JP2016165253A - 作物育成システム - Google Patents

Abstract

【課題】生長点が高い作物であっても、生長点付近を冷却でき、温室内をより均一に冷却可能な作物育成システムを提供する。
【解決手段】作物育成システムは、長方形状の作物育成ハウスであって、作物育成ハウスの中央付近に、空調装置２０を備え、空調装置から発生する空気の流れを妨げる整風板５，６が設けられ、整風板５，６は、空調装置から発生する空気の流れをそのまま流れるようにする間隙を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、高温期に育苗を行う野菜、花卉などの周年栽培における作物育成システムに関する。

従来から、施設園芸において、野菜、花卉などの周年栽培を行う上で、夏などの高温期における育苗は、生育適温から外れてしまうことがあることから、遮光や冷房などの対策をとり、生育温度を調整している。
たとえば、パッドとファンを備え、水を供給することで湿らせたパッドにファンからの気流によって気化冷却効果を利用したパッドアンドファン式冷房装置がある。また、空間に霧を発生させて気化冷却効果を利用した冷房装置を細霧冷房装置という。

近年、パッドアンドファン式冷房装置は大規模温室に普及しており、最近では簡易設置型の装置が開発され、小規模な温室でも利用が進んでいる。
パッドアンドファンなどの冷房装置を利用すると、気化冷却効果により温室内の温度が下がるとともに、湿度も高くなる。

野菜、花卉などの周年栽培を行うベンチ育苗では、植物体の近傍を効率的に冷房する技術が確立されているとは言い難い状況である。そこで、たとえば、特許文献１の植物栽培用施設では、外気を含む気流を施設内に供給し、栽培植物の占有域においてほぼ一定の気流環境を形成するようにしている。
また特許文献２の細霧冷房装置では、噴霧ノズルから噴出される霧状の水に対して気流を生じさせるファンを備え、気化効果により室内を冷却する技術が開示されている。
さらに特許文献３の栽培施設には、植物の生長点付近に局所的に、二酸化炭素の供給や、加湿、補光、冷房、暖房の供給を行う装置が開示されている。

特開２００４−８０４９号公報 特開２００８−２８１２８８号公報 特開２０１４−１２４１６７号公報

特許文献１〜３に記載されている技術では、大規模温室、または生育した株を対象にしており、小規模な温室や苗を対象にした場合、十分冷却できず、気流に偏りが生じ、コスト的にも導入が難しい。また、気流に偏りがあると、細霧が十分に気化せずに植物体に濡れが生じ病害の発生を助長する可能性がある。
また、育苗ベンチの下部に簡易設置型パッドアンドファン装置を設置し、育苗ベンチの上の苗に加湿冷気を供給することで冷却する方式もあるが、作物の根域部への冷却効果はあるが、トマトのように生長点が育苗後期には高さが３０ｃｍ程度に位置する作物の場合には、効率的な冷却効果が期待できない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、生長点が高い作物であっても、生長点付近を冷却でき、温室内をより均一に冷却可能な作物育成システムを提供することにある。

本発明の作物育成システムは、長方形状の作物育成ハウスであって、作物育成ハウスの中央付近に、空調装置を備え、空調装置から発生する空気の流れを妨げる整風板が設けられ、整風板は、空調装置から発生する空気の流れをそのまま流れるようにする間隙を備えている。

好適には、長方形状の側面を、太陽光を透過し、加湿冷気を透過しない素材で囲まれ、長方形状の上面を、太陽光を透過し、加湿冷気を透過する素材で覆われている。

好適には、空調装置が備えられた作物育成ハウスの中央付近の上面のみが、太陽光を透過し、加湿冷気を透過しない素材で覆われ、それ以外の上面が太陽光を透過し、加湿冷気を透過する素材で覆われている。

好適には、太陽光を透過し、加湿冷気を透過しない素材はポリオレフィンフィルムであり、太陽光を透過し、加湿冷気を透過する素材は不織布である。

好適には、空調装置は冷房装置である。

好適には、空調装置は細霧冷房装置である。

好適には、空調装置はパッドアンドファン式冷房装置である。

好適には、作物育成ハウスは、育苗ベンチの上に備えられる。

本発明における作物育成システムによって、生長点が高い作物であっても、生長点付近を冷却でき、温室内をより均一に冷却できる作物育成システムを提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る作物育成システムの一部透過斜視図である。 本発明の実施形態に係る作物育成システムを上面から見た図である。 本発明の実施形態に係る作物育成システムを側面から見た図である。 本発明の実施形態に係る作物育成システムのパッドアンドファン式冷房装置の側面断面図である。 本発明の実施形態に係る作物育成システムにおける温度変化を示す図である。 本発明の実施形態に係る作物育成システムにおける、ある1日の温度変化を示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る作物育成システムの一部透過斜視図である。作物育成システム１は長方形状で形成されている。

長方形状を形成するための枠体からなる作物育成ハウスは、塩ビパイプや鉄製パイプなどで構成される。この作物育成ハウスの中央付近に、パッドアンドファン式冷房装置２０が備えられる。

この長方形状の枠体に対して、側面２を、太陽光を透過し、加湿冷気を透過しない素材で囲む。太陽光を透過し、加湿冷気を透過しない素材としては、ポリオレフィンフィルムを使用する。
また、長方形状の枠体の上面３を、太陽光を透過し、加湿冷気を透過する素材で覆う。太陽光を透過し、加湿冷気を透過する素材としては、不織布を使用する。なお、パッドアンドファン式冷房装置２０が備えられた、作物育成ハウスの中央付近の上面４は、太陽光を透過し、加湿冷気を透過しないポリオレフィンフィルムを使用する。
このようにすることで、パッドアンドファン式冷房装置２０から供給される冷気がすぐに外部へ放出することなく、作物育成ハウス内を循環して冷却効果を高めることができる。
ここで作物育成ハウスの中央付近とは、作物育成ハウスの長手方向において真ん中に置かれるパッドアンドファン式冷房装置２０の位置を示す。パッドアンドファン式冷房装置２０を作物育成ハウスの長手方向において真ん中に置くことで、作物育成ハウスの端の方まで均一に冷却することが可能となる。
また側面２とは、長方形状の枠体の４面ある側面すべてを示す。

パッドアンドファン式冷房装置２０から発生する空気の流れを妨げる位置に整風板５，６が設けられる。整風板５，６は、パッドアンドファン式冷房装置２０から発生する空気の流れをそのままの方向に流れるようにする間隙を備えるように配置される。
具体的には、パッドアンドファン式冷房装置２０から発生する空気の流れの方向のまま流れるようにする間隙を設けて、互いに離間して整風板５，６を配置する。整風板５，６の配置角度は、適宜、ハウス内の温度がより均一となるように調整する。
離間して整風板５，６を配置するため、整風板５，６の手前の左右側、整風板５，６の奥側の左右側に分散して、作物育成ハウス内でムラなく、冷却された空気を送ることができる。
また、生育している作物の生長に応じて、整風板５，６の配置位置や角度を変更してもよい。

長方形状の枠体からなる作物育成ハウスは、育苗ベンチ７の上に備えられる。育苗ベンチ７には穴が空いている。穴は、育苗ベンチ７の上に置かれる作物の苗の位置に対応して空けられる。作物へ供給される水の水はけを良好に保つためである。
育苗ベンチ７の上には、作物に栄養分を与えるための液肥供給管３１と、水を供給する第１水供給管３２、第２水供給管３３が作物の苗の位置に合わせて這わせてある。
なお、作物に水および液肥を与えるための供給管は、作物の位置に合わせて這わせてあればよく、実施形態のように水と液肥をバラバラにしなくてもよい。また、供給管のエンドはバラバラでつながってなくてもよい。
本実施形態においては、苗が６列配置される構成となっている。水と液肥を供給する供給管は、それぞれ作物の苗の位置に対応して穴が空いており、そこから液肥や水が供給されるようになっている。

図２は、本発明の実施形態に係る作物育成システムを上面から見た図である。

図３は、実施形態に係る作物育成システムを側面から見た図である。上面から見ると、ハウスの上面３を覆う部分であって、作物育成ハウスの中央付近の上面４以外の部分が、太陽光を透過し、加湿冷気を透過する素材である不織布で覆われている。
作物育成ハウスの中央付近の上面４以外の部分は、太陽光を透過し、加湿冷気を透過しない素材であるポリオレフィンフィルムで覆われている。
作物育成ハウスの中央付近には、パッドアンドファン式冷房装置２０が設置される。パッドアンドファン式冷房装置２０に対抗して、ハウス内のパッドアンドファン式冷房装置２０から空気が流れる方向のハウスの半分くらいの位置に整風板５，６が配置される。

整風板５，６は、苗が複数列ある場合には、その列の中心にあってもよい。整風板５，６は、パッドアンドファン式冷房装置２０から供給される湿った冷却風を一部反射し、一部を透過させる。
これにより、長方形状のハウスの両端に空気が届くようにしている。

図３の側面から見た図を見ると、長方形状の作物育成ハウスの中央付近に、整風板５，６が配置されているのがわかる。図では浮いているように記載してあるが、実際は、２本脚や３本脚で支えられている。
整風板５，６は、塩ビパイプ、鉄製パイプで骨組みを作り、そこに透明の農業用ポリオレフィンフィルムを張り付けている。張り付けられたフィルムを下の方に伸ばすことにより加湿冷気が、整風板によって完全に遮断されて育苗システム両端に流れていく。

図４は、本発明の実施形態に係る作物育成システムのパッドアンドファン式冷房装置の側面断面図である。
パッドアンドファン式冷房装置２０は、パッド２１とファン２２を備えている。パッド２１は、例えば段ボールのような紙で構成されており、波状となった紙が重なって形成されている。また、これにより、水が吸収しやすく、さらに水が空気の流れにより加湿冷気のように水分を多く含んだ風となるようになっている。
パッド２１の上部には、水を供給するためのパッド水供給管２３が配置される。さらに、幅のあるパッド２１に対して均等に水が供給されるように布２４などがパッドとパッド水供給管２３の間に配置される。

図５は、本発明の実施形態に係る作物育成システムにおける温度変化を示す図である。図６は、本発明の実施形態に係る作物育成システムにおける、ある1日の温度変化を示す図である。対照は、本発明の実施形態に係る作物育成システムを設置せず、大きなハウス内で、育苗ベンチだけを置いて、ベンチ上で測定した温度変化を示している。
Ａは、本発明の実施形態に係る作物育成システムにおいて、作物育成ハウスの端の付近、不織布で覆われた上面３の下側に置いたセンサでの温度変化を示している。
Ｂは、本発明の実施形態に係る作物育成システムにおいて、作物育成ハウスの中央付近であって、整風板５，６の裏側、つまり、ハウス内であって、整風板５，６を挟んでパッドアンドファン式冷房装置２０とは反対側に置いたセンサでの温度変化を示している。

対照とＡまたはＢの温度変化から、作物育成システムがないと、日中のハウス内の温度が上昇し、３５度を超えることがあることがわかる。この温度は、作物の生育適温から外れてしまうため、作物が枯れたり、病気になってしまう。
一方、本発明の実施形態に係る作物育成システムでの温度変化ＡまたはＢを見ると、日中であっても、作物の生育適温である２５〜３３度の間にあり、育成が順調に進む。

さらに、ＡとＢの温度変化から、ハウス内での温度の差が少ないことがわかる。つまり、ハウス内を万遍なく冷却できる。

次に、図６の本発明の実施形態に係る作物育成システムにおける、ある1日の温度変化を見る。ここで、対照は本発明の実施形態に係る作物育成システムを設置せず、大きなハウス内で、育苗ベンチだけを置いて、ベンチ上で測定した温度変化であり、Ｃは本発明にかかる作物育成システムでの温度変化であり、Ｄは育苗ベンチの下部に簡易型パッドアンドファン装置を設置し、育苗ベンチ上の苗に加湿冷気を供給する方式による冷却での温度変化である。

本発明の実施形態に係る作物育成システムを設置しない対照の温度変化は、高温で、温度変化が激しい。日中には、３５度を超える高温となり、作物の育成に適さない。
一方、本発明にかかる作物育成システムでの温度変化であるＣを見ると、冷却が十分されており、日中であっても、作物の育成に適した温度を維持している。比較例として、育苗ベンチの下部に簡易型パッドアンドファン装置を設置し、育苗ベンチ上の苗に加湿冷気を供給する方式による冷却での温度変化であるＤを見ると、対照に比べると、冷却により温度上昇を抑えているが、日中の温度は３５度近くまで上昇し、作物の育成に適しない。

＜実施形態の構成及び効果＞
本発明の作物育成システムは、長方形状の作物育成ハウスであって、作物育成ハウスの中央付近に、空調装置を備え、空調装置から発生する空気の流れを妨げる整風板５，６が設けられ、整風板５，６は、空調装置から発生する空気の流れをそのまま流れるようにする間隙を備えている。このような構成としたことによって、作物育成ハウス内の隅々にまで冷却された空気を送ることができ、ハウス内を均一に冷却できる。

好適には、長方形状の側面を、太陽光を透過し、加湿冷気を透過しない素材で囲まれ、長方形状の上面を、太陽光を透過し、加湿冷気を透過する素材で覆われている。このような構成としたことによって、湿度を維持しつつ、冷却された空気を送ることができる。

好適には、空調装置が備えられた作物育成ハウスの中央付近の上面のみが、太陽光を透過し、加湿冷気を透過しない素材で覆われ、それ以外の上面が太陽光を透過し、加湿冷気を透過する素材で覆われている。このような構成としたことによって、空調装置から遠い作物育成ハウスの部位における湿度を維持することができる。

好適には、太陽光を透過し、加湿冷気を透過しない素材はポリオレフィンフィルムであり、太陽光を透過し、加湿冷気を透過する素材は不織布である。このような構成としたことによって、安価に構成することができる。

好適には、空調装置は冷房装置である。このような構成としたことによって、作物育成ハウス内を冷却することができる。

好適には、空調装置は細霧冷房装置である。このような構成としたことによって、湿度を維持したまま、冷却することができる。

好適には、空調装置はパッドアンドファン式冷房装置である。このような構成としたことによって、簡単に湿度を維持したまま、冷却することができる。

好適には、作物育成ハウスは、育苗ベンチの上に備えられる。このような構成としたことによって、水はけのよいシステムを構成でき、よりハウス内の温度調整が均一化できる。

＜定義＞
作物とは、草丈が１．５ｍ以内の作物であって、例えば、イチゴ、トマト、パプリカ、キュウリ、ウリ類、メロン、スイカ、ナスなどである。

１ 作物育成システム
２ 側面
３ 上面
４ 上面
５ 整風板
６ 整風板
７ 育苗ベンチ
２０ パッドアンドファン式冷房装置
２１ パッド
２２ ファン
２３ パッド水供給管
２４ 布
３１ 液肥供給管
３２ 第１水供給管
３３ 第２水供給管

Claims (8)

1. 長方形状の作物育成ハウスであって、
   前記作物育成ハウスの中央付近に、空調装置を備え、
   前記空調装置から発生する空気の流れを妨げる整風板が設けられ、
   前記整風板は、前記空調装置から発生する空気の流れをそのまま流れるようにする間隙を備えている
   作物育成システム。
2. 長方形状の側面を、太陽光を透過し、加湿冷気を透過しない素材で囲まれ、
   長方形状の上面を、太陽光を透過し、加湿冷気を透過する素材で覆われている
   請求項１記載の作物育成システム。
3. 前記空調装置が備えられた前記作物育成ハウスの中央付近の上面のみが、太陽光を透過し、加湿冷気を透過しない素材で覆われ、
   それ以外の上面が太陽光を透過し、加湿冷気を透過する素材で覆われている
   請求項２記載の作物育成システム。
4. 太陽光を透過し、加湿冷気を透過しない素材はポリオレフィンフィルムであり、太陽光を透過し、加湿冷気を透過する素材は不織布である
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の作物育成システム。
5. 前記空調装置は冷房装置である
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の作物育成システム。
6. 前記空調装置は細霧冷房装置である
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の作物育成システム。
7. 前記空調装置はパッドアンドファン式冷房装置である
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の作物育成システム。
8. 前記作物育成ハウスは、育苗ベンチの上に備えられる
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の作物育成システム。
   

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