(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶飲料を保管する商品コラムと、該商品コラム内で商品搬出口に近い缶飲料を加熱する予備誘導加熱コイルと、前記商品コラムから取り出された缶飲料を販売温度まで加熱する主誘導加熱コイルとを有する自動販売機であって、客が集中する所定の時間帯においてのみ、前記予備誘導加熱コイルで販売温度に近い温度まで予備加熱を行うことを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
前記予備誘導加熱コイルを前記商品コラムから缶飲料を取り出すための商品搬出機構部に設けたことを特徴とする請求項１記載の自動販売機。
【請求項３】
前記予備誘導加熱コイルをフェライト板の上に形成したことを特徴とする請求項１または２記載の自動販売機。
【請求項４】
前記時間帯は、過去の売上データに基づいて今後の販売状況を予測する販売予測手段により決めることを特徴とする請求項１，２または３記載の自動販売機。
【請求項５】
予備誘導加熱コイルと主誘導加熱コイルの励磁を、切換スイッチで選択的に切り換えることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の自動販売機。
【請求項６】
予備誘導加熱コイルを複数個有し、それらは互いに時間差を持たせて順番に励磁することを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーヒー，紅茶等の缶入り飲料を販売時に瞬時に加熱して搬出するようにした自動販売機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
缶入り飲料を販売時に瞬時に加熱して搬出するようにした自動販売機に関する技術は、従来から提案されている。その自動販売機は、熱による飲料の変質を避けるため、販売されるまでの保管は低温，常温または比較的低温度に予備加熱した状態で行うようにしている。
【０００３】
その内、予備加熱した状態で保管するものは、自動販売機内のラックで保管中の缶飲料を、その内部飲料が変質しない範囲内の温度である３０〜４０℃程度に常時加熱しておき、コインが投入され、商品選択ボタンが押されてから、商品搬出口の近くに設けた誘導加熱コイルにより、６０℃程度まで短時間で加熱して搬出する。そのように、比較的低温度で予備加熱しておけば、商品の変質を防ぎながら、販売時の加熱時間を短くすることができ、その分、客を待たせる時間が短縮される。
【０００４】
なお、このような自動販売機に関連する従来の文献としては、例えば、特開平3-121593号公報(G07F 11/70)がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の技術では、予備加熱するものであっても、予備加熱温度と販売時の温度との間に３０℃近くの温度差があるため、販売時の加熱に１０数秒かかってしまい、客が集中した場合には対応できなくなってしまうという問題点があった。そこで、加熱出力を大きくして加熱時間を短縮することが考えられるが、加熱出力を大きくしすぎると、缶飲料に缶焼けや缶溶接部からの液洩れが発生するおそれがあるという、別の問題点が出てくる。
【０００６】
本発明は、そのような問題点を解決し、缶焼けや缶溶接部からの液洩れの発生のおそれなく、加熱時間を短縮することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の自動販売機では、缶飲料を保管する商品コラムと、該商品コラム内で商品搬出口に近い缶飲料を加熱する予備誘導加熱コイルと、前記商品コラムから取り出された缶飲料を販売温度まで加熱する主誘導加熱コイルとを有することとした。また、前記予備誘導加熱コイルを前記商品コラムから缶飲料を取り出すための商品搬出機構部に設けることとした。また、前記予備誘導加熱コイルをフェライト板の上に形成することとした。また、客が集中する所定の時間帯においてのみ、販売温度に近い温度まで前記予備誘導加熱コイルで予備加熱を行うようにした。また、前記時間帯は、過去の売上データに基づいて今後の販売状況を予測する販売予測手段により決めるようにした。また、予備誘導加熱コイルと主誘導加熱コイルの励磁を、切換スイッチで選択的に切り換えるようにした。また、予備誘導加熱コイルを複数個有し、それらは互いに時間差を持たせて順番に励磁するようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、自動販売機内部の一例を示す図である。図１において、１は自動販売機、２はラック、３は予備誘導加熱コイル、４はコードヒータ、５はシュート、６は誘導加熱部、７は缶飲料、８は主誘導加熱コイル、９は誘導加熱電源部、１０は商品取出口、１１は商品投入口、１２は商品表示ラベルである。
【０００９】
各ラック２は、４つの商品コラムＡ〜Ｄを有しており、それら各商品コラムには、商品投入口１１から缶飲料を入れてそれらを保管する。各商品コラムに保管していた缶飲料７は、最下部からシュート５を通して誘導加熱部６に落下させ、主誘導加熱コイル８の位置に置く。そして、誘導加熱電源部９により主誘導加熱コイル８を励磁して缶飲料７を加熱する。
【００１０】
商品コラム内の商品搬出口直近にある缶飲料は、誘導加熱部６に落下する前に、予備誘導加熱コイル３またはコードヒータ４により予備加熱が行われる。すなわち、客が集中しない通常の時間帯には、コードヒータ４により所定本数の缶飲料を３０数℃に予備加熱を行う。一方、会社の昼休み時間や休憩時間等の客が集中する時間帯には、商品コラム最下段の１本だけを予備誘導加熱コイル３により５０℃〜販売温度（約６０℃）になるまで予備加熱を行う。
【００１１】
図２は、本発明自動販売機のラックの概略図である。符号２は、図１のものに対応し、２０は商品搬出機構部、２０ａはエジェクタメカ、２０ｂはシェルフ、２１，２２はエジェクタである。このエジェクタメカ２０ａは、図３に示すような構造をしている。符号は、図１，２のものに対応し、２３はフェライト板、２４はサーミスタ等より成る温度センサ、２５は売切検知装置である。
【００１２】
エジェクタ２１とエジェクタ２２は連動し、常時は、エジェクタ２１が商品コラム中の缶飲料を下から支持し、エジェクタ２２はエジェクタメカ２０ａの枠体内に格納されている。商品コラムから缶飲料を排出する場合は、図示しないソレノイドによりエジェクタ２１をエジェクタメカ２０ａの枠体側に引く。そのとき、エジェクタ２１に支えられていた缶飲料が１個落下すると同時に、エジェクタ２２が下方に回動し、エジェクタメカ２０ａの枠体外に突き出て、その上にある缶飲料が下に落ちないように支える。
売切検知装置２５は、商品コラムに缶飲料がなくなったとき、バネ力で外側に跳ね上がって、マイクロスイッチを切り換えることにより、その商品コラムの缶飲料が売り切れたことを検知する。
【００１３】
エジェクタ２１の上面には、フェライト板２３を設け、その上に予備誘導加熱コイル３を設けている。また、予備誘導加熱コイル３の中央部には、予備加熱中の缶飲料の温度を検知するための温度センサ２４を設けている。このように、予備誘導加熱コイル３をエジェクタ２１の上面に設けることにより、予備誘導加熱コイル３用に特別の取付スペースを確保する必要なく、しかも、商品コラムの商品搬出口直近の１つの缶飲料のみを効率よく加熱することができる。また、予備誘導加熱コイル３の下にフェライト板を設けたことにより、エジェクタメカ２０ａの枠体等を無用に加熱することがなくなり、その点からも、加熱効率がより一層よくなる。
このような、予備誘導加熱コイル３は、加熱販売対象の缶飲料が入れられた商品コラムにそれぞれ設けられている。
【００１４】
次に、加熱制御について説明する。
図４は、誘導加熱回路図である。符号８は、図１のものに対応し、３Ａ〜３Ｄはそれぞれの商品コラムに設けられた予備誘導加熱コイル、３０は交流電源、３１は整流回路、３２は誘導加熱制御回路、３３はドライブ回路、３４はＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor) 、３５〜３９は切換スイッチである。
【００１５】
切換スイッチ３５〜３９を切換操作することにより、主誘導加熱コイル８，予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄの内のいずれか１つの加熱コイルを選択して接続する。例えば、切換スイッチ３５を主誘導加熱コイル８側に切り換えたときは、他の切換スイッチ３６〜３９の状態に関係なく主誘導加熱コイル８が電源に接続され、切換スイッチ３５を反対側に切り換えたときは、切換スイッチ３６〜３９を順番に１つずつオンさせていくことにより、予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄが順番に電源に接続される。
【００１６】
そのようにして、主誘導加熱コイル８と予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄの内のいずれか１つの加熱コイルを電源に接続した状態で、ＩＧＢＴ３４をオンオフさせることにより、共振コンデンサＣと共に共振回路を形成する主誘導加熱コイル８または予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄに大きな高周波電流が流れ、高周波磁界が発生する。その高周波磁界により、缶飲料７（図１）の缶に渦電流が流れてジュール熱が発生し、缶飲料７が加熱される。
【００１７】
誘導加熱制御回路３２は、ドライブ回路３３に発振信号を出力することにより、ＩＧＢＴ３４のオンオフ制御を行う。ある時点でＩＧＢＴ３４を１回オンオフさせると、主誘導加熱コイル８または予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄと共振コンデンサＣとの共振作用により、主誘導加熱コイル８または予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄに大きなパルス電流が流れる。その後、主誘導加熱コイル８または予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄの両端の電圧が０まで下がったことを検出して、ドライブ回路３３に次の発振信号を出力する。そのような動作を繰り返すことにより、主誘導加熱コイル８または予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄにパルス状の高周波電流を流すようにしている。
【００１８】
ドライブ回路３３は、誘導加熱制御回路３２から出力された発振信号を増幅してＩＧＢＴ３４のゲートに与えてオンオフ制御を行う機能を有している。
なお、図４では、予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄと主誘導加熱コイル８とを切換スイッチ３５により選択的に切り換えて、両者が同時に励磁されることがないようにしたが、切換スイッチ３５を省略して予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄと主誘導加熱コイル８とを同時に励磁できるようにしてもよい。そのようにすれば、電源の電流容量を大きくする必要はあるが、主誘導加熱コイル８で加熱している間も予備加熱を行うことが可能になる。
【００１９】
予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄによる予備加熱は、１日の内で客が集中する時間帯の少し前から行う。例えば、会社内に設置された自動販売機では、始業前，休憩時間及び昼休み等に客が集中する。そこで、図５に示すように、それらの時間帯の少し前から予備加熱制御を開始する。
【００２０】
次に、その予備加熱制御をどのように行うかを説明する。
図６は、予備誘導加熱コイル及びコードヒータの制御タイミングチャートである。
予備加熱制御開始時刻になったら、それまでオンしていたコードヒータ４（図１）をオフにすると共に、図４における切換スイッチ３５を予備誘導加熱コイル側に切り換え、切換スイッチ３６をオンにして、コラムＡの予備誘導加熱コイル３Ａを一定時間励磁する。次に、切換スイッチ３６をオフにし、切換スイッチ３７をオンにして、コラムＢの予備誘導加熱コイル３Ｂを一定時間励磁する。以下同様にしてコラムＣ，コラムＤの予備誘導加熱コイル３Ｃ，３Ｄを順に励磁する。なお、図６に示した例では、２つ以上の予備誘導加熱コイルが同時に励磁されることがないように切り換えるようにしているが、場合によっては、２つの予備誘導加熱コイルが同時に励磁される期間が一部あるようにすることもできる。
【００２１】
そのようなサイクルを何度か繰り返す内に、予備加熱していた缶飲料の温度が上限温度、すなわち販売温度（約６０℃）に達したら、予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄの励磁を停止する。そして、その後に予備加熱していた缶飲料の温度が下限温度にまで冷めたら、再び、予備加熱を開始するが、その場合は、加熱する程度は当初より低くてもよいので、各予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄを１回当たり励磁する時間が短くなるようにする。
【００２２】
その後、客集中時間帯に入って販売要求があった場合は、エジェクタ２１（図２，３）を動作させて、予備加熱した缶飲料を誘導加熱部６（図１）に落下させ、約６０℃の販売温度まで加熱してから商品取出口１０に搬出する。このとき、缶飲料には、僅かな熱量を加えるだけでよいため、従来の加熱販売に比べて非常に早く加熱ができる。
【００２３】
販売要求があった時に、予備加熱中であった場合は、直ちに予備加熱を中止し、販売要求のあった缶飲料を誘導加熱部６に移し、主誘導加熱コイル８を励磁して販売温度まで加熱する。その缶飲料を販売温度まで加熱後、商品取出口１０に搬出したら、直ちに、その缶飲料が入っていた商品コラムの予備誘導加熱コイル３を励磁して、そこの次販缶の予備加熱を優先的に行うようにする。
【００２４】
また、同じ缶飲料が続けて販売される場合は、強制的に交互販売モードにして、同じ種類の缶飲料が入っている別の商品コラムから交互に商品を搬出するようにする。そのようにして、予備加熱時間を少しでも長く取れるようにして、効率アップを図るようにするとよい。
【００２５】
一方、客集中時間帯以外の時間帯に販売要求があった場合は、各商品コラムの予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄは使わずに、コードヒータ４を使って低温度で複数本を予備加熱しておき、それを主誘導加熱コイル８により販売温度まで加熱する。
【００２６】
次に、主誘導加熱コイル８による加熱制御について説明する。
図８は、自動販売機のシステムブロック図である。図８において、４０は主制御部、４１は冷却・加温制御部、４２は商品選択制御部、４３は商品搬出制御部、４４は貨幣識別制御部、４５は誘導加熱制御部、４６はシリアル信号伝送バスである。
【００２７】
主制御装置４０は、自動販売機の各部を総合的に制御する。冷却・加温制御部４１は、自動販売機の中の商品の冷却及び加温（誘導加熱以外）の制御を行う。商品選択制御部４２は、商品選択ボタンの内のどのボタンが押されたかを判別して主制御部４０に通知する。商品搬出制御部４３は、商品コラムから誘導加熱部６または直接商品取出口１０への商品搬出を制御する。貨幣識別装置４４は、自動販売機に投入された貨幣を識別し、その結果を主制御装置４０に通知する。誘導加熱制御部４５は、予備誘導加熱コイル３及び誘導加熱コイル８で行う誘導加熱を制御する。
【００２８】
図７は、加熱制御手順を示すフローチャートである。
ステップ１…加熱対象商品が販売可能か否かを判別する。
ステップ２…販売可能であったら、商品選択ボタンにより加熱対象商品が選択されたか否かを判別する。
ステップ３…選択されたら、商品選択制御部４２から主制御部４０へ、加熱対象商品が選択されたことを示す選択信号を送信する。
【００２９】
ステップ４…主制御部４０から商品搬出制御部４３へ、選択された商品を搬出するための商品搬出信号を送信する。
ステップ５…それにより該当商品コラムのソレノイドが駆動された後、主制御部４０から誘導加熱制御部４５へも商品搬出信号を送信する。
ステップ６…誘導加熱制御部４５は、商品搬出信号を受信したか否かを判別する。
【００３０】
ステップ７…受信したら、誘導加熱コイル８上に商品があるか否かを判別する。
ステップ８…あったら、誘導加熱制御部４５は、誘導加熱を開始する。
ステップ９…所定の温度になった後、誘導加熱を停止する。
ステップ１０…加熱した商品を商品取出口１０に搬出する。
【００３１】
このように、誘導加熱制御部４５は、誘導加熱を開始する条件として、誘導加熱コイル８上に商品があることに加えて、商品搬出信号が出力されたことを入れた。その結果、誘導加熱コイル８の商品検知スイッチの故障等により、商品の誤検知があっても、それだけでは誘導加熱が開始されず、装置の安全性及び信頼性が高くなる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄによる予備加熱を、会社の始業前，休憩時間及び昼休み等、固定された時間帯に行う場合で説明したが、販売予測装置を設けて、過去の売上データに基づいて、その日客が集中する時間帯を予測し、その時間帯に予備誘導加熱コイル３Ａ〜３Ｄによる予備加熱を行うようにしてもよい。
また、上記実施形態では、予備誘導加熱コイル３をエジェクタ２１に設けたが、それと対向するシェルフ２０ｂに設けてもよい。そのように、予備誘導加熱コイル３をシェルフ２０ｂに設ければ、シェルフ２０ｂには、商品コラム内に入っている缶飲料の重量が直接かからないため、予備誘導加熱コイル３が損傷を受けにくくなる。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の自動販売機によれば、予備誘導加熱コイルにより商品コラム内の商品搬出口に近い缶飲料を予備加熱するようにしたので、予備加熱した状態で置いておく期間が短いため、高い温度まで予備加熱しても飲料の変質は防げる。その結果、販売時の加熱出力を上げて、缶焼け等の発生の危険性を冒すことなく、加熱時間を短縮することができる。
【００３４】
また、前記予備誘導加熱コイルを前記商品コラムから缶飲料を排出するためのエジェクタに設ければ、予備誘導加熱コイル用に特別の取付スペースを確保する必要なく、構造が簡単になり、しかも、商品コラムの商品搬出口近くの缶飲料のみを効率よく加熱することができる。
【００３５】
また、予備誘導加熱コイルをフェライト板の上に形成すれば、商品搬出機構部の枠体等を無用に加熱することがなくなり、缶飲料をより一層効率よく、かつ、安全に加熱することができる。
【００３６】
そしてまた、客が集中する所定の時間帯においてのみ、販売温度に近い温度まで前記予備誘導加熱コイルで予備加熱を行うようにしたので、その間は商品の回転が早いため、その商品を予備加熱した状態で置いておく時間が短くなって、飲料が変質しにくくなる。その結果、予備加熱を販売温度に近い温度まで行うことができて、販売時の加熱時間を非常に短くすることができる。
【００３７】
さらに、その日に客が集中する時間帯を販売予測手段により予測し、その時間帯になったら自動的に予備誘導加熱コイルによる予備加熱を行うようにすれば、客の集中時間帯が固定的に決まっていないような場合に、自動的に、かつ、最適に予備加熱を行うことができる。
【００３８】
さらにまた、予備誘導加熱コイルと主誘導加熱コイルの励磁を、切換スイッチで選択的に切り換えるようにしたり、複数の予備誘導加熱コイルの間で互いに時間差を持たせて励磁するようにすれば、複数の誘導加熱コイルが同時に励磁されることがなくなる。その結果、電源の電流容量を小さく抑えることができると共に、共振コンデンサＣ（図４）と各誘導加熱コイルとで形成される共振回路の共振条件が大きくずれることがなくなって、励磁電流が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  自動販売機内部の一例を示す図
【図２】  本発明自動販売機のラックの概略図
【図３】  本発明自動販売機のエジェクタメカの概略図
【図４】  誘導加熱回路図
【図５】  客集中時間帯と予備加熱制御との関係を示す図
【図６】  予備誘導加熱コイル及びコードヒータの制御タイミングチャート
【図７】  加熱制御手順を示すフローチャート
【図８】  自動販売機のシステムブロック図
【符号の説明】
１  自動販売機
２  ラック
３  予備誘導加熱コイル
４  コードヒータ
５  シュート
６  誘導加熱部
７  缶飲料
８  主誘導加熱コイル
９  誘導加熱電源部
１０  商品取出口
１１  商品投入口
１２  商品表示ラベル
２０  商品搬出機構部
２１，２２  エジェクタ
２３  フェライト板
２４  温度センサ
２５  売切検知装置
３０  交流電源
３４  ＩＧＢＴ
３５〜３９  切換スイッチ
４０  主制御部
４１  冷却・加温制御部
４２  商品選択制御部
４３  商品搬出制御部
４４  貨幣識別制御部
４５  誘導加熱制御部
４６  シリアル信号伝送バス
【図１】
0003820605.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003820605.tif 000004
【図４】
0003820605.tif 000005
【図５】
0003820605.tif 000006
【図６】
0003820605.tif 000007
【図７】
0003820605.tif 000008
【図８】
0003820605.tif 000009