JPH0611234A - ショーケースの風量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 除霜時の庫内温度の上昇を防ぎ鮮度維持能力
を高める。 【構成】 エバ出口空気温度ｃと外気温ｅとをそれぞれ
温度センサ２９，２により検出する。次いで、予め設定
されている除霜終了温度ｄと検出されたエバ出口空気温
度ｃとの差ｆを算出する。検出された外気温度ｅと算出
された温度差ｆにもとづきエバポレータ２７の着霜状態
と外気温度ｅに応じてインナダクト送風量の最適な補正
量ｇをファジィ推論部５が算出する。さらに、送風量の
補正量ｇにもとづきインナダクト２１の送風ファン１０
の回転数をファン速度制御部であるファン回転数決定部
８が補正して、インナダクト２１の送風量を最適な値に
調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は除霜中および除霜直後に
庫内温度が上昇しないようにしたショーケースの風量制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ショーケースはエパボレータに付
着した霜を取り除くため、ヒータ等で加熱した温風をエ
バポレータへ送り、着霜を融解して流出させ、さらに、
送風によりエバポレータ表面を乾燥させている。この除
霜している期間中のインナダクト内の送風は、常に一定
速度で回転するファンにより行われる。

【０００３】ところで、除霜開始直前のエバポレータは
着霜により目詰まりをおこしているか、またはそれに近
い状態であり、送風抵抗が大きくなっている。また、除
霜が開始されて霜が融解するにつれ目詰まりが解消され
て送風抵抗が小さくなっていく。さらに、霜が融けて水
切り状態になると、送風抵抗も最小となる。そのため、
除霜の終了間際、および水切りの最中は、大量の温風が
インナダクトに送られることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようにして従来の
ショーケースでは、除霜の終了間際に大量の温風がイン
ナダクトを通過し、ショーケース庫内に温風が吹き出さ
れることになる。その結果、吹き出した温風により庫内
温度が上昇して商品鮮度の劣化を早めることなり、客の
購買意欲を損なうという問題があった。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、除霜の際、ショ
ーケース庫内へ温風が吹き出さないようにして庫内温度
の上昇を防ぎ、商品鮮度の劣化を防止することができる
ショーケースの風量制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、外気温を検出する温度センサと、エバポ
レータ通過後の送風温度を検出する温度センサと、予め
設定されている除霜終了温度とエバポレータ通過後の送
風温度との温度差を算出する手段と、外気温度と算出さ
れた温度差にもとづき外気状態と着霜状態に応じてイン
ナダクト送風量の最適な補正量を算出するファジィ推論
部と、送風量の補正量にもとづきインナダクト送風ファ
ンの回転数を補正するファン速度制御部を備えたことを
特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明においては、外気温とエバポレータ通過
後の送風温度がそれぞれ温度センサにより検出される。
次いで、予め設定されている除霜終了温度と検出された
エバポレータ通過後の送風温度との温度差が算出され
る。検出された外気温度と算出された温度差にもとづき
外気および着霜状態に応じてインナダクト送風量の最適
な補正量がファジィ推論部により算出される。さらに、
送風量の補正量にもとづきインナダクト送風ファンの回
転数がファン速度制御部により補正される。

【０００８】

【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。図において、１はショーケースコントローラであ
り、除霜開始信号ａ、水切り終了信号ｂ、エバポレータ
出口空気温度ｃ（以下、エバ出口空気温度ｃと言う。）
および除霜終了温度ｄを風量制御装置３へ送る。

【０００９】なお、除霜開始信号ａは図示しない除霜開
始装置からの指令により出力される。エバ出口空気温度
ｃは後述する温度センサ２９により検出される。除霜終
了温度ｄは予め設定されている温度である。また、水切
り終了信号ｂは、除霜開始後にエバ出口空気温度ｃが予
め設定された除霜終了温度ｄへ達してから、やはり設定
された水切り時間を経過した後に出力される。

【００１０】外気温度センサ２は、オープンショーケー
ス周囲の外気温度ｅを検出して風量制御装置３へ送る。
風量制御装置３は、除霜開始信号ａが入力されると動作
を開始し、水切り終了信号ｂが入力されると一定時間後
に停止する。風量制御装置３内の温度差演算部４は、エ
バ出口空気温度ｃと除霜終了温度ｄの温度差ｆを算出し
て、ファジィ推論部５へ送る。

【００１１】ファジィ推論部５は、エバ出口空気温度
ｃ、温度差ｆ、外気温度ｅに基づき、メンバシップ関数
６およびルール７を用いたファジィ推論により、エバポ
レータの着霜状態を推定しさらに現在の外気温および除
霜の進行状況に応じてインナダクトの風量が最適になる
ように風量補正値ｇを算出してファン回転数決定部８へ
送る。

【００１２】６は、入力されるエバ出口空気温度ｃ、温
度差ｆ、外気温度ｅおよび出力される風量補正値ｇに関
するメンバシップ関数である。７は、入力されたエバ出
口空気温度ｃ、温度差ｆ、外気温度ｅに基づき、現在の
送風量から最適な送風量にするための風量補正値ｇを求
めるルールである。特にこのルールは、ショーケースに
ついての専門技術者が有する除霜制御に関するノウハウ
をルール化したものであり、その内容は表１に示すとお
りである。

【００１３】

【表１】

【００１４】ファン回転数決定部８は、風量補正値ｇに
基づき実際のファンの回転数ｈを算出して、ファン制御
装置９へ送る。この回転数ｈは、除霜していない通常の
運転時が最大の回転数であるから、その回転数よりも小
さい値となる。ファン制御装置９は、回転数ｈに基づき
ファン１０を回転駆動する。

【００１５】図２は、実施例に係るショーケースの断面
図である。ショーケース１１の前面には開口部２０が形
成されており、この開口部２０の内側上下にインナダク
ト２１の開口部２２，２３、およびアウタダクト２４の
開口部２５，２６がそれぞれ配設されている。吸い込み
側のインナダクト２１内部にはファン１０が配設されて
おり、ショーケース１１の庫内の空気を開口部２３から
吸い込み、エバポレータ２７へ送る。このファン１０
は、図１のファン制御装置９により回転速度が制御され
る。

【００１６】エバポレータ２７はインナダクト２１内に
設置されており、インナダクト２１内を通過する空気を
冷却する。またエバポレータ２７の直前にはヒータ２８
が設置されており、除霜時に通電されてインナダクト２
１内を通過する空気を加熱する。このヒータ２８は、図
示しない除霜開始装置により起動される。通常の運転時
には、エバポレータ２７で冷却された空気がインナダク
ト２１内を送られて開口部２２より庫内に吹き出され
る。

【００１７】また、アウタダクト２４は、この開口部２
０の外側部分で上方から下方へ流れるエアカーテンを形
成し、外気がショーケース１１の内部へ進入するのを阻
止する。インナダクト２１内のエバポレータ２７の下流
側には、温度センサ２９が設置され、さらにショーケー
ス１１の正面の外部上方にも温度センサ３０が設置され
ている。これらの温度センサ２９，３０が検出した温度
ｃ，ｅは、それぞれ図１の風量制御装置３へ送られる。
なお、温度センサ３０は図１の外気温度センサ２に相当
する。

【００１８】このショーケース１１での除霜は、図示し
ない除霜開始装置により起動される。除霜が開始される
と、ヒータ２８が通電されて発熱し温風を発生するとと
もにエバポレータ２７への冷媒供給が停止される。発生
した温風は、エバポレータ２７表面へ吹きつけられ、表
面の着霜を融解して除去する。このとき、アウタダクト
２４の流れを逆流させ外気をインナダクト２１の開口部
２３へ混入させることにより、エンタルピの大きい外気
を除霜に利用する。

【００１９】霜の融解とともに、ファン１０はファジィ
推論により指示される回転数まで徐々に低下して、余分
な風量の温風が送られることを防止する。霜が全て融解
したらショーケース１１内の温度が上昇しないようにヒ
ータ２８をオフにしさらに外気の混入も停止し、霜の融
解により濡れているエバポレータ２７を送風により乾か
す。乾燥が終了したら、エバポレータ２７への冷媒供給
を再開して通常の冷却状態に復帰する。なお、図中の３
１，３２は商品の陳列棚である。

【００２０】図３は、図２の温度センサ２９により検出
されるエバ出口空気温度ｃの変化を示す図である。図示
されるように、除霜が開始されると、ヒータ２８の加熱
により温度が上昇していき、０℃に達する。霜を融解し
ている間は、０℃の状態が保たれる。霜が完全に融解し
た時点で再度温度が上昇し始める。予め設定されている
除霜終了温度に達すると、ヒータ２８の加熱が停止され
て、水切りが開始される。水切りの間は、以前の状態よ
りも緩やかに温度が上昇する。水切りが開始後、予め設
定されている時間が経過すると水切りを終了して冷却運
転が再開され温度が低下してくる。

【００２１】これらの温度変化を監視することで、除霜
の進行により変化する霜の融け具合いを知り、それぞれ
の状態に応じて最適な除霜制御を行うことが可能にな
る。つまり、検出温度が０℃に達してから、着霜の融解
が始まると、経過時間とともにエバポレータ２７の目詰
まりが回復して送風抵抗が減少し、送風量が増加してく
る。そのため、ヒータ２８に加熱された温風が余分にシ
ョーケース１１の庫内に吹き込まれないように、送風量
を抑える必要がある。なお、ヒータ２８の加熱中に吸い
込まれる外気の温度が高い場合は、その分温風の温度が
高くなるのでやはり送風量を抑える必要がある。

【００２２】そこでこの実施例ではこれらの要望に応
じ、ファジィ推論を用いて、ファン１０の回転数を低く
補正し、温風の送風量を送風抵抗等に応じ最適な値に制
御するようにした。また、霜が全て融けると、水切りと
してエバポレータ２７の乾燥を開始する。水切りが開始
されると、ショーケース１１の庫内に温風が吹き出さな
いようにヒータ２８をオフにし、また外気が流入しない
ようにアウタダクト２４の送風方向を順方向に切り換
え、さらにファン１０の回転数を元に復帰させて通風量
を最大にし、乾燥を促進する。

【００２３】なお、エバ出口空気温度が除霜終了温度に
達したからといって、直ちにファン１０の回転数を最大
に復帰させると、ヒータ２８の予熱により温まった温風
が庫内に吹き込まれるので、ファジィ推論により徐々に
風量を増すようにする。

【００２４】図４〜図７は、図１のメンバシップ関数６
の具体的な内容を示す。図４は、前件部であるところの
エバ出口空気温度ｃと除霜終了温度ｄの温度差ｆについ
てのメンバシップ関数である。図５は、前件部であると
ころの外気温度ｅのメンバシップ関数である。図６は、
前件部であるところのエバ出口空気温度ｃのメンバシッ
プ関数である。図７は、後件部であるところの風量補正
値ｇのメンバシップ関数である。

【００２５】このように実施例では、除霜中の霜の状態
を推定し、霜を融かすための温風の必要性と通気性を考
慮したうえでインナダクト２１の風量を補正し、庫内へ
流入する温風を徐々に減少させることにより、除霜中の
庫内温度の上昇を極力抑えることができる。

【００２６】特に、除霜の後半では霜がほとんど融け、
またそれにより通気性も良くなり、温風を送る必要が少
なくなるので、温風の供給を抑えることによる、庫内の
昇温を抑制する効果は多大なものとなる。さらに、除霜
中に庫内温度の上昇が抑えられることにより、商品の鮮
度が除霜中でも維持されるとともに、買い物客の購買意
欲を損なうことがなくなる。

【００２７】このように実施例では、ファジィ推論を用
いて除霜の状況をきめ細かく判断するだけでなく、除霜
中の風量を補正するという新たなショーケースの除霜制
御システムを確立することができた。なお、実施例で
は、霜の融け具合をエバ出口空気温度により推定してい
るが、他の検出方法により推定することも可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、外気
温度とエバポレータ通過後の送風温度と予め設定されて
いる除霜終了温度とに基づくファジィ推論により、イン
ナダクト送風ファンの回転速度が制御されてインナダク
トの送風が最適な風量に補正される。

【００２９】それにより、除霜後の水切り時に余分な温
風がショーケース庫内に送られることがなくなり、商品
の鮮度をより長持ちさせることができる。また、除霜の
ためのヒータの発熱が有効に使用されるため節電の効果
も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明が適用されるショーケースの断面図であ
る。

【図３】エバ出口空気温度の変化を示す図である。

【図４】温度差について設定されたメンバーシップ関数
を示す図である。

【図５】外気温度について設定されたメンバーシップ関
数を示す図である。

【図６】エバ出口空気温度について設定されたメンバー
シップ関数を示す図である。

【図７】風量補正値について設定されたメンバーシップ
関数を示す図である。

【符号の説明】

１ ショーケースコントローラ ２ 外気温度センサ ３ 風量制御装置 ４ 温度差演算部 ５ ファジィ推論部 ６ メンバシップ関数 ７ ルール ８ ファン回転数決定部 ９ ファン制御装置 １０ ファン １１ ショーケース ２０ 開口部 ２１ インナダクト ２２，２３ 開口部 ２４ アウタダクト ２５，２６ 開口部 ２７ エバポレータ ２８ ヒータ ２９，３０ 温度センサ

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】従来、ショーケースエバポレータに付着
した霜を取り除くため、ヒータ等で加熱したり、外気を
取り入れたり等して得た温風をエバポレータへ送り、着
霜を融解して流出させ、さらに、送風によりエバポレー
タ表面を乾燥させている。この除霜している期間中のイ
ンナダクト内の送風は、常に一定速度で回転するファン
により行われる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。例として除霜にヒータを使用するオープンショーケ
ースの場合について説明する。図１は本発明の実施例の
構成を示すブロック図である。図において、１はショー
ケースコントローラであり、除霜開始信号ａ、水切り終
了信号ｂ、エバポレータ出口空気温度ｃ（以下、エバ出
口空気温度ｃと言う。）および除霜終了温度ｄを風量制
御装置３へ送る。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】 このショーケース１１での除霜は、図示
しない除霜開始装置により起動される。除霜が開始され
ると、ヒータ２８が通電されて発熱し温風を発生すると
ともにエバポレータ２７への冷媒供給が停止される。発
生した温風は、エバポレータ２７表面へ吹きつけられ、
表面の着霜を融解して除去する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】 霜の融解とともに、ファン１０はファジ
ィ推論により指示される回転数まで徐々に低下して、余
分な風量の温風が送られることを防止する。霜が全て融
解したらショーケース１１内の温度が上昇しないように
ヒータ２８をオフにし、霜の融解により濡れているエバ
ポレータ２７を送風により乾かす。乾燥が終了したら、
エバポレータ２７への冷媒供給を再開して通常の冷却状
態に復帰する。なお、図中の３１，３２は商品の陳列棚
である。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】 これらの温度変化を監視することで、除
霜の進行により変化する霜の融け具合いを知り、それぞ
れの状態に応じて最適な除霜制御を行うことが可能にな
る。つまり、検出温度が０℃に達してから、着霜の融解
が始まると、経過時間とともにエバポレータ２７の目詰
まりが回復して送風抵抗が減少し、送風量が増加してく
る。そのため、ヒータ２８に加熱された温風が余分にシ
ョーケース１１の庫内に吹き込まれないように、送風量
を抑える必要がある。なお、エアカーテンの存在にもか
かわらずインナダクトへ流入する空気への外気の影響は
大きい。ヒータ２８の加熱中に外気の温度が高い場合
は、その分温風の温度が高くなるのでやはり送風量を抑
える必要がある。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】 そこでこの実施例ではこれらの要望に応
じ、ファジィ推論を用いて、ファン１０の回転数を低く
補正し、温風の送風量を送風抵抗等に応じ最適な値に制
御するようにした。また、霜が全て融けると、水切りと
してエバポレータ２７の乾燥を開始する。水切りが開始
されると、ショーケース１１の庫内に温風が吹き出さな
いようにヒータ２８をオフにし、さらにファン１０の回
転数を元に復帰させて通風量を最大にし、乾燥を促進す
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０５Ｂ 13/02 Ｎ 9131−3Ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気温を検出する温度センサと、 エバポレータ通過後の送風温度を検出する温度センサ
   と、 予め設定されている除霜終了温度とエバポレータ通過後
   の送風温度との温度差を算出する手段と、 外気温度と算出された温度差にもとづき外気状態と着霜
   状態に応じてインナダクト送風量の最適な補正量を算出
   するファジィ推論部と、 送風量の補正量にもとづきインナダクト送風ファンの回
   転数を補正するファン速度制御部と、 を備えたことを特徴とするショーケースの風量制御装
   置。