JP2022165574A - 庫内空気調節装置、冷凍装置、及び輸送用コンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】庫内空気調節装置の信頼性を向上させる。【解決手段】庫内空気調節装置（100）では、加圧側ポンプ（231a）が吸着筒（234,235）へ被処理空気を供給し、減圧側ポンプ（231b）が第１吸着筒（234）からガスを吸入する。調湿運転では、減圧側ポンプ（231b）から吐出されたガスが、収納庫（2）の内部へ供給される。水分除去器（330）は、第２ポンプ（231b）に吸い込まれるガスから水分を除去する。調節運転を停止させるときに、制御器（110）は、水分除去器（330）によって水分を除去されたガスを第２ポンプ（231b）が吸い込む状態で、第２ポンプ（231b）を停止させる。【選択図】図４

Description

本開示は、庫内空気調節装置、冷凍装置、及び輸送用コンテナに関するものである。

特許文献１には、輸送用コンテナ内の庫内空気の組成を調節する庫内空気調節装置が開示されている。この庫内空気調節装置は、輸送用コンテナに収容された青果物等の鮮度を保つために、庫内空気の酸素濃度と二酸化炭素濃度とを調節する。

特許文献１の庫内空気調節装置は、いわゆるＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）方式のガス分離装置である。この庫内空気調節装置は、吸着剤が充填された吸着筒を備える。庫内空気調節装置は、庫外空気（大気）を吸着筒へ供給して庫外空気中の窒素を吸着剤に吸着させる動作と、吸着筒を減圧側ポンプによって減圧して吸着剤から窒素を脱離させる動作とを行う。減圧側ポンプが吸着筒から吸入するガスは、窒素濃度が庫外空気よりも高い窒素富化ガスである。庫内空気調節装置は、減圧側ポンプが吐出した窒素富化ガスを輸送用コンテナの庫内へ供給することによって、庫内空気の酸素濃度を引き下げる。

特開２０１７－２１９２８７号公報

庫内空気調節装置では、減圧側ポンプとしてオイルレスポンプを用い、微細な油滴が庫内へ入るのを防ぐことが多い。一般に、オイルレスポンプは、シリンダとピストンの隙間をシールするためのエアシール（パッキン）を備える。

庫内空気調節装置では、吸着筒の吸着剤が、庫外空気中の窒素だけでなく水（水蒸気）も吸着する場合がある。この場合、吸着剤に吸着された水は、窒素と共に吸着筒から減圧側ポンプへ吸い出され、減圧側ポンプによって輸送用コンテナの庫内へ供給される。

減圧側ポンプが停止すると、減圧側ポンプの温度は雰囲気の温度にまで次第に低下する。そのため、減圧側ポンプに比較的高湿度のガスが残留する状態で減圧側ポンプを停止させると、減圧側ポンプの温度が低下する過程において、減圧側ポンプ内で結露が生じるおそれがある。そして、内部に水（液体）が存在する状態で減圧側ポンプを起動すると、エアシールの摩耗量が増加するおそれがある。その結果、エアシールの寿命が短くなり、庫内空気調節装置の信頼性が低下するおそれがある。

本開示の目的は、庫内空気調節装置の信頼性を向上させることにある。

本開示の第１の態様は、収納庫（2）の内部の庫内空気の組成を調節する調節運転を行う庫内空気調節装置（100）を対象とする。庫内空気調節装置（100）は、窒素および水を吸着する吸着剤を有する吸着筒（234,235）と、被処理空気を上記吸着筒（234,235）へ供給する第１ポンプ（231a）と、上記吸着筒（234,235）からガスを吸い込んで吐出するオイルレスポンプである第２ポンプ（231b）と、上記第１ポンプ（231a）および上記第２ポンプ（231b）を制御する制御器（110）とを備える。庫内空気調節装置（100）は、上記調節運転において、上記第１ポンプ（231a）が上記吸着筒（234,235）へ上記被処理空気を供給する動作と、上記第２ポンプ（231b）が上記吸着筒（234,235）からガスを吸い込む動作とを行い、上記第２ポンプ（231b）が吐出したガスを上記収納庫（2）の内部へ供給する一方、上記第２ポンプ（231b）に吸い込まれるガスから水分を除去する水分除去器（330）を備え、上記調節運転を停止させるときに、上記制御器（110）は、上記水分除去器（330）によって水分を除去されたガスを上記第２ポンプ（231b）が吸い込む状態で上記第２ポンプ（231b）を停止させる。

第１の態様において、第２ポンプ（231b）が停止するときには、水分除去器（330）において水分を除去されたガスが第２ポンプ（231b）を通過している。そのため、第２ポンプ（231b）は、内部に残留する水（水蒸気）が少ない状態で停止する。その結果、停止した第２ポンプ（231b）における結露が抑制され、庫内空気調節装置（100）の信頼性が向上する。

本開示の第２の態様は、上記第１の態様において、上記調節運転を停止させるときに、上記制御器（110）は、上記水分除去器（330）によって水分を除去されたガスを上記第２ポンプ（231b）に所定時間にわたって吸い込ませてから上記第２ポンプ（231b）を停止させる停止時制御を行う。

第２の態様の制御器（110）は、停止時制御において、第２ポンプ（231b）を停止させる前に、水分除去器（330）によって水分を除去されたガスを、第２ポンプ（231b）に所定時間にわたって吸い込ませる。

本開示の第３の態様は、上記第２の態様において、上記第２ポンプ（231b）へ向かうガスが流れる第１配管（243）と、上記第１配管（243）と並列に設けられる第２配管（335）と、上記第２ポンプ（231b）へ向かうガスを上記第１配管（243）に流す第１状態と、上記第２ポンプ（231b）へ向かうガスを上記第２配管（335）に流す第２状態とに切り換わる除湿切換機構（340）とを備える。上記水分除去器（330）は、上記第２配管（335）に設けられ、上記制御器（110）は、上記庫内空気調節装置（100）の上記調節運転中に上記除湿切換機構（340）を上記第１状態にし、上記停止時制御において上記除湿切換機構（340）を上記第２状態にする。

第３の態様では、制御器（110）が除湿切換機構（340）を制御する。庫内空気調節装置（100）の調節運転中は、吸着筒（234,235）から流出したガスが第１配管（243）を通って第２ポンプ（231b）へ吸い込まれる。制御器（110）は、停止時制御において、除湿切換機構（340）を第２状態にする。除湿切換機構（340）が第２状態になると、吸着筒（234,235）から流出したガスは、第２配管（335）へ流入し、水分除去器（330）において水分を除去された後に、第２ポンプ（231b）へ吸い込まれる。

本開示の第４の態様は、上記第２の態様において、上記第１ポンプ（231a）が上記被処理空気を供給している上記吸着筒（234,235）から流出したガスを上記第２ポンプ（231b）の吸入口に送るガス配管（350）と、上記ガス配管（350）に設けられたガス開閉弁（351）とを備える。上記制御器（110）は、上記庫内空気調節装置（100）の上記調節運転中に上記ガス開閉弁（351）を閉状態にし、上記停止時制御において上記ガス開閉弁（351）を開状態にすることによって、上記第１ポンプ（231a）が上記被処理空気を供給している上記吸着筒（234,235）を上記水分除去器（330）として機能させる。

第４の態様の制御器（110）は、停止時制御において、ガス開閉弁（351）を開状態にする。ガス開閉弁（351）が開状態になると、吸着筒（234,235）の吸着剤に水分を奪われて低湿度になったガスが、ガス配管（350）を通って第２ポンプ（231b）へ吸い込まれる。このように、ガス開閉弁（351）が開状態になっているときは、吸着筒（234,235）が、第２ポンプ（231b）へ吸い込まれるガスから水分を除去する水分除去器（330）として機能する。

本開示の第５の態様は、上記第１～第４のいずれか一つの態様において、上記収納庫（2）の内部の上記庫内空気における特定成分の濃度を計測するセンサ（161,162）を備え、上記制御器（110）は、上記センサ（161,162）の計測値に基づいて、上記調節運転の停止と開始を判断する。

第５の態様では、センサ（161,162）が計測した特定成分（例えば、酸素）の濃度に基づいて、制御器（110）が調節運転の停止と開始を判断する。そして、制御器（110）の判断に応じて、庫内空気調節装置（100）が調節運転を開始し、又は停止する。

本開示の第６の態様は、上記第１～第５のいずれか一つの態様において、上記第１ポンプ（231a）が吐出した上記被処理空気の流通経路、および上記第２ポンプ（231b）へ吸い込まれるガスの流通経路を切り換える切換機構（320）を備える。上記吸着筒は、それぞれが窒素および水を吸着する吸着剤を有する第１吸着筒（234）および第２吸着筒（235）を含む。上記調節運転において、上記制御器（110）は、上記第１ポンプ（231a）が上記第１吸着筒（234）へ上記被処理空気を供給し且つ上記第２ポンプ（231b）が上記第２吸着筒（235）からガスを吸い込む第１動作と、上記第１ポンプ（231a）が上記第２吸着筒（235）へ上記被処理空気を供給し且つ上記第２ポンプ（231b）が上記第１吸着筒（234）からガスを吸い込む第２動作とが交互に行われるように、上記切換機構（320）を制御する。

第６の態様の庫内空気調節装置（100）は、調節運転において、第１動作と第２動作を交互に行う。

本開示の第７の態様は、冷凍装置（10）を対象とし、上記第１～第６のいずれか一つの態様の庫内空気調節装置（100）と、冷凍サイクルを行って上記収納庫（2）の内部の温度を調節する冷媒回路（30）とを備える。

第７の態様の冷凍装置（10）は、庫内空気調節装置（100）の動作による庫内空気の組成の調節と、冷媒回路（30）の動作による庫内空気の温度の調節とを行う。

本開示の第８の態様は、輸送用コンテナ（1）を対象とし、上記第７の態様の冷凍装置（10）と、上記冷凍装置（10）が取り付けられて上記収納庫（2）を構成するコンテナ本体（2）とを備える。

第８の態様の輸送用コンテナ（1）において、冷凍装置（10）は、コンテナ本体（2）の内部の空気の組成と温度とを調節する。

図１は、実施形態１の輸送用コンテナを前側から視た斜視図である。 図２は、実施形態１の輸送用コンテナの内部構造を示す概略の縦断面図である。 図３は、実施形態１の輸送用冷凍装置の冷媒回路の配管系統図である。 図４は、実施形態１の庫内空気調節装置の構成を示す配管系統図である。 図５は、実施形態１の庫内空気調節装置に設けられた加圧用ポンプおよび減圧用ポンプの構成を示す概略断面図である。 図６は、実施形態１の庫内空気調節装置に設けられた制御器の構成を示すブロック図である。 図７は、調節運転の第１動作を行う実施形態１の庫内空気調節装置を示す図４相当図である。 図８は、調節運転の第２動作を行う実施形態１の庫内空気調節装置を示す図４相当図である。 図９は、外気導入運転を行う実施形態１の庫内空気調節装置を示す図４相当図である。 図１０は、停止前運転を行う実施形態１の庫内空気調節装置を示す図４相当図である。 図１１は、実施形態２の庫内空気調節装置の構成を示す配管系統図である。 図１２は、停止前運転を行う実施形態２の庫内空気調節装置を示す図１１相当図である。 図１３は、実施形態３の庫内空気調節装置の構成を示す配管系統図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。

《実施形態１》
実施形態１について説明する。本実施形態の輸送用コンテナ（1）は、庫内の温度管理か可能なリーファーコンテナ（reefer container）である。この輸送用コンテナ（1）は、空気中の酸素（Ｏ_２）を取り込んで二酸化炭素（ＣＯ_２）を放出する呼吸を行う生鮮物（例えば、果物、野菜、花卉など）を輸送するために用いられる。

図１に示すように、輸送用コンテナ（1）は、コンテナ本体（2）と、コンテナ本体（2）に設けられる輸送用冷凍装置（10）とを備える。輸送用コンテナ（1）は、海上輸送に用いられる。輸送用コンテナ（1）は、船舶などの海上輸送体によって搬送される。

－コンテナ本体－
コンテナ本体（2）は、上述した生鮮物を収容する収納庫である。

コンテナ本体（2）は、中空の箱状に形成される。コンテナ本体（2）は、横長に形成される。コンテナ本体（2）の長手方向の一端には、開口が形成される。コンテナ本体（2）の開口は、輸送用冷凍装置（10）によって塞がれる。コンテナ本体（2）の庫内には、輸送対象物品を収納するための収納空間（5）が形成される。

－輸送用冷凍装置－
輸送用冷凍装置（10）は、コンテナ本体（2）の開口に取り付けられる。輸送用冷凍装置（10）は、ケーシング（11）と冷媒回路（30）とを備える。輸送用冷凍装置（10）は、収納空間（5）の空気（庫内空気）の温度を調節する。

〈ケーシング〉
図２に模式的に示すように、ケーシング（11）は、隔壁（12）と仕切板（15）とを備える。

隔壁（12）の内側には、庫内流路（20）が形成される。隔壁（12）の外側には、庫外室（25）が形成される。庫内流路（20）と庫外室（25）とは、隔壁（12）によって仕切られる。

隔壁（12）は、庫外壁（13）と庫内壁（14）とを備える。庫外壁（13）は、コンテナ本体（2）の外側に位置する。庫内壁（14）は、コンテナ本体（2）の内側に位置する。

庫外壁（13）は、コンテナ本体（2）の開口を塞いでいる。庫外壁（13）は、コンテナ本体（2）の開口の周縁部に取り付けられる。庫外壁（13）の下部は、コンテナ本体（2）の内側に向かって膨出する。庫外室（25）は、この膨出した庫外壁（13）の内側に形成される。

庫内壁（14）は、庫外壁（13）と対向する。庫内壁（14）は、庫外壁（13）に沿った形状を有する。庫内壁（14）は、庫外壁（13）と間隔を置いて配置される。庫内壁（14）と庫外壁（13）との間には、断熱材（16）が設けられる。

仕切板（15）は、庫内壁（14）よりもコンテナ本体（2）の内側に配置される。隔壁（12）と仕切板（15）との間には、庫内流路（20）が形成される。仕切板（15）の上端とコンテナ本体（2）の天板との間には、流入口（21）が形成される。仕切板（15）の下端と隔壁（12）の下端との間には、流出口（22）が形成される。庫内流路（20）は、流入口（21）から流出口（22）に亘って形成される。

〈冷媒回路の要素部品〉
冷媒回路（30）には、冷媒が充填されている。冷媒回路（30）は、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。冷媒回路（30）は、圧縮機（31）、庫外熱交換器（32）、膨張弁（33）、庫内熱交換器（60）、及びこれらを接続する冷媒配管を含む。

圧縮機（31）は、庫外室（25）の下部に配置される。庫外熱交換器（32）は、庫外室（25）の上部に配置される。庫外熱交換器（32）は、冷媒を庫外空気と熱交換させるフィンアンドチューブ熱交換器である。庫外熱交換器（32）の形状は、概ね矩形の筒状である。庫内熱交換器（60）は、庫内流路（20）に配置される。庫内熱交換器（60）は、冷媒を庫内空気と熱交換させるフィンアンドチューブ熱交換器である。

〈庫外ファン〉
輸送用冷凍装置（10）は、１つの庫外ファン（34）を備える。庫外ファン（34）は、プロペラファンである。庫外ファン（34）は、庫外室（25）に配置される。また、庫外ファン（34）は、筒状に形成された庫外熱交換器（32）の内側に配置される。庫外ファン（34）は、庫外熱交換器（32）へ庫外空気を送る。

〈庫内ファン〉
輸送用冷凍装置（10）は、２つの庫内ファン（35）を備える。庫内ファン（35）は、プロペラファンである。庫内ファン（35）は、庫内流路（20）に配置される。また、庫内ファン（35）は、庫内熱交換器（60）の上方に配置される。庫内ファン（35）は、庫内熱交換器（60）へ庫内空気を送る。

〈ヒータ〉
輸送用冷凍装置（10）は、ヒータ（65）を備える。ヒータ（65）は、庫内熱交換器（60）の下方に配置される。ヒータ（65）は、庫内熱交換器（60）に付着した霜を融かすために用いられる。

〈電装品箱〉
図１に示すように、輸送用冷凍装置（10）は、電装品箱（36）を有する。電装品箱（36）は、庫外室（25）の上部に配置される。電装品箱（36）の内部には、インバータ基板及び制御基板等の電気部品が収容される。

－冷媒回路の構成－
冷媒回路（30）の構成について、図３を参照しながら説明する。

冷媒回路（30）は、主要部品として、圧縮機（31）と、庫外熱交換器（32）と、膨張弁（33）と、庫内熱交換器（60）とを有する。膨張弁（33）は、その開度が調節可能な電子膨張弁である。

冷媒回路（30）は、吐出管（41）と吸入管（42）とを有する。吐出管（41）の一端は圧縮機（31）の吐出部に接続する。吐出管（41）の他端は、庫外熱交換器（32）のガス端に接続する。吸入管（42）の一端は、圧縮機（31）の吸入部に接続する。吸入管（42）の他端は、庫内熱交換器（60）のガス端に接続する。

冷媒回路（30）は、液管（43）、レシーバ（44）、冷却熱交換器（45）、第１冷媒開閉弁（46）、連通管（47）、第２冷媒開閉弁（48）、インジェクション管（49）、及びインジェクション弁（50）を有する。

液管（43）の一端は、庫外熱交換器（32）の液端に接続する。液管（43）の他端は、庫内熱交換器（60）の液端に接続する。レシーバ（44）は、液管（43）に設けられる。レシーバ（44）は、冷媒を貯留する容器である。

冷却熱交換器（45）は、第１流路（45a）と第２流路（45b）とを有する。冷却熱交換器（45）は、第１流路（45a）の冷媒と、第２流路（45b）の冷媒とを熱交換させる。冷却熱交換器（45）は、例えばプレート式の熱交換器である。第１流路（45a）は、液管（43）に設けられる。第２流路（45b）は、インジェクション管（49）に設けられる。冷却熱交換器（45）は、液管（43）を流れる冷媒を冷却する。

第１冷媒開閉弁（46）は、液管（43）におけるレシーバ（44）と第１流路（45a）との間の部分に設けられる。第１冷媒開閉弁（46）は、開閉可能な電磁弁である。

連通管（47）は、冷媒回路（30）の高圧ライン及び低圧ラインを連通させる。連通管（47）の一端は、吐出管（41）に接続する。連通管（47）の他端は、液管（43）における膨張弁（33）と庫内熱交換器（60）との間の部分に接続する。

第２冷媒開閉弁（48）は、連通管（47）に設けられる。第２冷媒開閉弁（48）は、開閉可能な電磁弁である。

インジェクション管（49）は、圧縮機（31）の中圧部に冷媒を導入する。インジェクション管（49）の一端は、液管（43）におけるレシーバ（44）と第１流路（45a）との間の部分に接続する。インジェクション管（49）の他端は、圧縮機（31）の中圧部に接続する。中圧部の圧力である中間圧力は、圧縮機（31）の吸入圧力よりも高く、その吐出圧力よりも低い。

インジェクション弁（50）は、インジェクション管（49）における第２流路（45b）の上流側の部分に設けられる。インジェクション弁（50）は、その開度が調節可能な電子膨張弁である。

－輸送用冷凍装置の運転動作－
輸送用冷凍装置（10）の基本的な運転動作について説明する。輸送用冷凍装置（10）の運転時には、圧縮機（31）、庫外ファン（34）、庫内ファン（35）が運転する。第１冷媒開閉弁（46）が開く。第２冷媒開閉弁（48）が閉じる。膨張弁（33）の開度が調節される。インジェクション弁（50）の開度が調節される。

圧縮機（31）で圧縮された冷媒は、庫外熱交換器（32）を流れる。庫外熱交換器（32）では、冷媒が庫外空気へ放熱し、凝縮する。凝縮した冷媒は、レシーバ（44）を通過する。レシーバ（44）を通過した冷媒の一部は、冷却熱交換器（45）の第１流路（45a）を流れる。レシーバ（44）を通過した冷媒の残部は、インジェクション管（49）を流れ、インジェクション弁（50）において中間圧力まで減圧される。減圧された冷媒は、圧縮機（31）の中圧部に導入される。

冷却熱交換器（45）では、第２流路（45b）の冷媒が第１流路（45a）の冷媒から吸熱し、蒸発する。これにより、第１流路（45a）の冷媒が冷却される。言い換えると、第１流路（45a）を流れる冷媒の過冷却度が大きくなる。

冷却熱交換器（45）で冷却された冷媒は、膨張弁（33）で低圧まで減圧される。減圧された冷媒は、庫内熱交換器（60）を流れる。庫内熱交換器（60）では、冷媒が庫内空気から吸熱し、蒸発する。この結果、庫内熱交換器（60）は、庫内空気を冷却する。蒸発した冷媒は、圧縮機（31）に吸入され、再び圧縮される。

コンテナ本体（2）の庫内空気は、収納空間（5）と庫内流路（20）とを循環する。庫内流路（20）を流れる庫内空気は、庫内熱交換器（60）によって冷却される。庫内熱交換器（60）によって冷却された庫内空気は、流出口（22）を通って収納空間（5）へ供給される。このように、収納空間（5）の庫内空気が冷却され、庫内空気の温度が所定の目標温度に保たれる。

－庫内空気調節装置－
本実施形態の輸送用冷凍装置（10）は、庫内空気調節装置（100）を備える。

庫内空気調節装置（100）は、いわゆるＣＡ（Controlled Atmosphere）輸送を行うために輸送用冷凍装置（10）に設けられる。庫内空気調節装置（100）は、輸送用コンテナ（1）の収納空間（5）の空気の組成を、大気の組成と異なるように調節する。

図４に示すように、庫内空気調節装置（100）は、フィルタユニット（220）と、本体ユニット（200）と、水分除去器（330）と、センサユニット（160）と、換気用排気管（150）と、制御器（110）とを備える。庫内空気調節装置（100）は、いわゆるＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）法によって、未処理空気である庫外空気（大気）を、大気よりも窒素濃度が高くて酸素濃度が低い窒素富化ガスと、大気よりも窒素濃度が低くて酸素濃度が高い酸素富化ガスに分離する。

〈フィルタユニット、外気管〉
フィルタユニット（220）は、箱状に形成された部材である。フィルタユニット（220）は、輸送用冷凍装置（10）の庫外室（25）に設置される。フィルタユニット（220）は、エアフィルタ（221）を備える。エアフィルタ（221）は、庫外空気に含まれる塵埃や塩分などを捕捉するためのフィルタである。本実施形態のエアフィルタ（221）は、通気性と防水性を有するメンブレンフィルタである。

フィルタユニット（220）は、外気管（241）を介して本体ユニット（200）に接続される。外気管（241）の一端は、フィルタユニット（220）に接続される。外気管（241）の他端は、後述するエアポンプ（231）に接続される。外気管（241）は、エアフィルタ（221）を通過した庫外空気（大気）を、被処理空気としてエアポンプ（231）に導く。

〈本体ユニット〉
本体ユニット（200）は、輸送用冷凍装置（10）の庫外室（25）に設置される。本体ユニット（200）は、エアポンプ（231）と、第１吸着筒（234）と、第２吸着筒（235）と、第１切換弁（232）と、第２切換弁（233）と、これらを収容するユニットケース（201）とを備える。また、ユニットケース（201）には、導入管（242）と、吸引管（243）と、供給管（244）と、排出管（245）とが設けられる。

〈エアポンプ〉
エアポンプ（231）は、加圧側ポンプ（231a）と、減圧側ポンプ（231b）、駆動モータ（231c）とを備える。加圧側ポンプ（231a）及び減圧側ポンプ（231b）は、それぞれが空気を吸引して吐出する。加圧側ポンプ（231a）及び減圧側ポンプ（231b）は、一つの駆動モータ（231c）の駆動軸に接続される。エアポンプ（231）では、加圧側ポンプ（231a）と減圧側ポンプ（231b）の両方が、一つの駆動モータ（231c）によって駆動される。

加圧側ポンプ（231a）の吸入口には、外気管（241）の他端が接続される。加圧側ポンプ（231a）の吐出口には、導入管（242）の一端が接続される。加圧側ポンプ（231a）は、第１ポンプである。加圧側ポンプ（231a）は、外気管（241）から吸い込んだ被処理空気を、導入管（242）を通じて第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）へ供給する。

減圧側ポンプ（231b）の吸入口には、吸引管（243）が接続される。減圧側ポンプ（231b）の吐出口には、供給管（244）が接続される。減圧側ポンプ（231b）は、第２ポンプである。減圧側ポンプ（231b）は、吸引管（243）を通じて第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）から吸い込んだガスを、供給管（244）を通じてコンテナ本体（2）の収納空間（5）へ供給する。

加圧側ポンプ（231a）と減圧側ポンプ（231b）のそれぞれは、潤滑油を使用しないオイルレスポンプである。図５に示すように、加圧側ポンプ（231a）と減圧側ポンプ（231b）のそれぞれは、シリンダ（300）と、ピストン（301）とを備える。ピストン（301）は、シリンダ（300）に収容されて往復動する。加圧側ポンプ（231a）と減圧側ポンプ（231b）のそれぞれは、ピストン（301）が往復動することによって、吸入口（300a）からガスをシリンダ（300）内に吸い込み、シリンダ（300）内のガスを吐出口（300b）から吐き出す。

加圧側ポンプ（231a）と減圧側ポンプ（231b）のそれぞれにおいて、ピストン（301）は、ピストン本体（302）と、エアシール（303）と、シール固定板（304）とを備える。ピストン本体（302）は、円板状に形成された金属製の部材である。エアシール（303）は、ピストン本体（302）の外周面と端面とを覆うキャップ状の部材である。エアシール（303）の材質は、例えばＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）を主成分とする樹脂である。エアシール（303）は、ピストン本体（302）の外周面とシリンダ（300）の内壁面との隙間をシールする。シール固定板（304）は、ピストン本体（302）よりも小径の円板状に形成された金属製の部材である。シール固定板（304）は、ボルト等によってピストン本体（302）に固定され、ピストン本体（302）との間にエアシール（303）を挟んで保持する。

〈導入管〉
導入管（242）は、加圧側ポンプ（231a）が吐出した被処理空気を第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）へ導く配管である。導入管（242）の一端は、加圧側ポンプ（231a）の吐出口に接続する。導入管（242）は、他端側で二つの分岐管に分岐しており、一方の分岐管が第１切換弁（232）に、他方の分岐管が第２切換弁（233）に、それぞれ接続される。

〈吸引管〉
吸引管（243）は、第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）から流出したガスを減圧側ポンプ（231b）へ導く第１配管である。吸引管（243）の一端は、減圧側ポンプ（231b）の吸込口に接続する。吸引管（243）は、他端側で二つの分岐管に分岐しており、一方の分岐管が第１切換弁（232）に、他方の分岐管が第２切換弁（233）に、それぞれ接続される。吸引管（243）の集合部分には、第１開閉弁（341）が設けられる。第１開閉弁（341）は、電磁弁からなる開閉弁である。

〈供給管〉
供給管（244）は、減圧側ポンプ（231b）が吐出したガスを庫内流路（20）へ導く配管である。供給管（244）の一端は、減圧側ポンプ（231b）の吐出口に接続する。供給管（244）の他端は、庫内流路（20）における庫内ファン（35）の下流側に開口する。

供給管（244）には、その一端から他端へ向かって順に、逆止弁（264）と供給側開閉弁（273）とが設けられる。逆止弁（264）は、供給管（244）の一端から他端へ向かう向きの空気の流通のみを許容し、逆向きの空気の流通を遮断する。供給側開閉弁（273）は、電磁弁からなる開閉弁である。

〈切換弁〉
第１切換弁（232）及び第２切換弁（233）のそれぞれは、三つのポートを有する切換弁である。第１切換弁（232）及び第２切換弁（233）のそれぞれは、第１のポートが第２のポートと連通して第３のポートから遮断される第１状態と、第１のポートが第３のポートと連通して第２のポートから遮断される第２状態とに切り換わるように構成される。

第１切換弁（232）は、第１のポートが第１吸着筒（234）の一端に接続される。また、第１切換弁（232）は、第２のポートに導入管（242）の分岐管が接続され、第３のポートに吸引管（243）の分岐管が接続される。第１切換弁（232）は、第１吸着筒（234）を、加圧側ポンプ（231a）に接続する状態と、減圧側ポンプ（231b）に接続する状態とに切り換える。

第２切換弁（233）は、第１のポートが第２吸着筒（235）の一端に接続される。また、第２切換弁（233）は、第２のポートに導入管（242）の分岐管が接続され、第３のポートに吸引管（243）の分岐管が接続される。第２切換弁（233）は、第２吸着筒（235）を、加圧側ポンプ（231a）に接続する状態と、減圧側ポンプ（231b）に接続する状態とに切り換える。

第１切換弁（232）及び第２切換弁（233）は、切換機構（320）を構成する。切換機構（320）は、加圧側ポンプ（231a）が吐出した被処理空気の流通経路と、減圧側ポンプ（231b）へ吸い込まれるガスの流通経路とを切り換える。

〈吸着筒〉
第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）のそれぞれは、両端が閉塞された円筒状の容器と、その容器に充填された吸着剤とを備える部材である。

吸着筒（234,235）に充填された吸着剤は、圧力が大気圧よりも高い加圧状態において被処理空気中の窒素と水（水蒸気）を吸着し、圧力が大気圧よりも低い減圧状態において窒素と水を脱着させる性質を有する。このような性質を有する吸着剤の一例としては、窒素分子の分子径（３．０オングストローム）よりも小さく且つ酸素分子の分子径（２．８オングストローム）よりも大きな孔径の細孔を有する多孔体のゼオライトが挙げられる。

〈排出管〉
排出管（245）は、一端側で二つの分岐管に分岐しており、一方の分岐管が第１吸着筒（234）の他端に、他方の分岐管が第２吸着筒（235）の他端にそれぞれ接続される。排出管（245）の各分岐管には、逆止弁（261）が一つずつ設けられる。各逆止弁（261）は、対応する吸着筒（234,235）から流出する向きの空気の流れを許容し、逆向きの空気の流れを遮断する。

排出管（245）は、ユニットケース（201）の外部へ延びる。排出管（245）の他端は、輸送用コンテナ（1）の庫外室（25）に開口する。排出管（245）の集合部分には、逆止弁（262）とオリフィス（263）とが設けられる。逆止弁（262）は、オリフィス（263）に対して排出管（245）の他端側に配置される。この逆止弁（262）は、排出管（245）の他端へ向かう空気の流れを許容し、逆向きの空気の流れを遮断する。

〈パージ管〉
排出管（245）の各分岐管には、パージ管（250）が接続される。パージ管（250）は、一端が第１吸着筒（234）に接続する分岐管に接続され、他端が第２吸着筒（235）に接続する分岐管に接続される。パージ管（250）の一端は、第１吸着筒（234）と逆止弁（261）の間に接続される。パージ管（250）の他端は、第２吸着筒（235）と逆止弁（261）の間に接続される。

パージ管（250）には、パージ弁（251）が設けられる。パージ弁（251）は、電磁弁からなる開閉弁である。パージ弁（251）は、第１吸着筒（234）と第２吸着筒（235）を均圧する際に開かれる。また、パージ管（250）におけるパージ弁（251）の両側には、オリフィス（252）が一つずつ設けられる。

〈排気用接続管〉
供給管（244）には、排気用接続管（271）が接続される。排気用接続管（271）は、一端が供給管（244）に接続され、他端が排出管（245）に接続される。排気用接続管（271）の一端は、供給管（244）における減圧側ポンプ（231b）と逆止弁（264）の間に接続される。排気用接続管（271）の他端は、排出管（245）の逆止弁（262）よりも庫外側に接続される。

排気用接続管（271）には、排気用開閉弁（272）が設けられる。排気用開閉弁（272）は、電磁弁からなる開閉弁である。排気用開閉弁（272）は、供給管（244）を流れる空気を庫外へ排出する際に開かれる。

〈測定用配管〉
供給管（244）には、測定用配管（281）が接続される。測定用配管（281）は、供給管（244）をセンサユニット（160）に接続する配管である。測定用配管（281）の一端は、供給管（244）における逆止弁（264）と供給側開閉弁（273）の間に接続される。測定用配管（281）の他端は、センサユニット（160）に接続される。

測定用配管（281）には、測定用開閉弁（282）が設けられる。測定用開閉弁（282）は、電磁弁からなる開閉弁である。測定用開閉弁（282）は、供給管（244）を流れる空気をセンサユニット（160）へ送る際に開かれる。

〈バイパス管〉
導入管（242）には、バイパス接続管（255）が接続される。バイパス接続管（255）は、第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）をバイパスさせて庫外空気を輸送用コンテナ（1）の収納空間（5）へ供給するための配管である。バイパス接続管（255）の一端は、導入管（242）の分岐箇所と加圧側ポンプ（231a）の間に接続される。バイパス接続管（255）の他端は、測定用配管（281）の一端と測定用開閉弁（282）の間に接続される。

バイパス接続管（255）には、バイパス開閉弁（256）が設けられる。バイパス開閉弁（256）は、電磁弁からなる開閉弁である。このバイパス開閉弁（256）は、加圧側ポンプ（231a）が吐出した庫外空気を、その組成を変更せずに収納空間（5）へ供給する際に開かれる。

〈除湿用配管、水分除去器〉
吸引管（243）には、除湿用配管（335）が接続される。除湿用配管（335）は、吸引管（243）の集合部分と並列に配置された第２配管である。除湿用配管（335）は、一端が第１開閉弁（341）と切換弁（232,233）の間に接続され、他端が第１開閉弁（341）と減圧側ポンプ（231b）の間に接続される。除湿用配管（335）には、一端から他端へ向かって順に、第２開閉弁（342）と水分除去器（330）とが設けられる。

水分除去器（330）は、庫内流路（20）に配置される。水分除去器（330）は、減圧側ポンプ（231b）へ流入するガスを、庫内流路（20）を流れる庫内空気と熱交換させる熱交換器である。水分除去器（330）では、減圧側ポンプ（231b）へ流入するガスが庫内流路（20）を流れる低温の庫内空気によって冷却され、そのガスに含まれる水蒸気が凝縮する。水分除去器（330）において生成した凝縮水は、水分除去器（330）の外部へ排出される。

〈除湿切換機構〉
吸引管（243）の第１開閉弁（341）と、除湿用配管（335）の第２開閉弁（342）とは、除湿切換機構（340）を構成する。除湿切換機構（340）は、第１状態と第２状態に切り替わる。第１状態の除湿切換機構（340）では、第１開閉弁（341）が開状態になり、第２開閉弁（342）が閉状態になる。第２状態の除湿切換機構（340）では、第１開閉弁（341）が閉状態になり、第２開閉弁（342）が開状態になる。

〈センサユニット〉
センサユニット（160）は、酸素センサ（161）と、二酸化炭素センサ（162）と、センサケース（163）とを備える。

酸素センサ（161）は、例えば、空気等の混合気体の酸素濃度を計測するジルコニア電流方式のセンサである。二酸化炭素センサ（162）は、例えば、空気等の混合気体の二酸化炭素濃度を計測する非分散型赤外線吸収（ＮＤＩＲ：non dispersive infrared）方式のセンサである。酸素センサ（161）及び二酸化炭素センサ（162）は、センサケース（163）に収容される。

センサケース（163）は、箱状の部材である。センサケース（163）は、エアフィルタ（164）を備える。エアフィルタ（164）は、庫内空気に含まれる塵埃などを捕捉するためのメンブレンフィルタである。エアフィルタ（164）は、センサケース（163）へ流入する庫内空気を濾過する。

センサケース（163）には、測定用配管（281）が接続される。また、センサケース（163）には、出口管（165）が接続される。出口管（165）は、入口端がセンサケース（163）に接続し、出口端が庫内流路（20）における庫内ファン（35）の上流に開口する。

測定用開閉弁（282）が閉じている場合は、庫内空気がセンサケース（163）の内部を流れる。具体的には、庫内流路（20）を流れる庫内空気が、エアフィルタ（164）を通ってセンサケース（163）へ流入し、センサケース（163）を通過後に出口管（165）を流れ、庫内流路（20）における庫内ファン（35）の吸い込み側へ流入する。従って、測定用開閉弁（282）が閉じている場合、酸素センサ（161）は庫内空気の酸素濃度を計測し、二酸化炭素センサ（162）は庫内空気の二酸化炭素濃度を計測する。

一方、測定用開閉弁（282）が開いている場合は、測定用配管（281）を流れるガスがセンサケース（163）の内部を流れる。具体的には、供給管（244）又はバイパス接続管（255）を流れるガスが、測定用配管（281）を通ってセンサケース（163）へ流入し、センサケース（163）を通過後に出口管（165）を流れ、庫内流路（20）における庫内ファン（35）の吸い込み側へ流入する。従って、測定用開閉弁（282）が開いている場合、酸素センサ（161）は、測定用配管（281）からセンサケース（163）へ流入したガスの酸素濃度を計測し、二酸化炭素センサ（162）は、測定用配管（281）からセンサケース（163）へ流入したガスの二酸化炭素濃度を計測する。

〈換気用排気管〉
換気用排気管（150）は、輸送用コンテナ（1）の庫内空気を庫外空間へ排出するための配管である。換気用排気管（150）は、輸送用冷凍装置（10）の隔壁（12）を貫通する。換気用排気管（150）には、換気用排気弁（151）が設けられる。換気用排気弁（151）は、電磁弁からなる開閉弁である。

〈制御器〉
図６に示すように、制御器（110）は、制御基板上に搭載されたマイクロコンピュータ（111）と、マイクロコンピュータ（111）を動作させるためのソフトウエアを格納するメモリーデバイス（112）とを備える。メモリーデバイス（112）は、半導体メモリである。

制御器（110）は、庫内空気調節装置（100）の構成機器を制御する。制御器（110）には、酸素センサ（161）及び二酸化炭素センサ（162）の計測値が入力される。制御器（110）は、エアポンプ（231）、第１切換弁（136）、及び第２切換弁（137）を制御する。また、制御器（110）は、換気用排気弁（151）、パージ弁（251）、バイパス開閉弁（256）、排気用開閉弁（272）、供給側開閉弁（273）、測定用開閉弁（282）、第１開閉弁（341）、及び第２開閉弁（342）を制御する。

－庫内空気調節装置の運転動作－
庫内空気調節装置（100）は、輸送用コンテナ（1）の収納空間（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。ここでは、庫内空気調節装置（100）の運転動作について、庫内空気の酸素濃度の目標範囲が５％±１％であり、庫内空気の二酸化炭素濃度の目標範囲が２％±１％である場合を例に説明する。

本実施形態の庫内空気調節装置（100）は、収納空間（5）内の庫内空気の酸素濃度および二酸化炭素濃度を低下させるために調節運転を行い、収納空間（5）内の庫内空気の酸素濃度を上昇させるために外気導入運転を行う。調節運転において、庫内空気調節装置（100）は、被処理空気である庫外空気（大気）から生成した窒素富化ガスを収納空間（5）へ供給する。外気導入運転において、庫内空気調節装置（100）は、庫外空気（大気）をそのまま収納空間（5）へ供給する。

庫内空気調節装置（100）の制御器（110）は、酸素センサ（161）及び二酸化炭素センサ（162）の計測値に基づいて、調節運転の開始と停止を判断すると共に、外気導入運転の開始と停止を判断する。

輸送用コンテナ（1）への貨物（6）の積み込みが完了した時点において、収納空間（5）内に存在する庫内空気の組成は、大気の組成（窒素濃度：７８％、酸素濃度：２１％、二酸化炭素濃度：０.０４％）と実質的に同じである。そこで、庫内空気調節装置（100）は、庫内空気の酸素濃度を低下させるために調節運転を行う。庫内空気の酸素濃度が目標範囲の上限値（６％）に達すると、庫内空気調節装置（100）は、調節運転を停止する。

庫内空気の酸素濃度が６％に達して庫内空気調節装置（100）の調節運転が停止した後は、収納空間（5）に収納された生鮮物が呼吸することによって、庫内空気の酸素濃度が次第に低下してゆくと同時に、庫内空気の二酸化炭素濃度が次第に上昇する。

庫内空気の二酸化炭素濃度が目標範囲の上限値（３％）に達すると、庫内空気調節装置（100）は、庫内空気の二酸化炭素濃度を低下させるために調節運転を行う。庫内空気の二酸化炭素濃度が目標範囲の下限値（１％）に達すると、庫内空気調節装置（100）は、調節運転を停止する。

また、庫内空気の酸素濃度が目標範囲の下限値（４％）に達すると、庫内空気調節装置（100）は、庫内空気の酸素濃度を上昇させるための外気導入運転を行う。庫内空気の酸素濃度が目標範囲の上限値（６％）に達すると、庫内空気調節装置（100）は、外気導入運転を停止する。

このように、庫内空気調節装置（100）は、収納空間（5）内の庫内空気の酸素濃度を２１％（大気の酸素濃度）から目標範囲にまで引き下げるために、調節運転を行う。また、庫内空気調節装置（100）は、収納空間（5）内の庫内空気の酸素濃度と二酸化炭素濃度を、それぞれの目標範囲に維持するために、調節運転と外気導入運転とを繰り返し行う。

－庫内空気調節装置の調節運転－
調節運転において、庫内空気調節装置（100）は、被処理空気である庫外空気（大気）を窒素富化ガスと酸素富化ガスに分離し、窒素富化ガスを収納空間（5）へ供給し、酸素富化ガスを庫外空間へ排出する。また、調節運転では、換気用排気弁（151）が開状態になり、庫内空気が換気用排気管（150）を通って庫外空間へ排出される。

調節運転において、庫内空気調節装置（100）が収納空間（5）へ供給する窒素富化ガスの流量は、庫内空気調節装置（100）が収納空間（5）から排出する庫内空気の流量よりも多い。そのため、収納空間（5）が陽圧に保たれる。

調節運転において、庫内空気調節装置（100）は、第１動作と第２動作を所定の切換時間（第２時間Ｔ２）ずつ交互に繰り返し行う。切換時間（Ｔ２）は、例えば１４秒に設定される。制御器（110）は、第１動作と第２動作が交互に行われるように、第１切換弁（232）及び第２切換弁（233）を制御する。

〈第１動作〉
図７に示すように、第１動作では、第１切換弁（232）が第１状態に設定され、第２切換弁（233）が第２状態に設定される。また、第１動作では、供給側開閉弁（273）が開かれ、残りの開閉弁（251,256,272,282）が閉じられる。また、第１動作では、除湿切換機構（340）が第１状態になる。具体的には、第１開閉弁（341）が開かれ、第２開閉弁（342）が閉じられる。そして、第１動作では、エアポンプ（231）が作動し、第１吸着筒（234）を対象とする吸着動作と、第２吸着筒（235）を対象とする脱離動作とが行われる。

第１動作では、加圧側ポンプ（231a）の吐出口が第１吸着筒（234）に接続し、加圧側ポンプ（231a）から第１吸着筒（234）に至る配管が、被処理空気の流通経路を形成する。また、第１動作では、第２吸着筒（235）が減圧側ポンプ（231b）の吸込口に接続し、第２吸着筒（235）から減圧側ポンプ（231b）に至る配管が、減圧側ポンプ（231b）へ吸い込まれるガスの流通経路を形成する。後述するように、第１動作中に減圧側ポンプ（231b）へ吸い込まれるガスは、窒素富化ガスである。従って、減圧側ポンプ（231b）へ吸い込まれるガスの流通経路は、窒素富化ガスの流通経路である。

加圧側ポンプ（231a）は、外気管（241）から被処理空気を吸い込んで加圧し、加圧した被処理空気を第１吸着筒（234）へ供給する。第１吸着筒（234）では、供給された被処理空気に含まれる窒素と水（水蒸気）が吸着剤に吸着される。その結果、第１吸着筒（234）では、被処理空気よりも窒素濃度が低くて酸素濃度が高い酸素富化ガスが生成する。酸素富化ガスは、第１吸着筒（234）から流出して排出管（245）を流れ、庫外空間へ排出される。

一方、減圧側ポンプ（231b）は、第２吸着筒（235）からガスを吸引する。第２吸着筒（235）では、その内部の圧力が低下して吸着剤から窒素と水が脱離する。その結果、第２吸着筒（235）では、被処理空気よりも窒素濃度が高くて酸素濃度が低い窒素富化ガスが生成する。窒素富化ガスは、第２吸着筒（235）から吸引管（243）へ流入して減圧側ポンプ（231b）へ吸い込まれる。減圧側ポンプ（231b）は、吸い込んだ窒素富化ガスを加圧して供給管（244）へ吐出する。窒素富化ガスは、供給管（244）を通って庫内流路（20）へ供給される。

〈第２動作〉
図８に示すように、第２動作では、第１切換弁（232）が第２状態に設定され、第２切換弁（233）が第１状態に設定される。また、第２動作では、供給側開閉弁（273）が開かれ、残りの開閉弁（251,256,272,282）が閉じられる。また、第２動作では、除湿切換機構（340）が第１状態になる。具体的には、第１開閉弁（341）が開かれ、第２開閉弁（342）が閉じられる。そして、第２動作では、エアポンプ（231）が作動し、第１吸着筒（234）を対象とする脱離動作と、第２吸着筒（235）を対象とする吸着動作とが行われる。

第２動作では、加圧側ポンプ（231a）の吐出口が第２吸着筒（235）に接続し、加圧側ポンプ（231a）から第２吸着筒（235）に至る配管が、被処理空気の流通経路を形成する。また、第２動作では、第１吸着筒（234）が減圧側ポンプ（231b）の吸込口に接続し、第１吸着筒（234）から減圧側ポンプ（231b）に至る配管が、減圧側ポンプ（231b）へ吸い込まれるガスの流通経路を形成する。後述するように、第２動作中に減圧側ポンプ（231b）へ吸い込まれるガスは、窒素富化ガスである。従って、減圧側ポンプ（231b）へ吸い込まれるガスの流通経路は、窒素富化ガスの流通経路である。

加圧側ポンプ（231a）は、外気管（241）から被処理空気を吸い込んで加圧し、加圧した被処理空気を第２吸着筒（235）へ供給する。第２吸着筒（235）では、供給された被処理空気に含まれる窒素と水（水蒸気が吸着剤に吸着される。その結果、第２吸着筒（235）では、被処理空気よりも窒素濃度が低くて酸素濃度が高い酸素富化ガスが生成する。酸素富化ガスは、第２吸着筒（235）から流出して排出管（245）を流れ、庫外空間へ排出される。

一方、減圧側ポンプ（231b）は、第１吸着筒（234）からガスを吸引する。第１吸着筒（234）では、その内部の圧力が低下して吸着剤から窒素と水が脱離する。その結果、第１吸着筒（234）では、被処理空気よりも窒素濃度が高くて酸素濃度が低い窒素富化ガスが生成する。窒素富化ガスは、第１吸着筒（234）から吸引管（243）へ流入して減圧側ポンプ（231b）へ吸い込まれる。減圧側ポンプ（231b）は、吸い込んだ窒素富化ガスを加圧して供給管（244）へ吐出する。窒素富化ガスは、供給管（244）を通って庫内流路（20）へ供給される。

－庫内空気調節装置の外気導入運転－
外気導入運転において、庫内空気調節装置（100）は、庫外空気（大気）をそのまま収納空間（5）へ供給する。また、外気導入運転では、換気用排気弁（151）が開状態になり、庫内空気が換気用排気管（150）を通って庫外空間へ排出される。

外気導入運転において、庫内空気調節装置（100）が収納空間（5）へ供給する庫外空気の流量は、庫内空気調節装置（100）が収納空間（5）から排出する庫内空気の流量よりも多い。そのため、収納空間（5）が陽圧に保たれる。

図９に示すように、外気導入運転では、第１切換弁（232）と第２切換弁（233）の両方が第２状態に設定される。また、外気導入運転では、供給側開閉弁（273）及びバイパス開閉弁（256）が開かれ、残りの開閉弁（251,272,282）が閉じられる。また、外気導入運転では、除湿切換機構（340）が第１状態になる。具体的には、第１開閉弁（341）が開かれ、第２開閉弁（342）が閉じられる。外気導入運転では、エアポンプ（231）が作動する。

加圧側ポンプ（231a）は、外気管（241）から庫外空気（大気）を吸い込んで加圧し、加圧した庫外空気を導入管（242）へ吐出する。加圧側ポンプ（231a）から吐出された庫外空気は、導入管（242）と、バイパス接続管（255）と、供給管（244）とを順に流れ、庫内流路（20）へ供給される。このように、外気導入運転では、大気と同じ組成の空気が輸送用コンテナ（1）の収納空間（5）へ供給される。

減圧側ポンプ（231b）は、第１吸着筒（234）と第２吸着筒（235）の両方からガスを吸い込み、吸い込んだガスを供給管（244）へ吐出する。減圧側ポンプ（231b）が供給管（244）へ吐出したガスは、バイパス接続管（255）から供給管（244）へ流入した庫外空気と共に、庫内流路（20）へ供給される。

減圧側ポンプ（231b）が第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）からガスを吸い込むと、第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）の圧力が次第に低下する。そして、外気導入運転の継続時間がある程度の時間（例えば、４５秒）を超えると、減圧側ポンプ（231b）が吸い込むガスの流量は、実質的にゼロになる。

－庫内空気調節装置の停止前運転－
庫内空気調節装置（100）は、調節運転を停止する場合に、停止前運転を行ってからエアポンプ（231）を停止させる。停止前運転は、減圧側ポンプ（231b）から水を排出するための運転である。庫内空気調節装置（100）の停止前運転では、制御器（110）が停止時制御を行う。 ここでは、庫内空気調節装置（100）の停止前運転について、図１０を参照しながら説明する。

上述したように、調節運転において、庫内空気調節装置（100）は、第１動作と第２動作を切換時間（Ｔ２）ずつ交互に繰り返し行う。庫内空気調節装置（100）が第１動作を実行しているときに停止条件が成立したと仮定する。この場合、庫内空気調節装置（100）は、その第１動作の継続時間が切換時間（Ｔ２）に達するまで、第１動作を継続する。言い換えると、庫内空気調節装置（100）は、その第１動作が通常通りに終了するまで、その第１動作を継続する。

なお、停止条件は、庫内空気調節装置（100）の調節運転を停止させる条件である。停止条件の例としては、酸素センサ（161）の計測値が所定の目標値以下になるという条件と、二酸化炭素センサ（162）の計測値が所定の目標値以下になるという条件とが挙げられる。

庫内空気調節装置（100）の第１動作が終了すると、制御器（110）が停止時制御を開始する。従って、庫内空気調節装置（100）は、停止条件が成立した時に実行していた第１動作が終了すると、停止前運転を開始する。

停止前運転において、庫内空気調節装置（100）は、水分除去器（330）を通過したガスを減圧側ポンプ（231b）に吸入させる動作を行う。

停止前制御において、制御器（110）は、第１切換弁（232）を第１状態から第２状態に切り換え、バイパス開閉弁（256）を開く。この状態では、第１吸着筒（234）と第２吸着筒（235）の両方から吸引管（243）へガスが流出する。

また、停止前制御において、制御器（110）は、除湿切換機構（340）を第２状態にする。具体的に、制御器（110）は、第１開閉弁（341）を閉じ、第２開閉弁（342）を開く。この状態において、第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）から吸引管（243）へ流出したガスは、除湿用配管（335）を通って水分除去器（330）へ流入する。

水分除去器（330）では、流入したガスが庫内流路（20）を流れる庫内空気によって冷却され、流入したガスに含まれる水蒸気が凝縮する。このように、水分除去器（330）では、流入したガスが除湿される。水分除去器（330）において除湿されたガスは、除湿用配管（335）から再び吸引管（243）へ流入し、減圧側ポンプ（231b）へ吸入される。

この状態において、制御器（110）は、エアポンプ（231）を所定の減圧時間（第１時間Ｔ１）にわたって作動させ続ける。減圧時間（Ｔ１）は、第１動作および第２動作の継続時間である切換時間Ｔ２以上であるのが望ましい（Ｔ２≦Ｔ１）。

減圧側ポンプ（231b）は、減圧時間（Ｔ１）にわたって、水分除去器（330）において除湿されたガスを吸い込む。その結果、減圧側ポンプ（231b）のシリンダ（300）は、その内部空間に窒素、酸素、水などのガス成分が殆ど残存しない状態になる。

制御器（110）は、停止条件の成立時に実行していた第１動作の終了時点から減圧時間Ｔ１が経過すると、駆動モータ（231c）への通電を遮断し、エアポンプ（231）を停止させる。このように、庫内空気調節装置（100）の調節運転を停止させる場合、減圧側ポンプ（231b）は、水分除去器（330）において除湿されたガスを吸い込んでいる状態で停止する。そのため、エアポンプ（231）が停止した時点において、減圧側ポンプ（231b）の内部に水は殆ど残存していない。従って、エアポンプ（231）が停止し、減圧側ポンプ（231b）の温度が低下しても、減圧側ポンプ（231b）のシリンダ（300）の内側において結露は生じない。

なお、庫内空気調節装置（100）が第２動作を実行中に停止条件が成立する場合もある。この場合、停止条件が成立した時に庫内空気調節装置（100）が実行している第２動作の継続時間が切換時間Ｔ２に達すると、制御器（110）が停止時制御を開始する。この場合の停止時制御において、制御器（110）は、第２切換弁（233）を第１状態から第２状態に切り換え、バイパス開閉弁（256）を開く。そして、制御器（110）は、除湿切換機構（340）を第２状態にした状態で減圧側ポンプ（231b）を減圧時間（Ｔ１）にわたって作動させ続け、その後にエアポンプ（231）を停止させる。

－実施形態１の特徴（１）－
従来の庫内空気調節装置は、調節運転を停止させる場合に、“第１吸着筒（234）および第２吸着筒（235）のうち停止条件の成立時に加圧側ポンプが被処理空気を供給していた方”が減圧側ポンプに接続するように切換機構を切り換え、その後に直ちに減圧側ポンプを停止させていた。この場合は、切換機構が切り換わる直前まで加圧されていた吸着筒が、減圧側ポンプに連通する。切換機構が切り換わる直前まで加圧されていた吸着筒の圧力は、減圧側ポンプのシリンダ内より圧力が高い。そのため、減圧側ポンプの停止後においても、吸着筒と減圧側ポンプの圧力差によって、比較的水分を多く含むガスが吸着筒から減圧側ポンプへ流入する。そのため、減圧側ポンプ側の停止後に減圧側ポンプの温度が低下すると、減圧側ポンプの内部で結露が生じていた。

一方、オイルレスポンプである減圧側ポンプ（231b）では、ピストン（301）のエアシール（303）がシリンダ（300）の内壁面に擦りつけられる。そして、エアシール（303）の一部がシリンダ（300）の内壁面に付着することによって、シリンダ（300）の内壁面とエアシール（303）の摩擦が低減される。

ところが、シリンダ（300）の内壁面において結露が生じると、シリンダ（300）の内壁面が水で濡れ、シリンダ（300）の内壁面に付着していたエアシール（303）の一部が剥がれやすくなる。そのため、この状態で減圧側ポンプ（231b）が起動すると、シリンダ（300）の内壁面に付着していたエアシール（303）の一部が、移動するピストン（301）のエアシール（303）によって、シリンダ（300）の内壁面から擦り取られてしまう。そして、減圧側ポンプ（231b）の温度が上昇してシリンダ（300）の内壁面が乾いた状態になると、再びエアシール（303）の一部がシリンダ（300）の内壁面に付着する。このような現象が生じることによって、減圧側ポンプ（231b）の停止中に減圧側ポンプ（231b）内で結露が生じるとエアシール（303）の摩耗量が増加していたと推測される。

このような現象を防止するため、本実施形態の庫内空気調節装置（100）の制御器（110）は、調節運転を停止させる停止条件が成立したときに、停止時制御を行う。停止時制御において、制御器（110）は、除湿切換機構（340）を第２状態にする。除湿切換機構（340）が第２状態になると、吸着筒（234,235）から流出したガスは、除湿用配管（335）へ流入し、水分除去器（330）において水分を除去された後に、減圧側ポンプ（231b）へ吸い込まれる。

制御器（110）が停止時制御を行うと、減圧側ポンプ（231b）は、内部に残留する水（水蒸気）が少ない状態で停止する。その結果、停止した減圧側ポンプ（231b）の内部における結露が抑制され、減圧側ポンプ（231b）の停止中において、減圧側ポンプ（231b）のシリンダ（300）の内壁面が乾いた状態に保たれる。従って、本実施形態によれば、減圧側ポンプ（231b）の再起動後におけるエアシール（303）の摩耗量を削減でき、庫内空気調節装置（100）の信頼性が向上させることができる。

－実施形態１の特徴（２）－
本実施形態の制御器（110）は、停止時制御において、減圧側ポンプ（231b）を停止させる前に、水分除去器（330）によって水分を除去されたガスを、減圧側ポンプ（231b）に減圧時間（Ｔ１）にわたって吸い込ませる。従って、本実施形態によれば、減圧側ポンプ（231b）の停止中にシリンダ（300）の内壁面を乾いた状態に保つことができ、減圧側ポンプ（231b）の再起動後におけるエアシール（303）の摩耗量を削減できる。

－実施形態１の特徴（３）－
本実施形態の庫内空気調節装置（100）の制御器（110）は、停止時制御において、第１吸着筒（234）と第２吸着筒（235）の両方が減圧側ポンプ（231b）に接続するように、切換機構（320）を制御する。そのため、減圧側ポンプ（231b）が停止する時点では、第１吸着筒（234）と第２吸着筒（235）の両方に窒素と水が殆ど残存しない状態になる。従って、本実施形態によれば、庫内空気調節装置（100）の停止中に吸着筒（234,235）の吸着剤を乾燥した状態に保つことができ、吸着剤の劣化を抑制することができる。

－実施形態１の特徴（４）－
本実施形態の庫内空気調節装置（100）は、酸素センサ（161）及び二酸化炭素センサ（162）の計測値に応じて、調節運転の開始と停止を繰り返す。従来の庫内空気調節装置において調節運転の開始と停止を繰り返すと、減圧側ポンプ（231b）が起動した際にエアシール（303）が摩耗する頻度が多くなり、エアシール（303）の寿命が短くなるおそれがある。

しかし、本実施形態の庫内空気調節装置（100）では、制御器（110）が停止時制御を行うことによって、エアシール（303）の摩耗量が削減される。従って、本実施形態によれば、調節運転の開始と停止の頻度が多い庫内空気調節装置（100）においても、エアシール（303）の摩耗量を低く抑えて庫内空気調節装置（100）の信頼性を向上させることができる。

－実施形態１の変形例－
本実施形態の庫内空気調節装置（100）において、水分除去器（330）は、シリカゲル等の吸湿材を利用してガスから水分を除去するように構成されていてもよい。本変形例の水分除去器（330）は、ユニットケース（201）の内部に収容されていてもよい。

《実施形態２》
実施形態２について説明する。本実施形態は、実施形態１の輸送用コンテナ（1）において、庫内空気調節装置（100）を変更したものである。ここでは、本実施形態の庫内空気調節装置（100）について、実施形態１の庫内空気調節装置（100）と異なる点を主に説明する。

図１１に示すように、本実施形態の庫内空気調節装置（100）では、除湿用配管（335）、第１開閉弁（341）、及び第２開閉弁（342）が省略される。また、本実施形態の庫内空気調節装置（100）では、第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）が水分除去器（330）を兼ねる。

本実施形態の庫内空気調節装置（100）は、ガス配管（350）を備える。ガス配管（350）は、一端が排出管（245）に接続され、他端が吸引管（243）に接続される。排出管（245）において、ガス配管（350）の一端は、排出管（245）の他端と逆止弁（262）の間に接続する。

ガス配管（350）には、ガス開閉弁（351）が設けられる。ガス開閉弁（351）は、電磁弁からなる開閉弁である。

－庫内空気調節装置の運転動作－
本実施形態の庫内空気調節装置（100）では、調節運転および外気導入運転において、ガス開閉弁（351）が閉状態になる。本実施形態の庫内空気調節装置（100）は、調節運転および外気導入運転において、実施形態１の庫内空気調節装置（100）と同じ動作を行う。

本実施形態の庫内空気調節装置（100）が行う停止前運転について、図１２を参照しながら説明する。実施形態１と同様に、庫内空気調節装置（100）の停止前運転では、制御器（110）が停止時制御を行う。

調節運転を停止させる停止条件が成立すると、制御器（110）が停止時制御を開始する。停止時制御において、制御器（110）は、第１切換弁（232）と第２切換弁（233）の両方を第１状態にし、ガス開閉弁（351）を開く。制御器（110）は、この状態でエアポンプ（231）を所定の除湿時間（第３時間Ｔ３）にわたって作動させ続ける。

停止前運転では、加圧側ポンプ（231a）から吐出された庫外空気が第１切換弁（232）と第２切換弁（233）の両方へ流入し、庫外空気に含まれる窒素と水（水蒸気）が各吸着筒（234,235）の吸着剤に吸着される。各吸着筒（234,235）から排出管（245）へ流出した低湿度のガスは、ガス配管（350）と吸引管（243）とを順に通って減圧側ポンプ（231b）へ吸入される。減圧側ポンプ（231b）から吐出されたガスは、供給管（244）を通って庫内流路（20）へ流入する。制御器（110）は、停止時制御を開始してから除湿時間（Ｔ３）が経過すると、駆動モータ（231c）への通電を遮断し、エアポンプ（231）を停止させる。

このように、停止前運転において、減圧側ポンプ（231b）は、各吸着筒（234,235）から流出した低湿度のガスを除湿時間（Ｔ３）にわたって吸い込み、その後に、低湿度のガスを吸い込んでいる状態で停止する。そのため、エアポンプ（231）が停止した時点において、減圧側ポンプ（231b）の内部に水は殆ど残存していない。従って、エアポンプ（231）が停止し、減圧側ポンプ（231b）の温度が低下しても、減圧側ポンプ（231b）のシリンダ（300）の内側において結露は生じない。

－実施形態２の特徴－
本実施形態の庫内空気調節装置（100）では、制御器（110）が停止時制御においてガス開閉弁（351）を開くことによって、各吸着筒（234,235）から排出管（245）へ流出した低湿度のガスが減圧側ポンプ（231b）へ吸入される。このように、本実施形態の庫内空気調節装置（100）では、停止前運転において、各吸着筒（234,235）を水分除去器（330）として機能させることができる。

従って、本実施形態によれば、水分除去器（330）として機能する部材を新たに庫内空気調節装置（100）に追加すること無く、停止中の減圧側ポンプ（231b）の内部を乾いた状態に保つことができ、その結果、庫内空気調節装置（100）の信頼性を向上させることができる。

《実施形態３》
実施形態３について説明する。本実施形態は、実施形態１の輸送用コンテナ（1）において、庫内空気調節装置（100）を変更したものである。ここでは、本実施形態の庫内空気調節装置（100）について、実施形態１の庫内空気調節装置（100）と異なる点を主に説明する。

図１３に示すように、本実施形態の庫内空気調節装置（100）では、除湿用配管（335）、第１開閉弁（341）、及び第２開閉弁（342）が省略される。本実施形態の庫内空気調節装置（100）において、水分除去器（330）は、吸引管（243）の集合部分に設けられる。

本実施形態の庫内空気調節装置（100）において、第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）から吸引管（243）へ流出したガスは、常に水分除去器（330）において除湿された後に減圧側ポンプ（231b）へ吸い込まれる。

本実施形態の制御器（110）は、調節運転を停止させる停止条件が成立すると、直ちに駆動モータ（231c）への通電を遮断し、エアポンプ（231）を停止させる。上述したように、本実施形態の減圧側ポンプ（231b）は、常に水分除去器（330）において除湿されたガスを吸い込む。そのため、減圧側ポンプ（231b）は、水分除去器（330）において除湿された低湿度のガスを吸い込んでいる状態で停止する。

エアポンプ（231）が停止した時点において、減圧側ポンプ（231b）の内部に水は殆ど残存していない。従って、エアポンプ（231）が停止し、減圧側ポンプ（231b）の温度が低下しても、減圧側ポンプ（231b）のシリンダ（300）の内側において結露は生じない。

《その他の実施形態》
上記各実施形態の庫内空気調節装置（100）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（100）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。

〈第１変形例〉
上記実施形態１～３の庫内空気調節装置（100）では、加圧側ポンプ（231a）と減圧側ポンプ（231b）のそれぞれに駆動モータが連結されていてもよい。本変形例では、加圧側ポンプ（231a）と減圧側ポンプ（231b）を個別に作動させ又は停止させることができる。本変形例を適用した実施形態１の制御器（110）は、停止時制御において、切換機構（320）を切り換えると同時に加圧側ポンプ（231a）を停止させる一方、減圧側ポンプ（231b）を減圧時間Ｔ１にわたって作動させ続けた後に減圧側ポンプ（231b）を停止させるように構成されていてもよい。

〈第２変形例〉
上記実施形態１～３の庫内空気調節装置（100）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（100）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、上記実施形態の庫内空気調節装置（100）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。

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象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。また、明細書および特許請求の範囲の「第１」、「第２」、…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。

以上説明したように、本発明は、庫内空気調節装置、冷凍装置、及び輸送用コンテナについて有用である。

1 輸送用コンテナ
2 収納庫
10 冷凍装置
30 冷媒回路
100 庫内空気調節装置
110 制御器
161 酸素センサ（センサ）
162 二酸化炭素センサ（センサ）
231a 加圧側ポンプ（第１ポンプ）
231b 減圧側ポンプ（第２ポンプ）
234 第１吸着筒（吸着筒）
235 第２吸着筒（吸着筒）
243 吸引管（第１配管）
320 切換機構
330 水分除去器
335 除湿用配管（第２配管）
340 除湿切換機構
350 ガス配管
351 ガス開閉弁

Claims (8)

1. 収納庫（2）の内部の庫内空気の組成を調節する調節運転を行う庫内空気調節装置（100）であって、
   窒素および水を吸着する吸着剤を有する吸着筒（234,235）と、
   被処理空気を上記吸着筒（234,235）へ供給する第１ポンプ（231a）と、
   上記吸着筒（234,235）からガスを吸い込んで吐出するオイルレスポンプである第２ポンプ（231b）と、
   上記第１ポンプ（231a）および上記第２ポンプ（231b）を制御する制御器（110）とを備え、
   上記調節運転において、上記第１ポンプ（231a）が上記吸着筒（234,235）へ上記被処理空気を供給する動作と、上記第２ポンプ（231b）が上記吸着筒（234,235）からガスを吸い込む動作とを行い、上記第２ポンプ（231b）が吐出したガスを上記収納庫（2）の内部へ供給する一方、
   上記第２ポンプ（231b）に吸い込まれるガスから水分を除去する水分除去器（330）を備え、
   上記調節運転を停止させるときに、上記制御器（110）は、上記水分除去器（330）によって水分を除去されたガスを上記第２ポンプ（231b）が吸い込む状態で上記第２ポンプ（231b）を停止させる
   庫内空気調節装置。
2. 請求項１に記載の庫内空気調節装置（100）において、
   上記調節運転を停止させるときに、上記制御器（110）は、上記水分除去器（330）によって水分を除去されたガスを上記第２ポンプ（231b）に所定時間にわたって吸い込ませてから上記第２ポンプ（231b）を停止させる停止時制御を行う
   庫内空気調節装置。
3. 請求項２に記載の庫内空気調節装置（100）において、
   上記第２ポンプ（231b）へ向かうガスが流れる第１配管（243）と、
   上記第１配管（243）と並列に設けられる第２配管（335）と、
   上記第２ポンプ（231b）へ向かうガスを上記第１配管（243）に流す第１状態と、上記第２ポンプ（231b）へ向かうガスを上記第２配管（335）に流す第２状態とに切り換わる除湿切換機構（340）とを備え、
   上記水分除去器（330）は、上記第２配管（335）に設けられ、
   上記制御器（110）は、
   上記庫内空気調節装置（100）の上記調節運転中に上記除湿切換機構（340）を上記第１状態にし、
   上記停止時制御において上記除湿切換機構（340）を上記第２状態にする
   庫内空気調節装置。
4. 請求項２に記載の庫内空気調節装置（100）において、
   上記第１ポンプ（231a）が上記被処理空気を供給している上記吸着筒（234,235）から流出したガスを上記第２ポンプ（231b）の吸入口に送るガス配管（350）と、
   上記ガス配管（350）に設けられたガス開閉弁（351）とを備え、
   上記制御器（110）は、
   上記庫内空気調節装置（100）の上記調節運転中に上記ガス開閉弁（351）を閉状態にし、
   上記停止時制御において上記ガス開閉弁（351）を開状態にすることによって、上記第１ポンプ（231a）が上記被処理空気を供給している上記吸着筒（234,235）を上記水分除去器（330）として機能させる
   庫内空気調節装置。
5. 請求項１～４のいずれか一つに記載の庫内空気調節装置（100）において、
   上記収納庫（2）の内部の上記庫内空気における特定成分の濃度を計測するセンサ（161,162）を備え、
   上記制御器（110）は、上記センサ（161,162）の計測値に基づいて、上記調節運転の停止と開始を判断する
   庫内空気調節装置。
6. 請求項１～５のいずれか一つに記載の庫内空気調節装置（100）において、
   上記第１ポンプ（231a）が吐出した上記被処理空気の流通経路、および上記第２ポンプ（231b）へ吸い込まれるガスの流通経路を切り換える切換機構（320）を備え、
   上記吸着筒は、それぞれが窒素および水を吸着する吸着剤を有する第１吸着筒（234）および第２吸着筒（235）を含み、
   上記調節運転において、上記制御器（110）は、上記第１ポンプ（231a）が上記第１吸着筒（234）へ上記被処理空気を供給し且つ上記第２ポンプ（231b）が上記第２吸着筒（235）からガスを吸い込む第１動作と、上記第１ポンプ（231a）が上記第２吸着筒（235）へ上記被処理空気を供給し且つ上記第２ポンプ（231b）が上記第１吸着筒（234）からガスを吸い込む第２動作とが交互に行われるように、上記切換機構（320）を制御する
   庫内空気調節装置。
7. 請求項１～６のいずれか一つに記載の庫内空気調節装置（100）と、
   冷凍サイクルを行って上記収納庫（2）の内部の温度を調節する冷媒回路（30）とを備える
   冷凍装置。
8. 請求項７の冷凍装置（10）と、
   上記冷凍装置（10）が取り付けられて上記収納庫を構成するコンテナ本体（2）とを備える
   輸送用コンテナ。

Images