WO2019065889A1 - 庫内空気調節装置 - Google Patents

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WO2019065889A1
WO2019065889A1 PCT/JP2018/036056 JP2018036056W WO2019065889A1 WO 2019065889 A1 WO2019065889 A1 WO 2019065889A1 JP 2018036056 W JP2018036056 W JP 2018036056W WO 2019065889 A1 WO2019065889 A1 WO 2019065889A1
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storage
outside
composition
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紀考 亀井
直宏 田中
秀徳 松井
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ダイキン工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an in-compartment air conditioning apparatus for adjusting the composition of in-compartment air of a storage.
  • An in-compartment air conditioner for adjusting the composition of the in-compartment air (for example, the oxygen concentration and the carbon dioxide concentration of the in-compartment air) of the storage container for storing the agricultural products etc. for the purpose of suppressing the decrease in freshness of agricultural products etc. are known.
  • Patent Document 1 discloses a container having an apparatus for adjusting the composition of air in a storage.
  • the device of Patent Document 1 regulates the composition of the air in the storage using a gas separation membrane whose permeability of carbon dioxide is higher than that of oxygen.
  • this device is caused by breathing of produce etc. by bringing the inside air into contact with one surface of the gas separation membrane and bringing the outside surface containing almost no carbon dioxide into the other surface of the gas separation membrane.
  • the carbon dioxide is discharged to the outside of the container (see specification, page 20, line 14 to page 21, line 2 of Patent Document 1).
  • this device opens a passage that connects the inside of the storage with the outside of the storage, and allows outside air to flow into the storage through this passage (page 20 of the specification of Patent Document 1) See line 12).
  • the composition of the in-compartment air suitable for storage varies depending on the type of cargo such as produce stored in the container.
  • the device of Patent Document 1 discharges the carbon dioxide contained in the air inside the storage outside the storage, and introduces the outside air into the storage through the passage connecting the inside of the storage with the outside of the container. That is, the device of Patent Document 1 supplies air having the same composition as the atmosphere (that is, the outside air) into the storage. For this reason, there were cases where it was difficult to adjust the composition of the air inside the storage to a composition suitable for storing cargo such as agricultural products accommodated in the container.
  • This invention is made in view of this point, The objective is to provide the in-compartment air conditioning apparatus which can control appropriately the composition of the in-compartment air of a storage.
  • a first aspect of the present disclosure is directed to an in-compartment air conditioning device that adjusts the composition of in-compartment air inside the storage (1). And it has the 1st separation part (41) which separates the supply air whose composition is different from the outside air outside the outside of the storage room (1) from the outside air outside the storage room, 1) a first composition adjusting unit (40) to be supplied to the inside of the storage unit, and a second separation unit for separating discharge air having a different composition from the air inside the storage inside the storage (1) 61) and includes a second composition adjusting unit (60) for discharging the discharge air to the outside of the storage case (1).
  • the first composition controller (40) supplies supply air having a composition different from that of the outside air to the inside of the cabinet (1)
  • the second composition The adjustment unit (60) adjusts the composition of the air in the storage case (1) by discharging the discharge air having a composition different from that of the storage air to the outside of the storage case (1).
  • the second composition adjustment unit (60) discharges the discharge air separated from the air in the storage room to the outside of the storage case (1), while the first composition adjustment unit (40) removes the air from outside the storage case. Supply the separated supply air to the inside of the storage case (1).
  • the first composition adjusting unit (40) is configured such that the pressure inside the storage (1) is the pressure outside the storage (1) The supply air is supplied to the inside of the storage case (1) differently.
  • the air pressure inside the storage case (1) has a value different from the air pressure outside the storage case (1). That is, in this aspect, the air pressure inside the storage case (1) is adjusted.
  • the first composition adjusting unit (40) is configured to supply the air for supply such that the pressure inside the storage case (1) is a positive pressure. It supplies to the inside of storage (1).
  • the first composition adjusting unit (40) supplies supply air to the inside of the storage case (1) such that the pressure inside the storage case (1) becomes a positive pressure. Air flows from high pressure to low pressure. Therefore, even if the air tightness of the storage case (1) is low, if the pressure inside the storage case (1) is maintained at a positive pressure, the air outside the storage case can be stored from the gap of the storage case (1) (1 It does not invade inside of).
  • the flow rate of the supply air supplied from the first composition adjusting unit (40) to the inside of the storage case (1) is the second composition adjustment
  • the part (60) is larger than the flow rate of the discharge air discharged to the outside of the storage case (1).
  • the flow rate of the supply air supplied to the inside of the storage case (1) by the first composition adjustment unit (40) is discharged to the outside of the storage case (1) by the second composition adjustment unit (60).
  • the pressure inside the storage case (1) becomes positive because it exceeds the flow rate of the discharge air.
  • the second separating portion (61) of the second composition adjusting portion (60) is the storage (1).
  • the in-compartment air conditioner (30) performs a carbon dioxide concentration reducing operation.
  • the carbon dioxide concentration reduction operation the discharge air having a concentration of carbon dioxide higher than the air in the storage compartment inside the storage compartment (1) is separated from the air inside the storage compartment, and this discharge air is discharged to the outside of the storage compartment (1) Exhausted.
  • the carbon dioxide concentration reduction operation is, for example, to reduce the concentration of carbon dioxide in the air in the storage when the concentration of carbon dioxide in the storage air is increased by respiration of the plant stored in the storage (1). To be done.
  • the first separating portion (41) of the first composition adjusting portion (40) is the storage (1).
  • the supply air having an oxygen concentration lower than that of the outside air is separated from the outside air of the outside storage, and the second separation portion (61) of the second composition adjusting portion (60) separates the inside air from the inside of the storage.
  • an oxygen concentration reduction operation is performed to reduce the oxygen concentration of the storage air of the storage (1).
  • the in-compartment air conditioner (30) performs an oxygen concentration reduction operation.
  • the supply air having a lower concentration of oxygen than the outside air is separated from the outside air, and the supply air is supplied to the inside of the storage case (1) and is more than the inside air.
  • Exhaust air having a high concentration of carbon dioxide is separated from the storage air, and the exhaust air is discharged to the outside of the storage case (1).
  • the oxygen concentration reduction operation is performed, for example, to reduce the concentration of oxygen in the storage air to a value suitable for preservation of a plant for a long period of time.
  • the oxygen sensor (91) for measuring the oxygen concentration of the air in the storage (1), and the oxygen sensor (in the oxygen concentration reduction operation) 91) determines whether the air pressure in the storage case (1) is positive pressure based on the change in the measured value of 91), and determines that the air pressure in the storage case (1) is not positive pressure; And a controller (110) for performing a control operation to increase the flow rate of the supply air supplied to the inside of the storage (1).
  • the air pressure in the storage case (1) is a positive pressure
  • outside air does not enter the inside of the storage case (1) through the gap of the storage case (1)
  • the oxygen concentration reduction operation During this time, the oxygen concentration in the storage air gradually decreases.
  • the air pressure inside the storage case (1) is a negative pressure
  • oxygen outside the storage case (1) enters the inside of the storage case (1) through the gap of the storage case (1), so the oxygen concentration reduction operation is in progress.
  • the oxygen concentration in the storage decreases only slightly, or the oxygen concentration in the storage increases.
  • the controller (110) of the seventh aspect determines whether or not the air pressure in the storage case (1) is a positive pressure based on the change in the measured value of the oxygen sensor (91) during the oxygen concentration reduction operation. .
  • the first composition adjustment unit (40) increases the flow rate of the supply air supplied to the inside of the storage case (1) To perform control operations. Then, when the flow rate of the supply air increases and exceeds the flow rate of the discharge air, the air pressure in the storage case (1) rises and becomes positive pressure.
  • the ventilation exhaust valve (101) when the ventilation exhaust valve (101) is open, the inside and the outside of the storage case (1) communicate with each other through the ventilation exhaust passage (100).
  • the ventilating exhaust valve (101) is opened while the pressure inside the storage case (1) is a positive pressure, the air inside the storage case inside the storage case (1) passes through the ventilation exhaust passage (100) to be stored It leaks out of (1).
  • the first separation portion (41) is an outside air introduced from the outside of the storage (1).
  • the air outside the processing chamber is configured to be separated into a first outside air and a second outside air different in composition from each other, and the first composition adjusting unit (40) is configured to separate the first outside air and the second outside.
  • One of the outside air is supplied to the inside of the storage (1) as the supply air, and the other is discharged to the outside of the storage (1), while the second separation section (61) is the storage.
  • the non-processed inside air which is the inside air introduced from the inside of the inside of the compartment (1) may be separated into a first interior air and a second interior air different in composition from each other, and the second composition adjustment
  • the unit (60) supplies one of the first storage air and the second storage air to the inside of the storage (1), and the other is the discharge air.
  • the storage container (1) As the storage container (1).
  • the first separation unit (41) separates the unprocessed outside air into the first outside air and the second outside air.
  • the first composition adjusting unit (40) supplies one of the first outside air and the second outside air having different compositions as supply air to the inside of the storage case (1), and the other is stored in the storage case (1)
  • the second separation unit (61) separates the unprocessed internal air into the first internal air and the second internal air.
  • the second composition adjustment unit (60) supplies one of the first in-storage air and the second in-storage air having different compositions to the inside of the storage (1), and the other as the discharge air, the storage (1) To the outside of the
  • the tenth aspect of the present disclosure relates to the ninth aspect, wherein the first separation unit (41) has a nitrogen concentration higher than that of the untreated outside air and an oxygen concentration higher than that of the untreated outside air.
  • the second separation unit (61) is configured to be separated into a low first outside air and a second outside air having a nitrogen concentration lower than that of the untreated outside air and a higher oxygen concentration.
  • the first storage air having a nitrogen concentration higher than the untreated storage air and a lower oxygen concentration
  • the second storage having a higher nitrogen concentration and a lower oxygen concentration than the untreated storage air It is configured to separate into the inner air.
  • the first separating unit (41) of the first composition adjusting unit (40) is configured to process untreated outside air, which is outside air introduced from the outside of the storage (1), The air is separated into first outside air having a higher nitrogen concentration and lower oxygen concentration than the outside air, and a second outside air having a lower nitrogen concentration and higher oxygen concentration than the untreated outside air.
  • the second separating part (61) of the second composition adjusting part (60) compares the air in the non-processed chamber which is the air in the non-processed chamber introduced from the inside of the container (1) with the air in the non-processed chamber. The air is separated into a first storage air having a high nitrogen concentration and a low oxygen concentration, and a second storage air having a nitrogen concentration lower than the untreated storage air and a high oxygen concentration.
  • each of the first separation portion (41) and the second separation portion (61) has a nitrogen permeability of oxygen permeability and carbon dioxide
  • the gas separation membrane (85) having lower permeability than both, the first separation part (41) brings the untreated outside air into contact with the gas separation membrane (85), Air that has not permeated through 85) is used as the first outside air, and air that has passed through the gas separation membrane (85) is used as the second outside air, and the second separation section (61)
  • the air in the non-processed chamber is brought into contact with the gas separation membrane (85), the air not transmitted through the gas separation membrane (85) is used as the air in the first chamber, and the gas separation membrane (85) is It is comprised so that the permeated air may be made into said 2nd in-compartment air.
  • a gas separation membrane (85) is provided in each of the first separation part (41) and the second separation part (61).
  • the first outside air which has not permeated the gas separation membrane (85) has a higher nitrogen concentration and a lower oxygen concentration than the untreated outside air
  • the gas separation membrane The second outside air passed through 85
  • the air in the first storage that has not permeated the gas separation membrane (85) has a higher nitrogen concentration and a lower oxygen concentration and carbon dioxide concentration than the air in the non-treatment storage.
  • the air in the second storage that has permeated the gas separation membrane (85) has a nitrogen concentration lower than that of the air in the non-treatment storage, and the oxygen concentration and the carbon dioxide concentration become high.
  • the first composition adjusting unit (40) pressurizes the untreated outside air and supplies the pressurized air to the first separation unit (41). It comprises a pump (36).
  • the untreated outside air pressurized by the first pump (36) is supplied to the first separation section (41) to combine with the first outside air. It is separated into the second outside air.
  • the first composition adjusting portion (40) includes a variable valve opening first valve mechanism (46) provided in a pipe through which the first outside air flows. ).
  • the first valve mechanism (46) is provided in the pipe through which the first outside air flows.
  • the opening degree of the first valve mechanism (46) is changed, the pressure of the first outside air at the upstream side of the first valve mechanism (46) changes.
  • the first outside air is air that has not permeated the gas separation membrane (85) of the first separation part (41).
  • the first pressurizing pump accordingly supplies the first separation unit (41) with the unprocessed external air.
  • the pressure also changes.
  • the pressure of air supplied to the gas separation membrane (85) changes, the permeability of each component of air changes.
  • the second composition adjusting portion (60) pressurizes the air in the non-processing chamber to generate the second separation portion (61 A second pump (37) for supplying
  • the non-processing internal air pressurized by the second pump (37) is supplied to the second separation section (61), and It is separated into the second storage air.
  • the second composition adjusting portion (60) includes a second valve mechanism (66 having a variable opening degree) provided in a pipe through which the first in-storage air flows. ).
  • the second valve mechanism (66) is provided in the pipe through which the first in-storage air flows.
  • the opening degree of the second valve mechanism (66) is changed, the pressure of the first internal air at the upstream side of the second valve mechanism (66) changes.
  • the first internal air is air that has not permeated the gas separation membrane (85) of the second separation part (61).
  • the second pressurizing pump supplies the second separation unit (61) with the uncleaned air in the storage accordingly.
  • the pressure also changes.
  • the pressure of air supplied to the gas separation membrane (85) changes, the permeability of each component of air changes.
  • the opening degree of the second valve mechanism (66) when the opening degree of the second valve mechanism (66) is changed, the pressure of the air in the non-processing chamber supplied to the second separation part (61) changes, and the first in-storage air and the second in-storage air Composition (eg, nitrogen concentration, oxygen concentration, carbon dioxide concentration) and flow rate change.
  • the first in-storage air and the second in-storage air Composition eg, nitrogen concentration, oxygen concentration, carbon dioxide concentration
  • the first separation part (41) has an adsorption part (234, 235) provided with an adsorbent that adsorbs nitrogen, and the adsorption part (234, 235)
  • the second adsorbent (61) is configured to perform the desorption operation to generate the second outside air by desorbing nitrogen from the adsorbent of
  • the gas separation membrane (85) is lower than both of the rate and the permeability of carbon dioxide, and the untreated storage air is brought into contact with the gas separation membrane (85) to permeate the gas separation membrane (85).
  • the air that did not exist is taken as the air in the first storage, and the air that has permeated the gas separation membrane (85) is It is comprised so
  • a suction unit (234, 235) is provided in the first separation unit (41).
  • the first separation portion (41) of this aspect performs the suction operation and the desorption operation.
  • the untreated outside air supplied to the adsorption section (234, 235) is deprived of nitrogen by the adsorbent and becomes the second outside air.
  • the second outside air is lower in nitrogen concentration and higher in oxygen concentration than untreated outside air.
  • the desorption operation in the adsorption section (234, 235), the nitrogen adsorbed by the adsorbent during the adsorption operation is desorbed from the adsorbent.
  • the first outside air is generated which has a higher nitrogen concentration and a lower oxygen concentration than the processing outside air.
  • the gas separation membrane (85) is provided in the second separation part (61).
  • the air in the first storage that has not permeated the gas separation membrane (85) has a higher nitrogen concentration and a lower oxygen concentration and carbon dioxide concentration than the air in the non-treatment storage.
  • the air in the second storage that has permeated the gas separation membrane (85) has a nitrogen concentration lower than that of the air in the non-treatment storage, and the oxygen concentration and the carbon dioxide concentration become high.
  • the first composition adjusting unit (40) is configured to use the outside air outside the storage (1) as the 1)
  • the first bypass passage (51, 255) for bypassing the separating portion (41) and supplying the inside of the storage case (1), and the flow rate of the outside air flowing into the first bypass passage (51, 255)
  • a first bypass valve mechanism (50, 256) for changing.
  • the first bypass valve mechanism (50, 256) when the first bypass valve mechanism (50, 256) is operated to cause the outside air to flow through the first bypass passage (51, 255), the first composition adjusting portion (from the outside of the storage case (1) 40) A part or all of the outside air flowing into the storage room is supplied to the inside of the storage case (1) as it is (ie, in a state where the composition is maintained).
  • the second composition adjusting section (60) is configured to receive the internal air of the inside of the storage (1) A second bypass passage (71) for bypassing the second separation portion (61) and supplying the inside of the storage (1), and a flow rate of the air in the storage flowing into the second bypass (71) And a second bypass valve mechanism (70) for changing.
  • the second bypass valve mechanism (70) when the second bypass valve mechanism (70) is operated to make the inside air flow through the second bypass passage (71), the second composition adjusting unit (from the inside of the storage case (1) 60) A part or all of the in-compartment air flowing into the storage room 60 is supplied to the inside of the storage case (1) as it is (ie, in the state where the composition is maintained).
  • the first composition adjustment unit (40) supplies supply air having a composition different from that of the outside air to the inside of the storage case (1).
  • the composition adjusting unit (60) discharges the discharge air having a different composition from the air in the storage to the outside of the storage (1).
  • the in-compartment air conditioning device (30) of this aspect performs both “supply of supply air to the storage (1)” and “discharge of discharge air from the storage (1)”. , Adjust the composition of the air in the storage (1). Therefore, according to this aspect, the composition of the air in the storage in the storage (1) can be properly controlled, as compared with the case where only “the discharge of the discharge air from the storage (1)” is performed. It becomes.
  • the first composition adjusting unit (40) supplies air from the outside of the storage case (1) to the inside so that the pressure inside the storage case (1) becomes a positive pressure. Therefore, in order to adjust the composition of the air in the storage case (1), the second composition adjustment unit (60) discharges one of the discharge air separated from the air in the storage case to the outside of the storage case (1) Even in the situation where it is present, the pressure inside the storage case (1) can be made positive pressure. Therefore, according to this aspect, even when the airtightness of the storage case (1) is low, it is possible to suppress the intrusion of outside air from the gap of the storage case (1), and the composition of the air in the storage case (1) It becomes possible to control appropriately.
  • the flow rate of the supply air supplied to the inside of the storage (1) by the first composition adjustment unit (40) is the storage of the storage (1) by the second composition adjustment unit (60). Since the flow rate of the discharge air discharged to the outside is exceeded, the air pressure in the storage case (1) can be made positive.
  • the in-compartment air conditioning device (30) performs the carbon dioxide concentration reduction operation, it becomes possible to control the concentration of carbon dioxide in the in-compartment air.
  • the oxygen concentration reducing operation of the in-compartment air conditioning device (30) makes it possible to control the concentration of oxygen in the in-compartment air.
  • the first composition adjusting unit (40) supplies the inside of the storage case (1). Control operation is performed to increase the flow rate of air. Therefore, according to this aspect, the air pressure in the storage case (1) can be made more positively positive.
  • the first composition adjusting unit (40) is configured to receive one of the first outside air and the second outside air, the nitrogen concentration and the oxygen concentration of which are different from the untreated outside air, inside the storage chamber. Supply and discharge the other to the outside of the storage room.
  • the second composition adjusting unit (60) supplies one of the first in-chamber air and the second in-room air in which the nitrogen concentration and the oxygen concentration are different from the untreated in-chamber air to the inside of the storage chamber, Discharge the other to the outside of the storage room. Therefore, according to this aspect, it is possible to adjust the nitrogen concentration and the oxygen concentration of the air in the storage (1).
  • the first composition adjusting unit (40) is configured to receive one of the first outside air and the second outside air in which the nitrogen concentration and the oxygen concentration are different from the untreated outside air, inside the storage chamber. Supply and discharge the other to the outside of the storage room.
  • the second composition adjusting unit (60) is configured to receive one of the first internal air and the second internal air in which the nitrogen concentration, the oxygen concentration, and the carbon dioxide concentration are different from the untreated air in the storage chamber. Supply and discharge the other to the outside of the storage room. Therefore, according to this aspect, it is possible to adjust the nitrogen concentration, the oxygen concentration, and the carbon dioxide concentration of the air in the storage (1).
  • the first pump (36) supplies the pressurized unprocessed outside air to the first separation part (41), and the opening degree of the first valve mechanism (46) is adjusted.
  • the composition for example, nitrogen concentration and oxygen concentration
  • flow rate of the first outside air and the second outside air can be controlled. Therefore, according to this aspect, the composition of the air inside the storage case (1) is adjusted by adjusting the composition and flow rate of the air supplied to the inside of the storage case (1) by the first composition adjustment unit (40). Can be controlled more appropriately.
  • the second pump (37) supplies the pressurized unprocessed indoor air to the second separation portion (61), and the opening degree of the second valve mechanism (66) is adjusted. It is possible to control the composition (for example, the nitrogen concentration, the oxygen concentration, and the carbon dioxide concentration) and the flow rate of the first indoor air and the second indoor air. Therefore, according to this aspect, the composition of the air inside the storage case (1) is adjusted by adjusting the composition and flow rate of the air supplied to the inside of the storage case (1) by the second composition adjustment unit (60). Can be controlled more appropriately.
  • the first composition adjusting unit (40) is configured to receive one of the first outside air and the second outside air, the nitrogen concentration and the oxygen concentration of which are different from the untreated outside air, inside the storage room. Supply and discharge the other to the outside of the storage room.
  • the second composition adjusting unit (60) is configured to receive one of the first internal air and the second internal air in which the nitrogen concentration, the oxygen concentration, and the carbon dioxide concentration are different from the untreated air in the storage chamber. Supply and discharge the other to the outside of the storage room. Therefore, according to this aspect, it is possible to adjust the nitrogen concentration, the oxygen concentration, and the carbon dioxide concentration of the air in the storage (1).
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a transportation container provided with the in-compartment air conditioning device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram showing the configuration of the refrigerant circuit of the container refrigerator provided in the transport container.
  • FIG. 3 is a piping system diagram showing the configuration of the in-compartment air conditioning device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the separation module provided in the in-compartment air conditioning device of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the oxygen concentration reduction operation performed by the in-compartment air conditioning device of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the carbon dioxide concentration reduction operation performed by the in-compartment air conditioning device of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a piping system diagram showing a configuration of the in-compartment air conditioning device of the second embodiment.
  • FIG. 8 is a piping system diagram showing a configuration of the in-compartment air conditioning device of the third embodiment.
  • FIG. 9 is a piping diagram of the in-compartment air conditioning device, showing the state during first operation of the first composition regulation unit of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a piping diagram of the in-compartment air conditioning device, showing a state in which the first composition regulation unit of the third embodiment is in the second operation.
  • Embodiment 1 The first embodiment will be described.
  • the in-compartment air conditioner (30) of the present embodiment is provided in the transport container (1) to perform so-called CA (Controlled Atmosphere) transport. Then, the in-compartment air conditioner (30) regulates the composition of air in the transport container (1) to be different from the composition of the atmosphere.
  • CA Controlled Atmosphere
  • the transport container (1) constituting the storage has a container body (2) and a container refrigerator (10).
  • the transport container (1) is a temperature control or a reefer container capable of being stored in a storage.
  • the in-compartment air conditioner (30) of the present embodiment is installed in the container refrigerator (10).
  • the transport container (1) is used to transport respirable plants that take in oxygen (O 2 ) in the air and release carbon dioxide (CO 2 ). Examples of plants include fruits such as banana and avocado, vegetables, grains, bulbs, fresh flowers and the like.
  • the container body (2) is formed in an elongated rectangular parallelepiped box shape.
  • the container body (2) is open at one end face, and the container refrigerator (10) is attached so as to close the open end.
  • the internal space of the container body (2) constitutes a loading space (5) for storing the cargo (6).
  • a floor plate (3) for placing the cargo (6) is arranged.
  • an underfloor flow path (4) for flowing air blown out by the container refrigerator (10) is formed between the floor plate (3) and the bottom plate of the container body (2).
  • the underfloor channel (4) is a channel extending in the longitudinal direction of the container body (2) along the bottom plate of the container body (2).
  • one end is connected to the outlet (27) of the container refrigerator (10), and the other end is a space above the floor plate (3) (ie, a space in which the cargo (6) is accommodated) It communicates with).
  • the container refrigerator (10) includes a casing (20), a refrigerant circuit (11) for performing a refrigeration cycle, an external fan (16), and an internal fan (17). ing.
  • the casing (20) includes a storage outer wall (21), a storage inner wall (22), a back plate (24), and a dividing plate (25). As described later, the casing (20) is provided with a refrigerant circuit (11), an external fan (16), and an internal fan (17).
  • the storage outer wall portion (21) is a plate-like member disposed so as to cover the open end of the container main body (2).
  • the lower portion of the storage outer wall (21) bulges to the inside of the container body (2).
  • the storage inner wall portion (22) is a plate-like member having a form along the storage outer wall portion (21).
  • the storage inner wall (22) is arranged to cover the inner surface of the container body (2) in the storage outer wall (21).
  • a heat insulating material (23) is filled in the space between the storage outer wall (21) and the storage inner wall (22).
  • the lower portion of the casing (20) is recessed inward of the container body (2).
  • the lower part of the casing (20) forms an external storage compartment (28) in communication with the external space of the transport container (1).
  • An extra-compartment fan (16) is disposed in the extra-compartment equipment room (28).
  • the back plate (24) is a substantially rectangular flat member.
  • the back plate (24) is disposed on the inner side of the container body (2) than the storage inner wall (22), and forms an internal air flow passage (29) with the storage inner wall (22).
  • the upper end of the in-compartment air flow passage (29) constitutes the suction port (26) of the casing (20), and the lower end thereof constitutes the blowout port (27) of the casing (20).
  • the partition plate (25) is a plate-like member arranged to partition the internal air flow passage (29) up and down.
  • the partition plate (25) is disposed in the upper part of the internal air flow passage (29).
  • the compartment air passage (29) is provided with the primary flow passage (29a) above the partition plate (25) and the secondary flow passage (29b) below the partition plate (25) by the partition plate (25).
  • Divided into The primary flow passage (29a) communicates with the loading space (5) through the suction port (26).
  • the secondary flow passage (29b) communicates with the underfloor flow passage (4) through the blowout port (27).
  • An internal fan (17) is attached to the partition plate (25).
  • the internal fan (17) is arranged to blow out the air drawn from the primary flow passage (29a) to the secondary flow passage (29b).
  • the refrigerant circuit (11) is formed by connecting a compressor (12), a condenser (13), an expansion valve (14), and an evaporator (15) by piping. Closed circuit.
  • the compressor (12) When the compressor (12) is operated, the refrigerant circulates through the refrigerant circuit (11) to perform a vapor compression refrigeration cycle.
  • the condenser (13) is disposed on the suction side of the external fan (16) in the external equipment chamber (28), and the evaporator (15) is an internal air flow path (29) Are arranged in the secondary flow path (29b) of Moreover, although illustration is abbreviate
  • the in-compartment air conditioner (30) comprises a main body unit (31), a sensor unit (90), a ventilating exhaust pipe (100), and a controller (110).
  • the main unit (31) is installed in the extra-compartment equipment room (28) of the container refrigerator (10).
  • the sensor unit (90) is installed in the in-compartment air flow path (29) of the transport container (1).
  • the ventilation exhaust pipe (100) is installed across the in-compartment air flow path (29) of the transport container (1) and the out-of-compartment equipment room (28).
  • the controller (110) is provided in the main body unit (31) to control constituent devices of the in-compartment air conditioner (30). Details of the sensor unit (90), the ventilation exhaust pipe (100), and the controller (110) will be described later.
  • the main body unit (31) of the in-compartment air conditioning device (30) includes a first composition regulation unit (40), a second composition regulation unit (60), and a pump unit (35).
  • a unit case (32) is provided.
  • the unit case (32) is a box-like closed container.
  • the first composition adjusting unit (40), the second composition adjusting unit (60), and the pump unit (35) are disposed in the internal space of the unit case (32). The details of the first composition adjusting unit (40), the second composition adjusting unit (60), and the pump unit (35) will be described later.
  • the in-compartment air conditioning device (30) includes a supply pipe (120), an in-compartment suction pipe (75), and a measurement pipe (125).
  • the supply pipe (120), the storage inner suction pipe (75), and the measurement pipe (125) are for connecting the main body unit (31) to the internal air flow path (29) of the container refrigerator (10). It is piping.
  • the supply pipe (120) is a pipe for supplying the air flowing out of the first composition control unit (40) and the second composition control unit (60) to the loading space (5).
  • the inlet end of the supply pipe (120) is connected to the first composition adjusting unit (40) and the second composition adjusting unit (60), and the outlet end is the secondary flow passage (29b) of the internal air flow passage (29) Open to
  • the storage inner suction pipe (75) is a pipe for supplying the storage internal air in the loading space (5) to the second composition adjustment section (60).
  • the inlet end of the storage inner suction pipe (75) opens to the secondary flow passage (29b) of the storage inner air flow passage (29), and the outlet end of the second pump of the second composition adjustment unit (60) 37) connected.
  • the inlet end of the storage inner suction pipe (75) is disposed upstream of the outlet end of the supply pipe (120).
  • the measurement pipe (125) is a pipe for supplying the air flowing through the supply pipe (120) to the sensor unit (90).
  • the measurement pipe (125) has an inlet end connected to the supply pipe (120) and an outlet end connected to the sensor unit (90). Further, the measurement pipe (125) is provided with a measurement on-off valve (126) consisting of a solenoid valve.
  • the measurement on-off valve (126) is housed in a unit case (32) of the main unit (31).
  • the piping (52 to 55, 71 to 74, 95) may be configured by a hard pipe, may be configured by a flexible hose, or is configured by combining a pipe and a hose. It is also good.
  • the pump unit (35) includes a first pump (36), a second pump (37), and a drive motor (38).
  • Each of the first pump (36) and the second pump (37) is an air pump for discharging the sucked air.
  • Each of the first pump (36) and the second pump (37) is constituted by, for example, a positive displacement fluid machine.
  • the first pump (36) and the second pump (37) are integrated.
  • the drive motor (38) is a motor connected to the first pump (36) and the second pump (37). The drive motor (38) drives both the first pump (36) and the second pump (37).
  • the first composition adjusting unit (40) is configured to separate the outside air (air outside the unprocessed room) sucked from the outside of the transport container (1) into the first outside air and the second outside air. Ru.
  • the first composition adjustment unit (40) of the present embodiment supplies the first outside air, which is supply air, to the loading space (5) and discharges the second outside air to the outside of the transportation container (1). Do.
  • the first composition control unit (40) includes an air filter (47), a first separation module (41), a first bypass valve (50), a first pressure sensor (45) and a first control valve (46). And have.
  • the first composition adjusting unit (40) includes a storage outside suction pipe (55), a first introduction pipe (52), a first primary side pipe (53), and a first secondary side pipe (54). , And a first bypass pipe (51).
  • the first pump (36) of the pump unit (35) constitutes this first composition adjustment section (40).
  • the air filter (47) is a membrane filter for capturing dust, salt and the like contained in the outside air.
  • the air filter (47) is attached to the unit case (32) of the main unit (31).
  • the air filter (47) is connected to the suction port of the first pump (36) via the outer storage suction pipe (55).
  • the in-compartment suction pipe (55) is omitted, and the air filter (47) and the first air filter (47)
  • the pump (36) may be in communication.
  • the first separation module (41) includes a first inlet (42), a first primary outlet (43), and a first secondary outlet (44).
  • the first inlet (42) is connected to the outlet of the first pump (36) through the first inlet pipe (52).
  • the first primary outlet (43) is connected to the supply pipe (120) via the first primary pipe (53).
  • One end of a first secondary side pipe (54) is connected to the first secondary side outlet (44).
  • the first secondary pipe (54) extends to the outside of the unit case (32).
  • the other end of the first secondary side pipe (54) opens to the suction side of the external fan (16) in the external equipment chamber (28).
  • the first bypass valve (50) is a switching valve having three ports, and constitutes a first bypass valve mechanism.
  • the first bypass valve (50) has a first state (shown by a solid line in FIG. 3) in which the first port is in communication with the second port and shut off from the third port; It is configured to be in communication with the third port and to switch to a second state (state shown by a broken line in FIG. 3) which is disconnected from the second port.
  • the first bypass valve (50) is disposed in the middle of the first introduction pipe (52).
  • the first bypass valve (50) has a first port connected to the discharge port of the first pump (36), and a second port connected to the first inlet (42) of the first separation module (41) .
  • the inlet end of the first bypass pipe (51) is connected to the third port of the first bypass valve (50).
  • the outlet end of the first bypass pipe (51) is connected to the first primary pipe (53).
  • the first bypass pipe (51) constitutes a first bypass passage.
  • the first pressure sensor (45) and the first control valve (46) are provided in the first primary pipe (53).
  • the first pressure sensor (45) and the first control valve (46) are closer to the first separation module (41) than the other end of the first bypass pipe (51) connected to the first primary pipe (53). Be placed. Further, the first pressure sensor (45) is disposed closer to the first separation module (41) than the first control valve (46).
  • the first pressure sensor (45) measures the pressure of the first outside air flowing out of the first primary outlet (43) of the first separation module (41).
  • the measurement value of the first pressure sensor (45) is substantially equal to the pressure of the outside air outside the storage, which the first pump (36) supplies to the first separation module (41).
  • the first control valve (46) is a motor-operated valve whose opening degree is variable, and constitutes a first valve mechanism. When the opening degree of the first control valve (46) is changed, the pressure of the air outside the unprocessed storage which the first pump (36) supplies to the first separation module (41) changes.
  • the first separation module (41) constitutes a first separation unit. Although described in detail later, the first separation module (41) includes a gas separation membrane (85). Then, the first separation module (41) is the first outside air which has not passed through the gas separation membrane (85) and the second outside air which has passed through the gas separation membrane (85). To separate.
  • the first outside air has a nitrogen concentration higher than that of the untreated outside air, and an oxygen concentration lower than that of the untreated outside air.
  • the second outside air has a nitrogen concentration lower than that of the untreated outside air, and an oxygen concentration higher than that of the untreated outside air.
  • the concentration in the present specification means a volume ratio.
  • the second composition adjustment unit (60) is configured to separate the in-compartment air (untreated in-compartment air) sucked from the internal space of the transport container (1) into the first in-compartment air and the second in-compartment air. Be done.
  • the second composition adjustment unit (60) of the present embodiment supplies the first in-storage air to the loading space (5), and discharges the second in-storage air, which is discharge air, to the outside of the transport container (1). Do.
  • the second composition adjustment unit (60) includes a second separation module (61), a second bypass valve (70), a second pressure sensor (65), and a second adjustment valve (66).
  • the second composition adjusting unit (60) includes a second introduction pipe (72), a second primary side pipe (73), a second secondary side pipe (74), and a second bypass pipe (71). Is equipped.
  • the second pump (37) of the pump unit (35) constitutes this second composition adjustment unit (60).
  • the second separation module (61) includes a second inlet (62), a second primary outlet (63), and a second secondary outlet (64).
  • the second inlet (62) is connected to the outlet of the second pump (37) via the second inlet pipe (72).
  • the second primary outlet (63) is connected to the supply pipe (120) via the second primary pipe (73).
  • One end of a second secondary pipe (74) is connected to the second secondary outlet (64).
  • the second secondary pipe (74) extends to the outside of the unit case (32).
  • the other end of the second secondary side pipe (74) opens on the suction side of the external fan (16) in the external equipment chamber (28).
  • an inner suction pipe (75) is connected to the suction port of the second pump (37).
  • the second bypass valve (70) is a switching valve having three ports, and constitutes a second bypass valve mechanism.
  • the second bypass valve (70) has a first state (shown by a solid line in FIG. 3) in which the first port is in communication with the second port and is shut off from the third port; It is configured to be in communication with the third port and to switch to a second state (state shown by a broken line in FIG. 3) which is disconnected from the second port.
  • the second bypass valve (70) is disposed in the middle of the second introduction pipe (72).
  • the first port is connected to the discharge port of the second pump (37), and the second port is connected to the second inlet (62) of the second separation module (61) .
  • the inlet end of the second bypass pipe (71) is connected to the third port of the second bypass valve (70).
  • the outlet end of the second bypass pipe (71) is connected to the second primary pipe (73).
  • the second bypass pipe (71) constitutes a second bypass passage.
  • the second pressure sensor (65) and the second control valve (66) are provided in the second primary pipe (73).
  • the second pressure sensor (65) and the second control valve (66) are closer to the second separation module (61) than the other end of the second bypass pipe (71) connected to the second primary pipe (73). Be placed.
  • the second pressure sensor (65) is disposed closer to the second separation module (61) than the second control valve (66).
  • the second pressure sensor (65) measures the pressure of the second outside air flowing out of the second primary outlet (63) of the second separation module (61).
  • the measurement value of the second pressure sensor (65) is substantially equal to the pressure of the air in the non-processed storage that the second pump (37) supplies to the second separation module (61).
  • the second control valve (66) is a motor-operated valve whose opening degree is variable, and constitutes a second valve mechanism.
  • the degree of opening of the second control valve (66) is changed, the pressure of the air in the non-processed housing supplied to the second separation module (61) by the second pump (37) changes.
  • the second separation module (61) constitutes a second separation unit. Although the details will be described later, the second separation module (61) includes a gas separation membrane (85). Then, the second separation module (61) is the first in-room air that has not passed through the gas separation membrane (85) and the second in-storage air that has passed through the gas separation membrane (85). To separate.
  • the first interior air has a nitrogen concentration higher than that of the untreated interior air, and an oxygen concentration and a carbon dioxide concentration lower than that of the untreated interior air.
  • the second internal air has a nitrogen concentration lower than that of the untreated internal air, and an oxygen concentration and a carbon dioxide concentration higher than that of the untreated internal air.
  • Separation module The structures of the first separation module (41) and the second separation module (61) will be described with reference to FIG.
  • the structures of the first separation module 41 and the second separation module 61 are identical to each other.
  • Each separation module (41, 61) includes one cylindrical case (80) and two partition parts (81a, 81b).
  • the cylindrical case (80) is an elongated cylindrical container closed at both ends.
  • the partition wall portions (81a, 81b) are members for partitioning the internal space of the cylindrical case (80), and are provided to traverse the internal space of the cylindrical case (80).
  • the partition wall portions (81a, 81b) are disposed one by one at a position near one end and a position near the other end of the internal space of the cylindrical case (80).
  • the internal space of the cylindrical case (80) is the secondary chamber located between the introduction chamber (82) located on the left side of the left partition (81a) and the two partitions (81a, 81b). It is divided into a side outlet chamber (84) and a primary side outlet chamber (83) located on the right side of the right partition (81b).
  • Each separation module (41, 61) includes a large number of gas separation membranes (85) formed in a hollow fiber shape (i.e., a very thin tube having an outer diameter of 1 mm or less).
  • the hollow fiber-like gas separation membrane (85) is provided from one partition (81a) to the other partition (81b).
  • Each gas separation membrane (85) penetrates one partition (81a) at one end to open to the introduction chamber (82), and the other end penetrates the other partition (81b) to be discharged on the primary side Open to the chamber (83).
  • the part outside the gas separation membrane (85) in the space sandwiched between the two partition walls (81a, 81b) constitutes the secondary side outlet chamber (84). .
  • each separation module (41, 61) the introduction chamber (82) and the primary side outlet chamber (83) communicate with each other via a hollow fiber-like gas separation membrane (85), while the secondary side outlet chamber (84) is And the space inside the gas separation membrane (85), the introduction chamber (82), and the primary side discharge chamber (83).
  • the cylindrical case (80) is provided with inlets (42, 62), primary side outlets (43, 63), and secondary side outlets (44, 64).
  • the inlet (42, 62) is disposed at the left end of the cylindrical case (80) in FIG. 4 and communicates with the inlet chamber (82).
  • the primary side outlet (43, 63) is disposed at the right end of the cylindrical case (80) in FIG. 4 and communicates with the primary side outlet chamber (83).
  • the secondary side outlet (44, 64) is disposed in the middle of the cylindrical case (80) in the longitudinal direction, and communicates with the secondary side outlet chamber (84).
  • the gas separation membrane (85) is a non-porous membrane made of a polymer.
  • the gas separation membrane (85) separates the components contained in the mixed gas by utilizing the fact that the rate at which molecules pass through the gas separation membrane (85) (permeation rate) differs for each substance.
  • the same gas separation membrane (85) is provided to each of the first separation module (41) and the second separation module (61).
  • the gas separation membrane (85) of each separation module (41, 61) has the characteristic that the permeation rate of nitrogen is lower than both the permeation rate of oxygen and the permeation rate of carbon dioxide.
  • the hollow fiber-shaped gas separation membranes (85) have substantially the same film thickness. Therefore, the gas separation membrane (85) provided in each separation module (41, 61) has a characteristic that the permeability of nitrogen is lower than both of the permeability of oxygen and the permeability of carbon dioxide.
  • each separation module (41, 61) the air flowing into the introduction chamber (82) through the introduction port (42, 62) passes through the space inside the hollow fiber-like gas separation membrane (85) as the primary side extraction chamber ( 83) It flows toward. A part of the air flowing in the space inside the gas separation membrane (85) passes through the gas separation membrane (85) and moves to the secondary side outlet chamber (84), and the rest is the primary side outlet chamber (83) Flow into
  • the gas separation membrane (85) of each separation module (41, 61) has a permeability of nitrogen lower than that of oxygen and carbon dioxide. That is, nitrogen is less likely to permeate the gas separation membrane (85) than oxygen and carbon dioxide. For this reason, as the air flowing inside the hollow fiber-shaped gas separation membrane (85) approaches the primary side outlet chamber (83), its nitrogen concentration rises and at the same time its oxygen concentration and carbon dioxide concentration decrease. Further, oxygen and carbon dioxide contained in the air flowing through the hollow fiber-like gas separation membrane (85) permeate the gas separation membrane (85) and move to the secondary side outlet chamber (84).
  • the air flowing into the primary outlet chamber (83) without passing through the gas separation membrane (85) has a nitrogen concentration higher than that of the air in the inlet chamber (82), and the oxygen concentration and carbon dioxide concentration Is lower than the air in the introduction chamber (82).
  • the air that has permeated the gas separation membrane (85) and has moved to the secondary outlet chamber (84) has a nitrogen concentration lower than that of the inlet chamber (82), and the oxygen concentration and carbon dioxide concentration It is higher than the air in the introduction chamber (82).
  • untreated outside air flows from the first inlet (42) into the introduction chamber (82), and the primary side outlet chamber (83) does not permeate the gas separation membrane (85).
  • the air that has flowed into the air flows out from the first primary outlet (43) as the first external air, passes through the gas separation membrane (85), and flows into the secondary outlet chamber (84) as the second external air. It flows out from the first secondary outlet (44) as outside air.
  • the air in the non-processing chamber flows into the introduction chamber (82) from the second inlet (62) and does not permeate the gas separation membrane (85).
  • the air that has flowed into the first storage room flows out as the first storage air from the second primary outlet (63), passes through the gas separation membrane (85) and flows into the secondary outlet chamber (84), 2 Flow out from the second secondary outlet (64) as air in the storage.
  • the sensor unit (90) is disposed in the secondary flow passage (29b) of the in-compartment air flow passage (29) of the container refrigerator (10).
  • the sensor unit (90) includes an oxygen sensor (91), a carbon dioxide sensor (92), and a sensor case (93).
  • the oxygen sensor (91) is a zirconia current sensor that measures the oxygen concentration of a mixed gas such as air.
  • the carbon dioxide sensor (92) is a non dispersive infrared (NDIR: non dispersive infrared) type sensor that measures the carbon dioxide concentration of a mixed gas such as air.
  • NDIR non dispersive infrared
  • the sensor case (93) is a slightly elongated box-like member.
  • the outlet end of the measurement pipe (125) is connected to one end in the longitudinal direction, and one end of the outlet pipe (95) is connected to the other end.
  • the other end of the outlet pipe (95) opens into the primary flow passage (29a) of the internal air flow passage (29).
  • an air filter (94) is attached to the sensor case (93) for introducing the internal air flowing through the internal air flow path (29) into the internal space of the sensor case (93).
  • the air filter (94) is a membrane filter for capturing dust and the like contained in the air in the refrigerator.
  • the air pressure in the secondary flow passage (29b) is slightly higher than the air pressure in the primary flow passage (29a). For this reason, when the measurement on-off valve (126) is closed, the internal air of the secondary flow passage (29b) flows into the sensor case (93) through the air filter (94) and then the outlet pipe ( 95) through the primary channel (29a).
  • the oxygen sensor (91) measures the oxygen concentration of the air inside the storage
  • the carbon dioxide sensor (92) measures the carbon dioxide concentration of the air inside the storage.
  • the ventilation exhaust pipe (100) is a pipe for connecting the inside and the outside of the transportation container (1).
  • the ventilation exhaust pipe (100) constitutes a ventilation exhaust passage. As shown in FIG. 1, the ventilating exhaust pipe (100) penetrates the casing (20) of the container refrigerator (10). One end of the ventilation exhaust pipe (100) opens to the secondary flow passage (29b) of the internal air flow passage (29). The other end of the ventilation exhaust pipe (100) opens to the suction side of the external fan (16) in the external equipment chamber (28).
  • an air filter (102) is attached to one end of the ventilation exhaust pipe (100).
  • the air filter (102) is a membrane filter for capturing dust and the like contained in the air in the refrigerator.
  • the ventilation exhaust pipe (100) is provided with a ventilation exhaust valve (101).
  • the ventilation exhaust valve (101) is an on-off valve composed of a solenoid valve.
  • the controller (110) includes a CPU (111) that performs a control operation, and a memory (112) that stores data and the like necessary for the control operation. Measurement values of the oxygen sensor (91), the carbon dioxide sensor (92), the first pressure sensor (45), and the second pressure sensor (65) are input to the controller (110).
  • the controller (110) includes a pump unit (35), a first control valve (46), a second control valve (66), a first bypass valve (50), a second bypass valve (70), and an exhaust valve for ventilation. A control operation for operating (101) is performed.
  • the container refrigerator (10) performs a cooling operation to cool the air in the storage container (1).
  • the compressor (12) of the refrigerant circuit (11) operates, and the refrigerant is circulated in the refrigerant circuit (11) to perform a vapor compression refrigeration cycle.
  • the refrigerant discharged from the compressor (12) passes through the condenser (13), the expansion valve (14) and the evaporator (15) in this order, and then to the compressor (12) It is inhaled and compressed.
  • the external fan (16) and the internal fan (17) operate.
  • the external fan (16) When the external fan (16) is activated, external air outside the transport container (1) is sucked into the external equipment chamber (28) and passes through the condenser (13). In the condenser (13), the refrigerant releases heat to air outside the storage and condenses.
  • the internal fan (17) When the internal fan (17) is activated, internal air in the cargo compartment (5) of the transport container (1) is sucked into the internal air flow path (29) and passes through the evaporator (15). In the evaporator (15), the refrigerant absorbs heat from the internal air and evaporates.
  • the flow of air in the storage will be described.
  • the internal air present in the cargo compartment (5) flows into the primary flow path (29a) of the internal air flow path (29) through the suction port (26), and the secondary flow is performed by the internal fan (17) It is blown out to the road (29b).
  • the inside air flowing into the secondary flow passage (29b) is cooled when passing through the evaporator (15), and then blown out from the blowout port (27) to the underfloor flow passage (4). 4) Flow into the cargo room (5).
  • the primary flow path (29a) is located on the suction side of the internal fan (17), and the secondary flow path (29b) is located on the blowout side of the internal fan (17) . Therefore, during operation of the internal fan (17), the air pressure in the secondary flow passage (29b) is slightly higher than the air pressure in the primary flow passage (29a).
  • the in-compartment air conditioning device (30) is for adjusting the composition of the in-compartment air (in the present embodiment, the oxygen concentration and the carbon dioxide concentration of the in-compartment air) in the cargo compartment (5) of the transport container (1).
  • the target range of the oxygen concentration of the air in the refrigerator is 5% ⁇ 1% and the target range of the carbon dioxide concentration of the air in the refrigerator is 2 for the operation of the air conditioner (30) of this embodiment.
  • the case of% ⁇ 1% will be described as an example.
  • the in-compartment air conditioning device (30) of the present embodiment includes an oxygen concentration reducing operation for reducing the oxygen concentration of the in-compartment air in the loading compartment (5), and The carbon dioxide concentration reducing operation for reducing the carbon concentration and the oxygen concentration increasing operation for increasing the oxygen concentration of the air in the storage compartment (5) are performed.
  • the composition of the air inside the cargo compartment (5) is the composition of the atmosphere (nitrogen concentration: 78%, oxygen concentration: 21) %, Substantially the same as the carbon dioxide concentration: 0.04%). Therefore, the in-compartment air conditioning device (30) performs an oxygen concentration reduction operation for reducing the oxygen concentration of the in-compartment air. When the oxygen concentration of the in-compartment air reaches the upper limit value (6%) of the target range, the in-compartment air conditioner (30) stops the oxygen concentration reduction operation.
  • the storage air conditioner (30) When the carbon dioxide concentration in the storage air reaches the upper limit (3%) of the target range, the storage air conditioner (30) performs a carbon dioxide concentration reduction operation to reduce the carbon dioxide concentration in the storage air. . When the carbon dioxide concentration in the storage air reaches the lower limit (1%) of the target range, the storage air regulator (30) stops the carbon dioxide concentration reduction operation.
  • the in-chamber air regulator (30) performs an oxygen concentration increasing operation for increasing the oxygen concentration of the in-chamber air.
  • the in-compartment air conditioner (30) stops the oxygen concentration increasing operation.
  • the in-compartment air conditioner (30) reduces the oxygen concentration reduction operation to lower the oxygen concentration of the in-compartment air in the cargo compartment (5) from 21% (oxygen concentration of the atmosphere) to the target range. Do.
  • the in-compartment air conditioner (30) operates to reduce carbon dioxide and increase oxygen concentration in order to maintain the oxygen concentration and carbon dioxide concentration of the in-compartment air in the cargo compartment (5) within their respective target ranges. And repeat as appropriate.
  • ⁇ Oxygen concentration reduction operation The oxygen concentration reduction operation of the inside air conditioning device (30) will be described with reference to FIGS. 3 to 5 as appropriate.
  • the first composition adjusting unit (40) supplies the first outside air with low oxygen concentration to the loading space (5)
  • the second composition adjusting unit (60) generates the first oxygen with low oxygen concentration. Supply the storage air to the loading space (5).
  • the controller (110) sets each of the first bypass valve (50) and the second bypass valve (70) to the first state (the state shown by the solid line in FIG. 3).
  • the drive motor (38) of 35) is energized to operate the first pump (36) and the second pump (37), and the ventilation exhaust valve (101) is set in the open state.
  • the outside air existing outside the transport container (1) passes through the air filter (47) and the outside suction pipe (55) to the first pump (36). Sucked into The first pump (36) pressurizes and discharges the sucked outside air.
  • the pressure of the outside air discharged by the first pump (36) is about twice the atmospheric pressure.
  • the outside air discharged from the first pump (36) flows through the first introduction pipe (52) and flows into the first inlet (42) of the first separation module (41) as untreated outside air.
  • a part of the air flowing inside the hollow fiber-like gas separation membrane (85) permeates the gas separation membrane (85) and moves to the secondary side outlet chamber (84) as the second outside air, and the rest is It flows into the primary side outlet chamber (83) as the first outside air.
  • the gas separation membrane (85) has the characteristic that the permeability of nitrogen is lower than the permeability of oxygen. For this reason, as shown in FIG. 5, the oxygen concentration of the first outside air is lower than the oxygen concentration of the untreated outside air, and the oxygen concentration of the second outside air is the oxygen concentration of the untreated outside air Higher than.
  • the first outside air flowing from the first primary outlet (43) of the first separation module (41) to the first primary pipe (53) flows into the supply pipe (120).
  • the second outside air flowing out from the first secondary outlet (44) of the first separation module (41) to the first secondary pipe (54) is discharged to the outside of the transport container (1) Be done.
  • the second pump (37) When the second pump (37) operates, the internal air present in the inside of the transport container (1) (specifically, in the secondary flow path (29b) of the container refrigerator (10)) The air is drawn into the second pump (37) through the storage inner suction pipe (75).
  • the second pump (37) pressurizes and discharges the sucked storage air.
  • the pressure of the outside air discharged by the second pump (37) is slightly higher than the atmospheric pressure.
  • the internal air discharged from the second pump (37) flows through the second introduction pipe (72) and flows into the second introduction port (62) of the second separation module (61) as untreated internal air.
  • a part of the air flowing inside the hollow fiber-like gas separation membrane (85) permeates the gas separation membrane (85) and moves to the secondary side outlet chamber (84) as the second storage air, and the rest is It flows into the primary side outlet chamber (83) as the first internal air.
  • the gas separation membrane (85) has the characteristic that the permeability of nitrogen is lower than the permeability of oxygen. Therefore, as shown in FIG. 5, the oxygen concentration of the first internal air is lower than the oxygen concentration of the untreated outside air, and the oxygen concentration of the second internal air is the oxygen concentration of the untreated outside air Higher than.
  • the first in-storage air that has flowed out from the second primary outlet (63) of the second separation module (61) to the second primary pipe (73) flows into the supply pipe (120).
  • the second storage room air that has flowed out from the second secondary outlet (64) of the second separation module (61) to the second secondary pipe (74) is discharged to the outside of the transport container (1) Be done.
  • the first external air flowing out of the first separation module (41) and the first internal air flowing out of the second separation module (61) flow into the supply pipe (120). Then, the mixed air of the first outside air and the first inside air flowing through the supply pipe (120) flows into the secondary flow passage (29b) of the container refrigerator (10), and the secondary flow passage (29b) ) And air supplied to the cargo compartment (5).
  • the flow rate Q o1 of the first outside air supplied from the outside to the inside of the transport container (1) is discharged from the inside of the transport container (1) to the outside
  • the flow rate in the storage air is larger than the flow rate Q i2 (Q o1 > Q i2 ), and the air pressure in the transport container (1) is positive (see FIG. 5). That is, the first composition adjusting unit (40) supplies the first outside air to the inside of the transport container (1) so that the pressure in the transport container (1) becomes a positive pressure. Since the air pressure in the transport container (1) is a positive pressure, a part of the internal air is discharged to the outside of the transport container (1) through the ventilation exhaust pipe (100).
  • the container outside the cargo compartment (5) is transported through the ventilation exhaust pipe (100) at the same time as supplying the first outside air with lower oxygen concentration than the atmosphere.
  • the oxygen concentration of the air in the storage compartment in the cargo compartment (5) is reduced by discharging the air to the outside of (1) and replacing the air in the cargo compartment (5) with the air outside the first storage compartment.
  • the inside of the storage compartment in the cargo compartment (5) is discharged by discharging the second storage inside air having a high concentration of oxygen separated from the air inside the unprocessed storage outside the transportation container (1). Reduce the oxygen concentration of air.
  • the carbon dioxide concentration reduction operation of the inside air conditioning device (30) will be described with reference to FIGS. 3, 4 and 6 as appropriate.
  • the first composition adjustment unit (40) supplies the first outside air with low oxygen concentration to the loading space (5)
  • the second composition adjustment unit (60) 1 Supply the air inside the storage room to the loading room (5).
  • the controller (110) sets each of the first bypass valve (50) and the second bypass valve (70) to the first state (the state shown by the solid line in FIG. 3).
  • the drive motor (38) of (35) is energized to operate the first pump (36) and the second pump (37), the ventilation exhaust valve (101) is set to the open state, and the measurement on-off valve (126) Set the) to the closed state.
  • the measurement on-off valve (126) Set the) to the closed state.
  • the pressure of the outside air discharged by the first pump (36) and the pressure of the inside air discharged by the second pump (37) are both slightly higher than the atmospheric pressure. It is.
  • the first outside air flowing into the first separation module (41) has a nitrogen concentration higher than that of the untreated outside air and a lower oxygen concentration; It is separated into the second outside air, which is lower in nitrogen concentration and higher in oxygen concentration than untreated outside air. Then, the first outside air is supplied to the inside of the transport container (1), and the second outside air is discharged to the outside of the transport container (1).
  • the carbon dioxide concentration of the untreated outside air is substantially the same as the carbon dioxide concentration (0.04%) of the atmosphere. For this reason, the carbon dioxide concentration of the first outside air can be regarded as substantially zero.
  • the first storage air flowing into the second separation module (61) has a nitrogen concentration higher than that of the untreated storage air and a lower oxygen concentration and carbon dioxide concentration. It is separated into the internal air and the second internal air having a nitrogen concentration lower than that of the untreated internal air and a high oxygen concentration and carbon dioxide concentration. Then, the first internal air is supplied to the inside of the transport container (1), and the second internal air is discharged to the outside of the transport container (1).
  • the flow rate Q o1 of the first outside air is larger than the flow rate Q i2 of the second inside air (Q o1 > Q i2 ),
  • the pressure inside the shipping container (1) becomes positive (see FIG. 6). That is, the first composition adjusting unit (40) supplies the first outside air to the inside of the transport container (1) so that the pressure in the transport container (1) becomes a positive pressure. Since the air pressure in the transportation container (1) is a positive pressure, a part of the storage air in the cargo room (5) passes through the ventilation exhaust pipe (100) to the outside of the transportation container (1) Exhausted.
  • the inside air is discharged to the outside of the transport container (1) through the ventilation exhaust pipe (100).
  • the carbon dioxide concentration of the air inside the cargo room (5) is reduced by replacing the air of the cargo room (5) with the first outside air.
  • the air in the second storage room having a high carbon dioxide concentration separated from the air in the storage room is discharged to the outside of the transport container (1), whereby the inside of the cargo compartment (5) Reduce the concentration of carbon dioxide in the storage room air.
  • ⁇ Oxygen concentration increase operation The oxygen concentration increasing operation of the in-compartment air conditioning device (30) will be described with reference to FIG.
  • the first composition adjustment unit (40) supplies the outside air taken in from the outside of the transport container (1) as it is to the loading space (5)
  • the second composition adjustment unit (60) The air inside the storage unit drawn from the inside of the transport container (1) is sent back to the loading room (5) as it is.
  • the controller (110) sets each of the first bypass valve (50) and the second bypass valve (70) to the second state (the state shown by the broken line in FIG. 3).
  • the drive motor (38) is energized to operate the first pump (36) and the second pump (37), the ventilation exhaust valve (101) is set to the open state, and the measurement on-off valve (126) Set to the closed state.
  • the outside air discharged from the first pump (36) flows into the first bypass pipe (51), and the first primary is maintained with its nitrogen concentration and oxygen concentration maintained. It flows into the side pipe (53) and thereafter is supplied to the inside of the transport container (1) through the supply pipe (120).
  • the second composition adjusting unit (60) the internal air sucked into the second pump (37) is discharged from the second pump (37) and then passes through the second bypass pipe (71) It flows into the primary side pipe (73) and thereafter returns to the inside of the transport container (1) through the supply pipe (120).
  • a part of the air inside the cargo compartment (5) is discharged to the outside of the transport container (1) through the ventilation exhaust pipe (100).
  • the oxygen concentration in the cargo compartment (5) is raised by supplying the outside air having a higher oxygen concentration than the inside air to the inside of the transport container (1).
  • controller The controller (110) of the in-compartment air conditioner (30) monitors the measurement values of the oxygen sensor (91) and the carbon dioxide sensor (92).
  • the oxygen sensor (91) and the carbon dioxide sensor are controlled so that the oxygen concentration and the carbon dioxide concentration of the air in the refrigerator can be maintained in their respective target ranges by performing the above-described operation of the in-compartment air conditioner (30).
  • the constituent devices of the in-compartment air conditioner (30) are controlled based on the measured value of (92).
  • the airtightness of the transport container (1) is perfect.
  • outside air i.e., the atmosphere
  • the reduction rate of the oxygen concentration in the storage air ie, the reduction amount of the oxygen concentration per unit time
  • the oxygen concentration in the air inside the storage case may rise.
  • the controller (110) of the in-compartment air conditioning device (30) performs a positive pressure maintaining operation to make the pressure in the transport container (1) a positive pressure.
  • the controller (110) monitors the measurement value of the oxygen sensor (91) while performing the oxygen concentration reduction operation and the carbon dioxide concentration reduction operation.
  • the controller (110) sets the reduction rate of the measured value of the oxygen sensor (91) (that is, the reduced amount of the measured value per unit time) to a predetermined reference value during the execution of the oxygen concentration reduction operation and the carbon dioxide concentration reduction operation.
  • the determination condition of being less than is satisfied, the atmospheric pressure in the transport container (1) becomes negative pressure, and it is determined that the outside air has invaded the interior of the transport container (1).
  • the rate of decrease of the measured value of the oxygen sensor (91) is a negative value.
  • the controller (110) When the above-described determination condition is satisfied, the controller (110) operates positive pressure maintaining operation to increase the flow rate of the first outside air supplied to the inside of the transport container (1) by the first composition adjustment unit (40). I do.
  • the controller (110) performs an operation of enlarging the opening degree of the first control valve (46) provided in the first composition control unit (40) as a positive pressure maintenance operation.
  • the controller (110) reads the measurement value of the first pressure sensor (45), and sets a value lower than the measurement value of the read first pressure sensor (45) as the target pressure. Then, the controller (110) adjusts the opening degree of the first control valve (46) such that the measurement value of the first pressure sensor (45) becomes the target pressure. As the opening degree of the first control valve (46) increases, the measurement value of the first pressure sensor (45) decreases. Therefore, if the opening degree of the first control valve (46) is adjusted so that the measurement value of the first pressure sensor (45) becomes the target pressure, the opening degree of the first control valve (46) is gradually enlarged.
  • the difference between the pressure of the air in contact with the primary side surface and the pressure of the air in contact with the secondary side surface is smaller, the air passing through the gas separation membrane (85) The component of "is reduced”.
  • the opening degree of the first control valve (46) is expanded, the pressure of the air flowing on the inner side (primary side) of the gas separation membrane (85) of the first separation module (41) decreases, and the gas separation membrane (85) The component of air to be permeated is reduced. Therefore, when the opening degree of the first control valve (46) is expanded, the flow rate of the first outside air flowing out of the first separation module (41) is increased. As a result, the flow rate of the first outside air supplied to the inside of the transport container (1) by the first composition adjusting unit (40) increases, and the air pressure in the transport container (1) rises.
  • the opening degree of the first control valve (46) when the opening degree of the first control valve (46) is expanded, the component of air which permeates the gas separation membrane (85) is reduced. Therefore, when the opening degree of the first control valve (46) is expanded by the controller (110) performing the positive pressure maintenance operation, the oxygen concentration of the first outside air rises accordingly. However, even in that case, the oxygen concentration of the first outside air is kept lower than the oxygen concentration of the atmosphere. For this reason, the atmospheric pressure in the transport container (1) is made positive to suppress the ingress of the outside air into the loading chamber (5), whereby the oxygen concentration of the inside air of the inside of the loading chamber (5) decreases. I will continue.
  • the in-compartment air conditioning device (30) of the present embodiment operates to adjust the composition of the in-compartment air in the transport container (1) while maintaining the atmospheric pressure in the transport container (1) at a positive pressure. Therefore, according to the present embodiment, even when the airtightness of the transport container (1) is not very high, it is possible to prevent the outside air (atmosphere) from entering the transport container (1). As a result, it is possible to properly adjust the composition of the air in the storage container (1).
  • the second composition adjusting unit (60) discharges the second storage internal air having a high carbon dioxide concentration separated from the unprocessed storage internal air to the outside of the transport container (1).
  • the first composition control unit (40) supplies the first outside air to the inside of the transport container (1) while appropriately controlling the carbon dioxide concentration of the inside air in the loading space (5) by The atmospheric pressure in the shipping container (1) is kept positive. Therefore, according to the present embodiment, the carbon dioxide concentration of the air in the storage can be reduced while preventing the intrusion of the outside air (the atmosphere) into the inside of the transport container (1) to suppress the oxygen concentration and the rise of the air in the storage. It becomes possible to control appropriately.
  • the second composition adjustment unit (60) discharges the second storage air having a higher carbon dioxide concentration than the untreated storage air to the outside of the transport container (1) at the same time.
  • the first composition adjusting unit (40) supplies the first outside air having an oxygen concentration lower than that of the untreated outside air to the inside of the transport container (1). For this reason, compared with the case where the untreated outside air is directly supplied to the inside of the transport container (1), the fluctuation of the oxygen concentration of the inside air of the transport container (1) can be suppressed, It is possible to keep the composition of the composition close to the proper value.
  • the first composition adjusting unit (40) supplies the first outside air of lower oxygen concentration than the untreated outside air to the inside of the transport container (1), and
  • the composition control unit (60) discharges the second storage air having an oxygen concentration higher than that of the untreated storage air to the outside of the transport container (1). Therefore, according to the present embodiment, the oxygen of the air inside the cargo room (5) is lower than when the oxygen concentration of the air inside the cargo room (5) is reduced by the supply of the first outside air. The time required to reduce the concentration to the target range can be reduced.
  • Embodiment 2 The second embodiment will be described.
  • the internal air conditioning apparatus (30) of this embodiment is the same as the internal air conditioning apparatus (30) of the first embodiment except that the configurations of the first composition adjustment section (40) and the second composition adjustment section (60) are changed. It is a thing.
  • points of the in-compartment air conditioning device (30) of the present embodiment different from the in-compartment air conditioning device (30) of the first embodiment will be described.
  • Each of the first primary side switching valve (56) and the first secondary side switching valve (58) is a switching valve having three ports.
  • Each of the first primary side switching valve (56) and the first secondary side switching valve (58) is in a first state in which the first port is communicated with the second port and cut off from the third port (see FIG. And the second state (shown by a broken line in FIG. 7) in which the first port communicates with the third port and is disconnected from the second port. Ru.
  • the first primary side switching valve (56) is disposed in the middle of the first primary side pipe (53). In the first primary side pipe (53), the first primary side switching valve (56) is disposed closer to the supply pipe (120) than the outlet end of the first bypass pipe (51).
  • the first primary side switching valve (56) has a first port connected to the first control valve (46) and a second port connected to the supply pipe (120).
  • One end of a first primary discharge pipe (57) is connected to the third port of the first primary switching valve (56).
  • the other end of the first primary discharge pipe (57) is connected to the first secondary pipe (54).
  • the first secondary side switching valve (58) is disposed in the middle of the first secondary side pipe (54). In the first secondary side pipe (54), the first secondary side switching valve (58) is disposed closer to the first separation module (41) than the other end of the first primary side discharge pipe (57).
  • the first secondary switching valve (58) has a first port connected to the first secondary outlet (44) of the first separation module (41), and a second port connected to the first secondary pipe It communicates with the external equipment chamber (28) of the transport container (1) through (54).
  • One end of a first secondary side supply pipe (59) is connected to the third port of the first secondary side switching valve (58).
  • the other end of the first secondary side supply pipe (59) is connected to the supply pipe (120).
  • the second composition adjustment unit (60) of the present embodiment includes a second primary side switching valve (76), a second primary side discharge pipe (77), a second secondary side switching valve (78), and A secondary secondary feed pipe (79) is added.
  • Each of the second primary side switching valve (76) and the second secondary side switching valve (78) is a switching valve having three ports.
  • Each of the second primary side switching valve (76) and the second secondary side switching valve (78) is in a first state in which the first port communicates with the second port and is disconnected from the third port (see FIG. And the second state (shown by a broken line in FIG. 7) in which the first port communicates with the third port and is disconnected from the second port. Ru.
  • the second primary side switching valve (76) is disposed in the middle of the second primary side pipe (73). In the second primary pipe (73), the second primary switching valve (76) is disposed closer to the supply pipe (120) than the outlet end of the second bypass pipe (71).
  • the second primary side switching valve (76) has a first port connected to the second control valve (66) and a second port connected to the supply pipe (120).
  • One end of a second primary discharge pipe (77) is connected to the third port of the second primary switching valve (76).
  • the other end of the second primary discharge pipe (77) is connected to the second secondary pipe (74).
  • the second secondary side switching valve (78) is disposed in the middle of the second secondary side pipe (74). In the second secondary pipe (74), the second secondary switching valve (78) is disposed closer to the second separation module (61) than the other end of the second primary discharge pipe (77).
  • the second secondary switching valve (78) has a first port connected to the second secondary outlet (64) of the second separation module (61), and a second port connected to the second secondary pipe It communicates with the external equipment chamber (28) of the transportation container (1) through (74).
  • One end of a second secondary side supply pipe (79) is connected to a third port of the second secondary side switching valve (78). The other end of the second secondary side supply pipe (79) is connected to the supply pipe (120).
  • both the second primary-side switching valve (76) and the second secondary-side switching valve (78) are set to the first state (the state shown by the solid line in FIG. 7) in the second composition adjustment unit (60)
  • the first storage air is supplied to the inside of the transportation container (1) through the second primary pipe (73), and the second storage air is supplied through the second secondary pipe (74). Discharged to the outside of the shipping container (1).
  • the second primary side switching valve (76) and the second secondary side switching valve (78) are set to the second state (the state shown by the broken line in FIG. 7)
  • the first internal storage air is The air is discharged to the outside of the transport container (1) through the second primary side discharge pipe (77), and the air in the second storage passes through the second secondary side supply pipe (79) to the transport container (1) Is supplied to the inside of the
  • Embodiment 3 The in-compartment air conditioner (30) of the third embodiment will be described.
  • the in-compartment air conditioning device (30) of the embodiment is obtained by modifying the first composition adjustment unit (40) and the controller (110) in the in-compartment air conditioning device (30) of the first embodiment.
  • differences from the in-compartment air conditioning device (30) of the first embodiment will be described.
  • the first composition control unit (40) of the present embodiment like the first composition control unit (40) of the first embodiment, the outside air sucked from the outside of the transport container (1) (untreated outside air) ) Is separated into first outside air and second outside air.
  • the first composition adjustment unit (40) of the present embodiment is configured to separate untreated outside air into first outside air and second outside air by a so-called PSA (Pressure Swing Adsorption) method. This differs from the first composition adjusting unit (40) of the first embodiment in this respect.
  • PSA Pressure Swing Adsorption
  • the first composition adjusting unit (40) of the present embodiment includes an air pump (231) instead of the first pump (36) of the pump unit (35). That is, in the in-compartment air conditioning device (30) of the present embodiment, the pump unit (35) includes the second pump (37) and the drive motor (38) but does not include the first pump (36). In addition, the first composition adjustment unit (40) of the present embodiment includes the first direction control valve (232) and the second direction control valve (233), the first suction cylinder (234) and the second suction cylinder (235). And As described later, each adsorption column (234, 235) is provided with an adsorbent that adsorbs nitrogen in the air.
  • the air pump (231) is disposed in the internal space of the unit case (32).
  • the air pump (231) includes a first pump mechanism (231a) and a second pump mechanism (231b) that respectively suck, pressurize and discharge air.
  • the first pump mechanism (231a) and the second pump mechanism (231b) are oilless pumps that do not use lubricating oil.
  • Both of the first pump mechanism (231a) as the pressurizing part and the second pump mechanism (231b) as the depressurizing part are connected to the drive shaft of the drive motor (231c).
  • Each of the first pump mechanism (231a) and the second pump mechanism (231b) is rotationally driven by the drive motor (231c) to suck and pressurize air from the suction port and pressurize the air Are discharged from the discharge port.
  • One end of an outer trachea (241) forming an outer air passage is connected to the suction port of the first pump mechanism (231a).
  • the outer trachea (241) is provided to penetrate the unit case (32).
  • the other end of the outer trachea (241) located outside the unit case (32) is connected to the filter unit (220).
  • the filter unit (220) comprises an air filter (47).
  • the air filter (47) is a filter for capturing dust, salt and the like contained in the outside air.
  • a membrane filter having breathability and waterproofness is used as the air filter (47).
  • the filter unit (220) is a box-shaped member and introduces the air (outside storage air) that has passed through the air filter (47) into the outer trachea (241).
  • the filter unit (220) is disposed downstream of the condenser (13) in the external storage compartment (28).
  • One end of a discharge pipe (242) forming a discharge passage is connected to the discharge port of the first pump mechanism (231a).
  • the discharge pipe (242) branches into two branch pipes at the other end side, one branch pipe to the first direction control valve (232) and the other branch pipe to the second direction control valve (233). , Each connected.
  • One end of a suction pipe (243) forming a suction passage is connected to the suction port of the second pump mechanism (231b).
  • the suction pipe (243) branches into two branch pipes at the other end side, one branch pipe to the first direction control valve (232) and the other branch pipe to the second direction control valve (233). , Each connected.
  • One end of a supply connection pipe (244) forming a supply passage is connected to the discharge port of the second pump mechanism (231b).
  • the other end of the supply connection pipe (244) is connected to the supply pipe (120).
  • the supply connection pipe (244) is provided with a check valve (264) and a supply side on-off valve (273) in this order from one end to the other end.
  • the check valve (264) allows only the flow of air from one end of the supply connection pipe (244) to the other end, and prevents backflow of air.
  • the supply side on-off valve (273) is an on-off valve composed of a solenoid valve.
  • Each of the first direction control valve (232) and the second direction control valve (233) is a switching valve having three ports.
  • Each directional control valve (232, 233) has a first state in which the first port communicates with the second port and is shut off from the third port, and the first port communicates with the third port in the second state And a second state where it is disconnected from the port of.
  • the first direction control valve (232) has a first port connected to one end of the first suction cylinder (234).
  • the branch pipe of the discharge pipe (242) is connected to the second port, and the branch pipe of the suction pipe (243) is connected to the third port.
  • the first direction control valve (232) switches the first suction cylinder (234) between the state in which it is in communication with the first pump mechanism (231a) and the state in which it is in communication with the second pump mechanism (231b).
  • the second direction control valve (233) has a first port connected to one end of a second suction cylinder (235).
  • the branch pipe of the discharge pipe (242) is connected to the second port, and the branch pipe of the suction pipe (243) is connected to the third port.
  • the second direction control valve (233) switches the second suction cylinder (235) between the state of communicating with the first pump mechanism (231a) and the state of communicating with the second pump mechanism (231b).
  • Each of the first adsorption column (234) and the second adsorption column (235) is a member provided with a cylindrical container whose both ends are closed and an adsorbent filled in the container.
  • the adsorbent filled in these adsorption columns (234, 235) has the property of adsorbing the nitrogen component in a pressurized state where the pressure is higher than atmospheric pressure and desorbing the nitrogen component in a decompressed state where the pressure is lower than atmospheric pressure.
  • an adsorbent for example, a porous zeolite having pores with a pore diameter smaller than the molecular diameter (3.0 angstroms) of nitrogen molecules and larger than the molecular diameter (2.8 angstroms) of oxygen molecules. Is used.
  • the first adsorption cylinder (234) and the second adsorption cylinder (235) constitute a first separation unit (41).
  • the two adsorption cylinders (234, 235) constituting the first separation part (41) are the first outside air, which has a nitrogen concentration higher than that of the untreated outside air and a lower oxygen concentration than the untreated outside air. It separates into 2nd outside air whose nitrogen concentration is lower than processing outside air and oxygen concentration is high.
  • the oxygen discharge pipe (245) forming the oxygen discharge passage is branched into two branch pipes at one end side, one branch pipe being the other end of the first adsorption column (234), the other branch pipe being the first 2. Connected to the suction cylinder (235) respectively.
  • One check valve (261) is provided in each branch pipe of the oxygen discharge pipe (245). Each check valve (261) permits the flow of air directed out of the corresponding adsorption column (234, 235) and blocks the flow of air in the opposite direction.
  • An oxygen discharge pipe (245) is provided to penetrate the unit case (32).
  • the other end of the oxygen discharge pipe (245) opens to the outside space of the transport container (1).
  • the collecting portion of the oxygen discharge pipe (245) is provided with a check valve (262) and an orifice (263).
  • the check valve (262) is disposed closer to the other end of the oxygen discharge pipe (245) than the orifice (263).
  • the check valve (262) allows the flow of air toward the other end of the oxygen discharge pipe (245) and blocks the flow of air in the opposite direction.
  • a purge pipe (250) forming a purge passage is connected to each branch pipe of the oxygen discharge pipe (245).
  • the purge pipe (250) is connected to a branch pipe having one end connected to the first adsorption column (234) and the other end connected to a branch pipe connected to the second adsorption column (235).
  • One end of the purge pipe (250) is connected between the first adsorption cylinder (234) and the check valve (261).
  • the other end of the purge pipe (250) is connected between the second adsorption cylinder (235) and the check valve (261).
  • the purge pipe (250) is provided with a purge valve (251).
  • the purge valve (251) is an on-off valve composed of a solenoid valve.
  • the purge valve (251) is opened when the first adsorption cylinder (234) and the second adsorption cylinder (235) are equalized.
  • one orifice (252) is provided on each side of the purge valve (251) in the purge pipe (250).
  • An exhaust connection pipe (271) forming an exhaust connection passage is connected to the supply connection pipe (244).
  • One end of the exhaust connection pipe (271) is connected to the supply connection pipe (244), and the other end is connected to the oxygen discharge pipe (245).
  • One end of the exhaust connection pipe (271) is connected between the second pump mechanism (231 b) and the check valve (264) in the supply connection pipe (244).
  • the other end of the exhaust connection pipe (271) is connected outside the check valve (262) of the oxygen discharge pipe (245).
  • the exhaust connection pipe (271) is provided with an exhaust on-off valve (272).
  • the exhaust on-off valve (272) is an on-off valve composed of a solenoid valve.
  • the exhaust on-off valve (272) is opened when the air flowing through the supply connection pipe (244) is exhausted out of the storage.
  • the supply connection pipe (244) is connected to a measurement connection pipe (281) which forms a measurement passage.
  • the measurement connection pipe (281) is a pipe for connecting the first composition adjusting unit (40) to the sensor unit (90).
  • One end of the measurement connection pipe (281) is connected to the supply connection pipe (244), and the other end is connected to the measurement pipe (125).
  • One end of the measurement connection pipe (281) is connected between the check valve (264) and the supply side on-off valve (273) in the supply connection pipe (244).
  • the other end of the measurement connection pipe (281) is connected between the measurement on-off valve (126) and the sensor unit (90) in the measurement pipe (125).
  • the measurement connection pipe (281) is provided with a measurement on-off valve (282).
  • the measurement on-off valve (282) is an on-off valve composed of a solenoid valve.
  • the measurement on-off valve (282) is opened when air flowing through the supply connection pipe (244) is sent to the sensor unit (90).
  • a bypass connection pipe (255) forming a bypass passage is connected to the discharge pipe (242).
  • One end of the bypass connection pipe (255) is connected to the discharge pipe (242), and the other end is connected to the measurement connection pipe (281).
  • One end of the bypass connection pipe (255) is connected closer to the first pump mechanism (231a) than the branch point of the discharge pipe (242).
  • the other end of the bypass connection pipe (255) is connected between one end of the measurement connection pipe (281) and the measurement on-off valve (282).
  • the bypass connection pipe (255) is a first bypass for bypassing the first suction cylinder (234) and the second suction cylinder (235) to supply the outside air to the inside space of the transport container (1).
  • the bypass connection pipe (255) is provided with a bypass on-off valve (256).
  • the bypass on-off valve (256) is an on-off valve composed of a solenoid valve.
  • the bypass on-off valve (256) constitutes a first bypass valve mechanism for changing the flow rate of the outside air flowing into the bypass connection pipe (255).
  • the bypass on-off valve (256) is opened when supplying the outside air discharged by the first pump mechanism (231a) to the loading space (5) without changing its composition.
  • the first composition adjustment unit (40) of the present embodiment repeats the first operation and the second operation described later alternately by predetermined time (for example, 14.5 seconds) for each time. 1 Separate the air outside the storage and the air outside the second storage. Further, the first composition adjusting unit (40) of the present embodiment, like the first composition adjusting unit (40) of the first embodiment, the oxygen concentration reducing operation and the carbon dioxide concentration reduction of the in-compartment air adjusting device (30). In each of the operations, an operation is performed to separate the unprocessed outside air into the first outside air and the second outside air.
  • the first direction control valve (232) is set to the first state
  • the second direction control valve (233) is set to the second state.
  • the discharge port of the first pump mechanism (231a) is connected to the first suction cylinder (234)
  • the second suction cylinder (235) is connected to the suction port of the second pump mechanism (231b).
  • the supply side on-off valve (273) is opened and the remaining on-off valves (251, 256, 272, 282) are closed.
  • an adsorption operation for the first adsorption cylinder (234) and a detachment operation for the second adsorption cylinder (235) are performed.
  • the first pump mechanism (231a) sucks in and evacuates untreated outside air from the outer trachea (241), and supplies the pressurized outside air to the first adsorption cylinder (234).
  • nitrogen contained in the supplied outside air outside the storage is adsorbed by the adsorbent.
  • the second outside air having a lower nitrogen concentration and a higher oxygen concentration than the untreated outside air is generated.
  • the second outside air flows out of the first adsorption column (234), flows through the oxygen discharge pipe (245), and is discharged to the outside space as discharge air.
  • the second pump mechanism (231b) sucks air from the second adsorption cylinder (235).
  • the pressure inside thereof decreases and nitrogen is desorbed from the adsorbent.
  • the first outside air having a nitrogen concentration higher than that of the untreated outside air and a lower oxygen concentration is generated.
  • the first outside air flows from the first adsorption cylinder (234) into the suction pipe (243) and is sucked into the second pump mechanism (231b).
  • the second pump mechanism (231b) pressurizes the sucked first outside air and discharges it to the supply connection pipe (244).
  • the first outside air flows through the supply connection pipe (244) as supply air, and is supplied to the inside space after merging with the air flowing through the supply pipe (120).
  • ⁇ 2nd operation> As shown in FIG. 10, in the second operation, the first direction control valve (232) is set to the second state, and the second direction control valve (233) is set to the first state. As a result, the discharge port of the first pump mechanism (231a) is connected to the second suction cylinder (235), and the first suction cylinder (234) is connected to the suction port of the second pump mechanism (231b). In the second operation, the supply side on-off valve (273) is opened and the remaining on-off valves (251, 256, 272, 282) are closed. Then, in the second operation, the detachment operation for the first adsorption cylinder (234) and the adsorption operation for the second adsorption cylinder (235) are performed.
  • the first pump mechanism (231a) sucks in and pressurizes untreated outside air from the outer trachea (241), and supplies the pressurized outside air to the second adsorption cylinder (235).
  • the second adsorption column (235) nitrogen contained in the supplied outside air outside the storage is adsorbed by the adsorbent.
  • the second outside air having a lower nitrogen concentration and a higher oxygen concentration than the untreated outside air is generated.
  • the second outside air flows out of the second adsorption column (235), flows through the oxygen discharge pipe (245), and is discharged to the outside space as discharge air.
  • the second pump mechanism (231b) sucks air from the first adsorption column (234).
  • the pressure inside thereof decreases and nitrogen is desorbed from the adsorbent.
  • the first outside air having a nitrogen concentration higher than that of the untreated outside air and a lower oxygen concentration is generated.
  • the first outside air flows from the first adsorption cylinder (234) into the suction pipe (243) and is sucked into the second pump mechanism (231b).
  • the second pump mechanism (231b) pressurizes the sucked first outside air and discharges it to the supply connection pipe (244).
  • the first outside air flows through the supply connection pipe (244) as supply air, and is supplied to the inside space after merging with the air flowing through the supply pipe (120).
  • controller (110) of the present embodiment performs an operation of increasing the rotational speed of the air pump (231) as a positive pressure maintaining operation.
  • the controller (110) of the present embodiment is different from the controller (110) of the first embodiment.
  • the air pressure in the transport container (1) becomes negative pressure, and the outside air is transported for transport Positive pressure maintenance operation to increase the flow rate of the first outside air supplied to the inside of the transport container (1) by determining that the first composition adjustment unit (40) has entered the inside of the container (1) I do.
  • the controller (110) of the present embodiment performs an operation of increasing the rotational speed of the motor (231c) that drives the air pump (231) as a positive pressure maintenance operation.
  • the rotational speed of the motor (231c) increases, the rotational speed of the air pump (231) increases.
  • the flow rate of the first outside air (supply air) supplied to the inside of the transport container (1) during the second operation increases, and as a result, transport The pressure in the container (1) rises.
  • the controller (110) provided in the in-compartment air conditioning device (30) of the first to third embodiments is discharged to the outside of the transport container (1) when the determination condition is satisfied as the positive pressure maintaining operation.
  • the second control valve (66) may be configured to perform an operation of enlarging the opening degree in order to reduce the flow rate of the second storage internal air.
  • the controller (110) temporarily holds the ventilation exhaust valve (101) closed, or opens and closes the ventilation exhaust valve (101) at predetermined time intervals. May be configured to In the case of this modification, the air pressure in the transport container (1) is increased by reducing the flow rate of the air discharged from the inside of the transport container (1) to the outside.
  • the gas separation membrane (85) of the first separation module (41) and the gas separation membrane (85) of the second separation module (61) The characteristics may be different from one another.
  • the first bypass valve (50) includes the flow rate of untreated outside air flowing into the first separation module (41) and the first bypass pipe (51).
  • the ratio of the flow rate of the untreated outside air flowing into the) may be configured to be able to be changed in multiple stages or continuously.
  • the second bypass valve (70) has a ratio of the flow rate of the untreated storage air flowing into the second separation module (61) to the flow rate of the untreated storage air flowing into the second bypass pipe (71). It may be configured to be changeable in multiple steps or continuously.
  • a drive motor may be connected to each of the first pump (36) and the second pump (37).
  • one of the first pump (36) and the second pump (37) can be operated and the other can be stopped.
  • each of the first composition adjusting section (40) and the second composition adjusting section (60) is air sucked in by a so-called PSA (Pressure Swing Adsorption) method. May be configured to be separated into two types of air that differ in composition from one another.
  • PSA Pressure Swing Adsorption
  • the composition adjusting unit (40, 60) adsorbs nitrogen contained in the sucked air to the adsorbent to generate air having a low nitrogen concentration and a high oxygen concentration and carbon dioxide concentration; And desorbing nitrogen from the agent to generate air having a high nitrogen concentration and a low oxygen concentration and a low carbon dioxide concentration.
  • the in-compartment air conditioning device (30) of the first to third embodiments may be provided in a stationary refrigerator or freezer.
  • the in-compartment air conditioning device (30) of each of the above embodiments may be provided in a refrigerated / refrigerated container for land transportation transported by a truck, a railway, or the like.
  • the in-compartment air conditioning device (30) of each of the above embodiments may be provided in a refrigeration / refrigeration truck in which a box forming a cargo compartment is integrated with a chassis.
  • the present invention is useful for the in-compartment air conditioning device that adjusts the composition of the in-compartment air of the storage.
  • Reference Signs List 30 air-conditioning device in storage 36 first pump 37 second pump 40 first composition adjustment unit 41 first separation module (first separation unit) 46 1st control valve (1st valve mechanism) 50 1st bypass valve (1st bypass valve mechanism) 51 First bypass pipe (first bypass passage) 60 second composition adjustment unit 61 second separation module (second separation unit) 66 2nd control valve (2nd valve mechanism) 70 2nd bypass valve (2nd bypass valve mechanism) 71 2nd bypass pipe (2nd bypass passage) 91 Oxygen sensor 100 Exhaust pipe for ventilation (exhaust passage for ventilation) 101 Ventilation exhaust valve 110 Controller 255 Bypass connection pipe (first bypass passage) 256 Bypass on-off valve (1st bypass valve mechanism)

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Abstract

庫内空気調節装置(30)は、第1組成調節部(40)と第2組成調節部(60)とを備える。第1組成調節部(40)は、庫外空気から庫外空気とは組成が異なる供給用空気を分離し、この供給用空気を輸送用コンテナ(1)の内部へ供給する。第2組成調節部(60)は、庫内空気から庫内空気とは組成が異なる排出用空気を分離し、この排出用空気を輸送用コンテナ(1)の外部へ排出する。この庫内空気調節装置(30)によれば、輸送用コンテナ(1)の庫内空気の組成を適切に制御できる。

Description

庫内空気調節装置
 本発明は、収納庫の庫内空気の組成を調節する庫内空気調節装置に関するものである。
 農産物等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、二酸化炭素の透過性が酸素の透過性よりも高いガス分離膜を用いて、庫内空気の組成を調節する。具体的に、この装置は、ガス分離膜の一方の表面に庫内空気を接触させ、ガス分離膜の他方の表面に二酸化炭素を殆ど含まない外気を接触させることによって、農産物等の呼吸によって生じた二酸化炭素をコンテナの外部へ排出する(特許文献1の明細書20ページ14行~21ページ2行を参照)。また、この装置は、庫内の酸素濃度が低下すると、コンテナの庫内と庫外を連通させる通路を開き、この通路を通じて外気を庫内へ流入させる(特許文献1の明細書20ページ5~12行を参照)。
国際公開第2007/033668号
 ここで、コンテナに収容される農産物等の貨物の種類によって、その貯蔵に適した庫内空気の組成は様々である。一方、上述したように、特許文献1の装置は、庫内空気に含まれる二酸化炭素を庫外へ排出し、コンテナの庫内と庫外を連通させる通路を通じて庫内へ外気を導入する。つまり、特許文献1の装置は、大気と同じ組成の空気(即ち、外気)を庫内へ供給する。このため、庫内空気の組成を、コンテナに収容される農産物等の貨物の貯蔵に適した組成に調節するのが困難な場合があった。
 本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、収納庫の庫内空気の組成を適切に制御できる庫内空気調節装置を提供することにある。
 本開示の第1の態様は、収納庫(1)の内部の庫内空気の組成を調節する庫内空気調節装置を対象とする。そして、上記収納庫(1)の外部の庫外空気から該庫外空気とは組成が異なる供給用空気を分離する第1分離部(41)を有し、上記供給用空気を上記収納庫(1)の内部へ供給する第1組成調節部(40)と、上記収納庫(1)の内部の庫内空気から該庫内空気とは組成が異なる排出用空気を分離する第2分離部(61)を有し、上記排出用空気を上記収納庫(1)の外部へ排出する第2組成調節部(60)とを備えるものである。
 第1の態様の庫内空気調節装置(30)は、第1組成調節部(40)が庫外空気とは組成が異なる供給用空気を収納庫(1)の内部へ供給し、第2組成調節部(60)が庫内空気とは組成が異なる排出用空気を収納庫(1)の外部へ排出することによって、収納庫(1)内の空気の組成を調節する。また、この態様では、第2組成調節部(60)が庫内空気から分離した排出用空気を収納庫(1)の外部へ排出する一方、第1組成調節部(40)が庫外空気から分離した供給用空気を収納庫(1)の内部へ供給する。
 本開示の第2の態様は、上記第1の態様において、上記第1組成調節部(40)は、上記収納庫(1)の内部の気圧が、該収納庫(1)の外部の気圧と異なるように上記供給用空気を上記収納庫(1)の内部へ供給するものである。
 第2の態様では、収納庫(1)の内部の気圧が、収納庫(1)の外部の気圧と異なる値となる。つまり、この態様では、収納庫(1)の内部の気圧が調節される。
 本開示の第3の態様は、上記第1の態様において、上記第1組成調節部(40)は、上記収納庫(1)の内部の気圧が陽圧となるように上記供給用空気を上記収納庫(1)の内部へ供給するものである。
 第3の態様において、第1組成調節部(40)は、収納庫(1)の内部の気圧が陽圧となるように、供給用空気を収納庫(1)の内部へ供給する。空気は、気圧の高い所から気圧の低いところへ向かって流れる。従って、収納庫(1)の気密性が低い場合でも、収納庫(1)の内部の気圧が陽圧に保たれていれば、収納庫(1)の隙間から庫外空気が収納庫(1)の内部へ侵入することはない。
 本開示の第4の態様は、上記第3の態様において、上記第1組成調節部(40)が上記収納庫(1)の内部へ供給する上記供給用空気の流量が、上記第2組成調節部(60)が上記収納庫(1)の外部へ排出する上記排出用空気の流量よりも多いものである。
 第4の態様では、第1組成調節部(40)が収納庫(1)の内部へ供給する供給用空気の流量が、第2組成調節部(60)が収納庫(1)の外部へ排出する排出用空気の流量を上回るため、収納庫(1)内の気圧が陽圧となる。
 本開示の第5の態様は、上記第1~第4のいずれか一つの態様において、上記第2組成調節部(60)の上記第2分離部(61)が、上記収納庫(1)の内部の庫内空気から該庫内空気よりも二酸化炭素濃度が高い上記排出用空気を分離することによって、上記収納庫(1)の庫内空気の二酸化炭素濃度を低下させる二酸化炭素濃度低減動作を行うものである。
 第5の態様では、庫内空気調節装置(30)が二酸化炭素濃度低減動作を行う。二酸化炭素濃度低減動作では、収納庫(1)の内部の庫内空気よりも二酸化炭素の濃度が高い排出用空気が庫内空気から分離され、この排出用空気が収納庫(1)の外部へ排出される。その結果、収納庫(1)の内部に存在する二酸化炭素の量が減少し、庫内空気の二酸化炭素の濃度が低下する。二酸化炭素濃度低減動作は、例えば、収納庫(1)に収納された植物が呼吸することによって庫内空気の二酸化炭素の濃度が上昇した場合に、庫内空気の二酸化炭素の濃度を引き下げるために行われる。
 本開示の第6の態様は、上記第1~第4のいずれか一つの態様において、上記第1組成調節部(40)の上記第1分離部(41)が、上記収納庫(1)の外部の庫外空気から該庫外空気よりも酸素濃度が低い上記供給用空気を分離し、上記第2組成調節部(60)の上記第2分離部(61)が、上記庫内空気から該庫内空気よりも酸素濃度が高い上記排出用空気を分離することによって、上記収納庫(1)の庫内空気の酸素濃度を低下させる酸素濃度低減動作を行うものである。
 第6の態様では、庫内空気調節装置(30)が酸素濃度低減動作を行う。酸素濃度低減動作では、庫外空気よりも酸素の濃度が低い供給用空気が庫外空気から分離され、この供給用空気が収納庫(1)の内部へ供給されると共に、庫内空気よりも二酸化炭素の濃度が高い排出用空気が庫内空気から分離され、この排出用空気が収納庫(1)の外部へ排出される。その結果、収納庫(1)の内部に存在する酸素の量が減少し、庫内空気の酸素の濃度が低下する。酸素濃度低減動作は、例えば、庫内空気の酸素の濃度を長期間に亘る植物の保存に適した値に引き下げるために行われる。
 本開示の第7の態様は、上記第6の態様において、上記収納庫(1)の庫内空気の酸素濃度を計測する酸素センサ(91)と、上記酸素濃度低減動作中における上記酸素センサ(91)の計測値の変化に基づいて上記収納庫(1)内の気圧が陽圧か否かを判断し、上記収納庫(1)内の気圧が陽圧でないと判断すると上記第1組成調節部(40)が上記収納庫(1)の内部へ供給する供給用空気の流量を増やすための制御動作を行う制御器(110)とを備えるものである。
 ここで、収納庫(1)内の気圧が陽圧であれば、収納庫(1)の隙間を通って庫外空気が収納庫(1)の内部へ侵入することは無く、酸素濃度低減動作中は庫内空気の酸素濃度が次第に低下する。一方、収納庫(1)内の気圧が陰圧であれば、収納庫(1)の隙間を通って庫外空気が収納庫(1)の内部へ侵入するため、酸素濃度低減動作中であっても、庫内の酸素濃度が僅かしか低下せず、あるいは庫内の酸素濃度が上昇する。
 そこで、第7の態様の制御器(110)は、酸素濃度低減動作中における酸素センサ(91)の計測値の変化に基づいて収納庫(1)内の気圧が陽圧か否かを判断する。この制御器(110)は、収納庫(1)内の気圧が陽圧でないと判断すると、第1組成調節部(40)が収納庫(1)の内部へ供給する供給用空気の流量を増やすための制御動作を行う。そして、供給用空気の流量が増加して排出用空気の流量を上回ると、収納庫(1)内の気圧が上昇して陽圧となる。
 本開示の第8の態様は、第1~第7のいずれか一つの態様において、上記収納庫(1)の内部と外部を連通させるための換気用排気通路(100)と、上記換気用排気通路(100)に設けられた換気用排気弁(101)とを備えるものである。
 第8の態様において、換気用排気弁(101)が開いた状態では、換気用排気通路(100)を介して収納庫(1)の内部と外部が連通する。収納庫(1)内の気圧が陽圧である状態で換気用排気弁(101)を開くと、収納庫(1)の内部の庫内空気が換気用排気通路(100)を通って収納庫(1)の外部へ流出する。
 本開示の第9の態様は、第1~第8のいずれか一つの態様において、上記第1分離部(41)は、上記収納庫(1)の外部から導入された庫外空気である未処理庫外空気を、互いに組成が異なる第1庫外空気と第2庫外空気に分離するように構成され、上記第1組成調節部(40)は、上記第1庫外空気と上記第2庫外空気の一方を上記供給用空気として上記収納庫(1)の内部へ供給し、他方を上記収納庫(1)の外部へ排出する一方、上記第2分離部(61)は、上記収納庫(1)の内部から導入された庫内空気である未処理庫内空気を、互いに組成が異なる第1庫内空気と第2庫内空気に分離するように構成され、上記第2組成調節部(60)は、上記第1庫内空気と上記第2庫内空気の一方を上記収納庫(1)の内部へ供給し、他方を上記排出用空気として上記収納庫(1)の外部へ排出するものである。
 第9の態様において、第1分離部(41)は、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。第1組成調節部(40)は、互いに組成が異なる第1庫外空気と第2庫外空気の一方を供給用空気として収納庫(1)の内部へ供給し、他方を収納庫(1)の外部へ排出する。また、第2分離部(61)は、未処理庫内空気を第1庫内空気と第2庫内空気に分離する。第2組成調節部(60)は、互いに組成が異なる第1庫内空気と第2庫内空気の一方を収納庫(1)の内部へ供給し、他方を排出用空気として収納庫(1)の外部へ排出する。
 本開示の第10の態様は、上記第9の態様において、上記第1分離部(41)は、上記未処理庫外空気を、該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、上記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ように構成され、上記第2分離部(61)は、上記未処理庫内空気を、該未処理庫内空気よりも窒素濃度が高くて酸素濃度が低い第1庫内空気と、上記未処理庫内空気よりも窒素濃度が低くて酸素濃度が高い第2庫内空気に分離するように構成されるものである。
 第10の態様において、第1組成調節部(40)の第1分離部(41)は、収納庫(1)の外部から導入された庫外空気である未処理庫外空気を、未処理庫外空気に比べて窒素濃度が高くて酸素濃度が低い第1庫外空気と、未処理庫外空気に比べて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。一方、第2組成調節部(60)の第2分離部(61)は、収納庫(1)の内部から導入された庫内空気である未処理庫内空気を、未処理庫内空気に比べて窒素濃度が高くて酸素濃度が低い第1庫内空気と、未処理庫内空気に比べて窒素濃度が低くて酸素濃度が高い第2庫内空気に分離する。
 本開示の第11の態様は、上記第9の態様において、上記第1分離部(41)と上記第2分離部(61)のそれぞれは、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ガス分離膜(85)を有し、上記第1分離部(41)は、上記未処理庫外空気を上記ガス分離膜(85)と接触させ、上記ガス分離膜(85)を透過しなかった空気を上記第1庫外空気とし、上記ガス分離膜(85)を透過した空気を上記第2庫外空気とするように構成され、上記第2分離部(61)は、上記未処理庫内空気を上記ガス分離膜(85)と接触させ、上記ガス分離膜(85)を透過しなかった空気を上記第1庫内空気とし、上記ガス分離膜(85)を透過した空気を上記第2庫内空気とするように構成されるものである。
 第11の態様では、第1分離部(41)と第2分離部(61)のそれぞれにガス分離膜(85)が設けられる。第1分離部(41)において、ガス分離膜(85)を透過しなかった第1庫外空気は、未処理庫外空気に比べて窒素濃度が高くて酸素濃度が低くなり、ガス分離膜(85)を透過した第2庫外空気は、未処理庫外空気に比べて窒素濃度が低くて酸素濃度が高くなる。第2分離部(61)において、ガス分離膜(85)を透過しなかった第1庫内空気は、未処理庫内空気に比べて窒素濃度が高くて酸素濃度と二酸化炭素濃度が低くなり、ガス分離膜(85)を透過した第2庫内空気は、未処理庫内空気に比べて窒素濃度が低くて酸素濃度と二酸化炭素濃度が高くなる。
 本開示の第12の態様は、上記第11の態様において、上記第1組成調節部(40)は、上記未処理庫外空気を加圧して上記第1分離部(41)へ供給する第1ポンプ(36)を備えるものである。
 第12の態様の第1組成調節部(40)では、第1ポンプ(36)によって加圧された未処理庫外空気が、第1分離部(41)へ供給されて第1庫外空気と第2庫外空気に分離される。
 本開示の第13の態様は、上記第12の態様において、上記第1組成調節部(40)は、上記第1庫外空気の流れる配管に設けられた開度可変の第1弁機構(46)を備えるものである。
 第13の態様の第1組成調節部(40)では、第1庫外空気の流れる配管に第1弁機構(46)が設けられる。第1弁機構(46)の開度を変更すると、第1弁機構(46)の上流側における第1庫外空気の圧力が変化する。第1庫外空気は、第1分離部(41)のガス分離膜(85)を透過しなかった空気である。このため、第1弁機構(46)の上流側における第1庫外空気の圧力が変化すると、それに伴って第1加圧ポンプが第1分離部(41)へ供給する未処理庫外空気の圧力も変化する。一般に、ガス分離膜(85)へ供給される空気の圧力が変化すると、空気の各成分の透過率が変化する。このため、第1弁機構(46)の開度を変更すると、第1分離部(41)へ供給される未処理庫外空気の圧力が変化し、第1庫外空気と第2庫外空気の組成(例えば、窒素濃度と酸素濃度)と流量とが変化する。
 本開示の第14の態様は、第11~第13のいずれか一つの態様において、上記第2組成調節部(60)は、上記未処理庫内空気を加圧して上記第2分離部(61)へ供給する第2ポンプ(37)を備えるものである。
 第14の態様の第2組成調節部(60)では、第2ポンプ(37)によって加圧された未処理庫内空気が、第2分離部(61)へ供給されて第1庫内空気と第2庫内空気に分離される。
 本開示の第15の態様は、上記第14の態様において、上記第2組成調節部(60)は、上記第1庫内空気の流れる配管に設けられた開度可変の第2弁機構(66)を備えるものである。
 第15の態様の第2組成調節部(60)では、第1庫内空気の流れる配管に第2弁機構(66)が設けられる。第2弁機構(66)の開度を変更すると、第2弁機構(66)の上流側における第1庫内空気の圧力が変化する。第1庫内空気は、第2分離部(61)のガス分離膜(85)を透過しなかった空気である。このため、第2弁機構(66)の上流側における第1庫内空気の圧力が変化すると、それに伴って第2加圧ポンプが第2分離部(61)へ供給する未処理庫内空気の圧力も変化する。一般に、ガス分離膜(85)へ供給される空気の圧力が変化すると、空気の各成分の透過率が変化する。このため、第2弁機構(66)の開度を変更すると、第2分離部(61)へ供給される未処理庫内空気の圧力が変化し、第1庫内空気と第2庫内空気の組成(例えば、窒素濃度と酸素濃度と二酸化炭素濃度)と流量とが変化する。
 本開示の第16の態様は、上記第9の態様において、上記第1分離部(41)は、窒素を吸着する吸着剤が設けられた吸着部(234,235)を有し、上記吸着部(234,235)に供給された上記未処理庫外空気に含まれる窒素を上記吸着部(234,235)の上記吸着剤に吸着させることによって上記第1庫外空気を生成する吸着動作と、上記吸着部(234,235)の上記吸着剤から窒素を脱離させることによって上記第2庫外空気を生成する脱離動作とを行うように構成され、上記第2分離部(61)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ガス分離膜(85)を有し、上記未処理庫内空気を上記ガス分離膜(85)と接触させ、上記ガス分離膜(85)を透過しなかった空気を上記第1庫内空気とし、上記ガス分離膜(85)を透過した空気を上記第2庫内空気とするように構成されるものである。
 第16の態様では、第1分離部(41)に吸着部(234,235)が設けられる。この態様の第1分離部(41)は、吸着動作と脱離動作とを行う。吸着動作において、吸着部(234,235)に供給された未処理庫外空気は、吸着剤に窒素を奪われて第2庫外空気となる。第2庫外空気は、未処理庫外空気に比べて窒素濃度が低くて酸素濃度が高い。一方、脱離動作において、吸着部(234,235)では、吸着動作中に吸着剤に吸着された窒素が、吸着剤から脱離する。その結果、吸着部(234,235)では、処理庫外空気に比べて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。
 また、第16の態様では、第2分離部(61)にガス分離膜(85)が設けられる。第2分離部(61)において、ガス分離膜(85)を透過しなかった第1庫内空気は、未処理庫内空気に比べて窒素濃度が高くて酸素濃度と二酸化炭素濃度が低くなり、ガス分離膜(85)を透過した第2庫内空気は、未処理庫内空気に比べて窒素濃度が低くて酸素濃度と二酸化炭素濃度が高くなる。
 本開示の第17の態様は、第1~第16のいずれか一つの態様において、上記第1組成調節部(40)は、上記収納庫(1)の外部の上記庫外空気を、上記第1分離部(41)をバイパスさせて上記収納庫(1)の内部へ供給するための第1バイパス通路(51,255)と、上記第1バイパス通路(51,255)へ流入する上記庫外空気の流量を変更するための第1バイパス弁機構(50,256)とを備えるものである。
 第17の態様では、第1バイパス弁機構(50,256)を操作して庫外空気が第1バイパス通路(51,255)を流れる状態にすれば、収納庫(1)の外部から第1組成調節部(40)へ流入した庫外空気の一部または全部が、そのままの状態(即ち、組成を保った状態)で収納庫(1)の内部へ供給される。
 本開示の第18の態様は、第1~第17のいずれか一つの態様において、上記第2組成調節部(60)は、上記収納庫(1)の内部の上記庫内空気を、上記第2分離部(61)をバイパスさせて上記収納庫(1)の内部へ供給するための第2バイパス通路(71)と、上記第2バイパス通路(71)へ流入する上記庫内空気の流量を変更するための第2バイパス弁機構(70)とを備えるものである。
 第18の態様では、第2バイパス弁機構(70)を操作して庫内空気が第2バイパス通路(71)を流れる状態にすれば、収納庫(1)の内部から第2組成調節部(60)へ流入した庫内空気の一部または全部が、そのままの状態(即ち、組成を保った状態)で収納庫(1)の内部へ供給される。
 上記第1の態様の庫内空気調節装置(30)は、第1組成調節部(40)が庫外空気とは組成が異なる供給用空気を収納庫(1)の内部へ供給し、第2組成調節部(60)が庫内空気とは組成が異なる排出用空気を収納庫(1)の外部へ排出する。そして、本態様の庫内空気調節装置(30)は、“収納庫(1)への供給用空気の供給”と“収納庫(1)からの排出用空気の排出”の両方を行うことによって、収納庫(1)内の空気の組成を調節する。従って、本態様によれば、“収納庫(1)からの排出用空気の排出”だけを行う場合に比べて、収納庫(1)内の庫内空気の組成を適切に制御することが可能となる。
 上記第3の態様において、第1組成調節部(40)は、収納庫(1)の内部の気圧が陽圧となるように、収納庫(1)の外部から内部へ空気を供給する。このため、収納庫(1)内の空気の組成を調節するために第2組成調節部(60)が庫内空気から分離した排出用空気の一方を収納庫(1)の外部へ排出している状況においても、収納庫(1)内の気圧を陽圧とすることが可能となる。従って、この態様によれば、収納庫(1)の気密性が低い場合でも、収納庫(1)の隙間からの庫外空気の侵入を抑制でき、収納庫(1)内の空気の組成を適切に制御することが可能となる。
 上記第4の態様では、第1組成調節部(40)が収納庫(1)の庫内へ供給する供給用空気の流量が、第2組成調節部(60)が収納庫(1)の庫外へ排出する排出用空気の流量を上回るため、収納庫(1)内の気圧を陽圧とすることが可能となる。
 上記第5の態様では、庫内空気調節装置(30)が二酸化炭素濃度低減動作を行うことによって、庫内空気の二酸化炭素の濃度を制御することが可能となる。
 上記第6の態様では、庫内空気調節装置(30)が酸素濃度低減動作を行うことによって、庫内空気の酸素の濃度を制御することが可能となる。
 上記第7の態様において、制御器(110)は、収納庫(1)内の気圧が陽圧でないと判断すると、第1組成調節部(40)が収納庫(1)の内部へ供給する供給用空気の流量を増やすための制御動作を行う。従って、この態様によれば、収納庫(1)内の気圧を一層確実に陽圧とすることができる。
 上記第10の態様において、第1組成調節部(40)は、それぞれの窒素濃度と酸素濃度が未処理庫外空気と異なる第1庫外空気と第2庫外空気の一方を収納室の内部へ供給して、他方を収納室の外部へ排出する。また、第2組成調節部(60)は、それぞれの窒素濃度と酸素濃度が未処理庫内空気と異なる第1庫内空気と第2庫内空気の一方を収納室の内部へ供給して、他方を収納室の外部へ排出する。従って、この態様によれば、収納庫(1)の庫内空気の窒素濃度と酸素濃度とを調節することが可能となる。
 上記第11の態様では、第1組成調節部(40)は、それぞれの窒素濃度と酸素濃度が未処理庫外空気と異なる第1庫外空気と第2庫外空気の一方を収納室の内部へ供給して、他方を収納室の外部へ排出する。また、第2組成調節部(60)は、それぞれの窒素濃度と酸素濃度と二酸化炭素濃度とが未処理庫内空気と異なる第1庫内空気と第2庫内空気の一方を収納室の内部へ供給して、他方を収納室の外部へ排出する。従って、この態様によれば、収納庫(1)の庫内空気の窒素濃度と酸素濃度と二酸化炭素濃度とを調節することが可能となる。
 上記第13の態様では、第1ポンプ(36)が加圧した未処理庫外空気を第1分離部(41)へ供給すると共に、第1弁機構(46)の開度を調節することによって、第1庫外空気と第2庫外空気の組成(例えば、窒素濃度と酸素濃度)と流量とを制御できる。従って、この態様によれば、第1組成調節部(40)が収納庫(1)の内部へ供給する空気の組成と流量とを調節することによって、収納庫(1)の内部の空気の組成を一層適切に制御することが可能となる。
 上記第15の態様では、第2ポンプ(37)が加圧した未処理庫内空気を第2分離部(61)へ供給すると共に、第2弁機構(66)の開度を調節することによって、第1庫内空気と第2庫内空気の組成(例えば、窒素濃度と酸素濃度と二酸化炭素濃度)と流量とを制御できる。従って、この態様によれば、第2組成調節部(60)が収納庫(1)の内部へ供給する空気の組成と流量とを調節することによって、収納庫(1)の内部の空気の組成を一層適切に制御することが可能となる。
 上記第16の態様では、第1組成調節部(40)は、それぞれの窒素濃度と酸素濃度が未処理庫外空気と異なる第1庫外空気と第2庫外空気の一方を収納室の内部へ供給して、他方を収納室の外部へ排出する。また、第2組成調節部(60)は、それぞれの窒素濃度と酸素濃度と二酸化炭素濃度とが未処理庫内空気と異なる第1庫内空気と第2庫内空気の一方を収納室の内部へ供給して、他方を収納室の外部へ排出する。従って、この態様によれば、収納庫(1)の庫内空気の窒素濃度と酸素濃度と二酸化炭素濃度とを調節することが可能となる。
図1は、実施形態1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1の庫内空気調節装置の構成を示す配管系統図である。 図4は、実施形態1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1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1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8は、実施形態3の庫内空気調節装置の構成を示す配管系統図である。 図9は、実施形態3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10は、実施形態3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。
 本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
 《実施形態1》
 実施形態1について説明する。本実施形態の庫内空気調節装置(30)は、いわゆるCA(Controlled Atmosphere)輸送を行うために輸送用コンテナ(1)に設けられる。そして、庫内空気調節装置(30)は、輸送用コンテナ(1)内の空気の組成を、大気の組成と異なるように調節する。
 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)を取り込んで二酸化炭素(CO)を放出する呼吸を行う植物を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。センサユニット(90)、換気用排気管(100)、及び制御器(110)の詳細は、後述する。
 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。
 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(52~55,71~74,95)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、供給用空気である第1庫外空気を荷室(5)へ供給し、第2庫外空気を輸送用コンテナ(1)の外部へ排出する。
 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(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庫外空気と、ガス分離膜(85)を透過した第2庫外空気に分離する。
 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。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。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。
   〈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庫内空気と第2庫内空気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、第1庫内空気を荷室(5)へ供給し、排出用空気である第2庫内空気を輸送用コンテナ(1)の外部へ排出する。
 第2組成調節部(60)は、第2分離モジュール(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庫内空気と、ガス分離膜(85)を透過した第2庫内空気に分離する。
 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。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。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。
   〈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。
   〈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。
  -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。
 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。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)の空気を第1庫外空気に入れ替えることによって、荷室(5)内の庫内空気の酸素濃度を低下させる。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。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庫外空気が輸送用コンテナ(1)の内部へ供給され、第2庫外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庫内空気が輸送用コンテナ(1)の内部へ供給され、第2庫内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)の空気を第1庫外空気に入れ替えることによって、荷室(5)内の庫内空気の二酸化炭素濃度を低下させる。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〉
 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。
 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。
 ところで、輸送用コンテナ(1)の気密性が完全であることは、実際には有り得ない。このため、輸送用コンテナ(1)内が陰圧になると、輸送用コンテナ(1)の隙間を通って庫外空気(即ち、大気)が輸送用コンテナ(1)の内部へ侵入する。酸素濃度低減動作の実行中に庫外空気が輸送用コンテナ(1)の内部へ侵入すると、庫内空気の酸素濃度の低下速度(即ち、単位時間当たりの酸素濃度の低下量)が非常に低くなる場合や、庫内空気の酸素濃度が上昇する場合がある。また、二酸化炭素濃度低減動作の実行中に庫外空気が輸送用コンテナ(1)の内部へ侵入すると、貨物(6)である植物が呼吸によって酸素を消費しているにも拘わらず、庫内空気の酸素濃度が上昇する場合がある。そこで、このような場合、庫内空気調節装置(30)の制御器(110)は、輸送用コンテナ(1)内の気圧を陽圧にするための陽圧維持動作を行う。
   〈陽圧維持動作〉
 制御器(110)は、酸素濃度低減動作及び二酸化炭素濃度低減動作の実行中に、酸素センサ(91)の計測値を監視する。制御器(110)は、酸素濃度低減動作及び二酸化炭素濃度低減動作の実行中に酸素センサ(91)の計測値の低下速度(即ち、単位時間当たりの計測値の低下量)が所定の基準値を下回るという判定条件が成立すると、輸送用コンテナ(1)内の気圧が陰圧となって庫外空気が輸送用コンテナ(1)の内部へ侵入していると判断する。なお、酸素センサ(91)の計測値が上昇している場合は、酸素センサ(91)の計測値の低下速度が負の値となる。
 上述した判定条件が成立すると、制御器(110)は、第1組成調節部(40)が輸送用コンテナ(1)の内部へ供給する第1庫外空気の流量を増やすための陽圧維持動作を行う。制御器(110)は、第1組成調節部(40)に設けられた第1調節弁(46)の開度を拡大する動作を、陽圧維持動作として行う。
 陽圧維持動作において、制御器(110)は、第1圧力センサ(45)の計測値を読み込み、読み込んだ第1圧力センサ(45)の計測値よりも低い値を、目標圧力とする。そして、制御器(110)は、第1圧力センサ(45)の計測値が目標圧力となるように、第1調節弁(46)の開度を調節する。第1調節弁(46)の開度が大きくなるほど、第1圧力センサ(45)の計測値は低くなる。そのため、第1圧力センサ(45)の計測値が目標圧力となるように第1調節弁(46)の開度を調節すれば、第1調節弁(46)の開度が次第に拡大する。
 一般に、ガス分離膜(85)には、“その一次側の面に接する空気の圧力とその二次側の面に接する空気の圧力の差が小さいほど、ガス分離膜(85)を透過する空気の成分が少なくなる”という特性がある。第1調節弁(46)の開度が拡大すると、第1分離モジュール(41)のガス分離膜(85)の内側(一次側)を流れる空気の圧力が低くなり、ガス分離膜(85)を透過する空気の成分が減少する。このため、第1調節弁(46)の開度が拡大すると、第1分離モジュール(41)から流出する第1庫外空気の流量が増加する。その結果、第1組成調節部(40)が輸送用コンテナ(1)の内部へ供給する第1庫外空気の流量が増加し、輸送用コンテナ(1)内の気圧が上昇する。
 上述したように、第1調節弁(46)の開度が拡大すると、ガス分離膜(85)を透過する空気の成分が減少する。このため、制御器(110)が陽圧維持動作を行うことによって第1調節弁(46)の開度が拡大すると、それに伴って第1庫外空気の酸素濃度が上昇する。しかし、その場合でも、第1庫外空気の酸素濃度は、大気の酸素濃度よりも低く保たれる。このため、輸送用コンテナ(1)内の気圧を陽圧にして庫外空気の荷室(5)内への侵入を抑えることによって、荷室(5)内の庫内空気の酸素濃度は低下してゆく。
  -実施形態1の効果-
 本実施形態の庫内空気調節装置(30)は、輸送用コンテナ(1)内の気圧を陽圧に保ちつつ、輸送用コンテナ(1)内の庫内空気の組成を調節する動作を行う。従って、本実施形態によれば、輸送用コンテナ(1)の気密性がそれほど高くない場合であっても、輸送用コンテナ(1)内への庫外空気(大気)の侵入を防ぐことができ、その結果、輸送用コンテナ(1)内の庫内空気の組成を適切に調節することが可能となる。
 特に、二酸化炭素濃度低減動作中は、第2組成調節部(60)が未処理庫内空気から分離し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適切に制御しつつ、第1組成調節部(40)が第1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、輸送用コンテナ(1)内の気圧が陽圧に保たれる。従って、本実施形態によれば、輸送用コンテナ(1)の内部への庫外空気(大気)の侵入を防いで庫内空気の酸素濃度と上昇を抑えつつ、庫内空気の二酸化炭素濃度を適切に制御することが可能となる。
 また、二酸化炭素濃度低減動作中は、第2組成調節部(60)が未処理庫内空気よりも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)の外部へ排出すると同時に、第1組成調節部(40)が未処理庫外空気よりも酸素濃度の低い第1庫外空気を輸送用コンテナ(1)の内部へ供給する。このため、未処理庫外空気をそのまま輸送用コンテナ(1)の内部へ供給する場合に比べて、輸送用コンテナ(1)の庫内空気の酸素濃度の変動を抑えることができ、庫内空気の組成を適正値に近い状態に保つことが可能となる。
 また、酸素濃度低減動作中は、第1組成調節部(40)が未処理庫外空気よりも酸素濃度の低い第1庫外空気を輸送用コンテナ(1)の内部へ供給すると同時に、第2組成調節部(60)が未処理庫内空気よりも酸素濃度の高い第2庫内空気を輸送用コンテナ(1)の外部へ排出する。従って、本実施形態によれば、第1庫外空気の供給によって荷室(5)内の庫内空気の酸素濃度を低下させる場合に比べて、荷室(5)内の庫内空気の酸素濃度を目標範囲にまで引き下げるのに要する時間を短縮できる。
 《実施形態2》
 実施形態2について説明する。本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)及び第2組成調節部(60)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の庫内空気調節装置(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〉
 図7に示すように、本実施形態の第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)とが追加される。
 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7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7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〉
 本実施形態の第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)とが追加される。
 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7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7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。
  -運転動作-
 第1組成調節部(40)において、第1一次側切換弁(56)と第1二次側切換弁(58)の両方が第1状態(図7に実線で示す状態)に設定された場合、第1庫外空気は、第1一次側管(53)を通って輸送用コンテナ(1)の内部へ供給され、第2庫外空気は、第2二次側管(74)を通って輸送用コンテナ(1)の外部へ排出される。一方、第1一次側切換弁(56)と第1二次側切換弁(58)の両方が第2状態(図7に破線で示す状態)に設定された場合、第1庫外空気は、第1一次側排出管(57)を通って輸送用コンテナ(1)の外部へ排出され、第2庫外空気は、第1二次側供給管(59)を通って輸送用コンテナ(1)の内部へ供給される。
 第2組成調節部(60)において、第2一次側切換弁(76)と第2二次側切換弁(78)の両方が第1状態(図7に実線で示す状態)に設定された場合、第1庫内空気は、第2一次側管(73)を通って輸送用コンテナ(1)の内部へ供給され、第2庫内空気は、第2二次側管(74)を通って輸送用コンテナ(1)の外部へ排出される。一方、第2一次側切換弁(76)と第2二次側切換弁(78)の両方が第2状態(図7に破線で示す状態)に設定された場合、第1庫内空気は、第2一次側排出管(77)を通って輸送用コンテナ(1)の外部へ排出され、第2庫内空気は、第2二次側供給管(79)を通って輸送用コンテナ(1)の内部へ供給される。
 《実施形態3》
 実施形態3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る。ここでは、実施形態3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8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)によって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。
   〈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)は、ユニットケース(32)を貫通するように設けられる。酸素排出管(245)の他端は、輸送用コンテナ(1)の庫外空間に開口する。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9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、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10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、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。
  -制御器の陽圧維持動作-
 本実施形態の制御器(110)は、エアポンプ(231)の回転速度を上昇させる動作を、陽圧維持動作として行う。この点で、本実施形態の制御器(110)は、実施形態1の制御器(110)と異なる。
 具体的に、本実施形態の制御器(110)は、実施形態1の説明において述べた判定条件が成立すると、輸送用コンテナ(1)内の気圧が陰圧となって庫外空気が輸送用コンテナ(1)の内部へ侵入していると判断し、第1組成調節部(40)が輸送用コンテナ(1)の内部へ供給する第1庫外空気の流量を増やすための陽圧維持動作を行う。
 本実施形態の制御器(110)は、エアポンプ(231)を駆動するモータ(231c)の回転速度を上昇させる動作を、陽圧維持動作として行う。モータ(231c)の回転速度が上昇すると、エアポンプ(231)の回転速度が上昇する。そして、エアポンプ(231)の回転速度が上昇すると、第2動作中に輸送用コンテナ(1)の内部へ供給される第1庫外空気(供給用空気)の流量が増加し、その結果、輸送用コンテナ(1)内の気圧が上昇する。
 《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。なお、以下の変形例は、庫内空気調節装置(30)の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
  -第1変形例-
 実施形態1~3の庫内空気調節装置(30)に設けられた制御器(110)は、陽圧維持動作として、判定条件が成立したときに輸送用コンテナ(1)の外部へ排出される第2庫内空気の流量を減らすために第2調節弁(66)の開度を拡大する動作を行うように構成されていてもよい。また、この制御器(110)は、陽圧維持動作として、換気用排気弁(101)を一時的に閉状態に保つ動作、あるいは換気用排気弁(101)を所定の時間間隔で開閉する動作を行うように構成されていてもよい。本変形例の場合は、輸送用コンテナ(1)の内部から外部へ排出される空気の流量を減少させることによって、輸送用コンテナ(1)内の気圧を上昇させる。
  -第2変形例-
 実施形態1,2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1,2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1,2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1,2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。この場合、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繰り返し行う。
  -第6変形例-
 実施形態1~3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。
 以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
 以上説明したように、本発明は、収納庫の庫内空気の組成を調節する庫内空気調節装置について有用である。
   1  輸送用コンテナ(収納庫)
  30  庫内空気調節装置
  36  第1ポンプ
  37  第2ポンプ
  40  第1組成調節部
  41  第1分離モジュール(第1分離部)
  46  第1調節弁(第1弁機構)
  50  第1バイパス弁(第1バイパス弁機構)
  51  第1バイパス管(第1バイパス通路)
  60  第2組成調節部
  61  第2分離モジュール(第2分離部)
  66  第2調節弁(第2弁機構)
  70  第2バイパス弁(第2バイパス弁機構)
  71  第2バイパス管(第2バイパス通路)
  91  酸素センサ
  100  換気用排気管(換気用排気通路)
  101  換気用排気弁
  110  制御器
  255  バイパス接続管(第1バイパス通路)
  256  バイパス開閉弁(第1バイパス弁機構)

Claims (18)

  1.  収納庫(1)の内部の庫内空気の組成を調節する庫内空気調節装置であって、
     上記収納庫(1)の外部の庫外空気から該庫外空気とは組成が異なる供給用空気を分離する第1分離部(41)を有し、上記供給用空気を上記収納庫(1)の内部へ供給する第1組成調節部(40)と、
     上記収納庫(1)の内部の庫内空気から該庫内空気とは組成が異なる排出用空気を分離する第2分離部(61)を有し、上記排出用空気を上記収納庫(1)の外部へ排出する第2組成調節部(60)とを備える
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  2.  請求項1において、
     上記第1組成調節部(40)は、上記収納庫(1)の内部の気圧が、該収納庫(1)の外部の気圧と異なるように上記供給用空気を上記収納庫(1)の内部へ供給する
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  3.  請求項1において、
     上記第1組成調節部(40)は、上記収納庫(1)の内部の気圧が陽圧となるように上記供給用空気を上記収納庫(1)の内部へ供給する
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  4.  請求項3において、
     上記第1組成調節部(40)が上記収納庫(1)の内部へ供給する上記供給用空気の流量が、上記第2組成調節部(60)が上記収納庫(1)の外部へ排出する上記排出用空気の流量よりも多い
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  5.  請求項1乃至4のいずれか一つにおいて、
     上記第2組成調節部(60)の上記第2分離部(61)が、上記収納庫(1)の内部の庫内空気から該庫内空気よりも二酸化炭素濃度が高い上記排出用空気を分離することによって、上記収納庫(1)の庫内空気の二酸化炭素濃度を低下させる二酸化炭素濃度低減動作を行う
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  6.  請求項1乃至4のいずれか一つにおいて、
     上記第1組成調節部(40)の上記第1分離部(41)が、上記収納庫(1)の外部の庫外空気から該庫外空気よりも酸素濃度が低い上記供給用空気を分離し、上記第2組成調節部(60)の上記第2分離部(61)が、上記庫内空気から該庫内空気よりも酸素濃度が高い上記排出用空気を分離することによって、上記収納庫(1)の庫内空気の酸素濃度を低下させる酸素濃度低減動作を行う
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  7.  請求項6において、
     上記収納庫(1)の庫内空気の酸素濃度を計測する酸素センサ(91)と、
     上記酸素濃度低減動作中における上記酸素センサ(91)の計測値の変化に基づいて上記収納庫(1)内の気圧が陽圧か否かを判断し、上記収納庫(1)内の気圧が陽圧でないと判断すると上記第1組成調節部(40)が上記収納庫(1)の内部へ供給する供給用空気の流量を増やすための制御動作を行う制御器(110)とを備えている
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  8.  請求項1乃至7のいずれか一つにおいて、
     上記収納庫(1)の内部と外部を連通させるための換気用排気通路(100)と、
     上記換気用排気通路(100)に設けられた換気用排気弁(101)とを備えている
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  9.  請求項1乃至8のいずれか一つにおいて、
     上記第1分離部(41)は、上記収納庫(1)の外部から導入された庫外空気である未処理庫外空気を、互いに組成が異なる第1庫外空気と第2庫外空気に分離するように構成され、
     上記第1組成調節部(40)は、上記第1庫外空気と上記第2庫外空気の一方を上記供給用空気として上記収納庫(1)の内部へ供給し、他方を上記収納庫(1)の外部へ排出する一方、
     上記第2分離部(61)は、上記収納庫(1)の内部から導入された庫内空気である未処理庫内空気を、互いに組成が異なる第1庫内空気と第2庫内空気に分離するように構成され、
     上記第2組成調節部(60)は、上記第1庫内空気と上記第2庫内空気の一方を上記収納庫(1)の内部へ供給し、他方を上記排出用空気として上記収納庫(1)の外部へ排出する
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  10.  請求項9において、
     上記第1分離部(41)は、上記未処理庫外空気を、該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、上記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ように構成され、
     上記第2分離部(61)は、上記未処理庫内空気を、該未処理庫内空気よりも窒素濃度が高くて酸素濃度が低い第1庫内空気と、上記未処理庫内空気よりも窒素濃度が低くて酸素濃度が高い第2庫内空気に分離するように構成されている
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  11.  請求項9において、
     上記第1分離部(41)と上記第2分離部(61)のそれぞれは、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ガス分離膜(85)を有し、
     上記第1分離部(41)は、上記未処理庫外空気を上記ガス分離膜(85)と接触させ、上記ガス分離膜(85)を透過しなかった空気を上記第1庫外空気とし、上記ガス分離膜(85)を透過した空気を上記第2庫外空気とするように構成され、
     上記第2分離部(61)は、上記未処理庫内空気を上記ガス分離膜(85)と接触させ、上記ガス分離膜(85)を透過しなかった空気を上記第1庫内空気とし、上記ガス分離膜(85)を透過した空気を上記第2庫内空気とするように構成されている
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  12.  請求項11において、
     上記第1組成調節部(40)は、上記未処理庫外空気を加圧して上記第1分離部(41)へ供給する第1ポンプ(36)を備えている
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  13.  請求項12において、
     上記第1組成調節部(40)は、上記第1庫外空気の流れる配管に設けられた開度可変の第1弁機構(46)を備えている
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  14.  請求項11乃至13のいずれか一つにおいて、
     上記第2組成調節部(60)は、上記未処理庫内空気を加圧して上記第2分離部(61)へ供給する第2ポンプ(37)を備えている
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  15.  請求項14において、
     上記第2組成調節部(60)は、上記第1庫内空気の流れる配管に設けられた開度可変の第2弁機構(66)を備えている
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  16.  請求項9において、
     上記第1分離部(41)は、
      窒素を吸着する吸着剤が設けられた吸着部(234,235)を有し、
      上記吸着部(234,235)に供給された上記未処理庫外空気に含まれる窒素を上記吸着部(234,235)の上記吸着剤に吸着させることによって上記第1庫外空気を生成する吸着動作と、
      上記吸着部(234,235)の上記吸着剤から窒素を脱離させることによって上記第2庫外空気を生成する脱離動作とを行うように構成され、
     上記第2分離部(61)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ガス分離膜(85)を有し、
      上記未処理庫内空気を上記ガス分離膜(85)と接触させ、上記ガス分離膜(85)を透過しなかった空気を上記第1庫内空気とし、上記ガス分離膜(85)を透過した空気を上記第2庫内空気とするように構成されている
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  17.  請求項1乃至16のいずれか一つにおいて、
     上記第1組成調節部(40)は、
      上記収納庫(1)の外部の上記庫外空気を、上記第1分離部(41)をバイパスさせて上記収納庫(1)の内部へ供給するための第1バイパス通路(51,255)と、
      上記第1バイパス通路(51,255)へ流入する上記庫外空気の流量を変更するための第1バイパス弁機構(50,256)とを備えている
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
  18.  請求項1乃至17のいずれか一つにおいて、
     上記第2組成調節部(60)は、
      上記収納庫(1)の内部の上記庫内空気を、上記第2分離部(61)をバイパスさせて上記収納庫(1)の内部へ供給するための第2バイパス通路(71)と、
      上記第2バイパス通路(71)へ流入する上記庫内空気の流量を変更するための第2バイパス弁機構(70)とを備えている
    ことを特徴とする庫内空気調節装置。
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