JPH1021462A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】庫内に冷却器，ないしヒータを設置して商品収
納ラックに収納した商品を保冷，ないし加温する自動販
売機において、商品の収納，販売状況に合わせて庫内温
度分布をきめ細かに制御して商品を適正に品温管理す
る。 【解決手段】商品収納ラックを収容した庫内底部に冷却
器，ヒータを配備し、その風胴に連ねて庫内の背面側で
上方に立ち上がる吸込ダクト１３を備えた構成におい
て、吸込ダクトの前面壁に上下段に分散して開口した空
気吸込口１３ａ〜１３ｃ，および各吸込口を選択的に開
閉する電動式のシャッタ１４ａ，１４ｂからなる吸込口
高さ調節手段を設け、庫内の上下各所に分散配置した温
度センサの検出信号、プルダウン，プルアップ時に始動
するタイマの経時信号、商品収納ラックに付設した商品
残数検知センサの信号などを基に、前記吸込ダクトの吸
込口高さを調節して庫内の温度分布をゾーン化，均温化
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、缶，瓶入りの飲料
商品などを機内で保冷もしくは加温し、ホット商品，も
しくはコールド商品として販売に供する自動販売機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】まず、本発明の実施対象となる自動販売
機の例として、サーペンタイン式商品収納ラックを搭載
した自動販売機の構成を図４に示す。図において、１は
断熱筐体としてなる自動販売機のキャビネット、２は前
面外扉、３は商品取出口、４は断熱内扉であり、キャビ
ネット１の庫内には、商品５を上下に並べて収納し、販
売指令に基づき最下位から順に下方に搬出するサーペン
タイン式商品収納ラック６と、該商品収納ラック６の下
方に配置してラックから落下搬出した商品を商品取出口
２に導く商品搬出シュータ７を備えており、さらに庫内
底部側には冷凍機８のエバポレータである冷却器９，ヒ
ータ１０，および庫内ファン１１が配備されている。こ
こで、冷却器９，ヒータ１０は庫内底部に配置した風胴
１２に内蔵され、かつ該風胴１２の後端に連ねてキャビ
ネット１の背面側には庫内の上方に向けて立ち上がる吸
込ダクト１３が敷設されており、該吸込ダクト１３の上
端には庫内に向けて空気吸込口が開口している。なお、
吸込ダクト１３は商品収納ラック６の設置高さに合わせ
てあらかじめ固定的に設定されており、そのダクト高さ
は、商品収納ラック６に商品５を満杯状態に収納したこ
とを前提条件に、循環空気が商品収納ラック６のほぼ全
域を満遍なく流れて吸込ダクト１３に吸い込まれるるよ
うに決められている。

【０００３】かかる構成で、コールド商品の販売モード
時には、冷凍機８，庫内ファン１１を運転する。これに
より、冷却器９と熱交換して冷やされた冷気が矢印のよ
うに庫内ファン１１により前方に吹き出した後、上方に
向きを変えて庫内空間を流れ、庫内上部から背面側の吸
込ダクト１３に吸い込まれて再び冷却器９に還流するよ
うな経路を辿って庫内に循環送風され、この送風過程で
商品収納ラック６に収納した商品５をコールド商品とし
て販売適温に保冷する。一方、ホット商品の販売モード
では、冷却器９に代えてヒータ１０を通電し、ヒータで
加熱した空気を前記と同様に庫内に循環送風して商品５
を販売適温に加温する。

【０００４】そして、この状態で販売指令が与えられる
と、商品収納ラック６のベンド機構が作動してラック内
の最下位に並んでいる商品から順に下方に落下搬出し、
シュータ７を経て商品取出口３に送出されることは周知
の通りである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来構成のように吸込ダクト１３の吸込高さを固定的に設
定すると、庫内での空気循環通風経路もほぼ一義的に決
まる。このことから、商品収納ラック６に収納した商品
５の品温管理面で次記のうよな問題点が残る。すなわ
ち、 １）販売の進行に伴って商品収納ラック６の商品在庫数
が減ると、冷却，加熱の熱負荷が減少するとともに、在
庫商品５は搬出端に近い商品収納ラックの下部域に移動
して庫内のラック上部域は空の状態になる。このため
に、従来のように吸込ダクト１３の吸込高さを当初のま
ま固定して保冷，加熱運転を継続すると、庫内を循環す
る冷気，暖気が商品の入ってない庫内上部の空間まで通
風してキャビネットの壁面に放熱するために、商品の直
接的な冷却，加熱効率が低下し、その分だけ冷凍機，ヒ
ータに投入する電力が余分に消費される。

【０００６】２）商品の補充時に、キャビネット１の扉
を開放して庫内の商品収納ラックに常温状態にある商品
を補充すると、庫内に常温の外気熱が多量に侵入するた
めに庫内温度が大きく変動するとともに、新たに補充し
た商品が販売適温にまで冷却，ないし加温されるまでに
はかなりの時間（商品補充後から庫内を冷却，加熱する
運転期間をプルダウン，プルアップ、庫内温度，および
新たに補充した商品が販売適温になるまでの必要時間を
プルダウン，プルアップ時間と呼ぶ）を要し、この間に
商品が販売されると十分に冷却，加熱されてない生温い
商品が販売されることになる。そこで、従来では庫内に
商品補充して運転を開始する際には所定のプルダウン，
プルアップ時間が経過するまで販売を停止するなどの処
置をとるようにしているが、この間は販売チャンスを逃
すことなる。

【０００７】かかる点、商品補充後に庫内に循環送風す
る冷気，暖気を商品収納ラックの下部域、つまり販売順
位の早い位置に並んでいる一部の商品に集中して流すよ
うに送風経路を変更（このように庫内の下部領域にのみ
冷気，暖気を集中して循環送風することをゾーンクーリ
ング，ゾーンヒーティングと呼ぶ）すれば、前記したプ
ルダウン，プルアップ時間を大幅に短縮することが可能
であるが、従来のように吸込ダクトの高さを固定的に設
定した構成ではこのようなゾーンクーリング，ゾーンヒ
ーティング制御が行えない。

【０００８】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、吸込ダクトに簡易な調節手段を追加装備するこ
とで、商品の収納，販売状況に合わせて庫内温度分布を
きめ細かに制御できるようにした自動販売機を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
り、次記のようにして達成することかできる。すなわ
ち、商品収納ラックを搭載したキャビネットの庫内底部
側に、冷却器，もしくはヒータと庫内ファンを設置し、
かつ前記冷却器，ヒータを庫内底部に設けた風胴内に組
み込むとともに、該風胴に連ねて庫内の背面側には上方
に立ち上がる吸込ダクトを設け、販売モードに合わせて
冷気，もしくは暖気を庫内に循環送風して収納商品をホ
ット商品，もしくはコールド商品として販売に供する自
動販売機において、前記吸込ダクトの前面側に空気吸込
口の位置を上下方向に変える吸込口高さ変調節手段を設
けるとともに、吸込ダクトの吸込高さを次記のように可
変調節し、庫内温度分布を商品収納，販売状況に適合し
た状態に制御するものとする。

【００１０】１）庫内の上下各所に温度センサを分散配
置し、該温度センサの検出信号を基に前記吸込ダクトの
吸込口高さを調節し、これにより庫内の空気循環送風経
路を様々に変えて庫内温度分布を制御する。 ２）商品補充後のプルダウン，プルアップ開始を起点と
するタイマの経時信号を基に、当初は吸込口高さを低位
置に調節して庫内の下部領域に並ぶ商品を優先的に冷
却，もしくは加熱し、時間経過に伴い吸込口高さを高位
置に移動調節して庫内全域を冷却，もしくは加熱するよ
うに庫内の温度分布を制御し、これにより、プルダウ
ン，プルアップ時間の短縮化を図るようにする。

【００１１】３）商品収納ラックに商品残数検知センサ
を設け、該センサの検出信号を基に吸込ダクトの吸込口
高さを調節することにより、商品収納ラック内に残る在
庫商品に集中して循環送風して商品を効率よく冷却，加
熱するように庫内の温度分布を制御し、消費電力の節減
化を図るようにする。また、本発明によれば、前記した
吸込ダクトの吸込口高さ可変調節手段は、具体的に次記
のような形態で構成することができる。

【００１２】１）吸込ダクトの前面壁に、上下複数段に
分散して開口する吸込口と、各段の吸込口を選択的に開
閉するシャッタ機構を備え、調節指令に基づきシャッタ
を移動制御して空気吸込口の高さを所望の位置に切換え
る。 ２）吸込ダクトの前面壁に縦長な窓穴を開口するととも
に、該窓穴を覆って上下方向に移動可能な電動巻き取り
式シートを布設し、かつ該シートの一部に吸込口を開口
する。そして、調節指令に基づきシートを上下方向に移
動制御して吸込口をを所望の高さ位置に移し変える。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を形態別に
図面に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図４
に対応する同一部材には同じ符号が付してある。まず、
図４で述べた庫内背面側の吸込ダクト１３に対して、本
発明により吸込ダクトに新たに追加装備した吸込高さ可
変調節手段の実施例を説明する。 〔実施例１〕図１は本発明の請求項４に対応する実施例
の構成を示すものである。図において、吸込ダクト１３
の前面壁には上，中，下段の３段に分けて空気吸込口１
３ａ，１３ｂ，１３ｃが開口しており、さらにその前方
には次記のような構成で空気吸込口を選択的に開閉する
シャッタ機構を備えている。すなわち、吸込口１３ａ，
１３ｂ，１３ｃの相互間には上下動式の２枚のシャッタ
１４ａ，１４ｂが配備されており、各シャッタ１４ａ，
１４ｂは個々にラック／ピニオン機構を介して駆動モー
タ（可逆転式モータ）１５ａ，１５ｂに連結されてお
り、吸込高さ調節指令に基づきドライバ１６を介して上
下方向に移動操作される。なお、吸込ダクト１３の頂部
端面は閉じている。

【００１４】すなわち、図示の状態では吸込口１３ａ，
１３ｂ，１３ｃがいずれも開放状態にあるが、シャッタ
１３ａ，１３ｂを共に上方に上方に移動操作すると、上
位２段の吸込口１３ａ，１３ｂが閉じ、最下段の吸込口
１３ｃのみが開放となる。また、シャッタ１３ａを上方
に，シャッタ１３ｂを下方に移動操作すると、中段の吸
込口１３ｂが開放となり、さらにシャッタ１３ａ，１３
ｂをともに下方に移動操作すると、上段の吸込口１３ａ
が開放となる。

【００１５】そして、吸込ダクト１３の吸込口を前記の
ように選択的に開閉制御すると、これに相応して庫内に
おける冷気，暖気流の循環通風経路が次記のように変わ
り、これに伴って庫内温度分布が変化するようになる。
すなわち、下段の吸込口１３ｃのみを開放すると、循環
気流は庫内の下部領域，したがって図４における商品収
納ラック６の下部域に集中して流れ、この部分に並ぶ商
品をゾーンクーリング，ゾーンヒーティングする。ま
た、逆に上段の吸込口１３ａを開放すると、循環気流は
庫内全域を通風するようになり、庫内全域が均温化され
る。 〔実施例２〕図２は吸込高さ可変調節手段として、本発
明の請求項５に対応する実施例の構成図である。この実
施例においては、吸込ダクト１３の前面に上下に長い大
面積の窓穴１３ｂが開口しており、その前面側には窓穴
１３ｂを塞ぐように上下に移動可能な巻き取り式シート
１７が敷設され、かつシート１７の上下端が駆動モータ
１５ａ，１５ｂに連結した巻き取りドラム１８ａ，１８
ｂに巻き付けてある。さらにシート１７の一部には小面
積の空気吸込口１７ａが開口している。

【００１６】かかる構成で、吸込高さ調節指令に基づき
駆動モータ１５ａ，１５ｂを同期して回転駆動すると、
その回転方向に対応してシート１７が巻き取りドラム１
８ａ，１８ｂを介して上方，もしくは下方に移動し、こ
れに伴って吸込口１７ａの位置が無段階的に上下方向に
移動する。このようにして、吸込口１７ａの高さ位置を
上下に移動調節すると、実施例１で述べたと同様に庫内
の循環通風経路が変わって庫内温度分布が制御される。
なお、前記構成で巻き取りドラム１８ａ，１８ｂのいず
れか一方を駆動モータに代えてばねで駆動するように構
成することもできる。

【００１７】次に、前記実施例１，実施例２で述べた吸
込高さ可変調節手段を用いて自動販売機の庫内温度分布
を商品の収納，販売状況に適合させて自動的に制御する
具体的な制御方式の実施例を図３(a) 〜(c) により説明
する。まず、図３(a) の制御方式では、キャビネット１
の庫内に収設した商品収納ラック６に対して、その上
段，中段，下段の３か所に配置した温度センサ１９ａ，
１９ｂ，１９ｃの検出信号を基に、制御部（例えばマイ
クロコンピユータ）２０からの指令で吸込ダクト１３の
吸込口高さを調節するようにている。

【００１８】そして、具体的には次のような条件で吸込
口高さを調節する。まず、庫内に商品を補充して販売を
再開した状態で、商品収納ラック６の下部域に収納され
ている販売順位の早い商品が販売適温と比べて高温（コ
ールド商品販売モード），もしくは低温（ホット商品販
売モード）である場合には、制御部２０が吸込ダクト１
３の吸込高さを低めるよな指令を出し、この指令に基づ
いて実施例１，実施例２で述べた吸込高さ調節機構を制
御する。これにより、商品収納ラック６の下部に並ぶ商
品が優先的にゾーンクーリング，ないしゾーンヒーティ
ングされ、短時間で販売位置に待機する商品が販売適温
に冷却，加熱される。そして、ラック内の下部域温度が
所定保冷，加熱温度になると、温度センサ１９ａ，１９
ｂ，１９ｃの検出信号を基に吸込口の高さを順次上方に
移動調節し、庫内全域でラック内の収納商品を均温冷
却，加熱するように庫内温度分布を制御する。

【００１９】一方、図３(b) は商品補充後の販売再開に
際して、プルダウン，プルアップ時間の短縮化を狙った
制御方式を示す。この実施例では、商品補充作業に伴う
キャビネット１の扉開閉動作を検知する扉スイッチ２
１，および扉開放に伴う扉スイッチ２１の信号でリセッ
トし、商品補充終了後に扉を閉じてた際に限時動作を開
始するタイマ２２を備え、該タイマ２２の経時信号を基
にプルダウン，プルアップの当初は制御部２０が吸込ダ
クト１３の吸込高さを低めるよな指令を出し、この指令
に基づい商品収納ラック６の下部に並ぶ商品を優先的に
ゾーンクーリング，ないしゾーンヒーティングする。そ
して、所定の時間が経過すると、吸込ダクト１３の吸込
高さを順次上方に移動調節し、庫内全域でラック内の収
納商品を均温冷却，加熱するように庫内温度分布を制御
する。これにより、プルダウン，プルアップ時間が従来
方式と比べて大幅に短縮化され、商品補充後の販売再開
時に短時間で販売適温に冷却，加熱したコールド商品，
ホット商品を販売できる。

【００２０】さらに、図３(c) は、商品収納ラック６の
商品残数に対応して吸込ダクト１３の吸込口高さを可変
調節し、これによりラック内の収納商品を効率よく冷
却，加熱して冷凍機，ヒータに投入する電力の節減化を
狙った制御方式を示す。この実施例では、商品収納ラッ
ク６の各コラムごとに商品残数検知センサ２３を付設す
る。なお、該センサには、例えばベンド機構に取付けて
商品収納ラックのコラム内に積み上げた商品の重量を検
知して商品残数に換算する重量センサを応用して使用す
る。

【００２１】そして、前記の残数検知センサ２３の検知
信号を基に、プルダウン，プルアップが確立した定常運
転状態で、ラック内の商品在庫数が多い場合には、吸込
ダクト１３の吸込高さを高い位置にセットして庫内全域
に冷気，暖気を循環送風し、販売の進行とともに商品在
庫数が減って来ると、それに合わせて吸込高さを順次下
方に移動するように調節して庫内温度分布を制御し、ラ
ック内の下部域に下降移動した商品に冷気，暖気を集中
的に送風して効率よく冷却，加熱する。これにより、商
品が空になっている庫内上部での無駄な熱の浪費を抑え
て冷凍機，ヒータに投入する電力消費量の節減化が図れ
る。

【００２２】なお、図３(a) 〜(c) の各制御方式は単独
で実施するほか、各制御方式を組合せて吸込口高さを調
節することでより一層きめ細かな庫内温度分布の制御が
行える。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、自
動販売機の庫内に配備した吸込ダクトに対して、その吸
込高さの可変調節手段を備え、庫内の上下各位置に分散
配置した温度センサの検出信号，商品補充後のプルダウ
ン，プルアップ開始を起点とするタイマの経時信号を基
に、タイマの経時信号，あるいは商品収納ラックに配し
た商品残数検知センサの検出信号を基に、吸込高さを調
節することにより、庫内温度分布を商品の収納，販売状
況に即応して効果的に制御することができて庫内におけ
る商品のきめ細かな品温管理，並びに省電力化が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に対応する吸込高さ可変調節
手段の実施例の構成図

【図２】本発明の実施例２に対応する吸込高さ可変調節
手段の実施例の構成図

【図３】図１，図２の吸込高さ可変調節手段による庫内
温度分布の各種制御方式の実施例を示し、(a) は温度セ
ンサの信号を基にした制御系統図、(b) は商品補充後の
タイマの経時信号を基にした制御系統図、(c) は商品残
数検知センサの信号を基にした制御系統図

【図４】本発明の実施対象となるサーペンタイン式商品
収納ラックを搭載した自動販売機の構成図

【符号の説明】

１ 自動販売機のキャビネット ５ 商品 ６ 商品収納ラック ７ 商品搬出シュータ ９ 冷却器 １０ ヒータ １１ 庫内ファン １２ 風胴 １３ 吸込ダクト １３ａ，１３ｂ，１３ｃ 吸込口 １４ａ，１４ｂ シャッタ １５ａ，１５ｂ シャッタの駆動モータ １７ シート １７ａ 吸込口 １８ａ，１８ｂ 巻き取りドラム １９ａ，１９ｂ，１９ｃ 温度センサ ２０ 制御部 ２１ 扉スイッチ ２２ タイマ ２３ 商品残数検知センサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャビネットの庫内に、上下に並べて収納
   した商品を販売指令に基づき最下位から順に下方に搬出
   する商品収納ラック、および商品収納ラックから落下搬
   出した商品を前方の商品取出口に導く商品搬出手段を備
   え、さらに庫内底部側には冷却器，もしくはヒータと庫
   内ファンを設置し、販売モードに合わせて冷気，もしく
   は暖気を庫内に循環送風して収納商品をホット商品，も
   しくはコールド商品として販売に供する自動販売機であ
   り、前記冷却器，ヒータを庫内底部に設けた風胴内に組
   み込むとともに、該風胴に連ねて庫内の背面側には上方
   に立ち上がる吸込ダクトを設けたものにおいて、前記吸
   込ダクトの前面側に空気吸込口の位置を上下方向に変え
   る吸込口高さ可変調節手段を設け、庫内の上下各所に分
   散配置した温度センサの検出信号を基に、前記吸込ダク
   トの吸込口高さを調節して庫内の温度分布を制御するこ
   とを特徴とする自動販売機。
2. 【請求項２】キャビネットの庫内に、上下に並べて収納
   した商品を販売指令に基づき最下位から順に下方に搬出
   する商品収納ラック、および商品収納ラックから落下搬
   出した商品を前方の商品取出口に導く商品搬出手段を備
   え、さらに庫内底部側には冷却器，もしくはヒータと庫
   内ファンを設置し、販売モードに合わせて冷気，もしく
   は暖気を庫内に循環送風して収納商品をホット商品，も
   しくはコールド商品として販売に供する自動販売機であ
   り、前記冷却器，ヒータを庫内底部に設けた風胴内に組
   み込むとともに、該風胴に連ねて庫内の背面側には上方
   に立ち上がる吸込ダクトを設けたものにおいて、前記吸
   込ダクトの前面側に空気吸込口の位置を上下方向に変え
   る吸込口高さ可変調節手段を設け、商品補充後のプルダ
   ウン，プルアップ開始を起点とするタイマの経時信号を
   基に、当初は吸込口高さを低位置に調節して庫内の下部
   領域を優先的に冷却，もしくは加熱し、時間経過に伴い
   吸込口高さを高位置に移動調節して庫内全域を冷却，も
   しくは加熱するように庫内の温度分布を制御することを
   特徴とする自動販売機。
3. 【請求項３】キャビネットの庫内に、上下に並べて収納
   した商品を販売指令に基づき最下位から順に下方に搬出
   する商品収納ラック、および商品収納ラックから落下搬
   出した商品を前方の商品取出口に導く商品搬出手段を備
   え、さらに庫内底部側には冷却器，もしくはヒータと庫
   内ファンを設置し、販売モードに合わせて冷気，もしく
   は暖気を庫内に循環送風して収納商品をホット商品，も
   しくはコールド商品として販売に供する自動販売機であ
   り、前記冷却器，ヒータを庫内底部に設けた風胴内に組
   み込むとともに、該風胴に連ねて庫内の背面側には上方
   に立ち上がる吸込ダクトを設けたものにおいて、前記吸
   込ダクトの前面側に空気吸込口の位置を上下方向に変え
   る吸込口高さ可変調節手段を設け、商品収納ラックに配
   した商品残数検知センサの検出信号を基に、吸込ダクト
   の吸込口高さを調節して庫内の温度分布を制御すること
   を特徴とする自動販売機。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の自動
   販売機において、吸込口高さ可変調節手段として、吸込
   ダクトの前面壁に、上下複数段に分散して開口する吸込
   口と、各段の吸込口を選択的に開閉するシャッタ機構を
   備えたことを特徴とする自動販売機。
5. 【請求項５】請求項１ないし３のいずれかに記載の自動
   販売機において、吸込口高さ可変調節手段として、吸込
   ダクトの前面壁に縦長な窓穴を開口するとともに、該窓
   穴を覆って上下方向に移動可能な電動巻き取り式シート
   を布設し、かつ該シートの一部に吸込口を開口したこと
   を特徴とする自動販売機。