炭酸ガス供給システム
【課題】 温室に炭酸ガスを効率良く供給することができる炭酸ガス供給システムを提供する。
【解決手段】 植物栽培用の温室１０に炭酸ガスを供給するための炭酸ガス供給システム２である。空気を加熱するための暖房装置４と、電力及び熱を発生する熱電併給装置６と、暖房装置４からの排気ガスを温室１０に供給するための第１排気ガス供給手段４４と、熱電併給装置６からの排気ガスを温室１０に供給するための第２排気ガス供給手段４６と、を備えている。暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス供給手段４４を通して及び／又は熱電併給装置６からの排気ガスが第２排気ガス供給手段４６を通して温室１０に供給される。
【解決手段】 植物栽培用の温室１０に炭酸ガスを供給するための炭酸ガス供給システム２である。空気を加熱するための暖房装置４と、電力及び熱を発生する熱電併給装置６と、暖房装置４からの排気ガスを温室１０に供給するための第１排気ガス供給手段４４と、熱電併給装置６からの排気ガスを温室１０に供給するための第２排気ガス供給手段４６と、を備えている。暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス供給手段４４を通して及び／又は熱電併給装置６からの排気ガスが第２排気ガス供給手段４６を通して温室１０に供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物栽培用の温室に炭酸ガスを供給するための炭酸ガス供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
野菜や花などの植物をハウス栽培するための温室には、この温室に炭酸ガス（二酸化炭素ガス）を供給するための炭酸ガス供給システムが設けられている。この炭酸ガス供給システムを用いて炭酸ガスを温室に供給することにより、温室内の植物の光合成を促進することができる。このような炭酸ガス供給システムとして、例えば次のようなタイプのものが提案されている。第１のタイプの炭酸ガス供給システムでは、温水ボイラにて生成された温水の熱により温室を暖房するための暖房装置と、暖房装置からの排気ガスを温室に供給するための排気ガス供給手段とが設けられ、排気ガス供給手段によって暖房装置からの炭酸ガスを含む排気ガスが温室に供給される（例えば、特許文献１参照）。第２のタイプの炭酸ガス供給システムでは、電力及び熱を発生して供給する熱電併給装置と、熱電併給装置からの排気ガスを温室に供給するための排気ガス供給手段とが設けられ、排気ガス供給手段によって熱電併給装置からの炭酸ガスを含む排気ガスが温室に供給され、また熱電併給装置からの電力の一部は、温室に設けられた照明用光源や栽培用光源などに供給される（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
上述した第１及び第２のタイプの炭酸ガス供給システムでは、排気ガス供給手段によって温室に供給される排気ガスの炭酸ガス濃度は１０％程度であり、温室内の空気によって炭酸ガス濃度が０．２〜０．５％程度になるまでこの排気ガスを希釈して温室内全域に拡散させることにより、温室内の炭酸ガス濃度は植物の光合成に適した５００〜１５００ｐｐｍ程度に設定される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４４１５４号公報
【特許文献２】特開平１０−２２９７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の炭酸ガス供給システムでは、次のような問題がある。第１のタイプの炭酸ガス供給システムでは、例えば夏季などのように温室内の温度が高い（即ち、熱負荷が小さい）ときには、暖房装置の作動を停止させており、これにより温室に排気ガスが供給されず、温室内の炭酸ガス濃度が低下してしまうという問題がある。また、第２のタイプの炭酸ガス供給システムでは、例えば充分な日射量が得られる日中などのように、温室に設けられた照明用光源や栽培用光源などを点灯させる必要が無く、温室における電力の需要が小さいときには、熱電併給装置の作動を停止させており、これにより温室に排気ガスが供給されず、温室内の炭酸ガス濃度が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、温室に炭酸ガスを効率良く供給することができる炭酸ガス供給システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の炭酸ガス供給システムでは、植物栽培用の温室に炭酸ガスを供給するための炭酸ガス供給システムであって、
空気を加熱するための暖房装置と、電力及び熱を発生する熱電併給装置と、前記暖房装置からの排気ガスを前記温室に供給するための第１排気ガス供給手段と、前記熱電併給装置からの排気ガスを前記温室に供給するための第２排気ガス供給手段と、を備え、
前記暖房装置からの排気ガスが前記第１排気ガス供給手段を通して及び／又は前記熱電併給装置からの排気ガスが前記第２排気ガス供給手段を通して前記温室に供給されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の炭酸ガス供給システムでは、前記第１排気ガス供給手段は、前記暖房装置と前記温室とを相互に接続する第１排気ガス供給ラインと、前記第１排気ガス供給ラインに配設された第１供給バルブと、を有し、前記第２排気ガス供給手段は、前記熱電併給装置と前記温室とを相互に接続する第２排気ガス供給ラインと、前記第２排気ガス供給ラインに配設された第２供給バルブと、を有し、また、前記第１及び第２供給バルブに関連して、これらを開閉制御するための開閉制御手段及び前記温室内の炭酸ガス濃度を検知するための炭酸ガス濃度検知手段が設けられ、
前記開閉制御手段は、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを閉状態に保持し、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、前記第１供給バルブを閉状態に保持するとともに前記第２供給バルブを開状態に保持することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の請求項３に記載の炭酸ガス供給システムでは、前記第１排気ガス供給手段は、前記暖房装置と前記温室とを相互に接続する第１排気ガス供給ラインと、前記第１排気ガス供給ラインに配設された第１供給バルブと、を有し、前記第２排気ガス供給手段は、前記熱電併給装置と前記温室とを相互に接続する第２排気ガス供給ラインと、前記第２排気ガス供給ラインに配設された第２供給バルブと、を有し、また、前記第１及び第２供給バルブに関連して、これらを開閉制御するための開閉制御手段及び前記温室内の炭酸ガス濃度を検知するための炭酸ガス濃度検知手段が設けられ、
前記開閉制御手段は、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、前記第１供給バルブを閉状態に保持するとともに前記第２供給バルブを開状態に保持し、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを開状態に保持することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の炭酸ガス供給システムでは、前記第１排気ガス供給手段は、前記暖房装置と前記温室とを相互に接続する第１排気ガス供給ラインと、前記第１排気ガス供給ラインに配設された第１供給バルブと、を有し、前記第２排気ガス供給手段は、前記熱電併給装置と前記温室とを相互に接続する第２排気ガス供給ラインと、前記第２排気ガス供給ラインに配設された第２供給バルブと、を有し、また、前記第１及び第２供給バルブに関連して、これらを開閉制御するための開閉制御手段及び前記温室内の炭酸ガス濃度を検知するための炭酸ガス濃度検知手段が設けられ、
前記開閉制御手段は、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを閉状態に保持し、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを開状態に保持することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の請求項５に記載の炭酸ガス供給システムでは、前記暖房装置を作動制御するための作動制御手段と、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記上限濃度を超えている時間及び前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記下限濃度よりも低下している時間をそれぞれ積算するための時間積算手段と、を更に備え、
前記第１供給バルブが閉状態に保持された状態にて前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記上限濃度を超えた場合において、前記時間積算手段により積算された時間が第１設定時間を超えると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動停止させ、また前記第２供給バルブが開状態に保持された状態にて前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記下限濃度よりも低下した場合において、前記時間積算手段により積算された時間が第２設定時間を超えると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６に記載の炭酸ガス供給システムでは、前記暖房装置を作動制御するための作動制御手段を更に備え、前記熱電併給装置の発電出力が設定発電出力を超えると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動停止させ、また前記熱電併給装置の発電出力が前記設定発電出力よりも低下すると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に記載の炭酸ガス供給システムによれば、暖房装置からの排気ガスを温室に供給するための第１排気ガス供給手段及び熱電併給装置からの排気ガスを温室に供給するための第２排気ガス供給手段を備えているので、温室の環境条件などに応じて暖房装置からの排気ガス及び／又は熱電併給装置からの排気ガスを温室に供給することができ、温室に炭酸ガスを効率良く供給することができる。例えば、充分な日射量を得られる冬季の日中などのように、熱負荷が大きく且つ温室における電力の需要が小さいときには、暖房装置からの排気ガスが第１排気ガス供給手段を通して温室に供給され、また、充分な日射量を得られない夏季の日の出から早朝あるいは夕方から日の入りまでの時間帯などのように、熱負荷が小さく且つ温室における電力の需要が大きいときには、熱電併給装置からの排気ガスが第２排気ガス供給手段を通して温室に供給され、更に、充分な日射量を得られない冬季の日の出から早朝あるいは夕方から日の入りまでの時間帯などのように、熱負荷が大きく且つ温室における電力の需要が大きいときには、暖房装置からの排気ガスが第１排気ガス供給手段を通して温室に供給されるとともに、熱電併給装置からの排気ガスが第２排気ガス供給手段を通して温室に供給される。このように温室の環境条件に応じて暖房装置及び／又は熱電併給装置が作動され、この作動により所望の炭酸ガスを温室に供給することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項２に記載の炭酸ガス供給システムによれば、炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、第１供給バルブ及び第２供給バルブが閉状態に保持されて温室への排気ガスの供給が遮断され、炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、第１供給バルブが閉状態、第２供給バルブが開状態に保持されて熱電併給装置からの排気ガスが温室に供給されるので、熱電併給装置からの排気ガスを制御することによって、温室内の炭酸ガス濃度を上限濃度と下限濃度との間の範囲内に保持することができる。
【００１５】
さらに、本発明の請求項３に記載の炭酸ガス供給システムによれば、炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、第１供給バルブが閉状態、第２供給バルブが開状態に保持されて、暖房装置からの排気ガスの温室への供給が遮断され、炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、第１供給バルブ及び第２供給バルブが開状態に保持されて、暖房装置からの排気ガス及び熱電併給装置からの排気ガスが温室に供給されるので、熱電併給装置からの排気ガスの供給をベースにして暖房装置からの排気ガスを制御することによって、温室内の炭酸ガス濃度を上限濃度と下限濃度との間の範囲内に保持することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項４に記載の炭酸ガス供給システムによれば、炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、第１供給バルブ及び第２供給バルブが閉状態に保持されて温室への排気ガスの供給が遮断され、炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、第１供給バルブ及び第２供給バルブが開状態に保持されて、暖房装置からの排気ガス及び熱電併給装置からの排気ガスが温室に供給されるので、熱電併給装置及び暖房装置からの排気ガスを制御することによって、温室内の炭酸ガス濃度を上限濃度と下限濃度との間の範囲内に保持することができる。
【００１７】
さらに、本発明の請求項５に記載の炭酸ガス供給システムによれば、第２供給バルブが開状態に保持された状態にて炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下した場合に、時間積算手段の積算時間が第２設定時間を超えると、熱電併給装置からの排気ガスの量が不足気味となり、かかる場合に作動制御手段が暖房装置を作動させることにより、熱電併給装置からの排気ガスの不足分を暖房装置からの排気ガスによって補うことができ、温室に供給する排気ガスの量を確保することができる。また、第１供給バルブが閉状態に保持された状態にて炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えた場合に、時間積算手段の積算時間が第１設定時間を超えると、熱電併給装置からの排気ガスの量が過剰気味となり、かかる場合に作動制御手段が暖房装置を作動停止させることにより、温室に供給する排気ガスの量を植物の栽培に適した量に抑えることができる。
【００１８】
また、本発明の請求項６に記載の炭酸ガス供給システムによれば、熱電併給装置の発電出力が設定発電出力よりも低下すると、この発電出力の低下によって熱電併給装置からの排気ガスの量が不足気味となり、かかる場合に作動制御手段が暖房装置を作動させることにより、熱電併給装置からの排気ガスの不足分を暖房装置からの排気ガスによって補うことができ、温室に供給する排気ガスの量を確保することができる。また、熱電併給装置の発電出力が設定発電出力を超えると、この発電出力の超過によって熱電併給装置からの排気ガスの量が過剰気味となり、かかる場合に作動制御手段が暖房装置を作動停止させることにより、温室に供給する排気ガスの量を植物の栽培に適した量に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う炭酸ガス供給システムの各種実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
まず、図１〜図４を参照して、第１の実施形態の炭酸ガス供給システムについて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による炭酸ガス供給システムを示す概略図であり、図２は、図１の炭酸ガス供給システムが設置された温室内に炭酸ガスを供給する様子を示す概略斜視図であり、図３は、図１の炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図であり、図４は、図１の炭酸ガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。
【００２０】
図１〜図３を参照して、図示の炭酸ガス供給システム２は、空気を加熱するための暖房装置４と、電力及び熱を発生して供給するための熱電併給装置６と、を備えている。この炭酸ガス供給システム２は、野菜や花などの植物８をハウス栽培するための例えばビニルハウスなどの温室１０に設置されている。温室１０の内部には、植物８が植設されて栽培される栽培床１２が複数列設置されている。
【００２１】
暖房装置４は、温室１０内に配設されたボックス状の暖房装置本体１４を備え、この暖房装置本体１４の内部には、燃焼バーナ１６、排気ライン１８及び熱交換器２０が配設されている。燃焼バーナ１６には、ガス供給源（図示せず）からのＬＰＧなどの燃料用ガスが供給される。排気ライン１８の一端部は燃焼バーナ１６に接続され、その他端部は熱交換器２０内を通って温室１０の外部に延びている。
【００２２】
暖房装置本体１４の下端部には下開口部（図示せず）が設けられ、この下開口部の下方には送風機２２が配設されている。送風機２２は吸込口２４及び吹出口２６を有し、暖房装置本体１４の下開口部に取り付けられた遮蔽カバー２８によって覆われている。送風機２２が作動されると、吸込口２４から吸い込まれた温室１０内の空気が所定の風量でもって吹出口２６より吹き出され、下開口部を通して熱交換器２０の吸気側に送り込まれる。なお、遮蔽カバー２８によって、送風機２２の吸込口２４と吹出口２６とが短絡して空気が循環されるのが防止される。また、暖房装置本体１４の上端部には上開口部（図示せず）が設けられ、この上開口部には、熱交換器２０の排気側より排出された空気が流れる暖房ライン３０が接続されている。この暖房ライン３０は、暖房装置本体１４の上開口部より延びる暖房本体ライン３２と、この暖房本体ライン３２から分岐して延びる暖房分岐ライン３４とから構成されている。
【００２３】
この暖房装置４による温室１０の暖房は、次のようにして行われる。燃焼バーナ１６が作動されると、燃焼バーナ１６から噴出される燃料用ガスに点火されて燃料用ガスが燃焼され、この燃焼によって燃焼ガスが発生される。発生した燃焼ガスは排気ライン１８を通して流れ、熱交換器２０において、排気ライン１８を流れる燃焼ガスと吸気側に送り込まれた空気との間で熱交換が行われれる。このように熱交換が行われると、加熱された空気が熱交換器２０の排気側より排出されて暖房ライン３０を通して流れ、暖房本体ライン３２及び暖房分岐ライン３４の各噴出口３６，３８より温室１０内に供給される。また、熱交換器２０にて熱交換された燃焼ガスは、後述するように排気ライン１８の他端部より排気ガスとして排出される。
【００２４】
熱電併給装置６は、温室１０外に配設された例えばガスエンジン発電機から構成され、ガスエンジン４０と、このガスエンジン４０によって駆動される発電装置（図示せず）との組み合わせから構成される。発電装置はガスエンジン４０の出力軸に駆動連結されており、ガスエンジン４０が駆動すると、ガスエンジン４０からの回転駆動力が出力軸を介して発電装置に駆動伝達される。これにより発電装置が作動して電力が発生し、この電力の一部は、温室１０内に設置された照明用光源や栽培用光源（図示せず）などに供給される。ガスエンジン４０が駆動されると排気ガスが発生し、ガスエンジン４０には、この排気ガスを排出するための排気ガスノズル４２が設けられている。また、ガスエンジン４０には冷却水循環ライン（図示せず）が設けられ、この冷却水循環ラインには熱交換器（図示せず）が配設されており、ガスエンジン４０からの冷却水が熱交換器を通して冷却水循環ラインを循環される。
【００２５】
この第１の実施形態の炭酸ガス供給システム２は、更に、暖房装置４からの排気ガスを温室１０に供給するための第１排気ガス供給手段４４と、ガスエンジン４０からの排気ガスを温室１０に供給するための第２排気ガス供給手段４６と、を備えている。第１排気ガス供給手段４４は、暖房装置４の排気ライン１８と温室１０とを相互に接続する第１排気ガス供給ライン４８と、第１排気ガス供給ライン４８に配設された第１供給バルブ５０と、を有している。第１排気ガス供給ライン４８の一端部は排気ライン１８の他端部に接続され、またその他端部は温室１０内に延びて炭酸ガス供給ライン５２に接続されている。この炭酸ガス供給ライン５２は、第１排気ガス供給ライン４８の他端部に接続された接続ライン５４と、接続ライン５４から分岐された複数の噴射ライン５６と、を有している（図２参照）。噴射ライン５６には複数の噴射ノズル５８が設けられ、複数の噴射ライン５６はそれぞれ各栽培床１２に対応して配設されている。また、第１排気ガス供給ライン４８の第１供給バルブ５０よりも上流側には、第１排気ガス排出ライン６０が分岐して延びており、この第１排気ガス排出ライン６０には第１排出バルブ６２が配設されている。
【００２６】
第２排気ガス供給手段４６は、ガスエンジン４０の排気ガスノズル４２と温室１０とを相互に接続する第２排気ガス供給ライン６４と、第２排気ガス供給ライン６４に配設された第２供給バルブ６６と、を有している。第２排気ガス供給ライン６４の一端部は排気ガスノズル４２に接続され、その他端部は、第１排気ガス供給ライン４８と同様に温室１０内に延びて炭酸ガス供給ライン５２に接続されている。また、第２排気ガス供給ライン６４の第２供給バルブ６６よりも上流側には、第２排気ガス排出ライン６８が分岐して延びており、この第２排気ガス排出ライン６８には第２排出バルブ７０が配設されている。
【００２７】
また、第１及び第２排気ガス供給手段４４，４６に関連して、炭酸ガス濃度検知センサ７２、温度検知センサ７４及び制御手段７６が設けられている。炭酸ガス濃度検知センサ７２（炭酸ガス濃度検知手段を構成する）は温室１０の内部に配設され、温室１０内の炭酸ガス濃度を検知する。温度検知センサ７４は温室１０の内部に配設され、温室１０内の温度を検知する。制御手段７６は、メモリ７８、比較手段８０、開閉制御手段８２及び作動制御手段８４を含んでいる。メモリ７８には、目標設定濃度データ、上限濃度データ、下限濃度データ及び設定温度データが記憶されている。目標設定濃度データ、上限濃度データ及び下限濃度データは温室１０内の炭酸ガス濃度に関するデータであり、上限濃度は目標設定濃度よりも３００ｐｐｍ高い値、下限濃度は目標設定濃度よりも３００ｐｐｍ低い値にそれぞれ設定される。例えば、目標設定濃度を１０００ｐｐｍに設定した場合には、上限濃度及び下限濃度はそれぞれ１３００ｐｐｍ及び７００ｐｐｍに設定される。設定温度データは温室１０内の温度に関するデータであり、例えば２７℃に設定される。比較手段８０は、温度検知センサ７４の検知温度とメモリ７８に記憶された設定温度とを比較し、また、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度とメモリ７８に記憶された上限濃度及び下限濃度とをそれぞれ比較する。開閉制御手段８２は、比較手段８０からの比較結果に基づいて、第１及び第２供給バルブ５０，６６並びに第１及び第２排出バルブ６２，７０をそれぞれ開閉制御する。作動制御手段８４は、比較手段８０からの比較結果に基づいて、暖房装置４の燃焼バーナ１６を作動制御する。
【００２８】
図４をも参照して、上述した炭酸ガス供給システム２を用いた温室１０への炭酸ガスの供給は、例えば次の通りに行われる。システム２が稼働されると（ステップＳ１）、ガスエンジン４０及び送風機２２が作動され（ステップＳ２）、開閉制御手段８２は第１供給バルブ５０及び第２排出バルブ７０を閉状態、第２供給バルブ６６を開状態に保持する（ステップＳ３）。これにより、ガスエンジン４０からの排気ガスは、第２排気ガス供給ライン６４、接続ライン５４及び複数の噴射ライン５６を通して流れ、噴射ライン５６を流れる排気ガスが複数の噴射ノズル５８より栽培床１２に植設された植物８に向けて噴射される。このように噴射されることによって、排気ガスに含まれる炭酸ガスが温室１０に供給され、温室１０内の炭酸ガス濃度が上昇される。また、作動制御手段８４は燃焼バーナ１６を作動させ（ステップＳ４）、開閉制御手段８２は第１排出バルブ６２を開状態に保持させる（ステップＳ５）。これにより温室１０の暖房が行われ、暖房装置４からの排気ガスは、第１排気ガス排出ライン６０を通して大気に排出される。
【００２９】
温度検知センサ７４の検知温度が設定温度（例えば、２７℃）を超えると、ステップＳ６からステップＳ７に進み、作動制御手段８４は燃焼バーナ１６の作動を停止させ、開閉制御手段８２は第１排出バルブ６２を閉状態に保持させ（ステップＳ８）、これにより温室１０の暖房が停止される。また、温度検知センサ７４の検知温度が設定温度を超えないときには、ステップＳ６からステップＳ９に進み、温室１０の暖房が継続して行われる。
【００３０】
温室１０内の炭酸ガス濃度が上昇し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度（例えば、１３００ｐｐｍ）を超えると、ステップＳ９からステップＳ１０に進み、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を閉状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を開状態に保持する。これにより、ガスエンジン４０からの排気ガスは、第２排気ガス排出ライン６８を通して大気に排出され、このように排出されることによって、温室１０への排気ガスの供給が遮断され、温室１０内の炭酸ガス濃度が低下される。システム２の運転を終了するときには、ステップＳ１１からステップＳ１２に進み、システム２の稼動が停止される。システム２の運転を継続して行うときには、ステップＳ１１からステップＳ１３に進み、温度検知センサ７４の検知温度が設定温度よりも低いときには、ステップＳ１３からステップＳ４に戻り、また温度検知センサ７４の検知温度が設定温度を超えているときには、ステップＳ１３からステップＳ９に戻る。
【００３１】
ステップＳ９に戻り、温室１０内の炭酸ガス濃度が低下し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度（例えば、７００ｐｐｍ）よりも低下すると、ステップＳ９からステップＳ１４を経てステップＳ１５に進み、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を開状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を閉状態に保持する。これにより、ガスエンジン４０からの排気ガスが温室１０に供給され、温室１０内の炭酸ガス濃度が上昇される。なお、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度と上限濃度との間の範囲内にあるときには、ステップＳ９からステップＳ１４を経てステップＳ１１に進む。
【００３２】
この第１の実施形態の炭酸ガス供給システム２では、上述のような制御を行うことにより、温室１０内の炭酸ガス濃度を７００〜１３００ｐｐｍの範囲内に保持することができる。また、暖房装置４を温室１０内の温度に応じて作動又は作動停止させ、熱電併給装置６を常時作動させるので、例えば充分な日射量を得られない夏季の日の出から早朝あるいは夕方から日の入りまでの時間帯などのように、熱負荷が小さく且つ温室１０における電力の需要が大きい場合であっても、ガスエンジン１０からの排気ガスを温室に供給することができ、温室１０に炭酸ガスを効率良く供給することができる。
【００３３】
［第２の実施形態］
次に、図５及び図６を参照して、第２の実施形態の炭酸ガス供給システムについて説明する。図５は、本発明の第２の実施形態による炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図であり、図６は、図５の炭酸ガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。なお、以下の各実施形態において、第１の実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
第２の実施形態の炭酸ガス供給システム２Ａでは、作動制御手段８４は、暖房装置４の燃焼バーナ１６を常時作動させる。制御手段７６Ａは、後述するように、ガスエンジン（図示せず）からの排気ガスを常時温室（図示せず）に供給するとともに、温室内の炭酸ガス濃度に応じて暖房装置４からの排気ガスを温室に供給又は供給停止する。
【００３５】
この炭酸ガス供給システム２Ａを用いた温室への炭酸ガスの供給は、次の通りに行われる。システム２Ａが稼働されると（ステップＳ２１）、燃焼バーナ１６、ガスエンジン及び送風機（図示せず）が作動され（ステップＳ２２）、開閉制御手段８２は第１及び第２供給バルブ５０，６６を開状態に保持するとともに、第１及び第２排出バルブ６２，７０を閉状態に保持する（ステップＳ２３）。これにより、暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス供給ライン（図示せず）を通して温室に供給されるとともに、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ライン（図示せず）を通して温室に供給され、温室内の炭酸ガス濃度が上昇される。
【００３６】
温室内の炭酸ガス濃度が上昇し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度（例えば、１３００ｐｐｍ）を超えると、ステップＳ２４からステップＳ２５に進み、開閉制御手段８２は、第１供給バルブ５０を閉状態に保持するとともに、第１排出バルブ６２を開状態に保持する。これにより、暖房装置４からの排気ガスは第１排気ガス排出ライン（図示せず）を通して大気に排出され、温室内の炭酸ガス濃度が低下される。なお、ガスエンジンからの排気ガスは、第２排気ガス供給ラインを通して温室に継続して供給される。システム２Ａの運転を終了するときには、ステップＳ２６からステップＳ２７に進み、システム２Ａの稼動が停止される。システム２Ａの運転を継続して行うときには、ステップＳ２６からステップＳ２４に戻る。
【００３７】
ステップＳ２４に戻り、温室内の炭酸ガス濃度が低下し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度（例えば、７００ｐｐｍ）よりも低下すると、ステップＳ２４からステップＳ２８を経てステップＳ２９に進み、開閉制御手段８２は、第１供給バルブ５０を開状態に保持するとともに、第１排出バルブ６２を閉状態に保持する。これにより、暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス供給ラインを通して温室に供給されるとともに、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に供給され、温室内の炭酸ガス濃度が上昇される。なお、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度と上限濃度との間の範囲内にあるときには、ステップＳ２４からステップＳ２８を経てステップＳ２６に進む。
【００３８】
従って、この第２の実施形態の炭酸ガス供給システム２Ａでは、暖房装置４及び熱電併給装置を常時作動させるので、例えば充分な日射量を得られない冬季の日の出から早朝あるいは夕方から日の入りまでの時間帯などのように、熱負荷が大きく且つ温室における電力の需要が大きい場合であっても、暖房装置からの排気ガス及びガスエンジンからの排気ガスを温室に供給することができ、温室に炭酸ガスを効率良く供給することができる。
【００３９】
［第３の実施形態］
次に、図７及び図８を参照して、第３の実施形態の炭酸ガス供給システムについて説明する。図７は、本発明の第３の実施形態による炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図であり、図８は、図７の炭酸ガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。
【００４０】
第３の実施形態の炭酸ガス供給システム２Ｂでは、熱電併給装置の発電装置（図示せず）の発電出力を検知するための発電出力検知センサ８６が設けられている。制御手段７６Ｂのメモリ７８Ｂには、発電装置の発電出力に関する設定発電出力データが記憶されており、設定発電出力は例えば２０ｋＷに設定される。比較手段８０は、発電出力検知センサ８６の検知発電出力とメモリ７８Ｂに記憶された設定発電出力とを比較し、作動制御手段８４は、比較手段８０の比較結果に基づいて、暖房装置４の燃焼バーナ１６を作動制御する。
【００４１】
この炭酸ガス供給システム２Ｂを用いた温室（図示せず）への炭酸ガスの供給は、次の通りに行われる。システム２Ｂが稼働されると（ステップＳ４１）、ガスエンジン（図示せず）及び送風機（図示せず）が作動され（ステップＳ４２）、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を開状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を閉状態に保持する（ステップＳ４３）。これによりガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ライン（図示せず）を通して温室に供給され、温室内の炭酸ガス濃度が上昇される。
【００４２】
発電出力検知センサ８６の検知発電出力が設定発電出力（例えば、２０ｋＷ）よりも低下すると、ステップＳ４４からステップＳ４５に進み、作動制御手段８４は燃焼バーナ１６を作動させ、開閉制御手段８２は第１供給バルブ５０を開状態に保持させるとともに、第１排出バルブ６２を閉状態に保持させる（ステップＳ４６）。これにより暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス供給ライン（図示せず）を通して温室に供給されるとともに、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に供給され、温室内の炭酸ガス濃度が上昇される。
【００４３】
温室内の炭酸ガス濃度が上昇し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度（例えば、１３００ｐｐｍ）を超えると、ステップＳ４７からステップＳ４８に進み、開閉制御手段８２は、第１及び第２供給バルブ５０，６６を閉状態に保持するとともに、第１及び第２排出バルブ６２，７０を開状態に保持する。これにより、暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス排出ライン（図示せず）を通して大気に排出されるとともに、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス排出ライン（図示せず）を通して大気に排出される。システム２Ｂの運転を終了するときには、ステップＳ４９からステップＳ５０に進み、システム２Ｂの稼動が停止される。システム２Ｂの運転を継続して行うときには、ステップＳ４９からステップＳ５１に進み、発電出力検知センサ８６の検知発電出力が設定発電出力を超えているときには、ステップＳ５１からステップＳ５４に戻り、また発電出力検知センサ８６の検知発電出力が設定発電出力よりも低下しているときには、ステップＳ５１からステップＳ４７に戻る。
【００４４】
ステップＳ４７に戻り、温室内の炭酸ガス濃度が低下し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度（例えば、７００ｐｐｍ）よりも低下すると、ステップＳ４７からステップＳ５２を経てステップＳ５３に進み、開閉制御手段８２は、第１及び第２供給バルブ５０，６６を開状態に保持するとともに、第１及び第２排出バルブ６２，７０を閉状態に保持する。これにより、暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス供給ラインを通して温室に供給されるとともに、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に供給される。なお、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度と上限濃度との間の範囲内にあるときには、ステップＳ４７からステップＳ５２を経てステップＳ４９に進む。
【００４５】
ステップＳ４４に戻り、発電出力検知センサ８６の検知発電出力が設定発電出力を超えると、ステップＳ４４からステップＳ５４に進み、作動制御手段８４は燃焼バーナ１６の作動を停止させ、開閉制御手段８２は第１供給バルブ５０及び第１排出バルブ６２を閉状態に保持させる（ステップＳ５５）。温室内の炭酸ガス濃度が上昇し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えると、ステップＳ５６からステップＳ５７に進み、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を閉状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を開状態に保持する。これにより、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス排出ラインを通して大気に排出される。システム２Ｂの運転を終了するときには、ステップＳ５８からステップＳ５９に進み、システム２Ｂの稼動が停止される。システム２Ｂの運転を継続して行うときには、ステップＳ５８からステップＳ６０に進み、発電出力検知センサ８６の検知発電出力が設定発電出力よりも低下しているときには、ステップＳ６０からステップＳ４５に戻り、また発電出力検知センサ８６の検知発電出力が設定発電出力を超えているときには、ステップＳ６０からステップＳ５６に戻る。
【００４６】
ステップＳ５６に戻り、温室内の炭酸ガス濃度が低下し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、ステップＳ５６からステップＳ６１を経てステップＳ６２に進み、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を開状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を閉状態に保持する。これにより、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に供給される。なお、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度と上限濃度との間の範囲内にあるときには、ステップＳ５６からステップＳ６１を経てステップＳ５８に進む。
【００４７】
この第３の実施形態の炭酸ガス供給システム２Ｂでは、発電装置の発電出力が設定発電出力よりも低下すると、ガスエンジンからの排気ガスの量が不足気味となり、かかる場合に上述のように暖房装置４の燃焼バーナ１６を作動させることにより、ガスエンジンからの排気ガスの不足分を暖房装置４からの排気ガスによって補うことができ、温室に供給する排気ガスの量を確保することができる。また、発電装置の発電出力が設定発電出力を超えると、ガスエンジンからの排気ガスの量が過剰気味となり、かかる場合に上述のように暖房装置４の燃焼バーナ１６の作動を停止させることにより、温室に供給する排気ガスの量を植物の栽培に適した量に抑えることができる。
【００４８】
［第４の実施形態］
次に、図９〜図１１を参照して、第４の実施形態の炭酸ガス供給システムについて説明する。図９は、本発明の第４の実施形態による炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図であり、図１０は、図９の炭酸ガス供給システムの制御の流れの前半部分を示すフローチャートであり、図１１は、図９の炭酸ガス供給システムの制御の流れの後半部分を示すフローチャートである。
【００４９】
第４の実施形態の炭酸ガス供給システム２Ｃでは、制御手段７６Ｃは時間積算手段８８を更に含んでおり、この時間積算手段８８は、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えている時間及び炭酸ガス濃度検知手段７２の検知濃度が下限濃度を超えている時間をそれぞれ積算する。メモリ７８Ｃには、第１設定時間データ（例えば、１５分）及び第２設定時間データ（例えば、２０分）が記憶されている。比較手段８０は、時間積算手段８８の積算時間とメモリ７８Ｃに記憶された第１設定時間及び第２設定時間とを比較し、作動制御手段８４は、比較手段８０の比較結果に基づいて、暖房装置４の燃焼バーナ１６を作動制御する。
【００５０】
この炭酸ガス供給システム２Ｃを用いた温室（図示せず）への炭酸ガスの供給は、次の通りに行われる。システム２Ｃが稼働されると（ステップＳ７１）、ガスエンジン（図示せず）及び送風機（図示せず）が作動され（ステップＳ７２）、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を開状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を閉状態に保持する（ステップＳ７３）。これによりガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ライン（図示せず）を通して温室に供給され、温室内の炭酸ガス濃度が上昇される。
【００５１】
温室内の炭酸ガス濃度が上昇し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度（例えば、１３００ｐｐｍ）を超えると、ステップＳ７４からステップＳ７５に進み、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を閉状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を開状態に保持する。これにより、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス排出ライン（図示せず）を通して大気に排出される。システム２Ｃの運転を終了するときには、ステップＳ７６からステップＳ７７に進み、システム２Ｃの稼動が停止される。システム２Ｃの運転を継続して行うときには、ステップＳ７６からステップＳ７８に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度（例えば、７００ｐｐｍ）よりも低下しているときには、ステップＳ７８からステップＳ８０に進み、また炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度を超えているときには、ステップＳ７８からステップＳ７６に戻る。
【００５２】
ステップＳ７４に戻り、温室内の炭酸ガス濃度が低下し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、ステップＳ７４からステップＳ７９を経てステップＳ８０に進み、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を開状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を閉状態に保持する。これにより、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に継続して供給される。
【００５３】
このように炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、時間積算手段８８による時間の積算が開始される（ステップＳ８１）。時間積算手段８８の積算時間が第２設定時間（例えば、２０分）を超えないときには、ステップＳ８２からステップＳ８３に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度を超えているときには、ステップＳ８３からステップＳ８４に進み、時間積算手段８８による時間の積算がリセットされる。また、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下しているときには、ステップＳ８３からステップＳ８２に戻る。システム２Ｃの運転を終了するときには、ステップＳ８５からステップＳ７７に進み、システム２Ｃの稼動が停止される。システム２Ｃの運転を継続して行うときには、ステップＳ８５からステップＳ８６に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えているときには、ステップＳ８６からステップＳ７５に戻り、また炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下しているときには、ステップＳ８６からステップＳ８７を経てステップＳ８１に戻る。なお、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度と上限濃度との間の範囲内にあるときには、ステップＳ８６からステップＳ８７を経てステップＳ８５に戻る。
【００５４】
ステップＳ８２に戻り、時間積算手段８８の積算時間が第２設定時間を超えると、ステップＳ８２からステップＳ８８に進み、時間積算手段８８による時間の積算がリセットされる。作動制御手段８４は燃焼バーナ１６を作動させ（ステップＳ８９）、開閉制御手段８２は、第１供給バルブ５０を開状態に保持するとともに、第１排出バルブ６２を閉状態に保持する（ステップＳ９０）。これにより、暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス供給ライン（図示せず）を通して温室に供給されるとともに、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に供給され、温室に供給される排気ガスの量を増大させることができ、温室内の炭酸ガス濃度を急速に上昇させることができる。システム２Ｃの運転を終了するときには、ステップＳ９１からステップＳ７７に進み、システムＣの稼動が停止される。システム２Ｃの運転を継続して行うときには、ステップＳ９１からステップＳ９２に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度よりも低下しているときには、ステップＳ９２からステップＳ９１に戻る。また、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えているときには、ステップＳ９２からステップＳ９３に進み、開閉制御手段８２は、第１供給バルブ５０を閉状態に保持するとともに、第１排出バルブ６２を開状態に保持する。これにより、暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス排出ライン（図示せず）を通して大気に排出され、またガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に継続して供給される。
【００５５】
このように炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えると、時間積算手段８８による時間の積算が開始される（ステップＳ９４）。時間積算手段８８の積算時間が第１設定時間（例えば、１５分）を超えないときには、ステップＳ９６からステップＳ９７に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度よりも低下しているときには、ステップＳ９６からステップＳ９７に進み、時間積算手段８８による時間の積算がリセットされる。また、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えているときには、ステップＳ９６からステップＳ９５に戻る。システム２Ｃの運転を終了するときには、ステップＳ９８からステップＳ７７に進み、システム２Ｃの稼動が停止される。システム２Ｃの運転を継続して行うときには、ステップＳ９８からステップＳ９９に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えているときには、ステップＳ９９からステップＳ９４に戻り、また炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下しているときには、ステップＳ９９からステップＳ１００を経てステップＳ９０に戻る。なお、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度と上限濃度との間の範囲内にあるときには、ステップＳ９９からステップＳ１００を経てステップＳ９８に戻る。
【００５６】
ステップＳ９５に戻り、時間積算手段８８の積算時間が第１設定時間を超えると、ステップＳ９５からステップＳ１０１に進み、時間積算手段８８による時間の積算がリセットされる。作動制御手段８４は燃焼バーナ１６の作動を停止させ（ステップＳ１０２）、開閉制御手段８２は、第１排出バルブ６２及び第２供給バルブ６６を閉状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を開状態に保持する（ステップＳ１０３）。これにより、ガスエンジンからの排気ガスの温室への供給が停止される。システム２Ｃの運転を終了するときには、ステップＳ１０４からステップＳ７７に進み、システム２Ｃの稼動が停止される。システム２Ｃの運転を継続して行うときには、ステップＳ１０４からステップＳ１０５に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下しているときには、ステップＳ１０５からステップＳ８０に戻り、また炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度を超えているときには、ステップＳ１０５からステップＳ１０４に戻る。
【００５７】
この第４の実施形態の炭酸ガス供給システム２Ｃでは、時間積算手段８８の積算時間が第２設定時間を超えると、ガスエンジンからの排気ガスの量が不足気味となり、かかる場合に上述のように暖房装置４の燃焼バーナ１６を作動させることにより、ガスエンジンからの排気ガスの不足分を暖房装置４からの排気ガスによって補うことができ、温室に供給する排気ガスの量を確保することができる。また、時間積算手段８８の積算時間が第１設定時間を超えると、ガスエンジンからの排気ガスの量が過剰気味となり、かかる場合に上述のように暖房装置４の燃焼バーナ１６の作動を停止させることにより、温室に供給する排気ガスの量を植物の栽培に適した量に抑えることができる。
【００５８】
本実施形態では、第１設定時間を１５分に、第２設定時間を２０分に設定したが、第１設定時間と第２設定時間とを同じ時間に設定するようにしてもよく、これら第１及び第２設定時間はそれぞれ適宜設定することができる。なお、温室に炭酸ガスを安定して供給するためには、第１及び第２設定時間をそれぞれ１５分〜６０分の範囲内で設定するのが好ましい。
【００５９】
以上、本発明に従う種々の炭酸ガス供給システムの実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００６０】
例えば、上記各実施形態では、熱電併給装置６をガスエンジン発電機から構成したが、ガスタービン発電機から構成してもよく、かかる場合には、熱電併給装置６は、ガスタービンと、このガスタービンによって駆動される発電装置との組み合わせから構成される。
【００６１】
また例えば、上記各実施形態では、上限濃度を目標設定濃度よりも３００ｐｐｍ高い値、下限濃度を目標設定濃度よりも３００ｐｐｍ低い値にそれぞれ設定したが、目標設定濃度、上限濃度及び下限濃度はそれぞれ適宜設定することができる。なお、温室１０内の炭酸ガス濃度を目標設定濃度に安定して保持するためには、上限濃度を目標設定濃度よりも２００ｐｐｍ高い値、下限濃度を目標設定濃度よりも２００ｐｐｍ低い値にそれぞれ設定するのがより好ましい。
【００６２】
また例えば、上記各実施形態では、第１及び第２排気ガス供給ライン４８，６４の各他端部を炭酸ガス供給ライン５２の接続ライン５４に接続するように構成したが、第１及び第２排気ガス供給ライン４８，６４の各他端部を送風機２２の吸込口２４の近傍に配設するように構成してもよい。かく構成した場合には、暖房装置４からの排気ガス及びガスエンジン４０からの排気ガスはそれぞれ第１及び第２排気ガス供給ライン４８，６４を通して流れて、温室１０内の空気とともに送風機２２の吸込口２４に吸い込まれる。その後、送風機２２の吹出口２６より吹き出された排気ガスは、暖房装置本体１４の内部を流れた後に暖房ライン３０を通して流れ、暖房本体ライン３２及び暖房分岐ライン３４の各噴出口３６，３８より温室内に供給される。
【００６３】
また例えば、暖房装置４からの排気ガスを第１排気ガス供給ライン４８を通して温室１０に供給するとともに、ガスエンジン４０からの排気ガスを第２排気ガス排出ライン６８を通して大気に排出するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施形態による炭酸ガス供給システムを示す概略図である。
【図２】図１の炭酸ガス供給システムが設置された温室内に炭酸ガスを供給する様子を示す概略斜視図である。
【図３】図１の炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図である。
【図４】図１の炭酸ガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態による炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図である。
【図６】図５の炭酸ガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態による炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図である。
【図８】図７の炭酸ガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第４の実施形態による炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図である。
【図１０】図９の炭酸ガス供給システムの制御の流れの前半部分を示すフローチャートである。
【図１１】図９の炭酸ガス供給システムの制御の流れの後半部分を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
２，２Ａ 炭酸ガス供給システム
４ 暖房装置
６ 熱電併給装置
８ 植物
１０ 温室
４４ 第１排気ガス供給手段
４６ 第２排気ガス供給手段
４８ 第１排気ガス供給ライン
５０ 第１供給バルブ
６４ 第２排気ガス供給ライン
６６ 第２供給バルブ
７２ 炭酸ガス濃度検知センサ
８２ 開閉制御手段
８４ 作動制御手段
８８ 時間積算手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物栽培用の温室に炭酸ガスを供給するための炭酸ガス供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
野菜や花などの植物をハウス栽培するための温室には、この温室に炭酸ガス（二酸化炭素ガス）を供給するための炭酸ガス供給システムが設けられている。この炭酸ガス供給システムを用いて炭酸ガスを温室に供給することにより、温室内の植物の光合成を促進することができる。このような炭酸ガス供給システムとして、例えば次のようなタイプのものが提案されている。第１のタイプの炭酸ガス供給システムでは、温水ボイラにて生成された温水の熱により温室を暖房するための暖房装置と、暖房装置からの排気ガスを温室に供給するための排気ガス供給手段とが設けられ、排気ガス供給手段によって暖房装置からの炭酸ガスを含む排気ガスが温室に供給される（例えば、特許文献１参照）。第２のタイプの炭酸ガス供給システムでは、電力及び熱を発生して供給する熱電併給装置と、熱電併給装置からの排気ガスを温室に供給するための排気ガス供給手段とが設けられ、排気ガス供給手段によって熱電併給装置からの炭酸ガスを含む排気ガスが温室に供給され、また熱電併給装置からの電力の一部は、温室に設けられた照明用光源や栽培用光源などに供給される（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
上述した第１及び第２のタイプの炭酸ガス供給システムでは、排気ガス供給手段によって温室に供給される排気ガスの炭酸ガス濃度は１０％程度であり、温室内の空気によって炭酸ガス濃度が０．２〜０．５％程度になるまでこの排気ガスを希釈して温室内全域に拡散させることにより、温室内の炭酸ガス濃度は植物の光合成に適した５００〜１５００ｐｐｍ程度に設定される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４４１５４号公報
【特許文献２】特開平１０−２２９７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の炭酸ガス供給システムでは、次のような問題がある。第１のタイプの炭酸ガス供給システムでは、例えば夏季などのように温室内の温度が高い（即ち、熱負荷が小さい）ときには、暖房装置の作動を停止させており、これにより温室に排気ガスが供給されず、温室内の炭酸ガス濃度が低下してしまうという問題がある。また、第２のタイプの炭酸ガス供給システムでは、例えば充分な日射量が得られる日中などのように、温室に設けられた照明用光源や栽培用光源などを点灯させる必要が無く、温室における電力の需要が小さいときには、熱電併給装置の作動を停止させており、これにより温室に排気ガスが供給されず、温室内の炭酸ガス濃度が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、温室に炭酸ガスを効率良く供給することができる炭酸ガス供給システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の炭酸ガス供給システムでは、植物栽培用の温室に炭酸ガスを供給するための炭酸ガス供給システムであって、
空気を加熱するための暖房装置と、電力及び熱を発生する熱電併給装置と、前記暖房装置からの排気ガスを前記温室に供給するための第１排気ガス供給手段と、前記熱電併給装置からの排気ガスを前記温室に供給するための第２排気ガス供給手段と、を備え、
前記暖房装置からの排気ガスが前記第１排気ガス供給手段を通して及び／又は前記熱電併給装置からの排気ガスが前記第２排気ガス供給手段を通して前記温室に供給されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の炭酸ガス供給システムでは、前記第１排気ガス供給手段は、前記暖房装置と前記温室とを相互に接続する第１排気ガス供給ラインと、前記第１排気ガス供給ラインに配設された第１供給バルブと、を有し、前記第２排気ガス供給手段は、前記熱電併給装置と前記温室とを相互に接続する第２排気ガス供給ラインと、前記第２排気ガス供給ラインに配設された第２供給バルブと、を有し、また、前記第１及び第２供給バルブに関連して、これらを開閉制御するための開閉制御手段及び前記温室内の炭酸ガス濃度を検知するための炭酸ガス濃度検知手段が設けられ、
前記開閉制御手段は、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを閉状態に保持し、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、前記第１供給バルブを閉状態に保持するとともに前記第２供給バルブを開状態に保持することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の請求項３に記載の炭酸ガス供給システムでは、前記第１排気ガス供給手段は、前記暖房装置と前記温室とを相互に接続する第１排気ガス供給ラインと、前記第１排気ガス供給ラインに配設された第１供給バルブと、を有し、前記第２排気ガス供給手段は、前記熱電併給装置と前記温室とを相互に接続する第２排気ガス供給ラインと、前記第２排気ガス供給ラインに配設された第２供給バルブと、を有し、また、前記第１及び第２供給バルブに関連して、これらを開閉制御するための開閉制御手段及び前記温室内の炭酸ガス濃度を検知するための炭酸ガス濃度検知手段が設けられ、
前記開閉制御手段は、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、前記第１供給バルブを閉状態に保持するとともに前記第２供給バルブを開状態に保持し、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを開状態に保持することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の炭酸ガス供給システムでは、前記第１排気ガス供給手段は、前記暖房装置と前記温室とを相互に接続する第１排気ガス供給ラインと、前記第１排気ガス供給ラインに配設された第１供給バルブと、を有し、前記第２排気ガス供給手段は、前記熱電併給装置と前記温室とを相互に接続する第２排気ガス供給ラインと、前記第２排気ガス供給ラインに配設された第２供給バルブと、を有し、また、前記第１及び第２供給バルブに関連して、これらを開閉制御するための開閉制御手段及び前記温室内の炭酸ガス濃度を検知するための炭酸ガス濃度検知手段が設けられ、
前記開閉制御手段は、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを閉状態に保持し、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを開状態に保持することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の請求項５に記載の炭酸ガス供給システムでは、前記暖房装置を作動制御するための作動制御手段と、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記上限濃度を超えている時間及び前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記下限濃度よりも低下している時間をそれぞれ積算するための時間積算手段と、を更に備え、
前記第１供給バルブが閉状態に保持された状態にて前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記上限濃度を超えた場合において、前記時間積算手段により積算された時間が第１設定時間を超えると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動停止させ、また前記第２供給バルブが開状態に保持された状態にて前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記下限濃度よりも低下した場合において、前記時間積算手段により積算された時間が第２設定時間を超えると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６に記載の炭酸ガス供給システムでは、前記暖房装置を作動制御するための作動制御手段を更に備え、前記熱電併給装置の発電出力が設定発電出力を超えると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動停止させ、また前記熱電併給装置の発電出力が前記設定発電出力よりも低下すると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に記載の炭酸ガス供給システムによれば、暖房装置からの排気ガスを温室に供給するための第１排気ガス供給手段及び熱電併給装置からの排気ガスを温室に供給するための第２排気ガス供給手段を備えているので、温室の環境条件などに応じて暖房装置からの排気ガス及び／又は熱電併給装置からの排気ガスを温室に供給することができ、温室に炭酸ガスを効率良く供給することができる。例えば、充分な日射量を得られる冬季の日中などのように、熱負荷が大きく且つ温室における電力の需要が小さいときには、暖房装置からの排気ガスが第１排気ガス供給手段を通して温室に供給され、また、充分な日射量を得られない夏季の日の出から早朝あるいは夕方から日の入りまでの時間帯などのように、熱負荷が小さく且つ温室における電力の需要が大きいときには、熱電併給装置からの排気ガスが第２排気ガス供給手段を通して温室に供給され、更に、充分な日射量を得られない冬季の日の出から早朝あるいは夕方から日の入りまでの時間帯などのように、熱負荷が大きく且つ温室における電力の需要が大きいときには、暖房装置からの排気ガスが第１排気ガス供給手段を通して温室に供給されるとともに、熱電併給装置からの排気ガスが第２排気ガス供給手段を通して温室に供給される。このように温室の環境条件に応じて暖房装置及び／又は熱電併給装置が作動され、この作動により所望の炭酸ガスを温室に供給することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項２に記載の炭酸ガス供給システムによれば、炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、第１供給バルブ及び第２供給バルブが閉状態に保持されて温室への排気ガスの供給が遮断され、炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、第１供給バルブが閉状態、第２供給バルブが開状態に保持されて熱電併給装置からの排気ガスが温室に供給されるので、熱電併給装置からの排気ガスを制御することによって、温室内の炭酸ガス濃度を上限濃度と下限濃度との間の範囲内に保持することができる。
【００１５】
さらに、本発明の請求項３に記載の炭酸ガス供給システムによれば、炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、第１供給バルブが閉状態、第２供給バルブが開状態に保持されて、暖房装置からの排気ガスの温室への供給が遮断され、炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、第１供給バルブ及び第２供給バルブが開状態に保持されて、暖房装置からの排気ガス及び熱電併給装置からの排気ガスが温室に供給されるので、熱電併給装置からの排気ガスの供給をベースにして暖房装置からの排気ガスを制御することによって、温室内の炭酸ガス濃度を上限濃度と下限濃度との間の範囲内に保持することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項４に記載の炭酸ガス供給システムによれば、炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、第１供給バルブ及び第２供給バルブが閉状態に保持されて温室への排気ガスの供給が遮断され、炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、第１供給バルブ及び第２供給バルブが開状態に保持されて、暖房装置からの排気ガス及び熱電併給装置からの排気ガスが温室に供給されるので、熱電併給装置及び暖房装置からの排気ガスを制御することによって、温室内の炭酸ガス濃度を上限濃度と下限濃度との間の範囲内に保持することができる。
【００１７】
さらに、本発明の請求項５に記載の炭酸ガス供給システムによれば、第２供給バルブが開状態に保持された状態にて炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下した場合に、時間積算手段の積算時間が第２設定時間を超えると、熱電併給装置からの排気ガスの量が不足気味となり、かかる場合に作動制御手段が暖房装置を作動させることにより、熱電併給装置からの排気ガスの不足分を暖房装置からの排気ガスによって補うことができ、温室に供給する排気ガスの量を確保することができる。また、第１供給バルブが閉状態に保持された状態にて炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えた場合に、時間積算手段の積算時間が第１設定時間を超えると、熱電併給装置からの排気ガスの量が過剰気味となり、かかる場合に作動制御手段が暖房装置を作動停止させることにより、温室に供給する排気ガスの量を植物の栽培に適した量に抑えることができる。
【００１８】
また、本発明の請求項６に記載の炭酸ガス供給システムによれば、熱電併給装置の発電出力が設定発電出力よりも低下すると、この発電出力の低下によって熱電併給装置からの排気ガスの量が不足気味となり、かかる場合に作動制御手段が暖房装置を作動させることにより、熱電併給装置からの排気ガスの不足分を暖房装置からの排気ガスによって補うことができ、温室に供給する排気ガスの量を確保することができる。また、熱電併給装置の発電出力が設定発電出力を超えると、この発電出力の超過によって熱電併給装置からの排気ガスの量が過剰気味となり、かかる場合に作動制御手段が暖房装置を作動停止させることにより、温室に供給する排気ガスの量を植物の栽培に適した量に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う炭酸ガス供給システムの各種実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
まず、図１〜図４を参照して、第１の実施形態の炭酸ガス供給システムについて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による炭酸ガス供給システムを示す概略図であり、図２は、図１の炭酸ガス供給システムが設置された温室内に炭酸ガスを供給する様子を示す概略斜視図であり、図３は、図１の炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図であり、図４は、図１の炭酸ガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。
【００２０】
図１〜図３を参照して、図示の炭酸ガス供給システム２は、空気を加熱するための暖房装置４と、電力及び熱を発生して供給するための熱電併給装置６と、を備えている。この炭酸ガス供給システム２は、野菜や花などの植物８をハウス栽培するための例えばビニルハウスなどの温室１０に設置されている。温室１０の内部には、植物８が植設されて栽培される栽培床１２が複数列設置されている。
【００２１】
暖房装置４は、温室１０内に配設されたボックス状の暖房装置本体１４を備え、この暖房装置本体１４の内部には、燃焼バーナ１６、排気ライン１８及び熱交換器２０が配設されている。燃焼バーナ１６には、ガス供給源（図示せず）からのＬＰＧなどの燃料用ガスが供給される。排気ライン１８の一端部は燃焼バーナ１６に接続され、その他端部は熱交換器２０内を通って温室１０の外部に延びている。
【００２２】
暖房装置本体１４の下端部には下開口部（図示せず）が設けられ、この下開口部の下方には送風機２２が配設されている。送風機２２は吸込口２４及び吹出口２６を有し、暖房装置本体１４の下開口部に取り付けられた遮蔽カバー２８によって覆われている。送風機２２が作動されると、吸込口２４から吸い込まれた温室１０内の空気が所定の風量でもって吹出口２６より吹き出され、下開口部を通して熱交換器２０の吸気側に送り込まれる。なお、遮蔽カバー２８によって、送風機２２の吸込口２４と吹出口２６とが短絡して空気が循環されるのが防止される。また、暖房装置本体１４の上端部には上開口部（図示せず）が設けられ、この上開口部には、熱交換器２０の排気側より排出された空気が流れる暖房ライン３０が接続されている。この暖房ライン３０は、暖房装置本体１４の上開口部より延びる暖房本体ライン３２と、この暖房本体ライン３２から分岐して延びる暖房分岐ライン３４とから構成されている。
【００２３】
この暖房装置４による温室１０の暖房は、次のようにして行われる。燃焼バーナ１６が作動されると、燃焼バーナ１６から噴出される燃料用ガスに点火されて燃料用ガスが燃焼され、この燃焼によって燃焼ガスが発生される。発生した燃焼ガスは排気ライン１８を通して流れ、熱交換器２０において、排気ライン１８を流れる燃焼ガスと吸気側に送り込まれた空気との間で熱交換が行われれる。このように熱交換が行われると、加熱された空気が熱交換器２０の排気側より排出されて暖房ライン３０を通して流れ、暖房本体ライン３２及び暖房分岐ライン３４の各噴出口３６，３８より温室１０内に供給される。また、熱交換器２０にて熱交換された燃焼ガスは、後述するように排気ライン１８の他端部より排気ガスとして排出される。
【００２４】
熱電併給装置６は、温室１０外に配設された例えばガスエンジン発電機から構成され、ガスエンジン４０と、このガスエンジン４０によって駆動される発電装置（図示せず）との組み合わせから構成される。発電装置はガスエンジン４０の出力軸に駆動連結されており、ガスエンジン４０が駆動すると、ガスエンジン４０からの回転駆動力が出力軸を介して発電装置に駆動伝達される。これにより発電装置が作動して電力が発生し、この電力の一部は、温室１０内に設置された照明用光源や栽培用光源（図示せず）などに供給される。ガスエンジン４０が駆動されると排気ガスが発生し、ガスエンジン４０には、この排気ガスを排出するための排気ガスノズル４２が設けられている。また、ガスエンジン４０には冷却水循環ライン（図示せず）が設けられ、この冷却水循環ラインには熱交換器（図示せず）が配設されており、ガスエンジン４０からの冷却水が熱交換器を通して冷却水循環ラインを循環される。
【００２５】
この第１の実施形態の炭酸ガス供給システム２は、更に、暖房装置４からの排気ガスを温室１０に供給するための第１排気ガス供給手段４４と、ガスエンジン４０からの排気ガスを温室１０に供給するための第２排気ガス供給手段４６と、を備えている。第１排気ガス供給手段４４は、暖房装置４の排気ライン１８と温室１０とを相互に接続する第１排気ガス供給ライン４８と、第１排気ガス供給ライン４８に配設された第１供給バルブ５０と、を有している。第１排気ガス供給ライン４８の一端部は排気ライン１８の他端部に接続され、またその他端部は温室１０内に延びて炭酸ガス供給ライン５２に接続されている。この炭酸ガス供給ライン５２は、第１排気ガス供給ライン４８の他端部に接続された接続ライン５４と、接続ライン５４から分岐された複数の噴射ライン５６と、を有している（図２参照）。噴射ライン５６には複数の噴射ノズル５８が設けられ、複数の噴射ライン５６はそれぞれ各栽培床１２に対応して配設されている。また、第１排気ガス供給ライン４８の第１供給バルブ５０よりも上流側には、第１排気ガス排出ライン６０が分岐して延びており、この第１排気ガス排出ライン６０には第１排出バルブ６２が配設されている。
【００２６】
第２排気ガス供給手段４６は、ガスエンジン４０の排気ガスノズル４２と温室１０とを相互に接続する第２排気ガス供給ライン６４と、第２排気ガス供給ライン６４に配設された第２供給バルブ６６と、を有している。第２排気ガス供給ライン６４の一端部は排気ガスノズル４２に接続され、その他端部は、第１排気ガス供給ライン４８と同様に温室１０内に延びて炭酸ガス供給ライン５２に接続されている。また、第２排気ガス供給ライン６４の第２供給バルブ６６よりも上流側には、第２排気ガス排出ライン６８が分岐して延びており、この第２排気ガス排出ライン６８には第２排出バルブ７０が配設されている。
【００２７】
また、第１及び第２排気ガス供給手段４４，４６に関連して、炭酸ガス濃度検知センサ７２、温度検知センサ７４及び制御手段７６が設けられている。炭酸ガス濃度検知センサ７２（炭酸ガス濃度検知手段を構成する）は温室１０の内部に配設され、温室１０内の炭酸ガス濃度を検知する。温度検知センサ７４は温室１０の内部に配設され、温室１０内の温度を検知する。制御手段７６は、メモリ７８、比較手段８０、開閉制御手段８２及び作動制御手段８４を含んでいる。メモリ７８には、目標設定濃度データ、上限濃度データ、下限濃度データ及び設定温度データが記憶されている。目標設定濃度データ、上限濃度データ及び下限濃度データは温室１０内の炭酸ガス濃度に関するデータであり、上限濃度は目標設定濃度よりも３００ｐｐｍ高い値、下限濃度は目標設定濃度よりも３００ｐｐｍ低い値にそれぞれ設定される。例えば、目標設定濃度を１０００ｐｐｍに設定した場合には、上限濃度及び下限濃度はそれぞれ１３００ｐｐｍ及び７００ｐｐｍに設定される。設定温度データは温室１０内の温度に関するデータであり、例えば２７℃に設定される。比較手段８０は、温度検知センサ７４の検知温度とメモリ７８に記憶された設定温度とを比較し、また、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度とメモリ７８に記憶された上限濃度及び下限濃度とをそれぞれ比較する。開閉制御手段８２は、比較手段８０からの比較結果に基づいて、第１及び第２供給バルブ５０，６６並びに第１及び第２排出バルブ６２，７０をそれぞれ開閉制御する。作動制御手段８４は、比較手段８０からの比較結果に基づいて、暖房装置４の燃焼バーナ１６を作動制御する。
【００２８】
図４をも参照して、上述した炭酸ガス供給システム２を用いた温室１０への炭酸ガスの供給は、例えば次の通りに行われる。システム２が稼働されると（ステップＳ１）、ガスエンジン４０及び送風機２２が作動され（ステップＳ２）、開閉制御手段８２は第１供給バルブ５０及び第２排出バルブ７０を閉状態、第２供給バルブ６６を開状態に保持する（ステップＳ３）。これにより、ガスエンジン４０からの排気ガスは、第２排気ガス供給ライン６４、接続ライン５４及び複数の噴射ライン５６を通して流れ、噴射ライン５６を流れる排気ガスが複数の噴射ノズル５８より栽培床１２に植設された植物８に向けて噴射される。このように噴射されることによって、排気ガスに含まれる炭酸ガスが温室１０に供給され、温室１０内の炭酸ガス濃度が上昇される。また、作動制御手段８４は燃焼バーナ１６を作動させ（ステップＳ４）、開閉制御手段８２は第１排出バルブ６２を開状態に保持させる（ステップＳ５）。これにより温室１０の暖房が行われ、暖房装置４からの排気ガスは、第１排気ガス排出ライン６０を通して大気に排出される。
【００２９】
温度検知センサ７４の検知温度が設定温度（例えば、２７℃）を超えると、ステップＳ６からステップＳ７に進み、作動制御手段８４は燃焼バーナ１６の作動を停止させ、開閉制御手段８２は第１排出バルブ６２を閉状態に保持させ（ステップＳ８）、これにより温室１０の暖房が停止される。また、温度検知センサ７４の検知温度が設定温度を超えないときには、ステップＳ６からステップＳ９に進み、温室１０の暖房が継続して行われる。
【００３０】
温室１０内の炭酸ガス濃度が上昇し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度（例えば、１３００ｐｐｍ）を超えると、ステップＳ９からステップＳ１０に進み、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を閉状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を開状態に保持する。これにより、ガスエンジン４０からの排気ガスは、第２排気ガス排出ライン６８を通して大気に排出され、このように排出されることによって、温室１０への排気ガスの供給が遮断され、温室１０内の炭酸ガス濃度が低下される。システム２の運転を終了するときには、ステップＳ１１からステップＳ１２に進み、システム２の稼動が停止される。システム２の運転を継続して行うときには、ステップＳ１１からステップＳ１３に進み、温度検知センサ７４の検知温度が設定温度よりも低いときには、ステップＳ１３からステップＳ４に戻り、また温度検知センサ７４の検知温度が設定温度を超えているときには、ステップＳ１３からステップＳ９に戻る。
【００３１】
ステップＳ９に戻り、温室１０内の炭酸ガス濃度が低下し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度（例えば、７００ｐｐｍ）よりも低下すると、ステップＳ９からステップＳ１４を経てステップＳ１５に進み、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を開状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を閉状態に保持する。これにより、ガスエンジン４０からの排気ガスが温室１０に供給され、温室１０内の炭酸ガス濃度が上昇される。なお、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度と上限濃度との間の範囲内にあるときには、ステップＳ９からステップＳ１４を経てステップＳ１１に進む。
【００３２】
この第１の実施形態の炭酸ガス供給システム２では、上述のような制御を行うことにより、温室１０内の炭酸ガス濃度を７００〜１３００ｐｐｍの範囲内に保持することができる。また、暖房装置４を温室１０内の温度に応じて作動又は作動停止させ、熱電併給装置６を常時作動させるので、例えば充分な日射量を得られない夏季の日の出から早朝あるいは夕方から日の入りまでの時間帯などのように、熱負荷が小さく且つ温室１０における電力の需要が大きい場合であっても、ガスエンジン１０からの排気ガスを温室に供給することができ、温室１０に炭酸ガスを効率良く供給することができる。
【００３３】
［第２の実施形態］
次に、図５及び図６を参照して、第２の実施形態の炭酸ガス供給システムについて説明する。図５は、本発明の第２の実施形態による炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図であり、図６は、図５の炭酸ガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。なお、以下の各実施形態において、第１の実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
第２の実施形態の炭酸ガス供給システム２Ａでは、作動制御手段８４は、暖房装置４の燃焼バーナ１６を常時作動させる。制御手段７６Ａは、後述するように、ガスエンジン（図示せず）からの排気ガスを常時温室（図示せず）に供給するとともに、温室内の炭酸ガス濃度に応じて暖房装置４からの排気ガスを温室に供給又は供給停止する。
【００３５】
この炭酸ガス供給システム２Ａを用いた温室への炭酸ガスの供給は、次の通りに行われる。システム２Ａが稼働されると（ステップＳ２１）、燃焼バーナ１６、ガスエンジン及び送風機（図示せず）が作動され（ステップＳ２２）、開閉制御手段８２は第１及び第２供給バルブ５０，６６を開状態に保持するとともに、第１及び第２排出バルブ６２，７０を閉状態に保持する（ステップＳ２３）。これにより、暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス供給ライン（図示せず）を通して温室に供給されるとともに、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ライン（図示せず）を通して温室に供給され、温室内の炭酸ガス濃度が上昇される。
【００３６】
温室内の炭酸ガス濃度が上昇し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度（例えば、１３００ｐｐｍ）を超えると、ステップＳ２４からステップＳ２５に進み、開閉制御手段８２は、第１供給バルブ５０を閉状態に保持するとともに、第１排出バルブ６２を開状態に保持する。これにより、暖房装置４からの排気ガスは第１排気ガス排出ライン（図示せず）を通して大気に排出され、温室内の炭酸ガス濃度が低下される。なお、ガスエンジンからの排気ガスは、第２排気ガス供給ラインを通して温室に継続して供給される。システム２Ａの運転を終了するときには、ステップＳ２６からステップＳ２７に進み、システム２Ａの稼動が停止される。システム２Ａの運転を継続して行うときには、ステップＳ２６からステップＳ２４に戻る。
【００３７】
ステップＳ２４に戻り、温室内の炭酸ガス濃度が低下し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度（例えば、７００ｐｐｍ）よりも低下すると、ステップＳ２４からステップＳ２８を経てステップＳ２９に進み、開閉制御手段８２は、第１供給バルブ５０を開状態に保持するとともに、第１排出バルブ６２を閉状態に保持する。これにより、暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス供給ラインを通して温室に供給されるとともに、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に供給され、温室内の炭酸ガス濃度が上昇される。なお、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度と上限濃度との間の範囲内にあるときには、ステップＳ２４からステップＳ２８を経てステップＳ２６に進む。
【００３８】
従って、この第２の実施形態の炭酸ガス供給システム２Ａでは、暖房装置４及び熱電併給装置を常時作動させるので、例えば充分な日射量を得られない冬季の日の出から早朝あるいは夕方から日の入りまでの時間帯などのように、熱負荷が大きく且つ温室における電力の需要が大きい場合であっても、暖房装置からの排気ガス及びガスエンジンからの排気ガスを温室に供給することができ、温室に炭酸ガスを効率良く供給することができる。
【００３９】
［第３の実施形態］
次に、図７及び図８を参照して、第３の実施形態の炭酸ガス供給システムについて説明する。図７は、本発明の第３の実施形態による炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図であり、図８は、図７の炭酸ガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。
【００４０】
第３の実施形態の炭酸ガス供給システム２Ｂでは、熱電併給装置の発電装置（図示せず）の発電出力を検知するための発電出力検知センサ８６が設けられている。制御手段７６Ｂのメモリ７８Ｂには、発電装置の発電出力に関する設定発電出力データが記憶されており、設定発電出力は例えば２０ｋＷに設定される。比較手段８０は、発電出力検知センサ８６の検知発電出力とメモリ７８Ｂに記憶された設定発電出力とを比較し、作動制御手段８４は、比較手段８０の比較結果に基づいて、暖房装置４の燃焼バーナ１６を作動制御する。
【００４１】
この炭酸ガス供給システム２Ｂを用いた温室（図示せず）への炭酸ガスの供給は、次の通りに行われる。システム２Ｂが稼働されると（ステップＳ４１）、ガスエンジン（図示せず）及び送風機（図示せず）が作動され（ステップＳ４２）、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を開状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を閉状態に保持する（ステップＳ４３）。これによりガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ライン（図示せず）を通して温室に供給され、温室内の炭酸ガス濃度が上昇される。
【００４２】
発電出力検知センサ８６の検知発電出力が設定発電出力（例えば、２０ｋＷ）よりも低下すると、ステップＳ４４からステップＳ４５に進み、作動制御手段８４は燃焼バーナ１６を作動させ、開閉制御手段８２は第１供給バルブ５０を開状態に保持させるとともに、第１排出バルブ６２を閉状態に保持させる（ステップＳ４６）。これにより暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス供給ライン（図示せず）を通して温室に供給されるとともに、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に供給され、温室内の炭酸ガス濃度が上昇される。
【００４３】
温室内の炭酸ガス濃度が上昇し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度（例えば、１３００ｐｐｍ）を超えると、ステップＳ４７からステップＳ４８に進み、開閉制御手段８２は、第１及び第２供給バルブ５０，６６を閉状態に保持するとともに、第１及び第２排出バルブ６２，７０を開状態に保持する。これにより、暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス排出ライン（図示せず）を通して大気に排出されるとともに、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス排出ライン（図示せず）を通して大気に排出される。システム２Ｂの運転を終了するときには、ステップＳ４９からステップＳ５０に進み、システム２Ｂの稼動が停止される。システム２Ｂの運転を継続して行うときには、ステップＳ４９からステップＳ５１に進み、発電出力検知センサ８６の検知発電出力が設定発電出力を超えているときには、ステップＳ５１からステップＳ５４に戻り、また発電出力検知センサ８６の検知発電出力が設定発電出力よりも低下しているときには、ステップＳ５１からステップＳ４７に戻る。
【００４４】
ステップＳ４７に戻り、温室内の炭酸ガス濃度が低下し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度（例えば、７００ｐｐｍ）よりも低下すると、ステップＳ４７からステップＳ５２を経てステップＳ５３に進み、開閉制御手段８２は、第１及び第２供給バルブ５０，６６を開状態に保持するとともに、第１及び第２排出バルブ６２，７０を閉状態に保持する。これにより、暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス供給ラインを通して温室に供給されるとともに、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に供給される。なお、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度と上限濃度との間の範囲内にあるときには、ステップＳ４７からステップＳ５２を経てステップＳ４９に進む。
【００４５】
ステップＳ４４に戻り、発電出力検知センサ８６の検知発電出力が設定発電出力を超えると、ステップＳ４４からステップＳ５４に進み、作動制御手段８４は燃焼バーナ１６の作動を停止させ、開閉制御手段８２は第１供給バルブ５０及び第１排出バルブ６２を閉状態に保持させる（ステップＳ５５）。温室内の炭酸ガス濃度が上昇し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えると、ステップＳ５６からステップＳ５７に進み、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を閉状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を開状態に保持する。これにより、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス排出ラインを通して大気に排出される。システム２Ｂの運転を終了するときには、ステップＳ５８からステップＳ５９に進み、システム２Ｂの稼動が停止される。システム２Ｂの運転を継続して行うときには、ステップＳ５８からステップＳ６０に進み、発電出力検知センサ８６の検知発電出力が設定発電出力よりも低下しているときには、ステップＳ６０からステップＳ４５に戻り、また発電出力検知センサ８６の検知発電出力が設定発電出力を超えているときには、ステップＳ６０からステップＳ５６に戻る。
【００４６】
ステップＳ５６に戻り、温室内の炭酸ガス濃度が低下し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、ステップＳ５６からステップＳ６１を経てステップＳ６２に進み、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を開状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を閉状態に保持する。これにより、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に供給される。なお、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度と上限濃度との間の範囲内にあるときには、ステップＳ５６からステップＳ６１を経てステップＳ５８に進む。
【００４７】
この第３の実施形態の炭酸ガス供給システム２Ｂでは、発電装置の発電出力が設定発電出力よりも低下すると、ガスエンジンからの排気ガスの量が不足気味となり、かかる場合に上述のように暖房装置４の燃焼バーナ１６を作動させることにより、ガスエンジンからの排気ガスの不足分を暖房装置４からの排気ガスによって補うことができ、温室に供給する排気ガスの量を確保することができる。また、発電装置の発電出力が設定発電出力を超えると、ガスエンジンからの排気ガスの量が過剰気味となり、かかる場合に上述のように暖房装置４の燃焼バーナ１６の作動を停止させることにより、温室に供給する排気ガスの量を植物の栽培に適した量に抑えることができる。
【００４８】
［第４の実施形態］
次に、図９〜図１１を参照して、第４の実施形態の炭酸ガス供給システムについて説明する。図９は、本発明の第４の実施形態による炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図であり、図１０は、図９の炭酸ガス供給システムの制御の流れの前半部分を示すフローチャートであり、図１１は、図９の炭酸ガス供給システムの制御の流れの後半部分を示すフローチャートである。
【００４９】
第４の実施形態の炭酸ガス供給システム２Ｃでは、制御手段７６Ｃは時間積算手段８８を更に含んでおり、この時間積算手段８８は、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えている時間及び炭酸ガス濃度検知手段７２の検知濃度が下限濃度を超えている時間をそれぞれ積算する。メモリ７８Ｃには、第１設定時間データ（例えば、１５分）及び第２設定時間データ（例えば、２０分）が記憶されている。比較手段８０は、時間積算手段８８の積算時間とメモリ７８Ｃに記憶された第１設定時間及び第２設定時間とを比較し、作動制御手段８４は、比較手段８０の比較結果に基づいて、暖房装置４の燃焼バーナ１６を作動制御する。
【００５０】
この炭酸ガス供給システム２Ｃを用いた温室（図示せず）への炭酸ガスの供給は、次の通りに行われる。システム２Ｃが稼働されると（ステップＳ７１）、ガスエンジン（図示せず）及び送風機（図示せず）が作動され（ステップＳ７２）、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を開状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を閉状態に保持する（ステップＳ７３）。これによりガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ライン（図示せず）を通して温室に供給され、温室内の炭酸ガス濃度が上昇される。
【００５１】
温室内の炭酸ガス濃度が上昇し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度（例えば、１３００ｐｐｍ）を超えると、ステップＳ７４からステップＳ７５に進み、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を閉状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を開状態に保持する。これにより、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス排出ライン（図示せず）を通して大気に排出される。システム２Ｃの運転を終了するときには、ステップＳ７６からステップＳ７７に進み、システム２Ｃの稼動が停止される。システム２Ｃの運転を継続して行うときには、ステップＳ７６からステップＳ７８に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度（例えば、７００ｐｐｍ）よりも低下しているときには、ステップＳ７８からステップＳ８０に進み、また炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度を超えているときには、ステップＳ７８からステップＳ７６に戻る。
【００５２】
ステップＳ７４に戻り、温室内の炭酸ガス濃度が低下し、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、ステップＳ７４からステップＳ７９を経てステップＳ８０に進み、開閉制御手段８２は、第２供給バルブ６６を開状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を閉状態に保持する。これにより、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に継続して供給される。
【００５３】
このように炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、時間積算手段８８による時間の積算が開始される（ステップＳ８１）。時間積算手段８８の積算時間が第２設定時間（例えば、２０分）を超えないときには、ステップＳ８２からステップＳ８３に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度を超えているときには、ステップＳ８３からステップＳ８４に進み、時間積算手段８８による時間の積算がリセットされる。また、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下しているときには、ステップＳ８３からステップＳ８２に戻る。システム２Ｃの運転を終了するときには、ステップＳ８５からステップＳ７７に進み、システム２Ｃの稼動が停止される。システム２Ｃの運転を継続して行うときには、ステップＳ８５からステップＳ８６に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えているときには、ステップＳ８６からステップＳ７５に戻り、また炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下しているときには、ステップＳ８６からステップＳ８７を経てステップＳ８１に戻る。なお、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度と上限濃度との間の範囲内にあるときには、ステップＳ８６からステップＳ８７を経てステップＳ８５に戻る。
【００５４】
ステップＳ８２に戻り、時間積算手段８８の積算時間が第２設定時間を超えると、ステップＳ８２からステップＳ８８に進み、時間積算手段８８による時間の積算がリセットされる。作動制御手段８４は燃焼バーナ１６を作動させ（ステップＳ８９）、開閉制御手段８２は、第１供給バルブ５０を開状態に保持するとともに、第１排出バルブ６２を閉状態に保持する（ステップＳ９０）。これにより、暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス供給ライン（図示せず）を通して温室に供給されるとともに、ガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に供給され、温室に供給される排気ガスの量を増大させることができ、温室内の炭酸ガス濃度を急速に上昇させることができる。システム２Ｃの運転を終了するときには、ステップＳ９１からステップＳ７７に進み、システムＣの稼動が停止される。システム２Ｃの運転を継続して行うときには、ステップＳ９１からステップＳ９２に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度よりも低下しているときには、ステップＳ９２からステップＳ９１に戻る。また、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えているときには、ステップＳ９２からステップＳ９３に進み、開閉制御手段８２は、第１供給バルブ５０を閉状態に保持するとともに、第１排出バルブ６２を開状態に保持する。これにより、暖房装置４からの排気ガスが第１排気ガス排出ライン（図示せず）を通して大気に排出され、またガスエンジンからの排気ガスが第２排気ガス供給ラインを通して温室に継続して供給される。
【００５５】
このように炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えると、時間積算手段８８による時間の積算が開始される（ステップＳ９４）。時間積算手段８８の積算時間が第１設定時間（例えば、１５分）を超えないときには、ステップＳ９６からステップＳ９７に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度よりも低下しているときには、ステップＳ９６からステップＳ９７に進み、時間積算手段８８による時間の積算がリセットされる。また、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えているときには、ステップＳ９６からステップＳ９５に戻る。システム２Ｃの運転を終了するときには、ステップＳ９８からステップＳ７７に進み、システム２Ｃの稼動が停止される。システム２Ｃの運転を継続して行うときには、ステップＳ９８からステップＳ９９に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が上限濃度を超えているときには、ステップＳ９９からステップＳ９４に戻り、また炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下しているときには、ステップＳ９９からステップＳ１００を経てステップＳ９０に戻る。なお、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度と上限濃度との間の範囲内にあるときには、ステップＳ９９からステップＳ１００を経てステップＳ９８に戻る。
【００５６】
ステップＳ９５に戻り、時間積算手段８８の積算時間が第１設定時間を超えると、ステップＳ９５からステップＳ１０１に進み、時間積算手段８８による時間の積算がリセットされる。作動制御手段８４は燃焼バーナ１６の作動を停止させ（ステップＳ１０２）、開閉制御手段８２は、第１排出バルブ６２及び第２供給バルブ６６を閉状態に保持するとともに、第２排出バルブ７０を開状態に保持する（ステップＳ１０３）。これにより、ガスエンジンからの排気ガスの温室への供給が停止される。システム２Ｃの運転を終了するときには、ステップＳ１０４からステップＳ７７に進み、システム２Ｃの稼動が停止される。システム２Ｃの運転を継続して行うときには、ステップＳ１０４からステップＳ１０５に進み、炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度よりも低下しているときには、ステップＳ１０５からステップＳ８０に戻り、また炭酸ガス濃度検知センサ７２の検知濃度が下限濃度を超えているときには、ステップＳ１０５からステップＳ１０４に戻る。
【００５７】
この第４の実施形態の炭酸ガス供給システム２Ｃでは、時間積算手段８８の積算時間が第２設定時間を超えると、ガスエンジンからの排気ガスの量が不足気味となり、かかる場合に上述のように暖房装置４の燃焼バーナ１６を作動させることにより、ガスエンジンからの排気ガスの不足分を暖房装置４からの排気ガスによって補うことができ、温室に供給する排気ガスの量を確保することができる。また、時間積算手段８８の積算時間が第１設定時間を超えると、ガスエンジンからの排気ガスの量が過剰気味となり、かかる場合に上述のように暖房装置４の燃焼バーナ１６の作動を停止させることにより、温室に供給する排気ガスの量を植物の栽培に適した量に抑えることができる。
【００５８】
本実施形態では、第１設定時間を１５分に、第２設定時間を２０分に設定したが、第１設定時間と第２設定時間とを同じ時間に設定するようにしてもよく、これら第１及び第２設定時間はそれぞれ適宜設定することができる。なお、温室に炭酸ガスを安定して供給するためには、第１及び第２設定時間をそれぞれ１５分〜６０分の範囲内で設定するのが好ましい。
【００５９】
以上、本発明に従う種々の炭酸ガス供給システムの実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００６０】
例えば、上記各実施形態では、熱電併給装置６をガスエンジン発電機から構成したが、ガスタービン発電機から構成してもよく、かかる場合には、熱電併給装置６は、ガスタービンと、このガスタービンによって駆動される発電装置との組み合わせから構成される。
【００６１】
また例えば、上記各実施形態では、上限濃度を目標設定濃度よりも３００ｐｐｍ高い値、下限濃度を目標設定濃度よりも３００ｐｐｍ低い値にそれぞれ設定したが、目標設定濃度、上限濃度及び下限濃度はそれぞれ適宜設定することができる。なお、温室１０内の炭酸ガス濃度を目標設定濃度に安定して保持するためには、上限濃度を目標設定濃度よりも２００ｐｐｍ高い値、下限濃度を目標設定濃度よりも２００ｐｐｍ低い値にそれぞれ設定するのがより好ましい。
【００６２】
また例えば、上記各実施形態では、第１及び第２排気ガス供給ライン４８，６４の各他端部を炭酸ガス供給ライン５２の接続ライン５４に接続するように構成したが、第１及び第２排気ガス供給ライン４８，６４の各他端部を送風機２２の吸込口２４の近傍に配設するように構成してもよい。かく構成した場合には、暖房装置４からの排気ガス及びガスエンジン４０からの排気ガスはそれぞれ第１及び第２排気ガス供給ライン４８，６４を通して流れて、温室１０内の空気とともに送風機２２の吸込口２４に吸い込まれる。その後、送風機２２の吹出口２６より吹き出された排気ガスは、暖房装置本体１４の内部を流れた後に暖房ライン３０を通して流れ、暖房本体ライン３２及び暖房分岐ライン３４の各噴出口３６，３８より温室内に供給される。
【００６３】
また例えば、暖房装置４からの排気ガスを第１排気ガス供給ライン４８を通して温室１０に供給するとともに、ガスエンジン４０からの排気ガスを第２排気ガス排出ライン６８を通して大気に排出するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施形態による炭酸ガス供給システムを示す概略図である。
【図２】図１の炭酸ガス供給システムが設置された温室内に炭酸ガスを供給する様子を示す概略斜視図である。
【図３】図１の炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図である。
【図４】図１の炭酸ガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態による炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図である。
【図６】図５の炭酸ガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態による炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図である。
【図８】図７の炭酸ガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第４の実施形態による炭酸ガス供給システムの制御系を示すブロック図である。
【図１０】図９の炭酸ガス供給システムの制御の流れの前半部分を示すフローチャートである。
【図１１】図９の炭酸ガス供給システムの制御の流れの後半部分を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
２，２Ａ 炭酸ガス供給システム
４ 暖房装置
６ 熱電併給装置
８ 植物
１０ 温室
４４ 第１排気ガス供給手段
４６ 第２排気ガス供給手段
４８ 第１排気ガス供給ライン
５０ 第１供給バルブ
６４ 第２排気ガス供給ライン
６６ 第２供給バルブ
７２ 炭酸ガス濃度検知センサ
８２ 開閉制御手段
８４ 作動制御手段
８８ 時間積算手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物栽培用の温室に炭酸ガスを供給するための炭酸ガス供給システムであって、
空気を加熱するための暖房装置と、電力及び熱を発生する熱電併給装置と、前記暖房装置からの排気ガスを前記温室に供給するための第１排気ガス供給手段と、前記熱電併給装置からの排気ガスを前記温室に供給するための第２排気ガス供給手段と、を備え、
前記暖房装置からの排気ガスが前記第１排気ガス供給手段を通して及び／又は前記熱電併給装置からの排気ガスが前記第２排気ガス供給手段を通して前記温室に供給されることを特徴とする炭酸ガス供給システム。
【請求項２】
前記第１排気ガス供給手段は、前記暖房装置と前記温室とを相互に接続する第１排気ガス供給ラインと、前記第１排気ガス供給ラインに配設された第１供給バルブと、を有し、前記第２排気ガス供給手段は、前記熱電併給装置と前記温室とを相互に接続する第２排気ガス供給ラインと、前記第２排気ガス供給ラインに配設された第２供給バルブと、を有し、また、前記第１及び第２供給バルブに関連して、これらを開閉制御するための開閉制御手段及び前記温室内の炭酸ガス濃度を検知するための炭酸ガス濃度検知手段が設けられ、
前記開閉制御手段は、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを閉状態に保持し、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、前記第１供給バルブを閉状態に保持するとともに前記第２供給バルブを開状態に保持することを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガス供給システム。
【請求項３】
前記第１排気ガス供給手段は、前記暖房装置と前記温室とを相互に接続する第１排気ガス供給ラインと、前記第１排気ガス供給ラインに配設された第１供給バルブと、を有し、前記第２排気ガス供給手段は、前記熱電併給装置と前記温室とを相互に接続する第２排気ガス供給ラインと、前記第２排気ガス供給ラインに配設された第２供給バルブと、を有し、また、前記第１及び第２供給バルブに関連して、これらを開閉制御するための開閉制御手段及び前記温室内の炭酸ガス濃度を検知するための炭酸ガス濃度検知手段が設けられ、
前記開閉制御手段は、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、前記第１供給バルブを閉状態に保持するとともに前記第２供給バルブを開状態に保持し、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを開状態に保持することを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガス供給システム。
【請求項４】
前記第１排気ガス供給手段は、前記暖房装置と前記温室とを相互に接続する第１排気ガス供給ラインと、前記第１排気ガス供給ラインに配設された第１供給バルブと、を有し、前記第２排気ガス供給手段は、前記熱電併給装置と前記温室とを相互に接続する第２排気ガス供給ラインと、前記第２排気ガス供給ラインに配設された第２供給バルブと、を有し、また、前記第１及び第２供給バルブに関連して、これらを開閉制御するための開閉制御手段及び前記温室内の炭酸ガス濃度を検知するための炭酸ガス濃度検知手段が設けられ、
前記開閉制御手段は、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを閉状態に保持し、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを開状態に保持することを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガス供給システム。
【請求項５】
前記暖房装置を作動制御するための作動制御手段と、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記上限濃度を超えている時間及び前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記下限濃度よりも低下している時間をそれぞれ積算するための時間積算手段と、を更に備え、
前記第１供給バルブが閉状態に保持された状態にて前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記上限濃度を超えた場合において、前記時間積算手段により積算された時間が第１設定時間を超えると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動停止させ、また前記第２供給バルブが開状態に保持された状態にて前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記下限濃度よりも低下した場合において、前記時間積算手段により積算された時間が第２設定時間を超えると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動させることを特徴とする請求項３又は４に記載の炭酸ガス供給システム。
【請求項６】
前記暖房装置を作動制御するための作動制御手段を更に備え、前記熱電併給装置の発電出力が設定発電出力を超えると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動停止させ、また前記熱電併給装置の発電出力が前記設定発電出力よりも低下すると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動させることを特徴とする請求項３又は４に記載の炭酸ガス供給システム。
【請求項１】
植物栽培用の温室に炭酸ガスを供給するための炭酸ガス供給システムであって、
空気を加熱するための暖房装置と、電力及び熱を発生する熱電併給装置と、前記暖房装置からの排気ガスを前記温室に供給するための第１排気ガス供給手段と、前記熱電併給装置からの排気ガスを前記温室に供給するための第２排気ガス供給手段と、を備え、
前記暖房装置からの排気ガスが前記第１排気ガス供給手段を通して及び／又は前記熱電併給装置からの排気ガスが前記第２排気ガス供給手段を通して前記温室に供給されることを特徴とする炭酸ガス供給システム。
【請求項２】
前記第１排気ガス供給手段は、前記暖房装置と前記温室とを相互に接続する第１排気ガス供給ラインと、前記第１排気ガス供給ラインに配設された第１供給バルブと、を有し、前記第２排気ガス供給手段は、前記熱電併給装置と前記温室とを相互に接続する第２排気ガス供給ラインと、前記第２排気ガス供給ラインに配設された第２供給バルブと、を有し、また、前記第１及び第２供給バルブに関連して、これらを開閉制御するための開閉制御手段及び前記温室内の炭酸ガス濃度を検知するための炭酸ガス濃度検知手段が設けられ、
前記開閉制御手段は、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを閉状態に保持し、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、前記第１供給バルブを閉状態に保持するとともに前記第２供給バルブを開状態に保持することを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガス供給システム。
【請求項３】
前記第１排気ガス供給手段は、前記暖房装置と前記温室とを相互に接続する第１排気ガス供給ラインと、前記第１排気ガス供給ラインに配設された第１供給バルブと、を有し、前記第２排気ガス供給手段は、前記熱電併給装置と前記温室とを相互に接続する第２排気ガス供給ラインと、前記第２排気ガス供給ラインに配設された第２供給バルブと、を有し、また、前記第１及び第２供給バルブに関連して、これらを開閉制御するための開閉制御手段及び前記温室内の炭酸ガス濃度を検知するための炭酸ガス濃度検知手段が設けられ、
前記開閉制御手段は、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、前記第１供給バルブを閉状態に保持するとともに前記第２供給バルブを開状態に保持し、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを開状態に保持することを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガス供給システム。
【請求項４】
前記第１排気ガス供給手段は、前記暖房装置と前記温室とを相互に接続する第１排気ガス供給ラインと、前記第１排気ガス供給ラインに配設された第１供給バルブと、を有し、前記第２排気ガス供給手段は、前記熱電併給装置と前記温室とを相互に接続する第２排気ガス供給ラインと、前記第２排気ガス供給ラインに配設された第２供給バルブと、を有し、また、前記第１及び第２供給バルブに関連して、これらを開閉制御するための開閉制御手段及び前記温室内の炭酸ガス濃度を検知するための炭酸ガス濃度検知手段が設けられ、
前記開閉制御手段は、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が上限濃度を超えると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを閉状態に保持し、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が下限濃度よりも低下すると、前記第１供給バルブ及び前記第２供給バルブを開状態に保持することを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガス供給システム。
【請求項５】
前記暖房装置を作動制御するための作動制御手段と、前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記上限濃度を超えている時間及び前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記下限濃度よりも低下している時間をそれぞれ積算するための時間積算手段と、を更に備え、
前記第１供給バルブが閉状態に保持された状態にて前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記上限濃度を超えた場合において、前記時間積算手段により積算された時間が第１設定時間を超えると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動停止させ、また前記第２供給バルブが開状態に保持された状態にて前記炭酸ガス濃度検知手段の検知濃度が前記下限濃度よりも低下した場合において、前記時間積算手段により積算された時間が第２設定時間を超えると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動させることを特徴とする請求項３又は４に記載の炭酸ガス供給システム。
【請求項６】
前記暖房装置を作動制御するための作動制御手段を更に備え、前記熱電併給装置の発電出力が設定発電出力を超えると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動停止させ、また前記熱電併給装置の発電出力が前記設定発電出力よりも低下すると、前記作動制御手段は前記暖房装置を作動させることを特徴とする請求項３又は４に記載の炭酸ガス供給システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２１３４１４（Ｐ２００９−２１３４１４Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６１３２６（Ｐ２００８−６１３２６）
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【Ｆターム（参考）】
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