JP6958669B2 - 空気組成調節装置 - Google Patents

Description

本開示は、空気組成調節装置に関するものである。

空気組成調節装置として、農産物等の植物の鮮度低下の抑制を目的として、農産物等を収容する倉庫や輸送用コンテナの庫内空気の組成（例えば、庫内空気の酸素濃度や二酸化炭素濃度）を調節する庫内空気調節装置が知られている。

特許文献１には、庫内空気の組成を調節する装置を持ったコンテナが開示されている。この特許文献１の装置は、ガス分離膜を用いて庫内空気の組成を調節する。

国際公開第２００７／０３３６６８号

この種の装置を有するコンテナでは、農産物等の植物の鮮度を長期間にわたって保つため、一般に、庫内空気は大気の酸素濃度（約２１％）よりも低い酸素濃度（例えば５〜８％）に維持され、二酸化炭素濃度は大気中よりも高い濃度に維持される。

コンテナの庫内の二酸化炭素濃度を低減させる場合は、換気を行ったり、スクラバーを用いて二酸化炭素を液中に溶かしたりして、空気中から二酸化炭素が選択的に除去される。酸素濃度を上昇させる場合は、一般に、換気を行って新鮮空気が庫内に取り入れられる。

しかしながら、上記の制御においては、酸素濃度を上昇させたい場合であっても、植物の呼吸による酸素除去と二酸化炭素発生の割合が１：１であるため、庫内の酸素濃度と二酸化炭素濃度の合計が図９にラインＡ示す２１％を超えるほど（大気中の酸素濃度を超えるほど）には酸素濃度を上昇させることはできなかった。

本開示の目的は、空気組成調節装置で組成が調整される対象空間の空気の酸素濃度を大気中の酸素濃度より高濃度にできるようにすることである。

本開示の第１の態様は、対象空間（5）の空気の組成を調節する空気組成調節装置であって、
対象空間（5）へ供給される被処理空気から酸素を分離する酸素分離部（41，61）と、
上記酸素分離部（41，61）から上記対象空間（5）へ連通する酸素用高濃度ガス供給経路（136）を含むガス供給経路（135）と、
吸い込んだ空気を加圧して吐出するポンプ（36，37）と、
酸素濃度増加動作と酸素濃度上昇動作とを行う制御器（110）と、を備え、
上記酸素濃度増加動作は、上記ポンプ（36，37）により加圧された庫外空気を、上記酸素分離部（41，61）をバイパスして上記対象空間（5）へ供給する動作であり、
上記酸素濃度上昇動作は、上記ポンプ（36，37）により加圧された庫外空気から上記酸素分離部（41，61）での処理前よりも酸素濃度が高い高酸素濃度ガスを上記酸素分離部（41，61）で生成し、その高酸素濃度ガスを上記対象空間（5）へ上記酸素用高濃度ガス供給経路（136）を通じて供給する動作である
ことを特徴とする。

第１の態様では、酸素濃度上昇動作において、処理前の庫外空気が酸素分離部（41，61）を通過することにより高酸素濃度ガスが生成され、この高酸素濃度ガスが酸素用高濃度ガス供給経路（136）を通って対象空間（5）へ供給される。したがって、空気組成調節装置で組成が調整される対象空間（5）の空気の酸素濃度を大気中の酸素濃度より高濃度にすることができる。

本開示の第２の態様は、第１の態様において、
上記酸素分離部（41，61）は、上記被処理空気を、上記高酸素濃度ガスと、処理前よりも酸素濃度が低い低酸素濃度ガスとに分離するように構成され、
上記ガス供給経路（135）は、低酸素濃度ガスを上記対象空間（5）へ供給する酸素用低濃度ガス供給経路（137）と、高酸素濃度ガスと低酸素濃度ガスの一方を選択的に上記対象空間（5）へ供給する切換器（56，58）を備え、
上記制御器（110）は、上記切換器（56，58）を切り換えて上記高酸素濃度ガスまたは低酸素濃度ガスを上記対象空間（5）へ供給するように構成されていることを特徴とする。

第２の態様では、上記切換器（56，58）を切り換えることにより、高酸素濃度ガスまたは低酸素濃度ガスを上記対象空間（5）へ選択的に供給することができる。

本開示の第３の態様は、第１または第２の態様において、
上記酸素分離部（41，61）は、被処理空気から酸素を分離する分離膜（85）を備えていることを特徴とする。

第３の態様では、分離膜（85）を用いて構成した空気組成調節装置において、対象空間（5）の空気の酸素濃度を大気中の酸素濃度より高濃度にすることができる。

本開示の第４の態様は、第１から第３の態様の何れか１つにおいて、
さらに、対象空間（5）へ供給される被処理空気から二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離部（41，61）と、上記二酸化炭素分離部（41，61）から上記対象空間（5）へ連通する二酸化炭素用高濃度ガス供給経路（136）と、を備え、
上記制御器（110）は、上記酸素濃度上昇動作に加えて、上記二酸化炭素分離部（41，61）での処理前よりも二酸化炭素濃度が高い高二酸化炭素濃度ガスを上記二酸化炭素分離部（41，61）で被処理空気から生成し、その高二酸化炭素濃度ガスを上記対象空間（5）へ上記二酸化炭素用高濃度ガス供給経路（136）を通じて供給する二酸化炭素濃度上昇動作を行うことが可能に構成されていることを特徴とする。

第４の態様では、処理前の被処理空気が二酸化炭素分離部（41，61）を通過することにより高二酸化炭素濃度ガスが生成され、この高二酸化炭素濃度ガスが二酸化炭素用高濃度ガス供給経路（136）を通って対象空間（5）へ供給される。したがって、空気組成調節装置で組成が調整される対象空間（5）の空気の二酸化炭素濃度を処理前の二酸化炭素濃度より高濃度にすることができる。

本開示の第５の態様は、第４の態様において、
上記二酸化炭素分離部（41，61）は、上記被処理空気を、上記高二酸化炭素濃度ガスと、処理前よりも二酸化炭素濃度が低い低二酸化炭素濃度ガスとに分離するように構成され、
上記ガス供給経路（135）は、低二酸化炭素濃度ガスを上記対象空間（5）へ供給する二酸化炭素用低濃度ガス供給経路（137）と、高二酸化炭素濃度ガスと低二酸化炭素濃度ガスの一方を選択的に上記対象空間（5）へ供給する切換器（76，78）を備え、
上記制御器（110）は、上記切換器（76，78）を切り換えて上記高二酸化炭素濃度ガスまたは低二酸化炭素濃度ガスを上記対象空間（5）へ供給可能に構成されていることを特徴とする。

第５の態様では、上記切換器（76，78）を切り換えることにより、高二酸化炭素濃度ガスまたは低二酸化炭素濃度ガスを上記対象空間（5）へ選択的に供給することができる。

本開示の第６の態様は、第３の態様において、
さらに、被処理空気から窒素と酸素及び二酸化炭素とを分離し、処理前よりも窒素濃度が高くて酸素濃度及び二酸化炭素濃度が低い低酸素濃度ガスと、処理前よりも窒素濃度が低くて酸素濃度及び二酸化炭素濃度が高い高酸素濃度ガスとを生成可能な吸着剤が設けられた吸着部（234,235）を備えていることを特徴とする。

この第６の態様では、酸素分離部（61）としてガス分離膜（85）を備えた庫内空気調節装置に、さらに吸着剤が設けられた吸着部（234,235）を設けた構成において、第３の態様と同様に、分離膜（85）を用いて対象空間（5）の空気の酸素濃度を大気中の酸素濃度より高濃度にすることができる。

図１は、実施形態の庫内空気調節装置を備えた輸送用コンテナの概略断面図である。 図２は、輸送用コンテナに設けられたコンテナ用冷凍機の冷媒回路の構成を示す冷媒回路図である。 図３は、実施形態の庫内空気調節装置の構成を示す配管系統図である。 図４は、実施形態の庫内空気調節装置に設けられた分離モジュールの概略断面図である。 図５は、実施形態の庫内空気調節装置が行う酸素濃度低減動作を示すブロック図である。 図６は、実施形態の庫内空気調節装置が行う二酸化炭素濃度低減動作を示すブロック図である。 図７は、実施形態の庫内空気調節装置が行う酸素濃度回復動作を示すブロック図である。 図８は、実施形態の庫内空気調節装置が行う酸素濃度回復動作の他の例を示すブロック図である。 図９は、庫内における酸素濃度と二酸化炭素濃度の変化を示すグラフである。 図１０は、実施形態の酸素濃度上昇動作による庫内の酸素濃度と二酸化炭素濃度の変化を示すグラフである。 図１１は、実施形態の二酸化炭素濃度上昇動作による庫内の酸素濃度と二酸化炭素濃度の変化を示すグラフである。 図１２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１３は、実施形態２の第１組成調節部の第１動作中の状態を示す庫内空気調節装置の配管系統図である。 図１４は、実施形態２の第１組成調節部の第２動作中の状態を示す庫内空気調節装置の配管系統図である。

《実施形態１》
実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態の空気組成調節装置は、いわゆるＣＡControlled Atmosphere）輸送を行うために輸送用コンテナ（収納庫）（1）に設けられる庫内空気調節装置（30）である。そして、庫内空気調節装置（30）は、輸送用コンテナ（1）の内部空間（対象空間）の空気の組成を、外部空間の空気である大気の組成と異なるように調節したり、大気の組成に戻すように調節したりする。

図１に示すように、収納庫を構成する輸送用コンテナ（1）は、コンテナ本体（2）と、コンテナ用冷凍機（10）とを備えている。この輸送用コンテナ（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。本実施形態の庫内空気調節装置（30）は、コンテナ用冷凍機（10）に設置される。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農産物等の植物を貨物（6）として輸送するために用いられる。植物の例としては、バナナやアボカド等の果物、野菜、穀物、球根、生花等が挙げられる。

コンテナ本体（2）は、細長い直方体形状の箱状に形成されている。コンテナ本体（2）は、一方の端面が開口し、この開口端を塞ぐようにコンテナ用冷凍機（10）が取り付けられる。コンテナ本体（2）の内部空間は、貨物（6）を収納するための荷室（5）を構成する。

荷室（5）の底部には、貨物（6）を載せるための床板（3）が配置される。この床板（3）とコンテナ本体（2）の底板との間には、コンテナ用冷凍機（10）が吹き出した空気を流すための床下流路（4）が形成される。床下流路（4）は、コンテナ本体（2）の底板に沿ってコンテナ本体（2）の長手方向へ延びる流路である。床下流路（4）は、一端がコンテナ用冷凍機（10）の吹出口（27）に接続し、他端が床板（3）の上側の空間（即ち、貨物（6）が収容される空間）と連通する。

−コンテナ用冷凍機−
図１，図２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）とを備えている。

ケーシング（20）は、庫外壁部（21）と、庫内壁部（22）と、背面板（24）と、区画板（25）とを備えている。後述するように、このケーシング（20）には、冷媒回路（11）と、庫外ファン（16）と、庫内ファン（17）とが設けられる。

庫外壁部（21）は、コンテナ本体（2）の開口端を覆うように配置される板状の部材である。庫外壁部（21）は、下部がコンテナ本体（2）の内側へ膨出している。庫内壁部（22）は、庫外壁部（21）に沿った形態の板状の部材である。庫内壁部（22）は、庫外壁部（21）におけるコンテナ本体（2）の内側の面を覆うように配置される。庫外壁部（21）と庫内壁部（22）の間の空間には、断熱材（23）が充填されている。

ケーシング（20）は、その下部がコンテナ本体（2）の内側へ窪んだ形状となっている。ケーシング（20）の下部は、輸送用コンテナ（1）の外部空間と連通する庫外機器室（28）を形成する。この庫外機器室（28）には、庫外ファン（16）が配置される。

背面板（24）は、概ね矩形の平板状の部材である。背面板（24）は、庫内壁部（22）よりもコンテナ本体（2）の内側に配置され、庫内壁部（22）との間に庫内空気流路（29）を形成する。この庫内空気流路（29）は、その上端がケーシング（20）の吸込口（26）を構成し、その下端がケーシング（20）の吹出口（27）を構成する。

区画板（25）は、庫内空気流路（29）を上下に区画するように配置された板状の部材である。区画板（25）は、庫内空気流路（29）の上部に配置される。この区画板（25）によって、庫内空気流路（29）は、区画板（25）の上側の一次流路（29a）と、区画板（25）の下側の二次流路（29b）に区画される。一次流路（29a）は、吸込口（26）を介して荷室（5）と連通する。二次流路（29b）は、吹出口（27）を介して床下流路（4）と連通する。区画板（25）には、庫内ファン（17）が取り付けられる。庫内ファン（17）は、一次流路（29a）から吸い込んだ空気を二次流路（29b）へ吹き出すように配置される。

図２に示すように、冷媒回路（11）は、圧縮機（12）と、凝縮器（13）と、膨張弁（14）と、蒸発器（15）とを配管で接続することによって形成された閉回路である。圧縮機（12）を作動させると、冷媒回路（11）を冷媒が循環し、蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。図１に示すように、凝縮器（13）は、庫外機器室（28）における庫外ファン（16）の吸込側に配置され、蒸発器（15）は、庫内空気流路（29）の二次流路（29b）に配置される。また、図１では図示を省略するが、圧縮機（12）は、庫外機器室（28）に配置される。

−庫内空気調節装置−
図１，図３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）とを備えている。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。

図３に示すように、庫内空気調節装置（30）の本体ユニット（31）は、第１組成調節部（40）と、第２組成調節部（60）と、ポンプユニット（35）と、ユニットケース（32）とを備えている。ユニットケース（32）は、箱状の密閉容器である。第１組成調節部（40）と、第２組成調節部（60）と、ポンプユニット（35）とは、このユニットケース（32）の内部空間に配置される。第１組成調節部（40）、第２組成調節部（60）、及びポンプユニット（35）の詳細は、後述するが、各組成調節部（40，60）は、被処理空気（庫外空気、庫内空気）から該被処理空気とは酸素や二酸化炭素の成分比が異なる供給用空気（後述の第１庫外空気、第２庫外空気、第１庫内空気、第２庫内空気）を分離する分離部を有し、上記供給用空気を上記輸送用コンテナ（1）の内部空間へ供給することができるように構成されている。

また、庫内空気調節装置（30）は、供給管（120）と、庫内側吸入管（75）と、測定用配管（125）とを備えている。供給管（120）、庫内側吸入管（75）、及び測定用配管（125）は、本体ユニット（31）をコンテナ用冷凍機（10）の庫内空気流路（29）に接続するための配管である。

供給管（120）は、第１組成調節部（40）及び第２組成調節部（60）から流出した空気を荷室（5）へ供給するための配管である。供給管（120）は、入口端が第１組成調節部（40）及び第２組成調節部（60）に接続され、出口端が庫内空気流路（29）の二次流路（29b）に開口する。

庫内側吸入管（75）は、荷室（5）内の庫内空気を第２組成調節部（60）へ供給するための配管である。庫内側吸入管（75）は、入口端が庫内空気流路（29）の二次流路（29b）に開口し、出口端が後述する第２組成調節部（60）の第２ポンプ（37）に接続される。なお、庫内空気流路（29）の二次流路（29b）において、庫内側吸入管（75）の入口端は、供給管（120）の出口端の上流側に配置される。

測定用配管（125）は、供給管（120）を流れる空気をセンサユニット（90）へ供給するための配管である。測定用配管（125）は、入口端が供給管（120）に接続され、出口端がセンサユニット（90）に接続される。また、測定用配管（125）には、電磁弁からなる測定用開閉弁（126）が設けられる。この測定用開閉弁（126）は、本体ユニット（31）のユニットケース（32）に収容される。

なお、換気用排気管（100）と、供給管（120）と、庫内側吸入管（75）と、測定用配管（125）と、後述する各組成調節部（40,60）に設けられた配管（51〜55,57,59,71〜74,77,79,95）とは、硬質のパイプで構成されていてもよいし、柔軟なホースで構成されていてもよいし、パイプとホースを組み合わせることで構成されていてもよい。

〈ポンプユニット〉
図３に示すように、ポンプユニット（35）は、第１ポンプ（36）と、第２ポンプ（37）と、駆動モータ（38）とを備えている。

第１ポンプ（36）と第２ポンプ（37）のそれぞれは、吸い込んだ空気を吐出する空気ポンプである。第１ポンプ（36）と第２ポンプ（37）のそれぞれは、例えば容積型の流体機械によって構成される。第１ポンプ（36）と第２ポンプ（37）は、一体化されている。駆動モータ（38）は、第１ポンプ（36）及び第２ポンプ（37）に連結された電動機である。駆動モータ（38）は、第１ポンプ（36）と第２ポンプ（37）の両方を駆動する。

〈第１組成調節部〉
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（低酸素濃度ガス）と第２庫外空気（高酸素濃度ガス）に分離するように構成される。本実施形態の第１組成調節部（40）は、供給用空気である第１庫外空気を荷室（5）へ供給して第２庫外空気を輸送用コンテナ（1）の外部へ排出したり、第１庫外空気を外部へ排出して第２庫外空気を荷室（5）へ供給したりすることができる。

第１組成調節部（40）は、エアフィルタ（47）と、第１分離モジュール（第１分離部：処理前の空気から酸素と二酸化炭素を分離する酸素分離部であり二酸化炭素分離部である）（41）と、第１バイパス弁（50）と、第１圧力センサ（45）と第１調節弁（46）とを備えている。また、第１組成調節部（40）は、庫外側吸入管（55）と、第１導入管（52）と、第１一次側管（53）と、第１二次側管（54）と、第１バイパス管（51）とを備えている。また、ポンプユニット（35）の第１ポンプ（36）は、この第１組成調節部（40）を構成する。

エアフィルタ（47）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メンブレンフィルタである。エアフィルタ（47）は、本体ユニット（31）のユニットケース（32）に取り付けられる。エアフィルタ（47）は、庫外側吸入管（55）を介して第１ポンプ（36）の吸入口に接続する。なお、本実施形態の庫内空気調節装置（30）では、庫外側吸入管（55）を省略し、密閉容器であるユニットケース（32）の内部空間を介してエアフィルタ（47）と第１ポンプ（36）を連通させてもよい。

詳しくは後述するが、第１分離モジュール（41）は、第１導入口（42）と、第１一次側導出口（43）と、第１二次側導出口（44）とを備える。第１導入口（42）は、第１導入管（52）を介して第１ポンプ（36）の吐出口に接続する。第１一次側導出口（43）は、第１一次側管（53）を介して供給管（120）に接続する。第１二次側導出口（44）には、第１二次側管（54）の一端が接続する。第１二次側管（54）は、ユニットケース（32）の外部へ延びている。第１二次側管（54）の他端は、庫外機器室（28）における庫外ファン（16）の吸込側に開口する。

第１バイパス弁（50）は、三つのポートを有する切換弁であって、第１バイパス弁機構を構成する。第１バイパス弁（50）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（図３に実線で示す状態）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（図３に破線で示す状態）とに切り換わるように構成される。

第１バイパス弁（50）は、第１導入管（52）の途中に配置される。第１バイパス弁（50）は、第１のポートが第１ポンプ（36）の吐出口に接続し、第２のポートが第１分離モジュール（41）の第１導入口（42）に接続する。第１バイパス弁（50）の第３のポートには、第１バイパス管（51）の入口端が接続する。第１バイパス管（51）の出口端は、第１一次側管（53）に接続する。第１バイパス管（51）は、第１バイパス通路を構成する。

第１圧力センサ（45）と第１調節弁（46）とは、第１一次側管（53）に設けられる。第１圧力センサ（45）と第１調節弁（46）とは、第１一次側管（53）に接続する第１バイパス管（51）の他端よりも第１分離モジュール（41）寄りに配置される。また、第１圧力センサ（45）は、第１調節弁（46）よりも第１分離モジュール（41）寄りに配置される。

第１圧力センサ（45）は、第１分離モジュール（41）の第１一次側導出口（43）から流出した第１庫外空気の圧力を計測する。第１圧力センサ（45）の計測値は、第１ポンプ（36）が第１分離モジュール（41）へ供給する未処理庫外空気の圧力と実質的に等しい。

第１調節弁（46）は、開度可変の電動弁であって、第１弁機構を構成する。第１調節弁（46）の開度を変更すると、第１ポンプ（36）が第１分離モジュール（41）へ供給する未処理庫外空気の圧力が変化する。

第１分離モジュール（41）は、第１分離部を構成する。詳しくは後述するが、第１分離モジュール（41）は、ガス分離膜（85）を備えている。そして、第１分離モジュール（41）は、未処理庫外空気を、ガス分離膜（85）を透過しなかった第１庫外空気（第１一次側管（53）を流れる空気）と、ガス分離膜（85）を透過した第２庫外空気（第１二次側管（54）を流れる空気）に分離する。

第１庫外空気は、窒素濃度が未処理庫外空気よりも高く、酸素濃度が未処理庫外空気よりも低い（低酸素濃度ガス）。第２庫外空気は、窒素濃度が未処理庫外空気よりも低く、酸素濃度が未処理庫外空気よりも高い（高酸素濃度ガス）。このように、第１庫外空気と第２庫外空気は、それぞれを構成する物質の濃度が互いに異なる。なお、本明細書における濃度は、体積割合を意味する。

また、第１組成調節部（40）には、第１一次側切換弁（56）と、第１一次側排出管（57）と、第１二次側切換弁（58）と、第１二次側供給管（59）とが設けられている。

第１一次側切換弁（56）と第１二次側切換弁（58）のそれぞれは、三つのポートを有する切換弁である。第１一次側切換弁（56）と第１二次側切換弁（58）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（図３に実線で示す状態）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（図３に破線で示す状態）とに切り換わるように構成される。

第１一次側切換弁（56）は、第１一次側管（53）の途中に配置される。第１一次側管（53）において、第１一次側切換弁（56）は、第１バイパス管（51）の出口端よりも供給管（120）寄りに配置される。第１一次側切換弁（56）は、第１のポートが第１調節弁（46）に接続し、第２のポートが供給管（120）に接続する。第１一次側切換弁（56）の第３のポートには、第１一次側排出管（57）の一端が接続する。第１一次側排出管（57）の他端は、第１二次側管（54）に接続する。

第１二次側切換弁（58）は、第１二次側管（54）の途中に配置される。第１二次側管（54）において、第１二次側切換弁（58）は、第１一次側排出管（57）の他端よりも第１分離モジュール（41）寄りに配置される。第１二次側切換弁（58）は、第１のポートが第１分離モジュール（41）の第１二次側導出口（44）に接続し、第２のポートが第１二次側管（54）を介して輸送用コンテナ（1）の庫外機器室（28）と連通する。第１二次側切換弁（58）の第３のポートには、第１二次側供給管（59）の一端が接続する。第１二次側供給管（59）の他端は、供給管（120）に接続する。

〈第２組成調節部〉
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（低酸素濃度ガス、低二酸化炭素濃度ガス）と第２庫内空気（高酸素濃度ガス、高二酸化炭素濃度ガス）に分離するように構成される。本実施形態の第２組成調節部（60）は、供給用空気である第１庫内空気を荷室（5）へ供給して第２庫内空気を輸送用コンテナ（1）の外部へ排出したり、第１庫内空気を外部へ排出して第２庫内空気を荷室（5）へ供給したりすることができる。

第２組成調節部（60）は、第２分離モジュール（第２分離部：処理前の空気から酸素と二酸化炭素を分離する酸素分離部であり二酸化炭素分離部である）（61）と、第２バイパス弁（70）と、第２圧力センサ（65）と第２調節弁（66）とを備えている。また、第２組成調節部（60）は、第２導入管（72）と、第２一次側管（73）と、第２二次側管（74）と、第２バイパス管（71）とを備えている。また、ポンプユニット（35）の第２ポンプ（37）は、この第２組成調節部（60）を構成する。

詳しくは後述するが、第２分離モジュール（61）は、第２導入口（62）と、第２一次側導出口（63）と、第２二次側導出口（64）とを備える。第２導入口（62）は、第２導入管（72）を介して第２ポンプ（37）の吐出口に接続する。第２一次側導出口（63）は、第２一次側管（73）を介して供給管（120）に接続する。第２二次側導出口（64）には、第２二次側管（74）の一端が接続する。第２二次側管（74）は、ユニットケース（32）の外部へ延びている。第２二次側管（74）の他端は、庫外機器室（28）における庫外ファン（16）の吸込側に開口する。また、第２ポンプ（37）の吸入口には、庫内側吸入管（75）が接続する。

第２バイパス弁（70）は、三つのポートを有する切換弁であって、第２バイパス弁機構を構成する。第２バイパス弁（70）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（図３に実線で示す状態）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（図３に破線で示す状態）とに切り換わるように構成される。

第２バイパス弁（70）は、第２導入管（72）の途中に配置される。第２バイパス弁（70）は、第１のポートが第２ポンプ（37）の吐出口に接続し、第２のポートが第２分離モジュール（61）の第２導入口（62）に接続する。第２バイパス弁（70）の第３のポートには、第２バイパス管（71）の入口端が接続する。第２バイパス管（71）の出口端は、第２一次側管（73）に接続する。第２バイパス管（71）は、第２バイパス通路を構成する。

第２圧力センサ（65）と第２調節弁（66）とは、第２一次側管（73）に設けられる。第２圧力センサ（65）と第２調節弁（66）とは、第２一次側管（73）に接続する第２バイパス管（71）の他端よりも第２分離モジュール（61）寄りに配置される。また、第２圧力センサ（65）は、第２調節弁（66）よりも第２分離モジュール（61）寄りに配置される。

第２圧力センサ（65）は、第２分離モジュール（61）の第２一次側導出口（63）から流出した第２庫外空気の圧力を計測する。第２圧力センサ（65）の計測値は、第２ポンプ（37）が第２分離モジュール（61）へ供給する未処理庫内空気の圧力と実質的に等しい。

第２調節弁（66）は、開度可変の電動弁であって、第２弁機構を構成する。第２調節弁（66）の開度を変更すると、第２ポンプ（37）が第２分離モジュール（61）へ供給する未処理庫内空気の圧力が変化する。

第２分離モジュール（61）は、第２分離部を構成する。詳しくは後述するが、第２分離モジュール（61）は、ガス分離膜（85）を備えている。そして、第２分離モジュール（61）は、未処理庫内空気を、ガス分離膜（85）を透過しなかった第１庫内空気（第２一次側管（73）を流れる空気）と、ガス分離膜（85）を透過した第２庫内空気（第２二次側管（74）を流れる空気）に分離する。

第１庫内空気は、窒素濃度が未処理庫内空気よりも高く、酸素濃度および二酸化炭素濃度が未処理庫内空気よりも低い（低酸素濃度ガス、低二酸化炭素濃度ガス）。第２庫内空気は、窒素濃度が未処理庫内空気よりも低く、酸素濃度および二酸化炭素濃度が未処理庫内空気よりも高い（高酸素濃度ガス、高二酸化炭素濃度ガス）。このように、第１庫内空気と第２庫内空気は、それぞれを構成する物質の濃度が互いに異なる。

また、第２組成調節部（60）には、第２一次側切換弁（76）と、第２一次側排出管（77）と、第２二次側切換弁（78）と、第２二次側供給管（79）とが設けられている。

第２一次側切換弁（76）と第２二次側切換弁（78）のそれぞれは、三つのポートを有する切換弁である。第２一次側切換弁（76）と第２二次側切換弁（78）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（図３に実線で示す状態）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（図３に破線で示す状態）とに切り換わるように構成される。

第２一次側切換弁（76）は、第２一次側管（73）の途中に配置される。第２一次側管（73）において、第２一次側切換弁（76）は、第２バイパス管（71）の出口端よりも供給管（120）寄りに配置される。第２一次側切換弁（76）は、第１のポートが第２調節弁（66）に接続し、第２のポートが供給管（120）に接続する。第２一次側切換弁（76）の第３のポートには、第２一次側排出管（77）の一端が接続する。第２一次側排出管（77）の他端は、第２二次側管（74）に接続する。

第２二次側切換弁（78）は、第２二次側管（74）の途中に配置される。第２二次側管（74）において、第２二次側切換弁（78）は、第２一次側排出管（77）の他端よりも第２分離モジュール（61）寄りに配置される。第２二次側切換弁（78）は、第１のポートが第２分離モジュール（61）の第２二次側導出口（64）に接続し、第２のポートが第２二次側管（74）を介して輸送用コンテナ（1）の庫外機器室（28）と連通する。第２二次側切換弁（78）の第３のポートには、第２二次側供給管（79）の一端が接続する。第２二次側供給管（79）の他端は、供給管（120）に接続する。

〈分離モジュール〉
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４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。

各分離モジュール（41,61）は、一つの筒状ケース（80）と、二つの隔壁部（81a,81b）とを備えている。筒状ケース（80）は、両端が閉塞された細長い円筒状の容器である。隔壁部（81a,81b）は、筒状ケース（80）の内部空間を仕切るための部材であって、筒状ケース（80）の内部空間を横断するように設けられる。隔壁部（81a,81b）は、筒状ケース（80）の内部空間の一端寄りの位置と他端寄りの位置とに一つずつ配置される。図４において、筒状ケース（80）の内部空間は、左側の隔壁部（81a）の左側に位置する導入室（82）と、二つの隔壁部（81a,81b）の間に位置する二次側導出室（84）と、右側の隔壁部（81b）の右側に位置する一次側導出室（83）とに仕切られる。

各分離モジュール（41,61）は、中空糸状（即ち、外径が１ｍｍ以下の非常に細い管状）に形成されたガス分離膜（85）を多数備えている。中空糸状のガス分離膜（85）は、一方の隔壁部（81a）から他方の隔壁部（81b）に亘って設けられる。各ガス分離膜（85）は、一端部が一方の隔壁部（81a）を貫通して導入室（82）に開口し、他端部が他方の隔壁部（81b）を貫通して一次側導出室（83）に開口する。筒状ケース（80）の内部空間は、二つの隔壁部（81a,81b）に挟まれた空間のうちガス分離膜（85）の外側の部分が、二次側導出室（84）を構成する。各分離モジュール（41,61）において、導入室（82）と一次側導出室（83）は、中空糸状のガス分離膜（85）を介して連通する一方、二次側導出室（84）は、ガス分離膜（85）の内側の空間、導入室（82）、及び一次側導出室（83）と非連通となる。

筒状ケース（80）には、導入口（42,62）と、一次側導出口（43,63）と、二次側導出口（44,64）とが設けられる。導入口（42,62）は、図４における筒状ケース（80）の左端部に配置され、導入室（82）と連通する。一次側導出口（43,63）は、図４における筒状ケース（80）の右端部に配置され、一次側導出室（83）と連通する。二次側導出口（44,64）は、筒状ケース（80）の長手方向の中間部に配置され、二次側導出室（84）と連通する。

ガス分離膜（85）は、高分子からなる非多孔膜である。このガス分離膜（85）は、物質毎に分子がガス分離膜（85）を透過する速度（透過速度）が異なることを利用して、混合ガスに含まれる成分を分離する。

本実施形態の庫内空気調節装置（30）では、第１分離モジュール（41）と第２分離モジュール（61）のそれぞれに同じガス分離膜（85）が設けられる。各分離モジュール（41,61）のガス分離膜（85）は、窒素の透過速度が酸素の透過速度と二酸化炭素の透過速度の両方よりも低いという特性を有している。中空糸状の多数のガス分離膜（85）は、それぞれの膜厚が実質的に同じである。従って、各分離モジュール（41,61）に設けられたガス分離膜（85）は、窒素の透過率が酸素の透過率と二酸化炭素の透過率の両方よりも低いという特性を有している。

各分離モジュール（41,61）では、導入口（42,62）を通って導入室（82）へ流入した空気が、中空糸状のガス分離膜（85）の内側の空間を一次側導出室（83）へ向かって流れる。ガス分離膜（85）の内側の空間を流れる空気は、その一部がガス分離膜（85）を透過して二次側導出室（84）へ移動し、残りが一次側導出室（83）へ流入する。

各分離モジュール（41,61）のガス分離膜（85）は、窒素の透過率が酸素および二酸化炭素の透過率よりも低い。つまり、窒素は、酸素および二酸化炭素に比べてガス分離膜（85）を透過しにくい。このため、中空糸状のガス分離膜（85）の内側を流れる空気は、一次側導出室（83）へ近付くにつれて、その窒素濃度が上昇すると同時に、その酸素濃度および二酸化炭素濃度が低下する。また、中空糸状のガス分離膜（85）を流れる空気に含まれる酸素と二酸化炭素は、ガス分離膜（85）を透過して二次側導出室（84）へ移動する。

その結果、ガス分離膜（85）を透過せずに一次側導出室（83）へ流入した空気は、その窒素濃度が導入室（82）の空気よりも高くなり、その酸素濃度および二酸化炭素濃度が導入室（82）の空気よりも低くなる。また、ガス分離膜（85）を透過して二次側導出室（84）へ移動した空気は、その窒素濃度が導入室（82）の空気よりも低くなり、その酸素濃度および二酸化炭素濃度が導入室（82）の空気よりも高くなる。

第１分離モジュール（41）では、第１導入口（42）から導入室（82）へ未処理庫外空気が流入し、ガス分離膜（85）を透過せずに一次側導出室（83）へ流入した空気が第１庫外空気として第１一次側導出口（43）から流出し、ガス分離膜（85）を透過して二次側導出室（84）へ流入した空気が第２庫外空気として第１二次側導出口（44）から流出する。一方、第２分離モジュール（61）では、第２導入口（62）から導入室（82）へ未処理庫内空気が流入し、ガス分離膜（85）を透過せずに一次側導出室（83）へ流入した空気が第１庫内空気として第２一次側導出口（63）から流出し、ガス分離膜（85）を透過して二次側導出室（84）へ流入した空気が第２庫内空気として第２二次側導出口（64）から流出する。

〈センサユニット〉
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。

酸素センサ（91）は、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（92）は、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（91）及び二酸化炭素センサ（92）は、センサケース（93）に収容される。

センサケース（93）は、やや細長い箱状の部材である。センサケース（93）は、長手方向の一方の端部に測定用配管（125）の出口端が接続され、他方の端部に出口管（95）の一端が接続される。出口管（95）の他端は、庫内空気流路（29）の一次流路（29a）に開口する。また、センサケース（93）には、庫内空気流路（29）を流れる庫内空気をセンサケース（93）の内部空間へ導入するためのエアフィルタ（94）が取り付けられる。エアフィルタ（94）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。

後述するように、庫内ファン（17）の作動中は、二次流路（29b）の気圧が一次流路（29a）の気圧よりも若干高くなる。このため、測定用開閉弁（126）が閉じた状態では、二次流路（29b）の庫内空気がエアフィルタ（94）を通ってセンサケース（93）へ流入し、その後に出口管（95）を通って一次流路（29a）へ流入する。この状態で、センサユニット（90）は、酸素センサ（91）が庫内空気の酸素濃度を計測し、二酸化炭素センサ（92）が庫内空気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（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。

図３に示すように、換気用排気管（100）の一端には、エアフィルタ（102）が取り付けられる。エアフィルタ（102）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。また、換気用排気管（100）には、換気用排気弁（101）が設けられる。換気用排気弁（101）は、電磁弁からなる開閉弁である。

〈ガス供給経路〉
この実施形態では、庫外側吸入管（55）、第１導入管（52）、第１一次側管（53）、庫内側吸入管（75）、第２導入管（72）、第２一次側管（73）、及び供給管（120）により、ガス供給経路（135）（高濃度ガス供給経路（136）及び低濃度ガス供給経路（137））が構成されている。ガス供給経路（135）は、分離部である第１分離モジュール（41）及び第２分離モジュール（61）から対象空間である荷室（5）へ連通する経路である。高濃度ガス供給経路（136）は、それぞれが高酸素濃度ガス及び高二酸化炭素濃度ガスを庫内へ供給する第１高濃度ガス供給経路（136a）と第２高濃度ガス供給経路（136b）を含み、低濃度ガス供給経路（137）は、それぞれが低酸素濃度ガス及び低二酸化炭素濃度ガスを庫内へ供給する第１低濃度ガス供給経路（137a）と第２低濃度ガス供給経路（137b）とを含む。

高濃度ガス供給経路（136）は、高酸素濃度ガスが流通する場合は酸素用高濃度ガス供給経路（136）になり、高二酸化炭素濃度ガスが流通する場合は二酸化炭素用高濃度ガス供給経路（136）になる。同じ通路なので符号は同じであるが、流れるガスが異なるので名称は異ならせている。また、低濃度ガス供給経路（137）は、低酸素濃度ガスが流通する場合は酸素揚程濃度ガス供給経路（137）になり、低二酸化炭素濃度ガスが流通する場合は二酸化炭素用低濃度ガス流通経路（137）になる。同じ通路なので符号は同じであるが、流れるガスが異なるので名称は異ならせている。

〈制御器〉
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。上記ＣＰＵ（111）は、庫内の酸素濃度や二酸化炭素濃度を上昇させる後述の酸素濃度上昇動作（酸素濃度高速増加動作）や二酸化炭素濃度上昇動作を行う濃度上昇制御部としても機能する。

本実施形態において、上記第１分離部（41）は、対象空間である庫内空間へ供給される被処理空気である外気から酸素及び二酸化炭素を分離し、上記第２分離部（61）は、庫内から取り出されて庫内空間へ供給される（戻される）被処理空気である庫内空気から酸素及び二酸化炭素を分離する。上記制御部（110）は、上記第１分離部（41）での処理前の外気よりも酸素濃度が高い高酸素濃度ガスを、上記荷室（5）へ上記高濃度ガス供給経路（136a）を通じて供給する酸素濃度低速増加動作（酸素濃度増加動作）及び酸素濃度高速増加動作（酸素濃度上昇動作）と、上記第１分離部（41）での処理前の外気よりも二酸化炭素濃度が高い高二酸化炭素濃度ガスを、上記荷室（5）へ上記高濃度ガス供給経路（136a）を通じて供給する二酸化炭素濃度上昇動作とを行うことが可能に構成されている。

〈切換器〉
上記第１分離部（41）は、上記被処理空気である外気を、処理前よりも酸素や二酸化炭素の濃度が高い高濃度ガスと、処理前よりも酸素や二酸化炭素の濃度が低い低濃度ガスとに分離するように構成されている。上記第１組成調節部（40）には、高濃度ガス（高酸素濃度ガス及び高二酸化炭素濃度ガス）と低濃度ガス（低酸素濃度ガス及び低二酸化炭素濃度ガス）のうち、一方を選択的に上記荷室（5）へ供給する第１の切換器として、上記第１一次側切換弁（56）と第１二次側切換弁（58）が設けられている。そして、上記制御器（110）は、上記第１の切換器（56，58）を切り換えて上記高濃度ガスまたは低濃度ガスを上記対象空間へ供給可能に構成されている。

上記第２分離部（61）は、上記被処理空気である庫内空気を、処理前よりも酸素や二酸化炭素の濃度が高い高濃度ガスと、処理前よりも酸素や二酸化炭素の濃度が低い低濃度ガスとに分離するように構成されている。上記第２組成調節部（60）には、高濃度ガス（高酸素濃度ガス及び高二酸化炭素濃度ガス）と低濃度ガス（低酸素濃度ガス及び低二酸化炭素濃度ガス）のうち、一方を選択的に上記荷室（5）へ供給する第２の切換器として、上記第２一次側切換弁（76）と第２二次側切換弁（78）が設けられている。そして、上記制御器（110）は、上記第２の切換器（76，78）を切り換えて上記高濃度ガスまたは低濃度ガスを上記対象空間へ供給可能に構成されている。

−コンテナ用冷凍機の運転動作−
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。

冷却運転では、冷媒回路（11）の圧縮機（12）が作動し、冷媒回路（11）において冷媒が循環することによって蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。冷媒回路（11）では、圧縮機（12）から吐出された冷媒が、凝縮器（13）と膨張弁（14）と蒸発器（15）とを順に通過し、その後に圧縮機（12）へ吸入されて圧縮される。

また、冷却運転では、庫外ファン（16）と庫内ファン（17）とが作動する。庫外ファン（16）が作動すると、輸送用コンテナ（1）の外部の庫外空気が庫外機器室（28）へ吸い込まれて凝縮器（13）を通過する。凝縮器（13）では、冷媒が庫外空気へ放熱して凝縮する。庫内ファン（17）が作動すると、輸送用コンテナ（1）の荷室（5）内の庫内空気が庫内空気流路（29）へ吸い込まれて蒸発器（15）を通過する。蒸発器（15）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。

庫内空気の流れについて説明する。荷室（5）に存在する庫内空気は、吸込口（26）を通って庫内空気流路（29）の一次流路（29a）へ流入し、庫内ファン（17）によって二次流路（29b）へ吹き出される。二次流路（29b）へ流入した庫内空気は、蒸発器（15）を通過する際に冷却され、その後に吹出口（27）から床下流路（4）へ吹き出され、床下流路（4）を通って荷室（5）へ流入する。

庫内空気流路（29）において、一次流路（29a）は庫内ファン（17）の吸い込み側に位置し、二次流路（29b）は庫内ファン（17）の吹き出し側に位置する。このため、庫内ファン（17）の作動中は、二次流路（29b）の気圧が一次流路（29a）の気圧よりも若干高くなる。

−庫内空気調節装置の運転動作−
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。ここでは、本実施形態の庫内空気調節装置（30）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。

〈庫内空気調節装置の運転動作の概要〉
本実施形態の庫内空気調節装置（30）は、荷室（5）内の庫内空気の酸素濃度を低下させるための酸素濃度低減動作と、荷室（5）内の庫内空気の二酸化炭素濃度を低下させるための二酸化炭素濃度低減動作と、荷室（5）内の庫内空気の酸素濃度を上昇させるための酸素濃度増加動作とを行う。

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、荷室（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（30）は、庫内空気の酸素濃度を低下させるための酸素濃度低減動作を行う。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（30）は、酸素濃度低減動作を停止する。

庫内空気の酸素濃度が６％に達して庫内空気調節装置（30）の酸素濃度停止動作が停止した後は、貨物（6）である植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（30）は、庫内空気の二酸化炭素濃度を低下させるための二酸化炭素濃度低減動作を行う。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（30）は、二酸化炭素濃度低減動作を停止する。

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（30）は、庫内空気の酸素濃度を上昇させるための酸素濃度増加動作を行う。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（30）は、酸素濃度増加動作を停止する。

このように、庫内空気調節装置（30）は、荷室（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、酸素濃度低減動作を行う。また、庫内空気調節装置（30）は、荷室（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、二酸化炭素低減動作と酸素濃度増加動作とを適宜繰り返して行う。

〈酸素濃度低減動作〉
庫内空気調節装置（30）の酸素濃度低減動作について、図３〜図５を適宜参照しながら説明する。この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。

酸素濃度低減動作において、制御器（110）は、第１バイパス弁（50）と第２バイパス弁（70）のそれぞれを第１状態（図３に実線で示す状態）に設定し、ポンプユニット（35）の駆動モータ（38）に通電して第１ポンプ（36）及び第２ポンプ（37）を作動させ、換気用排気弁（101）を開状態に設定する。また、第１一次側切換弁（56）、第１二次側切換弁（58）、第２一次側切換弁（76）、及び第２二次側切換弁（78）を、すべて第１状態に設定する。

先ず、第１ポンプ（36）が作動すると、輸送用コンテナ（1）の外部に存在する庫外空気が、エアフィルタ（47）と庫外側吸入管（55）を通って第１ポンプ（36）に吸い込まれる。第１ポンプ（36）は、吸い込んだ庫外空気を加圧して吐出する。第１ポンプ（36）が吐出する庫外空気の圧力は、大気圧の２倍程度である。第１ポンプ（36）から吐出された庫外空気は、第１導入管（52）を流れ、第１分離モジュール（41）の第１導入口（42）へ未処理庫外空気として流入する。

第１分離モジュール（41）において、第１導入口（42）を通って導入室（82）へ流入した未処理庫外空気は、中空糸状のガス分離膜（85）へ流入する。中空糸状のガス分離膜（85）の内側を流れる空気は、その一部がガス分離膜（85）を透過して第２庫外空気として二次側導出室（84）へ移動し、残りが第１庫外空気として一次側導出室（83）へ流入する。上述したように、ガス分離膜（85）は、窒素の透過率が酸素の透過率よりも低い特性を持つ。このため、図５に示すように、第１庫外空気の酸素濃度は、未処理庫外空気の酸素濃度よりも低く、第２庫外空気の酸素濃度は、未処理庫外空気の酸素濃度よりも高い。

第１分離モジュール（41）の第１一次側導出口（43）から第１一次側管（53）へ流出した第１庫外空気は、供給管（120）へ流入する。一方、第１分離モジュール（41）の第１二次側導出口（44）から第１二次側管（54）へ流出した第２庫外空気は、輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。

次に、第２ポンプ（37）が作動すると、輸送用コンテナ（1）の内部（具体的には、コンテナ用冷凍機（10）の二次流路（29b））に存在する庫内空気が、庫内側吸入管（75）を通って第２ポンプ（37）に吸い込まれる。第２ポンプ（37）は、吸い込んだ庫内空気を加圧して吐出する。第２ポンプ（37）が吐出する庫外空気の圧力は、大気圧よりも若干高い程度である。第２ポンプ（37）から吐出された庫内空気は、第２導入管（72）を流れ、第２分離モジュール（61）の第２導入口（62）へ未処理庫内空気として流入する。

第２分離モジュール（61）において、第２導入口（62）を通って導入室（82）へ流入した未処理庫内空気は、中空糸状のガス分離膜（85）へ流入する。中空糸状のガス分離膜（85）の内側を流れる空気は、その一部がガス分離膜（85）を透過して第２庫内空気として二次側導出室（84）へ移動し、残りが第１庫内空気として一次側導出室（83）へ流入する。上述したように、ガス分離膜（85）は、窒素の透過率が酸素の透過率よりも低い特性を持つ。このため、図５に示すように、第１庫内空気の酸素濃度は、未処理庫外空気の酸素濃度よりも低く、第２庫内空気の酸素濃度は、未処理庫外空気の酸素濃度よりも高い。

第２分離モジュール（61）の第２一次側導出口（63）から第２一次側管（73）へ流出した第１庫内空気は、供給管（120）へ流入する。一方、第２分離モジュール（61）の第２二次側導出口（64）から第２二次側管（74）へ流出した第２庫内空気は、輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。

上述したように、供給管（120）には、第１分離モジュール（41）から流出した第１庫外空気と、第２分離モジュール（61）から流出した第１庫内空気とが流入する（第１庫外と第１庫内空気は、いずれも被処理空気の処理前より被処理空気よりも酸素濃度が低い）。そして、供給管（120）を流れる第１庫外空気と第１庫内空気の混合空気は、コンテナ用冷凍機（10）の二次流路（29b）へ流入し、二次流路（29b）を流れる空気と共に荷室（5）へ供給される。

通常、酸素濃度低減動作中は、輸送用コンテナ（1）の外部から内部へ供給される第１庫外空気の流量Ｑｏ１が、輸送用コンテナ（1）の内部から外部へ排出される第２庫内空気の流量Ｑｉ２よりも大きくなっており（Ｑｏ１＞Ｑｉ２）、輸送用コンテナ（1）内の気圧が陽圧となる（図５を参照）。つまり、第１組成調節部（40）は、輸送用コンテナ（1）内の気圧が陽圧となるように、第１庫外空気を輸送用コンテナ（1）の内部へ供給する。輸送用コンテナ（1）内の気圧が陽圧であるため、庫内空気の一部は、換気用排気管（100）を通って輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。

このように、酸素濃度低減動作では、大気に比べて酸素濃度の低い第１庫外空気を供給すると同時に、換気用排気管（100）を通じて荷室（5）内の庫内空気を輸送用コンテナ（1）の外部へ排出し、荷室（5）内の庫内空気の酸素濃度を低下させる。また、酸素濃度低減動作では、未処理庫内空気から分離された酸素濃度の高い第２庫内空気を輸送用コンテナ（1）の外部へ排出することによって、荷室（5）内の庫内空気の酸素濃度を低下させる。

〈二酸化炭素濃度低減動作〉
庫内空気調節装置（30）の二酸化炭素濃度低減動作について、図３,図４,図６を適宜参照しながら説明する。この二酸化炭素低減動作では、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低い第１庫内空気を荷室（5）へ供給する。

二酸化炭素濃度低減動作において、制御器（110）は、第１バイパス弁（50）と第２バイパス弁（70）のそれぞれを第１状態（図３に実線で示す状態）に設定し、ポンプユニット（35）の駆動モータ（38）に通電して第１ポンプ（36）及び第２ポンプ（37）を作動させ、換気用排気弁（101）を開状態に設定し、測定用開閉弁（126）を閉状態に設定する。また、第１一次側切換弁（56）、第１二次側切換弁（58）、第２一次側切換弁（76）、及び第２二次側切換弁（78）を、すべて第１状態に設定する。そして、第１組成調節部（40）と第２組成調節部（60）のそれぞれにおいて、空気は、酸素濃度低減動作と同様に流れる。ただし、二酸化炭素濃度低減動作において、第１ポンプ（36）が吐出する庫外空気の圧力と、第２ポンプ（37）が吐出する庫内空気の圧力は、いずれも大気圧よりも若干高い程度である。

第１組成調節部（40）では、第１分離モジュール（41）へ流入した未処理庫外空気が、未処理庫外空気よりも窒素濃度が高くて酸素濃度が低い第１庫外空気と、未処理庫外空気よりも窒素濃度が低くて酸素濃度が高い第２庫外空気とに分離される。そして、第１庫外空気（供給用空気）が輸送用コンテナ（1）の内部へ供給され、第２庫外空気（排出用空気）が輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。なお、未処理庫外空気の二酸化炭素濃度は、大気の二酸化炭素濃度（０.０４％）と実質的に同じである。このため、第１庫外空気の二酸化炭素濃度は実質的にゼロと見なせる。

第２組成調節部（60）では、第２分離モジュール（61）へ流入した未処理庫内空気が、未処理庫内空気よりも窒素濃度が高くて酸素濃度および二酸化炭素濃度が低い第１庫内空気と、未処理庫内空気よりも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第２庫内空気とに分離される。そして、第１庫内空気（供給用空気）が輸送用コンテナ（1）の内部へ供給され、第２庫内空気（排出用空気）が輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。

通常、二酸化炭素濃度低減動作中は、酸素濃度低減動作中と同様に、第１庫外空気の流量Ｑｏ１が第２庫内空気の流量Ｑｉ２よりも大きくなっており（Ｑｏ１＞Ｑｉ２）、輸送用コンテナ（1）内の気圧が陽圧となる（図６を参照）。つまり、第１組成調節部（40）は、輸送用コンテナ（1）内の気圧が陽圧となるように、第１庫外空気を輸送用コンテナ（1）の内部へ供給する。輸送用コンテナ（1）内の気圧が陽圧であるため、荷室（5）内の庫内空気の一部は、換気用排気管（100）を通って輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。

このように、二酸化炭素濃度低減動作では、二酸化炭素濃度の極めて低い第１庫外空気を供給すると同時に、換気用排気管（100）を通じて庫内空気を輸送用コンテナ（1）の外部へ排出し、荷室（5）内の庫内空気の二酸化炭素濃度を低下させる。また、二酸化炭素濃度低減動作では、未処理庫内空気から分離された二酸化炭素濃度の高い第２庫内空気を輸送用コンテナ（1）の外部へ排出することによって、荷室（5）内の庫内空気の二酸化炭素濃度を低下させる。

〈酸素濃度増加動作（酸素濃度低速増加動作）〉
庫内空気調節装置（30）の酸素濃度増加動作について、図３を参照しながら説明する。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。

酸素濃度増加動作において、制御器（110）は、第１バイパス弁（50）と第２バイパス弁（70）のそれぞれを第２状態（図３に破線で示す状態）に設定し、ポンプユニット（35）の駆動モータ（38）に通電して第１ポンプ（36）及び第２ポンプ（37）を作動させ、換気用排気弁（101）を開状態に設定し、測定用開閉弁（126）を閉状態に設定する。また、第１一次側切換弁（56）、第１二次側切換弁（58）、第２一次側切換弁（76）、及び第２二次側切換弁（78）を、すべて第１状態に設定する。

第１組成調節部（40）において、第１ポンプ（36）から吐出された庫外空気は、第１バイパス管（51）へ流入し、その窒素濃度と酸素濃度を保った状態で第１一次側管（53）へ流入し、その後に供給管（120）を通って輸送用コンテナ（1）の内部へ供給される。一方、第２組成調節部（60）において、第２ポンプ（37）へ吸い込まれた庫内空気は、第２ポンプ（37）から吐出された後に第２バイパス管（71）を通って第２一次側管（73）へ流入し、その後に供給管（120）を通って輸送用コンテナ（1）の内部へ戻る。また、荷室（5）内の庫内空気の一部は、換気用排気管（100）を通って輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。

このように、酸素濃度増加動作では、庫内空気よりも酸素濃度の高い庫外空気を輸送用コンテナ（1）の内部へ供給することによって、荷室（5）内の酸素濃度を上昇させる。

−制御器の制御動作−
庫内空気調節装置（30）の制御器（110）は、酸素センサ（91）及び二酸化炭素センサ（92）の計測値を監視する。そして、庫内空気調節装置（30）が上述した動作を行うことによって、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保たれるように、酸素センサ（91）及び二酸化炭素センサ（92）の計測値に基づいて庫内空気調節装置（30）の構成機器を制御する。

本実施形態では、上記制御器（110）は、荷室（5）の酸素濃度を大気相当の濃度に戻す酸素濃度回復動作と、酸素濃度を上記酸素濃度増加動作よりも早く上昇させる酸素濃度高速増加動作（酸素濃度上昇動作）と、荷室（5）の二酸化炭素濃度を上昇させる二酸化炭素濃度上昇動作とを行えるように構成されている。

〈酸素濃度回復動作〉
酸素濃度回復動作は、従来、コンテナ（1）で輸送されたり貯蔵されたりした農産物等の荷物を取り出すとき、コンテナ（1）の扉を開ける前に、庫内空気の酸素濃度を大気相当に戻すために換気が行われていたのに対して、庫内空気の酸素濃度を大気相当の約２１％まで上昇させるには換気だけでは長時間を要するため、庫内空気を大気相当に戻す時間を短縮できるようにする運転動作である。

この酸素濃度回復動作について、図３，図７を参照しながら説明する。

酸素濃度回復動作において、制御器（110）は、第１バイパス弁（50）と第２バイパス弁（70）のそれぞれを第１状態（図３に実線で示す状態）に設定し、ポンプユニット（35）の駆動モータ（38）に通電して第１ポンプ（36）及び第２ポンプ（37）を作動させ、換気用排気弁（101）を開状態に設定する。以上の状態は、酸素濃度低減動作と同じである。一方、第１一次側切換弁（56）、第１二次側切換弁（58）、第２一次側切換弁（76）、及び第２二次側切換弁（78）を、すべて第２状態に設定する。

先ず、第１ポンプ（36）が作動すると、輸送用コンテナ（1）の外部に存在する庫外空気が、エアフィルタ（47）と庫外側吸入管（55）を通って第１ポンプ（36）に吸い込まれる。第１ポンプ（36）は、吸い込んだ庫外空気を加圧して吐出する。第１ポンプ（36）が吐出する庫外空気の圧力は、大気圧の２倍程度である。第１ポンプ（36）から吐出された庫外空気は、第１導入管（52）を流れ、第１分離モジュール（41）の第１導入口（42）へ未処理庫外空気として流入する。

第１分離モジュール（41）において、第１導入口（42）を通って導入室（82）へ流入した未処理庫外空気は、中空糸状のガス分離膜（85）へ流入する。中空糸状のガス分離膜（85）の内側を流れる空気は、その一部がガス分離膜（85）を透過して酸素濃度が未処理庫外空気の酸素濃度よりも高い第２庫外空気（高酸素濃度ガス）として二次側導出室（84）へ移動し、残りは酸素濃度が未処理庫外空気の酸素濃度よりも低い第１庫外空気として一次側導出室（83）へ流入する。

第１分離モジュール（41）の第１一次側導出口（43）から第１一次側管（53）へ流出した第１庫外空気は、第１一次側切換弁（56）から第１二次側管（54）へ流出し、輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。一方、第１分離モジュール（41）の第１二次側導出口（44）から第１二次側管（54）へ流出した第２庫外空気は、第１二次側切換弁（58）から第１二次側供給管（59）を通って供給管（120）へ流入する。

次に、第２ポンプ（37）が作動すると、輸送用コンテナ（1）の内部（具体的には、コンテナ用冷凍機（10）の二次流路（29b））に存在する庫内空気が、庫内側吸入管（75）を通って第２ポンプ（37）に吸い込まれる。第２ポンプ（37）は、吸い込んだ庫内空気を加圧して吐出する。第２ポンプ（37）が吐出する庫外空気の圧力は、大気圧よりも若干高い程度である。第２ポンプ（37）から吐出された庫内空気は、第２導入管（72）を流れ、第２分離モジュール（61）の第２導入口（62）へ未処理庫内空気として流入する。

第２分離モジュール（61）において、第２導入口（62）を通って導入室（82）へ流入した未処理庫内空気は、中空糸状のガス分離膜（85）へ流入する。中空糸状のガス分離膜（85）の内側を流れる空気は、その一部がガス分離膜（85）を透過して酸素濃度が未処理庫外空気の酸素濃度よりも高い第２庫内空気として二次側導出室（84）へ移動し、残りは酸素濃度が未処理庫外空気の酸素濃度よりも低い第１庫内空気として一次側導出室（83）へ流入する。

第２分離モジュール（61）の第２一次側導出口（63）から第２一次側管（73）へ流出した第１庫内空気は、第２一次側切換弁（76）から第２二次側管（74）へ流出し、輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。一方、第２分離モジュール（61）の第２二次側導出口（64）から第２二次側管（74）へ流出した第２庫内空気は、第２二次側切換弁（78）から第２二次側供給管（79）を通って供給管（120）へ流入する。

上述したように、供給管（120）には、第１分離モジュール（41）から流出した第２庫外空気（庫外空気よりも高酸素濃度：図７参照）と、第２分離モジュール（61）から流出した第２庫内空気（庫内空気よりも高酸素濃度：図７参照）とが流入する。そして、供給管（120）を流れる第２庫外空気と第２庫内空気の混合空気（酸素濃度が大気よりも高い混合空気）は、コンテナ用冷凍機（10）の二次流路（29b）へ流入し、二次流路（29b）を流れる空気と共に荷室（5）へ供給される。

このとき、庫内空気の一部は、換気用排気管（100）を通って輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。

このように、酸素濃度回復動作では、大気に比べて酸素濃度の高い第２庫外空気を供給すると同時に、換気用排気管（100）を通じて荷室（5）内の庫内空気を輸送用コンテナ（1）の外部へ排出し、荷室（5）内の庫内空気の酸素濃度を大気相当の酸素濃度へ回復させる。

そして、庫内に設けられている酸素センサ（91）により荷室（5）内の酸素濃度を検出し、酸素濃度が目標濃度（大気相当の酸素濃度）に到達すると、酸素濃度回復運転を停止する。なお、日本の労働安全衛生法では酸素欠乏の基準値が１８％未満に定められているから、目標濃度は必ずしも２１％に限らず、１８％以上に定めてもよい。

またコンテナ（1）の扉は、例えば酸素濃度回復運転が停止するまではロックされるように構成するとよい。一方、酸素濃度回復運転の開始時に開始スイッチをオンにしたときに扉がロックされるようにすると、酸素濃度回復運転中に誤って扉を開くような誤操作を抑制できる。

〈酸素濃度高速増加動作（酸素濃度上昇動作）〉
酸素濃度上昇動作は、酸素濃度を上昇させたい場合に、上記の酸素濃度増加動作（低速増加動作）では、図９にラインＡで示すように、植物の呼吸による酸素除去と二酸化炭素発生の割合が１：１であるため、庫内の酸素濃度と二酸化炭素濃度の合計が２１％のラインを超えるほど（大気中の酸素濃度を超えるほど）には酸素濃度を上昇させることはできなかったのに対して、２１％を超えるまで迅速に酸素濃度を上昇させる動作である。図９から、従来は、換気を行ったり、スクラバーを用いて二酸化炭素を液中に溶かしたりして、空気中から二酸化炭素が選択的に除去されるようにしても、酸素濃度は２１％までしか増加しない。

酸素濃度上昇動作では、基本的には、上記酸素濃度回復動作と同様のバルブの設定が行われ、高濃度酸素ガスの流れも上記酸素濃度回復動作と同様である。ただし、第２ポンプ（37）を停止し、第１ポンプ（36）の吐出圧力を、上記分離部（41）において、より高酸素濃度のガスが得られるように設定するとよい。

酸素濃度上昇動作の空気の流れを説明する。

第１ポンプ（36）が作動すると、輸送用コンテナ（1）の外部に存在する庫外空気が、エアフィルタ（47）と庫外側吸入管（55）を通って第１ポンプ（36）に吸い込まれる。第１ポンプ（36）から吐出された庫外空気は、第１導入管（52）を流れ、酸素分離部である第１分離モジュール（41）の第１導入口（42）へ未処理庫外空気として流入する。

第１分離モジュール（41）において、第１導入口（42）を通って導入室（82）へ流入した未処理庫外空気は、その一部がガス分離膜（85）を透過して酸素濃度が未処理庫外空気の酸素濃度よりも高い第２庫外空気（高酸素濃度ガス）として二次側導出室（84）へ移動し、残りは酸素濃度が未処理庫外空気の酸素濃度よりも低い第１庫外空気として一次側導出室（83）へ流入する。

第１分離モジュール（41）の第１一次側導出口（43）から第１一次側管（53）へ流出した第１庫外空気は、第１一次側切換弁（56）から第１二次側管（54）へ流出し、輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。一方、第１分離モジュール（41）の第１二次側導出口（44）から第１二次側管（54）へ流出した第２庫外空気は、第１二次側切換弁（58）から第１二次側供給管（59）を通って供給管（120）へ流入する。そして、高酸素濃度ガスが、コンテナ用冷凍機（10）の二次流路（29b）へ流入し、二次流路（29b）を流れる空気と共に荷室（5）へ供給される。

このように、酸素濃度上昇動作では、大気に比べて酸素濃度の高い第２庫外空気を供給するようにしている。したがって、図１０に示すように、酸素濃度を、ラインＡを超える濃度まで迅速に増加させることができる。このことにより、輸送の際に庫内を高酸素濃度条件にするのが好ましい植物（例えばアスパラガス）に適した環境を作り出すことが可能になる。

〈二酸化炭素濃度上昇動作〉
二酸化炭素上昇動作は、コンテナの庫内の酸素濃度が下がりすぎた場合に、ポンプで高酸素濃度ガスを庫内へ供給すると、庫内の二酸化炭素が庫外へ排出されて庫内の二酸化炭素濃度を高濃度に維持しにくくなったり、庫内へのガスの供給にポンプを用いない構成では庫内の負圧箇所へ外気が流入しやすく、外気の二酸化炭素濃度が低いために庫内の庫内の二酸化炭素を高濃度に維持しにくくなったりするのに対して、庫内の二酸化炭素濃度を高濃度に維持するための動作である。

二酸化炭素濃度上昇動作では、基本的には、上記酸素濃度回復動作と同様のバルブの設定が行われ、高二酸化炭素濃度ガスの流れは高酸素濃度ガスの流れと同様である。ただし、ポンプユニット（35）の吐出圧力を、上記分離部（41，61）において、より高二酸化炭素濃度のガスが得られるように設定するとよい。

上記二酸化炭素濃度上昇動作の空気の流れを説明する。

第１ポンプ（36）が作動すると、輸送用コンテナ（1）の外部に存在する庫外空気が、エアフィルタ（47）と庫外側吸入管（55）を通って第１ポンプ（36）に吸い込まれる。第１ポンプ（36）から吐出された庫外空気は、第１導入管（52）を流れ、二酸化炭素分離部である第１分離モジュール（41）の第１導入口（42）へ未処理庫外空気として流入する。

第１分離モジュール（41）において、第１導入口（42）を通って導入室（82）へ流入した未処理庫外空気は、その一部がガス分離膜（85）を透過して二酸化炭素濃度が未処理庫外空気の二酸化炭素濃度よりも高い第２庫外空気（高二酸化炭素濃度ガス）として二次側導出室（84）へ移動し、残りは二酸化炭素濃度が未処理庫外空気の二酸化炭素濃度よりも低い第１庫外空気として一次側導出室（83）へ流入する。

第１分離モジュール（41）の第１一次側導出口（43）から第１一次側管（53）へ流出した第１庫外空気は、第１一次側切換弁（56）から第１二次側管（54）へ流出し、輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。一方、第１分離モジュール（41）の第１二次側導出口（44）から第１二次側管（54）へ流出した第２庫外空気は、第１二次側切換弁（58）から第１二次側供給管（59）を通って供給管（120）へ流入する。

第２ポンプ（37）が作動すると、輸送用コンテナ（1）の内部に存在する庫内空気が、庫内側吸入管（75）を通って第２ポンプ（37）に吸い込まれる。第２ポンプ（37）は、吸い込んだ庫内空気を加圧して吐出する。第２ポンプ（37）から吐出された庫内空気は、第２導入管（72）を流れ、二酸化炭素分離部である第２分離モジュール（61）の第２導入口（62）へ未処理庫内空気として流入する。

第２分離モジュール（61）において、第２導入口（62）を通って導入室（82）へ流入した未処理庫内空気は、その一部がガス分離膜（85）を透過して二酸化炭素濃度が未処理庫外空気の二酸化炭素濃度よりも高い第２庫内空気として二次側導出室（84）へ移動し、残りは二酸化炭素濃度が未処理庫外空気の二酸化炭素濃度よりも低い第１庫内空気として一次側導出室（83）へ流入する。

第２分離モジュール（61）の第２一次側導出口（63）から第２一次側管（73）へ流出した第１庫内空気は、第２一次側切換弁（76）から第２二次側管（74）へ流出し、輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。一方、第２分離モジュール（61）の第２二次側導出口（64）から第２二次側管（74）へ流出した第２庫内空気（高二酸化炭素濃度ガス）は、第２二次側切換弁（78）から第２二次側供給管（79）を通って供給管（120）へ流入する。

上述したように、供給管（120）には、第１分離モジュール（41）から流出した高二酸化炭素濃度ガスと、第２分離モジュール（61）から流出した高二酸化炭素濃度ガスとが流入する。そして、混合した高二酸化炭素濃度ガスが、コンテナ用冷凍機（10）の二次流路（29b）へ流入し、二次流路（29b）を流れる空気と共に荷室（5）へ供給される。

このように、二酸化炭素濃度上昇動作では、処理前に比べて二酸化炭素濃度の高い第２庫外空気を庫内へ供給するようにしている。したがって、図１１に示すように、二酸化炭素濃度をラインＡを超える濃度まで迅速に増加させることができる。このことにより、輸送の際に庫内を高二酸化炭素濃度条件にするのが好ましい植物（例えばブラックベリーやストロベリー）に適した環境を作り出すことが可能になる。

なお、二酸化炭素濃度上昇動作は、第１ポンプ（36）を停止して第２ポンプ（37）のみで行ってもよい。

−実施形態の効果−
本実施形態の庫内空気調節装置（空気組成調節装置）（30）は、対象空間（5）へ供給される外気から酸素を分離する酸素分離部（41）と、上記酸素分離部（41）から上記対象空間（5）へ連通する酸素用高濃度ガス供給経路（136）を含むガス供給経路（135）と、上記酸素分離部（41）での処理前の外気よりも酸素濃度が高い高酸素濃度ガスを、上記対象空間（5）へ上記高濃度ガス供給経路（136）を通じて供給する酸素濃度上昇動作を行う制御器（110）とを備えている。また、酸素分離部（41）はガス分離膜（85）を備えている。

したがって、この実施形態では、処理前の空気が酸素分離部（41）のガス分離膜（85）を通過することにより高酸素濃度ガスが生成され、この高酸素濃度ガスが高濃度ガス供給経路（136）を通って対象空間（5）へ供給される。したがって、空気組成調節装置で組成が調整される対象空間（5）の空気の酸素濃度を大気中の酸素濃度より高濃度にすることができ、特に、図１０に示すように、酸素濃度を、ラインＡを超える濃度まで迅速に増加させることができる。このことにより、輸送の際に庫内を高酸素濃度条件にするのが好ましい植物（例えばアスパラガス）に適した環境を作り出すことが可能になる。

また、本実施形態では、酸素分離部（41）が、上記外気を、上記高酸素濃度ガスと、処理前よりも酸素濃度が低い低酸素濃度ガスとに分離するように構成され、上記ガス供給経路（135）が、低酸素濃度ガスを上記対象空間（5）へ供給する酸素用低濃度ガス供給経路（137）と、高酸素濃度ガスと低酸素濃度ガスの一方を選択的に上記対象空間（5）へ供給する切換器（56，58）を備え、上記制御器（110）が、上記切換器（56，58）を切り換えて上記高酸素濃度ガスまたは低酸素濃度ガスを上記対象空間（5）へ供給するように構成されている。

したがって、本実施形態によれば、上記切換器（56，58）を切り換えることにより、高酸素濃度ガスまたは低酸素濃度ガスを上記対象空間（5）へ選択的に供給することができるので、対象空間である荷室（5）の酸素濃度を上昇させる運転と酸素濃度を低減させる運転を切り換えることができる。

また、本実施形態では、対象空間（5）へ供給される被処理空気から二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離部（41，61）と、上記二酸化炭素分離部（41，61）から上記対象空間（5）へ連通する二酸化炭素用高濃度ガス供給経路（136）とを設け、上記制御器（110）が、上記酸素濃度上昇動作に加えて、上記二酸化炭素分離部（41，61）での処理前の被処理空気よりも二酸化炭素濃度が高い高二酸化炭素濃度ガスを、上記対象空間（5）へ上記二酸化炭素用高濃度ガス供給経路（136）を通じて供給する二酸化炭素濃度上昇動作を行うことが可能に構成されている。また、上記二酸化炭素分離部（41，61）は、ガス分離膜（85）を備えている。

したがって、本実施形態によれば、処理前の空気が二酸化炭素分離部（41，61）のガス分離膜（85）を通過することにより高二酸化炭素濃度ガスが生成され、この高二酸化炭素濃度ガスが二酸化炭素用高濃度ガス供給経路（136）を通って対象空間（5）へ供給されるので、空気組成調節装置で組成が調整される対象空間（5）の空気の二酸化炭素濃度を処理前の二酸化炭素濃度より高濃度にすることができる。このことにより、図１１に示すように、荷室（5）の二酸化炭素濃度を、ラインＡを超える濃度まで迅速に増加させることができるので、輸送の際に庫内を高二酸化炭素濃度条件にするのが好ましい植物（例えばブラックベリーやストロベリー）に適した環境を作り出すことが可能になる。

また、本実施形態では、二酸化炭素分離部（41，61）が、上記被処理空気を、上記高二酸化炭素濃度ガスと、処理前よりも二酸化炭素濃度が低い低二酸化炭素濃度ガスとに分離するように構成され、上記ガス供給経路（135）が、低二酸化炭素濃度ガスを上記対象空間（5）へ供給する二酸化炭素用低濃度ガス供給経路（137）と、高二酸化炭素濃度ガスと低二酸化炭素濃度ガスの一方を選択的に上記対象空間（5）へ供給する切換器（76，78）を備え、上記制御器（110）が、上記切換器（76，78）を切り換えて上記高二酸化炭素濃度ガスまたは低二酸化炭素濃度ガスを上記対象空間（5）へ供給可能に構成されている。

したがって、本実施形態によれば、上記切換器（76，78）を切り換えることにより、高二酸化炭素濃度ガスまたは低二酸化炭素濃度ガスを上記対象空間（5）へ選択的に供給することができるので、対象空間である荷室（5）の二酸化炭素濃度を上昇させる運転と二酸化炭素濃度を低減させる運転を切り換えることができる。

また、本実施形態によれば、例えばコンテナ（1）の扉を開ける前に酸素濃度回復運転を行うと、大気よりも酸素濃度の高い第２庫外空気と第２庫内空気の混合空気（高酸素濃度ガス）が酸素濃度の低い上記内部空間へ供給される。したがって、換気だけを行って内部空間へ大気を導入するよりも、コンテナ（1）の内部空間における酸素濃度の上昇速度が速くなる。また、単なる換気により内部空間へ酸素濃度が約２１％の大気を導入する場合は、内部空間を大気相当の酸素濃度に戻すには、内部空間の空気がほぼ全て大気と入れ替わる程度の長い時間を要するのに対して、この実施形態では、大気よりも酸素濃度が高い高酸素濃度ガスを内部空間へ導入することにより、内部空間を大気相当の酸素濃度に戻す時間を従来よりも短縮できる。

また、本実施形態によれば、輸送用コンテナ（1）の庫外空気から窒素と酸素とを分離して低酸素濃度ガスと高酸素濃度ガスを生成する第１組成調節部（40）と、輸送用コンテナ（1）の庫内空気から窒素と酸素及び二酸化炭素とを分離して低酸素濃度ガスと高酸素濃度ガスを生成する第２組成調節部（60）とにより、酸素濃度回復運転時に高酸素濃度ガスを輸送用コンテナ（1）の庫内空間へ供給するようにしているので、内部空間を大気相当の酸素濃度に戻す時間を従来よりも短縮できる構成を、各ガス組成調節部（40，60）のガス分離膜（85）を用いて容易に実現できるし、酸素濃度の回復を効率よく行える。

《実施形態２》
実施形態２の庫内空気調節装置（30）について説明する。実施形態の庫内空気調節装置（30）は、実施形態１の庫内空気調節装置（30）において、第１組成調節部（40）及び制御器（110）を変更したものであり、第２組成調節部（60）の構成は実施形態１と同様である。庫内空気調節装置（30）には、後述する第１組成調節部（40）の第１方向制御弁（232）及び第２方向制御弁（233）に加えて、第３方向制御弁（291）及び第２方向制御弁（292）が設けられている。ここでは、実施形態２の庫内空気調節装置（30）について、実施形態１の庫内空気調節装置（30）と異なる点を説明する。

−第１組成調節部の構成−
本実施形態の第１組成調節部（40）は、実施形態１の第１組成調節部（40）と同様に、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。本実施形態の第１組成調節部（40）は、いわゆるＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）法によって、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ており、この点で実施形態１の第１組成調節部（40）と相違する。

図１２に示すように、本実施形態の第１組成調節部（40）は、ポンプユニット（35）の第１ポンプ（36）に代えて、エアポンプ（231）を備える。つまり、本実施形態の庫内空気調節装置（30）において、ポンプユニット（35）は、第２ポンプ（37）及び駆動モータ（38）を備えるが、第１ポンプ（36）を備えていない。また、本実施形態の第１組成調節部（40）は、第１方向制御弁（232）及び第２方向制御弁（233）と、第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）とを備える。後述するように、各吸着筒（234,235）には、空気中の窒素を吸着する吸着剤が設けられる。

〈エアポンプ〉
エアポンプ（231）は、ユニットケース（32）の内部空間に配置される。エアポンプ（231）は、それぞれが空気を吸引して加圧して吐出する第１ポンプ機構（231a）及び第２ポンプ機構（231b）を備える。第１ポンプ機構（231a）及び第２ポンプ機構（231b）は、潤滑油を使用しないオイルレスのポンプである。加圧部である第１ポンプ機構（231a）と、減圧部である第２ポンプ機構（231b）とは、それらの両方が駆動モータ（231c）の駆動軸に接続される。第１ポンプ機構（231a）及び第２ポンプ機構（231b）のぞれぞれは、駆動モータ（231c）で回転駆動されることによって、吸込口から空気を吸引して加圧し、加圧した空気を吐出口から吐出する。

〈外気管、吐出管、フィルタユニット〉
第１ポンプ機構（231a）の吸込口には、外気通路を形成する外気管（241）の一端が接続される。外気管（241）は、ユニットケース（32）を貫通するように設けられる。ユニットケース（32）の外部に位置する外気管（241）の他端は、フィルタユニット（220）に接続される。

フィルタユニット（220）は、エアフィルタ（47）を備える。エアフィルタ（47）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。本実施形態では、通気性と防水性を有するメンブレンフィルタが、エアフィルタ（47）として用いられる。フィルタユニット（220）は、箱状に形成された部材であり、エアフィルタ（47）を通過した空気（庫外空気）を外気管（241）へ導入する。図示しないが、フィルタユニット（220）は、庫外機器室（28）における凝縮器（13）の下流側に配置される。

第１ポンプ機構（231a）の吐出口には、吐出通路を形成する吐出管（242）の一端が接続される。吐出管（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方向制御弁（232）に、他方の分岐管が第２方向制御弁（233）に、それぞれ接続される。

〈吸引管、供給管〉
第２ポンプ機構（231b）の吸込口には、吸引通路を形成する吸引管（243）の一端が接続される。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方向制御弁（232）に、他方の分岐管が第２方向制御弁（233）に、それぞれ接続される。

第２ポンプ機構（231b）の吐出口には、供給通路を形成する供給用接続管（244）の一端が接続される。供給用接続管（244）の他端は、供給管（120）に接続される。

供給用接続管（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、供給用接続管（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、空気の逆流を防止する。供給側開閉弁（273）は、電磁弁からなる開閉弁である。

〈第１，第２方向制御弁〉
第１方向制御弁（232）及び第２方向制御弁（233）のそれぞれは、三つのポートを有する切換弁である。各方向制御弁（232,233）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方向制御弁（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方向制御弁（232）は、第２のポートに吐出管（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方向制御弁（232）は、第１吸着筒（234）を、第１ポンプ機構（231a）に連通する状態と、第２ポンプ機構（231b）に連通する状態とに切り換える。

第２方向制御弁（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方向制御弁（233）は、第２のポートに吐出管（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方向制御弁（233）は、第２吸着筒（235）を、第１ポンプ機構（231a）に連通する状態と、第２ポンプ機構（231b）に連通する状態とに切り換える。

〈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。

これら吸着筒（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窒素成分を吸着し、圧力が大気圧よりも低い減圧状態において窒素成分を脱着させる性質を有する。本実施形態では、吸着剤として、例えば、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用いられる。

本実施形態の第１組成調節部（40）では、第１吸着筒（234）及び第２吸着筒（235）が第１分離部（41）を構成する。第１分離部（41）を構成する二つの吸着筒（234,235）は、未処理庫外空気を、未処理庫外空気よりも窒素濃度が高くて酸素濃度が低い第１庫外空気と、未処理庫外空気よりも窒素濃度が低くて酸素濃度が高い第２庫外空気に分離する。

〈酸素排出管〉
酸素排出通路を形成する酸素排出管（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）にそれぞれ接続される。酸素排出管（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。

酸素排出管（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）よりも酸素排出管（245）の他端寄りに配置される。この逆止弁（262）は、酸素排出管（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〉
酸素排出管（245）の各分岐管には、パージ通路を形成するパージ管（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〉
供給用接続管（244）には、排気用接続通路を形成する排気用接続管（271）が接続される。排気用接続管（271）は、一端が供給用接続管（244）に接続され、他端が酸素排出管（245）に接続される。排気用接続管（271）の一端は、供給用接続管（244）における第２ポンプ機構（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、酸素排出管（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、供給用接続管（244）を流れる空気を庫外へ排出する際に開かれる。

〈測定用接続管〉
供給用接続管（244）には、測定用通路を形成する測定用接続管（281）が接続される。この測定用接続管（281）は、第１組成調節部（40）をセンサユニット（90）に接続するための配管である。

測定用接続管（281）は、一端が供給用接続管（244）に接続され、他端が測定用配管（125）に接続される。測定用接続管（281）の一端は、供給用接続管（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。測定用接続管（281）の他端は、測定用配管（125）における測定用開閉弁（126）とセンサユニット（90）の間に接続される。

測定用接続管（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、供給用接続管（244）を流れる空気をセンサユニット（90）へ送る際に開かれる。

〈バイパス管〉
吐出管（242）には、バイパス通路を形成するバイパス接続管（255）が接続される。バイパス接続管（255）は、一端が吐出管（242）に接続され、他端が測定用接続管（281）に接続される。バイパス接続管（255）の一端は、吐出管（242）の分岐箇所よりも第１ポンプ機構（231a）寄りに接続される。バイパス接続管（255）の他端は、測定用接続管（281）の一端と測定用開閉弁（282）の間に接続される。このバイパス接続管（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）の庫内空間へ供給するための第１バイパス通路を形成する。

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。バイパス開閉弁（256）は、バイパス接続管（255）へ流入する庫外空気の流量を変更するための第１バイパス弁機構を構成する。このバイパス開閉弁（256）は、第１ポンプ機構（231a）が吐出した庫外空気を、その組成を変更せずに荷室（5）へ供給する際に開かれる。

〈第３，第４方向制御弁〉
第３方向制御弁（291）及び第４方向制御弁（292）のそれぞれは、三つのポートを有する切換弁である。各方向制御弁（291,292）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。

合流した酸素排出管（245）の他端と排気用接続管（271）の他端には、第１排気管（301）の一端が接続される。第１排気管（301）の途中には、第３方向制御弁（291）が接続される。具体的には、第３方向制御弁（291）の第１のポートと第２のポートに第１排気管（301）が接続される。第１排気管（301）は、ユニットケース（32）を貫通するように設けられる。第１排気管（301）の他端は、輸送用コンテナ（1）の庫外空間に開口する。

第４方向制御弁（292）は、供給用接続管（244）の供給側開閉弁（273）と供給管（120）との間に設けられる。具体的には、第４方向制御弁（292）の第１のポートと第２のポートに供給用接続管（244）が接続される。供給用接続管（244）には、第４方向制御弁（292）の第２のポートと供給管（120）との間に供給用分岐接続管（302）の一端が接続される。供給用分岐接続管（302）の他端は、第３方向制御弁（291）の第３のポートに接続される。第４方向制御弁（292）の第３のポートには、第２排気管（303）の一端が接続される。第２排気管（303）の他端は、第１排気管（301）に、本体ユニット（31）のユニットケース（32）の内部で接続される。

−第１組成調節部の運転動作−
本実施形態の第１組成調節部（40）の運転動作を説明する。

本実施形態の第１組成調節部（40）は、後述する第１動作と第２動作を所定の時間（例えば、１４．５秒）ずつ交互に繰り返し行うことによって、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。また、本実施形態の第１組成調節部（40）は、実施形態１の第１組成調節部（40）と同様に、庫内空気調節装置（30）の酸素濃度低減動作と二酸化炭素濃度低減動作のそれぞれにおいて、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動作を行う。

〈第１動作〉
図１３に示すように、第１動作では、第１方向制御弁（232）が第１状態に設定され、第２方向制御弁（233）が第２状態に設定される。その結果、第１ポンプ機構（231a）の吐出口が第１吸着筒（234）に接続し、第２吸着筒（235）が第２ポンプ機構（231b）の吸込口に接続する。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。そして、第１動作では、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ポンプ機構（231a）は、外気管（241）から未処理庫外空気を吸い込んで加圧し、加圧した未処理庫外空気を第１吸着筒（234）へ供給する。第１吸着筒（234）では、供給された未処理庫外空気に含まれる窒素が吸着剤に吸着される。その結果、第１吸着筒（234）では、未処理庫外空気よりも窒素濃度が低くて酸素濃度が高い第２庫外空気が生成する。第２庫外空気は、第１吸着筒（234）から流出して酸素排出管（245）を流れ、第３方向制御弁（291）を通って排出用空気として庫外空間へ排出される。

一方、第２ポンプ機構（231b）は、第２吸着筒（235）から空気を吸引する。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が脱離する。その結果、第２吸着筒（235）では、未処理庫外空気よりも窒素濃度が高くて酸素濃度が低い第１庫外空気が生成する。第１庫外空気は、第１吸着筒（234）から吸引管（243）へ流入して第２ポンプ機構（231b）へ吸い込まれる。第２ポンプ機構（231b）は、吸い込んだ第１庫外空気を加圧して供給用接続管（244）へ吐出する。第１庫外空気は、供給用空気として供給用接続管（244）を流れ、供給管（120）を流れる空気と合流後に庫内空間へ供給される。

〈第２動作〉
図１４に示すように、第２動作では、第１方向制御弁（232）が第２状態に設定され、第２方向制御弁（233）が第１状態に設定される。その結果、第１ポンプ機構（231a）の吐出口が第２吸着筒（235）に接続し、第１吸着筒（234）が第２ポンプ機構（231b）の吸込口に接続する。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。そして、第２動作では、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１ポンプ機構（231a）は、外気管（241）から未処理庫外空気を吸い込んで加圧し、加圧した未処理庫外空気を第２吸着筒（235）へ供給する。第２吸着筒（235）では、供給された未処理庫外空気に含まれる窒素が吸着剤に吸着される。その結果、第２吸着筒（235）では、未処理庫外空気よりも窒素濃度が低くて酸素濃度が高い第２庫外空気が生成する。第２庫外空気は、第２吸着筒（235）から流出して酸素排出管（245）を流れ、第３方向制御弁（291）を通って排出用空気として庫外空間へ排出される。

一方、第２ポンプ機構（231b）は、第１吸着筒（234）から空気を吸引する。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が脱離する。その結果、第１吸着筒（234）では、未処理庫外空気よりも窒素濃度が高くて酸素濃度が低い第１庫外空気が生成する。第１庫外空気は、第１吸着筒（234）から吸引管（243）へ流入して第２ポンプ機構（231b）へ吸い込まれる。第２ポンプ機構（231b）は、吸い込んだ第１庫外空気を加圧して供給用接続管（244）へ吐出する。第１庫外空気は、供給用空気として供給用接続管（244）を流れ、供給管（120）を流れる空気と合流後に庫内空間へ供給される。

〈酸素濃度上昇動作〉
この実施形態２において、酸素濃度上昇動作は、第２組成調節部（60）により行われる。このとき、供給管（120）には、第２分離モジュール（61）から流出した第２庫内空気（庫内空気よりも高酸素濃度の空気）が第２二次側管と第２二次側供給管（79）から流入する。供給管（120）を流れる第２庫外空気は、コンテナ用冷凍機（10）の二次流路（29b）へ流入し、二次流路（29b）を流れる空気と共に荷室（5）へ供給される。庫内空気の一部は、換気用排気管（100）を通って輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。

このように、酸素濃度回復動作では、酸素濃度の高い第２庫内空気を荷室（5）に供給すると同時に、換気用排気管（100）を通じて荷室（5）内の庫内空気を輸送用コンテナ（1）の外部へ排出し、荷室（5）内の庫内空気の酸素濃度を上昇させる。

〈二酸化炭素濃度上昇動作〉
二酸化炭素濃度上昇動作では、二酸化炭素濃度上昇動作は、第２組成調節部（60）により行われる。二酸化炭素濃度上昇動作では、上記酸素濃度上昇動作と同様のバルブの設定で、第２ポンプ（37）の吐出圧力が、第２分離モジュール（61）において、より高二酸化炭素濃度のガスが得られるように設定される。

この二酸化炭素濃度上昇動作において、庫内空気が庫内側吸入管（75）を通って第２ポンプ（37）に吸い込まれて吐出され、第２分離モジュール（61）へ流入する。第２分離モジュール（61）からは、二酸化炭素濃度が未処理庫外空気の二酸化炭素濃度よりも低い第１庫内空気が第２一次側管（73）へ流出し、第２一次側切換弁（76）の破線の流路を通って第２二次側管（74）へ流出し、輸送用コンテナ（1）の外部へ排出される。

一方、第２分離モジュール（61）から第２二次側管（74）へ流出した第２庫内空気（高二酸化炭素濃度ガス）は、第２二次側切換弁（78）の破線の流路を通り、第２二次側供給管（79）を通って供給管（120）へ流入する。このように、二酸化炭素濃度上昇動作では、第２分離モジュール（61）から流出した高二酸化炭素濃度ガスが、供給管（120）からコンテナ用冷凍機（10）の二次流路（29b）を通って荷室（5）へ供給され、荷室（5）内の庫内空気の二酸化炭素濃度を上昇させ、特に小型の輸送用コンテナ（1）において二酸化炭素濃度が速く上昇する。

この実施形態２では、庫内へガスを供給するときの強制換気による二酸化炭素の排出を抑えられるので、庫内の二酸化炭素濃度が低下するのを抑制できる。

また、この実施形態では、庫内の酸素濃度の低減を吸着剤で行い、二酸化炭素の排出部にガス分離膜を用いる構成を実現できる。

《その他の実施形態》
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。

−第１変形例−
上記実施形態１の酸素濃度回復動作では、上記酸素濃度低減動作において第１一次側切換弁（56）、第１二次側切換弁（58）、第２一次側切換弁（76）、及び第２二次側切換弁（78）をすべて第２状態に設定することで、図７の酸素濃度回復動作（第１の酸素濃度回復動作）を行う例について説明したが、二酸化炭素低減動作において第１一次側切換弁（56）、第１二次側切換弁（58）、第２一次側切換弁（76）、及び第２二次側切換弁（78）をすべて第２状態に設定することで、図８に示す酸素濃度回復動作（第２の酸素濃度回復動作）を行うことが可能である。

また、実施形態１において図７に示す第１の酸素濃度回復動作及び図８に示す第２の酸素濃度回復動作のいずれにおいても、第２ポンプ（37）を運転し、庫内空気よりも酸素濃度の高い第２庫内空気をコンテナ（1）の庫内へ戻すようにしているが、この例では第２庫内空気の酸素濃度が庫内空気よりは高いが大気よりは低いため、第２ポンプ（37）は途中まで（例えば庫内空間の酸素濃度が１８％になるまで）運転して、以降は第１ポンプのみで酸素回復動作を行うか、最初から第２ポンプ（37）を停止して第１ポンプ（36）のみで酸素回復動作を行うことも可能である。ただし、労働安全衛生法では酸素欠乏の基準値が１８％未満に定められているから、この基準を満たす第２庫外空気と第２庫内空気の両方を酸素濃度回復動作の開始から終了まで用いることに問題はなく、そうすれば途中で第２ポンプ（37）を停止させる場合よりも酸素濃度の回復時間を短縮できる。

また、実施形態１の第１の酸素濃度回復動作及び第２の酸素濃度回復動作のいずれの場合も、第２庫外空気と第２庫内空気のうちの少なくとも第２庫外空気をコンテナ（1）の庫内へ供給するのと同時に換気を実施し、庫内空間を大気相当の酸素濃度に近づけるようにしてもよい。このように酸素濃度回復運転をするときに同時に換気も行って、内部空間へ供給する空気の一部に大気を混ぜることにより、すべてをガス組成調節部（40，60）で生成したガスにする場合よりも省エネルギ化が可能になる。

なお、上記実施形態１や第１変形例で酸素濃度回復動作に用いている高酸素濃度ガスの酸素濃度は一例であり、第１調節弁（46）や第２調節弁（66）の開度を調節すればガス分離膜（85）を通る庫外空気や庫内空気の圧力を調節して分離性能を調整できるので、例えばより酸素濃度が高い高酸素濃度ガス生成して庫内空間へ供給し、酸素濃度回復動作の運転時間をさらに短縮するようにしてもよい。

−第２変形例−
実施形態１の庫内空気調節装置（30）において、第１分離モジュール（41）のガス分離膜（85）と第２分離モジュール（61）のガス分離膜（85）とは、それぞれの特性が互いに異なっていてもよい。

−第３変形例−
実施形態１の庫内空気調節装置（30）において、第１バイパス弁（50）は、第１分離モジュール（41）へ流入する未処理庫外空気の流量と、第１バイパス管（51）へ流入する未処理庫外空気の流量の割合を、多段階に又は連続的に変更できるように構成されていてもよい。また、第２バイパス弁（70）は、第２分離モジュール（61）へ流入する未処理庫内空気の流量と、第２バイパス管（71）へ流入する未処理庫内空気の流量の割合を、多段階に又は連続的に変更できるように構成されていてもよい。

−第４変形例−
実施形態１の庫内空気調節装置（30）では、第１ポンプ（36）と第２ポンプ（37）のそれぞれに駆動モータが連結されていてもよい。この変形例では、第１ポンプ（36）と第２ポンプ（37）の一方を作動させて他方を休止させることが可能となる。

−第５変形例−
実施形態１の庫内空気調節装置（30）において、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。実施形態２は、第２組成調節部（60）にＰＳＡ法の構成を用いた例であるが、第１組成調節部（40）と第２組成調節部（60）のそれぞれにＰＳＡ法を用いる構成では、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交互に繰り返し行う。

−第６変形例−
上記各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。さらに、上記実施形態では庫内空気調節装置を説明したが、本開示は、対象空間の空気組成を調節する空気組成調節装置であれば、適用対象はコンテナ等の庫内に限定されない。

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である。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。

以上説明したように、本開示は、庫内空気調節装置について有用である。

5 荷室（対象空間）
30 空気組成調節装置
41 第１分離モジュール（酸素分離部、二酸化炭素分離部）
56 第１一次側切換弁（切換器）
58 第１二次側切換弁（切換器）
61 第１分離モジュール（二酸化炭素分離部）
76 第２一次側切換弁（切換器）
78 第２二次側切換弁（切換器）
85 ガス分離膜
110 制御器
136 高濃度ガス供給経路
137 低濃度ガス供給経路

Claims (6)

1. 対象空間（5）の空気の組成を調節する空気組成調節装置であって、
   対象空間（5）へ供給される被処理空気から酸素を分離する酸素分離部（41，61）と、
   上記酸素分離部（41，61）から上記対象空間（5）へ連通する酸素用高濃度ガス供給経路（136）を含むガス供給経路（135）と、
   吸い込んだ空気を加圧して吐出するポンプ（36，37）と、
   酸素濃度増加動作と酸素濃度上昇動作とを行う制御器（110）と、を備え、
   上記酸素濃度増加動作は、上記ポンプ（36，37）により加圧された庫外空気を、上記酸素分離部（41，61）をバイパスして上記対象空間（5）へ供給する動作であり、
   上記酸素濃度上昇動作は、上記ポンプ（36，37）により加圧された庫外空気から上記酸素分離部（41，61）での処理前よりも酸素濃度が高い高酸素濃度ガスを上記酸素分離部（41，61）で生成し、その高酸素濃度ガスを上記対象空間（5）へ上記酸素用高濃度ガス供給経路（136）を通じて供給する動作であり、
   酸素濃度上昇動作は、酸素濃度を上記酸素濃度増加動作よりも速く上昇させるために行われる動作である
   ことを特徴とする空気組成調節装置。
2. 請求項１において、
   上記酸素分離部（41，61）は、上記被処理空気を、上記高酸素濃度ガスと、処理前よりも酸素濃度が低い低酸素濃度ガスとに分離するように構成され、
   上記ガス供給経路（135）は、低酸素濃度ガスを上記対象空間（5）へ供給する酸素用低濃度ガス供給経路（137）と、高酸素濃度ガスと低酸素濃度ガスの一方を選択的に上記対象空間（5）へ供給する切換器（56，58）を備え、
   上記制御器（110）は、上記切換器（56，58）を切り換えて上記高酸素濃度ガスまたは低酸素濃度ガスを上記対象空間（5）へ供給するように構成されていることを特徴とする空気組成調節装置。
3. 請求項１または２において、
   上記酸素分離部（41，61）は、被処理空気から酸素を分離する分離膜（85）を備えていることを特徴とする空気組成調節装置。
4. 請求項１から３の何れか１つにおいて、
   さらに、対象空間（5）へ供給される被処理空気から二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離部（41，61）と、上記二酸化炭素分離部（41，61）から上記対象空間（5）へ連通する二酸化炭素用高濃度ガス供給経路（136）と、を備え、
   上記制御器（110）は、上記酸素濃度上昇動作に加えて、上記二酸化炭素分離部（41，61）での処理前よりも二酸化炭素濃度が高い高二酸化炭素濃度ガスを上記二酸化炭素分離部（41，61）で被処理空気から生成し、その高二酸化炭素濃度ガスを上記対象空間（5）へ上記二酸化炭素用高濃度ガス供給経路（136）を通じて供給する二酸化炭素濃度上昇動作を行うことが可能に構成されていることを特徴とする空気組成調節装置。
5. 請求項４において、
   上記二酸化炭素分離部（41，61）は、上記被処理空気を、上記高二酸化炭素濃度ガスと、処理前よりも二酸化炭素濃度が低い低二酸化炭素濃度ガスとに分離するように構成され、
   上記ガス供給経路（135）は、低二酸化炭素濃度ガスを上記対象空間（5）へ供給する二酸化炭素用低濃度ガス供給経路（137）と、高二酸化炭素濃度ガスと低二酸化炭素濃度ガスの一方を選択的に上記対象空間（5）へ供給する切換器（76，78）を備え、
   上記制御器（110）は、上記切換器（76，78）を切り換えて上記高二酸化炭素濃度ガスまたは低二酸化炭素濃度ガスを上記対象空間（5）へ供給可能に構成されていることを特徴とする空気組成調節装置。
6. 請求項３において、
   さらに、被処理空気から窒素と酸素及び二酸化炭素とを分離し、処理前よりも窒素濃度が高くて酸素濃度及び二酸化炭素濃度が低い低酸素濃度ガスと、処理前よりも窒素濃度が低くて酸素濃度及び二酸化炭素濃度が高い高酸素濃度ガスとを生成可能な吸着剤が設けられた吸着部（234,235）を備えていることを特徴とする空気組成調節装置。

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