JP5400046B2 - 冷蔵システムにおいて均一温度を維持する方法および装置 - Google Patents

Description

本出願は、概して、食品および飲料の冷蔵に関し、特に、均一温度を維持するように空気流を変更する食品および飲料冷蔵システムに関する。

比較的均一の温度を維持することは、いかなる冷蔵システムにおいても重要であるが、特に、食品および飲料を冷蔵する状況において重要である。温度分布が適切でない場合、冷蔵庫内の食品によっては冷たくなり過ぎて望ましくない凍結に至り、また、食品によっては温かくなりすぎて腐敗の危険性が高まる。大抵の状況では、均一温度は望ましいというだけでなく、規則によって義務付けられている。たとえば、航空機運用機関によって、旅客機で給仕されるいくつかの種類の食品は、最高温度が７℃を超えないように、国によっては４℃で維持されるように規定されている。

通常、予め調理されている機内食は、乗客に給仕する前にギャレーカートに保管される。しかしながら、現行のギャレー冷却システムは、カートのいかなる部分においても規定温度を超えないことを確実にするために、氷点よりわずかに高い温度の空気を、ギャレーカート内にまたはいくつかのギャレーカートを含む断熱コンパートメント内に強制的に送り込まなければならない。これは、ギャレーカートまたはコンパートメントに入る熱を除去するために、空気がギャレーカート内またはその上を通過する際、温度が上昇するためである。４℃という低い最高温度要件は、現行の冷気源がそれほど効率的ではなく、より多くの電力を使用するより強力かつ重量のあるシステムを使用することが必要になることを意味する。したがって、冷蔵システムにおいて均一温度を維持する新たな方法および装置が必要であることが分かる。

上述したことに基づき、冷蔵システム内で均一温度を維持する方法および装置を提供する。本発明の一実施形態によれば、本方法は、冷気をギャレーカートまたはコンパートメント内で第１方向に向けるステップと、冷気の流れを第２方向（実質的に第１方向と反対）に切り替えるステップと、これらステップを周期的に繰り返すステップとを含む。別の実施形態では、装置は、エアチラーと、コンパートメントを画定する収納筐体と、ダクト系と、弁機構とを有する。エアチラーは、冷気をダクト系内に吹き込む。コンパートメントは第１開口部および第２開口部を有し、それらは各々ダクト系に結合される。弁機構は弁を有し、それらの弁を移動させて、冷気が第１開口部内に入りかつ第２開口部から出るかまたはその逆になるように、冷気の経路を定めることができる。一実施形態では、第１開口部はコンパートメントの頂部にあり、第２開口部はコンパートメントの底部にあり、弁機構は、冷気の方向を変更するように、弁を（アクチュエータを介して）周期的に切り替える制御回路によって制御される。これにより、コンパートメントを通して比較的均一な温度が有効に維持される。

本発明の一実施形態に関連して使用することができるギャレーカートの背面斜視図を示す。 ドアを開放した図１に示すカートを示す。 弁機構が第１構成にある、本発明の一実施形態によって構成される冷蔵システムの正面図である。 弁機構が第２構成にある、図３の冷蔵システムの図である。

図１および図２を参照すると、一実施形態に関連して用いられるギャレーカートが示されている。全体として１０と表記するカートは、筐体１２と筐体１２の底部に取り付けられたキャスタ１４とを有している。筐体１２は、正面１６と背面１９とを有している。正面１６には、ヒンジ２２によりドア２０が取り付けられている。筐体１２は、ドア２０の内面２６、後壁２８、第１側壁３０、第２側壁３２、天井３４および床３６によって画定される収納コンパートメント２４を有している。

第１側壁３０および第２側壁３２からレール３８が突出しており、それらは食品トレイを保持するように構成されている。筐体１２は、第１側壁３０および第２側壁３２に取り付けられた仕切り４０も有している。仕切り４０は、側壁３０および３２の垂直方向中間点にまたはその周辺に配置されている。仕切り４０は、一対の略Ｖ字型切欠き部４２を有しており、１つはドア２０に近接しており１つは後壁２８に近接している。後壁２８は、一対の略正方形開口部、すなわち第１開口部４３および第２開口部４５を有しており、そこには第１グリル４４および第２グリル４６が配置されている。第１開口部４３および第２開口部４５は、収納コンパートメント２４を筐体１２の外部に連結することにより、空気がグリル４４および４６を通って出入りできるようにする。

第１グリル４４は天井３４に近接して位置しており、第２グリル４６は床３６に近接して位置している。第１グリル４４および第２グリル４６により、空気が後壁２８を通過して流れることができる。

ここで、図３を参照して、本発明の一実施形態によって構成される冷蔵システムの一例について説明する。全体として１００と表記するシステムは、カート囲い１０２と、カート囲い１０２の頂部に配置されたエアチラー１０４と、カート囲い１０２内に配置されたダクト系１０６とを有している。ダクト系は、入口１０８および出口１１０を有している。エアチラー１０４は、ダクト系１０６の入口１０８に結合された出口を有している。エアチラー１０４は、ダクト系１０６の出口１１０に結合された入口も有している。

ダクト系１０６は、カート囲い１０２の内周に延在するメインダクト１１２を有している。メインダクト１１２は、ダクト系１０６の入口１０８から開始してダクト系１０６の出口１１０で終端する。

カート囲い１０２は、カートを囲い１０２内に待機させることができるようにする開放面１１４を有している。図３は、３つのカートを示しており、カートの各々は囲い１０２内で待機している。この例におけるカート１０は、図１のカート１０と同じ構成であるものとする。各カート１０は、その正面１６がカート囲い１０２の開放面１１４に面するように待機している。

メインダクト１１２に加えて、ダクト系１０６は、第１分岐部１１６および第２分岐部１１８を有している。第１分岐部１１６は、カート１０の第１開口部４３に隣接するかまたは結合されている開口部１２０を有している。同様に、第２分岐部１１８は、カート１０の第２開口部４５に隣接するかまたは結合されている開口部１２２を有している。

ダクト系１０６内には、弁機構が配置されており、それは、第１弁１２４および第２弁１２６を有している。冷蔵システム１００は、制御ユニット１２８も有している。制御ユニット１２８は制御回路１３０を有しており、それは、第１弁１２４および第２弁１２６に機械的に結合されているアクチュエータに信号を送信することにより、第１弁１２４および第２弁１２６の移動を制御する。第１弁１２４は、少なくとも２つの位置を有している。すなわち、第１弁１２４が、ダクト系１０６の入口１０８から流れる空気を第１分岐部１１６まで流れるように向ける、図３に示す第１位置と、第１弁１２４が、空気がダクト系１０６の入口１０８から第１分岐部１１６に直接流れないようにする、図４に示す第２位置とである。第２弁１２６もまた少なくとも２つの位置を有している。すなわち、第２弁１２６が、空気が第１分岐部１１６からメインダクト１１２まで流れないようにする、図３に示す第１位置と、第２弁１２６が、空気が第１分岐部１１６からメインダクト１１２まで流れることができるようにする、図４に示す第２位置とである。

冷蔵システム１００は、少なくとも２つの動作モード、すなわち通常空気流モードと逆空気流モードとを有している。ここで、通常空気流モードについて図３を参照して説明する。通常空気流モードでは、弁機構は、第１弁１２４および第２弁１２６がそれらそれぞれの第１位置にある構成にある。エアチラー１０４が、冷気をダクト系１０６の入口１０８に吹き込む。第１弁１２４が、入口１０８からメインダクト１１２への直接の空気流を阻止するため、空気は、入口１０８から第１分岐部１１６まで流れ、その後、第１分岐部１１６の開口部１２０を、かつカート１０の第１開口部４３を流れる。冷気は、各カート１０の収納コンパートメント２４内を流れ、略Ｖ字型切欠き４２を通過し、カート１０の第２開口部４５から出る。第２開口部４５を出る冷気は、第２分岐部１１８を通過し、メインダクト１１２まで進んで出口１１０から出る。

ここで、図４を参照して逆空気流モードについて説明する。逆空気流モードでは、弁機構は、第１弁１２４および第２弁１２６がそれらそれぞれの第２位置にある構成にある。第２位置にある第１弁１２４は、空気流を入口１０８からメインダクト１１２に向ける。第２弁１２６がその第２位置にあるため、メインダクト１１２からの空気流は、出口１１０を通ってチラー１０４に直接戻るようには流れない。代りに、空気は、メインダクト１１２から第２分岐部１１８内に入り、第２分岐部１１８の開口部１２２を流れ、カート１０の第２開口部４５を流れる。そして、冷気は、各カート１０の収納コンパートメント２４を通過し、略Ｖ字型切欠き４２を通過し、カート１０の第１開口部４３から出る。第１開口部４３から出る冷気は、第１分岐部１１６を通過し、メインダクト１１２に進んで出口１１０を通ってチラー１０４に戻る。

本発明の一実施形態によれば、冷蔵システムは、通常空気流モードから逆空気流モードに周期的に切り替わる。空気流を切り替える時間間隔は、システムの所望の温度等、多くの要因によって決めることが可能であり、システムの感知温度によって決めてもよい。これには、たとえば、カートの底部の温度と比較してカートの頂部の温度に差があるか否かを確定する温度センサが含まれ得る。こうした差が特定の閾値を越える場合、空気流を、より均一な冷却を提供するように切り替え得る。一実施態様では、切替えは、２分〜３０分周期で実行し得る。通常モードと逆モードとの切替えは、制御ユニット１２８の制御回路１３０によって制御される。空気の流れを周期的に逆転させることは、コンパートメント２４を通して温度を一様にするのに役立つ。

当業者には明らかなはずであるように、上記は、本発明の冷却システム内に３つの異なるカートが収容され得る実施形態について述べている。同じ発明を、それより多いかまたは少ないカートに関して容易に実施することができる。たとえば、本発明を、１台のカートのみに関して実施してもよく、その場合、２つの弁は、空気流をカート内で最初は一方向に向け、その後、カート内で他方向に向けるように操作される。

上述したことから、通貨変動問題を特定し管理する新しくかつ有用な方法およびシステムについて述べられていることが分かる。本発明を説明する文脈において（特に以下の特許請求の範囲の文脈において）用語「１つの（ａ、ａｎ）」および「その、前記（ｔｈｅ）」ならびに同様の指示語を用いる場合、それは、本明細書において他に指示があるかまたは文脈により明らかに矛盾する場合を除き、単数および複数の両方を包含するように解釈されるべきである。本明細書において値の範囲を列挙する場合、それは単に、本明細書において他に指示がある場合を除き、その範囲内にある個々の値を各々個別に言及することを簡略化する役割を果たすように意図されており、別個の値の各々は、本明細書において個々に列挙されているかのように明細書内に組み込まれている。本明細書で説明する方法はすべて、本明細書において他に指示があるかまたは文脈により明らかに矛盾する場合を除き、いかなる好適な順序で実行することも可能である。本明細書で提供する任意の例およびすべての例または例示的な言語（たとえば「等」）を用いる場合、それは単に、本発明をより明らかにするように意図されるものであり、請求項に特に記載されていない限り、本発明の範囲を限定するものではない。本明細書におけるいかなる言語も、請求項に記載されていないいかなる要素も本発明の実施に必須であるものと指示していると解釈されるべきではない。

Claims (22)

1. 複数の食品または飲料コンパートメントを冷却する方法であって、
   （ａ）前記コンパートメントの全てに共通したダクトを有するダクト系を介して、前記コンパートメントの各々内で冷気を第１方向に向けるステップであって、前記コンパートメントの各々は、完全に囲まれた容積を有し、前記ダクト系の個々の開口部に対応した２つの開口部を有する、ステップと、
   （ｂ）ステップ（ａ）の後に所定の時間間隔待機した後、前記冷気の流れが前記第１方向に流れるのを阻止するステップと、
   （ｃ）ステップ（ｂ）の後に、前記コンパートメント内で冷気を、前記第１方向と実質的に反対である第２方向に向けるステップと、
   （ｄ）ステップ（ｃ）の後に、前記冷気の流れが前記第２方向に流れるのを阻止するステップと、
   （ｅ）ステップ（ｄ）の後に、ステップ（ａ）を繰り返すステップと、
   を含み、
   前記第１方向と前記第２方向との間で前記冷気の流れを反転させることは、第１弁および第２弁を備える弁機構の動作のみにより実現され、各弁は、空気が前記第１方向に流れるのを可能にする第１位置と、前記空気が前記第２方向に流れるのを可能にする第２位置とを有する、
   方法。
2. 前記第１方向が、前記コンパートメントの頂部から前記コンパートメントの底部までであり、前記第２方向が、前記コンパートメントの前記底部から前記コンパートメントの前記頂部までである、請求項１に記載の方法。
3. ステップ（ａ）が、ダクト系の第１経路を通る前記冷気の流れを阻止することと、前記ダクト系の第２経路を下る前記冷気の流れの阻止を解除することとを含む、請求項１に記載の方法。
4. ステップ（ａ）が、前記冷気を前記コンパートメントの第１開口部内に入りかつ前記コンパートメントの第２開口部から出るように向けることを含み、ステップ（ｃ）が、前記冷気を前記コンパートメントの前記第２開口部内に入りかつ前記コンパートメントの前記第１開口部から出るように向けることを含む、請求項１に記載の方法。
5. ステップ（ａ）が、前記冷気が前記第１開口部から漏出しないようにダクト系の一部を閉鎖することを含み、ステップ（ｄ）が、前記冷気が前記第１開口部から入らないように前記ダクト系の別の一部を閉鎖することを含む、請求項４に記載の方法。
6. ステップ（ａ）が、空気を冷却して前記冷気を生成することと、前記コンパートメントに接続されるダクト系の第１開口部に前記冷気を吹き込むことと、前記ダクト系の弁のセットを第１位置に移動させることとを含み、
   ステップ（ｃ）が、空気を冷却して前記冷気を生成することと、前記冷気を前記第１開口部内に吹き込むことと、前記弁のセットを第２位置に移動させることとを含む、請求項１に記載の方法。
7. 食品または飲料を冷却する装置であって、
   エアチラーと、
   前記エアチラーから離隔した複数の収納筐体であって、該複数の収納筐体の各々がコンパートメントを画定し、かつ各々が前記コンパートメントと前記筐体の外部との間を空気が通るのを可能にする第１開口部および第２開口部を有する、複数の収納筐体と、
   前記エアチラーにかつ前記第１開口部および前記第２開口部に結合されたダクト系であって、前記複数の収納筐体の各々に共通したダクトを有し、かつ、前記複数の収納筐体の各々の前記第１開口部および前記第２開口部と一対一で対応する個々の開口部を有する、ダクト系と、
   第１弁および第２弁を備える弁機構であって、各弁が、空気が前記エアチラーから前記第１開口部内に流れ込み、前記コンパートメントの中央部分を通るのを可能にする第１位置と、所定の時間間隔待機した後、空気が前記第１開口部内に入らないようにするが前記第１開口部から漏出するのを可能にする第２位置とを有し、前記ダクト系を通る前記空気の流れは前記第１弁および前記第２弁によってのみ周期的に反転される、弁機構と、
   を具備する装置。
8. 前記コンパートメント内に配置された仕切りをさらに具備し、前記仕切りが、前記コンパートメントを上部と下部とに分割し、前記仕切りが、冷気が前記上部と前記下部との間で流れるのを可能にする切欠きを有する、請求項７に記載の装置。
9. 前記収納筐体が頂部および底部を有し、前記第１開口部が前記頂部に近接して位置し、前記第２開口部が前記底部に近接して位置する、請求項７に記載の装置。
10. 前記ダクト系が、前記第１開口部に結合された分岐部を備え、前記弁が、前記第２位置にある時に前記分岐部を閉鎖する、請求項７に記載の装置。
11. 前記分岐部が第１分岐部であり、前記ダクト系が、前記第２開口部に結合された第２分岐部と、前記エアチラー、前記第１分岐部および前記第２分岐部に結合されたメインダクトとをさらに備える、請求項１０に記載の装置。
12. 前記弁の前記第１位置から前記第２位置への移動を周期的に起動する制御回路をさらに具備する、請求項７に記載の装置。
13. 前記弁が第１弁であり、前記弁機構が第２弁をさらに備え、前記第１弁が前記第１位置から前記第２位置まで移動するように、かつ前記第２弁が、空気が前記第１開口部から出ないようにする第１位置から空気が前記第１開口部から出るのを可能にする第２位置まで移動するように、信号を送信する制御回路をさらに具備する、請求項７に記載の装置。
14. 前記収納筐体が、完全に囲まれた容積である、請求項７に記載の装置。
15. 前記筐体が、矩形であり、かつ６つの面で囲まれており、前記第１開口部および前記第２開口部が前記収納筐体の１つの面内にある、請求項７に記載の装置。
16. 前記弁が、前記ダクトの共通部に位置する、請求項７に記載の装置。
17. 前記弁が、前記第１位置にあるとき、前記ダクトの前記共通部の第１部分において空気の流れを許容し、前記第２位置にあるとき、前記ダクトの前記共通部の前記第１部分において空気の流れを阻止する、請求項１６に記載の装置。
18. 食品または飲料を冷却するシステムであって、
    筐体を備えるカート囲いと、
    冷気を生成する冷却ユニットと、
    前記冷気を搬送するダクト系と、
    それぞれ第１構成および第２構成を有する第１弁および第２弁を備えた弁機構と、
    少なくとも部分的に前記筐体内に配置された複数のカートであって、各カートが、コンパートメントを備え、前記コンパートメントが、完全に囲まれた容積を有し、かつ前記コンパートメントを前記ダクト系の一つの開口部に接続する第１開口部と前記コンパートメントを前記ダクト系の別の開口部に接続する第２開口部とを有する、複数のカートと、
    を具備し、
    前記ダクト系は、前記コンパートメントの全てに共通したダクトを備え、
    前記弁機構が前記第１構成にある時、前記冷気が、前記複数のカートの各々の前記第１開口部内に入り、前記コンパートメントを第１方向に通過し、かつ前記複数のカートの各々の前記第２開口部から出るように経路を定め、所定の時間間隔待機した後、前記弁機構が前記第２構成となるように操作されて、前記冷気が、前記複数のカートの各々の前記第２開口部内に入り、前記コンパートメントを第２方向に通過し、かつ前記複数のカートの各々の前記第１開口部から出るように経路を定め、前記冷気の流れの前記第１方向から前記第２方向への周期的な反転は、前記第１弁および前記第２弁によってのみ行われる、システム。
19. 前記弁機構が前記第１構成にある時と前記弁機構が前記第２構成にある時との時間間隔を制御する制御回路をさらに具備する、請求項１８に記載のシステム。
20. 前記時間間隔が約２分〜約３０分である、請求項１９に記載のシステム。
21. 前記エアチラーによって生成される前記冷気が約０〜７℃の間の温度である、請求項２０に記載のシステム。
22. 前記第１開口部が各カートの頂部に近接し、前記第２開口部が各カートの底部に近接する、請求項１８に記載のシステム。

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