JP2007127361A - ショーケースの温度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用状況に合わせた温度制御を行って、陳列室内を常に適正温度に制御できるようにする。
【解決手段】ショーケース本体１内に設けられた陳列室２と、冷却装置１９で冷却された冷気を陳列室２内へ吹き出す冷気吹出口６と、陳列室２内の冷気を吸い込む冷気吸込口７とを含んでいる。冷気吹出口６から吹き出す冷気の温度を検出する送気温度センサ２６と、冷気吸込口７に吸い込まれた冷気の温度を検出する吸気温度センサ２５と、陳列室２内の温度を測定する陳列室内温度センサ２７と、この測定された陳列室２内の温度Ｄが許容温度範囲内に保持されるよう冷却装置１９をオン・オフ制御する制御部２２とを有している。制御部２２は、送気温度センサ２６の検出温度と、吸気温度センサ２５の検出温度との温度差が大きい場合の許容温度範囲の幅が、前記温度差が小さい場合の許容温度範囲の幅よりも狭くなるよう冷却装置１９をオン・オフ制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、商品を適正温度で貯蔵するためのショーケースの温度制御装置に関する。

特許文献１・２には、熱交換器で冷却された冷気を陳列室内へ吹き出す冷気吹出口と、陳列室内の冷気を吸い込む冷気吸込口と、冷気吹出口から吹き出す冷気の温度を検出する送気温度センサと、冷気吸込口に吸い込まれた冷気の温度を検出する吸気温度センサとを有していて、送気温度センサや吸気温度センサの検出温度に基づいて、熱交換器を含む冷却装置をオン・オフ制御するオープンショーケースが開示されている。

かかるショーケースでは、閉店時に陳列室の前面開口がナイトカバーで覆われるなどして、送気温度センサと吸気温度センサとの検出温度の温度差が小さくなると、陳列室内の温度が開店時よりも高くなるように制御し、陳列室内が冷え過ぎないようにしている。

特開平７−１９０５８１号公報（図１・段落番号００１３−００１５） 特開平１０−２６７４８９号公報（図１・段落番号００１５）

オープンショーケースは、陳列室の前面開口に扉がない分だけ陳列室内の収容物が取り出し易いが、外気が入り込み易いために陳列室内の温度が変動し易い。したがって、特許文献１・２のショーケースをそのまま使って、サラダなどの温度変化に弱い生鮮食品を貯蔵する場合には、陳列室の前面開口に扉を配して、その扉で陳列室の前面開口を閉じた状態で貯蔵することが望ましい。

この場合、特許文献１・２では、陳列室の前面開口に扉を配したことで、送気温度センサと吸気温度センサとの検出温度の温度差が小さくなって、陳列室内の温度が高くなるよう制御してしまい、生鮮食品の品質劣化を招いてしまう。しかも、前記ショーケースは、陳列室内の温度が許容温度範囲内に保持されるよう冷却装置をオン・オフ制御するが、オープンショーケースとして使用するときには、陳列室内の温度変動に迅速に対応するために前記許容温度範囲を狭く設定する必要がある。

一方、陳列室の前面開口に扉を配して使用するときには、冷却装置のオン時での陳列室内の温度低下が早いために、所定時間当たりでの冷却装置のオン・オフの切替回数が多くなり、冷却装置に負担がかかって冷却装置の寿命が短くなる。したがって、前記許容温度範囲を前記オープンショーケースとしての使用の場合よりも広く設定して、冷却装置のオン・オフの切替回数を減らすことが好ましい。

つまり、陳列室の前面開口に扉を配して使用する場合と、オープンショーケースとして使用する場合とでは、その使用状況に合わせてそれぞれ異なる温度制御が必要になる。また、外気温度などに応じて異なる温度制御を行いたい場合もある。

そこで本発明の目的は、使用状況に合わせた温度制御を行って、陳列室内を常に適正温度に制御できるショーケースの温度制御装置を提供することにある。

本発明が対象とするショーケースは、図２に示すごとく、ショーケース本体１内に設けられた陳列室２と、冷却手段で冷却された冷気を陳列室２内へ吹き出す冷気吹出口６と、陳列室２内の冷気を吸い込む冷気吸込口７とを含んでいる。

本発明の温度制御装置は、図１に示すごとく、冷気吹出口６から吹き出す冷気の温度を検出する送気温度センサ２６と、冷気吸込口７に吸い込まれた冷気の温度を検出する吸気温度センサ２５と、陳列室２内の温度を測定する温度測定手段と、この測定された陳列室２内の温度Ｄが許容温度範囲内に保持されるよう冷却手段をオン・オフ制御する制御部２２とを有しており、制御部２２は、送気温度センサ２６の検出温度と、吸気温度センサ２５の検出温度との温度差が大きい場合の許容温度範囲の幅が、前記温度差が小さい場合の許容温度範囲の幅よりも狭くなるよう冷却手段をオン・オフ制御することを特徴とする。ここでの温度測定手段は、温度センサを使って陳列室２内の温度を直接測定する場合、および送気温度センサ２６や吸気温度センサ２５の検出温度に基づいて陳列室２内の温度を測定する場合などが含まれる。

具体的には、陳列室２の前面は開口していて、この陳列室２の前面開口が扉５で開閉されるようになっており、扉５は陳列室２の前面開口に対して着脱自在になっている。

温度測定手段は、吸気温度センサ２５と送気温度センサ２６とで検出した温度の平均値に基づいて陳列室２内の温度を測定するようになっている。前記測定した陳列室２内の温度には、前記平均値に補正を施したものも含まれる。

本発明によれば、送気温度センサ２６の検出温度と吸気温度センサ２５の検出温度との温度差に基づいて冷却手段をオン・オフ制御するので、外気温度の影響を受ける吸気温度センサ２５の検出温度を加味して陳列室２内の温度を制御することになり、外気温度の違いなどの使用状況に合わせた温度制御を行えて、陳列室２内を適正温度に制御できる。

送気温度センサ２６の検出温度と吸気温度センサ２５の検出温度との温度差が大きい場合は、冷気吸込口７に暖かい外気が吸い込まれたり、陳列室２内が外気温度の影響で大きく暖められている場合なので、許容温度範囲の幅を、前記温度差が小さい場合の許容温度範囲の幅よりも狭くなるよう冷却手段をオン・オフ制御することで、外気温度などの影響に迅速に対応できて陳列室２内を適正温度に制御できる。

特に、陳列室２の前面開口が着脱自在の扉５で開閉されるようになっていても、陳列室２の前面開口が扉５で閉じられたことで外気温度の影響の小さい場合と、扉５が外されて開放されたことで外気温度の影響の大きい場合とでの前記温度差の違いに基づいて、陳列室２内を適正温度に制御できる。

吸気温度センサ２５と送気温度センサ２６とで検出した温度の平均値に基づいて陳列室２内の温度を測定すると、陳列室２内の温度を直接検出するための温度センサを省略できて、その分だけショーケースのコストを低減できる。

図１および図２は、本発明の温度制御装置が適用されるショーケースを示しており、図２に示すごとく、縦型のショーケース本体１と、ショーケース本体１内に設けられて前面が開口する陳列室２と、この陳列室２内に配置した上下複数段の陳列棚３と、左右方向にスライド移動して陳列室２の前面開口を開閉する引き違い扉５と、陳列室２の上側前部に設けた冷気吹出口６と、陳列室２の下側前部に設けた冷気吸込口７と、陳列室２の下側に配した機械室９とを含んでいる。

ショーケース本体１の外周壁１０は断熱構造になっており、外周壁１０と陳列室２の周壁との間に、冷気を陳列室２内へ循環させるための循環路１１を設けてある。循環路１１の下端側は前記冷気吸込口７に繋がっており、循環路１１の上端側が前記冷気吹出口６に繋がっている。循環路１１内には、送風ファン１２および冷却手段としての熱交換器１３を配してある。

送風ファン１２の送風作用によって、熱交換器１３で冷却された冷気が冷気吹出口６から陳列室２内へ下向きに吹き出され、陳列室２内の冷気が冷気吸込口７から循環路１１内へ吸い込まれて熱交換器１３に循環する。これにより、陳列室２の前面にエアーカーテンが形成されるとともに陳列室２内が冷却される。

陳列室２の天井面や陳列棚３の前端などには照明具を配しており、ショーケース本体１の外面が外装パネルで覆われている。引き違い扉５は、ほぼ全体が透明ガラスで形成されており、陳列室２の前面開口に対して着脱自在になっている。

ショーケース本体１の上端には、引き違い扉５の外表面に沿ってその上端側から下向きに外気を送風する結露防止手段を有する。結露防止手段は、ショーケース本体１の上側に配された通気路１５と、外気を通気路１５内に吸い込むための送風ファン１６と、通気路１６内に吸い込まれた外気を引き違い扉５の前面上端側へ下向きに吹き出すための外気吹出口１７とを有しており、この結露防止手段での外気の送風によって引き違い扉５の外表面が暖められて結露が防止される。

機械室９内には、圧縮機や凝縮器や膨張弁などからなる冷却装置１９が、前記熱交換器１３に接続されて冷却手段の一部として配されている。ショーケース本体１の適所には、図１に示す操作スイッチ２０および表示装置２１が配されており、操作スイッチ２０で陳列室２内の温度や霜取り時間などを設定できる。

ショーケース本体１の内部には、冷却装置１９のオン・オフ制御などを行う制御部２２が配されている。循環路１１内において、冷気吸込口７の近傍には吸気温度センサ２５が配されており、冷気吹出口６の近傍には送気温度センサ２６が配されている。陳列室２内には、陳列室２内の温度を測定する陳列室内温度センサ（温度測定手段）２７が配されている。吸気温度センサ２５は、冷気吸込口７に吸い込まれた冷気の温度を検出し、送気温度センサ２６は、冷気吹出口６から吹き出す冷気の温度を検出する。

制御部２２は、前記温度センサ２５・２６・２７での検出結果や前記設定温度などに基づいて冷却装置１９や送風ファン１２・１６などを制御しており、陳列室２内の温度が前記設定温度（例えば５℃）などに基づいて定まる許容温度範囲内に保持されるよう冷却装置１９をオン・オフ制御する。制御部２２は、予め設定した基準時間（例えば１時間）の経過を検出するための基準時間タイマ３１などを有している。

制御部２２は、吸気温度センサ２５と送気温度センサ２６とで検出した温度の差（以下、温度差という。）が小さい場合には、前記設定温度に対して例えば±0.５℃の許容温度範囲内に保持されるよう冷却装置１９をオン・オフ制御し、吸気温度センサ２５と送気温度センサ２６との温度差が大きい場合には、前記許容温度範囲の幅が、例えば±0.３℃と前記温度差が小さい場合よりも狭くなるよう冷却装置１９のオン・オフ制御の内容を切り替える。

つまり、吸気温度センサ２５と送気温度センサ２６との温度差が大きいときは、陳列室２の前面開口から引き違い扉５が外されるなど陳列室２の前面開口が開放されていて、陳列室２内の冷気と共に外気が冷気吸込口７に吸い込まれている。このため、外気温度の影響を受けて陳列室２内の温度が変動し易くなっているので、前記許容温度範囲の幅を狭くすることで、陳列室２内の温度変動に迅速に対応できるようにして、陳列室２内の温度の保持を図っている。

吸気温度センサ２５と送気温度センサ２６との温度差が小さいときは、陳列室２の前面開口が引き違い扉５で閉じられており、この場合は外気の影響を受け難い一方で、冷却装置１９のオン時での陳列室２内の温度低下が早いため、前記許容温度範囲の幅を狭くすると、所定時間当たりの冷却装置１９のオン・オフの切替回数が多くなって冷却装置１９の寿命が短くなる。このため、前記許容温度範囲の幅を広くして冷却装置１９のオン・オフの切替回数を少なくしてある。

前記制御部２２によるショーケースの制御動作を図３のフローチャート、および図４と図５とのタイミングチャートを用いて具体的に説明する。なお、設定温度Ｄ１は、操作スイッチ２０などによって予め設定されており、許容温度Ｌは、例えば0.３℃に初期設定されている。

ショーケースの運転が開始すると、基準時間タイマ３１での計時が開始するとともに冷却装置１９がオンし（ステップＳ１）、この冷却装置１９のオンによって陳列室２内の温度が下降する。

時点ｔ１において陳列室内温度センサ２７で検出された陳列室２内の温度Ｄが、設定温度Ｄ１よりも許容温度Ｌだけ低下すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３で基準時間が経過しているかが判別され、基準時間が経過していなければ（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ４で冷却装置１９がオフになる。この冷却装置１９のオフによって陳列室２内の温度が上昇する。

そして、陳列室２内の温度Ｄが設定温度Ｄ１よりも許容温度Ｌだけ上昇するまで冷却装置１９のオフが継続し、時点ｔ２で陳列室２内の温度Ｄが設定温度Ｄ１よりも許容温度Ｌだけ上昇したときには（ステップＳ５でＹＥＳ）、ステップＳ６で冷却装置１９が再びオンする。この冷却装置１９のオンによって陳列室２内の温度が再び下降する。

この後、ステップＳ２に戻って、ステップＳ２以降の処理が繰り返される。そして、ステップＳ３において基準時間が経過したことが検出されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ７で吸気温度センサ２５と送気温度センサ２６との温度差Ｔが予め設定された判別温度差Ｔ０（例えば５℃）以上か否かが判別される。

前記温度差Ｔが判別温度差Ｔ０よりも小さいときは（ステップＳ７でＮＯ）、陳列室２の前面開口が引き違い扉５で閉じられていて、外気の影響が小さい場合であるので、許容温度範囲を陳列室２の前面開口が開放されている場合よりも広くすべく、図４のタイミングチャートに示すごとく、前記許容温度ＬがＬ１（例えば0.５℃）に設定変更される（ステップＳ８）。

この許容温度Ｌ１に基づいて冷却装置１９がオン・オフ制御される。このとき、結露防止手段の送風ファン１６はオンする。次いで、ステップＳ９で基準時間タイマ３１がリセットされて基準時間の経過検出が開始されたのち、ステップＳ４に戻って、ステップＳ４以降の処理が繰り返される。

前記ステップＳ７で前記温度差Ｔが判別温度差Ｔ０以上の場合には（ステップＳ７でＹＥＳ）、陳列室２の前面開口から引き違い扉５が外されて前面開口が開放されることで、外気の影響が大きい場合であるので、許容温度範囲を陳列室２の前面開口が閉じられている場合よりも狭くすべく、図５のタイミングチャートに示すごとく、前記許容温度がＬ２（例えば0.３℃）に設定変更される（ステップＳ１０）。この許容温度Ｌ２（＜Ｌ１）に基づいて冷却装置１９がオン・オフ制御される。このとき、結露防止手段の送風ファン１６はオフにされる。次に、ステップＳ１０で基準時間タイマ３１がリセットされたのち、ステップＳ４に戻って、ステップＳ４以降の処理が繰り返される。

このように、制御部２２が、陳列室２の前面開口が閉じられているか開放されているかを、吸気温度センサ２５と送気温度センサ２６との温度差で判断して許容温度を切り替えるので、任意のタイミングで陳列室２の前面開口を閉じあるいは開放しても、陳列室２内の温度を適正かつ確実に制御できる。

なお、陳列室２の前面開口を引き違い扉５で閉じて使用した場合でも、外気温度が高くて前記温度差が大きくなるときには、ステップＳ７でＹＥＳとなって前記許容温度がＬ２に設定変更され（ステップＳ１０）、引き違い扉５を外してオープンショーケースとして使用した場合でも、外気温度が低くて前記温度差が小さいときには、ステップＳ７でＮＯとなって前記許容温度ＬがＬ１に設定変更されることになる（ステップＳ８）。

前記フローチャートでは、吸気温度センサ２５と送気温度センサ２６との温度差Ｔが判別温度差Ｔ０以上か否かの判別を基準時間毎に行っているが、例えば、陳列室２内の温度Ｄが、設定温度Ｄ１よりも許容温度Ｌだけ低下する（ステップＳ２でＹＥＳ）毎に行ってもよい。設定温度Ｄ１の高低に応じて許容温度Ｌ１・Ｌ２をそれぞれ変更するようにしてもよく、また上限側の許容温度と下限側の許容温度とを異ならせてもよい。

前記説明では、陳列室２内の温度Ｄは陳列室内温度センサ２７で測定したが、これに代えて温度測定手段として、吸気温度センサ２５と送気温度センサ２６とで検出した温度の平均値を陳列室２内の温度Ｄとして測定してもよい。この場合、陳列室２の前面開口が引き違い扉５で閉じられているときは（ステップＳ７でＮＯ）、前記平均値を補正したものを陳列室２内の温度Ｄとして測定することになる。

本発明に係るショーケースの温度制御装置のブロック構成図 ショーケースの概略縦断側面図 制御動作を示すフローチャート 制御動作を説明するためのタイミングチャート 制御動作を説明するためのタイミングチャート

符号の説明

１ ショーケース本体
２ 陳列室
５ 引き違い扉
６ 冷気吹出口
７ 冷気吸込口
１９ 冷却装置
２２ 制御部
２５ 吸気温度センサ
２６ 送気温度センサ

Claims (3)

1. ショーケース本体（１）内に設けられた陳列室（２）と、冷却手段で冷却された冷気を陳列室（２）内へ吹き出す冷気吹出口（６）と、陳列室（２）内の冷気を吸い込む冷気吸込口（７）とを含むショーケースにおいて、
   冷気吹出口（６）から吹き出す冷気の温度を検出する送気温度センサ（２６）と、冷気吸込口（７）に吸い込まれた冷気の温度を検出する吸気温度センサ（２５）と、陳列室（２）内の温度を測定する温度測定手段と、この測定された陳列室（２）内の温度（Ｄ）が許容温度範囲内に保持されるよう前記冷却手段をオン・オフ制御する制御部（２２）とを有しており、
   制御部（２２）は、送気温度センサ（２６）の検出温度と、吸気温度センサ（２５）の検出温度との温度差が大きい場合の許容温度範囲の幅が、前記温度差が小さい場合の許容温度範囲の幅よりも狭くなるよう冷却手段をオン・オフ制御することを特徴とするショーケースの温度制御装置。
2. 陳列室（２）の前面が開口していて、この陳列室（２）の前面開口が扉（５）で開閉されるようになっており、
   扉（５）が、陳列室（２）の前面開口に対して着脱自在になっている請求項１記載のショーケースの温度制御装置。
3. 温度測定手段は、吸気温度センサ（２５）と送気温度センサ（２６）とで検出した温度の平均値に基づいて陳列室（２）内の温度を測定するようになっている請求項２記載のショーケースの温度制御装置。

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