JPH07200936A - ホット・アンド・コールド自動販売機の運転制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】２室１冷却器方式のホット・アンド・コールド
自動販売機を対象に、コールド／コールド運転時におけ
る収納商品の均温，並びにプルダウン特性の向上が図れ
るようにしたの運転制御方式を提供する。 【構成】隣り合う２室のうち、庫内Ａに冷却器８，庫内
ファン１０Ａを、庫内Ｂにヒータ９，庫内ファン１０Ｂ
を装備し、かつ両室の間に通風シャッタ１３を備え、販
売モードに合わせて両室をコールド／コールド運転，コ
ールド／ホット運転に切換えるホット・アンド・コール
ド自動販売機において、各室に配備の庫内温度センサ１
２Ａ，１２Ｂ、および庫内ファンに対する回転速度制御
手段のインバータ１６を備え、コールド／コールド運転
時には庫内温度センサの検出信号を基に庫内Ａ，Ｂの庫
内温度がほぼ同じ温度となるように庫内ファンを速度制
御し、コールド／ホット運転時には各室の庫内ファンを
定常速度で運転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同一機で缶，瓶商品を
ホット商品，コールド商品として併売するホット・アン
ド・コールド自動販売機の運転制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、ホット・アンド・コールド自動販
売機の一般構成を図５に示す。図において、１は自動販
売機のキャビネット（断熱筐体）、２は外扉、３は商品
取出口、４は内扉、５は缶，瓶などの商品６を収納した
商品ラック（サーペンタイン式商品ラック）、７は商品
搬出シュータであり、庫内底部には冷却器（冷凍機のエ
バポレータ）８，ヒータ９，および庫内ファン１０を装
備している。なお、１１は冷凍機のコンデンシングユニ
ット、１２は庫内温度センサである。

【０００３】また、図６（ａ),（ｂ）は従来のホット・
アンド・コールド自動販売機（２室１冷却器方式）にお
ける庫内冷却，加熱装置の配置を表す図であり、図示例
ではキャビネット１の庫内に隔壁１ａを隔てて左右に並
ぶ２室の商品収納室（庫内Ａ，Ｂ）が画成されており、
各室ごとに図１に示した商品ラック５が収設されてい
る。また、庫内Ａには冷却器８と庫内ファン１０Ａが、
庫内Ｂにはヒータ９と庫内ファン１０Ｂが配備されてお
り、さらに前記隔壁１ａにはバイパス用の通風シャッタ
１３（冷却器８を経由して庫内Ｂに冷気がバイパスする
ように隔壁１ａに開口した通風口を開閉する）が、庫内
Ｂには前記シャッタ１３と連係して開閉する通風シャッ
タ１４を備えている。なお、図中の符号１５は運転コン
トローラである。

【０００４】かかる構成で、庫内Ａ，Ｂをコールド／コ
ールド運転として両室よりコールド商品を販売する販売
モードでは、図６（ａ）のようにシャッタ１３を開放，
１４を閉塞し、この状態で冷却器８，庫内ファン１０
Ａ，１０Ｂを運転する。これにより、庫内Ａでは冷却器
８と熱交換した冷気空気流が商品ラックを経由して庫内
を循環し、商品ラックに収納した商品を冷却する。一
方、隣接する庫内Ｂでは、庫内ファン１０Ｂにより庫内
に循環送風される空気流が庫内Ａに収設した冷却器８を
経由して流れ、この循環通風過程で商品ラック内の収納
商品を冷却する。

【０００５】また、冷凍機のコンデンシングユニット１
１は次記のようにサーモサイクル運転制御される。すな
わち、庫内Ａ，Ｂに配した庫内温度センサ１２Ａ，１２
Ｂの検出信号を基に、庫内Ａ，Ｂいずれかの庫内温度が
あらかじめ設定した下限温度以下になるとコンデンシン
グユニット１１を運転停止し、その後にいずれか一方の
庫内温度が上限温度以上に上昇すると運転を再開する。

【０００６】一方、庫内Ａでコールド商品，庫内Ｂでホ
ット商品を販売する販売モードでは、図６（ｂ）で示す
ように、前記シャッタ１３を閉塞，シャッタ１４を開放
するとともに、庫内Ｂに装備したヒータ９を通電し、庫
内Ａ，Ｂをコールド／ホット運転に切り換える。これに
より、庫内Ａでは先記と同様に冷却器８で冷却された冷
気が循環通風して商品を保冷し、庫内Ｂではヒータ９で
加熱された暖気が庫内を循環通風して商品を加温する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
に庫内Ａ，Ｂをコールド／コールド運転する際に、庫内
Ａに装備の冷却器８を利用して庫内Ｂを冷却する方式で
は、庫内Ｂ側の循環空気流はその途中で通風シャッタ１
３を通して庫内Ａにバイパスするよう方向転換するため
に、庫内Ａと比べて庫内Ｂの循環通風経路の通風抵抗，
風損も大きくなる。このために、庫内ファン１０Ａ，１
０Ｂに同じ送風特性のファン（一般には隈取りコイル形
モータを駆動モータとする同一仕様のモータファンが採
用されている）を使用すると、このままでは庫内Ｂ側の
循環風量が庫内Ａに比べて低下し、庫内Ｂに収納した商
品が冷え難くなる。

【０００８】この結果、同じコールド商品でも、庫内Ａ
から販売するコールド商品と庫内Ｂから販売するコール
ド商品とでは品温差が生じる。特に、庫内Ｂの商品ラッ
クに商品を補給した直後では、庫内Ｂ側の収納商品が販
売適温に冷えるまでのプルダウンに長い時間を要するほ
か、逆に庫内Ａでは過冷却となって庫内Ｂの商品が十分
に冷え切らないうちに冷却器８のフィンが着霜によって
目詰まりし、冷却器８の熱交換能力が急速に低下すると
いった問題も生じる。

【０００９】このために、従来では図６で示すように冷
却器８を装備した庫内Ａの庫内ファン１０Ａに対して、
その吸込側に吸込口の一部を覆う遮風板１０ａを取付け
て通風抵抗を付加し、庫内ファン１０Ａのファン特性を
低めた状態で運転するようにしている。この方法を採用
することにより、庫内ＡとＢとの冷気循環通風量，した
がって各室の庫内温度がバランスするので、商品の品温
差を抑え、併せてプルダウン時間も短縮できるようにな
る。

【００１０】しかしながら、前記のように庫内ファン１
０Ａに遮風板１０ａを固定的に取付けてファン特性を低
下させた状態で使用する方法では、図６（ｂ）で述べた
ように庫内Ａ，Ｂをコールド／ホット運転に切換えて庫
内Ａを単独でコールド運転する場合でも、庫内Ａでは庫
内ファン１０Ａの送風能力が低下したままとなるため、
冷気循環送風による保冷性能が低下してプルダウン時間
が長くかかることになる。

【００１１】さらに加えて、図６の庫内Ｂの右隣りに別
な商品収納室を追加して商品収納室を３室とし、各室で
コールド／コールド／ホット運転する場合には、庫内Ｂ
にホット運転側の室から隔壁を通じて熱が侵入するため
に、庫内Ｂではこの侵入熱の影響を受けて庫内Ａよりも
より一層冷え難くなる。本発明は上記の点にかんがみな
されたものであり、図６で述べた２室１冷却器方式のホ
ット・アンド・コールド自動販売機を対象に、前記課題
を解決してコールド／コールド運転時における庫内収納
商品の品温差を抑え、併せてプルダウン特性の向上化が
図れるようにしたホット・アンド・コールド自動販売機
の運転制御方式を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、隣り合う２室に庫内温度センサを
配備するとともに、少なくとも冷却器を装備した室の庫
内ファンに対して回転速度制御手段を備え、コールド／
コールド運転時には庫内温度センサの検出信号を基に両
室の庫内温度がほぼ同じ温度となるように冷却器を装備
した室の庫内ファンを減速制御し、コールド／ホット運
転時には各室の庫内ファンを定常速度で運転するものと
する。

【００１３】また、前記のコールド／コールド運転時に
おいて、各室に収納した商品をより均一に保冷するため
の方式として、次記のような実施態様がある。 （１）コールド／コールド運転時には、冷却器を装備し
てない室の庫内温度が冷却器を装備した室の庫内温度よ
りも約１℃低くなるように庫内ファンを速度制御する。

【００１４】（２）庫内温度センサを冷却器の吸込側に
配置する。 （３）庫内温度センサを、商品収納庫内に収納した商品
の品温を直接検出する箇所に配置する。

【００１５】

【作用】上記のように、隣り合う２室のうち一方の室内
に装備した冷却器を使用して２室をコールド／コールド
運転する際に、冷却器を装備した室の庫内ファンを減速
制御することにより、両室における循環通風路の抵抗差
分を補償して両室に通風する循環風量がバランスするの
で、これにより両室内の収納商品をほぼ同じ温度で保冷
でき、かつトータル的に両室でのプルダウン時間の短縮
化が図れる。なお、庫内ファンの速度制御は、両室に配
備した庫内温度センサの検出信号を基に両室の庫内温度
差に相応して行うものとする。

【００１６】この場合に、冷却器を装備してない室の循
環風量を高めて庫内温度が冷却器を装備した室の庫内温
度よりも約１℃低くなるように庫内ファンを速度制御す
れば、当該室の隣にホット室を追加した３室でコールド
／コールド／ホット運転を行う場合でも、隔壁を通して
ホット室から侵入する熱量を相殺して商品の品温上昇を
防止できる。

【００１７】また、庫内温度センサを冷却器の吸込側に
配置することにより、温度センサは冷却器と熱交換する
以前の状態で商品ラックを経由して庫内を循環して来た
空気温度、つまり商品ラックに収納されている商品の品
温により近い温度を検出することになり、これにより冷
凍機のサーモサイクル運転制御，並びに２室間で商品の
均温化を図る庫内ファンの回転速度制御上での応答遅れ
も小さくなり制御系としての安定度も向上する。これに
対して、庫内温度センサを冷却器の吐出側に配置し、冷
却器の吐出空気温度を検出してファンの速度制御を行う
方式では、一種のフィードフォワード制御となるので、
商品補給直後などのように商品自身の品温が上昇してい
る場合には制御上の応答遅れも大きく、制御が不安定と
なる。

【００１８】さらに、庫内温度センサを商品収納庫内に
収納した商品の品温を直接検出する箇所、例えば商品ラ
ック内の販売待機位置に並んでいる商品と直接接する金
属部材に設置すれば、温度センサで検出した商品の品温
情報がより一層正確なものとなる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、各実施例の図中で図６に対応する同一部材
には同じ符号が付してある。 実施例１：図１（ａ),（ｂ）において、庫内Ａ，Ｂに設
置した庫内ファン１０Ａ，１０Ｂのファンモータは、そ
れぞれ速度制御手段としてのインバータ１６を介して運
転コントローラ１５に接続されており、庫内Ａ，Ｂに配
した庫内温度センサ１２Ａ，１２Ｂの検出信号を基に次
記のように回転速度が制御される。なお、回転速度制御
手段は必ずしもインバータに限定されるものではなく、
他の速度制御方式を採用してもよい。また、両室に配し
た庫内ファン１０Ａ，１０Ｂは同一特性のファンを使用
するものとし、庫内ファン１０Ａには図６で述べたよう
な遮風板を設けてない。

【００２０】そして、図１（ａ）で示すように、庫内
Ａ，Ｂをコールド／コールド運転として各室の収納商品
を保冷する場合には、庫内温度センサ１２Ａ，１２Ｂの
検出信号を基に、冷凍機のコンデンシングユニット１１
をサーモサイクル制御するとともに、庫内Ａ，Ｂの庫内
温度がほぼ同じ温度となるようにインバータ１６を介し
て庫内ファン１０Ａ，１０Ｂの回転速度を個々に制御す
る。この場合に、先記のように庫内Ｂの循環通風経路に
おける通風抵抗は庫内Ａ側よりも大きいので、通常の制
御では前記の通風抵抗差を補償して庫内Ａ，Ｂにほぼ同
じ風量の冷気を送風するように、庫内ファン１０Ｂを高
速運転し、庫内ファン１０Ａの回転速度を庫内ファン１
０Ｂよりも低めに減速制御する。また、商品在庫の残り
数，商品補充などの関係で庫内Ｂの温度が庫内Ａよりも
高くなった場合には、前記とは逆に庫内ファン１０Ｂを
減速制御する。なお、その際の減速制御量は温度センサ
１２Ａ．１２Ｂで検出した庫内Ａ，Ｂの間の温度差に相
応して運転コントローラ１５が決定する。

【００２１】一方、販売モードを図１（ｂ）で示すコー
ルド／ホット運転に切換えた場合には、庫内ファン１０
Ａ，１０Ｂを減速制御せずに定常速度での運転に戻し、
個々の庫内ファン１０Ａ，１０Ｂが個々に最大の送風能
力を発揮するように高速回転で運転する。また、庫内Ｂ
の右側に別なホット室（図示せず）を画成した３室構成
のホット・アンド・コールド自動販売機に対し、３室を
コールド／コールド／ホット運転している状態で前記の
ように庫内Ａ，Ｂの２室の間で庫内ファンの速度制御を
行う場合に、庫内Ａの庫内温度に比べて庫内Ｂの庫内温
度を約１℃低めるように庫内ファン１０Ａ，１０Ｂを速
度制御すれば、前記のホット室から隔壁を通して庫内Ｂ
に侵入する熱による庫内温度の上昇分を相殺して庫内の
収納商品を販売適温に保冷できる。

【００２２】実施例２：図２は先記実施例１の応用実施
例を示すものである。この実施例においては、庫内温度
センサ１２Ａ，１２Ｂがそれぞれ商品収納庫の後部、つ
まり冷却器８の吸込側に移し変えて配備されている。こ
れにより、庫内温度センサ１２Ａ，１２Ｂはそれぞれ庫
内Ａ，Ｂで商品ラックを経由して商品との熱交換で昇温
した循環空気温度、つまり商品の品温により近い温度を
検出することになる。したがって、この検出温度を基に
実施例１で述べたように庫内ファンの回転速度制御を行
うことにより、庫内温度センサで冷却器８の吐出空気温
度を検出する実施例１と比べて制御系の応答性も向上
し、プルダウン時間もさらに短縮できる。

【００２３】実施例３：図３は、庫内温度センサの設置
場所に関して前記実施例２をさらに発展させた実施例を
示すものである。この実施例においては、庫内温度セン
サ１２，１２Ｂを商品ラック５、特にその商品搬出端部
における商品通路規制板（金属板）に取付けてラック内
に収納した商品６の品温を伝熱的に直接検出するように
している。これにより、より正確な商品６の品温情報を
得ることができるので、制御上での応答性がさらに向上
する。

【００２４】実施例４：図４は先記の実施例１を簡略化
した応用実施例を示すものであり、庫内ファン１０Ａ，
１０Ｂのうち、冷却器８を装備した庫内Ａの庫内ファン
１０Ａにのみ回転速度制御手段としてのインバータ１６
を接続し、庫内Ｂに設置した庫内ファン１０Ｂは速度制
御を行わずに定速運転するようにしている。

【００２５】すなわち、実施例１で述べたように、通常
のコールド／コールド運転状態では、庫内ＡとＢの循環
通風路の抵抗差から、庫内Ａに比べて庫内Ｂの風量が低
下して冷え難くなる傾向にある。そこで、このような状
況で庫内ＡとＢでの冷気循環風量のバランスを図るため
には、庫内Ｂのファン１０Ｂを定速運転のまま庫内Ａに
設置の庫内ファン１０Ａを減速制御するだけでも庫内温
度の均温化に十分対応でき、かつ実施例１と比べて制御
系の構成も簡単となる。そして、庫内Ａ，Ｂをコールド
／ホット運転に切換えた販売モードで庫内ファン１０Ａ
を減速制御から定常速度運転に戻せば、ファンの送風能
力が最大限に発揮されるので、実施例１と同様に単独コ
ールド運転でのプルダウン時間を短縮できる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の運転制御方
式によれば、隣り合う２室のうち一方の室内に装備した
冷却器を使用して２室をコールド／コールド運転する際
に、両室における循環通風路の抵抗差分を補償して両室
に通風する循環風量がバランスするので、これにより両
室内の収納商品をほぼ同じ温度で保冷でき、かつトータ
ル的に両室でのプルダウン時間の短縮化が図れる。

【００２７】この場合に、冷却器を装備してない室の循
環風量を高めて庫内温度が冷却器を装備した室の庫内温
度よりも約１℃低くなるように庫内ファンを速度制御す
れば、当該室の隣にホット室を追加した３室でコールド
／コールド／ホット運転を行う場合でも、隔壁を通して
ホット室から侵入する熱量を相殺して商品の品温上昇を
防止できる効果が得られる。

【００２８】また、庫内温度センサを冷却器の吸込側に
配置することにより、商品ラックに収納されている商品
の品温により近い温度を検出することができ、これによ
り制御上での応答遅れも小さくなり制御系としての安定
度も向上する。さらに、庫内温度センサを商品収納庫内
に収納した商品の品温を直接検出する箇所、例えば商品
ラック内の販売待機位置に並んでいる商品と直接接する
金属部材に設置すれば、温度センサで検出した商品の品
温情報がより一層正確なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に対応するホット・アンド・
コールド自動販売機の庫内構成配置，並びに運転制御回
路を表す図であり、（ａ）はコールド／コールド運転状
態図、（ｂ）はコールド／ホット運転状態図

【図２】本発明の実施例２に対応する庫内温度センサの
配置図

【図３】本発明の実施例３に対応する庫内温度センサの
配置図

【図４】本発明の実施例４に対応する運転制御回路図

【図５】ホット・アンド・コールド自動販売機全体の構
成図

【図６】従来におけるホット・アンド・コールドじとを
の庫内構成配置，並びに運転制御回路を表す図であり、
（ａ）はコールド／コールド運転状態図、（ｂ）はコー
ルド／ホット運転状態図

【符号の説明】

１ キャビネット ５ 商品ラック ６ 商品 ８ 冷却器 ９ ヒータ １０Ａ，１０Ｂ 庫内ファン １２Ａ，１２Ｂ 庫内温度センサ １３，１４ 通風シャッタ １５ 運転コントローラ １６ インバータ（回転速度制御手段） Ａ，Ｂ 庫内（商品収納室）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機内に複数の商品収納庫を画成し、隣り合
   う２室の一方の室に冷却器，庫内ファンを、他方の室に
   ヒータ，庫内ファンを装備するとともに、両室の間にバ
   イパス用の通風シャッタを備え、販売モードに合わせて
   両室をコールド／コールド運転，コールド／ホット運転
   に切換えてコールド商品，ホット商品を販売するホット
   ・アンド・コールド自動販売機において、両室に庫内温
   度センサを配備するとともに、少なくとも冷却器を装備
   した室の庫内ファンに対して回転速度制御手段を備え、
   コールド／コールド運転時には庫内温度センサの検出信
   号を基に両室の庫内温度がほぼ同じ温度となるように冷
   却器を装備した室の庫内ファンを減速制御し、コールド
   ／ホット運転時には各室の庫内ファンを定常速度で運転
   することを特徴とするホット・アンド・コールド自動販
   売機の運転制御方式。
2. 【請求項２】コールド／コールド運転時には、冷却器を
   装備してない室の庫内温度が冷却器を装備した室の庫内
   温度よりも約１℃低くなるように庫内ファンを速度制御
   することを特徴とする請求項１記載のホット・アンド・
   コールド自動販売機の運転制御方式。
3. 【請求項３】庫内温度センサを冷却器の吸込側に配置し
   たことを特徴とする請求項１記載のホット・アンド・コ
   ールド自動販売機の運転制御方式。
4. 【請求項４】庫内温度センサを、商品収納庫内に収納し
   た商品の品温を直接検出する箇所に配置したことを特徴
   とするホット・アンド・コールド自動販売機の運転制御
   方式。