JP3187979B2 - 自動販売機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動販売機の改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、貯蔵商品を冷却或いは加温して販
売する自動販売機においては、例えばサーモスタット等
の温度検出器によって庫内の温度を検出し、この検出温
度と予め設定された基準庫内温度とを比較して、比較結
果に基づいて冷却装置或いは加熱装置を運転し、庫内を
冷却或いは加温していた。また、庫内の空気を循環させ
る送風器を備え、常時、送風器を駆動して庫内の温度を
均一に保っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、消費生活の水準
も高まり、各地に自動販売機が設置され、消費者は好み
の商品を時間と場所を問わず購入できるようになってい
る。また、缶入り清涼飲料水等においては、前述したよ
うに自動販売機内において冷却或いは加温され、消費者
の好む適温にて販売されている。また、自動販売機は戸
外にも多く設置されているので、自動販売機における電
力消費量も多くなり、自動販売機による総電力消費量
は、原子力発電所一基分とも言われている。

【０００４】このため、年々電力需要が高まり、特に夏
季においては各家庭、オフィス、デパート等のほぼ全て
の空調装置及び冷却装置等が運転される時間帯には、消
費電力量が供給最大電力量を越えてしまうことがあり、
この際、一部の地域が停電になることもあった。

【０００５】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、商品
の冷却或いは加熱に要する電力消費量を低減した自動販
売機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、販売対象となる商品の種類或いは商品の
販売時期等に応じて庫内を所定温度に冷却又は加熱し、
冷却された商品或いは加温された商品を販売する自動販
売機において、所定の比熱を有すると共に、冷却目標温
度の近傍に融解点温度を有する蓄冷材を庫内に配置し、
前記庫内を冷却する第１冷却器と前記蓄冷材を冷却する
第２冷却器とを有し、前記第１冷却器と第２冷却器のそ
れぞれを個別に運転可能な冷却装置と、前記庫内を加熱
する第１加温器と前記蓄冷材を加熱する第２加温器とを
有し、前記第１加温器と第２加温 器のそれぞれを個別に
運転可能な加熱装置と、庫内の温度を検出する第１の温
度検出手段と、前記蓄冷材の温度を検出する第２の温度
検出手段と、庫内の基準維持温度を設定する温度設定手
段と、該温度設定手段の設定温度並びに前記第１及び第
２の温度検出手段の検出温度に基づいて、前記冷却装置
の第１冷却器と第２冷却器及び加熱装置の第１加温器と
第２加温器の駆動を個別に制御すると共に、深夜電力時
間帯に、庫内冷却時においては前記蓄冷材を前記融解点
温度以下の所定温度に冷却し、庫内加熱時においては前
記蓄冷材を前記基準維持温度以上の所定温度に加熱する
温度制御手段とを設けた自動販売機を提案する。

【０００７】

【作用】本発明によれば、蓄冷材のみが庫内に配置さ
れ、販売対象となる商品の種類或いは商品の販売時期等
に応じて、前記第１冷却器あるいは前記第１加温器によ
って前記庫内が所定温度に冷却又は加熱されると共に前
記第２冷却器あるいは前記第２加温器によって前記蓄冷
材が所定温度に冷却又は加熱される。この際、温度検出
手段による第１及び第２の検出温度と、温度設定手段に
設定された基準維持温度に基づいて、温度制御手段によ
って冷却装置或いは加熱装置が駆動され、庫内は前記基
準維持温度近傍の温度に維持される。また、庫内冷却時
においては、前記冷却装置の第１冷却器と第２冷却器が
個別に駆動されると共に温度制御手段によって深夜電力
時間帯に前記蓄冷材がその融解点温度以下の温度に冷却
され、深夜電力時間帯以外の時間帯には前記蓄冷材の潜
熱によって庫内が冷却される。さらに、庫内加熱時にお
いては、前記加熱装置の第１加温器と第２加温器が個別
に駆動されると共に前記温度制御手段によって深夜電力
時間帯に前記蓄冷材が庫内の基準維持温度以上の温度に
加熱され、深夜電力時間帯以外の時間帯には前記蓄冷材
の比熱に対応して蓄えられた熱エネルギーが顕熱として
発散され、庫内が加熱される。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図１は本発明の一実施例の外観斜視図、図２は
側面断面図である。図において、１は前面に内扉１ａ及
び外扉１ｂを備えた自動販売機本体（以下、本体と称す
る）で、断熱材よりなる壁体２で囲まれ、その内部には
商品貯蔵庫３が備えられている。

【０００９】商品貯蔵庫３には、複数のサーペンタイン
コラム（以下、コラムと称する）６が上下方向に延設さ
れ、例えば缶入りの清涼飲料水等の商品が積み重ねて収
容されている。各コラム６から送出された商品は多数の
通気孔が形成されたデリバリシュータ７によって外扉１
ｂに形成された商品取出口１ｃまで搬出される。また、
内扉１ａには商品取出口１ｃに対向して外気流入防止用
の搬出扉１ｄが設けられている。さらに、商品貯蔵庫３
の下部には機械室８が設けられ、後述する冷却装置、加
熱装置及び制御装置等が配設されている。

【００１０】さらに、商品貯蔵庫３の内壁面には所定の
比熱を有する蓄冷材４、例えば水４１を樹脂ケース４２
内に密封した複数の蓄冷材４が配置され、蓄冷材４と内
壁面との間には後述する蒸発器113b及びヒータ121bが交
互に配置されている。この際、図３に示すように、蓄冷
材４の樹脂ケース４２及び放熱器を兼ねた取付金具５に
はそれぞれ蒸発器113b及びヒータ121bの形状に対応した
凹部４２ａ，５ａが形成され、蒸発器113b及びヒータ12
1bが取付金具５によって蓄冷材４の樹脂ケース４２に密
着された状態で樹脂ケース４２がネジ等によって壁体２
に固定されている。これにより、蒸発器113b或いはヒー
タ121bと蓄冷材４との間の熱伝達率を高めることがで
き、蓄冷材４の冷却或いは加熱に要する電力消費量を低
減することができる。

【００１１】図４は庫内温度制御に係わる構成を示す回
路図である。図において、１１は冷却装置で、コンプレ
ッサ111、コンプレッサ駆動回路112、蒸発器113a,113
b、膨張弁114、凝縮器115、凝縮器115を冷却するファン
116、ファン116を駆動するファン駆動回路117、及び電
磁弁118a,118b並びに流量制御弁119から構成され、これ
らは周知のようにパイプによって連結され冷凍回路が形
成されている。さらに、この冷凍回路においては、蒸発
器113aと蒸発器113bが並列に連結され、蒸発器113a,113
bへの冷媒流量は、電磁弁118a,118b及び流量制御弁119
によって制御される。

【００１２】前述した蒸発器113aは商品貯蔵庫３のデリ
バリシュータ７の下部に、蒸発器113bは蓄冷材４と壁体
２との間にそれぞれ配置されている。また、これ以外の
構成部分は機械室８内に配置されている。

【００１３】１２は加熱装置で、ヒータ121a,121b及び
ヒータ駆動回路122によって構成され、ヒータ121aは商
品貯蔵庫３内のデリバリシュータ７の下部に、ヒータ12
1bは蓄冷材４と壁体２との間にそれぞれ配置されてい
る。また、ヒータ駆動回路122は機械室８内に配置され
ている。

【００１４】１３は循環ファンで、商品貯蔵庫３内のデ
リバリシュータ７の下部配置されている。１４は循環フ
ァン駆動回路で、循環ファン１３を駆動する。

【００１５】１５ａ，１５ｂは温度検出器で、それぞれ
商品貯蔵庫３内の温度、蓄冷材４の温度を検出できるよ
うに配置されている。１６はタイマーで、水晶発振器、
ディジタルカウンタ等から構成され、標準時間を秒単位
で表すディジタルデータを出力する。１７はディップス
イッチで、電力需要の多い時間帯の開始時間並びに終了
時間が設定される。１８は温度制御部で、周知のＣＰＵ
等から構成され、温度検出器１５ａ，１５ｂの検出温
度、タイマー１６から出力される標準時間、並びにディ
ップスイッチ１７の設定時間を読み込み、これらに基づ
いて冷却装置１１、加熱装置１２及び循環ファン駆動回
路１４の駆動制御を行い、商品貯蔵庫３内の温度が所定
温度となるように温度制御を行う。

【００１６】次に、前述の構成よりなる本実施例の動
作、特に温度制御の動作を図５及び図６に示す温度制御
フローチャートに基づいて説明する。本実施例では、電
力需要の少ない深夜電力時間帯の電力を活用すると共
に、電力需要の多い時間帯における電力消費量を低減す
るように、冷却装置１１、加熱装置１２及び循環ファン
１３ａ，１３ｂを駆動制御して冷却庫３及び加温庫４内
の温度が所定温度となるように温度制御を行っている。
即ち、深夜電力時間帯としては、現在は夜中の２３時か
ら翌朝の７時までの８時間とされているので、これらの
時刻が予め温度制御部のプログラムに設定され、電力需
要の少ない深夜電力時間帯に庫内温度維持のためのエネ
ルギーを蓄冷材４に蓄積して、昼間、特に電力需要の多
い時間帯の自動販売機における電力消費を削減してい
る。

【００１７】本実施例の自動販売機の起動時において
は、作業者は販売商品の種類或いは季節等に基づいて商
品貯蔵庫４を保冷運転するか保温運転するかをディップ
スイッチ１７に設定する。これにより、温度制御部１８
は、ディップスイッチ１７の設定値により庫内を保冷運
転するか保温運転するかを判定し（Ｓ１）、保冷運転す
る場合は保冷フラグＣを１に設定すると共に基準庫内温
度Ｔを保冷用の温度Ｔｃに設定する（Ｓ２，Ｓ３）。ま
た、保温運転する場合は保冷フラグＣを０に設定すると
共に基準庫内温度Ｔを保温用の温度Ｔｈに設定する（Ｓ
４，Ｓ５）。この後、タイマー１６から現在時刻ｔnを
読み込み（Ｓ６）、この現在時刻ｔnが深夜電力時間帯
にあるか否か、即ち現在時刻ｔnが深夜電力時間帯の開
始時刻ｔmsと終了時刻ｔmeの間にあるか否かを判定する
（Ｓ７）。この判定の結果、現在時刻ｔnが深夜電力時
間帯にあるときは後述するＳ１１の処理に移行し、現在
時刻ｔnが深夜電力時間帯にないときは冷却装置１１、
加熱装置１２及び全ての循環ファン１３の駆動を停止す
る（Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０）。この後、前記Ｓ６の処理に
移行する。

【００１８】前記Ｓ７の判定の結果、現在時刻ｔnが時
刻ｔmsと時刻ｔsとの間にあるときは、庫内の循環ファ
ン１３を大風量運転で駆動する（Ｓ１１）と共に、温度
検出器１５ａ，１５ｂによって商品貯蔵庫３内並びに蓄
冷材４の温度Ｔ１，Ｔ２を検出する（Ｓ１２，Ｓ１
３）。

【００１９】次に、温度制御部１８は、保冷フラグＣが
１であるか否か、即ち庫内が保冷用に設定されているか
否かを判定し（Ｓ１４）、保冷フラグＣが１でないとき
は後述するＳ２４の処理に移行し、保冷フラグＣが１の
ときは、商品貯蔵庫３内の温度Ｔ１が基準庫内温度Ｔｃ
に所定の許容値ΔＴを加算した温度以上であるか否かを
判定する（Ｓ１５）。この判定の結果、商品貯蔵庫３ａ
内の温度Ｔ１が温度（Ｔｃ＋ΔＴ）以上であるときは後
述するＳ１７の処理に移行し、温度Ｔ１が温度（Ｔｃ＋
ΔＴ）以上でないときは、蓄冷材４の温度Ｔ２が蓄冷材
の融解点温度Ｔ３から所定の温度ΔＴ３を減算した温度
よりも高いか否かを判定する（Ｓ１６）。この判定の結
果、蓄冷材４の温度Ｔ２が温度（Ｔ３−ΔＴ３）以下の
ときは後述するＳ１９の処理に移行し、温度Ｔ２が温度
（Ｔ３−ΔＴ３）よりも高いときは、冷却装置１１の電
磁弁118a,118b及び流量制御弁119の設定を変更する（Ｓ
１７）と共に、冷却装置１１を駆動する（Ｓ１８）。

【００２０】前記Ｓ１６の判定の結果、蓄冷材４の温度
Ｔ２が温度（Ｔ３−ΔＴ３）以下のときは、商品貯蔵庫
３内の温度Ｔ１が基準庫内温度Ｔｃから許容値ΔＴを減
算した温度以下であるか否かを判定する（Ｓ１９）。こ
の判定の結果、商品貯蔵庫３内の温度Ｔ１が温度（Ｔｃ
−ΔＴ）以下でないときは後述するＳ２２の処理に移行
し、温度Ｔ１が温度（Ｔｃ−ΔＴ）以下であるときは、
蓄冷材４の温度Ｔ２が蓄冷材の融解点温度Ｔ３から所定
の温度ΔＴ３を減算した温度以下であるか否かを判定す
る（Ｓ２０）。この判定の結果、蓄冷材４の温度Ｔ２が
温度（Ｔ３−ΔＴ３）以下でないときは後述するＳ２３
の処理に移行し、温度Ｔ２が温度（Ｔ３−ΔＴ３）以下
であるときは冷却装置１１の駆動を停止して（Ｓ２
１）、後述するＳ２４の処理に移行する。

【００２１】前記Ｓ１９の判定の結果、商品貯蔵庫３内
の温度Ｔ１が温度（Ｔｃ−ΔＴ）以下でないときは、蓄
冷材４の温度Ｔ２が蓄冷材の融解点温度Ｔ３から所定の
温度ΔＴ３を減算した温度以下であるか否かを判定する
（Ｓ２２）。この判定の結果、蓄冷材４の温度Ｔ２が温
度（Ｔ３−ΔＴ３）以下のときは、冷却装置１１の電磁
弁118a,118b及び流量制御弁119の設定を変更する（Ｓ２
３）。この後、前記Ｓ６の処理に移行する。

【００２２】前記Ｓ１４の判定の結果、保冷フラグＣが
１でないときは、温度制御部１８は、庫内が保温状態に
設定されているものとして、商品貯蔵庫３内の温度Ｔ１
が基準庫内温度Ｔｈから許容値ΔＴを減算した温度以下
であるか否かを判定する（Ｓ２４）。この判定の結果、
商品貯蔵庫３内の温度Ｔ２が温度（Ｔｈ−ΔＴ）以下で
あるときは商品貯蔵庫３内のヒータ121aに通電した後
（Ｓ２５）、後述するＳ２８の処理に移行する。また、
商品貯蔵庫３内の温度Ｔ２が温度（Ｔｈ−ΔＴ）以下で
ないときは、商品貯蔵庫３内の温度Ｔ２が基準庫内温度
Ｔｈに許容値ΔＴを加算した温度以上であるか否かを判
定する（Ｓ２６）。この判定の結果、商品貯蔵庫３内の
温度Ｔ２が温度（Ｔｈ＋ΔＴ）以上でないときは後述す
るＳ２８の処理に移行し、温度Ｔ２が温度（Ｔｈ＋Δ
Ｔ）以上であるときは商品貯蔵庫３内のヒータ121aへの
通電を停止した後（Ｓ２７）、蓄冷材４の温度Ｔ２が基
準庫内温度Ｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ２
８）。この判定の結果、蓄冷材４の温度Ｔ２が温度Ｔｈ
以下であるときは蓄冷材４のヒータ121bに通電した後
（Ｓ２９）、前記Ｓ６の処理に移行する。また、蓄冷材
４の温度Ｔ２が温度Ｔｈ以下でないときは、蓄冷材４の
温度Ｔ２が基準庫内温度Ｔｈに許容値ΔＴを加算した温
度以上であるか否かを判定する（Ｓ３０）。この判定の
結果、蓄冷材４の温度Ｔ２が温度（Ｔｈ＋ΔＴ）以上で
ないときは前記Ｓ６の処理に移行し、温度Ｔ２が温度
（Ｔｈ＋ΔＴ）以上であるときは蓄冷材４のヒータ121b
への通電を停止した後（Ｓ３１）、前記Ｓ６の処理に移
行する。

【００２３】これにより、電力需要の少ない深夜電力時
間帯において、蓄冷材４が冷却、或いは加熱され、電力
需要の多い時間帯に必要とするエネルギーを十分に蓄え
ることができる。さらに、商品貯蔵庫３内の商品は、商
品保存許容温度範囲内でかつ標準温度よりも低い温度に
冷やされる、或いは商品保存許容温度範囲内でかつ標準
温度よりも高い温度に温められるので、深夜電力時間帯
終了後に商品貯蔵庫３内の商品を許容温度範囲内に維持
するに必要な熱エネルギーの一部が庫内並びに商品自体
に蓄えられる。

【００２４】さらにまた、夏季においては総消費電力が
発電所の供給量を上回るような電力需要の多い時間帯に
おいて、冷却装置１１、加熱装置１２及び循環ファン１
３が停止されるので、自動販売機における電力消費量を
低減することができる。また、循環ファン１３を停止さ
せたことにより、商品販売時に商品取出口１ｃやパッキ
ング等を介して外部から庫内に流入する外気の量を低減
することができるため、商品販売による庫内温度の変
動、即ち冷却時の庫内温度の上昇或いは加熱時の庫内温
度の低下を抑制でき、これによっても電力消費を低減す
ることができる。

【００２５】また、本実施例では蓄冷材４の冷却用蒸発
器113bと庫内冷却用蒸発器113aを別体とし、蓄冷材４の
加熱用ヒータ121bと庫内加熱用ヒータ121aを別体とする
と共に、これらの蒸発器113a,113b及びヒータ121a,121b
による冷却或いは加熱を個別に制御しているので、庫内
温度と外気温との温度差が大きいときにも、庫内冷却時
における庫内３及び商品の冷え過ぎ、または蓄冷材４の
冷却不足を防止することができると共に、庫内加熱時に
おける庫内３及び商品の温め過ぎ、又は蓄冷材４の加熱
不足を防止することができる。これにより、蓄冷材４へ
の十分なエネルギー蓄積を行えると共に、無駄な電力消
費を無くすことができる。

【００２６】尚、本実施例の構成及び制御フローは一例
であり、これに限定されることはない。例えば、蓄冷材
４を冷却する冷却装置と商品貯蔵庫３内を冷却する冷却
装置をヒータ121aとヒータ121bと同様に全く別々に構成
しても良い。また、本実施例では蓄冷材４として水４１
を使用したが、庫内加熱時において必要とする熱エネル
ギーを十分に蓄積できる比熱を有すると共に、庫内冷却
時において必要とする熱エネルギーを十分に蓄積できる
潜熱を有するものであれば同様の効果を得ることができ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、庫
内冷却時においては、温度制御手段によって庫内を冷却
する第１の冷却器と前記蓄冷材を冷却する第２の冷却器
が個別に駆動制御され、庫内温度と前記蓄冷材の温度が
別々に制御される。さらに、深夜電力時間帯には前記蓄
冷材がその融解点温度以下の温度に冷却され、深夜電力
時間帯以外の時間帯には前記蓄冷材の潜熱によって庫内
が冷却されるので、庫内 温度と外気温との温度差が大き
いときにも、庫内冷却時における庫内及び商品の冷え過
ぎ、又は前記蓄冷材の冷却不足を防止することができ、
前記蓄冷材への十分なエネルギー蓄積を行うことができ
ると共に、無駄な電力消費を無くすことができる。ま
た、庫内加熱時においては、温度制御手段によって庫内
を加熱する第１の加温器と前記蓄冷材を加熱する第２の
加温器が個別に駆動制御され、庫内温度と前記蓄冷材の
温度が別々に制御される。さらに、深夜電力時間帯に前
記蓄冷材が庫内の基準維持温度以上の温度に加熱され、
深夜電力時間帯以外の時間帯には前記蓄冷材の比熱に対
応して蓄えられた熱エネルギーが顕熱として発散され、
庫内が加熱されるので、庫内温度と外気温との温度差が
大きいときにも、庫内加熱時における庫内及び商品の温
め過ぎ、又は前記蓄冷材の加熱不足を防止することがで
き、前記蓄冷材への十分なエネルギー蓄積を行うことが
できると共に、無駄な電力消費を無くすことができる。
これにより、庫内冷却時及び庫内加熱時の双方において
前記蓄冷材を有効に活用することができると共に、深夜
電力時間帯以外の時間帯、特に電力需要の多い時間帯に
おける電力消費量を低減することができるという優れた
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の外観斜視図

【図２】一実施例の側面断面図

【図３】一実施例における蓄冷材の取付構造を示す図

【図４】一実施例における庫内温度制御に係わる構成を
示す回路図

【図５】一実施例における庫内温度制御フローチャート

【図６】一実施例における庫内温度制御フローチャート

【符号の説明】

１…自動販売機本体、１ａ…内扉、１ｂ…外扉、１ｃ…
商品取出口、１ｄ…搬出扉、２…壁体、２ａ…凹部、３
…商品貯蔵庫、４…蓄冷材、４１…水、４２…樹脂ケー
ス、４２ａ…凹部、６…サーペンタインコラム、７…デ
リバリシュータ、８…機械室、１１…冷却装置、111…
コンプレッサ、112…コンプレッサ駆動回路、113a,113d
…蒸発器、114…膨張弁、115…凝縮器、116…ファン、1
17…ファン駆動回路、118a,118b…電磁弁、119…流量制
御弁、１２…加熱装置、121a,112d…ヒータ、122…ヒー
タ駆動回路、１３…循環ファン、１４…循環ファン駆動
回路、１５ａ，１５ｂ…温度検出器、１６…タイマー、
１７…ディップスイッチ、１８…温度制御部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 販売対象となる商品の種類或いは商品の
   販売時期等に応じて庫内を所定温度に冷却又は加熱し、
   冷却された商品或いは加温された商品を販売する自動販
   売機において、 所定の比熱を有すると共に、冷却目標温度の近傍に融解
   点温度を有する蓄冷材を庫内に配置し、前記庫内を冷却する第１冷却器と前記蓄冷材を冷却する
   第２冷却器とを有し、前記第１冷却器と第２冷却器のそ
   れぞれを個別に運転可能な 冷却装置と、前記庫内を加熱する第１加温器と前記蓄冷材を加熱する
   第２加温器とを有し、前記第１加温器と第２加温器のそ
   れぞれを個別に運転可能な 加熱装置と、 庫内の温度を検出する第１の温度検出手段と、 前記蓄冷材の温度を検出する第２の温度検出手段と、 庫内の基準維持温度を設定する温度設定手段と、 該温度設定手段の設定温度並びに前記第１及び第２の温
   度検出手段の検出温度に基づいて、前記冷却装置の第１
   冷却器と第２冷却器及び加熱装置の第１加温器と第２加
   温器の駆動を個別に制御すると共に、深夜電力時間帯
   に、庫内冷却時においては前記蓄冷材を前記融解点温度
   以下の所定温度に冷却し、庫内加熱時においては前記蓄
   冷材を前記基準維持温度以上の所定温度に加熱する温度
   制御手段とを設けた、ことを特徴とする自動販売機。