内部空气调节装置及包括该内部空气调节装置的集装箱用制冷装置

文档序号:1060872 发布日期:2020-10-13 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 内部空气调节装置及包括该内部空气调节装置的集装箱用制冷装置 (Internal air conditioner and container refrigeration device including the same ) 是由 藤本祐介 亀井纪考 于 2019-02-20 设计创作,主要内容包括:CA装置(60)包括气体供给装置(30)和控制器(55),气体供给装置(30)进行向集装箱(11)的箱内供给低氧浓度空气的气体供给工作,控制器(55)对气体供给装置(30)的工作情况进行控制以使内部空气的组成达到期望的组成。控制器(55)构成为能够执行二氧化碳浓度调节运转,在该二氧化碳浓度调节运转中,当内部空气的氧浓度比目标氧浓度高时,使气体供给装置(30)一边改变气体供给量,以使内部空气的二氧化碳浓度达到规定的基准浓度范围内的浓度,一边进行气体供给工作来将内部空气的组成调节到期望的组成。(The CA device (60) comprises a gas supply device (30) and a controller (55), wherein the gas supply device (30) performs a gas supply operation for supplying air with low oxygen concentration into the container (11), and the controller (55) controls the operation of the gas supply device (30) so that the composition of the internal air reaches a desired composition. The controller (55) is configured to be capable of executing a carbon dioxide concentration adjustment operation in which, when the oxygen concentration of the inside air is higher than a target oxygen concentration, the gas supply device (30) is caused to perform a gas supply operation to adjust the composition of the inside air to a desired composition while changing the gas supply amount so that the carbon dioxide concentration of the inside air becomes a concentration within a predetermined reference concentration range.)

内部空气调节装置及包括该内部空气调节装置的集装箱用制 冷装置

技术领域

本公开涉及一种内部空气调节装置及包括该内部空气调节装置的集装箱用制冷装置。

背景技术

迄今,已有人提出一种技术,在收纳蔬果等植物的收纳库中,将收纳库内部的内部空气的组成调节到适合维持植物新鲜度的状态。

专利文献1公开了一种内部空气调节装置,其对于收纳有植物的收纳库,将内部空气调节到优选状态,该植物是为了维持新鲜度而优选在氧浓度较低且二氧化碳浓度相对较高的环境下储存的植物,如蓝莓、芦笋等。

在专利文献1中,在收纳库内设有具有气体供给装置和排出部的内部空气调节装置,该气体供给装置进行气体供给工作,向集装箱的箱内供给氮浓度比空气高且氧浓度比空气低的低氧浓度空气,排出部向箱外排出内部空气。在专利文献1中,事先向收纳库的库内填充二氧化碳之后,内部空气调节装置进行二氧化碳优先控制,由此一边将内部空气的二氧化碳浓度维持在目标二氧化碳浓度附近一边使氧浓度降低,在该二氧化碳优先控制中,进行气体供给工作将内部空气替换为低氧浓度空气,由此使内部空气的氧浓度降低,另一方面,通过气体供给工作使内部空气的二氧化碳浓度降低到比目标二氧化碳浓度低的极限浓度之后,停止气体供给工作,内部空气的二氧化碳浓度因植物呼吸而达到比目标二氧化碳浓度高的重开浓度之后,重新开始气体供给工作,再次使内部空气的氧浓度降低。

专利文献1:日本公开专利公报特开2017-190935号公报

发明内容

-发明要解决的技术问题-

在所述二氧化碳优先控制中,直到内部空气的二氧化碳浓度达到比目标二氧化碳浓度高的规定的开始浓度之前,都不会开始气体供给工作。因此,如果事先填充到收纳库内的二氧化碳较少,则将植物收纳到收纳库内之后,内部空气的二氧化碳浓度很难快速上升到开始浓度而不会开始气体供给工作,无法对内部空气的组成进行调节,有时无法抑制植物的新鲜度降低。

本公开的目的在于:在对收纳库内部的内部空气的组成进行调节的内部空气调节装置及包括该内部空气调节装置的集装箱用制冷装置中,在运转开始时内部空气的二氧化碳浓度较低的情况下,也能够将内部空气调节到期望的组成,所述收纳库用于收纳植物。

-用以解决技术问题的技术方案-

第一方面的公开是一种内部空气调节装置,包括气体供给装置30和控制器55,所述气体供给装置30进行气体供给工作,在该气体供给工作中,向收纳库11的库内供给通过从外部空气中除去氧而生成的氧浓度比所述外部空气低的低氧浓度空气,所述收纳库11用于收纳进行呼吸的植物15,所述控制器55对所述气体供给装置30的工作情况进行控制,以使所述收纳库11内部的内部空气的组成达到期望的组成,所述气体供给装置30构成为:能够多级地改变通过所述气体供给工作供往所述收纳库11的库内的气体供给量,该气体供给量越少,供往所述库内的所述低氧浓度空气的氧浓度越低,所述控制器55构成为能够执行二氧化碳浓度调节运转,在该二氧化碳浓度调节运转中,当所述内部空气的氧浓度比目标氧浓度高时,使所述气体供给装置30一边改变所述气体供给量,以使所述内部空气的二氧化碳浓度达到规定的基准浓度范围内的浓度,一边进行所述气体供给工作来将所述内部空气的组成调节到期望的组成。

在第一方面中,控制器55构成为能够执行二氧化碳浓度调节运转,在该二氧化碳浓度调节运转中,当内部空气的氧浓度比目标氧浓度高时,一边使所述气体供给装置30改变所述气体供给量,以使所述内部空气的二氧化碳浓度达到规定的基准浓度范围内的浓度,一边使气体供给装置30进行气体供给工作来将内部空气的组成调节到期望的组成,在该气体供给工作中,向收纳库11的库内供给从外部空气中除去氧而生成的氧浓度比外部空气低的低氧浓度空气。

在第一方面中,如上所述,利用气体供给装置30向收纳库11的库内供给低氧浓度空气时,与该气体供给量相当的内部空气就会被挤压到库外。因此,如果使气体供给装置30的气体供给量增多,则气体排出量也增多,相反,如果使气体供给装置30的气体供给量减少,则气体排出量也减少。因为通过气体供给工作供往收纳库11的库内的低氧浓度空气是通过从外部空气中除去氧而生成的,所以低氧浓度空气的二氧化碳浓度与外部空气的二氧化碳浓度(0.03%)相等。另一方面,从收纳库11排出的内部空气的二氧化碳浓度因事先填充有二氧化碳或因植物15呼吸而比外部空气高。因此,如果使气体供给装置30的气体供给量增多而使气体排出量增加,则内部空气的二氧化碳浓度降低,相反,如果使气体供给装置30的气体供给量减少而使气体排出量减少,则内部空气的二氧化碳浓度上升。

其结果是,在第一方面中,当二氧化碳浓度调节运转开始后,即使其运转开始前库内未充分填充二氧化碳,也不会像现有的装置那样不开始气体供给工作,而是使气体供给装置30在进行气体供给工作的同时,改变其气体供给量,由此能够在使内部空气的氧浓度降低的同时,将内部空气的二氧化碳浓度调节到期望的基准浓度范围内的浓度。

第二方面的公开在上述第一方面的公开的基础上,所述控制器55构成为:根据初始浓度来改变所述基准浓度范围,该初始浓度为所述二氧化碳浓度调节运转的运转开始时的所述内部空气的二氧化碳浓度。

在第二方面中,在二氧化碳浓度调节运转中,不是将内部空气的二氧化碳浓度调节到目标二氧化碳浓度,而是将内部空气的二氧化碳浓度调节到根据运转开始时的初始浓度改变的规定的基准浓度范围内。因此,即使运转开始前库内未充分填充二氧化碳,也因为设定与运转开始时的内部空气的二氧化碳浓度相应的控制目标浓度范围(基准浓度范围),所以不会像现有的装置那样不开始气体供给工作,而能够将内部空气的二氧化碳浓度调节到期望的组成。

第三方面的公开在所述第二方面的公开的基础上,当所述初始浓度在第一低浓度以上且第一高浓度以下时,所述基准浓度范围是以所述初始浓度为下限值的范围,所述第一低浓度比目标二氧化碳浓度低且比规定的容许浓度高出规定浓度,所述第一高浓度比该目标二氧化碳浓度高出所述规定浓度,当所述初始浓度比所述第一低浓度低时,所述基准浓度范围是以该第一低浓度为下限值的范围,当所述初始浓度比所述第一高浓度高时,所述基准浓度范围是以该第一高浓度为下限值的范围。

在第三方面中,当内部空气的二氧化碳浓度的初始浓度比规定的容许浓度高且在包括目标二氧化碳浓度的浓度范围内时,基准浓度范围设为以初始浓度为下限值的范围,当内部空气的二氧化碳浓度的初始浓度在包括容许浓度的相对较低的浓度范围内时,基准浓度范围设为以第一低浓度为下限值的范围,所述第一低浓度比容许浓度高出规定浓度,当内部空气的二氧化碳浓度的初始浓度在比目标二氧化碳浓度高的相对较高的浓度范围内时,基准浓度范围设为以第一高浓度为下限值的范围,所述第一高浓度比目标二氧化碳浓度高出规定浓度。通过这样设定基准浓度范围,当初始浓度是比容许浓度高且在包括目标二氧化碳浓度的浓度范围内的浓度时,对内部空气的二氧化碳浓度进行调节以维持初始浓度,当初始浓度是在包括容许浓度的较低浓度范围内的浓度时,对内部空气的二氧化碳浓度进行调节以维持容许浓度,当初始浓度是在比目标二氧化碳浓度高的浓度范围内的浓度时,对内部空气的二氧化碳浓度进行调节以维持目标二氧化碳浓度。因此,在二氧化碳浓度调节运转中,因为设定与内部空气的二氧化碳浓度的初始浓度相应的包括该初始浓度或接近该初始浓度的合理的控制目标浓度范围(基准浓度范围),所以不会像现有的装置那样不开始气体供给工作,而能够将内部空气的二氧化碳浓度调节到期望的组成。

第四方面的公开在第三方面的公开的基础上,所述控制器55构成为:在所述二氧化碳浓度调节运转中,当所述内部空气的二氧化碳浓度比所述基准浓度范围低时,如果表示所述内部空气的二氧化碳浓度降低的规定的浓度降低条件成立,则进行使所述气体供给装置30的所述气体供给量降低一级的减量控制,当所述内部空气的二氧化碳浓度比所述基准浓度范围高时,如果表示所述内部空气的二氧化碳浓度上升的规定的浓度上升条件成立,则进行使所述气体供给装置30的所述气体供给量提高一级的增量控制。

在第四方面中,在二氧化碳浓度调节运转中,当内部空气的二氧化碳浓度比基准浓度范围低且内部空气的二氧化碳浓度呈降低趋势时,气体供给装置30的气体供给量就会被降低一级。这样一来,因为内部空气的排出量减少,所以能够使内部空气的二氧化碳浓度上升或减小降低速度。另一方面,当内部空气的二氧化碳浓度比基准浓度范围高且内部空气的二氧化碳浓度呈上升趋势时,气体供给装置30的气体供给量就会被提高一级。这样一来,因为内部空气的排出量增多,所以能够使内部空气的二氧化碳浓度降低或减小上升速度。

第五方面的公开在第四方面的公开的基础上,所述控制器55构成为:在所述二氧化碳浓度调节运转中,当所述内部空气的二氧化碳浓度比低于所述基准浓度范围的第二低浓度低时,即使所述浓度降低条件不成立,只要表示维持所述内部空气的二氧化碳浓度的规定的浓度维持条件成立,则也进行所述减量控制,当所述内部空气的二氧化碳浓度比高于所述基准浓度范围的第二高浓度高时,即使所述浓度上升条件不成立,只要所述浓度维持条件成立,则也进行所述增量控制。

在第五方面中,在二氧化碳浓度调节运转中,当内部空气的二氧化碳浓度比低于基准浓度范围的第二低浓度低时,即使内部空气的二氧化碳浓度不呈降低趋势,只要得到维持,气体供给装置30的气体供给量就会被降低一级。也就是说,当内部空气的二氧化碳浓度显著地比基准浓度范围低时,即使内部空气的二氧化碳浓度不呈降低趋势,只要得到维持,气体供给装置30的气体供给量就会被降低一级。这样一来,因为内部空气的排出量减少,所以能够使内部空气的二氧化碳浓度上升或减小降低速度。另一方面,当内部空气的二氧化碳浓度比高于基准浓度范围的第二高浓度高时,即使内部空气的二氧化碳浓度不呈上升趋势,只要得到维持,则气体供给装置30的气体供给量就会被提高一级。也就是说,当内部空气的二氧化碳浓度显著地比基准浓度范围高时,即使内部空气的二氧化碳浓度不呈上升趋势,只要得到维持,则气体供给装置30的气体供给量就会被提高一级。这样一来,因为内部空气的排出量增多,所以能够使内部空气的二氧化碳浓度降低或减小上升速度。

第六方面的公开在第五方面的公开的基础上,包括排气部46,所述排气部46具有排气通路46a和排气阀46b,所述排气通路46a连接所述收纳库11的库内和库外,所述排气阀46b与该排气通路46a连接,所述控制器55构成为:在所述二氧化碳浓度调节运转中,当进行所述减量控制的减量条件成立时,如果所述气体供给装置30的所述气体供给量为最少的最少供给量,则关闭所述排气阀46b。

在第六方面中,在二氧化碳浓度调节运转中,当内部空气的二氧化碳浓度比基准浓度范围低且进行使气体供给装置30的气体供给量降低一级的减量控制的所述减量条件成立时,如果气体供给装置30的气体供给量为最少的最少供给量,则无法进一步使气体供给装置30的气体供给量减少。因此,关闭排气阀46b,使内部空气不会排放出去,由此能够使内部空气的二氧化碳浓度上升或减小降低速度。

第七方面的公开在第六方面的公开的基础上,在所述二氧化碳浓度调节运转中,当进行所述减量控制的减量条件成立时,如果所述气体供给装置30的所述气体供给量为所述最少供给量且所述排气阀46b关闭,则所述控制器55停止所述气体供给工作。

在第七方面中,在二氧化碳浓度调节运转中,当内部空气的二氧化碳浓度比基准浓度范围低且进行使气体供给装置30的气体供给量降低一级的减量控制的所述减量条件成立时,如果气体供给装置30的气体供给量为最少的最少供给量,而且排气阀46b关闭也未进行内部空气的排出,则继续进行气体供给工作的话,内部空气的二氧化碳浓度就会继续降低。因此,通过停止气体供给工作,能够使内部空气的二氧化碳浓度因植物15呼吸而上升。

第八方面的公开在第七方面的公开的基础上,所述控制器55构成为:在所述二氧化碳浓度调节运转中,在所述气体供给工作停止的期间,当所述内部空气的二氧化碳浓度因所述植物15呼吸而上升,并使规定的恢复条件成立时,重新开始所述气体供给工作。

在第八方面中,在二氧化碳浓度调节运转中,当内部空气的二氧化碳浓度比基准浓度范围低,气体供给工作停止之后,内部空气的二氧化碳浓度因植物15的呼吸而上升,并使规定的恢复条件成立时,重新开始气体供给工作。像这样通过等待内部空气的二氧化碳浓度恢复后再重新开始气体供给工作,能够在抑制内部空气的二氧化碳浓度显著降低的同时,使氧浓度降低到目标氧浓度。

第九方面的公开在第三到第八方面中任一方面的公开的基础上,所述控制器55构成为:在所述二氧化碳浓度调节运转中,当表示所述内部空气的二氧化碳浓度急剧上升的规定的急剧上升条件成立时,判断处于正在向所述收纳库11的库内填充二氧化碳的气体填充中,直到表示该气体填充结束的规定的填充结束条件成立为止都保持待机,当该填充结束条件成立时,将该填充结束条件成立时的所述内部空气的二氧化碳浓度作为所述初始浓度来更新所述基准浓度范围。

如果内部空气调节装置60在气体填充前或气体填充中起动,则将上升前或上升过程中的相对较低的二氧化碳浓度作为初始浓度进行测量,因此与内部空气调节装置60在气体填充后起动的情况相比,与该初始浓度相应的基准浓度范围也设定得较低。像这样如果基准浓度范围设为比本应设定的浓度范围低的范围,则即使向收纳库11的库内填充了足够量的二氧化碳,也不会维持气体填充结束时的二氧化碳浓度,而会被调节到比气体填充结束时的二氧化碳浓度低的浓度。

然而,在第九方面中,构成为:即使内部空气调节装置60在气体填充前或气体填充中起动,也会将气体填充后的内部空气的二氧化碳浓度作为初始浓度来更新基准浓度范围。因此,在二氧化碳浓度调节运转中,能够对内部空气的二氧化碳浓度进行调节,以维持气体填充结束时的二氧化碳浓度,而非气体填充前或气体填充中的相对较低的二氧化碳浓度。

第十方面的公开在第三到第九方面中任一方面的基础上,所述控制器55构成为:在所述二氧化碳浓度调节运转中,当所述内部空气的二氧化碳浓度因向所述收纳库11的库内填充二氧化碳而上升之后,降低并使规定的降低浓度维持条件成立时,将该降低浓度维持条件成立时的所述内部空气的二氧化碳浓度作为所述初始浓度来更新所述基准浓度范围。

当向收纳库11的库内的二氧化碳的填充(气体填充)结束之后,填充的二氧化碳流入货物箱、内部空气被搅拌,由此使内部空气的二氧化碳浓度与气体填充结束时相比在较低的浓度下稳定。如果气体填充结束时开始二氧化碳浓度调节运转,则会将比气体填充后降低并保持稳定的二氧化碳浓度高的二氧化碳浓度作为初始浓度而将基准浓度范围设定得较高。

然而,在第十方面中,构成为:即使气体填充后内部空气的二氧化碳浓度与气体填充结束时相比在较低的浓度下稳定,也会将二氧化碳浓度稳定时的内部空气的二氧化碳浓度作为初始浓度来更新基准浓度范围。因此,在二氧化碳浓度调节运转中,能够对内部空气的二氧化碳浓度进行调节,以维持气体填充后降低并保持稳定时的二氧化碳浓度,而非气体填充结束时的相对较高的二氧化碳浓度。

第十一方面的公开在第三到第十方面中任一方面的公开的基础上,所述控制器55构成为:在所述二氧化碳浓度调节运转的运转开始时,如果所述内部空气的二氧化碳浓度在比所述第一低浓度低的规定的下限浓度以下,则将所述内部空气调节装置的运转模式从所述二氧化碳浓度调节运转切换到氧浓度降低运转,在所述氧浓度降低运转中,使所述气体供给装置30持续进行所述气体供给工作,直到所述内部空气的氧浓度降低到所述目标氧浓度,在所述氧浓度降低运转中,如果在所述内部空气的氧浓度降低到所述目标氧浓度之前,所述内部空气的二氧化碳浓度在所述下限浓度以上的状态持续规定时间以上,则将所述内部空气调节装置的运转模式从所述氧浓度降低运转切换到所述二氧化碳浓度调节运转。

即使在收纳库11的库内未填充二氧化碳的情况下,有时也会由控制器55开始二氧化碳浓度调节运转。然而,像这样在内部空气的二氧化碳浓度较低的状态下即使进行二氧化碳浓度调节运转,气体供给量也会立即达到最小,无法使内部空气的氧浓度降低。

然而,在第十一方面中,构成为:在二氧化碳浓度调节运转的运转开始时,如果内部空气的二氧化碳浓度在规定的下限浓度以下,则将内部空气调节装置的运转模式从二氧化碳浓度调节运转切换到氧浓度降低运转,在该氧浓度降低运转中,使气体供给装置30持续进行气体供给工作,直到内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度。根据上述构成方式,在未填充气体且二氧化碳浓度调节运转的运转开始时内部空气的二氧化碳浓度较低的情况下,切换到氧浓度降低运转,可靠地进行气体供给工作。并且,构成为:在运转切换到氧浓度降低运转之后且内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度之前,如果内部空气的二氧化碳浓度在下限浓度以上的状态持续规定时间以上,则控制器55使内部空气调节装置60的运转从氧浓度降低运转恢复到二氧化碳浓度调节运转。因此,在切换到氧浓度降低运转并进行气体供给工作的过程中,当内部空气的二氧化碳浓度因填充气体或植物15呼吸而上升一定程度时,从氧浓度降低运转切换到二氧化碳浓度调节运转。通过这样对运转进行切换,能够抑制因不进行气体供给工作而导致内部空气的氧浓度无法降低的状态持续较长的情况。

第十二方面的公开是一种集装箱用制冷装置,包括权利要求1到11中任一项权利要求所述的内部空气调节装置60以及进行制冷循环的制冷剂回路20,所述集装箱用制冷装置对作为所述收纳库11的集装箱的内部空气进行冷却,并对该内部空气的组成进行调节。

在第十二方面中,集装箱用制冷装置10包括内部空气调节装置60,内部空气调节装置60对收纳库11内部的内部空气的组成进行调节,在运转开始时内部空气的二氧化碳浓度较低的情况下,也能够将内部空气调节到期望的组成,所述收纳库11用于收纳植物15。

附图说明

图1是从箱外侧观察到的第一实施方式的集装箱用制冷装置的立体图。

图2是示出第一实施方式的集装箱用制冷装置的简略构成的侧视剖视图。

图3是示出第一实施方式的制冷剂回路的构成的管道系统图。

图4是示出第一实施方式的CA装置的构成的管道系统图,示出第一动作中的空气流。

图5是示出第一实施方式的CA装置的构成的管道系统图,示出第二动作中的空气流。

图6是示出第一实施方式的CA装置的构成的管道系统图,示出均压动作中的空气流。

图7是示出第一实施方式的CA装置的构成的管道系统图,示出气体排出工作中的空气流。

图8是示出第一实施方式的气体供给装置的气体生成工作中的阀切换时刻和吸附筒内的状态的时间序列图。

图9是示出第一实施方式的气体供给装置的气体供给模式中的阀切换时刻的时间序列图。

图10示出第一实施方式的CA装置的氧浓度降低运转、二氧化碳浓度调节运转以及空气组成调节运转的变化情况。

图11示出第一实施方式的二氧化碳浓度调节运转中的内部空气的二氧化碳浓度的初始浓度与开始时浓度和基准浓度范围之间的相关关系。

图12示出第一实施方式的二氧化碳浓度调节运转中进行增量控制的增量条件和进行减量控制的减量条件。

图13是针对四个初始浓度的浓度范围分别示出第一实施方式的二氧化碳浓度调节运转中用于增量控制和减量控制的阈值的表。

图14是第一实施方式的二氧化碳浓度调节运转的控制流程。

图15是第一实施方式的二氧化碳浓度调节运转中基于气体填充的更新控制的控制流程。

图16是第一实施方式的二氧化碳浓度调节运转中基于气体填充后的浓度降低的更新控制的控制流程。

具体实施方式

下面根据附图对实施方式进行说明。

(第一实施方式)

如图1和图2所示,集装箱用制冷装置10设置在用于海运等的集装箱11上,并对该集装箱11内的内部空气进行冷却。植物15以装在盒内的状态收纳在集装箱11的箱内。植物15进行吸收空气中的氧(O2)并释放二氧化碳(CO2)这样的呼吸,植物15例如是香蕉、鳄梨等蔬果、青菜、谷物、鳞茎、鲜花等。

集装箱11形成为一端面开口的狭长箱状。集装箱用制冷装置10包括壳体12、图3所示的制冷剂回路20以及CA装置(内部空气调节装置/Controlled Atmosphere System)60,集装箱用制冷装置10以封住集装箱11的开口端的方式进行安装。

〈壳体〉

如图2所示,壳体12包括位于集装箱11的箱外侧的箱外壁12a和位于集装箱11的箱内侧的箱内壁12b。箱外壁12a和箱内壁12b例如由铝合金构成。

箱外壁12a安装在集装箱11的开口的周缘部上,且封住集装箱11的开口端。箱外壁12a形成为下部向集装箱11的箱内侧鼓起。

箱内壁12b布置成与箱外壁12a对置。箱内壁12b与箱外壁12a的下部对应,向箱内侧鼓起。在箱内壁12b与箱外壁12a之间的空间,设有绝热材料12c。

如上所述,壳体12的下部形成为向集装箱11的箱内侧鼓起。这样一来,就在壳体12的下部且集装箱11的箱外侧形成有箱外收纳空间S1,在壳体12的上部且集装箱11的箱内侧形成有箱内收纳空间S2。

如图1所示,在壳体12上,沿宽度方向并排形成有用于保修的两个保修用开口14。两个保修用开口14分别由能够自由开关的第一保修门16A和第二保修门16B封住。第一保修门16A和第二保修门16B均与壳体12一样,由箱外壁、箱内壁以及绝热材料构成。

如图2所示,在集装箱11的箱内布置有隔板18。该隔板18由大致呈矩形的板部件构成,该隔板18以与壳体12的集装箱11的箱内侧的面对置的形态竖立设置着。由该隔板18隔出集装箱11的箱内和箱内收纳空间S2。

在隔板18的上端与集装箱11内的顶面之间形成有进风口18a。集装箱11内部的内部空气通过进风口18a进入箱内收纳空间S2。

在箱内收纳空间S2内,设有沿水平方向延伸的分隔壁13。分隔壁13安装在隔板18的上端部,在分隔壁13上形成有供设置后述箱内风扇26的开口。分隔壁13将箱内收纳空间S2分隔为箱内风扇26的进风侧的一次空间S21和箱内风扇26的出风侧的二次空间S22。需要说明的是,在本实施方式中,箱内收纳空间S2被分隔壁13分隔为上、下两个空间,进风侧的一次空间S21形成在上侧,出风侧的二次空间S22形成在下侧。

在集装箱11内设有地板19,在地板19与集装箱11的底面之间存在间隙。已装在盒内的植物15放置在地板19上。在集装箱11内的底面与地板19之间形成有地板下方流路19a。在隔板18的下端与集装箱11内的底面之间设有间隙,该间隙与地板下方流路19a连通。

在地板19上的靠集装箱11的里侧(在图2中为右侧)处形成有出风口18b,该出风口18b用来向集装箱11的箱内吹出已通过集装箱用制冷装置10冷却过的空气。

〈制冷剂回路等的构成和布置〉

如图3所示,制冷剂回路20是由制冷剂管道20a将压缩机21、冷凝器22、膨胀阀23、蒸发器24依次连接起来而构成的封闭回路。

在冷凝器22附近设有箱外风扇25,该箱外风扇25受箱外风扇电动机25a驱动而旋转,用于将集装箱11的箱外空间的空气(外部空气)引向箱外收纳空间S1内后送往冷凝器22。在冷凝器22中,制冷剂与外部空气进行热交换,该制冷剂在压缩机21中被加压而在冷凝器22的内部流动,该外部空气由箱外风扇25送至冷凝器22。在本实施方式中,箱外风扇25由螺旋桨风扇构成。

在蒸发器24附近设有两个箱内风扇26,所述箱内风扇26受箱内风扇电动机26a驱动而旋转,用于将集装箱11内部的内部空气从进风口18a引出并吹向蒸发器24(参照图1)。在蒸发器24中,制冷剂与内部空气进行热交换,该制冷剂由膨胀阀23减压而在蒸发器24的内部流动,该内部空气由箱内风扇26送至蒸发器24。

如图1所示,压缩机21和冷凝器22收纳在箱外收纳空间S1内。冷凝器22设为:在箱外收纳空间S1的上下方向上的中央部分将该箱外收纳空间S1分隔为下侧的第一空间S11和上侧的第二空间S12。在第一空间S11中设有:所述压缩机21;收纳有用来以速度可变的方式驱动该压缩机21的驱动电路的变频器盒29;以及CA装置60的气体供给装置30。另一方面,在第二空间S12内设有箱外风扇25和电子元器件箱17。第一空间S11向集装箱11的箱外空间开放,而第二空间S12与箱外空间之间由板状部件封住,仅箱外风扇25的出风口向箱外空间敞开。

另一方面,如图2所示,蒸发器24收纳在箱内收纳空间S2的二次空间S22内。在箱内收纳空间S2内的蒸发器24的上方位置,沿壳体12的宽度方向并排设有两个箱内风扇26。

〈CA装置〉

如图4所示,CA装置60包括气体供给装置30、排气部46、传感器单元50以及控制器55,且对集装箱11内部的内部空气的氧浓度和二氧化碳浓度进行调节。需要说明的是,下述说明中所使用的“浓度”全部是指“体积浓度”。

[气体供给装置]

-气体供给装置的构成-

气体供给装置30是下述装置,其利用外部空气生成氮浓度比外部空气高、氧浓度比外部空气低且二氧化碳浓度与外部空气相同的低氧浓度空气,并供往集装箱11的箱内。在本实施方式中,气体供给装置30采用真空变压吸附(Vacuum Pressure SwingAdsorption,VPSA)式装置。如图1所示,气体供给装置30布置在箱外收纳空间S1的左下角部。

如图4所示,气体供给装置30具有空气回路3和单元壳体36,在空气回路3中连接有空气泵31、第一方向控制阀32、第二方向控制阀33、设有吸附剂的第一吸附筒34以及第二吸附筒35,该吸附剂用于吸附空气中的氮成分,单元壳体36中收纳该空气回路3的构成部件。如上所述,气体供给装置30通过构成部件收纳在单元壳体36的内部而构成为一个单元,且构成为能够后续加装到集装箱用制冷装置10上。

(空气泵)

空气泵31设在单元壳体36内,并且具有第一泵机构(加压部)31a和第二泵机构(减压部)31b,该第一泵机构31a和该第二泵机构31b分别抽吸空气进行加压后喷出。第一泵机构31a和第二泵机构31b与电动机31c的驱动轴相连,由电动机31c驱动而旋转,由此分别抽吸空气进行加压后喷出。

第一泵机构31a的吸入口与外部空气通路41的一端相连,外部空气通路41设为贯穿单元壳体36而使单元壳体36的内部和外部连通。在外部空气通路41的另一端,设有具有透气性和防水性的膜过滤器76。外部空气通路41由具有挠性的管构成。设有膜过滤器76的外部空气通路41的另一端设在箱外收纳空间S1的冷凝器22的上方的第二空间S12内,省略图示。根据上述构成方式,第一泵机构31a吸入外部空气并加压,该外部空气从单元壳体36外经由设在外部空气通路41的另一端的膜过滤器76向单元壳体36内流入时水分被除去。另一方面,喷出通路42的一端与第一泵机构31a的喷出口连接。该喷出通路42的另一端在下游侧分支为两条通路后分别与第一方向控制阀32和第二方向控制阀33连接。

抽吸通路43的一端与第二泵机构31b的吸入口连接。该抽吸通路43的另一端在上游侧分支为两条通路后分别与第一方向控制阀32和第二方向控制阀33连接。另一方面,供给通路44的一端与第二泵机构31b的喷出口连接。供给通路44的另一端在二次空间S22内敞开口,该二次空间S22位于集装箱11的箱内收纳空间S2内的箱内风扇26的出风侧。在供给通路44的另一端部设有止回阀65,止回阀65仅允许空气从一端朝向另一端流动,从而防止空气逆流。

喷出通路42通过旁通通路47与抽吸通路43相连。旁通通路47设为用于进行外部空气引入工作,在该外部空气引入工作中,利用空气泵31的加压力将吸入到空气泵31内的外部空气直接供往集装箱11的箱内。在进行外部空气引入工作时,旁通通路47使引入到空气泵31的第一泵机构31a内的外部空气绕过第一吸附筒34和第二吸附筒35而将该外部空气引向第二泵机构31b的吸入口。旁通开关阀48设在旁通通路47上,其中,该旁通开关阀48受控制器55的控制打开、关闭。旁通开关阀48受控制器55的控制打开、关闭。旁通开关阀48仅在进行外部空气引入工作时打开,其他时候关闭。

空气泵31的第一泵机构31a和第二泵机构31b由不使用润滑用油的无油泵构成。在空气泵31的旁边设有两个送风风扇49,送风风扇49用于通过朝向空气泵31送风来对空气泵31进行冷却。

(方向控制阀)

第一方向控制阀32设在空气回路3中的空气泵31与第一吸附筒34之间,第二方向控制阀33设在空气回路3中的空气泵31与第二吸附筒35之间。第一方向控制阀32和第二方向控制阀33用来将空气泵31与第一吸附筒34及第二吸附筒35的连接状态切换为后述四个连接状态(第一~第四连接状态)。该切换动作由控制器55控制。

具体而言,第一方向控制阀32与喷出通路42、抽吸通路43以及第一吸附筒34的一端部(加压时的流入口)连接,喷出通路42与第一泵机构31a的喷出口连接,抽吸通路43与第二泵机构31b的吸入口连接。该第一方向控制阀32在第一状态(图4中示出的状态)和第二状态(图5中示出的状态)之间切换。在该第一状态下,该第一方向控制阀32使第一吸附筒34与第一泵机构31a的喷出口连通,并且使第一吸附筒34与第二泵机构31b的吸入口之间断开。在该第二状态下,该第一方向控制阀32使第一吸附筒34与第二泵机构31b的吸入口连通,并且使第一吸附筒34与第一泵机构31a的喷出口之间断开。

第二方向控制阀33与喷出通路42、抽吸通路43以及第二吸附筒35的一端部连接,该喷出通路42与第一泵机构31a的喷出口连接,该抽吸通路43与第二泵机构31b的吸入口连接。该第二方向控制阀33在第一状态(图4中示出的状态)和第二状态(图5中示出的状态)之间切换。在该第一状态下,该第二方向控制阀33使第二吸附筒35与第二泵机构31b的吸入口连通,并且使第二吸附筒35与第一泵机构31a的喷出口之间断开。在该第二状态下,该第二方向控制阀33使第二吸附筒35与第一泵机构31a的喷出口连通,并且使第二吸附筒35与第二泵机构31b的吸入口之间断开。

如果将第一方向控制阀32和第二方向控制阀33都设为第一状态,则空气回路3切换到第一连接状态,在该第一连接状态下,第一泵机构31a的喷出口与第一吸附筒34连接,并且第二泵机构31b的吸入口与第二吸附筒35连接(参照图4)。在该状态下,在第一吸附筒34中进行使吸附剂吸收外部空气中的氮成分的吸附动作,并在第二吸附筒35中进行将吸附在吸附剂中的氮成分解吸出来的解吸动作。

如果将第一方向控制阀32和第二方向控制阀33都设为第二状态,则空气回路3切换到第二连接状态,在该第二连接状态下,第一泵机构31a的喷出口与第二吸附筒35连接,并且第二泵机构31b的吸入口与第一吸附筒34连接(参照图5)。在该状态下,在第二吸附筒35中进行吸附动作,并在第一吸附筒34中进行解吸动作。

如果将第一方向控制阀32设为第一状态,且将第二方向控制阀33设为第二状态,则空气回路3切换到第三连接状态,在该第三连接状态下,第一泵机构31a的喷出口与第一吸附筒34连接,并且第一泵机构31a的喷出口与第二吸附筒35连接(参照图6)。在该状态下,第一吸附筒34和第二吸附筒35这二者与第一泵机构31a的喷出口连接,由第一泵机构31a向第一吸附筒34和第二吸附筒35这二者供给加压后的外部空气。

如果将第一方向控制阀32设为第二状态,且将第二方向控制阀33设为第一状态,则空气回路3切换到第四连接状态,在该第四连接状态下,第二泵机构31b的吸入口与第一吸附筒34连接,并且第二泵机构31b的吸入口与第二吸附筒35相连。在该状态下,第一吸附筒34和第二吸附筒35这二者与第二泵机构31b的吸入口连接,并且与第一泵机构31a的喷出口之间断开。

(吸附筒)

第一吸附筒34和第二吸附筒35由内部填充有吸附剂的圆筒部件构成。填充在第一吸附筒34和第二吸附筒35中的吸附剂具有如下性质,即:在加压的状态下吸附氮成分,在减压的状态下使已吸附的氮成分解吸出来。

填充在第一吸附筒34和第二吸附筒35中的吸附剂例如由沸石构成,该沸石是具有微孔的多孔体,该微孔的孔径比氮分子的分子直径(3.0埃)小且比氧分子的分子直径(2.8埃)大。如果用具有这样的孔径的沸石构成吸附剂,就能够吸附空气中的氮成分。

在沸石的微孔内,由于存在阳离子而存在电场并产生极性,所以具有吸附水分子等极性分子的性质。因此,填充在第一吸附筒34和第二吸附筒35中的由沸石构成的吸附剂不仅会吸附空气中的氮,还会吸附空气中的水分(水蒸气)。吸附在吸附剂中的水分通过解吸动作与氮成分一起从吸附剂中解吸出来。因此,含有水分的低氧浓度空气被供给到集装箱11的箱内,从而能够提高箱内的湿度。而且,因为吸附剂可再生,所以能够实现吸附剂的长寿命化。

根据上述构成方式,在第一吸附筒34和第二吸附筒35中,如果从空气泵31供给加压后的外部空气而使第一吸附筒34和第二吸附筒35的内部加压,则吸附剂吸附该外部空气中的氮成分。其结果是,通过使氮成分比外部空气少,生成氮浓度比外部空气低且氧浓度比外部空气高的高氧浓度空气。另一方面,在第一吸附筒34和第二吸附筒35中,如果利用空气泵31抽吸第一吸附筒34和第二吸附筒35的内部的空气并减压,吸附在吸附剂中的氮成分解吸出来。其结果是,通过使含有的氮成分比外部空气多,生成氮浓度较高且氧浓度较低的低氧浓度空气。

第一吸附筒34和第二吸附筒35的另一端部(加压时的流出口)与氧排出通路45的一端连接,该氧排出通路45用于将在第一吸附筒34和第二吸附筒35中由第一泵机构31a供给加压后的外部空气而生成的高氧浓度空气引向集装箱11的箱外。氧排出通路45的一端分支为两条通路,分别与第一吸附筒34和第二吸附筒35的另一端部连接。氧排出通路45的另一端在气体供给装置30的外部即集装箱11的箱外敞开口。在氧排出通路45的与第一吸附筒34的另一端部连接的部分和与第二吸附筒35的另一端部连接的部分,分别设有止回阀61,该止回阀61用于防止空气从氧排出通路45向第一吸附筒34和第二吸附筒35逆流。

在氧排出通路45的中途部,从一端向另一端依次设有止回阀62和孔板63。止回阀62防止低氧浓度空气从后述排气用连接通路71向第一吸附筒34和第二吸附筒35侧逆流。孔板63用来在从第一吸附筒34和第二吸附筒35流出后的高氧浓度空气被排向箱外之前对该高氧浓度空气进行减压。

(供排切换机构)

在空气回路3中,设有供排切换机构70,供排切换机构70用于切换将生成的低氧浓度空气供往集装箱11的箱内的后述气体供给工作(参照图4和图5)和将生成的低氧浓度空气排向箱外的气体排出工作(参照图7)。供排切换机构70具有排气用连接通路71、排气用开关阀72以及供给侧开关阀73。

排气用连接通路71的一端与供给通路44相连,另一端与氧排出通路45相连。排气用连接通路71的另一端与氧排出通路45的比孔板63靠箱外侧的部分相连。

排气用开关阀72设在排气用连接通路71上。排气用开关阀72由电磁阀构成,该电磁阀在排气用连接通路71的中途部,在允许从供给通路44流入的低氧浓度空气流动的打开状态与阻断低氧浓度空气的流动的关闭状态之间切换。排气用开关阀72的开关动作由控制器55控制。

供给侧开关阀73设在供给通路44上的比供排气用连接通路71连接的连接部靠另一端侧(箱内侧)的部分上。供给侧开关阀73由电磁阀构成,该电磁阀在供给通路44的比排气用连接通路71的连接部靠箱内侧的位置处,在允许低氧浓度空气向箱内侧流动的打开状态与阻断低氧浓度空气向箱内侧的流动的关闭状态之间切换。供给侧开关阀73的开关动作由控制器55控制。

利用这样的供排切换机构70,气体供给装置30构成为能够多级地改变供往集装箱11的箱内的低氧浓度空气的供给量。需要说明的是,在本实施方式中,气体供给装置30构成为能够以十五级改变供往集装箱11的箱内的低氧浓度空气的供给量。

(测量单元)

在空气回路3中,设有测量单元80,测量单元80用于进行供气测量工作,用设在集装箱11的箱内的后述传感器单元50的氧传感器51测量生成的低氧浓度空气的浓度。测量单元80包括分支管(测量用通路)81和测量用开关阀82,且构成为使在供给通路44中流动的低氧浓度空气的一部分分支并引向氧传感器51。

具体而言,分支管81的一端与供给通路44相连,另一端与氧传感器51的后述氧传感器盒51a相连结。需要说明的是,在本实施方式中,分支管81设为在单元壳体36内从供给通路44上分支,并从单元壳体的内部延伸到外部。在分支管81的另一端部设有止回阀64,止回阀64仅允许空气从一端朝向另一端流动,从而防止空气逆流。

测量用开关阀82设在分支管81的位于单元壳体内部的部分上。测量用开关阀82由电磁阀构成,该电磁阀在允许分支管81中的低氧浓度空气流动的打开状态与阻断分支管81中的低氧浓度空气的流动的关闭状态之间切换。测量用开关阀82的开关动作由控制器55控制。测量用开关阀82仅在执行后述供气测量工作时切换为打开状态,在其他模式中切换为关闭状态,详情后述。

-气体供给装置的运转情况-

(气体生成工作)

在气体供给装置30中,通过每隔规定的时间(例如14.5秒)就交替地反复进行第一动作(参照图4)和第二动作(参照图5),来生成低氧浓度空气和高氧浓度空气。其中,在第一动作中,第一吸附筒34被加压的同时第二吸附筒35被减压,在第二动作中,第一吸附筒34被减压的同时第二吸附筒35被加压。在本实施方式中,在第一动作与第二动作的各间隔期间,以规定的时间(例如1.5秒)进行均压动作(参照图6)。其中,在均压动作中,第一吸附筒34和第二吸附筒35均被加压(参照图8)。通过控制器55操作第一方向控制阀32和第二方向控制阀33来进行各动作的切换。

(第一动作)

在第一动作中,由控制器55将第一方向控制阀32和第二方向控制阀33都切换为图4所示的第一状态。这样一来,空气回路3为第一连接状态,在该第一连接状态下,第一吸附筒34与第一泵机构31a的喷出口连通且第一吸附筒34与第二泵机构31b的吸入口之间断开,并且第二吸附筒35与第二泵机构31b的吸入口连通且第二吸附筒35与第一泵机构31a的喷出口之间断开。

第一泵机构31a向第一吸附筒34供给加压后的外部空气。流入第一吸附筒34后的空气中含有的氮成分被第一吸附筒34的吸附剂吸附。如上所述,在第一动作中,加压后的外部空气从所述第一泵机构31a供向第一吸附筒34,该外部空气中的氮成分被吸附剂吸附,由此生成氮浓度比外部空气低且氧浓度比外部空气高的高氧浓度空气。高氧浓度空气从第一吸附筒34向氧排出通路45流出。

另一方面,第二泵机构31b从第二吸附筒35中抽吸空气。此时,吸附在第二吸附筒35的吸附剂中的氮成分与空气一起被第二泵机构31b抽吸而从吸附剂中解吸出来。像这样,在第一动作中,第二吸附筒35内部的空气被第二泵机构31b抽吸,吸附在吸附剂中的氮成分解吸出来,由此生成氮浓度比外部空气高且氧浓度比外部空气低的低氧浓度空气,其包括从吸附剂中解吸出来的氮成分。低氧浓度空气被吸入第二泵机构31b并被加压后,向供给通路44喷出。

(第二动作)

在第二动作中,由控制器55将第一方向控制阀32和第二方向控制阀33都切换为图5所示的第二状态。这样一来,空气回路3为第二连接状态,在该第二连接状态下,第一吸附筒34与第二泵机构31b的吸入口连通且第一吸附筒34与第一泵机构31a的喷出口之间断开,并且第二吸附筒35与第一泵机构31a的喷出口连通且第二吸附筒35与第二泵机构31b的吸入口之间断开。

第一泵机构31a向第二吸附筒35供给加压后的外部空气。流入第二吸附筒35后的空气中含有的氮成分被第二吸附筒35的吸附剂吸附。像这样,在第二动作中,加压后的外部空气从所述第一泵机构31a供向第二吸附筒35,该外部空气中的氮成分被吸附剂吸附,由此生成氮浓度比外部空气低且氧浓度比外部空气高的高氧浓度空气。高氧浓度空气从第二吸附筒35向氧排出通路45流出。

另一方面,第二泵机构31b从第一吸附筒34中抽吸空气。此时,吸附在第一吸附筒34的吸附剂中的氮成分与空气一起被第二泵机构31b抽吸而从吸附剂中解吸出来。像这样,在第二动作中,在第一吸附筒34中,由第二泵机构31b抽吸内部的空气而使吸附在吸附剂中的氮成分解吸出来,由此生成氮浓度比外部空气高且氧浓度比外部空气低的低氧浓度空气,其包括从吸附剂中解吸出来的氮成分。低氧浓度空气被吸入第二泵机构31b并被加压后,向供给通路44喷出。

(均压动作)

如图6所示,在均压动作中,由控制器55将第一方向控制阀32切换到第一状态,另一方面,将第二方向控制阀33切换到第二状态。这样一来,空气回路3为第三连接状态,在该第三连接状态下,第一吸附筒34和第二吸附筒35都与第一泵机构31a的喷出口连通且第一吸附筒34和第二吸附筒35都与第二泵机构31b的吸入口之间断开。

第一泵机构31a向第一吸附筒34和第二吸附筒35这二者供给加压后的外部空气。流入第一吸附筒34和第二吸附筒35后的空气中含有的氮成分被第一吸附筒34和第二吸附筒35的吸附剂吸附,生成高氧浓度空气。高氧浓度空气从第一吸附筒34和第二吸附筒35向氧排出通路45流出。

另一方面,第二泵机构31b与第一吸附筒34及第二吸附筒35之间断开。因此,在均压动作中,在第一吸附筒34和第二吸附筒35中不会生成新的低氧浓度空气,第二泵机构31b抽吸残留在抽吸通路43中的低氧浓度空气并对其进行加压后,向供给通路44喷出。

如上所述,在第一动作中,在第一吸附筒34中由第一泵机构31a加压而进行吸附动作,在第二吸附筒35中由第二泵机构31b减压而进行解吸动作。另一方面,在第二动作中,在第二吸附筒35中由第一泵机构31a加压而进行吸附动作,在第一吸附筒34中由第二泵机构31b减压而进行解吸动作。由此,如果从第一动作不经上述均压动作切换为第二动作,或者从第二动作不经上述均压动作切换为第一动作,则在切换刚结束时,在切换以前进行解吸动作的吸附筒内的压力极低,因此,为了提高该吸附筒内的压力会花费时间,不能立即进行吸附动作。

于是,在本实施方式中,从第一动作向第二动作切换时和从第二动作向第一动作切换时,将空气回路3切换为第三连接状态,经由第一方向控制阀32和第二方向控制阀33使第一吸附筒34与第二吸附筒35连通。这样一来,第一吸附筒34和第二吸附筒35彼此的内部压力就会迅速地变为相等(变为彼此的内部压力的中间压力)。通过这样的均压动作,切换前由第二泵机构31b减压而进行解吸动作的吸附筒内的压力会迅速地上升,因此与第一泵机构31a连接后,会迅速地进行吸附动作。

这样一来,在气体供给装置30中,交替地反复进行经均压动作在第一动作与第二动作之间的切换,由此在空气回路3中生成低氧浓度空气和高氧浓度空气。

(气体供给工作/气体排出工作)

在气体供给装置30中,由供排切换机构70切换气体供给工作和气体排出工作,在气体供给工作中,将在空气回路3中生成的低氧浓度空气供往集装箱11的箱内,在气体排出工作中,从解吸动作开始时刻起算的规定时间内,不将生成的低氧浓度空气供往集装箱11的箱内而是进行排气。

(气体供给工作)

如图4~图6所示,在气体供给工作中,由控制器55将排气用开关阀72控制为关闭状态,将供给侧开关阀73控制为打开状态。这样一来,在第一吸附筒34和第二吸附筒35中交替生成的低氧浓度空气通过供给通路44供往集装箱11的箱内,高氧浓度空气通过氧排出通路45被排向箱外。

(气体排出工作)

如图7所示,在气体排出工作中,由控制器55将排气用开关阀72控制为打开状态,将供给侧开关阀73控制为关闭状态。这样一来,阻止在第一吸附筒34和第二吸附筒35中交替生成并向供给通路44喷出的低氧浓度空气在供给通路44中向比供给侧开关阀73靠箱内侧的位置流动,该低氧浓度空气流入排气用连接通路71。流入排气用连接通路71后的低氧浓度空气流入氧排出通路45,与在氧排出通路45中流动的高氧浓度空气一起被排向箱外。

(气体供给装置的工作模式)

气体供给装置30构成为能够执行外部空气引入模式、十五种气体供给模式(第一气体供给模式到第十五气体供给模式)以及呼吸模式。外部空气引入模式是向箱内填充外部空气的模式,在外部空气引入模式中执行外部空气引入工作。气体供给模式是向箱内供给低氧浓度空气的模式,在各气体供给模式中反复进行所述气体供给工作和所述气体排出工作。呼吸模式是下述工作模式,即:为了利用箱内的植物15的呼吸使内部空气的组成变化,气体供给装置30停止向集装箱11的箱内供给低氧浓度空气和外部空气。下面,对各工作模式进行详细说明。

(外部空气引入模式)

在外部空气引入模式中,由控制器55将第一方向控制阀32切换到第二状态,另一方面,将第二方向控制阀33切换到第一状态。这样一来,空气回路3为第四连接状态,在第四连接状态下,第一吸附筒34和第二吸附筒35都与第一泵机构31a的喷出口之间断开且第一吸附筒34和第二吸附筒35都与第二泵机构31b的吸入口连通。在外部空气引入模式中,由控制器55将旁通开关阀48控制为打开状态。

通过上述的控制,第一泵机构31a与第一吸附筒34之间断开且第一泵机构31a与第二吸附筒35之间断开。因此,由空气泵31的第一泵机构31a抽吸并加压的外部空气不流入第一吸附筒34和第二吸附筒35,而从喷出通路42流入旁通通路47。流入旁通通路47后的外部空气流过抽吸通路43而被第二泵机构31b抽吸。第二泵机构31b对抽吸的外部空气进行加压,并向供给通路44喷出。这样一来,在外部空气引入模式中,进行外部空气引入工作,在该空气引入工作中,将吸入空气泵31的外部空气利用空气泵31的加压力直接供往集装箱11的箱内。

(气体供给模式)

在第一到第十五气体供给模式中,供往箱内的低氧浓度空气的供给量(气体供给量)互不相同,气体供给量设为按照第一气体供给模式、第二气体供给模式……第十五气体供给模式的顺序增多。即,第一气体供给模式是气体供给量最少的气体供给模式,第十五气体供给模式是气体供给量最多的气体供给模式。第一到第十五气体供给模式通过由控制器55改变气体排出工作的工作时间(t秒)来改变。

在各气体供给模式中,控制器55切换第一方向控制阀32和第二方向控制阀33,使气体供给装置30交替地反复进行经均压动作在第一动作与第二动作之间的切换,生成氮浓度比外部空气高且氧浓度比外部空气低的低氧浓度空气(气体生成工作)。在本实施方式中,第一动作和第二动作的动作时间分别设为14.5秒,均压动作的动作时间设为1.5秒。

需要说明的是,在第一动作和第二动作各动作中,初始阶段和结尾阶段生成的低氧浓度空气的组成不同。具体而言,在各动作的初始阶段,因为吸附筒和管道等中残留有外部空气,所以生成氧浓度相对较高的低氧浓度空气,在各动作的结尾阶段,因为吸附筒内的压力比初始阶段低,所以氮成分多被解吸,生成氧浓度相对较低的低氧浓度空气。

在各气体供给模式中,如图7、图9所示,控制器55在第一动作和第二动作的初始阶段的规定时间的期间(在本实施方式中,是从各动作开始时起经过t秒为止的期间),将排气用开关阀72控制为打开状态,将供给侧开关阀73控制为关闭状态,使气体供给装置30进行气体排出工作而非气体供给工作。也就是说,在通过所述气体生成工作生成的低氧浓度空气中,不将氧浓度相对较高的低氧浓度空气供往集装箱11的箱内而是排向箱外。

并且,在所述规定时间结束后(气体排出工作结束后),控制器55将排气用开关阀72控制为关闭状态,将供给侧开关阀73控制为打开状态,使气体供给装置30进行气体供给工作。也就是说,在通过所述气体生成工作生成的低氧浓度空气中,将氧浓度相对较低的低氧浓度空气供往集装箱11的箱内。

在各气体供给模式中,如上所述,在气体供给装置30中,在通过气体生成工作生成氧浓度相对较低的低氧浓度空气的时刻间歇地进行气体供给工作,由此仅将氧浓度相对较低的低氧浓度空气供往集装箱11的箱内。

工作模式的切换通过由控制器55改变气体排出工作的工作时间来进行。具体而言,控制器55构成为:改变在第一动作和第二动作的初始阶段的规定时间的期间(在本实施方式中,是从各动作开始时起经过t秒为止的期间)内进行的气体排出工作的工作时间t,由此改变气体供给量互不相同的第一气体供给模式到第十五气体供给模式。需要说明的是,在本第一实施方式中,气体排出工作的工作时间t设为:在第一气体供给模式中为3秒,从第一气体供给模式到第十五气体供给模式依次增加0.5秒,在第十五气体供给模式中变为10秒。

气体供给装置30构成为能够改变这样的工作模式,由此能够多级地改变供往箱内的低氧浓度空气的供给量(气体供给量),且构成为供往箱内的气体供给量越少,供往箱内的低氧浓度空气的氧浓度越低。需要说明的是,在本实施方式中,构成为:在气体供给量最少的第一气体供给模式中,氧浓度为3%的低氧浓度空气供往箱内,在气体供给量最多的第十五气体供给模式中,氧浓度为8%的低氧浓度空气供往箱内。

(呼吸模式)

呼吸模式是一种待机动作,在该待机动作中,为了利用箱内的植物15的呼吸而使内部空气的组成变化,气体供给装置30停止向集装箱11的箱内供给低氧浓度空气和外部空气。在呼吸模式中,空气泵31停止工作,排气用开关阀72处于关闭状态。此外,在呼吸模式中,为了让后述的传感器单元50测量内部空气的氧浓度和二氧化碳浓度,测量用开关阀82处于关闭状态。需要说明的是,在呼吸模式中,气体供给装置30并非完全停止工作,而是以一接收到来自控制器55的指令就能够立刻起动的状态待机。

[排气部]

-排气部的构成-

如图2所示,排气部46具有排气通路46a、排气阀46b以及膜过滤器46c,排气通路46a连接箱内收纳空间S2与箱外空间,排气阀46b与排气通路46a连接,膜过滤器46c设在排气通路46a的流入端部(箱内侧端部)。排气通路46a设为贯穿壳体12而使壳体12的内部和外部连通。排气阀46b设在排气通路46a上的位于箱内侧的部分上,排气阀46b由在打开状态和关闭状态之间切换的电磁阀构成,该电磁阀在该打开状态下允许空气在排气通路46a中流动,在该关闭状态下阻断空气在排气通路46a中流动。排气阀46b的开关动作由控制器55控制。

-排气部的运转情况-

在箱内风扇26的旋转过程中,通过由控制器55打开排气阀46b,来进行将与箱内相连的箱内收纳空间S2内的空气(内部空气)排向箱外的排气工作。

具体而言,如果箱内风扇26旋转,出风侧的二次空间S22的压力就会比箱外空间的压力(大气压)高。这样一来,当排气阀46b为打开状态时,利用在排气通路46a的两个端部之间产生的压力差(箱外空间与二次空间S22之间的压力差),将与箱内相连的箱内收纳空间S2内的空气(内部空气)通过排气通路46a向箱外空间排出。

[传感器单元]

-传感器单元的构成-

如图2所示,传感器单元50设在箱内收纳空间S2内的箱内风扇26的出风侧的二次空间S22内。传感器单元50具有氧传感器51、二氧化碳传感器52、固定板53、膜过滤器54、连接管56以及排气管57。

氧传感器51具有氧传感器盒51a,该氧传感器盒51a内部收纳有原电池式传感器。氧传感器51通过测量流过原电池式传感器的电解液的电流值,来测量氧传感器盒51a内的气体中的氧浓度。氧传感器盒51a固定在固定板53上。在氧传感器盒51a的外表面上形成有开口,在该开口处安装有具有透气性和防水性的膜过滤器54。在氧传感器盒51a上连结有连接管56的一端。而且,在氧传感器盒51a上连结有所述测量单元80的分支管81。

二氧化碳传感器52具有二氧化碳传感器盒52a,该二氧化碳传感器52是非分光红外线式(non dispersive infrared,NDIR)传感器,其通过对二氧化碳传感器盒52a内的气体照射红外线,并测量二氧化碳吸收具有固有波长的红外线的量,来测量气体中的二氧化碳浓度。在二氧化碳传感器盒52a上连结有连接管56的另一端。二氧化碳传感器盒52a上还连结有排气管57的一端。

固定板53在氧传感器51和二氧化碳传感器52安装到该固定板53上的状态下,固定到壳体12上。

如上所述,连接管56与氧传感器盒51a和二氧化碳传感器盒52a连结,连接管56使氧传感器盒51a的内部空间与二氧化碳传感器盒52a的内部空间相互连通。

如上所述,排气管57的一端与二氧化碳传感器盒52a连结,排气管57的另一端在箱内风扇26的吸入口附近敞开口。也就是说,排气管57使二氧化碳传感器盒52a的内部空间与箱内收纳空间S2的一次空间S21相互连通。

-浓度测量工作-

如上所述,箱内收纳空间S2的二次空间S22与一次空间S21经由空气通路58连通,该空气通路58由膜过滤器54、氧传感器盒51a的内部空间、连接管56、二氧化碳传感器盒52a的内部空间以及排气管57形成。因此,在箱内风扇26的运转过程中,一次空间S21的压力比二次空间S22的压力低。在其压力差的作用下,内部空气就在连接有氧传感器51和二氧化碳传感器52的空气通路58中从二次空间S22侧流向一次空间S21侧。这样一来,内部空气依次通过氧传感器51和二氧化碳传感器52,由氧传感器51测量内部空气的氧浓度,由二氧化碳传感器52测量内部空气的二氧化碳浓度。

[控制器]

如图10所示,控制器55构成为:使CA装置60执行氧浓度降低运转、二氧化碳浓度调节运转以及空气组成调节运转,以使集装箱11内部的内部空气的组成达到期望的组成。具体而言,控制器55针对装载到集装箱11的箱内的每种植物15分别具有不同的内部空气的氧浓度和氧浓度的目标浓度,在各运转中,控制器55根据氧传感器51和二氧化碳传感器52的测量结果,对气体供给装置30和排气部46的工作进行控制,以使集装箱11内部的内部空气的氧浓度和二氧化碳浓度达到各自的目标浓度(目标氧浓度SPO2、目标二氧化碳浓度SPCO2)。氧浓度降低运转和二氧化碳浓度调节运转是下述运转,即:为了在内部空气的氧浓度比目标氧浓度SPO2高时使内部空气的氧浓度降低而被进行。另一方面,空气组成调节运转是下述运转,即:在进行氧浓度降低运转或二氧化碳浓度调节运转而内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度SPO2以下时被执行,且将内部空气的氧浓度和二氧化碳浓度分别调节到目标浓度。在进行空气组成调节运转的过程中,当集装箱11内部的内部空气的氧浓度达到目标氧浓度SPO2加上规定浓度V(在本实施方式中为1.0%)而得到的上限浓度以上时,控制器55将CA装置60的运转切换为氧浓度降低运转。需要说明的是,各运转的详情后述。

在本实施方式中,控制器55包括微型计算机、存储有可执行的控制程序的存储器和硬盘等,该微型计算机像本申请中公开的那样对CA装置60的各要素进行控制。需要说明的是,所述控制器55是CA装置60的控制器的一例,就控制器55的详细构造和算法而言,可以是执行本申请中公开的功能的任何硬件与软件的组合。

-集装箱用制冷装置的运转情况-

在本实施方式中,由图3所示的单元控制器100执行对集装箱11内部的内部空气进行冷却的冷却运转。

在冷却运转中,由单元控制器100根据未图示的温度传感器的检测结果来控制压缩机21、膨胀阀23、箱外风扇25和箱内风扇26的动作,以使内部空气的温度达到期望的目标温度。此时,在制冷剂回路20中,通过使制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环。然后,已被箱内风扇26引入箱内收纳空间S2中的集装箱11内的内部空气在通过蒸发器24时被在该蒸发器24的内部流动的制冷剂冷却。在蒸发器24内被冷却后的内部空气通过地板下方流路19a从出风口18b再次被吹向集装箱11的箱内。这样一来,集装箱11内部的内部空气就被冷却。

-CA装置的运转情况-

CA装置60执行图10所示的氧浓度降低运转、二氧化碳浓度调节运转以及空气组成调节运转,以使集装箱11内部的内部空气的组成达到期望的组成。

具体而言,CA装置60起动时(电源接通时),首先,控制器55根据基于起动时的内部空气的组成、来自使用者的指令等预设的目标二氧化碳浓度SPCO2等,进行优先级判断,在该优先级判断中,判断应使内部空气的氧浓度的降低优先于二氧化碳浓度的调节(氧优先),还是应使内部空气的二氧化碳浓度的调节优先于氧浓度的降低(二氧化碳优先)。

在进行优先级判断时,如果目标二氧化碳浓度SPCO2在10%以上,则控制器55判断为二氧化碳优先,如果目标二氧化碳浓度SPCO2小于4%,则控制器55判断为氧优先。此外,在进行优先级判断时,如果目标二氧化碳浓度SPCO2在4%以上且小于10%,同时内部空气的二氧化碳浓度与氧浓度之和大于22%,则控制器55判断为二氧化碳优先。另一方面,在进行优先级判断时,如果目标二氧化碳浓度SPCO2在4%以上且小于10%,同时内部空气的二氧化碳浓度与氧浓度之和在22%以下,则控制器55对填充条件是否成立进行判断,该填充条件表示在从CA装置60电源断开时起到电源接通(本次起动)为止的期间内二氧化碳填充到箱内。例如,控制器55判断下述填充条件是否成立,即:从CA装置60上次变为电源断开状态时起到切换为电源接通状态为止的期间不足一天,同时与CA装置60上次电源断开时相比内部空气的二氧化碳浓度上升了4%以上(上升的比率比由于呼吸上升的比率高)。并且,如果控制器55判断填充条件成立,则判断为二氧化碳优先,如果判断填充条件不成立,则判断为氧优先。

当通过优先级判断而判断为氧优先时,控制器55在CA装置60中执行氧浓度降低运转,当通过优先级判断而判断为二氧化碳优先时,控制器55在CA装置60中执行二氧化碳浓度调节运转。并且,在执行氧浓度降低运转或二氧化碳浓度调节运转的过程中,当内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度SPO2以下时,控制器55将CA装置60的运转切换为空气组成调节运转。在进行空气组成调节运转的过程中,当集装箱11内部的内部空气的氧浓度达到目标氧浓度SPO2加上规定浓度V(在本实施方式中为1.0%)而得到的上限浓度以上时,控制器55将CA装置60的运转切换为氧浓度降低运转。

需要说明的是,在执行氧浓度降低运转、二氧化碳浓度调节运转以及空气组成调节运转的过程中,控制器55使测量用开关阀82为关闭状态,与单元控制器100通信使箱内风扇26旋转,并使内部空气在箱内与箱内收纳空间S2之间循环。在该状态下,集装箱11内部的内部空气供往传感器单元50,因此氧传感器51测量集装箱11内部的内部空气的氧浓度,二氧化碳传感器52测量集装箱11内部的内部空气的二氧化碳浓度。

下面,按照氧浓度降低运转、空气组成调节运转、二氧化碳浓度调节运转的顺序进行详细说明。

[氧浓度降低运转]

在氧浓度降低运转中,当内部空气的氧浓度比目标氧浓度SPO2高时,以内部空气的二氧化碳浓度不超过目标二氧化碳浓度SPCO2的方式,向箱内供给低氧浓度空气而使内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度SPO2

在氧浓度降低运转中,通过控制器55的控制,使气体供给装置30主要进行第五气体供给模式的气体供给工作。通过该气体供给工作,将平均氧浓度5%的低氧浓度空气供往集装箱11的箱内。在氧浓度降低运转中,通过控制器55的控制,使排气部46的排气阀46b处于打开状态。

当气体供给装置30将低氧浓度空气供往集装箱11的箱内时,量相当于低氧浓度空气的供给量的内部空气通过排气部46的排气通路46a被排向集装箱11的箱外。并且,存在于集装箱11的箱内的空气逐渐替换为由气体供给装置30供给的低氧浓度空气,其结果是,集装箱11内部的内部空气的氧浓度逐渐降低。在进行氧浓度降低运转的过程中内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度SPO2以下时,控制器55使CA装置60结束氧浓度降低运转而开始空气组成调节运转。

需要说明的是,在本第一实施方式中,控制器55构成为:在氧浓度降低运转中,如果内部空气的二氧化碳浓度升高到N1(例如,SPCO2-0.5%)以上,则将气体供给装置30的气体供给模式从第五气体供给模式(氧浓度5%模式)切换到第十五气体供给模式(氧浓度8%模式),在执行第十五气体供给模式的过程中,如果内部空气的二氧化碳浓度降低到N2(例如,SPCO2-0.9%)以下,则使气体供给装置30的气体供给模式从第十五气体供给模式恢复到第五气体供给模式。根据上述构成方式,如果向集装箱11的箱内供给低氧浓度空气来使内部空气的氧浓度降低时,内部空气的二氧化碳浓度因植物15的呼吸上升而接近目标二氧化碳浓度SPCO2,则切换气体供给装置30的气体供给模式来使气体供给量增多,由此促进二氧化碳的排出来抑制内部空气的二氧化碳浓度的上升。这样一来,在内部空气的氧浓度比目标氧浓度SPO2高时,控制器55以内部空气的二氧化碳浓度不超过目标二氧化碳浓度SPCO2的方式,向箱内供给低氧浓度空气而使内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度SPO2

[空气组成调节运转]

在空气组成调节运转中,当进行氧浓度降低运转或二氧化碳浓度调节运转而使内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度SPO2以下时,将内部空气的氧浓度和二氧化碳浓度分别调节到目标浓度(SPO2、SPCO2)。

在空气组成调节运转中,控制器55在第五气体供给模式(氧浓度5%模式)、第十五气体供给模式(氧浓度8%模式)、外部空气引入模式以及呼吸模式之间进行切换,并让气体供给装置30执行切换后的模式,以使内部空气的氧浓度达到目标氧浓度SPO2,且使内部空气的二氧化碳浓度达到目标二氧化碳浓度SPCO2

在空气组成调节运转中,控制器55进行操作排气部46的排气阀46b的工作。具体而言,当气体供给装置30正在执行第五气体供给模式、第十五气体供给模式以及外部空气引入模式中的一个模式时,控制器55使排气阀46b为打开状态,当气体供给装置30正在执行呼吸模式时,控制器55使排气阀46b为关闭状态。

在空气组成调节运转中,控制器55使气体供给装置30最先执行第十五气体供给模式,将平均氧浓度8%的低氧浓度空气供往集装箱11的箱内。然后,控制器55根据需要对气体供给装置30的工作情况进行调节,以使气体供给装置30的工作情况分别从第十五气体供给模式向呼吸模式切换,从第十五气体供给模式向第五气体供给模式切换,从第十五气体供给模式向外部空气引入模式切换,从呼吸模式向外部空气引入模式切换,从第五气体供给模式向外部空气引入模式切换,从外部空气引入模式向第十五气体供给模式切换,从外部空气引入模式向呼吸模式切换,从呼吸模式向第十五气体供给模式切换,由此使内部空气的氧浓度达到目标氧浓度SPO2,且使内部空气的二氧化碳浓度达到目标二氧化碳浓度SPCO2

如上所述,在空气组成调节运转中,就气体供给装置30所进行的工作模式而言,按照第五气体供给模式、第十五气体供给模式、外部空气引入模式的顺序,供往箱内的气体的氧浓度提高(5%→8%→21%),且气体供给量也增多。在呼吸模式中,不向箱内供给气体,也不排出内部空气。因此,当气体供给装置30的工作情况从第五气体供给模式切换到第十五气体供给模式,从第五气体供给模式切换到外部空气引入模式,从第十五气体供给模式切换到外部空气引入模式后,供往箱内的气体的氧浓度提高,但因为气体供给量增多,所以内部空气的排出量也增多。另一方面,当气体供给装置30的工作情况从第十五气体供给模式切换到第五气体供给模式或从外部空气引入模式切换到第十五气体供给模式后,供往箱内的气体的氧浓度降低,但因为气体供给量减少,所以内部空气的排出量也减少。此外,当气体供给装置30的工作情况从第十五气体供给模式切换到呼吸模式或从外部空气引入模式切换到呼吸模式后,停止向箱内供给气体和排出内部空气。另一方面,当气体供给装置30的工作情况从呼吸模式切换到第十五气体供给模式或从呼吸模式切换到外部空气引入模式后,重新开始向箱内供给气体和排出内部空气。

如上所述,控制器55根据需要一边切换气体供给装置30的工作情况一边将内部空气的氧浓度和二氧化碳浓度分别调节到目标浓度(SPO2、SPCO2)。并且,在空气组成调节运转中,当集装箱11内部的内部空气的氧浓度达到目标氧浓度SPO2加上规定浓度V(在本实施方式中为1.0%)而得到的上限浓度以上时,控制器55将CA装置60的运转切换为氧浓度降低运转。

[二氧化碳浓度调节运转]

在二氧化碳浓度调节运转中,当内部空气的氧浓度比目标氧浓度SPO2(在本实施方式中为5%)高时,使气体供给装置30一边改变气体供给量,以使内部空气的二氧化碳浓度达到根据初始浓度C0而设定的基准浓度范围A内的浓度(Amin≤CO2≤Amax),一边进行气体供给工作来使内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度SPO2,其中,该初始浓度C0为运转开始时的内部空气的二氧化碳浓度。

在二氧化碳浓度调节运转中,控制器55使气体供给装置30进行气体供给工作,以使内部空气的氧浓度达到目标氧浓度SPO2,同时,改变气体供给装置30的气体供给量,以使内部空气的二氧化碳浓度达到基准浓度范围A内的浓度(Amin≤CO2≤Amax)。为了改变气体供给装置30的气体供给量,控制器55进行使气体供给量提高一级的增量控制和使气体供给量降低一级的减量控制。增量控制通过使气体供给装置30的气体供给模式提高一级来进行,减量控制通过使气体供给装置30的气体供给模式降低一级来进行。

在二氧化碳浓度调节运转中,控制器55进行操作排气部46的排气阀46b的工作。排气阀46b的具体操作后述。

需要说明的是,在本实施方式中,为了执行二氧化碳浓度调节运转,控制器55不仅预设有与装载在集装箱11的箱内的植物15相应的目标氧浓度SPO2和目标二氧化碳浓度SPCO2,而且设有容许浓度X(例如10%)作为与目标二氧化碳浓度SPCO2不同的二氧化碳的指标浓度。需要说明的是,对控制器55设定容许浓度X作为下述一个浓度,即:虽然比目标二氧化碳浓度SPCO2低,但为了维持装载在集装箱11箱内的植物15的新鲜度所容许的浓度。

(基准浓度范围的设定)

如图11所示,在二氧化碳浓度调节运转中,首先,控制器55根据初始浓度C0对增量控制和减量控制的控制目标即基准浓度范围A进行设定。基准浓度范围A根据开始时浓度C1进行设定,开始时浓度C1是根据初始浓度C0进行设定的。需要说明的是,开始时浓度C1是满足“C1=C0-α”和“X≤C1≤SPCO2”的浓度,基准浓度范围A是满足“C1+α≤A≤C1+β(β>α)”的范围。在本实施方式中,将α设为0.5%,将β设为0.6%。

当初始浓度C0是在比容许浓度X高出规定浓度α(0.5%)的第一低浓度以上且在比目标二氧化碳浓度SPCO2高出规定浓度α的第一高浓度以下(X+α≤C0≤SPCO2+α)的标准浓度范围内的浓度时,开始时浓度C1为“C0-α”,基准浓度范围A为“C0≤A≤C0-α+β”。也就是说,当初始浓度C0是所述标准浓度范围内的浓度时,基准浓度范围A是以初始浓度C0为下限值的浓度范围。

当初始浓度C0是比所述第一低浓度低的浓度(C0<X+α),即,初始浓度C0是比所述标准浓度范围低的浓度时,开始时浓度C1为“X”,基准浓度范围A为“X+α≤A≤X+β”。也就是说,当初始浓度C0是比所述标准浓度范围低的浓度时,基准浓度范围A是以第一低浓度(X+α)为下限值的浓度范围。

当初始浓度C0是比所述第一高浓度高的浓度(C0>SPCO2+α),即,初始浓度C0是比所述标准浓度范围高的浓度时,开始时浓度C1为“SPCO2”,基准浓度范围A为“SPCO2+α≤A≤SPCO2+β”。也就是说,当初始浓度C0是比所述标准浓度范围高的浓度时,基准浓度范围A是以第一高浓度(SPCO2+α)为下限值的浓度范围。

(增量控制和减量控制中的阈值的决定)

如图11~图13所示,在二氧化碳浓度调节运转中,根据初始浓度C0,增量控制和减量控制所使用的阈值(第二低浓度Y1、第二高浓度Y2)是不同的。因此,控制器55根据初始浓度C0求出增量控制和减量控制所使用的阈值即第二低浓度Y1和第二高浓度Y2。第二低浓度Y1和第二高浓度Y2根据初始浓度C0是四个浓度范围1~4中的哪个范围内的浓度(如图11所示)而定,如图13所示。

具体而言,当初始浓度C0是比第一高浓度高的浓度范围1内的浓度时(C0>SPCO2+α),第二低浓度Y1定为“SPCO2”,第二高浓度Y2定为“SPCO2+γ(γ>β)”。当初始浓度C0是在目标二氧化碳浓度SPCO2以上且第一高浓度以下的浓度范围2内的浓度时(SPCO2≤C0≤SPCO2+α),第二低浓度Y1定为“C0-α”,第二高浓度Y2定为“C0-α+γ”。当初始浓度C0是在第一低浓度以上且小于目标二氧化碳浓度SPCO2的浓度范围3内的浓度时(X+α≤C0<SPCO2),第二低浓度Y1定为“C0-α”,第二高浓度Y2定为“SPCO2”。当初始浓度C0是小于第一低浓度的浓度范围4内的浓度时(C0<X+α),第二低浓度Y1定为“X”,第二高浓度Y2定为“SPCO2”。需要说明的是,在本实施方式中,将γ设为0.8%。

(增量控制和减量控制)

如图12所示,在增量控制和减量控制下,根据当前内部空气的二氧化碳浓度(当前浓度CO2)是四个浓度范围I~IV中的哪个范围内的浓度,并根据当前内部空气的二氧化碳浓度的增减趋势,通过气体供给装置30的气体供给工作使气体供给量增多或减少。

具体而言,在当前浓度CO2比基准浓度范围A的上限值Amax高时,即,当前浓度CO2是浓度范围I或II内的浓度时(Amax<CO2),如果表示内部空气的二氧化碳浓度上升的规定的浓度上升条件成立,则控制器55进行使气体供给装置30的气体供给量提高一级的增量控制。即,控制器55使气体供给装置30的气体供给模式提高一级。需要说明的是,浓度上升条件是“移动平均值CO2_1hr平均n比移动平均值CO2_1hr平均n-1高(CO2_1hr平均n>CO2_1hr平均n-1),其中,每隔4秒用二氧化碳传感器52测量出一个内部空气的二氧化碳浓度,并计算出1分钟的平均值,以60次这样的计算为一期的移动平均值为CO2_1hr平均n,上一次也每隔4秒用二氧化碳传感器52测量出一个内部空气的二氧化碳浓度,并计算出1分钟的平均值,以60次这样的计算为一期的移动平均值为CO2_1hr平均n-1”。

也就是说,在当前浓度CO2是浓度范围I或II内的浓度时(Amax<CO2),即,当前浓度CO2比基准浓度范围A高时,如果所述浓度上升条件成立,则控制器55进行增量控制来使供往集装箱11的气体供给量增多而使内部空气的排出量增多,由此使内部空气的二氧化碳浓度降低或减小上升速度。

在当前浓度CO2比第二高浓度Y2高时,即,当前浓度CO2是浓度范围II内的浓度时(CO2>Y2),即使所述浓度上升条件不成立,只要表示维持内部空气的二氧化碳浓度的规定的浓度维持条件成立,则控制器55进行使气体供给装置30的气体供给量提高一级的增量控制。即,控制器55使气体供给装置30的气体供给模式提高一级。需要说明的是,浓度维持条件是“移动平均值CO2_1hr平均n与移动平均值CO2_1hr平均n-1相等(CO2_1hr平均n=CO2_1hr平均n-1),其中,每隔4秒用二氧化碳传感器52测量出一个集装箱11内部的内部空气的二氧化碳浓度,并计算出1分钟的平均值,以60次这样的计算为一期的移动平均值为CO2_1hr平均n,上一次也每隔4秒用二氧化碳传感器52测量出一个集装箱11内部的内部空气的二氧化碳浓度,并计算出1分钟的平均值,以60次这样的计算为一期的移动平均值为CO2_1hr平均n-1”。

也就是说,在当前浓度CO2是浓度范围I内的浓度时(CO2>Y2>Amax),即,当前浓度CO2显著地比基准浓度范围A高时,控制器55不仅在内部空气的二氧化碳浓度呈上升趋势时进行增量控制,在得以维持时(CO2_1hr平均n≥CO2_1hr平均n-1)也进行增量控制,来使供往集装箱11的气体供给量增多而使内部空气的排出量增多,由此使内部空气的二氧化碳浓度降低或减小上升速度。

另一方面,在当前浓度CO2比基准浓度范围A的下限值Amin低时,即,当前浓度CO2是浓度范围III或IV内的浓度时(CO2<Amin),如果表示内部空气的二氧化碳浓度降低的规定的浓度降低条件成立,则控制器55进行使气体供给装置30的气体供给量降低一级的减量控制。即,控制器55使气体供给装置30的气体供给模式降低一级。需要说明的是,浓度降低条件是“移动平均值CO2_1hr平均n比移动平均值CO2_1hr平均n-1低(CO2_1hr平均n<CO2_1hr平均n-1),其中,每隔4秒用二氧化碳传感器52测量出一个内部空气的二氧化碳浓度,并计算出1分钟的平均值,以60次这样的计算为一期的移动平均值为CO2_1hr平均n,上一次也每隔4秒用二氧化碳传感器52测量出一个内部空气的二氧化碳浓度,并计算出1分钟的平均值,以60次这样的计算为一期的移动平均值为CO2_1hr平均n-1”。

也就是说,在当前浓度CO2是浓度范围III或IV内的浓度时(CO2<Amin),即,当前浓度CO2比基准浓度范围A低时,如果所述浓度降低条件成立,则控制器55进行减量控制来使供往集装箱11的气体供给量减少而使内部空气的排出量减少,由此使内部空气的二氧化碳浓度上升或减小降低速度。

在当前浓度CO2比第二低浓度Y1低时,即,当前浓度CO2是浓度范围IV内的浓度时(CO2<Y1),即使所述浓度降低条件(CO2_1hr平均n<CO2_1hr平均n-1)不成立,只要所述浓度维持条件(CO2_1hr平均n=CO2_1hr平均n-1)成立,则控制器55也会进行使气体供给装置30的气体供给量降低一级的减量控制。即,控制器55使气体供给装置30的气体供给模式降低一级。

也就是说,在当前浓度CO2是浓度范围IV内的浓度时(CO2<Y2<Amax),即,当前浓度CO2显著地比基准浓度范围A低时,控制器55不仅在内部空气的二氧化碳浓度呈降低趋势时进行减量控制,在得以维持时(CO2_1hr平均n≤CO2_1hr平均n-1)也进行减量控制,来使供往集装箱11的气体供给量减少而使内部空气的排出量减少,由此使内部空气的二氧化碳浓度上升或减小降低速度。

根据上述,当前浓度CO2在浓度范围I内且满足浓度上升条件或浓度维持条件的情况即为条件1“Y2<CO2,CO2_1hr平均n≥CO2_1hr平均n-1”,当前浓度CO2在浓度范围II内且满足浓度上升条件的情况即为条件2“Amax<CO2≤Y2,CO2_1hr平均n>CO2_1hr平均n-1”,条件1和条件2是控制器55进行增量控制的增量条件。另一方面,当前浓度CO2在浓度范围III内且满足浓度降低条件的情况即为条件3“Y1≤CO2<Amin,CO2_1hr平均n<CO2_1hr平均n-1”,当前浓度CO2在浓度范围IV内且满足浓度降低条件或浓度维持条件的情况即为条件4“CO2<Y2,CO2_1hr平均n≤CO2_1hr平均n-1”,条件3和条件4是控制器55进行减量控制的减量条件。

(控制流程)

下面,使用图14对二氧化碳浓度调节运转中控制器55的控制进行说明。

如上所述,当在优先级判断中判断为二氧化碳优先时,运转开始前向集装箱11的箱内填充二氧化碳,由此确认当前内部空气的二氧化碳浓度(当前浓度CO2)比规定的下限浓度Cmin(例如,5%)高(CO2>Cmin),并开始二氧化碳浓度调节运转。

在二氧化碳浓度调节运转中,控制器55首先根据运转开始时的内部空气的二氧化碳浓度即初始浓度C0,求出增量控制和减量控制的控制目标即基准浓度范围A、增量控制和减量控制中所使用的阈值(第二低浓度Y1、第二高浓度Y2),使气体供给装置30在第十三气体供给模式(t=9秒)中进行气体供给工作,并使排气部46的排气阀46b为打开状态(步骤S1)。通过该气体供给工作,低氧浓度空气供往集装箱11的箱内,量相当于该低氧浓度空气的供给量的内部空气通过排气部46的排气通路46a被排向集装箱11的箱外。并且,存在于集装箱11的箱内的空气逐渐替换为由气体供给装置30供给的低氧浓度空气,其结果是,集装箱11内部的内部空气的氧浓度逐渐降低。

接着,控制器55判断所述增量条件(条件1、2)是否成立(步骤S2)。在步骤S2中判断为“是”时,控制器55进入步骤S3,判断气体供给装置30是否正在执行气体供给量最多的第十五气体供给模式(氧浓度8%模式)。步骤S3中判断为“是”时,控制器55在返回步骤S2,在步骤S3中判断为“否”时,控制器55进入步骤S5。在步骤S4中,控制器55使气体供给装置30的气体供给模式提高一级而使气体供给量增多一级后,返回步骤S2。

另一方面,在步骤S2中判断为“否”时,控制器55进入步骤S5,判断所述减量条件(条件3、4)是否成立(步骤S5)。在步骤S5中判断为“是”时,控制器55进入步骤S6,判断气体供给装置30是否正在执行气体供给量最少的第一气体供给模式(氧浓度3%模式)。在步骤S6中判断为“否”时,控制器55进入步骤S7,使气体供给装置30的气体供给模式降低一级而使气体供给量减少一级,并返回步骤S2。

需要说明的是,在步骤S6中判断为“是”时,控制器55进入步骤S8,判断排气部46的排气阀46b是否处于打开状态。在步骤S8中判断为“是”时,控制器55进入步骤S9,关闭排气部46的排气阀46b并返回步骤S2。

另一方面,在步骤S8中判断为“否”时,控制器55进入步骤S10,判断规定的停止条件是否成立。需要说明的是,在本实施方式中,如果满足运转开始后未进行一次增量控制和减量控制这一条件或者满足进行增量控制或减量控制后经过1小时以上这一条件,则控制器55判断停止条件成立。

在步骤S10中判断为“否”时,控制器55返回步骤S2,步骤S10中判断为“是”时,控制器55进入步骤S11,停止气体供给装置30的气体供给工作。需要说明的是,此时,气体供给装置30并非完全停止工作,而是以一接收到来自控制器55的指令就能够立刻起动的状态待机。

在步骤S11之后,控制器55进入步骤S12,判断规定的恢复条件是否成立,该恢复条件表示在气体供给工作停止的期间内部空气的二氧化碳浓度因植物15呼吸而上升。需要说明的是,在本实施方式中,如果满足当前内部空气的二氧化碳浓度(当前浓度CO2)比基准浓度范围A的下限值Amin(=C0+α)高的状态持续了10分钟这一条件或满足移动平均值CO2_平均比基准浓度范围A的下限值Amin(=C0+α)高这一条件,则控制器55判断恢复条件成立,其中,每隔4秒用二氧化碳传感器52测量出一个内部空气的二氧化碳浓度,并计算出1分钟的平均值,以10次这样的计算为一期的移动平均值为CO2_平均。也就是说,恢复条件是下述条件,即:表示比基准浓度范围A低的内部空气的二氧化碳浓度恢复到基准浓度范围A内。

在步骤S12中判断为“否”时,控制器55反复进行步骤S12,在步骤S12中判断为“是”时,控制器55返回步骤S1,重新开始气体供给装置30的气体供给工作。

如上所述,控制器55使气体供给装置30一边进行气体供给工作,一边根据内部空气的二氧化碳浓度使其气体供给量增多或减少,由此一边将内部空气的二氧化碳浓度调节到期望的基准浓度范围A内的浓度,一边使内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度。在二氧化碳浓度调节运转中,控制器55并非将内部空气的二氧化碳浓度调节到目标二氧化碳浓度SPCO2,而是将其调节到根据运转开始时的初始浓度C0而设定的规定的基准浓度范围A内,因此即使运转开始前箱内未充分填充二氧化碳,也设定有与运转开始时的初始浓度C0相应的控制目标浓度范围(基准浓度范围A),能将内部空气的二氧化碳浓度调节到期望的组成。

(基于气体填充的更新控制)

CA装置60有时不是在向集装箱11的箱内填充二氧化碳(气体填充)后起动(电源接通),而是在气体填充前或气体填充中起动(电源接通)。如上所述,如果CA装置60在气体填充前或气体填充中起动,则将上升前或上升过程中的相对较低的二氧化碳浓度作为初始浓度C0进行测量,因此与CA装置60在气体填充后起动的情况相比,与该初始浓度C0相应的基准浓度范围也设定得较低。像这样如果基准浓度范围A设为比本应设定的浓度范围低的范围,则即使向集装箱11的箱内填充了足够量的二氧化碳,也不会维持气体填充结束时的二氧化碳浓度,而会被调节到比气体填充结束时的二氧化碳浓度低的浓度。

于是,在本实施方式中,像这样在气体填充前或气体填充中起动(电源接通),然后气体填充结束的情况下,进行在气体填充后更新基准浓度范围A的设定的更新控制。

具体而言,控制器55进行图14所示的控制的同时,进行图15所示的更新控制。控制器55在更新控制中,首先判断急剧上升条件是否成立(步骤S21)。需要说明的是,在本实施方式中,当用二氧化碳传感器52测量出的内部空气的二氧化碳浓度的1分钟平均值CO2_平均比5分前用二氧化碳传感器52测量出的内部空气的二氧化碳浓度的1分钟平均值CO2_平均高出0.5%以上时((当前CO2_平均-5分前的CO2_平均)≥+0.5%),控制器55判断急剧上升条件成立。

在步骤S21中判断为“否”时,控制器55反复进行步骤S21的判断。另一方面,在步骤S21中判断为“是”时,控制器55进入步骤S22,判断正在进行气体填充,将气体填充中标志设为“1”。

然后,控制器55进入步骤S23,判断规定的填充结束条件是否成立。需要说明的是,在本实施方式中,当用二氧化碳传感器52测量出的内部空气的二氧化碳浓度的1分钟平均值CO2_平均不比5分前用二氧化碳传感器52测量出的内部空气的二氧化碳浓度的1分钟平均值CO2_平均高出0.5%以上时((当前CO2_平均-5分前的CO2_平均)<+0.5%),控制器55判断填充结束条件成立。

在步骤S23中判断为“否”时,控制器55反复进行步骤S23的判断。另一方面,在步骤S23中判断为“是”时,控制器55进入步骤S24,更新基准浓度范围A的设定。具体而言,将当前内部空气的二氧化碳浓度作为初始浓度C0来更新开始时浓度C1,更新基准浓度范围A的设定。

在更新基准浓度范围A的设定之后,控制器55进入步骤S25,将气体填充中标志设为“0”,返回步骤S21。

通过控制器55这样进行更新控制,即使CA装置60在气体填充前或气体填充中起动(电源接通),也会将气体填充后的内部空气的二氧化碳浓度作为初始浓度C0来更新开始时浓度C1,更新基准浓度范围A的设定。其结果是,在二氧化碳浓度调节运转中,对内部空气的二氧化碳浓度进行调节,以维持气体填充结束时的二氧化碳浓度。

需要说明的是,在本实施方式中,控制器55构成为:在所述更新控制的步骤S22中将气体填充中标志设为“1”后,直到在步骤S25中将气体填充中标志设为“0”为止的期间,在二氧化碳浓度调节运转中,即使所述增量条件成立,也因为正在进行气体填充,所以不会进行增量控制。

(基于气体填充后的浓度降低的更新控制)

当向集装箱11的箱内的二氧化碳的填充(气体填充)结束之后,填充的二氧化碳流入货物箱、内部空气被搅拌,由此使内部空气的二氧化碳浓度与气体填充结束时相比在较低的浓度下稳定。如果气体填充结束时开始二氧化碳浓度调节运转,则会将比气体填充后降低并保持稳定的二氧化碳浓度高的二氧化碳浓度作为初始浓度C0而将基准浓度范围A设定得较高。

于是,在本实施方式中,在内部空气的二氧化碳浓度与运转开始时相比在较低的浓度下稳定的情况下,执行更新基准浓度范围A的设定的更新控制。

具体而言,控制器55进行图14所示的控制的同时,进行图16所示的更新控制。控制器55在更新控制中,首先判断规定的降低浓度维持条件是否成立(步骤S31),降低浓度维持条件表示内部空气的二氧化碳浓度处于因向集装箱11的箱内填充二氧化碳(气体填充)而上升之后降低的状态。需要说明的是,在本实施方式中,当初始浓度C0比第一低浓度(X+α)高,且内部空气的二氧化碳浓度是比开始时浓度C1低规定浓度(例如1.0%)的降低浓度以下的浓度的状态(CO2≤C1-1.0%)持续了规定时间(例如1小时)以上时,控制器55判断降低浓度维持条件成立。

在步骤S31中判断为“否”时,控制器55反复进行步骤S31的判断。另一方面,在步骤S31中判断为“是”时,控制器55进入步骤S32,更新基准浓度范围A的设定。具体而言,将当前内部空气的二氧化碳浓度作为初始浓度C0来更新开始时浓度C1,更新基准浓度范围A的设定。并且,控制器55在更新基准浓度范围A的设定之后,返回步骤S21。

通过控制器55这样进行更新控制,即使气体填充后内部空气的二氧化碳浓度与气体填充结束时相比在较低的浓度下稳定,也会将二氧化碳浓度稳定时的内部空气的二氧化碳浓度作为初始浓度C0来更新开始时浓度C1。其结果是,在二氧化碳浓度调节运转中,对内部空气的二氧化碳浓度进行调节,以维持气体填充后降低并保持稳定的二氧化碳浓度。

(气体未填充时的运转变更控制)

在将植物15装载于集装箱11的箱内的情况下,为了使内部空气的组成变为适合维持上述植物15的新鲜度的环境而进行二氧化碳浓度调节运转,其中,植物15是为了维持其新鲜度而优选在氧浓度较低且二氧化碳浓度相对较高的环境下储存的植物,如蓝莓、芦笋等。因此,二氧化碳浓度调节运转的前提是:事先向集装箱11的箱内填充二氧化碳而在使内部空气的二氧化碳浓度上升一定程度的情况下开始。

然而,即使在集装箱11的箱内未填充二氧化碳的情况下,如果目标二氧化碳浓度SPCO2较高,则控制器55在优先级判断中判断为二氧化碳优先,准备开始二氧化碳浓度调节运转。然而,像这样在内部空气的二氧化碳浓度较低的状态下即使进行二氧化碳浓度调节运转,气体供给工作也会立即停止,无法使内部空气的氧浓度降低。

于是,在本实施方式中,控制器55构成为:在二氧化碳浓度调节运转的运转开始时,如果内部空气的二氧化碳浓度在规定的下限浓度Cmin(例如5%)以下,则将CA装置60的运转从二氧化碳浓度调节运转切换到氧浓度降低运转。根据上述构成方式,在未填充气体且二氧化碳浓度调节运转的运转开始时内部空气的二氧化碳浓度较低的情况下,切换到氧浓度降低运转,可靠地进行气体供给工作。并且,构成为:在运转切换到氧浓度降低运转之后且内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度SPO2之前,如果内部空气的二氧化碳浓度SPCO2在下限浓度Cmin以上的状态持续规定时间(例如10分)以上,则控制器55使CA装置60的运转从氧浓度降低运转恢复到二氧化碳浓度调节运转。因此,在切换到氧浓度降低运转并进行气体供给工作的过程中,当内部空气的二氧化碳浓度因填充气体或植物15呼吸而上升一定程度时,从氧浓度降低运转切换到二氧化碳浓度调节运转。通过这样对运转进行切换,能够抑制因不进行气体供给工作而导致内部空气的氧浓度无法降低的状态持续较长时间的情况。

-第一实施方式的效果-

如上所述,本第一实施方式的控制器55构成为:能够在内部空气的氧浓度比目标氧浓度SPO2高时,执行二氧化碳浓度调节运转,在该二氧化碳浓度调节运转中,一边使气体供给装置30改变所述气体供给量,以使内部空气的二氧化碳浓度达到规定的基准浓度范围内的浓度,一边使气体供给装置30进行气体供给工作来将内部空气的组成调节到期望的组成,在该气体供给工作中,向集装箱11的箱内供给从外部空气中除去氧而生成的氧浓度比外部空气低的低氧浓度空气。

如上所述,当利用气体供给装置30向集装箱11的箱内供给低氧浓度空气时,与该气体供给量相当的内部空气就会被挤压到箱外。因此,如果使气体供给装置30的气体供给量增多,则气体排出量也增多,相反,如果使气体供给装置30的气体供给量减少,则气体排出量也减少。因为通过气体供给工作供往收纳库11的库内的低氧浓度空气是通过从外部空气中除去氧而生成的,所以低氧浓度空气的二氧化碳浓度与外部空气的二氧化碳浓度(0.03%)相等。另一方面,从集装箱11排出的内部空气的二氧化碳浓度因事先填充有二氧化碳或因植物15呼吸而比外部空气高。因此,如果使气体供给装置30的气体供给量增多而使气体排出量增多,则内部空气的二氧化碳浓度降低,相反,如果使气体供给装置30的气体供给量减少而使气体排出量减少,则内部空气的二氧化碳浓度上升。

其结果是,在本第一实施方式中,当二氧化碳浓度调节运转开始后,即使其运转开始前箱内未充分填充二氧化碳,也不会像现有的装置那样不开始气体供给工作,而是使气体供给装置30在进行气体供给工作的同时,改变其气体供给量,由此能够在使内部空气的氧浓度降低的同时,将内部空气的二氧化碳浓度调节到期望的基准浓度范围A内的浓度。

在本第一实施方式中,在二氧化碳浓度调节运转中,不是将内部空气的二氧化碳浓度调节到目标二氧化碳浓度SPCO2,而是将内部空气的二氧化碳浓度调节到根据运转开始时的初始浓度C0而设定的规定的基准浓度范围A内。因此,即使运转开始前箱内未充分填充二氧化碳,也因为设定与运转开始时的内部空气的二氧化碳浓度相应的控制目标浓度范围,所以不会像现有的装置那样不开始气体供给工作,而能够将内部空气的二氧化碳浓度调节到期望的组成。

此外,在本第一实施方式中,当内部空气的二氧化碳浓度的初始浓度C0比规定的容许浓度X高且在包括目标二氧化碳浓度SPCO2的浓度范围内时,基准浓度范围A设为以初始浓度C0为下限值的范围,当内部空气的二氧化碳浓度的初始浓度C0在包括容许浓度X的相对较低的浓度范围内时,基准浓度范围A设为以第一低浓度(X+α)为下限值的范围,所述第一低浓度比容许浓度X高出规定浓度α,当内部空气的二氧化碳浓度的初始浓度C0在比目标二氧化碳浓度SPCO2高的相对较高的浓度范围内时,基准浓度范围A设为以第一高浓度(SPCO2+α)为下限值的范围,所述第一高浓度比目标二氧化碳浓度SPCO2高出规定浓度α。通过这样设定基准浓度范围A,当初始浓度C0是比容许浓度X高且在包括目标二氧化碳浓度SPCO2的浓度范围内的浓度时,对内部空气的二氧化碳浓度进行调节以维持初始浓度C0,当初始浓度C0是在包括容许浓度X的较低浓度范围内的浓度时,对内部空气的二氧化碳浓度进行调节以维持容许浓度X,当初始浓度CO是在比目标二氧化碳浓度SPCO2高的浓度范围内的浓度时,对内部空气的二氧化碳浓度进行调节以维持目标二氧化碳浓度SPCO2。因此,在二氧化碳浓度调节运转中,因为设定与内部空气的二氧化碳浓度的初始浓度C0相应且包括该初始浓度C0或接近该初始浓度C0的合理的控制目标浓度范围(基准浓度范围A),所以不会像现有的装置那样不开始气体供给工作,而能够将内部空气的二氧化碳浓度调节到期望的组成。

此外,在第一实施方式中,在二氧化碳浓度调节运转中,当内部空气的二氧化碳浓度比基准浓度范围A低且内部空气的二氧化碳浓度呈降低趋势时,气体供给装置30的气体供给量就会被降低一级。这样一来,因为内部空气的排出量减少,所以能够使内部空气的二氧化碳浓度上升或减小降低速度。另一方面,当内部空气的二氧化碳浓度比基准浓度范围A高且内部空气的二氧化碳浓度呈上升趋势时,气体供给装置30的气体供给量就会被提高一级。这样一来,因为内部空气的排出量增多,所以能够使内部空气的二氧化碳浓度降低或减小上升速度。

而且,在第一实施方式中,在二氧化碳浓度调节运转中,当内部空气的二氧化碳浓度比低于基准浓度范围A的第二低浓度Y1低时,即使内部空气的二氧化碳浓度不呈降低趋势,只要得到维持,气体供给装置30的气体供给量就会被降低一级。也就是说,当内部空气的二氧化碳浓度显著地比基准浓度范围A低时,即使内部空气的二氧化碳浓度不呈降低趋势,只要得到维持,则气体供给装置30的气体供给量也下降一级。这样一来,因为内部空气的排出量减少,所以能够使内部空气的二氧化碳浓度上升或减小降低速度。另一方面,当内部空气的二氧化碳浓度比高于基准浓度范围A的第二高浓度Y2高时,即使内部空气的二氧化碳浓度不呈上升趋势,只要得到维持,则气体供给装置30的气体供给量就会被提高一级。也就是说,当内部空气的二氧化碳浓度显著地比基准浓度范围A高时,即使内部空气的二氧化碳浓度不呈上升趋势,只要得到维持,气体供给装置30的气体供给量就会被提高一级。这样一来,因为内部空气的排出量增多,所以能够使内部空气的二氧化碳浓度降低或减小上升速度。

在第一实施方式中,在二氧化碳浓度调节运转中,当在内部空气的二氧化碳浓度比基准浓度范围A低且进行使气体供给装置30的气体供给量降低一级的减量控制的所述减量条件成立时,如果气体供给装置30的气体供给量为最少的最少供给量,则无法进一步使气体供给装置30的气体供给量减少。因此,关闭排气阀46b,使内部空气不会排放出去,由此能够使内部空气的二氧化碳浓度上升或减小降低速度。

此外,在第一实施方式中,在二氧化碳浓度调节运转中,当在内部空气的二氧化碳浓度比基准浓度范围A低且进行使气体供给装置30的气体供给量降低一级的减量控制的所述减量条件成立时,如果在气体供给装置30的气体供给量为最少的最少供给量,而且排气阀46b关闭也未进行内部空气的排出的情况下,继续进行气体供给工作,则内部空气的二氧化碳浓度就会继续降低。因此,通过停止气体供给工作,能够使内部空气的二氧化碳浓度因植物15呼吸而上升。

此外,在第一实施方式中,构成为:在二氧化碳浓度调节运转中,当内部空气的二氧化碳浓度比基准浓度范围A低,气体供给工作停止之后,内部空气的二氧化碳浓度因植物15的呼吸而上升,并使规定的恢复条件成立时,重新开始气体供给工作。像这样通过等待内部空气的二氧化碳浓度恢复后再重新开始气体供给工作,能够在抑制内部空气的二氧化碳浓度显著降低的同时,使氧浓度降低到目标氧浓度。

如果内部空气调节装置60在气体填充前或气体填充中起动,则将上升前或上升过程中的相对较低的二氧化碳浓度作为初始浓度C0进行测量,与内部空气调节装置60在气体填充后起动的情况相比,与该初始浓度C0相应的基准浓度范围A也设定得较低。像这样如果基准浓度范围A设为比本应设定的浓度范围低的范围,则即使向集装箱11的箱内填充了足够量的二氧化碳,也不会维持气体填充结束时的二氧化碳浓度,而会被调节到比气体填充结束时的二氧化碳浓度低的浓度。

然而,在第一实施方式中,构成为:即使内部空气调节装置60在气体填充前或气体填充中起动,也会将气体填充后的内部空气的二氧化碳浓度作为初始浓度C0来更新基准浓度范围A。因此,在二氧化碳浓度调节运转中,能够对内部空气的二氧化碳浓度进行调节,以维持气体填充结束时的二氧化碳浓度,而非气体填充前或气体填充中的相对较低的二氧化碳浓度。

当向集装箱11的箱内的二氧化碳的填充(气体填充)结束之后,填充的二氧化碳流入货物箱、内部空气被搅拌,由此使内部空气的二氧化碳浓度与气体填充结束时相比在较低的浓度下稳定。如果气体填充结束时开始二氧化碳浓度调节运转,则会将比气体填充后降低并保持稳定的二氧化碳浓度高的二氧化碳浓度作为初始浓度C0而将基准浓度范围A设定得较高。

然而,在第一实施方式中,构成为:即使气体填充后内部空气的二氧化碳浓度与气体填充结束时相比在较低的浓度下稳定,也会将二氧化碳浓度稳定时的内部空气的二氧化碳浓度作为初始浓度C0来更新基准浓度范围A。因此,在二氧化碳浓度调节运转中,能够对内部空气的二氧化碳浓度进行调节,以维持气体填充后降低并保持稳定时的二氧化碳浓度,而非气体填充结束时的相对较高的二氧化碳浓度。

即使在集装箱11的箱内未填充二氧化碳的情况下,有时也会由控制器55开始二氧化碳浓度调节运转。然而,即使这样在内部空气的二氧化碳浓度较低的状态下进行二氧化碳浓度调节运转,气体供给量也会立即达到最小或气体供给工作停止,无法使内部空气的氧浓度降低。

然而,在第一实施方式中,构成为:在二氧化碳浓度调节运转的运转开始时,如果内部空气的二氧化碳浓度在规定的下限浓度Cmin以下,则将内部空气调节装置的运转模式从二氧化碳浓度调节运转切换到氧浓度降低运转,在该氧浓度降低运转中,使气体供给装置30持续进行气体供给工作,直到内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度SPO2。根据上述构成方式,在未填充气体且二氧化碳浓度调节运转的运转开始时内部空气的二氧化碳浓度较低的情况下,切换到氧浓度降低运转,可靠地进行气体供给工作。并且,构成为:在运转切换到氧浓度降低运转之后且内部空气的氧浓度降低到目标氧浓度SPO2之前,如果内部空气的二氧化碳浓度在下限浓度Cmin以上的状态持续规定时间以上,则控制器55使内部空气调节装置60的运转从氧浓度降低运转恢复到二氧化碳浓度调节运转。因此,在切换到氧浓度降低运转并进行气体供给工作的过程中,当内部空气的二氧化碳浓度因填充气体或植物15呼吸而上升一定程度时,从氧浓度降低运转切换到二氧化碳浓度调节运转。通过这样对运转进行切换,能够抑制因不进行气体供给工作而导致内部空气的氧浓度无法降低的状态持续较长时间的情况。

此外,根据第一实施方式,集装箱用制冷装置10包括CA装置60,该CA装置60对集装箱11内部的内部空气的组成进行调节,在运转开始时内部空气的二氧化碳浓度较低的情况下,也能够将内部空气调节到期望的组成,所述集装箱11用于收纳植物15。

(其他实施方式)

上述实施方式中说明的目标氧浓度SPO2和目标二氧化碳浓度SPCO2仅为一例,不限于所述值。

此外,在上述实施方式中说明的优先级判断不限于上述的判断,只要能够检测出应使氧优先或二氧化碳优先的情况,则可以是任何判断。

此外,在上述实施方式中说明的作为容许浓度、第一低浓度、第一高浓度、下限浓度示出的浓度仅为一例,不限于上述实施方式中示出的浓度。

而且,上述实施方式中说明的根据初始浓度而设定的基准浓度范围、第二低浓度、第二高浓度的求法不限于上述实施方式中示出的求法。

此外,在上述实施方式中,在气体供给装置30中使用在加压下吸附氮成分的吸附剂来生成低氧浓度空气,但也可以使用吸附氧成分的活性炭作为吸附剂来生成低氧浓度空气。

此外,在上述各实施方式中,说明了将CA装置60应用于设在海运使用的集装箱11中的集装箱用制冷装置10上的例子,但CA装置60的用途不限于此。CA装置60除了海运使用的集装箱以外,例如还能够用于对陆运使用的集装箱、单纯的冷冻冷藏仓库、常温的仓库等的内部空气的组成进行调节。

以上对实施方式和变形例进行了说明,但应理解为:能够在不脱离权利要求范围的主旨和范围的情况下,对其形态和详情进行各种变更。只要不影响本公开的对象的功能,还可以对上述实施方式和变形例适当地进行组合和替换。

-产业实用性-

正如以上说明的那样,本公开对内部空气调节装置及包括该内部空气调节装置的集装箱用制冷装置很有用。

-符号说明-

10 集装箱用制冷装置

11 集装箱(收纳库)

15 植物

20 制冷剂回路

30 气体供给装置

46 排气部

46a 排气通路

46b 排气阀

55 控制器

60 CA装置(内部空气调节装置)

SPO2 目标氧浓度

SPCO2 目标二氧化碳浓度

C0 初始浓度

C1 开始时浓度

A 基准浓度范围

Amax 基准浓度范围的上限值

Amin 基准浓度范围的下限值

X 容许浓度

X+α 第一低浓度

SPCO2+α 第一高浓度

Y1 第二低浓度

Y2 第二高浓度

Cmin 下限浓度

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