JPH08168A - 冷凍コンテナ用の庫内環境制御システムの制御方法 - Google Patents

冷凍コンテナ用の庫内環境制御システムの制御方法

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JPH08168A JP14896195A JP14896195A JPH08168A JP H08168 A JPH08168 A JP H08168A JP 14896195 A JP14896195 A JP 14896195A JP 14896195 A JP14896195 A JP 14896195A JP H08168 A JPH08168 A JP H08168A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷凍コンテナ用庫内環境制御システムの制御
方法を提供する。 【構成】 本発明の制御方法は庫内環境制御システムを
動作させると同時に電気制御装置を動作させ、センサか
らの入力に応答して圧縮機を動作させる。センサからの
入力に応答して空気中の酸素および二酸化炭素の濃度が
設定値となるように流量制御装置を動作させ、空気加熱
器用の制御装置を動作させてそこからの出力を予め設定
された値に維持する。また酸素センサをモニタリングし
て空気が予め定められた温度にあることが示された時に
出力を自動的に補正し、二酸化炭素センサをモニタリン
グして二酸化炭素センサの温度に予め定められた変化が
生じた時に出力を自動的に補正する。さらに動作パラメ
ータに関連した個々ののシステム構成要素の状態をモニ
タリングし、パラメータが異常状態値に達したり、期待
範囲を外れたりしたときにこれを表示装置に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冷凍コンテナ用の庫内環
境制御システム（ＣＡシステム）に関し、特に、冷凍コ
ンテナ内の窒素、酸素、二酸化炭素の量を調節して果物
や野菜の収穫後の貯蔵寿命の延長や品質の維持する庫内
環境組成とするシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】農産物収穫後の輸送や貯蔵するための庫
内環境制御コンテナは周知の技術となっている。このよ
うなシステムは通常、コンテナの内部温度を輸送中の積
荷に最適な温度まで下げるよう設計された冷凍装置と共
に使用される。果物や野菜の品質低下の速度を管理する
上で温度が最も重要な要因であることが知られていた
が、庫内環境制御システムは適正な温度と湿度管理の補
助として考えられていた。
【０００３】庫内環境制御システムの目的は、冷凍コン
テナ内部の酸素と二酸化炭素の量を調節して、コンテナ
に貯蔵された農産物の熟成速度を変化させることにあ
る。このシステムは、酸素（Ｏ2）と二酸化炭素（Ｃ
Ｏ2）を窒素（Ｎ2）に置き換えることによって酸素（Ｏ
2）と二酸化炭素（ＣＯ2）の量を調節すること行われて
いる。
【０００４】初期の冷凍コンテナ用の庫内環境制御シス
テムでは、積載後にコンテナ内の庫内環境を変更してお
き、貯蔵または輸送期間中にはそれ以上の変更を加えな
いものであった。このようなシステムに関する問題とし
ては、コンテナからの空気の漏れやコンテナへの空気の
侵入によってコンテナ内の空気の組成が変化することが
あった。そこで、コンテナ内の酸素と二酸化炭素の濃度
をモニタリングし、貯蔵および輸送中に空気を修整でき
るよう窒素および二酸化炭素を供給することが行われて
いる。このようなシステムの欠点としては、通常の輸送
期間中に所望の空気組成を維持するのに二酸化炭素や窒
素ガスの供給が必要であったということである。このよ
うなガス供給源は大型で重く、また一般的な業務用とし
て必要なガスを供給することは経済的には適していなか
った。
【０００５】加圧下で周囲空気の流れを酸素と窒素の主
成分に分ける膜を備えているタイプのエアセパレータを
使用して、非常に高純度の窒素ガスを生成するシステム
が開発されている。このようなシステムの中には、電子
コントローラを利用して電子的に弁を動作させ、膜セパ
レータから冷凍コンテナに運ばれる窒素量を選択的に増
減するものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このようなシステムに
おいては、熟練した操作員以外の人にも庫内環境制御シ
ステムを幅広く利用されるようにすることが望まれてい
る。この目的を達成するには、システムの性能を向上さ
せ、設定操作や使い方が簡単で、自己診断機能を搭載し
たマイクロプセッサ制御システムを具備することが望ま
しい。このためコンテナボックス内のガス濃度を維持す
るために圧縮機や加熱器、システム制御弁、その他の構
成要素を動作させるアルゴリズムを含む特定の制御アリ
ゴリズムに従って動作するコントローラを具備すること
が特に望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、密閉空
間内の空気を調節するための庫内環境制御システムの動
作を制御する方法が得られる。このシステムは、表示装
置と電子的に制御される構成要素とを備えた電気制御装
置を有する。この構成要素には、直列的な関係で、空気
圧縮機、ドレン弁付きフィルタ、空気加熱器、空気を酸
素と窒素の主要組成から成る別々の流れに分けるための
非電子セパレータ、窒素流の純度を変えるための並列に
配設された２つ以上の流量制御弁が含まれている。この
システムは、加熱器の温度と庫内温度を示す温度センサ
も有する。また制御弁の上流側での圧力を測定するする
システム圧力センサを有している。このシステムは、ガ
ス中の酸素濃度を示す出力を発生するための酸素センサ
と、ガス中の二酸化炭素濃度を示す二酸化炭素センサと
を有する。この方法は、庫内環境制御システムを動作さ
せると同時に電気制御装置を動作させ、（１）酸素セン
サおよび二酸化炭素センサからの入力に応答して、圧縮
機をオンまたはオフへ動作させるステップと、（２）酸
素センサおよび二酸化炭素センサからの入力に応答し
て、気体中の酸素および二酸化炭素の濃度が設定値とな
るように流量制御装置を動作させるステップと、（３）
空気加熱器用の制御装置を動作させてそこからの出力を
所定の値に維持するステップと、（４）酸素センサをモ
ニタリングして空気が予め定められた温度にあることが
示された時に出力を自動的に補正るステップと、（５）
二酸化炭素センサをモニタリングして二酸化炭素センサ
の温度に予め定められた変化が生じた時に出力を自動的
に補正するステップと、（６）安全パラメータおよびそ
の他の動作パラメータに関連した特定のシステム構成要
素の状態をモニタリングし、前記パラメータが異常状態
値に達したり、予定範囲を外れたりしたときにこれを表
示装置に表示するステップと、を有するものである。
【０００８】
【実施例】まず図１を参照すると、冷凍コンテナ１０が
示されている。この冷凍コンテナは、複数の構成要素１
２を備える一体型の電動式冷凍システムと、一部が１４
で示される庫内環境制御システムとに接続されている。
冷凍システム１２および庫内環境制御システムはコンテ
ナの一端に装備されおり、コンテナ１０の内部で温度と
空気のそれぞれを調節できるようになっている。
【０００９】図２について説明すると、冷凍システム１
２は、このような用途に用いるものとして周知の蒸気圧
縮冷凍システムである。簡単に言えば、このシステムは
電源コード１６を備え、冷凍システムのコントローラ１
８に電力を供給している。コントローラ１８は、システ
ムオペレータや冷凍システムの各種センサからの入力を
受信して、周知の方法で冷凍システム構成要素の動作を
制御できるプログラムされたマイクロプロセッサである
ことが好ましい。この冷凍システムは、電気駆動式の圧
縮機２０と、この圧縮機２０に接続された蒸発器コイル
２２および凝縮器コイル２４とを含む冷凍回路を備え
る。適当な蒸発器ファン２６が装備されていて、従来通
り、蒸発器コイル２２上を通過してコンテナ内に入っ
て、コンテナ１０内の空気を循環し、ここで適宜循環さ
れて再び冷却するため蒸発器コイルに戻される。凝縮器
コイル２４上の空気を流動させ、コンテナ１０から取り
出した熱を除去しやすくするために凝縮器ファン２８が
取り付けられている。冷凍システムコントローラ１８は
様々な構成要素を動作させ、従来と同様にコンテナ内の
選択された設定点温度を維持する。
【００１０】庫内環境制御システム１４についてさらに
詳しく図３に示す。庫内環境制御システムの基本構成要
素は、空気圧縮機３０、フィルタ３２、空気加熱器３
４、窒素分離膜３６、流量調整弁系統３８、ガスセンサ
４０、コントローラ５０である。
【００１１】庫内環境制御システムの目的は、冷凍コン
テナ１０内部の酸素および二酸化炭素の量を制御してコ
ンテナに貯蔵された農産物の熟成速度を変えることにあ
る。このシステムは、酸素（Ｏ2）と二酸化炭素（Ｃ
Ｏ2）の量を膜３６から生成した窒素と置き換えること
で酸素（Ｏ2）と二酸化炭素（ＣＯ2）の量を調節する。
【００１２】さらに図３について説明する。庫内環境制
御システム１４の運転時、コンテナ外部から空気４４が
ダストフィルタ４６を通って圧縮機３０の中に入る。空
気は圧縮機３０によって高圧に圧縮される。この後、高
圧空気は、空気加熱器３４に送られる前に微粒子フィル
タ３２を通過し、そこで湿気や不純物が取り除かれる。
フィルタ３２には通常閉じているドレン弁４８が取り付
けられている。ドレン弁４８は庫内環境制御システムコ
ントローラ５０によって起動されると電気的に開くよう
になっている。コントローラは、定期的にドレン弁４８
を短時間開いてフィルタ３２に滞積した残留物を除去す
るようにプログラムされている。
【００１３】フィルタ３２からの高圧空気は空気加熱器
３４に送られ、ここで、このシステムで使用される膜３
６に適した最適動作温度まで加熱される。図面に示した
通り、加熱器出力は５５℃／１３１゜Ｆに制御される。
この温度は、メダルメンブランセパレーションシステム
ズデュポンエアリキッド（ＭＥＤＡＬ ＭＥＭＢＲＡＮ
ＣＥ ＳＥＰＡＲＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭＳ ＤＵＰ
ＯＮＴ ＡＩＲＬＩＱＵＩＤＥ）社製のモデル４２４１
パーミエター（Ｐｅｒｍｅａｔｏｒ）として販売され
ている膜セパレータ３６の動作に最適である。庫内環境
制御コントローラ５０は温度センサ５２から入力を受け
取り、加熱器スイッチ５４の通電を制御して空気加熱器
から送出される圧縮空気の温度を維持する。
【００１４】温められた高圧空気は加熱器３４を通って
膜３６に入り、ここで高純度窒素と酸素やその他のガス
に分離され、高純度窒素は窒素出口５６を通過し、酸素
やその他のガスは酸素出口５８を通過する。膜セパレー
タ３６で行う分離の速度は膜を通過する空気の流量に左
右される。この流速は窒素出口５６の圧力によって制御
される。窒素出口５６の圧力が高ければ、生成される窒
素純度がそれだけ高くなり、また窒素の流速はそれだけ
低くなる。膜３６は９９％を超える純粋濃度の窒素を生
成できる。窒素出口５６の圧力が低下すると、窒素の純
度濃度が下がり、また流速が上昇する。
【００１５】膜から出口５６を通過する高窒素含有ガス
は流量制御弁３８に送られる。酸素出口５８からの酸素
やその他のガスは外気に排出される。
【００１６】膜３６の窒素出口５６の圧力は上述した流
量制御弁３８によって調節される。コンテナに存在する
窒素の割合を調節するため、コントローラ５０は流量制
御弁３８をサイクル動作させ、必要に応じてコンテナ内
の窒素量を増減するようプログラムされている。コント
ローラ５０は必要に応じて外部のＣＯ2源６５からＣＯ2
を追加することもある。
【００１７】コントローラ５０はサンプルライン６４を
介して酸素および二酸化炭素のガス濃度センサ４０を使
用して、コンテナ内の酸素と二酸化炭素の量をモニタリ
ングする。時間と温度に関するドリフトを修正するセン
サの定期的較正では、ライン６６を介しての外気のサン
プリングが必要である。
【００１８】通常の運転では、コンテナへの積載の後、
および該当する電源への電源コード１６の接続に伴っ
て、冷凍システムコントローラ１８は起動されて積載に
適する所望の設定点温度にプログラムされる。同時に庫
内環境制御システムのコントローラ５０が起動され、積
載に適した所望の酸素と二酸化炭素範囲に設定される。
【００１９】冷凍システム１２と庫内環境制御システム
１４の両方を起動して適正にプログラムすると、この冷
凍システムはプログラムされた動作に従って直ちに運転
を開始する。庫内環境制御システム１４は、冷凍コント
ローラ１８に取り付けた庫内環境制御イネーブルスイッ
チ７０が閉じているときのみ運転を開始する。イネーブ
ルスイッチ７０は、冷凍システムの運転条件および冷凍
コンテナ１０内部の状態が庫内環境制御装置を動作でき
る条件に適合している判断したときのみ冷凍システムコ
ントローラ１８によって閉じられる。
【００２０】図面を用いて上述したシステムは通常の従
来技術によるシステムの代表的なものであり、このよう
なシステムの動作の総合的原理を理解することを目的と
して示したものである。図４を参照して、コンテナ冷凍
ユニットに設置された本発明による庫内環境制御システ
ムの概略図について詳細に説明する。参考とするため、
概略図の鎖線は、冷凍／庫内環境制御コンテナユニット
の異なる部分をそれぞれ大まかに規定したものである。
そこでこれを、ユニットのこれらの部分に関連した種々
の構成要素の位置を記述ために使用する。左側の鎖線６
８で囲んだ部分は冷凍コンテナボックス１０の内部を示
している。図４中符号７０で示されるボックス内部の右
側は、コンテナの端に取り付けられた冷凍／庫内環境制
御兼用ユニットの蒸発器部を表している。蒸発器部７０
の空気は、冷凍ユニット１２の循環ファン２６がこれら
の部分間で空気を循環しているためコンテナボックス内
の空気と同一である。鎖線７２で囲んだ概略図右側部分
はコンテナ冷凍庫内環境制御兼用ユニットの凝縮器部で
ある。
【００２１】凝縮器部は普通の空気と直接接触するが、
凝縮器部７２と蒸発器部７０は破線７４で示される流体
耐密障壁（ｆｌｕｉｄ ｔｉｇｈｔ ｂａｒｒｉｅｒ）
によって分離されている。
【００２２】図４のシステムについては図３で用いた符
号を使用して説明する。
【００２３】図４を詳しく見ると、外気を受け入れるよ
うに吸気フィルタ４６が凝縮器部７２に取り付けられて
いる。適切な入口導管７６が２つのシリンダーを有する
空気圧縮機３０との間に連結されており、またこの圧縮
機は高圧に圧縮された空気を放出するための出口導管７
８を備えている。過熱防止スイッチ８０が空気圧縮機モ
ータに取り付けられていて、圧縮機が危険な温度に到達
しないように庫内環境制御コントローラ５０に信号を送
信する。
【００２４】圧縮機とつながる出口導管７８は曲がりく
ねった形状の凝縮コイル８１と連通しており、圧縮機か
ら放出される高圧高温空気を冷却し、この空気に含まれ
る水分を凝縮して液状にする役割を果たす。凝縮コイル
８１と連通した導管８２は、蒸発器部から障壁７４を通
って凝縮器部７２につながっている。導管８２内にはシ
ュレーダー（Ｓｃｈｒａｄｅｒ）弁が配置され、加圧漏
れ止め試験を行う等のシステム機能の一役を担ってい
る。また、システム内で高い背圧が生じると圧縮機３０
に損傷を与えるので、導管８２には空気圧縮機を保護す
るよう設計された減圧弁８６も取り付けられている。
【００２５】導管８２において、減圧弁８６の下流側に
は圧縮機３０から排出される高圧空気を濾過するための
エアフィルタ３２が備えられている。好ましい実施例に
おいて、このフィルタは実際には２つの別々のフィルタ
であって、大粒子のゴミ用の一次吐出しエアフィルタ９
０と微粒子のゴミ用の二次吐出しエアフィルタ９２とか
ら成っている。フィルタ９０および９２にはそれぞれ定
期的に交換できるようなフィルタ媒体が取り付けられて
いる。フィルタ９０、９２にはドレン電磁弁が取り付け
られている。これらの電気作動弁は通常閉じてるが、定
期的スケジュールに従って庫内環境制御コントローラ５
０によって短時間定期的に開かれて、フィルタに堆積し
た残留物が除去される。
【００２６】導管９６はフィルタ９２の出口と空気加熱
器３４の入口とをつないでいる。以上で説明したとお
り、エアフィルタは、このシステムで利用する膜セパレ
ータの最適温度を維持するようシステムコントローラ５
０によって制御される。加熱器の動作は、所望の設定点
温度からの入力と、空気加熱器３４の出口と膜３６をつ
なぐ導管１００に取り付けた空気温度センサ５２からの
入力とを利用するプログラムに従ってシステムコントロ
ーラによって制御される。コントローラ５０からの空気
加熱温度制御入力は加熱器に隣接して取り付けたソリッ
ドステート加熱器スイッチ５４を制御する。上述したよ
うに圧縮機３０がオンのときには加熱器５４もオンであ
る。図１０に示したとおり、実際の加熱器制御出力は、
ステップ１５８に示したセンサ５２からの入力に応答す
る「ファジー論理」アルゴリズム１５６によって判断さ
れる。
【００２７】以上で説明したとおり、膜セパレータ３６
には酸素出口５８が備わっていて、この酸素出口は膜セ
パレータから酸素およびその他のガスを放出する障壁７
４を介して外気まで延ばされている。窒素出口５６も障
壁７４を介して凝縮器部７２の中まで延長されており、
ここで流量制御装置すなわち流量調節弁系３８と連通し
ている。圧力トランデューサ９８が窒素出口導管５６内
に配置され、加圧入力を庫内環境制御コントローラ５０
に供給する。空気圧計１０２を窒素出口ライン５６に図
示しているが、これは出口ライン５６の窒素圧読み取り
を視覚的に表したものである。
【００２８】流量制御弁系３８は流体流れについて互い
に並列に配置された３つの別々の流量調節装置から成
る。これらの装置は、障壁７４を通過して蒸発器部７０
に入る窒素送出ライン１０６に対する窒素の流量を協働
して制御する。ライン１０６によって送られる窒素は、
冷凍システムのファン２６によってコンテナボックス１
０の内部６８まで循環される。流量計１０８が窒素送出
ラインに取り付けられており、これによって流量制御弁
系３８からコンテナまでの窒素流量が視覚的に確認する
ことができる。
【００２９】流量制御弁系はＡおよびＢで示される２つ
の電磁弁と固定オリフィス１０４とから成り、好ましい
実施例ではキャピラリーチューブである。流量制御電磁
弁ＡおよびＢは通常閉じていて、庫内環境制御システム
コントローラ５０からの制御アルゴリズムに応答して選
択的に開閉を行って、膜３６から生成される窒素の純度
を調節する。
【００３０】好ましい実施例において、弁ＡとＢの両方
を開放している状態では、流れは３つの流量調節装置の
すべてを通過し、膜は約１５％の酸素と８５％の窒素を
生成する。これは低純度、高流量状態と規定されるもの
である。一方の弁（ＡまたはＢ）が開いた状態では、シ
ステムは約５％の酸素と９５％の窒素を生成する。これ
は中間の純度、中間の流量状態と規定されるものであ
る。両方の弁を閉じた状態では、システムは約０.５％
の酸素と９９.５％の窒素を生成する。これは高純度、
低流量状態と規定されるものである。制御アルゴリズム
はこのシステム酸素値を純度制御用の入力値として用い
ている。
【００３１】蒸発器部７０の循環ファン２６の上部には
ガスセンサ４０が取り付けられている。センサには、コ
ンテナ内の酸素濃度を測定するのに使用する酸素センサ
１１０を含む。システムの好ましい実施例において使用
する酸素センサはガルバーニ燃料電池である。ガスサン
プルが燃料電池を通過すると、酸素がガルバーニ燃料電
池と反応して低い電圧が発生する。電圧出力は酸素濃度
に正比例する。コントローラ５０は電圧出力をパーセン
トによる酸素読取り値に変換し、以下において説明する
デジタル表示装置に表示する。本システムの好ましい実
施例では日本電池社製のモデルＫＥ−５０Ｃ電池酸素セ
ンサを使用している。ＣＯ2センサ１１２も備えられて
おり、コンテナ内部の二酸化炭素濃度の測定に使用され
ている。ＣＯ2センサはいわゆる非分散赤外線ＮＩＤＲ
マイクロベンチＣＯ2センサであって、センサー社（Ｓ
ｅｎｓｏｒｓ Ｉｎｃ．）のパーツ番号０３２として入
手できる。ＣＯ2センサは内部温度センサを備え、コン
トローラにも送信されるシステムを生成する。センサが
生成した信号はコントローラ５０によってパーセントの
ＣＯ2読み取り値に変換されデジタル表示装置に表示さ
れる。Ｏ2センサ１１０およびＣＯ2センサ１１２はガス
サンプリングライン１１４においては直列に配設されて
いる。センサの下流側はユニットの蒸発器部に開いた送
出ライン１１５であり、上流にはガスサンプルフィルタ
１１６が設けられている。
【００３２】４つの電気作動電磁弁を選択的に作動し
て、入口ライン１１８までの所望のガスサンプル流をセ
ンサ４０に供給してもよい。第１の電磁弁１１８は空気
サンプルライン１２０に設置されていて、さらにこのサ
ンプルラインは入口ライン１００から膜３６まで温かい
空気のサンプルの送出に適用されている。空気供給ライ
ンが高圧であるため毛管、つまり他の降圧装置１２３が
このラインに取り付けられている。
【００３３】第２の電磁弁１２２は、窒素送出ライン１
０６と連通している窒素供給ライン１２４に取り付けら
れている。第３の電磁弁１２６は較正ガス送出ライン１
２８に取り付けられている。この較正ガス送出ラインは
凝縮器部７２の外側に位置する適当なガス管継手につな
がっている。このガス管継手は、５％のＣＯ2と９５％
の窒素から成る較正ガスを貯蔵する較正ガスタンク１３
１と接続することができる。安全上の目的から減圧弁を
較正ガスライン１２８に取り付けている。最後に、第４
の電磁弁１３４はコンテナ１０内のガスサンプルをガス
センサに送出することができるサンプルライン６４に配
置されている。これらの電磁弁はそれぞれ庫内環境制御
システムコントローラ５０によって選択的に作動するこ
とを理解されたい。同様な方法で、Ｏ2センサ１１０と
ＣＯ2センサ１１２からの出力はシステムコントローラ
に送信されシステムの動作と性能が確認されることにな
る。
【００３４】さらに図４を参照すると、システムには全
体で符号６５として示されたＣＯ2供給システムが備え
られている。システムはＣＯ2送出ライン１３８を備え
ていて、このラインには通常は閉じられている電気作動
電磁弁１４０がある。ＣＯ2供給ライン１３８には減圧
弁１４２も備えられている。図示した実施例においては
ＣＯ2供給ボトルは２つの位置に示されている。第１の
場所は、該当する継手１４６およびＣＯ2システムへの
供給ライン１４８と連通した、ＣＯ2ボトル１４４を示
したコンテナボックスの内部６８にある。第２のＣＯ2
ボトル１５０の場所は継手１５２およびライン１５４を
介してＣＯ2システム６５に連通しているユニット全体
の外側にある。
【００３５】ＣＯ2供給システムは、庫内環境制御シス
テムの他の部分とは物理的に分離されていて、庫内環境
制御コントローラ５０によって電磁弁１４０が選択的に
作動することで必要に応じて動作する。コンテナ１０の
内部６８にはドア安全装置ソレノイド１５６（図４には
図示せず）が取り付けられている。このソレノイドは、
コンテナ内の酸素濃度が予め定められた値よりも下がっ
た時にコンテナ方向にドアが開かないようにする連動機
構と接続されている。
【００３６】一体型冷凍／庫内環境制御システムを本発
明に準じて動作させるためには、冷凍システムのコント
ローラ１８および庫内環境制御システム５０のコントロ
ーラが電子的に相互に連動できる必要がある。このよう
な連動の例としては、上記で概説したイネーブルスイッ
チ７０による冷凍コントローラ１８のオーバライディン
グ制御があるが、これは係属中の出願の要旨である。コ
ントローラ１８と５０との関係を概略的に図５に示す。
同図において、コントローラと電子データレコーダ１５
６とを相互に接続する実線の矢印１５５は、これらの構
成要素が相互に電子的に連結できることを示すためのも
のである。
【００３７】さらに詳しく説明すると、データレコーダ
１５６は冷凍コントローラおよび庫内環境制御コントロ
ーラの両方からの情報を定期的に記録する。冷凍コント
ローラから記録された情報には循環される供給側空気と
リターン側空気の温度が含まれている。庫内環境制御コ
ントローラから記録された情報には、Ｏ2およびＣＯ2の
濃度、プリトリップ試験の結果、アラームの作動、イネ
ーブルスイッチ７０の状態が含まれている。
【００３８】図４で示したシステムのすべての構成要素
を制御する点において庫内環境制御コントローラの役割
を理解する便宜上、図６はコントローラ５０と入出力の
やり取りを示したものである。個々の入力を区別するた
め図４と対応する符号を使用している。コンテナ空気温
度の入力は温度センサ１５７から送信され、以上では説
明していないが、この温度センサはコンテナ１０の６８
の部分内に取り付けられている。図７を参照してキーパ
ッド１６０入力を以下で説明する。図４に示したシステ
ムの説明に関連して以上でその他すべての入力について
説明している。庫内環境制御コントローラ５０からの出
力についても同様に、図４で使用する関連した参照符号
を用いて説明する。その構成要素のそれぞれについては
すでに説明を加えてあるため、再度詳しくは説明しな
い。
【００３９】図７は操作員が行う入力をコントローラ５
０に伝えるキーパッド１６０の外観を示したものであ
る。キーパッド１６０上の入力ボタンの大部分は本発明
を理解する上では必要なく、またここでも説明は行わな
い。機能の理解が必要となる場合は、その時点でボタン
の機能を説明する。
【００４０】図８は庫内環境制御コントローラ５０の表
示装置１７０を示している。表示装置上部には、システ
ム動作中に操作員に情報を伝えるのに有用な表示灯１７
４が直列に７つ並んでいる。表示装置の下部は２つの英
数字ＬＣＤ表示装置部になっている。左側の表示装置１
７１と右側の表示装置１７３は操作員に情報を伝える際
に便利である。
【００４１】図９において全体が参照符号１６０で示さ
れた庫内環境制御アルゴリズムの動作について、以上で
詳細に説明したようにシステムの実際の動作に関連して
説明する。要するに以上で説明した内容の繰り返しとな
るが、冷凍システム１２と庫内環境制御システム１４を
起動し、冷凍システムが適正にプログラムされた状態に
なるとプログラムされた動作に従って動作を直ちに開始
する。しかし、庫内環境制御システム１４は、冷凍コン
トローラ１８の庫内環境制御イネーブルスイッチ７０が
閉じている時にのみ動作を開始する。前述したようにイ
ネーブルスイッチ７０は、冷凍システムの動作状態およ
び冷凍コンテナ内１０の状態が庫内環境制御装置を動作
できる条件を満たしていると判断されると、冷凍システ
ムコントローラ１８によって閉じられる。このような状
態は、システムの制御アルゴリズムの様々なサブシステ
ムの説明に関連して引用されるこになる。
【００４２】冷凍および庫内環境制御システムを起動
し、また庫内環境制御システムをキーボード１６２を介
して適正にプログラムして、酸素は１％から１５％の範
囲内に入るよう、また二酸化炭素は０％から２５％の範
囲内に入るよう所望の設定点に設定されているものと仮
定する。この後で、庫内環境制御制御装置１８は庫内環
境制御イネーブルスイッチ７０からの入力を絶えずモニ
タリングする。このスイッチ７０が閉じられると庫内環
境制御システムが作動し、スイッチが開かれるとシステ
ムは直ちにスタンバイモードになる。これと同時に表示
装置１７０上のスタンバイ灯１６２が点灯する。
【００４３】スタンバイモード時、庫内環境制御制御装
置５０は庫内環境制御イネーブル入力７１の状況を絶え
ずモニタリングする。このとき図６で示すコントローラ
５０からのすべての出力はオフ状態となり、また表示装
置１７１、１７３はブランクである。一方で、庫内環境
制御制御装置が信号７１によって庫内環境制御システム
が動作可であることを示すと、システムは図９のメイン
庫内環境制御アルゴリズム１６０に従って動作する。
【００４４】空気加熱器制御システム１６４はすでに簡
単に説明したように、加熱器３４を５５℃の状態にして
空気の温度を維持するために使用する。圧縮機３０が動
作している時に加熱器にはオン状態である。
【００４５】圧縮機１６６および流量制御システム１６
８について説明する。図１１と図１２でそれぞれ示した
制御アルゴリズムによるこれらシステムの動作について
説明する。
【００４６】まず図１１について説明する。圧縮機制御
システム１６６の制御ロジックはポイント１７０で入力
され、そこで庫内環境制御イネーブルスイッチ７０が閉
じているか否かについて照会が行われる。ステップ１７
２でスイッチが閉じていなければ、それ以上の動作は起
こらず、ロジックが「Ｙｅｓ」ブランチを介して進行し
てステップ１７６および１７８でそれぞれのＯ2および
ＣＯ2の濃度を求めるポイントで庫内環境制御イネーブ
ルスイッチが閉じられていると判断されるまで、システ
ムはスタンバイモードの状態になっている。これらの比
較ステップのそれぞれで、実際のガス濃度は特定のガス
用のコントローラにプログラムされている設定点の上下
の制御帯域と比較される。
【００４７】ステップ１７６について説明する。ＣＯ2
濃度が制御帯域よりも上であるとコントローラが判断す
ると、庫内環境制御用空気圧縮機３０は「Ｙｅｓ」ブラ
ンチ１８２を介してステップ１８０で起動される。ステ
ップ１７８で酸素濃度が上下のいずれかであること、つ
まり制御帯域の「範囲外」であることが示されると、空
気圧縮機３０は「Ｙｅｓ」ブランチ１８４を介して起動
される。ステップ１７６または１７８のどちらの条件も
満たしていないと、コントローラはステップ１７２、１
７６、１７８の状態が１８０で庫内環境制御空気圧縮機
を起動する条件を満たすまで「ＮＯ」ブランチ１８６、
１８８のそれぞれに従ってループする。
【００４８】１８０で空気圧縮機を起動すると判断され
ると、システムはステップ１９０でイネーブルスイッチ
７０の状態を再度評価する。イネーブルスイッチが開い
ていると圧縮機は「ＮＯ」ブランチ１９２を介してステ
ップ２００で停止する。イネーブルスイッチが閉じてい
るとコントローラはステップ１９４で酸素濃度を求め
る。Ｏ2濃度が制御帯域内であればコントローラは「Ｙ
ｅｓ」ブランチ１９５を介してステップ１９６でＣＯ2
濃度を求める。ＣＯ2濃度が設定点よりも低いと、コン
トローラは「Ｙｅｓ」ブランチ１９８を介してステップ
２００で圧縮機を停止させる。これは圧縮機の動作がコ
ンテナ内のＣＯ2濃度の「上昇」に効果を及ぼさないか
らである。
【００４９】ステップ２００での圧縮機の停止に際し
て、コントローラは２０２を介して圧縮機制御アルゴリ
ズムのエントリポイント１７０に戻る。ステップ１８０
での圧縮機の起動に伴って、庫内環境制御イネーブルス
イッチ７０の状態は、ステップ１９０に戻ることによっ
てステップ１９４と１９６のそれぞれで「ＮＯ」ブラン
チ２０４と２０６を介して連続して評価される。「Ｎ
ｏ」ブランチ１９２を介してステップ２００で空気圧縮
機１３が停止した結果として、庫内環境制御イネーブル
スイッチ７０が開いてコントローラ５０は庫内環境制御
システムをスタンバイモードにする。
【００５０】以上で説明した通り圧縮機３０が作動して
いると、前述の流量制御弁系が制御アルゴリズム１６８
に従って作動し、酸素濃度と二酸化炭素濃度をプログラ
ムした設定点まで上昇させる。このプログラムと流量制
御弁の動作について説明する前に、システムの一般動作
原理をいくつか説明する。第一に、本アルゴリズムでは
主要な制御入力として酸素値を用いている。第二に、酸
素についての要件が満たされていればアルゴリズムはＣ
Ｏ2を調節しようとする。次に、ＣＯ2電磁弁１４０を開
いて外部タンク１４６または１５０からＣＯ2を追加す
ることでＣＯ2濃度が上昇しないようにする。膜から窒
素を追加することでＣＯ2濃度を減少させ、コンテナ１
０内部のＣＯ2の割合を小さくする。制御アルゴリズム
は、ＣＯ2濃度が設定濃度以下になるまで酸素濃度を制
御帯域内に維持することがわかる。しかし、酸素設定点
に達するまではＣＯ2制御装置は稼動状態とはならいこ
ともわかる。まず流量制御アルゴリズム１６８について
説明し、３つの異なる純度濃度で窒素を追加するための
コントローラの特定プログラミングについて、図１３と
図１４で示す個々の設定点範囲に関連して説明する。
【００５１】図１２を参照すると、ポイント２０８でＯ
2／ＣＯ2の流量制御アルゴリズムが入力され、コントロ
ーラはステップ２１０でコンテナ内の酸素濃度がプログ
ラムされた設定点にあるか否かを評価する。プログラム
された設定点にあると、コントローラは「Ｙｅｓ」ブラ
ンチ２１２を介して、ステップ２１４でＣＯ2濃度がプ
ログラムされた設定点以下であるか否かを問い合わせ
る。プログラムされた設定点以下でないと、コントロー
ラは「Ｎｏ」ブランチ２１６を介してステップ２１８に
進み、そこで圧縮機３０が起動されていなければ圧縮機
を起動させ、窒素をコンテナに追加することでＣＯ2の
濃度を減少させＣＯ2の割合を小さくする。この状態を
図１５のグラフの左側に示した。
【００５２】圧縮機の動作がＣＯ2濃度を減少させるも
のである場合、コントローラはステップ２２０に進み、
そこでＣＯ2濃度がプログラムされた設定点であれば、
「Ｙｅｓ」ブランチ２２２を介して２２４での空気圧縮
機の停止まで進み、流量制御アルゴリズムの先頭の２０
８に戻る。ステップ２２０でＣＯ2濃度が設定点でなけ
ればコントローラは「Ｎｏ」ブランチ２２６を介して進
み開始点２０８まで戻る。
【００５３】ステップ２１４に戻って、ＣＯ2濃度が設
定点であればコントローラは「Ｙｅｓ」ブランチ２２８
を介して進んでステップ２３０で圧縮機を停止し、また
ステップ２３２でＣＯ2を追加することによってＣＯ2濃
度を上昇させる。ＣＯ2弁１４０を閉じた時にＣＯ2値が
設定点に到達するまで、以上で説明し図１５の右側で図
示するようなＣＯ2の追加がＣＯ2弁１４０を開けるコン
トローラによって行われる。
【００５４】ステップ２１０に戻って、ＣＯ2濃度が設
定点でなければコントローラは「Ｎｏ」ブランチ２３４
を介してステップ２３６まで進んで、ここでＯ2濃度が
プログラムされたＯ2濃度の制御帯域内にあるか否かを
問い合わせる。Ｏ2が制御帯域内であれば、コントロー
ラはステップ２３６の「Ｙｅｓ」ブランチ２３８を介し
てステップ２１８まで進む。システムはステップ２１８
で動作してＯ2濃度を制御し、また以上で説明したＣＯ2
制御システムも作動状態となる。
【００５５】ステップ２３６でＯ2濃度が制御帯域内に
入っていないと判断されると、コントローラは「Ｎｏ」
ブランチ２４０を介してステップ２４２に進み、ＣＯ2
制御システムは動作不可の状態で窒素を追加することで
酸素制御装置を開始する。このような動作中には、コン
トローラはブランチ２４４を介して設定点と制御帯域に
関連する酸素とＣＯ2濃度を評価してシステムの最良の
動作モードを判定する。
【００５６】図１３および図１４を参照し、コンテナ内
で所望の酸素濃度を確立して、窒素をコンテナに追加す
ることで制御帯域内に酸素濃度を維持するための図４で
示したシステムの動作を説明する。
【００５７】システムは三段階の窒素純度濃度で動作で
きる。第一の濃度では、弁Ａと弁Ｂの両方を開いた状態
で１５％の酸素と８５％の窒素が生成される。これは低
純度、高流量状態と規定されるものである。第二の濃度
では一方の弁（ＡまたはＢ）を開いた状態で、中間の純
度、中間の流量と規定され５％の酸素と９５％の窒素が
生成される。第三の濃度では、両方の弁を閉じた場合で
高純度、低流量状態と規定されるもので、０.５％の酸
素と９９.５％の窒素が生成される。
【００５８】図１３を参照すると、酸素濃度０％〜５％
での設定点について、コンテナ内で検出した酸素濃度に
応答して弁を動作するコントローラの動作を示してい
る。この図面は、空気中に含まれる酸素濃度を約２０.
８％から所望の設定値まで下げるシステムの動作を示し
たものである。「時刻０」を見ると、システムは圧縮機
が動作していて弁ＡとＢの両方が開いた状態で作動を始
め、セグメント２４６からも分かるように、酸素濃度が
約１５％に下がるまで動作している。この時点で弁Ｂが
閉じられ、システムは酸素濃度が５％値に達するまでセ
グメント２４８で示すような中純度、中流量状態に移
る。酸素濃度が５％に達した時点で弁Ａが閉じて、シス
テムは制御帯域内の最下部２５２に達するまで高純度、
低流量状態においてセグメント２５０で示すような動作
を行う。２５２に達した時点で制御弁Ａが再度開いて、
システムは、セグメント２５４で示すように制御帯域範
囲の最上部に達するまで中間純度、中間流量状態に戻
り、２５６において弁Ａが再度閉じると高純度、低流量
の状態に戻る。弁Ａは、コンテナ内の酸素濃度を制御帯
域内に維持するために継続して交互に開閉される。
【００５９】図１４は酸素設定点が５％から１５％の間
にある場合のシステムの動作を示したものである。図１
３で示した下部設定点の状態では、システムは図１４で
示すように弁ＡとＢを開いた状態で低純度、高流量モー
ドで動作を開始する。再度、酸素濃度が１５％に達して
いるとセンサが判断すると、弁Ｂが閉じて、セグメント
２６０で示すような中間の純度、中間の流量状態にシフ
トする。制御帯域内で酸素値が設定値と適合するように
弁Ｂが交互に開閉する。
【００６０】酸素設定点および動作モードには関係な
く、図１２のステップ２４２を実行している間、コント
ローラは絶えずＯ2値を評価してブランチ２４４を介し
て動作に最適なシステムモードを判断する。
【００６１】図９と図１６について説明すると、酸素セ
ンサ１１０の自動補正および較正が庫内環境制御コント
ローラ５０にプログラムされており、参照符号２６６と
してメインアルゴリズムと呼ばれている。上述したよう
に、酸素センサ１１０を使用してコンテナ１０内の酸素
濃度が測定する。サンプル弁１３４が開くとコンテナか
らの空気がセンサ１１０上を通過する。上述したよう
に、酸素センサ１１０は低電圧出力を発生するが、この
出力は検出したガスの酸素濃度に正比例する。庫内環境
制御コントローラ５０のマイクロプロセッサは電圧出力
を酸素のパーセント読み取り値に変換する。この値はデ
ジタル表示装置１７３に表示される。マイクロプロセッ
サは、０から２０.９％までの酸素測定範囲および酸素
濃度のこの範囲の規格センサ仕様でプログラムされてい
る。酸素センサのスパンは、酸素の最大濃度での酸素セ
ンサの電圧読み取り値と最小濃度での酸素センサの電圧
読み取り値との間の差である。酸素センサのスパン（ｓ
ｐａｎ）と直線性は温度と劣化に対して敏感である。た
とえば、スパンは、酸素２０.９％というセンサ仕様を
満たす電圧をセンサが出力できない点まで経時で下がる
ことがある。これを補正するため図１６で示すように庫
内環境制御コントローラ５０がプログラムされている。
【００６２】酸素センサの補正や較正プログラム２６６
がポイント２６８で入力される。ここでコントローラ５
０は、まずステップ２７０で温度センサ１５８で測定さ
れる、コンテナ内部から戻る空気の温度を確認する。こ
の温度が５℃よりも低いと、センサの出力はコントロー
ラ５０にプログラムされた補正曲線を使ってステップ２
７２で補正される。空気温度が５℃よりも低くない場
合、コントローラは「Ｎｏ」ブランチ２７４を介して進
む。ステップ２７２から、または「Ｎｏ」ブランチ２７
４からコントローラは２つの事象２７６または２７８の
どちらが起こっているかを判断する。ステップ２７６の
ように庫内環境制御システムの電源がオンになってから
の２時間、またはステップ２７８のように最も最近行っ
た較正から２４時間経過後の２時間は、酸素センサ１１
０に外気（２０.８％の酸素）を通過させることによっ
て較正が行われる。示した通り、ステップ２７６または
２７８、集合的には２８０の「Ｙｅｓ」ブランチを追従
する時にこれが起こる。
【００６３】試験の開始に先駆けて、コントローラはス
テップ２８２で庫内環境制御圧縮機３０がオンであるか
否かを確認する。較正用に信頼できる空気サンプルを得
るためには圧縮機の動作が必要であるため、圧縮機がオ
ン状態でなければコンントローラは圧縮機が作動するま
で「Ｎｏ」ブランチ２８４を通過する。圧縮機がオン状
態であると「Ｙｅｓ」ブランチ２８６を介してステップ
２８８で較正が開始され、この時点でコントローラは窒
素弁１２２、サンプル弁１３４、較正ガス弁１２６を閉
じ、空気弁１１８を開けて外気の流量をセンサを介して
供給する。ステップ２９０で出力を検出および比較し、
この出力がセンサの予測範囲内に入っているか否かを判
定する。範囲内に入っていれば、その値は「Ｙｅｓ」ブ
ランチ２９２を介してステップ２９４で記録され、酸素
センサのスパンを設定するのに利用される。また、シス
テムは２９６を介して開始点２６８に戻る。ステップ２
９０でセンサが予測範囲内に入っていないとコントロー
ラは「Ｎｏ」ブランチ２９８を介して進み、ステップ３
００で表示装置１７１上に「障害」結果を表示する。次
にシステムはステップ３０２で示されるように前のＯ2
センサスパン値を使用し、２６８の起動まで戻る。
【００６４】図１７について説明すると、二酸化炭素セ
ンサ１１２のスパンとゼロ点は温度によって変化するた
め、コントローラは同図に示すようにＣＯ2センサを補
正、較正するようにプログラムされている。この方法に
ついては以下で説明する。
【００６５】図９および詳細については図１７で示す庫
内環境制御システムにおいて絶えず作動する他の制御ア
ルゴリズムに関連してＣＯ2センサ温度の補正／較正ア
ルゴリズム３０４を示す。
【００６６】ＣＯ2センサアルゴリズム３０４は３０６
で入力される。またステップ３０８では、コントローラ
は、ＣＯ2センサ１１２内部温度センサからの入力を使
ってセンサ温度が２５℃よりも低いか否かを判定する。
センサ温度が２５℃よりも低い場合、コントローラは
「Ｙｅｓ」ブランチ３０９を介してステップ３１０に進
み、ここで庫内環境制御コントローラ５０にプログラム
されている温度補正曲線を使ってＣＯ2センサの出力を
補正する。温度補正ステップ３１０から、またはステッ
プ３０８の「Ｎｏ」ブランチ３１２を介して、コントロ
ーラはＣＯ2センサを較正しなければならない３つの条
件のうち１つ以上が存在するか否かを判定する。ステッ
プ３１４、３１６、３１８で示すこれらの事象は以下の
通りである。「システム起動後２時間であるか」、「最
後に較正してから５℃変化しているか」、「最後に較正
してから２４時間経過しているか」の３つの事象があ
る。これらの照会に対してＹｅｓで応えると、「Ｙｅ
ｓ」ブランチ３２０を介してステップ３２２のＣＯ2セ
ンサ較正の開始に移動する。照会１４、３１６、３１８
のそれぞれに「Ｎｏ」で応えると、「Ｎｏ」ブランチ３
２４を介して３０６の開始に戻る。
【００６７】ＣＯ2センサ１１２を介するガスの信頼で
きる流れを確認するため、３２２で庫内環境制御圧縮機
３０がオン状態であるか否かを判断することによってＣ
Ｏ2センサの較正が始まる。圧縮機がオン状態でなけれ
ば、「Ｎｏ」ブランチ３２６の結果から明確なように試
験は継続されない。圧縮機がオン状態であるとすると、
コントローラは次に窒素電磁弁１２２を開け、空気、サ
ンプル、較正ガスの電磁弁１１８、１３４、１２６を閉
じる。また、コントローラは窒素流量制御弁ＡとＢの両
方をも閉じる。次に、ステップ３２８で示すように、コ
ントローラは９分間の遅延期間に入り、ＣＯ2センサ上
を通過する窒素純度が最高の状態にシステムを安定させ
る。９分間の遅延に続いてＣＯ2センサの値が読みとら
れ、ステップ３３０で最初の較正が試みられた場合は、
最初のゼロ点値が格納される。次にコントローラは「Ｙ
ｅｓ」ブランチ３３２を介して３３６で１５分間システ
ムを通常制御動作モードにシフトする。この時点でコン
トローラ５０内のカウンタは「１０」にセットされる。
【００６８】１５分の通常制御動作後、コントローラは
ステップ３２８と３３０に戻り、第２のゼロ点値を生成
する。この値はステップ３３８の最初のゼロ点値と比較
される。ステップ３３８でコントローラが両ゼロ点がそ
れぞれ５０mv以内であることを検出すると、第２の確定
ゼロポイントが「Ｙｅｓ」ブランチ３４０を介してステ
ップ３４２で格納される。制御装置は次にブランチ３４
４を介して開始点３０６に戻り、補正または較正が再度
必要であると制御装置が判断するまでは新たなゼロ値が
使用される。
【００６９】ステップ３３８で第２のゼロ値が最初の値
の５０mv以内に入っていない場合、コントローラは「Ｎ
ｏ」ブランチを介してステップ３４８に進み、ここで３
３４のカウンタを１だけ減らして新たなカウント値を求
める。新たなカウント値が「ゼロ」でないと、制御装置
は「Ｎｏ」ブランチ３５０を介してステップ３３６に進
み、新たなゼロ値を求めるまで、またはステップ３４８
のカウント値が「ゼロ」となるまでプロセスが継続され
る。ステップ３４８のカウント値がゼロになった時点で
コントローラはステップ３４８からＹブランチ３５０を
介して進み、３５２で障害をコントローラの表示装置１
７１上に表示する。コントローラ５０は、システム制御
装置のためにステップ３５４で以前の有効な二酸化炭素
ゼロ点を利用する。
【００７０】以上の説明において、図９の参照符号３５
６によって全体が示されるアラーム／障害表示システム
を幾度も参照した。このシステムは庫内環境制御コント
ローラ５０にプログラムされていて、システムの重大な
障害を検出したり、障害が発生した場合には安全動作モ
ードとするように使用される。また、このシステムはシ
ステムの動作時間量を累積する。一定の動作時間が経過
すると、制御装置は１７１でサービスアラームを表示し
てユニットの特定の構成要素を整備する時間であること
を示す。特に、フィルタ９０と９２については５０００
時間を経過するとサービスアラームが表示され、圧縮機
については１４,０００時間の時点でサービスアラーム
が表示される。ユニットの整備終、操作員はキーボード
１６２を使って特定の構成要素のタイマをリセットす
る。
【００７１】アラーム／障害表示システム３５６には他
に以下のような機能がある。（１）圧縮機の過温度スイ
ッチ８０の状況をモニタリングする。このスイッチが開
になると圧縮機３０が停止して障害が表示装置に示され
る。（２）システムのヒューズ（図示せず）の状況をモ
ニタリングする。ヒューズが断線するとシステムはスタ
ンバイモードとなり表示装置１７０上の表示灯１６２が
点灯する。（３）加熱器の過温度スイッチ９９の状況を
モニタリングする。このスイッチが開になると、加熱器
３４が停止して障害が表示装置１７１に示される。
（４）酸素センサ１１０とＣＯ２センサ１１２の出力を
モニタリングする。これらのセンサが以上で説明した期
待範囲を超える読みを検出したり、較正できないと、制
御装置は表示装置１７０上に障害を示す。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
密閉空間内の空気を調節するための庫内環境制御システ
ムの動作を制御する改良された方法が得られるという効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いるタイプの冷凍輸送コンテナの概
略斜視図である。
【図２】図１のコンテナで使用するタイプの冷凍装置の
概略図である。
【図３】図１に示すコンテナと共に使用する庫内環境制
御システムのブロック図である。
【図４】図１に示す一般的なタイプの庫内環境制御シス
テムの好ましい実施例の概略図である。
【図５】冷凍システムのコトローラと庫内環境制御シス
テムのコントローラとの間の関係を示すブロック図であ
る。
【図６】庫内環境制御システムの概略図で、図４に示す
システムに関連する場合の入力と出力を示している。
【図７】本発明の庫内環境制御システムの入力キーパッ
ドの外観を示している。
【図８】庫内環境制御コントローラに接続された表示装
置を示す図である。
【図９】様々なサブシステム制御アルゴリズムの並列動
作関係を示す庫内環境制御制御主アルゴリズムのフロー
チャートである。
【図１０】このシステムの空気加熱器を制御する庫内環
境制御コントローラのマイクロプロセッサに組み込んだ
ソフトウェアプログラムの簡易フローチャートである。
【図１１】このシステムの空気圧縮機を制御する庫内環
境制御コントローラのマイクロプロッサに組み込んだソ
フトウェアプログラムのフローチャートである。
【図１２】酸素と二酸化炭素の流量に関連する庫内環境
制御コントローラのマイクロプロセッサに組み込んだソ
フトウェアプログラムのフローチャートである。
【図１３】酸素流量制御システムの酸素設定点０％〜５
％での動作モードを示すグラフ図である。
【図１４】酸素設定点５％〜１５％の場合についての図
１３と同様なグラフである。
【図１５】コンテナに対するＣＯ2の調節を表したグラ
フである。
【図１６】酸素センサシステムの温度補正と較正に関連
した庫内環境制御コントローラのマイクロプロセッサに
組み込んだソフトウェアプログラムのフローチャートで
ある。
【図１７】二酸化炭素センサシステムの温度補正と較正
に関連した庫内環境制御コントローラのマイクロプロセ
ッサに組み込んだソフトウェアプログラムのフローチャ
ートである。
【符号の説明】
１４…庫内環境制御システム ３０…圧縮機 ３２…フィルタ ３４…空気加熱器 ３６…非電気的セパレータ ３８…流量制御弁 ５０…電気制御装置 ９８…圧力センサ １１０…酸素センサ １１２…二酸化炭素センサ
フロントページの続き (72)発明者 マイケル ダブリュー．ネヴィン アメリカ合衆国，ニューヨーク，シラキュ ーズ，ウエストモアランド アヴェニュー 967 (72)発明者 リチャード エル．マーチン アメリカ合衆国，ニューヨーク，シセロ ウ，ヒーブライズ トレイル 5988

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 密閉された空間（１０）内の庫内環境を
    制御するための庫内環境制御システム（１４）であっ
    て、表示装置（１７０）を備えた電気制御装置（５０）
    を有し、空気加熱器（３０）と、ドレン弁（４８）を備
    えたフィルタ（３２）と、空気加熱器（３４）と、空気
    を酸素（５８）と窒素（５６）を主要成分とする別々の
    流れに分流するための非電気的セパレータ（３６）と、
    窒素流の純度を変えるために並列の流れ関係にある２つ
    以上の流量制御弁（３８）とが直列に配設されており、
    さらに密閉空間内の加熱器の温度（５２）とその空気の
    温度（１５８）を示すための温度センサと、制御弁の上
    流側を加圧状態にするためのシステム圧力センサ（９
    ８）とを供え、さらにはガス中の酸素濃度を示す出力を
    生成するための酸素センサ（１１０）と、ガス中の二酸
    化炭素濃度を示すための二酸化炭素センサ（１１２）と
    を含む前記システムの動作を制御する方法において、 庫内環境制御システム（１４）を起動するステップと、 電気制御装置（５０）を同時に動作させ、 酸素センサ（１１０）および二酸化炭素センサ（１１
    ２）からの入力に応答してオンまたはオフ状態に圧縮機
    （３０）を動作させるステップと、 流量制御装置（３８）を動作させ、酸素センサおよび二
    酸化炭素センサからの入力に応答して、庫内中の酸素と
    二酸化炭素の濃度を設定点の濃度にするためのステップ
    と、 空気加熱器（３４）の制御装置（５４）を動作させ、そ
    こからの出力温度を所定の値に維持するステップと、 酸素センサ（１１０）をモニタリングし、空気の予め定
    められた温度であることが示されると自動的に出力を補
    正するステップと、 二酸化炭素センサ（１１２）をモニタリングし、二酸化
    炭素センサの温度に予め定められた変化が起こった場合
    に自動的に出力を補正するステップと、 安全パラメータおよびその他の動作パラメータに関連し
    たシステムの個々の構成要素の状況をモニタリングし、
    前記パラメータが異常状態または予定範囲を外れていた
    場合にこれを表示装置（１７０）上に示すステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 圧縮機を動作させるための前記ステップ
    （３０１）は、 所望の二酸化炭素濃度およびその制御帯域を設定するス
    テップと、 所望の酸素濃度およびその制御帯域を設定するステップ
    と、 二酸化炭素センサ（１１２）からの二酸化炭素濃度を読
    み取るステップと、 二酸化炭素濃度と設定二酸化炭素濃度および制御帯域と
    を比較するステップと、 酸素センサ（１１０）からの酸素濃度を読み取るステッ
    プと、 酸素濃度と設定酸素濃度およびその制御帯域とを比較す
    るステップと、 二酸化炭素濃度が制御帯域を上回っている、あるいは酸
    素濃度が制御帯域を外れている場合に圧縮機（３０）を
    始動するステップと、を含ことを特徴とする請求項１記
    載の方法。
  3. 【請求項３】 庫内環境制御システム（１４）は密閉空
    間（１０）内の温度を調節する冷凍システム（１１２）
    と共に動作し、冷凍システム（１１２）は庫内環境制御
    システムを動作させない条件がプログラムされた電子コ
    ントローラ（１８）を具備し、庫内環境制御システムコ
    ントローラ（５０）をイネーブルおよび停止するための
    手段を備えた前記方法において、冷凍システムコントロ
    ーラ（１８）から前記停止信号を受信すると前記空気圧
    縮機（３０）を停止させるステップを含むことを特徴と
    する請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 圧縮機（３０）の始動時、 酸素センサ（１１０）から酸素濃度を読み取るステップ
    と、 設定酸素濃度および制御帯域と酸素濃度を比較するステ
    ップと、 二酸化炭素センサ（１１２）から二酸化炭素濃度を読み
    取るステップと、 設定二酸化炭素濃度および制御帯域と二酸化炭素濃度を
    比較するステップと、 酸素濃度が制御帯域内にあり、かつＣＯ2濃度が設定点
    以下である場合に圧縮機（３０）を停止させるステップ
    と、を含む請求項２の方法。
  5. 【請求項５】 前記流量制御装置（３８）を動作させる
    ステップは、 所望の酸素濃度およびそれに関連する制御帯域を設定す
    るステップと、 所望の二酸化炭素濃度およびそれに関連する制御帯域を
    設定するステップと、 酸素センサ（１１０）から酸素濃度を読み取るステップ
    と、 酸素濃度と設定酸素濃度とを比較し、酸素濃度が設定酸
    素濃度でなく、また酸素濃度が制御帯域内にない場合に
    圧縮機（３０）を始動させて窒素を密閉空間に追加する
    ステップと、 酸素濃度が設定点濃度で、ＣＯ2濃度が設定点以下では
    ない場合に、圧縮機（３０）を始動させて密閉空間に窒
    素を追加することでＣＯ2濃度を調節するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記システムは窒素流の純度を変化させ
    るために並列に配設された２つの流量制御弁（Ａ、Ｂ）
    および固定オリフィス（１０４）を具備する前記方法に
    おいて、 前記流量制御弁（Ａ、Ｂ）の両方を開けた状態で、低窒
    素純度、高窒素流量モードでシステムを動作させ、前記
    密閉空間内の酸素濃度を第１の純度濃度まで下げるステ
    ップと、 前記流量制御弁の一方を閉じて中程度の窒素純度、中程
    度の流量動作モードで前記システムを動作させ、前記コ
    ンテナ内の酸素濃度を前記の第１の濃度より低い第２の
    濃度まで下げるステップと、 第２の流量制御弁を閉じて高窒素純度、低流量状態でシ
    ステムを動作させ、前記密閉空間の前記酸素濃度を前の
    濃度より低い第３の濃度まで下げるステップと、を含む
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 所望の酸素濃度およびその制御帯域を設
    定し、酸素センサ（１１０）から酸素濃度を読み取るス
    テップと、 １つ以上の制御弁を交互に開閉し、設定酸素濃度制御帯
    域内で検出した酸素濃度を維持するステップと、を含む
    ことを特徴とする請求項６記載の方法。
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