JP2011205780A - リーファコンテナの給電装置の制御方法、及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
コンテナ船、コンテナ運搬用トレーラ又はリーファスタンドの給電設備と、リーファコンテナ２０の電気的な接続及び解除を、短時間で且つ簡易に行うことのできるリーファコンテナ２０の給電装置１の制御方法、及びその装置を提供する。
【解決手段】
給電装置１が、給電設備側に、移動機構４を介して設置した１次コイル２と、リーファコンテナ２０側に設置した２次コイル３を有し、移動機構４が、１次コイル２を少なくとも鉛直方向に位置合わせを行う昇降装置５と、１次コイル２を傾動する傾動機構８を有しており、給電設備１とリーファコンテナ２０を電気的に接続する場合は、１次コイル２の鉛直方向の位置を２次コイル３の高さに合わせ、給電を行う制御を行い、給電設備とリーファコンテナ２０の電気的な接続を解除する場合は、傾動機構８を作動し、１次コイル２を２次コイル３から離れる方向に移動し、給電を停止する制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、リーファコンテナ（冷凍コンテナとも言う）に給電を行う給電装置の制御方法及びその装置に関するものである。

生鮮食品等の海上輸送にリーファコンテナ（冷凍コンテナ）を使用している。このリーファコンテナは、冷蔵又は冷凍装置を搭載した輸送用コンテナであり、内部の被搬送物を一定温度に保持する機能を有している。リーファコンテナは、１５ｍ又は１８．５ｍと国際規格で長さを決められた電源ケーブルを有している。この電源ケーブルを外部の給電設備に接続して、リーファコンテナに給電するように構成している。この給電設備は、例えばコンテナ船内、又はコンテナターミナル内に設置したリーファスタンド（櫓）に設置している。

図５に、コンテナターミナル内のリーファコンテナの様子を示す。コンテナターミナルは、リーファコンテナを載置する専用スペースとしてリーファエリアを有している。このリーファエリアには、複数の櫓状のリーファスタンド２２を設置しており、このリーファスタンド２２に沿って、リーファコンテナ２０を設置するように構成している。このリーファスタンド２２は、給電設備を有しており、リーファコンテナ２０から伸びる電源ケーブルと接続するように構成している。なお、ｘはクレーンの横行方向、ｙはクレーンの走行方向、ｚは鉛直方向を示している。

このリーファコンテナ２０を荷役する際は、例えば門型クレーン２６に搭載したトロリ２７を利用して行う。コンテナ荷役の際、リーファコンテナ２０から伸びる電源ケーブルは、接続を解除し、リーファコンテナ内に収納する必要がある。

前述のリーファコンテナ２０と給電設備を接続する電源ケーブルを、給電設備側に設置した構成が公開されている（例えば、特許文献１参照）。この構成により、リーファコンテナ２０に、電源ケーブル及び電源ケーブルの収納部を設ける必要が無くなる。その結果、コンテナを荷役する際に、電源ケーブルが収納部から飛び出して落下する事故を防止することができる。

また、コンテナ２０の重量を軽量化することができる。このため、コンテナ輸送に伴うクレーン及び船舶等のエネルギー消費量を抑制することができる。つまり、効率的なコンテナ輸送を実現することができる。

しかしながら、上記の構成は、リーファコンテナ２０を荷役する際に必要な時間を短縮することができないという問題を有している。つまり、リーファコンテナ２０の荷役に伴い、従来と同様、電源ケーブルの着脱及び電源ケーブルの収納作業が必要となる。

例えば、縦に３段に積んだリーファコンテナ２０のうち、最下段にある１段目のコンテナ２０を取り出す場合、作業員が１乃至３段目のコンテナ２０の電源ケーブルの接続解除及び収納作業を行う必要がある。そして、１段目のコンテナ２０をクレーン２６で運び出した後に、もともと２段目、３段目であったコンテナ２０を元の位置に戻し（１段目、２段目となる）、電源ケーブルを接続し、給電設備からリーファコンテナ２０に給電する。

これらの作業に３０分以上の時間がかかるため、コンテナの荷役効率を向上することが困難である。また、クレーン２６によりコンテナ２０を荷役する際は、作業員はリーファ
スタンド２２から安全のため退避する必要がある。

特開平６−８２１５５号公報

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、コンテナ船、コンテナ運搬用トレーラ又はリーファスタンドの給電設備と、リーファコンテナの電気的な接続及び解除を、短時間で且つ簡易に行うことのできるリーファコンテナの給電装置の制御方法、及びその装置を提供することである。

上記の目的を達成するための本発明に係るリーファコンテナの給電装置の制御方法は、１次コイル及び２次コイルを利用した非接触給電で、給電設備からリーファコンテナに給電する給電装置の制御方法であって、前記給電装置が、前記給電設備側に、移動機構を介して設置した１次コイルと、前記リーファコンテナ側に設置した２次コイルを有し、前記移動機構が、前記１次コイルを少なくとも鉛直方向に位置合わせを行う昇降装置と、前記１次コイルを傾動する傾動機構を有しており、前記給電設備と前記リーファコンテナを電気的に接続する場合は、前記１次コイルの鉛直方向の位置を前記２次コイルの高さに合わせ、給電を行う制御を行い、前記給電設備と前記リーファコンテナの電気的な接続を解除する場合は、前記傾動機構を作動し、前記１次コイルを前記２次コイルから離れる方向に移動し、給電を停止する制御を行うことを特徴とする。

この構成により、従来必要であった電源ケーブルの収納作業が不要となるため、給電設備とリーファコンテナの電気的な接続及び解除を短時間で且つ容易に行うことができる。また、高さの異なるリーファコンテナに対しても、１次コイルの位置合わせを行うのみで給電することができるため、電気的な接続が容易となる。なお、１次コイルの位置合わせは、作業員が行ってもよく、また、全自動で行うように構成してもよい。更に、傾動機構により、例えば１次コイルを跳ね上げるように構成することができるため、電気的な接続解除が容易となる。つまり、傾動機構の作動により、リーファコンテナを荷役するためのスペースを確保することができる。

上記の給電装置の制御方法において、前記給電設備側の前記給電装置が、２次コイルの位置を検出する３次元センサを有しており、前記３次元センサで前記２次コイルの位置を検出し、検出した前記２次コイルの位置から前記昇降装置の移動距離を決定し、前記１次コイルを前記２次コイルの高さに合わせる制御を行うことを特徴とする。

この構成により、２次コイルに対して、１次コイルを自動的に接近させて、全自動で電気的接続を実現することができる。また、１次コイルを傾動機構で移動させて、全自動で電気的接続の解除を実現することができる。そのため、給電設備とリーファコンテナの電気的接続及び接続解除を、迅速に行うことができる。また、作業員がリーファスタンド上で作業を行う必要がなくなるため、安全性を向上することができる。

上記の給電装置の制御方法において、前記２次コイルを、複数の前記リーファコンテナの下端から同一の高さに設置するように構成し、前記３次元センサで前記リーファコンテナの下部にあるツイストロック用の穴を検出するように構成し、前記穴の位置から前記２次コイルの高さを検知するように構成したことを特徴とする。

この構成により、３次元センサは、より検知の容易なツイストロック用の穴を検出すればよいため、３次元センサによる検出精度を向上することができる。つまり、給電設備とリーファコンテナの電気的接続を短時間で、確実に行うことができる。特に、異なる高さのリーファコンテナを荷役する場合であっても、２次コイルをツイストロック用の穴から一定の高さに設置しているため、２次コイルの位置を容易に検出することができる。

上記の給電装置の制御方法において、前記給電装置が、給電側にクレーン接近検知センサを有しており、前記クレーン接近検知センサが、クレーンの接近を検知した場合、前記移動機構の前記傾動機構が作動し、前記１次コイルを前記２次コイルから離れる方向に移動するように制御することを特徴とする。

この構成により、クレーンのオペレータは、任意のリーファコンテナに接近し、即、荷役作業を開始することができる。また、クレーンでリーファコンテナを荷役する際に、１次パネルとリーファコンテナが接触して、給電装置が破損する等の事故を防止することができる。

上記の目的を達成するための本発明に係るリーファコンテナの給電装置は、１次コイル及び２次コイルを利用した非接触給電で、給電設備からリーファコンテナに給電する給電装置であって、前記給電装置が、前記給電設備側に前記２次コイルの位置を検出する３次元センサと、移動機構を介して設置した１次コイルを有し、前記リーファコンテナ側に２次コイルを有し、前記移動機構が、前記１次コイルを少なくとも鉛直方向に位置合わせを行う昇降装置と、前記１次コイルを傾動する傾動機構を有しており、前記給電設備と前記リーファコンテナを電気的に接続する場合は、前記３次元センサで前記２次コイルの位置を検出し、検出した前記２次コイルの位置から前記昇降装置の移動距離を決定し、前記１次コイルを前記２次コイルの高さに合わせる制御を行うことを特徴とする。この構成により、上記の給電装置の給電方法と同様の作用効果を得ることができる。

上記の給電装置において、前記移動機構が、鉛直方向に伸縮する昇降用シリンダと、前記昇降用シリンダの上方側面に設置した基材と、前記基材から水平方向に突設して端部に１次コイルを設置したリンク機構と、前記基材と前記１次コイルを接続する傾斜シリンダを有しており、前記昇降用シリンダの摺動により前記１次コイルの鉛直方向の位置合わせを行い、前記傾斜シリンダの摺動により前記リンク機構の変形を行い、前記１次コイルが前記リーファコンテナに接近又は離間する方向に移動可能に構成したことを特徴とする。

この構成により、上記の給電装置の給電方法と同様の作用効果を得ることができる。更に、移動機構を例えば油圧シリンダ等のシリンダで構成したため、移動機構のメンテナンス性を向上することができる。

本発明に係る給電装置の制御方法及びその装置によれば、コンテナ船、コンテナ運搬用トレーラ又はリーファスタンドの給電設備と、リーファコンテナの電気的な接続及び解除を、短時間で且つ簡易に行うことのできる給電装置の制御方法及びその装置を提供することができる。

本発明に係る実施の形態の給電装置の概略を示した図である。 本発明に係る実施の形態の給電装置の移動機構の概略を示した図である。 本発明に係る実施の形態の給電装置をリーファスタンドに設置した様子を示した図である。 本発明に係る実施の形態の給電装置をリーファスタンドに設置した様子を示した図である。 従来のリーファスタンドの概略を示した図である。

以下、本発明に係る実施の形態の給電装置の制御方法について、図面を参照しながら説明する。図１に、給電装置１の概略を示す。この給電装置１の給電側は、給電側の１次パネル（１次コイル）２と、１次パネル２を移動する移動機構４を有している。移動機構４は、鉛直方向に伸縮する昇降用シリンダ（昇降装置）５と、昇降用シリンダ５の上方側面に設置した基材６と、前記基材６から水平方向に突設して端部に１次パネル２を設置したリンク機構７と、基材６と１次パネル２を接続する傾斜シリンダ（傾動機構）８を有している。

また、給電装置１の受電側は、リーファコンテナ２０に設置した２次パネル３を有している。この２次パネル３は、リーファコンテナ２０の下端部から一定の距離に設置することが望ましい。ここで、２１は、ツイストロック用の穴を示している。なお、移動機構４は、モータとラックアンドピニオンギアを利用する機構、パンタグラフ型、直動スライダー型等も利用することができる。また、昇降装置及び傾動機構は、上記の例に限られるものではなく、他のモータ等を利用した機構を利用することもできる。

次に、給電装置１の動作に関して説明する。この給電装置１の有する移動機構４の動作により、１次パネル２と２次パネル３を接近するように制御する。具体的には、昇降用シリンダ５の伸縮により、２次パネル３の位置と、１次パネル２の鉛直方向ｚの位置合わせを行う。また、傾斜シリンダ８を利用して、走行方向ｙの位置合わせを行えるように構成してもよい。この１次パネル２と２次パネル３を接近させ、コイルを有した１次パネル２に電気を供給し、コイルを有した２次パネル３側で受電するように構成する。これは、いわゆる非接触給電である。

上記の構成により、以下の作用効果を得ることができる。第１に、従来必要であった電源ケーブルの収納作業が不要となるため、給電設備１とリーファコンテナ２０の電気的な接続及び解除を短時間で且つ容易に行うことができる。また、移動機構４を油圧シリンダ等のシリンダ機構５、８とする構成により、モータ等に比べてメンテナンス性を向上することができる。特に、風雨に曝されるコンテナターミナル等においては、シリンダ機構の方が、高い耐久性を得ることができる。

ここで、１次パネル２及び２次パネル３は、直径を７００〜１０００ｍｍ程度、厚さが２０〜５０ｍｍ程度であることが望ましい。更に望ましくは直径を８５０ｍｍ、厚さを３３ｍｍとする。このサイズの１次パネル２及び２次パネル３で構成する非接触給電パネルは、２つのパネルの中心軸が±５０〜６０ｍｍ程度ずれた場合であっても、給電を行うことができる。なお、門型クレーン２６等がコンテナを載置する位置合わせの精度は、±５０ｍｍ以下であるため、リーファコンテナ２０に確実に給電することができる。

つまり、移動機構４は、少なくともリーファコンテナ２０の異なる高さの影響のでる鉛直方向ｚに移動可能に構成すればよい。横行方向ｘ及び走行方向ｙは、位置合わせを行わなくても高効率に給電を行うことができる。ただし、移動機構４を横行方向ｘ及び走行方向ｙに移動可能とする構成により、給電効率を更に高めることは可能である。

図２に、給電側給電装置１ａの移動機構４の動作の様子を示す。図２Ａは、給電時の状態を示し、図２Ｂは、それ以外の場合（例えば、コンテナ荷役時）の状態を示している。１次パネル２の中心近傍に３次元センサを設置している。なお、移動機構は、１次パネルを少なくともｚ軸方向に調整することができる構成を有していればよい。これは、クレーンの荷役作業において、コンテナ載置位置のｘ軸方向及びｙ軸方向の誤差は±５０ｍｍ以下であるため、１次パネルを主に調整すべき方向はコンテナの高さの影響の出るｚ軸方向となる。

次に、移動機構４の動作に関して説明する。移動機構４が、昇降用シリンダ５の伸縮により１次パネル２の鉛直方向ｚの位置を２次パネル３の高さに合わせる。また、傾斜シリンダ８の作動により、コンテナ２０の荷役の際等は、１次パネル２を２次パネル３から離れる方向に移動し、クレーン２６の荷役作業を円滑に進められるように制御する。つまり、１次パネル２を例えば、図２Ｂに示す様に跳ね上げて、荷役中のコンテナ２０等が揺れにより給電側給電装置１ａに接触しないように制御する。なお、傾斜シリンダ８の作動により、１次パネル２を２次パネル３に接近させる方向の位置合わせを行えるように構成してもよい。

上記の構成により、高さの異なるリーファコンテナ２０に対しても、移動機構４の制御により確実に給電を行うことができる。また、移動機構４により、１次パネルを跳ね上げることができるため、コンテナ２０の荷役作業は従来どおり行うことができる。なお、リーファコンテナ２０の高さは、８ｆｔ、８ｆｔ６ｉｎ、９ｆｔ、９ｆｔ６ｉｎと多種存在する。この昇降用シリンダ５を有した移動機構４により、全てのコンテナ２０に対して安定的な給電を実現することができる。

なお、１次パネル２は、傾斜シリンダ８により２次パネル３から離れる方向に移動できるが、本発明はこの構造に限定されるものではない。例えば、１次パネル２を走行方向ｙに移動する直動機構等を、移動機構４に組み込んでもよい。つまり、コンテナ荷役の際に、１次パネル２を、２次パネル３から離して、荷役作業の妨げにならない機構を設置すればよい。

図３及び４に、コンテナターミナル内のリーファエリア２５の様子を示している。図３は走行方向ｙと鉛直方向ｚで構成する平面を、図４は横行方向ｘと鉛直方向ｚで構成する平面を示している。リーファエリア２５は、櫓状のリーファスタンド２２を有しており、このリーファスタンド２２に、複数段にわたり給電側給電装置１ａを設置している。図３Ａは、８ｆｔの高さを有するコンテナ２０ａを載置している様子を示しており、図３Ｂは、９ｆｔの高さを有するコンテナ２０ｂを載置している様子を示している。また、リーファスタンド２２は、クレーン２６の接近を検知するクレーン接近検知センサ２３を有している。

次に、リーファエリア２５を例に、リーファコンテナ２０の荷役に伴う給電装置１の制御方法を説明する。まず、リーファコンテナ２０をリーファエリア２５に載置する場合を説明する。リーファコンテナ２０を、コンテナ船等から荷下ろし、岸壁クレーン、トレーラ、門型クレーン等によりリーファエリア２５まで運搬する。門型クレーン２６は、横行方向ｘ及び走行方向ｙにおいて、±５０ｍｍ以下の誤差で、コンテナ２０をエリア２５内に載置する。

このリーファコンテナ２０の載置を、３次元センサ２４で確認し、更に、コンテナ２０の下端のツイストロック用の穴２１の位置を検出する。この位置を基に、２次パネル３の位置を算出し、昇降用シリンダ５を伸縮制御する。同時に、傾斜シリンダ８を収縮して、１次パネル２を基材６の正面となる位置まで下げる。以上の動作により、１次パネル２は２次パネル３に接近し、給電可能な状態となる。

次に、リーファコンテナ２０をリーファエリア２５から移動する場合を説明する。門型クレーン２６等の接近を、クレーン接近検知センサ２３が検知する。クレーン２６の接近
したリーファコンテナ２０において、最上段に位置する給電側給電装置１ａの傾斜シリンダ８を伸張し、１次パネル２を跳ね上げる。つまり、クレーン２６の走行に合わせて、現在給電を行っている給電側給電装置１ａの内の最上段のものが、順次跳ね上げられる制御となる。

上記の構成により、クレーン２６は、リーファコンテナ２０の荷役作業を、待ち時間無く迅速に行うことが可能となる。また、全てのリーファコンテナ２０において、ツイストロック用の穴２１のある高さから同一の高さとなる位置（リーファコンテナ２０の下面から同一の高さとなる位置）に、２次パネル３を設置した構成により、３次元センサ２４は精度よく２次パネル３の位置を検出することができる。更に、この構成により１段目の給電側給電装置１ａには、昇降用シリンダ５を設置する必要がなくなる。

なお、３次元センサ２４は、少なくともリーファコンテナ２０の下端のツイストロック用の穴２１を検出できればよいため、リーファスタンド２２等に固定してもよい。しかし、望ましくは１次パネル２の中心近傍に設置する。この構成により、３次元センサ２４は、穴２１の検出に加え、２次パネル３との接近を検出することができる。この接近の検出により、１次パネル２と２次パネル３の衝突を防止することができる。また、３次元センサ２４を１次パネル２の中心近傍に設置する構成により、１次パネル２と２次パネル３が接近して、３次元センサ２４の視野角が狭くなった場合（検出範囲が狭くなった場合）であっても、２次パネル３の位置を検出することができる。

また、本発明の給電装置１は、リーファエリア２５内以外でも、コンテナ船内及びコンテナ運搬用トレーラにおいて、同様に設置し、給電を行うことができる。

１ 給電装置
１ａ 給電側給電装置
２ １次コイル（１次パネル）
３ ２次コイル（２次パネル）
４ 移動機構
５ 昇降装置（昇降用シリンダ）
６ 基材
７ リンク機構
８ 傾動機構（傾斜シリンダ）
２１ ツイストロック用の穴
２２ リーファスタンド
２３ クレーン接近検知センサ
２４ ３次元センサ
２６ クレーン

Claims (6)

1. １次コイル及び２次コイルを利用した非接触給電で、給電設備からリーファコンテナに給電する給電装置の制御方法であって、
   前記給電装置が、前記給電設備側に、移動機構を介して設置した１次コイルと、前記リーファコンテナ側に設置した２次コイルを有し、前記移動機構が、前記１次コイルを少なくとも鉛直方向に位置合わせを行う昇降装置と、前記１次コイルを傾動する傾動機構を有しており、
   前記給電設備と前記リーファコンテナを電気的に接続する場合は、前記１次コイルの鉛直方向の位置を前記２次コイルの高さに合わせ、給電を行う制御を行い、前記給電設備と前記リーファコンテナの電気的な接続を解除する場合は、前記傾動機構を作動し、前記１次コイルを前記２次コイルから離れる方向に移動し、給電を停止する制御を行うことを特徴とする給電装置の制御方法。
2. 前記給電設備側の前記給電装置が、２次コイルの位置を検出する３次元センサを有しており、前記３次元センサで前記２次コイルの位置を検出し、検出した前記２次コイルの位置から前記昇降装置の移動距離を決定し、前記１次コイルを前記２次コイルの高さに合わせる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の給電装置の制御方法。
3. 前記２次コイルを、複数の前記リーファコンテナの下端から同一の高さに設置するように構成し、前記３次元センサで前記リーファコンテナの下部にあるツイストロック用の穴を検出するように構成し、前記穴の位置から前記２次コイルの高さを検知するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の給電装置の制御方法。
4. 前記給電装置が、給電側にクレーン接近検知センサを有しており、前記クレーン接近検知センサが、クレーンの接近を検知した場合、前記移動機構の前記傾動機構が作動し、前記１次コイルを前記２次コイルから離れる方向に移動するように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給電装置の制御方法。
5. １次コイル及び２次コイルを利用した非接触給電で、給電設備からリーファコンテナに給電する給電装置であって、
   前記給電装置が、前記給電設備側に前記２次コイルの位置を検出する３次元センサと、移動機構を介して設置した１次コイルを有し、前記リーファコンテナ側に２次コイルを有し、前記移動機構が、前記１次コイルを少なくとも鉛直方向に位置合わせを行う昇降装置と、前記１次コイルを傾動する傾動機構を有しており、前記給電設備と前記リーファコンテナを電気的に接続する場合は、前記３次元センサで前記２次コイルの位置を検出し、検出した前記２次コイルの位置から前記昇降装置の移動距離を決定し、前記１次コイルを前記２次コイルの高さに合わせる制御を行うことを特徴とする給電装置。
6. 前記移動機構が、鉛直方向に伸縮する昇降用シリンダと、前記昇降用シリンダの上方側面に設置した基材と、前記基材から水平方向に突設して端部に１次コイルを設置したリンク機構と、前記基材と前記１次コイルを接続する傾斜シリンダを有しており、前記昇降用シリンダの摺動により前記１次コイルの鉛直方向の位置合わせを行い、前記傾斜シリンダの摺動により前記リンク機構の変形を行い、前記１次コイルが前記リーファコンテナに接近又は離間する方向に移動可能に構成したことを特徴とする請求項５に記載の給電装置。

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