JPH02503465A - 保冷タンクコンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 保冷タンクコンテナ 本発明は保冷タンクコンテナに関す、る。

保冷タンクコンテナは、温度過敏性の貨物を一２０℃から＋３０℃の間の一定温 度で運搬するために開発されてきた１通常、このような温度過敏性の貨物の温度 を制御するための制御システムは、深く凍結させたモード力１あるいは凍結点よ り高い温度での精密温度制御できるよう調整される。１０℃以上の貨物運搬温度 のためには、“加熱器を設けることができた。特定の貨物のための温度範囲内で 最適な温度を正しく選択することによって、移動中の化学分解あるいはバクテリ アによる腐敗を最小しこする。

保冷タンクコンテナに取り付けた保冷システムは、外部の電源から駆動すること ができ、冷却剤ガス、たとえハフレオンガス（Ｒ１２）、（Ｒ５０２）または（ Ｒ２２）に作用するとともに、グリコールと水の冷媒混合物力ｔタンクの外側に 取り付けた熱交換パネル中に圧送される第２回路に連結された第１の直接膨張保 冷回路から構成される。２つの別個の動作モードは、第２回路を通る液体冷媒の 作用およびフレオンガスが第１回路に流れる電°気機械的弁等を制御することに よって電気的に制御される。

保冷タンクコンテナは温度過敏性貨物を運搬するのに用いられており、これらの コンテナの温度制御システムは満足のいくものではないことが証明されてｔ）る 、特１こ、外部の周囲温度が変化している時に貨物を一定温度に保持するのが困 難であった。多くの場合、温度制御システムは周囲条件の変化に対応できず、温 度過敏性商品は。

貨物が使用不可能になるほど化学分解およびバクテリア増殖を許す程度まで劣化 されていた。

本発明の目的は、コンテナ内の温度を実質的に一定のレベルに保持する保冷コン テナのための制御システムを設けることである。

本発明によれば、保冷タンクコンテナ内の貨物の温度を制御するための制御シス テムであって、該システムは。

結合されている第１および第２の冷却剤回路を有し、第１の冷却剤回路は、圧縮 器、膨張弁および、圧縮器の出口と膨張弁の出口との間に接続されている熱ガス 注入弁を有して膨張弁からのガスの温度を制御し、第２の冷却剤回路は、コンテ ナ中の貨物の温度を制御するための液体冷媒と、第１および第２のコントローラ を有する電気回路手段とを有し、第１のコントローラは、貨物の温度に依存して 作用して、第２の冷却剤回路内の液体冷媒の温度を直接または第１の冷却剤の温 度を調節することにより制御し、第２の電気的コントローラは、第２の冷却剤回 路内の液体の温度に応答して、熱ガス注入弁を作動し、それによって第１および 第２の冷却剤の温度したがって貨物の温度を制御する制御システムが提供される 。

本発明による制御システムの１つの好適な実施例では。

熱ガス注入弁は熱ガス注入弁のオン時間を変えることによって作用するようにな っている。あるいは、熱ガス注入弁は弁の開の大きさを変えて、膨張弁の出口に 対して熱ガスの流量を制御するようになっていてもよい。

いずれの実施例においても、圧縮器は、第２の冷却剤回路内の液体冷媒の温度お よび／または貨物の温度に依存して、オンおよびオフ状態が切換え可能であるの が好都合である。

好ましくは、第１の電気コントローラは、貨物の設定最低温度に達した時に第１ スイツチ接点を作動させて上記圧縮器をスイッチ・オフするようになっている機 械的手段を有している１機械的手段がさらに設けられ、貨物が所要の貨物温度以 下の予め定めた最低温度に達すると第２スイツチ接点を閉じて、加熱器をオンし 、第２の冷却剤回路内の液体冷媒を加熱するようになっている。

第１の電気的コントローラは、好ましくは、貨物の予め定めた最低温度が設定さ れる機械的チャート記録装置を有する。貨物および液体冷媒の温度が所定量だけ 上昇すると、加熱器がスイッチ・オフされ、圧縮器がスタートする。第２の電気 コントローラは、第２冷却剤回路の液体冷却剤中に置かれた感温プローブからの 電気信号を受けるようになっている電子回路を有しているのが好都合である。好 ましくは、最低運転温度は、第２コントローラのディジタル温度選択スイッチを 操作することにより第２コントローラ内に予め設定される。この予め設定された 運転温度は第１の電気コントローラ内で選択された貨物運搬温度より低い、好都 合には、電子コントロ−ラが、！９定点に対する液体冷媒の温度の変化率を計算 し。

変化率に応じて熱ガス弁に指示するコントローラは熱ガス弁を動作して熱ガスの 最適注入を達成し、液体冷ｇ温度が最小時間内に過小公差（±０．５℃）変化で 、設定点に達するようにする。好ましくは、第２のコントローラは、液体の温度 が設定点より低い予め定めた最低温度以下に下がると、圧縮器を主電源から切り 離すようになっているスイッチ接点を有している。いったん冷媒の温度が上昇す ると、スイッチ接点が「閉」となり、圧縮器が再スタートする。第２のコントロ ーラは、タンクコンテナに取り付けた熱交換器に入ってくる液体冷媒の温度のデ ィジタル表示器を有していると都合がよい。

保冷タンクコンテナは一２０℃から＋３０℃までの範囲内の安定温度で運転する 。外部の周囲温度は一２５℃〜＋４０℃である。チルド動作モードでは、保冷タ ンクコンテナは一４℃〜＋３０℃の範囲で運転し、第２の回路内の液体冷媒の温 度は、選択された運転温度の±０．５℃の精度に制御される。

第１回路で使用されるガスはフレオン（Ｒ１２）であり、第２回路の冷媒はグリ コールと水の溶液であるのが好都合である。

以下１本発明の実施例を添付図面を参照しながら一例として記載する。それによ ると： 第１図は、冷却／加熱システムの第１および＠２回路を示す概略図； 第３図は、冷凍装置の実際の配備を示す概略図；第４図は、温度制御調整を含む 温度チャート記録装置の一部を示す概略図； 第５図は、第２図の電気回路の種々の部品を含む制御ボックスを示す概略図； 第６図は、公知の制御システムおよび本発明による制御システムの温度／時間特 性曲線を示すグラフである。

特に第１図を参照して、冷却機の形態での熱交換器３により結合されている第１ 回路ｌと第２回路２を有する冷却／加熱システムを概略的に示す、第１回路１は 、フレオニ／　（：Ｒ１２）、（Ｒ５０２）ｔたは（Ｒ２２）を冷媒ガスとして 用い、一方第２回路２は、６０：４０たとえば８０：２０の比率を有するグリコ ールと水の混合物を用いる。

冷媒ガスは°２両側に止め弁５および６を有する往復圧縮器４と、背圧調整器７ とにより、第１回路ｌ内で加圧される。圧縮器４を出た高圧フレオンは、ファン 能動凝縮器コイルを通り、そこでガスは凝縮されて液体になる。

液体は受は器９に集められる。受は器はアキュムレータとしても作用する。

受は器９内に集められた液体は１次にフィルタ・ドライヤ１０を通り、膨張バル ブ１１に供給される。膨張バルブ１１は、実際には、冷却機３に直接取り付けら れている。液体がフィルタ・ドライヤ１０から膨張バルブ１１を通る際に、覗き ガラス１２および負荷ソレノイド弁１３を通るように外れ道するのが便利である 。

第１回路は、圧縮器４の出口と膨張弁１１との間に接続される熱ガス注入弁１４ により完結する。注入弁１４が開であると、熱ガスが圧縮器４から直接、オン／ オフ比により、膨張弁を出た冷ガスに注入される。これによって、熱交換温度、 したがって後述する第２回路２における液体冷媒の運転温度を正確に制御する。

第２回路２は、圧力へラダ１５から成る液体冷媒源を有する。圧力へラダ１５は 、冷媒ポンプ１６に供給し、冷媒ポンプ１６は冷媒を冷却機３に圧送する。温度 の下がった冷媒が冷却機３から熱交換器１７に供給される。

熱交換器１７は１例えばビールのような液体貨物を収容する保冷タンクコンテナ １８に取り付けられている。

冷却４１３内では、高圧の液体が膨張して低圧となり、ガスにもどる。膨張して ガスとなる際に、フレオン滴は。

十分に凍結点以下にまで温度が下がる。この時、熱ガス注入弁からの所定量の熱 ガスと混合した低温ガスが冷却機３内の熱交換コイルを通る。熱交換コイルは第 ２回路の冷媒によって囲まれているので、この冷媒簡の温度は。

所要の運転温度まで下がる。冷却機を出たフレオンは圧縮器４にもどる。

冷却機３を出た冷たい液体冷媒は、熱交換器１７へ圧送される。グリコール／水 混合物は、タンク１８内の貨物と熱交換して、熱交換器１７およびタンク外殻を 介して貨物の温度を上昇させ、あるいは低下させる。熱交換器１７を出た冷媒は 、冷却機３を通って再循環される。

加熱器１９は、ポンプ１６と冷却機３との間に設けられており、貨物の運転温度 が予め設定された運転温度より下がる場合には、液体冷媒の温度を上昇させる。

第１図はさらに、一点鎖線により、ｌ！気副制御回路２０２１を示している。第 １の制御回路２０は、タンクコンテナ１８内の液体貨物の温度をモニタし、この 信号を。

機械的チャート記録装置を組込んだコントローラ２３に供給する。このコントロ ーラは、貨物の最低運転温度と。

所要の運搬温度限界より低い影響温度の両方が予め設定されている。コントロー ラ２３は、加熱器１９と圧縮器４とに接続されている。貨物温度センサ２２から 受けた信号は、コントローラ内の一対のカムを操作するようになっており、貨物 の所要運搬温度に達すると、これらのカムのうちの最初のものが電気的接点を操 作して圧縮器４への電源供給を止める。第２のカムは、貨物の温度が所要の貨物 運搬温度より低いオフセット温度に達すると。

他の一対の電気的接点を操作する。この他の電気的接点が［閉」となると、加熱 器１９はスイッチオンされ、第２保冷回路の液体冷媒の温度を上昇させる。

貨物と液体冷媒の両方の温度が予め定められた量より上がると、両方の対の電気 的接点が「開」となる、加熱器１９は、スイッチオフとなり、圧縮器４が再スタ ートする。

第２の電気制御回１２１は、貨物のどの部分もが確実に最低運搬温度以下に下が らないようにするために設けられており、この目的のために、電気回路２１には 、電子回路を含む電子コントローラ２４が設けられている。

コントローラ２４は、第２の保冷回路２内の液体冷媒の温度をモニタする温度セ ンサ・プローブ２５上の信号を受けるように接続されている。コントローラ２４ 内の電子回路は、液体冷媒温度の変化率を計算し、適当な制御信号を熱ガス注入 弁１４に供給して、予め設定した時間の間この弁を開とする。弁１４が開となっ ている間、熱ガスが、膨張弁１１の出口からの膨張ガスに注入される。

このようにして、コントローラ２４は弁を操作して、熱ガスの最適注入を達成し て、！＆短時間の間に、最小の許容差（±０．５℃）変化で、液体冷媒温度が予 め定めた温度となるようにする。

液体冷媒の温度が貨物の最低運転温度以下の予め定めた温度に下がると、コント ローラ２４内の電気的接点が「開ｊとなり、圧縮器４への電源供給が効率よくス イッチ・オフされる。液体冷媒の温度がいったん予め設定した量より上昇すると 、電気的接点は「閉」となり、圧縮器４は再スタートする。コントローラ２４は 、タンク１８に取り付けた熱交換器１７に入る液体冷媒の温度を示すディジタル 表示器を組込んでいると都合がよい。

さらに詳細な電気回路の詳細、たとえばコントローラ２４の電子回路は、当該技 術においてよく知られているところであり、その詳細は本発明の一部を形成する ものではないので、同詳細についての特別な記載は省略する。

第６図において、連続線として示されている曲線は、タンクコンテナ内の貨物の 温度を制御、するのに用いる公知の制御システムの温度特性曲線を示す、破線曲 線は、本発明の制御システムの温度特性曲線を示す、これらのグラフから、公知 システムでは、貨物の最低運転温度は設定温度の上下に変動し、特にコンテナの 壁面で部分的に貨物を凝固させることが分かる。このような凝固は、電子コント ローラは、比例、積分および　導函数（Ｐ　Ｉ　Ｄ）論理を用いて一！ｉｉ定点 に対する温度の変化率を計算し、熱ガス注入値を制御する。温度特性は概ね双曲 線であり、この双曲線は、数サイクルの後、貨物の最低運転温度の±０．５℃の 範囲内となる変動に落ちつく。

このようにして、最適な伝熱と貨物の質が保持される。

保冷システム運転するのに用いるさらに一般的な電気回路が示されている。この ような電気回路は、２００〜２６０Ｖ　ＡＣまたは４００〜５００Ｖ　ＡＣ（７ ）範囲において作用する任意の適宜５０／６０Ｈｚ三相外部電源によって動作さ れる。

選択スイッチ３０がそのモードにあると、ｆｆｉ流は変圧器Ｔ２を介して電圧検 出ｇ１３２に流れる。１：３２上の電圧選択回路は関連するリレーＣ１またはＣ ２を選択して電圧変圧器Ｔｌを励起して主電流を、リレー０２の閉接点を通って 、直接電子回路に接続する。ｆｌｉ圧検出盤は入ってくる電源の電圧を検出し、 この電圧が２８０Ｖ　ＡＣ以下に落ちると、電圧検出盤上のリレーが作用して低 圧接点Ｃ１を閉じ、低主電圧は変圧器Ｔ１に通る。

変圧器Ｔ１で、低主電圧は４４０Ｖ　ＡＣまで逓昇される。変圧器からの出力は 、ついで、相反転盤３４上の相反転スイッチ接点３３に供給される。

電圧が３６０Ｖ　ＡＣより大きい時には、電圧検出盤は休止状態にあるものを励 起し、接触器ＣＩＣは閉となり、電力を相逆転スイッチ接点３３に供給する。

同時に、電源電圧は、−次巻線が並列に接続され二次巻線が直列に接続された２ つの制御変圧器Ｔ３およびＴ４に与えられる。制御変圧器出側電圧は主電源に直 比例するので、低電圧接触Ｓまたは高電圧接触器によって作用される補助接点が 選ばれ、２４Ｖ　ＡＣが確実にスイッチ接点３５に供給されるようにする。

スイッチ接点３５からの出力は、相検出負相逆転補助ロッキングスイッチ、加熱 器に接続されている過負荷スイッチ、循環ポンプおよび凝縮器ファンモータに接 続されている。過負荷補助接点は直列に接続されており、万一過負荷が生じると 、制御電圧が切り換えられ、赤色の警告灯が点灯される。過負荷スイッチからの 出力は、電子ガスパルス・コントローラ、チャート記録装置内のマイクロスイッ チおよび冷媒循環ポンプ接点コイルに接続されている。

三相電源の相補助は、電子相回転／相損失検出器および２つの機械的に連結され た２５ａｍｐの三相接触器Ｃ３およびＣ４からなる相補助システムにより行なわ れる。

電子検出器には、電源電圧に依存して低または高電圧接触器からの出力が与えら れる。ｉ源の相回転は、抵抗／容量回路により検出される０回転に依存して、１ ライン（Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３回転のＬ２についてはＬＬ）がＬ３より高い電位を持 つことになる。この電位は、光ダイオードをスイッチ・オンするように作用し、 それによって、適当な変調の後リレーＲＬＡを励起し、２４Ｖ　ＡＣを接触器Ｃ ４のコイルに与える。接触器ＢＣＩは閉となり。

三相電流をシステムの主接点に流れさせ、同時に機械的連結を閉じて接触器Ｃ３ が作用しないように阻止する。

入ってくる三相電源がＬＸ、Ｌ３．Ｌ２の順序で接続されると、相検出盤３３の リレーＲＬＢは係合している接点Ｃ３を作用させる。それによって相順序を補正 し、ファンおよび循環ポンプが正しい方向で作用するようにする。相検出装置は また個々の相損失に応答して、単相から生じる構成要素の損傷を防ぐ。

本発明が適用される保冷タンクコンテナは、長さが約２０フイート（６，０９ｍ ）であり、外径が約８フイート（２，４４ｍ）である細長い円筒状タンクから成 る。

タンクは、８フイ一ト６インチ（２，５９ｍ）平方の矩形エンドフレームを有し 、タンクを支えるとともに、矩形フレームの各角部に標準ＩＳＯコネクタを設け 、保冷コンテナがａ！準ＩＳＯ運転システムによりある位置から他の位置へ移動 できるようにしている。第１および第２回路、およびその制御回路を有する保冷 システムは、コンテナの頂部に沿ってコンテナ側に固定された台の上に取り付け られている。このような保冷装置は第３図に概略的に示されている。

貨物の温度は機械的なチャート記録装置（第４図）上でモニタされる。チャート 記録装置は、好ましくは３１日の期間にわたって記録ディスク４０に記録し、コ ンテナの運転温度を設定するための温度制御を兼ねた調整ネジ４１とポインタ調 整のための目盛りネジ４２とを有している。

上記した保冷コンテナは、２つのモード、すなわちシステムが、第２回路内を循 環するグリコール冷媒の温度を正確に制御するように設計されているチルド貨物 モード（−４℃〜３０”Ｃ）である、温度制御を助けるために。

電子センサが取り付けられており、コンテナ上の熱交換器パネルに流れる冷媒流 体の温度をモニタするや冷媒の温度が下がり、コントローラで選ばれた所定温度 に近づくと、熱ガスは、凝縮器コイル８をバイパスして、圧縮器４の出口から直 接取り出されて、電子的に操作される熱ガス注入弁１４を介して冷却機３に注入 される。冷却機３では、熱ガスが、膨張弁１１を出た冷たいガスと混合する。熱 ガスの注入率を変えることによって、選ばれた温度で熱バランスがとられる１本 システムは、グリコール冷媒の温度を士０．５℃まで制御する。

チルドモードで動作している時には、第１および第２回路１．２の両方が連続的 に働いている。しかしながら。

熱ガス注入システムに欠陥があり、温度が継続して低下する場合には、貨物の温 度はタンク８に搭載したセンサで測定される。貨物の温度が所定の値より下に下 がると、コントローラは圧縮器４をスイッチ・オフし、貨物に損傷を与えないよ うにする。温度が設定量上昇すると、圧縮器４は再スタートする。したがって、 安全システムが制御システムの中に構築される。

冷凍貨物モード（−４℃〜−２０”Ｃ）では、第２回路の冷却流体の正確な制御 は必要ない、このモードでは、コントローラは、センサプローブを介して貨物の 温度をモニタし、温度が予め定めた温度に達すると圧縮器４をスイッチ・オフす る。温度が設定ポイントより上昇すると、圧縮器４は再スタートする。したがっ て貨物温度は、小さい温度範囲の周期をとる。

いずれのモードで動作している時にも、液体流体は連続して第２回路内を圧送さ れており、タンク中に均等な熱バランスが達成されるようになっている。

第５図を参照すると、多くの標準印刷回路板と、第２図に概略的に示されている 機械部品１回路遮断器、変圧器、リレー等を含む制御ボックスの実際のレイアウ トが示されている。同じ構成部品を示すのに同じ参照番号を第２図および第５図 の両方で使用する。熱ガス注入弁１４は自己用に別途搭載した制御ボックス２７ を有している。制御ボックス２７は、冷却システムの正しい温度運転を確実にす るようにプログラムできるようになっており、好ましくない温度変化の発生に依 存して注入弁１４の動作時間を自動的に調整し、貨物温度を補正する。

したがって、温度過敏性の貨物の温度を一定値に正確に保持することができる保 冷タンクについて説明してきた。

本発明は、変わった各モードにおいて時間でオンまたはオフモードで動作する調 節熱ガス弁１４について記載してきたが、注入弁１４はその開口、したがって弁 を通る熱ガスの流量を制御することによって働くようにすることもできる。

本システムは、たとえば、２１ｃ、ｕ、ｍおよびＩＳ○タンクコンテナで運ぶこ とが認められている液体貨物に適切な仕様の容量を有するＩＳＯタンクコンテナ とともに用いることができる。いずれのサイズのタンクコンテナも用いることが できる。

世界中のどの国でも使用できるように、あるいは適宜電源が取り付けられた船上 でも使用できるように、二重電圧システムを設けておくのが便利である。

５）！ｐ保冷ユニットは、試験済みの部品を組み込んでいるが、電気的／電子的 部品を用いる先端モニタシステムを使用することによって温度精度を保持してい る６個々の回路板の電気回路は周知であり、容易に入手可能である。したがって 、ここでは詳細には記載しなかった。

保冷装置は、主発電機の電源電圧の範囲で動作するようになっている。タンクに は、自動電圧感知システムが取り付けられている。電圧感知システムは、タンク を電源に接続する前に選択した正しい電圧をチェックする必要ななくする。コン テナにはさらに−を労相回転にかかわらず電源の正しい回転を確実にする自動選 択回路が取り付けられている。

ある特定の保冷タンクコンテナは、２０フイート長×８フイート径であり、使用 圧力３０ｐｓｉ（２バール）で２０．０００リツトルの運搬容量がある。タンク は、熱損失を低減するために、ポリウレタン発泡体で断熱されているのが好都合 である。ＢｒＯ３，５）ｃｇのフレオンが５ガロン（３０リツトル）のグリコー ル／水冷媒混合物と共に用いられる。５０℃、６０＆で動作する時の保冷装置の 冷却速度能力は＋　３２，５００Ｂｔｕ　（８１８８ｋｃａｌ／　ｈ　）であり 。

−２０℃では１２，０００Ｂｔｕ／　ｈ　（３０２５ｋｃａｌ／　ｈ　）である 。

オプションの加熱装置は、好ましくは、４４０ＶＡＣで動作する３ｋＶの加熱器 を有し、１２，０ＯＯＢｔｕ　（循環ポンプからの熱利得を含む）を住じる。

機械的チャート記録装置は、好ましくは、クロック動作モード駆動手段を有し、 −２５℃〜＋５０℃の範囲で動作する。しかしながら、電動モータ駆動のチャー ト記録装置を用いることもできる。

補正書の翻訳文提出書（特許法１８４条の８）平成１年１０月１６１ 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １　特許出願の表示　　ＰＣＴ／ＧＢ８８１００２９５２　発明の名称　　　　 保冷タンクコンテナ３　＃許出願人 住所（居所）　イギリス国、ロンドン　ニス争イー１、アッパｍ−グラウンド　 ２０ 氏名（名称）　シー・コントローラ・リミテッド４　代理人 住所（居所）　〒２２０　　神奈川県横浜市西区高島２丁目１２番６号崎陽軒ビ ル　ヨコハマ・ジャスト７階 氏名（名称）　　　（８７１７）弁理士　　富　１）和　子電話　０４５−４５ ３−０８７２ 保冷タンクコンテナ ｉ　　　　本発明は保冷タンクコンテナに関する。

保冷タンクコンテナは、温度過敏、性の貨物を一２０℃から＋３０℃の間の一定 温度で運搬するために開発されてきた。通常、このような温度過敏性の貨物の温 度を制御するための制御システムは、深く凍結させたモードかあるいは凍結点よ り高い温度での精密温度制御できるよう調整される。１０℃以上の貨物運搬温度 のため鳴は。

加熱器を設けることができた。特定の貨物のための温度範囲内で最適な温度を正 しく選択することによって、移動中の化学分解あるいはバクテリアによる腐敗を 最小にする。

保冷タンクコンテナに取り付けた保冷システムは、外部の電源から駆動すること ができ、冷却剤ガス、たとえばフレオンガス（Ｒ１２）、（Ｒ５０２）または（ Ｒ２２）に作用するとともに、グリコールと水の液体冷却剤（冷媒ン混合物がタ ンクの外側に取り付けた熱交換パネル中に圧送される第２回路に連結された第１ の直接膨張保冷回路から構成される。２つの別個の動作モードは、第２回路を通 る液体冷媒の作用および冷却ガスが第１回路に流れる電気機械的弁等を制御する ことによって電気的に制御される。フレオンは連合王国における登録萌標である 。

保冷タンクコンテナは温度過敏性貨物を運搬するのに用いられており、これらの コンテナの温度制御システムは満足のいくものではないことが証明されている。

特に、外部の周囲温度が変化している時に貨物を一定温度に保持するのが困難で あった。多くの場合、温度制御システムは周囲条件の変化に対応できず、温度過 敏性商品は、貨物が使用不可能になるほど化学分解およびバクテリア増殖を許す 程度まで劣化されていた。

（略） 機械的手段がさらに設けられ、貨物が所要の貨物温度以下の予め定めた温度に達 すると第２スイツチ接点を閉じて、加熱器をオンし、第２の冷却剤回路内の液体 冷却剤を加熱するようになっている。

第１の電気的コントローラは、好ましくは、貨物の予め定めた所望の温度が設定 される機械的チャート記録装置を有する。貨物および液体冷却剤の温度が所定量 だけ上昇すると、加熱器がスイッチ・オフされ、圧縮器がスタートする。第２の 電気コントローラは、第２冷却剤回路の液体冷却剤中に置かれた感温プローブか らの電気信号を受けるようになっている電子回路を有しているのが好都合である 。好ましくは、最低運転温度は、第２コントローラのディジタル温度選択スイッ チを操作することにより第２コントローラ内に予め設定される。この予め設定さ れた運転温度は第１の電気コントローラ内で選択された貨物運搬温度より低くな るであろう、好都合には。

第２のコントローラが、貨物運搬温度に対する液体冷却剤の温度の変化率を計算 し、変化率に応じて熱ガス丼に指示するコントローラは熱ガス弁を動作して熱ガ スの最適注入を達成し、液体冷却剤温度が最小時間内に最小公差（±０．５℃） 変化で、貨物運搬温度に達するようにする。好ましくは、第２のコントローラは 、液体の温度が貨物運搬温度より低い予め定めた最低温度以下に下がると、圧縮 器を主電源から切り離すようになっているスイッチ接点を有している。いったん 液体冷却剤の温度が上昇すると、スイッチ接点が「閉」となり、圧縮器が再スタ ートする。第２のコントローラは、タンクコンテナに取り付けた熱交換器に入っ てくる液体冷却剤の温度のディジタル表示器を有していると都合がよいつ保冷タ ンクコンテナは一２０℃から＋３０℃までの範囲内の安定温度で運転する。外部 の周囲温度は一２５℃〜＋４０℃である。チルド動作モードでは、保冷タンクコ ンテナは一４℃〜＋３０℃の範囲で運転し、第２の回路内の液体冷却剤の温度は 、選択された運転温度の±０．５℃の精度に制御される。

第１回路で使用されるガスはフレオン（Ｒ１２）であり、第２回路の液体冷却剤 はグリコールと水の溶液であるのが好都合である。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照しながら一例として記載する。それによ ると： 第１図は、冷却／加熱システムの第１および第２回路を示す概略図； 第２図は、第１図の冷却／加熱システムを制御するための電気回路の概略図； 第３図は、冷凍装置の実際の配備を示す概略図；第４図は、温度制御調整を含む 温度チャート記録装置の一部を示す概略図； 第５図は、第２図の電気回路の種々の部品を含む制御ボックスを示す概略図； 第６図は、公知の制御システムおよび本発明による制御システムの温度／時間特 性曲線を示すグラフである。

特に第１図を参照して、冷却機の形態での熱交換器３により結合されている第１ 回路１と第２回路２を有する冷却／加熱システムを概略的に示す。第１回路１は 、フレオン（Ｒ１２）、（Ｒ５０２）または（Ｒ２２）を冷媒ガスとして用い、 一方第２回路２は、少なくとも６０：４０たとえば８０　：　２０の比率を有す るグリコールと水の混合物を用いる。

冷媒ガスは１両側に止め弁５および６を有する往復圧縮器４と、背圧調整＄７と により、第１回路ｌ内で加圧される。圧縮器４を出た高圧冷却剤ガスは、ファン 駆動凝縮器コイルを通り、そこでガスは凝縮されて液体になる。液体は受は器９ に集められる。受は器はアキュムレータとしても作用する。

（略） 第１回路は、圧縮器４の出口と膨張弁１１との間に接続される熱ガス注入弁１４ により完結する。注入弁１４が開であると、熱ガスが圧縮器４から直接、膨張弁 を出た冷ガスに注入される。これによって、熱交換温度、したがって後述する第 ２回路２における液体冷媒の運転温度を正確に制御する。

第２回路２は、圧力ヘツダユ５から成る液体冷媒源を有する。圧力へラダ１５は 、冷媒ポンプ１６に供給し、冷媒ポンプ１６は冷媒を冷却機３に圧送する。温度 の下がった冷媒が冷却機３から熱交換器１７に供給される。

熱交換器１７は、例えばビールのような液体貨物を収容する保冷タンクコンテナ １８に取り付けられている。

膨張バルブＩＩ内では、高圧の液体が膨張して低圧となり、ガスにもどる。膨張 してガスとなる際に、冷却剤滴は、十分に凍結点以下にまで温度が下がる。この 時、熱ガス注入弁からの所定量の熱ガスと混合した低温ガスが冷却機３内の熱交 換コイルを通る。熱交換コイルは第２回路の冷却剤によって囲まれているので、 この冷却剤滴の温度は、所要の運転温度まで下がる。冷却機を出たガスは圧縮器 ４にもどる。

冷却機３を出た冷たい液体冷媒は、熱交換器１７へ圧送される。グリコール／水 混合物は、タンク１８内の貨物と熱交換して、熱交換器１７およびタンク外殻を 介して貨物の温度を上昇させ、あるいは低下させる。熱交換器１７を出た冷媒は 、冷却機３を通って再循環される９加熱器１９は、ポンプ１６と冷却機３との間 に設けられており、貨物の運転温度が予め設定された最高運転温度より下がる場 合には、液体冷媒の温度を上昇させる。

第１図はさらに、一点鎖線により、電気制御回路２０．２１を示している。第１ の制御回路２０は、タンクコンテナ１８内の液体貨物の温度をモニ、りし、この 信号を、機械的チャート記録装置を組込んだコントローラ２３に供給する。この コントローラは、設定貨物運搬温度より低い貨物の最低運転温度とが予め設定さ れている。コントローラ２３は、加熱器１９と圧縮器４とに接続されている。貨 物温度センサ２２から受けた信号は、コントローラ内の一対のカムを操作するよ うになっており、貨物の所要運搬温度に達すると、これらのカムのうちの最初の ものが電気的接点を操作して圧縮器４への電源供給を止める。第２のカムは、貨 物の温度が所要の貨物運搬温度より低い予め定めた温度に達すると、他の一対の 電気的接点を操作する。この他の電気的接点が「閉」となると、加熱器１９はス イッチオンされ、第２保冷回路の冷却剤の温度を上昇させる。

貨物と冷却剤の両方の温度が予め定められた量より上がると、両方の対の電気的 接点が「開」となる、加熱器１９は、スイッチオンとなり、圧縮器４が再スター トする。

第２の電気制御回路２１は、貨物のどの部分もが確実に最低運転温度以下に下が らないようにするために設けられており、この目的のために、電気回路２１には 、電子回路を含む電子コントローラ２４が設けられている。

コントローラ２４は、第２の保冷回路２内の冷却剤の温度をモニタする温度セン サ・プローブ２５上の信号を受けるように接続されている。コントローラ２４内 の電子回路は、冷却剤温度の変化率を計算し、適当な制御信号を熱ガス注入弁１ ４に供給して、予め設定した時間の間この弁を開とする。弁１４が開となってい る間、熱ガスが、膨張弁１１の出口からの膨張ガスに注入される。このようにし て、コントローラ２４は弁を操作して、熱ガスの最適注入を達成して、 において作用する任意の適宜５０／６０）１ｚ三相外部電源によって動作される 。

選択スイッチ３０が閉となると、電流は変圧器Ｔ２を介して電圧検出ｇ１３２に 流れる。盤３２上の電圧選択回路は関連するリレーＣ１またはＣ２を選択して電 圧変圧器Ｔ１を励起して主電流を、リレーＣ２の閉接点を通って、直接電子回路 に接続する。電圧検出盤は入ってくる電源の電圧を検出し、この電圧が２８０Ｖ 　ＡＣ以下に落ちると、電圧検出盤上のリレーが作用して低圧接点Ｃ１を閉じ、 低主電圧は変圧器Ｔ１に通る。変圧器Ｔ１で、低主電圧は４４０Ｖ　ＡＣまで逓 昇される。変圧器からの出力は、ついで、相反転盤３４上の相反転スイッチ接点 ３３に供給される。

電圧が３６０Ｖ　ＡＣより大きい時には、電圧検出盤３２は励起し、接触器Ｃ１ は閉となり、電力を相逆転スイッチ接点３３に供給する。

同時に、電源電圧は、−次巻線が並列に接続され二次巻線が直列に接続された２ つの制御変圧器Ｔ３およびＴ４に与えられる。制御変圧器出側電圧は主電源に直 比例するので、低電圧接触器または高電圧接触器によって作用される補助接点が 選ばれ、２４Ｖ　ＡＣが確実にスイッチ接点３５に供給されるようにする。

スイッチ接点３５からの出力は、相検出盤３２相逆転補助ロッキングスイッチ、 加熱器に接続されている過負荷スイッチ３６、循環ポンプリレーＰおよび凝縮器 ファンモータリレーＦに接続されている。過負荷補助接点は直列に接続されてお り、万一過負荷が生じると、制御電圧が切り換えられ、赤色の警告灯が点灯され る。過負荷スイッチからの出力は、電子ガスパルス・コントロール、チャート記 録装置内のマイクロスイッチおよび冷媒循環ポンプ接点コイル３８に接続されて いる。

三相電源の相補助は、電子相回転／相損失検出器および２つの機械的に連結され た２５ａｍｐの三相接触器Ｃ３およびＣ４からなる相補助システムにより行なわ れる。

電子検出器には、電源電圧に依存して低または高電圧接触器からの出力が与えら れる。電源の相回転は、抵抗／容量回路により検出される。回転に依存して、１ ライン（Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３回転のＬ２についてはＬｌ）がＬ３より高い電位を持 つことになる。この電位は、光ダイオードをスイッチ・オンするように作用し、 それによって、適当な変調の後リレーＲＬＡを励起し、２４Ｖ　ＡＣを接触器Ｃ ４のコイルに与える。接触器ＢＣＩは閉となり、三相電流をシステムの主接点に 流れさせ、同時に機械的連結を閉じて接触器Ｃ３が作用しないように阻止する。

第５図を参照すると、多くの標準印刷回路板と、第２図に概略的に示されている 機械部品１回路遮断器、変圧器、リレー等を含む制御ボックスの実際のレイアウ トが示されている。同じ構成部品を示すのに同じ参照番号を第２図および第５図 の両方で使用する。熱ガス注入弁１４は自己用に別途搭載した制御ボックス２７ を有している。制御ボックス２７は、冷却システムの正しい温度運転を確実にす るようにプログラムできるようになっており、好ましくない温度変化の発生に依 存して注入弁１４の動作時間を自動的に調整し、貨物温度を補正する。

したがって、温度過敏性の貨物の温度を一定値に正確に保持することができる保 冷タンクについて説明してきた。

本発明は、変わった各モードにおいて時間でオンまたはオフモードで動作する調 節熱ガス弁１４について記載してきたが、注入弁１４はその開口、したがって弁 を通る熱ガスの流量を制御することによって働くようにすることもできる。

ネジステムは、たとえば、２１ボおよびＩＳＯタンクコンテナで運ぶことが認め らｎている液体貨物に適切な仕様の容量を有するＩＳＯタンクコンテナとともに 用いることができる。いずれのサイズのタンクコンテナも用いることができる。

世界中のどの国でも使用できるように、あるいは適宜電源が取り付けられた船上 でも使用できるように、二重電圧システムを設けておくのが便利である。

５ＰＨ（３，７２９ｋｌｊ）保冷ユニットは、試験済みの部品を組み込んでいる が、電気的／電子的部品を用いる先端モニタシステムを使用することによって温 度精度を保持している。個々の回路板の電気回路は周知であり、容品に入手可能 である。したがって、ここでは詳細には記載しなかった。

補正書の翻訳文提出口（特許法１８４条のυ平成１年１０月１６日 ２　発明の名称　　　　保冷タンクコンテナ３　特許出願人 住所（居所）　イギリス国、ロンドン　ニス・イー１、アッパｍ−グラウンド　 ２０ 氏名（名称）　シー・コントロール・リミテッド４　代理人 住所（居所）　〒２２０　神奈川県横浜市西区高島２丁目１２番６号崎陽軒ビル 　ヨコハマ拳ジャスト７階 氏名（名称）　　　（８７１７）弁理士　　富　１）和　子電話　０４５−４５ ３−０８７２ ５　補正書の提出年月日　　１９８９年６月１４日本発明によれば、保冷タンク コンテナ内の貨物の温度を制御するための制御システムであって、該システムは 結合されている第１および第２の冷却剤回路を有し、第１の冷却剤回路は、圧縮 器、膨張弁および、圧縮器の出口と膨張弁の出口との間に接続されている熱ガス 注入弁を有して膨張弁からのガスの温度を制御し、第２の冷却剤回路は、コンテ ナ中の貨物の温度を制御するための液体冷媒と、電気回路手段とを有し、該電気 回路は第１および第２のコントローラから成り、第１のコントローラは、貨物の 温度に依存して作用して、第２の冷媒回路内の液体冷媒の温度を直接または第１ の冷却剤の温度を調節することにより制御し、第２の電気的コントローラは、第 ２の冷却剤回路内の液体冷却剤の温度に応答して、熱ガス注入弁を作動し、それ によって第１および第２の冷却剤の温度したがって貨物の温度を制御する制御シ ステムが提、供される。

本発明による制御システムの１つの好適な実施例では、熱ガス注入弁は熱ガス注 入弁のオン時間を変えることによって作用するようになっている。あるいは、熱 ガス注入弁は弁の開の大きさを変えて、膨張弁の出口を通る熱ガスの流量を制御 するようになっていてもよい。

いずれの実施例においても、圧縮器は、第２の冷却剤回路内の液体冷却剤の温度 および／または貨物の温度に依存して、オンおよびオフ状態が切換え可能である のが好都合である。

好ましくは、第１の電気コントローラは、貨物の設定最低温度に達した時に第１ スイツチ接点を作動させて上記圧縮器をスイッチ・オフするようになっている機 械的手段を有している。

最短時間の間に、最小の許容差（±０．５℃）変化で、第２回路の冷却剤温度が 予め定めた温度となるようにす液体冷媒の温度が貨物の最低運転温度以下の予め 定めた温度に下がると、コントローラ２４内の電気的接点が「開」となり、圧縮 器４への電源供給が効率よくスイッチ・オフされる。冷却剤の温度がいったん予 め設定した量より上昇すると、電気的接点は［閉）となり、圧縮器４は再スター トする。コントローラ２４は、タンク１８に取り付けた熱交換器１７に入る液体 冷媒の温度を示すディジタル表示器を組込んでいると都合がよい。

さらに詳細な電気回路の詳細、たとえばコントローラ２４の電子回路は、当該技 術においてよく知られているところであり、その詳細は本発明の一部を形成する ものではないので、同詳細についての特別な記載は省略する。

第６図において、連続線として示されている曲線は、タンクコンテナ内の貨物の 温度を制御するのに用いる公知の制御システムの温度特性曲線を示す。破線曲線 は、本発明の制御システムの温度特性曲線を示す、これらのグラフから、公知シ ステムでは、貨物の最低運転温度は設定温度の上下に変動し、特にコンテナの壁 面で部分的に貨物を凝固させることが分かる。このような凝固は。

伝熱特性および貨物たとえばビールの質に悪い影響を有する。

電子コントローラは、比例、！ｊＩ分および　製函数（Ｐ　Ｉ　Ｄ）論理を用い て、貨物運搬温度に対する温度の変化率を計算し、熱ガス注入値を制御する。温 度特性は概ね双曲線であり、この双曲線は、数サイクルの後、貨物の運転温度の ±０．５℃の範囲内となる変動に落ちつく。このようにして、最適な伝熱と貨物 の質が保持され保冷システム運転するのに用いるさらに一般的な電気回路が第２ 図に示されている。このような電気回路は。

２００−２６０Ｖ　ＡＣまたは４００〜５００Ｖ　ＡＣ（７）範囲 入ってくる三相電源がＬｌ、Ｌ３．Ｌ２の順序で接続されると、相検出盤３４の リレーＲＬＢは係合している接点Ｃ３を作用させる。それによって相順序を補正 し、ファン１８および循環ポンプ１６が正しい方向で作用するようにする。相検 呂装置はまた個々の相損失に応答して、単相から生じる構成要素の損傷を防ぐ。

不発明が適用される保冷タンクコンテナは、長さ　が約２０フイート（６，０９ ｍ）であり、外径が約８フイートｘ８’　（２，５９ｍＸ２．４４ｍ）である細 長い円筒状タンクから成る。タンクは、８フイー）〜６インチ（２，５９ｍ）平 方の矩形エンドフレームを有し、タンクを支えるとともに、矩形フレームの各角 部に標準ＩＳＯコネクタを設け、保冷コンテナが標準ＩＳＯ運転システムにより ある位置から他の位置へ移動できるようにしている。第１および第２回路、およ びその制御回路を有する保冷システムは、コンテナの頂部に沿ってコンテナ側に 固定された台の上に取り付けられている。このような保冷装置は第３図に概略的 に示されている。

貨物の温度は機械的なチャート記録装置（第４図）上でモニタされる。チャート 記録装置は、好ましくは３１日の期間にわたって記録ディスク４０に記録し、コ ンテナの運転温度を設定するための温度制御を兼ねた調整保冷装置は、主発電機 の電源電圧の範囲で動作するようになっている。タンクには、自動電圧感知シス テムが取り付けられている。電圧感知システムは、タンクを電源に接続する前に 選択した正しい電圧をチェックする必要をなくする。コンテナにはさらに、電力 相回転にかかわらず電源の正しい回転を確実にする自動選択回路が取り付けられ ている。

ある特定の保冷タンクコンテナは、２０フイート（６，０９６ｍ）長×８フィー ト６インチ（２，８９ｍ）径であり、使用圧力３０ｐｓｉ（２バール）で２０， ０００リツトルの運搬容量がある。タンクは、熱損失を低減するために、ポリウ レタン発泡体で断熱されているのが好都合である。ＢＴＵ４．５ｋｇの冷却剤ガ スが５ガロン（３０リツトル）のグリコール／水冷媒混合物と共に用いられる。

５０℃、６０Ｈｚで動作する時の保冷装置の冷却速度能力は、　３２，５００Ｂ ｔｕ　（８１８８ｋｃａｌ／　ｈ　）であり、−２０℃では１２．０ＯＯＢｔｕ ／　ｈ　（３０２５ｋ　ｃａｌ／　ｈ　）である。

オプションの加熱装置は、好ましくは、４４０ＶＡＣで動作する３にνの加熱器 を有し、　１２，０００Ｂｔｕ　（循環ポンプからの熱利得を含む）を生じる。

機械的チャート記録装置は、好ましくは、クロック動作七−ド髪動手段を有し、 −２５℃〜＋５０℃の範囲で動作する。しかしながら、電動モータ騒動のチャー ト請求の範囲 １、保冷タンクコンテナ内の貨物の温度を制御するための制御システムであって 、該システムは、結合されている第１および第２の冷却剤回路を有し、第１の冷 却剤回路は、圧縮器、膨張弁および、圧縮器の出口と膨張弁の出口との間に接続 されている熱ガス注入弁を有して膨張弁からのガスの温度を制御し、第２の冷却 剤回路は、コンテナ中の貨物の温度を制御するための液体冷却剤と。

電気回路手段とを有し、該電気回路手段は第１および第２のコントローラを有し 、第１のコントローラは、貨物の温度に依存して作用して、第２の冷却剤回路内 の液体冷却剤の温度を直接または第１の冷却剤の温度を調節することにより制御 し、第２の電気的コントローラは、第２の冷却剤回路内の液体の温度に応答して 、熱ガス注入弁を作動し、それによって第１および第２の冷却剤の温度したがっ て貨物の温度を制御することを特徴とするシステム。

２、熱ガス注入井は熱ガス注入弁のオン時間を変えることによって作用するよう になっていることを特徴とする請求項１記載のシステム。

３、熱ガス注入弁は弁の開の大きさを変えて、膨張弁の出口に対して熱ガスの流 量を制御するようになっていることを特徴とする請求項１記載のシステム。

４、圧縮器は、第２の冷却剤回路内の液体冷却剤の温度および／または貨物の温 度に依存して、オンおよびオフ状態が切換え可能であることを特徴とする請求い ずれかに記載のシステム。

５、第１の電気コントローラは，貨物の設定最低温度に達した時に第１スイツチ 接点を作゛動させて上記圧縮器をスイッチ・オフするようになっている機械的手 段を有していることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載のシステム。

６、機械的手段は，貨物が所要の貨物温度以下の予め定めた温度に達すると閉じ て，加熱器をオンし、第２の冷却剤回路内の液体冷却剤を加熱するようになって いることを特徴とする第２のスイッチ接点を有している請求項５記載のシステム 。

７、第２コントローラが，設定貨物運搬温度に対する液体冷却剤の温度の変化率 を計算するために配設され、変化率に応じて熱ガス弁に指示することを特徴とす る前記請求項のいずれかに記載のシステム。

８、第２のコントローラは，液体冷却剤の温度が設定貨物運搬温度より低い予め 定めた最低運転温度以下に下がると、圧縮器を主電源から切り離すようになって いるスイッチ接点を有していることを特徴とする請求項７に記載のシステム。

９、第２のコントローラは、タンクコンテナに取り付けた熱交換器に入ってくる 液体冷却剤の温度のディジタル表示器を有していることを特徴とする請求項８記 載のシステム。

１０、保冷タンクコンテナは一２０℃から＋３０℃までの範囲内の安定温度で作 用することを特徴とする請求項のいずれかに記載のシステム。

１１、第２の回路内の液体冷却剤の温度が、選択された運転温度の±０．５℃の 精度に制御されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載のシステム。

国際調査報告 一ｖ階一一｛ｈ鍼銅剖舗ｓ●．＞Ｃ”：／Ｇ三　εＢ／００２９Ｓ国際調査報告 ＣＢε８００２９５ Ｓ＾２１６５９

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．保冷タンクコンテナ内の貨物の温度を制御するための制御システムであって 、該システムは、結合されている第１および第２の冷却剤回路を有し、第１の冷 却剤回路は、圧縮器、膨張弁および、圧縮器の出口と膨張弁の出口との間に接続 されている熱ガス注入弁を有して膨張弁からのガスの温度を制御し、第２の冷却 剤回路は、コンテナ中の貨物の温度を制御するための液体冷媒と、第１および第 ２のコントローラを有する電気回路手段とを有し、第１のコントローラは、貨物 の温度に依存して作用して、第２の冷却剤回路内の液体冷媒の温度を直接または 第１の冷却剤の温度を調節することにより制御し、第２の電気的コントローラは 、第２の冷却剤回路内の液体の温度に応答して、熱ガス注入弁を作動し、それに よって第１および第２の冷却剤の温度したがって貨物の温度を制御する。
2. ２．熱ガス注入弁は熱ガス注入弁のオン時間を変えることによって作用するよう になっている請求項１記載のシステム。
3. ３．熱ガス注入弁は弁の開の大きさを変えて、膨張弁の出口に対して熱ガスの流 量を制御するようになっている請求項１記載のシステム。
4. ４．圧縮器は、第２の冷却剤回路内の液体冷媒の温度および／または貨物の温度 に依存して、オンおよびオフ状態が切換え可能である前記請求項のいずれかに記 載のシステム。
5. ５．第１の電気コントローラは、貨物の設定最低温度に達した時に第１スイッチ 接点を作動させて上記圧縮器をスイッチ・オフするようになっている機械的手段 を有している前記請求項のいずれかに記載のシステム。
6. ６．機械的手段は、貨物が所要の貨物温度以下の予め定めた最低温度に達すると 閉じて、加熱器をオンし、第２の冷却剤回路内の液体冷媒を加熱するようになっ ている第２のスイッチ接点を有している請求項５記載のシステム。
7. ７．電子コントローラが、設定点に対する液体冷媒の温度の変化率を計算するた めに配設され、変化率に応じて熱ガス弁に指示する前記請求項のいずれかに記載 のシステム。
8. ８．第２のコントローラは、液体の温度が設定点より低い予め定めた最低温度以 下に下がると、圧縮器を主電源から切り離すようになっているスイッチ接点を有 している前記請求項のいずれかに記載のシステム。
9. ９．第２のコントローラは、タンクコンテナに取り付けた熱交換器に入ってくる 液体冷媒の温度のディジタル表示器を有している請求項８記載のシステム。
10. １０．保冷タンクコンテナは−２０℃から＋３０℃までの範囲内の安定温度で作 用する前記請求項のいずれかに記載のシステム。
11. １１．第２の回路内の液体冷媒の温度が、選択された運転温度の±０．５℃の精 度に制御される前記請求項のいずれかに記載のシステム。