开放式展示柜气帘风速控制方法及其装置与流程

1.本发明是有关于一种开放式展示柜气帘风速控制方法及其装置。


背景技术：

2.开放式展示柜被大量应用于卖场中，用于作为低温商品的展示，开放式展示柜中通常设计为层架式的开放区域，并利用由上往下吹送的气帘来降低开放区域中冷空气的散逸，然而，开放式展示柜约有75％的制冷负荷来自其气帘遭遇外气渗入，估占整个食品零售业的电力消耗约50％，使得开放式展示柜的能源耗损相当严重，因此外气渗入在食品零售业能源耗费上非常显著。
3.现有技术的开放式展示柜气帘的性能测试仍规定于标准测试环境(25℃，相对湿度60％，置放空间风速0.2m/sec)所测出的单一最佳风速以抵御外气渗入，然而开放式展示柜外的环境温度还没有因应卖场内柜外环境变化而调整气帘风速的因应机制。因此，如何改善上述所遭遇到的问题，将是业界所要解决的课题之一。


技术实现要素：

4.本发明提供一种开放式展示柜气帘风速控制方法及其装置，藉由不同柜外环境变化所导致的外气热量渗入程度对气帘速度的回归模型，找出外气热量渗入程度最小值，以此依据调变开放式展示柜的气帘风扇马达以对应回归模型的气帘风速最适值运转，使开放式展示柜达到节能的目的。
5.本发明的一实施例提供一种开放式展示柜气帘风速控制方法，适于控制开放式展示柜。开放式展示柜包括气帘出风口以及气帘回风口，开放式展示柜依据气帘风速以提供由该气帘出风口至该气帘回风口的气帘。开放式展示柜气帘风速控制方法包括以下步骤：测量气帘出风口的温度、气帘回风口的温度以及柜外环境温度；依据气帘出风口的温度、气帘回风口的温度、柜外环境温度以及气帘风速，以训练建立气帘风速与外气热量渗入程度具备相关性的回归模型；依据气帘出风口的温度、气帘回风口的温度以及柜外环境温度所建立的回归模型，找出对应外气热量渗入程度最小值的气帘风速最适值；并以此依据气帘风速最适值来设定或取代该气帘风速。
6.本发明的另一实施例提供一种开放式展示柜气帘风速控制装置，适于连接一开放式展示柜。开放式展示柜包括气帘出风口以及气帘回风口。开放式展示柜气帘风速控制装置包括风扇、马达、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及控制器。风扇依据气帘风速以提供由气帘出风口至气帘回风口的气帘。马达驱动风扇。第一温度传感器测量气帘出风口的温度。第二温度传感器测量气帘回风口的温度。第三温度传感器测量开放式展示柜的柜外环境温度。控制器连接马达、第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器，控制器依据气帘出风口的温度、气帘回风口的温度、柜外环境温度以及气帘风速，以建立气帘风速与外气热量渗入程度具备相关性的回归模型，进而找出对应外气热量渗入程度最小值的气帘风速最适值，并依据气帘风速最适值来调变风扇马达的气帘风速。
7.基于上述，在本发明的开放式展示柜气帘风速控制方法及其装置中，依据气帘出风口的温度、气帘回风口的温度、柜外环境温度以及气帘风速，以建立气帘风速与外气热量渗入程度具备相关性的回归模型，依当时柜外环境变化所导致的外气热量渗入程度对气帘速度的回归模型的最小值，调变开放式展示柜的马达，使得气帘风扇对应回归模型的气帘风速最适值运转，达到因较低的外气热量渗入程度也能使开放式展示柜具有节能的优势。
8.以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
9.图1为本发明的开放式展示柜的侧视剖面图。
10.图2为本发明的开放式展示柜气帘风速控制装置的方块图。
11.图3为本发明的开放式展示柜气帘风速控制方法的流程图。
12.图4为本发明的回归模型一实施例的示意图。
13.附图标记
14.100:开放式展示柜
15.110:柜体
16.112:货架背板
17.114:置物架
18.120:气体通道
19.122:气帘出风口
20.124:气帘回风口
21.130:蒸发器
22.140:控制器
23.150:风扇
24.11:第一温度传感器
25.12:第二温度传感器
26.13:第三温度传感器
27.14:马达
28.p:容置空间
29.s100:开放式展示柜气帘风速控制方法
30.s110～s170:步骤
31.m:外气热量渗入程度
[0032]v0
:气帘风速
[0033]
t
a1
,t
a2
,t
a3
,t
a4
:二次曲线函数
[0034]vf1
,v
f2
,v
f3
,v
f4
:气帘风速最适值
具体实施方式
[0035]
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
[0036]
图1为本发明的开放式展示柜的侧视剖面图。图2为本发明的开放式展示柜气帘风速控制装置的方块图。请参阅图1与图2，如图2的本实施例的开放式展示柜气帘风速控制装
置适于连接上述的开放式展示柜100。本实施例的开放式展示柜100包括一柜体110、一气体通道120、一蒸发器130、一控制器140、一风扇150、一第一温度传感器11、一第二温度传感器12、一第三温度传感器13以及一马达14。
[0037]
在本实施例中，柜体110具有一容置空间p，该容置空间p可设置一货架背板112以及多个置物架114，每个置物架114相隔一距离并连接至货架背板112。气体通道120设置于柜体110之内，且气体通道120包括一气帘出风口122以及一气帘回风口124，其中控制器140控制马达14，以提供一气帘风速的运转信息，调变马达14以驱动风扇150转动，风扇150依据气帘风速设定值，吹送空气由气帘出风口122至气帘回风口124，以形成气帘，而所谓气帘风速是指由风扇150所吹送的空气速度，或是指空气由气帘出风口122吹出的速度。当开放式展示柜100于运转过程中，气帘不断地由气帘出风口122吹出，且再藉由气帘回风口124将空气导回至气体通道120之内，并藉由经由蒸发器130冷却，最后再将冷空气由气帘出风口122吹出形成气帘以完成一循环。
[0038]
在本实施例中，第一温度传感器11位于气体通道120之内，且第一温度传感器11设置且邻近于气帘出风口122，第一温度传感器11测量气帘出风口122的温度，并将气帘出风口122的温度传递至控制器140。第二温度传感器12位于气体通道120之内，且第二温度传感器12设置且邻近于气帘回风口124，第二温度传感器12测量气帘回风口124的温度，并将气帘回风口124的温度传递至控制器140。另一方面，第三温度传感器13设置于开放式展示柜100的外部，例如是离气帘出风口122约一米处，第三温度传感器13测量开放式展示柜100外部的一柜外环境温度。
[0039]
图3为本发明的开放式展示柜气帘风速控制方法的流程图。请参阅图1至图3。本实施例基于前述图1的开放式展示柜100与图2的开放式展示柜气帘风速控制装置，可执行本实施例的开放式展示柜气帘风速控制方法s100，其包括以下步骤s110至步骤s170。首先，进行步骤s110，控制器140设定气帘风速v0，此气帘风速v0可能为一初始值或历史最适值。控制器140依据气帘风速v0控制马达14，马达14驱动风扇150转动。风扇150依据气帘风速v0以提供由气帘出风口122吹送至气帘回风口124的气帘。
[0040]
接着，进行步骤s120，判断是否进行一训练步骤，所述训练步骤是依据气帘出风口122的温度t1、气帘回风口124的温度t2、柜外环境温度t3以及气帘风速v0，建立回归模型f。在训练期间，控制器140将所收集到的气帘出风口122的温度t1、气帘回风口124的温度t2、柜外环境温度t3用来进行训练回归模型f，若判断不进行训练步骤，则风扇150依据现有已建立的回归模型f或初始的气帘风速v0以决定气帘风速提供气帘。需说明的是，在一实施例中，亦可设定经过一特定时间后，重新进行训练步骤。反之，若判断要进行训练步骤，可参考图3下述的步骤s130至步骤s140。
[0041]
进行步骤s130，收集第一温度传感器11测量的气帘出风口122的温度t1、第二传感器12测量的气帘回风口124的温度t2以及第三传感器13测量的柜外环境温度t3，并传输至控制器140。接着，进行步骤s140，依据气帘出风口122的温度t1、气帘回风口124的温度t2、柜外环境温度t3以及气帘风速v0，以训练建立气帘风速vf与一外气热量渗入程度m具备相关性的一回归模型f。详细而言，步骤s140包括以下步骤：依据气帘出风口122的温度t1、气帘回风口124的温度t2、柜外环境温度t3，计算外气热量渗入程度m，外气热量渗入程度m如下述方程式(1)表示：
[0042][0043]
注意的是，上述方程式(1)是假设空气比容值是恒定的。气帘风速vf为可控的自变数，气帘出风口122的温度t1、气帘回风口124的温度t2为对应此自变数的因变量，柜外环境温度t3为不可控的自然变量，外气热量渗入程度m为介于0-1之间的数值，数值愈高代表外气热量渗入程度愈高。接着，利用外气热量渗入程度m与气帘风速vf的相关性，以求得不同时间点的柜外环境温度t3所对应的二次曲线函数。由于上述方程式(1)中的气帘出风口122的温度t1、气帘回风口124的温度t2分别皆为气帘风速vf的线性函数，故方程式(1)可改写为下述方程式(2)：
[0044][0045]
上述方程式(2)中a、b、c、d为某段时间的常数，ta为此段时间的柜外环境温度，依据方程式(2)的外气热量渗入程度m与气帘风速x，得到关系式为二次曲线函数。接着，将不同时间点的柜外环境温度所对应的二次曲线函数，形成回归模型f。图形呈现如图4所示，其中图4的横轴代表气帘风速vf，图4的纵轴代表外气热量渗入程度m，t
a1
、t
a2
、t
a3
、t
a4
分别代表不同时间点的柜外环境温度ta所对应的二次曲线函数，而v
f1
、v
f2
、v
f3
、v
f4
分别为每个二次曲线函数t
a1
、t
a2
、t
a3
、t
a4
的外气热量渗入程度在最小值所对应的气帘风速最适值。
[0046]
上述建立回归模型f之后，进行步骤s150，判断气帘风速最适值vf是否为最适值。详细而言，依据回归模型f与气帘出风口122的温度t1、气帘回风口124的温度t2以及柜外环境温度t3，找出对应外气热量渗入程度m的最小值的气帘风速最适值vf。具体而言，可由建立后的图4的回归模型f，找寻某一时间点所对应的二次曲线函数，例如为二次曲线函数t
a3
，其曲线的最低点，即为外气热量渗入程度m的最小值，并再依据二次曲线函数t
a3
的最低点对应到横轴，即可找到气帘风速最适值v
f3
。
[0047]
由此可知，若前述测量的气帘出风口122的温度t1、气帘回风口124的温度t2、柜外环境温度t3所计算外气热量渗入程度m，其对应至图4的二次曲线函数t
a3
，并非为二次曲线函数t
a3
的最低点，即可判断此时气帘风速并非最适值，重新回到步骤s130。反之，若是，则进行步骤s160，控制器140依据气帘风速最适值vf来设定或取代初始的气帘风速v0。接着，进行步骤s170，控制器140驱动并调变马达14，以调整风扇150的气帘风速v0为气帘风速最适值vf。
[0048]
综上所述，在本发明的开放式展示柜气帘风速控制方法及其装置中，依据气帘出风口的温度、气帘回风口的温度、柜外环境温度以及气帘风速，以建立气帘风速与外气热量渗入程度具备相关性的回归模型，依当时柜外环境变化所导致的外气热量渗入程度对气帘速度的回归模型的最小值，调变开放式展示柜的马达，能以对应回归模型的气帘风速最适值运转，达到较低的外气热量渗入程度也能使开放式展示柜具有节能的优势。
[0049]
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。