JP2020171265A - 庫内空気調節装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、コンテナ用冷凍機(10)は、ケーシング(20)と、冷凍サイクルを行う冷媒回路(11)と、庫外ファン(16)と、庫内ファン(17)とを備える。
図1に示すように、庫内空気調節装置(30)は、本体ユニット(31)と、センサユニット(90)と、換気用排気管(100)と、制御器(110)とを備える。本体ユニット(31)は、コンテナ用冷凍機(10)の庫外機器室(28)に設置される。センサユニット(90)は、輸送用コンテナ(1)の庫内空気流路(29)に設置される。換気用排気管(100)は、輸送用コンテナ(1)の庫内空気流路(29)と庫外機器室(28)に亘って設置される。制御器(110)は、本体ユニット(31)に設けられて、庫内空気調節装置(30)の構成機器を制御する。センサユニット(90)、換気用排気管(100)、及び制御器(110)の詳細は、後述する。
第1組成調節部(40)は、輸送用コンテナ(1)の外部から吸い込んだ庫外空気(未処理庫外空気)を第1庫外空気と第2庫外空気に分離するように構成される。第1組成調節部(40)は、第1庫外空気と第2庫外空気の一方を供給用空気として荷室(5)へ供給し、他方を輸送用コンテナ(1)の外部へ排出する。
第2組成調節部(60)は、輸送用コンテナ(1)の内部空間から吸い込んだ庫内空気(未処理庫内空気)を第1庫内空気と第2庫内空気に分離するように構成される。第2組成調節部(60)は、第1庫内空気と第2庫内空気の一方を戻し用空気として荷室(5)へ供給し、他方を輸送用コンテナ(1)の外部へ排出する。
第2組成調節部(60)に設けられたこれらの機器と配管は、供給管(120)と共に、庫内側通路(70)を構成する。庫内側通路(70)は、第2空気処理器(152)及び第2分離モジュール(61)を通過した空気を、輸送用コンテナ(1)の荷室(5)へ供給するための通路である。
第1空気処理器(151)及び第2空気処理器(152)の構造について説明する。第1空気処理器(151)と第2空気処理器(152)の構造は、互いに同じである。
第1分離モジュール(41)及び第2分離モジュール(61)の構造について、図6を参照しながら説明する。第1分離モジュール(41)と第2分離モジュール(61)の構造は、互いに同じである。
図1及び図3に示すように、センサユニット(90)は、コンテナ用冷凍機(10)の庫内空気流路(29)の二次流路(29b)に配置される。図3に示すように、センサユニット(90)は、酸素センサ(91)と、二酸化炭素センサ(92)と、センサケース(93)とを備えている。
換気用排気管(100)は、輸送用コンテナ(1)の内部と外部を繋ぐための配管である。この換気用排気管(100)は、換気用排気通路を構成する。図1に示すように、換気用排気管(100)は、コンテナ用冷凍機(10)のケーシング(20)を貫通する。換気用排気管(100)の一端は、庫内空気流路(29)の二次流路(29b)に開口する。換気用排気管(100)の他端は、庫外機器室(28)における庫外ファン(16)の吸入側に開口する。
制御器(110)は、制御動作を行うCPU(111)と、制御動作に必要なデータ等を記憶するメモリ(112)とを備える。制御器(110)には、酸素センサ(91)、二酸化炭素センサ(92)、第1圧力センサ(45)、及び第2圧力センサ(65)の計測値が入力される。制御器(110)は、ポンプユニット(35)、第1調節弁(46)、第2調節弁(66)、第1バイパス弁(50)、第2バイパス弁(70)、及び換気用排気弁(101)を操作するための制御動作を行う。
コンテナ用冷凍機(10)は、輸送用コンテナ(1)の庫内空気を冷却する冷却運転を行う。
庫内空気調節装置(30)は、輸送用コンテナ(1)の荷室(5)内の庫内空気の組成(本実施形態では、庫内空気の酸素濃度と二酸化炭素濃度)を調節するための運転を行う。その運転において、庫内空気調節装置(30)は、第1酸素濃度低減動作と、第2酸素濃度低減動作と、酸素濃度上昇動作と、二酸化炭素濃度低減動作とを適宜切り換えながら行う。
第1酸素濃度低減動作は、荷室(5)に存在する庫内空気の酸素濃度を引き下げるための動作である。庫内空気調節装置(30)の第1酸素濃度低減動作では、第1組成調節部(40)が酸素濃度の低い第1庫外空気を荷室(5)へ供給し、第2組成調節部(60)が酸素濃度の低い第1庫内空気を荷室(5)へ供給する。
第2酸素濃度低減動作は、荷室(5)に存在する庫内空気の二酸化炭素濃度の低下を抑えつつ、その酸素濃度を引き下げるための動作である。庫内空気調節装置(30)の第2酸素濃度低減動作では、第1組成調節部(40)が酸素濃度の低い第1庫外空気を荷室(5)へ供給し、第2組成調節部(60)が二酸化炭素濃度の高い第2庫内空気を荷室(5)へ供給する。
酸素濃度増加動作は、荷室(5)に存在する庫内空気の酸素濃度を引き上げるための動作である。この酸素濃度増加動作では、第1組成調節部(40)が輸送用コンテナ(1)の外部から吸い込んだ庫外空気をそのまま荷室(5)へ供給し、第2組成調節部(60)が輸送用コンテナ(1)の内部から吸い込んだ庫内空気をそのまま荷室(5)へ送り返す。
二酸化炭素濃度低減動作は、荷室(5)に存在する庫内空気の二酸化炭素濃度を引き下げるための動作である。この二酸化炭素濃度低減動作において、第1組成調節部(40)及び第2組成調節部(60)は、第1酸素濃度低減動作中と同じ動作を行う。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)は、輸送用コンテナ(1)の内部の庫内空気の組成を調節する。庫内空気調節装置(30)は、庫内側通路(70)と、第1空気処理器(151)とを備える。庫内側通路(70)は、第2分離モジュール(61)を有する。第2分離モジュール(61)は、輸送用コンテナ(1)の内部の庫内空気から、庫内空気とは組成が異なる戻し用空気を分離する。庫内側通路(70)は、輸送用コンテナ(1)の内部から第2分離モジュール(61)へ庫内空気を送り、第2分離モジュール(61)から輸送用コンテナ(1)の内部へ戻し用空気を送る。第1空気処理器(151)は、庫内側通路(70)を流れる空気に含まれるエチレンの分解を行う。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)において、第1空気処理器(151)は、庫内空気に含まれる微生物の分解を、更に行う。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)において、第1空気処理器(151)は、紫外線ランプ(158)と、光触媒フィルタ(156)とを備える。紫外線ランプ(158)は、紫外線を発生させる。光触媒フィルタ(156)は、紫外線ランプ(158)で発生した紫外線を受けてエチレンおよび微生物を分解する。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)において、庫内側通路(70)の第2分離モジュール(61)は、庫内空気から庫内空気よりも二酸化炭素濃度が高い戻し用空気を分離する。また、第1空気処理器(151)は、庫内側通路(70)における第2分離モジュール(61)の上流に配置される。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)は、庫外側通路(50)と、第2空気処理器(152)とを備える。庫外側通路(50)は、第1分離モジュール(41)を有する。第1分離モジュール(41)は、輸送用コンテナ(1)の外部の庫外空気から、庫外空気とは組成が異なる供給用空気を分離する。庫外側通路(50)は、輸送用コンテナ(1)の外部から第1分離モジュール(41)へ庫外空気を送り、第1分離モジュール(41)から輸送用コンテナ(1)の内部へ供給用空気を送る。第2空気処理器(152)は、庫外側通路(50)に設けられて庫外空気に含まれる微生物を分解する。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)において、
第2空気処理器(152)は、紫外線ランプ(158)と、光触媒フィルタ(156)とを備える。紫外線ランプ(158)は、紫外線を発生させる。光触媒フィルタ(156)は、紫外線ランプ(158)で発生した紫外線を受けてエチレンおよび微生物を分解する。
上記各実施形態の庫内空気調節装置(30)については、次のような変形例を適用してもよい。なお、以下の変形例は、庫内空気調節装置(30)の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
本実施形態の第1組成調節部(40)では、庫外側通路(50)における第1ポンプ(35)と第1分離モジュール(41)の間に第1空気処理器(151)が配置されていてもよい。また、本実施形態の第2組成調節部(60)では、庫内側通路(70)における第2ポンプ(37)と第2分離モジュール(61)の間に第2空気処理器(152)が配置されていてもよい。
本実施形態の第2空気処理器(152)は、光触媒フィルタ(156)に代えて、又は光触媒フィルタ(156)に加えて、エチレンを吸着する吸着剤を備えていてもよい。本変形例の第2空気処理器(152)は、庫内空気に含まれるエチレンを捕集する。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)では、第1ポンプ(35)と第2ポンプ(37)が一つのモータによって駆動されてもよい。
本実施形態の第1組成調節部(40)と第2組成調節部(60)のそれぞれは、いわゆるPSA(Pressure Swing Adsorption)法によって、吸い込んだ空気を互いに組成が異なる二種類の空気に分離するように構成されていてもよい。この場合、組成調節部(40,60)は、吸い込んだ空気に含まれる窒素を吸着剤に吸着させることによって、窒素濃度が低くて酸素濃度および二酸化炭素濃度が高い空気を生成する工程と、吸着剤から窒素を脱離させて窒素濃度が高くて酸素濃度及び二酸化炭素濃度が低い空気を生成する工程とを繰り返し行う。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)は、定置型の冷蔵庫または冷凍庫に設けられてもよい。また、上記各実施形態の庫内空気調節装置(30)は、トラックや鉄道などで輸送される陸上輸送用の冷蔵・冷凍コンテナに設けられていてもよい。また、上記各実施形態の庫内空気調節装置(30)は、荷室を形成する箱体が車台と一体になった冷蔵・冷凍トラックに設けられていてもよい。
30 庫内空気調節装置
41 第1分離モジュール(庫外側分離器)
50 庫外側通路
61 第2分離モジュール(庫内側分離器)
70 庫内側通路
151 第1空気処理器(庫内側処理器)
152 第2空気処理器(庫外側処理器)
156 光触媒フィルタ(光触媒)
158 紫外線ランプ(紫外線光源)
図1に示すように、コンテナ用冷凍機(10)は、ケーシング(20)と、冷凍サイクルを行う冷媒回路(11)と、庫外ファン(16)と、庫内ファン(17)とを備える。
図1に示すように、庫内空気調節装置(30)は、本体ユニット(31)と、センサユニット(90)と、換気用排気管(100)と、制御器(110)とを備える。本体ユニット(31)は、コンテナ用冷凍機(10)の庫外機器室(28)に設置される。センサユニット(90)は、輸送用コンテナ(1)の庫内空気流路(29)に設置される。換気用排気管(100)は、輸送用コンテナ(1)の庫内空気流路(29)と庫外機器室(28)に亘って設置される。制御器(110)は、本体ユニット(31)に設けられて、庫内空気調節装置(30)の構成機器を制御する。センサユニット(90)、換気用排気管(100)、及び制御器(110)の詳細は、後述する。
第1組成調節部(40)は、輸送用コンテナ(1)の外部から吸い込んだ庫外空気(未処理庫外空気)を第1庫外空気と第2庫外空気に分離するように構成される。第1組成調節部(40)は、第1庫外空気と第2庫外空気の一方を供給用空気として荷室(5)へ供給し、他方を輸送用コンテナ(1)の外部へ排出する。
第2組成調節部(60)は、輸送用コンテナ(1)の内部空間から吸い込んだ庫内空気(未処理庫内空気)を第1庫内空気と第2庫内空気に分離するように構成される。第2組成調節部(60)は、第1庫内空気と第2庫内空気の一方を戻し用空気として荷室(5)へ供給し、他方を輸送用コンテナ(1)の外部へ排出する。
第1空気処理器(151)及び第2空気処理器(152)の構造について説明する。第1空気処理器(151)と第2空気処理器(152)の構造は、互いに同じである。
第1分離モジュール(41)及び第2分離モジュール(61)の構造について、図6を参照しながら説明する。第1分離モジュール(41)と第2分離モジュール(61)の構造は、互いに同じである。
図1及び図3に示すように、センサユニット(90)は、コンテナ用冷凍機(10)の庫内空気流路(29)の二次流路(29b)に配置される。図3に示すように、センサユニット(90)は、酸素センサ(91)と、二酸化炭素センサ(92)と、センサケース(93)とを備えている。
換気用排気管(100)は、輸送用コンテナ(1)の内部と外部を繋ぐための配管である。この換気用排気管(100)は、換気用排気通路を構成する。図1に示すように、換気用排気管(100)は、コンテナ用冷凍機(10)のケーシング(20)を貫通する。換気用排気管(100)の一端は、庫内空気流路(29)の二次流路(29b)に開口する。換気用排気管(100)の他端は、庫外機器室(28)における庫外ファン(16)の吸入側に開口する。
制御器(110)は、制御動作を行うCPU(111)と、制御動作に必要なデータ等を記憶するメモリ(112)とを備える。制御器(110)には、酸素センサ(91)、二酸化炭素センサ(92)、第1圧力センサ(45)、及び第2圧力センサ(65)の計測値が入力される。制御器(110)は、第1ポンプ(35)、第2ポンプ(37)、第1調節弁(46)、第2調節弁(66)、及び換気用排気弁(101)を操作するための制御動作を行う。
コンテナ用冷凍機(10)は、輸送用コンテナ(1)の庫内空気を冷却する冷却運転を行う。
庫内空気調節装置(30)は、輸送用コンテナ(1)の荷室(5)内の庫内空気の組成(本実施形態では、庫内空気の酸素濃度と二酸化炭素濃度)を調節するための運転を行う。その運転において、庫内空気調節装置(30)は、第1酸素濃度低減動作と、第2酸素濃度低減動作と、酸素濃度上昇動作と、二酸化炭素濃度低減動作とを適宜切り換えながら行う。
第1酸素濃度低減動作は、荷室(5)に存在する庫内空気の酸素濃度を引き下げるための動作である。庫内空気調節装置(30)の第1酸素濃度低減動作では、第1組成調節部(40)が酸素濃度の低い第1庫外空気を荷室(5)へ供給し、第2組成調節部(60)が酸素濃度の低い第1庫内空気を荷室(5)へ供給する。
第2酸素濃度低減動作は、荷室(5)に存在する庫内空気の二酸化炭素濃度の低下を抑えつつ、その酸素濃度を引き下げるための動作である。庫内空気調節装置(30)の第2酸素濃度低減動作では、第1組成調節部(40)が酸素濃度の低い第1庫外空気を荷室(5)へ供給し、第2組成調節部(60)が二酸化炭素濃度の高い第2庫内空気を荷室(5)へ供給する。
酸素濃度増加動作は、荷室(5)に存在する庫内空気の酸素濃度を引き上げるための動作である。この酸素濃度増加動作では、第1組成調節部(40)が輸送用コンテナ(1)の外部から吸い込んだ庫外空気をそのまま荷室(5)へ供給し、第2組成調節部(60)が輸送用コンテナ(1)の内部から吸い込んだ庫内空気をそのまま荷室(5)へ送り返す。
二酸化炭素濃度低減動作は、荷室(5)に存在する庫内空気の二酸化炭素濃度を引き下げるための動作である。この二酸化炭素濃度低減動作において、第1組成調節部(40)及び第2組成調節部(60)は、第1酸素濃度低減動作中と同じ動作を行う。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)は、輸送用コンテナ(1)の内部の庫内空気の組成を調節する。庫内空気調節装置(30)は、庫内側通路(70)と、第1空気処理器(151)とを備える。庫内側通路(70)は、第2分離モジュール(61)を有する。第2分離モジュール(61)は、輸送用コンテナ(1)の内部の庫内空気から、庫内空気とは組成が異なる戻し用空気を分離する。庫内側通路(70)は、輸送用コンテナ(1)の内部から第2分離モジュール(61)へ庫内空気を送り、第2分離モジュール(61)から輸送用コンテナ(1)の内部へ戻し用空気を送る。第1空気処理器(151)は、庫内側通路(70)を流れる空気に含まれるエチレンの分解を行う。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)において、第1空気処理器(151)は、庫内空気に含まれる微生物の分解を、更に行う。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)において、第1空気処理器(151)は、紫外線ランプ(158)と、光触媒フィルタ(156)とを備える。紫外線ランプ(158)は、紫外線を発生させる。光触媒フィルタ(156)は、紫外線ランプ(158)で発生した紫外線を受けてエチレンおよび微生物を分解する。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)において、庫内側通路(70)の第2分離モジュール(61)は、庫内空気から庫内空気よりも二酸化炭素濃度が高い戻し用空気を分離する。また、第1空気処理器(151)は、庫内側通路(70)における第2分離モジュール(61)の上流に配置される。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)は、庫外側通路(50)と、第2空気処理器(152)とを備える。庫外側通路(50)は、第1分離モジュール(41)を有する。第1分離モジュール(41)は、輸送用コンテナ(1)の外部の庫外空気から、庫外空気とは組成が異なる供給用空気を分離する。庫外側通路(50)は、輸送用コンテナ(1)の外部から第1分離モジュール(41)へ庫外空気を送り、第1分離モジュール(41)から輸送用コンテナ(1)の内部へ供給用空気を送る。第2空気処理器(152)は、庫外側通路(50)に設けられて庫外空気に含まれる微生物を分解する。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)において、第2空気処理器(152)は、紫外線ランプ(158)と、光触媒フィルタ(156)とを備える。紫外線ランプ(158)は、紫外線を発生させる。光触媒フィルタ(156)は、紫外線ランプ(158)で発生した紫外線を受けてエチレンおよび微生物を分解する。
上記各実施形態の庫内空気調節装置(30)については、次のような変形例を適用してもよい。なお、以下の変形例は、庫内空気調節装置(30)の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
本実施形態の第1組成調節部(40)では、庫外側通路(50)における第1ポンプ(35)と第1分離モジュール(41)の間に第1空気処理器(151)が配置されていてもよい。また、本実施形態の第2組成調節部(60)では、庫内側通路(70)における第2ポンプ(37)と第2分離モジュール(61)の間に第2空気処理器(152)が配置されていてもよい。
本実施形態の第2空気処理器(152)は、光触媒フィルタ(156)に代えて、又は光触媒フィルタ(156)に加えて、エチレンを吸着する吸着剤を備えていてもよい。本変形例の第2空気処理器(152)は、庫内空気に含まれるエチレンを捕集する。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)では、第1ポンプ(35)と第2ポンプ(37)が一つのモータによって駆動されてもよい。
本実施形態の第1組成調節部(40)と第2組成調節部(60)のそれぞれは、いわゆるPSA(Pressure Swing Adsorption)法によって、吸い込んだ空気を互いに組成が異なる二種類の空気に分離するように構成されていてもよい。この場合、組成調節部(40,60)は、吸い込んだ空気に含まれる窒素を吸着剤に吸着させることによって、窒素濃度が低くて酸素濃度および二酸化炭素濃度が高い空気を生成する工程と、吸着剤から窒素を脱離させて窒素濃度が高くて酸素濃度及び二酸化炭素濃度が低い空気を生成する工程とを繰り返し行う。
本実施形態の庫内空気調節装置(30)は、定置型の冷蔵庫または冷凍庫に設けられてもよい。また、上記各実施形態の庫内空気調節装置(30)は、トラックや鉄道などで輸送される陸上輸送用の冷蔵・冷凍コンテナに設けられていてもよい。また、上記各実施形態の庫内空気調節装置(30)は、荷室を形成する箱体が車台と一体になった冷蔵・冷凍トラックに設けられていてもよい。
30 庫内空気調節装置
41 第1分離モジュール(庫外側分離器)
50 庫外側通路
61 第2分離モジュール(庫内側分離器)
70 庫内側通路
151 第1空気処理器(庫内側処理器)
152 第2空気処理器(庫外側処理器)
156 光触媒フィルタ(光触媒)
158 紫外線ランプ(紫外線光源)
Claims (7)
- 収納庫(1)の内部の庫内空気の組成を調節する庫内空気調節装置であって、
上記収納庫(1)の内部の庫内空気から該庫内空気とは組成が異なる戻し用空気を分離する庫内側分離器(61)を有し、上記収納庫(1)の内部から上記庫内側分離器(61)へ上記庫内空気を送り、上記庫内側分離器(61)から上記収納庫(1)の内部へ上記戻し用空気を送る庫内側通路(70)と、
上記庫内側通路(70)を流れる空気に含まれるエチレンの捕集と分解の少なくとも一方を行う庫内側処理器(152)とを備える
ことを特徴とする庫内空気調節装置。 - 請求項1において、
上記庫内側処理器(152)は、エチレンの分解を少なくとも行う
ことを特徴とする庫内空気調節装置。 - 請求項1又は2において、
上記庫内側処理器(152)は、上記庫内空気に含まれる微生物の分解を、更に行う
ことを特徴とする庫内空気調節装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一つにおいて、
上記庫内側処理器(152)は、紫外線を発生させる紫外線光源(158)と、上記紫外線光源(158)で発生した紫外線を受けてエチレンおよび微生物を分解する光触媒(156)とを備える
ことを特徴とする庫内空気調節装置。 - 請求項2又は3において、
上記庫内側通路(70)の上記庫内側分離器(61)は、上記庫内空気から該庫内空気よりも二酸化炭素濃度が高い上記戻し用空気を分離し、
上記庫内側処理器(152)は、上記庫内側通路(70)における上記庫内側分離器(61)の上流に配置される
ことを特徴とする庫内空気調節装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一つにおいて、
上記収納庫(1)の外部の庫外空気から該庫外空気とは組成が異なる供給用空気を分離する庫外側分離器(41)を有し、上記収納庫(1)の外部から上記庫外側分離器(41)へ上記庫外空気を送り、上記庫外側分離器(41)から上記収納庫(1)の内部へ上記供給用空気を送る庫外側通路(50)と、
上記庫外側通路(50)に設けられて上記庫外空気に含まれる微生物を分解する庫外側処理器(151)とを備える
ことを特徴とする庫内空気調節装置。 - 請求項6において、
上記庫外側処理器(151)は、紫外線を発生させる紫外線光源(158)と、上記紫外線光源(158)で発生した紫外線を受けて微生物を分解する光触媒(156)とを備える
ことを特徴とする庫内空気調節装置。
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