ES2645294T3

ES2645294T3 - Sistema expendedor refrigerado y método de funcionamiento de tal sistema

Info

Publication number: ES2645294T3
Application number: ES01937643.3T
Authority: ES
Inventors: David J. Schanin
Original assignee: USA Technologies Inc
Current assignee: Cantaloupe Inc
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2017-12-04
Anticipated expiration: 2021-05-22
Also published as: BR0111132A; EP1299680A4; US20020139134A1; US20040000154A1; US6389822B1; EP1299680A1; CA2409228A1; MXPA02011689A; AU2001263356B2; US6581396B2; CA2409228C; US6931869B2; EP1299680B1; WO2001090668A1; BR0111132B1; AU6335601A

Abstract

Un sistema expendedor refrigerado (AP1) para vender artículos, comprendiendo dicho sistema: una cámara (30) para almacenar dichos artículos, definiendo dicha cámara el interior de la cámara y el exterior de la cámara, incluyendo dicho interior de la cámara dichos artículos y un medio de transferencia de calor; un medio (25) de distribución para distribuir dichos artículos de dicho interior de la cámara a dicho exterior de la cámara; un medio (40) de refrigeración para eliminar calor de dicha cámara, teniendo dicho medio de refrigeración condiciones de refrigeración y sin refrigeración, consumiendo dicho medio de refrigeración más energía y eliminando más calor en dicha condición de refrigeración, consumiendo dicho medio de refrigeración menos energía y eliminando menos calor en dicha condición sin refrigeración; un medio (45) de circulación para controlar la variación de temperatura en dicho interior de la cámara haciendo circular dicho medio de transferencia de calor, teniendo dicho medio de circulación forzada condiciones de circulación y sin circulación; medios (T1, T2) de detección de temperatura para proporcionar indicaciones de temperatura de la temperatura en dicho interior de la cámara; y un medio controlador (60) para controlar dicho medio de distribución, dicho medio de refrigeración y dicho medio de circulación, seleccionando dicho medio de control entre un modo normal para dicho sistema expendedor y un modo de operación de ahorro de energía para dicho sistema expendedor, caracterizado porque dicho medio de control durante dicho modo normal, selecciona entre dichas condiciones de refrigeración y sin refrigeración de dicho medio de refrigeración como una función de dichas indicaciones de temperatura proporcionadas por dicho medio de detección de temperatura, y mantiene dicho medio de circulación en dicha condición de circulación la mayor parte del tiempo cuando dicho medio de refrigeración se encuentra en dicha condición sin refrigeración; y durante dicho modo de ahorro de energía, selecciona entre dichas condiciones de refrigeración y sin refrigeración, y mantiene dicho medio de circulación en dicha condición sin circulación la mayor parte del tiempo cuando dicho medio de refrigeración se encuentra en dicha condición sin refrigeración.

Description

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DESCRIPCION

Sistema expendedor refrigerado y metodo de funcionamiento de tal sistema Antecedentes de la invencion

La presente invencion versa acerca de maquinas expendedoras refrigeradas y, mas en particular, acerca de maquinas expendedoras refrigeradas de ahorro de energfa. Un objetivo principal de la presente invencion es proporcionar una disponibilidad continua de producto frfo con un consumo de energfa reducido temporalmente.

Las maquinas expendedoras permiten un suministro rentable de artfculos de consumo. En principio, proporcionan una disponibilidad a tiempo completo de productos con una intervencion minima de un operario humano. Sin embargo, una operacion a tiempo completo puede tener como resultado un consumo de energfa malgastada dado que la maquina puede estar conectada durante intervalos prolongados de inactividad. La inquietud del consumo de energfa es especialmente aguda en el caso de maquinas expendedoras refrigeradas.

Las maquinas expendedoras refrigeradas mantienen su contenido por debajo de las temperaturas ambiente. Puede haber diversas razones para mantener frfos los artfculos distribuibles. En general, el frfo ayuda a conservar artfculos alimenticios perecederos. En algunos casos, por ejemplo refrescos y otras bebidas, los artfculos pueden saber mejor frfos. En otros casos, la maquina expendedora refrigerada puede ser utilizada junto con un dispositivo de calentamiento, tal como un horno microondas, para permitir que el alimento refrigerado, por ejemplo tales como emparedados, sea calentado hasta una temperatura deseable antes de su consumo.

Normalmente, los artfculos distribuibles se mantienen en el interior de una camara que esta aislada termicamente del exterior de la maquina expendedora. Un sistema de refrigeracion extrae el calor de la camara. El sistema de refrigeracion puede incluir un evaporador, un compresor, un condensador y un dispositivo de dosificacion (restriccion del flujo).

Cuando el sistema de refrigeracion se encuentra conectado, el lfquido refrigerante, por ejemplo freon, entra en el evaporador. El evaporador esta acoplado termicamente con la camara refrigerada. En general, el lfquido refrigerante se encuentra mas frfo que la camara, de forma que el fluido refrigerante elimine el calor de la camara. El lfquido se evapora segun absorbe el calor.

El fluido refrigerante evaporado es bombeado al exterior del evaporador a traves de un conducto de succion por medio de un compresor. El compresor aumenta la presion del fluido refrigerante, aumentando su temperatura en el proceso. El fluido refrigerante a presion es dirigido entonces a un condensador por medio de un conducto de descarga.

El condensador acopla el fluido refrigerante con un entorno enfriado. Esto provoca que el fluido refrigerante desprenda calor y se condense en un lfquido. El lfquido fluye a traves de un conducto de lfquido, incluyendo el caudalfmetro (que es, basicamente, una restriccion del flujo) de nuevo al evaporador para comenzar otro ciclo de refrigeracion.

El evaporador elimina el calor de la camara de agua colindante. Para garantizar que el aire frfo alcanza los artfculos distribuibles y para garantizar una temperatura uniforme en el interior de la camara, se hace circular el aire de la camara. En general, se operan uno o mas ventiladores en el interior de la camara para efectuar esta circulacion.

Uno o mas sensores de temperatura monitorizan la temperatura en el interior de la camara. Normalmente, se desea un intervalo de temperatura para los artfculos vendidos, por ejemplo, 0°- 2°C para refrescos. Cuando la temperatura de la camara alcanza el umbral superior, se activa el compresor y comienza el procedimiento de refrigeracion. Cuando la temperatura de la camara cae al umbral inferior, se desconecta el compresor y se detiene efectivamente la refrigeracion. Otro ciclo de refrigeracion puede comenzar cuando la temperatura alcanza el umbral superior debido a una transferencia de calor inevitable a traves de la pared de la camara.

Las maquinas expendedoras refrigeradas consumen una cantidad considerable de energfa electrica. Normalmente, la mayorfa de la energfa consumida por una maquina expendedora refrigerada es consumida por el sistema de refrigeracion y, especialmente, por el compresor, aunque no opere continuamente. Sin embargo, los ventiladores, el mecanismo de distribucion, los mecanismos de manipulacion de dinero, las luces del panel, los sensores y la electronica de control consumen todos energfa. Por razones de ahorro de energfa y de coste, es deseable poder reducir la energfa consumida por una maquina expendedora refrigerada sin afectar de forma adversa a su servicio (a los clientes) y sus aspectos economicos (al propietario de la maquina expendedora).

El enfoque mas directo para ahorrar energfa es desconectar la alimentacion de CA. Por ejemplo, se podrfa desconectar una maquina expendedora durante un horario no comercial, por ejemplo, desde las 22:00 hasta las 06:00. Para evitar la inconveniencia de una activacion y desactivacion manual, se puede utilizar un temporizador externo para controlar la alimentacion de CA a la maquina expendedora. Sin embargo, sea interrumpida la alimentacion a la maquina expendedora por un operario humano o por un temporizador, se deniega a los clientes potenciales artfculos distribuibles durante horario no comercial. La patente US 6 243 626, presentada el 28.10.1998

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y publicada el 05.06.2001, da a conocer un sistema externo de control de la alimentacion para una maquina expendedora que incluye un sensor de ocupacion. Este puede ser utilizado para garantizar que una maquina expendedora se encuentra conectada siempre que haya personas en su entorno. Tambien se puede incluir un sensor de temperature ambiente para determinar una hora de reactivacion para evitar que los artfculos distribuibles se pongan inaceptablemente calientes.

El uso incluso de un dispositivo externo eficaz no es ideal. Desde un punto de vista de fabricacion, hay una duplicacion de componentes. Por ejemplo, el controlador externo de la alimentacion debe tener su propio alojamiento, su propia fuente de alimentacion y su propia electronica de control. Ademas, el operario de la maquina expendedora debe gestionar dos dispositivos en vez de uno. Desde un punto de vista de ahorro de energfa, es menos probable que se ahorre energfa si se requiere comprar, instalar y configurar un dispositivo aparte. En consecuencia, se desean maquinas expendedoras refrigeradas con caracterfsticas incorporadas de ahorro de energfa.

Un enfoque permite que se programe una maquina expendedora para permitir distintos puntos diana de referencia de refrigeracion en distintos momentos. En este caso, se puede programar una maquina expendedora para que tenga un mayor punto de referencia durante periodos de inactividad prevista (por ejemplo, horario no comercial). Aumentar el punto de referencia puede tener un impacto significativo sobre el consumo de energfa dado que se consume energfa aproximadamente en proporcion con el diferencial entre la temperatura ambiente y la temperatura deseada de la camara. Cuando el punto de referencia es mayor, se reduce el ciclo de trabajo del compresor, reduciendo, de esta manera, el consumo total de energfa.

Este enfoque de puntos de referencia variables es atractivo porque la maquina expendedora siempre se encuentra conectada y lista para vender. Los artfculos distribuibles estan mas calientes que lo ideal, pero solo una cantidad determinada por variaciones en el punto de referencia. Sin embargo, en general no hay mucha libertad para aumentar los puntos de referencia.

Los puntos de referencia utilizados en una operacion normal son escogidos tfpicamente para conseguir una refrigeracion optima de artfculos distribuibles sin malgastar energfa. Los ahorros de energfa mas alla de los conseguidos durante una operacion normal tfpicamente conllevan una consecuencia negativa; por ejemplo, comprometer posiblemente la frescura o el sabor de los artfculos distribuibles. Lo que se necesita es un sistema que permita un ahorro de energfa sin efectos adversos sobre los artfculos distribuibles.

El documento EP-A-0050333, que se considera que constituye la tecnica anterior mas cercana, describe un sistema de refrigeracion para una maquina expendedora de productos frfos. Se describe un circuito de control para establecer un ciclo de conexion y desconexion los ventiladores del evaporador con independencia de la operacion del compresor del sistema de refrigeracion. Se activa el ciclo del ventilador del evaporador con el compresor y continua funcionando durante todo el ciclo de conexion del compresor. Un primer temporizador provoca que funcione el ventilador del evaporador durante un periodo adicional de retraso despues de la desconexion del ciclo del compresor y los ventiladores continuan soplando aire sobre el serpentfn del evaporador hasta que la temperatura del serpentfn del evaporador se encuentra suficientemente por encima de la temperatura de congelacion del agua. Entonces, se desactiva el ciclo de los ventiladores. Se proporciona un segundo temporizador de ciclo para establecer un ciclo intermitente de conexion y desconexion de los ventiladores del evaporador durante breves intervalos predeterminados despues del periodo descrito anteriormente de retraso, y durante el tiempo en que el compresor se encuentra desconectado. Se proporciona un tercer temporizador para descartar la congelacion de los productos vendidos y/o del serpentfn del evaporador cuando se dispone una maquina expendedora en un entorno por debajo de la temperatura de congelacion. Se habilita este temporizador cuando se abre el interruptor termostatico de temperatura que controla el compresor, y expirara para activar el ciclo de los ventiladores del evaporador para una operacion continua durante un periodo predeterminado de tiempo si el interruptor de temperatura permanece abierto durante mas de un periodo predeterminado de tiempo.

Sumario de la invencion

La presente invencion, segun se define en las reivindicaciones adjuntas, proporciona modos de operacion normal y de ahorro de energfa. Durante una operacion normal, se mantiene la temperatura media de la camara en un intervalo optimo, y se mantiene relativamente pequena la variacion espacial de la temperatura. Durante el modo de ahorro de energfa, se permite que aumente la temperatura media de la camara por encima del intervalo optimo, y se permite que aumente la variacion de la temperatura. Debido al aumento en la variacion de la temperatura, la temperatura minima aumenta, si lo hace, mas lentamente que la temperatura media. Se puede satisfacer la expectativa de un cliente de un artfculo enfriado distribuyendo artfculos almacenados en una zona relativamente frfa de la camara incluso cuando la temperatura media de la camara se encuentra por encima del intervalo optimo.

De hecho, se conserva energfa reduciendo el volumen de la camara mantenida a la temperatura deseada. Esto permite que al menos algunos artfculos distribuibles permanezcan en un intervalo deseado de temperatura incluso cuando la temperatura media en la camara circundante supera la temperatura deseada. En general, se puede aumentar la variacion de temperatura simplemente desactivando la circulacion forzada, por ejemplo desconectando los ventiladores. Los artfculos que requieren mas mantenimiento de la temperatura deseada, bien para preservar la

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frescura o bien para un sabor optimo, estan ubicados, preferentemente, en una “zona frfa” en vez de en una “zona caliente”.

En un modo de operacion normal, una circulacion forzada de aire u otro medio de transferencia de calor fomenta una distribucion relativamente uniforme (de poca variacion) de temperatura por toda la camara refrigerada. Por supuesto, no es necesario que se fuerce la circulacion todo el tiempo durante una operacion normal, pero deberfa ser forzada la mayor parte del tiempo durante una operacion normal, incluso cuando el sistema de refrigeracion se encuentra desconectado (es decir, el sistema de refrigeracion no gasta energfa para eliminar el calor de la camara). En un modo de ahorro de energfa, se evita una circulacion forzada de aire la mayor parte del tiempo, si no todo, que se encuentra desconectado el sistema de refrigeracion. Sin embargo, se puede utilizar una circulacion forzada de aire mientras se encuentra conectado el sistema de refrigeracion para transferir calor del interior de la camara al sistema de refrigeracion para su eliminacion de la camara. Mientras que la circulacion forzada de aire se encuentra desactivada, el aire de la camara se estratifica para definir las zonas caliente y frfa.

En una realizacion de la invencion, los artfculos estan dispuestos de forma que se distribuiran los artfculos mas frfos antes que los artfculos mas calientes. Por ejemplo, una maquina expendedora de refrescos puede disponer las latas de refresco en pilas, y distribuir desde la parte inferior de las pilas. En este caso, las partes inferiores de las pilas pueden encontrarse en la zona frfa, mientras que las partes superiores de las pilas pueden encontrarse en la zona caliente. Por lo tanto, un cliente que solicita un refresco tras un periodo prolongado de operacion en modo de ahorro de energfa recibe un refresco que esta mas frfo que el refresco medio en el momento de la solicitud.

La invencion permite combinar este enfoque de refrigeracion preferente con una deteccion de actividad. Se puede detectar una actividad cuando se inserta dinero en la maquina expendedora o, mas predictivamente, utilizando un sensor de ocupacion. En cualquier caso, la actividad detectada puede desencadenar una transicion de un modo de ahorro de energfa al modo normal. Una ausencia complementaria de determinacion de actividad puede restaurar el modo de ahorro de energfa. El algoritmo para conmutar modos tambien puede incluir determinaciones de tiempo absoluto, por ejemplo, la epoca del ano.

En el ejemplo del refresco, se mantienen mas frfas las latas que han de ser distribuidas a continuacion. Hay criterios alternativos para determinar que artfculos mantener mas frfos. Por ejemplo, los artfculos que requieren mas frfo para mantener la frescura, por ejemplo, de emparedados de atun, pueden ser almacenados en la parte inferior de la camara refrigerada. Los artfculos que pueden seguir frescos y sabrosos a temperaturas mas elevadas, por ejemplo patatas fritas, son almacenados en una zona mas elevada de la camara. En este caso, la maquina expendedora puede emplear una distribucion horizontal en vez de vertical.

Una prueba relativa a la invencion produjo el sorprendente resultado de que, tras un intervalo de dos horas en un modo de ahorro de energfa, las latas de refresco en la parte inferior de las pilas respectivas se encontraban mas frfas de lo que lo estaban al comienzo del intervalo. Esta prueba demuestra la viabilidad del enfoque inventivo en la practica.

Siempre que se reanude un modo normal con la llegada de la actividad, se puede ahorrar una energfa considerable sin ningun efecto adverso en la practica. Fortuitamente, la invencion permite ahorros adicionales: dado que los ventiladores de circulacion se encuentran desconectados en el modo de ahorro de energfa, no consumen energfa, por lo que se reduce el consumo total de energfa. Ademas, dado que los ventiladores se encuentran desconectados, no disipan el calor en la camara refrigerada; por lo tanto no agravan el aumento medio de temperatura durante el modo de ahorro de energfa. Estas y otras caracterfsticas y ventajas de la invencion son evidentes a partir de la siguiente descripcion con referencia a los siguientes dibujos.

Breve descripcion de los dibujos

La FIGURA 1 es una vista esquematica de una maquina expendedora de refrescos segun la presente invencion. Un grafico en el lado izquierdo de la figura muestra la distribucion de temperatura en dos momentos distintos durante un periodo prolongado en el modo de ahorro de energfa.

La FIGURA 2 es un diagrama de flujo de un procedimiento de la invencion puesto en practica en el contexto de la maquina expendedora de la FIG. 1.

Descripcion de las realizaciones preferentes

Una maquina expendedora AP1 de refrescos segun la presente invencion incluye un alojamiento 11 con un panel delantero 13, segun se muestra en la FIG. 1. El panel delantero incluye una ranura 15 para monedas y una ranura 17 para billetes, botones B1, B2, B3 y B4 de seleccion del refresco, una ranura 19 de devolucion de monedas y una ranura 21 de refresco distribuido, segun se muestra en la FIG. 1. Normalmente, un cliente inserta una cantidad adecuada de dinero en la ranura 15 para monedas y/o en la ranura 17 para billetes, pulsa un boton B1-B4 de seleccion y recibe una lata del refresco seleccionado procedente de la ranura 21 de refresco distribuido. Si el cliente inserta mas de la cantidad requerida para la compra, la maquina expendedora AP1 proporciona cambio en la ranura

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21 de devolucion de monedas. La alimentacion para la maquina expendedora API es mediante un cable 23 de alimentacion conectado en una toma electrica 24 de 240 voltios.

Un mecanismo 25 de distribucion de latas de refresco contiene latas de refresco en cuatro pilas verticales (se muestra una pila 27). Se preve que cada pila contenga el tipo de refresco indicado por uno respectivo de los botones B1-B4 de seleccion; por ejemplo, la pulsacion del boton B 1 sirve de solicitud de un artfculo de la pila 27. En la pila 27, hay apiladas nueve latas C1-C9. Cuando un cliente pulsa el boton B1, el mecanismo 25 de distribucion distribuye una lata C1 de refresco. Entonces, las latas restantes C2-C8 se mueven hacia abajo, asistidas por la gravedad, una posicion de lata de refresco cada una de ellas. El mecanismo 25 de distribucion y las latas que contiene estan ubicados en el interior de una camara 30 que esta aislada termicamente de su exterior mediante aislamiento 32.

Se utiliza un sistema 40 de refrigeracion para mantener la camara 30 y su contenido cerca de la temperatura de congelacion, de forma que el refresco sea enfriado de forma optima. El sistema 40 de refrigeracion incluye un evaporador 41, un conducto 43 de succion, un compresor 45, un conducto 47 de descarga, un condensador 49 y un caudalfmetro 51 ubicados a lo largo del conducto 53 de lfquido. El evaporador 41 esta ubicado en el interior de la camara 30 y extrae calor de la misma. Los componentes restantes del sistema 40 de refrigeracion sirven para reciclar el fluido refrigerante, de forma que pueda eliminar calor continuamente de la camara 30.

El sistema 40 de refrigeracion refrigera principalmente el aire cerca del evaporador 41. Los ventiladores F1 y F2 hacen circular el aire en el interior de la camara 30, de forma que el aire frfo enfrfe las latas y su contenido. Ademas, la circulacion garantiza una distribucion relativamente uniforme de temperatura, es decir, una variacion relativamente baja de temperatura, en el interior de la camara 30.

El sistema 40 de refrigeracion se controla mediante el controlador 60 de la maquina expendedora AP1. El controlador 60 monitoriza una entrada procedente del sensor T1 de temperatura para determinar la temperatura de la maquina expendedora. El controlador 60 esta programado de antemano con una temperatura umbral inferior y una temperatura umbral superior. El operario de la maquina expendedora puede reestablecer estos umbrales segun sea apropiado. En el presente caso, el umbral inferior es de 0°C y el umbral superior es de 2°C.

Durante una operacion normal, cuando la temperatura supera el umbral superior, el controlador 60 activa el sistema 40 de refrigeracion. Especfficamente, esto implica activar el compresor 45. Esto hace que circule el fluido refrigerante de freon, y refrigera la camara. El procedimiento de refrigeracion continua hasta que se alcanza el umbral inferior. En ese punto, el controlador 60 desconecta el sistema 40 de refrigeracion. Durante operaciones normales, los ventiladores F1 y F2 permanecen conectados incluso cuando el sistema 40 de refrigeracion se encuentra desconectado para minimizar la variacion de temperatura en el interior de la camara 30.

Segun la presente invencion, la maquina expendedora AP1 contempla un modo de ahorro de energfa. Aunque el algoritmo utilizado para entrar y salir del modo de ahorro de energfa es programable, el programa por defecto determina el modo en funcion de la ocupacion y de la temperatura de la camara. Un sensor externo OC de ocupacion proporciona indicaciones de ocupacion al controlador 60, y las temperaturas de la camara se indican mediante un sensor T1 de temperatura.

En la FIG. 2 se muestra un diagrama de flujo de un procedimiento M 1 de la invencion que abarca este programa de operacion por defecto y otros. Inicialmente, se puede suponer que la maquina expendedora AP1 se encuentra en un modo normal en la etapa S1. La etapa S2 implica comprobar si se ha realizado o no una solicitud de un refresco. Tal solicitud normalmente adopta la forma de la pulsacion de un boton B1-B4 tras haber insertado una suma apropiada de dinero en las ranuras 15 y 17. La invencion contempla realizaciones en las que se realiza una solicitud mientras que una maquina expendedora se encuentra en un modo de ahorro de energfa. Sin embargo, la maquina expendedora AP1 entra en un modo normal cuando se detecta un cliente potencial por medio del sensor OC de ocupacion, y en cualquier caso antes de que se inserte el dinero, tal distribucion no se produce normalmente mientras que la maquina expendedora AP1 se encuentra en el modo de ahorro de energfa.

Si hay una solicitud pendiente, se distribuye un primer artfculo del tipo solicitado de la parte inferior de la pila en la etapa S3. Esta distribucion deja un puesto desocupado en la pila respectiva. En consecuencia, las latas restantes en la pila se mueven hacia abajo, por la fuerza de la gravedad, para llenar el puesto desocupado en la etapa S4. El procedimiento M1 vuelve desde la etapa S4 a la operacion en el modo normal. Esta vuelta al modo normal es deseable para sustituir el frfo que ha sido eliminado con el artfculo distribuido. Ademas, la solicitud de un refresco es predictora de solicitudes adicionales posibles.

Si no hay ninguna solicitud pendiente en la etapa S2, se realiza una determinacion en la etapa S5 de si se satisfacen las siguientes subcondiciones: 1) el entorno ha tenido desocupaciones durante un tiempo de 15 minutos, y 2) la temperatura indicada por el sensor T1 de temperatura se encuentra por debajo del umbral superior. A no ser que se satisfagan ambas subcondiciones, el procedimiento M1 continua en el modo normal segun se indica mediante la flecha de vuelta a la etapa S1.

Si se determina, en la etapa S5, que el area monitorizada por el sensor OC de ocupacion esta vacante durante un tiempo de 15 minutos y la temperatura indicada por el sensor T1 de temperatura se encuentra por debajo del umbral

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superior, se entra en el modo de ahorro de energfa en la etapa S6. En el modo de ahorro de energfa, se apaga el sistema 40 de refrigeracion y los ventiladores F1 y F2. El controlador 60 y los sensores T1 y OC permanecen activos.

Mientras la maquina expendedor AP1 se encuentra en el modo de ahorro de energfa, los sensores T1 y OC siguen siendo monitorizados en la etapa S7. Si el area permanece desocupada y la temperature indicada por el sensor T1 de temperature permanece por debajo del umbral superior, continua el modo de ahorro de energfa, segun se indica mediante la flecha de vuelta a la etapa S6. Si la temperatura indicada por el sensor T1 de temperatura supera el umbral superior o si el sensor OC detecta una ocupacion, entonces se reanuda una operacion normal, segun se indica mediante la flecha de vuelta desde la etapa S7 a la etapa S1.

Durante el modo de ahorro de energfa, la temperatura media en el interior de la camara 40 aumenta, pero la temperatura cerca de la parte inferior se rezaga. Dependiendo de cuan llena este la maquina expendedora AP1 cuando comienza el modo de ahorro de energfa, la temperatura indicada por el sensor T1 de temperatura podrfa aumentar lentamente, permanecer igual o incluso bajar. Se indica este ultimo caso por medio del grafico en el lado izquierdo de la FIG. 1. La lfnea recta en 2°C puede ser el perfil de temperatura de la camara 40 al final de un periodo de operacion en el modo normal y al principio del siguiente periodo en el modo de ahorro de energfa. La curva que se inclina desde 1°C en la base de la camara 40 hasta 4°C en la parte superior de la camara 40 indica un perfil de temperatura dos horas despues. Se debe hacer notar que la lata inferior C1 se enfrfa durante el modo de ahorro de energfa.

A modo de explicacion, se sugiere que el frfo almacenado en la camara 40 y, en particular en el contenido de las latas, se estratifica en ausencia de la circulacion debida a los ventiladores F1 y F2. En ese caso, el calor sube y las temperaturas mas frfas se acumulan en la base de la camara 40.

Esto crea una zona frfa CZ cerca de la parte inferior de la camara 40 y una zona caliente WZ cerca de la parte superior de la camara 40. La posicion de la lata C1 se encuentra en la zona frfa CZ y la posicion de la lata C9 se encuentra en la zona caliente WZ. Se puede asignar arbitrariamente la lfnea divisoria entre estas zonas a una posicion entre los niveles de las latas C3 y C4.

Durante un periodo de dos horas de ahorro de energfa sin refrigeracion, las latas superiores C4-C9 se hacen mas calientes que lo optimo. La lata C3 permanece optimamente frfa y las latas C2 y C1 se encuentran por debajo del umbral superior. Segun continua el modo de ahorro de energfa, la temperatura media en el interior de la camara 40 continua aumentando y C3 puede calentarse por encima del umbral superior. Sin embargo, la lata C 1 permanece por debajo del umbral superior durante considerablemente mas tiempo.

A no ser que se interrumpa el modo de ahorro de energfa, la temperatura detectada por el sensor T1 de temperatura detectara que se ha alcanzado el umbral superior. Esto pone en marcha el sistema 40 de refrigeracion y los ventiladores F1 y F2. Esto provoca que la temperatura media de la camara caiga y que la distribucion de la temperatura de la camara se vuelva uniforme. Una vez que se alcanza el umbral inferior de temperatura, se desconecta el sistema 40 de refrigeracion y los ventiladores F1 y F2. En este caso, la temperatura media comienza a aumentar, y las zonas frfa y caliente se vuelven a diferenciar.

Incluso despues de un periodo prolongado en modo de ahorro de energfa, un cliente puede solicitar un refresco y recibir uno frfo de forma apropiada. Especfficamente, se distribuye la lata C1 en la zona frfa CZ (etapa S3 en el procedimiento M1) en respuesta a una solicitud correspondiente al sabor de refresco asociado con la lata C1. Segun abandona la lata C1 su posicion en el interior de la camara 40, las latas restantes C2-C9 caen hacia abajo una posicion de lata cada una. Una lata, en este caso la lata C4, cae de la zona caliente WZ hasta la zona frfa CZ.

En vista de la actividad detectada, bien como una funcion de la ocupacion o de la insercion de dinero, se entra en el modo normal antes de la distribucion de la lata C 1. Los ventiladores F1 y F2 se activan, reduciendo la variacion de temperatura en el interior de la camara 30. Esto provoca que aumente rapidamente la temperatura detectada por el sensor T1 de temperatura. La indicacion de la temperatura resultante al controlador 60 provoca que se active el sistema 40 de refrigeracion, de forma que caiga la temperatura media de la camara.

El modo de ahorro de energfa ahorra energfa de varias formas. Si el intervalo de ahorro de energfa es suficientemente breve, por ejemplo de dos horas, no se lleva a cabo ninguna refrigeracion durante el mismo. Si se requieren ciclos de refrigeracion durante el modo de ahorro de energfa, estos son menos frecuentes que durante un modo normal (debido a que el modo de ahorro de energfa permite que aumente mas la temperatura media entre los ciclos de refrigeracion). Esto reduce el numero de veces que el compresor tiene que arrancar —ahorrando, de esta manera, la energfa implicada en el arranque del sistema de refrigeracion—. Ademas, hay menos transferencia de calor del exterior de la camara mientras que se aumenta la temperatura media de la camara durante el modo de ahorro de energfa. Finalmente, se ahorra energfa mientras que los ventiladores se encuentran desconectados —se utiliza menos energfa y se disipa menos calor en la camara refrigerada—.

La operacion de la maquina expendedora AP1 es programable. Se pueden regular los umbrales inferior y superior de temperatura. Ademas, se puede regular el tiempo de desocupacion antes de que se entre en el modo de ahorro

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de energfa. Ademas, se puede configurar un intervalo de ocupacion de forma que una unica deteccion de ocupacion no provoque que se salga del modo de ahorro de energfa. (Por lo tanto, no es preciso que una comprobacion de un vigilante nocturno ponga en marcha una actividad extendida del compresor).

Ademas del sensor OC de ocupacion y del sensor T1 de temperatura, la maquina expendedora incluye otros sensores que pueden ser utilizados para controlar el modo de operacion. Se puede utilizar un sensor de tiempo absoluto, tal como un sensor de la epoca del ano TOY, para afectar al comportamiento de la maquina expendedora a ciertas horas del dfa, en ciertos dfas de la semana y en ciertas fiestas. Para el sistema expendedor API, se puede utilizar el sensor de la epoca del ano TOY para descartar el modo de ahorro de energfa durante un horario comercial, o requerir un modo de ahorro de energfa durante un turno de mantenimiento.

La maquina expendedora API incluye un segundo sensor interno T2 de temperatura, ubicado en la mitad superior de la camara 30. Se puede utilizar el sensor T2 de temperatura para activar el modo normal cuando la temperatura por encima del centro de la camara 30 aumenta demasiado, aunque la temperatura inferior sea inferior al umbral superior. Esto puede acomodar una temperatura requerida para mantener los zumos frfos. Ademas, puede abordar gradientes pronunciados de temperatura cuando la maquina expendedora API esta por debajo de su capacidad.

Ademas de los dos sensores internos de temperatura, la maquina expendedora API incluye un sensor externo opcional T3 de temperatura. La temperatura externa afecta a la velocidad a la que aumenta la temperatura de la camara mientras que el sistema de refrigeracion se encuentra desconectado. Tambien afecta a la velocidad a la que el sistema de refrigeracion puede refrigerar la camara. En consecuencia, se puede programar el controlador 60 para que salga del modo de ahorro de energfa con antelacion suficiente con respecto a cierta hora prevista de actividad (como el inicio de un dfa laboral), de forma que se enfrfe de manera adecuada todo el contenido de la maquina expendedora API.

De forma similar, se puede utilizar el sensor externo T3 de temperatura para retrasar el modo de ahorro de energfa si hacerlo puede evitar un ciclo normal intermedio debido unicamente a una temperatura interna excesiva. Por ejemplo, puede ser preferible entrar en un modo de ahorro de energfa a las 23:00 en vez de a las 21:00 si hacerlo evita salir del modo de ahorro de energfa a las 04:00 en vez de a 06:00, lo que serfa mas util. Claramente, hay muchos otros modos posibles de programacion para la maquina expendedora AP1. Por razones de economfa y de sencillez, se pueden omitir uno o ambos sensores T2 y T3 de temperatura, al igual que el sensor OC de ocupacion.

Aunque en la realizacion preferente se monitoriza el sensor T1 de temperatura durante el modo de ahorro de energfa, esto no es estrictamente necesario. El modo de ahorro de energfa puede ser programado de manera sencilla. Ademas, el intervalo utilizado para el modo de ahorro de energfa puede configurarse como una funcion de la temperatura exterior medida por el sensor exterior T3 de temperatura.

El sistema AP1 contempla modos adicionales de operacion. Por ejemplo, puede haber mas de un modo de ahorro de energfa: se puede utilizar un modo de ahorro de energfa mas profundo en horario no comercial que durante horario comercial. Por ejemplo, durante horario no comercial, solo se necesita mantener un cuarto de las latas optimamente frfas, mientras que, durante horario no comercial, se puede mantener frfa la mitad de las latas.

Ademas, el modo de operacion puede tener submodos. Por ejemplo, puede haber un submodo de ahorro de energfa en el que las luces del panel estan apagadas y otro en el que las luces del panel estan encendidas. Se puede utilizar una deteccion de ocupacion para desencadenar una conmutacion del submodo apagado de luces del panel al submodo encendido de luces del panel, mientras que un lapso de tiempo sin una deteccion de ocupacion puede desencadenar una conmutacion en la direccion inversa. Se reanuda el modo normal tras la insercion de dinero. La idea es maximizar el ahorro de energfa cuando no hay nadie presente para comprar un refresco. Cuando hay alguien presente, las luces del panel estan iluminadas para indicar que la maquina esta funcionando y para invitar a la compra. Sin embargo, si la deteccion de ocupacion es debida a una visita breve, por ejemplo, por parte de trabajadores de mantenimiento o un vigilante nocturno, se puede evitar una conmutacion relativamente costosa a un modo normal. Se puede considerar el submodo apagado de las luces del panel el submodo por defecto. Ademas, durante un horario no comercial, se pueden utilizar las detecciones de ocupacion para encender las luces de la maquina expendedora para hacer saber a clientes potenciales que la maquina esta funcionando. El modo normal solo serfa activado si se insertase dinero en una ranura. Evidentemente, se pueden seleccionar muchos otros programas de ahorro de energfa en funcion de las circunstancias particulares.

La invencion es aplicable a maquinas expendedoras de refrescos que difieren de diversas formas del sistema AP1. Se contemplan capacidades, medios de distribucion, sistemas de circulacion, sistemas de refrigeracion, etc. distintos. Ademas, la presente invencion contempla otras bebidas enfriadas, tales como zumos y otras bebidas no carbonatadas. Mas en general, la presente invencion contempla la venta de cualquier producto que requiera el enfriamiento por razones de sabor o de frescura u otra razon.

La presente invencion permite la estratificacion de productos segun el grado y/o la importancia del enfriamiento. Los alimentos mas perecederos pueden ubicarse hacia la parte inferior de la maquina expendedora. Se pueden ubicar los productos con una menor temperatura deseada hacia la parte inferior. En este contexto, se pueden utilizar

mecanismos horizontales de distribucion. La presente invencion permite estas y otras variaciones y modificaciones de la presente invencion, cuyo alcance esta definido por las siguientes reivindicaciones.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

REIVINDICACIONES

1. Un sistema expendedor refrigerado (API) para vender artfculos, comprendiendo dicho sistema:

una camara (30) para almacenar dichos artfculos, definiendo dicha camara el interior de la camara y el exterior de la camara, incluyendo dicho interior de la camara dichos artfculos y un medio de transferencia de calor;

un medio (25) de distribucion para distribuir dichos artfculos de dicho interior de la camara a dicho exterior de la camara;

un medio (40) de refrigeracion para eliminar calor de dicha camara, teniendo dicho medio de refrigeracion condiciones de refrigeracion y sin refrigeracion, consumiendo dicho medio de refrigeracion mas energfa y eliminando mas calor en dicha condicion de refrigeracion, consumiendo dicho medio de refrigeracion menos energfa y eliminando menos calor en dicha condicion sin refrigeracion;

un medio (45) de circulacion para controlar la variacion de temperatura en dicho interior de la camara haciendo circular dicho medio de transferencia de calor, teniendo dicho medio de circulacion forzada condiciones de circulacion y sin circulacion;

medios (T1, T2) de deteccion de temperatura para proporcionar indicaciones de temperatura de la temperatura en dicho interior de la camara; y

un medio controlador (60) para controlar dicho medio de distribucion, dicho medio de refrigeracion y dicho medio de circulacion, seleccionando dicho medio de control entre un modo normal para dicho sistema expendedor y un modo de operacion de ahorro de energfa para dicho sistema expendedor, caracterizado porque dicho medio de control durante dicho modo normal, selecciona entre dichas condiciones de refrigeracion y sin refrigeracion de dicho medio de refrigeracion como una funcion de dichas indicaciones de temperatura proporcionadas por dicho medio de deteccion de temperatura, y mantiene dicho medio de circulacion en dicha condicion de circulacion la mayor parte del tiempo cuando dicho medio de refrigeracion se encuentra en dicha condicion sin refrigeracion; y

durante dicho modo de ahorro de energfa, selecciona entre dichas condiciones de refrigeracion y sin refrigeracion, y mantiene dicho medio de circulacion en dicha condicion sin circulacion la mayor parte del tiempo cuando dicho medio de refrigeracion se encuentra en dicha condicion sin refrigeracion.
2. Un sistema expendedor refrigerado segun se especifica en la Reivindicacion 1, en el que dicho interior de la camara incluye una zona frfa (CZ) y una zona caliente (WZ), teniendo dicha zona frfa (CZ) una menor temperatura promediada en espacio y tiempo que dicha zona caliente (WZ), almacenando dicho medio de distribucion dichos artfculos en dicha zona frfa (CZ) y en dicha zona caliente (WZ), distribuyendo dicho medio de distribucion artfculos unicamente de dicha zona frfa (CZ).
3. Un sistema expendedor refrigerado segun se especifica en la Reivindicacion 2, en el que dicha zona frfa (CZ) se encuentra por debajo de dicha zona caliente (WZ).
4. Un sistema expendedor refrigerado segun se especifica en la Reivindicacion 1, en el que dicho medio (45) de circulacion incluye un ventilador (F1, F2) que esta conectado durante dicha condicion de circulacion y desconectado durante dicha condicion sin circulacion.
5. Un sistema expendedor refrigerado segun se especifica en la Reivindicacion 1 que comprende, ademas, un medio (OC) de deteccion de actividad para proporcionar indicaciones de actividad, seleccionando dicho controlador (60) entre dicho modo normal y dicho modo de ahorro de energfa al menos en parte como una funcion de dichas indicaciones de actividad.
6. Un sistema expendedor refrigerado segun se especifica en la Reivindicacion 1, en el que dicho medio de deteccion de actividad incluye un sensor (OC) de ocupacion.
7. Un sistema expendedor refrigerado segun se especifica en la Reivindicacion 6, que comprende, ademas, un indicador de tiempo absoluto (TOY) para proporcionar indicaciones de tiempo absoluto, seleccionando dicho controlador (60) entre dicho modo normal y dicho modo de ahorro de energfa en parte como una funcion de dichas indicaciones de tiempo absoluto.
8. Un sistema expendedor refrigerado segun se especifica en la Reivindicacion 7, que comprende, ademas, un segundo medio (T3) de deteccion de temperatura para proporcionar indicaciones de temperatura exterior de las temperaturas en el exterior de dicha camara, seleccionando dicho controlador (60) entre dicho modo normal y dicho modo de ahorro de energfa en parte como una funcion de dichas indicaciones de temperatura externa.
9. Un procedimiento para operar un sistema expendedor refrigerado (AP1) segun se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 que comprende las etapas de:

5

10

15

20

25

30

35

cuando se encuentra en un modo normal de operacion, monitorizar una temperature en el interior de la camara, controlar un sistema de refrigeracion como una funcion de dicha temperatura en el interior de la camara, y promover una variacion relativamente pequena de temperatura en el interior de la camara manteniendo el medio de circulacion en la condicion de circulacion la mayor parte del tiempo cuando el medio de refrigeracion se encuentra en la condicion sin refrigeracion; y

cuando se encuentra en un modo de operacion de ahorro de energfa, controlar un sistema de refrigeracion y promover una variacion relativamente grande de temperatura en dicho interior de la camara manteniendo el medio de circulacion en la condicion sin circulacion la mayor parte del tiempo cuando el medio de refrigeracion se encuentra en la condicion sin refrigeracion.
10. Un procedimiento segun se especifica en la Reivindicacion 9, que comprende, ademas, una etapa, en respuesta a una instruccion de distribuir un artfculo, de distribucion de un primer artfculo de una zona frfa (CZ), teniendo dicha zona frfa una temperatura, promediada espacial y temporalmente, inferior a la temperatura promediada espacial y temporalmente de dicho interior de la camara durante dicho modo de ahorro de energfa.
11. Un procedimiento segun se especifica en la Reivindicacion 10, en el que dicha etapa de distribucion implica, ademas, mover un segundo artfculo a dicha zona frfa (CZ) desde una zona caliente (WZ), teniendo dicha zona caliente una temperatura, promediada espacial y temporalmente, mayor que la de dicha zona frfa durante dicho modo de ahorro de energfa.
12. Un procedimiento segun se especifica en la Reivindicacion 11, en el que dicha zona frfa se encuentra por debajo de dicha zona caliente.
13. Un procedimiento segun se especifica en la Reivindicacion 9, en el que dicha variacion relativamente pequena de temperatura es promovida utilizando al menos un ventilador (F1, F2) para hacer circular un medio de transferencia de calor en fase gaseosa en dicho interior de la camara y dicha variante relativamente grande de temperatura es promovido desconectando dicho al menos un ventilador.
14. Un procedimiento segun se especifica en la Reivindicacion 9, que comprende, ademas, las etapas de: monitorizar la actividad; y

seleccionar entre dicho modo normal de operacion y dicho modo de operacion de ahorro de energfa, al menos en parte, como una funcion de indicaciones de actividad.
15. Un procedimiento segun se especifica en la Reivindicacion 14, en el que dicha monitorizacion implica monitorizar la ocupacion en el entorno de dicho sistema expendedor refrigerado.
16. Un procedimiento segun se especifica en la Reivindicacion 14, en el que dicha monitorizacion implica detectar si se inserta o no dinero en dicho sistema de maquina expendedora.
17. Un procedimiento segun se especifica en la Reivindicacion 14, en el que dicha etapa de seleccion implica, ademas, la seleccion, en parte, como una funcion del tiempo absoluto.
18. Un procedimiento segun se especifica en la Reivindicacion 14, en el que dicha etapa de seleccion implica, ademas, la seleccion, en parte, como una funcion de una temperatura en el exterior de dicha maquina expendedora.