JP4097832B2

JP4097832B2 - 冷却庫のセンサ状態検出方法

Info

Publication number: JP4097832B2
Application number: JP05081499A
Authority: JP
Inventors: 和重神津; 正明太田
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2019-02-26
Also published as: JP2000249448A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食材に差し込んだ芯温センサが抜き取られたことを検出する際に用いて好適な冷却庫のセンサ状態検出方法に関する。
【０００２】
【従来技術及び課題】
一般に、調理過程で必要な食材の冷却工程では、雑菌の繁殖を抑え、鮮度，味，栄養価等を保持する必要があることから、加熱処理された高温（６０〜８０℃）の食材を急速冷却する。このような高温の食材を冷却する際に好適な冷却庫は、既に、本出願人が特開平５−１０６４３号公報により提案しており、この冷却庫によれば、温度センサにより食材の表面温度と内部温度（芯温）を検出し、表面温度が食材の氷結温度直前の温度に設定した第一の設定温度に達するまでは、第一の設定温度よりも低い温度の冷風により急速冷却するとともに、表面温度が第一の設定温度に達した後は、表面温度を第一の設定温度に維持するように制御する。この場合、温度センサは、食材に差し込むことにより食材の表面温度と内部温度を同時に検出し、食材の冷却又は保存が終了すれば、食材から抜き取られるとともに、食材は冷却庫から取り出される。
【０００３】
ところで、食材から温度センサが抜き取られ、かつ食材が冷却庫から取り出されたことにより、冷却が終了したことを報知するチャイム（ブザー）やアラームランプの作動を自動でオフにする冷却終了処理を行う場合、食材から温度センサが抜き取られたことを自動で検出する必要がある。
【０００４】
従来、温度センサが抜き取られたことを自動で検出する方法としては、温度センサを食材に差し込んだことによりオンするスイッチ接点を用いたもの或いは温度センサを食材に差し込んだことにより変化する電気的抵抗を検出するものが知られているが、いずれもハードウェアの追加構成が必要になるなど、検出系全体のコストアップを招くとともに、検出系の故障や誤作動を生じやすいなど、検出の確実性及び信頼性に劣る問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術に存在する課題を解決したものであり、ハードウェアの追加構成を不要にして検出系全体のコストダウンを図れるとともに、検出系の故障や誤作動を防止して検出の確実性及び信頼性を高めることができる冷却庫のセンサ状態検出方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係る冷却庫のセンサ状態検出方法は、食材Ｆａ…の冷却が終了した後、当該食材Ｆａ…に差し込んだ芯温センサ２ａ…が抜き取られたことを検出するに際し、食材Ｆａ…の冷却が終了したなら、芯温センサ２ａ…により検出される検出温度Ｔｄａ…と庫内温度センサ６により検出される庫内温度Ｔｍの偏差ｙを求め、当該偏差ｙが予め設定した設定値以下になったなら、芯温センサ２ａ…が食材Ｆａ…から抜き取られたものとして検出することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る他の態様に係るセンサ状態検出方法は、食材Ｆａ…の冷却が終了したなら、芯温センサ２ａ…により検出される検出温度Ｔｄａ…の変化率ｘを求めるとともに、当該検出温度Ｔｄａ…と庫内温度センサ６により検出される庫内温度Ｔｍの偏差ｙを求め、変化率ｘが予め設定した設定値以上になり、かつ偏差ｙが予め設定した設定値以下になったなら、芯温センサ２ａ…が食材Ｆａ…から抜き取られたものとして検出することを特徴とする。
【０００８】
これにより、食材Ｆａ…の冷却が終了すれば、作業者は、冷却庫１の開閉ドアを開けた状態で食材Ｆａ…から芯温センサ２ａ…を抜き取るため、芯温センサ２ａ…により検出される検出温度Ｔｄａ…は、急速に上昇するとともに、食材Ｆａ…を取り出した後、開閉ドアを閉じれば、急速に下降し、以後は庫内温度Ｔｍを検出することになる。したがって、この温度変化、即ち、検出温度Ｔｄａ…の変化率ｘを求めれば、芯温センサ２ａ…が抜き取られたことを検出できる。また、抜き取られた芯温センサ２ａ…は庫内に放置されるため、芯温センサ２ａ…により検出される検出温度Ｔｄａと庫内温度センサ６により検出される庫内温度Ｔｍの差は理論上零となる。したがって、検出温度Ｔｄａ…と庫内温度Ｔｍの偏差ｙ求めれば、芯温センサ２ａ…が抜き取られたことを検出できる。
【０００９】
本発明は以上の原理に基づいて芯温センサ２ａ…が食材Ｆａ…から抜き取られたことを検出するものであり、基本的には、上述した偏差ｙが設定値以下になったことにより、芯温センサ２ａ…が抜き取られたものとして検出するとともに、上述した変化率ｘが設定値以上になり、かつ当該偏差ｙが設定値以下になったことにより、芯温センサ２ａが抜き取られたものとして検出する。この場合にはより確実性及び信頼性の高い検出が行われる。
【００１０】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
まず、本実施例に係るセンサ状態検出方法を実施できる冷却庫１の構成について、図５及び図６を参照して説明する。
【００１２】
冷却庫１は、断熱ケース２０の前面部に開閉ドア２１を備えるとともに、内部の前部には冷却室２２を有する。また、冷却室２２には複数段のトレー２３…を備え、冷却する食材Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃはトレー２３…に載置される。この場合、実施例の食材Ｆａ…は、食材Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃの順に冷却終了が遅いものとし、一例を挙げれば、食材Ｆａに“唐揚”を、食材Ｆｂに“コロッケ”を、食材Ｆｃに“トンカツ”を適用できる。一方、断熱ケース２０の後部には冷凍機２４及び上下一対の庫内ファン３ｕ、３ｄを備えるとともに、断熱ケース２０の上部にはコンピュータ機能を有するコントローラ４を備え、冷凍機２４及び庫内ファン３ｕ、３ｄは、コントローラ４により駆動制御される。
【００１３】
さらに、コントローラ４の入力側には、図５に示すように、コード５ａ，５ｂ，５ｃを介して芯温センサ２ａ，２ｂ，２ｃを接続するとともに、庫内温度を検出する庫内温度センサ６を接続する。この場合、各芯温センサ２ａ，２ｂ，２ｃは、冷却室２２に配し、この冷却室２２に収容した食材Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃに差し込むことにより、当該食材Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃの芯温（検出温度）Ｔｄａ，Ｔｄｂ，Ｔｄｃを検出する。さらに、コントローラ４の入力側には、設定部を含む操作部７を接続する。一方、コントローラ４の出力側には、インバータ８を介して前記庫内ファン３ｕ、３ｄを接続するとともに、チャイム（ブザー），音声，アラームランプ等を利用できる報知部９を接続する。
【００１４】
次に、本実施例に係るセンサ状態検出方法を含む冷却庫１の使用方法について、各図を参照しつつ図２（図１）に示すフローチャートに従って説明する。
【００１５】
まず、冷却庫１では、予め、最後の芯温センサ２ｃにより検出される検出温度Ｔｄｃが設定温度Ｔｓに達した以降における保存温度Ｔｐ，加熱処理された食材Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃを冷却室２２に収容し、急冷時間ｔｗが経過した後の冷却温度Ｔｃｓ，冷却モードを終了させる設定温度Ｔｓをそれぞれ設定する。この場合、実施例は保存温度Ｔｐを１８〔℃〕，冷却温度Ｔｃｓを１５〔℃〕，設定温度Ｔｓを１８〔℃〕に設定した場合を例示する。
【００１６】
今、冷却庫１の冷却室２２に加熱処理された食材Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃを収容した場合を想定する。この場合、食材Ｆａ…の温度は６０〜８０℃程度の高温状態にある。各食材Ｆａ…は各トレー２３…にそれぞれ載置し、食材Ｆａには芯温センサ２ａを、食材Ｆｂには芯温センサ２ｂを、食材Ｆｃには芯温センサ２ｃをそれぞれ差し込む（図６参照）。そして、急冷処理モードにより、冷凍機２４をフルパワーで運転するとともに、庫内ファン３ｕ、３ｄを作動させ、例えば、−２０℃前後で風速５〜７ｍ／ｓ程度の冷風を冷却室２２に送り、急速冷却により食材Ｆａ…を一気に冷却する（ステップＳ１）。このときの冷却温度Ｔｃｆは、図３に示すようになる。また、庫内ファン３ｕ、３ｄは一方を正転、他方を逆転、或いは一方を作動、他方を停止させ、送風方向を所定周期で反転させる。なお、図６において、送風方向の正方向を矢印Ｈ１、逆方向を矢印Ｈ２で示す。
【００１７】
この急冷処理モードによる急冷時間ｔｗは、本出願人が既に提案した特許第２６６８３２０号公報で開示される方法により設定される。即ち、予め、急冷期間における設定した異なる庫内温度間の降温時間を、異なる条件により複数検出し、かつ各降温時間に対応する最適な急冷時間を求めるとともに、降温時間と急冷時間の変換特性を求めて記憶する。そして、当該急冷処理モードにより急冷する際に、異なる庫内温度間の降温時間を検出し、この降温時間と変換特性から対応する急冷時間ｔｗを求め、この急冷時間ｔｗだけ急冷を行う。一方、急冷時間ｔｗが経過したなら、庫内温度Ｔｍが予め設定した冷却温度Ｔｃｓとなるようにディファレンシャル制御を行う。
【００１８】
また、コントローラ４は、庫内温度センサ６により検出される庫内温度Ｔｍと芯温センサ２ａ，２ｂ，２ｃにより検出される検出温度Ｔｄａ，Ｔｄｂ，Ｔｄｃを監視する。食材Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃは時間の経過に従って急速冷却されるため、検出温度Ｔｄａ，Ｔｄｂ，Ｔｄｃは速やかに下降する。実施例では、食材Ｆａが最も冷却終了が早いため、図３に示すように、検出温度Ｔｄａが最初に時間ｔａにおいて設定温度Ｔｓに達する。検出温度Ｔｄａが設定温度Ｔｓに達することにより、コントローラ４は時間ｔａにおける冷却開始からの経過時間（冷却時間）を記録する（ステップＳ２，Ｓ３）。また、報知部９に指令信号を付与して当該報知部９を作動させる（ステップＳ４）。この場合、チャイム（ブザー）を一定時間鳴らしたり、音声により報知を行うことができる。この際、作業者がチャイムを聞き逃すことも有り得るため、食材Ｆａが冷却庫１から取り出されるまでは一定時間おきにチャイムを鳴らしたり、或いは同時にアラームランプを点灯させることもできる。なお、アラームランプは、一つを共通に使用してもよいし、各芯温センサ２ａ…に対応させて複数設けてもよい。報知部９が作動したなら、作業者は開閉ドア２１を開け、芯温センサ２ａを食材Ｆａから抜き取った後、食材Ｆａを冷却庫１から取り出すとともに、取り出した食材Ｆａは、速やかにパッキング（真空パック詰め）する。
【００１９】
一方、コントローラ４は、食材Ｆａから芯温センサ２ａが抜き取られたことを自動で検出し、食材Ｆａの冷却が終了したことに伴う冷却終了処理を行う。冷却終了処理は、例えば、報知部９におけるチャイムの停止やアラームランプの消灯などである。芯温センサ２ａが食材Ｆａから抜き取られたことの検出は、本実施例に係るセンサ状態検出方法により行う。この場合、検出温度Ｔｄａと庫内温度Ｔｍを監視することにより容易に行うことができ、以下、具体的処理手順について、図１に示すフローチャート及び図４を参照して説明する。
【００２０】
今、作業者が食材Ｆａを冷却庫１から取り出すために、開閉ドア２１を開けた場合を想定する（ステップＳ１１）。作業者は開閉ドア２１を開けた状態において、食材Ｆａから芯温センサ２ａを抜き取るため、芯温センサ２ａにより検出される検出温度Ｔｄａは、図４に符号Ｔｄａｐで示すように急速に上昇するとともに、食材Ｆａを取り出した後、開閉ドア２１を閉じれば、急速に下降し、以後は庫内温度Ｔｍ（冷却温度Ｔｃｓ）を検出する。したがって、この温度変化を検出すれば、開閉ドア２１を開けて芯温センサ２ａを抜き取ったことを検出できるため、コントローラ４は、検出温度Ｔｄａと庫内温度Ｔｍを監視し、検出温度Ｔｄａが設定温度Ｔｓに達したなら、検出温度Ｔｄａの変化率ｘを演算により求める（ステップＳ１２）。即ち、検出温度Ｔｄａを一定周期でサンプリングし、サンプリングした前後の検出値の比率から変化率ｘを算出する。そして、変化率ｘが設定値以上になったなら、コントローラ４は、芯温センサ２ａを抜き取ったものと仮判定する（ステップＳ１３）。
【００２１】
次いで、検出温度Ｔｄａと庫内温度Ｔｍの偏差を求める（ステップＳ１４）。芯温センサ２ａは食材Ｆａから抜き取られた状態で、冷却室２２内に放置されるため、芯温センサ２ａは庫内温度Ｔｍを検出することになり、検出温度Ｔｄａと庫内温度Ｔｍの差は理論上零となる。したがって、検出温度Ｔｄａと庫内温度Ｔｍの偏差ｙ求め、その偏差ｙが設定値以下になったなら、芯温センサ２ａを抜き取ったものと判定する（ステップＳ１５）。
【００２２】
よって、変化率ｘが設定値以上になり、かつ偏差ｙが設定値以下になったことの双方の結果が得られたなら、最終的に芯温センサ２ａが抜き取られたものとして判定（検出）し、食材Ｆａの冷却が終了したことに伴う冷却終了処理、即ち、前述した報知部９におけるチャイムの停止やアラームランプの消灯などの処理を行う（ステップＳ１６）。なお、このような判定（検出）は、基本的に、偏差ｙが設定値以下になることのみに基づいて行ってもよいし、簡易的には、変化率ｘが設定値以上になることのみに基づいて行ってもよい。即ち、偏差ｙと変化率ｘのいずれか一方を監視するのみでも芯温センサ２ａが抜き取られたことを検出できるが、変化率ｘと偏差ｙの双方を組み合わせることによって、より確実性及び信頼性の高い検出を行うことができる。
【００２３】
他方、残りの食材Ｆｂ，Ｆｃに対しても同様の処理が行われる。即ち、食材Ｆａの次には食材Ｆｂが冷却終了となるため、図３に示すように、検出温度Ｔｄｂは時間ｔｂにおいて設定温度Ｔｓに達する。よって、コントローラ４は、食材Ｆａの場合と同様に、時間ｔｂで冷却開始からの経過時間（冷却時間）を記録するとともに、報知部９に指令信号を付与して当該報知部９を作動させる（ステップＳ５，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）。また、最後の食材Ｆｃも、図３に示すように、検出温度Ｔｄｃは時間ｔｃにおいて設定温度Ｔｓに達する。よって、コントローラ４は、食材Ｆａの場合と同様に、時間ｔｃで冷却開始からの経過時間（冷却時間）を記録するとともに、報知部９に指令信号を付与して当該報知部９を作動させる（ステップＳ５，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）。この場合、各食材Ｆａ…が保存されている場合もあり得るが、芯温センサ２ａ…が抜き取られたことは自動で検出されるため、この時点で、さらに、次の食材Ｆｂ…が保存モードにあれば、報知部９によりチャイムを鳴らし続けたり、或いはアラームランプを点灯し続けるなどの処理を行えばよい。
【００２４】
そして、最後の芯温センサ２ｃにより検出される検出温度Ｔｄｃが設定温度Ｔｓに達したなら、冷却温度Ｔｃｓを予め設定した保存温度Ｔｐに変更、即ち、シフトアップする（ステップＳ５，Ｓ６）。また、庫内ファン３ｕ，３ｄを減速させる処理を行う（ステップＳ７）。この場合、周波数制御を行うインバータ８により庫内ファン３ｕ，３ｄの風速を０．１〜０．２〔ｍ／ｓ〕程度に極力抑える。これにより、冷却庫１から取り出されない食材Ｆａ…が存在しても、以後は正規の保存モードとなり、食材Ｆａ…の乾燥が防止される。
【００２５】
よって、このような本実施例に係る冷却庫１のセンサ状態検出方法によれば、ハードウェアの追加構成が不要となり、ソフトウェアの変更のみで実施可能となるため、検出系全体のコストダウンが図られるとともに、検出系の故障や誤作動が回避されることにより、検出の確実性及び信頼性が高められる。また、複数の芯温センサ２ａ…を用いた実施例の食材冷却方法によれば、複数種類の食材Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃのそれぞれに対応して、冷却の終了した旨が報知されるため、同時に冷却を行う各種食材Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃの全てに対して過冷却及び冷却不足を生ずることなく最適な冷却を行うことができ、食材品質の確実な劣化防止が図られる。また、最後の芯温センサ２ｃにより検出される検出温度Ｔｄｃが設定温度Ｔｓに達したことにより保存モードに移行するため、冷却終了の最も遅い食材Ｆｃに対しても的確な冷却を行うことができるとともに、冷却時間全体の短縮化が実現されるため、冷却庫１の効率的な使用が可能になる。
【００２６】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成、手法、数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。例えば、設定温度Ｔｓと保存温度Ｔｐは同値であってもよいし異値であってもよい。また、芯温センサ２ａ…は三つの場合を例示したが、単一又は任意の数量で実施できる。
【００２７】
【発明の効果】
このように、本発明に係る冷却庫のセンサ状態検出方法は、基本的に、食材の冷却が終了したなら、芯温センサにより検出される検出温度と庫内温度センサにより検出される庫内温度の偏差を求め、当該偏差が予め設定した設定値以下になったなら、芯温センサが食材から抜き取られたものとして検出するようにしたため、ソフトウェアの変更のみで実施可能となり、ハードウェアの追加構成が不要になることに基づく検出系全体のコストダウンを図れるとともに、検出系の故障や誤作動を防止して検出の確実性及び信頼性を高めることができるという顕著な効果を奏する。
【００２８】
また、芯温センサにより検出される検出温度の変化率を求めるとともに、検出温度と庫内温度センサにより検出される庫内温度の偏差を求め、変化率が予め設定した設定値以上になり、かつ偏差が予め設定した設定値以下になったなら、芯温センサが食材から抜き取られたものとして検出するようにすれば、上記効果に加え、更なる検出の確実性及び信頼性を高めることができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係るセンサ状態検出方法の処理手順を順を追って示すフローチャート、
【図２】同センサ状態検出方法を実施できる冷却庫の食材冷却方法の処理手順を順を追って示すフローチャート、
【図３】同食材冷却方法による各部の温度及び処理のタイミングチャート、
【図４】同センサ状態検出方法の検出原理を説明するための各部の温度特性図、
【図５】同センサ状態検出方法を実施できる冷却庫の電気系ブロック系統図、
【図６】同センサ状態検出方法を実施できる冷却庫の内部構造図、
【符号の説明】
１冷却庫
２ａ… 芯温センサ
６庫内温度センサ
Ｆａ… 食材
Ｔｄａ… 検出温度
Ｔｍ庫内温度

Claims

食材の冷却が終了した後、当該食材に差し込んだ芯温センサが抜き取られたことを検出する冷却庫のセンサ状態検出方法において、食材の冷却が終了したなら、前記芯温センサにより検出される検出温度と庫内温度センサにより検出される庫内温度の偏差を求め、当該偏差が予め設定した設定値以下になったなら、前記芯温センサが食材から抜き取られたものとして検出することを特徴とする冷却庫のセンサ状態検出方法。
食材の冷却が終了した後、当該食材に差し込んだ芯温センサが抜き取られたことを検出する冷却庫のセンサ状態検出方法において、食材の冷却が終了したなら、前記芯温センサにより検出される検出温度の変化率を求めるとともに、当該検出温度と庫内温度センサにより検出される庫内温度の偏差を求め、前記変化率が予め設定した設定値以上になり、かつ前記偏差が予め設定した設定値以下になったなら、前記芯温センサが食材から抜き取られたものとして検出することを特徴とする冷却庫のセンサ状態検出方法。