JPS6112220A - 温室用暖房装置およびその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利、胛分野〕　８ 本発明はヒートポンプと蓄熱装置を組合せてなる゛濾室
用゛暖廊装置およ０その運転方法に−するものである。

　　　　１　　　　、。

〔発明の背景〕

ヒートポンプと蓄熱、装置生、！ｔ、組合せてなる温室
用暖房装置の先行技術（特願昭５８−１４６５０８号）
は第５図に示すように、大地３２上に設置され、ビニー
ル製天井フィルム１および側面フィル２から゛なる温室
３０と、この温室３０内に設置され九ヒートポンプ２０
および蓄熱装置３とにより構成さ　′λ１１１ の顕熱型蓄熱材または塩化カルシウムなどの潜熱型蓄熱
材を入れた蓄熱カプセル４が多数収納されている。また
、蓄熱装置３には吸気ダクト６と排気ダクト５が接続さ
れていて、その吸気ダクト６内に設けたファン７により
、温室１内の空気３１は吸入ダクト６に吸入され、つい
で蓄熱装置３内のカプセル４の周囲を流通して排気ダク
ト５から排出される。

前記ヒートポンプ２ｏは蒸発器９、圧縮器８、凝縮ｍ１
”１．膨張弁１０およびこれらを接続する配管からなる
。、前記凝縮器１１は水平の吸気ダクト６内に、蒸発器
９は温室３内の空気３１中にそれぞれ設けられている。

前記ヒートポンプ２ｏ内には熱媒体、例えば、、フロン
が収納され工いて、この熱媒体は圧縮器８により断熱産
縮された後に凝□縮器１１に入り、さらに膨張弁１０を
通過する間に断熱膨張して一発器９に流入した後に圧縮
器８、に戻る。こ゛のため凝縮−１１は熱一体の断＃１
岸縮により高温乍〒るが、□蒸＊８９は断熱ツ張により
低温となるべ　　　、　　、 日中、太陽熱により温室３ｏ内の空気３１の温度が高い
場合には、ファン７を回転して空気３１を吸気ダクト６
、蓄熱装ｆｆ１３および排気ダクト５の順に通して、空
気３１の保有熱をカプセル４内の蓄熱材に与えて蓄熱す
る。

曇雨天時、温室３０内の空気３１の温度が余り高くない
場合に、は、−、ヒ、−トポ、ンプ３２０を運転・、シ
て吸気ダクト６に導入、さ、れ４４気３１、を凝縮器１
１’１に、より昇温し、て１、蓄熱カブ、セル、４１内
の蓄Ｓ材への蓄、熱を促・進させるよ１．うにすＬｏ　
、、　　１１１、：夜間１、温室、３．０内、の２゜作
、物（図・示せず、）　を曖冴する時、には、ファン７
を回転して斡５記蓄熱時と岡一方向に空気３１．をＷｔ
ｊｌｌｌさ、＃、蓄熱力１プヤル・４内の蓄熱材に蓄熱
した熱を４循、環空、気に与、えて作物を暖房し、その
、雫育を促声、さす、るζ、３．・、　　　　　、。

上述しを先行技術、では５．ｖ３Ｉｉ室３０・内の空気
３１は対流、により、上層部の方、は温度が上昇し易い
が。

蓄熱時、にはその上層、部、の岸気、を有効に利、用で
きない。ま牟、緩房神には、ｐプセ・フシ４内の蓄熱−
材４がら発生する熱と、ヒー、トポ、′！！プ２０、の
、凝縮量、ｌ・１がら発生する熱、を併用１、工声用、
する、ことが困難であった。　　　　　、　　　　・　
・　　パ、楓〔発明の目的〕、ユ 亨雫！は上記にが々がみ温室内上層部の高温空気を有効
にリーすると第に、蓄熱装置のカプセル内の蓄熱材およ
びヒートポンプの凝縮器から発生する熱を有効に併用し
て暖房をはかることを目的とすやも（のである、□　　
　　　　　５〔発明の概要〕 本発明は上記目的を達成する・た゛めに、ビートポンプ
と蓄熱゛装置ど、・を組合せてなる温室用暖・扉装置、
Ａ二兆〇゛てべ前記蓄熱装置に接続する吸気ダ・クト、
を立上１プて温室内の上部の高温空気を吸入ル易くする
と共に、前記蓄熱装置に接続する排気ダクト、を二拵向
番こ分岐し、その一方を大地に沿って配置すると共に、
他方を温室の上方に向って立上げ。

、両分岐路２の端部をそれぞれ開口し、前記蓄熱装置内
、の蓄熱材と前記ヒートポンプの凝縮器から・発生する
熱を併用・して利用するようにしたものである。　　　
　′【発明の実施例〕゛、　　　　　□　Ｆ′以下１本
発明の・実・施例、を図面について説明する。

第１、図は本実例−の構成図および蓄熱時の運転方法を
示す説明図；第、２図は同実施例の暖房時の運転方法を
示す１説明図、第３図および第４図はＩＩ！１１＊施例
の暖房時の別種の運転方法を示す説明図である。

第１図ないし第４図に示す符号のうも、第す図の符号と
同一のものは同一または該当する部分を示すものとする
。

第１図において、吸気ダクト６には、」二方への立上り
部６Ａが設けられ、その端部（入口）６Ａ。

は天井フィル１の近傍に開口されている。一方、排気ダ
クト５は分岐路５Ａ、５Ｂに分岐され、この一方の分岐
路５Ａは大地３２に沿って配置され、その端部（出口）
５Ａ、は開口されている。他方の分岐路５Ｂは上方向へ
立上り、その端部（出口）５Ｂ、天井フィルム］の近傍
に開口されている。

前記分岐路５Ａ、５Ｂの分岐部には、切換弁１４が設け
られている。また、蒸発器９には、ダクト１２が取付け
られている。その他の構造は第５図に示す先行技術と同
様であるから説明を省略する。

次に上記のような構成からなる本実施例の蓄熱時の運転
方法について述べる。

日中、温室３０内の空気３１の温度が高温度の時には、
排気ダクト５の切換弁１４を操作して水平分岐路５Ａを
閉じると共に、ファン７を駆動する。このファン７の駆
動により、温室３０内の空気３１は吸気ダクト６の入口
６Ａ、から吸入され、立上り部６Ａ、吸気ダクト６およ
び凝縮器１１を経て蓄熱装置３に流入し、カプセル４の
周囲を流通した後、排気ダクト５、立上り部５Ｂおよび
出口５Ｂ、から温室３０内へ流出する。このように温室
内の空気３１が矢印Ａで示すように循環する間に、空気
３１の保有熱は前記カプセル４内の蓄熱材に蓄熱される
。

曇量天時には、温室３０内の上層部の空気３１はそれほ
ど高温にならないので、ヒートポンプ２０を運転して凝
縮器１１により吸気ダクト６内に導入される空気を加熱
し、蓄熱装置３内のカプセル４の周囲の空気を高温とし
、カプセル４への蓄熱を容易にする。ヒートポンプ２０
を運転した時には、温室内空気３１側に設けである蒸発
器９は低温であるため、その蒸発器９から冷風が発生す
る。この冷風を大地３２上の作物に直接光ると低温障害
を起すので、蒸発器９に図示のようにダクト１２を設け
、冷風を上方部へ拡散するようにすればよい。

第２図は夜間の暖房時における空気循環を示したもので
ある。この場合、ヒートポンプ２０は停止状態にあって
、かつ切換弁１４を操作して立上り分岐路５Ｂを閉鎖し
、水平分岐路５Ａを開放する。

吸気ダクト６内のファン７を駆動すると、温室３０内の
空気３１は入口６Ａ、から流入し、立上り部６Ａ、吸気
ダクト６、蓄熱装置３のカプセル４の周囲、排気ダクト
５および水平分岐路５Ａ。

を経て矢印Ｂに示すように循環し、前記カプセル４から
発生する熱により作物を暖房する。この場合、暖房開始
時にカプセル４から発生する熱風の温度が高いときには
、切換弁１４は下降し、空気３１を排気ダクト５を経た
後、立上り部５Ｂを流通して出口５Ｂ、より矢印Ｂ′で
示すように排出し、直接作物に接触しないようにしても
よい。

ヒートポンプ２０を用いて暖房する方法を第３図につい
て詳述する。

ビー１〜ポンプ２０を運転をした後にファン７を逆回転
し、空気３１を矢印Ｃで示すように排気ダクトの立上り
分岐路５Ｂの出口５Ｂ、から吸入し、その分岐路５Ｂ、
排気ダクト５、カプセル４の周囲、凝縮器１１、吸気ダ
クト６および立上り管６Ａを経て出口６Ａ、より流出さ
せ、矢印Ｃに示すように逆循環させる。

この場合、空気３１はカプセル４の周囲で予熱され、凝
縮器１１を通過する間に、さらに昇温しで吸気ダクトの
入口６Ａ、より排出されて暖房する。作物の加熱をより
一層に良好にするためには、吸気ダクト６の大地側の末
端に補助ダクト６Ｂと切換弁１５を設け、この補助ダク
！・６Ｂを介して温風を作物に当てるようにすればよい
。このような方法は、前記のように空気３１を逆循環さ
せる方法において、カプセル４より発生する熱が減少し
た暖房時間帯の後半に有効である。この方法によれば、
カプセル４より発生する熱とヒートポンプ２０から発生
する熱を併用できる利点がある。

第４図はヒートポンプ２０を用いた別種の暖房方法を示
したものである。この方法は、ヒートポンプ２０を逆サ
イクル運転し、蒸発器９を凝縮器として用いると共に、
凝縮器１１を蒸発器として用い、ファン、７を正回転し
て空気３１を吸気ダクト人口６Ａ、より吸入し、立上り
部６Ａ、吸気ダクト６、蒸発器１１、カプセル４の周囲
、排気ダクト５および立上り分岐路５Ａを経て出口５Ｂ
。

より排出させる。この際、凝□縮器９から熱風を発生す
るので、排出立上りダクト１２を介し、て作物に温風を
吹付ける。一方、蒸発器１１から冷風を発生するが、こ
の冷風はカプセル４内の蓄熱材に吸収されるため、温室
内の空気３１に拡散される恐れがないから作物の暖房を
・阻害する心配、はない。

第６図ないし第８図は、上述した本実施例を適用した温
室用空気調和装置を示すも・ので、そめ主要部の構造は
前記実施例（第１図）とほぼ同様であり、両者の相異な
る点についてのみ述べること゛にする。ただし、この両
者に示す符号のうち、同一符号は同一また゛は該当する
部分を示すものとする。

第６図ないし第８図において、吸気ダクト６の゛゛立上
部６Ａの先端（入口）６Ａ１は天井フィルム１を貫通し
て外部に設けられ、前記立上り部６Ａの中間には、切換
弁２２を設けた補助ダクト１７の一端が接続されている
。この補助ダクト１７の他端は、排気分岐路５Ａに接続
され、この接続部に切換弁１６が設けられてごする。前
記排気分岐路５Ａは、その先端（出口）５Ａ、が天井フ
ィルム１を貫通して外部に開口している。

一方、冷却装置４０は凝縮器９、圧縮器８、蒸発・器１
１、膨張弁１０およびそれらを接結する配管からなり、
前記凝縮器９には入口ダクト１８と出口ダクト１２がそ
れぞれ接続されている。その一方の入口ダクト１８には
、立上り部１８Ａが接続されており、この立上り部１８
Ａの上端１８Ａ。

は天井フィルム１を貫通して温室３０外に開口されてい
る。他方の出口ダクト′１２には、立上り部１２Ａが接
続されており、この立上り部１２Ａの上端１２Ａ１は天
井フィルム１を貫通し５て温室３０外に開口されている
。また、前記立□上り部１２Ａ、１８Ａとダクト１２．
’１８との接続部には、切換弁１・９．Ａ　、　′１・
９Ｂがそれぞれ設けられて虱）：　　　　　　　いる。

その他の構造は前記実施例（第１図）と同′） ・　・　　　　　　様８であるから説明を省略する。°
　　　　　；・　・・・　　　　　　　第゛６図におい
て、夜間・、温室、３０外の空気３２゜、゛　　　　　
　および温室内の空気３，１・の、温度が低下した場合
には、冷却装置４０を運転して・、蓄熱”装置・３のガ
プ□　　　　　　セ゛ル４内・の蓄熱材に蒸発器１′１
で発゛生ずる冷熱を与・えて蓄冷する。このため切換弁
１９’Ａ、　’１９　Ｂを２操作して入口ダクト１８と
立上り部１８Ａと５を連通させると共に、出口ダクト１
２と立上”す・部１□２を連通させ、温室外の大気を入
ロダクトト８の立上り・部１８Ａの開口−・８Ａ、から
流入し、その立上り部１８Ａ、入口ダグ、ト１８、凝縮
ｍ９、出口ダクト１２および立上り部１２Ａを経て出口
／　　　　　　欠削りで示すように循環゛させることに
より、ファ１２Ａ、、から排出させる。こ・のようにし
て外気をン（図示せず）を有する凝縮器９で発生する熱
を除去することが可能であ・・る。

一方１、連通ダクト１７の両端の、接続部にそ・れぞ□
　　　　　　　れ設けた切換弁１６．２２を、図示の・
ように上昇して排気ダクト立上り部５・Ａお・よび吸気
ダクト立上部６’Ａと連通ダクト１７とを連通させると
共、に、排気ダ・クト５およ、び補助ダクト２３にそれ
ぞれ設。

けた切換弁″１４．・２４・を下降させ、排気分岐路５
Ｂと補助ダクト・２２３を開鎖させる。このような′状
態でファン７を回転した場合、内部の空気は吸気ダクト
立上り部′６・Ａ、吸気ダクト６、蒸発器１１、カプセ
・ル４・の周囲、排気ダクト５、排気゛分岐路５・Ａお
よび連通ダクト１７の順序に通過して矢印Ｅで示す、よ
うに循環する。このため蒸発器１１で発生す・る冷熱は
、カプセル４内の蓄熱材に′効率よく吸収され゛る。

□上記のような運転方法により、カプセル４内め゛蓄熱
材に蓄冷された冷熱を、日中に取出して作物の冷房を行
う場合を第７図について説明する。

排気ダクト５の分岐部に設けた切換弁１４により立上り
分岐部５Ａを閉塞し、吸気ダクト立上り部６Ａに接続す
る補助ダクト２３の切換弁２４を開いて補助ダクト２３
を開放すると共に、凝縮器１１の入口ダグ、ト１８と出
口ダクト１２をそれ・ぞれ開放する。

この状態でファン７を駆動すると、温室内の空気３１は
補助ダクト２４、吸気ダクト立上り部６Ａ、吸気ダクト
６、カプセル４の周囲、排気ダクト５、大地側分岐路５
Ｂおよび出口５Ｂ、の順序に通過して矢印Ｆで示すよう
に循環し作物を冷房および除湿する。

上記のようにしてカプセル４内の蓄熱材の保有熱の大部
分が放出された時には、第８図に示すような運転方法に
より、前記蓄熱材の残余の熱を除去する。

この場合には、冷却装置４０を逆サイクルに運転し、凝
縮＆ｆ９を蒸発器、蒸発器１１を凝縮器としてそれぞれ
使用すると共に、蒸発器９の入口ダクト１８の切換弁１
９Ｂおよび出口ダクト１２の切換弁１９Ａを図示のよう
に上昇させ、外気の排出立上りダクト１２Ａおよび外気
の吸入立上りダクト１８Ａを閉塞し、外気が温室３０内
に流入するのを防止する。

一方、連通ダクト１７の両端の切換弁１６゜２２、補助
ダクト２３の切換弁２４および排気ダクト５の切換弁１
４を操作して図示のように下降させた後にファン７を逆
回転させると、外気は破線矢印Ｇに示すように、分岐立
上り部５Ａの出口５Ａ、から流入し、その立上り部５Ａ
、排気ダクト５、カプセル４の周囲、凝縮器１１、吸気
ダクト６、立上り部６Ａ、同出口６Ａ、の順序に流通し
て循環する。

このようにすれば、カプセル４内の蓄熱材が保有する冷
熱は凝縮器１１に吸収されるため、蒸発器９より低温度
の冷気が発生し易くなり、冷却装置および蓄熱材の冷熱
を併用することにより、温室３０内の作物を効果的に冷
房することができる。

ファン７を逆回転できない場合には、外気は前記と逆に
実線矢印Ｈの方向に流れ、カプセル４内の蓄熱材の冷熱
は使用できず、蒸発器９による冷房効果は弱くなる。と
ころが、外気の温度は温室３０内の空気３１のそれより
もかなり低い時には相当の効果が期待できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、温室内の上層部
の高温空気を有効に利用すると共に、蓄熱装置のカプセ
ル内の蓄熱材およびヒートポンプから発生する熱を有効
に利用して暖房することが可能となり、省エネルギ化を
はかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の温室用暖房装置の一実施例を示す構成
図と蓄熱時の運転方法の説明図、第２図は同実施例の暖
房時の運転方法の説明図、第３図および第４図は同実施
例の暖房時の別種の運転方法の説明図、第５図は先行技
術による温室用暖房システムの構成図、第６図ないし第
８図は本実施例を適用した温室用空気調和装置の構成図
および運転方法の説明図である。 ３・・・蓄熱装置、５・・・排気ダクト、５Ａ・・・立
上り分岐路、５Ｂ・・・水平分岐路、５Ａ、、５Ｂ、・
・・開口、６・・・吸気ダクト、６Ａ・・・立上り部、
６Ａ、・・・開口、７・・・ファン、１１・・・凝縮器
、１４・・・切換弁、２０・・・ヒートポンプ、３０・
・・温室、３２・・・大地。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ヒートポンプと蓄熱装置とを組合せてなる温室用暖
   房装置において、前記蓄熱装置の吸気ダクト内にヒート
   ポンプの凝縮器てファンを設けると共に、その吸気ダク
   トを温室の上方に向って立上げて端部を開口し、一方、
   前記蓄熱装置の排気ダクトを二方向に分岐し、この分岐
   部に切換弁を設け、その一方の分岐路を大地に沿って配
   置して端部を開口し、他方の分岐路を温室の上方に向っ
   て立上げて端部を開口したことを特徴とする温室用暖房
   装置。 ２、ヒートポンプと蓄熱装置を組合せてなる温室用暖房
   装置において、蓄熱時には温室内上方の高温空気を吸気
   ダクト、凝縮器、蓄熱装置、排気ダクトおよびこのダク
   ト上部出口の順序を経て循環させ、暖房時には温室内空
   気を吸気ダクト、凝縮器、蓄熱装置、排気ダクト、大地
   側分岐路出口あるいは立上側分岐路出口の順序を経て循
   環させ、ヒートポンプを使用する暖房時には、ファンを
   逆回転して温室内の空気を前記立上側分岐路出口、排気
   ダクト、蓄熱装置、凝縮器および吸気ダクトの順序に逆
   循環させ、吸気ダクト内の凝縮器より熱風を発生させる
   か、またはヒートポンプを用いる別種の暖房時には、ヒ
   ートポンプを逆サイクル運転して凝縮器を蒸発器として
   、蒸発器を凝縮器としてそれぞれ用い、温室内の空気を
   吸気ダクト、蒸発器、蓄熱装置、排気ダクトおよび立上
   側分岐路出口の順序に循環させ、この循環路の外に設け
   た凝縮器より熱風を発生させて暖房するようにしたこと
   を特徴とする温室用暖房装置の運転方法。 ３、上記循環路の外に設けた凝縮器あるいは蒸発器にダ
   クトを設け、この凝縮器あるいは蒸発器より発生する熱
   風または冷風の方向を変えることができるようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の温室用暖房
   装置の運転方法。