JP5922662B2 - リーファーコンテナ及びリーファーコンテナへの給電システム - Google Patents
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Description
本願は、2011年8月22日に、日本に出願された特願2011−180618号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
(1)本発明の第1の態様に係るリーファーコンテナは、箱状のコンテナ本体と;このコンテナ本体に装備された負荷と;外部からの電力を受電してこれを前記負荷へ供給する受電部と;を備え、前記受電部が、前記外部からの前記電力を非接触で受電する受電コイルを備え、前記コンテナ本体が、矩形の底板と、この底板から立ち上がり四方を囲む側板と、これら側板で形成される上端開口部を閉塞する天板とを備え、前記受電部が、前記側板に設けられ、前記コンテナ本体が、複数の前記コンテナ本体が水平方向に隣接配置されたときに互いに隣接する他の前記コンテナ本体の前記受電部に対して、自らが受電した電力を供給する給電部をさらに備えている。
上記態様によれば、外部電源からの電力を非接触で受電して負荷(例えば冷却ユニット)へ給電できるため、給電作業に際し、外部電源とリーファーコンテナの受電部との間を電源ケーブルで接続する作業工程を省くことができる。すなわち、外部電源との電気接続のための作業を大幅に削減することができるとともに、簡便に給電準備をすることができる。
また、外部電源とリーファーコンテナの受電部との間を電源ケーブルで接続する作業工程を省くことができるため、電源ケーブルの接続作業に伴う、給電開始までの給電停止時間を大幅に短縮することができるとともに、作業員の人件費を削減することができる。
また、非接触での給電が可能であるため、リーファーコンテナを2段以上に段積みして給電することが容易となる。したがって、リーファーコンテナを効率良く複数段に段積みできる。
また、リーファーコンテナをコンテナ船のデッキ上に2段以上に段積みして効率よく積載することができるため、船倉内にリーファーコンテナを多数載置することによる船倉内の温度上昇を抑制して冷房費用を削減することができる。
上記態様によれば、前記受電部が前記底板に設けられているため、外部電源の給電部をコンテナターミナルの地面やコンテナ船内の底板に固定した場合、この給電部に受電部を対向させるようにリーファーコンテナを配置するだけで、給電可能状態とすることができる。
上記態様によれば、外部電源の給電部の固定位置に応じて、リーファーコンテナに給電する際の受電部を選択的に切り替えることができる。
この場合、前記受電部が、非接触で受電可能な受電コイルに加えて、電力を供給する電源ケーブルを接続可能とする受電接続部を備えているため、受電方法を臨機応変に選択することができる。
この場合、受電部への給電方式が電磁誘導方式であるため、簡便かつ電力効率良く給電することができる。
この場合、受電部への給電方式が磁界共鳴方式であるため、電磁誘導方式に比べて受電コイルと給電コイルとの距離を長くすることができ、コイル同士が多少位置ずれしても電力ロスを抑えて給電可能であり、離間したリーファーコンテナの受電部に非接触かつ簡便に給電することができる。
この態様によれば、上記(1)から(6)のいずれか1項に記載のリーファーコンテナと、このリーファーコンテナに非接触で電力を供給する給電コイルを有する外部給電部とを備えているため、外部電源との電気接続のための作業を大幅に削減することができるとともに、簡便に給電準備をすることができ、給電準備のための作業員のコストを押さえることができる。
この場合、給電部がシート状に形成されているため、給電部をスペース上の面から効率良く、しかも任意の位置に設置しやすい。
また、外部電源とリーファーコンテナの受電部との間を電源ケーブルで接続する作業工程を省くことができるため、ケーブルの接続作業に伴う、給電開始までの給電停止時間を大幅に短縮することができるとともに、電源ケーブルを接続する作業員の人件費を削減することができる。
また、非接触での給電が可能であるため、リーファーコンテナを2段以上に段積みして給電することも可能である。したがって、リーファーコンテナの積載効率を高めることが可能となる。
また、リーファーコンテナをコンテナ船のデッキ上に2段以上に段積みして効率よく積載することができるため、船倉内にリーファーコンテナを多数載置することによる船倉内の温度上昇を抑制して、冷房費用を削減することができる。
図1Aに示すように、電力供給装置2は、コンテナターミナル内において独立して地面に立設された壁部、又はコンテナ船内の壁部等に設けられた外部電源であり、コンテナ1を例えば4段に段積みした際の高さ寸法と略同じ高さを有している。この電力供給装置2には、図4に示すように、コンテナ1に対向した壁面W1側に、コンテナ1の高さ寸法分の間隔をおいて、上下方向に磁界共鳴方式の給電システム3の給電コイル42が4台ずつ配備されている。
これら給電コイル42は、壁面W1に沿って配されており、不図示のコンデンサと共に、図1Aに示す給電部S1を構成している。
図1Aに示すコンテナ本体6の底板4、側壁5A,5B及び端壁6A,6B、天板7は、鉄、ステンレス、アルミニウム合金等の金属材料からなる板材により形成されているとともに、断熱材を有する高断熱構造となっている。
端壁6Bの下部は、圧縮機15、凝縮器16、凝縮器用ファン17、二次電池18を収容するための凹所である庫外部20を形成している。また、端壁6Bの上部と裏板24との間の空間は、蒸発器21及び蒸発器用ファン22を収容する庫内部23となっている。
図3に示すように、給電システム3は、所定周波数の電力を出力する外部電源40と;この外部電源40に接続され、外部電源40からの電力を受けて給電する給電部S1と;給電部S1からの電力を受電する受電部Tと;この受電部Tから電力が供給される負荷である冷却ユニット9と;受電部Tに接続されて電力を一時的に蓄電する二次電池18と;を備えている。この給電システム3の給電方法は、給電部S1の共振周波数と受電部Tの共振周波数とを一致させることで、給電部S1から受電部Tへの給電を行う磁界共鳴方式である。
受電部Tは、図3に示すように、コンデンサ43と、一平面上に導体が配置されたシート状の受電コイル44とを備えている。受電コイル44は、図4に示すように、側壁5Aに沿って配され、給電部S1の給電コイル42から受電した電力を、受電部Tに接続された冷却ユニット9に供給する。また、受電部Tには、受電した電力を隣接する他のコンテナ1の受電部Tに給電する給電部S2が接続されている。
まず、前述したように、図1A及び図4に示すように、電力供給装置2の最下方に位置する給電コイル42に対して受電コイル44が対向するように最下段のコンテナ1を配置し、さらにこのコンテナ1の上に3つの他の同一形状のコンテナ1,1,1を上下方向に4隅を揃えて段積みする。その結果、電力供給装置2に所定の間隔をおいて設置された各給電コイル42に対し、各コンテナ1の受電コイル44がそれぞれ対向配置される。そして、これらの段積みされたコンテナ1と同じ向きに他のコンテナ1,1・・を段積みして隣り合わせ、互いに隣り合うコンテナ1,1の給電コイル42と受電コイル44を対向させる。このようにして段積みしたコンテナ1を複数列隣り合わせることで、全てのコンテナ1,1・・を給電可能な状態とする。
すなわち、図4に示す段積みの場合、最下段をなす3つのコンテナ1のうち、まず、紙面左側に配置されたコンテナ1が、電力供給装置2の最も下の位置にある給電コイル42から給電される。続いて、この紙面左側のコンテナ1から紙面中央のコンテナ1へ給電される。そして最後に、この紙面中央のコンテナ1から紙面右側のコンテナ1へ給電される。
同様に、2段目をなす3つのコンテナ1のうち、まず、紙面左側に配置されたコンテナ1が、電力供給装置2の下から2つ目の位置にある給電コイル42から給電される。続いて、この紙面左側のコンテナ1から紙面中央のコンテナ1へ給電される。そして最後に、この紙面中央のコンテナ1から紙面右側のコンテナ1へ給電される。3段目、4段目のコンテナ1においても、同様の流れで給電がなされる。
この給電の際に二次電池18への充電も行う場合には、図3に示すスイッチ48をONにしておき、充電が完了したときにスイッチ48をOFFにする。このようにしておくことで、コンテナ1の積み降ろし時など、電力供給装置2からの給電が停止している状態において、再びスイッチ48をONにすれば、二次電池18から冷却ユニット9に電力を供給することができる。
本実施形態のコンテナ1は、箱状のコンテナ本体8と;このコンテナ本体8内に装備された負荷であり、コンテナ本体8内を冷蔵又は冷凍温度に維持する冷却ユニット9と;電力供給装置2等の外部から供給される電力を受電してこれを冷却ユニット9(前記負荷)へ供給する受電部Tと;を備える。そして、受電部Tが、前記外部からの前記電力を非接触で受電する受電コイル44を備えている。
さらに、前記コンテナ本体8は、矩形の底板4と、この底板4から立ち上がり四方を囲む側板5A,5B,6A,6Bと、これら側板5A,5B,6A,6Bの上縁で形成される上端開口部を閉塞する天板7とを備え;前記受電部Tが、側板5Aに設けられている。
さらに、前記コンテナ本体8は、複数のコンテナ本体8が水平方向に隣接配置されたときに互いに隣接する他のコンテナ本体8の受電部Tに対して、自らが受電した電力を供給する給電部S2をさらに備えている。
そして、本実施形態における、コンテナ1への給電システム3は前記コンテナ1と;このコンテナ1に非接触で電力を供給する給電部を有する電力供給装置2と;を備えている。
なお、上記実施形態では、図4に示したように、電力供給装置2から紙面左側に示される4台のコンテナ1のそれぞれに対して磁界共鳴方式を用いた無線給電を行うものとしたが、この構成のみに限られない。例えば、電力供給装置2からこれに隣接する紙面左側に段積みされた4台のコンテナ1のそれぞれに対してのみ、電源ケーブル(不図示)を用いた有線給電を行うようにしてもよい。ただし、この場合であっても、互いに左右に隣接する各コンテナ1間は、磁界共鳴方式を用いた無線給電が行われる。
図5に示すように、変形例1の給電システム3Aでは、電力供給装置2の設置位置と、各コンテナ1Aに設けられる受電部T及び給電部S2の配置とが、前述したコンテナ1と異なっている。
上記実施形態の給電システム3では、図4に示したように、電力供給装置2が、地面Gから起立した壁体に対して上下方向に給電コイル42,42・・を配設し、各コンテナ1に配された受電コイル44が、電力供給装置2の給電コイル42に対向するように側壁5Aに設けられ、更に各コンテナ1の給電部S2が、隣接する他のコンテナ1の受電部Tに対向するように、コンテナ1の側壁5Bに設けられた構成を採用している。
これに対し、図5に示すように、本変形例1のコンテナ1Aでは、電力供給装置2の給電コイル42を地表に沿って配備(地面に対して面一となるように配置)するとともに、図3で示したコンデンサ41を地中に設けている。そして、各コンテナ1Aの受電コイル44を上記実施形態と同じ構成を以って前記地表に沿って配された送信コイル42に対向するように底板4に沿って配している。更に、各コンテナ1の段積み方向において、上段にあるコンテナ1Aの底板4に設けられた受電コイル44に対して、下段にあるコンテナ1Aの給電部S2の給電コイル42が対向するように、天板7の所定位置に給電コイル42が設けられている。
また、コンテナ1Aの天板7に給電部S2が設けられているため、コンテナ1Aを段積みするだけで、下方のコンテナ1Aから上方のコンテナ1Aに給電可能となり、同時に多数のコンテナ1A,1A・・に簡便かつ給電効率よく給電することができる。
なお、上記変形では、図5に示したように、電力供給装置2から最下段にある3台のコンテナ1のそれぞれに対して磁界共鳴方式を用いた無線給電を行うものとしたが、この構成のみに限られない。例えば、電力供給装置2からこの上に直接載置される3台のコンテナ1のそれぞれに対してのみ、電源ケーブル(不図示)を用いた有線給電を行うようにしてもよい。ただし、この場合であっても、互いに上下に隣接する各コンテナ1間は、磁界共鳴方式を用いた無線給電が行われる。
本変形例2の給電システムは、図示を省略するが、上記実施形態で説明したコンテナ1又は上記変形例1で説明したコンテナ1Aに設けられた受電部T及び給電部S2に加えて、外部からの電源ケーブルをプラグ接続して外部からの電力を供給することのできる受電接続部を設けている。そして、コンテナ1又は1Aにおいて、非接触給電と電源ケーブル接続による給電とを選択的に用いることができる。
この構成によれば、非接触給電システム又は電源ケーブル接続のいずれかに不具合が生じた場合であっても、他方の給電システムに切り替えて給電することができる。よって、複数のうちの一つのコンテナ1又は1Aに不具合が生じたために他のコンテナ1又は1Aに給電できなくなるといった問題を回避することができる。
本変形例3の給電システムは、図示を省略するが、給電部S1、S2の共振周波数と受電部Tの共振周波数とを一致させない電磁誘導方式を用いた給電を採用している。
給電部S1、S2の共振周波数と受電部Tの共振周波数とを一致させない電磁誘導方式による非接触給電によれば、共振周波数の多少のずれを許容して電力を供給することができる。この際、給電コイル42と受電コイル44との距離は、できるだけ接近させ、両者を正確に位置合わせする必要があるが、各コンテナ1は、同一寸法のもの同士を上下のコンテナ1、1の4隅を揃えて積み重ねて段積みできる構成となっている。そのため、コンテナ1における受電コイル44及び給電コイル42の設置位置を適切に位置決めしておけば、コンテナ1を通常通り段積みするだけで、一方のコンテナ1の受電コイル44と他方のコンテナ1の給電コイル42とを正確に対向させかつ近接させることができる。よって、この電磁誘導方式を用いた給電でも、給電ロスを抑制することが可能となる。
本変形例4の給電システムは、図示を省略するが、図4に示した上記実施形態のコンテナ1と図5に示した変形例1のコンテナ1Aとを組み合わせて、コンテナ1(1A)の側壁5A,5Bに受電コイル44及び給電コイル42をそれぞれ設けるとともに、底板4及び天板7に受電コイル44及び給電コイル42をそれぞれ設けている。すなわち、前記受電部Tを、側板5A又は5Bと、底板4又は天板7との双方に設けても良い。同様に、他のコンテナ1(1A)の受電部Tに対向する位置に配置されるように、自らの受電部Tに接続された給電部S2を、側板5A又は5Bと、底板4又は天板7との双方に設けても良い。
このような構成とすることで、電力供給装置2の給電部S1の配置(壁面配置又は地面配置)に応じて、コンテナ1(1A)に向かって給電させる受電部T及び給電部S2を選択的に切り替えて対応することが可能となる。
また、上記の実施形態及びその変形例1〜4において説明した給電システム3は、二次電池18が備えられた構成となっているが、二次電池18の装備を省略してもよい。
また、上記実施形態において、コンテナ船や建物等の側壁部に設けられた電力供給装置2は、コンテナ1を4段に段積みして給電できる構成としたが、コンテナ1を2段、3段、又は5段以上に段積みした際に給電できるよう、給電部S1の数及び配置を適宜変更してもよい。
2 電力供給装置
3 給電システム
4 底板
5A,5B 側壁(側板)
6A,6B 端壁(側板)
7 天板
8 コンテナ本体
9 負荷(冷却ユニット)
42 給電コイル
44 受電コイル
T 受電部
S1,S2 給電部
Claims (8)
- 箱状のコンテナ本体と;
このコンテナ本体に装備された負荷と;
外部からの電力を受電してこれを前記負荷へ供給する受電部と;
を備え、
前記受電部が、前記外部からの前記電力を非接触で受電する受電コイルを備え、
前記コンテナ本体が、矩形の底板と、この底板から立ち上がり四方を囲む側板と、これら側板で形成される上端開口部を閉塞する天板とを備え、
前記受電部が、前記側板に設けられ、
前記コンテナ本体が、複数の前記コンテナ本体が水平方向に隣接配置されたときに互いに隣接する他の前記コンテナ本体の前記受電部に対して、自らが受電した電力を供給する給電部をさらに備えていることを特徴とするリーファーコンテナ。 - 箱状のコンテナ本体と;
このコンテナ本体に装備された負荷と;
外部からの電力を受電してこれを前記負荷へ供給する受電部と;
を備え、
前記受電部が、前記外部からの前記電力を非接触で受電する受電コイルを備え、
前記コンテナ本体が、矩形の底板と、この底板から立ち上がり四方を囲む側板と、これら側板で形成される上端開口部に配された天板とを備え、
前記受電部が、前記底板に設けられ、
前記コンテナ本体が、複数の前記コンテナ本体が上下方向に段積みされたときに、自らの上に段積みされた他の前記コンテナ本体の前記受電部に対して、自らが受電した電力を供給する給電部をさらに備えていることを特徴とするリーファーコンテナ。 - 箱状のコンテナ本体と;
このコンテナ本体に装備された負荷と;
外部からの電力を受電してこれを前記負荷へ供給する受電部と;
を備え、
前記受電部が、前記外部からの前記電力を非接触で受電する受電コイルを備え、
前記コンテナ本体が、矩形の底板と、この底板から立ち上がり四方を囲む側板と、これら側板で形成される上端開口部に配された天板とを備え、
前記受電部が、前記側板及び前記底板の双方に設けられ、
前記コンテナ本体が、前記側板及び前記天板の双方において、前記受電部に対向する位置に前記受電部に接続された給電部をさらに備えていることを特徴とするリーファーコンテナ。 - 前記受電部が、前記外部からの前記電力を供給する電源ケーブルが接続される受電接続部を備えていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のリーファーコンテナ。
- 前記受電部への給電方式が電磁誘導方式であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のリーファーコンテナ。
- 前記受電部への給電方式が磁界共鳴方式であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のリーファーコンテナ。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載のリーファーコンテナと;
このリーファーコンテナに非接触で電力を供給する給電部を有する電力供給装置と;
を備えていることを特徴とするリーファーコンテナへの給電システム。 - 前記給電部の給電コイルがシート状に形成されていることを特徴とする請求項7に記載のリーファーコンテナへの給電システム。
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