特開 2022-86197 炭酸ガス供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022086197

(43)【公開日】2022-06-09

(54)【発明の名称】炭酸ガス供給装置

(51)【国際特許分類】

   A01G 9/18 20060101AFI20220602BHJP

   F23K 3/00 20060101ALI20220602BHJP

【ＦＩ】

A01G9/18

F23K3/00 302

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020198085

(22)【出願日】2020-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000004709

【氏名又は名称】株式会社ノーリツ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山路 啓貴

【テーマコード（参考）】

2B029

【Ｆターム（参考）】

2B029JA03

(57)【要約】

【課題】燃焼ガスを用いた炭酸ガス供給装置の高さ方向のサイズを抑制するとともに、装置内部の温度上昇を抑制する。
【解決手段】筐体１０１に格納された燃焼発生部１００は、燃焼により発生した、二酸化炭素を含む燃焼ガスを排気口１０５から出力する。少なくとも燃焼発生部１００の筐体１０１には、外部から空気を導入するための開口部１０６が設けられる。筐体２０１に格納された空気混合部２００は、開口部１２ｘが設けられた仕切板１２を介して、筐体１０１に格納された燃焼発生部１００の下部に配置される。空気混合部２００は、排気口１０５からの燃焼ガスと、開口部１２ｘを通過した空気を含む混合用空気との混合気を生成する。ダクトユニット３０は、二酸化炭素を含む混合気を炭酸ガス発生装置１の外部へ供給する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

炭酸ガス供給装置であって、
筐体に格納されて、燃焼により発生した、二酸化炭素を含む燃焼ガスを排気口から出力する様に構成された燃焼ガス発生部と、
筐体に格納されて、前記燃焼ガス発生部の下部に配設された空気混合部と、
前記空気混合部と接続されて、前記空気混合部から前記炭酸ガス供給装置の外部に二酸化炭素を含む混合気を導出するための供給用ダクトとを更に備え、
少なくとも前記燃焼ガス発生部を格納する筐体には、当該筐体の外部から空気を導入するための第１の開口部が設けられ、
前記燃焼ガス発生部及び前記空気混合部の間には、前記燃焼ガス発生部及び前記空気混合部の間に通気経路を生じさせるための第２の開口部が設けられ、
前記空気混合部は、前記排気口からの前記燃焼ガスと、前記第２の開口部を通過した空気を含む混合用空気との前記混合気を生成する様に構成される、炭酸ガス供給装置。

【請求項2】

前記供給用ダクトには、前記空気混合部から前記混合気を吸引するための送風用ファンが配置される、請求項１記載の炭酸ガス供給装置。

【請求項3】

前記燃焼ガス発生部に設けられた前記第１の開口部から前記空気混合部までの経路において、前記空気の流路抵抗を増加するための流路抵抗部を更に備える、請求項２記載の炭酸ガス供給装置。

【請求項4】

前記第１の開口部は、前記空気混合部を格納する筐体には非形成とされる、請求項１～３のいずれか１項に記載の炭酸ガス供給装置。

【請求項5】

前記燃焼ガス発生部及び前記空気混合部の前記筐体は、一体的に形成される、請求項１～４のいずれか１項に記載の炭酸ガス供給装置。

【請求項6】

前記第２の開口部は、前記燃焼ガス発生部及び前記空気混合部を区画する仕切板にスリット形状で設けられ、
前記第１の開口部は、前記筐体のうちの、前記仕切板よりも上部側の領域に形成される一方で、前記仕切板よりも下部側の領域には非形成とされる、請求項５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し、より特定的には、温室、ビニールハウス等の栽培室内に植えられた植物に炭酸ガス（二酸化炭素；ＣＯ_２）を供給する炭酸ガス供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、温室、ビニールハウス等の栽培室内に植えられた植物（農作物）に対して、燃料を燃焼した排気を用いた炭酸ガス（二酸化炭素）の供給装置が知られている。例えば、特開２０２０－１３００６４号公報（特許文献１）には、熱源機から排出された燃焼ガスをダクトフード内に導入された空気と混合して、供給ダクトから出力する炭酸ガス供給装置が記載されている。

【0003】

特許文献１の炭酸ガス供給装置では、燃焼器が格納された缶体の下部に設けられた排気口には、筐体内の下部で折り返された後に上方へ延びるように排気ダクトが連結されており、燃焼ガスは、上記筐体の上部に配設されたダクトフードへ導かれる。又、ダクトフードに設けられた、空気導入用の開口部には、埃等を除去するためのカバー部材が設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１３００６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の構成では、排気ダクトを上下方向に折り曲げるスペースを設けることで、燃焼器の配置高さを確保することで、水害等で浸水が発生しても機器保護を図ることができる。一方で、配置高さを確保した燃焼器の上部にダクトフードが配設されるので、装置サイズが高さ方向に大型化する。そして、装置最上部に位置する供給ダクトから炭酸ガスが供給されるため、軒高の低い栽培室に対する炭酸ガス供給装置の配置が困難になることが懸念される。

【0006】

一方で、装置の小型化を図る際には、燃焼ガスの熱がこもり易くなるため、装置内部の温度上昇による部品寿命への影響を抑制することも必要である。

【0007】

本発明は、この様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、燃焼ガスを用いた炭酸ガス供給装置の高さ方向のサイズを抑制するとともに、装置内部の温度上昇を抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある局面では、炭酸ガス供給装置であって、燃焼ガス発生部と、空気混合部と、供給用ダクトとを備える。燃焼ガス発生部は、筐体に格納されて、燃焼により発生した、二酸化炭素を含む燃焼ガスを排気口から出力する様に構成される。空気混合部は、筐体に格納されて、燃焼ガス発生部の下部に配設される。供給用ダクトは、空気混合部と接続されて、空気混合部から炭酸ガス供給装置の外部に二酸化炭素を含む混合気を導出するように構成される。少なくとも燃焼ガス発生部を格納する筐体には、当該筐体の外部から空気を導入するための第１の開口部が設けられる。燃焼ガス発生部及び空気混合部の間には、燃焼ガス発生部及び空気混合部の間に通気経路を生じさせるための第２の開口部が設けられる。空気混合部は、排気口からの燃焼ガスと、第２の開口部を通過した空気を含む混合用空気との混合気を生成する様に構成される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、燃焼ガスを用いた炭酸ガス供給装置において、空気混合部を燃焼ガス発生部の下部に配置することで高さ方向のサイズを抑制するとともに、第１の開口部から導入された空気が第２の開口部から空気混合部に導入される経路を形成することで、燃焼ガス発生部の内部に空気を通すことにより装置内部の温度上昇を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置の設置例を模式的に示す図である。

【図2】本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置の構成を説明するための概念的な断面図である。

【図3】図２中の空気混合部２００の平面断面図及び側面断面図である。

【図4】図２中の仕切板の平面図である。

【図5】本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置の制御構成を説明するためのブロック図である。

【図6】本実施の形態の変形例に係る炭酸ガス供給装置の構成を説明するための概念的な断面図である。

【図7】通気経路に設けられる流路抵抗部の構成例を説明するための概念的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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、以下では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。

【0012】

図１は、本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置の設置例を模式的に示す図である。

【0013】

本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置１は、温室、ビニールハウス等の栽培室２に設置されて、栽培室２内で育成される農作物等の植物に炭酸ガス（二酸化炭素）を供給する。炭酸ガスの供給により、植物の光合成が促進される。

【0014】

炭酸ガス供給装置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に接続されて、植物の近傍へ向けて延在するように配設される。ダクトユニット３０によって、炭酸ガス供給装置１の外部の植物の近くに二酸化炭素が導かれる。ダクトユニット３０は「供給用ダクト」の一実施例に対応する。

【0015】

尚、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。即ち、熱源機１０は、植物が栽培される部屋に設置される。或いは、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が配設されることになる。

【0016】

次に、図２～図４を用いて、炭酸ガス供給装置１の構成を説明する。図２は、炭酸ガス供給装置１の構成を示す概略図である。図３（ａ）は、空気混合部２００の平面断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）中のＢ－Ｂ´線で切断された空気混合部２００の側面断面図である。

【0017】

図２を参照して、熱源機１０及び放熱機２０は、栽培室２の床面及び屋外の地面に設けられた一対ずつの設置ブロック４１及び４２を用いて設置される。

【0018】

熱源機１０は、燃焼により発生した、二酸化炭素を含む燃焼ガスを排出する燃焼ガス発生部１００と、燃焼ガス発生部１００の下部に配置される空気混合部２００とを含む。空気混合部２００は、燃焼ガス発生部１００から排出された燃焼ガスに、熱源機１０の外部から導入された空気（栽培室２内の空気）を混合する。

【0019】

熱源機１０は、略方形の箱状を有する筐体１１を備える。筐体１１の内部には、当該内部を区画する仕切板１２が設けられ、仕切板１２よりも上側が、燃焼ガス発生部１００の筐体１０１を構成する一方で、仕切板１２よりも下側が、空気混合部２００の筐体２０１を構成する。

【0020】

仕切板１２は、燃焼ガス発生部１００の筐体１０１の底面と、空気混合部２００の筐体２０１の天面とを兼ねる。熱源機１０において、燃焼ガス発生部１００は、空気混合部２００の筐体２０１によって下方から支えられる。即ち、空気混合部２００は、燃焼ガス発生部１００を載置するための架台としての機能も有している。

【0021】

燃焼ガス発生部１００は、箱状の筐体１０１内に格納された、缶体１０２を備える。缶体１０２内には、上から順に、燃焼ファン１１０と、燃焼器１２０と、熱交換器１３０とが配置される。

【0022】

燃焼ファン１１０は、例えば、遠心ファンであり、ファン１１１と、ファン１１１を回転駆動するモータ１１２とを含んで構成される。燃焼器１２０は、燃料供給管１２１を介して、燃料（例えば、灯油）が貯留された燃料タンク（図示せず）と接続される。燃料供給管１２１には、供給ポンプ１２２が配設されており、供給ポンプ１２２の作動によって、燃料が燃焼器１２０に導入される。燃焼器１２０には、気化ヒータ１２３及びイグナイタ１２４が設けられる。尚、燃焼ファン１１０及び燃焼器１２０は１ユニット化されて缶体１０２内に配置されてもよい。

【0023】

熱交換器１３０には、往き管１３１及び戻り管１３２が接続される。往き管１３１及び戻り管１３２は、缶体１０２及び筐体１０１の外に出て、放熱機２０側へと延在するように設けられる。戻り管１３２には、循環ポンプ１３３が設けられる。

【0024】

放熱機２０は、筐体２１内に配置された、熱交換器２２、及び、熱交換器２２を冷却するための冷却ファン２３を備える。熱交換器２２には、熱源機１０側から延びる往き管１３１と戻り管１３２が接続される。冷却ファン２３は、例えば、軸流ファンであり、ケーシング２３ａ、ケーシング２３ａ内に配置されるファン２３ｂ、及び、ファン２３ｂを回転駆動するモータ２３ｃを含む。

【0025】

缶体１０２の上面には、給気口１０３が形成される。更に、缶体１０２の下面には、下方へ延在する円筒状の排気ダクト１０４が設けられる。図３（ａ）及び（ｂ）に示される様に、排気ダクト１０４は、仕切板１２を貫通し、その排出口１０５が空気混合部２００の筐体２０１の内部に臨む。排気ダクト１０４の排出口１０５は、網目を有するカバー部材１０８によって覆われる。カバー部材１０８によって、排出口１０５を経由した、燃焼ガス発生部１００側への埃等の侵入が抑制される。

【0026】

図４には、図２中の仕切板１２の平面図が示される。

【0027】

図４を参照して、仕切板１２は、燃焼ガス発生部１００（筐体１０１）及び空気混合部２００（筐体２０１）を区画するために、筐体１１の断面形状に相当する矩形の外周形状を有する。更に、仕切板１２には、排気ダクト１０４を貫通させるための貫通穴１２ｚと、通気のための開口部１２ｘが設けられている。

【0028】

開口部１２ｘによって、炭酸ガス供給装置の内部（燃焼ガス発生部１００及び空気混合部２００の間）に通気経路を設けることができる。即ち、燃焼ガス発生部１００の内部に空気が通る様にすることができるとともに、燃焼ガス発生部１００に導入された空気の一部を、「混合用空気」として空気混合部２００へ導入することが可能となる。即ち、開口部１２ｘは、「第２の開口部」の一実施例に対応する。開口部１２ｘの配置個数及び形状は、所望の通気量が確保される様に任意に設計可能である。

【0029】

再び、図２を参照して、筐体１０１には、前後左右の４つの側面のうち対向する２つの側面、例えば、左右の側面に、方形状を有する給気用の開口部１０６が形成される。図２の例では、左右の側面の各々に、複数の開口部１０６が設けられている。開口部１０６を設けることによって、筐体１０１の外部から空気（外気）を燃焼ガス発生部１００へ導入することができる。即ち、開口部１０６は「第１の開口部」の一実施例に対応する。

【0030】

各開口部１０６には、網目を有するカバー部材１０７を設けることができる。カバー部材１０７により、開口部１０６から導入される空気とともに、埃等が開口部１０６を通じて筐体１０１内に侵入することを抑制できる。

【0031】

空気混合部２００は、箱状の筐体２０１と、筐体２０１内において固定台２２０上に配置された取込ダクト２１０とを備える。筐体２０１の左右側面のそれぞれの下部には、ダクトユニット３０の供給ダクト３１０を、空気混合部２００、即ち取込ダクト２１０に接続するための接続口部２０４が形成される。

【0032】

左右の接続口部２０４のうち、供給ダクト３１０の接続に非使用の接続口部２０４（例えば、図２中右側）は、蓋２０５により閉じられる。これにより、使用しない接続口部２０４からの筐体２０１内への空気の出入りが防止される。

【0033】

図３（ａ），（ｂ）に示される様に、取込ダクト２１０は、筐体２０１内において、排気ダクト１０４の排出口１０５の下方に横たわるように配置された円筒状の管である。これに対応して、図１中の接続口部２０４は、円形の開口部として設けられる。

【0034】

取込ダクト２１０は、周面の上側の中央部に円形の流入口２１１を有し、左右双方の端面に流出口２１２を有する。流入口２１１の開口面積（口径）は、排出口１０５の開口面積（口径）よりも大きくされている。

【0035】

また、図３（ａ）に示される様に、流入口２１１の中心は、排出口１０５の中心からずらされている。右側の流出口２１２は、筐体２０１の右側面の接続口部２０４に対応して、当該接続口部２０４と対向する位置に取り付けられる。左側の流出口２１２は、筐体２０１の左側面の接続口部２０４に対応して、当該接続口部２０４と対向する位置に取り付けられる。一方の流出口２１２に対して、対応する接続口部２０４を貫通した供給ダクト３１０が接続される。上述の様に、供給ダクト３１０が接続されない流出口２１２は、燃焼ガスが流出しないよう、蓋２１３により閉じられる。

【0036】

図３（ａ），（ｂ）に示される様に、取込ダクト２１０は、筐体２０１の底面に設けられた固定台２２０に固定される。取込ダクト２１０には、周面の前後両側にフランジ部２１４が設けられ、このフランジ部２１４がボルト２１５により固定台２２０に止められる。なお、ボルト２１５に代えてビスが用いられてもよい。

【0037】

再び図２を参照して、ダクトユニット３０は、供給ダクト３１０と、送風ファン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、第１ダクト３１１及び第２ダクト３１２の間に送風ファン３２０が設けられる。第１ダクト３１１は、一端が空気混合部２００の取込ダクト２１０の流出口２１２に接続されるとともに、他端が送風ファン３２０に接続される。第２ダクト３１２は、一端が送風ファン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。

【0038】

送風ファン３２０は、例えば、遠心ファンで構成される。送風ファン３２０は、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を回転駆動するモータ３２３とを含む。

【0039】

ケーシング３２１は吸込口３２１ａ及び吐出口３２１ｂを有する。吸込口３２１ａは第１ダクト３１１に接続されるとともに、吐出口３２１ｂは第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。送風ファン３２０では、モータ３２３に過電流が流れると、モータ３２３が停止するので、ファン３２２が停止する。

【0040】

炭酸ガス供給装置１は、熱源機１０、放熱機２０、及び、ダクトユニット３０に加えて、ＣＯ_２濃度センサ５０と、ＣＯ検出ユニット６０とを更に備える。

【0041】

ＣＯ_２濃度センサ５０は、栽培室２内において、供給ダクト３１０の放出口３１３と離れた位置に配置されて、栽培室２内、特に、植物の周囲のＣＯ_２を検出する。

【0042】

ＣＯ検出ユニット６０は、ＣＯ警報器６１及びサンプリング管６２を含む。ＣＯ警報器６１は、サンプリング管６２を介して、送風ファン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６２を通じてＣＯ警報器６１に導入される。ＣＯ警報器６１は、ＣＯ濃度センサ（図示せず）によって、サンプリングガス中のＣＯ（一酸化炭素）の濃度を検出する。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は、警報信号を出力する。

【0043】

図５は、本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置１の制御構成を説明するためのブロック図である。

【0044】

図５を参照して、熱源機１０は、図２の構成に加えて、制御部１５、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、及び、循環ポンプ駆動部１５６を備える。制御部１５は、例えば、マイクロコンピュータによって構成されて、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、及び、循環ポンプ駆動部１５６等を制御する。

【0045】

燃焼ファン駆動部１５２は、制御部１５からの制御信号に従って、燃焼ファン１１０（モータ１１２）を駆動する。供給ポンプ駆動部１５３は、制御部１５からの制御信号に従って、供給ポンプ１２２を駆動する。ヒータ駆動部１５４は、制御部１５からの制御信号に従って、気化ヒータ１２３を駆動する。イグナイタ駆動部１５５は、制御部１５からの制御信号に従って、イグナイタ１２４を駆動する。循環ポンプ駆動部１５６は、制御部１５からの制御信号に従って、循環ポンプ１３３を駆動する。

【0046】

放熱機２０は、図２の構成に加えて、制御部２４、ファン駆動部２５、及び、回転数センサ２６を備える。制御部２４は、例えば、マイクロコンピュータによって構成される。制御部２４には、回転数センサ２６が検出した冷却ファン２３の回転数に基づく回転数信号が入力される。制御部２４は、ファン駆動部２５等を制御する。

【0047】

ファン駆動部２５は、制御部２４からの制御信号に従って、冷却ファン２３（モータ２３ｃ）を駆動する。例えば、ファン駆動部２５は、回転数センサ２６で検出された回転数に基づいてモータ２３ｃに供給する電流を調整する。

【0048】

炭酸ガス供給装置１は、熱源機１０の近傍位置に設置された操作盤７０を更に備える。操作盤７０は、制御部７１、操作部７２、及び、供給ファン駆動部７３を備える。

【0049】

制御部７１は、例えば、マイクロコンピュータによって構成されて、供給ファン駆動部７３等を制御する。操作部７２は、ＣＯ_２供給運転を開始させるための開始ボタン、ＣＯ_２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７１に出力する。供給ファン駆動部７３は、制御部７１からの制御信号に従って、送風ファン３２０（モータ３２３）を駆動する。

【0050】

制御部７１は、信号線等を介して、送風ファン３２０の過電流センサ３２４、ＣＯ_２濃度センサ５０、ＣＯ警報器６１等と接続される。送風ファン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７１へ出力される。又、制御部７１には、ＣＯ_２濃度センサ５０からＣＯ_２濃度に応じた検出信号が入力され、ＣＯ警報器６１から警報信号が入力される。更に、制御部７１は、信号線等を介して、熱源機１０の制御部１５及び放熱機２０の制御部２４と通信可能に接続される。

【0051】

炭酸ガス供給装置１は、以下に説明する炭酸ガス（ＣＯ_２）供給運転を行う。

【0052】

図５に示された操作盤７０において、操作部７２による運転開始の操作が行われると、制御部７１から熱源機１０の制御部１５及び放熱機２０の制御部２４に対して、運転を指示する運転信号が出力される。熱源機１０では、制御部１５は、運転信号を受けて、燃焼ファン１１０を動作させる。

【0053】

図２を参照して、燃焼ファン１１０の作動に応じて、筐体１０１に設けられた開口部１０６から、筐体１０１外部の空気が導入される。当該空気の一部は、図２中に実線の矢印（白抜き）で示す様に、給気口１０３を経由して、缶体１０２内に導入される。缶体１０２に導入された空気は、燃焼用空気として、燃焼器１２０に供給される。

【0054】

又、制御部１５（図４）は、供給ポンプ１２２、気化ヒータ１２３、及び、イグナイタ１２４を動作させる。これにより、燃焼器１２０に燃料タンクから燃料供給管１２１を通じて燃料が供給され、供給された燃料が気化ヒータ１２３により気化される。イグナイタ１２４により点火が行われ、燃焼器１２０が燃焼する。燃焼器１２０の燃焼により、ＣＯ_２を含む高温の燃焼ガスが発生する。

【0055】

燃焼ガスは、缶体１０２内を下方へ流れ、熱交換器１３０を通過する。制御部１５は、循環ポンプ１３３を動作させる。これにより、熱交換器１３０と、往き管１３１と、放熱機２０側の熱交換器２２と、戻り管１３２との間で熱媒である水が循環する。熱交換器１３０を通過する燃焼ガスと熱交換器１３０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１３０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１０４内を流れて、排出口１０５から空気混合部２００の筐体２０１内へ排出される。

【0056】

ＣＯ_２供給運転が開始されたとき、操作盤７０の制御部７１は、送風ファン３２０を動作させる。排気ダクト１０４から筐体２０１内へ排出された燃焼ガスが、流入口２１１を通じて取込ダクト２１０内に取り込まれる。

【0057】

更に、筐体１０１の開口部１０６から導入された空気の一部が、図２中に点線の矢印で示す様に、仕切板１２に設けられた開口部１２ｘを経由して空気混合部２００内へ導入され、更に、取込ダクト２１０へ取り込まれる。これにより、取り込まれた空気が混合された燃焼ガス（混合気）が取込ダクト２１０に取り込まれる。空気が混合されることによって、燃焼ガスが冷却される。空気混合部２００での燃焼ガスの冷却は二次冷却となる。

【0058】

尚、取込ダクト２１０は、流入口２１１の中心が排出口１０５の中心からずらされているので、排出口１０５から排出された燃焼ガスが直ちに流入口２１１から取り込まれにくくなる。よって、燃焼ガスに空気が混合されやすくなるので、燃焼ガスが冷却され易くなる。

【0059】

尚、高さ方向のサイズ抑制を指向した場合には、燃焼ガスによる熱が熱源機１０の内部にこもり易くなることによる高温化によって、部品耐久性が影響を受けることが懸念される。しかしながら、炭酸ガス供給装置１では、仕切板１２に設けられた開口部１２ｘによって、図１中に点線で示した通気経路を、燃焼ガス発生部１００の内部に形成することができる。これにより、燃焼器１２０内部での温度上昇を抑制することができるので、部品の長寿命化を図ることができる。

【0060】

取込ダクト２１０内に流入した二次冷却後の燃焼ガス（混合気）は、流出口２１２から供給ダクト３１０に流出し、供給ダクト３１０内を流れて放出口３１３から植物の周囲に放出される。これにより、ダクトユニット３０から炭酸ガス供給装置１の外部に混合気が導出されて、混合気中の燃焼ガスに含まれるＣＯ_２が植物に供給される。

【0061】

放熱機２０では、燃焼ガスとの熱交換で加熱された、往き管１３１を流れてきた水が熱交換器２２へ流入する。制御部２４は、運転信号を受けると、冷却ファン２３を動作させる。これにより、栽培室２の外の空気が冷媒（冷却用空気）として熱交換器２２に送られる。栽培室２の外の空気は、通常、栽培室２内の空気よりも温度が低い。熱交換器２２内を流れる水と冷媒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１３２を通って熱源機１０へと戻る。熱交換器２２での水との熱交換によって昇温された空気は、放熱機２０の外、即ち、栽培室２の外に排出される。

【0062】

この様に、炭酸ガス供給装置１では、熱源機１０内で冷却（一次冷却及び二次冷却）された燃焼ガス、即ちＣＯ_２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。

【0063】

ＣＯ_２供給運転中、ＣＯ_２濃度センサ５０により検出されたＣＯ_２濃度が所定濃度、例えば、植物の育成に適する濃度を超えると、操作盤７０の制御部７１から、熱源機１０の制御部１５及び放熱機２０の制御部２４に対して、運転停止を指示する運転停止信号が出力される。これに応じて、熱源機１０では、制御部１５が燃焼ファン１１０と燃焼器１２０の動作を停止させるとともに、放熱機２０では、制御部２４が冷却ファン２３を停止させる。また、操作盤７０の制御部７１は、送風ファン３２０を停止させる。これにより、ＣＯ_２供給運転が自動的に停止する。

【0064】

その後、ＣＯ_２濃度センサ５０により検出されたＣＯ_２濃度が所定濃度を下回ると、操作盤７０の制御部７１が再び運転信号を出力し、かつ、制御部７１が送風ファン３２０の動作を再開させることにより、ＣＯ_２供給運転が再開される。この様に、ＣＯ_２濃度センサ５０により検出されたＣＯ_２濃度に基づいて、ＣＯ_２供給運転を自動的に停止及び再開することができる。

【0065】

尚、操作盤７０において、操作部７２による運転停止の手動操作が行われたときも、制御部７１から、熱源機１０の制御部１５及び放熱機２０の制御部２４に対して運転停止信号が出力されるとともに、送風ファン３２０が停止される。これにより、ＣＯ_２供給運転は、手動操作に応答して停止する。

【0066】

又、ＣＯ_２供給運転中におけるセンサ出力に基づいて、異常発生に応じてＣＯ_２供給運転を自動的に停止することも可能である。例えば、送風ファン３２０のモータ３２３に過電流が生じた際に過電流センサ３２４から出力される検出信号、又は、燃焼器１２０の燃焼不良によりＣＯが発生した際にＣＯ警報器６１から出力される警報信号に応じて、ＣＯ_２供給運転を自動的に停止することができる。

【0067】

以上説明した様に、本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置１は、燃焼ガス発生部１００から排出された燃焼ガスに、炭酸ガス供給装置１の外部の空気を混合させる空気混合部２００を備えているため、燃焼ガスを冷却した後に栽培室２内の植物に供給できる。

【0068】

又、炭酸ガス供給装置１は、特許文献１とは異なり、空気混合部２００が燃焼ガス発生部１００の下方に位置する構成とされているので、燃焼ガス発生部１００の配置高さを自然に確保できる。即ち、水害等により栽培室２が水に漬かっても、燃焼ガス発生部１００が水に漬かりにくい。

【0069】

更に、特許文献１の様な、空気混合部２００が燃焼ガス発生部１００の上方に位置する構成とは異なり、炭酸ガス供給装置１の高さ方向のサイズを抑制することができるので、栽培室２の軒高に依存して炭酸ガス供給装置１の設置が制限されにくい。

【0070】

又、炭酸ガス供給装置１は、空気混合部２００の筐体２０１によって燃焼ガス発生部１００を支える構成とされているので、架台等を用いることなく、燃焼ガス発生部１００を栽培室２の地面から高い位置に保持できる。

【0071】

空気混合部２００では、筐体２０１の側面に接続口部２０４が設けられているので、筐体２０１の底面に接続口部２０４が設けられる構成と違って、空気混合部２００の下方に供給ダクト３１０が通るスペースを設ける必要がなく、炭酸ガス供給装置１の高さを一層低く抑えることができる。

【0072】

更に、炭酸ガス供給装置１では、燃焼ガス発生部１００及び空気混合部２００を区画する仕切板１２に設けられた開口部１２ｘによって生じる通気経路によって、燃焼ガス発生部１００の内部に空気が通る様になる。これにより、燃焼器１２０内部での温度上昇を抑制して、部品の長寿命化を図ることができる。

【0073】

更に、空気混合部２００を下方に配置することで、栽培室２内の低い位置に配置される供給ダクト３１０を、高い位置まで持ち上げることなく、容易に空気混合部２００に接続できる。

【0074】

又、空気混合部２００では、取込ダクト２１０を設けることによって、排気ダクト１０４から下方に排出されて空気が混合された燃焼ガスを、取込ダクト２１０で受けて、筐体２０１の側面側に接続された供給ダクト３１０へ円滑に導くことができる。

【0075】

更に、取込ダクト２１０に設けられた、燃焼ガスの流入口２１１の開口面積を、燃焼ガス発生部１００の排気ダクト１０４の排出口１０５の開口面積よりも大きくすることにより、空気が混合された燃焼ガスを取込ダクト２１０に良好に取り込むことができる。

【0076】

又、空気混合部２００には、筐体２０１の複数の側面に、接続口部２０４が設けられている。これにより、栽培室２内における空気混合部２００に対する供給ダクト３１０の配置に応じて、例えば、供給ダクト３１０の長さを抑制可能となる等の効果が得られる、最良の接続口部２０４を選択することできる。

【0077】

更に、取込ダクト２１０には、流出口２１２が、複数（２つ）の接続口部２０４のそれぞれに対応するように、複数（２つ）設けられているので、供給ダクト３１０の配置に応じて接続口部２０４が選択されたときに、それに応じて流出口２１２を選択でき、供給ダクト３１０を円滑に取込ダクト２１０に接続することができる。

【0078】

＜変形例＞
次に、本実施の形態に係る炭酸ガス供給装置の変形例を説明する。

【0079】

図６は、本実施の形態の変形例に係る炭酸ガス供給装置の構成を説明するための概念的な断面図である。

【0080】

図６を参照して、本実施の形態の変形例に係る炭酸ガス供給装置１♯は、図２に示した炭酸ガス供給装置１と比較して、空気混合部２００の筐体２０１にも、筐体１１の外部から空気を導入するための開口部２０２が設けられる点で異なる。例えば、筐体２０１の前後左右の４つの側面のそれぞれの上部に開口部２０２を形成することが可能である。各開口部２０２には、網目を有するカバー部材２０３が設けられる。

【0081】

炭酸ガス供給装置１♯のその他の部分の構成は、図２～図４で説明した炭酸ガス供給装置１と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。即ち、炭酸ガス供給装置１♯においても、仕切板１２には、図４で説明した開口部１２ｘが設けられる。

【0082】

炭酸ガス供給装置１♯によれば、空気混合部２００への外気の導入が、炭酸ガス供給装置１よりも容易となる。しかしながら、本実施の形態では、空気混合部２００は下部に配置されるため、筐体２０１に設けられた開口部２０２からは、カバー部材２０３を配置しても、外部（栽培室２）からの埃等の異物の侵入が懸念される。

【0083】

言い換えると、炭酸ガス供給装置１では、燃焼ガス発生部１００の筐体１０１のみに外気導入のための開口部１０６（「第１の開口部」）を形成し、空気混合部２００の筐体２０１には「第１の開口部」を非形成とすることで、空気混合部２００を下方配置とすることによる高さ方向のサイズ抑制と、炭酸ガス供給装置内への異物侵入の抑制との両立が可能となる。

【0084】

尚、炭酸ガス供給装置１及び１♯のそれぞれでは、筐体１０１に設けられた開口部１０６、及び、仕切板１２に設けられた開口部１２ｘの形状及び面積（合計）等を適宜調整して、空気混合部２００に必要な空気量が導入される様に設計することができる。

【0085】

一方で、仕切板１２の開口部１２ｘを設けたことで生じる通気経路により、筐体１０１（燃焼ガス発生部）に設けられた開口部１０６から導入された空気のうち、缶体１０２の給気口１０３から燃焼器１２０に導入される燃焼空気量が不足することも懸念される。

【0086】

従って、炭酸ガス供給装置１及び１♯においては、仕切板１２の開口部１２ｘを含む側の通気経路において、空気流量を減少させるための流路抵抗を設けることも可能である。

【0087】

図７は、流路抵抗部の構成例を説明するための概念的な断面図である。図７（ａ）及び（ｂ）には、流路抵抗部の第１の構成例及び第２の構成例が示される。

【0088】

図７（ａ）を参照して、開口部１０６が設けられた筐体１０１と、缶体１０２との間には、開口部１０６から導入された空気の通流経路が形成される。具体的には、開口部１０６から給気口１０３側の通気経路１５０と、開口部１０６から仕切板１２（開口部１２ｘ）側の通気経路１５１とが形成される。

【0089】

通気経路１５１には、缶体１０２及び筐体１０１の少なくとも一方に対して、通気経路を狭めるための突出部１５７が設けられる。図７（ａ）では、缶体１０２及び筐体１０１の両方に突出部１５７が設けられる例が示される。

【0090】

これにより、通気経路１５１の少なくとも一部の断面積を、通気経路１５０の断面積よりも小さくすることで、通気経路１５１に「流路抵抗部」を設けることができる。この結果、開口部１０６から導入された空気量に対して、給気口１０３に導入される燃焼空気量が過小となることを防止できる。

【0091】

或いは、図７（ｂ）に示される様に、缶体１０２及び／又は筐体１０１の形状を変形することで、通気経路１５１の少なくとも一部の断面積（Ｓ２）を、通気経路１５０の断面積（Ｓ１）よりも小さくすることも可能である。この様にしても、通気経路１５１に「流路抵抗部」を設けることができる。

【0092】

尚、図７（ａ）及び（ｂ）では、燃焼ガス発生部１００（筐体１０１の内部）に「流路抵抗部」を配置する例を示したが、同様の「流路抵抗部」は、仕切板１２の開口部１２ｘを含んで形成される、筐体１０１に設けられた開口部１０６から、空気混合部２００の取込ダクト２１０に設けられた流入口２１１までの通気経路のいずれかの個所に配置することが可能である。即ち、上記通気経路内であれば、燃焼ガス発生部１００（筐体１０１）の外部に「流路抵抗部」を設けてもよい。

【0093】

尚、本実施の形態では、仕切板１２によって筐体１１を区画することで、燃焼ガス発生部１００の筐体１０１及び空気混合部２００の筐体２０１を構成しており、筐体１０１及び筐体２０１が一体的に形成されている例を説明した。一方で、燃焼ガス発生部１００の筐体１０１及び空気混合部２００の筐体２０１を別体とする構成に対しても、本実施の形態は適用可能であり、この様な構成では、当該筐体１０１及び筐体２０１の両者の接触部位に、仕切板１２の開口部１２ｘに相当する「第２の開口部」を設けることができる。

【0094】

又、本実施の形態では、燃焼器１２０の燃料として灯油等の液体燃料を例示したが、プロパンガスなどの気体燃料の燃焼によって、二酸化炭素を含む燃焼ガスを発生してもよい。或いは、上記実施の形態では、２つの熱交換器１３０、２２の間で循環する熱媒として水が用いられたが、熱媒として水以外の液体、例えば、不凍液が用いられてもよい。更に、気体の熱媒が熱交換器１３０、２２の間で循環するような構成とされてもよい。

【0095】

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】

【0096】

１，１♯ 炭酸ガス供給装置、２ 栽培室、１０ 熱源機、１１，１０１，２０１ 筐体、１２ 仕切板、１２ｘ 開口部（仕切板）、１２ｚ 貫通穴、２０ 放熱機、２２，１３０ 熱交換器、２３ 冷却ファン、２３ａ，３２１ ケーシング、２３ｂ，１１１，３２２ ファン、２３ｃ，１１２，３２３ モータ、３０ ダクトユニット、４１，４２ 設置ブロック、５０ ＣＯ_２濃度センサ、６０ 検出ユニット、６１ 警報器、６２ サンプリング管、１００ 燃焼ガス発生部、１０２ 缶体、１０３ 給気口、１０４ 排気ダクト、１０５ 排出口、１０６，２０２ 開口部（筐体）、１０７，１０８，２０３ カバー部材、１１０ 燃焼ファン、１２０ 燃焼器、１２１ 燃料供給管、１２２ 供給ポンプ、１２３ 気化ヒータ、１２４ イグナイタ、１３３ 循環ポンプ、１５０，１５１ 通気経路、１５７ 突出部、２００ 空気混合部、２０５，２１３ 蓋、２１０ 取込ダクト、２１１ 流入口、２１２ 流出口、２１４ フランジ部、２１５ ボルト、２２０ 固定台、３１０ 供給ダクト、３１１ 第１ダクト、３１２ 第２ダクト、３１３ 放出口、３２０ 送風ファン、３２１ａ 吸込口、３２１ｂ 吐出口、３２４ 過電流センサ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】