JPH05288440A - 自動販売機用フィルタの目詰まり検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動販売機（自販機）の凝縮器のフィルタの
目詰まりを検出できるようにし、その清掃時期を正確に
知ることができるようにする。 【構成】 冷凍機室１に吸入する外気の温度および凝縮
器３の温度をそれぞれ検出するセンサ３１，３２を設
け、各センサ３１，３２からの信号をマイコン４１にて
処理し、両者の温度差や温度差の時間変化などから凝縮
器フィルタ１０の目詰まり状態を比較的容易に判断可能
とし、自販機の保守，管理を容易にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動販売機（以下、
自販機とも略称する）の保守，管理を行なうために、自
販機内に設けられた凝縮器ファンのフィルタ目詰まりを
検出し、清掃時期を知らせるための検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は自販機の冷凍機室の一般的な例を
示す概要図である。同図に示すように、冷凍機室１には
圧縮機２、凝縮器３、受液器４、凝縮器ファン５、製氷
機や液体原料を冷却する水槽等の負荷を切り換える製氷
機冷媒弁６、水槽冷媒弁７などが収納され、冷凍機室外
には冷凍系の制御回路２０が設けられている。この例で
は、自販機背面８に開口した開口部９から凝縮器ファン
５によって外気を吸入してフィルタ１０で外気のほこり
を除去し、凝縮器３で熱交換させ外気で圧縮されて高温
になった冷媒を冷却し、その後圧縮機２を含むその他の
機器を冷却し、冷凍機室出口１１を経て自販機底部の本
体出口１２から冷凍機室外へ排出する構成となってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、フィルタ１０
は上述のようにほこりやごみが冷凍機室内、特に凝縮器
３のフィンに詰まるのを防ぎ、熱交換能力を維持すると
いう重要な役割を果たしている。このフィルタは長期間
放置されると目詰まりが激しくなって冷凍機室に外気が
導入されず、凝縮器が充分に熱交換できなくなったり、
圧縮機の温度が上昇して動作不良や故障の原因となる。
そのため、フィルタ１０の清掃が、自販機の保守を行な
うに当たって重要な作業となるが、フィルタは自販機，
冷凍機の構造的に見にくい位置に設置される場合が多
く、したがって清掃も忘れられることがしばしばある。

【０００４】また、清掃アラームなどにより定期的に清
掃を促す方法などもあるが、自販機の設置場所によって
目詰まりの程度が異なるため、定期的なアラームでは時
期が早すぎ保守作業が繁雑となって結局無視されたり、
逆に遅すぎると目詰まりが進行しすぎて冷凍機の故障
等、障害が発生する。つまり、フィルタの清掃は重要な
保守作業の１つであるが、他の保守作業も数多くあるた
め、なるべく作業者へ負担が掛からないようにしなが
ら、適切な時期の清掃を維持するのは必ずしも容易では
ない、という問題がある。したがって、この発明の課題
はフィルタの清掃時期を適切に知ることができるように
し、自販機の保守，管理を容易にすることある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、この発明では、凝縮器と膨張弁によって冷却制
御される負荷に接続される冷凍機と、前記凝縮器に流入
する空気中のほこりを含む異物を除去するフィルタとを
備えた自動販売機に対し、前記凝縮器に密着して設けら
れる第１の温度検出手段と、前記凝縮器に吸入される空
気の温度を検出する第２の温度検出手段と、これら２つ
の温度検出手段からの信号および前記冷凍機に接続され
た負荷が運転中かどうかを示す信号を入力され、両者の
温度差を予め定められたタイミングで演算，平均化する
信号処理手段と、処理された信号を判断して前記フィル
タが目詰まり状態であることを外部に出力するか、また
は前記凝縮器の吸入空気量に応じた信号を出力する信号
出力手段とを設けたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】冷凍機室に吸入する外気の温度と凝縮器温度と
の温度差、または温度差の時間変化などからフィルタの
目詰まり状態を判断して、フィルタの清掃時期を適切に
知ることができるようにし、自販機の保守，管理を容易
にする。

【０００７】

【実施例】図１はこの発明の実施例を示す構成図で、冷
凍機室の断面図であり、図２は図１の部分拡大図であ
る。図１において、丸印Ａ内の３１は外気温センサ、丸
印Ｂ内の３２は凝縮器温センサ、４１は信号処理装置と
してのマイコンである。外気温センサ３１は例えば図２
（ａ）のように自販機背面８に取り付けられ、吸入空気
温度が精度良く検出できるよう、他からの熱を伝え難く
するため、取付部材３３を樹脂等で形成したり、支持部
３４を長くするなどの工夫がなされている。凝縮器温セ
ンサ３２は図２（ｂ）に示すように、凝縮器本体の温度
を検出するため取付部材３５によって凝縮器３の壁面に
密着して設置されるが、この部材３５としては部材３３
とは逆に凝縮器の温度を素早く凝縮器温センサ３２に伝
えるために、熱伝導率の良い銅やアルミ等の金属材料で
構成されている。その他の点は図６と同様なので、省略
する。

【０００８】外気温センサ３１，凝縮器温センサ３２に
より検出された各部の温度信号は、マイコン４１に入力
される。また、このマイコン４１には圧縮機２や冷媒弁
６，７等の冷却系の運転を制御している制御回路２０か
ら、各機器の運転／非運転状態を示す信号Ｓ１〜Ｓ３が
入力されている。以下、これらの信号の処理方法につい
て説明する。図３は外気温センサ，凝縮器温センサによ
る検出温度と各部の動作タイミングを示すタイミング図
で、膨張弁により冷却コントロールされ負荷変動の少な
い製氷機の単独運転時を検出時の条件としている点が特
徴である。なお、図３の（イ）は凝縮器温Ｔ_COND，外気
温Ｔ_air 等の関係を説明するためのグラフ、（ロ）は圧
縮機の動作信号（Ｓ１）、（ハ）は製氷機冷媒弁の動作
信号（Ｓ２）、（ニ）は水槽冷媒弁の動作信号（Ｓ３）
をそれぞれ示している。

【０００９】いま、凝縮器温センサ３２により検出され
た凝縮器温Ｔ_CONDと、外気温センサ３１で検出された外
気温Ｔ_air の差をΔＴとすると、圧縮機２が運転状態に
ある間は凝縮器温Ｔ_CONDの上昇に伴ってΔＴは大きくな
る。このとき、上述のように水槽冷却時は水槽の水温に
よって冷凍機の負荷が異なるため、凝縮器温Ｔ_CONDも不
安定であるが、膨張弁を用いた製氷機の冷却時には凝縮
器の温度が外気温や吸入空気量Ｑ以外の要因によって変
動し難いため、製氷機を単独で運転している場合（図３
のｔ_ON時）にのみ検出動作を行なうようにする。また、
もう１つの検出条件として、マイコンが温度検出動作を
開始した時のΔＴが、外気温Ｔ_air に対しＴ’を所定値
とする予め設定された次式の如き範囲、 Ｔ_air −Ｔ’≦ΔＴ≦Ｔ_air ＋Ｔ’ にある場合にのみ検出を続行し、起動後一定時間（ｔ
_SET ）だけ経過したとき温度差ΔＴ_sensを検出する。た
だし、製氷機の運転時間ｔ_ONが、 ｔ_ON＜ｔ_SET の場合は検出動作を中断し、次の製氷機運転まで待機状
態とする。これは、製氷機の起動時の温度差がもともと
大きいと、検出点（ｔ_SET 経過後）での温度がその影響
を受け、検出誤差が生じるためである。

【００１０】このようにすれば、凝縮器温Ｔ_CONDは吸入
空気量Ｑと外気温Ｔ_air に依存することになる。例え
ば、外気温Ｔ_air に対する凝縮器温Ｔ_CONDの関係を示す
と、図４のようになる。同図の実線は高温時の場合、点
線は低温時の場合をそれぞれ示している。この発明では
凝縮器温と外気温との差を検出信号として用いているた
め、外気温の影響をほぼ除くことができ、吸入空気量Ｑ
との関数として得ることができる。ただし、実際には外
気温やその他の外乱の影響を完全に除くことは難しいた
め、測定点は図５に示すように同じ空気流量でも検出温
度差ΔＴにはばらつきが発生する。そこで、上述の検出
方法で数回サンプリングを繰り返し、平均化処理を行な
うことによって測定値を集約させ、ほぼ本来の特性曲線
上の値が得られるようにする。このとき、サンプリング
の回数は多い程検出精度は向上するが、実際のフィルタ
の清掃周期と上記のような検出条件に合う運転状態の発
生頻度によって決定するのが妥当である。また、同時に
この測定値は決められたサンプリング回数の検出終了後
には、リセットすることが必要である。

【００１１】このようにして、吸入空気流量Ｑと温度差
ΔＴの関係を一義的に得ることができ、ΔＴに検出すべ
き流量に対応するしきい値を設けることにより、フィル
タの目詰まりを検出することが可能となる。なお、これ
らの演算，判断等の処理は全てマイコン４１で行なう
が、判断した結果を目詰まり信号として図示されない出
力手段に出力する機能をも有していることは云うまでも
ない。また、目詰まりの有無だけでなく、検出温度差Δ
Ｔと流量Ｑとの関係から、流量に応じた信号を連続的に
出力することも可能である。さらには、各温度センサか
らの信号を直接受け取ることができるため、外気温情報
や冷凍機の運転状態情報なども得ることが可能となる。

【００１２】

【発明の効果】この発明によれば、冷凍機室に吸入する
外気の温度と凝縮器温度との温度差、または温度差の時
間変化を利用することで、これまで検出できなかったフ
ィルタの目詰まり状態を、比較的簡単な方法で検出する
ことができる利点が得られる。また、検出すべき流量に
対して適当なしきい値を設定することにより、異なった
環境下におかれてフィルタの汚れ具合が異なる自販機が
複数台あっても、それぞれの自販機の適切な清掃時期を
知ることができ、保守作業の簡易化，軽減が可能とな
る。また、外気温度の情報も得ることができるので、外
気温度に応じた負荷制御、例えば外気温度が高い場合に
はコールド飲料が良く売れるため、冷却系を優先的に運
転する、などの制御が可能となる。さらには、冷凍機室
の構造等を変更する必要がないため、新機種のものだけ
でなく既存の自販機にも取付けが可能となる利点もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す自販機冷凍機室の断面
図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】外気温センサ，凝縮器温センサによる検出温度
と各部の動作タイミングを示すタイミング図である。

【図４】空気流量と温度との関係を説明するためのグラ
フである。

【図５】この発明による平均化を処理を説明するための
説明図である。

【図６】自販機の冷凍機室の一般的な例を示す概要図で
ある。

【符号の説明】

１…冷凍機室、２…圧縮機、３…凝縮器、４…受液器、
５…凝縮器ファン、６…製氷機冷媒弁、７…水槽冷媒
弁、８…自販機背面、９，１１…開口部，１０…フィル
タ、１２…冷凍機室出口、１３…膨張弁、１４…キャピ
ラリ、２０…冷凍系制御回路、３１…外気温センサ、３
２…凝縮器温センサ、３３，３５…取付部材、３４…支
持部、４１…マイコン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凝縮器と膨張弁によって冷却制御される
   負荷に接続される冷凍機と、前記凝縮器に流入する空気
   中のほこりを含む異物を除去するフィルタとを備えた自
   動販売機に対し、 前記凝縮器に密着して設けられる第１の温度検出手段
   と、前記凝縮器に吸入される空気の温度を検出する第２
   の温度検出手段と、これら２つの温度検出手段からの信
   号および前記冷凍機に接続された負荷が運転中かどうか
   を示す信号を入力され、両者の温度差を予め定められた
   タイミングで演算，平均化する信号処理手段と、処理さ
   れた信号を判断して前記フィルタが目詰まり状態である
   ことを外部に出力するか、または前記凝縮器の吸入空気
   量に応じた信号を出力する信号出力手段とを設けたこと
   を特徴とする自動販売機用フィルタの目詰まり検出装
   置。