JP4961936B2 - 自動販売機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動販売機における制御装置に関するものである。

従来の缶商品を自転式に回転させながら誘導加熱コイルを介して加熱し販売を行う自動販売機の制御装置には、投光手段および受光手段にて反射光の異なりから缶商品の回転速度を計測し、速度が遅くなった場合に加熱を停止する制御装置について開示したもの（例えば、特許文献１参照）がある。

図１１は、特許文献１に記載された従来の誘導加熱装置の斜視図である。

缶加熱時はコイル１に通電すると同時に、駆動モータ２に通電して駆動ローラ３および転動ローラ４が回転し、缶５が矢視Ｐ方向に回転する。ＬＥＤ６は回転する缶５の上部に集光した光を照射できるように取付けられ、受光素子７は、缶５の胴部８にあたり反射した光を受光できる位置に取り付けられている。

ＬＥＤ６から発した光は、缶の胴部８で反射して、受光素子７により受光される。缶５の胴部には直線状の継ぎ目９があり、缶５が回転して継ぎ目９に光が当ると、他の胴部にくらべ、反射光が減少する。この反射光の強さの変化から回転速度を検出して、所定値を下回ったときには異常信号を出して異常検知を行い、加熱の停止、若しくは加熱を弱めて缶焦げ防止や中身飲料の品質確保を維持するものである。
特開平６−７６１５５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、缶商品の胴に継ぎ目がない場合や、缶商品の色調が多様化しているため、正確に回転速度を検知できず、回転異常を検出できないという課題を有していた。

また、缶商品の異常加熱の判断を、間接的に缶の回転速度を測定して、その値から缶が焦げる等の異常温度とすることは、判断が難しいという課題がある。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、缶商品を自転式に回転させながら誘導加熱コイルを介して加熱し販売を行う自動販売機において、缶商品の異常加熱状態を確実に検出し、缶商品の破裂などの危険の回避を図ること、最低限の安全な温度まで加熱して、搬出することを目的としている。

上記従来の課題を解決するために、本発明の自動販売機の制御装置は、缶商品加熱の際に、２つの温度検知手段で缶商品の異なる点の温度を検出し、所定値以上の温度差がある場合、異常と判断して缶商品の加熱を停止し、加熱開始時点から予め設定された所定時間が経過する前に所定値以上の温度差を検出した場合には、前記所定時間が経過した時点で加熱を停止するものである。

本発明の自動販売機の制御装置は、２つの温度検知手段で、缶商品の異なる点の温度を検出し、所定値以上の温度差がある場合、缶商品の加熱を停止することで、缶商品の破裂などの危険の回避を図る自動販売機を提供することができる。また、異常判定のタイミングが予め設定された時間以内であれば、その設定された時間が経過するまで加熱を行って安全な範囲での加熱運転を行い、時間経過時点で、すぐに加熱を停止することで、缶商品を安全な時間範囲まで加熱してホット商品の販売を行うとともに、破裂などの危険の回避を図ることができる。

請求項１に記載の発明は、缶商品を自転式に回転させながら誘導加熱コイルを介して加熱し販売を行う自動販売機において、缶商品の缶表面温度を検知する２つの温度検知手段と、商品加熱を停止する加熱停止手段と、前記温度検知手段と前記加熱停止手段とに接続された演算制御部とからなり、前記演算制御部は、缶商品加熱の際に、前記２つの温度検知手段により、缶商品の異なる点の温度を検出し、所定値以上の温度差がある場合、異常と判断し、前記加熱停止手段により缶商品の加熱を停止するものである。

これによって、缶商品の加熱中に回転停止した場合、誘導加熱コイルによる熱伝導が缶商品全体に促進されず、誘導加熱コイルに最も近い缶商品の表面が局部加熱されて、温度検知手段を設けた缶商品の異なる部分では温度差が大きくなり、すぐに加熱を停止することで缶商品の破裂などの危険の回避を図ることができる。

さらに、加熱開始時点から予め設定された所定時間が経過する前に所定値以上の温度差を検出した場合には、前記所定時間が経過した時点で加熱を停止するものである。

これによって、異常判定のタイミングが予め設定された時間以内であれば、その設定された時間が経過するまで加熱を行って安全な範囲での加熱運転を行い、時間経過時点で、すぐに加熱を停止することで、缶商品を安全な時間範囲まで加熱してホット商品の販売を行うとともに、破裂などの危険の回避を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、缶商品加熱の際に異常と判断した場合、故障表示を行う表示手段を備え、前記演算制御部は缶商品加熱の際に異常と判断し、前記加熱停止手段により缶商品の加熱を停止した場合、前記表示手段にて故障表示を行うものである。

これによって、購入者やオペレーターが故障発生を容易に知ることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明に、缶商品加熱の際に異常と判断した場合、故障を音で知らせるための音声出力手段を備え、前記演算制御部は缶商品加熱の際に異常と判断し、前記加熱停止手段により缶商品の加熱を停止した場合、前記音声出力手段にて故障発生を知らせものである。

これによって、購入者やオペレーターが故障発生を音声で容易に知ることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明に、缶商品加熱の際に異常と判断した場合、該当コラムの商品を売切れに設定する売切れ設定手段を備え、前記演算制御部は缶商品加熱の際に異常と判断し、前記加熱停止手段により缶商品の加熱を停止した場合、前記売切れ設定手段により該当商品の販売を停止するものである。

これによって、次回販売時における危険の回避を図ることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明に、缶商品加熱において異常と判断する際に、缶表面温度の検知回数を記憶しておく温度検知回数記憶手段を備え、前記演算制御部は異常を判断する際、前記温度検知手段による検知温度が前記温度検知回数記憶手段に記憶されている回数分異なった場合、異常と判断するものである。

これによって、ノイズなどによる温度検知手段の誤動作などを防止できる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明に、２つの温度検知手段は、缶商品の横面と上面とに設けたものである。

これによって、缶商品の加熱中に回転停止した場合、誘導加熱コイルによる熱伝導が缶商品全体に促進されず、誘導加熱コイルに最も近い缶商品の表面が局部加熱されるため、温度検知手段を設けた缶商品の横面と上面とでは温度差が大きくなり、缶商品の破裂などの危険の回避を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１を示す自動販売機の正面図である。

図２は同実施の形態の自動販売機の縦断面図である。

図３は同実施の形態の自動販売機における缶商品の誘導加熱装置の断面図である。

図において、自動販売機本体１１内には複数の商品収納室１１ａが区画構成されて種々の缶商品１８がそれぞれ収納されている。自動販売機本体１１の前面開口部には外扉１２が配置されている。外扉１２の上部に商品サンプル展示室１３、その下方に商品の広告などを掲示する広告パネル室１４と金銭投入部１５が横並びに備えられ、外扉１２の下部には選択された商品１８を排出する商品取出口１６が備えられている。そして商品取出口１６と隣り合わせに缶商品の誘導加熱装置１７が設置され商品収納室１１ａの下部から缶商品１８を受け入れるように関連づけられている。そして、誘導加熱装置１７の商品排出側は商品取出口１６と連通し、缶商品の誘導加熱装置１７で加熱された飲料等の流動性内容物に代表される缶商品１８は商品取出口１６から取り出せるように形成されている。

以下に誘導加熱装置１７による加熱構造について説明する。

誘導加熱装置１７は、缶商品１８を倒置姿勢に受容保持する断面略円弧状（以下、樋状という）の商品受台１９と、商品受台１９の裏面に巻装した誘導加熱コイル２０と、商品受台１９の近傍にあり、下方から缶商品１８の周面に当接する回転手段としての下部ローラ２１と、下部ローラ２１の下方に下部ローラ駆動モータ２２が設置され、下部ローラ２１と下部ローラ駆動モータ２２がベルト２３によって連結されて下部ローラ２１を回転駆動させる構成となっている。

図４は本発明の実施の形態１による自動販売機の制御装置の機能ブロック図である。

図５は、同実施の形態の動作を示すフローチャートである。

図４において、缶商品１８の缶表面温度を間接的に検知し、適温加熱制御を行うメインの第１温度検知手段３１は、回転する缶商品１８の横面に対応して非接触で設けられている。また、回転する缶商品１８の上面に対応して缶表面温度を間接的に検知するサブの非接触式の第２温度検知手段３２を誘導加熱コイル２０の上部に設けている。

そしてこれらの温度検知手段により、缶商品１８を誘導加熱装置１７にて加熱する際に缶商品１８の温度を検知し、加熱停止手段３３は誘導加熱装置１７での缶商品１８の加熱を停止する。表示手段３４は、回転異常が発生した場合に故障コードなどを表示し、音声出力手段３５は、回転異常が発生した場合に音声を出力する。

演算制御部３０ａは缶商品１８が誘導加熱装置１７にて加熱される場合、第１温度検知手段３１にて検知した温度と、第２温度検知手段３２にて検知した温度を比較し、温度差がある場合、回転異常と判断し、加熱停止手段３３にて誘導加熱装置１７での缶商品１８の加熱を停止し、表示手段３４に故障コードなどを表示し、音声出力手段３５にてブザーなどを鳴らして購入者やオペレーターに故障発生を知らせる。

以上のように構成された自動販売機の制御装置について、以下その動作を説明する。

缶商品１８が誘導加熱装置１７にて加熱が開始された場合（ＳＴＥＰ１１）、第１温度検知手段３１と第２温度検知手段３２により缶商品１８の異なる二点の温度を検出し、温度差があるかどうかを判定する（ＳＴＥＰ１２）。温度差がない場合、加熱終了条件に達したかどうかを判断し（ＳＴＥＰ１３）、達している場合は缶商品１８の加熱を終了する。温度差がある場合、回転異常と判断し、表示手段３４にて故障コードを表示し（ＳＴＥＰ１４）、音声出力手段３５にてブザーなどを鳴らし（ＳＴＥＰ１５）、加熱停止手段３３にて誘導加熱装置１７による缶商品１８の加熱を停止する（ＳＴＥＰ１６）。

以上のように本実施の形態の自動販売機の制御装置によれば、缶商品加熱の際に、異なる二点の温度を検出するが、缶の回転が停止している場合、もしくは回転異常で正規の回転が行われていない場合は、缶中身の対流作用により、横面より、上面の缶表面温度が大きく上昇するので、温度差を顕著に検出でき、回転異常と判断し加熱を停止することで、第１温度検知手段３１が実際の缶中身温度より低いと認識して、加熱を続け、缶商品の破裂させてしまうなどの危険の回避を図ることができる。

また、図１０のように、第２温度検知手段３２は第１温度検知手段３１が正常に温度検知しているかを監視しており、通常の缶商品１８の回転駆動は、上記したようにメインとなる第１温度検知手段３１によって回転制御されている。また第２温度検知手段３２は第１温度検知手段３１と同じように缶商品１８の缶表面温度を検知している。そして所定時間（例えば２〜５秒）、第１温度検知手段３１による検知温度と第２温度検知手段３２による検知温度の温度差の絶対値が所定値以上（例えば１０℃以上）になればどちらかの温度検知手段の異常と判断し、缶商品１８の回転を停止し、誘導加熱コイル２０への通電も停止する。

したがって、第２温度検知手段３２を設置することで、缶商品１８の加熱制御を行うメインの第１温度検知手段３１の故障判断をすることができ、故障判断された第１温度検知手段３１によって缶商品１８の加熱制御するのを抑制し、缶商品１８の異常加熱を防止することができる。

また、缶商品１８の加熱開始と同時に加熱時間をカウントするタイマーが誘導加熱制御部（演算制御部３０ａ）に備えられており、第１温度検知手段３１の異常と判断されれば、誘導加熱コイル２０の通電はすぐに停止されず、タイマーによって通電時間を制御する。

具体的には、缶商品の大小によって適温加熱される時間は変わってくる。このため、例えば約３０℃にプレヒートされた缶商品小を最適中身温度５５℃加熱に必要な時間（例えば５０秒）をタイマーにセットし、５０秒以内に温度検知手段の異常が判断されれば、タイマー制御によって、加熱開始から５０秒が経過した時点で加熱を停止する。また５０秒経過した後に異常が判断されれば、すぐに加熱を停止するように制御されている。

したがって、タイマーによる加熱時間を加熱容量の小さい缶商品の最適温度（例えば５５℃設定）時間に合わせてセットすることで、セットされた時間以内に温度検知手段の異常判断がされれば、セットされたタイマー時間まで加熱することで、異常高温度にならない範囲で最低限の高い温度まで加熱することができる。またタイマー時間を経過した後に異常判断されれば、すぐに加熱停止をするので、缶表面温度が異常高温度になるのを防止でき、缶商品１８の焦げなどの劣化や中身飲料の品質低下を防止することができる。

そして加熱停止された缶商品１８は、商品取出口１６へ下部ローラ２１の回転駆動により搬出部材（図示しない）によって押出される。

また温度検知手段の異常と判断されたので、商品サンプル展示部１３には「売り切れ」等の表示を点灯させ、誘導加熱によって加熱される商品選択ボタンの操作を無効とし、自動販売機管理者のメンテナンスを優先させて販売を停止し、安全を確保することができる。

（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２による自動販売機の制御装置の機能ブロック図である。

図７は、同実施の形態の動作を示すフローチャートである。

なお実施の形態１と同一構成のものは、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

図６において、売切れ設定手段３６は誘導加熱装置１７を利用する商品を売切れに設定する。

演算制御部３０ｂは誘導加熱装置１７において缶商品１８を加熱する際に回転異常と判断した場合、売切れ設定手段３６にて誘導加熱装置１７を利用する商品を売切れに設定する。

以上のように構成された自動販売機の制御装置について、以下その動作を説明する。

缶商品１８が誘導加熱装置１７にて加熱が開始された場合（ＳＴＥＰ２１）、第１温度検知手段３１と第２温度検知手段３２により缶商品１８の異なる二点の温度を検出し、温度差があるかどうかを判定する（ＳＴＥＰ２２）。温度差がない場合、加熱終了条件に達したかどうかを判断し（ＳＴＥＰ２３）、達している場合は缶商品１８の加熱を終了する。温度差がある場合、回転異常と判断し、表示手段３４にて故障コードを表示し（ＳＴＥＰ２４）、音声出力手段３５にてブザーなどを鳴らし（ＳＴＥＰ２５）、売切れ設定手段３６にて誘導加熱装置１７を利用する商品を売切れに設定し（ＳＴＥＰ２６）、加熱停止手段３３にて誘導加熱装置１７による缶商品１８の加熱を停止する（ＳＴＥＰ２７）。

以上のように本実施の形態の自動販売機の制御装置によれば、回転異常が発生した場合に該当商品を売切れとすることで、次回販売時における危険を回避することができる。

（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３による自動販売機の制御装置の機能ブロック図である。

図９は、同実施の形態の動作を示すフローチャートである。

なお実施の形態２と同一構成のものは、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

図８において、温度検知回数記憶手段３７は缶商品加熱において回転異常と判断する際に、温度の検知回数を記憶しておく。

演算制御部３０ｃは誘導加熱装置１７において缶商品１８を加熱する際に、第１温度検知手段３１、第２温度検地手段３２による検知温度が温度検知回数記憶手段３７に記憶されている回数分異なった場合、回転異常と判断する。

以上のように構成された自動販売機の制御装置について、以下その動作を説明する。

缶商品１８が誘導加熱装置１７にて加熱が開始された場合（ＳＴＥＰ３１）、第１温度検知手段３１と第２温度検知手段３２により缶商品１８の異なる二点の温度を検出し、温度差があるかどうかを判定する（ＳＴＥＰ３２）。温度差がない場合、加熱終了条件に達したかどうかを判断し（ＳＴＥＰ３３）、達している場合は缶商品１８の加熱を終了する。温度差がある場合、温度検知回数記憶手段３７に記憶されている回数分の比較を行ったかどうかを判定し（ＳＴＥＰ３４）、行っていれば回転異常と判断し、表示手段３４にて故障コードを表示し（ＳＴＥＰ３５）、音声出力手段３５にてブザーなどを鳴らし（ＳＴＥＰ３６）、売切れ設定手段３６にて誘導加熱装置１７を利用する商品を売切れに設定し（ＳＴＥＰ３７）、加熱停止手段３３にて誘導加熱装置１７による缶商品１８の加熱を停止する（ＳＴＥＰ３８）。

以上のように本実施の形態の自動販売機の制御装置によれば、ノイズなどによる第１温度検知手段３１や第２温度検知手段３２の異常による誤判定を回避することができる。

本発明の自動販売機の制御装置は、異常加熱による缶商品の破裂などの危険の回避を図ることができるので、自動販売機に限らず加温機器の保護装置として他に転用が可能である。

本発明の実施の形態１を示す缶商品の誘導加熱装置を備えた自動販売機の正面図 同実施の形態の自動販売機の縦断面図 同実施の形態の自動販売機における缶商品の誘導加熱装置の断面図 同実施の形態による自動販売機の制御装置の機能ブロック図 同実施の形態による自動販売機の制御装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態２による自動販売機の制御装置の機能ブロック図 同実施の形態による自動販売機の制御装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態３による自動販売機の制御装置の機能ブロック図 同実施の形態による自動販売機の制御装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態１の缶表面温度の測定温度差の関係を示す図 従来の誘導加熱装置の斜視図

符号の説明

１１ 自動販売機本体
１１ａ 商品収納室
１２ 外扉（扉）
１３ サンプル展示室
１４ 広告パネル室
１５ 金銭投入部
１６ 商品取出口
１７ 誘導加熱装置
１８ 缶商品
１９ 商品受台
２０ 誘導加熱コイル
２１ 下部ローラ（回転手段）
２２ 下部ローラ駆動モータ
２３ ベルト
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 演算制御部
３１ 第１温度検知手段
３２ 第２温度検知手段
３３ 加熱停止手段
３４ 表示手段
３５ 音声出力手段
３６ 売切れ設定手段
３７ 温度検知回数記憶手段

Claims (6)

1. 缶商品を自転式に回転させながら誘導加熱コイルを介して加熱し販売を行う自動販売機において、缶商品の缶表面温度を検知する２つの温度検知手段と、商品加熱を停止する加熱停止手段と、前記温度検知手段と前記加熱停止手段とに接続された演算制御部とからなり、前記演算制御部は、缶商品加熱の際に、前記２つの温度検知手段により、缶商品の異なる点の温度を検出し、所定値以上の温度差がある場合、異常と判断し、前記加熱停止手段により缶商品の加熱を停止し、加熱開始時点から予め設定された所定時間が経過する前に所定値以上の温度差を検出した場合には、前記所定時間が経過した時点で加熱を停止することを特徴とした自動販売機の制御装置。
2. 缶商品加熱の際に異常と判断した場合、故障表示を行う表示手段を備え、前記演算制御部は缶商品加熱の際に異常と判断し、前記加熱停止手段により缶商品の加熱を停止した場合、前記表示手段にて故障表示を行うことを特徴とした請求項１に記載の自動販売機の制御装置。
3. 缶商品加熱の際に異常と判断した場合、故障を音で知らせるための音声出力手段を備え、前記演算制御部は缶商品加熱の際に異常と判断し、前記加熱停止手段により缶商品の加熱を停止した場合、前記音声出力手段にて故障発生を知らせることを特徴とした請求項１または２に記載の自動販売機の制御装置。
4. 缶商品加熱の際に異常と判断した場合、該当コラムの商品を売切れに設定する売切れ設定手段を備え、前記演算制御部は缶商品加熱の際に異常と判断し、前記加熱停止手段により缶商品の加熱を停止した場合、前記売切れ設定手段により該当商品の販売を停止することを特徴とした請求項１から３のいずれか一項に記載の自動販売機の制御装置。
5. 缶商品加熱において異常と判断する際に、缶表面温度の検知回数を記憶しておく温度検知回数記憶手段を備え、前記演算制御部は異常を判断する際、前記温度検知手段による検知温度が前記温度検知回数記憶手段に記憶されている回数分異なった場合、異常と判断することを特徴とした請求項１から４のいずれか一項に記載の自動販売機の制御装置。
6. ２つの温度検知手段は、缶商品の横面と上面とに設けたことを特徴とした請求項１から５のいずれか一項に記載の自動販売機の制御装置。

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