JP2012170412A - 施設園芸用温風暖房機 - Google Patents

Abstract

【課題】機器を増設することなく、付属のサービスタンクを活用して、夏場の炎天下など、燃料配管の管内圧力の上昇による各シール部からの燃料油の漏出を防止できる、施設園芸用温風暖房機を提供する。
【解決手段】ケーシング１０１の一端面にバーナ１１０を設け、同バーナ１１０に燃料を供給するオイルポンプ１２０と施設園芸用ハウス外に設置された油タンク２００との間に燃料配管１４０を設け、燃料配管１４０の途中に燃料を一時的に貯留するサービスタンク１５０を設けた施設園芸用温風暖房機において、オイルポンプ１２０とサービスタンク１５０の間の燃料配管１４０を、サービスタンク１５０の燃料貯留部１５２から燃料が吐出される往路管１４４とオイルポンプ１２０から燃料が戻る復路管１４５とから構成し、サービスタンク１５０内の燃料貯留部１５２を除く上部空間に燃料配管１４０の管内圧力を緩衝する圧力緩衝部１５３を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、施設園芸用温風暖房機に関し、特にサービスタンクを付属する施設園芸用温風暖房機に関するものである。

従来一般の施設園芸に用いられる温風暖房機の例を図４に示す。図４に示すように、従来一般の施設園芸用温風暖房機１は、ケーシング２の一端面にバーナ３が設けられるとともに、バーナ３のノズルをケーシング２内の図示しない火炉に臨ませ、オイルポンプ４の作動によりバーナ３に送られた燃料（重油）をノズルから噴出し着火させて火炉内で高温の燃焼ガスを生成し、高温の燃焼ガスとケーシング２上面の送風機５からケーシング２内に送り込まれた空気との熱交換により温風を生成し、生成された温風を、ダクトを通じて施設園芸用ハウス内に供給するようになっている（特許文献１参照）。燃料となる重油Ｏは、図４に示す油タンク２０から燃料配管６を通じてサービスタンク９に送られ、サービスタンク９からオイルポンプ４の作動によりバーナ３へ送られるようになっている。なお、符号１０は送油バルブ、符号１１はストップバルブである。サービスタンク９から往路管７を通りオイルポンプ４に送られた燃料のうち、ノズルに送られなかった燃料は、復路管８を通り、サービスタンク９に戻されるようになっている。なお、サービスタンク９の手前の燃料配管６にはオイルストレーナ１２が配置されている。

上記温風暖房機は、施設園芸用ハウスの加温のため、通常１０月から５月頃までの期間使用される。それ以外の期間では、機械のメンテナンス後、電気の遮断と燃料配管６のストップバルブ１１の全閉により保管管理されている。ところが、夏場の炎天下では、ハウス内の土壌の陽熱消毒処理と相まって、ハウス内が高温状態（約７０〜８０℃）となる。なかでも、ハウス内に位置する燃料配管の露出部分（特にオイルポンプ４とストップバルブ１１間）は、直射日光が直接あたり、その輻射熱で燃料配管内の油温度が上昇し、したがって、熱膨張により燃料配管内の管内圧力が上昇する。燃料配管６は閉回路となっているため、管内圧力の逃げ場がなくなり、オイルポンプ４のシール部やオイルストレーナ１２のシール部、あるいは燃料配管６の接続シール部など、圧力の弱い部分に管内圧力が集中する結果、これらのシール部から燃料油が漏れ出し、シール部（パッキン）を損傷させる事態を招いていた。

かかるシール部の損傷状況を把握せずに次のシーズンで燃料を送油すると、燃料油が当該シール部から漏れ出し、ハウス内の土壌や河川などを汚染させる事態を招くおそれがあった。

特開平５−１３３６１０号公報

夏場の炎天下など、燃料配管の管内圧力が上昇してシール部から燃料油が漏れ出す事態を防止する対策として、燃料配管の途中に市販の膨張吸収器を取り付けることが考えられるが、機器を別途に取り付けることによるコストアップを招く等の問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、機器を増設することなく、付属のサービスタンクを活用して、夏場の炎天下など、燃料配管の管内圧力の上昇による各シール部からの燃料油の漏出を防止できる、施設園芸用温風暖房機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る施設園芸用温風暖房機は、
ケーシングの一端面にバーナを設け、同バーナに燃料を供給するオイルポンプと施設園芸用ハウス外に設置された油タンクとの間に燃料配管を設け、当該燃料配管の途中のケーシング側に燃料を一時的に貯留するサービスタンクを設けた施設園芸用温風暖房機において、
前記オイルポンプとサービスタンクの間の燃料配管を、サービスタンク内の燃料貯留部から燃料が吐出される往路管とオイルポンプから燃料が戻される復路管とから構成するとともに、前記サービスタンク内の燃料貯留部を除く上部空間に燃料配管の管内圧力を緩衝する圧力緩衝部を設けたことを主要な特徴とする。

本発明に係る施設園芸用温風暖房機によると、夏場の炎天下など、燃料配管、特にオイルポンプとサービスタンクの上流側のストップバルブの間の燃料配管内の油温度上昇に伴って、その熱膨張により管内圧力が上昇する。管内圧力の上昇により特にオイルポンプとストップバルブ間の燃料容積が増加する。この燃料容積の増加分をサービスタンク内の上部の圧力緩衝部が吸収して、管内圧力が緩衝される結果、燃料配管の途中の各シール部、例えばオイルポンプのシール部やオイルストレーナのシール部、あるいは燃料配管の接続シール部からの燃料油の漏出が防止される。圧力緩衝部はサービスタンク内の上部に気体、例えば空気を導入し、空気溜まりを形成することにより構成できる。

本発明に係る施設園芸用温風暖房機は、サービスタンク内の上部空間に設けた圧力緩衝部を、サービスタンク内の上部に導入した気体から構成することを第２の特徴とする。

本発明に係る施設園芸用温風暖房機は、オイルポンプの作動により、燃料配管内に滞留する空気をサービスタンク内の上部に圧力緩衝部用に導入するとともに、油タンク内の燃料をサービスタンク内の下部に燃料貯留部として導入することを第３の特徴とする。

本発明に係る施設園芸用温風暖房機は、サービスタンクの側面上部寄りにエア抜きバルブを設け、エア抜きバルブの開栓および閉栓により、サービスタンク内の圧力緩衝部の容積を調整することを第４の特徴とする。

本発明に係る施設園芸用温風暖房機は、オイルポンプからサービスタンクの上流側のストップバルブに至る燃料配管の液封燃料の全容積に対するサービスタンク内の圧力緩衝部の容積の大きさを１／１５〜１／８に設定することを第５の特徴とする。

以上説明したように、本発明に係る施設園芸用温風暖房機によると、燃料を一時貯留するサービスタンク内の、燃料貯留部を除く上部空間に燃料配管の管内圧力を緩衝する圧力緩衝部を設けたことにより、夏場の炎天下など、燃料配管内の油温度上昇に伴って管内圧力が上昇しても、管内圧力の上昇分をサービスタンク内の上部の圧力緩衝部に吸収させることにより、燃料配管内の管内圧力の上昇を抑制し、これにより、燃料配管の途中の各シール部からの燃料油の漏出を防止できるという優れた効果を奏する。これによって、施設園芸用温風暖房機の耐久性を向上させ、メンテナンス費用の低廉化を図ることができる。

また、圧力緩衝部は、付属のサービスタンク内に燃料配管内に滞留する空気を導入する等により容易に設けることができるので、新たに機器を増設することなく、設備コストの増加を抑制できるという優れた効果を奏する。

本発明を実施するための最良の形態を図１ないし図３を参照して説明する。これらの図において、１００は施設園芸用温風暖房機を示している。

施設園芸用温風暖房機１００は、ケーシング１０１の一端面にバーナ１１０が設けられ、バーナ１１０はそのノズル１１１（図２参照）をケーシング１０１内の図示しない火炉に臨ませるとともに、オイルポンプ１２０により送られた燃料（重油）Ｏをノズル１１１から噴出させて着火により火炉内で高温の燃焼ガスを生成するようになっている。ケーシング１０１の上面にはケーシング１０１内にハウス内空気を送り込む送風機１３０が設けられ、送風機１３０によりケーシング１０１内に送り込まれたハウス内空気を火炉内の高温の燃焼ガスとの間で熱交換し温風を生成するようになっている。生成された温風は、ケーシング１０１内からダクトを通じて施設園芸用ハウス内に供給するようになっている

オイルポンプ１２０と施設園芸用ハウスの屋外に設置された油タンク２００との間には、燃料配管１４０が配設されている。燃料配管１４０は、油タンク２００とケーシング１０１の一端面の下部に取り付けられたサービスタンク１５０との間が、油タンク２００側の第１フレキシブル管１４１、地中に埋設された主配管１４２、サービスタンク１５０側の第２フレキシブル管１４３により接続されている。第１フレキシブル管１４１の油タンク２００寄りには送油バルブ１６１が、第２フレキシブル管１４３の主配管１４２寄りにはストップバルブ１６２が設けられ、第２フレキシブル管１４３のサービスタンク１５０寄りにはオイルストレーナ１７０が設けられている。

サービスタンク１５０は、油タンク２００からオイルポンプ１２０に送る燃料を一時的に貯留する円筒形の装置であり、図２に示すように、タンク本体１５１の側面下端付近に第２フレキシブル管１４３の出口が接続されている。サービスタンク１５０とオイルポンプ１２０の間には往路管１４４と復路管１４５が設けられている。図２に示すように、往路管１４４の下端の燃料導入部１４４ａはサービスタンク１５０内の下部であって底面付近に位置し、復路管１４５の下端の燃料戻り部１４５ａはサービスタンク１５０内の上部に位置している。図３に示すように、往路管１４４はオイルポンプ１２０の作動によりサービスタンク１５０内に一時貯留された燃料Ｏを吸い上げてオイルポンプ１２０に送り、復路管１４５はオイルポンプ１２０に送られた燃料のうち、ノズル１１１に送られなかった燃料をサービスタンク１５０内に戻す役目をそれぞれ果たしている。

なお、オイルポンプ１２０に送られた燃料は、図３に示すように、電磁弁１１２の開操作により、ノズル１１１へと送られ、ノズル１１１から火炉内に噴射されて着火により高温の燃焼ガスを生成し、ハウス内空気との熱交換に用いられる。電磁弁１１２の全閉時には、オイルポンプ１２０に送られた燃料は、復路管１４５を介してサービスタンクに戻されるようになっている。

サービスタンク１５０内には、下部に燃料貯留部１５２が形成されるとともに、上部に圧力緩衝部１５３が形成されている。この圧力緩衝部１５３は、燃料配管１４０、特にオイルポンプ１２０とストップバルブ１６２間の燃料配管１４０の管内圧力を緩衝するためのもので、夏場の炎天下など、燃料配管１４０、特にオイルポンプ１２０とストップバルブ１６２間の燃料配管１４０内の油温度上昇に伴って熱膨張（Ａ重油の体積膨張率０．０００７／℃）により管内圧力が上昇する。管内圧力の上昇によりサービスタンク１５０内の下部燃料貯留部１５１の燃料容積が増加するが、図２に示すように、管内の圧力上昇による燃料の容積増加分△Ｖをサービスタンク１５０内の上部の圧力緩衝部１５２が吸収し、管内圧力が緩衝される結果、燃料配管１４０の途中の、オイルポンプ１２０のシール部やオイルストレーナ１７０のシール部、あるいは燃料配管１４０の接続シール部からの燃料油の漏出を防止できる。

圧力緩衝部１５３は、サービスタンク１５０内の上部に空気室（空気溜まり）を形成することにより構成できる。サービスタンク１５０内の上部に圧力緩衝部１５３を形成する方法については、後述する。サービスタンク１５０の側面上部にはエア抜きバルブ１６３が設けられている。このエア抜きバルブ１６３は、主にサービスタンク１５０の上部に圧力緩衝部１５２を形成し、その容積を調整する際に用いる。

なお、サービスタンク１５０の高さ位置は、図１に示すように、油タンク２００の第１フレキシブル管１４１につながる燃料出口の高さ位置よりも低い位置に配置され、したがって、油タンク２００から円滑に燃料がサービスタンク１５０に供給されるようになっている。

次に、以上のように構成された施設園芸用温風暖房機１００の使用手順および作用について、以下に説明する。

施設園芸用ハウス内に施設園芸用温風暖房機１００を新設した場合等は、図１に示す送油バルブ１６１およびストップバルブ１６２をそれぞれ開き、油タンク２００内の燃料を、燃料配管１４０を通してサービスタンク１５０内に一次貯留する必要がある。燃料がサービスタンク１５０内に貯留されるに先立ち、オイルポンプ１２０を作動させると、燃料配管１４０（第１フレキシブル管１４１、主配管１４２、第２フレキシブル管１４３、往路管１４４、復路管１４５）内に滞留するエアが、オイルポンプ１２０の作動によりサービスタンク１５０内に導入される。そこで、エア抜きバルブ１６３を開き、サービスタンク１５０内のエアを徐々に排気し、同時に油タンク２００内から、燃料が燃料配管１４０（第１フレキシブル管１４１、主配管１４２、第２フレキシブル管１４３）を通して、サービスタンク１５０内の下部に導入され、徐々に貯留される。

サービスタンク１５０内の下部に貯留された燃料の上面が上昇し、往路管１４４の燃料導入部１４４ａが十分に燃料内に没し、サービスタンク１５０内の高さの約２／３以上に達したら、上部に空気溜まりを残して、エア抜きバルブ１６３を全閉する。これにより、図２に示すように、サービスタンク１５０内の下部に貯留された燃料から構成される燃料貯留部１５２が形成され、また、サービスタンク１５０内の上部に空気溜まりによる圧力緩衝部１５３が形成される。これにより、施設園芸用暖房機１００の暖房運転の準備が完了する。

施設園芸用暖房機１００の暖房運転においては、図３に示すように、オイルポンプ１２０を作動させ、電磁弁１１２を開操作することにより、サービスタンク１５０内から往路管１４４を通してオイルポンプ１２０側へ吸い上げられた燃料Ｏが、バーナ１１０のノズル１１１に送られ、着火により高温の燃焼ガスが生成され、ケーシング１０１内に取り込まれたハウス内空気と熱交換され、温風がハウス内に供給される。ノズル１１１に送られなかった燃料Ｏはオイルポンプ１２０から復路管１４５を通してサービスタンク１５０内に戻される。上記温風暖房機１００は、施設園芸用ハウスの加温のため、通常１０月から翌年の５月頃までの期間使用される。

上記使用期間以外では、機械のメンテナンス後、電気の遮断と燃料配管１４０のストップバルブ１６２の全閉により保管管理される。夏場の炎天下では、ハウス内が高温状態（約７０〜８０℃）となり、なかでも、ハウス内に位置する燃料配管１４０の露出部分（オイルポンプ１２０とストップバルブ１６２間）は、直射日光が直接あたり、その輻射熱で燃料配管１４０内の油温度が上昇し、熱膨張により燃料配管１４０内の管内圧力が上昇する。燃料配管１４０は閉回路となっており、燃料配管１４０、特にオイルポンプ１２０とストップバルブ１６２間の燃料容積が増加する。この燃料容積の増加分△Ｖは、図２の点線に示すように、サービスタンク１５０内の上部の圧力緩衝部（空気溜まり）１５３により吸収され、管内圧力が緩衝される。

管内圧力がサービスタンク１５０内の圧力緩衝部１５３により吸収される結果、燃料配管１４０の途中の各シール部、例えばオイルポンプ１２０のシール部やオイルストレーナ１７０のシール部、あるいは燃料配管１４０の接続シール部に圧力が集中して燃料油が漏出されることが防止される。

サービスタンク１５０内の圧力緩衝部１５３の容積は、エア抜きバルブ１６３の開閉操作により、適宜調整することができる。新たな設備の増設を必要とせず、既存のサービスタンク１５０をそのまま活用して圧力緩衝部１５３を形成できるから、コストアップを抑制することができるし、オイルポンプ１２０のシール部やオイルストレーナ１７０のシール部、あるいは燃料配管１４０の接続シール部の損傷を防止できるから、施設園芸用温風暖房機１００の耐久性を向上させ、メンテナンス費用を削減することができる。

また、夏場等のオフシーズン時に燃料油の漏出を防止して、ハウス内土壌や河川を燃料油で汚染させる事態を招くおそれがなくなる。

本発明者は、上記の施設園芸用温風暖房機について、サービスタンクの圧力緩衝部による作用効果を確認した。ここで、実施例の施設園芸用温風暖房機に付属するサービスタンク内の全容積は０．４５４Ｌで、サービスタンクの全容積中、下部の燃料貯留部を０．３６８Ｌ、上部の圧力緩衝部（空気溜まり）を０．０８６Ｌの割合に設定した。オイルポンプからストップバルブまでの液封燃料（燃料配管とサービスタンクを含む）の全容積は０．８９０Ｌであった。夏場の環境設定温度を７０℃と仮定した場合、Ａ重油の標準温度１５℃、Ａ重油の体積膨張率０．０００７／℃により、夏場に想定される燃料の膨張容量△Ｖは、［液封燃料の全容積］×［温度差］×［体積膨張率］の計算式により、０．８９０×５５×０．０００７≒０．０３４Ｌである。サービスタンクの圧力緩衝部の容積は０．０８６Ｌであり、想定される膨張容量△Ｖの約２．５倍以上あることから、夏場の炎天下において、十分な圧力緩衝効果を期待できることが分かった。このことから、サービスタンクの圧力緩衝部の容量は、オイルポンプからストップバルブまでの液封燃料（燃料配管とサービスタンクを含む）の全容積の少なくとも１／２５以上、好ましくは、１／１５〜１／８の範囲内であることが望ましい。

本発明に係る施設園芸用温風暖房機は、施設園芸用ハウス内に温風を供給してハウス内を暖房する温風暖房機として利用可能である。

本発明に係る施設園芸用温風暖房機とその燃料配管を示す全体図、 図１に示す施設園芸用温風暖房機のサービスタンクとオイルポンプの周辺を示す要部説明図、 図２に示すサービスタンクとオイルポンプの作用を示す要部説明図、 従来の施設園芸用温風暖房機とその燃料配管を示す全体図である。

１，１００ 施設園芸用温風暖房機
２，１０１ ケーシング
３，１１０ バーナ
４，１２０ オイルポンプ
５，１３０ 送風機
６，１４０ 燃料配管
７，１４４ 往路管
８，１４５ 復路管
９，１５０ サービスタンク
１０，１６１ 送油バルブ
１１，１６２ ストップバルブ
１２，１７０ オイルストレーナ
２０，２００ 油タンク
１１１ ノズル
１１２ 電磁弁
１４１ 第１フレキシブル管
１４２ 主配管
１４３ 第２フレキシブル管
１４４ａ 往路管の燃料導入部
１４５ａ 復路管の燃料戻り部
１５１ サービスタンク本体
１５２ 燃料貯留部
１５３ 圧力緩衝部
１６３ エア抜きバルブ

Claims (5)

1. ケーシングの一端面にバーナが設けられ、同バーナに燃料を供給するオイルポンプと施設園芸用ハウス外に設置された油タンクとの間に燃料配管が設けられ、当該燃料配管の途中のケーシング側に燃料を一時的に貯留するサービスタンクが設けられた施設園芸用温風暖房機において、
   前記オイルポンプとサービスタンクの間の燃料配管は、サービスタンク内の燃料貯留部から燃料が吐出される往路管とオイルポンプから燃料が戻される復路管とから構成されるとともに、前記サービスタンク内の燃料貯留部を除く上部空間に燃料配管の管内圧力を緩衝する圧力緩衝部が設けられていることを特徴とする施設園芸用温風暖房機。
2. サービスタンク内の上部空間に設けられた圧力緩衝部が、サービスタンク内の上部に導入された気体から構成されることを特徴とする請求項１記載の施設園芸用温風暖房機。
3. オイルポンプの作動により、燃料配管内に滞留する空気がサービスタンク内の上部に圧力緩衝部用に導入されるともに、油タンク内の燃料がサービスタンク内の下部に燃料貯留部として導入されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の施設園芸用温風暖房機。
4. サービスタンクの側面上部寄りにエア抜きバルブが設けられ、エア抜きバルブの開栓および閉栓により、サービスタンク内の圧力緩衝部の容積が調整されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の施設園芸用温風暖房機。
5. オイルポンプからサービスタンクの上流側のストップバルブに至る燃料配管の液封燃料の全容積に対するサービスタンク内の圧力緩衝部の容積の大きさが１／１５〜１／８に設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４記載の施設園芸用温風暖房機。

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