(57)【要約】【課題】燃焼機構からの排気を用いた炭酸ガス供給装置において、燃焼の不安定化を抑制するための吸排気構成を提供する。【解決手段】筐体１００の面１０１には、吸気口１１１及び排気口１２１が設けられる。燃焼機構１４０は、吸気ファン１３０による吸気口１１１からの吸入空気を用いて燃料を燃焼する。燃焼機構１４０の排気は、排気通路１７０を経由して排気口１２０へ送られる。ダクトフード２００は、筐体１００の面１０１に対して取り付けられる。ダクトフード２００は、炭酸ガスの供給先に至るダクトとの接続口２１０が形成された第１の面２０５と、通気口が形成された第２の面２０６と、面１０１と相対するように取り付けられる第３の面２０７とを有する。第３の面２０７では、ダクトフード２００の内部空間に対して吸気口１１１及び排気口１２１が連通される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体の複数の面のうちの１つの面に設けられた吸気口及び排気口と、
前記筐体に内蔵されて、前記吸気口から外気を吸入する吸気ファンと、
前記筐体に内蔵された、前記吸気ファンによって吸入された空気を用いて燃料を燃焼する燃焼機構と、
前記筐体の内部において、前記燃焼機構及び前記排気口の間に形成される前記燃焼機構からの排気の通路と、
前記筐体の前記１つの面に対して取り付けられるダクトフードとを備え、
前記ダクトフードには、炭酸ガスの供給先に至るダクトとの接続口と、外気を導入する少なくとも１つの通気口と、前記筐体への取り付け時に当該ダクトフードの内部空間に対して前記吸気口及び前記排気口を連通させる開口部とが設けられる、炭酸ガス供給装置。
【請求項２】
前記ダクトフードは、
前記接続口が形成された第１の面と、
前記通気口が形成された少なくとも１つの第２の面と、
前記開口部が設けられる第３の面とを有する、請求項１記載の炭酸ガス供給装置。
【請求項３】
前記ダクトフードは、
前記通気口に取り付けられた、異物の侵入を防止するための網をさらに有し、
前記網による通気面積は、前記吸気口及び前記排気口による通気面積の和よりも大きい、請求項１又は２に記載の炭酸ガス供給装置。
【請求項４】
前記ダクトフードは、前記通気口を複数個有し、
複数個の前記通気口の各々に取り付けられた前記網は、同一形状を有する、請求項３記載の炭酸ガス供給装置。
【請求項５】
前記通気口の周囲には前記網を保持するためのガイドレールが配置され、
前記網は、前記ガイドレールによって形成される溝に嵌め込まれた状態で、前記ダクトフードに対して単一の締結部材によって固定される、請求項３又は４に記載の炭酸ガス供給装置。
【請求項６】
前記吸気口及び前記排気口は、前記筐体の天面に設けられ、
前記ダクトフードの前記接続口は、前記天面と対向する面に設けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の炭酸ガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸ガス供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料を燃焼した排気を用いた炭酸ガス（二酸化炭素）の供給装置が、特開２０１７−１７６１６９号公報（特許文献１）に記載されている。又、燃焼装置の吸排気構成としては、例えば、特許第４７６６３７３号公報（特許文献２）に記載されたものが公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１７６１６９号公報
【特許文献２】特許第４７６６３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような炭酸ガス供給装置では筐体に内蔵された燃焼機構の排ガス（排気）が外部に対して出力されるが、燃料燃焼用に導入される空気量、即ち、吸気量と、排気量とが不均衡になると、燃焼機構での燃焼状態が不安定化することが懸念される。
【０００５】
一方で、特許文献１には、吸気及び排気のための具体的な構成は記載されていない。又、上記炭酸ガス供給装置では、排気を外気と混合することで、供給される炭酸ガスの温度を適正化することが可能であるが、特許文献２の吸排気構成では、この点は考慮されていない。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、燃焼機構からの排気を用いた炭酸ガス供給装置において、燃焼機構での燃焼の不安定化を抑制するための吸排気構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある局面によれば、炭酸ガス供給装置は、筐体と、吸気口及び排気口と、筐体に内蔵された吸気ファン及び燃焼機構と、筐体の１つの面に対して取り付けられるダクトフードとを備える。吸気口及び排気口は、筐体の複数の面のうちの１つの面に設けられる。吸気ファンは、吸気口から外気を吸入する。燃焼機構は、吸気ファンによって吸入された空気を用いて燃料を燃焼する。筐体の内部において、燃焼機構及び排気口の間には、燃焼機構からの排気の通路が形成される。ダクトフードには、炭酸ガスの供給先に至るダクトとの接続口と、外気を導入する少なくとも１つの通気口と、筐体への取り付け時に当該ダクトフードの内部空間に対して吸気口及び排気口を連通させる開口部とが設けられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、燃焼機構からの排気を用いた炭酸ガス供給装置において、吸気口及び排気口を共通の内部空間と連通させることにより吸気圧及び排気圧の不均衡化を抑制することで、燃焼機構での燃焼の不安定化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置が適用された炭酸ガス供給システムの構成を説明する概略図である。
【図２】本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置の内部構成を説明する概略図である。
【図３】本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置に用いられるダクトフードの構成例を示す外観図である。
【図４】炭酸ガス供給装置に対するダクトフードの取付状態を説明する外観図である。
【図５】異物侵入防止用の網の配置の比較例を説明する外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中の同一又は相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。
【００１１】
図１は、本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置が適用された炭酸ガス供給システムの構成を説明する概略図である。
【００１２】
図１を参照して、炭酸ガス供給装置１０は、燃焼機構等を内蔵する筐体１００と、ダクトフード２００とを備える。ダクトフード２００には、ダクト２５０との接続口２１０が設けられる。更に、炭酸ガス供給装置１０は、配管１８１及び１８２を介して、ラジエータ１８０と接続される。
【００１３】
図２は、本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置の内部構成を説明する概略図である。
図２を参照して、炭酸ガス供給装置１０は、筐体１００に内蔵された、吸気ファン１３０、燃焼機構１４０、及び、熱交換器１５５を備える。炭酸ガス供給装置１０は、筐体１００の複数の面のうちの１つの面に設けられた、吸気筒１１０及び排気筒１２０をさらに備える。本実施の形態では、吸気筒１１０による開口によって吸気口１１１が形成され、排気筒１２０による開口によって排気口１２１が形成される。
【００１４】
吸気ファン１３０は、吸気口１１１の近傍に配置される。吸気ファン１３０は、図示しないファンモータを内蔵しており、ファンモータによって回転駆動されることによって、吸気口１１１から外気を吸入する。吸気ファン１３０によって吸入された空気は、燃焼機構１４０に供給される。
【００１５】
燃焼機構１４０は、代表的には、吸気ファン１３０によって吸入された空気を用いて、燃料（例えば、石油、又は、ガス）を燃焼するバーナによって構成することができる。尚、燃焼機構は、燃料の燃焼によって炭酸ガス（二酸化炭素）を含む排気を発生するものであれば、任意の機器を適用することが可能である。
【００１６】
燃焼機構１４０からの高温の排気は、熱交換器１５５を通過して、排気口１２１と接続された排気通路１７０へ出力される。熱交換器１５５では、排気と液媒体１５３との間での熱交換によって、液媒体１５３の温度を上昇させる一方で、排気の温度を低下させることができる。
【００１７】
液媒体１５３は、循環ポンプ１６０の作動に応じて、配管１８１及び１８２と、ラジエータ１８０（図１）とを含む循環経路内を通流する。これにより、熱交換器１５５によって温度が上昇した液媒体１５３は、配管１８１によってラジエータ１８０へ送出される。液媒体１５３は、ラジエータ１８０を通過することにより温度が低下する。ラジエータ１８０による温度低下後の液媒体１５３は、配管１８２によって熱交換器１５５へ戻される。このように、液媒体１５３の放熱体となるラジエータ１８０を配置することで、熱交換器１５５による排気温度の低下処理を継続的に実行することが可能となる。尚、ラジエータ１８０とは異なる放熱体を配置することも可能であり、例えば、ビニールハウス内等に配設された配管を、上記配管１８１，１８２及び循環ポンプ１６０と接続することによって、放熱体として用いることも可能である。
【００１８】
熱交換器１５５を通過した排気は、排気通路１７０を経由して排気口１２１へ送られる。熱交換器１５５の通過後でも、排気の温度は外気の温度よりも高いため、排気をスムーズに出力するためには、排気口１２１は、筐体１００の天面１０１に設けることが好ましい。吸気口１１１についても、排気口１２１と同じ面、即ち、天面１０１に設けられる。又、排気口１２１及び吸気口１１１を天面１０１に設けることにより、炭酸ガス供給装置１０の設置面積を小さくすることができるため、狭小スペースに炭酸ガス供給装置１０を配置する場合に有利である。
【００１９】
ダクトフード２００は、筐体１００の吸気口１１１及び排気口１２１が設けられた面（図１では天面１０１）に取り付けられる。ダクトフード２００の形状については、後ほど図３を用いて説明するが、ダクトフード２００は、複数の面２０５〜２０７を有する。ダクトフード２００の面２０５には、ダクト２５０との接続口２１０が設けられる。
【００２０】
再び図１を参照して、接続口２１０には、ダクト２５０の一端が接続される。これにより、炭酸ガス供給装置１０の排気口１２１は、ダクトフード２００の内部空間を介して、ダクト２５０と連通する。
【００２１】
ダクト２５０には、ビニールハウス等の供給先に対して炭酸ガスを送出するための送風ファン３００が配置されることが好ましい。ダクト２５０は、送風ファン３００の下流側で、複数の出力管２６０に分岐される。複数の出力管２６０は、炭酸ガスの供給先であるビニールハウス等に配設される。即ち、ダクト２５０からは、当該供給先に至る炭酸ガスの供給経路が形成されている。
【００２２】
複数の出力管２６０を設けることにより、単一の炭酸ガス供給装置１０によって複数の供給先に炭酸ガスを供給することができる。更に、送風ファン３００の作動により、各出力管２６０からは、風圧を付与して炭酸ガスを供給することができる。尚、本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置１０は、炭酸ガスの供給先が単一であっても同様に適用可能である点について確認的に記載する。
【００２３】
図３は、ダクトフード２００の構成例を示す外観図である。
図３を参照して、ダクトフード２００は、例えば、直方体形状を有しており、上面２０５、側面２０６、及び、底面２０７を有する。ダクト２５０との接続口２１０は、上面２０５に設けられる。即ち、上面２０５は「第１の面」の一実施例に相当する。尚、接続口２１０についても、排気口１２１から出力される排気の温度を考慮すると、ダクトフード２００の上面２０５に配置されることが好ましい。
【００２４】
直方体形状では、側面２０６は４個設けられる。側面２０６の各々には、通気口２０９が形成される。即ち、側面２０６は「第２の面」の一実施例に対応する。各通気口２０９には、異物侵入防止のための網２４０が取り付けられる。網２４０は、例えば、金属製（代表的には、ステンレス製）のメッシュ板を用いて形成することができる。尚、図３では表記の都合上、一部領域のみにハッチングが施されているが、実際には、通気口２０９の全面に網２４０が取り付けられる。
【００２５】
底面２０７は、ダクトフード２００の取り付け時において、筐体１００の、吸気口１１１及び排気口１２１が形成された天面１０１に相対する。即ち、底面２０７は「第３の面」の一実施例に相当する。底面２０７には、ダクトフード２００を筐体１００の天面１０１に取り付けるときに、吸気口１１１及び排気口１２１を、ダクトフード２００の上記内部空間と連通させるための開口２１１及び２１２が設けられる。
【００２６】
ダクトフード２００を筐体１００に取り付けることにより、ダクトフード２００には、上面２０５及び側面２０６によってダクトフード２００の外部と区画される内部空間が形成される。
【００２７】
図４は、炭酸ガス供給装置１０に対するダクトフード２００の取り付け状態を説明する外観図である。
【００２８】
図４を参照して、ダクトフード２００の底面２０７に設けられた開口２１１及び２１２に、吸気筒１１０及び排気筒１２０を通すことで、ダクトフード２００が筐体１００の天面１０１に取り付けられる。これにより、吸気口１１１及び排気口１２１の両方が、共通の内部空間と連通する。これにより、吸気口１１１、及び、排気口１２１に対して、筐体１００の外部から送風ファン３００の作動によって作用する圧力（以下、「外部圧力」とも称する）が共通化される。
【００２９】
仮に、吸気口１１１及び排気口１２１の間で外部圧力が不均衡になると、吸気圧力及び排気圧力の不均衡化により、筐体１００の内部、特に、燃焼機構１４０での給気と排気の圧力バランスが崩れることで燃焼状態が不安定となることが懸念される。特に、送風ファン３００が設けられたダクト２５０を排気筒１２０（排気口１２１）のみと接続するような構成とすると、外部圧力の不均衡が顕著になることが懸念される。
【００３０】
これに対して、本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置１０によれば、吸気口１１１及び排気口１２１の両方を、ダクトフード２００の内部空間に共通に連通させることにより、燃焼機構１４０での燃焼の不安定化を抑制する吸排気構成を実現することができる。
【００３１】
又、ダクトフード２００の内部空間において、通気口２０９から導入された外気と、排気口１２１から出力された排気との混合気を、接続口２１０からダクト２５０へ供給することができる。この結果、ダクト２５０を経由して各出力管２６０から供給される炭酸ガスの温度が上昇し過ぎることを防止できる。
【００３２】
更に、炭酸ガス供給装置１０では、各側面２０６に設けられた通気口２０９に対して、異物侵入用の網２４０が取り付けられるので、吸気口１１１及び排気口１２１を経由して、筐体１００の内部に異物が侵入することを防止できる。
【００３３】
図５には、異物侵入防止用の網の配置の比較例が示される。
図５の比較例では、側面２０６の通気口２０９には網２４０を配置せずに、吸気口１１１及び排気口１２１に対して、直接、網２４０が取り付けられている。
【００３４】
比較例の構成によっても、網２４０によって、吸気口１１１及び排気口１２１を経由して、筐体１００の内部に異物が侵入することを防止できる。しかしながら、網２４０に異物、特に、ビニール袋等の比較的面積が大きい異物が付着すると、吸気口１１１及び排気口１２１の一部又は全部が閉塞することで燃焼状態が不安定になることが懸念される。
【００３５】
再び図３及び図４を参照して、本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置１０では、ダクトフード２００の側面２０６に設けられた通気口２０９に網２４０が取り付けられるので、外部からの異物の侵入を網２４０でブロックした場合にも、吸気口１１１及び排気口１２１が閉塞することを防止できる。これにより、吸気口１１１及び排気口１２１に対する網２４０の配置を省略しても、吸気口１１１及び排気口１２１への異物付着に起因する燃焼状態の不安定化を抑制することができる。
【００３６】
尚、図３の例では、各側面２０６のほぼ全面に通気口２０９が設けられているが、側面２０６の一部領域に限定して、通気口２０９及びこれを覆う網２４０が設けられてもよい。但し、網２４０を経由した通気面積は、吸気口１１１及び排気口１２１による通気面積の和よりも大きくなるように確保される。
【００３７】
更に、図３の例では、各側面２０６に対して、同一形状の網２４０を取り付ける構成とすることで、部品の汎用化による低コスト化を図ることができる。更に、各側面２０６では、網２４０のガイドレール２２１〜２２３が設けられる。網２４０は、ガイドレール２２１〜２２３によって、ダクトフード２００との間に形成される溝に嵌め込まれた状態で、締結部材２２５によって、ダクトフード２００に固定される。締結部材２２５は、例えば、図示しないネジ穴に対してネジ止めされるビスによって構成することができる。これにより、単一の締結部材２２５によって網２４０を取り付け及び固定することができるので、部品削減によるコスト低減とともに、製造時の作業性が向上する。
【００３８】
尚、図３及び図４に示されたダクトフード２００の形状は一例であり、直方体以外の形状、例えば、円筒状、又は、錘体等の形状とすることも可能である。ダクトフード２００の形状を問わず、ダクト２５０への接続口２１０と、外気を導入するための通気口２０９とが設けられ、かつ、筐体１００への取り付け時に吸気口１１１及び排気口１２１がダクトフード２００の内部空間に連通するように形成することで、本実施の形態と同様の効果を享受することができる。更に、筐体１００に対する取り付け面（第３の面）については、吸気口１１１及び排気口１２１に対応した開口を一部に設けるのではなく、全面を開口させることで、上記連通を確保することも可能である。或いは、接続口２１０が設けられた面に、通気口２０９を併せて設けることも可能である。これらの場合にも、通気口２０９に対して、本実施の形態での説明と同様に、網２４０を配置することが可能である。
【００３９】
尚、筐体１００に対するダクトフード２００の取り付け面についても、スペース上の制約がある場合等には、天面１０１以外の側面とすることも可能である。特に、ダクト２５０に送風ファン３００が配置されることで、筐体１００の側面にダクトフード２００を取り付けても、接続口２１０から炭酸ガスが含まれた空気を吸引して、ビニールハウス等へ供給することが容易となる。
【００４０】
又、本願における「吸気筒」、「吸気口」、及び「吸気ファン」は、燃焼機構へ燃焼用の空気を供給するという意味で、「給気筒」、「給気口」、及び「給気ファン」と言い換えることができる。又、「吸排気構成」についても同様に、「給排気構成」と言い換えることも可能である。
【００４１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４２】
１０  炭酸ガス供給装置、１００  筐体、１０１  天面、１１０  吸気筒、１１１  吸気口、１２０  排気筒、１２１  排気口、１３０  吸気ファン、１４０  燃焼機構、１５３  液媒体、１５５  熱交換器、１６０  循環ポンプ、１７０  排気通路、１８０  ラジエータ、１８１，１８２  配管（液媒体）、２００  ダクトフード、２０５  上面、２０６  側面、２０７  底面、２０９  通気口、２１０  接続口、２１１  開口、２２１〜２２３  ガイドレール、２２５  締結部材、２４０  網、２５０  ダクト、２６０  出力管、３００  送風ファン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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