JP2011252683A - ピッキングシステムの冷凍冷蔵倉庫 - Google Patents

Abstract

【課題】エアカーテンの回収気流が棚内にショートサーキットするのを抑制して棚装置の保冷性能を高めた省エネ効果の高いピッキングシステムの冷凍冷蔵倉庫を提供する。
【解決手段】断熱筐体２のピッキング用棚装置６に対応して庫内に冷気を循環送風して保管商品を保冷するようにした冷凍冷蔵倉庫で、エアカーテン装置９を通じて棚装置６の前面域に吹き出したエアカーテン気流を床面に開口したリターングリル１１に回収し、棚装置６の床面側のリターン通風路６ｂを通じて保管エリア５に還流するようにしたものにおいて、クーリングコイル１３に連ねてピッキング用棚装置の後端部近くまで延在する導風ダクト１６を布設し、かつ該ダクトの吹出口１６ａを棚装置６と略同等な幅に定めて下向きに開口するものとし、さらに棚装置６の最下段に並ぶ傾斜流動棚６ａの後端にはリターン通風路６ｂの出口に向けて突き出す遮風板１７を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍冷蔵商品を扱う物流センタや配送センタに構築して運用される冷凍冷蔵ピッキングシステムの冷凍冷蔵倉庫に関する。

まず、頭記した冷凍冷蔵ピッキングシステム，およびその冷凍冷蔵倉庫の従来構成（例えば、特許文献１参照）を図３〜図５で説明する。
図３は冷凍冷蔵倉庫が配設されたピッキングシステムの構成図である。図示のように配送センタの建屋１の内部に構築された冷凍冷蔵ピッキングシステムは、庫内前部に詳細を後記するピッキング用棚装置６を備えた冷凍冷蔵倉庫２と、該冷凍冷蔵倉庫２の棚装置６からピッキングした商品を仕分け搬送するセンタコンベア３とにより構成され、冷凍冷蔵倉庫２のピッキング用棚装置６に陳列した商品はオペレータにより棚から取り出され、センタコンベア３に移載して次の配送工程に搬送されるようになっている。

次に、図３に示した冷凍冷蔵倉庫２の詳細構造を図４，図５に示す。すなわち、冷凍冷蔵倉庫２は、庫内の前方領域を商品のピッキングエリア４，後方領域を商品の保管エリア５とした前方開放形の断熱筐体であり、その庫内前方のピッキングエリア４には左右に並べて複数基のピッキング用棚装置６が設置され、庫内後方の保管エリア５には搬送コンベアを通じて庫内に搬入された入庫商品を一括して保管する保管棚７，および商品を保管棚７から指定されたピッキング用棚装置６の棚段に補給する商品投入搬送装置（スタッカークレーン）８などが設置されている。

ここで、ピッキング用棚装置６には、商品を種類別に分けて陳列する傾斜流動棚６ａが上下段に並んで設けられており、背後から傾斜流動棚６ａに補給された商品は棚面の上を滑走して前方へ順に送られるようになっている。

また、ピッキング用棚装置６の上部には、冷却コイル（冷凍機のエバポレータ）とファンを内蔵した冷気エアカーテン装置９，および外気エアカーテン装置１０が設置されており、このエアカーテン装置９，１０を通じて後記のように棚装置６の前面域に沿ってインナー，ミドル，アウターの三層エアカーテンを吹き出し形成するようにしている。なお、１１は前記のエアカーテン装置の吹出口に対向して棚装置６の床面側に設けたエアカーテン回収用のリターングリルであり、該リターングリル１１に連通して棚装置６の最下段に並ぶ傾斜流動棚６ａと床面との間に画成したリターン通風路６ｂには吸込ファン１２が配置されている。

一方、冷凍冷蔵倉庫２の庫内全域を保冷するために、庫内後方の保管エリア５の天井側には複数台のクーリングコイル１３（送風ファンを内蔵した冷却装置）が据付けてあり、保管エリア５の床面側には循環ファン１４，および前後方向に延在する導風ダクト１５が配置されている。なお、クーリングコイル１３は、図５で示すように通常１ないし２基のピッキング用棚装置６に１台ずつ対応してその背後の天井側に間隔をおいて左右に配置されている。

前記構成のピッキング用冷凍冷蔵倉庫２において、クーリングコイル１３，エアカーテン装置９，１０、および吸込ファン１２，循環ファン１４を運転すると、クーリングコイル１３を通過して摂氏−２５度程度に冷却された空気は冷気流Ａとして庫内前方に送風され、その一部は分流冷気流Ａ１として冷気エアカーテン装置９に向かうが、主流は下降冷気流Ａ２となってピッキング用棚装置６の背後に沿って流下し、その途中から下降冷気流Ａ２の一部はピッキング用棚装置６の各段の流動棚に向かい、残りは床面側に配置の循環ファン１４，導風ダクト１５を経由して再び天井側のクーリングコイル１３に還流するように庫内を循環して保管エリア５を保冷する。一方、前記冷気流Ａから分流した分流冷気流Ａ１は冷気エアカーテン装置９を経由して吹き出し、外気エアカーテン装置１０より吹き出す外気流と合わせてピッキング用棚装置６の前面に内外３層のエアカーテン気流Ｂを吹き出し形成する。なお、冷気エアカーテン装置９を経由する空気はそのインナーダクトを通過する過程で冷却コイルにより摂氏−３０度程度まで冷却されて吹き出す。このエアカーテン気流Ｂは、建屋内部の外気熱が冷凍冷蔵倉庫２の庫内に侵入するのを抑制しつつ、ピッキング用棚装置６の傾斜流動棚６ａに搭載されている商品を保冷する。

また、床面側のリターングリル１１を通じて回収されたエアカーテン気流Ｂは、吸込ファン１２により回収空気流Ｃとして棚装置６の最下段棚と床面との間に画成したリターン通風路６ｂを経由して棚装置６の背後に送流された後に、先記した冷気流Ａの下降冷気流Ａ２と合流し、循環ファン１４，導風ダクト１５を経て天井側のクーリングコイル１３に向けて還流する。

特開２００９−２２２３３６号公報

ところで、先記した従来の冷凍冷蔵倉庫２は、保冷運転中にピッキング用棚装置６の最下段に並ぶ流動棚６ａに並べた商品の保冷温度が上段側の流動棚に陳列した商品よりも高温になって所定の冷凍冷蔵温度に保冷されない不具合の生じることが認められ、その原因について発明者等が究明したところ、発生要因は次記の点にあることが判明した。

すなわち、従来構成の冷凍冷蔵倉庫２について、庫内を循環する空気の流れをシミュレーション解析したところ、図４でリターングリル１１より回収して庫内の後方に送風される回収空気流Ｃ（空気温度は外気熱の影響を受けて庫内空気よりも温度が上昇している）はリターン通風路６ｂを通じて棚装置６の背後に流出したところで該気流の一部が上方に向きを変え、最下段の流動棚６ａと次の段に並ぶ流動棚との間の空間を通じて棚内を前方に流れ、エアカーテン気流Ｂに合流して再びリターングリル１１に回収されるようなショートサーキット気流Ｃ１の生じることが確認された。

このショートサーキット気流Ｃ１の発生要因は次のように推測される。ピッキング用棚装置６の背面に沿って庫内上方から流下して来た下降冷気流Ａ２は床面近くで庫内後方に向きを変えて流れるので、そのコーナーの外側，つまり棚装置６の床面側に画成したリターン通風路６ｂの出口近傍に低圧部が生じる。このために、リターン通風路６ｂを通じて棚装置６の背後側に流出したエアカーテンの回収空気流Ｃは前記低圧部に向けて気流の一部が拡散し、図示のように下降冷気流Ａ２から分流して棚内に流れる気流に随伴して最下段の棚と次段の棚との間の空間内を前方に流れて前面の床面側に開口したリターングリル１１（回収ファン１２の吸込圧（負圧）が作用している）に吸い込まれるものと推測される。

また、前記のシミュレーション解析で庫内の天井側に配したクーリングコイル１３から吹き出して棚装置６の背面側に流下する下降冷気流Ａ２の風量，風速と前記したショートサーキット気流Ｃ１の発生量との関連をさらに詳しく調べたところ、下降冷気流Ａ２の風量，風速が小さい領域ではショートサーキット気流Ｃ１が多くなり、逆に下降冷気流Ａ２の風量，風速が大きい領域では、棚装置６の床面側に画成したリターン通風路６ｂを経て棚装置６の背後に流出したエアカーテンの回収空気流Ｃは上方から流下して来る下降冷気流Ａ２によって床面側に押し込まれ、この下降気流Ａ２に合流して後方の導風ダクト１５に向かって流れるようになり、その結果としてショートサーキット気流Ｃ１の発生が少なくなることも判った。

これに対して、図４に示した従来の冷凍冷蔵倉庫２では、図５の平面図で示すように庫内後方の保管エリア５の天井側に配置したクーリングコイル１３が庫内前方に設置したピッキング用棚装置６の配列に対応して分散配置されており（図示例では２基の棚装置６に１台のクーリングコイル１３が対応している）、この配置で各クーリングコイル１３から庫内前方に向けて冷気流Ａを吹き出し送風している。この場合に各基のクーリングコイル１３から吹き出る冷気流Ａは、図示のようにクーリングコイル１３の内蔵ファン（軸流ファン）によって指向性が与えられるために、冷気流Ａは左右に配列した各個のピッキング用棚装置６に対してその横幅方向の風量，風速分布が均一とならず、図示のように棚装置６の両端側には風量，風速の低い領域Ｄが生じ、この領域Ｄの存在が図４で述べたショートサーキット気流Ｃ１の発生を助長する要因となっている。

この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記したシミュレーション解析結果を基に、ピッキング用棚装置の前面に吹き出したエアカーテンの回収空気流が棚内にショートサーキットするのを抑制して、棚装置の各段陳列した商品を所定の冷蔵温度に保冷管理できるように改良した省エネ効果の高いピッキングシステムの冷凍冷蔵倉庫を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明によれば、前面開放形断熱筐体の庫内空間を前方領域のピッキングエリアと後方領域の保管エリアに分けた上で、ピッキングエリアにはエアカーテン装置を備えた多段式のピッキング用棚装置を左右に並べて設置し、該ピッキング用棚装置に対応して保管エリアの天井側に配置したクーリングコイルを経由して庫内に冷気を循環送風して保管商品を保冷するようにしたピッキングシステムの冷凍冷蔵倉庫であり、前記エアカーテン装置を通じてピッキング用棚装置の前面域に吹き出したエアカーテン気流を床面に開口したリターングリルより吸込み回収し、ピッキング用棚装置の床面側に画成したリターン通風路を通じて庫内の保管エリアに還流するようにしたものにおいて、
前記クーリングコイルの吹出口に連ねて保管エリアの天井側にピッキング用棚装置の後端部近くまで延在する導風ダクトを布設し、かつ該導風ダクトの先端吹出口を下向きに開口するものとする（請求項１）。

また、前記構成において、導風ダクトの吹出口を、ピッキング用棚装置の棚幅と略同等な幅に定める（請求項２）。
さらに、ピッキング用棚装置の最下段に並ぶ傾斜流動棚の後端に、該ピッキング用棚装置と床面との間に画成したリターン通風路に向け突き出してリターン通風路の出口側開口高さを規制する遮風板を設ける（請求項３）。

上記構成によれば、クーリングコイルから導風ダクトを経由してその吹出口から下方に吹き出す冷気流は、ピッキング用棚装置の横幅方向に略均一な風量，風速分布を保った状態で、ピッキング用棚装置の背後面域に沿って流下するようになる。これにより、従来構造の冷凍冷蔵倉庫で問題となっていた下降冷気流の不均一な風量，風速分布に起因して発生するエアカーテン回収空気流のショートサーキットを効果的に抑制し、このショートサーキット発生に伴うピッキング用棚装置の保冷性能低下を防いで省エネ効果の向上を図ることができる。

また、前記したクーリングコイルの導風ダクトに加えて、ピッキング用棚装置にはその最下段に並ぶ傾斜流動棚の後端に、該棚装置と床面との間に画成したリターン通風路に向け突き出してリターン通風路の出口側開口高さを規制する遮風板を併設する（請求項３）ことにより、この遮風板がリターン通風路の絞りダンパとして機能し、リターン通風路の出口から背後の保管エリアに向けて流出する回収空気流を床面に沿って誘導し、かつその吹き出し風速も増速させる。これにより、エアカーテン回収空気流が上方に回り込んで発生するショートサーキットをより一層効果的に抑止することかできる。

この発明の実施形態を示す冷凍冷蔵倉庫の側視断面図である。 図１におけるクーリングコイル，導風ダクト，ピッキング用棚装置の配置を模式的に表した平面図である。 この発明の対象となるピッキングシステムの構成図である。 図３における冷凍冷蔵倉庫の従来構成を示す側視断面図である。 図４におけるクーリングコイル，ピッキング用棚装置の配置を模式的に表した平面図である。

以下に図１，図２を参照して、この発明にかかる冷凍冷蔵倉庫の好適な実施の形態を説明する。なお、実施例の図中で図４，図５に対応する部材には同一符号を付してその説明は省略する。

すなわち、図示実施例の冷凍冷蔵倉庫２は、基本的に図４に示した従来の冷凍冷蔵倉庫と同じ構造であるが、庫内保管エリア５の天井側に配置したクーリングコイル１３の吹出口に連ねて天井側には新たに導風ダクト１６が追加装備されている。

この導風ダクト１６は庫内前方のピッキングエリア４に設置したピッキング用棚装置６の後端近くまで延在してそのダクト先端には吹出口１６ａが下向きに開口しており、かつ吹出口１６ａの横幅Ｌ（図２参照）は、１台のクーリングコイル１３に対応するピッキング用棚装置６（図示例では２基の棚装置）の横幅と略同等な寸法に定めている。なお、図示実施例の導風ダクト１６は、先端の吹出口１６ａに向けてダクト断面が扇状に漸次拡大しているが、ダクト形状は必ずしもこの扇形に限定されるものではなく、吹出口１６ａの部分だけ横幅を拡大するようにしてもよい。

また、図示実施例では、前記したクーリングコイル１３の導風ダクト１６に加えて、ピッキング用棚装置６には、その最下段に並ぶ傾斜流動棚６ａの後端に、該棚装置と床面との間に画成したエアカーテンのリターン通風路６ｂに向け下方に突き出してリターン通風路６ｂの出口側開口高さを規制する遮風板１７が併設されている。なお、図示構造では遮風板１７をピッキング用棚装置６の全幅に亙って設けているが、左右に分割して要所に設けるようにしてもよい。

上記のように、クーリングコイル１３の吹出口側に導風ダクト１６を設け、その吹出口１６ａの開口幅Ｌをクーリングコイル１３に対応するピッキング用棚装置６の横幅に合わせて下向きに開口することで、該導風ダクト１６を経由してクーリングコイル１３からピッキング用棚装置６の背後に向けて吹き出す冷気流Ａは、ピッキング用棚装置６の全幅に対して略均一な風量，風速分布を保って吹き出した後、冷気流Ａの一部は分流冷気流Ａ１として前方の冷気エアカーテン装置９に向かって流れ、残りの主流は下降冷気流Ａ２としてピッキング用棚装置６の背面全幅に沿って流下し、さらに棚装置６の最下段に並ぶ流動棚６ａの後端に設けた遮風１７の板面を洗流した後に庫内の循環ファン１４に向けて床面側に流れる。

一方、ピッキング用棚装置６の前面側床面に開口したリターングリル１１を通じて棚装置と床面との間のリターン通風路６ｂに吸い込み回収されたエアカーテンの回収空気流Ｃは、リターン通風路６ｂの出口側に配した遮風板１７により床面側に強制ガイドされて庫内の保管エリア５に流出した地点で上方から流下して来る下降冷気流Ａ２と衝突し、床面側に押し込まれて後方の循環ファン１４に向け流れる。

これにより、図４の従来構造の冷凍冷蔵倉庫で問題となっていたエアカーテン回収空気流Ｃのショートサーキット発生を効果的に抑制することができ、その結果としてピッキング用棚装置６の保冷性能を改善して省エネ効果の向上が図れる。

なお、図示実施例ではクーリングコイル１３の導風ダクト１６とピッキング用棚装置６の遮風板１７を併用しているが、状況によっては遮風板１７を省略して実施することも可能である。

また、導風ダクト１６の吹出口１６ａには整流格子（ハニカム）を設けてもよい。これにより、ピッキング用棚装置６の全幅に亙って均一な風速分布を保って吹き出すことができる。

さらに、図示実施例では、保管エリア５の床面側に循環ファン１４，導風ダクト１５を付設して庫内の循環送風を助成するようにしているが、保管エリア５に設置する入庫商品の保管棚７，商品投入搬送装置８の構造，配置状況によっては前記循環ファン１４，導風ダクト１５を省略し、クーリングコイル１３の内蔵ファンによる冷気流の吹き出しによって保管エリア５の全域に空気を循環送流させることも可能である。

２ ピッキング用冷凍冷蔵倉庫
４ ピッキングエリア
５ 保管エリア
６ ピッキング用棚装置
６ａ 傾斜流動棚
６ｂ リターン通風路
９ 冷気エアカーテン装置
１１ リターングリル
１２ 吸込ファン
１３ クーリングコイル
１４ 循環ファン
１６ 導風ダクト
１６ａ 吹出口
１７ 遮風板

Claims (3)

1. 前面開放形断熱筐体の庫内空間を前方領域のピッキングエリアと後方領域の保管エリアに分けた上で、ピッキングエリアにはエアカーテン装置を備えた多段式のピッキング用棚装置を左右に並べて設置し、該ピッキング用棚装置に対応して保管エリアの天井側に配置したクーリングコイルを経由して庫内に冷気を循環送風して保管商品を保冷するようにしたピッキングシステムの冷凍冷蔵倉庫であり、前記エアカーテン装置を通じてピッキング用棚装置の前面域に吹き出したエアカーテン気流を床面に開口したリターングリルより吸込み回収し、ピッキング用棚装置の床面側に画成したリターン通風路を通じて庫内の保管エリアに還流するようにしたものにおいて、
   前記クーリングコイルの吹出口に連ねて保管エリアの天井側にピッキング用棚装置の後端部近くまで延在する導風ダクトを布設し、かつ該導風ダクトの先端に吹出口を下向きに開口したことを特徴とするピッキングシステムの冷凍冷蔵倉庫。
2. 請求項１に記載の冷凍冷蔵倉庫において、導風ダクトの吹出口を、ピッキング用棚装置の棚幅と略同等な幅に定めたことを特徴とするピッキングシステムの冷凍冷蔵倉庫。
3. 請求項１に記載の冷凍冷蔵倉庫において、ピッキング用棚装置の最下段に並ぶ傾斜流動棚の後端に、該ピッキング用棚装置と床面との間に画成したリターン通風路に向け突き出してリターン通風路の出口側開口高さを規制する遮風板を設けたことを特徴とするピッキングシステムの冷凍冷蔵倉庫。

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