JP2023055441A - 商品収納装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過負荷状態においても冷却手段を保護すること。【解決手段】ケース本体１０における収納庫１１の外部の通風ダクト１２に設置され、かつ駆動する場合に収納庫１１と通風ダクト１２との間で空気を循環させる循環ファン３０と、循環ファン３０の駆動により循環させられる空気を冷却する冷却ユニット２０とを備え、収納庫１１に商品を収納しつつ冷却する商品収納装置であって、収納庫１１の内部温度を検出する庫内温度センサ１６と、庫内温度センサ１６で検出された内部温度が予め決められた基準温度以上である場合、過負荷状態であると判断して、循環ファン３０を、予め設定された設定時間が経過するまで回転数を低減させた低回転駆動させる制御部４０を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、商品収納装置の改良に関し、より詳細には、収納する商品を冷却する商品収納装置の改良に関するものである。

従来、例えばアイスクリーム等の商品を取出可能な状態で収納するオープン平型のアイスケースとしての商品収納装置が知られており、かかる商品収納装置は、装置本体及び冷却ユニットを備えている。

装置本体は、上面に開口（以下、上面開口ともいう）が形成された直方状の断熱筐体であり、収納庫及び通風ダクトを有している。収納庫は、上面開口を臨む態様で設けられた室であり、商品を収納するものである。

通風ダクトは、収納庫と区画されて形成されており、吸込口及び吹出口を通じて該収納庫に連通している。この通風ダクトには、循環ファンが設けられている。循環ファンは、駆動することにより、上記吸込口を通じて収納庫の内部空気を通風ダクトに吸い込み、該通風ダクトを通過させた後に上記吹出口を通じて収納庫に吹き出させるようにして収納庫と通風ダクトとの間で空気を循環させるものである。

冷却ユニットは、蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張機構が冷媒管路に接続されて構成されている。蒸発器は、通風ダクトに設けられている。

圧縮機は、装置本体の内部であって収納庫及び通風ダクトとは区画された機械室に設けられている。この圧縮機は、駆動する場合に、蒸発器を通過した冷媒を吸入して圧縮するものである。凝縮器は、機械室に設けられており、圧縮機で圧縮された空気を凝縮させるものである。膨張機構は、機械室に設けられており、凝縮器で凝縮した冷媒を断熱膨張させて蒸発器に送出するものである。

このような冷却ユニットでは、圧縮機が駆動することにより、蒸発器には膨張機構で断熱膨張した冷媒が供給される。これにより蒸発器は、供給された冷媒と通風ダクトを通過する内部空気との間で熱交換させ、該冷媒が蒸発することにより該内部空気を冷却する。これにより、収納庫の内部空気が冷却され、該収納庫に収納される商品が冷却される（例えば、特許文献１参照）。

特開平６－４２８５５号公報

ところで、上記商品収納装置が店舗等のロケーションに設置された場合や試運転を行う場合には、収納庫には商品が収納されておらず、しかも収納庫の内部温度は該商品収納装置の周囲温度（外部温度）と略等しい状態にある。

そのような状態の商品収納装置では、収納庫の内部温度が高くて過負荷状態となっており、冷却ユニットを構成する圧縮機の保護のために比較的低い回転数で該圧縮機を駆動させる必要がある。圧縮機がインバータ等を通じて駆動するものであれば、該圧縮機の回転数を低下させることができるが、一定回転数で駆動する圧縮機の場合には、回転数を低下させることができず、圧縮機の保護が困難であった。

本発明は、上記実情に鑑みて、過負荷状態においても冷却手段を保護することができる商品収納装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る商品収納装置は、ケース本体における収納庫の外部の通風ダクトに設置され、かつ駆動する場合に前記収納庫と前記通風ダクトとの間で空気を循環させる循環ファンと、前記循環ファンの駆動により循環させられる空気を冷却する冷却手段とを備え、前記収納庫に商品を収納しつつ冷却する商品収納装置であって、前記収納庫の内部温度を検出する庫内温度検出手段と、前記庫内温度検出手段で検出された内部温度が予め決められた基準温度以上である場合、過負荷状態であると判断して、前記循環ファンを、予め設定された設定時間が経過するまで回転数を低減させた低回転駆動させる制御手段とを備えたことを特徴とする。

また本発明は、上記商品収納装置において、前記制御手段は、前記庫内温度検出手段で検出された内部温度が前記基準温度未満である場合には、前記過負荷状態ではないと判断して、前記循環ファンを、前記低回転駆動での回転数よりも増大させた通常回転駆動させることを特徴とする。

また本発明は、上記商品収納装置において、前記制御手段は、前記循環ファンを前記低回転駆動させている間に前記冷却手段の構成機器に付着した霜を除去するための除霜運転の開始時刻が経過した場合、該除霜運転の終了時刻の経過後に前記設定時間が経過するまで前記循環ファンを低回転駆動させることを特徴とする。

本発明によれば、制御手段が、庫内温度検出手段で検出された内部温度が予め決められた基準温度以上である場合、過負荷状態であると判断して、循環ファンを、予め設定された設定時間が経過するまで回転数を低減させた低回転駆動させるので、冷却手段を構成する駆動機器の温度が過大に高くなることを抑制し、これにより内部温度が周囲温度に略等しくなる過負荷状態においても冷却手段を保護することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態である商品収納装置の内部構造を模式的に示す縦断面図である。 図２は、本発明の実施の形態である商品収納装置の特徴的な制御系を示すブロック図である。 図３は、図２に示した制御部が実施する循環ファン駆動制御の処理内容を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る商品収納装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態である商品収納装置の内部構造を模式的に示す縦断面図であり、図２は、本発明の実施の形態である商品収納装置の特徴的な制御系を示すブロック図である。ここで例示する商品収納装置は、例えばコンビニエンスストアやスーパーマーケット等の店舗に設置されるアイスケースであり、装置本体であるケース本体１０を備えている。

ケース本体１０は、上面に開口（以下、上面開口ともいう）１０ａを有した直方状の断熱筐体である。このケース本体１０は、その内部に収納庫１１及び通風ダクト１２が画成されているとともに、冷却ユニット２０及び循環ファン３０が設けられている。

収納庫１１は、上記上面開口１０ａを臨む態様で画成された室であり、内部に例えばアイスクリーム等の商品が収容された網目構造のかご状物を収納するためのものである。また収納庫１１の後方上部には吸込口１３が形成されているとともに、収納庫１１の前方上部には吹出口１４が形成されている。

吸込口１３は、収納庫１１の内部の空気を吸い込むための開口であり、収納庫１１の左右方向に沿って延設されている。吹出口１４は、収納庫１１の内部に空気を吹き出すための開口である。この吹出口１４は、収納庫１１の左右方向に沿って延設されている。

通風ダクト１２は、吸込口１３から吹出口１４に至る空気の風路である。この通風ダクト１２は、吸込口１３に連通し、かつ収納庫１１の外側であってその後方にある後方側ダクト１２ａと、収納庫１１の外側であってその下方にある下方側ダクト１２ｂと、収納庫１１の外側であってその前方にあり、かつ上記吹出口１４に連通する前方側ダクト１２ｃとを互いに連通した態様で構成されている。

冷却ユニット２０は、圧縮機２１、凝縮器２２、膨張機構２３及び蒸発器２４を冷媒管路２５にて順次接続して構成された冷媒回路の内部に冷媒が封入されて構成された冷却手段である。

圧縮機２１は、ケース本体１０の内部において、収納庫１１及び通風ダクト１２の下方域の機械室１５に設置されている。この圧縮機２１は、モータ等の駆動源である圧縮機駆動部２１ａが後述する制御部４０から与えられる指令に応じて一定の回転数にて駆動することにより、冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮する冷却ユニット２０の駆動機器である。

凝縮器２２は、機械室１５において圧縮機２１よりも前方側に設置されている。この凝縮器２２は、圧縮機２１で圧縮された冷媒を凝縮させるものである。膨張機構２３は、例えば電子膨張弁により構成されており、凝縮器２２で凝縮した冷媒を断熱膨張させるものである。

蒸発器２４は、通風ダクト１２における下方側ダクト１２ｂの任意の個所に設置されている。この蒸発器２４は、膨張機構２３から供給された冷媒が蒸発することにより自身の周囲の空気を冷却する冷却ユニット２０の構成機器である。この蒸発器２４で蒸発した冷媒は、圧縮機２１に吸入される。

循環ファン３０は、下方側ダクト１２ｂに設置されている。この循環ファン３０は、モータ等の駆動源である循環ファン駆動部３０ａが制御部４０から与えられる指令により駆動することにより回転駆動し、吸込口１３を通じて収納庫１１の内部の空気を吸い込み、吸い込んだ空気を後方側ダクト１２ａ、下方側ダクト１２ｂ、前方側ダクト１２ｃの順に通風ダクト１２を通過する態様で吹出口１４まで送出し、吹出口１４を通じて収納庫１１の内部に吹き出すもので、収納庫１１の内部と通風ダクト１２との間で空気を循環させるものである。

そのような本実施の形態である商品収納装置は、上記構成の他、庫内温度センサ１６及び制御部４０を備えている。庫内温度センサ１６は、収納庫１１の内部に設けられており、収納庫１１の内部温度を検出する庫内温度検出手段である。この庫内温度センサ１６により検出された内部温度は、信号として制御部４０に与えられる。

制御部４０は、記憶部４１に記憶されたプログラムやデータにしたがって商品収納装置の各部の動作を統括的に制御する制御手段である。この制御部４０は、入力処理部４０ａ、比較判断処理部４０ｂ、ファン駆動処理部４０ｃ及び圧縮機駆動処理部４０ｄを備えている。

入力処理部４０ａは、庫内温度センサ１６から与えられる信号を入力するものである。比較判断処理部４０ｂは、入力処理部４０ａを通じて入力された内部温度が、記憶部４１に記憶され該記憶部４１から読み出した基準温度情報４１ａに含まれる基準温度（例えば２８℃等）以上であるか否かを比較し、内部温度が基準温度以上である場合に、過負荷状態であると判断する一方、内部温度が基準温度未満である場合に、過負荷状態ではないと判断するものである。また比較判断処理部４０ｂは、内蔵する時計等の計時部（図示せず）を通じて時間を計測し、記憶部４１に記憶され該記憶部４１から読み出した設定時間情報４１ｂに含まれる設定時間（例えば６０分間等）が経過したか否かを判断するものである。

ファン駆動処理部４０ｃは、循環ファン駆動部３０ａに対して駆動指令又は駆動停止指令を送出するものである。ここでファン駆動処理部４０ｃが循環ファン駆動部３０ａに与える駆動指令としては、通常回転駆動指令、除霜用回転駆動指令、低回転駆動指令がある。

通常回転駆動指令は、収納庫１１と通風ダクト１２との間で空気を良好に循環させるために設定された回転数（以下、通常回転数ともいう）で循環ファン３０を回転駆動（通常回転駆動）させるために循環ファン駆動部３０ａに送出するものである。

除霜用回転駆動指令は、蒸発器２４に付着した霜を除去する除霜運転を行うために設定された回転数（以下、除霜回転数ともいう）で循環ファン３０を回転駆動させるために循環ファン駆動部３０ａに送出するものである。この除霜回転数は、通常回転数よりも小さいものである。

低回転駆動指令は、圧縮機２１を保護するために設定された回転数（以下、低回転数ともいう）で循環ファン３０を回転駆動（低回転駆動）させるために循環ファン駆動部３０ａに送出するものである。この低回転数は、循環ファン３０の複数段階の回転数のうち最も低い最小限の回転数であり、除霜回転数よりも小さいものである。

圧縮機駆動処理部４０ｄは、圧縮機駆動部２１ａに対して駆動指令又は駆動停止指令を与えるものである。

尚、制御部４０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現してもよい。

図３は、図２に示した制御部４０が実施する循環ファン駆動制御の処理内容を示すフローチャートである。かかる循環ファン駆動制御の処理内容を説明しながら商品収納装置の動作について説明する。尚、この循環ファン駆動制御においては、圧縮機２１は、制御部４０の圧縮機駆動処理部４０ｄから駆動指令が与えられた圧縮機駆動部２１ａが一定の回転数で駆動することにより、冷媒の圧縮等を行っているものとする。

かかる循環ファン駆動制御における制御部４０は、入力処理部４０ａを通じて庫内温度センサ１６からの信号の入力待ち、すなわち庫内温度センサ１６による内部温度の検出待ちとなる（ステップＳ１０１）。

入力処理部４０ａを通じて庫内温度センサ１６から信号を入力した場合、すなわち庫内温度センサ１６により収納庫１１の内部温度が検出された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御部４０は、比較判断処理部４０ｂを通じて記憶部４１から基準温度情報４１ａを読み出し、内部温度と、基準温度情報４１ａに含まれる基準温度とを比較して、内部温度が基準温度以上であるか否かを確認する（ステップＳ１０２）。

内部温度が基準温度以上である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御部４０は、比較判断処理部４０ｂを通じて過負荷状態であると判断し（ステップＳ１０３）、ファン駆動処理部４０ｃを通じて循環ファン駆動部３０ａに低回転駆動指令を送出する（ステップＳ１０４）。このように循環ファン駆動部３０ａに低回転駆動指令を送出することにより、循環ファン３０は低回転数で回転駆動（低回転駆動）する。

循環ファン駆動部３０ａに低回転駆動指令を送出した制御部４０は、比較判断処理部４０ｂを通じて計時部により時間を計測し、記憶部４１から読み出した設定時間情報４１ｂに含まれる設定時間が経過したか否かを判断しつつ、該設定時間の経過までに予め設定された除霜運転開始時刻に達したか否かを判断する（ステップＳ１０５，ステップＳ１０６）。

除霜運転開始時刻に達することなく設定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ，ステップＳ１０６：Ｎｏ）、制御部４０は、ファン駆動処理部４０ｃを通じて循環ファン駆動部３０ａに低回転駆動停止指令を送出してから通常回転駆動指令を送出し（ステップＳ１０７，ステップＳ１０８）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。

このように循環ファン駆動部３０ａに通常回転駆動指令を送出することにより、循環ファン３０は、通常回転数で回転駆動（通常回転駆動）する。循環ファン３０が通常回転駆動することにより、収納庫１１の内部の空気が収納庫１１と通風ダクト１２との間を循環し、しかも蒸発器２４により通風ダクト１２を通過中の空気が冷却されることで、収納庫１１の内部雰囲気が冷却される。これによりその後に収納庫１１に収納された商品を所望の温度に冷却されて保持することができる。

ところで、設定時間が経過するまでに除霜運転開始時刻に達した場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ，ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、制御部４０は、ファン駆動処理部４０ｃを通じて循環ファン駆動部３０ａに低回転駆動停止指令を送出してから除霜用回転駆動指令を送出する（ステップＳ１０９，ステップＳ１１０）。このように循環ファン駆動部３０ａに除霜用回転駆動指令を送出することにより、循環ファン３０は低回転数よりも大きい除霜回転数で回転駆動する。

このように循環ファン駆動部３０ａに除霜用回転駆動指令を送出した制御部４０は、除霜運転終了時刻に達するか否かを確認し（ステップＳ１１１）、除霜運転終了時刻に達した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ファン駆動処理部４０ｃを通じて循環ファン駆動部３０ａに除霜用回転駆動停止指令を送出し（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０４以降の処理を繰り返す。

つまり、制御部４０は、循環ファン３０を低回転駆動させている間に除霜運転開始時刻が経過した場合、該除霜運転終了時刻の経過後に設定時間が経過するまで循環ファン３０を低回転駆動させている。

一方、上記ステップＳ１０２において内部温度が基準温度未満である場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、制御部４０は、比較判断処理部４０ｂを通じて過負荷状態ではないと判断し（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０８の処理を実施した後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。

以上のような構成を有する商品収納装置においては、制御部４０が、庫内温度センサ１６で検出された内部温度が予め決められた基準温度以上である場合、過負荷状態であると判断して、循環ファン３０を、予め設定された設定時間が経過するまで回転数を低減させた低回転駆動させるので、冷却ユニット２０を構成する圧縮機２１の温度が過大に高くなることを抑制し、これにより内部温度が周囲温度に略等しくなる過負荷状態においても冷却ユニット２０を保護することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

上述した実施の形態では、過負荷状態と判断した場合に、循環ファン３０を所定の低回転数で低回転駆動させていたが、本発明においては、過負荷状態と判断した場合に、内部温度と基準温度との乖離に応じて循環ファンの回転数を変動させるようにしてもよい。すなわち、内部温度と基準温度との温度差がΔＴ１の場合には、循環ファンを所定の第１低回転数で低回転駆動させるようにし、内部温度と基準温度との温度差がΔＴ２（＞ΔＴ１）の場合には、循環ファンを所定の第２低回転数（＜第１低回転数）で低回転駆動させるようにし、内部温度と基準温度との温度差がΔＴ３（＞ΔＴ２）の場合には、循環ファンを所定の第３低回転数（＜第２低回転数）で低回転駆動させるようにしてもよい。

１０…ケース本体、１１…収納庫、１２…通風ダクト、１２ａ…後方側ダクト、１２ｂ…下方側ダクト、１２ｃ…前方側ダクト、１３…吸込口、１４…吹出口、１６…庫内温度センサ（庫内温度検出手段）、２０…冷却ユニット（冷却手段）、２１…圧縮機、２１ａ…圧縮機駆動部、２２…凝縮器、２３…膨張機構、２４…蒸発器、２５…冷媒管路、３０…循環ファン、３０ａ…循環ファン駆動部、４０…制御部（制御手段）、４０ａ…入力処理部、４０ｂ…比較判断処理部、４０ｃ…ファン駆動処理部、４０ｄ…圧縮機駆動処理部、４１…記憶部、４１ａ…基準温度情報、４１ｂ…設定時間情報。

Claims (3)

1. ケース本体における収納庫の外部の通風ダクトに設置され、かつ駆動する場合に前記収納庫と前記通風ダクトとの間で空気を循環させる循環ファンと、
   前記循環ファンの駆動により循環させられる空気を冷却する冷却手段と
   を備え、前記収納庫に商品を収納しつつ冷却する商品収納装置であって、
   前記収納庫の内部温度を検出する庫内温度検出手段と、
   前記庫内温度検出手段で検出された内部温度が予め決められた基準温度以上である場合、過負荷状態であると判断して、前記循環ファンを、予め設定された設定時間が経過するまで回転数を低減させた低回転駆動させる制御手段と
   を備えたことを特徴とする商品収納装置。
2. 前記制御手段は、前記庫内温度検出手段で検出された内部温度が前記基準温度未満である場合には、前記過負荷状態ではないと判断して、前記循環ファンを、前記低回転駆動での回転数よりも増大させた通常回転駆動させることを特徴とする請求項１に記載の商品収納装置。
3. 前記制御手段は、前記循環ファンを前記低回転駆動させている間に前記冷却手段の構成機器に付着した霜を除去するための除霜運転の開始時刻が経過した場合、該除霜運転の終了時刻の経過後に前記設定時間が経過するまで前記循環ファンを低回転駆動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の商品収納装置。

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