(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温室内を暖房する熱源にガス燃料を燃焼させる燃焼器を組み込み、燃焼器で熱発電素子の熱側を加熱すると共に熱発電素子の冷側には冷却器を設けて冷却し、かつ燃焼器の排気口を温室内に、燃焼空気取り入れ口を温室外に設け、前記熱発電素子の起電力を温室内の空気の攪拌ファンに供給する温室暖房装置。
【請求項２】
冷却器を放熱フィンと冷却ファンで構成し冷却ファンの電力を熱発電素子から供給する請求項１記載の温室暖房装置。
【請求項３】
冷却器の吹き出し口を温室内に設けた請求項１または２記載の温室暖房装置。
【請求項４】
冷却器の吸引口を温室内に設けた請求項１、２または３記載の温室暖房装置。
【請求項５】
冷却器を熱循環ポンプで構成し熱循環ポンプの放熱部を燃焼器の排気口と反対側の温室内に設けた請求項１記載の温室暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ガスを燃焼させて温室等を暖房すると共に燃焼排ガスを利用して温室内で栽培する作物に対して炭酸ガスを供給する温室暖房装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の温室暖房装置は、例えば図９に示すような構成になっている。すなわち温室３を暖房する給湯式の暖房装置の温水ボイラ１に、ガス燃料を燃焼させるバーナーを組み込み、そのバーナーの燃焼排ガスを大気に放出する煙突から、吸引ファン５により燃焼排ガスの一部を引き出し、新鮮な空気により希釈して、その温度を温室３の室温程度に降下させるとともに一酸化炭素の濃度を低減させ、かつ炭酸ガスを植物の育成に適切な濃度とし、この希釈した燃焼排ガスを植物に対する炭酸ガス源として温室３内に導入し、暖房と炭酸ガスの供給を同時に行えるようにしたものである（特開２０００−１５７０４８号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの方式では、温室の暖房に温水ボイラを使用しているため、燃焼熱で水を加熱して温水にした後温室内を循環させる必要があり、効率が悪くなるという問題があった。また、循環ポンプや吸引ファンの駆動に電源を必要としており、商用電源がない場所には装置を設置できないという問題もあった。
【０００４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、温室内を直接暖房することにより循環ポンプを不要にして商用電源の使用を無くし、熱源の熱を効率よく利用するとともに熱源が発生する炭酸ガスを植物の育成に使用して、電源レス及び高効率暖房と炭酸ガスの供給を可能にした温室暖房装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、温室内を暖房する熱源にガス燃料を燃焼させる燃焼器を組み込み、燃焼器で熱発電素子の熱側を加熱すると共に熱発電素子の冷側には冷却器を設けて冷却し、かつ燃焼器の排気口を温室内に、燃焼空気取り入れ口を温室外に設け、前記熱発電素子の起電力を温室内の空気の攪拌ファンに供給するものである。これにより、電源レスで効率よく温室内を暖房しかつ炭酸ガスの供給も可能にするとともに、熱発電素子を利用して攪拌ファンを駆動することにより電源レスで温室内の温度、炭酸ガス濃度を均一にすることができる温室暖房装置を実現できるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、温室内を暖房する熱源にガス燃料を燃焼させる燃焼器を組み込み、燃焼器で熱発電素子の熱側を加熱すると共に熱発電素子の冷側には冷却器を設けて冷却し、かつ燃焼器の排気口を温室内に、燃焼空気取り入れ口を温室外に設け、前記熱発電素子の起電力を温室内の空気の攪拌ファンに供給する温室暖房装置とするものである。熱発電素子を利用して攪拌ファンを駆動することにより電源レスで温室内の温度、炭酸ガス濃度を均一にすることができる温室暖房装置を実現できるものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、冷却器を放熱フィンと冷却ファンで構成し冷却ファンの電力を熱発電素子から供給する請求項１に記載の温室暖房装置とするものである。これにより熱発電素子の起電力を増大かつ安定させて攪拌ファンの能力を向上し、温室内の温度、炭酸ガス濃度の均一性を増した温室暖房装置を実現できるものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、冷却器の吹き出し口を温室内に設けた請求項１または２に記載の温室暖房装置とするものである。これにより、燃焼器の熱の利用率を高め温室の暖房を効率よく行うことができる温室暖房装置を実現できるものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、冷却器の吸引口を温室内に設けた請求項１、２または３に記載の温室暖房装置とするものである。冷却器用の空気を温室内から吸引することにより外気を加熱する必要がなく、更に効率のよい温室暖房装置を実現できるものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、冷却器を熱循環ポンプで構成し熱循環ポンプの放熱部を燃焼器の排気口と反対側の温室内に設けた請求項１に記載の温室暖房装置とするものである。これにより冷却器の冷却効率を更に高めるとともに燃焼器の熱を電源無しに燃焼器から離れた場所に搬送することができ、より室温の均一性の高い温室暖房装置を実現できるものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（参考実施例１）
図１に本発明の温室暖房装置の参考実施例１を示す。
【００１３】
図１は温室暖房装置の断面図である。３１は熱伝導のよいアルミ等の金属製の熱源で内部に燃焼器３２が組み込まれている。３３は燃焼ガスを排出する排気口である。３４は燃焼に必要な空気を取り入れる燃焼空気取り入れ口で温室外３５に設置されている。これにより温室内３０が酸欠になることはない。３６は燃焼熱を熱源３１に伝える吸熱フィンで、燃焼熱を熱源３１に効率よく伝えるとともに排気ガスの温度を低下させる働きがある。３７は燃料タンクで内部に液化石油ガス等の燃料が貯蔵されている。３８はノズル４０に供給する燃料ガスの圧力を一定にする圧力調整器である。３９は制御回路４１により開閉される電磁弁である。４１ａは点火プラグである。４２は制御回路４１に電力を供給する電池である。
【００１４】
次に動作を説明する。制御回路４１を駆動させると電磁弁３９が開き、燃料ガスがノズル４０に供給される。ノズル４０から噴出した燃料ガスの運動エネルギーで燃焼空気取り入れ口３４から燃焼空気が吸引され燃料ガスと混合されて燃焼器３２に供給される。制御回路４１より高電圧が点火プラグ４１ａにかかり、火花が発生して燃焼器３２の燃焼が開始する。燃焼熱は吸熱フィン３６により熱源３１に効率よく伝わり、温室内３０の空気を加熱して暖房を始める。吸熱フィン３６により熱を奪われた燃焼ガスは温度を降下して排気口３３から排出される。このように植物の栽培に必要な炭酸ガスも温室内３０に供給される。これにより、電源レスで効率よく温室内３０を暖房しかつ炭酸ガスの供給も可能にした温室暖房装置を実現できるものである。
【００１５】
（実施例１）
次に、本発明の実施例１について、図２を参照しながら説明する。図２は本実施例の温室暖房装置の断面図である。３１は熱伝導のよいアルミ等の金属製の熱源で内部に燃焼器３２が組み込まれている。３３は燃焼ガスを排出する排気口である。３４は燃焼に必要な空気を取り入れる燃焼空気取り入れ口で温室外３５に設置されている。これにより温室内３０が酸欠になることはない。３６は燃焼熱を熱源３１に伝える吸熱フィンで、燃焼熱を熱源３１に効率よく伝えるとともに排気ガスの温度を低下させる働きがある。３７は燃料タンクで内部に液化石油ガス等の燃料が貯蔵されている。３８はノズル４０に供給する燃料ガスの圧力を一定にする圧力調整器である。３９は制御回路４１により開閉される電磁弁である。４１ａは点火プラグである。４２は制御回路４１に電力を供給する電池である。４３は熱発電素子で熱側４３ａを燃焼器３２に冷側４３ｂに冷却器４４に接触させている。４５は温室内３０に設けられた攪拌ファンであり、制御回路４１を経由して熱発電素子４３から電力の供給を受けている。
【００１６】
次に動作を説明する。制御回路４１を駆動させると電磁弁３９が開き、燃料ガスがノズル４０に供給される。ノズル４０から噴出した燃料ガスの運動エネルギーで燃焼空気取り入れ口３４から燃焼空気が吸引され燃料ガスと混合されて燃焼器３２に供給される。制御回路４１より高電圧が点火プラグ４１ａにかかり、火花が発生して燃焼器３２の燃焼が開始する。燃焼熱は吸熱フィン３６により熱源３１に効率よく伝わり、温室内３０の空気を加熱して暖房を始める。吸熱フィン３６により熱を奪われた燃焼ガスは温度を降下して排気口３３から排出される。また、熱側４３ａを加熱され、冷側４３ｂを冷却された熱発電素子４３は発電を開始し、制御回路４１で電圧調整されて攪拌ファン４５に電力を供給する。攪拌ファン４５の駆動で温室内３０の空気は攪拌され、室温、炭酸ガス濃度は均一になる。このように熱発電素子４３を利用して攪拌ファン４５を駆動することにより電源レスで温室内３０の温度、炭酸ガス濃度を均一にすることができる温室暖房装置を実現できるものである。
【００１７】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について、図３を参照しながら説明する。図３は、本実施例の温室暖房装置の断面図である。４６は放熱フィン、４７は冷却ファンである。その他の構造は実施例１と同様である。これにより熱側４３ａと冷側４３ｂの温度差を大きくし、熱発電素子４３の起電力を増大かつ安定させて攪拌ファン４５の能力を向上し、温室内３０の温度、炭酸ガス濃度の均一性を増した温室暖房装置を実現できるものである。
【００１８】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３について、図４を参照しながら説明する。図４は、本実施例の温室暖房装置の断面図で、４８は吹き出し口で、温室内３０に設置されている。その他の構造は実施例１、２と同様である。この実施例ではファン４７の送風を放熱フィン４６で温風に変換して温室内３０に供給するので、燃焼器３２の熱の利用率を高め温室の暖房を効率よく行うことができる温室暖房装置を実現できるものである。
【００１９】
（実施例４）
次に、本発明の実施例４について、図５を参照しながら説明する。図５は、本実施例の温室暖房装置の断面図である。４９は吸引口で、温室内３０に設置されている。その他の構造は実施例１、２、３と同様である。冷却器用の空気を温室内３０から吸引することにより外気を加熱する必要がなく、更に効率のよい温室暖房装置を実現できるものである。
【００２０】
（実施例５）
次に、本発明の実施例５について、図６を参照しながら説明する。図６は、本実施例の温室暖房装置の断面図である。５０は熱循環ポンプで、放熱部５０ａ、逆止弁５０ｂ、５０ｃ、タンク５０ｄ、冷却器４４、熱媒体５０ｅで構成されている。熱媒体５０ｅには水等の液体が使用されている。その他の構造は実施例１と同様である。
【００２１】
この実施例では冷却器４４内の熱媒体５０ｅは熱発電素子４３から熱を奪い、温度上昇して気化する。気化すると冷却器４４の圧力が上昇する。逆支弁５０ｃにより、気化した高温の熱媒体５０ｅは放熱部５０ａ内に流れ込み、そこで温室内３０の空気と熱交換され、温度が下がって液化する。液化すると冷却器４４内の圧力が低下し逆支弁５０ｂの働きで逆流することなく熱媒体５０ｅがタンク５０ｄから冷却器４４内に流れ込む。この繰り返しで、熱発電素子４３を冷却しながら熱を排気口３３とは反対側５１に設置された放熱部５０ａに搬送する。これにより冷却器４４の冷却効率を更に高めるとともに燃焼器３２の熱を電源無しに燃焼器３２から離れた場所に搬送することができ、より室温の均一性の高い温室暖房装置を実現できるものである。
【００２２】
（参考実施例２）
次に、本発明の参考実施例２について、図７を参照しながら説明する。図７は、本参考実施例の温室暖房装置の断面図である。５２は排気口３３と燃焼器３２の間に設けられた空気取り入れ口である。その他の構造は実施例１または２と同様である。空気取り入れ口５２を排気口３３に設けることにより、排ガスの上昇流で空気が自然吸引され電源無しで排ガスの温度低下と炭酸ガスの希釈を行うことができる温室暖房装置を実現できるものである。
【００２３】
（参考実施例３）
次に、本発明の参考実施例３について、図８を参照しながら説明する。図８は、本参考実施例の温室暖房装置の断面図である。５３は触媒燃焼器である。５３ａは燃焼用触媒で、活性温度以上に加熱した後、燃料ガスと空気の混合ガスを当てると表面で発熱反応が起こるというものである。５３ｂは混合ガスの噴出口である。その他の構造は参考実施例１または実施例１と同様である。炎がなく低温燃焼が可能なため、安全で室温の制御のしやすい温室暖房装置を実現できるものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電源レスで効率よく温室内を暖房しかつ炭酸ガスの供給も可能にするとともに、温室内の温度、炭酸ガス濃度を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考実施例１の温室暖房装置の断面図
【図２】  本発明の実施例１の温室暖房装置の断面図
【図３】  本発明の実施例２の温室暖房装置の断面図
【図４】  本発明の実施例３の温室暖房装置の断面図
【図５】  本発明の実施例４の温室暖房装置の断面図
【図６】  本発明の実施例５の温室暖房装置の断面図
【図７】  本発明の参考実施例２の温室暖房装置の断面図
【図８】  本発明の参考実施例３の温室暖房装置の断面図
【図９】  従来の温室暖房装置の全体構成図
【符号の説明】
３０  温室内
３１  熱源
３２  燃焼器
３３  排気口
３４  燃焼空気取り入れ口
３５  温室外
４３  熱発電素子
４３ａ  熱側
４３ｂ  冷側
４４  冷却器
４５  攪拌ファン
４６  放熱フィン
４７  冷却ファン
４８  吹き出し口
４９  吸引口
５０  熱循環ポンプ
５０ａ  放熱部
５１  反対側
５２  空気取り入れ口
５３  触媒燃焼器
【図１】
0003767458.tif 000002
【図２】
0003767458.tif 000003
【図３】
0003767458.tif 000004
【図４】
0003767458.tif 000005
【図５】
0003767458.tif 000006
【図６】
0003767458.tif 000007
【図７】
0003767458.tif 000008
【図８】
0003767458.tif 000009
【図９】
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