JPS641093B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、植物の収容部を流通する空気を季節
により加温或いは冷却して所望の温度に保持する
すると共に、精密な温度制御により電力消費を節
減することができる植物育成装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

植物育成箱は、これを流通する空気を季節によ
り加温或いは冷却して所望の温度に保持しなけれ
ばならないが、その冷却にはポンプで圧縮して液
化した冷媒の蒸発器を上記空気の通路中に配置し
た装置が用いられる。この空気冷却機において、
従来は空気温度を検出してその出力でポンプのオ
ン・オフ制御を行うことにより所望の気温を保持
すると共に、液状の冷媒がポンプに送り返されて
これが損傷することを防止するために凝縮器と蒸
発器との間に介装した膨張弁を該蒸発器とポンプ
とを連結する冷媒管の温度によつて制御してい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の構成によれば、ポンプのオ
ン・オフ制御であるために空気温度の変動が甚だ
しく、またこの変動を小さくしようとするとオ
ン・オフの頻度が高くなつて装置の寿命が短縮す
る等の欠点があつた。

本発明は、上記欠点を解消するために創案され
たものであり、精密な温度制御を行うことができ
て、しかも比較的長時間に亘つて冷却機を動作さ
せる必要がないときは、自動的にこれを停止させ
て電力消費を防止することのできる植物育成装置
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る植物
育成装置は、植物の収容部を流通して循環する空
気の通路に冷却機の冷媒蒸発器と温度検出器とを
設け、冷媒の圧縮ポンプを介して上記冷媒蒸発器
の冷媒排出口を冷媒凝縮器に連結すると共に、該
冷媒凝縮器の冷媒送出口と前記冷媒蒸発器の冷媒
流出口との間に自動開閉弁と自動膨張弁とを介装
し、上記冷媒凝縮器の冷媒送出口に連結した冷媒
気化器と前記圧縮ポンプとを連結する導管に熱伝
導体を介して感温体と前記温度検出器の出力で制
御される電気ヒータとを接触させて、上記感温体
の出力で前記自動膨張弁を制御し、かつ前記温度
検出器の出力で前記圧縮ポンプの起動停止並びに
自動開閉弁の開閉制御を行うよう構成したもので
ある。

〔作用〕

而して、上記構成によれば、電気ヒータは、常
時温度検出器からの出力信号を時間比例的に加え
られるように構成してあるため、外気温度が設定
値より低い状態では、温度検出器からの出力信号
がなく、加熱電流が遮断される。しかし、外気温
度が上昇して設定値を越えた状態では温度検出器
からの出力信号が発生し、これに対応して温度検
出器から信号が出力されるため、該出力信号によ
りリレーが駆動され、電気ヒータに加熱電流を印
加することになる。しかし、温度検出器からの信
号出力初期時には該出力信号が微弱であるため、
該加熱電流は遮断に近い状態に維持される。即
ち、電気ヒータの加熱電流の増減及び遮断は、温
度検出器の出力信号の大小及び停止に比例対応し
ており、所謂時間比例的な動作を為す。また、植
物育成装置内の空気温度の上昇低下に対応して自
動膨張弁も制御され、冷媒の流量を調整して植物
育成装置内の自動的な温度制御をすることができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明に係る植物育成装置の好適な実施
例を図面に従つて説明する。

第１図は、本発明に係る植物育成装置の実施す
るための概略構成図であり、育成しようとする任
意の植物１を収容した植物育成箱２の背後に空気
通路３を形成して、この空気通路３にフイン４を
設けると共に、その上下両端を植物育成箱２の上
部及び床下に開口させてある。従つて、植物１の
収容部における空気は、矢印のように空気通路３
を通つて循環するが、この空気通路３の上部に適
宜の温度検出器５を設け、かつフアン４の下部に
冷却機の冷媒蒸発器６を配置してある。この冷媒
蒸発器６の冷媒排出口を冷媒管７によつて圧縮ポ
ンプ８に連結し、その冷媒送出口に電磁弁のよう
な自動開閉弁１０及び自動膨張弁１１を介して前
記冷媒蒸発器６の冷媒流入口を連結してある。ま
た冷媒凝縮器９の送出口に冷媒気化器１２を介し
て導管１３の一端を接続し、その他端を前記冷媒
管７に連結してある。更に上記冷媒凝縮器９の送
出口と冷媒管７との間にも冷媒気化器１４を設け
ると共に、圧縮ポンプ８の冷媒送出口と冷媒管７
との間には該圧縮ポンプ８が真空状態で運転しな
いように、その吸入口側が大気圧以下になると自
動的に開放するバイパス弁１５を設けてある。第
２図に拡大図を、また第３図にそのＡ―Ａ断面を
示したように、前記導管１３にはその外周に銅板
よりなる熱伝導体１６の一端を巻回すると共に、
他端で感温体１７を巻回し、更にその外側に電気
ヒータ１８を添着してある。この感温体１７は、
密閉された円筒容器にフレオンガス等を封入した
もので、上記円筒容器を導管１９によつて前記自
動膨張弁１１を駆動するベローズ等に連結してあ
る。また上記温度検出器５は、例えばバイメタル
接点或いはサーミスタ等であるが、その出力信号
を加えられる制御器２０の出力を電気ヒータ１８
に加えると共に、該制御器２０で自動開閉弁１０
の開閉並びに圧縮ポンプ８の起動停止の制御を行
うようにしてある。

第４図は、この制御器２０の構成を示した図
で、温度検出器５に接続され、その出力信号のレ
ベルに対応して時間比例的に動作する温度制御部
２１と、更にこの温度制御部２１に夫々接続され
た圧縮ポンプ８の起動のみを行うリレー２２、冷
媒凝縮器９から冷媒蒸発器６に至る冷媒断続用の
自動開閉弁１０を作動させるための時間設定用遅
延タイマー２３、自動膨張弁１１を駆動する感温
体１７の感温制御用の電気ヒータ１８を作動させ
るためのリレー２４、感温制御用の電気ヒータ１
８に対する出力信号が減少して加熱電流の遮断状
態が一定時間断続すると圧縮ポンプ８の運転停止
させるための時間設定用タイマーリレー２５、時
間設定用遅延タイマー２３及び時間設定用タイマ
ーリレー２５に接続され、これ等の出力により動
作するリレー２６を内蔵している。而して、温度
制御部２１に温度検出器５からの信号出力が伝え
られると、その出力信号に対応して温度制御部２
１の出力がリレー２２、時間設定用遅延タイマー
２３、リレー２４及び時間設定用タイマーリレー
２５に加えられるようになつている。

次に本発明に係る植物育成装置の動作を説明す
る。外気温度の上昇等によつて植物育成箱２内の
空気温度が設定値を越すと温度検出器５の出力信
号で温度制御部２１の回路が働き、リレー２２に
よつて圧縮ポンプ８を起動する。この場合、自動
膨張弁１１の感温体１７は周囲温度に近いから自
動膨張弁１１が完全に閉状態であることは保証さ
れていない。従つて、圧縮ポンプ８の起動と同時
に大量の冷媒が自動膨張弁１１を通過して液圧縮
を誘発し、故障の原因となることもある。そこで
圧縮ポンプ８の起動と同時に制御器２０内の時間
設定用遅延タイマー２３を作動させ冷媒凝縮器９
内の冷媒が自動開閉弁１０で遮断されるようにし
てある。しかし冷媒は、他の経路、即ち冷媒気化
器１２を通つて気化し、熱伝導体１６を介して感
温体１７を冷却するから、自動膨張弁１１閉の状
態に向かつて動作する。時間設定用遅延タイマー
２３の設定により、このような状態となるだけの
充分な時間遅れをもつて次には自動開閉弁１０が
開くと共に、電気ヒータ１８には温度検出器５の
出力信号に対応した加熱電流が温度制御部２１に
より制御されたリレー２４から時間比例的に加え
られる。従つて、感温体１７の温度が次第に上昇
し、自動膨張弁１１が徐々に開いて冷媒蒸発器６
に冷媒が供給され、植物育成箱２内の空気温度が
設定値に達した状態で安定する。また外気温度が
設定値の比例帯を越えるほど低くなると、温度制
御部２１からの信号出力がなくなり、電気ヒータ
１８に加えられる加熱電流が遮断される。その遮
断時間が圧縮ポンプ８の運転停止用の時間設定用
タイマーリレー２５の設定時間以上継続すると、
この時間設定用タイマーリレー２５によつて圧縮
ポンプ８を停止させ、同時にリレー２６によつて
自動開閉弁１０を閉じる。而して、圧縮ポンプ８
の短時間間隙オン・オフすることによる植物育成
箱２の制御機能の低下が防止され、装置の機構上
の損傷やオン・オフに伴う電力の無用な消費を防
止することができる。

上記装置において、植物育成箱２内の空気が設
定値以下に冷却されると、温度検出器５の出力信
号によつて制御器２０からの出力信号が減少する
ため、電気ヒータ１８に加えられる加熱電流が減
少する。また導管１３は、冷媒気化器１２による
冷媒の気化によつて常にほぼ一定に冷却されるか
ら、加熱電流の減少によつて感温体１７の温度が
低下する。このため自動膨張弁１１が閉じる方向
へ駆動されて冷媒気化器６に供給される冷媒が減
少し、植物育成箱２内の空気温度は上昇する。そ
の空気温度が設定値より高くなると、電気ヒータ
１８の加熱電流が増大するから感温体１７の温度
が上昇して、自動膨張弁１１は開放する方向へ駆
動される。従つて、冷媒蒸発器６に供給される冷
媒が増大して植物育成箱２内の空気温度は低下す
る。このような動作により自動膨張弁１１が自動
的に調整されて植物育成箱２内の空気温度を精密
に設定値に保持する。

また外気温度が例えば設定値より低くなつたよ
うな場合は、自動膨張弁１１が完全に閉じた状態
となる。しかし、冷媒気化器１４によつて気化し
た少量の冷媒が圧縮ポンプ８に供給されるから、
モータの発熱によつてこの圧縮ポンプ８の加熱さ
れるおそれがないと共に、その流入口側の圧力が
大気圧以下に低下するとバイパス弁１５が開いて
該流入口が真空状態になることを防止する。更に
上記のように、自動膨張弁１１が完全に閉じた状
態では、制御器２０に内蔵した温度制御部２１か
らの出力信号もなく、従つて電気ヒータ１８に加
えられる加熱電流も遮断されるが、この遮断状態
が一定時間以上継続すると、同じく制御器２０に
内蔵した時間設定用タイマーリレー２５が動作し
て自動開閉弁１０が閉じると共に、電気ヒータ１
８も加熱電流が遮断された状態を維持し、かつ圧
縮ポンプ８がその運転を停止するから電力の無用
な消費を防止することができる。

次に外気温度の上昇等によつて植物育成箱２内
の空気温度が設定値を越すと、温度検出器５の出
力信号によつてまず圧縮ポンプ８が起動し、冷媒
気化器１２で気化した冷媒で導管１３が冷却され
る。しかし、外気温度の上昇初期時には温度検出
器５の出力も小さく、従つて電気ヒータ１８に加
えられる加熱電流は、遮断状態に近く保持される
から、感温体１７が導管１３により充分低い温度
に冷却されて自動膨張弁１１が完全に閉じた状態
となる。このような状態となるだけの充分な時間
遅れをもつて、次に自動開閉弁１０が開くと共
に、電気ヒータ１８にも前記温度検出器５の出力
信号の増加に対応した加熱電流が時間比例的に加
えられる。従つて感温体１７の温度が次第に上昇
して、自動膨張弁１１が徐々に開放し、冷媒蒸発
器６に冷媒が供給されて植物育成箱２内の空気温
度が設定値に達した状態で安定する。即ち、冷媒
気化器１２及び導管１３を設けて、この導管１３
に感温体１７を取り付けると共に、自動開閉弁１
０を設けることにより、圧縮ポンプ８が起動した
とき自動膨張弁１１をまず閉じた状態にすること
ができる。このため圧緒ポンプ８の記動と同時に
冷媒蒸発器６に大量の冷媒が供給されて植物育成
箱２内の空気温度が急激に低下し、異常低温を生
ずるようなおそれが除かれる。

〔発明の効果〕

本発明に係る植物育成装置は、以上のように構
成したから、自動膨張弁による冷媒の流量制御に
よつて温度調節を行うことができ、冷媒圧縮ポン
プの頻繁なオン・オフ制御を必要としないため装
置の寿命が著しく延長すると共に、流量制御のた
めの感温体を植物育成箱内冷却用の冷媒管と別個
に導管を取り付けてあるから、その冷却温度が安
定に保たれて精密な制御を行い得る。また圧縮ポ
ンプを起動した場合における植物育成箱内の空気
温度の急変及び振動的変化を防止して安定した動
作を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る植物育成装置の一実施例
を示す概略構成図、第２図は第１図の一部を拡大
した図、第３図は第２図Ａ―Ａ線断面図、第４図
は制御器の構造を示すブロツク図である。 ２…植物育成箱、４…フアン、５…温度検出
器、６…冷媒蒸発器、８…圧縮ポンプ、９…冷媒
凝縮器、１０…自動開閉弁、１１…自動膨張弁、
１２，１４…冷媒気化器、１５…バイパス弁、１
６…熱伝導体、１７…感温体、１８…電気ヒー
タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 植物の収容部を流通して循環する空気の通路
   に冷却機の冷媒蒸発器と温度検出器とを設け、冷
   媒の圧縮ポンプを介して上記冷媒蒸発器の冷媒排
   出口を冷媒凝縮器に連結すると共に、該冷媒凝縮
   器の冷媒送出口と前記冷媒蒸発器の冷媒流出口と
   の間に自動開閉弁と自動膨張弁とを介装し、上記
   冷媒凝縮器の冷媒送出口に連結した冷媒気化器と
   前記圧縮ポンプとを連結する導管に熱伝導体を介
   して感温体と前記温度検出器の出力で制御される
   電気ヒータとを接触させて、上記感温体の出力で
   前記自動膨張弁を制御し、かつ前記温度検出器の
   出力で前記圧縮ポンプの起動停止並びに自動開閉
   弁の開閉制御を行うようにしたことを特徴とする
   植物育成装置。