JP2010238071A - 自動販売機の庫内温度制御装置 - Google Patents

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【課題】商品に悪影響を与えることなく、簡単な運転制御で消費電力量の低減化を図ることができる自動販売機の庫内温度制御装置を提供すること。
【解決手段】商品収容庫(3)の庫内温度を検知する庫内温度センサS1と、通常運転時には、庫内温度と予め設定された通常上下限温度とを比較して冷却機11aを駆動及び駆動停止させ、ピークシフト運転時には、庫内温度と、予め設定され、かつ通常上下限温度よりも低いピークシフト上下限温度とを比較して冷却機11aを駆動及び駆動停止させ、ピークシフト運転に連続して続くピークカット運転時には、庫内温度が予め決められたピークカット解除温度を超えるまで冷却機11aを強制的に駆動停止させる制御部30とを備えた自動販売機の庫内温度制御装置において、制御部30は、ピークシフト運転時におけるピークカット運転に移行するまでの予め決められた移行時間は、冷却機11aを強制的に駆動させるものである。
【選択図】図3

Description

本発明は、自動販売機の庫内温度制御装置に関し、より詳細には、例えば缶入り飲料等の商品を販売する自動販売機の収容庫の庫内温度を制御する庫内温度制御装置に関するものである。
従来、例えば缶入り飲料等の商品を販売する自動販売機には、商品を収容する収容庫の庫内温度に応じて冷却機を駆動及び駆動停止(オン・オフ制御)させることにより、上記収容庫の庫内温度を所望の温度範囲に制御する庫内温度制御装置が設けられている。
かかる庫内温度制御装置においては、例えば夏季等における1日の電力需要が集中する特定時間帯に、庫内温度が所定温度を超えるまで冷却機を強制的に駆動停止させて消費電力量を低減させるピークカット運転、並びにこのピークカット運転に先立ち、冷却機を駆動及び駆動停止させて収容庫の庫内温度を通常運転時に比べて低い温度範囲(以下、低温度範囲とも称する)に制御するピークシフト運転を行うものが知られている。
このようなピークシフト運転及びピークカット運転を行う庫内温度制御装置では、ピークカット運転を行う前のピークシフト運転により収容庫の庫内温度及び商品の十分な冷やし込みが行われているものの、ピークシフト運転終了時点、すなわちピークカット運転開始時点における収容庫の庫内温度は低温度範囲内でバラツキがあった。つまり、ピークカット運転開始時点における庫内温度は、低温度範囲の下限温度近傍にある場合や、低温度範囲の上限温度近傍にある場合等のバラツキがあった。
このようなバラツキによりピークカット運転開始時点の庫内温度が低温度範囲の上限温度近傍にある場合、外気温等によってはピークカット運転に要する時間を十分に確保できず、消費電力量の低減化を図れない場合があった。
そこで、ピークシフト運転時における最後のオン・オフ制御において、低温度範囲における上下限温度と、ピークカット運転時刻と現在時刻との時間差と、冷却機の駆動時間とを特定の数式に当てはめて求めた温度が庫内温度を上回ったときに冷却機を強制的に駆動させて、ピークカット運転開始時点における庫内温度を低温度範囲の下限温度近傍に調整するようにした庫内温度制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平8−235426号公報
ところが、上述した特許文献1に提案されている庫内温度制御装置では、ピークシフト運転時における最後のオン・オフ制御において、低温度範囲における上下限温度と、ピークカット運転時刻と現在時刻との時間差と、冷却機の駆動時間とを特定の数式に当てはめて求めた温度が庫内温度を上回ったときに冷却機を強制的に駆動させているので、複雑な演算処理及びデータ比較処理等を必要とし、運転制御自体が複雑なものとなっていた。
本発明は、上記実情に鑑みて、商品に悪影響を与えることなく、簡単な運転制御で消費電力量の低減化を図ることができる自動販売機の庫内温度制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る自動販売機の庫内温度制御装置は、商品を収容する収容庫の庫内温度を検知する庫内温度検知手段と、通常運転時には、前記庫内温度検知手段により検知された庫内温度と、予め設定された通常上下限温度とを比較して冷却機を駆動及び駆動停止させ、ピークシフト運転時には、前記庫内温度と、予め設定され、かつ前記通常上下限温度よりも低いピークシフト上下限温度とを比較して前記冷却機を駆動及び駆動停止させ、前記ピークシフト運転に連続して続くピークカット運転時には、前記庫内温度が予め決められたピークカット解除温度を超えるまで前記冷却機を強制的に駆動停止させる制御手段とを備えた自動販売機の庫内温度制御装置において、前記制御手段は、前記ピークシフト運転時における前記ピークカット運転に移行するまでの予め決められた移行時間は、前記冷却機を強制的に駆動させることを特徴とする。
また、本発明の請求項2に係る自動販売機の庫内温度制御装置は、上述した請求項1において、前記移行時間は、可変であることを特徴とする。
本発明の自動販売機の庫内温度制御装置によれば、制御手段がピークシフト運転時におけるピークカット運転に移行するまでの予め決められた移行時間の間、冷却機を強制的に駆動させるので、ピークシフト運転終了時点、すなわちピークカット運転開始時点における庫内温度を十分に低いものにすることができる。そのため、従来のようにピークカット運転開始時点における庫内温度をピークシフト下限温度近傍に調整する複雑な制御を必要としないで、庫内温度を十分に低いものとすることができ、しかも予め決められた移行時間の間だけ冷却機を強制的に駆動させるだけなので、商品に悪影響を与える虞れがない。そして、このように庫内温度を十分に低いものとすることができるので、ピークカット運転時においても庫内温度がピークカット解除温度に達するまで十分な時間を確保して時間の長大化を図ることができ、消費電力を低減させることができる。従って、商品に悪影響を与えることなく、簡単な運転制御で消費電力量の低減化を図ることができるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施の形態である庫内温度制御装置が適用された自動販売機を模式的に示すものであり、自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す断面図である。 図2は、本発明の実施の形態である庫内温度制御装置が適用された自動販売機の断面側面図である。 図3は、図1及び図2に示した自動販売機に適用された庫内温度制御装置を示すブロック図である。 図4は、図3に示した制御部が実施する処理内容を示すフローチャートである。 図5は、図4に示した通常運転の処理内容を示すフローチャートである。 図6は、図4に示したピークシフト運転の処理内容を示すフローチャートである。 図7は、図6に示したオン・オフ制御の処理内容を示すフローチャートである。 図8は、図4に示したピークカット運転の処理内容を示すフローチャートである。 図9は、1日における時間を横軸とし、庫内温度を縦軸として示した図表である。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機の庫内温度制御装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図1及び図2は、それぞれ本発明の実施の形態である庫内温度制御装置が適用された自動販売機を模式的に示すものであり、図1は自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す断面図、図2は断面側面図である。ここで例示する自動販売機は、本体キャビネット1を備えている。
本体キャビネット1は、前面が開口した直方状の形態をなすものである。この本体キャビネット1には、その内部に例えば2つの断熱仕切板2によって仕切られた3つの独立した商品収容庫3が左右に並んだ態様で設けてある。これら商品収容庫3は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのもので、断熱構造を有している。
また、本体キャビネット1の前面には、外扉4及び内扉5が設けてある。外扉4は、本体キャビネット1の前面開口を開閉するためのものであり、内扉5は、商品収容庫3の前面を開閉するためのものである。この内扉5は、上下に分割してあり、上側の扉5aは商品を補充する際に開閉するものである。
上記商品収容庫3には、それぞれ商品収納ラック6、搬出機構7、搬出シュータ8及び蒸発器9が設けてある。商品収納ラック6は、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。搬出機構7は、商品収納ラック6の下部に設けてあり、この商品収納ラック6に収納された商品群の最下位にある商品を1つずつ搬出するためのものである。搬出シュータ8は、搬出機構7から搬出された商品を外扉4に設けられた商品取出口4aに導くためのものである。
蒸発器9は、搬出シュータ8の下方域であって商品収容庫3の背面側底部に配設してある。この蒸発器9は、商品収容庫3の下方側にある機械室10に配設された圧縮機11、凝縮器12及びキャピラリーチューブ13とともに冷媒配管14で順次接続されてなる冷媒回路15を構成し、自身を通過する冷媒が蒸発することにより商品収容庫3の内部を冷却させるものである。
ここで、圧縮機11は、冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態(高温高圧冷媒)にするものである。凝縮器12は、通過する冷媒を周囲空気との間で熱交換、すなわち通過する空気と周囲空気(例えば外気)とを熱交換させて凝縮させるもので、圧縮機11とともに冷却機11aを構成するものである。この凝縮器12の近傍には庫外送風ファンF1が設けてある。庫外送風ファンF1は、駆動することにより凝縮器12の周囲を通過する外気の送風量を増減させるものである。キャピラリーチューブ13は、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。
上記蒸発器9の前方域に庫内送風ファンF2が配設してある。庫内送風ファンF2は、蒸発器9を通じて冷媒と熱交換した庫内空気を商品収容庫3の前方下部より吹き出し、背面ダクト16を通じて循環させるものである。
図3は、図1及び図2に示した自動販売機に適用された庫内温度制御装置を示すブロック図である。ここで例示する庫内温度制御装置は、庫内温度センサS1、入力部20及び制御部30を備えて構成してある。
庫内温度センサS1は、商品収容庫3毎に設けてあり、商品収容庫3の庫内温度を検知する庫内温度検知手段である。この庫内温度センサS1は、図2には明示しないが、搬出シュータ8の下方域であって庫内送風ファンF2の前方域の所定部位に配設してある。このような庫内温度センサS1で検知された庫内温度は、信号として制御部30に与えられることになる。
入力部20は、例えばキーボードやリモコンのようなもので各種情報、指令、条件等を入力する入力手段である。この入力手段を通じて入力された情報等は、信号として制御部30に与えられることになる。
制御部30は、記憶部40、あるいは図示せぬ内蔵メモリ等に記憶されたプログラムやデータにしたがって種々の処理を実施するものであり、本発明の特徴的なものとして、冷却機11a(主に圧縮機11)を駆動及び駆動停止させるものである。この制御部30は、入力処理部31、運転決定部32、比較部33及び冷却機駆動処理部34を備えて構成してある。
入力処理部31は、庫内温度センサS1や入力部20から与えられた信号を入力処理し、必要に応じて記憶部40に記憶させるものである。
運転決定部32は、内蔵する時計(図示せず)により示される現在時刻と、記憶部40に記憶される運転切替時刻とを比較して、運転を決定するものである。ここで記憶部40に記憶される運転切替時刻としては、一例を挙げると、「10時」と「13時」とがある。「10時」は、通常運転からピークシフト運転に切り替える時刻であり、「13時」は、ピークシフト運転からピークカット運転に切り替える時刻である。従って、運転決定部32は、現在時刻が10時になれば、運転モードをピークシフト運転に決定し、現在時刻が13時になれば、運転モードをピークカット運転に決定するものである。尚、後述するようにピークカット運転が終了した後は、通常運転に決定する。
比較部33は、入力処理部31を通じて入力された庫内温度、すなわち庫内温度センサS1により検知された庫内温度と、記憶部40に記憶された各運転における上下限温度とを比較するものである。より詳細に説明すると、通常運転の場合には、庫内温度が通常下限温度(例えば3℃)を下回るか否か、あるいは庫内温度が通常上限温度(例えば7℃)を超えるか否かを比較するもので、ピークシフト運転の場合には、庫内温度がピークシフト下限温度(例えば1℃)を下回るか否か、あるいは庫内温度がピークシフト上限温度(例えば5℃)を超えるか否かを比較するものである。
ここで明らかなように、ピークシフト運転は、通常運転よりも庫内温度を低い温度域に制御しており、商品の冷やし込みを十分に行うための運転である。また、比較部33は、ピークカット運転の場合には、庫内温度が記憶部40に記憶されたピークカット解除温度(例えば10℃)を超えるか否かを比較するものである。
冷却機駆動処理部34は、冷却機11aに対して駆動指令及び駆動停止指令を与えて、冷却機11aの駆動処理を行うものである。この冷却機駆動処理部34は、上記運転決定部32を通じて、上述したピークシフト運転において現在時刻が記憶部40に予め記憶された移行時刻(本実施の形態では、例えば12時50分)を経過したら、庫内温度にかかわらず冷却機11aに対して駆動指令を与えて冷却機11aを強制的に駆動させるものである。ここで移行時刻は、入力部20を通じて入力されたものが入力処理部31を通じて記憶部40に記憶されたものであるが、かかる移行時刻の入力設定は自由に行うことができ、利用者が入力部20を通じて任意の時刻を入力することにより変更可能なものである。
図4は、図3に示した制御部30が実施する処理内容を示すフローチャートである。以下においては、かかる処理を説明しながら庫内温度制御装置の動作について説明することとする。
制御部30の運転決定部32は、現在時刻が運転切替時刻である10時であるか否かを確認し、10時を経過していない場合(ステップS101:No)、通常運転と決定し、これにより制御部30は、図5に示すような通常運転の処理を実施する(ステップS110)。
図5は、図4に示した通常運転の処理内容を示すフローチャートである。この通常運転において制御部30は、冷却機11aが駆動していて、入力処理部31を通じて庫内温度センサS1より検知した庫内温度を入力した場合(ステップS111:Yes,ステップS112:Yes)、比較部33を通じて入力した庫内温度が記憶部40から読み出した通常下限温度を下回っているか否かを比較する(ステップS113)。庫内温度が通常下限温度を下回っている場合には(ステップS113:Yes)、制御部30は、冷却機駆動処理部34を通じて冷却機11aに駆動停止指令を与えて冷却機11aを駆動停止させ(ステップS114)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
このように冷却機11aを駆動停止させたので、商品収容庫3の庫内温度は上昇する方向に推移することになる。
上記ステップS113において庫内温度が通常下限温度を下回っていない場合(ステップS113:No)、すなわち庫内温度が通常下限温度以上である場合には、制御部30は、冷却機11aに何等指示を与えず、冷却機11aを駆動させたままの状態を維持し(ステップS115)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
このように冷却機11aの駆動を維持することにより、商品収容庫3の庫内温度は、所望の温度範囲(3℃以上7℃以下)にありながら下降する方向に推移することになる。
一方、冷却機11aが駆動停止していて、入力処理部31を通じて庫内温度センサS1より検知した庫内温度を入力した場合(ステップS111:No,ステップS116:Yes)、比較部33を通じて入力した庫内温度が記憶部40から読み出した通常上限温度を超えているか否かを比較する(ステップS117)。庫内温度が通常上限温度を超えている場合には(ステップS117:Yes)、制御部30は、冷却機駆動処理部34を通じて冷却機11aに駆動指令を与えて冷却機11aを駆動させ(ステップS118)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
このように冷却機11aを駆動させたので、商品収容庫3の庫内温度は下降する方向に推移することになる。
上記ステップS117において庫内温度が通常上限温度を超えていない場合(ステップS117:No)、すなわち庫内温度が通常上限温度以下である場合には、制御部30は、冷却機11aに何等指示を与えず、冷却機11aを駆動停止させたままの状態を維持し(ステップS119)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
このように冷却機11aの駆動停止を維持することにより、商品収容庫3の庫内温度は、所望の温度範囲(3℃以上7℃以下)にありながら上昇する方向に推移することになる。
上述したステップS101において、制御部30の運転決定部32は、現在時刻が運転切替時刻である10時に達した場合(ステップS101:Yes)、ピークシフト運転と決定し、これにより制御部30は、図6に示すようなピークシフト運転の処理を実施する(ステップS120)。
図6は、図4に示したピークシフト運転の処理内容を示すフローチャートである。このピークシフト運転において制御部30は、現在時刻が移行時刻(12時50分)に達しているか否かを運転決定部32を通じて確認し、達していない場合(ステップS121:No)、図7に示すようなオン・オフ制御の処理を実施する(ステップS130)。
図7は、図6に示したオン・オフ制御の処理内容を示すフローチャートである。このオン・オフ制御において制御部30は、冷却機11aが駆動していて、入力処理部31を通じて庫内温度センサS1より検知した庫内温度を入力した場合(ステップS131:Yes,ステップS132:Yes)、比較部33を通じて入力した庫内温度が記憶部40から読み出したピークシフト下限温度を下回っているか否かを比較する(ステップS133)。庫内温度がピークシフト下限温度を下回っている場合には(ステップS133:Yes)、制御部30は、冷却機駆動処理部34を通じて冷却機11aに駆動停止指令を与えて冷却機11aを駆動停止させ(ステップS134)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
このように冷却機11aを駆動停止させたので、商品収容庫3の庫内温度は上昇する方向に推移することになる。
上記ステップS133において庫内温度がピークシフト下限温度を下回っていない場合(ステップS133:No)、すなわち庫内温度がピークシフト下限温度以上である場合には、制御部30は、冷却機11aに何等指示を与えず、冷却機11aを駆動させたままの状態を維持し(ステップS135)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
このように冷却機11aの駆動を維持することにより、商品収容庫3の庫内温度は、所望の温度範囲(1℃以上5℃以下)にありながら下降する方向に推移することになる。
一方、冷却機11aが駆動停止していて、入力処理部31を通じて庫内温度センサS1より検知した庫内温度を入力した場合(ステップS131:No,ステップS136:Yes)、比較部33を通じて入力した庫内温度が記憶部40から読み出したピークシフト上限温度を超えているか否かを比較する(ステップS137)。庫内温度がピークシフト上限温度を超えている場合には(ステップS137:Yes)、制御部30は、冷却機駆動処理部34を通じて冷却機11aに駆動指令を与えて冷却機11aを駆動させ(ステップS138)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
このように冷却機11aを駆動させたので、商品収容庫3の庫内温度は下降する方向に推移することになる。
上記ステップS137において庫内温度がピークシフト上限温度を超えていない場合(ステップS137:No)、すなわち庫内温度がピークシフト上限温度以下である場合には、制御部30は、冷却機11aに何等指示を与えず、冷却機11aを駆動停止させたままの状態を維持し(ステップS139)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
このように冷却機11aの駆動停止を維持することにより、商品収容庫3の庫内温度は、所望の温度範囲(1℃以上5℃以下)にありながら上昇する方向に推移することになる。
上述したピークシフト運転において現在時刻が移行時刻を経過した場合(ステップS121:Yes)、制御部30は、庫内温度に関係なく、冷却機駆動処理部34を通じて冷却機11aに駆動指令を与え、冷却機11aを強制的に駆動させ(ステップS122)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
上述したようなピーク運転の処理を実施した制御部30は、現在時刻が運転切替時刻である13時に達しているか否かを運転決定部32を通じて確認し、達した場合(ステップS102:Yes)、図8に示すようなピークカット運転の処理を実施する(ステップS140)。
図8は、図4に示したピークカット運転の処理内容を示すフローチャートである。このピークカット運転において制御部30は、冷却機駆動処理部34を通じて冷却機11aに駆動停止指令を与えて、冷却機11aを駆動停止にさせる(ステップS141)。その後、入力処理部31を通じて庫内温度を入力した場合(ステップS142:Yes)、制御部30は、比較部33を通じて庫内温度が記憶部40から読み出したピークカット解除温度(10℃)を超えるか否かを比較する(ステップS143)。その結果、庫内温度がピークカット解除温度を超える場合に(ステップS143:Yes)、制御部30は、冷却機駆動処理部34を通じて冷却機11aに駆動指令を与えて冷却機11aを駆動させ(ステップS144)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
図9は、1日における時間を横軸とし、庫内温度を縦軸として示した図表である。図4〜図8に示した各処理を総括して述べると、10時より前には通常運転を行うことにより、庫内温度を所望の温度範囲(3℃以上7℃以下)に維持することができる。
そして、現在時刻が10時になったらピークシフト運転に切り替わり、予め設定した移行時刻(12時50分)までオン・オフ制御が行われ、庫内温度を所望の温度範囲(1℃以上5℃以下)に維持することができる。このように約3時間に亘りピークシフト運転を行うことにより、商品収容庫3の内部のみならず、商品収納ラック6に収納された商品を十分に冷やし込むことができる。
そして、現在時刻が移行時刻である12時50分を経過したら、冷却機11aを強制的に駆動させることにより、庫内温度を十分に低下させることができる。このように移行時刻を12時50分と設定した場合には、ピークカット運転の開始時刻が13時であるから冷却機11aを強制的に駆動させる時間は10分間となり、かかる時間を移行時間と称する。
このようにして移行時間の間、冷却機11aを強制的に駆動させ、その後運転切替時刻である13時になったらピークカット運転に切り替わり、冷却機11aを駆動停止させる。これにより、庫内温度は時間の経過とともに上昇する方向に推移する。そして、庫内温度がピークカット解除温度を超えた時刻(ここでは16時)に、ピークカット運転から通常運転に切り替わり、庫内温度を所望の温度範囲(3℃以上7℃以下)に維持する。
本実施の形態である庫内温度制御装置においては、庫内温度及び商品を冷やし込むピークシフト運転においてピークカット運転に移行する移行時間(10分間)、庫内温度に関わらず冷却機11aを強制的に駆動させるので、ピークシフト運転終了時点、すなわちピークカット運転開始時刻(13時)における庫内温度を十分に低いものにすることができる。そのため、従来のようにピークカット運転開始時刻における庫内温度をピークシフト下限温度近傍に調整する複雑な制御を必要としないで、庫内温度を十分に低いものとすることができ、しかも予め決められた移行時間の間だけ冷却機11aを強制的に駆動させるだけなので、商品に悪影響を与える虞れがない。そして、このように庫内温度を十分に低いものとすることができるので、ピークカット運転時においても庫内温度がピークカット解除温度に達するまで十分な時間を確保して時間の長大化を図ることができ、消費電力を低減させることができる。従って、商品に悪影響を与えることなく、簡単な運転制御で消費電力量の低減化を図ることができる。
また、上記庫内温度制御装置によれば、冷却機11aを強制的に駆動させる移行時間は、入力部20により入力設定された可変なものである。そのため、自動販売機の大きさや設置条件等に応じて移行時間を適宜変更することができ、種々の自動販売機に適用することが可能である。
以上のように、本発明に係る自動販売機の庫内温度制御装置は、例えば缶入り飲料等の商品を販売する自動販売機の収容庫の庫内温度を制御するのに有用である。
11a 冷却機
11 圧縮機
12 凝縮器
20 入力部
30 制御部
31 入力処理部
32 運転決定部
33 比較部
34 冷却機駆動処理部
40 記憶部
S1 庫内温度センサ

Claims (2)

  1. 商品を収容する収容庫の庫内温度を検知する庫内温度検知手段と、
    通常運転時には、前記庫内温度検知手段により検知された庫内温度と、予め設定された通常上下限温度とを比較して冷却機を駆動及び駆動停止させ、ピークシフト運転時には、前記庫内温度と、予め設定され、かつ前記通常上下限温度よりも低いピークシフト上下限温度とを比較して前記冷却機を駆動及び駆動停止させ、前記ピークシフト運転に連続して続くピークカット運転時には、前記庫内温度が予め決められたピークカット解除温度を超えるまで前記冷却機を強制的に駆動停止させる制御手段と
    を備えた自動販売機の庫内温度制御装置において、
    前記制御手段は、前記ピークシフト運転時における前記ピークカット運転に移行するまでの予め決められた移行時間は、前記冷却機を強制的に駆動させることを特徴とする自動販売機の庫内温度制御装置。
  2. 前記移行時間は、可変であることを特徴とする請求項1に記載の自動販売機の庫内温度制御装置。
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