JP2018035987A - 空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】仕切り等を設けることなく空調効率の良い状態にて、複数種類の管理対象物を１の空調対象空間で管理する。【解決手段】空調機（61〜63）は、各栽培棚（21〜22,23〜24,25〜26）に対応して配置され、棚（21〜22,23〜24,25〜26）に供給する空気を生成する。入口端が開口部（Op4〜Op9）と繋がり出口端が各空調機（61,62,63）の吸い込み口と繋がった吸い込み側搬送部（71〜73）は、空気を空調機（61,62,63）に搬送する。各人用通路（42,43）を挟んで隣り合う棚（22〜23,24〜25）同士の目標温度は異なり、吸い込み側搬送部（71,72）は、人用通路（42,43）に隣接する棚（22〜23,24〜25）のうち目標温度が低い棚（23,25）側からの空気を開口部（Op4〜Op9）から吸い込んで空調機（61,62）に搬送する。【選択図】図１

Description

本発明は、管理対象物が載置される複数の棚が配列された空調対象空間において、該空調対象空間の空調を行う空調システムに関するものである。

植物工場の栽培室には、複数の棚が並んでおり、管理対象物としての植物が各棚に載置されている。栽培室内が植物の生育に適した温度及び湿度となるように、栽培室には空調システムが構築されている。

このような空調システムとしては、例えば特許文献１に示す技術が知られている。特許文献１では、１つの栽培室の天井に仕様の異なる２つの空調機が設けられている。各空調機は栽培室内に空調空気を吹き出し、吹き出された空調空気は栽培室内にて混合される。

特開２０１３−２５００２８号公報

ところで、１の栽培室内にて、他品目の植物を生育する場合がある。一般的に、植物にとって適切な温度の条件は、植物の品目に応じて異なっていることが多い。

しかしながら、上記特許文献１では、２つの空調機によって、栽培室内が全体的に所定の温度にて均一となるような制御が行われる。そのため、複数の品目の植物を１の栽培室にて生育する際に上記特許文献１の空調システムを用いると、各品目の植物の周囲を当該植物に適した温度とすることは困難である。

一方、１の栽培室において、物理的な仕切りを設けることにより、植物の品目毎の栽培スペースを確保し、スペース毎に空調機を設けることが考えられる。しかし、この方法では、仕切りを設ける作業が発生してしまう。更に、空調機は各スペースに対し個々に空調運転を行うため、空調効率の観点から必ずしも最適とは言い難い。

また、植物工場に限らず、食品倉庫等においても、１の倉庫内に複数種類の管理対象物を管理することが望まれる場合があり、各管理対象物にとって適切な温度を提供する必要が生じる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、仕切り等を設けることなく且つ空調効率の良い状態にて、複数種類の管理対象物を１の空調対象空間で同時に管理できる空調システムを提供することである。

第１の発明は、管理対象物（57）が載置される複数の棚（21〜26）が配列された空調対象空間（S1）において、該空調対象空間（S1）の空調を行う空調システム（10）であって、上記棚（21〜22,23〜24,25〜26）に対応して配置され、該棚（21〜22,23〜24,25〜26）に供給するための空調空気を生成する複数の空調機（61,62,63）と、出口端が各上記空調機（61,62,63）の吸い込み口と繋がっており、空気を上記空調機（61,62,63）に搬送する搬送部（71〜73）とを備え、上記空調対象空間（S1）において、隣接する上記棚（22〜23,24〜25）の間に形成された通路（42,43）には、上記搬送部（71,72）の入口端側と繋がっている上記空調対象空間（S1）の空気の吸い込み用開口部（Op4〜Op9）が設けられ、各上記通路（42,43）を挟んで隣り合う上記棚（22〜23,24〜25）同士にて、上記棚（22〜23,24〜25）の目標温度は異なっており、各上記空調機（61,62）は、上記通路（42,43）に隣接する上記棚（22〜23,24〜25）のうち上記目標温度が低い上記棚（23,25）側からの空気を、上記吸い込み用開口部（Op4〜Op9）及び上記搬送部（71,72）を介して吸い込むことを特徴とする空調システムである。

ここでは、棚（22〜23,24〜25）の間の通路（42,43）には、搬送部（71,72）によって各空調機（61,62）の吸い込み口と繋がる吸い込み用開口部（Op4〜Op9）が設けられている。通路（42,43）を挟んで隣り合う棚（22〜23,24〜25）は、互いに目標温度が異なっており、このうち目標温度の低い棚（23,25）側の空気は、吸い込み用開口部（Op4〜Op9）及び搬送部（71,72）を介して、対応する空調機（61,62）に吸い込まれる。これにより、当該空気を吸い込んだ空調機（61,62）は、空気を用いて冷房運転を行う際、空調負荷が比較的小さい状態にて、空気を冷やすことができる。従って、仕切り等を設けることなく且つ空調効率の良い状態にて、複数種類の管理対象物を１の空調対象空間（S1）で同時に管理することができる。

第２の発明は、第１の発明において、上記棚（21〜22,23〜24,25〜26）は、上記棚（21〜22,23〜24,25〜26）の配列方向に沿って上記目標温度が昇順または降順となるように、上記空調対象空間（S1）に複数配列されている。

これにより、例えば、空調機（62）は、空調対象である棚（24）と通路（43）を介して隣接している棚（25）側から空気を吸い込んで運転し、空調後の空気を空調対象である棚（24）に供給する。次いで、空調機（61）は、棚（23）から空気を吸い込んで運転し、空調後の空気を、棚（23）と通路（42）を介して隣接している棚（22）、即ち空調対象である棚（22）に供給する。このように、空調システム（10）では、例えば冷房運転時、目標温度の低い空調機から高い空調機へと、順に空気が流れていく。従って、空調システム（10）は、より効率の良い運転にて空調対象空間（S1）の空調を行うことができる。

本発明によれば、仕切り等を設けることなく且つ空調効率の良い状態にて、複数種類の管理対象物を１の空調対象空間（S1）で同時に管理することができる。

図１は、本実施形態の空調システムが配置された栽培室の平面図である。 図２は、栽培ベッドの構成を概略的に示す図である。 図３は、本実施形態の変形例に係る栽培室の平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。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。

≪実施形態≫
＜概要＞
空調システム（10）は、空調対象空間の温度等を制御するシステムである。特に、空調システム（10）は、空調効率の高い状態で、空調対象空間の温度等を、空調対象空間において管理されている管理対象物の位置毎に異ならせることができる。

本実施形態では、空調システム（10）が、野菜や果物等の植物（57）（図２参照）を栽培する植物工場及び栽培ハウス等の栽培室（S1）に構築される場合を例示する。空調システム（10）は、栽培中の植物（57）を温度等の管理対象物とし、複数品目の植物（57）それぞれの生長が促進されるように、栽培室（S1）内を空調対象空間として空調を行うシステムである。

＜栽培室における栽培棚等の配置について＞
図１に示すように、栽培室（S1）には、植物（57）が載置される栽培棚（21,22,23,24,25,26）（棚に相当）が、平面上に複数設置されている。

ここで、先ずは栽培室（S1）内の栽培棚（21〜26）等の配置について説明する。

なお、栽培室（S1）は、平面視において矩形状となっている。図１では、Ｘ方向に延びる側壁（S11,S13）がＹ方向に延びる側壁（S12,S14）よりも長い場合を例示している。Ｘ方向及びＹ方向は、平面上において、概ね垂直に交差している。しかし、栽培室（S1）の形状はこれに限定されない。

栽培室（S1）には、複数の栽培棚（21〜26）がＸ方向に互いに離れて配列されている。各栽培棚（21〜26）は、平面上において、Ｙ方向つまりは側壁（S12,S14）に沿って細長く、且つ、図示していないが鉛直方向（Ｘ方向及びＹ方向の両方向に垂直な方向）にも延びている。そして、栽培棚（21〜26）は、各側壁（S11〜S14）から離れて位置している。

栽培棚（21〜26）のうち、栽培棚（21）と栽培棚（22）との間、栽培棚（23）と栽培棚（24）との間、栽培棚（25）と栽培棚（26）との間には、空気用通路（31,33,35）が形成されている。空気用通路（31〜35）は、隣接する２つの栽培棚（21〜22,23〜24,25〜26）に挟まれるようにして位置することにより形成された空間である。具体的に、空気用通路（31〜35）は、栽培棚（21〜26）と同様、Ｙ方向に延びると共に鉛直方向にも延びている。図示していないが、空気用通路（31〜35）には、空調機（61,65）からの空調空気が例えば鉛直方向の上部から内部に流入する。

以下では、説明の便宜上、１本の空気用通路（31〜35）と、該空気用通路（31〜35）を挟んで位置する２つの栽培棚（21〜22,23〜24,25〜26）とによって構成される単位を、“棚群（G1,G2,G3）”と呼称する。具体的に、棚群（G1）は、空気用通路（31）と栽培棚（21,22）とによって構成される。棚群（G2）は、空気用通路（33）と栽培棚（23,24）とによって構成される。棚群（G3）は、空気用通路（35）と栽培棚（25,26）とによって構成される。各棚群（G1〜G3）は、栽培棚（21〜26）及び空気用通路（31〜35）の並び方向であるＸ方向と概ね垂直に交差する方向（Ｙ方向）に延設されている。

上記棚群（G1〜G3）は、平面上において、互いにＸ方向に所定距離離れて位置している。このような配列により、図１の破線で示すように、側壁（S14）と当該側壁（S14）に最も近い栽培棚（21）との間、隣接する栽培棚（22）と栽培棚（23）との間、隣接する栽培棚（24）と栽培棚（25）との間、側壁（S12）と該側壁（S12）に最も近い栽培棚（26）との間には、人が通過するための人用通路（41,42,43,44）（通路に相当）が形成されている。つまり、人用通路（41,44）は、側壁（S14,S12）と栽培棚（21,26）との間の空間を含み、人用通路（42,43）は、栽培棚（22〜23,24〜25）同士の間の空間を含む。これら複数の人用通路（41〜44）は、いずれもＹ方向に延びており、互いに平行となるように位置している。

以上から、栽培室（S1）には、平面上において、棚群（G1〜G3）及び人用通路（41〜44）が、Ｘ方向に沿って交互に並んで配置されていると言える。

そして、棚群（G1〜G3）は、棚群（G1〜G3）の延設方向（Ｙ方向）に沿って複数の区画（Zo1,Zo2,Zo3,Zo4,Zo5,Zo6,Zo7,Zo8,Zo9）に区分されている。区画（Zo1〜Zo9）は、温度等を調整する空間単位として定義されたものである。

図１では、各棚群（G1〜G3）が、Ｙ方向に均等に３つの区画（Zo1〜Zo3,Zo4〜Zo6,Zo7〜Zo9）に区分されている場合を例示している。なお、区分数は、３つ以外であってもよく、また、棚群（G1〜G3）毎に区分数が異なっていても良い。

更に、各人用通路（41〜44）に対応する栽培室（S1）の天井部分には、複数の開口部（Op1,Op2,Op3,Op4,Op5,Op6,Op7,Op8,Op9,Op10,Op11,Op12）が形成されている。各開口部（Op1〜Op12）は、栽培室（S1）内に開口し、各区画（Zo1〜Zo9）に対応するようにして設けられている。各開口部（Op1〜Op12）は、栽培室（S1）内の空気を吸い込むための吸い込み用開口部である。

図１では、区画（Zo1〜Zo9）の数は９つであり、開口部（Op1〜Op12）は、１の区画（Zo1〜Zo9）に対し２つ設けられている。特に、人用通路（42,43）の天井に設けられた開口部（Op4〜Op9）は、該開口部（Op4〜Op9）からみて両側壁（S12,S14）側に位置する２つの区画に共通して設けられたものとなっている。例えば、開口部（Op4）は、区画（Zo1）に対応する開口部であり、且つ、区画（Zo4）に対応する開口部でもある。

なお、栽培棚（21〜26）には、図示していないが、鉛直方向に向けて段が複数段形成されている。各段には、栽培ベッド（50）が複数載置される。

図２に示すように、栽培ベッド（50）は、植物（57）を生育させるためのものであって、植物（57）が植え付けられる栽培パネル（51）と、植物（57）を生育するための養液（55）を溜める養液槽（53）とで構成される。栽培パネル（51）は、ポリスチレンや発砲樹脂等である断熱性の比較的高い材質が水平に延びることによって形成された板状部材である。栽培パネル（51）には、水平面上において互いに所定間隔離れて植物植え付け位置が複数あり、これらの位置それぞれには、ポリウレタン等の材質で形成されたスポンジ（52）が、栽培パネル（51）を上下に貫通するような状態で存在している。このスポンジ（52）それぞれに、植物の苗が固定される。養液槽（53）は、上面が開放された水槽であって、内部には養液（55）が貯留されている。養液（55）の上方には、養液槽（53）の上面を覆うようにして栽培パネル（51）が載置されている。

更に、図示してはいないが、栽培棚（21〜26）の各段の上方には、蛍光灯やＬＥＤ等の照明機器が設置されている。照明機器が点灯及び消灯を繰り返すことで、栽培室（S1）内では、人工的に昼及び夜の環境が作り出される。昼の長さ（明期）及び夜の長さ（暗期）は、植物（57）に応じた生育環境となるように適宜調節される。

栽培室（S1）内の植物（57）の生育温度、即ち植物（57）の生育に適切な温度は、植物（57）の品目、生育工程、明期か暗期か等により異なる。一例として、明期の場合、レタスの生育温度は約２３℃、わさびの生育温度は約１３℃である。

特に、本実施形態では、１の棚群を１の栽培ラインと定義し、１の棚群では１つの品目の植物（57）を栽培する。図１では、棚群（G1〜G3）が３つあるため、３つの品目の植物（57）が同時に１つの栽培室（S1）で栽培される。そして、植物（57）の品目毎、即ち棚群（G1,G2,G3）毎に目標温度が設定されており、人用通路（42,43）を挟んで隣り合う栽培棚（22〜23,24〜25）（具体的には棚群（G1〜G3））同士にて、栽培棚（22〜23,24〜25）（棚群（G1〜G3））の目標温度は異なっている。更に、各棚群（G1,G2,G3）に属する栽培棚（21〜22,23〜24,25〜26）の目標温度は、側壁（S12）から側壁（S14）へと向かう棚の配列方向に沿って昇順となっている。例えば、棚群（G3）に属する栽培棚（25,26）の目標温度は“１３℃”、棚群（G2）に属する栽培棚（23,24）の目標温度は“１８℃”、棚群（G1）に属する栽培棚（21,22）の目標温度は“２３℃”となっている。このような各棚群（G1〜G3）の目標温度は、その棚群（G1〜G3）で生育される植物（57）の品種に応じて決定されるが、特に本実施形態の棚群（G1〜G3）では、側壁（S12）側から側壁（S14）側に向かうに連れて、生育温度が順に高い植物（57）が栽培される。

なお、各棚群（G1,G2,G3）の目標温度は、側壁（S12）から側壁（S14）へと向かう棚の配列方向に沿って降順となっていてもよい。

＜空調システムの構成＞
上述した栽培室（S1）内に構築される空調システム（10）は、複数の空調機（61,62,63）、吸い込み側搬送部（71,72,73）（搬送部に相当）、吹き出し側搬送部（81,82,83）、及び複数の定風量制御装置（85a,85b,85c,86a,86b,86c,87a,87b,87c）を備える。

−空調機−
複数の空調機（61〜63）は、第１空調機（61）、第２空調機（62）及び第３空調機（63）を有する。

第１空調機（61）は、栽培棚（21,22）を有する棚群（G1）に対応しており、栽培棚（22）に隣接する人用通路（42）に設置されている。第１空調機（61）は、栽培棚（21,22）に供給するための空調空気を生成する。第２空調機（62）は、栽培棚（23,24）を有する棚群（G2）に対応しており、栽培棚（24）に隣接する人用通路（43）に設置されている。第２空調機（62）は、栽培棚（23,24）に供給するための空調空気を生成する。第３空調機（63）は、栽培棚（25,26）を有する棚群（G3）に対応しており、栽培棚（26）に隣接する人用通路（44）に設置されている。第３空調機（63）は、栽培棚（25,26）に供給するための空調空気を生成する。

各空調機（61,62,63）は、室外機及び室内機を含み、室外機と室内機とに跨るように冷媒回路が形成されている。図１では、室外機の図示を省略し、室内熱交換器及び室内ファンが収容された室内機のみを図示している。各室内機は、各人用通路（42,43,44）の天井付近及び天井裏等に設置されている。各室内機は、室内熱交換器における冷媒との熱交換によって空気を所望の温度及び湿度に近づける。熱交換後の空気は、空調空気として各室内機から吹き出される。

特に、本実施形態では、３つの空調機（61〜63）には、あえて異なる仕様のものが採用されている。具体的には、各棚群（G1〜G3）の目標温度が側壁（S12）から側壁（S14）に向かって昇順に並んでいることに対応して、側壁（S12）から側壁（S14）に向かって並ぶ第３空調機（63）、第２空調機（62）、第１空調機（61）それぞれの仕様温度範囲が昇順となるように、各空調機（61〜63）の種類が選択される。例えば、棚群（G3）の目標温度“１３℃”を使用動作範囲として含むような空調機が、第３空調機（63）として選択され、棚群（G1）の目標温度“２３℃”を使用動作範囲として含むような空調機が、第１空調機（61）として選択される。目標温度が２０℃を下回る棚群（G2,G3）に対応する第２空調機（62）及び第３空調機（63）としては、中温度帯用空調機が使用されると好ましい。中温度帯用空調機は、一般的な空調機の使用温度範囲（２０℃〜３０℃）よりも低い使用温度範囲（１０℃〜２０℃）を有するためである。

なお、図１では、各空調機（61〜63）が１台の室内機を含む場合を例示しているが、各空調機（61〜63）が含む室内機の台数は複数台であってもよい。各空調機（61〜63）の室内機が複数台である場合、空調システム（10）は、栽培室（S1）内の空調負荷（温度差等）に応じて、運転するべき室内機の台数を制御してもよい。これにより、その時々の栽培室（S1）の環境に適した空調空気が栽培室（S1）内に供給されるようになる。

また、全ての空調機（61〜63）ではなく、少なくとも１つの空調機（61〜63）が室内機を複数台含む構成であってもよい。

−吸い込み側搬送部−
吸い込み側搬送部（71〜73）は、ダクトで構成されている。

吸い込み側搬送部（71）の一端（空気の入口端）は、人用通路（41,42）の各開口部（Op1〜Op6）と繋がっており、他端（空気の出口端）は、第１空調機（61）の室内機の吸い込み口と繋がっている。吸い込み側搬送部（71）は、開口部（Op1〜Op6）から吸い込まれた栽培室（S1）内の空気を一旦合流させた後、第１空調機（61）の室内機に供給する。

吸い込み側搬送部（72）の一端（空気の入口端）は、人用通路（43）の各開口部（Op7〜Op9）と繋がっており、他端（空気の出口端）は、第２空調機（62）の室内機の吸い込み口と繋がっている。吸い込み側搬送部（72）は、開口部（Op7〜Op9）から吸い込まれた栽培室（S1）内の空気を合流させて、第２空調機（62）の室内機に供給する。

吸い込み側搬送部（73）の一端（空気の入口端）は、人用通路（44）の各開口部（Op10〜Op12）と繋がっており、他端（空気の出口端）は、第３空調機（63）の室内機の吸い込み口と繋がっている。吸い込み側搬送部（73）は、開口部（Op10〜Op12）から吸い込まれた栽培室（S1）内の空気を合流させて、第３空調機（63）の室内機に供給する。

特に、本実施形態では、既に述べたように、棚群（G1〜G3）の目標温度が互いに異なっているが、各吸い込み側搬送部（71,72）は、目標温度が低い棚群（G1〜G3）側の空気を、優先的に吸い込むようになっている。

具体的に、吸い込み側搬送部（71）は、人用通路（42）の両隣に位置する栽培棚（22）側の空気と栽培棚（23）側の空気とを吸い込み対象とするが、栽培棚（23）の目標温度は栽培棚（22）の目標温度よりも低いため、栽培棚（22）側の空気よりも栽培棚（23）側の空気を優先的に吸い込む。即ち、吸い込み側搬送部（71）は、開口部（Op1〜Op3）と開口部（Op4〜Op6）との双方から空気を吸い込むが、このうち開口部（Op4〜Op6）から棚群（G2）側の空気を優先的に吸い込む。

吸い込み側搬送部（72）は、人用通路（43）の両隣に位置する栽培棚（24）側の空気と栽培棚（25）側の空気とを吸い込み対象とするが、栽培棚（25）の目標温度は栽培棚（24）の目標温度よりも低いため、栽培棚（25）側の空気を優先的に吸い込む。

このような動作は、吸い込み側搬送部（71,72）がダンパ（図示せず）を有していたり、開口部（Op4〜Op9）が予め目標温度の低い側の棚群（G1〜G3）に近い位置に設けられていたりすることによって、実現される。

なお、吸い込み側搬送部（73）は、栽培棚との間ではない人用通路（44）に位置しており、栽培棚（26）付近の空気を吸い込む。

−吹き出し側搬送部−
吹き出し側搬送部（81〜83）は、ダクトで構成されている。吹き出し側搬送部（81〜83）の一端（空気の入口端）は、各空調機（61〜63）の室内機の吹き出し口と繋がっている。各吹き出し側搬送部（81〜83）の他端は、各区画（Zo1〜Zo9）の空気用通路（31〜35）内に位置している。

具体的に、吹き出し側搬送部（81）は、第１空調機（61）に対応している。吹き出し側搬送部（81）は、第１空調機（61）から吹き出される空調空気を、棚群（G1）に属する区画（Zo1〜Zo3）の空気用通路（31）に分配して吹き出す。

吹き出し側搬送部（82）は、第２空調機（62）に対応している。吹き出し側搬送部（82）は、第２空調機（62）から吹き出される空調空気を、棚群（G2）に属する区画（Zo4〜Zo6）の空気用通路（33）に分配して吹き出す。

吹き出し側搬送部（83）は、第３空調機（63）に対応している。吹き出し側搬送部（83）は、第３空調機（63）から吹き出される空調空気を、棚群（G3）に属する区画（Zo7〜Zo9）の空気用通路（35）に分配して吹き出す。

このような吹き出し側搬送部（81〜83）により、各空調機（61〜63）から吹き出された空調空気は、各区画（Zo1〜Zo9）の空気用通路（31〜35）に供給されると、各区画（Zo1〜Zo9）の栽培棚（21〜26）、つまりは空気用通路（31〜35）に隣接する栽培棚（21〜26）に向けて供給される。例えば、区画（Zo5）の空気用通路（33）に供給された空調空気は、当該空気用通路（33）から同じ区画（Zo5）内の栽培棚（23,24）それぞれに供給される。

なお、本実施形態では、空気用通路（31〜35）内において、各吹き出し側搬送部（81〜83）によって搬送された空調空気は、側壁（S12）側から側壁（S14）側へと向かう向きに吹き出される。しかし、空調空気の吹き出し方向は、これに限定されずともよい。

−定風量制御装置−
定風量制御装置（85a〜85c,86a〜86c,87a〜87c）は、吹き出し側搬送部（81~83）の各出口端付近に設けられている。定風量制御装置（85a〜85c,86a〜86c,87a〜87c）は、吹き出し側搬送部（81〜83）の静圧の変化に拘わらず、吹き出し側搬送部（81〜83）を通過する空調空気の風速を計測しつつ、吹き出し側搬送部（81〜83）の各出口端から空気用通路（31〜35）に吹き出される空調空気の風速が設定風速となるように、風量制御を行う。

なお、設定風量は、例えば手動のスイッチ等によって所望の値に設定することが可能となっていてもよい。

−その他の構成要素−
上記以外に、空調システム（10）は、コントローラ（図示せず）を備える。コントローラは、メモリ及びＣＰＵで構成されるマイクロコンピュータであって、各空調機（61〜63）及び定風量制御装置（85a〜85c,86a〜86c,87a〜87c）と電気的に接続されている。メモリ内に格納されているプログラムをＣＰＵが読み出して実行することで、コントローラは、各空調機（61〜63）及び定風量制御装置（85a〜85c,86a〜86c,87a〜87c）の動作を制御する。

＜動作＞
上述した構成を有する空調システム（10）の動作について説明する。

前提条件としては、既に述べたように、本実施形態では、各棚群（G1〜G3）の目標温度は、側壁（S12）から側壁（S14）に向かうにつれて徐々に高くなっている。各棚群（G1〜G3）は、植物（57）の品目毎の栽培ラインとして使用される。

先ず、目標温度が最も低い棚群（G3）に空調空気を供給する第３空調機（63）は、開口部（Op10〜Op12）及び吸い込み側搬送部（73）を介して、人用通路（44）付近の空気を吸い込む。第３空調機（63）は、吸い込んだ空気を用いて、棚群（G3）が目標温度（例えば１３℃）となるような空調空気を冷房運転により生成する。生成された空調空気は、吹き出し側搬送部（83）を介して、棚群（G3）の各区画（Zo7〜Zo9）の空気用通路（35）上に吹き出される。吹き出された空気は、棚群（G3）の空気用通路（35）に隣接する栽培棚（25,26）それぞれに供給され、棚群（G3）に載置されている植物（57）に行き渡る。これにより、棚群（G3）内は、棚群（G1）で栽培される植物（57）に適した環境となる。

図１において、人用通路（43）を介して棚群（G3）の左隣に位置する棚群（G2）の目標温度は、棚群（G3）よりも高いが、人用通路（42）を介して左側に隣接する棚群（G1）よりは低い。この棚群（G2）に空調空気を供給する第２空調機（62）は、開口部（Op7〜Op9）及び吸い込み側搬送部（72）を介して、人用通路（43）上の空気を吸い込む。

開口部（Op7〜Op9）からは、開口部（Op7〜Op9）周辺の空気である両棚群（G2,G3）側の空気が吸い込まれるが、吸い込み側搬送部（72）は、棚群（G2）よりも目標温度が低い棚群（G3）側の空気を、棚群（G2）側の空気よりも多く吸い込み、第２空調機（62）に搬送する。それ故、第２空調機（62）は、棚群（G3）側の空気を多く（主として）用いて、棚群（G2）が目標温度（例えば１８℃）となるように空調空気を冷房運転により生成する。生成された空調空気は、吹き出し側搬送部（82）を介して、棚群（G2）の各区画（Zo4〜Zo6）の空気用通路（33）上に吹き出される。吹き出された空気は、棚群（G2）の空気用通路（33）に隣接する栽培棚（23,24）それぞれに供給され、棚群（G2）に載置されている植物（57）に行き渡る。これにより、棚群（G2）内は、棚群（G2）で栽培される植物（57）に適した環境となる。

特に、第２空調機（62）は、対応する棚群（G2）よりも目標温度が低い棚群（G3）側の空気を優先的に吸い込み、当該空気を利用して冷房運転を行っている。従って、第２空調機（62）の運転効率は、棚群（G3）側の空気を優先的に吸い込まない場合よりも向上する。

棚群（G1）に空調空気を供給する第１空調機（61）は、開口部（Op1〜Op3,Op4〜Op6）及び吸い込み側搬送部（71）を介して、人用通路（41,42）上の空気を吸い込む。

開口部（Op1〜Op3,Op4〜Op6）からは、開口部（Op1〜Op3,Op4〜Op6）周辺の空気である両棚群（G1,G2）側の空気が吸い込まれるが、吸い込み側搬送部（71）は、棚群（G1）よりも目標温度が低い棚群（G2）側の空気を、棚群（G1）側の空気よりも多く吸い込み、第１空調機（61）に搬送する。それ故、第１空調機（61）は、棚群（G2）側の空気を多く（主として）用いて、棚群（G1）が目標温度（例えば２３℃）となるように空調空気を冷房運転により生成する。生成された空調空気は、吹き出し側搬送部（81）を介して、棚群（G1）の各区画（Zo1〜Zo3）の空気用通路（31）上に吹き出される。吹き出された空気は、棚群（G1）の空気用通路（31）に隣接する栽培棚（21,22）それぞれに供給され、棚群（G1）に載置されている植物（57）に行き渡る。これにより、棚群（G1）内は、棚群（G1）で栽培される植物（57）に適した環境となる。

特に、第１空調機（61）は、対応する棚群（G1）よりも目標温度が低い棚群（G2）側の空気を優先的に吸い込み、当該空気を利用して冷房運転を行っている。従って、第１空調機（61）の運転効率は、棚群（G2）側の空気を優先的に吸い込まない場合よりも向上する。

まとめると、本実施形態では、目標温度の低い棚群（栽培棚）に対応する空調機から、目標温度の高い棚群（栽培棚）空調機へと、順に空気が流れていくと云うことができる。

ここで、各棚群（G1〜G3）の目標温度は、植物（57）の生育状態等の変化に応じて、適宜変更されてもよい。例えば、設置された照明機器が同じ種類（蛍光灯、LED等）で統一されその光量が同一であるとしても、植物（57）の葉量が多い程、風が葉にあたりにくくなるためである。

また、コントローラは、各棚群（G1〜G3）の湿度が棚群（G1〜G3）毎の目標湿度となるように、各空調機（61〜63）の運転制御を行っても良い。一般的に、植物（57）は、生育過程を経て葉量及び葉面積は大きくなり、これに伴い光合成を行う面積が多くなり、植物（57）の蒸散量も増加する。それ故、植物（57）は加湿源であり、蒸散量は、植物（57）の品目及び生育工程によっても異なるといえる。そこで、目標湿度は、植物（57）の品目のみならず、生育工程、明期及び暗期等に応じて棚群（G1〜G3）毎に決定及び変更されることが好ましい。

更に、コントローラは、各区画（Zo1〜Zo9）に供給される空調空気の風速が区画（Zo1〜Zo9）毎の目標の風速となるように、定風量制御装置（85a〜85c,86a〜86c,87a〜87c）の運転制御を行う。具体的には、定風量制御装置（85a〜85c,86a〜86c,87a〜87c）からの開度情報に基づき、各定風量制御装置（85a〜85c,86a〜86c,87a〜87c）が最適な開度となって所望の風量が空気用通路（31〜35）に吹き出されるように、コントローラは、各空調機（61〜63）が吹き出し側搬送部（81〜83）に吹き出す風量の設定を変更することができる。例えば、定風量制御装置（85a〜85c）の開度が大きい程、吹き出し側搬送部（81〜83）の出口端における圧力損失は小さくなる。この場合、第１空調機（61）が吹き出し側搬送部（81）に吹き出す風量は、定風量制御装置（85a〜85c）の開度が大きい程、小さい値に設定されることができる。定風量制御装置（85a〜85c）の開度が大きい程、第１空調機（61）の室内ファンの動力は低くて済む。

上記目標の風速も、植物（57）の品目のみならず、生育工程、明期及び暗期等に応じて棚群（G1〜G3）毎に決定及び変更されることが好ましい。植物（57）にとって適切な風速の条件も、生育工程等によって異なるからである。

なお、区画（Zo1〜Zo9）は、植物（57）の生育工程毎に分けることができる。この場合、上記目標の風速は、区画（Zo1〜Zo9）毎に決定され、且つ、生育工程、明期及び暗期のどちらなのかの少なくとも１つに応じて、適宜変更されると良い。

＜効果＞
本実施形態では、１つの栽培室（S1）内に、２つの栽培棚（22〜23,24〜25）を含む棚群（G1〜G3）と人用通路（42,43）とが交互に並んでいる。人用通路（42,43）には、吸い込み側搬送部（71,72）によって各空調機（61,62）の吸い込み口と繋がる開口部（Op4〜Op9）が設けられている。人用通路（42,43）を挟んで隣り合う栽培棚（22〜23,24〜25）は、互いに目標温度が異なっており、このうち目標温度の低い栽培棚（23,25）側の空気は、開口部（Op4〜Op9）及び吸い込み側搬送部（71,72）を介して、対応する空調機（61,62）に吸い込まれる。これにより、当該空気を吸い込んだ空調機（61,62）は、当該空気を用いて冷房運転を行う際、空調負荷が比較的小さい状態にて、空気を冷やすことができる。従って、仕切り等を設けることなく且つ空調効率の良い状態にて、複数品目の植物（57）を１の栽培室（S1）で同時に生育することができる。

また、本実施形態では、栽培棚（21〜22,23〜24,25〜26）は、棚の配列方向に沿って目標温度が昇順または降順となるように、栽培室（S1）に複数配列されている。これにより、空調機（62）は、栽培棚（24）と人用通路（43）を介して隣接する栽培棚（25）側から空気を吸い込んで運転し、空調後の空気を空調対象である栽培棚（24）に供給する。空調機（61）は、栽培棚（23）から空気を吸い込んで運転し、空調後の空気を、栽培棚（23）と人用通路（42）を介して隣接する栽培棚（22）に供給する。このように空調システム（10）では、冷房運転時、目標温度の低い空調機から高い空調機（61〜63）へと、順に空気が流れていく。従って、空調システム（10）は、より効率の良い運転にて栽培室（S1）の空調を行うことができる。

また、本実施形態では、開口部（Op1〜Op12）が、人用通路（41〜44）の天井のうち、各区画（Zo1〜Zo9）に対応した天井の位置に設けられている。そのため、各区画（Zo1〜Zo9）内の空気は、他区画（Zo1〜Zo9）に行き渡らずに、対応する開口部（Op1〜Op12）から各空調機（61,65）に吸い込まれる。これにより、任意の区画（Zo1〜Zo9）の空気が他区画（Zo1〜Zo9）に及ぶことによって他区画（Zo1〜Zo9）の温度及び湿度が目標値からずれるような虞を抑制することができる。従って、栽培ラインである棚群（G1〜G3）毎に異なった温度にて管理することが容易となる。

特に、本実施形態に係る空調システム（10）では、栽培棚（21〜26）に挟まれた空気用通路（31〜35）から当該栽培棚（21〜26）に向かって空調空気が供給される。これにより、空調空気は、無駄なく植物（57）に供給される。

＜変形例＞
図１の定風量制御装置（85a〜85c,86a〜86c,87a〜87c）は、図３に示すように設けられていなくても良い。この場合、各区画（Zo1〜Zo9）の空気用通路（31〜35）に吹き出される各空調空気の風量を個別に制御することができないが、各空調空気は、空気用通路（31〜35）から該空気用通路（31〜35）に隣接する栽培棚（21〜22,23〜24,25〜26）に向けて、無駄なく供給される。

各空調機（61〜63）側にて、室内ファンの回転速度の調節を行うことにより、各空調機（61〜63）から各区画（Zo1〜Zo9）の空気用通路（31〜35）に吹き出される風速を制御してもよい。これにより、空調空気の風速を栽培棚（G1〜G3）毎に異ならせることができる。

≪その他の実施形態≫
各棚群（G1〜G3）は、必ずしも複数の区画（Zo1〜Zo9）に区分されていなくてもよい。

各棚群（G1〜G3）は、栽培棚（21〜26）及び空気用通路（31〜35）の並び方向と交差する鉛直方向、即ち栽培棚（21〜26）の高さ方向に沿って区分されていてもよい。

栽培棚（21〜26）が棚群（G1〜G3）として配置された構成は、必須ではない。複数の栽培棚（21〜26）が並んで配列され、栽培棚（21〜26）同士の間に人用通路（42,43）が形成されている場合にも、空調システム（10）は適用可能である。

吹き出し側搬送部（81〜83）の出口端付近には、定風量制御装置（85a〜85c,86a〜86c,87a〜87c）の代わりに、可変風量制御装置が設けられても良い。可変風量制御装置は、空調対象空間内に設けられたセンサからの要求風量と比較しながら風量を変化させる装置である。

空調システム（10）は、明期か暗期かに応じて、各空調機（61〜63）にて運転する室内機の台数を変更する制御が行われても良い。例えば、照明機器が光の照射を停止している暗期では、植物（57）の蒸散量は小さいため、暗期における空調負荷（潜熱負荷及び顕熱負荷）は、明期よりも小さくなる。そこで、暗期の際に運転する室内機の台数を、明期の際に運転する室内機の台数よりも少なく制御を行っても良い。

人用通路（42,43）を挟んで隣り合う栽培棚（21〜26）同士の目標温度が異なっていればよいため、目標温度の降順または昇順に沿って栽培棚（21〜26）が複数並んでいることは、必須ではない。

上記“＜動作＞”では、空調機（61〜63）が冷房運転を行っている場合について記載した。しかし、全ての空調機が暖房運転を行ってもよいし、冷房運転を行う空調機と暖房運転を行う空調機とが１つの栽培室（S1）内にて混在してもよい。

全ての空調機（61〜63）が暖房運転を行う場合、吸い込み側搬送部（71〜73）は、人用通路（41〜43）に隣接する栽培棚（21〜26）のうち、目標温度が高い栽培棚側からの空気を吸い込み用開口部（Op4〜OP9）から吸い込んで空調機（61〜62）に搬送してもよい。

空調システム（10）が空調を行う空調対象空間は、植物工場の栽培室（S1）以外であってもよい。空調対象空間は、温湿度管理が必要となる倉庫、特に、冷凍及び冷蔵用の倉庫等であってもよい。

以上説明したように、本発明は、複数種類の管理対象物を１の空調対象空間で、空調効率の良い状態で同時に管理する空調システムについて有用である。

10 空調システム
21〜26 栽培棚（棚）
41〜44 人用通路（通路）
57 植物（管理対象物）
61 第１空調機
62 第２空調機
63 第３空調機
71,72,73 吸い込み側搬送部（搬送部）
Op1〜Op12 開口部（吸い込み用開口部）
S1 栽培室（空調対象空間）

Claims (2)

1. 管理対象物（57）が載置される複数の棚（21〜26）が配列された空調対象空間（S1）において、該空調対象空間（S1）の空調を行う空調システム（10）であって、
   上記棚（21〜22,23〜24,25〜26）に対応して配置され、該棚（21〜22,23〜24,25〜26）に供給するための空調空気を生成する複数の空調機（61,62,63）と、
   出口端が各上記空調機（61,62,63）の吸い込み口と繋がっており、空気を上記空調機（61,62,63）に搬送する搬送部（71〜73）と
   を備え、
   上記空調対象空間（S1）において、隣接する上記棚（22〜23,24〜25）の間に形成された通路（42,43）には、上記搬送部（71,72）の入口端側と繋がっている上記空調対象空間（S1）の空気の吸い込み用開口部（Op4〜Op9）が設けられ、
   各上記通路（42,43）を挟んで隣り合う上記棚（22〜23,24〜25）同士にて、上記棚（22〜23,24〜25）の目標温度は異なっており、
   各上記空調機（61,62）は、上記通路（42,43）に隣接する上記棚（22〜23,24〜25）のうち上記目標温度が低い上記棚（23,25）側からの空気を、上記吸い込み用開口部（Op4〜Op9）及び上記搬送部（71,72）を介して吸い込む
   ことを特徴とする空調システム。
2. 請求項１において、
   上記棚（21〜22,23〜24,25〜26）は、上記棚（21〜22,23〜24,25〜26）の配列方向に沿って上記目標温度が昇順または降順となるように、上記空調対象空間（S1）に複数配列されている
   ことを特徴とする空調システム。

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