植物栽培用空调系统、蘑菇栽培用空调系统和附有二氧化碳浓度调节功能的空调系统的制作方法

1.本发明涉及一种植物栽培用空调系统、蘑菇栽培用空调系统和附有二氧化碳浓度调节功能的空调系统。


背景技术：

2.近年来，植物工厂不断普及。植物工厂是控制用于栽培植物的栽培室内的温度、湿度等而计划性地栽培植物的系统。这样的植物工厂被用于蔬菜、蘑菇等的栽培。
3.例如jp2012
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55204a公开了在栽培室内人工栽培蘑菇的系统。已知在栽培蘑菇的情况下，栽培室内的二氧化碳浓度对蘑菇的形状、大小等有影响。因此，栽培蘑菇时，有通过如专利文献1所公开的那样的气体浓度控制装置等调节栽培室内的二氧化碳浓度的情况。另外，关于栽培室内的二氧化碳浓度的调节，也有通过调节基于工厂管理者的经验的换气时间而进行的情况。


技术实现要素：

4.发明所要解决的技术问题
5.在一般的植物工厂中，对外部空气进行温度控制后向栽培室内供给，并与之相应地将栽培室内的旧空气向外部排出。但是，在这样的温度控制方式中，外部空气的温度与栽培室内的目标温度之差大的情况下，温度控制的耗电量显著增大，有时运行成本变得非常高。
6.另外，如上所述在栽培室内栽培蘑菇的情况下，因为栽培室内的二氧化碳浓度对蘑菇的形状、大小等有影响，因此有需要调节二氧化碳浓度的情况。在专利文献1中公开了用于控制二氧化碳浓度的装置，但是这样的装置是特殊的装置，一般是昂贵的。另外，在蘑菇栽培中，通常比蔬菜等要求更高湿度的环境，因此有时湿度控制的耗电量也变大。因此，有时蘑菇栽培的成本负担变得非常大。
7.本发明是考虑上述实际情况而完成的，其目的在于提供一种能够极其经济地将植物的栽培室等空间控制为所期望的状态的系统。
8.用于解决技术问题的手段
9.本发明的植物栽培用空调系统具备：空气流通路，其具有吸入空气的吸入口和连接到用于栽培植物的栽培室的供给口；温度控制部，其对流通在上述空气流通路内的空气的温度进行温度控制；和回流流路，其使栽培室内的空气返回至上述空气流通路中的上述吸入口与上述温度控制部对空气进行温度控制的位置之间。
10.本发明的植物栽培用空调系统能够将利用温度控制部进行温度控制并供给到栽培室内的空气通过回流流路返回到空气流通路中的吸入口与利用温度控制部进行温度控制的位置之间，能够使从吸入口吸入的空气与已经利用温度控制部进行了温度控制的空气合流。由此，利用温度控制部进行了温度控制的空气的温度接近栽培室内的目标温度，因
此，即使在外部空气等被吸入到吸入口的空气的温度与栽培室内的目标温度之差大的情况下，也能够有效地抑制温度控制到目标温度的能量消耗量。
11.另外，以往的一般的植物工厂中，在栽培室内配置有进行冷却、加热的空调装置，从空调装置产生的异物有可能混入栽培室内，但是，在本发明的植物栽培用空调系统中，温度控制部配置在栽培室的外部，因此能够抑制异物混入栽培室。
12.由上，能够极其经济地将植物的栽培室控制为所期望的状态。
13.本发明的植物栽培用空调系统也可以进一步具备混合比调节用阀组件，其设置于上述空气流通路，对来自上述吸入口的空气与来自上述回流流路的空气调节混合比后供给至上述温度控制部。
14.该情况下，利用混合比调节用阀组件，能够切换例如以下方式：将从吸入口吸入的空气以比来自回流流路的空气高的比例供给至温度控制部的方式，将来自回流流路的空气以比从吸入口吸入的空气高的比例供给至温度控制部的方式，和将从吸入口吸入的空气与来自回流流路的空气以相同的比例进行混合并供给至温度控制部的方式。
15.例如有时植物在二氧化碳浓度高的环境生长被促进，在希望是这样的环境的情况下，在上述构成中，例如通过将来自回流流路的空气以比从吸入口吸入的空气高的比例供给至温度控制部，能够高效地使栽培室内的二氧化碳浓度上升，能够在抑制温度控制的能量消耗量的同时促进植物生长。
16.需要说明的是，进行光合的植物在不进行光合的情况下吸入空气而排出二氧化碳。由此，在栽培室栽培进行光合的植物时，在栽培室的照明熄灯的状态下，通过使来自回流流路的空气进行循环，能够高效地使二氧化碳浓度上升。
17.本发明的植物栽培用空调系统也可以进一步具备回流流量调节用阀组件，其调节从上述栽培室内向外部排出的空气与从上述栽培室内流入上述回流流路的空气的流量比。
18.该情况下，利用回流流量调节用阀组件，能够切换以下方式：将栽培室内的空气以比流入回流流路的空气高的比例向外部排出的方式、将栽培室内的空气以比向外部排出的空气高的比例流入回流流路的方式、和将栽培室内的空气以相同的比例向外部排出的同时流入回流流路的方式。由此，例如在希望二氧化碳浓度高的环境的情况下，通过将栽培室内的空气以比向外部排出的空气高的比例流入回流流路，能够高效地使栽培室内的二氧化碳浓度上升，能够在抑制温度控制的能量消耗量的同时促进植物生长。
19.另外，也可以在上述回流流路设置有流量调节阀，该流量调节阀连接使上述回流流路内的空气分支的分支流路，并且该流量调节阀调节从上述回流流路流入上述空气流通路侧的空气的流量和从上述回流流路流入上述分支流路的空气的流量；在上述空气流通路可以设置热交换器，其使上述空气流通路内的空气与上述分支流路所流通的空气进行热交换。
20.该情况下，来自回流流路的空气不与从吸入口吸入的空气合流，能够利用来自回流流路的空气对从吸入口吸入的空气进行温度控制。由此，即使在不希望来自回流流路的空气与从吸入口吸入的空气混合的情况下，也能够有效利用来自回流流路的空气，能够实现对温度控制的能量消耗量的抑制。
21.另外，本发明的蘑菇栽培用空调系统具备：空气流通路，其具有吸入空气的吸入口和连接到用于栽培蘑菇的栽培室的供给口；温度控制部，其对流通在上述空气流通路内的
空气的温度进行温度控制；回流流路，其使上述栽培室内的空气返回至上述空气流通路中的上述吸入口与上述温度控制部对空气进行温度控制的位置之间；和混合比调节用阀组件，其设置于上述空气流通路，对来自上述吸入口的空气与来自上述回流流路的空气调节混合比后供给至上述温度控制部。
22.本发明的蘑菇栽培用空调系统能够将利用温度控制部进行温度控制而供给到栽培室内的空气通过回流流路返回到空气流通路中的吸入口与利用温度控制部进行温度控制的位置之间，能够使从吸入口吸入的空气与已经利用温度控制部进行了温度控制的空气合流。由此，利用温度控制部进行了温度控制的空气的温度接近栽培室内的目标温度，因此，即使在外部空气等被吸入到吸入口的空气的温度与栽培室内的目标温度之差大的情况下，也能够有效地抑制温度控制到目标温度的能量消耗量。
23.另外，利用混合比调节用阀组件，能够切换例如以下方式：将从吸入口吸入的空气以比来自回流流路的空气高的比例供给到温度控制部的方式，将来自回流流路的空气以比从吸入口吸入的空气高的比例供给至温度控制部的方式，和将从吸入口吸入的空气与来自回流流路的空气以相同的比例进行混合并供给至温度控制部的方式。已知在蘑菇栽培室中，栽培室内的二氧化碳浓度对蘑菇的形状、大小有影响，对蘑菇而言最优的二氧化碳浓度根据生长阶段而为不同的值。此处，本发明的蘑菇栽培用空调系统中，例如在希望二氧化碳浓度高的环境的情况下，通过将来自回流流路的空气以比从吸入口吸入的空气高的比例供给至温度控制部，能够高效地使栽培室内的二氧化碳浓度上升，能够使蘑菇在所希望的环境中生长。需要说明的是，因为蘑菇是吸收空气并排出二氧化碳的植物，因此本发明的蘑菇栽培用空调系统中二氧化碳浓度的上升控制能够利用从蘑菇自身产生的二氧化碳，从而极其经济地进行。
24.另外，例如希望根据蘑菇的生长阶段而降低栽培室内的二氧化碳浓度的情况下，通过增加来自吸入口的空气并供给至温度控制部，能够迅速形成二氧化碳浓度降低的环境。
25.另外，以往的一般的植物工厂中，在栽培室内配置有进行冷却、加热的空调装置，从空调装置产生的异物有可能混入栽培室内，但是，在本发明的蘑菇栽培用空调系统中，温度控制部配置在栽培室的外部，因此能够抑制异物混入栽培室。
26.由上，能够极其经济地将蘑菇的栽培室控制为所期望的状态，能够较为经济地提高蘑菇的成品。
27.本发明的蘑菇栽培用空调系统也可以进一步具备回流流量调节用阀组件，其调节从上述栽培室内向外部排出的空气与从上述栽培室内流入上述回流流路的空气的流量比。
28.该情况下，利用回流流量调节用阀组件，能够切换以下方式：将栽培室内的空气以比流入回流流路的空气高的比例向外部排出的方式、将栽培室内的空气以比向外部排出的空气高的比例流入回流流路的方式、和将栽培室内的空气以相同的比例向外部排出的同时流入回流流路的方式。由此，例如在希望二氧化碳浓度高的环境的情况下，通过将栽培室内的空气以比向外部排出的空气高的比例流入回流流路，能够高效地使栽培室内的二氧化碳浓度上升，能够在有效地抑制温度控制的能量消耗量的同时在所希望的环境进行蘑菇的生长。
29.另外，本发明的附有二氧化碳浓度调节功能的空调系统具备：空气流通路，其具有
吸入空气的吸入口和连接到温度控制对象空间的供给口；温度控制部，其对流通于上述空气流通路内的空气的温度进行温度控制；回流流路，其使上述温度控制对象空间内的空气返回至上述空气流通路中的上述吸入口与上述温度控制部对空气进行温度控制的位置之间；混合比调节用阀组件，其设置于上述空气流通路，对来自上述吸入口的空气与来自上述回流流路的空气调节混合比后供给至上述温度控制部；和控制部，其控制上述混合比调节用阀组件；上述控制部能够切换基于第一模式的控制与基于第二模式的控制，上述第一模式使上述温度控制对象空间内的空气的二氧化碳浓度上升，上述第二模式使上述温度控制对象空间内的空气的二氧化碳浓度下降；在上述第一模式，控制上述混合比调节用阀组件，以使来自上述回流流路的空气以比从上述吸入口吸入的空气高的比例供给至上述温度控制部；在上述第二模式，控制上述混合比调节用阀组件，以使从上述吸入口吸入的空气以比来自上述回流流路的空气高的比例供给至上述温度控制部。
30.本发明的附有二氧化碳浓度调节功能的空调系统可以有效利用于希望控制二氧化碳浓度上升或下降的环境。
31.另外，本发明的另外的植物栽培用空调系统具备：切换阀，其具有吸入端口、供给端口、回流端口和排出端口；空气流通路，其连接上述供给端口与用于栽培植物的栽培室；回流流路，其连接上述回流端口与上述栽培室；上述切换阀能够在第一位置与第二位置之间动作，上述第一位置使上述吸入端口与上述供给端口连接、且上述回流端口与上述排出端口连接、且上述回流端口与上述供给端口隔断，上述第二位置使上述回流端口与上述供给端口连接、且上述吸入端口与上述供给端口隔断、且上述回流端口与上述排出端口隔断。
32.本发明的植物栽培用空调系统中，能够通过切换阀切换例如第一位置与第二位置，而切换如下方式：使从吸入端口流入供给端口的空气以比从栽培室经由回流端口流入供给端口的空气高的比例流入空气流通路的方式，和使从栽培室经由回流端口流入供给端口的空气以比从吸入端口流入供给端口的空气高的比例流入空气流通路的方式。
33.此处，有时植物在二氧化碳浓度高的环境生长被促进，在希望是这样的环境的情况下，在上述构成中，例如通过使从栽培室经由回流端口流入供给端口的空气以比从吸入端口流入供给端口的空气高的比例流入空气流通路，能够以简易的结构及操作高效地使栽培室内的二氧化碳浓度上升。由此，能够极其简易且经济地形成对植物生长而言所希望的环境。
34.需要说明的是，进行光合的植物在不进行光合的情况下吸入空气并排出二氧化碳。由此，在栽培室栽培进行光合的植物时，在栽培室的照明熄灯的状态下，通过使来自回流流路的空气进行循环，能够高效地使二氧化碳浓度上升。
35.另外，本发明的植物栽培用空调系统中，回流流路构成排出栽培室内的空气时的路径的一部分，所以与另外使用用于排出的独立流路的情况相比，能够使系统整体简洁化。
36.由上，能够极其简易且经济地将植物的栽培室控制为所期望的状态。
37.本发明的另外的植物栽培用空调系统也可以进一步具备：温度控制部，其对流通于上述空气流通路内的空气的温度进行温度控制。
38.该情况下，能够使利用温度控制部进行了温度控制并供给至栽培室内的空气从回流流路经由切换阀的回流端口而返回至利用温度控制部进行温度控制的位置的上游。由此，能够使利用温度控制部进行温度控制的空气的温度接近栽培室内的目标温度，因此能
够有效地抑制温度控制到目标温度的能量消耗量。另外，即使在切换阀使从吸入端口流入供给端口的空气与从栽培室经由回流端口流入供给端口的空气混合情况下，也同样地会使利用温度控制部进行温度控制的空气的温度接近栽培室内的目标温度。因此，即使在外部空气等被吸入到吸入端口的空气的温度与栽培室内的目标温度之差大的情况下，也能够有效地抑制温度控制到目标温度的能量消耗量。
39.另外，以往的一般的植物工厂中，在栽培室内配置有进行冷却、加热的空调装置，从空调装置产生的异物有可能混入栽培室内，但是，在该构成中，温度控制部配置在栽培室的外部，因此能够抑制异物混入栽培室。
40.上述切换阀能够进一步切换到上述第一位置与上述第二位置之间的中间位置，处于上述中间位置的上述切换阀可以使上述吸入端口与上述供给端口连接、且上述回流端口与上述供给端口连接、且上述回流端口与上述排出端口连接，使从上述吸入端口流入上述供给端口的空气与从上述栽培室经由上述回流端口流入上述供给端口的空气混合后的空气流入上述空气流通路。
41.该情况下，能够扩展调节二氧化碳浓度时和温度控制时的动作模式。
42.另外，处于上述中间位置的上述切换阀随着从上述第一位置侧接近上述第二位置侧，从上述吸入端口流入上述供给端口的空气相对于从上述栽培室经由上述回流端口流入上述供给端口的空气的比例也可以减少，随着从上述第二位置侧接近上述第一位置侧，从上述栽培室经由上述回流端口流入上述供给端口的空气相对于从上述吸入端口流入上述供给端口的空气的比例也可以减少。
43.上述切换阀可以在上述第一位置和上述第二位置这两处将上述吸入端口与上述排出端口隔断。
44.上述切换阀可以在上述第一位置将上述吸入端口与上述排出端口隔断，在上述第二位置将上述吸入端口与上述排出端口连接。
45.另外，本发明的另外的植物栽培用空调系统也可以进一步具备：吸入流路，其连接至上述吸入端口；和排出流路，其连接至上述排出端口；上述吸入流路的一部分与上述排出流路的一部分也可以构成使在各自内部流通的空气互相热交换的全热交换器。
46.另外，本发明的另外的蘑菇栽培用空调系统具备：切换阀，其具有吸入端口、供给端口、回流端口和排出端口；空气流通路，其连接上述供给端口与用于栽培蘑菇的栽培室；和回流流路，其连接上述回流端口与上述栽培室；上述切换阀能够在第一位置与第二位置之间动作，上述第一位置使上述吸入端口与上述供给端口连接、且上述回流端口与上述排出端口连接、且上述回流端口与上述供给端口隔断，上述第二位置使上述回流端口与上述供给端口连接、且上述吸入端口与上述供给端口隔断、且上述回流端口与上述排出端口隔断。
47.本发明的另外的蘑菇栽培用空调系统中，能够通过切换阀切换例如第一位置与第二位置而切换如下方式：使从吸入端口流入供给端口的空气以比从栽培室经由回流端口流入供给端口的空气高的比例流入空气流通路的方式，和使从栽培室经由回流端口流入供给端口的空气以比从吸入端口流入供给端口的空气高的比例流入空气流通路的方式。已知在蘑菇的栽培室中，栽培室内的二氧化碳浓度对蘑菇的形状、大小有影响，对蘑菇而言最优的二氧化碳浓度根据生长阶段而为不同的值。此处，本发明的蘑菇栽培用空调系统中，在例如
希望二氧化碳浓度高的环境的情况下，例如通过使从栽培室经由回流端口流入供给端口的空气以比从吸入端口流入供给端口的空气高的比例流入空气流通路，能够以简易的结构和操作高效地使栽培室内的二氧化碳浓度上升。由此，能够极其简易且经济地形成对蘑菇的生长而言所希望的环境。需要说明的是，因为蘑菇是吸收空气并排出二氧化碳的植物，因此本发明的蘑菇栽培用空调系统中二氧化碳浓度的上升控制能够利用从蘑菇自身产生的二氧化碳，从而极其经济地进行。
48.另外，例如希望根据蘑菇的生长阶段而降低栽培室内的二氧化碳浓度的情况下，通过增加从吸入端口流入供给端口的空气，能够迅速形成二氧化碳浓度降低的环境。
49.由上，能够极其经济地将蘑菇的栽培室控制为所期望的状态，能够较为经济地提高蘑菇的成品。
50.另外，本发明的另外的附有二氧化碳浓度调节功能的空调系统具备：切换阀，其具有吸入端口、供给端口、回流端口和排出端口；空气流通路，其连接上述供给端口与温度控制对象空间；回流流路，其连接上述回流端口与上述温度控制对象空间；和控制装置，其控制上述切换阀；上述切换阀能够在第一位置与第二位置之间动作，上述第一位置使上述吸入端口与上述供给端口连接、且上述回流端口与上述排出端口连接、且上述回流端口与上述供给端口隔断，上述第二位置使上述回流端口与上述供给端口连接、且上述吸入端口与上述供给端口隔断、且上述回流端口与上述排出端口隔断。上述控制装置能够切换基于第一模式的控制与基于第二模式的控制，上述第一模式使上述温度控制对象空间内的空气的二氧化碳浓度上升，上述第二模式使上述温度控制对象空间内的空气的二氧化碳浓度下降；在上述第一模式，控制上述切换阀，以使从上述温度控制对象空间经由上述回流端口流入上述供给端口的空气以比从上述吸入端口流入上述供给端口的空气高的比例流入上述空气流通路；在上述第二模式，控制上述切换阀，以使从上述吸入端口流入上述供给端口的空气以比从上述温度控制对象空间经由上述回流端口流入上述供给端口的空气高的比例流入上述空气流通路。
51.本发明的附有二氧化碳浓度调节功能的空调系统可以有效利用于希望控制二氧化碳浓度上升和下降的环境。
52.发明效果
53.根据本发明，能够极其经济地将植物的栽培室等空间控制为所期望的状态。
附图说明
54.图1是示出具备本发明的第一实施方式的空调系统的蘑菇栽培设施的示意性结构的图。
55.图2是示出具备本发明的第二实施方式的空调系统的蘑菇栽培设施的示意性结构的图。
56.图3是示出具备本发明的第三实施方式的空调系统的蘑菇栽培设施的示意性结构的图。
57.图4a是示出设置于第三实施方式的空调系统的切换阀的图。
58.图4b是示出设置于第三实施方式的空调系统的切换阀的图，是示出与图4a所示的状态不同的状态的切换阀的图。
59.图4c是示出设置于第三实施方式的空调系统的切换阀的图，是示出与图4a和图4b所示的状态不同的状态的切换阀的图。
60.图5a是示出设置于本发明的第四实施方式的空调系统的切换阀的图。
61.图5b是示出设置于第四实施方式的空调系统的切换阀的图，是示出与图5a所示的状态不同的状态的切换阀的图。
62.图5c是示出设置于第四实施方式的空调系统的切换阀的图，是示出与图5a和图5b所示的状态不同的状态的切换阀的图。
具体实施方式
63.以下，对本发明的各实施方式进行说明。
64.(第一实施方式)
65.图1是示出具备本发明的第一实施方式的蘑菇栽培用空调系统1(以下，省略为空调系统1)的蘑菇栽培设施s1的示意性结构的图。蘑菇栽培设施s1具备空调系统1与栽培室100。栽培室100是用于栽培蘑菇的房间，空调系统1向栽培室100内供给进行了温度控制和湿度控制的空气。所栽培的蘑菇没有特别限制，可以例示出香菇、杏鲍菇、金针菇、舞茸、平菇、滑菇、丛生口蘑等。
66.空调系统1具备：空气流通路10、送风机11、温度控制部20、加湿器24、回流流路30、回流流量调节用阀组件40、混合比调节用阀组件50、控制装置60、温度传感器71、湿度传感器72与co2浓度传感器73。
67.空气流通路10具有：吸入口10a，其吸入外部空气等空调系统1的外部的空气；和供给口10b，其连接到栽培室100。
68.送风机11产生用于在空气流通路10中从吸入口10a吸入空气并将吸入的空气流通至供给口10b的驱动力。
69.温度控制部20对流通于空气流通路10内的空气进行温度控制，具有：冷却器21，其冷却流通于空气流通路10内的空气；和加热器22，其加热流通于空气流通路10内的空气。例如，冷却器21可以是热泵式的制冷回路的蒸发器，也可以利用珀耳帖(peltier)元件的冷却器等。加热器22可以是电加热器，也可以是利用循环于制冷回路的高温的热介质的加热器等。
70.本例中，在空气流通路10内，冷却器21配置于加热器22的上游侧，但不特别限于这样的配置。另外，在空气流通路10内，送风机11配置于冷却器21的上游侧，加湿器24配置于加热器22的下流侧，但不特别限于这样的配置。
71.加湿器24对流通于空气流通路10内的空气加湿。加热器24可以是将通过加热水而产生的蒸汽混入空气的加湿器，也可以是超声波式加湿器。
72.回流流路30将栽培室100内的空气返回至空气流通路10中的吸入口10a与温度控制部20对空气进行温度控制的位置p(本例中为冷却器21对空气进行冷却的位置)之间。
73.本例中，在栽培室100设有排出口101，空调系统1进一步具备连接到排出口101的排出管120。回流流路30以从排出管120分支的方式连接至排出管120。
74.此处，回流流量调节用阀组件40设置于排出管120，调节从栽培室100内通过排出管120向外部排出的空气与从栽培室100内流入回流流路30的空气的流量比。回流流量调节
用阀组件40能够以0：100～100：0的范围调节通过排出管120向外部排出的空气与流入回流流路30的空气的流量比，但不限于这样的构成。
75.另一方面，混合比调节用阀组件50设置于空气流通路10中的吸入口10a与温度控制部20对空气进行温度控制的位置p(本例中为冷却器21对空气进行冷却的位置)之间，对来自吸入口10a的空气与来自回流流路30的空气调节混合比后供给至温度控制部20。混合比调节用阀组件50也能够以0：100～100：0的范围调节来自吸入口10a的空气与来自回流流路30的空气的混合比，但不限于这样的构成。
76.通过控制混合比调节用阀组件50，从吸入口10a吸入的空气的一部分或全部不向温度控制部20供给的情况下，未向该温度控制部20供给的空气的一部分或全部从未图示的流路排出到外部。同样地，通过控制混合比调节用阀组件50，流通于回流流路30的空气的一部分或全部不向温度控制部20供给的情况下，未向该温度控制部20供给的空气的一部分或全部从未图示的流路排出到外部。这样的混合比调节用阀组件50例如也可以是四端口流量调节阀。
77.控制装置60与配置于栽培室100内的温度传感器71、湿度传感器72和co2浓度传感器73电连接。另外控制装置60与送风机11、温度控制部20、加湿器24、回流流量调节用阀组件40和混合比调节用阀组件50电连接，控制这些各部的动作。控制装置60也可以由例如具备cpu、rom、ram等的计算机构成，根据所存储的程序控制上述各部的动作。另外，控制装置60也可以在能够调节栽培室100内的照明的强度的同时能够切换照明的开关。
78.控制装置60通过未图示的操作手段等由用户设定栽培室100内的空气的目标温度、目标湿度、供给风量等。而且，控制装置60根据目标温度调节冷却器21的冷却能力、加热器22的加热能力，根据目标湿度调节基于加湿器24的加湿量。另外，控制装置60根据所设定的供给风量调节送风机11的风量。
79.另外，控制装置60能够切换基于第一模式的控制与基于第二模式的控制，所述第一模式使栽培室100内的空气的二氧化碳浓度上升，所述第二模式使栽培室100内的空气的二氧化碳浓度下降。在第一模式，通过控制装置60控制混合比调节用阀组件50，以使来自回流流路30的空气以比从吸入口10a吸入的空气高的比例供给至温度控制部20。在第二模式，通过控制装置60控制混合比调节用阀组件50，以使从吸入口10a吸入的空气以比来自回流流路30的空气高的比例供给至温度控制部20。
80.在第一模式，也可以控制混合比调节用阀组件50，以仅使来自回流流路30的空气供给至温度控制部20。另外，在第二模式，也可以控制混合比调节用阀组件50，以仅使从吸入口10a吸入的空气供给至温度控制部20。
81.另外本实施方式中，第一模式和第二模式中，控制装置60也控制回流流量调节用阀组件40。具体而言，控制装置60在第一模式和第二模式中，使来自回流流路30的空气与来自吸入口10a的空气的混合比和从栽培室100内流向回流流路30的空气与从栽培室100内向外部排出的空气的流量比相一致。因此，在第一模式，在仅使来自回流流路30的空气供给至温度控制部20的情况下，控制回流流量调节用阀组件40，以使空气从栽培室100内仅流入回流流路30。另外，在第二模式，在仅使从吸入口10a吸入的空气供给至温度控制部20的情况下，控制回流流量调节用阀组件40，以使空气不从栽培室100内流入回流流路30。
82.控制装置60在监测co2浓度传感器73的同时进行上述的基于第一模式和第二模式
的控制。栽培室100内的空气到达目标二氧化碳浓度的情况下，本实施方式中，以能够维持目标二氧化碳浓度的来自吸入口10a的空气与来自回流流路30的空气的混合比向温度控制部20供给空气。在第一模式，随着栽培室100内的空气接近目标二氧化碳浓度，可以调节混合比调节用阀组件50，以使在向温度控制部20供给的空气中，从吸入口10a吸入的空气相对于来自回流流路30的空气的比例增加。另外，在第二模式，随着栽培室100内的空气接近目标二氧化碳浓度，可以调节混合比调节用阀组件50，以使在向温度控制部20供给的空气中，来自回流流路30的空气相对于从吸入口10a吸入的空气的比例增加。
83.以下，对本实施方式的作用进行说明。
84.空调系统1中，能够将利用温度控制部20进行了温度控制并供给到栽培室100内的空气通过回流流路30返回到空气流通路10中的吸入口10a与利用温度控制部20进行温度控制的位置(p)之间，能够使从吸入口10a吸入的空气与已经利用温度控制部20进行了温度控制的空气合流。由此，利用温度控制部20进行温度控制的空气的温度接近栽培室100内的目标温度，因此，即使在外部空气等被吸入到吸入口10a的空气的温度与栽培室100内的目标温度之差大的情况下，也能够有效地抑制温度控制到目标温度的能量消耗量。
85.另外，利用混合比调节用阀组件50，能够切换例如以下的方式：将从吸入口10a吸入的空气以比来自回流流路30的空气高的比例供给到温度控制部20的方式，将来自回流流路30的空气以比从吸入口10a吸入的空气高的比例供给至温度控制部20的方式，和将从吸入口10a吸入的空气与来自回流流路30的空气以相同的比例进行混合并供给至温度控制部20的方式。已知在蘑菇的栽培室中，栽培室100内的二氧化碳浓度对蘑菇的形状、大小有影响，对蘑菇而言最优的二氧化碳浓度根据生长阶段而为不同的值。此处，在空调系统1，例如在希望二氧化碳浓度高的环境的情况下，通过将来自回流流路30的空气以比从吸入口10a吸入的空气高的比例供给至温度控制部20(第一模式)，能够高效地使栽培室100内的二氧化碳浓度上升，能够使蘑菇在所希望的环境中生长。需要说明的是，因为蘑菇是吸收空气并排出二氧化碳的植物，空调系统1中二氧化碳浓度的上升控制能够利用从蘑菇自身产生的二氧化碳，从而极其经济地进行。
86.另外，例如希望根据蘑菇的成长阶段而降低栽培室100内的二氧化碳浓度的情况下，通过增加来自吸入口10a的空气并供给至温度控制部20，能够迅速形成二氧化碳浓度降低的环境。
87.另外，以往的一般的植物工厂中，在栽培室内配置有进行冷却、加热的空调装置，从空调装置产生的异物有可能混入栽培室内，但是，在空调系统1中，温度控制部20配置在栽培室100的外部，因此能够抑制异物混入栽培室100。
88.由上，根据本实施方式的空调系统1，能够极其经济地将蘑菇的栽培室100控制为所希望的状态，能够较为经济地提高蘑菇的成品。
89.另外，利用回流流量调节用阀组件40，能够切换以下方式：将栽培室100内的空气以比流入回流流路30的空气高的比例向外部排出的方式、将栽培室100内的空气以比向外部排出的空气高的比例流入回流流路30的方式、和将栽培室100内的空气以相同的比例向外部排出的同时流入回流流路30的方式。由此，能够高效地实施上述第一模式中的二氧化碳的上升控制，能够在有效地抑制温度控制的能量消耗量的同时在所希望的环境进行蘑菇的生长。
90.(第二实施方式)
91.接下来，参照图2，对具备第二实施方式的蘑菇栽培用空调系统2的蘑菇栽培设施s2进行说明。以下的说明中，仅对与第一实施方式的不同点进行说明。
92.如图2所示，在本实施方式中，在回流流路30设置有流量调节阀34，该流量调节阀34连接使回流流路30内的空气分支的分支流路32，同时该流量调节阀34调节从回流流路30流入空气流通路10侧的空气的流量以及从回流流路30流入分支流路32的空气的流量。进一步，在空气流通路10设置有热交换器90，其使空气流通路10内的空气与分支流路32所流通的空气进行热交换。
93.这样的第二实施方式中，来自回流流路30的空气不与从吸入口10a吸入的空气合流，能够利用来自回流流路30的空气对从吸入口10a吸入的空气进行温度控制。由此，即使在不希望来自回流流路30的空气与从吸入口10a吸入的空气混合的情况下，也能够有效利用来自回流流路30的空气，能够实现抑制温度控制的能量消耗量。
94.(第三实施方式)
95.接下来，对第三实施方式进行说明。图3是示出具备本发明的第三实施方式的蘑菇栽培用空调系统3(以下，省略为空调系统3)的蘑菇栽培设施s3的示意性结构的图。蘑菇栽培设施s3具备空调系统3与栽培室100。栽培室100是用于栽培蘑菇的房间，空调系统3向栽培室100内供给空气。所栽培的蘑菇没有特别限制，但可以例示出香菇、杏鲍菇、金针菇、舞茸、平菇、滑菇、丛生口蘑等。在以下的说明中，对本实施方式的构成部分之中与第一和第二实施方式的构成部分的相同之处，赋以相同的符号。
96.空调系统3具备：切换阀80、空气流通路10、送风机11、温度控制部20、回流流路30、吸入流路42、排出流路44、控制装置60、温度传感器71、湿度传感器72与co2浓度传感器73。
97.切换阀80的一例为四通阀，具有吸入端口81、供给端口82、回流端口83和排出端口84。图示的切换阀80是单一的阀。
98.图4a～c是示意性地示出切换阀80的结构的图。切换阀80具有阀外体85、和以能够在阀外体85内旋转的方式配置的阀体86。上述吸入端口81、供给端口82、回流端口83和排出端口84设置于阀外体85。另外阀外体85的内部设置有对应与阀体86的接触或分离而进行流路切换的分隔部87a～87d。
99.阀体86是板状，在其互相相向的端部边缘的中央具有旋转轴86a，能够以旋转轴86a为中心进行旋转。阀体86与未图示的电机等驱动部相连接，通过控制装置60控制该驱动部，从而调整阀体86的旋转位置。
100.设置于阀外体85的吸入端口81、供给端口82、回流端口83和排出端口84在以旋转轴86a为中心的周向上依次配置于阀外体85的外周部。
101.分隔部87a～87d之中，第一分隔部87a从阀外体85的内壁面中的吸入端口81与供给端口82之间的位置延伸到旋转轴86a附近，第二分隔部87b从阀外体85的内壁面中的供给端口82与回流端口83之间的位置延伸到旋转轴86a附近。另外分隔部87a～87d之中，第三分隔部87c从阀外体85的内壁面中的回流端口83与排出端口84之间的位置延伸到旋转轴86a附近，第四分隔部87d从阀外体85的内壁面中的排出端口84与吸入端口81之间的位置延伸到旋转轴86a附近。
102.第一分隔部87a的旋转轴86a侧的端部和第四分隔部87d的旋转轴86a侧的端部相
结合，第二分隔部87b的旋转轴86a侧的端部和第三分隔部87c的旋转轴86a侧的端部相结合。此外，沿旋转轴86a的方向观察时，相互结合的第一分隔部87a的旋转轴86a侧的端部和第四分隔部87d的旋转轴86a侧的端部、与相互结合的第二分隔部87b的旋转轴86a侧的端部和第三分隔部87c的旋转轴86a侧的端部，位于夹着旋转轴86a而相互面对的位置。
103.此外，在第一分隔部87a、第二分隔部87b和第三分隔部87c分别形成开口87a1、87b1、87c1。另外本实施方式中，第四分隔部87d不形成开口。另外阀体86之中，相对于旋转轴86a，一侧的板部分配置于由第一分隔部87a与第二分隔部87b所夹的空间，另一侧的板部分配置于由第三分隔部87c与第四分隔部87d所夹的空间。
104.根据以上那样的结构，切换阀80能够形成如下的状态：首先如图4a所示，阀体86与第一分隔部87a和第三分隔部87c分开，使第一分隔部87a的开口87a1和第三分隔部87c的开口87c1开放，另一方面，阀体86与第二分隔部87b和第四分隔部87d接触，封闭第二分隔部87b的开口87b1。另外，切换阀80能够形成如下的状态：如图4b所示，阀体86与第二分隔部87b分开，使第二分隔部87b的开口87b1开放，另一方面，阀体86与第一分隔部87a和第三分隔部87c接触，封闭第一分隔部87a的开口87a1和第三分隔部87c的开口87c1。
105.由此，切换阀80能够在第一位置(图4a)与第二位置(图4b)之间动作，其中第一位置(图4a)使吸入端口81与供给端口82连接、且回流端口83与排出端口84连接、且回流端口83与供给端口82隔断，第二位置(图4b)使回流端口83与供给端口82连接、且吸入端口81与供给端口82隔断、且回流端口83与排出端口84隔断。
106.进一步，切换阀80能够进一步切换至如图4c所示的上述第一位置与上述第二位置之间的中间位置。位于该中间位置的切换阀80使吸入端口81与供给端口82连接、且回流端口83与供给端口82连接、且回流端口83与排出端口84连接。需要说明的是，如上所述，本实施方式中在第四分隔部87d不形成开口，因此在上述第一位置、上述第二位置以及中间位置的任一位置，切换阀80均使吸入端口81与排出端口84隔断。
107.回到图3，空气流通路10连接切换阀80的供给端口82与栽培室100。空气流通路10中，空气从切换阀80流向栽培室100。温度控制部20和送风机11配置于空气流通路10内。本实施方式中，在空气流动的方向上在温度控制部20的下流侧配置送风机11，但不特别限于这样的配置。
108.温度控制部20对流通于空气流通路10内的空气进行温度控制，具有：对流通于空气流通路10内的空气进行冷却的冷却器21；和对流通于空气流通路10内的空气进行加热的加热器22。例如，冷却器21可以是热泵式的制冷回路的蒸发器，也可以是利用珀耳帖(peltier)元件的冷却器等。加热器22可以是电加热器，也可以是利用循环于制冷回路的高温的热介质的加热器等。本例中，在空气流通路10内，冷却器21配置于加热器22的上游侧，但不特别限于这样的配置。
109.送风机11产生用于使来自切换阀80的供给端口82的空气流通至栽培室100的驱动力。
110.回流流路30连接回流端口83与栽培室100，使栽培室100内的空气返回至温度控制部20对空气进行温度控制的位置p(本例中为冷却器21对空气进行冷却的位置)的上游。
111.吸入流路42具有空气吸入口42a与连接口42b，将连接口42b连接至吸入端口81。空气吸入口42a能够随着送风机11的驱动而将空调系统3的外部的空气吸入空调系统3的内
部。排出流路44连接至排出端口84，能够从空调系统3的内部向外部排出空气。此处，本实施方式中，吸入流路42的一部分与排出流路44的一部分构成使在各自内部流通的空气互相热交换的热交换器，本例中为全热交换器h。
112.需要说明的是，以下的说明中，仅说外部的情况下，该术语是指空调系统3的外部。本实施方式中，管状的吸入流路42与排出流路44连接至切换阀80，但也可以不将这些流路连接至切换阀80，而由吸入端口81直接从外部吸入空气，从排出端口84直接向外部排出空气。另外，吸入流路42和排出流路44也可以不协同构成热交换器。
113.如上所述通过将空气流通路10、回流流路30、吸入流路42和排出流路44连接到切换阀80，切换阀80能够在图4a所示的第一位置使流过吸入流路42后从吸入端口81流入供给端口82的空气以比从栽培室100经由回流端口83流入供给端口82的空气高的比例(具体而言，本例中前者：后者为100：0)流入空气流通路10。另外，切换阀80能够在图4b所示的第二位置使从栽培室100经由回流端口83流入供给端口82的空气以比流过吸入流路42后从吸入端口81流入供给端口82的空气高的比例(具体而言，本例中前者：后者为100：0)流入空气流通路10。
114.另外切换阀80能够在图4c所示的中间位置使流过吸入流路42后从吸入端口81流入供给端口82的空气与从栽培室100经由回流端口83流入供给端口82的空气混合后的空气流入空气流通路10。
115.另外本实施方式中切换阀80构成为比例阀，位于中间位置的切换阀80随着从第一位置侧向第二位置侧接近，从吸入端口81流入供给端口82的空气相对于从栽培室100经由回流端口83流入供给端口82的空气的比例减少。另外，位于中间位置的切换阀80随着从第二位置侧向第一位置侧接近，从栽培室100经由回流端口83流入供给端口82的空气相对于从吸入端口81流入供给端口82的空气的比例减少。需要说明的是，图3和图4a～c中示出了用于说明空气的流向的几个箭头。
116.控制装置60是控制器、处理器、电回路等，与配置于栽培室100内的温度传感器71、湿度传感器72和co2浓度传感器73电连接。另外控制装置60与送风机11、温度控制部20、切换阀80电连接，控制这些各部的动作。控制装置60可以由例如具备cpu、rom、ram等的计算机构成，根据所存储的程序控制上述各部的动作。另外，控制装置60也可以在能够调节栽培室100内的照明的强度的同时，能够切换照明的开关。
117.控制装置60通过未图示的操作手段等由用户设定栽培室100内的空气的目标温度、供给风量等。而且，控制装置60根据目标温度调节冷却器21的冷却能力、加热器22的加热能力。另外，控制装置60根据所设定的供给风量调节送风机11的风量。
118.另外，控制装置60能够切换基于第一模式的控制与基于第二模式的控制，所述第一模式使栽培室100内的空气的二氧化碳浓度上升，第二模式使栽培室100内的空气的二氧化碳浓度下降。在第一模式，控制切换阀80，以使从栽培室100经由回流端口83流入供给端口82的空气以比从吸入端口81流入供给端口82的空气高的比例流入空气流通路10。在第二模式，控制切换阀80，以使从吸入端口81流入供给端口82的空气以比从栽培室100经由回流端口83流入供给端口82的空气高的比例流入空气流通路10。
119.在第一模式，也可以控制切换阀80，以仅使来自回流流路30的空气流入空气流通路10。另外，在第二模式，也可以控制切换阀80，以仅使从空气吸入口42a吸入的空气流入空
气流通路10。
120.控制装置60在监测co2浓度传感器73的同时，进行如上述那样的基于第一模式和第二模式的控制。
121.以下，对本实施方式的作用进行说明。
122.在空调系统3中，能够使利用温度控制部20进行温度控制并供给至栽培室100内的空气从回流流路30经由切换阀80的回流端口83而返回至利用温度控制部20进行温度控制的位置(p)的上游。由此，因为能够使利用温度控制部20进行温度控制的空气的温度接近栽培室100内的目标温度，能够有效地抑制温度控制到目标温度的能量消耗量。
123.另外，通过切换阀80切换例如图4a所示的第一位置与图4b所示的第二位置，能够切换如下方式：使从吸入端口81流入供给端口82的空气以比从栽培室100经由回流端口83流入供给端口82的空气高的比例流入空气流通路的方式，和使从栽培室100经由回流端口83流入供给端口82的空气以比从吸入端口81流入供给端口82的空气高的比例流入空气流通路10的方式。已知在蘑菇的栽培室100中，栽培室100内的二氧化碳浓度对蘑菇的形状、大小有影响，对蘑菇而言最优的二氧化碳浓度根据生长阶段而为不同的值。此处，本实施方式的空调系统3在例如希望二氧化碳浓度高的环境的情况下，例如通过使从栽培室100经由回流端口83流入供给端口82的空气以比从吸入端口81流入供给端口82的空气高的比例流入空气流通路10，能够以简易的结构和操作高效地使栽培室100内的二氧化碳浓度上升。由此，能够极其简易且经济地形成对蘑菇的生长而言所希望的环境。需要说明的是，因为蘑菇是吸收空气并排出二氧化碳的植物，因此本实施方式中二氧化碳浓度的上升控制能够利用从蘑菇自身产生的二氧化碳，从而极其经济地进行。
124.另外，例如希望根据蘑菇的生长阶段而降低栽培室100内的二氧化碳浓度的情况下，通过增加从吸入端口81流入供给端口82的空气，能够迅速形成二氧化碳浓度降低的环境。
125.另外，本实施方式的空调系统3中，回流流路30构成排出栽培室100内的空气时的路径的一部分，所以与另外使用用于排出的独立流路的情况相比，能够使系统整体简洁化。
126.由上，根据本实施方式的空调系统3，能够极其简易且经济地将蘑菇的栽培室100控制为所期望的状态，能够较为经济地提高蘑菇的成品。
127.(第四实施方式)
128.接下来，参照图5，对第四实施方式的蘑菇栽培用空调系统进行说明。以下的说明中，仅对与第三实施方式的不同点进行说明。
129.图5是示出设置于第四实施方式的空调系统的切换阀80的图。本实施方式中的切换阀80在第四分隔部87d形成开口87d1。该情况下，切换阀80在图5a所示的第一位置使吸入端口81与供给端口82连接、且回流端口83与排出端口84连接、且回流端口83与供给端口82隔断、且吸入端口81与排出端口84隔断。
130.另外，切换阀80在图5b所示的第二位置使回流端口83与供给端口82连接、且吸入端口81与供给端口82隔断、且吸入端口81与排出端口84连接、且回流端口83与排出端口84隔断。另外，切换阀80在图5c所示的中间位置使吸入端口81与供给端口82连接、且回流端口83与供给端口82连接、且回流端口83与排出端口84连接、且吸入端口81与排出端口84连接。
131.以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，可以对上
述实施方式施加各种改变。
132.例如，上述各实施方式的空调系统适用于蘑菇栽培，这些空调系统也可以作为蘑菇以外的植物的植物工厂用的空调系统而利用。另外，各实施方式的空调系统作为附有二氧化碳浓度调节功能的空调系统，也可以有效利用于希望控制二氧化碳浓度上升和下降的环境。