TWI735388B - 開放式展示櫃氣簾風速控制方法及其裝置 - Google Patents
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Abstract
一種開放式展示櫃氣簾風速控制方法,包括以下步驟:量測氣簾出風口之溫度、氣簾回風口之溫度與櫃外環境溫度;依據氣簾出風口之溫度、氣簾回風口之溫度、櫃外環境溫度與氣簾風速,以訓練建立氣簾風速與外氣熱量滲入程度具備相關性之迴歸模型;依據氣簾出風口之溫度、氣簾回風口之溫度以及櫃外環境溫度所建立之迴歸模型,找出對應外氣熱量滲入程度最小值之氣簾風速最適值;以及依據氣簾風速最適值來設定或取代該氣簾風速。此外,一種開放式展示櫃氣簾風速控制裝置亦被提出。
Description
本發明是有關於一種開放式展示櫃氣簾風速控制方法及其裝置。
開放式展示櫃被大量應用於賣場中,用於作為低溫商品的展示,開放式展示櫃中通常設計為層架式的開放區域,並利用由上往下吹送的氣簾來降低開放區域中冷空氣的散逸,然而,開放式展示櫃約有75%的製冷負荷來自其氣簾遭遇外氣滲入,估佔整個食品零售業的電力消耗約50%,使得開放式展示櫃之能源耗損相當嚴重,因此外氣滲入在食品零售業能源耗費上非常顯著。
習用技術之開放式展示櫃氣簾之性能測試仍規定於標準測試環境 (25℃,相對濕度60%,置放空間風速0.2m/sec) 所測出之單一最佳風速以抵禦外氣滲入,然而開放式展示櫃外的環境溫度還沒有因應賣場內櫃外環境變化而調整氣簾風速之因應機制。因此,如何改善上述所遭遇到的問題,將是業界所要解決之課題之一。
本發明提供一種開放式展示櫃氣簾風速控制方法及其裝置,藉由不同櫃外環境變化所導致之外氣熱量滲入程度對氣簾速度之迴歸模型,找出外氣熱量滲入程度最小值,以此依據調變開放式展示櫃之氣簾風扇馬達以對應迴歸模型之氣簾風速最適值運轉,使開放式展示櫃達到節能之目的。
本發明之一實施例提供一種開放式展示櫃氣簾風速控制方法,適於控制開放式展示櫃。開放式展示櫃包括氣簾出風口以及氣簾回風口,開放式展示櫃依據氣簾風速以提供由該氣簾出風口至該氣簾回風口之氣簾。開放式展示櫃氣簾風速控制方法包括以下步驟:量測氣簾出風口之溫度、氣簾回風口之溫度以及櫃外環境溫度;依據氣簾出風口之溫度、氣簾回風口之溫度、櫃外環境溫度以及氣簾風速,以訓練建立氣簾風速與外氣熱量滲入程度具備相關性之迴歸模型;依據氣簾出風口之溫度、氣簾回風口之溫度以及櫃外環境溫度所建立之迴歸模型,找出對應外氣熱量滲入程度最小值之氣簾風速最適值;並以此依據氣簾風速最適值來設定或取代該氣簾風速。
本發明之另一實施例提供一種開放式展示櫃氣簾風速控制裝置,適於連接一開放式展示櫃。開放式展示櫃包括氣簾出風口以及氣簾回風口。開放式展示櫃氣簾風速控制裝置包括風扇、馬達、第一溫度感測器、第二溫度感測器、第三溫度感測器以及控制器。風扇依據氣簾風速以提供由氣簾出風口至氣簾回風口之氣簾。馬達驅動風扇。第一溫度感測器量測氣簾出風口之溫度。第二溫度感測器量測氣簾回風口之溫度。第三溫度感測器量測開放式展示櫃之櫃外環境溫度。控制器連接馬達、第一溫度感測器、第二溫度感測器以及第三溫度感測器,控制器依據氣簾出風口之溫度、氣簾回風口之溫度、櫃外環境溫度以及氣簾風速,以建立氣簾風速與外氣熱量滲入程度具備相關性之迴歸模型,進而找出對應外氣熱量滲入程度最小值之氣簾風速最適值,並依據氣簾風速最適值來調變風扇馬達之氣簾風速。
基於上述,在本發明的開放式展示櫃氣簾風速控制方法及其裝置中,依據氣簾出風口之溫度、氣簾回風口之溫度、櫃外環境溫度以及氣簾風速,以建立氣簾風速與外氣熱量滲入程度具備相關性之迴歸模型,依當時櫃外環境變化所導致之外氣熱量滲入程度對氣簾速度之迴歸模型之最小值,調變開放式展示櫃之馬達,使得氣簾風扇對應迴歸模型之氣簾風速最適值運轉,達到因較低之外氣熱量滲入程度也能使開放式展示櫃具有節能之優勢。
為讓本發明能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
以下結合附圖和實施例,對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案,而不能以此限制本發明的保護範圍。
需說明的是,在各個實施例的說明中,所謂的「第一」、「第二」係用以描述不同的元件,這些元件並不因為此類謂辭而受到限制。此外,為了說明上的便利和明確,圖式中各元件的厚度或尺寸,係以誇張或省略或概略的方式表示,以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀,且各元件的尺寸並未完全為其實際的尺寸,並非用以限定本發明可實施之限定條件,故不具技術上之實質意義,任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整,在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下,均仍應落在本發明所揭示之技術內容涵蓋之範圍內。
第1圖為本發明的開放式展示櫃的側視剖面圖。第2圖為本發明的開放式展示櫃氣簾風速控制裝置的方塊圖。請參閱第1圖與第2圖,如第2圖之本實施例之開放式展示櫃氣簾風速控制裝置適於連接上述之開放式展示櫃100。本實施例的開放式展示櫃100包括一櫃體110、一氣體通道120、一蒸發器130、一控制器140、一風扇150、一第一溫度感測器11、一第二溫度感測器12、一第三溫度感測器13以及一馬達14。
在本實施例中,櫃體110具有一容置空間P,該容置空間P可設置一貨架背板112以及多個置物架114,每個置物架114相隔一距離並連接至貨架背板112。氣體通道120設置於櫃體110之內,且氣體通道120包括一氣簾出風口122以及一氣簾回風口124,其中控制器140控制馬達14,以提供一氣簾風速之運轉資訊,調變馬達14以驅動風扇150轉動,風扇150依據氣簾風速設定值,吹送空氣由氣簾出風口122至氣簾回風口124,以形成氣簾,而所謂氣簾風速是指由風扇150所吹送之空氣速度,或是指空氣由氣簾出風口122吹出之速度。當開放式展示櫃100於運轉過程中,氣簾不斷地由氣簾出風口122吹出,且再藉由氣簾回風口124將空氣導回至氣體通道120之內,並藉由經由蒸發器130冷卻,最後再將冷空氣由氣簾出風口122吹出形成氣簾以完成一循環。
在本實施例中,第一溫度感測器11位於氣體通道120之內,且第一溫度感測器11設置且鄰近於氣簾出風口122,第一溫度感測器11量測氣簾出風口122之溫度,並將氣簾出風口122之溫度傳遞至控制器140。第二溫度感測器12位於氣體通道120之內,且第二溫度感測器12設置且鄰近於氣簾回風口124,第二溫度感測器12量測氣簾回風口124之溫度,並將氣簾回風口124之溫度傳遞至控制器140。另一方面,第三溫度感測器13設置於開放式展示櫃100之外部,例如是離氣簾出風口122約一米處,第三溫度感測器13量測開放式展示櫃100外部之一櫃外環境溫度。
第3圖為本發明的開放式展示櫃氣簾風速控制方法的流程圖。請參閱第1圖至第3圖。本實施例基於前述第1圖之開放式展示櫃100與第2圖之開放式展示櫃氣簾風速控制裝置,可執行本實施例的開放式展示櫃氣簾風速控制方法S100,其包括以下步驟S110至步驟S170。首先,進行步驟S110,控制器140設定氣簾風速
,此氣簾風速
可能為一初始值或歷史最適值。控制器140依據氣簾風速
控制馬達14,馬達14驅動風扇150轉動。風扇150依據氣簾風速
以提供由氣簾出風口122吹送至氣簾回風口124之氣簾。
接著,進行步驟S120,判斷是否進行一訓練步驟,所述訓練步驟是依據氣簾出風口122之溫度
、氣簾回風口124之溫度
、櫃外環境溫度
以及氣簾風速
,建立迴歸模型
。在訓練期間,控制器140將所收集到之氣簾出風口122之溫度
、氣簾回風口124之溫度
、櫃外環境溫度
用來進行訓練迴歸模型
,若判斷不進行訓練步驟,則風扇150依據現有已建立的迴歸模型f或初始之氣簾風速
以決定氣簾風速提供氣簾。需說明的是,在一實施例中,亦可設定經過一特定時間後,重新進行訓練步驟。反之,若判斷要進行訓練步驟,可參考第3圖下述的步驟S130至步驟S140。
進行步驟S130,收集第一溫度感測器11量測氣簾出風口122之溫度
、第二感測器12量測氣簾回風口124之溫度
以及第三感測器13量測櫃外環境溫度
,並傳輸至控制器140。接著,進行步驟S140,依據氣簾出風口122之溫度
、氣簾回風口124之溫度
、櫃外環境溫度
以及氣簾風速
,以訓練建立氣簾風速
與一外氣熱量滲入程度M具備相關性之一迴歸模型f。詳細而言,步驟S140包括以下步驟:依據氣簾出風口122之溫度
、氣簾回風口124之溫度
、櫃外環境溫度
,計算外氣熱量滲入程度M,外氣熱量滲入程度M如下述方程式(1)表示:
(1)。
注意的是,上述方程式(1)是假設空氣比容值是恆定的。氣簾風速
為可控之自變數,氣簾出風口122之溫度
、氣簾回風口124之溫度
為對應此自變數之因變數,櫃外環境溫度
為不可控之自然變數,外氣熱量滲入程度M為介於0~1之間之數值,數值愈高代表外氣熱量滲入程度愈高。接著,利用外氣熱量滲入程度M與氣簾風速
之相關性,以求得不同時間點之櫃外環境溫度
所對應之二次曲線函數。由於上述方程式(1)中的氣簾出風口122之溫度
、氣簾回風口124之溫度
分別皆為氣簾風速
之線性函數,故方程式(1)可改寫為下述方程式(2):
(2)。
上述方程式(2)中a、b、c、d為某段時間之常數,
為此段時間之櫃外環境溫度,依據方程式(2)之外氣熱量滲入程度M與氣簾風速
,得到關係式為二次曲線函數。接著,將不同時間點之櫃外環境溫度所對應之二次曲線函數,形成迴歸模型f。圖形呈現第4圖所示,其中第4圖之橫軸代表氣簾風速
,第4圖之縱軸代表外氣熱量滲入程度M,
、
、
、
分別代表不同時間點之櫃外環境溫度
所對應之二次曲線函數,而
、
、
、
分別為每個二次曲線函數
、
、
、
之外氣熱量滲入程度在最小值所對應之氣簾風速最適值。
上述建立迴歸模型f之後,進行步驟S150,判斷氣簾風速最適值
是否為最適值。詳細而言,依據迴歸模型f與氣簾出風口122之溫度
、氣簾回風口124之溫度
以及櫃外環境溫度
,找出對應外氣熱量滲入程度M之最小值之氣簾風速最適值
。具體而言,可由建立後的第4圖的迴歸模型f,找尋某一時間點所對應之二次曲線函數,例如為二次曲線函數
,其曲線之最低點,即為外氣熱量滲入程度M之最小值,並再依據二次曲線函數
之最低點對應到橫軸,即可找到氣簾風速最適值
。
由此可知,若前述量測之氣簾出風口122之溫度
、氣簾回風口124之溫度
、櫃外環境溫度
所計算外氣熱量滲入程度M,其對應至第4圖的二次曲線函數
,並非為二次曲線函數
最之低點,即可判斷此時氣簾風速並非最適值,重新回到步驟S130。反之,若是,則進行步驟S160,控制器140依據氣簾風速最適值
來設定或取代初始之氣簾風速
。接著,進行步驟S170,控制器140驅動並調變馬達14,以調整風扇150之氣簾風速
為氣簾風速最適值
。
綜上所述,在本發明的開放式展示櫃氣簾風速控制方法及其裝置中,依據氣簾出風口之溫度、氣簾回風口之溫度、櫃外環境溫度以及氣簾風速,以建立氣簾風速與外氣熱量滲入程度具備相關性之迴歸模型,依當時櫃外環境變化所導致之外氣熱量滲入程度對氣簾速度之迴歸模型之最小值,調變開放式展示櫃之馬達,能以對應迴歸模型之氣簾風速最適值運轉,達到較低之外氣熱量滲入程度也能使開放式展示櫃具有節能之優勢。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:開放式展示櫃
110:櫃體
112:貨架背板
114:置物架
120:氣體通道
122:氣簾出風口
124:氣簾回風口
130:蒸發器
140:控制器
150:風扇
11:第一溫度感測器
12:第二溫度感測器
13:第三溫度感測器
14:馬達
P:容置空間
S100:開放式展示櫃氣簾風速控制方法
S110~S170:步驟
M:外氣熱量滲入程度
:氣簾風速
,
,
,
:二次曲線函數
,
,
,
:氣簾風速最適值
第1圖為本發明的開放式展示櫃的側視剖面圖。
第2圖為本發明的開放式展示櫃氣簾風速控制裝置的方塊圖。
第3圖為本發明的開放式展示櫃氣簾風速控制方法的流程圖。
第4圖為本發明的迴歸模型一實施例的示意圖。
S100:開放式展示櫃氣簾風速控制方法
S110~S170:步驟
Claims (8)
- 一種開放式展示櫃氣簾風速控制方法,適於控制一開放式展示櫃,該開放式展示櫃包括一氣簾出風口以及一氣簾回風口,該開放式展示櫃氣簾風速控制方法包括以下步驟: 量測該氣簾出風口之溫度、該氣簾回風口之溫度以及一櫃外環境溫度; 依據該氣簾出風口之溫度、該氣簾回風口之溫度、該櫃外環境溫度以及一氣簾風速,以訓練建立該氣簾風速與一外氣熱量滲入程度具備相關性之一迴歸模型; 依據該迴歸模型,找出對應該外氣熱量滲入程度最小值之一氣簾風速最適值;以及 依據該氣簾風速最適值來設定或取代該氣簾風速。
- 如請求項1所述的開放式展示櫃氣簾風速控制方法,其中該氣簾風速是指空氣由該氣簾出風口吹出之速度。
- 如請求項1所述的開放式展示櫃氣簾風速控制方法,其中所述訓練建立該氣簾風速與該外氣熱量滲入程度具備相關性之該迴歸模型的步驟,包括以下步驟: 依據該氣簾出風口之溫度、該氣簾回風口之溫度與該櫃外環境溫度,計算該外氣熱量滲入程度;以及 利用該外氣熱量滲入程度與該氣簾風速之相關性,以求得不同時間點之該櫃外環境溫度所對應之二次曲線函數;以及 將不同時間點之該櫃外環境溫度所對應之該二次曲線函數,形成該迴歸模型。
- 如請求項1所述的開放式展示櫃氣簾風速控制方法,其中所述依據該氣簾風速最適值來設定或取代該氣簾風速的步驟,再包括以下步驟: 調變一馬達以驅動一風扇且依據該氣簾風速最適值運轉。
- 一種開放式展示櫃氣簾風速控制裝置,適於連接一開放式展示櫃,該開放式展示櫃包括一氣簾出風口以及一氣簾回風口,該開放式展示櫃氣簾風速控制裝置包括: 一風扇,提供空氣以一氣簾風速由該氣簾出風口吹出; 一馬達,驅動該風扇; 一第一溫度感測器,量測該氣簾出風口之溫度; 一第二溫度感測器,量測該氣簾回風口之溫度; 一第三溫度感測器,量測該開放式展示櫃外部之一櫃外環境溫度;以及 一控制器,連接該馬達、該第一溫度感測器、該第二溫度感測器以及該第三溫度感測器,該控制器依據該氣簾出風口之溫度、該氣簾回風口之溫度、該櫃外環境溫度以及該氣簾風速,以建立該氣簾風速與一外氣熱量滲入程度具備相關性之一迴歸模型,進而找出對應該外氣熱量滲入程度最小值之一氣簾風速最適值,並依據該氣簾風速最適值來調變該馬達。
- 如請求項5所述的開放式展示櫃氣簾風速控制裝置,其中該第一溫度感測器設置於該氣簾出風口。
- 如請求項5所述的開放式展示櫃氣簾風速控制裝置,其中該第二溫度感測器設置於該氣簾回風口。
- 如請求項5所述的開放式展示櫃氣簾風速控制裝置,其中該第三溫度感測器設置於該開放式展示櫃之外部。
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