JP3020932B1 - 温室における炭酸ガスの供給方法と供給装置 - Google Patents

温室における炭酸ガスの供給方法と供給装置

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JP3020932B1
JP3020932B1 JP10347964A JP34796498A JP3020932B1 JP 3020932 B1 JP3020932 B1 JP 3020932B1 JP 10347964 A JP10347964 A JP 10347964A JP 34796498 A JP34796498 A JP 34796498A JP 3020932 B1 JP3020932 B1 JP 3020932B1
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Abstract

【要約】 【課題】 温室内に栽培する植物に対する炭酸ガスの供
給を、ランニングコストを著しく低減させながら、ガス
燃焼バーナーによりガス燃料を燃焼させることで生成す
る低 SOX・低 NOXの排ガスを利用し、一酸化炭素の濃度
を5ppm以下に保持せしめ、炭酸ガスを適切な濃度で
供給し得るようにする。 【解決手段】 給湯式の暖房装置のボイラーに、ガス燃
料を燃焼させるバーナーを組込み、そのバーナーの燃焼
排ガスを大気に放出する煙突から、吸引ファンにより燃
焼排ガスの一部を引き出し、新鮮な空気により稀釈し
て、温度を温室の室温程度に降下させるとともに一酸化
炭素の濃度を低減させ、かつ、炭酸ガスを植物の成育に
適切な濃度とし、この稀釈した燃焼排ガスを植物に対す
る炭酸ガス源として温室内に導入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラーにより沸
した湯を給湯配管により循環させて温室等を暖房する暖
房施設におけるボイラーの燃焼排ガスを利用して、温室
内で栽培する作物に対し炭酸ガスを供給する温室におけ
る炭酸ガス供給方法と供給装置についての改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】温室内で栽培する作物に対し、それの育
成を促進するために炭酸ガスを供給する手段には、高圧
に圧縮した炭酸ガスを封入せるボンベを温室内に設置
し、そのボンベの口からレギュレータを介し一定量ずつ
炭酸ガスを温室内に放出させて、温室内で栽培している
作物に供給する手段は従来から知られている。
【0003】また、灯油・重油あるいはプロパンガスを
燃焼させる燃焼バーナーを、炭酸ガスの生成装置として
温室内に設置し、これで灯油・重油あるいはプロパンガ
スを燃焼させて、それの燃焼し終えた排ガスを炭酸ガス
源として温室内に放出し、炭酸ガスを温室内で栽培する
作物に供給する炭酸ガスの供給手段も知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】温室内の栽培作物に対
して炭酸ガスを供給するための従前の温室における炭酸
ガス供給手段は、炭酸ガスを封入したボンベを温室内に
設置してそれから炭酸ガスを放出させる従前手段の前者
にあっては、設備も施工も簡単だか、ボンベ内に封入す
る炭酸ガス(CO)がkg当り90円で、通常50Kg入り
のボンベを用いて、1ha規模の温室に設備すると、年間
で500万円位の炭酸ガス代を要することになってラン
ニングコストが嵩む問題がある。
【0005】燃焼バーナーを温室内に設置し、それで灯
油・重油あるいはプロパンガスを燃焼させて、その排ガ
スを炭酸ガス源として温室内に放出する従前手段の後者
にあっては、炭酸ガスと同時に多量の水蒸気が生成され
ることで、温室内に設置した燃焼バーナーのまわりが酸
欠状態で高湿度になることから、不完全燃焼を起し易
く、これによる事故が多い問題がある。特に、重油を燃
焼させた排ガスにはイオウ酸化物 SOや窒素酸化物 NO
が多く混入し、環境を汚染し、人体や植物に悪影響を
及ぼす問題もある。
【0006】また、燃焼バーナーは、プロパンガスを燃
焼させる場合でいえば、理論的には、C +5O
→3CO +4H Oとなることから、完全燃焼
させるようにすれば、炭酸ガスと水蒸気しか発生しない
わけであるが、実際には、100ppm程度の一酸化炭
素(CO)が排ガス中に混入している。栽培作物に供給
する炭酸ガスは、それの濃度が350ppm以上あるこ
とで効果が現われ、600ppm程度が適当で、それ以
上でも支障はないが、一酸化炭素は5ppm以上になる
と植物に害を与えるようになる問題がある。
【0007】本発明は、従前手段に生じている上述の問
題を解消せしめるためになされたものであって、ランニ
ングコストを著しく低減させながら、ガス燃焼バーナー
によりガス燃料を燃焼させることで生成する低 SO
低 NOの排ガスを利用し、一酸化炭素の濃度を5pp
m以下に保持せしめ、炭酸ガスを適切な濃度で供給し得
るようにする新たな手段を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】そして、本発明において
は、上述の目的を達成するための手段として、温室内を
暖房する給湯施設の温水ボイラーに、ガス燃料を燃焼さ
せるバーナーを組込み、そのバーナーの燃焼排ガスを大
気に放出する煙突から、吸引ファンにより燃焼排ガスの
一部を引き出し、それを、新鮮な外気により150〜2
00倍程度に稀釈して、一酸化炭素の濃度が植物の生育
に支障のない5ppm以下で炭酸ガス濃度が作物生育に
適する600ppm程度の排ガスに調整し、これを炭酸
ガス源として温室内に供給することを特徴とする温室に
おける炭酸ガスの供給方法を提起するものである。そし
て、同時に、温室3内を暖房する給湯式の暖房施設の温
水ボイラー1に組込むバーナーを、ガス燃料を燃焼させ
るバーナーとし、そのバーナーの燃焼排ガスを大気に排
出せしめる煙突10の途中に、先端側が吸引ファン5の
吸引口50に通ずる分岐管4の基端側を連通して、その
吸引ファン5の吐風口51を送気管6により温室3内に
連通し、前記分岐管4の途中に、空気取入口70が大気
に開放する空気取入管7を接続するとともに、この空気
取入管7よりも上流側における該分岐管4の内部に、前
記吸引ファン5による煙突10側からの燃焼排ガスの吸
引量を調節してその燃焼排ガスを前記空気取入管7から
取入れる外気により150〜200倍程度に稀釈するダ
ンパー9および絞り8を設け、かつ、そのダンパー9
を、前記送気管6に設けるCOセンサSにより、一酸化
炭素の濃度が植物に害を与えるようになる5ppm以下
において開度調節され、それ以上の濃度になると全閉さ
れるように制御せしめたことを特徴とする温室における
炭酸ガスの供給装置を提起するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明手段は、温室の暖房用の配
管にボイラーにより昇温させた湯を循環させることで温
室内を暖房する給湯式の暖房施設において、それのボイ
ラーに組込む燃焼バーナーを、プロパンガス等のガス燃
料を燃焼させるバーナーとし、ガス燃料によりこれを作
動させるようにすれば、それの排ガスが、プロパンガス
の場合についていえば、理論的には、C +5O
→3CO +4H Oとなって、炭酸ガスと水蒸
気だけとなること、そして、実際には100ppm程度
の一酸化炭素が混在するようになるが、この排ガスの温
度が290度C程度で、これを温室内の室温の20度C
〜30度C程度に降下させるように外気により稀釈させ
ると、150倍〜200倍の稀釈により室温程度になっ
て、この稀釈により一酸化炭素の濃度が5ppm以下に
なってくることに想到したことによってなされたもので
ある。
【0010】このことから、本発明手段においては、給
湯式の温度暖房施設を利用し、それのボイラーに組込む
バーナーは、燃焼排ガスが低 SO・低 NOのガス燃料
を燃焼させるバーナーとする。
【0011】このバーナーの燃焼排ガスを導く煙突は、
それの上端側を大気に開放して燃焼排ガスを大気中に放
散させるが、それの途中に分岐管を接続して、その分岐
管の先端に吸引ファンの吸気口を接続し吐風口を送気管
により温室内に連通して、この吸引ファンの作動で、煙
突により大気に放出されるバーナーの燃焼排ガスの一部
が引き出されて温室内に導入されるようにする。
【0012】そして、この分岐管の途中に、空気取入口
が大気に開放する空気取入管を接続して、前記吸引ファ
ンで温室内に導入する燃焼排ガスに空気取入口から取り
込まれる新鮮な大気が合流していくようにする。
【0013】さらに、分岐管の途中で、前記空気取入口
よりも上流側に、絞りとダンパーを設けて、吸引ファン
により引き出す燃焼排ガスの量をコントロールすること
で、それに合流させる大気の混入割合を調整して所望の
稀釈割合となるようにする。
【0014】通常、ガス燃料のバーナーの燃焼排ガス
は、温度が290度C程度で、COの濃度が10.7
%(107000ppm)程度、COの濃度が100p
pm程度である。また、温室内を暖房する時期の外気の
条件は、気温が15度C程度、CO の濃度が320
ppm程度、COが0ppm程度であるから、前述のダ
ンパーおよび絞りによる調整で、燃焼排ガスを空気取入
口から取り込む外気により150〜200倍に稀釈する
ことで、温度30度C、CO が600ppm、CO
が0.4ppmの導入空気が得られる。
【0015】この導入空気を、温室内に導入すること
で、温室内に、栽培作物に適切な600ppm程度の濃
度の炭酸ガスを、一酸化炭素の濃度が3ppm以下に保
持して送給できるようになる。
【0016】
【実施例】次に実施の一例を図面に従い説明する。図1
は、本発明手段を実施せる温室に対する炭酸ガスの供給
装置の概要図であり、同図において、1はガス燃料を燃
焼させるバーナーを組込んだ給湯式暖房施設の温水ボイ
ラー、10はそれのバーナーの燃焼排ガスを大気に排出
させるための煙突、2は温水ボイラー1に接続した給湯
側配管20と戻り側配管21とからなる給湯配管、3は
温室、22は温室3内に配設して前述の給湯配管2に接
続した暖房用の熱交換器、4は前述の煙突10の途中に
基端側を接続連通した分岐管、5はその分岐管4の先端
側に吸気口50を接続した吸引ファン、6はその吸引フ
ァン5の吐風口51に基端側を連通し先端側を温室3内
に連通させた送気管、7は前記分岐管4の途中に接続し
た空気取入口70を大気に開放させた空気取入管、8は
この空気取入管7と前述の煙突10との間における分岐
管4の途中に設けた絞り、9はその絞り8よりも上流側
における分岐管4の途中に設けたダンパー、Pは給湯配
管2に設けた循環ポンプである。
【0017】温室3内の室温は、給湯配管2により循環
する湯の温度の調節で所望に設定した温度に自動制御さ
れる。
【0018】吸引ファン5は、それの吐風口51からの
吐風量が、毎分600立方米程度の通常の吸引ファンで
ある。また、ダンパー9は、モーターMにより分岐管4
内の開口面積の変更が自在に行なわれる蝶弁状に形成し
てあり、そのモーターMの作動は、前述の送気管6の途
中に設けたCOセンサSにより制御され、そのCOセン
サSが検出するCO濃度が3ppmと等しいかそれ以上
になると、ダンパー9の開度を全閉するようにしてあ
る。即ち、3ppm以下において開度調節するようにし
てある。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明手段におい
ては、ボイラーに接続する給湯配管により温室内の暖房
を行なう給湯式の暖房施設において、それのボイラーに
組込むバーナーを、ガス燃料を燃焼させるバーナーと
し、それの燃焼排ガスを大気に排出する煙突に、吸引フ
ァンに通ずる分岐管を接続して、燃焼排ガスの一部を吸
引ファンで引き出し、その燃焼排ガスを清浄な空気で1
50〜200倍程度に稀釈することで、その排ガス中の
一酸化炭素の濃度を、植物の生育に支障のない5ppm
以下に低減させ、同時に、炭酸ガス濃度を栽培作物に対
し適切な600ppm程度に調整して、この排ガスを炭
酸ガス源として温室内に導入するのであるから、給湯式
の暖房施設のボイラーに組込まれたバーナーの大気に放
出される低 SO・低 NOの燃焼排ガスを利用して、温
室内に植物の生育のために供給する炭酸ガスを、一酸化
炭素濃度が植物の生育に支障のない低い濃度で、かつ、
炭酸ガス濃度が植物の生育に適切な濃度とした状態とし
て、しかも低いランニングコストで供給し得るようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明手段を実施せる温室に対する炭酸ガスの
供給装置の概要図である。
【符号の説明】
1…温水ボイラー、10…煙突、2…給湯配管、20…
給湯側配管、21…戻り側配管、22…熱交換器、3…
温室、4…分岐管、5…吸引ファン、50…吸引口、5
1…吐風口、6…送気管、7…空気取入管、70…空気
取入口、8…絞り、9…ダンパー、P…循環ポンプ、M
…モーター、S…COセンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A01G 7/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 温室内を暖房する給湯施設の温水ボイラ
    ーに、ガス燃料を燃焼させるバーナーを組込み、そのバ
    ーナーの燃焼排ガスを大気に放出する煙突から、吸引フ
    ァンにより燃焼排ガスの一部を引き出し、それを、新鮮
    な外気により150〜200倍程度に稀釈して、一酸化
    炭素の濃度が植物の生育に支障のない5ppm以下で炭
    酸ガス濃度が作物の生育に適する600ppm程度の排
    ガスに調整し、これを炭酸ガス源として温室内に供給す
    ることを特徴とする温室における炭酸ガスの供給方法。
  2. 【請求項2】 温室3内を暖房する給湯式の暖房施設の
    温水ボイラー1に組込むバーナーを、ガス燃料を燃焼さ
    せるバーナーとし、そのバーナーの燃焼排ガスを大気に
    排出せしめる煙突10の途中に、先端側が吸引ファン5
    の吸引口50に通ずる分岐管4の基端側を連通して、そ
    の吸引ファン5の吐風口51を送気管6により温室3内
    に連通し、前記分岐管4の途中に、空気取入口70が大
    気に開放する空気取入管7を接続するとともに、この空
    気取入管7よりも上流側における該分岐管4の内部に、
    前記吸引ファン5による煙突10側からの燃焼排ガスの
    吸引量を調節してその燃焼排ガスを前記空気取入管7か
    ら取入れる外気により150〜200倍程度に稀釈する
    ダンパー9および絞り8を設け、かつ、そのダンパー9
    を、前記送気管6に設けるCOセンサSにより、一酸化
    炭素の濃度が植物に害を与えるようになる5ppm以下
    において開度調節され、それ以上の濃度になると全閉さ
    れるように制御せしめたことを特徴とする温室における
    炭酸ガスの供給装置。
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