JP5957692B2 - 機器 - Google Patents

Description

本発明は、一般に屋外に設置され、太陽電池にて照明用電力を賄う自動販売機などの機器に関するものである。

近年、自動販売機は、商品のイメージをよくするために、明るさやきれいさを求めて、ディスプレイにおける照明に多大な電力を消費している。また、自動販売機自体も年々大型化・多セレクション化が進み、自動販売機にて使用する電力が増大している。

しかしながら、一方で、環境問題等により省エネルギー化が叫ばれており、使用電力を抑えた省エネルギー自動販売機が求められている。

そこで、上述したような要求を満たすため、自動販売機に、光を電力に変換する太陽電池と、太陽電池にて発生した電力を充電する蓄電池とを備え、蓄電池に充電された電力により自動販売機の照明装置で使用する電力の一部を賄うことにより省エネルギーを図った自動販売機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３０２５７０８号公報

しかしながら、上記従来の自動販売機では、太陽電池にて発生した電力を充電する蓄電池の容量が満充電になると、太陽電池にて、さらに発生した電力はそのまま、廃棄してしまうという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、太陽電池にて発電した電力を充電する蓄電池の容量が満充電になった時の余剰電力を有効活用ができる機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、太陽電池と、前記太陽電池で発電した電力を充電する蓄電池と、前記蓄電池に蓄電した電力を使って照明する照明装置と、前記蓄電池の充電状態を検知する充電状態検知手段と、制御装置と、前記制御装置に送風する冷却ファンと、前記冷却ファンを制御する冷却ファン制御手段と、前記冷却ファンの風量を可変できる風量変換手段と、前記制御装置の周辺に温度検知手段と、を備え、前記冷却ファン制御手段は、前記充電状態検知手段が前記蓄電池の満充電状態を検知している時に前記太陽電池で発電した電力で前記冷却ファンを動作させ、前記温度検知手段で検知した温度に応じて、前記風量変換手段を介して、前記温度検知手段で検知した温度が高くなるほど風量が増加するように、前記冷却ファンの風量を変更し、前記温度検知手段にて、所定温度以上を検知し、前記充電状態検知手段が満充電を検知していない場合、前記風量変換手段を介して、冷却ファンの風量を最小モードで動作させるのである。

これにより、照明装置に使用する電力を最優先で蓄電池に充電して、照明装置用電力を確保しつつ、太陽電池で発生した余分の電力を制御装置周辺の雰囲気温度を下げるための冷却ファンの駆動用に使用することにより、余剰電力の有効活用ができ、制御装置の寿命を、より引き延ばすことができる。

本発明の機器は、照明装置に使用する電力を最優先で蓄電池に充電して、照明装置用電力を確保しつつ、太陽電池で発生した余分の電力を制御装置周辺の雰囲気温度を下げるた
めの冷却ファンの駆動用に使用することにより、余剰電力の有効活用ができ、制御装置の寿命を、より引き延ばすことができる。

本発明の実施の形態１による自動販売機の正面図 同実施の形態の自動販売機の機能ブロック図 同実施の形態の自動販売機の動作を示すフローチャート

第１の発明は、太陽電池と、前記太陽電池で発電した電力を充電する蓄電池と、前記蓄電池に蓄電した電力を使って照明する照明装置と、前記蓄電池の充電状態を検知する充電状態検知手段と、制御装置と、前記制御装置に送風する冷却ファンと、前記冷却ファンを制御する冷却ファン制御手段と、前記冷却ファンの風量を可変できる風量変換手段と、前記制御装置の周辺に温度検知手段と、を備え、前記冷却ファン制御手段は、前記充電状態検知手段が前記蓄電池の満充電状態を検知している時に前記太陽電池で発電した電力で前記冷却ファンを動作させ、前記温度検知手段で検知した温度に応じて、前記風量変換手段を介して、前記温度検知手段で検知した温度が高くなるほど風量が増加するように、前記冷却ファンの風量を変更し、前記温度検知手段にて、所定温度以上を検知し、前記充電状態検知手段が満充電を検知していない場合、前記風量変換手段を介して、冷却ファンの風量を最小モードで動作させる機器である。

上記構成において、蓄電池は太陽電池で発電した電力を充電し、照明装置は蓄電池に蓄電した電力を使って照明する。

そして、充電状態検知手段が蓄電池の満充電状態を検知している時は、冷却ファン制御手段が、太陽電池で発電した電力で冷却ファンを動作させて、制御装置に送風する。

通常、蓄電池が満充電状態になるのは、太陽光が強い時であり、強い太陽光で機器の表面温度が上昇し、機器に設けられた制御装置の周囲の温度も上昇する。

一般に、制御装置には、比較的熱に弱い部品が使われており、制御装置の周囲の温度の変化と温度上昇は、制御装置の寿命に影響するが、強い太陽光で蓄電池が満充電状態になると、太陽電池で発電した電力で冷却ファンを動作させ、冷却ファンの送風で制御装置を冷却するので、制御装置の周囲の温度の変動幅は小さくなり、制御装置の周囲の温度の上昇を抑制できる。

したがって、照明装置に使用する電力を最優先で蓄電池に充電して、照明装置用電力を確保しつつ、太陽電池で発生した余分の電力を制御装置周辺の雰囲気温度を下げるための冷却ファンの駆動用に使用することにより、余剰電力の有効活用ができ、制御装置の寿命を、より引き延ばすことができる。

したがって、高温時に一気に余剰電力を使用し、短期間で制御装置周辺を冷却でき、太陽電池で発電した余剰電力をより効果的に利用できる。

第２の発明は、特に第１の発明において、発熱が予想される複数個の電装部品の配置を考慮して前記温度検知手段と前記冷却ファンを複数箇所に備え、比較的高い温度を検知した前記温度検知手段の近傍の電装部品に送風する前記冷却ファンを優先して動作させることを特徴とするものであり、温度検知手段で比較的温度が高いと判定された電装部品の周辺に配置された冷却ファンを優先して動作させることにより、発熱の高い電装部品を優先して、冷却できるので、制御性能をより維持できる。

第３の発明は、特に第１の発明において、周辺の明るさを検知する明るさ検知手段を設け、前記明るさ検知手段で、暗いと検知した時は、冷却ファン制御手段は冷却ファンを停止させるようにしたことを特徴とするものであり、充電状態検知手段が蓄電池の満充電状態を検知していて冷却ファンが動作している場合であっても、明るさ検知手段が周辺が暗いと検知すれば、冷却ファン制御手段が冷却ファンを停止させることで、夜間は、太陽電池で発電した電力を照明装置に集中することで、照明装置への給電時間をより長くでき、省エネルギー効果を高めることができる。

第４の発明は、第１から第３の発明の機器を、自動販売機に適用したものであり、太陽電池で発電した電力を蓄電池に蓄えて夜間照明に利用する自動販売機において、照明装置に使用する電力を最優先で蓄電池に充電して、照明装置用電力を確保しつつ、太陽電池で発生した余分の電力を制御装置周辺の雰囲気温度を下げるための冷却ファンの駆動用に使用することにより、余剰電力の有効活用ができ、制御装置の寿命を、より引き延ばすことができる。

以下、本発明の機器を自動販売機に適用した実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による自動販売機の正面図である。図２は同実施の形態の自動販売機の機能ブロック図である。図３は同実施の形態の自動販売機の動作を示すフローチャートである。

図１、図２に示すように、本実施の形態の自動販売機では、太陽電池１は自動販売機本体２の天面に位置させた状態で保持され、太陽光を受けて発電する。なお、発電効率を高めるため、太陽電池１（自動販売機本体２の前面側）は、南向きに配置することが望ましい。

自動販売機本体２の上部に販売商品を表示する商品展示部４が配置され、商品展示部４の背面には、各々の見本商品を個々に照明する照明装置５が配置されている。

照明装置５は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）などで、単色または、複数色を発光可能とするものが用いられ、同一色の照明装置５が配列されたり、異なる色の発光色の照明装置５が交互に配列されたり、複数色を発光可能とする照明装置５が配列され、連続点灯、点滅、順次点灯、順不同に点灯させるランダム点灯、発光色を順次変更点灯、発光色のランダム点灯などの点灯制御（イルミネーション制御）ができる。

商品展示部４に配置された見本商品は、背面側、或いは、上側、或いは、下側からの照明光に対して透光性をしている。商品展示部４の各々の見本商品の下部には、商品選択手段６が配置されている。商品展示部４の下方には商品のイメージ広告などを掲示する広告
パネル室７、金銭投入口８、釣銭返却口９、金額表示手段１０、商品取出し口１１が備えられている。

太陽電池１により発電された電力は、蓄電池３に充電される。蓄電池３に充電された電力量は、充電状態検知手段１２にて、検知できる。照明用ＤＣ電源１３は、商用電源を直流化し、照明装置５に電力を供給するものである。供給電力切換え手段１４は、蓄電池３、或いは、照明用ＤＣ電源１３のいずれかの電力を、照明装置５に供給するものである。

冷却ファン１５は、制御装置１７周辺に溜まった熱を外部へ排熱することで、制御装置１７の周辺温度を冷却するもので、駆動電源は、太陽電池１に接続されている。冷却ファン制御手段１６は、制御装置１７に接続され、制御装置１７の指示により、冷却ファン１５を制御する。

制御装置１７は、自動販売機本体２内に配置され（例えば、広告パネル室７の裏側に配置され）、商品選択手段６、金額表示手段１０、充電状態検知手段１２、供給電力切換え手段１４、冷却ファン制御手段１６と接続されている。

以上のように構成された自動販売機について、以下、図３を用いて動作を説明する。

待機状態において、制御装置１７は、照明装置５を点灯するかどうか判定する（ＳＴＥＰ１）。ＳＴＥＰ１にて、昼間で周囲が明るいとか、タイマー機能により照明装置５の消灯時間帯のために、照明装置５を消灯する条件の場合は、照明装置５を消灯する（ＳＴＥＰ２）。

ＳＴＥＰ１で、照明装置５を点灯する条件の場合、ＳＴＥＰ３に進み、冷却ファン制御手段１６にて、冷却ファン１５を停止し、太陽電池１にて発電される電力を冷却ファン１５の駆動電源として使用しないようにする。

そして、ＳＴＥＰ４へ進み、蓄電池３に充電されている充電量を、充電状態検知手段１２にて判定する。充電状態検知手段１２にて、蓄電池３の充電量が所定値以上と判定した時は、供給電力切換え手段１４を制御し、蓄電池３の電力を、照明装置５へ供給し、照明装置５を点灯する。

ＳＴＥＰ４で、充電状態検知手段１２にて、蓄電池３の充電量が所定値未満と判定した時は、供給電力切換え手段１４を制御し、商用電源を直流化した照明用ＤＣ電源１３の電力を、照明装置５へ供給し、照明装置５を点灯する。

ＳＴＥＰ２に進んだ時、ＳＴＥＰ７へ進み、蓄電池３に充電されている充電量を、充電状態検知手段１２にて判定する。充電状態検知手段１２にて、蓄電池３の充電量が満充電と判定した時は、ＳＴＥＰ８へ進み、冷却ファン制御手段１６にて、冷却ファン１５を動作させる。

ＳＴＥＰ７で、充電状態検知手段１２にて、蓄電池３の充電量が満充電でないと判定した時は、太陽電池１で発電された電力を蓄電池３へ充電するとともに、冷却ファン制御手段１６にて、冷却ファン１５を停止する。

次に制御装置取付け部周辺の温度を検知する制御装置周辺温度検知手段１９と、冷却ファン１５の風量を可変できる風量変換手段１８を制御装置１７に接続した時の動作について、説明する。

図３において、蓄電池３の充電量が満充電で、照明装置５を消灯している時（ＳＴＥＰ８）、制御装置周辺温度検知手段１９にて、制御装置１７の周辺温度が所定温度以上と判定した時は、風量変換手段１８を介して、冷却ファン１５の風量を大きくし、逆に、制御装置１７の周辺温度が所定温度未満の場合は、冷却ファン１５の風量を小さくする。

なお、制御装置周辺温度検知手段１９に応じて、冷却ファン１５の風量をリニアに変動させても良い。

また、自動販売機内には、発熱する電装部品が、複数、分散して配置されており、各々の電装部品の近傍に、制御装置周辺温度検知手段１９と冷却ファン１５をセットで複数配置することにより、温度の高い箇所を優先して、冷却ファン１５を動作させることができるものである。

また、制御装置周辺温度検知手段１９が所定温度以上と検知した時は、充電状態検知手段１２にて、蓄電池３の充電量が満充電でない場合でも、冷却ファン１５を低速で動作させることができるものである。

また、明るさ検知手段２０を設けた場合の動作について説明する。

図３において、ＳＴＥＰ７で蓄電池３の充電量が満充電と判定していても、明るさ検知手段２０で、自販機２周辺が暗いと判定した時は、冷却ファン制御手段１６は冷却ファン１５を停止させる。

以上のように本実施の形態の自動販売機は、太陽電池１と、太陽電池１で発電した電力を充電する蓄電池３と、蓄電池３に蓄電した電力を使って照明する照明装置５と、蓄電池３の充電状態を検知する充電状態検知手段１２と、自動販売機本体２を制御する制御装置１７と、制御装置１７に送風する冷却ファン１５と、冷却ファン１５を制御する冷却ファン制御手段１６とを備え、冷却ファン制御手段１６は、充電状態検知手段１２が蓄電池３の満充電状態を検知している時に太陽電池１で発電した電力で冷却ファン１５を動作させるものである。

上記構成において、蓄電池３は太陽電池１で発電した電力を充電し、照明装置５は蓄電池３に蓄電した電力を使って照明する。

そして、充電状態検知手段１２が蓄電池３の満充電状態を検知している時は、冷却ファン制御手段１６が、太陽電池１で発電した電力で冷却ファン１５を動作させて、制御装置１７に送風する。

通常、蓄電池３が満充電状態になるのは、太陽光が強い時であり、強い太陽光で自動販売機本体２の表面温度が上昇し、自動販売機本体２に設けられた制御装置１７の周囲の温度も上昇する。

一般に、制御装置１７には、比較的熱に弱い部品が使われており、制御装置１７の周囲の温度の変化と温度上昇は、制御装置１７の寿命に影響するが、強い太陽光で蓄電池３が満充電状態になると、太陽電池１で発電した電力で冷却ファン１５を動作させ、冷却ファン１５の送風で制御装置１７を冷却するので、制御装置１７の周囲の温度の変動幅は小さくなり、制御装置１７の周囲の温度の上昇を抑制できる。

したがって、照明装置５に使用する電力を最優先で蓄電池３に充電して、照明装置５用電力を確保しつつ、太陽電池１で発生した余分の電力を制御装置１７周辺の雰囲気温度を
下げるための冷却ファン１５の駆動用に使用することにより、余剰電力の有効活用ができ、制御装置１７の寿命を、より引き延ばすことができる。

尚、充電状態検知手段１２で判定する蓄電池３の充電量の判定値を一定値でなく、照明装置５の消費電力量別、或いは、点灯制御方法別に判定値を変更しても構わない。

また、さらに、冷却ファン１５の風量を可変できる風量変換手段１８と、制御装置１７の周辺に制御装置周辺温度検知手段１９を備え、冷却ファン制御手段１６は、制御装置周辺温度検知手段１９で検知した温度に応じて、風量変換手段１８を介して、制御装置周辺温度検知手段１９で検知した温度が高くなるほど風量が増加するように、冷却ファン１５の風量を変更する構成としたことにより、充電状態検知手段１２が蓄電池３の満充電状態を検知している時は、制御装置１７の周辺温度が高くなるほど、制御装置１７に送風する冷却ファン１５の風量が増加する。

したがって、高温時に一気に余剰電力を使用し、短期間で制御装置１７周辺を冷却でき、太陽電池１で発電した余剰電力をより効果的に利用できる。

また、さらに、発熱が予想される複数個の電装部品の配置を考慮して制御装置周辺温度検知手段１９と冷却ファン１５を複数箇所に備え、比較的高い温度を検知した制御装置周辺温度検知手段１９の近傍の電装部品に送風する冷却ファン１５を優先して動作させる構成としたことにより、制御装置周辺温度検知手段１９で比較的温度が高いと判定された電装部品の周辺に配置された冷却ファン１５を優先して動作させることにより、発熱の高い電装部品を優先して、冷却できるので、制御装置１７の性能をより維持できる。

また、さらに、制御装置周辺温度検知手段１９にて、所定温度以上を検知し、充電状態検知手段１２が満充電を検知していない場合は、冷却ファン制御手段１６が、風量変換手段１８を介して、冷却ファン１５の風量を最小モードで動作させる構成とし、制御装置周辺温度検知手段１９にて所定温度以上を検知すれば、満充電でなくても、冷却ファン１５の風量を最小モードで動作させることにより、照明装置５用の電力を確保しつつ、高温となった制御装置１７周辺を徐々に低温にすることで、制御装置１７の性能及び寿命を、よりよくできる。

また、さらに、周辺の明るさを検知する明るさ検知手段２０を設け、明るさ検知手段２０で、暗いと検知した時は、冷却ファン制御手段１６は冷却ファン１５を停止させる構成として、充電状態検知手段１２が蓄電池３の満充電状態を検知していて冷却ファン１５が動作している場合であっても、明るさ検知手段２０が周辺が暗いと検知すれば、冷却ファン制御手段１６が冷却ファン１５を停止させることで、夜間は、太陽電池１で発電した電力を照明装置５に集中することで、照明装置５への給電時間をより長くでき、省エネルギー効果を高めることができる。

以上のように、本発明は、照明装置に使用する電力を最優先で蓄電池に充電して、照明装置用電力を確保しつつ、太陽電池で発生した余分の電力を制御装置周辺の雰囲気温度を下げるための冷却ファンの駆動用に使用することにより、余剰電力の有効活用ができ、制御装置の寿命を、より引き延ばすことができるので、太陽電池で発電した電力を蓄電池に蓄えて夜間照明に利用する自動販売機に適用できる。

１ 太陽電池
３ 蓄電池
５ 照明装置
６ 商品選択手段
１２ 充電状態検知手段
１４ 供給電力切換え手段
１５ 冷却ファン
１６ 冷却ファン制御手段
１７ 制御装置
１８ 風量変換手段
１９ 制御装置周辺温度検知手段
２０ 明るさ検知手段

Claims (4)

1. 太陽電池と、前記太陽電池で発電した電力を充電する蓄電池と、前記蓄電池に蓄電した電力を使って照明する照明装置と、前記蓄電池の充電状態を検知する充電状態検知手段と、制御装置と、前記制御装置に送風する冷却ファンと、前記冷却ファンを制御する冷却ファン制御手段と、前記冷却ファンの風量を可変できる風量変換手段と、前記制御装置の周辺に温度検知手段と、を備え、
   前記冷却ファン制御手段は、
   前記充電状態検知手段が前記蓄電池の満充電状態を検知している時に前記太陽電池で発電した電力で前記冷却ファンを動作させ、
   前記温度検知手段で検知した温度に応じて、前記風量変換手段を介して、前記温度検知手段で検知した温度が高くなるほど風量が増加するように、前記冷却ファンの風量を変更し、
   前記温度検知手段にて、所定温度以上を検知し、前記充電状態検知手段が満充電を検知していない場合、前記風量変換手段を介して、冷却ファンの風量を最小モードで動作させることを特徴とする機器。
2. 発熱が予想される複数個の電装部品の配置を考慮して前記温度検知手段と前記冷却ファンを複数箇所に備え、比較的高い温度を検知した前記温度検知手段の近傍の電装部品に送風する前記冷却ファンを優先して動作させることを特徴とする請求項１に記載の機器。
3. 周辺の明るさを検知する明るさ検知手段を設け、前記明るさ検知手段で、暗いと検知した時は、冷却ファン制御手段は冷却ファンを停止させるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の機器。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の機器からなる自動販売機。
   

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