(57)【要約】【課題】容易に、長期間災害救援動作を継続することを目的とする。【解決手段】交流電流１０を変換して生成した直流電流１２の電圧と、蓄電池４から供給される直流電流１４の電圧とを比較し、交流電流１０を変換して生成した直流電流１２の電圧の方が高い場合には、蓄電池４からの電源供給を停止することにより、容易に、長期間災害救援動作を継続することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源から交流電気を入力して第１の直流電気を生成するＡＣ／ＤＣコンバータと、
第２の直流電気を供給する直流電池と、
前記第１の直流電気または前記第２の直流電気の内の電圧の高い方の直流電気を選択して基本直流電気として出力する電源切替装置と、
通常動作時には前記直流電池から前記電源切替装置への前記第２の直流電気の供給を切断し、災害救援動作時には前記直流電池から前記電源切替装置へ前記第２の直流電気を供給するモード切替手段と
を有し、前記通常動作時は前記交流電気および前記基本直流電気で自動販売機を動作させ、前記災害救援動作時には前記基本直流電気で自動販売機を動作させることを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
前記電源切替装置は、２つのダイオードが並列に配置され、出力が共通接続されることを特徴とする請求項１記載の自動販売機。
【請求項３】
前記第１の直流電気の電圧を測定してあらかじめ定めた基準電圧以上である場合には切断信号を出力する電源検出回路と、
前記切断信号を入力して前記第２の直流電気が前記電源切替装置へ入力することを遮断する電源切断スイッチと
をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の自動販売機。
【請求項４】
前記交流電気が供給される機器は温度調整回路を含み、前記基本直流電気が供給される機器は前記基本直流電気から前記基本直流電気の電圧より電圧が低い第３の直流電気を生成するＤＣ／ＤＣコンバータとモータを含み、前記第３の直流電気が供給される機器は制御部を含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、災害救援機能を備える自動販売機の電源供給を制御する電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動販売機には、災害時に無償で商品を提供する災害救援機能を備えるものが見受けられる。
災害救援モードに移行する時は、通常、停電している場合が多いので、バッテリにより自動販売機を動作させていた。すなわち、自動販売機に蓄電池を内蔵し、災害救援動作時には、マニュアル操作で商用電源から蓄電池に切り換えて、災害救援動作に必要な回路への電源供給を行っていた。
【０００３】
従来の自動販売機の電源回路の構成について、図４を用いて説明する。
図４は従来の自動販売機の電源回路の構成を例示する概略図である。
従来の自動販売機の電源回路３０は、商用電源３１から交流電流３２が入力される。また、蓄電池３３を備え、蓄電池３３が供給する直流電流３４はＤＣ／ＡＣインバータ３５により交流電流３６に変換される。また、モード切替スイッチ３７を備えており、通常動作時は交流電流３２を選択し、災害救援動作時は外部からの操作により交流電流３６を選択する。選択された交流電流はＡＣ／ＤＣコンバータ３８およびＡＣ／ＤＣコンバータ３９に入力されて、それぞれ直流電流４０および直流電流４１が生成される。
【０００４】
交流電流３２は温度調整回路４２等に供給される。直流電流４０は商品搬出用モータ４４等の消費電力の多い回路に供給される。また、直流電流４１はマイクロコンピュータなどからなる制御部４５等の低電圧で動作する回路に供給される。
【０００５】
このような構成により、災害救援動作時には電源供給を蓄電池３３に切り替え、蓄電池３３から供給される電力により、直流電流４０および直流電流４１を生成し、直流電流４０および直流電流４１により、モータ４４や制御部４５等の、災害救援動作に必要な機器を動作させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１３２７３７号公報
【特許文献２】特開２００６−１９５９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の自動販売機の電源回路では、外部からのマニュアル操作により災害救援モードに切り替えて蓄電池から電源供給する構造であるため、災害救援動作に商用電源が復旧しても蓄電池からの電源供給が継続される。そのため、不必要に蓄電池が電力の消費を続け、十分な災害救援動作の継続時間が確保されないという問題点があった。
【０００８】
上記問題点を解決するために、本発明の自動販売機の電源回路は、容易に、長期間災害救援動作を継続することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の自動販売機の電源回路は、商用電源から交流電気を入力して第１の直流電気を生成するＡＣ／ＤＣコンバータと、第２の直流電気を供給する直流電池と、前記第１の直流電気または前記第２の直流電気の内の電圧の高い方の直流電気を選択して基本直流電気として出力する電源切替装置と、通常動作時には前記直流電池から前記電源切替装置への前記第２の直流電気の供給を切断し、災害救援動作時には前記直流電池から前記電源切替装置へ前記第２の直流電気を供給するモード切替手段とを有し、前記通常動作時は前記交流電気および前記基本直流電気で自動販売機を動作させ、前記災害救援動作時には前記基本直流電気で自動販売機を動作させることを特徴とする。
【００１０】
また、前記電源切替装置は、２つのダイオードが並列に配置され、出力が共通接続されることが好ましい。
また、前記第１の直流電気の電圧を測定してあらかじめ定めた基準電圧以上である場合には切断信号を出力する電源検出回路と、前記切断信号を入力して前記第２の直流電気が前記電源切替装置へ入力することを遮断する電源切断スイッチとをさらに有することが好ましい。
【００１１】
また、前記交流電気が供給される機器は温度調整回路を含み、前記基本直流電気が供給される機器は前記基本直流電気から前記基本直流電気の電圧より電圧が低い第３の直流電気を生成するＤＣ／ＤＣコンバータとモータを含み、前記第３の直流電気が供給される機器は制御部を含むこととしても良い。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、交流電流を変換して生成した直流電流の電圧と、直流電池から供給される直流電流の電圧とを比較し、交流電流を変換して生成した直流電流の電圧の方が高い場合には、直流電池からの電源供給を停止することにより、容易に、長期間災害救援動作を継続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１の自動販売機の電源回路の構成を例示する概念図である。
【図２】実施の形態１の自動販売機の電源回路における電源切替装置の構成を説明する図である。
【図３】実施の形態２の自動販売機の電源回路の構成を説明する要部構成図である。
【図４】従来の自動販売機の電源回路の構成を例示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
まず、図１，図２を用いて、実施の形態１の自動販売機の電源回路の構成について説明する。
【００１５】
図１は実施の形態１の自動販売機の電源回路の構成を例示する概念図、図２は実施の形態１の自動販売機の電源回路における電源切替装置の構成を説明する図である。
自動販売機３は、商品を所定の温度に保持する温度調整回路６，商品の搬出等に用いる各種モータ８，マイクロコンピュータからなり様々な機器の制御を行う制御部９、および、これらの機器に電源を供給する電源回路２等から構成される。また、各機器は、異なる電源が供給されるいくつかのグループに分けられ、電源回路２はそれに対応する電気を生成して各機器に供給する。例えば、交流電流で動作する機器や直流電流で動作する機器に分けられ、さらに、これらが１または複数の電圧毎に分けられる場合もある。本実施の形態では、電源回路２から、１００Ｖの交流電流１０，２４Ｖの直流電流１５，８Ｖの直流電流１７が供給される構成を例に説明する。また、温度調整回路６等は１００Ｖの交流電流１０で動作し、モータ８等は２４Ｖの直流電流１５で動作し、制御部９等は８Ｖの直流電流１７で動作するとする。
【００１６】
実施の形態１における電源回路２は、直流電池と電源切替装置１と各種コンバータとを備えることが基本構造である。なお、ここでは直流電池の例として蓄電池４を用いる場合について説明する。電源回路２は商用電源５と接続され、交流電流１０が入力される。交流電流１０はＡＣ／ＤＣコンバータ１１で直流電流１２に変換される。電源回路２には蓄電池４が内蔵され、商用電源５から電源が供給される間には、蓄電池４は交流電流１０によって充電される。蓄電池４の出力側にはモード切替スイッチ１３等のモード切替手段が設けられ、災害救援動作の際には蓄電池４から直流電流１４が出力される。また、電源切替装置１は直流電流１２および直流電流１４が入力され、電圧のより高い直流電流が選択されて、基本直流電気である直流電流１５として出力される。例えば、直流電流１２および直流電流１４は設計上２４Ｖの直流電流とするが、蓄電池４，商用電源５，ＡＣ／ＤＣコンバータ１１の状況や性能により、２４Ｖに対して誤差のある電圧となる。また、電源切替装置１の電圧降下により直流電流１５の電圧は直流電流１２または直流電流１４より低くなる。そのため、直流電流１５として２４Ｖが必要な場合は、電圧降下を見越して直流電流１２および直流電流１４の電圧を高く設計する。さらに、異なる電圧の直流電流で動作する機器がある場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は直流電流１５を入力して直流電流１７を生成する。例えば、直流電流１７は設計値８Ｖの直流電流とすることができる。
【００１７】
このような電源回路２において、自動販売機３の通常動作時には、交流電流１０，直流電流１５，直流電流１７が出力される。この状態で、交流電流１０は温度調整回路６等を動作させ、直流電流１５はモータ８等を動作させ、直流電流１７は制御部９を動作させ、通常の自動販売機３の動作を行う。また、災害救援動作時には、電源回路２から直流電流１５，直流電流１７が出力される。この状態で、直流電流１５はモータ８等を動作させ、直流電流１７は制御部９を動作させ、商品の無償提供に必要な最低限の機器を動作させる。なお、災害救援動作時には、商品の温度調整等は不要であるので、交流電流１０の供給は不要である。
【００１８】
電源切替装置１は、ダイオード１８とダイオード１９を並列に配置し、ダイオード１８とダイオード１９との出力を互いに接続し、共通出力とするワイヤードオア回路構成とすることができる。そして、ダイオード１８の入力側をモード切替スイッチ１３の一端と接続し、ダイオード１９の入力側をＡＣ／ＤＣコンバータ１１の出力と接続し、出力をＤＣ／ＤＣコンバータ１６の入力側に接続する。この構成にすることにより、直流電流１４をダイオード１８に入力し、直流電流１２をダイオード１９に入力し、直流電流１４および直流電流１２の電圧の高い方の直流電流を直流電流１５として出力することができる。
【００１９】
このような構成の電源切替装置１では、通常動作時はモード切替スイッチ１３により蓄電池４からの出力が切断されているため、直流電流１２のみが電源切替装置１に入力し、直流電流１２が直流電流１５として出力する。商用電源５が停電し、災害救援動作を行わせるためにモード切替スイッチ１３により蓄電池４からの出力を接続する場合は、直流電流１４のみが電源切替装置１に入力し、直流電流１４を直流電流１５として出力する。災害救援動作時に商用電源５が回復した時は、直流電流１４および直流電流１２の内、電圧の高い方の直流電流を直流電流１５として出力する。この時、低い方の直流電流が入力されるダイオードは、他方のダイオードの出力側の電圧との電位差により、順方向に電流が流れない。そのため、直流電流１４の方が電圧が低い場合にはダイオード１８に電流が流れず、蓄電池４の電力は消費されない。
【００２０】
なお、直流電流１５にキャパシタを接続し、キャパシタの出力によりＡＣソレノイド動作させる構成をさらに設けることもできる。
このように、商用電源５から入力される交流電流１０を直流電流１２に変換し、災害救援動作時に蓄電池４から供給される直流電流１４と直流電流１２との電圧値を比較して、電圧の高い方の直流電流を災害救援動作時に必要な機器の動作電源として用いる。このことにより、災害救援動作時であっても、直流電流１２の電圧が直流電流１４の電圧より高い場合には、直流電流１２を災害救援動作時に必要な機器の動作電源として用いることができ、蓄電池４からの電源供給を停止することができるため、災害救援動作時の蓄電池４の消費を抑制でき、容易に、長期間災害救援動作を継続することが可能となる。
【００２１】
さらに、直流電流１７を交流電流から生成するのではなく、直流電流１５から生成する構成とすることにより、蓄電池４からの直流電流１４を交流電流に変換する必要がなくなり、容易な構成で直流電流１５，直流電流１７を生成することがでる。同時に、電源切替装置１への入力を直流電流とすることにより、電源切替装置１を、ダイオードを用いた容易な回路構成にすることができる。これらのことにより、容易に、長期間災害救援動作を継続することが可能となる。
【００２２】
また、直流電流を電源切替装置１に入力するため、従来のように、起動時の突入電流対応として、ＤＣ／ＡＣインバータの容量を大きくする必要がなくなる。また、比較的安定した直流電流でなく、常に変化する交流電流の切替えをする場合は、商用電源との電位差を無くす必要がある。この電位差を無くすために、商用電源と同期させる商用電源同期回路や電圧追従回路，無瞬断切替え回路等が必要となる。しかし、本回路は２つの直流電流を切替える構成とすることができるため、回路構成を単純にすることができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、電源切替装置１としてダイオードを用いた容易な回路構成で、直流電流１４および直流電流１２の電圧の高い方の直流電流を直流電流１５として出力するようにしているが、ダイオードを用いたワイヤードオア回路の代わりに、ＦＥＴ等のトランジスタを用いたワイヤードオア回路やその他の電圧比較回路を用いてもよい。
（実施の形態２）
次に図１，図３を用いて、実施の形態２の自動販売機の電源回路の構成について説明する。
【００２４】
図３は実施の形態２の自動販売機の電源回路の構成を説明する要部構成図である。
実施の形態２の自動販売機の電源回路の実施の形態１と異なる点は、直流電流１２，直流電流１４と電源切替装置１との間に電源切断回路２０を設ける点である。
【００２５】
実施の形態１に示す自動販売機の電源回路では、災害救援動作時に商用電源５が回復し、かつ、直流電流１４の電圧が直流電流１２の電圧より高い場合、電源切替装置１では直流電流１４を選択して出力される。そのため、直流電流１２の電圧がモータ８の動作やＤＣ／ＤＣコンバータ１６の動作に十分な電圧であったとしても、直流電流１４が選択されるため、蓄電池４の電源を消費し続けることになる。
【００２６】
実施の形態２の自動販売機の電源回路では、電源切断回路２０を設けることにより、商用電源５側から入力される直流電流１２の電圧を測定し、直流電流１２の電圧が所定の電圧を満たしていれば蓄電池４側から入力される直流電流１４と電源切替装置１との接続を遮断して、蓄電池４が電力を消費することを抑制するものである。
【００２７】
実施の形態２の自動販売機の電源回路でも、実施の形態１と同様に商用電源５から入力された交流電流１０はＡＣ／ＤＣコンバータ１１で直流電流１２に変換される。また、災害救援動作時には、モード切替スイッチ１３が導通されて蓄電池４から直流電流１４が出力する。直流電流１２および直流電流１４は、実施の形態１と異なり、電源切断回路２０に入力され、電源切断回路２０を介して電源切替装置１に入力される。電源切断回路２０は、電圧監視回路２１にて直流電流１２の電圧を測定し、所定の電圧以上の電圧である場合には電源切断スイッチ２２に対して切断信号２３を出力する。また、電圧を測定された直流電流１２は電源切替装置１の一方の入力端子にそのまま入力される。さらに、切断信号２３が入力されると電源切断スイッチ２２は切断状態になる。そのため、電源切断回路２０に入力した直流電流１４は電源切断スイッチ２２が導通状態の時は電源切替装置１の他方の入力端子にそのまま入力され、電源切断スイッチ２２が切断状態の時は電源切替装置１に入力されない。
【００２８】
このような構成により、災害救援動作時の電源切替装置１は、商用電源５が回復し、かつ商用電源５側から入力される直流電流１２が所定の電圧以上である場合には常に直流電流１２を直流電流１５として出力し、商用電源５が停電中は常に直流電流１４を直流電流１５として出力し、商用電源５が回復していても直流電流１２が所定の電圧に満たない場合は、直流電流１２または直流電流１４の内の電圧が高い方の直流電流を直流電流１５として出力する。なお、電源監視回路２１での検出に用いる所定の電圧は、モータ８等の機器およびＤＣ／ＤＣコンバータ１６の動作に必要な電圧、すなわち、災害救援動作時に動作することを要する機器の電源として必要な電圧を基準に設定する。
【００２９】
このように、商用電源５側から出力される直流電流１２が必要な電圧以上である場合には蓄電池４側から出力される直流電流１４が電源切替装置１に入力することを遮断することにより、災害救援動作を維持しながら、蓄電池４の電力消費を抑制することができ、商用電源５側から出力される直流電流１２の電圧が不足する場合のみに蓄電池４を使用することができるため、容易に、長期間災害救援動作を継続することが可能となる。
【００３０】
さらに、仮に従来の交流電流を選択するモード切替スイッチに商用電源側から入力される交流電流の電圧を検出する回路を付加しようとした場合、常に変化する交流電源を切り替えるために回路構成が複雑になり、本実施の形態の電源切断回路のように、容易な回路構成で電源の切替を行うことができない。本実施の形態の電源回路では、交流電流を直流電源に変換してから電源切断回路２０および電源切替装置１に入力するため、容易に電源の切替を行うことができる。
【００３１】
なお、上述の各実施の形態では、モード切替手段としてモード切替スイッチ１３を用いた場合を述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、無線による受信信号により蓄電池４と電源切替装置１の接続、切断を制御する接続制御回路であってもよい。
【００３２】
また、上記の各実施の形態では、直流電池として蓄電池３３を用いた場合を述べたが、これに限るものではなく、乾電池などの一次電池であってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１    電源切替装置
２    電源回路
３    自動販売機
４    蓄電池
５    商用電源
６    温度調整回路
８    モータ
９    制御部
１０    交流電流
１１    ＡＣ／ＤＣコンバータ
１２    直流電流
１３    モード切替スイッチ
１４    直流電流
１５    直流電流
１６    ＤＣ／ＤＣコンバータ
１７    直流電流
１８    ダイオード
１９    ダイオード
２０    電源切断回路
２１    電圧監視回路
２２    電源切断スイッチ
２３    切断信号
３０    電源回路
３１    商用電源
３２    交流電流
３３    蓄電池
３４    直流電流
３５    ＤＣ／ＡＣインバータ
３６    交流電流
３７    モード切替スイッチ
３８    ＡＣ／ＤＣコンバータ
３９    ＡＣ／ＤＣコンバータ
４０    直流電流
４１    直流電流
４２    温度調整回路
４４    モータ
４５    制御部
【図１】
2014142726.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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