JP6844058B1

JP6844058B1 - 交流電場冷蔵コンテナ

Info

Publication number: JP6844058B1
Application number: JP2020155923A
Authority: JP
Inventors: 松井　三郎; 三郎松井; 飯塚雅夫; 倉地利幸
Original assignee: 共和化工株式会社
Priority date: 2020-09-17
Filing date: 2020-09-17
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2040-09-17
Also published as: US11493258B2; US20220082306A1; KR102323083B1; JP2022049736A; CN114198959A

Abstract

【課題】少ない数の電場発生電極で、貯蔵室の壁面近傍や隅部にまで、良好な電場が形成され、生鮮貯蔵品が当該位置に配置されたとしても、十分に電場の作用を受け、鮮度を良好に維持することのできる交流電場冷蔵コンテナを提供する。【解決手段】交流電場冷蔵コンテナ１０は、内部に貯蔵室１２ａを備えた金属製の外側コンテナ枠１２、外側コンテナ枠の内側に配置され誘電体パネルで形成された内側コンテナ枠１４、貯蔵室内を冷却する冷却手段、電極板の全周囲を絶縁体で密に被覆して形成され、内側コンテナ枠の内壁に複数配置された絶縁式電極１６に、１０〜２０ＶＡ／２０００〜４０００Ｖ／５０〜６０Ｈｚの交流電流を供給するためのアース端子を持つトランス１８を備えた交流電場冷蔵コンテナであって、絶縁式電極から交流放電させ、貯蔵室内に交流電場を形成し、交流放電により電場を均一に分布させるとともに、電場の強度を維持することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、交流電場冷蔵コンテナに関し、更に詳細には、生鮮物の保管空間に、交流電場を発生して鮮度保持空間とし、鮮度維持機能を向上させるための交流電場冷蔵コンテナに関する。

貯蔵庫内で、野菜等の生鮮品の鮮度を保持するため、特許第５６８２０３７号公報では、電場形成用パネルおよび過冷却を起こすための電場形成方法が提案されている。

この公報で提案された電場形成用パネルは、パネル状の本体部が、ステンレスネットからなり、柔軟性を有する３０〜５０メッシュのメッシュ状に形成された矩形の平面電極と、
水滴、結露に対して反応しない難燃性テント生地からなり、前記平板電極を囲むとともに、熱圧着処理により積層し、電場形成方向に厚みを備えさせている表層材と、
柔軟性を有する高密度ポリウレタンからなり、前記表層材と前記電極との間であって電場形成方向と逆側に配置される絶縁材とから構成され、
前記平面電極の大きさが最大１ｍ×２ｍであり、
前記平面電極に、周波数４８Ｈｚ〜６２Ｈｚの正弦波形で１ｋＶ〜５ｋＶの電圧が印可されることで、前記電極の前記絶縁材が配置されていない側の表面から３ｍ以内に０．３ｋＶ／ｍ〜１５ｋＶ／ｍの電界強度を有する電場空間を形成し、
収納物を保管する収容部を備える保管庫の前記収容部の壁面へ、前記本体部の絶縁材が配置された側の前記表層材の面が、前記本体部の周縁の熱圧着処理により積層されて厚みを有する前記表層材のみからなる部分に設けた絶縁性リベットを通じて着脱可能に取り付けられてなり、
前記収容部の内部環境を、氷結点以下の温度で水が非凍結状態となる過冷却が起こる状態に整える、ことを特徴とするものである。

また、提案された電場形成方法は、
上に記載の電場形成用パネルを用い、前記電極に周波数４８Ｈｚ〜６２Ｈｚの正弦波形で１ｋＶ〜５ｋＶの電圧を印可し、前記電極の前記絶縁材が配置されていない側の表面から３ｍ以内に０．３ｋＶ／ｍ〜１５ｋＶ／ｍの電界強度を有する電場空間を形成し、前記電場空間の環境を、氷結点以下の温度で水が非凍結状態となる過冷却が起こる状態に整える、
ことを特徴とするものである。

確かに、この提案された電場形成用パネルによれば、上記されたような電場空間が形成されることが期待される。しかしながら、その公報の実施例２で示された大規模な収容容積を有するプレハブ型冷蔵庫やコンテナへの適用例によれば、当該電場形成パネルを単に収容部壁面に取り付けるだけであるので、その収容部壁面近傍や貯蔵空間の隅部において、電場が形成されず、あるいは形成されたとしても極めて低い電場となるため、このような収容部壁面近傍や貯蔵空間の上下隅部に配置された生鮮貯蔵物は電場の作用を受けることができないので、本来の目的である鮮度保持が果たせない恐れがある。

その理由は、前記公報に開示された構造の電場形成用パネルにおいては、それが設置された庫内で作業する作業員に対する感電対策の問題から当該パネルには、数ＶＡ程度の電流量しか流すことができないからである。

この観点から、前記公報に開示された構造の電場形成用パネルを用いて、庫内の内壁面近傍や隅部へ十分かつ均一な強度で電場を分布するには、かなりのパネル数が必要になると思われる。

特許第５６８２０３７号公報

そこで、本発明は、少ない数の電場発生電極で、貯蔵室の壁面近傍や隅部にまで、良好な電場が形成され、これにより、生鮮貯蔵品が当該位置に配置されたとしても、十分に電場の作用を受け、鮮度を良好に維持することのできる交流電場冷蔵コンテナを提供することを目的とする。

上記課題は、下記（１）〜（１１）の構成の交流電場冷蔵コンテナにより解決される。
（１）
内部に貯蔵室を備えた金属製の外側コンテナ枠、
この外側コンテナ枠の内面に密着配置され、誘電体パネルで形成された内側コンテナ枠、
前記貯蔵室内を冷却する冷却手段、
電極板の全周囲を絶縁体で密に被覆して形成され、前記内側コンテナ枠の内壁に複数配置された絶縁式電極、および
前記絶縁式電極に、１０〜２０ＶＡ／２０００〜４０００Ｖ／５０〜６０Ｈｚの交流電流を供給するためのアース端子を持つトランス
を備えた交流電場冷蔵コンテナであって、
前記絶縁式電極から交流放電させ、前記貯蔵室内に交流電場を形成するとともに、
この交流放電により、前記誘電体で形成された内側コンテナ枠に電子が供給され、この電子が前記内側コンテナ枠全体に流れることにより、電場を、前記貯蔵室内全体に亘って、均一に分布させるとともに、電場の強度を維持する交流電場冷蔵コンテナであって、
前記誘電体パネルが、木質パネルである
ことを特徴とする交流電場冷蔵コンテナ。
（２）
前記木質パネルが、むくの木材である前記（１）の交流電場冷蔵コンテナ。
（３）
前記木質パネルが、合板である前記（１）の交流電場冷蔵コンテナ。
（４）
前記内側コンテナ枠が、直方体の箱形であるとき、前記絶縁式電極および耐圧絶縁式ケーブルが、その側壁に配置される前記（１）〜（３）のいずれかの交流電場冷蔵コンテナ。
（５）
前記内側コンテナ枠が、直方体の箱形であるとき、前記絶縁式電極および耐圧絶縁式ケーブルが、その天井に配置される前記（１）〜（４）のいずれかの交流電場冷蔵コンテナ。
（６）
前記複数の絶縁式電極が、並列して配置される前記（１）〜（５）のいずれかの交流電場冷蔵コンテナ。
（７）
前記外側コンテナ枠の下部と前記内側コンテナ枠の間に空間が設けられ、この空間に、吸湿剤が充填されている前記（1）〜（６）のいずれかの交流電場冷蔵コンテナ。
（８）
前記吸湿剤が、活性炭とシリカの混合物である前記（７）の交流電場冷蔵コンテナ。
（９）
前記トランスとして、複巻き式トランスを用いる前記（１）〜（８）のいずれかの交流電場冷蔵コンテナ。
（１０）
導線を絶縁体で密に被覆して形成され、前記内側コンテナ枠の内面に沿って配線された耐圧絶縁式ケーブルにより、前記絶縁式電極の導体に前記トランスからの交流電流を供給するとともに、前記耐圧絶縁式ケーブルは、それ自体が交流放電するようになっている前記（１）〜（９）のいずれかの交流電場冷蔵コンテナ。

本発明の交流電場冷蔵コンテナにおいては、外側コンテナ枠の内部に、誘電体パネルで形成された内側コンテナ枠を設け、前記絶縁式電極の放電により、該誘電体パネルに電子が流れることにより、前記放電により形成された交流電場が、内側コンテナ枠内部の隅々なで均一に行き渡る。
これにより、少ない数の電極で、内側コンテナ枠の隅々まで、交流電場を行き渡らせ、鮮度保持効果を発揮する。
また、生鮮貯蔵物は、ダンボール箱に収容された状態でコンテナに積み込まれるが、このダンボール箱も誘電体であり、前記内側コンテナ枠に接している時は、
この内側コンテナ枠と同じような作用をする。

本発明の実施例による交流電場冷蔵コンテナの垂直断面図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施の形態による交流電場冷蔵コンテナ１０を説明する。

交流電場冷蔵コンテナ１０は、内部に貯蔵室１２ａを備えた金属製の外側コンテナ枠１２、
この外側コンテナ枠１２の内部に配置され、誘電体パネルで形成された内側コンテナ枠１４、
前記貯蔵室内を冷却する冷却手段（図示せず）、
電極板の全周囲を絶縁体で密に被覆して形成され、前記内側コンテナ枠の内壁に複数配置された絶縁式電極１６、
前記絶縁式電極に、１０〜２０ＶＡ／２０００〜４０００Ｖ／５０〜６０Ｈｚの交流電流を供給するためのアース端子を持つトランス１８、および
導線を絶縁体で密に被覆して形成され、前記絶縁式電極の導体に前記トランスからの交流電流を供給するため、前記内側コンテナ枠に沿って配線された耐圧絶縁式ケーブル２０を備えている。
前記冷却手段は、通常のコンテナ車やコンテナ船で用いられているものを使用することができるので、これ以上の詳細な説明は省略する。

以下、上記構成要素について説明する。

外側コンテナ枠１２
この外側コンテナ枠１２は、コンテナ車やコンテナ船に従来から通常用いられている金属板で形成された枠体であり、内部に生鮮食料品等の搬送貯蔵物を収容する貯蔵室１２ａを有している。

内側コンテナ枠１４
この内側コンテナ枠１４は、前記外側コンテナ枠の内側に、この枠に沿って配置された誘電体パネルから構成されている。
この誘電体パネルは、木質パネルであることが好ましく、この木質パネルとしては、水分を含み（後に、理由を説明する）、吸湿性（後に、理由を説明する）のある合板または、場合によってはむくの木材が用いられる。

絶縁式電極１６
絶縁性電極１６は、交流放電を行うものであって、導電板、および該導電板の周囲を完全に被覆した絶縁体層から構成されている。前記導電板は、銅板など電気を良く通す金属板で構成されるが、良導体であれば、いかなる材料も用いられ、前記貯蔵室のサイズに合わせて、面積を調整することが好ましい。そして、絶縁体層の材料としては、ゴム又はウレタン樹脂等が使用される。
前記絶縁式電極を製造するには、導電板を金型にセットして、絶縁体層材料である、例えば、ウレタン樹脂を金型内に射出し、導電板を絶縁体材料で鋳包んで成形することが出来る。又は一対のウレタン樹脂板を導電板の両面に隙間が残らないように貼り合わせて作ることも可能である。なお、絶縁体層を構成するウレタン樹脂は、真空脱泡して、内部に気泡が残らないようにすることが望ましい。
この絶縁式電極１６は、交流放電するものであるので、気泡があると、そこから破損するからである。
この絶縁式電極１６は、複数枚が前記内側コンテナ枠の天井パネルや側壁パネルに密着設置される。

トランス１８
トランス１８としては、絶縁破壊の際の安全性を考えて、アース端子を持つ複巻き式トランスを用い、これにより、１０〜２０ＶＡ／２０００〜４０００Ｖ／５０〜６０Ｈｚの交流電流を供給する。
このトランス１８は、鉄心１８ａを備え、この鉄心１８ａには一次側巻線１８ｂと二次側巻線１８ｃが巻かれて構成されている。そして、一次側巻線１８ｂは一次側端子１８ｄ、１８ｅを有し、二次側巻線１８ｃは同じく二次側端子１８ｆ、１８ｇを有している。
そして、図１に示すように、マイナス側の二次側端子１８ｆには絶縁性電極１６を接続し、他方のプラス側の二次側端子１８ｇは抵抗を介して、外側コンテナ枠１２に接続され、結果的にアースされている。

ケーブル２０
このケーブル２０は、導線を絶縁体で密に被覆して形成され、前記絶縁式電極１６の導体に前記トランス１８からの交流電流を供給するため、前記内側コンテナ枠１４に沿って配線されている。
このケーブルとしては、「電気設備に関する技術基準を定める省令（平成９年通商産業省令第５２号）」に定める技術的要件を満たすものであって、絶縁体として、ポリエチレン混合物、エチレンプロピレンゴム混合物、またはブチルゴム混合物のいずれかを用いた。
また、その厚さは、前記省令に則って、ポリエチレン混合物またはエチレンプロピレンゴム混合物を用いた場合には、使用電圧が３，５００Ｖ以下の場合、２．０ｍｍ以上（市販のものの場合、２．０ｍｍ）、３，５００Ｖ超の場合、３．０ｍｍ以上（市販のものの場合、３．０ｍｍ）、またブチルゴム混合物を用いた場合には、使用電圧が３，５００Ｖ以下の場合、３．０ｍｍ以上（市販のものの場合、３．０ｍｍ）、３，５００Ｖ超の場合、４．０ｍｍ以上（市販のものの場合、４．０ｍｍ）とした。
使用電圧３，０００Ｖ、絶縁体として、厚さ２ｍｍのポリエチレン混合物を用いた、耐圧絶縁式ケーブルを用いた、発明者らの実験によれば、該耐圧絶縁式ケーブルは、前記絶縁式電極と近似した構造となり、ケーブル自体も放電電極の作用をなす。

前記内側コンテナ枠１４の底板と、外側コンテナ枠１２の底板の間には、空間２２が設けられて、この空間２２に、吸湿剤２４が充填されている。前記貯蔵室内の水分（生鮮貯蔵物から蒸発した水分も含まれる）が、前記木質パネルで形成された内側コンテナ枠１４に吸湿され、それが木質パネルの内部を通って降下したり、前記木質パネルの表面に付着し、それが木質パネルの表面に沿って降下したりするので、それを吸着補足するためである。
前記吸湿剤２４としては、活性炭とシリカの混合物であることが好ましい。この混合物は、吸湿性に富むとともに、前記貯蔵室内には、生鮮貯蔵物である果物等の鮮度維持を阻害するエチレンガス等の好ましくないガスが発生するが、そのガスの吸収剤としても作用する。

次に、本発明の以上説明した交流電場冷蔵コンテナ１０の作用について説明する。
前記トランス１８が、１０〜２０ＶＡ／２０００〜４０００Ｖ／５０〜６０Ｈｚの交流電流を供給すると、絶縁式電極１６は、交流放電（弱いコロナ放電）を起こし、貯蔵室１２ａ内部に交流電場を発生する。
この時、前記絶縁式電極１６は、電子を放出するが、この放出された電子の一部が、この絶縁式電極が密着した木質パネルで形成された内側コンテナ枠１４に取り込まれ、この電子は、木質パネル中の水分により、木質パネル内を流れる。この電子の流れは、内側コンテナ枠の天井、４つの側壁、底板（床）の全てで生じて沿面放電を形成する。これにより、前記絶縁式電極による交流放電により形成された交流電場が、前記貯蔵室内部の隅々まで均一に行き渡るとともに、安定維持される。
そして、前記ケーブルとして耐圧絶縁式ケーブルを用いた場合には、ケーブル自体も放電電極の作用をなし、交流放電するので、この配線位置を適宜考慮すれば、上記の効果がより強固なものとなる。
また、図に示したように、誘電体パネル上に絶縁式電極を並列に配置した場合には、耐圧絶縁式ケーブルの効果とパネル全体の沿面放電効果が相乗する期待ができ、放電の効果が更に強固なものとなる。

１０交流電場冷蔵コンテナ
１２外側コンテナ枠
１４内側コンテナ枠
１６絶縁式電極
１８トランス
２０ケーブル
２２空間
２４吸湿剤

Claims

内部に貯蔵室を備えた金属製の外側コンテナ枠、
この外側コンテナ枠の内側に配置され、誘電体パネルで形成された内側コンテナ枠、
前記貯蔵室内を冷却する冷却手段、
電極板の全周囲を絶縁体で密に被覆して形成され、前記内側コンテナ枠の内壁に密着して複数配置された絶縁式電極、および
前記絶縁式電極に、１０〜２０ＶＡ／２０００〜４０００Ｖ／５０〜６０Ｈｚの交流電流を供給するためのアース端子を持つトランス
を備え、
前記絶縁式電極から交流放電させ、前記貯蔵室内に交流電場を形成するとともに、
この交流放電により、前記誘電体で形成された内側コンテナ枠に電子が供給され、この電子が前記内側コンテナ枠全体に流れることにより、電場を、前記貯蔵室内全体に亘って、均一に分布させるとともに、電場の強度を維持する交流電場冷蔵コンテナであって、
前記誘電体パネルが、木質パネルである
ことを特徴とする交流電場冷蔵コンテナ。
前記木質パネルが、むくの木材である請求項１の交流電場冷蔵コンテナ。
前記木質パネルが、合板である請求項１の交流電場冷蔵コンテナ。
前記内側コンテナ枠が、直方体の箱形であるとき、前記絶縁式電極が、その側壁に配置される請求項１〜３のいずれかの交流電場冷蔵コンテナ。
前記内側コンテナ枠が、直方体の箱形であるとき、前記絶縁式電極が、その天井に配置される請求項１〜４のいずれかの交流電場冷蔵コンテナ。
前記複数の絶縁式電極が、並列して配置される請求項１〜５のいずれかの交流電場冷蔵コンテナ。
前記外側コンテナ枠の下部と前記内側コンテナ枠の間に空間が設けられ、この空間に、吸湿剤が充填されている請求項１〜６のいずれかの交流電場冷蔵コンテナ。
前記吸湿剤が、活性炭とシリカの混合物である請求項７の交流電場冷蔵コンテナ。
前記トランスとして、アース端子を持つ複巻き式トランスを用いる請求項１〜８のいずれかの交流電場冷蔵コンテナ。
導線を絶縁体で密に被覆して形成され、前記内側コンテナ枠の内面に沿って配線された耐圧絶縁式ケーブルにより、前記絶縁式電極の導体に前記トランスからの交流電流を供給するとともに、前記耐圧絶縁式ケーブルは、それ自体が交流放電するようになっている請求項１〜９のいずれかの交流電場冷蔵コンテナ。