JP3026253B2 - 人工環境装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トマト、ナス、ピ
ーマン、スイカ、メロン、キュウリ等の果菜類や、カー
ネーション、カスミ草等の花卉類等の草木性植物、また
はバラ、ライラック等の花木類やブドウ、リンゴ等の果
樹類の木性植物等の植物の幼苗の育成、さらにこれらの
植物の接木苗の養生、植物貯蔵（生長抑制）、種子の催
芽及びサツマイモ等の種いも類や、米、籾、麦等の穀類
種子の貯蔵（保管）を、それぞれ適した人工環境下で行
うことができるようにした人工環境装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】上記した人工環境装置としては、特開昭
５２−１５０２０８号公報、特開昭６０−１６０８２２
号公報、特公平８−１３２２６号公報等で既に知られて
いる。

【０００３】上記特開昭５２−１５０２０８号公報に示
されたものは、適宜な大きさで、かつ密な状態で播種し
た床材を温室内に配設された培養液槽内に浮上させて保
持し、温室内では、送風機にて、上記床材での苗木の発
芽、育生の課程に応じた風力の風を苗木にあてるように
している。

【０００４】特開昭６０−１６０８２２号公報に示され
たものは、ケースの上下複数段に区分した各段に、加
温、冷却管を設けた水槽をそれぞれ配置し、さらに、こ
の水槽上に載置し得る苗箱の上方になるように、ケース
の各段中央に吸込管、及びその両側部に吸気管をそれぞ
れ配置し、そして、各苗箱をそれぞれ透明仕切体にて覆
った構成となっている。

【０００５】さらに、特公平８−１３２２６号公報に示
されたものは、接木処理された苗を、育苗室の上下複数
の棚段を有する苗収納部内に搬入し、この育苗室内に
て、温度及び湿度が適宜調節された空気を、上記各苗の
長さ方向に対して略々直交する水平方向に、かつ、各段
に載された各苗に対して略均一になるように調整して、
強制的に流動・循環させた状態で苗木を育成するように
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記各従来の技術のう
ち、特開昭５２−１５０２０８号公報に示されたもの
は、送風機により送風して葉茎を揺動することにより、
各苗葉の採光を均一にすると共に、苗葉の蒸れを防止す
るもので、苗木を育成するのに最適な温度及び湿度に調
節された空気を苗木に対して水平方向から流動させるも
のではなく、かつこの空気を循環して用いるものでな
く、まして上下複数段の苗木に対して均一に空気を流動
させるようになっていないことにより、苗木を育成する
ための環境としては不十分であった。

【０００７】また、特開昭６０−１６０８２２号公報に
示されたものは、ケースに貫通設置され、かつ多数の孔
を有する吸込管、及び給気管により、ケース内を外気と
換気するものであって、装置内にて空気を循環するもの
ではなく、また、循環空気の温度及び湿度を調節するも
のではなく、さらに空気の流動も、苗木の長さ方向と直
交する水平方向ではなく、かつ上下各段の苗木に対して
略々均一になるような流れとなるように調整するように
していない。

【０００８】さらに、特公平８−１３２２６号公報に示
されたものは、平面状に植えられた多数の苗木に対し
て、これの長さ方向に対して略々直交する水平方向か
ら、温度及び湿度を調節された空気を強制的に流動する
ので、この空気流は、苗木の葉及び茎から発散する気体
を除去すると共に、育成に適した温度及び湿度に調節さ
れた空気を供給して、苗木を最適環境下に保つことがで
き、また、各棚段に載置された上下複数段の苗木に略々
均一に空気が流動するので、各段の苗木を略々均一に育
成して大量の苗木を育成でき、さらに、温度及び湿度を
適正に調節した空気は、育苗室内を循環して再利用され
るので、外気の環境変化に対して育苗室内の雰囲気が影
響を受けることが少なく、人工環境装置としての省エネ
ルギ化を図ることができる等、前に示した１番目と２番
目の従来の技術に対して、画期的なものである。

【０００９】しかしながら、この３番目の従来の技術
（特公平８−１３２２６号公報）に示された技術にあっ
ても、上記した各種の幼苗の育成や、植物や穀物の貯蔵
を最適に行うにはなお改善の余地があり、必ずしも完全
なものとはいえなかった。

【００１０】すなわち、この３番目の従来の技術のもの
にあっては、育苗室は育苗箱を多段状に収納する棚枠を
収納する内側室と、この内側室の上側に、内側室内の空
気を循環するための風路とからなっており、通風路から
育苗室への空気は、育苗室の天井の片隅部に設けた吹き
込み用ファンにて流入され、育苗室からの排出風は、育
苗室の下流側の中央部に配置した吸引用ファンにて吸引
し、調温調湿装置を経て上記通風路に至るようになって
いたため、育苗室の上流側と下流側に吹き込み多孔板と
吸込み多孔板があっても、この育苗室へ流入する空気は
どうしても偏ってしまい、各棚ごとでの空気の流れはか
ならずしも同量及び平行にはならないという問題があっ
た。

【００１１】このため、上下方向において、例えば下部
は良好な環境になっても、上部が乾燥して植物の生育が
悪く、また枯れることがあり、そのため、人手による散
水あるいは上下部の植物の入れ替えを行わなければなら
ず、生産性が悪く、改良が望まれていた。

【００１２】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、植物の幼苗の育苗、及び植物の生長抑制や種子の
催芽や穀物の貯蔵を行う空調室内における空気の流れ
が、この空調室の上下方向全面にわたって、均一で、か
つ水平な平行流になり、また、各段ごとに照明器具を備
えた育苗台車を用いて育苗する場合に、これの各段にお
ける照明器具による発熱部分に上記平行の空気流量を多
く流すことができて、各段における照明器具による植物
の異常生長を防止でき、そのほかに、空調室へ流入する
空気の調温、調湿を均一に行うことができるようにした
人工環境装置を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、左右両側端を開口した空調室を有し、この空調室の
一側端を吹き込み室に、他側端を吸い込み室に、それぞ
れの開口端の略全体にわたって対向させ、またこの空調
室の上外側に、上記吸い込み室の上部と、吹き込み室の
上部とを連通する通風路を設け、この通風路部分に、吹
き込み室側へ空気を送る送風装置と、この送風手段にて
送られる空気の温度及び湿度を調整する空調装置を設け
てなる人工環境装置において、吹き込み室と空調室とを
仕切る吹き込み壁を、多数の水平通路を有するハニカム
構成にし、この吹き込み壁の吹き込み室側に、上方から
の空気流を空調室側へ誘導するよう空調室側が低くなる
ように傾斜させた誘導板を、上下方向に間隔をとり、か
つ下側に位置するもの程吹き込み室側へのはり出し長さ
を長くして複数設けた構成になっている。

【００１４】また、上記構成の人工環境装置において、
吹き込み室の上部に、多数の平行通路を有し、かつ上面
が平行通路に対して傾斜してなる整流板を、上記傾斜し
た上面が通風路の下流端にこれの通風方向に対して上側
が後退する姿勢で、かつ上記平行通路が垂直状になるよ
うにして設けた構成にした。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【作 用】空調装置にて調温、調湿された空気は、送
風装置にて通風路、吹き込み室、空調室、吸込み室へと
循環される。このとき、通風路から吹き込み室への空気
の流れは整流板にて垂直状となる。また、吹き込み室か
ら空調室への空気の流れは、整流板により水平で、かつ
平行になる。

【００１９】また、空調室から吸い込み室への空気の流
れは、吸い込み室の空気が吸い込み室の上方に位置する
送風装置で吸引されること、及び、空調室から吸い込み
室へ、全面にわたって均一な抵抗体となる多孔板を介し
て流れることにより、この多孔板の全体から略同一の抵
抗を受けて流れる。従って、空調室を流れる空気はその
略全長にわたって水平方向に平行に流れる。

【００２０】また、吹き込み室から空調室へ吹き込まれ
る空気は吹き込み誘導板にて案内され、この吹き込み誘
導板がある部分で、他の部分より風速が速くなり、空調
室内での所定の位置の風量を多くすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の人工環境装
置を植物の幼苗の育成装置として用い場合について説明
する。図１はその全体構成を概略的に示す断面図であ
り、図中１は周囲を断熱材にて構成した箱状の外室、２
はこの外室１内に配置される空調室である。

【００２２】空調室２は外室１の天井から離間した天井
板３と、外室１の左側の側壁から離間した吹き込み壁４
と、外室１の右側の側壁から離間した吸い込み壁５とか
らなっており、上記空調室２の天井板３と外室１との間
が通風路６に、また吹き込み壁４と外室１との間が吹き
込み室７に、吸い込み壁５と外室１との間が吸い込み室
８となっている。吹き込み室７と吸い込み室８のそれぞ
れの上部が通風路６に連通されている。

【００２３】上記空調室２の吹き込み壁４は多数の水平
通路をハニカム状に構成した整流板からなっている。こ
の整流板の幅（水平通路の長さ）は適当幅、例えば５０
ｍｍ程度である。吹き込み壁４は、例えば４分割構成と
なっていて、容易に取り外せるようになっている。ま
た、吸い込み壁５は多数の小孔（３ｍｍ^φ 開口率３０
〜３５％）を有する多孔板構成になっている。上記通風
路６、吹き込み室７、吸い込み室８は外室１の前後方向
全幅にわたって構成され、外室１の前後方向の少なくと
も一方の側壁に、空調室２へ出入りする出入口（図示せ
ず）が設けてある。また外室１の天井には点検窓１ａが
容易に開閉可能に設けてある。

【００２４】９は育苗台車であり、この育苗台車９は多
段、例えば５段となっていて、各段に幼苗１０を育成す
る苗箱１１が出し入れ可能に載置されるようになってい
る。そして下から２段以上の各段の下面には各段上に載
置される苗箱１１の上面を照射する照明灯（蛍光灯）１
２が設けてある。なお最上段に載置される苗箱１１に対
する照明灯１２は空調室２の天井板３の下面に設けられ
ている。この育苗台車９はキャスタ１３を有しており、
上記した外室１の出入口より複数個搬入して整列させ
る。空調室２の少なくとも吹き込み壁４と吸い込み壁５
の内側及び手前の壁と奥側の壁の内側の下部に、上記育
苗台車９の下部両側に設けたガード１４に対向する弾性
材にて構成したバンパ１５が設けてあり、空調室２に搬
出入される育苗台車９が上記各壁４，５に直接衝突する
のが防止されている。

【００２５】上記育苗台車９は、例えば図２，図３に示
すようになっていて、照明灯１２には各段の全長にわた
る長さになっていると共に、下方へ光を向けるカバー１
２ａを備えている。この各照明灯１２の両端の接続部は
防湿構造となっている。そして各育苗台車９における各
照明灯１２は１つの差し込みプラグ１２ｂに接続されて
おり、この差し込みプラグ１２ｂは空調室２に、育苗台
車９の数に応じて設けられたコンセント（図示せず）に
接続されるようになっている。この各接続部も防湿構造
になっている。

【００２６】図中１６は恒温水タンクであり、この恒温
水タンク１６には純水器１７が接続されており、これの
内部には加熱用ヒータ１８と、冷凍機１９に接続した冷
却用コイル２０が内蔵されていて、純水器１７から供給
される純水が所定の温度（恒温）に維持されるようにな
っている。そしてこの恒温水タンク１６は図示しないポ
ンプ及び配管を介して上記通風路６に設けた熱交換器２
１に接続されている。この恒温水タンク１６は、この実
施の形態では、外室１内、例えば吸い込み室８に設けた
例を図示したが、これは外室１の外側に設けてもよい。

【００２７】熱交換器２１は通風路６の上流端部、すな
わち、吸い込み室８の上端部に対向する位置に空調室２
の天井板３に載置して設けてある。この熱交換器２１は
通風路６の全幅にわたって構成されており、これの上流
側に有圧の換気扇２２が複数対設してある。なおこの換
気扇２２は風量可変形で、かつ大風量微速圧速のものが
用いられ、また通風路６の幅方向に必要個数配置され
る。

【００２８】熱交換器２１の下流側に加湿器と除湿器を
内装した湿度調節器２３が設けてある。この湿度調節器
２３は図示の加湿器と図示しない除湿器で構成されてい
る。そしてこの加湿器には恒温水タンク内の水とは独立
して、純水器１７と加湿器が単独で導管で接続され、こ
の導管が恒温水タンク１６内に浸されて加湿器から調温
された水が噴霧されるようになっている。通風路６内の
湿度は中央部と両側部で差が生じる傾向があるため、図
１，図４に示すように、外室１の天井に、揺動扇２４を
通風路６の中央に位置すると共に、下流側に向けて設
け、これをモータ２５にて揺動することにより、通風路
６の全幅にわたって湿度を均一にすると共に、自然風の
ように、波動風となって空調室２内を流れる。なおこの
揺動扇２４にかえて軸流ファンを用いてもよい。

【００２９】通風路６の下流端部と吹き込み室７の上端
部との接続部となる風胴の折り曲がり角部に整流板２６
が設けてある。この整流板２６は、上面が通風路６の下
部か上部に向けて後退する斜面になっており、この斜面
に多数の垂直通路がハニカム状に開口されている。この
整流板２６の下端形状は、図１に示すように水平にして
もよく、図５に示すように上記斜面に対応する傾斜状に
してもよい。

【００３０】上記吹き込み壁４の上流側面には複数の吹
き込み誘導板２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，…が、基端を吹
き込み壁４近くに固定して設けてある。この各吹き込み
誘導板２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，…はそれぞれ先端が高
くなる方向に傾斜しており、かつ、上側のものより下側
のものの方が徐々に吹き込み室７内でのはり出し長さが
長くなっている。この各吹き込み誘導板２７ａ，２７
ｂ，２７ｃ，…は空調室２内に配置する育苗台車９の、
各段の中間部に対向する位置にそれぞれの基端部が位置
するように配置されている。なおこの各吹き込み誘導板
は、その取り付け位置を適宜移動することができるよう
にしてもよい。またその傾斜角度も調節できるようにし
てもよい。

【００３１】上記構成において、幼苗を植えた苗箱１１
を各段に載置した育苗台車９を空調室２内に収納してこ
の幼苗１０を育成するための作用を以下に説明する。

【００３２】上記各育苗台車９は外室の出入り口より図
１に示すよう空調室２内へ整然と収納する。このときの
各育苗台車９の各段には外部にて苗箱１１を載置する。
そして各育苗台車９の差し込みプラグ１２ｂを空調室２
側に設けたコンセントに差し込み各照明灯１２を点灯す
る。ついで出入口を閉じて空調室２、外室１を密閉す
る。このとき、育苗台車９があやまって吹き込み壁４や
吸い込み壁５に近づきすぎた場合には、育苗台車９のガ
ード１４がバンパ１５に当接して両壁４，５が保護され
る。

【００３３】ついで、あるいは上記育苗台車９の搬入作
業に先立って、恒温水タンク１６を稼動して、所定の温
度の恒温水を熱交換器２１に循環させると共に、換気扇
２２を駆動し、さらに湿度調節器２３を稼動する。

【００３４】上記作用により、吸い込み室８の空気は換
気扇２２にて吸い込まれ、熱交換器２１にて所定の温度
に調温されて通風路６へ送風される。このとき、この風
は湿度調節器２３にて加湿あるいは除湿されて所定の湿
度に調温される。このときの空調室２内の風の温度及び
湿度は図示しない温度計及び湿度計にて検出され、この
検出信号に基づいて、制御装置を介して上記恒温水タン
ク１６による水の温度及び湿度調節器２３による加湿ま
たは除湿量が調節される。通風路６内を流れる空気は揺
動扇２４の揺動により撹拌されて湿度が均質化される。
またこのとき、湿度調節器２３の加湿器には、恒温水タ
ンク１６内で所定温度の水に調温されることにより、加
湿による温度上昇または低下が防止される。

【００３５】通風路６を流れる空気は、整流板２６の傾
斜した上面に多数開口した垂直通路を通って垂直方向下
方へ直角に折り曲げられると共に整流されて吹き込み室
７内へ吹き込まれる。

【００３６】吹き込み室７内に上方から整流されて吹き
込まれた空気は吹き込み室７より整流板にて構成された
吹き込み壁４を通って空調室２内へ平行に吹き込まれ
る。このとき、上記したように、上記換気扇２２にて吸
い込み室８内の空気が吸い込まれてこの吸い込み室８の
全体が負圧になっているので、空調室２内の空気は吸い
込み壁５より吸い込み室８へ吸い込まれる。そしてこの
空調室２と吸い込み室８を仕切る吸い込み壁５は多孔板
にて構成されていることにより、この吸い込み壁５は全
壁面にわたって均一な空気抵抗体となり、また、吸い込
み室８の空気は、これの上方で吸引されることにより、
空調室２から吸い込み室８へ吸い込まれる空気は吸い込
み壁５の全壁面から均等に吸い込み室８側へ吸い込まれ
る。

【００３７】従って、吹き込み室７から吹き込み壁４を
経て空調室２内へ水平に吹き込まれた空気は、この空調
室２内で水平状態を維持したまま流れ、吸い込み壁５よ
り吸い込み室８へ吸い込まれる。

【００３８】また、整流板２６から吹き込み室７へ垂直
方向下方へ流入した空気が、吹き込み壁４を経て空調室
２内へ吹き込まれる際に、吸い込み誘導板２７ａ，２７
ｂ，２７ｃ，…に沿って、この各設置部分において、他
の部分より多量の空気が流入される。このことから、こ
の各吹き込み誘導板２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，…が設置
されている各段の中間部の部分の上記空気の流れが他の
部分より速くなる。従って、各苗箱１１で育成中の幼苗
の上部がこの流速の速い空気流にさらされるため、幼苗
から発生するガスが積極的に排出されると共に、この空
気流が各幼苗に対して自然界における風となって作用
し、自然界の環境に近づけられる。また、照明灯１２か
らの輻射熱も上記空気流にて冷やされる。

【００３９】上記した実施の形態では、本発明における
人工環境装置を植物の幼苗の育成装置として用いた例を
示したが、この人工環境装置を、接木苗の養生や植物の
生長抑制や種いも類や穀物種子の催芽や貯蔵装置として
用いる場合は、空調室２内に、育苗台車９の代りに適宜
の台車に載置して上記種いもや穀物種子を搬入する。そ
して、このときの空調室２内へ吹き込む空気の温度、湿
度は、それぞれ貯蔵物に応じて適宜調整する。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、植物の幼苗の育成や接
木苗の養生及び、種いも類や穀物種子の貯蔵を行う空調
室内における空気の流れが、この空調室の上下方向全面
にわたって、等分で、かつ水平な平行流になり、空調室
における制御空気を室内で均一環境にすることができ、
幼苗の育成及び接木苗の養生において効率よく植物を育
成及び養生をすることができる。また、種いも類や穀物
種子を貯蔵する場合も、この空調室が均一環境になって
いることにより、良質で長時間にわたる貯蔵を行うこと
ができる。

【００４１】そして特に本発明によれば、多数の平行通
路を有するハニカム構成にした吹き込み壁の吹き込み室
側に、上方からの空気流を空調室側へ誘導するよう空調
室側が低くなるように傾斜させた誘導板を、上下方向に
間隔をとり、かつ下側に位置するもの程吹き込み室側へ
のはり出し長さを長くして複数設けたことにより、上下
方向の複数個所で、すなわち、各誘導板を設けた位置で
の空調室への吹き込み風量を、平行流を保った状態で他
の部分より多くできることにより、空調室内に収納した
育苗台車の各苗箱に対する特定の位置に対する平行風量
を多くできて、例えば各苗箱に対する照明による発熱部
の温度を下げる等、局部的位置の環境調整を行うことが
できる。

【００４２】さらに、本発明によれば、吹き込み室の上
部に、多数の平行通路を有し、かつ上面が平行通路に対
して傾斜してなる整流板を、上記傾斜した上面が通風路
の下流端にこれの通風方向に対して上側が後退する姿勢
で、かつ上記平行通路が垂直状になるようにして設けた
ことにより、通風路を流れる空気は上記整流板にて好き
込み室内へ垂直方向下方へ直角に折り曲げられると共に
整流されて吹き込むことができる。

【００４３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を概略的に示す断面図であ
る。

【図２】育苗台車を示す正面図である。

【図３】育苗台車を示す側面図である。

【図４】通風路及び空調装置を示す破断平面図である。

【図５】整流板の他の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…外室、２…空調室、３…天井板、４…吹き込み壁、
５…吸い込み壁、６…通風路、７…吹き込み室、８…吸
い込み室、９…育苗台車、１０…幼苗、１１…苗箱、１
２…照明灯、１３…キャスタ、１４…ガード、１５…バ
ンパ、１６…恒温水タンク、１７…純水器、１８…加熱
用ヒータ、１９…冷凍機、２０…冷却用コイル、２１…
熱交換器、２２…換気扇、２３…湿度調節器、２４…揺
動扇、２６…整流板、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，…吹き
込み誘導板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01G 9/24 A01G 1/06 A01G 9/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右両側端を開口した空調室を有し、こ
   の空調室の一側端を吹き込み室に、他側端を吸い込み室
   に、それぞれの開口端の略全体にわたって対向させ、ま
   たこの空調室の上外側に、上記吸い込み室の上部と、吹
   き込み室の上部とを連通する通風路を設け、この通風路
   部分に、吹き込み室側へ空気を送る送風装置と、この送
   風手段にて送られる空気の温度及び湿度を調整する空調
   装置を設けてなる人工環境装置において、吹き込み室と空調室とを仕切る吹き込み壁を、多数の水
   平通路を有するハニカム構成にし、この吹き込み壁の吹
   き込み室側に、上方からの空気流を空調室側へ誘導する
   よう空調室側が低くなるように傾斜させた誘導板を、上
   下方向に間隔をとり、かつ下側に位置するもの程吹き込
   み室側へのはり出し長さを長くして複数 設けたことを特
   徴とする人工環境装置。
2. 【請求項２】 吹き込み室の上部に、多数の平行通路を
   有し、かつ上面が平行通路に対して傾斜してなる整流板
   を、上記傾斜した上面が通風路の下流端にこれの通風方
   向に対して上側が後退する姿勢で、かつ上記平行通路が
   垂直状になるようにして設けたことを特徴とする請求項
   １記載の人工環境装置。