JP2004065104A

JP2004065104A - 植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置

Info

Publication number: JP2004065104A
Application number: JP2002228902A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Okuyama; 奥山　康久; Takeshi Ohira; 大平　剛
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd; Matsushita Ecology Systems Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-06
Also published as: JP3853269B2; AU2003252396A8; KR100674368B1; CN100350828C; WO2004012497A1; KR20050030973A; AU2003252396A1; CN1671282A

Abstract

【課題】植物の栽培または培養に使用される方法と環境装置において植物を栽培または培養する栽培室内を略飽和高湿度環境に維持し植物の成育を阻害しない程度に水滴の発生あるいは水溜りあるいは結露を略起こさないようにすることを目的とする。
【解決手段】栽培室１０１に屋外空気を取り入れる吸気ダクト２と室内の均一な空気循環を目的とする室内リターンダクト８と吸込口９と高湿度空気発生手段１９を備え、吸気ダクト２には加熱加湿する手段として蒸気噴霧ノズル１３と高湿度空気発生手段１９に設けた水用ヒーター２７により、吸入外気を予め加湿した上で高湿度空気発生手段１９の噴射水温調整により微細水滴からなる略過飽和高湿度空気を栽培室内に均等に吹出し、水滴の発生あるいは水溜りあるいは結露を略起こさない植物の栽培または培養方法および装置が得られる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、野菜や茸など植物の栽培または培養を行う栽培室内の空気環境を所望温度と湿度環境で変動なく維持する植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に植物は水や養分や光の他、空気環境がその形態形成や成長に影響を与える。空気環境とは、温度、湿度、気流、空気中のガス成分、塵や菌など空気中に浮遊するパーティクルの状態のことである。従来この種の、植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置は、特開２０００−３２４９４７号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
以下、その植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置について図６を参照しながら説明する。
【０００４】
図に示すように、栽培室１０１の室内には植物を置く栽培棚１０２が設置されており、空気環境を調整する機器として、夏季に室温を下げる冷房機１０３、冬季に室温を上げる暖房器１０４、湿度を上げる加湿器１０５が設置されている。また、植物は生育過程で酸素や二酸化炭素を排出または消費するので室内のガス濃度が変わるため、換気装置１０６を設置し、室内の空気は室内側吸込部１０７から吸込まれて室外側排気口１０８を経て屋外に排出され、同時に室外側吸気口１０９から屋外空気を取り込んで室内側吹出部１１０から吹出してガス成分を維持しているので、取り込んだ屋外空気を室内空気環境状態にあわせるためにも前記空気環境を調整する機器は運転される。さらに、室内照明灯１１０が天井に設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の、植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置では、冷房機を運転すると空気を冷却する過程で空気中の湿度分が除去され、また暖房のために空気を加熱すると相対湿度が低下するので、加湿器を運転して相対湿度の減少分を補っている。空調機は温度を検知し温度幅をもたせてＯＮ／ＯＦＦする制御、即ち冷房時には設定温度より検出した温度が例えば２℃下回ると機器をＯＦＦにし、設定温度よりも２℃高くなると運転を再開する制御であり、温度は機器の運転停止にあわせて変動するのが一般的である。この温度幅でも相対湿度は変動するうえに、加湿器もやはり湿度センサーで検知し、ある湿度幅を持たせてＯＮ／ＯＦＦ制御するので、さらに変動幅は大きくなる。また、室外から取り入れた空気の温度と湿度は、室内空気の環境状態とは異なることが普通なので、温度や湿度を制御するうえでの外乱要因であるといえる。このように、空気環境を調整する機器を運転すると必ず温度と湿度が変動するという課題があり、温度と湿度の変動幅をおさえることが要求されている。特に９０％以上の高湿度環境を要望するのは、植物の乾きや蒸散を抑えるという目的があり、高湿度であるほど変動幅の許容範囲はすくない。
【０００６】
さらに、相対湿度を９０％以上の高湿度帯で使う場合は、先の温度と湿度の変動幅が大きいため空気中の水分が多い過飽和状態となり易く栽培室壁面だけでなく栽培物表面にも結露する。また加湿手段としてのノズル噴霧や超音波加湿器から発生した水滴径は目視できるほど大きく、１００％以上の過飽和状態で水滴を噴霧していることになるので、大半は床や植物上に滴下して水溜りを作る。一度溜まった水分は高湿度条件のために蒸発しにくく、この結露、水溜り等の残留水で雑菌が繁殖し、栽培物の成長阻害や品質が劣化するという課題があり、高湿度でも水滴や水溜りが発生しないことが要求されている。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、湿度の変動を小さくすることができ、また水滴や水溜りの発生しにくい高湿度の室内空気環境を作り出すことができ、さらに従来よりも低い湿度環境で栽培または培養することが出きる植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置は上記目的を達成するために、室内を略飽和高湿度環境に維持するものである。
【０００９】
本発明によれば、変動の少ない高湿度の室内空気環境を作り出すことができ、また物の成育を阻害しない程度に水滴の発生あるいは水溜りあるいは結露を略起こさないようにすることができる植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００１０】
また他の手段は、吸気ダクトからの外気と栽培室内の空気を高湿度空気発生手段に導き、加湿処理して送風機で略過飽和高湿度空気として吹出したものである。そして本発明によれば、温度と湿度の変動をおさえることができる植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００１１】
また他の手段は、水の水温を調節して噴霧し、超微細水滴化した高湿度空気を発生するものである。そして本発明によれば、飽和湿度に近い状態でも湿度の変動をおさえることができ、また空気中の過飽和の水分がすくない植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００１２】
また他の手段は、外気を吸気したあとで加熱加湿する手段を有し、加熱加湿後に高湿度空気発生手段に導入するようにしたものである。そして本発明によれば、温度と湿度の変動をおさえることができる植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００１３】
また他の手段は、湿度調節または温湿度調節の前処理を行う空気調和機器を通してから高湿度空気発生手段に導くものである。そして本発明によれば、温度と湿度の変動をおさえることができる植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００１４】
また他の手段は、吸気ダクトに吸気量を調整する吸気量調節手段を備え、排気手段に排気量を調整する排気量調節手段を備えたものである。そして本発明によれば、温度と湿度の変動をおさえることができる植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００１５】
また他の手段は、栽培室内の空気循環を目的とする空気循環用の空気循環吸込口を栽培対象物の下流側に備えたものである。そして本発明によれば、温度と湿度の変動をおさえることができる植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００１６】
また他の手段は、栽培対象物の下方に略過飽和高湿度空気を吹出す吹出口を備え、空気循環吸込口を天井付近の上方に備えたものである。そして本発明によれば、高湿度環境の植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００１７】
また他の手段は、栽培室内の温度を検出する室温検出手段を設け、水温を高めに設定する水温設定手段を備えたものである。そして本発明によれば、物の成育を阻害しない程度に水滴の発生あるいは水溜りあるいは結露を略起こさないようにすることができる植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００１８】
また他の手段は、栽培または培養対象物雰囲気湿度を検出する雰囲気湿度検出手段により、高湿度空気発生手段から吹出される略過飽和高湿度空気の湿度を調整する湿度調節手段を備えたものである。そして本発明によれば、温度と湿度の変動をおさえることができる植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００１９】
また他の手段は、湿度調整を微細水滴の浸透性分を差し引いて低めに設定するようにしたものである。そして本発明によれば、物の成育を阻害しない程度に水滴の発生あるいは水溜りあるいは結露を略起こさないようにすることができる。
【００２０】
また他の手段は、送風機は送風機の回転数を変化させる送風量変化手段を備え、循環する風速にゆらぎを与えるようにしたものである。そして本発明によれば、物の成育を阻害しない程度に水滴の発生あるいは水溜りあるいは結露を略起こさないようにすることができる植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００２１】
また他の手段は、栽培室内の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段を備え、栽培室内二酸化炭素濃度と連動して外気の吸気量を調節する吸気量調節手段を備えたものである。そして本発明によれば、温度と湿度の変動をおさえることができる植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００２２】
また他の手段は、高湿度空気発生手段と略過飽和高湿度空気を吹出す吹出口とをダクト接続し、前記ダクト内を水が流れる勾配をつけ、勾配の下がった一端に排水手段を備えたものである。そして本発明によれば、栽培物の成育を阻害しない程度に水滴の発生あるいは水溜りあるいは結露を略起こさないようにすることができる植物の栽培または培養環境装置が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明は、植物を栽培または培養する栽培室内を湿度９０％から１００％を超える程度の略飽和高湿度環境に維持し植物の成育を阻害しない程度に水滴の発生あるいは水溜りあるいは結露を略起こさないようにしたものであり、略飽和高湿度環境に維持し水滴の発生や水溜まりや結露が防止されるという作用を有する。
【００２４】
また、吸気ダクトからの外気と栽培室内の空気を高湿度空気発生手段に導き、加湿処理して送風機で略過飽和高湿度空気として吹出したものであり、吸気ダクトから取り入れた外気を加湿処理されてから室内に供給するという作用を有する。
【００２５】
また、大きな水滴を除去し１μｍ以下、望ましくは０．５μｍ以下、更に望ましくは０．１μｍ以下の超微細水滴化した高湿度空気を発生するようにしたものであり、水の水温を調節して噴霧し、水温を調節することにより吹出し空気の温度を上げて湿度１００％の空気をつくるという作用を有する。１μｍ以下、望ましくは０．５μｍ以下、更に望ましくは０．１μｍ以下の水滴で構成される過飽和空気中の水滴では、床や栽培物の表面に水滴の発生あるいは水溜りあるいは結露が起こりにくい。これは、超音波加湿器やノズル噴霧で発生する数μｍ〜数１０μｍの水滴に比べて１μｍ以下、望ましくは０．５μｍ以下、更に望ましくは０．１μｍ以下の水滴は空気中に拡散しやすく、自然沈下しにくいことと、水滴が付着した場合でも内部に浸透しやすいので、床や栽培物の表面に水滴の発生あるいは水溜りあるいは結露が起こりにくくしていると推定される。
【００２６】
また、外気を加熱加湿する手段を有し、加熱加湿後に高湿度空気発生手段に導入するようにしたものであり、外気が加熱加湿されて高湿度空気発生手段に導入されるという作用を有する。
【００２７】
また、湿度調節または温湿度調節の前処理を行う空気調和機器を通してから高湿度空気発生手段に導くものであり、空気調和機を通過することによって湿度が下がった空気を加湿するという作用を有する。
【００２８】
また、吸気ダクトに吸気量を調整する吸気量調節手段を備え、排気手段に排気量を調整する排気量調節手段を備えたものであり、温湿度の変動要因となる外気の取り入れ量を最小限に抑えるという作用を有する。
【００２９】
また、栽培室内の空気循環を目的とする空気循環用の空気循環吸込口を栽培対象物の下流側に備えたものであり、栽培物等により温湿度変動、すなわち湿度が低下した空気は速やかに循環吸込み口側に誘引され、栽培室内から排出、循環湿度処理されるという作用を有する。
【００３０】
また、栽培対象物の下方に略過飽和高湿度空気を吹出す吹出口を備え、空気循環吸込口を天井付近の上方に備えたものでり、日射や培養熱などで加熱された空気が速やかに上昇し天井付近に設けられた空気循環吸込口から吸込まれ循環処理されるという作用を有する。
【００３１】
また、栽培室内の温度を検出する室温検出手段を設け、水温を高めに設定する水温設定手段を備えたものであり、室温と比較して水温が高めのため、吹出した時点で霧化しにくい略過飽和空気を吹出すという作用を有する。
【００３２】
また、栽培または培養対象物雰囲気湿度を検出する雰囲気湿度検出手段により、高湿度空気発生手段から吹出される略過飽和高湿度空気の湿度を調整する湿度調節手段を備えたものであり、送風される空気の湿度を調整する作用を有する。
【００３３】
また、１μｍ以下、望ましくは０．５μｍ以下、更に望ましくは０．１μｍ以下の水滴は内部に浸透しやすいので、植物体に対しては水分補給機能が高まることとなり、植物の呼吸により蒸発散していく水分を補う作用を有する。即ち、従来の空気環境で湿度１００％を必要としていた栽培物は、植物の保有水分を保つため蒸発散量が適切となるのが湿度１００％ということであり、１μｍ以下、望ましくは０．５μｍ以下、更に望ましくは０．１μｍ以下の超微細水滴を含む空気中では、超微細水滴による植物への浸透・吸収力が高まり、１００％より少ない湿度雰囲気であっても、植物からの水分の蒸散と水分補給が平衡になると推定される。
【００３４】
また、送風機は送風機の回転数を変化させる送風量変化手段を備えたものであり、自然の風と同様のゆらぎを与えることで、風速が早いときに結露した水滴の蒸散を促進する作用を有する。
【００３５】
また、栽培室内の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段を備え、栽培室内二酸化炭素濃度と連動して外気の吸気量を調節する吸気量調節手段を備えたものであり、二酸化炭素濃度が下がれば吸気量を落とす作用を有する。
【００３６】
また、高湿度空気発生手段と略過飽和高湿度空気を吹出す吹出口とをダクト接続し、前記ダクトはダクト内を水が流れる勾配をつけ、勾配の下がった一端に排水手段を備えたものであり、ダクト内に付着した水滴をダクト外に排出する作用を有する。
【００３７】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００３８】
【実施例】
（実施例１）
図１に示すように、植物を栽培または培養する栽培室１０１には出入口１が設けてあり、また吸気ダクト２が栽培室１０１の壁を貫通しており、先端が外気吸気口３として開放されているので、外気吸込流線４のように栽培室１０１に吸気される。また、前記栽培室１０１の空気を室外に排出する排気手段として排気ダクト５が栽培室１０１の壁を貫通しており、先端が排気口６として開放されているので、屋外排気流線７のように排気される。なお、前記栽培室１０１の空気を室外に排出する排気手段としては、出入口１の扉の隙間や壁面にある開口部（図省略）を使用することも可能である。
【００３９】
栽培室１０１には室内の空気循環を目的として室内リターンダクト８が設置してあり、この室内リターンダクト９には栽培室１０１内の空気循環が均等になるように吸込口９が適宜取付けてある。前記室内リターンダクト８はリターン合流部１０に接続され、このリターン合流部１０には、前記吸気ダクト２が吸気量調整弁１１を介して接続されており、外気を吸気したあとで加熱加湿する手段として蒸気ボイラー（図省略）からの蒸気配管１２に設けられた蒸気噴霧ノズル１３が前記吸気量調整弁１１の後に設けられている。また、栽培室１０１には空気循環を目的として室内サプライダクト１４が設置してあり、この室内サプライダクト１４には栽培室１０１内の空気循環が均等になるように吹出口１５が適宜取付けてある。前記室内サプライダクト１４はサプライ分岐部１６に接続してあり、このサプライ分岐部１６には排気ダクト５が排気量調整弁１７を介して接続されている。前記リターン合流部１０はリターンダクト１８で送風手段を内蔵する高湿度空気発生手段１９に接続され、また高湿度空気発生手段１９からはサプライダクト２０がサプライ分岐部１６に接続されている。
【００４０】
上記構成において、栽培室１０１の空気はリターン合流部１０で吸気ダクト２から吸い込まれた外気とミキシングしてから高湿度空気発生手段１９によって飽和空気に近い状態で結露を略起こさないように加湿される。外気温度が低いときには、外気がミキシングするまえに加熱加湿されるので吸気量の多少に関わらず高湿に保たれる。その後、吹出流線２１のように均等に吹出し、吸込流線２２により栽培室１０１を循環することになるので、栽培室１０１内が略飽和高湿度環境に維持される。また、外気導入量は吸気量調整弁１１で調整することができる。さらに栽培室１０１から排気する空気は排気量調整弁１７で調整できるので、吸気量の多少に関わらず栽培室１０１はプラス圧に保つことができ、吸込ダクト２以外から外気が栽培室１０１に入ることは無い。
【００４１】
なお、実施例では、排気ダクト５をサプライ分岐部１６に接続したが、単に栽培室１０１と外気を導通させるように独立して設置しても構わない。また、実施例では、外気を吸気したあとで加熱加湿する手段として蒸気ボイラー（図省略）からの蒸気配管１２に設けられた蒸気噴霧ノズル１３を用いたが、蒸気噴霧ノズルにかえて蒸気コイルや温水コイル、ヒータ等の加熱手段を用いてもよく、その作用効果に差異を生じない。
【００４２】
（実施例２）
実施例１と同一部分は同一番号を記し、詳細な説明は省略する。
【００４３】
図２は、高湿度空気発生手段１９を示したもので、送風機２３と、水噴霧部２４と、気液分離部２５と、水槽２６、水温調節手段として水を加熱する水用ヒーター２７との組合わせからなっているものである。
【００４４】
水噴霧部２４は、水槽２６内から汲み上げられた水を噴射して微細水滴に分裂させる部分であり、この実施形態においては水噴射塔２８内に、水を噴射する多数のノズル２９を備えた水噴射管３０を配管し、水噴射管３０は、ポンプ３１を介して水槽２６に接続している。すなわち、水噴射塔２８は、水噴霧部２４を形成するものであり、内外二重筒からなり、外筒３２は送風機２３に接続され、内筒３３はサイクロン塔３４に接続されている。送風機２３は、前記室内リターンダクト８から空気を吸引して水噴射塔２８内に吹込み、水噴射塔２８内で空気の旋回流を形成し、これをサイクロン塔３４に送風するものであり、送風機２３に接続された送風ダクト３５を水噴射塔２８の外筒３２の上部に連通させている。
【００４５】
サイクロン塔３４は、気液分離部２５を形成するものであり、水噴霧部２４により水滴の分裂によって発生させた微細水滴を空気の旋回流と共に受入れ、空気の旋回によって生ずる遠心力作用で気液分離、すなわち水滴の分裂により生じた微細水滴の内、大きな水滴を略分離し、水滴の分裂によって生じた１μｍ以下、望ましくは０．５μｍ以下、更に望ましくは０．１μｍ以下の超微細水滴を多量に含む空気を装置の外部に排出するものである。
【００４６】
この実施形態においては、サイクロン塔３４と水噴射塔２８の内筒３３とを連接ダクト３６をもって接続している。内筒３３は、水噴射塔２８の外筒３２の中心部分に上下に配管されたものであり、周方向に張り出したヘッダー３７を有し、噴射管３０は、上方に起立させてヘッダー３７に同心状に装備され、多数のノズル２９を外筒３２の内面に向けて設置されているものである。なお、内筒３３の下端開口位置は、ノズル２９より噴射される水滴が直接入らない高さに設定されている。
【００４７】
水槽２６は、水噴射管３０に送水する水を充填するタンクであり、水槽２６には、オーバーフロー口（図省略）が設けられており、給水口（図示略）より常時給水されて、オーバーフロー口から排水されることで一定の水位を保っている。水槽２６には、水噴射塔２８内に供給され、水噴射塔２８に生じた余剰の水及びサイクロン塔３４で分離した水が回収される。水槽２６と、サイクロン塔３４の底とは、ドレン抜き３８で接続され、また水噴射塔２８の下部とも連通管３９で接続されている。
【００４８】
このため、水槽２６内に充填された水は、機内を循環し、その循環水の一部は水噴射塔２８内に流入してその下部に溜められる。この結果、水噴射塔２８の上部は、空気を流動させる上方の風路部４０となり、下部の一定範囲は、循環水に満たされて水路部４１となる、すなわち、水噴射塔２８は、風路部４０と、水路部４１とに区画される。
【００４９】
この実施形態において、送風機２３の駆動によって、高湿度空気発生手段１９に吸込まれた空気は、水噴射塔２８の吸込口４２より水噴射塔２８の外筒３２の内面に沿って旋回しつつ下降する。一方、水槽２６内の水は、ポンプ３１によって汲み出され、噴射管３０の各ノズル２９より噴射され、外筒３２の内面に衝突して微細水滴に分裂し、水噴射塔２８の外筒内を旋回しつつ下降する空気流と接触し撹拌される。ノズル２９より噴出された大部分の水滴は、そのまま外筒３２内面を伝わって水路部４１内に落下し、水槽２６内に戻されて循環使用される。
【００５０】
水噴霧部２４に発生した微細水滴は空気の旋回流にのせられ、水路部４１の水面で反転して内筒３３内に流入し、さらに気水分離部２５内に送り込まれ、サイクロン塔３４内を旋回しつつ下降する間に旋回により生じた遠心力作用で、旋回空気中の微細水滴及び空気中に含まれる微細な塵が遠心力分離され、水滴は、塵とともにサイクロン塔３４の内壁を伝って水槽２６内に戻され、高湿度な空気は、反転上昇してサイクロン塔３４の送気口４３から高湿度空気発生手段１９の外部に排出される。
【００５１】
上記構成において、高湿度空気発生手段１９は、室内の空気と外気を湿度１００％の高湿度状態にすることができ、また水温を調整すれば、水温と吸込空気温度との温度差により、吹出温度を調整することができる。加湿とともに加熱を必要とする場合、例えば所望温度が１５℃で湿度１００％とする場合は水温を１７℃程度にあげて噴霧すれば１７℃で湿度１００％の状態で吹出し、周囲の空気で冷却されて過飽和状態となるが、１μｍ以下、望ましくは０．５μｍ以下、更に望ましくは０．１μｍ以下の超微細水滴で構成されているため、水滴の滴下または水滴の発生または結露が起こりにくい略過飽和空気状態にすることができる。
【００５２】
（実施例３）
実施例１または実施例２と同一部分は同一番号を記し、詳細な説明は省略する。
【００５３】
図３は、図１の立面図であり、植物を栽培または培養する栽培室１０１には、高湿度空気発生手段１９が設置されていて、栽培室１０１には空気循環を目的として室内サプライダクト１４があり、床付近の下方に吹出口１５が取付けてある。また、天井付近の上方には空気循環を目的として室内リターンダクト８と吸込口９が取付けてある。空気調和機器４４は栽培室天井付近に据え付けられ、室内空気を吸込流線４５のように吸込み、温湿度を調整して吹出流線４６として吹出している。また、栽培室１０１には、栽培棚１０２に栽培対象物４７が置かれている。さらに栽培室内の温度を検出する室温検出手段としての温度センサー４８と、栽培または培養対象物雰囲気湿度を検出する雰囲気湿度検出手段としての湿度センサー４９が栽培棚１０２に設けてある。
【００５４】
上記構成において、空気調和機器４４より吹出流線４６で吹出した空気は室内リターンダクト８に設けられた吸込口９に至る吸込流線２２の域に到達し、高湿度空気発生手段１９へと導かれるので、空気調和機４４から吹出した空気が栽培対象物４７に到達する割合が少なくなり、この吹出した空気で温湿度が変動する割合が少なくなるので高湿度が維持されることとなる。また、栽培室１を循環する空気は、吹出口１５から栽培棚１０２に置かれた栽培対象物４７を経て吸込口９に至り、空気循環の吸込口９が栽培対象物４７の下流側になるとともに、栽培対象物４７の下方に略過飽和高湿度空気を吹出す吹出口１５を備え、空気循環の吸込口９が上方に備えられることになるので、栽培物の自己発熱や光の赤外線により栽培物が加熱されても周囲雰囲気の温度が上がることで上昇気流が起こり空気循環の吸込口９から吸込まれて循環処理され、栽培室内で発生した熱が速やかに栽培室内から排出され高湿度が維持されることとなる。
【００５５】
（実施例４）
実施例１、実施例２または実施例３と同一部分は同一番号を記し、詳細な説明は省略する。
【００５６】
図４は、水温設定手段としての制御回路を示したもので、前述温度センサー４８と、水槽に設けられた（図示省略）水温センサー５０は、それぞれ温度検出回路５１をへて、マイコン５２に温度信号として入力される。また、マイコン５２には、温度値を入力設定するスイッチ５３から温度入力回路５４がつながっており、マイコンには設定温度値になるまでヒータ出力回路５５により水加熱部すなわち水用ヒータ２７をＯＮにするプログラムが設けられている。
【００５７】
また、図４は湿度調節手段としての制御回路としての制御回路を示したものであり、前述湿度センサー４９は湿度検出回路５６をへて、マイコン５２に湿度信号として入力されるとともに、マイコン５２には湿度値を入力設定するスイッチ５７から湿度入力回路５８がつながっており、マイコン５２には設定湿度になるようにポンプ回転数制御回路５９を経てのポンプ３１の運転周波数を制御するプログラムが設けられている。このプログラムは、例えば、検出湿度が設定値より低い場合は最大の回転数でポンプを動かし、１００％の飽和空気で加湿して設定値に近づけ、検出湿度が設定値を超えると回転数を落として噴霧水量を下げて加湿量を落とすとともに検出湿度の変遷を検出してフィートバックすれば、最適回転数を選定すれば最適加湿を行うことができる訳である。
【００５８】
また、１μｍ以下、望ましくは０．５μｍ以下、更に望ましくは０．１μｍ以下の水滴は内部に浸透しやすいので、植物体に対しては水分が補給されることとなるので、湿度値を入力設定するスイッチ５９でその分湿度を下げてマイコン５４に入力して運転すれば、植物の保有水分を保つための湿度条件を下げて栽培または培養することができる訳である。
【００５９】
さらに、図４は送風量変化手段の制御回路を示したものでもあり、マイコン５２には送風機２３の回転数制御回路６０がつながっており、マイコン５２には送風量を変化させて自然の風に近い風速変動を生じさせるいわゆる１／ｆゆらぎの制御プログラムが設けられている。このゆらぎ制御は例えば特開平６−１２９３８９に示すようにマイコン自体に設けない回路も構成することができる。
【００６０】
さらに、図４は二酸化炭素濃度検出手段の制御回路を示したものであり、室内リターンダクト８内に設けられたＣＯ２センサー６１（配置図省略）からＣＯ２濃度検出回路６２を経てＣＯ２濃度が信号としてマイコン５２に入力される。マイコン５２には予め設定された値以上のＣＯ２濃度を検出すると電動弁駆動回路６３をへて吸気量調整弁１１に直結されたモーター６４（配置図省略）を駆動させて吸気量調整弁を開け、予め設定された値以下の値を検出するとモーター６４（配置図省略）を駆動させて吸気量調整弁を閉じるプログラムが設けてある。
【００６１】
上記構成において、例えば室温が１８℃であり水温を室温に比べて２℃高めに設定すると、マイコン５２が水温と室温を検出し、水温が２０℃になるまで水用ヒーター２７に通電して水温を上昇させる。さらに、例えば検出湿度が９５％であり、湿度を９０％に設定すれば、マイコン５２が検出湿度に対して設定湿度が低いため、ポンプ３１の回転数を落とす制御を行い、ポンプ３１の回転数が低下すると噴射水量が低下し微細水滴の発生量が減少して加湿量が減少するので検出湿度が設定湿度に近づける制御が行われる。さらに、１／ｆゆらぎの強弱のリズムにより一定風速よりも微細水滴が結露しにくくなる。さらに、室内ＣＯ２濃度が高くなると、電動モーターにより吸気量調整弁が開いてＣＯ２濃度を低減させる。
【００６２】
なお、実施例では、水温設定手段と湿度調節手段の制御仕様としてマイコン制御を用いたが、マイコン制御にかえてシーケンサー制御や差温センサー等を用いてもよく、その作用効果に差異を生じない。さらに、水加熱手段として水用ヒータを用いたが、蒸気加熱等を用いてもよく、その作用効果に差異を生じない。また、湿度調節手段として、ポンプ回転数を制御するようにしたが、流量調整弁等の他の手段で噴霧水量を調整してもよく、その作用効果に差異を生じない。
【００６３】
（実施例５）
実施例１、実施例２、実施例３または実施例４と同一部分は同一番号を記し、詳細な説明は省略する。
【００６４】
図５に示すように、高湿度空気発生手段１９の吹出側には、室内サプライダクト１４が接続してあり、この室内サプライダクト１５には栽培室１内の循環が均等になるように吹出口１５が適宜取付けてある。室内サプライダクト１４は床付近の下方に引きまわすとともに、水が流れる勾配θ６５を設ける。室内サプライダクト１４の先端部で最も下がった所には排水手段として水抜き穴６６があり、排水チューブ６７を経て排水ピット６８に配管されている。室内リターンダクト８もまた水が流れる勾配θ６５をつけて設置してあり、先端部で最も下がった所には排水手段として水抜き穴６６があり、排水チューブ６７を経て排水ピット６８に配管されている。
【００６５】
上記構成において、高湿度発生手段１９から吹出した空気が室内サプライダクト１４のダクト壁面温度との温度差により室内サプライダクト１４内に結露を起こすと、その結露水滴はダクト勾配θ６５によって室内サプライダクト１４先端部に導かれ、水抜き穴６６から排水されるので、ダクト内に結露水が溜まることが無くなる。
【００６６】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば吸気ダクトから取り入れた外気を加湿処理してから室内に供給されるので、外気が湿度１００％の状態で供給され、栽培室内の湿度変動がすくないという効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００６７】
また、大きな水滴を除去し１μｍ以下、望ましくは０．５μｍ以下、更に望ましくは０．１μｍ以下の超微細水滴化した高湿度空気を発生するようにしたものであり、超微細水滴化により超微細水滴が空気中に拡散し易すく、また自然沈下し難く、水滴が付着した場合でも植物内部に浸透し易いこともあり、さらに水の水温を調節して噴霧することにより、吹出し空気の温度を上げて湿度１００％の空気をつくれることができるので、それらにより床や栽培物の表面に水滴の発生あるいは水溜りあるいは結露が起こりにくくして湿度を調節することができ、雑菌が繁殖し難く、栽培物の成育を阻害しないという効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００６８】
また、外気を加熱加湿する手段を有し、加熱加湿後に高湿度空気発生手段に導入するようにしたものであり、外気が加熱加湿されて高湿度空気発生手段に導入されるので、外気が低く湿度が少ないときでも高湿度空気発生手段の性能が維持できるというという効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００６９】
また、温度調節または温湿度調節の前処理を行う空気調和機器を通してから高湿度空気発生手段に導くものであり、空気調和機器の前処理により温湿度の大幅な変動、すなわち大幅な温湿度負荷変動に十分対応でき、また、空気調和機の吹出し空気が栽培室内で直接混合することによる湿度変動を抑えることができ高湿度を維持し、栽培物の乾きが防止できるいう効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００７０】
また、吸気ダクトに吸気量を調整する吸気量調節手段を備え、排気手段に排気量を調整する排気量調節手段を備えたものであり、温湿度の変動要因となる外気の取り入れ量を最小限に抑えるという効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００７１】
また、栽培室内の空気循環を目的とする空気循環用の空気循環吸込口を栽培対象物の下流側に備えたものであり、栽培物等により温湿度変動、すなわち湿度が低下した空気を速やかに栽培室内から循環吸込み口へ排出することにより、湿度変動を抑えることができ高湿度を維持し、栽培物の乾きが防止できるという効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００７２】
また、栽培対象物の下方に略過飽和高湿度空気を吹出す吹出口を備え、空気循環吸込口を天井付近の上方に備えたものでり、日射や培養熱などで加熱された空気が速やかに上昇するので室内に吹出すので、湿度変動を抑えることができ高湿度を維持し、栽培物の乾きが防止できるという効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００７３】
また、栽培室内の温度を検出する室温検出手段を設け、水温を高めに設定する水温設定手段を備えたものであり、室温と比較して水温が高めのため、吹出した時点で霧化等の水滴化しにくい略過飽和空気を吹出し、水滴あるいは水溜りあるいは結露がおこらず、栽培物の成育を阻害しないという効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００７４】
また、栽培または培養対象物雰囲気湿度を検出する雰囲気湿度検出手段により、高湿度空気発生手段から吹出される略過飽和高湿度空気の湿度を調整する湿度調節手段を備えたものであり、送風される空気の湿度を調整するすることで、室温との比較して吹出した時点で霧化しにくい略過飽和空気を吹出し水滴あるいは水溜りあるいは結露がおこらずにすむという栽培物物の成育を阻害しないという効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００７５】
また、微細水滴の浸透により湿度を下げて栽培することができ、過飽和になりにくい環境設定にしやすく、水滴あるいは水溜りあるいは結露がおこらず、栽培物の成育を阻害しないという効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００７６】
また、送風機は送風機の回転数を変化させる送風量変化手段を備えて加湿量が調整でき、自然の風と同様のゆらぎを与えることで、風速が早いときに結露した水滴の蒸散を促進して、結露がおこらず、栽培物の成育を阻害しないという効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００７７】
また、二酸化炭素濃度が下がれば吸気量を落とすことで、外気の吸入による負荷変動をおさえて、湿度変動を抑えることができて高湿度を維持し、栽培物の乾きが防止できるという効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００７８】
また、ダクト内に付着した水滴をダクト外に排出することができるので、ダクト内に水が溜まった場合でも速やかに排水されるので、吹出し口から水滴の滴下や飛散がなく、栽培物に水滴が付着することによる雑菌の繁殖や生育阻害がなくなるという効果のある植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を提供できる。
【００７９】
なお、このシステムは高湿度環境だけでなく超微細水滴の浸透性により、９０％以下の湿度環境で使ってもよく、たとえば６０％が下限の植物物でも５０％環境で栽培することができ、また、循環気流での室内温度ムラの解消や微細水滴の植物への浸透保水の効果が得られることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置のシステム構成を示す栽培室の平面図
【図２】本発明の実施例２の高湿度発生手段を示す装置の断面図
【図３】本発明の実施例３のシステム構成を示す栽培室の立面図（図１の立面図）
【図４】本発明の実施例４の水温設定手段、湿度調節手段、送風量変化手段、二酸化炭素濃度検出手段としての制御回路を示すブロック図
【図５】本発明の実施例５の構成を示すダクト配置の立面図
【図６】従来の植物の栽培または培養方法及び植物の栽培または培養環境装置を示すシステム図
【符号の説明】
１０１　栽培室
２　吸気ダクト
５　排気ダクト
８　室内リターンダクト
９　吸込口
１１　吸気量調整弁
１３　蒸気噴霧ノズル
１４　室内サプライダクト
１５　吹出口
１７　排気量調整弁
１９　高湿度空気発生手段
２３　送風機
２４　水噴霧部
２５　気液分離部
２６　水槽
２７　水用ヒーター
３１　ポンプ
４４　空気調和機
４７　栽培対象物
４８　温度センサー
４９　湿度センサー
５０　水温センサー
５２　マイコン
６６　水抜き穴
６７　排水チューブ
６８　排水ピット

Claims

植物を栽培または培養する栽培室内を略飽和高湿度環境に維持し植物の成育を阻害しない程度に水滴の発生あるいは水溜りあるいは結露を略起こさないようにしてなる植物を栽培または培養する植物の栽培または培養方法。
植物を栽培または培養する栽培室と、送風機と、高湿度空気発生手段と、外気の吸気を行う吸気ダクトと、前記栽培室内の空気を室外に排出する排気手段を備え、前記送風機により前記吸気ダクトからの外気と前記栽培室内の空気を前記栽培室内の空気循環を目的として前記高湿度空気発生手段に導き、前記高湿度空気発生手段は前記栽培室内からの空気循環を目的とした空気と前記吸気ダクトからの外気をともに加湿処理して前記送風機で栽培室内に結露を略起こさないようにしつつ略過飽和高湿度空気として吹出し、前記排気手段により一部の空気を排出し、栽培室内を略飽和高湿度環境に維持する植物の栽培または培養環境装置。
外気を吸気した直後に加熱加湿する加熱加湿手段を有し、加熱加湿後に高湿度空気発生手段に導入するようにした、請求項２記載の植物の栽培または培養環境装置。
高湿度空気発生手段は水を噴霧し微細水滴化する水噴霧手段と、前記水噴霧手段により発生する微細水滴を略分離し超微細水滴化する分離手段と、前記水噴霧手段により噴霧する水の水温を調節する水温調節手段を備えてなる請求項２記載の植物の栽培または培養環境装置。
栽培室内からの空気循環を目的とした空気を高湿度空気発生手段に導く前に、温度調節または温湿度調節の前処理を行う空気調和機器を備えてなる請求項２、３または４記載の植物栽培または培養環境装置。
吸気ダクトに吸気量を調整する吸気量調節手段を備え、排気手段に排気量を調整する排気量調節手段を備えてなる請求項２、３、４または５記載の植物の栽培または培養環境装置。
栽培室内の空気循環を目的とする空気循環用の空気循環吸込口を栽培対象物の下流側に備えたことを特徴とする請求項２、３、４、５または６記載の植物の栽培または培養環境装置。
栽培対象物の下方に略過飽和高湿度空気を吹出す吹出口を備え、空気循環吸込口を天井付近の上方に備えてなる請求項７記載の植物の栽培または培養環境装置。
栽培室内の温度を検出する室温検出手段を設け、前記室温検出手段により検出された温度に対して高めに水温を設定する水温設定手段を備えてなる請求項４記載の植物の栽培または培養環境装置。
栽培または培養対象物雰囲気湿度を検出する雰囲気湿度検出手段を備え、前記雰囲気湿度検出手段により検出された栽培または培養対象物雰囲気湿度に連動し高湿度空気発生手段から吹出される略過飽和高湿度空気の湿度を調整する湿度調節手段を備えてなる請求項４記載の植物の栽培または培養環境装置。
湿度調整を微細水滴の浸透性分を差し引いて低めに設定する請求項１０記載の植物の栽培または培養環境装置により植物を栽培または培養する植物の栽培または培養方法。
送風機は送風機の回転数を変化させる送風量変化手段を備え、循環する風速にゆらぎを与えることを特徴とする請求項２記載の植物の栽培または培養環境装置。
栽培室内の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段を備え、前記二酸化炭素濃度検出手段により検出された栽培室内二酸化炭素濃度と連動して外気の吸気量を調節する吸気量調節手段を備えてなる請求項２記載の植物の栽培または培養環境装置。
高湿度空気発生手段と略過飽和高湿度空気を吹出す吹出口とをダクト接続で接続し、前記ダクト内を水が流れる勾配をつけて設置し、勾配の下がった一端に排水手段を備えてなる請求項４、８記載の植物の栽培または培養環境装置。