JP3155764U

JP3155764U - 温室の暖房機及び暖房システム

Info

Publication number: JP3155764U
Application number: JP2009006158U
Authority: JP
Inventors: 鈴木　隆文; 隆文鈴木
Original assignee: 竹沢産業株式会社
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2019-08-28

Abstract

【課題】過熱蒸気を用いて温室の温度を制御する暖房機及び暖房システムを提供する。【解決手段】純水器１を蒸発器２に接続し、蒸発器２を過熱蒸気発生器３に接続し、過熱蒸気発生器３に送風ファン４を接続すると共に、過熱蒸気の吹出口５を設けて、温室の暖房機１０を構成する。前記において、水道などの給水パイプ６から矢示７のように給水されると、純水器１により水質を改善し、この水を矢示８のように蒸発器２に送り込む。蒸発器２において水ヒーター９により加熱して、前記送られてきた水を蒸発させ、その蒸気は矢示１１のように過熱蒸気発生器３に送られる。過熱蒸気発生器３において気中ヒーター１２により加熱して過熱蒸気とし、送風ファン４からの加圧空気と混合して、吹出口５から矢示１３のように温室内へ吹き出す。【選択図】図１

Description

この考案は、過熱蒸気を使用した温室の暖房機及びこの暖房機と、センサー、ファン及び制御器とを組み合わせて温室内に配置し、前記各器機を制御した温室の暖房システムに関する。

従来温室の暖房については、幾多の装置が提案されている。例えば温風型、温水型又は電機ヒーター型、或いは加熱及び加湿空気送風機の使用する方式など、多種多様の提案がある。

特開２００２−４８３５４号公報特開２００９−５２８４７号公報実用新案登録第３１４５８２８号公報

従来、活性化した水を飽和水蒸気とし、次いで過熱水蒸気に変換した後、暖房用及び加湿用の温風として放出するようにした加湿空気送風機が提案されている（特許文献２）。

また半導体ヒーターを素早く昇温させて、温度制御する半導体ヒーター利用の暖房装置が開示されている（特許文献１）。

更に外気の突発的低温に対し、温室内の設定温度を正確に設定できるようにした温室の冷暖房システムの提案もある（特許文献３）。

前記特許文献１，２，３は夫々採用されて成果をあげているが、省エネルギー（合理化）の点において不十分であり、更には保守管理上の問題点もあるが、その改善については、未だ不十分であった。例えば比較的多量の電力を要したり、或いは使用水の異物が析出して暖房機の蒸発室壁に付着するので、比較的短期間（例えば１０日〜２０日）毎の清掃を要するなどの問題点があった。

この考案は、使用水の水質を調整して使用することにより、暖房機内における水溶性物質の析出を皆無とし、過熱蒸気を使用することによって、気温の大きな寒暖差に素早く対応して室内温度の変化を極力抑え、かつファンとセンサーの配置を適切にして温度の均一化とその自動制御を容易、かつ迅速にするなど、幾多の改善により、前記従来の問題点を解決したのである。前記におけるファンとセンサーは従来から使用されているが、この考案はその配置についても考慮した。

前記水質の調整は、例えば純水器を使用し、又は薬品処理により、加熱時又は蒸発時に析出する物質を予め除去する他、従来の水質調整技術を使用することができる。

即ちこの考案は、水質調整により挟雑物を除去した水をフロートセンサーを介して蒸発器に送り、加熱蒸発させる。ついでこの蒸気を過熱器に送り、加熱して、過熱蒸気とし、この過熱蒸気を送風ファンにより風圧調整した送風により、温室内に吹き出す。この場合の吹出し高さと、風圧によって過熱蒸気の到達距離が定まる。そこで温室内のファンによって温風の流れを調節し、室内温度を調節する。

前記において、過熱蒸気の到達範囲（影響範囲）は、風量、風圧、風速により異なるが、主として風圧、風量（送風ファン）により調節する。前記の他、ヒーター出力（蒸気発生の為の加熱と過熱蒸気を生成する為の加熱の両方）の調節と、過熱蒸気吹出し口の断面積の調節などが出来る。

この考案における暖房機の数及び容量（性能）は、温室の形状及び容積によって異なるが、調節すべき温度差、平均温度その他によって暖房機の容量、数及び配置を定める。またファンの性能、数、位置（高さと平面配置）などを考慮する。

この考案によれば、水質を調整するので、蒸気生成時の異物の析出がなく、器内の汚損のおそれがない。また過熱蒸気の利用により、比較的広範囲かつ大容量の室内を短時間で温度調節出来る効果がある。

水蒸気を加熱して過熱蒸気とする為に用いるヒーターは、比較的少容量で目的を達成できるので（空気を直接暖めるより効率がよい）、使用電力が比較的少なくてすむ効果がある。

また温度制御の範囲が比較的広い。例えば通常０℃〜４０℃の範囲で制御するが、この考案のヒーターは、０℃〜５０℃まで制御できる。更に過熱蒸気と温風との切り換えが出来るので、植物の生長時の状態に応じ、前記過熱蒸気と温風の何れかを採用することができる効果がある。

この考案の暖房機によれば、過熱蒸気を用いるので（通常は空気加熱）、蓄熱量が大きく、保温効果が向上し、加温燃料の３０〜１００％の節減が出来る。また水蒸気を過熱蒸気として使用するので、植物の成長を助長する効果がある。更に遠赤外線には防カビや防菌効果があり、使用実績を見ても、植物の発病が少なく、これにより農薬の使用量を激減させることができる効果がある。

この考案の実施例のブロック図。同じく他の実施例のブロック図。同じく暖房機の実施例の一部断面し、一部省略した正面図。同じく一部断面し、一部省略した側面図。同じく一部断面し、一部省略した背面図。同じく暖房機使用の配置例示図。同じく温度制御のブロック図。

この考案は、給水を純水器にかけ、又はその他の手段で水質を改善して水中の挟雑物を除去した後、蒸発器に給水し加熱して水蒸気を発生させ、ついでこの水蒸気を加熱して過熱蒸気を発生させると共に、この過熱蒸気を加圧空気によって温室内へ吹き出すようにしたものである。

前記において、水の加熱及び水蒸気の加熱は、何れも電気ヒーターを使用し、コントロールを正確かつ容易にしてある。また温度調節のＯＮ、ＯＦＦのみならず送風機の風量、風圧の調節をすることにより、過熱蒸気の供給量をコントロールすることができる。

この考案の暖房機の実施例を図１に基づいて説明すれば、純水器１を蒸発器２に接続し、蒸発器２を過熱蒸気発生器３に接続し、過熱蒸気発生器３に送風ファン４を接続すると共に、過熱蒸気の吹出口５を設けて、温室の暖房機１０を構成する。前記において、水道などの給水パイプ６から矢示７のように給水されると、純水器１により水質を改善し、この水を矢示８のように蒸発器２に送り込む。蒸発器２において水ヒーター９により加熱して、前記送られてきた水を蒸発させ、その蒸気は矢示１１のように過熱蒸気発生器３に送られる。過熱蒸気発生器３において気中ヒーター１２により加熱して過熱蒸気とし、送風ファン４からの加圧空気と混合して、吹出口５から矢示１３のように温室内へ吹き出す。図中１４は風圧スイッチである。

前記において、純水器１に代えて水質調整槽１ａを介装し、該水質調整槽１ａで給水を薬品処理して水質を改善すれば、純水器１を使用した場合と同様に水質を改善することができる。

前記実施例において、温室内の温度に応じ、送風ファン４からの加圧空気の吐出量を調節し、過熱蒸気の吹出し量を定める。また、センサーを介して過熱蒸気の供給をＯＮ，ＯＦＦし、温室内の温度を設定温度に調節する。また前記送風ファン４からの吐出量の調節は、温室内の温度センサーの出力をコンピュータに入力して自動制御する。前記は調温の一例であるが、従来使用している調温方法を採用することもできる。

この考案の実施例を図２に基づいて説明すると、純水器１の送水パイプ１７は、バルブ１８．１８を介してヒートファン２０．２０の給水タンク１９．１９に夫々連結する。前記ヒートファン２０．２０は図１の実施例の蒸発器２と、過熱蒸気発生器３を兼備し、かつ送風ファン４を内蔵しているので、図１における暖房機に該当する。従ってヒートファン２０．２０には蒸気タンク２１．２１を内蔵している。図中２２は過熱蒸気の吹出口、２３．２３はスリースバルブ、２４はフィルターである。

前記実施例において、給水は矢示４５，４６，４７，４８，４９，５０，５１，５２のように運ばれて、給水タンク１９に入っている。前記蒸気タンク２１の蒸気が少なくなるにつれて、水は前記矢示４５〜５２のとおりに給水される。そこで加熱（図示してない）され水蒸気になって、次工程に移り再び加熱されて過熱蒸気となり、加圧空気と共に、温室内へ吹き出される。

前記実施例は、純水器１つにより、蒸発器三つに給水する例を示している。この場合に加熱蒸気及び更なる加熱による過熱蒸気の生成は夫々別々に動作する。

通常一台の純水器１によって、２〜３台の暖房機に給水することができるように純水器１の能力を定めるので、図２のような駆動系が成立する。この場合には、混乱しないように予め暖房機のプログラムを整理しておくことが好ましい。

前記実施例においては、純水器１を介装して給水の水質を調整したが、前記純水器１に代えて水質調整槽１ａを使用することもできる。この場合には、例えば水質調整槽１ａ内へ水を入れ、薬剤を用いて水質を改善するので、純水器使用の場合と同様に蒸発時に水中の挟雑物の析出その他により、使用機器を汚損し、又は使用機器の異物付着による機能低下を生じるおそれはない。

この発明の暖房機２５の実施例を図３，４，５に基づいて説明すると、水タンク２６において、ヒーター２９．２９（図３）により加熱されて発生した蒸気を再加熱用筒２７の内筒２８内に給送し（図５）、該内筒２８内に設置したヒーター３０により加熱することにより過熱蒸気が生成される。またファン３１により送入した空気は、前記再加熱用筒２７内に入り加圧空気として吹き出される（図３，５）。

前記実施例において、図４中矢示３２のように水タンク２６に供給された水は、浮子３３によって一定の水位に保持されている。水タンク２６には、図３中ヒーター２９．２９が設置されていて、加温するので、水タンク２６内で水蒸気が発生する。この水蒸気は図５中矢示３４のように、連結管５３を介して再加熱用筒２７内へ入り、該再加熱用筒２７内のヒーター３０によって加熱されて過熱蒸気となり、矢示３５のように吹出筒３６から吹き出される。

前記のように加圧空気は、吹出筒３７（吹出筒３６の外側）から矢示３５ａ、３５ａのように吹き出され、過熱蒸気はその内側の吹出筒３６から吹き出されるので、恰も過熱蒸気を加圧空気で包み込むような状態となり、比較的遠方（例えば１０ｍ以上）まで加圧流送し、加温空気の流れを生成する。従って吹出筒３６．３７の方向を設定すれば吹出筒３６，３７から吹き出される空気と、蒸気の吹き出し方向が定まるので、空気と過熱蒸気は吹き出された方向に流動することになり結局空気の流動方向を決めることができる。前記における吹出筒３６，３７の外端の位置は、空気と過熱蒸気が内外になって安定し吹き出す長さ、例えば吹出筒３７がその直径と同等の長さだけ突出するのが好ましい。

この考案の他の実施例を図６に基づいて説明すると、平面矩形の温室４３の短辺側内部へ、夫々暖房機２５，２５を並列設置し、夫々の暖房機用センサー３８，３８を適宜配置すると共に、温室４３内の適所へファン（撹拌用）３９を配置する。前記ファン３９は、温室内の空気温を均一にする為の撹拌用であるから、１台に限定することなく、１〜４台位配置する。前記のように暖房機２５を４台配置し、センサー３８を６個設置した場合には、図６に示すように１台のファン３９で目的を達成した。

この場合に、ファン３９は可動方式で設置場所を簡易に変更することができるようにした。図中４０は既設暖房機、４１は各機の制御器、４４は総合制御器である。なお、総合制御器４４は主として、複数の温室の温度制御に使用する。

前記実施例において、各暖房機２５，２５から矢示４２，４２のように過熱蒸気を吹き出すと共に、ファン３９を始動すると、前記過熱蒸気の吹出しと、ファン３９の回転によって、温室内の空気は撹拌され、ほぼ同一温度に調整される。尤も各種条件によって、温度が不均一になる場合もある。この場合には、各センサー３８，３８の示す温度に基づき制御器４１で自動制御により、各暖房機２５，２５から吹き出す蒸気量を規制し、各センサー付近の温度が均一になるように調節する。前記における各センサー３８の位置と、暖房機２５の位置と、暖房機２５から吹き出す過熱蒸気の量によって温室内の温度を制御することができる。前記ファン３９は可動方式であるから、撹拌不十分の位置を定め、これを補正することができる。前記のように温室内の温度は主として暖房機の吹き出す過熱蒸気量により制御できるので、温度調節を容易かつ素早く行うことができる。

次に図７は前記実施例をブロック図で示したものである。即ち各所に配置したセンサー３８，３８からの入力を受けた制御器４１は、各センサー３８に対応する暖房機２５の過熱蒸気の吐出量を制御し、温室内の温度が均一になるように制御する。この場合に各暖房機は夫々制御されるので、比較的速やかに目的を達成することができる。図中４０ａは補助暖房機である。補助暖房機としては、電気暖房を別設して制御する場合と、既設暖房機４０を制御器４１ａにより制御（運転と停止）する場合とある。

１純水器
２蒸発器
３過熱蒸気発生器
４送風ファン
５吹出口
６給水パイプ
９水ヒーター
１０暖房機
１２ヒーター
１４風圧スイッチ
１５操作盤
１７送水パイプ
１８バルブ
１９給水タンク
２０ヒートファン
２１蒸気タンク
２２吹出口
２３スリースバルブ
２４フィルター
２５暖房機
２６水タンク
２７再加熱用筒
２８内筒
２９ヒーター
３０ヒーター
３１ファン
３３浮子
３６吹出筒
３７吹出筒
３８センサー
４１制御器
４３温室

Claims

過熱蒸気発生器と、加圧空気吹出用のファンを備えた暖房機において、過熱蒸気吹出筒の外側へ加圧空気吹出筒を遊嵌装置し、前記過熱蒸気吹出筒の外端を加圧空気吹出筒の外端より内側に位置させたことを特徴とする暖房機。
機匣内へ、ヒーターを内装した水タンクと、ヒーターを備えた蒸気加熱用の内筒の外側に加圧空気吹出し用の外筒を設置し、前記水タンクと内筒とを蒸気管で連結し、前記外筒へ空気吹出用のファンの吐出側を連結し、前記内筒の過熱蒸気吹出筒の外側へ前記外筒の加圧空気吹出筒を遊嵌装着したことを特徴とする暖房機。
調質処理した水を入れる水タンクと、この水タンクの水を蒸発させる水蒸気発生器と、水蒸気発生器で発生した水蒸気を加熱して過熱水蒸気を生成する過熱蒸気発生器と、過熱蒸気発生器で生成した過熱蒸気を温室内へ吹きこむ送風機とを組み合わせたことを特徴とする暖房機。
温室内へ配置する請求項１、２又は３記載の暖房機と、温室内の空気を撹拌するファンと、温室内へ配置する温度センサーと、該温度センサーの出力を受けて前記暖房機及びファンを制御する自動制御器とを組み合わせたことを特徴とする温室暖房システム。