JPS6015287B2 - 炭酸ガス施肥装置 - Google Patents
炭酸ガス施肥装置Info
- Publication number
- JPS6015287B2 JPS6015287B2 JP15579677A JP15579677A JPS6015287B2 JP S6015287 B2 JPS6015287 B2 JP S6015287B2 JP 15579677 A JP15579677 A JP 15579677A JP 15579677 A JP15579677 A JP 15579677A JP S6015287 B2 JPS6015287 B2 JP S6015287B2
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- JP
- Japan
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- carbon dioxide
- greenhouse
- gas
- dioxide gas
- waste gas
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- Greenhouses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は施設栽培における暖房用燃焼廃ガス利用の炭酸
ガス施肥装置に関する。
ガス施肥装置に関する。
一般にガラス，プラスチックフィルム等の光透過性材料
を用いて外部環境と遮断した空間を用いて作物を育成す
る施設栽培においては、内部環境を人為的にコントロー
ルしやすいため、高収量，高収益生産が期待できる。
を用いて外部環境と遮断した空間を用いて作物を育成す
る施設栽培においては、内部環境を人為的にコントロー
ルしやすいため、高収量，高収益生産が期待できる。
これら目的を達成する手段として、炭酸ガス施肥は多く
の栽培作物に適用され大きな効果を上げている。この炭
酸ガス施肥の手段としては、灯油，プロパンガスを燃焼
させた生成ガ．スを用いる方法や、炭酸ガスボンベから
供給する方法があるが、このための装置は、いづれも高
価なものであり、また維持費も高いという欠点を有して
いる。施設栽培においては、大部分の施設に重油，灯油
燃焼による暖房設備が備えられており、この燃焼廃ガス
中のＣ０２は、炭酸ガス施肥に用いられることなく、温
室外に放出されている。
の栽培作物に適用され大きな効果を上げている。この炭
酸ガス施肥の手段としては、灯油，プロパンガスを燃焼
させた生成ガ．スを用いる方法や、炭酸ガスボンベから
供給する方法があるが、このための装置は、いづれも高
価なものであり、また維持費も高いという欠点を有して
いる。施設栽培においては、大部分の施設に重油，灯油
燃焼による暖房設備が備えられており、この燃焼廃ガス
中のＣ０２は、炭酸ガス施肥に用いられることなく、温
室外に放出されている。
これは温室内藤房のための燃料の燃焼は低温時の夜間お
よび天気の悪い昼間、すなわち太陽光のないか又は非常
に少ないときであり、一方植物が炭酸ガスを必要とする
のはよく晴れた太陽光線量の多い場合であり、炭酸ガス
の生成時期と植物の炭酸ガス要求時期が正反対であるた
め、上記暖房用燃焼廃ガスを炭酸ガス供給源として有効
に利用することができなかった。本発明は上記暖房用燃
焼廃ガス中の炭酸ガスを有効に利用できる装置に関する
ものであり、植物体への炭酸ガス不必要時に生成する燃
焼廃ガスを一時的に固定化し、植物体が炭酸ガスを必要
とする時に固定化された炭酸ガスを太陽エネルギーによ
ってガス化して植物体に供給できる装置を提供すること
が目的である。
よび天気の悪い昼間、すなわち太陽光のないか又は非常
に少ないときであり、一方植物が炭酸ガスを必要とする
のはよく晴れた太陽光線量の多い場合であり、炭酸ガス
の生成時期と植物の炭酸ガス要求時期が正反対であるた
め、上記暖房用燃焼廃ガスを炭酸ガス供給源として有効
に利用することができなかった。本発明は上記暖房用燃
焼廃ガス中の炭酸ガスを有効に利用できる装置に関する
ものであり、植物体への炭酸ガス不必要時に生成する燃
焼廃ガスを一時的に固定化し、植物体が炭酸ガスを必要
とする時に固定化された炭酸ガスを太陽エネルギーによ
ってガス化して植物体に供給できる装置を提供すること
が目的である。
以下本発明を第１図および第２図の実施例にもとづいて
説明する。
説明する。
図面において１はガラス，プラスチックフィルム等の光
透過性材料を外側構成部材としてなる温室であり、内部
で作物が栽培されている。２は石油またはガス式ボィラ
またはファーネス等の燃焼器であり、秋期〜春期の夜間
および冬期の晴れ間のない昼間に温室内を暖房するため
に運転これる。
透過性材料を外側構成部材としてなる温室であり、内部
で作物が栽培されている。２は石油またはガス式ボィラ
またはファーネス等の燃焼器であり、秋期〜春期の夜間
および冬期の晴れ間のない昼間に温室内を暖房するため
に運転これる。
上記燃焼器２の燃焼廃ガスは煙突３から排気されるが、
廃ガスの一部は煙突３途中下部に設けられた導入管４よ
り温室１上部に設けられた炭酸ガス固定、供給器５中へ
導入され、含有している炭酸ガスを固定化された後再び
上部排出管６から煙突３に戻される。上記炭酸ガス固定
、供給器５は光透過性材質受光面１１と、断熱材質の外
壁１７と、集熱板１２および集熱管１３を有している。
廃ガスの一部は煙突３途中下部に設けられた導入管４よ
り温室１上部に設けられた炭酸ガス固定、供給器５中へ
導入され、含有している炭酸ガスを固定化された後再び
上部排出管６から煙突３に戻される。上記炭酸ガス固定
、供給器５は光透過性材質受光面１１と、断熱材質の外
壁１７と、集熱板１２および集熱管１３を有している。
さらに上記廃ガスの導入管４には電磁弁８を、排出管６
には電磁弁９および送風器７を備え、また固定された炭
酸ガスを温室１内に供給するための供給管１４にも電磁
弁１０と送風器３５を備えている。上記構成において燃
焼器２が運転中は導入管４途中の電磁弁８と排出管６途
中の電磁弁９は開いており、送風器７も作動している。
には電磁弁９および送風器７を備え、また固定された炭
酸ガスを温室１内に供給するための供給管１４にも電磁
弁１０と送風器３５を備えている。上記構成において燃
焼器２が運転中は導入管４途中の電磁弁８と排出管６途
中の電磁弁９は開いており、送風器７も作動している。
一方供給管１４途中の電磁弁１川ま閉じており送風器１
５も作動していない。この状態においては、煙突３中の
燃焼廃ガスの一部は導入管４より電磁弁８を経て集熱管
１３内部へ導入され、ここで含有される炭酸ガスを固定
化された後電磁弁９を経て、ファン７により再び煙突３
中に排出される。この集熱管１３での炭酸ガスの固定は
前述の如く、日射がなく、温室内の気温が低下する時期
および時刻の燃焼器２が運転中に行なわれる。一方、日
中太陽からの放射ェネルギが多くなるとともに温室１中
の気温が上昇し作物の光合成によるＣ０２の吸収がさか
んになるとき、上記炭酸ガス固定・供給器５も、太陽か
らの放射ェネルギを集熱板１２で吸収し、集熱管１３を
加熱して、集熱管１３内部に固定された炭酸ガスを分解
してガス状にする。太陽放射ェネルギが多い場合は、温
室１に対し暖房の必要がないため燃焼器２は運転されず
、炭酸ガス固定・供給器５の廃ガスの導入、排出のため
の電磁弁８，９および送風器７は作動しない状態にある
。集熱管１３内でガス化した炭酸ガス圧，温室内炭酸ガ
ス濃度，太陽放射ェネルギ量またはこれら２つ以上を基
準にして、基準値以上になると電磁弁１０を開くと共に
送風器１５を作動させ、集熱管１３内でガス化し炭酸ガ
スを供給管１４を通して温室１内に拡散させる。以上の
如く本発明による炭酸ガス施肥装置は温室内作物の炭酸
ガス不必要時に生成する暖房用燃焼廃ガス中の炭酸ガス
を固定化すると共に、上記作物の炭酸ガス必要時に、太
陽ェネルギを利用して固定化された炭酸ガスをガス化し
て作物に供給できる装置である。
５も作動していない。この状態においては、煙突３中の
燃焼廃ガスの一部は導入管４より電磁弁８を経て集熱管
１３内部へ導入され、ここで含有される炭酸ガスを固定
化された後電磁弁９を経て、ファン７により再び煙突３
中に排出される。この集熱管１３での炭酸ガスの固定は
前述の如く、日射がなく、温室内の気温が低下する時期
および時刻の燃焼器２が運転中に行なわれる。一方、日
中太陽からの放射ェネルギが多くなるとともに温室１中
の気温が上昇し作物の光合成によるＣ０２の吸収がさか
んになるとき、上記炭酸ガス固定・供給器５も、太陽か
らの放射ェネルギを集熱板１２で吸収し、集熱管１３を
加熱して、集熱管１３内部に固定された炭酸ガスを分解
してガス状にする。太陽放射ェネルギが多い場合は、温
室１に対し暖房の必要がないため燃焼器２は運転されず
、炭酸ガス固定・供給器５の廃ガスの導入、排出のため
の電磁弁８，９および送風器７は作動しない状態にある
。集熱管１３内でガス化した炭酸ガス圧，温室内炭酸ガ
ス濃度，太陽放射ェネルギ量またはこれら２つ以上を基
準にして、基準値以上になると電磁弁１０を開くと共に
送風器１５を作動させ、集熱管１３内でガス化し炭酸ガ
スを供給管１４を通して温室１内に拡散させる。以上の
如く本発明による炭酸ガス施肥装置は温室内作物の炭酸
ガス不必要時に生成する暖房用燃焼廃ガス中の炭酸ガス
を固定化すると共に、上記作物の炭酸ガス必要時に、太
陽ェネルギを利用して固定化された炭酸ガスをガス化し
て作物に供給できる装置である。
さらに温室内での炭酸ガス施肥が有効であるのは、１０
月〜４月頃であり、５〜９月は温室内の気温上昇を防ぐ
目的で、さかんに換気を行うため炭酸ガス施肥の効果が
少し、。上記の炭酸ガス施肥が有効である１０月〜４月
は夜間、温室暖房が行なわれているため本発明は非常に
有用である。本発明による炭酸ガス施肥装置の炭酸ガス
固定・供給器５の集熱管１３内で行なわれる燃焼廃ガス
中の炭酸ガスの固定と再生は次の手段により行なわれる
。
月〜４月頃であり、５〜９月は温室内の気温上昇を防ぐ
目的で、さかんに換気を行うため炭酸ガス施肥の効果が
少し、。上記の炭酸ガス施肥が有効である１０月〜４月
は夜間、温室暖房が行なわれているため本発明は非常に
有用である。本発明による炭酸ガス施肥装置の炭酸ガス
固定・供給器５の集熱管１３内で行なわれる燃焼廃ガス
中の炭酸ガスの固定と再生は次の手段により行なわれる
。
たとえば上記集熱管１３内にＺｎ○，Ａｇ２０，Ｃｄ０
，Ｆｅ０，Ｐの，Ｎｉ０，Ｍｎ０の金属酸化物、または
Ｋ２Ｃ０３，Ｎａ２Ｃ０８，ＬｉＣ０３，ＣａＣ０３，
Ｍや０３のァル力およびアルカリ士類金属炭酸塩を充填
する。燃焼器２からの燃焼廃ガスが集熱管１３内を通っ
て外部に放出されるとき、上記集熱管１３の充填化合物
は廃ガス中の炭酸ガスと接触反応を起し、たとえば以下
の反応式に基づいて炭酸塩または重炭酸塩となり炭酸ガ
スを固定化する。ＰＭ十Ｃ０２二ＰＫＯ３ Ｋ２Ｃ０３十比○十Ｃ０２三２ＫＨＣ０３なお重炭酸塩
の生成には均○が必要となるが、これは燃焼廃ガス中に
多量に含有されているので、特別の配慮は必要としない
。
，Ｆｅ０，Ｐの，Ｎｉ０，Ｍｎ０の金属酸化物、または
Ｋ２Ｃ０３，Ｎａ２Ｃ０８，ＬｉＣ０３，ＣａＣ０３，
Ｍや０３のァル力およびアルカリ士類金属炭酸塩を充填
する。燃焼器２からの燃焼廃ガスが集熱管１３内を通っ
て外部に放出されるとき、上記集熱管１３の充填化合物
は廃ガス中の炭酸ガスと接触反応を起し、たとえば以下
の反応式に基づいて炭酸塩または重炭酸塩となり炭酸ガ
スを固定化する。ＰＭ十Ｃ０２二ＰＫＯ３ Ｋ２Ｃ０３十比○十Ｃ０２三２ＫＨＣ０３なお重炭酸塩
の生成には均○が必要となるが、これは燃焼廃ガス中に
多量に含有されているので、特別の配慮は必要としない
。
さらにこれら反応の右側への進行は温度が低い方がよい
。廃ガス出口の温度はかなり高温であるため、上記反応
促進のためには、廃ガスを上記集熱管１３内へ導入され
る前に冷却しておくことも可能である。日中、太陽放射
ェネルギの増加により集熱管１３の温度が上昇するにつ
れて上記反応の平衡は左側に移動し炭酸ガスが再生でき
る。本発明による炭酸ガス施肥装置とトマト栽培中の温
室に適用した例を第３図に示す。
。廃ガス出口の温度はかなり高温であるため、上記反応
促進のためには、廃ガスを上記集熱管１３内へ導入され
る前に冷却しておくことも可能である。日中、太陽放射
ェネルギの増加により集熱管１３の温度が上昇するにつ
れて上記反応の平衡は左側に移動し炭酸ガスが再生でき
る。本発明による炭酸ガス施肥装置とトマト栽培中の温
室に適用した例を第３図に示す。
温室面積は約１０００めであり、３０ｏ南面の温室屋根
内側に備えつけた炭酸ガス固定・供給器の受光面は２の
×３のであり内部を真空にした２重ガラスにしており、
他の面は断熱材としてグラスウールを用いている。集熱
板および集熟管の材質は表面を黒色塗装したステンレス
スチールを用いており、集熱管は内径２仇肋，長さ約１
００ｍであり、内容積３１．４物の管内に約４０ｋ９の
Ｋよ０３の粉末を充填している。夜間燃焼器により１２
そ／日の割り合いで消費された約１２０その灯油の燃焼
廃ガス中の炭酸ガスは炭酸ガス固定・供給器の排気管に
とりつけられた送風器により約１００そ／ｍｉｎの速度
で集熱管内に導びかれ、上記集熱賛内でＫ２Ｃ０３によ
りＫＨＣ０３の形に固定される。日の出よりの太陽放射
による温度上昇と共に集熱管内のＫＨＣ０３は加熱分解
によりＣ０２ガスを生成し温室中に放出される。第３図
は炭酸ガス固定・供給器からの炭酸ガスの発生量と太陽
放射ェネルギの時間変化を示している。炭酸ガス発生量
は供給管から送風機により温室内へ放出されるときの流
量と炭酸ガス濃度から算出した。１日間で温室内に放出
された炭酸ガスは約１１ｋ９であり、夜間廃ガス中の炭
酸ガスを固定して集熱管内で変化したＫＨＣ０３が昼間
の太陽放射ェネルギにより全てのＣ０２を放出してＫ２
Ｃ０３に戻ったと仮定すると、集熱管内に充填した約４
０ｋｇのＫ２Ｃ０３のうち、炭酸ガス固定再生サイクル
に関与した量は３４．５ｋｇと高い比率で使用されてい
ることになる。
内側に備えつけた炭酸ガス固定・供給器の受光面は２の
×３のであり内部を真空にした２重ガラスにしており、
他の面は断熱材としてグラスウールを用いている。集熱
板および集熟管の材質は表面を黒色塗装したステンレス
スチールを用いており、集熱管は内径２仇肋，長さ約１
００ｍであり、内容積３１．４物の管内に約４０ｋ９の
Ｋよ０３の粉末を充填している。夜間燃焼器により１２
そ／日の割り合いで消費された約１２０その灯油の燃焼
廃ガス中の炭酸ガスは炭酸ガス固定・供給器の排気管に
とりつけられた送風器により約１００そ／ｍｉｎの速度
で集熱管内に導びかれ、上記集熱賛内でＫ２Ｃ０３によ
りＫＨＣ０３の形に固定される。日の出よりの太陽放射
による温度上昇と共に集熱管内のＫＨＣ０３は加熱分解
によりＣ０２ガスを生成し温室中に放出される。第３図
は炭酸ガス固定・供給器からの炭酸ガスの発生量と太陽
放射ェネルギの時間変化を示している。炭酸ガス発生量
は供給管から送風機により温室内へ放出されるときの流
量と炭酸ガス濃度から算出した。１日間で温室内に放出
された炭酸ガスは約１１ｋ９であり、夜間廃ガス中の炭
酸ガスを固定して集熱管内で変化したＫＨＣ０３が昼間
の太陽放射ェネルギにより全てのＣ０２を放出してＫ２
Ｃ０３に戻ったと仮定すると、集熱管内に充填した約４
０ｋｇのＫ２Ｃ０３のうち、炭酸ガス固定再生サイクル
に関与した量は３４．５ｋｇと高い比率で使用されてい
ることになる。
なお実験中、日中の温室内のＣ０２濃度は４００〜８０
収皿の範囲を維持できた。本装置をさらに大面積の温室
に適用する場合は、炭酸ガス固定・供給器の受光面を大
きくするとともに、集熱管内の充填物量を増加すること
により達成できる。
収皿の範囲を維持できた。本装置をさらに大面積の温室
に適用する場合は、炭酸ガス固定・供給器の受光面を大
きくするとともに、集熱管内の充填物量を増加すること
により達成できる。
さらに以上の説明においては、炭酸ガス固定・供給器は
温室屋根部に設けているが設置場所はこれに限定される
ことなく、温室内外の地上部等太陽直射光が受光面上に
得られる場所であればよい。以上説明した如く本発明に
よる炭酸ガス施肥装置は不必要時に生成するＣＱを固定
し、太陽放射ェネルギが増加して作物がＣＱを必要とす
るときに大陽放射ェネルギを利用して固定されたＣ０２
をガス化して作物に供給できる装置であり、省資源，省
エネルギの観点からも利用価値が大なるものがある。
温室屋根部に設けているが設置場所はこれに限定される
ことなく、温室内外の地上部等太陽直射光が受光面上に
得られる場所であればよい。以上説明した如く本発明に
よる炭酸ガス施肥装置は不必要時に生成するＣＱを固定
し、太陽放射ェネルギが増加して作物がＣＱを必要とす
るときに大陽放射ェネルギを利用して固定されたＣ０２
をガス化して作物に供給できる装置であり、省資源，省
エネルギの観点からも利用価値が大なるものがある。
第１図は本発明装置の概略構成図、第２図は同要部断面
図、第３図は本装置の一実施例について炭酸ガス供給量
の時間変化と日射量の関係を示す特性図である。 １・…・・温室、２・・・・・・燃焼器、３・・・・・
・煙突、４・・・・・・導入管、５・・・・・・炭酸ガ
ス固定・供給器、６・・・・・・排出管。 第１図 第２図 第３図
図、第３図は本装置の一実施例について炭酸ガス供給量
の時間変化と日射量の関係を示す特性図である。 １・…・・温室、２・・・・・・燃焼器、３・・・・・
・煙突、４・・・・・・導入管、５・・・・・・炭酸ガ
ス固定・供給器、６・・・・・・排出管。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 外界と環境を遮断して作物を育成する温室と、上記
温室内を暖房するためのガスまたは石油燃焼器と、上記
燃焼器から排出される廃ガス中のガス状二酸化炭素を固
定化する手段と、上記の固定化された二酸化炭素をガス
状にして上記温室内に導く手段とを有する炭酸ガス施肥
装置。 ２ 燃焼廃ガス中の炭酸ガスを固定化する手段として、
金属酸化物を炭酸塩にあるいはアルカリ金属，アルカリ
土類金属炭酸塩を重炭酸塩にすることを用いたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の炭酸ガス施肥装置
。 ３ 上記固定化された二酸化炭素を再び炭酸ガスにする
手段として、太陽エネルギーを利用して上記固定化二酸
化炭素を加熱分解することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の炭酸ガス施肥装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15579677A JPS6015287B2 (ja) | 1977-12-22 | 1977-12-22 | 炭酸ガス施肥装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15579677A JPS6015287B2 (ja) | 1977-12-22 | 1977-12-22 | 炭酸ガス施肥装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5491439A JPS5491439A (en) | 1979-07-19 |
| JPS6015287B2 true JPS6015287B2 (ja) | 1985-04-18 |
Family
ID=15613617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15579677A Expired JPS6015287B2 (ja) | 1977-12-22 | 1977-12-22 | 炭酸ガス施肥装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6015287B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411190U (ja) * | 1987-07-07 | 1989-01-20 | ||
| CN105453920A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-04-06 | 广西壮族自治区农业科学院蔬菜研究所 | 一种能够用于蔬菜大棚二氧化碳浓度控制的系统 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58220626A (ja) * | 1982-06-17 | 1983-12-22 | 財団法人産業創造研究所 | 炭酸ガス施肥栽培ハウス内の雰囲気調整法 |
| AUPM973494A0 (en) * | 1994-11-29 | 1994-12-22 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Method of plant tissue culture |
| WO2014012968A1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-01-23 | Antecy B.V. | Method for accelerating growth of plants in a controlled environment |
-
1977
- 1977-12-22 JP JP15579677A patent/JPS6015287B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411190U (ja) * | 1987-07-07 | 1989-01-20 | ||
| CN105453920A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-04-06 | 广西壮族自治区农业科学院蔬菜研究所 | 一种能够用于蔬菜大棚二氧化碳浓度控制的系统 |
| CN105453920B (zh) * | 2016-01-25 | 2018-06-29 | 广西壮族自治区农业科学院蔬菜研究所 | 一种能够用于蔬菜大棚二氧化碳浓度控制的系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5491439A (en) | 1979-07-19 |
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