(57)【要約】【課題】新たな配管を必要とせず、安価で簡便にＣＯ２施用ができるＣＯ２散布装置を提供する。【解決手段】ＣＯ２の供給路１と給水路２の先に三方弁Ｖを介して潅水パイプ３を接続し、ＣＯ２施用時は潅水パイプ３からＣＯ２を散布し、潅水時は潅水パイプ３から水を散布する。この切換をＣＯ２センサからのデータに従い自動で行うとよい。また、前記潅水パイプ３を市販のポーラスパイプにして、このポーラスパイプを地面より浮上させて支持すると共に、栽培施設内の植物の葉の裏の気孔の近傍に配置するとよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
栽培施設内の植物へのＣＯ２施用に当たり、
給水路に接続し上記植物に潅水する潅水パイプの接続先をＣＯ２の供給路に切換え、
この潅水パイプからＣＯ２を散布することを特徴とするＣＯ２散布装置。
【請求項２】
前記潅水パイプの接続先の切換えに三方弁を用いたことを特徴とする請求項１記載のＣＯ２散布装置。
【請求項３】
前記潅水パイプにポーラスパイプを用いたことを特徴とする請求項１記載のＣＯ２散布装置。
【請求項４】
前記ポーラスパイプを、地面より浮上させて、植物の気孔近傍に配置することを特徴とする請求項３に記載のＣＯ２散布装置。
【請求項５】
前記三方弁の開閉を制御する制御手段を設け、
前記栽培施設内にＣＯ２センサを配置し、
栽培施設内のＣＯ２濃度が所定以下になった際に、上記制御手段が三方弁を制御して潅水パイプの接続先をＣＯ２の供給路に切換えることを特徴とする請求項２に記載のＣＯ２散布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物工場や施設園芸場（ビニールハウス）等の閉鎖的な空間や露地農場等へ光合成に必要なＣＯ２を既存の潅水パイプを利用して散布する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物工場や施設園芸場は、炭酸同化作用を営む植物の生育を促進させるため、炭酸ガスボンベ等に充填した液化炭酸ガスを気化して供給するか、あるいは施設内の冷・暖房に使用しているＬＰＧ、灯油等の化石燃料の燃焼により燃焼器等が発生するＣＯ２を含んだ排気ガスを供給するなどして、施設内の炭酸ガス濃度を高めている。そのためＣＯ２を供給する配管が必要で高額な設備投資を必要としていた。また施設内の温度が上昇する際には、燃焼機器を停止させ、ハウスの天井や側面の窓を開放しなければならず、光合成が活発に行われる昼間や夏場にＣＯ２施用が十分行われない状況であった。【０００３】
この問題を解決するため、例えば特許文献１〜３に示すように、炭酸ガスを溶解させた溶液を植物に散布する方法が提案されている。このように炭酸ガスを含む溶液を散布することで、既設の潅水用の配管が利用でき、新たな配管を必要としないので、安価で簡便にＣＯ２を散布できる。
しかしＣＯ２施用に当たっては、植物によって光合成に最も効果のある時間帯が異なる。そのため前記の炭酸ガス溶液を散布する従来方法では、潅水とＣＯ２を同時に供給せざるを得ないため、対象となる植物に応じて最も効果のある時間帯を個別に選んでＣＯ２施用だけを単独に行うことができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−８４５３０号公報
【特許文献２】特開平９−２１５４４９号公報
【特許文献３】特開２０１０−２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする問題点は、設備投資抑制という制約下でＣＯ２の効果的供給が犠牲となっている点である。本発明は、新たな配管を必要とせずに、しかも安価で簡便なＣＯ２散布が可能な装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため本発明は、栽培施設内の植物へのＣＯ２施用に当たり、給水路に接続し上記植物に潅水する潅水パイプの接続先をＣＯ２の供給路に切換え、この潅水パイプからＣＯ２を散布することを最も主要な特徴とする。
前記潅水パイプにポーラスパイプを用い、このポーラスパイプを、地面より浮上させて、植物の気孔近傍に配置してもよい。
上記栽培施設は、植物を栽培する施設のことであり、植物工場や施設園芸場（ビニールハウス）等の閉鎖的な空間のみならず露地農場等の開放的な空間をも含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、給水路に接続し植物に潅水する潅水パイプの接続元をＣＯ２の供給路に切換え、この潅水パイプから水に代えてＣＯ２を散布する。このため新たな配管や散布用の器具を必要とせず、既設の潅水用の配管や潅水パイプを利用できるので、ＣＯ２施用に掛かる経費を大幅に軽減できる。
特に、潅水パイプをポーラスパイプにし、これを地面より浮上させて、植物の葉の裏の気孔近傍に配置すると、植物に効率よくＣＯ２を供給できるので、ＣＯ２の消費量を一層抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明を実施したＣＯ２散布装置の構成図である。
【図２】潅水パイプ（ＣＯ２散布用パイプ）の斜視図である。
【図３】地面より突出した支持具により潅水パイプを支持した状態の図である。
【図４】吊下具で潅水パイプを吊下した状態の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１に、本発明を実施したＣＯ２散布装置の構成図を示す。
ＣＯ２散布装置は、ＣＯ２の供給路１と給水路２の先に三方弁Ｖを介して潅水パイプ３を接続し、ＣＯ２施用時は潅水パイプ３からＣＯ２を散布し、潅水時は潅水パイプ３から水を散布する。このとき三方弁Ｖに市販品を転用すれば、装置の信頼性を高め、製造コストを抑制できる。
【００１１】
ＣＯ２の供給路１は、ボイラや発電所・工場等のＣＯ２排出源１１から排出された排気ガスをコンプレッサ１２で圧縮していったん貯蔵容器１３に貯留し、貯蔵容器１３の先に三方弁Ｖを介して潅水パイプ３を接続する。貯蔵容器１３内のＣＯ２が不足した際は、液化炭酸ガスの入ったＣＯ２ボンベ１４からＣＯ２を補充し、ガス切れを防止する。ＣＯ２はいったん貯蔵容器１３に貯留せず、直接ＣＯ２排出源１１やＣＯ２ボンベ１４から三方弁Ｖを介して潅水パイプ３に供給してもよい。
【００１２】
給水路２は、給水タンクＴの水をポンプＰで汲み出し、水に含まれる微粒子をフィルタＦで除去し、フィルタＦの先に三方弁Ｖを介して潅水パイプ３を接続する。
【００１３】
潅水パイプ３には、潅水用として市販されているものを使用する。例えば、図２（ａ）に示すようなパイプ３側面に通孔３ａを開けて散布する方式のものを使用する。あるいは、図２（ｂ）に示すような市販のポーラスパイプを使用する。このポーラスパイプは、全周に亘り多数の微細な孔３ｂが同じ分布密度で形成された潅水用のパイプである。このような潅水パイプ３を栽培ベッド又は培土の上に直接敷設し、孔から滲み出る水によって培土に湿り気を持たせる。
ポーラスパイプは、低水圧、小水量で潅水できるメリットがある他、パイプ側面に通孔を開けて散布する方式のパイプと比べると、根本から遠方まで均一にＣＯ２を散布することができる。
また、潅水パイプ３は、ＣＯ２散布との併用により、潅水時に水に含まれる微粒子によって目詰まりを起こした場合、ＣＯ２を含む気体の流れによって、内壁に付着残留した沈澱微粒子の剥離洗浄が可能になる。
【００１４】
以上の構成に加えて制御手段を設け、ＣＯ２施用時間帯、あるいはＣＯ２センサによりＣＯ２濃度の低下を検出したときは、三方弁Ｖの給水路２方向の弁を閉じ、ＣＯ２の供給路１方向の弁を開いて潅水パイプ３に貯蔵容器１３に貯留したＣＯ２を含む排気ガスを送り込み、栽培ベッド上に敷設した潅水パイプ３から上方に向けてＣＯ２を散布する。これにより植物がＣＯ２を吸収する葉の裏へ効率的にＣＯ２を散布することができる。また、植物の直近だけにＣＯ２を散布できるため、少ないＣＯ２で済み、ＣＯ２消費量を抑制できる。潅水時は、三方弁Ｖを操作して、ＣＯ２の供給路１方向の弁を閉じ、給水路２方向の弁を開いて、潅水パイプ３に給水タンクＴの水を送り込み、潅水パイプ３から水を流出させる。
植物の作付け領域に作業用の通路など植物が作付けられていない空白のエリアが設けられている場合には、通常のビニール製またはゴム製のホースなどを使用して空白エリアを横切り、潅水パイプ３は植え付け領域だけに設置する。そしてこれらを一連に接続して水やＣＯ２を供給すれば、植物がない空白のエリアに無駄な放出を行わずに済み、作付け領域に集中して水やＣＯ２を供給でき効率が良い。
【００１５】
上記潅水パイプ３は接地させる他、ポーラスパイプを使用し栽培ベッド又は培土から数センチメートル〜十数センチメートル程度浮上させて植物の葉の裏の気孔の近傍に配置させてもよい。例えば、図３に示すような支持具４を複数個所定間隔で配置して、これの上にポーラスパイプ３を支持する。あるいは、図４に示すように柱６などに固定した吊下具５を複数個所定間隔で配置して、これによってポーラスパイプ３を吊下する。
このような構成にすると、植物に効率よくＣＯ２を供給できるので、ＣＯ２の供給量を抑制できる。
【符号の説明】
【００１６】
１        ＣＯ２の供給路
１１      ＣＯ２排出源
１２      コンプレッサ
１３      貯蔵容器
１４      ＣＯ２ボンベ
２        給水路
３        潅水パイプ
Ｆ        フィルタ
Ｐ        ポンプ
Ｔ        給水タンク
Ｖ        三方弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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