(57)【要約】【課題】  作物の生長点の近傍に通風ダクトからの冷気または暖気を吹出す作物栽培用作物栽培用空調装置の提供。【解決手段】  本発明に係る作物栽培用空調装置４は、空調機５からの冷気または暖気を吹出す通風ダクト６を配置し、この通風ダクト６を上下に水平移動可能な昇降装置９を備える。これにより冷気または暖気を作物の生長点の近傍に吹出して生長に必要な温度帯を形成する。【選択図】図１
2007185147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷気または暖気を送気する送気口を備えた空調機と、
栽培地に作物を植栽した栽培室内で、栽培地の上方で横向きに寝かせた状態で配設され、長手方向に沿って多数の吹出口が形成された通風ダクトと、
前記空調機の送気口と通風ダクトとを連結するフレキシブルダクトと、
前記通風ダクトを横向きに寝かせた状態で昇降させる昇降装置とを備えた作物栽培用空調装置。
【請求項２】
前記昇降装置が、通風ダクトを上方から吊下げた吊下げ部材と、この吊下げ部材を巻取る巻取部材と、巻取部材を動作させる駆動装置とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の作物栽培用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は作物栽培用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、作物を栽培室で育成する場合、作物の生育に適した温度にするために栽培室を暖房または冷房している。この場合、例えば、栽培室内を均一に温度調整できるように、栽培室内に、軟質塩化ビニールチューブを通風ダクトとして設置し、これを冷気または暖気を送気する空調装置に連結し、栽培室に冷気または暖気を送っている。例えば、特開平６−３４３３５２号公報（特許文献１）では、作物を植栽する細長い畝の両側部に、軟質塩化ビニールチューブを設け、通風ダクトの吹出口から冷温風を吹出すものが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３４３３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作物の生育にとっては、特に若い芽の生えている箇所（生長点）の温度環境を最適温度に管理することが重要である。作物の生長点は、作物の生育状況に応じて位置が変化していく。例えば、先端に生長点がある作物では、作物が生育して背が高くなると、作物の生長点が高い位置に移動するが、作物を植栽する細長い畝の両側部に、軟質塩化ビニールチューブを通風ダクトとして設け、この通風ダクトの吹出口から冷温風を吹出すものでは、斯かる作物の生育に対して、必ずしも適切な温度管理ができているとはいえない。
【０００５】
また、通風ダクトに軟質塩化ビニールチューブを用いた場合、空調装置の風圧により、軟質塩化ビニールチューブを膨らませる必要があり、チューブ内での動圧損失が大きくなって、大容量の送風機が必要になる。
【０００６】
また、畝の両側に通風ダクトを設置すると、畝の両側の作業スペースが狭くなり、作業性が悪くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る作物栽培用空調装置は、冷気または暖気を送気する送気口を備えた空調機と、栽培地に作物を植栽した栽培室内で、栽培地の上方で横向きに寝かせた状態で配設され、長手方向に沿って多数の吹出口が形成された通風ダクトと、空調機の送気口と通風ダクトとを連結するフレキシブルダクトと、通風ダクトを横向きに寝かせた状態で昇降させる昇降装置とを備えたものである。
【０００８】
また、昇降装置は、通風ダクトを上方から吊下げた吊下げ部材と、この吊下げ部材を巻取る巻取部材と、巻取部材を動作させる駆動装置とで構成してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る作物栽培用空調装置によれば、通風ダクトと空調機を屈曲自在なフレキシブルダクトで連結し、昇降装置により通風ダクトを横向きに寝かせた状態で昇降させるようにしたので、作物の生育に応じて高さが変わる生長点の近傍に通風ダクトの吹出口の高さを調整することができる。これにより、生長点の近傍を作物の生育に最適な温度環境に調整することが容易になる。
【００１０】
また、昇降装置を、通風ダクトを上方から吊下げた吊下げ部材と、この吊下げ部材を巻取る巻取部材と、巻取部材を動作させる駆動装置とで構成したものは、吊下げ部材を巻上げて通風ダクトを上方に位置させると、通風ダクトおよび通風ダクトを支持する部材を作業空間から退けることができ、通風ダクトが栽培地の作業空間を狭くすることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る作物栽培用空調装置を図面に基づいて説明する。
【００１２】
この実施形態では、作物栽培用空調装置４は、図１に示すように、ビニールやガラス等で外壁を構成した栽培室１に設置している。栽培室１の室内には栽培地２に作物３を植栽しており、この実施形態では、栽培地２に複数条の整列した状態で作物３を植栽している（図５参照）。
【００１３】
作物栽培用空調装置４は、空調機５と、通風ダクト６と、フレキシブルダクト８と、通風ダクト６を昇降させる昇降装置９とを備えている。
【００１４】
空調機５は、冷気または暖気を送気する送気口７を備えたものである。空調機５には、例えば、図１に示すように、内部に熱交換器１０と送風機１１とを備え、上方に送気口７を備えたものを用いることができる。空調機５は、この熱交換器１０で熱交換された冷気または暖気を送風機１１で送気口７から送気する。なお、図示は省略するが、空調機５の下方には、栽培室１の空気を取入れる吸気口がある。
【００１５】
通風ダクト６は、図１に示すように、栽培地２の上方において、横向きに寝かせた状態で配設されており、通風ダクト６には、長手方向に沿って多数の吹出口１５が形成されている。
【００１６】
この実施形態では、通風ダクト６は、図３に示すように、グラスウール保温材１２の内外面をアルミ箔の内面材１３と外面材１４で被覆した直管の断熱ダクトを用いている。
【００１７】
この実施形態では、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、通風ダクト６は、栽培地２に複数条に整列した状態で植栽した作物３の間で、作物３と平行に配置している。また、通風ダクト６に形成した吹出口１５は、通風ダクト６の中心に向かうように断熱層を貫通して左右に１個ずつ形成される。これにより、１本の通気ダクト６の吹出口１５から左右に吹き出された冷気や暖気を、ダクト下方で栽培されている二列の作物の生長点近傍に同時に吹き付けることができる。
【００１８】
図４（ａ）に示す如く、単機の送風機１１に複数の通風ダクト６を連結する場合、送風機１１の送気口７に共通ダクト３０を連結し、共通ダクト３０に設けた複数の出口に１本ずつフレキシブルダクト８を介して通風ダクト６の入口側を連結する。送風機１１からの送風は共通ダクト３０とフレキシブルダクト８を介して各通風ダクト６に給送される。また、隣接する通風ダクト６の出口側となる末端同士をフレキシブルダクト３１で連通させてループ化することができる。この場合、隣接する各通風ダクト６のそれぞれ末端での送風動圧が互いに捕捉し合って、それぞれ末端での動圧低下が回避され、各通風ダクト全長に亘る吹出口１５からの吹出し風速・風量の均一化を図ることができる。また、図４（ｂ）に示す如く、共通ダクト３０にフレキシブルダクト８を介して連結された１本の通風ダクト６の末端と、共通ダクト３０を長尺なフレキシブルダクト３２で連結してループダクトを構成することも有効である。
【００１９】
フレキシブルダクト８は、空調機５の送気口７と通風ダクト６とを連結する屈曲自在なダクト部材である。この実施形態では、フレキシブルダクト８には、通風ダクト６と同様の断熱ダクトを用いている。空調機５の送気口７及び通風ダクト６との連結は、継目から冷気または暖気が漏れないようにする。
【００２０】
次に、昇降装置９を説明する。昇降装置９は、通風ダクト６を横向きに寝かせたほぼ水平な状態のまま昇降させる。この実施形態では、昇降装置９は、この通風ダクト６を上方から吊下げた吊下げ部材１７と、この吊下げ部材１７を巻取る巻取部材１６と、巻取部材１６を動作させる駆動装置１８とで構成している。また、斯かる昇降装置９を取付けるために、通風ダクト６は、外周に支持リング２０を巻きつけている。
【００２１】
吊下げ部材１７は、チェーンやロープ、ひも等でよく、図２に示すように、一端を通風ダクト６の外周に巻付けた支持リング２０に取付けている。支持リング２０を使用することにより、可撓性のある通風ダクト６の支持を安定させている。なお、吊下げ部材１７は、通風ダクト６の外周に巻付けた支持リング２０に取付けて、一端を通風ダクト６に連結したものを例示したが、支持リング２０を介さずに、吊下げ部材１７の一端を通風ダクト６に直接取付けてもよい。
【００２２】
吊下げ部材１７の他端は、巻取部材１６に巻付けている。この巻取部材１６は、図２に示すように、通風ダクト６の上方において、通風ダクト６と平行に延在した回転軸であり、栽培室１の梁１ａに支持具１９で可逆転自在に取付けている。巻取部材１６には、図１に示すように、通風ダクト６に取付けた多数の吊下げ部材１７をそれぞれ巻付けている。巻取部材１６の一端には、歯車２１を取付けている。
【００２３】
駆動装置１８は、巻取部材を動作させるものであり、この実施形態では、図１に示すように、巻取部材１６の一端に取付けた歯車２１に無端状の操作用チェーン２２を掛け回している。この場合、操作用チェーン２２を一の方向に引いて歯車２１を回転させると、巻取部材１６が回転し、巻取部材１６に吊下げ部材１７が巻き付いて、通風ダクト６が上方に移動する。操作用チェーン２２を逆方向に引いて歯車２１を逆方向に回転させると、巻取部材１６が逆方向に回転し、巻取部材１６から吊下げ部材１７が送り出され、通風ダクト６が下方へと移動する。
【００２４】
なお、駆動装置１８は、操作用チェーン２２で構成し、手動で操作するものを例示したが、斯かる操作用チェーン２２をモータおよびモータの速度比や回転方向を切り替えるギヤ機構を介して駆動させるようにして、巻取部材１６を動作させて吊下げ部材１７の巻取りや引出し動作を機械で行うようにしてもよい。また、巻取部材１６にモータおよびモータの速度比や回転方向を切り替えるギヤ機構を連結して駆動させるようにしてもよい。また、この実施形態では、巻取部材１６を一本の回転軸から構成して吊下げ部材１７を一本の回転軸に巻付けて説明したが、各吊下げ部材１７にそれぞれ巻取部材１６、駆動装置１８を設けてもよい。
【００２５】
以下、この作物栽培用空調装置４を備えた栽培室１で、作物３を育てる場合を具体的に説明する。
【００２６】
栽培室１の栽培地２に作物３を植栽してすぐは、作物３は背が低い状態にある。このような場合は、通風ダクト６を作物３の丈（または草丈）に合わせて下降させ、通風ダクト６の吹出口１５を作物３の生長点の近傍に調整する。そして、空調機５からの冷気または暖気を通風ダクト６の吹出口１５より吹出して作物３の生長点の近傍を冷暖房して、作物３の生育に最適な温度環境を作るとよい。作物３が生育するにつれて、作物の丈が高くなっていくが、この作物栽培用空調機４は、作物の生育にあわせて昇降装置９で吊下げ部材１７を巻上げて、通風ダクト６を作物３の生長点の近傍に位置させるとよい。これにより、作物３の生育に合わせて作物３の生長点の近傍に冷気または暖気を送ることができ、作物３の生長点の近傍において作物３の生育に最適な温度環境を作り出すことができる。
【００２７】
また、作物栽培用空調装置４は、昇降装置９を、通風ダクト６を上方から吊下げた吊下げ部材１７と、この吊下げ部材１７を巻取る巻取部材１６と、巻取部材１６を動作させる駆動装置１８とで構成しているので、吊下げ部材１７を巻上げて通風ダクト６を上方に位置させると、通風ダクト６及び通風ダクト６を支持する部材を作業空間から退けることができ、通風ダクト６が栽培地２の作業空間を狭くすることがない。
【００２８】
また、この実施形態では、通風ダクト６を、栽培地２に複数条に整列した状態で植栽した作物３の間で、通風ダクト６を昇降させる際に、通風ダクト６が作物３の幹に干渉しないので、作物３の幹を傷めることがない。また、通風ダクト６の両側に吹出口１５を設けて、両側の作物３に対して、冷気または暖気を送るようにしたので、栽培室１に設置する通風ダクト６の数を減らすことができる。
【００２９】
また、作物３の生長点に暖気を送る場合は、通風ダクト６を作物３の生長点より少し下方に位置させるとよく、また、作物３の生長点に冷気を送る場合は、通風ダクト６を作物３の生長点より少し上方に位置させるとよい。これにより、冷気または暖気の対流を有効に利用して効率よく作物３の生長点の近傍を作物３の生育に最適な温度環境に調整することができる。また、合わせて、作物３に暖気を送る場合は、通風ダクト６を作物の生長点より少し下方に位置させるので、日射量の少ない冬季に通風ダクト６で日射を遮ることなく、暖気の上昇特性を利用して、効率よく作物３の生長点に必要な温度と日射量を確保することができる。また、日射量の多い夏季に、作物３の生長点に冷気を送る場合は、通風ダクト６を作物３の生長点より少し上方に位置させるので、通風ダクト６で過剰な日射量を遮蔽すると共に、冷気の下降特性を利用して効率的に作物３の生長点を冷やすことができる。
【００３０】
また、通風ダクト６に、内面材１３と外面材１４の間にグラスウール保温材１２を装填したグラスウールダクトを用いたものは、、ビニールチューブを用いる場合に比べ、ダクト形状を安定させるための動圧損失が少なくて済み、空調機５の出力を低く抑えることができ、ランニングコストを低下させることができる。
【００３１】
以上、本発明の一実施形態に係る作物栽培用空調装置を説明したが、本発明に係る作物栽培用空調装置は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができるのは勿論である。
【００３２】
例えば、図７に示す作物栽培用空調装置４は、通風ダクト６の入口側に、冷気または暖気に渦巻き状の旋回力を付与して整流する整流手段２３を設けたものである。図７に示す例では、整流手段２３として、通風ダクト６の入口側に、内周面に渦巻き状の回転気流を発生させる整流ダクト２４を取付けている。この整流ダクト２４は、通風ダクト６と内周面が同一サイズの円形のダクトで構成しており、図８に示すように、内周面に螺旋状の突起２５を設けている。突起２５は、整流ダクト２４の全長に亘り巾が同じ螺旋板で、整流ダクト２４の片端から他端へ螺旋状に延在するように内面材１３に固定している。
【００３３】
これにより、送風機１１からの冷気または暖気は、図７に示すように、まず、円筒状の整流ダクト２４に流入する。このとき、整流ダクト２４内では、内周面近くを流れる冷気または暖気の外側領域気流が、突起２５に当たり突起２５の螺旋方向により渦巻き状に旋回力を受けて整流され、そのまま通風ダクト６内へ給送される。
【００３４】
このように、冷気または暖気は、整流ダクト２４において渦巻き状に整流され、通風ダクト６内を軸方向に進行する。通風ダクト６を進行する渦巻き状の冷気または暖気は、その外側領域気流が渦巻くことで、通風ダクト６内を低空気抵抗で円滑性よく進行する。その結果、通風ダクト６を流れる冷気または暖気は、入口側と末端側とで流速の差を少なくでき、通風ダクト６の各吹出口１５からの冷気または暖気の風速・風量の差を小さくすることができる。これにより、栽培室１内をより均一に温度制御することができる。また、動圧損失が少なくなるので、風量の少ない送風機を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る冷房時の栽培室を示す概念図である。
【図２】昇降装置の概念図である。
【図３】通風ダクトの縦断面図である。
【図４】（ａ）は通風ダクトの平面図である。（ｂ）は通風ダクトの他の平面図である。
【図５】（ａ）は冷房時の通風ダクトと作物の関係を示す模式図である。（ｂ）は暖房時の通風ダクトと作物の関係を示す模式図である。
【図６】図１相当の暖房時の栽培室を示す概念図である。
【図７】図４相当の渦巻き整流発生用整流ダクトを取付けた状態を示す通風ダクトの平面図である。
【図８】図７の整流ダクトの斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    栽培室
２    畝
３    作物
４    作物栽培用空調装置
５    空調機
６    通風ダクト
７    送気口
８    フレキシブルダクト
９    昇降装置
１１    送風機
１２    グラスウール
１５    吹出口
１６    巻取部材
１７    吊下げ部材
１８    駆動装置
２３    整流手段
２４    整流ダクト
【図１】
2007185147.tif 000003
【図２】
2007185147.tif 000004
【図３】
2007185147.tif 000005
【図４】
2007185147.tif 000006
【図５】
2007185147.tif 000007
【図６】
2007185147.tif 000008
【図７】
2007185147.tif 000009
【図８】
2007185147.tif 000010