JP3195434U

JP3195434U - ハウス栽培施設の空調・培地温度調節装置

Info

Publication number: JP3195434U
Application number: JP2014005933U
Authority: JP
Inventors: 健一清田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2024-10-20

Abstract

【課題】施設園芸における植物の生育を促進し、農産物の収穫量を増大させるべくしたハウス栽培施設の空調装置を提供する。【解決手段】ハウス栽培施設ＢＨにおいて、電気加熱式温水器Ｈ１，Ｈ２の入側に給水管ＩＮを接続すると共に出側に排出管ＯＵＴを接続し、排出管に気液間接熱交換器ＨＥと冷水供給可能にしたクッションタンクＣＴと循環ポンプＰ１を順次介して温水・冷水循環装置を構成する。電気加熱式温水器とクッションタンクと間にハウス栽培施設内の培地Ｇに配置した加温パイプＨＰに温水を循環可能に連通接続して培地温度調整装置を構成し、気液間接熱交換器の気体入側の吸引ダクトＷＤ１に風量調節ダンパーＳＤを介して送風機ＤＣＦを接続すると共に気体出側の送風ダクトＷＤ２をハウス栽培施設に連通接続して温風・冷風供給装置を構成する。【選択図】図１

Description

本考案は、振動騒音無く電気エネルギーを効率良く高温水に転換し、この高温水により温風を得て施設内に供給して適温にし、及び高温水で培地内を適温にして、光合成を活発にすると共に植物の根を適温に温め施設園芸における植物の生育を促進し、果実の成長を助長して、農産物の収穫量を増大させるべく「ハウス栽培施設の空調・培地温度調節装置」に関する。

ハウス栽培施設で作物を栽培する際、栽培施設内の室温度及び培地（土壌）温度を季節に応じ且つ栽培植物の種類に応じた適切な温度に維持管理する必要がある。

ハウス栽培施設における暖房は、石油またはガスを熱源とするボイラーによって行っている。
石油またはガスを熱源とするボイラーは運転時の騒音（ボイラーの点火音や燃焼音）が大きく、また、燃料（Ａ重油や灯油）を補充する必要があり、取扱いが不便である。更に、ボイラーの燃料であるＡ重油や灯油も近年高騰しており、燃料代がかさんでコストが高いものとなってしまう。
更に、前記ボイラーでは、ハウス栽培施設における温度を季節に応じ且つ栽培植物の種類に応じた適切な温度に維持管理することは甚だ困難である。
このためハウス栽培施設での栽培植物の種類が自ずと狭い範囲に限定され、場合によっては間欠休耕期間も発生する。

そこで、本考案は、簡単な構成でしかも多義に亘る運転制御を可能にして、振動騒音無く電気エネルギーを効率良く温水に転換し、この温水から温風を得て、或いは冷水から冷風を得て、施設内に供給して適温にし、及び高温水で培地内を適温にして、光合成を活発にすると共に植物の根を適温に維持し施設園芸における植物の生育を促進し、葉、根、果実等の成長を助長して、農産物の収穫量を増大させるべく「ハウス栽培施設の空調・培地温度調節装置」を提供する。

前記目的を達成するために本考案の技術構成の特徴は、次の（１）の通りである。
（１）、ハウス栽培施設（ＢＨ）において、電気加熱式温水器（Ｈ１，Ｈ２）の入側に給水管（ＩＮ）を接続すると共に出側に排出管（ＯＵＴ）を接続し、前記排出管（ＯＵＴ）に気液間接熱交換器（ＨＥ）と冷水供給可能にしたクッションタンク（ＣＴ）と循環ポンプ（Ｐ１）を順次介して前記給水管（ＩＮ）を連通接続して温水・冷水循環装置を構成し、及び電気加熱式温水器（Ｈ１，Ｈ２）とクッションタンク（ＣＴ）と間にハウス栽培施設（ＢＨ）内の培地（Ｇ）に配置した加温パイプ（ＨＰ）に温水を循環可能に連通接続して培地温度調整装置を構成し、前記気液間接熱交換器（ＨＥ）の気体入側の吸引ダクト（ＷＤ１）に風量調節ダンパー（ＳＤ）を介して送風機（ＤＣＦ）を接続すると共に気体出側の送風ダクト（ＷＤ２）をハウス栽培施設（ＢＨ）に連通接続して温風・冷風供給装置を構成し、前記気液間接熱交換器（ＨＥ）には冷水又は温水を循環供給可能にしたことを特徴とするハウス栽培施設の空調・培地温度調節装置。

本考案の「ハウス栽培施設の空調・培地温度調節装置」は、前記コンパクトで簡易な構成により、ボイラー運転時のような騒音もなく、取扱いも容易で殆んどメンテナンスフリーで、且つ燃料補充することなく、且つ高いエネルギー効率により、ハウス栽培施設内空気及び培地の温度を季節に応じ且つ栽培植物の種類に応じた適切な温度に維持管理する。これにより光合成を活発にすると共に植物の葉及び根を適温に温め施設園芸における植物の生育を促進し、葉、根、果実等の成長を助長して、農産物の収穫量を増大させることを有利に可能にしたものである。
又、例えば、温水・冷水循環装置においては、シーズヒータ等の電気加熱式温水器による電気から水へのエネルギー転換率は９３％以上と極めて高くすることができるため省エネルギーによる経済効果が大きい。
また電気加熱式温水器に一定の流速で水を循環供給することにより８０℃前後の高温水を効率よく得られるため、排出管、電気加熱式温水器、気液間接熱交換器、クッションタンク、循環ポンプ、給水管等の内壁へのスケール生成付着を抑制して安定した熱交換率を長期間に亘って維持することができる。
このためメンテナンス周期が長期間化するなどの優れた作用効果を呈するものである。

本考案のハウス栽培施設の空調・培地温度調節装置の実施形態示す全体概略図。

以下、本考案を実施するための最良の形態を図示の実施例により詳細に説明する。

＜装置構成＞
図１に示す本例のハウス栽培施設の空調・培地温度調節装置は、温水・冷水循環装置と温風・冷風供給装置と培地温度調整装置を備えている。

温水・冷水循環装置は、シーズヒータ等の二基の電気加熱式温水器Ｈ１，Ｈ２を有し、その入側に給水管ＩＮを接続すると共に出側に排出管ＯＵＴを連通接続する。
前記給水管ＩＮと排出管ＯＵＴとの間には、気液間接熱交換器ＨＥとクッションタンクＣＴと循環ポンプＰ１を順次連通接続する。

前記循環ポンプＰ１の出側には、温度センサーＴを設け、循環ポンプＰ１と電気加熱式温水器Ｈ１，Ｈ２入側との間の給水管ＩＮには常開用の切換弁Ｖ１を介設し、循環ポンプＰ１と電気加熱式温水器Ｈ１，Ｈ２出側の排出管ＯＵＴとの間にはバイパス切替用の切換弁Ｖ２及びＶ３を介設してある。
つまり温水循環経路の形成の際は、切換弁Ｖ１と切換弁Ｖ３をＯＮにし、切換弁Ｖ２をＯＦＦにする。
また冷水循環経路の形成の際は、切換弁Ｖ１と切換弁Ｖ３をＯＦＦにし切換弁Ｖ２をＯＮにする。

クッションタンクＣＴは、保温機能を持たせ、オーバーフロー管ＦＲを有し、前記気液熱交換器ＨＥからの戻り水を導入し、かつポンプＰ２からの井戸水（地下水）を補水しながら所定の貯水量を維持する。
ポンプＰ２からクッションタンクＣＴへの井戸水の補水は、タンク内の上部に備えた水位計Ｌ１からの下限水位検出信号により電磁弁Ｖ４をＯＮ動作して給水し、上限水位検出信号により電磁弁Ｖ４をＯＦＦ動作させて給水停止することにより自動的に行う。

温風・冷風供給装置は、前記気液熱交換器ＨＥの気体入側の吸引ダクトＷＤ１にスイング式の風量・風温調節ダンパーＳＤを介し、ファンモータＦＭで駆動するデンチョクシロップファンを用いた送風機ＤＣＦとサクションフィルターＳＦに連通接続すると共に、気体出側の送風ダクトＷＤ２をハウス栽培施設ＢＨに連通接続している。
前記気液間接熱交換器ＨＥは、通常、寒い時期は、前記前記循環式温水製造装置の二基の電気加熱式温水器Ｈ１，Ｈ２からの温水を細管部に通し、細管部にて吸引ダクトＷＤ１からの吸引外気と間接接触させて熱交換し、ハウス栽培施設ＢＨ内温度と目標温度との差に応じて、所定温度の温風を得てこれを送風ダクトＷＤ２からハウス栽培施設ＢＨに通風供給する。
また夏場の暑い時期は、前記温水循環経路の形成によりハウス栽培施設ＢＨ内温度と目標温度との差に応じて所定温度の冷風を送風ダクトＷＤ２からハウス栽培施設ＢＨに供給する。

培地温度調整装置は、電気加熱式温水器（Ｈ１，Ｈ２）とクッションタンクＣＴとの間にハウス栽培施設ＢＨ内の培地Ｇに埋設した加温パイプＨＰに温水を循環可能に連通接続してなる。
つまり培地温度調整装置は、特に初冬から春先の冷え込み時期に培地Ｇの温度を昇温して植物の主に根を寒さから守り、正常な育成を可能にするため、気液間接熱交換器ＨＥからの戻り温水をサクションフィルターＳＦの手前で、電磁弁ＶａをＯＦＦ、Ｖｂと．ＶｃをＯＮにし、植物植え込み培地の加温パイプＨＰに、調整弁ＶｉｎとＶｏｕｔを適宜にＯＮにして温水を供給するものである。
この際、気液間接熱交換器ＨＥからの温風送風はハウス栽培施設ＢＨ内温度に応じて停止或いは適宜に併稼働させてハウス栽培施設ＢＨ内の室温も調節することが可能である。

＜安全施策＞
循環ポンプＰ１には図示していないが、サーマル付き電磁開閉器を併設して、ＮＦＢモータブレーカを使用する。
電気加熱式温水器Ｈ１，Ｈ２には図示していないが、漏電防止ブレーカーを使用し、結線部には防滴型キャップを使用し、更に保護カバーを取り付けて水の浸入を防ぎ漏電対策をしている。
電気加熱式温水器Ｈ１，Ｈ２の昇温防止並びに循環水温度の過昇温防止対策として図示していないが、電気ヒーター保護用の水位計と電磁弁を備え、出側に温度センサー付の温度調節計Ｔを装備している。更に水位計の下限値作動又は温度調節計Ｔの上限値作動で電気ヒーターをＯＦＦにし、循環ポンプＰ１をＯＦＦにして異常停止すると共に、警報ブザーＯＮで異常を知らせるようにしてある。
循環ポンプＰ１の異常対策として、図示していないが、サーマル作動で循環ポンプＰ１停止と制御盤面に異常ランプ点灯で知らせるようにしてある。

＜運転制御法＞
通常は、クッションタンクＣＴに所定水量貯水後に、この水位を水位計Ｌ１と電磁弁Ｖ４作動により保持しながら、電磁弁Ｖ１をＯＮ，電磁弁Ｖ２をＯＦＦ、電磁弁Ｖ３をＯＮにして温水循環回路を形成し、その後循環ポンプＰ１と電気加熱式温水器Ｈ１，Ｈ２の二基をＯＮさせて昇温循環運転を行い、電気加熱式温水器Ｈ１，Ｈ２出側の温度調節計Ｔ１からの温水温度が管理水温範囲内に到達させる。
冬場などはこれと併行して前記培地温度調整装置を稼働することが任意に可能である。

次に、前記温度調節計Ｔからの管理水温範囲内への到達信号で通常は、循環ポンプＰ１と電気加熱式温水器（Ｈ１，Ｈ２）を継続稼働して目標温水温度の温水循環供給を継続維持すると共に送風機ＤＣＦと風量調節ダンパーＳＤを稼働させて、気液間接熱交換器ＨＥに外気を供給して温風を得て送風ダクトＷＤ２からハウス栽培施設ＢＨに所定温度と風量の温風が供給される。

送風ダクトＷＤ２からハウス栽培施設ＢＨへの温風温度又は送風量の変更は、それらの設定値に応じて、電気加熱式温水器（Ｈ１，Ｈ２）は管理水温値の設定変更、或いは一基稼働又は二基稼働の選択制御をおこない、更には循環ポンプＰ１は、循環速度の設定変更を適宜実施することができる。

また春から夏場にかけての高温時期には、気液間接熱交換器ＨＥに冷水循環供給可能にしてある。即ち、ハウス栽培施設ＢＨ内の室内温度を適温に降下させるためハウスクッションタンクＣＴへの地下水供給を継続すると共に電気加熱式温水器Ｈ１，Ｈ２をＯＦＦにし、循環ポンプＰ１の出側の電磁弁Ｖ１をＯＦＦにし電磁弁Ｖ２をＯＮにし電磁弁Ｖ３をＯＦＦにして冷水バイパス回路を構成して、循環ポンプＰ１と送風機ＤＣＦを稼働する。これで気液間接熱交換器ＨＥへの温水循環供給を冷水循環供給に切り替えて、送風ダクトＷＤ２からハウス栽培施設ＢＨに所定温度の冷風を供給することができる。尚電磁弁Ｖ３は省略することができる。

このように本例のハウス栽培施設の空調・培地温度調節装置は、極めて簡単な装置構成により多義に亘る運転制御を容易に可能にして、年間を通じてのハウス栽培施設内の空調と培地温度管理を安価に確実に最適に行い、ハウス栽培施設内の栽培植物の種類に応じた適切な温度を維持管理する。これにより栽培植物の光合成を活発にすると共に植物の葉、果実及び根を適温にして、施設園芸における植物の生育を促進し、葉、根、果実等の成長を助長して、農産物の収穫量を増大させることができた。
図示していないが、前記培地温度調整装置は加温パイプを培地表面に配置して適宜温水の潅水も容易に可能にすることができる利点も有する。

本考案の温水通風供給装置は、前記のように簡単安価な構成により優れた作用効果を呈するものであり、ハウス栽培施設での作物栽培事業の発展に寄与すること多大なものがある。

ＢＨ：ハウス栽培施設ＣＴ：クッションタンク
Ｈ１，Ｈ２：電気加熱式温水器Ｐ１、Ｐ２：循環ポンプ
ＨＰ：加温パイプＷＤ１：吸引ダクト
Ｇ：培地ＷＤ２：送風ダクト
ＩＮ：給水管ＳＤ：風温・風量調節ダンパー
ＯＵＴ：排出管ＤＣＦ：送風機
Ｔ：温度調節計
ＨＥ：気液間接熱交換器

Claims

ハウス栽培施設（ＢＨ）において、電気加熱式温水器（Ｈ１，Ｈ２）の入側に給水管（ＩＮ）を接続すると共に出側に排出管（ＯＵＴ）を接続し、前記排出管（ＯＵＴ）に気液間接熱交換器（ＨＥ）と冷水供給可能にしたクッションタンク（ＣＴ）と循環ポンプ（Ｐ１）を順次介して前記給水管（ＩＮ）を連通接続して温水・冷水循環装置を構成し、及び電気加熱式温水器（Ｈ１，Ｈ２）とクッションタンク（ＣＴ）と間にハウス栽培施設（ＢＨ）内の培地（Ｇ）に配置した加温パイプ（ＨＰ）に温水を循環可能に連通接続して培地温度調整装置を構成し、前記気液間接熱交換器（ＨＥ）の気体入側の吸引ダクト（ＷＤ１）に風量調節ダンパー（ＳＤ）を介して送風機（ＤＣＦ）を接続すると共に気体出側の送風ダクト（ＷＤ２）をハウス栽培施設（ＢＨ）に連通接続して温風・冷風供給装置を構成し、前記気液間接熱交換器（ＨＥ）には冷水又は温水を循環供給可能にしたことを特徴とするハウス栽培施設の空調・培地温度調節装置。