JP2008020111A - ショーケース - Google Patents

Abstract

【課題】超音波センサなどの非接触方式の水位センサを使用してドレンタンクなどのドレン水受けに貯留したドレン水の水位を検知する場合に、超音波などの測定媒体がドレンタンクに設けた孔の周縁にあたったときに、その測定媒体の反射によって水位が誤判定されることを防止するショーケースを得る。
【解決手段】ドレン水受け４が設置され、このドレン水受け４の上方に水位センサ９を配設し、この水位センサ９から発する測定媒体を用いてドレン水の液面検出を行うショーケースにおいて、ドレン水受けに設けた任意寸法の開口部の周辺１２に、水位センサからの検出信号を吸収、吸音又は水位センサ９とは別の方向に検出信号を反射させるための構造を形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばショーケースに関するものである。

スーパーマーケットなどの店舗に設置されるオープンタイプの縦型冷凍冷蔵ショーケースは、図９に示すようにショーケース本体の下部に形成される機械室３内に凝縮器２や圧縮機（図示せず）などにより構成される冷凍装置を配設し、ショーケース本体の背面側に設置した冷却器で冷却した冷気で商品収納庫１内に収納した商品を冷却するもので、冷気は循環される。図中５は凝縮器冷却用のファン、６はドレン水を蒸発させるための蒸発板、７はショーケースコントローラ、８はドレン水の満水を報知する満水警報ランプを示す。

冷気は前記のように庫内の空気が循環されるものであるが、商品収納庫１の全面が商品の出入口として開放されているため、ここから暖かい外気が流入し、これに含まれる湿気が冷却器で結露し霜となる。

そして、この着霜により冷却器の能力が低下することを防ぐため、適宜除霜するが、除霜された水分がドレン水として発生する。

このドレン水は、通常は排水用のパイプが接続されてこのパイプで店舗外の排水溝に導かれるが、パイプが固定されるとこの配管によってショーケースの設置位置が固定される。そこで、移動が容易なように圧縮機が組み込まれているショーケースでは、移動性が損なわれないようドレン水もショーケース内に設置したドレンタンクやドレンパンなどのドレン水受け４に貯留している。

このようにドレン水受け４にドレン水を溜める場合、定期的に排水する必要が生じるが、ドレン水の発生量は天候や、ショーケースのサイズや温度帯、庫内に収納している商品の量などによって左右される。

このため、ドレン水の貯留量を把握して溢水する前に排水する必要があり、機械的ではない非接触方式でドレン水の満水を検知する方法として、超音波センサや光センサを水位センサ９として使用する方法があり、図１０、図１１にも示すようにドレン水受け（図示の例ではドレンタンク）４の上方に超音波センサを水位センサ９として設置し、ここから水面に向けて発信した超音波が水面に反射して戻り受信されるまでの時間を計測して水位センサ９と水面との距離、すなわち水位を計測するものである（例えば特許文献１参照）。
特開平３−１９５８８０号公報

ドレン水受け４として上面が閉塞されているドレンタンクを使用し、また、水位センサ９に超音波センサを使用する場合、図１０、図１１に示すようにドレンタンクには超音波が水面に到達するように孔４ａを設け、この孔４ａの範囲を水位測定範囲１０とし、超音波センサのパルス発振部である送信回路部から発信されたパルス信号が孔４ａを通過して水位測定範囲１０内の水面で反射されて受信回路部に戻るまでの時間を計測し、この時間をもとに演算処理回路部で超音波センサと水面との距離、すなわち水位を算出するものである。

かかる場合、超音波センサの発信素子兼受信素子は、ドレンタンクの孔４ａの直上に設置し、発信された超音波が孔４ａを通過して水位測定範囲１０の水面に必ず到達するようにしているが、図１１に示すようにドレンタンクと超音波センサとの取付け位置関係が少しでもずれると、超音波センサによる測定範囲内にドレンタンクの孔４ａの縁が入り込み、その結果、水位センサから発した超音波がドレンタンクの孔４ａの周縁に当り、ここから反射して戻る。

その結果、孔４ａの周縁にあたった超音波は、実際の水面よりも高い位置で反射するため、実際よりも高い水位に誤判定されることがある。

かかる不都合を解消するにはドレンタンクの孔４ａを大きいものに形成すればよいが、このようにすると本来のタンク機能が損なわれ、排水作業時などに水漏れなどが発生しやすくなる。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、超音波センサなどの非接触方式の水位センサを使用してドレンタンクなどのドレン水受けに貯留したドレン水の水位を検知する場合に、超音波などの測定媒体がドレンタンクに設けた孔の周縁にあたったときに、その測定媒体の反射によって水位が誤判定されることを防止するショーケースの水位検知方法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ドレン水受けが設置され、このドレン水受けの上方に水位センサを配設し、この水位センサから発する検出信号を用いてドレン水の液面検出を行うショーケースにおいて、ドレン水受けに設けた任意寸法の開口の周辺に、水位センサからの検出信号を吸収、吸音又は水位センサとは別の方向に検出信号を反射させるための構造を形成したことを特徴とするものである。

以上述べたように本発明のショーケースは、超音波センサなどの非接触方式の水位センサで水位測定を行う場合に、ドレン水を検知する測定範囲である任意寸法の開口からわずかに外れて水面に到達しないで、測定範囲である開口の周辺部に測定媒体が到達した時は、周辺部にあたって測定媒体が反射しても、反射した測定媒体は水位センサには戻らないからこの反射した測定媒体によって水位が誤判定されることはない。

以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明のショーケースの第１実施形態を示す平面図、図２は同上斜視図で、本発明方法が実施されるショーケースの全体構成は図９について説明したとおりであるから同一の参照符号を付してここでの詳細な説明は省略する。

本発明におけるドレン水検知装置も図１０、図１１に示したように水位センサ９として超音波センサを用い、また、ドレン水受け４として上面に孔４ａを設けたドレンタンクを使用するものであるが、孔４ａに対応する部分の水面１３が水位測定範囲１０となる。

第１実施形態では図１、図２に示すように孔４ａの周縁上部、すなわち開口部周辺１２に測定媒体である超音波が到達した場合に、これが反射して水位センサ９の受信部に戻らないようにする手段として、検出信号である超音波を吸音する吸音材１１を取付けた。この吸音のための材料の厚さは、前記検出信号に用いている周波数の波長以下とした。

これにより、ドレン水受け４と水位センサ９との位置関係が正規の状態からずれて、水位センサ９から発した超音波がドレンタンクの開口部周辺１２に到達してもここに取付けてある吸音材１１で吸収されるから、水位センサ９の受信部には戻らない。よって、開口部周辺１２からの反射波が生じることはなく、孔４ａを通過して水面１３で反射した超音波のみをもとに水位を測定するから、誤判定することはない。

前記実施形態では測定媒体が超音波の場合を例にとったが、これに限定されるものではなく、水位センサが光学式の場合は吸音材に替えて黒色のつや消し材とすることができる。

図３〜図５は第２実施形態を示し、孔４ａの周縁上部、すなわち開口部周辺１２に測定媒体である超音波が到達した場合に、これが反射して水位センサ９の受信部に戻らないようにする手段として、この開口部周辺１２の構造を反射角度を強制的に変更させる反射角度変更部１４に形成した。

この反射角度変更部１４は、第１例として図３、図４に示すように開口部周辺１２の形状を孔４ａの口縁を周方向に連続する斜めの階段状部１４ａに形成した。これにより、反射角度変更部１４に到達した超音波は斜め上方に反射するから直上の水位センサ９の受信部には戻らない。

図５は反射角度変更部１４の第２例を示し、図５に示すように孔４ａの口縁に向かって傾斜するすり鉢状の傾斜部１４ｂとした。これにより、反射角度変更部１４に到達した超音波は斜め上方に反射するから直上の水位センサ９の受信部には戻らない。

図６は第３実施形態を示し、前記第１、第２実施形態は水位の誤判定を防止する手段としてドレン水受け４側の構造を工夫することで開口部周辺１２にあたった超音波などの測定媒体を水位センサ９に戻さないようにしたが、この第３実施形態は、水位の誤判定防止手段として、開口部周辺１２にあたった測定媒体（超音波）を反射波として測定するが、水面１３に到達した測定媒体と判別して、水面１３にあたって反射した反射波のみを水位測定のデータとして採用するようにした。

開口部周辺１２にあたった超音波とドレン水受け４の底部４ｂにあたった超音波とは、図６に示すように水位センサと９と開口部周辺１２との距離が例えば７０ｍｍ、水位センサ９と底部４ｂとの距離が例えば１２０ｍｍと、水位センサと９と開口部周辺１２との距離の方が水位センサ９と底部４ｂとの距離よりも短い。

この距離の差は、開口部周辺１２、底部４ｂのそれぞれにあたった超音波がともに水位センサ９の受信部にもどった場合、図７に示すようにそれぞれの受信波形は開口部周辺１２から反射した反射波の方が発信後に短時間で戻り、反射して戻るまでの時間に差がある。

第３実施形態はこの時間差をもとに受信波が開口部周辺１２から反射した波なのか、水面から反射した波なのかを判定する。図８は判定動作のフローチャートを示し、次に判定動作を説明する。

水位センサ（超音波センサ）９から音波を発振し（ステップ１）、音波発振後、２ｍｓｅｃ経過するまでの間に反射波があったかを判定する（ステップ２）、（ステップ３）。ここで音波が反射して戻るまでの時間を２ｍｓｅｃと設定したのは、通常の音速で２ｍｓｅｃ経過すれば６００ｍｍ（片道３００ｍｍ）以上の距離に到達するので、これをもとに水位センサ９とドレン水受け４の底部４ｂとの設置距離は図６に示すように１２０ｍｍで、往復２４０ｍｍであり、２ｍｓｅｃの時間があれば、ドレン水受け４の底部４ｂにまで通常であれば到達しているものと判断できるからである。

よって、この２ｍｓｅｃの時間内に例えば２回の反射波が測定された場合、反射して戻るまでの時間の短長により、短いほうを１回目、長いほうを２回目としてそれぞれ距離測定を行う（ステップ４）、（ステップ５）、（ステップ６）。

そして、１回目の距離が７０ｍｍ＋５ｍｍ以上であれば（ステップ７）、この1回目の測定地点がドレン水受け４の孔４ａの口縁よりも下方にあると判断されるから、開口部周辺１２にあたったものではなく、正規の水位が測定されたものと判断してこの１回目のデータを採用して水位を検出する（ステップ８）。

これに対して、１回目の距離が７０ｍｍ＋５ｍｍ以下であれば（ステップ７）、この１回目の測定地点がドレン水受け４の孔４ａの口縁、すなわち開口部周辺１２にあたったものと判断され、さらに２回目の距離が７０ｍｍ＋５ｍｍ以上、かつ１２０ｍｍ以内であれば（ステップ９）、この２回目の音波はドレン水受け４の孔４ａの口縁、すなわち開口部周辺１２にあたらず、孔４ａを通過してドレン水受け４内の水面１３に到達したものと判断し、この２回目の距離を正として（ステップ１０）、この正とした距離をドレン水面１３まで距離として採用、この距離数値に応じて満水報知の有無を判断し、対処する（ステップ１１）。

ところで、前記（ステップ７）の段階で、測定された２回目の距離が１２０ｍｍ以上となった場合は、このような数値は水位センサ９とドレン水受け４の底部４ｂとの距離が１２０ｍｍであることから、この２回目のデータは通常ありえない範囲と判断され、安全のため１回目のデータを正として採用する（ステップ８）。

また、（ステップ２）の段階で、音波発振後、２ｍｓｅｃを経過しても音波が戻らず反射波が測定されない場合は、その後に届いた１回目の反射波により測定される距離を最大距離よりも遠い距離と判断して（ステップ１２）、この距離を正とする（ステップ８）。

以上のようにして開口部周辺１２にあたってここから反射した波も測定データとして採用し、その上でドレン水受け４内の水面１３から反射した波を選択して正規のデータを取得する。この場合、前記実施形態では、データの取得回数を２回としたが、これに限定されるものではなく、形状によっては３回、４回、その他の可能性もある。

なお、本発明が実施されるショーケースは縦型の冷凍冷蔵ショーケースに限定されるものではなく、上面が開口する平型のものや、冷凍専門、冷蔵専門のショーケースにも実施可能なものである。

本発明のショーケースの第１実施形態を示す正面である。 本発明のショーケースの第１実施形態を示す斜視図である。 本発明のショーケースの第２実施形態を示す斜視図である。 本発明のショーケースの第２実施形態を示す要部の縦断正面図である。 本発明のショーケースの第２実施形態を示す正面図である。 本発明のショーケースの第３実施形態を示す正面図である。 本発明のショーケースの第３実施形態を示す受信波形図である。 本発明のショーケースの第３実施形態の検知動作を示すフローチャートである。 本発明のショーケースの斜視図である。 水位センサとドレン水受けの関係を示す斜視図である。 水位センサとドレン水受けの関係を示す正面図である。

符号の説明

１ 商品収納庫 ２ 凝縮器
３ 機械室 ４ ドレン水受け
４ａ 孔 ４ｂ 底部
５ ファン ６ 蒸発板
７ ショーケースコントローラ ８ 満水警報ランプ
９ 水位センサ １０ 水位測定範囲
１１ 吸音材 １２ 開口部周辺
１３ 水面 １４ 反射角度変更部
１４ａ 階段状部 １４ｂ 傾斜部

Claims (5)

1. ドレン水受けが設置され、このドレン水受けの上方に水位センサを配設し、この水位センサから発する検出信号を用いてドレン水の液面検出を行うショーケースにおいて、ドレン水受けに設けた任意寸法の開口部の周辺に、水位センサからの検出信号を吸収、吸音又は水位センサとは別の方向に検出信号を反射させるための構造を形成した事を特徴とするショーケース。
2. 前記吸収手段は、検出信号を吸音するための材料であることを特徴とする請求項１記載のショーケース。
3. 前記吸音のための材料の厚さは、前記検出信号に用いている周波数の波長以下としたことを特徴とする請求項２記載のショーケース。
4. 前記水位センサに反射しないようにする手段は、測定媒体の反射方向を変える構造形状であることを特徴とする請求項１記載のショーケース。
5. ドレン水受けが設置され、このドレン水受けの上方に水位センサを配設し、この水位センサから発する検出信号を用いてドレン水の液面検出を行うショーケースにおいて、前記ドレン水受け内の水面からの反射とそれ以外の反射による検出信号を用いて、ドレン水の位置測定を行うことを特徴とするショーケース。

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