JPH0242526B2 - - Google Patents
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- JPH0242526B2 JPH0242526B2 JP27069086A JP27069086A JPH0242526B2 JP H0242526 B2 JPH0242526 B2 JP H0242526B2 JP 27069086 A JP27069086 A JP 27069086A JP 27069086 A JP27069086 A JP 27069086A JP H0242526 B2 JPH0242526 B2 JP H0242526B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- closed container
- separation membrane
- nitrogen
- oxygen
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Refrigerator Housings (AREA)
- Storage Of Fruits Or Vegetables (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、例えば環境制御式冷蔵庫
（Controlled Atmospheric Refrigerator 以下
CA冷蔵庫と略称する）内の空気組成を内蔵物に
適した組成にするためにガス分離膜を利用して窒
素及び酸素が炭酸ガス濃度を調整する密閉器中の
ガス制御方法に関する。 （従来の技術） 従来密閉容器やCA冷蔵庫内の酸素を減少させ
る方法としては、フラツシング法、再循環法、そ
の他の方法があり、フラツシング法には、窒素ボ
ンベからN2100％の窒素ガスを容器中の空気と置
換させる方法、PSA法（Pressure Swing
Adsorption）による窒素製造装置から発生させ
た窒素リツチガス（N2：95〜99％、O2：１〜５
％）を容器中の空気と置換させる方法、プロパン
等炭化水素系燃料を燃焼させて得られたガス
（N2：85.4％、O2：５％、CO2：9.6％）を密閉容
器中の空気と置換させる方法がある。 上述のフラツシング法において窒素ボンベを使
用する方法は、密閉容器やCA冷蔵庫を開放する
たびに酸素が外部から入り込んでくるため、その
都度窒素ガスを封入しなければならず、窒素ガス
が消耗品となつて不経済であつた。 またPSA法で得られた窒素リツチガス（N2：
95〜99％）によるフラツシング法は、窒素ボンベ
方式によるものより窒素濃度が低く、酸素も１〜
５％含まれるので、酸素を減少させる速度が遅く
なり、かつ最終酸素濃度もフラツシユガス中に含
まれる酸素濃度位までしか下がらず、また窒素リ
ツチガスを製造するのに大きな動力を要してい
た。 さらに窒素ボンベあるいは窒素リツチガスによ
る方法は密閉容器あるいは冷蔵庫に炭酸ガスを発
生する物を入れておく場合、炭酸ガスの濃度を調
節しなければならないので、窒素発生装置とは別
に炭酸ガス除去装置が必要であつた。 次に燃焼ガスによるフラツシング法は炭化水素
系燃料を直接燃焼させるため、燃焼ガス中の酸素
濃度が５％程度までしか下がらないので、密閉容
器やCA冷蔵庫内の酸素濃度も５％位が限界にな
つていた。また燃焼による酸素濃度の減少と共に
炭酸ガスの増加が伴い、従つて炭酸ガス除去装置
も大きくする必要があつた。 次に再循環法を第３図について説明すると、１
はCA冷蔵庫等の密閉容器、２は反応室でヒータ
ー３、無炎触媒層４、冷却コイル５を備えプロパ
ン等の炭化水素燃料タンク６からプロパンガス等
の燃料が導入されるようになつている。別に密閉
容器１には炭酸ガス除去装置７を備えた送風機８
を有する循環路９が連通されている。そして、密
閉容器１内の空気を送風機１０によつて反応室１
に導入して燃焼タンク６からの燃料とともに燃焼
させ酸素の少ないガスを触媒層４、冷却コイル５
を介して再び密閉容器１に導入して循環させ酸素
を減少させてゆく方法である。 上述の再循環法では、密閉容器１あるいはCA
冷蔵庫内の酸素と炭化水素系燃料とを触媒で反応
させる無炎燃焼法で酸素濃度を下げていくので、
酸素濃度をゼロ近くまで下げることができるが、
やはり燃焼法のため炭酸ガスの発生が伴い、炭酸
ガス除去装置７が大きくなり、プロパン等の炭化
水素燃料が消耗品として必要であり、反応前のガ
ス加熱用に大きなヒーター３も必要となり、反応
時に数100℃の高温になるので装置の破損や火炎
の危険性もある。また燃焼後のガスを冷やす冷却
コイル５等の冷却装置も必要である。 以上の他に酸素を減少させる方法としては、鉄
を酸化させることにより酸素を減らす方法がある
が、密閉容器やCA冷蔵庫の容積が大きくなると
鉄分等が大量に必要になること及び酸素の減少速
度が緩慢である等の欠点がある。 （発明が解決しようとする問題点） 上述のように密閉容器やCA冷蔵庫内のガスコ
ントロール、特に酸素を減少させる方法にはそれ
ぞれ何らかの問題を抱えていた。さらに共通する
問題として、密閉容器やCA冷蔵庫内に炭酸ガス
を発生するもの（一般には青果物等呼吸をしてい
るもの）を貯蔵する場合には、庫内の炭酸ガスが
次第に多くなり、余分な炭酸ガスを除去する必要
がでてくるので、酸素を減少させる装置の他に炭
酸ガス除去装置が必要になり、設備コストが高く
なつていた。 本発明の目的は、窒素ガスボンベや窒素ガス発
生装置、炭酸ガス除去装置、炭化水素系燃料及び
その反応室を不要にし簡易で安価な方法で密閉容
器内のガスを制御する方法を提供しようとするも
のである。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本発明は密閉容器内のガスを制御する方法であ
つて複数種のガスを含む密閉容器内より特定のガ
スを第１のガス分離膜によつて排除し、特定のガ
スの排除によつて減圧された前記密閉容器内へ、
第２のガス分離膜によつて複数種のガスから分離
した他の特定のガスを吸入させることを特徴とす
るものである。 （作用） 密閉容器内の複数種のガスのうち特定のガスは
第１のガス分離膜を透過して排除され、特定のガ
スの排除によつて減圧された密閉容器内に第２の
ガス分離膜で分離された他の特定のガスが供給さ
れ、減圧による密閉容器の破損防止と、外気混入
による特定のガス濃度の上昇を防ぐ。 （実施例） 本発明の一実施例を第１図によつて説明する。 １１はCA冷蔵庫等の密閉容器であり、第１の
ガス分離器１２間で器内雰囲気が循環し、特定の
ガス例えば酸素または酸素と炭酸ガスを排除し窒
素リツチの雰囲気とし第２のガス分離器１３より
他の特定のガス例えば窒素リツチガスが第１のガ
ス分離器１２で排除されたガスの減圧分だけ供給
され、減圧による密閉容器１１の破損と、外気混
入による酸素濃度の上昇を防止するようになつて
いる。 第１のガス分離器１２は第１のガス分離膜１４
で高圧側１２ａと低圧側１２ｂとに区分され、高
圧側１２ａには前記密閉容器１１から途中に送風
機１５を有するガス送出管１６が導入されるとと
もに密閉容器１１へガスを戻すガス返送管１７が
導出されて密閉容器１１とガス分離器１２の高圧
側でガスが循環するようになつている。さらに、
低圧側１２ｂからは途中に真空ポンプ１８とバイ
パス弁１９、圧力計２０を有する排気管２１が導
出されている。 第１のガス分離膜１４は薄い高分子ガス分離膜
を何枚も重ねたモジユールになつていて、窒素に
比べて酸素及び炭酸ガスを多く（速く）透過させ
る高速透過性膜である。（例えば窒素の透過速度
を１とすれば、酸素のそれは約２、炭酸ガスのそ
れ約８である。） したがつて第１のガス分離膜１４の真空ポンプ
１８で引かれる低圧側１２ｂには酸素及び炭酸ガ
スが透過し易く、高圧側１２ａの透過速度が低い
窒素は高圧側１２ａより再び密閉容器１１に戻さ
れて密閉容器１１内は窒素リツチの雰囲気とな
り、また密閉容器１１内の圧力は非透過ガスが戻
されるので急激な圧力変動は起らない。さらに、
ガス透過量はガス分離膜１４の面積が一定であれ
ば低圧側１２ｂの圧力によつて決まるので、バイ
パス弁１９の開閉具合により圧力を調整し得るよ
うになつている。 また、密閉容器１１内の減圧による破損事故や
減圧による外気混入のための酸素濃度上昇を防ぐ
ために、第１のガス分離膜１４で透過除去された
ガス量を第２のガス分離器１３より補給する。 第２のガス分離器１３は第２のガス分離膜２２
によつて高圧側１３ａと低圧側１３ｂとに区分さ
れ高圧側１３ａには空気圧縮機２３からガス供給
管２４によつて高圧空気が供給され第２のガス分
離膜２２によつて低圧側１３ｂへ酸素を透過させ
た窒素リツチのガスがガス補給管２６より密閉容
器１１へ供給される。 第２のガス分離膜２２は高分子ガス分離膜を何
内も重ねたモジユールよりなり、第１のガス分離
膜１４に比べて透過するガス量は少い（透過速度
が遅い）が分離効率（選別性）が高い膜で、空気
から酸素を透過させて排除することにより窒素97
％のガスを得ることができる。例えば、第１のガ
ス分離膜１４での窒素の透過速度を１としたと
き、第２のガス分離膜２２では0.08となり、ガス
の透過量は第１のガス分離膜１４に比べて非常に
少いが、第２のガス分離膜２２では、窒素の透過
速度に比べて酸素は約４倍、炭酸ガスは約16倍で
酸素と炭酸ガスが透過し易く、従つて窒素の分離
性が良い。第２のガス分離膜２２を透過した酸素
と炭酸ガスは途中にガス排出ポンプ２６を有する
ガス排出管２７から排出される。 次に上述の実施例（第１図に示す）の方法と、
従来の無炎燃焼式再循環法（第３図に示す）によ
るCA冷蔵庫内のガス制御方法を比較すると次の
表のようになる。
（Controlled Atmospheric Refrigerator 以下
CA冷蔵庫と略称する）内の空気組成を内蔵物に
適した組成にするためにガス分離膜を利用して窒
素及び酸素が炭酸ガス濃度を調整する密閉器中の
ガス制御方法に関する。 （従来の技術） 従来密閉容器やCA冷蔵庫内の酸素を減少させ
る方法としては、フラツシング法、再循環法、そ
の他の方法があり、フラツシング法には、窒素ボ
ンベからN2100％の窒素ガスを容器中の空気と置
換させる方法、PSA法（Pressure Swing
Adsorption）による窒素製造装置から発生させ
た窒素リツチガス（N2：95〜99％、O2：１〜５
％）を容器中の空気と置換させる方法、プロパン
等炭化水素系燃料を燃焼させて得られたガス
（N2：85.4％、O2：５％、CO2：9.6％）を密閉容
器中の空気と置換させる方法がある。 上述のフラツシング法において窒素ボンベを使
用する方法は、密閉容器やCA冷蔵庫を開放する
たびに酸素が外部から入り込んでくるため、その
都度窒素ガスを封入しなければならず、窒素ガス
が消耗品となつて不経済であつた。 またPSA法で得られた窒素リツチガス（N2：
95〜99％）によるフラツシング法は、窒素ボンベ
方式によるものより窒素濃度が低く、酸素も１〜
５％含まれるので、酸素を減少させる速度が遅く
なり、かつ最終酸素濃度もフラツシユガス中に含
まれる酸素濃度位までしか下がらず、また窒素リ
ツチガスを製造するのに大きな動力を要してい
た。 さらに窒素ボンベあるいは窒素リツチガスによ
る方法は密閉容器あるいは冷蔵庫に炭酸ガスを発
生する物を入れておく場合、炭酸ガスの濃度を調
節しなければならないので、窒素発生装置とは別
に炭酸ガス除去装置が必要であつた。 次に燃焼ガスによるフラツシング法は炭化水素
系燃料を直接燃焼させるため、燃焼ガス中の酸素
濃度が５％程度までしか下がらないので、密閉容
器やCA冷蔵庫内の酸素濃度も５％位が限界にな
つていた。また燃焼による酸素濃度の減少と共に
炭酸ガスの増加が伴い、従つて炭酸ガス除去装置
も大きくする必要があつた。 次に再循環法を第３図について説明すると、１
はCA冷蔵庫等の密閉容器、２は反応室でヒータ
ー３、無炎触媒層４、冷却コイル５を備えプロパ
ン等の炭化水素燃料タンク６からプロパンガス等
の燃料が導入されるようになつている。別に密閉
容器１には炭酸ガス除去装置７を備えた送風機８
を有する循環路９が連通されている。そして、密
閉容器１内の空気を送風機１０によつて反応室１
に導入して燃焼タンク６からの燃料とともに燃焼
させ酸素の少ないガスを触媒層４、冷却コイル５
を介して再び密閉容器１に導入して循環させ酸素
を減少させてゆく方法である。 上述の再循環法では、密閉容器１あるいはCA
冷蔵庫内の酸素と炭化水素系燃料とを触媒で反応
させる無炎燃焼法で酸素濃度を下げていくので、
酸素濃度をゼロ近くまで下げることができるが、
やはり燃焼法のため炭酸ガスの発生が伴い、炭酸
ガス除去装置７が大きくなり、プロパン等の炭化
水素燃料が消耗品として必要であり、反応前のガ
ス加熱用に大きなヒーター３も必要となり、反応
時に数100℃の高温になるので装置の破損や火炎
の危険性もある。また燃焼後のガスを冷やす冷却
コイル５等の冷却装置も必要である。 以上の他に酸素を減少させる方法としては、鉄
を酸化させることにより酸素を減らす方法がある
が、密閉容器やCA冷蔵庫の容積が大きくなると
鉄分等が大量に必要になること及び酸素の減少速
度が緩慢である等の欠点がある。 （発明が解決しようとする問題点） 上述のように密閉容器やCA冷蔵庫内のガスコ
ントロール、特に酸素を減少させる方法にはそれ
ぞれ何らかの問題を抱えていた。さらに共通する
問題として、密閉容器やCA冷蔵庫内に炭酸ガス
を発生するもの（一般には青果物等呼吸をしてい
るもの）を貯蔵する場合には、庫内の炭酸ガスが
次第に多くなり、余分な炭酸ガスを除去する必要
がでてくるので、酸素を減少させる装置の他に炭
酸ガス除去装置が必要になり、設備コストが高く
なつていた。 本発明の目的は、窒素ガスボンベや窒素ガス発
生装置、炭酸ガス除去装置、炭化水素系燃料及び
その反応室を不要にし簡易で安価な方法で密閉容
器内のガスを制御する方法を提供しようとするも
のである。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本発明は密閉容器内のガスを制御する方法であ
つて複数種のガスを含む密閉容器内より特定のガ
スを第１のガス分離膜によつて排除し、特定のガ
スの排除によつて減圧された前記密閉容器内へ、
第２のガス分離膜によつて複数種のガスから分離
した他の特定のガスを吸入させることを特徴とす
るものである。 （作用） 密閉容器内の複数種のガスのうち特定のガスは
第１のガス分離膜を透過して排除され、特定のガ
スの排除によつて減圧された密閉容器内に第２の
ガス分離膜で分離された他の特定のガスが供給さ
れ、減圧による密閉容器の破損防止と、外気混入
による特定のガス濃度の上昇を防ぐ。 （実施例） 本発明の一実施例を第１図によつて説明する。 １１はCA冷蔵庫等の密閉容器であり、第１の
ガス分離器１２間で器内雰囲気が循環し、特定の
ガス例えば酸素または酸素と炭酸ガスを排除し窒
素リツチの雰囲気とし第２のガス分離器１３より
他の特定のガス例えば窒素リツチガスが第１のガ
ス分離器１２で排除されたガスの減圧分だけ供給
され、減圧による密閉容器１１の破損と、外気混
入による酸素濃度の上昇を防止するようになつて
いる。 第１のガス分離器１２は第１のガス分離膜１４
で高圧側１２ａと低圧側１２ｂとに区分され、高
圧側１２ａには前記密閉容器１１から途中に送風
機１５を有するガス送出管１６が導入されるとと
もに密閉容器１１へガスを戻すガス返送管１７が
導出されて密閉容器１１とガス分離器１２の高圧
側でガスが循環するようになつている。さらに、
低圧側１２ｂからは途中に真空ポンプ１８とバイ
パス弁１９、圧力計２０を有する排気管２１が導
出されている。 第１のガス分離膜１４は薄い高分子ガス分離膜
を何枚も重ねたモジユールになつていて、窒素に
比べて酸素及び炭酸ガスを多く（速く）透過させ
る高速透過性膜である。（例えば窒素の透過速度
を１とすれば、酸素のそれは約２、炭酸ガスのそ
れ約８である。） したがつて第１のガス分離膜１４の真空ポンプ
１８で引かれる低圧側１２ｂには酸素及び炭酸ガ
スが透過し易く、高圧側１２ａの透過速度が低い
窒素は高圧側１２ａより再び密閉容器１１に戻さ
れて密閉容器１１内は窒素リツチの雰囲気とな
り、また密閉容器１１内の圧力は非透過ガスが戻
されるので急激な圧力変動は起らない。さらに、
ガス透過量はガス分離膜１４の面積が一定であれ
ば低圧側１２ｂの圧力によつて決まるので、バイ
パス弁１９の開閉具合により圧力を調整し得るよ
うになつている。 また、密閉容器１１内の減圧による破損事故や
減圧による外気混入のための酸素濃度上昇を防ぐ
ために、第１のガス分離膜１４で透過除去された
ガス量を第２のガス分離器１３より補給する。 第２のガス分離器１３は第２のガス分離膜２２
によつて高圧側１３ａと低圧側１３ｂとに区分さ
れ高圧側１３ａには空気圧縮機２３からガス供給
管２４によつて高圧空気が供給され第２のガス分
離膜２２によつて低圧側１３ｂへ酸素を透過させ
た窒素リツチのガスがガス補給管２６より密閉容
器１１へ供給される。 第２のガス分離膜２２は高分子ガス分離膜を何
内も重ねたモジユールよりなり、第１のガス分離
膜１４に比べて透過するガス量は少い（透過速度
が遅い）が分離効率（選別性）が高い膜で、空気
から酸素を透過させて排除することにより窒素97
％のガスを得ることができる。例えば、第１のガ
ス分離膜１４での窒素の透過速度を１としたと
き、第２のガス分離膜２２では0.08となり、ガス
の透過量は第１のガス分離膜１４に比べて非常に
少いが、第２のガス分離膜２２では、窒素の透過
速度に比べて酸素は約４倍、炭酸ガスは約16倍で
酸素と炭酸ガスが透過し易く、従つて窒素の分離
性が良い。第２のガス分離膜２２を透過した酸素
と炭酸ガスは途中にガス排出ポンプ２６を有する
ガス排出管２７から排出される。 次に上述の実施例（第１図に示す）の方法と、
従来の無炎燃焼式再循環法（第３図に示す）によ
るCA冷蔵庫内のガス制御方法を比較すると次の
表のようになる。
本発明によれば、密閉容器内のガス雰囲気をガ
ス分離膜によつて制御するため、ガス燃焼法によ
つて特定のガスを得る方法に比べて燃焼装置、燃
焼により発生した炭酸ガス除去装置、熱源として
のヒーター等が不要となり設備費、管理費を低減
させることができる。
ス分離膜によつて制御するため、ガス燃焼法によ
つて特定のガスを得る方法に比べて燃焼装置、燃
焼により発生した炭酸ガス除去装置、熱源として
のヒーター等が不要となり設備費、管理費を低減
させることができる。
第１図、第２図は本発明の夫々異なる実施例を
説明するフローシート、第３図は従来法を説明す
るフローシートである。 １１……密閉容器、１４……第１のガス分離
膜、１８……真空ポンプ、２２……第２のガス分
離膜。
説明するフローシート、第３図は従来法を説明す
るフローシートである。 １１……密閉容器、１４……第１のガス分離
膜、１８……真空ポンプ、２２……第２のガス分
離膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数種のガスを含む密閉容器内より特定のガ
スを第１のガス分離膜によつて排除し、特定のガ
スの排除によつて減圧された前記密閉容器内へ、
第２のガス分離膜によつて複数種のガスから分離
した他の特定のガスを吸入させることを特徴とす
る密閉容器内のガス制御方法。 ２ 特定のガスが酸素であり他の特定のガスが窒
素富化ガスであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の密閉容器内のガス制御方法。 ３ 特定のガスが酸素と炭酸ガスであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
の密閉容器内のガス制御方法。 ４ 第２のガス分離膜を透過するガスがポンプで
吸引されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項ないし第３項の何れかに記載の密閉容器内のガ
ス制御方法。 ５ 密閉容器が環境制御式冷蔵庫であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項の何
れかに記載の密閉容器内のガス制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61270690A JPS63123418A (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 密閉容器内のガス制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61270690A JPS63123418A (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 密閉容器内のガス制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63123418A JPS63123418A (ja) | 1988-05-27 |
| JPH0242526B2 true JPH0242526B2 (ja) | 1990-09-25 |
Family
ID=17489594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61270690A Granted JPS63123418A (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 密閉容器内のガス制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63123418A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5120329A (en) * | 1989-09-27 | 1992-06-09 | American Air Liquide | Integrated system and method for providing a controlled atmosphere in a food storage facility |
| US4944776A (en) * | 1989-10-05 | 1990-07-31 | Andrew Corporation | Dehumidifier for waveguide system |
| US5681368A (en) * | 1995-07-05 | 1997-10-28 | Andrew Corporation | Dehumidifier system using membrane cartridge |
| US20140141139A1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-05-22 | Membrane Technology And Research, Inc. | Membrane Separation Process for Controlling Gas Concentrations Within Produce Shipping or Storage Containers |
| US20210212332A1 (en) * | 2018-06-01 | 2021-07-15 | Maersk Container Industry A/S | Two selective modules for a controlled atmosphere container |
| CN108731351A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 冰箱 |
-
1986
- 1986-11-13 JP JP61270690A patent/JPS63123418A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63123418A (ja) | 1988-05-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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