JP5441153B2 - ギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置及びこれに用いる燃料漏出防止遮断弁 - Google Patents

Description

本発明は、例えば農家が野菜や花等の農作物を栽培するハウス内をこれらの農作物の栽培に適する温度に暖房するギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置及びこれに用いる燃料漏出防止遮断弁に関する。

ギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置は一般的に広く用いられている。この一例として、農業用ハウス暖房機にも用いられているが、その他工業用蒸気ボイラについてもギアポンプ式オイルバーナを用いる場合が多い。

以下、この代表例として、このギアポンプ式オイルバーナを用いた農業用ハウス暖房装置に関する従来技術と課題について説明する。

図４は従来の農業用ハウス暖房装置を示す構成図である。このような農業用ハウス暖房装置にはオイルバーナが一般的に用いられている（例えば、特許文献１参照）。図４に示す農業用ハウス暖房装置は、ハウス１１内に設けられた暖房機１２と、この暖房機１２に燃料を供給するギアポンプ式オイルバーナ１３と、ハウス１１の外部の適所に設置された燃料を貯留する燃料貯留タンク１４と、一部を地中に埋設し、ギアポンプ式オイルバーナ１３と燃料貯留タンク１４とを接続する燃料供給パイプ１５から構成されている。

なお、暖房機１２にはハウス１１の外に設置された煙突１６が接続されている。また、燃料貯留タンク１４は例えば、高さが１．９ｍで４ｋｌ（キロリットル）の燃料を貯蔵すると、燃料貯留タンク１４の下部に設けられた燃料流出口付近には、０．０１９ＭＰａの静圧が作用しており、燃料が燃料供給パイプ１５内に流出する。

上記の構成からなる農業用ハウス暖房装置は、ギアポンプ式オイルバーナ１３を作動させると、このギアポンプ式オイルバーナ１３の燃料流出口側には例えば０．８ＭＰａの吐出圧力（正圧）が発生し、ギアポンプ式オイルバーナ１３の燃料流入口側には例えば０．１ＭＰａの吸引圧力（負圧）が発生する。この吸引圧力で燃料供給パイプ１５を介して燃料貯留タンク１４から燃料を吸引し、この燃料を０．８ＭＰａの吐出圧力で噴霧状にして暖房機１２に供給する。燃料の供給を受けた暖房機１２は燃焼を開始し、ハウス１１内を所望の温度に暖房すると共に、燃焼時に発生した煙等は煙突１６からハウス外に排出される。

特開平６−１８０１１３号公報

従来の農業用ハウス暖房装置は上述した構成を有しているので、長期間使用を続けると、鉄製の燃料貯留タンク１４、燃料供給パイプ１５等が錆の発生によって腐食し、亀裂、穴等が生じて燃料が流出する。この場合、燃料貯留タンク１４は地上に設置されているため、燃料の流出を容易に検知することができる。

一方、燃料供給パイプ１５は大きな亀裂、穴等が生じ、燃料が暖房機１２に供給されなくなると、暖房機１２が燃焼できなくなることにより異常発生を知ることができる。しかしながら、燃料供給パイプ１５に小さな亀裂、穴等が生じ、燃料が少量ずつ地中に流出する場合は、暖房機１２は燃料の供給を受けて燃焼を続けるため、燃料が地中に流出していることを長期間知ることができない。これは、小さな亀裂や穴から燃料が僅かに漏出し続けても、使用者は気温が例年より低いので燃料を余計に消費するのであろうと誤解するようなことが多いためである。

そして、地中に流出した燃料は水より軽いため、燃料供給パイプ１５の埋設位置から地面Ｒに向かって上昇する。しかも、燃料供給パイプ１５は耕耘機の羽根が作用しない地下５０ｃｍ以上の深さに埋設されていることが多い。このため、流出した燃料が燃料供給パイプ１５の埋設位置から地面Ｒに向かって上昇すると、燃料供給パイプ１５が埋設されている位置より上の土壌が流出燃料で汚染され、栽培している作物が出荷できないような品質の状態になると共に、土壌汚染により新たな作物も栽培できなくなる。このような事態になると、ハウス１１内の地中に埋設された燃料供給パイプ１５より上の土壌を全て新しい土壌と交換しなければならなくなり、多大な費用を必要とすることになる。

また、燃料供給パイプ１５の埋設位置から地面Ｒに向かって上昇する流出燃料が下水に流れ込むと、この下水を通じて流出燃料が河川に流出し、河川の水質汚染を引き起こすこともある。

このように燃料が少量ずつ漏れた状態が続くと、燃料が地面に達するまでかなりの時間がかかり、この間ずっと装置使用者が燃料の漏出に気付かないことが多い。燃料が地面に達して作物に異変が起こって初めて気が付いたときには、燃料供給パイプ１５と地面との間の土壌は全て汚染されてしまっていると共に、近隣の河川に燃料がかなり流れ出した後となり、周辺環境に広範囲に亘った水質汚染を生じさせてしまう虞がある。

なお、ギアポンプ式オイルバーナを用いたその他の工業用の蒸気ボイラにおいても、上述したような土壌汚染と近隣の河川水質汚濁を招く虞がある。

本発明の目的は、燃料供給パイプに亀裂、穴等が生じたときには、直ちに燃料貯留タンクから燃料供給パイプへの燃料供給を停止して、燃料供給パイプに生じた亀裂、穴等から地中に燃料が流出することを防止するギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置及びこれに用いる燃料漏出防止遮断弁を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に係るギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置は、
ギアポンプ式オイルバーナによって駆動される暖房機と、
前記暖房機に備わったギアポンプ式オイルバーナと、
前記ギアポンプ式オイルバーナと離間して設置された燃料貯留タンクと、
一部を地中に埋設し、ギアポンプ式オイルバーナと燃料貯留タンクとを接続する燃料供給パイプと、
前記燃料貯留タンクの燃料流出口と前記燃料供給パイプとの間に接続された燃料漏出防止遮断弁とを備え、
前記燃料漏出防止遮断弁は、遮断弁と、弁座と、前記遮断弁を弁座に押し付けて弁閉止状態とするコイルスプリングを有し、前記燃料供給パイプが破損していない状態で前記ギアポンプ式オイルバーナのギアポンプの作動時に当該燃料供給パイプを介して燃料を当該ギアポンプに引き込む負圧により弁開放状態にすると共に、前記燃料供給パイプの破損による燃料漏出状態での前記ギアポンプの作動時に前記燃料供給パイプを介して燃料を当該ギアポンプに引き込む負圧によっても弁閉止状態を維持するような前記コイルスプリングの付勢力によって前記遮断弁が弁座に押し付けられているギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置であって、
前記ギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置が農業用ハウス暖房装置であり、ハウス内において作物が栽培されている地面の下の土壌中に前記燃料供給パイプを埋設するようになっており、
前記燃料供給パイプは、前記ギアポンプ式オイルバーナ側に備わった前記ギアポンプと前記燃料貯留タンクの燃料流出口側に備わった前記燃料漏出防止遮断弁とを接続するように設けられたことを特徴としている。

また、本発明の請求項２に係るギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置に用いる燃料漏出防止遮断弁は、
ギアポンプ式オイルバーナによって駆動される暖房機と、前記暖房機に備わったギアポンプ式オイルバーナと、前記ギアポンプ式オイルバーナと離間して設置された燃料貯留タンクと、一部を地中に埋設し、ギアポンプ式オイルバーナと燃料貯留タンクとを接続する燃料供給パイプと、を有するギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置に用いる燃料防止遮断弁であって、
前記燃料漏出防止遮断弁は、遮断弁と、弁座と、前記遮断弁を弁座に押し付けて弁閉止状態とするコイルスプリングを有し、前記燃料貯留タンクの燃料流出口と前記燃料供給パイプとの間に接続され、前記燃料供給パイプが破損していない状態で前記ギアポンプ式オイルバーナのギアポンプの作動時に当該燃料供給パイプを介して燃料を当該ギアポンプに引き込む負圧により弁開放状態にすると共に、前記燃料供給パイプの破損による燃料漏出状態での前記ギアポンプの作動時に前記燃料供給パイプを介して燃料を当該ギアポンプに引き込む負圧によっても弁閉止状態を維持するような前記コイルスプリングの付勢力によって前記遮断弁が弁座に押し付けられているギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置に用いる燃料漏出防止遮断弁であり、
前記ギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置が農業用ハウス暖房装置であり、ハウス内において作物が栽培されている地面の下の土壌中に前記燃料供給パイプを埋設するギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置に前記燃料漏出防止遮断弁を用いるようになっており、
前記燃料供給パイプは、前記ギアポンプ式オイルバーナ側に備わった前記ギアポンプと前記燃料貯留タンクの燃料流出口側に備わった前記燃料漏出防止遮断弁とを接続するように設けられたことを特徴としている。

本発明によれば、常時一定圧力で閉弁状態に保持された遮断弁を燃料貯留タンクの燃料流出口と燃料供給パイプとの間に接続したことにより、燃料供給パイプに亀裂、穴等が生じると、遮断弁に作用するギアポンプ式オイルバーナの吸引圧力が低下する。このため、遮断弁は常時閉弁方向に作用している圧力より、ギアポンプ式オイルバーナの吸引圧力が小さくなった時点で自動的に閉じ、燃料貯留タンクから燃料供給パイプへの燃料流出を停止するので、燃料供給パイプに生じた亀裂、穴等から地中に流出する燃料を直ちに停止することができる。この結果、燃料の流出に起因する土壌汚染、水質汚染を確実に防止することができる。

また、ハウスの栽培作物の下の地中に燃料供給パイプを埋設することができる。このようにすることにより、燃料供給パイプの埋設位置に制約を受けることがなくなり、ハウス内における暖房機の設置場所にも制約を受けることがなくなる。

また、地中に埋設された燃料供給パイプの上方の地面で農作物を栽培しても、従来の不具合点であった燃料供給パイプから長い間少量ずつ燃料が漏出してせっかく栽培した農作物を全て出荷できないような品質にしたりこの地面と燃料供給パイプとの間の土壌を汚染させて甚大な損害が生じてしまうの回避することができる。

本発明によると、燃料供給パイプに亀裂、穴等が生じたときには、直ちに燃料貯留タンクから燃料供給パイプへの燃料供給を停止して、燃料供給パイプに生じた亀裂、穴等から地中に燃料が流出することを防止するギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置及びこれに用いる燃料漏出防止遮断弁を提供することができる。

本発明の一実施形態によるギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置を示す構成図である。 遮断弁の閉弁状態図である。 遮断弁の開弁状態図である。 従来のギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置を示す構成図である。

以下、本発明の一実施形態に係るギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置及びこれに用いる燃料漏出防止遮断弁について図面に基づいて説明する。なお、本実施形態においては、ギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置の一形態をなす農業用ハウス暖房装置に基づいて説明する。

図１は本発明の農業用ハウス暖房装置を示す構成図であり、ハウス１内に暖房機２と暖房機２に燃料を供給するギアポンプ式オイルバーナ３が設置されている。ハウス１の外部の適所には燃料を貯留する燃料貯留タンク４が設置されている。ギアポンプ式オイルバーナ３と燃料貯留タンク４との間は、燃料貯留タンク４の燃料流出口４ａに設けた遮断弁６を介して、一部を地中に埋設した燃料供給パイプ５が接続されている。

なお、暖房機２にはハウス１の外に設置された煙突７が接続されている。また、燃料貯留タンク４は例えば、高さが１．９ｍで４ｋｌ（キロリットル）の燃料を貯蔵すると、燃料貯留タンク４の下部に設けられた燃料流出口付近には、０．０１９ＭＰａの静圧が作用しており、燃料が燃料供給パイプ５内に流出する。

遮断弁６は、図２、図３に示すように、中空の本体ケース６１の中に、弁座６２と支持部材６４が設けられている。この支持部材６４は弁軸６３を軸線方向に移動自在に支持している。弁軸６３は先端に弁座６２に作用する弁体６５を有し、弁体６５よりも小径のコイルスプリング６６を嵌めて、ねじ部６３ａを形成した他端側を支持部材６４の中心穴６４ａを貫通させ、その貫通突出した弁軸６３のねじ部６３ａにナット６７を螺合した構成である。

支持部材６４には弁軸を６３を通す中心穴６４ａを中心として燃料流通穴６４ｂが複数形成されている。そして、本体ケース６１の下部の燃料流入口６１ａは燃料貯留タンク４の燃料流出口４ａに接続し、本体ケース６１の上部の燃料流出口６１ｂを燃料供給パイプ１５に接続している。

以下、上記の構成からなる本発明の農業用ハウス暖房装置及びこれに用いる燃料漏出防止遮断弁の動作について説明する。ギアポンプ式オイルバーナ３を作動させていない農業用ハウス暖房装置の停止時は、遮断弁６には何らの吸引圧力も作用しないため、遮断弁６はコイルスプリング６６の付勢力で弁体６５が弁座６２に押し付けられて、図２に示すように閉弁状態を維持している。従って、燃料供給パイプ１５には燃料は流出しない。

この状態において、ギアポンプ式オイルバーナ３を作動させると、このギアポンプ式オイルバーナ３の燃料流出口側には例えば０．８ＭＰａの吐出圧力（正圧）が発生するため、燃料流入口側には例えば０．１ＭＰａの吸引圧力（負圧）が発生する。この吸引圧力が燃料供給パイプ５の内部を伝わって遮断弁６の本体ケース６１内に作用する。

そして、この吸引圧力はコイルスプリング６６の付勢力より大きいため、この付勢力に抗して弁体６５を弁座６２から引き離して図３の開弁状態となる。この状態になると、ギアポンプ式オイルバーナ３は燃料供給パイプ５を介して燃料を吸引し、この燃料を０．８ＭＰａの吐出圧力で噴霧状にして暖房機２に供給する。燃料の供給を受けた暖房機１２は燃焼を開始し、ハウス１内を所望の温度に暖房すると共に、燃焼時に発生した煙等は煙突７からハウス１外に排出される。

上述のようにして、農業用ハウス暖房装置を作動させているときに、地中に埋設した燃料供給パイプ５に錆等に起因して亀裂、穴等が生じると、この燃料供給パイプ５の内部を伝わって遮断弁６の本体ケース６１内に作用していたギアポンプ式オイルバーナ３の吸引圧力が作用しなくなる。このため、遮断弁６の本体ケース６１内においては、弁体６５がコイルスプリング６６の付勢力により弁座６２に押し付けられて、図２に示す閉弁状態となり、燃料供給パイプ５への燃料流出を停止する。この結果、燃料供給パイプ５の亀裂、穴等から地中に流出する燃料を確実に防止することができる。

以上のように、本発明によれば、常時一定圧力で閉弁状態に保持された遮断弁を燃料貯留タンクの燃料流出口と燃料供給パイプとの間に接続したことにより、燃料供給パイプに亀裂、穴等が生じると、遮断弁に作用するギアポンプ式オイルバーナの吸引圧力が低下する。このため、遮断弁は常時閉弁方向に作用している圧力より、ギアポンプ式オイルバーナの吸引圧力が小さくなった時点で自動的に閉じ、燃料貯留タンクから燃料供給パイプへの燃料流出を停止するので、燃料供給パイプに生じた亀裂、穴等から地中に流出する燃料を直ちに停止することができる。この結果、燃料の流出に起因する土壌汚染、水質汚染を確実に防止することができる。

また、本発明に係るギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置に用いる燃料漏出防止遮断弁を、栽培作物の下の地中に燃料供給パイプを埋設する農業用ハウス暖房装置に用いるようにすれば、栽培作物の下の地中に燃料供給パイプを埋設することができ、燃料供給パイプの埋設位置に制約を受けることがなくなり、ハウス内における暖房機の設置場所にも制約を受けることがなくなる。

また、図１は、ハウス内で作物が栽培されている状態を示しているが、本発明はこれに限定されず、地中に埋設された燃料供給パイプの上方のハウス外の広範囲の地面で農作物を栽培しても、従来の不具合点であった燃料供給パイプから長い間少量ずつ燃料が漏出してせっかく栽培した農作物を全て出荷できないような品質にしたりこの地面と燃料供給パイプとの間の土壌やこの周辺の河川を汚染させて甚大な損害が生じてしまうのを回避することができる。

なお、上述した実施形態の農業用ハウス暖房装置は、狭義の意味でのハウス暖房装置に限定されるものではない。具体的には、この農業用ハウス暖房装置を用いて栽培する作物は野菜や果実、花などに限定されず、家畜やペット等、動物の飼料となる樹木、例えばコアラを飼育するためのユーカリの木を栽培する場合などにも適用可能である。

また、以上説明した内容は、農業用ハウス暖房機にギアポンプ式オイルバーナを用いた場合の課題を解決する具体的内容を開示したものであったが、上述した課題でも述べたように、本発明をギアポンプ式オイルバーナを用いた蒸気ボイラに適用しても土壌汚染の防止や近隣の河川水質汚濁の防止に効果を挙げることが可能である。

１ ハウス
２ 暖房機
３ ギアポンプ式オイルバーナ
４ 燃料貯留タンク
４ａ 燃料流出口
５ 燃料供給パイプ
６ 遮断弁
７ 煙突
１１ ハウス
１２ 暖房機
１３ ギアポンプ式オイルバーナ
１４ 燃料貯留タンク
１５ 燃料供給パイプ
１６ 煙突
６１ 本体ケース
６１ａ 燃料流入口
６１ｂ 燃料流出口
６２ 弁座
６３ 弁軸
６３ａ ねじ部
６４ 支持部材
６４ａ 中心穴
６４ｂ 燃料流通穴
６５ 弁体
６６ コイルスプリング
６７ ナット
Ｒ 地面

Claims (2)

1. ギアポンプ式オイルバーナによって駆動される暖房機と、
   前記暖房機に備わったギアポンプ式オイルバーナと、
   前記ギアポンプ式オイルバーナと離間して設置された燃料貯留タンクと、
   一部を地中に埋設し、ギアポンプ式オイルバーナと燃料貯留タンクとを接続する燃料供給パイプと、
   前記燃料貯留タンクの燃料流出口と前記燃料供給パイプとの間に接続された燃料漏出防止遮断弁とを備え、
   前記燃料漏出防止遮断弁は、遮断弁と、弁座と、前記遮断弁を弁座に押し付けて弁閉止状態とするコイルスプリングを有し、前記燃料供給パイプが破損していない状態で前記ギアポンプ式オイルバーナのギアポンプの作動時に当該燃料供給パイプを介して燃料を当該ギアポンプに引き込む負圧により弁開放状態にすると共に、前記燃料供給パイプの破損による燃料漏出状態での前記ギアポンプの作動時に前記燃料供給パイプを介して燃料を当該ギアポンプに引き込む負圧によっても弁閉止状態を維持するような前記コイルスプリングの付勢力によって前記遮断弁が弁座に押し付けられているギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置であって、
   前記ギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置が農業用ハウス暖房装置であり、ハウス内において作物が栽培されている地面の下の土壌中に前記燃料供給パイプを埋設するようになっており、
   前記燃料供給パイプは、前記ギアポンプ式オイルバーナ側に備わった前記ギアポンプと前記燃料貯留タンクの燃料流出口側に備わった前記燃料漏出防止遮断弁とを接続するように設けられたことを特徴とするギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置。
2. ギアポンプ式オイルバーナによって駆動される暖房機と、前記暖房機に備わったギアポンプ式オイルバーナと、前記ギアポンプ式オイルバーナと離間して設置された燃料貯留タンクと、一部を地中に埋設し、ギアポンプ式オイルバーナと燃料貯留タンクとを接続する燃料供給パイプと、を有するギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置に用いる燃料防止遮断弁であって、
   前記燃料漏出防止遮断弁は、遮断弁と、弁座と、前記遮断弁を弁座に押し付けて弁閉止状態とするコイルスプリングを有し、前記燃料貯留タンクの燃料流出口と前記燃料供給パイプとの間に接続され、前記燃料供給パイプが破損していない状態で前記ギアポンプ式オイルバーナのギアポンプの作動時に当該燃料供給パイプを介して燃料を当該ギアポンプに引き込む負圧により弁開放状態にすると共に、前記燃料供給パイプの破損による燃料漏出状態での前記ギアポンプの作動時に前記燃料供給パイプを介して燃料を当該ギアポンプに引き込む負圧によっても弁閉止状態を維持するような前記コイルスプリングの付勢力によって前記遮断弁が弁座に押し付けられているギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置に用いる燃料漏出防止遮断弁であり、
   前記ギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置が農業用ハウス暖房装置であり、ハウス内において作物が栽培されている地面の下の土壌中に前記燃料供給パイプを埋設するギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置に前記燃料漏出防止遮断弁を用いるようになっており、
   前記燃料供給パイプは、前記ギアポンプ式オイルバーナ側に備わった前記ギアポンプと前記燃料貯留タンクの燃料流出口側に備わった前記燃料漏出防止遮断弁とを接続するように設けられたことを特徴とするギアポンプ式オイルバーナ型暖房装置に用いる燃料漏出防止遮断弁。

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