分散式
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/04/07 05:55 UTC 版)
そこで集中式の欠点を解消すべく、既に国鉄時代に試作的に開発されていた各コンテナに独立した小型ディーゼルエンジン発電機を搭載して、冷凍機を駆動する分散式が再認識され本格的に導入された。先ず前記述の集中式がまだ開発・運用されていなかったJR貨物移行初期に、国鉄時代に運用していたコンテナに発電機を固定装着した20 ftタイプ10 t積載のUR5形や、JR貨物以降にそれまでの実績を引き継いで新開発された12 ftタイプ5 t積載のUF15A形などが大量投入された。しかしその後に登場した集中式との兼ね合いで一時期増備が止まっていたが、集中式の終焉が色濃くなる頃より新たに登場した新形式UF16A形と共に再び大量増備が始まり、その他にも20 ftタイプ10 t積載、31 ftタイプ10 t積載など多くの新形式が続々と大量に登場し、現在国内で流通しているJR貨物指定の鉄道私有冷凍コンテナは、大多数を占める分散式と、次節で述べる併用式の二種類で運用されている。 この方式だと、貨車やトラックに発電機を積む必要が一切なく、コンテナ内部の温度センサーでの完全自動運転により、発送者から荷受人に渡るまで最大約100時間程度の無給油連続運転輸送ができる。ただし、これらの機器を組み込むためのコンテナ側面スペースの関係から発電機は1台のみで、集中式のようなシステムの冗長性は一切ない。また、発電機設備が12 ftタイプUF15A形・UF16A形の場合は、非常に狭いスペースに押し込まれているので、発電エンジンの高温排気熱や激しい振動に長時間晒されており、日頃のメンテナンスが重要になってくる。これを怠ると発電停止による積荷の変質事故のみならず、最悪は走行中に火災を起こしコンテナ本体や貨車、周りの環境に多大な被害を及ぼすことになる。 なお、近年では連続運転時間に問題があったり冷凍機器の故障が多いUF15A形の廃棄が急速に進んでいる。
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分散式
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2017/07/27 08:46 UTC 版)
一般の電子集団のプラズマ振動は電子の速度分布関数 f(r, v, t) と電場 E(r, t) とを定める次の連立方程式により支配される。これが1945年にブラソフ (Anatoly Vlasov) によって導入された方程式系で、第一式はブラソフ方程式の典型であり、第二式はポアソン方程式である。 { ∂ f ∂ t + v ⋅ ∂ f ∂ r − e m E ⋅ ∂ f ∂ v = 0 ε 0 ∇ ⋅ E = − e { ∫ f ( r , v , t ) d v − n 0 } {\displaystyle {\begin{cases}{\frac {\partial f}{\partial t}}+\mathbf {v} \cdot {\frac {\partial f}{\partial \mathbf {r} }}-{\frac {e}{m}}\mathbf {E} \cdot {\frac {\partial f}{\partial \mathbf {v} }}=0\\\varepsilon _{0}\nabla \cdot \mathbf {E} =-e\left\{\int f\left(\mathbf {r} ,\mathbf {v} ,t\right)d\mathbf {v} -n_{0}\right\}\end{cases}}} ここで 第2式の n0 はプラズマ振動がない場合の一様な電子分布の密度を表す。右辺は振動により生じた余分の電荷密度である。 有限温度の電子集団の場合はブラソフ方程式のブラソフによる扱いの結果、波数 k のプラズマ振動の固有振動数が ω 2 = ω p e 2 + 3 k 2 v e , t h 2 {\displaystyle \omega ^{2}=\omega _{\mathrm {pe} }^{2}+3k^{2}v_{\mathrm {e,th} }^{2}} となるが（ここで ve,th = √kBTe/me は電子の熱速度）、これはまた電子だけを考えたデバイの長さ λDe を用いて ω 2 = ω p e 2 ( 1 + 3 k 2 λ D e 2 ) {\displaystyle \omega ^{2}=\omega _{\mathrm {pe} }^{2}\left(1+3k^{2}\lambda _{\mathrm {De} }^{2}\right)} とも書ける。これからデバイの長さより充分長い波長のプラズマ振動では電子の熱運動の振動数への影響はごく小さいことが分かる。なお、第2項の係数3は、今は粒子間衝突が無視されて波の進行方向と他の方向との間でエネルギーのやり取りがないこと（自由度が1の断熱変化）の効果の現れであり、一般の断熱変化を仮定すればこの係数が γ（比熱比、粒子間衝突が頻繁ならば自由度が3で γ = 5/3）となることが示される。
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