(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮器と、
凝縮器と、
蒸発器と、
前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、
前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、
前記圧縮器を駆動するモータと、
からなり、
熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、
前記モータを駆動する電源に停電が発生したことを検知する停電検知手段と、
前記モータの駆動回路の導通・遮断を制御する制御装置であって、前記停電検知手段が停電を検知した時点が、
前記モータが駆動されており、且つ、その駆動から実効的昇圧時間を経過する以前である場合は、
そのまま前記モータの駆動回路の導通状態を継続し、
上記の場合以外は、
前記モータの駆動回路を遮断状態とし、実効的平衡回復時間を経過した後前記モータの駆動回路を導通状態とする
制御を行う制御装置と、
を備えたことを特徴とする自動販売機の冷却装置。
【請求項２】
圧縮器と、
凝縮器と、
蒸発器と、
前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、
前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、
前記圧縮器を駆動するモータと、
からなり、
熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、
前記モータを駆動する電源に停電が発生したことを検知し、
この検知の時点が、
前記モータが駆動されており、且つ、その駆動から実効的昇圧時間を経過する以前である場合は、
そのまま前記モータの駆動回路の導通状態を継続し、
上記の場合以外は、
前記モータの駆動回路を遮断状態とし、実効的平衡回復時間を経過した後前記モータの駆動回路を導通状態とする
ことを特徴とする自動販売機の冷却装置の制御方法。
【請求項３】
圧縮器と、
凝縮器と、
蒸発器と、
前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、
前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、
前記圧縮器を駆動するモータと、
からなり、
熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、
前記圧縮器の出口側と入り口側を結ぶバイパス管路と、
前記バイパス管路に設けられバイパス管路を開閉するバイパス弁と、
前記モータを駆動する電源に停電が発生したことを検知する停電検知手段と、
前記モータの駆動回路の導通・遮断を制御するとともに前記バイパス弁の開閉を制御する制御装置であって、
前記停電検知手段が停電を検知したときには、
前記モータの駆動回路を遮断状態とするとともに前記バイパス弁を開状態とし、
停電検知の時点から実効的平衡回復時間が経過した後には、
このバイパス弁を閉状態とするとともに前記モータの駆動回路を導通状態とする
ように制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする自動販売機の冷却装置。
【請求項４】
請求項３の自動販売機の冷却装置において、バイパス管路には絞り弁が設けられていることを特徴とする自動販売機の冷却装置。
【請求項５】
圧縮器と、
凝縮器と、
蒸発器と、
前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、
前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、
前記圧縮器を駆動するモータと、
前記圧縮器の出口側と入り口側を結ぶバイパス管路と、
前記バイパス管路に設けられバイパス管路を開閉するバイパス弁と、
からなり、
熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、
前記モータを駆動する電源に停電が発生したことが検知されたとき、前記モータの駆動回路を遮断状態とするとともに前記バイパス弁を開状態とし、停電検知の時点から実効的平衡回復時間が経過した後に、このバイパス弁を閉状態とするとともに前記モータの駆動回路を導通状態とする
ことを特徴とする自動販売機の冷却装置の制御方法。
【請求項６】
圧縮器と、
凝縮器と、
蒸発器と、
前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、
前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、
前記圧縮器を駆動するモータと、
からなり、
熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、
前記圧縮器の出口側と入り口側を結ぶバイパス管路と、
前記バイパス管路に設けられバイパス管路を開閉するバイパス弁と、
前記モータを駆動する電源に停電が発生したことを検知する停電検知手段と、
自動販売機の庫内の温度を検出する温度検出器と、
前記モータの駆動回路の導通・遮断を制御するとともに前記バイパス弁の開閉を制御する制御装置であって、
前記停電検知手段が停電を検知したとき、又は、前記温度検出器で検出された温度が設定温度の下限温度のより低いときには、
前記モータの駆動回路を遮断状態とするとともに前記バイパス弁を開状態とし、
停電検知の時点から実効的平衡回復時間が経過した後であって、前記温度検出器で検出された自動販売機の庫内の温度が設定温度の上限温度より高いときには、
このバイパス弁を閉状態とするとともに前記モータの駆動回路を導通状態とする
ように制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする自動販売機の冷却装置。
【請求項７】
請求項６の自動販売機の冷却装置において、バイパス管路には絞り弁が設けられていることを特徴とする自動販売機の冷却装置。
【請求項８】
圧縮器と、
凝縮器と、
蒸発器と、
前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、
前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、
前記圧縮器を駆動するモータと、
前記圧縮器の出口側と入り口側を結ぶバイパス管路と、
前記バイパス管路に設けられバイパス管路を開閉するバイパス弁と、
前記モータを駆動する電源に停電が発生したことを検知する停電検知手段と、
自動販売機の庫内の温度を検出する温度検出器と、
からなり、
熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、
前記停電検知手段が停電を検知したとき、又は、前記温度検出器で検出された温度が設定温度の下限温度のより低いときには、
前記モータの駆動回路を遮断状態とするとともに前記バイパス弁を開状態とし、
停電検知の時点から実効的平衡回復時間が経過した後であって、前記温度検出器で検出された自動販売機の庫内の温度が設定温度の上限温度より高いときには、
このバイパス弁を閉状態とするとともに前記モータの駆動回路を導通状態とする
ことを特徴とする自動販売機の冷却装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動販売機の冷却装置、特に、電源事情の悪い新幹線等の車内で使用するのに適した自動販売機の冷却装置、及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動販売機等の冷却装置では、停電が発生すると最新の停電を検知してから数分の間は冷却装置を起動しないようにしている。このような処置は、停電の発生がごく希で、且つ、停電発生の頻度がきわめて低いことを前提としたものである。
【０００３】
ところで、新幹線等の車両は架線から電力の供給を受けるものであり、この架線に電力を供給する変電所は１カ所ではなく、沿線に沿い多数設置されている。そのため、車両が走行している間にある変電所の受け持ち区間から他の変電所の受け持ち区間に移行するとき、瞬間的ではあるが車両への電力供給が途絶えることになる。
【０００４】
新幹線では、一つの変電所が受け持つ区間が１０Ｋｍ、２０Ｋｍ又は３０Ｋｍであり、１０Ｋｍ区間では新幹線の走行速度でおおよそ３分毎に一度停電することになる。おおよそ１時間当たり２０回の瞬間停電が生じていることになる。
【０００５】
近年、新幹線等の車両に自動販売機の設置を望む声が高まっているが、通常自動販売機は１時間当たり６回程度の停電を最高限度として設計されている程度であるので、１時間に２０回にも及ぶ停電は全く想定されていないものである。
【０００６】
このような電力事情下で従来の自動販売機を運転すると、瞬間停電後数分たって再起動してもすぐ瞬間停電が生じるのでまた数分待って再起動することになる。圧縮器の高圧側と低圧側が平衡して再起動することができるので再起動の失敗が多くなり、一度失敗すると発熱しこの発熱によって再起動が更に困難になる。
【０００７】
また、再起動することができても、熱媒体の圧縮ガスのガス圧が所定箇所において充分に高くなって冷却作用が発生するようになる前に、再び瞬間停電が生じる可能性が高く、再び、平衡時間だけ待つことになる。このように平衡時間と無効ＯＮ時間の積み重ねではＯＮ時間がいくら多くても見かけだけであって、充分な冷却性能を発揮することができない。
【０００８】
図４は従来の冷却装置の機械的構成を概略的に説明する図である。
【０００９】
作用を簡単に説明すると、この図において、２０１は圧縮器、２０２は凝縮器、２０３は膨張弁、２０４、２０５及び２０６は電磁弁、２０７、２０８及び２０９は蒸発器、２１０は逆止弁、２１１はアキュムレータ、２１２及び２１３は管路、１０４はモータ、２１５は駆動軸である。
【００１０】
圧縮器２０１は熱媒体を圧縮して管路２１２を通して凝縮器２０２に送り込む。圧縮された熱媒体はその圧力が高められているので高温になっている。凝縮器２０２に送り込まれた熱媒体は凝縮器２０２の外壁に設けられたフィン等により外部と熱交換し気化状態から液化状態に変化する。
【００１１】
液化した熱媒体は膨張弁２０３、電磁弁２０４、２０５、２０６を通って蒸発器２０７、２０８、２０９に導かれ、蒸発器２０７、２０８、２０９内において外部から熱を奪い気化する。このように熱を奪うことが冷却作用である。
【００１２】
蒸発器２０７、２０８、２０９から気化状態で送り出された熱媒体は逆止弁２１０、アキュムレータ２１１、管路２１３を通って再び圧縮器２０１に導かれる。
【００１３】
このように熱媒体が循環することにより凝縮器２０２において熱を外部に放出し、蒸発器２０７、２０８、２０９において外部から熱を奪う作用を繰り返す。
【００１４】
今ここでモータ１０４が突然停止したとすると圧縮器２０１の出口において熱媒体は相当の高圧になっており、圧縮器２０１の入り口との差圧に応じただけモータは駆動トルクを必要とするため、再起動することが困難である。
【００１５】
このため、停電等で冷却装置が停止した場合、すぐに起動をかけることは行われず、熱媒体が膨張弁２０３、電磁弁２０４、２０５、２０６、蒸発器２０７、２０８、２０９、逆止弁２１０、アキュムレータ２１１を回って圧縮器２０１の入り口に至り、圧縮器２０１の出入口の圧力差がほとんど無くなるまで、つまり実効的に平衡が回復するまで、起動を待つように制御されている。
【００１６】
また、平衡状態から起動した場合でも、気化している熱媒体を圧縮して凝縮器２０２に送り込んでも、ここの圧力はすぐには上昇しないので、必要な圧力になり、実質的な冷却作用が行われるまでに相当な時間がかかることになる。
【００１７】
さらに、起動後、圧力がそれほど高くなっていないときに再び停電となる場合もあるが、そのとき再起動したとしてもなんら差し支えの無いような場合であっても、常に決められた時間だけ起動を遅らせるような制御が行われている。
【００１８】
停電のほとんど起こらない環境下ではこのような制御でも全く問題にならないが、停電が頻発する場合には、運転時間のほとんどが平衡回復のための時間と、起動から冷却作用が発生するまでの時間で占められることになり、実質的に冷却作用が生じている時間がほとんど無くなってしまうという問題があった。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、新幹線の車両内部のように、瞬間停電が多発する場所においても、必要な冷却性能を発揮できるように上記問題点を解決することを課題とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この課題は次の手段によって解決される。
【００２１】
ここで、用語の説明をする。「実効的平衡回復時間」、「実効的昇圧時間」、「上限温度」及び「下限温度」の意味は次の通り。
【００２２】
［実効的平衡回復時間τＢ」
例えば、図４又は図２の冷却装置において、運転が正常に行われて圧縮器２０１の入力側と出力側の差圧が定常状態に落ちついているとする。この時点でモータ１０４が停止すると、時間の経過とともに圧縮器２０１の出口側近傍の熱媒体が凝縮器２０２、蒸発器２０７、２０８、２０９を通って、又は開いたバイパス弁１０６を通って、圧縮器２０１の入口側近傍に至り、このため、圧縮器２０１の出入口の圧力差が徐々に低下する。この圧力差がある値以下になったときはじめて圧縮器２０１を正常に起動することができる。このときまでに要する時間を実効的平衡回復時間τＢとする。当然バイパス弁を有するものと有しないもの、これを開いているときと閉じているときでは、この値は異なることとなる。
【００２３】
［実効的昇圧時間τＰ］
例えば、図４又は図２の冷却装置において、圧縮器２０１を充分長い時間停止状態においてから、これを起動し、ある時間たって一旦圧縮器を停止させてすぐ再起動させたとき、その時間が短時間であれば正常に再起動することができるが、一定時間より長ければ正常に再起動することができない。この正常に再起動することができる限界の時間を実効的昇圧時間τＰとする。
【００２４】
［上限温度θＨ、下限温度θＬ］
ＯＮ／ＯＦＦ操作により温度制御するとき、中心目標温度θＭの上下に一定の幅をもたせて上限温度θＨ及び下限温度θＬを設定し、その温度が下限温度θＬ以下になったときは温度を上げる方向に、その温度が上限温度θＨ以上になったときその温度を下げる方向に操作する。上記用語すなわち上限温度θＨ及び下限温度θＬはこれらの意味である。
【００２５】
（１）  第１の発明について
圧縮器と、
凝縮器と、
蒸発器と、
前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、
前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、
前記圧縮器を駆動するモータと、
からなり、
熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、
前記モータを駆動する電源に停電が発生したことを検知する停電検知手段と、前記モータの駆動回路の導通・遮断を制御する制御装置であって、
前記停電検知手段が停電を検知した時点が、前記モータが駆動されており、且つ、その駆動から実効的昇圧時間を経過する以前である場合は、
そのまま前記モータの駆動回路の導通状態を継続し、
上記の場合以外は、
前記モータの駆動回路を遮断状態とし、実効的平衡回復時間を経過した後前記モータの駆動回路を導通状態とする
制御を行う制御装置と、
を備えたことを特徴とする自動販売機の冷却装置。
【００２６】
（２）  第２の発明について
圧縮器と、
凝縮器と、
蒸発器と、
前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、
前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、
前記圧縮器を駆動するモータと、
からなり、
熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、
前記モータを駆動する電源に停電が発生したことを検知し、
この検知の時点が、
前記モータが駆動されており、且つ、その駆動から実効的昇圧時間を経過する以前である場合は、
そのまま前記モータの駆動回路の導通状態を継続し、
上記の場合以外は、
前記モータの駆動回路を遮断状態とし、実効的平衡回復時間を経過した後前記モータの駆動回路を導通状態とする
ことを特徴とする自動販売機の冷却装置の制御方法。
【００２７】
（３）  第３の発明について
圧縮器と、
凝縮器と、
蒸発器と、
前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、
前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、
前記圧縮器を駆動するモータと、
からなり、
熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、
前記圧縮器の出口側と入り口側を結ぶバイパス管路と、
前記バイパス管路に設けられバイパス管路を開閉するバイパス弁と、
前記モータを駆動する電源に停電が発生したことを検知する停電検知手段と、
前記モータの駆動回路の導通・遮断を制御するとともに前記バイパス弁の開閉を制御する制御装置であって、
前記停電検知手段が停電を検知したときには、
前記モータの駆動回路を遮断状態とするとともに前記バイパス弁を開状態とし、
停電検知の時点から実効的平衡回復時間が経過した後には、
このバイパス弁を閉状態とするとともに前記モータの駆動回路を導通状態とする
ように制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする自動販売機の冷却装置。
【００２８】
（４）  第４の発明について
上記第３の発明の自動販売機の冷却装置において、バイパス管路には絞り弁が設けられていることを特徴とする自動販売機の冷却装置。
【００２９】
（５）  第５の発明について
圧縮器と、
凝縮器と、
蒸発器と、
前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、
前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、
前記圧縮器を駆動するモータと、
前記圧縮器の出口側と入り口側を結ぶバイパス管路と、
前記バイパス管路に設けられバイパス管路を開閉するバイパス弁と、
からなり、
熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、
前記モータを駆動する電源に停電が発生したことが検知されたとき、前記モータの駆動回路を遮断状態とするとともに前記バイパス弁を開状態とし、停電検知の時点から実効的平衡回復時間が経過した後に、このバイパス弁を閉状態とするとともに前記モータの駆動回路を導通状態とする
ことを特徴とする自動販売機の冷却装置の制御方法。
【００３０】
（６）  第６の発明について
圧縮器と、
凝縮器と、
蒸発器と、
前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、
前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、
前記圧縮器を駆動するモータと、
からなり、
熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、
前記圧縮器の出口側と入り口側を結ぶバイパス管路と、
前記バイパス管路に設けられバイパス管路を開閉するバイパス弁と、
前記モータを駆動する電源に停電が発生したことを検知する停電検知手段と、
自動販売機の庫内の温度を検出する温度検出器と、
前記モータの駆動回路の導通・遮断を制御するとともに前記バイパス弁の開閉を制御する制御装置であって、
前記停電検知手段が停電を検知したとき、又は、前記温度検出器で検出された温度が設定温度の下限温度のより低いときには、
前記モータの駆動回路を遮断状態とするとともに前記バイパス弁を開状態とし、
停電検知の時点から実効的平衡回復時間が経過した後であって、前記温度検出器で検出された自動販売機の庫内の温度が設定温度の上限温度より高いときには、
このバイパス弁を閉状態とするとともに前記モータの駆動回路を導通状態とする
ように制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする自動販売機の冷却装置。
【００３１】
（７）  第７の発明について
上記第６の発明の自動販売機の冷却装置において、バイパス管路には絞り弁が設けられていることを特徴とする自動販売機の冷却装置。
【００３２】
（８）  第８の発明について
圧縮器と、
凝縮器と、
蒸発器と、
前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、
前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、
前記圧縮器を駆動するモータと、
前記圧縮器の出口側と入り口側を結ぶバイパス管路と、
前記バイパス管路に設けられバイパス管路を開閉するバイパス弁と、
前記モータを駆動する電源に停電が発生したことを検知する停電検知手段と、
自動販売機の庫内の温度を検出する温度検出器と、
からなり、
熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、
前記停電検知手段が停電を検知したとき、又は、前記温度検出器で検出された温度が設定温度の下限温度のより低いときには、
前記モータの駆動回路を遮断状態とするとともに前記バイパス弁を開状態とし、
停電検知の時点から実効的平衡回復時間が経過した後であって、前記温度検出器で検出された自動販売機の庫内の温度が設定温度の上限温度より高いときには、
このバイパス弁を閉状態とするとともに前記モータの駆動回路を導通状態とする
ことを特徴とする自動販売機の冷却装置の制御方法。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（１）請求項１の発明について、
本発明は機械構造的には、圧縮器と、凝縮器と、蒸発器と、前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、前記圧縮器を駆動するモータと、からなり、熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返し冷却作用を行う。
【００３４】
停電検知手段がモータを駆動する電源に停電が発生したことを検知すると、この検知の時点が、モータが駆動されており、且つ、その駆動から実効的昇圧時間を経過する以前である場合は、そのままモータの駆動回路の導通状態を継続し、検知の時点がそれ以外の場合は、モータの駆動回路を遮断状態とし、実効的平衡回復時間を経過した後前記モータの駆動回路を導通状態とするような制御が行われる。
【００３５】
実効的昇圧時間内であれば再起動することができるにもかかわらず、このような認識がないため、又、瞬間停電が頻発する場所で使用されることがなかったこともあり、従来は、瞬間停電が実効的昇圧時間内に発生したときであってもモータを停止させていた。
【００３６】
このため、従来の自動販売機は瞬間停電が頻発する新幹線車両の内部に設置するには適していなかった。本発明は、瞬間停電が発生しても実効的昇圧時間内であればモータの駆動を継続させるので、無駄にモータを停止することによる冷却能力の低下を防止することができる。
【００３７】
本発明は新幹線車両等の停電が頻発する場所においても自動販売機を設置したいとの要望に応じて上記の認識に基づいてなされたものであって、停電が頻発する場所においても所定の冷却性能を発揮することができる。
【００３８】
（２）請求項２の発明について、
本発明は、機械構造的には、圧縮器と、凝縮器と、蒸発器と、前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、前記圧縮器を駆動するモータと、からなり、熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返し冷却作用を行うところの自動販売機の冷却装置の制御方法であって、
停電検知手段がモータを駆動する電源に停電が発生したことを検知すると、この検知の時点が、モータが駆動されており、且つ、その駆動から実効的昇圧時間を経過する以前である場合は、そのままモータの駆動回路の導通状態を継続し、検知の時点がそれ以外の場合は、モータの駆動回路を遮断状態とし、実効的平衡回復時間を経過した後前記モータの駆動回路を導通状態とするような制御が行われる。
【００３９】
実効的昇圧時間内であれば再起動することができるにもかかわらず、このような認識がないため、又、瞬間停電が頻発する場所で使用されることがなかったこともあり、従来は、瞬間停電が実効的昇圧時間内に発生したときであってもモータを停止させていた。
【００４０】
このため、従来の自動販売機は瞬間停電が頻発する新幹線車両の内部に設置するには適していなかった。本発明は、瞬間停電が発生しても実効的昇圧時間内であればモータの駆動を継続させるので、無駄にモータを停止することによる冷却能力の低下を防止することができる。
【００４１】
本発明は新幹線車両等の停電が頻発する場所においても自動販売機を設置したいとの要望に応じて上記の認識に基づいてなされたものであって、停電が頻発する場所においても所定の冷却性能を発揮することができる。
【００４２】
（３）請求項３の発明について、
本発明は、圧縮器と、凝縮器と、蒸発器と、前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、前記圧縮器を駆動するモータと、からなり、熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、圧縮器の出口側と入り口側を結ぶバイパス管路と、前記バイパス管路に設けられバイパス管路を開閉するバイパス弁と、前記モータを駆動する電源に停電が発生したことを検知する停電検知手段と制御装置とを設け、制御装置は、停電検知手段が停電を検知したときには、前記モータの駆動回路を遮断状態とするとともに前記バイパス弁を開状態とし、停電検知の時点から実効的平衡回復時間が経過した後には、このバイパス弁を閉状態とするとともに前記モータの駆動回路を導通状態とするように制御するので、圧縮器の出口側と入口側の圧力差を早急に減少させることができて平衡回復が早められ再起動を開始するまでの時間を短くすることができる。
【００４３】
したがって、瞬間停電が頻発する場所においても冷却性能の低下を防ぐことができる。
【００４４】
（４）請求項４の発明について、
請求項４の発明に更に絞り弁を設けたものであり、絞り弁はバイパス弁が開くことにより生じる熱媒体の衝撃移動を緩和するものである。管路等の破損を防止するとともに衝撃的騒音を防止する。
【００４５】
（５）請求項５の発明について、
請求項４の発明の方法発明である。
【００４６】
（６）請求項６の発明について、
圧縮器と、凝縮器と、蒸発器と、前記３つの装置を相互に結合する流体管路と、前記圧縮器、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記流体管路を通ってこの順に循環する熱媒体と、前記圧縮器を駆動するモータと、からなり、熱媒体が上記圧縮器により圧縮され、圧縮された熱媒体が上記凝縮器において外部から冷却されて液化され、液化した熱媒体が上記蒸発器において外部から熱を奪って気化し、気化した熱媒体が再び圧縮器により圧縮されるところの循環を繰り返す自動販売機の冷却装置において、更に、前記圧縮器の出口側と入り口側を結ぶバイパス管路と、前記バイパス管路に設けられバイパス管路を開閉するバイパス弁と、前記モータを駆動する電源に停電が発生したことを検知する停電検知手段と、自動販売機の庫内の温度を検出する温度検出器と、制御装置を備えており、制御装置は、前記停電検知手段が停電を検知したとき、又は、前記温度検出器で検出された温度が設定温度の下限温度より低いときには、前記モータの駆動回路を遮断状態とするとともに前記バイパス弁を開状態とし、停電検知の時点から実効的平衡回復時間が経過した後であって、前記温度検出器で検出された自動販売機の庫内の温度が設定温度の上限温度より高いときには、このバイパス弁を閉状態とするとともに前記モータの駆動回路を導通状態とするように制御する。請求項４の発明において、更に、温度制御の機能を併せ持つものである。
【００４７】
（７）請求項７の発明について、
請求項６の発明において、更に、絞り弁を設けたものであり、絞り弁自体の機能は請求項４の発明と同様である。
【００４８】
（８）請求項８の発明について、
請求項７の発明の方法発明である。
【００４９】
【実施例】
以下、上記発明の実施例について説明する。
【００５０】
図１は本発明の実施例の制御装置の概容を示すブロック図である。
【００５１】
１０１は制御全体を司るマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵという。）である。このＣＰＵ１０１には温度検出器１０２、モータ制御回路１０３、バイパス弁制御回路１０５、オンタイマ１０７、オフタイマ１０８、Ｉ／Ｏ用チップ１１１が接続されている。
【００５２】
温度検出器１０２は、ＣＰＵ１０１からの要求に応じて自動販売機の冷室内の温度を計測し、この計測結果を送り返す。以下、検出温度を庫内温度θで表す。
【００５３】
モータ制御回路１０３は、ＣＰＵ１０１からの指令を受けてモータ１０４の駆動・停止を制御するためのものであり、このモータ１０４は駆動軸２１５（図２）を介して圧縮器２０１（図２）を駆動する。
【００５４】
バイパス弁制御回路１０５はＣＰＵ１０１の指令によりバイパス弁１０６（図１、図２）の開閉を制御する。
【００５５】
オンタイマ１０７はモータ１０４の駆動回路が導通状態になったとき計時を開始するためのタイマである。以下、この計時の値をオンタイムτＯＮで表す。リセット信号を入力することにより「０」にリセットされ、スタート信号の入力により計時を開始する。
【００５６】
オフタイマ１０８はモータ１０４の駆動回路が遮断状態になったとき計時を開始するためのタイマである。この計時の値をオフタイムτＯＦＦで表す。リセット信号を入力することにより「０」にリセットされ、スタート信号の入力により計時を開始する。また、計時開始時の値をセットすることもできる。
【００５７】
Ｉ／Ｏ用チップ１１１は停電検出器１０９が検出した電源ラインの停電の状態をＣＰＵ１０１に伝え、また、ＣＰＵ１０１からの指令により停電フリップフロップ（以下、停電ＦＦという。）１１０をリセットする。
【００５８】
停電ＦＦ１１０はＲＳフリップフロップでもって構成されており、停電検出器１０９が停電を検出したとき、この信号がセット端子Ｓに伝えられてセットされ、出力端子Ｑが「１」になる。その後再度セット端子Ｓに信号が加えられても出力端子Ｑが「１」の状態は変わらない。リセット端子Ｒに信号が加えられると出力端子Ｑの状態は「０」になる（リセットされる）。
【００５９】
したがって、出力端子Ｑが「１」の状態はリセットされて後少なくとも１度だけは電源ラインに停電が生じたことを意味している。
【００６０】
Ｉ／Ｏ用チップ１１１を読み出すことにより、現在停電中であること及び停電があったことを検出することができる。
【００６１】
図２は本実施例の自動販売機の冷却装置の機械的構成を概略的に説明する図である。
【００６２】
この図は、管路２１２と管路２１３を結ぶバイパス管路２１４が設けられており、この管路２１４にはバイパス弁１０６と絞り弁２１６が設けられている点を除いて、図４に示される従来の冷却装置の説明と重複するから、この重複する部分に関する説明を省略する。
【００６３】
なお、絞り弁２１６はバイパス弁１０６が開いたとき、圧縮器２０１の出口側と入り口側の圧力差により熱媒体がバイパス弁１０６を衝撃的に通り騒音や管路等の破壊を起こすことを防止するためのものであって、熱媒体を適度な速度でバイパスさせる。
【００６４】
図３は本実施例の自動販売機の冷却装置のＣＰＵ１０１の動作の概容を示すフローチャートである。
【００６５】
「動作説明」
（１）  最初に、停電が全く起こらない条件を想定して、動作の説明をする。
【００６６】
この場合、温度制御だけが行われる。
【００６７】
スタートする（＃３００）と初期処理を行う。ステップ＃３０１においてオンタイマ１０７をリセット（又は「０」を代入）し、オフタイマ１０８を予め実験等により得られている実効的平衡回復時間τＢより大きな任意の値にセットする。２つのタイマはスタート指令がかけられていないので計時を開始することはない。
【００６８】
ステップ＃３０３において停電ＦＦ１１０をリセットする。
【００６９】
ステップ＃３０４においてバイパス弁１０６を閉鎖する。
【００７０】
ステップ＃３０５において、停電ＦＦ１１０がセットされているかどうかをチェックする。停電ＦＦ１１０は最後にリセットされてから今までに停電が一度でも起こったときにセットされる（現在停電中かどうかを示すものではない）ので、出力端子Ｑの状態をＩ／Ｏ用チップ１１１を介して取得することによりわかる。
【００７１】
上述のように、ここでは停電は起こらないとの条件を想定しているので、「ＮＯ」が成立し、ステップ＃３０６に進む。
【００７２】
ステップ＃３０６では停電中かどうかがチェックされる。これは停電検出器１０９の出力を直接Ｉ／Ｏ用チップ１１１を介して取り込むことによりチェックできる。なお、停電ＦＦ１１０の出力端子Ｑは停電が発生したことを検出できても、停電が解消したのか、それとも、現在でも停電中かどうかについては検出できない。
【００７３】
上述のように停電をしないとの前提なのでここでは「ＮＯ」が成立し、ステップ＃３０７に進む。
【００７４】
ステップ＃３０７においては、温度検出機１０２により庫内温度θを取得し、この取得した温度が下限温度θＬより低いかどうかをチェックする。運転開始時は当然に庫内温度θは室温に近いのでこのチェックは「ＮＯ」が成立し、ステップ＃３０８に進む。
【００７５】
ステップ＃３０８においては、ステップ＃３０７で取得した庫内温度θが上限温度θＨより高いかどうかをチェックする。運転開始時は当然に庫内温度θは室温に近いのでこのチェックは「ＹＥＳ」が成立し、ステップ＃３０９に進む。
【００７６】
ステップ＃３０９において、オフタイムτＯＦＦが実効的平衡回復時間τＢより大きいか否かをチェックする。オフタイムτＯＦＦにはステップ＃３０２において実効的平衡回復時間τＢより大きな値が代入されているので、このチェックでは当然に「ＹＥＳ」が成立し、ステップ＃３１０に進む。
【００７７】
ステップ＃３１０において、オフタイマ１０８をリセットし（計時は開始されない。）、ステップ＃３１１において、オンタイマ１０７にスタート指令を与え、これに計時を開始させる。
【００７８】
ステップ＃３１２において、バイパス弁制御回路１０５に指令を出し、バイパス弁１０６を閉鎖する。
【００７９】
ステップ＃３１３において、モータ制御回路１０３に指令を出し、モータ１０４の駆動（モータ１０４の回路を形成させること。回路が形成されていても電力線が停電状態にあればモータは回転しない。）を開始する。停電していないのでこの動作によりモータ１０４が回転し庫内の冷却が開始する。再び点ａに還り、ステップ＃３０５に入る。
【００８０】
停電がないとの前提なので、また、冷却開始から時間が立っていないので、今度は、ステップ＃３０５、ステップ＃３０６、ステップ＃３０７、ステップ＃３０８を経て、ステップ３０９に至る。
【００８１】
ここで、前回のループでステップ＃３１０においてオフタイマ１０８が停止されたので、オフタイムτＯＦＦは０のままであるから、今度は  τＯＦＦ＞τＢは「ＮＯ」が成立する。したがって、点ａに還る。
【００８２】
これを何度も繰り返す間に、庫内温度θが上限温度θＨを下回るようになる。すると、ステップ＃３０８において「ＮＯ」が成立するようになり、ここから点ａに還り、同様のループを繰り返す。
【００８３】
この間冷却作用は続いているのでは、そのうち、庫内温度θは下限温度θＬを下回るようになる。つまり、冷却が進みすぎて庫内温度が低下し過ぎたことになり、ステップ＃３０７において、「ＹＥＳ」が成立し、ステップ＃３１６に分岐する。
【００８４】
ステップ＃３１６においてモータ制御回路１０３からモータ１０４の駆動状態（モータ１０４の回路が形成されているかどうかのこと。回路が形成されていても電力線が停電状態にあればモータは回転しない。）を取得する。この場合、「ＹＥＳ」が成立するので、ステップ＃３１７においてオンタイマ１０７をリセットして停止させる。
【００８５】
ステップ＃３１８において、オフタイマ１０８を計時開始させ、ステップ＃３１９においてモータを非駆動状態（回路の形成を解く。）にし、ステップ＃３２０において、バイパス弁制御回路１０５に指令を出してバイパス弁１０６を開状態にする。
【００８６】
これによりモータ１０４は停止し、冷却作用も停止する。また、バイパス弁１０６が開状態にされたので、圧縮器２０１の出口付近の熱媒体はバイパス弁１０６を通って入り口付近に流れ込み、短時間の実効的平衡回復時間で出入口間の圧力差が急速に消失し平衡状態にいたる。
【００８７】
再び点ａに還り、ステップ＃３０５、ステップ＃３０６を進み、ステップ＃３０７に至る。冷却作用は停止したままなので、庫内温度θは上昇して行くが、温度上昇の速度は緩やかであるので、しばらく庫内温度θは下限温度θＬを下回ることになる（であろう）。そのため、ステップ＃３０７では「ＹＥＳ」が成立したとき、分岐してステップ＃３１６に進む。モータ回路はステップ＃３１９により非駆動状態にされたままであるので、ステップ＃３１６において「ＮＯ」が成立し、点ａに還る。
【００８８】
ステップ＃３０５、ステップ＃３０６、ステップ＃３０７、ステップ＃３１６を通るループを何度か繰り返すうちに、庫内温度θは下限温度θＬを上回るようになると、ステップ＃３０７は「ＮＯ」が成立するようになる。
【００８９】
するとステップ＃３０８に進むが、庫内温度θは上限温度θＬを上回るほどまでには上昇していない（であろう）から、ステップ＃３０８において「ＮＯ」が成立し点ａに還る。
【００９０】
ステップ＃３０５、ステップ＃３０６、＃ステップ＃３０７及びステップ＃３０８を繰り返すうちに、やがて、庫内温度θが上限温度θＬを上回るようになると「ＹＥＳ」が成立し、ステップ＃３０９に進む。
【００９１】
オフタイムτＯＦＦが実効的平衡回復時間τＢを越えないとモータを再起動することができないので、この場合は点ａからステップ＃３０９を繰り返すうちにオフタイムの計時が進み、やがて、ステップ＃３０９において「ＹＥＳ」が成立するようになり、ステップ＃３１０に進む。
【００９２】
ステップ＃３１０からステップ＃３１３までは先に説明したとおりであり、冷却動作が開始する。
【００９３】
（２）  停電が起こったとき。
【００９４】
上記（１）の動作の進行により、必ず点ａを通るので、停電が発生すると、停電ＦＦがセットされる。すると、ステップ＃３０５において、「ＹＥＳ」が成立し、ステップ＃３１４に進み、停電ＦＦをリセットする。
【００９５】
ステップ＃３１５において、オンタイムτＯＮが実効的昇圧時間τＰより小さいか否かをチェックする。もし、このとき、モータが起動されてあまり時間が経っていないとすれば、圧縮器２０１の入出力側の差圧は上昇していないので再起動することができる、すなわち、  τＯＮ＜τＰ  が成立するので何もしないで点ａに還る。
【００９６】
また、モータが駆動されていないときも、τＯＮが「０」なのでこの式は成立するので、同様に点ａに還る。
【００９７】
ステップ＃３１５が成立しないとき、ステップ＃３１６に進み、ここにおいて、モータ回路がＯＮか否かをチェックし、モータ回路がＯＮであれば、オンタイマ１０７をリセットし（＃３１７）、オフタイマ１０８を計時開始させ（＃３１８）、モータ回路を遮断し（＃３１９）、バイパス弁１０６を開く（＃３２０）。
【００９８】
モータ１０４が停止し、バイパス弁１０６が開かれたので、圧縮器２０１の入出力側の差圧は急速に平衡状態に向かう。そして、点ａに還る。
【００９９】
停電状態が長ければ、停電ＦＦはステップ＃３１４においてリセットされたままであるので、ステップ＃３０５において「ＮＯ」が成立し、ステップ＃３０６に進むが、ステップ＃３０６において「ＹＥＳ」が成立するので、ステップ＃３１５に進み、ステップ＃３１５又はステップ＃３１６において分岐し、点ａに還る。
【０１００】
通常、車両走行中停電は瞬間的なものであり上記ループは必要ないが、きわめて遅い速度での徐行又は、停止を想定したものである。
【０１０１】
なお、冷却能力の限りにまで冷却しようとする場合、温度制御は必要ないので、図１における温度検出器１０２及び図３のフローチャートにおけるステップ＃３０６、ステップ＃３０７、ステップ＃３０８を省略することができる。
【０１０２】
以上、本実施例は、モータ１０４が実際に回転を始めて間もなくの実効的昇圧時間τＰ以内のときには、瞬間停電が生じても実効的平衡回復時間をとることなくそのままモータ１０４を駆動し続けるようにするとともに、これ以後の停電発生の時、又は、モータ１０４が停止した時には、バイパス弁１０６を開くように制御することにより、圧縮器２０１の入り口と出口の差圧を急速に解消するようにしたので、実効的平衡時間そのものをはるかに短くすることができる。
【０１０３】
したがって、本実施例の自動販売機は新幹線等の車両内に設置した場合でも、従来のものよりはるかに長い実質上の冷却時間の割合を実現できる。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明は、瞬間停電が発生したときに、その時期が圧縮器を駆動するためのモータが駆動を開始してまもなくの実効的昇圧時間以内の時であれば、モータの駆動を継続し続けるので、停電が発生したら無条件にモータを一定時間休止する従来のものに比べてモータ停止の時間を少なくすることができる。このため、瞬間停電の頻発する新幹線の車両内にこれを設置しても冷却能力の低下を来すことが無い。
【０１０５】
また、実効的昇圧時間経過後の停電の発生によりモータを休止した場合でも、バイパス管路のバイパス弁を開くことにより、圧縮器の出口側と入口側の差圧を急速に解消することができるので、モータ停止の時間を大幅に減少させ、短時間のうちに再起動することができる。
【０１０６】
また、バイパス管路には絞り弁を設けたので、バイパス弁が開いたときに生じる衝撃的な出口側（高圧側）から入口側（低圧側）への熱媒体の流入を緩和し、衝撃音や破壊の発生を防止している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の自動販売機の冷却装置における制御装置の概容図である。
【図２】本発明の実施例の自動販売機の冷却装置の機械的構成を概略的に説明する図である。
【図３】本発明の実施例の自動販売機の冷却装置における制御装置を構成するＣＰＵ１０１の動作の概容を示すフローチャートである。
【図４】従来の冷却装置の機械的構成を概略的に説明する図である。
【符号の説明】
１０１  マイクロコンピュータ、ＣＰＵ
１０２  温度検出器
１０３  モータ制御回路
１０４  モータ
１０５  バイパス弁制御回路
１０６  バイパス弁
１０７  オンタイマ
１０８  オフタイマ
１０９  停電検出器
１１０  停電フリップフロップ（ＲＳフリップフロップ）
１１１  Ｉ／Ｏチップ
２０１  圧縮器
２０２  凝縮器
２０３  膨張弁
２０４、２０５、２０６  電磁弁
２０７、２０８、２０９  蒸発器
２１０  逆止弁
２１１  アキュムレータ
２１２、２１３  管路
２１４  バイパス管路
２１５  駆動軸
２１６  絞り弁
【図１】
0003713911.tif 000002
【図２】
0003713911.tif 000003
【図３】
0003713911.tif 000004
【図４】
0003713911.tif 000005