JP2005295852A - Heating source apparatus for sterilization of soil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、土壌を蒸気、あるいは熱水により加熱して病原菌を死滅させる、つまり蒸気消毒、あるいは熱水消毒する際に使用される土壌消毒用熱源装置に関し、特に、可搬性に富むとともに、土壌あるいは作物の種類、土壌中の病原菌の種類等により、蒸気消毒と熱水消毒との切換え、あるいは両者の併用が迅速に行えるようにした土壌消毒用熱源装置に関するものである。 The present invention relates to a heat source device for soil disinfection used for killing pathogenic bacteria by heating soil with steam or hot water, that is, steam disinfection or hot water disinfection. Alternatively, the present invention relates to a heat source device for soil disinfection that enables rapid switching between steam disinfection and hot water disinfection or a combination of both depending on the type of crop, the type of pathogenic bacteria in the soil, and the like.
一般に、土壌中の病原菌を死滅させる、いわゆる土壌消毒を行う手段として、臭化メチル等の薬剤を土壌内に注入する薬剤消毒、熱水によって土壌を加熱する熱水消毒、蒸気によって土壌を加熱する蒸気消毒等がある。上記薬剤消毒は公害等、環境に悪影響が出るおそれがあるため、近年では、熱水消毒、及び蒸気消毒が脚光を浴びている。 In general, as a means of performing so-called soil disinfection that kills pathogenic bacteria in the soil, chemical disinfection by injecting drugs such as methyl bromide into the soil, hot water disinfection by heating the soil with hot water, and heating the soil with steam There are steam disinfection. In recent years, hot water disinfection and steam disinfection have been in the limelight because the above-mentioned chemical disinfection may adversely affect the environment such as pollution.
ところで、従来では、熱水消毒は熱水を発生させる熱水ボイラーを使用し、蒸気消毒は蒸気を発生される蒸気ボイラーを使用するようにしていたため、設備費が嵩むとともに、保守・管理に手数を要するものであった。また、蒸気消毒が行える蒸気ボイラーの蒸気で温水を作製し、この温水で栽培ハウスを加温したり、灌漑用温水を作製したりするものがあるが、このものは、熱水消毒には適用することができないものであった。しかも、蒸気ボイラー、及び該蒸気ボイラーの蒸気で温水を作製する温水作製装置が一台の台車に搭載されるようになっていないため、消毒する土壌消毒場への搬入が困難になるとともに、土壌あるいは作物の種類、土壌中の病原菌の種類等によって消毒手段が異なる際に、蒸気消毒と熱水消毒との切換え、あるいはこれらの併用が迅速に行えないものであった。
本発明は、土壌消毒場への搬入を容易にするとともに、土壌あるいは作物の種類、土壌中の病原菌の種類等によって、蒸気消毒と熱水消毒との切換え、あるいはこれらの併用が迅速に行えるようにした土壌消毒用熱源装置を得ることを目的とする。 The present invention makes it easy to carry into a soil disinfection site, and enables rapid switching between steam disinfection and hot water disinfection, or a combination thereof, depending on the type of soil or crop, the type of pathogenic bacteria in the soil, etc. It aims at obtaining the heat-source apparatus for soil disinfection made into.
本発明は上記目的を達成するために、以下の如く構成したものである。即ち、請求項1に係る発明は、車輪を有する台車に蒸気ボイラーと熱水発生装置とを搭載し、前記蒸気ボイラーは、土壌の消毒に要する温度の蒸気を生成するとともに、該蒸気を土壌の蒸気消毒ホースに供給する消毒用蒸気供給路と、該蒸気を前記熱水発生装置に供給する加熱用蒸気供給路とを有し、前記熱水発生装置は、前記加熱用蒸気供給路から供給される蒸気と外部から供給される水とを混合させて消毒に要する温度に昇温させる熱交換タンクと、該熱交換タンクで生成された熱水を熱水消毒ホースに供給する消毒用熱水供給路とを有してなる構成にしたものである。
請求項2に係る発明は、前記蒸気ボイラーは100℃〜140℃の蒸気を生成し、また、前記熱水発生装置は80℃〜95℃の熱水を生成するようにしたものである。
請求項3に係る発明は、前記熱水発生装置の熱交換タンクは、タンク本体内に、加熱用蒸気供給路に接続される親管と、該親管に水平方向に所定の間隔をおいて並列に垂下連結されるとともに外周に多数の蒸気噴出孔を有する分岐管と、前記各分岐管の外周に所定の間隙を保持して嵌合される上下端が開放された筒状の対流管とを収容してなる構成にしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the invention according to claim 1 mounts a steam boiler and a hot water generator on a carriage having wheels, and the steam boiler generates steam at a temperature required for disinfecting the soil, and the steam is A disinfection steam supply path for supplying to the steam disinfection hose; and a heating steam supply path for supplying the steam to the hot water generator, wherein the hot water generator is supplied from the heating steam supply path. A heat exchange tank that mixes steam and water supplied from outside to raise the temperature required for disinfection, and hot water supply for disinfection that supplies the hot water generated in the heat exchange tank to the hot water disinfection hose And a road.
According to a second aspect of the present invention, the steam boiler generates steam at 100 ° C to 140 ° C, and the hot water generator generates hot water at 80 ° C to 95 ° C.
According to a third aspect of the present invention, the heat exchange tank of the hot water generator includes a parent pipe connected to the heating steam supply path in the tank body, and a predetermined interval in the horizontal direction between the parent pipe. A branch pipe connected in parallel and having a large number of steam jet holes on the outer periphery; and a cylindrical convection pipe having an open upper and lower end fitted with a predetermined gap on the outer periphery of each branch pipe; It is the structure which accommodates.
本発明に係る発明は、台車を操作することによって蒸気ボイラーと熱水発生装置とをユニットにした状態で消毒すべき土壌消毒場に迅速に移動させることができる。そして、蒸気消毒ホースを蒸気ボイラーの消毒用蒸気供給路に接続することによって、土壌を蒸気消毒することができ、また、熱水消毒ホースを熱水発生装置の消毒用熱水供給路に接続することによって土壌を熱水消毒することができるので、土壌あるいは作物の種類、土壌中の病原菌の種類等によって、蒸気消毒と熱水消毒との切換え、あるいはこれらの併用が迅速に行えることになる。
また、蒸気ボイラーの蒸気が加熱用蒸気供給路を介して熱交換タンクの親管に供給されると、該蒸気は親管を介して各分岐管に流入し、各分岐管の各蒸気噴出孔から対流管と分岐管との間隙部に噴出し、該間隙部に存在する水と混合して液化するとともに該水を昇温(加熱)させることになる。この昇温した熱水は他の水に対して比重が軽いため、上記対流管と分岐管との間隙部を上方に向かって移動し、対流管の上端開口部からタンク本体内の上部に流出し、これに伴ってタンク本体内下部の水が対流管の下端開口部から上記対流管と分岐管との間隙部に流入する。この作用が繰り替えされて、タンク本体内の水が効率よく昇温されることになる。
The invention according to the present invention can be quickly moved to a soil disinfection site to be disinfected in a state where the steam boiler and the hot water generator are unitized by operating the carriage. And, by connecting the steam disinfection hose to the steam supply path for disinfection of the steam boiler, the soil can be disinfected with steam, and the hot water disinfection hose is connected to the disinfection hot water supply path of the hot water generator. Therefore, it is possible to quickly switch between steam disinfection and hot water disinfection or a combination thereof depending on the type of soil or crop, the type of pathogenic bacteria in the soil, and the like.
Further, when the steam of the steam boiler is supplied to the parent pipe of the heat exchange tank via the heating steam supply path, the steam flows into each branch pipe via the parent pipe, and each steam ejection hole of each branch pipe From the convection pipe and the branch pipe, and is mixed with water existing in the gap to be liquefied and the water is heated (heated). Since the heated hot water has a lower specific gravity than other water, it moves upward in the gap between the convection pipe and the branch pipe and flows out from the upper end opening of the convection pipe to the upper part of the tank body. Accordingly, the water in the lower part of the tank main body flows into the gap between the convection pipe and the branch pipe from the lower end opening of the convection pipe. This action is repeated, and the water in the tank body is efficiently heated.
以下本発明を図に基づいて説明する。図において、図1は本発明による土壌消毒用熱源装置の全体を示す概略図、図2は本発明による蒸気ボイラー部の側面図、図3は本発明による熱水発生装置部の断面図、図4は土壌の蒸気消毒状態を示す要部断面図、図5は土壌の熱水消毒状態を示す要部断面図、図6は他の例による土壌の熱水消毒状態を示す要部断面図である。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, FIG. 1 is a schematic diagram showing the entire heat source apparatus for soil disinfection according to the present invention, FIG. 2 is a side view of a steam boiler section according to the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of a hot water generating apparatus section according to the present invention. 4 is a main part sectional view showing the steam disinfection state of the soil, FIG. 5 is a main part sectional view showing the hot water disinfection state of the soil, and FIG. 6 is a main part sectional view showing the hot water disinfection state of the soil according to another example. is there.
図1、図2において、1は土壌消毒用熱源装置であり、台車2の後部(図2おいて左部)に蒸気ボイラー10を、該台車2の前部に熱水発生装置20を載置し、熱水装置20は蒸気ボイラー10の蒸気を導入して熱水を生成するようになっている。
1 and 2,
上記蒸気ボイラー10は、蒸気罐11の後部に灯油、重油等を燃焼させるバーナー12を取り付け、水道水、井戸水等の水を給水管13により上記蒸気罐11に供給し、この供給された水を上記バーナー12の燃焼熱を利用して100℃〜140℃、好ましくは120℃〜130℃の蒸気を生成するようになっている。上記蒸気ボイラー10で生成された蒸気は吐出管14を介して外部に吐出される。V1は吐出管14を開閉する手動式の元弁である。
The
上記吐出管14には、手動式の第1操作弁V2により開閉される消毒用蒸気供給路(ホース)15と、手動式の第2操作弁V3により開閉される加熱用蒸気供給路(ホース)16が並列に接続され、上記消毒用蒸気供給路15には分配管17を介して多数の蒸気消毒ホース18が接続される。また、上記加熱用蒸気供給路16は温度調節弁V4を介して熱水発生装置20の熱交換タンク21に接続される。
The
上記熱交換タンク21は図3に示すようになっている。即ち、上蓋を有するタンク本体22内の上部に加熱用蒸気供給路16に接続される親管23を水平配置して取り付け、該親管23に蒸気噴出孔24aが形成された多数の分岐管24を長手方向(水平方向)に略等間隔で垂下接続する。本例では、タンク本体22は、図3において左右幅が約600mm、奥行き(前後幅)が約200mm、高さが約450mmとなる直方体とし、親管23は両端が閉塞された長さ550mm、断面75mm角の角パイプにより形成し、分岐管24は下端が閉塞された長さ300mm、直径27.2mmの丸パイプにより形成されるとともに、その下半部に直径5.5mmの蒸気噴出孔24aを円周方向に4箇所、上下に約20mmピッチで8箇所形成する。
The
上記各分岐管24の外周に対流管25を同軸に嵌合させる。該対流管25は長さ320mm、直径60.5mmの上下端が開放された円筒のパイプにより形成し、分岐管24との間に間隙(ア)を保持する。なお、上記した各部材の寸法は、蒸気ボイラー10の容量、蒸気消毒ホース18の数量及び長さ、後述する熱水消毒ホース31の数量及び長さ等によって適宜設定する。また、上記親管23は端部が閉塞されたパイプ材を平面視十字状に接合して形成し、各パイプ3材に前述と同様の分岐管24を垂下接続し、各分岐管24の外周に前述と同様の対流管25を同軸に嵌合させるようにしてもよい。
A
上記タンク本体22の上部に水道水、井戸水等の水を導入する導入管26を接続し、タンク本体22の下部にポンプP1を介してタンク本体22内の熱水を外部に吐出する吐出管27を接続し、該吐出管27に三方弁V5を介して消毒用熱水供給路(ホース)28と、戻し管29を接続する。上記消毒用熱水供給路(ホース)28には、図1に示すように、分配管30を介して多数の熱水消毒ホース31が接続される。
An
上記タンク本体22内に、該タンク本体22内の湯温を制御部(図示省略)に出力する第1センサーS1を取り付け、また、上記吐出管27に湯温を上記制御部に出力する第2センサーS2を取り付ける。制御部は、上記第1センサーS1の信号を入力して前述した温度調節弁V4を開閉することにより、蒸気ボイラー10から熱水発生装置20に供給される蒸気の量を調節してタンク本体22内の湯が80℃〜95℃、好ましくは90℃〜95℃となるように制御し、また、第2センサーS2の信号を入力して前述した三方弁V5を切換えることにより、熱水発生装置20から熱水消毒ホース31に供給する熱水の温度が90℃以上となるようにする。
A first sensor S1 for outputting the hot water temperature in the tank
次に、上記実施例の使用態様について説明する。まず、土壌を蒸気消毒する際には、以下の如くして行う。即ち、図4に示すように、消毒を対象とする土壌40の表面に、多数の噴出孔が形成された蒸気消毒ホース18を載置する。次いで、上記土壌40の表面40aをポリエチレンシート又はビニールシートからなる非通気性のシート41により覆い、該シート41の周縁部に錘42を載せて密閉し、上記シート41の上面を軽量の保温シート43により覆う。
Next, the usage mode of the above embodiment will be described. First, when steam disinfecting soil, it is performed as follows. That is, as shown in FIG. 4, the
次いで、図1に示すように、上記蒸気消毒ホース18を分配管17を介して蒸気ボイラー10の消毒用蒸気供給路(ホース)15に接続し、第2操作弁V3を閉じるとともに、元弁V1、及び第1操作弁V2を開く。さすれば、蒸気ボイラー10で生成された蒸気が、吐出管14、消毒用蒸気供給路15、分配管17を介して蒸気消毒ホース18に供給され、該蒸気消毒ホース18から約110℃の蒸気が噴出する。この状態を、例えば90分〜110分間持続させて土壌40の温度が、例えば深さ約20cmに至って作物病原菌の死滅温度(60℃以上)となるように加熱する。
Next, as shown in FIG. 1, the
次に、土壌を熱水消毒する際には、以下の如くして行う。即ち、図5に示すように、消毒を対象とする土壌40の表面40aに、多数の噴出孔が形成された熱水消毒ホース31を所定ピッチで載置する。次いで、シート41により上記熱水消毒ホース31とともに土壌40の表面40aを覆い、該シート41の上面を軽量の保温シート43により覆う。
Next, when hydrothermal disinfecting the soil, it is performed as follows. That is, as shown in FIG. 5, the hot
次いで、図1に示すように、上記熱水消毒ホース31を分配管30を介して熱水発生装置20の消毒用熱水供給路(ホース)28に接続し、第1操作弁V2を閉じるとともに、元弁V1、第2操作弁V3を開く。さすれば、蒸気ボイラー10で生成された蒸気が、吐出管14、加熱用蒸気供給路16を介して熱水発生装置20に供給される。この熱水発生装置20に供給された蒸気は、図3に示すように、親管23から各分岐管24に流入し、該分岐管24の蒸気噴出孔24aから対流管25と分岐管24との間隙部(ア)に噴出し、該間隙部(ア)に存在する水と混合して液化するとともに該水を昇温(加熱)させることになる。
Next, as shown in FIG. 1, the hot
上記昇温した熱水は他の水に対して比重が軽いため、上記対流管25と分岐管24との間隙部(ア)を上方に向かって移動し、対流管25の上端開口部からタンク本体22内の上部に流出し、これに伴ってタンク本体22内下部の水が上記間隙部(ア)に流入する。この作用が繰り替えされて、タンク本体22内の水が効率よくかつ静粛な状態で昇温される。そして、第1センサーS1、温度調節弁V4の作動により設定された90℃〜95℃の熱水が生成される。
Since the heated hot water has a lower specific gravity than other water, the hot water moves upward in the gap (a) between the
上記昇温された熱水は、ポンプP1により消毒用熱水供給路28、分配管30を介して熱水消毒ホース31に供給され、図5に示すように、上記各熱水消毒ホース31から熱水46が噴出する。該熱水消毒ホース31による熱水46の吐出時間は、例えば90分〜110分間持続させ、土壌40の温度が深さ約20cmに至って作物病原菌の死滅温度(約60℃以上)となるように加熱する。
The heated hot water is supplied to the hot
なお、土壌を熱水消毒する際には、図6に示すようにして消毒を対象とする土壌40の表面40aを覆うようにしてもよい。即ち、上半部に多数の噴出孔が形成された熱水消毒ホース31を土壌40の表面40aに載置した後、該表面40aをシート41により覆い、該シート41の周縁部に錘42を載せて密閉するとともに、該シート41の上面を軽量の保温シート43により覆う。次いで、送風機(図示省略)により、シート41内に空気(外気)を圧送し、該シート41を、上記熱水消毒ホース31から噴出する熱水46がシート41に接触しない程度の円弧状に膨らませる。
In addition, when hydrothermal disinfecting soil, you may make it cover the
次いで、上記熱水消毒ホース31から熱水46を噴出させる。このようにすれば、熱水消毒ホース31から噴出する熱水46が放射状に噴出し、広範囲の土壌表面40aに略均一に散布されることになり、土壌面積に設置する熱水消毒ホース31の本数が低減し、これの設置作業、及び土壌消毒終了後の除去作業が迅速かつ小労力で行えることになる。
Next,
なお、土壌40をより深く、例えば深さ30cm〜40cmに至って効率よく加熱消毒する際には、以下の如くして行う。即ち、シート41で覆われた土壌41の表面41aに蒸気消毒ホース18と熱水消毒ホース31を並列に載置し、まず、第2操作弁V3を閉じるとともに、元弁V1、及び第1操作弁V2を開き、消毒用蒸気供給路15から蒸気消毒ホース18に蒸気を供給し、該蒸気消毒ホース18から噴出する蒸気45によって上記土壌40の温度を、例えば深さ約20cmに至って作物病原菌の死滅温度に加熱する。
In addition, when the
次いで、第1操作弁V2を閉じるとともに、元弁V1、第2操作弁V3を開き、蒸気ボイラー10の蒸気を加熱用蒸気供給路16から熱水発生装置20に供給し、該熱水発生装置20で発生した熱水を蒸気消毒用熱水供給路28を介して熱水消毒ホース31に供給し、該熱水消毒ホース31から熱水46を土壌40の表面40aに散布する。さすれば、該熱水46は土壌40内を深さ約20cmまで浸透するまではさほど温度降下せず、主として深さ約20cmよりも深い30cm〜40cmに至る土壌を加熱することとなる。これにより、土壌40を効率よく深く加熱消毒することができる。
Next, the first operation valve V2 is closed, the main valve V1 and the second operation valve V3 are opened, and the steam of the
1 土壌消毒用熱源装置
2 台車
3 車輪
4 前脚
5 把手
10 蒸気ボイラー
11 蒸気罐
12 バーナー
13 給水管
14 吐出管
15 消毒用蒸気供給路
16 加熱用蒸気供給路
17 分配管
18 蒸気消毒ホース
20 熱水発生装置
21 熱交換タンク
22 タンク本体
23 親管
24 分岐管
24a 噴出孔
25 対流管
26 導入管
27 吐出管
28 消毒用熱水供給路
29 戻し管
30 分配管
31 熱水消毒ホース
40 土壌
40a 土壌表面
41 シート
42 錘
43 保温シート
45 蒸気
46 熱水
P1 ポンプ
V1 元弁
V2 第1操作弁
V3 第2操作弁
V4 温度調節弁
V5 三方弁
S1 第1センサー
S2 第2センサー
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