JP3122295U - Heating system - Google Patents
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Abstract
【課題】ランニングコストが低廉で済み、環境問題にも配慮した、特にビニールハウス用に適した暖房装置を提供する。
【解決手段】窯11には、木材を投入する木材投入口13を備えた木材燃焼室12が上部に設けられると共に木材の燃焼により得られた灰を収容する灰収容室17が下部に設けられ、木材燃焼室と灰収容室は有孔板16で区画されている。窯の周りにはヒートチャンバ22が設けられ、このヒートチャンバからヒートダクト23が延長している。木材燃焼室の排気口25には排気ダクト26が連通接続され、木材燃焼により生じた高温の排気をビニールハウスの外部に排出する。ヒートダクト上方の熱気を熱フィードバックダクト24の吸気口32から取り込んでヒートチャンバに供給する。燃料としての木材には廃材を利用することが好ましい。
【選択図】図1
The present invention provides a heating device that is low in running cost and is environmentally friendly and particularly suitable for a greenhouse.
A kiln (11) is provided with a wood combustion chamber (12) provided with a wood input port (13) for introducing wood and an ash storage chamber (17) for containing ash obtained by burning wood. The wood combustion chamber and the ash storage chamber are partitioned by a perforated plate 16. A heat chamber 22 is provided around the kiln, and a heat duct 23 extends from the heat chamber. An exhaust duct 26 is connected to the exhaust port 25 of the wood combustion chamber to discharge high-temperature exhaust generated by the wood combustion to the outside of the greenhouse. The hot air above the heat duct is taken from the air inlet 32 of the heat feedback duct 24 and supplied to the heat chamber. Waste wood is preferably used for wood as fuel.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は暖房装置に関し、特にしいたけ、野菜、花卉などの栽培・園芸をビニールハウスなどの農業用・園芸用温室(以下「ビニールハウス」とする)内で行うためのビニールハウス用暖房装置に関する。 The present invention relates to a heating device, and more particularly, to a greenhouse heating device for cultivating and / or horticulture shiitake, vegetables, flower buds, etc. in an agricultural / horticultural greenhouse (hereinafter referred to as “plastic greenhouse”) such as a greenhouse.
しいたけ、野菜、花卉などを冬季にビニールハウス内で栽培・園芸することが広く行われるようになっているが、密封されたビニールハウス内は晴れた日の日中であればかなりの温度まで上昇するものの、日没後は地中への熱伝導やビニールフィルムを透過する熱輻射などによってビニールハウス内の温度が急速に失われ、数時間後には外気温とほぼ等しい温度になってしまう。このため、特に冬期の夜間において、ビニールハウス内を栽培や育成のために必要な温度に暖房し維持することが不可欠である。また、特に日本海側の東北・北海道・北陸地方などの寒冷多雪地域では冬期の日照時間が少ないため、日中でもビニールハウス内を暖房する必要がある。 Growing and horticulture of shiitake mushrooms, vegetables and flower buds in the greenhouse in the winter has become widespread, but the sealed greenhouse has risen to a considerable temperature during the day on a sunny day. However, after sunset, the temperature inside the greenhouse is rapidly lost due to heat conduction into the ground and heat radiation that passes through the vinyl film, and after a few hours, it becomes almost equal to the outside temperature. For this reason, it is indispensable to heat and maintain the inside of a greenhouse at a temperature necessary for cultivation and cultivation, especially at night in winter. Also, especially in cold and snowy areas such as the Tohoku, Hokkaido, and Hokuriku regions on the Sea of Japan side, there is little sunshine time in winter, so it is necessary to heat the greenhouse even during the daytime.
従来のビニールハウス用暖房装置としては、重油を燃焼させることによって発生した熱をビニールハウス内に張り巡らせたダクトを介して供給するものが広く用いられている。また、地熱を利用したもの(特許文献1)や太陽熱を利用したもの(特許文献2)なども提案されている。
しかしながら、重油を熱源とする暖房装置はランニングコストとしての重油代が嵩み、メンテナンスも必要であるため、費用負担が大きい。また、重油を燃焼させることに伴う環境への悪影響や、石油エネルギーの枯渇化による更なるランニングコスト上昇なども懸念される。 However, a heating device that uses heavy oil as a heat source has a heavy fuel cost as a running cost, and requires maintenance, so that the cost burden is large. There are also concerns about adverse environmental impacts associated with burning heavy oil and further increases in running costs due to the depletion of petroleum energy.
また、地熱利用や太陽熱利用は比較的温暖な地域における比較的小規模なビニールハウス用としては検討の余地があるが、厳しい自然環境に晒される前記のような寒冷多雪地域では実際上ほとんど利用価値がない。 In addition, geothermal and solar heat can be used for relatively small greenhouses in relatively warm areas, but in practical use in cold and snowy areas such as those exposed to harsh natural environments. Not worth it.
したがって、本考案が解決しようとする課題は、比較的簡単な構造を有し、イニシャルコストもランニングコストも低廉で済み、環境問題にも配慮した、新規な構成の暖房装置、特にビニールハウス用に適した暖房装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that it has a relatively simple structure, low initial cost and low running cost, and has a new structure for an environmental problem, especially for a greenhouse. The object is to provide a suitable heating device.
上記の課題を達成するため、請求項1に係る本考案は、木材を投入する木材投入口を備えた木材燃焼室が上部に設けられると共に木材の燃焼により得られた灰を収容する灰収容室が下部に設けられ、木材燃焼室と灰収容室は有孔板で区画されているところの窯と、この窯の周りに設けられたヒートチャンバと、このヒートチャンバに連通接続されて暖房すべき室内の任意箇所まで延長し該箇所にて開口する一または複数のヒートダクトと、窯の木材燃焼室の排気口に連通接続されて木材燃焼室における木材の燃焼により生じた排気を暖房すべき室の外部に排出するための排気ダクトと、前記排気ダクトを通る排気から熱交換により熱を奪うべく該排気ダクトに設けられた熱交換器と、前記ヒートチャンバの上方で開口する吸気口から熱気を取り込んで該ヒートチャンバに供給する熱フィードバックダクトと、を備えたことを特徴とする暖房装置である。
In order to achieve the above object, the present invention according to
請求項2に係る本考案は、請求項1記載の暖房装置において、前記熱交換器は、排気ダクトを包囲する中空円筒形状を有し、且つ、その周壁部が二重壁構造を有していて該二重壁構造の中に冷媒としての水が収容される構成を有することを特徴とする。
The present invention according to
請求項3に係る本考案は、請求項2記載の暖房装置において、前記熱交換器は、前記二重壁構造の内部から外部に通じる蒸気排出口を備え、木材燃焼室内での木材燃焼により生じた高温の排気を前記排気口から前記排気ダクトを通っていく途中で該熱交換器で熱交換し、水の蒸発による蒸気を蒸気排出口から暖房すべき室内に放出して該室内を加湿することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the heating device according to the second aspect, wherein the heat exchanger is provided with a steam discharge port that leads from the inside to the outside of the double wall structure, and is generated by burning wood in a wood combustion chamber. Heat exchange is performed by the heat exchanger in the middle of passing the exhaust duct from the exhaust port through the exhaust duct, and steam generated by evaporation of water is discharged from the steam discharge port into the room to be heated to humidify the room. It is characterized by that.
請求項4に係る本考案は、請求項3記載の暖房装置において、前記蒸気排出口を前記ヒートダクトに連結して、蒸気を該ヒートダクトの開口端から放出して加湿することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the heating device according to the third aspect, the steam outlet is connected to the heat duct, and the steam is discharged from the opening end of the heat duct to be humidified. .
請求項5に係る本考案は、請求項1ないし4のいずれか記載の暖房装置において、前記吸気口から熱気を積極的に取り込むための吸気ファンが前記熱供給ダクトに設けられることを特徴とする。
The present invention according to claim 5 is the heating device according to any one of
請求項6に係る本考案は、請求項1ないし5のいずれか記載の暖房装置において、前記木材燃焼室の排気口と前記熱交換器との間において前記排気ダクトに近接してバーナーが設けられ、着火時に排気ダクト先端の煙突から白煙が出ることを実質的に防止するために排気ダクトを通る排気を加温することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the heating device according to any one of the first to fifth aspects, a burner is provided close to the exhaust duct between the exhaust port of the wood combustion chamber and the heat exchanger. The exhaust gas passing through the exhaust duct is heated in order to substantially prevent white smoke from being emitted from the chimney at the tip of the exhaust duct during ignition.
請求項7に係る本考案は、請求項1ないし6のいずれか記載の暖房装置において、前記窯の灰収容室には木材燃焼室で木材燃焼した後に得られる灰を回収するための灰回収口が備えられ、回収した灰をミネラル資源として田畑に還元することを可能にしたことを特徴とする。
The present invention according to claim 7 is the heating apparatus according to any one of
請求項8に係る本考案は、請求項1ないし7のいずれか記載の暖房装置において、前記窯の木材燃焼室に投入口から投入される木材が無料またはきわめて安価に入手可能な廃材であることを特徴とする。
The present invention according to claim 8 is the heating apparatus according to any one of
本考案による暖房装置は、比較的簡単な構造であるため設備投資コストが低廉であり、しかも、廃材も利用可能な木材を燃料に用いるのでランニングコストも従来の重油利用の暖房装置に比べて極めて低く済むため、低コスト化の効果が大きく、特に日本海側の東北・北海道・北陸地方などの寒冷多雪地域などにおいてビニールハウス用の暖房装置としての利用価値が高い。 Since the heating device according to the present invention has a relatively simple structure, the capital investment cost is low, and since wood that can be used as waste material is used as fuel, the running cost is extremely low compared with the heating device using conventional heavy oil. Since the cost is low, the effect of cost reduction is great, especially in cold and snowy areas such as the Tohoku, Hokkaido, and Hokuriku regions on the Sea of Japan side.
木材燃焼室内での木材燃焼により生じた高温の排気が排気口から排気ダクトを通っていく途中で熱交換器で熱交換することにより、水の蒸発による蒸気を利用して、ビニールハウス内を暖房すると同時に、農産物などの栽培・園芸に適した湿度に加湿することができる。蒸気排出口をダクトに接続すると、熱交換器内で水が蒸発することにより得られる蒸気がダクトを通ってダクト先端から放出されることになるので、効率的且つ均一な加湿が行われる。 Heat exchange inside the greenhouse using steam generated by evaporation of water by exchanging heat with a heat exchanger while high-temperature exhaust generated by burning wood in the wood combustion chamber passes through the exhaust duct from the exhaust port. At the same time, it can be humidified to a humidity suitable for cultivation and horticulture of agricultural products. When the steam discharge port is connected to the duct, steam obtained by evaporating water in the heat exchanger is discharged from the duct tip through the duct, so that efficient and uniform humidification is performed.
木材を燃料としているので環境破壊の懸念がない。廃材を燃料として用いることはコスト削減に効果があるだけでなく、産業廃棄物木材や間伐材などの新たな用途を提供することとなり、その処理に伴う多大な費用と労力を軽減する効果がある。 Since wood is used as fuel, there is no concern about environmental destruction. Using waste as a fuel not only has an effect on cost reduction, but also provides new uses such as industrial waste wood and thinned wood, and has the effect of reducing the tremendous cost and labor involved in the treatment. .
木材を燃焼させた後に残る灰は、回収して、ミネラル資源として田畑に還元することができ、無駄のない資源の有効利用が促進される。 Ash remaining after burning wood can be recovered and returned to the field as a mineral resource, which promotes effective use of resources without waste.
本考案の一実施形態によるビニールハウス用暖房装置10について、以下添付図面を参照しながら説明する。
A
この暖房装置10は略円筒状の窯11を有する。窯11の上部は木材燃焼室12とされており、ここで燃料としての木材を燃焼させる。窯11の上部前面には、木材燃焼室12に木材を投入するための木材投入口13が設けられる。この木材投入口13には扉14が開閉自在に設けられ、且つ、扉14を閉止状態にロックするためのロック手段15(任意の構成であって良い)が設けられる。木材燃焼室12の容量は、暖房すべきビニールハウスの容積や冬期の気温などを考慮した上で決定するが、たとえば約1.5平米の木材を収容可能なものとする。
The
木材燃焼室12の底面にはグレーチング鉄板などの有孔板16が備えられ、窯11の下部に設けられる灰収容室17とを区画している。有孔板16における開口は、木材燃焼室12に投入する木材(以下「廃材」とする)の大きさより十分に小さくて該廃材を通過させることがなく、且つ、廃材が燃焼した後に得られる灰を確実に通過させて灰収容室17に落下・収容させるに十分な大きさを有する。
A
窯11の下部前面には、灰収容室17に通ずる灰回収口18が設けられる。この灰回収口18には扉19が開閉自在に設けられ、且つ、扉19を閉止状態にロックするためのロック手段20(任意の構成であって良い)が設けられる。扉19は扉14と同様の構成とすることができる。
An
窯11は、たとえば断面略方形の箱状に形成された外枠体21に収容されており、それらの間にはヒートチャンバ22が形成されている。ヒートチャンバ22は、窯11の底面を除く各面、すなわちその四側面、上面および前面(扉14,19の設置箇所を除く)を取り巻くように形成された連続空間であり、その上部(この実施形態では上部の四隅箇所)でヒートダクト23に通じている。図示しないが、これらヒートダクト23は、この暖房装置10で暖房しようとするビニールハウスH内において任意の方向に延長し、任意に分岐し、任意箇所で開口している。また、ヒートチャンバ22の任意箇所、この実施形態では窯11の背面側における任意箇所において、後述する熱フィードバックダクト24の下端が開口している。
The
窯11の木材燃焼室12の頂部には排気口25が設けられ、この排気口25に排気ダクト26が連通接続している。排気ダクト26は、この暖房装置10で暖房しようとするビニールハウスの屋外に導出されて煙突27に接続されている。
An
排気ダクト26には熱交換器28が設けられる。熱交換器28は、排気ダクト26を通る高温の排気から熱交換によって熱を奪い取る作用を果たす。この実施形態で用いる熱交換器28は、排気ダクト26を包囲する中空円筒形状を有し、且つ、その周壁部が二重壁構造を有していて該二重壁構造の内部を冷媒としての水が循環する冷媒通路29とした構成の水冷ジャケットである。熱交換器ないし水冷ジャケット28の頂部には蒸気排出口30が設けられ、熱交換によって冷媒通路29内の水が蒸発したときにこの蒸気を外部に放出するようにしている。
A
熱交換器28が設けられる位置よりも排気方向上流側(排気口25に近い箇所)において、排気ダクト26にはバーナー31が設けられる。このバーナー31を駆動することにより、排気口25から排出されて排気ダクト26を通る排気を加熱することができる。バーナー31のための熱源としてはたとえば灯油が用いられる。
A
前述の熱フィードバックダクト24は、この実施形態では外枠体21の背面側に近接して立設され、その下端がヒートチャンバ22に開口し、且つ、その上端から外枠体21の上方に向けて略水平方向に延長する断面視略L字形に形成されており、その上端の下面側が斜めにカットされて大きな開口面積を有する吸気口32を形成している。すなわち、吸気口32は窯11および外枠体21の上方で開口しており、熱交換器28の少なくとも一部を実質的に被覆する開口面積を有している。さらに、熱フィードバックダクト24には、吸気口32からの吸気を積極的且つ効率的に行うための吸気ファン33が設けられている。
In this embodiment, the above-described
以上のように構成されたビニールハウス用暖房装置10の作用について説明する。まず、窯11の前面の上部扉14を開けて木材投入口13を開口させ、ここから所定量の木材Wを木材燃焼室12に投入・収容する。このとき、窯11前面の下部扉17は閉じられていてロック手段20でロックされている。投入する木材は、建設現場などで大量に発生する産業廃棄物である廃材を利用することが好ましく、これにより資源の有効利用およびランニングコストの低廉化を図ることができる。廃材は、一般に無料またはきわめて低廉に入手可能であり、しかも時期を問わずに大量且つ安定的に供給される。
The effect | action of the
次いで、木材燃焼室12に投入した木材を着火・燃焼させ、扉14を閉めてロック手段15でロックする。木材燃焼により生じた排気は排気口25から排気ダクト26を通って煙突27からビニールハウスの外に排出される。着火直後は排気温度が低いため、そのまま排出させると煙突27から白煙が出て周囲の環境を汚染する可能性があるため、これを防止するため、バーナー31を駆動して排気温度を600℃程度にまで昇温させる。木材燃焼による排気が600℃程度を超えるようになるとそのまま排出しても白煙は生じなくなるので、頃合を見はからってバーナー31を停止させる。あるいは、排気温度を測定する温度計を排気口25近辺や排気ダクト26内に設けておき、この温度計による測定温度が600℃程度の所定温度に達したときにバーナー31を自動停止させるようにしても良い。いずれにしてもバーナー31の駆動は着火直後のごく短い時間で十分であるので、その燃料(灯油など)の使用量はごくわずかであり、コスト負担はほとんど問題にならない程度である。
Next, the wood put into the
木材燃焼が進行していくと、木材燃焼室12が高温となり、その周囲のヒートチャンバ22内の空気が熱伝導によって熱せられ、さらにその周囲の外気が熱せられる。この熱気は吸気ファン33の作用によって吸気口32から熱フィードバック24に取り込まれ、ヒートチャンバ22へと送り込まれて、ヒートチャンバ22内をさらに高温化する。このようにして高温化されたヒートチャンバ22内の空気が各ヒートダクト23を通って先端から放出されることにより、ビニールハウス内を効率的且つ均一に暖房する。
As wood combustion proceeds, the
また、木材燃焼室12内での木材燃焼により生じた高温の排気が排気口25から排気ダクト26を通っていく途中で、熱交換器28で熱交換され、水29の蒸発による蒸気が蒸気排出口30から上方に噴出するので、ビニールハウス内を暖房すると同時に、農産物などの栽培・園芸に適した湿度に加湿することができる。熱交換器28の蒸気排出口30から蒸気をビニールハウス内に直接噴出することに代えて、この蒸気排出口30をダクト23に接続すると、熱交換器28内で水が蒸発することにより得られる蒸気がダクト23を通ってダクト先端から放出されることになるので、ビニールハウス内の加湿を効率的且つ均一に行うことができる。
In addition, the high-temperature exhaust gas generated by the wood combustion in the
木材燃焼室12で燃焼した木材は灰となって有孔板16を通って落下し、灰収容室17に収容されていく。投入した木材がすべて燃焼し終えた後、ロック手段20のロックを解除し、扉19を開けて、灰収容室17に溜まっている灰を回収する。このようにして回収した灰は、ミネラル資源として田畑に還元することができ、無駄のない資源の有効利用が促進される。
The wood burned in the
10 ビニールハウス用暖房装置
11 窯
12 木材燃焼室
13 木材投入口
14 扉
15 ロック手段
16 有孔板
17 灰収容室
18 灰回収口
19 扉
20 ロック手段
21 外枠体
22 ヒートチャンバ
23 ヒートダクト
24 熱フィードバックダクト
25 排気口
26 排気ダクト
27 煙突
28 熱交換器(水冷ジャケット)
29 水
30 蒸気排出口
31 バーナー
32 吸気口
33 吸気ファン
DESCRIPTION OF
29
Claims (8)
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JP2006002225U JP3122295U (en) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | Heating system |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008096395A1 (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-14 | Takenouchi, Reiko | Superheated steam heater |
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2006
- 2006-03-28 JP JP2006002225U patent/JP3122295U/en not_active Expired - Fee Related
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WO2008096395A1 (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-14 | Takenouchi, Reiko | Superheated steam heater |
JPWO2008096395A1 (en) * | 2007-02-02 | 2010-05-20 | 和男 永山 | Superheated steam heater |
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