JP6718419B2 - 二酸化炭素施用装置 - Google Patents
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Description
なお、供給制御部は、補助施用装置から農業用ハウス内に二酸化炭素を供給している際、濃度検出部により測定又は推定された二酸化炭素の濃度が、上述した閾値とは別に定められた閾値を上回ると、補助施用装置からの二酸化炭素の供給を停止させるよう構成されていても良い。
このような構成によれば、エネルギーの有効活用が可能となる。
[1.構成]
図1に示す二酸化炭素施用装置1は、燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素を農業用ハウス100内に供給するための主施用装置としての装置である。二酸化炭素施用装置1は、農業用ハウス100の内部又は外部に配置される。二酸化炭素施用装置1は、燃焼装置2と、第1液体貯留タンク3と、第2液体貯留タンク4と、ブロア5と、吸着タンク6と、制御部7と、浄化部8と、補助施用装置9と、を備える。
燃焼装置2は、主に夜間に重油や灯油等の燃料を燃焼させ、農業用ハウス100内の空気を温める装置である。燃焼排ガスは、煙突である排ガス流路10を介して排出される。
第1及び第2液体貯留タンク3、4は、内部に液体を貯留しており、燃焼装置2から発生した燃焼排ガスの一部を該液体によって冷却及び浄化するための装置である。
ブロア5は、ハウス内流路15に設けられ、ハウス内流路15における気体を流下させるよう構成された機器である。ブロア5は、流路を介して、燃焼排ガスを吸着タンク6に供給したり、吸着タンク6又は補助施用装置9から農業用ハウス100内に二酸化炭素を供給したりする。なお、ハウス内流路15の一端は、農業用ハウス100内に配置される。また、ハウス内流路15からハウス外流路17が分岐しており、ハウス外流路17の一端は、農業用ハウス100外に配置される。
吸着タンク6は、燃焼排ガス中の二酸化炭素を吸着する吸着材が内部に配置されている。吸着材としては、例えば、活性炭又はゼオライト等の多孔質材料などが使用できる。吸着タンク6は、ハウス外流路17から分岐した第1タンク流路18に接続されている。また、吸着タンク6は、第2タンク流路19を介して浄化部8に接続されている。
浄化部8は、植物の育成に悪影響を及ぼす有害物質(例えば、硫黄酸化物、窒素酸化物等)を、燃焼排ガスから除去するための装置である。具体的には、例えば、浄化部8は、粒状活性炭を含むフィルタ等を有していても良い。そして、浄化部8は、当該浄化部8を通過する燃焼排ガスに含まれる有害物質を粒状活性炭に吸着させることで、有害物質を除去しても良い。なお、浄化部8は、ハウス内流路15におけるハウス外流路17との分岐点よりも下流側から分岐した第3タンク流路20に接続されている。
補助施用装置9は、二酸化炭素の施用工程において、吸着タンク6から二酸化炭素を十分に供給できなくなった場合に、農業用ハウス100内に二酸化炭素を供給する装置である。なお、農業用ハウス100内への二酸化炭素の施用等に従来から用いられている装置を、補助施用装置9として用いることで、二酸化炭素施用装置1を構成しても良い。
冷却空気流路12、施用空気流路14、及び、補助流路16には、それぞれ、開閉弁12A、14A、16Aが設けられている。なお、施用空気流路14とは、ハウス内流路15におけるブロア5の上流側から分岐した流路であり、その一端は、農業用ハウス100外に配置される。
制御部7は、二酸化炭素施用装置1を制御する装置である。制御部7は、例えば、コンピュータ等から構成されても良い。具体的には、制御部7は、ブロア5の運転及び停止と、流路に設けられた各開閉弁の開閉等とを制御する。また、制御部7には、流路内濃度センサ15Cとハウス内濃度センサ100Aとからの測定信号が入力される。
二酸化炭素施用装置1は、燃焼排ガスから二酸化炭素を回収する吸着工程と、農業用ハウス100内に二酸化炭素を供給する施用工程とを実現するための処理を行う。
吸着工程は、主に夜間に燃焼装置2での燃焼中にブロア5を運転することで実行される。なお、燃焼装置2の燃焼は、制御部7により開始されても良い。吸着工程では、冷却空気流路12の開閉弁12A、施用空気流路14の開閉弁14A、補助流路16の開閉弁16A、ハウス内流路15の第2開閉弁15B、及び、ハウス外流路17の第1開閉弁17Aが閉鎖され、ハウス内流路15の第1開閉弁15A、及び、ハウス外流路17の第2開閉弁17Bが開放される。
施用工程は、昼間に農業用ハウス100内に二酸化炭素を供給するために実行される。施用工程には、メインモードと、サブモードと、停止モードとが設けられている。メインモードでは、吸着タンク6から二酸化炭素が供給され、サブモードでは、補助施用装置9から二酸化炭素が供給される。メイン及びサブモードは、ブロア5を運転することで実行される。また、停止モードでは、ブロア5が停止され、農業用ハウス100内への二酸化炭素の供給が停止される。
制御部7は、施用工程において図2のCO2供給処理を定期的に開始する。これにより、上述した各モードの処理が実現される。なお、供給処理ではメインモードフラグが用いられるが、メインモードフラグは、二酸化炭素施用装置1のリセット時に0に設定される。
これに対し、ハウス内濃度が第1閾値よりも大きい場合に移行するS240では、停止モードが開始される。つまり、吸着タンク6及び補助施用装置9からの二酸化炭素の供給が停止される。具体的には、ブロア5が停止される。また、例えば、補助施用装置9が燃焼装置として構成されている場合、補助施用装置9の燃焼が停止されても良い。また、例えば、補助施用装置9が二酸化炭素ボンベとして構成されている場合、二酸化炭素ボンベのバルブが閉鎖される。さらにこの時、流路の複数の開閉弁12A、14A、15A、15B、16A、17A、17Bが全て閉鎖されても良い。そして、続くS245にてメインモードフラグに0が設定され、本処理は終了する。
(1)上記実施形態によれば、吸着タンク6に貯留された二酸化炭素の残量が減少し、吸着タンク6から農業用ハウス100内に十分な量の二酸化炭素を供給できなくなった場合には、補助施用装置9から農業用ハウス100内に二酸化炭素が供給される。このため、吸着タンク6に十分な量の二酸化炭素が貯留されていなくても、十分な量の二酸化炭素を農業用ハウス100内に供給できる。
(2)また、補助施用装置9から農業用ハウス100内に二酸化炭素を供給した結果、農業用ハウス100内が適度な二酸化炭素の濃度になると、補助施用装置9からの二酸化炭素の供給が停止される。このため、補助施用装置9の過度な運転を抑制し、農業用ハウス100内の二酸化炭素を適切な濃度に保つことが可能となる。
(1)上記実施形態では、流路内濃度センサ15Cは、ハウス内流路15における第2開閉弁17Bの下流側に設けられる。しかし、流路内濃度センサ15Cは、流路内における異なる位置に設けられても良い。具体的には、流路内濃度センサ15Cは、例えば、ハウス内流路15における第3タンク流路20との分岐点の付近、第3タンク流路20、又は、第2タンク流路19等に設けられても良い。
上記実施形態における制御部7及び複数の開閉弁12A、14A、15A、15B、16A、17A、17Bが、供給制御部の一例に相当する。また、二酸化炭素施用装置1における少なくともハウス内流路15を含む流路が、二酸化炭素供給流路の一例に相当する。また、CO2供給処理のS200、S225が濃度検出部の一例に相当する。
Claims (4)
- 燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素を農業用ハウス内に供給するよう構成された主施用装置としての二酸化炭素施用装置であって、
前記燃焼排ガス中の二酸化炭素を吸着するよう構成された吸着材が内部に配置された吸着タンクと、
二酸化炭素供給流路に設けられ、前記二酸化炭素供給流路における気体を流下させるよう構成されたブロアと、
前記二酸化炭素供給流路を介して、前記ブロアにより、前記吸着タンクの前記吸着材に吸着した二酸化炭素を前記農業用ハウス内に供給するよう構成された供給制御部と、
前記農業用ハウス内の二酸化炭素の濃度であるハウス内濃度と、前記吸着タンクから前記農業用ハウス内に供給される二酸化炭素の濃度である供給濃度とを測定又は推定するよう構成された濃度検出部と、を備え、
前記供給制御部は、
前記吸着タンクから前記農業用ハウス内への二酸化炭素の供給開始時点から予め定められた時間が経過した後に、前記供給濃度が予め定められた供給閾値を下回ると、前記二酸化炭素供給流路を介して、前記ブロアにより、補助施用装置から前記農業用ハウス内に二酸化炭素を供給するよう構成されていると共に、
前記補助施用装置から前記農業用ハウス内に二酸化炭素を供給している際、前記ハウス内濃度が、前記供給閾値よりも大きいハウス内閾値を上回ると、前記補助施用装置からの二酸化炭素の供給を停止させるよう構成されている
二酸化炭素施用装置。 - 請求項1に記載された二酸化炭素施用装置であって、
前記供給濃度とは、前記吸着タンクと前記農業用ハウスとを繋ぐ流路内における二酸化炭素の濃度である
二酸化炭素施用装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の二酸化炭素施用装置であって、
前記補助施用装置は、燃料を燃焼させることで、二酸化炭素を発生させつつ、前記農業用ハウス内を加温する装置として構成されている
二酸化炭素施用装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の二酸化炭素施用装置であって、
前記補助施用装置は、二酸化炭素を貯蔵するボンベとして構成されており、
前記供給制御部は、前記補助施用装置から放出された二酸化炭素を空気で希釈したものを、前記農業用ハウス内に供給するよう構成されている
二酸化炭素施用装置。
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