JP2012256298A - Vending machine - Google Patents
Vending machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012256298A JP2012256298A JP2011130299A JP2011130299A JP2012256298A JP 2012256298 A JP2012256298 A JP 2012256298A JP 2011130299 A JP2011130299 A JP 2011130299A JP 2011130299 A JP2011130299 A JP 2011130299A JP 2012256298 A JP2012256298 A JP 2012256298A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vending machine
- cooling
- load
- value
- index value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Control Of Vending Devices And Auxiliary Devices For Vending Devices (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Description
本発明は、商品を収納する商品収納室内の温度を予め設定された温度域とするように冷却加熱装置の運転を制御する制御装置を備えた自動販売機に関する。 The present invention relates to a vending machine provided with a control device that controls the operation of a cooling and heating device so that the temperature in a product storage room for storing products is set to a preset temperature range.
自動販売機では、商品収納室を構成する加熱庫を加熱し冷却庫を冷却するために、圧縮機、凝縮器、蒸発器及び膨張装置を備えた冷却加熱装置を用いることが一般に行われている。 In a vending machine, in order to heat a heating chamber constituting a product storage chamber and cool a cooling chamber, it is generally performed to use a cooling and heating device including a compressor, a condenser, an evaporator, and an expansion device. .
特許文献1には、このような冷却加熱装置を用いた自動販売機において、商品収納ラックの設置段数に応じた最適負荷で運転できる制御温度を予め求めた温度テーブルに準備しておき、この温度テーブルからラックの設置段数に適合した制御温度を選定すると共に、選定した制御温度で室内の温度制御を行うことにより、運転効率を向上させ、省エネルギ化を図ろうとする制御方法が開示されている。
In
上記した特許文献1の制御方法では、商品収納室内の加熱負荷及び冷却負荷として商品収納ラックの設置段数を用い、この設置段数に応じて設定される制御温度によって各庫の加熱及び冷却を行う。換言すれば、この制御方法では、商品収納ラックの設置段数に基づいて加熱負荷及び冷却負荷を決定し、この負荷の値に対応する制御温度のみを運転パラメータとして冷却加熱装置を運転している。
In the control method of
ところが、加熱庫や冷却庫での加熱負荷や冷却負荷は、自動販売機の稼働中にも変動するものであり、その要因としては、収納される商品の在庫量や周囲温度等を挙げることができる。つまり、特許文献1の制御方法の場合、自動販売機の稼働中に変動する負荷に対しては最適な運転制御をすることができず、予め設定されたラック設置段数に基づく負荷によって設定された制御温度のみを目標として一義的な運転制御を行うため、稼働中に負荷変動を生じた場合、過剰な能力や過少な能力で冷却加熱装置が運転され、運転効率の低下を惹起する可能性がある。
However, the heating load and cooling load in the heating and cooling chambers fluctuate even during the operation of the vending machine, and the factors include the inventory amount of the goods to be stored and the ambient temperature. it can. That is, in the case of the control method of
従って、自動販売機の運転効率をさらに向上させるためには、加熱庫や冷却庫に収納される商品の在庫量や周囲温度等、稼働中の負荷変動にも逐次対応した運転制御を行うことが望ましい。 Therefore, in order to further improve the operation efficiency of the vending machine, it is possible to perform operation control that sequentially responds to load fluctuations during operation, such as the inventory amount of goods stored in the heating and cooling warehouses and the ambient temperature. desirable.
本発明は、上記従来技術に関連してなされたものであり、稼働中の負荷変動を考慮した運転制御を行うことにより、運転効率を一層向上させることができる自動販売機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in connection with the above prior art, and an object thereof is to provide a vending machine capable of further improving the operation efficiency by performing operation control in consideration of load fluctuation during operation. And
本発明に係る自動販売機は、冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、該凝縮器で凝縮された冷媒を減圧する膨張装置と、該膨張装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えた冷却加熱装置を用い、商品収納室に対する加熱及び冷却の両方又はいずれかを行うと共に、所定の運転パラメータに依拠して消費電力が変化する自動販売機であって、前記商品収納室内に設定された温度センサの検出温度に基づき、室内温度が予め設定された温度域になるように前記冷却加熱装置の運転を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記商品収納室での加熱負荷及び冷却負荷のうち少なくとも一方の負荷の指標となる負荷指標値を当該自動販売機の稼働中に測定する負荷指標値測定部と、負荷指標値毎の最適な運転パラメータが予め設定された最適運転パラメータ記憶部から、前記負荷指標値測定部で測定した負荷指標値に対応する最適な運転パラメータを取得する運転パラメータ取得部と、前記最適運転パラメータ取得部で取得した最適な運転パラメータを用いて冷却加熱装置の運転制御を行う運転制御部とを有することを特徴とする。 The vending machine according to the present invention includes a compressor that sucks and compresses a refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant compressed by the compressor, an expansion device that depressurizes the refrigerant condensed by the condenser, A cooling and heating device having an evaporator for evaporating the refrigerant decompressed by the expansion device is used to heat and / or cool the product storage room, and power consumption depends on predetermined operating parameters. A control device that controls the operation of the cooling and heating device so that the room temperature is in a preset temperature range based on the temperature detected by the temperature sensor set in the product storage room. The control device comprises a load index value measuring unit that measures a load index value serving as an index of at least one of a heating load and a cooling load in the commodity storage room during operation of the vending machine, and a load index An optimum operation parameter for each operation parameter acquisition unit for obtaining an optimum operation parameter corresponding to the load index value measured by the load index value measurement unit from an optimum operation parameter storage unit in which an optimum operation parameter is set in advance, and the optimum operation parameter And an operation control unit that performs operation control of the cooling and heating device using the optimum operation parameter acquired by the acquisition unit.
このような構成によれば、商品収納室を加熱し冷却する冷却加熱装置が、自動販売機の稼働中に計測される負荷指標値に対応した最適な運転パラメータによって逐次運転制御されるため、当該自動販売機の稼働中に、例えば商品の在庫量や周囲温度の変化によって生じる負荷変動に対応した運転制御が可能となり、運転効率を向上させ、消費電力を可及的に低減させることが可能となる。 According to such a configuration, the cooling and heating device that heats and cools the commodity storage chamber is sequentially controlled by the optimum operation parameter corresponding to the load index value measured during the operation of the vending machine. During operation of the vending machine, it becomes possible to control operation corresponding to load fluctuations caused by changes in the inventory amount of goods and ambient temperature, for example, and it is possible to improve operating efficiency and reduce power consumption as much as possible. Become.
前記運転制御部は、前記圧縮機の回転数を変化させる回転数補正部と、前記膨張装置の開度を変化させる開度補正部とを有し、前記制御装置は、前記最適運転パラメータ取得部で取得した最適な運転パラメータに基づき、前記回転数補正部及び前記開度補正部によって圧縮機の回転数及び膨張装置の開度を変化させてもよい。そうすると、運転パラメータ取得部で設定された最適な運転パラメータの値に基づき、圧縮機の回転数及び膨張装置の開度を適宜調整しながら冷却加熱装置を運転することができ、過剰な能力や過少な能力で冷却加熱装置が運転されることが回避され、自動販売機の運転効率を一層向上させることができる。
The operation control unit includes a rotation speed correction unit that changes the rotation speed of the compressor, and an opening degree correction unit that changes the opening degree of the expansion device, and the control device includes the optimum operation parameter acquisition unit. On the basis of the optimum operating parameters acquired in
前記負荷指標値として、前記商品収納室における加熱庫での加熱運転の運転率と冷却庫での冷却運転の運転率との比である運転率比、及び、前記加熱庫での加熱運転の運転率、及び、前記冷却庫での冷却運転の運転率、及び、当該自動販売機の周囲温度のうち、1つ又以上を用いるとよい。 As the load index value, an operation rate ratio that is a ratio of an operation rate of the heating operation in the heating chamber in the commodity storage room and an operation rate of the cooling operation in the cooling chamber, and an operation of the heating operation in the heating chamber One or more of the rate, the operation rate of the cooling operation in the refrigerator, and the ambient temperature of the vending machine may be used.
前記運転パラメータとして、前記加熱庫内の設定温度、及び、前記冷却庫内の設定温度、及び、前記圧縮機の回転数、及び、前記膨張装置の開度、及び、前記凝縮器に送風する凝縮器ファンの回転数、及び、前記蒸発器に送風する蒸発器ファンの回転数、及び、前記加熱庫に設置されるヒータの出力のうち、1つ以上を用いてもよい。また、前記制御装置は、前記凝縮器での冷媒の凝縮温度及び前記蒸発器での冷媒の蒸発温度を目標値に追従させるフィードバック制御を実行し、前記運転パラメータとして、さらに、前記凝縮温度の目標値、及び、前記蒸発温度の目標値のうち、1つ以上を用いてもよい。 As the operating parameters, the set temperature in the heating chamber, the set temperature in the cooling chamber, the rotation speed of the compressor, the opening of the expansion device, and the condensation blown to the condenser You may use 1 or more among the rotation speed of an evaporator fan, the rotation speed of the evaporator fan which ventilates to the said evaporator, and the output of the heater installed in the said heating store. Further, the control device executes feedback control for causing the condensation temperature of the refrigerant in the condenser and the evaporation temperature of the refrigerant in the evaporator to follow target values, and further, as the operation parameter, further includes a target of the condensation temperature. One or more of the value and the target value of the evaporation temperature may be used.
前記運転パラメータ記憶部は、前記負荷指標値毎の最適な運転パラメータをテーブル又は関数として記憶していると、運転パラメータ取得部は負荷指標値に応じた最適な運転パラメータを迅速に取得することができる。 When the operation parameter storage unit stores the optimum operation parameter for each load index value as a table or a function, the operation parameter acquisition unit can quickly acquire the optimum operation parameter according to the load index value. it can.
この場合、前記負荷指標値毎の最適な運転パラメータを記憶したテーブル又は関数は、当該自動販売機の実機又はシミュレータを用い、運転パラメータの値を変化させながら前記実機又はシミュレータの運転を行い、その運転時に最小の消費電力を発生する運転パラメータを最適な運転パラメータとして負荷指標値毎に設定して作成されてもよい。 In this case, the table or function storing the optimum operation parameter for each load index value uses the actual machine or simulator of the vending machine, and operates the actual machine or simulator while changing the value of the operation parameter. The operation parameter that generates the minimum power consumption during operation may be set as the optimum operation parameter for each load index value.
また、本発明に係る自動販売機は、冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、該凝縮器で凝縮された冷媒を減圧する膨張装置と、該膨張装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えた冷却加熱装置を用い、商品収納室に対する加熱及び冷却の両方又はいずれかを行うと共に、所定の運転パラメータに依拠して消費電力が変化する自動販売機であって、前記商品収納室内に設定された温度センサの検出温度に基づき、室内温度が予め設定された温度域になるように前記冷却加熱装置の運転を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、当該自動販売機の稼働中の電力を測定し又は推定する電力取得部と、前記運転パラメータを変動させて冷却加熱装置を運転し、前記電力取得部で取得される電力測定値又は電力推定値を最小とする運転パラメータを探索して取得する運転パラメータ探索部と、前記運転パラメータ探索部で取得した運転パラメータを用いて冷却加熱装置の運転制御を行う運転制御部とを有することを特徴とする。 The vending machine according to the present invention includes a compressor that sucks and compresses a refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant compressed by the compressor, and an expansion device that depressurizes the refrigerant condensed by the condenser. And a cooling and heating device comprising an evaporator for evaporating the refrigerant decompressed by the expansion device, and / or heating and / or cooling the product storage chamber and depending on predetermined operating parameters A vending machine in which electric power changes, and controls the operation of the cooling and heating device based on the temperature detected by a temperature sensor set in the product storage room so that the room temperature falls within a preset temperature range The control device includes a power acquisition unit that measures or estimates power during operation of the vending machine, and operates the cooling and heating device by changing the operation parameter, and is acquired by the power acquisition unit. Ruden An operation parameter search unit that searches and acquires an operation parameter that minimizes a measured value or an estimated power value, and an operation control unit that performs operation control of the cooling and heating device using the operation parameter acquired by the operation parameter search unit. It is characterized by having.
このような構成によれば、商品収納室内を加熱し冷却する冷却加熱装置は、自動販売機の稼働中に計測又は推定される消費電力を最小とする運転パラメータによって逐次運転制御されるため、当該自動販売機の稼働中に、例えば商品の在庫量や周囲温度の変化によって生じる負荷変動に対応した運転制御が可能となり、運転効率を向上させ、消費電力を可及的に低減させることが可能となる。 According to such a configuration, the cooling and heating device that heats and cools the commodity storage chamber is sequentially controlled by operation parameters that minimize power consumption measured or estimated during operation of the vending machine. During operation of the vending machine, it becomes possible to control operation corresponding to load fluctuations caused by changes in the inventory amount of goods and ambient temperature, for example, and it is possible to improve operating efficiency and reduce power consumption as much as possible. Become.
この場合、前記圧縮機の回転数を変化させるインバータを備え、前記電力取得部は、前記電力推定値を前記インバータによって制御される圧縮機の回転数から推定して算出してもよい。これにより、稼働中の電力を逐次計測する構成を持たない自動販売機であっても、電力推定値に基づき最適な運転制御を行うことができる。 In this case, an inverter that changes the rotation speed of the compressor may be provided, and the power acquisition unit may calculate the estimated power value from the rotation speed of the compressor controlled by the inverter. Thereby, even if it is a vending machine which does not have the structure which measures the electric power in operation | movement sequentially, optimal driving | operation control can be performed based on an electric power estimated value.
前記運転パラメータ探索部は、前記商品収納室での加熱負荷及び冷却負荷のうち少なくとも一方の負荷の指標となる負荷指標値に応じて、前記運転パラメータの探索初期値又は探索領域を変化させてもよい。そうすると、負荷指標値に応じた最適運転パラメータを初期値として探索開始でき、又は、負荷指標値に応じて運転パラメータの探索領域を絞り込むことができるため、探索に要する時間や処理負担を低減してその効率化を図ることができる。 The operation parameter search unit may change a search initial value or a search region of the operation parameter according to a load index value serving as an index of at least one of a heating load and a cooling load in the commodity storage room. Good. Then, the search can be started with the optimum operation parameter corresponding to the load index value as an initial value, or the search area for the operation parameter can be narrowed according to the load index value, thereby reducing the time and processing load required for the search. The efficiency can be improved.
本発明によれば、商品収納室を加熱し冷却する冷却加熱装置が、自動販売機の稼働中に計測される負荷指標値に対応した最適な運転パラメータによって逐次運転制御される。このため、当該自動販売機の稼働中に、例えば商品の在庫量や周囲温度の変化によって生じる負荷変動に対応した運転制御が可能となり、運転効率を向上させ、消費電力を可及的に低減させることが可能となる。 According to the present invention, the cooling and heating device that heats and cools the commodity storage room is sequentially controlled by the optimum operation parameter corresponding to the load index value measured during the operation of the vending machine. For this reason, during the operation of the vending machine, for example, operation control corresponding to load fluctuations caused by changes in the inventory amount of the product and the ambient temperature becomes possible, improving operation efficiency and reducing power consumption as much as possible. It becomes possible.
以下、本発明に係る自動販売機について、その制御方法との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a vending machine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by giving preferred embodiments in relation to its control method.
1.第1の実施形態に係る自動販売機の説明
1.1 全体構成の説明
図1は、本発明の第1の実施形態に係る自動販売機10の構成図である。この自動販売機10は、3つの庫に仕切られた商品収納室12と、商品収納室12内を加熱及び冷却する冷却加熱装置14と、冷却加熱装置14の運転を制御すると共に当該自動販売機10の全体的な制御も行う制御装置16とを備え、商品収納室12内に収納した缶入り飲料やペットボトル飲料等の商品を冷やした状態で又は温めた状態で販売するものである。
1. 1. Description of Vending Machine According to First Embodiment 1.1 Description of Overall Configuration FIG. 1 is a configuration diagram of a
図1に示すように、自動販売機10は、冷却加熱装置14及び制御装置16を収納した本体キャビネット18を備える。本体キャビネット18の上部は、2枚の仕切板20、20によって仕切られることで左庫12L、中庫12M及び右庫12Rの3庫を有する商品収納室12を構成し、下部は仕切床22によって商品収納室12と仕切られた機械室24を構成する。
As shown in FIG. 1, the
本体キャビネット18の前面には図示しない開閉扉が設けられ、この開閉扉には、商品ディスプレイ、商品選択ボタン、商品取出口及び硬貨(紙幣)投入口等が配設される。なお、図1では、制御装置16を機械室24に配置した構成を例示しているが、制御装置16は、例えば前記開閉扉の裏面位置や商品収納室12の前面位置、機械室24の前面位置等に配設してもよく、本体キャビネット18内又は本体キャビネット18外の適切な箇所に適宜配設されればよい。
An opening / closing door (not shown) is provided on the front surface of the
冷却加熱装置14は、機械室24に配設される圧縮機26、庫外熱交換器28及び電子膨張弁(EEV。膨張装置)30と、左庫12Lに配設される左庫熱交換器(凝縮器、蒸発器)32と、中庫12Mに配設される第1蒸発器34と、右庫12Rに配設される第2蒸発器36とを備え、これらが所定量の冷媒を封入した配管によって接続されることで冷媒回路(冷媒サイクル)を構成している。本実施形態の場合、冷却加熱装置14は、さらに、左庫12L及び中庫12MにそれぞれヒータH1、H2を備える。
The cooling and
圧縮機(モータコンプレッサ)26は、低温低圧の冷媒を吸引側配管42aを介して吸引口から吸引し、それを圧縮することで高温高圧状態にして吐出口から吐出側配管42bへと吐出するものであり、インバータ40によって回転数可変に構成されている。吐出側配管42bは2方に分岐しており、一方の配管44aは、電磁弁46を介して左庫12L内へと配設されて左庫熱交換器32に接続され、他方の配管48aは、電磁弁50を介して庫外熱交換器28に接続される。電磁弁46、50を交互に開閉することにより、圧縮機26から吐出された冷媒は左庫熱交換器32又は庫外熱交換器28に択一的に流通される。電磁弁46、50は、制御装置16の制御下に開閉される開閉弁(ON−OFF弁)であり、後述する他の電磁弁についても同様である。
The compressor (motor compressor) 26 sucks low-temperature and low-pressure refrigerant from the suction port via the suction-
左庫熱交換器32の出口側の配管は2方に分岐しており、一方の配管44bは、電磁弁52を介して庫外熱交換器28の出口側の配管48bと合流した後、電磁弁54を介して電子膨張弁30の入口側に接続される。他方の配管44cは、電磁弁56を介して吸引側配管42aに接続される。
The piping on the outlet side of the left-side heat exchanger 32 branches in two directions, and one
電子膨張弁30は、制御装置16からの開度指令によって開度(絞りの程度)を可変に構成されており、流入する冷媒を出口側の左庫熱交換器32、第1蒸発器34及び第2蒸発器36に至るまでに所定の圧力(流量)まで低下させ、これら各熱交換器における冷媒の蒸発温度を制御する。電子膨張弁30の出口側の配管は、分配器58によって3方に分岐されており、各配管60a、60b、60cは、それぞれ電磁弁62、64、66を介して左庫熱交換器32、第1蒸発器34、第2蒸発器36の入口側に接続される。なお、配管60aは、吐出側配管42bから分岐した配管44aに合流して左庫熱交換器32へと接続される。また、第1蒸発器34及び第2蒸発器36の出口側の配管は、それぞれ吸引側配管42aに接続される。
The
左庫熱交換器32にはファンF1が近接配置され、第1蒸発器34にはファンF2が近接配置され、第2蒸発器36にはファンF3が近接配置され、庫外熱交換器28にはファンF4が近接配置される。ファンF1〜F3は庫内送風用であり、左庫熱交換器32、第1蒸発器34及び第2蒸発器36の周囲を通過して加熱又は冷却された空気を各庫内に循環させるためのものである。ファンF4は庫外送風用であり、庫外熱交換器28の周囲に外気を通過させて外部へと送出するためのものである。
The left warehouse heat exchanger 32 has a fan F1 arranged in proximity, the first evaporator 34 has a fan F2 arranged in proximity, the
冷却加熱装置14では、上記のような冷媒回路を構成したことにより、各庫12L、12M、12R内にそれぞれ配設された温度センサT1、T2、T3による測定温度に基づき、制御装置16の制御下で圧縮機26の回転数や電子膨張弁30の開度を変化させ、さらに、各電磁弁46、50、52、56、62、64、66を適宜開閉制御することにより、各庫内を所望の温度域で管理することができる。温度センサT4は、当該自動販売機10の周囲温度(外部の環境温度)を測定するためのものである。なお、電磁弁46、50(52、56)に代えて2つの流路を択一的に切り換える2方弁を用いてもよく、同様に、電磁弁62、64、66に代えて3つの方の流路を択一的に切り換える3方弁を用いてもよい。
In the cooling and
このような自動販売機10では、商品収納室12に収納される商品種類や気候条件等に応じて、例えば3つの運転モード(HCC運転、CCC運転、HHC運転)を実行することができる。HCC運転は、左庫12Lを加熱(HOT)運転し、右庫12M及び右庫12Rを冷却(COLD)運転する運転モードであり、CCC運転は、左庫12L、右庫12M及び右庫12Rを全て冷却(COLD)運転する運転モードであり、HHC運転は、左庫12L及び中庫12Mを加熱(HOT)運転し、右庫12Rを冷却(COLD)運転する運転モードである。
In such a
具体的には、HCC運転では、電磁弁46、52、54、64、66を開き、電磁弁50、56、62を閉じる。従って、圧縮機26から吐出された高温高圧の冷媒は、配管44aから左庫熱交換器32に流入して左庫12L内の空気に放熱して凝縮された後、配管44bを通じて電子膨張弁30で減圧されて断熱膨張し、配管60b、60cから第1蒸発器34及び第2蒸発器36に流入して中庫12M及び右庫12R内の空気から吸熱して蒸発し、低温低圧になって吸引側配管42aから圧縮機26へと戻るサイクルを繰り返す。つまり、HCC運転では、左庫熱交換器32が凝縮器として機能することで左庫12Lが加熱され、第1蒸発器34及び第2蒸発器36が蒸発器として機能することで中庫12M及び右庫12Rが冷却される。この際、左庫熱交換器32による左庫12Lの加熱を補助するために、ヒータH1を適宜動作させてもよい。勿論、左庫熱交換器32に代えて庫外熱交換器28を凝縮器として用い、左庫12Lの加熱はヒータH1のみによって行ってもよい。
Specifically, in the HCC operation, the
CCC運転では、電磁弁50、54、56、62、64、66を開き、電磁弁46、52を閉じる。従って、圧縮機26から吐出された高温高圧の冷媒は、配管48aから庫外熱交換器28に流入して外気に放熱して凝縮された後、配管48bを通じて電子膨張弁30で減圧されて断熱膨張し、配管60a、60b、60cから左庫熱交換器32、第1蒸発器34及び第2蒸発器36に流入して左庫12L、中庫12M及び右庫12R内の空気から吸熱して蒸発し、低温低圧になって吸引側配管42aから圧縮機26へと戻るサイクルを繰り返す。つまり、CCC運転では、左庫熱交換器32、第1蒸発器34及び第2蒸発器36が蒸発器として機能することで各庫12L、12M、12Rが全て冷却される。
In the CCC operation, the
HHC運転では、電磁弁46、52、54、66を開き、電磁弁50、56、62、64を閉じる。従って、圧縮機26から吐出された高温高圧の冷媒は、配管44aから左庫熱交換器32に流入して左庫12L内の空気に放熱して凝縮された後、配管44bを通じて電子膨張弁30で減圧されて断熱膨張し、配管60cから第2蒸発器36に流入して右庫12R内の空気から吸熱して蒸発し、低温低圧になって吸引側配管42aから圧縮機26へと戻るサイクルを繰り返す。この際、中庫12Mの加熱はヒータH2を動作させることで実施される。つまり、HHC運転では、左庫熱交換器32が凝縮器として機能することで左庫12L内が加熱され、第2蒸発器36が蒸発器として機能することで右庫12Rが冷却され、ヒータH2によって中庫12Mが加熱される。勿論、左庫熱交換器32による左庫12Lの加熱を補助するために、適宜ヒータH1を動作させてもよいし、左庫熱交換器32に代えて庫外熱交換器28を凝縮器として用い、左庫12Lの加熱はヒータH1のみによって行ってもよい。
In the HHC operation, the
1.2 制御装置の構成の説明
図2は、図1に示す自動販売機10の制御装置16の構成を示すブロック図である。制御装置16は、負荷指標値測定部70と、記憶部(最適運転パラメータ記憶部)72と、運転パラメータ取得部74と、出力部76と、運転制御部78とを備え、温度センサT1〜T3の測定温度に基づき、商品収納室12の室内温度、つまり各庫の庫内温度を予め設定された所望の温度域とするように冷却加熱装置14の運転を制御し、さらに当該自動販売機10の販売管理や在庫管理等の全体的な制御も行うコントローラである。
1.2 Description of Configuration of Control Device FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
負荷指標値測定部70は、当該自動販売機10の稼働中(運転中)に所定のサンプリングタイムで逐次、つまりオンラインで、加熱庫(左庫12L、中庫12M)での加熱負荷と、冷却庫(左庫12L、中庫12M、右庫12R)での冷却負荷との指標となる負荷指標値(例えば、運転率比)を測定・演算する。
The load index
記憶部72には、自動販売機10の消費電力を可及的に低減するための最適な運転パラメータ(例えば、各庫内の設定温度)が負荷指標値毎に予め設定され、テーブル又は関数として記憶されている(図5も参照)。
In the
運転パラメータ取得部74は、負荷指標値測定部70によってオンラインで測定した負荷指標値に対応する最適な運転パラメータ(最適運転パラメータ)を記憶部72のテーブル(又は関数)から取得する。運転パラメータ取得部74で取得した最適運転パラメータは、出力部76から運転制御部78へと出力される。
The operation parameter acquisition unit 74 acquires the optimum operation parameter (optimum operation parameter) corresponding to the load index value measured online by the load index
運転制御部78は、冷却加熱装置14の運転を制御する機能を有し、当該自動販売機10での消費電力を最小に又は可及的に低減すべく、出力部76から受信した最適運転パラメータを用いて冷却加熱装置14の運転制御を行う。運転制御部78は、圧縮機制御部(回転数補正部)80と、膨張弁制御部(開度補正部)82と、ファン制御部84と、ヒータ制御部86と、電磁弁制御部88とを備える。
The
圧縮機制御部80は、圧縮機26を運転開始(ON)及び運転停止(OFF)させるための運転指令や、運転回転数を変化させるための回転数補正指令等を生成し、これらの指令に従ってインバータ40を制御することで圧縮機26を運転制御する。圧縮機26にインバータ40が接続されない構成の場合には、圧縮機制御部80が圧縮機26を直接的にON/OFFさせてもよい。膨張弁制御部82は、電子膨張弁30の開度を変化させるための開度補正指令を生成し、この指令に従って電子膨張弁30の開度を制御する。
The
ファン制御部84は、各ファンF1〜F4の運転開始(ON)及び運転停止(OFF)を制御すると共に、送風回転数をファンF1〜F4毎に個別に制御する。つまり、ファン制御部84は、凝縮器(庫外熱交換器28、左庫熱交換器32)に設置されるファンF1、F4のON/OFFや回転数を制御する凝縮器ファン制御部としての機能と、蒸発器(左庫熱交換器32、第1熱交換器34、第2熱交換器36)に設置されるファンF1〜F3のON/OFFや回転数を制御する蒸発器ファン制御部としての機能とを有する。ヒータ制御部86は、各ヒータH1、H2の運転開始(ON)及び運転停止(OFF)を制御すると共に、ヒータ出力を個別に制御する。また、電磁弁制御部88は、各電磁弁46、50、52、56、62、64、66の開閉を個別に制御する。
The fan control unit 84 controls the operation start (ON) and operation stop (OFF) of each of the fans F1 to F4, and individually controls the air rotation speed for each of the fans F1 to F4. That is, the fan control unit 84 serves as a condenser fan control unit that controls ON / OFF and the number of rotations of the fans F1 and F4 installed in the condenser (
1.3 自動販売機の制御方法の説明
次に、自動販売機10の制御方法について説明する。
1.3 Description of Control Method of Vending Machine Next, a control method of the
1.3.1 第1の制御方法の説明
先ず、自動販売機10の第1の制御方法について、図3のフローチャートを参照しながら説明する。この第1の制御方法は、自動販売機10の稼働中に運転サイクル(例えば、図4中の時刻t1〜t4間)毎に逐次実行されることにより、自動販売機10の運転状態をそのときの負荷状態に応じて最適に制御し、消費電力を可及的に低減しようとするものである。
1.3.1 Description of First Control Method First, the first control method of the
図3は、第1の制御方法の手順を示すフローチャートである。図4は、HCC運転時の運転サイクル毎の各庫内の温度変化を電磁弁の開閉タイミングや圧縮機回転数との関係で示すタイミンググラフであり、図4(A)は、左庫12Lの加熱(HOT)運転時の庫内温度(℃)と左庫熱交換器32への冷媒流通をON/OFFする電磁弁46の開閉タイミングとの関係を示し、図4(B)は、中庫12Mの冷却(COLD)運転時の庫内温度(℃)と第1熱交換器34への冷媒流通をON/OFFする電磁弁64(又は電磁弁54又は電子膨張弁30)の開閉タイミングとの関係を示し、図4(C)は、右庫12Rの冷却(COLD)運転時の庫内温度(℃)と第2熱交換器36への冷媒流通をON/OFFする電磁弁66(又は電磁弁54又は電子膨張弁30)の開閉タイミングとの関係を示し、図4(D)は、圧縮機の運転回転数(rpm)を示している。なお、図4(E)は、図4(D)に示す圧縮機回転数と、これと略比例関係になる冷却加熱装置14の推定消費電力(W)との関係を示しているが、この第1の制御方法では図4(E)に示すグラフを用いる必要はない。
FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the first control method. FIG. 4 is a timing graph showing the temperature change in each chamber for each operation cycle during HCC operation in relation to the opening / closing timing of the solenoid valve and the compressor rotation speed. FIG. 4 (A) shows the
自動販売機10が運転開始されると、制御装置16は、各庫内の温度センサT1〜T3での検出結果に基づき、各庫12L、12M、12Rの庫内温度を予め設定された温度域(例えば、HOTでは63℃〜67℃、COLDでは3℃〜7℃)に管理するように、冷却加熱装置14を運転制御し、この運転制御を自動販売機10の稼働中継続する。
When the operation of the
このような自動販売機10の稼働中、先ず、図3のステップS1において、冷却加熱装置14の運転サイクル(1サイクル)の開始及び終了を検出する。
During operation of such a
冷却加熱装置14の1サイクルは、図4(A)〜図4(D)に示すように、圧縮機26の運転開始(ON)から次の運転開始(ON)までの期間(時刻t1〜t4間、時刻t4〜t5間、時刻t5〜t6間、時刻t6〜t7間)として特定され、その周期は例えば30分程度である。そして、この1サイクルの間、例えばHCC運転では、左庫熱交換器32への冷媒の流通の可否が電磁弁46によって制御され(図4(A)参照)、同様に、第1熱交換器34及び第2熱交換器36への冷媒の流通の可否が電磁弁64、66(又は電磁弁54又は電子膨張弁30)によって制御されることになり(図4(B)及び図4(C)参照)、CCC運転及びHHC運転についても略同様である。
As shown in FIGS. 4A to 4D, one cycle of the cooling and
従って、図4に示すHCC運転では、圧縮機26は、時刻t1でONして最大回転数で起動した後すぐに回転数を若干下げた状態で時刻t2まで運転し、時刻t2で回転数をさらに下げて時刻t3まで運転し、時刻t3から次の1サイクルの始点となる時刻t4まではOFFされる(図4(D)参照)。
Therefore, in the HCC operation shown in FIG. 4, the
この際、図4(A)に示すように、左庫12Lは、時刻t1で電磁弁46がONされることにより、時刻t1〜t3の間、左庫熱交換器32内で凝縮する冷媒からの放熱によって庫内温度が次第に上昇し、温度センサT1による検出温度が設定温度域(OFF点とON点の間)の上限温度(OFF点)に達した際、電磁弁44がOFFされる。このため、左庫熱交換器32への冷媒の流通が停止されて庫内温度が次第に低下し、次の1サイクル目の始点となる時刻t4で再び電磁弁44がONされる。略同様、図4(B)に示すように、中庫12Mは、時刻t1で電磁弁64(又は電磁弁54又は電子膨張弁30)がONされることにより、時刻t1〜t2の間、第1蒸発器34内で蒸発する冷媒による吸熱によって庫内温度が次第に低下し、温度センサT2による検出温度が設定温度域(ON点とOFF点との間)の下限温度(OFF点)に達した際、電磁弁64がOFFされる。このため、第1蒸発器32への冷媒の流通が停止されて庫内温度が次第に上昇し、次の1サイクル目の始点となる時刻t4で再び電磁弁64がONされることになり、図4(C)に示す右庫12Rについても中庫12Mと略同様に動作する。
At this time, as shown in FIG. 4 (A), the
ステップS2では、各庫12L、12M、12Rについて、それぞれ上記ステップS1で検出した運転サイクル中での各電磁弁のON/OFFタイミング、つまり左庫熱交換器32、第1蒸発器34及び第2蒸発器36への冷媒流通をON/OFFするタイミング(この場合は、時刻t2又は時刻t3)を検出する。
In step S2, the ON / OFF timing of each solenoid valve in the operation cycle detected in step S1 for each of the
ステップS3では、ステップS2での検出結果に基づき、各庫12L、12M、12Rでの加熱動作及び冷却動作の動作時間、つまり左庫熱交換器32、第1蒸発器34及び第2蒸発器36への冷媒の流通時間(ON時間)及び非流通時間(OFF時間)を計測する。左庫12Lでは、時刻t1〜t3間がON時間となっており、時刻t3〜t4間がOFF時間となっている(図4(A)参照)。略同様に、中庫12M及び右庫12Rでは、時刻t1〜t2間がON時間となっており、時刻t2〜t4間がOFF時間となっている(図4(B)及び図4(C))。この際、計測されるON時間の比率が1サイクルの間で大きいほど、多くの加熱動作や冷却動作が必要であったことを示し、つまり各庫での加熱負荷や冷却負荷が大きかったことを示している。
In step S3, based on the detection result in step S2, the operation time of the heating operation and the cooling operation in each of the
ステップS4では、各庫12L、12M、12Rについて、それぞれの加熱動作や冷却動作における1サイクル中のON時間の比率である運転率(=ON時間/(ON時間+OFF時間))を算出する。算出した各庫の運転率は、各庫の加熱負荷や冷却負荷の指標となる値(負荷指標値)であるが、この第1の制御方法では、自動販売機10全体の負荷指標値として、加熱庫である左庫12Lと冷却庫である中庫12M又は右庫12Rとの間の運転率の比(運転率比)を用いる。
In step S4, an operation rate (= ON time / (ON time + OFF time)) that is a ratio of ON time in one cycle in each heating operation and cooling operation is calculated for each of the
すなわち、ステップS5では、加熱庫である左庫12Lと冷却庫である中庫12M又は右庫12Rとの間の運転率比を算出する。この運転率比は、加熱負荷と冷却負荷の比を表しており、自動販売機10の稼働中の所定時間(1サイクル)における加熱負荷状況と冷却負荷状況とをまとめて考慮することができる負荷指標値となる。なお、冷却庫が複数庫(本実施形態では、中庫12M及び右庫12Rの2庫)ある場合には、各庫のうちで最大値を示す運転率を用いて運転率比を算出すればよい。
That is, in step S5, the operation rate ratio between the
以下、運転率比として加熱運転率に対する冷却運転率の比率(冷却運転率/加熱運転率。C/H運転率比)を用いるが、運転率比として冷却運転率に対する加熱運転率の比率(加熱運転率/冷却運転率。H/C運転率比)を用いてもよいことは勿論である。 Hereinafter, the ratio of the cooling operation rate to the heating operation rate (cooling operation rate / heating operation rate. C / H operation rate ratio) is used as the operation rate ratio, but the ratio of the heating operation rate to the cooling operation rate (heating) as the operation rate ratio. Of course, the operation rate / cooling operation rate (H / C operation ratio) may be used.
なお、運転率比が1の場合には、加熱負荷と冷却負荷とが一致していることになる。一般に、自動販売機の冷却加熱装置は、運転率比が1となる負荷状況を標準条件として設計されることが多いため、ステップS5で算出される運転率比は前記標準条件からの現在状態のずれを判断する上でも有用な指標となる。 When the operation rate ratio is 1, the heating load and the cooling load coincide with each other. In general, since the cooling and heating device of a vending machine is often designed with a load condition at which the operation ratio is 1 as a standard condition, the operation ratio calculated in step S5 is the current state from the standard condition. This is also a useful index for judging the deviation.
ステップS5までに算出する運転率比は、冷却加熱装置の運転サイクル単位(1サイクル単位)という短時間での値として計測・算出されるため、サイクル毎に計測誤差やバラつきを生じる可能性もある。そこで、過去数サイクル分の運転率比(負荷指標値)の平均値として移動平均を演算し、算出される運転率比の精度を高めてもよい(ステップS6)。このステップS6は必ずしも実行する必要はなく、自動販売機10の状態や各サイクルの運転率比の変遷等を考慮して必要に応じて実行するとよい。
Since the operation rate ratio calculated up to step S5 is measured and calculated as a value in a short time of the operation cycle unit (one cycle unit) of the cooling and heating apparatus, there is a possibility that a measurement error or variation may occur in each cycle. . Therefore, the moving average may be calculated as the average value of the operation rate ratios (load index values) for the past several cycles to increase the accuracy of the calculated operation rate ratio (step S6). This step S6 is not necessarily executed, and may be executed as necessary in consideration of the state of the
上記したステップS1〜S6は、主に負荷指標値測定部70によって実行されるものであり、次は、ステップS5(又はS6)で算出した運転率比を用い、運転パラメータ取得部74によって最適運転パラメータを取得するステップS7を実行する。
Steps S1 to S6 described above are mainly executed by the load index
ステップS7において、運転パラメータ取得部70は、予め実験やシミュレーションによって設定されている負荷指標値(ここでは運転率比)毎の最適運転パラメータのうち、ステップS5(又はS6)で算出した運転率比に対応する最適運転パラメータを所定の記憶部72のテーブルから取得する。
In step S7, the operation
図5は、負荷指標値(運転率比又は運転率又は周囲温度)と最適運転パラメータとの対応関係のテーブルの一例を示す図であり、図5(A)は、HCC運転時のテーブルであり、図5(B)は、HHC運転時のテーブルである。なお、図5(C)は、CCC運転時のテーブルであり、このテーブルは後述する第2の制御方法において用いるものである。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a correspondence table between load index values (operation rate ratio or operation rate or ambient temperature) and optimum operation parameters, and FIG. 5A is a table at the time of HCC operation. FIG. 5B is a table during HHC operation. FIG. 5C is a table during CCC operation, and this table is used in a second control method described later.
記憶部72に記憶されるテーブルについて、HHC運転では、負荷指標値である運転率比の各値に対して、例えばそれぞれ4つの最適運転パラメータの項目が設定される(図5(A)参照)。各項目としては、例えば、第1蒸発器34及び(又は)第2蒸発器36での蒸発温度目標値(℃)と、左庫熱交換器32での凝縮温度目標値(℃)と、加熱単独運転時の電子膨張弁開度(msec)と、加熱単独運転時の圧縮機回転数(rpm)とを挙げることができる。なお、図5(B)に示すHHC運転でも、負荷指標である運転率比の各値に対して、例えばそれぞれ4つの最適運転パラメータを設定するとよく、この最適運転パラメータの項目は図5(A)に示すHCC運転時のものと同様でよい。
For the table stored in the
この場合、加熱単独運転とは、図4(A)〜図4(C)に示されるように、加熱運転(左庫12L)と冷却運転(中庫12M、右庫12R)での冷媒流通のON/OFFタイミングが異なる場合に、冷却運転が先にOFFとなり(図4中の時刻t2)、加熱運転のみが単独で行われる状態(図4中の時刻t2〜t3)である。略同様に、後述する冷却単独運転とは、図4のグラフとは異なり、加熱運転が先にOFFとなり、冷却運転のみが単独で行われる状態である。
In this case, as shown in FIGS. 4 (A) to 4 (C), the single heating operation is the flow of refrigerant in the heating operation (left
電子膨張弁開度(msec)とは、電子膨張弁30の最大開度(msec)に対する開弁時間(msec)を指定する値であり、例えば、図5(A)中の電子膨張弁開度1600msecは、最大5000msecのうち1600msecだけ弁を開ける、つまり開度32%に相当することを示している。
The electronic expansion valve opening degree (msec) is a value that specifies the valve opening time (msec) with respect to the maximum opening degree (msec) of the
従って、ステップS7では、このように設定された記憶部72のテーブル(図5参照)から、ステップS5(又はS6)で算出した運転率比に対応する最適運転パラメータを取得する。例えば、HCC運転時に、算出された運転率比が0.25の場合には、最適運転パラメータは、それぞれ「蒸発温度目標値:−4(℃)」、「凝縮温度目標値:68(℃)」、「膨張弁開度:1600(msec)」、「圧縮機回転数:2600(rpm)」となり、これら最適運転パラメータが出力部76から運転制御部78へと出力され、他の運転(CCC運転及びHHC運転)についても略同様でよい。
Therefore, in step S7, the optimum operation parameter corresponding to the operation rate ratio calculated in step S5 (or S6) is acquired from the table of the
なお、ステップS5で算出される負荷指標値は、必ずしも記憶部72のテーブルに設定された値にはならず、通常は、所定の2点間の値となる。例えば、図5(A)に示すHCC運転時に負荷指標値である運転率比が0.4と算出された場合、この運転率比0.4は、0.25と0.5の間の値となっている。そこで、このような場合には、算出された負荷指標値(運転率比0.4)を含む2点(運転率比0.25、0.5)での最適運転パラメータの値を抽出し、それを線形補間することで算出された負荷指標値(運転率比0.4)に対応する最適運転パラメータを求めるとよい。換言すれば、負荷指標値の連続的な変化に対し、その負荷指標値毎の最適運転パラメータの値も連続的に変化することになる。そこで、図5に示すようなテーブルを作成する場合には、現実に発生し得ると想定される負荷指標値を十分に網羅することができるように、広い範囲に対して細かく値を設定した負荷指標値及び最適運転パラメータを設定しておけば、2点間を線形補間する場合の抽出精度を向上させることができる。
Note that the load index value calculated in step S5 is not necessarily a value set in the table of the
記憶部72に記憶する負荷指標値毎の最適運転パラメータの値は、図5に示すようなテーブルではなく関数として記憶してもよい。関数を用いる場合には、例えば、負荷指標値をx0と称し、最適運転パラメータ値をy0(複数種類を取り得る)と称した場合に、y0=f(x0)、との関数を設定しておくことにより、計測された負荷指標値に対応する最適運転パラメータを容易に算出することできる。
The value of the optimum operation parameter for each load index value stored in the
次に、ステップS8において、運転制御部78は、ステップS7で取得した最適運転パラメータによって冷却加熱装置14の運転パラメータを再設定し、圧縮機制御部80、膨張弁制御部82、ファン制御部84、ヒータ制御部86、電磁弁制御部88を動作させることにより、再設定した最適運転パラメータによって冷却加熱装置14を運転制御する。
Next, in step S8, the
ステップS8での運転制御部78による運転制御についてより具体的に説明すると、例えば、HCC運転では、取得された最適運転パラメータである蒸発温度目標値、凝縮温度目標値、膨張弁開度及び圧縮機回転数の各値に基づき、回転数補正部となる圧縮機制御部80によって圧縮機26の回転数を変化させると共に、開度補正部となる膨張弁制御部82によって電子膨張弁30の開度を変化させる。そして、目標温度と実際の測定温度との間でフィードバック制御を行うことで定まる凝縮温度及び蒸発温度により、庫内温度を所望の制御温度域(図4中の庫内温度の上下限域であるON点とOFF点の間)に維持すべく、電磁弁46、64、66等を開閉制御して、加熱動作及び冷却動作を適宜ON/OFFさせるとよい。勿論、他の運転(CCC運転及びHHC運転)についても略同様に行えばよい。
The operation control by the
従って、冷却加熱装置14は、自動販売機10の稼働中にリアルタイム計測(例えば、1サイクル毎に計測)される負荷指標値に対応する最適な運転パラメータによって運転制御されるため、当該自動販売機10の運転効率を向上させ、その消費電力を可及的に低減させることが可能となる。そして、このようなステップS1〜S8で示される第1の制御方法は、自動販売機10の稼働中に逐次繰り返し実行されることにより、稼働中に時々刻々と変化する負荷変動に追従した制御運転が可能となり、自動販売機10(冷却加熱装置14)での消費電力を最小限に抑えつつ、各庫内温度を設定された温度域に維持することができる。
Accordingly, since the cooling and
なお、運転パラメータとしては、上記した蒸発温度目標値、凝縮温度目標値、膨張弁開度、及び、圧縮機回転数以外に、例えば、加熱庫(左庫12L、中庫12M)の設定温度、冷却庫(左庫12L、中庫12M、右庫12R)の設定温度、凝縮器ファン(ファンF1、F4)の回転数、蒸発器ファン(ファンF1〜F3)の回転数、及び、ヒータH1、H2の出力を用いてもよく、これらのうち、1つ以上の運転パラメータを用いるとよい。
In addition to the above-described evaporating temperature target value, condensing temperature target value, expansion valve opening, and compressor rotation speed, the operating parameters include, for example, the set temperature of the heating chamber (left
1.3.2 第2の制御方法の説明
ところで、冷却加熱装置14で加熱運転と冷却運転を同時に行なっていない場合には、加熱運転率と冷却運転率との比である運転率比を算出することができない。この運転状態としては、例えば、CCC運転や、HCC運転時に左庫12Lの加熱が十分であって左庫熱交換器32の代わりに庫外熱交換器28を凝縮器として用いた運転(HCC運転時に電磁弁46を閉じて電磁弁50を開いた運転)等が挙げられる。これらの運転時には、庫内への加熱がなされず、冷却のみが実施された状態にある。
1.3.2 Explanation of Second Control Method By the way, when the heating operation and the cooling operation are not performed at the same time by the cooling and
そこで、次に、加熱運転のみ又は冷却運転のみの運転状態において特に有効となる自動販売機10の第2の制御方法について説明する。この第2の制御方法は、全体的な制御フローは図3に示す第1の制御方法と略同様であるが、負荷指標値として運転率比の代わりに運転率を用いる点が相違している。第2の制御方法については、図3のフローチャートを代用して説明する。
Therefore, a second control method of the
先ず、冷却運転のみ又は加熱運転のみが行われている場合には、ステップS4で算出した各庫の運転率のうち、最大の運転率を負荷指標値として用い、ステップS5は省略する。例えば、CCC運転時に、左庫12Lの運転率が最大の場合には、該左庫12Lの運転率を負荷指標値として採用する。
First, when only the cooling operation or only the heating operation is performed, the maximum operation rate among the operation rates calculated in step S4 is used as the load index value, and step S5 is omitted. For example, when the operating rate of the
次いで、必要に応じてステップS6を行った後、ステップS4(又はS6)で算出した運転率を用いて、運転パラメータ取得部74で最適運転パラメータを取得するステップS7を実行する。 Next, after performing Step S6 as necessary, Step S7 is performed in which the operation parameter acquisition unit 74 acquires the optimum operation parameter using the operation rate calculated in Step S4 (or S6).
ステップS7において、運転パラメータ取得部70は、予め実験やシミュレーションによって設定されている運転率(負荷指標値)毎の最適運転パラメータのうち、ステップS4(又はS6)で算出した運転率に対応する最適運転パラメータを所定の記憶部72のテーブルから取得する。CCC運転では、負荷指標値である運転率の各値に対して、例えばそれぞれ2つの最適運転パラメータの項目が設定される(図5(C))。各項目としては、例えば、第1蒸発器34及び第2蒸発器36での冷却単独運手時の蒸発温度目標値(℃)と、冷却単独運転時の圧縮機回転数(rpm)とを挙げることができる。
In step S7, the operation
すなわち、ステップS7では、例えばCCC運転時、算出された運転率(最大値)が0.5の場合には、最適運転パラメータは、それぞれ「蒸発温度目標値:−5(℃)」、「圧縮機回転数:2400(rpm)」となり(図5(C)参照)、これらの最適運転パラメータが出力部76から運転制御部78へと出力される。そして、上記第1の制御方法の場合と同様、運転制御部78は、この最適運転パラメータによって冷却加熱装置14の運転パラメータを再設定し、運転を制御することになる(ステップS8)。
That is, in step S7, for example, when the calculated operation rate (maximum value) is 0.5 during CCC operation, the optimum operation parameters are “evaporation temperature target value: −5 (° C.)”, “compression”, respectively. The machine rotation speed is 2400 (rpm) ”(see FIG. 5C), and these optimum operation parameters are output from the
1.3.3 第3の制御方法の説明
上記第1及び第2の制御方法では、負荷指標値として、加熱負荷及び冷却負荷の指標となる運転率比、又は、加熱負荷若しくは冷却負荷の指標となる運転率を用いるものとして説明した。しかしながら、自動販売機10における負荷指標値としては、運転率比や運転率以外のパラメータを用いることも勿論可能である。
1.3.3 Description of Third Control Method In the first and second control methods described above, as a load index value, an operation rate ratio that is an index of a heating load and a cooling load, or an index of a heating load or a cooling load It explained as what uses the operation rate which becomes. However, as a load index value in the
そこで、次に、自動販売機10の第3の制御方法について、図6のフローチャートを参照して説明する。この第3の制御方法では、負荷指標値として温度センサT4(図1参照)で測定される自動販売機10の周囲温度を用いる。周囲温度が高い場合には、外部から自動販売機10への熱の侵入が増加して冷却負荷が増加すると同時に加熱負荷は低下する一方、周囲温度が低い場合には、自動販売機10から外部への熱の放出が増加して加熱負荷が増加すると同時に冷却負荷は低下することになる。このように、周囲温度は、自動販売機10の運転状態によっては加熱負荷及び冷却負荷の両方の指標又はいずれか一方の負荷の指標となり得る。
Then, next, the 3rd control method of the
自動販売機10の稼働中、先ず、図6中のステップS11において、負荷指標値測定部70は、温度センサT4によって測定される周囲温度を検出する。この周囲温度は、運転サイクル(例えば、図4中の時刻t1〜t4間)毎に、任意の1点を抽出したものでよく、又は運転サイクルの全時間分若しくは所定時間分の検出値の平均値や積算値を算出したものでもよい。
During the operation of the
ステップS12、S13は、上記した第1及び第2の制御方法のステップS7、S8と略同様である。すなわち、ステップS12において、運転パラメータ取得部70は、予め実験やシミュレーションによって設定されている周囲温度(負荷指標値)毎の最適運転パラメータのうち、ステップS11で取得した周囲温度に対応する最適運転パラメータを所定の記憶部72のテーブルから取得する。
Steps S12 and S13 are substantially the same as steps S7 and S8 of the first and second control methods described above. That is, in step S12, the operation
負荷指標値として周囲温度を用いる場合には、図5(A)〜図5(C)に例示したテーブルにおいて、運転率比及び運転率の代わりに、周囲温度(℃)毎にそれぞれ設定された最適運転パラメータを用いるとよい。例えば、HCC運転時に、検出された周囲温度が5(℃)の場合には、最適運転パラメータは、それぞれ「蒸発温度目標値:−4(℃)」、「凝縮温度目標値:68(℃)」、「電子膨張弁開度:1600(msec)」、「圧縮機回転数:2600(rpm)」となり、これらの最適運転パラメータが出力部76から運転制御部78へと出力され、他の運転(CCC運転及びHHC運転)についても略同様である。
When the ambient temperature is used as the load index value, in the tables illustrated in FIGS. 5A to 5C, the ambient temperature (° C.) is set instead of the operating rate ratio and the operating rate. Optimal operating parameters should be used. For example, when the detected ambient temperature is 5 (° C.) during HCC operation, the optimum operation parameters are “evaporation temperature target value: −4 (° C.)” and “condensation temperature target value: 68 (° C.), respectively. ”,“ Electronic expansion valve opening: 1600 (msec) ”,“ Compressor rotation speed: 2600 (rpm) ”, and these optimum operation parameters are output from the
ステップS13において、運転制御部78は、上記第1及び第2の制御方法の場合と同様に、取得した最適運転パラメータによって冷却加熱装置14の運転パラメータを再設定し、運転を制御することになる。
In step S13, the
1.4 テーブル作成方法の説明
ここで、記憶部72に記憶しておくテーブル(又は関数)の作成方法、及びこの作成のためのシステムについて説明する。
1.4 Description of Table Creation Method Here, a table (or function) creation method stored in the
図7は、テーブル作成システムの一例である実験手段100の構成図である。図7に示す実験手段100は、実機の自動販売機101を用いて実験を行い、各負荷指標値毎の最適運転パラメータを決定し、図5に示されるようなテーブル(又は関数)を作成するためのものである。なお、実機を用いた実験ではなく、シミュレーションによってテーブル(又は関数)を作成する場合には、実機の自動販売機101を代替し得るシステム(シミュレーション手段。シミュレータ)を構成すればよい。
FIG. 7 is a configuration diagram of the experimental means 100 which is an example of a table creation system. The experiment means 100 shown in FIG. 7 performs an experiment using the
図7に示すように、この実験手段100では、データインターフェースカード(記録メディア)102に運転パラメータの値の変更法則を指定したリストである運転パラメータ値リストを保存し、このリストをデータインターフェースカード102経由で自動販売機101に入力(コピー)する。そして、入力された運転パラメータ値リストに基づき、所定の負荷条件下に運転パラメータを逐次変更しながら運転実験を行い、得られた運転指標値(例えば、電力値)を計測装置(データロガー)104で計測し、PC106で保存・処理する。なお、図7中の参照符号108は、自動販売機101の各設定を手動操作するためのリモコンである。
As shown in FIG. 7, in this experimental means 100, an operation parameter value list that is a list in which the operation parameter value change law is specified is stored in a data interface card (recording medium) 102, and this list is stored in the
図8は、テーブル作成方法の一例を示すフローチャートでる。図9は、図7に示す実験手段100による運転指標値の測定データの一例を示す表であり、図7に示す実験手段100において負荷条件として運転率を用い、運転パラメータ(冷却単独運転時の蒸発温度目標値(℃)、冷却単独運転時の圧縮機回転数(rpm))の値を変更しながら実験運転を実施し、そのとき計測される負荷指標値(例えば、運転率)毎の電力(kW)を、運転時の消費電力の指標となる運転指標値として測定し、負荷指標値毎に並べたものである。 FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a table creation method. FIG. 9 is a table showing an example of the measurement data of the operation index value by the experimental means 100 shown in FIG. 7, and using the operation rate as the load condition in the experimental means 100 shown in FIG. Electric power for each load index value (for example, operating rate) measured at that time while changing the values of evaporation temperature target value (° C) and compressor rotation speed (rpm) during single cooling operation (KW) is measured as an operation index value serving as an index of power consumption during operation, and is arranged for each load index value.
先ず、図8中のステップS21では、負荷条件変更設定手段110によって負荷条件を変更設定する。負荷条件としては、上記した負荷指標である運転率比や運転率、周囲温度が挙げられる。なお、負荷条件変更設定手段110は、例えば、後述する運転パラメータ設定値変更手段112、負荷指標値計測・計算手段114、運転指標値測定・計算手段116、最適設定値決定手段118と共に、実験手段100(又は前記シミュレーション手段)のPC106(又は自動販売機101の制御装置)の一機能として構成される(図7参照)。 First, in step S21 in FIG. 8, the load condition is changed and set by the load condition change setting means 110. Examples of the load condition include the operation rate ratio, the operation rate, and the ambient temperature, which are the load indicators described above. The load condition change setting unit 110 includes, for example, an experimental unit together with an operation parameter set value change unit 112, a load index value measurement / calculation unit 114, an operation index value measurement / calculation unit 116, and an optimum set value determination unit 118 described later. 100 (or the simulation means) is configured as a function of the PC 106 (or the control device of the vending machine 101) (see FIG. 7).
ステップS22では、運転パラメータ設定値変更手段112により、ステップS21で設定された負荷条件に対応する運転パラメータを変更設定し、自動販売機101を運転するか、又はシミュレーション手段を用いてシミュレーションを実施する。続いて、負荷指標値計測・計算手段114により、ステップS22での実験時(又はシミュレーション時)の自動販売機101の負荷指標値を計測・計算し(ステップS23)、このときの運転指標値(例えば、電力量)を運転指標値測定・計算手段116によって計測・計算する(ステップS24)。
In step S22, the operation parameter setting value changing unit 112 changes and sets the operation parameter corresponding to the load condition set in step S21, and the
次に、ステップS24で計測・計算された運転指標値(例えば、電力量)を、計測した負荷指標値(例えば、運転率)及び設定した運転パラメータ(例えば、蒸発温度目標値及び圧縮機回転数)と共に、図9に示されるようなデータテーブルとして保存する(ステップS25)。例えば、図9中の一番上の行(欄)は、CCC運転において負荷条件を運転率とし、運転パラメータを「冷却単独運転時の蒸発温度目標値:−4(℃)」、「冷却単独運転時の圧縮機回転数:2400(rpm)」として設定した際、計測・計算された負荷指標値(運転率)が0.5であり、運転指標値(電力)が1.24(kW)(電力量が0.07(kWh))であることを示している。 Next, the operation index value (for example, electric energy) measured and calculated in step S24 is used, the measured load index value (for example, operation rate) and the set operation parameters (for example, evaporation temperature target value and compressor rotation speed). ) And a data table as shown in FIG. 9 (step S25). For example, the top row (column) in FIG. 9 shows the load condition in the CCC operation as the operation rate, and the operation parameters are “evaporation temperature target value during cooling only operation: −4 (° C.)”, “cooling alone” When the compressor speed during operation is set to 2400 (rpm), the measured and calculated load index value (operation rate) is 0.5 and the operation index value (electric power) is 1.24 (kW). It indicates that the amount of power is 0.07 (kWh).
ステップS25で1つの測定データの取得が完了すると、次に、ステップS22に戻り、運転パラメータの値を変更した上で再びステップS23〜S25を行い、このステップS22〜S25までを繰り返すことにより、測定データ(負荷指標値及び運転指標値)を蓄積する。最終的に、ステップS21で設定された負荷条件について、所望の運転パラメータによるデータ測定が全て完了すると、続いて、別の負荷条件(例えば、運転率比や周囲温度)でのデータ測定を行う場合には、ステップS21に戻って同様な実験を繰り返す。 When acquisition of one measurement data is completed in step S25, next, the process returns to step S22, and after changing the value of the operation parameter, steps S23 to S25 are performed again, and this step S22 to S25 is repeated to perform measurement. Accumulate data (load index value and operation index value). Finally, when all the data measurement using the desired operation parameters is completed for the load condition set in step S21, the data measurement is performed under another load condition (for example, operation rate ratio or ambient temperature). In step S21, the same experiment is repeated.
ステップS21〜S25で必要な負荷条件についての必要なデータ測定が完了した場合には、最適設定値決定手段118により、負荷指標値毎の運転パラメータ値及び運転指標値の測定データを並べると共に(図9参照)、1種類の負荷指標値中で最良な運転指標値を示した運転パラメータを最適運転パラメータとして抽出し保存する(ステップS27)。例えば、負荷指標値である運転率が0.5の場合には、測定した9通りの運転パラメータに基づく運転指標値(電力量)のうち、矢印A1で示すデータが最良の運転指標値、つまり最も低い電力量であることがわかる。そこで、この矢印A1で示すデータ中の運転パラメータを負荷指標値0.5での最適運転パラメータとして決定し、他の負荷指標値についても同様に決定する(矢印A2及び矢印A3参照)。このように抽出した負荷指標値毎の最適運転パラメータを並べてテーブルを作成することにより、図5に示されるようなテーブルを得ることができる。 When necessary data measurement for the necessary load conditions is completed in steps S21 to S25, the optimum setting value determining means 118 arranges the operation parameter values and the measurement data of the operation index values for each load index value (see FIG. 9) The operation parameter indicating the best operation index value in one type of load index value is extracted and stored as the optimum operation parameter (step S27). For example, when the operation rate that is the load index value is 0.5, the data indicated by the arrow A1 is the best operation index value among the operation index values (power consumption) based on the measured nine operation parameters. It turns out that it is the lowest electric energy. Therefore, the operation parameter in the data indicated by the arrow A1 is determined as the optimum operation parameter at the load index value 0.5, and other load index values are determined in the same manner (see the arrows A2 and A3). A table as shown in FIG. 5 can be obtained by creating a table by arranging the optimum operation parameters for each load index value thus extracted.
ステップS27の抽出・保存工程の前に、ステップS26を実行することもできる。ステップS26では、ステップS25で蓄積した測定データのうち、運転パラメータ値及び運転指標値のデータについて曲面近似し、次いでステップS27において、その曲面上の各運転パラメータ値の一定の範囲で運転指標値が最良となる運転パラメータ値を当該負荷指標値における最適運転パラメータとして抽出し保存する。例えば、図9に示すCCC運転実験での測定データにおいて、運転パラメータである冷却単独運転時の蒸発温度目標値(℃)を「x1」と称し、冷却単独運転時の圧縮機回転数(rpm)を「x2」と称し、負荷指標値である電力量(kW)を「y」と称した場合、負荷指標値毎に次の曲面近似式を得ることができる。 Step S26 can also be executed before the extraction / storage process of step S27. In step S26, the operation parameter value and the operation index value data among the measurement data accumulated in step S25 are approximated to a curved surface, and then in step S27, the operation index value is determined within a certain range of each operation parameter value on the curved surface. The optimum operation parameter value is extracted and stored as the optimum operation parameter for the load index value. For example, in the measurement data in the CCC operation experiment shown in FIG. 9, the evaporation temperature target value (° C.) during the cooling single operation, which is the operation parameter, is referred to as “x1”, and the compressor rotation speed (rpm) during the cooling single operation Is referred to as “x2”, and the electric energy (kW) that is the load index value is referred to as “y”, the following curved surface approximate expression can be obtained for each load index value.
負荷指標値0.5の場合には、y=2.21(x1)−0.002(x2)+0.12(x1)^2+0.00001(x2)^2+0.09、との曲面近似式が得られる。そこで、この関数上での各運転パラメータの範囲「−8≦x1≦−4、2400≦x2≦2800」における最適値として、(x1、x2)=(−5.5、2650)との最適運転パラメータを得ることができる。同様に、負荷指標値0.75の場合には、y=1.71(x1)−0.0012(x2)+0.21(x1)^2+0.00002(x2)^2+0.11、との曲面近似式が得られる。そこで、この関数上での各運転パラメータの範囲「−8≦x1≦−4、2400≦x2≦2800」における最適値として、(x1、x2)=(−6.7、2755)との最適運転パラメータを得ることができる。また、負荷指標値1.0の場合には、y=1.21(x1)−0.003(x2)+0.32(x1)^2+0.00003(x2)^2+0.23、との曲面近似式が得られる。そこで、この関数上での各運転パラメータの範囲「−8≦x1≦−4、2400≦x2≦2800」における最適値として、(x1、x2)=(−8.5、2350)との最適運転パラメータを得ることができる。 When the load index value is 0.5, the curved surface approximate expression of y = 2.21 (x1) −0.002 (x2) +0.12 (x1) ^ 2 + 0.00001 (x2) ^ 2 + 0.09 is obtained. can get. Therefore, the optimum operation with (x1, x2) = (− 5.5, 2650) as the optimum value in the range “−8 ≦ x1 ≦ −4, 2400 ≦ x2 ≦ 2800” of each operation parameter on this function. Parameters can be obtained. Similarly, when the load index value is 0.75, a curved surface with y = 1.71 (x1) −0.0012 (x2) +0.21 (x1) ^ 2 + 0.00002 (x2) ^ 2 + 0.11 An approximate expression is obtained. Therefore, the optimum operation with (x1, x2) = (− 6.7, 2755) as the optimum value in the range “−8 ≦ x1 ≦ −4, 2400 ≦ x2 ≦ 2800” of each operation parameter on this function. Parameters can be obtained. When the load index value is 1.0, the curved surface approximation of y = 1.21 (x1) −0.003 (x2) +0.32 (x1) ^ 2 + 0.00003 (x2) ^ 2 + 0.23 The formula is obtained. Therefore, the optimum operation with (x1, x2) = (− 8.5, 2350) as the optimum value in the range “−8 ≦ x1 ≦ −4, 2400 ≦ x2 ≦ 2800” of each operation parameter on this function Parameters can be obtained.
なお、ステップS21〜S27での最適運転パラメータの決定は、ステップS25の後、ステップS21には戻らずにステップS22に戻るのみのループを実行してからステップS27(S26)に進むことにより、一つの負荷条件毎に得られた測定データから最適運転パラメータを定めてからステップS21に戻る手順で行ってもよいし(図8中のステップS27からステップS21までの2点鎖線の矢印参照)、ステップS25の後、ステップS22に戻るループを実行してからステップS21に戻ることにより、負荷条件を変化させて得られた全ての測定データから負荷条件毎にまとめて最適運転パラメータを定める手順で行ってもよい。 The optimum operating parameters in steps S21 to S27 are determined by executing a loop that returns only to step S22 without returning to step S21 after step S25, and then proceeds to step S27 (S26). It may be performed in the procedure of returning to step S21 after determining the optimum operating parameter from the measurement data obtained for each of the two load conditions (refer to the two-dot chain line arrow from step S27 to step S21 in FIG. 8). After S25, by executing a loop returning to step S22 and then returning to step S21, a procedure for determining optimum operating parameters collectively for each load condition from all measurement data obtained by changing the load condition is performed. Also good.
テーブルに代えて関数を作成する場合にも、図8に示す手順と同様な工程を行えばよく、例えば、ステップS27での最適設定値決定手段118による最適運転パラメータの抽出に際し、各負荷指標値と最適運転パラメータとの関係を関数によって規定し、この関数を保存するようにすればよい。 Even when a function is created instead of a table, the same process as the procedure shown in FIG. 8 may be performed. For example, when the optimum operation parameter is extracted by the optimum setting value determination means 118 in step S27, each load index value is obtained. And the optimum operation parameter are defined by a function, and this function may be stored.
1.5 テーブル作成方法の変形例の説明
次に、テーブル(又は関数)作成方法の変形例について、図10のフローチャートを参照して説明する。
1.5 Description of Modified Example of Table Creation Method Next, a modified example of the table (or function) creation method will be described with reference to the flowchart of FIG.
上記したテーブル作成方法は、予め定められた運転パラメータ値リストに基づいて実験(又はシミュレーション)を行い、得られた測定データ全体から最適パラメータを求めるものである。これに対して、この変形例に係る作成方法は、負荷条件毎の運転パラメータに応じて得られた運転指標値に基づき、他の運転パラメータを探索し、これにより自動販売機の実機又はシミュレータをモデルとする探索ベースの最適化手法を実行して、当該負荷条件(負荷指標値)における最適運転パラメータを求める手法である。 The above-described table creation method performs an experiment (or simulation) based on a predetermined operation parameter value list, and obtains optimum parameters from the entire measurement data obtained. On the other hand, the creation method according to this modified example searches for other operation parameters based on the operation index value obtained in accordance with the operation parameters for each load condition, and thereby uses the actual machine or simulator of the vending machine. This is a technique for executing a search-based optimization technique as a model and obtaining optimum operating parameters under the load condition (load index value).
先ず、図10中のステップS31では、負荷条件(運転率比又は運転率又は周囲温度)を変更設定すると共に、その負荷条件における所定の負荷指標値を設定する。例えば、図9に示されるように、負荷条件として運転率を設定し、そのときの負荷指標値として0.5を設定する。 First, in step S31 in FIG. 10, the load condition (operating rate ratio or operating rate or ambient temperature) is changed and set, and a predetermined load index value in the load condition is set. For example, as shown in FIG. 9, the operation rate is set as the load condition, and 0.5 is set as the load index value at that time.
続いて、設定された負荷条件に対応する運転パラメータについて、実験又はシミュレーションの開始時の運転パラメータ値である初期値を設定し(ステップS32)、この運転パラメータ初期値によって実験手段100を構成する自動販売機101や前記シミュレーション手段の運転を開始する(ステップS33)。
Subsequently, an initial value, which is an operation parameter value at the start of the experiment or simulation, is set for the operation parameter corresponding to the set load condition (step S32), and the automatic means that configures the experimental means 100 by this operation parameter initial value. Operation of the
ステップS34では、ステップS33での実験時(又はシミュレーション時)の自動販売機101の運転指標値(例えば、電力量)を計測・計算する(ステップS34)。そして、得られた運転指標値の評価、例えば(m+1)秒前の測定データとm秒前の測定データを比較し(ステップS35)、運転指標値が最良値(最適値)に収束したか否かを判定する(ステップS36)。
In step S34, an operation index value (for example, electric energy) of the
運転指標値が設定された負荷条件及び負荷指標値における最良値に収束していない場合には(ステップS36のNO)、次にステップS37を実行して運転パラメータ値の変更幅を計算した後、運転パラメータ値を変更設定する(ステップS38)。次いで、ステップS33に戻り、ステップS38で変更した運転パラメータ値によって自動販売機101やシミュレーション手段の運転を繰り返し、ステップS36において運転指標値が最良値に収束するまで当該ループを繰り返す。なお、ステップS38での運転パラメータ値の変更は、例えば公知のシンプレックス法等を用いて最適化するようにしてもよい。
When the operation index value has not converged to the set load condition and the best value of the load index value (NO in step S36), next, after step S37 is executed to calculate the change width of the operation parameter value, The operation parameter value is changed and set (step S38). Next, returning to step S33, the operation of the
ステップS36において、運転指標値が設定された負荷条件及び負荷指標値における最良値に収束したと判断された場合(ステップS36のYES)、つまり、運転指標値が電力量(kWh)の場合にはこの電力量が当該負荷条件及び負荷指標値における最小値に収束したと判断されると、次に、ステップS39を実行する。ステップS39では、図8中のステップS27と略同様に、最良な運転指標値を示した運転パラメータ値を最適運転パラメータとして抽出し保存する。その後は、再びステップS31に戻って負荷条件や負荷指標値を変更してステップS32〜S39の工程を行うと共に、ステップS31〜S39の工程を繰り返すことにより、負荷指標値毎の最適運転パラメータを取得し、図5に示されるようなテーブルを作成するとよい。なお、この変形例においても、テーブルに代えて関数を作成してもよいことは勿論である。 When it is determined in step S36 that the operation index value has converged to the set load condition and the best value of the load index value (YES in step S36), that is, when the operation index value is the electric energy (kWh). If it is determined that the amount of power has converged to the minimum value in the load condition and the load index value, next, Step S39 is executed. In step S39, as in step S27 in FIG. 8, the operation parameter value indicating the best operation index value is extracted and stored as the optimum operation parameter. Thereafter, returning to step S31 again, the load conditions and the load index values are changed to perform the processes of steps S32 to S39, and the optimum operation parameters for each load index value are obtained by repeating the processes of steps S31 to S39. Then, a table as shown in FIG. 5 may be created. Of course, in this modified example, a function may be created instead of the table.
以上のように、本実施形態に係る自動販売機10は、所定の運転パラメータに依拠(依存)して消費電力が変化する構成であって、商品収納室12(各庫12L、12M、12R)内に設定された温度センサT1〜T3の検出温度に基づき、室内温度(庫内温度)が予め設定された温度域になるように冷却加熱装置14の運転を制御する制御装置16を備える。そして、制御装置16には、加熱庫(左庫12L、中庫12M)での加熱負荷及び冷却庫(左庫12L、中庫12M、右庫12R)での冷却負荷のうち少なくとも一方の負荷の指標となる負荷指標値(例えば、運転率比又は運転率又は周囲温度)を当該自動販売機10の稼働中に測定する負荷指標値測定部70と、負荷指標値毎の最適な運転パラメータ(蒸発温度目標値等)が予め設定された記憶部72から、負荷指標値測定部70で測定した負荷指標値に対応する最適な運転パラメータを取得する運転パラメータ取得部74と、取得した最適な運転パラメータを用いて冷却加熱装置14の運転制御を行う運転制御部78とが設けられる。
As described above, the
このように、冷却加熱装置14は、自動販売機10の稼働中にオンライン計測される負荷指標値に対応する最適な運転パラメータによって逐次運転制御されるため、当該自動販売機10の稼働中に、例えば商品の在庫量や周囲温度の変化によって時々刻々と変化する負荷の値(負荷変動)に追従した運転制御が可能となり、運転効率を向上させ、消費電力を可及的に低減させることが可能となる。
In this way, the cooling and
この際、運転制御部78には、圧縮機26の回転数を変化させる回転数補正部である圧縮機制御部80と、電子膨張弁30の開度を変化させる開度補正部である膨張弁制御部82とが設けられ、制御装置16は、運転パラメータ取得部74で取得した最適な運転パラメータに基づき圧縮機26の回転数及び電子膨張弁30の開度を変化させることができる。このため、設定された最適な運転パラメータの値に基づき、圧縮機26の回転数及び電子膨張弁30の開度を適宜調整しながら冷却加熱装置14を運転することができ、過剰な能力や過少な能力で冷却加熱装置14が運転されることが回避され、自動販売機10の運転効率を一層向上させることができる。
At this time, the
2.第2の実施形態に係る自動販売機の説明
次に、本発明の第2の実施形態に係る自動販売機10aについて説明する。この第2の実施形態に係る自動販売機10aは、図2に示す制御装置16と構成の異なる制御装置16aを備える以外は、第1の実施形態に係る自動販売機10と同様な構成である。このため、以下の説明では、第1の実施形態に係る自動販売機10と同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
2. Description of Vending Machine According to Second Embodiment Next, a
2.1 制御装置の構成の説明
図11は、第2の実施形態に係る自動販売機10aの制御装置16aの構成を示すブロック図である。制御装置16aは、制御装置16の構成に加えて、さらに、電力計Wでの検出電力値に基づき当該自動販売機10aの稼働中の電力(消費電力)を逐次(オンラインで)取得する電力取得部120と、電力取得部120で取得される電力値を最小とする運転パラメータ値を探索して取得する運転パラメータ探索部122とを備える。
2.1 Description of Configuration of Control Device FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the
2.2 第4の制御方法の説明
次に、第2の実施形態に係る自動販売機10aの第1の制御方法(但し、上記第1の実施形態における第1〜第3の制御方法との混同を避けるため、以下では、第4の制御方法と呼ぶ)について、図12のフローチャートを参照しながら説明する。この第4の制御方法は、自動販売機10aの稼働中に運転サイクル(例えば、図4中の時刻t1〜t4間)毎に、又は所定時間毎に逐次実行され、自動販売機10aの運転状態をそのときの消費電力に応じて制御することで消費電力を可及的に低減しようとするものである。
2.2 Description of Fourth Control Method Next, the first control method of the
図12は、第4の制御方法の手順を示すフローチャートである。先ず、図12中のステップS41において、運転パラメータの初期値を設定し、この運転パラメータ初期値によって自動販売機10aを運転制御する(ステップS42)。自動販売機10aの運転中、制御装置16aは、各庫内の温度センサT1〜T3での検出結果に基づき、各庫12L、12M、12Rの庫内温度を予め設定された温度域(例えば、HOTでは63℃〜67℃、COLDでは3℃〜7℃)に管理すべく、冷却加熱装置14を運転制御し、この運転制御を自動販売機10aの稼働中継続する。
FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of the fourth control method. First, in step S41 in FIG. 12, the initial value of the operating parameter is set, and the
ステップS43では、自動販売機10aの運転指標値(例えば、電力量)を計測・計算する。そして、得られた運転指標値について、必要に応じて移動平均等によるフィルタ処理を行った後(ステップS44)、その評価、例えば(m+1)秒前の測定データとm秒前の測定データとを比較し(ステップS45)、運転指標値が最良値(最適値)に収束したか否かを判定する(ステップS46)。
In step S43, an operation index value (for example, electric energy) of the
運転指標値が最良値に収束していない場合には(ステップS46のNO)、次にステップS47を実行して運転パラメータ値の変更幅を計算した後、運転パラメータ値を変更設定する(ステップS48)。次いで、ステップS42に戻り、ステップS48で変更した運転パラメータによって自動販売機10aを運転し、このループをステップS46において運転指標値が最良値に収束するまで繰り返す。なお、ステップS48での運転パラメータの変更は、例えば公知のシンプレックス法や、後述する図13に示される方法等を用いて最適化するようにしてもよい。
If the operation index value has not converged to the best value (NO in step S46), next, step S47 is executed to calculate the change range of the operation parameter value, and then the operation parameter value is changed and set (step S48). ). Next, returning to step S42, the
ステップS46において、運転指標値が最良値に収束したと判断された場合(ステップS46のYES)、つまり、運転指標値が電力量の場合にはこの電力量が最小値に収束したと判断されると、次に、ステップS49を実行し、最良な運転指標値を示した運転パラメータ値を最適運転パラメータとして抽出し、出力部76から運転制御部78へと出力する。そこで、ステップS50において、運転制御部78は、この探索した最適運転パラメータによって冷却加熱装置14の運転パラメータを再設定し、運転を制御する。その後は、自動販売機10aの稼働中に、逐次ステップS41〜S50を実行することにより、消費電力を可及的に抑制しながら運転を継続することができる。
In step S46, when it is determined that the driving index value has converged to the best value (YES in step S46), that is, when the driving index value is the power amount, it is determined that the power amount has converged to the minimum value. Then, step S49 is executed, and the operation parameter value indicating the best operation index value is extracted as the optimum operation parameter and output from the
2.2.1 最適運転パラメータの探索方法の説明
次に、上記した第4の制御方法における最適運転パラメータの探索方法の具体例として、運転パラメータに圧縮機回転数を用いた場合の探索方法を説明する。
2.2.1 Explanation of Search Method for Optimal Operation Parameter Next, as a specific example of the search method for the optimal operation parameter in the fourth control method described above, a search method in the case where the compressor speed is used as the operation parameter will be described. explain.
図13は、運転パラメータとして圧縮機回転数を用いた場合の最適運転パラメータの探索方法の説明図であり、圧縮機回転数を変化させたときの1サイクル当たりの電力量の変化を示すグラフである。図14は、図13に示される最適運転パラメータの探索方法の一手順を示すフローチャートである。 FIG. 13 is an explanatory diagram of a method for searching for an optimum operating parameter when the compressor rotational speed is used as the operating parameter, and is a graph showing a change in electric energy per cycle when the compressor rotational speed is changed. is there. FIG. 14 is a flowchart showing a procedure of the optimum operation parameter search method shown in FIG.
この探索方法では、運転パラメータとなる圧縮機26の回転数を、所定の初期値(例えば、図13中の回転数R1)として運転開始し、初期値から変化させた値(例えば、図13中の回転数R2)で各サイクルを運転し、サイクル毎にその消費電力量を計測する。そして、今回のサイクルで測定した消費電力量(電力測定値)が前回サイクルの電力測定値と比較して増加している場合には、次回のサイクルでは前回から今回への回転数の変化方向と反対方向に変化させた回転数で圧縮機26を運転する。一方、今回の電力測定値が前回の電力測定値と比較して減少している場合には、次回のサイクルでは前回から今回への回転数の変化方向と同一方向に変化させた回転数で圧縮機26を運転し、これらの動作を繰り返すことにより、電力測定値を極小値に収束させてそのときの回転数を最適運転パラメータとして抽出する。
In this search method, the operation is started as a predetermined initial value (for example, the number of rotations R1 in FIG. 13) as the operation parameter, and the value changed from the initial value (for example, in FIG. 13). , Each cycle is operated, and the power consumption is measured for each cycle. If the power consumption (power measurement value) measured in the current cycle is increased compared to the power measurement value in the previous cycle, the change direction of the rotation speed from the previous time to the current time in the next cycle The
先ず、圧縮機26の回転数の初期値R1を設定した後(ステップS51)、この初期値R1の回転数で圧縮機26を駆動して1サイクル目の運転を実施する(ステップS52)。そして、圧縮機26の1サイクル目の運転が停止(OFF)された時点で(例えば、図4(D)中の時刻t3)、その直前までの電力量を当該1サイクル目の電力量P1として計測した後(ステップS53)、ステップS54においてiに1を代入し(i=1)、続いてステップS55に進む。例えば、圧縮機26の回転数の初期値R1と、そのときの電力測定値である電力量P1との関係は、図13に示されるように表される。
First, after setting the initial value R1 of the rotation speed of the compressor 26 (step S51), the
ステップS55では、次のサイクルに備えて圧縮機26の回転数設定値を変化させるために、回転数をR(i+1)=Ri+ΔR、に設定する。つまり、次のサイクルが2サイクル目の場合には、R2(=R1+ΔR)となる。この場合、ΔRは、前回のサイクルでの回転数に対する次のサイクルでの回転数の増加分を示し、例えば100(rpm)等に設定される。従って、前回の回転数が、例えば2500(rpm)であって、増加分であるΔRが100の場合、次のサイクルの回転数は2600(rpm)となる。
In step S55, the rotational speed is set to R (i + 1) = Ri + ΔR in order to change the rotational speed setting value of the
ステップS56では、ステップS55で設定された回転数R(i+1)で(i+1)サイクル目の運転を実施する。つまり、前回のサイクルが1サイクル目の場合、今回のサイクルは2サイクル目となり、R2(=R1+ΔR)で圧縮機26を運転する。そして、圧縮機26の(i+1)サイクル目の運転が停止された時点で、当該(i+1)サイクル目の電力量P(i+1)を計測する(ステップS57)。つまり、今回のサイクルが2サイクル目の場合には、電力量P2を計測する。
In step S56, the (i + 1) -th cycle operation is performed at the rotation speed R (i + 1) set in step S55. That is, when the previous cycle is the first cycle, the current cycle is the second cycle, and the
次いで、ステップS58では、前回のサイクルでの電力測定値である電力量Piと今回のサイクルでの電力測定値である電力量P(i+1)とを比較する。その結果、P(i+1)≧Piの場合には、ΔRに(−αΔR)を代入する(ΔR=(−αΔR))。一方、P(i+1)<Piの場合には、ΔRにαΔR(α>0)を代入する(ΔR=αΔR)。この場合、αは、今回の回転数から次回の回転数への進み幅であるΔRを調整するための係数であり、係数αを調整することにより、次回の回転数を例えば電力量の減少幅等を考慮した最適な値に調整できる。 Next, in step S58, the power amount Pi that is the power measurement value in the previous cycle is compared with the power amount P (i + 1) that is the power measurement value in the current cycle. As a result, when P (i + 1) ≧ Pi, (−αΔR) is substituted for ΔR (ΔR = (− αΔR)). On the other hand, if P (i + 1) <Pi, αΔR (α> 0) is substituted for ΔR (ΔR = αΔR). In this case, α is a coefficient for adjusting ΔR, which is the advance width from the current rotational speed to the next rotational speed, and by adjusting the coefficient α, the next rotational speed can be reduced, for example, by a reduction amount of electric energy. It can be adjusted to an optimum value considering the above.
ここで、前回の回転数R1から今回の回転数R2に変化させて運転を行った場合、図13に示す例では、1サイクル当たりの電力量がP1からP2(P2<P1)へと減少しているため、次回の回転数は、ΔR=αΔRに設定される。一方、図13に示されるように、前回の回転数がR4の場合に回転数R5に変化させて今回の運転を行った場合には、1サイクル当たりの電力量が増加しているため、次回の回転数は、ΔR=(−αΔR)に設定され、これにより次回の回転数は今回の回転数よりも低下するため、図13では回転数R5の位置からR4の位置へと戻る方向に変化する。 Here, when the operation is performed while changing from the previous rotation speed R1 to the current rotation speed R2, in the example shown in FIG. 13, the electric energy per cycle decreases from P1 to P2 (P2 <P1). Therefore, the next rotation speed is set to ΔR = αΔR. On the other hand, as shown in FIG. 13, when the current operation is performed by changing to the rotation speed R5 when the previous rotation speed is R4, the amount of electric power per cycle is increased. Is set to ΔR = (− αΔR), so that the next rotational speed is lower than the current rotational speed, and in FIG. 13, the rotational speed changes from the rotational speed R5 position to the R4 position. To do.
ステップS59では、電力量が所定の極小値に収束したか否かを判定する。例えば、図13中の回転数R3のように、極小値への収束が確認されない場合には(ステップS59のNO)、ステップS60においてiに(i+1)を代入した後(i=i+1)、ステップS55に戻り、ステップS55〜S60の工程を繰り返す。一方、例えば、図13中の回転数R4のように、極小値への収束が確認された場合には(ステップS59のYES)、この極小値を得る回転数R4を最適運転パラメータとして抽出し(ステップS61)、これにより最適運転パラメータの探索を終了する。なお、極小値とは、運転パラメータ(この場合は圧縮機26の回転数)を適宜変化させた際に、極小となる電力量を示す点を示すものであるが、多少の幅を設けてもよいことは勿論である。また、運転パラメータが複数ある場合には、例えば公知のシンプレックス法等を用いて運転パラメータを最適化してもよい。 In step S59, it is determined whether or not the electric energy has converged to a predetermined minimum value. For example, when the convergence to the minimum value is not confirmed as in the case of the rotational speed R3 in FIG. 13 (NO in step S59), after substituting (i + 1) for i in step S60 (i = i + 1), the step Returning to S55, the steps S55 to S60 are repeated. On the other hand, for example, when the convergence to the minimum value is confirmed as in the case of the rotation speed R4 in FIG. 13 (YES in step S59), the rotation speed R4 for obtaining this minimum value is extracted as the optimum operation parameter ( Step S61), thereby ending the search for the optimum operation parameter. Note that the minimum value indicates a point indicating a minimum amount of electric power when the operating parameter (in this case, the number of revolutions of the compressor 26) is appropriately changed. Of course it is good. When there are a plurality of operating parameters, the operating parameters may be optimized using, for example, a known simplex method.
2.3 第5の制御方法の説明
上記した第4の制御方法は、図11に示すように制御装置16aが電力計W等によってリアルタイム(オンライン)で電力量を計測できる場合に適用されるが、実際上、オンラインで電力量を計測できない自動販売機も数多い。そこで、この第5の制御方法は、電力量をオンラインで計測する設備(例えば、電力計W)を持たない構成からなる自動販売機10aであっても適用可能な方法である。
2.3 Description of Fifth Control Method The fourth control method described above is applied when the
一般に自動販売機の消費電力の大部分を占めるのは圧縮機26の消費電力である。そこで、この第5の制御方法では、圧縮機26の消費電力を推定し、この推定値によって自動販売機10aの消費電力を低減する運転パラメータを探索する。
In general, the power consumption of the
通常、交流電源によって駆動される圧縮機26が、インバータ40の制御によって回転数可変に運転される場合には、圧縮機26の消費電力はその回転数に比例する。この際、自動販売機10aでは、圧縮機26の回転数を制御する運転制御部78(圧縮機制御部80)から回転数指令値をインバータ40へと出力すると共に、運転制御部78内部に圧縮機26の回転数情報が保持される構成を有し、一般的な自動販売機でも略同様な構成を有する。なお、回転数指令値と実際の回転数(実測値)とは通常略一致することが知られており、従って、実測値の代わりに指令値を用いても特に問題は生じない。
Normally, when the
そして、図4(D)及び図4(E)から諒解されるように、圧縮機制御部80からの回転数指令値は、一定のサンプリング周期毎に出力され、各瞬間での電力はインバータ40によって制御される圧縮機26の回転数指令値に比例するため、この回転数指令値の一定期間の積分値、つまり回転数指令値をサンプリング周期毎に積算してサンプリング周期で除した値は、当該期間における消費電力(推定される消費電力)に比例する。
As can be understood from FIGS. 4D and 4E, the rotation speed command value from the
このように、運転サイクル毎の消費電力が圧縮機26、つまり自動販売機10aの消費電力を示す指標となるため、図4(D)に示される圧縮機26の回転数を1サイクルの間について積分すると、その結果が図4(E)に示されるように、1サイクル分の電力量に比例し、この電力量に所定の比例係数を乗じたものを当該1サイクルの消費電力量の推定値として特定することができる。この際、最適運転パラメータの探索では、電力量の絶対値は不要であり、電力量の相対的な変化が得られれば十分であるため、前記比例係数を省略し、圧縮機26の回転数を積分したものを電力量とみなすこともできる。
Thus, since the power consumption for each operation cycle is an index indicating the power consumption of the
以上より、電力をオンラインで計測することができない構成であっても、運転サイクル毎の消費電力を推定計算することができるため、当該第5の制御方法では、この推定電力値に基づき最適運転パラメータの探索を行う。具体的には、上記第4の制御方法及び最適運転パラメータの探索方法と略同様な手順でよく、図12中のステップS45や図14中のステップS53、S57の電力量計測工程に代えて、上記した推定方法による電力量推定工程を実行すればよい。 As described above, since the power consumption for each operation cycle can be estimated and calculated even in a configuration in which power cannot be measured online, in the fifth control method, the optimum operation parameter is based on the estimated power value. Search for. Specifically, the procedure may be substantially the same as the fourth control method and the optimum operation parameter search method, and instead of the electric energy measurement process in step S45 in FIG. 12 and steps S53 and S57 in FIG. What is necessary is just to perform the electric energy estimation process by an above-described estimation method.
2.4 最適運転パラメータの探索効率の向上方法の説明
第2の実施形態に係る自動販売機10aにおいて、上記した第4及び第5の制御方法に適用される最適運転パラメータの探索方法では、例えば探索する運転パラメータの初期値や探索する領域を適宜最適化することにおり、その探索効率を一層向上させることができる。
2.4 Explanation of Method for Improving Search Efficiency for Optimal Operation Parameters In the
ここで、自動販売機10aについても、上記第1の実施形態に係る自動販売機10と同様に、負荷指標値をオンラインで計測又は計算して取得することができる。この際、運転パラメータを変数とみなし、その変数によって構成される空間において最適運転パラメータが存在する領域は、自動販売機10aの負荷に応じて変化すると考えられる。つまり、当該向上方法は、負荷指標値を用いることで最適運転パラメータの探索効率を向上させようとするものである。
Here, also with respect to the
先ず、探索する運転パラメータの初期値を最適化する場合には、上記した最適運転パラメータの探索方法において最適運転パラメータの探索を行うに際し(例えば、図14のステップS51)、負荷指標値毎に探索の初期値となる運転パラメータ値を求めた初期値テーブルを予め作成しておく。この初期値テーブルは、図5(A)〜図5(C)に示されるテーブルと同様でよく、例えば、運転パラメータを圧縮機26の回転数とした場合には、図5(A)〜図5(C)に示される各負荷指標値に対応する回転数が探索の初期値となる。
First, when optimizing the initial value of the operating parameter to be searched, when searching for the optimal operating parameter in the above-described optimal operating parameter searching method (for example, step S51 in FIG. 14), the search is performed for each load index value. An initial value table for obtaining the operation parameter value that is the initial value is prepared in advance. This initial value table may be the same as the table shown in FIGS. 5A to 5C. For example, when the operation parameter is the rotational speed of the
すなわち、図5(A)〜図5(C)に例示されるテーブルに基づき、逐次計測・計算された負荷指標値に対応する最適運転パラメータを、探索の初期値として取得し、この初期値から探索を行う。例えば、HCC運転において負荷指標値が1の場合には、初期値(R1)は回転数2500(rpm)として、図14中のステップS51を実行する。これにより、負荷指標値に応じた最適運転パラメータを初期値として探索を行うことができるため、探索に要する時間や処理負担を低減してその効率化を図ることができる。 That is, based on the table illustrated in FIG. 5A to FIG. 5C, the optimum operating parameter corresponding to the load index value sequentially measured and calculated is acquired as the initial value of the search, and from this initial value Perform a search. For example, when the load index value is 1 in the HCC operation, the initial value (R1) is set to the rotation speed 2500 (rpm), and step S51 in FIG. 14 is executed. As a result, the search can be performed using the optimum operation parameter corresponding to the load index value as an initial value, and thus the time and processing load required for the search can be reduced and the efficiency can be improved.
次に、探索領域を最適化する場合には、上記した最適運転パラメータの探索方法において最適運転パラメータの探索を行うに際し、負荷指標値毎の探索領域を定めたテーブル(探索領域テーブル)を予め作成しておく(図15参照)。 Next, when optimizing the search area, a table (search area table) defining the search area for each load index value is created in advance when searching for the optimal operation parameter in the above-described optimal operation parameter search method. (See FIG. 15).
図15に、HCC運転時の探索領域テーブルの一例を示す。図15に示すように、探索領域テーブルは、負荷指標値毎に運転パラメータの上限及び下限を定めたテーブルであり、例えば、図15では、運転パラメータとして蒸発目標温度及び凝縮目標温度を採用し、これらの上限及び下限の値を示している。そして、逐次計測・計算された負荷指標値に対応する運転パラメータの探索領域(範囲)を、探索領域テーブルから取得し、この探索領域について探索を行う。例えば、HCC運転において負荷指標値が1の場合には、その探索範囲は、蒸発温度目標値の下限が−6(℃)、上限が−3(℃)となり、凝縮温度目標値の下限が63(℃)、上限が73(℃)となり、この探索領域について、上記した最適運転パラメータの探索方法を実行する。これにより、負荷指標値に応じて運転パラメータの探索領域を絞り込むことができるため、探索に要する時間や処理負担を低減してその効率化を図ることができる。 FIG. 15 shows an example of a search area table during HCC operation. As shown in FIG. 15, the search area table is a table in which the upper limit and the lower limit of the operation parameter are determined for each load index value.For example, in FIG. 15, the evaporation target temperature and the condensation target temperature are adopted as the operation parameters, These upper and lower limits are shown. Then, a search area (range) of operation parameters corresponding to the load index value sequentially measured / calculated is acquired from the search area table, and the search is performed for this search area. For example, when the load index value is 1 in HCC operation, the lower limit of the evaporation temperature target value is −6 (° C.), the upper limit is −3 (° C.), and the lower limit of the condensation temperature target value is 63. (° C.), the upper limit is 73 (° C.), and the search method for the optimum operation parameter is executed for this search region. Thereby, since the search area | region of an operation parameter can be narrowed down according to a load index value, the time and processing burden which a search requires can be reduced, and the efficiency improvement can be achieved.
以上のように、本実施形態に係る自動販売機10aは、商品収納室12に対する加熱及び冷却の両方又はいずれかを行うと共に、所定の運転パラメータに依拠して消費電力が変化する構成であって、商品収納室12内に設定された温度センサT1〜T3の検出温度に基づき、室内温度が予め設定された温度域になるように冷却加熱装置14の運転を制御する制御装置16aを備える。そして、制御装置16aには、当該自動販売機10aの稼働中の消費電力を測定し又は推定する電力取得部120と、運転パラメータを変動させて冷却加熱装置14を運転し、電力取得部で120取得される電力測定値又は電力推定値を最小とする運転パラメータを探索して取得する運転パラメータ探索部122と、運転パラメータ探索部122で取得した運転パラメータを用いて冷却加熱装置14の運転制御を行う運転制御部78とが設けられる。
As described above, the
このように、冷却加熱装置14は、自動販売機10aの稼働中にオンライン計測又は推定される消費電力を最小とする運転パラメータによって逐次運転制御されるため、当該自動販売機10aの稼働中に、例えば商品の在庫量や周囲温度の変化によって生じる負荷変動に対応した運転制御が可能となり、運転効率を向上させ、消費電力を可及的に低減させることが可能となる。
As described above, the cooling and
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention can be freely changed without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記各実施形態に係る自動販売機10、10aとしては、3庫構成からなる商品収納室12を備えた構成を例示したが、1庫や2庫又は4庫以上の構成であってもよい。例えば、左庫12Lのみの1庫構成にする場合には、左庫熱交換器32と庫外熱交換器28とをそれぞれ凝縮器又は蒸発器として機能できるような回路構成を構築すればよい。同様に、例えば、左庫12L及び中庫12Mのみの2庫構成にする場合には、右庫12R内の第2蒸発器36を省略すると共に、この第2蒸発器36に関わる配管等を適宜省略等した回路構成を構築すればよい。また、図1に示す冷媒回路の構成は、適宜変更可能であることは言うまでもない。
For example, as the
また、上記第1及び第2の実施形態に係る自動販売機10では、負荷指標値として、上記した運転率比、加熱庫での運転率、冷却庫の運転率及び周囲温度のいずれか1つを用いる方法を例示したが、このうち複数の負荷指標値を用いて制御を行うようにしてもよい。例えば、負荷指標値として、運転率比と周囲温度を用いる場合には、それぞれの負荷指標値に基づく各最適運転パラメータについて、それぞれ所定の重み付け係数を掛けた上で平均化する等の手法を採用してもよい。
Further, in the
10、10a、101 自動販売機
12 商品収納室
12L 左庫
12M 中庫
12R 右庫
14 冷却加熱装置
16、16a 制御装置
26 圧縮機
30 電子膨張弁
32 左庫熱交換器
34 第1蒸発器
36 第2蒸発器
40 インバータ
70 負荷指標値測定部
74 運転パラメータ取得部
76 出力部
78 運転制御部
120 電力取得部
122 運転パラメータ探索部
F1〜F4 ファン
H1、H2 ヒータ
T1〜T4 温度センサ
10, 10a, 101 Vending
Claims (10)
前記商品収納室内に設定された温度センサの検出温度に基づき、室内温度が予め設定された温度域になるように前記冷却加熱装置の運転を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記商品収納室での加熱負荷及び冷却負荷のうち少なくとも一方の負荷の指標となる負荷指標値を当該自動販売機の稼働中に測定する負荷指標値測定部と、
負荷指標値毎の最適な運転パラメータが予め設定された最適運転パラメータ記憶部から、前記負荷指標値測定部で測定した負荷指標値に対応する最適な運転パラメータを取得する運転パラメータ取得部と、
前記最適運転パラメータ取得部で取得した最適な運転パラメータを用いて冷却加熱装置の運転制御を行う運転制御部と、
を有することを特徴とする自動販売機。 A compressor that sucks and compresses the refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant compressed by the compressor, an expansion device that decompresses the refrigerant condensed by the condenser, and a refrigerant that is decompressed by the expansion device. A vending machine that uses a cooling and heating device including an evaporator to evaporate, performs heating and / or cooling of the product storage room, and changes power consumption depending on predetermined operating parameters,
Based on the detection temperature of the temperature sensor set in the commodity storage room, comprising a control device for controlling the operation of the cooling and heating device so that the room temperature is in a preset temperature range,
The control device, a load index value measuring unit that measures a load index value serving as an index of at least one of a heating load and a cooling load in the commodity storage room during operation of the vending machine,
An operation parameter acquisition unit that acquires an optimal operation parameter corresponding to the load index value measured by the load index value measurement unit from an optimal operation parameter storage unit in which an optimal operation parameter for each load index value is set in advance;
An operation control unit that performs operation control of the cooling and heating device using the optimal operation parameter acquired by the optimal operation parameter acquisition unit;
A vending machine characterized by comprising:
前記運転制御部は、前記圧縮機の回転数を変化させる回転数補正部と、前記膨張装置の開度を変化させる開度補正部とを有し、
前記制御装置は、前記最適運転パラメータ取得部で取得した最適な運転パラメータに基づき、前記回転数補正部及び前記開度補正部によって圧縮機の回転数及び膨張装置の開度を変化させることを特徴とする自動販売機。 The vending machine according to claim 1,
The operation control unit includes a rotation speed correction unit that changes the rotation speed of the compressor, and an opening degree correction unit that changes the opening degree of the expansion device,
The control device is configured to change the rotation speed of the compressor and the opening of the expansion device by the rotation speed correction unit and the opening degree correction unit based on the optimum operation parameter acquired by the optimal operation parameter acquisition unit. And vending machine.
前記負荷指標値として、前記商品収納室における加熱庫での加熱運転の運転率と冷却庫での冷却運転の運転率との比である運転率比、及び、前記加熱庫での加熱運転の運転率、及び、前記冷却庫での冷却運転の運転率、及び、当該自動販売機の周囲温度のうち、1つ又以上を用いることを特徴とする自動販売機。 In the vending machine according to claim 1 or 2,
As the load index value, an operation rate ratio that is a ratio of an operation rate of the heating operation in the heating chamber in the commodity storage room and an operation rate of the cooling operation in the cooling chamber, and an operation of the heating operation in the heating chamber A vending machine using one or more of the rate, the operating rate of the cooling operation in the refrigerator, and the ambient temperature of the vending machine.
前記運転パラメータとして、前記加熱庫内の設定温度、及び、前記冷却庫内の設定温度、及び、前記圧縮機の回転数、及び、前記膨張装置の開度、及び、前記凝縮器に送風する凝縮器ファンの回転数、及び、前記蒸発器に送風する蒸発器ファンの回転数、及び、前記加熱庫に設置されるヒータの出力のうち、1つ以上を用いることを特徴とする自動販売機。 In the vending machine according to any one of claims 1 to 3,
As the operating parameters, the set temperature in the heating chamber, the set temperature in the cooling chamber, the rotation speed of the compressor, the opening of the expansion device, and the condensation blown to the condenser A vending machine using at least one of a rotation speed of an evaporator fan, a rotation speed of an evaporator fan that blows air to the evaporator, and an output of a heater installed in the heating chamber.
前記制御装置は、前記凝縮器での冷媒の凝縮温度及び前記蒸発器での冷媒の蒸発温度を目標値に追従させるフィードバック制御を実行し、
前記運転パラメータとして、さらに、前記凝縮温度の目標値、及び、前記蒸発温度の目標値のうち、1つ以上を用いることを特徴とする自動販売機。 The vending machine according to claim 4,
The control device executes feedback control for causing the refrigerant condensing temperature in the condenser and the refrigerant evaporating temperature in the evaporator to follow target values,
The vending machine further comprising at least one of the target value of the condensation temperature and the target value of the evaporation temperature as the operation parameter.
前記運転パラメータ記憶部は、前記負荷指標値毎の最適な運転パラメータをテーブル又は関数として記憶していることを特徴とする自動販売機。 In the vending machine according to any one of claims 1 to 5,
The vending machine, wherein the operation parameter storage unit stores optimum operation parameters for each load index value as a table or a function.
前記負荷指標値毎の最適な運転パラメータを記憶したテーブル又は関数は、当該自動販売機の実機又はシミュレータを用い、運転パラメータの値を変化させながら前記実機又はシミュレータの運転を行い、その運転時に最小の消費電力を発生する運転パラメータを最適な運転パラメータとして負荷指標値毎に設定して作成されることを特徴とする自動販売機。 In the control device of the vending machine according to claim 6,
The table or function storing the optimum operating parameters for each load index value uses the actual machine or simulator of the vending machine, operates the actual machine or simulator while changing the operating parameter value, The vending machine is characterized in that it is created by setting an operation parameter that generates a large amount of power consumption as an optimum operation parameter for each load index value.
前記商品収納室内に設定された温度センサの検出温度に基づき、室内温度が予め設定された温度域になるように前記冷却加熱装置の運転を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、当該自動販売機の稼働中の電力を測定し又は推定する電力取得部と、
前記運転パラメータを変動させて冷却加熱装置を運転し、前記電力取得部で取得される電力測定値又は電力推定値を最小とする運転パラメータを探索して取得する運転パラメータ探索部と、
前記運転パラメータ探索部で取得した運転パラメータを用いて冷却加熱装置の運転制御を行う運転制御部と、
を有することを特徴とする自動販売機。 A compressor that sucks and compresses the refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant compressed by the compressor, an expansion device that decompresses the refrigerant condensed by the condenser, and a refrigerant that is decompressed by the expansion device. A vending machine that uses a cooling and heating device including an evaporator to evaporate, performs heating and / or cooling of the product storage room, and changes power consumption depending on predetermined operating parameters,
Based on the detection temperature of the temperature sensor set in the commodity storage room, comprising a control device for controlling the operation of the cooling and heating device so that the room temperature is in a preset temperature range,
The control device is a power acquisition unit that measures or estimates power during operation of the vending machine;
Operating the cooling and heating apparatus by varying the operation parameter, and searching for and obtaining an operation parameter that minimizes the power measurement value or the power estimation value acquired by the power acquisition unit; and
An operation control unit that performs operation control of the cooling and heating device using the operation parameters acquired by the operation parameter search unit;
A vending machine characterized by comprising:
前記圧縮機の回転数を変化させるインバータを備え、
前記電力取得部は、前記電力推定値を前記インバータによって制御される圧縮機の回転数から推定して算出することを特徴とする自動販売機。 The vending machine according to claim 8,
Comprising an inverter for changing the rotational speed of the compressor;
The vending machine, wherein the power acquisition unit estimates and calculates the estimated power value from a rotation speed of a compressor controlled by the inverter.
前記運転パラメータ探索部は、前記商品収納室での加熱負荷及び冷却負荷のうち少なくとも一方の負荷の指標となる負荷指標値に応じて、前記運転パラメータの探索初期値又は探索領域を変化させることを特徴とする自動販売機。 The vending machine according to claim 8 or 9,
The operation parameter search unit is configured to change a search initial value or a search region of the operation parameter according to a load index value serving as an index of at least one of a heating load and a cooling load in the commodity storage room. Vending machine featuring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011130299A JP2012256298A (en) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | Vending machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011130299A JP2012256298A (en) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | Vending machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012256298A true JP2012256298A (en) | 2012-12-27 |
Family
ID=47527790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011130299A Withdrawn JP2012256298A (en) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | Vending machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012256298A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015218965A (en) * | 2014-05-19 | 2015-12-07 | ホシザキ電機株式会社 | Cooling device and heating device |
WO2023171005A1 (en) * | 2022-03-10 | 2023-09-14 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | Cooling/heating equipment diagnostic system |
JP7481062B1 (en) | 2024-01-31 | 2024-05-10 | 雄二郎 北出 | Control device, control program, and control method |
-
2011
- 2011-06-10 JP JP2011130299A patent/JP2012256298A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015218965A (en) * | 2014-05-19 | 2015-12-07 | ホシザキ電機株式会社 | Cooling device and heating device |
WO2023171005A1 (en) * | 2022-03-10 | 2023-09-14 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | Cooling/heating equipment diagnostic system |
JP7481062B1 (en) | 2024-01-31 | 2024-05-10 | 雄二郎 北出 | Control device, control program, and control method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10254036B2 (en) | Refrigerator | |
US20070113567A1 (en) | Refrigerator and control method thereof | |
CN104613698A (en) | Refrigerator and method of controlling the same | |
US20220146191A1 (en) | Refrigerator and method for controlling the same | |
US20100126191A1 (en) | Cooling system and method of controlling the same | |
US11226145B2 (en) | Refrigerator and method for controlling a compressor based on temperature of storage compartment | |
US11371768B2 (en) | Refrigerator and method for controlling the same | |
AU2019314054B2 (en) | Method for controlling refrigerator | |
EP3273191B1 (en) | Refrigerator and method for controlling constant temperature thereof | |
JP2012256298A (en) | Vending machine | |
KR102496303B1 (en) | Refrigerator and method for controlling the same | |
US20240077245A1 (en) | Refrigerator and method of controlling the same | |
JP6080559B2 (en) | Vending machine cooling system | |
KR20120011654A (en) | Refrigerator and controlling method of the same | |
JP5261106B2 (en) | Cooling system | |
US11879681B2 (en) | Method for controlling refrigerator | |
JP4626520B2 (en) | Showcase cooling system | |
US20220341649A1 (en) | Refrigerator and method of controlling the same | |
Gardenghi et al. | Assessment of control strategies for energy management in vapor compression cycles | |
KR20160099329A (en) | A refrigeration control device of showcase refrigerator | |
KR20200082215A (en) | Refrigerator and method for controlling the same | |
KR20090013245A (en) | Method of operating a multi refrigerating system | |
JP2012027783A (en) | Automatic vending machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20121025 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140902 |