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JP7590761B2 - Flow-through environmental control system and facilities using the same - Google Patents

Flow-through environmental control system and facilities using the same Download PDF

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JP7590761B2
JP7590761B2 JP2020217643A JP2020217643A JP7590761B2 JP 7590761 B2 JP7590761 B2 JP 7590761B2 JP 2020217643 A JP2020217643 A JP 2020217643A JP 2020217643 A JP2020217643 A JP 2020217643A JP 7590761 B2 JP7590761 B2 JP 7590761B2
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facility
environmental control
pool
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弘達 本間
洋一 大西
幸博 堀川
久 中畑
愛花 小谷
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株式会社雪屋媚山商店
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Description

本発明は、キノコ類等を栽培する栽培施設や、サツマイモ類等を自然治癒させるキュアリング施設の室内環境を制御する流水式環境制御システムおよびこれを用いた施設に関するものである。 The present invention relates to a running water type environmental control system that controls the indoor environment of cultivation facilities for cultivating mushrooms and the like, and curing facilities for naturally curing sweet potatoes and the like, and to facilities that use the same.

従来、所定の施設の室内環境を制御するものとして、例えば、特開2013-94077号公報には、外気を取り入れて温度を一定に調整する温度調整室と、前記温度調整室内の温度調整済みの空気を送り込み、湿度を調整して茸類を栽培する茸類栽培室とを有する茸類栽培用ハウスが提案されている(特許文献1)。 As a conventional method for controlling the indoor environment of a given facility, for example, JP 2013-94077 A proposes a greenhouse for cultivating mushrooms that has a temperature-controlled room that takes in outside air and controls the temperature to a constant level, and a mushroom cultivation room into which the temperature-controlled air from the temperature-controlled room is sent and the humidity is controlled to cultivate mushrooms (Patent Document 1).

特開2013-94077号公報JP 2013-94077 A

しかしながら、特許文献1に記載された発明においては、温度の調節を空調設備によって行い、湿度の調節を加湿器によって行っている。このため、空調設備や加湿器を導入するためのイニシャルコストがかかる上、栽培対象物に適した温度・湿度を維持するには、空調設備および加湿器の双方を運転し続けなければならず、電気代等のランニングコストがかかるという問題がある。 However, in the invention described in Patent Document 1, temperature is regulated by an air conditioning system, and humidity is regulated by a humidifier. This results in initial costs for installing the air conditioning system and humidifier, and in addition, in order to maintain a temperature and humidity suitable for the crops to be cultivated, both the air conditioning system and the humidifier must be operated continuously, resulting in problems such as high running costs for electricity, etc.

また、空調設備や加湿器を用いて施設の室内環境を調節する場合、施設内に温度ムラや湿度ムラができやすい。このため、栽培対象物の生育状態にばらつきが発生しやすく、収量や品質等に影響を及ぼすおそれもある。 In addition, when adjusting the indoor environment of a facility using air conditioning equipment and humidifiers, it is easy for temperature and humidity variations to occur within the facility. This can easily lead to variations in the growth conditions of the cultivated crops, which may affect the yield and quality, etc.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、施設の室内環境を安価に制御し、温度ムラや湿度ムラの少ない良好な室内環境を維持することができる流水式環境制御システムおよびこれを用いた施設を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve these problems, and aims to provide a running water type environmental control system that can inexpensively control the indoor environment of a facility and maintain a good indoor environment with little temperature or humidity unevenness, and a facility that uses the same.

本発明に係る流水式環境制御システムは、施設の室内環境を安価に制御し、温度ムラや湿度ムラの少ない良好な室内環境を維持するという課題を解決するために、施設内に水を流して室内環境を制御する流水式環境制御システムであって、前記施設内の構造床上に水を循環可能に貯水されてなる環境制御プールと、前記環境制御プール内の前記構造床上に透水性を有する材料によって形成されているとともに、前記環境制御プールの水面より高い位置に床面を備えてなる透水性作業床と、水温が略一定に保持された水を貯水する貯水槽と、前記貯水槽内の水を前記環境制御プールへ供給して前記貯水槽へ循環させる循環ポンプと、を有する。 The running water type environmental control system of the present invention is a running water type environmental control system that controls the indoor environment by running water inside the facility in order to solve the problem of controlling the indoor environment of a facility inexpensively and maintaining a good indoor environment with little temperature or humidity unevenness, and has an environmental control pool in which water is stored on a structural floor within the facility in a circulatory manner, a permeable working floor formed of a material having water permeability on the structural floor within the environmental control pool and having a floor surface at a position higher than the water level of the environmental control pool, a water storage tank that stores water whose temperature is maintained approximately constant, and a circulation pump that supplies water from the water storage tank to the environmental control pool and circulates it to the water storage tank.

また、本発明の一態様として、透水性作業床に循環水を透水させ、循環水の蒸発や循環水との熱交換を促進するという課題を解決するために、前記環境制御プールは、前記透水性作業床を介在して、前記循環ポンプからの循環水が供給される上流側プールと、前記循環水が排水される下流側プールとで構成されていてもよい。 In addition, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of permeating the circulating water through a permeable work bed and promoting evaporation of the circulating water and heat exchange with the circulating water, the environmental control pool may be composed of an upstream pool to which the circulating water from the circulating pump is supplied, and a downstream pool to which the circulating water is discharged, with the permeable work bed in between.

さらに、本発明の一態様として、環境制御プール全体に循環水を行き渡らせて、温度ムラや湿度ムラを一層低減するという課題を解決するために、前記上流側プールにおける前記循環水の供給口と、前記下流側プールにおける前記循環水の排水口とは、互いに前記施設の対角位置近傍に設けられていてもよい。 Furthermore, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of distributing circulating water throughout the entire environmentally controlled pool and further reducing temperature and humidity variations, the circulating water supply port in the upstream pool and the circulating water drain port in the downstream pool may be located near diagonal positions of each other in the facility.

また、本発明の一態様として、透水性作業床内に透水した水の流れを横方向に誘導して循環し易くするという課題を解決するために、前記透水性作業床は、破砕されたホタテ貝殻とセメントとの混合物によって構成されていてもよい。 In one aspect of the present invention, in order to solve the problem of guiding the flow of water that has permeated into the permeable work bed laterally to facilitate circulation, the permeable work bed may be made of a mixture of crushed scallop shells and cement.

さらに、本発明の一態様として、施設内の加湿および循環水の補給を行うという課題を解決するために、前記施設内には、前記施設内に散水することで加湿するとともに前記環境制御プールに水を補給するための散水ノズルが、前記透水性作業床の床面に沿って所定の高さ位置から散水するように複数設けられていてもよい。 Furthermore, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of humidifying the facility and replenishing circulating water, a plurality of sprinkler nozzles may be provided within the facility to sprinkle water within the facility to humidify the facility and replenish water to the environmental control pool, so as to spray water from a predetermined height position along the floor surface of the permeable work floor.

また、本発明の一態様として、捨てられる冷熱や温熱によって一定温度に保持された水を用いて施設内の室内環境を調節し、ランニングコストを安価にするという課題を解決するために、前記貯水槽内には熱媒を流通させる熱交換パイプが配管されており、前記熱媒を冷却する際には雪から回収された冷熱が利用されるとともに、前記熱媒を加熱する際にはデータセンタの廃熱から回収された温熱が利用されてもよい。 As one aspect of the present invention, in order to solve the problem of adjusting the indoor environment within the facility using water maintained at a constant temperature by discarded cold or hot heat and reducing running costs, a heat exchange pipe for circulating a heat medium is installed in the water tank, and cold energy recovered from snow is used to cool the heat medium, and hot energy recovered from waste heat from the data center may be used to heat the heat medium.

さらに、本発明の一態様として、白きくらげ等のキノコ類を安価に通年栽培する、または干し芋の原材料を通年で確保するという課題を解決するために、前記施設は、完全に遮光されたキノコ類の栽培施設、またはサツマイモ類の傷口を自然治癒させるキュアリング施設として構成されていてもよい。 Furthermore, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of cultivating mushrooms such as white jellyfish at low cost all year round, or of securing raw materials for dried sweet potatoes all year round, the facility may be configured as a completely light-shielded mushroom cultivation facility, or a curing facility for allowing wounds on sweet potatoes to heal naturally.

本発明に係る施設は、室内環境を安価に制御し、温度ムラや湿度ムラの少ない良好な室内環境を維持することができるという課題を解決するために、上述したいずれかの流水式環境制御システムによって室内環境が制御される。 In the facility according to the present invention, the indoor environment is controlled by any one of the above-mentioned running water type environmental control systems in order to solve the problem of being able to control the indoor environment inexpensively and maintain a good indoor environment with little temperature or humidity unevenness.

本発明によれば、施設の室内環境を安価に制御し、温度ムラや湿度ムラの少ない良好な室内環境を維持することができる。 The present invention makes it possible to inexpensively control the indoor environment of a facility and maintain a good indoor environment with minimal temperature or humidity variations.

本発明に係る流水式環境制御システムおよびこれを用いた施設の一実施形態を示す全体図である。1 is an overall view showing an embodiment of a running water type environmental control system and a facility using the same according to the present invention. 本実施形態の環境制御プールおよび透水性作業床の配置関係を示す平面図である。This is a plan view showing the arrangement of the environmentally controlled pool and the permeable work floor of this embodiment.

以下、本発明に係る流水式環境制御システムおよびこれを用いた施設の実施形態について図面を用いて説明する。 The following describes an embodiment of a running water environmental control system and a facility using the same according to the present invention, with reference to the drawings.

本発明に係る流水式環境制御システム1は、施設10内に水を流して温度や湿度等の室内環境を制御するためのものであり、図1に示すように、主として、水を循環可能に貯水されてなる環境制御プール2と、透水性を有する材料によって形成される透水性作業床3と、水を貯水する貯水槽4と、水を循環させる循環ポンプ5と、施設10内に散水する散水ノズル6とを有している。以下、各構成について説明する。 The running water type environmental control system 1 of the present invention is for controlling the indoor environment such as temperature and humidity by running water through a facility 10, and as shown in FIG. 1, it mainly comprises an environmental control pool 2 in which water is stored so that it can be circulated, a permeable work floor 3 formed from a material having water permeability, a water storage tank 4 for storing water, a circulation pump 5 for circulating the water, and a watering nozzle 6 for spraying water within the facility 10. Each component will be explained below.

なお、本実施形態において、施設10は完全に遮光されており、白きくらげのようなキノコ類の栽培施設10として好適に構成されているが、この構成に限定されるものではなく、一定の温度および湿度に調整された室内環境を必要とする施設10であればよい。具体的には、サツマイモ類の傷口を自然治癒させるキュアリング施設として構成してもよい。サツマイモ類を30℃以上の多湿な環境下で保存すると、傷口の表皮下にコルク層が形成されて自然治癒(キュアリング)する。このキュアリングによって、サツマイモ類の保存可能期間が長期化するため、干し芋の原材料等を通年で確保することが可能となる。 In this embodiment, the facility 10 is completely shaded and is configured as a cultivation facility 10 for mushrooms such as white wood ear mushrooms, but the facility is not limited to this configuration and may be any facility 10 that requires an indoor environment adjusted to a certain temperature and humidity. Specifically, the facility may be configured as a curing facility that allows wounds on sweet potatoes to heal naturally. When sweet potatoes are stored in a humid environment of 30°C or higher, a cork layer forms under the epidermis of the wound, causing natural healing (curing). This curing extends the shelf life of sweet potatoes, making it possible to secure raw materials for dried sweet potatoes all year round.

また、栽培施設10における他の栽培対象物としては、例えば、黒きくらげ、椎茸、エリンギ、えのき茸、しめじ、イチゴ、みかん、バナナ、カカオ等のように、高湿度環境で育つ植物、果物、菌類等であれば広く適用できる。また、キュアリング施設における他のキュアリング対象物としては、植物の球根等が挙げられる。 Other objects to be cultivated in the cultivation facility 10 can be a wide variety of plants, fruits, fungi, etc. that grow in high humidity environments, such as black wood ear mushrooms, shiitake mushrooms, king oyster mushrooms, enoki mushrooms, shimeji mushrooms, strawberries, mandarin oranges, bananas, cacao, etc. Other objects to be cured in the curing facility include plant bulbs, etc.

環境制御プール2は、施設10の室内環境を制御するための水を貯水するものである。室内環境のうち特に、室温の維持と高湿度を維持するために用いられる。本実施形態において、環境制御プール2は、図1に示すように、施設10内の構造床11上に設けられており、所定深さの水を循環可能に貯水する。 The environmentally controlled pool 2 stores water to control the indoor environment of the facility 10. It is used to maintain the indoor environment, particularly the room temperature and high humidity. In this embodiment, the environmentally controlled pool 2 is provided on the structural floor 11 in the facility 10 as shown in FIG. 1, and stores water to a predetermined depth in a circulatory manner.

環境制御プール2の深さは、施設10の大きさや透水性作業床3の大きさ、施設外環境の外気温や湿度、維持するための室内環境に応じて適宜設定されるが、10~20cm程度が好ましい。10cm以上の水深があれば、十分な熱容量が確保され、室内の温度環境が安定化する。一方、20cm以下の水深にすることで、必要な熱容量を確保しつつ、ランニングコストが低減する。なお、本実施形態では、アスファルトやコンクリート等によって形成された構造床11に止水シート(図示せず)を被覆することで保水性を高めているが、この構成に限定されるものではない。 The depth of the environmentally controlled pool 2 is set appropriately depending on the size of the facility 10, the size of the permeable work floor 3, the outside temperature and humidity of the environment outside the facility, and the indoor environment to be maintained, but is preferably about 10 to 20 cm. A water depth of 10 cm or more ensures sufficient heat capacity and stabilizes the indoor temperature environment. On the other hand, a water depth of 20 cm or less ensures the necessary heat capacity while reducing running costs. In this embodiment, water retention is increased by covering the structural floor 11, which is made of asphalt, concrete, etc., with a water-stop sheet (not shown), but this configuration is not limited to this.

透水性作業床3は、栽培対象物等を載置するとともに作業者の足場となるものである。本実施形態において、透水性作業床3は、透水性を有する材料によって形成されているとともに、図1に示すように、環境制御プール2内の構造床11上に設けられ、環境制御プール2の水面より高い位置に床面31を備えている。これにより、透水性作業床3の床下では環境制御プール2内の水が透水される一方、透水性作業床3の床上には栽培対象物等が載置され作業者が歩行可能となる。 The permeable work floor 3 is used to place the crops to be cultivated, and also serves as a foothold for workers. In this embodiment, the permeable work floor 3 is made of a permeable material, and as shown in FIG. 1, is provided on the structural floor 11 in the environmental control pool 2, with a floor surface 31 at a position higher than the water level of the environmental control pool 2. This allows the water in the environmental control pool 2 to permeate underneath the permeable work floor 3, while the crops to be cultivated, etc., are placed on the floor of the permeable work floor 3, allowing workers to walk on it.

透水性作業床3を構成する透水性を有する材料としては、水を透水させうる空隙や小孔等を有し、作業者が載っても耐えうる強度を有する材料であればよい。本実施形態では、破砕されたホタテ貝殻とセメントとを混合して固めた混合物によって構成されている。破砕されたホタテ貝殻は、その湾曲した破砕形状によって浸透させた水を横方向に流しやすく、透水性作業床3の下部において水を循環させるのに好適である。また、本実施形態では、図1に示すように、透水性作業床3上に設置した菌床棚7に白きくらげの菌床71を多数載置しているが、設置方法や設置物は栽培対象物に応じて適宜変更される。 The permeable material that constitutes the permeable work bed 3 may be any material that has voids or small holes that allow water to pass through and is strong enough to withstand the weight of a worker standing on it. In this embodiment, the material is made of a mixture of crushed scallop shells and cement. The curved crushed shape of the crushed scallop shells makes it easy for the water that has permeated the shells to flow laterally, making them suitable for circulating water under the permeable work bed 3. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a large number of white jellyfish mushroom beds 71 are placed on the mushroom bed shelf 7 installed on the permeable work bed 3, but the installation method and objects can be changed as appropriate depending on the target of cultivation.

また、本実施形態において、環境制御プール2は、図1および図2に示すように、透水性作業床3を介在して、循環ポンプ5からの循環水が供給される上流側プール21と、循環水が排水される下流側プール22とで構成されている。そして、上流側プール21における循環水の供給口21aと、下流側プール22における循環水の排水口22aとは、互いに施設10の対角位置近傍に設けられている。このように供給口21aと排水口22aの位置が最も離れた対角位置近傍であれば、水の流れるルートが多岐にわたり透水性作業床3内を広範囲に流れるためより好ましい。しかしながら、これらの位置に限定されるものではなく、上流側プール21と下流側プール22に別個に設けられていればよい。 In this embodiment, as shown in Figs. 1 and 2, the environmental control pool 2 is composed of an upstream pool 21 to which circulating water is supplied from the circulating pump 5, and a downstream pool 22 to which the circulating water is drained, with a permeable work floor 3 in between. The circulating water supply port 21a in the upstream pool 21 and the circulating water drain port 22a in the downstream pool 22 are provided near diagonal positions of the facility 10. In this way, it is more preferable for the supply port 21a and the drain port 22a to be located near the furthest diagonal positions, because the water has a wide range of flow routes and flows over a wide area within the permeable work floor 3. However, the locations are not limited to these locations, and they may be provided separately in the upstream pool 21 and the downstream pool 22.

なお、本実施形態において、透水性作業床3は、図2に示すように、施設10の出入口に通じる通路部32と、栽培対象物等を載置したり作業者が歩き回る足場部33とを有している。そして、足場部33の端辺のうち、上流側プール21および下流側プール22に面しない一対の端辺は、施設10の内壁面に密接されている。このため、上流側プール21に供給された水は、必ず透水性作業床3の内部に透水されて下流側プール22へ流れるようになっている。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the permeable work floor 3 has a passage 32 leading to the entrance of the facility 10, and a scaffolding 33 on which cultivation objects and the like are placed and on which workers walk around. Of the ends of the scaffolding 33, a pair of ends that do not face the upstream pool 21 and the downstream pool 22 are in close contact with the inner wall surface of the facility 10. For this reason, water supplied to the upstream pool 21 is always permeated inside the permeable work floor 3 and flows to the downstream pool 22.

貯水槽4は、水温が略一定に保持された水を貯水するものである。本実施形態において、貯水槽4内には、図1に示すように、不凍液等の熱媒を流通させる熱交換パイプ41が配管されている。そして、夏期に熱媒を冷却する際には、排雪堆積場等に堆積しておいた雪の雪解け水を冷水槽に貯留し、当該冷水槽内に熱交換パイプ41を通過させる等して、雪から回収された冷熱が利用される。また、冬期に熱媒を加熱する際には、データセンタ内のサーバ室に設けられた排気口等にコイル状の熱交換パイプ41を配管する等してサーバ等が発した廃熱から回収された温熱が利用される。このように、普段は捨てられることの多い冷熱や温熱を再利用することで、低コストで貯水槽4内の水温が略一定に保持されるようになっている。 The water tank 4 stores water whose temperature is kept substantially constant. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a heat exchange pipe 41 for circulating a heat medium such as antifreeze is installed in the water tank 4. When cooling the heat medium in summer, meltwater from snow piled up in a snow dump is stored in a cold water tank and the cold water is passed through the heat exchange pipe 41 to use the cold water. When heating the heat medium in winter, a coil-shaped heat exchange pipe 41 is installed in an exhaust port in a server room in a data center to use hot heat recovered from waste heat generated by the server. In this way, the water temperature in the water tank 4 can be kept substantially constant at low cost by reusing cold and hot heat that are usually discarded.

なお、貯水槽4内の水温設定について、例えば、施設10内の室温を25℃で維持したい場合、夏期においては、貯水槽4内の水温を25℃より低い温度(例えば23℃)に設定する。一方、冬期においては、貯水槽4内の水温を25℃より高い温度(例えば27℃)に設定する。このように、施設10内の設定温度や外気温に応じて貯水槽4内の水温を調節することで、施設10内の温度が一年を通じて一定に維持される。 Regarding the water temperature setting in the water tank 4, for example, if it is desired to maintain the room temperature in the facility 10 at 25°C, in the summer the water temperature in the water tank 4 is set to a temperature lower than 25°C (e.g., 23°C). On the other hand, in the winter the water temperature in the water tank 4 is set to a temperature higher than 25°C (e.g., 27°C). In this way, by adjusting the water temperature in the water tank 4 according to the set temperature in the facility 10 and the outside air temperature, the temperature in the facility 10 is maintained constant throughout the year.

循環ポンプ5は、貯水槽4内の水を環境制御プール2へ供給して再び貯水槽4へ戻すことで循環させるものである。本実施形態において、循環ポンプ5は、図1および図2に示すように、貯水槽4から汲み上げた水を供給口21aから上流側プール21へ供給するとともに、下流側プール22の排水口22aから排水された水を貯水槽4へ戻すようになっている。 The circulation pump 5 circulates the water in the water tank 4 by supplying it to the environmental control pool 2 and then returning it to the water tank 4. In this embodiment, as shown in Figures 1 and 2, the circulation pump 5 supplies water pumped up from the water tank 4 to the upstream pool 21 from the supply port 21a, and returns water drained from the drain port 22a of the downstream pool 22 to the water tank 4.

散水ノズル6は、施設10内に散水することで加湿するとともに、環境制御プール2に水を補給するものである。本実施形態において、散水ノズル6は、図1に示すように、透水性作業床3の床面31に沿って所定の高さ位置から散水するように複数設けられている。そして、貯水槽4側の循環系統とは別系統の水源から散水ノズル6へ給水されるようになっている。 The sprinkler nozzles 6 humidify the facility 10 by spraying water, and also replenish water to the environmental control pool 2. In this embodiment, as shown in FIG. 1, multiple sprinkler nozzles 6 are provided so as to spray water from a predetermined height along the floor surface 31 of the permeable work floor 3. Water is supplied to the sprinkler nozzles 6 from a water source in a system separate from the circulation system on the water tank 4 side.

つぎに、本実施形態の流水式環境制御システム1およびこれを用いた施設10の作用について説明する。 Next, we will explain the operation of the running water environmental control system 1 of this embodiment and the facility 10 that uses it.

本実施形態の流水式環境制御システム1を用いて施設10内の室内環境を制御する場合、まず、施設10内で維持したい設定温度に合わせて、貯水槽4内の水温を一定に保持する。このとき、本実施形態では、熱媒を冷却する際には雪から回収された冷熱を利用し、熱媒を加熱する際にはデータセンタの廃熱から回収された温熱を利用する。これにより、貯水槽4内の水温が低コストで一定に保持される。 When using the running water environmental control system 1 of this embodiment to control the indoor environment in the facility 10, first the water temperature in the water tank 4 is kept constant according to the set temperature to be maintained in the facility 10. In this embodiment, cold energy recovered from snow is used to cool the heat medium, and hot energy recovered from waste heat from the data center is used to heat the heat medium. This allows the water temperature in the water tank 4 to be kept constant at low cost.

つぎに、循環ポンプ5が貯水槽4から水を汲み上げ、施設10内の環境制御プール2へ供給すると、当該水が透水性作業床3に透水しつつ環境制御プール2全体に満たされる。これにより、環境制御プール2および透水性作業床3の全面で施設10内の空気と熱交換して温度を増減させるため施設10内の温度ムラが少ない。また、環境制御プール2および透水性作業床3のほぼ全面から水を蒸発させうるため施設10内を一様に加湿することができて湿度ムラが少ない。 Next, the circulation pump 5 draws up water from the water tank 4 and supplies it to the environmentally controlled pool 2 in the facility 10, where the water permeates the permeable work floor 3 and fills the entire environmentally controlled pool 2. This allows the entire surfaces of the environmentally controlled pool 2 and the permeable work floor 3 to exchange heat with the air in the facility 10, increasing or decreasing the temperature, resulting in little temperature unevenness within the facility 10. In addition, because water can be evaporated from almost the entire surfaces of the environmentally controlled pool 2 and the permeable work floor 3, the facility 10 can be humidified uniformly, resulting in little humidity unevenness.

さらに、上記の通り、環境制御プール2に供給される水は、捨てられる冷熱や温熱によって一定温度に保持されているため、施設10の室内環境を良好に維持するためのランニングコストが一層安価になる。なお、透水性作業床3は栽培対象物や作業者を載せても壊れないため、足下を濡らすことなく栽培対象物の確認作業等が行える。 Furthermore, as mentioned above, the water supplied to the environmental control pool 2 is kept at a constant temperature by the discarded cold and hot heat, so the running costs for maintaining a good indoor environment in the facility 10 are further reduced. In addition, the permeable work floor 3 will not break even if it is loaded with cultivation objects or workers, so cultivation object inspection work can be performed without getting feet wet.

熱交換を終えた水は、循環ポンプ5によって環境制御プール2の排水口22aから順次排水され貯水槽4へ戻される。これにより、環境制御プール2には、常に貯水槽4内で一定温度に調整された水が供給されるため、温度ムラや湿度ムラの少ない良好な室内環境が維持される。また、空調設備や加湿器を用意する必要がなく、循環ポンプ5によって水を循環させるだけでよいため、施設10の室内環境が安価に制御される。 After the heat exchange, the water is successively drained from the drain outlet 22a of the environmentally controlled pool 2 by the circulation pump 5 and returned to the water tank 4. As a result, the environmentally controlled pool 2 is always supplied with water that has been adjusted to a constant temperature in the water tank 4, maintaining a good indoor environment with little temperature or humidity variation. In addition, there is no need to prepare air conditioning equipment or humidifiers, and it is sufficient to simply circulate the water using the circulation pump 5, so the indoor environment of the facility 10 can be controlled inexpensively.

このとき、本実施形態では、環境制御プール2が上流側プール21と下流側プール22との間に透水性作業床3を介在させているため、透水性作業床3に循環水が確実に透水し、循環水の蒸発や循環水との熱交換を促進する。また、本実施形態では、循環水の供給口21aと排水口22aとが、互いに施設10の対角位置近傍に配置されるため、循環水が環境制御プール2全体に行き渡る。このため、上述した熱交換による温度調節や、蒸発による湿度調節が一層ムラなく行われる。 In this embodiment, the environmental control pool 2 has a permeable work floor 3 between the upstream pool 21 and the downstream pool 22, so that the circulating water can reliably permeate the permeable work floor 3, promoting evaporation of the circulating water and heat exchange with the circulating water. In addition, in this embodiment, the circulating water supply port 21a and the drain port 22a are located near diagonal positions of the facility 10, so that the circulating water is distributed throughout the environmental control pool 2. This allows the temperature regulation by heat exchange and the humidity regulation by evaporation to be carried out more evenly.

さらに、本実施形態では、透水性作業床3に含まれるホタテ貝殻が、その湾曲凹部に水を溜めて下方へ落とし難くするため、透水性作業床3内に透水した水の流れを横方向に誘導して循環し易くする。これにより、熱交換を終えた循環水は透水性作業床3内に滞留し過ぎることなく、スムーズに循環される。 Furthermore, in this embodiment, the scallop shells contained in the permeable work bed 3 collect water in their curved recesses and make it difficult for the water to fall downwards, so the flow of water that has permeated into the permeable work bed 3 is guided laterally, making it easier to circulate. As a result, the circulating water that has completed heat exchange is able to circulate smoothly without remaining too long in the permeable work bed 3.

なお、循環水は施設10内で蒸発した分だけ量が減少するところ、本実施形態では、透水性作業床3の床面31に沿って設けられた複数の散水ノズル6が所定の高さ位置から施設10内に散水する。これにより、施設10内がさらに加湿されるとともに、蒸発することなく床面31に落下した水が循環水として補給される。ただし、環境制御プール2や透水性作業床3による加湿で足りるのであれば、散水ノズル6を設置する必要はなく、貯水槽4側に別途、循環水を補給してもよい。 The amount of circulating water decreases as it evaporates within the facility 10, but in this embodiment, multiple sprinkler nozzles 6 installed along the floor surface 31 of the permeable work floor 3 sprinkle water into the facility 10 from a predetermined height position. This further humidifies the facility 10, and water that falls to the floor surface 31 without evaporating is replenished as circulating water. However, if humidification by the environmental control pool 2 and the permeable work floor 3 is sufficient, there is no need to install sprinkler nozzles 6, and circulating water may be replenished separately to the water tank 4 side.

以上のような本実施形態の流水式環境制御システム1およびこれを用いた施設10によれば、以下のような効果を奏する。
1.施設10の室内環境を安価に制御し、温度ムラや湿度ムラの少ない良好な室内環境を維持することができる。
2.透水性作業床3に循環水を確実に透水させ、循環水の蒸発や循環水との熱交換を促進することができる。
3.環境制御プール2全体に循環水を行き渡らせて、温度ムラや湿度ムラを一層低減することができる。
4.透水性作業床3内に透水した水の流れを横方向に誘導して水を循環し易くすることができる。
5.施設10内の加湿および循環水の補給を行うことができる。
6.捨てられる冷熱や温熱によって温度調整された水を用いて施設10内の室内環境を調節し、ランニングコストを安価にすることができる。
7.白きくらげ等の付加価値の高いキノコ類を安価に通年栽培することができる。
8.長期保存が難しい干し芋の原材料を通年で確保することができる。
The running water type environmental control system 1 of the present embodiment and the facility 10 using the same as described above provide the following advantages.
1. The indoor environment of the facility 10 can be controlled inexpensively and a good indoor environment with little unevenness in temperature or humidity can be maintained.
2. The circulating water can be reliably permeated through the permeable work floor 3, and the evaporation of the circulating water and the heat exchange with the circulating water can be promoted.
3. Environmental Control By circulating water throughout the entire pool 2, it is possible to further reduce temperature and humidity variations.
4. The flow of water that has permeated into the permeable work bed 3 can be guided laterally, making it easier to circulate the water.
5. Humidification and circulating water supply within the facility 10 can be performed.
6. The indoor environment of the facility 10 can be adjusted using water whose temperature has been adjusted by discarding cold or hot energy, thereby reducing running costs.
7. High-value mushrooms such as white fungus can be cultivated inexpensively all year round.
8. The raw material for dried sweet potatoes, which is difficult to store for long periods of time, can be secured all year round.

なお、本発明に係る流水式環境制御システム1およびこれを用いた施設10は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。 The running water type environmental control system 1 and the facility 10 using the same according to the present invention are not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate.

例えば、上述した本実施形態では、施設10内で維持させたい設定温度に応じて、貯水槽4内の水温をユーザが適宜設定することを想定しているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、施設10内の設定温度と、施設10内に設置した温度センサの出力値とを比較し、当該出力値が設定温度となるように貯水槽4内の水温をフィードバック制御可能な制御装置を設けてもよい。 For example, in the above-described embodiment, it is assumed that the user sets the water temperature in the water tank 4 as appropriate according to the set temperature to be maintained in the facility 10, but this configuration is not limited to this. In other words, a control device may be provided that compares the set temperature in the facility 10 with the output value of a temperature sensor installed in the facility 10, and is capable of feedback-controlling the water temperature in the water tank 4 so that the output value becomes the set temperature.

1 流水式環境制御システム
2 環境制御プール
3 透水性作業床
4 貯水槽
5 循環ポンプ
6 散水ノズル
7 菌床棚
10 施設
11 構造床
21 上流側プール
21a 供給口
22 下流側プール
22a 排水口
31 床面
32 通路部
33 足場部
41 熱交換パイプ
71 菌床
REFERENCE SIGNS LIST 1 Flow-through type environmental control system 2 Environmental control pool 3 Permeable work floor 4 Water tank 5 Circulation pump 6 Sprinkler nozzle 7 Bacteria bed shelf 10 Facility 11 Structural floor 21 Upstream pool 21a Supply port 22 Downstream pool 22a Drain 31 Floor 32 Passage 33 Scaffold 41 Heat exchange pipe 71 Bacteria bed

Claims (8)

施設内に水を流して室内環境を制御する流水式環境制御システムであって、
前記施設の内壁面を側面とし、前記施設の構造床を底面として構成され、前記構造床上に水を循環可能に貯水されてなる環境制御プールと、
前記環境制御プール内の前記構造床上に透水性を有する材料によって形成されているとともに、前記環境制御プールの水面より高い位置に床面を備えてなる透水性作業床と、
水温が略一定に保持された水を貯水する貯水槽と、
前記貯水槽内の水を前記環境制御プールへ供給して前記貯水槽へ循環させる循環ポンプと、
を有する、流水式環境制御システム。
A flow-through environmental control system for controlling an indoor environment by flowing water within a facility,
an environmentally controlled pool configured with the inner wall surface of the facility as a side surface and the structural floor of the facility as a bottom surface, and with water stored on the structural floor in a circulatory manner;
A permeable work floor formed of a permeable material on the structural floor in the environmental control pool and having a floor surface at a position higher than the water level of the environmental control pool;
a water tank for storing water whose temperature is kept substantially constant;
a circulation pump that supplies water in the water tank to the environmental control pool and circulates the water to the water tank;
A flow-through environmental control system.
前記環境制御プールは、前記構造床上に設けられ、互いに向かい合う前記内壁面のそれぞれと密接する前記透水性作業床を介在して、前記循環ポンプからの循環水が供給される上流側プールと、前記循環水が排水される下流側プールとに隔てられている、請求項1に記載の流水式環境制御システム。 2. The flow-through environmental control system of claim 1, wherein the environmental control pool is separated into an upstream pool to which circulating water from the circulating pump is supplied and a downstream pool to which the circulating water is discharged, by the permeable working floor that is provided on the structural floor and in close contact with each of the opposing inner wall surfaces. 前記上流側プールにおける前記循環水の供給口と、前記下流側プールにおける前記循環水の排水口とは、互いに前記施設の対角位置近傍に設けられている、請求項2に記載の流水式環境制御システム。 The flow-through environmental control system according to claim 2, wherein the circulating water supply port in the upstream pool and the circulating water drain port in the downstream pool are provided near diagonal positions of each other in the facility. 前記透水性作業床は、破砕されたホタテ貝殻とセメントとの混合物によって構成されている、請求項1から請求項3のいずれかに記載の流水式環境制御システム。 The running water type environmental control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the permeable work floor is made of a mixture of crushed scallop shells and cement. 前記施設内には、前記施設内に散水することで加湿するとともに前記環境制御プールに水を補給するための散水ノズルが、前記透水性作業床の床面に沿って所定の高さ位置から散水するように複数設けられている、請求項1から請求項4のいずれかに記載の流水式環境制御システム。 The running water type environmental control system according to any one of claims 1 to 4, wherein a plurality of water spray nozzles are provided within the facility to spray water from a predetermined height along the floor surface of the permeable work floor to humidify the facility and replenish water to the environmental control pool. 前記貯水槽内には熱媒を流通させる熱交換パイプが配管されており、前記熱媒を冷却する際には雪から回収された冷熱が利用されるとともに、前記熱媒を加熱する際にはデータセンタの廃熱から回収された温熱が利用される、請求項1から請求項5のいずれかに記載の流水式環境制御システム。 A flow-through environmental control system according to any one of claims 1 to 5, in which a heat exchange pipe for circulating a heat medium is installed inside the water tank, and cold energy recovered from snow is used to cool the heat medium, and hot energy recovered from waste heat of a data center is used to heat the heat medium. 前記施設は、完全に遮光されたキノコ類の栽培施設、またはサツマイモ類の傷口を自然治癒させるキュアリング施設として構成されている、請求項1から請求項6のいずれかに記載の流水式環境制御システム。 The running water type environmental control system according to any one of claims 1 to 6, wherein the facility is configured as a completely shaded cultivation facility for mushrooms or a curing facility for naturally healing wounds on sweet potatoes. 請求項1から請求項7のいずれかに記載の流水式環境制御システムによって室内環境が制御される、施設。 A facility in which the indoor environment is controlled by a running water type environmental control system according to any one of claims 1 to 7.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160212945A1 (en) 2013-08-29 2016-07-28 Fodder Solutions Holdings Pty Ltd Fodder Growing System and Method
JP2016144440A (en) 2015-02-02 2016-08-12 ユニテック株式会社 Air conditioning equipment for house for plant cultivation
JP2017201917A (en) 2016-05-10 2017-11-16 株式会社サン・ベスト Complex agricultural facilities
JP2018166451A (en) 2017-03-30 2018-11-01 北海道エア・ウォーター株式会社 Stored heat utilization structure
JP3221077U (en) 2019-02-12 2019-04-25 株式会社光変換光合成促進農法 Pipe house

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61119122A (en) * 1984-11-15 1986-06-06 石川島播磨重工業株式会社 House cultivation room
JPH09107798A (en) * 1995-10-19 1997-04-28 Kajima Corp Environmentally controlled bottom watering facility
JPH11246277A (en) * 1998-03-02 1999-09-14 Shinko Kozai Kk Block for civil work
JP2002079286A (en) * 2000-09-05 2002-03-19 Iwaki Block Kogyo Kk Water permeable block
JP2003000057A (en) * 2001-06-19 2003-01-07 Ryuji Takei Device for accelerating mushroom cultivation
JP4592371B2 (en) * 2004-09-16 2010-12-01 カゴメ株式会社 Temperature control method and apparatus for culture medium in crop cultivation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160212945A1 (en) 2013-08-29 2016-07-28 Fodder Solutions Holdings Pty Ltd Fodder Growing System and Method
JP2016144440A (en) 2015-02-02 2016-08-12 ユニテック株式会社 Air conditioning equipment for house for plant cultivation
JP2017201917A (en) 2016-05-10 2017-11-16 株式会社サン・ベスト Complex agricultural facilities
JP2018166451A (en) 2017-03-30 2018-11-01 北海道エア・ウォーター株式会社 Stored heat utilization structure
JP3221077U (en) 2019-02-12 2019-04-25 株式会社光変換光合成促進農法 Pipe house

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