JP3700362B2 - 自動販売機の庫内ファン制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却装置で冷却されたまたは加温装置で加温された空気を、商品収納庫内に風量可変の庫内ファンで循環させることにより、前記商品収納庫内の商品を冷却または加温する自動販売機の庫内ファン制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来の庫内ファン制御装置として、例えば特開平4−357577号公報に開示されたものが知られている。この制御装置では、冷却装置または加温装置を庫内ファンとともに、商品収納庫の庫内温度に応じて運転・停止している。また、各商品収納庫に商品補充検出スイッチを設け、この商品補充検出スイッチが商品収納庫への商品の補充を検出したときに、庫内ファンの風量を低減することによって、当面の販売に必要な商品を重点的に冷却または加温し、商品が短時間で販売可能な温度になるようにしている。また、その後、商品収納庫内の温度が適温になったときに、庫内ファンの風量を通常に戻して、商品収納庫内全域を冷却または加温するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の庫内ファン制御装置は、商品の補充を検出するのに、商品収納庫ごとに商品補充検出スイッチを設けなければならず、商品収納庫の数が多いほど、その設置コストが増大するという問題がある。また、この制御装置では、商品の補充後、商品収納庫内の温度が適温になった後は、庫内ファンの風量を通常に戻して、商品収納庫内全域が冷却または加温するように構成されている。
このため、商品の在庫量が少ない場合には、商品が収納されていない領域を含む商品収納庫内全域が冷却または加温されるため、庫内ファンのエネルギーが無駄に消費されてしまうという欠点がある。
【0004】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、商品の補充や在庫量に応じて庫内ファンの風量を過不足なく制御することにより、販売商品を適正温度に維持しながら、庫内ファンの消費電力量の十分な削減を低コストで実現することができる自動販売機の庫内ファン制御装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、冷却装置で冷却されたまたは加温装置で加温された空気を、商品収納庫の商品の払出口の側に設けた風量可変の庫内ファンで、商品収納庫内に循環させることにより、商品収納庫内に収納された商品を冷却または加温する自動販売機の庫内ファン制御装置であって、商品収納庫内に収納されている商品の在庫量が所定在庫量以下であるか否かを判別する在庫量判別手段と、この在庫量判別手段により商品の在庫量が所定在庫量以下と判別されたときに、庫内ファンの風量を低減する制御手段と、を備え、在庫量判別手段は、商品収納庫に商品が満杯に補充されたか否かを判別する補充判別手段と、この補充判別手段が商品が補充されたと判別した後の商品の販売量を検出する販売量検出手段と、を備え、この販売量検出手段により検出された補充後の販売量が所定販売量以上のときに、在庫量が所定在庫量以下であると判別し、補充判別手段は、商品収納庫の前面を開閉する断熱ドアの開閉を検出する断熱ドア開閉検出手段を備え、断熱ドアが所定時間以上開放されたことが断熱ドア開閉検出手段により検出されたときに、商品が補充されたと判別することを特徴としている。
【0006】
この自動販売機の庫内ファン制御装置では、商品収納庫内の商品の在庫量が所定在庫量以下であるか否かを在庫量判別手段が判別し、商品の在庫量が所定在庫量以下と判別されたときに、制御手段が、商品収納庫の商品の払出口の側に設けた庫内ファンの風量を低減する。これにより、商品の在庫量が少ない場合には、庫内ファンの風量の低減によって、庫内ファンに近い、商品収納庫の商品が実際に収納されている領域を重点的に効率的に冷却または加温でき、商品が収納されていない領域まで無駄に送風されることが少なくなるので、販売商品を適正温度に維持しながら、庫内ファンの消費電力量を十分に削減することができる。
【0008】
また、商品の在庫量が所定在庫量以下であるか否かを、満杯補充後の商品の販売量を介して、的確に判別することができる。
【0010】
さらに、商品収納庫に商品が補充されたか否かを、単一の断熱ドア開閉手段によって的確に判別することができ、この判別を商品収納庫ごとに設けた商品補充検出スイッチで行っていた従来の場合と比較して、商品補充の判別を低コストで行うことができる。
【0011】
この場合、補充判別手段は、商品収納庫の庫内温度を検出する庫内温度検出手段をさらに備え、断熱ドア開閉検出手段が断熱ドアの開放を検出した後、庫内温度検出手段により検出された庫内温度が、冷却の場合には第1所定温度以上になり、加温の場合には第2の所定温度以下になったときに、商品が補充されたと判別することが好ましい。
【0012】
この構成では、断熱ドアの開放の有無と、開放後の実際の庫内温度とに応じて、商品の補充を判別するので、この判別をより的確に行うことができる。
【0013】
これらの場合、商品収納庫が複数の商品収納庫で構成され、庫内ファンは、これら複数の商品収納庫にそれぞれ設けられており、在庫量判別手段は商品収納庫ごとに商品の在庫量判別を行うとともに、制御手段は、庫内ファンごとに風量を制御することが好ましい。
【0014】
この構成によれば、複数の商品収納庫および庫内ファンが設けられている場合に、商品収納庫ごとに商品の在庫量判別を行うとともに、その判別結果に応じて、庫内ファンごとにその風量が制御されるので、庫内ファンの風量を、各商品収納庫の販売量に応じて、さらにきめ細かく適切に制御することができる。
【0015】
また、前記目的を達成するため、本発明は、前面を断熱ドアで閉鎖された商品収納庫内に、冷却装置で冷却されたまたは加温装置で加温された空気を、商品収納庫の商品の払出口の側に設けた風量可変の庫内ファンで循環させることにより、商品収納庫内に収納された商品を冷却または加温する自動販売機の庫内ファン制御装置であって、断熱ドアの開閉を検出する断熱ドア開閉検出手段と、断熱ドアが所定時間以上開放されたことが断熱ドア開閉検出手段により検出されたときに、庫内ファンの風量を低減する制御手段と、を備えていることを特徴としている。
【0016】
この自動販売機の庫内ファン制御装置によれば、断熱ドア開閉手段が所定時間開放されたことによって、商品収納庫への商品の補充を判別できるとともに、これにより商品の補充が判別されたときに、制御手段が、商品収納庫の商品の払出口の側に設けた庫内ファンの風量を低減する。これにより、商品の補充が行われた場合には、庫内ファンの風量の低減によって、庫内ファンに近い、当面の販売に使用される商品を重点的に効率的に冷却または加温でき、販売商品が適正温度になるまでの時間を短縮することができる。また、商品の補充の判別を、単一の断熱ドア開閉手段によって的確に判別することができ、この判別を商品収納庫ごとに設けた商品補充検出スイッチで行っていた従来の場合と比較して、低コストで行うことができる。
【0017】
この場合、商品収納庫の庫内温度を検出する庫内温度検出手段をさらに備え、制御手段は、断熱ドア開閉検出手段が断熱ドアの開放を検出した後、庫内温度検出手段により検出された庫内温度が、冷却の場合には第1所定温度以上になり、加温の場合には第2の所定温度以下になったときに、庫内ファンの風量を低減することが好ましい。
【0018】
この構成では、断熱ドアの開放の有無と、開放後の実際の庫内温度とに応じて、商品の補充を判別するので、この判別をより的確に行うことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0020】
図2および図3は、本発明を適用する自動販売機を示している。両図に示すように、この自動販売機1は、箱形の販売機本体2と、その前面を開閉する断熱ドア3付きのメインドア4を備えている。販売機本体2内の上部は、断熱仕切板によって、第1〜第4の商品収納庫5、6、7、8に左右方向に仕切られている。
商品収納庫5〜8はそれぞれ、複数の商品収納コラム(図示せず)に区画され、各商品収納コラムに缶コーヒーなどの同一銘柄の商品Sが上下に積み重なった状態で収納される。
【0021】
一方、メインドア4の前面には、各商品Sに対応する多数の商品選択ボタン9が設けられている。そして、所定の金銭が投入され、商品選択ボタン9(販売量検出手段)の1つが押されると、販売機構(図示せず)が作動し、選択された商品Sを収納する商品収納コラムの払出口29から最下位の商品S1(販売商品)が払い出され、シュート10により販売口11に導かれ、顧客に販売されるようになっている。また、販売機本体2の前面には、断熱ドア3の開閉を検出する断熱ドアスイッチ12(補充判別手段)が設けられている。
【0022】
次に、商品Sの冷却装置および加温装置について説明する。まず、冷却装置13は、販売機本体2の底部に配置されたコンプレッサ14と、第1および第3の商品収納庫5、7の底部付近にそれぞれ設けられ、電磁弁15、15を介してコンプレッサ14に接続されたエバポレータ16、16と、コンプレッサ14の前側に配置されたコンデンサ17と、商品収納庫5〜8内に、商品Sの下側に位置してそれぞれ設けられた庫内ファン18(以下、単に「ファン」という)および、これらをそれぞれ駆動するACモータから成るファンモータ19とによって構成されている。なお、図2中の符号20、21は、コンデンサ用ファンおよびそのモータである。
【0023】
上記の構成により、電磁弁15の開弁された状態でコンプレッサ14およびファン18が運転され、エバポレータ16で発生した冷気がファン18によって商品収納庫5〜8内に強制的に循環されることにより、庫内が冷却される。また、エバポレータ16、16は、コンプレッサ14、電磁弁15、15およびコンデンサ17とともに、2系統の冷却サイクルを構成している。すなわち、第1の商品収納庫5に設けられたエバポレータ16は、第1および第2の商品収納庫5、6内を冷却するためのものであり、両者5、6の間に設けられた手動シャッター(図示せず)の開閉に応じて、両商品収納庫5、6または第1の商品収納庫5のみを冷却するようになっている。同様に、第3の商品収納庫7内のエバポレータ16は、第3および第4の商品収納庫7、8間の図示しない手動シャッターの開閉に応じて、両者7、8または前者7のみを冷却する。
【0024】
一方、加温装置22は、第2〜第4の商品収納庫6〜8内に設けられた上記ファン18、18、18と、それらの下側に配置されたヒータ23、23、23とで構成されており、これらのヒータ23とファン18の運転により、商品収納庫6〜8を個別に加温する。また、これまでの説明から明らかなように、ヒータ23が設けられていない第1の商品収納庫5が冷却専用に用いられるのに対し、他の商品収納庫6〜8は冷却用および加温用として兼用でき、その切換は、図示しない切換スイッチの操作によって行われる。
【0025】
商品収納庫5〜8内にはさらに、販売商品S1すなわち最下位の商品Sの付近に、庫内温度を検出するための庫内温度センサ24、24、24、24(庫内温度検出手段)がそれぞれ配置されている。また、各エバポレータ16には、その温度を検出するためのエバポレータ温度センサ25が取り付けられている。これらの温度センサ24、25はそれぞれ、サーミスタなどで構成されている。
【0026】
図1は、上述した冷却装置13および加温装置22を制御する制御装置を示している。この制御装置26は、マイクロコンピュータから成る制御部27(制御手段、補充判別手段および販売量検出手段)を備えており、制御部27の入力部には、商品選択スイッチ9、断熱ドアスイッチ12、庫内温度センサ24およびエバポレータ温度センサ25が、電気的に接続され、それらの検出信号が入力される。制御部27は、これらの検出信号に応じ、記憶した制御プログラムなどに基づいて、コンプレッサ14、電磁弁15、ファン18およびヒータ23の動作内容を決定するとともに、その決定に応じた駆動信号を、出力部を介してコンプレッサ14などに出力し、これらの動作を制御する。
【0027】
この場合、制御部27は、コンプレッサ14、電磁弁15およびヒータ23に対しては、ON/OFF制御すなわち運転・停止制御を行うのに対し、ACモータで構成されたファンモータ19に対しては、例えば、図4に示すように、1秒を1サイクルとするデューティ制御を実行し、1サイクル内におけるOFF時間TOFF を決定することによって、各ファン18の運転・停止だけでなく、運転時の風量をも制御するようになっている。
【0028】
次に、制御装置26の制御部27で実行される制御動作を詳細に説明する。まず、基本的な制御動作として、エバポレータ16またはヒータ23のサーモ運転が実行される。具体的には、各庫内温度センサ24により検出される庫内温度Taを常時、監視し、冷却運転の場合には、庫内温度Taが、所定の下限温度Tcl(例えば2℃)以下になったときに、電磁弁15を閉じる(および/またはコンプレッサ14を停止する)とともに、所定の上限温度Tch(例えば7℃)以上になったときに電磁弁15を開く(および/またはコンプレッサ14を運転する)ことによって、商品収納庫5〜8内を所定の冷却状態に維持する。一方、加温運転の場合には、庫内温度Taが、所定の上限温度Thh(例えば58℃)以上になったときに、ヒータ23を停止するとともに、所定の下限温度Thl(例えば55℃)以下になったときにヒータ23を運転することによって、商品収納庫6〜8内を所定の加温状態に維持する。
【0029】
次に、ファン18の制御動作を詳細に説明する。この場合、本実施形態では、後述するように、ファン18の運転・停止および運転時の風量(運転モード)を、上述したサーモ運転の状況、商品Sの売上げ状況や在庫数などに応じて、きめ細かく制御するようになっている。
【0030】
図13は、ファン18の運転モードを決定すべく、商品Sの売上げを予測するのに用いられる商品Sの売上げ集計マップを示している。同図に示すように、この売上げ集計マップは、商品Sの売上げ(販売本数)データを、日ごと(当日、1〜7日前および祝日)、商品収納庫ごと(第1〜第4商品収納庫5〜8)および時間帯ごと(0〜6時、6〜12時、12〜18時および18〜24時)に集計したものである。商品Sの売上げは、前述した商品Sの販売動作時における商品選択ボタン9の操作によって検出され、それをカウントすることにより得られた売上げデータが、制御部27の記憶部の該当する記憶領域にそれぞれ記憶される。
【0031】
図5は、売上げ集計マップへの売上げデータの書込みおよび更新の方法を示すフローチャートである。まず、当日の売上げデータN0 を商品収納庫ごとおよび時間帯ごとに該当する当日データ記憶領域にそれぞれ書き込む(ステップ51)。次に、24時になった時点で(ステップ52=Yes)、当日が祝日であるか否かを判別する(ステップ53)。祝日でない場合には、1〜6日前データ記憶領域に商品収納庫ごとおよび時間帯ごとに記憶されていた1〜6日前データN1 〜N6 を、2〜7日前データ記憶領域に順次シフトし、2〜7日前データN2 〜N7 とする(ステップ54)とともに、当日データN0 を1日前データ記憶領域の対応する領域にシフトし、1日前データN1 とする(ステップ55)。
【0032】
一方、ステップ53で当日が祝日と判別された場合には、当日データNoを、祝日データ記憶領域にシフトし、祝日データNhとする(ステップ56)とともに、1〜6日前データN1 〜N6 を、ステップ54と同様、2〜7日前データN2 〜N7 とするとともに、それまでの7日前データN7 を1日前データN1 とする(ステップ57)。以上のようにして、売上げ集計マップには、1〜7日前および祝日の最新の売上げ実績データが、商品収納庫ごとおよび6時間単位の時間帯ごとに記憶される。特に、この売上げ集計マップでは、祝日の売上げを表す祝日データNhが、祝日以外の日と区別して且つこれに優先して記憶されるとともに、7日前データN7 は、当日から見て、祝日を除外した同じ曜日の売上げ実績を表す曜日データとなる。なお、祝日には、5月4日の休日や年末年始などの一般的に休日とされる日を含めてもよく、また、自動販売機1が会社内に設置されるような場合に、その会社の創立記念日などの特定の休日を含めてもよい。
【0033】
次に、上記の売上げ集計マップを用いたファン18の具体的な制御動作を説明する。図6は、冷却運転時の前述したサーモ運転中におけるファン18の制御動作を示すフローチャートである。この制御動作ではまず、庫内温度Taが冷却運転時の下限温度Tcl以下であるかを判別し(ステップ61)、Tcl以下である場合には、電磁弁15を閉じる(ステップ62)。次いで、ファン18を停止するか否かを、図14に示す冷却運転時のファン停止判定マップを用いて判定する(ステップ63)。
【0034】
このファン停止判定マップは、判定を行う時刻から3時間前までの全商品収納庫5〜8の当日総売上げ数Ncを縦軸に区分し、その判定時刻が含まれる時間帯の次の時間帯の該当日総売上げ数Npを横軸に区分し、両区分の各交点にファン18の停止・運転を数値化して割り当てたものである(1:停止する、0:停止しない)。該当日総売上げ数Npは、図13の売上げ集計マップから上記時間帯の該当日データ(当日が祝日のときは祝日データNh、祝日でなければ曜日データN7 )を読み出し、それらを合計することによって求められる。このようにして求めた当日総売上げ数Ncおよび該当日総売上げ数Npを、ファン停止判定マップと照合することにより、ファン18を停止するか否かを判定する。なお、図14のファン停止判定マップでは、当日総売上げ数Ncおよび該当日総売上げ数Npがともに小さい場合、すなわち売上げが少ないと予測される場合にファン18を停止し、他の場合はファン18を停止しないように設定されている。
【0035】
上記ステップ63の答がYesの場合には、ファン18を停止する(ステップ64)。一方、ステップ63で、ファン18を停止しないと判定した場合には、ファン18の運転を続行する(ステップ66)。
【0036】
この状態から、電磁弁15の閉状態が継続されると、庫内温度Taが次第に上昇し、下限温度Tclを上回るようになる。これにより、前記ステップ61の答がNoになり、ステップ67に進んで、庫内温度Taが上限温度Tch以上であるか否かを判別する。この場合には、庫内温度Taが下限温度Tclを上回った直後の状態であるので、ステップ67の答がNoとなり、そのまま本プログラムを終了し、電磁弁15の閉状態とファン18の上記制御状態を維持する。
【0037】
電磁弁15の閉状態がさらに継続されることにより、庫内温度Taがさらに上昇して、上限温度Tch以上になると、前記ステップ67の答がYesになり、ステップ70に進んで、エバポレータ温度センサ25で検出されたエバポレータ温度Teが、所定温度Ter以上であるか否かを判別する(ステップ65)。Te≧Terであれば、エバポレータ16に霜が付着していないとして、電磁弁15を開く(ステップ71)とともに、ファン18を運転させる(ステップ66)。前記ステップ70でTe<Terと判別された場合には、エバポレータ16に霜が付着しているとして、これを除去するために、ステップ66に進んで、ファン18のみを運転させ、Te≧Terになった時点で、電磁弁15を開く(ステップ71)。
【0038】
以上のように、本実施形態では、サーモ運転により電磁弁15が閉じられた時点で、当日総売上げ数Ncおよび該当日総売上げ数Npに応じて、ファン停止判定マップにより、ファン18の停止の要否を判定し(ステップ63)、売上げが少ないと予測された場合には、電磁弁15の停止後、ファン18を即座に停止する(ステップ64)。売上げが少ない場合には、商品Sの冷却不足を生じるおそれはほとんどないので、上記のように電磁弁15の停止後、ファン18を即座に停止して、ファン18の運転時間を短縮することにより、ファン18の無駄な電力消費とファンモータ19の発熱による冷却効率の低下を防止しながら、ファン18を効率的に運転し、省エネルギー化を図ることができる。
【0039】
また、ファン18の停止の判定を、売上げの現況を反映する当日総売上げ数Ncだけでなく、該当日の過去の売上げ実績を反映する該当日総売上げ数Npをも加味して、行っているので、商品Sの売上げのより正確な予測を反映させながら、ファン18の運転・停止をより適切に制御することができる。さらに、前述したように、該当日総売上げ数Npとして、判定時刻に属する時間帯ではなく、その次の時間帯のものを採用するので、商品Sの売上げ予測をより一層、正確に行うことができる。また、庫内温度Taが上限温度Tchを上回っても、エバポレータ温度Teが所定温度Ter以上になるまでは、ファン18のみを運転し、Te≧Terになった時点で、電磁弁15を初めて開弁するので、エバポレータ16の除霜も確実に行うことができる。
【0040】
次に、冷却運転時においてファン18を運転する場合、すなわち図6のステップ66が実行される場合のファン18の風量制御について説明する。この風量制御は、図7に示すフローチャートに従って、商品収納庫5〜8ごとに実行される。まず、図15に示すファン間欠強度マップから、ファン18の間欠強度を読み出し(ステップ81)、この間欠強度に従って、ファン18の風量を制御する(ステップ82)。
【0041】
このファン間欠強度マップは、次式(1)で算出される当日売上げ指数Icを縦軸に区分し、次式(2)で算出される該当日売上げ指数Ipを横軸に区分し、両区分の各交点にファン18の間欠強度を数値化して割り当てたものである。
Ic=(nc/庫内コラム数)×(全コラム数/20)・・・(1)
Ip=(np/庫内コラム数)×(全コラム数/20)・・・(2)
ここに、nc:決定時刻から3時間前までの各商品収納庫の当日売上げ数
np:決定時刻が含まれる時間帯の次の時間帯の各商品収納庫の該当日売上げ数
上記の定義から明らかなように、Ic、Ipは、その商品収納庫内の1商品収納コラム当たりの当日売上げ数および該当日売上げ数を、全コラム数=20の場合を基準として、無次元化して表したものである。したがって、Ic、Ipは、それらの値が大きいほど、その商品収納庫の当日および該当日の売上げ数がそれぞれ大きいことを示すとともに、全コラム数が大きいほど、より大きな値として表される。
【0042】
また、同図中の間欠強度「0」は、図4中の1サイクル(1秒)内におけるファンモータ19への通電OFF時間TOFF をゼロにして、ファン18の連続運転を行うことを意味し、定格による大風量が得られる(連続運転)。間欠強度「1」は、上記TOFF を400msにすることを意味し、この場合には、ファンモータ19の回転数が減少して、より小さな中風量が得られる(以下「400msOFF間欠運転」という)。また、間欠強度「2」は、TOFF を600msにすることを意味し、ファンモータ19の回転数がさらに減少して、さらに小さな小風量が得られる(以下「600msOFF間欠運転」という)。
【0043】
図15のファン間欠強度マップでは、当日売上げ指数Icおよび該当日総売上げ指数Ipがともに小さい場合、すなわち売上げが少ないと予測される場合には、間欠強度が「2」に設定され、したがって、その商品収納庫のファン18が600msOFF間欠運転により、小風量で運転される。また、IcおよびIpが中程度で、売上げが中程度と予測される場合には、間欠強度が「1」に設定され、その商品収納庫のファン18が400msOFF間欠運転により、中風量で運転される。さらに、IcおよびIpがともに大きく、すなわち売上げが多いと予測される場合には、間欠強度が「0」に設定され、その商品収納庫のファン18が連続運転により、大風量で運転される。
【0044】
以上のように、売上げが少ないほど、より小さな風量でファン18を運転し、商品収納コラムの下部に収納された、販売商品S1を含む商品Sを重点的に冷却することにより(ゾーンクーリング)、販売商品S1の冷却不足を生じることなく、ファン18の無駄な電力消費とファンモータ19の発熱による冷却効率の低下を防止しながら、ファン18を商品収納庫ごとに効率的に運転することができる。
【0045】
次に、図8を参照しながら、コンプレッサ14およびファン18のシフトカット制御について説明する。このシフトカット制御は、全商品収納庫5〜8が冷却運転され、かつ深夜のような、商品Sの売上げが少ない場合に実行される。図8のフローチャートは、深夜におけるシフトカット制御の例を示している。まず、第1の所定時刻t1 (例えば23時)になったか否かを判別し(ステップ91)、t1 になった時点で、シフトカット制御を行うか否かを判定する(ステップ92)。
【0046】
この判定は、図16に示すシフトカット判定マップに基づいて行われる。このシフトカット判定マップは、該当日(この場合は明けた翌日を当日としたときの該当日)の0〜6時の時間帯における全商品収納庫5〜8の売上げ総数Npを横軸に区分し、各区分にシフトカット制御の要否を数値化して割り当てたものである。同マップ中の数値「1」はシフトカット制御を行うことを、「0」は行わないことを示している。すなわち、上記売上げ総数Npが6以下のときに、売上げが非常に少ないと予測されるとして、シフトカット制御を行うようになっている。
【0047】
このようにして、ステップ92でシフトカット制御を行わないと判定した場合には、そのまま本プログラムを終了し、通常のサーモ運転を実行する。一方、シフトカット制御を行うと判定した場合には、冷却運転時の上限温度Tchをより低い上限温度Tch2 にシフトして(ステップ93)、サーモ運転を行う(シフト運転)。これにより、商品収納庫5〜8内が通常よりも低い温度に冷却される。次いで、第2の所定時刻t2 (例えば1時)になった時点で(ステップ94:Yes)、上限温度Tchを通常の値にリセットする(ステップ95)とともに、コンプレッサ14およびすべての電磁弁15ならびにファン18を停止し(カット運転)(ステップ96、97)、この停止状態を維持する。そして、第3の所定時刻t3 (例えば4時)になるか(ステップ98:Yes)、または庫内温度Taが、上限温度Tchと等しいか叉はこれより若干高い第3の所定庫内温度Tch3 以上になったときに(ステップ99:Yes)、本プログラムを終了し、対応する電磁弁15を開くとともに、コンプレッサ14の運転を再開する。
【0048】
以上のようなシフトカット制御によれば、商品Sの売上げの非常に少ない深夜に、コンプレッサ14およびファン18を長時間、停止するので、その前のシフト運転でコンプレッサ14の稼働率が多少上がったとしても、全体としては、消費電力を効果的に削減することができる。また、このようなカット運転の途中で、商品収納庫内の温度が上昇した場合には、通常のサーモ運転に移行するので、冷却不足が生じることはない。なお、通常のサーモ運転に移行した後は、図15のファン間欠強度マップによって、ファン18の風量が決定され、抑制されることになる。
【0049】
なお、上述した例では、シフトカット制御を、あらかじめ設定した深夜の所定時間(23時〜4時)に実行しているが、この時間帯は、商品Sの売上げ状況に応じて適宜、変更できる。また、深夜以外の売上げの少ない時間帯にシフトカット制御を実行することも、もちろん可能である。
【0050】
次に、図9を参照しながら、加温運転時のサーモ運転中におけるファン18の制御動作を説明する。この制御動作ではまず、庫内温度Taが加温運転時の上限温度Thh以上であるかを判別し(ステップ101)、Thh以上である場合には、ヒータ23を停止する(ステップ102)。次いで、ファン18を停止するか否かを、図17に示す加温運転時のファン停止判定マップを用いて判定する(ステップ103)。
【0051】
このファン停止判定マップは、図14の冷却運転時のファン停止判定マップと同様、判定時刻から3時間前までの全商品収納庫の当日総売上げ数Ncを縦軸に区分し、次の時間帯の該当日総売上げ数Npを横軸に区分し、両区分の各交点にファン18の停止・運転を数値化して割り当てたものである(1:停止する、0:停止しない)。このファン停止判定マップにおいても、当日総売上げ数Ncおよび該当日総売上げ数Npがともに小さい場合のみ、すなわち売上げが少ないと予測される場合のみ、ファン18を停止するように設定されており、冷却運転時の場合よりも、ファン18を停止する領域が小さくなっている(図14参照)。
【0052】
このような判定によるステップ103の答がNoの場合には、ステップ104に進み、ファン18の運転を続行する。一方、ステップ103で、ファン18を停止すると判定した場合には、所定時間Δt1 (例えば5分)の間、加温運転中のすべてのファン18を間欠運転(例えば400msOFF間欠運転)する(ステップ105、106)。これにより、ファン18が中風量で運転され、ヒータ23付近の熱が、滞留することなく、庫内に循環される。この間欠運転後、ファン18を停止する(ステップ107)。
【0053】
以上のファン18の制御状態は、ステップ108において、庫内温度Ta≦下限温度Thlになるまで継続される。そして、Ta≦Thlになったときに、ヒータ23を運転する(ステップ109)とともに、前記ステップ104に進み、ファン18を運転(運転中である場合には運転を続行)する。
【0054】
以上のように、本実施形態では、加温運転時のサーモ運転によりヒータ23が停止された時点で、当日総売上げ数Ncおよび該当日総売上げ数Npに応じて、ファン停止判定マップにより、ファン18の停止の要否を判定し、売上げが少ないと予測された場合には、ヒータ23の停止後にファン18を停止する。売上げが少ない場合には、商品Sの加温不足が生じるおそれはほとんどないので、上記のようにファン18を停止して、ファン18の運転時間を短縮することにより、その分、ファン18の電力消費を削減し、省エネルギー化を図ることができる。
【0055】
また、ファン18の停止の判定を、当日総売上げ数Ncと該当日総売上げ数Npから的確に行えることは、冷却運転時の場合と同様である。さらに、ヒータ23の停止後、ファン18を停止する前に、ファン18を所定時間、間欠運転するので、それによりヒータ23の停止直前に発生した熱を庫内に循環でき、ヒータ周辺部の過熱などの不具合も確実に防止することができる。なお、上記の例では、ヒータ23の停止後、ファン18の間欠運転を所定時間Δt1 の間、行った後、ファン18を停止しているが、この所定時間Δt1 内に、庫内温度Taが上限温度Thhよりも低い所定温度Thm以下になったときに、その時点でファン18を停止するようにしてもよい。これにより、ヒータ周辺部の過熱をより確実に防止できるとともに、庫内ファンの消費電力量をさらに削減することができる。
【0056】
次に、図10を参照しながら、断熱ドア3が開閉された場合のファン18など運転・停止制御について説明する。この制御は、断熱ドア3が開放された場合には、ファン18などの運転が無駄になることが多いので、きめ細かな停止を行うことで、省エネルギー化を図るものである。同図(a)は、冷却運転時における制御動作を示しており、まず、断熱ドア3が開放されたか否かを、断熱ドアスイッチ12の検出信号から判別し(ステップ111)、断熱ドア3が開放された場合には、コンプレッサ14およびすべてのファン18を停止する(ステップ112、113)。次いで、断熱ドア3が閉鎖されたか否か(ステップ114)、およびコンプレッサ14の停止後、所定時間Δt2 (例えば5分)が経過した否か(ステップ115)をそれぞれ判別し、両条件が成立したときに、コンプレッサ14およびファン18の運転を再開する(ステップ116、117)。
【0057】
一方、加温運転の場合には、同図(b)に示すように、断熱ドア3が開放されたとき(ステップ121:Yes)に、ヒータ23を停止する(ステップ122)とともに、ファン18を所定時間Δt3 、間欠運転(例えば400msOFF間欠運転)した後、停止する(ステップ123〜125)。そして、断熱ドア3が閉鎖されたとき(ステップ126:Yes)に、ヒータ23およびファン18の運転を再開する(ステップ127、128)。ヒータ23の停止後にファン18を間欠運転するのは、サーモ運転中のヒータ23の停止後の場合と同じであり、ヒータ23の熱を庫内に循環させて、過熱を防止するためである。
【0058】
次に、商品収納庫5〜8への商品Sの補充時に実行されるファン18の風量制御について説明する。この風量制御は、商品収納庫5〜8ごとに且つ冷却運転時および加温運転時のいずれの場合にも実行される。なお、以下では、図11を参照しながら、冷却運転時の場合を例にとり、説明を行うものとする。この制御では、まず、断熱ドア3の開放状態が所定時間Δt4 (例えば3分)以上、継続したか(ステップ131)、および庫内温度Taが所定温度TL (例えば10℃)以上になったか否か(ステップ132)をそれぞれ判別し、両条件が成立したときは、商品Sが満杯に補充されたとみなして、ステップ133以下に進む。
【0059】
このステップ133では、図18に示す補充時間欠強度マップから、ファン18の間欠強度を読み出し、この間欠強度に従って、ファン18の風量を制御する(ステップ134)。この補充時間欠強度マップは、図15の間欠強度マップと同様、当日売上げ指数Icを縦軸に区分し、該当日売上げ指数Ipを横軸に区分し、両区分の各交点にファン18の間欠強度を数値化して割り当てたものである。図15との比較からわかるように、この補充時間欠強度マップでは、図15の間欠強度「2」の領域がそのまま「2」に、間欠強度「1」の領域が「2」に、間欠強度「0」の領域が「1」に、それぞれ設定されている。
【0060】
すなわち、商品Sの補充時には、ファン18が、それまで600msOFF間欠運転されていた場合には、その運転状態が維持されるとともに、400msOFF間欠運転されていた場合には600msOFF間欠運転に、連続運転されていた場合には400msOFF間欠運転にそれぞれシフトされ、ファン18の風量が全体として抑制される。このように、商品Sが補充された直後に、ファン18の風量を抑制して、商品収納コラムの下部を重点としたゾーンクーリングを行うことにより、販売商品S1を適正温度に維持しつつ、ファン18の無駄な電力消費とファンモータ19の発熱による冷却効率の低下を防止しながら、ファン18を商品収納庫ごとに効率的に運転することができる。
【0061】
このようなファン18の風量制御は、ステップ135で庫内温度Ta<所定温度TL と判別されるまで実行される。
【0062】
最後に、商品Sの在庫量に応じたファン18の風量制御について説明する。この風量制御もまた、商品収納庫5〜8ごとに且つ冷却運転時および加温運転時のいずれの場合にも実行される。以下では、図12を参照しながら、冷却運転時の場合を例にとり、説明を行うものとする。まず、図11のステップ131および132と同じ判別を行い(ステップ141、142)、断熱ドア3の開放状態が所定時間Δt4 以上、継続し、かつ庫内温度Taが所定温度TL (例えば10℃)になったときに、商品Sが満杯に補充されたとみなして、ステップ143以下に進む。ステップ143では、上記補充後における商品収納庫ごとの商品Sの売上げ数Nをカウントし、次いで、この売上げ数Nと、図19の在庫量間欠判定マップから、ファン18を間欠運転するか否かを判定する(ステップ144)。
【0063】
この在庫量間欠判定マップは、各商品収納庫5〜8の上記売上げ数Nをその商品収納庫の商品収納コラム数で除することにより得られたコラム平均売上げ数Navを横軸に区分し、各区分に間欠強度を割り当てたものである。図15および図18と異なり、この場合の間欠強度「1」は600msOFF間欠運転を行うことを、「0」は連続運転を行うことを示している。したがって、この在庫量間欠判定マップによれば、補充後のコラム平均売上げ数Navが13以上になったときに、ファン18が600msOFF間欠運転により小風量で運転される。このような判定をステップ144で行った後、その判定結果に従って、ファン18の間欠運転を行う(ステップ145)。この制御は、次の商品Sの補充が検出されるまで、継続して実行される。
【0064】
以上のように、本実施形態によれば、商品Sの在庫量が少なくなったときに、ファン18の小風量による間欠運転が実行される。商品Sの在庫量が少ない場合には、商品収納コラムの上部には商品Sが存在せず、その部分を冷却する必要がないので、ファン18の風量を上記のように抑制して、商品収納コラムの下部を重点的にゾーンクーリングすることにより、販売商品S1を適正温度に維持しつつ、ファン18を商品収納庫ごとに効率的に運転することができる。なお、図19の在庫量間欠判定マップは、満杯時のコラム平均収容数が17の場合を想定して設定されており、上記のコラム平均売上げ数Nav=13は、コラム平均収容数の約3/4に相当するが、この値は、コラム平均収容数の半分から3/4を目安として適宜、変更して設定することが可能である。
【0065】
なお、詳細な説明は省略するが、加温運転時の場合にも、ファン18の補充時間欠運転や在庫量間欠運転を、同様に実行することが可能である。また、実施形態では、ACモータのデューティー制御によって、ファン18の回転数・風量を変更するようにしているが、DCモータの電圧制御、ステップモータのパルス制御や、サーボモータなどによって、ファン18の風量を変更するようにしてもよい。
【0066】
【発明の効果】
以上のように、本発明の庫内ファン制御装置は、商品の補充や在庫量に応じて庫内ファンの風量を過不足なく制御することにより、販売商品を適正温度に維持しながら、庫内ファンの消費電力量の十分な削減を低コストで実現することができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る庫内ファン制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明を適用した自動販売機の側面図である。
【図3】図2の自動販売機の正面図である。
【図4】ファンの間欠運転を説明する図である。
【図5】売上げ集計マップへの売上げデータの書込みおよび更新の方法を示すフローチャートである。
【図6】冷却運転時のサーモ運転中におけるファンの制御動作を示すフローチャートである。
【図7】冷却運転時のサーモ運転中におけるファンの風量制御を示すフローチャートである。
【図8】シフトカット制御の動作を示すフローチャートである。
【図9】加温運転時のサーモ運転中におけるファンの制御動作を示すフローチャートである。
【図10】断熱ドアの開閉時のファンの制御動作を示すフローチャートである。
【図11】商品の補充時におけるファンの風量制御を示すフローチャートである。
【図12】商品の在庫量に応じたファンの風量制御を示すフローチャートである。
【図13】商品の売上げ集計マップである。
【図14】冷却運転時のファン停止判定マップである。
【図15】冷却運転時のファン間欠強度マップである。
【図16】シフトカット判定マップである。
【図17】加温運転時のファン停止判定マップである。
【図18】補充時間欠強度マップである。
【図19】在庫量間欠判定マップである。
【符号の説明】
1 自動販売機
6 商品収納庫
7 商品収納庫
8 商品収納庫
9 商品選択ボタン
12 断熱ドアスイッチ
13 冷却装置
18 庫内ファン
22 加温装置
24 庫内温度センサ
26 制御装置
27 制御部
29 払出口
S 商品
Ta 庫内温度
Claims (5)
- 冷却装置で冷却されたまたは加温装置で加温された空気を、商品収納庫の商品の払出口の側に設けた風量可変の庫内ファンで、前記商品収納庫内に循環させることにより、前記商品収納庫内に収納された商品を冷却または加温する自動販売機の庫内ファン制御装置であって、
前記商品収納庫内に収納されている商品の在庫量が所定在庫量以下であるか否かを判別する在庫量判別手段と、
この在庫量判別手段により前記商品の在庫量が所定在庫量以下と判別されたときに、前記庫内ファンの風量を低減する制御手段と、を備え、
前記在庫量判別手段は、
前記商品収納庫に商品が満杯に補充されたか否かを判別する補充判別手段と、
この補充判別手段が商品が補充されたと判別した後の商品の販売量を検出する販売量検出手段と、を備え、
この販売量検出手段により検出された前記補充後の販売量が所定販売量以上のときに、前記在庫量が前記所定在庫量以下であると判別し、
前記補充判別手段は、
前記商品収納庫の前面を開閉する断熱ドアの開閉を検出する断熱ドア開閉検出手段を備え、前記断熱ドアが所定時間以上開放されたことが前記断熱ドア開閉検出手段により検出されたときに、前記商品が補充されたと判別することを特徴とする自動販売機の庫内ファン制御装置。 - 前記補充判別手段は、
前記商品収納庫の庫内温度を検出する庫内温度検出手段をさらに備え、前記断熱ドア開閉検出手段が前記断熱ドアの開放を検出した後、前記庫内温度検出手段により検出された庫内温度が、冷却の場合には第1所定温度以上になり、加温の場合には第2の所定温度以下になったときに、前記商品が補充されたと判別す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ファン制御装置。 - 前記商品収納庫が複数の商品収納庫で構成され、前記庫内ファンは、これら複数の商品収納庫にそれぞれ設けられており、前記在庫量判別手段は前記商品収納庫ごとに商品の在庫量判別を行うとともに、前記制御手段は、前記庫内ファンごとに風量を制御す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の庫内ファン制御装置。
- 前面を断熱ドアで閉鎖された商品収納庫内に、冷却装置で冷却されたまたは加温装置で加温された空気を、前記商品収納庫の商品の払出口の側に設けた風量可変の庫内ファンで循環させることにより、前記商品収納庫内に収納された商品を冷却または加温する自動販売機の庫内ファン制御装置であって、
前記断熱ドアの開閉を検出する断熱ドア開閉検出手段と、
前記断熱ドアが所定時間以上開放されたことが前記断熱ドア開閉検出手段により検出されたときに、前記庫内ファンの風量を低減する制御手段と、
を備えていることを特徴とする自動販売機の庫内ファン制御装置。 - 前記商品収納庫の庫内温度を検出する庫内温度検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記断熱ドア開閉検出手段が前記断熱ドアの開放を検出した後、前記庫内温度検出手段により検出された庫内温度が、冷却の場合には第1所定温度以上になり、加温の場合には第2の所定温度以下になったときに、前記庫内ファンの風量を低減することを特徴とする、請求項4に記載の自動販売機の庫内ファン制御装置。
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