JP2015140947A - Air conditioner for agriculture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は農業用空気調和装置に関し、栽培用空間に必要供給熱量を均一に供給する技術に係るものである。 The present invention relates to an agricultural air conditioner and relates to a technique for uniformly supplying a necessary amount of heat to a cultivation space.
従来、農業用ビニールハウス等で野菜、果物、草花などを栽培する場合には、農業用ビニールハウスの内部の栽培用空間に植物の生育に適した温度環境を実現する必要がある。このため、暖房装置や冷房装置を設けて熱負荷に見合う熱量を供給している。この暖房装置や冷房装置の熱負荷に対する定格出力は空気の吐き出し温度と風量との積である供給熱量によって定まり、定格供給熱量に応じてファン装置の定格風量と、熱源の定格発熱量が定まっており、風量の変更は基本的に行わないものであった。 Conventionally, when vegetables, fruits, flowers and the like are cultivated in an agricultural greenhouse or the like, it is necessary to realize a temperature environment suitable for plant growth in the cultivation space inside the agricultural greenhouse. For this reason, a heating device or a cooling device is provided to supply an amount of heat commensurate with the heat load. The rated output with respect to the heat load of this heating device or cooling device is determined by the supply heat amount, which is the product of the air discharge temperature and the air volume, and the rated air volume of the fan device and the rated heat value of the heat source are determined according to the rated supply heat amount. The air volume was basically not changed.
また、一般的な空気調和装置では、室内の現在温度と設定目標温度とを比較し、温度差が大きい場合には、最大発熱量を出力する状態で、ファン装置を最大風量で運転するものがある。 Moreover, in a general air conditioner, the indoor current temperature is compared with a set target temperature, and when the temperature difference is large, the fan device is operated at the maximum air volume while the maximum heat generation amount is output. is there.
例えば、特許文献1に記載するものでは、熱交換された空気を室内に吹き出すための送風ファンを、通常の運転時の最も高い回転数よりもさらに高速回転させて、吹き出す風量を最大とするフルパワー運転を行っており、フルパワー運転をした後に、送風ファンの回転数を徐々に下げていき、通常の運転時の最も高い回転数よりも高い回転数を維持する。
For example, in what is described in
しかしながら、大型の農業用ビニールハウスでは、その室内空間が広いために、熱量を運ぶ空気流が室内空間の隅々まで均一に行き渡らず、室内空間に熱量が偏在する箇所が発生し、目標温度に調整された領域以外に、目標温度よりも高い領域や目標温度よりも低い領域が混在し、その温度むらに起因して生育が過剰に促進される植物や生育が遅延する植物が発生するので、問題解消のために、室内の空気を撹拌し、循環させる循環ファンを別途に設ける必要があった。 However, in large agricultural greenhouses, because the indoor space is large, the air flow carrying the heat does not spread evenly to every corner of the indoor space, and there are places where the heat is unevenly distributed in the indoor space, and the target temperature is reached. In addition to the adjusted region, there are mixed regions that are higher than the target temperature and regions that are lower than the target temperature, and plants that grow excessively due to the uneven temperature and plants that delay growth occur. In order to solve the problem, it was necessary to separately provide a circulation fan for stirring and circulating the air in the room.
また、農業用ビニールハウスの室内空間に十分に熱量を行き渡らせるために、特許文献1のような、発熱量、風量ともに最大とするフルパワー運転を継続することは消費エネルギーの増加によるコスト増が問題となる。
In addition, in order to sufficiently distribute the amount of heat to the indoor space of the agricultural greenhouse, continuing full power operation that maximizes both the heat generation amount and the air volume as in
本発明は上記した課題を解決するものであり、消費エネルギーを抑制しつつ、栽培用空間に熱量を均一に行き渡らせることができる農業用空気調和装置を提供することを目的とする。 This invention solves the above-mentioned subject, and it aims at providing the air conditioning apparatus for agriculture which can distribute heat quantity uniformly to the cultivation space, suppressing consumption energy.
上記課題を解決するために、本発明の農業用空気調和装置は、栽培用空間において植物の生育に適した温度環境の形成に要する必要供給熱量を定格供給熱量として出力するものであって、定格供給熱量に見合う定格発熱量を出力する熱源部と、定格発熱量に見合う定格風量を出力する定格風量出力モードと撹拌用風量として定格風量以上の所定風量を出力する風量増加出力モードとに切り替え可能なファン装置を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the agricultural air conditioner of the present invention outputs the necessary supply heat amount required for forming a temperature environment suitable for plant growth in the cultivation space as a rated supply heat amount. Switchable between a heat source that outputs the rated heat generation that matches the supply heat quantity, a rated air volume output mode that outputs the rated air volume that matches the rated heat generation quantity, and an air volume increase output mode that outputs a predetermined air volume that exceeds the rated air volume as the stirring air volume And a fan device.
本発明の農業用空気調和装置において、ファン装置を制御する制御装置を有し、制御装置は、熱源部が定格発熱量を出力する状態で、ファン装置の運転を定格風量出力モードと風量増加出力モードとに切り換えることを特徴とする。 The agricultural air conditioner of the present invention has a control device that controls the fan device, and the control device operates the fan device in the rated air volume output mode and the air volume increase output in a state where the heat source unit outputs the rated heat generation amount. It is characterized by switching to the mode.
本発明の農業用空気調和装置において、熱源部を収めた筺体と、筺体に設けたファン装置取付部と、筺体とファン装置の間に介装し、軸心に対して所定角度に傾斜する開口部を有する短管状の風箱を備え、ファン装置取付部に風箱を軸心回りの取付角度を変更可能に装着し、風箱の開口部にファン装置を装着したことを特徴とする。 In the agricultural air conditioner of the present invention, a housing containing a heat source, a fan device mounting portion provided on the housing, and an opening interposed between the housing and the fan device and inclined at a predetermined angle with respect to the shaft center A short tubular wind box having a portion is provided, and the fan device is mounted on the fan device mounting portion so that the mounting angle around the axis can be changed, and the fan device is mounted on the opening of the wind box.
本発明の農業用空気調和装置において、熱源部を収めた筺体と、筺体に設けたファン装置取付部と、筺体とファン装置の間に介装し、軸心に対して任意の方向に曲げることが可能なフレキブルな風箱を備え、ファン装置取付部に風箱の一端開口を装着し、風箱の他端開口にファン装置を装着したことを特徴とする。 In the agricultural air conditioner of the present invention, a housing containing a heat source, a fan device mounting portion provided on the housing, and a space between the housing and the fan device are bent in any direction with respect to the axis. A flexible wind box is provided, one end opening of the wind box is attached to the fan device mounting portion, and the fan device is attached to the other end opening of the wind box.
以上のように本発明の農業用空気調和装置は、栽培用空間に必要供給熱量を定格供給熱量として出力する。この定格供給熱量は、熱源部の定格発熱量に見合う吐き出し温度と、ファン装置の定格風量との積であり、熱源部が定格発熱量を出力する状態でファン装置を定格風量出力モードで運転することにより、栽培用空間に供給される。 As described above, the agricultural air conditioner of the present invention outputs the necessary supply heat amount as the rated supply heat amount to the cultivation space. This rated supply heat quantity is the product of the discharge temperature commensurate with the rated heat value of the heat source section and the rated air volume of the fan device, and the fan device is operated in the rated air volume output mode with the heat source section outputting the rated heat value. Thus, it is supplied to the cultivation space.
栽培用空間に温度むらが発生する場合、つまり農業用空気調和装置の近傍にある近領域の室内温度は設定目標温度より高い吐き出し温度に近くなり、農業用空気調和装置から遠方にある遠領域の室内温度が設定目標温度より低くなり、双方の領域の温度差が大きくかい離する場合には、ファン装置を風量増加出力モードに切り替えて運転する。 When temperature unevenness occurs in the cultivation space, that is, the indoor temperature in the near area near the agricultural air conditioner is close to the discharge temperature higher than the set target temperature, and in the far area far from the agricultural air conditioner. When the room temperature becomes lower than the set target temperature and the temperature difference between the two regions is greatly separated, the fan device is switched to the air volume increase output mode for operation.
ファン装置が送りだす風量が増加すると熱量を運ぶ空気流の風速が増加し、空気流の到達距離が定格風量出力モードで運転する場合よりも増加し、より遠方の遠領域に熱量を運ぶことが可能となり、かつ空気流の通過に伴って栽培用空間内の近領域の空気が巻き込まれ、栽培用空間内の空気が撹拌されて、栽培用空間内の各所に行き渡る熱量が均一化される。この結果、栽培用空間内の各所間での温度差が解消し、均一な温度の下で植物の生育を調整できる。 When the air volume sent out by the fan device increases, the wind speed of the air flow that carries the heat increases, and the reach of the air flow increases compared to when operating in the rated air volume output mode, and it is possible to carry the heat volume to a farther area. As the air flow passes, the air in the near region in the cultivation space is entrained, the air in the cultivation space is agitated, and the amount of heat that reaches each place in the cultivation space is made uniform. As a result, the temperature difference between the various places in the cultivation space is eliminated, and the growth of the plant can be adjusted under a uniform temperature.
風量増加出力モードの運転時には、熱源部が定格発熱量を出力する状態を維持するので、定格風量出力モードで運転する時に比べて空気の吐き出し温度が低下するが、風速の高まった空気流の撹拌作用を受けることで、消費エネルギーの増加を抑制しつつ、栽培用空間内に均一な温度環境を実現できる。 When operating in the increased air volume output mode, the heat source section maintains the state of outputting the rated heat output, so the air discharge temperature is lower than when operating in the rated air volume output mode, but stirring of the air flow with increased wind speed By receiving the action, a uniform temperature environment can be realized in the cultivation space while suppressing an increase in energy consumption.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1から図3において、農業用ハウス1は、例えば温室や農業用ビニールハウス等からなり、内部に野菜、果物、草花等を栽培するための栽培用空間2を形成している。本実施の形態では、冬季等において農業用ハウス1の栽培用空間2を暖房する場合について説明するが、本発明は冷房する場合においても適用可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3, an
農業用空気調和装置3は栽培用空間2において植物の生育に適した温度環境の形成に要する必要供給熱量を定格供給熱量として出力するものであって、室外機4と室内機5からなり、ここでは2台の室外機4と4台の室内機5を配置している。室外機4は熱交換コイル、コンプレッサーを内蔵しており、温熱の熱量を伴った熱媒体を室内機5に供給する。
The agricultural air conditioner 3 outputs a necessary supply heat amount required for forming a temperature environment suitable for plant growth in the cultivation space 2 as a rated supply heat amount, and includes an outdoor unit 4 and an
室内機5は熱源部をなす筺体5aの内部に配置する熱交換コイル6と筺体5aの全面に配置するファン装置7と筺体5aの側部に配置する制御装置8を備えており、熱交換コイル6は農業用空気調和装置3の定格供給熱量に見合う定格発熱量を出力するものである。ファン装置7はファンおよびモータを有しており、熱交換コイル6の定格発熱量に見合う定格風量を出力する定格風量出力モードでの運転と、撹拌用風量として定格風量以上の所定風量を出力する風量増加出力モードでの運転とに切り換え可能である。
The
制御装置8は、農業用ハウス1の各所に配置した温度センサー8aで測定する室内温度に基づいて、熱交換コイル6が定格発熱量を出力する状態で、ファン装置7の運転を定格風量出力モードと風量増加出力モードとに切り換える。
The
以下、上記した構成における作用を説明する。農業用空気調和装置3は、栽培用空間2を栽培植物にとって最適の温度環境とするための必要供給熱量を定格供給熱量として出力する。 Hereinafter, the operation of the above-described configuration will be described. The agricultural air conditioner 3 outputs a necessary supply heat amount for making the cultivation space 2 an optimum temperature environment for the cultivated plant as a rated supply heat amount.
この定格供給熱量は、熱交換コイル6の定格発熱量に見合う吐き出し温度と、ファン装置7の定格風量との積であり、熱交換コイル6が定格発熱量を出力する状態でファン装置7を定格風量出力モードで運転することにより、栽培用空間に供給される。この様子は図1に示すようなものであり、各室内機5のファン装置7から送風する空気流9は農業用ハウス1の中央付近に到達していない。
This rated supply heat quantity is the product of the discharge temperature commensurate with the rated heat value of the
このときの栽培用空間2のA地点とB地点におけるハウス内の温度変化は図4(b)に示すものである。例えば、設定目標温度が20℃である場合にはファン装置7から送風する空気流の吐き出し温度は30℃である。このように、ファン装置7から吐き出す空気流の吐き出し温度は設定目標温度よりも高いので、近領域にあるA地点では室内温度が設定目標温度に一致するか、設定目標温度より高い傾向となる。一方、ファン装置7から遠い遠領域にあるB地点では、例えば15℃となり設定目標温度より低くなる。
The temperature change in the house at the points A and B of the cultivation space 2 at this time is shown in FIG. For example, when the set target temperature is 20 ° C., the discharge temperature of the air flow blown from the
栽培用空間2の各所における温度差の発生は、栽培植物が等しく生育することを阻害するので、制御装置8は農業用ハウス1の各所に配置した温度センサーで測定する各所の室内温度が大きくかい離する場合には、ファン装置7を風量増加出力モードに切り替えて運転する。
Since the occurrence of a temperature difference in various places in the cultivation space 2 inhibits the cultivated plants from growing equally, the
風量増加出力モードでは、図4(c)に示すように、ファン装置7が撹拌用風量として定格風量以上、例えば5割増しの所定風量を出力する。
ファン装置7が送りだす風量の増加は空気流の風速の増加をもたらす。このため、熱交換コイル6から発生する熱量を運ぶ空気流の風速が増加し、空気流の到達距離が定格風量出力モードで運転する場合よりも増加し、より遠方の遠領域に熱量を運ぶことが可能となり、かつ空気流の通過に伴って栽培用空間2のファン装置7に近い近領域の空気が巻き込まれ、栽培用空間2の空気が撹拌されて、栽培用空間2の各所に行き渡る熱量が均一化される。この結果、栽培用空間2の各所間での温度差が解消し、均一な温度の下で植物の生育を調整できる。
In the air volume increase output mode, as shown in FIG. 4C, the
An increase in the amount of air sent out by the
風量増加出力モードの運転時には、熱交換コイル6が定格発熱量を出力する状態を維持するので、定格風量出力モードで運転する時に比べて空気の吐き出し温度が例えば26℃に低下する。しかし、風速の高まった空気流の撹拌作用を受けることで、図4(a)に示すように、ファン装置7の近領域にあるA地点とファン装置7から遠い遠領域にあるB地点での室内温度が設定目標温度に達する。したがって、熱交換コイル6の発熱量を増加させることなく、定格発熱量を出力する状態を維持して消費エネルギーの増加を抑制しつつ、栽培用空間2に均一な温度環境を実現できる。
During operation in the air volume increase output mode, the
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。以下に説明する農業用空気調和装置は、基本的に先の実施の形態で説明したものと同様であり、同部材については同符号を付してその説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. The agricultural air conditioner described below is basically the same as that described in the previous embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
図5(a)に示すものは、室内機5の筺体5aの前面部をなすファン装置取付部5bにファン装置7をヒンジ9で接合したものであり、片開き扉状にファン装置7を開閉可能に設けている。筺体5aの内部には熱交換コイル6を洗浄するためのスプレー配管10が設けられている。
In FIG. 5A, the
本構成によれば、スプレー配管10から噴射する洗浄液によって熱交換コイル6を筺体5aの内側から容易に行うことができ、ファン装置7の開放によってメンテナンスが容易である。
According to this configuration, the
図5(b)、図6に示すものは、筺体5aのファン装置取付部5bとファン装置7の間に風箱11を介装したものである。風箱11は、短管状をなして軸心に対して所定角度に傾斜する開口部12を有し、軸心に対して直角な開口部をなす基端側にフランジ13を有しており、フランジ13をファン装置取付部5bにボルト14で着脱可能に装着し、開口部12にファン装置7を設けている。
FIG. 5B and FIG. 6 show that a
この構成によれば、ファン装置7から送り出す空気流は風箱11の軸心に対して傾斜した方向に吹き出す。ボルト14を取り外した状態でファン装置取付部5bに対する風箱11の軸心回りの取付角度を変更することで、ファン装置7の向きを風箱11の軸心回りの任意の方向に変更することができ、ファン装置7から送り出す空気流の方向を調整することが可能である。また、図6(c)に示すように、フランジ13に設けるボルト穴13aの形状を長穴とすることにより、ボルト14を緩める状態において風箱11の取付角度を変更することができる。
According to this configuration, the air flow sent out from the
図5(c)、図7に示すものは、筺体5aのファン装置取付部5bとファン装置7の間に伸縮変形自在な風箱21を介装したものであり、ここでは風箱21が蛇腹状の形態をなすが、任意方向へ曲げることができるフレキブルなものであれば蛇腹状に限定されることはない。
FIG. 5C and FIG. 7 show that a
ファン装置7の一側部はヒンジ22でファン装置取付部5bに接合しており、ヒンジ22の軸心回りでファン装置7が揺動可能である。ファン装置の他側部は多節リンク機構からなる角度調節部23を介してファン装置取付部5bに接合しており、角度調節部23は調節ねじ24を締めたり緩めたりすることにより多節リンク機構が伸縮する。
One side portion of the
この構成によれば、角度調節部23の伸長によりファン装置7の他側部を前方に押し出すと、風箱21の変形を伴いつつファン装置7がヒンジ22の軸心回りに揺動し、ファン装置7の向きをヒンジ22の軸心回りの任意の方向に変更することができ、ファン装置7から送り出す空気流の方向を調整することが可能である。
According to this configuration, when the other side portion of the
1 農業用ハウス
2 栽培用空間
3 農業用空気調和装置
4 室外機
5 室内機
5a 筺体
5b ファン装置取付部
6 熱交換コイル
7 ファン装置
8 制御装置
8a 温度センサー
9 ヒンジ
10 スプレー配管
11 風箱
12 開口部
13 フランジ
13a ボルト穴
14 ボルト
21 風箱
22 ヒンジ
23 角度調節部
24 調節ねじ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
定格供給熱量に見合う定格発熱量を出力する熱源部と、定格発熱量に見合う定格風量を出力する定格風量出力モードと撹拌用風量として定格風量以上の所定風量を出力する風量増加出力モードとに切り替え可能なファン装置を備えることを特徴とする農業用空気調和装置。 In the cultivation space, the necessary supply heat amount required for forming a temperature environment suitable for plant growth is output as the rated supply heat amount,
Switch between the heat source that outputs the rated heat generation that matches the rated heat supply, the rated airflow output mode that outputs the rated airflow that matches the rated heat generation, and the airflow increase output mode that outputs the predetermined airflow that exceeds the rated airflow as the stirring airflow An agricultural air conditioner comprising a possible fan device.
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