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JP7489705B2 - Cooling systems and facilities equipped with cooling systems - Google Patents
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JP7489705B2 - Cooling systems and facilities equipped with cooling systems - Google Patents

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Description

本発明は、施設の内部空間を冷却するための技術に関する。 The present invention relates to technology for cooling the interior space of a facility.

外部環境と室内空間とを隔離するための隔壁(なお、本願でいう隔壁は垂直或いはそれに近いもののみならず、例えば屋根のように水平に近いものも含む。)を有する施設が存在する。
例えば、ビニルハウス、植物工場その他の園芸施設はそのような施設に該当する。
2. Description of the Related Art There are facilities that have partition walls (note that the partition wall referred to in this application includes not only vertical or nearly vertical partition walls, but also nearly horizontal partition walls such as roofs) for separating an external environment from an indoor space.
For example, vinyl greenhouses, plant factories and other horticultural facilities fall under such categories.

園芸施設は歴史的に、低温時期において安定して植物を育成しようという試みの中で発展してきた。したがって、多くの場合、園芸施設においては、室内空間内の室温を外部環境の温度よりも高く保つようにしている。
そのような歴史的な理由から、施設内の温度を高く保つ技術は古くから数多く提案され、また実用されている。
Historically, horticultural facilities have been developed in an attempt to grow plants stably during cold seasons. Therefore, in many cases, the room temperature in the indoor space of a horticultural facility is kept higher than the temperature of the outside environment.
For these historical reasons, many technologies for maintaining high temperatures within facilities have been proposed and put into practical use since ancient times.

しかしながら、園芸施設が設置される場所によっては、外部環境の温度が植物の育成に適した温度よりも高い場合もままある。そのような場合には、園芸施設の室内空間内の温度が植物の育成に適した温度よりも高くなる場合がある。したがって、そのような場合、室内空間の空気の温度を外部環境の空気の温度よりも低くする必要が生じる。
そのような場合には冷却システムが必要となる。
もちろん冷却システムを必要とするのは施設が園芸施設である場合のみではない。施設が工場や倉庫である場合であっても、例えば外部環境の温度の高い夏季においては、室内空間の温度を下げるための冷却システムが必要となる。
However, depending on the location of the horticultural facility, the temperature of the external environment may be higher than the temperature suitable for growing plants. In such cases, the temperature in the indoor space of the horticultural facility may be higher than the temperature suitable for growing plants. In such cases, it becomes necessary to lower the temperature of the air in the indoor space below the temperature of the air in the external environment.
In such cases, a cooling system is required.
Of course, cooling systems are not only needed in horticultural facilities. Even if the facility is a factory or warehouse, a cooling system is needed to lower the temperature inside the facility, for example, in the summer when the external temperature is high.

もちろん、そのような目的で熱交換器、冷媒等を含むエアーコンディショナが存在している。しかしながら、上述したごときエアーコンディショナは、よく知られているように、それを稼働させるために必要な電力量が多く、その利用に電気代がかさむ。
そのような不具合を解消する技術として、例えば、園芸施設等の比較的大きな室内空間を持つ施設では、隔壁に設けられた給気口にパッドを、排気口に排気装置を設けるパッドアンドファンと呼ばれる設備が用いられている。パッドは通気性と保湿性がともに高い素材でできた板状材であり、排気装置が排気口を介して室内空間から外部環境へ空気を排気することによって室内空間に給気口を介して引かれる空気は、パッドを通過してから室内空間に導かれる。空気はパッドを通過するときに、気化冷却によって温度が、例えば数℃程度下がる。これにより、室内空間の室温を外部環境の空気の温度よりも下げることが可能となる。
パッドアンドファンの設備では、排気装置を駆動させるために電力が必要となるが、しかしながら、エアーコンディショナで消費される電力に比べれば必要な電力は小さいからコスト的に有利である。
Of course, there are air conditioners that include heat exchangers, refrigerants, etc. for such purposes. However, as is well known, air conditioners such as those described above require a large amount of electricity to operate, and their use increases electricity bills.
As a technique to solve such problems, for example, in facilities with a relatively large indoor space such as horticultural facilities, a device called pad and fan is used, which is a device that installs a pad on the air intake port on the partition and an exhaust device on the exhaust port. The pad is a plate-shaped material made of a material with high breathability and moisture retention, and the air drawn into the indoor space through the air intake port by the exhaust device exhausting air from the indoor space to the outside environment through the exhaust port passes through the pad before being led into the indoor space. When the air passes through the pad, the temperature is reduced by, for example, several degrees Celsius due to evaporative cooling. This makes it possible to lower the room temperature of the indoor space below the temperature of the air in the outside environment.
Pad and fan equipment requires electricity to run the exhaust device; however, the amount of electricity required is less than that consumed by an air conditioner, making it cost-effective.

しかしながら、パッドアンドファンでも、パッドが適宜の量の水を保水した状態を維持することが必要であるため、パッドに対して適切な量の水を継続的に散水するためのコストがかかるし、パッドが外部環境に対して露出しているため、空気の冷却に寄与せずに蒸発してしまう水が多いからいきおい必要な水の量が多くなる。また、導入コストもエアーコンディショナに比べれば安価であるが、比較的高価である。
これらにより、パッドアンドファンの設備によってもコストの低廉化は十分とは言い難い。
However, even with the pad and fan system, the pad needs to maintain a proper amount of water, so there is a cost to continuously spray the right amount of water onto the pad, and because the pad is exposed to the outside environment, a lot of water evaporates without contributing to cooling the air, so the amount of water required is large. Also, although the introduction cost is cheaper than that of an air conditioner, it is still relatively expensive.
For these reasons, it is difficult to say that pad-and-fan equipment has sufficiently reduced costs.

本願発明は、施設の室内の空気の温度を外部環境における空気の温度よりも低くするための技術を低コスト化することをその課題とする。 The objective of this invention is to reduce the cost of technology for lowering the temperature of the air inside a facility below the temperature of the air in the external environment.

以上の課題を解決するものとして本願発明者は以下の発明を提案する。
その発明は、外部環境から室内空間を隔離するための隔壁を有する施設の前記室内空間を冷却するための冷却システムである。
冷却システムによってその室内空間を冷却される施設は、例えば、園芸施設、工場、倉庫であるが、これらには限られない。施設は、外部環境から室内空間を隔離するための隔壁を有する。既に述べたように、本願における隔壁は、壁のみならず屋根、天井等も含む。
そして、冷却システムは、前記室内空間の空気を外部環境に廃棄する、前記隔壁に配された、前記外部環境と前記室内空間とを連通させる排気口を有する排気装置と、前記室内空間と前記外部環境とを連通させる、平面視した場合に前記室内空間と前記外部環境とに跨るようにして前記施設の縁の地面に設けられた穴と、前記穴の内部に配された粒状物と、前記穴の内部の前記粒状物に散水を行うための散水装置と、を備えている。
In order to solve the above problems, the present inventors propose the following invention.
The invention is a cooling system for cooling an indoor space in a facility having a partition wall for isolating the indoor space from an outside environment.
The facility whose indoor space is cooled by the cooling system is, for example, but not limited to, a horticultural facility, a factory, a warehouse, etc. The facility has a partition wall for isolating the indoor space from the external environment. As already mentioned, the partition wall in this application includes not only a wall but also a roof, a ceiling, etc.
The cooling system includes an exhaust device arranged in the partition and having an exhaust port connecting the external environment and the indoor space, which exhausts air from the indoor space to the external environment; a hole provided in the ground at the edge of the facility so as to straddle the indoor space and the external environment when viewed in a plane, which connects the indoor space and the external environment; granular material arranged inside the hole; and a sprinkler device for sprinkling water on the granular material inside the hole.

この冷却システムは、排気口を有する排気装置を備えている。排気装置により、施設の室内空間における空気は、外部環境に排出される。他方、冷却システムは、外部環境と施設の室内空間とに跨る、地面に設けられた穴を備えている。排気装置により室内空間の空気が外部環境下に排出されると、室内空間内の空気圧が負圧化する。それにより、上述の穴を通して、言い換えれば地下を経由させて、外部環境から室内空間に空気が供給されることになる。
このように、本願発明による冷却システムでは、地下を通して、施設の室内空間に空気を供給することとしている。そして、空気が経由する上述の穴の中には粒状物があり、また、粒状物には散水装置から適宜散水が行われるようになっている。よく知られているように、外部環境が例えば、強力な日射により高温である場合、地下は地表に比べれば温度が低い。また、粒状物に散水装置から散水が行われるようになっていれば、パッドアンドファンのパッドを通過するときと同じように、穴の中の粒状物の間を空気が通過する際に、気化冷却による空気の冷却が生じる。
したがって、地表よりも気温の低い穴の中を空気に通過させることにより、パッドアンドファンの場合よりも効率よく、室内空間に供給する空気を冷却することができるようになる。しかも、粒状物に供給される水は穴の中に存在するので、外部環境に完全に曝される場合と比べれば蒸発しにくいし、また、場合によっては地中の水分を粒状物に供給される水の一部として利用することも可能であるため、パッドアンドファンの場合と比べれば必要となる水の量が少ないし、また、水の常時供給も不要となるため、水の供給に関するコストを抑制することが可能となる。
This cooling system includes an exhaust device having an exhaust port. The exhaust device exhausts air in the indoor space of the facility to the outside environment. On the other hand, the cooling system includes a hole in the ground that spans between the outside environment and the indoor space of the facility. When the air in the indoor space is exhausted to the outside environment by the exhaust device, the air pressure in the indoor space becomes negative. As a result, air is supplied from the outside environment to the indoor space through the hole, in other words, via the underground.
In this way, the cooling system according to the present invention supplies air to the indoor space of the facility through the underground. The holes through which the air passes contain granular material, and the granular material is appropriately sprayed with water from a water sprinkler. As is well known, when the external environment is hot, for example, due to strong solar radiation, the temperature underground is lower than that on the ground surface. If the water sprinkler is arranged to spray water onto the granular material, the air is cooled by evaporative cooling when it passes between the granular material in the holes, in the same way as when it passes through the pad of a pad-and-fan system.
Therefore, by passing the air through the holes, which have a lower temperature than the ground surface, it is possible to cool the air supplied to the indoor space more efficiently than with the pad and fan system. Moreover, since the water supplied to the granular material exists in the holes, it is less likely to evaporate than when it is completely exposed to the outside environment, and in some cases it is possible to use the moisture in the ground as part of the water supplied to the granular material. Therefore, the amount of water required is smaller than with the pad and fan system, and a constant supply of water is not required, which makes it possible to reduce the cost of supplying water.

上述のように、穴の中には粒状物が配される。粒状物は、あまり細かいものではなく、排気装置によって室内空間の空気を外部環境に排出した場合に、穴を介して外部環境中の空気が室内空間に引かれうる程度に穴の中の空間を残すような大きさとする必要がある。言い換えると、粒状物があまりに細かいと、穴が粒状物によって目詰まりしたような状態となり、穴を介して室内空間に空気を供給することが難しくなるので、粒状物はそのような目詰まりが生じない範囲で選択される必要がある。なお、本願において、「粒状」とは、「穴の大きさよりも十分に小さい」という程度の意味である。この定義は、後述する保水材についても適用される。この範囲は、例えば、粒状物の直径が10~20cm程度である。各粒状物の形状、大きさは、同一であっても良いしそうでなくてもよい。
また、粒状物に散水される水は、穴が、空気を外部環境から室内空間へと導くための流路として機能する程度の量しか穴の内部に散布されない。例えば、粒状物の入った穴が水で満たされると、穴は上述の如き空気の流路として機能しなくなる。そのようなことが生じない範囲で、水は、穴の中に散布される。
前記粒状物は、例えば、石、例えば砕石であってもよい。粒状物が石であれば、場合によっては、粒状物を施設のある現場で調達することができるので、冷却システムを構築するための費用を抑制することができるようになる。石は保水性が高いつまり空隙率が高いという性質を持つのが好ましい。この観点からすれば、本願発明の冷却システムにおける粒状物を構成する石の種類は例えば、火成岩より堆積岩とするのが好ましい。
前記穴の内部には、前記粒状物に加え、保水性を有する粒状の保水材が配されていてもよい。穴の内部に粒状物に加えて保水材が存在すると、穴の中の粒状物に対して散水すべき水の量を減らすことができ、また、散水の頻度を減らすことが可能となる。保水材は、粒状である。保水材は、加工の都合から、例えば直方体形状となる場合もあるが、その場合でも本願で言う「粒状」という条件を充足する。保水材を粒状とするのは、粒状物の場合と同じく、保水材が、穴に上述の如き目詰まりを生じさせるのを防ぐためである。保水材の大きさは、例えば、一辺が5cmから10cm程度の大きさのブロック状とするのが好ましい。保水材の大きさがこの程度であれば、上述の如き目詰まりが生じにくい。保水材は例えば、スポンジとすることができる。より詳細には、保水材は、PVA(ポリビニルアルコール)スポンジとすることができる。保水材の量は、体積比(外力により保水材が潰れていないときの体積比)で、前記粒状物の5%~20%とするのが好ましい。保水材の量を粒状物に対して上記範囲に保つことにより、通気性の確保と気化冷却効率の向上、使用水量の低減の併立が実現されるという効果が生じる。
As described above, granular materials are arranged in the holes. The granular materials are not too fine, and need to be large enough to leave a space in the holes so that when the air in the indoor space is exhausted to the outside environment by the exhaust device, the air in the outside environment can be drawn into the indoor space through the holes. In other words, if the granular materials are too fine, the holes will be clogged with the granular materials, making it difficult to supply air to the indoor space through the holes, so the granular materials need to be selected in a range that does not cause such clogging. In this application, "granular" means "sufficiently smaller than the size of the holes". This definition also applies to the water-retaining material described later. This range is, for example, a diameter of the granular materials of about 10 to 20 cm. The shape and size of each granular material may or may not be the same.
In addition, the amount of water sprayed onto the granular material is limited to the extent that the holes function as flow paths for guiding air from the outside environment to the indoor space. For example, if the holes containing the granular material are filled with water, the holes will no longer function as flow paths for air as described above. Water is sprayed into the holes to the extent that this does not occur.
The granular material may be, for example, stone, such as crushed stone. If the granular material is stone, it may be possible to procure the granular material at the facility site, thereby reducing the cost of constructing the cooling system. It is preferable that the stone has a high water retention property, i.e., a high porosity. From this viewpoint, it is preferable that the type of stone constituting the granular material in the cooling system of the present invention is, for example, sedimentary rock rather than igneous rock.
In addition to the granular material, a granular water-retaining material having water retention properties may be disposed inside the hole. If the water-retaining material is present inside the hole in addition to the granular material, the amount of water to be sprayed on the granular material in the hole can be reduced, and the frequency of water spraying can be reduced. The water-retaining material is granular. For convenience of processing, the water-retaining material may be, for example, a rectangular parallelepiped shape, but even in that case, the condition of "granular" as referred to in this application is satisfied. The reason for making the water-retaining material granular is to prevent the water-retaining material from causing clogging in the hole as described above, as in the case of granular material. The size of the water-retaining material is preferably, for example, a block shape with a side of about 5 cm to 10 cm. If the size of the water-retaining material is about this size, clogging as described above is unlikely to occur. The water-retaining material can be, for example, a sponge. More specifically, the water-retaining material can be a PVA (polyvinyl alcohol) sponge. The amount of the water-retentive material is preferably 5% to 20% of the granules in terms of volume ratio (volume ratio when the water-retentive material is not crushed by external force). By keeping the amount of the water-retentive material within the above range relative to the granules, it is possible to simultaneously ensure breathability, improve evaporative cooling efficiency, and reduce the amount of water used.

前記穴の前記外部環境側に露出する開口と、前記室内空間側に露出する開口の面積はともに、前記排気口の断面積の3倍以上とすることができる。
こうすることにより、穴によって形成される外部環境から室内空間に空気を供給されるための流路にファンの如き送風のための設備がなかったとしても、排気装置で室内空間から外部環境に空気を排出することにより、穴を介して室内空間に空気をよく供給できるようになる。
前記穴の内部には、前記穴の前記外部環境側に露出する開口から、前記室内空間側に露出する開口までに至る、前記外部環境から前記室内空間に引かれる空気の流路を長くするために前記穴の内部の空間を仕切る板が配されていてもよい。流路を長くすることにより、外部環境から室内空間に至るまでの間に、空気はより多くの粒状物と接触することになるから空気の温度がより低下することになる。板の一部は、穴の中から食み出していても、言い換えれば地表に露出していても構わない。
The area of the opening of the hole exposed to the external environment and the area of the opening exposed to the indoor space can both be three times or more the cross-sectional area of the exhaust port.
By doing this, even if there is no ventilation equipment such as a fan in the flow path formed by the hole for supplying air from the external environment to the indoor space, air can be efficiently supplied to the indoor space through the hole by discharging air from the indoor space to the external environment with the exhaust device.
A plate may be disposed inside the hole to partition the space inside the hole, in order to lengthen the flow path of air drawn from the external environment to the indoor space, from the opening exposed to the external environment side of the hole to the opening exposed to the indoor space side. By lengthening the flow path, the air comes into contact with more granular matter on the way from the external environment to the indoor space, so that the air temperature is further reduced. A part of the plate may protrude from the hole, in other words, be exposed to the ground surface.

本願発明者は、また、上述の如き冷却システムを備えた施設をも、本願発明の一態様として提案する。かかる施設の効果は、以上で説明した冷却システムの効果に等しい。
一例となる施設は、外部環境から室内空間を隔離するための隔壁を有する施設である。
この施設は、前記室内空間の空気を外部環境に廃棄する、前記隔壁に配された、前記外部環境と前記室内空間とを連通させる排気口を有する排気装置と、前記室内空間と前記外部環境とを連通させる、平面視した場合に前記室内空間と前記外部環境とに跨るようにして前記施設の縁の地面に設けられた穴と、前記穴の内部に配された粒状物と、前記穴の内部の前記粒状物に散水を行うための散水装置と、を含む、前記施設の前記室内空間を冷却するための冷却システムを備えている。
The present inventors also propose, as one aspect of the present invention, a facility equipped with the above-mentioned cooling system. The effects of such a facility are equivalent to those of the cooling system described above.
An example facility is one that has partitions to separate interior spaces from the outside environment.
This facility is equipped with a cooling system for cooling the indoor space of the facility, including an exhaust device arranged in the partition and having an exhaust port that connects the indoor space with the external environment and disposes of air from the indoor space to the external environment, a hole formed in the ground at the edge of the facility that connects the indoor space with the external environment and straddles the indoor space and the external environment when viewed in a plane, granular material arranged inside the hole, and a sprinkler device for sprinkling water on the granular material inside the hole.

一実施形態における施設を透視状態で示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a facility according to an embodiment. 図1に示した施設の側断面図。FIG. 2 is a side cross-sectional view of the facility shown in FIG. 1 . 図1に示した施設の透視平面図。FIG. 2 is a perspective plan view of the facility shown in FIG. 1 .

以下、本発明の好ましい一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

この実施形態による施設は、図1の斜視図、図2の側断面図、図3の平面図に示したようなものである。なお、図1では、後述する散水装置、センサ、接続線、制御盤、粒状物の図示を省略している。 The facility according to this embodiment is as shown in the perspective view of Figure 1, the side cross-sectional view of Figure 2, and the plan view of Figure 3. Note that Figure 1 does not show the sprinkler system, sensors, connection lines, control panel, and granular material, which will be described later.

施設10は、建屋11を備えている。建屋11は、公知、或いは周知のもので良く、この実施形態では、周知の構造を採用している。これには限られないが、この実施形態における建屋11は園芸施設であり、より詳細には園芸用のハウスである。もっとも建屋11は園芸施設である必要はなく、例えば、工場、倉庫であっても構わない。
建屋11は、壁12と屋根13とを備えて構成されている。壁12と屋根13は、公知或いは周知のように、基礎、柱、梁等によって支持され、また、剛性が担保されている構造物であるが、この実施形態ではそれらの図示を省略している。なお、建屋11は、農業用で広く用いられている基礎と屋根を持たない主にパイプと被覆材(透光性を持つシート)で構成された施設であっても構わない。
壁12は、この実施形態では、平面視矩形を形作る4枚である。これには限られないが、4枚の壁12はこの実施形態ではすべて矩形であり、また、これにも限られないがそれらの高さはすべて同じである。屋根13は、平面視矩形であり、4枚の壁12の上端の辺にその4辺が重なっている。この実施形態の屋根13は水平であるが、屋根13は平面である必要はない。4枚の壁12の内面と、屋根13の下面と地表によって囲まれる空間が、本願でいう施設10の室内空間15である。室内空間15は外部環境からは区画されている。これには限られないが、この実施形態における室内空間15は、直方体形状となっている。
この実施形態における施設10は上述のように、園芸用のハウスであるから、その室内空間15では植物が育成される。植物の育成に必要な光(この実施形態では太陽光)を室内空間15に取り入れることができるように、この実施形態では、壁12と屋根13とはいずれも透明な材料、例えば、ガラス製の板材によって構成されている。もちろん、施設10が、園芸用のハウスで無い場合等、太陽光を室内空間15に取り入れる必要がないのであれば、壁12と屋根13とは透明な材料でできている必要はない。
この実施形態の施設10は、平面視した場合の矩形の短辺が5~10m程度、長辺が20~40m程度であるが、これはこの限りではない。特に、施設10が工場や倉庫である場合には、長辺が100mを超えることもあり得る。
植物は、施設10の室内空間15の床に相当する地表に植栽されていてもよく、或いはプランターその他の設備に植栽されていてもよい。植物が施設10の床である地表に植栽されないのであれば、室内空間15の床は地表が露出していなくても構わず、例えば、所定の床材で覆われていても構わない。
なお、施設10は、例えば、その壁12の一つに室内空間15に出入りするための扉を備えており、その他必要な例えば公知或いは周知の設備を備えていても良い。それらは本願発明とは殆ど関連しないため、それらの図示を省略し、また、それらについての説明も行わない。
The facility 10 includes a building 11. The building 11 may be publicly known or well-known, and in this embodiment, a well-known structure is adopted. Although not limited thereto, the building 11 in this embodiment is a horticultural facility, and more specifically, a greenhouse for horticulture. However, the building 11 does not have to be a horticultural facility, and may be, for example, a factory or a warehouse.
The building 11 is configured to include walls 12 and a roof 13. As is well known or well-known, the walls 12 and the roof 13 are structures that are supported by foundations, columns, beams, etc. and have a guaranteed rigidity, but these are not shown in the present embodiment. Note that the building 11 may be a facility that does not have a foundation or roof and is composed mainly of pipes and covering materials (translucent sheets), which is widely used for agricultural purposes.
In this embodiment, the walls 12 are four walls that form a rectangle in plan view. In this embodiment, all of the four walls 12 are rectangular, and, although not limited thereto, all of the walls 12 have the same height. The roof 13 is rectangular in plan view, and its four sides overlap the top edges of the four walls 12. In this embodiment, the roof 13 is horizontal, but the roof 13 does not need to be flat. The space surrounded by the inner surfaces of the four walls 12, the lower surface of the roof 13, and the ground surface is the indoor space 15 of the facility 10 referred to in this application. The indoor space 15 is separated from the external environment. Although not limited thereto, the indoor space 15 in this embodiment has a rectangular parallelepiped shape.
As described above, the facility 10 in this embodiment is a horticultural greenhouse, and plants are grown in the interior space 15. In this embodiment, the walls 12 and the roof 13 are both made of a transparent material, for example, a glass plate, so that light necessary for growing plants (sunlight in this embodiment) can be introduced into the interior space 15. Of course, if the facility 10 is not a horticultural greenhouse, or for other reasons, and there is no need to introduce sunlight into the interior space 15, the walls 12 and the roof 13 do not need to be made of a transparent material.
In this embodiment, the facility 10 has a rectangular shape with short sides of about 5 to 10 m and long sides of about 20 to 40 m when viewed from above, but this is not limited to this. In particular, when the facility 10 is a factory or warehouse, the long side may exceed 100 m.
The plants may be planted on the ground surface that corresponds to the floor of the indoor space 15 of the facility 10, or may be planted in a planter or other equipment. If the plants are not planted on the ground surface that is the floor of the facility 10, the floor of the indoor space 15 does not need to have an exposed ground surface, and may be covered with, for example, a predetermined flooring material.
The facility 10 may have, for example, a door on one of its walls 12 for accessing the indoor space 15, and may also have other necessary equipment, for example, publicly known or well-known equipment. Since these are hardly related to the present invention, they will not be shown in the drawings, and they will not be described.

施設10が備える以下の構成は、施設10を冷却するための構成であって、本願発明の冷却システムを構成する。 The following components provided in the facility 10 are components for cooling the facility 10 and constitute the cooling system of the present invention.

施設10の壁12又は屋根13の所定の箇所、これには限られないが、この実施形態では、平面視した場合の施設10の短辺の一辺に相当する壁12の例えば略中央には排気装置20が設けられている。
排気装置20は孔である排気口21を備えている。排気口21は、室内空間15と外部環境とを連通させるための孔である。排気装置20は、また、ファン22を備えている。ファン22は、排気口21を介して、室内空間15内の空気を外部環境へ排気する送風機である。なお、排気口21及びファン22の構成は、公知或いは周知のもので良く、市販のもので足りる。なお、この実施形態では、排気装置20は1つとされているが、排気装置20は2つ或いはそれ以上存在していても良い。
施設10の室内空間15の適宜の位置にはセンサ31が設けられている。センサ31は室内空間15の温度を測定するものである。センサ31は、所定の接続線32によって制御盤33に接続されている。センサ31は例えば、リアルタイムで室内空間15の温度を検知し、検知した温度についてのデータである温度データを、接続線32を介して制御盤33に送るようになっている。制御盤33は、センサ31から入力された温度データに基づいて排気装置20の制御、より詳細にはファン22の制御を行う。制御盤33が温度データによりファン22をどのように制御するかについては後述する。
An exhaust device 20 is provided at a predetermined location on the wall 12 or roof 13 of the facility 10, which is not limited to this location, but in this embodiment, is provided at approximately the center of the wall 12, which corresponds to one of the short sides of the facility 10 when viewed in a plan view.
The exhaust device 20 has an exhaust port 21 which is a hole. The exhaust port 21 is a hole for communicating the indoor space 15 with the external environment. The exhaust device 20 also has a fan 22. The fan 22 is a blower that exhausts the air in the indoor space 15 to the external environment through the exhaust port 21. The configurations of the exhaust port 21 and the fan 22 may be publicly known or well-known, and commercially available ones may suffice. Although one exhaust device 20 is provided in this embodiment, two or more exhaust devices 20 may be provided.
A sensor 31 is provided at an appropriate position in the indoor space 15 of the facility 10. The sensor 31 measures the temperature of the indoor space 15. The sensor 31 is connected to a control panel 33 by a predetermined connection line 32. The sensor 31 detects the temperature of the indoor space 15 in real time, for example, and sends temperature data on the detected temperature to the control panel 33 via the connection line 32. The control panel 33 controls the exhaust device 20, more specifically, the fan 22, based on the temperature data input from the sensor 31. How the control panel 33 controls the fan 22 based on the temperature data will be described later.

施設10の壁12に跨る所定の箇所には、地表を掘り下げることによって穴40が設けられている。穴40は、外部環境から施設10の室内空間15内に空気を供給するための空気の流路になる。
穴40は、平面視した場合に壁12を跨いでいる。この実施形態では、穴40が跨いでいる壁12は、排気装置20が設けられた壁12と対向する壁12である。排気装置20と穴40の位置は、平面視した場合における施設10の中でそれらがなるべく離れている方が、室内空間15内の空気の温度を満遍なく下げるためには有利である。そのような観点からこの実施形態では、穴40を上記の位置に設けているが、これは必ずしも必須ではない。
穴40は地表を掘り下げることによって作られ、その内面は、必ずしもこの限りではないが、土壌が露出したままの状態となっている。穴40の壁面の崩落を防止するために例えば、公知或いは周知のネット等を用いて補強を行っても構わないが、土壌から穴40の内側に供給される水をも後述するようにして散水される水と同等の位置づけで利用しようとするのであれば、例えばコンクリート層で穴40の内面を被覆するなどして穴40の内面に遮水の処理を行うべきではない。
この実施形態における穴40は平面視で矩形であり、全体として略直方体形状であるが、これらも必須ではない。矩形である穴40の開口の各辺は、この実施形態では施設10の長辺又は短辺に平行である。穴40は壁12を跨いでいるので、穴40の開口は、壁12の外側に位置する、外部環境に開く部分と、壁12の内側に位置する、室内空間15に開く部分とを備えている。穴40の開口のうち、外部環境に開く部分と、室内空間15に開く部分の面積は、同じであっても良いしそうでなくとも良いが、両者の差が大きいと、狭い方の開口が空気の流路として見た場合にボトルネックとして機能し兼ねないので、両者の面積は同じか少なくとも大きい方の面積が小さい方の面積の1.5倍程度であるのが好ましい。また、穴40の開口のうち、外部環境に開く部分と、室内空間15に開く部分の面積はともに、排気装置20における排気口21の面積の3倍或いはそれ以上の面積となっているのが好ましく、これには限られないがこの実施形態ではそうなっている。穴40の開口の外部環境に開く部分と、室内空間15に開く部分の面積を上述のように設定することで、排気装置20におけるファン22の機能のみによって、室内空間15に、穴40を介して空気を引けるようになる。なお、排気装置20が複数存在するのであれば、穴40の開口のうち、外部環境に開く部分と、室内空間15に開く部分の面積はともに、複数の排気口21の面積の和の3倍或いはそれ以上の面積となっているのが好ましい。
At a predetermined location across the wall 12 of the facility 10, a hole 40 is provided by digging into the ground. The hole 40 serves as an air flow path for supplying air from the external environment into the indoor space 15 of the facility 10.
The hole 40 straddles the wall 12 in plan view. In this embodiment, the wall 12 that the hole 40 straddles is the wall 12 opposite the wall 12 on which the exhaust device 20 is provided. In order to evenly lower the air temperature in the indoor space 15, it is advantageous for the exhaust device 20 and the hole 40 to be positioned as far apart as possible within the facility 10 in plan view. From this perspective, in this embodiment, the hole 40 is provided in the above position, but this is not necessarily required.
The hole 40 is made by digging the ground surface, and the soil is left exposed on its inner surface, although this is not necessarily the case. To prevent the wall of the hole 40 from collapsing, for example, it may be reinforced with a known or well-known net, but if the water supplied from the soil to the inside of the hole 40 is to be used in the same way as the water sprinkled, as described below, the inner surface of the hole 40 should not be waterproofed, for example by covering the inner surface of the hole 40 with a concrete layer.
In this embodiment, the hole 40 is rectangular in plan view and has an approximately rectangular parallelepiped shape as a whole, but these are not essential. In this embodiment, each side of the rectangular opening of the hole 40 is parallel to the long side or short side of the facility 10. Since the hole 40 straddles the wall 12, the opening of the hole 40 has a part located outside the wall 12 and opening to the external environment, and a part located inside the wall 12 and opening to the indoor space 15. The areas of the opening of the hole 40, the part opening to the external environment and the part opening to the indoor space 15, may or may not be the same, but if the difference between the two is large, the narrower opening may function as a bottleneck when viewed as an air flow path, so it is preferable that the areas of both are the same or at least the larger area is about 1.5 times the area of the smaller area. In addition, it is preferable that the areas of the opening of the hole 40, the part opening to the external environment and the part opening to the indoor space 15 are both three times or more the area of the exhaust port 21 in the exhaust device 20, although this is not limited to this, in this embodiment. By setting the areas of the opening of the hole 40 that opens to the outside environment and the opening of the hole 40 that opens to the indoor space 15 as described above, air can be drawn into the indoor space 15 through the hole 40 by only the function of the fan 22 in the exhaust device 20. If there are multiple exhaust devices 20, it is preferable that the areas of the opening of the hole 40 that opens to the outside environment and the opening of the hole 40 that opens to the indoor space 15 are both three times or more the sum of the areas of the multiple exhaust ports 21.

必ずしもこの限りではないが、この実施形態では、穴40の内部には、穴40の外部環境側に露出する開口から、室内空間15側に露出する開口までに至る、外部環境から室内空間15に引かれる空気の流路を長くするために穴40の内部の空間を仕切る板41が配されている。
板41の素材には特に制限がなく、例えば、木製、金属製である。板41は、板というその名称にも関わらず、空気を通過させないものであれば膜材であっても構わない。板41は、この実施形態では矩形であり、且つ垂直に配されている。板41の幅は、穴40の幅方向(穴40が跨ぐ壁12の平面視した場合の長さ方向)の全長に及んでいる。板41の上側の辺は、穴40の開口が乗る平面上に位置しており、板41の下側の辺は、穴40の底から浮いた状態となっている。したがって、外部環境から穴40を通って室内空間15に向かう空気は、板41の下を潜らないと、室内空間15に到達することができない(図2の穴40の中の矢印を参照のこと。)。したがって、板41の存在により、外部環境から室内空間15に供給される空気の穴40内側に形成される流路は、板41が存在しない場合に比して、強制的に長くされる。
なお、板41の上側の辺は、穴40の開口よりも高い位置にまで及んでいても構わない。また、この実施形態では板41は穴40が跨ぐ壁12の略真下に位置しているが、これは当然にこの限りではない。
穴40の深さは、穴40の中に形成すべき上述した流路の長さに応じて決定される。もちろん穴40が深ければ流路は長くなる。穴40の深さは、板41の下側の辺が到達する深さよりも当然に深くなければならない。板41の下側の辺と穴40の底までの距離は、その隙間が狭すぎて、流路が空気の流路として機能しなくなることがないように、十分に広くする必要がある。板41が存在する場合でもしない場合でも、穴40の深さは、例えば2~3mであり、多くの場合10mにまでは至らない。
Although not necessarily limited to this, in this embodiment, a plate 41 is arranged inside the hole 40 to divide the space inside the hole 40 in order to lengthen the flow path of air drawn from the external environment to the indoor space 15, from the opening exposed to the external environment side of the hole 40 to the opening exposed to the indoor space 15 side.
There is no particular limitation on the material of the plate 41, and it may be made of wood or metal, for example. Despite its name, the plate 41 may be a membrane material as long as it does not allow air to pass through. In this embodiment, the plate 41 is rectangular and arranged vertically. The width of the plate 41 extends over the entire length of the width direction of the hole 40 (the length direction of the wall 12 that the hole 40 spans when viewed in plan). The upper side of the plate 41 is located on the plane on which the opening of the hole 40 is placed, and the lower side of the plate 41 is floating above the bottom of the hole 40. Therefore, air passing from the external environment through the hole 40 toward the indoor space 15 cannot reach the indoor space 15 without passing under the plate 41 (see the arrow in the hole 40 in FIG. 2). Therefore, due to the presence of the plate 41, the flow path formed inside the hole 40 for the air supplied from the external environment to the indoor space 15 is forcibly longer than when the plate 41 is not present.
The upper side of the plate 41 may extend to a position higher than the opening of the hole 40. In this embodiment, the plate 41 is located almost directly below the wall 12 that the hole 40 spans, but this is of course not limited to this.
The depth of the hole 40 is determined according to the length of the above-mentioned flow path to be formed in the hole 40. Of course, the deeper the hole 40, the longer the flow path. The depth of the hole 40 must naturally be deeper than the depth reached by the lower side of the plate 41. The distance between the lower side of the plate 41 and the bottom of the hole 40 must be sufficiently wide so that the gap is not too narrow and the flow path does not function as an air flow path. Whether the plate 41 is present or not, the depth of the hole 40 is, for example, 2 to 3 m, and in many cases does not reach 10 m.

穴40の内部には粒状物42が配されている。粒状物42は穴40の中に、穴40の縁一杯にまで配されていても良いし、そうでなくても良い。ただし、板41がある場合には、少なくとも板41の下側の辺よりも高い位置にまで粒状物42が配されている必要がある。さもなくば、粒状物42に触れぬまま、外部環境から室内空間15に至る空気が存在することになり、後述する冷却効果が十分に得られなくなる可能性があるからである。
粒状物42の素材には特に制限はないが、例えば、石である。石は、保水性が高い方が好ましく、そのためには空隙率が高い方が好ましい。石の種類は、一般的に、火成岩より堆積岩である方が好ましい。粒状物42が石であれば、場合によっては施設10が存在する現場或いはその周囲から粒状物42を調達することができる場合があり、仮にそうすることができれば、施設10の構築に要するコストを抑制することができる。
粒状物は、あまり細かくすべきではない。排気装置20によって室内空間15の空気を外部環境に排出した場合に、穴40を介して外部環境中の空気が室内空間15に引かれるという現象が生じることを妨げられない程度に、穴40の中の空間を残すような、或いは隣接する粒状物42の間に隙間を残すような大きさとする必要がある。粒状物42の大きさは、例えば、粒状物42の直径が10~20cm程度となる範囲から選択することができる。各粒状物42の大きさ、形状は揃っている必要はない。例えば、粒状物42が石であり、特に砕石である場合等においては、各粒状物42の大きさと形状は不揃いである方が普通である。粒状物42の大きさと形状は不揃いである方が、穴40の中の隣接する粒状物42の間に隙間を作りやすくなるので、穴40を空気の流路として機能させるために好適である。
穴40の内部には、粒状物42に加え、保水性を有する粒状の保水材が配されていてもよい。図示を省略するが、また、必ずしもこの限りではないが、この実施形態ではそうされている。穴40の内部に粒状物42に加えて保水材が存在すると、穴の中の粒状物42に対して後述するようにして散水すべき水の量を減らすことができ、また、散水の頻度を減らすことが可能となる。保水材は、粒状である。これは、粒状物42の場合と同じく、保水材が、穴40に上述の如き目詰まりを生じさせるのを防ぐためである。保水材の大きさは、例えば、主たる粒状物42の半分程度とするのが好ましい。保水材は、例えば、一辺が5cm~10cm程度の直方体形状とすることができ、この実施形態ではそうされている。もちろん、保水材の大きさ、形状はこの限りではない。保水材の大きさがこの程度であれば、穴40の中で空気が流れやすくなり、外部環境から室内空間15への空気の供給がスムーズに行われることになる。
保水材は固体であり、例えば、スポンジとすることができる。より詳細には、保水材は、PVA(ポリビニルアルコール)スポンジとすることができる。保水材の量は、体積比(外力により保水材が潰れていないときの体積比)で、粒状物42の5%~20%とするのが好ましい。保水材の量を粒状物42に対して上記範囲に保つことにより、通気性の確保と気化冷却効率の向上、使用水量の低減の併立が可能となる。
Granular material 42 is disposed inside hole 40. Granular material 42 may or may not be disposed inside hole 40 all the way to the edge of hole 40. However, if plate 41 is present, granular material 42 must be disposed at least up to a position higher than the lower edge of plate 41. Otherwise, air may reach indoor space 15 from the external environment without coming into contact with granular material 42, which may result in a lack of sufficient cooling effect, which will be described later.
The material of the granular material 42 is not particularly limited, but may be, for example, stone. It is preferable that the stone has high water retention, and therefore a high porosity is preferable. In general, the type of stone is preferably sedimentary rock rather than igneous rock. If the granular material 42 is stone, it may be possible in some cases to procure the granular material 42 from the site where the facility 10 is located or from its surroundings, and if this is possible, the cost required for constructing the facility 10 can be reduced.
The granular material should not be too fine. It is necessary to set the size so that a space is left in the hole 40 or a gap is left between adjacent granular material 42, so that the phenomenon of air in the external environment being drawn into the indoor space 15 through the hole 40 is not prevented when the air in the indoor space 15 is exhausted to the external environment by the exhaust device 20. The size of the granular material 42 can be selected from a range in which the diameter of the granular material 42 is about 10 to 20 cm, for example. The size and shape of each granular material 42 do not need to be uniform. For example, when the granular material 42 is a stone, especially when it is crushed stone, it is normal for the size and shape of each granular material 42 to be irregular. The size and shape of the granular material 42 are irregular, because it is easier to create gaps between adjacent granular materials 42 in the hole 40, and this is preferable for the hole 40 to function as an air flow path.
In addition to the granular material 42, a granular water-retaining material having water-retaining properties may be disposed inside the hole 40. Although not shown in the drawings, this is the case in this embodiment, although this is not necessarily the case. If the water-retaining material is present inside the hole 40 in addition to the granular material 42, the amount of water to be sprayed on the granular material 42 in the hole can be reduced as described below, and the frequency of water spraying can be reduced. The water-retaining material is granular. This is to prevent the water-retaining material from causing clogging in the hole 40 as described above, as in the case of the granular material 42. The size of the water-retaining material is preferably about half that of the main granular material 42, for example. The water-retaining material can be a rectangular parallelepiped with a side length of about 5 cm to 10 cm, for example, and this is the case in this embodiment. Of course, the size and shape of the water-retaining material are not limited to this. If the size of the water-retaining material is about this size, air will flow easily inside the hole 40, and air will be smoothly supplied from the external environment to the indoor space 15.
The water retention material is a solid, and may be, for example, a sponge. More specifically, the water retention material may be a PVA (polyvinyl alcohol) sponge. The amount of the water retention material is preferably 5% to 20% of the granular material 42 in terms of volume ratio (volume ratio when the water retention material is not crushed by external force). By keeping the amount of the water retention material within the above range relative to the granular material 42, it is possible to simultaneously ensure breathability, improve evaporative cooling efficiency, and reduce the amount of water used.

施設10には、散水装置50が設けられている。
散水装置50は、穴40の中の粒状物42(及び保水材、以下、単に粒状物42と保水材をまとめて、「粒状物42等」という場合がある。)に対して散水を行うためのものである。かかる機能が保証されるのであれば散水装置50の構成は不問であり、また散水装置50が取付けられる場所も不問である。散水装置50は、公知、周知のものでもよく、また市販のものでも良い。
この実施形態では散水装置50は、穴40が跨いでいる壁12の外面に取付けられているが、これはこの限りではない。
散水装置50が、穴40の中にある粒状物42等に散水を行う場合、水は水滴の状態で供給されても構わないし、或いはより細かい霧状の状態で供給されても構わない。
散水装置50から粒状物42等への水の供給は、常時行われても構わないし、バッチ的に行われても構わない。バッチ的に水の供給が行われる場合、散水装置50は自動的に散水を行っても良いし、また、手動によって散水装置50に散水を行わせても構わない。
散水装置50が穴40の中にある粒状物42等に供給すべき水の量は、粒状物42に、粒状物42の吸水能力のキャパシティ程度の湿り気が維持される程度の量である。完全に水没した粒状物42は、穴40の中を通って外部環境から室内空間15に向かう空気と接触しなくなるため、後述する気化冷却による空気の冷却効果を生じなくなるから、穴40の中の最下層の粒状物42も水没しないような範囲に、供給される水の量を調整することが好ましい。特に、穴40の底に水が溜まり、その水位が板41の下側の辺を超えると、外部環境から室内空間15に連なる穴40の中の空気の流路が断絶されるため、そのような事態が生じないようにする必要がある。
The facility 10 is provided with a sprinkler system 50 .
The water sprinkler 50 is for sprinkling water onto the granular material 42 (and the water retention material; hereinafter, the granular material 42 and the water retention material may be collectively referred to as "granular material 42, etc.") in the hole 40. As long as such function is guaranteed, the configuration of the water sprinkler 50 is not important, and the location where the water sprinkler 50 is attached is also not important. The water sprinkler 50 may be a known or well-known device, or may be a commercially available device.
In this embodiment, the water sprinkler system 50 is attached to the exterior surface of the wall 12 that the hole 40 spans, but this is not limited thereto.
When the water sprinkler 50 sprinkles water on the granular matter 42 etc. in the hole 40, the water may be supplied in the form of droplets or in the form of a finer mist.
The water supply from the water sprinkler 50 to the granular material 42 etc. may be performed constantly or in a batch manner. When water is supplied in a batch manner, the water sprinkler 50 may perform water sprinkling automatically, or the water sprinkler 50 may be manually operated.
The amount of water that the water sprinkler 50 should supply to the granular material 42 etc. in the hole 40 is an amount that allows the granular material 42 to maintain a moisture level equivalent to the water absorption capacity of the granular material 42. Since the granular material 42 that is completely submerged in water will no longer come into contact with the air passing through the hole 40 from the external environment toward the indoor space 15, and will no longer produce the cooling effect of the air by evaporative cooling, which will be described later, it is preferable to adjust the amount of water supplied so that the granular material 42 at the bottom of the hole 40 is not submerged. In particular, if water accumulates at the bottom of the hole 40 and the water level exceeds the lower edge of the plate 41, the air flow path in the hole 40 that connects the external environment to the indoor space 15 will be cut off, and it is necessary to prevent such a situation from occurring.

以上の如き施設10の使用方法、及び動作について説明する。
この実施形態における施設10の中では、上述したように、植物の育成が行われている。施設10は高温地域に存在するか、または高温期に使用するとし、外部環境よりも室内空間15の空気の温度を下げる必要がある状況下にあるものとする。そのような場合、以下のようにして、室内空間15の空気の温度を下げる。
The method of use and operation of the facility 10 described above will now be described.
As described above, plants are grown in the facility 10 in this embodiment. The facility 10 is assumed to be in a high temperature region or to be used during high temperature periods, and is in a situation where the air temperature in the indoor space 15 needs to be lowered below that of the external environment. In such a case, the air temperature in the indoor space 15 is lowered as follows.

まず、散水装置50で、穴40の中に散水を行う。これには限られないが、この実施形態では、霧状の状態で、穴40の中に散水を行う。これには限られないが、散水は、穴40の開口のうち、外部環境に開口する部分の略全体に対して行われる。霧状の水は、穴40の中に入り込み、石である粒状物42の表面に付着し(若干量が石の内部に入り込んで保水され)、また、PVAスポンジである保水材に染み込む。それにより、粒状物42の表面は適度に湿った状態を保つこととなる。散水を、排気装置20のファン22を駆動した状態で行うと、穴40の中の空気の流路には、外部環境から室内空間15へと向かう空気の流れが生じる。散水を霧状にして行うと、小さな水の粒は、穴40の中の空気の流路に沿って流れるため、穴40の中の全範囲の粒状物42の表面を適度に湿らせることが可能となる。
この実施形態では、散水装置50による散水は、粒状物42の表面の湿り気が不足してきたらバッチ的に行う。例えば、外部環境から室内空間15へ所定の量の空気を供給するたびに、散水装置50が自動的に散水を行うようにすることができる。単に所定時間おきに散水装置50が自動的に散水を行うようになっていても構わない。地中から穴40の中に水が供給される場合には、散水装置50による散水の量を減らすことも可能である。散水装置50による散水は、粒状物42の表面の湿り気が一定の範囲に保たれるようにするのが好ましく、この実施形態ではそうしている。
First, the water sprinkler 50 sprinkles water into the hole 40. In this embodiment, water is sprinkled in a mist state into the hole 40, although this is not limited thereto. Although this is not limited thereto, water sprinkling is performed on substantially the entire portion of the opening of the hole 40 that opens to the external environment. The mist water enters the hole 40 and adheres to the surface of the granular material 42, which is a stone (a small amount of water enters the inside of the stone and is retained), and also soaks into the water-retaining material, which is a PVA sponge. As a result, the surface of the granular material 42 is kept moderately moist. When water sprinkling is performed with the fan 22 of the exhaust device 20 driven, an air flow from the external environment to the indoor space 15 is generated in the air flow path in the hole 40. When water is sprinkled in a mist state, small water particles flow along the air flow path in the hole 40, so that it is possible to moderately moisten the surface of the granular material 42 in the entire range of the hole 40.
In this embodiment, the sprinkler 50 sprinkles water in batches when the surface of the granular material 42 becomes insufficient in moisture. For example, the sprinkler 50 can be configured to automatically sprinkle water every time a predetermined amount of air is supplied from the external environment to the indoor space 15. The sprinkler 50 may simply be configured to automatically sprinkle water at predetermined time intervals. When water is supplied from the ground into the hole 40, it is possible to reduce the amount of water sprinkled by the sprinkler 50. It is preferable that the sprinkler 50 sprinkles water so that the surface moisture of the granular material 42 is kept within a certain range, and this is done in this embodiment.

上述したように、穴40の中の粒状物42の表面は適度に湿った状態にある。その状態は、水分を吸収している保水材の存在により、保たれやすくなっている。
その状態で、排気装置20のファン22が駆動している。ファン22は駆動し続けても良いし、バッチ的に駆動しても良い。また、ファン22の駆動の状態(排気口21から外部環境へ排気される単位時間あたりの空気の量)は一定であっても良いし、経時的に変動しても良い。この実施形態では、これには限られないがファン22は駆動し続けるが、ファン22の駆動の状態は、制御盤33によって制御される。ファン22の駆動状態の制御の方法については後述する。
As described above, the surface of the granular material 42 in the hole 40 is in a moderately moist state. This state is easily maintained by the presence of the water-retentive material that has absorbed moisture.
In this state, the fan 22 of the exhaust device 20 is driven. The fan 22 may be driven continuously or may be driven batchwise. The driving state of the fan 22 (the amount of air per unit time exhausted from the exhaust port 21 to the external environment) may be constant or may vary over time. In this embodiment, although not limited to this, the fan 22 is driven continuously, but the driving state of the fan 22 is controlled by the control panel 33. A method of controlling the driving state of the fan 22 will be described later.

排気装置20におけるファン22が駆動すると、室内空間15内の空気は、排気口21を介して外部環境へと排出される(図2の一番右の矢印参照。)。
そうすると、室内空間15内は一時的に負圧化されるから、排出された分の空気が、穴40を介して、外部環境から室内空間15へと取り込まれる。外部環境中の空気は、穴40の開口のうち、外部環境に対して開口した部分から穴40の中に入って下に向かい、穴40の中で板41の下を潜り、そして、穴40の開口のうち、室内空間15に対して開口した部分から、室内空間15に出る。これにより、室内空間15に、外部環境から空気が供給される。穴40の中の空気の流路は、既に述べたように、図2の穴40の中に矢印で示されている。
都合、室内空間15には、図2における室内空間15の中央やや左寄りに矢印で示されたように、図2中左から右に向かう空気の流れが生じることになる。
穴40の中を上述のように流れる外部環境から入った空気は、穴40の中で、多数の粒状物42及び保水材に接触する。そのときに粒状物42等に付着した(或いは保水された)水の蒸発が生じ、それによって生じる気化冷却の効果によって空気の温度は外部環境中にその空気があったときよりも下がる。したがって、室内空間15に供給される空気は、冷却された状態で室内空間15に供給されることになる。つまり、穴40において、室内空間15に供給される空気に対する冷却効果が生じることになる。
When the fan 22 in the exhaust device 20 is driven, the air in the indoor space 15 is exhausted to the outside environment through the exhaust port 21 (see the rightmost arrow in FIG. 2).
Then, the pressure inside the indoor space 15 is temporarily negative, and the air that was discharged is taken in from the external environment into the indoor space 15 through the hole 40. The air in the external environment enters the hole 40 from the portion of the opening of the hole 40 that opens to the external environment, flows downward, passes under the plate 41 inside the hole 40, and then exits into the indoor space 15 from the portion of the opening of the hole 40 that opens to the indoor space 15. In this way, air is supplied from the external environment to the indoor space 15. As already mentioned, the flow path of the air inside the hole 40 is shown by the arrows inside the hole 40 in FIG. 2.
As a result, in the indoor space 15, as shown by the arrow slightly to the left of the center of the indoor space 15 in FIG. 2, an air flow is generated from the left to the right in FIG.
The air entering from the external environment and flowing through the holes 40 as described above comes into contact with the numerous granular materials 42 and water-retaining material in the holes 40. At this time, the water attached to (or retained in) the granular materials 42 etc. evaporates, and the resulting evaporative cooling effect makes the air temperature lower than when the air was in the external environment. Therefore, the air supplied to the indoor space 15 is supplied to the indoor space 15 in a cooled state. In other words, the holes 40 have a cooling effect on the air supplied to the indoor space 15.

室内空間15には上述したように、室内空間15の空気の温度を検知するセンサ31が存在している。この実施形態では、これには限られないが、センサ31は常時、室内空間15の空気の温度に関するデータである温度データを生成し、それを、接続線32を介して制御盤33に送るようになっている。
制御盤33は、温度データを受取り、排気装置20のファン22の駆動の状態を変える。この実施形態では、制御盤33は、温度データによって示される室内空間15の温度が、異なる2つの温度である第1温度とそれよりも高い第2温度の間の温度であることを示している場合には、ファン22を一定の強さで駆動させる。他方、制御盤33は、温度データによって示される室内空間15の温度が、第1温度よりも低い温度であることを示している場合には、ファン22の駆動を弱め(排気口21から外部環境への空気の排気量を減らし)、また、温度データによって示される室内空間15の温度が、第2温度よりも高い温度であることを示している場合には、ファン22の駆動を強める(排気口21から外部環境への空気の排気量を増やす)ようにファン22を制御する。
このような制御により、室内空間15では常時、排気口21から空気を排気するとともに、穴40を介して空気を取り入れることによる空気の入れ替えが生じることになる。また、それのみならず、室内空間15の温度が上がったときにはファン22を強く駆動させることによって空気の入れ替えを促進することにより室内空間15内の空気を冷やし、また、室内空間15の温度が上がったときにはファン22を弱く駆動させることによって空気の入れ替えを抑制することにより室内空間15内の空気の冷却を抑制することが可能となる。これらにより、室内空間15内の空気の温度は一定の範囲に保たれるようになる。
もっとも、ファン22の駆動の状態は上述した3種類に制限されるものではなく、より多くの状態でファン22が駆動されても構わない。ファン22の駆動の状態が無段階で変更されるようになっていてももちろん構わない。
また、室内空間15の温度の変化とは無関係に、例えば、ファンの駆動の状態を、例えばインバータ制御を応用するなどして変化させることも可能である。植物に当てる風は一定でない方が植物に良い影響を与えることが知られており、そのような制御を行うことで、植物の育成に好影響を与えられる可能性がある。もちろん、制御盤33がそのような制御を行うにしても、排気口21を介して室内空間15の空気が外部環境へ排気され、穴40を介して外部環境の空気が室内空間15へ供給されるという上述した流れ、及び外部環境から室内空間15へ供給される空気が穴40の中で冷却されるという現象は、継続して生じることになる。
As described above, the indoor space 15 is provided with a sensor 31 that detects the temperature of the air in the indoor space 15. In this embodiment, although not limited thereto, the sensor 31 constantly generates temperature data that is data relating to the temperature of the air in the indoor space 15 and sends the data to the control panel 33 via a connection line 32.
The control panel 33 receives the temperature data and changes the driving state of the fan 22 of the exhaust device 20. In this embodiment, the control panel 33 drives the fan 22 at a constant strength when the temperature data indicates that the temperature of the indoor space 15 is between two different temperatures, a first temperature and a second temperature higher than the first temperature. On the other hand, when the temperature data indicates that the temperature of the indoor space 15 is lower than the first temperature, the control panel 33 controls the fan 22 to drive less (to reduce the amount of air exhausted from the exhaust port 21 to the external environment), and when the temperature data indicates that the temperature of the indoor space 15 is higher than the second temperature, the control panel 33 controls the fan 22 to drive more (to increase the amount of air exhausted from the exhaust port 21 to the external environment).
With this control, air is constantly being exhausted from the exhaust port 21 in the indoor space 15, and air is constantly being exchanged by taking in air through the hole 40. Furthermore, when the temperature of the indoor space 15 rises, the fan 22 is driven strongly to promote the exchange of air, thereby cooling the air in the indoor space 15, and when the temperature of the indoor space 15 rises, the fan 22 is driven weakly to suppress the exchange of air, thereby suppressing the cooling of the air in the indoor space 15. As a result, the temperature of the air in the indoor space 15 is kept within a constant range.
However, the driving state of the fan 22 is not limited to the above-mentioned three types, and the fan 22 may be driven in more types of states. Of course, the driving state of the fan 22 may be changed steplessly.
In addition, it is also possible to change the driving state of the fan, for example, by applying inverter control, regardless of the change in temperature of the indoor space 15. It is known that plants have a better effect if the wind blowing on them is not constant, and such control may have a positive effect on the growth of the plants. Of course, even if the control panel 33 performs such control, the above-mentioned flow in which the air in the indoor space 15 is exhausted to the outside environment through the exhaust port 21 and the air of the outside environment is supplied to the indoor space 15 through the hole 40, and the phenomenon in which the air supplied from the outside environment to the indoor space 15 is cooled in the hole 40, continue to occur.

10 施設
11 建屋
12 壁
13 屋根
20 排気装置
21 排気口
22 ファン
31 センサ
33 制御盤
40 穴
41 板
42 粒状物
50 散水装置
REFERENCE SIGNS LIST 10 Facility 11 Building 12 Wall 13 Roof 20 Exhaust device 21 Exhaust port 22 Fan 31 Sensor 33 Control panel 40 Hole 41 Plate 42 Granular material 50 Sprinkler system

Claims (7)

外部環境から室内空間を隔離するための隔壁を有する施設の前記室内空間を冷却するための冷却システムであって、
前記室内空間の空気を外部環境に廃棄する、前記隔壁に配された、前記外部環境と前記室内空間とを連通させる排気口を有する排気装置と、
前記室内空間と前記外部環境とを連通させる、平面視した場合に前記室内空間と前記外部環境とに跨るようにして前記施設の縁の地面に設けられた穴と、
前記穴の内部に配された粒状物と、
前記穴の内部の前記粒状物に散水を行うための散水装置と、
を備えており
前記穴の内部には、前記粒状物に加え、保水性を有する粒状の保水材が配されている、
冷却システム。
1. A cooling system for cooling an indoor space of a facility having a partition wall for isolating the indoor space from an external environment, comprising:
an exhaust device that exhausts air from the indoor space to an external environment and has an exhaust port that is disposed in the partition wall and communicates the external environment with the indoor space;
A hole provided in the ground at the edge of the facility so as to straddle the indoor space and the external environment when viewed in a plan view, which connects the indoor space and the external environment;
A granular material disposed inside the hole;
A water sprinkler for sprinkling water on the granular material inside the hole;
Equipped with
In addition to the granular material, a granular water-retaining material having water-retaining properties is disposed inside the hole.
Cooling system.
前記粒状物は石である、
請求項1記載の冷却システム。
The particulate matter is stone.
The cooling system of claim 1 .
前記保水材は、スポンジである、
請求項記載の冷却システム。
The water-retaining material is a sponge.
The cooling system of claim 1 .
前記保水材は、体積比で、前記粒状物の5%~20%である、
請求項1又は3記載の冷却システム。
The water-retaining material is 5% to 20% by volume of the granular material.
The cooling system according to claim 1 or 3 .
前記穴の前記外部環境側に露出する開口と、前記室内空間側に露出する開口の面積はともに、前記排気口の断面積の3倍以上である、
請求項1記載の冷却システム。
The area of the opening of the hole exposed to the external environment side and the area of the opening exposed to the indoor space side are both three times or more the cross-sectional area of the exhaust port.
The cooling system of claim 1 .
前記穴の内部には、前記穴の前記外部環境側に露出する開口から、前記室内空間側に露出する開口までに至る、前記外部環境から前記室内空間に引かれる空気の流路を長くするために前記穴の内部の空間を仕切る板が配されている、
請求項1又は記載の冷却システム。
A plate is disposed inside the hole, dividing the space inside the hole, from an opening exposed to the external environment side of the hole to an opening exposed to the indoor space side, in order to lengthen the flow path of air drawn from the external environment to the indoor space.
The cooling system according to claim 1 or 5 .
外部環境から室内空間を隔離するための隔壁を有する施設であって、
前記室内空間の空気を外部環境に廃棄する、前記隔壁に配された、前記外部環境と前記室内空間とを連通させる排気口を有する排気装置と、
前記室内空間と前記外部環境とを連通させる、平面視した場合に前記室内空間と前記外部環境とに跨るようにして前記施設の縁の地面に設けられた穴と、
前記穴の内部に配された粒状物と、
前記穴の内部の前記粒状物に散水を行うための散水装置と、
を含む、前記施設の前記室内空間を冷却するための冷却システムを備えており
前記穴の内部には、前記粒状物に加え、保水性を有する粒状の保水材が配されている、
施設。
A facility having a partition wall for isolating an indoor space from an external environment,
an exhaust device that exhausts air from the indoor space to an external environment and has an exhaust port that is disposed in the partition wall and communicates the external environment with the indoor space;
A hole provided in the ground at the edge of the facility so as to straddle the indoor space and the external environment when viewed in a plan view, which connects the indoor space and the external environment;
A granular material disposed inside the hole;
A water sprinkler for sprinkling water on the granular material inside the hole;
a cooling system for cooling the indoor space of the facility, comprising :
In addition to the granular material, a granular water-retaining material having water-retaining properties is disposed inside the hole.
facility.
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