JP7533888B2 - Heat exchange system for cultivation facilities - Google Patents
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Description
本発明は、栽培施設内の空気を冷却する装置に関するものである。 The present invention relates to a device for cooling air inside a cultivation facility.
従来、植物の栽培施設においては、季節によっては施設内の空気の温度が、栽培する植物の生育に適した温度を超えてしまうという問題があった。 Conventionally, plant cultivation facilities have had the problem that, depending on the season, the air temperature inside the facility can exceed the temperature suitable for the growth of the plants being cultivated.
たとえば、レタスやイチゴなどの作物を栽培する植物工場においては、光合成のための光を作物に当てるため、工場内の温度が高くなりすぎることが多々あり、そのために、工場内の空気を冷却する空調設備が広く使用されている。 For example, in plant factories where crops such as lettuce and strawberries are grown, the temperature inside the factory often becomes too high because the crops are exposed to light for photosynthesis, and for this reason air conditioning equipment is widely used to cool the air inside the factory.
例えば、特許文献1には、植物工場の一方の壁面に設けられた大型のファンと、これに対向する壁面に設けられた通気性のある大型のパッドと、パッドに霧を噴霧する噴水手段を備え、ファンを回転させることにより、外から湿らせたパッドを通して工場内に風を送り、水の気化熱を利用して工場内の空気を冷却するシステムが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a system that includes a large fan installed on one wall of a plant factory, a large, breathable pad installed on the opposing wall, and a water fountain means for spraying mist onto the pad; by rotating the fan, wind is sent into the factory through the pad moistened from outside, and the heat of vaporization of the water is used to cool the air inside the factory.
しかしながら、このような空調設備は、消費電力が非常に大きく、栽培施設内の空気の冷却にかかるランニングコストがかさむという問題があった。 However, this type of air conditioning equipment consumes a lot of power, which means high running costs for cooling the air inside the cultivation facility.
したがって、本発明は、栽培施設内の空気を低いランニングコストで、効果的に冷却することができる栽培施設の熱交換システムを提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention aims to provide a heat exchange system for a cultivation facility that can effectively cool the air inside the cultivation facility at low running costs.
本発明のかかる目的は、
作物を栽培する栽培施設の熱交換システムであって、
前記栽培施設内の空気を前記施設外に取り出す空気取出し手段と、
前記空気取出し手段により取り出された空気を移送する第一の配管と、
前記栽培施設外に設けられ、冷媒が収容された第一の冷却タンクと、
前記空気取出し手段によって前記栽培施設から取り出され、前記第一の配管により移送された空気を前記栽培施設内に放出する放出部とを備え、
前記第一の配管は、その一部が前記第一の冷却タンク内に収容された前記冷媒内に配置されたことを特徴とする栽培施設の熱交換システム。
The object of the present invention is to
A heat exchange system for a cultivation facility for cultivating crops, comprising:
An air extraction means for extracting air from within the cultivation facility to the outside of the facility;
a first pipe for transporting the air taken out by the air taking-out means;
A first cooling tank provided outside the cultivation facility and containing a refrigerant;
a discharge section that discharges the air that is taken out of the cultivation facility by the air taking-out means and transported through the first piping into the cultivation facility,
A heat exchange system for a cultivation facility, characterized in that a portion of the first piping is disposed within the refrigerant contained in the first cooling tank.
本発明によれば、栽培施設内に存在する空気が、空気取出し手段によって施設外に取り出され、第一の冷却タンク内に収容された冷媒の中において、第一の配管内を移送される間に冷却された後に、放出部において、栽培施設内に放出されるから、栽培施設内の空気を冷却することができる。 According to the present invention, the air present in the cultivation facility is taken out of the facility by the air extraction means, cooled in the refrigerant contained in the first cooling tank while being transported through the first piping, and then released into the cultivation facility at the release section, thereby cooling the air in the cultivation facility.
また、本発明によれば、栽培施設から取り出した空気を、第一の冷却タンク内の冷媒内を通過させるという簡潔な構成によって空気を冷却するから、ランニングコストを抑えることが可能になる。 In addition, according to the present invention, the air taken out of the cultivation facility is cooled by passing it through the refrigerant in the first cooling tank, which is a simple configuration, making it possible to reduce running costs.
さらに、本発明によれば、栽培施設内に光を多く取り入れる場合であっても、熱交換システムによる栽培施設内の空気の冷却を行うことにより、栽培施設内の温度上昇を防止することができるから、光飽和点または光補償点が高い作物であっても栽培施設内で栽培することができ、したがって、多様な品種の作物を栽培することが可能になる。 Furthermore, according to the present invention, even if a large amount of light is brought into the cultivation facility, the air in the cultivation facility can be cooled by a heat exchange system to prevent the temperature inside the cultivation facility from rising, so that even crops with high light saturation points or light compensation points can be cultivated in the cultivation facility, making it possible to cultivate a wide variety of crops.
本発明の好ましい実施態様においては、
前記空気取出し手段が、少なくともその一部が前記栽培施設内に配置された第一の多孔管であって、前記栽培施設内の空気を取り出す第一の多孔管を備え、
前記放出部が、前記栽培施設内に配置された第二の多孔管であって、前記第一の配管により移送された空気を前記栽培施設内に放出する第二の多孔管を備えている。
In a preferred embodiment of the present invention,
The air extraction means comprises a first perforated pipe, at least a portion of which is disposed within the cultivation facility, for extracting air within the cultivation facility;
The discharge section includes a second perforated pipe disposed within the cultivation facility, the second perforated pipe discharging the air transported by the first piping into the cultivation facility.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、栽培施設の熱交換システムは、栽培施設内から空気を取り出す第一の多孔管と、栽培施設内に空気を放出する第二の多孔管を備えているから、多孔管に備わる多数の孔を通じて栽培施設内から空気が均一に取り出され、栽培施設内へ均一に空気が供給されるから、栽培施設内で風が発生する事態を効果的に防止することができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, the heat exchange system for the cultivation facility includes a first perforated pipe that extracts air from within the cultivation facility and a second perforated pipe that releases air into the cultivation facility, so that air is uniformly extracted from within the cultivation facility through the multiple holes in the perforated pipe and uniformly supplied to the cultivation facility, effectively preventing wind from being generated within the cultivation facility.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
前記第一の冷却タンク内の冷媒内に配置された前記第一の配管の部分が、金属により形成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention,
The portion of the first pipe disposed in the refrigerant in the first cooling tank is made of metal.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、空気を移送する第一の配管において、冷媒内に配置される部分が、熱伝導率の高い金属によって形成されているから、第一の配管内を移送される空気を効率的に冷却することができる。 In this preferred embodiment of the present invention, the portion of the first pipe that transports air that is placed in the refrigerant is made of a metal with high thermal conductivity, so the air transported through the first pipe can be efficiently cooled.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
さらに、前記栽培施設内に設けられた栽培槽から水耕液を前記栽培施設外に取り出すポンプと、
前記ポンプにより取り出された前記水耕液を移送する第二の配管とを備え、
前記第二の配管の一部が、前記第一の冷却タンク内に収容された冷媒内または第二の冷却タンク内に収容された冷媒内に配置され、
前記第二の配管が下流端側において、前記栽培施設の前記栽培槽内に開口している。
In a further preferred embodiment of the present invention,
Furthermore, a pump that takes out the hydroponic solution from the cultivation tank provided in the cultivation facility to the outside of the cultivation facility;
a second pipe for transporting the hydroponic solution taken out by the pump;
a portion of the second pipe is disposed in the refrigerant contained in the first cooling tank or in the refrigerant contained in the second cooling tank;
The second pipe opens into the cultivation tank of the cultivation facility at its downstream end.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、栽培槽内に収容された水耕液が、ポンプによって、栽培施設外に取り出され、第一の冷却タンクまたは第二の冷却タンク内に収容された冷媒内において、第二の配管内を移送される間に冷却された後に、栽培槽内に還流されるから、栽培槽内に収容された水耕液を効果的に冷却することができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, the hydroponic solution contained in the cultivation tank is removed to the outside of the cultivation facility by a pump, cooled in the refrigerant contained in the first cooling tank or the second cooling tank while being transported through the second piping, and then returned to the cultivation tank, so that the hydroponic solution contained in the cultivation tank can be effectively cooled.
また、本発明のこの好ましい実施態様によれば、ポンプによって栽培施設外に取り出された水耕液を、第二の配管内を移送された状態で、第一の冷却タンク内または第二の冷却タンク内に収容された冷媒内を通過させて冷却するように構成されているから、水耕液57に冷水を加えて冷却する場合のように、水耕液の成分、pH、電気伝導度などが変化することがない。 In addition, according to this preferred embodiment of the present invention, the hydroponic liquid removed from the cultivation facility by the pump is cooled by passing it through the refrigerant contained in the first cooling tank or the second cooling tank while being transported through the second piping. This prevents changes in the components, pH, electrical conductivity, etc. of the hydroponic liquid, as occurs when cold water is added to the hydroponic liquid 57 for cooling.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
前記第一の冷却タンクまたは前記第二の冷却タンク内の冷媒内に配置された前記第二の配管の部分が、金属により形成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention,
The portion of the second pipe disposed in the coolant in the first cooling tank or the second cooling tank is made of metal.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、水耕液を移送する第二の配管において、冷媒内に配置される部分が、熱伝導率の高い金属によって形成されているから、第二の配管内を移送される水耕液を効率的に冷却することができる。 In this preferred embodiment of the present invention, the portion of the second pipe that transports the hydroponic liquid that is placed in the refrigerant is made of a metal with high thermal conductivity, so the hydroponic liquid transported through the second pipe can be efficiently cooled.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記冷媒が水である。 In a further preferred embodiment of the present invention, the refrigerant is water.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
さらに、前記栽培施設内に設けられた温度センサと、
前記第一の配管内を移送される空気の流路を開閉する第一の流路開閉手段と、
前記放出部において前記栽培施設内に放出される炭酸ガスの供給源と、
前記供給源から供給される炭酸ガスを移送する炭酸ガス供給管と、
前記栽培施設内の炭酸ガス濃度を測る炭酸ガス濃度センサと、
前記炭酸ガス供給管内を移送される炭酸ガスの流路を開閉する第二の流路開閉手段を備えている。
In a further preferred embodiment of the present invention,
Further, a temperature sensor provided in the cultivation facility;
a first flow passage opening/closing means for opening and closing a flow passage of air transported through the first piping;
A supply source of carbon dioxide gas to be released into the cultivation facility by the release unit;
a carbon dioxide gas supply pipe for transporting the carbon dioxide gas supplied from the supply source;
A carbon dioxide concentration sensor that measures a carbon dioxide concentration in the cultivation facility;
A second flow passage opening and closing means is provided for opening and closing the flow passage of carbon dioxide gas transported through the carbon dioxide gas supply pipe.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、温度センサによって検出される栽培施設内の温度が高い場合には、空気取出し手段を駆動させて栽培施設内の空気の取り出しを開始すると同時に、第一の流路開閉手段を制御して空気の流路を開くことによって、放出部から冷却された空気を栽培施設内に供給することが可能になり、したがって、栽培施設内の空気を冷却することができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, when the temperature inside the cultivation facility detected by the temperature sensor is high, the air extraction means is driven to start extracting air from the cultivation facility, and at the same time, the first flow path opening/closing means is controlled to open the air flow path, thereby making it possible to supply cooled air from the discharge section into the cultivation facility, thereby cooling the air inside the cultivation facility.
また、本発明のこの好ましい実施態様によれば、炭酸ガス濃度センサによって検出される栽培施設内の炭酸ガス濃度が低い場合には、第二の流路開閉手段を制御して炭酸ガスの流路を開き、炭酸ガスを栽培施設内へ供給することによって、栽培施設内で栽培される作物の光合成を促進させることができる。 Furthermore, according to this preferred embodiment of the present invention, when the carbon dioxide concentration in the cultivation facility detected by the carbon dioxide concentration sensor is low, the second flow path opening/closing means is controlled to open the carbon dioxide flow path and supply carbon dioxide into the cultivation facility, thereby promoting photosynthesis of crops cultivated in the cultivation facility.
さらに、本発明のこの好ましい実施態様によれば、第一の冷却タンクを通過させることによって空気を冷却可能であると同時に、栽培施設内に炭酸ガスを供給可能に構成されているから、特許文献1に記載されたシステムを用いて、栽培施設2内に外気を取り込んで栽培施設2内の空気を冷却する場合のように、炭酸ガス供給源からの炭酸ガスの供給によって上昇された栽培施設内の炭酸ガス濃度が空気の冷却に伴って低下することがなく、効率的に栽培施設内の作物に炭酸ガスを供給することができると同時に、炭酸ガスの浪費を防止することができ、ランニングコストを抑えることが可能になる。 Furthermore, according to this preferred embodiment of the present invention, the air can be cooled by passing it through the first cooling tank, and at the same time, carbon dioxide gas can be supplied into the cultivation facility. This means that, unlike the case of cooling the air in the cultivation facility 2 by taking in outside air into the cultivation facility 2 using the system described in Patent Document 1, the carbon dioxide gas concentration in the cultivation facility, which has been increased by the supply of carbon dioxide gas from the carbon dioxide gas supply source, does not decrease as the air is cooled. This makes it possible to efficiently supply carbon dioxide gas to the crops in the cultivation facility, while preventing the waste of carbon dioxide gas and reducing running costs.
本発明によれば、栽培施設内の空気が、空気取出し手段から取り出され、第一の冷却タンク内に収容された冷媒内に配置された配管内を通過する間に冷却された後に、栽培施設内に還流されるから、栽培施設内の空気を効果的に冷却することができると同時に、栽培施設から取り出した空気を、冷媒中に配置された配管内を通過させるという簡潔な構成によって空気を冷却するから、ランニングコストを抑えることが可能な熱交換システムを提供することが可能になる。 According to the present invention, the air in the cultivation facility is taken out from the air extraction means, cooled while passing through piping placed in the refrigerant contained in the first cooling tank, and then returned to the cultivation facility, so that the air in the cultivation facility can be effectively cooled, and at the same time, the air is cooled by a simple configuration in which the air taken out from the cultivation facility is passed through piping placed in the refrigerant, so that it is possible to provide a heat exchange system that can reduce running costs.
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。 The following provides a detailed explanation of a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の好ましい実施態様にかかる熱交換システム1および熱交換システム1が適用された栽培施設2の全体を示す構成図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a heat exchange system 1 according to a preferred embodiment of the present invention and a cultivation facility 2 to which the heat exchange system 1 is applied.
本実施態様にかかる栽培施設2はリーフレタスを栽培するもので、図1に示されるように、栽培施設2は、気密性が高く、略直方体状をなす建物を備えており、天面53と、図面左側かつ手前側に位置する壁29と、図面右側かつ手前側に位置する壁44と、図面左側かつ奥側に位置する壁66を備え、天面53は日光を取り入れ可能に構成されている。以下の説明において、栽培施設2の壁29側を「前」といい、その反対側を「後」という。また、壁66に対する壁44側を「手前」といい、その反対側を「奥」という。 The cultivation facility 2 in this embodiment is for cultivating leaf lettuce, and as shown in FIG. 1, the cultivation facility 2 is a highly airtight, roughly rectangular building, and includes a top surface 53, a wall 29 located on the left side and near side of the drawing, a wall 44 located on the right side and near side of the drawing, and a wall 66 located on the left side and far side of the drawing, and the top surface 53 is configured to allow sunlight to enter. In the following description, the wall 29 side of the cultivation facility 2 is referred to as the "front", and the opposite side is referred to as the "rear". Additionally, the side of wall 44 opposite wall 66 is referred to as the "front", and the opposite side is referred to as the "rear".
なお、図1においては、天面53、壁29および壁44との間のそれぞれの境目を表す線が一点鎖線で示されており、栽培施設2の近傍のみならず、天面53、壁29および壁44を透けさせて、栽培施設2内をも視認できるようにした状態が図1に示されている。 In addition, in FIG. 1, the lines representing the boundaries between the top surface 53, the walls 29, and the walls 44 are shown with dashed lines, and FIG. 1 shows a state in which not only the vicinity of the cultivation facility 2 but also the inside of the cultivation facility 2 can be seen through the top surface 53, the walls 29, and the walls 44.
図1に示されるように、栽培施設2内の下部には、リーフレタス34を水耕栽培するための栽培槽17が設けられている。 As shown in FIG. 1, a cultivation tank 17 for hydroponic cultivation of leaf lettuce 34 is provided at the bottom of the cultivation facility 2.
図1に示されるように、本発明の好ましい実施態様にかかる熱交換システム1は、栽培施設2内の空気を冷却するための第一の冷却部21と、栽培施設2の下端部に設けられた栽培槽17内に収容された水耕液を冷却するための第二の冷却部22と、熱交換システム1全体の動作を制御する制御部9を備えている。 As shown in FIG. 1, the heat exchange system 1 according to a preferred embodiment of the present invention includes a first cooling section 21 for cooling the air in the cultivation facility 2, a second cooling section 22 for cooling the hydroponic solution contained in the cultivation tank 17 provided at the lower end of the cultivation facility 2, and a control section 9 for controlling the operation of the entire heat exchange system 1.
図1に示されるように、第一の冷却部21は、栽培施設2内の空気を栽培施設2外に取り出す空気取出し手段3と、空気取出し手段3により取り出された空気を移送する第一の配管4と、冷水を貯蔵する第一の冷却タンク5と、栽培施設2内に供給する炭酸ガスを収容する炭酸ガスボンベ20と、第一の配管4に設けられ、冷却された空気の流路と炭酸ガスの流路とを開閉可能に構成された気体用バルブユニット19と、第一の配管4によって移送される冷却された空気または炭酸ガスを、栽培施設2内に放出する放出部6と、栽培施設2内のリーフレタス34の近傍の温度および炭酸ガス濃度を計測可能なセンサ手段11を備えている。 As shown in FIG. 1, the first cooling section 21 includes an air extraction means 3 for extracting air from within the cultivation facility 2 to the outside of the cultivation facility 2, a first pipe 4 for transporting the air extracted by the air extraction means 3, a first cooling tank 5 for storing cold water, a carbon dioxide gas cylinder 20 for storing carbon dioxide gas to be supplied to the cultivation facility 2, a gas valve unit 19 provided on the first pipe 4 and configured to open and close the cooled air flow path and the carbon dioxide gas flow path, a release section 6 for releasing the cooled air or carbon dioxide gas transported by the first pipe 4 into the cultivation facility 2, and a sensor means 11 capable of measuring the temperature and carbon dioxide gas concentration in the vicinity of the leaf lettuce 34 in the cultivation facility 2.
第一の配管4は、第一の冷却タンク5内に収容された冷水内を延び、空気取出し手段3によって栽培施設2内から取り出された空気を冷却可能に構成されている。 The first pipe 4 extends through the cold water contained in the first cooling tank 5 and is configured to be able to cool the air extracted from the cultivation facility 2 by the air extraction means 3.
すなわち、第一の冷却部21においては、空気取出し手段3によって栽培施設2内から取り出された空気は、第一の冷却タンク5内に収容された冷水内にその一部が配置された第一の配管4内を流れて冷却され、放出部6において栽培施設2内の下部に放出される。 In other words, in the first cooling section 21, the air taken out from the cultivation facility 2 by the air taking-out means 3 flows through the first pipe 4, a part of which is placed in the cold water contained in the first cooling tank 5, where it is cooled, and is then released to the lower part of the cultivation facility 2 in the release section 6.
図1に示されるように、第一の配管4は、空気取出し手段3に接続された第一の上流管41と、第一の冷却タンク5内に位置し、第一の上流管41の下端部に接続された金属管10と、金属管10および気体用バルブユニット19に接続された下流管42と、気体用バルブユニット19の下流側に接続された第一の供給管37を備えている。 As shown in FIG. 1, the first piping 4 includes a first upstream pipe 41 connected to the air extraction means 3, a metal pipe 10 located in the first cooling tank 5 and connected to the lower end of the first upstream pipe 41, a downstream pipe 42 connected to the metal pipe 10 and the gas valve unit 19, and a first supply pipe 37 connected to the downstream side of the gas valve unit 19.
図1に示されるように、本実施態様においては、放出部6は多数の孔が形成されたパイプによって構成された第二の多孔管8を備えている。 As shown in FIG. 1, in this embodiment, the discharge section 6 is provided with a second porous pipe 8 that is made of a pipe with multiple holes formed therein.
一方、図1に示されるように、第二の冷却部22(図面右側)は、栽培槽17内に収容された水耕液を栽培施設2外へ送り出すポンプ14と、水耕液を移送する第二の配管15と、第二の冷却タンク16と、栽培槽17内において、水耕液の温度を測る第二の温度センサ30を備えている。 On the other hand, as shown in FIG. 1, the second cooling section 22 (on the right side of the drawing) includes a pump 14 that sends the hydroponic solution contained in the cultivation tank 17 out of the cultivation facility 2, a second pipe 15 that transports the hydroponic solution, a second cooling tank 16, and a second temperature sensor 30 that measures the temperature of the hydroponic solution in the cultivation tank 17.
図1に示されるように、第二の配管15は、その一端部がポンプ14に接続された第二の上流管43と、第二の冷却タンク16内に位置し、一方の端部が第二の上流管43の他端部に接続された金属管31と、その一端部が金属管31の他方の端部に接続され、他端部が栽培施設2内に設けられた栽培槽17内へ導かれた第二の供給管39を備えている。 As shown in FIG. 1, the second piping 15 includes a second upstream pipe 43, one end of which is connected to the pump 14, a metal pipe 31 located in the second cooling tank 16 and one end of which is connected to the other end of the second upstream pipe 43, and a second supply pipe 39, one end of which is connected to the other end of the metal pipe 31 and the other end of which is led into the cultivation tank 17 provided in the cultivation facility 2.
したがって、第二の冷却部22においては、栽培施設2内に設けられた栽培槽17からポンプ14によって取り出された水耕液は、第二の上流管43を介して、第二の冷却タンク16内に収容された冷水内を延びる金属管31に導かれて、冷却され、次いで、第二の供給管39を介して、栽培槽17にリサイクル(循環)される。 Therefore, in the second cooling section 22, the hydroponic solution extracted by the pump 14 from the cultivation tank 17 provided in the cultivation facility 2 is guided via the second upstream pipe 43 to the metal pipe 31 extending through the cold water contained in the second cooling tank 16, where it is cooled, and then recycled (circulated) to the cultivation tank 17 via the second supply pipe 39.
図2は、図1に示された矢印αの方向から見た熱交換システム1の空気取出し手段3の近傍の部分断面模式図であり、空気の流れは矢印付きの一点鎖線で示されている。 Figure 2 is a schematic partial cross-sectional view of the heat exchange system 1 near the air extraction means 3 as viewed from the direction of the arrow α shown in Figure 1, with the air flow indicated by dashed lines with arrows.
図1および図2に示されるように、空気取出し手段3は、栽培施設2の外部に設けられたエア圧送機25と、エア圧送機25に取り付けられ、壁29に形成された貫通孔32内を通る配管64と、配管64の後部に接続された第一の多孔管7を備えている。配管64と第一の多孔管7との接続部分は、栽培施設2外ではなく、栽培施設2内または貫通孔32内に構成するのが、冷却に伴って炭酸ガス濃度が減少する事態を防止する上で好適である。 As shown in Figures 1 and 2, the air extraction means 3 includes an air compressor 25 provided outside the cultivation facility 2, a pipe 64 attached to the air compressor 25 and passing through a through hole 32 formed in the wall 29, and a first perforated pipe 7 connected to the rear of the pipe 64. The connection between the pipe 64 and the first perforated pipe 7 is preferably configured inside the cultivation facility 2 or inside the through hole 32, rather than outside the cultivation facility 2, in order to prevent a situation in which the carbon dioxide concentration decreases due to cooling.
エア圧送機25は、その内部に設けられた羽根を回転駆動するモータ(図1および図2には図示せず)と、後部に設けられた空気の吸込口54(図2参照)と、下端部に設けられた吹出口65を備え、配管64は、その前方側端部が吸込口54を囲うようにして、エア圧送機25に接続されている。エア圧送機25のモータは図1に示された制御部9によって制御可能に構成されている。エア圧送機25としては、ブロア(ブロワ)やプロペラファン、コンプレッサなどを用いることができる。なお、本実施態様においては、エア圧送機25は、栽培施設2外に設けられた柱67に固定されている。 The air pump 25 includes a motor (not shown in Figs. 1 and 2) that rotates the blades provided inside, an air inlet 54 (see Fig. 2) at the rear, and an air outlet 65 at the lower end. The piping 64 is connected to the air pump 25 with its front end surrounding the inlet 54. The motor of the air pump 25 is configured to be controllable by the control unit 9 shown in Fig. 1. The air pump 25 may be a blower, a propeller fan, a compressor, or the like. In this embodiment, the air pump 25 is fixed to a pillar 67 provided outside the cultivation facility 2.
第一の多孔管7は、本実施態様においては、外周面に多数の孔が設けられたパイプにより構成されており、第一の多孔管7は前後方向に延びている。 In this embodiment, the first perforated pipe 7 is made of a pipe with many holes on its outer surface, and the first perforated pipe 7 extends in the front-to-rear direction.
図2に示されるように、貫通孔32と連なる孔56を有する環状カバー55が、壁29に形成された貫通孔32の周囲に固定されており、配管64は、孔56を通って栽培施設2の外部に延びている。 As shown in FIG. 2, an annular cover 55 having a hole 56 connected to the through hole 32 is fixed around the through hole 32 formed in the wall 29, and the piping 64 extends through the hole 56 to the outside of the cultivation facility 2.
エア圧送機25のモータが駆動されると、栽培施設2内の上部に存在する温かい空気が、第一の多孔管7の外周面の多数の孔および図2における第一の多孔管7の後ろ側の開口部からその内部に取り込まれた後に、配管64を介して、栽培施設2の外部に設けられたエア圧送機25の吸込口54からその内部へ吸引される。 When the motor of the air compressor 25 is driven, the warm air present in the upper part of the cultivation facility 2 is taken into the interior through the numerous holes on the outer surface of the first porous pipe 7 and the opening at the rear of the first porous pipe 7 in FIG. 2, and then sucked into the interior through the suction port 54 of the air compressor 25 installed outside the cultivation facility 2 via the piping 64.
ここに、第一の多孔管7を用いることなく、エア圧送機25に取り付けられた配管64の後端部から直接栽培施設2内に存在する空気が取り出される場合には、栽培施設2内に風が発生してしまうおそれがある。 Here, if the air present in the cultivation facility 2 is extracted directly from the rear end of the piping 64 attached to the air compressor 25 without using the first perforated pipe 7, there is a risk that wind will be generated within the cultivation facility 2.
これに対して、本実施態様においては、第一の多孔管7の後端部のみならず、第一の多孔管7の壁部に形成された多数の孔を通じて、栽培施設2内の空気が第一の多孔管7内へ取り込まれるから、栽培施設2内において、風が発生する事態を防止することができる。 In contrast, in this embodiment, air from within the cultivation facility 2 is drawn into the first perforated pipe 7 not only through the rear end of the first perforated pipe 7, but also through numerous holes formed in the wall of the first perforated pipe 7, preventing wind from being generated within the cultivation facility 2.
エア圧送機25のモータの駆動によって、吸込口54へ吸引された空気は、吹出口65に取り付けられた第一の配管4の第一の上流管41内を通じて下方へ移送される。 When the motor of the air compressor 25 is driven, the air sucked into the suction port 54 is transported downward through the first upstream pipe 41 of the first piping 4 attached to the blow-out port 65.
図3は、図1に示された熱交換システム1の第一の冷却タンク5内に配置された金属管10の近傍の部分断面模式図である。 Figure 3 is a schematic partial cross-sectional view of the vicinity of the metal tube 10 disposed in the first cooling tank 5 of the heat exchange system 1 shown in Figure 1.
本実施態様においては、第一の配管4は、第一の冷却タンク5の上端部からその内部へ貫通するように配置されており、第一の冷却タンク5への貫通部5aにおいて、第一の配管4の第一の上流管41の下端部が、第一の冷却タンク5内に配置された金属管10の上流側の上端部に接続されている。 In this embodiment, the first pipe 4 is arranged to penetrate from the upper end of the first cooling tank 5 into its interior, and at the penetration 5a to the first cooling tank 5, the lower end of the first upstream pipe 41 of the first pipe 4 is connected to the upper end of the upstream side of the metal pipe 10 arranged in the first cooling tank 5.
ここに、図3に示されるように、金属管10は、第一の冷却タンク5の上端部から、第一の冷却タンク5内を、下端部に向かって、螺旋状に延びるように構成されており、このように金属管10を螺旋状に配置することによって、第一の配管4の金属管10が冷水と接する面積を増大させ、第一の配管4内を移送される空気の迅速な冷却が図られている。 As shown in FIG. 3, the metal tube 10 is configured to extend in a spiral shape from the upper end of the first cooling tank 5 toward the lower end inside the first cooling tank 5. By arranging the metal tube 10 in a spiral shape in this manner, the area of contact between the metal tube 10 of the first piping 4 and the cold water is increased, and the air transported inside the first piping 4 is cooled more quickly.
また、本実施態様においては、第一の配管4の第一の冷却タンク5内に位置する部分、すなわち、金属管10が、他の材料に比して熱伝導率が高い金属によって形成されているから、第一の冷却タンク5内に収容された冷水と冷水に浸された金属管10内の空気との間の熱交換を促進することができ、したがって、金属管10内を移送される空気を効果的に冷却することができる。 In addition, in this embodiment, the portion of the first piping 4 located in the first cooling tank 5, i.e., the metal tube 10, is made of a metal with a higher thermal conductivity than other materials, which promotes heat exchange between the cold water contained in the first cooling tank 5 and the air in the metal tube 10 immersed in the cold water, thereby effectively cooling the air transported through the metal tube 10.
図2に示されるように、第一の配管4の金属管10は、螺旋状に形成された部分よりも下流側において、上方に延び、第一の冷却タンクの上端部への貫通部5b(図1および図3参照)において、下流管42の一端部に接続されており、図1に示されるように、下流管42の他端部は、気体用バルブユニット19に接続されている。 As shown in FIG. 2, the metal pipe 10 of the first piping 4 extends upward downstream of the spirally formed portion and is connected to one end of the downstream pipe 42 at the penetration 5b (see FIGS. 1 and 3) to the upper end of the first cooling tank, and the other end of the downstream pipe 42 is connected to the gas valve unit 19 as shown in FIG. 1.
一方、気体用バルブユニット19には、炭酸ガスボンベ20から延びる炭酸ガス供給管35が接続されており、気体用バルブユニット19は、制御部9からの出力信号に基づき、第一の配管4を通じて供給される冷却された空気の流路と、炭酸ガスボンベ20から供給される炭酸ガスの流路をそれぞれ、開閉可能に構成されている。 On the other hand, a carbon dioxide gas supply pipe 35 extending from a carbon dioxide gas cylinder 20 is connected to the gas valve unit 19, and the gas valve unit 19 is configured to be able to open and close the flow path of the cooled air supplied through the first pipe 4 and the flow path of the carbon dioxide gas supplied from the carbon dioxide gas cylinder 20 based on an output signal from the control unit 9.
炭酸ガスの流路が開かれた場合には、炭酸ガスが気体用バルブユニット19に接続された第一の供給管37へ供給され、冷却された空気の流路が開かれた場合は、冷却された空気が第一の供給管37へ供給される。 When the carbon dioxide gas flow path is opened, carbon dioxide gas is supplied to the first supply pipe 37 connected to the gas valve unit 19, and when the cooled air flow path is opened, cooled air is supplied to the first supply pipe 37.
また、本実施態様においては、気体用バルブユニット19には逆止弁(図示せず)が設けられており、炭酸ガスボンベ20から供給された炭酸ガスが下流管42へ流れることが防止され、下流管42から供給される冷却された空気が炭酸ガス供給管35へ流れることが防止されている。 In addition, in this embodiment, the gas valve unit 19 is provided with a check valve (not shown) to prevent the carbon dioxide gas supplied from the carbon dioxide gas cylinder 20 from flowing into the downstream pipe 42, and to prevent the cooled air supplied from the downstream pipe 42 from flowing into the carbon dioxide gas supply pipe 35.
栽培施設2の前側の壁29の下部には貫通孔(図示せず)が形成されており、図1に示されるように、壁29の外面の貫通孔の周囲に、環状のカバー38が設けられている。第一の供給管37は、壁29に形成された貫通孔よりも後方に延びた直後、すなわち、栽培施設2内の前端部において、栽培施設内に配置された第二の多孔管8の前端部に接続されている。 A through hole (not shown) is formed in the lower part of the wall 29 on the front side of the cultivation facility 2, and as shown in FIG. 1, an annular cover 38 is provided around the through hole on the outer surface of the wall 29. The first supply pipe 37 is connected to the front end of the second perforated pipe 8 arranged in the cultivation facility immediately after it extends rearward from the through hole formed in the wall 29, i.e., at the front end within the cultivation facility 2.
ここに、第一の供給管37から、直接、栽培施設2内に空気または炭酸ガスが供給される場合には、栽培施設2内に風が発生してしまうおそれがある。 If air or carbon dioxide gas is supplied directly into the cultivation facility 2 from the first supply pipe 37, there is a risk that wind will be generated inside the cultivation facility 2.
これに対して、本実施態様においては、空気または炭酸ガスは、第一の供給管37から第二の多孔管8内に供給された後に、第二の多孔管8の壁部に形成された多数の孔から栽培施設2内に均一に供給されるから、栽培施設2内において、風が発生する事態を防止することができる。 In contrast, in this embodiment, air or carbon dioxide gas is supplied from the first supply pipe 37 into the second perforated pipe 8, and then uniformly supplied into the cultivation facility 2 through the numerous holes formed in the wall of the second perforated pipe 8, thereby preventing wind from being generated within the cultivation facility 2.
図4は、図1のX-X線に沿った栽培槽17の近傍を手前側から見た部分断面図である。 Figure 4 is a partial cross-sectional view of the vicinity of the cultivation tank 17 along line X-X in Figure 1, viewed from the front side.
図1および図4に示されるように、栽培槽17内において、水耕液57の水面58の上方には、発泡スチロール板18が設けられており、発泡スチロール板18に形成された貫通穴40内を、リーフレタス34の茎が上下方向に貫通している。 As shown in Figures 1 and 4, in the cultivation tank 17, a polystyrene foam plate 18 is provided above the water surface 58 of the hydroponic liquid 57, and the stems of the leaf lettuce 34 pass vertically through through holes 40 formed in the polystyrene foam plate 18.
図1および図4に示されるように、第二の多孔管8は、栽培槽17内に設けられた発泡スチロール板18上のリーフレタス34に近接する位置に配置されており、本実施態様においては、その終端開口部が栽培槽17内にあるように構成されている。 As shown in Figures 1 and 4, the second perforated pipe 8 is positioned adjacent to the leaf lettuce 34 on the polystyrene foam plate 18 provided in the cultivation tank 17, and in this embodiment, the terminal opening is configured to be located within the cultivation tank 17.
したがって、第一の冷却タンク5内で冷却された空気が、気体用バルブユニット19および第一の供給管37を介して、第二の多孔管8に供給された場合には、第二の多孔管8の壁部に形成された多数の孔および第二の多孔管8の終端開口部から、冷却された空気が放出され、その結果、栽培施設2内の空気が冷却される。 Therefore, when the air cooled in the first cooling tank 5 is supplied to the second perforated pipe 8 via the gas valve unit 19 and the first supply pipe 37, the cooled air is released from the numerous holes formed in the wall of the second perforated pipe 8 and the terminal opening of the second perforated pipe 8, and as a result, the air in the cultivation facility 2 is cooled.
一方、炭酸ガスボンベ20から供給された炭酸ガスが、気体用バルブユニット19および第一の供給管37を介して、第二の多孔管8に供給された場合には、第二の多孔管8の壁部に形成された多数の孔および第二の多孔管8の終端開口部から、リーフレタス34の近傍に炭酸ガスが放出されるから、リーフレタス34の光合成が促進される。 On the other hand, when carbon dioxide gas from the carbon dioxide gas cylinder 20 is supplied to the second perforated pipe 8 via the gas valve unit 19 and the first supply pipe 37, carbon dioxide gas is released near the leaf lettuce 34 from the numerous holes formed in the wall of the second perforated pipe 8 and the terminal opening of the second perforated pipe 8, promoting photosynthesis of the leaf lettuce 34.
図1および図4に示されるように、栽培槽17内には、ポンプ14が設けられており、ポンプ14には、第二の配管15の第二の上流管43が接続されている。 As shown in Figures 1 and 4, a pump 14 is provided in the cultivation tank 17, and the second upstream pipe 43 of the second piping 15 is connected to the pump 14.
本実施態様においては、ポンプ14は、制御部9によって制御され、栽培槽17内に収容された水耕液57を第二の上流管43を通じて栽培施設2外へ移送するためのものである。 In this embodiment, the pump 14 is controlled by the control unit 9 and is used to transport the hydroponic solution 57 contained in the cultivation tank 17 to the outside of the cultivation facility 2 through the second upstream pipe 43.
第二の配管15は、栽培施設2内から、栽培施設2外に延び、第二の冷却タンク16の上端部への貫通部16aから第二の冷却タンク16の内部へ延び、第二の冷却タンク16内において、下方に向かって螺旋状に延びている。第二の配管15の第二の上流管43は、貫通部16a内で金属管31へ接続されており、すなわち、第二の配管15は、第二の冷却タンク16内では金属管31によって形成されている。このように、第二の冷却タンク16内において、第二の配管15は熱伝導率の高い金属管31によって螺旋状をなすように形成されているため、第二の冷却タンク16内に収容された冷水と接する面積が増大され、第二の配管15内を移送される水耕液57を効果的に冷却することができる。 The second piping 15 extends from inside the cultivation facility 2 to outside the cultivation facility 2, extends from the penetration 16a to the upper end of the second cooling tank 16 into the inside of the second cooling tank 16, and extends downward in a spiral shape inside the second cooling tank 16. The second upstream pipe 43 of the second piping 15 is connected to the metal pipe 31 inside the penetration 16a, that is, the second piping 15 is formed by the metal pipe 31 inside the second cooling tank 16. In this way, inside the second cooling tank 16, the second piping 15 is formed in a spiral shape by the metal pipe 31 with high thermal conductivity, so that the area in contact with the cold water contained in the second cooling tank 16 is increased, and the hydroponic liquid 57 transported inside the second piping 15 can be effectively cooled.
図1に示されるように、第二の配管15の金属管31は、螺旋状に形成された部分よりも下流側において、上方に延び、第二の冷却タンク16の上端部への貫通部16b内において、第二の冷却タンク16の外部に配置された第二の供給管39の上流側の端部に接続されている。また、本実施態様においては、第二の冷却タンク16の高さが、第一の冷却タンク5の高さよりも低く構成されており、このように構成することによって、水耕液57が、第二の上流管43の栽培施設2の外部に位置する部分および金属管31の螺旋状に形成された部分を下降される際の位置エネルギーを利用して、動力を用いることなく、金属管31の下流側部分(上方に延びる部分)を通過させることができる。 As shown in FIG. 1, the metal pipe 31 of the second piping 15 extends upward downstream of the spirally formed portion and is connected to the upstream end of the second supply pipe 39 located outside the second cooling tank 16 within the penetration portion 16b to the upper end of the second cooling tank 16. In this embodiment, the height of the second cooling tank 16 is configured to be lower than the height of the first cooling tank 5. By configuring it in this way, the hydroponic liquid 57 can pass through the downstream portion (the portion extending upward) of the metal pipe 31 without using power by utilizing the potential energy generated when the hydroponic liquid 57 descends through the portion of the second upstream pipe 43 located outside the cultivation facility 2 and the spirally formed portion of the metal pipe 31.
栽培施設2の第二の冷却タンク16に面する壁44の下部には、貫通穴(図示せず)が形成されており、壁44の外面の貫通穴の周囲に、環状のカバー45が設けられている。第二の供給管39は、壁44に形成された貫通孔を通って、栽培施設2内に延びている(図1参照)。 A through hole (not shown) is formed in the lower part of the wall 44 facing the second cooling tank 16 of the cultivation facility 2, and an annular cover 45 is provided around the through hole on the outer surface of the wall 44. The second supply pipe 39 extends into the cultivation facility 2 through the through hole formed in the wall 44 (see FIG. 1).
栽培施設2内へ案内された第二の供給管39の下流側の端部は、図4に示されるように、栽培槽17の水耕液57内に配置されており、第二の冷却タンク16内の金属管31から第二の供給管39を介して、栽培槽17内に供給された水耕液57は、ポンプ14によって栽培槽17から吸い上げられ、第二の配管15によって、第二の冷却タンク16(図1参照)に供給されて、冷却される。このように、冷却された水耕液57は、第二の供給管39によって栽培槽17内へ還流可能である。 The downstream end of the second supply pipe 39 guided into the cultivation facility 2 is placed in the hydroponic liquid 57 of the cultivation tank 17 as shown in FIG. 4, and the hydroponic liquid 57 supplied from the metal pipe 31 in the second cooling tank 16 through the second supply pipe 39 into the cultivation tank 17 is sucked up from the cultivation tank 17 by the pump 14 and supplied to the second cooling tank 16 (see FIG. 1) by the second piping 15, where it is cooled. In this way, the cooled hydroponic liquid 57 can be returned to the cultivation tank 17 by the second supply pipe 39.
本実施態様においては、第二の配管15の金属管31および第二の供給管39は、下流の部分が上流の部分よりも下方または上流の部分と同程度の高さに位置するように配置されており、したがって、ポンプ14によって第二の冷却タンク16の上端部まで持ち上げられた水耕液57をスムースに還流させることができる。 In this embodiment, the metal pipe 31 and the second supply pipe 39 of the second piping 15 are positioned so that the downstream portion is located lower than the upstream portion or at the same height as the upstream portion, so that the hydroponic solution 57 raised by the pump 14 to the upper end of the second cooling tank 16 can be smoothly circulated.
なお、第二の供給管39の下流端部は、図1のX-X線によって切断される断面の手前側に位置しているが、便宜上、図4に示している。 The downstream end of the second supply pipe 39 is located in front of the cross section taken along line X-X in FIG. 1, but is shown in FIG. 4 for convenience.
図5は、図1に示された熱交換システム1の制御系、検出系、駆動系のブロックダイアグラムである。 Figure 5 is a block diagram of the control system, detection system, and drive system of the heat exchange system 1 shown in Figure 1.
図5に示されるように、熱交換システム1の制御系は、熱交換システム1全体の動作を制御する制御部9と、制御プログラムなどが格納されたROM46および種々のデータが格納されるRAM47を備えている。 As shown in FIG. 5, the control system of the heat exchange system 1 includes a control unit 9 that controls the operation of the entire heat exchange system 1, a ROM 46 that stores control programs and the like, and a RAM 47 that stores various data.
図5に示されるように、熱交換システム1の検出系は、栽培槽17内のリーフレタス34の近傍に設けられたセンサ手段11(図1参照)と、栽培槽17内に収容された水耕液57の温度を検出する第二の温度センサ30(図1参照)を備え、センサ手段11は、栽培施設2内の空気の温度を検出する第一の温度センサ12と、栽培施設2内の炭酸ガスの濃度を検出する炭酸ガス濃度センサ13を備えている。 As shown in FIG. 5, the detection system of the heat exchange system 1 includes a sensor means 11 (see FIG. 1) provided near the leaf lettuce 34 in the cultivation tank 17 and a second temperature sensor 30 (see FIG. 1) that detects the temperature of the hydroponic solution 57 contained in the cultivation tank 17, and the sensor means 11 includes a first temperature sensor 12 that detects the temperature of the air in the cultivation facility 2 and a carbon dioxide concentration sensor 13 that detects the concentration of carbon dioxide in the cultivation facility 2.
図5に示されるように、熱交換システム1の駆動系は、エア圧送機25の羽根を回転させるモータ24と、気体用バルブユニット19(図1参照)において、第一の冷却タンク5内で冷却された空気が供給される下流管42を開閉する電磁弁48(第一の流路開閉手段)と、気体用バルブユニット19において、炭酸ガスボンベ20(図1参照)から延びる炭酸ガス供給管を開閉する電磁弁49(第二の流路開閉手段)と、栽培槽17内に収容された水耕液57を栽培施設2外へ取り出すポンプ14を備えている。 As shown in FIG. 5, the drive system of the heat exchange system 1 includes a motor 24 that rotates the blades of the air compressor 25, a solenoid valve 48 (first flow path opening and closing means) in the gas valve unit 19 (see FIG. 1) that opens and closes the downstream pipe 42 to which air cooled in the first cooling tank 5 is supplied, a solenoid valve 49 (second flow path opening and closing means) in the gas valve unit 19 that opens and closes the carbon dioxide supply pipe extending from the carbon dioxide cylinder 20 (see FIG. 1), and a pump 14 that extracts the hydroponic solution 57 contained in the cultivation tank 17 to the outside of the cultivation facility 2.
図5に示されるように、熱交換システム1の入力系は、栽培施設2内の空気の温度を設定する温度設定スイッチ50と、設定された温度を表示するディスプレイ51を備え、温度設定スイッチ50およびディスプレイ51はそれぞれ、図1に示された制御部9の外面に取り付けられている。 As shown in FIG. 5, the input system of the heat exchange system 1 includes a temperature setting switch 50 for setting the air temperature in the cultivation facility 2 and a display 51 for displaying the set temperature, and the temperature setting switch 50 and the display 51 are each attached to the outer surface of the control unit 9 shown in FIG. 1.
以上のように構成された本発明の好ましい実施態様にかかる熱交換システム1においては、制御部9によって、栽培施設2内の空気は、以下のようにして、冷却される。 In the heat exchange system 1 according to a preferred embodiment of the present invention configured as described above, the air in the cultivation facility 2 is cooled by the control unit 9 as follows.
図6は、栽培施設2内の空気の冷却にかかる制御部9による第一の冷却部21の制御手順を示すフローチャートである。 Figure 6 is a flowchart showing the control procedure of the first cooling unit 21 by the control unit 9 for cooling the air inside the cultivation facility 2.
図6に示されるように、制御部9は、まず、センサ手段11(図1参照)の第一の温度センサ12から栽培施設2内の空気の温度の検出値を取得する(ステップS1)。 As shown in FIG. 6, the control unit 9 first obtains a detection value of the air temperature inside the cultivation facility 2 from the first temperature sensor 12 of the sensor means 11 (see FIG. 1) (step S1).
次いで、制御部9は、第一の温度センサ12によって検出された栽培施設2内の空気の温度が、温度設定スイッチ50の操作によって設定された温度を超えているか否かを判定する(ステップS2)。 Next, the control unit 9 determines whether the air temperature inside the cultivation facility 2 detected by the first temperature sensor 12 exceeds the temperature set by operating the temperature setting switch 50 (step S2).
判定の結果、栽培施設2内の空気の温度が設定温度を超えている場合には、制御部9は、エア圧送機25のモータ24を駆動させ、羽根の回転によって、栽培施設2内の空気を第一の配管4内へ取り出すと同時に、気体用バルブユニット19の電磁弁48を開き、第一の冷却タンク5内で冷却された空気を栽培施設2内に還流させることにより、栽培施設2内の空気の冷却を開始する(ステップS3)。 If the result of the determination is that the air temperature inside the cultivation facility 2 exceeds the set temperature, the control unit 9 drives the motor 24 of the air compressor 25, and by rotating the blades, extracts the air inside the cultivation facility 2 into the first piping 4, and at the same time opens the solenoid valve 48 of the gas valve unit 19, and starts cooling the air inside the cultivation facility 2 by returning the air cooled in the first cooling tank 5 back into the cultivation facility 2 (step S3).
これに対して、判定の結果、栽培施設2内の空気の温度が設定温度以下である場合には、栽培施設2内の空気の温度が設定温度を超えるまで、制御部9による第一の温度センサ12からの検出値の取得と判定が繰り返される。 In contrast, if the result of the determination is that the air temperature inside the cultivation facility 2 is below the set temperature, the control unit 9 repeats obtaining the detection value from the first temperature sensor 12 and making a determination until the air temperature inside the cultivation facility 2 exceeds the set temperature.
第一の冷却部21において、栽培施設2内の空気の冷却を開始した後に、制御部9は、第一の温度センサ12から栽培施設2内の空気の温度についての検出値を取得する(ステップS4)。 After the first cooling section 21 starts cooling the air in the cultivation facility 2, the control section 9 acquires a detection value for the air temperature in the cultivation facility 2 from the first temperature sensor 12 (step S4).
こうして、検出値を取得した後に、制御部9は、栽培施設2内の空気の温度が設定温度以下であるか否かを判定する(ステップS5)。 After acquiring the detection value, the control unit 9 determines whether the air temperature inside the cultivation facility 2 is below the set temperature (step S5).
判定の結果、栽培施設2内の空気の温度が設定温度以下である場合には、制御部9は、エア圧送機25のモータ24の駆動を停止させ、気体用バルブユニット19の電磁弁48を閉じて、第一の冷却部21による栽培施設2内の空気の冷却を停止する(ステップS6)。 If the result of the determination is that the air temperature inside the cultivation facility 2 is equal to or lower than the set temperature, the control unit 9 stops driving the motor 24 of the air compressor 25 and closes the solenoid valve 48 of the gas valve unit 19 to stop cooling the air inside the cultivation facility 2 by the first cooling unit 21 (step S6).
こうして、空気の冷却を停止した後に、制御部9は、再びステップS1へ戻り、第一の温度センサ12による検出値の取得を開始する。 After stopping the cooling of the air, the control unit 9 returns to step S1 and starts acquiring the detection value from the first temperature sensor 12.
これに対して、判定の結果、栽培施設2内の空気の温度が依然として設定温度を超えている場合には、モータ24が駆動され、電磁弁48が開かれた状態が継続されると同時に、栽培施設2内の空気の温度が設定温度以下になるまで、制御部9による第一の温度センサ12による検出値の取得と判定が繰り返される。 On the other hand, if the result of the determination is that the air temperature inside the cultivation facility 2 is still above the set temperature, the motor 24 is driven and the solenoid valve 48 continues to be open, while the control unit 9 repeatedly obtains and determines the detection value from the first temperature sensor 12 until the air temperature inside the cultivation facility 2 falls below the set temperature.
一方、本実施態様においては、以下のようにして、制御部9によって電磁弁49が開閉され、栽培施設2内のリーフレタス34の近傍の炭酸ガス濃度が制御される。 Meanwhile, in this embodiment, the solenoid valve 49 is opened and closed by the control unit 9 to control the carbon dioxide concentration near the leaf lettuce 34 in the cultivation facility 2 as follows.
図7は、制御部9による栽培施設2内への炭酸ガスの供給制御の手順を示すフローチャートである。 Figure 7 is a flowchart showing the procedure for controlling the supply of carbon dioxide gas into the cultivation facility 2 by the control unit 9.
図7に示されるように、制御部9は、まず、センサ手段11(図1参照)の炭酸ガス濃度センサ13から栽培施設2内の炭酸ガス濃度の検出値を取得する(ステップSS1)。 As shown in FIG. 7, the control unit 9 first obtains the detected value of the carbon dioxide concentration in the cultivation facility 2 from the carbon dioxide concentration sensor 13 of the sensor means 11 (see FIG. 1) (step SS1).
次いで、制御部9は、炭酸ガス濃度センサ13によって検出された栽培施設2内の炭酸ガス濃度が、所定値未満であるか否かを判定する(ステップSS2)。 Next, the control unit 9 determines whether the carbon dioxide concentration in the cultivation facility 2 detected by the carbon dioxide concentration sensor 13 is less than a predetermined value (step SS2).
判定の結果、栽培施設2内の炭酸ガス濃度が所定値を下回っている場合には、制御部9は、気体用バルブユニット19(図1参照)内の電磁弁49を開くことにより、炭酸ガスボンベ20内に収容された炭酸ガスを、栽培施設2内のリーフレタス34の近傍に供給する(ステップSS3)。 If the result of the determination is that the carbon dioxide concentration in the cultivation facility 2 is below the predetermined value, the control unit 9 opens the solenoid valve 49 in the gas valve unit 19 (see Figure 1) to supply the carbon dioxide stored in the carbon dioxide cylinder 20 near the leaf lettuce 34 in the cultivation facility 2 (step SS3).
ここに、炭酸ガス供給管35を開閉する電磁弁49が開かれた際に、モータ24が駆動されると同時に、電磁弁48が開かれて、栽培施設2内の空気の冷却が行われている場合(図6のステップS3参照)には、図1に示された下流管42によって供給される冷却された空気と、炭酸ガスボンベ20から炭酸ガス供給管35を通じて供給される炭酸ガスとが混合された状態で、第一の供給管37および第二の多孔管8を介して栽培施設2内へ供給される。この場合には、栽培施設2内の空気の冷却と、リーフレタス34の近傍における炭酸ガス濃度の上昇を同時に図ることができる。 When the solenoid valve 49 that opens and closes the carbon dioxide gas supply pipe 35 is opened, the motor 24 is driven and the solenoid valve 48 is opened at the same time to cool the air in the cultivation facility 2 (see step S3 in FIG. 6), the cooled air supplied by the downstream pipe 42 shown in FIG. 1 and the carbon dioxide gas supplied from the carbon dioxide gas cylinder 20 through the carbon dioxide gas supply pipe 35 are mixed and supplied into the cultivation facility 2 through the first supply pipe 37 and the second perforated pipe 8. In this case, it is possible to simultaneously cool the air in the cultivation facility 2 and increase the carbon dioxide gas concentration in the vicinity of the leaf lettuce 34.
これに対して、判定の結果、炭酸ガス濃度が所定値以上である場合には、栽培施設2内の炭酸ガス濃度が所定値を下回るまで、制御部9による炭酸ガス濃度センサ13からの検出値の取得と判定が繰り返される。 In contrast, if the result of the determination is that the carbon dioxide concentration is equal to or greater than the predetermined value, the control unit 9 repeats obtaining the detection value from the carbon dioxide concentration sensor 13 and making a determination until the carbon dioxide concentration in the cultivation facility 2 falls below the predetermined value.
一方、ステップSS3において、栽培施設2内への炭酸ガスの供給を開始した後に、制御部9は、センサ手段11の炭酸ガス濃度センサ13から検出値を取得する(ステップSS4)。 Meanwhile, after starting the supply of carbon dioxide gas into the cultivation facility 2 in step SS3, the control unit 9 acquires a detection value from the carbon dioxide gas concentration sensor 13 of the sensor means 11 (step SS4).
こうして、栽培施設2内の炭酸ガス濃度についての検出値を取得した後に、制御部9は、検出された炭酸ガス濃度が所定値以上であるか否かを判定する(ステップSS5)。 After thus obtaining the detected value of the carbon dioxide gas concentration within the cultivation facility 2, the control unit 9 determines whether the detected carbon dioxide gas concentration is equal to or greater than a predetermined value (step SS5).
栽培施設2内の炭酸ガス濃度が所定値以上である場合には、制御部9は、電磁弁49を閉じて、栽培施設2内への炭酸ガスの供給を停止する(ステップSS6)。次いで、制御部9は、再びステップSS1へ戻り、炭酸ガス濃度センサ13からの検出値の取得を開始する。 If the carbon dioxide concentration in the cultivation facility 2 is equal to or greater than the predetermined value, the control unit 9 closes the solenoid valve 49 to stop the supply of carbon dioxide to the cultivation facility 2 (step SS6). Next, the control unit 9 returns to step SS1 and starts acquiring the detection value from the carbon dioxide concentration sensor 13.
これに対して、判定の結果、栽培施設2内の炭酸ガス濃度が依然として所定値を下回っている場合には、栽培施設2内への炭酸ガスの供給、すなわち、電磁弁49が開かれた状態が継続されると同時に、栽培施設2内の炭酸ガス濃度が所定値以上になるまで、制御部9による炭酸ガス濃度センサ13からの検出値の取得と判定が繰り返される。 On the other hand, if the result of the judgment is that the carbon dioxide concentration in the cultivation facility 2 is still below the predetermined value, the supply of carbon dioxide to the cultivation facility 2, i.e., the solenoid valve 49 continues to be open, and at the same time, the control unit 9 repeatedly obtains and judges the detection value from the carbon dioxide concentration sensor 13 until the carbon dioxide concentration in the cultivation facility 2 becomes equal to or greater than the predetermined value.
一方、本実施態様においては、以下のようにして、制御部9によってポンプ14が駆動され、栽培槽17内に収容された水耕液57が冷却される。 Meanwhile, in this embodiment, the pump 14 is driven by the control unit 9 to cool the hydroponic solution 57 contained in the cultivation tank 17 as follows.
図8は、栽培槽17内に収容された水耕液57の冷却にかかる制御部9による第二の冷却部22の制御手順を示すフローチャートである。 Figure 8 is a flowchart showing the control procedure of the second cooling unit 22 by the control unit 9 for cooling the hydroponic solution 57 contained in the cultivation tank 17.
図8に示されるように、制御部9は、まず、図1に示された第二の温度センサ30から栽培槽17内の水耕液57の温度の検出値を取得する(ステップSSS1)。 As shown in FIG. 8, the control unit 9 first obtains the detected temperature value of the hydroponic solution 57 in the cultivation tank 17 from the second temperature sensor 30 shown in FIG. 1 (step SSS1).
次いで、制御部9は、第二の温度センサ30によって検出された水耕液57の温度が、温度設定スイッチ50の操作によって設定された温度を超えているか否かを判定する(ステップSSS2)。 Next, the control unit 9 determines whether the temperature of the hydroponic solution 57 detected by the second temperature sensor 30 exceeds the temperature set by operating the temperature setting switch 50 (step SSS2).
判定の結果、水耕液57の温度が設定温度を超えている場合には、制御部9は、ポンプ14を駆動させ、水耕液57を、第二の配管15を介して第二の冷却タンク16内で冷却した後に、栽培槽17内に還流させることにより、水耕液57の冷却を開始する(ステップSSS3)。 If the determination result indicates that the temperature of the hydroponic liquid 57 exceeds the set temperature, the control unit 9 drives the pump 14 to cool the hydroponic liquid 57 in the second cooling tank 16 via the second piping 15, and then returns the hydroponic liquid 57 to the cultivation tank 17, thereby starting cooling the hydroponic liquid 57 (step SSS3).
これに対して、判定の結果、栽培槽17内に収容された水耕液57の温度が設定温度以下である場合には、水耕液57の温度が設定温度を上回るまで、制御部9による第二の温度センサ30からの検出値の取得と判定が繰り返される。 In contrast, if the determination result is that the temperature of the hydroponic liquid 57 contained in the cultivation tank 17 is below the set temperature, the control unit 9 repeats obtaining and determining the detection value from the second temperature sensor 30 until the temperature of the hydroponic liquid 57 exceeds the set temperature.
こうして、水耕液57の冷却を開始した後に、制御部9は、第二の温度センサ30から水耕液57の温度の検出値を取得する(ステップSSS4)。 Thus, after starting to cool the hydroponic liquid 57, the control unit 9 acquires the detection value of the temperature of the hydroponic liquid 57 from the second temperature sensor 30 (step SSS4).
こうして、検出値を取得した後に、制御部9は、栽培施設2内の空気の温度が設定温度以下であるか否かを判定する(ステップSSS5)。 After acquiring the detection value, the control unit 9 determines whether the air temperature inside the cultivation facility 2 is below the set temperature (step SSS5).
その結果、水耕液57の温度が設定温度以下である場合には、制御部9は、ポンプ14の駆動を停止させて、水耕液57の冷却を停止する(ステップSSS6)。次いで、制御部9は、再びステップSSS1へ戻り、第二の温度センサ30からの検出値の取得を開始する。 As a result, if the temperature of the hydroponic liquid 57 is equal to or lower than the set temperature, the control unit 9 stops driving the pump 14 to stop cooling the hydroponic liquid 57 (step SSS6). Next, the control unit 9 returns to step SSS1 and starts acquiring the detection value from the second temperature sensor 30.
これに対して、判定の結果、水耕液57の温度が依然として設定温度を上回っている場合には、水耕液57の冷却、すなわち、ポンプ14の駆動が継続されると同時に、水耕液57の温度が設定温度以下になるまで、制御部9による第二の温度センサ30からの検出値の取得と判定が繰り返される。 On the other hand, if the result of the determination is that the temperature of the hydroponic liquid 57 is still above the set temperature, cooling of the hydroponic liquid 57, i.e., operation of the pump 14, is continued, and at the same time, the control unit 9 repeatedly obtains and determines the detection value from the second temperature sensor 30 until the temperature of the hydroponic liquid 57 falls below the set temperature.
本実施態様によれば、栽培施設2内の上部に存在する暖められた空気が、空気取出し手段3のエア圧送機25によって栽培施設2外に取り出され、第一の冷却タンク5内に収容された冷水の中に配置された第一の配管4の金属管10内を移送される間に、冷水によって冷却されて、栽培施設2内の下部にリサイクルされるから、栽培施設2内の空気を冷却することができる。 In this embodiment, the warm air present in the upper part of the cultivation facility 2 is taken out of the cultivation facility 2 by the air compressor 25 of the air extraction means 3, and while being transported through the metal tube 10 of the first piping 4 placed in the cold water contained in the first cooling tank 5, it is cooled by the cold water and recycled to the lower part of the cultivation facility 2, thereby cooling the air in the cultivation facility 2.
また、本実施態様によれば、空気取出し手段3によって栽培施設2から取り出された空気を、冷却タンク5内に収容された冷水中に配置された金属管10内を通過させるという簡潔な構成によって、空気を冷却するように構成されているから、空気を冷却させるためのランニングコストを抑制することが可能になる。ここに、冷水として雨水や地下水を利用すれば、ランニングコストをより抑えることができる。 In addition, according to this embodiment, the air is cooled by a simple configuration in which the air taken out from the cultivation facility 2 by the air taking-out means 3 passes through a metal pipe 10 placed in cold water contained in the cooling tank 5, so it is possible to reduce the running costs for cooling the air. If rainwater or groundwater is used as the cold water, the running costs can be further reduced.
さらに、本実施態様によれば、栽培施設2の熱交換システム1は、栽培施設2内の空気を、空気取出し手段3の第一の多孔管7を介して栽培施設2の外部に取り出し、栽培施設2外の空気を、放出部6の第二の多孔管8を介して、栽培施設2内に取り込むように構成されているから、栽培施設2から空気が取り出される際および栽培施設2内に還流される際に、栽培施設2内で、空気の移動に起因する風が発生することを効果的に防止することができ、風の発生に起因して、リーフレタス34の近傍に供給された炭酸ガスが栽培施設2全体に直ちに拡散されることを効果的に抑制することができる。 Furthermore, according to this embodiment, the heat exchange system 1 of the cultivation facility 2 is configured to extract the air within the cultivation facility 2 to the outside of the cultivation facility 2 through the first perforated pipe 7 of the air extraction means 3, and to take in the air outside the cultivation facility 2 into the cultivation facility 2 through the second perforated pipe 8 of the discharge section 6. Therefore, when air is extracted from the cultivation facility 2 and when it is returned to the cultivation facility 2, it is possible to effectively prevent wind from being generated within the cultivation facility 2 due to air movement, and it is possible to effectively prevent carbon dioxide gas supplied near the leaf lettuce 34 from being immediately diffused throughout the entire cultivation facility 2 due to the generation of wind.
また、本実施態様によれば、図1ないし図3に示された第一の配管4および図1に示された第二の配管15において、第一の冷却タンク5または第二の冷却タンク16内に収容された冷水内に配置される部分が、金属管10または金属管31によって構成されているから、栽培施設2から取り出された空気と水耕液57をそれぞれ、効率的に冷却することができる。 In addition, according to this embodiment, the portions of the first pipe 4 shown in Figures 1 to 3 and the second pipe 15 shown in Figure 1 that are placed in the cold water contained in the first cooling tank 5 or the second cooling tank 16 are composed of metal pipes 10 or 31, respectively, so that the air and hydroponic solution 57 taken out of the cultivation facility 2 can be efficiently cooled, respectively.
さらに、本実施態様によれば、図6に示されるように、センサ手段11(図1参照)の第一の温度センサ12から出力された栽培施設2内の検出温度が、温度設定スイッチ50を操作して設定された温度を超えている場合には、制御部9は、エア圧送機25のモータ24を駆動すると同時に、気体用バルブユニット19の電磁弁48を開いて、空気の冷却を開始し、その結果、栽培施設2内の検出温度が設定温度以下になったときに、モータ24の駆動を停止させると、同時に電磁弁48を閉じて、空気の冷却を停止するように構成されているから、栽培施設2内の温度を自動的に調節することができる。 Furthermore, according to this embodiment, as shown in FIG. 6, when the detected temperature inside the cultivation facility 2 output from the first temperature sensor 12 of the sensor means 11 (see FIG. 1) exceeds the temperature set by operating the temperature setting switch 50, the control unit 9 drives the motor 24 of the air compressor 25 and simultaneously opens the solenoid valve 48 of the gas valve unit 19 to start cooling the air. As a result, when the detected temperature inside the cultivation facility 2 falls below the set temperature, the control unit 9 stops driving the motor 24 and simultaneously closes the solenoid valve 48 to stop cooling the air, so that the temperature inside the cultivation facility 2 can be automatically adjusted.
また、本実施態様によれば、栽培槽17内の水耕液57が、ポンプ14によって第二の配管15を通って、栽培施設2外に取り出され、第二の冷却タンク16内に収容された冷水内で冷却された後に、栽培槽17内へ戻されるから、栽培槽17内に収容された水耕液57の温度を自動的に所定温度に制御することができる。 In addition, according to this embodiment, the hydroponic solution 57 in the cultivation tank 17 is taken out of the cultivation facility 2 through the second piping 15 by the pump 14, cooled in the cold water contained in the second cooling tank 16, and then returned to the cultivation tank 17, so that the temperature of the hydroponic solution 57 contained in the cultivation tank 17 can be automatically controlled to a predetermined temperature.
さらに、本実施態様によれば、ポンプ14により栽培施設2外に取り出された水耕液57を、第二の冷却タンク16内に収容された冷水内に配置された第二の配管15の金属管31を通過させることによって冷却するように構成されているから、水耕液57に冷水を加えて冷却する場合のように、水耕液57の成分、pH、電気伝導度などが変化することがない。 Furthermore, according to this embodiment, the hydroponic liquid 57 taken out of the cultivation facility 2 by the pump 14 is cooled by passing it through the metal tube 31 of the second piping 15 placed in the cold water contained in the second cooling tank 16. Therefore, unlike the case where the hydroponic liquid 57 is cooled by adding cold water to the hydroponic liquid 57, the components, pH, electrical conductivity, etc. of the hydroponic liquid 57 do not change.
また、本実施態様によれば、制御部9は、図7に示されるように、炭酸ガス濃度センサ13の検出値に基づき、気体用バルブユニット19の電磁弁49を開閉するように構成されているから、栽培施設内の炭酸ガス濃度が低い場合には、電磁弁49が開かれて、第一の供給管37(図1参照)および第二の多孔管8(図1および図4参照)を介して、炭酸ガスを栽培施設2内へ供給し、リーフレタス34の光合成を促進させることができる。 In addition, according to this embodiment, the control unit 9 is configured to open and close the solenoid valve 49 of the gas valve unit 19 based on the detection value of the carbon dioxide concentration sensor 13, as shown in FIG. 7. Therefore, when the carbon dioxide concentration in the cultivation facility is low, the solenoid valve 49 is opened to supply carbon dioxide into the cultivation facility 2 via the first supply pipe 37 (see FIG. 1) and the second perforated pipe 8 (see FIG. 1 and FIG. 4), thereby promoting photosynthesis of the leaf lettuce 34.
さらに、本実施態様によれば、栽培施設2内の空気が空気取出し手段3によって取り出され、第一の冷却部21の金属管10を通過させることによって冷却されるように構成されているから、栽培施設2内に外気を取り込んで、栽培施設2内の空気を冷却する場合のように、栽培施設2内の炭酸ガス濃度が、空気の冷却に伴って低下することがなく、効率的にリーフレタス34に炭酸ガスを供給することができると同時に、炭酸ガスの浪費を防止することができ、ランニングコストを抑えることが可能になる。 Furthermore, according to this embodiment, the air in the cultivation facility 2 is extracted by the air extraction means 3 and cooled by passing it through the metal tube 10 of the first cooling section 21. Therefore, unlike in the case where outside air is taken into the cultivation facility 2 to cool the air in the cultivation facility 2, the carbon dioxide concentration in the cultivation facility 2 does not decrease as the air is cooled. Therefore, carbon dioxide can be efficiently supplied to the leaf lettuce 34, while at the same time preventing the waste of carbon dioxide, and making it possible to reduce running costs.
図9は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる熱交換システム1が適用された栽培施設2内の栽培槽17aないし17cの近傍の部分断面図である。 Figure 9 is a partial cross-sectional view of the vicinity of the cultivation tanks 17a to 17c in a cultivation facility 2 to which a heat exchange system 1 according to another preferred embodiment of the present invention is applied.
図9に示されるように、本実施態様においては、栽培施設2内において、上方に位置する栽培槽17aと、その下方に位置する栽培槽17bと、さらに下方に位置する栽培槽17cの計3つの栽培槽が上下方向に並べて設けられている。栽培槽17bおよび17cの上方には栽培槽17aまたは17bがあり、栽培施設2内に取り入れられた光をリーフレタス34に照射できないため、栽培槽17bおよび17cの上方にそれぞれ、ライト59が設けられている。なお、図9においては、第一の多孔管8や種々のセンサは省略されている。 As shown in FIG. 9, in this embodiment, a total of three cultivation tanks are arranged vertically in the cultivation facility 2: cultivation tank 17a located at the top, cultivation tank 17b located below it, and cultivation tank 17c located even lower. Cultivation tank 17a or 17b is located above cultivation tank 17b and 17c, and since the light taken into the cultivation facility 2 cannot be irradiated onto the leaf lettuce 34, lights 59 are provided above cultivation tanks 17b and 17c, respectively. Note that the first porous pipe 8 and various sensors are omitted in FIG. 9.
本実施態様においては、上段の栽培槽17aは、その底面61を、上下方向に延びるパイプ60が貫通するように、パイプ60と一体的に形成されており、中段の栽培槽17bは、その底面61を、上下方向に延びるパイプ62が貫通するように、パイプ60と一体的に形成されている。このように構成することによって、1つのモータ14ですべての栽培槽17aないし17c内の水耕液57を冷却可能に構成されている。 In this embodiment, the upper cultivation tank 17a is integrally formed with the pipe 60 so that the pipe 60 extends vertically through its bottom surface 61, and the middle cultivation tank 17b is integrally formed with the pipe 60 so that the pipe 62 extends vertically through its bottom surface 61. By configuring it in this way, it is possible to cool the hydroponic solution 57 in all of the cultivation tanks 17a to 17c with one motor 14.
具体的には、まず、制御部9は、下段の栽培槽17cの水耕液57内に配置された第二の温度センサ30(図1参照)からの出力値に基づき、下段の栽培槽17c内に収容された水耕液57中に設けられたモータ14を駆動して、水耕液57を、第一の配管15の第二の上流管43を通じて栽培施設2の外部へ取り出す。 Specifically, first, based on the output value from the second temperature sensor 30 (see FIG. 1) placed in the hydroponic liquid 57 in the lower cultivation tank 17c, the control unit 9 drives the motor 14 provided in the hydroponic liquid 57 contained in the lower cultivation tank 17c, and extracts the hydroponic liquid 57 to the outside of the cultivation facility 2 through the second upstream pipe 43 of the first piping 15.
こうして、下段の栽培槽17c内から取り出された水耕液57は、図1ないし図8に示された実施態様と同様に、栽培施設2外に設けられた第二の冷却タンク16内に収容された冷水の中に配置された金属管31内を、重力によって下端部まで通過する間に冷却された後に、下流の部分がより上流の部分よりも低い位置または同程度の位置になるように配置された第二の供給管39によって栽培施設2内に移送される。 In this way, the hydroponic solution 57 taken out of the lower cultivation tank 17c is cooled by gravity as it passes through the metal pipe 31 placed in the cold water contained in the second cooling tank 16 provided outside the cultivation facility 2 to the lower end, as in the embodiment shown in Figures 1 to 8, and then transferred into the cultivation facility 2 by the second supply pipe 39 arranged so that the downstream portion is at a lower position than or at the same position as the more upstream portion.
本実施態様においては、第二の供給管39の下流側の端部は、図9に示されるように、上段の栽培槽17a内に配置されており、したがって、第二の冷却タンク16内で冷却された水耕液57は、上段の栽培槽17a内に供給される。 In this embodiment, the downstream end of the second supply pipe 39 is disposed in the upper cultivation tank 17a as shown in FIG. 9, and therefore the hydroponic solution 57 cooled in the second cooling tank 16 is supplied to the upper cultivation tank 17a.
ここに、上段の栽培槽17aのパイプ60の上端部60aは、栽培槽17a内に設けられた発泡スチロール板18よりも下方の位置となるように構成されている。その結果、第二の供給管39からの水耕液57の供給に伴って、上段の栽培槽17a内の水耕液57の水面58の高さ位置が、パイプ60の上端部60aを超えると、パイプ60を通じて水耕液57が中段の栽培槽17bに供給されるように構成されている。 Here, the upper end 60a of the pipe 60 of the upper cultivation tank 17a is configured to be located below the polystyrene foam plate 18 provided in the cultivation tank 17a. As a result, when the height position of the water surface 58 of the hydroponic liquid 57 in the upper cultivation tank 17a exceeds the upper end 60a of the pipe 60 due to the supply of the hydroponic liquid 57 from the second supply pipe 39, the hydroponic liquid 57 is supplied through the pipe 60 to the middle cultivation tank 17b.
中段の栽培槽17bにおいても、同様に、その底面61を貫通するパイプ62の上端部62aは、栽培槽17b内に設けられた発泡スチロール板18よりも下方の位置となるように構成されている。その結果、パイプ60を通じて上方から水耕液57が供給されるに伴って、中断の栽培槽17b内の水耕液57の水面58の高さ位置が、パイプ62の上端部62aを超えると、パイプ62を通じて水耕液57が下段の栽培槽17cに供給されるように構成されている。 Similarly, in the middle cultivation tank 17b, the upper end 62a of the pipe 62 penetrating the bottom surface 61 is configured to be located below the polystyrene foam plate 18 provided in the cultivation tank 17b. As a result, when the height position of the water surface 58 of the hydroponic liquid 57 in the intermediate cultivation tank 17b exceeds the upper end 62a of the pipe 62 as the hydroponic liquid 57 is supplied from above through the pipe 60, the hydroponic liquid 57 is supplied through the pipe 62 to the lower cultivation tank 17c.
下段の栽培槽17cに供給された水耕液57は、モータ14によって再び第二の冷却タンク16内において冷却された後に、第二の供給管39を通じて、上段の栽培槽17a内へリサイクル(循環)される。 The hydroponic solution 57 supplied to the lower cultivation tank 17c is cooled again in the second cooling tank 16 by the motor 14, and then recycled (circulated) back into the upper cultivation tank 17a through the second supply pipe 39.
図9に示された本実施態様によれば、制御部9からの出力信号に基づき、単一のモータ14の駆動によって、上下方向に並べて配置された3つの栽培槽17aないし17c内に収容された水耕液57を冷却可能に構成されているから、3つの栽培槽17aないし17cにそれぞれ、モータ14を設けて栽培施設2外に水耕液57を取り出す場合に比して、水耕液57の冷却に必要な第二の冷却部22の構成を簡潔にできると同時に、冷却にかかるランニングコストを効果的に抑えることが可能になる。 According to this embodiment shown in FIG. 9, the hydroponic liquid 57 contained in the three vertically arranged cultivation tanks 17a to 17c can be cooled by driving a single motor 14 based on an output signal from the control unit 9. Therefore, compared to a case where a motor 14 is provided in each of the three cultivation tanks 17a to 17c and the hydroponic liquid 57 is removed outside the cultivation facility 2, the configuration of the second cooling unit 22 required for cooling the hydroponic liquid 57 can be simplified and the running costs for cooling can be effectively reduced.
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and it goes without saying that these are also included within the scope of the present invention.
例えば、図1ないし図8に示された実施態様においては、栽培施設2内に設けられた栽培槽17内でリーフレタスの水耕栽培を行っているが、栽培する作物は他のレタスやイチゴ、ブルーベリーなどであってもよい。 For example, in the embodiment shown in Figures 1 to 8, leaf lettuce is hydroponically grown in a cultivation tank 17 provided in the cultivation facility 2, but other crops such as lettuce, strawberries, and blueberries may also be grown.
また、図1ないし図9に示された各実施態様においては、栽培施設の例として、気密性が高く、略直方体状をなす建物に熱交換システム1を適用しているが、熱交換システム1を適用する栽培施設はこれに限られず、一般的なビニルハウスの他に、軟化ウドを栽培するために地下に形成された室(むろ)のような特殊な栽培施設に対しても適用することができ、この場合には、室の中の空気の温度が高温になる夏場においても、熱交換システム1によって室の中の空気を冷却することができるから、季節を問わずに軟化ウドを栽培することが可能になる。 In addition, in each embodiment shown in Figures 1 to 9, the heat exchange system 1 is applied to an airtight, roughly rectangular building as an example of a cultivation facility, but the cultivation facilities to which the heat exchange system 1 is applied are not limited to this, and in addition to general vinyl greenhouses, it can also be applied to special cultivation facilities such as rooms built underground for cultivating softened udo.In this case, the air in the room can be cooled by the heat exchange system 1 even in summer when the air temperature in the room becomes high, making it possible to cultivate softened udo regardless of the season.
さらに、図1ないし図9に示された各実施態様においては、栽培槽17内において水耕栽培されるリーフレタスの近傍に第二の多孔管8を配置し、栽培施設2内の空気を冷却可能に構成されているが、栽培方法は水耕栽培に限られない。例えば、ビニルハウスなどの栽培施設の下部に堆積した土などの培地で作物を栽培する場合には、その培地内に、配管として構成された放出部を配置することによって、特に、夏場に蓄熱した培地を冷却することができ、その結果、栽培施設内の空気の温度を低下させることが可能になる。この場合においては、コンプレッサにより圧縮された空気を冷却した後に、培地内に供給するように構成してもよい。 Furthermore, in each embodiment shown in Figs. 1 to 9, a second porous pipe 8 is arranged near the leaf lettuce grown hydroponically in the cultivation tank 17, and the air in the cultivation facility 2 can be cooled, but the cultivation method is not limited to hydroponics. For example, when growing crops in a medium such as soil piled up at the bottom of a cultivation facility such as a vinyl greenhouse, a discharge section configured as a pipe can be arranged in the medium to cool the medium that has stored heat, particularly in the summer, and as a result, the temperature of the air in the cultivation facility can be lowered. In this case, the air compressed by the compressor may be cooled and then supplied to the medium.
また、図1ないし図8に示された実施態様においては、第一の冷却タンク5および第二の冷却タンク16内に、冷媒として冷水が用いられているが、水以外の冷媒を用いることもできる。 In the embodiment shown in Figures 1 to 8, cold water is used as the refrigerant in the first cooling tank 5 and the second cooling tank 16, but a refrigerant other than water can also be used.
さらに、図1ないし図8に示された実施態様においては、栽培施設2内の空気を栽培施設2外へ取り出して、第一の冷却部5内で冷却した後に、栽培施設2内に還流するように構成されているが、栽培施設2内から取り出した空気を施設2内に還流させずに施設外へ放出し、冷却された炭酸ガスを、栽培施設2内のリーフレタス34の近傍に供給するように構成して、栽培施設2内の空気の冷却とリーフレタス34の光合成の促進を同時に図ってもよい。 Furthermore, in the embodiment shown in Figures 1 to 8, the air in the cultivation facility 2 is taken out of the cultivation facility 2, cooled in the first cooling section 5, and then circulated back into the cultivation facility 2. However, the air taken out of the cultivation facility 2 may be discharged outside the facility without being circulated back into the facility 2, and the cooled carbon dioxide gas may be supplied near the leaf lettuce 34 in the cultivation facility 2, thereby simultaneously cooling the air in the cultivation facility 2 and promoting photosynthesis of the leaf lettuce 34.
また、図1ないし図8に示された実施態様においては、第二の多孔管8を、栽培槽17内のリーフレタス34の近傍に配置しているが、栽培施設2内であれば、第二の多孔管8を配置する場所はこれに限られない。 In the embodiment shown in Figures 1 to 8, the second perforated pipe 8 is placed near the leaf lettuce 34 in the cultivation tank 17, but the location of the second perforated pipe 8 is not limited to this as long as it is within the cultivation facility 2.
さらに、図1ないし図8に示された実施態様においては、エア圧送機25のみによって空気を栽培施設2内から取り出し、栽培施設2内に還流させるように構成されているが、前端部が気体用バルブユニット19に接続された第一の供給管37の後端部を栽培施設2内へ延ばして圧送手段の吸込口に接続させ、第一の冷却タンク5内で冷却された空気を、栽培施設2内へ引っ張るように構成することにより、さらに空気の循環力を向上させることができる。この場合には、圧送手段の吹出口に多孔管を取り付けることにより、栽培施設2内において風の発生を防止することができる。 In addition, in the embodiment shown in Figures 1 to 8, air is extracted from the cultivation facility 2 by only the air compressor 25 and returned to the cultivation facility 2. However, the rear end of the first supply pipe 37, the front end of which is connected to the gas valve unit 19, can be extended into the cultivation facility 2 and connected to the intake port of the compression means, so that the air cooled in the first cooling tank 5 is pulled into the cultivation facility 2, thereby further improving the air circulation. In this case, the generation of wind within the cultivation facility 2 can be prevented by attaching a perforated pipe to the outlet of the compression means.
さらに、図1ないし図8に示された実施態様においては、栽培施設2内の空気を、第一の冷却タンク5に収容された冷水内に配置された第一の配管4の金属管10内を通過させて冷却し、栽培槽17内に収容された水耕液57を、第二の冷却タンク16に収容された冷水内に配置された第二の配管15の金属管31内を通過させて冷却するように構成されているが、第一の配管4の金属管10および第二の配管15の金属管31を同じ(単一の)冷却タンク内に収容された冷水内に配置し、空気を金属管10内を通過させて冷却し、水耕液57を金属管31内を通過させて冷却するように構成することもできる。 Furthermore, in the embodiment shown in Figs. 1 to 8, the air in the cultivation facility 2 is cooled by passing it through the metal pipe 10 of the first pipe 4 placed in the cold water contained in the first cooling tank 5, and the hydroponic liquid 57 contained in the cultivation tank 17 is cooled by passing it through the metal pipe 31 of the second pipe 15 placed in the cold water contained in the second cooling tank 16. However, it is also possible to place the metal pipe 10 of the first pipe 4 and the metal pipe 31 of the second pipe 15 in cold water contained in the same (single) cooling tank, and to cool the air by passing it through the metal pipe 10 and cool the hydroponic liquid 57 by passing it through the metal pipe 31.
また、図1ないし図8に示された実施態様においては、気体用バルブユニット19の電磁弁48および電磁弁49を開いて、冷却された空気と炭酸ガスを、第一の供給管37および第二の多孔管8を介して、栽培施設2内へ供給可能に構成されているが、電磁弁48および電磁弁49をそれぞれ、流量調整弁により構成し、第一の冷却タンク5内で冷却された空気に、炭酸ガスボンベ20から供給された炭酸ガスを所望の割合で混合することにより、冷却させ、かつ、炭酸ガスの濃度を上昇させた空気を栽培施設2内へ供給可能に構成してもよい。 In the embodiment shown in Figures 1 to 8, the solenoid valves 48 and 49 of the gas valve unit 19 are opened to supply cooled air and carbon dioxide gas through the first supply pipe 37 and the second perforated pipe 8 into the cultivation facility 2. However, the solenoid valves 48 and 49 may each be configured as flow rate control valves, and the air cooled in the first cooling tank 5 may be mixed with carbon dioxide gas supplied from the carbon dioxide gas cylinder 20 in a desired ratio to supply cooled air with an increased carbon dioxide gas concentration into the cultivation facility 2.
さらに、図1ないし図8に示された実施態様においては、気体用バルブユニット19において、電磁弁48および電磁弁49を開閉することにより、栽培施設2への冷却された空気と炭酸ガスを供給可能に構成されているが、さらに、気体用バルブユニット19に酸素ボンベなどの酸素供給源を接続して、酸素または酸素濃度の高い冷却空気を栽培施設2内へ供給可能に構成することもできる。このように構成することによって、光合成が行われていないときに、酸素をリーフレタス34に供給することにより、リーフレタス34の呼吸を促進することができる。この場合においては、炭酸ガスを供給する場合と同様に、空気の冷却に伴って栽培施設2内の酸素濃度が低下することがないため、酸素供給のためのランニングコストを低く抑えることができる。 In the embodiment shown in Figs. 1 to 8, the gas valve unit 19 is configured to be able to supply cooled air and carbon dioxide gas to the cultivation facility 2 by opening and closing the solenoid valves 48 and 49. In addition, an oxygen supply source such as an oxygen cylinder can be connected to the gas valve unit 19 to supply oxygen or cooled air with a high oxygen concentration to the cultivation facility 2. By configuring in this way, oxygen can be supplied to the leaf lettuce 34 when photosynthesis is not taking place, thereby promoting the respiration of the leaf lettuce 34. In this case, as in the case of supplying carbon dioxide gas, the oxygen concentration in the cultivation facility 2 does not decrease as the air cools, so the running costs for oxygen supply can be kept low.
また、図1ないし図8に示された実施態様においては、第一の冷却タンク5内に冷水を収容することによって、第一の配管4内を移送される空気を冷却可能に構成されているが、栽培施設内の温度が低い時期においては、タンク内に暖かい空気などの熱媒を収容し、栽培施設内から取り出された空気を、熱媒内において、第一の配管内を移送される間に暖められた空気を放出部から栽培施設内へ還流させることによって、栽培施設内の空気を加熱可能に構成してもよい。 In the embodiment shown in Figures 1 to 8, the first cooling tank 5 is configured to store cold water so that the air transported through the first pipe 4 can be cooled. However, during periods when the temperature inside the cultivation facility is low, the tank may be configured to store a heat medium such as warm air, and the air removed from the cultivation facility may be heated in the heat medium while being transported through the first pipe, and the air may be returned from the discharge section to the cultivation facility, thereby heating the air inside the cultivation facility.
また、図1ないし図8に示された実施態様においては、図1に示された第一の供給管37は、栽培施設2内の前端部で第二の多孔管8に接続されているが、第一の供給管37と第二の多孔管8とが栽培施設2内において接続されていれば、接続箇所を栽培施設内の前端部に構成することは必ずしも必要でなく、例えば、栽培槽17の近傍で第一の供給管37と第二の多孔管8とが接続されるように構成することによって、リーフレタス34の近傍へ炭酸ガスを集中的に供給することが可能になり、リーフレタス34の光合成を一層促進することができると同時に、炭酸ガスの浪費を抑えることが可能になる。同様に、栽培施設2の上部に配置された配管64と第一の多孔管7との接続部分についても、図2に示された貫通孔32内に配置してもよく、栽培施設2内に配置してもよい。 In the embodiment shown in Figs. 1 to 8, the first supply pipe 37 shown in Fig. 1 is connected to the second perforated pipe 8 at the front end in the cultivation facility 2, but as long as the first supply pipe 37 and the second perforated pipe 8 are connected in the cultivation facility 2, it is not necessarily necessary to configure the connection point at the front end in the cultivation facility. For example, by configuring the first supply pipe 37 and the second perforated pipe 8 to be connected near the cultivation tank 17, it is possible to supply carbon dioxide gas intensively near the leaf lettuce 34, which can further promote the photosynthesis of the leaf lettuce 34 and at the same time, it is possible to suppress the waste of carbon dioxide gas. Similarly, the connection part between the piping 64 arranged at the top of the cultivation facility 2 and the first perforated pipe 7 may be arranged in the through hole 32 shown in Fig. 2 or in the cultivation facility 2.
さらに、図1ないし図8に示された実施態様においては、図6および図8に示されるように、空気または水耕液57の冷却が開始される際と、停止される際に、いずれも温度設定スイッチ50を操作して設定された温度を基準に、制御部9によって冷却の開始と停止が制御されるように構成されているが、空気または水耕液57の冷却が開始される際の基準となる温度と、停止される際の基準となる温度とが異なるように構成してもよい。この場合には、栽培施設2内の空気の温度が上昇して、例えば、25℃に達したら、第一の冷却部21による空気の冷却を開始し、栽培施設2内の空気の温度が、例えば、15℃まで低下した時点で、空気の冷却を停止するように構成することなどが考えられる。 Furthermore, in the embodiment shown in Figs. 1 to 8, as shown in Figs. 6 and 8, when cooling of the air or hydroponic liquid 57 is started and stopped, the control unit 9 controls the start and stop of cooling based on the temperature set by operating the temperature setting switch 50. However, the reference temperature when cooling of the air or hydroponic liquid 57 is started and the reference temperature when cooling is stopped may be configured to be different. In this case, it is possible to configure the cooling of the air by the first cooling unit 21 to start when the temperature of the air in the cultivation facility 2 rises and reaches, for example, 25°C, and to stop cooling the air when the temperature of the air in the cultivation facility 2 drops to, for example, 15°C.
また、図1ないし図8に示された実施態様においては、図1に示された第一の配管4のうち、第一の冷却タンク5内に位置する部分には金属管10が用いられ、図1に示された第二の配管15のうち、第二の冷却タンク16内に位置する部分には金属管31が用いられているが、金属管10、31に代えて、水道ホースを用いることができる。 In the embodiment shown in Figures 1 to 8, a metal pipe 10 is used for the portion of the first piping 4 shown in Figure 1 that is located in the first cooling tank 5, and a metal pipe 31 is used for the portion of the second piping 15 shown in Figure 1 that is located in the second cooling tank 16, but water hoses can be used instead of the metal pipes 10 and 31.
さらに、図1ないし図8に示された実施態様においては、第二の冷却タンク16の高さを低く(平らに)構成することによって、第二の上流管43の栽培施設2の外側に位置する部分および金属管31の螺旋状に形成された部分を流れる際の位置エネルギーを利用して、その下流側(上方に延びる部分)において、第二の冷却タンク16の上端部に配置された第二の供給管39まで水耕液57を移送可能に構成されているが、第二の冷却タンク16の高さ位置をさらに低く構成することによって、水耕液57が下方に流れる速度を上昇させ、金属管31から第二の供給管39へ水耕液57を一層容易に移送可能に構成してもよい。 In addition, in the embodiment shown in Figures 1 to 8, the height of the second cooling tank 16 is made low (flat), so that the potential energy generated when the hydroponic liquid 57 flows through the portion of the second upstream pipe 43 located outside the cultivation facility 2 and the spirally formed portion of the metal pipe 31 can be utilized to transport the hydroponic liquid 57 downstream (upward extending portion) to the second supply pipe 39 located at the upper end of the second cooling tank 16. However, the height of the second cooling tank 16 may be made even lower to increase the speed at which the hydroponic liquid 57 flows downward, making it easier to transport the hydroponic liquid 57 from the metal pipe 31 to the second supply pipe 39.
さらに、図9に示された実施態様においては、単一のモータ14を用いて取り出され、第二の冷却タンク16内で冷却された水耕液57を、図1ないし図8に示された実施態様と同様に、重力によって上段の栽培槽17aに供給した後に、パイプ60および62を用いて、上段の栽培槽17aから中段の栽培槽17bへ、中段の栽培槽17bから下段の栽培槽17cへ供給可能に構成されているが、第二の冷却タンク16内で冷却された水耕液57を、単一のモータによって施設外へ取り出し、電力をかけずにすべての栽培槽17に供給可能であれば、その構成は特に限定されない。 Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 9, the hydroponic liquid 57 taken out using a single motor 14 and cooled in the second cooling tank 16 is supplied to the upper cultivation tank 17a by gravity, as in the embodiment shown in FIGS. 1 to 8, and then can be supplied from the upper cultivation tank 17a to the middle cultivation tank 17b and from the middle cultivation tank 17b to the lower cultivation tank 17c using pipes 60 and 62. However, as long as the hydroponic liquid 57 cooled in the second cooling tank 16 can be taken out of the facility by a single motor and supplied to all cultivation tanks 17 without applying power, the configuration is not particularly limited.
1 熱交換システム
2 栽培施設
3 空気取出し手段
4 第一の配管
5 第一冷却タンク
5a 貫通部
5b 貫通部
6 放出部
7 第一の多孔管
8 第二の多孔管
9 制御部
10 金属管
11 センサ手段
12 第一の温度センサ
13 炭酸ガス濃度センサ
14 ポンプ
15 第二の配管
16 第二の冷却タンク
16a 貫通部
16b 貫通部
17 栽培槽
17a 栽培槽
17b 栽培槽
17c 栽培槽
18 発泡スチロール板
19 気体用バルブユニット
20 炭酸ガスボンベ
21 第一の冷却部
22 第二の冷却部
23 羽根
24 モータ
25 エア圧送機
26 回転軸
27 異径ソケット
28 開口部
29 壁
30 第二の温度センサ
31 金属管
32 貫通孔
33 冷水
34 リーフレタス
35 炭酸ガス供給管
36 筐体
37 第一の供給管
38 カバー
39 第二の供給管
40 貫通穴
41 第一の上流管
42 下流管
43 第二の上流管
44 壁
45 カバー
46 ROM
47 RAM
48 電磁弁
49 電磁弁
50 温度設定スイッチ
51 ディスプレイ
52 開口部
53 天面
54 吸込口
55 カバー
56 孔
57 水耕液
58 水耕液の水面
59 ライト
60 パイプ
60a 上端部
61 底面
62 パイプ
62a 上端部
63 カバー
64 配管
65 吹出口
66 壁
67 柱
1 Heat exchange system 2 Cultivation facility 3 Air extraction means 4 First piping 5 First cooling tank 5a Penetration portion 5b Penetration portion 6 Discharge portion 7 First perforated pipe 8 Second perforated pipe 9 Control unit 10 Metal pipe 11 Sensor means 12 First temperature sensor 13 Carbon dioxide concentration sensor 14 Pump 15 Second piping 16 Second cooling tank 16a Penetration portion 16b Penetration portion 17 Cultivation tank 17a Cultivation tank 17b Cultivation tank 17c Cultivation tank 18 Styrofoam plate 19 Gas valve unit 20 Carbon dioxide gas cylinder 21 First cooling portion 22 Second cooling portion 23 Blade 24 Motor 25 Air compressor 26 Rotating shaft 27 Different diameter socket 28 Opening 29 Wall 30 Second temperature sensor 31 Metal pipe 32 Through hole 33 Cold water 34 Leaf lettuce 35 Carbon dioxide gas supply pipe 36 Housing 37 First supply pipe 38 Cover 39 Second supply pipe 40 Through hole 41 First upstream pipe 42 Downstream pipe 43 Second upstream pipe 44 Wall 45 Cover 46 ROM
47 RAM
48 Solenoid valve 49 Solenoid valve 50 Temperature setting switch 51 Display 52 Opening 53 Top surface 54 Intake port 55 Cover 56 Hole 57 Hydroponic liquid 58 Water surface of hydroponic liquid 59 Light 60 Pipe 60a Upper end 61 Bottom surface 62 Pipe 62a Upper end 63 Cover 64 Pipe 65 Air outlet 66 Wall 67 Pillar
Claims (6)
前記栽培施設内の空気を前記施設外に取り出す空気取出し手段と、
前記空気取出し手段により取り出された空気を移送する第一の配管と、
前記栽培施設外に設けられ、冷媒が収容された第一の冷却タンクと、
前記空気取出し手段によって前記栽培施設から取り出され、前記第一の配管により移送された空気を前記栽培施設内に放出する放出部とを備え、
前記第一の配管は、その一部が前記第一の冷却タンク内に収容された前記冷媒内に配置されたことを特徴とし、さらに、
前記栽培施設内に設けられた温度センサと、
前記第一の配管内を移送される空気の流路を開閉する第一の流路開閉手段と、
前記放出部において前記栽培施設内に放出される炭酸ガスの供給源と、
前記供給源から供給される炭酸ガスを移送する炭酸ガス供給管と、
前記栽培施設内の炭酸ガス濃度を測る炭酸ガス濃度センサと、
前記炭酸ガス供給管内を移送される炭酸ガスの流路を開閉する第二の流路開閉手段を備え、
前記空気取り出し手段は、作物を栽培する栽培槽の上方において、前記栽培槽の長手方向に延びるよう配設された第1の多孔管により空気を吸引するように構成され、
前記放出部は、前記栽培槽の上面近傍に配設され、かつ、前記栽培槽の長手方向に延びるよう配設された第2の多孔管により、炭酸ガスを混合した空気を供給するよう構成されたことを特徴とする栽培施設の熱交換システム。 A heat exchange system for a cultivation facility for cultivating crops, comprising:
An air extraction means for extracting air from within the cultivation facility to the outside of the facility;
a first pipe for transporting the air taken out by the air taking-out means;
A first cooling tank provided outside the cultivation facility and containing a refrigerant;
a discharge section that discharges the air that is taken out of the cultivation facility by the air taking-out means and transported through the first piping into the cultivation facility,
The first pipe is characterized in that a portion of the first pipe is disposed in the refrigerant contained in the first cooling tank , and further
A temperature sensor provided in the cultivation facility;
a first flow passage opening/closing means for opening and closing a flow passage of air transported through the first piping;
A supply source of carbon dioxide gas to be released into the cultivation facility by the release unit;
a carbon dioxide gas supply pipe for transporting the carbon dioxide gas supplied from the supply source;
A carbon dioxide concentration sensor that measures a carbon dioxide concentration in the cultivation facility;
a second flow passage opening/closing means for opening and closing a flow passage of the carbon dioxide gas transported through the carbon dioxide gas supply pipe;
The air extraction means is configured to suck air through a first perforated pipe arranged above a cultivation tank in which crops are grown and extending in a longitudinal direction of the cultivation tank,
A heat exchange system for a cultivation facility, characterized in that the release section is arranged near the top surface of the cultivation tank and is configured to supply air mixed with carbon dioxide gas through a second perforated pipe arranged to extend in the longitudinal direction of the cultivation tank.
前記放出部が、前記栽培施設内に配置された第二の多孔管であって、前記第一の配管により移送された空気を前記栽培施設内に放出する第二の多孔管を備えたことを特徴とする請求項1に記載の栽培施設の熱交換システム。 The air extraction means comprises a first perforated pipe, at least a portion of which is disposed within the cultivation facility, for extracting air within the cultivation facility;
The heat exchange system for a cultivation facility as described in claim 1, characterized in that the discharge section is a second perforated pipe arranged within the cultivation facility, and is provided with a second perforated pipe that discharges air transported by the first piping into the cultivation facility.
前記ポンプにより取り出された前記水耕液を移送する第二の配管とを備え、
前記第二の配管の一部が、前記第一の冷却タンク内に収容された冷媒内または第二の冷却タンク内に収容された冷媒内に配置され、
前記第二の配管が下流端側において、前記栽培施設の前記栽培槽内に開口していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の栽培施設の熱交換システム。 Furthermore, a pump that takes out the hydroponic solution from the cultivation tank provided in the cultivation facility to the outside of the cultivation facility;
a second pipe for transporting the hydroponic solution taken out by the pump;
a portion of the second pipe is disposed in the refrigerant contained in the first cooling tank or in the refrigerant contained in the second cooling tank;
A heat exchange system for a cultivation facility as described in any one of claims 1 to 3, characterized in that the second pipe opens at a downstream end into the cultivation tank of the cultivation facility.
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