CN106104181B - 集装箱用冷冻装置 - Google Patents
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Abstract
将集装箱(11)内的箱内空气冷却的集装箱用冷冻装置(10)具备：供气装置(30)，其生成氮浓度比箱外空气高的氮浓缩空气，并经由供给通路(44)将该氮浓缩空气供向集装箱(11)的箱内；氧浓度传感器(51)，其测量箱内空气的氧浓度；控制部，其控制供气装置(30)的运转，使由该氧浓度传感器(51)测量出的氧浓度成为目标浓度。在上述集装箱用冷冻装置(10)中设置将在供给通路(44)中流动的氮浓缩空气的一部分引向氧浓度传感器(51)的测量用通路(88)，并且在该测量用通路(88)上设置开关阀(82)。
Description
技术领域
本发明涉及一种集装箱用冷冻装置，其具备供气装置以调节集装箱内的箱内空气的氧浓度，该供气装置生成氮浓缩空气并将氮浓缩空气供向集装箱的箱内。
背景技术
迄今为止，为了冷却在海运等时使用的集装箱内的空气而使用了集装箱用冷冻装置，该集装箱用冷冻装置具备进行制冷循环的制冷剂回路(例如参照专利文献1)。在集装箱的箱内例如装载了香蕉、油梨等植物。植物在收获后也进行吸入空气中的氧且吐出二氧化碳这样的呼吸。由于植物中蓄积的养分和水分会因为该植物的呼吸而减少，因此一旦呼吸量增加，植物的鲜度就显著地下降。另一方面，虽然如果箱内空气的氧浓度因植物的呼吸作用而下降至规定的浓度，则植物的呼吸量就会减少，但是只靠植物的呼吸的话，直到达到规定浓度为止会耗费时间，在这段期间中植物会发生变色、腐烂等，从而鲜度降低。
在专利文献1中，公开了具有下述结构的制冷装置，即：利用分离膜分离空气中的氮来生成氮浓缩空气并将氮浓缩空气供向集装箱的箱内，由此使箱内空气的氧浓度迅速地降低。如上所述，如果使集装箱内的箱内空气的氧浓度比箱外空气低，则植物的呼吸量会减少而容易维持鲜度。
专利文献1：日本专利第2635534号公报
发明内容
－发明要解决的技术问题－
然而，在上述集装箱用冷冻装置中没有设置用来测量供向集装箱的箱内的氮浓缩空气的氮浓度的测量单元。因此，即使将氮浓缩空气供向集装箱的箱内的供气装置发生不良现象而无法生成希望的氮浓缩空气，也无法直接地检测出该不良现象。其结果是，在无法将集装箱内的箱内空气调节为希望的氧浓度的情况下，无法判断出该调节不良是由供气装置的不良现象造成的，还是由集装箱的气密不良造成的。此外，对于这样的问题，若只是单纯地在供气装置上设置氮浓度传感器，则会出现供气装置的制造成本增加这样的新的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：就具备供气装置以调节集装箱内的箱内空气的氧浓度的集装箱用冷冻装置来说，做到不增加制造成本就能夠检测供气装置的不良现象，其中该供气装置生成氮浓缩空气并将氮浓缩空气供向集装箱的箱内。
－用以解决技术问题的技术方案－
第一方面的发明是一种集装箱用冷冻装置，其设在集装箱11上且具备制冷剂回路20，在该制冷剂回路20中，制冷剂循环从而进行制冷循环，该集装箱用冷冻装置使上述集装箱11内的箱内空气在连接在该制冷剂回路20中的蒸发器24中与制冷剂进行热交换，从而将上述集装箱11内的箱内空气冷却，上述集装箱用冷冻装置具备：供气装置30，其生成氮浓度比箱外空气高的氮浓缩空气，并经由供给通路44将该氮浓缩空气供向上述集装箱11的箱内；氧浓度传感器51，其测量上述集装箱11内的箱内空气的氧浓度；控制部55，其控制上述供气装置30的运转，使由上述氧浓度传感器51测量出的氧浓度成为目标浓度；测量用通路88，其将在上述供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分引向上述氧浓度传感器51，以便由上述氧浓度传感器51测量该氮浓缩空气的氧浓度；以及开关阀82，其设在上述测量用通路88上。
在第一方面的发明中，通过在制冷剂回路20中进行制冷循环，从而集装箱11内的箱内空气被冷却。此外，由控制部55控制供气装置30的运转，经由供给通路44将在该供气装置30中生成的、氮浓度比箱外空气高的氮浓缩空气引向集装箱11的箱内。由此，集装箱11内的箱内空气的氧浓度下降，箱内空气中的氧浓度随后被调节为目标浓度。
此外，在第一方面的发明中，设在测量用通路88上的开关阀82一打开，在供气装置30中生成后在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分就被引向氧浓度传感器51，由该氧浓度传感器51测量氮浓缩空气的氧浓度。
第二方面的发明是在第一方面的发明的基础上，进一步具有下述特征：在上述集装箱11的箱内设有风扇26和空气通路58，该风扇26在该箱内形成通过上述制冷剂回路20的蒸发器24并进行循环的气流，该空气通路58的一端在该风扇26的吹出侧敞口，该空气通路58的另一端在该风扇26的吸入侧敞口，通过该风扇26进行旋转，上述集装箱11内的箱内空气从空气通路58的一端流向空气通路58的另一端，上述氧浓度传感器51设在上述空气通路58中，以便测量在该空气通路58中流动的空气的氧浓度，上述测量用通路88由分流管81构成，该分流管81将上述供给通路44与上述空气通路58连接起来，使在上述供给通路44中流动的上述氮浓缩空气的一部分分流并将分流出来的该氮浓缩空气引向上述空气通路58，上述控制部55构成为在上述供气装置30的运转中且上述风扇26停止旋转的期间中，该控制部55执行供气测量动作，在该供气测量动作中，该控制部55使上述开关阀82打开，以便由上述氧浓度传感器51测量上述氮浓缩空气的氧浓度。
在第二方面的发明中，在集装箱11的箱内，当风扇26进行旋转的期间中，箱内空气从设在箱内的空气通路58的一端流向另一端。由此，在风扇26进行旋转的期间中，由设在空气通路58上的氧浓度传感器51测量箱内空气的氧浓度。反之，在风扇26停止旋转的期间中，箱内空气不流入空气通路58。此外，若在这样的风扇26停止旋转的期间中由控制部55执行供气测量动作，则在供气装置30中生成的氮浓缩空气的一部分就经由构成测量用通路88的分流管81流入空气通路58。由此，在风扇26停止旋转的期间中且在执行供气测量动作中，由设在空气通路58上的氧浓度传感器51测量在供气装置30中生成的氮浓缩空气的氧浓度。
第三方面的发明是在第一或第二方面的发明的基础上，进一步具有下述特征：在上述测量用通路88上的、比上述开关阀82靠上述氧浓度传感器51一侧的部分设有校正气体引入机构83，该校正气体引入机构83将用来对该氧浓度传感器51进行校正的校正气体引入上述测量用通路88。
在第三方面的发明中，关闭状态的开关阀82阻止经由校正气体引入机构83引入了测量用通路88中的校正气体流向与氧浓度传感器51相反一侧、也就是说供气装置30一侧。由此，经由校正气体引入机构83引入了测量用通路88中的校正气体只流向氧浓度传感器51一侧。
第四方面的发明是在第二方面的发明的基础上，进一步具有下述特征：上述蒸发器24设在上述风扇26的吹出侧，上述集装箱用冷冻装置具备进行冷却运转和除霜运转的单元控制部100，在该冷却运转中，该单元控制部100使上述风扇26旋转，并且使制冷剂在上述制冷剂回路20中循环来使上述集装箱11内的箱内空气在上述蒸发器24中与制冷剂进行热交换，从而将该集装箱11内的箱内空气冷却，在该除霜运转中，该单元控制部100使上述风扇26停止旋转，并且该单元控制部100加热上述蒸发器24来除霜，上述控制部55构成为：在上述单元控制部100进行上述除霜运转之际，该控制部55执行上述供气测量动作，在该供气测量动作中，该控制部55使上述开关阀82打开，以便由上述氧浓度传感器51测量上述氮浓缩空气的氧浓度。
在第四方面的发明中，由单元控制部100执行冷却运转和除霜运转，在该冷却运转中，使集装箱11内的箱内空气与制冷剂回路20的制冷剂进行热交换来将该集装箱11内的箱内空气冷却，在除霜运转中，将该蒸发器24加热来除霜。
然而，由于在除霜运转中，蒸发器24被加热，附着在该蒸发器24上的霜融化而蒸发，因此蒸发器24附近的箱内空气成为含有较多水分的空气。另一方面，蒸发器24设置在设有氧浓度传感器51的空气通路58的一端敞口的、风扇26的吹出侧。而且，在除霜运转中，风扇26受单元控制部100的控制而停止旋转，因此集装箱11内的箱内空气不在空气通路58中流通。由此，如果在除霜运转中不做任何处置，就有可能发生蒸发器24附近的含有较多水分的箱内空气进入空气通路58中，在该空气通路58的内部结露的情况。一旦在空气通路58的内部发生结露，就可能发生下述情况：设置在该空气通路58中的氧浓度传感器51故障；空气流通受到阻碍。
于是，在第四方面的发明中，在除霜运转中执行供气测量动作，在该供气测量动作中，控制部55将开关阀82打开，将在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分引向氧浓度传感器51，由此利用氧浓度传感器51来测量该氮浓缩空气的氧浓度。由此，在除霜运转中，由供气装置30生成的氮浓缩空气的一部分强制地供向空气通路58。这样一来，含有较多水分的、蒸发器24附近的箱内空气就不会进入空气通路58而在空气通路58的内部结露。
－发明的效果－
根据第一方面的发明，设置了测量用通路88和开关阀82，该测量用通路88用来将在供气装置30生成后在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分引向氧浓度传感器51，以便利用氧浓度传感器51测量该氮浓缩空气的氧浓度，该开关阀82用来打开、关闭该测量用通路88。因此，能够执行供气测量动作，在该供气测量动作中，通过打开开关阀82，将在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分引向氧浓度传感器51，由此利用该氧浓度传感器51来测量氮浓缩空气的氧浓度。此外，通过如上述那样测量在供气装置30中生成的氮浓缩空气的氧浓度，能够对供气装置30的性能、也就是说是否生成了希望的氮浓度的氮浓缩空气进行检测。也就是说，不设置氮浓度传感器，也能够使用测量集装箱11内的箱内空气的氧浓度的氧浓度传感器51来检测供气装置30的不良现象。因此，根据第一方面的发明，在具备生成氮浓缩空气的供气装置30的集装箱用冷冻装置中，不用增加制造成本就能够检测供气装置30的不良现象。而且，在无法将集装箱11内的箱内空气调节为希望的的氧浓度的情况下，能够容易地判断该调节不良是由供气装置30的不良现象造成的，还是由集装箱11的气密不良造成的。
此外，根据根据第二方面的发明，仅仅在为了测量集装箱11内的箱内空气的氧浓度而设在箱内的现有空气通路58上连接分流管81，并在风扇26停止旋转的期间中，由控制部55将设置在构成测量用通路88的分流管81上的开关阀82控制为打开，就能够以简单的追加结构来测量在供气装置30中生成的氮浓缩空气的氧浓度。
此外，根据第三方面的发明，仅仅在测量用通路88上设置校正气体引入机构83，就能够利用测量用通路88将校正气体引入氧浓度传感器51，不需要另外设置将校正气体引入氧浓度传感器51的通路。而且，由于在测量用通路88上的、相对于校正气体引入机构83的设置位置位于与氧浓度传感器51相反的一侧、也就是说靠供气装置30一侧设有开关阀82，因此仅仅将该开关阀82控制为关闭状态，就能够阻止校正气体流向供气装置30一侧。
此外，根据第四方面的发明，在除霜运转中，开关阀82受控制部55的控制而打开，在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分被强制地供向空气通路58。由此，在除霜运转中，因附着在蒸发器24上的霜蒸发而含有较多水分的、蒸发器24附近的箱内空气不会进入空气通路58内而在空气通路58的内部结露。这样一来，设在空气通路58中的氧浓度传感器51不会因结露水而故障，空气的流动也不会因为空气通路58中充满结露水而被阻碍。另外，通过如上述那样在除霜运转中执行供气测量动作，能够防止在空气通路58的内部发生结露，而且能够进行供气装置30所生成的氮浓缩空气是否为希望的浓度这样的性能检查。也就是说，根据第四方面的发明，在除霜运转中，能够防止在空气通路58的内部发生结露，而且能进行供气装置30的性能检查。
附图说明
图1为从箱外侧看到的第一实施方式的集装箱用冷冻装置的立体图。
图2为侧面剖视图，其示出第一实施方式的集装箱用冷冻装置的结构。
图3为管道系统图，其示出第一实施方式的制冷剂回路的结构。
图4为管道系统图，其示出第一实施方式的供气装置的结构。
图5为从箱外侧看到的第二实施方式的集装箱用冷冻装置的立体图。
图6为侧面剖视图，其示出第二实施方式的集装箱用冷冻装置的简要结构。
图7为管道系统图，其示出第二实施方式的集装箱用冷冻装置的制冷剂回路的结构。
图8为管道系统图，其示出第二实施方式的集装箱用冷冻装置的CA装置的结构，且示出第一流通状态下的空气的流动状况。
图9为管道系统图，其示出第二实施方式的集装箱用冷冻装置的CA装置的结构，且示出第二流通状态下的空气的流动状况。
图10为第二实施方式的集装箱用冷冻装置的传感器单元的立体图。
图11为示出第二实施方式的通常控制下的模式的转移情况的图。
图12为曲线图，其示出在第二实施方式的集装箱用冷冻装置中，在浓度调节运转下的集装箱内的箱内空气的组分的变化。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，以下优选实施方式在本质上仅为示例，并没有意图对本发明、其应用对象或其用途的范围加以限制。
〔本发明的第一实施方式〕
如图1和图2所示，集装箱用冷冻装置10用来对在海运等时使用的集装箱11内的箱内空气进行冷却。集装箱用冷冻装置10具备制冷剂回路20，该制冷剂回路20进行制冷循环来对集装箱11内的箱内空气进行冷却(参照图3)。植物15以装在盒内的状态收纳在集装箱11的箱内。植物15进行吸入空气中的氧(O2)并吐出二氧化碳(CO2)这样的呼吸，植物15例如是香蕉、油梨等蔬果、青菜、谷物、鳞茎、鲜花等。
集装箱11形成为一侧的端面敞开的细长箱状。集装箱用冷冻装置10具有壳体12和制冷剂回路20，集装箱用冷冻装置10以封住集装箱11的开口端的方式安装在集装箱11上。
〈壳体〉
壳体12具备箱外壁12a和箱内壁12b，该箱外壁12a位于集装箱11的箱外侧，该箱内壁12b位于集装箱11的箱内侧。箱外壁12a和箱内壁12b例如由铝合金制成。
箱外壁12a以封住集装箱11的开口端的方式安装在集装箱11的开口的周缘部上。箱外壁12a形成为其下部向集装箱11的箱内侧鼓出。
箱内壁12b布置成与箱外壁12a对置。箱内壁12b对应于箱外壁12a的下部而向箱内侧鼓出。在箱内壁12b与箱外壁12a之间的空间内设置有绝热材料12c。
如上所述，壳体12中的下部形成为向集装箱11的箱内侧鼓出。由此，在壳体12中的下部的、集装箱11的箱外侧形成有箱外收纳空间S1，在壳体12中的上部的、集装箱11的箱内侧形成有箱内收纳空间S2。
沿着壳体12的宽度方向排列设置有两道开关门16，在保修时能够将上述开关门16打开和关闭。在壳体12的箱外收纳空间S1内的与下文中说明的箱外风扇25相邻的位置上设置有电子元器件箱17。在该电子元器件箱17的下方布设有后述供气装置30。此外，在箱外收纳空间S1中的与供气装置30相邻的位置上布设有变频器盒29，在该变频器盒29中收纳有驱动电路，该驱动电路以速度可变的方式驱动制冷剂回路20中的后述压缩机21。
在集装箱11的箱内布置有隔板18。该隔板18由大致呈矩形的板部件构成，该隔板18以与壳体12的集装箱11箱内侧的面对置的形态竖立设置着。由该隔板18隔出集装箱11的箱内和箱内收纳空间S2。
在隔板18的上端与集装箱11内的顶面之间形成有吸入口18a。集装箱11内的箱内空气经由吸入口18a被吸入到箱内收纳空间S2内。
此外，在箱内收纳空间S2中设有沿着水平方向延伸的分隔壁13。分隔壁13安装在隔板18的上端部，在分隔壁13上形成有供设置后述箱内风扇26的开口。该分隔壁13将箱内收纳空间S2分隔为箱内风扇26的吸入侧的一次空间S21和箱内风扇26的吹出侧的二次空间S22。需要说明的是，在本实施方式中，箱内收纳空间S2被分隔壁13分隔为上、下两个空间，吸入侧的一次空间S21形成在上侧，吹出侧的二次空间S22形成在下侧。
在集装箱11内设置有底板19，在该底板19与集装箱11的底面之间存在间隙。装在盒内的植物15放置在底板19上。在集装箱11内的底面与底板19之间形成有底板下流路19a。在隔板18的下端与集装箱11内的底面之间设有间隙，该间隙与底板下流路19a连通。
在底板19上的靠集装箱11的里侧(在图2中为右侧)处形成有吹出口18b，该吹出口18b用来向集装箱11的箱内吹出已在集装箱用冷冻装置10中处理过的空气(也就是说将箱内空气冷却后得到的空气)。
在集装箱用冷冻装置10的壳体12上设有吸气部47和排气部46，该吸气部47用来将箱外空气吸入集装箱11的箱内，该排气部46用来将集装箱11内的箱内空气排向外部。排气部46具有排气通路46a和排气阀46b，该排气通路46a将集装箱11的箱内与箱外连接起来，该排气阀46b与该排气通路46a连接。吸气部47具有吸气通路47a和进气阀47b，该吸气通路47a将集装箱11的箱内与箱外连接起来，该进气阀47b与该吸气通路47a连接。
〈制冷剂回路〉
如上所述，集装箱用冷冻装置10具有制冷剂回路20，在该制冷剂回路20中，制冷剂循环从而进行蒸气压缩式的制冷循环。如图3所示，制冷剂回路20是由制冷剂管道28将压缩机21、冷凝器22、膨胀阀23和蒸发器24依次连接起来而构成的封闭回路。
如图1和图2所示，压缩机21和冷凝器22收纳在箱外收纳空间S1内。在冷凝器22的上方位置布设有箱外风扇25。箱外风扇25受箱外风扇电动机25a驱动而旋转，箱外风扇25用于将箱外空气引向箱外收纳空间S1内后送往冷凝器22。在冷凝器22中，在冷凝器22内部流动的制冷剂与箱外空气之间进行热交换。
蒸发器24收纳在箱内收纳空间S2内。在箱内收纳空间S2中的、蒸发器24的上方位置设置有沿着壳体12的宽度方向排列的两台箱内风扇26。
箱内风扇26被箱内风扇电动机26a驱动而旋转，箱内风扇26从吸入口18a引入集装箱11内的箱内空气并将箱内空气吹向蒸发器24。在蒸发器24中，在蒸发器24内部流动的制冷剂与箱内空气之间进行热交换。在通过蒸发器24之际向制冷剂散热而被冷却之后的箱内空气通过底板下流路19a而从吹出口18b被吹向集装箱11的箱内。
〈空气通路与传感器〉
在箱内收纳空间S2的二次空间S22中的箱内风扇26与蒸发器24之间设有用来测量集装箱11内的箱内空气的氧浓度的氧浓度传感器51和用来测量集装箱11内的箱内空气的二氧化碳浓度的二氧化碳浓度传感器52。在本实施方式中，氧浓度传感器51是由原电池式的氧传感器构成的，二氧化碳浓度传感器52是由不分光红外线式(NDIR：non dispersiveinfrared)的二氧化碳传感器构成的。此外，氧浓度传感器51与二氧化碳浓度传感器52与空气通路58连接，通过箱内风扇26的旋转，集装箱11内的箱内空气在该空气通路58中流通。
空气通路58是由下述管道构成的，即：在箱内收纳空间S2中，该管道的一端在二次空间S22中的、箱内风扇26的吹出口附近处敞口，而该管道的另一端在一次空间S21中的、箱内风扇26的吸入口附近处敞口。膜滤器54设置于在空气通路58中的、箱内风扇26的吹出口附近处敞口的端部上。与二氧化碳浓度传感器52相比，氧浓度传感器51连接在空气通路58上的更靠一端侧的部分，也就是说连接在空气通路58上的更靠在箱内风扇26的吹出口附近敞口的端部侧的部分。通过这样的结构，在箱内风扇26进行旋转时，空气通路58的一端敞口的、箱内风扇26的吹出侧的气氛压力会高于空气通路58的另一端敞口的、箱内风扇26的吸入侧的气氛压力。其结果是，集装箱11内的箱内空气从空气通路58的一端流向另一端，并依序通过氧浓度传感器51、二氧化碳浓度传感器52。
〈供气装置〉
集装箱用冷冻装置10具备供气装置30，该供气装置30用来生成用于供向集装箱11的箱内的低氧浓度的氮浓缩空气。控制部55(参照图4)控制该供气装置30的运转。在本实施方式中，供气装置30是由利用真空变压吸附(VPSA，Vacuum Pressure Swing Adsorption)法的装置构成的。此外，如图1所示，供气装置30布置在箱外收纳空间S1的左下方的角落部。
如图4所示，供气装置30具有：气泵31；第一方向控制阀32和第二方向控制阀33；设置有用来吸附空气中的氮的吸附剂的第一吸附筒34和第二吸附筒35；清除阀36；第一止回阀37和第二止回阀38；储气箱39；以及收纳这些构成部件的单元壳70。如上所述，供气装置30通过其构成部件收纳在单元壳70的内部而构成为一个单元，从而能够以后装的方式安装到集装箱用冷冻装置10上。
气泵31布设在单元壳70内。该气泵31具备第一泵机构31a和第二泵机构31b。
气泵31的第一泵机构31a吸入经由形成在单元壳70上的空气流入口75从单元壳70外流入了单元壳70中的箱外空气并进行压缩。该第一泵机构31a进行下述吸附动作，即：经由喷出通路42将压缩后的空气供向第一吸附筒34和第二吸附筒35来进行加压，由此使吸附剂吸附空气中的氮。在单元壳70的空气流入口75设有膜滤器76，该膜滤器76具有通气性和防水性。
气泵31的第二泵机构31b进行下述解吸动作，即：经由抽取通路43从第一吸附筒34和第二吸附筒35抽取空气来进行减压，由此使氮从吸附剂解吸。需要说明的是，第二泵机构31b优选构成为在进行解吸动作之际，将第一吸附筒34和第二吸附筒35的内压减压至负压(也就是说，低于大气压力的压力)。
气泵31的第一泵机构31a和第二泵机构31b由不使用润滑用油的无油泵构成。第一泵机构31a是空气压缩机，该空气压缩机将吸入了的空气压缩到高于大气压力的高压状态并喷向供给对象。第二泵机构31b是排气泵，该排气泵从连接对象抽取空气并排出。
在此，当在第一泵机构31a的泵中使用了油的情况下，在将压缩后的空气供向第一吸附筒34和第二吸附筒35来进行加压之际，压缩空气中所含的油会被吸附剂吸附，从而吸附剂的吸附性能降低。另一方面，当在第二泵机构31b的泵中使用了油的情况下，油会与包含从第一吸附筒34和第二吸附筒35解吸出来的氮的氮浓缩空气一起被供向集装箱11的箱内。也就是说，在该情况下，会向装载了植物15的集装箱11的箱内供给带油味的氮浓缩空气。于是，在本实施方式中，通过用无油泵构成气泵31的第一泵机构31a和第二泵机构31b，从而能够克服上述不良情况。
在气泵31的上方布设有送风风扇48，该送风风扇48用于通过向气泵31送风来将气泵31冷却。
第一方向控制阀32和第二方向控制阀33用于交替地切换成为吸附动作和解吸动作的对象的第一吸附筒34和第二吸附筒35，在图4所示的状态下，在第一吸附筒34进行吸附动作，在第二吸附筒35进行解吸动作。
在第一方向控制阀32和第二方向控制阀33的切换位置位于与图4相反的一侧的情况下，在第二吸附筒35进行吸附动作，在第一吸附筒34进行解吸动作，但这并未图示出来。通过一边交替地切换成为吸附动作和解吸动作的对象的第一吸附筒34和第二吸附筒35，一边重复进行上述步骤，由此连续且稳定地生成氮浓缩空气。该切换动作由控制部55控制。
第一吸附筒34和第二吸附筒35是内部装填有吸附剂的圆筒状部件，第一吸附筒34和第二吸附筒35设置为直立的形态(也就是说，第一吸附筒34和第二吸附筒35的轴向成为上下方向的形态)。第一吸附筒34和第二吸附筒35吸附从气泵31的第一泵机构31a供给过来的压缩空气中的氮来生成氧浓缩空气。在第一吸附筒34、第二吸附筒35已被加压的状态下，装填在第一吸附筒34和第二吸附筒35中的吸附剂吸附氮；在第一吸附筒34、第二吸附筒35已被减压的状态下，装填在第一吸附筒34和第二吸附筒35中的吸附剂使氮解吸。
装填在第一吸附筒34和第二吸附筒35中的吸附剂例如由具有细孔的多孔体沸石构成，该细孔的孔径小于氮分子的分子直径(3.0埃)且大于氧分子的分子直径(2.8埃)。如果使用具有这样的细孔直径的沸石作为吸附剂，则能够吸附空气中的氮。
此外，由于在沸石的细孔内存在阳离子，因此存在电场，从而产生了极性。由此，沸石具有吸附水分子等有极分子的性质。因此，不只是空气中的氮，空气中的水分(水蒸气)也被装填在第一吸附筒34和第二吸附筒35中的由沸石构成的吸附剂吸附。而且，被吸附剂吸附了的水分通过解吸动作而与氮一起从吸附剂解吸出来。由此，含有水分的氮浓缩空气被供向集装箱11的箱内，从而能够提升箱内的湿度。进而，由于吸附剂再生，因此能够谋求吸附剂的长寿命化。
此外，第一吸附筒34和第二吸附筒35如果被气泵31的第二泵机构31b减压，则已吸附在吸附剂上的氮就会解吸。其结果是，生成由于比箱外空气含有更多的氮，从而氧浓度下降了的氮浓缩空气。该氮浓缩空气的成分比率例如为：氮浓度90％，氧浓度10％。
在此，就使用分离膜来生成氮浓度超过99％的高纯度氮气的现有的装置来说，气泵的加压压力被设定在较高的值(例如827.6kPa左右)。
相对于此，就本实施方式的供气装置30来说，由于只要生成氮浓度90％、氧浓度10％的氮浓缩空气即可，因此只要将气泵31的加压压力设定为较低的值(例如150kPa左右)就足够了。因此，就本实施方式的供气装置30来说，没有必要将气泵31的加压压力设定为像现有的装置那样的高压。其结果是，能够使第一泵机构31a小型化。
氮浓缩空气经由与供气装置30连接的供给通路44供向集装箱11的箱内。在供给通路44上设有止回阀44a。
第一吸附筒34和第二吸附筒35的下端部(加压时的流出口；减压时的流入口)经由用来防止倒流的第一止回阀37和第二止回阀38与储气箱39连通。
储气箱39用来暂时储存在第一吸附筒34和第二吸附筒35中生成的氧浓缩空气。储气箱39的流出口与氧排出通路45连接，该氧排出通路45与集装箱11的箱外相连。在氧排出通路45上设有孔板61和止回阀45a。储存在储气箱39中的氧浓缩空气在被孔板61减压后，通过氧排出通路45排向集装箱11的箱外。
此外，第一吸附筒34和第二吸附筒35的下端部经由清除阀36相互连通。在第一吸附筒34的下端部与清除阀36之间的管道、以及第二吸附筒35的下端部与清除阀36之间的管道上分别安装有孔板62。
清除阀36用于从加压侧的吸附筒(在图4中为第一吸附筒34)向减压侧的吸附筒(在图4为第二吸附筒35)引入规定量的氧浓缩空气，来帮助氮从减压侧的吸附筒35、34中的吸附剂释放出来。清除阀36的开闭动作由控制部55控制。
〈测量用通路和测量用开关阀〉
此外，集装箱用冷冻装置10具备测量用通路88和测量用开关阀82，该测量用通路88用来将在供气装置30中生成且在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分引向设在箱内收纳空间S2中的氧浓度传感器51，该测量用开关阀82设在该测量用通路88上。
测量用通路88由分流管81构成，该分流管81使在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分分流并将分流出来的氮浓缩空气引向空气通路58。分流管81的一端在单元壳70的内部与供给通路44连接，分流管81的另一端与空气通路58上的、位于氧浓度传感器51与膜滤器54之间的部分连接。
测量用开关阀82在单元壳70的内部与分流管81连接。测量用开关阀82的开闭动作由控制部55控制。在本实施方式中，测量用开关阀82只在执行后述供气测量动作之际打开，在其它动作中关闭，详细情况后述。
〈校正气体引入机构〉
在本实施方式中，集装箱用冷冻装置10具备校正气体引入机构83，该校正气体引入机构83将用来对氧浓度传感器51和二氧化碳浓度传感器52进行校正的校正气体引入测量用通路88。校正气体引入机构83具有引入管84和设在该引入管84的端部上的连接接头部85。引入管84的一端在单元壳70的内部与分流管81连接，连接接头部85安装在引入管84的另一端。详细而言，引入管84的一端与分流管81的、比测量用开关阀82靠空气通路58一侧(氧浓度传感器51一侧)的部分连接。连接接头部85固定在单元壳70上，与储存有校正气体的储气瓶连接的供给管从单元壳70的外部与连接接头部85连接。
-运转动作-
〈制冷剂回路的运转动作〉
[冷却运转]
在本实施方式中，通过不在图中示出的单元控制部的控制来执行使集装箱11内的箱内空气冷却的冷却运转。
在冷却运转中，由冷却运转用控制部根据不在图中示出的温度传感器的测量结果来控制压缩机21、膨胀阀23、箱外风扇25和箱内风扇26的运转，以使箱内空气的温度成为希望的的目标温度。此时，在制冷剂回路20中，进行蒸气压缩式的制冷循环，已被箱内风扇26引向蒸发器24的集装箱11内的箱内空气被在蒸发器24内部流动的制冷剂冷却，然后再次被喷向集装箱11的箱内。由此，集装箱11内的箱内空气被冷却。
[除霜运转]
此外，在本实施方式中，在冷却运转中，由不在图中示出的单元控制部在预想蒸发器24发生了结霜的规定的时刻执行将蒸发器24加热来除霜的除霜运转。
在本实施方式中，作为除霜运转，由不在图中示出的电加热器执行将蒸发器24加热的除霜运转。此时，箱外风扇25和箱内风扇26受单元控制部的控制而停止旋转。一旦蒸发器24被电加热器加热，附着在蒸发器24的例如翅片、管上的霜融化，随后蒸发。由此，对蒸发器24进行除霜。需要说明的是，除霜运转可以是任何的运转，只要能够加热蒸发器24来除霜即可。例如，在具备构成为具有切换阀，从而制冷剂的循环方向可逆的制冷剂回路20的情况下，也可以在该制冷剂回路20中，执行使制冷剂朝着与冷却运转时相反的方向循环的所谓的逆循环除霜运转。此时，在制冷剂回路20中，被压缩机21压缩后的高压制冷剂供向蒸发器24，附着在蒸发器24的例如翅片、管上的霜从高压制冷剂吸热而融化，随后蒸发。由此，对蒸发器24进行除霜。
〈浓度调节运转〉
此外，在本实施方式中，由控制部55执行将集装箱11内的箱内空气的氧浓度和二氧化碳浓度调节为希望的浓度的浓度调节运转。在浓度调节运转中，由控制部55根据氧浓度传感器51和二氧化碳浓度传感器52的测量结果来控制供气装置30、吸气部47、排气部46的运转，以使集装箱11内的箱内空气的氧浓度和二氧化碳浓度成为希望的目标浓度(例如，氧浓度5％、二氧化碳浓度5％)。此外，在浓度调节运转中，由控制部55将测量用开关阀82控制为关闭状态，以便利用氧浓度传感器51来测量箱内空气的氧浓度，并利用二氧化碳浓度传感器52来测量箱内空气的二氧化碳浓度。
〈氧浓度的调整〉
具体而言，首先，由控制部55对利用氧浓度传感器51测量出的箱内空气的氧浓度是否高于氮浓缩空气的氧浓度(氧10％)进行判断。当箱内空气的氧浓度高于氮浓缩空气的氧浓度时，就在供气装置30中生成氮浓缩空气(氮90％、氧10％)，该氮浓缩空气经由供给通路44供向集装箱11的箱内。也就是说，进行使集装箱11内的箱内空气的氧浓度下降的操作。
随后，控制部55对利用氧浓度传感器51测量出的氧浓度是否已下降至氮浓缩空气的氧浓度(氧10％)以下进行判断。当箱内空气的氧浓度已下降至氮浓缩空气的氧浓度以下时，氮浓缩空气的供给动作停止。需要说明的是，此时，通过收纳在集装箱11的箱内的植物15的呼吸作用，集装箱11的箱内的氧被植物15吸入，二氧化碳被吐出。
接着，由上述控制部55对利用氧浓度传感器51测量出的箱内空气的氧浓度是否已低于目标浓度(氧5％)进行判断。需要说明的是，在本实施方式中，在植物15是香蕉的情况下，将氧浓度的目标浓度设为5％，而在植物15是油梨的情况下，优选将目标浓度设为3％。当箱内空气的氧浓度已低于目标浓度时，就在供气装置30生成氮浓缩空气(氮90％、氧10％)并供向集装箱11的箱内，或经由吸气部47将氧浓度比氮浓缩空气高的箱外空气(箱外空气)供向集装箱11的箱内。也就是说，进行使集装箱11内的箱内空气的氧浓度上升的操作。需要说明的是，也可以同时进行氮浓缩空气的供给和箱外空气的供给。随后，从头开始反复进行上述处理。
〈二氧化碳浓度的调整〉
另一方面，按下述方式调整集装箱的箱内空气的二氧化碳浓度。此时，首先，由控制部55对利用二氧化碳浓度传感器52测量出的箱内空气的二氧化碳浓度是否高于规定的目标浓度(二氧化碳5％)进行判断。需要说明的是，在本实施方式中，在植物15是香蕉的情况下，将二氧化碳浓度的目标浓度设为5％，而在植物15是油梨的情况下，优选将目标浓度设为10％。
当箱内空气的二氧化碳浓度高于目标浓度时，就在供气装置30生成氮浓缩空气(氮90％、氧10％)并供向集装箱11的箱内，或者经由排气部46将集装箱11内的箱内空气排向箱外。也就是说，进行使集装箱11内的箱内空气的二氧化碳浓度下降的的操作。此时，也可以同时进行氮浓缩空气的供给和箱内空气的排出。
然后，控制部55对利用二氧化碳浓度传感器52测量出的箱内空气的二氧化碳浓度是否已下降至目标浓度以下进行判断，当箱内空气的二氧化碳浓度已下降至目标浓度以下时，就停止供给氮浓缩空气，或者停止排出箱内空气。随后，从头开始反复进行上述处理。
通过如上述那样进行控制，将集装箱11内的箱内空气的氧浓度和二氧化碳浓度调整为希望的目标浓度(例如，氧浓度5％、二氧化碳浓度5％)。
[供气测量动作]
此外，在本实施方式中，在执行上述浓度调节运转、试运转等在供气装置30中生成氮浓缩空气的运转并且箱内风扇26停止旋转的期间中，由控制部55执行测量氮浓缩空气的氧浓度的供气测量动作。控制部55根据来自用户的指令或者定期地(例如每10天)执行供气测量动作。
在供气测量动作中，由控制部55按照与浓度调节运转同样的方式控制供气装置30、吸气部47、排气部46的运转。另一方面，在供气测量动作中，由控制部55将测量用开关阀82控制为开放状态，以便利用氧浓度传感器51来测量在供气装置30生成的氮浓缩空气的氧浓度。
若测量用开关阀82在供气装置30的运转中打开，则在供气装置30中生成后在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分就分流，流入构成测量用通路88的分流管81。流入分流管81的氮浓缩空气随后流入空气通路58，通过氧浓度传感器51。如上所述，在供气测量动作中，经由测量用通路88将在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分引向氧浓度传感器51。由此，为了测量箱内空气的氧浓度而设的氧浓度传感器51对在供气装置30中生成的氮浓缩空气的氧浓度进行测量。
然而，由于在除霜运转中，蒸发器24被加热，附着在该蒸发器24上的霜融化而蒸发，因此蒸发器24附近的箱内空气成为含有较多水分的空气。另一方面，蒸发器24设置在设有氧浓度传感器51的空气通路58的一端敞口的、箱内风扇26的吹出侧。而且，在除霜运转中，箱内风扇26受单元控制部的控制而停止旋转，因此集装箱11内的箱内空气不在空气通路58中流通。由此，如果在除霜运转中不做任何处置，就有可能发生蒸发器24附近的含有较多水分的箱内空气进入空气通路58中，在该空气通路58的内部结露的情况。一旦在空气通路58的内部发生结露，就可能发生下述情况：设置在该空气通路58中的氧浓度传感器51故障；空气流通受到阻碍。
于是，在本实施方式中，构成为在除霜运转中，控制部55必定执行上述供气测量动作。由此，在除霜运转中，由供气装置30生成的氮浓缩空气的一部分强制地供向空气通路58。这样一来，含有较多水分的、蒸发器24附近的箱内空气就不会进入空气通路58而在空气通路58的内部结露。
〈校正动作〉
此外，在本实施方式中，在上述冷却运转和浓度调节运转都已停止时，由控制部55根据来自用户的指令执行对氧浓度传感器51或二氧化碳浓度传感器52进行校正的校正动作。校正动作在与储存有校正气体的储气瓶连接的供给管连接在校正气体引入机构83的连接接头部85上的状态下执行。
在校正动作中，由控制部55将测量用开关阀82控制为关闭状态，以便储存在储气瓶中的校正气体被引向氧浓度传感器51或二氧化碳浓度传感器52，而不是被排出。控制部55对氧浓度传感器51或二氧化碳浓度传感器52进行校正，使示出从氧浓度传感器51或二氧化碳浓度传感器52输出的测量浓度的信号成为示出基准浓度(0％)的信号。
-第一实施方式的效果-
如上所述，根据本实施方式的集装箱用冷冻装置10，设置了测量用通路88和测量用开关阀82，该测量用通路88用来将在供气装置30生成后在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分引向氧浓度传感器51的测量用通路88，以便利用氧浓度传感器51测量该氮浓缩空气的氧浓度，该测量用开关阀82用来打开、关闭该测量用通路88。因此，能够通过打开设置在测量用通路88上的测量用开关阀82，将在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分引向氧浓度传感器51，从而利用该氧浓度传感器51来测量氮浓缩空气的氧浓度。此外，通过如上述那样测量在供气装置30中生成的氮浓缩空气的氧浓度，能够对供气装置30的性能、也就是说是否生成了希望的氮浓度的氮浓缩空气进行检测。也就是说，不设置氮浓度传感器，也能够使用测量集装箱11内的箱内空气的氧浓度的氧浓度传感器51来检测供气装置30的不良现象。因此，根据本实施方式的集装箱用冷冻装置10，在具备生成氮浓缩空气的供气装置30的集装箱用冷冻装置10中，不用增加制造成本就能够检测供气装置30的不良现象。而且，在无法将集装箱11内的箱内空气调节为希望的的氧浓度的情况下，能够容易地判断该调节不良是由供气装置30的不良现象造成的，还是由集装箱11的气密不良造成的。
此外，根据本实施方式的集装箱用冷冻装置10，仅仅在为了测量集装箱11内的箱内空气的氧浓度而设在箱内的现有空气通路58上连接分流管81，并在箱内风扇26停止旋转的期间中，由控制部55将设置在构成测量用通路88的分流管81上的测量用开关阀82控制为打开，就能够以简单的追加结构来执行对在供气装置30中生成的氮浓缩空气的氧浓度进行测量的供气测量动作。
此外，根据本实施方式的集装箱用冷冻装置10，仅仅在测量用通路88上设置校正气体引入机构83，就能够利用测量用通路88将校正气体引入氧浓度传感器51，不需要另外设置将校正气体引入氧浓度传感器51的通路。而且，由于在测量用通路88上的、相对于校正气体引入机构83的设置位置位于与氧浓度传感器51相反的一侧、也就是说靠供气装置30一侧设有测量用开关阀82，因此仅仅将该测量用开关阀82控制为关闭状态，就能够阻止校正气体流向供气装置30一侧。
此外，根据本实施方式中的集装箱用冷冻装置10，在除霜运转中，测量用开关阀82受控制部55的控制而打开，在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分被强制地供向空气通路58。由此，在除霜运转中，因附着在蒸发器24上的霜蒸发而含有较多水分的、蒸发器24附近的箱内空气不会进入空气通路58内而在空气通路58的内部结露。这样一来，设在空气通路58中的氧浓度传感器51不会因结露水而故障，空气的流动也不会因为空气通路58中充满结露水而被阻碍。另外，通过如上述那样在除霜运转中执行供气测量动作，能够防止在空气通路58的内部发生结露，而且能够进行供气装置30所生成的氮浓缩空气是否为希望的浓度这样的性能检查。也就是说，根据本实施方式的集装箱用冷冻装置10，在除霜运转中，能够防止在空气通路58的内部发生结露，而且能进行供气装置30的性能检查。
〔本发明的第二实施方式〕
如图5～图12所示，第二实施方式的集装箱用冷冻装置10具备壳体12、制冷剂回路20和CA装置(Controlled Atmosphere System)60，集装箱用冷冻装置10以封住集装箱11的开口端的方式安装在集装箱11上。
〈壳体〉
如图5所示，壳体12构成为大致与第一实施方式相同。在第二实施方式中，在壳体12上形成有沿着壳体12的宽度方向排列设置的保修用的两个保修用开口14。两个保修用开口14分别被开闭自如的第一保修门16A和第二保修门16B封闭住。第一保修门16A和第二保修门16B的任一者都与壳体12同样地由箱外壁、箱内壁和绝热材料构成。
〈制冷剂回路〉
如图7所示，制冷剂回路20构成为大致与第一实施方式相同。也就是说，在第二实施方式中，制冷剂回路20也是由制冷剂管道20a将压缩机21、冷凝器22、膨胀阀23、蒸发器24依次连接起来而构成的封闭回路。
在冷凝器22附近设有箱外风扇25，该箱外风扇25受箱外风扇电动机25a驱动而旋转，用于将集装箱11的箱外空间的空气(箱外空气)引向箱外收纳空间S1内后送往冷凝器22。在冷凝器22中，在被压缩机21压缩后在冷凝器22内部流动的制冷剂与由箱外风扇25送往冷凝器22的箱外空气之间进行热交换。在本实施方式，箱外风扇25由螺旋桨风扇构成。
在蒸发器24附近设有两个箱内风扇26，这两个箱内风扇26被箱内风扇电动机26a驱动而旋转，用于从吸入口18a引入集装箱11内的箱内空气并将箱内空气吹向蒸发器24。在蒸发器24中，在被膨胀阀23减压后在蒸发器24内部流动的制冷剂与由箱内风扇26送往蒸发器24的箱内空气之间进行热交换。
如图6所示，箱内风扇26具有螺旋桨风扇(旋转叶片)27a、多个静叶片27b、以及风扇壳27c。螺旋桨风扇27a与箱内风扇电动机26a连结，受箱内风扇电动机26a驱动而绕旋转轴旋转，从而沿轴向送风。多个静叶片27b设在螺旋桨风扇27a的吹出侧，对从该螺旋桨风扇27a吹出的旋转空气流进行整流。风扇壳27c由在内周面上安装有多个静叶片27b的圆筒部件构成，风扇壳27c延伸至螺旋桨风扇27a的外周，从而包围住螺旋桨风扇27a的外周。
如图5所示，压缩机21和冷凝器22收纳在箱外收纳空间S1中。冷凝器22设置为：在箱外收纳空间S1的上下方向上的中央部分将该箱外收纳空间S1分隔为下侧的第一空间S11和上侧的第二空间S12。在第一空间S11中设有：上述压缩机21；收纳有用来以速度可变的方式驱动该压缩机21的驱动电路的变频器盒29；CA装置60的供气装置30。另一方面，在第二空间S12中设有箱外风扇25和电子元器件箱17。第一空间S11向集装箱11的箱外空间敞开，相对于此，第二空间S12与箱外空间之间被板状部件阻隔开来，使得只有箱外风扇25的吹出口向箱外空间敞开。
另一方面，如图6所示，蒸发器24收纳在箱内收纳空间S2的二次空间S22中。在箱内收纳空间S2中的、位于蒸发器24上方的位置设有沿着壳体12的宽度方向排列的两个箱内风扇26。
〈CA装置〉
如图8所示，CA装置60具备供气装置30、排气部46、传感器单元50、测量单元80和控制部55，CA装置60用来调节集装箱11内的箱内空气的氧浓度和二氧化碳浓度。需要说明的是，在以下的说明中使用的“浓度”都是指“体积浓度”。
[供气装置]
与第一实施方式同样地，供气装置30是用来生成用于供向集装箱11的箱内的低氧浓度的氮浓缩空气的装置，供气装置30由利用VPSA(Vacuum Pressure Swing Adsorption)的装置构成。此外，如图5所示，供气装置30布置在箱外收纳空间S1的左下方的角落部。
如图8所示，供气装置30具有空气回路3和单元壳70。该空气回路3是由下述构成部件连接起来而构成的，即：气泵31；第一方向控制阀32和第二方向控制阀33；设置有用来吸附空气中的氮的吸附剂的第一吸附筒34和第二吸附筒35；储气箱39。该单元壳70收纳该空气回路3的构成部件。如上所述，供气装置30通过其构成部件收纳在单元壳70的内部而构成为一个单元，从而能够以后装的方式安装到集装箱用冷冻装置10上。
(气泵)
气泵31具有第一泵机构31a和第二泵机构31b，该第一泵机构31a和该第二泵机构31b设在单元壳70内，分别抽取空气进行加压后喷出。第一泵机构31a和第二泵机构31b与电动机41的驱动轴连接，被电动机41驱动而旋转，从而第一泵机构31a和第二泵机构31b分别抽取空气进行加压后喷出。
第一泵机构31a的吸入口在单元壳70内敞口，在单元壳的空气流入口75设有膜滤器76，该膜滤器76具有通气性和防水性。因此，第一泵机构31a吸入在经由设在空气流入口75的膜滤器76从单元壳70外流入单元壳70中时被除去了水分的箱外空气并进行加压。另一方面，喷出通路42的一端与第一泵机构31a的喷出口连接。该喷出通路42的另一端在下游侧一分为二后分别与第一方向控制阀32和第二方向控制阀33连接。
抽取通路43的一端与第二泵机构31b的吸入口连接。该抽取通路43的另一端在上游侧一分为二后分别与第一方向控制阀32和第二方向控制阀33连接。另一方面，供给通路44的一端与第二泵机构31b的喷出口连接。供给通路44的另一端在集装箱11的箱内收纳空间S2中的、位于箱内风扇26的吸入侧的一次空间S21中敞口。
在本第二实施方式中，气泵31的第一泵机构31a和第二泵机构31b由不使用润滑用油的无油泵构成。
在气泵31的侧边设有两个送风风扇48，这两个送风风扇48用于通过向气泵31送风来将气泵31冷却。
(方向控制阀)
第一方向控制阀32和第二方向控制阀33设置在空气回路3上的、位于气泵31与第一吸附筒34和第二吸附筒35之间的部分，该第一方向控制阀32和该第二方向控制阀33用来将气泵31与第一吸附筒34和第二吸附筒35的连接状态切换为第一连接状态、第二连接状态和第三连接状态。该切换动作由控制部55控制。
具体而言，第一方向控制阀32与喷出通路42、抽取通路43和第一吸附筒34的顶部连接，该喷出通路42是与第一泵机构31a的喷出口连接的通路，该抽取通路43是与第二泵机构31b的吸入口连接的通路。该第一方向控制阀32在第一状态(图8中示出的状态)和第二状态之间切换。在该第一状态下，该第一方向控制阀32使第一吸附筒34与第一泵机构31a的喷出口连通，并且使第一吸附筒34与第二泵机构31b的吸入口之间断开。在该第二状态下，该第一方向控制阀32使第一吸附筒34与第二泵机构31b的吸入口连通，并且使第一吸附筒34与第一泵机构31a的喷出口之间断开。
第二方向控制阀33与喷出通路42、抽取通路43和第二吸附筒35的顶部连接，该喷出通路42是与第一泵机构31a的喷出口连接的通路，该抽取通路43是与第二泵机构31b的吸入口连接的通路。该第二方向控制阀33在第一状态(图8中示出的状态)和第二状态之间切换。在该第一状态下，该第二方向控制阀33使第二吸附筒35与第二泵机构31b的吸入口连通，并且使第二吸附筒35与第一泵机构31a的喷出口之间断开。在该第二状态下，该第二方向控制阀33使第二吸附筒35与第一泵机构31a的喷出口连通，并且使第二吸附筒35与第二泵机构31b的吸入口之间断开。
如果将第一方向控制阀32和第二方向控制阀33都设定在第一状态，空气回路3就切换为第一连接状态，在该第一连接状态下，第一泵机构31a的喷出口与第一吸附筒34连接，并且第二泵机构31b的吸入口与第二吸附筒35连接。在该状态下，在第一吸附筒34进行使吸附剂吸附箱外空气中的氮的吸附动作，在第二吸附筒35进行使吸附在吸附剂中的氮解吸的解吸动作。
如果将第一方向控制阀32和第二方向控制阀33都设在第二状态，空气回路3就切换为第二连接状态，在该第二连接状态下，第一泵机构31a的喷出口与第二吸附筒35连接，并且第二泵机构31b的吸入口与第一吸附筒34连接。在该状态下，在第二吸附筒35进行吸附动作，在第一吸附筒34进行解吸动作。
如果将第一方向控制阀32设定在第一状态，并将第二方向控制阀33设定在第二状态，空气回路3就切换为第三连接状态，在该第三连接状态下，第一泵机构31a的喷出口与第一吸附筒34连接，并且第一泵机构31a的喷出口与第二吸附筒35连接。在该状态下，第一吸附筒34和第二吸附筒35双方都与第一泵机构31a的喷出口连接，由第一泵机构31a向第一吸附筒34和第二吸附筒35双方供给加压后的箱外空气。也就是说，第三连接状态构成第一吸附筒34和第二吸附筒35双方都被第一泵机构31a加压的双方加压状态。
(吸附筒)
第一吸附筒34和第二吸附筒35是内部装填有吸附剂的圆筒状部件，第一吸附筒34和第二吸附筒35设置为直立的形态(也就是说，第一吸附筒34和第二吸附筒35的轴向成为上下方向的形态)。装填在第一吸附筒34和第二吸附筒35中的吸附剂与第一实施方式同样地由沸石构成。
根据这样的结构，一旦被加压后的箱外空气从气泵31供给到第一吸附筒34和第二吸附筒35内，从而第一吸附筒34和第二吸附筒35的内部被加压，该箱外空气中的氮就吸附到吸附剂中。其结果是，生成由于氮比箱外空气少，从而氮浓度比箱外空气低且氧浓度比箱外空气高的氧浓缩空气。另一方面，一旦第一吸附筒34和第二吸附筒35内部的空气被气泵31抽取，从而第一吸附筒34和第二吸附筒35的内部减压，吸附在吸附剂中的氮就解吸。其结果是，生成由于比箱外空气含有更多的氮，从而氮浓度比箱外空气高且氧浓度比箱外空气低的氮浓缩空气。在本实施方式中，例如生成成分比率为氮浓度90％、氧浓度10％的氮浓缩空气。
第一吸附筒34和第二吸附筒35的下端部(加压时的流出口；减压时的流入口)与氧排出通路45的一端连接，该氧排出通路45用来将由第一泵机构31a向第一吸附筒34和第二吸附筒35供给加压后的箱外空气，从而在第一吸附筒34和第二吸附筒35中生成的氧浓缩空气引向集装箱11的箱外。氧排出通路45的一端一分为二且分别与第一吸附筒34和第二吸附筒35的下端部连接。氧排出通路45的另一端在供气装置30的外部即集装箱11的箱外敞口。在氧排出通路45的一端中的、与第一吸附筒34的下端部连接的连接通路上设有用来防止空气从氧排出通路45往第一吸附筒34倒流的第一止回阀37。另一方面，在氧排出通路45的一端中的、与第二吸附筒35的下端部连接的连接通路上设有用来防止空气从氧排出通路45往第二吸附筒35倒流的第二止回阀38。
此外，构成氧排出通路45的一端的两个连接通路经由清除阀36相互连接，在该清除阀36与各连接通路之间设有孔板62。清除阀36用于从加压侧的吸附筒(在图8中为第一吸附筒34)向减压侧的吸附筒(在图8为第二吸附筒35)引入规定量的氧浓缩空气，来帮助氮从减压侧的吸附筒35、34中的吸附剂释放出来。清除阀36的开闭动作由控制部55控制。
此外，在氧排出通路45的中途部上设有储气箱39，在该储气箱39与第一止回阀37和第二止回阀38之间设有孔板61。储气箱39用来暂时储存在第一吸附筒34和第二吸附筒35中生成的氧浓缩空气。在第一吸附筒34和第二吸附筒35中生成的氧浓缩空气被孔板61减压后，暂时储存到储气箱39中。
此外，在氧排出通路45的孔板61与第一止回阀37和第二止回阀38之间连接有压力传感器49，该压力传感器49用于测量由第一泵机构31a供向第一吸附筒34和第二吸附筒35的加压后的空气的压力(空气回路3的高压压力)。
(流通状态切换机构)
此外，空气回路3具备用来在第一流通状态和第二流通状态之间切换该空气回路3中的空气的流通状态的流通状态切换机构65。在该第一流通状态下，由气泵31将在第一吸附筒34和第二吸附筒35中生成的氮浓缩空气供向集装箱11的箱内。在该第二流通状态下，由气泵31将已吸入空气回路3内的箱外空气供向集装箱11的箱内。
在本实施方式中，流通状态切换机构65具有旁路通路71、旁路开关阀72和排出通路开关阀73。旁路通路71是将喷出通路42与抽取通路43连接起来的通路。旁路开关阀72设在旁路通路71上。排出通路开关阀73设在氧排出通路45上的、比储气箱39还靠下游的部分。
旁路开关阀72和排出通路开关阀73的开闭受控制部55控制。通过由控制部55将旁路开关阀72关闭且将排出通路开关阀73打开，从而将空气回路3中的空气的流通状态切换为第一流通状态(图8的状态)，具体的动作后述。另一方面，通过由控制部55将旁路开关阀72打开且将排出通路开关阀73关闭，从而将空气回路3中的空气的流通状态切换为第二流通状态(图9的状态)。
需要说明的是，在本第二实施方式中，通过将空气回路3中的空气的流通状态切换为第一流通状态(图8的状态)，从而供气装置30成为第一供给状态，在该第一供给状态下，供气装置30将在第一吸附筒34和第二吸附筒35中从箱外空气生成的氮浓缩空气作为供给空气经由供给通路44供向集装箱11的箱内。另一方面，通过将空气回路3中的空气的流通状态切换为第二流通状态(图9的状态)，从而供气装置30成为第二供给状态，在该第二供给状态下，供气装置30吸入箱外空气，并将该箱外空气作为供给空气经由供给通路44供向集装箱11的箱内。
-供气装置的运转动作-
供气装置30在第一供给状态和第二供给状态之间切换。在该第一供给状态下，供气装置30将从箱外空气生成的氮浓缩空气作为供给空气供向集装箱11的箱内。在该第二供给状态下，供气装置30吸入箱外空气，并将该箱外空气作为供给空气供向集装箱11的箱内。
〔第一供给状态下的动作〕
控制部55通过将空气回路3中的空气的流通状态切换为第一流通状态，来将供气装置30切换为第一供给状态。
具体而言，控制部55在将旁路开关阀72关闭且将排出通路开关阀73打开的状态下，使气泵31运转。而且，控制部55操作第一方向控制阀32和第二方向控制阀33，使得气泵31与第一吸附筒34和第二吸附筒35的连接状态每隔规定时间(例如15秒)交替地在第一连接状态和第二连接状态之间切换。在第一连接状态下，进行第一吸附筒34被加压的同时第二吸附筒35被减压的第一动作。另一方面，在第二连接状态下，进行第一吸附筒34被减压的同时第二吸附筒35被加压的第二动作。
〔第一动作〕
在第一动作中，第一方向控制阀32和第二方向控制阀33都被控制部55切换为图8中示出的第一状态。由此，空气回路3成为第一连接状态，在该第一连接状态下：第一吸附筒34与第一泵机构31a的喷出口连通，并且第一吸附筒34与第二泵机构31b的吸入口之间断开；第二吸附筒35与第二泵机构31b的吸入口连通，并且第二吸附筒35与第一泵机构31a的喷出口之间断开。
第一泵机构31a将加压后的箱外空气供向第一吸附筒34。流入了第一吸附筒34的空气中所含的氮被第一吸附筒34中的吸附剂吸附。如上所述，在第一动作中，被加压后的箱外空气从上述第一泵机构31a供向第一吸附筒34，该箱外空气中的氮被吸附剂吸附，从而在第一吸附筒34中生成氮浓度比箱外空气低且氧浓度比箱外空气高的氧浓缩空气。氧浓缩空气从第一吸附筒34流向氧排出通路45。
另一方面，第二泵机构31b从第二吸附筒35抽取空气。这时，已吸附在第二吸附筒35内的吸附剂中的氮与空气一起被第二泵机构31b抽取而从吸附剂解吸。如上所述，在第一动作中，第二吸附筒35内部的空气被第二泵机构31b抽取，已吸附在吸附剂上的氮解吸，从而在第二吸附筒35中生成氮浓缩空气，该氮浓缩空气含有从吸附剂解吸出来的氮，该氮浓缩空气的氮浓度比箱外空气高且氧浓度比箱外空气低。氮浓缩空气被吸入第二泵机构31b且被加压后，被喷向供给通路44。
〔第二动作〕
在第二动作中，第一方向控制阀32和第二方向控制阀33都被控制部55切换为位于与图8中示出的第一状态相反一侧的第二状态。由此，空气回路3成为第二连接状态，在该第二连接状态下：第一吸附筒34与第二泵机构31b的吸入口连通，并且第一吸附筒34与第一泵机构31a的喷出口之间断开；第二吸附筒35与第一泵机构31a的喷出口连通，并且第二吸附筒35与第二泵机构31b的吸入口之间断开。
第一泵机构31a将加压后的箱外空气供向第二吸附筒35。流入了第二吸附筒35的空气中所含的氮被第二吸附筒35中的吸附剂吸附。如上所述，在第二动作中，被加压后的箱外空气从上述第一泵机构31a供向第二吸附筒35，该箱外空气中的氮被吸附剂吸附，从而在第二吸附筒35中生成氮浓度比箱外空气低且氧浓度比箱外空气高的氧浓缩空气。氧浓缩空气从第二吸附筒35流向氧排出通路45。
另一方面，第二泵机构31b从第一吸附筒34抽取空气。这时，已吸附在第一吸附筒34内的吸附剂中的氮与空气一起被第二泵机构31b抽取而从吸附剂解吸。如上所述，在第二动作中，第一吸附筒34内部的空气被第二泵机构31b抽取，已吸附在吸附剂上的氮解吸，从而在第一吸附筒34中生成氮浓缩空气，该氮浓缩空气含有从吸附剂解吸出来的氮，该氮浓缩空气的氮浓度比箱外空气高且氧浓度比箱外空气低。氮浓缩空气被吸入第二泵机构31b且被加压后，被喷向供给通路44。
如上所述，在供气装置30中，通过交替地反复进行第一动作和第二动作，从而在空气回路3中生成氮浓缩空气和氧浓缩空气。此外，在第一流通状态下，由于旁路开关阀72关闭且排出通路开关阀73打开，因此在第一吸附筒34和第二吸附筒35生成的氧浓缩空气受气泵31的第一泵机构31a的加压力作用而经由氧排出通路45排向集装箱11的箱外，在第一吸附筒34和第二吸附筒35中生成的氮浓缩空气受气泵31的第二泵机构31b的加压力作用而经由供给通路44供向集装箱11的箱内。
如上所述，在第一流通状态下，进行在第一吸附筒34和第二吸附筒35生成的氮浓缩空气被供向集装箱11的箱内的供气动作。也就是说，供气装置30成为第一供给状态，在该第一供给状态下，将从箱外空气生成的氮浓缩空气作为供给空气经由供给通路44供向集装箱11的箱内。
〔第二供给状态下的动作〕
控制部55通过将空气回路3中的空气的流通状态切换为第二流通状态，来将供气装置30切换为第二供给状态。
具体而言，控制部55在将旁路开关阀72打开且将排出通路开关阀73关闭的状态下，操作第一方向控制阀32和第二方向控制阀33来将气泵31与第一吸附筒34和第二吸附筒35的连接状态切换为第三连接状态(双方加压状态)，在该第三连接状态下，第一吸附筒34和第二吸附筒35双方都与第一泵机构31a的喷出口连接。然后，控制部55使气泵31运转。
在第二流通状态下，由第一泵机构31a向第一吸附筒34和第二吸附筒35双方供给加压后的箱外空气，在第一吸附筒34和第二吸附筒35双方中进行吸附动作而生成氧浓缩空气。
此外，在第二流通状态中，由于旁路开关阀72打开且排出通路开关阀73关闭，因此即使加压后的箱外空气供向第一吸附筒34和第二吸附筒35而生成氧浓缩空气，该氧浓缩空气也不会排向外部(集装箱11的箱外)。由此，一成为第二流通状态，在喷出通路42上的与旁路通路71连接的连接部、和氧排出通路45上的排出通路开关阀73之间的内压就立刻显著地上升，被第一泵机构31a加压后的箱外空气不会流向第一吸附筒34和第二吸附筒35侧。
因此，被第一泵机构31a加压后的箱外空气从喷出通路42流入旁路通路71中，绕过第一吸附筒34和第二吸附筒35而流入抽取通路43中，然后被抽取到第二泵机构31b中。也就是说，被第一泵机构31a加压后的箱外空气直接被抽取到第二泵机构31b中。然后，被抽取到第二泵机构31b中的箱外空气被加压后，经由供给通路44供向集装箱的箱内。
如上所述，在第二流通状态下，进行室外空气引入动作，在该室外空气引入动作中，利用气泵31的第二泵机构31b的加压力将被吸入空气回路3内的箱外空气直接供向集装箱11的箱内。也就是说，供气装置30成为第二供给状态，在该第二供给状态中，供气装置30将吸入的箱外空气作为供给空气经由供给通路44供向集装箱11的箱内。
[排气部]
如图6所示，排气部46具有：将箱内收纳空间S2与箱外空间连接起来的排气通路46a；与排气通路46a连接的排气阀46b。排气通路46a设置为贯穿壳体12而连接壳体12的内部和外部。排气阀46b设置在排气通路46a上的位于箱内侧的部分，排气阀46b由在开放状态和关闭状态之间切换的电磁阀构成，在该开放状态下，排气阀46b允许排气通路46a中的空气的流通，在该关闭状态下，排气阀46b断开排气通路46a中的空气的流通。排气阀46b的开闭动作由控制部55控制。
在箱内风扇26进行旋转的期间中，通过由控制部55将排气阀46b打开，从而进行将与箱内连接的箱内收纳空间S2中的空气(箱内空气)排向箱外的排气动作。
具体而言，箱内风扇26一旋转，吹出侧的二次空间S22的压力就变得高于箱外空间的压力(大气压力)。由此，在排气阀46b为开放状态时，在排气通路46a的两端部之间产生的压力差(箱外空间与二次空间S22之间的压力差)的作用下，与箱内连接的箱内收纳空间S2中的空气(箱内空气)经由排气通路46a排向箱外空间。
[传感器单元]
如图10所示，传感器单元50设在箱内收纳空间S2中的、位于箱内风扇26的吹出侧的二次空间S22中。如图5所示，传感器单元50安装在壳体12的内表面上的、位于供安装第一保修门16A和第二保修门16B的两个保修用开口14之间的部分的上部。
如图11所示，传感器单元50具有氧浓度传感器51、二氧化碳浓度传感器52、固定板53、膜滤器54、连接管56和排气管57。
氧浓度传感器51具有氧传感器盒51a，该氧传感器盒51a内部收纳有原电池式传感器。氧浓度传感器51通过测量流过原电池式传感器的电解液的电流的值，来测量氧传感器盒51a内的气体中的氧浓度。氧传感器盒51a的外表面固定在固定板53上。在氧传感器盒51a的外表面即与固定在固定板53上的固定面相反侧的面上形成有开口，在该开口上安装有膜滤器54。
膜滤器54是具有通气性和防水性的膜滤器，该膜滤器54使箱内收纳空间S2的二次空间S22与氧传感器盒51a的内部空间连通，另一方面，在箱内空气从二次空间S22通过该膜滤器54进入氧传感器盒51a的内部空间时，该膜滤器54阻止该空气中的水分进入内部空间。
此外，后述测量单元80的分流管81经由连接器(管接头)与氧传感器盒51a的下表面连结。另外，连接管56经由连接器与氧传感器盒51a的另一侧面连结。
二氧化碳浓度传感器52是不分光红外线式(NDIR：nondispersive infrared)传感器，其具有二氧化碳传感器盒52a，该二氧化碳浓度传感器52通过对二氧化碳传感器盒52a内的气体照射红外线，并测量二氧化碳对固有波长的红外线的吸收量，来测量气体中的二氧化碳浓度。连接管56经由连接器与二氧化碳传感器盒52a的另一侧面连结。此外，排气管57经由连接器与二氧化碳传感器盒52a的另一侧面连结。
固定板53具有主体部53a和固定部53b，该主体部53a形成为箱状且一个面敞开，该固定部53b从该主体部53a的外缘起沿着开口面朝外侧延伸，并且被螺栓固定在壳体12上。在包围住主体部53a的开口面的侧面上形成有多个缺口部53c，这些缺口部53c使空气在主体部53a的内外之间流通。氧传感器盒51a与二氧化碳传感器盒52a固定在与主体部53a的开口面对置的对置面上。固定板53在氧浓度传感器51与二氧化碳浓度传感器52安装上来的状态下固定到壳体12上。
根据这样的结构，虽然固定板53内部的空间经由多个缺口部53c与箱内风扇26的吹出侧的二次空间S22连通，但该固定板53内部的空间成为从箱内风扇26吹出的空气的流通被断开了的断开区域。换句话说，固定板53构成断开部件，该断开部件在二次空间S22中形成从箱内风扇26吹出的空气的流通被断开的断开区域。
如上所述，连接管56与氧传感器盒51a的侧面和二氧化碳传感器盒52a的侧面连结，连接管56使氧传感器盒51a的内部空间与二氧化碳传感器盒52a的内部空间相互连通。
如上所述，排气管57的一端与二氧化碳传感器盒52a的另一侧面连结，排气管57的另一端在箱内风扇26的吸入口附近敞口。也就是说，排气管57使二氧化碳传感器盒52a的内部空间与箱内收纳空间S2的一次空间S21相互连通。
这样一来，氧传感器盒51a的内部空间与二氧化碳传感器盒52a的内部空间经由连接管56相互连通，氧传感器盒51a的内部空间经由膜滤器54与箱内收纳空间S2的二次空间S22连通，二氧化碳传感器盒52a的内部空间经由排气管57与箱内收纳空间S2的一次空间S21连通。也就是说，箱内收纳空间S2的二次空间S22与一次空间S21经由由膜滤器54、氧传感器盒51a的内部空间、连接管56、二氧化碳传感器盒52a的内部空间和排气管57形成的空气通路58相互连通。换句话说，氧浓度传感器51和二氧化碳浓度传感器52与使箱内收纳空间S2的一次空间S21和二次空间S22相互连通的空气通路58连接。因此，在传感器单元50中，箱内风扇26一旋转，箱内空气就从空气通路58的入口(膜滤器54)流向出口(排气管57的流出端)，由此测量氧浓度和二氧化碳浓度。
具体而言，箱内风扇26一旋转，吸入侧的一次空间S21的压力就低於吹出侧的二次空间S22的压力。因此，箱内风扇26一旋转，在一次空间S21与二次空间S22之间的压力差的作用下，箱内空气就在氧浓度传感器51和二氧化碳浓度传感器52所连接的空气通路58中从二次空间S22侧流向一次空间S21侧。具体而言，首先，二次空间S22的箱内空气经由膜滤器54流入氧传感器盒51a的内部空间中，并依序流过连接管56、二氧化碳传感器盒52a的内部空间、排气管57而排入二次空间S22中。这样一来，箱内空气依序通过氧浓度传感器51和二氧化碳浓度传感器52，在氧浓度传感器51测量箱内空气的氧浓度，在二氧化碳浓度传感器52测量箱内空气的二氧化碳浓度。
[测量单元]
测量单元80具备测量用通路88和测量用开关阀82，测量单元80构成为使在供气装置30中生成后在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分分流并将分流出来的该氮浓缩空气引向氧浓度传感器51。
具体而言，测量用通路88与第一实施方式同样地由分流管81构成，该分流管81使在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分分流并将分流出来的氮浓缩空气引向空气通路58。分流管81的一端在单元壳70的内部与供给通路44连接，分流管81的另一端与氧浓度传感器51的氧传感器盒51a连结。根据这样的结构，分流管81使供给通路44与氧传感器盒51a的内部空间相互连通。分流管81设置为：在单元壳70内从供给通路44分流，并且横跨单元壳的内外部。
测量用开关阀82设在分流管81上的位于单元壳70内部的部分。测量用开关阀82由在开放状态和关闭状态之间切换的电磁阀构成，在该开放状态下，测量用开关阀82允许分流管81中的氮浓缩空气的流通，在该关闭状态下，测量用开关阀82断开分流管81中的氮浓缩空气的流通。测量用开关阀82的开闭动作由控制部55控制。
[控制部]
控制部55构成为执行将集装箱11内的箱内空气的氧浓度和二氧化碳浓度调节为希望的的浓度的浓度调节运转。具体而言，控制部55根据氧浓度传感器51和二氧化碳浓度传感器52的测量结果来控制供气装置30和排气部46的动作，以便集装箱11内的箱内空气的组分(氧浓度和二氧化碳浓度)成为希望的组分(例如，氧浓度5％、二氧化碳浓度5％)。如图11所示，在本实施方式中，控制部55构成为通过执行启动控制和通常控制来进行浓度调节运转。此外，控制部55构成为在规定的启动控制结束后进行通常控制，并且在通常控制中执行氧浓度下降模式和空气组分调整模式。
此外，控制部55根据来自用户的指令或定期地执行供气测量动作，在该供气测量动作中，控制测量用开关阀82的动作来测量在供气装置30中生成的氮浓缩空气的氧浓度。
-运转动作-
〈制冷剂回路的运转动作〉
[冷却运转]
在本实施方式中，由图7中示出的单元控制部100执行将集装箱11内的箱内空气冷却的冷却运转。
在冷却运转中，由单元控制部100根据不在图中示出的温度传感器的测量结果来控制压缩机21、膨胀阀23、箱外风扇25和箱内风扇26的运转，以使箱内空气的温度成为希望的的目标温度。此时，在制冷剂回路20中，制冷剂循环从而进行蒸气压缩式的制冷循环。而且，已被箱内风扇26引向箱内收纳空间S2的集装箱11内的箱内空气在通过蒸发器24时被在该蒸发器24的内部中流动的制冷剂冷却。在蒸发器24中被冷却了的箱内空气通过底板下流路(19a)而从吹出口(18b)再次被吹向集装箱11的箱内。由此，集装箱11内的箱内空气被冷却。
[除霜运转]
此外，在本实施方式中，在冷却运转中，由单元控制部100在预想蒸发器24发生了结霜的规定的时刻执行将蒸发器24加热来除霜的除霜运转。
在本实施方式中，作为除霜运转，由不在图中示出的电加热器执行将蒸发器24加热的除霜运转。此时，箱外风扇25和箱内风扇26受单元控制部的控制而停止旋转。一旦蒸发器24被电加热器加热，附着在蒸发器24的例如翅片、管上的霜融化，随后蒸发。由此，对蒸发器24进行除霜。需要说明的是，除霜运转可以是任何的运转，只要能够加热蒸发器24来除霜即可。例如，在具备构成为具有切换阀，从而制冷剂的循环方向可逆的制冷剂回路20的情况下，也可以在该制冷剂回路20中，执行使制冷剂朝着与冷却运转时相反的方向循环的所谓的逆循环除霜运转。此时，在制冷剂回路20中，被压缩机21压缩后的高压制冷剂供向蒸发器24，附着在蒸发器24的例如翅片、管上的霜从高压制冷剂吸热而融化，随后蒸发。由此，对蒸发器24进行除霜。
〈浓度调节运转〉
此外，在本实施方式中，由图8中示出的控制部55控制CA装置60进行根据氧浓度传感器51和二氧化碳浓度传感器52的测量结果来将集装箱11内的箱内空气的组分(氧浓度和二氧化碳浓度)调节为希望的的组分(例如，氧浓度5％、二氧化碳浓度5％)的浓度调节运转。控制部55通过执行启动控制和通常控制来进行浓度调节运转。此外，在通常控制下，控制部55通过执行氧浓度下降模式和空气组分调整模式来将集装箱11内的箱内空气氧浓度和二氧化碳浓度调节为规定的目标浓度SP。
需要说明的是，在浓度调节运转中，控制部55将测量用开关阀82控制为关闭状态。此外，在浓度调节运转中，控制部55与单元控制部100通信，通过该单元控制部100使箱内风扇26旋转。这样一来，箱内风扇26将箱内空气供向氧浓度传感器51和二氧化碳浓度传感器52，由此测量箱内空气的氧浓度和二氧化碳浓度。
具体而言，如图11所示，控制部55在启动控制结束后，在通常控制下执行氧浓度下降模式。然后，一旦由氧浓度传感器51测量出的、集装箱11内的箱内空气的氧浓度下降至目标氧浓度SPO2(在本实施方式中为5％)，控制部55就使氧浓度下降模式结束，并且执行空气组分调整模式。在空气组分调整模式下，一旦由氧浓度传感器51测量出的、集装箱11内的箱内空气的氧浓度高于等于目标氧浓度SPO2(在本实施方式中为5％)加上规定浓度V(在本实施方式中为1.0％)而成的浓度(在本实施方式中为6.0％)，控制部55就使空气组分调整模式结束，并回到氧浓度下降模式。以下，详细说明通常控制下的氧浓度下降模式和空气组分调整模式。
[氧浓度下降模式]
在氧浓度下降模式下，首先，控制部55进行供气动作，在该供气动作中，控制部55将空气回路3切换为第一流通状态，在空气回路3中生成氮浓缩空气(氮浓度90％、氧浓度10％)并将氮浓缩空气供向集装箱11的箱内。此外，控制部55同时将排气部46的排气阀46b控制为开放状态来进行排气动作，从而将与通过进行供气动作而供给到集装箱11箱内的氮浓缩空气的量相应的箱内空气排向箱外。通过进行上述那样的供气动作和排气动作，箱内空气就被替换为氮浓缩空气。由此，箱内空气的氧浓度下降(从图12的点A下降到点B)。
一旦将集装箱11内的箱内空气的氧浓度与二氧化碳浓度合计起来的合计值成为将目标氧浓度SPO2与目标二氧化碳浓度SPCO2合计起来的目标浓度合计值(到达图12的点B)，控制部55就使供气动作和排气动作停止。
一旦供气动作和排气动作停止，在集装箱11的箱内就不对空气进行任何替换，因此箱内空气的组分只因植物15的呼吸而发生变化。植物15通过进行呼吸来吸入氧，并吐出体积与吸入了的氧相同的二氧化碳。因此，通过植物15的呼吸作用，集装箱11内的箱内空气的氧浓度减少，且二氧化碳浓度与氧浓度的下降量相应地增加，箱内空气的氧浓度与二氧化碳浓度的合计值不会发生变化。因此，在供气动作与排气动作停止后，通过植物15的呼吸作用，集装箱11内的箱内空气的组分在通过目标组分点SP(氧浓度5％、二氧化碳浓度5％)的斜率为-1的直线L上往氧浓度下降且二氧化碳浓度上升的方向移动。也就是说，通过使供气动作与排气动作在上述直线L上的任意的点停止，就能够在之后只利用植物15的呼吸来将集装箱11内的箱内空气的组分调节为目标组分。
随后，一旦箱内空气的氧浓度低于等于目标氧浓度SPO2(在本实施方式中为5％)，控制部55就使氧浓度下降模式结束，并开始进行空气组分调整模式。
[空气组分调整模式]
〔氧浓度的调整〕
在空气组分调整模式下，一旦箱内空气的氧浓度低于比目标氧浓度SPO2(在本实施方式中为5％)还低了规定浓度X(在本实施方式中为0.5％)的下限值(在本实施方式中为4.5％)，控制部55就执行使箱内空气的氧浓度上升的氧浓度上升控制。
在氧浓度上升控制中，控制部55进行室外空气引入动作，在该室外空气引入动作中，控制部55将空气回路3切换为第二流通状态，将吸入空气回路3内的箱外空气供向集装箱11的箱内。此外，控制部55同时将排气部46的排气阀46b控制为开放状态来进行排气动作，从而将与通过进行室外空气引入动作而供向集装箱11箱内的箱外空气的量相应的箱内空气排向箱外。通过这样的室外空气引入动作和排气动作，箱内空气被替换为箱外空气，从而集装箱11内的箱内空气的氧浓度上升。
一旦箱内空气的氧浓度大于等于比目标氧浓度SPO2(在本实施方式中为5％)还高了规定浓度X(在本实施方式中为0.5％)的值(在本实施方式中为5.5％)，控制部55就使室外空气引入动作和排气动作停止，并且使氧浓度上升控制结束。
〔二氧化碳浓度的调整〕
此外，在空气组分调整模式中，一旦箱内空气的二氧化碳浓度大于等于比目标二氧化碳浓度SPCO2(在本实施方式中为5％)高了规定浓度Y(在本实施方式中为0.5％)的上限值(在本实施方式中为5.5％)，控制部55就执行使箱内空气的二氧化碳浓度下降的二氧化碳浓度下降控制。
在二氧化碳浓度下降控制中，首先，控制部55进行供气动作，在该供气动作中，控制部55将空气回路3切换为第一流通状态，在空气回路3中生成氮浓缩空气(氮浓度90％、氧浓度10％)并将该氮浓缩空气供向集装箱11的箱内。此外，控制部55同时将排气部46的排气阀46b控制为开放状态来进行排气动作，从而将与通过进行供气动作而供给到集装箱11箱内的氮浓缩空气的量相应的箱内空气排向箱外。通过进行上述那样的供气动作和排气动作，箱内空气就被替换为氮浓缩空气。由此，集装箱11内的箱内空气的二氧化碳浓度下降。
一旦箱内空气的二氧化碳浓度低于比目标二氧化碳浓度SPCO2(在本实施方式中为5％)还低了规定浓度Y(在本实施方式中为0.5％)的值(在本实施方式中为4.5％)，控制部55就使供气动作和排气动作停止，并且使二氧化碳浓度下降控制结束。
需要说明的是，在二氧化碳浓度下降控制中，也可以进行室外空气引入动作来取代供气动作，在该室外空气引入动作中，控制部55将空气回路3切换为第二流通状态，将吸入空气回路3中的箱外空气供向集装箱11的箱内。
[供气测量动作]
此外，控制部55根据来自用户的指令或者定期地(例如每10天)执行测量在供气装置30生成的氮浓缩空气的氧浓度的供气测量动作。需要说明的是，供气测量动作是在箱内风扇26在上述浓度调节运转、试运转等供气动作中停止旋转之际并行地进行的。
具体而言，在供气动作中，也就是说在供气装置30处于将在第一吸附筒34和第二吸附筒35中从箱外空气生成的氮浓缩空气供向集装箱11的箱内的第一供给状态时，控制部55将测量用开关阀82控制为开放状态。若测量用开关阀82在供气动作中打开，则在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分就流入分流管81。已流入分流管81内的氮浓缩空气流入构成空气通路58的一部分的氧传感器盒51a内，在氧浓度传感器51测量该氮浓缩空气的氧浓度。
如上所述，在供气测量动作中，经由分流管81将在供给通路44中流动的氮浓缩空气的一部分引向氧浓度传感器51。由此，为了测量箱内空气的氧浓度而设的氧浓度传感器51对在供气装置30中生成的氮浓缩空气的氧浓度进行测量。此外，如上所述，通过测量在供气装置30生成的氮浓缩空气的氧浓度，能够确认在供气装置30中生成的氮浓缩空气的组分(氧浓度、氮浓度)是否为希望的的状态(例如，氮浓度90％、氧浓度10％)。
需要说明的是，此时，通过了氧浓度传感器51的氮浓缩空气接着通过二氧化碳浓度传感器52。因此，在执行供气测量动作之际，也可以在二氧化碳浓度传感器52测量氮浓缩空气的二氧化碳浓度来校正二氧化碳浓度传感器52。也就是说，由于氮浓缩空气是将箱外空气(二氧化碳浓度0.03％)中的氧的一部分替换为氮而生成的，因此二氧化碳浓度几乎与箱外空气相同。因此，能够通过以由二氧化碳浓度传感器52测量出的氮浓缩空气的二氧化碳浓度成为0.03％的方式对二氧化碳浓度传感器52的设定进行补正来校正二氧化碳浓度传感器52。
然而，由于在除霜运转中，蒸发器24被加热，附着在该蒸发器24上的霜融化而蒸发，因此蒸发器24附近的箱内空气成为含有较多水分的空气。另一方面，蒸发器24设置在设有氧浓度传感器51的空气通路58的一端敞口的、箱内风扇26的吹出侧。而且，在除霜运转中，箱内风扇26受单元控制部100的控制而停止旋转，因此集装箱11内的箱内空气不在空气通路58中流通。由此，如果在除霜运转中不做任何处置，就有可能发生蒸发器24附近的含有较多水分的箱内空气进入空气通路58中，在该空气通路58的内部结露的情况。一旦在空气通路58的内部发生结露，就可能发生下述情况：设置在该空气通路58中的氧浓度传感器51故障；空气流通受到阻碍。
于是，在本实施方式中，构成为在除霜运转中，控制部55必定执行上述供气测量动作。由此，在除霜运转中，由供气装置30生成的氮浓缩空气的一部分强制地供向空气通路58。这样一来，含有较多水分的、蒸发器24附近的箱内空气就不会进入空气通路58而在空气通路58的内部结露。
如上所述，根据本第二实施方式，也能够发挥与第一实施方式同样的效果。
〔其它实施方式〕
上述实施方式也可以采用下述结构。
由控制部55定期地执行供气测量动作，将测量出的氮浓缩空气的氧浓度存储在控制部55中。在这样的情况下，能够从氮浓缩空气的氧浓度随时间经过而发生的变化来对供气装置30的不良现象进行判断。
在上述各实施方式中，气泵31具有第一泵机构31a和第二泵机构31b，并且利用气泵31的第二泵机构31b抽取氮浓缩空气，但是例如也可以另外设置用来吸入氮浓缩空气的抽取泵。
此外，在上述各实施方式中，利用第一吸附筒34和第二吸附筒35这两个吸附筒来进行氮的吸附和解吸，但吸附筒的数量没有特别的限制。例如，也可以使用六个吸附筒。
此外，在上述第一实施方式中，将氮浓缩空气供向集装箱11的箱内来使集装箱11内的箱内空气的氧浓度下降至氮浓缩空气的氧浓度(氧10％)，但是也可以在使箱内空气的氧浓度下降至氮浓缩空气的氧浓度附近(例如氧12％)后停止供给氮浓缩空气。
此外，在上述各实施方式中，说明了将本发明所涉及的供气装置30应用到设置在海运用集装箱11上的集装箱用冷冻装置10中的例子，但本发明所涉及的供气装置30的用途不限于此。除了海运用集装箱以外，例如还可以在陆运用集装箱、一般的冷藏冷冻仓库、常温仓库等库内空气的组分调节中使用本发明所涉及的供气装置30。
－产业实用性－
如以上说明那样，本发明对于具备生成氮浓缩空气的供气装置以调节集装箱的箱内空气的氧浓度的集装箱用冷冻装置是有用的。
－符号说明－
3 空气回路
10 集装箱用冷冻装置
11 集装箱
20 制冷剂回路
24 蒸发器
26 箱内风扇(风扇)
30 供气装置
31a 第一泵机构
31b 第二泵机构
44 供给通路
55 控制部
51 氧浓度传感器
52 二氧化碳浓度传感器
81 分流管
82 测量用开关阀(开关阀)
83 校正气体引入机构
88 测量用通路
58 空气通路
100 单元控制部
Claims (3)
1.一种集装箱用冷冻装置，其设在集装箱(11)上且具备制冷剂回路(20)，在该制冷剂回路(20)中，制冷剂循环从而进行制冷循环，该集装箱用冷冻装置使上述集装箱(11)内的箱内空气在连接在该制冷剂回路(20)中的蒸发器(24)中与制冷剂进行热交换，从而将上述集装箱(11)内的箱内空气冷却，上述集装箱用冷冻装置的特征在于：
上述集装箱用冷冻装置具备：
供气装置(30)，其生成氮浓度比箱外空气高的氮浓缩空气，并经由供给通路(44)将该氮浓缩空气供向上述集装箱(11)的箱内；
氧浓度传感器(51)，其测量上述集装箱(11)内的箱内空气的氧浓度；
控制部(55)，其控制上述供气装置(30)的运转，使由上述氧浓度传感器(51)测量出的氧浓度成为目标浓度；
测量用通路(88)，其将在上述供给通路(44)中流动的氮浓缩空气的一部分引向上述氧浓度传感器(51)，以便由上述氧浓度传感器(51)测量该氮浓缩空气的氧浓度；以及
开关阀(82)，其设在上述测量用通路(88)上，
在上述集装箱(11)的箱内设有风扇(26)和空气通路(58)，该风扇(26)在该箱内形成通过上述蒸发器(24)并进行循环的气流，该空气通路(58)的一端在该风扇(26)的吹出侧敞口，该空气通路(58)的另一端在该风扇(26)的吸入侧敞口，通过该风扇(26)进行旋转，上述集装箱(11)内的箱内空气从空气通路(58)的一端流向空气通路(58)的另一端，
上述氧浓度传感器(51)设在上述空气通路(58)中，以便测量在该空气通路(58)中流动的空气的氧浓度，
上述测量用通路(88)由分流管(81)构成，该分流管(81)将上述供给通路(44)与上述空气通路(58)连接起来，使在上述供给通路(44)中流动的上述氮浓缩空气的一部分分流并将分流出来的该氮浓缩空气引向上述空气通路(58)，
上述控制部(55)构成为：在上述供气装置(30)的运转中且上述风扇(26)停止旋转的期间中，该控制部(55)执行供气测量动作，在该供气测量动作中，该控制部(55)使上述开关阀(82)打开，以便由上述氧浓度传感器(51)测量上述氮浓缩空气的氧浓度。
2.根据权利要求1所述的集装箱用冷冻装置，其特征在于：
在上述测量用通路(88)上的、比上述开关阀(82)靠上述氧浓度传感器(51)一侧的部分设有校正气体引入机构(83)，该校正气体引入机构(83)将用来对该氧浓度传感器(51)进行校正的校正气体引入上述测量用通路(88)。
3.根据权利要求1所述的集装箱用冷冻装置，其特征在于：
上述蒸发器(24)设在上述风扇(26)的吹出侧，
上述集装箱用冷冻装置具备进行冷却运转和除霜运转的单元控制部(100)，在该冷却运转中，该单元控制部(100)使上述风扇(26)旋转，并且使制冷剂在上述制冷剂回路(20)中循环来使上述集装箱(11)内的箱内空气在上述蒸发器(24)中与制冷剂进行热交换，从而将该集装箱(11)内的箱内空气冷却，在该除霜运转中，该单元控制部(100)使上述风扇(26)停止旋转，并且该单元控制部(100)加热上述蒸发器(24)来除霜，
上述控制部(55)构成为：在上述单元控制部(100)进行上述除霜运转之际，该控制部(55)执行上述供气测量动作，在该供气测量动作中，该控制部(55)使上述开关阀(82)打开，以便由上述氧浓度传感器(51)测量上述氮浓缩空气的氧浓度。
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