TWM509332U - 展示櫃玻璃之除霧控制裝置 - Google Patents

Description

展示櫃玻璃之除霧控制裝置

本發明係一種應用於密閉型冷凍冷藏展示櫃或開放型冷凍冷藏展示櫃之除霧玻璃之節能控制裝置。

一溼度檢知單元貼於門框上，以探知門框上的溼度做控制，應用範圍小，只能應用於有固定室溫控制的空調環境中。或一種控制裝置擁有三個檢測器，分別為一貼於除霧玻璃之溫度檢測器，一室溫檢測器，一溼度檢測器，其中以室溫及溼度為條件計算出露點溫度，以除霧玻璃之溫度檢測器測得之除霧玻璃表面溫度數據與露點溫度數據做比較控制。

市面上之賣場所使用之展示櫃，主要分為有門之密閉型及無門之開放型展示櫃，冷凍展示櫃庫內溫度約設-18度C，冷藏展示櫃約設4度C，其中為了兼顧顧客容易目視選購商品及防止庫內冷空氣外洩，因此密閉型展示櫃裝設有除霧玻璃或開放型展示櫃裝設有邊牆玻璃，因庫內溫度與庫外溫度之差別，因而與室溫接觸之除霧玻璃表面溫度會低於室溫空間的露點溫度，除霧玻璃表面就會開始結霧，此時，造成顧客之視線不良，及造成購物的不便，為了解決結霧的問題，習用方法是使用多層玻璃表面噴塗 透明金屬導電膜，稱為除霧玻璃加熱器，利用通電的方式加熱，此結構稱為除霧玻璃，除霧玻璃加熱器因通電使除霧玻璃不再結霧，但因此耗損大量能源。

本創作之提出，係經長時間的觀察，想出一實用且容易商品化之不限於特定空調環境中使用的展示櫃除霧玻璃之節能控制裝置，主要是利用一溼度檢測器、一室溫檢測器，分別以室溫值為縱坐標，從0-50C之範圍內，以每1度C或數度C建立間隔，對應於以溼度為橫坐標，從30-100RH每1RH或數RH建立間隔，其格式為溫溼度型表格模式，其例題如第2圖所示，以建表之方式配合環控實驗室所測得的除霧玻璃加熱器的加熱時間數據做控制，加熱控制時間數據取得的方法是對應於表格的各室溫及溼度數據，依環控室實驗方式使除霧玻璃加熱器做導電與斷電的交錯持續控制動作，將除霧玻璃的溫度恰好控制在不結霧的溫度，並取得該室溫及溼度條件下該除霧玻璃加熱器所須導電及斷電的比例循環時間，並將該室溫，溼度，除霧玻璃加熱器所需之導電及斷電比例循環時間記錄於微處理器之記憶體中，微處理器控制的方法是對應於表格的室溫及溼度數據，取得該數據所對應的除霧玻璃加熱器的導電及斷電的比例循環時間，依該時間交錯持續控制除霧玻璃加熱器的導電及斷電，確保除霧玻璃表面溫度每一點皆持續控制於不結霧的狀態。由於除霧玻璃表面塗佈的金屬膜的均勻度有所差別，所以除霧玻璃的各點有溫差，以及庫內冷空氣下沉作用，展示櫃庫體內上方之溫度與庫體內下方之溫度至少有數度的溫差，因而造成除霧玻璃表面之上方及下方也有數度之溫差，因展示櫃庫內空氣的流場影響，除霧玻璃之左方與右方也有溫差之產生，在不均勻溫度的除霧玻璃面欲找 出精確控制點實屬不易，因此經由計算所得尚不足以做精確的控制，在習知技術裏，必須加裝一溫度檢測器貼於除霧玻璃表面，所檢測的除霧玻璃表面溫度再與室溫或露點溫度做比較，依其比較值做比較控制，因溫度點所選取的位置不同，而有較大的誤差，況且須加裝一溫度檢測器於除霧玻璃表面，除造成使用的不便，也增加成本，本創作原理是去除習知貼於除霧玻璃面上的溫度檢測器，本創作只須安裝室溫檢測器及溼度檢測器探查展示櫃周圍的室溫及溼度，以室溫及溼度為條件，建立表格，再將展示櫃置入環控室中，以實驗方式找出不使除霧玻璃結霧的情況下，除霧玻璃加熱器所須之導電與斷電比例循環時間實驗數據，是屬於整體玻璃面的除霧控制，此處所指之除霧控制是指正常眼力的人所感受的除霧玻璃面恰好處於不結霧狀態時的時機點，此時除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間既為除霧玻璃加熱器控制所須之導電及斷電比例循環時間，原因為人體於選購物品時剛好不結霧的時機點既為可目視選購物品的最佳狀況，此時除霧狀態能精準的控制，同時此數據可在相同型機上做同樣的條件控制。本創作所提出的建表控制模式，也可利用所取得的室溫及溼度數據依習知方程式換算成露點溫度，以露點溫度與室溫之差值為橫坐標，從0-30C之範圍內，以每0.1度C或1度C或數度C建立間隔，為露點溫度與室溫差值型表格模式，其格式之例題如第3圖所示，取該溫度之各差值條件下不使除霧玻璃結霧的除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間做除霧控制，此與中華民國專利證書字號M199426新型專利所述須利用貼於除霧玻璃表面之溫度檢測器所檢測的溫度與室溫之差值的控制方法不同。該方法未取得環境中的溼度條件，自然控制的精準度不足，本創作所提出之方法 有控制精確性上的進步。中華民國專利證書字號M197855新型專利所提之方法須經室溫檢測器及溼度檢測器計算出露點溫度，但仍須將溫度檢測器貼於除霧玻璃上將取得的溫度數據與露點溫度做比較控制，但因除霧玻璃溫度貼著點因溫度不均，不容易選出代表點，故須做較大的誤差調整，本創作有較佳新潁性的地方是去除了習知技術必貼於除霧玻璃面的溫度檢測器，本創作只須使用室溫及溼度檢測器就可在複雜的大氣環境中，精確的依表格及環控室中驗證的最佳數據做最佳的除霧玻璃加熱器的導電與斷電比例循環時間做除霧玻璃之除霧控制，在商品的使用上具實用性及方便性。

一般展示櫃除霧玻璃只有數種尺寸及數種耗電瓦特數，本創作提出之方法是各機型個別在環控環境中做測試，以取得各室溫與溼度所設定的除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間，因而在各種環境中，各機型之除霧玻璃皆可在最佳節能狀況下做控制。各機型經一次測試取得數據後，各機型既可在各工廠中以量產的方式生產，舊機型如屬不同尺寸，則舊機型可依據有測試過的機型數據以正比的方式，利用除霧玻璃表面積換算瓦特數，取得除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間之數值；本創作可獨立設計成一組除霧控制器也可與展示櫃控制器其它必要功能如壓縮機起停，除霜控制，結合設計成一控制器，展示櫃原始控制器就配置有除霧加熱器控制繼電器接點以固定控制除霧玻璃加熱器電源之常時起動，本創作可依據各室溫及溼度條件所實驗出的除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間之數值，控制除霧加熱器控制繼電器的導電及斷電時間，已經改變原來只有固定通電方式，達成最佳節能效果。

市面上有些有關除霧玻璃的專利，基本上須在有固定溫度空調的 環境中使用，對於多變的環境中尚無法有效的使用，本創作主要應用於非空調環境中的展示櫃，當然也可應用於有空調的環境中。以下分析本創作與市面上其它專利的不同之處，首先以中華民國專利證書字號M258270之新型專利為例，以一溼度檢知單元貼於門框上，以探知門框上的溼度，其缺失經市面上之調查，為溼度檢知單元長期與露水接觸，短期既腐蝕生繡，也因貼合點的不易選擇，造成精準度不足，也因只取得環境中的單一溼度數據，無法應用於溫溼度變化量較大的一般環境中，只能使用於有空調的固定環境中。中華民國專利證書字號I392839之發明專利，提出前述中華民國專利證書字號M258270之新型專利缺失的溫度補償措施，但仍無法補足因溼度變化所產生的誤差，因環境變化做精準控制一定須靠現場之溫度及溼度，況且其腐蝕的問題仍然無解，中華民國專利證書字號M387983之新型專利所提出的可記憶歷史的資料數據做控制，既是因腐蝕問題而提出的補救措施，其自述檢測器可能會造成雜質之沉澱，再自述該二感應電路主要係為金屬導體，藉由與結露水接觸而造成短路之特性來發出信號，因此，使用後容易產生金屬氧化之現象，而且也無檢測現場室溫做控制依據，所以只能在固定有空調的環境中執行。本創作與中華民國專利證書字號M197855新型專利之方法不同之處是M197855新型專利須加裝一條溫度檢測器於除霧玻璃上，因門是活動，再拉一條溫度線，不但困難且不美觀，增加人工與成本，如果是舊機更加難以達成，因除霧玻璃溫度的上下左右不均，所以除霧玻璃溫度貼合點的選擇不易，更難以實現精確控制，另一不同之處，是本創作是藉助環控驗證之方法，依之前所述之室溫、溼度之條件，以實際實驗取得除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間之數 值，以控制除霧玻璃面的溫度在不結露點的起始溫度，本創作之提出是容易商品化，具有優良節能潛力，精準控制的一種方式，對節能減碳提供大的貢獻，已符合新穎性及進步性之專利要件，爰依法提出申請，懇請貴局核准本件專利申請案，以鼓勵創作，至感德便。本創作所提所須使用之環境溼度檢測器，其檢測的是環境溼度，直接於環境中取值，不需貼於除霧玻璃表面，不會因水氣飽合而產生水滴，故其壽命與一般環境使用之溼度檢測器一樣具有長的壽命期。

1‧‧‧顯示模組：顯示控制數值

2‧‧‧溼轉換模組：將溼度類比信號轉換成數位信號

3‧‧‧室溫轉換模組：將室溫類比信號轉換成數位信號

4‧‧‧溼度檢測器：將溼度轉換成類比信號

5‧‧‧室溫檢測器：將室溫轉換成類比信號

6‧‧‧微處理器：展示櫃玻璃除霧控制裝置的核心，並接收數位信號，提供控制及運算

7‧‧‧設定單元：設定展示櫃之控制溫度

8‧‧‧記憶體：記憶庫溫，室溫，溼度及除霧玻璃導電及斷電比例循環時間

9‧‧‧LED模組：LED模組指示系統之運轉及除霜狀態

10‧‧‧庫溫檢測 器：將展示櫃庫內溫度轉換成類比信號

11‧‧‧庫溫轉換模組：將展示櫃庫內溫度類比信號轉換成數位信號

12‧‧‧散熱風扇控制繼電器：控制散熱風扇起停

13‧‧‧除霜控制繼電器：微處理器依其計時系統，控制除霜電熱控制繼電器起停

14‧‧‧壓縮機控制繼電器：依照冷凍庫溫之數值做壓縮機起停的控制

15‧‧‧散熱風扇：展示櫃冷凝器之散熱

16‧‧‧除霧玻璃加熱器控制繼電器：展示櫃除霧玻璃加熱器之導電及斷電控制

17‧‧‧壓縮機：展示櫃冷媒循環控制

18‧‧‧除霜電熱：展示櫃除霜加熱控制

19‧‧‧除霧玻璃加熱器：展示櫃除霧玻璃加熱控制

第1圖係本創作之實施方式流程圖。

第2圖係本創作之溫溼度型表格模式。

第3圖係本創作之露點溫度與室溫差值型表格模式。

第4圖係本創作之展示櫃玻璃之除霧控制裝置。

本創作提出展示櫃玻璃之除霧控制裝置之除霧控制實施方式流程圖如第1圖所示，展示櫃玻璃之除霧控制裝置(30)，在環控實驗室中擷取溫溼度數值，記錄於表格中(31)，下一步驟選擇溫溼度型表格模式或露點溫度與室溫之差值型表格模式(32)，如選擇溫溼度型表格模式，則在有溫溼度的環控環境中，先選取表格中某一溫溼度條件，然後在環控條件下實測最佳除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間，使除霧玻璃接觸室溫的那一面控制成不結露的起點溫度，並記錄當時之除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間值(33)，然後重複設定各溫溼條件，找出各溫溼度條件下的最 佳除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間，並一一記錄當時除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間(34)，此處所述最佳之除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間，是指除霧玻璃控制成不結露的起點溫度，直到做完所設定的所有溫溼度條件下的最佳除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間值，紀錄於表格中，與展示櫃之展示櫃玻璃之除霧控制裝置結合設計，將表格資料寫入微處理器的記憶體中(35)，展示櫃玻璃之除霧控制裝置依照表格模式控制除霧玻璃之導電及斷電比例循環時間(36)，如選取露點溫度與室溫之差值型表格模式，則依室溫及溼度計算露點溫度(37)，並建立露點溫度與室溫之差值型表格模式(38)，先選取表格中某一露點溫度與室溫之差值條件，然後設定除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間，使除霧玻璃接觸室溫的那一面控制成不結露的起點溫度，並記錄當時之除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間(39)，再重複設定各露點溫度與室溫之差值條件，找出各條件下的最佳除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間，並記錄當時之除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間(40)，直到做完所設定的所有露點溫度與室溫之差值條件下的最佳除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間，一一建於表格上做控制。

本創作提出一實施例提供參考，建立各環境條件之除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間的對應表格，與展示櫃玻璃之除霧控制裝置之結合設計之控制線路架構如第4圖所示，展示櫃玻璃之除霧控制裝置至少包含一微處理器(6)，一室溫檢測器(5)，一溼度檢測器(4)，一室溫轉換模組(3)，一溼度轉換模組(2)，一庫度檢測器(10)，一庫溫轉換模組(11)，一顯示模組(1)，及一設定單元(7)，一記憶體(8)，一LED模組(9)，一壓縮機控制 繼電器(14)控制壓縮機(17)之起停，一散熱風扇控制繼電器(12)控制散熱風扇(15)之起停，一除霧玻璃加熱器控制繼電器(16)控制除霧玻璃加熱器(19)之起停，一除霜電熱控制繼電器(13)控制除霜電熱(18)之起停，各組件以微處理器為核心電性連結；以上的結構體可構成一包含本創作構想的展示櫃玻璃之除霧控制裝置，運轉時首先控制器依照設定單元所設定的冷凍庫內溫度之數值做壓縮機(17)起停的控制，室溫檢測器(5)與溼度檢測器(4)之數值資料也由微處理器(6)蒐集後，由微處理器之程式判斷及選取該機型的各種溫溼度條件下的最佳除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間的對應表格資料，溫溼度型表格模式如第2圖所示例題以室溫值為縱坐標，從0-50C之範圍內，以每5度C建立間隔，對應於以溼度為橫坐標，從30-100RH每5RH建立間格，分別對應於環控室實驗所得之除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間，依據當時的環境條件做除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間控制，第2圖例題所示每對應之表格都必須填入實驗之時間數據，舉例說明，溼度值位於55-60RH，溫度值位於20-25度C，則相對應之除霧玻璃之導電時間為6.3分鐘，斷電時間為10分鐘，依理類推，露點溫度與室溫差值型表格模式如第3圖所示例題，露點溫度與室溫之差值為橫坐標，從0-30度C之範圍內，以每1度C建立間隔，建立展示櫃所處環境中的露點溫度與室溫之差值表格資料，分別對應於環控室實驗所得之除霧玻璃之加熱器的導電及斷電比例循環時間，依據該時間條件做除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間控制，如第3圖所示每對應之表格都必須填入實驗之時間數據，舉例說明，如露點溫度與室溫之差值為2-3度C之間，則相對應之除霧玻璃加熱器之導電時間為6.1分鐘，斷電時間 為10.8分鐘，一散熱風扇控制繼電器(12)可隨壓縮機起停做導電及斷電控制，一除霜控制繼電器(13)可定時起停做除霜控制，以上之組合構成展示櫃玻璃之除霧控制裝置。

1‧‧‧顯示模組

2‧‧‧溼度轉換模組

3‧‧‧室溫轉換模組

4‧‧‧溼度檢測器

5‧‧‧室溫檢測器

6‧‧‧微處理器

7‧‧‧設定單元

8‧‧‧記憶體

9‧‧‧LED模組

10‧‧‧庫溫檢測器

11‧‧‧庫溫轉換模組

12‧‧‧散熱風扇控制繼電器

13‧‧‧除霜電熱控制繼電器

14‧‧‧壓縮機控制繼電器

15‧‧‧散熱風扇

16‧‧‧除霧玻璃加熱器控制繼電器

17‧‧‧壓縮機

18‧‧‧除霜電熱

19‧‧‧除霧玻璃加熱器

Claims (7)

1. 一種展示櫃玻璃之除霧控制裝置，應用於裝置有除霧玻璃加熱器之展示櫃，包括：一除霧玻璃加熱器，做該展示櫃除霧玻璃加熱控制，一室溫檢測器，檢知該使用環境的室溫類比信號，一溼度檢測器，檢知使用該環境的溼度類比信號，一庫度檢測器，檢知該展示櫃庫內溫度類比信號，一室溫轉換模組，將室溫檢測器所檢知的類比信號轉換成數位信號，一溼度轉換模組，將溼度檢測器所檢知的類比信號轉換成數位信號，一庫溫轉換模組，將庫溫檢測器所檢知的展示櫃庫溫類比信號轉換成數位信號，一微處理器為該展示櫃玻璃除霧控制裝置的核心，並接收數位信號，提供該展示櫃控制及運算，一壓縮機控制繼電器，受控於微處理器，依照冷凍庫溫之數值做壓縮機起停的控制，其中該壓縮機做該展示櫃冷媒循環控制，一散熱風扇控制繼電器，受控於微處理器，控制散熱風扇之起停，其中該風扇做該展示櫃之散熱，一除霧玻璃加熱器控制繼電器，受控於微處理器，控制該除霧玻璃加熱器之起停，其中該控制除霧玻璃加熱器依照溫溼度型表格模式或露點溫度與室溫之差值型表格模式做該展示櫃除霧玻璃加熱器起停，一除霜電熱控制繼電器，微處理器依其計時系統，控制除霜電熱控制繼電器起停，做該展示櫃之除霜控制，一顯示模組，受控於微處理器，顯示該展示櫃控制數值，一設定單元，受控於微處理器，設定該展示櫃之控制溫度，一記憶體，受控於微處理器，記憶該展示櫃庫溫，室溫，溼度及除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間，一LED模組，受控於微處理器，指示該展示櫃之運轉及除霜狀態，以上各元件以微處理器為核心電性連結設計製作於至少一電路板上，該電路板安裝該展示櫃上，構成一本創作之 展示櫃玻璃之除霧控制裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之一種展示櫃玻璃除霧控制裝置，其中該除霧玻璃加熱器動作方式依溫溼度型表格模式，該模式以室溫值為縱坐標，從0-50C之範圍內，以每1度C或數度C為一刻度，建立間隔，對應於以溼度為橫坐標，從30-100RH每1RH或數RH為一刻度建立間隔，建立展示櫃所處環境中的室溫及溼度表格資料，室溫檢測器及溼度檢測器經轉換模組轉換成室溫及溼度，以探查展示櫃周圍環境的室溫及溼度，再以溫度及溼度之數值為條件，建立表格，以環控室實驗方式控制各室溫及溼度及控制除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間，找出不使除霧玻璃結霧的各起始點溫度，並記錄當時除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間的實驗數據，將各室溫、溼度、除霧玻璃加熱器導電及斷電的比例循環時間資料寫入微處理器記憶體，實際運轉時的控制方法是對應於記憶體中表格的室溫及溼度數據，取得該溫度、溼度數據所對應的除霧玻璃加熱器的導電及斷電的比例循環時間，微處理器依該時間交錯持續控制除霧玻璃加熱器的導電及斷電，確保除霧玻璃表面溫度每一點皆持續控制於不結霧的狀態。
3. 如申請專利範圍第1項所述之一種展示櫃玻璃之除霧控制裝置，其中該除霧玻璃加熱器之控制依露點溫度與室溫之差值表型格模式，該模式至少包含一溼度檢測器檢測溼度、一溫度檢測器檢測室溫，將該溫溼度數值資料轉換成露點溫度，然後建立展示櫃所處環境中的露點溫度與室溫之差值的表格資料，以露點溫度與室溫之差值為橫坐標，從0-30度C之範圍內，以每0.1度C或1度C或數度C建立間隔，建立展示櫃所處環境中的露點溫度與室溫之差值表格，以環控室實驗方式控制露點溫度與室溫之差值，再控制當 時除霧玻璃加熱器的導電及斷電比例循環時間，找出不使除霧玻璃結霧的各起始點溫度，再將露點溫度與室溫之差值數據、除霧玻璃加熱器動作時間資料寫入微處理器的記憶體中，實際運轉時的控制方法是對應於記憶體表格的露點溫度與室溫之差值數據，取得該數據所對應的除霧玻璃加熱器導電及關閉斷電的比例循環時間，微處理器依該時間交錯持續控制除霧玻璃加熱器的導電及斷電，確保除霧玻璃表面溫度每一點皆持續控制於不結露的狀態。
4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之展示櫃玻璃之除霧控制裝置，其中該除霧玻璃加熱器可依溫溼度型表格模式或露點溫度與室溫之差值型表格模式取得對應於表格之除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間，設計成一專用之展示櫃玻璃之除霧控制裝置。
5. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之展示櫃玻璃之除霧控制裝置，該除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間可於微處裡器控制程式中追加一控制參數，該參數可增加或減少該除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間。
6. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之展示櫃玻璃之除霧控制裝置，該除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間應用於不同除霧玻璃表面積時，該除霧玻璃加熱器導電及斷電比例循環時間可依除霧玻璃表面積以正比之方式計算。
7. 如申請專利範圍第2項所述之展示櫃玻璃之除霧控制裝置，該除霧玻璃加熱器動作方式依溫溼度型表格模式，溫度及溼度數值分置於表格中之縱坐標與橫坐標，其中縱坐標與橫坐標之數值資料，其坐標可互換。