JP6718419B2 - Carbon dioxide application equipment - Google Patents
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Description
本開示は、二酸化炭素施用装置に関する。 The present disclosure relates to carbon dioxide application devices.
園芸植物の収率及び品質を向上させるため、二酸化炭素を農業用ハウス内に施用する二酸化炭素施用装置が公知である。一方で、農業用ハウスには、夜間の気温低下を防止するための加温機が設けられる。加温機は、重油や灯油等を燃焼して温風を農業用ハウスに供給する。 Carbon dioxide application devices are known for applying carbon dioxide to agricultural greenhouses in order to improve the yield and quality of horticultural plants. On the other hand, the agricultural house is equipped with a warmer to prevent the temperature from dropping at night. The warmer burns heavy oil, kerosene, or the like to supply hot air to the agricultural house.
そこで、夜間に加温機から発生する燃焼排ガス中の二酸化炭素を吸着材によって貯留し、貯留した二酸化炭素を、昼間に農業用ハウス内に供給する二酸化炭素施用装置が考案されている(特許文献1参照)。 Therefore, a carbon dioxide application device has been devised in which carbon dioxide in combustion exhaust gas generated from a warmer at night is stored by an adsorbent, and the stored carbon dioxide is supplied into an agricultural greenhouse during the daytime (Patent Document 1).
しかしながら、例えば、夜間における加温機の稼働率が低い場合等には、二酸化炭素施用装置の吸着材に十分な量の二酸化炭素が貯留されない。このため、昼間に農業用ハウス内に二酸化炭素を十分に供給するのが困難になる。 However, for example, when the operating rate of the warmer at night is low, a sufficient amount of carbon dioxide is not stored in the adsorbent of the carbon dioxide application device. Therefore, it becomes difficult to supply sufficient carbon dioxide into the agricultural greenhouse during the daytime.
本開示の一局面は、農業用ハウス内に適切に二酸化炭素を供給することを目的とする。 One aspect of the present disclosure aims to appropriately supply carbon dioxide into an agricultural greenhouse.
本開示の一態様は、燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素を農業用ハウス内に供給するよう構成された主施用装置としての二酸化炭素施用装置である。二酸化炭素施用装置は、吸着タンクと、機器と、供給制御部と、濃度検出部と、を備える。吸着タンクは、燃焼排ガス中の二酸化炭素を吸着するよう構成された吸着材が内部に配置されている。また、機器は、二酸化炭素供給流路に設けられ、二酸化炭素供給流路における気体を流下させるよう構成されている。また、供給制御部は、二酸化炭素供給流路を介して、機器により、吸着タンクの吸着材に吸着した二酸化炭素を農業用ハウス内に供給するよう構成されている。また、濃度検出部は、吸着タンクから農業用ハウス内に供給される二酸化炭素の濃度を測定又は推定するよう構成されている。そして、供給制御部は、吸着タンクから農業用ハウス内に二酸化炭素を供給している際、濃度検出部により測定又は推定された二酸化炭素の濃度が予め定められた閾値を下回ると、二酸化炭素供給流路を介して、機器により、補助施用装置から農業用ハウス内に二酸化炭素を供給するよう構成されている。 One aspect of the present disclosure is a carbon dioxide application device as a main application device configured to supply carbon dioxide contained in combustion exhaust gas into an agricultural greenhouse. The carbon dioxide application device includes an adsorption tank, a device, a supply control unit, and a concentration detection unit. The adsorption tank has therein an adsorbent configured to adsorb carbon dioxide in the combustion exhaust gas. Further, the device is provided in the carbon dioxide supply flow path and is configured to flow down the gas in the carbon dioxide supply flow path. Further, the supply control unit is configured to supply the carbon dioxide adsorbed by the adsorbent in the adsorption tank into the agricultural house by the device via the carbon dioxide supply passage. Further, the concentration detection unit is configured to measure or estimate the concentration of carbon dioxide supplied from the adsorption tank into the agricultural greenhouse. Then, the supply control unit supplies carbon dioxide when the concentration of carbon dioxide measured or estimated by the concentration detection unit falls below a predetermined threshold value while supplying carbon dioxide from the adsorption tank into the agricultural house. The device is configured to supply carbon dioxide from the auxiliary application device into the agricultural house through the flow path.
このような構成によれば、吸着タンクに貯留された二酸化炭素の残量が減少し、吸着タンクから農業用ハウス内に十分な量の二酸化炭素を供給できなくなった場合には、補助施用装置から農業用ハウス内に二酸化炭素が供給される。このため、吸着タンクに十分な量の二酸化炭素が貯留されていなくても、十分な量の二酸化炭素を農業用ハウス内に供給できる。 According to such a configuration, when the residual amount of carbon dioxide stored in the adsorption tank is reduced and it becomes impossible to supply a sufficient amount of carbon dioxide from the adsorption tank into the agricultural house, the auxiliary application device is used. Carbon dioxide is supplied into the agricultural house. Therefore, even if a sufficient amount of carbon dioxide is not stored in the adsorption tank, a sufficient amount of carbon dioxide can be supplied into the agricultural house.
したがって、農業用ハウス内に適切に二酸化炭素を供給できる。
なお、供給制御部は、補助施用装置から農業用ハウス内に二酸化炭素を供給している際、濃度検出部により測定又は推定された二酸化炭素の濃度が、上述した閾値とは別に定められた閾値を上回ると、補助施用装置からの二酸化炭素の供給を停止させるよう構成されていても良い。
Therefore, carbon dioxide can be appropriately supplied into the agricultural house.
The supply control unit, while supplying carbon dioxide from the auxiliary application device into the agricultural house, the concentration of carbon dioxide measured or estimated by the concentration detection unit is a threshold value that is set separately from the threshold value described above. Above, the supply of carbon dioxide from the auxiliary application device may be stopped.
このような構成によれば、補助施用装置から農業用ハウス内に二酸化炭素を供給した結果、農業用ハウス内が適度な二酸化炭素の濃度になると、補助施用装置からの二酸化炭素の供給が停止される。このため、補助施用装置の過度な運転を抑制し、農業用ハウス内の二酸化炭素を適切な濃度に保つことが可能となる。 According to such a configuration, as a result of supplying carbon dioxide from the auxiliary application device into the agricultural house, when the inside of the agricultural house reaches an appropriate carbon dioxide concentration, the supply of carbon dioxide from the auxiliary application device is stopped. It Therefore, it is possible to suppress excessive operation of the auxiliary application device and maintain the carbon dioxide in the agricultural house at an appropriate concentration.
また、補助施用装置は、燃料を燃焼させることで、二酸化炭素を発生させつつ、農業用ハウス内を加温する装置として構成されていても良い。
このような構成によれば、エネルギーの有効活用が可能となる。
In addition, the auxiliary application device may be configured as a device that heats the inside of the agricultural house while generating carbon dioxide by burning the fuel.
With such a configuration, it is possible to effectively use energy.
また、補助施用装置は、二酸化炭素を貯蔵するボンベとして構成されていても良い。そして、供給制御部は、補助施用装置から放出された二酸化炭素を空気で希釈したものを、農業用ハウス内に供給するよう構成されていても良い。 The auxiliary application device may also be configured as a cylinder that stores carbon dioxide. The supply control unit may be configured to supply the carbon dioxide released from the auxiliary application device diluted with air into the agricultural house.
このような構成によれば、農業用ハウス内に局所的に二酸化炭素が供給されるのを抑制したり、適切な濃度の二酸化炭素を農業用ハウス内に供給したりすることが可能となる。 With such a configuration, it is possible to suppress the local supply of carbon dioxide into the agricultural house or to supply the carbon dioxide having an appropriate concentration into the agricultural house.
以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
[1.構成]
図1に示す二酸化炭素施用装置1は、燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素を農業用ハウス100内に供給するための主施用装置としての装置である。二酸化炭素施用装置1は、農業用ハウス100の内部又は外部に配置される。二酸化炭素施用装置1は、燃焼装置2と、第1液体貯留タンク3と、第2液体貯留タンク4と、ブロア5と、吸着タンク6と、制御部7と、浄化部8と、補助施用装置9と、を備える。
Hereinafter, embodiments to which the present disclosure is applied will be described with reference to the drawings.
[1. Constitution]
The carbon dioxide application device 1 shown in FIG. 1 is a device as a main application device for supplying the carbon dioxide contained in the combustion exhaust gas into the
また、二酸化炭素施用装置1は、燃焼排ガスを流下させたり、農業用ハウス100内に向けて二酸化炭素を流下させたりするための流路を備える。具体的には、二酸化炭素施用装置1は、排ガス流路10と、第1取込流路11と、冷却空気流路12と、第2取込流路13と、施用空気流路14と、ハウス内流路15と、補助流路16と、ハウス外流路17と、第1〜第3タンク流路18〜20とを備える。また、二酸化炭素施用装置1は、流路を開閉する複数の開閉弁12A、14A、15A、15B、16A、17A、17Bを備える。
Further, the carbon dioxide application device 1 is provided with a flow path for flowing down the combustion exhaust gas and flowing down the carbon dioxide toward the inside of the
<燃焼装置>
燃焼装置2は、主に夜間に重油や灯油等の燃料を燃焼させ、農業用ハウス100内の空気を温める装置である。燃焼排ガスは、煙突である排ガス流路10を介して排出される。
<Combustion device>
The combustion device 2 is a device that mainly burns fuel such as heavy oil and kerosene at night to warm the air in the
<第1及び第2液体貯留タンク>
第1及び第2液体貯留タンク3、4は、内部に液体を貯留しており、燃焼装置2から発生した燃焼排ガスの一部を該液体によって冷却及び浄化するための装置である。
<First and second liquid storage tanks>
The first and second liquid storage tanks 3 and 4 are devices that store liquid therein and that cool and purify a part of the combustion exhaust gas generated from the combustion device 2 with the liquid.
燃焼装置2で発生した燃焼排ガスは、第1取込流路11を介して第1液体貯留タンク3に流入し、第1液体貯留タンク3を通過した燃焼排ガスは、第2取込流路13を介して第2液体貯留タンク4に流入する。そして、第2液体貯留タンク4を通過した燃焼排ガスは、ハウス内流路15に流入する。
The combustion exhaust gas generated in the combustion device 2 flows into the first liquid storage tank 3 through the
第1及び第2液体貯留タンク3、4は、それぞれ、当該タンクに流入した燃焼排ガスが、当該タンク内部の液体中を通過するように構成されている。第1及び第2液体貯留タンク3、4では、液体との熱交換により燃焼排ガスが冷却されると共に、液体に含まれる化合物によって、燃焼排ガスが含有する成分の一部が取り除かれる。つまり、二酸化炭素施用装置1は、第1及び第2液体貯留タンク3、4により、燃焼排ガスを2段階で冷却及び浄化する。 Each of the first and second liquid storage tanks 3 and 4 is configured so that the combustion exhaust gas that has flowed into the tank passes through the liquid inside the tank. In the first and second liquid storage tanks 3 and 4, the combustion exhaust gas is cooled by heat exchange with the liquid, and a part of the components contained in the combustion exhaust gas is removed by the compound contained in the liquid. That is, the carbon dioxide application device 1 cools and purifies the combustion exhaust gas in two stages by the first and second liquid storage tanks 3 and 4.
なお、第1及び第2液体貯留タンク3、4に貯留される液体としては、燃焼排ガス中に含まれる硫化物や窒化物等の有害物質を除去できるものが好ましい。例えば、硫化物や窒化物と反応する化合物の水溶液が、液体として好適に使用できる。 The liquid stored in the first and second liquid storage tanks 3 and 4 is preferably one capable of removing harmful substances such as sulfides and nitrides contained in the combustion exhaust gas. For example, an aqueous solution of a compound that reacts with a sulfide or a nitride can be preferably used as the liquid.
また、第1液体貯留タンク3には、貯留された液体を冷却するための冷却空気流路12が接続されている。冷却空気流路12は、冷却空気を液体中に供給することで、液体を冷却する。冷却空気流路12は、開閉弁12Aを有する。冷却空気を液体中に供給する際に開閉弁12Aが開放され、その他の場合は、開閉弁12Aは閉鎖される。
Further, a cooling
<ブロア>
ブロア5は、ハウス内流路15に設けられ、ハウス内流路15における気体を流下させるよう構成された機器である。ブロア5は、流路を介して、燃焼排ガスを吸着タンク6に供給したり、吸着タンク6又は補助施用装置9から農業用ハウス100内に二酸化炭素を供給したりする。なお、ハウス内流路15の一端は、農業用ハウス100内に配置される。また、ハウス内流路15からハウス外流路17が分岐しており、ハウス外流路17の一端は、農業用ハウス100外に配置される。
<Blower>
The blower 5 is a device that is provided in the in-
ブロア5の運転により、ハウス内流路15における燃焼排ガス等の気体は、農業用ハウス100及びハウス外流路17に向かって圧送される。以後、ブロア5により圧送される気体が向かう側を、下流側と記載する。また、下流側の反対側を上流側と記載する。
By the operation of the blower 5, gas such as combustion exhaust gas in the in-
<吸着タンク>
吸着タンク6は、燃焼排ガス中の二酸化炭素を吸着する吸着材が内部に配置されている。吸着材としては、例えば、活性炭又はゼオライト等の多孔質材料などが使用できる。吸着タンク6は、ハウス外流路17から分岐した第1タンク流路18に接続されている。また、吸着タンク6は、第2タンク流路19を介して浄化部8に接続されている。
<Adsorption tank>
The
後述する二酸化炭素の吸着工程では、燃焼排ガスが吸着タンク6を通過する際に、該燃焼排ガス中の二酸化炭素が、吸着材によって吸着される。一方、後述する二酸化炭素の施用工程では、施用空気が吸着タンク6内を通過することで、吸着材から二酸化炭素が脱離する。脱離した二酸化炭素は、農業用ハウス100内に施用される。
In the carbon dioxide adsorption step described later, when the combustion exhaust gas passes through the
<浄化部>
浄化部8は、植物の育成に悪影響を及ぼす有害物質(例えば、硫黄酸化物、窒素酸化物等)を、燃焼排ガスから除去するための装置である。具体的には、例えば、浄化部8は、粒状活性炭を含むフィルタ等を有していても良い。そして、浄化部8は、当該浄化部8を通過する燃焼排ガスに含まれる有害物質を粒状活性炭に吸着させることで、有害物質を除去しても良い。なお、浄化部8は、ハウス内流路15におけるハウス外流路17との分岐点よりも下流側から分岐した第3タンク流路20に接続されている。
<Purification section>
The
<補助施用装置>
補助施用装置9は、二酸化炭素の施用工程において、吸着タンク6から二酸化炭素を十分に供給できなくなった場合に、農業用ハウス100内に二酸化炭素を供給する装置である。なお、農業用ハウス100内への二酸化炭素の施用等に従来から用いられている装置を、補助施用装置9として用いることで、二酸化炭素施用装置1を構成しても良い。
<Auxiliary application device>
The auxiliary application device 9 is a device that supplies carbon dioxide into the
補助施用装置9は、例えば、灯油等の燃料を燃焼させることで二酸化炭素を発生させる燃焼装置として構成されていても良い。また、補助施用装置9は、例えば、高圧の二酸化炭素を貯蔵する二酸化炭素ボンベとして構成されていても良い。補助施用装置9から供給される二酸化炭素は、補助流路16を経由してハウス内流路15におけるブロア5の上流側に流入する。
The auxiliary application device 9 may be configured, for example, as a combustion device that generates carbon dioxide by burning a fuel such as kerosene. Further, the auxiliary application device 9 may be configured as, for example, a carbon dioxide cylinder that stores high-pressure carbon dioxide. The carbon dioxide supplied from the auxiliary application device 9 flows into the upstream side of the blower 5 in the in-
<複数の開閉弁>
冷却空気流路12、施用空気流路14、及び、補助流路16には、それぞれ、開閉弁12A、14A、16Aが設けられている。なお、施用空気流路14とは、ハウス内流路15におけるブロア5の上流側から分岐した流路であり、その一端は、農業用ハウス100外に配置される。
<Multiple on-off valves>
The cooling
また、ハウス内流路15には、第1、第2開閉弁15A、15Bが設けられている。第1開閉弁15Aは、第3タンク流路20の分岐点の上流側であって、ハウス外流路17の分岐点の下流側に位置する。また、第2開閉弁15Bは、第3タンク流路20の分岐点の下流側に位置する。
Further, the in-
また、ハウス外流路17には、第1、第2開閉弁17A、17Bが設けられている。第1開閉弁17Aは、第1タンク流路18の分岐点の上流側に位置し、第2開閉弁17Bは、該分岐点の下流側に位置する。
Further, the outside-
<制御部>
制御部7は、二酸化炭素施用装置1を制御する装置である。制御部7は、例えば、コンピュータ等から構成されても良い。具体的には、制御部7は、ブロア5の運転及び停止と、流路に設けられた各開閉弁の開閉等とを制御する。また、制御部7には、流路内濃度センサ15Cとハウス内濃度センサ100Aとからの測定信号が入力される。
<Control part>
The control unit 7 is a device that controls the carbon dioxide application device 1. The control unit 7 may be composed of, for example, a computer or the like. Specifically, the control unit 7 controls the operation and stop of the blower 5 and the opening and closing of each on-off valve provided in the flow path. Further, the control unit 7 receives the measurement signals from the flow
流路内濃度センサ15Cは、吸着タンク6から供給される二酸化炭素の濃度を流路内で測定するための濃度センサである。流路内濃度センサ15Cは、一例として、ハウス内流路15における第2開閉弁17Bの下流側に設けられる。一方、ハウス内濃度センサ100Aは、農業用ハウス100内の二酸化炭素の濃度を測定するための濃度センサである。ハウス内濃度センサ100Aは、農業用ハウス100内に設けられる。
The
[2.処理]
二酸化炭素施用装置1は、燃焼排ガスから二酸化炭素を回収する吸着工程と、農業用ハウス100内に二酸化炭素を供給する施用工程とを実現するための処理を行う。
[2. processing]
The carbon dioxide application device 1 performs processing for realizing an adsorption step of recovering carbon dioxide from combustion exhaust gas and an application step of supplying carbon dioxide into the
<吸着工程>
吸着工程は、主に夜間に燃焼装置2での燃焼中にブロア5を運転することで実行される。なお、燃焼装置2の燃焼は、制御部7により開始されても良い。吸着工程では、冷却空気流路12の開閉弁12A、施用空気流路14の開閉弁14A、補助流路16の開閉弁16A、ハウス内流路15の第2開閉弁15B、及び、ハウス外流路17の第1開閉弁17Aが閉鎖され、ハウス内流路15の第1開閉弁15A、及び、ハウス外流路17の第2開閉弁17Bが開放される。
<Adsorption process>
The adsorption step is mainly performed by operating the blower 5 during combustion in the combustion device 2 at night. The combustion of the combustion device 2 may be started by the control unit 7. In the adsorption step, the open/
このため、燃焼装置2にて発生した燃焼排ガスは、ブロア5の運転により、浄化部8及び吸着タンク6を順次通過し、農業用ハウス100外へ流出する。燃焼排ガスが浄化部8を通過する際には、該燃焼排ガスから有害物質が除去される。また、燃焼排ガスが吸着タンク6を通過する際には、該燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素が吸着材に吸着される。
Therefore, the combustion exhaust gas generated in the combustion device 2 sequentially passes through the
<施用工程>
施用工程は、昼間に農業用ハウス100内に二酸化炭素を供給するために実行される。施用工程には、メインモードと、サブモードと、停止モードとが設けられている。メインモードでは、吸着タンク6から二酸化炭素が供給され、サブモードでは、補助施用装置9から二酸化炭素が供給される。メイン及びサブモードは、ブロア5を運転することで実行される。また、停止モードでは、ブロア5が停止され、農業用ハウス100内への二酸化炭素の供給が停止される。
<Application process>
The application process is performed in order to supply carbon dioxide into the
メインモードでは、冷却空気流路12の開閉弁12A、補助流路16の開閉弁16A、ハウス内流路15の第1開閉弁15A、及び、ハウス外流路17の第2開閉弁17Bが閉鎖され、施用空気流路14の開閉弁14A、ハウス内流路15の第2開閉弁15B、及び、ハウス外流路17の第1開閉弁17Aが開放される。
In the main mode, the opening/
このため、ブロア5の運転により、施用空気流路14から施用空気が流入し、農業用ハウス100内へと圧送される。具体的には、施用空気は、吸着タンク6及び浄化部8を順次通過し、農業用ハウス100内に流入する。施用空気が吸着タンク6を通過する際、吸着材に吸着している二酸化炭素が流出し、流出した二酸化炭素は、施用空気と共に農業用ハウス100内に流入する。
Therefore, the operation of the blower 5 causes the application air to flow in from the application
一方、サブモードでは、例えば、補助施用装置9が燃焼装置として構成されている場合には、制御部7は、例えば、サブモードへの移行時又は移行前に、補助施用装置9の燃焼を開始させる。また、冷却空気流路12の開閉弁12A、施用空気流路14の開閉弁14A、及び、ハウス外流路17の第1並びに第2開閉弁17A、17Bが閉鎖され、補助流路16の開閉弁16A、及び、ハウス内流路15の第1並びに第2開閉弁15A、15Bが開放される。
On the other hand, in the sub mode, for example, when the auxiliary application device 9 is configured as a combustion device, the control unit 7 starts the combustion of the auxiliary application device 9 at the time of or before the transition to the sub mode, for example. Let Further, the open/
このため、ブロア5の運転により、補助施用装置9から供給された二酸化炭素が、農業用ハウス100内へと圧送される。具体的には、該二酸化炭素は、補助流路16及びハウス内流路15を順次通過し、農業用ハウス100内に流入する。
Therefore, by operating the blower 5, the carbon dioxide supplied from the auxiliary application device 9 is pressure-fed into the
また、例えば、補助施用装置9が二酸化炭素ボンベとして構成されている場合には、制御部7は、サブモードへの移行時に二酸化炭素ボンベのバルブを開放する。また、冷却空気流路12の開閉弁12A、及び、ハウス外流路17の第1並びに第2開閉弁17A、17Bが閉鎖され、施用空気流路14の開閉弁14A、補助流路16の開閉弁16A、及び、ハウス内流路15の第1並びに第2開閉弁15A、15Bが開放される。
In addition, for example, when the auxiliary application device 9 is configured as a carbon dioxide cylinder, the control unit 7 opens the valve of the carbon dioxide cylinder when shifting to the sub mode. Further, the opening/
このため、ブロア5の運転により、施用空気流路14から流入した施用空気と、補助施用装置9から供給された二酸化炭素とが、農業用ハウス100内へと圧送される。具体的には、該二酸化炭素は、施用空気により適度な濃度に希釈され、ハウス内流路15を通過して農業用ハウス100内に流入する。これにより、農業用ハウス100内に局所的に二酸化炭素が供給されるのを抑制したり、適切な濃度の二酸化炭素を農業用ハウス100内に供給したりすることが可能となる。
Therefore, by the operation of the blower 5, the application air flowing in from the application
<CO2供給処理>
制御部7は、施用工程において図2のCO2供給処理を定期的に開始する。これにより、上述した各モードの処理が実現される。なお、供給処理ではメインモードフラグが用いられるが、メインモードフラグは、二酸化炭素施用装置1のリセット時に0に設定される。
<CO2 supply process>
The control unit 7 periodically starts the CO2 supply process of FIG. 2 in the application process. As a result, the processing of each mode described above is realized. Although the main mode flag is used in the supply process, the main mode flag is set to 0 when the carbon dioxide application device 1 is reset.
S200では、ハウス内濃度センサ100Aからの測定信号に基づき、農業用ハウス100内の二酸化炭素の濃度(以後、ハウス内濃度)が測定又は推定される。なお、ハウス内濃度センサ100Aに替えて、流路内濃度センサ15Cからの測定信号に基づき、ハウス内濃度が測定又は推定されても良い。そして、ハウス内濃度が第1閾値(一例として、500ppm)以下の場合には(S200:Yes)、S205に移行する。一方、そうでない場合には(S200:No)、S240に移行する。
In S200, the concentration of carbon dioxide in the agricultural greenhouse 100 (hereinafter, greenhouse concentration) is measured or estimated based on the measurement signal from the
S205では、メインモードフラグが1であるか否かが判定される。そして、肯定判定の場合には(S205:Yes)、S220に移行し、否定判定の場合には(S205:No)、S210に移行する。 In S205, it is determined whether or not the main mode flag is 1. If the determination is affirmative (S205: Yes), the process proceeds to S220, and if the determination is negative (S205: No), the process proceeds to S210.
S210では、メインモードが開始される。つまり、吸着タンク6から農業用ハウス100内への二酸化炭素の供給が開始される。そして、続くS215では、メインモードフラグに1が設定され、その後、本処理は終了する。
In S210, the main mode is started. That is, the supply of carbon dioxide from the
S220では、メインモード開始後、t秒(例えば、10秒)が経過したか否かが判定される。そして、肯定判定の場合には(S220:Yes)、S225に移行し、否定判定の場合には(S220:No)、S235に移行する。 In S220, it is determined whether t seconds (for example, 10 seconds) have elapsed since the start of the main mode. If the determination is affirmative (S220: Yes), the process proceeds to S225, and if the determination is negative (S220: No), the process proceeds to S235.
一方、S225では、流路内濃度センサ15Cからの測定信号に基づき、ハウス内流路15の第2開閉弁15Bの下流側における二酸化炭素の濃度(以後、流路内濃度)が測定される。流路内濃度により、吸着タンク6から農業用ハウス100内に供給される二酸化炭素の濃度(以後、供給濃度)が測定又は推定される。なお、流路内濃度センサ15Cに替えて、ハウス内濃度センサ100Aからの測定信号に基づき、供給濃度が測定又は推定されても良い。そして、測定又は推定された供給濃度が、予め定められた閾値を下回るか否かが判定される。具体的には、流路内濃度が第2閾値(一例として、1.0%)以下の場合には(S225:Yes)、S230に移行する。なお、流路内濃度が第2閾値である場合、ハウス内濃度は、一例として、300ppm以下となり得る。一方、流路内濃度が第2閾値よりも大きい場合には(S225:No)、S235に移行する。
On the other hand, in S225, the concentration of carbon dioxide (hereinafter, the concentration in the flow channel) at the downstream side of the second opening/
ここで、第2閾値は、第1閾値よりも低い値となる。また、流路内濃度ではなく、ハウス内濃度に基づき、吸着タンク6からの供給濃度を測定又は推定することも考えられる。しかし、供給濃度の変化が流路内濃度に反映されるまでに比べ、供給濃度の低下がハウス内濃度に反映されるまでには、より大きな遅延が存在する。より迅速に供給濃度を測定又は推定するため、流路内濃度に基づき供給濃度が測定又は推定される。
Here, the second threshold is a value lower than the first threshold. It is also conceivable to measure or estimate the supply concentration from the
S230では、サブモードが開始される。つまり、補助施用装置9から農業用ハウス100内への二酸化炭素の供給が開始される。そして、本処理を終了する。なお、補助施用装置9が燃焼装置として構成されている場合、サブモード移行時に、補助施用装置9の燃焼開始後、所定の遅延期間(一例として30秒)が経過した後に、ブロア5の運転が開始されても良い。また、この遅延期間には、施用空気流路14の開閉弁14Aが開放されていても良い。これにより、補助施用装置9の燃焼開始時に発生する一酸化炭素は大気中に放出され、該一酸化炭素が農業用ハウス100内に流入するのを抑制できる。
In S230, the sub mode is started. That is, the supply of carbon dioxide from the auxiliary application device 9 into the
一方、S235では、メインモードが継続され、本処理は終了する。
これに対し、ハウス内濃度が第1閾値よりも大きい場合に移行するS240では、停止モードが開始される。つまり、吸着タンク6及び補助施用装置9からの二酸化炭素の供給が停止される。具体的には、ブロア5が停止される。また、例えば、補助施用装置9が燃焼装置として構成されている場合、補助施用装置9の燃焼が停止されても良い。また、例えば、補助施用装置9が二酸化炭素ボンベとして構成されている場合、二酸化炭素ボンベのバルブが閉鎖される。さらにこの時、流路の複数の開閉弁12A、14A、15A、15B、16A、17A、17Bが全て閉鎖されても良い。そして、続くS245にてメインモードフラグに0が設定され、本処理は終了する。
On the other hand, in S235, the main mode is continued, and this processing ends.
On the other hand, in S240, which is performed when the in-house concentration is higher than the first threshold value, the stop mode is started. That is, the supply of carbon dioxide from the
施用工程では、CO2供給処理により、図3のグラフが示すようにハウス内濃度が変動する。すなわち、農業用ハウス100内に二酸化炭素が供給されない停止モード中にハウス内濃度が減少し、時刻T0にハウス内濃度が第1閾値以下になると、CO2供給処理のS200にて肯定判定がなされる。そして、続くS205にて、メインモードフラグの値が判定される。
In the application process, the CO2 supply process causes the greenhouse concentration to fluctuate as shown in the graph of FIG. That is, when the greenhouse concentration decreases during the stop mode in which carbon dioxide is not supplied to the
停止モード時に最初にハウス内濃度が第1閾値以下になった場合、メインモードフラグは0であるため、S210にてメインモードが開始され、吸着タンク6から農業用ハウス100内に二酸化炭素が供給される。そして、続くS215にてメインモードフラグに1が設定される。
When the in-house concentration first becomes equal to or lower than the first threshold value in the stop mode, the main mode flag is 0, so the main mode is started in S210, and carbon dioxide is supplied from the
また、メインモードフラグが1である場合に、S200にてハウス内濃度が第1閾値以下と判定されると、続くS205にて肯定判定がなされ、S220に移行し、メインモード移行後、t秒が経過したか否かが判定される。S220にて否定判定がなされた場合、メインモードが継続されると共に、メインモードフラグの値は1に維持される。一方、S220にて肯定判定がなされた場合、S225に移行し、流路内濃度が第2閾値以下か否かが判定される。S225にて否定判定がなされた場合、メインモードが継続されると共に、メインモードフラグの値は1に維持される。一方、S225にて肯定判定がなされた場合、メインモードからサブモードに移行する。なお、この時も、メインモードフラグの値は1に維持される。 Further, when the main mode flag is 1 and the in-house concentration is determined to be the first threshold value or less in S200, an affirmative determination is made in S205, the process proceeds to S220, and t seconds after the transition to the main mode. Is determined. When a negative determination is made in S220, the main mode is continued and the value of the main mode flag is maintained at 1. On the other hand, if an affirmative judgment is made in S220, then the flow shifts to S225, where it is judged whether the concentration in the flow path is at or below the second threshold value. When a negative determination is made in S225, the main mode is continued and the value of the main mode flag is maintained at 1. On the other hand, when a positive determination is made in S225, the main mode is switched to the sub mode. At this time as well, the value of the main mode flag is maintained at 1.
また、停止モード、メインモード、及び、サブモードである場合、ハウス内濃度が第1閾値を超えるときは、S240にて停止モードが開始され、S245にてメインモードフラグが0に設定される。 In the stop mode, the main mode, and the sub mode, when the in-house concentration exceeds the first threshold value, the stop mode is started in S240, and the main mode flag is set to 0 in S245.
また、図3におけるT0、T2、T4、及び、T6は、ハウス内濃度が第1閾値を超えた状態から、ハウス内濃度が第1閾値以下である状態に変化したタイミングを示す。これらのタイミングで、メインモードが開始される。反対に、T1、T3、及び、T5は、ハウス内濃度が第1閾値以下である状態から、ハウス内濃度が第1閾値を超えた状態に変化したタイミングを示す。これらのタイミングで、停止モードが開始される。 Further, T0, T2, T4, and T6 in FIG. 3 indicate timings when the in-house concentration exceeds the first threshold value and the in-house concentration changes to the first threshold value or less. The main mode is started at these timings. On the contrary, T1, T3, and T5 indicate the timing when the in-house concentration changes from the state where the in-house concentration is equal to or lower than the first threshold value to the state where the in-house concentration exceeds the first threshold value. The stop mode is started at these timings.
なお、図3における第2閾値との記載は、流路内濃度が第2閾値となった時のハウス内濃度の目安を示す。また、図4における第1閾値との記載は、ハウス内濃度が第1閾値となった時の流路内濃度の目安を示す。 Note that the description of the second threshold value in FIG. 3 indicates a standard of the greenhouse concentration when the flow channel concentration reaches the second threshold value. Further, the description of the first threshold value in FIG. 4 indicates a guideline of the concentration in the flow path when the concentration in the house becomes the first threshold value.
さらにその後、停止モード中にハウス内濃度が減少し、時刻T6にてS200にて肯定判定がなされ、S210でメインモードが開始れた後、t秒が経過した後に時刻T7になったとする。この時、図4に示すように流路内濃度が第2閾値以下となり、S225にて肯定判定がなされる。つまり、吸着タンク6に貯留された二酸化炭素の残量が少なくなり、吸着タンク6から十分な量の二酸化炭素が供給されなくなる。この時、CO2供給処理のS230が実行され、サブモードに移行する。つまり、補助施用装置9から農業用ハウス100内に二酸化炭素が供給される。その後、ハウス内濃度が上昇し、時刻T8においてS200にてハウス内濃度が第1閾値を超えると判定されると、CO2供給処理のS240が実行され、停止モードに移行する。
After that, it is assumed that the concentration in the house decreases during the stop mode, an affirmative determination is made at S200 at time T6, and the time T7 comes after t seconds have elapsed after the main mode was started at S210. At this time, as shown in FIG. 4, the concentration in the flow channel becomes equal to or lower than the second threshold value, and a positive determination is made in S225. That is, the remaining amount of carbon dioxide stored in the
なお、補助施用装置9が燃焼装置として構成されている場合、補助施用装置9にて農業用ハウス100内を加温しても良い。これにより、エネルギーの有効活用が可能となる。さらにこの時、二酸化炭素施用装置1は、補助施用装置9から生じた二酸化炭素を回収しても良い。具体的には、制御部7は、冷却空気流路12の開閉弁12Aと、施用空気流路14の開閉弁14Aと、ハウス内流路15の第2開閉弁15Bと、ハウス外流路17の第1開閉弁17Aとを閉鎖すると共に、補助流路16の開閉弁16Aと、ハウス内流路15の第1開閉弁15Aと、ハウス外流路17の第2開閉弁17Bとを開放しても良い。これにより、ブロア5を運転させると、補助施用装置9から供給される二酸化炭素は、浄化部8及び吸着タンク6へと順次圧送される。このため、該二酸化炭素が吸着タンク6の吸着材に吸着される。
When the auxiliary application device 9 is configured as a combustion device, the auxiliary application device 9 may heat the inside of the
また、補助施用装置9から農業用ハウス100内に二酸化炭素を供給しつつ、該二酸化炭素を回収しても良い。すなわち、制御部7は、冷却空気流路12の開閉弁12Aと、施用空気流路14の開閉弁14Aと、ハウス内流路15の第1開閉弁15Aと、ハウス外流路17の第2開閉弁17Bとを閉鎖すると共に、補助流路16の開閉弁16Aと、ハウス内流路15の第2開閉弁15Bと、ハウス外流路17の第1開閉弁17Aとを開放しても良い。
Further, the carbon dioxide may be recovered while being supplied from the auxiliary application device 9 into the
これにより、ブロア5を運転させると、補助施用装置9から供給される二酸化炭素は、吸着タンク6及び浄化部8を順次通過した後、農業用ハウス100内に流入する。このため、吸着タンク6の吸着材に二酸化炭素を吸着させることができる。そして、該吸着材に吸着された二酸化炭素が最大容量に達している場合には、二酸化炭素は吸着タンク6を通過し、農業用ハウス100内に流入する。したがって、補助施用装置9から農業用ハウス100内に二酸化炭素を供給しつつ、該二酸化炭素を回収できる。
Thereby, when the blower 5 is operated, the carbon dioxide supplied from the auxiliary application device 9 flows into the
[3.効果]
(1)上記実施形態によれば、吸着タンク6に貯留された二酸化炭素の残量が減少し、吸着タンク6から農業用ハウス100内に十分な量の二酸化炭素を供給できなくなった場合には、補助施用装置9から農業用ハウス100内に二酸化炭素が供給される。このため、吸着タンク6に十分な量の二酸化炭素が貯留されていなくても、十分な量の二酸化炭素を農業用ハウス100内に供給できる。
[3. effect]
(1) According to the above-described embodiment, when the remaining amount of carbon dioxide stored in the
しかも、吸着タンク6及び補助施用装置9からの二酸化炭素の供給は、ブロア5を用いて行われる。このため、農業用ハウス100内に局所的に二酸化炭素が供給されるのを抑制できる。
Moreover, the supply of carbon dioxide from the
したがって、農業用ハウス100内に適切に二酸化炭素を供給できる。
(2)また、補助施用装置9から農業用ハウス100内に二酸化炭素を供給した結果、農業用ハウス100内が適度な二酸化炭素の濃度になると、補助施用装置9からの二酸化炭素の供給が停止される。このため、補助施用装置9の過度な運転を抑制し、農業用ハウス100内の二酸化炭素を適切な濃度に保つことが可能となる。
Therefore, carbon dioxide can be appropriately supplied into the
(2) Further, when carbon dioxide is supplied to the inside of the
[4.他の実施形態]
(1)上記実施形態では、流路内濃度センサ15Cは、ハウス内流路15における第2開閉弁17Bの下流側に設けられる。しかし、流路内濃度センサ15Cは、流路内における異なる位置に設けられても良い。具体的には、流路内濃度センサ15Cは、例えば、ハウス内流路15における第3タンク流路20との分岐点の付近、第3タンク流路20、又は、第2タンク流路19等に設けられても良い。
[4. Other Embodiments]
(1) In the above embodiment, the in-flow
(2)上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 (2) The function of one component in the above embodiment may be shared by a plurality of components, or the function of a plurality of components may be performed by one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted as long as the problem can be solved. It should be noted that all aspects included in the technical idea specified by the wording recited in the claims are embodiments of the present disclosure.
[5.特許請求の範囲との対応]
上記実施形態における制御部7及び複数の開閉弁12A、14A、15A、15B、16A、17A、17Bが、供給制御部の一例に相当する。また、二酸化炭素施用装置1における少なくともハウス内流路15を含む流路が、二酸化炭素供給流路の一例に相当する。また、CO2供給処理のS200、S225が濃度検出部の一例に相当する。
[5. Correspondence with claims]
The control unit 7 and the plurality of on-off
1…二酸化炭素施用装置、2…燃焼装置、5…ブロア、6…吸着タンク、7…制御部、9…補助施用装置、15C…流路内濃度センサ、12A、14A、15A、15B、16A、17A、17B…複数の開閉弁、100…農業用ハウス、100A…ハウス内濃度センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Carbon dioxide application apparatus, 2... Combustion apparatus, 5... Blower, 6... Adsorption tank, 7... Control part, 9... Auxiliary application apparatus, 15C... Flow path concentration sensor, 12A, 14A, 15A, 15B, 16A, 17A, 17B... Multiple on-off valves, 100... Agricultural house, 100A... In-house concentration sensor.
Claims (4)
前記燃焼排ガス中の二酸化炭素を吸着するよう構成された吸着材が内部に配置された吸着タンクと、
二酸化炭素供給流路に設けられ、前記二酸化炭素供給流路における気体を流下させるよう構成されたブロアと、
前記二酸化炭素供給流路を介して、前記ブロアにより、前記吸着タンクの前記吸着材に吸着した二酸化炭素を前記農業用ハウス内に供給するよう構成された供給制御部と、
前記農業用ハウス内の二酸化炭素の濃度であるハウス内濃度と、前記吸着タンクから前記農業用ハウス内に供給される二酸化炭素の濃度である供給濃度とを測定又は推定するよう構成された濃度検出部と、を備え、
前記供給制御部は、
前記吸着タンクから前記農業用ハウス内への二酸化炭素の供給開始時点から予め定められた時間が経過した後に、前記供給濃度が予め定められた供給閾値を下回ると、前記二酸化炭素供給流路を介して、前記ブロアにより、補助施用装置から前記農業用ハウス内に二酸化炭素を供給するよう構成されていると共に、
前記補助施用装置から前記農業用ハウス内に二酸化炭素を供給している際、前記ハウス内濃度が、前記供給閾値よりも大きいハウス内閾値を上回ると、前記補助施用装置からの二酸化炭素の供給を停止させるよう構成されている
二酸化炭素施用装置。 A carbon dioxide application device as a main application device configured to supply carbon dioxide contained in combustion exhaust gas into an agricultural house,
An adsorption tank in which an adsorbent configured to adsorb carbon dioxide in the combustion exhaust gas is arranged,
A blower provided in the carbon dioxide supply channel and configured to flow down the gas in the carbon dioxide supply channel,
A supply control unit configured to supply carbon dioxide adsorbed to the adsorbent of the adsorption tank into the agricultural house by the blower via the carbon dioxide supply flow path,
And house the concentration is the concentration of carbon dioxide in said agricultural houses, the measured or estimated to as configured density detection and a feed concentration is the concentration of carbon dioxide supplied to the agricultural the house from adsorption tank And a section,
The supply control unit ,
After before Symbol predetermined time from the supply start time point of carbon dioxide from the adsorption tank to the agricultural houses inside has passed, below the supply threshold the feed concentration has been determined in advance, the carbon dioxide supply channel Through the blower , configured to supply carbon dioxide from the auxiliary application device into the agricultural house ,
When supplying carbon dioxide into the agricultural house from the auxiliary application device, when the house concentration exceeds a house threshold value larger than the supply threshold value, the supply of carbon dioxide from the auxiliary application device is stopped. A carbon dioxide application device configured to shut down .
前記供給濃度とは、前記吸着タンクと前記農業用ハウスとを繋ぐ流路内における二酸化炭素の濃度である The supply concentration is the concentration of carbon dioxide in the flow path that connects the adsorption tank and the agricultural house.
二酸化炭素施用装置。 Carbon dioxide application device.
前記補助施用装置は、燃料を燃焼させることで、二酸化炭素を発生させつつ、前記農業用ハウス内を加温する装置として構成されている
二酸化炭素施用装置。 The carbon dioxide application device according to claim 1 or 2, wherein
The auxiliary application device is configured as a device for heating the inside of the agricultural house while burning the fuel to generate carbon dioxide.
前記補助施用装置は、二酸化炭素を貯蔵するボンベとして構成されており、
前記供給制御部は、前記補助施用装置から放出された二酸化炭素を空気で希釈したものを、前記農業用ハウス内に供給するよう構成されている
二酸化炭素施用装置。 The carbon dioxide application device according to claim 1 or 2, wherein
The auxiliary application device is configured as a cylinder for storing carbon dioxide,
The carbon dioxide application device is configured such that the supply control unit supplies carbon dioxide released from the auxiliary application device diluted with air into the agricultural greenhouse.
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