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技術 ショーケースの除霜制御方法

出願人 中野冷機株式会社
発明者 阿久津敬
出願日 1995年10月31日 (24年6ヶ月経過) 出願番号 1995-306942
公開日 1997年5月16日 (22年11ヶ月経過) 公開番号 1997-126603
状態 特許登録済
技術分野 除霜 気液分離装置、除霜装置、制御または安全装置
主要キーワード プログラマブルコントローラー 各機器類 沸騰蒸発 基準外 商品管理者 デマンド設定 季節情報 液電磁弁
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1997年5月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

季節外部温度環境等に応じた効率の良いショーケース除霜運転を、簡単、確実かつ安価に行うことができるようにする。

解決手段

周期的な除霜を行うショーケースの除霜制御方法において、ショーケース1に見合った1日当たり標準の除霜回数と間隔を設定するタイマー22と、1日の除霜の中でも省略を希望する除霜に優先順位を設定する条件設定24と、季節を設定するカレンダー23と、これらの各設定部から送られた情報を演算する演算部21とを有する除霜制御装置20を設ける。そして、予め定められた除霜省略の優先順位と季節の条件に基づいて除霜判断を行い、除霜不要と判断した場合には、前記周期的な除霜の内その一部を省略する。これにより、季節や外部温度環境等に応じて効率の良い除霜運転が行える。

概要

背景

蒸発器の温度を0℃以下にして冷却するショーケースは、蒸発器に着いたを溶かす除霜を行わないと、熱交換器としての性能が著しく低下し、ショーケースに要求される冷却性能を維持できなくなってしまう。そこで、ショーケースにおける除霜(デフロスト)は、除霜タイマーを用いて、1日数回、同時刻毎日行うのが一般的で、その除霜方式としては、信頼性があり、かつ設備コストも安いヒータ除霜方式が多く普及している。この除霜は、除霜タイマーによりショーケースの液電磁弁を閉じ、除霜ヒーター通電することで除霜が開始される。ところで、この除霜方式においては、1日当たりの除霜回数は、年間を通じ最大負荷時に合わせて決めてあるため、負荷の少ない期などは、無駄な除霜(省エネルギーにならず、陳列商品にも影響を及ぼす除霜)を結果的に行っていることになる。

概要

季節外部温度環境等に応じた効率の良いショーケースの除霜運転を、簡単、確実かつ安価に行うことができるようにする。

周期的な除霜を行うショーケースの除霜制御方法において、ショーケース1に見合った1日当たりの標準の除霜回数と間隔を設定するタイマー22と、1日の除霜の中でも省略を希望する除霜に優先順位を設定する条件設定24と、季節を設定するカレンダー23と、これらの各設定部から送られた情報を演算する演算部21とを有する除霜制御装置20を設ける。そして、予め定められた除霜省略の優先順位と季節の条件に基づいて除霜判断を行い、除霜不要と判断した場合には、前記周期的な除霜の内その一部を省略する。これにより、季節や外部温度環境等に応じて効率の良い除霜運転が行える。

目的

本発明は上記の実情に鑑み創案されたもので、季節や外部温度環境等に応じて効率の良い除霜運転を、簡単、確実かつ安価に行うことのできるショーケースの除霜制御方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
4件
牽制数
3件

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請求項1

除霜タイマーからの信号により、周期的な除霜を行うショーケース除霜制御方法において、ショーケースに見合った1日当たり標準の除霜回数と間隔を設定する手段と、1日の除霜の中でも省略を希望する除霜に優先順位を設定する手段と、季節を設定する手段と、これらの設定手段から送られた情報を演算する演算手段とを有する除霜制御装置を設け、予め定められた除霜省略の優先順位と季節の条件に基づいて、前記周期的な除霜の内その一部を省略することを特徴とするショーケースの除霜制御方法。

請求項2

除霜省略の判定は、予め定められた除霜省略の優先順位と季節の条件の他、外部温度の条件の組み合わせにより行い、1日当たりの除霜回数を決定することを特徴とする請求項1記載のショーケースの除霜制御方法。

請求項3

除霜の指令は、除霜タイマーを有する除霜制御装置から送ることを特徴とする請求項1記載のショーケースの除霜制御方法。

請求項4

除霜省略の判定とする外部温度は、前回の除霜から今回の除霜までの間の平均外部温度であることを特徴とする請求項2記載のショーケースの除霜制御方法。

請求項5

除霜タイマーからの信号により、周期的な除霜を行うショーケースの除霜制御方法において、1日の除霜の中でも省略を希望する除霜に優先順位を設定する手段と、季節を設定する手段と、外部温度を計測する手段と、これらの設定・計測手段から送られた情報を演算する演算手段とを有する除霜制御装置を設け、負荷の大きい夏期においては、原則として前記除霜省略のない周期通りの除霜を行うようにすると共に、夏期でも外部温度が基準外部温度以下となった時は優先順位にならい営業時間中の除霜の一部を省略するようにしたことを特徴とするショーケースの除霜制御方法。

請求項6

除霜タイマーからの信号により、周期的な除霜を行うショーケースの除霜制御方法において、1日の除霜の中でも省略を希望する除霜に優先順位を設定する手段と、季節を設定する手段と、外部温度を計測する手段と、これらの設定・計測手段から送られた情報を演算する演算手段とを有する除霜制御装置を設け、中間期においては、常時優先順位にならい営業時間中の除霜の一部を省略することを特徴とするショーケースの除霜制御方法。

請求項7

除霜タイマーからの信号により、周期的な除霜を行うショーケースの除霜制御方法において、1日の除霜の中でも省略を希望する除霜に優先順位を設定する手段と、季節を設定する手段と、外部温度を計測する手段と、これらの設定・計測手段から送られた情報を演算する演算手段とを有する除霜制御装置を設け、負荷の少ない期においては、原則として前記優先順位を設定した除霜の全てを省略すると共に、冬期でも外部温度が基準外部温度−5℃以上となった時は優先順位にならい営業時間中の除霜の一部を省略するようにしたことを特徴とするショーケースの除霜制御方法。

請求項8

除霜タイマーからの信号により、1日4回2時前後から6時間おきに周期的な除霜を行うようにしたショーケースの除霜制御方法において、1日の除霜の中でも省略を希望する除霜に優先順位を設定する手段と、季節を設定する手段と、外部温度を計測する手段と、これらの設定・計測手段から送られた情報を演算する演算手段とを有する除霜制御装置を設け、前記優先順位を設定する手段には、第3回目(14時前後)の除霜に優先省略の第1設定を、第1回目(2時前後)の除霜に優先省略の第2設定をそれぞれ行い、また、季節を設定する手段には、夏期,中間期,冬期の季節設定を行い、更に、演算手段には、基準外部温度を25℃に設定し、負荷の大きい夏期においては、原則として前記周期通り1日4回の除霜を行うと共に、夏期でも外部温度が25℃以下となった時は第1設定である第3回目(14時前後)の除霜を省略して1日3回の除霜を行うようにし、また、春や秋の中間期においては、第1設定である第3回目(14時前後)の除霜を省略して1日3回の除霜を行うようにし、更に、負荷の少ない冬期においては、原則として第1設定である第3回目(14時前後)と第2設定である第1回目(2時前後)の除霜を省略して1日2回の除霜を行うようにすると共に、冬期でも外部温度が基準外部温度−5℃(20℃)以上となった時は第1設定である第3回目(14時前後)の除霜のみを省略して1日3回の除霜を行うようにしたことを特徴とするショーケースの除霜制御方法。

技術分野

予め決められた除霜時刻において、その除霜を行うか、キャンセルするかの制御方法であるため、除霜がいつ入るか判らないといった不便さはなく、商品管理者にとって管理し易い制御方法である。

背景技術

0001

本発明は、冷凍冷蔵食品等を冷却して陳列するショーケース除霜制御方法に関する。

発明が解決しようとする課題

0002

蒸発器の温度を0℃以下にして冷却するショーケースは、蒸発器に着いたを溶かす除霜を行わないと、熱交換器としての性能が著しく低下し、ショーケースに要求される冷却性能を維持できなくなってしまう。そこで、ショーケースにおける除霜(デフロスト)は、除霜タイマーを用いて、1日数回、同時刻に毎日行うのが一般的で、その除霜方式としては、信頼性があり、かつ設備コストも安いヒータ除霜方式が多く普及している。この除霜は、除霜タイマーによりショーケースの液電磁弁を閉じ、除霜ヒーター通電することで除霜が開始される。ところで、この除霜方式においては、1日当たりの除霜回数は、年間を通じ最大負荷時に合わせて決めてあるため、負荷の少ない期などは、無駄な除霜(省エネルギーにならず、陳列商品にも影響を及ぼす除霜)を結果的に行っていることになる。

0003

そのため、除霜タイマーを複数個使用して季節毎に切換を行ったり、プログラマブルコントローラー等を使用して年間スケジュールを組んで無駄な除霜を省くことも考えられたが、複雑であり実用化されていない。また、近年では冷却コイル着霜状態コイル温度や吹き出し温度で監視し、いわゆるファジー推論で、必要なときにのみ除霜を行う方法も開発されているが、やはりシステムが複雑で高価なこともあり、普及していない。しかも、この方法では、必要最低限の除霜という意味ではメリットがあるものの、いつ除霜が開始されるか判らず、店舗商品管理を行う人の視点に立った場合には必ずしも良い方法とは言えなかった。

課題を解決するための手段

0004

本発明は上記の実情に鑑み創案されたもので、季節外部温度環境等に応じて効率の良い除霜運転を、簡単、確実かつ安価に行うことのできるショーケースの除霜制御方法を提供することを目的とする。

0005

上記の目的を達成するため、本発明においては、除霜タイマーからの信号により、周期的な除霜を行うショーケースの除霜制御方法において、ショーケースに見合った1日当たりの標準の除霜回数と間隔を設定する手段と、1日の除霜の中でも省略を希望する除霜に優先順位を設定する手段と、季節を設定する手段と、これらの設定手段から送られた情報を演算する演算手段とを有する除霜制御装置を設け、予め定められた除霜省略の優先順位と季節の条件に基づいて、前記周期的な除霜の内その一部を省略することを特徴としている。

0006

この除霜省略の判定は、予め定められた除霜省略の優先順位と季節の条件の他、外部温度の条件の組み合わせにより行い、1日当たりの除霜回数を決定するようにする。また、除霜の指令は、除霜タイマーを有する除霜制御装置から送るようにする。この場合、除霜省略の判定とする外部温度(店内温度)は、多少の変動を見込んで、前回の除霜から今回の除霜までの間の平均温度であることが好ましい。

0007

そして、本発明は、特に、負荷の大きい夏期においては、原則として前記除霜省略のない周期通りの除霜を行うようにすると共に、夏期でも外部温度が基準外部温度以下となった時は優先順位にならい営業時間中の除霜の一部を省略するようにしている。また、中間期においては、常時優先順位にならい営業時間中の除霜の一部を省略するようにしている。更に、負荷の少ない冬期においては、原則として前記優先順位を設定した除霜の全てを省略すると共に、冬期でも外部温度が基準外部温度−5℃以上となった時は優先順位にならい営業時間中の除霜の一部を省略するようにしている。

0008

その結果、例えば、除霜タイマーからの信号により、1日4回2時前後から6時間おきに周期的な除霜を行うようにした場合においては、優先順位を設定する手段に、第3回目(14時前後)の除霜に優先省略の第1設定(設定1)を、第1回目(2時前後)の除霜に優先省略の第2設定(設定2)をそれぞれ行い、また、季節を設定する手段に、夏期,中間期,冬期の季節設定を行い、更に、演算手段に、基準外部温度を25℃に設定すると、夏期、中間期、冬期において、以下のようなショーケースの除霜制御方法を採ることができる。まず、負荷の大きい夏期においては、原則として前記周期通り1日4回の除霜を行うと共に、夏期でも外部温度が25℃以下となった時は第1設定である第3回目(14時前後)の除霜を省略して1日3回の除霜を行うことができる。また、春や秋の中間期においては、第1設定である第3回目(14時前後)の除霜を省略して1日3回の除霜を行うことができる。更に、負荷の少ない冬期においては、原則として第1設定である第3回目(14時前後)と第2設定である第1回目(2時前後)の除霜を省略して1日2回の除霜を行うようにすると共に、冬期でも外部温度が基準外部温度−5℃(20℃)以上となった時は第1設定である第3回目(14時前後)の除霜のみを省略して1日3回の除霜を行うことができる。

発明を実施するための最良の形態

0009

なお、本発明において、各季節に対応する期間は任意に設定可能である。例えば、夏期であれば、始まりを6月1日とか、6月10日とかに自由に設定でき、同様に終わりを9月15日とか、9月20日とか自由に設定できる。ショーケースを設置する地域の気候条件やその年の気温状況等に応じて最適と思われる設定を行えばよい。また、1日の除霜回数や除霜時間の設定も任意に可能であるし、除霜省略の優先順位の設定も任意に可能である。例えば、1日の除霜回数を5回以上、例えば6回とか8回とかにすることも可能で、優先順位の設定も、設定1や2の他に、設定3や4を設けることもでき、更には2個所に設定1や設定2を設けるようなこともできる。

0010

以下、本発明の除霜制御方法の一例を図1及び図2に基づいて説明する。まず、図1は除霜制御装置側から一方通行で制御する一般的な制御例を示すブロック図である。ショーケース1は、スーパーマーケット等において、主に精肉鮮魚青果物等を保冷するために用いられるもので、ショーケース1の庫内を冷却する冷却サイクルは、ケース背面ダクト内等に設けた膨張弁2及び蒸発器3と、店舗壁面を隔ててその屋外に配置した凝縮器4と、店舗の売場内に配置した圧縮機5や受液器6等の冷凍機類とで構成されている。

0011

これらの各機器類は、圧縮機5と凝縮器4が配管7により、凝縮器4と受液器6が配管8により、受液器6と蒸発器3が膨張弁2を介して配管9により、また蒸発器3と圧縮機5が配管10によりそれぞれ接続されており、これら配管7,8,9,10内を流れる冷媒は、圧縮,凝縮膨張蒸発の4行程を繰り返しながら、これらの冷却サイクル内を循環し、温度の低い蒸発器3から、温度の高い凝縮器4に熱を移動させる役目をしている。つまり、膨張弁2を出て圧力の低い蒸発器3に放出された低温低圧液冷媒は、ここで庫内の熱を奪い沸騰蒸発してガスとなって庫内を冷却し、また、冷媒が蒸発器3で庫内から奪った熱や圧縮機5で圧縮するために加えられた熱は、凝縮器4から屋外に放出される。

0012

前記受液器6と蒸発器3を結ぶ配管9中には、除霜時に配管9を閉じて冷媒の循環を停止させる液電磁弁11が設けられている。この液電磁弁11は、冷却運転中は開かれているが、除霜実行時には、除霜制御装置20の除霜出力部26からの除霜信号を、温度調節サーモスタット温調サーモ)12を介して受け、配管9の管路を閉じて冷却サイクル内の冷媒循環を停止する働きをする。一方、除霜信号を受けて、除霜ヒーターが通電され、除霜が開始される。除霜時間は中温域で15〜20分、低温域で20〜30分程度である。

0013

そして、前記除霜制御装置20は、内部に演算手段である演算部21が組み込まれ、そこに各種の情報が送られ、その情報を比較演算して除霜を行うべきか否かの判断を行い、除霜信号を発するようにしている。演算部21に送られる情報としては、除霜タイマー22からの情報(1日当たりの標準の除霜回数と間隔を設定)、カレンダー23からの情報(夏期、冬期や中間期である春秋期などの季節と、その季節に対応した期間を任意に設定)、及び条件設定24からの情報(除霜省略の優先順位を設定)の他、外部温度情報を用いる場合には温度情報25などである。この時の温度情報25は、店内温度25aの情報を外部温度サーモで計測して用いているが、冷却コイルなど他の温度情報を用いることもできる。

0014

このうち、除霜タイマー22で設定された周期的な除霜のなかで、ある除霜を省略するか否かの判定は、カレンダー23からの情報(即ち季節情報)に応じて一律に行うか、またはカレンダー23からの情報(季節情報)と外部温度情報25の組み合わせにより行い、1日当たりの除霜回数(除霜省略回数)を決定する。ここで、除霜省略の判定とする外部温度は、前回の除霜から今回の除霜までの間の平均外部温度であることが望ましい。なお、この第1図に示す例は、店内温度25aの情報を直接除霜制御装置20に入れた例である。

0015

次に、図2通信機能を持ったサーモスタットを使用した場合の制御例を示すブロック図である。この例においては、各ショーケース1に設けられた温度調節サーモスタット12と並列にして、ショーケース上部などに、店内温度用のサーモスタットを取り付け、そこからの店内温度25aを除霜制御装置20のサーモ情報入出力部27に送り、それを温度情報25として演算部21に送るようにしている。そして、ここでいう店内温度25aに代えて、吹出口や冷却コイルなどの温度情報を用いることもできる。なお、他の構成については、図1のものと同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。

0016

図3は、以上説明した除霜制御装置20における除霜判断の手順を示すフローチャートである。なお、ここでは除霜判断部分の大まかな判断手順のみを示している。まず、ステップS1で除霜タイマーにより周期的に設定した除霜時刻が来たかどうかを判断し、除霜時刻が来た場合には、ステップS2で当該時刻におけるデマンド設定の有無(除霜省略設定なしか、除霜省略設定1,2があるか)を判断し、除霜省略設定がない場合には、ステップS3で除霜信号をONし、除霜を開始する。

0017

ステップS2でデマンド設定がある場合には、ステップS4で外部温度情報を拾う指定がなされているか否かを判断する。指定がなされていない場合には、ステップS5で現在季節とデマンド設定値(除霜省略優先順位が設定1か設定2か)を比較し、除霜省略するか否かを判断する。省略しない場合にはステップS6で除霜信号をONし、省略する場合には除霜信号をONしない。この時、夏期においては、除霜の省略を行わない。また、中間期(春・秋)においては、設定1を入力した除霜を省略し、冬期においては、設定1及び2を入力した除霜を省略する。

0018

ステップS4で外部温度情報を拾う指定がなされている場合には、ステップS7で前回除霜から現在までの外部温度情報の平均値を算出し、ステップS8で現在外部温度と各期における設定外部温度とデマンド設定値(除霜省略優先順位が設定1か設定2か)とを比較し、除霜省略するか否かを判断する。省略しない場合にはステップS9で除霜信号をONし、省略する場合には除霜信号をONしない。なお、このステップS7〜S9は、外部温度により、その季節における除霜回数の補正を行う手順である。

0019

以下、本発明実施の一例を具体的数値を挙げて、より詳細に説明する。除霜タイマーからの信号により、1日4回、6時間おきに除霜運転を行うようにする。1日24時間のうち、第1回目の除霜を2時とし、第2回目を8時、第3回目を14時、第4回目を20時とする。そして、第3回目の14時に除霜省略優先の第1設定を行い、第1回目の2時に除霜省略優先の第2設定を行う。他の第2回目(8時)及び第4回目(20時)には、除霜省略の優先順位設定を行わず、常に除霜運転を行うようにする。

0020

除霜省略の条件設定としては、除霜制御装置より夏期・中間期・冬期の別を設定し、除霜の省略を優先順位に従って行い、夏期4回(除霜省略なし)、中間期3回(除霜省略は設定1の1回)、冬期2回(除霜省略は設定1及び2の2回)に除霜回数を変化させるのが基本である。そして、本発明の制御においては、上記夏期・中間期・冬期の別の設定に加えて、外部温度サーモによる基準外部温度(例えば、「店内温度」)の設定により、除霜回数の補正を行うようにしている。この外部温度サーモの基準値は、任意に設定可能である。そして、除霜省略の判定とする外部温度は、前回の除霜から今回の除霜までの間の平均外部温度を用いる。

0021

以下、各期別の除霜制御方法を図4乃至図6に基づいて具体的に説明する。なお、各期の期間は便宜的なもので、その年の気温等を案して任意に設定すればよい。
(1)夏期除霜(6月1日〜9月15日)
夏期の除霜は、1日4回の全ての除霜を実施する(図4参照)。但し、外部温度で補正する場合、外部温度が外部温度サーモの外部設定温度(例えば、25℃)以下のときは、設定1である14時の除霜をキャンセルする。従って、夏期でも外部温度(店内温度)平均が25℃以下の時は、次の中間期除霜と同様の除霜制御が行われる。

0022

(2)中間期除霜(4月1日〜5月31日)(9月16日〜11月31日)
中間期(春・秋)の除霜は、除霜スケジュールにおいて設定1を入力した14時の除霜がキャンセルされる(図5参照)。従って、除霜は2時、8時、20時の1日3回行われる。

0023

(3)冬期除霜(12月1日〜3月31日)
冬期の除霜は、除霜スケジュールにおいて設定1を入力した14時と、設定2を入力した8時の除霜がキャンセルされる(図6参照)。従って、除霜は2時、20時の1日2回行われる。但し、外部温度で補正する場合、外部温度が外部温度サーモに設定した基準外部温度−5℃(即ち、基準外部温度が25℃のとき20℃)以上のときは、設定1である14時の除霜のみがキャンセルされる。従って、冬期でも外部温度(店内温度)平均が20℃以上の時は、中間期除霜と同様の除霜制御が行われる。

図面の簡単な説明

0024

本発明のショーケースの除霜制御方法によれば、以下に示すような優れた効果を奏する。
負荷の少ない冬期などは、夏期に比べて除霜回数を半減できるので、省エネルギー効果が高い。
省略希望の除霜に優先順位を付けることができるので、例えば営業中は除霜を回避することも可能である。特に、14時の除霜は、夕方の販売ピークを迎える前の除霜であり、庫内温度の上昇によって刺身ミンチ肉など鮮度管理を重要視する商材にはダメージとなりかねないが、その除霜の省略に第1の優先順位を付けることで、季節や外部温度に応じ、この除霜を回避することができる。

--

0025

図1本発明の除霜制御方法の一例を説明するブロック図である。
図2本発明の除霜制御方法の他の例を説明するブロック図である。
図3本発明の除霜判断手順の概略を示すフローチャートである。
図4夏期の除霜制御方法を示すグラフ図である。
図5中間期(春秋期)の除霜制御方法を示すグラフ図である。
図6冬期の除霜制御方法を示すグラフ図である。

0026

1ショーケース
2膨張弁
3蒸発器
4凝縮器
5圧縮機
6受液器
7,8,9,10配管
11液電磁弁
12温度調節サーモスタット(温調サーモ)
20除霜制御装置
21演算部
22タイマー
23カレンダー
24条件設定
25温度情報
25a店内温度
26除霜出力部
27 サーモ情報入出力部

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