JP2009295077A - 自動販売機用電力供給装置及びそれを備えた自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＣ電源の電力使用量を低減し、地球温暖化等の地球環境の悪化を抑制することができる自動販売機用電力供給装置と、それを備えた自動販売機を提供する。
【解決手段】バッテリー３は、ソーラーパネル２により発電された電力を充電し、充電した電力を自動販売機１００に給電する。制御部７は、コントローラー４とインバーター５とを備えたもので、コントローラー４はバッテリー３の充電量及びＡＣ電源からの給電の有無を監視し、自動販売機１００を駆動するための電源をバッテリー３とＡＣ電源との間で切り換える。一方、インバーター５は制御部７としたことによってコンパクトになり、バッテリー３から自動販売機１００に給電するときに直流から交流へ変換する。ソーラーパネル２、バッテリー３、及びＡＣ電源は、それぞれコントローラー４に並列的に入力され、コントローラー４の出力はインバーター５を介して自動販売機１００に入力されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、屋外又は屋内に設置される自動販売機へ電力を供給するための自動販売機用電力供給装置と、その電力供給装置を備えた自動販売機に関する。

従来ＡＣ電源（商用電源）の他に、ソーラーパネルにより発電された電力を給電可能な自動販売機が知られている（特許文献１，２参照）。

特開２００６−１８９９８７号公報 特開２０００−８２１６７号公報

これらに記載の技術によれば、ＡＣ電源の電力使用量を低減して省エネルギー化を図り、石油資源の効率的な利用に貢献することができる。しかし、これらの技術におけるソーラーエネルギーの利用は、特許文献１では表示装置の駆動、特許文献２では取出口の照明に限定され、自動販売機全体での電力使用量のうちのごくわずかに過ぎない。

特に最近では、ＡＣ電源（商用電源）の電力使用量を低減し、ＣＯ_２排出量を削減し、地球温暖化等の地球環境の悪化を抑制するために、クリーンエネルギーの利用促進が注目されている。また、災害発生時等の停電時に駆動が停止されてしまうと自動販売機の販売機能（商品の搬送、取り出し）や販売品表示機能（照明）等が損なわれてしまう問題がある。

本発明の課題は、ＡＣ電源の電力使用量を低減し、ＣＯ_２排出量を削減して、地球温暖化等の地球環境の悪化を抑制することができ、災害発生時等の停電時にも駆動可能であり、そのためのソーラーパネル等を自動販売機近傍の周辺空間に配置して簡素に構成できる自動販売機用電力供給装置と、それを備えた自動販売機を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の自動販売機用電力供給装置は、自動販売機へＡＣ電源を含む電力を供給するための自動販売機用電力供給装置において、
太陽光を受けて発電するソーラーパネルと、
そのソーラーパネルにより発電された電力を充電するバッテリーと、
前記バッテリーが出力する直流電流を交流電流に変換して前記自動販売機に電力を供給するインバーターと、
交流電流を前記自動販売機に供給するＡＣ電源と、
バッテリーに蓄えられた電荷の電圧が規定値以上であるか否かを判断するバッテリー電圧判定手段と、
バッテリー電圧が規定値以上であると判定された場合は、バッテリーを電源とし前記インバーターを介して前記自動販売機に給電し、バッテリー電圧が規定値未満であると判定された場合は、バッテリーからの給電を中止又は行わず、前記ＡＣ電源から自動販売機に給電する電圧選択手段と、
を備えることを特徴とする。

このように、バッテリー電圧判定手段により、自動販売機を駆動するための電源をバッテリーとＡＣ電源との間で切り換え、ＡＣ電源の電力使用量を低減し、ＣＯ_２排出量を削減して、地球温暖化等の地球環境の悪化を抑制することができる。

さらに、自動販売機の周辺にソーラーパネル等がそれぞれ設置される。これによって、自動販売機の基本機能である販売機能（商品の搬送、取り出し等）や販売品表示機能（商品や取り出し口の照明等）を損なうことなく、ソーラーパネル等を自動販売機の周辺空間に配置して簡素に構成できる。制御部およびバッテリーは、自動販売機からさほど遠くない近い場所に設置でき、配線によって電力を給電することができる。

さらに本発明では、前記インバーターと、前記電圧判定手段と前記電圧選択手段とを備えたコントローラーとを、一体とするケースに備えた制御部を含むことで、制御部としてコンパクトにでき設置場所を確保しやすくなる。

また本発明では、前記ソーラーパネルは、太陽光の当たりやすい角度に調節できる支柱によって支えられ自動販売機周辺近くの地面や又は壁面に１台または複数個に設置され、配線により自動販売機へ給電される。

また本発明は、前記自動販売機上方にその自動販売機を覆うようにして設置されている屋根、又は当該自動販売機の近傍に形成された屋根若しくは壁面に、前記ソーラーパネルが載置され、配線によって前記自動販売機に給電されるので、自動販売機上方空間または壁面の利用もできる。

このような構成により、自動販売機上面（天井面）に直接的に重いバッテリー（例えば６０ｋｇ超）や、ソーラーパネル（例えば１０ｋｇ超））を載置する場合では、自動販売機の基礎をその重量に耐えられるようしなければならず、自動販売機の基礎を作り直す必要があるのに対し、ソーラーパネル等は自動販売機の近傍に設置するため、基礎を作り直す必要もなく、既存の自動販売機に備えることも可能である。

また、本発明の自動販売機は、上記自動販売機用電力供給装置を備え、前記ＡＣ電源からの給電がない場合は、バッテリー電源に切り換え、前記自動販売機の機能をコンプレッサおよびヒータによる商品の温度管理を止め、取り出しの商品排出機能のみとする電源を、前記バッテリーから給電されることを特徴とする。

これによって、災害発生時等の停電時では、自動販売機としての最小機能として商品排出機能を果たせるだけの電力をバッテリーから給電すればよい。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（実施例１）
図１は本発明に係る電力供給装置１を備えた自動販売機１００において、太陽光が自動販売機１００の正面に来る場合における設置の一例を示した図である。図１に示す自動販売機１００は、ＡＣ電源（例えば商用１００Ｖ又は２００Ｖ電源；図３参照）で駆動可能であるとともに、屋外に設置されて、ソーラーパネル２と制御ボックス６とを有する電力供給装置１を備えている。ソーラーパネル２は自動販売機１００の両脇横側に設置され、太陽光を受けて発電する。発電効率を高めるため、ソーラーパネル２の表面は南向きに設置することが望ましい。

図２に示すように、ソーラーパネル２はベース部１２から立設するパネル支柱１２ａに支持されて、自動販売機１００の前方側（南側）が低く後方側（北側）が高くなるように傾斜して配置されている。パネル支柱１２ａとソーラーパネル２とは取付位置（又は取付角度）が調節でき、ソーラーパネル２の傾斜角θ（地表面ＧＬからの立ち上がり角）を調整可能である。

具体的には、ソーラーパネル２は、裏面側に固定された支軸２ｂ周りに回動可能に筒状部２ａに連結され、この筒状部２ａがパネル支柱１２ａの上部に挿入され、ネジ等の締結部材２ｃでそれぞれ位置調節可能に固定されている。ベース部１２のパネル支柱１２ａとソーラーパネル２の筒状部２ａとの固定位置（又は取付角度）を調節すると、ソーラーパネル２の高さ位置や傾斜角θが調整できる。

図３に示すように、制御ボックス６には、バッテリー３と制御部７とが収容されている。バッテリー３は、ソーラーパネル２により発電された電力を充電し、充電した電力を自動販売機１００に給電する。制御部７は、コントローラー４とインバーター５とを一体としてケースに備えたもので、コントローラー４はバッテリー３の充電量およびＡＣ電源からの給電の有無を監視し、自動販売機１００を駆動するための電源をバッテリー３とＡＣ電源との間で切り換える。一方、インバーター５はバッテリー３から自動販売機１００に給電するときに直流から交流へ変換する。ソーラーパネル２、バッテリー３、およびＡＣ電源は、それぞれコントローラー４に並列的に入力され、コントローラー４の出力はインバーター５を介して自動販売機１００に入力されている。なお、バッテリー３への水分の影響を避けるために制御ボックス６は、バッテリー３の防水対策として水没しないようバッテリー３の収容位置を高くしたり、カバーで覆ったりするとよい。

コントローラー４は、次のように機能している（図４も参照）。
ＡＣ電源およびバッテリー３の電圧を感知し、以下の機能を果たす。
（１）バッテリー３の充電量が規定値以上、換言すれば自動販売機１００を駆動可能であれば、コントローラー４は自動販売機１００の駆動電源をＡＣ電源からバッテリー３に切り換える。または、当初からバッテリー３を電源に決定する。
（２）バッテリー３の充電量が自動販売機１００を駆動不可能であれば、コントローラー４は自動販売機１００の駆動電源をバッテリー３からＡＣ電源に切り換える。
（３）ＡＣ電源からの給電がなくなったときには、コントローラー４は自動販売機１００の駆動電源をＡＣ電源からバッテリー３に切り換える。
また、バッテリー３の電圧判定手段により、バッテリー３の過充電および過放電を抑制し、バッテリー３の使用をより長くできる。

次に、図３のブロック図に基づいてコントローラー４で実行される電源切換処理を、図４のフローチャートに示す。コントローラー４は、バッテリー３の電圧判定手段によりバッテリー３の充電量は規定値（例えば、自動販売機１００をフル稼働可能なレベル）以上あるかをチェックする（Ｓ１）。このとき、バッテリー３の充電量が充分であれば（Ｓ１：ＹＥＳ）、コントローラー４は、自動販売機１００の駆動電源をバッテリー３に切り換えて（Ｓ２）、電源切換処理を終了する。一方、バッテリー３の充電量が不充分であれば（Ｓ１：ＮＯ）、コントローラー４は、自動販売機１００の駆動電源をＡＣ電源に切り換え（Ｓ３）、ＡＣ電源からの給電があるか（すなわち、自然災害、発電事故等の発生による停電がないか）を確認する（Ｓ４）。給電があれば（Ｓ４：ＹＥＳ）、電源切換処理を終了する。

また、ＡＣ電源からの給電がないとき（停電時）には（Ｓ４：ＮＯ）、バッテリー３の充電量にかかわらず、自動販売機１００の駆動電源をバッテリー３に切り換えて（Ｓ５）、電源切換処理を終了する。ただし、バッテリー３の充電量は満充電でない場合もあるので、自動販売機１００としての最小機能（例えば、商品の搬送、取り出し等の販売ないしは排出機能のみ）を果たせるだけの省電力で駆動し、商品や取り出し口の照明等の販売品表示機能を停止すれば、災害発生時等にバッテリー３の寿命を長持ちさせることができる。

このように、自動販売機１００を駆動するための電源をバッテリー３とＡＣ電源との間で切り換えることによって、ＡＣ電源の電力使用量を大幅に低減し、ＣＯ_２排出量を削減（例えば２０〜３０％）して、地球温暖化等の地球環境の悪化を抑制することができる。また、災害発生時等の停電時にも駆動可能となる。

また、ソーラーパネル２の大きさ、設置位置および台数に関して特別な制限はなく、ソーラーパネル２の支柱を高さ調節できるように長さを伸縮可能のものにし、高い位置に維持することができる。また、本実施例は２台設置された例ではあるが、1台又は３台以上設置することが可能である。太陽の南中高度等によって発電効率も変動するので、例えば季節毎に最適の傾斜角θに調整することもできる。バッテリー３は、制御ボックス６に収容することでコンパクトになり、図１のように自動販売機１００の近傍に設置しても良いし、離れた場所であっても配線が届く位置に設置することが可能である。制御ボックス６は、上方を雨傘や庇のようにしてソーラーパネル２で覆い、バッテリーへの水分の影響による品質劣化や短絡を避けるとよい。コントローラー４とインバーター５とを一体としてケースに備えた制御部７としたことによって、コンパクト化や軽量化が図れ、また制御ボックス６として収容することで設置場所の確保が容易になる。

以下に、本発明の別実施例を示す。
（実施例２）
図５は、自動販売機１００の近傍に位置する建物等の壁面にソーラーパネル２を本発明設置した例を示した図である。この場合、ソーラーパネル２をビルの壁面（垂直向き）に設置したが、配線を延ばしソーラーパネル２をビル屋上に設置してもよい。また、自動販売機１００の例えば左側に十分な場所があり太陽光が当たるのであれば、別のその位置にソーラーパネル２を追加して設置することで発電効率を高めることが可能となる。

（実施例３）
図６は、自動販売機１００上方に設置された屋根へ太陽が照る場合における本発明の一例を示した図である。図６に示すように、１枚のソーラーパネル２に対して、２台（複数台）の自動販売機１００に電力供給装置１より給電をすることも可能である。この例では、既存の屋根上部にソーラーパネル２が設置され、制御ボックス６が自動販売機１００の側面に設置されている。ソーラーパネル２は既存の屋根上部に設置場所を確保でき、制御部ボックス６は自動販売機１００の近傍に確保すればよい。

（実施例４）
図７は、太陽光の当たる建物の軒先より離れた位置に設置してある自動販売機１００に対し、ソーラーパネル２を建物の軒先上部に設置し、配線により離れた位置に設置してある自動販売機１００に給電する例を示している。これにより太陽光の当たる位置に設置してある自動販売機１００のみならず、太陽光が当たらない位置（例えば、日陰や屋内）に設置してある自動販売機１００にもソーラーパネル２から給電可能である。言い換えれば、ソーラーパネル２を太陽光の当たる位置に設置し配線により、日陰や屋内に設置されている自動販売機１００に給電することが可能である。

（実施例５）
図８は、屋内に設置した自動販売機１００に対し、その屋外の壁面その他の場所に設置したソーラーパネル２から制御ボックス６を介して給電する例を示している。このようにすれば、室内に設置されて太陽光を受けない自動販売機１００に対しても太陽発電した電力を給電することができる。

本発明は、ソーラーパネル２および制御ボックス６を置く場所が必要となるが、既存に設置してある自動販売機１００の上面に重い装置を載せる場合だと、それら装置の重量に耐えさせるために自動販売機１００の基礎をやり直す必要が生じる場合もある。しかし本発明では、自動販売機１００のソーラーパネル２と制御部７およびバッテリー３を自動販売機１００の近傍にそれぞれ設置可能であり、既存に設置してある自動販売機１００の基礎をやり直すことなく自動販売機１００に設置できる。自動販売機１００のそう遠くない各々に設置可能な場所を確保すればよく、またソーラーパネル２は設置場所をより太陽光の当たる位置に変えることで、発電効率を高めることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。

本発明に係る電力供給装置を備えた自動販売機の一例を示す図。 本発明に係るソーラーパネルの一例を示す図。 本発明に係る電力供給装置の電気的構成を示すブロック図。 電源切換処理を示すフローチャート。 本発明に係る電力供給装置を備えた自動販売機の別例を示す図。 本発明に係る電力供給装置を備えた自動販売機の別例２を示す図。 本発明に係る電力供給装置を備えた自動販売機の別例３を示す図。 本発明に係る電力供給装置を備えた自動販売機の別例４を示す図。

符号の説明

１ 電力供給装置
２ ソーラーパネル
２ａ 筒状部
２ｂ 支軸
３ バッテリー
４ コントローラー
５ インバーター
６ 制御ボックス
７ 制御部
１２ ベース部
１２ａ パネル支柱
１００ 自動販売機
ＡＣ ＡＣ電源
θ 傾斜角

Claims (5)

1. 自動販売機へＡＣ電源を含む電力を供給するための自動販売機用電力供給装置において、
   太陽光を受けて発電するソーラーパネルと、
   そのソーラーパネルにより発電された電力を充電するバッテリーと、
   前記バッテリーが出力する直流電流を交流電流に変換して前記自動販売機に電力を供給するインバーターと、
   交流電流を前記自動販売機に供給するＡＣ電源と、
   バッテリーに蓄えられた電荷の電圧が規定値以上であるか否かを判断するバッテリー電圧判定手段と、
   バッテリー電圧が規定値以上であると判定された場合は、バッテリーを電源とし前記インバーターを介して前記自動販売機に給電し、バッテリー電圧が規定値未満であると判定された場合は、バッテリーからの給電を中止又は行わず、前記ＡＣ電源から自動販売機に給電する電圧選択手段と、
   を備えることを特徴とする自動販売機用電力供給装置。
2. 前記インバーターと、前記電圧判定手段と前記電圧選択手段とを備えたコントローラーとを、一体とするケースに備えた制御部を含む請求項１記載の自動販売機用電力供給装置。
3. 前記ソーラーパネルは、太陽光の当たりやすい角度に調節できる支柱によって支えられ、自動販売機周辺近くの地面や又は壁面に１台または複数個に設置され、配線により自動販売機へ給電される請求項１ないし２のいずれか１項に記載の自動販売機用電力供給装置。
4. 前記自動販売機上方にその自動販売機を覆うようにして設置されている屋根、又は当該自動販売機の近傍に形成された屋根若しくは壁面に、前記ソーラーパネルが載置され、配線によって前記自動販売機に給電される請求項１ないし２のいずれか１項に記載の自動販売機用電力供給装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の自動販売機用電力供給装置を備え、
   前記ＡＣ電源からの給電がない場合はバッテリー電源に切り換え、前記自動販売機の機能をコンプレッサおよびヒータによる商品の温度制御を止め、商品排出機能のみとする、前記バッテリーと前記ＡＣ電源との間で切り換えて給電されることを特徴とする自動販売機。

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