集裝箱用制冷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及一種集裝箱用制冷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 迄今為止，為了冷卻在海運(yùn)等時(shí)使用的集裝箱庫(kù)內(nèi)而使用了集裝箱用制冷裝置 (例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 在集裝箱的庫(kù)內(nèi)例如裝載了香蕉、鱷梨(avocado)等植物。植物在收獲后也進(jìn)行吸 入空氣中的氧且釋放二氧化碳的呼吸。而且，雖然如果庫(kù)內(nèi)的氧濃度因植物的呼吸作用而 降低至規(guī)定的目標(biāo)濃度，則植物的呼吸量會(huì)減少，但是要達(dá)到目標(biāo)濃度也會(huì)需要時(shí)間，在運(yùn) 期間內(nèi)植物發(fā)生變色、腐爛等，從而新鮮度降低。
[0004]專利文獻(xiàn)1中公開了一種由膜分離器(membrane S邱arator)將空氣中的氮分離出 來，從而生成氮?dú)獠⒐┫蚣b箱的庫(kù)內(nèi)，由此使庫(kù)內(nèi)的氧濃度迅速降低的結(jié)構(gòu)。如上所述， 如果使集裝箱的庫(kù)內(nèi)空氣的氧濃度低于室外空氣的氧濃度，則植物的呼吸量會(huì)減少，從而 能夠容易地維持新鮮度。
[000引另一方面，為了維持植物的新鮮度，不僅對(duì)庫(kù)內(nèi)的氧濃度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，還需要 對(duì)庫(kù)內(nèi)的二氧化碳濃度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。例如植物為香蕉時(shí)，優(yōu)選地，將庫(kù)內(nèi)的氧濃度維持 在5 %、將庫(kù)內(nèi)的二氧化碳濃度維持在5 %。
[0006] -般情況下，在集裝箱庫(kù)內(nèi)，植物通過呼吸作用釋放二氧化碳，所W庫(kù)內(nèi)的二氧化 碳濃度會(huì)上升。然而，在專利文獻(xiàn)1所記載的裝置中，由于將氮99%、氧1 %的混合氣體供向 集裝箱的庫(kù)內(nèi)，因而植物處于不能充分呼吸的狀態(tài)，而庫(kù)內(nèi)的二氧化碳濃度一直保持著較 低的狀態(tài)。
[0007] 因此，在專利文獻(xiàn)1所記載的裝置中，另外設(shè)置二氧化碳瓶來將二氧化碳供向集裝 箱的庫(kù)內(nèi)，從而能夠?qū)?kù)內(nèi)的二氧化碳濃度進(jìn)行調(diào)整。
[000引專利文獻(xiàn)1:日本專利第2635534號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] -發(fā)明所要解決的技術(shù)問題一
[0010] 就膜分離器而言，已知：通過膜的空氣的流速越快，即空氣壓縮機(jī)的加壓壓力越 大，由膜分離出來的氮也就越多，由此能夠生成高純度氮?dú)狻?br>[0011] 在此，在專利文獻(xiàn)1所記載的裝置中，需要生成氮濃度超過99%的高純度氮?dú)?。?此，需要將空氣壓縮機(jī)的加壓壓力例如設(shè)為827.化化左右，運(yùn)就需要大型空氣壓縮機(jī)，從而 存在整個(gè)裝置的重量增加運(yùn)樣的問題。
[0012] 此外，因?yàn)闉榱藢⒖諝庵械牡蛛x出來而使用了膜，所W需要另外設(shè)置對(duì)空氣進(jìn) 行加熱的空氣加熱器。此外，為了使庫(kù)內(nèi)的二氧化碳濃度上升，還需要另外設(shè)置二氧化碳 瓶，因此存在整個(gè)裝置的重量增加運(yùn)樣的問題。
[0013] 本發(fā)明正是鑒于上述問題而完成的，其目的在于：既能夠減小整個(gè)裝置的重量，又 能夠生成用w調(diào)整集裝箱庫(kù)內(nèi)的氧濃度的混合氣體。
[0014] -用W解決技術(shù)問題的技術(shù)方案一
[0015] 本發(fā)明的第一方面W-種集裝箱用制冷裝置作為對(duì)象，所述集裝箱用制冷裝置具 備進(jìn)行制冷循環(huán)的制冷劑回路20,所述集裝箱用制冷裝置安裝在集裝箱11上而冷卻該集裝 箱11的庫(kù)內(nèi)的空氣，所述集裝箱11收納進(jìn)行呼吸的植物15。所述集裝箱用制冷裝置的特征 在于:所述集裝箱用制冷裝置具備:第一吸附部34和第二吸附部35，在所述第一吸附部34內(nèi) 和所述第二吸附部35內(nèi)分別設(shè)置有吸附空氣中的氮的吸附劑;加壓部31曰，所述加壓部31a 進(jìn)行吸附動(dòng)作，所述吸附動(dòng)作是指:將空氣供向所述第一吸附部34和所述第二吸附部35中 的一方W進(jìn)行加壓，從而使所述吸附劑吸附空氣中的氮;減壓部3化，所述減壓部31b進(jìn)行解 吸動(dòng)作，所述解吸動(dòng)作是指:從所述第一吸附部34和所述第二吸附部35中的另一方吸引空 氣W進(jìn)行減壓，從而使氮從所述吸附劑解吸出來;切換部32、33,所述切換部32、33將第一工 作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)交替地切換，在所述第一工作狀態(tài)下，在所述加壓部31a將空氣供向 所述第一吸附部34的同時(shí)所述減壓部31b從所述第二吸附部35吸引空氣，在所述第二工作 狀態(tài)下，在所述加壓部31a將空氣供向所述第二吸附部35的同時(shí)所述減壓部3化從所述第一 吸附部34吸引空氣；W及供給部44,所述供給部44將包含從所述吸附劑解吸出來的氮的混 合氣體供向所述集裝箱11的庫(kù)內(nèi)。
[0016] 在第一方面中，如果加壓部31a將空氣供向第一吸附部34和第二吸附部35中的一 方W進(jìn)行加壓，則空氣中的氮就被吸附劑吸附。如果減壓部31b從第一吸附部34和第二吸附 部35中的另一方吸引空氣W進(jìn)行減壓，則氮就從吸附劑解吸出來。包含從吸附劑解吸出來 的氮的混合氣體被供向集裝箱11的庫(kù)內(nèi)。
[0017] 如果采用如第一方面所述的結(jié)構(gòu)，就既能夠減小整個(gè)裝置的重量，又能夠生成用 W調(diào)整集裝箱11庫(kù)內(nèi)的氧濃度的混合氣體。
[0018] 具體而言，在使用專利文獻(xiàn)1所記載的膜分離器的裝置中，為了生成氮濃度為99% W上的高純度氮?dú)庑枰笮涂諝鈮嚎s機(jī)，而且，還需要另外設(shè)置空氣加熱器。因此存在整個(gè) 裝置的重量增加，成本也上升運(yùn)樣的問題。
[0019] 相對(duì)于此，在第一方面中，為了生成氮濃度高的混合氣體而使用了吸附氮的吸附 劑(例如，沸石），因此無需將加壓部31a的加壓壓力設(shè)定為像專利文獻(xiàn)1所記載的裝置那樣 的高壓，例如設(shè)定為150k化左右即可。因此，能夠使加壓部31a小型化。另外，在使用了吸附 劑的結(jié)構(gòu)下，無需加熱空氣，所W不需要如現(xiàn)有裝置那樣的空氣加熱器。
[0020] 與現(xiàn)有裝置相比，第一方面中的裝置還需要用W使氮從吸附劑解吸出來的減壓部 3化。但是，在使氮從吸附劑解吸出來之際，將吸附劑周圍的氣壓降低到例如-50k化左右就 足夠。因此，也能夠使減壓部3化小型化。也就是說，從整個(gè)裝置來看，與具備大型空氣壓縮 機(jī)的現(xiàn)有裝置相比，具備小型加壓部31a和小型減壓部3化的第一方面中的裝置能夠?qū)⒅亓?控制得更小。
[0021] 此外，在專利文獻(xiàn)1所記載的裝置中，另有下述問題：因?yàn)橹参?5不能呼吸，所W需 要另外使用二氧化碳瓶來使庫(kù)內(nèi)的二氧化碳濃度上升，由此導(dǎo)致整個(gè)裝置的重量增加，并 且成本也增加。
[0022] 相對(duì)于此，在第一方面中，因?yàn)橛蓽p壓部31b吸引空氣W使氮從吸附劑解吸出來， 所W在包含解吸出來的氮的混合氣體中也包含氧，從而能夠?qū)⒅参?5可進(jìn)行呼吸的混合氣 體供向集裝箱11的庫(kù)內(nèi)。而且，由于植物15進(jìn)行呼吸而將二氧化碳釋放到集裝箱11的庫(kù)內(nèi)， 因此無需另外設(shè)置用W使庫(kù)內(nèi)的二氧化碳濃度上升的二氧化碳瓶。
[0023] 因此，與現(xiàn)有裝置相比，根據(jù)第一方面，能夠使整個(gè)裝置小型化來減小重量，并降 低成本。
[0024] 本發(fā)明的第二方面是運(yùn)樣的，在所述第一方面中，其特征在于:所述集裝箱用制冷 裝置具備殼體12,所述殼體12形成與所述集裝箱11的庫(kù)內(nèi)連通的庫(kù)內(nèi)收納空間S2W及與該 集裝箱11的庫(kù)外連通的庫(kù)外收納空間S1，所述第一吸附部34、所述第二吸附部35、所述加壓 部31a W及所述減壓部3化布置在所述庫(kù)外收納空間S1內(nèi)。
[0025] 在第二方面中，由殼體12形成庫(kù)內(nèi)收納空間S2和庫(kù)外收納空間S1。第一吸附部34、 第二吸附部35、加壓部31aW及減壓部3化布置在庫(kù)外收納空間S1內(nèi)。因此，在集裝箱用制冷 裝置10進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，集裝箱11的庫(kù)內(nèi)溫度保持在低溫的狀態(tài)下，也能夠?qū)Φ谝晃讲?4、第 二吸附部35、加壓部31aW及減壓部3化進(jìn)行維修工作。
[0026] 本發(fā)明的第Ξ方面是運(yùn)樣的，在所述第二方面中，其特征在于:所述集裝箱用制冷 裝置具備單元?dú)んw70,所述第一吸附部34、所述第二吸附部35、所述加壓部31aW及所述減 壓部3化收納在所述單元?dú)んw70內(nèi)。
[0027] 在第Ξ方面中，第一吸附部34、第二吸附部35、加壓部31aW及減壓部3化收納在單 元?dú)んw70內(nèi)。因此，第一吸附部34、第二吸附部35、加壓部31aW及減壓部31b實(shí)現(xiàn)單元化，從 而能夠?qū)⑺鼈兒?jiǎn)單地設(shè)置在庫(kù)外收納空間S1內(nèi)。
[0028] 本發(fā)明的第四方面是運(yùn)樣的，在所述第Ξ方面中，其特征在于:所述集裝箱用制冷 裝置具備:累機(jī)構(gòu)部31P，所述累機(jī)構(gòu)部31P構(gòu)成所述加壓部31a和所述減壓部3化；W及馬達(dá) 31M，所述馬達(dá)31M驅(qū)動(dòng)所述累機(jī)構(gòu)部31P，所述馬達(dá)31M的至少一部分布置在所述單元?dú)んw 70的外側(cè)。
[0029] 在第四方面中，驅(qū)動(dòng)累機(jī)構(gòu)部31P的馬達(dá)31M的至少一部分布置在單元?dú)んw70的外 偵U。因此，馬達(dá)31M的至少一部分被暴露在室外空氣中，從而能夠利用室外空氣冷卻馬達(dá) 31M。
[0030] 本發(fā)明的第五方面是運(yùn)樣的，在所述第一方面中，其特征在于:所述集裝箱用制冷 裝置具備殼體12,所述殼體12形成與所述集裝箱11的庫(kù)內(nèi)連通的庫(kù)內(nèi)收納空間S2W及與該 集裝箱11的庫(kù)外連通的庫(kù)外收納空間S1，用吸引并壓縮空氣的空氣壓縮機(jī)構(gòu)成所述加壓部 31曰，所述加壓部31a設(shè)置在所述庫(kù)外收納空間S1內(nèi)，所述第一吸附部34和所述第二吸附部 35設(shè)置在所述庫(kù)內(nèi)收納空間S2內(nèi)。
[0031] 在第五方面中，將構(gòu)成加壓部31a的空氣壓縮機(jī)設(shè)置在集裝箱11的庫(kù)外收納空間 S1內(nèi)。因此，能夠抑制由于空氣壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮動(dòng)作而產(chǎn)生的熱使集裝箱11的庫(kù)內(nèi)溫度上 升，能夠抑制對(duì)集裝箱11的庫(kù)內(nèi)的冷卻效率降低。
[0032] 第一吸附部34和第二吸附部35內(nèi)的吸附劑具有周圍的溫度越低吸附性越高的特 性。另一方面，在集裝箱用制冷裝置10進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，集裝箱11的庫(kù)內(nèi)溫度一般比室外空氣的 溫度低。因此，如果將第一吸附部34和第二吸附部35設(shè)置在庫(kù)內(nèi)收納空間S2內(nèi)，能夠?qū)⒌谝?吸附部34和第二吸附部35內(nèi)的吸附劑的溫度控制在較低溫度，空氣中的氮容易地被吸附劑 吸附。
[0033] 本發(fā)明的第六方面是運(yùn)樣的，在所述第一方面中，其特征在于:所述集裝箱用制冷 裝置具備殼體12,所述殼體12形成與所述集裝箱11的庫(kù)內(nèi)連通的庫(kù)內(nèi)收納空間S2W及與該 集裝箱11的庫(kù)外連通的庫(kù)外收納空間S1，所述制冷劑回路20具備蒸發(fā)器24,所述蒸發(fā)器24 讓所述集裝箱11的庫(kù)內(nèi)空氣與制冷劑進(jìn)行熱交換而冷卻所述集裝箱11的庫(kù)內(nèi)空氣，所述第 一吸附部34和所述第二吸附部35在所述庫(kù)內(nèi)收納空間S2內(nèi)設(shè)置在所述蒸發(fā)器24的附近。
[0034] 在第六方面中，在蒸發(fā)器24中由制冷劑對(duì)庫(kù)內(nèi)空氣進(jìn)行冷卻。因此，蒸發(fā)器24周圍 的空氣的溫度較低。在第六方面中，第一吸附部34和第二吸附部35在庫(kù)內(nèi)收納空間S2內(nèi)設(shè) 置在蒸發(fā)器24的附近。因此，能夠?qū)⑽絼┑臏囟瓤刂圃谳^低溫度，吸附劑的吸附性能得W 提高，吸附劑能夠容易地吸附空氣中的氮。
[0035] 本發(fā)明的第屯方面是運(yùn)樣的，在第一方面到第六方面任一方面中，其特征在于:所 述吸附劑具有吸附空氣中的水分和氮兩者的性質(zhì)，所述減壓部31b通過從所述第一吸附部 34和所述第二吸附部35吸引空氣，從而使氮和水分兩者從該第一吸附部34和該第二吸附部 35內(nèi)的所述吸附劑解吸出來。
[0036] 在第屯方面中，因?yàn)槲絼┚哂形娇諝庵械乃诌\(yùn)一性質(zhì)，所W在進(jìn)行吸附動(dòng) 作時(shí)，空氣中的水分也與空氣中的氮一起被吸附劑吸附。然后，在進(jìn)行解吸動(dòng)作時(shí)，被吸附 劑吸附到的水分與氮一起從吸附劑解吸出來，因此包含了水分的混合氣體被供向集裝箱11 的庫(kù)內(nèi)。因此，能夠提升庫(kù)內(nèi)的濕度。進(jìn)而，由于吸附劑會(huì)再生，因此能夠謀求吸附劑的長(zhǎng)壽 命化。
[0037] 本發(fā)明的第八方面是運(yùn)樣的，在第一方面到第屯方面任一方面中，其特征在于：用 無油累(oil less pump)構(gòu)成所述加壓部31a和所述減壓部3化。
[0038] 在第八方面中，因?yàn)橛脽o油累構(gòu)成加壓部31a和減壓部31b，所W能夠克服在將潤(rùn) 滑用油用于累時(shí)發(fā)生的不良情況。
[0039] 具體而言，在加壓部31a的累中使用了油的情況下，當(dāng)將壓縮后的空氣供向第一吸 附筒34和第二吸附筒35進(jìn)行加壓時(shí)，包含在壓縮空氣中的油會(huì)被吸附劑吸附到，導(dǎo)致吸附 劑的吸附性能降低。
[0040] 在減壓部31b的累中使用了油的情況下，油會(huì)與包含從第一吸附筒34和第二吸附 筒35解吸出來的氮的混合氣體一起被供向集裝箱11的庫(kù)內(nèi)。也就是說，導(dǎo)致帶油味的混合 氣體被供向裝載了植物15的集裝箱11的庫(kù)內(nèi)。
[0041] 相對(duì)于此，在第八方面中，因?yàn)橛脽o油累構(gòu)成加壓部31a和減壓部3化，所W不會(huì)發(fā) 生上述不良情況。
[0042] 本發(fā)明的第九方面是運(yùn)樣的，在第一方面或第二方面中，其特征在于:所述集裝箱 用制冷裝置具備：?jiǎn)卧獨(dú)んw70,在所述單元?dú)んw70內(nèi)至少收納所述加壓部31a;殼體內(nèi)溫度 傳感器95，所述殼體內(nèi)溫度傳感器95檢測(cè)所述單元?dú)んw70內(nèi)的溫度；W及控制部55，所述控 制部55根據(jù)所述殼體內(nèi)溫度傳感器95的檢測(cè)值調(diào)節(jié)時(shí)間間隔，所述時(shí)間間隔是所述切換部 32、33將所述第一工作狀態(tài)和所述第二工作狀態(tài)交替地切換的時(shí)間間隔。
[0043] 在此，例如在第一工作狀態(tài)下，由于加壓部31a將空氣供向第一吸附部34,因此第 一吸附部34內(nèi)的壓力會(huì)逐漸上升。如果由切換部32、33從第一工作狀態(tài)切換成第二工作狀 態(tài)，則由加壓部31a供給空氣的供給對(duì)象從第一吸附部34切換成第二吸附部35,然后第二吸 附部35內(nèi)的壓力會(huì)逐漸上升。如上所述，每當(dāng)對(duì)第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)進(jìn)行切換時(shí)， 加壓部31a供向吸附部34、35的空氣的壓力發(fā)生變化。
[0044]第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，由加壓部31a供給空氣的吸附部 34、35內(nèi)的壓力越高，加壓部31a