(57)【要約】【課題】栽培室内にＣＯ２を含む燃焼ガスを送り込むためのファンに不具合が生じた場合でも、燃焼器に燃焼不良を生じさせないようなＣＯ２供給装置、およびダクトフードを提供する。【解決手段】ＣＯ２供給装置１は、燃焼器１０２と、給気口１１８ａおよび排気口１１９ａと、給気ダクト１１８と、排気ダクト１１９と、給気口１１８ａと排気口１１９ａとを覆うダクトフード２１０と、燃焼ガスを導くための供給ダクト２２０と、供給ダクト２２０に燃焼ガスを取り込むための供給ファン２２１と、を備え、ダクトフード２１０の側壁２１３ａ〜２１３ｄのそれぞれには、ダクトフード２１０内に空気を取り込むための開口部２１４ａ〜２１４ｄが設けられており、側壁２１３ａ〜２１３ｄのうち、給気口１１８ａに最も近い側壁２１３ａに設けられる開口部２１４ａは、他の側壁２１３ｂ〜２１３ｄに設けられる開口部２１４ｂ〜２１４ｄよりも天壁２１２の近くまで開口する。【選択図】図４
2020099272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
栽培室内にＣＯ２を供給するＣＯ２供給装置であって、
筐体内に配置され、ＣＯ２を含む燃焼ガスを発生させる燃焼器と、
前記筐体の天面に設けられた給気口および排気口と、
前記給気口を通じて前記燃焼器に空気を取り込むための給気ダクトと、
前記燃焼ガスを前記排気口へと導くための排気ダクトと、
前記給気口と前記排気口とを覆うように前記筐体の天面に配置されるダクトフードと、
前記ダクトフードの天壁に設けられる前記燃焼ガスの出口に取り付けられ、前記栽培室内に前記燃焼ガスを導くための供給ダクトと、
前記供給ダクトに前記燃焼ガスを取り込むための供給ファンと、を備え、
前記ダクトフードの複数の側壁のそれぞれには、前記ダクトフード内に空気を取り込むための開口部が設けられており、前記複数の側壁のうち、前記給気口に最も近い側壁に設けられる前記開口部は、他の前記側壁に設けられる前記開口部よりも前記天壁の近くまで開口する、
ことを特徴とするＣＯ２供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＣＯ２供給装置において、
前記複数の側壁のうち、前記排気口に最も近い側壁の前記開口部の上の内壁面において、水平に前記内壁面に沿う方向における前記排気口よりも前記給気口側の位置には、前記燃焼ガスの温度を測定する温度センサが設けられる、
ことを特徴とするＣＯ２供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＣＯ２供給装置において、
制御部を備え、
前記制御部は、前記温度センサにより測定された前記燃焼ガスの温度が所定値を超えた場合、前記燃焼器の動作を停止させる、
ことを特徴とするＣＯ２供給装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載のＣＯ２供給装置において、
前記開口部には、通気性を有するカバー部材が嵌められる、
ことを特徴とするＣＯ２供給装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のＣＯ２供給装置において、
前記側壁のうち前記給気口に最も近い側壁に設けられる前記開口部は、前記給気口に最も近い前記側壁以外の側壁のうち少なくとも１つの側壁に設けられる他の開口部と、同一の大きさであり且つ他の開口部よりも前記筐体の天面から高い位置に設けられる、
ことを特徴とするＣＯ２供給装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載のＣＯ２供給装置の一部を構成するダクトフード。
【請求項７】
栽培室内にＣＯ２を供給するＣＯ２供給装置であって、
筐体内に配置され、ＣＯ２を含む燃焼ガスを発生させる燃焼器と、
前記筐体の天面に設けられた給気口および排気口と、
前記給気口を通じて前記燃焼器に空気を取り込むための給気ダクトと、
前記燃焼ガスを前記排気口へと導くための排気ダクトと、
前記給気口と前記排気口とを覆うように前記筐体の天面に配置されるダクトフードと、
前記ダクトフードの天壁に設けられており、供給ファンにより取り込まれた前記燃焼ガスを前記栽培室内に導くための供給ダクトが取り付けられている前記燃焼ガスの出口と、を備え、
前記ダクトフードの複数の側壁のそれぞれには、前記ダクトフード内に空気を取り込むための開口部が設けられており、前記複数の側壁のうち、前記給気口に最も近い側壁に設けられる前記開口部は、他の前記側壁に設けられる前記開口部よりも前記天壁の近くまで開口する、
ことを特徴とするＣＯ２供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温室、ビニールハウス等の栽培室内にＣＯ２を供給するＣＯ２供給装置、およびダクトフードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、温室、ビニールハウス等の栽培室内にＣＯ２を供給するＣＯ２供給装置において、燃焼器の燃焼により発生したＣＯ２を含む高温の燃焼ガスを冷却して、その温度を低下させた後に、栽培室内に排出させるようにしたものが知られている。このようなＣＯ２供給装置の一例が、たとえば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載のＣＯ２供給装置（農業用蓄熱システム）では、ハウス（栽培室）内に向けて燃焼ガスを流すダクト内に熱交換器が設けられる。燃焼ガスは、熱交換器を通る低温の熱媒体との間の熱交換により冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−０２３０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような、冷却された燃焼ガスを栽培室内に供給するＣＯ２供給装置として、たとえば、以下のような構成を採ることもできる。
【０００６】
即ち、燃焼器が配置された筐体の天面に排気口が設けられ、燃焼器で生成された燃焼ガスが排気口から排出される。筐体の天面には、排気口を覆うようにダクトフードが配置され、ダクトフードには、天壁に燃焼ガスの出口が設けられ、複数の側壁に開口部が設けられる。ダクトフードの出口には、栽培室内に燃焼ガスを導くための供給ダクトが接続される。供給ダクトには、供給ファンが設けられる。
【０００７】
供給ファンが動作すると、排気口から排出された燃焼ガスが、開口部から取り込まれた空気と混合されて供給ダクトに取り込まれる。燃焼ガスは、空気と混合されることにより冷却される。
【０００８】
このような構成とされた場合、さらに、燃焼器に供給される空気を取り込むための給気口が、筐体の天面に設けられて排気口と同様にダクトフードで覆われる構成とすることが考えられる。こうすると、何らかの要因により供給ファンの送風量が変化し、ダクトフード内の圧力が変化しても、給気口と排気口とが同じダクトフード内に配置されているので、給気と排気との間の圧力バランスが崩れず、ほぼ一定に保たれる。よって、供給ファンの送風量が変化しても、燃焼器での燃焼量にばらつきが生じにくい。
【０００９】
このように給気口と排気口とがダクトフード内に配置される構成が採られた場合、供給ファンに不具合が生じ、供給ファンの送風量が減少すると、供給ダクトに引き込むことができる燃焼ガスの量が減少する。このため、排気口から排出された燃焼ガスの一部は、開口部から漏れ出てしまう。一方、給気口は、上記のとおり、燃焼器に供給される空気を取り込む。このため、給気口側の開口部の方に流れた燃焼ガスの一部が、給気口に引き込まれる虞がある。これにより、燃焼器で燃焼不良が生じ、一酸化炭素やスス等が生じる虞がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、栽培室内にＣＯ２を含む燃焼ガスを送り込むためのファンに不具合が生じた場合でも、燃焼器に燃焼不良を生じさせないようなＣＯ２供給装置、およびダクトフードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の主たる態様は、栽培室内にＣＯ２を供給するＣＯ２供給装置に関する。この態様に係るＣＯ２供給装置は、筐体内に配置され、ＣＯ２を含む燃焼ガスを発生させる燃焼器と、前記筐体の天面に設けられた給気口および排気口と、前記給気口を通じて前記燃焼器に空気を取り込むための給気ダクトと、前記燃焼ガスを前記排気口へと導くための排気ダクトと、前記給気口と前記排気口とを覆うように前記筐体の天面に配置されるダクトフードと、前記ダクトフードの天壁に設けられる前記燃焼ガスの出口に取り付けられ、前記栽培室内に前記燃焼ガスを導くための供給ダクトと、前記供給ダクトに前記燃焼ガスを取り込むための供給ファンと、を備える。前記ダクトフードの複数の側壁のそれぞれには、前記ダクトフード内に空気を取り込むための開口部が設けられており、前記複数の側壁のうち、前記給気口に最も近い側壁に設けられる前記開口部は、他の前記側壁に設けられる前記開口部よりも前記天壁の近くまで開口する。
【００１２】
供給ファンに不具合が生じて、燃焼ガスが開口部から漏れ出す状況が生じたとき、給気口の方に流れた燃焼ガスは、給気口の上方を通過して、給気口に近い開口部から漏れ出る。一方、給気口は、供給ファンに不具合が生じた場合でも、開口部を通じてダクトフードから流入する空気の取り込みを継続している。このため、給気口の方に流れた燃焼ガスは、空気と同様、給気口に引き込まれる虞がある。燃焼ガスは、燃焼器により次々と生成される燃焼ガスに押されるようにして排気ダクトを流れるため、ある程度の勢いで排気口から排出される。よって、排気口から排出された燃焼ガスは、ダクトフード内を上方に流れやすい。
【００１３】
本実施の形態では、給気口に最も近い側壁に設けられる開口部は、他の側壁に設けられる開口部よりも天壁の近くまで開口する、つまり、他の開口部よりも上方まで開口する。このため、給気口の方に流れた燃焼ガスは、他の開口部へ流れる場合に比べて全体として上方に流れるので、給気口による引き込みを回避しつつ、給気口に最も近い側壁に設けられる開口部から漏れ出る。よって、給気口への燃焼ガスの引き込みを抑制することができる。その結果、燃焼器で燃焼不良が生じ、一酸化炭素やスス等が生じる虞を低減できる。
【００１４】
仮に、全ての側壁において、開口部を天壁に近づけた場合、燃焼ガスの整流効果が低減するため、供給ファンが正常に作動している場合においても、燃焼ガスが開口部から漏れ出てしまうことが懸念される。この点、上記の構成では、給気口に最も近い側壁においてのみ、開口部がダクトフードの天壁に近づけられるので、供給ファンが正常に作動している場合に、ダクトフード外への燃焼ガスの漏れ出しを抑制でき、燃焼ガスを滞りなく供給ダクトに導くことができる。
【００１５】
本態様に係るＣＯ２供給装置において、前記複数の側壁のうち、前記排気口に最も近い側壁の前記開口部の上の内壁面において、水平に前記内壁面に沿う方向における前記排気口よりも前記給気口側の位置には、前記燃焼ガスの温度を測定する温度センサが設けられるよう構成され得る。
【００１６】
供給ファンに不具合が生じて供給ダクトへの吸込力が低下した場合、排気口から排出された燃焼ガスの一部が、排気口に最も近い側壁に沿うように上方へ流れやすくなる。このときの燃焼ガスは、外部の空気と混合されにくいので比較的に温度が高い。また、側壁に沿って上方へと流れる燃焼ガスは、給気口が空気を取り込む影響を受け、給気口側の方へと寄せられる傾向にある。
【００１７】
上記の構成では、温度センサが、排気口に最も近い側壁の開口部の上の内壁面において、水平に内壁面に沿う方向における排気口よりも給気口側の位置に設けられているので、供給ファンに不具合が生じたときの正常時よりも高温となった燃焼ガスの温度を温度センサによって良好に測定できる。よって、温度センサを用いて供給ファンの不具合を良好に検出できる。
【００１８】
本態様に係るＣＯ２供給装置において、さらに、制御部を備え得る。そして、前記制御部は、前記温度センサにより測定された前記燃焼ガスの温度が所定値を超えた場合、前記燃焼器の動作を停止させるよう構成され得る。
【００１９】
温度センサが所定値を超える温度を検出するような事態が生じた場合、ダクトフード内において、燃焼ガスが給気口に引き込まれ、燃焼器により一酸化炭素やスス等の異常なガスを生成する虞がある。この点、上記の構成によれば、燃焼器が異常な燃焼を行う前に、燃焼器の作動を停止させることができる。よって、燃焼器が燃焼不良を起こすことを防ぐことができる。
【００２０】
本態様に係るＣＯ２供給装置において、前記開口部には、通気性を有するカバー部材が嵌められるよう構成され得る。
【００２１】
上記の構成によれば、ダクトフード内に空気が流入するとき、カバー部材によって、たとえば、空気中の埃や塵等を除去することができる。また、ダクトフード内に虫等が侵入することを防ぐ。
【００２２】
本態様に係るＣＯ２供給装置において、前記側壁のうち前記給気口に最も近い側壁に設けられる前記開口部は、前記給気口に最も近い前記側壁以外の側壁のうち少なくとも１つの側壁に設けられる他の開口部と、同一の大きさであり且つ他の開口部よりも前記筐体の天面から高い位置に設けられるよう構成され得る。
【００２３】
上記の構成によれば、最も天壁の近くまで開口している開口部と、この開口部以外の開口部とは、それぞれが対応する側壁に、筐体の天面からの高さ位置が異なるよう配置されるが、開口部の大きさは同一となる。したがって、それぞれの開口部にカバー部材、たとえば、網やフィルタ等を設ける場合、同一のカバー部材を使用できるため、ＣＯ２供給装置のコスト削減に寄与し得る。
【００２４】
本発明の第２の態様は、ダクトフードに関する。本態様に係るダクトフードは、上記第１の態様に係るＣＯ２供給装置の一部を構成する。
【００２５】
上記の構成によれば、上記第１の態様と同様の効果を奏することができる。
【００２６】
本発明の第３の態様は、栽培室内にＣＯ２を供給するＣＯ２供給装置に関する。この態様に係るＣＯ２供給装置は、筐体内に配置され、ＣＯ２を含む燃焼ガスを発生させる燃焼器と、前記筐体の天面に設けられた給気口および排気口と、前記給気口を通じて前記燃焼器に空気を取り込むための給気ダクトと、前記燃焼ガスを前記排気口へと導くための排気ダクトと、前記給気口と前記排気口とを覆うように前記筐体の天面に配置されるダクトフードと、前記ダクトフードの天壁に設けられており、供給ファンにより取り込まれた前記燃焼ガスを前記栽培室内に導くための供給ダクトが取り付けられている前記燃焼ガスの出口と、を備える。前記ダクトフードの複数の側壁のそれぞれには、前記ダクトフード内に空気を取り込むための開口部が設けられており、前記複数の側壁のうち、前記給気口に最も近い側壁に設けられる前記開口部は、他の前記側壁に設けられる前記開口部よりも前記天壁の近くまで開口する。
【００２７】
上記の構成によれば、上記第１の態様と同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のとおり、本発明は、栽培室内にＣＯ２を含む燃焼ガスを送り込むためのファンに不具合が生じた場合でも、燃焼器に燃焼不良を生じさせないようなＣＯ２供給装置、およびダクトフードを提供することができる。
【００２９】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、実施の形態に係る、ＣＯ２供給装置が設置された栽培室を模式的に示す図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る、ＣＯ２供給装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る、ＣＯ２供給装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４（ａ）は、実施の形態に係る、ダクトフードの構成を示す斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）で示したダクトフードの一部分解斜視図である。図４（ｃ）は、天壁が除かれた状態のダクトフードの平面図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、実施の形態に係る、ダクトフード内における空気および燃焼ガスの流れを説明するための模式図である。図５（ａ）は、供給ファンが正常に作動している場合であり、図５（ｂ）は、供給ファンに何らかの原因により不具合が生じている場合である。
【図６】図６は、実施の形態に係る、制御部による放熱機側の制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３２】
なお、本実施の形態において、制御部４０１と制御部５０１とにより、特許請求の範囲に記載の「制御部」が構成される。また、各図には、便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が付記されている。Ｘ−Ｙ平面は水平面に平行で、Ｚ軸方向は鉛直方向である。Ｚ軸正側が上方であり、Ｚ軸負側が下方である。
【００３３】
ただし、上記記載は、あくまで、特許請求の範囲の構成と実施形態の構成とを対応付けることを目的とするものであって、上記対応付けによって特許請求の範囲に記載の発明が実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
【００３４】
図１は、ＣＯ２供給装置１が設置された栽培室２を模式的に示す図である。
【００３５】
ＣＯ２供給装置１は、温室、ビニールハウス等の栽培室２に設置され、栽培室２内で育成される農作物等の植物にＣＯ２（二酸化炭素）を供給し、植物の光合成を促進させる。ＣＯ２供給装置１は、燃焼式の熱源機１０と、空冷式の放熱機２０とを備える。熱源機１０は栽培室２内に設置され、放熱機２０は栽培室２の外、即ち屋外に設置される。熱源機１０は、植物の近くへと延びる供給ダクト２２０を有し、この供給ダクト２２０により、植物の近くにＣＯ２が導かれる。なお、図１の例では、栽培室２は、植物が栽培される部屋と熱源機１０が設置される部屋とに区切られていない。しかしながら、栽培室２は、上記２つの部屋に区切られていてもよい。この場合、熱源機１０が設置された部屋から植物が栽培される部屋へと供給ダクト２２０が延びることになる。
【００３６】
図２は、ＣＯ２供給装置１の構成を示す図である。
【００３７】
熱源機１０は、熱源機本体１１と、ダクトユニット１２とを含む。
【００３８】
熱源機本体１１には、筐体１００内に缶体１０１が配置される。缶体１０１内には、燃焼器１０２と第１熱交換器１０３が収容される。燃焼器１０２には、供給管１０４が接続される。供給管１０４は、缶体１０１および筐体１００の外に出て、燃料、たとえば灯油が貯留された燃料タンク（図示せず）に繋がる。供給管１０４には、供給ポンプ１０５が設けられる。また、燃焼器１０２には、気化ヒータ１０６とイグナイタ１０７が設けられる。
【００３９】
第１熱交換器１０３は、燃焼器１０２の後段（下方）に設けられる。第１熱交換器１０３には、往き管１０８と戻り管１０９が接続される。往き管１０８と戻り管１０９は、缶体１０１および筐体１００の外に出て放熱機２０側へと延びる。戻り管１０９には、循環ポンプ１１０が設けられる。
【００４０】
缶体１０１の上部には、連通口１０１ａを介して燃焼ファン１１４が連結される。燃焼ファン１１４は、ケーシング１１５と、ケーシング１１５内に配置されるファン１１６と、ファン１１６を回転させるモータ１１７とを含む。ケーシング１１５には、外部に繋がる給気ダクト１１８が接続されており、給気ダクト１１８の給気口１１８ａが筐体１００の天面１００ａから突出する。
【００４１】
缶体１０１の下部には、連通口１０１ｂを介して排気ダクト１１９が連結される。排気ダクト１１９は、筐体１００内の下部で折り返された後に上方へと延び、その排気口１１９ａが筐体１００の天面１００ａから突出する。
【００４２】
ダクトユニット１２は、ダクトフード２１０と供給ダクト２２０を含む（図４（ａ）、（ｂ）参照。）。ダクトフード２１０の形状は、箱型形状である。ダクトフード２１０は、底面のベース２１１と、天壁２１２と、４つの側壁２１３ａ〜２１３ｄとから構成される。ベース２１１には、給気口１１８ａおよび排気口１１９ａを通すための孔が設けられている。給気口１１８ａおよび排気口１１９ａは、ベース２１１の孔に通され、ベース２１１を介して筐体１００の天面１００ａに設けられる。給気口１１８ａおよび排気口１１９ａは上方に開口する。また、給気口１１８ａおよび排気口１１９ａは、天壁２１２および側壁２１３ａ〜２１３ｄに覆われている。
【００４３】
側壁２１３ａ〜２１３ｄのそれぞれには、ダクトフード２１０内に空気を取り込むための開口部２１４ａ〜２１４ｄがそれぞれ設けられる。開口部２１４ａ〜２１４ｄを通じてダクトフード２１０内に取り込まれた空気は、排気口１１９ａから排出された燃焼ガスの二次冷却に用いられる。また、燃焼器１０２による燃焼ガスの生成に用いられる。
【００４４】
また、ダクトフード２１０の側壁２１３ａ〜２１３ｄのうち、所定の側壁の内壁に、高温状態の気体の温度が計測できる温度センサ２１５が設けられる。なお、上記のベース２１１、側壁２１３ａ、２１３ｃ、開口部２１４ａ、２１４ｃは、図２では図示されず、ダクトフード２１０の詳細な構成と併せて、追って図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。また、温度センサ２１５は、図５（ａ）、（ｂ）で図示される。
【００４５】
供給ダクト２２０は、その途中部位に供給ファン２２１を備える。供給ファン２２１は、ファン２２２と、ファン２２２を回転させるモータ２２３とを含む。また、供給ダクト２２０には、栽培室２内の植物に対応する位置に複数の放出口２２４が形成される。
【００４６】
放熱機２０は、筐体３００内に、第２熱交換器３０１と、第２熱交換器３０１を冷却するための冷却ファン３０２を備える。第２熱交換器３０１には、熱源機１０側から延びる往き管１０８と戻り管１０９が接続される。冷却ファン３０２は、ケーシング３０３と、ケーシング３０３内に配置されるファン３０４と、ファン３０４を回転させるモータ３０５とを含む。
【００４７】
ＣＯ２供給装置１は、ＣＯ２供給運転を行う。ＣＯ２供給運転では、熱源機１０において、燃焼ファン１１４が動作し、給気ダクト１１８を通じて外部から取り込まれた空気が、缶体１０１内の燃焼器１０２に供給される。燃焼器１０２には、供給ポンプ１０５の動作によって、燃料タンクから供給管１０４を通じて燃料が供給される。供給された燃料が気化ヒータ１０６により気化され、イグナイタ１０７による点火が行われると、燃焼器１０２が着火して燃焼する。燃焼器１０２の燃焼により、ＣＯ２を含む高温の燃焼ガスが発生する。
【００４８】
燃焼ガスは、缶体１０１内を下方へ流れ、第１熱交換器１０３を通過する際に一次冷却される。具体的には、循環ポンプ１１０が動作し、第１熱交換器１０３と、往き管１０８と、放熱機２０側の第２熱交換器３０１と、戻り管１０９との間で水が循環する。第１熱交換器１０３を通過する燃焼ガスと第１熱交換器１０３内を流れる水との間で熱交換が行われ、燃焼ガスが冷却される。冷却された燃焼ガスは、排気ダクト１１９内を流れて、排気口１１９ａからダクトフード２１０内へ排出される。
【００４９】
ダクトフード２１０内へ排出された燃焼ガスは、供給ダクト２２０に流入する前に、二次冷却される。具体的には、燃焼ガスは、側壁２１３ａ〜２１３ｄに設けられる開口部２１４ａ〜２１４ｄを通じてダクトフード２１０内に流入した空気と混ざり合うことで、温度がさらに低下する。温度が低下した燃焼ガスは、ダクトフード２１０の天壁２１２に設けられている出口２１０ａから供給ダクト２２０に流入し、放出口２２４から植物の周囲に放出される。これにより、燃焼ガスに含まれるＣＯ２が植物に供給される。この際、供給ダクト２２０で供給ファン２２１が動作するため、ダクトフード２１０内に排出された燃焼ガスが供給ダクト２２０内に取り込まれやすくなり、放出口２２４から放出されやすくなる。
【００５０】
なお、栽培室２には、複数の畝が設けられ、各畝に植物が植えられ得る。よって、各畝の植物にＣＯ２が行き渡るよう、供給ダクト２２０は、複数のダクトに分岐し、分岐したダクトが各畝に配置されるとよい。この場合、供給ファン２２１は、供給ダクト２２０における分岐位置よりも上流側（ダクトフード２１０側）に設けられ、分岐したダクトに放出口２２４が形成される。
【００５１】
放熱機２０では、燃焼ガスとの熱交換で温まり往き管１０８を流れてきた水が第２熱交換器３０１へ流入する。冷却ファン３０２が動作し、冷却風が第２熱交換器３０１に送られる。第２熱交換器３０１内を流れる水と冷却風との間で熱交換が行われ、水が冷却される。冷却された水は、戻り管１０９を通って熱源機１０へと戻る。
【００５２】
このように、ＣＯ２供給装置１では、熱源機１０内で冷却された燃焼ガス、即ち、ＣＯ２が栽培室２内に放出されるため、栽培室２内が高温になりにくい。
【００５３】
図３は、ＣＯ２供給装置１の構成を示すブロック図である。
【００５４】
熱源機１０は、図２の構成の他、制御部４０１と、記憶部４０２と、燃焼ファン駆動部４０３と、供給ポンプ駆動部４０４と、ヒータ駆動部４０５と、イグナイタ駆動部４０６と、循環ポンプ駆動部４０７と、供給ファン駆動部４０８と、を備える。
【００５５】
制御部４０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算回路を備える。制御部４０１には、温度センサ２１５で検出された燃焼ガスの温度に基づく温度信号が入力される。制御部４０１は、記憶部４０２に記憶されたプログラムに従って、燃焼ファン駆動部４０３、供給ポンプ駆動部４０４、ヒータ駆動部４０５、イグナイタ駆動部４０６、循環ポンプ駆動部４０７、および供給ファン駆動部４０８を制御する。記憶部４０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）やハードディスク等の記憶媒体を備え、制御部４０１の制御プログラムを記憶し、また、制御部４０１の制御処理の際にワーク領域として利用される。
【００５６】
燃焼ファン駆動部４０３は、制御部４０１からの制御信号に従って、燃焼ファン１１４（モータ１１７）を駆動する。供給ポンプ駆動部４０４は、制御部４０１からの制御信号に従って、供給ポンプ１０５を駆動する。ヒータ駆動部４０５は、制御部４０１からの制御信号に従って、気化ヒータ１０６を駆動する。イグナイタ駆動部４０６は、制御部４０１からの制御信号に従って、イグナイタ１０７を駆動する。循環ポンプ駆動部４０７は、制御部４０１からの制御信号に従って、循環ポンプ１１０を駆動する。供給ファン駆動部４０８は、制御部４０１からの制御信号に従って、供給ファン２２１を駆動する。
【００５７】
放熱機２０は、図２の構成の他、制御部５０１と、記憶部５０２と、ファン駆動部５０３と、を備える。
【００５８】
制御部５０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算回路を備える。制御部５０１は、記憶部５０２に記憶されたプログラムに従って、ファン駆動部５０３を制御する。記憶部５０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）やハードディスク等の記憶媒体を備え、制御部５０１の制御プログラムを記憶し、また、制御部５０１の制御処理の際にワーク領域として利用される。
【００５９】
ファン駆動部５０３は、制御部５０１からの制御信号に従って、冷却ファン３０２（モータ３０５）を駆動する。たとえば、ファン駆動部５０３は、モータ３０５に供給する電流を調整する。
【００６０】
ＣＯ２供給装置１では、熱源機１０の制御部４０１と放熱機２０の制御部５０１が協働してＣＯ２供給運転に係る制御処理を実行する。このため、制御部４０１と制御部５０１は、ＣＯ２供給運転に関して、１つの制御部を構成するということができる。
【００６１】
図４（ａ）は、ダクトフード２１０の構成を示す斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）で示したダクトフード２１０の一部分解斜視図である。図４（ｃ）は、天壁２１２が除かれた状態のダクトフード２１０の平面図である。
【００６２】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ダクトフード２１０は、方形の箱状を有し、平面視において、Ｙ軸方向の寸法が、Ｘ軸方向よりも大きくされている。ダクトフード２１０は、それぞれが方形状の、ベース２１１と、天壁２１２と、４つの側壁２１３ａ〜２１３ｄとから構成される。各側壁２１３ａ〜２１３ｄには、それぞれ、方形状の開口部２１４ａ〜２１４ｄが設けられる。
【００６３】
開口部２１４ａ〜２１４ｄのそれぞれには、通気性を有するカバー部材２１６を保持した方形状の枠体２１７が嵌められ、枠体２１７と側壁２１３ａ〜２１３ｄとがネジ等で固定される。開口部２１４ａ〜２１４ｄにカバー部材２１６を設けることにより、開口部２１４ａ〜２１４ｄを通じてダクトフード２１０内に流入する空気から埃や塵等を除去することができる。また、ダクトフード２１０内に虫等が侵入することを防ぐ。なお、図４（ａ）、（ｂ）では、説明の便宜上、カバー部材２１６の目は大きく図示されているが、これより小さい目のカバー部材２１６を使用することができる。また、カバー部材２１６は、たとえば、フィルタや網等を用いることができる。
【００６４】
また、４つの開口部２１４ａ〜２１４ｄのうち、Ｘ軸方向において対面する開口部２１４ａと開口部２１４ｃ、およびＹ軸方向において対面する開口部２１４ｂと開口部２１４ｄとは、開口部の形状および面積が同一であるよう設計されている。
【００６５】
図４（ｃ）に示すように、ベース２１１には、円筒状の給気口１１８ａおよび排気口１１９ａが、長手方向であるＹ軸方向に並ぶように配置される。Ｘ軸方向において、給気口１１８ａは、中央よりも側壁２１３ａ側に位置し、排気口１１９ａは、中央よりも側壁２１３ｃ側に位置する。即ち、給気口と排気口は、Ｘ軸方向にずれた状態にある。また、図４（ｃ）の一点鎖線で示されているように、天壁２１２において、供給ダクト２２０に繋がる出口２１０ａは、Ｘ軸方向の中央の位置であって、Ｙ軸方向の中央よりも排気口１１９ａ側の位置に設けられる。Ｚ軸方向(上下方向)において、出口２１０ａは、少なくとも一部が排気口１１９ａの開口部分と重なる。一方、出口２１０ａは、給気口１１８ａの開口部分とは重ならない。
【００６６】
図４（ａ）、（ｂ）および図５（ａ）、（ｂ）に示すように、側壁２１３ａ〜２１３ｄのうち、側壁２１３ａの開口部２１４ａは、その高さ位置を、対面する側壁２１３ｃの開口部２１４ｃの高さ位置に対して上方へずらすことにより、他の側壁２１３ｂ〜２１３ｄのそれぞれに設けられている開口部２１４ｂ〜２１４ｄよりも天壁２１２側（天壁２１２の近く）にまで開口している。側壁２１３ａは、図４（ｃ）に示すように、給気口１１８ａに最も近い側壁である。このように、開口部２１４ａが、開口部２１４ｂ〜２１４ｄよりも、天壁２１２側にまで開口するように側壁２１３ａに設けられる理由について、図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００６７】
図５（ａ）、（ｂ）は、ダクトフード２１０内における空気および燃焼ガスの流れを説明するための模式図である。図５（ａ）は、供給ファン２２１が正常に作動している場合であり、図５（ｂ）は、供給ファン２２１に不具合が生じている場合である。ここで、「供給ファン２２１が正常に作動している場合」とは、供給ファン２２１が供給ダクト２２０に燃焼ガスを滞りなく取り込めるように設定された送風量で作動している状態を意味する。「供給ファン２２１に不具合が生じている場合」とは、供給ファン２２１に設定された送風量が減少し、供給ダクト２２０に燃焼ガスを取り込みにくくなった状態を意味する。また、図５（ａ）、（ｂ）において、空気の流れは、実線の矢印で示され、燃焼ガスの流れは、破線の矢印で示される。なお、図５（ａ）、（ｂ）では、便宜上、開口部２１４ａ、２１４ｃの範囲が破線で囲われている。
【００６８】
燃焼器１０２による燃焼量が一定であり、供給ファン２２１が正常に作動している場合、燃焼器１０２により生成された燃焼ガスは、所定の流速で排気ダクト１１９を流れ、排気口１１９ａから排出されると、ダクトフード２１０内で４つの開口部２１４ａ〜２１４ｄから取り込まれた空気と混合されて二次冷却され、供給ダクト２２０へ流れる。燃焼ガスは、排気ダクト１１９を流れていたときの勢いを保った状態で排気口１１９ａから排出されるため、ダクトフード２１０の上方へ流れやすい。よって、図５（ａ）に示すように、供給ファン２２１が正常に作動している場合、排気口１１９ａから排出された燃焼ガスは、滞りなく供給ダクト２２０に流れる。
【００６９】
給気口１１８ａは、開口部２１４ａ〜２１４ｄ、特に、給気口１１８ａに最も近い開口部２１４ａからダクトフード２１０内に流入した空気を取り込む。
【００７０】
このように、供給ファン２２１が正常に作動している場合、燃焼ガスは円滑に供給ダクト２２０へ流れ、給気口１１８ａは、燃焼ガスの生成に必要な空気を取り込む。
【００７１】
これに対し、供給ファン２２１に何らかの原因により不具合が生じた場合、図５（ｂ）に示すように、空気および燃焼ガスの流れは、図５（ａ）に示したときとは異なる。
【００７２】
まず、供給ファン２２１に不具合が生じた場合でも、燃焼器１０２により一定量の燃焼ガスが生成され、燃焼ガスは排気ダクト１１９を通って排気口１１９ａからダクトフード２１０に排出される。しかし、供給ファン２２１は、送風量が減少しているため、排出された燃焼ガスを供給ダクト２２０に取り込みきれず、燃焼ガスの一部は、開口部２１４ａ〜２１４ｄから漏れ出る。
【００７３】
一方、給気口１１８ａは、供給ファン２２１に不具合が生じた場合であっても、燃焼器１０２に空気を供給するため、継続してダクトフード２１０内に流入した空気を取り込んでいる。上記したとおり、排気口１１９ａから排出された燃焼ガスは、上方へ流れやすい。
【００７４】
本実施の形態では、側壁２１３ａにおいて、開口部２１４ａが他の開口部２１４ｂ〜２１４ｄよりも上方に延びている。このため、側壁２１３ａの方に流れた燃焼ガスは、給気口１１８ａのより上方を通過して、開口部２１４ａからダクトフード２１０外へ流れやすくなる。これにより、側壁２１３ａの方に流れた燃焼ガスが、空気と同様に給気口１１８ａに取り込まれることを抑制できる。
【００７５】
また、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、４つの側壁２１３ａ〜２１３ｄのうち、排気口１１９ａに最も近い側壁２１３ｂの開口部２１４ｂの上の内壁面において、水平に内壁面に沿う方向（Ｘ軸方向）における排気口１１９ａよりも給気口１１８ａ側の位置には、温度センサ２１５が設けられる。
【００７６】
供給ファン２２１に不具合が生じて供給ダクト２２０への吸込力が低下した場合、排気口１１９ａから排出された燃焼ガスの一部が、排気口１１９ａに最も近い側壁２１３ｂに沿うように上方へ流れやすくなる。このときの燃焼ガスは、外部の空気と混合されにくい（二次冷却されにくい）ので比較的に温度が高い。また、側壁２１３ｂに沿って上方へと流れる燃焼ガスは、給気口１１８ａが空気を取り込む影響を受け、Ｘ軸方向において給気口１１８ａ側の方へと寄せられる傾向にある。
【００７７】
上記のように、温度センサ２１５は、排気口１１９ａに最も近い側壁２１３ｂの開口部２１４ｂの上の内壁面において、Ｘ軸方向における排気口１１９ａよりも給気口１１８ａ側の位置に設けられている。このため、供給ファン２２１に不具合が生じたときの正常時よりも高温となった燃焼ガスの温度を温度センサ２１５によって良好に測定できる。よって、温度センサ２１５を用いて供給ファン２２１の不具合を良好に検出できる。
【００７８】
図６は、制御部４０１による熱源機１０側でのＣＯ２供給運転に係る制御処理を示すフローチャートである。図６では、「スタート」は、ＣＯ２供給装置１に設けられた運転開始ボタン（図示せず）が操作されることにより、ＣＯ２供給運転が開始された時点である。ＣＯ２供給運転が開始されると、制御部４０１は、ＣＯ２を発生させるため、燃焼ファン１１４および循環ポンプ１１０を作動させる。さらに、制御部４０１は、供給ポンプ１０５、気化ヒータ１０６およびイグナイタ１０７の作動により燃焼器１０２を着火させて燃焼させるとともに、供給ファン２２１を作動させる（Ｓ１０１）。上述の通り、熱源機本体１１内でＣＯ２を含む燃焼ガスが発生し、その燃焼ガスが冷却された後に供給ダクト２２０から栽培室２内に放出され、栽培室２内の植物にＣＯ２が供給される。次に、制御部は、温度センサ２１５の検出温度が所定温度を超えたか否かを判定する（Ｓ１０２）。運転開始当初は、検出温度が所定温度を超えない（Ｓ１０２：ＮＯ）。よって、制御部４０１は、ＣＯ２供給運転の終了操作があるまで（Ｓ１０３：ＮＯ）、温度センサ２１５の検出温度を監視する。
【００７９】
上述したように、供給ファン２２１の不具合が発生すると、正常時よりも高温の燃焼ガスが温度センサの位置を流れやすくなるので、温度センサ２１５の検出温度が所定温度を超える。ステップＳ１０２において、検出温度が所定値を超えた場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、何らかの原因により、供給ファン２２１に不具合が生じていると判断できる。そのため、制御部４０１は、ＣＯ２供給運転を中止するため、燃焼ファン１１４、循環ポンプ１１０、燃焼器１０２および供給ファン２２１を停止させる（Ｓ１０４）。これにより、燃焼器１０２で燃焼不良による一酸化炭素やスス等が生成されることを防ぐことができる。
【００８０】
また、ＣＯ２供給運転中に終了操作があると（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、制御部４０１は、燃焼ファン１１４、循環ポンプ１１０、燃焼器１０２および供給ファン２２１を停止させる（Ｓ１０４）これにより、ＣＯ２供給運転が終了する。
【００８１】
＜実施の形態の効果＞
本実施の形態によれば、以下の効果が奏され得る。
【００８２】
図４（ａ）〜（ｃ）、図５（ｂ）に示すように、給気口１１８ａに最も近い側壁２１３ａに設けられている開口部２１４ａを、他の側壁２１３ｂ〜２１３ｄに設けられている開口部２１４ｂ〜２１４ｄよりも天壁２１２の近くまで開口するよう構成されている。また、排気ダクト１１９を流れてきた勢いにより、燃焼ガスが排気口１１９ａから排出されると、ダクトフード２１０内を上方に流れやすい。このため、供給ファン２２１に不具合が生じた場合、供給ダクト２２０に取り込まれなかった燃焼ガスのうち、給気口１１８ａに最も近い側壁２１３ａの方に流れた燃焼ガスは、給気口１１８ａのより上方を通過して、開口部２１４ａからダクトフード２１０外へ流れる。これにより、給気口１１８ａは、燃焼ガスを引き込みにくい。よって、給気口１１８ａに取り込まれる燃焼ガスの量を抑制できる。その結果、燃焼器で燃焼不良が生じ、一酸化炭素やスス等が生じる虞を低減できる。
【００８３】
ここで、上記したとおり、供給ファン２２１が正常に作動している場合、排気口１１９ａから排出された燃焼ガスは、ダクトフード２１０内を上方に流れやすい。このため、給気口１１８ａに最も近い開口部２１４ａだけでなく、開口部２１４ｂ〜２１４ｄも、側壁２１３ｂ〜２１３ｄにおいて天壁２１２側に近づくよう開口部を設ければ、給気口１１８ａに引き込まれる燃焼ガスの量を、より抑制することができると考えられる。
【００８４】
仮に、全ての側壁２１３ａ〜２１３ｄに設けられる開口部２１４ａ〜２１４ｄを天壁２１２の近くまで開口するよう設けた場合、燃焼ガスの整流効果が低減する。これにより、供給ファン２２１が正常に作動している場合でも、開口部２１４ａ〜２１４ｄから燃焼ガスが漏れ出てしまう。この場合、供給ダクト２２０に流入する燃焼ガスの量が減少するため、栽培室２内に植物の育成に必要なＣＯ２ガスを安定して供給することが困難である。
【００８５】
これに対して、本実施の形態では、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、給気口１１８ａに最も近い側壁２１３ａの開口部２１４ａのみが天壁２１２の近くまで開口するよう構成されているので、供給ファン２２１が正常に作動している場合、燃焼ガスは供給ダクト２２０に滞りなく取り込まれ、栽培室２内へ供給される。
【００８６】
また、温度センサ２１５は、排気口１１９ａに最も近い側壁２１３ｂの開口部２１４ｂの上の内壁面において、水平に内壁面に沿う方向における排気口１１９ａよりも給気口１１８ａ側の位置に設けられる。このような位置に温度センサ２１５を設ければ、正常時よりも高温となった燃焼ガスの温度を適切に検出することできる。よって、温度センサ２１５を用いて供給ファン２２１の不具合を良好に検出できる。
【００８７】
さらに、図６に示すように、温度センサ２１５により所定値以上の温度が検出された場合、燃焼器１０２の動作が停止されるので、燃焼器１０２が燃焼不良を起こすことを防ぐことができる。
【００８８】
さらに、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、開口部２１４ａ〜２１４ｄには、それぞれ、カバー部材２１６が嵌められる。カバー部材２１６は、たとえば、網やフィルタ等を用いることができる。カバー部材２１６を開口部２１４ａ〜２１４ｄに嵌めることにより、空気中の埃や塵等を除去することができる。また、ダクトフード２１０内への虫等の侵入を防ぐことができる。
【００８９】
さらに、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、開口部２１４ａ〜２１４ｄのうち、対面する開口部２１４ａ、２１４ｃは、それぞれの側壁２１３ａ、２１３ｃにおいて、筐体１００の天面１００ａからの高さ位置は異なるが、開口の大きさが同一であるよう設計されている。これにより、開口部２１４ａ、２１４ｃのそれぞれに嵌められるカバー部材２１６は、形状および面積が同一のものを使用できる。なお、開口部２１４ａ〜２１４ｄの全ての大きさを同一に構成してもよい。
【００９０】
＜変更例＞
上記実施の形態では、供給ダクト２２０の放出口２２４と離れた位置に、植物の周囲のＣＯ２濃度を検出するためのＣＯ２濃度センサを設けてもよい。この場合、ＣＯ２供給運転が開始されると、熱源機１０では、制御部４０１は、ＣＯ２濃度センサで検出されたＣＯ２濃度を取得する。ＣＯ２濃度センサが検出した濃度が、植物の育成に必要な最小限のＣＯ２濃度（第１濃度）以下であった場合、制御部４０１は、ＣＯ２を発生させるため、燃焼ファン１１４および循環ポンプ１１０を作動させる。さらに、制御部４０１は、供給ポンプ１０５、気化ヒータ１０６およびイグナイタ１０７の作動により燃焼器１０２を着火させて燃焼させるとともに、供給ファン２２１を作動させる。
【００９１】
さらに、ＣＯ２濃度センサを設けられる場合、検出されたＣＯ２濃度が、植物の育成に必要なＣＯ２が満たされたと判断できる濃度を超えた場合、これ以上、ＣＯ２を発生させる必要がないため、制御部４０１は、一旦、ＣＯ２供給運転を終了する。制御部４０１は、終了操作がなされない場合、再び、ＣＯ２濃度が第１濃度以下となるまで待機する。
【００９２】
さらに、上記実施の形態では、排気ダクト１１９の上方に、燃焼ガスに含まれるＣＯ（一酸化炭素）の濃度を検出するためのＣＯ濃度センサを配置してもよい。この場合、ＣＯ濃度センサが所定値以上のＣＯ濃度を検出したときに、たとえば、アラームを鳴らして周辺に報知するようにＣＯ２供給装置１を構成できる。あるいは、ＣＯ２供給装置１の運転を終了させるようにＣＯ２供給装置１を構成してもよい。
【００９３】
さらに、ダクトフードのベースにおける給気口と排気口との配置位置は、上記実施の形態の配置位置に限定されない。たとえば、給気口と排気口とが、ベースのＸ軸方向における中央であってＹ軸方向に並ぶように配置されてもよい。
【００９４】
さらに、上記実施の形態では、側壁２１３ａが給気口１１８ａに最も近いため、この側壁２１３ａの開口部２１４ａが、他の開口部２１４ｂ〜２１４ｃより上方まで開口する構成とされた。しかしながら、給気口１１８ａの配置位置が変更され、たとえば、側壁２１３ｄが給気口１１８ａに最も近くなった場合は、この側壁２１３ｄの開口部２１４ｄが、他の開口部２１４ａ〜２１４ｃより上方まで開口することとなる。同様に、温度センサ２１５が設けられる側壁も、排気口１１９ａの位置が変更されれば、それに合わせて変更され得る。
【００９５】
さらに、上記実施の形態では、開口部２１４ａは、開口部２１４ｃとは同一の大きさであるが、ダクトフードのベース、即ち筐体の天面からの高さ位置が開口部２１４ｃより高くされることで、開口部２１４ｃよりも上方まで開口する構成とされた。しかしながら、開口部２１４ａは、開口部２１４ｃとはベースからの高さ位置が同一であるが、開口部２１４ｃよりも大きくされることで、開口部２１４ｃよりも上方まで開口する構成とされてもよい。
【００９６】
さらに、上記実施の形態では、温度センサ２１５の検出温度が所定温度を超えると、燃焼器１０２が停止された。しかしながら、たとえば、検出温度が所定温度を超えると、供給ファン２２１の回転数が増加され、それでも検出温度が所定温度を超える状態が続いたときに、燃焼器１０２が停止されるような構成とされてもよい。また、検出温度が所定温度を超えると、スピーカからのビープ音や音声、表示部での表示による報知が行われるようにしてもよい。
【００９７】
このような検出温度が所定温度を超えたときの異常に対する所定の処理として、燃焼器の停止の他、種々の動作が行われてもよい。
【００９８】
さらに、上記実施の形態では、燃焼器１０２の燃料が灯油等の液体燃料であったが、プロパンガスなどの気体燃料であってもよい。
【００９９】
なお、本発明の実施形態に係るＣＯ２供給装置１は、供給ダクト２２０と供給ファン２２１とがダクトユニット１２に含まれていたが、本発明の実施形態に係るＣＯ２供給装置１は、供給ダクト２２０と供給ファン２２１とを含まない構成としてもよい。
【０１００】
この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に記載の範囲で適宜変更可能である。
【０１０１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態によって何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も、上記以外に種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  ＣＯ２供給装置
２  栽培室
１００  筐体
１００ａ  筐体の天面
１０２  燃焼器
１１８  給気ダクト
１１８ａ  給気口
１１９  排気ダクト
１１９ａ  排気口
２１０  ダクトフード
２１０ａ  出口
２１２  ダクトフードの天壁
２１３ａ〜２１３ｄ  ダクトフードの側壁
２１４ａ〜２１４ｄ  開口部
２１５  温度センサ
２１６  カバー部材
２２０  供給ダクト
２２１  供給ファン
４０１  制御部
５０１  制御部
【図１】
2020099272.tif 000003
【図２】
2020099272.tif 000004
【図３】
2020099272.tif 000005
【図４】
2020099272.tif 000006
【図５】
2020099272.tif 000007
【図６】
2020099272.tif 000008