(57)【要約】【課題】ランニングコストの増大を抑えつつ、植物に対して、温度斑や風速斑がより少ない気流を供給できるようにする。【解決手段】空気調和した空気を送風する空気調和ユニット（20）を設ける。並んで植え付けられた複数の植物に対して空気調和ユニット（20）が送風した空気を噴出する複数の噴出孔（34）が形成されたダクト（30）を設ける。複数の噴出孔（34）は、ダクト（30）と植物との間において、噴出した気流が互いに交叉するように、植物が並ぶ方向に沿って配置する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和した空気を送風する空気調和ユニット（20）と、
並んで植え付けられた複数の植物（14）に対して上記空気調和ユニット（20）が送風した空気を噴出する複数の噴出孔（34）が形成されたダクト（30）と、
を備え、
上記複数の噴出孔（34）は、上記ダクト（30）と上記植物（14）との間において、噴出した気流が互いに交叉するように、上記植物（14）が並ぶ方向に沿って並んでいることを特徴とする植物用の空気調和システム。
【請求項２】
請求項１において、
上記空気調和ユニット（20）は、一定の風量で送風するものであり、
上記ダクト（30）は、噴出した気流が互いに交叉するように、各噴出孔（34）の間隔（i）と、各噴出孔（34）の開口面積（A）とが設定されていることを特徴とする植物用の空気調和システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
上記複数の噴出孔（34）から噴出した空気によって、上記植物（14）の栽培室（S）の空気調和を行うことを特徴とする植物用の空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物用の空気調和システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、イチゴ栽培するビニールハウスでは、出荷時期を調整するためにビニールハウス内の空気調和が行われる。このようなビニールハウスの空気調和は、冷房や除湿を行う空調ユニットを設けて、空気調和した空気をダクトでビニールハウス内の空間に供給するのが一般的である（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３０８８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献の例では、ビニールハウス内全体の空気の温度を調節しているので、初期コスト、ランニングコストが大きくなりがちであるとともに、照明設備の熱などの影響によって、植物の近傍で温度斑や風速斑を.生ずる可能性がある。このような、温度斑や風速斑は、植物の栽培には好ましくない。
【０００５】
それに対しては、栽培する植物の近傍を狙って空気調和した空気を噴き出すことでランニングコストを抑制することも考えられるが、空気の吹き出し口の位置を考慮して植物を定植する必要があり、作業性が低下する。また、例えばイチゴの栽培では成長に伴ってクラウン部の伸びる方向が変わる場合があるので、空気の噴き出し方向を変える仕組みが必要になり、設備の複雑化やコストアップを招く可能性がある。
【０００６】
本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、植物用の空気調和システムにおいて、ランニングコストの増大を抑えつつ、植物に対して、温度斑や風速斑がより少ない気流を供給できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、第１の発明は、
空気調和した空気を送風する空気調和ユニット（20）と、
並んで植え付けられた複数の植物（14）に対して上記空気調和ユニット（20）が送風した空気を噴出する複数の噴出孔（34）が形成されたダクト（30）と、
を備え、
上記複数の噴出孔（34）は、上記ダクト（30）と上記植物（14）との間において、噴出した気流が互いに交叉するように、上記植物（14）が並ぶ方向に沿って並んでいることを特徴とする。
【０００８】
この構成では、ダクト（30）から噴出された気流が互いに交叉するので、気流は、噴出孔（34）が並んだ方向に伸びる帯状になる。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
上記空気調和ユニット（20）は、一定の風量で送風するものであり、
上記ダクト（30）は、噴出した気流が互いに交叉するように、各噴出孔（34）の間隔（i）と、各噴出孔（34）の開口面積（A）とが設定されていることを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、
上記複数の噴出孔（34）から噴出した空気によって、上記植物（14）の栽培室（S）の空気調和を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、気流が帯状になるので、栽培する植物の定植位置が噴出孔から多少ずれていても、植物に対して均一な風速の気流を与えることができる。すなわち、本発明では、植物近傍の温度斑や風速斑を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、空気調和システムを模式的に示す。
【図２】図２は、ダクトの側面形状を示す。
【図３】図３は、噴出孔の位置と気流の関係を示す。
【図４】図４は、ダクトの断面形状を示す。
【図５】図５は、ダクトからの気流のシミュレーション結果を示す。
【図６】図６は、ダクトからの気流のシミュレーション結果を示す。
【図７】図7は、噴出孔の他の配置例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１４】
《発明の実施形態》
本発明の実施形態として、イチゴを栽培する植物工場に設置する空気調和システムの例を説明する。
【００１５】
〈全体構成〉
図１は、本発明の実施形態に係る空気調和システム（10）を模式的に示す。この空気調和システム（10）は、空気調和ユニット（20）、及びダクト（30）を備えている。この空気調和システム（10）は、いわゆる植物工場の栽培室（S）内に設置され、定植されている苗（イチゴ（14）の苗）に対して、空気調和された空気を供給する。
【００１６】
栽培室（S）には、栽培棚（12）が設置されている。栽培棚（12）には、培地が収容された水平方向に細長い容器（図示せず）にイチゴの苗（14）が概ね等間隔にて植えられたものが載置されている。図示していないが、栽培棚（12）付近には、イチゴの苗（14）を照らす照明機器が設置されていてもよい。その照明を制御することで、人工的に昼或いは夜の状態を作り出すことができる。また、容器及び栽培棚（12）は、例えば白色のビニルシートで構成されたフィルム部材によって、一体的に覆われていてもよい。なお、図１では、イチゴの苗（14）の列が１列のみである状態を例示しているが、イチゴの苗（14）の列の数は、複数であってもよい。
【００１７】
〈空気調和ユニット（20）〉
空気調和ユニット（20）には、例えばヒートポンプ式の空気調和機を採用する。本実施形態の空気調和ユニット（20）は、吸入口（図示を省略）から吸い込んだ空気（図１に期した太線の矢印を参照）を空気調和（加熱又は冷却）した後、吹出口（21）から送出するように構成されている。この例では、空気調和ユニット（20）の吸込口は、栽培室（S）の内部において開口している。一方、空気調和ユニット（20）の吹出口（21）にはダクト（30）の一端が接続されている。すなわち、空気調和ユニット（20）は、栽培室（S）の内部の空気を吸い込み、空気調和（加熱又は冷却）した後、ダクト（30）内に空気調和後の空気を送出するように構成されている。なお、この例では、空気調和ユニット（20）の風量は、一定に制御されているものとする。
【００１８】
〈ダクト（30）〉
ダクト（30）は、軸方向に長く形成された有底筒状体によって構成されている。具体的に本実施形態では、ダクト（30）は、直径７１ｍｍのポリ塩化ビニル製のパイプ材の一端を塞ぐことによって構成されている。なお、ダクト（30）の材質は例示であり、例えばポリエチレンなども採用可能である。そして、ダクト（30）は、図１に示すように、イチゴ（14）が並んだ方向に沿って伸びるように配置され、その開口側の端部は、空気調和ユニット（20）の吹出口（21）に接続されている。
【００１９】
また、ダクト（30）には、イチゴ（14）が並ぶ方向に沿って（すなわち、この例では栽培棚（12）の長手方向に沿って）、複数の噴出孔（34）が形成されている（図２参照）。そのため、空気調和ユニット（20）から空気が送風されると、それぞれの噴出孔（34）からは、送風された空気が噴出することになる。
【００２０】
本実施形態では、これらの噴出孔（34）の構成に特徴がある。具体的に、これらの噴出孔（34）は、噴出した気流がダクト（30）と栽培するイチゴ（14）との間において互いに交叉するように、イチゴ（14）の苗が並ぶ方向に沿って配置されている。各噴出孔（34）からの気流を所望の位置で互いに交叉させるには、噴出孔（34）の間隔（i）と、各噴出孔（34）の開口面積（A）とを調整すればよい。なお、空気調和ユニット（20）の風量は、気流の交叉位置に関してはあまり大きなファクターとはならない。
【００２１】
例えば、図３に示すように、ダクト（30）から、気流同士の交叉位置までの距離をＬ、噴出孔（34）における気流の広がり角度をθとすると、i=2×L×tanθの関係がある。広がり角度（θ）は、例えば噴出孔（34）の開口面積（A）で調整できる。実際にダクト（30）を設計するには、例えば、ダクト（30）から気流同士の交叉位置までの距離Ｌを決定し、間隔（i）と広がり角度（θ）との組み合わせを検討することが考えられる。この際、距離（L）は、ダクト（30）からイチゴ（14）（植物）の定植位置までの距離よりも小さな値とする。
【００２２】
また、本実施形態では、空気調和ユニット（20）の風量が一定であることを考慮する必要がある。例えば、間隔（i）を小さくすると、噴出孔（34）の数が増えることになり、それに応じて風速も変化する。例えば、噴出孔（34）の数によっては、空気調和ユニット（20）の風量では、十分な風速を得られないことも考えられる。すなわち、噴出孔（34）の数が所望する風速に適しているかどうか検討する必要がある。同様に、空気調和ユニット（20）が一定であれば、開口面積（A）の大きさが風速に寄与するので、噴出孔（34）の開口面積（A）が所望の風速に適しているかどうかも検討する必要がある。風速に関しては、植物を定植した位置において、栽培する植物に適した風速となるように、検討する必要がある。なお、風速は、例えば植物の光合成に適した風速を目標とすることが考えられる。
【００２３】
一例として、本実施形態では、イチゴ（14）の光合成を考慮し、イチゴ（14）の定植位置付近の風速として１m/sを目標値としつつ、Ｌ＝５０ｍｍ、θ＝１０°、ｉ＝１８ｍｍとした。なお、本実施形態では、噴出孔（34）は円形孔であり、その直径（φ）を調整することで、開口面積（A）を調整した。この際、図４に示すように、ダクト（30）の厚み（肉厚）をｄとすると、直径（φ）と厚み（d）とは、φ＜ｄの関係を満たすようにするのが望ましい。こうすることで、噴出孔（34）に対してほぼ垂直に気流が出ることになる。
【００２４】
〈空調動作〉
空気調和ユニット（20）を稼働させると、栽培室（S）内の空気が空気調和ユニット（20）に吸い込まれ、その内部において空気調和（例えば冷却）された後、吹出口（21）を介してダクト（30）内に送出される。
【００２５】
ダクト（30）内に入った空気は、ダクト（30）の先端に向って流れるとともに、該ダクト（30）に形成された複数の噴出孔（34）から、植物（イチゴ（14））に向って噴出される。噴出孔（34）から出た気流は、円錐状に広がり、回りの空気を巻き込みながら直進し、ダクト（30）から一定の距離を隔てた地点では帯のように連続した気流を構成する。
【００２６】
図５，及び図６は、気流状態のシミュレーション結果である。これらの図では、風速の分布を等高線図で示してある。例えば図５を見ると、気流は破線を記した付近で互いに交叉し、交叉位置よりもイチゴ（14）寄りの部分では、イチゴ（14）の並んだ方向（噴出孔（34）が並んだ方向）に伸びる帯状の気流になっている。気流が帯状の部分では、温度斑が小さく、且つ、風速斑も小さい。また、本実施形態では、図６に示すように、イチゴ（14）の成長点があるクラウン部（株元の部分）に、気流の帯状部分が位置するように、各噴出孔（34）の位置を設定してある。これにより、本実施形態では、温度斑及び風速斑が小さい、空気調和された空気がイチゴ（14）のクラウン部付近に供給される。イチゴの栽培では、クラウン部の温度管理が重要であり、クラウン部を適切な温度に制御することで、花芽分化の時期を制御することができる。それにより、イチゴの収穫時期を制御でき、通常は収穫できない時期にもイチゴを収穫することが可能になるのである。
【００２７】
なお、本実施形態では、ダクト（30）から植物に供給された気流は、その後、栽培室（S）内の空間に広がり栽培室（S）内を空気調和する。この際、植物から離れた空間では温度斑や風速斑が、植物の近傍における温度斑や風速斑などに比べると大きくなるが、植物の栽培には問題にはならない。
【００２８】
〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態では、空気調和した空気を帯状の気流にして植物に供給するようにしたので、植物の定植位置が多少ずれていても、植物に対して均一な風速の気流を与えることができる（換言すると、定植位置では無風となる地点がない）。すなわち、本実施形態では、植物近傍の温度斑や風速斑を低減することが可能になる。それにより、本実施形態では、植物の栽培環境を適切に制御することが可能になる。とりわけ、上記の例では、イチゴのクラウン部が正確に温度管理されることになり、イチゴの花芽分化の時期をより正確に制御することが可能になる。
【００２９】
また、本実施形態では、気流が帯状に広がるので、植物の定植位置を噴出孔に合わせる必要がなく、作業性が悪化することがない。
【００３０】
また、本実施形態では、空気調和した空気を植物に直接的に供給するので、栽培室全体を空気調和する装置と比べれば、ランニングコストを抑えることも可能になる。
【００３１】
また、上記のダクト構造では、設備コストの増加もほとんどない。
【００３２】
《その他の実施形態》
なお、１つのダクト（30）に複数列（例えば２列）の噴出孔（34）を設けて、その複数列配置の噴出孔（34）によって、１列配置の植物に気流を供給するようにしてもよい。図７は、噴出孔（34）の２列配置を例示する。同図に示すように、互いに隣接する噴出孔（34）の間隔は、上記の例で説明したように、互いの気流が交叉するように間隔（i）などを定めてある。このように複数列配置とすることで、気流は厚みのある帯状となり、気流斑をより小さくすることが可能になる。
【００３３】
また、１つのダクト（30）に複数列の噴出孔（34）を設けて、１つのダクト（30）で２列配置の植物に気流を供給するようにしてもよい。
【００３４】
また、栽培する植物は、イチゴには限定されない。
【００３５】
また、ダクトの断面形状は、限定は特にはないし、また、噴出孔の形状も、例示した円形孔には限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、植物用の空気調和システムとして有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１０      空気調和システム
１４      イチゴ（植物）
２０      空気調和ユニット
３０      ダクト
３４      噴出孔
【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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