JP2007123472A - 結露防止装置、及び移動端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低消費電力で移動端末装置に結露が発生することを防ぐことができる結露防止装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、外気温度を測定する温度検知部１と、外気温度の時間的変化から外気温度の変化に関する変化情報を生成する変化情報生成部２１と、結露の発生を防止したい対象物を加熱する防露ヒータ３、４とを備え、ヒータ制御部２２は前記外気温度の変化情報に基づいて前記防露ヒータのオン／オフを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、入出庫管理システムに使用する移動端末装置に関し、特に外気温度の異なる倉庫内外を頻繁に出入りする際に移動端末装置の内側あるいは外側に発生する結露の防止するための結露防止装置に関する。

倉庫における製品等の物品の入出庫管理を無線で行うシステムが実用化されている。このシステムは、入庫伝票，出庫伝票に代えてオンラインで入庫指示や出庫指示ができるものである。すなわち、入出庫管理ファイルを有するホストコンピュータが、入出庫指示データを係員側の移動端末装置に直接送信・表示し、係員がこれを見て作業を行い、作業の完了等の確認も移動端末装置からホストコンピュータに直接送信するようにしたシステムである。係員側の移動端末装置は、係員が携帯するもののほか、係員が操作するフォークリフト等に設置されているものがある。

このシステムを採用することにより、リアルタイムに入出庫の管理・指示ができるため、製品の入庫から出庫までの時間差をなくすことができる。このため、入庫した製品を即座に出庫して製品の流通を円滑にでき、在庫を減少させ、ひいては倉庫の規模を縮小できる。さらに、オンラインで入出庫管理が完了するため、紙の伝票を取り扱う必要がなくなり、事務処理効率が向上し、処理ミスが無くなるという利点もある。さらに、ペーパレスに寄与することもできる。

ところで、倉庫は通常の倉庫のみならず、冷凍食品等が保管される冷凍倉庫がある。このシステムが冷凍倉庫に適用された場合、前記移動端末装置は、入出庫作業に際して冷凍倉庫を頻繁に出入りすることになる。冷凍倉庫内は−２５℃前後に冷却されており、倉庫外の気温は夏期には３０℃以上にもなる。

このため、係員が冷凍倉庫外から冷凍倉庫内に移動、または冷凍倉庫内から冷凍倉庫外に移動することにより、移動端末装置の内外で大きな温度差が生じ、移動端末装置内或いは装置外に結露が生じるという問題点を有していた。

例えば、冷凍倉庫外から冷凍倉庫内に移動した際には、冷凍倉庫内の空気により移動端末装置が急激に冷却され移動端末装置の内側に結露が生じる。これにより、プリント配線板等の電気回路に悪影響を及ぼして移動端末装置が動作不良を起こす原因となっていた。

また、冷凍倉庫内から冷凍倉庫外に移動した際には、移動端末装置が冷凍倉庫内の冷気によって冷却されているため、移動端末装置の外側に結露が生じる。これにより、ＬＣＤ表示器の表示画面やバーコード等のデータを読み取るデータ読み取り窓等が曇って、ＬＣＤ表示器の表示が見にくくなったり、データの読み取りが行えなくなって移動端末装置の機能が果たせなくなる等の問題が生じていた。

そこで、従来からこのような結露の発生を防止するために移動端末装置に結露防止用のヒータを設け、隔壁の表面を温めることにより隔壁周辺の外気温度が外気の露点温度よりも低くなることを防止する対策がとられている。

例えば、特許文献１〜３には、外気温度や外気湿度等の測定値から得られる結露防止のための閾値を決定し、該閾値に基づいてヒータのＯＮ・ＯＦＦ制御を行うことにより低消費電力化を実現する技術が開示されている。
特開平０７−２８０４１５号公報 特開２００３−１６１５６４号公報 特開２００４−３０８９９３号公報

しかしながら、前述の防止対策では結露防止を行う対象物の温度を外気温度に対して一定以上下げないために、低温状態にある間は断続的にヒータをＯＮにして温度を維持しておく必要がある。そのため、ヒータの電力消費が大きくなってしまうという問題点を有していた。また、前記特許文献１〜３の技術を採用した場合であっても、これらは何れも断続的又は間欠的にヒータを運転し続ける必要があり、例えば、長時間冷凍倉庫内で作業をするような場合等においては、同様にヒータの電力消費が大きくなってしまうという問題があった。特に、この問題はバッテリ容量の制限がある携帯用の移動端末装置においては大きな問題であった。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、移動端末装置に結露が発生することを防止できる低消費電力の結露防止装置及びこれを搭載した移動端末装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、倉庫に管理された物品の入手出庫管理を行うために、外気温度の異なる倉庫内外を頻繁に出入りする移動端末装置であって、外気温度を測定する温度検知部と、外気温度の時間的変化から外気温度の変化に関する変化情報を生成する変化情報生成部と、結露の発生を防止したい対象物を加熱する防露ヒータと、前記外気温度の変化情報に基づいて前記防露ヒータのオン／オフを制御するヒータ制御部とを備えることを特徴とする。ここで、変化情報とは、外気温度が上昇或いは下降したかの情報や、外気温度の変化量等の時間経過に伴う外気温度の変化に関する情報をいう。

すなわち、本発明は外気温度の変化に着目して防露ヒータのオン／オフを制御するものである。外気温度が継続的に上昇又は下降するとき、或いは短時間に急激な温度変化があったときは、対象物と外気の温度差が開いて結露が発生するため、これを検知してヒータ制御部は防露ヒータをオンする制御を行う。

また、防露ヒータをオンした後に、外気温度が定常状態になり一定の時間が経過すると対象物の温度が外気温度になじんで結露が発生することがなくなる。そのため、ヒータ制御部は、外気温度が定常状態になってから一定時間経過後に防露ヒータをオフする制御を行う。また、ヒータ制御部による防露ヒータのオフ制御は、外気温度と対象物との温度差を直接測定し、外気温度と対象物の温度差が所定の閾値以下となった時に結露が発生しないと判断して防露ヒータをオフするようにしてもよい。

本発明によれば、冷凍倉庫に頻繁に出入りするような急激な温度変化を伴う環境下で使用される移動端末装置において、移動端末装置の外気温度の変化に基づいて防露ヒータのオン／オフ制御を行うことにより、継続的或いは間欠的にヒータのオン／オフ制御するものに比べ、防露ヒータの運転時間を短くすることができ、装置の低消費電力化を実現する。

（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１による結露防止装置について説明する。
図１は本発明の実施の形態１による結露防止装置の構成の一例を示すブロック図であり、図２は、本発明の実施の形態１による結露防止装置を搭載した移動端末装置の概略構成図である。なお、ここで説明する移動端末装置は倉庫に管理された物品の入手出庫管理を行う入手出庫管理システムで使用されるものであり、外気温度が著しく異なる冷凍倉庫内外を頻繁に出入りする環境で使用される。

温度検知部１は外気温度を測定し制御部２に測定温度を出力する温度センサである。
制御部２は変化情報生成部２１とヒータ制御部２２とからなる。変化情報生成部２１は温度検知部１から一定間隔で外気温度を取得し、取得した温度と以前の温度とを比較して温度変化が生じたか否かの情報や温度の変化量の情報等、外気温度の変化に関する情報を生成し、生成した情報をヒータ制御部２２に出力する。

ヒータ制御部２２は変化情報生成部２１から出力された外気温度の変化に関する情報に基づいて防露ヒータ３、４のオン／オフを制御する。詳細には、ヒータ制御部２は外気温度に所定の温度変化が発生したことを検知して防露ヒータ３、４のオンタイミングを決定するとともに、温度変化が無くなったことを検知してオンした防露ヒータ３、４のオフタイミングを決定する。

防露ヒータ３は結露の発生を防止する対象物であるプリント配線板に設けられたヒータである。例えば、図２の左側に示すように移動端末装置が高温の倉庫外から低温の冷凍倉庫内に移動したような場合には、外気温度が低く（１０１ａ）なる一方で装置温度及び装置内部の気体温度が高く（１０２ａ）なり、外気によってフレーム６を介して移動端末装置内部の気体が冷却され、装置内部のプリント配線板等に結露が発生する。そのため、防露ヒータ３はプリント配線板等の結露の発生を防止する必要のある部局を加熱し、当該部局に結露が発生することを防止する。

透明防露ヒータ４は、結露の発生を防止する対象物である表示部５に設けられたヒータである。例えば、図２の右側に示すように移動端末装置が低温の冷凍倉庫内から高温の倉庫外に移動したような場合には、外気温度が高く（１０１ｂ）なる一方で装置温度及び装置内部の気体温度が低く（１０２ｂ）なり、装置周辺の外気が移動端末装置の隔壁により冷却され装置外部の表示部５等に結露が発生する。そのため、透明防露ヒータ４は結露の発生を防止する必要のある部局を加熱し、当該部局に結露が発生することを防止する。なお、ここでは表示部５に透明防露ヒータ４を設けるものについて説明するが、バーコード等のデータを読み取るデータ読み取り窓（図示せず）に対しても同様に透明防露ヒータ４を設け、結露の発生を防止することができる。

次に、制御部２によるヒータのオン／オフ制御について詳細に説明する。
図３は制御部２によるヒータのオン／オフ制御を説明するための説明図である。

先ず、冷凍倉庫外から冷凍倉庫内に移動する場合に発生する結露の防止手法について説明する。
移動端末装置が冷凍倉庫外から冷凍倉庫内に移動した時には、図３の左側に示すように外気温度が冷凍倉庫内の温度まで急激に下降する。これに伴い移動端末装置を介して装置内部の気体が冷却される。これにより移動端末装置内部に結露が発生してしまう。

そこで、本発明にかかる結露防止装置は結露の発生を防止するため次のように動作する。
先ず、変化情報生成部２１が所定時間（例えば２秒）毎に温度検知部１で検知した外気温度を取得し、取得した温度と以前の温度とを比較して外気温度の変化に関する情報を生成し、生成した情報をヒータ制御部２２に出力する。

ヒータ制御部２２は変化情報生成部２１から得られた温度変化に関する情報に基づいて、防露ヒータ３をオンにする。防露ヒータ３をオンするタイミングとしては、例えば次の（１）から（３）のようなものが考えられる。

（１）所定時間（例えば２秒）毎に温度変化の上下を継続的に監視し、外気温度が連続で所定回数（例えば３回）以上下降した時
（２）一定時間（例えば６秒）での外気温度の温度下降量が所定の閾値以上である時
（３）上記（１）と（２）の条件を同時に満たした時
なお、この防露ヒータ３のオンタイミングを決定するための条件は、移動端末装置の使用条件に応じてユーザが自由に設定できるようにしてもよい。

そして、防露ヒータ３がオンされると移動端末装置内部のプリント配線板が温められる。これにより、移動端末装置のプリント配線板を介して装置内部の気体が冷却されることはなく、プリント配線板上に結露が発生することがない。

その後、移動端末装置が完全に冷凍倉庫内に移動すると、外気温度は冷凍倉庫内の温度となり定常状態になる。一方で移動端末装置内部の気体は外気により冷却され、装置内部の気体温度が徐々に低下する。この時、装置内部の気体が有する水蒸気量によっては装置内に結露が生じる場合もあるが、結露が発生するのは防露ヒータ３が設けられていない場所、すなわちプリント配線板等の結露が発生したら困る場所以外であるため問題はない。そして、一定の時間経過後には移動端末装置内部の気体温度も外気温度に達し定常状態となる。このように移動端末装置内部の気体温度が低下した場合には、防露ヒータ３の運転を止めてプリント配線板の温度を下げたとしてもプリント配線板上に結露が発生することはない。そこで、ヒータ制御部２２はこの状態を検知して防露ヒータ３をオフする制御を行う。

すなわち、ヒータ制御部２２は継続的に変化情報生成部２１から得られる温度変化に関する情報を監視しておき、外気温度が定常状態になったことを検知する。なお、定常状態となったか否かの判断は温度検知部１の測定精度にもよるが、例えば、温度変化量が予め定めた範囲内（例えば±０．１℃）に一定の期間（例えば６秒）収まっている場合に外気温度が定常状態に達した判断する。そして、ヒータ制御部２２は外気温度が定常状態になってから一定時間Ｔ１（例えば１０秒）経過後に防露ヒータ３をオフにする。外気温度が定常状態になってから防露ヒータ３をオフするまでの時間は、移動端末装置の断熱性や構造、冷凍倉庫内外の温度差等の要素によって決定されるものであり、少なくとも防露ヒータ３で加熱されている対象物（プリント配線板等）に結露が生じない十分な時間を確保する。なお、この防露ヒータ３をオフするまでの時間は、移動端末装置の使用条件に応じてユーザが自由に設定できるようにしてもよい。

また、防露ヒータ３のオフタイミングとしては、外気温度が定常状態になってから一定時間経過後に防露ヒータ３をオフにするものの他、外気温度と対象物であるプリント配線板の温度差を直接測定し、その温度差が所定の閾値以下となった時に防露ヒータ３をオフするようにしてもよい。すなわち、結露防止装置内に、対象物であるプリント配線板の温度を測定する対象物温度検知部（図示せず）と、外気温度と対象物の温度差を検知する温度差検知部（図示せず）とをさらに設け、ヒータ制御部２２が外気温度と対象物の温度差が所定の閾値以下となったことを検知した時に防露ヒータ３をオフするようにすればよい。

先ず、冷凍倉庫内から冷凍倉庫外に移動する場合に発生する結露の防止手法について説明する。
移動端末装置が冷凍倉庫内から冷凍倉庫外に移動した時には、図３の右側に示すように外気温度が冷凍倉庫外の温度まで急激に上昇する。これに伴い冷却された移動端末装置が外気を冷却し、装置外部に結露が発生する。

そこで、本発明にかかる結露防止装置は結露の発生を防止するため次のように動作する。
先ず、変化情報生成部２１が所定時間（例えば２秒）毎に温度検知部１で検知した外気温度を取得し、取得した温度と以前の温度とを比較して外気温度の変化に関する情報を生成し、生成した情報をヒータ制御部２２に出力する。

ヒータ制御部２２は変化情報生成部２１から得られた温度変化に関する情報に基づいて、透明防露ヒータ４をオンにする。透明防露ヒータ４をオンするタイミングとしては、例えば次の（１）から（３）のようなものが考えられる。

（１）所定時間（例えば２秒）毎に温度変化の上下を継続的に監視し、外気温度が連続で所定回数（例えば３回）以上上昇した時
（２）一定時間（例えば６秒）での外気温度の温度上昇量が所定の閾値以上である時
（３）上記（１）と（２）の条件を同時に満たした時
なお、この透明防露ヒータ４のオンするタイミングを決定するための条件は、移動端末装置の使用条件に応じてユーザが自由に設定できるようにしてもよい。

透明防露ヒータ４がオンされると表示部５が温められる。これにより、冷却された表示部５によって外気が冷却されることはなく、表示部５上に結露が発生することはない。

その後、移動端末装置が完全に冷凍倉庫外に移動すると、移動端末装置は外気により徐々に暖められる。そして、一定の時間経過後に移動端末装置の温度は外気温度に達し定常状態となる。このように移動端末装置の温度が上昇し、外気温度との温度差が小さくなった場合には、透明防露ヒータ４を運転しなくても表示部５上に結露が発生することはない。そこで、ヒータ制御部２２はこの状態を検知して透明防露ヒータ４をオフする制御を行う。

すなわち、ヒータ制御部２２は継続的に変化情報生成部２１から得られる温度変化に関する情報を監視しておき、外気温度が定常状態になったことを検知する。なお、定常状態となったか否かの判断は温度検知部１の測定精度にもよるが、例えば、温度変化量が予め定めた範囲内（例えば±０．１℃）に一定の期間（例えば６秒）収まっている場合に外気温度が定常状態に達した判断する。そして、ヒータ制御部２２は外気温度が定常状態になってから一定時間Ｔ２（例えば１０秒）経過後に透明防露ヒータ４をオフにする。外気温度が定常状態になってから透明防露ヒータ４をオフするまでの時間は、移動端末装置の断熱性や構造、冷凍倉庫内外の温度差等の要素によって決定されるものであり、少なくとも透明防露ヒータ４で加熱されている対象物（表示部等）に結露が生じない十分な時間を確保する。なお、この透明防露ヒータ４をオフするまでの時間は、移動端末装置の使用条件に応じてユーザが自由に設定できるようにしてもよい。

また、透明防露ヒータ４のオフタイミングとしては、外気温度が定常状態になってから一定時間経過後に透明防露ヒータ４をオフにするものの他、外気温度と対象物である表示部５の温度差を直接測定し、その温度差が所定の閾値以下となった時に透明防露ヒータ４をオフするようにしてもよい。すなわち、結露防止装置内に、対象物である表示部５の温度を測定する対象物温度検知部（図示せず）と、外気温度と対象物の温度差を検知する温度差検知部（図示せず）とをさらに設け、ヒータ制御部２２が外気温度と対象物の温度差が所定の閾値以下となったことを検知した時に透明防露ヒータ４をオフするようにすればよい。

以上のように、本発明の実施の形態１によれば、冷凍倉庫に頻繁に出入りするような急激な温度変化を伴う環境下で使用される移動端末装置において、移動端末装置の外気温度の変化に基づいて防露ヒータのオン／オフ制御を行うことにより、防露ヒータの運転時間を短くすることができ、装置の低消費電力化を実現することができる。特に、本発明は、図３からも明らかなように、対象物が低温にならないように継続的或いは間欠的にヒータのオン／オフ制御する従来の制御方式に比べ、防露ヒータの運転時間を格段に短くすることができ、消費電力の大幅な削減を実現することができる。

なお、本発明の実施の形態１では、冷凍倉庫外から冷蔵庫装置内へ移動した際に移動端末装置内部に発生する結露と、冷凍倉庫内から冷蔵庫装置外へ移動した際に移動端末装置外部に発生する結露とをともに防止するものについて説明したが、冷凍倉庫外から冷蔵庫装置内に移動した際に装置内に発生する結露については種々の対策があり、例えば、次の（１）から（３）に示すような対策をとることにより装置内部に発生する結露を防止することができる。

（１）高断熱部材を用いて筐体を気密に形成し、装置内壁を介して装置内部の気体が冷却されない構造とすることにより、内部結露を防止する。
（２）筐体を気密に構成し、筐体内部にシリカゲル等の吸湿剤を混入することにより、装置内部の水蒸気を除去して内部結露を防止する。
（３）装置内部の一部に意図的に結露を発生させる部局を作ることにより、結露が発生したら困る電気回路部分等での結露発生を防止する（例えば、特許３３１６０３０号公報）。

そのため、冷凍倉庫外から冷蔵庫装置内へ移動した際に発生する内部結露についてはこれら（１）から（３）の対策を行い、冷凍倉庫内から冷凍倉庫外へ移動した際に発生する外部結露を防止する対策としてのみ本発明を用いることも可能である。この際のヒータ制御部２２の制御は、例えば図４に示すようなものとなる。これにより、より一層の低消費電力化を図った結露防止装置を実現することが可能になる。

なお、前述した実施の形態１は最良の実施形態の一例であって、本発明の要旨を損なわない範囲で種々の変更が可能であり、本発明は前述した実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施の形態１による結露防止装置の構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１による結露防止装置を搭載した移動端末装置の概略構成図 本発明の実施の形態１による結露防止装置の制御部によるヒータのオン／オフ制御を説明するための説明図 本発明の実施の形態１による結露防止装置の制御部によるヒータのオン／オフ制御の他の一例を示す図

符号の説明

１ 温度検知部
２ 制御部（プリント配線板）
３ 防露ヒータ
４ 透明防露ヒータ
５ 表示部（ＬＣＤ表示パネル）
６ フレーム
２１ 変化情報生成部
２２ ヒータ制御部

Claims (6)

1. 外気温度を測定する温度検知部と、
   外気温度の時間的変化から外気温度の変化に関する変化情報を生成する変化情報生成部と、
   結露の発生を防止したい対象物を加熱する防露ヒータと、
   前記外気温度の変化情報に基づいて前記防露ヒータのオン／オフを制御するヒータ制御部とを備えることを特徴とする結露防止装置。
2. 請求項１に記載の結露防止装置において、
   前記ヒータ制御部は、一定時間外気温度が継続的に上昇又は下降したことを検知して前記防露ヒータをオンにすることを特徴とする結露防止装置。
3. 請求項１に記載の結露防止装置において、
   前記ヒータ制御部は、一定時間での外気温度の変化量が所定の閾値以上であることを検知して前記防露ヒータをオンにすることを特徴とする結露防止装置。
4. 請求項１から３の何れかに記載の結露防止装置において、
   前記ヒータ制御部は、外気温度が定常状態になってから一定時間経過後に前記防露ヒータをオフにすることを特徴とする結露防止装置。
5. 請求項１から３の何れかに記載の結露防止装置において、
   結露の発生を防止したい対象物の温度を測定する対象物温度検知部と、
   外気温度と対象物との温度差を検知する温度差検知部をさらに備え、
   前記ヒータ制御部は、外気温度と対象物の温度差が所定の閾値以下となった時に前記防露ヒータをオフすることを特徴とする結露防止装置。
6. 倉庫に管理された物品の入手出庫管理を行うために、外気温度の異なる倉庫内外を頻繁に出入りする移動端末装置であって、
   外気温度を測定する温度検知部と、
   外気温度の時間的変化から外気温度の変化に関する変化情報を生成する変化情報生成部と、
   結露の発生を防止したい対象物を加熱する防露ヒータと、
   前記外気温度の変化情報に基づいて前記防露ヒータのオン／オフを制御するヒータ制御部とを備えることを特徴とする移動端末装置。
   

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