JP4474399B2 - 暖房装置 - Google Patents

Description

本発明は、暖房装置に関し、特に、ハウス栽培を行う際にハウス内の温度管理を好適に行うことができる暖房装置に関するものである。

従来、ハウス栽培を行う際にハウス内の温度管理を行うための暖房装置としては、石油等の液体燃料を加熱することで得られる熱を利用したボイラーが用いられている。

特許文献１では、維持管理費が安く、植物・種苗の育成むらの無い暖房システムを得るために、ハウス内に配置するテーブル本体と、このテーブル本体上に全面にわたって配置した保温ブロック、熱伝導板、循環パイプからなる温水循環手段と、この温水循環手段上に麦飯石を積層配置してなる任意数の育成用テーブルと、温水循環手段に温水を供給するボイラーと、育成用テーブルの上面近傍の温度を検出する温度センサと、この温度センサによる検出温度に基づきボイラーから温水循環手段に供給する温水の温度を制御する温度調整パネルと、を備えたものが提案されている。

また、特許文献２では、効率的に温度管理をしつつ、運転コストの低減を図るために、ボイラー等からなる栽培施設暖房専用の専用暖房装置と、他の施設に利用した排熱を利用して暖房する排熱暖房装置とを備えた栽培施設において、排熱暖房装置を専用暖房装置に優先して作動させるようにしたものが提案されている。
特開２００５−２０４５６５号公報 特開２００６−２０４１６１号公報

しかしながら、上述した特許文献１及び特許文献２に記載の技術のように、発熱手段としてボイラーを用いた場合には、液体燃料費の高騰に伴って運転コストが上昇するという問題や、液体燃料を加熱する際に放出される排出ガスにより環境への悪影響が懸念されるという問題があった。

また、ボイラーを用いてハウス内の温度管理を行う場合には、液体燃料を加熱する際に温度が急激に上昇するため、加熱時にハウスを構成するビニールが膨張してハウス自体の耐久性が問題となったり、ハウス内の温度を一定に保持することが難しいという問題もあった。

さらに、ボイラーを用いてハウス内の温度管理を行う場合には、ハウス内が乾燥して、ハウス内の上部に温められた空気が滞留し易くなるため、ハウス内の上部と下部とで一定温度を保持することが難しいという問題もあった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ハウス等の空間内の温度管理を効率よく行えるとともに、環境に優しく、且つ、運転コストを低減できる暖房装置を提供することを課題としている。

このような課題を解決するために、本発明に係る暖房装置は、空気を圧縮することにより熱風を発生させる発熱手段と、当該発熱手段により発生させた熱風を送り出す送風手段と、前記発熱手段により発生させた熱風の吐出温度を制御する温度制御手段と、前記発熱手段により発生させた熱風の吐出湿度を調整する湿度制御手段と、前記発熱手段から発生する運転音を吸収する防音手段とを備え、前記温度制御手段が、送り出された熱風を通過させる配管の外周径を変えて、当該暖房装置から吐出していく前記熱風の吐出温度を制御する配管外周径調整機構を備え、前記湿度制御手段は、前記送風手段から送り出された熱風を通過させる配管への給水量を調整することで、当該暖房装置から吐出していく前記熱風の吐出湿度を制御するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、空気を圧縮することにより発生させた熱風を利用して暖房装置の温度管理を行うようにしたことにより、上述した従来技術で示したボイラーを利用して温度管理を行う場合と比べて、液体燃料等が不要であるため、運転コストが低減できるとともに、熱風発生時に排気ガスが発生しなくなるため、環境に対して悪影響を与えなくなる。

また、この構成によれば、温度制御手段及び湿度制御手段を備え、熱風の温度及び湿度を制御できるようにしたため、効率よく温度管理を行うことができる。さらに、熱風の温度に加えて、湿度も制御する構成としたため、上述した従来技術で示したボイラーを利用して温度管理を行う場合と比べて、ハウス内等の空間内部を均一温度に保持し易くなる。

さらに、この構成によれば、発熱手段から発生する運転音を吸収する防音手段を備えたことにより、発熱手段や送風手段の運転音が装置外部に漏出し難くなり、暖房装置の運転に伴う騒音の発生を防止することができる。

さらに、本発明に係る暖房装置において、前記発熱手段から前記熱風を送り出すための配管を複数設け、各配管の吐出口から吐出する前記熱風の温度及び湿度を、前記温度制御手段及び前記湿度制御手段により別個に制御するように構成してもよい。
この構成によれば、ハウス内等の空間内部において、必要な箇所で個別に温度制御を行うことができるため、より効率よく温度管理を行うことができる。

また、本発明に係る暖房装置において、前記熱風の吐出温度及び吐出湿度を自動的に制御する自動制御手段を、さらに備えた構成としてもよい。
この構成によれば、ハウス等の外部温度、外部湿度、天候、照度や、栽培する植物等の種類、或いは暖房装置の設置場所に応じて、熱風の温度及び湿度を自動的に制御できるため、さらに効率よく且つ精度よく温度管理を行うことができる。

本発明に係る暖房装置によれば、ハウス等の空間内部の温度管理を効率よく行えるとともに、環境に優しく、且つ、運転コストを低減できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施形態では、本発明に係る暖房装置を、ハウス栽培を行うビニールハウス内部に温度管理用の暖房装置として配置した場合について説明している。図１は、本実施形態における暖房装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は図１（ａ）の断面図である。

この暖房装置１０は、図1に示すように、防音壁（防音手段）５を略矩形体に組み込んで得られた箱体の内部に、空気を圧縮させることで熱風を発生させる発熱装置（発熱手段）１と、この発熱装置１により発生させた熱風を送り出す送風ブロア（送風手段）２が収納され、さらに、発熱装置１から発生した熱風の吐出温度を調整する吐出圧力調整バルブ（温度調整手段；配管外周径調整機構）３と、発熱手段１から発生した熱風の吐出湿度を調整する給水量調整バルブ（湿度調整手段）４と、が備えられている。そして、発熱装置１で発生させた熱風の通路となる配管６は、暖房装置１０の防音壁１に設けられた貫通孔６ａを介して、暖房装置１０外部に突出し、ハウス内の床面の所定箇所に配設されている。

防音壁５は、例えば、公知の発砲スチロール材やセラミック吸音材等の吸音素材を用いることができる。
発熱装置１は、公知の空気圧縮機を用いることができる。ここで、発熱装置１に連結された配管６は、複数個所で分岐しており、各配管６の先端にはそれぞれ熱風の吐出口６ｂが設けられている。
送風ブロア２は、ローターを高速回転させることで熱風を発生させる公知の送風ブロアを用いることができる。

吐出圧力調整バルブ３は、発熱装置１に連結され、分岐された配管６のそれぞれに外周を囲むように設けられている。ここで、吐出圧力調整バルブ３を閉めて配管６の外周径を小さくすることで、熱風の吐出圧力が大きくなり、熱風の吐出温度を高くすることができ、逆に、吐出圧力調整バルブ３を緩めて配管６の外周径を大きくすることで、熱風の吐出圧力が小さくなり、熱風の吐出温度を低くすることができる。

給水量調整バルブ４は、吐出圧力調整バルブ３が設けられた位置よりも送風ブロア２側に位置する配管６に給水されるように、防音壁５に設けられた貫通孔４ａを介して連結された給水管４ｂの一部に、その外周を囲むように設けられている。ここで、給水量調整バルブ４を緩めて給水管４ｂの外周径を大きくすることで、給水管４ｂから配管６への給水量を増加させることができ、逆に、給水量調整バルブ４を締めて給水管４ｂの外周径を小さくすることで、給水管４ｂから配管６への給水量を減少させることができる。これにより、配管６を通過して吐出口６ｂから放出される熱風の湿度が調整される。

なお、吐出圧力調整バルブ３及び給水量調整バルブ４は、いずれも暖房装置１０の外部に備えられた操作パネル７により操作可能となっており、使用者が適宜ハウス内の温度や湿度を測定して温度管理が必要な場合に手動で温度調整を行う手動制御モードと、ハウス内外に設けた温度センサ及び湿度センサにより自動で温度管理を行う自動制御モードとで適宜選択して切り替えられる構成となっている。
ここで、吐出圧力調整バルブ３及び給水量調整バルブ４を自動制御モードで操作する場合には、ハウス内部の温度及び湿度が所定条件で保持されるように、ハウス外部の気温、湿度、天候、照度に応じて適宜制御されるように設定することが好ましい。この場合、ハウスの内部及び外部の複数個所に温度や湿度等を検知する検知装置を設けておく必要がある。

次に、上記構成を有する暖房装置１０の一使用例について説明する。
まず、ハウス栽培を行うハウス内に暖房装置１０を設置し、ハウス内の所定箇所に配管６を設置する。配管６の設置方法としては、特に限定されないが、例えば、ハウス内部全体の温度管理を行うためには、ハウス内の床面全範囲にわたって配管６を配設することが好ましい。

次に、所定条件で発熱装置１を運転することで発生させた熱風を、送風ブロア２で配管６を介して送り出す際に、吐出圧力調整バルブ３や給水量調整バルブ４を手動又は自動で調節して、送り出された熱風の温度及び湿度を制御する。そして、この暖房装置１０で得られた熱風を、配管６を介して、ハウス内に供給するようにする。

すなわち、本実施形態の暖房装置１０によれば、空気を圧縮することにより発生させた熱風を利用して暖房装置１０の温度管理を行うようにしたことにより、ボイラーを利用して温度管理を行う場合と比べて、液体燃料等が不要であるため、運転コストが低減できるとともに、熱風発生時に排気ガスが発生しなくなるため、環境に対して悪影響を与えなくなる。また、本実施形態の暖房装置１０によれば、発熱装置１及び送風ブロア２を含む装置全体が防音壁５で囲まれているため、暖房装置1０の運転による騒音を防止できる。

さらに、本実施形態の暖房装置１０によれば、吐出圧力調節バルブ３や給水量調節バルブ４を備え、熱風の温度及び湿度を手動又は自動で制御できるようにしたため、効率よく温度管理を行うことができる。さらに、熱風の温度に加えて、湿度も制御できる構成としたため、ボイラーを利用して温度管理を行う場合と比べて、ハウス内等の空間内部を均一温度に保持し易くなる。

さらに、本実施形態の暖房装置１０によれば、発熱装置１から熱風を送り出すための配管６を複数分岐させて設け、各配管６の吐出口６ｂから吐出する熱風の温度及び湿度を別個に制御するように構成したことにより、ハウス内等の空間内部において、必要な箇所で個別に温度制御を行うことができるため、より効率よく温度管理を行うことができる。例えば、温度変化が激しいハウスの出入り口付近や外側部と、温度変化がほとんどないハウス中央部とで異なる温度制御を行うことで、運転コストを無駄にすることなく、効率よくハウス内部の温度を一定に保持することができる。

なお、本実施形態においては、本発明に係る暖房装置１０は、ハウス内部に備えた場合について説明したが、これに限らず、ハウス外部に備え、配管６のみをハウス内部に配設するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、本発明に係る暖房装置１０を、ハウス栽培を行うハウス内部全体の温度管理及び空気循環を行うために用いた場合について説明したが、その用途はこれに限らない。

例えば、ハウス栽培を行うハウス内において、栽培床に植えた植物の根周りの温度管理を行うために用いたり、所定の温度及び湿度に調整した熱風を栽培床に放出して、散水や余剰堆肥の発酵を行うために用いたり、給水口から消毒剤を注入して、配管の吐出口から消毒剤を噴霧するために用いたりしてもよい。

また、ハウス栽培を行うハウス内において、既設のボイラーを利用した暖房装置の補助として省エネルギー化を図るために使用してもよい。

さらに、本発明に係る暖房装置１０は、ハウス栽培を行うハウス内部に限らず、貯水槽タンク内において、水の腐敗・異臭を防止するために水の潤滑を行うために用いてもよいし、住宅の床及び隙間等に熱風を放出して、害虫の駆除を行うために用いてもよい。

さらに、本発明に係る暖房装置１０は、冬季において、水産養魚場の水温管理を行うために用いてもよいし、建設機器や道路等で解氷作業を行うために用いてもよい。

本実施形態における暖房装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は図１（ａ）の断面図である。

符号の説明

１ 発熱装置（発熱手段）
２ 送風ブロア（送風手段）
３ 吐出圧力調整バルブ（温度調整手段）
４ 給水量調整バルブ（湿度調整手段）
５ 防音壁（吸音手段）
６ 配管
７ 操作パネル
１０ 暖房装置

Claims (3)

1. 空気を圧縮することにより熱風を発生させる発熱手段と、当該発熱手段により発生させた熱風を送り出す送風手段と、前記発熱手段により発生させた熱風の吐出温度を制御する温度制御手段と、前記発熱手段により発生させた熱風の吐出湿度を調整する湿度制御手段と、前記発熱手段から発生する運転音を吸収する防音手段とを備え、
   前記温度制御手段が、前記送風手段から送り出された熱風を通過させる配管の外周径を変えて、当該暖房装置から吐出していく前記熱風の吐出温度を制御する配管外周径調整機構を備え、
   前記湿度制御手段は、前記送風手段から送り出された熱風を通過させる配管への給水量を調整することで、当該暖房装置から吐出していく前記熱風の吐出湿度を制御するように構成されている
   ことを特徴とする暖房装置。
2. 前記発熱手段から前記熱風を送り出すための配管を複数設け、
   各配管の吐出口から吐出する前記熱風の温度及び湿度を、前記温度制御手段及び前記湿度制御手段により別個に制御するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の暖房装置。
3. 前記熱風の吐出温度及び吐出湿度を自動的に制御する自動制御手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の暖房装置。

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