JPH0576249A - 加温器コントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 栽培用ハウス内の風量を自然条件に近いよう
に可変制御することである。 【構成】 ハウス内の測定温度４と設定温度５を熱要求
チェック部１で比較し熱要求信号６を発生すると、制御
部２は燃焼制御信号９を発生して燃焼制御部３を駆動し
て燃焼制御に入りバーナ７を点火する。さらに送風器制
御信号１００によって指令制御される、送風器回転数を
可変制御し、送風出力の周波数分布を 1/fに制御するイ
ンバータ部１０１を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハウス栽培におけるビ
ニールハウスや温室のハウス内の温度を加温する加温器
コントローラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、作物栽培用のハウスの全体図で
ある。図において、４０はたとえばビニールハウス等の
ハウス、７はバーナ等の加温器、８は送風器、４１は室
内加温用のダクト、４２は外部への排出用排気管、４３
はダクト４１内を流れる暖気である。

【０００３】図７は、従来の加温器コントローラの構成
図である。図において、１は温度比較判定用の熱要求チ
ェック部であり比較判定結果として熱要求信号６を発生
する。２は熱要求チェック部１から熱要求信号６を受信
したら燃焼制御信号９，送風器ＯＮ・ＯＦＦ信号１０を
発生して全体のＰＩＤ加温制御を行なう制御部、３は制
御部２から燃焼制御信号を受信してＰＩＤ燃焼制御を実
行する燃焼制御部、４は温度センサによって感知される
室温信号、５はあらかじめ設定した比較用設定温度信
号、７は燃焼制御部３による点火・消炎動作用バーナ装
置、８は制御部２によってＯＮ／ＯＦＦされる送風動作
の送風器装置である。

【０００４】図８（ａ）は、従来の加温器コントローラ
の処理のフローチャートである。図８（ｂ）は図８
（ａ）のフローに対応した風量出力のタイミングを示す
図である。

【０００５】次に動作について説明する。温度センサが
感知した室内温度の室温信号４が設定温度５よりも低く
なると、熱要求チェック部１は比較判定して熱要求信号
を発生する。熱要求信号が発生すると制御部２は送風器
８に送風器ｏｎ信号１０を送出してＯＮさせ、燃焼制御
をスタートする。この場合送風器８はハウス内対流とバ
ーナ燃焼用を兼用かあるいは別々に設けられるが、ハウ
ス内対流用送風出力はＯＮと同時に１００％出力にな
る。

【０００６】ここにおける燃焼制御は次の様なシーケン
スによって実行される。スタートチェックで擬似炎があ
るか確認し、あれば待機なければイグニッションをＯＮ
させる（プレイグニッション）。一定時間後メインバル
ブをＯＮさせる（イグニッショントライアル）。ここで
着火したのちもイグニッションＯＮさせる（ポストイグ
ニッション）。ポストイグニッション時間後イグニッシ
ョンＯＦＦし定常燃焼となる。又、火付をよくする為ス
タートチェックと同時にノズルヒータをＯＮさせ油を暖
める。

【０００７】このようにして暖気４３がダクト４１内を
流れてビニールハウス等４０内の室温４が設定温度５に
達すると熱要求信号６がストップして制御部２は燃焼制
御部３に対してバーナ消炎指令を出し燃焼制御部３はバ
ーナをＯＦＦする。バーナがＯＦＦとなっても送風器は
ある一定の遅延時間を設けて送風を続け室内の空気の対
流による温度の均一動作を続けて、バーナ消炎後設定遅
延時間を経て制御部２は送風器ｏｆｆ信号１０を送風器
８に発し送風器８をＯＦＦとする。この間初期化の時点
でＯＮされた送風器８は設定出力の１００％出力送風と
なりＯＦＦの時点で送風出力は０となり０→１００％の
ＯＮ／ＯＦＦ２値動作となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の加温器コントロ
ーラは以上のように構成されているので、送風器の送風
量はいつも一定の１００％か０かになってしまい、室内
に送風される風量は栽培する作物に関りなく、ミツバの
栽培もトマトの栽培も同量であり作物に合わせた風量の
調節ができないと言う課題があった。また風量が０の状
態では無風であるからハウス内の空気はよどみ温度の均
一調節の点から作物の発育上不利益になるなどの課題も
ある。もともと従来のハウス加温器コントローラは単に
異常低温をさける目的だけだったので近来のハウスのよ
うに多品種でさらに微細な制御、たとえばハウス内にク
ラシック音楽を作物成長期の或る時期流したり、果実に
磁気テープを貼って光合成を促し自然条件と同等の甘味
付けをするとかの処理効果は作物に或る電子振動として
何等かの刺激を与えてハウス内での成長を補足している
一例であり、自然条件に近いファジー制御が求められて
いる現況である。本発明は上記の課題を解決するために
なされたもので、ハウス内の風量を調節して、より自然
条件に近い栽培条件を造り作物の成長を刺激する加温器
コントローラを得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の加温器コントロ
ーラは、ハウス内の温度を測定する温度センサからの入
力とあらかじめ設定された設定温度値とを比較判定して
上記測定温度が設定温度値より下ると熱要求信号を発生
する熱要求チェック部と、上記熱要求チェック部からの
熱要求信号を受信したら送風器をＯＮさせその送風量を
制御する送風器制御信号と燃焼制御を開始させる燃焼制
御信号とを発生して上記ハウス内の加温制御を行なう制
御部と、この制御部からの燃焼制御信号を受信して燃焼
制御シーケンスに従ってバーナに点火し比例燃焼に入り
ハウス内の温度が設定温度に達したらバーナを消炎する
燃焼制御部と、制御部からの送風器制御信号を受信して
ハウス内へ送風を開始して空気の対流により室温を均一
にする送風器を運転する電動機の回転数制御周波数を可
変とすることで送風量を可変するインバータ部とを備え
ている。

【００１０】

【作用】本発明における加温器コントローラのインバー
タ部は、制御部からの送風器制御信号を受信して、送風
器を運転する電動機の回転数制御周波数を可変制御する
のでハウス内への送風量を可変調節することができる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を図について説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施例である加温器コ
ントローラの構成図である。図において、１００は制御
部２から発生する送風量制御用の送風器制御信号であ
り、１０１は送風器制御信号１００によって制御される
送風器８の運転用電動機を周波数制御するインバータ部
である。他の符号は従来例と同じであるから説明省略す
る。

【００１３】図２は、本発明のインバータ部の構成図で
ある。図において、２０は交流電源であり、２１は交流
電源２０の整流ブリッジ回路であり平滑コンデンサＣと
制動用抵抗Ｒが接続される。２２はモータ駆動用インバ
ータ回路であり、２３は送風器の運転用誘導電動機（モ
ータ）、２４はモータ回転速度検出回路、２５はインバ
ータ回路２２の制御回路、２６は周波数 1/f演算回路で
あり、２７は周波数 1/f演算回路２６の出力演算値の周
波数の正弦波を発生する正弦波発生回路である。２８は
演算器、２９は制御部２からの送風器制御信号で指示さ
れる送風器出力，回転速度の指令信号入力である。図３
は送風器の周波数分布図である。

【００１４】図４は、本発明の加温器コントローラの送
風量制御処理のフローチャートである。図５（Ａ）は、
本発明の加温器コントローラの処理のフローチャート、
図５（Ｂ）は、図Ａのフローに対応させた風量出力のタ
イミングを示す図である。

【００１５】次に動作について説明する。まず最初にイ
ンバータ部１０１の構成を説明する。室内温度をパラメ
ータとして設定された制御部２からの送風器制御信号１
００による送風器出力とモータ２３の回転数の指令入力
２９によって周波数 1/f演算回路２６は周波数を算出す
る。この場合例えば図３に示す様に従来の単一運転時の
周波数の 1/f（単純な例として 1/2・f と 1/4・f を図
示している）に設定して単一風ではなく細分化して自然
条件に近いゆらぎ効果を持たせる様に制御する。

【００１６】算出された 1/fの周波数が正弦波発生回路
２７で正弦波として送出され、インバータ制御回路２５
によって、交流電源２０が整流回路２１で平滑されたＤ
Ｃ電圧をインバータ回路２２でスイッチングすることに
よりモータ２３の駆動電流を制御する。モータ２３の駆
動速度をＶ−ｆ変換して回転速度検出回路２４で検出し
て演算器２８で指令値との偏差を演算しこの偏差値をフ
ィードバックしてインバータ制御回路２５はこの入力偏
差値を０になるようにインバータ回路２２を制御するこ
とでモータ２３を可変速制御して風量をコントロールす
る。

【００１７】この様に指令値で周波数を 1/2・f, 1/4・
fに細分する方法を説明したが、もちろん 1/2・f, 1/4
・f ……… 1/n・ｆの間を設定時間毎にループする様に
設定してもよいし更にランダムに作物の種類，地理的，
気象データ等をパラメータとして送風器制御信号を構成
したり、ハウス外部に風量センサを突き出しておいて外
部の自然風量データを取り込み制御部が記憶してハウス
内の風量制御を外界と連動させることも可能であり、送
風器制御信号１００の設定条件をパラメータにより可変
とすれば自然条件に近いランダム制御が可能である。

【００１８】つぎに、加温器コントローラ全体の動作に
ついて図４のフローチャートと図５を参照して説明す
る。熱要求チェック部１からの熱要求信号６があるかを
調べ（ステップＳＴ１）、要求６があれば送風器８の出
力をアップして 1/fの周波数分布の出力を９５％出力と
する（ステップＳＴ４）。制御部２，燃焼制御部３はバ
ーナ７に着火する。熱要求信号６がないと判定された
ら、送風器はバーナ７がＯＦＦしていても遅延時間内に
在って未だ送風時間に当るかを調べる（ステップＳＴ
２）。遅延時間内で在れば、送風を続ける（ステップＳ
Ｔ４）。

【００１９】送風器遅延時間外と判定されても送風器を
ＯＦＦにすることなく送風器出力を落とし 1/fの周波数
分布の出力５％として送風し続ける（ステップＳＴ
３）。

【００２０】このように送風器をＯＮ／ＯＦＦの２値の
みの操作ではなく送風にゆらぎを付加し１日中切れ目な
く送風することによって、元来作物の葉は自然条件下で
は絶えずランダムな風による振動を細かく受けて光合成
機能を促進され生育度を高めるものだから、絶えず変化
する風を当てることは重要であって自然条件に近い状況
を造成できる。また本発明はハウス栽培だけでなく他の
温度制御システムにも転用できるものである。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上のようにインバータ部を可
変制御して送風量を細分制御する様に構成したのでイン
バータ制御によって送風器の音も静かになり、作物もハ
ウス内の無風状態からつくり出される人工作物から一歩
抜け出させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である加温器コントローラの
構成図である。

【図２】本発明のインバータ部の構成図である。

【図３】送風器の周波数分布図である。

【図４】本発明の加温器コントローラの送風量制御処理
のフローチャートである。

【図５】本発明の加温器コントローラの処理のフローチ
ャートおよび風量出力のタイミング図である。

【図６】作物栽培用ハウスの全体図である。

【図７】従来の加温器コントローラの構成図である。

【図８】従来の加温器コントローラの処理のフローチャ
ートおよび風量出力のタイミング図である。

【符号の説明】

１ 熱要求チェック部 ２ 制御部 ３ 燃焼制御部 ４ 測定室温 ５ 設定温度 ６ 熱要求信号 ７ バーナ ８ 送風器 ９ 燃焼制御信号 １００ 送風器制御信号 １０１ インバータ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウス内温度を測定する温度センサから
   の入力とあらかじめ設定された設定温度値とを比較判定
   して上記測定温度が設定温度値より下ると熱要求信号を
   発生する熱要求チェック部と、 上記熱要求チェック部からの熱要求信号を受信したら送
   風器をＯＮさせその送風量を制御する送風器制御信号と
   燃焼制御を開始させる燃焼制御信号とを発生して上記ハ
   ウス内の加温制御を行なう制御部と、 上記制御部から燃焼制御信号を受信して燃焼制御シーケ
   ンスに従ってバーナに点火し比例燃焼に入り上記ハウス
   内の温度が設定温度に達したらバーナの消炎操作を行な
   う燃焼制御部と、 上記制御部からの送風器制御信号を受信して上記ハウス
   内への送風を開始して空気を対流させ室温を均一にする
   送風器を運転する電動機の回転数制御周波数を可変とす
   ることで送風量を可変するインバータ部とを備えた加温
   器コントローラ。