(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な設備で、少ないエネルギー費用で、農業用ハウスを冷却及び加温するシステム及びその方法を提供する。【解決手段】蒸発及び／又は結露を利用する温度調節する温度調整システムであり、空気の脱気及び加湿装置、導入空気を加温するヒータ２１、空気を導入及び排出する電気送風機１０、農業用ハウス３０内に設置した細霧噴霧ノズル４１、温度及び露点温度を調整した空気を排出及び吸引するダクト２５からなり、調湿装置２０に湿気吸着剤２２を設置し、高湿度でハウスの空気を脱湿し、その他の時間に湿気吸着剤の水分を乾燥することによって調湿し、湿気吸着剤２２に水分を与え加温した空気を通し空気の露点温度を調整することによって加温を行う温度調整システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を栽培するハウスの温度調整システムで、ハウス内に設置した細霧噴霧ノズル及び空気を吸引または供給する空気噴霧管及び供給する空気の温度及と露点温度を調整する調湿装置及びこれらの装置を制御する制御盤からなることを特徴とする温度調整システム。
【請求項２】
請求項１の温度調整システムによって、目標の温度より低い露点温度にハウス内空気を調整し、細霧噴霧により、ハウス内を冷却し、目標の設定より高い露点温度に調整した空気をハウス内に噴射して加温することを特徴とする温度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、花卉や樹木や野菜などの植物を栽培する農業用ハウスの温度調節装置に関するものであり、さらに詳しくは、農業用ハウスの中で、植物が適切に成長するために必要な温度条件に冷却及び／又は加温する温度調整装置及び温度調整装置に関するものであり、ハウスの温度調整を空気中の水滴の気化熱及び空気中の水蒸気の凝結熱を活用することによって、簡単な設備と少ないエネルギーで実施するものであり、温度を調整できる温度調整装置及び温度調節方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
花卉や樹木や野菜などの植物を人工的に栽培する場合には、各々の植物に適した太陽光、水、空気、炭酸ガス及び肥料などを施し、温度や湿度を適切に管理する。特に、温度の管理は、農業用ビニールハウスで、外気と熱遮断をするだけでなく、夏季には、ヒートポンプ方式やハウス内にミストを散布する細霧冷却方式、湿潤した幕を通して空気をハウス内に導入するパッドアンドファン方式などが、又、冬季には温風や温水を循環することによって、ハウス内を暖房することが行われている。
【０００３】
特許文献１では、植物を栽培するのに必要な空間を囲い、温度と露点温度とを調整した空気を、植物の栽培媒体に供給し、該栽培媒体と該空間の温度を調整することが記載されている。植物栽培媒体を気化熱で冷却する方法は、又は、凝結熱で植物の栽培に適しており、少ないエネルギーで冷却又は加温できることは有益である。ただし、この冷却方式及び加温方式は、植物の根及び茎などの栽培媒体の周辺の温度調整には有効であるが、背丈のある植物の茎及び葉などの温度調整には問題があった。気化熱によって、冷却する原理は、既に公知の原理であり、それを活用する考案が、特許文献１に提案されているが、該特許は土壌や限られた空間を冷却、加温する技術であり、限られた空間を冷却するためには、該空間の露点温度を低くするまでの脱湿は必要なく、高性能、大容量の脱湿装置の導入を暗示するものではない。本特許出願の技術は、ハウス全体の温度調整に関わるものであり。適正な温度の空気を効率的に供給する方法、及び、露点温度の調整方法を考案したものである。
【０００４】
非特許文献１は、細霧冷却について試験結果を示すものである。細霧冷却は、ハウスの上部に噴霧バルブを設置し、ハウス内が過熱状態になった場合に、細霧を噴霧しハウス内の空気を冷却するものである。水の気化熱は大きく、ハウスの空気の冷却効果は大きい。噴霧バルブを設置し、加圧ポンプにより水を供給すれば噴霧は可能であり、細霧冷却は有効な冷却方法である。細霧冷却は、噴霧バルブから噴霧した水滴が蒸発して、水蒸気になって冷却するものである。細霧冷却を続けると、ハウス内の相対湿度は高くなり、露点温度は高くなる。そうなると、それ以上の冷却が出来ない欠点があった。
【０００５】
非特許文献２は、パッドアンドファン方式について試験結果を示すものである。パッドアンドファン方式は、ハウスの側壁に湿潤したパッドを設置し、換気扇で空気を吸引、排出しながら、パッドを通して外気を取り込むものである。外気は、パッドで湿潤した水を蒸発し、気化熱で、冷却するものである。パッドアンドファン方式においても、外気の露点温度以下に冷却することはできない。非特許文献２には、パッドの近くでは、冷却効果は認められるものの、パッドから離れたハウス内部では十分な冷却効果が得られていない。
【０００６】
ハウスの加温方法は、熱風加温装置あるいはヒートホンプ空調機によって、ハウス内の空気を加温して、装置から暖められた空気を噴出し、またはダクトを通してビニールハウス内に送風される。装置から離れた位置の加温を必要な温度になるために、装置から噴出した空気は、高温に設定しなければならない。装置から噴出した空気が高温になれば、熱の移動は大きくなり、熱損失は大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５２００２１２
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】高圧細霧冷房による温室の高温抑制効果と換気特性：独立行政法人農業・食品産業技術総合研究所：研究情報１３年
【非特許文献２】簡易設置型パッドアンドファンによる内暑熱環境改善：独立行政法人農業・食品産業技術総合研究所：研究情報１３年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
植物の栽培では、植物に適した温度に管理することが、健全に成長するためには必要である。農業用ハウス栽培では、どの季節でも出荷できるように生産されている。そのために、冬季には、ハウスを加温して栽培し、夏季にはハウスを冷却し、あるいは涼しい場所に植物を移動して栽培することがある。ハウスの加温は、熱風加熱機で発生した温気をダクトでハウス内に送風して加温したり、スチーム加熱機、ヒートポンプ空調機や地熱で加温したり、温湯を循環して加温をすることが行われている。夏季の晴天時の昼間には、太陽光の輻射熱でハウスの空気温度が４０℃を越えることもある。ハウス内をヒートポンプ空調機により冷却することもあるが、ハウスの天窓あるいは側面の窓を開いて外気を取り込むことが行われている。加温も、冷却も大きなエネルギーを使用すること及び大きな設備費用がかかることは、作物の低価格生産には、好ましくない。
【００１０】
ハウスの冷却は、先行技術文献を引用して記述したように、最近の技術は、大きな冷却能力を持つ水の気化熱を応用した気化冷却技術の開発が行われている。気化冷却とは、水が水蒸気になる時に、大きな熱量を吸収することに基づいている。水は蒸発し易いように、空気との接触面積を大きくすることが有利であり、細霧の状態にする又はフィルターに含水して空気と接触する。蒸発した水蒸気により、空気の相対湿度は高くなるが、湿度が高くなると、蒸発は起こりにくくなり、その結果、冷却能力は低下していく。気化冷却では、蒸発と結露が平衡状態になる露点温度より低い温度まで冷却することはできない。
気化冷却を継続して実施するためには、高湿度になった冷気を排出し、新しい外気を取り込む必要がある。外気を取り込むためには、天窓を開放し、側面の窓を開いて取り込むことあるいはファンにより内部の空気を排出することが可能であるが、内部に空気を排出すると、その分、外部の高温の空気が取り込まれ、冷却効果は限られており、合理的でない。本発明は、このような気化冷却の冷却能力の低下を改善することを課題とするものである。
【００１１】
農業用ハウスの加温は、冬季に、ハウスの気温が栽培の適温領域より低温になった時に行う。ハウスの熱源は、昼間の太陽光の輻射熱とハウスを加温するために加えられた加熱機による熱である。これらの熱をいかに合理的に確保するかということとその熱を飛散させない保温方法を確立するかが課題である。本発明においては、いかにして無駄なく保温するかを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、植物を栽培する農業用ハウスの、蒸発及び／又は結露を利用する温度調節する温度調整システムで、空気の脱気及び加湿装置、導入空気を加温するヒータ、空気を導入及び排出する電気送風機、ビニールハウス内に設置した細霧噴霧ノズル、温度及び露点温度を調整した空気を排出及び吸引するダクトとこれらの装置に連携した制御盤からなることを特徴とする農業用ハウスの温度調整システムを提供する。調湿装置は、珪藻土、ゼオライト、シリカゲルなどの湿気吸着剤を設置し、高湿度でハウスの空気を脱湿し、その他の時間に湿気吸着剤の水分を高温に加温して乾燥する脱湿と乾燥のサイクルが可能な調湿装置からなる。
【００１３】
ハウスを加温する方法は、該調湿装置の上部に設置した噴霧ノズルから湿気吸着剤に水分を与え、これに加温した空気を通すことによって、排出口から排出される空気の露点温度を調整することによって行う。湿分の調整は、ノズルの噴霧量の調節によって行い、露点温度の調整は、湿分の量と吸着剤を加温するヒータの熱量によって調整することができる。
【００１４】
該温度調整システムで、空気導入口はハウス内と外気の２箇所とし、排出口はビニールハウス内と外部の２箇所とする。外気の温度が目標温度に近い場合には、外気をハウス内に取り込むことができ、外気及びハウス内の空気の温度が目標温度から異なる場合は、該調湿装置で露点温度を調整する。目標の設定温度が、ハウス温度より高く、冷却の必要がある場合には、調湿装置で、予めハウスの空気を脱湿し、細霧噴霧により冷却が可能な露点温度レベルまでに、脱湿する。例えば、目標設定温度が２５℃の時、露点温度が２０℃以下になるまで脱湿することが好ましい。夜間から昼間にかけて、適切な温度、相対湿度に脱湿された空気は、ハウス内に放出することがでる。脱湿する時間帯以外の時間で、調湿装置の内部を加温して、吸着剤を乾燥することができる。吸着剤を乾燥した空気は、ハウスを加温するために、ハウス内に放出またはハウス外部へ放出することができる。
【００１５】
ハウス内の噴霧ノズルは、ビニールハウスの天井に近い上部または遮光幕の下部または最下位の地面に設置することができる。同様に、空気噴霧ダクトは噴霧ノズル近くの位置または最下位の地面に設置することができる。栽培する植物が湿気を好むか、嫌うかを考慮し、効率的な加温、冷却が可能な位置を選択することができる。
【００１６】
制御盤は、ハウスの空気や外気の温度、相対湿度、露点温度のセンサーと連携し、電気送風機、調湿装置、細霧噴霧ノズルの運転を制御することができる。これらのセンサーの他に、日射センサー、炭酸ガスセンサー、土壌水分センサー、肥料濃度センサー等を設置できる。同制御盤によって、給水、給肥、遮光幕の開閉等の制御を行うことができる。また、パソコンを活用して、最適条件の制御及び管理データの記録をすることが可能である。
【００１７】
このように、ハウス内で噴霧する細霧量、ハウス内に導入する空気の温度、相対湿度及び露点温度を調整してハウスの温度を制御することを特徴とするハウスの温度調整方法を提供することが可能である。
【発明の効果】
【００１８】
温度調整の目的は、一つは夏季の昼間にハウスの空気の温度が目標の設定温度を越える時に、ハウスの空気を冷却すること、一つは、春季あるいは秋季にハウスの空気の温度が、植物栽培温度の植物の適正温度、例えば、２０℃から３０℃の範囲から外れており、外気の温度がそれに近い時に、外気をハウス内に取り込んで、温度調整を行うこと、他の一つは、冬季にビニールハウスの温度が植物の適正温度よりも低い時に、調湿装置によって、適正な温度に空気の露点温度を調整し、ビニールハウス内に噴射し加温することの三つである。
【００１９】
細霧噴霧による冷却は、先述のように、冷却に限界があり、日本国内の研究では、十分に冷却できていない。その理由は、細霧噴霧により、周囲の空気の露点温度が上昇し、最適温度を越える状態になるためである。水は、相対湿度１００％の空気の中で、気化することができず、気化熱による冷却はできず、すなわち、露点温度以下の温度に冷却することができない。本特許出願にあたって、ハウス内の温度相対湿度それに伴う露点温度、絶対湿度を測定することによって、ハウス内の気化冷却の可能性を見出した。すなわち、夏季に、ハウス内の空気を気化冷却が十分に行われないことは、細霧噴霧により相対湿度が上昇し、露点温度が最適栽培温度を越える。またはそれに近い露点温度に到達することに起因することが判明した。秋季の晴天の昼間には、ハウス内の空気は４０℃を越える状態になるが、相対湿度は低く、露点温度は１０℃になることがある。このような状態で細霧噴霧を行うと２０℃以下に冷却することができる。
【００２０】
農業用ハウスは、晴天時の昼間は、太陽光の輻射熱で３０℃を越える温度になることがある。ハウス内の温度が３０℃を越える時にも、外気は２０℃から３０℃になることがある。その時は、外気をハウス内に取り込むことが好ましく、ハウスの側面の窓を開き、天窓を開放して外気を取り込むことが行われている。側面の窓には、防虫網が設置されているが、目開き大きいと虫が入る可能性が高くなり、また、目開きが小さいと空気の取り込み量が少なくなり、冷却の効果は小さくなる。いずれにしても、ハウス内に害虫が侵入することは防げない。フィルターを通した空気を電気送風機により、ビニールハウス内に導入することによって、外気の取り込みによる害虫の侵入を防ぐ可能性がある。
【００２１】
春季あるいは秋季の夜間は、適正な栽培温度よりハウス温度が低くなることがある。また、冬季には、雨または曇の日には、ハウスの空気温度は外気温と変わらず、適正な栽培温度を下回ることがある。本温度調整システムによって、ハウス内空気、植物、栽培部材を加温することができる。ハウス内に送風する空気を、調湿装置で、例えば、温度２５℃、露点温度２５℃（相対湿度１００％）とする。温度及び露点温度を調整した空気を調湿装置から、ダクトを通してビニールハウス内に均等に放出する。放出する部分の空気、植物あるいは栽培部材が２５℃より低温である場合には、噴射する空気に含まれる水分（水蒸気）は結露し、加温される。噴霧の初期は、ダクト内が周囲の空気で冷却され、ダクト内に結露し、導入空気は冷却されるが、次第に２５℃に近づいていき、冷却の程度は小さくなる。露点温度２５℃の空気を導入すると、植物は２５℃を越える温度になることはない。２５℃の空気を噴射する場合は、高温の空気、例えば４０℃の乾燥空気を噴射する場合と比較して、周囲物質との温度差が小さく温度の不均一が小さくなり、また、ハウスの上部と下部の温度差が小さくなり好ましい。
【００２２】
ハウス内の空気の温度、相対湿度、露点温度等は、季節によって、外気の温度、相対湿度や太陽の日射状態などによって変化し、また植物の好ましい栽培条件はその種類によって異なる。植物の最適栽培条件を設定し、パソコン及び制御盤によって、運転条件を制御し、管理する。
【００２３】
空気の脱気及び加湿装置の空気導入口の一つは、外気を取り込み口他の一つはハウス内空気を取り込む口からなり、これらの取り込み口の選択及び導入時間の設定は制御盤によって行う。電気送風機から排出される空気は、ハウス内への排出口と外気へ排出する口からなり、これらの排出口の選択及び排出時間の設定は制御盤によって行う。空気の脱気及び加湿装置は、ハウスが過温状態になる昼間に気化冷却を行うためにハウス内の空気の脱気を行う。吸着剤は、相対湿度が高い条件で吸着量が多くなるので、ハウスの相対湿度が高い夜間に、ハウス内の空気を調湿装置に取り込み脱湿し、ハウス内に放出する。吸着剤の乾燥は、昼間の空気温度が高く、相対湿度が低い時間に実施する。乾燥状態は、加温ヒータで加温して乾燥する。これらの制御は、パソコンに設定した目標温度及び露点温度に対して、ハウス内外に設置したセンサーで状態を確認しながら、目標温度及び露点温度及び使用エネルギー等の最適条件に制御する。
【００２４】
外気の温度が目標温度に近い場合は、電気送風機によって、外気をハウス内に取り込む。取り込む時間及び取り込み量はパソコン及び制御盤で制御する。
【００２５】
ハウス温度が目標温度より低い場合は、ヒータにより空気を加温して、脱気及び加湿装置で水を噴霧して水分を加え、目標の温度に露点温度を調整する。ヒータで加温した空気は、加湿装置で水分を与えると冷却されて相対湿度は高くなる。例えば、目標温度が２５℃の時、温度が２５℃、相対湿度が１００％であれば露点温度は２５℃になるが、この組合せにこだわる必要はない。例えば温度が３０℃で、相対湿度が７５％の時も露点温度はおおよそ２５℃になる。露点温度が目標温度である空気をハウス内に導入すると初期には、送風ダクトや植物や栽培部材に結露が生じるが次第にこれらの温度は目標温度に近づいて、結露の程度は小さくなる。導入する空気の温度及び相対湿度によって、導入風量、ヒータの熱量、加湿の水量を、目標の排出空気の温度、相対湿度になるようにパソコン及び制御盤で制御する。
【００２６】
以上のように、目標温度に対して、本発明の温度調整システムを活用する方法によって、効率的に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明のイメージを示す。基本的には、送風のための電気送風機１０及びハウスの空気を脱気する脱湿装置２０及び農業用ハウス３０及び細霧噴射ノズル４１及び湿度及び温度を調整した空気を噴霧する噴霧管５０から構成し、温度調整用の遮光幕及び栽培用のベンチ及び給水装置を示す図である。
【図２】吸着剤の一種である珪藻土の吸着特性を示す図である。相対湿度と平衡吸湿率の関係に相関が認められ、相対湿度９０％及び１００％では、各々１６％、２５％の平衡吸湿率になる。
【図３】珪藻土の乾燥特性を示す図である。相対湿度１０５℃の環境で絶乾した試料について、相対湿度６０％（No．１試料）、４０％（No．２試料）、２０％（Ｎｏ．３試料）の雰囲気で、重量減少から湿分の乾燥特性を比較した。
【図４】細霧噴霧によるビニールハウスの冷却効果を示す図である。夏季の晴天の昼間に、ビニールハウスに設置した相対湿度刑、温度計のデータから露点温度計算してプロットした。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施するための形態の妥当性を検証する目的で、細霧噴霧によって、ビニールハウス内の空気を冷却することの理論的な検証を行った。
【００２９】
空気の密度を１．１６１（ｋｇ／立方メートル）、比熱を１．００７（ｋＪ／ｋｇ・℃）、気化熱量（凝固熱量）を２２５７（ｋＪ／ｋｇ）とする。１立方メートルの空気が、１℃冷却するためのエネルギーは、
２２５７×１．１６１＝２６２０ｋＪ／立方メートル
空気温度４０℃、相対湿度４０％の絶対湿度及び露点温度は、計算によると、各々２０．４６ｇ／立方メートル、２３．８２℃である。露点温度は、相対湿度が１００％になる温度であるので、露点温度では、細霧を噴霧しても、水分は蒸発しないために、この温度以下に冷却することができない。この空気を温度４０℃、相対湿度２０％、１０％まで脱湿すると、絶対湿度は、各々１０．２３ｇ／立方メートル、５．１２ｇ／立方メートル、露点温度は各々１２．７８℃、２．６３℃である。すなわち、ハウスの空気の目標温度を２５℃とすると、相対湿度２０％、１０％に脱湿した、これらの空気に十分な水分を蒸発すると、十分に目標２５℃を達成する冷却能力となる。因みに、４０℃、４０％の空気の露点温度２３．８２℃に対して、２０%,１０%の空気の露点温度の差は、各々１１．０４℃、２１．１９℃となり、４０℃からこれらの露点温度の差分の冷却が出来るとすると、各々２９．９６℃、１８．８１℃となり、相対湿度１０％になるように脱湿すると、目標温度のレベルの冷却能力となる。
【００３０】
次に、冷却能力に相当する脱湿が可能かどうかを検証する。既に、脱湿装置及び吸着剤には、種々のものが提案されている。本発明においては、植物栽培に適した冷却及び加温に必要な湿度調整技術を確立する。
ビニールハウスでは、夜間の高湿度で脱湿し、昼間の高温の状態になる前に脱湿する。低い湿度及び露点温度の空気の中で、細霧を噴射し、冷却する。このように、１日サイクルで、脱湿、冷却ができるシステムとする。夜間の相対湿度が９０％から１００％の時に脱湿し、昼間の高温の状態で、細霧噴霧して冷却し、相対湿度が高くなったビニールハウスの空気を再度、脱湿する１日のサイクルで、脱湿及び冷却を繰り返す。脱湿は、乾燥を行っていない時間帯、例えば、２０時から開始すると、細霧噴霧を行う９時までの時間は１３時間で、この間に十分な脱湿ができていればよい。図２に、珪藻土セラミックスの相対湿度に対する湿分の吸着能力を示す。相対湿度９０％で１６％の吸湿能力を持つ。吸湿材の乾燥は、脱湿していない期間に行なう。例えば、１５時から２０時の間に行う。乾燥速度は、加温することによって大きくなり、小さい湿度までの乾燥が可能である。６０℃で１％とすると、相対湿度９０％以上における吸着と、相対湿度９０％以上、温度６０℃の乾燥を繰り返すことによって、脱湿装置の吸着剤の役割を果たすことができる。吸着速度及び乾燥速度は、吸着剤と空気の接触がよくなると大きくなるが、そのために吸着剤の粒度を小さくすれば、空気の通過抵抗が大きくなり好ましくない。珪藻土は、多孔質体で任意の形状のセラミックスにすることができる。例えば、天然鉱物を粉砕して、１０〜３０ｍｍの塊状にして、脱湿容器の中で使用することができる。または、目開き１０ｍｍ、壁厚２ｍｍ、１辺１５０ｍｍ、長さ２００ｍｍのハニカム形状として、使用することができる。または、外形１５ｍｍ、壁厚２ｍｍ、長さ２００ｍｍの円筒形チューブを束ねて脱湿容器で使用することができる。これらの形状の珪藻土セラミックスは、空気の通過抵抗が小さく、多量の空気を処理することが可能で、大きな吸着速度、乾燥速度を持つ。
【００３１】
例えば、１０アールのビニールハウスで、平均高さを３メートルとすると容積は、３０００立方メートルである、温度４０℃、相対湿度を４０％とすると、絶対湿度は２０．４６ｇ／立方メートルで、湿分量は６１．５８Kgとなる。吸着剤の吸着能力を１５％とすると、吸着剤の必要量は４０９Kgとなる。珪藻土セラミックスの充填密度は約１．２であるので、１０アールのビニールハウスに、約０．４立方メートル弱の脱湿容器を設ければよいことを意味し実現可能なレベルである。
【００３２】
例えば、２５℃に加温する場合は、脱湿装置から、露点温度２５℃の空気を調節し、ビニールハウス内に空気送風管から放出する。露点温度２５℃の空気の調節は、脱湿容器に設置した噴霧ノズルから、珪藻土に湿分を与え、ヒータで空気を加温しながら、排出する。ヒータの熱エネルギーを加温時間で調整し、ノズル噴霧時間を調整することによって、水分量を調整する。放出空気の露点温度を２５℃に調整した空気をハウス内に放出すると、初期には管内で結露が起こり、空気は冷却されるが、送風を続けると、結露した水は、次第に加温され、露点温度２５℃に近づいていく。熱風加温装置に比較して、低温の空気で加温するために、温度の不均一が起こりにくく、また、外気との温度差が小さいために、ビニール幕を通して、外気に逃げる熱量を小さくすることができる。
【実施例１】
【００３３】
脱湿装置として、１００ｗの電気送風機１０及び容積が５０リットルである脱湿装置２０からなり、脱湿装置２０には、２Ｋｗの電気ヒータ２１を設置し、１０ミリメートルから３０ミリメートルの塊状の珪藻土湿度吸着剤２２を、１００リットルを配置した。電気送風機１０と脱湿装置２０は、ダクト１１で連結する。幅6メートル、長さ２０メートル、最高高さ約５メート、平均高さ約４メートルのビニールハウス３０において、細霧噴霧ノズル４０を梁までの高さ２メートルの位置に１メートル間隔で３列配置した。細霧ノズル４０とほぼ同じ高さに温度及び相対湿度を調整した空気を放出する管５０を設置し、梁の高さ、２メートルの高さの位置に遮光幕６０を設置する。脱湿装置２０と空気を噴射する管５０をダクト２５で連結する。ハウス内の種々の位置に、温度、相対湿度センサーを設置する。７０センチメートルの高さに、栽培用のベンチ７０を３列に配置し、イチゴの栽培土壌用トレイ７１に自動給水及び給肥のチューブ７２設置した。電気送風機１０及び湿度調整機２０及び細霧噴霧器４０及び空気を噴射する管５０及び遮光幕６０及び自動給水、給肥装置７２の運転の制御をするために制御盤８０を設置し、該装置及びセンサー類を連携し、栽培に適した条件に制御する。
【００３４】
上記の設備仕様、設置条件は、浜松市で実施したイチゴの試験栽培における温度調整試験の条件であるが、植物の生産地の環境条件、季節、植物の種類、ビニールハウスの大きさ等によって、それらの仕様、設置条件は異なる。
【００３５】
以下に浜松市にある試験ハウスで実施した試験結果を図４に示す。8月の晴天時に試験を実施した。浜松市は、国内の農業地域としては、温暖地域に相当する。横軸は試験時刻で基点ゼロは夜間の０時を示す。縦軸は、ハウスの天井に設置したハウス内の温度及び相対湿度を示す。夜間にハウス内の温度は冷却され、相対湿度は高くになるが、明け方から温度は上昇し、相対湿度は低下する。正午過ぎに、ハウス温度は、最高値となり、相対湿度は低下する。ハウス内の空気の露点温度及び絶対湿度は、空気の水分の出入りがなければ、変化しない。ハウス内の露点温度は明け方から急に大きくなり、夕刻に低下する。夜間は気温が低く、相対湿度は１００％近くになるが。晴天時は、明け方から日照による付着水の蒸発あるいは植物の光合成による水蒸気の蒸発に伴うものよる水分の増加により、露点温度及び絶対湿度の上昇するものと考えられる。ハウス温度は正午過ぎに最高になり、その後、低下していき、それに伴い相対湿度、露点温度及び絶対湿度は低下する。
【００３６】
8月の晴天時の試験結果を図４に示す。既に、11時前に３０℃を越える温度になっているが、１２時から３０分おきに、細霧噴霧を行い、噴霧時間を１分、３分、６分及び１０分とした。噴霧する前に、脱湿装置で、露点温度が約１０℃になるように脱湿した。噴霧水量は合計３リットル／分に調整した。
【００３７】
この結果、２回目の噴霧で、３０℃より低い温度に冷却した。相対湿度及び露点温度は上昇した。しかし、相対湿度はすぐに低下した。この理由は、水滴と空気の混合が十分でなく、周囲の空気が水蒸気を含む空気と混合したものと考えられる。空気の噴霧方法、細霧の噴霧量、噴霧間隔等を調整することによって、さらによい冷却条件を見出すことができると考えられる。
【００３８】
実施例で、細霧ノズルを遮光幕近くの上部に設置したが、ノズルの位置は必ずしも上部でなくてもよい。湿気を好む植物の場合は、ノズルを地面近くの底部に設置して、植物を冷やすことと湿気の供給を兼ねることができる。また、上部に設置した場合に余分の水滴が植物に接触して好ましくない場合は、ノズルを天井近くの高さに設置し、遮光幕６０を閉じて噴霧することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
植物のハウス栽培において、温度の管理は農産物の品質の向上、生産性の向上のために重要である。本発明によって、夏季の冷却を安価に簡易的に実施することを可能にした。今後、温暖化の傾向が見られる中、あるいは天候不順のために、植物が高温の雰囲気にさらされることが懸念される。さらに、温度管理が自由にできるとハウスを密閉状態にし、ハウスへの害虫や病原菌の侵入を防止できる可能性がある。農作物への農薬散布は、食の安全を損なうものであり、実施する作業者の健康への影響も心配される。本発明は、このように農業経営の合理化に寄与するものである。
【符号の説明】
【００４０】
１０：電動送風機
１１：電動送風機と調湿装置の連結ダクト
２０：調湿装置
２１：電気ヒータ
２２：吸着剤
２３：吸入バルブ
２４：排出バルブ
２５：調湿装置と空気噴出管の連結ダクト
３０：農業用ハウス
４０：給水管
４１：細霧噴霧ノズル
５０：空気噴霧管
６０：遮光幕
７０：栽培ベンチ
７１：栽培土壌用トレイ
７２：給水装置
８０：制御盤
【図１】
2016189723.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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