(57)【要約】【課題】園芸施設内の開放空間において栽培される栽培作物の群落内の二酸化炭素濃度を上昇させることが可能な二酸化炭素施用装置を提供する。【解決手段】二酸化炭素を発生する燃焼式二酸化炭素発生器２と、上記二酸化炭素発生器２に設けられた送風機１０と、この送風機１０に連結され適宜位置に配設されたダクト３と、このダクト３に連結され、本体部を上記園芸施設内の上記栽培作物５の群落内に配設され、上記本体部に形成された複数の孔から二酸化炭素を噴出する潅水用チューブ４とを備える。【選択図】図１
2009153459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
園芸施設における栽培作物を栽培するための二酸化炭素施用装置であって、
二酸化炭素を発生する燃焼式二酸化炭素発生器と、
該燃焼式二酸化炭素発生器に設けられた送風機と、
該送風機に連結され、適宜位置に配設されたダクトと、
該ダクトに連結され、本体部が前記園芸施設内の前記栽培作物の群落内に配設され、前記本体部に形成された複数の孔から前記二酸化炭素を噴出する潅水用チューブと、を有する、
ことを特徴とする二酸化炭素施用装置。
【請求項２】
外部との換気用遮蔽部を開閉可能な園芸施設における栽培作物を栽培するための二酸化炭素施用装置であって、
二酸化炭素を発生する燃焼式二酸化炭素発生器と、
該燃焼式二酸化炭素発生器に設けられた送風機と、
該送風機に連結され適宜位置に配設されたダクトと、
該ダクトに連結され、本体部が前記園芸施設内の前記栽培作物の群落内に配設され、前記本体部に形成された複数の孔から前記二酸化炭素を噴出する潅水用チューブと、を有する、
ことを特徴とする二酸化炭素施用装置。
【請求項３】
前記潅水用チューブにおいて、前記二酸化炭素を噴出させる前記複数の孔は、それぞれ０．３〜２．０ｍｍの範囲の口径に形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の二酸化炭素施用装置。
【請求項４】
前記潅水用チューブは、前記群落内の前記栽培作物の最下部に育成する枝葉の近傍に前記二酸化炭素を噴出するように配置される、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の二酸化炭素施用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、園芸施設内において各種栽培作物に二酸化炭素を施用する二酸化炭素施用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、栽培作物を栽培する園芸施設には、太陽熱温水器やヒートポンプなどを用いて、昼間時に施設内の熱を地中や水槽内に蓄えておき、蓄えた熱を夜間時または雨天時に用いることで施設内の温度を一定に保っていた。
【０００３】
しかし、昼間に蓄える熱の放出を防止するためには、施設内を密閉しなければならない。これにより、施設内では光合成に必要な炭酸ガスの濃度が低下してしまう。これは植物の成長速度を減退させてしまう。
【０００４】
そこで、側面に複数の小孔を設けた空気管を施設内に配置して、管内に空気を流し、小孔から空気を噴出させることによって温室内の炭酸ガス濃度を一定に保つことが可能な技術を有する温室（園芸施設）が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、施設内に設置される空気循環手段を用いて、炭酸ガスを施設内に供給させる炭酸ガス施与装置が提案されている（特許文献２参照）。尚、栽培作物に施用される二酸化炭素は、特許文献１及び２において炭酸ガスと示しているが、ここでは二酸化炭素とする。
【０００６】
このように、栽培作物への二酸化炭素施用の有効性が認識され、密閉された温室において、二酸化炭素の施用が実施されてきた。しかし、近年では、上記の密閉された温室の他に、換気窓が開閉可能なハウス、ネット展張のハウス、側面開放の雨よけハウス、トンネルハウス等の外気に開放された園芸施設で栽培される栽培作物にも二酸化炭素を施用したいという要望が強まっている。特に上記開放空間において密集して栽培される栽培作物の群落内では空気が滞留しやすいため二酸化炭素濃度が低下してしまう。
【０００７】
そして、上記特許文献１では、上述した開放空間において栽培される栽培作物に炭酸ガスを供給することについては考慮されていない。また、特許文献２では、開放空間において栽培される栽培作物に対しても炭酸ガスの供給を行うことを可能としているが、栽培作物の群落内に炭酸ガスが行き届かない場合が考えられる。
【特許文献１】特開昭５７−１４６５２５号公報
【特許文献２】特開２００６−６７８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、上記従来の実状に鑑み、密閉された温室や換気手段を有する管理し易い温室だけでなく、ネット展張のハウス、側面開放の雨よけハウス及びトンネルハウスなどの外気に開放された施設も含む園芸施設において栽培される栽培作物の群落内の二酸化炭素濃度を上昇させることが可能な二酸化炭素施用装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
園芸施設における栽培作物を栽培するための二酸化炭素施用装置であって、二酸化炭素を発生する燃焼式二酸化炭素発生器と、燃焼式二酸化炭素発生器に設けられた送風機と、送風機に連結され、適宜位置に配設されたダクトと、ダクトに連結され、本体部が上記園芸施設内の上記栽培作物の群落内に配設され、上記本体部に形成された複数の孔から上記二酸化炭素を噴出する潅水用チューブとを備えて構成される。
【００１０】
また、二酸化炭素施用装置は、外部との換気用遮蔽部を開閉可能な園芸施設における栽培作物を栽培するための二酸化炭素施用装置であって、二酸化炭素を発生する燃焼式二酸化炭素発生器と、燃焼式二酸化炭素発生器に設けられた送風機と、送風機に連結され適宜位置に配設されたダクトと、ダクトに連結され、本体部が上記園芸施設内の上記栽培作物の群落内に配設され、上記本体部に形成された複数の孔から上記二酸化炭素を噴出する潅水用チューブとを備えて構成される。
【００１１】
また、上記潅水用チューブにおいて、例えば、上記二酸化炭素を噴出させる上記複数の孔は、それぞれ０．３〜２．０ｍｍの範囲の口径に形成されていることが好ましい。
また、上記潅水用チューブは、例えば、上記群落内の前記栽培作物の最下部に育成する枝葉の近傍に上記二酸化炭素を噴出するように配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の孔を設けた潅水用チューブから二酸化炭素を栽培作物の群落内に施用することで密閉された温室や換気手段を有する温室、又は、ネット展張のハウス、側面開放の雨よけハウス、トンネルハウスなど外気に開放された園芸施設において栽培される栽培作物の群落内の二酸化炭素濃度を上昇させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明を行う。図１は本実施の形態の二酸化炭素施用装置の全体を示した斜視図である。二酸化炭素施用装置は栽培作物を栽培するための園芸施設で用いられる。このような施設には、例えば、密閉された温室、換気手段を有する換気窓が開閉可能なハウス、ネット展張のハウス、側面開放の雨よけハウス及びトンネルハウスなどがある。尚、図１は上述した園芸施設を省略して示したものである。
【００１４】
二酸化炭素施用装置は白灯油等の化石燃料を燃焼させて二酸化炭素を発生させる燃焼式二酸化炭素発生器２と、二酸化炭素を園芸施設内の広域に流通させるダクト３と、二酸化炭素を栽培作物５に噴出させる潅水用チューブ４とで構成される。
【００１５】
二酸化炭素施用装置は燃焼式二酸化炭素発生器２に送風機が設けられ、この送風機とダクト３とが連結され、ダクト３と潅水用チューブ４とが連結される。そして、二酸化炭素施用装置は燃焼式二酸化炭素発生器２で発生させた二酸化炭素を空気と混合させて希釈して送風機によってダクト３に送り込まれ、ダクトを介して潅水用チューブ４から二酸化炭素が噴出して栽培作物５に吹き付けられる。尚、後述するが、潅水用チューブ４には複数の孔が形成され、この孔から二酸化炭素を噴出させて栽培作物５に吹き付ける。
【００１６】
図２は外部との換気用遮蔽部である天窓が開放状態になっているハウスに二酸化炭素施用装置を備えた状態を示した側断面図である。図３は外部との換気用遮蔽部である天窓及び側窓が開放状態になっているハウスに二酸化炭素施用装置を備えた状態を示した側断面図である。
【００１７】
本実施の形態の二酸化炭素施用装置は燃焼式二酸化炭素発生器２とダクト３と潅水用チューブ４とで構成される。また、二酸化炭素施用装置は燃焼式二酸化炭素発生器２に送風機１０を設け、この送風機１０とダクト３とが連結され、ダクト３と潅水用チューブ４とが連結されている。そして、潅水用チューブ４は栽培作物５の群落内に配設される。また、潅水用チューブ４は複数の孔が形成されていると上述したが、この複数の孔から二酸化炭素を噴出させて栽培作物５に吹き付ける。
【００１８】
このように栽培作物５の群落内に二酸化炭素を吹き付けることで、群落内の二酸化炭素濃度を上昇させることができる。実際に本実施の形態に基づく実験においては、小松菜に二酸化炭素を施用させて小松菜の付近の二酸化炭素濃度を測定した結果、換気時においても作物上部のハウス空間内の二酸化炭素濃度と比較して群落内の二酸化炭素濃度が上昇していることが実証できた。また、潅水用チューブから噴出させた二酸化炭素濃度を測定した結果、潅水用チューブから１００ｍｍ離れた箇所においても１０００ｐｐｍ以上の二酸化炭素濃度が確認された。
【００１９】
これにより、図２及び図３に示すような天窓７又は側窓８などの換気窓が開閉可能なハウス６においても、栽培作物５の群落内の二酸化炭素濃度を上昇させることで、群落内は安定した二酸化炭素濃度を保つことができる。よって、本実施の形態の二酸化炭素施用装置は栽培作物の成長を促進させることができる。
【００２０】
図４は、本実施の形態に用いる潅水用チューブ４を拡大して示した斜視図である。また、図５は図４における潅水用チューブ４に二酸化炭素を送り込んだ状態を拡大して示した斜視図である。
【００２１】
潅水用チューブ４は、断面が周方向に連続して形成されており、この断面の内面が密着した状態で形成される。また、潅水用チューブ４は長手方向に連続して延びて形成される。そして、潅水用チューブ４は長手方向の一端側をダクト３と連結し、他端側をダクトから送り込まれた二酸化炭素が漏れないように封鎖して栽培作物の群落内に配設される。尚、上記断面の幅は折幅と呼称され、多種の折幅がある。また、材質については、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレンなどで形成される。
【００２２】
潅水用チューブ４はこの潅水用チューブ４の上部側に複数の孔９が形成される。この複数の孔９はレーザーで焼き付けて孔を開ける方法が好ましいが、この方法に限定されず、例えば、パンチなどで打ち抜いて孔を開けても良い。
【００２３】
また、潅水用チューブ４は、使用者が一人で持てる程度の重さであるので、配設する際の作業を容易に行える。また、上述したように、未使用時に断面の内面が密着して形成されるため、収容しやすい。
【００２４】
このように潅水用チューブ４は、必要サイズの入手容易性、噴出孔の加工性、配設の作業容易性、収容時のコンパクト性及び価格の廉価性に優れている。例えば、ポリダクトでは、必要サイズの入手することが困難である。また、塩ビ管や鋼管などでは、噴出孔の加工が困難である。また、塩ビ管や鋼管などは、潅水用チューブ４に比べて価格が高い。これにより、使用者にとっては不利益が考えられる。
【００２５】
このように形成された潅水用チューブ４に二酸化炭素を送り込むことで、潅水用チューブ４は断面形状が略円形状になり、潅水用チューブの内部を高静圧に保たせて外形を維持しつつ（図５参照。）複数の孔９から二酸化炭素を噴出させる。つまり、潅水用チューブ４の内部に二酸化炭素が送り込まることで二酸化炭素の容積が潅水用チューブ４の内部容積よりも大きくなる。よって潅水用チューブ４に形成された複数の孔から二酸化炭素が噴出する。
【００２６】
図６は図４に示した潅水用チューブ４の変形例を拡大して示した斜視図である。また、図７は図６の潅水用チューブ４に二酸化炭素を送り込んだ状態を拡大して示した斜視図である。図６に示す潅水用チューブ４は図４に示した潅水用チューブと同様のものであるため、ここでは説明を省略する。
【００２７】
図６において、潅水用チューブ４はこの潅水用チューブ４の上部側及び下部側に複数の孔９が形成されている。この複数の孔９もレーザーで焼き付けて孔を開ける方法が好ましいが、この方法に限定されず、例えば、パンチなどで打ち抜いて孔を開けても良い。
【００２８】
本実施の形態に用いる潅水用チューブ４に形成する複数の孔９の大きさ、孔ピッチ及び配列は、栽培作物の大きさなどによって適宜に形成される。例えば、栽培作物の形状が上方向に対して高い場合には潅水用チューブ４の上部側に大径の孔（Φ１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ程度）を形成し二酸化炭素を上方向に噴出させる。また、栽培作物の形状が上方向に対して低い場合には、潅水用チューブの上部側及び下部側に小径の孔（Φ０．３ｍｍ〜１ｍｍ程度）を形成し、二酸化炭素を潅水用チューブ４の付近に噴出させる。実際に行った実験データに基づいて説明すると、孔径が０．８ｍｍ、孔ピッチ３００ｍｍで上部及び下部に千鳥状の配列の場合には、潅水用チューブから１００ｍｍ程度離れた位置まで二酸化炭素を噴出させる。また孔径が２．０ｍｍ、孔ピッチが３００ｍｍの場合には潅水チューブから４００ｍｍ程度離れた位置まで二酸化炭素を噴出させる。
【００２９】
本実施の形態において潅水用チューブ４は、群落内の栽培作物の最下部に配設され、この部位で育成する枝葉の近傍に二酸化炭素を噴出させる。下方から二酸化炭素を噴出させることで気孔の多い葉の下面に二酸化炭素を施用することができ、また葉が二酸化炭素を吸収することを阻害する葉面境界層抵抗を減少させることができるので、この部位に配設させることが好ましいが、この配設箇所については特に限定されず、例えば、成長点付近に配設することができる。また、潅水用チューブ４は群落内に複数本（例えば、根圏と成長点付近）配設させることも可能である。
【００３０】
また、潅水用チューブ４は、設置及び撤去が簡易的に行えるため、栽培作物が成長することで潅水用チューブ４に不具合が発生した場合（折れ曲がったり位置がずれたりしていないか）にも対応することができる。
【００３１】
本実施の形態における送風機１０は、二酸化炭素発生器２に設けられたものであるが、送風機を備えていない二酸化炭素発生器を用いる場合には送風機を別途設けることにより同様の効果が得られる。また、本実施に用いられた送風機１０は、ターボファンと呼称されるものであるが、高静圧の送風機であれば、特に限定されるものではない。また、送風機の能力については園芸施設の規模や二酸化炭素施用領域の広さ等によって決定される。
【００３２】
ダクト３は燃焼式二酸化炭素発生器２で発生した二酸化炭素が燃焼式二酸化炭素発生器２に設けた送風機１０により送り込まれる。そして、ダクト３は燃焼式二酸化炭素発生器２から送り込まれた二酸化炭素を潅水用チューブ４に送り込む。尚、本実施の形態に用いるダクト３とは、風を流すことを目的とした管のことをいい、一般的に用いられているものと同様のものである。よって、形状は矩形、円形及び楕円形などがあり、特に限定されない。
【００３３】
図８は、雨よけハウスに二酸化炭素施用装置を備えて状態を示した側断面図であり、図９はトンネルハウスに二酸化炭素施用装置を備えて状態を示した側断面図である。上述したように、二酸化炭素施用装置は燃焼式二酸化炭素発生器２とダクト３と潅水用チューブ４とで構成される。
【００３４】
また、二酸化炭素施用装置は燃焼式二酸化炭素発生器２に送風機１０を設け、この送風機１０とダクト３とが連結され、ダクト３と潅水チューブ４とが連結される。そして、潅水用チューブ４は栽培作物５の群落内に配設される。また、潅水用チューブ４は複数の孔が形成されていると上述したが、この複数の孔から二酸化炭素を噴出させて栽培作物５に吹き付ける。
【００３５】
このように形成されることで、二酸化炭素施用装置は、栽培作物の群落内の二酸化炭素濃度を上昇させることができる。これにより、二酸化炭素施用装置は、栽培作物の生長を促進させることができる。
【００３６】
本実施の形態によれば、複数の孔を設けた潅水用チューブ４から二酸化炭素を栽培作物５の群落内に施用することで、密閉された温室、換気手段を有する温室、ネット展張のハウス、側面開放の雨よけハウス、トンネルハウスなどの園芸施設で栽培される栽培作物５の群落内の二酸化炭素濃度を上昇させることができる。
【００３７】
また、潅水用チューブ４に形成される複数の孔は、その大きさ、数及び配列を栽培作物の大きさなどによって適宜に形成することができるので、群落内の二酸化炭素濃度を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施の形態の二酸化炭素施用装置の全体を示した斜視図
【図２】天窓が開放状態になっているハウスに二酸化炭素施用装置を備えた状態を示した側断面図
【図３】天窓及び側窓が開放状態になっているハウスに二酸化炭素施用装置を備えた状態を示した側断面図
【図４】潅水用チューブを拡大して示した斜視図
【図５】図４における二酸化炭素を送り込んだ状態を拡大して示した斜視図
【図６】潅水用チューブの変形例を拡大して示した斜視図
【図７】図６における二酸化炭素を送り込んだ状態を拡大して示した斜視図
【図８】雨よけハウスに二酸化炭素施用装置を備えた状態を示した側断面図
【図９】トンネルハウスに二酸化炭素施用装置を備えた状態を示した側断面図
【符号の説明】
【００３９】
２      燃焼式二酸化炭素発生器
３      ダクト
４      潅水用チューブ
５      栽培作物
６      ハウス
７      天窓
８      側窓
９      孔
１０      送風機
８０      雨よけハウス
９０      トンネルハウス
【図４】
2009153459.tif 000003
【図５】
2009153459.tif 000004
【図６】
2009153459.tif 000005
【図７】
2009153459.tif 000006
【図１】
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【図２】
2009153459.tif 000008
【図３】
2009153459.tif 000009
【図８】
2009153459.tif 000010
【図９】
2009153459.tif 000011