JP3215064U - 湿度調整装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】湿度の変動を抑制する効果が高い湿度調整装置を提供する。【解決手段】湿度調整装置1は、農業施設内における湿度を調整する。湿度調整装置1は、容器3と、容器3に設けられた入口5及び出口7と、容器3内に設置された多孔質材料と、入口5、多孔質材料、及び出口7を順次通る空気流を生じさせるファン13を含む送風ユニットと、を備える。多孔質材料として、シリカゲル11が好ましく、B形シリカゲルが特に好ましい。湿度調整装置1は、多孔質材料に水を供給する給水ユニットをさらに備えている。【選択図】図1
Description
本開示は湿度調整装置に関する。
温室等の農業施設において、湿度が低すぎると、農作物の気孔が閉じ、CO2を吸収しにくくなって光合成が阻害される。また、湿度が高すぎると、カビや病害の発生等の問題が生じる。そのため、農業施設内の湿度を制御する必要がある。特許文献1には、温室内の湿度を制御する方法が開示されている。
従来の方法では、湿度の変動を十分に抑制することは困難であった。本開示の一局面は、湿度の変動を抑制する効果が高い湿度調整装置を提供することを目的とする。
本開示の一態様は、農業施設内における湿度を調整する湿度調整装置であって、容器と、前記容器に設けられた入口及び出口と、前記容器内に設置された多孔質材料と、前記入口、前記多孔質材料、及び前記出口を順次通る空気流を生じさせる送風ユニットと、を備える湿度調整装置である。本開示の一態様である湿度調整装置は、農業施設内における湿度の変動を抑制する効果が高い。
本開示の実施形態を図面に基づき説明する。
<第1実施形態>
1.湿度調整装置1の構成
湿度調整装置1の構成を図1に基づき説明する。湿度調整装置1は、農業施設内に設置され、農業施設内における湿度を調整することを用途とする。農業施設として、例えば、温室、ビニールハウス、植物工場等が挙げられる。なお、本明細書において湿度とは、特に断らない限り、相対湿度を意味する。
<第1実施形態>
1.湿度調整装置1の構成
湿度調整装置1の構成を図1に基づき説明する。湿度調整装置1は、農業施設内に設置され、農業施設内における湿度を調整することを用途とする。農業施設として、例えば、温室、ビニールハウス、植物工場等が挙げられる。なお、本明細書において湿度とは、特に断らない限り、相対湿度を意味する。
湿度調整装置1は、容器3と、入口5と、出口7と、ネット9と、シリカゲル11と、ファン13と、を備える。シリカゲル11は多孔質材料に対応する。ファン13は送風ユニットに対応する。
容器3は、本体部15と、第1ダクト17と、第2ダクト19と、を備える。本体部15は、円筒形状を有する中空容器である。本体部15の軸方向は上下方向である。本体部15の底面21には、円形の開口部23が形成されている。開口部23は本体部15の内外を連通する。また、本体部15の天板22には、円形の開口部24が形成されている。開口部24は本体部15の内外を連通する。本体部15の内径は例えば60cmである。本体部15の高さは例えば90cmである。
第1ダクト17は、円筒状の部材である。第1ダクト17の内径は本体部15の内径より小さい。第1ダクト17の軸方向は上下方向である。第1ダクト17の上端25付近は、開口部23に差し込まれている。第1ダクト17の外周面と開口部23の内周面とは隙間無く当接している。第1ダクト17のうち、上端25を含む一部(以下では上方部27とする)は底面21よりも上方にあり、本体部15の内部にある。第1ダクト17のうち、上方部27を除く部分は本体部15の下方に位置する。第1ダクト17の内径は例えば30cmである。
第2ダクト19は、円筒状の部材である。第2ダクト19の内径は本体部15の内径より小さい。第2ダクト19の軸方向は上下方向である。第2ダクト19の下端29付近は、開口部24に差し込まれている。第2ダクト19の外周面と開口部24の内周面とは隙間無く当接している。第2ダクト19のうち、下端29付近以外の部分は、本体部15の上方に位置する。第2ダクト19の内径は例えば30cmである。
第2ダクト19は、円筒状の部材である。第2ダクト19の内径は本体部15の内径より小さい。第2ダクト19の軸方向は上下方向である。第2ダクト19の下端29付近は、開口部24に差し込まれている。第2ダクト19の外周面と開口部24の内周面とは隙間無く当接している。第2ダクト19のうち、下端29付近以外の部分は、本体部15の上方に位置する。第2ダクト19の内径は例えば30cmである。
入口5は、第1ダクト17における下側の開口部である。出口7は、第2ダクト19における上側の開口部である。よって、入口5及び出口7は容器3に設けられている。容器3は、入口5、第1ダクト17の内部、本体部15の内部、第2ダクト19の内部、及び出口7を順次通る空気の流路Fを備える。
ネット9は、本体部15の内部に取り付けられている。ネット9は、本体部15の内部空間を上下に2分割する。ネット9は上方部27よりも上方に位置する。流路Fを流れる空気はネット9を通過することができる。ネット9の網目の大きさは、シリカゲル11を保持できる大きさである。
シリカゲル11は本体部15の内部に設置されており、より詳しくは、ネット9の上に設置されている。シリカゲル11はB形シリカゲルである。シリカゲル11は粒状の形態を有する。シリカゲル11は、ネット9の全体にわたって積層されている。シリカゲル11の質量は例えば20Kgである。シリカゲル11の容量は例えば40Lである。シリカゲル11の積層高さは例えば15cmである。
シリカゲル11の細孔容積は、0.50〜1.30ml/gの範囲が好ましい。シリカゲル11の比表面積は、250〜600m2/gの範囲が好ましい。シリカゲル11の細孔径は、5〜15nmの範囲が好ましい。B形又はID形シリカゲルはこれらの範囲に該当する物性を有する。シリカゲル11の物性が上記の範囲にある場合、湿度の変動を抑制する効果が高い。シリカゲル11の物性は、B形シリカゲルの物性と、ID形シリカゲルの物性との間であってもよい。加湿時のRHは、ID形の方が好ましい。
シリカゲル11の細孔容積は、0.50〜0.90ml/gの範囲がより好ましい。シリカゲル11の比表面積は、400〜600m2/gの範囲がより好ましい。シリカゲル11の細孔径は、5〜9nmの範囲がより好ましい。シリカゲル11の物性が上記の範囲にある場合、湿度の変動を抑制する効果が一層高い。
シリカゲル11の細孔容積は、0.50〜0.90ml/gの範囲がより好ましい。シリカゲル11の比表面積は、400〜600m2/gの範囲がより好ましい。シリカゲル11の細孔径は、5〜9nmの範囲がより好ましい。シリカゲル11の物性が上記の範囲にある場合、湿度の変動を抑制する効果が一層高い。
ファン13は、本体部15の内部のうち、上方に取り付けられている。ファン13は、シリカゲル11よりも上方にあり、ファン13とシリカゲル11の表面との間には隙間が存在する。ファン13は、流路Fに沿って流れる空気流を生じさせる。この空気流は、ネット9及びシリカゲル11を通過する。第1ダクト17及び第2ダクト19における空気流の空塔速度は例えば0.5m/sである。シリカゲル11における空気流の空塔速度は例えば0.12m/sである。湿度調整装置1は、図示しない台座等を用いて、図1に示す向きで地上に設置することができる。
2.湿度調整装置1が奏する効果
(1A)湿度調整装置1を農業施設内に設置し、ファン13の電源をオンにする。すると、農業施設内の空気は、入口5から取り入れられ、流路Fに沿って容器3内を流れ、出口7から放出される。農業施設内の空気における湿度が高い場合、空気がシリカゲル11を通るとき、空気中の水蒸気がシリカゲル11に吸収される。その結果、空気は除湿される。出口7からは、入口5から取り入れた空気よりも湿度が低い空気が放出される。
(1A)湿度調整装置1を農業施設内に設置し、ファン13の電源をオンにする。すると、農業施設内の空気は、入口5から取り入れられ、流路Fに沿って容器3内を流れ、出口7から放出される。農業施設内の空気における湿度が高い場合、空気がシリカゲル11を通るとき、空気中の水蒸気がシリカゲル11に吸収される。その結果、空気は除湿される。出口7からは、入口5から取り入れた空気よりも湿度が低い空気が放出される。
また、農業施設内の空気における湿度が低い場合、空気がシリカゲル11を通るとき、シリカゲル11に保持されていた水蒸気が空気に放出される。その結果、空気が加湿される。出口7からは、入口5から取り入れた空気よりも湿度が高い空気が放出される。よって、湿度調整装置1は、上記の作用により、農業施設内における湿度の変動を抑制することができる。
その結果、湿度調整装置1は、農業施設内における湿度が過度に高くなることを抑制できるので、農業施設内におけるカビ、病害等の発生を抑制できる。また、湿度調整装置1は、農業施設内における湿度が過度に低くなることを抑制できるので、農作物の光合成を促進できる。
(1B)湿度調整装置1は、多孔質材料としてB形シリカゲルを備える。そのため、農業施設内における湿度の変動を一層抑制することができる。
(1C)湿度調整装置1は、上方部27を備える。上方部27を通り抜けた空気には、金網9とシリカゲル11の粒子間隙とを通り抜ける為に背圧がかかる。背圧がかかった空気は、金網9の全面に広がって通る。シリカゲル11の個々の粒子からの水蒸気吸放湿を、シリカゲル11の粒子間隙を通り抜ける空気が除去する効果がある。その結果、空気とシリカゲル11との間での水蒸気の交換を一層効率的に行うことができる。
<第2実施形態>
1.第1実施形態との相違点
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
(1C)湿度調整装置1は、上方部27を備える。上方部27を通り抜けた空気には、金網9とシリカゲル11の粒子間隙とを通り抜ける為に背圧がかかる。背圧がかかった空気は、金網9の全面に広がって通る。シリカゲル11の個々の粒子からの水蒸気吸放湿を、シリカゲル11の粒子間隙を通り抜ける空気が除去する効果がある。その結果、空気とシリカゲル11との間での水蒸気の交換を一層効率的に行うことができる。
<第2実施形態>
1.第1実施形態との相違点
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
第2実施形態では、図2に示すように、水供給配管31を備える。水供給配管31のうち、一方の端部を含む一部(以下では先端部33とする)が、本体部15の側面から、本体部15の内部に差し込まれている。先端部33は、シリカゲル11の内部に位置する。先端部33には、複数の供給口35が形成されている。水供給配管31は、先端部33とは反対側において、水の供給源37(例えば水道の蛇口等)に接続している。水供給配管31は、水の供給源37から流入した水を供給口35から吐出し、シリカゲル11に供給する。シリカゲル11への水の供給は、継続的に行ってもよいし、間欠的に行ってもよい。水供給配管31及び水の供給源37は給水ユニットに対応する。過剰の水は、底面21に設けられた穴26より排出される。
2.湿度調整装置1が奏する効果
以上詳述した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1A)〜(1C)を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
以上詳述した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1A)〜(1C)を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
(2A)湿度調整装置1は、水供給配管31及び水の供給源37により、シリカゲル11に水を供給することができる。そのため、農業施設内の空気における湿度が低い場合、空気を加湿する効果が一層高い。その結果、農業施設内における湿度を調節できる。
3.湿度調整装置1が奏する効果を確かめるための試験
(3−1)試験方法
(i) 第1の試験条件:容積13.6m3の部屋に湿度調整装置1を設置した。除湿運転のエアコンを用いて、湿度の低い環境を維持した。シリカゲル11はB形シリカゲル(富士シリシア化学製)である。シリカゲル11の体積は20Lである。シリカゲル11の高さは26cmである。シリカゲル11の充填密度は0.50g/cm3である。金網9からの高さが約5cmの位置に水供給配管31を設置した。シリカゲル11の物性は以下のとおりである。
(3−1)試験方法
(i) 第1の試験条件:容積13.6m3の部屋に湿度調整装置1を設置した。除湿運転のエアコンを用いて、湿度の低い環境を維持した。シリカゲル11はB形シリカゲル(富士シリシア化学製)である。シリカゲル11の体積は20Lである。シリカゲル11の高さは26cmである。シリカゲル11の充填密度は0.50g/cm3である。金網9からの高さが約5cmの位置に水供給配管31を設置した。シリカゲル11の物性は以下のとおりである。
細孔容積:0.8ml/g
比表面積:450m2/g
細孔径:7.0nm
次に、湿度調整装置1を動作させた。シリカゲル11における空塔速度は0.6m/sであった。水供給配管31からシリカゲル11への水の供給量は、15ml/minとした。継続的に入口5と、出口7の湿度を測定した。入口5における湿度は部屋における湿度を反映する。
比表面積:450m2/g
細孔径:7.0nm
次に、湿度調整装置1を動作させた。シリカゲル11における空塔速度は0.6m/sであった。水供給配管31からシリカゲル11への水の供給量は、15ml/minとした。継続的に入口5と、出口7の湿度を測定した。入口5における湿度は部屋における湿度を反映する。
(ii)第2の試験条件:第1の試験条件と基本的には同様の試験条件であるが、湿度調整装置1からシリカゲル11を取り除いて試験を行った。本体部15における空塔速度は2.2m/sであった。また、水供給配管31による水の供給は停止した。
(iii) 第3の試験条件:第1の試験条件と基本的には同様の試験条件であるが、エアコンは使用せず、ウォーターバスを設置し、加熱することで連続的に加湿した。また、水供給配管31による水の供給は停止した。
(iv)第4の試験条件:第3の試験条件と基本的には同様の試験条件であるが、湿度調整装置1からシリカゲル11を取り外して試験を行った。本体部15における空塔速度は2.2m/sであった。また、第3の試験条件と同様に、水供給配管31からの水の供給は停止した。
(3−2)試験結果
第1の試験条件における試験結果を図3に示す。第2の試験条件における試験結果を図4に示す。第3の試験条件における試験結果を図5に示す。第4の試験条件における試験結果を図6に示す。図3〜図6における装置入口は入口5を意味する。装置出口は出口7を意味する。
第1の試験条件における試験結果を図3に示す。第2の試験条件における試験結果を図4に示す。第3の試験条件における試験結果を図5に示す。第4の試験条件における試験結果を図6に示す。図3〜図6における装置入口は入口5を意味する。装置出口は出口7を意味する。
湿度調整装置1にシリカゲル11を取付け、動作させた第1の試験条件では、常時除湿の過酷な条件にも関わらず、光合成に支障のない湿度を確保できた。第3の試験条件では、常時加湿の過酷な条件にも関わらず、カビや病害等の発生しにくい湿度を確保できた。また、第1の試験条件及び第3の試験条件のいずれにおいても湿度の変動が抑制された。それに対して、湿度調整装置1からシリカゲル11を取り外して動作させた第2の試験条件では、光合成に支障のない湿度を確保できなかった。第4の試験条件では、カビや病害等の発生しにくい湿度を確保できなかった。また、第2の試験条件及び第4の試験条件のいずれにおいても、湿度の変動が大きかった。
<他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
<他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(1)シリカゲル11に代えて、他の多孔質材料を使用してもよい。他の多孔質材料として、例えば、段ボール等が挙げられる。
(2)シリカゲル11は、B形シリカゲル以外のシリカゲルであってもよい。例えば、シリカゲル11は、ID形シリカゲル等であってもよい。
(2)シリカゲル11は、B形シリカゲル以外のシリカゲルであってもよい。例えば、シリカゲル11は、ID形シリカゲル等であってもよい。
ID形シリカゲルの細孔容積は、0.9〜1.3ml/gの範囲が好ましい。ID形シリカゲルの比表面積は、250〜370m2/gの範囲が好ましい。ID形シリカゲルの細孔径は、9〜15nmの範囲が好ましい。ID形シリカゲルの充填密度は、0.40〜0.48g/mlの範囲が好ましい。ID形シリカゲルの物性が上記の範囲にある場合、湿度の変動を抑制する効果が一層高い。
(3)ファン13の位置は適宜選択できる。例えば、ファン13の位置は、流路Fに関して、シリカゲル11よりも上流側に位置してもよい。ファン13は本体部15に内蔵されていてもよいし、本体部15の外側に取り付けられていても良い。
(4)ファン13の種類は特に限定されず、公知のファンの中から適宜選択して使用することができる。
(4)ファン13の種類は特に限定されず、公知のファンの中から適宜選択して使用することができる。
(5)上記各実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、実用新案登録請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
(6)上述した湿度調整装置の他、当該湿度調整装置を構成要素とするシステム、湿度調整方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。
1…湿度調整装置、3…容器、5…入口、7…出口、9…ネット、11…シリカゲル、13…ファン、15…本体部、17…第1ダクト、19…第2ダクト、21…底面、22…天板、23…開口部、24…開口部、25…上端、27…上方部、29…下端、31…給水配管、33…先端部、35…供給口、37…水の供給源
Claims (4)
- 農業施設内における湿度を調整する湿度調整装置であって、
容器と、
前記容器に設けられた入口及び出口と、
前記容器内に設置された多孔質材料と、
前記入口、前記多孔質材料、及び前記出口を順次通る空気流を生じさせる送風ユニットと、
を備える湿度調整装置。 - 請求項1に記載の湿度調整装置であって、
前記多孔質材料に水を供給する給水ユニットをさらに備える湿度調整装置。 - 請求項1又は2に記載の湿度調整装置であって、
前記多孔質材料はシリカゲルである湿度調整装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の湿度調整装置であって、
前記多孔質材料はB形シリカゲルである湿度調整装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017005623U JP3215064U (ja) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 湿度調整装置 |
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JP (1) | JP3215064U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113813619A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-12-21 | 聚光科技(杭州)股份有限公司 | 水蒸气产生装置和方法 |
-
2017
- 2017-12-13 JP JP2017005623U patent/JP3215064U/ja active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113813619A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-12-21 | 聚光科技(杭州)股份有限公司 | 水蒸气产生装置和方法 |
CN113813619B (zh) * | 2021-10-14 | 2023-11-17 | 聚光科技(杭州)股份有限公司 | 水蒸气产生装置和方法 |
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