WO2020226066A1 - 植物栽培用空気調和システム、茸栽培用空気調和システム及び二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システム - Google Patents

植物栽培用空気調和システム、茸栽培用空気調和システム及び二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システム Download PDF

Info

Publication number
WO2020226066A1
WO2020226066A1 PCT/JP2020/017513 JP2020017513W WO2020226066A1 WO 2020226066 A1 WO2020226066 A1 WO 2020226066A1 JP 2020017513 W JP2020017513 W JP 2020017513W WO 2020226066 A1 WO2020226066 A1 WO 2020226066A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
port
return
flow path
temperature control
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/017513
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
俊二 山口
公一郎 青木
健二 西村
Original Assignee
伸和コントロールズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2019089164A external-priority patent/JP7237353B2/ja
Priority claimed from JP2020019087A external-priority patent/JP2021122248A/ja
Application filed by 伸和コントロールズ株式会社 filed Critical 伸和コントロールズ株式会社
Priority to US17/594,559 priority Critical patent/US20220201945A1/en
Priority to CN202080028179.5A priority patent/CN113677936A/zh
Priority to KR1020217011456A priority patent/KR20220006494A/ko
Publication of WO2020226066A1 publication Critical patent/WO2020226066A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/246—Air-conditioning systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G18/00—Cultivation of mushrooms
    • A01G18/60—Cultivation rooms; Equipment therefor
    • A01G18/69—Arrangements for managing the environment, e.g. sprinklers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/18—Greenhouses for treating plants with carbon dioxide or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioning system for plant cultivation, an air conditioning system for mushroom cultivation, and an air conditioning system with a carbon dioxide concentration adjusting function.
  • a plant factory is a system for systematically cultivating plants by controlling the temperature and humidity in the cultivation room for cultivating plants. Such a plant factory is used for cultivating vegetables and mushrooms.
  • JP2012-55204A discloses a system for artificially cultivating mushrooms in a cultivation room.
  • the carbon dioxide concentration in the cultivation room affects the shape and size of the mushrooms. Therefore, in the cultivation of mushrooms, the carbon dioxide concentration in the cultivation room may be adjusted by a gas concentration control device or the like disclosed in Patent Document 1.
  • the carbon dioxide concentration in the cultivation room may be adjusted by adjusting the ventilation time based on the experience of the factory manager.
  • the outside air is temperature-controlled and then supplied to the cultivation room, and the old air in the cultivation room is discharged to the outside accordingly.
  • the difference between the temperature of the outside air and the target temperature in the cultivation room is large, the power consumption required for the temperature control becomes remarkably large, and the running cost becomes very high. There is.
  • Patent Document 1 discloses a device for controlling the carbon dioxide concentration, but such a device is a special device and is generally expensive.
  • the power consumption required for humidity control may increase. Therefore, the cost burden for cultivating mushrooms may become very large.
  • the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a system capable of controlling a space such as a plant cultivation room to a desired state extremely economically.
  • the air conditioning system for plant cultivation has an air passage having an intake port for taking in air and a supply port connected to a cultivation room for cultivating plants, and the inside of the air passage.
  • a return that returns the air in the cultivation room between the temperature control unit that controls the temperature of the passing air and the position in the air flow path where the intake port and the temperature control unit control the temperature of the air. It is equipped with a flow path.
  • the air supplied to the cultivation room under temperature control by the temperature control unit is taken in by the return flow path and the temperature control position by the temperature control unit.
  • the air taken in from the intake port and the air already temperature-controlled by the temperature control unit can be merged.
  • the temperature of the air whose temperature is controlled by the temperature control unit approaches the target temperature in the cultivation room, so that the difference between the temperature of the air taken into the intake port such as outside air and the target temperature in the cultivation room becomes large. Even so, the energy consumption required for temperature control to the target temperature can be effectively suppressed.
  • an air conditioner for cooling and heating is arranged in the cultivation room, and there is a risk that foreign matter generated from the air conditioner may be mixed in the cultivation room.
  • a temperature control unit is arranged outside the cultivation room, so that foreign matter is suppressed from entering the cultivation room. As described above, the plant cultivation room can be controlled to a desired state extremely economically.
  • the air conditioning system for plant cultivation according to the present invention is provided in the air flow path, adjusts the mixing ratio of the air from the intake port and the air from the return flow path, and supplies the air to the temperature control unit.
  • a valve unit for adjusting the mixing ratio may be further provided.
  • the mixing ratio adjusting valve unit supplies the air taken in from the intake port to the temperature control unit at a higher ratio than the air taken from the return flow path, and takes in the air from the return flow path.
  • plants may be promoted to grow in an environment with a high carbon dioxide concentration, but when such an environment is desired, in the above configuration, for example, air taken in from an intake port from a return channel is used.
  • the carbon dioxide concentration in the cultivation room can be efficiently increased, and the growth of plants can be promoted while suppressing the energy consumption required for temperature control. It becomes.
  • the air conditioning system for plant cultivation includes a return flow rate adjusting valve unit that adjusts the flow rate ratio of the air discharged from the cultivation room to the outside and the air flowing into the return flow path from the cultivation room. You may also prepare.
  • the return flow rate adjusting valve unit discharges the air in the cultivation room to the outside at a higher ratio than the air flowing into the return flow path, and the air in the cultivation room is discharged to the outside at a higher ratio than the air discharged to the outside. It is possible to switch between a mode in which the air flows into the return flow path and a mode in which the air in the cultivation room is discharged to the outside at the same ratio and flows into the return flow path. As a result, for example, when an environment with a high carbon dioxide concentration is desired, the carbon dioxide concentration in the cultivation room can be efficiently adjusted by allowing the air in the cultivation room to flow into the return flow path at a higher ratio than the air discharged to the outside. It is possible to promote the growth of plants while suppressing the energy consumption required for temperature control.
  • a branch flow path for branching the air in the return flow path is connected to the return flow path, and the flow rate of air flowing from the return flow path to the air passage side and the flow rate from the return flow path to the return flow path are described.
  • a flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of the air flowing into the branch flow path is provided, and heat exchange between the air in the air flow path and the air passed through the branch flow path is provided in the air flow path.
  • a heat exchanger may be provided.
  • the air conditioning system for mushroom cultivation has an air passage having an intake port for taking in air and a supply port connected to a cultivation room for cultivating mushrooms, and the air passage.
  • the air in the cultivation room is placed between the temperature control unit that controls the temperature of the air flowing through the air, the intake port in the air passage, and the position where the temperature control unit controls the temperature of the air.
  • a mixing ratio adjusting valve provided in the return flow path and the air passage, which adjusts the mixing ratio of the air from the intake port and the air from the return flow path and supplies it to the temperature control unit. It has a unit and.
  • the air supplied to the cultivation room under temperature control by the temperature control unit is taken in by the return flow path and the temperature control position by the temperature control unit.
  • the air taken in from the intake port and the air already temperature-controlled by the temperature control unit can be merged.
  • the temperature of the air whose temperature is controlled by the temperature control unit approaches the target temperature in the cultivation room, so that the difference between the temperature of the air taken into the intake port such as outside air and the target temperature in the cultivation room becomes large. Even so, the energy consumption required for temperature control to the target temperature can be effectively suppressed.
  • the mixing ratio adjusting valve unit supplies the air taken in from the intake port to the temperature control unit at a higher ratio than the air taken from the return flow path, and the air intake port from the return flow path.
  • a mode in which the air taken in from the air is supplied to the temperature control unit at a higher ratio than the air taken in from the air, and a mode in which the air taken in from the intake port and the air from the return flow path are mixed at the same ratio and supplied to the temperature control unit. Can be switched.
  • the carbon dioxide concentration in the cultivation room affects the shape and size of the mushroom, and the optimum carbon dioxide concentration for the mushroom varies depending on the growth stage.
  • the temperature is controlled at a higher ratio than the air taken in from the intake port from the return flow path.
  • the carbon dioxide concentration in the cultivation room can be efficiently increased, and the mushrooms can be grown in a desired environment. Since mushrooms are plants that absorb air and emit carbon dioxide, the control of increase in carbon dioxide concentration in the air conditioning system for mushroom cultivation according to the present invention can utilize carbon dioxide generated from the mushrooms themselves, which is extremely economical. Mushrooms are done.
  • the carbon dioxide concentration is increased by increasing the air from the intake port and supplying it to the temperature control unit.
  • a reduced environment can be formed quickly.
  • an air conditioner for cooling and heating is arranged in the cultivation room, and there is a risk that foreign matter generated from the air conditioner may be mixed in the cultivation room.
  • the temperature control unit is arranged outside the cultivation room, so that foreign matter is suppressed from being mixed into the cultivation room. As described above, the mushroom cultivation room can be controlled to a desired state extremely economically, and the finish of mushrooms can be economically improved.
  • the air conditioning system for mushroom cultivation includes a return flow rate adjusting valve unit that adjusts the flow rate ratio between the air discharged from the cultivation room to the outside and the air flowing into the return flow path from the cultivation room. You may also prepare.
  • the return flow rate adjusting valve unit discharges the air in the cultivation room to the outside at a higher ratio than the air flowing into the return flow path, and the air in the cultivation room is discharged to the outside at a higher ratio than the air discharged to the outside. It is possible to switch between a mode in which the air flows into the return flow path and a mode in which the air in the cultivation room is discharged to the outside at the same ratio and flows into the return flow path. As a result, for example, when an environment with a high carbon dioxide concentration is desired, the carbon dioxide concentration in the cultivation room can be efficiently adjusted by allowing the air in the cultivation room to flow into the return flow path at a higher ratio than the air discharged to the outside. It is possible to promote the growth of mushrooms in a desired environment while effectively suppressing the energy consumption required for temperature control.
  • the air conditioning system with a carbon dioxide concentration adjusting function has an air passage having an intake port for taking in air and a supply port connected to a space subject to temperature control, and the inside of the air passage.
  • the space subject to temperature control between the temperature control unit that controls the temperature of the passing air, the intake port in the air passage, and the position where the temperature control unit controls the temperature of the air. Adjusting the mixing ratio of the return flow path for returning air and the air flow path provided in the air flow path to adjust the mixing ratio of the air from the intake port and the air from the return flow path to supply to the temperature control unit.
  • a valve unit and a control unit for controlling the mixing ratio adjusting valve unit are provided, and the control unit is controlled by a first mode for increasing the carbon dioxide concentration of air in the temperature control target space, and said. It is possible to switch between control by the second mode of reducing the carbon dioxide concentration of the air in the temperature control target space, and in the first mode, the air from the return flow path is more than the air taken in from the intake port.
  • the mixing ratio adjusting valve unit is controlled so that the air is supplied to the temperature control unit at a high ratio, and in the second mode, the air taken in from the intake port is larger than the air taken in from the return flow path.
  • the mixing ratio adjusting valve unit is controlled so as to be supplied to the temperature control unit at a high ratio.
  • the air conditioning system with a carbon dioxide concentration adjusting function according to the present invention can be effectively used in an environment where control for increasing and decreasing the carbon dioxide concentration is desired.
  • another air conditioning system for plant cultivation connects a switching valve having an intake port, a supply port, a return port, and an discharge port, the supply port, and a cultivation room for cultivating plants.
  • the switching valve is provided with an air passage, a return port, and a return flow path connecting the cultivation room, and the switching valve connects the intake port and the supply port, and the return port and the above.
  • the first position that connects the discharge port and cuts off the return port and the supply port, the return port and the supply port are connected, the intake port and the supply port are cut off, and the return
  • An air conditioning system for plant cultivation that can operate between a second position that shuts off the port and the discharge port.
  • the switching valve switches between the first position and the second position, for example, to allow the air flowing from the intake port to the supply port to flow from the cultivation room to the supply port via the return port.
  • the growth of the plant may be promoted in an environment having a high carbon dioxide concentration, and when such an environment is desired, in the above configuration, for example, the plant flows from the cultivation room to the supply port via the return port.
  • the carbon dioxide concentration in the cultivation room can be efficiently increased by a simple structure and operation. This makes it possible to form a desirable environment for plant growth extremely simply and economically.
  • the return flow path constitutes a part of the path for discharging the air in the cultivation room, as compared with the case where a separate independent flow path for discharge is used.
  • the entire system can be simplified. As described above, the plant cultivation room can be controlled to a desired state extremely simply and economically.
  • the other air conditioning system for plant cultivation according to the present invention may further include a temperature control unit that controls the temperature of the air flowing through the air passage.
  • the air supplied to the cultivation room under temperature control by the temperature control unit can be returned from the return flow path to the upstream of the temperature control position by the temperature control unit via the return port of the switching valve.
  • the temperature of the air whose temperature is controlled by the temperature control unit can be brought close to the target temperature in the cultivation room, so that the energy consumption required for temperature control to the target temperature can be effectively suppressed.
  • the switching valve mixes the air flowing into the supply port from the intake port and the air flowing into the supply port from the cultivation room via the return port, the temperature is similarly controlled by the temperature control unit. The temperature of the air produced approaches the target temperature in the cultivation room.
  • the switching valve can be further switched to an intermediate position between the first position and the second position, and the switching valve at the intermediate position connects the intake port and the supply port.
  • the return port and the supply port are connected, and the return port and the discharge port are connected, and the air flowing into the supply port from the intake port and the supply from the cultivation room via the return port. Air mixed with air flowing into the port may flow into the air passage.
  • the operation pattern during carbon dioxide concentration adjustment and temperature control can be expanded.
  • the switching valve at the intermediate position is approached from the first position side to the second position side, and from the intake port for air flowing into the supply port from the cultivation room via the return port.
  • the proportion of air flowing into the supply port may be reduced, and the return from the cultivation room to the air flowing into the supply port from the intake port as the second position side approaches the first position side.
  • the proportion of air flowing into the supply port through the port may be reduced.
  • the switching valve may shut off the intake port and the discharge port at both the first position and the second position.
  • the switching valve may shut off the intake port and the discharge port at the first position, and may connect the intake port and the discharge port at the second position.
  • another air conditioning system for plant cultivation includes an intake flow path connected to the intake port and an intake flow path.
  • a discharge flow path connected to the discharge port is further provided, and a part of the intake flow path and a part of the discharge flow path exchange heat with each other for air passing through the inside of the discharge flow path.
  • the exchanger may be configured.
  • another air conditioning system for cultivating mushrooms connects a switching valve having an intake port, a supply port, a return port and an discharge port, the supply port, and a cultivation room for cultivating mushrooms.
  • the switching valve is provided with an air passage, a return port, and a return flow path connecting the cultivation room, and the switching valve connects the intake port and the supply port, and the return port and the above.
  • the first position that connects the discharge port and cuts off the return port and the supply port, the return port and the supply port are connected, the intake port and the supply port are cut off, and the return An air conditioning system for mushroom cultivation that can operate between a second position that shuts off the port and the discharge port.
  • the switching valve switches between the first position and the second position, for example, to allow the air flowing from the intake port to the supply port to flow from the cultivation room to the return port.
  • the carbon dioxide concentration in the cultivation room affects the shape and size of the mushroom, and the optimum carbon dioxide concentration for the mushroom varies depending on the growth stage.
  • the air flowing from the cultivation room to the supply port via the return port is taken in from the supply port.
  • the carbon dioxide concentration in the cultivation room can be efficiently increased by a simple structure and operation. This makes it possible to form a desirable environment for mushroom growth extremely simply and economically. Since mushrooms are plants that absorb air and emit carbon dioxide, the control of increase in carbon dioxide concentration in the air conditioning system for mushroom cultivation according to the present invention can utilize carbon dioxide generated from the mushrooms themselves, which is extremely economical. Mushrooms are done.
  • the carbon dioxide concentration in the cultivation room according to the growth stage of mushrooms is reduced by increasing the air flowing from the intake port to the supply port.
  • the environment can be formed quickly.
  • the mushroom cultivation room can be controlled to a desired state extremely economically, and the finish of mushrooms can be economically improved.
  • another air conditioning system with a carbon dioxide concentration adjusting function connects a switching valve having an intake port, a supply port, a return port and an discharge port, the supply port, and a temperature control target space.
  • the air passage, the return port, the return flow path connecting the temperature control target space, and the control device for controlling the switching valve are provided, and the switching valve is the intake port and the supply.
  • the second position that shuts off the supply port and the return port and the discharge port, and the control device can operate the carbon dioxide concentration of the air in the temperature control target space.
  • the switching valve is controlled so that the air flowing into the supply port via the return port flows into the air flow path at a higher ratio than the air flowing from the intake port to the supply port, and the second switching valve is controlled.
  • the air flowing from the intake port to the supply port flows into the air passage from the temperature control target space at a higher ratio than the air flowing into the supply port via the return port. It is an air conditioning system with a carbon dioxide concentration adjustment function in which the switching valve is controlled.
  • the air conditioning system with a carbon dioxide concentration adjusting function according to the present invention can be effectively used in an environment where control for increasing and decreasing the carbon dioxide concentration is desired.
  • a space such as a plant cultivation room can be controlled to a desired state extremely economically.
  • FIGS. 4A and 4B It is a figure which shows the switching valve provided in the air conditioning system which concerns on 3rd Embodiment, and is the figure which shows the switching valve of the state different from the state shown in FIGS. 4A and 4B. It is a figure which shows the switching valve provided in the air conditioning system which concerns on 4th Embodiment of this invention. It is a figure which shows the switching valve provided in the air conditioning system which concerns on 4th Embodiment, and is the figure which shows the switching valve of the state different from the state shown in FIG. 5A. It is a figure which shows the switching valve provided in the air conditioning system which concerns on 4th Embodiment, and is the figure which shows the switching valve of the state different from the state shown in FIGS. 5A and 5B.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a mushroom cultivation facility S1 provided with an air conditioning system 1 for mushroom cultivation (hereinafter, abbreviated as air conditioning system 1) according to the first embodiment of the present invention.
  • the mushroom cultivation facility S1 includes an air conditioning system 1 and a cultivation room 100.
  • the cultivation room 100 is a room for cultivating mushrooms, and the air conditioning system 1 supplies temperature-controlled and humidity-controlled air into the cultivation room 100.
  • the mushrooms to be cultivated are not particularly limited, and examples thereof include shiitake mushrooms, eryngii mushrooms, enoki mushrooms, maitake mushrooms, oyster mushrooms, nameko mushrooms, and shimeji mushrooms.
  • the air conditioning system 1 includes an air flow path 10, a blower 11, a temperature control unit 20, a humidifier 24, a return flow path 30, a return flow rate adjusting valve unit 40, and a mixing ratio adjusting valve unit 50.
  • a control device 60, a temperature sensor 71, a humidity sensor 72, and a CO 2 concentration sensor 73 are provided.
  • the air passage 10 has an intake port 10A for taking in air outside the air conditioning system 1 such as outside air, and a supply port 10B connected to the cultivation room 100.
  • the blower 11 takes in air from the intake port 10A in the air passage 10A, and generates a driving force for passing the taken-in air to the supply port 10B.
  • the temperature control unit 20 controls the temperature of the air flowing through the air passage 10 and cools the air passing through the air passage 10 and the inside of the air passage 10. It has a heater 22 for heating the passing air.
  • the cooler 21 may be an evaporator of a heat pump type refrigeration circuit, or may use a Peltier element or the like.
  • the heater 22 may be an electric heater, or may use a high-temperature heat medium circulating in a refrigeration circuit.
  • the cooler 21 is arranged on the upstream side of the heater 22 in the air passage 10, but such an arrangement is not particularly limited.
  • the blower 11 is arranged on the upstream side of the cooler 21 and the humidifier 24 is arranged on the downstream side of the heater 22 in the air passage 10, but such an arrangement is not particularly limited. ..
  • the humidifier 24 humidifies the air flowing through the air flow path 10.
  • the humidifier 24 may be a humidifier in which steam generated by heating water is mixed with air, or an ultrasonic humidifier.
  • the return flow path 30 is cultivated between the intake port 10A in the air flow path 10 and the position P where the temperature control unit 20 controls the temperature of the air (in this example, the position where the cooler 21 cools the air). It returns the air in the chamber 100.
  • the cultivation room 100 is provided with a discharge port 101, and the air conditioning system 1 further includes a discharge pipe 120 connected to the discharge port 101.
  • the return flow path 30 is connected to the discharge pipe 120 so as to branch off from the discharge pipe 120.
  • the return flow rate adjusting valve unit 40 is provided in the discharge pipe 120, and the air discharged from the inside of the cultivation room 100 to the outside through the discharge pipe 120 and the air flowing into the return flow path 30 from the inside of the cultivation room 100.
  • the return flow rate adjusting valve unit 40 can adjust the flow rate ratio of the air discharged to the outside through the discharge pipe 120 and the air flowing through the return flow path 30 in the range of 0: 100 to 100: 0. It is not limited to such a configuration.
  • the mixing ratio adjusting valve unit 50 the intake port 10A in the air passage 10 and the position P where the temperature control unit 20 controls the temperature of the air (the position where the cooler 21 cools the air in this example). It is provided between the above and the temperature control unit 20 by adjusting the mixing ratio of the air from the intake port 10A and the air from the return flow path 30.
  • the mixing ratio adjusting valve unit 50 can also adjust the mixing ratio of the air from the intake port 10A and the air from the return flow path 30 in the range of 0: 100 to 100: 0. It is not limited.
  • a part or all of the air not supplied to the temperature control unit 20 is It is designed to be discharged to the outside from a flow path (not shown).
  • a part or all of the air flowing through the return flow path 30 is not supplied to the temperature control unit 20 by the control of the mixing ratio adjusting valve unit 50, a part of the air that is not supplied to the temperature control unit 20.
  • all of them are discharged to the outside through a flow path (not shown).
  • a mixing ratio adjusting valve unit 50 may be, for example, a 4-port flow rate adjusting valve.
  • the control device 60 is electrically connected to the temperature sensor 71, the humidity sensor 72, and the CO 2 concentration sensor 73 arranged in the cultivation room 100. Further, the control device 60 is electrically connected to the blower 11, the temperature control unit 20, the humidifier 24, the return flow rate adjusting valve unit 40, and the mixing ratio adjusting valve unit 50, and controls the operation of each of these parts.
  • the control device 60 may be composed of a computer including, for example, a CPU, a ROM, a RAM, or the like, and may control the operation of each of the above parts according to a stored program. Further, the control device 60 may be able to adjust the intensity of the lighting in the cultivation room 100 and switch the lighting on and off.
  • the target temperature, target humidity, supply air volume, etc. of the air in the cultivation room 100 can be set by the user by an operation means (not shown) or the like. Then, the control device 60 adjusts the cooling capacity of the cooler 21 and the heating capacity of the heater 22 according to the target temperature, and adjusts the amount of humidification by the humidifier 24 according to the target humidity. Further, the control device 60 adjusts the air volume of the blower 11 according to the set supply air volume.
  • control device 60 can switch between the control by the first mode for increasing the carbon dioxide concentration of the air in the cultivation room 100 and the control by the second mode for decreasing the carbon dioxide concentration of the air in the cultivation room 100. It has become.
  • the mixing ratio adjusting valve unit 50 is controlled by the control device 60 so that the air from the return flow path 30 is supplied to the temperature control unit 20 at a higher ratio than the air taken in from the intake port 10A. Will be done.
  • the mixing ratio adjusting valve unit 50 is controlled by the control device 60 so that the air taken in from the intake port 10A is supplied to the temperature control unit 20 at a higher ratio than the air from the return flow path 30. Will be done.
  • the mixing ratio adjusting valve unit 50 may be controlled so that only the air from the return flow path 30 is supplied to the temperature control unit 20. Further, in the second mode, the mixing ratio adjusting valve unit 50 may be controlled so that only the air taken in from the intake port 10A is supplied to the temperature control unit 20.
  • the control device 60 also controls the return flow rate adjusting valve unit 40 in the first mode and the second mode. Specifically, in the first mode and the second mode, the control device 60 determines the mixing ratio of the air from the return flow path 30 and the air from the intake port 10A and the air flowing from the cultivation room 100 to the return flow path 30. And the flow rate ratio of the air discharged from the inside of the cultivation room 100 to the outside are made to match. Therefore, in the first mode, when only the air from the return flow path 30 is supplied to the temperature control unit 20, the return flow rate adjusting valve unit so that the air flows only from the inside of the cultivation room 100 to the return flow path 30. 40 will be controlled. Further, in the second mode, when only the air taken in from the intake port 10A is supplied to the temperature control unit 20, the return flow rate is adjusted so that the air does not flow into the return flow path 30 from the cultivation room 100. The valve unit 40 will be controlled.
  • the control by the first mode and the second mode as described above is performed while the control device 60 monitors the CO 2 concentration sensor 73.
  • the air from the intake port 10A and the air from the return flow path 30 can maintain the target carbon dioxide concentration.
  • Air is supplied to the temperature control unit 20 at the mixing ratio.
  • the air taken in from the intake port 10A for the air from the return flow path 30 The mixing ratio adjusting valve unit 50 may be controlled so that the ratio increases.
  • the air supplied to the temperature control unit 20 is sent from the return flow path 30 with respect to the air taken in from the intake port 10A.
  • the mixing ratio adjusting valve unit 50 may be controlled so that the proportion of air increases.
  • the temperature of the air controlled by the temperature control unit 20 and supplied into the cultivation room 100 is brought into the air passage 10 by the return flow path 30 and the temperature control position by the temperature control unit 20. It can be returned to (P), and the air taken in from the intake port 10A and the air already temperature-controlled by the temperature control unit 20 can be merged.
  • the temperature of the air temperature controlled by the temperature control unit 20 approaches the target temperature in the cultivation room 100, so that the temperature of the air taken into the intake port 10A for outside air and the like and the target temperature in the cultivation room 100 Even when the difference becomes large, the energy consumption required for temperature control to the target temperature can be effectively suppressed.
  • the mixing ratio adjusting valve unit 50 supplies, for example, the air taken in from the intake port 10A to the temperature control unit 20 at a higher ratio than the air from the return flow path 30, and the return flow path 30.
  • the mode of supplying air to the temperature control unit 20 at a higher ratio than the air taken in from the intake port 10A and the air taken in from the intake port 10A and the air from the return flow path 30 are mixed at the same ratio.
  • the mode of supplying to the temperature control unit 20 can be switched.
  • the carbon dioxide concentration in the cultivation room 100 affects the shape and size of the mushroom, and the optimum carbon dioxide concentration for the mushroom varies depending on the growth stage. Become.
  • the air conditioning system 1 for example, when an environment having a high carbon dioxide concentration is desired, the air is supplied to the temperature control unit 20 at a higher ratio than the air taken in from the intake port 10A from the return flow path 30. By doing so (first mode), the carbon dioxide concentration in the cultivation room 100 can be efficiently increased, and the mushrooms can be grown in a desired environment. Since mushrooms are plants that absorb air and emit carbon dioxide, the control of increase in carbon dioxide concentration in the air conditioning system 1 can utilize carbon dioxide generated from the mushrooms themselves, and is extremely economical.
  • the air from the intake port 10A is increased and supplied to the temperature control unit 20.
  • An environment with reduced carbon dioxide concentration can be quickly formed.
  • an air conditioner for cooling and heating is installed in the cultivation room, and there is a risk that foreign matter generated from the air conditioner may be mixed in the cultivation room.
  • the temperature control unit 20 is arranged outside the cultivation room 100, foreign matter is suppressed from being mixed into the cultivation room 100.
  • the mushroom cultivation room 100 can be controlled to a desired state extremely economically, and the finish of mushrooms can be economically improved.
  • the return flow rate adjusting valve unit 40 discharges the air in the cultivation room 100 to the outside at a higher ratio than the air flowing into the return flow path 30, and the air in the cultivation room 100 is discharged to the outside. It is possible to switch between a mode in which the air flows into the return flow path 30 at a ratio higher than that of air and a mode in which the air in the cultivation room 100 is discharged to the outside at the same ratio and flows into the return flow path 30. This makes it possible to efficiently control the rise in carbon dioxide in the first mode described above, and promote the growth of mushrooms in a desired environment while effectively suppressing the energy consumption required for temperature control. Is possible.
  • the return flow path 30 is connected to the branch flow path 32 that branches the air in the return flow path 30, and the return flow path 30 is connected to the air flow path 10 side.
  • a flow rate adjusting valve 34 is provided to adjust the flow rate of the air flowing into the flow path and the flow rate of the air flowing into the branch flow path 32 from the return flow path 30.
  • the air passage 10 is provided with a heat exchanger 90 that exchanges heat between the air in the air passage 10 and the air passed through the branch passage 32.
  • the air taken in from the return flow path 30 is taken in from the air intake port 10A without being merged with the air taken in from the return flow path 30. It can be used for temperature control. As a result, even when it is not desired to mix the air from the return flow path 30 and the air taken in from the intake port 10A, the air from the return flow path 30 can be effectively used for temperature control. Such energy consumption can be suppressed.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a mushroom cultivation facility S3 provided with an air conditioning system 3 for mushroom cultivation (hereinafter, abbreviated as air conditioning system 3) according to a third embodiment of the present invention.
  • the mushroom cultivation facility S3 includes an air conditioning system 3 and a cultivation room 100.
  • the cultivation room 100 is a room for cultivating mushrooms, and the air conditioning system 3 supplies air into the cultivation room 100.
  • the mushrooms to be cultivated are not particularly limited, and examples thereof include shiitake mushrooms, eryngii mushrooms, enoki mushrooms, maitake mushrooms, oyster mushrooms, nameko mushrooms, and shimeji mushrooms.
  • the same components as the components of the first and second embodiments of the present embodiment are designated by the same reference numerals.
  • the air conditioning system 3 includes a switching valve 80, an air flow path 10, a blower 11, a temperature control unit 20, a return flow path 30, an intake flow path 42, a discharge flow path 44, and a control device 60.
  • a temperature sensor 71, a humidity sensor 72, and a CO 2 concentration sensor 73 are provided.
  • the switching valve 80 is a four-way valve as an example, and has an intake port 81, a supply port 82, a return port 83, and an discharge port 84.
  • the switching valve 80 shown is a single valve.
  • FIGS. 4A to 4C are diagrams schematically showing the structure of the switching valve 80.
  • the switching valve 80 has a valve body 85 and a valve body 86 rotatably arranged in the valve body 85.
  • the above-mentioned intake port 81, supply port 82, return port 83, and discharge port 84 are provided on the valve body 85.
  • partition portions 87A to 87D for switching the flow path according to the contact or separation with the valve body 86 are provided inside the valve body 85.
  • the valve body 86 has a plate shape, has a rotating shaft 86A at the center of the end edges facing each other, and is rotatable around the rotating shaft 86A.
  • the valve body 86 is connected to a drive unit such as a motor (not shown), and the rotation position of the valve body 86 is adjusted by controlling the drive unit by the control device 60.
  • the intake port 81, the supply port 82, the return port 83, and the discharge port 84 provided on the valve body 85 are arranged on the outer peripheral portion of the valve body 85 in this order in the circumferential direction centered on the rotation shaft 86A.
  • the first partition 87A of the partition 87A to 87D extends from the position between the intake port 81 and the supply port 82 on the inner wall surface of the valve body 85 to the vicinity of the rotation shaft 86A, and the second partition 87B , Extends from the position between the supply port 82 and the return port 83 on the inner wall surface of the valve body 85 to the vicinity of the rotation shaft 86A.
  • the third partition 87C of the partition 87A to 87D extends from the position between the return port 83 and the discharge port 84 on the inner wall surface of the valve body 85 to the vicinity of the rotation shaft 86A
  • the fourth partition 87D Extends from the position between the discharge port 84 and the intake port 81 on the inner wall surface of the valve body 85 to the vicinity of the rotation shaft 86A.
  • the end of the first partition 87A on the rotating shaft 86A side and the end of the fourth partition 87D on the rotating shaft 86A side are connected, and the end of the second partition 87B on the rotating shaft 86A side and the third partition are connected.
  • the ends of the portion 87C on the rotation shaft 86A side are connected.
  • the end of the portion 87B on the rotation shaft 86A side and the end of the third partition 87C on the rotation shaft 86A side are located so as to face each other with the rotation shaft 86A in between.
  • openings 87A1, 87B1 and 87C1 are formed in the first partition portion 87A, the second partition portion 87B and the third partition portion 87C, respectively. Further, in the present embodiment, no opening is formed in the fourth partition portion 87D. Further, the plate portion on one side of the rotary shaft 86A of the valve body 86 is arranged in the space sandwiched between the first partition portion 87A and the second partition portion 87B, and the plate portion on the other side is the third partition portion 87C. It is arranged in the space sandwiched between the and the fourth partition portion 87D.
  • the valve body 86 is separated from the first partition 87A and the third partition 87C, and the openings 87A1 and the third of the first partition 87A are separated. While opening the opening 87C1 of the partition portion 87C, the valve body 86 can come into contact with the second partition portion 87B and the fourth partition portion 87D to form a state in which the opening 87B1 of the second partition portion 87B is closed. Further, in the switching valve 80, as shown in FIG.
  • the valve body 86 separates from the second partition portion 87B to open the opening 87B1 of the second partition portion 87B, while the valve body 86 opens the first partition portion 87A and the first partition portion 87A. It is possible to form a state in which the opening 87A1 of the first partition portion 87A and the opening 87C1 of the third partition portion 87C are closed in contact with the three partition portions 87C.
  • the switching valve 80 has a first position (FIG. 4A) that connects the intake port 81 and the supply port 82, connects the return port 83 and the discharge port 84, and shuts off the return port 83 and the supply port 82 (FIG. 4A). ) And the second position (FIG. 4B) that connects the return port 83 and the supply port 82, cuts off the intake port 81 and the supply port 82, and cuts off the return port 83 and the discharge port 84. It becomes possible to operate with.
  • the switching valve 80 can be further switched to an intermediate position between the first position and the second position.
  • the switching valve 80 at the intermediate position connects the intake port 81 and the supply port 82, connects the return port 83 and the supply port 82, and connects the return port 83 and the discharge port 84.
  • the switching valve 80 is the intake port 81 and the discharge port at any of the first position, the second position, and the intermediate position. It is shut off from 84.
  • the air passage 10 connects the supply port 82 of the switching valve 80 and the cultivation room 100.
  • air flows from the switching valve 80 toward the cultivation room 100.
  • the temperature control unit 20 and the blower 11 are arranged in the air passage 10.
  • the blower 11 is arranged on the downstream side of the temperature control unit 20 in the direction in which the air flows, but such an arrangement is not particularly limited.
  • the temperature control unit 20 controls the temperature of the air flowing through the air passage 10 and cools the air passing through the air passage 10 and the inside of the air passage 10. It has a heater 22 for heating the passing air.
  • the cooler 21 may be an evaporator of a heat pump type refrigeration circuit, or may use a Peltier element or the like.
  • the heater 22 may be an electric heater, or may use a high-temperature heat medium circulating in a refrigeration circuit.
  • the cooler 21 is arranged on the upstream side of the heater 22 in the air passage 10, but such an arrangement is not particularly limited.
  • the blower 11 generates a driving force for passing air from the supply port 82 of the switching valve 80 to the cultivation room 100.
  • the return flow path 30 connects the return port 83 and the cultivation room 100, and is upstream of the position P (in this example, the position where the cooler 21 cools the air) in which the temperature control unit 20 controls the temperature of the air.
  • the air in the cultivation room 100 is returned.
  • the intake flow path 42 has an air intake port 42A and a connection port 42B, and is connected to the connection port 42B to the intake port 81.
  • the air intake port 42A can take in the air outside the air conditioning system 3 into the inside of the air conditioning system 3 as the blower 11 is driven.
  • the discharge flow path 44 is connected to the discharge port 84, and air can be exhausted from the inside of the air conditioning system 3 to the outside.
  • a part of the intake flow path 42 and a part of the discharge flow path 44 are heat exchangers that exchange heat with each other, and in this example, total heat exchange. It constitutes the vessel H.
  • the term when the term is simply referred to as the outside, the term means the outside of the air conditioning system 3.
  • the tubular intake flow path 42 and the discharge flow path 44 are connected to the switching valve 80, but the intake port 81 is directly connected from the outside without connecting these flow paths to the switching valve 80. Air may be taken in, or air may be discharged directly to the outside from the discharge port 84. Further, the intake flow path 42 and the discharge flow path 44 do not have to cooperate to form a heat exchanger.
  • the switching valve 80 By connecting the air passage 10, the return flow path 30, the intake flow path 42, and the discharge flow path 44 to the switching valve 80 as described above, the switching valve 80 is located at the first position shown in FIG. 4A. , The ratio of the air flowing into the supply port 82 from the intake port 81 after passing through the intake flow path 42 is higher than the air flowing into the supply port 82 from the cultivation room 100 via the return port 83 (specifically). In this example, the former: the latter is 100: 0), and it is possible to flow into the air flow path 10. Further, at the second position shown in FIG. 4B, the switching valve 80 allows the air flowing from the cultivation room 100 to the supply port 82 via the return port 83 to pass through the intake flow path 42, and then the intake port 81. It is possible to flow into the air passage 10 at a ratio higher than that of the air flowing into the supply port 82 (specifically, in this example, the former: the latter is 100: 0).
  • the switching valve 80 has the air flowing into the supply port 82 from the intake port 81 after passing through the intake flow path 42 at the intermediate position shown in FIG. 4C, and the supply port from the cultivation room 100 via the return port 83. It is possible to allow the air mixed with the air flowing into the 82 to flow into the air passage 10.
  • the switching valve 80 is configured as a proportional valve, and the switching valve 80 at the intermediate position approaches from the first position side to the second position side from the cultivation room 100 via the return port 83.
  • the ratio of the air flowing into the supply port 82 from the intake port 81 to the air flowing into the supply port 82 is reduced.
  • the switching valve 80 at the intermediate position is supplied from the cultivation room 100 to the supply port 82 via the return port 83 with respect to the air flowing from the intake port 81 to the supply port 82 as the switching valve 80 approaches the first position side from the second position side. Reduce the proportion of air flowing into.
  • FIGS. 3 and 4A to 4C some arrows for explaining the flow of air are shown.
  • the control device 60 is a controller, a processor, an electric circuit, or the like, and is electrically connected to a temperature sensor 71, a humidity sensor 72, and a CO 2 concentration sensor 73 arranged in the cultivation room 100. Further, the control device 60 is electrically connected to the blower 11, the temperature control unit 20, and the switching valve 80, and controls the operation of each of these units.
  • the control device 60 may be composed of a computer including, for example, a CPU, a ROM, a RAM, or the like, and may control the operation of each of the above parts according to a stored program. Further, the control device 60 may be able to adjust the intensity of the lighting in the cultivation room 100 and switch the lighting on and off.
  • the target temperature of the air in the cultivation room 100, the supply air volume, and the like can be set by the user by an operation means (not shown) or the like. Then, the control device 60 adjusts the cooling capacity of the cooler 21 and the heating capacity of the heater 22 according to the target temperature. Further, the control device 60 adjusts the air volume of the blower 11 according to the set supply air volume.
  • control device 60 can switch between the control by the first mode for increasing the carbon dioxide concentration of the air in the cultivation room 100 and the control by the second mode for decreasing the carbon dioxide concentration of the air in the cultivation room 100. It has become.
  • the air flowing from the cultivation room 100 to the supply port 82 through the return port 83 flows into the air passage 10 at a higher ratio than the air flowing from the intake port 81 to the supply port 82.
  • the switching valve 80 is controlled.
  • the second mode the air flowing from the intake port 81 to the supply port 82 flows into the air passage 10 from the cultivation room 100 through the return port 83 at a higher ratio than the air flowing into the supply port 82.
  • the switching valve 80 is controlled.
  • the switching valve 80 may be controlled so that only the air from the return flow path 30 flows into the air passage flow path 10. Further, in the second mode, the switching valve 80 may be controlled so that only the air taken in from the air intake port 42A flows into the air passage passage 10.
  • the control by the first mode and the second mode as described above is performed while the control device 60 monitors the CO 2 concentration sensor 73.
  • the temperature of the air supplied into the cultivation room 100 under temperature control by the temperature control unit 20 is controlled by the temperature control unit 20 from the return flow path 30 via the return port 83 of the switching valve 80. It can be returned to the upstream of P).
  • the temperature of the air whose temperature is controlled by the temperature control unit 20 approaches the target temperature in the cultivation room 100, so that the energy consumption required for temperature control to the target temperature can be effectively suppressed.
  • the switching valve 80 switches between the first position shown in FIG. 4A and the second position shown in FIG. 4B, for example, the air flowing into the supply port 82 from the intake port 81 is returned from the cultivation room 100 to the return port.
  • a mode in which the air flows into the air flow path at a higher ratio than the air flowing into the supply port 82 via the 83, and the air flowing into the supply port 82 from the cultivation room 100 via the return port 83 is introduced from the intake port 81. It is possible to switch between a mode in which the air flows into the air passage 10 at a higher ratio than the air flowing into the supply port 82.
  • the carbon dioxide concentration in the cultivation room 100 affects the shape and size of the mushroom, and the optimum carbon dioxide concentration for the mushroom varies depending on the growth stage. It becomes.
  • the air conditioning system 3 for example, when an environment having a high carbon dioxide concentration is desired, for example, an air intake port that flows into the supply port 82 from the cultivation room 100 via the return port 83.
  • the carbon dioxide concentration in the cultivation room 100 can be efficiently increased by a simple structure and operation. This makes it possible to form a desirable environment for mushroom growth extremely simply and economically. Since mushrooms are plants that absorb air and emit carbon dioxide, the control of increasing the carbon dioxide concentration in the present embodiment can utilize carbon dioxide generated from the mushrooms themselves, and is extremely economical.
  • the carbon dioxide concentration is increased by increasing the air flowing from the intake port 81 to the supply port 82. It is possible to quickly form an environment in which carbon dioxide is reduced.
  • the return flow path 30 constitutes a part of the path for discharging the air in the cultivation room 100, when a separate independent flow path for discharge is used.
  • the entire system can be simplified compared to.
  • the mushroom cultivation room 100 can be controlled to a desired state extremely simply and economically, and the finish of the mushroom can be economically improved. ..
  • FIG. 5 is a diagram showing a switching valve 80 provided in the air conditioning system according to the fourth embodiment.
  • the switching valve 80 of the present embodiment an opening 87D1 is formed in the fourth partition portion 87D.
  • the switching valve 80 connects the intake port 81 and the supply port 82, connects the return port 83 and the discharge port 84, and connects the return port 83 and the supply port 82 at the first position shown in FIG. 5A. And shut off the intake port 81 and the discharge port 84.
  • the switching valve 80 connects the return port 83 and the supply port 82, shuts off the intake port 81 and the supply port 82, and cuts off the intake port 81 and the discharge port 84 at the second position shown in FIG. 5B. And shut off the return port 83 and the discharge port 84. Further, the switching valve 80 connects the intake port 81 and the supply port 82, connects the return port 83 and the supply port 82, and connects the return port 83 and the discharge port 84 at the intermediate position shown in FIG. 5C. In addition, the intake port 81 and the discharge port 84 are connected.
  • the air-conditioning system according to each of the above-described embodiments is applied to the cultivation of mushrooms, but these air-conditioning systems may be used for plant factories of plants other than mushrooms. Further, the air conditioning system according to each embodiment can be effectively used as an air conditioning system with a carbon dioxide concentration adjusting function even in an environment where control for increasing and decreasing the carbon dioxide concentration is desired.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mushroom Cultivation (AREA)
  • Greenhouses (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

実施の形態に係る茸栽培用空気調和システムは、空気を取り込む取込口と茸を栽培するための栽培室（１００）に接続される供給口とを有する空気通流路（１０）と、空気通流路（１０）内を通流する空気の温度を温度制御する温度制御部（２０）と、空気通流路（１０）における取込口と温度制御部（２０）が空気を温度制御する位置との間に、栽培室（１００）内の空気を戻すリターン流路（３０）と、を備える。

Description

植物栽培用空気調和システム、茸栽培用空気調和システム及び二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システム
　本発明は、植物栽培用空気調和システム、茸栽培用空気調和システム及び二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システムに関する。
　近年、植物工場が普及しつつある。植物工場は、植物を栽培するための栽培室内の温度や湿度等を制御し、計画的に植物を栽培するシステムである。このような植物工場は、野菜や茸等の栽培に利用されている。
　例えばＪＰ２０１２－５５２０４Ａは、茸を栽培室内で人工的に栽培するシステムを開示する。茸を栽培する場合、栽培室内の二酸化炭素濃度が茸の形状や大きさ等に影響を及ぼすことが知られている。そのため、茸の栽培では、特許文献１に開示されるような気体濃度制御装置等により、栽培室内の二酸化炭素濃度を調整する場合がある。また、栽培室内の二酸化炭素濃度の調整は、工場管理者の経験に基づく換気時間の調整によってなされる場合もある。
　一般的な植物工場では、外気を温度制御した後に栽培室内に供給し、これに応じて栽培室内の古い空気を外部に排出する。しかしながら、このような温度制御方式では、外気の温度と栽培室内の目標温度との差が大きい場合に、温度制御にかかる電力消費量が顕著に大きくなり、ランニングコストが非常に高くなってしまう場合がある。
　また、上述したように茸を栽培室内で栽培する場合には、栽培室内の二酸化炭素濃度が茸の形状や大きさ等に影響を及ぼすため、二酸化炭素濃度の調整が求められる場合がある。特許文献１には二酸化炭素濃度を制御するための装置が開示されているが、このような装置は特殊な装置であり、一般に高額である。また、茸の栽培においては通常、野菜等よりも高湿度の環境が求められるため、湿度制御にかかる電力消費量も大きくなる場合がある。そのため、茸の栽培にかかるコスト負担は非常に大きくなってしまう場合がある。
　本発明は上記実情を考慮してなされたものであり、植物の栽培室等の空間を極めて経済的に所望の状態に制御できるシステムを提供することを目的とする。
　本発明に係る植物栽培用空気調和システムは、空気を取り込む取込口と、植物を栽培するための栽培室に接続される供給口とを有する空気通流路と、前記空気通流路内を通流する空気の温度を温度制御する温度制御部と、前記空気通流路における前記取込口と前記温度制御部が空気を温度制御する位置との間に、前記栽培室内の空気を戻すリターン流路と、を備えている。
　本発明に係る植物栽培用空気調和システムでは、温度制御部により温度制御されて栽培室内に供給された空気を、リターン流路によって空気通流路における取込口と温度制御部による温度制御位置との間に戻すことができ、取込口から取り込んだ空気と、温度制御部によって既に温度制御された空気とを合流させることができる。これにより、温度制御部によって温度制御される空気の温度が栽培室内の目標温度に近づくため、外気等の取込口に取り込まれる空気の温度と栽培室内の目標温度との差が大きくなった場合であっても、目標温度への温度制御にかかるエネルギー消費量を効果的に抑制することができる。
　また、従来の一般的な植物工場では、栽培室内に冷却や加熱を行う空気調和装置が配置されており、空気調和装置から生じる異物が栽培室内に混入される虞があったが、本発明にかかる植物栽培用空気調和システムでは栽培室の外部に温度制御部が配置されるため、栽培室への異物混入が抑制される。
　以上により、植物の栽培室を極めて経済的に所望の状態に制御できる。
　本発明に係る植物栽培用空気調和システムは、前記空気通流路に設けられ、前記取込口からの空気と前記リターン流路からの空気との混合比を調整して前記温度制御部に供給する混合比調整用弁ユニットをさらに備えてもよい。
　この場合、混合比調整用弁ユニットによって、例えば取込口から取り込まれた空気をリターン流路からの空気よりも高い比率で温度制御部に供給する態様と、リターン流路からの空気を取込口から取り込まれた空気よりも高い比率で温度制御部に供給する態様と、取込口から取り込まれた空気とリターン流路からの空気とを同じ割合で混合させて温度制御部に供給する態様と、を切り替えることができる。
　例えば植物は二酸化炭素濃度が高い環境において成長が促進される場合があるが、このような環境が望まれる場合に、上記構成では、例えばリターン流路からの空気を取込口から取り込まれた空気よりも高い比率で温度制御部に供給することで、効率的に栽培室内の二酸化炭素濃度を上昇させることができ、植物の成長を温度制御にかかるエネルギー消費量を抑制しつつ促進することが可能となる。
　なお、光合成を行う植物は、光合成を行わない場合に空気を吸入して二酸化炭素を排出する。したがって、光合成を行う植物を栽培室で栽培する際には、栽培室の照明を消灯した状態でリターン流路からの空気の循環を行うことで、二酸化炭素濃度を効率に上昇にさせることが可能となる。
　本発明に係る植物栽培用空気調和システムは、前記栽培室内から外部へ排出される空気と、前記栽培室内から前記リターン流路に流入する空気との流量比を調整するリターン流量調整用弁ユニットをさらに備えてもよい。
　この場合、リターン流量調整用弁ユニットによって、栽培室内の空気をリターン流路に流入する空気よりも高い比率で外部に排出する態様と、栽培室内の空気を外部に排出される空気よりも高い比率でリターン流路へ流入させる態様と、栽培室内の空気を同じ割合で外部へ排出するとともにリターン流路に流入させる態様と、を切り替えることが可能となる。これにより、例えば二酸化炭素濃度が高い環境が望まれる場合に、栽培室内の空気を外部に排出される空気よりも高い比率でリターン流路へ流入させることで、栽培室内の二酸化炭素濃度を効率的に上昇させることができ、植物の成長を温度制御にかかるエネルギー消費量を抑制しつつ促進することが可能となる。
　また、前記リターン流路に、前記リターン流路内の空気を分岐させる分岐流路が接続されるとともに、前記リターン流路から前記空気通流路側に流入する空気の流量と前記リターン流路から前記分岐流路に流入する空気の流量とを調整する流量調整弁が設けられ、前記空気通流路に、前記空気通流路内の空気と前記分岐流路が通流させた空気とを熱交換させる熱交換器が設けられてもよい。
　この場合、リターン流路からの空気を取込口から取り込んだ空気に合流させることなく、リターン流路からの空気を取込口から取り込んだ空気の温度制御に利用できる。これにより、リターン流路からの空気と取込口から取り込んだ空気とを混合させることが望まれない場合であっても、リターン流路からの空気を有効に利用でき、温度制御にかかるエネルギー消費量の抑制を図ることができる。
　また、本発明に係る茸栽培用空気調和システムは、空気を取り込む取込口と、茸を栽培するための栽培室に接続される供給口とを有する空気通流路と、前記空気通流路内を通流する空気の温度を温度制御する温度制御部と、前記空気通流路における前記取込口と前記温度制御部が空気を温度制御する位置との間に、前記栽培室内の空気を戻すリターン流路と、前記空気通流路に設けられ、前記取込口からの空気と前記リターン流路からの空気との混合比を調整して前記温度制御部に供給する混合比調整用弁ユニットと、を備えている。
　本発明に係る茸栽培用空気調和システムでは、温度制御部により温度制御されて栽培室内に供給された空気を、リターン流路によって空気通流路における取込口と温度制御部による温度制御位置との間に戻すことができ、取込口から取り込んだ空気と、温度制御部によって既に温度制御された空気とを合流させることができる。これにより、温度制御部によって温度制御される空気の温度が栽培室内の目標温度に近づくため、外気等の取込口に取り込まれる空気の温度と栽培室内の目標温度との差が大きくなった場合であっても、目標温度への温度制御にかかるエネルギー消費量を効果的に抑制することができる。
　また、混合比調整用弁ユニットによって、例えば取込口から取り込まれた空気をリターン流路からの空気よりも高い比率で温度制御部に供給する態様と、リターン流路からの空気を取込口から取り込まれた空気よりも高い比率で温度制御部に供給する態様と、取込口から取り込まれた空気とリターン流路からの空気とを同じ割合で混合させて温度制御部に供給する態様と、を切り替えることができる。茸の栽培室においては、栽培室内の二酸化炭素濃度が茸の形状や大きさに影響を及ぼすことが知られており、茸にとって最適な二酸化炭素濃度は、成長段階に応じて異なる値となる。ここで、本発明に係る茸栽培用空気調和システムでは、例えば二酸化炭素濃度が高い環境が望まれる場合に、リターン流路からの空気を取込口から取り込まれた空気よりも高い比率で温度制御部に供給することで効率的に栽培室内の二酸化炭素濃度を上昇させることができ、茸を所望の環境で成長させことが可能となる。なお、茸は空気を吸収し二酸化炭素を排出する植物であるため、本発明に係る茸栽培用空気調和システムにおける二酸化炭素濃度の上昇制御は、茸自身から発生する二酸化炭素を利用でき、極めて経済的に行われる。
　また、例えば茸の成長段階に応じて栽培室内の二酸化炭素濃度を低下させることが望まれる場合には、取込口からの空気を増加させて温度制御部に供給することで、二酸化炭素濃度を低下させた環境を迅速に形成できる。
　また、従来の一般的な植物工場では、栽培室内に冷却や加熱を行う空気調和装置が配置されており、空気調和装置から生じる異物が栽培室内に混入される虞があったが、本発明に係る茸栽培用空気調和システムでは栽培室の外部に温度制御部が配置されるため、栽培室への異物混入が抑制される。
　以上により、茸の栽培室を極めて経済的に所望の状態に制御でき、茸の仕上がりを経済的に向上させることができる。
　本発明に係る茸栽培用空気調和システムは、前記栽培室内から外部へ排出される空気と、前記栽培室内から前記リターン流路に流入する空気との流量比を調整するリターン流量調整用弁ユニットをさらに備えてもよい。
　この場合、リターン流量調整用弁ユニットによって、栽培室内の空気をリターン流路に流入する空気よりも高い比率で外部に排出する態様と、栽培室内の空気を外部に排出される空気よりも高い比率でリターン流路へ流入させる態様と、栽培室内の空気を同じ割合で外部へ排出するとともにリターン流路に流入させる態様と、を切り替えることが可能となる。これにより、例えば二酸化炭素濃度が高い環境が望まれる場合に、栽培室内の空気を外部に排出される空気よりも高い比率でリターン流路へ流入させることで、栽培室内の二酸化炭素濃度を効率的に上昇させることができ、茸の成長を温度制御にかかるエネルギー消費量を効果的に抑制しつつ所望の環境で進めることが可能となる。
　また、本発明に係る二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システムは、空気を取り込む取込口と、温度制御対象空間に接続される供給口とを有する空気通流路と、前記空気通流路内を通流する空気の温度を温度制御する温度制御部と、前記空気通流路における前記取込口と前記温度制御部が空気を温度制御する位置との間に、前記温度制御対象空間内の空気を戻すリターン流路と、前記空気通流路に設けられ、前記取込口からの空気と前記リターン流路からの空気との混合比を調整して前記温度制御部に供給する混合比調整用弁ユニットと、前記混合比調整用弁ユニットを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記温度制御対象空間内の空気の二酸化炭素濃度を上昇させる第１モードによる制御と、前記温度制御対象空間内の空気の二酸化炭素濃度を低下させる第２モードによる制御とを切替え可能であり、前記第１モードでは、前記リターン流路からの空気が前記取込口から取り込まれた空気よりも高い比率で前記温度制御部に供給されるように前記混合比調整用弁ユニットが制御され、前記第２モードでは、前記取込口から取り込まれた空気が前記リターン流路からの空気よりも高い比率で前記温度制御部に供給されるように前記混合比調整用弁ユニットが制御される。
　本発明に係る二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システムは、二酸化炭素濃度を上昇及び低下させる制御が望まれる環境において有効に利用され得る。
　また、本発明に係る他の植物栽培用空気調和システムは、取込ポート、供給ポート、リターンポート及び排出ポートを有する切換弁と、前記供給ポートと、植物を栽培するための栽培室とを接続する空気通流路と、前記リターンポートと、前記栽培室とを接続するリターン流路と、を備え、前記切換弁は、前記取込ポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記供給ポートとを遮断する第１位置と、前記リターンポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記取込ポートと前記供給ポートとを遮断し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを遮断する第２位置と、の間で動作可能である、植物栽培用空気調和システムである。
　本発明に係る植物栽培用空気調和システムでは、切換弁が例えば第１の位置と第２の位置とを切り換えることにより、取込ポートから供給ポートに流入する空気を、栽培室からリターンポートを介して供給ポートに流入する空気よりも高い比率で空気通流路に流入させる態様と、栽培室からリターンポートを介して供給ポートに流入する空気を、取込ポートから供給ポートに流入する空気よりも高い比率で空気通流路に流入させる態様と、を切り換えることができる。
　ここで、植物は二酸化炭素濃度が高い環境において成長が促進される場合があるが、このような環境が望まれる場合に、上記構成では、例えば栽培室からリターンポートを介して供給ポートに流入する空気を取込ポートから供給ポートに流入する空気よりも高い比率で空気通流路に流入させることで、簡易な構造及び動作により効率的に栽培室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、植物の成長にとって望ましい環境を極めて簡易的に且つ経済的に形成することが可能となる。
　なお、光合成を行う植物は、光合成を行わない場合に空気を吸入して二酸化炭素を排出する。したがって、光合成を行う植物を栽培室で栽培する際には、栽培室の照明を消灯した状態でリターン流路からの空気の循環を行うことで、二酸化炭素濃度を効率的に上昇にさせることが可能となる。
　また、本発明に係る植物栽培用空気調和システムでは、栽培室内の空気を排出する際の経路の一部をリターン流路が構成するため、別途排出用の独立の流路を用いる場合に比べてシステム全体を簡素化させることができる。
　以上により、植物の栽培室を極めて簡易的に且つ経済的に所望の状態に制御できる。
　本発明に係る他の植物栽培用空気調和システムは、前記空気通流路内を通流する空気の温度を温度制御する温度制御部をさらに備えてもよい。
　この場合、温度制御部により温度制御されて栽培室内に供給された空気を、リターン流路から切換弁のリターンポートを介して温度制御部による温度制御位置の上流に戻すことができる。これにより、温度制御部によって温度制御される空気の温度を栽培室内の目標温度に近づけることが可能となるため、目標温度への温度制御にかかるエネルギー消費量を効果的に抑制することができる。また、切換弁が、取込ポートから供給ポートに流入する空気と、栽培室からリターンポートを介して供給ポートに流入する空気とを混合させる場合であっても、同様に温度制御部によって温度制御される空気の温度が栽培室内の目標温度に近づく。そのため、外気等の取込ポートに取り込まれる空気の温度と栽培室内の目標温度との差が大きくなった場合であっても、目標温度への温度制御にかかるエネルギー消費量を効果的に抑制することができる。
　また、従来の一般的な植物工場では、栽培室内に冷却や加熱を行う空気調和装置が配置されており、空気調和装置から生じる異物が栽培室内に混入される虞があったが、この構成では栽培室の外部に温度制御部が配置されるため、栽培室への異物混入が抑制される。
　前記切換弁は、前記第１位置と前記第２位置との間の中間位置にさらに切換可能であり、前記中間位置にある前記切換弁は、前記取込ポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを接続し、前記取込ポートから前記供給ポートに流入する空気と、前記栽培室から前記リターンポートを介して前記供給ポートに流入する空気とを混合させた空気を前記空気通流路に流入させてもよい。
　この場合、二酸化炭素濃度調整時及び温度制御時の動作パターンを拡張できる。
　また、前記中間位置にある前記切換弁は、前記第１位置側から前記第２位置側に近づくに従い、前記栽培室から前記リターンポートを介して前記供給ポートに流入する空気に対する前記取込ポートから前記供給ポートに流入する空気の割合を減少させてもよく、前記第２位置側から前記第１位置側に近づくに従い、前記取込ポートから前記供給ポートに流入する空気に対する前記栽培室から前記リターンポートを介して前記供給ポートに流入する空気の割合を減少させてもよい。
　前記切換弁は、前記第１位置及び前記第２位置の両方で、前記取込ポートと前記排出ポートとを遮断してもよい。
　前記切換弁は、前記第１位置で前記取込ポートと前記排出ポートとを遮断し、前記第２位置で前記取込ポートと前記排出ポートとを接続してもよい。
　また、本発明に係る他の植物栽培用空気調和システムは、前記取込ポートに接続される取込流路と、
　前記排出ポートに接続される排出流路と、をさらに備え、前記取込流路の一部と前記排出流路の一部とが、それぞれの内部を通流する空気を互いに熱交換させる全熱交換器を構成してもよい。
　また、本発明に係る他の茸栽培用空気調和システムは、取込ポート、供給ポート、リターンポート及び排出ポートを有する切換弁と、前記供給ポートと、茸を栽培するための栽培室とを接続する空気通流路と、前記リターンポートと、前記栽培室とを接続するリターン流路と、を備え、前記切換弁は、前記取込ポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記供給ポートとを遮断する第１位置と、前記リターンポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記取込ポートと前記供給ポートとを遮断し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを遮断する第２位置と、の間で動作可能である、茸栽培用空気調和システムである。
　本発明に係る他の茸栽培用空気調和システムでは、切換弁が例えば第１の位置と第２の位置とを切り換えることにより、取込ポートから供給ポートに流入する空気を、栽培室からリターンポートを介して供給ポートに流入する空気よりも高い比率で空気通流路に流入させる態様と、栽培室からリターンポートを介して供給ポートに流入する空気を、取込ポートから供給ポートに流入する空気よりも高い比率で空気通流路に流入させる態様と、を切り換えることができる。茸の栽培室においては、栽培室内の二酸化炭素濃度が茸の形状や大きさに影響を及ぼすことが知られており、茸にとって最適な二酸化炭素濃度は、成長段階に応じて異なる値となる。ここで、本発明に係る茸栽培用空気調和システムでは、例えば二酸化炭素濃度が高い環境が望まれる場合に、例えば栽培室からリターンポートを介して供給ポートに流入する空気を取込ポートから供給ポートに流入する空気よりも高い比率で空気通流路に流入させることで、簡易な構造及び動作により効率的に栽培室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、茸の成長にとって望ましい環境を極めて簡易的に且つ経済的に形成することが可能となる。なお、茸は空気を吸収し二酸化炭素を排出する植物であるため、本発明に係る茸栽培用空気調和システムにおける二酸化炭素濃度の上昇制御は、茸自身から発生する二酸化炭素を利用でき、極めて経済的に行われる。
　また、例えば茸の成長段階に応じて栽培室内の二酸化炭素濃度を低下させることが望まれる場合には、取込ポートから供給ポートに流入する空気を増加させることで、二酸化炭素濃度を低下させた環境を迅速に形成できる。
　以上により、茸の栽培室を極めて経済的に所望の状態に制御でき、茸の仕上がりを経済的に向上させることができる。
　また、本発明に係る他の二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システムは、取込ポート、供給ポート、リターンポート及び排出ポートを有する切換弁と、前記供給ポートと、温度制御対象空間とを接続する空気通流路と、前記リターンポートと，前記温度制御対象空間とを接続するリターン流路と、前記切換弁を制御する制御装置と、を備え、前記切換弁は、前記取込ポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記供給ポートとを遮断する第１位置と、前記リターンポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記取込ポートと前記供給ポートとを遮断し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを遮断する第２位置と、の間で動作可能であり、前記制御装置は、前記温度制御対象空間内の空気の二酸化炭素濃度を上昇させる第１モードによる制御と、前記温度制御対象空間内の空気の二酸化炭素濃度を低下させる第２モードによる制御とを切換可能であり、前記第１モードでは、前記温度制御対象空間から前記リターンポートを介して前記供給ポートに流入する空気が前記取込ポートから前記供給ポートに流入する空気よりも高い比率で前記空気通流路に流入するように前記切換弁が制御され、前記第２モードでは、前記取込ポートから前記供給ポートに流入する空気が前記温度制御対象空間から前記リターンポートを介して前記供給ポートに流入する空気よりも高い比率で前記空気通流路に流入するように前記切換弁が制御される、二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システムである。
　本発明に係る二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システムは、二酸化炭素濃度を上昇及び低下させる制御が望まれる環境において有効に利用され得る。
　本発明によれば、植物の栽培室等の空間を極めて経済的に所望の状態に制御できる。
本発明の第１の実施の形態に係る空気調和システムを備える茸栽培施設の概略構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る空気調和システムを備える茸栽培施設の概略構成を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る空気調和システムを備える茸栽培施設の概略構成を示す図である。 第３の実施の形態に係る空気調和システムに設けられる切換弁を示す図である。 第３の実施の形態に係る空気調和システムに設けられる切換弁を示す図であり、図４Ａに示す状態とは異なる状態の切換弁を示す図である。 第３の実施の形態に係る空気調和システムに設けられる切換弁を示す図であり、図４Ａ及び図４Ｂに示す状態とは異なる状態の切換弁を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係る空気調和システムに設けられる切換弁を示す図である。 第４の実施の形態に係る空気調和システムに設けられる切換弁を示す図であり、図５Ａに示す状態とは異なる状態の切換弁を示す図である。 第４の実施の形態に係る空気調和システムに設けられる切換弁を示す図であり、図５Ａ及び図５Ｂに示す状態とは異なる状態の切換弁を示す図である。
　以下、本発明の各実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る茸栽培用空気調和システム１（以下、空気調和システム１と略す）を備える茸栽培施設Ｓ１の概略構成を示す図である。茸栽培施設Ｓ１は、空気調和システム１と栽培室１００とを備える。栽培室１００は茸を栽培するための部屋であり、空気調和システム１は栽培室１００内に温度制御及び湿度制御された空気を供給するものである。栽培される茸は特に限られるものではないが、シイタケ、エリンギ、エノキ、マイタケ、ヒラタケ、ナメコ、シメジ等を例示できる。
　空気調和システム１は、空気通流路１０と、送風機１１と、温度制御部２０と、加湿器２４と、リターン流路３０と、リターン流量調整用弁ユニット４０と、混合比調整用弁ユニット５０と、制御装置６０と、温度センサ７１と、湿度センサ７２と、ＣＯ２濃度センサ７３と、を備えている。
　空気通流路１０は、外気等の空気調和システム１の外部の空気を取り込む取込口１０Ａと、栽培室１００に接続される供給口１０Ｂとを有している。
　送風機１１は、空気通流路１０において取込口１０Ａから空気を取り込み、取り込んだ空気を供給口１０Ｂまで通流させるための駆動力を発生させるものである。
　温度制御部２０は空気通流路１０内を通流する空気を温度制御するものであり、空気通流路１０内を通流する空気を冷却する冷却器２１と、空気通流路１０内を通流する空気を加熱する加熱器２２と、を有している。例えば、冷却器２１はヒートポンプ式の冷凍回路の蒸発器でもよいが、ペルチェ素子を利用するもの等であってもよい。加熱器２２は電気ヒータでもよいが、冷凍回路を循環する高温の熱媒体を利用するもの等であってもよい。　
　本例では、空気通流路１０内において冷却器２１が加熱器２２よりも上流側に配置されるが、このような配置は特に限られるものではない。また、空気通流路１０内において送風機１１は冷却器２１よりも上流側に配置され、加湿器２４は加熱器２２の下流側に配置されるが、このような配置も特に限られるものではない。
　加湿器２４は、空気通流路１０内を通流する空気を加湿するものである。加湿器２４は、水を加熱することにより発生させた蒸気を空気に混入させるものでもよいし、超音波式の加湿器であってもよい。
　リターン流路３０は、空気通流路１０における取込口１０Ａと、温度制御部２０が空気を温度制御する位置Ｐ（本例では冷却器２１が空気を冷却する位置）との間に、栽培室１００内の空気を戻すものである。
　本例では、栽培室１００に排出口１０１が設けられ、空気調和システム１が、排出口１０１に接続される排出管１２０をさらに備えている。リターン流路３０は、排出管１２０から分岐するように排出管１２０に接続されている。
　ここで、リターン流量調整用弁ユニット４０は排出管１２０に設けられており、栽培室１００内から排出管１２０を通して外部へ排出される空気と、栽培室１００内からリターン流路３０に流入する空気との流量比を調整するようになっている。リターン流量調整用弁ユニット４０は、排出管１２０を通して外部へ排出される空気とリターン流路３０に流れる空気との流量比を、０：１００～１００：０の範囲で調整可能であるが、このような構成に限られるものではない。
　一方で、混合比調整用弁ユニット５０は、空気通流路１０における取込口１０Ａと、温度制御部２０が空気を温度制御する位置Ｐ（本例では冷却器２１が空気を冷却する位置）との間に設けられており、取込口１０Ａからの空気とリターン流路３０からの空気との混合比を調整して温度制御部２０に供給するようになっている。混合比調整用弁ユニット５０も取込口１０Ａからの空気とリターン流路３０からの空気との混合比を、０：１００～１００：０の範囲で調整可能であるが、このような構成に限られるものではない。
　混合比調整用弁ユニット５０の制御により、取込口１０Ａから取り込まれた空気の一部又は全部が温度制御部２０に供給されない場合、この温度制御部２０に供給されない空気の一部又は全部は図示しない流路から外部に排出されるようになっている。同様に、混合比調整用弁ユニット５０の制御により、リターン流路３０を通流する空気の一部又は全部が温度制御部２０に供給されない場合、この温度制御部２０に供給されない空気の一部又は全部は図示しない流路から外部に排出されるようになっている。このような混合比調整用弁ユニット５０は例えば４ポート流量調整弁であってもよい。
　制御装置６０は、栽培室１００内に配置された温度センサ７１、湿度センサ７２及びＣＯ２濃度センサ７３と電気的に接続されている。また制御装置６０は、送風機１１、温度制御部２０、加湿器２４、リターン流量調整用弁ユニット４０及び混合比調整用弁ユニット５０に電気的に接続され、これらの各部の動作を制御する。制御装置６０は、例えばＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えるコンピュータで構成され、記憶されたプログラムに従って上記各部の動作を制御してもよい。また、制御装置６０は、栽培室１００内の照明の強度を調整可能であるとともに照明のオンオフを切換可能であってもよい。
　制御装置６０は、図示しない操作手段等でユーザから栽培室１００内の空気の目標温度、目標湿度、供給風量等を設定されるようになっている。そして、制御装置６０は、目標温度に応じて冷却器２１の冷却能力や加熱器２２の加熱能力を調整し、目標湿度に応じて加湿器２４による加湿量を調整するようになっている。また、制御装置６０は、設定された供給風量に応じて送風機１１の風量を調整する。
　また、制御装置６０は、栽培室１００内の空気の二酸化炭素濃度を上昇させる第１モードによる制御と、栽培室１００内の空気の二酸化炭素濃度を低下させる第２モードによる制御とを切替え可能になっている。第１モードでは、リターン流路３０からの空気が取込口１０Ａから取り込まれた空気よりも高い比率で温度制御部２０に供給されるように混合比調整用弁ユニット５０が制御装置６０によって制御される。第２モードでは、取込口１０Ａから取り込まれた空気がリターン流路３０からの空気よりも高い比率で温度制御部２０に供給されるように混合比調整用弁ユニット５０が制御装置６０によって制御される。
　第１モードでは、リターン流路３０からの空気のみが温度制御部２０に供給されるように混合比調整用弁ユニット５０が制御されてもよい。また、第２モードでは、取込口１０Ａから取り込まれた空気のみが温度制御部２０に供給されるように混合比調整用弁ユニット５０が制御されてもよい。
　また本実施の形態では、第１モード及び第２モードにおいて、制御装置６０がリターン流量調整用弁ユニット４０も制御する。具体的に制御装置６０は、第１モード及び第２モードにおいて、リターン流路３０からの空気と取込口１０Ａからの空気との混合比と、栽培室１００内からリターン流路３０に流れる空気と栽培室１００内から外部へ排出される空気との流量比と、を一致させるようになっている。したがって、第１モードにおいて、リターン流路３０からの空気のみが温度制御部２０に供給される場合には、栽培室１００内からリターン流路３０のみに空気が流れるようにリターン流量調整用弁ユニット４０が制御されることになる。また、第２モードにおいて、取込口１０Ａから取り込まれた空気のみが温度制御部２０に供給される場合には、栽培室１００内からリターン流路３０に空気が流入しないようにリターン流量調整用弁ユニット４０が制御されることになる。
　上述のような第１モード及び第２モードによる制御は、制御装置６０がＣＯ２濃度センサ７３をモニタリングしつつ行われる。栽培室１００内の空気が目標の二酸化炭素濃度となった場合に、本実施の形態では、目標の二酸化炭素濃度を維持できる、取込口１０Ａからの空気とリターン流路３０からの空気との混合比で温度制御部２０に空気が供給される。第１モードでは、栽培室１００内の空気が目標の二酸化炭素濃度に近づくに従い、温度制御部２０に供給される空気において、リターン流路３０からの空気に対する取込口１０Ａから取り込まれた空気の割合が増加するように混合比調整用弁ユニット５０が制御されてもよい。また、第２モードでは、栽培室１００内の空気が目標の二酸化炭素濃度に近づくに従い、温度制御部２０に供給される空気において、取込口１０Ａから取り込まれた空気に対するリターン流路３０からの空気の割合が増加するように混合比調整用弁ユニット５０が制御されてもよい。
　以下、本実施の形態の作用について説明する。
　空気調和システム１では、温度制御部２０により温度制御されて栽培室１００内に供給された空気を、リターン流路３０によって空気通流路１０における取込口１０Ａと温度制御部２０による温度制御位置（Ｐ）との間に戻すことができ、取込口１０Ａから取り込んだ空気と、温度制御部２０によって既に温度制御された空気とを合流させることができる。これにより、温度制御部２０によって温度制御される空気の温度が栽培室１００内の目標温度に近づくため、外気等の取込口１０Ａに取り込まれる空気の温度と栽培室１００内の目標温度との差が大きくなった場合であっても、目標温度への温度制御にかかるエネルギー消費量を効果的に抑制することができる。
　また、混合比調整用弁ユニット５０によって、例えば取込口１０Ａから取り込まれた空気をリターン流路３０からの空気よりも高い比率で温度制御部２０に供給する態様と、リターン流路３０からの空気を取込口１０Ａから取り込まれた空気よりも高い比率で温度制御部２０に供給する態様と、取込口１０Ａから取り込まれた空気とリターン流路３０からの空気とを同じ割合で混合させて温度制御部２０に供給する態様と、を切り替えることができる。茸の栽培室においては、栽培室１００内の二酸化炭素濃度が茸の形状や大きさに影響を及ぼすことが知られており、茸にとって最適な二酸化炭素濃度は、成長段階に応じて異なる値となる。ここで、空気調和システム１では、例えば二酸化炭素濃度が高い環境が望まれる場合に、リターン流路３０からの空気を取込口１０Ａから取り込まれた空気よりも高い比率で温度制御部２０に供給することで（第１モード）、効率的に栽培室１００内の二酸化炭素濃度を上昇させることができ、茸を所望の環境に成長させることが可能となる。なお、茸は空気を吸収し二酸化炭素を排出する植物であるため、空気調和システム１における二酸化炭素濃度の上昇制御は、茸自身から発生する二酸化炭素を利用でき、極めて経済的に行われる。
　また、例えば茸の成長段階に応じて栽培室１００内の二酸化炭素濃度を低下させることが望まれる場合には、取込口１０Ａからの空気を増加させて温度制御部２０に供給することで、二酸化炭素濃度を低下させた環境を迅速に形成できる。
　また、従来の一般的な植物工場では、栽培室内に冷却や加熱を行う空気調和装置が配置されており、空気調和装置から生じる異物が栽培室内に混入される虞があったが、空気調和システム１では栽培室１００の外部に温度制御部２０が配置されるため、栽培室１００への異物混入が抑制される。
　以上により、本実施の形態に係る空気調和システム１によれば、茸の栽培室１００を極めて経済的に所望の状態に制御でき、茸の仕上がりを経済的に向上させることができる。
　また、リターン流量調整用弁ユニット４０によって、栽培室１００内の空気をリターン流路３０に流入する空気よりも高い比率で外部に排出する態様と、栽培室１００内の空気を外部に排出される空気よりも高い比率でリターン流路３０へ流入させる態様と、栽培室１００内の空気を同じ割合で外部へ排出するとともにリターン流路３０に流入させる態様と、を切り替えることが可能となる。これにより、上述した第１モードにおける二酸化炭素上昇制御を、効率的に実施することが可能となり、茸の成長を、温度制御にかかるエネルギー消費量を効果的に抑制しつつ所望の環境で進めることが可能となる。
（第２の実施の形態）
　次に、第２の実施の形態に係る茸栽培用空気調和システム２を備える茸栽培施設Ｓ２を図２を参照しつつ説明する。以下の説明では、第１の実施の形態との相違点のみを説明する。
　図２に示すように、本実施の形態では、リターン流路３０に、リターン流路３０内の空気を分岐させる分岐流路３２が接続されるとともに、リターン流路３０から空気通流路１０側に流入する空気の流量とリターン流路３０から分岐流路３２に流入する空気の流量とを調整する流量調整弁３４が設けられている。さらに、空気通流路１０には、空気通流路１０内の空気と分岐流路３２が通流させた空気とを熱交換させる熱交換器９０が設けられている。
　このような第２の実施の形態では、リターン流路３０からの空気を取込口１０Ａから取り込んだ空気に合流させることなく、リターン流路３０からの空気を取込口１０Ａから取り込んだ空気の温度制御に利用できる。これにより、リターン流路３０からの空気と取込口１０Ａから取り込んだ空気とを混合させることが望まれない場合であっても、リターン流路３０からの空気を有効に利用でき、温度制御にかかるエネルギー消費量の抑制を図ることができる。
（第３の実施の形態）
　次に、第３の実施の形態について説明する。図３は、本発明の第３の実施の形態に係る茸栽培用空気調和システム３（以下、空気調和システム３と略す）を備える茸栽培施設Ｓ３の概略構成を示す図である。茸栽培施設Ｓ３は、空気調和システム３と栽培室１００とを備える。栽培室１００は茸を栽培するための部屋であり、空気調和システム３は栽培室１００内に空気を供給するものである。栽培される茸は特に限られるものではないが、シイタケ、エリンギ、エノキ、マイタケ、ヒラタケ、ナメコ、シメジ等を例示できる。以下の説明では、本実施の形態に構成部分のうちの第１及び第２の実施の形態の構成部分と同一のものには、同一の符号が付されている。
　空気調和システム３は、切換弁８０と、空気通流路１０と、送風機１１と、温度制御部２０と、リターン流路３０と、取込流路４２と、排出流路４４と、制御装置６０と、温度センサ７１と、湿度センサ７２と、ＣＯ２濃度センサ７３と、を備えている。
　切換弁８０は一例として四方弁であり、取込ポート８１、供給ポート８２、リターンポート８３及び排出ポート８４を有している。図示の切換弁８０は単一の弁でなる。
　図４Ａ～Ｃは、切換弁８０の構造を概略的に示す図である。切換弁８０は、弁ボディ８５と、弁ボディ８５内に回転可能に配置された弁体８６とを有している。上述した取込ポート８１、供給ポート８２、リターンポート８３及び排出ポート８４は弁ボディ８５に設けられている。また弁ボディ８５の内部には弁体８６との接触又は離間に応じて流路切換を行う仕切り部８７Ａ～８７Ｄが設けられている。
　弁体８６は板状であり、その互いに対向する端縁の中央に回転軸８６Ａを有し、回転軸８６Ａを中心に回転可能になっている。弁体８６は図示しないモータ等の駆動部と接続され、当該駆動部が制御装置６０によって制御されることで弁体８６の回転位置が調整される。
　弁ボディ８５に設けられる取込ポート８１、供給ポート８２、リターンポート８３及び排出ポート８４は、回転軸８６Ａを中心とする周回方向でこの順で弁ボディ８５の外周部に配置されている。
　仕切り部８７Ａ～８７Ｄのうちの第１仕切り部８７Ａは、弁ボディ８５の内壁面における取込ポート８１と供給ポート８２との間の位置から回転軸８６Ａの近傍まで延び、第２仕切り部８７Ｂは、弁ボディ８５の内壁面における供給ポート８２とリターンポート８３との間の位置から回転軸８６Ａの近傍まで延びる。また仕切り部８７Ａ～８７Ｄのうちの第３仕切り部８７Ｃは、弁ボディ８５の内壁面におけるリターンポート８３と排出ポート８４との間の位置から回転軸８６Ａの近傍まで延び、第４仕切り部８７Ｄは、弁ボディ８５の内壁面における排出ポート８４と取込ポート８１との間の位置から回転軸８６Ａの近傍まで延びる。
　第１仕切り部８７Ａの回転軸８６Ａ側の端部および第４仕切り部８７Ｄの回転軸８６Ａ側の端部は結合しており、第２仕切り部８７Ｂの回転軸８６Ａ側の端部および第３仕切り部８７Ｃの回転軸８６Ａ側の端部は結合している。そして回転軸８６Ａに沿う方向で見たとき、互いに結合した第１仕切り部８７Ａの回転軸８６Ａ側の端部および第４仕切り部８７Ｄの回転軸８６Ａ側の端部と、互いに結合した第２仕切り部８７Ｂの回転軸８６Ａ側の端部および第３仕切り部８７Ｃの回転軸８６Ａ側の端部とは、回転軸８６Ａを挟んで互いに向き合うように位置している。
　そして第１仕切り部８７Ａ、第２仕切り部８７Ｂ及び第３仕切り部８７Ｃにはそれぞれ、開口８７Ａ１、８７Ｂ１、８７Ｃ１が形成される。また本実施の形態では第４仕切り部８７Ｄには開口が形成されない。また弁体８６のうちの回転軸８６Ａに対して一方側の板部分は第１仕切り部８７Ａと第２仕切り部８７Ｂとによって挟まれる空間に配置され、他方側の板部分は第３仕切り部８７Ｃと第４仕切り部８７Ｄとによって挟まれる空間に配置される。
　以上のような構成により、切換弁８０は、まず、図４Ａに示すように弁体８６が第１仕切り部８７Ａ及び第３仕切り部８７Ｃと離間して第１仕切り部８７Ａの開口８７Ａ１及び第３仕切り部８７Ｃの開口８７Ｃ１を開放させる一方、弁体８６が第２仕切り部８７Ｂ及び第４仕切り部８７Ｄと接触して第２仕切り部８７Ｂの開口８７Ｂ１を閉じる状態を形成することが可能となる。また、切換弁８０は、図４Ｂに示すように弁体８６が第２仕切り部８７Ｂと離間して第２仕切り部８７Ｂの開口８７Ｂ１を開放させる一方、弁体８６が第１仕切り部８７Ａ及び第３仕切り部８７Ｃと接触して第１仕切り部８７Ａの開口８７Ａ１及び第３仕切り部８７Ｃの開口８７Ｃ１を閉じる状態を形成することが可能となる。
　これにより、切換弁８０は、取込ポート８１と供給ポート８２とを接続し且つリターンポート８３と排出ポート８４とを接続し且つリターンポート８３と供給ポート８２とを遮断する第１位置（図４Ａ）と、リターンポート８３と供給ポート８２とを接続し且つ取込ポート８１と供給ポート８２とを遮断し且つリターンポート８３と排出ポート８４とを遮断する第２位置（図４Ｂ）と、の間で動作可能となる。
　さらに切換弁８０は、図４Ｃに示すように上記第１位置と上記第２位置との間の中間位置にさらに切換可能になっている。この中間位置にある切換弁８０は、取込ポート８１と供給ポート８２とを接続し且つリターンポート８３と供給ポート８２とを接続し且つリターンポート８３と排出ポート８４とを接続する。なお、上述したように本実施の形態では第４仕切り部８７Ｄに開口が形成されないため、上記第１位置、上記第２位置及び中間位置のいずれにおいても切換弁８０は取込ポート８１と排出ポート８４とを遮断している。
　図３に戻り、空気通流路１０は、切換弁８０の供給ポート８２と栽培室１００とを接続している。空気通流路１０では切換弁８０から栽培室１００に向けて空気が流れる。温度制御部２０及び送風機１１は空気通流路１０内に配置されている。本実施の形態では、空気が流れる方向で温度制御部２０の下流側に送風機１１が配置されるが、このような配置は特に限られるものではない。
　温度制御部２０は空気通流路１０内を通流する空気を温度制御するものであり、空気通流路１０内を通流する空気を冷却する冷却器２１と、空気通流路１０内を通流する空気を加熱する加熱器２２と、を有している。例えば、冷却器２１はヒートポンプ式の冷凍回路の蒸発器でもよいが、ペルチェ素子を利用するもの等であってもよい。加熱器２２は電気ヒータでもよいが、冷凍回路を循環する高温の熱媒体を利用するもの等であってもよい。本例では、空気通流路１０内において冷却器２１が加熱器２２よりも上流側に配置されるが、このような配置は特に限られるものではない。
　送風機１１は、切換弁８０の供給ポート８２からの空気を栽培室１００まで通流させるための駆動力を発生させるものである。
　リターン流路３０は、リターンポート８３と栽培室１００とを接続するものであり、温度制御部２０が空気を温度制御する位置Ｐ（本例では冷却器２１が空気を冷却する位置）の上流に栽培室１００内の空気を戻すようになっている。
　取込流路４２は、空気取込口４２Ａと接続口４２Ｂとを有し、接続口４２Ｂを取込ポート８１に接続する。空気取込口４２Ａは、送風機１１の駆動に伴い空気調和システム３の外部の空気を空気調和システム３の内部に取り込むことができる。排出流路４４は排出ポート８４に接続され、空気調和システム３の内部から外部に空気を排気することができる。ここで本実施の形態では、取込流路４２の一部と排出流路４４の一部とが、それぞれの内部を通流する空気を互いに熱交換させる熱交換器、本例では全熱交換器Ｈを構成している。
　なお、以下の説明で単に外部と言う場合、当該用語は空気調和システム３の外部を意味する。本実施の形態では管状の取込流路４２及び排出流路４４が切換弁８０に接続されるが、切換弁８０にこれら流路を接続せずに、取込ポート８１が直接的に外部から空気を取り込んでもよいし、排出ポート８４から直接的に外部に空気を排出してもよい。また、取込流路４２及び排出流路４４は協働して熱交換器を構成しなくてもよい。
　以上のように切換弁８０に空気通流路１０、リターン流路３０、取込流路４２及び排出流路４４が接続されることで、切換弁８０は、図４Ａに示す第１の位置で、取込流路４２を通った後、取込ポート８１から供給ポート８２に流入する空気を、栽培室１００からリターンポート８３を介して供給ポート８２に流入する空気よりも高い比率（具体的には、本例では前者：後者が１００：０）で、空気通流路１０に流入させることが可能となる。また、切換弁８０は、図４Ｂに示す第２の位置で、栽培室１００からリターンポート８３を介して供給ポート８２に流入する空気を、取込流路４２を通った後、取込ポート８１から供給ポート８２に流入する空気よりも高い比率（具体的には、本例では前者：後者が１００：０）で空気通流路１０に流入させることが可能となる。
　また切換弁８０は、図４Ｃに示す中間位置において、取込流路４２を通った後、取込ポート８１から供給ポート８２に流入する空気と、栽培室１００からリターンポート８３を介して供給ポート８２に流入する空気とを混合させた空気を空気通流路１０に流入させることが可能となる。
　また本実施の形態において切換弁８０は比例弁として構成されており、中間位置にある切換弁８０は、第１位置側から第２位置側に近づくに従い、栽培室１００からリターンポート８３を介して供給ポート８２に流入する空気に対する取込ポート８１から供給ポート８２に流入する空気の割合を減少させる。また、中間位置にある切換弁８０は、第２位置側から第１位置側に近づくに従い、取込ポート８１から供給ポート８２に流入する空気に対する栽培室１００からリターンポート８３を介して供給ポート８２に流入する空気の割合を減少させる。なお、図３及び図４Ａ～Ｃにおいては空気の流れを説明するための幾つかの矢印が示されている。
　制御装置６０は、コントローラ、プロセッサ、電気回路等であり、栽培室１００内に配置された温度センサ７１、湿度センサ７２及びＣＯ２濃度センサ７３と電気的に接続されている。また制御装置６０は、送風機１１、温度制御部２０、切換弁８０に電気的に接続され、これらの各部の動作を制御する。制御装置６０は、例えばＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えるコンピュータで構成され、記憶されたプログラムに従って上記各部の動作を制御してもよい。また、制御装置６０は、栽培室１００内の照明の強度を調整可能であるとともに照明のオンオフを切換可能であってもよい。
　制御装置６０は、図示しない操作手段等でユーザから栽培室１００内の空気の目標温度、供給風量等を設定されるようになっている。そして、制御装置６０は、目標温度に応じて冷却器２１の冷却能力や加熱器２２の加熱能力を調整するようになっている。また、制御装置６０は、設定された供給風量に応じて送風機１１の風量を調整する。
　また、制御装置６０は、栽培室１００内の空気の二酸化炭素濃度を上昇させる第１モードによる制御と、栽培室１００内の空気の二酸化炭素濃度を低下させる第２モードによる制御とを切換可能になっている。第１モードでは、栽培室１００からリターンポート８３を介して供給ポート８２に流入する空気が取込ポート８１から供給ポート８２に流入する空気よりも高い比率で空気通流路１０に流入するように切換弁８０が制御される。第２モードでは、取込ポート８１から供給ポート８２に流入する空気が栽培室１００からリターンポート８３を介して供給ポート８２に流入する空気よりも高い比率で空気通流路１０に流入するように切換弁８０が制御される。
　第１モードでは、リターン流路３０からの空気のみが空気通流路１０に流入するように切換弁８０が制御されてもよい。また、第２モードでは、空気取込口４２Ａから取り込まれた空気のみが空気通流路１０に流入するように切換弁８０が制御されてもよい。
　上述のような第１モード及び第２モードによる制御は、制御装置６０がＣＯ２濃度センサ７３をモニタリングしつつ行われる。
　以下、本実施の形態の作用について説明する。
　空気調和システム３では、温度制御部２０により温度制御されて栽培室１００内に供給された空気を、リターン流路３０から切換弁８０のリターンポート８３を介して温度制御部２０による温度制御位置（Ｐ）の上流に戻すことができる。これにより、温度制御部２０によって温度制御される空気の温度が栽培室１００内の目標温度に近づくため、目標温度への温度制御にかかるエネルギー消費量を効果的に抑制することができる。
　また、切換弁８０が例えば図４Ａに示す第１の位置と図４Ｂに示す第２の位置とを切り換えることにより、取込ポート８１から供給ポート８２に流入する空気を、栽培室１００からリターンポート８３を介して供給ポート８２に流入する空気よりも高い比率で空気通流路に流入させる態様と、栽培室１００からリターンポート８３を介して供給ポート８２に流入する空気を、取込ポート８１から供給ポート８２に流入する空気よりも高い比率で空気通流路１０に流入させる態様と、を切り換えることができる。茸の栽培室１００においては、栽培室１００内の二酸化炭素濃度が茸の形状や大きさに影響を及ぼすことが知られており、茸にとって最適な二酸化炭素濃度は、成長段階に応じて異なる値となる。ここで、本実施の形態に係る空気調和システム３では、例えば二酸化炭素濃度が高い環境が望まれる場合に、例えば栽培室１００からリターンポート８３を介して供給ポート８２に流入する空気を取込ポート８１から供給ポート８２に流入する空気よりも高い比率で空気通流路１０に流入させることで、簡易な構造及び動作により効率的に栽培室１００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、茸の成長にとって望ましい環境を極めて簡易的に且つ経済的に形成することが可能となる。なお、茸は空気を吸収し二酸化炭素を排出する植物であるため、本実施の形態における二酸化炭素濃度の上昇制御は、茸自身から発生する二酸化炭素を利用でき、極めて経済的に行われる。
　また、例えば茸の成長段階に応じて栽培室１００内の二酸化炭素濃度を低下させることが望まれる場合には、取込ポート８１から供給ポート８２に流入する空気を増加させることで、二酸化炭素濃度を低下させた環境を迅速に形成できる。
　また、本実施の形態に係る空気調和システム３では、栽培室１００内の空気を排出する際の経路の一部をリターン流路３０が構成するため、別途排出用の独立の流路を用いる場合に比べてシステム全体を簡素化させることができる。
　以上により、本実施の形態に係る空気調和システム３によれば、茸の栽培室１００を極めて簡易的に且つ経済的に所望の状態に制御でき、茸の仕上がりを経済的に向上させることができる。
（第４の実施の形態）
　次に、第４の実施の形態に係る茸栽培用空気調和システムを図５を参照しつつ説明する。以下の説明では、第３の実施の形態との相違点のみを説明する。
　図５は第４の実施の形態に係る空気調和システムに設けられる切換弁８０を示す図である。本実施の形態における切換弁８０では、第４仕切り部８７Ｄに開口８７Ｄ１が形成されている。この場合、切換弁８０は、図５Ａに示す第１の位置で、取込ポート８１と供給ポート８２とを接続し且つリターンポート８３と排出ポート８４とを接続し且つリターンポート８３と供給ポート８２とを遮断し且つ取込ポート８１と排出ポート８４とを遮断する。
　また、切換弁８０は、図５Ｂに示す第２の位置で、リターンポート８３と供給ポート８２とを接続し且つ取込ポート８１と供給ポート８２とを遮断し且つ取込ポート８１と排出ポート８４とを接続し且つリターンポート８３と排出ポート８４とを遮断する。また、切換弁８０は、図５Ｃに示す中間位置で、取込ポート８１と供給ポート８２とを接続し且つリターンポート８３と供給ポート８２とを接続し且つリターンポート８３と排出ポート８４とを接続し且つ取込ポート８１と排出ポート８４とを接続する。
　以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、上述の実施の形態には各種の変更を加えることができる。
　例えば、上述の各実施の形態に係る空気調和システムは茸の栽培に適用されるものであるが、これら空気調和システムは、茸以外の植物の植物工場用ものとして利用されてもよい。また、各実施の形態に係る空気調和システムは二酸化炭素濃度調整機能付きの空気調和システムとして、二酸化炭素濃度を上昇及び低下させる制御が望まれる環境においても有効に利用され得る。

Claims (16)

  1. 　空気を取り込む取込口と、植物を栽培するための栽培室に接続される供給口とを有する空気通流路と、
    　前記空気通流路内を通流する空気の温度を温度制御する温度制御部と、
    　前記空気通流路における前記取込口と前記温度制御部が空気を温度制御する位置との間に、前記栽培室内の空気を戻すリターン流路と、を備える植物栽培用空気調和システム。
  2. 　前記空気通流路に設けられ、前記取込口からの空気と前記リターン流路からの空気との混合比を調整して前記温度制御部に供給する混合比調整用弁ユニットをさらに備える、請求項１に記載の植物栽培用空気調和システム。
  3. 　前記栽培室内から外部へ排出される空気と、前記栽培室内から前記リターン流路に流入する空気との流量比を調整するリターン流量調整用弁ユニットをさらに備える、請求項２に記載の植物栽培用空気調和システム。
  4. 　前記リターン流路に、前記リターン流路内の空気を分岐させる分岐流路が接続されるとともに、前記リターン流路から前記空気通流路側に流入する空気の流量と前記リターン流路から前記分岐流路に流入する空気の流量とを調整する流量調整弁が設けられ、
    　前記空気通流路に、前記空気通流路内の空気と前記分岐流路が通流させた空気とを熱交換させる熱交換器が設けられる、請求項１乃至３のいずれかに記載の植物栽培用空気調和システム。
  5. 　空気を取り込む取込口と、茸を栽培するための栽培室に接続される供給口とを有する空気通流路と、
    　前記空気通流路内を通流する空気の温度を温度制御する温度制御部と、
    　前記空気通流路における前記取込口と前記温度制御部が空気を温度制御する位置との間に、前記栽培室内の空気を戻すリターン流路と、
    　前記空気通流路に設けられ、前記取込口からの空気と前記リターン流路からの空気との混合比を調整して前記温度制御部に供給する混合比調整用弁ユニットと、を備える、茸栽培用空気調和システム。
  6. 　前記栽培室内から外部へ排出される空気と、前記栽培室内から前記リターン流路に流入する空気との流量比を調整するリターン流量調整用弁ユニットをさらに備える、請求項５に記載の茸栽培用空気調和システム。
  7. 　空気を取り込む取込口と、温度制御対象空間に接続される供給口とを有する空気通流路と、
    　前記空気通流路内を通流する空気の温度を温度制御する温度制御部と、
    　前記空気通流路における前記取込口と前記温度制御部が空気を温度制御する位置との間に、前記温度制御対象空間内の空気を戻すリターン流路と、
    　前記空気通流路に設けられ、前記取込口からの空気と前記リターン流路からの空気との混合比を調整して前記温度制御部に供給する混合比調整用弁ユニットと、
    　前記混合比調整用弁ユニットを制御する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、前記温度制御対象空間内の空気の二酸化炭素濃度を上昇させる第１モードによる制御と、前記温度制御対象空間内の空気の二酸化炭素濃度を低下させる第２モードによる制御とを切替え可能であり、
    　前記第１モードでは、前記リターン流路からの空気が前記取込口から取り込まれた空気よりも高い比率で前記温度制御部に供給されるように前記混合比調整用弁ユニットが制御され、前記第２モードでは、前記取込口から取り込まれた空気が前記リターン流路からの空気よりも高い比率で前記温度制御部に供給されるように前記混合比調整用弁ユニットが制御される、二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システム。
  8. 　取込ポート、供給ポート、リターンポート及び排出ポートを有する切換弁と、
    　前記供給ポートと、植物を栽培するための栽培室とを接続する空気通流路と、
    　前記リターンポートと、前記栽培室とを接続するリターン流路と、
    を備え、
    　前記切換弁は、前記取込ポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記供給ポートとを遮断する第１位置と、前記リターンポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記取込ポートと前記供給ポートとを遮断し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを遮断する第２位置と、の間で動作可能である、植物栽培用空気調和システム。
  9. 　前記空気通流路内を通流する空気の温度を温度制御する温度制御部をさらに備える、請求項８に記載の植物栽培用空気調和システム。
  10. 　前記切換弁は、前記第１位置と前記第２位置との間の中間位置にさらに切換可能であり、
    　前記中間位置にある前記切換弁は、前記取込ポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを接続し、前記取込ポートから前記供給ポートに流入する空気と、前記栽培室から前記リターンポートを介して前記供給ポートに流入する空気とを混合させた空気を前記空気通流路に流入させる、請求項８又は９に記載の植物栽培用空気調和システム。
  11. 　前記中間位置にある前記切換弁は、前記第１位置側から前記第２位置側に近づくに従い、前記栽培室から前記リターンポートを介して前記供給ポートに流入する空気に対する前記取込ポートから前記供給ポートに流入する空気の割合を減少させ、前記第２位置側から前記第１位置側に近づくに従い、前記取込ポートから前記供給ポートに流入する空気に対する前記栽培室から前記リターンポートを介して前記供給ポートに流入する空気の割合を減少させる、請求項１０に記載の植物栽培用空気調和システム。
  12. 　前記切換弁は、前記第１位置及び前記第２位置の両方で、前記取込ポートと前記排出ポートとを遮断する、請求項１０又は１１に記載の植物栽培用空気調和システム。
  13. 　前記切換弁は、前記第１位置で前記取込ポートと前記排出ポートとを遮断し、前記第２位置で前記取込ポートと前記排出ポートとを接続する、請求項１０又は１１に記載の植物栽培用空気調和システム。
  14. 　前記取込ポートに接続される取込流路と、
    　前記排出ポートに接続される排出流路と、をさらに備え、
    　前記取込流路の一部と前記排出流路の一部とが、それぞれの内部を通流する空気を互いに熱交換させる全熱交換器を構成している、請求項８乃至１３のいずれかに記載の植物栽培用空気調和システム。
  15. 　取込ポート、供給ポート、リターンポート及び排出ポートを有する切換弁と、
    　前記供給ポートと、茸を栽培するための栽培室とを接続する空気通流路と、
    　前記リターンポートと、前記栽培室とを接続するリターン流路と、を備え、
    　前記切換弁は、前記取込ポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記供給ポートとを遮断する第１位置と、前記リターンポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記取込ポートと前記供給ポートとを遮断し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを遮断する第２位置と、の間で動作可能である、茸栽培用空気調和システム。
  16. 　取込ポート、供給ポート、リターンポート及び排出ポートを有する切換弁と、
    　前記供給ポートと、温度制御対象空間とを接続する空気通流路と、
    　前記リターンポートと，前記温度制御対象空間とを接続するリターン流路と、
    　前記切換弁を制御する制御装置と、を備え、
    　前記切換弁は、前記取込ポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを接続し且つ前記リターンポートと前記供給ポートとを遮断する第１位置と、前記リターンポートと前記供給ポートとを接続し且つ前記取込ポートと前記供給ポートとを遮断し且つ前記リターンポートと前記排出ポートとを遮断する第２位置と、の間で動作可能であり、
    　前記制御装置は、前記温度制御対象空間内の空気の二酸化炭素濃度を上昇させる第１モードによる制御と、前記温度制御対象空間内の空気の二酸化炭素濃度を低下させる第２モードによる制御とを切換可能であり、
    　前記第１モードでは、前記温度制御対象空間から前記リターンポートを介して前記供給ポートに流入する空気が前記取込ポートから前記供給ポートに流入する空気よりも高い比率で前記空気通流路に流入するように前記切換弁が制御され、前記第２モードでは、前記取込ポートから前記供給ポートに流入する空気が前記温度制御対象空間から前記リターンポートを介して前記供給ポートに流入する空気よりも高い比率で前記空気通流路に流入するように前記切換弁が制御される、二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システム。
PCT/JP2020/017513 2019-05-09 2020-04-23 植物栽培用空気調和システム、茸栽培用空気調和システム及び二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システム WO2020226066A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/594,559 US20220201945A1 (en) 2019-05-09 2020-04-23 Air conditioning system for plant cultivation, air conditioning system for mushroom cultivation, and air conditioning system with carbon dioxide concentration regulating function
CN202080028179.5A CN113677936A (zh) 2019-05-09 2020-04-23 植物栽培用空调系统、蘑菇栽培用空调系统和附有二氧化碳浓度调节功能的空调系统
KR1020217011456A KR20220006494A (ko) 2019-05-09 2020-04-23 식물 재배용 공기 조화 시스템, 버섯 재배용 공기 조화 시스템 및 이산화탄소 농도 조정 기능을 가진 공기 조화 시스템

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019089164A JP7237353B2 (ja) 2019-05-09 2019-05-09 植物栽培用空気調和システム、茸栽培用空気調和システム及び二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システム
JP2019-089164 2019-05-09
JP2020019087A JP2021122248A (ja) 2020-02-06 2020-02-06 植物栽培用空気調和システム、茸栽培用空気調和システム及び二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システム
JP2020-019087 2020-02-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020226066A1 true WO2020226066A1 (ja) 2020-11-12

Family

ID=73050607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/017513 WO2020226066A1 (ja) 2019-05-09 2020-04-23 植物栽培用空気調和システム、茸栽培用空気調和システム及び二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220201945A1 (ja)
KR (1) KR20220006494A (ja)
CN (1) CN113677936A (ja)
TW (1) TW202107979A (ja)
WO (1) WO2020226066A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220183240A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-16 John Clarence HOLLIDAY Symbiotic agricultural system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5332143U (ja) * 1976-08-26 1978-03-20
JP2004016232A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Nexus:Kk 茸等の施設栽培装置
WO2013035816A1 (ja) * 2011-09-08 2013-03-14 シャープ株式会社 植物栽培装置、植物栽培方法、植物栽培プログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP2014042483A (ja) * 2012-08-27 2014-03-13 Seiwa:Kk 温室用空気供給装置及び温室用空気供給方法
JP2017205072A (ja) * 2016-05-19 2017-11-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 植物栽培装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203661759U (zh) * 2014-01-21 2014-06-25 王树民 一种气雾栽培装置
CN105549665B (zh) * 2016-02-17 2017-10-10 顺德职业技术学院 一种智能环保监控系统及其控制方法
CN205606685U (zh) * 2016-03-31 2016-09-28 荣国华 室内新风和排油烟系统
CN109469744A (zh) * 2018-12-29 2019-03-15 山东省滨州市火努鸟新能源科技有限公司 碟式四通风道阀

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5332143U (ja) * 1976-08-26 1978-03-20
JP2004016232A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Nexus:Kk 茸等の施設栽培装置
WO2013035816A1 (ja) * 2011-09-08 2013-03-14 シャープ株式会社 植物栽培装置、植物栽培方法、植物栽培プログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP2014042483A (ja) * 2012-08-27 2014-03-13 Seiwa:Kk 温室用空気供給装置及び温室用空気供給方法
JP2017205072A (ja) * 2016-05-19 2017-11-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 植物栽培装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202107979A (zh) 2021-03-01
US20220201945A1 (en) 2022-06-30
KR20220006494A (ko) 2022-01-17
CN113677936A (zh) 2021-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110023686B (zh) 热交换型换气装置
US20160231007A1 (en) Air conditioner
KR102102831B1 (ko) 실내 정원을 이용한 공기조화시스템
JP2008209034A (ja) 空調換気装置
WO1992017742A1 (en) Integrated air exchanger
CN112146194B (zh) 室内环境调节设备及控制方法
EP3631307B1 (en) Air conditioner
CN105910175A (zh) 空调室内机、空调机组和空调机组的控制方法
WO2020226066A1 (ja) 植物栽培用空気調和システム、茸栽培用空気調和システム及び二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システム
KR20200076936A (ko) 공기조화기
CN212408979U (zh) 一种新风空调系统
JP2018059675A (ja) 空気調和機
CN101571304B (zh) 通风装置
CN113587397A (zh) 空调系统控制方法
JP4651460B2 (ja) 空気調和機および外気冷房運転方法
US20240159403A1 (en) Air-conditioning apparatus
WO2009005321A2 (en) Cold and heat air conditioner
CN1333212C (zh) 空调系统
JP2002267204A (ja) 除湿装置
JP7237353B2 (ja) 植物栽培用空気調和システム、茸栽培用空気調和システム及び二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システム
JP2021122248A (ja) 植物栽培用空気調和システム、茸栽培用空気調和システム及び二酸化炭素濃度調整機能付き空気調和システム
KR200375780Y1 (ko) 분리형 환기회수율 조절식 폐열회수겸용 냉난방 공기조화기
CN213044639U (zh) 用于养殖、种植的室内环境控制机组
JP3855393B2 (ja) 空気調和装置
CN102374601A (zh) 一体式空调的节能型智能换新风系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20802968

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20802968

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1