JP2007509309A - 外気孔位置監視システム - Google Patents

Abstract

冷却コンテナは、外気孔の位置を示す信号をマイクロプロセッサ使用の制御装置に提供する位置センサを備える手動操作式外気孔を備える。外気孔は、コンテナ内の循環空気への外気の提供と、循環空気の一部分の排出の両方を調節する。生鮮貨物によって発生するガスの充満を防止するため、空気孔が開口している時には蒸発器ファンが連続的に作動する。

Description

コンテナ冷却ユニットは、空調スペース内の温度、湿度などを示す入力を受け取ってこの入力に応じて冷却システムを制御するマイクロプロセッサによって制御される。マイクロプロセッサはこれに加えて、輸送中の積荷の履歴が記録されるようにこの入力を記録する。したがって、いつ、そしてなぜ積荷が腐ったり溶けたりしたかを判断することが可能である。果物、野菜、花などの生鮮貨物はガスを発生し、これによる影響を受ける。例えば、バナナが熟する際にエチレンが発生し、その存在が熟するのを早める。そのため、積荷の腐敗や早熟を避けるためには、生鮮貨物が存在するところの再循環空気に外気を導入する必要がある。

コンテナ内では、通常は利用可能なスペースのすべてを積荷が占めるため、調和空気の流路はコンテナの床、天井、壁に配置され、積荷によって少なくとも部分的に画定されることも多い。空調スペースの無駄を最小にするため、膨張装置と蒸発器と蒸発器ファンと必要な配管とセンサのみが空調スペースに設けられる。冷却ユニットの残りとその制御装置は、コンテナの外部に設けられて、外部電源によって電力供給される。

手動操作式の孔の開閉位置を監視することが、本発明の目的である。

生鮮貨物へ外気を選択的に連続供給することが、本発明の別の目的である。

間違った位置へ組み立てられることがなく機械的較正を必要としないセンサを設けることが、本発明のさらなる目的である。これらの目的と以下で明らかとなる他の目的が本発明により達成される。

基本的には、外気孔の位置を示す信号をマイクロプロセッサ使用の制御装置へ提供する位置センサを備える手動操作式外気孔が冷却コンテナに設けられる。外気孔は、コンテナ内の循環空気への外気の提供と、循環空気の一部分の排出とを調節する。生鮮貨物により生じるガスの充満を防止するため、空気孔が開いている時には蒸発器ファンは連続的に作動する。

本発明では、商業ビルで外気を取り込むのに行われているように、コンテナ内を循環する空気に外気を導入するとともにコンテナから一部の空気を排出するため、手動操作式の外気孔が設けられている。温度設定が凍結温度を上回るか、生鮮積荷を示す別の温度であると、外気孔が開いている時には、冷却システムの動作とは無関係に凝縮器ファンが連続的に作動する。本発明の外気孔位置センサは、冷却コンテナユニットの外気孔の位置を連続的に検知する。冷却コンテナユニットのマイクロプロセッサ使用の制御装置は、蒸発器ファン速度とともに時間と外気孔の位置を自動的に記録する。好適な実施例では、機械的に適合した突起部が、シールされたホール効果センサなどの回転電子センサへ外気ドアの機械的な動きを伝達する。回転電子センサは機械的位置に比例した出力電圧を持ち、その出力電圧は、外気孔ドアの位置を判断するため制御装置に使用される。外気孔に関して、マイクロプロセッサは、手動による孔位置変化と、輸送開始時の孔位置と、始動時の孔位置と、電源投入時の孔位置と、深夜または他の定期的な孔位置の記録とを保存する。

本発明をより理解するには、添付図面とともに解釈される以下の詳細な説明を参考にすべきである。

図１において、符号１０は、コンテナ１２の凹部に取り付けられる冷却ユニットの全体を示す。断熱材１３はコンテナ１２の内側を覆い、コンテナ１２内に配置される冷却ユニット１０の部分を、空調エリアの外部に配置される部分から分離する。冷却ユニット１０は、圧縮器１４と吐出管１６と凝縮器１８と膨張装置２０と蒸発器２２と吸込管２４を順に含む流体回路を含む。圧縮器１４は、温度、湿度用などのセンサを含むセンサ１０２からの入力に応じてマイクロプロセッサ１００の制御下でモータ１５によって駆動される。膨張装置２０と蒸発器２２と蒸発器ファン２２‐１と蒸発器ファンモータ２２‐２とは、コンテナ１２の中に配置されている。蒸発器ファンモータ２２‐２はマイクロプロセッサ１００の制御下で作動し、蒸発器２２からの調和空気をコンテナ１２内に分配するとともに、還気を蒸発器２２へ戻す。蒸発器ファンモータ２２‐２はマイクロプロセッサ１００に制御されるが、マイクロプロセッサ１００でなく、従来のように発電機などによって電力供給される。図１に示した上述の構造は、概ね従来通りである。

図２は、集合的に３０で示された外気孔構造の詳細を追加した、図１のシステムの一部分を示すより詳細な図である。以下で詳述するように、空気孔構造３０は、冷却ユニット１０の内部と周囲の外気との間の２本の制限流路３０‐１，３０‐２を調節する一対のバルブを含む。制限流路３０‐１，３０‐２は、開状態で図示されている。図１に関して述べたように、蒸発器ファンモータ２２‐２はマイクロプロセッサ１００の制御下で作動し、蒸発器２２からの調和空気をコンテナ１２内に分配するとともに、蒸発器２２へ戻す。コンテナ１２がガスを発生する生鮮貨物を収容している場合には、コンテナ内で循環する空気はこのガスを含有する。

熟するのなどを遅らせるには貨物によって発生するガスを除去することが望ましいが、積荷の品質を最高に保つためガスが一般的に外気より低く非常に狭い温度範囲内にあるという点で、これを排出することは損失となる。しかし、花や農産物などの生鮮貨物は、普通に見られる外気温度のおよそ中間範囲である約４０°Ｆに維持されるので、積荷と外気との間の温度差は本発明の実施では深刻なエネルギー損失とはならない。外気孔構造３０は、２本の制限流路３０‐１，３０‐２を同時に開閉するように手動で調節される。蒸発器ファン２２‐１は、ファンデッキ２２‐３の開口部２２‐３ａに配置され、作動時には、室２２‐４がファン吸込圧力に、室２２‐５がファン吐出圧力となるように、ファンデッキと協働して室２２‐４を室２２‐５から分離する。室２２‐４と２２‐５はともに蒸発器２２の上流にあることに注意されたい。第１流路３０‐１は、蒸発器ファン２２‐１のすぐ上流で還気経路に接続され、開口時には外気の選択された部分を室２２‐４へ流入させる。室２２‐４の圧力は外気圧を下回るため、制限流路３０‐１を通って外気の一部を供給することが可能である。第２流路３０‐２は蒸発器ファン２２‐１およびファンデッキ２２‐３のすぐ下流で還気経路に接続され、室２２‐５が外気を上回るファン吐出圧力にあるので、還気の選択された部分を外気へ排出させる。外気孔構造３０のバルブの開口度が蒸発器ファン２２‐１の速度と協働して、排出および供給される空気の量を決定する。マイクロプロセッサ１００は蒸発器ファンモータ２２‐２に接続されてこれを制御するとともに、外気孔構造３０の位置センサ５０に接続されるため、輸送中に外気の供給を記録できる。

特に図３と図４を参照すると、外気孔構造３０は、一般的に金属製であるカバー４０を含む。ねじ付シャフト４１がカバー４０へ適切に固定され、ここから軸方向外方に延在している。円形凹部４０‐１がカバー４０に形成され、凹部４０‐１には、径方向に離間した二つの開口部すなわちポート４０‐２，４０‐３が形成されている。ポート４０‐３の径方向外方では、ピン４２が凹部４０‐１に固定されている。フォーム絶縁体４４は、中央開口部４４‐１と、ポート４０‐２，４０‐３にそれぞれ対応する二つのポート４４‐２，４４‐３を有する。ドアすなわちディスク４６は、ねじ付シャフト４１を収容するための中央開口部４６‐１を有する。ドアすなわちディスク４６は、さらにフォーム絶縁体４４のポート４４‐２，４４‐３に対応する二つのポート４６‐２，４６‐３を有し、フォーム絶縁体４４は、ポート４４‐２，４４‐３がポート４６−２，４６−３とそれぞれ位置合わせされるようにドア４６に固定される。ドア４６は、ピン４２を収容するための一対の弓形スロット４６‐４，４６‐５を有する。スロット４６‐４と４６‐５は合わせておよそ９０°にわたって延在するが、スロット４６‐４はスロット４６‐５よりも弓形範囲が短い。

ピン４２がスロット４６‐４またはスロット４６‐５のいずれかにあり、ねじ付シャフト４１が開口部４４‐１，４６‐１を貫通すると、フォーム４４とドア４６とは、シャフト４１に螺合されたナット４８によってカバー４０にリベット留めされる。フォーム４４とドア４６がユニットとして回転すると、ポート４４‐２と４６‐２がポート４０‐２と位置が合うかまたはずれるので、バルブ作用が生まれる。ポート４４‐３と４６‐３がポート４０‐３と位置が合うかまたはずれると、対応するバルブ作用が生じる。スロット４６‐４またはスロット４６‐５と協働するピン４２は、カバー４０に対するドア４６の回転移動を制限する。スロット４６‐４は閉位置と部分的な開位置との間におけるドアすなわちディスク４６の移動を制限するのに対して、スロット４６‐５は部分的な開位置と全開位置との間におけるドア４６の移動を制限する。タブ６０は一般的にプラスチック製で、ボルトまたは他の適切な締結具６２によってカバー４０をタブ６０に装着するため周縁フランジ６０‐１を有する。タブ６０は、凹部６０‐２と、凹部６０‐２の底面から外方へそれぞれ延出する二つの離間した凸部６０‐３，６０‐４とを有する。凸部６０‐３，６０‐４の外側部分は、それぞれグリル付開口部６０‐３ａ，６０‐４ａを画定する。カバー４０がタブ６０に固定されると、グリル付開口部６０‐３ａ，６０‐４ａがそれぞれポート４０‐２，４０‐３と位置合わせされる。

特に図４と図６を参照すると、ホール効果センサ５０は、Ｄ字形状の断面を持つように平坦面５０‐１ａを備えるシャフト５０‐１を有する。センサ５０はナット５１とワッシャ５２とにより矩形ボックス５４内に適切に固定される。ボックス５４は、リベット５５などによりカバー４０へ適切に固定されるフランジ５４‐１を有する。Ｕ字形部材５６は、シャフト５０‐１の平坦面５０‐１ａに対応する平坦部分５６‐１ｂを有する開口部５６‐１ａを備える底面部分５６‐１を有する。シャフト５０‐１が開口部５６‐１ａに収容されると、Ｕ字形部材５６はシャフト５０‐１とともに回転する。ナット５８が、Ｕ字形部材５６をシャフト５０‐１に固定する。アーム５６‐２，５６‐３は、突起部を画定する。図５で最もよく分かるように、突起部５６‐２，５６‐３は、カバー４０の弓形スロット４０‐４，４０‐５に対して自由移動可能となるようにこれらのスロットを貫通する。突起部５６‐２，５６‐３は、ドア４６の開口部４６‐６，４６‐７にそれぞれ収容される。

スロット４６‐４と４６‐５の合計範囲である９０°がホール効果センサ５０のシャフト５０‐１の回転範囲より小さくなるように、シャフト５０‐１は、約１３０°の回転範囲を持つ。空気孔構造３０を組み立てる際には、センサ５０がボックス５４に対して正確に配置されるように、シャフト部分５０‐１とねじ付シャフト部分５０‐１’と部材５０‐２，５０‐３とが、ボア５４‐２，５４‐３と図示されていないボアとを貫通する。次にワッシャ５２がねじ付シャフト５０‐１’に置かれ、ナット５１がシャフト５０‐１’に螺合されてセンサ５０をボックス５４に固定する。シャフト５０‐１に対してＵ字形部材５６を角度的に配置するように協働する平坦部分５０‐１ａと平坦部分５６‐１ｂにより、Ｕ字形部材５６がシャフト５０‐１に載置される。次にナット５８がシャフト５０‐１に置かれて、Ｕ字形部材５６をここに固定する。図４と図５から最もよく分かるように、ボックス５４はリベット５５によってカバー４０に固定される。ホール効果センサ５０は、センサ５０の片側に設けられた複数の導線５０‐４，５０‐５，５０‐６を有する。タブ６０の開口部６０‐５にはグロメット６４が設けられている。電気接続７０が導線５０‐４，５０‐５，５０‐６に接続され、グロメット６４を通過する。導線５０‐４，５０‐５，５０‐６がセンサ５０の片側に配置され、開口部６０‐５がタブ６０の片側に配置され、シャフト５０‐１の回転が限定されるため、正しい組立が保証される。

突起部５６‐２，５６‐３は、それぞれ弓形スロット４０‐４，４０‐５に挿入される。カバー４０はボルト６２でタブ６０に固定される。ポート４４‐２，４４‐３がそれぞれポート４６‐２，４６‐３と位置合わせされるように、フォーム絶縁体４４がドア４６に固定される。フォーム絶縁体４４とドア４６とは、所望する外気および排気の量に応じて、選択的かつ変更可能にカバー４０に配置される。所望する範囲が閉位置から部分的な開位置である場合には、ねじ付シャフト４１が開口部４４‐１，４６‐１を貫通し、突起部５６‐２，５６‐３がそれぞれ開口部４６‐６，４６‐７に挿入され、ピン４２がスロット４６‐４に挿入されるように、フォーム絶縁体とドア４６とが配置される。次に、ナット４８がねじ付シャフト４１に螺合される。所望の範囲が部分的な開位置から全開位置である場合には、唯一の相違はスロット４６‐５にピン４２を配置することである。機械的組立は比較的正確であるため、必要な唯一の較正は電子的なものである。すなわち、所定箇所への組立時に、信号が測定され、ゼロに設定される。

外気孔構造３０が組み立てられると、ホール効果センサを含むボックス５４が、凸部６０‐３，６０‐４の間の空間に配置されるため、ホール効果センサ３０が外気孔構造３０内で正確に配置される。シャフト５０‐１が開口部５６‐１ａに収容され、突起部５６‐２，５６‐３がそれぞれ開口部４６‐６，４６‐７に収容されると、シャフト５０とＵ字形部材５６とドア４６とがユニットとして移動する。ホール効果センサ５０は、コネクタ７０を介してマイクロプロセッサ１００に接続される。コネクタ７０はコンテナ１２内に配置されるが、マイクロプロセッサ１００へ信号を提供するように、コンテナから延出する。

カバー４０がタブ６０に固定された時には、このスペースが絶縁用のフォームで占められることが好ましい。フォームの図示は、細部をわかりにくくするだけであると思われる。フォームがこの空間を占めると、ボックス５４は、ホール効果センサ５０をフォームから分離するのに役立つが、ボックス５４はフォームによって所定箇所に固定される。グロメット６４は、フォームがタブ６０から漏れるのを防止するための漏出防止シールとなる。

作動時に冷却ユニット１０は、従来通り、マイクロプロセッサ１００の制御下で作動して、所望の狭い範囲内に状態を維持するとともに、コンテナ１２内の状態の履歴を提供する。マイクロプロセッサ１００により提供される冷却ユニット１０の自動制御に加えて、外気孔構造３０によってコンテナ１２内を循環する還気の一部分を排出するとともに外気を補給空気として供給する手動調節機能が設けられる。ガスを発生する生鮮貨物をコンテナ１２が含む時のみ、外気孔構造３０は外気を提供するように作動することに注意すべきである。外気孔構造３０は、ユニットとして回転するように固定されたドア４６とフォーム４４とを回転することによって開口する。スロット４６‐４，４６‐５により画定される円弧内でのドア４６の移動のみを許容するピン４２によって、ドア４６の回転は制限される。ピン４２がスロット４６‐４に収容された場合には閉位置から、ピン４２がスロット４６‐５内にある場合には最小開口に対応する位置から開口方向にドア４６とフォーム４４が回転すると、グリル付開口部６０‐３ａと常に位置合わせされているポート４０‐２とポート４６‐２，４４‐２とが位置合わせされるかこれらの一致度が増加する。グリル付開口部６０‐３ａとポート４０‐２とポート４４‐２とポート４６‐２とによって順に画定される経路は、図２において還気と外気との間に図示されている制限経路３０‐１に対応する。ドア４６の位置は、ポート４４‐２，４６‐２と、ポート４０‐２およびグリル付開口部６０‐３ａとの位置合わせの度合いを決定する。また、閉位置または最小の開位置から開方向にドア４６とフォーム４４とが回転すると、グリル付開口部６０‐４ａと常に位置合わせされたポート４０‐３と位置合わせされるようにポート４６‐３，４４‐３が移動する。ポート４６‐２，４０‐２の間の位置合わせは、ポート４６‐３，４０‐３の間の位置合わせと同じである。ポート４６‐３とポート４４‐３とポート４０‐３とグリル付開口部６０‐４ａとにより順に画定される経路は、図２において、外気と、ファン吐出圧力である還気との間に図示された還気の一部分を排出するための制限経路３０‐２に対応する。

外気孔構造３０を開閉するようにドア４６が回転する際に、ドア４６はＵ字形部材５４とホール効果センサ５０のシャフト５０‐１とユニットとして回転する。ホール効果センサ５０のシャフト５０‐１の回転は、シャフト５０‐１の機械的位置に比例する出力電圧を発生させ、この情報はドア４６の位置を判断するためマイクロプロセッサ１００に使用される。ドア４６の位置が開口度を決定し、この情報は、蒸発器ファン２２‐１の速度と組み合わされて、補給空気として供給される外気の量を判断することを可能にする。

以上から、本発明により、外気孔の位置が電子位置センサに検知されてマイクロプロセッサ１００に保存されることは明白であろう。

本発明の好適な実施例について図示および説明したが、当業者は他の変更も考えられるだろう。そのため、本発明の範囲は請求の範囲のみによって限定されるものである。

コンテナおよびその冷却ユニットの単純化された概略図である。 外気孔構造の単純化された概略図である。 組立状態の外気孔構造の説明図である。 図３の外気孔構造の分解図である。 一部組み立てられた図４の構造の一部を示す拡大図である。 図４の構造の一部分を示す拡大図である。

Claims (10)

1. 内部を有する貨物コンテナと、該貨物コンテナ内の空気を調和して循環させるための冷却ユニットとを含み、前記冷却ユニットが、蒸発器の上流に配置された蒸発器ファンと、前記貨物コンテナ内の状態を制御および記録するためのマイクロプロセッサとを含む、冷却コンテナユニットであって、
   前記ファンが、その上流において吸込圧力を発生させるとともに、その下流において吐出圧力を発生させており、
   前記貨物コンテナの内部と該貨物コンテナの周囲の外気との間における２本の流路の閉位置と全開位置との間のすべての位置を同時に調節するための手動操作手段をさらに含み、
   前記２本の流路のうち第１流路が、前記貨物コンテナ内を循環する空気へ外気を供給するためのものであって、前記ファンのすぐ上流で吸込圧力にある点から前記外気まで延在することによって外気を循環空気へ供給しており、
   前記２本の流路のうち第２流路が、前記貨物コンテナから前記外気へ循環空気を排出するためのものであって、前記ファンのすぐ下流で吐出圧力にある点から前記外気まで延在しており、
   前記手動操作手段のすべての位置を検知するための手段と、
   前記手動操作手段がいかなる位置にあっても、前記検知手段によって検知された検知位置を示す信号を前記マイクロプロセッサへ連続的に提供するとともに、前記検知位置を該マイクロプロセッサにより記録するための手段と、
   を含む、冷却コンテナユニット。
2. 前記冷却ユニットが、前記２本の流路の中間の位置で前記貨物コンテナに配置された前記蒸発器ファンを含む、請求項１記載の冷却コンテナユニット。
3. 前記手動操作手段が、前記２本の流路の一部分を形成する径方向で離間された一対のポートを有する回転部材を含む、請求項１記載の冷却コンテナユニット。
4. 前記冷却ユニットが、前記２本の流路の中間の位置で前記貨物コンテナ内に配置された前記蒸発器ファンを含む、請求項３記載の冷却コンテナユニット。
5. 前記検知手段がホール効果センサである、請求項１記載の冷却コンテナユニット。
6. 前記手動操作手段が、前記２本の流路の一部分を形成する径方向で離間された一対のポートを有する回転部材を含む、請求項５記載の冷却コンテナユニット。
7. 前記手動操作手段が二つの開口範囲にわたって選択的に作動可能である、請求項６記載の冷却コンテナユニット。
8. 前記二つの開口範囲の一方が他方より狭く、かつ閉位置から部分的な開位置まで延在する、請求項７記載の冷却コンテナユニット。
9. 前記検知手段が前記手動操作手段に固定されて該手段とともに回転する、請求項１記載の冷却コンテナユニット。
10. さらに、前記手動操作手段が開位置にある時は常に前記ファンを作動させるための手段を含む、請求項１記載の冷却コンテナユニット。

Images