JP2021535052A - 冷蔵又は冷凍商品のためのトートの取り扱い - Google Patents

Abstract

異なる温度帯と、これらの異なる温度帯で機能できる、及び／又は機能するように構成されたロボット及びコンテナとを有する自動注文フルフィルメントシステムを開示する。【選択図】図１

Description

〔関連出願との相互参照〕
本出願は、２０１９年８月２８日に出願された「冷蔵又は冷凍商品のためのトートの取り扱い（Ｔｏｔｅ Ｈａｎｄｌｉｎｇ ｆｏｒ Ｃｈｉｌｌｅｄ ｏｒ Ｆｒｏｚｅｎ Ｇｏｏｄｓ）」という名称の米国非仮特許出願第１６／５５４５１２号、及び２０１８年８月３０日に出願された「冷蔵又は冷凍商品のためのトートの取り扱い」という名称の米国仮特許出願第６２／７２５１０２号に対し、両出願に共通する全ての主題について優先権を主張するものである。上記の非仮特許出願及び仮特許出願の開示は、その内容全体が引用により本明細書に組み入れられる。

本明細書で説明する例示的かつ非限定的な実施形態は、一般に自動小売サプライチェーン保管回収システムに関し、具体的には、外気温、冷却温度及び凍結温度におけるイーチズ（ｅａｃｈｅｓ）の自動取り扱いのための自動システムに関する。

サプライチェーンにおいて使用される自動注文フルフィルメントシステムは、本明細書では「イーチズ（ｅａｃｈｅｓ）」とも呼ぶ個々の製品アイテムの注文を履行することができる。従来の注文フルフィルメント施設は、コンテナ内のイーチズを、垂直及び水平配列の保管スペースを有するマルチレベル保管構造に保管する。自動注文フルフィルメントシステムは、保管構造内で水平及び垂直に動いて構造内の保管スペースへ及び保管スペースからコンテナ又はトートを移動させる移動ロボットをさらに含む。

米国特許出願公開第２０１７／０３１３５１４号明細書

時には、イーチズの保管中及び／又は輸送時、及び／又は注文の履行中に、自動注文フルフィルメントシステム内でイーチズを規定温度に維持することが望ましく又は必要である。イーチズには、鮮度のために冷凍又は冷蔵状態を保つことが必要なものもあれば、外気温で保管又は輸送できるものもある。従って、異なる温度帯を有する自動注文フルフィルメントシステムと、これらの異なる温度帯で機能できるロボット及びコンテナとを提供することが望ましい。

本技術の実施形態は、異なる温度帯と、これらの異なる温度帯で機能できる及び／又は機能するように構成されたロボット及びコンテナとを有する自動注文フルフィルメントシステムに関する。

本技術は、１つの例において、イーチズを含むコンテナを保管して移動させるための自動注文フルフィルメントシステムであって、複数の保管位置グループを有し、２又は３以上の保管位置グループがイーチズを含むコンテナを異なる温度で保管するように構成されたマルチレベルコンテナ保管構造と、少なくとも１つのワークステーションと、自律ロボット車両とを備え、少なくとも１つのワークステーションが、少なくとも１つのワークステーションにおいてコンテナへ及びコンテナからピッカーがイーチズを移動できるように構成され、自律ロボット車両が、自律ロボット車両上のコンテナへ及びコンテナから品目の移動のために少なくとも１つのワークステーションへ及びワークステーションから自律ロボット車両を水平面上で操縦し、複数の保管位置グループへ及び保管位置グループから自律ロボット車両を操縦するように構成された、自動注文フルフィルメントシステムに関する。

本技術は、別の例において、イーチズを保管して移動させるための自動注文フルフィルメントシステムであって、イーチズを保管するための複数のコンテナと、２又は３以上の保管位置グループが複数のコンテナを異なる温度で保管するように構成された複数の保管位置グループを有するマルチレベルコンテナ保管構造と、複数のコンテナを異なる温度に冷却するように構成された冷却システムとを備えた自動注文フルフィルメントシステムに関する。

本技術は、さらなる例において、自動注文フルフィルメントシステム内でイーチズを保管して移動させるためのコンテナであって、筐体と、筐体内に収まってイーチズを支持するように構成されたライナと、冷却システムの一部と嵌合するように構成された入口ポートとを備え、冷却システムからの冷却流体が入口ポートからライナに進入してコンテナ内のイーチズを冷却する、コンテナに関する。

この概要は、以下の詳細な説明でさらに説明する概念を選択したものを単純な形で紹介するために示したものである。この概要は、特許請求する主題の重要な又は必須の特徴を識別することも、特許請求する主題の範囲を決定する補助として使用されることも意図されていない。特許請求する主題は、背景技術において示した一部又は全部の不利点を解決する実装に限定されるものではない。

注文フルフィルメントシステムの概略的平面図である。 注文フルフィルメントシステムの概略的平面図である。 分散型温度調節システムの概略図である。 分散型温度調節システムの概略図である。 冷蔵保管構造の等角断面図である。 冷蔵保管構造の等角断面図である。 冷蔵保管構造の等角断面図である。 冷蔵保管構造の等角断面図である。 冷蔵保管構造の等角断面図である。 冷蔵保管構造の等角断面図である。 冷蔵保管構造の等角断面図である。 トートの等角図である。 トートの等角図である。 トートの等角図である。 トートの上面断面図である。 トートの上面断面図である。 トートの部分的上面断面図である。 トートの上面断面図である。 相変化図である。 凝固点図である。 凝固点図である。 凝固点図である。 トートの等角図である。 自動調温ドアの概略図である。 トートの側面図である。 トートの側面図である。 トートの側面図である。 プロセスフロー図である。

まず、図１に、注文フルフィルメントシステム１０の概略的平面図を示す。注文フルフィルメントシステム１０は、２０１７年１１月２日に出願された「注文フルフィルメントシステム（Ｏｒｄｅｒ Ｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）」という名称の米国特許出願公開第２０１７／０３１３５１４（Ａ１）号に記載されるような特徴を有することができ、この文献はその全体が引用により本明細書に組み入れられる。注文フルフィルメントシステム１０は、マルチレベルトート保管回収構造（ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ ｔｏｔｅ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｒｅｔｒｉｅｖａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）２０と、注文フルフィルメントシステム内で１又は２以上のトートを選別し、輸送し、配置するように構成された、外気環境及び冷蔵環境で機能できる外気及び冷蔵自律ロボット車両又はロボット２２及び２４と、例えば１つの自律移動ロボット上の選別すべき複数の共通するイーチズを含む製品トートなどのトートから、例えばワークステーションにおける別の自律移動ロボット上に存在し得る完全に又は部分的に履行された注文を反映する異なるイーチズの組み合わせを有する注文トートなどの配置場所に１又は２以上のイーチズを輸送する（人間又は自動などの）ピッカーを収容するように構成された外気及び冷蔵ワークステーション２６及び２８と、保管回収構造２０とワークステーション２６、２８との間で自律ロボット２２、２４を支援し、段階分けし、保護するように構成された外気及び冷蔵通行デッキ（ａｍｂｉｅｎｔ ａｎｄ ｃｈｉｌｌｅｄ ｔｒａｎｓｉｔ ｄｅｃｋｓ）３０、３２と、履行済み注文を含むトートが注文フルフィルメント装置から排出される分配ステーション（ｄｉｓｐｅｎｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）３４と、装置の補充を行うように構成された注入又は投入インターフェイス（ｄｅｃａｎｔ ｏｒ ｉｎｐｕｔ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）（図示せず）とを有する。ここでは、（単複の）外気静的ワークステーション（ａｍｂｉｅｎｔ ｓｔａｔｉｃ ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ）２６を外気保管庫（ａｍｂｉｅｎｔ ｓｔｏｒａｇｅ）３８と同一場所に配置することができ、冷蔵静的ワークステーション（ｃｈｉｌｌｅｄ ｓｔａｔｉｃ ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ）２８を冷蔵保管庫（ｃｈｉｌｌｅｄ ｓｔｏｒａｇｅ）４０と同一場所に配置することができる。
さらに、外気及び／又は冷蔵保管庫は、１又は２以上の完全な通路を占有することができる。トート保管回収構造２０は、図示のように隣接して又は別様に配置できる外気及び冷蔵保管回収構造（ａｍｂｉｅｎｔ ａｎｄ ｃｈｉｌｌｅｄ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｒｅｔｒｉｅｖａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）３８、４０を有することができ、例えば冷蔵保管庫は、外気保管庫の位置よりも低い高さに配置することができ、この場合、冷凍位置が（単複の）最も低い高さに存在し、冷蔵保管庫が次の（単複の）高さに存在し、外気保管庫が次の（単複の）高さに存在することができ、或いは別様に配置することもできる。或いは、冷蔵保管庫及び外気保管庫は、いずれかの適切な方法で配置することもできる。さらに、外気及び冷蔵保管回収構造３８、４０に後方中二階（ｒｅａｒ ｍｅｚｚａｎｉｎｅ）４２を設けてロボットをシステムから外部環境へ取り除き、例えばロボット上又はロボット内の結露を防ぐために冷蔵から外気へ取り除き又は隔絶することもできる。或いは、高温ボックス移行部（ｈｏｔ ｂｏｘ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）を設けることもできる。冷蔵トート保管回収構造４０は、例えばそれぞれ３４°Ｆ及び０°Ｆに別々に冷却して断熱できる冷蔵保管エリア４６及び冷凍保管エリア４８を有することができる。或いは、冷蔵保管エリア４６及び冷凍保管エリア４８は、幅広い冷蔵及び冷凍商品を満足させるのに十分な異なる温度レベル又は温度勾配でさらに分離することもできる。冷蔵通行デッキ３２は、外気通行デッキ３０から分離して断熱することができる。同様に、冷蔵ワークステーション２８の内部は、外気環境内で製品トートからイーチズを選別して冷蔵ワークステーションの冷えた内部の注文トートに配置できるピッカーから隔絶することができる。自律ロボット２２は、後述するように冷蔵通行デッキと外気デッキとの間で自由に動くことができ、これらの２つのデッキは、後述するように２つのエリアを隔絶する断熱性の及び／又は好適な（単複の）ドア、又は（単複の）仕切りによって分離される。

自律ロボット車両又はロボット２２、２４は、完全に又は実質的に同一であり、特定のロボットタイプに分類することができる。ピーク期間中には、ロボットが、次のピックアップトート位置（ｎｅｘｔ ｐｉｃｋ ｕｐ ｔｏｔｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ）の近くにトートを配置できるように長期にわたって冷蔵保管又は回収エリアに曝されることがある。従って、ロボットは、主に外気保管回収エリアに位置する外気ボット（Ａｍｂｉｅｎｔ Ｂｏｔｓ）であるＡボット２２と、主に冷蔵保管回収エリアに位置する冷蔵ボット（Ｃｈｉｌｌｅｄ Ｂｏｔ）であるＣボット２４とに分類することができる。ＭＣＳ（資材管理システム）を提供し、専用ソフトを使用して（ｗｉｔｈ ｓｏｆｔ ｄｅｄｉｃａｔｉｏｎｓ）Ａボット及びＣボットのウォーターマークを管理することができる。一例として、ＭＣＳは、アイドル状態のＡボットが保管回収システムの後方外気タワーに保管されるように、又は別様に構成することができる。同様に、ＭＣＳは、アイドル状態のＣボットが保管回収システムの後方冷蔵タワーに保管されるように、又は別様に構成することができる。図示の実施形態では、上述したように、保管回収システムが外気、冷蔵及び冷凍という３つの温度帯に対応する。同様に、トートも同一又は実質的に同様とすることができるがタイプに分類することができ、例えば製品の結露を避けるために冷蔵トート及び外気トートに分類することができる。

表１：Ａボット及びＣボット領域（＊はダッシュ移動（ｄａｓｈ ｍｏｖｅｓ）を示す）

上述したように、ロボットは、主に外気保管回収エリアに位置する外気ボットであるＡボット２２と、主に冷蔵保管回収エリアに位置する冷蔵ボットであるＣボット２４とに分類することができ、ここで言う「主に」とは、ロボットがロボット車両時間の全部ではなく大部分をどこで費やすかを意味する。一例として、Ａボット２２は、分配のために冷凍及び冷蔵保管ゾーンに駆け込んで注文トートを回収することができる。同様に、Ｃボット２４は、製品トートの回収及び保管のために冷凍ゾーンに駆け込むことができる。さらなるオプションとして、Ａボットが冷蔵又は冷凍ゾーンに存在する期間を制限するために、Ｃボット２４がゾーン移行地点（通行連動点（ｐａｓｓ−ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ））の近くに注文トートを届けることもできる。ゾーン間ボット移行（＊）については、ボット温度をモニタすることができる。ここでは、ＭＣＳが、ボット上の内部及び外部温度センサ、並びに湿度センサからのフィードバックに基づいて、ボットを追跡して管理することができる。例えば、ＭＣＳは、ボットフィードバックから各温度帯の露点（ＤＰ）を計算することができる。１つの態様では、ボットセンサが、重要な表面が露点を上回っていることを示すことができる。露点が近づくと、ＭＣＳは、ボットに退出して外気中に戻るように指示することができる。ここでは、ＭＣＳが、例えばダッシュ移動のための最小入場温度デルタ（ｍｉｎｉｍｕｍ ｅｎｔｒａｎｃｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｌｔａ）（例：＋１０℃）、ダッシュ移動を取り消すための移動中止温度オフセット（ｍｏｖｅ ａｂｏｒｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆｆｓｅｔ）（例：＋５℃）、ボットが温かい温度帯に入るための最小退出温度デルタ（例：ＤＰを２℃上回る）、ボットタイプの関数としての所与の（単複の）ゾーン内の（単複の）許容（最小又は最大）滞留時間などの構成可能属性、又は他のいずれかの好適な（単複の）構成可能属性に基づくルールを使用して移行を管理することができる。

これらのロボットには、結露緩和（Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ）が必要となり得る。例えば、外気から冷蔵への移行時には、特別なプロセスを必要としないことができる。一方で、冷蔵から外気への移行時には、例えば高温ボックス５０内でボットを加熱することによって結露を緩和することが必要となり得る。ここでは、高温ボックス５０を、ホットプレート、「ガレージベイ（ｇａｒａｇｅ ｂａｙ）」内の外部ヒータ、或いはタワー内などで交互にモータを動かすこととすることができる。同様に、トートに結露緩和が必要な場合もある。例えば、外気から冷蔵へのトートタイプ間の移行時には、特別なプロセスを必要としないことができる。一方で、冷蔵から外気へのトートタイプ間の移行時には、トートを外気温又はその付近まで温めることによって、例えば使用を許可する前に一定期間にわたってトートを放置しておくことによって結露を緩和することが必要となり得る。

次に、図２に、注文フルフィルメントシステム１００の概略的平面図を示す。注文フルフィルメントシステム１００は、システム１０に関して説明したものに比べると、システム１００が冷蔵保管と冷凍保管を別様に取り扱い、後述するような分散冷却システムによって内部的に冷却されるトートが提供されることを除いて、注文フルフィルメントシステム１０に関して説明したような特徴を有することができる。一例として、ここでは、冷蔵ロボット、冷蔵ワークステーション、又は隔絶された冷蔵通行デッキは不要である。注文フルフィルメントシステム１００は、マルチレベルトート保管回収構造１１０と、注文フルフィルメントシステム１００内で１又は２以上の（冷蔵、冷凍又は外気）トートを選別し、輸送し、配置するように構成された外気自律ロボット車両又はロボット１１２、１１４と、例えば１つの自律移動ロボット上の選別すべき複数の共通するイーチズを含む製品トートなどのいずれかのトートから、例えばワークステーションにおける別の自律移動ロボット上に存在し得る冷凍、冷蔵及び／又は外気イーチズの組み合わせの完全に又は部分的に履行された注文を反映する異なるイーチズの組み合わせを有するロボット上の注文トートなどの配置場所に１又は２以上のイーチズを輸送する（人間又は自動などの）ピッカーを収容するように構成された外気ワークステーション１１６、１１８と、保管回収構造１１０とワークステーション１１６、１１８との間で自律ロボット１１２、１１４を支援し、段階分けし、保護するように構成された外気通行デッキ１２０と、履行済み注文を含むトートが注文フルフィルメント装置１００から排出される分配ステーション１２２と、装置の補充を行うように構成された注入又は投入インターフェイス（図示せず）とを有する。ここでは、外気及び冷蔵ワークステーション１１６、１１８間に区別が存在せず、外気ワークステーションのみを提供すればよい。マルチレベルトート保管回収構造１１０は、外気トート専用の１又は２以上の完全な通路１２４と、構成可能な外気、冷蔵又は冷凍トート専用の１又は２以上の完全な通路１２６とを有することができる。外気の構成可能な構造１１０は、図示のように隣接して又は別様に配置できる外気トート保管庫１２４及び冷蔵トート保管庫１２６を有することができる。或いは、構成可能な冷蔵及び外気保管庫は、いずれかの適切な方法で配置することもできる。さらに、後方中二階１３０を設けて、外気ロボットをシステム１００から除去することもできる。構成可能な外気／冷蔵／冷凍トート保管回収構造１２６は、後述するような冷蔵又は冷凍イーチズのために構成された受動（又は後述するような能動）トートを分散冷却によって冷却するように構成することができる。開示するシステム１００の実施形態の通行デッキ１２０、保管エリア１１０及びロボット１１２、１１４は、システム１０に関して説明したように分離して断熱する必要はない。

次に、図３に、分散型温度調節システム２００の概略図を示す。システム２００は建物又は囲い２１０内に存在し、建物又は囲いの内部温度及び湿度は、外部補充空気入口（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｍａｋｅｕｐ ａｉｒ ｉｎｌｅｔ）２１４を有する建物ＨＶＡＣシステム（ｂｕｉｌｄｉｎｇ ＨＶＡＣ ｓｙｓｔｅｍ）２１２などの環境制御システムによって少なくとも部分的に調節され、建物又は筐体２１０はシステム１００（図示せず）を収容し、建物２１０の内部周囲環境２１６を外部周囲環境２１８から隔絶して断熱することができる。ここでは、構造要素、断熱材及び蒸気バリアなどによって隔絶を行うことができる。建物２１０の内部には、例えばトート２３６、２３８の温度及び湿度などの内部環境を制御するように構成された複数の独立制御ループ２３２、２３４を有することができる分散型内部トート環境調節制御システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｔｏｔｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ）２３０を示す。分散型内部トート環境調節制御システム２３０は、建物２１０の内部に示しているが、建物２１０の外部に存在し得るシステム２３０の態様が存在することもでき、例えば独立制御ループ２３２、２３４内の１又は２以上の蒸発器コイルに貢献する凝縮器を建物２１０の外部に設けることができ、さらなる例として、必要に応じて除湿又は除霜による液体又は凝縮液のための配水管を設けることもできる。システム２３０及び２１２は、湿度を管理するとともに、トート内及びトート外の温度を潜在的結露面が曝される空気の露点よりも高く維持することによって、トート２３６、２３８内外の結露を低減又は排除するように協働する。トート２３６の内部環境を制御するために、例示的なループ２３２が提供される。ここでは、トート２３６を後述するように断熱することができる。或いは、トート２３６は、一端から冷気が注入されて他端から排出されるように単純に両端にスロット又は穿孔部を有する閉鎖型プラスチックトート（ｅｎｃｌｏｓｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ ｔｏｔｅｓ）とすることもできる。ループ２３２は、１又は２以上のトートの温度を制御することができ、例えばループ２３２は、６×６ラックの３６個のトートの温度を制御することができ、この場合は複数のラックのトートを制御するために複数のループが必要である。ループ２３２は、ファン及び蒸発器コイル２４０、再循環ダクト２４２、補充空気又は帰還ダクト（ｍａｋｅｕｐ ａｉｒ ｏｒ ｒｅｔｕｒｎ ｄｕｃｔ）２４４、フィルタ２４６、空気流調節器２４８、及びトート排気口（ｔｏｔｅ ｅｘｈａｕｓｔｓ）２５０を有する。ファン及び蒸発器コイル２４０は、遠隔凝縮器ユニット（図示せず）と組み合わせてダクトループ内の一定の設定点を維持するために提供される専用ＴＸＶを備えることができる。さらに、ファン及び蒸発器コイル２４０は、遠隔凝縮器（図示せず）と組み合わせてダクトループ内の一定の温度設定点を維持するために提供される専用電子ＴＸＶ又はＳＴＶを備えることができる。ここでは、電子ＴＶＸが、（オン／オフを循環させ、又はコイルを部分的に乾燥させることによって）温度を維持するとともに、レベル制御を行うこともできる。或いは、蒸発器圧力又はＶＦＤ圧縮器を調節する吸入絞り弁（Ｓｕｃｔｉｏｎ Ｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇ Ｖａｌｖｅ）を設けることもできる。或いは、ファン及び蒸発器コイル２４０は、例えば季節的な又はその他の需要に基づいて保管要件が変化した時に冷蔵商品又は冷凍商品を含むトートにループ２３２が貢献できるように冷蔵又は冷凍設定点から選択可能なダクトループ内の複数の設定点を遠隔凝縮器ユニットと組み合わせて選択的に維持するために提供される複数の専用ＴＸＶを備えることもできる。再循環ダクト２４２及び補充空気又は帰還ダクト２４４は、トート支持構造に容易に後付けできるように形成され、外気に曝される表面上の望ましくない結露を防ぐように断熱することができる。空気流調節器２４８は、トートが存在するか否かにかかわらず一定流量の冷気が排出される市販の「一定流量空気調節器」として提供することができる。或いは、空気流調節器２４８は、トート又は周囲環境に選択的に冷気を供給できるバタフライ弁などの能動制御弁とすることもできる。或いは、空気流調節器２４８は、後述するようにトートの存在に応じて受動的に開閉する弁とすることもできる。空気流調節器２４８は、トート２３６の内部に、及び内部を通じて、トートが周囲から吸収した熱を吸収してトート排気口２５０を通じて排出される乾燥冷気を供給する。排気口２５０によって排出された冷気は、帰還ダクト２４４に戻すことも、或いは周囲環境２１６の湿度を下げるために、例えば乾燥空気として全体的又は部分的に周囲環境２１６に排出することもできる。ここでは、冷気が、トートによって周囲から吸収された熱を吸収してトート排気口２５０を通じて排出される。或いは、「トート排気口」は、トート上の蓋部が好適なトート排気を行うのに十分な漏れ経路をもたらすことができる、トート蓋部を通じた受動的漏出とすることもできる。同様に、例えば空気流調節器２４８が、トートが存在するか否かにかかわらず一定流量の冷気が排出される「一定流量空気調節器」として提供される場合、排出された冷気は、帰還ダクト２４４に戻すことも、或いは周囲環境２１６の湿度を下げるために、例えば乾燥空気として全体的又は部分的に周囲環境２１６に排出することもできる。帰還ダクト２４４は、排気口２５０を通じて周囲から空気が補充されないループ２３２内の空気の閉ループとして構成することができる。或いは、帰還ダクト２４４は、最後に部分的に環境２１６から外気を取り込むこともできる。フィルタ２４６は、ＨＥＰＡ又はその他の好適なフィルタとして提供することができる。化学元素又は細菌要素を制御するために、さらなるフィルタ２４６を設けることもできる。一例として、フィルタ２４６は、環境制御システム２１２内の細菌汚染の可能性を排除するように還気（ｒｅｔｕｒｎ ａｉｒ）の滞留時間（ｒｅｓｉｄｅｎｃｙ ｔｉｍｅ）を制御する紫外光フィルタとして設けることができる。さらに、フィルタ２４６と組み合わせて、例えばループ２３２に入り込む空気を除湿又は予冷するために追加の蒸発器コイルを提供することもできる。

次に、図４に、分散型温度調節システム３００のループの概略図を示す。ループ３００は、１又は２以上のトートの温度を制御することができ、例えばトート３１０の温度と、トート３１０の温度設定点とは異なる温度設定点を有するトート３１２の温度とを制御することができる。後述するように、２又は３以上の蒸発器ユニットを提供してループ内のトートの一部から全部までの温度を選択的に制御することができ、例えばループ内の全てのトートを選択的に冷凍又は冷蔵状態に維持することができる。或いは、ループ内のトートの一部を選択的に冷凍又は冷蔵状態に維持し、残りのトートを逆の状態に維持することもできる。ループ３００は、第１及び第２のファン及び蒸発器コイル３１４、３１６と、循環ダクト３１８と、補充空気又は帰還ダクト３２０と、フィルタ３２２と、トート空気流調節器３２４と、ダクト空気流調節器３２６と、（単複の）ヒータ又は（単複の）冷却機３２８と、トート排気口３３０とを有する。ダクト空気流調節器は、空気源３１４又は３１６のいずれかを選択するオン／オフダンパ（ｏｎ／ｏｆｆ ｄａｍｐｅｒｓ）とすることができるが、別の態様では、２つの空気流を混合して中間温度を実現する調節器として使用することもできる。ここでは、これらのダクト空気流調節器を、混合空気流がダクト温度センサ３４１の追加を利用する遮断ダンパ（ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｄａｍｐｅｒ）又は変調ダンパ（ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ ｄａｍｐｅｒ）のいずれかとして使用することができる。ここでは、ダンパを閉じてダクトの未使用部分を隔絶してエネルギー消費を抑えることもできる。１又は２以上のヒータコイル又は冷却機コイル３２８は、ループ３００の一部にわたる温度を上昇させるためにループ３００内に提供することができ、例えば冷蔵商品のための異なる温度が必要な場合には、ダクト３１８内に選択的に勾配を設けることができる。ファン及び蒸発器コイル３１４は、遠隔凝縮器ユニット（図示せず）と組み合わせてダクトループ内の一定の設定点を維持するために提供することができる。同様に、ファン及び蒸発器コイル３１６も、遠隔凝縮器ユニット（図示せず）と組み合わせてダクトループ内のコイル３１４の設定点とは異なる一定の設定点を維持するために提供することができる。一例として、ファン及び蒸発器コイル３１４を冷蔵設定点に設定して、ファン及び蒸発器コイル３１６を冷凍設定点に設定することにより、ファン及び蒸発器コイル３１４の空気流に曝されるループ３００の部分を冷蔵状態に維持し、ファン及び蒸発器コイル３１６の空気流に曝されるループ３００の残り部分を冷凍状態に維持することができる。ここでは、冷蔵又は冷凍トートを維持するために、ダクト空気流調節器３２６を選択的に開閉してダクト３１８の一部を選択的に隔絶することができる。極端な場合には、ダクト空気流調節器３２６を全て開放し、第１及び第２のファン及び蒸発器コイル３１４、３１６の一方を稼動させ他方をオフにして、ループ全体を冷蔵状態又は冷凍状態のいずれかに維持することもできる。再循環ダクト３１８及び補充空気又は帰還ダクト３２０は、トート支持構造に容易に後付けできるように形成され、外気に曝される表面上の望ましくない結露を防ぐように断熱することができる。空気流調節器３２４は、トートが存在するか否かにかかわらず一定流量の冷気が排出される市販の「一定流量空気調節器」として提供することができる。空気流調節器３２４は、トート３１０、３１２の内部に、及び内部を通じて、トートが周囲から吸収した熱を吸収してトート排気口３３４を通じて排出される乾燥冷気を供給する。排気口３３４によって排出された冷気は、帰還ダクト３２０に戻すことも、或いは周囲環境２１６の湿度を下げるために、例えば乾燥空気として全体的又は部分的に周囲環境２１６に排出することもできる。帰還ダクト３２０は、排気口３３４を通じて周囲から空気が補充されないループ３００内の空気の閉ループとして構成することができる。或いは、帰還ダクト３２０は、少なくとも部分的に環境２１６から外気を取り込むこともできる。フィルタ３２２は、ＨＥＰＡ又はその他の好適なフィルタとして提供することができる。化学元素又は細菌要素を制御するために、さらなるフィルタ３２２を設けることもできる。一例として、フィルタ３２２は、環境制御システム３００内の細菌汚染の可能性を排除するように還気の滞留時間を制御する紫外光フィルタとして設けることができる。さらに、フィルタ３２２と組み合わせて、例えばループ３００に入り込む空気を除湿又は予冷するために追加の蒸発器コイルを提供することもできる。

トート及びこれらにアクセスするボットを支援するために、サブモジュールが予め組み立てられて提供され、互いに隣接して取り付けられ、積み重なって保管構造全体１１０を形成するモジュール方式で提供できる構造を設けることができる。蒸発器、ファン及びダクトなどもモジュール方式で組み立て、やはり予め組み立てられたサブモジュールと組み合わせることができると理解されたい。ここでは、非限定的な例として、基礎構造が、６段階の高さと、ボットがアクセスできる７２個のトート保管位置とを有することができる。１又は２以上の蒸発器モジュールは、サブモジュールを一体型サブモジュールとして出荷し、一体化して設置できるように、サブモジュールと共にパッケージ化された基礎構造及び関連するダクト、並びに弁などと共に組み立てることができる。

次に、図５Ａに、冷蔵保管構造３５０の等角断面図を示す。また、図５Ｂには、冷蔵保管構造３５０の部分的等角断面図を示す。また、図５Ｃにも、冷蔵保管構造３５０の部分的等角断面図を示す。冷蔵保管構造３５０は、ＡＳＲＳ（自動保管回収）部分３５２と断熱部分３５４とを有する。ＡＳＲＳ部分３５２は、ボット通路３５８の両側にトート保管ネスト（ｔｏｔｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｎｅｓｔｓ）３５６を含むマルチレベルラック構造３５２’を有する。保管回収ロボット（ボット）３６０は、構造３５２内を水平に移動及び垂直に上昇し、構造３５２内のネスト３５６に対してトートの配置／保管及び選別／回収を行うように構成される。構造３５２内のトートは、在庫として保管中の共通するイーチズを有する「製品トート」、及び共通又は混合であるが履行すべき顧客注文の全部又は一部を構成し得るイーチズを有する「注文トート」とすることができる。断熱された筐体又は部分３５４の内部は、例えば冷蔵又は冷凍空間などの空調空間とすることができる。後述するように、断熱部分３５４内の冷蔵保管容量３６２は、幅広い冷蔵及び冷凍商品を満足させるのに十分な異なる温度レベル又は温度勾配でさらに分離することができる。容量３６２内で異なる温度レベルを分離する１つの方法は、容量３６２内の自然な空気の成層化を一定程度使用することである。温度成層化とは、床から天井に向かう異なる（典型的には上昇する）気温の階層化のことである。成層化は、周囲の冷気よりも軽い熱気が天井又は屋根裏まで上昇することによって引き起こされる。逆に、周囲の暖気よりも重い冷気は床まで低下する。例えば、垂直フィート当たり１．５°Ｃなどの温度差が発生し得る。天井が高ければ高いほど、この温度差は極端なものになり得る。温度成層化のレベルに影響を与える他の変数としては、容量内で又は容量を通じて発生する熱及び存在するプロセス、冷蔵空間の外部からの断熱、（単複の）ＨＶＡＣシステム、供給及び帰還ダクト又はファンの位置、並びに空間内の垂直空気移動が挙げられる。（明確にするために構造を除去した）図５Ｂで良く分かるように、断熱バリア３６４とすることができるバリアを設けて、容量３６２をそれぞれ上側容量３６６と下側容量３６８とに効果的に分割することができる。効率を最大化するために、下側容量３６６を冷凍して上側容量３６６を冷蔵することができる。冷凍及び冷蔵保管庫を図示のように構成することにより、バリア３６４を横切る温度勾配は、断熱筐体３５４とその周囲の外気との間の勾配に比べて小さくなる。容量３６６及び３６８間をボット３６０が垂直に往来できるように、開口部３７０を設けることができる。例えば、開口部３７０は、ボットが冷蔵容量と冷凍容量との間を垂直に移動できるようにこれらの容量間に設けることができる。同様に、外気と冷蔵容量との間にも、垂直又は水平方向にアクセスできる開口部が存在することができる。開口部３７０は可動ドアを有することができ、冷凍区画３６８内により冷たい空気を保つ成層化を活用するように水平に配置される。容量３６６、３６８内の温度及び湿度を個別に調節する蒸発器／ファン３７２、３７４などの環境制御システムを提供することもでき、この場合は自然な成層化がさらに様々な温度帯を提供することができる。或いは、蒸発器／ファン３８０を含む１又は２以上のさらなるバリア３７８を設けて容量３６２内の容量をさらに分離することもできる。断熱筐体３５４は、構造３５２に対してモジュール式である複数のセグメントで提供することができ、ブラケット３８２を使用して構造３５２に結合することができる。ここでは、構造３５２を組み立てる際に、断熱筐体３５４の対応するモジュール部分３８４を同時に組み立てることができる。

次に、図６Ａに、冷蔵保管構造３５０’の等角断面図を示す。また、図６Ｂにも、冷蔵保管構造３５０’の等角断面図を示す。また、図６Ｃにも、冷蔵保管構造３５０’の等角断面図を示す。冷蔵構造３５０’は、構造３５０と同様の特徴を有するが、プラスチックフィルムなどの薄い空気バリアとすることができるバリア３８６を採用する。或いは、バリア３８６は、自然な成層化などと組み合わせて温度勾配を維持するバリアとして機能するように穿孔又は通気することもできる。

次に、図７に、冷蔵保管構造３５０”の等角断面図を示す。冷蔵構造３５０”は、構造３５０、３５０’と同様の特徴を有することができる。冷却又は調節される保管構造３５０”は、１０℃程度の平均的な米国の気温付近に保持された外側（伝統的には外気）保管又は倉庫空間３８８を有する。この構造は、外部環境３９２に対して蒸気バリア及び断熱材３９０を設けることによって達成される。この外側環境３８８を低温乾燥状態に保つことには、内側（冷蔵又は冷凍）環境３９４から取り出される製品上の結露が最小化されるという利点がある。外側環境３８８と内側環境３９４との間をボットが通過するために開口部３９６を設けることができ、この場合の内側環境３９４からの低温乾燥空気の損失は、いずれも単に外側環境３８８を乾燥した低温状態にすることにしか役立たない。外側環境３８８は、乾燥した外側環境を維持して環境３９２から環境３８８への移動を最小化するのに役立つように、外部３９２に対して０．５Ｐａなどだけわずかに正圧に保つことができる。時々外部へのドア３９６’が開くと、外側環境３８８の上部に取り付けられた環境制御システム３９８が補充空気を取り込んで調整することができる。上記の構造には、外側環境３８８を平均的な米国の気温付近に保つことによって運営費を最小限に抑え、外側環境と内側環境との間の熱の侵入の影響を最小化するという利点がある。図示のように、環境３９２、３８８及び３９４はネスト化されているが、別の態様では、この環境をさらにネスト化し、整え、積み重ね、又は別様に配置することもできる。

次に、図８Ａに、トート４００の等角断面図を示す。また、図８Ｂにも、トート４００の等角断面図を示す。また、図８Ｃにも、トート４００の等角断面図を示す。トート４００は、トート筐体４１０、トート蓋部４１２及びトートライナ４１４を有する。トート筐体は、さらに詳細に後述するように冷気入口４１６及び冷気排気口４１８をさらに有する。蓋部４１２は、例えばトート４００内に含まれる冷蔵又は冷凍イーチズにオペレータが選択的にアクセスできるように、図示のように筐体４１０に対してヒンジで取り付けることができる。別の態様では、蓋部４１２をヒンジ式とすることも、又はヒンジ無しとすることもでき、例えば自動又は人間ワークステーションが提供される場合には、取り出しのために蓋部４１２を自動的に開く機構を設けることもできる。このような機構は、吸盤などの蓋部把持装置（ｌｉｄ ｇｒａｓｐｉｎｇ）と、蓋部４１２を選択的に取り外して交換できる垂直空気圧シリンダ（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）又はその他の好適なアクチュエータなどの蓋部取り外し装置（ｌｉｄ ｒｅｍｏｖａｌ）とを含むことができる。蓋部４１２及び筐体４１０は、外気からの熱損失を最小化して外面上の結露を最小化できるように断熱することができる。この断熱は、真空筐体（ｖａｃｕｕｍ ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）などによる従来のものとすることができる。一例として、断熱は、従来のプラスチックトートを断熱する断熱挿入物として提供し、断熱挿入物を含む挿入ライナ４１４をさらに受け入れることができる。さらに詳細に後述するように、ライナ４１４は、挿入ライナ４１４の外装体と筐体４１０の内装体との間に形成された排気ダクト４２８から供給ダクト４２６を分離する仕切り４２２、４２４を有する。挿入ライナ４１４には、供給ダクト４２６からトート４００内のイーチズを通じて排気ダクト４２８に空気を通すように入口穿孔部４３０及び排気口穿孔部４３２を設けることができる。

次に、図９Ａに、固定入口ダクト４４０及び排気ダクト４４２を有するトート４００の、ダクト４４０、４４２に係合する前の上面断面図を示す。また、図９Ｂには、固定入口ダクト４４０及び排気ダクト４４２を有するトート４００の、ダクト４４０、４４２に係合した後の上面断面図を示す。また、図９Ｃには、ダクト４４０、４４２に係合したトート４００の部分的上面断面図を示す。図示のトート筐体４１０は、断熱ドア４４４を有する入口４１６と、断熱ドア４４６を有する排気口４１８とを含む。同様に、入口ダクト４４０は断熱ドア４５０を有し、排気ダクト４４２は断熱ドア４５２を有する。これらの４つの断熱ドアは、閉じた時には結露を防ぐように断熱され、非係合時には、図９Ａに示すように通常はバネ付勢によって閉じられる。係合時には、図９Ｂ及び図９Ｃに示すように４つの断熱ドアが開き、嵌合したテーパ面が解除されて給気流及び排気流を可能にする通路をもたらすようになる。例えば排気ダクト４４２又はその断熱ドア内には、トートの環境状態をモニタするために温度及び／又は湿度などのモニタリング装置を設けることができる。

次に、図１０に、固定入口ダクト４４０及び排気ダクト４４２を有するトート５００の、ダクト４４０、４４２に係合した後の上面断面図を示す。トート５００は、ライナの仕切り及び穿孔部を除いてトート４００と同様の特徴を有しており、ここでは空気がライナの内部を通じてイーチズ上を流れることなくライナと断熱筐体との間で循環する。ここでは、ライナ内に含まれるイーチズを所望の温度に維持するために、ライナが所望の温度に維持される。トート５００は、入口５１４及び排気口５１６を有する筐体５００と、ライナ５１２とを有する。図示のライナ５１２は、入口を出口から隔絶するための仕切り５１８を有する。単純化のために単一の仕切り５１８しか示していないが、この仕切りは、筐体５１２の床及び天井を含む筐体５１２の周囲に冷気を循環させる、入口から出口までのダクトを形成することができると理解されたい。空気は、入口５１４を通じて導入され、ライナ５１２の周囲を循環５３０して排気口５１６に至る。仕切り５１８は、単純化のために図示のようなものであるが、挿入物５１２の周囲の均一な循環及び挿入物５１２の均一な温度をもたらすために、挿入物５１２の側部、下部及び上部に異なる形状で設けることもできると理解されたい。ここでは、筐体５１０をプラスチック及び発泡体などの断熱材料から加工できるのに対し、ライナ５１２は、ライナ５１２全体の温度均一性を促すようにアルミニウム又はステンレス鋼シートなどの熱伝導性材料から加工することができる。別の態様では、例えばトート５００を一時的な保管のために使用する場合（トート５００を利用して冷蔵ＡＳＲＳの外部で注文を履行する場合など）、（単複の）冷蔵パック５３０を使用することもできる。ここでは、（単複の）冷蔵パック５３０をトート５００の壁部、底部又は蓋部に（或いは筐体５１２の一部として又は筐体５１２内に）提供して、例えば３４°Ｆ又は−１０°Ｆなどの実質的に一定の温度を保持することができる。ここでは、（単複の）パック５３０をゲルとするか、又は例えば何らかの塩を含む水を使用してパックが破れた場合でも漏れないように凝固点を抑制してゲルに形成したその他の好適なパックとすることができる。或いは、いずれかの好適なチルドパックを提供して、トート５００内の環境温度を一時的保管のために維持することもできる。

ここまでは、トート周囲の環境を制御温度に維持することによって冷却されるクーラートートのための受動制御システムを開示した。このような受動制御冷却トートでは、トートに冷気補充ポート（ｃｈｉｌｌｅｄ ａｉｒ ｒｅｐｌｅｎｉｓｈ ｐｏｒｔｓ）を設け、保管位置又は分配位置に留まる分散冷却を保管位置において行うことができる。クーラートートの内部は、熱電対と、ＳＫＵによる設定点を含むＲＦインターフェイスとを有することができる。或いは、この熱電対を帰還マニホールドのバイオネット（ｂａｙｏｎｅｔ）に提供して、ＭＣＳがＳＫＵ（製品識別番号である最小在庫管理単位）毎に設定点を定めることもできる。受動クーラートートは、トートネスト（ｔｏｔｅ ｎｅｓｔｓ）内に保管して、他のいずれかの外気ＳＫＵ（ａｍｂｉｅｎｔ ＳＫＵ）と同様に発送することができる。上述したように、冷蔵トートは、冷気補充とネストにおける設定点とを伴って外気で保管することができる。トート内では、供給及び帰還を、例えばＳＫＵが冷気を遮断しないようにかなりの表面積にわたるライナ内の格子としてＳＫＵ全体に冷気を流すように設計することができる。或いは、ライナの内部を中実にし、断熱トート筐体内のトートの内面とライナの外面との間に冷気を循環させることもできる。結露及び相互汚染を防ぐために、清潔な無菌空気を使用することができる。以下では、能動トートの代替例をさらに開示する。

別の態様では、トート内に含まれるイーチズの環境調節のためにトートがトート内の構成要素によって能動的に冷却される能動制御システムを提供することができる。トート６００は、冷蔵挿入物／アイスパックを有する冷却機のような断熱筐体として構築される「クーラートート」として構成することができる。或いは、トート６００は、製品が入ったトート内に冷却物が落下してくる、冷却挿入物を含む標準トートとすることもできる。或いは、トート６００は、ドッキング電源（ｄｏｃｋｉｎｇ ｐｏｗｅｒ）を含む熱電式クーラーベースのトートとすることもできる。或いは、トート６００は、筐体の内部又は高熱容量プレートなどに注入できるＣＤＡ（清潔な又は冷却された乾燥空気）、ＬＮ２又は冷却グリコール（ｃｈｉｌｌｅｄ ｇｌｙｃｏｌ）などの冷気又は冷却流体の供給部及び帰還部を含む冷却ポートを有することもできる。１つの実施形態では、冷蔵トート６００を、底部、固定用冷凍又は冷蔵挿入物／アイスパック、挿入物を適所に固定する壁部、及びトートへのアクセス時に外れる蓋部という４つの部分を有する、トート又はサブトート内に収まるように成型された発泡体クーラーを含むクーラーとすることができる。ここでは、蓋部がトートアクセスポートと連動し、アクセスポートが閉じた時に自動的に元に戻ることができる。なお、冷蔵トートは、冷蔵商品の挿入時に結露及び熱損失が最小化されるように内部のみを予冷することができる。

次に、図１１Ａに、例示的な相変化図６５０を示す。安全な食品取り扱いの実践には、冷蔵及び冷凍製品を上限及び下限温度範囲内で保管することが推奨される。冷蔵食品の輸送は、相変化を受けて熱を吸収する物質を使用して温度を維持する断熱クーラー内で行うことができる。典型的な相変化物質は、塩を含む水溶液、或いは相変化温度が目標保管温度よりも低くなることがあるドライアイスなどの消耗冷却剤である。一例として、ドライアイスではその温度が−７８．５℃に固定されるのに対し、食塩水では、冷却対象物よりも低い温度での相変化を可能にするように塩濃度が選択される。相変化物質の利点は、図１１Ａに示すように一定温度において相当量のエネルギーを吸収できる点である。ここでは、固体状態６５２と液体状態６５４との間でエネルギーが吸収されると、相当量のエネルギーが吸収されるにもかかわらず、温度はより安定した又は一定（６５６）の状態を保つ。図１１Ｂには、例示的な凝固点図６７０を示す。また、図１１Ｃにも、例示的な凝固点図６７２を示す。また、図１１Ｄにも、例示的な凝固点図６７４を示す。純水では０℃で相変化が発生し、１ｋｇの氷を水に変換するには３３３ｋＪの熱が必要である。対照的に、１ｋｇの水を１℃上昇させるには４．２ｋＪで必要あり、従って相変化は、熱を吸収する方が大幅に実用性の高い方法となり得る。プロピレングリコール（図１１ＣのＰＧ）、エチレングリコール（図１１ＣのＥＧ）、グリセリン（図１１Ｂ）、或いはギ酸カリウムなどの塩又は食塩水（図１１Ｄ）を水に添加すると、図１１Ｂ〜１１Ｄに示すように凝固点が抑えられる。通常、水混合液では融解潜熱が低下するが、所望の相変化温度を容易に選択できる柔軟性が利点である。一例として、ドライアイスの適用では、ドライアイスが昇華して大気中に廃棄ＣＯ２ガスが放出される。相変化流体は、ビニール袋又は密閉アルミ缶に保管され、相変化サイクルを体験しながら保持される。相変化物質の必要量は、断熱効果、内外差温（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｔｏ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）、必要持続時間、及びクーラー内に配置された温かい物体からのあらゆる熱負荷の関数である。有効持続時間を最大化するには差温を最小化する必要があり、従って目標温度未満での冷却は熱利得を高めるため望ましくない。このことは、例えばドライアイスを使用して冷凍庫温度を達成する際に重要となり得る。一例として、典型的な冷凍庫温度が−２０℃であり、周囲温度が＋２５℃であるとすると、必要なΔＴは４５℃であるが、ドライアイスを使用するとΔＴが１０３℃まで増加して熱消費率が２２８％高まる恐れがある。実際には、内部温度は−７８℃を上回ることもあるが、それでも熱利得は標準的な冷凍庫温度を達成するのに必要な熱利得よりも大幅に高い。食品又は冷蔵内容物は、クーラーに入れられた時に目標温度よりも高いと熱負荷を示し、均衡を取り戻すためにさらなる相変化及び熱伝達が必要になる。これには熱伝達を可能にする低い相変化温度が必要であるが、これがさらに定常状態の熱利得を高める。断熱クーラーでは、内部容量と外部容量との比率が、食品の保管に使用される内部空間を最大化して輸送コストを抑えるために全体的な外部容量を最小化することを目的とした妥協案である。通常、外部容量と内部容量との差分は、断熱材及び相変化物質のために使用することができる。断熱材は、非限定的な例としてウレタン又はポリスチレン発泡体とすることができ、これらはほとんどの食品輸送用途にとって最もコスト効率の良い材料であるが、現実的な解決策では非限定的な例として２５〜５０ｍｍなどの壁厚を必要とすることが多い。ここでは、厚みを減らすと、熱利得が高まって大幅に多くの相変化物質が必要になり、食品又は内容物の保管環境内にホットスポットが生じる恐れがある。一方で、厚みを増やすと、内部容量が減少し又はクーラーの外部サイズが増加してコストが上昇してしまう。

次に、図１２Ａに、トート７００の等角断面図を示す。トート７００は、トート蓋部７１０及びトート本体７１２を有する。トート蓋部７１０には、通気孔７１６及び自動調温ドア（ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔｉｃ ｄｏｏｒ）７１８を有する相変化筐体７１４が結合される。筐体７１４は、相変化物質又は挿入物７２０を受け入れるように構成される。トート７００は、トート内の温度を制御する技術を採用する。１つの実施形態では、筐体７１４が、相変化物質がコンテナ内部から遮蔽される第１の温度の閉鎖位置と、相変化物質がコンテナ内部に曝される、第１の温度よりも高い第２の温度の開放位置との間で受動的に作動する機械的筐体である。受動的作動は、後述するようにサーモスタット制御されたドア内の感温材料を使用して達成することができる。

図示の断熱トート７００は、ドライアイス又はその他の好適な物質とすることができる相変化物質又は挿入物７２０が蓋部７１０内又はその下方に位置する。後述するように、自動調温ドア７１８は、蓋部７１０の下方の筐体７００内にドライアイスなどの相変化物質７２０が配置された温度制御された食品又はその他の内容物の保管トートとしてトート７００が内部温度を能動的に調節するように採用される。筐体７１４は、ドライアイスがトートを冷却する能力を制限するプラスチック又は薄い発泡体などの不良導体（ｐｏｏｒ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）から加工することができる。筐体７１４の底部の通気孔７１６は、筐体から冷気を流出させる（７２５）ことができ、ここにはサーモスタット制御されたドア７１８が孔７１６を部分的に遮断できるように配置される。また、図１２Ｂには、自動調温ドア７１８及び別の自動調温ドア７１８’の概略図を示す。サーモスタット制御されたドア７１８も、ドライアイスがトートを冷却する能力を制限するプラスチック又は薄い発泡体などの不良導体から加工することができる。サーモスタット制御されたドア７１８は、コイルの内端が蓋部７１０に結合されてコイルの外端がドア部分７３０に結合されたコイルばね部分７３２を有する。ドア部分７３０は、上側のトート温度を感知して温かい時にはドア７３０の回転（７４０）によって開いて冷たい時には閉じるバイメタルスプリングとすることができるばね部分７３２を使用して位置付けられる。或いは、サーモスタット制御されたドア７１８’は、コイルの内端が蓋部７１０’に結合されてコイルの外端がドア部分７３０’に結合されたコイルばね部分７３２’を有することもできる。ドア部分７３０’は、上側のトート温度を感知して温かい時にはドア７３０’の制約された線形摺動（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｌｉｎｅａｒ ｓｌｉｄｉｎｇ）（７４０’）によって開いて冷たい時には閉じるバイメタルスプリングとすることができるばね部分７３２を使用して位置付けられる。これにより、通常の冷凍庫温度よりも実質的に冷たい相変化物質の使用が可能になる。トート温度が適温に調節されることにより、周囲との温度差が最小化され、熱利得が抑えられて相変化物質の寿命が延びる。蓋部における相変化物質の配置は複数の特徴を有する。１つの特徴は、冷却すべき食品又は内容物の上方に冷熱源を配置して対流によって冷気を下向きに流すことができる点である。別の特徴は、温度調整要素（ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔｉｃ ｅｌｅｍｅｎｔ）がトートの最も温かい部分に位置し、従って温度制御測定値がトート内の成層化によって人為的に低下しない点である。また、冷却期間を延ばして蓋部内の相変化物質の再生を単独で可能にするように蓋部を容易に取り外して交換することもできる。一例として、ドライアイスでは、蒸発に起因して材料を取り替える必要がある。食塩水では、挿入物又は蓋部全体内の挿入物を−３０〜−４０℃に維持された機械式冷凍庫内に配置することができ、従って相変化温度をトート温度よりも大幅に低下させることができる。また、図１３Ａには、トート本体７１２及び蓋部７１０の断面図としてのトート７００の側面図を示す。相変化物質又は挿入物７２０は、トート７１２の内部を相変化物質７２０から隔絶するために利用される自動調温ドア７１８を含む蓋部７１０内に提供される。また、図１３Ｂには、内部が高温であり、自動調温ドア７１８が回転（７４０）によって開いて筐体の穴からトート内に冷気を流入（７４４）させている状態のトート７００の側面図を示す。また、図１３Ｃには、内部が低温であり、自動調温ドア７３０が回転（７４０）によって閉じて筐体の穴からの空気流を制限又は遮断している状態のトート７００の側面図を示す。動作時には、還気口又は孔も存在し、一定期間にわたってトートが閉じられた状態で上述した温度調節を行うこともできる。

次に、図１４に、例えば冷蔵又は冷凍状態に維持すべき商品などの温度に敏感なイーチズの自動フルフィルメントのためのプロセスフロー図８００を示す。８１０において、冷蔵及び／又は冷凍商品をケースに入った状態でパレットから取り出し、これらをケースから取り出して、ボットがシステム内に誘導できるように製品トートに挿入するという、冷蔵及び／又は冷凍商品の注入又は移動を行う。８１２において、冷蔵及び／又は冷凍商品を含む製品トートを保管構造内に在庫として保管する。８１４において、これらの冷蔵及び／又は冷凍商品のうちの１つ又は２つ以上に対する注文を受け取る。８１６において、ボットが注文を受け取るために１又は２以上の注文トートをワークステーションに送る。８１８において、ボットが注文を履行するために１又は２以上の製品トートをワークステーションに送り、ここで（単複の）製品トートから在庫のイーチズを連続して選別し（８２０）、（単複の）注文トートに入れて注文を履行する。注文の顧客又は受取人の準備が整っていない場合（８２２）には、その注文の集荷準備が整うまで（単複の）注文トートを冷蔵保管庫に輸送する（８２４）。注文の顧客又は受取人の準備が整っている場合（８２２）には、蓋部又はその他の冷却装置をトート上に配置し又はトートに結合し（８２６）、集荷及び履行（８３０）のために（単複の）注文トートを輸送し、ここで（単複の）トートから注文品を出して空にする。８３２において、空の注文トートを冷蔵保管することができる保管構造に戻し、８３４において、蓋部及び／又は挿入物をトートと共に又は別に再冷蔵して再生する。

なお、上記の説明は例示にすぎないと理解されたい。当業者であれば、様々な代替例及び修正例を考案することができる。例えば、様々な従属請求項に記載する特徴は、あらゆる好適な組み合わせで互いに組み合わせることができる。また、上述した異なる実施形態からの特徴を選択的に組み合わせて新たな実施形態とすることもできる。従って、本明細書は、全てのこのような代替例、修正例及び変形例を含むように意図される。

１０ 注文フルフィルメントシステム
２０ マルチレベルトート保管回収構造
２２ 自律ロボット
２４ 自律ロボット
２６ 外気ワークステーション
２８ 冷蔵ワークステーション
３０ 外気通行デッキ
３２ 冷蔵通行デッキ
３４ 分配ステーション
３８ 外気保管庫
４０ 冷蔵保管庫
４２ 後方中二階
４６ 冷蔵保管エリア
４８ 冷凍保管エリア
５０ 高温ボックス

Claims (28)

1. イーチズを含むコンテナを保管して移動させるための自動注文フルフィルメントシステムであって、
   複数の保管位置グループを有し、前記複数の保管位置グループの２以上の保管位置グループがイーチズを含むコンテナを異なる温度で保管するように構成されたマルチレベルコンテナ保管構造と、
   自律ロボット車両と、を備え、
   前記自律ロボット車両は、前記自律ロボット車両上の前記コンテナへ及び前記コンテナから品目の移動のために前記自律ロボット車両を操縦し、前記複数の保管位置グループへ及び前記複数の保管位置グループから前記自律ロボット車両を操縦するように構成され、
   前記自律ロボット車両は、前記保管位置グループのうちのより低温の保管位置グループに曝される時間を制限するように構成されている、自動注文フルフィルメントシステム。
2. 前記２以上の保管位置グループは、３つの保管位置グループを含み、
   前記３つのグループのうちの第１のグループは、イーチズを含む前記コンテナを外気温に等しい第１の温度で保管するように構成され、
   前記３つのグループのうちの第２のグループは、イーチズを含む前記コンテナを、前記イーチズが冷凍状態を保つ第２の温度で保管するように構成され、
   前記３つのグループのうちの第３のグループは、イーチズを含む前記コンテナを、前記第１の温度と前記第２の温度との間の第３温度で保管するように構成されている、請求項１に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
3. 前記２以上の保管位置グループは、３つの保管位置グループを含み、
   前記グループのうちの第１のグループは、イーチズを含む前記コンテナを外気温に等しい第１の温度で保管するように構成され、
   前記グループのうちの第２のグループは、イーチズを含む前記コンテナを、外気温から前記イーチズが冷凍状態を保つ温度にまで及ぶユーザ規定温度で保管するように構成されている、請求項１に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
4. 前記ロボット車両は、
   第１の温度で動作するように構成されるとともに、前記２以上の保管位置グループのうちの、イーチズを含むコンテナを第１の温度で保管するように構成された第１の保管位置グループに移動するように構成された第１のロボット車両グループと、
   第２の温度で動作するように構成されるとともに、前記２以上の保管位置グループのうちの、イーチズを含むコンテナを前記第１の温度とは異なる第２の温度で保管するように構成された第２の保管位置グループに移動するように構成された第２のロボット車両グループと、を含む、請求項１に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
5. 少なくとも１つのワークステーションは、
   第１の温度で動作するように構成されるとともに、イーチズを含むコンテナを第１の温度で受け取るように構成された第１のワークステーションと、
   第２の温度で動作するように構成されるとともに、イーチズを含むコンテナを第１の温度とは異なる第２の温度で受け取るように構成された第２のワークステーションと、を含む、請求項１に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
6. 前記複数の保管位置グループの前記２以上の保管位置グループを異なる温度に維持するように構成された冷却システムをさらに備える、請求項１に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
7. 前記冷却システムは、前記コンテナを冷却するようにさらに構成されている、請求項７に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
8. 前記コンテナは、前記冷却システムが前記コンテナを通じて冷却流体を循環させるように前記冷却システムに接続するように構成されている、請求項７に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
9. イーチズのコンテナを保管して移動させるための自動注文フルフィルメントシステムであって、
   イーチズの前記コンテナを保管するように構成された保管位置を含むマルチレベル保管構造と、
   前記マルチレベル保管構造を、複数のコンテナを異なる温度で保管するように構成された２以上の保管位置グループに分離する１又は２以上の温度バリアと、
   移動ロボットが垂直方向に入場及び退出して前記２以上の保管位置グループへ及び前記２以上の保管位置グループからイーチズのコンテナを移動させることを可能にするように構成された１又は２以上のアクセスポートと、
   前記２以上の保管位置グループを前記異なる温度に冷却するように少なくとも構成された環境制御システムと、を備えた自動注文フルフィルメントシステム。
10. 前記２以上の保管位置グループは、互いに対して垂直に積み重なり、
    前記２以上の保管位置グループのうちの第１の保管位置グループは、第１の温度に維持され、
    前記２以上の保管位置グループのうちの、前記第１の保管位置グループの上の第２の保管位置グループは、前記第１の温度よりも高い第２の温度に維持される、請求項９に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
11. 前記第１及び第２の保管位置グループは、前記環境制御システムと自然な空気の成層化との組み合わせを用いて異なる前記第１及び第２の温度に維持される、請求項１０に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
12. 前記環境制御システムは、
    前記第１の保管位置グループに保管されたコンテナ内のイーチズを冷凍状態に維持し、
    前記第２の保管位置グループに保管されたコンテナ内のイーチズを前記第１の温度と外気温との間の前記第２の温度を有する冷蔵状態に維持するように構成されている、請求項１０に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
13. 前記１又は２以上のアクセスポートは、前記第１の保管位置グループと前記第２の保管位置グループとの間で水平に配向されたアクセスポートを含む、請求項１０に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
14. 前記マルチレベル保管構造の少なくとも一部を取り囲む断熱筐体をさらに備え、前記１又は２以上のアクセスポートのうちの１つのアクセスポートは、前記断熱筐体を貫いて設けられ、
    前記環境制御ユニットは、前記断熱筐体内の温度を前記断熱筐体の外部環境よりも低い温度に維持し、
    前記環境制御ユニットは、前記断熱筐体内の圧力を前記断熱筐体の外部環境より高い圧力に維持する、請求項９に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
15. 前記環境制御ユニットは、前記断熱筐体内の環境を前記断熱筐体の前記外部環境よりも低い相対湿度になるようにさらに調整する、請求項９に記載の自動注文フルフィルメントシステム。
16. 温度に敏感な商品の自動フルフィルメント方法であって、
    （ａ）受注時に、温度に敏感な商品を含む少なくとも１つの製品コンテナを保管庫からワークステーションに送るステップと、
    （ｂ）前記ワークステーションに少なくとも１つの注文コンテナを送るステップと、
    （ｃ）前記温度に敏感な商品を前記製品コンテナから前記注文コンテナに移動させるステップと、
    （ｄ）顧客による前記注文の集荷準備が整っていない場合、前記温度に敏感な商品を含む前記注文コンテナを保管庫に戻すステップと、
    （ｅ）顧客による前記注文の集荷準備が整っている場合、前記温度に敏感な商品を含む前記注文コンテナを注文フルフィルメントステーションに移動させるステップと、を含む方法。
17. 前記注文コンテナが前記注文フルフィルメントステーションに移動している時、及び／又は前記注文コンテナが前記注文フルフィルメントステーションに存在する間に、前記温度に敏感な商品を含む前記注文コンテナ内の温度を制御するステップ（ｆ）をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記ステップ（ｆ）は、前記注文コンテナ内の温度の受動制御を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記ステップ（ｆ）は、前記注文コンテナが前記注文フルフィルメントステーションに移動している時、及び／又は前記注文コンテナが前記注文フルフィルメントステーションに存在する間に、前記注文コンテナ内の環境を制御することによる前記注文コンテナ内の温度の能動制御をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記注文コンテナ内の温度の能動制御は、前記注文コンテナの内部に選択的に曝される前記注文コンテナ内の相変化物質を含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記相変化物質は、該相変化物質が前記コンテナの内部から遮蔽される第１の温度の閉鎖位置と、前記相変化物質が前記コンテナの内部に曝される、前記第１の温度よりも高い第２の温度の開放位置との間で受動的に作動する機械的筐体内に保管される、請求項２０に記載の方法。
22. 前記相変化物質の相変化温度は、前記相変化物質の温度変化を伴わずに前記コンテナの内部から熱を吸収するように、前記コンテナの内部の目標温度よりも低くなるように制御される、請求項２０に記載の方法。
23. 前記相変化物質の熱吸収能力は、前記温度に敏感な商品が前記注文フルフィルメントステーションにおいて前記注文コンテナ外に移動され後に再生される、請求項２０に記載の方法。
24. 自動注文フルフィルメントシステム内でイーチズを保管して移動させるためのコンテナであって、
    断熱ハウジングと、
    前記コンテナの内部の温度を調節するように前記ハウジング内に取り付けられた受動温度調節器と、を備え、
    前記受動温度調節器は、
    前記ハウジングに取り付けられた、又は前記ハウジングの一部として形成された筐体と、
    前記筐体内に挿入されるように構成された相変化物質と、
    前記相変化物質が前記コンテナの内部から遮蔽される第１の温度の閉鎖位置と、前記相変化物質が曝されて前記コンテナの内部から熱を吸収する、前記第１の温度よりも高い第２の温度の開放位置との間で動くように構成された受動アクチュエータと、を含む、コンテナ。
25. 前記受動アクチュエータは、前記コンテナの内部の前記第１の温度と前記第２の温度との間の温度変化時に前記閉鎖位置と前記開放位置との間で自動的に動くドアを含む、請求項２４に記載のコンテナ。
26. 前記ドアは、感温性バイメタルスプリングを含む、請求項２５に記載のコンテナ。
27. 前記ドアは、回転又は摺動によって作動するように取り付けられている、請求項２５に記載のコンテナ。
28. 前記相変化物質の相変化温度は、前記コンテナの内部に曝された時に、前記相変化物質の温度変化を伴わずに前記コンテナの内部から熱を吸収するように、前記コンテナの内部の目標温度よりも低くなるように制御される、請求項２４に記載のコンテナ。

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