JP4867075B2

JP4867075B2 - 庫内の湿度及び／又は酸素ガス濃度を制御可能な収納庫

Info

Publication number: JP4867075B2
Application number: JP2001080072A
Authority: JP
Inventors: 勇池田
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2021-03-21
Also published as: JP2002274608A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、庫内の湿度及び／又は酸素ガス濃度を容易に制御し且つ安定的に保持することができるコンパクトで経済的な収納庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
農産品を貯蔵又は輸送するとき、農産品の鮮度や食味を保持するために低湿度雰囲気下に保持したり、農産品の呼吸を抑制して劣化を防止したり害虫やカビなどによる被害を防ぐために低湿度低酸素ガス濃度雰囲気下に保持することがおこなわれている。例えば、米、麦、落花生、大豆、小豆、コーヒー豆、トウモロコシ、種モミなどの乾燥穀類、カボチャ、サツマイモ、タマネギ、ニンニク、ショウガなどの湿気を嫌う穀類などではそれぞれに適した乾燥状態で貯蔵又は輸送されている。また、工業的中間品や製品においても酸化や吸湿によって性能低下をきたすものは、低湿度雰囲気下や低湿度低酸素ガス濃度雰囲気下に保持して保管することが多々おこなわれている。例えば、ＩＣやＬＳＩなどが水分を含んでいると、実装工程でハンダ付け等の熱的ストレスによって膨張やマイクロクラックなどの問題が発生する。このため、ＩＣやＬＳＩは実装するまでの間は低湿度雰囲気下に保管されている。
【０００３】
低湿度雰囲気（乾燥空気）及び／又は低湿度低酸素ガス濃度雰囲気（乾燥富化窒素ガス）をつくるためには、空気をシリカゲルやゼオライトなどの吸着剤で処理する方法、冷凍除湿機を用いる方法、液体窒素又は窒素ボンベを用いる方法、ＰＳＡ法（ＰｒｅｓｓｕｒｅＳｗｉｎｇＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎ法）などがある。しかしながら、空気をシリカゲルやゼオライトなどの吸着剤で処理する方法は、得られる乾燥空気の乾燥度が十分でなく、吸着剤の活性が低下すると効果がなくなるという問題がある。冷凍除湿機を用いる方法は、得られる乾燥空気の乾燥度を高めるためには装置を大型化する必要があり、運転経費が高くなる。しかも、使用する冷媒がオゾン層破壊や地球温暖化の原因となる化学物質であるという問題がある。液体窒素を用いる方法は、貯蔵や気化のための大型設備が必要になるし、窒素ボンベを用いる方法は、そのつど頻繁に高圧ボンベを搬入、搬出する必要が生じたり、高圧ボンベを保管するための安全性への設備面も含む配慮が必要になるので好ましいものではない。更に、ＰＳＡ法は、装置が複雑で高価であり操作やメンテナンスが大変煩雑である。
【０００４】
低湿度雰囲気（乾燥空気）及び／又は低湿度低酸素ガス濃度雰囲気（乾燥富化窒素ガス）をつくるために、ガス分離膜モジュールによって空気を除湿して乾燥空気を回収したり、空気から水蒸気や酸素ガスを選択的に除去して乾燥した富化窒素ガスを得ることは公知である。この方法はコンパクトな装置を用いて安価に又安全に乾燥空気や乾燥富化窒素ガスを得ることができる。特開平８−１４０４６７号公報は、ガス分離膜装置を介して空気から得られた不活性ガスを貯蔵体内に供給し、乾燥穀類を微加圧の不活性ガス雰囲気中に保つことにより、長期間高品質を保つことを開示している。しかしながら、この方法は、既に乾燥された穀類を保管する方法であり、しかも、減圧及び加圧操作を必要とするので、真空装置などの装置が必要であるし操作も煩雑であった。また、この方法では、種々の穀物の最適の湿度条件に対応して乾燥度を任意に調整することは困難であった。
【０００５】
収納庫内を乾燥空気及び／又は乾燥富化窒素ガスによって低湿度雰囲気や低湿度低酸素ガス濃度雰囲気にして穀物を保管する場合に、未乾燥の穀物を収納すると穀物から多量の湿気が排出されて雰囲気は直ぐに低湿度ではなくなってしまう。穀物を収納庫に保管する前に、予め十分に乾燥処理するのは、余計な設備と工程が必要であり経済的ではない。未乾燥穀物を収納庫に保管して乾燥状態に保持するには、常時乾燥空気や乾燥富化窒素ガスを供給し続けなければならないので経済的ではない。また、例えば米とカボチャでは求められる雰囲気は全く異なり、カボチャを乾燥し過ぎると食味などの商品価値がなくなってしまう。種々の穀物に対応して種々の低湿度雰囲気条件や低湿度低酸素ガス濃度雰囲気条件に調整するのが好ましいが、収納物の種類によってその都度異なる最適の雰囲気条件に調整することは困難であった。更に、工業的中間製品や製品を保管する場合、例えば収納庫が頻繁な出し入れによって開閉されると収納庫内の雰囲気を一定に保ち難くなる。そのような場合に、その都度庫内の雰囲気の調整をやり直すことは極めて煩雑であるし、保管期間中に常時ガス分離膜モジュールから除湿空気又は富化窒素ガスを供給し続けるのは経済的に問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、収納物の種類によって種々の低湿度雰囲気や低湿度低酸素ガス濃度雰囲気条件に調整したい場合や、収納物から多量の湿気が排出されたり収納庫が頻繁な開閉がおこなわれて収納庫内を一定の雰囲気条件に保ち難い場合であっても、庫内を所定の低湿度雰囲気や低湿度低酸素ガス濃度雰囲気条件に容易に調整し、且つ、安定的に保持することができるコンパクト、軽量、経済的な収納庫を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、少なくとも、湿度センサー及び／又は酸素濃度センサーと、制御装置と、送風装置と中空糸分離膜モジュールを含んでなる気体分離装置と、ダンパー装置とを備えた収納庫であって、前記気体分離装置は前記収納庫外の空気から水蒸気及び／又は酸素ガスを選択的に除去した乾燥空気又は乾燥富化窒素ガスを前記収納庫内へ供給するように構成され、且つ、前記センサーと前記気体分離装置とは前記制御装置を介して連結されて、前記収納庫内の湿度又は酸素ガス濃度を前記センサーで測定した測定値によって前記気体分離膜装置の運転を制御して前記収納庫内を予め設定した湿度及び／又は酸素ガス濃度に保持するように構成されたことを特徴とする収納庫に関する。
また、本発明の収納庫に備えられる気体分離装置の中空糸分離膜モジュールが、水蒸気透過速度（Ｐ’_Ｈ２Ｏ）が５×１０^−４〜５×１０^−２ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ、且つ、水蒸気と窒素ガスの透過速度比（Ｐ’_Ｈ２Ｏ／Ｐ’_Ｎ２）が５０以上である中空糸分離膜からなることに関し、更に、前記中空糸分離膜モジュールが、酸素ガスの透過速度（Ｐ’_Ｏ２）が１×１０^−６〜１×１０^−３ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ、且つ、酸素ガスと窒素ガスの透過速度比（Ｐ’_Ｏ２／Ｐ’_Ｎ２）が３．０以上である中空糸分離膜からなることに関する。
更に、前記気体分離装置が中空糸分離膜モジュールの非透過ガス排出口に接続された未透過ガス貯蔵装置を含んで構成されており、気体分離装置の運転を停止するときに、前記非透過ガス貯蔵装置内の未透過ガスによって中空糸分離膜モジュール内をパージするように構成されていることに関する。
また、本発明の収納庫が輸送用貨物収納庫であることに関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の収納庫は、少なくとも、湿度センサー及び／又は酸素濃度センサーと、制御装置と、送風装置と中空糸分離膜モジュールを含んでなる気体分離装置と、ダンパー装置とを備えた収納庫であって、前記気体分離装置は前記収納庫外の空気から水蒸気及び／又は酸素ガスを選択的に除去した乾燥空気又は乾燥富化窒素ガスを前記収納庫内へ供給するように構成され、且つ、前記センサーと前記気体分離装置とは前記制御装置を介して連結されて、前記収納庫内の湿度又は酸素ガス濃度を前記センサーで測定した測定値によって前記気体分離膜装置の運転を制御して前記収納庫内を予め設定した湿度及び／又は酸素ガス濃度に保持するように構成された収納庫である。
【０００９】
本発明の収納庫の一つの実施形態の概要図（縦断面）を図１に示す。尚、本発明は図１によって限定されるものではない。図１によって本発明の収納庫を説明する。即ち、本発明の収納庫は、少なくとも、湿度センサー及び／又は酸素濃度センサー１２と、制御装置１３と、送風装置１４と中空糸分離膜モジュール１５を含んでなる気体分離装置と、ダンパー装置１６とを備えている。湿度センサー及び／又は酸素濃度センサー１２は制御装置１３を経由して気体分離装置（図１中では送風装置１４）に接続されている。図１中これらの接続は破線によって示されている。前記センサー１２は庫内に取り付けられ（センサーの取付位置は庫内であれば、図中に示した天井部でもよく、又は、側壁部、床部でもよい。）、庫内の湿度及び／又は酸素ガス濃度を測定する。測定値が予め設定した湿度又は酸素ガス濃度よりも高いと、制御装置１３を介して送風装置１４が起動されて、空気取入口１８から庫外の空気を取り込んで圧縮状態にして中空糸分離膜モジュール１５へ導入する。中空糸分離膜モジュール１５内で空気中の水蒸気や酸素ガスは膜を選択的に透過して前記モジュールの透過ガス排出口を経由して排出口１９から排出される。一方、非透過ガスは、水蒸気及び／又は酸素ガスが除かれて乾燥空気又は乾燥富化窒素ガスとなって、前記モジュールの非透過ガス排出口を経由して導入口２０から庫内圧力よりも高圧状態で庫内へ導入される。尚、図中、空気取入口１８から排出口１９、導入口２０までのガス配管は二重線で表示してある。庫内は開閉可能な開閉口（扉）１７を閉じていれば密閉されるので、庫内圧力は庫外よりも高くなる。庫の内外で予め設定した所定の圧力差が生じた時ダンパー装置１６が開いて庫内の気体を庫外へ排出する。すなわち、導入口２０から乾燥空気又は富化窒素ガスが導入され、湿度及び／又は酸素ガス濃度がより高い庫内のガスはダンパー装置１６から押し出される。このようにして、庫内は予め設定された低湿度又は／及び低酸素ガス濃度になる。一方、庫内の湿度及び／又は酸素ガス濃度を測定するセンサー１２の測定値が予め設定した湿度及び酸素濃度よりも低くなると、制御装置１３を介して送風装置１４が停止される。
【００１０】
図１では、湿度及び／又は酸素濃度センサー１２は庫内に、ダンパー装置１６は庫内と庫外とに通じるように庫壁に、制御装置１３と、送風装置１４と中空糸分離膜モジュール１５を含んでなる気体分離装置とは、庫内とは別に設けられた補機設置室に備えられている。
【００１１】
本発明の収納庫の別の実施形態の概要図（縦断面）を図２に示す。尚、本発明は図２によって限定されるものではない。図２では、補機設置室を間仕切ることなく、制御装置１３と、送風装置１４と中空糸分離膜モジュール１５を含んでなる気体分離装置とが庫内に設置されている。中空糸分離膜モジュール１５の非透過ガス排出口から回収された乾燥空気又は乾燥富化窒素ガスが非透過ガス貯蔵装置２１と制御弁２２とを介して庫内に導入されるように構成されている。庫内に取り付けられた湿度センサー及び／又は酸素濃度センサー１２の測定値が予め設定した湿度及び／又は酸素ガス濃度よりも高い時は、図１の場合と同様に、制御装置１３を介して送風装置１４が起動され、乾燥空気又は乾燥富化窒素ガスが中空糸分離膜モジュール１５の非透過ガス排出口から回収されて、非透過ガス貯蔵装置２１と制御弁２２（開の状態）を経由して導入口２０から庫内へ導入され（図中、空気取入口１８から排出口１９、導入口２０までのガス配管は二重線で表示）、既存の庫内のガスをダンパー装置１６によって押し出して、庫内を予め設定された低湿度又は／及び低酸素濃度にする。一方、庫内の湿度及び／又は酸素ガス濃度を測定するセンサー１２の測定値が予め設定した湿度及び／又は酸素ガス濃度よりも低くなると、制御装置１３を介して制御弁２２が閉じられ且つ送風装置１４が停止される。庫内の雰囲気は予め設定した湿度及び／又は酸素ガス濃度になる。また、非透過ガス貯蔵装置２１内には乾燥空気又は乾燥富化窒素ガスが外部よりも相対的に高圧状態で保持されている。この高圧の乾燥空気又は乾燥富化窒素ガスは、水蒸気に比べて透過速度は速くないが膜を徐々に透過するので、中空糸分離膜モジュール１５へ逆流して、非透過側の空間と運転中に透過した多量の水蒸気が残存する透過側の空間とをパージして乾燥状態にし、排出口１９から排出する。
【００１２】
以上説明したように、本発明の収納庫は、送風装置と中空糸分離膜モジュールからなる極めてコンパクト且つ軽量で操作やメンテナンスが極めて簡単な気体分離装置を備えており、且つ、庫内雰囲気が予め設定した湿度又は酸素ガス濃度設定値よりも高くなると自動的に気体分離装置が起動して雰囲気を設定値内に調整し、庫内雰囲気が設置値内のときは分離装置が停止する機能を有する極めて経済的なものである。
【００１３】
本発明の収納庫は密閉され得るものである。収納庫は、庫内が密閉される構造材料であれば限定されず、通常の収納庫で用いられるスチールやアルミ合金などの金属材料、ガラス繊維強化などのプラスチック複合材料などによって構成される。特に、空気層や断熱材層をもった熱伝導性が小さい断熱パネルによって好適に構成される。
【００１４】
本発明の気体分離装置で用いられる送風装置は、通常の中空糸分離膜モジュールを用いた気体分離装置で使用される送風機、コンプレッサーなどであり、特に、中空糸分離膜の分離性能を低下させるオイルミストの発生がないオイルフリーコンプレッサーを好適に用いることができる。送風装置は、空気取入口と接続されており、庫外の空気を取り入れて中空糸分離膜モジュールのガス供給口へ加圧状態で導く。空気取入口から取り込まれた空気はダストフィルターなどによって浮遊物を取り除いてコンプレッサーへ導くのが好適であり、更に、取り込まれた空気から予め一定の湿気を除去するために簡易型の冷凍除湿機を備えるコンプレッサーを用いることが好適である。また、送風装置と中空糸分離膜モジュールとの間に、ミストセパレーターやオイルフィルターや吸着装置を備えて、導入される空気中のオイルミストなどを予め除去するのが好ましい。
【００１５】
本発明で用いる中空糸ガス分離膜モジュールは、ガス選択透過性のガス分離膜を、ガス供給口、透過ガス排出口、非透過ガス排出口を備えた容器内にガス分離膜のガス供給側とガス透過側の空間が隔絶するようにして装着された公知のものである。ガス選択的透過性のガス分離膜は、平膜などでもよいが、厚みが薄く径が小さい中空糸膜が、装置が小型化でき高膜面積になるので分離効率がよく経済的であるので好適である。また、ガス分離膜は、均質性でもよく、複合膜や非対称膜などの不均一性でもよく、また微多孔性でも非多孔性でもよい。前記中空糸膜の膜厚は１０〜５００μｍで外径は５０〜２０００μｍのものを好適に挙げることができる。更に、本発明のガス分離膜モジュールは、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリカーボネート、フルオロカーボン重合体、シリコーン樹脂、セルロース系ポリマーなどのポリマー材料、ゼオライトなどのセラミックス材料などで形成されるガス分離膜を用いたものを好適に挙げることができる。
【００１６】
本発明のガス分離膜モジュールは、中空糸膜の多数本（例えば、数百本から数十万本）を集束して中空糸束とし、その中空糸束の少なくとも一方の端部をエポキシ樹脂のような硬化性樹脂やポリアミド樹脂のような熱可塑性樹脂などで前記端部において中空糸膜が開口状態となるように固着して中空糸分離膜エレメントを構成し、更に、単数個又は複数個の前記中空糸エレメントを、少なくともガス供給口、透過ガス排出口、及び、非透過ガス排出口を有する容器内に、中空糸の内側へ通じる空間と中空糸の外側へ通じる空間が隔絶するように装着されて構成されている。容器はステンレスなどの金属材料、プラスチック材料、繊維強化プラスチック材料などの複合材料で製造される。
【００１７】
本発明のガス分離膜モジュールの形態は特に限定はなく通常用いられているものでよい。中空糸束の配糸形態は、平行配列でも交叉配列でも織物状でもスパイラル状などでも構わない。また、中空糸束は略中心部に芯管を備えていてもよく、中空糸束の外周部にフィルム、テープなどが巻き付けられていても構わない。更に、中空糸束の形態は円柱状、平板状、角柱状などでよく、容器内に前記形態のまま、又は、Ｕ字状に折り曲げたり、スパイラル状に巻き付けて収納されていてもよい。また、本発明のガス分離膜モジュールは中空フィードタイプでもシェルフィードタイプでもよい。更に、ガス分離膜モジュールのガス透過側の透過ガスの除去を促進するために、キャリアーガスを導入するのが好適であり、キャリアーガスとして当該中空糸分離膜モジュールの非透過ガスの一部を循環させて用いるものが分離効率を高くできるので好適である。
【００１８】
本発明の中空糸分離膜モジュールのガス供給口から供給された空気は、分離膜表面に接しながら中空糸の内側又は外側を流れる。この間に空気中の水蒸気及び／又は酸素ガスが膜を選択的に透過し、透過ガスとなって透過ガス排出口から排出される。膜を透過しなかった空気成分は、除湿空気及び／又は除湿富化窒素ガスとなって非透過ガス排出口から回収される。本発明では、中空糸分離膜モジュールの非透過ガス排出口から回収される除湿空気（乾燥空気）及び／又は乾燥富化窒素ガス（乾燥窒素富化ガス）を収納庫内へ導入する。
【００１９】
本発明で用いられる中空糸分離膜モジュールは、使用する温度条件において、水蒸気透過速度（Ｐ’_Ｈ２Ｏ）が５×１０^−４〜５×１０^−２ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ、特に１×１０^−３〜５×１０^−２ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ、且つ、水蒸気と窒素ガスの透過速度比（Ｐ’_Ｈ２Ｏ／Ｐ’_Ｎ２）が５０以上である中空糸分離膜からなるものが好適である。水蒸気と窒素ガスの透過速度比（Ｐ’_Ｈ２Ｏ／Ｐ’_Ｎ２）が５０以上であれば除湿膜として実用的な水蒸気の選択的透過性を持つものであり、更に、水蒸気透過速度（Ｐ’_Ｈ２Ｏ）が５×１０^−４ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以上の中空糸膜からなる中空糸分離膜モジュールを用いると、−１０℃以下の露点特に−２０℃以下の露点に除湿された乾燥空気をコンパクトな装置で極めて容易に得ることが可能になるので好適である。水蒸気透過速度（Ｐ’_Ｈ２Ｏ）が５×１０^−４ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ未満の中空糸膜では、同じ乾燥空気を得るために多数の中空糸分離膜を備える必要が生じて装置が大型になるので、コンパクト性や経済性が失われるので好適ではない。尚、水蒸気透過速度（Ｐ’_Ｈ２Ｏ）が５×１０^−２ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇを超える中空糸膜では選択性を高くすることができなくなって、水蒸気と窒素ガスの透過速度比（Ｐ’_Ｈ２Ｏ／Ｐ’_Ｎ２）が５０以上の実用的な選択性を持つ中空糸膜を製造するのは困難である。
【００２０】
更に、本発明で用いる中空糸分離膜モジュールは、酸素ガスの透過速度（Ｐ’_Ｏ２）が１×１０^−６〜１×１０^−３ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ、特に１×１０^−５〜１×１０^−３ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ、更に５×１０^−５〜１×１０^−３ｃｍ３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ、且つ、酸素ガスと窒素ガスの透過速度比（Ｐ’_Ｏ２／Ｐ’_Ｎ２）が３．０以上である中空糸分離膜からなるものが好適である。酸素ガスと窒素ガスの透過速度比（Ｐ’_Ｏ２／Ｐ’_Ｎ２）が３．０以上である中空糸分離膜は窒素富化膜として実用的な酸素ガスの選択透過性をもつものである。酸素ガスの透過速度（Ｐ’_Ｏ２）が１×１０^−６ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以上、特に１×１０^−５ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以上、更に５×１０^−５ｃｍ３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以上であれば、酸素ガス濃度が１０体積％以下特に５体積％以下更に３体積％以下の乾燥富化窒素ガスをコンパクトな装置で極めて容易に得ることが可能になる。酸素ガスの透過速度（Ｐ’_Ｏ２）が１×１０^−６ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ未満の中空糸膜では、同じ富化窒素ガスを得るために多数の中空糸分離膜を備える必要が生じて装置が大型になり、コンパクト性、軽量性、経済性が失われるので好適ではない。尚、酸素ガスの透過速度（Ｐ’_Ｏ２）が１×１０^−３ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇを超える中空糸膜では選択性を高くすることができなくなって、酸素ガスと窒素ガスの透過速度比（Ｐ’_Ｏ２／Ｐ’_Ｎ２）が３．０以上の実用的な選択性を持つ中空糸膜の製造が困難である。
【００２１】
前記の様な高い分離性能を持った中空糸膜としては、芳香族ポリイミド非対称中空糸分離膜を好適に挙げることができる。芳香族ポリイミド非対称中空糸分離膜は、耐久性、耐圧性、耐熱性などの特性も優れている点でも好ましいものである。
【００２２】
本発明において、湿度センサー及び／又は酸素濃度センサーは、湿度又は酸素ガス濃度を検出することができれば特に限定するものではなく通常よく使用されているものでよいが、その測定値によって気体分離装置の稼動を制御するのが目的であるから、迅速な測定が可能で測定値を電気的な信号に変換可能なものが好適である。また、本発明において、制御装置は、通常の電気的信号による制御装置で構わないが、設定値は一つの値で設定されるものでも、上限と下限の二つの値で設定されるものでも構わない。更に、本発明において、ダンパー装置は、気体分離装置が起動して乾燥空気又は乾燥富化窒素ガスを庫内に導入しているときに既存の庫内のガスを庫外へ排出する機能を有するものであり、制御装置によって開閉が制御されるものでも構わないが、庫内外の圧力差が所定の圧力差を越えている時に開になり所定圧力差以下のときに閉になる通常のダンパーや逆止弁のようなものが簡便であるので好適である。また、ダンパー装置は単数でも複数でもよく、導入口からの乾燥空気又は富化窒素が庫内の既存のガス全体が滞留部を残さなて押し出されるような流れをつくるように配置されることが好ましく、例えば導入口と対角の配置にするのが好適である。
【００２３】
本発明の収納庫に用いられる気体分離装置は、好ましくは、中空糸分離膜モジュールの非透過ガス排出口に接続された非透過ガス貯蔵装置を含んで構成されており、気体分離装置の運転を停止するときに、前記非透過ガス貯蔵装置内の非透過ガスによって中空糸分離膜モジュール内をパージするように構成されている。図２によって示された実施形態例には、この構成が含まれている。この構成について、図３で示した本発明の気体分離装置の一つの実施形態の概略の構成図によって説明する。図３において、制御装置によって気体分離装置が起動されと、送風装置１４が空気取入口１８から庫外の空気を取り入れて加圧状態で中空糸分離膜モジュール１５へ供給される。この空気から水蒸気及び／又は酸素ガスが中空糸膜を選択的に透過して中空糸分離膜モジュール１５の透過ガス排出口を介して排出口１９から庫外へ排出される。一方、水蒸気及び／又は酸素ガスが選択的に除かれた乾燥空気又は乾燥富化窒素ガスは、中空糸分離膜モジュール１５の非透過ガス排出口から排出され、非透過ガス貯蔵装置２１と制御弁２２を経由して導入口２０から庫内へ供給される。図３中の矢印はこの時のガスの流れを示している。
【００２４】
制御装置によって気体分離装置が停止されると、送風装置１４が停止され、前記のガスの流れが止まる。中空糸分離膜モジュール１５の透過側には膜を選択的に透過した水蒸気を多量に含む高湿度空気又は高湿度富化酸素が存在する。もし、このままの状態で放置すると、例えば外気温度変化などによって中空糸分離膜モジュール１５の透過側の水蒸気が中空糸分離膜の表面に吸着したり結露したりする。分離膜表面に水蒸気が吸着したり結露したりすると、分離膜の分離性能は著しく低下する。水蒸気が中空糸分離膜の表面に吸着したり結露した状態で気体分離装置が再起動すると、効率よく庫内を乾燥空気又は乾燥富化窒素で置換することができない。図３の構成では、制御装置によって気体分離装置が停止されるとき、送風装置１４が停止され且つ二つの制御弁２２が閉じられる。この時、非透過ガス貯蔵装置２１内には乾燥空気又は乾燥富化窒素ガスが膜の透過側よりも相対的に高圧状態で存在する。この高圧の乾燥空気又は乾燥富化窒素ガスは、非透過ガス貯蔵装置２１から中空糸分離膜モジュール１５へ逆流し、水蒸気に比較すればゆっくり少しずつではあるが分離膜を透過して、透過側の空間に残存する水蒸気を排出口１９から押し出すことによってパージする。これによって、中空糸分離膜モジュール内は、非透過側と透過側の両方の空間が乾燥状態にされる。従って、気体分離装置が停止中に中空糸分離膜表面に水蒸気が結露したり吸着することがなく、制御装置によって気体分離装置が再起動されたときに、直ちに高効率で庫内を乾燥空気又は乾燥富化窒素で置換することができる。尚、中空糸分離膜モジュールの透過ガスの排出口１９は、非透過ガス貯蔵タンクからの逆流によってモジュール内の水蒸気がパージされるのに十分な時間が経過した後で自動的に閉じられて、外部の影響から分離膜を遮断することが好ましい。このために、図３には記載されていないが、分離膜モジュールの透過ガス排出口と排出口１９の間に制御バルブが備えられることが好ましい。
【００２５】
本発明で用いられる気体分離装置において、中空糸分離膜モジュールは単数でも複数でも構わない。また、複数の中空糸分離膜モジュールが直列に接続されていてもよく並列に接続されていても構わない。分離性能を変えた複数の中空糸分離膜モジュールを並列に配置し、切り替えバルブなどによって目的とする雰囲気条件に適した中空糸分離膜モジュールのみが稼動されるようにしたものでも構わない。
【００２６】
更に、本発明で用いられる気体分離装置において、空気取入口と送風装置から中空糸分離膜モジュールをバイパスして直接庫内へ繋がる配管を備え、必要に応じてこの配管を使って庫内へ強制的に空気を導入できるように構成してもよい。この様な実施形態を示す概要の構成図を図４に示す。これは、庫内の収納物を取り出す時に富化窒素ガスによる窒息などの人体への危険性を排除するのに有効である。
【００２７】
本発明の収納庫は、極めてコンパクトで軽量であり、しかも、長期間に亘って煩雑な操作をしないでも自動的に庫内を予め設定した低湿度又は低湿度低酸素ガス雰囲気に保ち得るので、輸送用の貨物収納庫（例えば、トラック収納庫やコンテナ）として用いた場合極めて有用である。従来の保冷コンテナなどの温度調整機能と本発明の収納庫の持つ機能とを併せ持つコンテナ、収納庫は、特に種々の野菜や果物や穀物の保管、輸送において好適である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようなものであるから、以下のような効果を奏する。即ち、本発明によれば、収納庫内を収納物によって求められる種々の低湿度又は低湿度低酸素ガス雰囲気に調整したい場合や収納物から多量の湿気が排出されたり収納庫が頻繁な開閉がおこなわれて収納庫内の雰囲気を一定に保ち難い場合であっても、庫内を予め設定した低湿度又は低湿度低酸素ガス雰囲気に極めて容易に調整し且つ安定的に保持することができるコンパクトで経済的な収納庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の収納庫の一つの実施形態を示す概要図（縦断面）である。
【図２】本発明の収納庫の別の一つの実施形態を示す概要図（縦断面）である。
【図３】本発明で用いられる気体分離装置の一つの実施形態を示す概要の構成図である。
【図４】本発明で用いられる気体分離装置の別の一つの実施形態を示す概要の構成図である。
【符号の説明】
１０：収納庫
１１：収納庫の収納室
１２：湿度及び／又は酸素濃度センサー
１３：制御装置
１４：送風装置
１５：中空糸分離膜モジュール
１６：ダンパー装置
１７：開閉口（扉）
１８：庫外の空気の空気取入口
１９：戸外への透過ガスの排出口
２０：庫内への乾燥空気又は富化窒素の導入口
２１：非透過ガス貯蔵装置
２２：流量の制御弁
２３：三方弁
２４：庫外空気の庫内への導入口

Claims

少なくとも、湿度センサー及び酸素濃度センサーと、制御装置と、送風装置と中空糸分離膜モジュールを含んでなる気体分離装置と、ダンパー装置とを備えた収納庫であって、前記中空糸分離膜モジュールは、水蒸気透過速度（Ｐ’ _Ｈ２Ｏ）が５×１０ ^−４〜５×１０ ^−２ｃｍ ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ、且つ、水蒸気と窒素ガスの透過速度比（Ｐ’ _Ｈ２Ｏ／Ｐ’ _Ｎ２）が５０以上であり、さらに、酸素ガスの透過速度（Ｐ’ _Ｏ２）が１×１０ ^−６〜１×１０ ^−３ｃｍ ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ、且つ、酸素ガスと窒素ガスの透過速度比（Ｐ’ _Ｏ２／Ｐ’ _Ｎ２）が３．０以上である中空糸分離膜からなり、前記気体分離装置は前記収納庫外の空気から水蒸気及び／又は酸素ガスを選択的に除去した乾燥空気又は乾燥富化窒素ガスを前記収納庫内へ供給するように構成され、且つ、前記センサーと前記気体分離装置とは前記制御装置を介して連結されて、前記収納庫内の湿度又は酸素濃度を前記センサーで測定した測定値によって前記気体分離装置の運転を制御して前記収納庫内を予め設定した湿度及び酸素濃度に保持するように構成されたことを特徴とする収納庫。
気体分離装置が中空糸分離膜モジュールの非透過ガス排出口に接続された非透過ガス貯蔵装置を含んで構成されており、気体分離装置の運転を停止するときに、前記非透過ガス貯蔵装置内の非透過ガスによって中空糸分離膜モジュール内をパージするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の収納庫。
収納庫が輸送用貨物収納庫であることを特徴とする前記請求項１〜２のいずれかに記載の収納庫。