(57)【要約】【課題】栽培室内に供給されるために流路内を流れる燃焼ガスのＣＯ濃度を、その燃焼ガスの熱の影響を受けにくい状態で検出可能なＣＯ２供給装置を提供する。【解決手段】ＣＯ２供給装置１は、燃焼によりＣＯ２を含む燃焼ガスを発生させる燃焼器と、発生した燃焼ガスが、前記栽培室内に供給されるために流れるガス流路と、ガス流路に接続され、当該ガス流路の流路面積よりも小さな流路面積を有し、ガス流路内を流れる燃焼ガスの一部が、ガス流路から分かれて流れるサンプリング管６３と、サンプリング管６３よりも燃焼ガスの流れ方向の下流側において、サンプリング管６３を流れてきた燃焼ガスのＣＯ濃度を検出するＣＯ濃度センサ６１４、６１５と、を備える。【選択図】図６
2020115826.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供給装置において、
燃焼によりＣＯ２を含む燃焼ガスを発生させる燃焼器と、
発生した燃焼ガスが、前記栽培室内に供給されるために流れる第１流路と、
前記第１流路に接続され、当該第１流路の流路面積よりも小さな流路面積を有し、前記第１流路内を流れる燃焼ガスの一部が、前記第１流路から分かれて流れる管と、
前記管よりも燃焼ガスの流れ方向の下流側において、前記管を流れてきた燃焼ガスのＣＯ濃度を検出する濃度検出部と、
を備え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、
前記管よりも燃焼ガスの流れ方向の下流側において前記管に接続され、前記管の流路面積よりも大きな流路面積を有する第２流路を、さらに備え、
前記濃度検出部は、前記管を流れてきた後に前記第２流路を流れた燃焼ガスのＣＯ濃度を検出する、
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、
前記第２流路は、燃焼ガスの流れ方向が変化するように構成されている、
ことを特徴とするＣＯ２供給装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のＣＯ２供給装置において、
前記第２流路は、前記ＣＯ２供給装置の外部へ燃焼ガスを排出させる排出口を有し、
前記濃度検出部は、前記第２流路の外であって前記排出口の近傍に位置する、
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、
前記第１流路には、前記栽培室内へ燃焼ガスが放出される前記第１流路の下流側に燃焼ガスを送出させるファンが配置され、
前記管は、前記第１流路における前記ファンよりも下流側に接続される、
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で栽培される植物（農作物）の生育を促進させるために、燃焼器の燃焼により発生したＣＯ２を含む燃焼ガスを、栽培室内に供給するようにしたＣＯ２供給装置が知られている。
【０００３】
ＣＯ２供給装置では、何らかの原因により燃焼器で燃焼不良（不完全燃焼）が生じた場合に、この状態が続いてしまうと、栽培室内に黒煙が供給され、植物に煤が付着してしまう虞がある。燃焼不良が生じるとＣＯが発生するため、燃焼ガス中のＣＯ濃度が高くなる。そこで、燃焼ガス中のＣＯ濃度を検出することにより、燃焼器の燃焼不良を検出することができる。
【０００４】
燃焼ガスが流れるダクト内にＣＯ濃度を検出するためのＣＯ濃度センサが配置された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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２９２６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
燃焼器で発生した燃焼ガスは非常に高温である。そこで、ＣＯ２供給装置では、栽培室内の植物に高温のＣＯ２が供給されないように、燃焼ガスに対して、外部の空気を混合させるなどの冷却が行われる。しかしながら、このような冷却が行われたとしても、ダクト内を流れる燃焼ガスは、外部の温度と比べると、依然として温度が高い状態になりやすい。よって、ダクト内にＣＯ濃度センサが配された場合には、燃焼ガスの熱の影響、たとえば、ＣＯ濃度センサの耐久性が懸念される。
【０００７】
なお、特許文献１に記載のＣＯ２供給装置は、外部の空気が混合されることにより外部の温度と近い温度となった燃焼ガスが、ダクト内に配されたＣＯ濃度センサに接触するよう構成されている。しかしながら、このような場合、どうしても外部の空気の混合量が多くなるため、燃焼ガスに含まれるＣＯ２が大きく希釈され、栽培室の規模等によっては、栽培室内の植物にＣＯ２を適正に供給することが困難となる虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、栽培室内に供給されるために流路内を流れる燃焼ガスのＣＯ濃度を、その燃焼ガスの熱の影響を受けにくい状態で検出可能なＣＯ２供給装置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】
【０００９】
本発明の第１の態様は、栽培室内にＣＯ２を供給するＣＯ２供給装置に関する。本態様に係るＣＯ２供給装置は、燃焼によりＣＯ２を含む燃焼ガスを発生させる燃焼器と、発生した燃焼ガスが、前記栽培室内に供給されるために流れる第１流路と、前記第１流路に接続され、当該第１流路の流路面積よりも小さな流路面積を有し、前記第１流路内を流れる燃焼ガスの一部が、前記第１流路から分かれて流れる管と、前記管よりも燃焼ガスの流れ方向の下流側において、前記管を流れてきた燃焼ガスのＣＯ濃度を検出する濃度検出部と、を備える。
【００１０】
上記の構成によれば、管を流れる燃焼ガスは、第１流路を流れる燃焼ガスよりも少量となるため、管を流れている間に冷却されやすく、このように冷却された燃焼ガスを濃度検出部に接触させることができる。よって、第１流路を流れる燃焼ガスのＣＯ濃度を、その燃焼ガスの熱の影響を受けにくい状態で濃度検出部により検出できる。
【００１１】
本態様に係るＣＯ２供給装置において、前記管よりも燃焼ガスの流れ方向の下流側において前記管に接続され、前記管の流路面積よりも大きな流路面積を有する第２流路を、さらに備えるような構成が採られ得る。この場合、前記濃度検出部は、前記管を流れてきた後に前記第２流路を流れた燃焼ガスのＣＯ濃度を検出する。
【００１２】
上記の構成によれば、第２流路の流路面積が管の流路面積よりも大きいため、管を流れてきた燃焼ガスは、第２流路へ流入したときにその流速が落とされる。これにより、第２流路を流れてきた燃焼ガスが濃度検出部に接触しやすくなるので、燃焼ガスのＣＯ濃度を濃度検出部により精度良く検出することが可能となる。
【００１３】
上記の構成とされた場合、さらに、前記第２流路は、燃焼ガスの流れ方向が変化するように構成され得る。
【００１４】
このような構成とされれば、燃焼ガスの流速を一層落とすことができ、燃焼ガスが濃度検出部に一層接触しやすくなる。
【００１５】
また、第２流路が備えられる構成とされた場合、前記第２流路は、前記ＣＯ２供給装置の外部へ燃焼ガスを排出させる排出口を有するような構成とされ得る。この場合、前記濃度検出部は、前記第２流路の外であって前記排出口の近傍に位置する。
【００１６】
上記の構成によれば、第１流路を流れる燃焼ガスのＣＯ濃度だけでなく、ＣＯ２供給装置の周囲のＣＯ濃度を、濃度検出部により検出することが可能となる。
【００１７】
本態様に係るＣＯ２供給装置において、前記第１流路には、前記栽培室内へ燃焼ガスが放出される前記第１流路の下流側に燃焼ガスを送出させるファンが配置され得る。この場合、前記管は、前記第１流路における前記ファンよりも下流側に接続される。
【００１８】
上記の構成によれば、燃焼ガスが第１流路を通じて栽培室内に供給されやすくなる。しかも、管は、第１流路におけるファンよりも下流側に接続されているので、燃焼ガスを管に良好に送り込むことができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のとおり、本発明によれば、栽培室内に供給されるために流路内を流れる燃焼ガスのＣＯ濃度を、その燃焼ガスの熱の影響を受けにくい状態で検出可能なＣＯ２供給装置を提供できる。
【００２０】
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】
【００２１】
【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概略図である。
【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）ないし（ｃ）は、それぞれ、実施の形態に係る、ＣＯ警報器の正面図、側面図および底面図である。
【図５】図５（ａ）ないし（ｃ）は、それぞれ、実施の形態に係る、検出ボックスの正面図、側面図および底面図であり、図５（ｄ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ´断面図である。
【図６】図６（ａ）ないし（ｃ）は、それぞれ、実施の形態に係る、ＣＯ警報器およびサンプリング管が取り付けられた状態の検出ボックスの正面図、側面断面図および底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
本実施の形態において、サンプリング管６３が、特許請求の範囲に記載の「管」に対応する。また、ガス流路３００ａが、特許請求の範囲に記載の「第１流路」に対応する。さらに、ＣＯ濃度センサ６１４が、特許請求の範囲（請求項４を除く）に記載の「濃度検出部」に対応し、ＣＯ濃度センサ６１５が、特許請求の範囲に記載の「濃度検出部」に対応する。さらに、ガス流路６２６が、特許請求の範囲に記載の「第２流路」に対応する。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、ダクトユニット３０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。ダクトユニット３０は、熱源機１０に接続され、植物の近傍へと延びる。ダクトユニット３０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ダクトユニット３０が延びることになる。
【００２７】
図２は、ＣＯ２供給装置１の構成を示す概略図である。
【００２８】
熱源機１０は、ほぼ方形の箱型形状を有する筐体１００を備える。筐体１００内には缶体１０１が配置され、この缶体１０１内に燃焼器１０２と熱交換器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。
【００２９】
熱交換器１０３は、燃焼器１０２の後段（下方）に設けられる。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。
【００３０】
缶体１０１には、その上端の給気口１０１ａに燃焼ファン１１１が連結される。燃焼ファン１１１は、たとえば、遠心ファンであり、ケーシング１１２と、ケーシング１１２内に配置されるファン１１３と、ファン１１３を回転させるモータ１１４とを含む。ケーシング１１２には、外部に繋がる給気ダクト１１５が接続される。給気ダクト１１５の給気口１１５ａは、筐体１００の天面１００ａから突出する。なお、燃焼ファン１１１は、燃焼器１０２とユニット化されて缶体１０１内に配置されてもよい。
【００３１】
缶体１０１には、その下端の排気口１０１ｂに排気ダクト１１６が連結される。排気ダクト１１６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１１６ａが筐体１００の天面１００ａから突出する。
【００３２】
筐体１００の天面１００ａには、ほぼ方形の箱型形状を有するダクトフード１１７が被せられ、天面１００ａから突出する給気口１１５ａと排気口１１６ａがダクトフード１１７により覆われる。ダクトフード１１７には、４つの側面に、ダクトフード１１７内に空気を取り込むための開口部１１８がそれぞれ設けられる。開口部１１８を通じてダクトフード１１７内に取り込まれた空気は、排気口１１６ａから排出された燃焼ガスの冷却と、燃焼器１０２による燃焼ガスの生成とに用いられる。各開口部１１８には、網目を有するカバー部材１１９が設けられる。カバー部材１１９により、開口部１１８を通じてダクトフード１１７内に流入する空気から埃等を除去でき、また、開口部１１８を通じたダクトフード１１７内への虫等の侵入を防止できる。
【００３３】
ダクトユニット３０は、供給ダクト３１０と、供給ファン３２０とを含む。供給ダクト３１０は、第１ダクト３１１と第２ダクト３１２とで構成され、これらダクト３１１、３１２の間に供給ファン３２０が設けられる。第１ダクト３１１は、一端がダクトフード１１７の天面に設けられた出口１１７ａに接続され、他端が供給ファン３２０に接続される。第２ダクト３１２は、一端が供給ファン３２０に接続される。第２ダクト３１２には、他端側の栽培室２内の植物に対応する位置に、複数の放出口３１３が形成される。
【００３４】
供給ファン３２０は、たとえば、遠心ファンであり、ケーシング３２１と、ケーシング３２１内に配されたファン３２２と、ファン３２２を回転させるモータ３２３とを含む。ケーシング３２１は吸込口３２１ａと吐出口３２１ｂを有し、吸込口３２１ａが第１ダクト３１１に接続され、吐出口３２１ｂが第２ダクト３１２に接続される。モータ３２３には、当該モータ３２３に過電流が流れたことを検出する過電流センサ３２４が設けられる。供給ファン３２０では、モータ３２３に過電流が流れると、モータ３２３が停止してファン３２２が停止する。
【００３５】
なお、第１ダクト３１１とケーシング３２１と第２ダクト３１２とにより、燃焼ガスが栽培室２内に供給されるために流れるガス流路３００ａが構成され、このガス流路３００ａの途中（ケーシング３２１）に、放出口３１３が設けられたガス流路３００ａの下流側へ燃焼ガスを送出するファン３２２が配置されることになる。
【００３６】
放熱機２０は、筐体２００内に、熱交換器２０１と、熱交換器２０１を冷却するための冷却ファン２０２を備える。熱交換器２０１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２０２は、たとえば、軸流ファンであり、ケーシング２０３と、ケーシング２０３内に配置されるファン２０４と、ファン２０４を回転させるモータ２０５とを含む。
【００３７】
熱源機１０および放熱機２０は、それぞれに対応して栽培室２の床面に設けられた一対の架台４１、４２に設置される。
【００３８】
ＣＯ２供給装置１は、熱源機１０、放熱機２０およびダクトユニット３０に加えて、中継制御盤５０と、ＣＯ検出ユニット６０と、ＣＯ２濃度センサ７０と、を備える。
【００３９】
中継制御盤５０は、制御部（後述する）等により構成される制御盤本体５１と、制御盤本体５１が収容される制御ボックス５２とを含む。制御ボックス５２は、たとえば樹脂製であり、前面に扉５２ａを有する。扉５２ａが開かれると、制御ボックス５２の内部にアクセスが可能となる。
【００４０】
ＣＯ検出ユニット６０は、ＣＯ警報器６１と、検出ボックス６２と、サンプリング管６３とを含む。検出ボックス６２は、サンプリング管６３を介して供給ファン３２０のケーシング３２１における吐出口３２１ｂの近傍に接続される。供給ダクト３１０を流れる燃焼ガスの一部が、サンプリングガスとして、サンプリング管６３を通じて検出ボックス６２内に導入される。ＣＯ警報器６１は、検出ボックス６２に取り付けられる。ＣＯ警報器６１は、ＣＯ濃度センサ（後述する）を有し、検出ボックス６２内に導入されたサンプリングガス中のＣＯ（一酸化炭素）の濃度をＣＯ濃度センサにより検出する。ＣＯ警報器６１は、検出されたＣＯ濃度が許容値を超える場合に警報信号を出力する。
【００４１】
ＣＯ２濃度センサ７０は、栽培室２内において、供給ダクト３１０の放出口３１３と離れた位置に設けられ、栽培室２内、特に、植物の周囲のＣＯ２濃度を検出する。
【００４２】
熱源機１０の筐体１００の外側面には、設置具８０が設けられる。中継制御盤５０と、ＣＯ警報器６１が取り付けられた検出ボックス６２は、設置具８０に固定されることにより、熱源機１０の近傍に設置される。
【００４３】
図３は、ＣＯ２供給装置１の構成を示すブロック図である。
【００４４】
熱源機１０は、図２の構成の他、制御部１５１と、燃焼ファン駆動部１５２と、供給ポンプ駆動部１５３と、ヒータ駆動部１５４と、イグナイタ駆動部１５５と、循環ポンプ駆動部１５６とを備える。
【００４５】
制御部１５１は、たとえば、マイクロコンピュータであり、燃焼ファン駆動部１５２、供給ポンプ駆動部１５３、ヒータ駆動部１５４、イグナイタ駆動部１５５、循環ポンプ駆動部１５６等を制御する。
【００４６】
燃焼ファン駆動部１５２は、制御部１５１からの制御信号に従って、燃焼ファン１１１（モータ１１４）を駆動する。供給ポンプ駆動部１５３は、制御部１５１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１５４は、制御部１５１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１５５は、制御部１５１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１５６は、制御部１５１からの制御信号に従って、循環ポンプ１１０を駆動する。
【００４７】
放熱機２０は、図２の構成の他、制御部２５１と、ファン駆動部２５２と、回転数センサ２５３とを備える。
【００４８】
制御部２５１は、たとえば、マイクロコンピュータである。制御部２５１には、回転数センサ２５３が検出した冷却ファン２０２の回転数に基づく回転数信号が入力される。制御部２５１は、ファン駆動部２５２等を制御する。
【００４９】
ファン駆動部２５２は、制御部２５１からの制御信号に従って、冷却ファン２０２（モータ２０５）を駆動する。たとえば、ファン駆動部２５２は、回転数センサ２５３で検出された回転数に基づいてモータ２０５に供給する電流を調整する。
【００５０】
中継制御盤５０は、制御部５０１と、操作部５０２と、供給ファン駆動部５０３とを備える。制御部５０１、操作部５０２および供給ファン駆動部５０３は、制御盤本体５１に含まれる。
【００５１】
制御部５０１は、たとえば、マイクロコンピュータであり、供給ファン駆動部５０３等を制御する。操作部５０２は、ＣＯ２供給運転を開始させるための開始ボタン、ＣＯ２供給運転を停止させるための停止ボタン等の操作ボタンを含み、操作された操作ボタンに応じた操作信号を制御部５０１に出力する。供給ファン駆動部５０３は、制御部５０１からの制御信号に従って、供給ファン３２０（モータ３２３）を駆動する。
【００５２】
制御部５０１は、信号線等を介して、供給ファン３２０の過電流センサ３２４、ＣＯ警報器６１、ＣＯ２濃度センサ７０等と接続される。供給ファン３２０のモータ３２３に過電流が流れてモータ３２３が異常停止すると、過電流センサ３２４から検出信号が制御部５０１へ出力される。また、制御部５０１には、ＣＯ警報器６１から警報信号が入力され、ＣＯ２濃度センサ７０からＣＯ２濃度に応じた検出信号が入力される。さらに、制御部５０１は、信号線等を介して、熱源機１０の制御部１５１および放熱機２０の制御部２５１と通信可能に接続される。
【００５３】
ＣＯ２供給装置１は、ＣＯ２供給運転を行う。以下、ＣＯ２供給運転について説明する。
【００５４】
中継制御盤５０において、操作部５０２による運転開始の操作が行われると、制御部５０１から熱源機１０の制御部１５１と放熱機２０の制御部２５１へ運転を指示する運転信号が出力される。
【００５５】
熱源機１０では、制御部１５１は、運転信号を受けて、燃焼ファン１１１を動作させる。これにより、給気ダクト１１５を通じて取り込まれた空気が、缶体１０１内の燃焼器１０２に供給される。また、制御部１５１は、供給ポンプ１０５、気化ヒータ１０６およびイグナイタ１０７を動作させる。これにより、燃焼器１０２に燃料タンクから供給管１０４を通じて燃料が供給され、供給された燃料が気化ヒータ１０６により気化される。イグナイタ１０７により点火が行われ、燃焼器１０２が燃焼する。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。
【００５６】
燃焼ガスは、缶体１０１内を下方へ流れ、熱交換器１０３を通過する。制御部１５１は、循環ポンプ１１０を動作させる。これにより、熱交換器１０３と、往き管１０８と、放熱機２０側の熱交換器２０１と、戻り管１０９との間で水が循環する。熱交換器１０３を通過する燃焼ガスと熱交換器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。熱交換器１０３での燃焼ガスの冷却は一次冷却となる。一次冷却された燃焼ガスは、排気ダクト１１６内を流れて、排気口１１６ａからダクトフード１１７内へ排出される。
【００５７】
ＣＯ２供給運転が開始されたとき、中継制御盤５０の制御部５０１は、供給ファン３２０を動作させる。ダクトフード１１７内へ排出された燃焼ガスが、供給ダクト３１０内に取り込まれる。このとき、ダクトフード１１７の開口部１１８から外部の空気が取り込まれ、取り込まれた空気と燃焼ガスとが混ざり合う。これにより、燃焼ガスが冷却される。ダクトフード１１７での燃焼ガスの冷却は二次冷却となる。二次冷却されて供給ダクト３１０内に流入した燃焼ガスは、供給ダクト３１０内を通り、放出口３１３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。
【００５８】
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３１０は、第２ダクト３１２の部分において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、分岐したダクトに放出口３１３が形成される。
【００５９】
放熱機２０では、燃焼ガスとの熱交換で温まり往き管１０８を流れてきた水が熱交換器２０１へ流入する。制御部２５１は、運転信号を受けると、冷却ファン２０２を動作させる。これにより、冷却風が熱交換器２０１に送られる。熱交換器２０１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。
【００６０】
このように、ＣＯ２供給装置１では、熱源機１０内で冷却（一次冷却および二次冷却）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。
【００６１】
ＣＯ２供給運転中、ＣＯ２濃度センサ７０により検出されたＣＯ２濃度が所定濃度、たとえば、植物の育成に適する濃度を超えると、中継制御盤５０の制御部５０１から熱源機１０の制御部１５１と放熱機２０の制御部２５１へ運転停止を指示する運転停止信号が出力される。熱源機１０では、制御部１５１が燃焼ファン１１１と燃焼器１０２の動作を停止させ、放熱機２０では、制御部２５１が冷却ファン２０２を停止させる。これにより、ＣＯ２供給運転が停止する。その後、ＣＯ２濃度センサ７０により検出されたＣＯ２濃度が所定濃度を下回ると、中継制御盤５０の制御部５０１から再び運転信号が出力され、熱源機１０および放熱機２０において、ＣＯ２供給運転が再開される。
【００６２】
ＣＯ２供給運転中に供給ファン３２０が過電流により停止し、過電流センサ３２４から検出信号が入力された場合、中継制御盤５０の制御部５０１は、運転停止信号を出力する。また、燃焼器１０２の燃焼不良によりＣＯが発生し、燃焼ガスに多くのＣＯが含まれるようになった場合、供給ダクト３１０から検出ボックス６２に送られるサンプリングガス中のＣＯ濃度が高くなり、ＣＯ警報器６１において許容値を超えるＣＯ濃度が検出される。これにより、ＣＯ警報器６１から警報信号が入力されると、制御部５０１は、運転停止信号を出力する。これらの場合にも、熱源機１０および放熱機２０において、ＣＯ２供給運転が停止する。これらの場合は、ＣＯ２供給運転が中止されるので、供給ファン３２０や燃焼器１０２の異常が解消された後は、再び操作部５０２による操作が行われて、ＣＯ２供給運転が再開されることになる。
【００６３】
次に、ＣＯ検出ユニット６０の構成について、詳細に説明する。前述のとおり、ＣＯ検出ユニット６０は、ＣＯ警報器６１と、検出ボックス６２と、サンプリング管６３とにより構成される。
【００６４】
図４（ａ）ないし（ｃ）は、それぞれ、ＣＯ警報器６１の正面図、側面図および底面図である。
【００６５】
図４（ａ）ないし（ｃ）を参照し、ＣＯ警報器６１は、前後方向に扁平な方形箱状の筐体６１０を備える。筐体６１０の天面には、後端部の中央に、上方に突出するフランジ部６１１が設けられる。フランジ部６１１には、取付孔６１１ａが形成される。
【００６６】
筐体６１０の前面には、右側の上部と中央部とに、それぞれ、上検出口６１２と下検出口６１３とが設けられる。上検出口６１２および下検出口６１３は、左右方向に並ぶ複数のスリット孔６１２ａ、６１３ａにより構成される。筐体６１０の内部には、上検出口６１２および下検出口６１３の後方に、それぞれ、ＣＯ濃度センサ６１４、６１５が配される。
【００６７】
さらに、筐体６１０の前面には、下検出口６１３よりも下側に、運転の開始操作および停止操作を行うための運転ボタン６１６と、ＬＥＤ等からなる警報ランプ６１７と、多数の孔からなる音出力口６１８とが設けられる。筐体６１０の内部には、音出力口６１８の後方に、スピーカ６１９が配される。
【００６８】
図５（ａ）ないし（ｃ）は、それぞれ、検出ボックス６２の正面図、側面図および底面図であり、図５（ｄ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ´断面図である。
【００６９】
図５（ａ）ないし（ｄ）を参照し、検出ボックス６２は、たとえば金属製であり、第１ボックス６２１と、第２ボックス６２２とにより構成される。第１ボックス６２１は、上下方向に長く前後方向に扁平な直方体形状を有し、左右の側面が天面および底面よりも前方へ張り出すとともに前面が開口する。第１ボックス６２１の左右の内側の寸法は、ＣＯ警報器６１の筐体６１０の左右の寸法と同じにされる。第１ボックス６２１の底面には、中央部にサンプリング管６３が挿入される孔６２３が形成される。また、第１ボックス６２１の天面には、前端部の中央から垂れ下がるように、取付タブ６２４が設けられる。取付タブ６２４には取付孔６２４ａが形成される。
【００７０】
第２ボックス６２２は、左右方向に長い直方体形状を有し、後面および底面が開口する。第２ボックス６２２の前後の寸法は、第１ボックス６２１の前後の寸法より大きくされ、第２ボックス６２２の上下の寸法は、第１ボックス６２１の上下の寸法より小さくされる。また、第２ボックス６２２の左右の内側の寸法は、第１ボックス６２１の左右の外側の寸法と同じにされる。第２ボックス６２２の底面には、前端部に遮蔽部６２５が設けられる。遮蔽部６２５は、左右方向において、第２ボックス６２２の左側面から右側面に向かって底面の３分の２程度まで延びる。遮蔽部６２５の後縁側の形状は、ＣＯ警報器６１の筐体６１０の前面側の形状に対応している。第２ボックス６２２は、第１ボックス６２１の上部に結合され、ネジ止め等の固定方法により第１ボックス６２１に固定される。
【００７１】
検出ボックス６２は、側方から見たときにほぼ逆Ｌ字状を有する。検出ボックス６２は、前方から見たときに、第２ボックス６２２の前面よりも下側の部分が開口し、下方から見たときに、第１ボックス６２１の底面よりも前側の部分が遮蔽部６２５の部分を除いて開口する。
【００７２】
図２を参照し、サンプリング管６３は、たとえば、樹脂製のチューブである。サンプリング管６３の一端は、ガス流路３００ａにおけるファン３２２よりも下流側であるケーシング３２１の吐出口３２１ｂの近傍に接続される。サンプリング管６３の他端は、検出ボックス６２に接続される。サンプリング管６３の流路面積は、ガス流路３００ａの流路面積よりも大幅に小さくされる。
【００７３】
図６（ａ）ないし（ｃ）は、それぞれ、ＣＯ警報器６１およびサンプリング管６３が取り付けられた状態の検出ボックス６２の正面図、側面断面図および底面図である。なお、図６（ｂ）では、検出ボックス６２が、図５（ｄ）と同じ位置で切断されている。
【００７４】
図６（ａ）ないし（ｃ）を参照し、ＣＯ警報器６１は、その上部と後部が検出ボックス６２内に収容されるように、検出ボックス６２に取り付けられる。このとき、ＣＯ警報器６１は、第２ボックス６２２が第１ボックス６２１に結合される前に、そのフランジ部６１１が取付タブ６２４にネジ６４０で固定されることにより、第１ボックス６２１に取り付けられる。その後、第２ボックス６２２が第１ボックス６２１に結合される。さらに、サンプリング管６３が、第１ボックス６２１の孔６２３に下方から挿入されるようにして、検出ボックス６２に接続される。
【００７５】
図６（ａ）および（ｃ）に示すように、検出ボックス６２は、第２ボックス６２２の前面よりも下側の部分の開口と、第１ボックス６２１の底面よりも前側の部分の開口とが、ＣＯ警報器６１によって閉塞される。これにより、図６（ｂ）に示すように、検出ボックス６２の内部には、サンプリング管６３から検出ボックス６２内に導入されたサンプリングガス（燃焼ガス）が流れるガス流路６２６が形成される。ガス流路６２６は、サンプリング管６３が接続された検出ボックス６２の底面側から上方へと延び、検出ボックス６２の上部で屈曲して前方へと延び、さらに、検出ボックス６２の前部で屈曲して下方へと延びる。即ち、ガス流路６２６は、サンプリングガスの流れ方向が２回変化するような構成とされている。また、ガス流路６２６の流路面積は、サンプリング管６３の流路面積よりも大幅に大きくなっている。
【００７６】
図６（ｃ）に示すように、遮蔽部６２５の右側には、ＣＯ警報器６１と第２ボックス６２２の前面との間に、サンプリングガスを排出するためのガス流路６２６の排出口６２７が形成される。
【００７７】
図６（ａ）に示すように、ＣＯ警報器６１が検出ボックス６２に取り付けられた状態において、上検出口６１２とＣＯ濃度センサ６１４は、ほぼガス流路６２６内に位置し、下検出口６１３とＣＯ濃度センサ６１５は、ガス流路６２６の外であって排出口６２７の近傍に位置する。さらに、ＣＯ警報器６１の運転ボタン６１６と、警報ランプ６１７と、音出力口６１８は、検出ボックス６２の外部に露出する。なお、上検出口６１２および下検出口６１３の開口方向は、それぞれ、ガス流路６２６を流れる燃焼ガスおよび排出口６２７から排出された燃焼ガスの流れ方向と直交する方向となる。
【００７８】
ＣＯ２供給運転が行われるときには、運転ボタン６１６により開始操作がなされ、ＣＯ警報器６１が作動した状態にされる。運転ボタン６１６は、検出ボックス６２の外部に露出しているため、ボタン操作が容易に行える。
【００７９】
ＣＯ２供給運転中、熱源機１０での燃焼器１０２の燃焼により発生し、その後に冷却された燃焼ガスが、ダクトユニット３０のガス流路３００ａを放出口３１３へ向かって流れる。このとき、冷却はされているものの、ガス流路３００ａを流れる燃焼ガスの温度は、ダクトユニット３０の外、即ち栽培室２内の温度よりも高い温度となっている。
【００８０】
図２に示すように、ガス流路３００ａを流れる燃焼ガスの一部は、サンプリング管６３の接続部分においてガス流路３００ａから分かれ、サンプリングガスとして、サンプリング管６３を流れる。サンプリング管６３は、ガス流路３００ａにおけるファン３２２よりも下流側に接続されているため、サンプリングガスをサンプリング管６３に良好に送り込むことができる。
【００８１】
サンプリング管６３を流れるサンプリングガスは、サンプリング管６３の壁を介した外部の空気との熱交換により冷却される。サンプリング管６３の流路面積は、ガス流路３００ａの流路面積よりも小さいため、サンプリング管６３を流れるサンプリングガスは、ガス流路３００ａを流れる燃焼ガスに比べて少量となる。このため、サンプリングガスは、サンプリング管６３を流れている間に良く冷却され、外部の空気の温度に近くなりやすい。
【００８２】
図６（ａ）および（ｂ）には、サンプリングガスの流れが矢印で示されている。
【００８３】
図６（ｂ）に示すように、サンプリング管６３を流れるサンプリングガスは、検出ボックス６２へと至り、検出ボックス６２のガス流路６２６に放出される。ガス流路６２６の流路面積は、サンプリング管６３の流路面積より大きくされている。このため、ガス流路６２６に放出されたサンプリングガスは、流速を落とし、排出口６２７へ向けてゆっくりと流れる。また、サンプリングガスは、排出口６２７へと至るまでに２回流れ方向を変えられる。これにより、サンプリングガスの流速がさらに落とされる。さらに、サンプリングガスは、検出ボックス６２の壁を介した外部の空気との熱交換により、ガス流路６２６を流れる間にも冷却される。
【００８４】
図６（ａ）に示すように、ガス流路６２６を流れたサンプリングガスは、排出口６２７から排出される直前で、その一部が上検出口６１２を通ってＣＯ濃度センサ６１４に接触する。また、サンプリングガスは、排出口６２７から排出された直後に、その一部が下検出口６１３を通ってＣＯ濃度センサ６１５に接触する。２つのＣＯ濃度センサ６１４、６１５は、サンプリングガスのＣＯ濃度を検出する。
【００８５】
ここで、サンプリングガスは、サンプリング管６３およびガス流路６２６を流れる間に十分に冷却される。よって、ＣＯ濃度センサ６１４、６１５には、外部の温度に近い温度のサンプリングガスが接触することになる。また、サンプリングガスは、ガス流路６２６を流れることにより、流速が十分に落とされる。このため、サンプリングガスは、ＣＯ濃度センサ６１４、６１５の位置をゆっくりと通過することになり、ＣＯ濃度センサ６１４、６１５に接触しやすくなる。
【００８６】
熱源機１０において、燃焼器１０２の燃焼不良が生じると、ＣＯが発生して燃焼ガスのＣＯ濃度が高くなる。これにより、サンプリングガスのＣＯ濃度が高くなる。ＣＯ濃度センサ６１４、６１５によって、許容値を超えるＣＯ濃度が検出されると、ＣＯ警報器６１から中継制御盤５０へ警報信号が出力される。前述のとおり、熱源機１０および放熱機２０において、ＣＯ２供給運転が停止される。
【００８７】
また、ＣＯ警報器６１では、警報ランプ６１７が点灯し、スピーカ６１９から音出力口６１８を通じて警報音が出力される。このとき、警報ランプ６１７および音出力口６１８は、ガス流路６２６の外に露出しているため、点灯した警報ランプ６１７および警報音が、周囲の人に認識されやすい。
【００８８】
ここで、供給ファン３２０の不具合などが生じ、ダクトユニット３０のガス流路３００ａを燃焼ガスが正常に流れない状態となっている場合に、燃焼不良が発生したとき、燃焼ガスがサンプリング管６３に流れにくくなり、検出ボックス６２にサンプリングガスが届かなくなり得る。この場合、サンプリングガスのＣＯ濃度をＣＯ濃度センサ６１４、６１５によって検出することは困難となり得る。
【００８９】
一方で、ダクトフード１１７内に排出された燃焼ガスがダクトユニット３０に取り込まれにくくなると、燃焼ガスの一部が、ダクトフード１１７の開口部１１８を通じて外部に漏れ出しやすくなる。こうなると、熱源機１０、即ち、ＣＯ２供給装置１の周囲のＣＯ濃度が上昇し得る。
【００９０】
ＣＯ警報器６１では、下検出口６１３およびＣＯ濃度センサ６１５が、ガス流路６２６の外に位置しているため、ＣＯ濃度センサ６１５により、熱源機１０の周囲のＣＯ濃度も検出できる。よって、上記の状況により、熱源機１０の周囲のＣＯ濃度が上昇した場合も、ＣＯ濃度センサ６１５により、許容値を超えるＣＯ濃度が検出され、ＣＯ警報器６１から警報信号が出力される。また、警報ランプ６１７の点灯および警報音の出力が行われる。
【００９１】
＜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。
【００９２】
燃焼ガスが流れるガス流路３００ａに、当該ガス流路３００ａよりも流路面積が小さなサンプリング管６３が接続され、ガス流路３００ａから分かれてサンプリング管６３を流れた燃焼ガス（サンプリングガス）のＣＯ濃度が、サンプリング管６３よりも下流側において、ＣＯ濃度センサ６１４、６１５により検出される。サンプリング管６３を流れる燃焼ガスは、ガス流路３００ａを流れる燃焼ガスよりも少量となるため、サンプリング管６３を流れている間に冷却されやすく、このように冷却された燃焼ガスをＣＯ濃度センサ６１４、６１５に接触させることができる。よって、ガス流路３００ａを流れる燃焼ガスのＣＯ濃度を、その燃焼ガスの熱の影響を受けにくい状態でＣＯ濃度センサ６１４、６１５により検出できる。
【００９３】
また、検出ボックス６２の内部には、サンプリング管６３の流路面積よりも大きな流路面積を有するガス流路６２６が形成される。そして、このガス流路６２６にサンプリング管６３に接続され、サンプリング管６３を流れてきた後にガス流路６２６を流れた燃焼ガス（サンプリングガス）のＣＯ濃度がＣＯ濃度センサ６１４、６１５により検出される。サンプリング管６３を流れてきた燃焼ガスは、ガス流路６２６へ流入したときにその流速が落とされ、ガス流路６２６をゆっくりと流れてＣＯ濃度センサ６１４、６１５に接触する。これにより、燃焼ガスがＣＯ濃度センサ６１４、６１５に接触しやすくなるので、燃焼ガスのＣＯ濃度をＣＯ濃度センサ６１４、６１５により精度良く検出することが可能となる。
【００９４】
さらに、ガス流路６２６は、燃焼ガスの流れ方向が変化するように構成されているので、燃焼ガスの流速を一層落とすことができ、燃焼ガスがＣＯ濃度センサ６１４、６１５に一層接触しやすくなる。
【００９５】
さらに、検出ボックス６２のガス流路６２６が、熱源機１０、即ちＣＯ２供給装置１の外部へ燃焼ガスを排出させる排出口６２７を有し、ＣＯ濃度センサ６１５が、ガス流路６２６の外であって排出口６２７の近傍に位置する。これにより、ダクトユニット３０のガス流路３００ａを流れる燃焼ガスのＣＯ濃度だけでなく、熱源機１０の周囲のＣＯ濃度を、ＣＯ濃度センサ６１５により検出することが可能となる。
【００９６】
さらに、ダクトユニット３０のガス流路３００ａにはファン３２２が配置され、ファン３２２の送風力により燃焼ガスがガス流路３００ａの下流側へ送出される。これにより、燃焼ガスがガス流路３００ａを通じて栽培室２内に供給されやすくなる。そして、この場合に、サンプリング管６３は、ガス流路３００ａにおけるファン３２２よりも下流側に接続されているので、燃焼ガス（サンプリングガス）をサンプリング管６３に良好に送り込むことができる。
【００９７】
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。
【００９８】
たとえば、上記実施の形態では、ＣＯ警報器６１に、検出ボックス６２のガス流路６２６の内部に位置するＣＯ濃度センサ６１４と、ガス流路６２６の外部に位置するＣＯ濃度センサ６１５とが設けられた。しかしながら、ＣＯ警報器６１にＣＯ濃度センサ６１５のみが設けられ、ＣＯ濃度センサ６１４が設けられない構成が採られてもよい。また、熱源機１０の周囲のＣＯ濃度をＣＯ警報器６１により検出しなくてよい場合には、ＣＯ警報器６１に、ＣＯ濃度センサ６１４のみが設けられ、ＣＯ濃度センサ６１５が設けられない構成が採られてもよい。
【００９９】
また、上記実施の形態では、検出ボックス６２のガス流路６２６が、２回折れ曲がることにより、燃焼ガス（サンプリングガス）の流れ方向が２回変化するような構成とされた。しかしながら、ガス流路６２６は、燃焼ガスの流れ方向が１回または３回以上変化するような構成とされてもよい。あるいは、ガス流路６２６は、直線的な流路とされることにより、燃焼ガスの流れ方向が変化しないような構成とされてもよい。
【０１００】
さらに、上記実施の形態では、ＣＯ警報器６１が取り付けられる検出ボックス６２にガス流路６２６が形成され、サンプリング管６３を流れてきた後にガス流路６２６を流れた燃焼ガス（サンプリングガス）のＣＯ濃度がＣＯ濃度センサ６１４、６１５により検出された。しかしながら、ガス流路６２６が設けられず、サンプリング管６３から出た燃焼ガスが、直接、ＣＯ濃度センサ６１４、６１５に接触し、そのＣＯ濃度がＣＯ濃度センサ６１４、６１５により検出されるようにされてもよい。
【０１０１】
さらに、上記実施の形態では、ＣＯ濃度センサ６１４、６１５が、ＣＯ警報器６１に備えられた。しかしながら、ＣＯ濃度センサ６１４、６１５が、ＣＯ警報器６１に備えられず、直接、検出ボックス６２に取り付けられるようにされてもよい。この場合、ＣＯ濃度センサ６１４、６１５が、中継制御盤５０の制御部５０１に接続され、ＣＯ濃度に応じた検出信号が制御部５０１に出力される。制御部５０１は、ＣＯ濃度センサ６１４、６１５が許容値を超えるＣＯ濃度を検出すると、熱源機１０の制御部１５１および放熱機２０の制御部２５１へ運転停止信号を出力する。
【０１０２】
さらに、上記実施の形態では、供給ファン駆動部５０３が、中継制御盤５０に設けられた。しかしながら、供給ファン駆動部５０３が、中継制御盤５０ではなく、熱源機１０に設けられてもよい。この場合、ＣＯ２供給運転において、熱源機１０の制御部１５１が供給ファン３２０を回転させる。
【０１０３】
さらに、上記実施の形態では、ＣＯ警報器６１およびＣＯ２濃度センサ７０が中継制御盤５０の制御部５０１に接続された。しかしながら、ＣＯ警報器６１およびＣＯ２濃度センサ７０が、熱源機１０の制御部１５１に接続されてもよい。
【０１０４】
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。
【０１０５】
さらに、上記実施の形態では、２つの熱交換器１０３、２０１の間で循環する液体として水が用いられた。しかしながら、水以外の液体、たとえば、不凍液が用いられてもよい。
【０１０６】
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。
【符号の説明】
【０１０７】
１  ＣＯ２供給装置
２  栽培室
６３  サンプリング管（管）
１０２  燃焼器
３００ａ  ガス流路（第１流路）
３２２  ファン
６１４  ＣＯ濃度センサ（濃度検出部）
６１５  ＣＯ濃度センサ（濃度検出部）
６２６  ガス流路（第２流路）
６２７  排出口
【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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【図６】
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