JP2015138317A - 自動販売機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1冷却加温室2、第2冷却加温室3、及び冷却専用室4にそれぞれ配置されて各室内を冷却する冷凍サイクルの第1〜第3蒸発器19,20,21と、これら第1〜第3蒸発器19,20,21に冷媒を供給する圧縮機7とを備える自動販売機100において、外気温度の温度領域と冷却運転される第1冷却加温室2、第2冷却加温室3、及び冷却専用室4の数とに基づいて、圧縮機7の運転周波数が予め設定されたテーブルデータ60を記憶した記憶部49と、検知された外気温度ATと冷却運転される第1冷却加温室2、第2冷却加温室3、及び冷却専用室4の数に応じて目標運転周波数をテーブルデータ60から読み出し、この目標運転周波数で圧縮機7を運転する圧縮機周波数制御部42とを備えた。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態にかかる自動販売機の冷媒回路図である。
自動販売機100は、図1に示すように、缶飲料等の商品を収納する商品収納庫1と商品収納庫1の下部に配置された機械室(図示せず)とを有する。商品収納庫1内は3つの区画に区分けされ、収納する商品を冷却もしくは加温する第1冷却加温室2、第2冷却加温室3(ホット/コールド切替商品収納室)、収納する商品を冷却する冷却専用室4(コールド専用商品収納室)を有する。第1冷却加温室2、第2冷却加温室3及び冷却専用室4を特段区別する必要が無い場合には、単に商品収納室または室という。また、それぞれの室内には商品収納棚(図示せず)が上部に吊り下げられており、商品が内部に収納されている。
圧縮機7は、冷凍サイクル5の高圧側で冷媒を超臨界圧力まで圧縮できるインバータ式のロータリコンプレッサであり、冷媒吸込管23から吸い込まれた低圧冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒が冷媒吐出管24に吐出される。
冷媒吐出管24は、ガスクーラ9の入口側に接続され、このガスクーラ9の出口側にはストレーナ11を有する出口側配管26が接続されている。この出口側配管26と、冷媒吸込管23との間には、第1〜第3蒸発器19,20,21が互いに並列に接続されている。第1〜第3蒸発器19,20,21は、それぞれ第1冷却加温室2、第2冷却加温室3、冷却専用室4に配置されている。ストレーナ11と第1〜第3蒸発器19,20,21との間には、冷媒の流れ方向に沿って、第1〜第3電磁弁13,14,15及び第1〜第3キャピラリチューブ16,17,18がそれぞれ直列に設けられている。
また、冷媒吸込管23には、冷媒の逆流を防止する逆止弁25が配置されている。
また、第1冷却加温室2、第2冷却加温室3には、それぞれ室内を加温するための第1〜第2電気ヒータ34,35が配置されている。更に、第1冷却加温室2、第2冷却加温室3、冷却専用室4には、各室内の温度を検出する第1〜第3室内温度検知センサ36,37,38が設けられている。
自動販売機100の各部は、コントローラ40に基づいて運転制御され、冷却専用室4に収納される商品を適正な温度に冷却するとともに、ユーザの設定に応じて、第1冷却加温室2、第2冷却加温室3に収納される商品を適正な温度に冷却または加温する。
まず、全室を冷却するように設定された場合、第1〜第3電磁弁13,14,15をすべて開いて圧縮機7を起動する。第1〜第3電磁弁13,14,15は、同時に開いても良いし、時間をあけて順番に開いても良い。圧縮機7から吐出された冷媒は、冷媒吐出管24を流れてガスクーラ9に流入して冷却される。冷却された液冷媒は、3つに分配され、第1〜第3電磁弁13,14,15を通過し、第1〜第3キャピラリチューブ16,17,18で減圧された後に、第1〜第3蒸発器19,20,21でそれぞれ蒸発気化して周囲の空気を冷却する。蒸発気化した冷媒は、再び合流して冷媒吸込管23を通じて圧縮機7へと還流する。
本実施形態では、冷却時に負荷を軽減するために、第1冷却加温室2、第2冷却加温室3、冷却専用室4のうち、室内温度が高い2つの室の電磁弁を開いて、該2室の冷却を行う。そして、一方の室が目標温度まで低下した場合には、この室の電磁弁を閉じ、他方の室と、冷却運転されなかった残りの室の電磁弁を開いて該2室の冷却を行う。そして、2つの室が目標温度まで冷却された場合には、残りの1室を目標温度まで冷却する。
一方、第1電気ヒータ34に通電され、第1冷却加温室2が所定温度に達するまで加温が実行される。第1蒸発器送風ファン28は運転され、第1電気ヒータ34で加温した熱が第1冷却加温室2内の温度むらを防止している。
第2冷却加温室3、冷却専用室4の冷却動作については、上記した全室を冷却する場合と同様であるため、説明を省略する。
また、第2冷却加温室3を加温し、第1冷却加温室2、冷却専用室4を冷却するように設定された場合には、第2電磁弁14を閉じ,第1電磁弁13及び第3電磁弁15を開いて圧縮機7を起動する。この場合、第2電気ヒータ35に通電して第2冷却加温室3が所定温度に達するまで加温が実行される。また、第2蒸発器送風ファン29は運転される。更に、第1冷却加温室2及び第2冷却加温室3を加温し、冷却専用室4を冷却するように設定された場合には、第1電磁弁13及び第2電磁弁14を閉じ、第3電磁弁15を開いて圧縮機7を起動する。この場合、第1電気ヒータ34及び第2電気ヒータ35に通電して第1冷却加温室2及び第2冷却加温室3がそれぞれ所定温度に達するまで加温が実行される。第1蒸発器送風ファン28及び第2蒸発器送風ファン29は運転される。
コントローラ40は、自動販売機100の動作全般を司る制御部41と、この制御部41の指示に基づいて、圧縮機7、第1電気ヒータ34,35、第1〜第3蒸発器送風ファン28,29,30、第1〜第3電磁弁13,14,15の動作をそれぞれ制御する圧縮機周波数制御部42,ヒータ制御部43,蒸発器送風ファン回転数制御部44,電磁弁制御部45とを備える。
制御部41は、現在時刻を計測する時計部47と、冷却設定されている室の蒸発器のデフロスト等のスケジュールを管理するスケジュール管理部48と、後述する圧縮機7の運転周波数を外気温度の領域ごとに規定したテーブルデータを記憶した記憶部49とを備える。
また、コントローラ40には、自動販売機100の操作部に設けられた冷却加温設定部46、第1〜第3蒸発器温度検知センサ31,32,33、第1〜第3室内温度検知センサ36,37,38、及び外気温度検知センサ39が接続されている。冷却加温設定部46は、ユーザの操作に応じて、第1冷却加温室2及び第2冷却加温室3の冷却または加温動作を設定するもので、制御部41は、これら各室の冷却設定または加温設定に基づいて、各電磁弁の開閉、各ヒータの運転、圧縮機の運転周波数等を制御する。
このテーブルデータ60における「CCC」や「HHC」等の記載は、3つある商品収納室の冷却または加温の設定状態を示すものであり、「CCC」は、左から第1冷却加温室2及び第2冷却加温室3が冷却設定されていることを示している。なお、冷却専用室4は常時冷却運転となるため、一番右側の記号は常時「C」となる。
このように、「HHC」は、第1冷却加温室2及び第2冷却加温室3が加温設定され、冷却専用室4が冷却運転される状態を示し、「HCC」は、第1冷却加温室2が加温設定、第2冷却加温室3が冷却設定され、冷却専用室4が冷却運転される状態を示す。さらに、「CHC」は、第1冷却加温室2が冷却設定、第2冷却加温室3が加温設定され、冷却専用室4が冷却運転される状態を示す。
また、テーブルデータ60は、プルダウン条件と外気温度ATによって5つの領域(1)〜(5)に区分けされている。「(1)プルダウン条件」とは、自動販売機100の設置時における最初の運転状態をいい、外気温度にかかわらず、第1冷却加温室2、第2冷却加温室3及び冷却専用室4が冷却設定で運転される。
「(2)36℃<AT」は、外気温度検知センサ39で検知された外気温度ATが36℃を超えた領域をいう。同様に、「(3)β℃<AT≦36℃」は、外気温度ATが所定のβ℃より大きく36℃以下の領域、「(4)10℃<AT≦β℃」は、外気温度ATが10℃より大きくβ℃以下の領域、「(5)AT≦10℃」は、外気温度ATが10℃以下の領域を示す。このテーブルデータ60におけるβ℃は、10℃〜36℃の範囲における任意の値であり、適宜変更することが可能である。
このように、プルダウン条件、及び、外気温度ATの領域と、冷却運転される商品収納室の数とに基づいて、圧縮機7の運転周波数が予めマップ化されて設定されている。
テーブルデータ60は、図4に示すように、同一の運転設定状態(例えば、「CCC」かつ「2蒸発器」)の場合には、外気温度ATが高い温度領域に属するほど、運転周波数の値は大きなものが設定される。テーブルデータ60の運転周波数は、各第1冷却加温室2、第2冷却加温室3及び冷却専用室4の商品充填率を50〜100%の値に想定し、この状態で、該当する外気温度領域での室内を冷却する際の最適な運転条件を実験を重ねて求めた。
コントローラ40の圧縮機周波数制御部42は、設定された運転状態と外気温度に基づいて、テーブルデータ60から運転周波数を設定し、この設定された運転周波数に基づいて圧縮機7の運転制御を実行する。
図5は、運転周波数の制御手順を示すフローチャートである。
制御部41は、冷却加温設定部46を通じて、第1冷却加温室2及び第2冷却加温室3の冷却または加温運転の設定(冷温設定)を取得するとともに、外気温度検知センサ39が検知する外気温度を取得する(ステップS1)。続いて、制御部41は、今回の冷却処理がプルダウン条件に該当するか否かを判定する(ステップS2)。
続いて、制御部41は、第1〜第3室内温度検知センサ36,37,38の検知温度を取得する。そして、次に、制御部41は、冷却設定された商品収納室の室内温度Tが1つでも、所定の基準温度(目標温度D+2℃)以上の場合、該当する商品収納室の電磁弁を開き、圧縮機周波数制御部42に圧縮機7を起動させる(ステップS3)。
圧縮機周波数制御部42は、商品収納室に数、プルダウン条件に該当するか否か、及び、外気温度ATに基づき、記憶部49に格納されたテーブルデータ60から条件に適合する運転周波数を目標運転周波数として設定し、この目標運転周波数で圧縮機7を運転する(ステップS4)。例えば、冷却設定される商品収納室が2室であって、外気温度ATがβ℃より大きくて36℃以下の場合には、圧縮機周波数制御部42はテーブルデータ60から「8速」を選択して、この「8速」(運転周波数α8)を目標運転周波数に設定して圧縮機7を運転する。
この構成では、圧縮機周波数制御部42は、テーブルデータ60から条件に適合する目標運転周波数を選択し、この目標運転周波数で圧縮機7を運転すれば良い。このため、PID制御等の従来の煩雑は制御をすることなく、簡単に最適な目標運転周波数で圧縮機7を運転制御することができる。
このような、冷却運転中に、制御部41は、冷却設定されたすべての商品収納室の室内温度Tが冷却基準温度(目標温度D−2℃)以下に冷却されたか否かを判別し(ステップS5)、冷却基準温度以下に冷却されている場合(ステップS5;Yes)には、圧縮機周波数制御部42を通じて圧縮機7の運転を停止(ステップS6)して処理を終了する。
また、冷温設定が変更されていない場合(ステップS7;No)には、制御部41は、冷却運転されている商品収納室の室内温度Tが、運転開始から所定時間(1時間)に亘って冷却基準温度(目標温度D−2℃)より高い温度であるか否かを判別する(ステップS8)。この判別において、冷却運転されている商品収納室の室内温度Tが、運転開始から所定時間(1時間)に亘って冷却基準温度(目標温度D−2℃)より高い温度でなければ(ステップS8;No)、商品収納室は正常に冷却されていると判断されるため、処理をステップS4に戻して冷却運転処理を継続して行う。
この構成によれば、冷凍サイクル5の経時変化に伴い、例えば、ガスクーラ9の汚れによる熱交換不良や、冷媒量の低下等の問題が生じて、テーブルデータ60から設定された運転周波数では十分に冷却できない場合であっても、煩雑な処理を行うことなく、商品収納室を冷却基準温度まで冷却することができる。
なお、ステップS9により、圧縮機7の運転周波数を「8速」から「9速」に上げても、十分に商品収納室の冷却ができなければ、圧縮機7の運転周波数を更に一段階高い領域の値(すなわち「10速」)に上げればよい。規定された最大周波数(本実施形態では「10速」)まで上げても、十分に商品収納室の冷却ができない場合にはエラーを発報する。
また、上記した実施形態では、開閉手段としての電磁弁と減圧手段としてのキャピラリチューブとを備える構成としているが、開度を自在に変更できる電動膨張弁を設け、この電動膨張弁が開閉手段と減圧手段との機能を合わせもつ構成としてもよい。
3 第2冷却加温室(ホット/コールド切替商品収納室)
4 冷却専用室(コールド専用商品収納室)
5 冷凍サイクル
7 圧縮機
9 ガスクーラ
19 第1蒸発器
20 第2蒸発器
21 第3蒸発器
34 第1電気ヒータ(加温部)
35 第2電気ヒータ(加温部)
40 コントローラ
41 制御部
42 圧縮機周波数制御部
49 記憶部
60 テーブルデータ(テーブル)
100 自動販売機
Claims (3)
- 複数の商品収納室にそれぞれ配置されて各室内を冷却する冷凍サイクルの蒸発器と、これら蒸発器に冷媒を供給する圧縮機とを備える自動販売機において、
外気温度の温度領域と冷却運転される商品収納室の数とに基づいて、前記圧縮機の運転周波数が予め設定されたテーブルを記憶した記憶部と、
検知された外気温度と冷却運転される前記商品収納室の数に応じて目標運転周波数を前記テーブルから読み出し、この目標運転周波数で前記圧縮機を運転する周波数制御部とを備えることを特徴とする自動販売機。 - 前記商品収納室の室内温度が目標温度まで低下しない場合、前記周波数制御部は、前記目標運転周波数を、前記テーブルにおける外気温度の一段階高い領域の値に変更することを特徴とする請求項1に記載の自動販売機。
- 前記テーブルには、前記外気温度が高いほど高い運転周波数が設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の自動販売機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014008455A JP2015138317A (ja) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | 自動販売機 |
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JP2014008455A JP2015138317A (ja) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | 自動販売機 |
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---|---|
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ID=53769296
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2014008455A Pending JP2015138317A (ja) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | 自動販売機 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017018311A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 京楽産業.株式会社 | 遊技機 |
WO2019130661A1 (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | シャープ株式会社 | 冷蔵庫 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002013858A (ja) * | 2000-06-29 | 2002-01-18 | Fuji Electric Co Ltd | インバータ圧縮機の制御装置および制御方法 |
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2014
- 2014-01-21 JP JP2014008455A patent/JP2015138317A/ja active Pending
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