JP4822303B1

JP4822303B1 - ショーケース制御システム及びプログラム

Info

Publication number: JP4822303B1
Application number: JP2011524075A
Authority: JP
Inventors: 和夫三輪
Original assignee: 株式会社テクノミライ
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2031-02-25
Also published as: JPWO2012056736A1

Abstract

ショーケース制御システム１００は、ショーケース内を冷凍又は冷蔵制御するショーケース制御部３０のショーケース稼働率を検出するショーケース稼働率検出部１１と、ショーケース稼働率検出手段１１から入力されるショーケース稼働率が所定値を超えると過稼働信号を出力する過稼働検出部１２と、過稼働検出手段１２から過稼働信号を受信した場合に空調機５０の省エネ制御を抑制する空調制御システム２０とを備える。これにより、ショーケース及びショーケースが設置される売場の空調機を総合的に省エネ制御することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、スーパーやコンビニなどで冷凍品や冷蔵品などを陳列するショーケースを制御するショーケース制御システム及びプログラム、特に簡易な計算で的確な省エネを実現するショーケース制御システム及びプログラムに関する。

本発明者は、実績電力使用量に基づき外気温を考慮して省エネのための制御率を算出して、その制御率に従って空調機を制御する空調制御システムを提案している（特許文献１参照。）。

ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／０６９１００

しかし、従来はショーケースの制御とそのショーケースが設置される売場の空調機の制御とを総合的に省エネ制御するものがなかった。ショーケースは、冷凍品や冷蔵品を陳列するものであって設定温度が低いため、その分、電力使用量も大きいので、店舗の総合的な省エネを徹底するためには、ショーケースの省エネを重視した上で、空調機を省エネ制御することが欠かせない。

そこで、本発明者が研究したところ、ショーケースが設置される売場の環境がショーケースの省エネに与える影響が大きいこと、すなわち、売場の空調機をきめ細かく省エネ制御した上で、更にショーケースの省エネ制御の状態に応じて空調機の省エネ制御を見直すことによってショーケースの冷凍又は冷蔵負担を軽くし、結局は、ショーケースも含めた店舗の総合的な省エネに大きく貢献することを見いだした。

本発明は、この点に鑑み、ショーケース及びショーケースが設置される売場の空調機を総合的に省エネ制御するショーケース制御システム及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明のショーケース制御システムは、ショーケース内を冷凍又は冷蔵制御するショーケース制御手段の稼働率（以下、この稼働率を「ショーケース稼働率」と言う。）を検出するショーケース稼働率検出手段と、該ショーケース稼働率検出手段から入力されるショーケース稼働率が所定値を超えると過稼働信号を出力する過稼働検出手段と、該過稼働検出手段から過稼働信号を受信した場合に空調機の省エネ制御を抑制する空調制御システムとを備え、前記空調制御システムは、外気温度情報を入力する外気温度入力手段と、該外気温度入力手段によって入力された外気温度情報から算出された外気温度に基づいて、冷房時には最高温度時の外気温に対する現状外気温の比率を、暖房時には最低温度時の外気温と所定の室温との温度差に対する現状外気温と前記室温との温度差の比率を外気温係数として算出する外気温係数算出手段と、冷房時の前記最高温度時の空調機の平均稼働率、及び暖房時の前記最低温度時の空調機の平均稼働率をピーク稼働率として算出するピーク稼働率算出手段と、該ピーク稼働率算出手段によって算出されたピーク稼働率に前記外気温係数算出手段によって算出された外気温係数を乗算して各時の平均稼働率を算出する平均稼働率算出手段と、該平均稼働率算出手段によって算出された平均稼働率に対して（１−平均稼働率）を平均余剰率として算出する平均余剰率算出手段と、該平均余剰率算出手段によって算出された平均余剰率に対して最大値が所定値である制御率を算出する制御率算出手段と、該制御率算出手段によって算出された制御率の分だけ空調機を省エネ制御する空調制御手段と、ショーケースを省エネ制御するケース制御率を算出するケース制御率算出手段と、該ケース制御率算出手段によって算出された制御率の分だけショーケースを省エネ制御するケース制御手段とを備えることを特徴とする。

また、前記ショーケース稼働率検出手段は、前記ショーケース制御手段に流れる電流を検出するものであることで、簡易にショーケース稼働率を検出することができる。

また、前記空調制御システムは、前記過稼働信号を受信した場合に空調機の省エネ制御を停止することで、速やかにショーケース稼働率を下げることができる。

また、前記ピーク稼働率算出手段は、空調機の実績電力使用量を定格電力使用量で除算して平均稼働率を算出するものであることで、簡易に的確な平均稼働率を算出することができる。

また、前記制御率算出手段の所定値は、０．１０から０．７０であることで、空調機の稼働率を極端に下げることがないため、機器を保護することができる。

また、本発明は、コンピュータを前記システムとして機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、ショーケース及びショーケースが設置される売場の空調機を総合的に省エネ制御するショーケース制御システム及びプログラムを提供することができる。

図１は、本発明の一実施例によるショーケース制御システムの構成を示す図である。図２は、本発明の一実施例によるショーケース制御システムの一部詳細構成を示す図である。図３は、１月２月の時間別制御の例を示す図である。図４は、３月４月の時間別制御の例を示す図である。図５は、５月６月の時間別制御の例を示す図である。図６は、７月８月の時間別制御の例を示す図である。図７は、９月１０月の時間別制御の例を示す図である。図８は、１１月１２月の時間別制御の例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例によるショーケース制御システムの構成を示す図であり、図２は、その一部詳細構成を示す図である。本実施例のショーケース制御システム１００は、ショーケース稼働率検出部１１、過稼働検出部１２、及び空調制御システム２０を備える。ショーケース制御部３０、温度計４０、及び空調機５０は本実施例のショーケース制御システム１００を説明するために記載されている。空調制御システム２０の詳細は図２に示す。本実施例は、ショーケース内の陳列品を冷凍又は冷蔵する温度を制御するショーケース制御部３０の稼働率（以下、この稼働率を「ショーケース稼働率」と言う。）を検出し、ショーケース稼働率が所定値を超える場合に、空調機５０の省エネ制御を抑制又は停止して、ショーケースが設置される売場の温度を下げて、ショーケース稼働率を所定値以下に下げることによって店舗全体としての省エネを実現するものである。なお、売場が意図しない温度に上昇してしまう場合とは、例えば、売場の湿度を測定せずに比エンタルピー値（空気全熱量）が高いことを検出できないシステムであるため、温度だけではショーケース制御が過負荷であることを検出できない場合や、来客の急増に空調制御が追随できない場合などが想定される。

ショーケース制御部３０は、ショーケース内の陳列品を冷凍又は冷蔵する温度を制御する。具体的には例えば冷凍機又は冷蔵機などであり、省エネ制御することが望ましい。例えば、各月ごと、営業時間帯と非営業時間帯又は昼と夜ごとなどの平均の売場温度及び比エンタルピー値（空気全熱量）に基づいて予め制御率を算出してプログラム化しておき、その制御率の分だけ冷凍又は冷蔵の稼働を省エネ制御する。ショーケース稼働率検出部１１は、ショーケース制御部３０のショーケース稼働率を検出する。具体的には例えば、ショーケース制御部３０に流れる電流を測定する、又は、ショーケース制御部３０の消費電力を測定するなどによって実現できる。過稼働検出部１２は、ショーケース稼働率検出部１１によって検出されるショーケース稼働率と所定値とを比較してショーケース稼働率が所定値を超える場合に過稼働信号を出力する。空調制御システム２０は、過稼働検出部１２が出力する過稼働信号を受信した場合に空調機５０の省エネ制御を抑制又は停止する。

空調制御システム２０は、外気温度入力部２１、外気温係数算出部２２、ピーク稼働率算出部２３、平均稼働率算出部２４、平均余剰率算出部２５、制御率算出部２６、及び空調制御部２７を備える。空調制御システム２０は、空調機５０を省エネ制御する制御率を算出して、その制御率によって空調機５０を過不足なく省エネ制御するものである。制御は、空調機５０を所定のパターンで停止（オフ）するものでも良いし、インバータ制御するものでも良い。

まず、外気温度入力部２１は、戸外に設置されている温度計４０から外気温度情報を入力する。外気温係数算出部２２は、式（１）に従って外気温係数を計算する。
外気温係数＝Ｔ／Ｔcp （冷房時）
＝（Ｔr−Ｔ）／（Ｔr−Ｔwp）（暖房時）
（１）
ただし、Ｔ：現状外気温
Ｔcp：最高外気温度（例えば８月１４時）
Ｔr ：室温（例えば２２℃、一定と想定する）
Ｔwp：最低外気温度（例えば２月６時）

この外気温係数の具体例は図３から図８に示す。本実施例において、冷房は４月から１１月、暖房は１２月から３月とする。ピーク稼働率算出部２３は、式（２）に従ってピーク稼働率を計算する。
ピーク稼働率＝実績電力使用量／定格電力使用量
（２）
ただし、実績電力使用量は、冷房時最高外気温度時及び暖房時最低外気温度時の空調機５０の実績電力使用量であり、定格電力使用量は、その空調機５０の定格電力使用量である。

平均稼働率算出部２４は、式（３）に従って平均稼働率を計算する。
平均稼働率＝ピーク稼働率×外気温係数
（３）
平均余剰率算出部２５は、式（４）に従って平均余剰率を計算する。
平均余剰率＝１−平均稼働率
（４）

制御率算出部２６は、式（５）に従って制御率を計算する。
制御率＝平均余剰率（平均余剰率＜０．４０の時）
＝０．４０（平均余剰率≧０．４０の時）
（５）
このように制御率に上限を設けることで、極端に稼働率を下げることがないため、機器を保護することができる。

空調制御部２７は、空調機５０を制御率の分だけ省エネ制御する。例えば制御率が０．４０であれば、空調機５０を所定のパターンで４０％停止する、又は、空調機５０を定格電力使用量の６０％の電力でインバータ制御する。

図３から図８は、１年間の制御率の例を示す図である。各月の時間帯ごとの現状外気温、室温との温度差、外気温係数、平均稼働率、平均余剰率、及び制御率の例を示す。２月と８月には最低外気温時及び最高外気温時の消費電力量がそれぞれ１３．５（KWh）及び１４．３（KWh）であることを示す。本実施例では、定格電力使用量は１５（KWh）であるとしている。

このように、本実施例は、実績電力使用量に基づいて外気温を考慮して省エネのための制御率を算出するものであるので、簡易な計算で的確な省エネ制御をすることができ、実際的であり極めて有益である。

このように、本発明は、ショーケースが設置される売場の空調機を省エネ制御した上で、更にショーケースの制御が過稼働とならないように空調機を制御することによって、ショーケースの冷凍又は冷蔵負担を軽くし、結局は、ショーケースも含めた店舗の総合的な省エネに大きく貢献する。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
電圧は一定と考えられるので、上記電力使用量は電流使用量で代えることができる。
制御率算出部２６の所定値は、０．１０から０．７０の範囲でも十分に目的を達成できる。

本発明のショーケース制御システムは、コンピュータを本ショーケース制御システムとして機能させるためのプログラムでも実現される。このプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されていてもよい。
このプログラムを記録した記録媒体は、ショーケース制御システムのＲＯＭそのものであってもよいし、また、外部記憶装置としてＣＤ−ＲＯＭドライブ等のプログラム読取装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等であってもよい。
また、上記記録媒体は、磁気テープ、カセットテープ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等、又は半導体メモリであってもよい。
明細書、特許請求の範囲及び図面を含む２０１０年１０月２７日に出願の国際特許出願ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／０６９１００の開示は、そのまま参考として、ここにとり入れるものとする。

２０空調制御システム
２１外気温度入力部
２２外気温係数算出部
２３ピーク稼働率算出部
２４平均稼働率算出部
２５平均余剰率算出部
２６制御率算出部
２７空調制御部
３０ショーケース制御部
４０温度計
５０空調機
１００ショーケース制御システム

Claims

ショーケース内を冷凍又は冷蔵制御するショーケース制御手段の稼働率（以下、この稼働率を「ショーケース稼働率」と言う。）を検出するショーケース稼働率検出手段と、
該ショーケース稼働率検出手段から入力されるショーケース稼働率が所定値を超えると過稼働信号を出力する過稼働検出手段と、
該過稼働検出手段から過稼働信号を受信した場合に空調機の省エネ制御を抑制する空調制御システムと
を備え、
前記空調制御システムは、
外気温度情報を入力する外気温度入力手段と、
該外気温度入力手段によって入力された外気温度情報から算出された外気温度に基づいて、冷房時には最高温度時の外気温に対する現状外気温の比率を、暖房時には最低温度時の外気温と所定の室温との温度差に対する現状外気温と前記室温との温度差の比率を外気温係数として算出する外気温係数算出手段と、
冷房時の前記最高温度時の空調機の平均稼働率、及び暖房時の前記最低温度時の空調機の平均稼働率をピーク稼働率として算出するピーク稼働率算出手段と、
該ピーク稼働率算出手段によって算出されたピーク稼働率に前記外気温係数算出手段によって算出された外気温係数を乗算して各時の平均稼働率を算出する平均稼働率算出手段と、
該平均稼働率算出手段によって算出された平均稼働率に対して（１−平均稼働率）を平均余剰率として算出する平均余剰率算出手段と、
該平均余剰率算出手段によって算出された平均余剰率に対して最大値が所定値である制御率を算出する制御率算出手段と、
該制御率算出手段によって算出された制御率の分だけ空調機を省エネ制御する空調制御手段と、
ショーケースを省エネ制御するケース制御率を算出するケース制御率算出手段と、
該ケース制御率算出手段によって算出された制御率の分だけショーケースを省エネ制御するケース制御手段と
を備えることを特徴とするショーケース制御システム。
前記ショーケース稼働率検出手段は、前記ショーケース制御手段に流れる電流を検出するものであることを特徴とする請求項１記載のショーケース制御システム。
前記空調制御システムは、前記過稼働信号を受信した場合に空調機の省エネ制御を停止することを特徴とする請求項１又は２記載のショーケース制御システム。
前記ピーク稼働率算出手段は、空調機の実績電力使用量を定格電力使用量で除算して平均稼働率を算出するものであることを特徴とする請求項１記載のショーケース制御システム。
前記制御率算出手段の所定値は、０．１０から０．７０であることを特徴とする請求項１又は４記載のショーケース制御システム。
コンピュータを、
ショーケース内を冷凍又は冷蔵制御するショーケース制御手段のショーケース稼働率を検出するショーケース稼働率検出手段と、該ショーケース稼働率検出手段から入力されるショーケース稼働率が所定値を超えると過稼働信号を出力する過稼働検出手段と、該過稼働検出手段から過稼働信号を受信した場合に空調機の省エネ制御を抑制する空調制御システムとを備え、前記空調制御システムは、外気温度情報を入力する外気温度入力手段と、該外気温度入力手段によって入力された外気温度情報から算出された外気温度に基づいて、冷房時には最高温度時の外気温に対する現状外気温の比率を、暖房時には最低温度時の外気温と所定の室温との温度差に対する現状外気温と前記室温との温度差の比率を外気温係数として算出する外気温係数算出手段と、冷房時の前記最高温度時の空調機の平均稼働率、及び暖房時の前記最低温度時の空調機の平均稼働率をピーク稼働率として算出するピーク稼働率算出手段と、該ピーク稼働率算出手段によって算出されたピーク稼働率に前記外気温係数算出手段によって算出された外気温係数を乗算して各時の平均稼働率を算出する平均稼働率算出手段と、該平均稼働率算出手段によって算出された平均稼働率に対して（１−平均稼働率）を平均余剰率として算出する平均余剰率算出手段と、該平均余剰率算出手段によって算出された平均余剰率に対して最大値が所定値である制御率を算出する制御率算出手段と、該制御率算出手段によって算出された制御率の分だけ空調機を省エネ制御する空調制御手段と、ショーケースを省エネ制御するケース制御率を算出するケース制御率算出手段と、該ケース制御率算出手段によって算出された制御率の分だけショーケースを省エネ制御するケース制御手段とを備えることを特徴とするショーケース制御システムとして機能させるためのプログラム。