JP3947774B2 - 自動販売機の冷却制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却装置で冷却された空気を商品収納庫内に庫内ファンで循環させることにより、商品収納庫内の商品を冷却する自動販売機の冷却制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の冷却制御装置として、例えば特開平８−６３６５３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、商品収納庫の庫内温度に応じて、冷却装置を運転・停止するとともに、１日の中に特定の時間帯をあらかじめ設定し、この時間帯では冷却装置を強制的に停止するようになっている。このような制御により、省エネルギーの実効を図りながら、有効な電力のピーク需要対策の１つになり得るようにしている。また、冷却装置の強制的な停止の前に、商品を過冷却することによって、この停止時間帯における商品の冷却不足を防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の冷却制御装置は、電力のピーク需要対策を１つの主眼点にしているため、冷却装置を停止する特定の時間帯として、複数の時間帯が定期的に固定して設定されている。このため、この冷却制御装置では、販売状況などの変化に柔軟に対応することができず、例えば、販売量が実際には増大しているような場合でも、冷却装置が強制的に停止されてしまう。その結果、商品の過冷却が事前に行われたとしても、販売時の外気の流入による温度上昇などによって、商品の冷却不足が生じることは避けられない。
【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、販売商品の冷却温度を適正に保ちながら、消費電力量の削減による省エネルギーを図ることができる自動販売機の冷却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空気によって、商品収納庫内に収納された商品を冷却する自動販売機の冷却制御装置であって、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と、前記庫内温度検出手段により検出された庫内温度と所定庫内温度との関係に基づいて冷却装置の運転・停止を制御するとともに、前記冷却装置のファンの運転・停止を制御する制御手段と、商品の売上げ本数を検出する販売状況検出手段と、各データを記憶する記憶手段とを備え、前記記憶手段は、前記販売状況検出手段の検出結果に基づく売上げ本数を、当日と当日から１週間前までの曜日と祝日とに区分した日ごと、および、 1 日を所定の間隔に区分した時間帯ごとに更新記憶する売上げ集計テーブルと、判定を行う直前の所定時間内に得られた所定時間売上げ本数と、その判定時刻が含まれる時間帯の次の時間帯における時間帯売上げ本数とに対応して、ファンの運転および停止を割り当てたファン停止判定テーブルとを記憶し、前記制御手段は、前記販売状況検出手段が検出した前記所定時間売上げ本数と、判定当日に該当する曜日または祝日に応じて前記売上げ集計テーブルより読み出した前記時間帯売上げ本数とにより、前記ファン停止判定テーブルに基づき前記冷却装置のファンの運転・停止を判定するを備えていることを特徴としている。
【０００６】
【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。
【０００７】
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。
【０００８】
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（販売状況検出手段）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が設けられている。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、販売状況検出手段、設定手段および所定庫内温度変更手段）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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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の売上げ集計テーブルを示している。同図に示すように、この売上げ集計テーブルは、商品Ｓの売上げデータ（売上げ本数）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本数が、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。
【００１８】
図５は、売上げ集計テーブルへの売上げ本数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、当日の売上げ本数Ｎ0 を商品収納庫ごとおよび時間帯ごとに該当する当日売上げ本数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日前売上げ本数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日前売上げ本数Ｎ1〜Ｎ6 を、２〜７日前売上げ本数記憶領域に順次シフトし、２〜７日前売上げ本数Ｎ2 〜Ｎ7 とする（ステップ５４）とともに、当日売上げ本数Ｎ0 を１日前売上げ本数記憶領域の対応する領域にシフトし、１日前売上げ本数Ｎ1 とする（ステップ５５）。
【００１９】
一方、ステップ５３で当日が祝日と判別された場合には、当日売上げ本数Ｎｏを、祝日データ記憶領域にシフトし、祝日売上げ本数Ｎｈとする（ステップ５６）とともに、１〜６日前売上げ本数Ｎ1 〜Ｎ6 を、ステップ５４と同様、２〜７日前売上げ本数Ｎ2 〜Ｎ7 とするとともに、それまでの７日前売上げ本数Ｎ7 を１日前売上げ本数Ｎ1 とする（ステップ５７）。以上のようにして、売上げ集計テーブルには、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、この売上げ集計テーブルでは、祝日の売上げを表す祝日売上げ本数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日前売上げ本数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売上げ本数となる。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。
【００２０】
次に、上記の売上げ集計テーブルを用いたファン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テーブルを用いて判定する（ステップ６３）。
【００２１】
このファン停止判定テーブルは、判定を行う時刻から３時間前までの全商品収納庫５〜８の所定時間売上げ本数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における時間帯売上げ本数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）。時間帯売上げ本数Ｎｐは、図１３の売上げ集計テーブルから上記時間帯の該当日売上げ本数（当日が祝日のときは祝日売上げ本数Ｎｈ、祝日でなければ曜日売上げ本数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所定時間売上げ本数Ｎｃおよび時間帯売上げ本数Ｎｐを、ファン停止判定テーブル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のファン停止判定テーブルでは、所定時間売上げ本数Ｎｃおよび時間帯売上げ本数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。
【００２２】
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）。
【００２３】
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。
【００２４】
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）。
【００２５】
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、ファン停止判定テーブルにより、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。
【００２６】
また、ファン１８の停止の判定を、売上げの現況を反映する所定時間売上げ本数Ｎｃだけでなく、該当日の過去の売上げ実績を反映する時間帯売上げ本数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、時間帯売上げ本数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。
【００２７】
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テーブルから、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）。
【００２８】
このファン間欠強度テーブルは、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。
【００２９】
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）。
【００３０】
図１５のファン間欠強度テーブルでは、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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）。
【００３３】
この判定は、図１６に示すシフトカット判定テーブルに基づいて行われる。このシフトカット判定テーブルは、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。同テーブル中の数値「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。
【００３４】
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。
【００３５】
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のファン間欠強度テーブルによって、ファン１８の風量が決定され、抑制されることになる。
【００３６】
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。
【００３７】
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テーブルを用いて判定する（ステップ１０３）。
【００３８】
このファン停止判定テーブルは、図１４の冷却運転時のファン停止判定テーブルと同様、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テーブルにおいても、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）。
【００３９】
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）。
【００４０】
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。
【００４１】
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、所定時間売上げ本数Ｎｃおよび時間帯売上げ本数Ｎｐに応じて、ファン停止判定テーブルにより、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。
【００４２】
また、ファン１８の停止の判定を、所定時間売上げ本数Ｎｃと時間帯売上げ本数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。
【００４３】
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）。
【００４４】
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。
【００５２】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。
【００４５】
このステップ１３３では、図１８に示す補充時間欠強度テーブルから、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テーブルは、図１５の間欠強度テーブルと同様、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テーブルでは、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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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の在庫量間欠判定テーブルから、ファン１８を間欠運転するか否かを判定する（ステップ１４４）。
【００４９】
この在庫量間欠判定テーブルは、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テーブルによれば、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。
【００５０】
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の在庫量間欠判定テーブルは、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。
【００５１】
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。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の冷却制御装置は、販売商品の冷却温度を適正に保ちながら、消費電力量の削減による省エネルギーを図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】売上げ集計テーブル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】商品の売上げ集計テーブルである。
【図１４】冷却運転時のファン停止判定テーブルである。
【図１５】冷却運転時のファン間欠強度テーブルである。
【図１６】シフトカット判定テーブルである。
【図１７】加温運転時のファン停止判定テーブルである。
【図１８】補充時間欠強度テーブルである。
【図１９】在庫量間欠判定テーブルである。
【符号の説明】
１ 自動販売機
５ 商品収納庫
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
１３ 冷却装置
１８ 庫内ファン
２４ 庫内温度センサ
２６ 制御装置
２７ 制御部
Ｓ 商品
Ｔａ 庫内温度
Ｔｃｌ 下限温度
Ｔｃｈ 上限温度
Ｔｃｈ2 上限温度
Ｔｃｈ3 第３の所定庫内温度

Claims (1)

1. 冷却装置で冷却された空気によって、商品収納庫内に収納された商品を冷却する自動販売機の冷却制御装置であって、
   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と、
   前記庫内温度検出手段により検出された庫内温度と所定庫内温度との関係に基づいて冷却装置の運転・停止を制御するとともに、前記冷却装置のファンの運転・停止を制御する制御手段と、
   商品の売上げ本数を検出する販売状況検出手段と、
   各データを記憶する記憶手段とを備え、
   前記記憶手段は、
   前記販売状況検出手段の検出結果に基づく売上げ本数を、当日と当日から１週間前までの曜日と祝日とに区分した日ごと、および、 1 日を所定の間隔に区分した時間帯ごとに更新記憶する売上げ集計テーブルと、
   判定を行う直前の所定時間内に得られた所定時間売上げ本数と、その判定時刻が含まれる時間帯の次の時間帯における時間帯売上げ本数とに対応して、ファンの運転および停止を割り当てたファン停止判定テーブルとを記憶し、
   前記制御手段は、
   前記販売状況検出手段が検出した前記所定時間売上げ本数と、判定当日に該当する曜日または祝日に応じて前記売上げ集計テーブルより読み出した前記時間帯売上げ本数とにより、前記ファン停止判定テーブルに基づき前記冷却装置のファンの運転・停止を判定することを特徴とする自動販売機の冷却制御装置。

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