JPH01283692A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はコーヒ等の缶飲料を誘導加熱して温販売（以後
ＨＯＴ販売と呼ぶ）する自動販売機に関するものである
。

従来の技術 近年、誘導加熱技術を応用し、缶飲料を販売時に瞬時加
熱してＨＯＴ販売する自動販売機が提案されているが、
この種の自動販売機として実開昭５４−２３８９５号公
報のように加熱商品である缶飲料の内容量を判別して、
加熱コイルへの通電時間を制御し、異なる内容量の缶飲
料を一定温度に高める制御装置を備えたものがある。こ
れは１つの加熱コイルで異なる内容量の缶飲料を一定加
熱出力で加熱する場合、缶飲料の液温上昇速度は異なる
（当然のことながら内容量の少ない方が早く上昇する）
が、缶飲料のＨＯＴ販売温度というのは内容量に関係な
く一定であるので、加熱中の缶飲料温度を検知してＨＯ
Ｔ販売温度になれば加熱を終了させるか、あるいは内容
量に応じて加熱時間を制御するという方法がとられるが
、前者の方法はサーミスタ等で加熱中の缶飲料温度を精
度良く検出することが困彊であることから後者の缶飲料
の内容量に応じて加熱時間を制御するものである。

以下、従来の自動販売機について説明する。第８図は従
来の自動販売機の缶飲料の大きさ（内容量）を判別する
制御装置を示す。１は異なる内容量の缶飲料２ａ、２ｂ
を誘導加熱する加熱コイルである。この加熱コイ／Ｌ／
１には内容量が２５０ｇで高さが１３２．５ｍ　の缶飲
料２ａと、内容量が１９０９で高さが１０４．５議の缶
飲料２ｂが導入される。３はこの２種類の缶飲料２ａ、
２ｂを選別するための選別レバーであυ、３′はこの選
別レバー３の動作で作動する選別スイッチである。

以上のように構成された自動販売機の缶飲料の大きさを
判別する制御装置の動作を含め、ＨＯＴ販売時の自動販
売機の動作について説明する。

第８図において、缶飲料商品が選択され加熱コイ／Ｉ／
１に２６０９の缶飲料２ａが導入された場合は、選別レ
バー３は缶壁により押され選別スイッチ３′はオフする
。一方、１９０ｇの短かい缶飲料２ｂが導入された場合
は、選択レバー３は缶壁に接触しないので上方にはね上
がシ、この動作によね選別スイッチ３′はオンする。す
なわち、第７図に示す制御装置は缶飲料の内容量判定を
行い、２６０ｇ缶飲料２ａは選択スイッチ３′のオフ信
号を、１９０１！缶飲料２ｂはオン信号を発生ずるもの
である。このオン、オフ信号によって、従来の自動販売
機（図示せず）は内容量に応じた時間加熱コイ／Ｉ／１
に通電し、あらかじめ設定された一定のＨＯＴ販売温度
まで缶飲料を加熱し、販売するものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、缶飲料の内容量検
出部が選別レバーおよび選別スイッチの機構部品で構成
されており寿命的にみても優れた検知方法とはいえない
。又、検出（選別）できる缶飲料は２種類であるが、現
在、実際には缶コーヒ飲料だけでも表に示す様に缶径で
もφ６６ｍ　。

φ６３日の２種類があり、その長さも含めると５種類程
度の缶が存在している。

表・ これらの缶飲料を選別レバー及び選別スイッチの組合せ
で判別するには少なくとも３組の選別レバー及び選別ス
イッチが必要であり、それらの取付はスペース等から実
用上極めて困難であり多種類の缶飲料には対応できない
という課題を有していた。

本発明は上記課題に鑑み、特別な機構部品を用いること
なく多種類の缶飲料の内容量を自動判別し、内容量に応
じ加熱時間を制御する自動販売機を提供することを目的
とする。

課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するために本発明の自動販売機は、異な
る缶飲料を誘導加熱コイル及び共振用コンデンサ及びパ
ワースイッチング半導体より成り低周波電力を高周波電
力に変換する電圧共振型のインバータ回路と、インバー
タ回路の入力電圧を検知する第１の電圧検知回路と、パ
ワースイッチング半導体に発生する電圧を検知する第２
の電圧検知回路と、第１及び第２の電圧検知回路からの
検出値に基づいて缶飲料の内容量を判定する缶容量判定
手段と、缶容量判定手段が判定した缶容量の容量に基づ
いて加熱時間を決定する加熱時間決定手段と、加熱時間
決定手段からの制御信号によりインバータ回路の発振時
間を制御する駆動手段とを備えたものである。

作　　　用 本発明は上記した構成により、缶飲料の加熱時に第１の
電圧検知回路で検出した入力電圧値と、第２の電圧検知
回路で検出したパワースイッチング半導体に発生する電
圧値に基づいて缶容量判定手段で缶飲料の内容量を判定
し、この判定結果に基づいて加熱時間決定手段にて加熱
時間を決定し、この加熱時間決定手段からの制御信号に
より、インバータ回路の発振時間を駆動手段で制御し、
自動的に缶飲料の内容量に応じて加熱温度（ＨＯＴ販売
温度）が一定となるように適切な時間で加熱可能として
いる。

実施例 第１図は本発明の一実施例を示す構成図で、１は異なる
内容量の缶飲料２を誘導加熱する加熱コイル、４は共振
用コンデンサ、６はパワースイッチング半導体、５′は
パワースイッチング半導体６に並列に接続された逆導通
動作のためのダイオード、６．７は商用電源８を全波整
流する整流器及びコンデンサで、以上が低周波電力を高
周波電力に変換する電圧共振型のインバータ回路９を構
成する。このインバータ回路９は入力電流を検知する電
流検知器１０からの信号に基づいてパワースイッチング
半導体６の導通・非導通を制御する発振制御回路１１に
て一定の高周波電力を発生し、缶飲料２を加熱コイ／Ｉ
／１にて誘導加熱する。１２は入力電圧（本実施例では
整流後の電圧）を検知する第１の電圧検知回路、１３は
加熱時にパワースイッチング半導体４に発生する電圧（
コレクタ電圧）を検知する第２の電圧検知回路であり、
共に制御回路１４内の缶容量判定手段１５に接続されて
いる。制御回路１４は第１及び第２の電圧検知回路１２
．１３で検知した電圧値に基づいて缶容量を判定する缶
容量判定手段゛１５と、缶容量判定手段１６で判定した
結果に基づいて加熱時間を決定する加熱時間決定手段１
６と、この加熱時間決定手段１６からの制御信号（何秒
間加熱するかという信号）によってインバータ回路９の
兄振（加熱）１停止を制御する発振制御回路１１を駆動
する駆動手段１７より成る。又、制御回路１４はＨＯＴ
販売スイッチ群１８に接続されており、ＨＯＴ販売の開
始信号が入ると、駆動手段１アにより発振制御回路１１
を駆動し誘導加熱を開始し、第２の電圧検知回路１３よ
りパワースイッチング半導体６に発生する電圧を入力す
るように構成されている。

次に第２図、第３図、第４図、第６図にて缶容量判定の
原理を説明する。第２図において、１は異なる内容量の
缶飲料、径６６ｍ−１９０ｇ缶１９、φ６６ｔｍ−２５
０９缶２０、φ５３ｍ−１６０ｇ缶２１、φ５３＋ｍ−
１９０ｇ缶２２、φ５３■−２５０ｇ缶２３を全て包含
する缶壁に沿う様に円筒状に巻いた加熱コイルである。

第３図は電圧共振型のインバータ回路９におけるパワー
スイッチング半導体５の動作波形図であり、ｖｃＥ　は
コレクターエミッタ間電圧、Ｉｃ／ｄはコレクタ電流と
逆導通ダイオード６′に流れる電流との和である。電圧
共振型インバータはその特性上、加熱コイＡ／１と被加
熱物（今の場合は缶）との距離が変化すると第３図に示
す動作波形も変化する。

すなわち、距離が遠くなるとｖｃＥ及びＩＣ／ｄのピー
ク値、ｖｃＥ　（ｐ　）及びｌｃ／ｄ’ｐ）は上昇し、
反対に距離が近づくと低下するものであるから加熱コイ
／Ｉ／１内の缶飲料の形状が異なれば加熱コイＡ／１と
缶飲料との等測的な距離は異なってくるので、その差に
よって生じるコレクターエミッタ間電圧のピーク値ｖＣ
Ｅ（ｐ）の違いに着目するものである。

第４図は商用電源８人力値に応じたｖｃＥ（ｐ）値の缶
飲料による変化を示す特性図である。図に示ス様ニコレ
クターエミッタ間電圧のピーク値ｖＣＥ　（ｐ　）（以
後ｖｃＰ　とする。）は、ある一定の入力電圧に着目す
るとφ６６ｍ−２５０，９缶２ｏが最も低くて、順にφ
６６ｍ−１９０ｇ缶１９、φ５３ｍ＋−２５０９缶２３
、φ５麺−１９０缶２２之高くなりφ６３■−１６０ｇ
缶２１が最も高くなる。又、商用電源８の変動範囲を１
７０ｖ〜２３０ｖとして、その範囲内において前述した
特性を示し、各缶に着目すると商用電源８の電圧値の差
が、各缶ともにほぼ等しいｖｃＰの値の差となっている
。この特性図から、商用電源８０入力電圧値で補正する
（たとえば、ＡＣ１７ｏｖの時の補正電圧値をｖｌ、同
様にＡＣ２００Ｖ時をｖ　５ＡＣ２３０Ｖ時をｖ３、た
だしｖｌ〈ｖ２〈ｖ３、としてｖｃＰ　から引いて、そ
の値を”’ＣＰとする。）と、第４図の特性は第６図に
示す様な商用電源８の入力電圧値に無関係な特性を得る
。すなわち、入力電圧値によって、補正したコレクター
エミッタ間電圧のピーク値”ｃｐはφ６６ｍ−２ＥｉＯ
＆缶２０．４６６ｍ−１９０，９缶１９、φ５３ｍｍ−
２５０９缶２３、φ６３■、−１９０ｇ缶２２、φ６３
簡−１６０ｇ缶２１に対しそれぞれ、入力電圧値に関係
なく、ｖ′ｏＰ＜ｖｌ、■、≦ｖｌ。。

〈ｖ２、ｖ２≦ｖ／ＣＰ＜ｖ３、ｖ３　＜　Ｖ’ＣＰ　
＜　Ｖ４　、　Ｖ４　’５１−”ｃｐの６つの電圧ゾー
ン内の値をとる。これによって缶飲料の容量検知が可能
となるわけである。

第６図は要部の具体的な回路の一例を示す。制御回路１
４はマイクロコンピュータ２４および周辺回路から構成
されている。ここに示すマイクロコンピュータ２４は、
ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力部を有する、いわ
ゆるワンチップマイコンである。

第１の電圧検知回路１２は整流後の直流電圧を低電圧に
分圧する第１の抵抗２６、第２の抵抗２６と分圧された
電圧のピーク値を保持するための第１のダイオード２７
と第１のコンデンサ２８より成る。同じように第２の電
圧検知回路１３はパワースイッチング半導体４に発生す
る電圧（加熱コイル電圧と考えても同じ）を低電圧に分
圧する第３の抵抗２９、第４の抵抗３０と、分圧された
電圧のピーク値を保持するための第２のダイオード３１
と第２のコンデンサ３２より成る。第１の電圧検知回路
１２及び第２の電圧検知回路１３はそれぞれ増巾回路で
ある差動増巾器３３の逆相入力端子及び同相入力端子に
接続されている。この差動増巾器は同相入力端子に印加
された電圧と逆相入力端子に印加された電圧の差を何倍
かして出力するものである。差動増巾器３３の出力端子
はこの増巾されたアナログ信号をデジタル信号に変換し
てマイクロコンピュータ２４に入力するＡ／Ｄ変換器３
４に接続されている。）（ＯＴ販売ヌイソチ群１８は押
されたかどうか判断するようにマイクロコンピュータ２
４に入力されている。又、マイクロコンピュータ２４か
らは発振制御回路１１を発振（加熱）１停止する出力が
発振制御回路１１に接続されている。

尚、他の構成部（インバータ回路９）については第１図
と同様であるので説明を省略する。

次に上記の様に構成した自動販売機の動作を第７図のフ
ローチャートを用いて説明する。

まず、Ｈｏ１’販売スイッチ群１８からのＨＯＴ販売ス
イッチ入力があると（ステップ３６）、マイクロコンピ
ュータ２４は発振制御回路１１に運転（加熱）信号を送
出し、缶飲料２の誘導加熱を開始する（ステップ３６）
。加熱が開切されるとスイッチング半導体６に第３図に
示す動作波形があられれる。このコレクターエミッタ間
電圧のピーク値は第２の電圧検知回路１３で検出され差
動増巾器３３の同相入力端子へ、一方入力電圧のピーク
値は第１の電圧検知回路１２で検出され差動増巾器３３
の逆相入力端子へ入力される。この差動増巾器３３によ
って商用電源８からの入力電圧に応じた値がコレクター
エミッタ間電圧のピーク値から引かれる（補正される）
ので、この差動増巾器３３の出力電圧は第５図に示すよ
うに入力電圧の変動に無関係な特性となる。

この特性を利用し、マイクロコンピュータ２４は差動増
巾器３３の出力電圧を入力しく７−チッソ３７）、缶飲
料２の内容量を判定する。すなわち、ｖＣＰがＶ、より
低い場合（ステップ３８）、缶飲料２はφ６６−２５０
９サイズで、この場合加熱時間は１４秒とする（ステッ
プ３９）。同様にｖ１≦ｖｃＰ〈ｖ２　の場合（ステッ
プ４ｏ）、φ６６−１９（１缶１５で加熱時間Ｔ２（ス
テップ４１）、ｖ２≦ｖｃＰ〈ｖ３　の場合（ステップ
４２）、φ５３−２５Ｃ１缶１９で加熱時開Ｔ３（ステ
ップ４３）、ｖ３≦ｖｃＰ〈■４ノ場合（ステップ４４
）、φ６６３−１９ｏ缶１８で加熱時間Ｔ４（ステップ
４δ）、ｖ４≦ｖｃＰ　　の場合はφ５３−１６０ｇ缶
で加熱時間はＴ６　と判定される（ステップ４６）。尚
、この加熱時間は一定温度で保存された異サイズ缶飲料
を一定加熱出力で加熱し、一定のＨＯＴ販売温度まで高
めるのに必要な時間であり、はぼ缶飲料２の内容量で決
まり、Ｔ１→Ｔ３〉Ｔ２−Ｔ４〉Ｔ６の関係となる。そ
してこの判定結果により設定された時間マイクロコンピ
ュータ２４は発振制御回路１１に加熱信号を出しつづけ
時間が終了すると停止信号を送出して加熱を終了する（
ステップ４７）。

上記実施例の構成によれば、特別な機構部品を用いるこ
となく多種類の缶飲料の内容量を自動判別し、内容量に
応じ加熱時間を変えるので、缶飲料２の内容量によって
加熱度合が異なるといった不具合もなく、また同−自動
販売機によって内容量の異なる多種類の缶飲料２の販売
が行えるため稼動率の向上が図れる。又、缶飲料２の内
容量検知はインバータ回路９の電気的特性を利用したも
のであるから機構部品の場合と比べ、信頼性ははるかに
優れたものである。

発明の効果 以上、実施例から明らかなように本発明は、商用電源か
らの入力電圧を第１の電圧検知回路で検知し、パワース
イッチング半導体に発生する電圧を第２の電圧検知回路
により検知し、缶容量判定手段にて缶飲料の内容量を判
定し、この判定結果により加熱時間決定手段で加熱時間
を決定し、この結果に基づいて加熱時間を制御するよう
に構成したものであるから、特別な機構部品を用いるこ
となく多種類の缶飲料の内容量を自動判別し、内容量に
応じ加熱時間を変えるので、缶飲料の内容量によって加
熱度合が異なるといった不具合もなく、また同一自動販
売機によって内容量の異なる多種類の缶飲料の販売が行
えるため稼動率の向上が図れる。又、缶飲料の内容量検
知はインバータ回路の電気的特性を利用したものである
から機構部品の場合と比べ、信頼性ははるかに優れたも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す自動販売機の駆動ブロ
ック図、第２図は異なる内容量の缶飲料と加熱コイルと
の位置関係を示す概略図、第３図はパワースイッチング
半導体の動作波形図、第４図、第６図は缶飲料の内容量
判定のための原理を示す°電圧特性図、第６図は本実施
例の要部の回路図、第７図は本実施例の自動販売機の動
作を示すフローチャート、第８図は従来の自動販売機の
缶飲料の内容量判定装置の断面図を示すものである。 １・・・・・・加熱コイｐ１２・・・・・・缶飲料、４
・・・・・・共振コンデンサ、６・・・・・・パワース
イッチング半導体、９・・・・・・インバータ回路、１
２・・・・・・第１の電圧検知回路、１３・・・・・・
第２の電圧検知回路、１６・川・・缶容量判定手段、１
６・・・・・・加熱時間決定手段、１７・・・・・・駆
動手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第４
図 Ｖ２（シ 第５図 ′＝８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 異なる内容量の缶飲料を誘導加熱する加熱コイルと一前
   記加熱コイル及び共振用コンデンサ及びパワースイッチ
   ング半導体とより成り低周波電力を高周波電力に変換す
   る電圧共振型のインバータ回路と、前記インバータ回路
   の入力電圧を検知する第１の電圧検知回路と、前記パワ
   ースイッチング半導体に発生する電圧を検知する第２の
   電圧検知回路と、前記第１及び第２の電圧検知回路から
   の検出値に基づいて缶飲料の内容量を判定する缶容量判
   定手段と、前記缶容量判定手段が判定した缶飲料の容量
   に基づいて加熱時間を決定する加熱時間決定手段と、前
   記加熱時間決定手段からの制御信号により前記インバー
   タ回路の発振時間を制御する駆動手段とを備えたことを
   特徴とする自動販売機。