(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
冷凍機とヒータのピークシフト運転を行うのは、外気温度が低い(例えば5℃)季節である。ピークシフト運転において、冷却商品温度は1℃程度まで過冷却されるので、ピークカット運転において、8時間程度の間、冷凍機を停止することができる。
【0009】
一方、加温商品温度は57℃程度まで過加熱されるが、外気温度との温度差が52℃あるので、1時間程度しかヒータを停止することができない。よって、外気温度が低い季節においては、ヒータのピークカット運転は、冷凍機程、ピークカット効果が得られていないのが実態である。
【0010】
ピークシフト運転において、過冷却および過加熱されているので、冷却商品と加温商品の温度差が通常運転(過冷却および過加熱を行わない運転)よりも大きくなり、加温庫内(加温商品を収納している庫内)から冷却庫内(冷却商品を収納している庫内)への伝熱量が増えて、冷凍機にかかる負荷が大きくなり、十分な過冷却を行うことが難しいといった問題がある。
【0011】
また、ピークカット運転において、ヒータがピークカットされている1時間の間で、加
温商品温度が50℃程度まで下がる。加温商品を販売できる下限温度は52℃であり、再加熱が必要であるが、再加熱している間は加温商品を販売することが難しく、加温商品がよく売れる外気温度が低い季節において、加温商品の販売機会を失いかねないといった問題もある。
【0012】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、ピークシフト運転における過冷却効果を大きくするとともに、ピークカット運転における加温商品の販売機会を増やすことを可能とした自動販売機の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記目的を達成するために、本発明の自動販売機の制御装置は、ピークシフト運転において、ヒータのオン/オフ温度を通常のオン/オフ温度よりも低くし、ヒータを駆動または停止させることとしたのである。
【0014】
そのため、例えば左庫内が加温設定、中庫内と右庫内が冷却設定の場合、左庫内(加温設定)と中庫内(冷却設定)の温度差を、従来よりも抑えることとなり、左庫内(加温設定)から中庫内(冷却設定)への伝熱量を減らすことができる。
【0015】
ゆえに、冷凍機にかかる負荷を抑えつつ、過冷却効果を増やすことができる。
【0016】
また、ピークカット運転において、ヒータのオン/オフ温度を通常のオン/オフ温度よりも低くし、ヒータを駆動または停止させることとしたのである。
【0017】
そのため、常に加温商品温度を販売下限温度以上にすることとなり、従来よりも加温商品の販売機会を増やすことができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明は、加温庫内から冷却庫内への伝熱量を減らすことで、冷凍機にかかる負荷を抑えつつ、過冷却効果を増やすことができる。また、ピークカット運転において、ヒータのオン/オフ温度を通常のオン/オフ温度よりも低い値と決定し、ヒータを駆動または停止させることとしたので、一定時間ヒータを停止することと比べて、加温商品温度の低下を抑えることができ、加温商品の販売機会を増やすことができる。
【発明を実施するための形態】
【0020】
第1の発明は、商品収納庫に収納された商品を冷凍機により冷却またはヒータにより加温し、電力需要のピークの時間帯に前記冷凍機
および前記ヒータの運転率を下げて消費電力を低減するためのピークカット運転を行い、ピークカット運転に先立ち冷却商品を過冷却するためのピークシフト運転を行う自動販売機の制御装置であって、
前記ピークシフト運転
の動作時に、前記冷凍機の制御温度
およびと前記ヒータの制御温度を通常よりも低く設定し、
前記ピークカット運転
の動作時に、前記冷凍機の運転を停止し、前記ヒータの制御温度を通常よりも低く設定し、
前記ピークカット運転
の動作解除後に、前記冷凍機
および前記ヒータの制御温度を通常の設定温度に戻すことを特徴とする。
【0021】
そのため、例えば左庫内が加温設定、中庫内と右庫内が冷却設定の場合、左庫内(加温設定)と中庫内(冷却設定)の温度差を従来よりも抑えることとなり、左庫内(加温設定)から中庫内(冷却設定)への伝熱量を減らすことができる。
【0022】
ゆえに、冷凍機にかかる負荷を抑えつつ、過冷却効果を増やすことができる。
【0023】
また、ピークカット運転において、ヒータのオン/オフ温度を通常のオン/オフ温度よりも低くし、ヒータを駆動または停止させることとしたのである。
【0024】
そのため、一定時間ヒータを停止することと比べて、加温商品温度の低下を抑えることができ、加温商品の販売機会を増やすことができる。
【0025】
第2の発明は、商品収納庫に収納された商品を冷凍機により冷却またはヒータにより加温し、電力需要のピークの時間帯に前記冷凍機
および前記ヒータの運転率を下げて消費電力を低減するためのピークカット運転を行い、ピークカット運転に先立ち冷却商品を過冷却するためのピークシフト運転を行う自動販売機の制御装置であって、
前記ピークシフト運転
の動作時に、冷却設定庫内ファンの回転数を通常よりも高く設定し、加温設定庫内ファンの回転数を通常よりも低く設定し、
前記ピークカット運転
の動作時に、前記冷却設定庫内ファンの回転数を零に設定し、前記加温設定庫内ファンの回転数を通常よりも低く設定し、ピークカット運転
の動作解除後に、前記冷却設定庫内ファン
および前記加温設定庫内ファンの回転数を通常の回転数に戻すことを特徴とする。
【0026】
そのため、例えば左庫内が加温設定、中庫内と右庫内が冷却設定の場合、左庫内(加温設定)と中庫内(冷却設定)の温度差を従来よりも抑えることとなり、左庫内(加温設定)から中庫内(冷却設定)への伝熱量を減らすことができる。
【0027】
ゆえに、冷凍機にかかる負荷を抑えつつ、過冷却効果を増やすことができる。
【0028】
第3の発明は、第1または第2の発明において、加温商品の販売本数が少ないとき、
前記ピークシフト運転
の動作時、
前記ピークカット運転
の動作時そして
前記ピークカット
運転の動作解除後の前記ヒータの制御温度または前記加温設定庫内ファンの回転数を、加温商品の販売本数が多いときよりも低く設定することを特徴とする。
【0029】
そのため、販売本数が少ないときは、販売数が多いときよりも左庫内(加温設定)と中庫内(冷却設定)の温度差を従来よりも抑えることとなり、左庫内(加温設定)から中庫内(冷却設定)への伝熱量を減らすことができ、省エネルギー効果も期待できる。
【0030】
以下、本発明の自動販売機の制御装置の実施の形態について説明するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【0031】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における自動販売機の制御装置を備えた自動販売機本体の内部構造を示す概略構成図である。
図2は同実施の形態の自動販売機の冷凍機の構成を示す概略図である。
図3は同実施の形態の自動販売機の制御装置を示すブロック図である。
図4は同実施の形態の自動販売機の制御装置の動作を示すフローチャートである。
【0032】
図5は同実施の形態の自動販売機の制御装置を備えた自動販売機のヒータによる加温運転の切り替えと、加温運転状態に応じて加温設定の庫内の温度が変化している様子と、冷凍機による冷却運転の切り替えと、冷却運転状態に応じて冷却設定の庫内の温度が変化している様子を示した説明図である。
【0033】
図1に示すように、本発明の実施の形態1における自動販売機21は、断熱壁22により外周を覆われて自動販売機21の周囲(外気)から断熱されている。自動販売機21内は、異なる区画(左庫内A、中庫内B、右庫内C)に分割されており、それぞれに商品収納コラム(商品収納コラム23A、商品収納コラム23B、商品収納コラム23C)が取り付けれれている。
【0034】
左庫内Aと中庫内Bの間には、左庫内Aと中庫内Bの間を断熱するための断熱バリヤー22ABが取付けられており、中庫内Bと右庫内Cの間には、中庫内Bと右庫内Cの間を断熱するための断熱バリヤー22BCが取付けられている。自動販売機21のボトム側のスペースには、機械室24が構成されており、冷凍機31やコントローラ32が収納されている。
【0035】
商品収納コラム23A、商品収納コラム23B、商品収納コラム23Cには、商品収納コラム23A、商品収納コラム23B、商品収納コラム23C内の温度を検知するためのコラム内温度センサー33A、コラム内温度センサー33B、コラム内温度センサー33Cが、それぞれ取付けられている。自動販売機21のボトム側には、自動販売機21の周囲温度を検知するための外気温度センサー33Dが取付けられている。
【0036】
図2に示すように、左庫内Aに対しては、左庫内Aの空気を冷却するための蒸発器41A、左庫内Aを加温するためのヒータ46A、左庫内Aの空気を循環させるための庫内ファン47A、蒸発器41Aへの冷媒通路を開閉するための電磁弁44A、蒸発器41Aに流れる冷媒を減圧するためのキャピラリチューブ45Aが設けられる。
【0037】
また、中庫内Bに対しては、中庫内Bの空気を冷却するための蒸発器41B、中庫内Bを加温するためのヒータ46B、中庫内Bの空気を循環させるための庫内ファン47B、蒸発器41Bへの冷媒通路を開閉するための電磁弁44B、蒸発器41Bに流れる冷媒を減圧するためのキャピラリチューブ45Bが設けられる。
【0038】
また、右庫内Cに対しては、右庫内Cの空気を冷却するための蒸発器41C、右庫内Cの空気を循環させるための庫内ファン47C、蒸発器41Cへの冷媒通路を開閉するための電磁弁44C、蒸発器41Cに流れる冷媒を減圧するためのキャピラリチューブ45Cが設けられる。
【0039】
そして、機械室24に対しては、冷媒蒸気を高温高圧に圧縮するための圧縮機42、高温高圧の冷媒蒸気のエネルギーを放熱するための放熱器43、放熱器43に送風するための庫外ファン48が設けられる。
【0040】
まず、左庫内A、中庫内B、右庫内Cの冷凍機31による冷却について説明する。圧縮機42で圧縮され、放熱器43で凝縮して液状態になった冷媒が、電磁弁44A、44B、44Cの開閉状態により蒸発器41A、41B、41Cのいずれかに流れる。キャピラ
リチューブ45A、45B、45Cで減圧された液冷媒は、蒸発器41A、41B、41Cで蒸発できる状態になり、蒸発器41A、41B、41Cで蒸発することで、周囲から熱を奪い、蒸発器41A、41B、41Cの周囲空気は冷却される。
【0041】
庫内ファン47A、47B、47Cにより蒸発器41A、41B、41Cで冷却された空気を左庫内A、中庫内B、右庫内Cの中で循環させることで冷却する。蒸発器41A、41B、41Cで蒸発し蒸気となった冷媒は、圧縮機42に吸い込まれ、圧縮されることで高温高圧の冷媒蒸気になり、放熱器43に流れる。
【0042】
放熱器43においては、庫外ファン48により放熱器43の周囲空気と冷媒蒸気を熱交換させて冷媒蒸気のエネルギーを放熱することで、冷媒蒸気が凝縮し液冷媒に戻る。そして再び、液冷媒が蒸発器41A、41B、41Cで蒸発するといったサイクルを繰り返している。
【0043】
また、左庫内Aをヒータ46Aにより温する場合は、ヒータ46Aで加温された空気を庫内ファン47Aにより左庫内A内で循環させている。また、中庫内Bをヒータ46Bにより加温する場合は、ヒータ46Bで加温された空気を庫内ファン47Bにより中庫内B内に循環させている。
【0044】
図3に示すように、本発明の実施の形態1における自動販売機の制御装置100は、コラム内温度センサー33A、33B、33C、外気温度センサー33Dの入力電圧が温度データに変換されて記憶される記憶部105と、販売ボタン50のデータから販売数をカウントし記憶部105に記憶するための入力処理部101と、時刻やコラム内温度センサー33A、33B、33C、外気温度センサー33Dそして販売ボタン50のデータを記憶部105に記憶された判定条件と比較するための比較部102と、比較部102で比較した結果、ピークシフト運転、ピークカット運転もしくは通常運転かを決定する運転決定部103と、圧縮機42、ヒータ46A、46Bそして庫内ファン47A、47B、47Cに動作するための回転数や動作するか停止するかといった動作指令を送るための負荷駆動処理部104により構成されている。
【0045】
図4は本発明の実施の形態1における動作を示すフローチャートである。
【0046】
制御装置100の運転決定部103は、現在時刻がピークシフト運転時刻である10時であるかどうかを確認し(STEP1)、10時を経過していない場合(STEP1:NO)、通常運転と決定して処理を終了する。
【0047】
STEP1で10時を経過している場合(STEP1:YES)、ピークシフト運転と決定する。STEP1でピークシフト運転の場合、例えば、左庫内Aが加温設定、中庫内Bと右庫内Cが冷却設定の場合、負荷駆動処理部104は、圧縮機42のオン/オフ温度を通常のオン/オフ温度であるTcon0/Tcoff0よりも例えば2℃低いTcon1/Tcoff1と決定し、圧縮機42を駆動または停止させる。
【0048】
また、負荷駆動処理部104は、ヒータ46Aのオン/オフ温度を通常のオン/オフ温度であるThon0/Thoff0よりも例えば2℃低いThon1/Thoff1と決定し、ヒータ46Aを駆動または停止させる(STEP2)。
【0049】
制御装置100の運転決定部103は、現在時刻がピークカット運転時刻である13時であるかどうかを確認し(STEP3)、13時を経過していない場合(STEP3:NO)、STEP2の運転を継続する。
【0050】
STEP3で13時を経過している場合(STEP3:YES)、ピークカット運転と決定する。STEP3でピークカット運転の場合、負荷駆動処理部104は、圧縮機42の運転を停止させ、ヒータ46Aの運転はSTEP2の状態を継続させる(STEP4)。
【0051】
制御装置100の運転決定部103は、現在時刻がピークカット終了時刻である16時であるかどうかを確認し(STEP5)、16時を経過していない場合(STEP5:NO)、STEP4の運転を継続する。
【0052】
STEP5で16時を経過している場合(STEP5:YES)、ピークカット運転終了と決定する。STEP5でピークカット運転終了の場合、負荷駆動処理部104は、圧縮機42の運転を再開し、通常のオン/オフ温度であるTcon0/Tcoff0で圧縮機42を駆動または停止させる。
【0053】
また、負荷駆動処理部104は、ヒータ46Aのオン/オフ温度を通常のオン/オフ温度であるThon0/Thoff0に戻し、ヒータ46Aを駆動または停止させ、通常運転に戻り、処理を終了する(STEP6)。
【0054】
以上のように、本実施の形態は、ピークシフト運転において、ヒータ46Aのオン/オフ温度を通常のオン/オフ温度であるThon0/Thoff0よりも例えば2℃低いThon1/Thoff1と決定し、ヒータ46Aを駆動または停止させることとしたので、例えば左庫内Aが加温設定、中庫内Bと右庫内Cが冷却設定の場合、
図5のように左庫内A(加温設定)と中庫内B(冷却設定)の温度差を従来よりも抑えることとなり、左庫内A(加温設定)から中庫内B(冷却設定)への伝熱量を減らすことができる。
【0055】
結果、圧縮機42の負荷を抑えつつ、過冷却効果を増やすことができる。また、ピークカット運転において、ヒータ46Aのオン/オフ温度を通常のオン/オフ温度であるThon0/Thoff0よりも例えば2℃低いThon1/Thoff1と決定し、ヒータ46Aを駆動または停止させることとしたので、一定時間ヒータ46Aを停止することと比べて、加温商品温度の低下を抑えることができ、加温商品の販売機会を増やすことができる。
【0056】
なお、商品の販売本数に応じて、ヒータ46Aのオン/オフ温度を設定してもよい。例えば、加温商品の販売本数が少ないときは、加温商品の販売本数が多いときよりもヒータ46Aのオン/オフ温度を低く設定することで、より左庫内A(加温設定)と中庫内B(冷却設定)の温度差を小さくすることとなり、左庫内A(加温設定)から中庫内B(冷却設定)への伝熱量を減らすことができる。結果、圧縮機42の負荷をさらに抑えながら過冷却することができる。
【0057】
(実施の形態2)
図6は本発明の実施の形態2における自動販売機の制御装置の動作を示すフローチャートである。
【0058】
制御装置100の運転決定部103は、現在時刻がピークシフト運転時刻である10時であるかどうかを確認し(STEP1)、10時を経過していない場合(STEP1:NO)、通常運転と決定して処理を終了する。
【0059】
STEP1で10時を経過している場合(STEP1:YES)、ピークシフト運転と決定する。STEP1でピークシフト運転の場合、負荷駆動処理部104は、例えば左庫内Aが加温設定、中庫内Bと右庫内Cが冷却設定の場合、庫内ファン47B、47C(冷
却設定)の回転数を通常よりも例えば10%多い値に決定し、庫内ファン47B、47C(冷却設定)を駆動または停止させる。
【0060】
また、負荷駆動処理部104は、庫内ファン47A(加温設定)の回転数を通常よりも例えば10%少ない値に決定し、庫内ファン47A(加温設定)を駆動または停止させる(STEP7)。
【0061】
制御装置100の運転決定部103は、現在時刻がピークカット運転時刻である13時であるかどうかを確認し(STEP3)、13時を経過していない場合(STEP3:NO)、STEP7の運転を継続する。
【0062】
STEP3で13時を経過している場合(STEP3:YES)、ピークカット運転と決定する。STEP3でピークカット運転の場合、負荷駆動処理部104は、庫内ファン47B、47C(冷却設定)の運転を停止させ、庫内ファン47A(加温設定)の運転はSTEP7の状態を継続させる(STEP8)。
【0063】
制御装置100の運転決定部103は、現在時刻がピークカット終了時刻である16時であるかどうかを確認し(STEP5)、16時を経過していない場合(STEP5:NO)、STEP8の運転を継続する。
【0064】
STEP5で16時を経過している場合(STEP5:YES)、ピークカット運転終了と決定する。STEP5でピークカット運転終了の場合、負荷駆動処理部104は、庫内ファン47B、47C(冷却設定)の運転を再開し、通常の回転数で庫内ファン47B、47C(冷却設定)を駆動または停止させる。
【0065】
また、負荷駆動処理部104は、庫内ファン47A(加温設定)の回転数も通常の回転数に戻し、庫内ファン47A(加温設定)を駆動または停止させ、通常運転に戻り、処理を終了する(STEP9)。
【0066】
以上のように、本実施の形態は、ピークシフト運転において、庫内ファン47A(加温設定)の回転数を通常よりも例えば10%少ない値に決定し、庫内ファン47A(加温設定)を駆動または停止させることとしたので、左庫内A(加温設定)をゾーンヒーティングになり、左庫内A(加温設定)と中庫内B(冷却設定)の温度差を小さくすることとなり、左庫内A(加温設定)から中庫内B(冷却設定)への伝熱量を減らすことができる。
【0067】
結果、圧縮機42の負荷を抑えながら過冷却することができる。また、ピークカット運転において、庫内ファン47A(加温設定)の回転数を通常よりも例えば10%少ない値に決定し、庫内ファン47A(加温設定)を駆動または停止させることとしたので、庫内ファン47Aを停止することと比べて、加温商品温度の低下を抑えることができ、加温商品の販売機会を増やすことができる。
【0068】
なお、商品の販売本数に応じて、庫内ファン47A(加温設定)の回転数を設定してもよい。例えば、加温商品の販売本数が少ないときは、加温商品の販売本数が多いときよりも庫内ファン47A(加温設定)の回転数を低く設定することで、左庫内A(加温設定)がよりゾーンヒーティングとなり、左庫内A(加温設定)と中庫内B(冷却設定)の温度差を小さくすることとなり、左庫内A(加温設定)から中庫内B(冷却設定)への伝熱量を減らすことができる。結果、圧縮機42の負荷をさらに抑えながら過冷却することができる。