(57)【要約】【課題】家畜舎内の温度、家畜舎内の湿度、家畜に対して吹く風速、家畜舎内のＣＯ２濃度、および家畜舎内のＮＨ３濃度を、自動的に調整して、家畜に不快を感じさせないようにすることのできる環境指数ユニットを提供する。【解決手段】  環境指数ユニット１００は、温度センサ８１、湿度センサ８２、風速センサ８３、ＣＯ２濃度センサ８４、ＮＨ３濃度センサ８５の少なくとも１つを備える環境指数センサ８０と、不快指数が所望の値に近づくように、家畜舎内の温度、湿度、風速を制御するとともに、ＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度が閾値以下となるように家畜舎内の空調を制御する制御部９０と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
家畜舎内の温度を検知する温度センサ、前記家畜舎内の湿度を検知する湿度センサ、家畜に対して吹く風速を検知する風速センサ、前記家畜舎内のＣＯ２濃度を検知するＣＯ２濃度センサ、および前記家畜舎内のＮＨ３濃度を検知するＮＨ３濃度センサの少なくとも１つを備える環境指数センサと、
前記環境指数センサによって検知される前記温度、前記湿度、および前記風速の少なくとも１つに基づいて前記家畜の不快指数を算出して、算出された前記不快指数が所望の値に近づくように、前記家畜舎内の前記温度、前記湿度、前記風速を制御し、かつ／または前記家畜舎内の前記ＣＯ２濃度および前記ＮＨ３濃度の少なくとも一方があらかじめ決められた閾値を超えた場合、前記ＣＯ２濃度および前記ＮＨ３濃度の少なくとも一方が前記閾値以下となるように前記家畜舎内の空調を制御する制御部と、を有する環境指数ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の環境指数ユニットと、
前記家畜の行動を認識する認識手段と、を有し、
前記制御部は、前記認識手段によって認識された前記家畜の行動に基づいて、前記温度、前記湿度、および前記風速の少なくとも１つを制御する、家畜舎システム。
【請求項３】
冷熱および温熱の少なくとも一方を取り出し可能な熱源と、
空気を前記家畜舎内に供給する空気給排気部と、をさらに有し、
前記制御部は、算出された前記不快指数が所望の値に近づくように、前記熱源から取り出される前記冷熱および前記温熱の流量、および前記空気給排気部の風量を制御するとともに、前記ＣＯ２濃度および前記ＮＨ３濃度の少なくとも一方が前記閾値以下となるように、前記空気給排気部の風量を制御する、請求項２に記載の家畜舎システム。
【請求項４】
前記家畜舎内の前記湿度を調整するための湿度調整部をさらに有し、
前記制御部は、算出された前記不快指数が所望の値に近づくように、前記湿度調整部の駆動を制御する、請求項２または３に記載の家畜舎システム。
【請求項５】
家畜の行動を認識する認識手段と、
前記認識手段によって認識された前記家畜の行動に基づいて、温度、湿度、および風速の少なくとも１つを制御する制御部と、を有する家畜舎システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境指数ユニットおよび家畜舎システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
家畜舎システムでは、家畜の養育環境を良好に保つことが求められている。例えば、養鶏システムでは、鶏の養育環境を良好に保つため、冬期の寒さ対策と、夏期の暑さ対策を講じる必要がある。【０００３】
夏期の暑さ対策を講じる方法として、下記の特許文献１には、鶏舎の一端に備えられた冷水フィルタへ大量の水を散水して気化させ、気化熱で鶏舎内を冷却することが開示されている。また、冬期の寒さ対策を講じる方法として、下記の特許文献２には、ボイラーによって養鶏舎等の畜産施設における給湯・暖房を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３５６４８号公報
【特許文献２】特開２００８−１１１６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および特許文献２に開示された方法では、家畜舎内の温度を、生産者等によって調整して、家畜に不快を感じさせないようにしている。また、家畜に不快を感じさせないためには、家畜舎内の湿度および家畜に対して吹く風速も調整することが好ましい。しかしながら、養鶏等の生産現場では、後継者不足、高齢化等で、労働力の確保が非常に困難な状況下にある。このため、家畜舎内の温度、家畜舎内の湿度、および家畜に対して吹く風速の調整を、生産者等によって調整することは非常に困難である。さらに、家畜舎内におけるＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度も所定の値を超えないように調整することが求められている。【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために発明されたものであり、家畜舎内の温度、家畜舎内の湿度、家畜に対して吹く風速、家畜舎内のＣＯ２濃度、および家畜舎内のＮＨ３濃度を、自動的に調整して、家畜に不快を感じさせないようにすることのできる環境指数ユニットおよび家畜舎システム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】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る環境指数ユニットは、家畜舎内の温度を検知する温度センサ、前記家畜舎内の湿度を検知する湿度センサ、家畜に対して吹く風速を検知する風速センサ、前記家畜舎内のＣＯ２濃度を検知するＣＯ２濃度センサ、および前記家畜舎内のＮＨ３濃度を検知するＮＨ３濃度センサの少なくとも１つを備える環境指数センサと、前記環境指数センサによって検知される前記温度、前記湿度、および前記風速の少なくとも１つに基づいて前記家畜の不快指数を算出して、算出された前記不快指数が所望の値に近づくように、前記家畜舎内の前記温度、前記湿度、前記風速を制御し、かつ／または前記家畜舎内の前記ＣＯ２濃度および前記ＮＨ３濃度の少なくとも一方があらかじめ決められた閾値を超えた場合、前記ＣＯ２濃度および前記ＮＨ３濃度の少なくとも一方が前記閾値以下となるように前記家畜舎内の空調を制御する制御部と、を有する。【０００８】
また、上記目的を達成する本発明に係る家畜舎システムは、上記の環境指数ユニットと、前記家畜の行動を認識する認識手段と、を有し、前記制御部は、前記認識手段によって認識された前記家畜の行動に基づいて、前記温度、前記湿度、および前記風速の少なくとも１つを制御する。【０００９】
また、上記目的を達成する本発明に係る家畜舎システムは、家畜の行動を認識する認識手段と、前記認識手段によって認識された前記家畜の行動に基づいて、温度、湿度、および風速の少なくとも１つを制御する制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
上述のように構成した環境指数ユニットおよび家畜舎システムによれば、環境指数センサによって、家畜舎内の温度、家畜舎内の湿度、家畜に対して吹く風速、家畜舎内のＣＯ２濃度、および家畜舎内のＮＨ３濃度の少なくとも１つが検知される。また、制御部により、環境指数センサによって検知された温度、湿度、および風速の少なくとも１つに基づいて不快指数が算出され、算出された不快指数が所望の値に近づくように、家畜舎内の温度、家畜舎内の湿度、および家畜に対して吹く風速の少なくとも１つを、自動的に調整する。また、家畜舎内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度の少なくとも一方があらかじめ決められた閾値を超えた場合、制御部により、ＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度の少なくとも一方が閾値以下となるように家畜舎内の空調を制御して、家畜舎内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度の少なくとも一方を、自動的に調整する。よって、家畜舎内の温度、家畜舎内の湿度、家畜に対して吹く風速、家畜舎内のＣＯ２濃度、および家畜舎内のＮＨ３濃度の少なくとも１つを、自動的に調整して、家畜に不快を感じさせないようにすることのできる環境指数ユニットおよび家畜舎システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る養鶏システムを示す系統図である。
【図２】本実施形態に係る養鶏システムのヒートポンプを示す系統図である。
【図３】通気ガラリおよび調整板が下側に傾斜したときの養鶏システムを示す系統図である。
【図４】本実施形態に係る養鶏システムの環境指数センサの構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係る養鶏システムの環境指数ユニットの機能を説明するためのブロック図である。
【図６】変形例１に係る養鶏システムを示す概略斜視図である。
【図７】変形例２に係る養鶏システムを示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態を、図１〜図５を参照しつつ説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１３】
本実施形態では、家畜舎システムとして、鶏を養育する養鶏システムを例に挙げて説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る養鶏システム（家畜舎システム）１を示す系統図である。図２は、本実施形態に係る養鶏システム１のヒートポンプ２０を示す系統図である。図３は、通気ガラリ５４および調整板５５が下側に傾斜したときの養鶏システム１を示す系統図である。図４は、本実施形態に係る養鶏システム１の環境指数センサ８０の構成を示すブロック図である。図５は、本実施形態に係る養鶏システム１の環境指数ユニット１００の機能を説明するためのブロック図である。
【００１５】
養鶏システム１は、図１に示すように、鶏が養育される鶏舎１０と、冷熱および温熱を同時に取り出し可能なヒートポンプ（熱源に相当）２０と、鶏舎１０内を加熱する加熱経路３０と、鶏舎１０内を冷却する冷却経路４０と、鶏舎１０内の温度および湿度を調整するための調整部５０と、鶏舎１０内の空気を排気する排気ファン６０と、鶏舎１０内を殺菌する殺菌装置７０と、鶏または雛の不快指数を算出するためのパラメータを検知する環境指数センサ８０と、養鶏システム１の各種部材を制御する制御部９０と、を有する。環境指数センサ８０および制御部９０は、環境指数ユニット１００を構成する。
【００１６】
鶏舎１０は、図１に示すように、床面１１と、左側壁１２と、右側壁１３と、を有する。床面１１には、例えば敷きわらが配置され、その上で雛や鶏が飼育される。床面１１の床下には、加熱経路３０が配設されている。
【００１７】
左側壁１２には、調整部５０が取り付けられている。また、右側壁１３には、排気ファン６０が取り付けられている。
【００１８】
ヒートポンプ２０は、冷熱および温熱を同時に取り出し可能に構成されている。また、ヒートポンプ２０は、後述する加熱タンク３２および冷却タンク４２とともに、温熱のみまたは冷熱のみを取り出し可能にも構成されている。ヒートポンプ２０は電気式であるため、火気を使用することがなく、火災の心配が不要である。以下、ヒートポンプ２０の構成について、図２を参照して、詳述する。
【００１９】
ヒートポンプ２０は、図２に示すように、冷媒が循環する冷媒流路２１と、冷媒を圧縮する圧縮機２２と、冷媒を膨張する膨張弁２３と、加熱経路３０内を循環する第１媒体に温熱を供給する温熱熱交換器２４と、冷却経路４０内を循環する第２媒体に冷熱を供給する冷熱熱交換器２５と、を有する。なお、冷媒流路２１を循環する冷媒としては、特に限定されないが、例えば二酸化炭素を用いることができる。
【００２０】
圧縮機２２は、冷媒流路２１に設けられる。圧縮機２２は、特に限定されないが、例えば、ＣＯ２圧縮機を用いることができる。冷媒が圧縮機２２を通過する際に圧縮されることによって、圧縮機２２は冷媒の温度を上昇させる。
【００２１】
膨張弁２３は、冷媒流路２１に設けられる。冷媒が膨張弁２３を通過する際に膨張されることによって、膨張弁２３は冷媒の温度を低下させる。
【００２２】
温熱熱交換器２４は、圧縮機２２から膨張弁２３までの間に配置される。温熱熱交換器２４は、圧縮機２２から膨張弁２３に向かって循環する高温の冷媒により、加熱経路３０内を循環する第１媒体を加熱する。ここで、温熱熱交換器２４によって加熱される第１媒体の温度は、例えば６５℃または９０℃とすることができる。
【００２３】
冷熱熱交換器２５は、膨張弁２３から圧縮機２２までの間に配置される。冷熱熱交換器２５は、膨張弁２３から圧縮機２２に向かって循環する低温の冷媒により、冷却経路４０内を循環する第２媒体を冷却する。ここで、冷熱熱交換器２５によって冷却される第２媒体の温度は、例えば７〜１０℃である。
【００２４】
以上のように構成されたヒートポンプ２０によれば、温熱熱交換器２４は、加熱経路３０内を循環する第１媒体を加熱するとともに、冷熱熱交換器２５は、冷却経路４０内を循環する第２媒体を冷却する。このため、ヒートポンプ２０は、温熱および冷熱を同時に取り出し可能な状態となる。
【００２５】
図１に戻って、加熱経路３０は、ヒートポンプ２０から取り出される温熱によって加熱される第１媒体が内部を循環することによって、鶏舎１０内を加熱する。加熱経路３０は、図１に示すように、温熱熱交換器２４から温熱を受け取る第１加熱経路３１と、温熱熱交換器２４から温熱を受け取った第１媒体が貯蔵される加熱タンク３２と、鶏舎１０の床下に配設される第２加熱経路３３と、一部が調整部５０の内部を通過する第３加熱経路３４と、を有する。
【００２６】
第１加熱経路３１内の第１媒体の循環は、第１加熱ポンプＰ１によって行われる。第２加熱経路３３内の第１媒体の循環は第２加熱ポンプＰ２によって行われる。また、第１加熱経路３１、第２加熱経路３３、および第３加熱経路３４内を循環する第１媒体は、特に限定されないが、例えば水である。
【００２７】
第１加熱経路３１の内部は、温熱熱交換器２４から温熱を受け取った第１媒体が循環する。そして、加熱タンク３２には、温熱熱交換器２４から温熱を受け取った第１媒体が貯蔵される。このように加熱タンク３２に第１媒体が貯蔵されることによって、所望のタイミングで第１媒体を第２加熱経路３３に送ることができる。
【００２８】
第２加熱経路３３は、分岐部Ｊ１において、第３加熱経路３４と分岐される。第３加熱経路３４は、合流部Ｊ２において、第２加熱経路３３に合流する。
【００２９】
第１加熱経路３１、第２加熱経路３３、第３加熱経路３４を構成するパイプの外周には、防食性を持たせることが好ましい。
【００３０】
冷却経路４０は、図１に示すように、ヒートポンプ２０から取り出される冷熱によって冷却される第２媒体が内部を循環することによって、鶏舎１０内を冷却する。冷却経路４０は、冷熱熱交換器２５から冷熱を受け取る第１冷却経路４１と、冷熱熱交換器２５から冷熱を受け取った第２媒体が貯蔵される冷却タンク４２と、一部が調整部５０の内部を通過する第２冷却経路４３と、を有する。
【００３１】
第１冷却経路４１内の第２媒体の循環は、図１に示すように、第１冷却ポンプＰ３によって行われる。第２冷却経路４３内の第２媒体の循環は第２冷却ポンプＰ４によって行われる。第１冷却経路４１および第２冷却経路４３内を循環する第２媒体は、特に限定されないが、例えば水である。
【００３２】
第１冷却経路４１の内部は、冷熱熱交換器２５から冷熱を受け取った第２媒体が循環する。そして、冷却タンク４２には、冷熱熱交換器２５から冷熱を受け取った第２媒体が貯蔵される。このように冷却タンク４２に第２媒体が貯蔵されることによって、所望のタイミングで第２媒体を第２冷却経路４３に送ることができる。
【００３３】
第１冷却経路４１および第２冷却経路４３を構成するパイプの外周には、防食性を持たせることが好ましい。
【００３４】
このように加熱経路３０および冷却経路４０が設けられるため、第２加熱ポンプＰ２をオンに第２冷却ポンプＰ４をオフにすることによって、温熱のみを取り出し可能になる。一方、第２加熱ポンプＰ２をオフに第２冷却ポンプＰ４をオンにすることによって、冷熱のみを取り出し可能になる。
【００３５】
調整部５０は、鶏舎１０内の温度および湿度を調整する。調整部５０は、上述したように、内部を、第３加熱経路３４および第２冷却経路４３が通過するように構成されている。
【００３６】
調整部５０は、ケース５１と、鶏舎１０内の湿度を調整するための湿度調整部５２と、第３加熱経路３４および第２冷却経路４３を洗浄する洗浄部５３と、を有する。湿度調整部５２は、ケース５１の内部に水を噴霧する。
【００３７】
ケース５１の下面には、第３加熱経路３４および第２冷却経路４３が通過するための開口部５１ａが形成されている。また、ケース５１の下面は、右下向きとなるようにテーパ状に構成されている。このため、湿度調整部５２および洗浄部５３から出た水は、調整部５０の下面において右下側に移動して、右下側に設けられる排水口（不図示）から排水される。このため、ケース５１内に水が溜まることを防止できる。
【００３８】
ケース５１の左側面５１ｂには、鶏舎１０内に取り入れられる空気の量を調整するための通気ガラリ５４が設けられている。通気ガラリ５４を、図１に示すように、水平方向に向けることによって、鶏舎１０内に取り入れられる空気の風速を速くすることができる。一方、通気ガラリ５４を、図３に示すように、下向きに傾斜した方向に向けることによって、鶏舎１０内に取り入れられる空気の風速を遅くすることができる。また、通気ガラリ５４は、鶏舎１０内に鳥が侵入することを防止する機能も備える。
【００３９】
湿度調整部５２は、ケース５１内を通過する第２冷却経路４３の舎外側（図１の左側）に設けられる。湿度調整部５２は、水が貯蔵された第１貯蔵部５２１と、第１貯蔵部５２１に貯蔵された水をケース５１の内部に供給する第１供給部５２２と、を有する。第１供給部５２２から供給される水は、霧状でケース５１内を下向きに移動する。
【００４０】
洗浄部５３は、ケース５１内を通過する第３加熱経路３４および第２冷却経路４３の上方に設けられる。洗浄部５３は、水が貯蔵された第２貯蔵部５３１と、第２貯蔵部５３１に貯蔵された水を第３加熱経路３４および第２冷却経路４３に向けて供給する第２供給部５３２と、を有する。第２供給部５３２から供給される水は、霧状であっても滴状であってもよい。第２供給部５３２から供給される水は、ケース５１内を通過する第３加熱経路３４および第２冷却経路４３に向けて移動し、ケース５１内の第３加熱経路３４および第２冷却経路４３を洗浄する。
【００４１】
調整部５０のケース５１の右側には、供給ファンＦ１が配置されている。供給ファンＦ１は、調整部５０内の空気や霧状の水を鶏舎１０内に供給する。供給ファンＦ１は、空気を鶏舎１０内に供給する空気給排気部を構成する。
【００４２】
供給ファンＦ１の右側には、供給ファンＦ１によって鶏舎１０内に供給される風の向きを調整する調整板５５が設けられる。調整板５５は、図１に示す水平方向の状態から時計回りに回転して、図３に示す下側に傾斜した状態となるように、回転自在に構成されている。
【００４３】
図１に示すように調整板５５を水平方向にすることで、調整部５０から鶏舎１０内に供給される風の向きは水平方向となる。このとき、鶏舎１０内において養育される鶏または雛に対して、風が直接当たらない。さらに、このとき、排気ファン６０に向けて風が流れるため、鶏舎１０内を好適に換気することができる。排気ファン６０は、空気を鶏舎１０内に供給する空気給排気部を構成する。
【００４４】
一方、図３に示すように調整板５５を右下向きにすることで、調整部５０から鶏舎１０内に供給される風の向きは右下向きとなる。このとき、鶏舎１０内において養育される鶏または雛に対して、風が直接当たる。
【００４５】
以上説明した調整部５０において、第２加熱ポンプＰ２を停止して第１媒体の第３加熱経路３４の循環をオフにするとともに、第２冷却ポンプＰ４を作動して第２媒体の第２冷却経路４３の循環をオンにすることによって、鶏舎１０内を冷房できる。
【００４６】
また、調整部５０において、第２加熱ポンプＰ２を作動して第１媒体の第３加熱経路３４の循環をオンにするとともに、第２冷却ポンプＰ４を停止して第２媒体の第２冷却経路４３の循環をオフにすることによって、鶏舎１０内を暖房できる。
【００４７】
また、調整部５０において、第２加熱ポンプＰ２を停止して第１媒体の第３加熱経路３４の循環をオフにするとともに、第２冷却ポンプＰ４を作動して第２媒体の第２冷却経路４３の循環をオンにすることによって、第２媒体によって調整部５０近傍の空気を冷却して、湿気を水滴に変え結露させて排除することで、乾燥した空気を放出して、鶏舎１０内を除湿できる。
【００４８】
また、調整部５０において、湿度調整部５２によってケース５１内に水を噴霧して、霧状の水分が鶏舎１０内に供給されることで、鶏舎１０内を加湿できる。なお、湿度調整部５２は、鶏舎１０内を除湿することもできる。
【００４９】
殺菌装置７０は、鶏舎１０内に設けられ、鶏舎１０内を殺菌する。殺菌装置７０としては、例えば、エキシマランプを用いることができる。このように殺菌装置７０としてエキシマランプを用いることによって、拡散性の良いオゾン、ラジカルが発生して、殺菌、ウイルスの増殖を抑えて、においやＮＨ３に対する消臭効果を高くすることができる。よって、殺菌装置７０を作動させることで鶏舎１０内のＮＨ３濃度を低下させることができ、快適な環境を実現することにより雛の成長を安全に促進させることができる。なお、殺菌装置として、放電式オゾナイザを用いてもよい。
【００５０】
環境指数センサ８０は、鶏または雛の不快指数を算出するためのパラメータである、鶏舎１０内の温度、湿度、鶏または雛に対して吹く風速を検知する。また、環境指数センサ８０は、鶏舎１０内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度を検知する。環境指数センサ８０は、例えば、鶏舎１０の給仕器や給水器に取り付けられる。なお、環境指数センサ８０は、天吊式にして設けられてもよい。環境指数センサ８０は、図４に示すように、鶏舎１０内の温度を検知する温度センサ８１と、鶏舎１０内の湿度を検知する湿度センサ８２と、鶏舎１０内の風速を検知する風速センサ８３と、鶏舎１０内のＣＯ２濃度を検知するＣＯ２濃度センサ８４と、鶏舎１０内のＮＨ３濃度を検知するＮＨ３濃度センサ８５と、を有する。温度センサ８１、湿度センサ８２、風速センサ８３、ＣＯ２濃度センサ８４、およびＮＨ３濃度センサ８５としては、それぞれ公知のセンサを用いることができる。
【００５１】
制御部９０は、上記各部の制御および各種処理を行う。制御部９０は、ＣＰＵおよびメモリーを含む。
【００５２】
制御部９０は、温度センサ８１によって検知される鶏舎１０内の温度、湿度センサ８２によって検知される鶏舎１０内の湿度、および風速センサ８３によって検知される鶏または雛に対して吹く風速に基づいて、鶏または雛の不快指数を算出する。なお、不快指数を算出する際に、温度センサ８１によって検知される鶏舎１０内の温度、湿度センサ８２によって検知される鶏舎１０内の湿度、および風速センサ８３によって検知される鶏または雛に対して吹く風速すべてを用いる必要はなく、外部の環境に応じて適宜省略することができる。すなわち、本明細書において不快指数とは、温度、湿度、および風速の少なくとも１つに基づいて算出されるものである。
【００５３】
制御部９０は、算出された不快指数が所望の値に近づくように、ヒートポンプ２０から取り出される冷熱および温熱の流量、湿度調整部５２の駆動、および供給ファンＦ１の風量を制御する。より具体的には、制御部９０は、ヒートポンプ２０、第１加熱ポンプＰ１、第２加熱ポンプＰ２、第１冷却ポンプＰ３、第２冷却ポンプＰ４、供給ファンＦ１、湿度調整部５２、通気ガラリ５４、および調整板５５を制御することによって、不快指数を所望の値に近づける。本明細書において、「不快指数の所望の値」とは、鶏または雛が快適と感じるときの不快指数の数値を示す。一般的に鶏または雛は、不快指数の数値が所望の値よりも大きいときは暑いと感じ、所望の値よりも小さいときは寒いと感じる。したがって、制御部９０において算出された不快指数が所望の値よりも大きいときは、鶏または雛が涼しいと感じるように、各部材を制御する。また、制御部９０において算出された不快指数が所望の値よりも小さいときは、鶏または雛が暖かいと感じるように、各部材を制御する。
【００５４】
また、制御部９０は、ＣＯ２濃度センサ８４によって検知されるＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度センサ８５によって検知されるＮＨ３濃度があらかじめ決められた閾値を超えた際に、鶏舎１０内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度が閾値以下となるように、供給ファンＦ１、通気ガラリ５４、調整板５５、排気ファン６０、および殺菌装置７０を制御する。ＣＯ２濃度の閾値としては、例えば、３０００ｐｐｍであって、ＮＨ３濃度の閾値としては、例えば、１０ｐｐｍである。
【００５５】
次に、本実施形態に係る養鶏システム１の制御部９０の制御方法について詳細に説明する。以下、季節が夏期、冬期の場合に分けて、養鶏システム１の制御部９０の制御方法について説明する。
【００５６】
まず、夏期の場合について説明する。夏期では近年の温暖化により、鶏舎１０内が急激に温度上昇し、鶏の熱死が多発している。このため、鶏舎１０内を冷房することが好ましい。
【００５７】
まず、環境指数センサ８０において、鶏舎１０内の温度、鶏舎１０内の湿度、および鶏または雛に対して吹く風速を検知する。さらに、環境指数センサ８０において、鶏舎１０内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度を検知する。
【００５８】
夏期では、鶏または雛の不快指数は所望の値よりも高くなるように算出される。このため、制御部９０は、以下のように各部を制御することで鶏舎１０内を冷房または除湿して、鶏または雛の不快指数を減少させる。
【００５９】
制御部９０は、第２加熱ポンプＰ２をオフに第２冷却ポンプＰ４をオンにすることによって、冷熱のみを取り出し可能にする。
【００６０】
これによって調整部５０から鶏舎１０内に冷風が供給され、鶏舎１０内を冷房する。この結果、鶏または雛の不快指数を減少させて、所望の値に近づけることができる。
【００６１】
ここで、鶏舎１０内において鶏を養育している際は、制御部９０は、図３に示すように、調整板５５を下側に傾斜させる。鶏は、汗腺が無く、羽毛に覆われているため、発汗による体温調節ができず、熱が放散されにくく体内に熱がこもりやすい。このため、急激な外気温度の上昇があると体温調整が追いつかない。このように制御部９０が調整板５５を下側に傾斜することによって、鶏に直接冷風が当たることになるため、鶏の不快指数を所望の値に近づけることができる。
【００６２】
一方、鶏舎１０内において雛を養育している際は、制御部９０は、図１に示すように、調整板５５を水平方向にする。雛は羽毛が少ないため、風が直接当たると、急激に体温が降下して健康を害してしまう虞がある。このように制御部９０が調整板５５を水平方向にすることによって、雛には冷風が当たらないため、雛の体温が急激に低下することを抑制することができ、雛の不快指数を所望の値に近づけることができる。
【００６３】
なお、鶏舎１０内で雛が養育されている際は、制御部９０は、第２加熱ポンプＰ２を作動させるとともに、第２冷却ポンプＰ４を作動させてもよい。このとき、第２加熱経路３３による床暖房によって、床面１１を暖めることができる。このとき、調整部５０は、上述したように、鶏舎１０内を除湿することができる。これによって、雛の不快指数を所望の値に近づけることができる。
【００６４】
また、制御部９０は、環境指数センサ８０において検知された鶏舎１０内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度が閾値を超えている場合、制御部９０は、供給ファンＦ１、排気ファン６０、通気ガラリ５４、調整板５５、および殺菌装置７０を制御する。具体的には、制御部９０は、供給ファンＦ１および排気ファン６０をオンにするとともに、通気ガラリ５４および調整板５５を、図１に示すように、水平方向にして、殺菌装置７０をオンにする。これによって、鶏舎１０内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度を減少させて、閾値以下とすることができる。
【００６５】
次に、冬期の場合について説明する。冬期では、急激な外気気温の低下に対応できるよう、鶏舎１０内を高温環境にするとともに、鶏舎１０内を加湿することが好ましい。
【００６６】
まず、環境指数センサ８０において、鶏舎１０内の温度、鶏舎１０内の湿度、および鶏または雛に対して吹く風速を検知する。さらに、環境指数センサ８０において、鶏舎１０内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度を検知する。
【００６７】
冬期では、鶏または雛の不快指数は所望の値よりも低くなるように算出される。このため、制御部９０は、以下のように各部を制御することで鶏舎１０内を暖房または加湿して、鶏または雛の不快指数を増加させる。
【００６８】
制御部９０は、第２加熱ポンプＰ２をオンに第２冷却ポンプＰ４をオフにすることによって、温熱のみを取り出し可能とする。
【００６９】
これによって第２加熱経路３３は、鶏舎１０の床下から、鶏舎１０内を暖房する。また、調整部５０から鶏舎１０内に温風が供給され、鶏舎１０内を暖房する。これによって、鶏または雛の不快指数を増加させて、所望の値に近づけることができる。この結果、鶏または雛に対してより快適な環境とすることができる。
【００７０】
また、制御部９０は、湿度調整部５２によってケース５１内に水を噴霧させて、霧状の水分が鶏舎１０内に供給させることで、鶏舎１０内を加湿する。このように鶏舎１０内を加湿することによっても、鶏または雛の不快指数を増加させて、所望の値に近づけることができる。また、鶏舎１０内を加湿することで、鶏舎１０内の鶏に、鳥インフルエンザが発症することを好適に防止することができる。
【００７１】
なお、環境指数センサ８０において検知された鶏舎１０内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度が閾値を超えている場合の制御部９０の制御方法は、夏期で説明した方法と同様であるため、説明は省略する。
【００７２】
なお、春期や秋期のような中間期では、その日の気温に応じて、上述した夏期のモードおよび冬期のモードを適宜切り替えて使用される。また、梅雨の時期など、湿気の多い気候の際は、制御部９０は、調整部５０において、除湿機能をオンにして、鶏舎１０内を除湿することが好ましい。
【００７３】
以下、例えば温熱熱交換器２４によって加熱される第１媒体の温度である６５℃および９０℃の好ましい使い分け方法について説明する。
【００７４】
例えば、一般的な鶏舎では、幼雛の状態で鶏舎にいれた後、約５２日間で成鶏として出荷する。その後、清掃、殺菌、および乾燥を約１４日間で行い、合計約６６日を１サイクルで養育している。よって、１年間で、約５．５回転させる。ここで、清掃、殺菌、および乾燥が行われるいわゆる空舎期間は年間７７日間に相当する。
【００７５】
ここで、第１媒体が鶏舎１０内の暖房に供する際は、第１媒体の温度として例えば６５℃を用いることが好ましい。一方、第１媒体が空舎期間において鶏舎１０内の乾燥に供する際は、第１媒体の温度として例えば９０℃を用いることが好ましい。このように空舎期間において、第１媒体の温度を高温にすることで、乾燥期間を短くすることができ、空舎期間を例えば２日間短縮することができる。したがって、養鶏システム１の生産性の向上を図ることができる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態に係る環境指数ユニット１００は、鶏舎１０内の温度を検知する温度センサ８１、鶏舎１０内の湿度を検知する湿度センサ８２、および鶏または雛に吹く風速を検知する風速センサ８３、鶏舎１０内のＣＯ２濃度を検知するＣＯ２濃度センサ８４、および鶏舎１０内のＮＨ３濃度を検知するＮＨ３濃度センサ８５の少なくとも１つを備える環境指数センサ８０と、環境指数センサ８０によって検知される温度、湿度、および風速に基づいて、鶏または雛の不快指数を算出して、算出された不快指数が所望の値に近づくように、鶏舎１０内の温度、湿度、風速を制御するとともに、鶏舎１０内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度があらかじめ決められた閾値を超えた場合、ＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度が閾値以下となるように鶏舎１０内の空調を制御する制御部９０と、を有する。このように構成された環境指数ユニット１００によれば、環境指数センサ８０によって、鶏舎１０内の温度、鶏舎１０内の湿度、鶏または雛に吹く風速、鶏舎１０内のＣＯ２濃度、および鶏舎１０内のＮＨ３濃度が検知される。また、制御部９０により、環境指数センサ８０によって検知された温度、湿度、風速に基づいて不快指数が算出され、算出された不快指数が所望の値に近づくように、鶏舎１０内の温度、鶏舎１０内の湿度、および鶏または雛に対して吹く風速を、自動的に調整する。また、鶏舎１０内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度があらかじめ決められた閾値を超えた場合、制御部９０により、ＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度が閾値以下となるように鶏舎１０内の空調を制御して、鶏舎１０内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度を、自動的に調整する。よって、鶏舎１０内の温度、鶏舎１０内の湿度、鶏または雛に対して吹く風速、鶏舎１０内のＣＯ２濃度、および鶏舎１０内のＮＨ３濃度を、自動的に調整して、鶏または雛に不快を感じさせないようにすることのできる環境指数ユニット１００を提供することができる。
【００７７】
また、以上説明したように、本実施形態に係る養鶏システム１は、上述した環境指数ユニット１００と、冷熱および温熱の少なくとも一方を取り出し可能なヒートポンプ２０と、空気を鶏舎１０内に供給する供給ファンＦ１と、をさらに有し、制御部９０は、算出された不快指数が所望の値に近づくように、ヒートポンプ２０から取り出される冷熱および温熱の流量、および供給ファンＦ１の風量を制御するとともに、ＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度が閾値以下となるように、供給ファンＦ１の風量を制御する。このように構成された養鶏システム１によれば、環境指数センサ８０によって、鶏舎１０内の温度、鶏舎１０内の湿度、および鶏または雛に吹く風速が検知される。また、制御部９０により、環境指数センサ８０によって検知された温度、湿度、風速に基づいて不快指数が算出され、算出された不快指数が所望の値に近づくように、ヒートポンプ２０から取り出される冷熱および温熱の流量、および供給ファンＦ１の風量を制御して、鶏舎１０内の温度、鶏舎１０内の湿度、および鶏または雛に対して吹く風速を、自動的に調整する。このため、鶏舎１０内の温度、鶏舎１０内の湿度、および鶏または雛に対して吹く風速を、自動的に調整して、鶏または雛に不快を感じさせないようにすることのできる養鶏システム１を提供することができる。また、鶏舎１０内のＣＯ２濃度およびＮＨ３濃度を、自動的に調整して、鶏または雛に不快を感じさせないようにすることができる。
【００７８】
また、養鶏システム１は、鶏舎１０内を加湿するための湿度調整部５２をさらに有し、制御部９０は、算出された不快指数が所望の値に近づくように、湿度調整部５２の駆動を制御する。このように構成された養鶏システム１によれば、鶏舎１０内の湿度をより好適に調整することができる。
【００７９】
また、養鶏システム１は、鶏舎１０内を殺菌する殺菌装置７０をさらに有し、制御部９０は、鶏舎１０内のＮＨ３濃度が閾値を超えた場合、ＮＨ３濃度が閾値以下となるように、殺菌装置７０を制御する。このように構成された養鶏システム１によれば、鶏舎１０内のＮＨ３濃度を自動的にかつ迅速に調整することができる。
【００８０】
また、調整部５０には、鶏舎１０に取り入れられる空気の量を調整する通気ガラリ５４が取り付けられており、制御部９０は、制御部９０によって算出される不快指数が所望の値に近づくように、通気ガラリ５４の開閉度を制御する。このように構成された養鶏システム１によれば、鶏舎１０内の温度、鶏舎１０内の湿度、および鶏または雛に対して吹く風速を、自動的にかつ迅速に調整することができる。
【００８１】
また、調整部５０のうち鶏舎１０の舎内側には、調整部５０から噴出される風の向きを調整する調整板５５が設けられ、制御部９０は、制御部９０によって算出される不快指数が所望の値に近づくように、調整板５５の向きを制御する。このように構成された養鶏システム１によれば、鶏舎１０内の温度、鶏舎１０内の湿度、および鶏または雛に対して吹く風速を、自動的にかつ迅速に調整することができる。
【００８２】
＜変形例１＞
次に、図６を参照して、変形例１に係る養鶏システム２の構成について説明する。図６は、変形例１に係る養鶏システム２を示す概略斜視図である。
【００８３】
変形例１に係る養鶏システム２は、実施形態に係る養鶏システム１に対して、鶏舎１０の長手方向に調整部５０、排気ファン６０、および環境指数センサ８０が設けられる点において異なる。
【００８４】
このように構成された変形例１に係る養鶏システム２によれば、長手方向に沿って環境指数センサ８０が複数配置されているため、環境指数センサ８０が配置される複数の箇所における温度、湿度、風速、ＣＯ２濃度、およびＮＨ３濃度を検知することができる。したがって、各箇所において、温度、湿度、風速、ＣＯ２濃度、およびＮＨ３濃度を調整することができるため、より確実に鶏または雛に不快を感じさせないようにすることができる。さらに、複数配置された環境指数センサ８０によって、鶏舎１０の肥育数、立地条件、サイズ、構造体に応じた鶏舎１０特有の特性（鶏舎１０内の風の流れ方や隙間状況）を検出して、鶏舎１０の修繕や最適な肥育場所の把握に有用である。
【００８５】
＜変形例２＞
次に、図７を参照して、変形例２に係る養鶏システム３の構成について説明する。図７は、変形例２に係る養鶏システム３を示す系統図である。
【００８６】
変形例２に係る養鶏システム３は、実施形態に係る養鶏システム１に対して、認識手段２００が設けられる点において異なる。
【００８７】
認識手段２００は、雛や鶏の行動を認識する。認識手段２００としては、特に限定されないが、例えばカメラである。なお、認識手段としては、雛や鶏の行動を認識できるものであれば特に限定されず、例えば、赤外線カメラや超音波を用いることもできる。
【００８８】
変形例２に係る養鶏システム３によれば、認識手段２００によって撮影された画像に基づいて、雛や鶏の行動を認識して、鶏舎１０の環境をコントロールすることができる。具体的には、例えば、鶏が暑いと感じているときは、パンディング行動や開翼行動をとる。このとき、制御部９０は、ヒートポンプ２０から取り出される冷熱の流量を増加したり、供給ファンＦ１の風量を増加したりして、鶏舎１０内を冷却することができる。一方、鶏が寒いと感じているときは、互いに密集する。このとき、制御部９０は、ヒートポンプ２０から取り出される温熱の流量を増加して、鶏舎１０内を暖房することができる。
【００８９】
したがって、変形例２に係る養鶏システム３によれば、雛や鶏の行動に基づいて、鶏舎１０内の温度が調整されるため、より快適な環境を提供することができる。
【００９０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変することができる。
【００９１】
例えば、上述した実施形態では、家畜舎システムとして鶏を養育する養鶏システムに適用されたが、豚等の養育にも適用することができる。
【００９２】
また、上述した実施形態では、養鶏システム１は、殺菌装置７０を有し、制御部９０は殺菌装置７０を制御した。しかしながら、養鶏システムは殺菌装置を有していなくてもよい。
【００９３】
また、上述した実施形態では、調整部５０には通気ガラリ５４が取り付けられ、制御部９０は通気ガラリ５４を制御した。しかしながら、調整部には通気ガラリが取り付けられなくてもよい。
【００９４】
また、上述した実施形態では、調整部５０には調整板５５が設けられ、制御部９０は調整板５５を制御した。しかしながら、調整部には調整板が設けられなくてもよい。
【００９５】
また、上述した変形例１では、調整部５０、排気ファン６０、および環境指数センサ８０は鶏舎１０の長手方向に複数設けられた。しかしながら、調整部５０、排気ファン６０、および環境指数センサ８０は鶏舎１０の短手方向に複数設けられてもよい。
【００９６】
また、床面１１の上に床面１１の湿度を計測可能な湿度計がさらに配置されていてもよい。ここで、肥育中に排泄された鶏糞は、肉鶏の出荷までは敷料として使用されるため、乾燥されていることが好ましい。このように床面１１の上に湿度計が設けられることによって、湿度計の数値が例えば３０％となるように調整部５０を調整することで、鶏糞を乾燥させることができる。
【００９７】
また、上述した実施形態では、加熱経路３０は加熱タンク３２を有し、冷却経路４０は冷却タンク４２を有した。しかしながら、加熱経路は加熱タンクを備えず、冷却経路は冷却タンクを備えなくてもよい。このとき、ヒートポンプ２０から取り出される冷熱および温熱を排熱するための放熱器が設けられていることが好ましい。
【００９８】
また、上述した実施形態では、調整部５０は、鶏舎１０に取り付けられていた。しかしながら、調整部５０は、鶏舎１０に直接取り付けられていなくてもよく、ダクト方式によって、鶏舎１０の温度および湿度を調整してもよい。
【００９９】
また、上述した実施形態では、ヒートポンプ２０から取り出される温熱および冷熱を用いて、不快指数を所望の値に近づけた。しかしながら、ボイラーによって得られる温熱や冷水フィルタによって得られる冷熱を用いて、不快指数を所望の値に近づけてもよい。
【０１００】
また、上述した実施形態では、湿度調整部は水を噴霧して鶏舎１０内を加湿したが、湿度調整部は水蒸気を供給して鶏舎１０内を加湿してもよい。
【０１０１】
また、上述した実施形態では、調整部５０において、鶏舎１０内を除湿するには、第１媒体の循環をオフにするとともに、第２媒体の循環をオンにした。しかしながら、鶏舎１０内を除湿するために、第１媒体の循環をオンにするとともに、第２媒体の循環をオンにしてもよい。
【０１０２】
また、上述した実施形態では、空気を冷却することにより発生する結露を利用して除湿するいわゆるコンプレッサー方式によって、除湿する形態を説明した。しかしながら、乾燥剤に水分を吸着させることにより、除湿するいわゆるデシカント方式によって、除湿してもよい。
【０１０３】
また、実施形態に係る養鶏システム１および変形例２に係る養鶏システム３を組み合わせてもよい。すなわち、実施形態において説明したように、制御部９０によって、環境指数センサ８０によって検知された温度、湿度、風速に基づいて不快指数が算出され、算出された不快指数が所望の値に近づくように、鶏舎１０内の温度、鶏舎１０内の湿度、および鶏または雛に対して吹く風速を、自動的に調整した後に、変形例２において説明した認識手段２００によって撮影された画像に基づいて、雛や鶏の行動を認識して、鶏舎１０の環境をコントロールしてもよい。または、変形例２において説明した認識手段２００によって撮影された画像に基づいて、雛や鶏の行動を認識して、鶏舎１０の環境をコントロールした後に、実施形態において説明したように、制御部９０によって、環境指数センサ８０によって検知された温度、湿度、風速に基づいて不快指数が算出され、算出された不快指数が所望の値に近づくように、鶏舎１０内の温度、鶏舎１０内の湿度、および鶏または雛に対して吹く風速を、自動的に調整してもよい。これらの方法によれば、より快適な環境を提供することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１、２、３    養鶏システム（家畜舎システム）、
１０    鶏舎（家畜舎）、
２０    ヒートポンプ、
３０    加熱経路、
４０    冷却経路、
５０    調整部、
５２    湿度調整部、
５４    通気ガラリ、
５５    調整板、
６０    排気ファン（空気給排気部）、
７０    殺菌装置、
８０    環境指数センサ、
８１    温度センサ、
８２    湿度センサ、
８３    風速センサ、
８４    ＣＯ２濃度センサ、
８５    ＮＨ３濃度センサ、
９０    制御部、
１００    環境指数ユニット、
２００    認識手段、
Ｆ１    供給ファン（空気給排気部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019088228.tif 000009
【国際調査報告】
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2019088228.tif 000011
2019088228.tif 000012
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