JPH0737150A - 加温制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加温手段の周辺を過熱状態にすることなく、
商品収納庫内の商品を目標温度に加温することが可能な
加温制御方法を提供することを目的とする。 【構成】 目標温度を設定し、目標温度を基準温度と
し、基準温度と、商品収納庫２近辺に配設した温度セン
サ１１の検出した検出温度とを比較し、検出温度が基準
温度になるように、加温手段４の加温量をフィードバッ
ク制御する加温制御方法において、目標温度を基準温度
とするフィードバック制御に先立ち、目標温度よりも低
い設定温度を基準温度とする前記フィードバック制御を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、商品収納庫に収納され
た商品が目標温度になるように加温量をフィードバック
制御する加温制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の加温制御方法を行っている自動
販売機、例えば、缶飲料自動販売機は、商品収納庫内に
収納した、次に販売する缶（以下、「次販缶」という）
の近傍に電子式の温度検出器を設け、商品収納庫の下方
に設けたヒータおよびファンを作動させるとともに、温
度検出器の検出した温度と、缶飲料に適した目標温度
（例えば、６０°Ｃ）とを比較し、温度検出器の検出温
度が目標温度になるようにヒータの加温量を制御する、
いわゆるフィードバック制御で加温制御を行っている。
この場合、ヒータを商品収納庫の下方に設けているの
は、商品収納庫に収納された全ての缶飲料をより均一に
加温するためには、ヒータにより熱せられた風を商品収
納庫の下方から上方に向けて送風する必要があるからで
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の制
御方法では、温度検出器とヒータがかなり離れて設置さ
れているため、温度検出器の周辺温度が上昇するのに時
間がかかる。このため、自動販売機の運転開始時や、販
売商品をコールド飲料からホット飲料に切り替えた時な
ど、商品収納庫内が冷えている時に、この従来の加温制
御方法で加温制御を行うと、温度検出器の検出温度が目
標温度になるまでの長い時間、ヒータが作動し続けるの
で、ヒータ周辺が過熱状態となり、周辺部品、特に樹脂
部品などが熱による変形、場合によっては破損や焼損を
生じるなどの問題点があった。

【０００４】この場合のヒータ周辺温度と加熱制御時間
との関係を図６を参照して説明する。同図は、ヒータ周
辺温度と加温制御時間との関係を示したものであり、縦
軸にヒータ周辺温度を、横軸に時間をそれぞれ示してい
る。

【０００５】同図によると、ヒータの作動に伴いヒータ
周辺温度も上昇していくが、サーモサイクル（温度検出
器により検出された商品収納庫の温度が、設定温度にな
り、ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御により、設定温度に対し
て所定温度範囲内で維持するように制御するサイクル）
に入った時のヒータ周辺温度（同図に示す最初のオーバ
ーシュートのピーク時における温度）は、熱に対する周
辺部品の信頼性や寿命を保証する温度（以下、「保証温
度」という）、例えば、６６°Ｃを超え、約８８°Ｃと
いう非常に高い温度にまで達している。

【０００６】これを防止するためには、温度検出器をヒ
ータ周辺に配設してフィードバック制御を行う方法が考
えられる。しかし、この方法では、ヒータ周辺が異常な
高温になるという事態を防止することができるが、温度
検出器と商品収納庫がかなり離れてしまうため、商品収
納庫内の次販缶の温度が目標温度に達しないか、または
達しても非常に時間がかかってしまう。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、加温手段の周辺を過熱状態にすること
なく、商品収納庫内の商品を目標温度に加温することが
可能な加温制御方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係る加温制御方法は、目標温度を設定し、目標温
度を基準温度とし、基準温度と、商品収納庫近辺に配設
した温度センサの検出した検出温度とを比較し、検出温
度が基準温度になるように、加温手段の加温量をフィー
ドバック制御する加温制御方法において、目標温度を基
準温度とするフィードバック制御に先立ち、目標温度よ
りも低い設定温度を基準温度とするフィードバック制御
を行うことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、目標温度よりも低い設定温度
を基準温度とし、その基準温度と、商品収納庫近辺に設
けた温度センサの検出した検出温度とを比較して、検出
温度が、その基準温度になるように加温手段の加温量を
制御するフィードバック加温制御を行った後に、目標温
度を基準温度とし、その基準温度と、検出温度とを比較
し、検出温度がその基準温度になるようにフィードバッ
ク加温制御を行うことにより、商品収納庫近辺が最終的
に目標温度になるように加温制御する。このように、段
階的に商品収納庫近辺の温度を上げていくので、例え
ば、加温手段のＯＮ／ＯＦＦ制御による加温制御方法に
おいては、加温手段が初期の温度から目標温度に至るま
で作動し続けることがなくなり、加温手段周辺の過熱状
態を防止することができる。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の一実施
例に係る加温制御方法を適用した自動販売機について説
明する。この自動販売機は、飲料をホット販売とコール
ド販売とのいずれか一方に切り替えて販売可能なタイプ
の缶飲料自動販売機である。図１はこの自動販売機の側
断面図である。同図に示すように、この自動販売機１
は、上部に商品収納庫２を、中央部には商品シュータ３
を備えており、商品シュータ３の下方には、ヒータ（加
温手段）４、エバポレータ５、ヒータ用ファン（エバポ
レータ用ファン兼用）６、エバポレータ用ファンモータ
６ａ、および冷熱制御を行う冷熱制御部２０（図２参
照）を搭載したプリント基板７が設けられている。ま
た、自動販売機１の下部には、コンプレッサ８、コンデ
ンサ９およびコンデンサ用ファンモータ１０が設けられ
ている。なお、商品収納庫２の下側には、サーミスタを
使用した電子式の温度検出器（温度センサ）１１が、ヒ
ータ４の上方には、故障等によりヒータ４の周辺が過熱
状態になったときに、ヒータ４の作動を完全に停止させ
るためのバイメタル１２がそれぞれ設けられている。

【００１１】商品収納庫２は、後述するＣ／Ｈ切替スイ
ッチ２２の設定で、ホット飲料用またはコールド飲料用
のいずれか一方に切り替えて使用可能になっている。

【００１２】自動販売機１は、商品収納庫２をホット飲
料用として使用する場合、Ｃ／Ｈ切替スイッチ２２を
「ＨＯＴ」に設定するとともに、図示しない目標温度設
定スイッチで目標温度を設定する。そして、この自動販
売機１は、ヒータ４で加温する際、商品収納庫２近辺の
温度をいきなり目標温度まで上げないで、段階的に上げ
て制御するようになっている。

【００１３】次に、加温制御系の構成について、図２を
参照して説明する。同図中、符号２０は、冷熱制御部で
あり、この冷熱制御部２０には、シリアル通信ラインを
介して、自動販売機１のメインドアに設けられている主
制御部２１、温度検出器１１、Ｃ／Ｈ切替スイッチ２２
およびヒータ４がそれぞれ接続されている。

【００１４】冷熱制御部２０は、商品収納庫２を所定温
度に維持するように、主制御部２１の管理の下で冷却ま
たは加温制御するもので、加温制御の場合、主制御部２
１から入力された温度データを基準温度とし、その基準
温度と、温度検出器１１で検出された検出温度とを比較
し、温度検出器１１の検出温度が低い場合には、ヒータ
４をＯＮし、検出温度が高い場合には、ヒータ４をＯＦ
Ｆするというフィードバック制御を行う。

【００１５】主制御部２１は、自動販売機１全体の制御
を行う他、内蔵ＲＯＭに予め書き込まれた温度データを
所定のタイミングで冷熱制御部２０に出力する。具体的
には、電源立ち上げ時や、Ｃ／Ｈ切替スイッチ２２が
「ＣＯＬＤ」から「ＨＯＴ」に切り替えられ、目標温度
設定スイッチで商品収納庫２の庫内温度の設定を変更し
た時に、主制御部２１は、目標温度設定スイッチの目標
温度データを入力し、この目標温度よりも１５、１０、
５、３および１°Ｃ低い温度を演算し、それらの温度デ
ータ（設定温度データ）を記憶するとともに、それらの
温度データを低い温度順に冷熱制御部２０に出力する。
そして、主制御部２１は、温度検出器１１の検出温度と
温度データの示す温度とが一致したときに冷熱制御部２
１が出力する一致信号を入力した時から、３時間を経過
したときに、次の温度データ、すなわち１段階高い温度
データを冷熱制御部２１に出力し、以下、同様にして、
低い温度順に次々と温度データを出力し、最終的には目
標温度データを出力する。

【００１６】次に、図３のフローチャートを参照して、
目標温度が６０°Ｃの場合の主制御部２１の加温制御動
作について説明する。

【００１７】主制御部２１は、Ｃ／Ｈ切替スイッチ２２
の状態を監視し（ステップ３１）、「ＣＯＬＤ」設定に
なっているときは、冷却運転モードの制御動作を行う
（ステップ３２）。

【００１８】ステップ３１で「ＨＯＴ」設定になってい
るときは、主制御部２１は、商品収納庫２の庫内温度、
すなわち温度検出器１１の検出温度が４０°Ｃ以下か否
かを判別し（ステップ３３）、４０°Ｃ以下の場合、主
制御部２１は、４５°Ｃの温度データを冷熱制御部２０
に出力し、運転モード１による加温制御、つまり設定温
度が４５°Ｃの加温制御動作を行わせるとともに（ステ
ップ３４）、運転モード１でサーモサイクルになってか
ら、つまり前述した一致信号が入力されてから３時間経
過したか否かを判別し（ステップ３５）、３時間を経過
したと判別されるまで、冷熱制御部２０に運転モード１
による加温制御動作を継続させる。

【００１９】ステップ３５で３時間を経過したと判別さ
れた場合、主制御部２１は、５０°Ｃの温度データを冷
熱制御部２０に出力し、運転モード２による加温制御動
作、つまり設定温度が５０°Ｃの加温制御動作を行わせ
るとともに（ステップ３６）、運転モード２でサーモサ
イクルになってから３時間経過したか否かを判別し（ス
テップ３７）、３時間を経過したと判別されるまで、冷
熱制御部２０に運転モード２による加温制御動作を継続
させる。

【００２０】主制御部２１は、上述したのと同様なプロ
セスで、設定温度が５５°Ｃの運転モード３による加温
制御動作（ステップ３８，３９）、設定温度が５７°Ｃ
の運転モード４による加温制御動作（ステップ４０，４
１）、設定温度が５９°Ｃの運転モード５による加温制
御動作（ステップ４２，４３）を行う。そして、運転モ
ード５でサーモサイクルになってから３時間を経過した
と判別された場合、６０°Ｃの目標温度データを冷熱制
御部２０に出力して、通常加温運転モードによる加温制
御動作を行わせ、商品収納庫２の庫内温度を６０°Ｃか
ら所定の下限温度までの間に維持するようにする。（ス
テップ４４）。

【００２１】なお、上述したステップ３３で４０°Ｃを
超えていると判別された場合、主制御部２１は、冷熱制
御部２０に通常加温運転モードによる加温制御動作を行
わせる。（ステップ４４）。

【００２２】以上の加温制御における、温度検出器１１
の検出温度と加温制御時間との関係を図４に示す。同図
は、縦軸に温度検出器１１の検出温度を、横軸に時間を
それぞれ示す。なお、同図中、「Ｔ」は目標温度を意味
する。これによると、加温制御開始後、運転モード１か
ら約３時間毎に次の運転モードに移行し、最終的には運
転モード５を経て目標温度での通常加温運転モードによ
る加温制御動作を行うことにより、各運転モードでの検
出温度は各設定温度に維持され、最終的な検出温度は目
標温度に維持されていることが判る。

【００２３】また、ヒータ４の周辺温度と加温制御時間
との関係を図５に示す。同図は、縦軸にヒータ４の周辺
温度を、横軸に時間をそれぞれ示す。これによると、各
運転モードでヒータ温度が過熱状態である８８°Ｃを超
えることなく、保証温度（６６°Ｃ）以下に抑えられて
いることが判る。

【００２４】以上のように、本実施例によれば、目標温
度よりも低い段階的な設定温度で加温制御する運転モー
ド１〜５と、目標温度で加温制御する通常加温運転モー
ドに分けて、段階的にヒータ４の作動を制御する結果、
ヒータ４の周辺の過熱を防止でき、このため、ヒータ４
の周辺温度を、保証温度以下に抑えておくことが可能に
なる。

【００２５】また、各運転モードで一定時間、加温制御
動作を行い、次第に高い温度での運転モードに移行する
ようにした結果、商品収納庫２内の商品の温度のばらつ
きを抑え、均一な温度にすることが可能になる。また、
これに加えて、ヒータ用ファン６の風量を適宜変えなが
ら加温制御すれば、商品収納庫４の近辺を通過する熱風
の通路を変化させて、商品収納庫内２に収納されている
商品の全てをより均一な温度にすることが可能になる。

【００２６】なお、本実施例では、通常加温運転モード
へ移行するまでの運転モードを５段階としたが、これに
限定されることなく任意の段階数とすることが可能であ
り、また設定温度や各運転モードでのサーモサイクル時
間も任意に設定可能である。

【００２７】また、本実施例では、ヒータ４の加温量の
制御をヒータ用ファン６のＯＮ／ＯＦＦにより行った
が、ヒータ４に通電する電圧を可変し、ヒータ４の熱量
自体を制御する方式であってもよい。

【００２８】また、運転モードの次段階への以降を、本
実施例では、サーモサイクル開始時からの時間で決定し
たが、例えば、サーモサイクル開始時からのヒータ４の
ＯＮ／ＯＦＦの繰り返し回数で決定してもよい。

【００２９】また、商品収納庫２内の次販缶の次に販売
される缶近辺、または商品収納庫２内で熱風の直接当た
らないところに温度検出器１１を配設して加温制御動作
を行ってもよく、そのようにすれば、次販缶の温度を、
より早く目標温度とほぼ同じ温度にすることが可能であ
る。これは、次販缶には熱風が直接当たる一方、温度検
出器１１には直接当たらないため、次販缶は、温度検出
器１１の検出温度よりも高い温度、つまり商品収納庫２
近辺を通過する熱風の温度（例えば、約６８°Ｃ）に近
い温度にまで加温されるためである。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明の加温制御方法によ
れば、目標温度よりも低い設定温度で加温制御を行った
後に、目標温度で加温制御を行うことで、加温手段の周
辺を過熱状態にすることなく、商品収納庫内の商品を目
標温度に加温することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の自動販売機の側断面図である。

【図２】実施例の自動販売機の加温制御系のブロック図
である。

【図３】加温制御動作のフローチャートである。

【図４】検出温度と時間との関係を示した図である。

【図５】ヒータ周辺の温度と時間との関係を示した図で
ある。

【図６】従来の加温制御方法における、ヒータ周辺の温
度と時間との関係を示した図である。

【符号の説明】

１ 加温制御装置 ２ 商品収納庫 ４ ヒータ １１ 温度検出器 ２０ 冷熱制御部 ２１ 主制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田島 勝好 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標温度を設定し、当該目標温度を基準
   温度とし、当該基準温度と、商品収納庫近辺に配設した
   温度センサの検出した検出温度とを比較し、当該検出温
   度が前記基準温度になるように、加温手段の加温量をフ
   ィードバック制御する加温制御方法において、前記目標
   温度を基準温度とする前記フィードバック制御に先立
   ち、前記目標温度よりも低い設定温度を基準温度とする
   前記フィードバック制御を行うことを特徴とする加温制
   御方法。