JP5957691B2

JP5957691B2 - 自動販売機

Info

Publication number: JP5957691B2
Application number: JP2012113253A
Authority: JP
Inventors: 川見　晃平; 晃平川見; 吉田　守志; 守志吉田; 林　喜治; 喜治林; 吉孝窪田; 佐野　和夫; 和夫佐野; 川部　雅章; 雅章川部; 憲司難波; 中村　高史; 高史中村; 征和岡田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2032-05-17
Also published as: JP2013239107A

Description

本発明は、太陽電池にて電力を賄う自動販売機に関するものである。

一般に自動販売機は、飲料等の商品を収納して冷却または加熱を行い、消費者に適温の商品を提供している。

近年、電力不足の問題から、自動販売機は昼間などの電力使用が集中する時間帯以外で冷却または加熱を行い、電力使用が集中する時間帯には消費電力の高い冷却システムもしくは加熱システムを停止させ、使用電力を抑えるために節電設定された運用が多く行われている。

また、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する。

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。

そして、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ある（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−３１２１９８号公報

しかしながら、上記従来の自動販売機では、夜間に照明装置に利用するため、太陽光が当たる時間帯に太陽電池にて発生した電力を蓄電池に充電しているが、充電後に太陽電池にて発生した電力を利用しておらず、昼間の場合においては必要ない場合が多いが、利用しても太陽電池で発生する電力はその時の天候に左右されるため、照明装置に利用するとチラツキ等につながるため、利用できないという課題を有していた。

また、自動販売機に搭載できる太陽電池は小型のものとなるため、あまり大きな電力を得ることができず、消費電力の高い冷却システムや加温システム、搬出システムには利用できない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、太陽電池にて発生した電力を無駄にすることなく、庫内温度の安定に利用することができる自動販売機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、本発明の自動販売機は、太陽光を受けて発電する太陽電池と、前記太陽電池により発電された電力を充電する蓄電池と、商品を収納する複数の商品収納庫で構成された庫内と、前記各庫内に設けられ各庫内の空気を循環させる庫内ファンと、前記太陽電池で発電した電力を前記蓄電池に充電する充電手段と、前記太陽電池の発電量を検出する発電量検知手段と、前記庫内ファンに前記太陽電池と前記蓄電池と商用電源のうちのいずれかの電力を供給する供給電力切替手段と、前記庫内の冷却または加温を停止する時間帯を設定するための節電時間帯設定手段とを備え、前記供給電力切替手段は、前記節電時間帯設定手段にて設定された前記庫内の冷却または加温を停止する時間帯において、前記発電量検知手段で検知した発電量が所定量以上で前記充電手段により前記太陽電池で発電した電力を前記蓄電池に充電していない場合に前記太陽電池で発電した電力を前記庫内ファンに供給し、前記節電時間帯設定手段にて設定された前記庫内の冷却または加温を停止する時間帯でなければ、前記商用電源を用いて前記庫内ファンに電力を供給するものである。

これにより、太陽電池の発電量が所定量以上で且つ太陽電池で発電した電力を蓄電池に充電していない場合に、太陽電池で発電した電力で庫内ファンを動作させるので、太陽電池にて発生した電力を無駄にすることなく、庫内の商品温度の安定に利用することができる。

本発明の自動販売機は、太陽電池の発電量が所定量以上で且つ太陽電池で発電した電力を蓄電池に充電していない場合に、太陽電池で発電した電力で庫内ファンを動作させるので、太陽電池にて発生した電力を無駄にすることなく、庫内の商品温度の安定に利用することができる。

本発明の実施の形態１の自動販売機の正面図同実施の形態の自動販売機の冷却加温システムの構成図同実施の形態の自動販売機の制御装置の機能ブロック図同実施の形態の自動販売機の制御装置の動作を示すフローチャート

第１の発明は、太陽光を受けて発電する太陽電池と、前記太陽電池により発電された電力を充電する蓄電池と、商品を収納する複数の商品収納庫で構成された庫内と、前記各庫内に設けられ各庫内の空気を循環させる庫内ファンと、前記太陽電池で発電した電力を前記蓄電池に充電する充電手段と、前記太陽電池の発電量を検出する発電量検知手段と、前記庫内ファンに前記太陽電池と前記蓄電池と商用電源のうちのいずれかの電力を供給する供給電力切替手段と、前記庫内の冷却または加温を停止する時間帯を設定するための節電時間帯設定手段とを備え、前記供給電力切替手段は、前記節電時間帯設定手段にて設定された前記庫内の冷却または加温を停止する時間帯において、前記発電量検知手段で検知した発電量が所定量以上で前記充電手段により前記太陽電池で発電した電力を前記蓄電池に充電していない場合に前記太陽電池で発電した電力を前記庫内ファンに供給し、前記節電時間帯設定手段にて設定された前記庫内の冷却または加温を停止する時間帯でなければ、前記商用電源を用いて前記庫内ファンに電力を供給するものであり、太陽電池の発電量が所定量以上で且つ太陽電池で発電した電力を蓄電池に充電していない場合に、太陽電池で発電した電力で庫内ファンを動作させるので、太陽電池にて発生した電力を無駄にすることなく、庫内の商品温度の安定に利用することができる。

第２の発明は、特に第１の発明における前記供給電力切替手段が、前記発電量検知手段で検知した発電量が所定量に満たない場合に前記蓄電池に蓄電した電力を前記庫内ファンに供給するものであり、悪天候等で太陽電池の発電量が不充分な場合でも、蓄電池に蓄電した電力を庫内ファンに供給して、庫内の商品温度の安定に利用することができる。ここで、蓄電池に蓄電した電力を庫内ファンに供給するのは、蓄電池の残量に余裕がある場合に限るようにすることが望ましい。

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、前記供給電力切替手段が前記庫内ファンに前記太陽電池で発電した電力を供給する場合に、前記庫内ファンの内で庫内の商品を販売できない前記商品収納庫の庫内に設けられた前記庫内ファンについては動作させないものであり、庫内ファンを動作させる必要のない庫内については庫内ファンを停止させることで無駄な電力消費を抑えることができる。

第４の発明は、特に第１から第３の発明において、前記商品収納庫内の複数箇所に温度センサを備え、前記供給電力切替手段が前記庫内ファンに前記太陽電池で発電した電力を供給する場合に、前記庫内ファンの内で複数の前記温度センサの検知温度に所定の温度差がある前記商品収納庫の前記庫内ファンを運転するものであり、庫内の温度分布のバラツキが大きい商品収納庫の庫内ファンを動作させると庫内の温度分布のバラツキが小さくなり庫内の温度分布のバラツキが小さい商品収納庫の庫内ファンを動作させる場合よりも有効であるので、庫内の温度分布のバラツキが大きい商品収納庫の庫内ファンを優先的に運転することにより、無駄な電力消費を抑えながら太陽電池で得られた電力を庫内の商品温度の安定に有効活用することができる。

以下、本発明の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この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の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冷却加温システムの構成図である。図３は同実施の形態の自動販売機の制御装置の機能ブロック図である。図４は同実施の形態の自動販売機の制御装置の動作を示すフローチャートである。

図１に示すように、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。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の前面の上部には販売商品を表示する商品展示部３が配置され、商品展示部３の背面には、各々の見本商品を個々に照明する照明手段４が配置されている。

商品展示部３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３の各々の見本商品の下部には、商品選択手段５が配置されている。商品展示部３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６、金銭投入口７、釣銭返却口８、金額表示手段９、商品取出し口１０が備えられている。

図２に示すように、冷却および加温ができる左室１１と、中室１２と、右室１３を備えた自動販売機本体２は、下部に冷却サイクル１４を備えている。冷却サイクル１４は、圧縮機１５と、凝縮器１６と、第１の冷却側減圧手段１７と、第２の冷却側減圧手段１８と、第３の冷却側減圧手段１９と、第１の冷却側蒸発器２０と、第２の冷却側蒸発器２１と、第３の冷却側蒸発器２２とからなる冷却システム２３により構成している。凝縮器１６は熱交換ファン２４により周囲の空気と熱交換している。

また、左室１１、中室１２、右室１３の各部屋にはヒータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ、温度センサ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ、庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃが設けられている。

各部屋の冷却、加温設定に従い、冷却システム２３、ヒータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃにより各部屋の冷却、加温を行い、庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃにより冷却、加熱された空気を各部屋に循環させ、温度センサ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆにより各部屋の温度を検知しており、最適な温度を検知することで、冷却システム２３、ヒータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを停止させる。

図３において、充電手段３１は太陽電池１により発電された電力を蓄電池３２に充電する。ＤＣ電源３３は商用電源より供給される電力を庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃ用に電源の変換を行う。蓄電池電圧切替手段３４は蓄電池３２より供給される電力を庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃ用に電源の変換を行う。供給電力切替手段３５は蓄電池３２かＤＣ電源３３のからの電源切替を行う。

発電量検知手段３６は太陽電池１の発電量の検知を行う。電池残量検知手段３７は蓄電池３２が蓄えている電力量の検知を行う。太陽電池開放手段３８は太陽電池１から供給される電力を庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃに供給する。太陽電池電圧切替手段３９は太陽電池開放手段３８により太陽電池１から電圧が供給された場合に庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃ用に電源の変換を行う。

節電時間帯設定手段４０は冷却システム２８による冷却運転、または加温ヒータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃによる加温運転を停止する時間帯を設定する。タイマーカウント手段４１は時刻をカウントする。

制御装置５０ａは、冷却システム２３、ヒータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ、温度センサ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ、庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃ、充電手段３１、供給電力切替手段３５、発電量検知手段３６、電池残量検知手段３７、太陽電池開放手段３８、節電時間帯設定手段４０、タイマーカウント手段４１と接続されている。

以上のように構成された本実施の形態の自動販売機について、以下、図４を用いて動作を説明する。

あらかじめ、冷熱システム２３もしくは加温ヒータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを停止させる時間帯を節電時間帯設定手段４０により行う（ＳＴＥＰ０）。

タイマーカウント手段４１により節電設定時間帯かを判定し（ＳＴＥＰ１）、そうでない場合には庫内ファン２７ａへの電力供給を供給電力切替手段３５によりＤＣ電源３４に切り替える。

節電設定時間帯である場合には各庫内に設けられた温度センサ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ
，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆにて判定を行い、下記左室を用いて説明すると左室に設けられた温度センサ２６ａ，２６ｂの差が所定値Ｘ以上になったかを判定し（ＳＴＥＰ２）、そうでない場合には庫内ファン２７ａを停止させたままとする。そうである場合には庫内ファン２７ａを動作させる（ＳＴＥＰ３）。

そして太陽電池１からの電力を充電手段３１により充電されている蓄電池３２に接続された電池残量検知手段３７により電池の蓄電量が所定量Ｙ以上かを判定し（ＳＴＥＰ４）、そうでない場合には庫内ファン２７ａへの電力供給を供給電力切替手段３５によりＤＣ電源３４に切り替え、充電手段３１により蓄電池３２に充電を行う。

そうである場合には太陽電池１に接続された発電量検知手段３６により発電量が所定値Ｚ以上かを判定し（ＳＴＥＰ５）、そうでない場合には供給電力切替手段３５により蓄電池３２からの供給に切り替え、蓄電池３２にて蓄電している電力を蓄電池電圧切替手段３４により変圧し、庫内ファン２７ａに供給を行う。

そうである場合には太陽電池開放手段３９により太陽電池１にて発生する電力を太陽電池電圧切替手段４０により変圧し、庫内ファン２７ａに供給を行う（ＳＴＥＰ６）。また、中室、右室においても同様に判定を行う。

以上のように本実施の形態の自動販売機は、太陽光を受けて発電する太陽電池１と、太陽電池１により発電された電力を充電する蓄電池３２と、商品を収納する複数の商品収納庫（左室１１、中室１２、右室１３）と、各庫内（左室１１、中室１２、右室１３）に設けられ各庫内（左室１１、中室１２、右室１３）の空気を循環させる庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃと、太陽電池１で発電した電力を蓄電池３２に充電する充電手段３１と、太陽電池１の発電量を検出する発電量検知手段３６と、庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃに太陽電池１と蓄電池３２と商用電源のうちのいずれかの電力を供給する供給電力切替手段３５とを備え、供給電力切替手段３５は、発電量検知手段３６で検知した発電量が所定量以上で充電手段３１により太陽電池１で発電した電力を蓄電池３２に充電していない場合に太陽電池１で発電した電力を庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃに供給するものであり、太陽電池１の発電量が所定量以上で且つ太陽電池１で発電した電力を蓄電池３２に充電していない場合に、太陽電池１で発電した電力で庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃを動作させるので、太陽電池１にて発生した電力を無駄にすることなく、庫内の商品温度の安定に利用することができる。

また、供給電力切替手段３５が、節電運転中に発電量検知手段３６で検知した発電量が所定量以上で充電手段３１により太陽電池１で発電した電力を蓄電池３２に充電していない場合に太陽電池１で発電した電力を庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃに供給するものであり、節電運転中で太陽電池１の発電量が所定量以上で且つ太陽電池１で発電した電力を蓄電池３２に充電していない場合に、太陽電池１で発電した電力で庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃを動作させるので、太陽電池１にて発生した電力を無駄にすることなく、庫内（左室１１、中室１２、右室１３）の商品温度の安定に利用することができる。

また、冷却または加温販売する商品を収納し且つ節電運転で庫内（左室１１、中室１２、右室１３）を冷却または加温していない場合に商品収納庫（左室１１、中室１２、右室１３）の庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃに電力供給するものであり、冷却または加温販売する商品を収納し且つ節電運転で庫内（左室１１、中室１２、右室１３）を冷却または加温していない場合において、太陽電池１の発電量が所定量以上で且つ太陽電池１で発電した電力を蓄電池３２に充電していない場合に、太陽電池１で発電した電力で庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃを動作させるので、太陽電池１にて発生した電力を無駄にすることなく、節電時における庫内（左室１１、中室１２、右室１３）の商品温度の安定に利
用することができる。

また、供給電力切替手段３５が、発電量検知手段３６で検知した発電量が所定量に満たない場合に蓄電池３２に蓄電した電力を庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃに供給するものであり、悪天候等で太陽電池１の発電量が不充分な場合でも、蓄電池３２に蓄電した電力を庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃに供給して、庫内（左室１１、中室１２、右室１３）の商品温度の安定に利用することができる。ここで、蓄電池３２に蓄電した電力を庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃに供給するのは、蓄電池３２の残量に余裕がある場合に限るようにすることが望ましい。

また、供給電力切替手段３５が庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃに太陽電池１で発電した電力を供給する場合に、庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃの内で庫内（左室１１、中室１２、右室１３）の商品を販売できない庫内（左室１１、中室１２、右室１３）に設けられた庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃについては動作させないものであり、庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃを動作させる必要のない庫内（左室１１、中室１２、右室１３）については庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃを停止させることで無駄な電力消費を抑えることができる。

また、商品収納庫内（左室１１、中室１２、右室１３）の複数箇所に温度センサ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆを備え、供給電力切替手段３５が庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃに太陽電池１で発電した電力を供給する場合に、庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃの内で複数の温度センサ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆの検知温度に所定の温度差がある商品収納庫（左室１１、中室１２、右室１３）の庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃを運転するものであり、庫内（左室１１、中室１２、右室１３）の温度分布のバラツキが大きい商品収納庫（左室１１、中室１２、右室１３）の庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃを動作させると庫内（左室１１、中室１２、右室１３）の温度分布のバラツキが小さくなり庫内（左室１１、中室１２、右室１３）の温度分布のバラツキが小さい商品収納庫（左室１１、中室１２、右室１３）の庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃを動作させる場合よりも有効であるので、庫内（左室１１、中室１２、右室１３）の温度分布のバラツキが大きい商品収納庫（左室１１、中室１２、右室１３）の庫内ファン２７ａ，２７ｂ，２７ｃを優先的に運転することにより、無駄な電力消費を抑えながら太陽電池１で得られた電力を庫内（左室１１、中室１２、右室１３）の商品温度の安定に有効活用することができる。

以上のように、本発明にかかる自動販売機は、太陽電池の発電量が所定量以上で且つ太陽電池で発電した電力を蓄電池に充電していない場合に、太陽電池で発電した電力で庫内ファンを動作させるので、太陽電池にて発生した電力を無駄にすることなく、庫内の商品温度の安定に利用することができるので、太陽電池と蓄電池と庫内ファンを有する自動販売機に適用できる。

１太陽電池
１１左室
１２中室
１３右室
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ温度センサ
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ庫内ファン
３１充電手段
３２蓄電池
３５供給電力切替手段
３６発電量検知手段

Claims

太陽光を受けて発電する太陽電池と、前記太陽電池により発電された電力を充電する蓄電池と、商品を収納する複数の商品収納庫で構成された庫内と、前記各庫内に設けられ各庫内の空気を循環させる庫内ファンと、前記太陽電池で発電した電力を前記蓄電池に充電する充電手段と、前記太陽電池の発電量を検出する発電量検知手段と、前記庫内ファンに前記太陽電池と前記蓄電池と商用電源のうちのいずれかの電力を供給する供給電力切替手段と、前記庫内の冷却または加温を停止する時間帯を設定するための節電時間帯設定手段とを備え、前記供給電力切替手段は、前記節電時間帯設定手段にて設定された前記庫内の冷却または加温を停止する時間帯において、前記発電量検知手段で検知した発電量が所定量以上で前記充電手段により前記太陽電池で発電した電力を前記蓄電池に充電していない場合に前記太陽電池で発電した電力を前記庫内ファンに供給し、前記節電時間帯設定手段にて設定された前記庫内の冷却または加温を停止する時間帯でなければ、前記商用電源を用いて前記庫内ファンに電力を供給することを特徴とする自動販売機。
前記供給電力切替手段は、前記発電量検知手段で検知した発電量が所定量に満たない場合に前記蓄電池に蓄電した電力を前記庫内ファンに供給することを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
前記供給電力切替手段が前記庫内ファンに前記太陽電池で発電した電力を供給する場合に、前記庫内ファンの内で庫内の商品を販売できない前記商品収納庫の庫内に設けられた前記庫内ファンについては動作させない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。
前記商品収納庫内の複数箇所に温度センサを備え、前記供給電力切替手段が前記庫内ファンに前記太陽電池で発電した電力を供給する場合に、前記庫内ファンの内で複数の前記温度センサの検知温度に所定の温度差がある前記商品収納庫の前記庫内ファンを運転する請求項１から３のいずれか一項に自動販売機。