(57)【要約】【課題】ビニールハウス等の二酸化炭素を利用する二酸化炭素利用室に二酸化炭素を半永続的に、かつ夏季にも十分に供給可能な装置及び方法を提供する。【解決手段】二酸化炭素の吸放出を伴う平衡反応を起こす吸放出剤２を送風手段３０の送風経路上に配置する。第１モードでは、送風手段３０によって外気を第１開口９１から二酸化炭素利用室９０の内部に送入し、かつ二酸化炭素利用室９０内の雰囲気ガスを第２開口９１から送出する。第２モードでは、送風手段３０によって外気を第２開口９２から二酸化炭素利用室９０の内部に送入し、かつ二酸化炭素利用室９０内の雰囲気ガスを第１開口９１から送出する。第１モードと第２モードを交互に反復して実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１開口及び第２開口を有する二酸化炭素利用室に二酸化炭素を供給する装置であって、
二酸化炭素の吸放出を伴う平衡反応を起こす吸放出剤と、前記第１開口と前記酸化炭素利用室の内部と前記第２開口を経由する送風経路を形成する送風手段と、前記吸放出剤の吸放出及び前記送風手段の送風のモードを第１モードと第２モードとの間で交互に切り替える切り替え手段と、を備え、前記吸放出剤が前記送風手段の送風経路上に配置されており、前記第１モードでは、前記送風手段が、外気を前記第１開口から前記二酸化炭素利用室の内部に送入し、かつ前記二酸化炭素利用室内の雰囲気ガスを前記第２開口から送出し、前記第２モードでは、前記送風手段が、外気を前記第２開口から前記二酸化炭素利用室の内部に送入し、かつ前記雰囲気ガスを前記第１開口から送出することを特徴とする二酸化炭素供給装置。
【請求項２】
前記吸放出剤が二酸化炭素及び水蒸気の吸放出を伴う平衡反応を起こす成分を含有することを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項３】
前記吸放出剤が、二酸化炭素を放出するときは水蒸気をも放出し、二酸化炭素を吸収するときは水蒸気をも吸収することを特徴とする請求項２に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項４】
前記吸放出剤が、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、セスキ炭酸カリウム、セスキ炭酸ナトリウム、セスキ炭酸リチウム、炭酸アンモニウム、炭酸アミン化合物、若しくは炭酸アミン基を固定させたポリマー又はそれらの水和物を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項５】
前記吸放出剤が、吸湿物質を更に含有することを特徴とする請求項４に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項６】
前記第１開口に通気可能に設けられた第１吸放出手段と、前記第２開口に通気可能に設けられた第２吸放出手段とを備え、前記第１、第２吸放出手段が、それぞれ前記吸放出剤を含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項７】
前記第１又は第２吸放出手段が、前記吸放出剤を含有する複数の吸放出部材を互いに平行に並べてなり、隣り合う吸放出部材どうしの間の隙間が前記送風経路の一部を構成していることを特徴とする請求項６に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項８】
前記吸放出部材が、前記吸放出剤を結着するバインダーを含有することを特徴とする請求項７に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項９】
前記吸放出部材が、枠内空間を有する枠と、前記枠内空間を覆うようにして前記枠の両面に張られた一対の通気性の覆体とを含み、前記吸放出剤が粉末の状態で前記枠内空間に収容されていることを特徴とする請求項７に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項１０】
前記送風手段が、前記第１開口に設けられて前記第１モードにおける外気送入を行なう第１送風部と、前記第２開口に設けられて前記第２モードにおける外気送入を行なう第２送風部を含むことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項１１】
二酸化炭素補充手段を更に備え、前記二酸化炭素補充手段が、第２の吸放出剤を収容した容器と、前記容器の内部のガスを吸引する吸引ポンプと、前記吸引ポンプの排気ポートを前記二酸化炭素利用室の内部に連ねる補充路とを含むことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項１２】
前記二酸化炭素利用室が、植物の生育用の温室であることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項１３】
第１開口及び第２開口を有する二酸化炭素利用室に二酸化炭素を供給する方法であって、
二酸化炭素の吸放出を伴う平衡反応を起こす吸放出剤を送風手段の送風経路上に配置しておき、
前記送風手段によって、外気を前記第１開口から前記二酸化炭素利用室の内部に送入し、かつ前記二酸化炭素利用室内の雰囲気ガスを前記第２開口から送出する第１工程と、
前記送風手段によって、外気を前記第２開口から前記二酸化炭素利用室の内部に送入し、かつ前記雰囲気ガスを前記第１開口から送出する第２工程と、
を交互に反復して実行することを特徴とする二酸化炭素供給方法。
【請求項１４】
前記吸放出剤が二酸化炭素及び水蒸気の吸放出を伴う平衡反応を起こすことを特徴とする請求項１３に記載の二酸化炭素供給方法。
【請求項１５】
前記吸放出剤が、二酸化炭素を放出するときは水蒸気をも放出し、二酸化炭素を吸収するときは水蒸気をも吸収することを特徴とする請求項１４に記載の二酸化炭素供給方法。
【請求項１６】
前記吸放出剤が、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、セスキ炭酸カリウム、セスキ炭酸ナトリウム、セスキ炭酸リチウム、炭酸アンモニウム、炭酸アミン化合物、若しくは炭酸アミン基を固定させた樹脂又はそれらの水和物を含有することを特徴とする請求項１３〜１５の何れか１項に記載の二酸化炭素供給方法。
【請求項１７】
前記第１、第２の各工程における積算送風流量が前記二酸化炭素利用室の内容積とほぼ同じになったとき、直ちに又は前記送風手段を休止させる休止工程を経て、前記第１、第２工程の切り替えを行なうことを特徴とする請求項１３〜１６の何れか１項に記載の二酸化炭素供給方法。
【請求項１８】
容器内に収容した第２の吸放出剤に空気を接触させる補充準備工程と、前記容器の内部のガスを吸引ポンプにて吸引して前記二酸化炭素利用室の内部に供給する補充工程とを、前記第１、第２工程とは別途に交互に実行することを特徴とする請求項１３〜１７の何れか１項に記載の二酸化炭素供給方法。
【請求項１９】
前記二酸化炭素利用室が、植物の生育用の温室であることを特徴とする請求項１３〜１８の何れか１項に記載の二酸化炭素供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば農業や園芸用のビニールハウス等の二酸化炭素利用室内に二酸化炭素を供給する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビニールハウスは植物を栽培する温室として知られている。ビニールハウス内は外界からほぼ隔離された密閉空間にすることができる。しかし、気密性が高いと作物が育つにつれて二酸化炭素濃度が低下し、生育が頭打ちになる。そこで、二酸化炭素ボンベを設置したり、ドライアイスを設けたり、灯油等の化石燃料を燃やしたりすることで、二酸化炭素を人為的に付加（施用）していた。
【０００３】
特許文献１では、開放された場所で植物を栽培するために、一対の炭素電極を水に漬けて電圧をかけることで二酸化炭素含有溶液を生成し、この二酸化炭素含有溶液を植物に供給している。
特許文献２では、二酸化炭素ボンベから供給した炭酸ガスと水とで炭酸水を生成し、この炭酸水をハウス内の植物に散布している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−８４５２９号公報
【特許文献２】特開２００８−１９９９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の二酸化炭素供給手段は、何れも、二酸化炭素の原料を定期的に補充しない限り、永続的な運転はできなかった。例えば、二酸化炭素ボンベを用いる場合、ボンベ内が空になると二酸化炭素をボンベに補充するかボンベを交換する必要があった。ドライアイスを用いる場合、ドライアイスが気化して消滅すると新たなドライアイスを補充する必要があった。灯油等の化石燃料を燃やす場合、燃料が無くなれば補充する必要があった。特許文献１においては、炭素電極が溶解した場合、交換する必要があると考えられる。
【０００６】
また、夏季は太陽光線が強いから、ビニールハウス内の二酸化炭素濃度を高くできれば、植物の生育を大きく促進できる。しかし、ビニールハウスは、通常、夏季になると換気窓を開けて内部を換気するため、二酸化炭素供給手段から供給した二酸化炭素が外へ逃げてしまう。灯油等の化石燃料を燃やす方法の場合、ビニールハウス内の温度が高くなり過ぎるため、夏季の使用には適さない。したがって、夏季は植物の生育が期待されるにもかかわらず、従来の二酸化炭素供給手段はそれに十分に応えることができなかった。
本発明は、上記事情に鑑み、ビニールハウス等の二酸化炭素を利用する二酸化炭素利用室に二酸化炭素を原料補充しなくても半永続的に供給可能であり、かつ夏季における運転にも好適な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明装置は、第１開口及び第２開口を有する二酸化炭素利用室に二酸化炭素を供給する装置であって、
二酸化炭素の吸放出を伴う平衡反応を起こす吸放出剤と、前記第１開口と前記酸化炭素利用室の内部と前記第２開口を経由する送風経路を形成する送風手段と、前記吸放出剤の吸放出及び前記送風手段の送風のモードを第１モードと第２モードとの間で交互に切り替える切り替え手段と、を備え、前記吸放出剤が前記送風手段の送風経路上に配置されており、前記第１モードでは、前記送風手段が、外気を前記第１開口から前記二酸化炭素利用室の内部に送入し、かつ前記二酸化炭素利用室内の雰囲気ガスを前記第２開口から送出し、前記第２モードでは、前記送風手段が、外気を前記第２開口から前記二酸化炭素利用室の内部に送入し、かつ前記雰囲気ガスを前記第１開口から送出することを特徴とする。
【０００８】
第１、第２モードの何れかにおいて、外気が吸放出剤に接触することで吸放出剤から二酸化炭素を放出させて、この二酸化炭素を二酸化炭素利用室に供給でき、第１、第２モードの他方において、二酸化炭素利用室の雰囲気ガスが吸放出剤に接触することで、雰囲気ガス中の二酸化炭素を吸放出剤に吸収させて回収することができる。第１モードと第２モードを反復することによって、吸放出剤が二酸化炭素の放出と吸収を繰り返す。これによって、二酸化炭素利用室に二酸化炭素を長期間にわたって、ないしは半永続的に供給することができる。吸放出剤が空気中から二酸化炭素を吸収し、この二酸化炭素を放出するものであるから、空気中の二酸化炭素がいわば二酸化炭素原料であると言える。したがって、二酸化炭素ボンベ、ドライアイス、化石燃料、炭素電極等の特別な二酸化炭素原料を定期的に補充する必要がない。よって、保守、管理が容易であり、かつランニングコストを抑えることができる。しかも、送風手段の送風によって二酸化炭素利用室内の換気を行ないながら二酸化炭素を二酸化炭素利用室に供給できる。したがって、夏季の運転に好適である。二酸化炭素利用室がビニールハウス等の植物を生育させるものである場合、夏季には太陽光線の強さと相俟って、植物の生育を十分に促進させることができる。
【０００９】
ここで、二酸化炭素利用室とは、二酸化炭素を利用して、植物の生育、生体や生組織の培養・増殖、生体や物質の保存・貯蔵・処置・観察等を行なう室を言い、例えば農業や園芸等における植物生育用の温室（green house）をはじめ、発酵室、醸造室、保存室、貯蔵室等を含む。前記温室は、室内を適温に維持可能な施設を言い、例えば、ビニールハウスや恒温室が挙げられる。ビニールハウスとは、室内を透光性のシートで囲んで室内の温度、湿度、採光度等を農作物等の栽培に適した環境にした施設を言う。前記透光性シートの材質は、例えばビニール樹脂であるが、これに限られず、ビニール樹脂以外の樹脂、例えばポリエチレンなどのオレフィン系樹脂であってもよく、更には軟性のフィルムに限られず、硬質の透明な板状樹脂であってもよく、ガラスであってもよい。前記透光性シートは、透明に限られず半透明であってもよい。ビニールハウスの外周部の一部が透光性を有さない材質にて構成されていてもよい。前記温室が暗室であってもよい。
【００１０】
前記吸放出剤が、二酸化炭素及び水蒸気の吸放出を伴う平衡反応を起こすことが好ましい。すなわち、前記吸放出剤が、二酸化炭素を吸放出するだけでなく、水蒸気をも吸放出することが好ましい。これによって、二酸化炭素利用室に送入する外気の湿度（水蒸気分圧）や、二酸化炭素利用室から送出する雰囲気ガスの湿度（水蒸気分圧）に応じて、吸放出剤が二酸化炭素を吸放出するようにできる。
【００１１】
上記の平衡反応を起こす物質として、アルカリ金属炭酸塩、アンモニウム炭酸塩、若しくはアミン系化合物炭酸塩、又はこれらの水和物が挙げられる。前記吸放出剤がこれら物質の少なくとも１つを含有することが好ましい。前記アルカリ金属炭酸塩としては、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム等のアルカリ金属炭酸塩や、セスキ炭酸カリウム、セスキ炭酸ナトリウム、セスキ炭酸リチウム等のアルカリ金属セスキ炭酸塩等が挙げられる。これら炭酸塩又はその水和物は、その炭酸水素塩と平衡して共存する。例えば、炭酸カリウム又は炭酸カリウム水和物は、炭酸水素カリウムと平衡共存する。炭酸ナトリウム又は炭酸ナトリウム水和物は、炭酸水素ナトリウムと平衡共存する。炭酸リチウム又は炭酸リチウム水和物は、炭酸水素リチウムと平衡共存する。炭酸アンモニウム（アンモニウム炭酸塩）又は炭酸アンモニウム水和物は、炭酸水素アンモニウムと平衡共存する。炭酸アミン化合物（アミン系化合物炭酸塩）又はその水和物は、炭酸水素アミン化合物と平衡共存する。アミンはガス化又は液化し易く不安定であるため、ポリマーの炭素鎖に結合させて固定してもよい。前記吸放出剤の成分として、炭酸アミン基を固定させたポリマー又はその水和物を用いてもよい。前記ポリマーとして、ポリスチレンが好適である。
【００１２】
前記吸放出剤が、二酸化炭素を吸収するとき水蒸気をも吸収し、二酸化炭素を放出するとき水蒸気をも放出することが好ましい。このような物質として、前記各種の炭酸塩とその炭酸水素塩との平衡共存物が挙げられる。前記吸放出剤が、炭酸カリウムと炭酸水素カリウムとの平衡共存物、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムとの平衡共存物、炭酸リチウムと炭酸水素リチウムとの平衡共存物、炭酸アンモニウムと炭酸水素アンモニウムとの平衡共存物、若しくは炭酸アミン化合物と炭酸水素アミン化合物との平衡共存物、又は炭酸アミン基と炭酸水素アミン基が平衡共存状態で炭素鎖に固定されたポリスチレン等のポリマーを含むことが好ましい。これによって、前記二酸化炭素利用室の雰囲気ガスの水蒸気分圧（湿度）を外気の水蒸気分圧（湿度）より高くすると、前記二酸化炭素利用室の二酸化炭素濃度を外気中の二酸化炭素濃度より自動的に高く保つことができる。例えば、前記二酸化炭素利用室がビニールハウス等の温室である場合、通常、室内は外気より高湿度であるから、比較的低湿度の外気を二酸化炭素利用室に送入して前記吸放出剤に接触させると、前記吸放出剤が水分を放出するとともに二酸化炭素をも放出する。この結果、室内の二酸化炭素濃度を外気中の二酸化炭素濃度より高くできる。また、室内の比較的高湿度の雰囲気ガスを前記吸放出剤に接触させながら室外に送出すると、前記吸放出剤が雰囲気ガスから水分を吸収するとともに二酸化炭素をも吸収する。これによって、二酸化炭素を回収できる。
【００１３】
前記吸放出剤が、二酸化炭素を吸収するとき水蒸気を放出し、二酸化炭素を放出するとき水蒸気を吸収するものであってもよい。このような物質として、上記各種の炭酸塩の水和物とその炭酸水素塩との平衡共存物が挙げられる。前記吸放出剤が、炭酸カリウム水和物と炭酸水素カリウムとの平衡共存物、炭酸ナトリウム水和物と炭酸水素ナトリウムとの平衡共存物、炭酸リチウム水和物と炭酸水素リチウムとの平衡共存物、炭酸アンモニウム水和物と炭酸水素アンモニウムとの平衡共存物、若しくは炭酸アミン化合物の水和物と炭酸水素アミン化合物との平衡共存物、又は前記ポリマーの水和物を含んでいてもよい。この場合の吸放出剤は、二酸化炭素利用室内の湿度が外気の湿度よりも低い条件で使用するのに適している。例えば、乾燥した環境に適した作物を多湿な地域で生育させるのに適している。すなわち、比較的高湿度の外気を二酸化炭素利用室に送入して前記吸放出剤に接触させると、前記吸放出剤が送入ガスから水分を吸収するとともに二酸化炭素を放出する。この結果、室内の二酸化炭素濃度を外気中の二酸化炭素濃度より高く保つことができる。また、室内の比較的低湿度の雰囲気ガスを前記吸放出剤に接触させながら室外に送出すると、前記吸放出剤が水分を放出するとともに二酸化炭素を吸収する。これによって、二酸化炭素を回収できる。
【００１４】
前記吸放出剤が、吸湿物質を含有していてもよい。前記吸放出剤が、前記各種の炭酸塩等に加えて、吸湿物質を更に含有していてもよい。具体的には、前記吸放出剤が、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、セスキ炭酸カリウム、セスキ炭酸ナトリウム、セスキ炭酸リチウム、炭酸アンモニウム、若しくは炭酸アミン化合物、又は炭酸アミン基を固定させたポリマーに加えて、吸湿物質を更に含有していてもよい。この場合、前記各種の炭酸塩又は前記ポリマーが水和物を構成していることが好ましい。前記各種炭酸塩の水和物はその炭酸水素塩と平衡共存していることが好ましく、前記ポリマーの炭酸アミン基は炭酸水素アミン基と平衡共存していることが好ましい。これによって、吸放出剤が二酸化炭素を吸収するとき水蒸気をも吸収し、二酸化炭素を放出するとき水蒸気をも放出するようにできる。したがって、前記二酸化炭素利用室の雰囲気ガスが外気より高湿度である場合、雰囲気ガスの二酸化炭素濃度を外気中の二酸化炭素濃度より自然と高くできる。吸湿物質として、石灰、シリカゲル等が挙げられる。
【００１５】
前記第１開口に通気可能に設けられた第１吸放出手段と、前記第２開口に通気可能に設けられた第２吸放出手段とを備え、前記第１、第２吸放出手段が、それぞれ前記吸放出剤を含むことが好ましい。
これによって、第１モードにおいては、外気が第１吸放出手段に接触することで、第１吸放出手段から二酸化炭素を放出させて、この二酸化炭素を二酸化炭素利用室に供給でき、かつ二酸化炭素利用室の雰囲気ガスが第２吸放出手段に接触することで、雰囲気ガス中の二酸化炭素を第２吸放出手段に吸収させることができる。第２モードにおいては、外気が第２吸放出手段に接触することで、第２吸放出手段から二酸化炭素を放出させて、この二酸化炭素を二酸化炭素利用室に供給でき、かつ二酸化炭素利用室の雰囲気ガスが第１吸放出手段に接触することで、雰囲気ガス中の二酸化炭素を第１吸放出手段に吸収させることができる。第１モードと第２モードを交互に反復することによって、第１、第２吸放出手段がそれぞれ二酸化炭素の放出と吸収を繰り返す。これによって、二酸化炭素利用室に二酸化炭素を長期間にわたって、ないしは半永続的に確実に供給することができる。
【００１６】
前記第１又は第２吸放出手段が、前記吸放出剤を含有する複数の吸放出部材を互いに平行に並べてなり、隣り合う吸放出部材どうしの間の隙間が前記送風経路の一部を構成していることが好ましい。
これによって、外気や雰囲気ガスの流れが吸放出部材に確実に接触するようにでき、二酸化炭素の吸放出を確実に起こさせることができる。
前記第１又は第２吸放出部材は、平板状に限られず、格子状でもよく、多孔質体でもよい。格子状の第１又は第２吸放出部材は、ハニカム（六角格子）構造体でもよく、四角格子構造体でもよく、三角格子構造体でもよい。
【００１７】
前記吸放出部材が、前記吸放出剤を結着するバインダーを含有していてもよい。
これによって、吸放出剤が粉末状であっても、これを固形化できる。
【００１８】
前記吸放出部材が、枠内空間を有する枠と、前記枠内空間を覆うようにして前記枠の両面に張られた一対の通気性の覆体とを含み、前記吸放出剤が粉末の状態で前記枠内空間に収容されていてもよい。
枠と一対の覆体によって吸放出剤粉末を枠内空間に閉じ込めることができる。外気や雰囲気ガスは、通気性の覆体を通り抜けて枠内空間の吸放出剤粉末と接触できる。これによって、吸放出剤粉末による二酸化炭素の吸放出反応を確実に起こすことができる。吸放出剤粉末から放出された二酸化炭素は、通気性の覆体を通り抜けて二酸化炭素利用室へ供給される。
【００１９】
前記送風手段が、前記第１開口に設けられて前記第１モードにおける外気送入を行なう第１送風部と、前記第２開口に設けられて前記第２モードにおける外気送入を行なう第２送風部を含むことが好ましい。
第１モードでは、第１送風部によって外気を第１開口を通して二酸化炭素利用室内に確実に送入できる。第２モードでは、第２送風部によって外気を第２開口を通して二酸化炭素利用室内に確実に送入できる。
第１、第２送風部は、例えばファン、ブロア等で構成されている。
【００２０】
前記二酸化炭素供給装置が、二酸化炭素補充手段を更に備えていてもよい。前記二酸化炭素補充手段が、第２の吸放出剤を収容した容器と、前記容器の内部のガスを吸引する吸引ポンプと、前記吸引ポンプの排気ポートを前記二酸化炭素利用室の内部に連ねる補充路とを含むことが好ましい。
一般にこの種の吸放出剤は、二酸化炭素分圧が高くなると二酸化炭素を吸収する方向に平衡が移動し、二酸化炭素分圧が低くなると二酸化炭素を放出する方向に平衡が移動する。したがって、二酸化炭素利用室の二酸化炭素濃度が低下したとき等には、吸引ポンプにて前記容器の内部のガスを吸引する。すると、容器の内圧が低下し、第２の吸放出剤から二酸化炭素が放出される。この二酸化炭素を含む容器内のガスを補充路を介して二酸化炭素利用室に送ることで、二酸化炭素利用室に二酸化炭素を補充することができる。これによって、二酸化炭素利用室の二酸化炭素濃度を一層確実に高くできる。前記第２の吸放出剤は、粉末状であることが好ましい。
【００２１】
前記容器の内部が外部に開放可能かつ密閉可能であることが好ましく、更に外部への開放度を調節可能であることがより好ましい。前記容器には、内部を外部に開放する開放路（又は開口部）が設けられていることが好ましい。前記開放路は、開閉可能であることが好ましく、更に開度調節可能であることがより好ましい。
前記吸引ポンプの停止期間中、前記容器の内部を外部に開放することで、外気が容器の内部に入り込む。この外気中の二酸化炭素を第２吸放出剤に吸収させることができる。したがって、外気を二酸化炭素原料とすることができ、二酸化炭素ボンベ等の特別な二酸化炭素原料を用いなくても、二酸化炭素補充手段を長期間ないしは半永続的に運転することができる。
【００２２】
前記二酸化炭素補充手段には、前記容器の内部に空気を送り込む送気手段が設けられていてもよい。前記吸引ポンプの停止期間中、送気手段て前記容器の内部に空気を送り込むことで、空気中の二酸化炭素を第２の吸放出剤に吸収させることができる。前記送気手段の駆動時には、前記開放路を開き、前記容器の内部を開放することが好ましい。これによって、送気手段からの空気が容器の内部を流通した後、前記開放路から排出される。容器の内部は、概略大気圧に維持される。送気手段からの空気の大気圧換算の総流量を容器の内容積以上にすることができ、第２吸放出剤に二酸化炭素を十分に吸収させることができる。
送気手段は、送気ポンプでもよく、送風ファンでもよく、ブロアでもよい。
送気手段として圧送ポンプを用い、前記開放路を閉じて前記容器内を密閉した状態で、外気を圧送ポンプにて容器内に圧縮して送り込んでもよい。
吸引ポンプの作動時すなわち二酸化炭素利用室への二酸化炭素補充時には、送気手段を停止する。
【００２３】
前記吸引ポンプは、ダイヤフラム式の真空ポンプでもよく、スクロール式の真空ポンプでもよく、レシプロ式の真空ポンプでもよい。
前記吸引ポンプの作動時は、前記容器を密閉してもよい。
前記吸引ポンプがダイヤフラム式の真空ポンプ等の到達真空度が小さい場合には、前記開放路を半開にして、吸引ポンプを駆動してもよい。これによって、容器内の二酸化炭素含有ガスを確実に吸い込んで二酸化炭素利用室に供給できる。前記吸引ポンプの停止期間中は、前記開放路の開度を相対的に大きくし、前記吸引ポンプの駆動中は、前記開放路の開度を相対的に小さくしてもよい。
【００２４】
本発明に係る方法は、第１開口及び第２開口を有する二酸化炭素利用室に二酸化炭素を供給する方法であって、
二酸化炭素の吸放出を伴う平衡反応を起こす吸放出剤を送風手段の送風経路上に配置しておき、
前記送風手段によって、外気を前記第１開口から前記二酸化炭素利用室の内部に送入し、かつ前記二酸化炭素利用室内の雰囲気ガスを前記第２開口から送出する第１工程と、
前記送風手段によって、外気を前記第２開口から前記二酸化炭素利用室の内部に送入し、かつ前記二酸化炭素利用室内の雰囲気ガスを前記第１開口から送出する第２工程と、
を交互に反復して実行することを特徴とする。
【００２５】
第１、第２工程の何れかにおいて、外気が吸放出剤に接触することで吸放出剤から二酸化炭素を放出させて、この二酸化炭素を二酸化炭素利用室に供給できる。第１、第２工程の他方において、二酸化炭素利用室の雰囲気ガスが吸放出剤に接触することで、雰囲気ガス中の二酸化炭素を吸放出剤に吸収させることができる。第１工程と第２工程を反復することによって、吸放出剤が二酸化炭素の放出と吸収を繰り返す。これによって、二酸化炭素利用室に二酸化炭素を長期間ないしは半永続的に供給することができる。吸放出剤が空気中から二酸化炭素を吸収し、この二酸化炭素を放出するものであるから、空気中の二酸化炭素がいわば二酸化炭素原料であると言える。したがって、二酸化炭素ボンベ、ドライアイス、化石燃料、炭素電極等の特別な二酸化炭素原料を定期的に補充する必要がない。よって、保守、管理が容易であり、かつランニングコストを抑えることができる。しかも、送風手段の送風によって二酸化炭素利用室内の換気を行ないながら二酸化炭素を二酸化炭素利用室に供給できる。したがって、夏季の運転に好適である。二酸化炭素利用室がビニールハウス等の植物を生育させるものである場合、夏季には太陽光線の強さと相俟って、植物の生育を十分に促進させることができる。
【００２６】
前記第１、第２の各工程における積算送風流量が前記二酸化炭素利用室の内容積とほぼ同じになったとき、直ちに又は前記送風手段を休止させる休止工程を経て、前記第１、第２工程の切り替えを行なうことにしてもよい。
第１、第２の各工程を実行することで、二酸化炭素利用室内のガスをほぼ入れ替えることができる。これによって、二酸化炭素利用室を確実に換気しながら、二酸化炭素を二酸化炭素利用室に供給できる。
【００２７】
容器内に収容した第２の吸放出剤に空気を接触させる補充準備工程と、前記容器の内部のガスを吸引ポンプにて吸引して前記二酸化炭素利用室の内部に供給する補充工程とを、前記第１、第２工程とは別途に交互に実行することが好ましい。
補充準備工程によって、空気中の二酸化炭素を容器内の第２の吸放出剤に吸収させることができる。補充準備工程では、送気ポンプにて空気を容器内に送り込んでもよい。このとき容器内を外部に開口させておき、流通後の空気を排出してもよい。二酸化炭素利用室の二酸化炭素濃度が低下したとき等には補充工程を行なう。これにより、第２の吸放出剤から二酸化炭素が放出させ、この二酸化炭素を含む容器内のガスを補充路を介して二酸化炭素利用室に供給する。これによって、二酸化炭素を二酸化炭素利用室に補充できる。これによって、二酸化炭素利用室の二酸化炭素濃度を一層確実に高くできる。補充工程を行なった後は、再び補充準備工程を行なうことによって、二酸化炭素利用室への二酸化炭素補充の準備を行なうことができる。前記第２の吸放出剤は、粉末状であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ビニールハウス等の二酸化炭素利用室に二酸化炭素を長期間ないしは半永続的に供給することができる。しかも、二酸化炭素利用室内の換気を行ないながら二酸化炭素を供給できるため、夏季の運転に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】ＫＨＣＯ３及びＫ２ＣＯ３の平衡共存体からなる吸放出剤が温度３０℃で平衡状態にあるときの雰囲気ガス中のＣＯ２分圧に対するＫＨＣＯ３モル存在率αの計算値を示すグラフであり、実線は相対湿度８０％、一点鎖線は相対湿度５０％、破線は相対湿度１０％のときを示す。
【図３】本発明の第２実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第４実施形態を示す斜視図である。
【図６】本発明の第５実施形態を示す斜視図である。
【図７】本発明の第６実施形態を示す斜視図である。
【図８】本発明の第７実施形態を示す斜視図である。
【図９（ａ）】吸放出部材の変形例を示し、ハニカム構造の吸放出部材の斜視図である。
【図９（ｂ）】吸放出部材の変形例を示し、四角格子構造の吸放出部材の斜視図である。
【図１０（ａ）】吸放出部材の変形例を示す斜視図である。
【図１０（ｂ）】図１０（ａ）のＸｂ−Ｘｂ線に沿う、吸放出部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
本発明は、二酸化炭素を利用する、又は必要とする二酸化炭素利用室に二酸化炭素を供給ないしは補充するのに適用される。二酸化炭素利用室は、内部が外界からほぼ隔離可能な半閉鎖系であることが好ましい。図１は、本発明を、植物Ｓを育てるためのビニールハウス９０（二酸化炭素利用室）に適用した第１実施形態を示したものである。植物Ｓは、特に限定がなく、農作物でもよく、園芸作物でもよい。ビニールハウス９０には第１、第２の開口９１，９２が形成されている。第１開口９１と第２開口９２は、ビニールハウス９０の棟方向に互いに離れている。第１開口９１は、ビニールハウス９０の一端側（図１において左）の妻面に配置されている。第２開口９２は、ビニールハウス９０の他端側（図１において右）の妻面に配置されている。ビニールハウス９０の既存の換気口を開口９１，９２として適用してもよい。
【００３１】
通常、ビニールハウス９０内のＨ２Ｏ分圧（湿度）は、外気のＨ２Ｏ分圧（湿度）より高い。また、通常、外気中のＣＯ２濃度は、３５０ｐｐｍ〜３８０ｐｐｍ程度であり、ＣＯ２分圧は３５Ｐａ〜３８Ｐａ程度である。
【００３２】
ビニールハウス９０には二酸化炭素供給装置１が装備されている。二酸化炭素供給装置１は、第１、第２の吸放出手段１０，２０と、送風手段３０を備えている。第１吸放出手段１０は、ビニールハウス９０の第１開口９１に設けられている。第２吸放出手段２０は、ビニールハウス９０の第２開口９２に設けられている。
【００３３】
第１吸放出手段１０は、複数の吸放出部材１１と、これら吸放出部材１１を支持し、かつビニールハウス９０に固定する支持固定部（図示省略）とを備えたユニットになっている。各吸放出部材１１は板状になっている。吸放出部材１１の形状は、例えば１ｍ角のほぼ正方形であるが、これに限られるものではなく、例えば縦長又は横長の長方形になっていてもよく、平板状に限られず湾曲していてもよい。吸放出部材１１の厚さは１ｍｍ程度であるが、これに限られるものではない。各吸放出部材１１が、ビニールハウス９０の左側の妻面に対し直交（交差）するように配置されている。吸放出部材１１は、鉛直に向けられているが、水平になっていてもよく、鉛直又は水平に対し斜めになっていてもよい。複数の吸放出部材１１が第１開口９１の幅方向に間隔を置いて平行に並べられている。吸放出部材１１の配置間隔は、例えば２ｍｍ〜１０ｍｍ程度であるが、これに限られるものではない。
【００３４】
第１吸放出手段１０は、通気可能になっている。すなわち、外気が、隣接する吸放出部材１１間の隙間１２を通してビニールハウス９０内に入り込むことができる。かつ、ビニールハウス９０内の雰囲気ガスが、吸放出部材１１間の隙間１２を通して外部へ流れ出ることができる。
【００３５】
第２吸放出手段２０は、複数の第２吸放出部材２１と、これら吸放出部材２１を支持し、かつビニールハウス９０に固定する支持固定部（図示省略）とを備えたユニットになっている。第２吸放出部材２１の数、形状、大きさ、配置間隔は、第１吸放出部材１１と同じであるが、第１吸放出部材１１と異なっていてもよい。各吸放出部材２１が、ビニールハウス９０の右側の妻面に対し直交（交差）するように配置されている。吸放出部材２１は、鉛直に向けられているが、水平になっていてもよく、鉛直又は水平に対し斜めになっていてもよい。複数の吸放出部材２１が第２開口９２の幅方向に間隔を置いて平行に並べられている。
【００３６】
第２吸放出手段２０は、通気可能になっている。すなわち、外気が、隣接する吸放出部材２１間の隙間２２を通してビニールハウス９０内に入り込むことができる。かつ、ビニールハウス９０内の雰囲気ガスが、吸放出部材２１間の隙間２２を通して外部へ流れ出ることができる。
【００３７】
第１、第２の吸放出部材１１，２１の成分構成は互いに同一である。吸放出部材１１，２１は、吸放出剤２とバインダを含有している。吸放出剤２の通常形態は、粉状である。粉状の吸放出剤２をバインダで練り込んで結着することによって、板状の吸放出部材１１，２１が構成されている。バインダとして、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂を用いることができる。吸放出剤２とバインダの重量比は、例えば１：１〜１０：１であるが、これに限定されるものではない。
【００３８】
吸放出剤２は、炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ３）を主成分として含有する。ＫＨＣＯ３は、下式の平衡反応を起こし、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）と共存する。
Ｋ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２⇔ ２ＫＨＣＯ３    （式１）
吸放出剤２の一部はＫ２ＣＯ３にて構成されている。吸放出剤２は、ＫＨＣＯ３とＫ２ＣＯ３との平衡共存物である。ＫＨＣＯ３及びＫ２ＣＯ３の平衡反応は、ＣＯ２の吸放出を伴い、更にＨ２Ｏの吸放出をも伴う。吸放出剤２がＣＯ２を吸収するとき、同時にＨ２Ｏをも吸収する。吸放出剤２がＣＯ２を放出するとき、同時にＨ２Ｏをも放出する。吸放出剤２におけるＫＨＣＯ３とＫ２ＣＯ３の割合は、吸放出剤２の配置環境のＣＯ２分圧、Ｈ２Ｏ分圧、温度、圧力等に応じて変動する。吸放出剤２におけるＫＨＣＯ３とＫ２ＣＯ３の合計モル数に対するＫＨＣＯ３のモル存在率αは下式で定義される。
【数１】
2012029688.tif 000003
【００３９】
以下、吸放出部材１１を構成する吸放出剤２のＫＨＣＯ３のモル存在率αを、α１と表記する。吸放出部材２１を構成する吸放出剤２のＫＨＣＯ３のモル存在率αを、α２と表記する。吸放出剤２が外気（空気）中に置かれたときの平衡状態でのＫＨＣＯ３のモル存在率αは、α０と表記する。第１、第２吸放出部材１１，２１のＫＨＣＯ３モル存在率α１，α２は、少なくとも大気中での平衡値α０より大きいことが好ましい（α１＞α０、α２＞α０）。Ｈ２Ｏ分圧がハウス９０内と等しくＣＯ２分圧が外気中と等しい環境で平衡しているときの吸放出剤２のＫＨＣＯ３モル存在率αを、αＡとする（図２参照）。Ｈ２Ｏ分圧が外気中と等しくＣＯ２分圧がハウス９０内の設定分圧（後記設定濃度と等価）と等しい環境で平衡しているときの吸放出剤２のＫＨＣＯ３モル存在率αを、αＢとする（図２参照）。
【００４０】
二酸化炭素供給装置１は、αＡ＞αＢとなる条件下で運転することが好ましい。更に、二酸化炭素供給装置１は、例えば、αＢ以上αＡ以下の範囲を選択範囲とし、α１及びα２がそれぞれ上記選択範囲内（αＡ〜αＢ）で変動するように運転されることが好ましい。すなわち、下記の関係を満たすように運転されることが好ましい。
αＡ≧α１≧αＢ、及びαＡ≧α２≧αＢ                （式３）
α１，α２が、上記選択範囲（αＡ〜αＢ）より広い範囲内で変動するようにしてもよく、上記選択範囲（αＡ〜αＢ）から高率側又は低率側にシフトした範囲内で変動するようにしてもよい。
【００４１】
送風手段３０は、第１開口９１とビニールハウス９０の内部と第２開口９２を経由する送風経路を形成する。送風手段３０は、第１送風部３１と第２送風部３２を含む。これら送風部３１，３２はファンにて構成されている。第１ファン３１は、第１開口９１に設けられている。ファン３１が第１吸放出手段１０の各吸放出部材１１の端面に面し、吸放出部材１１間の隙間１２に臨んでいる。図において、ファン３１は、第１吸放出手段１０より屋外側に配置されているが、第１吸放出手段１０よりビニールハウス９０の室内側に配置されていてもよい。ファン３１の回転によって、外気が第１開口９１から第１吸放出手段１０を通り抜けてビニールハウス９０の内部に送り込まれる。この外気の流れに押されて、ビニールハウス９０内の雰囲気ガスが第２吸放出手段２０を通り抜けて第２開口９２から外へ送出される。
【００４２】
第２ファン３２は、第２開口９２に設けられている。ファン３２が第２吸放出手段２０の各吸放出部材２１の端面に面し、吸放出部材２１間の隙間２２に臨んでいる。図において、ファン３２は、第２吸放出手段２０より屋外側に配置されているが、第２吸放出手段２０よりビニールハウス９０の室内側に配置されていてもよい。ファン３２の回転によって、外気が第２開口９２から第２吸放出手段２０を通り抜けてビニールハウス９０の内部に送り込まれる。この外気の流れに押されて、ビニールハウス９０内の雰囲気ガスが第１吸放出手段１０を通り抜けて第１開口９１から外へ送出される。
【００４３】
したがって、送風手段３０の送風経路上に吸放出手段１０，２０が配置されている。第１吸放出手段１０の吸放出部材１１間の隙間１２及び第２吸放出手段２０の吸放出部材２１間の隙間２２が、送風手段３０の送風経路の一部を構成している。
【００４４】
二酸化炭素供給装置１は、更にコントローラ３を備えている。コントローラ３は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、送風手段３０の駆動回路等を含む。コントローラ３によって送風手段３０の動作が制御される。具体的には、コントローラ３は、第１ファン３１と第２ファン３２の何れか一方を選択的に作動させ、他方を停止させる。これによって、送風手段３０の送風方向が選択され、かつ吸放出手段１０，２０の何れか一方がＣＯ２を吸収し、吸放出手段１０，２０の他方がＣＯ２を放出する。以下、外気が第１開口９１からビニールハウス９０内に送入され、かつビニールハウス９０内の雰囲気ガスが第２開口９２から外部へ送出されるように送風手段３０が動作する期間を第１モード（第１工程）と称し、外気が第２開口９２からビニールハウス９０内に送入され、かつビニールハウス９０内の雰囲気ガスが第１開口９１から外部へ送出されるように送風手段３０が動作する期間を第２モード（第２工程）と称す。コントローラ３は、送風手段３０の送風及び吸放出手段１０，２０の吸放出のモードを第１モードと第２モードの間で切り替える切り替え手段を構成している。
【００４５】
コントローラ３のメモリには、第１、第２の各モードを継続して実行する時間Ｔが設定されている。設定時間Ｔは、例えばファン３１，３２の送風流量の積算値がビニールハウス９０の内容積とほぼ等しくなる時間とする。すなわち、ファン３１，３２の単位時間あたりの送風流量をＱ、ビニールハウス９０の内容積をＶとすると、下式が成り立つようにモード継続時間Ｔを設定する。
Ｑ×Ｔ＝Ｖ                            （式４）
したがって、第１、第２の各モードを時間Ｔだけ継続すると、ビニールハウス９０内のガス全体をほぼ入れ替えたとみなすことができる。なお、設定時間Ｔは、式４を満たす大きさに限られず、Ｔ＜（Ｖ／Ｑ）でもよく、Ｔ＞（Ｖ／Ｑ）でもよい。
【００４６】
二酸化炭素供給装置１のファン３１，３２やコントローラ３の駆動電源としては、太陽電池を用いるのが好ましい。これによって、商用電源が供給不能な場所でも運転することができる。
【００４７】
上記のように構成された二酸化炭素供給装置１の動作を説明する。
二酸化炭素供給装置１は、切り替え手段３の切り替え制御によって第１モード（第１工程）と第２モード（第２工程）を交互に実行する。モード（工程）に応じて、第１ファン３１と第２ファン３２の何れか一方を選択的に作動する。第１モードでは、外気を第１開口９１及び第１吸放出手段１０を通して、ハウス９０内に送り込み、かつハウス９０内の雰囲気ガスを第２吸放出手段２０及び第２開口９２を通して屋外へ送出する。このとき、第１吸放出部材１１がＣＯ２を放出し、かつ第２吸放出部材２１が送出ガス中のＣＯ２を吸収する。第２モードでは、外気を第２開口９２及び第２吸放出手段２０を通して、ハウス９０内に送り込み、かつハウス９０内の雰囲気ガスを第１吸放出手段１０及び第１開口９１を通して屋外へ送出する。このとき、第２吸放出部材２１がＣＯ２を放出し、かつ第１吸放出部材１１が送出ガス中のＣＯ２を吸収する。
【００４８】
各モードの動作を更に詳述する。いま、ビニールハウス９０内のＣＯ２濃度は、二酸化炭素供給装置１の継続運転によって外気中のＣＯ２濃度より高い設定濃度になっているものとする。なお、運転立ち上げ時には、ＣＯ２ボンベ等の他の二酸化炭素供給手段によってビニールハウス９０内のＣＯ２濃度を設定濃度にすることができる。また、式３が満たされ、更にはα９０＞αＡ≒α１＞α２≒αＢ＞α０であるものとする。ここで、α９０は、吸放出剤２がハウス９０内の雰囲気ガス下において平衡状態に達しているときのＫＨＣＯ３モル存在率αである。この条件下において、二酸化炭素供給装置１は、第１モード（第１工程）を選択する。
【００４９】
［第１モード（第１工程）］
第１モード（第１工程）では、第１ファン３１を作動させ、第２ファン３２を停止する。第１ファン３１の回転によって、外気が、第１開口９１を通り、更に第１吸放出手段１０の吸放出部材１１，１１間の隙間１２や両端の吸放出部材１１の外側を通って、ビニールハウス９０の内部へ送り込まれる。この送入ガスが第１吸放出部材１１に接触する。
【００５０】
第１吸放出部材１１においては、ＫＨＣＯ３存在率α１が外気中平衡値α０より十分大きいから（α１＞α０）、ＫＨＣＯ３がＫ２ＣＯ３に変換される向き（式１の左向き）に平衡が移動する。この平衡反応によって、吸放出部材１１からＣＯ２が放出される。このＣＯ２が送入ガスに混じる。これによって、送入ガスのＣＯ２濃度が増大する。上記平衡反応ではＨ２Ｏも放出されるが、送入ガス中のＨ２Ｏ含有量は、たとえ相対湿度１０％程度であっても上記Ｈ２Ｏ放出量と比べると十分に大きいため、殆ど不変である。したがって、送入ガスは、屋外と略同じＨ２Ｏ分圧を保ちながらＣＯ２分圧だけが増大する。吸放出部材１１のＫＨＣＯ３存在率α１は、Ｈ２Ｏ分圧が外気中と等しくＣＯ２分圧がハウス９０内の設定分圧と等しいときの平衡値αＢより大きいから（α１＞αＢ）、送入ガスのＣＯ２濃度が設定濃度以上になるまで、吸放出部材１１がＣＯ２を放出できる。よって、設定濃度以上のＣＯ２濃度の送入ガスをハウス９０内に供給できる。吸放出部材１１のＫＨＣＯ３存在率α１は、ＣＯ２の放出に伴って低下していく。
【００５１】
更に、ビニールハウス９０内の雰囲気ガスが、上記外気送入の流れに押されて、第２吸放出手段２０の吸放出部材２１，２１間の隙間２２や両端の吸放出部材２１の外側を通り、第２開口９２を経て、外部へ送出される。この送出ガスが第２吸放出部材２１に接触する。
【００５２】
第２吸放出部材２１においては、ＫＨＣＯ３存在率α２がハウス内平衡値α９０より小さいため（α２＜α９０）、Ｋ２ＣＯ３がＫＨＣＯ３に変換される向き（式１の右向き）に平衡が移動する。この平衡反応によって、吸放出部材２１が送出ガス中のＣＯ２を吸収する。これによって、送出ガスのＣＯ２濃度が低下する。上記平衡反応ではＨ２Ｏも吸収されるが、送出ガス中のＨ２Ｏ含有量は、上記Ｈ２Ｏ吸収量と比べると十分に大きいため、殆ど不変である。したがって、送出ガスは、ハウス９０内と略同じＨ２Ｏ分圧を保ちながらＣＯ２分圧だけが低下する。吸放出部材２１のＫＨＣＯ３存在率α２は、Ｈ２Ｏ分圧がハウス９０内と等しくＣＯ２分圧が外気中と等しいときの平衡値αＡより小さいから（α２＜αＡ）、送出ガスが外気より低ＣＯ２濃度になるまで、吸放出部材２１が送出ガスからＣＯ２を吸収できる。よって、送出ガスは、外気より低ＣＯ２濃度の状態で屋外に排出される。吸放出部材２１のＫＨＣＯ３存在率α２は、ＣＯ２の吸収に伴って増大する。第１モードを継続することによって、やがてα２＞α１になる。更には、αＡ≒α２＞α１≒αＢに近付く。
【００５３】
切り替え手段３は、モードの切り替えタイミングを判断する。切り替えタイミングに達したとき、第１モードを第２モードに切り替える。例えば、切り替え手段３は、第１モードの継続時間をカウントし、継続時間が設定時間Ｔに達したか否かを判断する。すなわち、実質的に、第１モードにおける積算送風流量Ｑ×Ｔがビニールハウス９０の内容積Ｖとほぼ同じになったか否かを判断する（式４）。切り替え手段３は、第１モードの継続時間が設定時間Ｔに達したとき、第１モードから第２モードに切り替える。この時点でαＡ≒α２＞α１≒αＢになっていることが好ましい。
【００５４】
［第２モード（第２工程）］
第２モード（第２工程）では、第１ファン３１を停止し、第２ファン３２を回転させる。第２ファン３２の回転によって、外気が、第２開口９２を通り、更に第２吸放出手段２０の吸放出部材２１，２１間の隙間２２や両端の吸放出部材２１の外側を通って、ビニールハウス９０の内部へ送り込まれる。この第２開口９２からの送入ガスが吸放出部材２１に接触する。
【００５５】
このとき、第２吸放出部材２１においては、ＫＨＣＯ３存在率α２が外気中平衡値α０より十分大きいから（α２＞α０）、ＫＨＣＯ３がＫ２ＣＯ３に変換される向き（式１の左向き）に平衡が移動する。この平衡反応によって、吸放出部材２１からＣＯ２が放出される。このＣＯ２が送入ガスに混じる。これによって、送入ガスのＣＯ２分圧が増大する。第１モードにおいて述べた通り、このとき、送入ガスのＨ２Ｏ分圧は殆ど不変である。吸放出部材２１のＫＨＣＯ３存在率α２は、Ｈ２Ｏ分圧が外気中と等しくＣＯ２分圧がハウス９０内の設定分圧と等しいときの平衡値αＢより大きいから（α２＞αＢ）、送入ガスのＣＯ２濃度が設定濃度以上になるまで、吸放出部材２１がＣＯ２を放出できる。よって、設定濃度以上のＣＯ２濃度の送入ガスをハウス９０内に供給できる。吸放出部材２１のＫＨＣＯ３存在率α２は、ＣＯ２の放出に伴って低下していく。
【００５６】
更に、ビニールハウス９０内の雰囲気ガスが、上記外気送入の流れに押されて、第１吸放出手段１０の吸放出部材１１，１１間の隙間１２や両端の吸放出部材１１の外側を通り、第１開口９１を経て、外部へ送出される。この送出ガスが第１吸放出部材１１に接触する。
【００５７】
第１吸放出部材１１においては、ＫＨＣＯ３存在率α１がハウス内平衡値α９０より小さいため（α１＜α９０）、Ｋ２ＣＯ３がＫＨＣＯ３に変換される向き（式１の右向き）に平衡が移動する。この平衡反応によって、吸放出部材１１が送出ガス中のＣＯ２を吸収する。これによって、送出ガスのＣＯ２分圧が低下する。第１モードにおいて述べた通り、このとき、送出ガスのＨ２Ｏ分圧は殆ど不変である。吸放出部材１１のＫＨＣＯ３存在率α１は、Ｈ２Ｏ分圧がハウス９０内と等しくＣＯ２分圧が外気中と等しいときの平衡値αＡより小さいから（α１＜αＡ）、送出ガスが外気より低ＣＯ２濃度になるまで、吸放出部材１１が送出ガスからＣＯ２を吸収できる。送出ガスは、外気より低ＣＯ２濃度の状態で屋外に排出される。吸放出部材１１のＫＨＣＯ３存在率α１は、ＣＯ２の吸収に伴って増大する。第２モードを継続することによって、やがてα１＞α２になる。更には、αＡ≒α１＞α２≒αＢに近付く。
【００５８】
切り替え手段３は、モードの切り替えタイミングを判断し、切り替えタイミングに達したとき、第２モードを第１モードに切り替える。例えば、切り替え手段３は、第２モードの継続時間をカウントし、継続時間が設定時間Ｔに達したか否かを判断する。すなわち、実質的に、第２モードにおける積算送風流量Ｑ×Ｔがビニールハウス９０の内容積Ｖとほぼ同じになったか否かを判断する（式４）。切り替え手段３は、第２モードの継続時間が設定時間Ｔに達したとき、第２モードから第１モードに切り替える。この時点でαＡ≒α１＞α２≒αＢになっていることが好ましい。
【００５９】
このようにして、二酸化炭素供給装置１によれば、第１モード（第１工程）と第２モード（第２工程）を反復して実行することによって、ＣＯ２をビニールハウス９０内に長期間にわたって、ないしは半永続的に供給することができる。これによって、ビニールハウス９０内のＣＯ２濃度を設定濃度に維持できる。これによって、作物Ｓの生育を促進できる。しかも、二酸化炭素供給装置１によれば、ビニールハウス９０内の換気を行ないながらＣＯ２を吸放出できる。したがって、夏季の運転に好適である。よって、夏季には、太陽光線の強さと相俟って、作物Ｓの生育を十分に促進させることができる。
【００６０】
ＣＯ２とＨ２Ｏが絡む吸放出反応（式１）を起こす物質（ＫＨＣＯ３等）を吸放出剤２として使うことで、ビニールハウス９０内の湿度を外気の湿度より高くすれば、ビニールハウス９０内のＣＯ２濃度を外気中のＣＯ２濃度より自動的に高く保つことができる。
【００６１】
吸放出手段１０，２０が空気中からＣＯ２を吸収し、このＣＯ２を放出するものであるから、空気中のＣＯ２がいわばＣＯ２原料であると言える。したがって、二酸化炭素ボンベ、ドライアイス、化石燃料、炭素電極等の特別なＣＯ２原料を定期的に補充する必要がない。よって、保守、管理が容易であり、かつランニングコストを抑えることができる。ハウス９０から送出されるガスは外気より低ＣＯ２濃度になっているから、ＣＯ２のロスを抑えることができる。
【００６２】
吸放出部材１１，１２のガス流方向に沿う長さを大きく（例えば１ｍ程度に）することで、送入出ガスと吸放出部材１１，１２が十分に接触することができる。これによって、ＣＯ２の吸収反応及び放出反応を確実に起こさせることができる。
【００６３】
吸放出部材１１，２１のＫＨＣＯ３存在率α１，α２は、二酸化炭素供給装置１の継続運転に伴って上記選択範囲（αＡ〜αＢ）内で増大、減少を繰り返す。ＫＨＣＯ３存在率α１，α２の変動幅は、吸放出部材１１，２１の量、各モードの継続時間等によって調節できる。吸放出剤２の量を増やすか、各モードの継続時間を短くすると、ＫＨＣＯ３存在率α１，α２の変動幅を略ゼロにできる。ハウス９０の内容積が大きいほど、或いは作物Ｓの光合成が盛んなほど、吸放出部材１１，２１を増量することが好ましい。
【００６４】
以上の説明では、ＫＨＣＯ３モル存在率α１，α２が吸収放出部材１１，２１の全体にわたって一様としたが、実際のＫＨＣＯ３モル存在率α１，α２は、吸収放出部材１１，２１の場所によって差が出来、送風経路に沿って分布が形成されることがある。各吸収放出部材１１，２１における屋外側の部分は、存在率α１，α２が比較的低くなり、ハウス９０の室内寄りの部分は、存在率α１，α２が比較的高くなる傾向がある。そのため、外気送入によるＣＯ２放出時には、はじめに低存在率αの屋外側部分と送入ガスが接触し、これにより送入ガスのＣＯ２濃度が途中まで上昇する。その後、高存在率αの室内寄り部分と送入ガスが接触し、送入ガスのＣＯ２濃度が更に上昇する。ハウス９０内の雰囲気ガス送出によるＣＯ２吸収時には、はじめに高存在率αの室内寄り部分と送出ガスが接触し、これにより送出ガスのＣＯ２濃度が途中まで低下する。その後、低存在率αの屋外側部分と送出ガスが接触し、送出ガスのＣＯ２濃度が更に低下する。したがって、吸収放出部材１１，２１における屋外側部分のα１，α２の変動範囲は、上記選択範囲αＡ〜αＢより低い側にシフトする。吸収放出部材１１，２１における室内寄り部分のα１，α２の変動範囲は、上記選択範囲αＡ〜αＢより高い側にシフトする。よって、吸収放出部材１１，２１全体としてのα１，α２の変動範囲を、上記選択範囲αＡ〜αＢよりも低率側にも高率側にも広くできる。これによって、送入ガスのＣＯ２濃度を確実に高くでき、かつ送出ガスのＣＯ２濃度を確実に低くできる。
【００６５】
二酸化炭素供給装置１は、乾燥地帯での使用に特に適している。これを、図２に基づいて具体例によって説明する。外気の相対湿度は１０％（温度３０℃）であり、かつＣＯ２分圧は３８Ｐａであるものとする。ハウス９０内の雰囲気ガスの相対湿度は８０％（温度３０℃）であり、かつＣＯ２分圧は設定分圧の１００Ｐａになっているものとする。図２に示すように、このとき、選択範囲の上限値αＡ（Ｈ２Ｏ分圧がハウス９０内と等しくＣＯ２分圧が外気中と等しいときの平衡状態でのＫＨＣＯ３モル存在率）は、αＡ＝０．９９１である。また、選択範囲の下限値αＢ（Ｈ２Ｏ分圧が外気中と等しくＣＯ２分圧がハウス９０内の設定分圧と等しいときの平衡状態でのＫＨＣＯ３存在率）は、αＢ＝０．９７６である。簡単のため、各吸収放出部材１１，２１内のＫＨＣＯ３存在率α１，α２の分布は無いものとし、吸放出部材１１，２１のＫＨＣＯ３存在率α１，α２は、上記選択範囲αＡ〜αＢ内で調節されるものとする。したがって、０．９７６≦α１≦０．９９１及び０．９７６≦α２≦０．９９１である。
【００６６】
第１モードの開始時において、第１吸放出部材１１のＫＨＣＯ３モル存在率α１が、α１＝０．９９０（≒αＡ）であり、かつ第２吸放出部材２１のＫＨＣＯ３モル存在率α２が、α２＝０．９７７（≒αＢ）であったものとする。α１＞αＢであるから、図２の破線に示すように、湿度１０％の送入ガスのＣＯ２分圧が１００Ｐａ以上になるまで、第１吸放出部材１１からＣＯ２を十分に放出できる。また、α２＜αＡであるから、図２の実線に示すように、湿度８０％の送出ガスのＣＯ２分圧が大気中のＣＯ２分圧（３８Ｐａ）以下になるまで、第２吸放出部材２１が送出ガスからＣＯ２を十分に吸収できる。
【００６７】
第１モードの運転を継続すると、やがて第１吸放出部材１１のＫＨＣＯ３モル存在率α１がα１＝０．９７７（≒αＢ）まで低下し、第２吸放出部材２１のＫＨＣＯ３モル存在率α２がα２＝０．９９０（≒αＢ）まで上昇する。この時点でも、α１＞α０であるから、第１吸放出部材１１はＣＯ２放出能力を残している。また、α２＜α９０であるから、第２吸放出部材２１はＣＯ２吸収能力を残している。この時点で第２モードに切り替える。
【００６８】
第２モードでは、α２＞αＢであるから、図２の破線から明らかな通り、湿度１０％の送入ガスのＣＯ２分圧が１００Ｐａ以上になるまで、第２吸放出部材２１からＣＯ２を十分に放出できる。また、α１＜αＡであるから、図２の実線から明らかな通り、湿度８０％の送出ガスのＣＯ２分圧が大気中のＣＯ２分圧（３８Ｐａ）以下になるまで、第１吸放出部材１１が送出ガスからＣＯ２を十分に吸収できる。
【００６９】
第２モードの運転を継続すると、やがて第１吸放出部材１１のＫＨＣＯ３モル存在率α１がα１＝０．９９０（≒αＢ）まで上昇し、第２吸放出部材２１のＫＨＣＯ３モル存在率α２がα２＝０．９７７（≒αＢ）まで低下する。この時点で第１モードに切り替える。
【００７０】
このようにして、外気の相対湿度が１０％程度の乾燥環境においては、第１、第２モードを反復することによって、ＣＯ２分圧が１００Ｐａ（≒ＣＯ２濃度１０００ｐｐｍ）以上の送入ガスをハウス９０内に継続的に供給でき、ハウス９０内をＣＯ２分圧が１００Ｐａ程度の高ＣＯ２濃度環境に維持することができる。第１、第２吸放出部材１１，２１の量を増やせば、ＫＨＣＯ３存在率α１，α２を例えばα１，α２＝０．９８程度の略一定値に保ちながら、ハウス９０内のＣＯ２濃度を１０００ｐｐｍ（ＣＯ２分圧を１００Ｐａ）程度に維持することができる。
【００７１】
次に、外気が温度３０℃で相対湿度５０％、ＣＯ２分圧は３８Ｐａであるものとする。この場合、図２の一点鎖線に示すように、ハウス９０内（相対湿度８０％）のＣＯ２設定分圧が５２Ｐａのとき、αＡ＝αＢ＝０．９９１になる。したがって、ハウス９０のＣＯ２濃度を５２０ｐｐｍまでは上昇可能である。この場合、吸放出部材１１，２１のＫＨＣＯ３存在率α１，α２が、第１、第２モードの継続運転中、略一定値（α１＝α２＝０．９９１）に維持されるように、吸放出部材１１，２１の量やモードの切り替えタイミングを調節する。ハウス９０内のＣＯ２設定分圧を５２Ｐａより大きくすると、αＢがαＡ（＝０．９９１）より大きくなる。したがって、設定可能なＣＯ２濃度は、５２０ｐｐｍが上限である。
以上のように、二酸化炭素供給装置１は、外気の湿度が低ければ低いほど、ハウス９０内のＣＯ２設定濃度を高くすることができる。
なお、上記のα１，α２，αＡ，αＢ等の数値はあくまでも例示であって、本発明はこれら例示した値に限られない。
【００７２】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を省略する。
［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態を示したものである。第２実施形態の二酸化炭素供給装置１は、二酸化炭素補充手段４０を更に備えている。二酸化炭素補充手段４０は、吸放出剤容器４１と、送気ポンプ４２（送気手段）と、吸引ポンプ４３を含む。これら要素４１，４２，４３は、ビニールハウス９０の外部に配置されているが、ビニールハウス９０の内部に収容されていてもよい。
【００７３】
容器４１は、大気圧の例えば１０分の１程度低圧の内部圧力に対し耐圧性を有し、更に好ましくは大気圧より高圧の内部圧力に対しても耐圧性を有している。容器４１の内部に第２の吸放出剤２Ａが粉末の状態で収容されている。第２吸放出剤２ＡがＫＨＣＯ３とＫ２ＣＯ３の平衡共存物にて構成されている点は、第１、第２吸放出部材１１，２１の第１吸放出剤２と同様である。第２の吸放出剤２Ａは、粉末状に限られず、板状ないしは塊状になっていてもよい。
【００７４】
容器４１の一端部に送気ポンプ４２が接続されている。送気ポンプ４２と容器４１とを結ぶ管路上に開閉弁４８が設けられている。容器４１の他端部には、開放路４４が設けられている。開放路４４に開度調節弁４５が設けられている。容器４１の一端部に吸引ポンプ４３が接続されている。吸引ポンプ４３は真空ポンプにて構成されている。吸引ポンプ４３は、スクロール式の真空ポンプでもよく、レシプロ式の真空ポンプでもよく、ダイヤフラム式の真空ポンプでもよい。
【００７５】
二酸化炭素補充手段４０のポンプ４２，４３等の動力源には太陽電池を用いることが好ましい。これによって、商用電源が供給不能な場所でも運転することができる。ポンプ４２，４３等の動力源として、ディーゼル発電機、商用電源等を用いてもよい。
【００７６】
吸引ポンプ４３の排気ポート４３ｂに補充路４６が接続されている。補充路４６はビニールハウス９０へ延びている。補充路４６は、三方弁４７を介して二手に分岐している。補充路４６の各分岐路の先端に補充ノズル４６ａ，４６ｂが設けられている。補充ノズル４６ａ，４６ｂの先端部が、ビニールハウス９０の内部に差し入れられて開口している。補充路４６が、吸引ポンプ４３の排気ポート４３ｂとビニールハウス９０の内部とを連通している。
【００７７】
第１補充ノズル４６ａの先端部は、第１吸放出手段１０の近傍、かつ第１吸放出手段１０よりビニールハウス９０の中央側に配置されている。第２補充ノズル４６ｂの先端部は、第２吸放出手段２０の近傍、かつ第２吸放出手段２０よりビニールハウス９０の中央側に配置されている。
【００７８】
ビニールハウス９０内には二酸化炭素濃度センサ４が設けられている。図示は省略するが、二酸化炭素濃度センサ４の検出信号線がコントローラ３に接続されている。
【００７９】
コントローラ３は、第１、第２モードの切り替え手段としての機能に加えて、二酸化炭素補充手段４０の制御手段としての機能をも有している。コントローラ３には、ポンプ４２，４３や弁４５，４７，４８の制御プログラムやこれら要素４２，４３，４５，４７，４８の駆動回路等が付加されている。コントローラ３の制御信号線（図示省略）がポンプ４２，４３や弁４５，４７，４８に接続されている。
【００８０】
第２実施形態では、第１工程（第１モード）及び第２工程（第２モード）とは別途に、二酸化炭素補充手段４０によって補充準備工程及び補充工程を行なう。
［補充準備工程］
補充準備工程では、開閉弁４８を開く。そして、送気ポンプ４２が、コントローラ３の指令に応じて空気を吸放出剤容器４１内に送る。これによって、第２の吸放出剤２Ａに空気中のＣＯ２を吸着させることができる。このとき、吸引ポンプ４３は停止しておく。開度調節弁４５は全開にし、開放路４４から排気されるようにする。これによって、吸放出剤容器４１の内部をほぼ大気圧に保つことができる。開度調節弁４５を閉じて、吸放出剤容器４１内を大気圧より高圧にしてもよい。
【００８１】
更に、二酸化炭素濃度センサ４によって、ビニールハウス９０内の雰囲気ガスのＣＯ２濃度を検出する。検出結果をコントローラ３に入力する。コントローラ３は、ＣＯ２の検出濃度に基づいて補充工程を実行するか否かを判断する。例えば、ＣＯ２検出濃度がある閾値を下回ったとき、補充工程を実行する。ＣＯ２検出濃度の低下勾配に基づいて補充工程の要否を判断してもよい。
【００８２】
［補充工程］
補充工程の動作は、実行中のモードが第１モード、第２モードの何れであるかによって異なる。具体的には、第１モードにおいてビニールハウス９０内のＣＯ２濃度が閾値を下回ったときは、三方弁４７によって吸引ポンプ４３と第１補充ノズル４６ａを連通し、吸引ポンプ４３と第２補充ノズル４６ｂを遮断する。開閉弁４８は閉じ、送気ポンプ４２は停止しておく。開度調節弁４５は全閉又は半開にする。特に吸引ポンプ４３がダイヤフラム式真空ポンプ等の到達真空度が小さい真空ポンプである場合には、開度調節弁４５を半開にすることが好ましい。そして、吸引ポンプ４３を駆動する。これによって、容器４１内の圧力が低下する。そのため、第２吸放出剤２Ａにおいて、ＫＨＣＯ３がＫ２ＣＯ３に変換される方向（式１の左方向）に平衡が移動し、第２吸放出剤２ＡからＣＯ２が放出される。この容器４１内のＣＯ２含有ガスが、吸引ポンプ４３によって吸引される。吸引ポンプ４３の到達真空度が小さくても、開度調節弁４５を半開にすることで、容器４１内のＣＯ２含有ガスを確実に吸い込むことができる。吸引ポンプ４３は、吸い込んだＣＯ２含有ガスを排気ポート４３ｂから吐出する。このＣＯ２含有ガスが、三方弁４７を経て第１補充ノズル４６ａへ導入され、第１補充ノズル４６ａからビニールハウス９０内の第１吸放出手段１０の近くに吹き出される。これによって、ＣＯ２を第１吸放出手段１０とは別途にビニールハウス９０内に補充できる。よって、ビニールハウス９０内のＣＯ２濃度を閾値以上の高濃度に維持できる。この結果、作物Ｓの生育を確実に促進することができる。
【００８３】
第１モードにおけるビニールハウス９０内には、第１ファン３１によって第１吸放出手段１０側から第２吸放出手段２０側へ向かう雰囲気ガス流が形成されている。この流れの比較的上流側に第１補充ノズル４６ａからのＣＯ２含有ガスが合流する。これによって、吸放出剤容器４１からのＣＯ２をビニールハウス９０内の広い範囲に行き渡らせることができる。
【００８４】
第２モードにおいてビニールハウス９０内のＣＯ２濃度が閾値を下回ったときは、三方弁４７によって吸引ポンプ４３と第２補充ノズル４６ｂを連通し、吸引ポンプ４３と第１補充ノズル４６ａを遮断する。開閉弁４８を閉じ、送気ポンプ４２を停止し、開度調節弁４５を全閉又は半開にし、そのうえで吸引ポンプ４３を駆動する点は上記第１モードと同様である。これによって、第１モードのときと同様に、吸放出剤容器４１内の圧力が低下し、第２吸放出剤２ＡからＣＯ２が放出される。このＣＯ２を含む吸放出剤容器４１内のガスが、吸引ポンプ４３によって吸引されて、第２補充ノズル４６ｂからビニールハウス９０内の第２吸放出手段２０の近くに吹き出される。これによって、ＣＯ２を第２吸放出手段２０とは別途にビニールハウス９０内に補充できる。よって、ビニールハウス９０内のＣＯ２濃度を閾値以上の高濃度に維持でき、作物Ｓの生育を確実に促進することができる。
【００８５】
第２モードにおけるビニールハウス９０内には、第２ファン３２によって第２吸放出手段２０側から第１吸放出手段１０側へ向かう雰囲気ガス流が形成されている。この流れの比較的上流側に第２補充ノズル４６ｂからのＣＯ２含有ガスが合流する。これによって、吸放出剤容器４１からのＣＯ２をビニールハウス９０内の広い範囲に行き渡らせることができる。
【００８６】
［第３実施形態］
図４は、本発明の第３実施形態を示したものである。第３実施形態の二酸化炭素供給装置１は、第１、第２の噴霧ノズル５１，５２を更に備えている。第１噴霧ノズル５１は、ビニールハウス９０の内部における第１吸放出手段１０の近くに配置されている。第２噴霧ノズル５２は、ビニールハウス９０の内部における第２吸放出手段２０の近くに配置されている。これら噴霧ノズル５１，５２は、吸放出手段１０，２０に面する方向と、吸放出手段１０，２０とは反対側を向く方向との間を水平方向に１８０度回転可能になっている。噴霧ノズル５１，５２の基端部に図示しない水供給源が連なっている。水供給源からの水が、噴霧ノズル５１，５２に供給される。噴霧ノズル５１，５２は、水を霧化し、噴霧口５１ａ，５２ａから噴霧する。
噴霧ノズル５１の向きが第１吸放出手段１０に向けて固定されていてもよい。噴霧ノズル５２の向きが第２吸放出手段２０に向けて固定されていてもよい。
【００８７】
コントローラ３には、噴霧ノズル５１，５２の制御プログラムや駆動回路が付加されている。コントローラ３が噴霧ノズル５１，５２の向き及び噴霧の制御を行なう。コントローラ３は、切り替え手段としての機能に加えて、噴霧ノズル５１，５２の制御手段としての機能をも有している。
【００８８】
図４において実線で示すように、第１モードでは、噴霧ノズル５１を第１吸放出手段１０とは反対側に向ける。かつ、噴霧ノズル５２を第２吸放出手段２０に向ける。噴霧ノズル５１から水をビニールハウス９０内に噴霧する。この霧が気化する際に気化熱を奪う。したがって、ビニールハウス９０内を冷房することができる。併せて、噴霧ノズル５２から水を第２吸放出手段２０に向けて噴霧する。これによって、第２吸放出手段２０の周辺の水蒸気分圧が高まる。したがって、吸放出部材２１において、Ｋ２ＣＯ３がＫＨＣＯ３に変換される方向に平衡が確実に移動するようにでき、吸放出部材２１によるＣＯ２吸収を促進させることができる。第１モードでは、噴霧ノズル５１からの噴霧を停止してもよい。
【００８９】
図４において二点鎖線で示すように、第２モードでは、噴霧ノズル５１を第１吸放出手段１０に向ける。かつ噴霧ノズル５２を第２吸放出手段２０とは反対側に向ける。噴霧ノズル５１から水を第１吸放出手段１０に向けて噴霧する。これによって、第１吸放出手段１０の周辺の水蒸気分圧が高まる。したがって、吸放出部材１１において、Ｋ２ＣＯ３がＫＨＣＯ３に変換される方向に平衡が確実に移動するようにでき、吸放出部材１１によるＣＯ２吸収を促進させることができる。併せて、噴霧ノズル５２から水をビニールハウス９０内に噴霧する。この霧が気化する際に気化熱を奪う。したがって、ビニールハウス９０内を冷房することができる。第２モードでは、噴霧ノズル５２からの噴霧を停止してもよい。
【００９０】
［第４実施形態］
図５は、本発明の第４実施形態を示したものである。第４実施形態の二酸化炭素供給装置１は、第１、第２の加熱手段６１，６２及び第１、第２の冷却手段６３，６４を更に備えている。
【００９１】
第１加熱手段６１は、ビニールハウス９０の内部の第１吸放出手段１０の近くに配置されている。第２加熱手段６２は、ビニールハウス９０の内部の第２吸放出手段２０の近くに配置されている。加熱手段６１，６２は、電熱ヒータでもよく、熱交換器でもよく、ヒートポンプでもよい。
【００９２】
第１冷却手段６３は、ビニールハウス９０の内部の第１吸放出手段１０の近くに配置されている。第２冷却手段６４は、ビニールハウス９０の内部の第２吸放出手段２０の近くに配置されている。冷却手段６３，６４は、噴霧式冷却器でもよく、熱交換器でもよく、ヒートポンプでもよい。
【００９３】
第１の加熱・冷却手段６１，６３は、第１吸放出手段１０の近くに配置されていれば、その配置位置は図示した位置に限定されない。第２の加熱・冷却手段６２，６４は、第２吸放出手段２０の近くに配置されていれば、その配置位置は図示した位置に限定されない。
【００９４】
コントローラ３には、加熱・冷却手段６１〜６４の制御プログラムや駆動回路が付加されている。コントローラ３は、切り替え手段としての機能に加えて、加熱・冷却手段６１〜６４の制御手段としての機能をも有している。
【００９５】
第１モードでは、第１加熱手段６１を作動し、第２加熱手段６２を停止する。かつ、第１冷却手段６３を停止し、第２冷却手段６４を作動する。第１加熱手段６１の作動によって、第１吸放出手段１０を加熱できる。これによって、第１吸放出手段１０内の吸放出剤２において、ＫＨＣＯ３がＫ２ＣＯ３に変換される方向に平衡が移動し、第１吸放出手段１０からのＣＯ２の放出を促進できる。また、第２冷却手段６４の作動によって、第２吸放出手段２０を冷却できる。これによって、第２吸放出手段２０内の吸放出剤２において、Ｋ２ＣＯ３がＫＨＣＯ３に変換される方向に平衡が移動し、第２吸放出手段２０のＣＯ２吸収を促進できる。
【００９６】
第２モードでは、第１加熱手段６１を停止し、第２加熱手段６２を作動する。かつ、第１冷却手段６３を作動し、第２冷却手段６４を停止する。第２加熱手段６２の作動によって、第２吸放出手段２０を加熱できる。これによって、第２吸放出手段２０内の吸放出剤２において、ＫＨＣＯ３がＫ２ＣＯ３に変換される方向に平衡が移動し、第２吸放出手段２０からのＣＯ２の放出を促進できる。また、第１冷却手段６３の作動によって、第１吸放出手段１０を冷却できる。これによって、第１吸放出手段１０内の吸放出剤２において、Ｋ２ＣＯ３がＫＨＣＯ３に変換される方向に平衡が移動し、第１吸放出手段１０のＣＯ２吸収を促進できる。
【００９７】
［第５実施形態］
図６は、本発明の第５実施形態を示したものである。第５実施形態では、第１吸放出手段１０が、上下一対の覆部材１５，１６を更に含む。これら覆部材１５，１６は板状になっている。吸収部材１１の上方に覆部材１５が被せられている。覆部材１５は、複数の吸収部材１１間に跨り、隣接する吸収部材１１，１１どうし間の隙間１２の上端の開口を塞いでいる。吸収部材１１の下方に覆部材１６が設けられている。覆部材１６は、複数の吸収部材１１間に跨り、隣接する吸収部材１１，１１どうし間の隙間１２の下端の開口を塞いでいる。これによって、送入出ガスが、隙間１２の内部を通過する際、隙間１２の上端部又は下端部から漏れるのを防止できる。したがって、送入出ガスが吸収部材１１の略全面と接触するようにでき、吸収部材１１のＣＯ２吸放出反応を確実に起こさせることができる。
【００９８】
同様に、第２吸放出手段２０にも、上下一対の覆部材２５，２６が設けられている。これら覆部材２５，２６は板状になっている。吸収部材２１の上方に覆部材２５が被せられている。覆部材２５は、複数の吸収部材２１間に跨り、隣接する吸収部材２１，２１どうし間の隙間２２の上端の開口を塞いでいる。吸収部材２１の下方に覆部材２６が設けられている。覆部材２６は、複数の吸収部材２１間に跨り、隣接する吸収部材２１，２１どうし間の隙間２２の下端の開口を塞いでいる。これによって、送入出ガスが、隙間２２の内部を通過する際、隙間２２の上端部又は下端部から漏れるのを防止できる。したがって送入出ガスが吸収部材２１の略全面と接触するようにでき、吸収部材２１のＣＯ２吸放出反応を確実に起こさせることができる。
【００９９】
［第６実施形態］
開口９１，９２と吸放出手段１０，２０とファン３１，３２の位置関係は、既述実施形態のものに限られず、適宜改変できる。図７は、本発明の第６実施形態を示したものである。第６実施形態では、吸放出手段１０が開口９１の外部ひいてはビニールハウス９０の外部に配置されている。ファン３１が、開口９１の内部に設けられ、ひいては吸放出手段１０よりビニールハウス９０の内側に配置されている。
【０１００】
同様に、吸放出手段２０が開口９２の外部ひいてはビニールハウス９０の外部に配置されている。ファン３２が、開口９２の内部に設けられ、ひいては吸放出手段２０よりビニールハウス９０の内側に配置されている。
【０１０１】
第６実施形態では、吸放出部材１１，２１がビニールハウス９０内の熱で高温になるのを避けることができる。これによって、吸放出部材１１，２１の吸収特性を向上できる。
加えて、外気の送入側においては、送入方向に沿ってファン３１，３２より上流側に吸放出部材１１，２１が位置するため、吸放出部材１１，２１に接する外気の圧力を下げることができる。これにより、吸放出部材１１，２１からのＣＯ２放出を促進させることができる。ガス送出側においては、送出方向に沿ってファン３２，３１より下流側に吸放出部材２１，１１が位置するため、雰囲気ガスの圧力を高めて吸放出部材２１，１１に接触させることができる。これにより、吸放出部材２１，１１のＣＯ２吸収を促進させることができる。
【０１０２】
［第７実施形態］
吸放出手段は、第１開口９１及び第２開口９２の両方に設けられるのに限られず、開口９１，９２のうち何れか一方にだけ設けられていてもよい。図８は、本発明の第７実施形態を示したものである。第７実施形態の二酸化炭素供給装置１は、吸放出手段として、第１開口９１側の吸放出手段１０のみを備えており、第２開口９２側の第２吸放出手段２０が省略されている。
【０１０３】
第７実施形態では、送風手段が、一基の正逆両用ファン３３にて構成されている。正逆両用ファン３３は、第１開口９１に配置されて、各吸放出部材１１の端面と対向し、吸放出部材１１間の隙間１２に臨んでいる。正逆両用ファン３３の正転方向は、外気がビニールハウス９０内へ送風される方向である。第２開口９２にはファンが設けられていない。
【０１０４】
ビニールハウス９０内に温度センサ５が設けられている。温度センサ５の検出信号線がコントローラ３に接続されている。
【０１０５】
更に、第７実施形態の二酸化炭素供給装置１には二酸化炭素補充手段４０が設けられている。第７実施形態の二酸化炭素補充手段４０では、補充路４６が分岐されていない。補充路４６の先端に１つの補充ノズル４６ｃが設けられている。補充ノズル４６ｃの先端部が、ビニールハウス９０内に臨んでいる。
【０１０６】
第７実施形態においても、第１モードと、第２モードを交互に実行する。第１モードは、吸放出部材１１におけるＫＨＣＯ３存在率が相対的に大きいときに実行する。第１モードでは、正逆両用ファン３３を正方向に回転させる。これにより、外気が、第１開口９１を通り、更に吸放出手段１０の各吸放出部材１１に接触しながら吸放出部材１１間の隙間１２及び両端の吸放出部材１１の外側を通り、ビニールハウス９０の内部へ送り込まれる。このとき、外気と吸放出部材１１の接触によって、吸放出部材１１からＣＯ２が放出され、このＣＯ２が外気と一緒にビニールハウス９０内に供給される。これによって、ビニールハウス９０内のＣＯ２濃度を高めることができる。吸放出部材１１のＫＨＣＯ３存在率は、ＫＨＣＯ３のＫ２ＣＯ３への変換によって低下する。
【０１０７】
第１開口９１からの外気送入に押されて、ビニールハウス９０内のガスが第２開口９２から排出される。例えば第１モードにおける積算送風流量Ｑ×Ｔがビニールハウス９０の内容積Ｖとほぼ同じになったとき、ファン３３を停止し、第１モードを終了する。
【０１０８】
第７実施形態では、第１モードの終了後、第２モードに移る間に休止モードを介在させ、第２モードに直ちには移行しない。休止モードでは、ファン３３を停止状態とする。休止モードの期間中、作物Ｓの炭素同化作用や開口９１，９２を通した空気の拡散等によってビニールハウス９０内のＣＯ２濃度が低下したときは、これを二酸化炭素濃度センサ４が検出する。コントローラ３は、二酸化炭素濃度センサ４からの検出信号に応じて二酸化炭素補充手段４０の吸引ポンプ４３を操作する。これによって、吸引ポンプ４３が、吸放出剤容器４１内からＣＯ２含有ガスを吸引する。このＣＯ２含有ガスを補充ノズル４６ｃからビニールハウス９０内に供給する。これによって、ビニールハウス９０内のＣＯ２濃度を高く維持できる。休止モードでは、第１、第２開口９１，９２を塞ぐことにしてもよい。
【０１０９】
休止モードでは、更に温度センサ５によってビニールハウス９０内の温度を検出する。検出結果をコントローラ３に入力する。コントローラ３は、検出温度の上昇度が所定値（例えば１〜３℃）を上回ったとき、休止モードから第２モードに切り替える。休止モードから第２モードへの切り替えのタイミングは、ビニールハウス９０内の温度変化に基づいて決定するのに限られず、ビニールハウス９０内のＣＯ２濃度の変化に基づいて決定してもよく、休止時間に基づいて決定してもよい。
【０１１０】
第２モードでは、正逆両用ファン３３を逆方向に回転させる。これにより、ビニールハウス９０内の高ＣＯ２濃度の雰囲気ガスが、吸放出手段１０の各吸放出部材１１に接触しながら吸放出部材１１間の隙間１２及び両端の吸放出部材１１の外側を通過し、更に第１開口９１を通って排出される。このとき、高ＣＯ２濃度の雰囲気ガスと吸放出部材１１との接触によって、雰囲気ガス中のＣＯ２が吸放出部材１１に吸収される。これにより、吸放出部材１１におけるＫＨＣＯ３存在率が上昇する。
【０１１１】
ビニールハウス９０内の雰囲気ガスが第１開口９１から排出されるのに伴って、外気が第２開口９２からビニールハウス９０内に入り込む。例えば第２モードにおける積算送風流量Ｑ×Ｔがビニールハウス９０の内容積Ｖとほぼ同じになったとき、ファン３３を停止し、第２モードを終了する。
【０１１２】
第２モードの終了後、直ちに、又は殆ど間を置かずにファン３３を正方向に回転させ、第１モードに切り替える。これによって、ビニールハウス９０内のＣＯ２濃度が低くなっている期間を短くすることができる。第２モードから第２モードに移行する間においても休止モードを介在させることにしてもよい。
【０１１３】
［第８実施形態］
吸放出部材１１，２１は、平板状に限られない。たとえば、図９（ａ）に示すように、吸放出部材が、ハニカム格子構造体８１にて構成されていてもよい。図９（ｂ）に示すように、吸放出部材が、四角格子構造体８２にて構成されていてもよい。図示は省略するが、吸放出部材が、三角格子等の他の格子構造体にて構成されていてもよい。そうすると、吸放出部材と送入出ガスとの接触面積を大きくでき、ＣＯ２の吸放出を確実に起こすことができる。ハニカムや四角格子等の格子構造の吸放出部材８１，８２は、送風ファン３１，３２の送風方向に対し平行に配置される場合に限られず、送風方向に対し交差ないしは直交するように配置されていてもよい。
【０１１４】
［第９実施形態］
吸放出部材１１，２１は、吸放出剤２の粉末をバインダで結着したものに限られない。図１０（ａ）及び同図（ｂ）は、本発明の第９実施形態を示したものである。第９実施形態は、吸放出部材１１，２１の変形例に係る。この実施形態では、吸放出部材１１，２１が、粉末収容体７０にて構成されている。粉末収容体７０は、枠７１と、一対の覆体７２を含む。枠７１は、例えば樹脂にて構成されているが、金属、その他の材質にて構成されていてもよい。枠７１は、１辺の長さが１ｍ程度の正方形になっているが、これに限定されるものではなく、例えば、縦長又は横長の長方形であってもよい。枠７１の厚さ（図１０（ｂ）の上下方向の寸法）は、例えば１ｍｍ程度であるが、これに限られるものではない。
【０１１５】
覆体７２は、例えば布にて構成され、通気性を有している。一対の覆体７２が、枠７１の厚さ方向の両側の面に張られている。各覆体７２が、枠７１の枠内空間を覆っている。覆体７２の周縁部が、枠７１に固定されている。
【０１１６】
枠７１の枠内空間に粉末状態の吸放出剤２Ｂが収容されている。一対の覆体７２によって吸放出剤粉末２Ｂが枠７１の枠内空間に閉じ込められている。吸放出剤粉末２Ｂが、ＫＨＣＯ３及びＫ２ＣＯ３の平衡共存物である点は、既述実施形態のバインダ結着された吸放出剤２と同様である。
【０１１７】
第９実施形態によれば、外気やビニールハウス９０内の雰囲気ガスが、覆体７２を通して枠７１の枠内空間に入り込むことができ、粉末状の吸放出剤２Ｂと十分接触できる。したがって、吸放出剤２ＢによるＣＯ２の吸放出反応を確実に起こすことができる。吸放出剤２Ｂから放出された二酸化炭素は、覆体７２を通してビニールハウス９０へ供給できる。
【０１１８】
粉末収容体７０は、既述実施形態（図１〜図８）の吸放出部材１１，１２と同様に開口９１，９２の面に対し直交し、送風手段３０の送風方向に沿うように配置される。これによって、送風の圧力損失を小さく抑えることができる。粉末収容体７０を送風手段３０の送風方向に対し交差ないしは直交するように配置してもよい。
【０１１９】
［吸放出剤の変形態様］
本発明の吸放出剤２，２Ａ，２Ｂは、炭酸水素カリウムと炭酸水素カリウムの平衡共存物に限られず、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）と炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）の平衡共存物であってもよく、炭酸水素リチウム（ＬｉＨＣＯ３）と炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）の平衡共存物であってもよく、炭酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＣＯ３）と炭酸水素アンモニウム（（ＮＨ４）ＨＣＯ３）との平衡共存物であってもよく、炭酸アミン化合物（アミン系炭酸塩）と炭酸水素アミン化合物（アミン系炭酸水素塩）との平衡共存物であってもよい。アミン系炭酸塩は炭酸ガスの吸収性に優れている。アミンはアンモニアの水素をアルキル基に置換したものであり、アンモニアも一種のアミンといえる。一方、アミンは不安定であるため、炭酸アミン基をポリスチレン等のポリマーの炭素鎖に結合させて固定してもよい。吸放出剤２，２Ａ，２Ｂが、セスキ炭酸塩（Ｘ２ＣＯ３・ＸＨＣＯ３・２Ｈ２Ｏ  ここで、Ｘ＝Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ、ＮＨ４、又はアミン化合物）を含有していてもよい。吸放出剤２，２Ａ，２Ｂが、セスキ炭酸塩とセスキ炭酸水素塩との平衡共存物であってもよい。
【０１２０】
吸放出剤２，２Ａ，２Ｂが、化学式で、Ｘ２ＣＯ３・yＨ２Ｏと表記される構造を有する炭酸塩の水和物を含有していてもよい。ここで、Ｘ＝Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ、ＮＨ４、又はアミン化合物であり、yは自然数である。この場合、下式の平衡反応が起きる。
Ｘ２ＣＯ３・yＨ２Ｏ＋ＣＯ２ ⇔ ＸＨＣＯ３＋（y−１）Ｈ２Ｏ    （式５）
したがって、上記炭酸塩の水和物は炭酸水素塩と平衡共存する。式５に示すように、この平衡反応では、炭酸ガス（ＣＯ２）と水蒸気（Ｈ２Ｏ）が反応式の両側に分かれる。そのため、この吸放出剤は、高湿度ガスと接触するとＣＯ２を放出し、低湿度ガスと接触するとＣＯ２を吸収する。したがって、この吸放出剤は、二酸化炭素利用室内の湿度が外気の湿度よりも低い条件での使用に適している。例えば、当該吸放出剤は、乾燥した環境に適した作物を多湿な地域で生育させる場合に有効である。
【０１２１】
吸放出剤２，２Ａ，２Ｂが、上記炭酸塩の水和物に加えて、石灰やシリカゲル等の吸湿物質（吸湿剤）を含有していてもよい。一般に、吸湿物質は以下のように吸湿放出平衡反応を行う。
Ｚ＋ｙ’Ｈ２Ｏ⇔Ｚ・ｙ’Ｈ２Ｏ      （式６）
ここで、Ｚは、吸湿物質であり、ｙ’は自然数である。ｙ＝ｙ’として、式５と式６の和をとると、下式の平衡反応式が得られる。
Ｘ２ＣＯ３・yＨ２Ｏ＋Ｚ＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ ⇔ ＸＨＣＯ３＋Ｚ・ｙＨ２Ｏ      （式７）
たとえば、Ｘ＝Ｎａの場合、下式のような平衡反応が起きる。
Ｎａ２ＣＯ３・１０Ｈ２Ｏ＋Ｚ＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ ⇔ ＮａＨＣＯ３＋Ｚ・１０Ｈ２Ｏ  (式８）
なお、式８において、ｙ＝１０とした。式７及び式８に示すように、この平衡反応では、炭酸ガス（ＣＯ２）と水蒸気（Ｈ２Ｏ）が反応式の互いに同じ側（左辺）に現れる。したがって、この吸放出剤は、低湿度ガスとの接触によってＣＯ２を放出し、高湿度ガスとの接触によってＣＯ２を吸収する。よって、当該吸放出剤は、外気より高湿度になる一般的なビニールハウス９０での使用に好適である。
上記吸着物質Ｚは、シリカゲルが好ましい。
【０１２２】
本発明は、上記実施形態に限定されず、発明の要旨を変更しない限りにおいて種々の改変をなすことができる。
本発明は、ビニールハウス９０に限られず、大気より高濃度の二酸化炭素環境を必要とする種々の二酸化炭素利用室に適用できる。ビニールハウス９０以外の二酸化炭素利用室として、例えば生鮮物（野菜、食肉等）の保存室、発酵菌の発酵室や醸造室等が挙げられる。
【０１２３】
吸放出剤２，２Ａ，２Ｂが、二種以上の炭酸塩又はその水和物と炭酸水素塩との平衡共存物を含有していてもよい。第１吸放出手段１０の吸放出剤２，２Ｂと、第２吸放出手段２０の吸放出剤２，２Ｂが互いに異なる炭酸塩又はその水和物と炭酸水素塩との平衡共存物を含有していてもよい。二酸化炭素補充手段４０（図３、図８）の第２吸放出剤２Ａの成分が、吸放出手段１０，２０の第１吸放出剤２，２Ｂとは異なる炭酸塩又はその水和物と炭酸水素塩との平衡共存物を含有していてもよい。
吸放出剤２，２Ｂないしは吸放出手段１０，２０は送風手段の送風経路上に配置されていればよい。送風手段の送風が吸放出剤２，２Ｂないしは吸放出手段１０，２０を通過するようになっていればよく、二酸化炭素利用室９０の外部に吸放出剤２，２Ｂないしは吸放出手段１０，２０を設けてもよい。例えば、第１開口又は第２開口から二酸化炭素利用室９０の外部に延びるダクトを設け、このダクト内に吸放出剤２，２Ｂないしは吸放出手段１０，２０を設けてもよい。
第７実施形態において、吸放出手段を第１開口９１に代えて第２開口９２に設けてもよい。吸放出剤２，２Ｂないしは吸放出手段１０，２０を二酸化炭素利用室９０の内部の例えば中央部に設けてもよい。
【０１２４】
モードの切り替えタイミングは、積算送風流量に対応するモード継続時間（Ｔ≒Ｑ／Ｖ）に基づいて決定するのに限られず、積算送風流量そのものを測定し、積算送風流量の測定値が二酸化炭素利用室９０の内容積Ｖにほぼ達した時点に設定してもよい。積算送風流量とは無関係に設定したモード継続時間に基づいてモードの切り替えを行なってもよい。或いは、二酸化炭素利用室９０内のＣＯ２濃度、二酸化炭素利用室９０内の温度等に基づいてモードの切り替えを行なってもよい。
【０１２５】
第２、第７実施形態（図３、図８）において、二酸化炭素補充手段４０が、二酸化炭素を充填したボンベであってもよく、ドライアイス収容部であってもよく、灯油等の化石燃料の燃焼部であってもよい。
【０１２６】
複数の実施形態を互いに組み合わせてもよい。例えば、二酸化炭素供給装置１が、二酸化炭素補充手段４０と噴霧ノズル５１，５２の両方を備えていてもよい。二酸化炭素供給装置１が、二酸化炭素補充手段４０と加熱・冷却手段６１〜６４の両方を備えていてもよい。二酸化炭素供給装置１が、噴霧ノズル５１，５２と加熱・冷却手段６１〜６４の両方を備えていてもよい。二酸化炭素供給装置１が、二酸化炭素補充手段４０と、噴霧ノズル５１，５２と、加熱・冷却手段６１〜６４を共に備えていてもよい。第２、第３、第４、第７実施形態（図１、図３〜図５、図８）においても、第１吸放出手段１０に覆部材１５，１６を設け、第２吸放出手段２０に覆部材２５，２６を設けてもよい。
【０１２７】
第１〜第６実施形態（図１、図３〜図７）においても、第１モードから第２モードに移行する間、又は第２モードから第１モードに移行する間に休止モードを介在してもよい。
【０１２８】
第１〜第６実施形態（図１、図３〜図７）において、正転専用のファン３１，３２をそれぞれ正逆両用ファン３３に代えてもよい。第７実施形態（図８）において、第１、第２開口９１，９２にそれぞれ正逆両用ファン３３を設けてもよい。この場合、第１モードにおいて、第１開口９１の正逆両用ファン３３（第１送風部）を正転させて、外気を第１開口９１から二酸化炭素利用室９０内に送入し、かつ第２開口９２の正逆両用ファン３３を逆回転させて二酸化炭素利用室９０内の雰囲気ガスを第２開口９２から強制排気する。第２モードにおいては、第２開口９２の正逆両用ファン３３（第２送風部）を正転させて、外気を第２開口９２から二酸化炭素利用室９０内に送入し、かつ第１開口９１の正逆両用ファン３３を逆回転させて二酸化炭素利用室９０内の雰囲気ガスを第１開口９１から強制排気する。
第７実施形態（図８）において、正逆両用ファン３３に代えて、第１開口９１に正転専用ファン３１を設け、第２開口９２に正転専用ファン３２を設けてもよい。この場合、第１、第２モードにおけるファン３１，３２の動作は、第１〜第６実施形態（図１、図３〜図７）と同様である。
送風手段３０は、第１開口９１又は第２開口９２に設けるのに限られず、例えば二酸化炭素利用室９０の内部等に配置してもよい。
【０１２９】
二酸化炭素補充手段４０の吸引ポンプ４３が二酸化炭素利用室９０内に設けられ、吸放出剤容器４１から吸引したガスが吸引ポンプ４３の排気ポート４３ｂから二酸化炭素利用室９０内に直接供給されるようになっていてもよい。吸引ポンプ４３の排気ポート４３ｂが補充路の補充ノズルを兼ねていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、例えば農作物や園芸作物を育てるビニールハウスへの二酸化炭素施用に適用できる。
【符号の説明】
【０１３１】
Ｓ      作物
１      二酸化炭素供給装置
２      吸放出剤
２Ａ    第２の吸放出剤
２Ｂ    粉末状吸放出剤
３      コントローラ（切り替え手段）
４      二酸化炭素濃度センサ
５      温度センサ
１０    第１吸放出手段
１１    吸放出部材
１２    隙間
２０    第２吸放出手段
２１    吸放出部材
２２    隙間
３０    送風手段
３１    ファン（第１送風部）
３２    ファン（第２送風部）
３３    正逆両用ファン（送風手段）
４０    二酸化炭素補充手段
４１    吸放出剤容器
４２    送気ポンプ（送気手段）
４３    吸引ポンプ
４３ｂ  排気ポート
４４    開放路
４５    開度調節弁
４６    補充路
４６ａ  第１補充ノズル
４６ｂ  第２補充ノズル
４６ｃ  補充ノズル
４７    三方弁
４８    開閉弁
５１    噴霧ノズル
５２    噴霧ノズル
６１    第１加熱手段
６２    第２加熱手段
６３    第１冷却手段
６４    第２冷却手段
７０    粉末収容体（吸放出部材）
７１    枠
７２    覆体
８１    ハニカム構造の吸放出部材
８２    四角格子構造の吸放出部材
９０    ビニールハウス（二酸化炭素利用室）
９１    第１開口
９２    第２開口
【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】
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【図８】
2012029688.tif 000011
【図９（ａ）】
2012029688.tif 000012
【図９（ｂ）】
2012029688.tif 000013
【図１０（ａ）】
2012029688.tif 000014
【図１０（ｂ）】
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