JP6906200B2

JP6906200B2 - 畜舎

Info

Publication number: JP6906200B2
Application number: JP2018044499A
Authority: JP
Inventors: 幸彦関口; 一和佐田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2021-07-21
Anticipated expiration: 2037-06-29
Also published as: JP2019010086A

Description

本発明は、閉鎖型畜舎内の換気をプッシュプル換気で行う畜舎に関するもので、特に寒冷地で使用される畜舎に係るものである。

特許文献１には、トンネル換気式牛舎構造が開示されている。ここでは、開閉部を含む両端壁と、側壁と、屋根で閉鎖された牛舎本体の一方の端壁に常時外気の流入を許す外気流入路と、他の端壁に設けられた空気排出装置と、牛舎内の空気の一部を循環させる空気循環装置について開示されている。

つまり、特許文献１の牛舎は、長方形の牛舎の一方の短辺に空気排出装置を設け、他方の短辺に外気流入路を設けるので、長方形の長さ方向に空気の流れをつくるというものである。なお、空気循環装置は、冬季の寒い時期には、牛舎内の空気を全て換気するのではなく、一部を循環させることで牛舎内の温度が下がりすぎないようにするためのものである。

また、空気排出装置は、牛舎内の温度検出装置に基づいて複数の空気排出用換気扇の稼働数を増減する。つまり、牛舎内の温度に基づいて、牛舎内の風速を変更している。

牛舎に限定することなく、牛、豚、鶏といった家畜を飼う畜舎では、舎内の温度に基づいて風を制御するものがいくつか提案されている。特許文献２は、畜舎内に複数の送風装置を配置させ、送風装置の設置場所での温度に基づいて風量を個々に設定する制御装置が開示されている。

特許文献３には、長方形の畜舎の長辺に対向するようにプッシュプル型のファンを配置して、畜舎内の換気と温度調整を行う点が開示してある。

実用新案登録第３１１０４９１号公報特開２００７−２３９１２号公報特開２０１５−２０４７６６号公報

暑熱ストレスを察知して乳量・受胎率低下を防ぐ温湿度指数（ＴＨＩ）を用いた暑熱対策ＪＦＣ日本政策金融公庫農林水産事業技術の窓Ｎｏ．１９１０Ｈ２５．４．２５ＵＲＬ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｆｃ．ｇｏ．ｊｐ／ｎ／ｆｉｎａｎｃｅ／ｋｅｉｅｉ／ｐｄｆ／１９１０．ｐｄｆ）

従来の牛舎は、天井に換気扇を設置し、順送りに送風する「開放型牛舎」が主流であり、開放型牛舎では換気扇台数、配置、送風量が適切でないことにより、換気が十分に実施されず温度ムラの発生、アンモニアガスの滞留といった牛舎内の環境が良くないという問題があった。これらの問題や特に寒冷地の冬季における牛舎内の自動搾乳機の凍結、牛への寒さを防止すること及び夏季における牛への暑さを防ぐことができず、牛がストレスを感じることで搾乳量が減少するという課題をいまだ解決できていなかった。

特許文献１乃至３は、暑熱対策として畜舎に空気の流れを起こして、牛を快適に育成しようとするものである。しかし、寒冷地では、夏季の暑さもさることながら、冬季の寒気対策が必要となる。すなわち、特許文献１乃至３は、冬季の対策が十分とは言えない。牛自体は、寒気には強く、暑さに弱いので、畜舎内の暖房については、あまり問題視されることは少ない。しかし、特に近年の自動化を進めた畜舎では、牛がコールドショックを受けるより先に自動化機械の凍結によって、畜舎自体の動作が停止してしまうというおそれがあった。

特に、自動化を進めた畜舎では、広い畜舎を少人数で運営しており、自動化された給餌機械や搾乳機械が一度動作しなくなると、復旧までに時間がかかる。このような事態は、牛乳の生産高を著しく低下させられるだけでなく、牛自体の死亡に繋がることさえある。

また、側壁に多くのシャッター付き送風機を取り付けた場合、全てのシャッターが一斉に開閉すると比較的大きな音が畜舎内に響き、睡眠中の牛に衝撃を与えることにもなる。本発明はこのような状況に鑑み、特に寒冷地に対応した閉鎖型畜舎を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る畜舎では、プッシュプル換気用のファンを畜舎の側壁に設けた構造であって、ファンに外気温に基づいて開閉するシャッターを設けたものである。

すなわち、本発明の閉鎖型畜舎は、畜舎の壁面に給気用と排気用の換気扇を配置し、畜舎の内外の温度計を使用して換気扇を自動制御することで、畜舎内温度・湿度・風速を均一に保ち、最適な飼養環境を実現するものである。

より具体的には、本発明に係る畜舎は、
長方形の床面と、
前記床面の長辺側に設けられた一対の側壁と、
前記床面の短辺側に設けられた一対の端壁と、
前記側壁と前記端壁との上方に配置された屋根を有する建築体と、
前記一対の側壁の第１側壁には、前記端壁の長さ以上に渡って、隣接する送風機のファンの直径以下の間隔で排出方向にプル側送風機が並設され、
前記一対の側壁の第２側壁には、前記プル側送風機の両端の送風機に対向する位置に吸引方向にプッシュ側送風機が配設され、前記プッシュ側送風機の間には、開閉可能な貫通孔が設けられ、
前記一対の端壁には、換気扇が設けられ、
前記建築体の外部に外気温度を計測する外気温度計と、
前記建築体の内部に内気温度を計測する内気温度計と、
前記プル側送風機と前記プッシュ側送風機の前記建築体の外側に設けられたシャッターと、
前記建築体内部に凍結すると作動できない舎内作業装置と、
前記プル側送風機と前記プッシュ側送風機と前記換気扇及び前記シャッターと接続され、タイマーを有する制御器を有し、
前記制御器は、前記外気温度計で計測した外気温度と内気温度計で計測した内気温度の信号を受信し、
受信した内気温度が牛のストレス温度以上に上昇した場合は、前記シャッターを開けて前記プル側送風機および前記プッシュ側送風機を最大能力運転する最大運転処理、
受信した内気温度が牛のストレス温度未満で、
受信した外気温度が所定の外気温度（Ｔｏｔ２）以上の場合は、内気温度Ｔｉに応じたシャッターの開閉と換気制御を行う内気制御処理、
受信した外気温度が前記外気温度（Ｔｏｔ２）よりも低い所定の外気温度（Ｔｏｔ１）以上であり所定の外気温度（Ｔｏｔ２）未満である場合は、内気温度Ｔｉと昼夜に応じたシャッターの開閉と換気制御を行う昼夜付内気制御処理、
受信した外気温度が所定の外気温度（Ｔｏｔ１）未満の場合は前記シャッターを閉じ内気温度Ｔｉに応じた換気制御を行う冬モード処理を行うことを特徴とする。

本発明の閉鎖型畜舎では、畜舎内環境を、シミュレーション技術を活用し換気扇の好適な配置を調べた。したがって、畜舎内全体を均一な風速で換気し、牛にとって最適な環境を実現できる。また、バイオセキュリティについては、畜舎内全体換気によりサシバエ・アブ等の活動を抑制することができる。さらに閉鎖型畜舎のため野鳥の侵入抑制という効果もある。

本発明に係る畜舎は、長方形の対向する長辺部分に設けられた側壁間でプッシュプル換気を行うので、一様流とも言える均一な空気の流れを生じさせることができ、畜舎内の牛は快適な空気の流れを受けることができる。一方、冬季にはファンのシャッターを閉じるため、閉鎖型の畜舎となり、畜舎内の温度は外気ほど下がることはなく、畜舎内の舎内作業装置が凍結することを防止することができる。

また、本発明に係る畜舎では、長辺部分に設けられた側壁に配置されたプッシュプル換気用ファンだけでなく、短辺部分に設けられた端壁にも換気ファンを有しており、プッシュプル換気用ファンが停止している場合は、対向する端壁間で換気を行う。

また、プッシュプル換気を用いている場合に、畜舎の側壁間に生じる均一な空気の流れは、畜舎内のアンモニアや二酸化炭素の蓄積を解消することができる。さらに、均一な空気の流れは、サシバエ等の害虫が畜舎内にとどまることを防止する。これによりサシバエが牛を刺すことが軽減され、牛へのストレスも軽減されるため搾乳量の減少を抑えることができる。また、畜舎を閉鎖型とするので、鳥などの害獣の侵入を防止できる。

これらの効果によって、夏季においても受胎率を向上させ、乳量の低下を防止し、冬季に舎内作業装置（自動搾乳機や機械式給餌機）が凍結してしまうことを防止することができる。

本発明に係る畜舎（牛舎）の外観斜視図である。畜舎の短辺側の端壁を表す図である。畜舎の長辺側の側壁（プル側側壁）およびその拡大図である。畜舎に用いる送風機の一例を示す図である。畜舎に用いる送風機とシャッターを示す図である。畜舎の長辺側の側壁（プッシュ側側壁）およびその拡大図である。プッシュ側送風機とプル側送風機の配置を例示する平面図である。畜舎の一部を使用する形態を例示する平面図である。畜舎の他の形態を示す平面図である。制御系の接続関係を示す図である。メインフローを示す図である。初期処理のフローを示す図である。風処理のフローを示す図である。最大運転のフローを示す図である。内気制御のフローを示す図である。昼夜付内気制御のフローを示す図である。温度制御のフローを示す図である。冬モードのフローを示す図である。シャッターの動きを説明する図である。

以下に本発明に係る畜舎について図面を参照しながら説明を行う。なお、以下の説明は本発明に係る畜舎の一実施形態の説明であり、これに限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、以下の実施形態は変更することができる。なお、以下の説明においては、畜舎を牛舎として説明を行う。しかし、本発明の畜舎は特に牛舎に限定されるものではなく、鶏舎、豚舎にも適用することができる。

図１に本発明に係る牛舎（畜舎）１の斜視図を示す。また、図２には、牛舎１の短辺方向の側面図を示す。また、図３には、牛舎１において、後述するプル側送風機が設けられた側面（以後「プル側側壁」と呼ぶ。）の図とその一部拡大図を示す。また、図６には、牛舎１において、後述するプッシュ側送風機が設けられた側面（以後「プッシュ側側壁」と呼ぶ。）の図とその一部拡大図を示す。

図１を参照する。牛舎１は、長方形の床面１０と、床面１０の短辺側に設けられた端壁１２ａ、１２ｂ（いずれか若しくは両方を「端壁１２」とも呼ぶ。）と、床面１０の長辺側に設けられたプル側側壁１４ａとプッシュ側側壁１４ｂ（両方をまとめて「側壁１４」とも呼ぶ。）と、屋根１６によって形成される。なお、屋根１６と側壁１４と端壁１２は建築物を構成するといってもよい。また、以後の説明で「牛舎１の長手方向」とは、床面１０の長辺方向を言い、「牛舎１の幅方向」とは床面１０の短辺方向を言う。

床面１０は、長方形の形状をしている。ただし、正方形を排除するものではない。畜舎を建設する土地の都合により、多少のゆがみはあってもよい。ここで「ゆがみ」とは、各辺が完全な直線でない若しくは、各辺をなす角度が９０度からずれるという状況を含む。しかし、牛舎１は、舎内に均一な空気の流れを発生させることで、牛にとっての快適性を確保するものであるので、均一な空気の流れを阻害するほど、ゆがんでしまうのは好ましくない。

床面１０の仕上がりは特に限定されるものではなく、多少の盛り土がされていてもよい。ただし、盛り土も、後述する均一な空気の流れを阻害するほど、凸凹ができるものは好ましくない。

側壁１４は、長方形の床面１０の対向する長辺に設けられる。一方の側壁がプル側側壁１４ａであり、他方の側壁がプッシュ側側壁１４ｂとなる。それぞれの側壁１４には、後述する送風機と貫通孔が設けられる。

図２を参照して、端壁１２ａと１２ｂは、長方形の床面１０の対向する短辺に設けられる。ここには、開閉扉１３ａ、１３ｂが設けられる。開閉扉１３ａ、１３ｂは、牛舎１への牛の出入りや、作業車両若しくは作業者の出入りのために利用される。通常、この開閉扉１３ａ、１３ｂは、閉じておくのが望ましい。端壁１２ａ、１２ｂに開口部があると、牛舎１内に発生させる均一な空気の流れを乱す原因になるからである。符号１６ｈは軒高を表し、側壁１４の高さである。

また、端壁１２ａと端壁１２ｂには、換気扇２２ａと換気扇２２ｂ（両方まとめて指示する場合は「換気扇２２」と呼ぶ。）が設けられる。換気扇２２はフード付きのものであるのが望ましい。換気扇２２は、プッシュプル換気が使用できない場合に使用される。具体的には、本発明に係る牛舎１は、外気温度が所定の温度以下になると、冷気の侵入を防止するために、側壁１４に設けた送風機２０を停止させ、送風機２０のシャッター２１（図５参照）を閉じる。このような場合は、換気扇２２だけで換気を行う。なお、図２では、換気扇２２ａと換気扇２２ｂをそれぞれ３つずつ記載したが、換気扇２２の数については、３つに限定されるものではない。

再び、図１を参照して、屋根１６は、牛舎１内の均一な空気の流れを作る空間を形成する一部であるので、空気の流れを阻害しない程度の天井の平坦さを有するのが望ましい。屋根１６が直接天井となる場合は、屋根１６はフラットに近い方が望ましい。形状は、特に限定されるものではなく、切妻屋根、寄棟屋根など自由に利用してよい。切妻屋根で、屋根１６の傾斜が１寸勾配（５．７度）のものが好適に利用することができる。なお、寒冷地では積雪防止及び屋根１６の強度の観点から、２寸勾配（１１．４度）であってもよい。また、勾配がこれ以上あっても、牛舎１内にバッフルと呼ばれる導風幕を張ることで、天井を形成することなく、空気の流れを均一にすることができる。

図３（ａ）には、プル側側壁１４ａの正面図を示し、図３（ｂ）には、一部拡大図を示す。プル側側壁１４ａには、貫通孔１４ａｈが形成されている。貫通孔１４ａｈは、側壁一杯に広がる１つの貫通孔であってもよいし、複数の貫通孔が設けられていても良い。この貫通孔１４ａｈには、後述するプル側送風機２０ａが設置される。また、貫通孔１４ａｈは、プル側側壁１４ａ若しくは壁部材（側壁を形成するボード状の材料）を形成してから穿設してもよいし、凹状の切り込みが形成された壁部材を組み合わせて設けられたプル側側壁１４ａの孔であってもよい。なお、図３（ｂ）では、貫通孔１４ａｈは、貫通孔１４ａｈ１と、貫通孔１４ａｈ２を総称している。

プル側側壁１４ａに設けられる貫通孔１４ａｈには、プル側送風機２０ａが、設置される。プル側側壁１４ａに配置されたプル側送風機２０ａは、牛舎１内部から外部に向けて空気を流す送風機である。これをプル側送風機２０ａと呼んでもよい。プル側送風機２０ａの配置は、隣接するプル側送風機２０ａ同士が等間隔になるように配置するのが望ましい。また、隣接するプル側送風機２０ａ同士の間隔は、使用するファンの直径以内の距離であるのが望ましい。

均一な空気の流れを作るためには、隣接するプル側送風機２０ａ同士の間隔が開きすぎていては、空気が流れない空間ができてしまうからである。ただし、後述するように、上記の条件を満たしていなくとも、均一な空気の流れを作ることができる態様を排除しない。

図４には、１台の送風機２０の例を示す。図４（ａ）は側面視、図４（ｂ）は平面視である。送風機２０は１１２０ｍｍ×１１２０ｍｍの大きさであり、幅２０ｗおよび高さ２０ｈとも同じ寸法である。ファンの直径２０ｄは、１０００ｍｍの大きさを有する。もちろん、この大きさに限定されるものではない。

送風機２０の前面２０ｆと後面２０ｒには、ワイヤで形成された羽根ガードが設けられている。空気は後面２０ｒから入り、前面２０ｆから吹き出される。図４で例示した送風機２０は、吸込側と吹出側が決まっているタイプの送風機２０を示したが、ファンの回転方向によってどちらの面も吸込側にできるタイプの送風機であればより好ましい。

図５には、送風機２０にシャッター２１が施された状態を示す。本発明に係る牛舎１で用いられる送風機２０にはシャッター２１が備えられる。図５（ａ）はプル側送風機２０ａにシャッター２１が設置されたものであり、図５（ｂ）はプッシュ側送風機２０ｂにシャッター２１が設置されたものである。

シャッター２１はいずれも牛舎１の外側に向かって開く。シャッター２１の開閉は後述する制御器５０からの指示により、駆動モータ２１ｍが行う。シャッター２１は開いたらそこでロックがかかり、容易に戻らない構成（例えば、エアーダンパをシャッター２１の開閉機構部材に取付ける）にするのが望ましい。強風でシャッター２１が突然閉まると、その時の衝撃音が牛にストレスを与えるからである。

なお、本発明に係る牛舎１において、シャッター２１は、図５に示されるものに限定されず、巻上式のカーテンのような形状であったり、左右若しくは一方にスライドするカーテンのようなものであってもよい。また、シャッター２１は、送風機２０毎に取り付けられるものではなく、複数個を一度に開閉してしまうような、大きなものであってもよい。

再度図３を参照して、プル側送風機２０ａは、プル側側壁１４ａの全面に配置している。図３では、プル側側壁１４ａに高さ方向に接近して貫通孔１４ａｈ１、１４ａｈ２が設けられており、それぞれの貫通孔１４ａｈ１、１４ａｈ２に、プル側送風機２０ａが設置されている様子を示す。つまり、高さ方向に２段にプル側送風機２０ａを配置した構成である。

牛舎１の長手方向を見ると、それぞれの貫通孔１４ａｈ１、１４ａｈ２の間隔には、狭い部分（間隔）１５ａと広い部分（間隔）１５ｂがある。広い部分１５ｂは、プル側側壁１４ａの柱等を設ける箇所である。狭い部分１５ａおよび広い部分１５ｂともに、プル側送風機２０ａのファンの直径２０ｄ（図４（ｂ）参照）より狭い間隔で設置されているのが望ましい。なお、ここで、隣接するプル側送風機２０ａの間隔とは、隣接するプル側送風機２０ａのファンの先端同士が最も短くなる距離を言う。

また、プル側側壁１４ａの両端でも、端１４ａｔ１、１４ａｔ２から最初のプル側送風機２０ａまでの距離１５ｃは、プル側送風機２０ａのファンの直径２０ｄよりも短い間隔で配置されている。ただし、プル側側壁１４ａの端から端まで牛舎１として使用した場合であり、牛舎１に車庫やストッカーといった付帯設備用の空間を追設している場合は、端１４ａｔ１、１４ａｔ２から最初のプル側送風機２０ａまでの距離１５ｃは、ファンの直径２０ｄより長くてもよい。

また、プル側送風機２０ａを高さ方向に重ねる場合も、各プル側送風機２０ａ間の距離はファンの直径２０ｄよりも短い間隔で配置されている。なお、プル側送風機２０ａは、１段だけで配置してもよい。床面１０から牛の頭の高さまでに均一な空気の流れができればよいので、ファンの直径２０ｄが２ｍ程度の送風機なら１段でよいからである。また、プル側送風機２０ａは、３段以上の配置にすることを排除しない。

図６（ａ）、（ｂ）にはプッシュ側側壁１４ｂの全面を示し、図６（ｃ）には、一部拡大図を示す。プッシュ側側壁１４ｂには、貫通孔１４ｂｈ２が形成され、プッシュ側送風機２０ｂが配置される。プッシュ側送風機２０ｂは、プル側側壁１４ａとは異なり、広い間隔で配置される。ただし、プル側側壁１４ａに配置したプル側送風機２０ａの両端のプル側送風機２０ａに対応する部分には、プッシュ側送風機２０ｂｔ１とプッシュ側送風機２０ｂｔ２が配置される。

特許文献３に示されているように、プル側側壁１４ａに配置された両端のプル側送風機２０ａに対応する位置にプッシュ側送風機２０ｂ（プッシュ側送風機２０ｂｔ１とプッシュ側送風機２０ｂｔ２）を配置することで牛舎１内には、均一な風の流れを作ることができるからである。

したがって、プッシュ側送風機２０ｂはプル側送風機２０ａの両端の位置に対応する位置に配置する２機と、この２機の間をほぼ等間隔に配置できる数だけ配置する。したがって、プッシュ側送風機２０ｂは、プッシュ側側壁１４ｂに、２機以上、好ましくは３機以上を配置するのが望ましい。もちろん、最大数は、プル側側壁１４ａに配置したプル側送風機２０ａと同数である。しかし、プル側送風機２０ａの数より少なくても、牛舎１内に均一な風の流れを発生させることができる。

なお、プッシュ側側壁１４ｂに配置されるプッシュ側送風機２０ｂは、外部から牛舎１内部に向けて空気を流す送風機である。

プッシュ側送風機２０ｂは、少なくともファンの直径２０ｄ以上の距離を上下に移動可能に配置される。図６（ｃ）では、プッシュ側送風機２０ｂが縦方向に２機分配置できるだけの貫通孔１４ｂｈ２が形成され、そこに１機のプッシュ側送風機２０ｂが配置されている様子を示す。プッシュ側送風機２０ｂは、上方からつり上げ若しくは下方から押し上げる機構によって、この貫通孔１４ｂｈ２に沿って、プッシュ側側壁１４ｂの高さ方向に移動可能に設けられている。

プッシュ側送風機２０ｂが下側にある場合を下位置にあるといい、上側にある場合を上位置にあるという。なお、上位置と下位置の中間の位置にあることを排除しない。

すなわち、プッシュ側送風機２０ｂは、１つの設置個所に１台だけ設置される。また、プッシュ側送風機２０ｂの上側若しくは下側には、開口が形成される。図６（ｃ）では、実線で示すように現在プッシュ側送風機２０ｂは下位置に配置され、点線で示すように、上位置に持ち上げることもできる。また、図６（ａ）は全てのプッシュ側送風機２０ｂが上位置に配置され、図６（ｂ）は全てのプッシュ側送風機２０ｂが下位置に配置されている様子を示す。

また、プッシュ側送風機２０ｂは、プッシュ側側壁１４ｂに沿って（牛舎１の長手方向に）移動可能に配置されていてもよい。牛舎１を部分的に用いる場合には、牛舎１内の使用する領域だけに、プッシュ側送風機２０ｂを配置し、その領域をカバーできるプル側送風機２０ａと共に使用することで、牛舎１の部分的な領域だけに均一な風を発生させることができる。

なお、プッシュ側送風機２０ｂは、プッシュ側側壁１４ｂに沿って移動可能に配置されても、プッシュ側送風機２０ｂ間には、ファンの直径２０ｄ以上の間隔（貫通孔）が空くように配置される。

また、貫通孔１４ｂｈ２に上下に２個のプッシュ側送風機２０ｂを配置することを排除しない。さらに、プッシュ側側壁１４ｂに形成される貫通孔（貫通孔１４ｂｈ１や貫通孔１４ｂｈ２）は、冬季には封鎖されるようにしておく。冬季は牛舎１内に外気が入りにくい状態にして、牛舎１内の温度が下がらないようにするためである。この時の封鎖は、ビニール製の遮断カーテンやシャッター等を用いることができる。また、封鎖は手動で行うようにしてもよい。

図７には、牛舎１の平面図を例示する。牛舎１の中央部分には餌場６０が２列に配置されている。餌場６０は、餌が配置される領域である。餌は床面１０に直接配置してもよいし、樋状の容器にいれてもよい。餌場６０はどちらの状態をも含むものである。牛は、側壁１４と餌場６０の間で飼われる。餌場６０の間にはレール７２が設けられている。レール７２に沿って、キャリア７４が走行する。キャリア７４は、餌を貯蔵するストッカー７６で餌を搭載し、餌場６０に配送する。キャリア７４は通常は車庫７８で待機している。

また、牛舎１には、自動搾乳機８０が配置されていてもよい。自動搾乳機８０に入った牛は、乳頭の洗浄から搾乳まで全自動で行われ、搾乳された生乳の体細胞数や生乳の電気伝導度測定により、***炎の牛を発見することができる。より具体的には、生乳中の塩化ナトリウム成分が増加すれば潜在的な***炎を発見でき、***炎に感染している牛がいる区画をみつけることができる。また、自動搾乳機８０は出荷に適さない生乳を自動的に分離し良質の生乳のみをバルククーラーに送ることができる。

キャリア７４や自動搾乳機８０の動きは後述する制御器５０が制御してよい。また、他の制御器が制御してもよい。ストッカー７６、キャリア７４、レール７２は、自動給餌装置を構成する。ここでは、自動給餌装置は、ストッカー７６、キャリア７４、レール７２および制御器などで構成される例を挙げた。しかし、自動給餌装置は、これに限定されることはなく、餌を貯蔵するストッカー７６から餌場６０まで餌を機械的に運搬するものであれば、本発明に係る自動給餌装置としてよい。例えば、スタンドアロンで牛舎１内を移動するロボット等であってもよい。なお、自動給餌装置および自動搾乳機８０は舎内作業装置７０に含まれる。これらの舎内作業装置７０は、凍結すると作動できなくなる。

次にプッシュ側送風機２０ｂの配置の例を説明する。プル側送風機２０ａの中で両端のプル側送風機２０ａｔ１、プル側送風機２０ａｔ２に対応する位置にプッシュ側送風機２０ｂｔ１、プッシュ側送風機２０ｂｔ２が配置されている。その他のプッシュ側送風機２０ｂ３やプッシュ側送風機２０ｂ４等は、ファンの直径２０ｄ以上の距離を空けて配置されている。

なお、プル側送風機２０ａが設置されている長手方向の領域の長さ１９は、牛を居住させる空間の側壁１４ａ、１４ｂ方向（長手方向）の長さである。この長さ１９が、牛舎１の幅（端壁１２ａ、１２ｂの長さ１２ｗ）より長ければ、プル側側壁１４ａ、プッシュ側側壁１４ｂの長さ１４ｗより短くてもよい。すなわち、プル側送風機２０ａは、プル側側壁１４ａの全面にファンの直径２０ｄ以下の間隔で配置していなくてもよい。牛舎１の中で牛が居住する部分に均一な空気の流れを発生させればよく、牛のいない部分に送風機２０を配置する必要はないからである。

また端壁１２ａおよび端壁１２ｂには、換気扇２２（換気扇２２ａと換気扇２２ｂ）が設けられている。また、端壁１２ａおよび端壁１２ｂの間に送風ファン２４が設けられていてもよい。送風ファン２４は、牛舎１の長手方向に風の流れを作るファンである。図７では、送風ファン２４を１２個（縦線の入った四角形）描いたが、送風ファン２４の数はこれに限定されるものではない。

図８には、牛舎１を部分的に利用する場合の配置について示す。ここでは、使用される領域をカバーするように、運転するプル側送風機２０ａｃが決められる。図では稼働状態のプル側送風機２０ａｃを、斜線を入れた四角形で示した。

一方、プッシュ側送風機２０ｂは、運転するプル側送風機２０ａｃの両端のプル側送風機２０ａｃｔ１、とプル側送風機２０ａｃｔ２に対応する位置に２機（プッシュ側送風機２０ｂ３とプッシュ側送風機２０ｂ４。何れも斜線を入れた四角形）が配置される。また、これらの領域を区切るように、端壁１２と平行な導風手段１２ｃ１、１２ｃ２（一点鎖線で表示した。）が配置されてもよい。具体的には、カーテンが好適に利用できる。

なお、図８においては、餌場６０には、利用する長さ１９の部分だけ餌が供給される状態を、ドットによる模様で示した。

図９には牛舎１の他の形態を示す。牛舎２は、長手方向の途中に管理棟３が配置されている。本発明に係る畜舎は、長方形の床面１０の幅（端壁の長さ１２ｗ）方向に主たる通気を行うので、側壁１４は長くなる。そこで、管理棟３を牛舎２の中央付近に設けると、どちらの端壁１２方向に移動するにもほぼ同じ時間で移動できる。したがって、全体としてみると、牛舎２は、管理棟３を境にしてＡゾーンとＢゾーンの２つのゾーンで牛を飼育することができる。

このような構造であっても、Ａゾーン若しくはＢゾーンの少なくともいずれかにおいて、プル側送風機２０ａが連続して配置されている部分の長さ１９が端壁の長さ１２ｗより長ければ本発明に係る畜舎といってよい。また、プル側送風機２０ａが連続して配置されている部分の両端に配置されたプル側送風機２０ａｔ１とプル側送風機２０ａｔ２には、それぞれプッシュ側送風機２０ｂｔ１及びプッシュ側送風機２０ｂｔ２が対向して配置されている。

また、牛舎２のような構造であっても、端壁１２ａおよび端壁１２ｂには換気扇２２ａおよび換気扇２２ｂが配置されている。

なお、図９の構成であると、管理棟３が設置された部分の牛舎２内の領域３Ｒでは、自動搾乳機８０が配置されるユーティリティゾーンとして利用することができる。自動搾乳機８０は水分を扱う部分が多く、凍結しやすいため、外気温度の影響を受けにくい牛舎２内の領域３Ｒに設置することが好ましい。また、牛が自ら自動搾乳機８０に向かい列をなす為、牛舎２内の領域３Ｒのように比較的広いスペースが必要である。領域３Ｒはこの要求を満足させることができる。

また、管理棟３のすぐ両脇の側壁１４には、補助換気扇２３が配置されていてもよい。管理棟３が設置された領域３Ｒの換気を行うためである。補助換気扇２３は、牛舎２の幅方向に空気の流れを作る。

図１０は、牛舎１を端壁１２に平行な面で切った断面の模式図である。牛舎２も同様のシステムを有する。この図を用いて牛舎１の送風機２０およびその他の手段の処理フローについて説明する。牛舎１内に設けられた内気温度計３０、外気温度計３２、風速センサ３４、舎内作業装置用温度計４０は、制御器５０と接続されている。送風機２０が稼働すると牛舎１内の空気は符号１８の方向に流れる。

舎内作業装置用温度計４０は、キャリア７４、ストッカー７６、車庫７８、自動搾乳機８０といった舎内作業装置７０の表面に設置されている各温度計をまとめた総称である。また前記以外の舎内作業装置７０であって、低温によって動作が停止するものを含めてもよい。制御器５０は、全ての送風機２０とシャッター２１にも接続されている。

内気温度計３０、外気温度計３２、風速センサ３４といったセンサ類は、牛舎１の長手方向（側壁１４に沿った方向）に向かって、所定間隔で複数個配置されていてもよい。牛舎１は長方形をしているので、１つのセンサの値で牛舎１内の全ての位置をカバーすることはできない場合もあるからである。

制御器５０は、内気温度計３０からの信号Ｓｔｉ、外気温度計３２からの信号Ｓｔｏ、風速センサ３４からの信号Ｓｗ、舎内作業装置用温度計４０からの信号ＲＲを受信する。また、制御器５０はタイマ５６を有し、現在の時刻や、ある時刻からの経過時間を知ることができる。

これらの受信する信号は、一種類のセンサに複数個の信号の入力があり得る。同種のセンサは複数個配置することを予定しているからである。この場合、制御器５０は、同一種類のセンサからの複数の入力に対して、その平均値で全体を制御するようにしてもよい。また、分散を求めておいて、分散値の大きな測定値がある場合は、個々のセンサの位置を考慮して制御を行ってもよい。

制御器５０は、送風機２０および換気扇２２に対しては、インバータの周波数（高い程出力が高い）を指示する指示信号Ｃ２０ａ、Ｃ２０ｂ、Ｃ２２を送信する。なお、指示信号Ｃ２０ａとＣ２０ｂは、側壁１４ａ、１４ｂの全面に配置した送風機２０の全てを一様に制御してもよいし、特定の送風機２０を個別に制御してもよい。特に図９で示した牛舎２のような構成の場合はゾーン毎に送風機２０を運転してもよい。また、端壁１２に配置した換気扇２２も部分的に運転させることができる。

また、制御器５０は、シャッター２１に対して、開閉の指示信号Ｃｓｔを送信する。指示信号Ｃｓｔを受信したシャッター２１は、指示信号Ｃｓｔに従って、閉じる若しくは開くといった動作を行う。なお、ここでは、シャッター２１は開閉動作を行うとして説明を続けるが、シャッター２１の開度を調節するような制御を行ってもよい。

本発明の牛舎１では、牛舎１内に、均一な空気の流れを作ることを目的とするので、プル側側壁１４ａおよびプッシュ側側壁１４ｂに並列に配置したプル側送風機２０ａとプッシュ側送風機２０ｂの一部を間欠的に駆動させる若しくは、部分的に風速の強弱をつけることで、均一な空気の流れを作れる場合があれば、そのような制御を排除するものではない。

また、制御器５０は、送風機２０および換気扇２２に給電する給電線に設けられた、切断スイッチ３６とも接続されている。制御器５０は指示信号Ｃｄを送信することで、給電を切断することができる。また、送風機２０および換気扇２２にインバータの周波数を指示する指示信号Ｃ２０ａ、Ｃ２０ｂ、Ｃ２２を送信して、送風量を抑制して消費電力を制御することもできる。

また、制御器５０は、入出力装置５２と接続されている。入出力装置５２は、表示画面５２ｄと、キーボード等の入力手段５２ｋを有する。主として作業者が用いて制御器５０に指示を行う若しくは、現在の牛舎１の状態を確認するために各ステータスを表示させる場合に利用される。制御器５０は入出力装置５２との間で、信号Ｓｄを送信して、データ等を受け渡し、指示信号Ｃｃを受け取り、作業者の指示に従う。

なお、入出力装置５２は、警告灯５４等のアラームが搭載されていてもよい。アラームは警告灯５４以外の警告ブザー等であってもよい。

＜制御フロー＞
以下に制御器５０の制御フローを例示する。ただし、制御器５０は以下のフローに限定されない。したがって、以下の処理フローにおいて、本発明の趣旨を変更しない範囲で、処理同士を入れ替えたり、他の処理を挿入することができる。

＜メインフロー＞
図１１には、制御器５０による牛舎１内の換気のメインフローを示す。図１０で示した制御器５０の処理フローは、必ず終了判定（ステップＳ１０２）に戻る。つまり、制御器５０は、終了判断を行わない限り、各種の処理を繰り返し行う。なお、それぞれの処理の詳細は、メインフローの説明後に行う。

制御器５０が処理を開始すると（ステップＳ１００）、終了判定を行う（ステップＳ１０２）。終了判定は、制御器５０のコンソールから作業者によって指示される場合以外であってもよいし、緊急に停止する必要がある場合は、割り込みによってこのフローに戻ってもよい。終了する場合（ステップＳ１０２のＹ分岐）は、制御を終了する（ステップＳ１５０）。なお、ステップＳ１５０には、送風機２０、換気扇２２への給電を停止し、シャッター２１を閉じるとするなどの最終処理を含めてもよい。

制御を継続する場合（ステップＳ１０２のＮ分岐）は、次に初期処理を行う（ステップＳ１０４）。初期処理（ステップＳ１０４）は、舎内作業装置７０の各機械に設置された温度計の温度を確認し所定の温度以下の場合は換気を止めて外気の侵入を防ぐように動作する。舎内作業装置７０の温度が低いと、舎内作業装置７０は凍結で動作しなくなる。また餌自体が凍結してしまう場合もある。

特に、自動搾乳機８０は搾乳する牛の、乳頭の洗浄から搾乳までを全自動で行い、搾乳中の生乳の成分データを瞬時に計測する計測器も兼ねている。したがって、自動搾乳機８０が凍結で動作しなくなると、搾乳ができなくなるばかりでなく、牛の健康管理もできなくなる。初期処理（ステップＳ１０４）の詳細は、＜初期処理＞の項目で詳説する。

初期処理（ステップＳ１０４）を抜けたら、次に風処理（ステップＳ１０６）を行う。風処理（ステップＳ１０６）は、外気の風力が強い場合には、シャッター２１を閉じる。外気の強い風によって、シャッター２１が勢いよく閉じてしまうと牛舎内に大きな音が響き、牛が驚いてストレスを受けるからである。なお、風処理（ステップＳ１０６）では、判断の一部の分岐で初期処理（ステップＳ１０４）に戻ることがある。風処理（ステップＳ１０６）も、＜風処理＞の項目で詳説する。

風処理（ステップＳ１０６）が終了したら、外気温度Ｔｏおよび内気温度Ｔｉに基づいてプル側送風機２０ａ、プッシュ側送風機２０ｂおよび換気扇２２の制御を行う。以下の処理において、最大運転処理（ステップＳ１１０）、内気制御処理（ステップＳ１１４）、昼夜付内気制御処理（ステップＳ１１８）、冬モード処理（ステップＳ１２０）の各処理は、それぞれの項目で後程詳説する。

まず、ステップＳ１０８では、内気温度Ｔｉが明らかに牛のストレス温度Ｔ_ＭＡＸ以上に上昇した場合（ステップＳ１０８のＹ分岐）に最大運転処理（ステップＳ１１０）を行う。

次に、ステップＳ１１２では、外気温度Ｔｏが所定の温度（Ｔｏｔ２）以上の場合（ステップＳ１１２のＹ分岐）には、内気制御処理（ステップＳ１１４）を行う。つまり、明らかなストレス温度Ｔ_ＭＡＸではないが、所定温度以上より高い場合に内気制御処理（ステップＳ１１４）を行う。内気制御処理（ステップＳ１１４）とは、内気温度Ｔｉに基づいて、プル側送風機２０ａ、プッシュ側送風機２０ｂおよび換気扇２２の駆動を制御する処理である。

ステップＳ１１６では、外気温度Ｔｏが所定の温度（Ｔｏｔ１）以上の場合（ステップＳ１１６のＹ分岐）は、昼夜付内気制御処理（ステップＳ１１８）を行う。昼夜付内気制御処理（ステップＳ１１８）とは、内気制御処理（ステップＳ１１４）と同じ処理を行うが、外気温度Ｔｏと内気温度Ｔｉが所定の関係になった場合は、夜間はシャッター２１を閉じたままにする手順が付加されている。後述するが、牛にショックを与えないようにするためである。

外気温度Ｔｏが所定の温度（Ｔｏｔ１）未満である場合（ステップＳ１１６のＮ分岐）は、冬モード処理（ステップＳ１２０）を行う。したがって、明らかに所定温度Ｔｏｔ２は所定温度Ｔｏｔ１より高い温度である。

また、昼夜付内気制御処理（ステップＳ１１８）は、外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｔ１より高く、所定温度Ｔｏｔ２より低い温度帯で行われる処理である。つまり、冬モード処理（ステップＳ１２０）ほど寒くなく、内気制御処理（ステップＳ１１４）を継続して行うほど安定して高い外気温度でもない場合の処理である。

制御器５０はこれらの処理を終了判定（ステップＳ１０２のＹ分岐）になるまで繰り返し実行する。

＜初期処理＞
次にメインフローにおけるステップＳ１０４の処理を詳説する。初期処理（ステップＳ１０４）は、牛舎内の付帯設備である舎内作業装置７０や餌が凍結するおそれがある場合に、全ての換気を停止して、牛舎内の温度保持に努める。寒冷地では、舎内作業装置７０や餌自体が凍結してしまうと、牛舎自体の動きが停止してしまう。

図１２を参照して、初期処理（ステップＳ１０４）に処理が移ったら、舎内作業装置７０の温度（ＲＲ）が所定温度Ｔ５以下であるか否かを調べる（ステップＳ１６２）。所定温度Ｔ５以下であれば（ステップＳ１６２のＹ分岐）、警告を発し（ステップＳ１６６）、換気を停止する（ステップＳ１６８）。そうでなければ（ステップＳ１６２のＮ分岐）、メインフローに戻る（ステップＳ１７０）。

なお、舎内作業装置７０の温度（ＲＲ）とは、舎内作業装置７０に含まれるとした全ての機械の温度を意味する。それらの機械の温度のうち少なくとも１つの機械の温度がＴ５以下であれば、ステップＳ１６２では、Ｙ分岐が選択される。

ここで、警告は制御器５０に接続されている表示画面５２ｄや警告灯５４で行うほか、警告音や決まった通知先に通知するといった方法が行える。また、換気を停止する（ステップＳ１６８）とは、プル側送風機２０ａ、プッシュ側送風機２０ｂおよび換気扇２２を停止し、さらにシャッター２１を閉じる。また、それ以外の部分（例えば、プッシュ側側壁１４ｂの貫通孔１４ｂｈ等を塞ぐカーテン）で、制御器５０が開閉制御できるものがあれば、それも閉じる。

以上のように、初期処理（ステップＳ１０４）では、ストッカー７６、自動給餌装置、自動搾乳機８０といった機械の温度ＲＲの全てが所定温度Ｔ５を超えなければ、メインのフローには戻らない。しかし、牛舎内で牛が飼育されていれば、牛舎内は牛の体温ですぐに温度があがり、舎内作業装置７０の温度（ＲＲ）の温度も上昇する。

なお、ここで所定温度Ｔ５は５℃程度の温度に設定するのが好適である。水分を多く扱う自動搾乳機８０も５℃であれば凍結することはないからである。

＜風処理＞
次に図１１のメインフローにおけるステップＳ１０６の風処理のフローを、図１３を参照して詳説する。風処理（ステップＳ１０６）とは、外気風力Ｗｏが強すぎる場合の処理である。外気風力Ｗｏが強すぎると、シャッター２１が風圧で突然閉じてしまい、牛舎内に衝撃音が響く。このような衝撃音は牛のストレスを著しく高める。また、急激なシャッター２１の遮蔽動作はシャッター２１の破損にもつながる。したがって、外気風力Ｗｏが強い場合は、シャッター２１を閉じる。

図１３を参照して、処理が風処理（ステップＳ１０６）に移ったら、外気風力Ｗｏを測定する（ステップＳ１８０）。外気風力Ｗｏが所定値Ｗ１０より小さければ（ステップＳ１８０のＮ分岐）、メインフローに戻る（ステップＳ１９６）。外気風力Ｗｏが所定値Ｗ１０以上である場合（ステップＳ１８０のＹ分岐）はシャッター２１を閉じる（ステップＳ１８２）。なお、所定値Ｗ１０は、シャッター２１の強度に依存する。例えば、Ｗ１０を１０ｍ／ｓに設定することが妥当なシャッター２１は市販されている。

次に外気温度Ｔｏを調べる（ステップＳ１８４）。外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｔ３以上である場合（ステップＳ１８４のＹ分岐）は、換気扇２２を最大能力運転する（ステップＳ１８６）。ここで最大能力運転とは、最大の送風量を作り出せる運転をいう。例えば、換気扇２２をインバータ制御する場合は、最大周波数で運転することをいう。一方、最小能力運転とは、最小の送風量を作り出す運転をいう。

所定温度Ｔｏｔ３より外気温度Ｔｏが低い場合（ステップＳ１８４のＮ分岐）は、換気扇２２は最小能力運転を行う。若しくは間欠運転を行ってもよい（ステップＳ１８８）。ステップＳ１８６とステップＳ１８８は、外気風力Ｗｏが強すぎて、シャッター２１を開くことができない場合には、端壁１２に設けた換気扇２２による換気を行う処理である。

その際に、所定温度Ｔｏｔ３より外気温度Ｔｏが高い場合は、牛舎内の温度も高くなるので、換気扇２２を最大出力で運転する意味である。一方所定温度Ｔｏｔ３よりも低い場合は、換気扇２２は最小能力運転でよい。なお、ステップＳ１８８の最小能力運転は、最大能力運転より低い能力の運転を含んでよい。また、所定温度Ｔｏｔ３は、所定温度Ｔｏｔ１と所定温度Ｔｏｔ２との間の温度にするのが好適である。

ステップＳ１８６若しくはステップＳ１８８が実行されたら、舎内作業装置７０の温度ＲＲが所定温度Ｔ５以上になっているかを調べる（ステップＳ１９０）。舎内作業装置７０の温度ＲＲが所定温度Ｔ５以下の場合（ステップＳ１９０のＹ分岐）は、初期処理（ステップＳ１０４）に処理を移す（ステップＳ１９２）。

寒冷地では、外気風力Ｗｏが強い場合で外気温度Ｔｏが急激に低下する場合が起こり得る。その場合は、舎内作業装置７０の温度を指標として風の収まりを待つか、初期処理（ステップＳ１０４）に戻って、換気扇２２まで閉じてしまう（ステップＳ１６８の「換気停止処理」：図１２参照）かを、選択するようにしたものである。

舎内作業装置７０の温度ＲＲが所定温度Ｔ５より高ければ（ステップＳ１９０のＮ分岐）、処理をステップＳ１８０に戻して外気風力Ｗｏを再度測定する。

このように、風処理（ステップＳ１０６）では、外気風力Ｗｏが所定値Ｗ１０より弱くなるまで待機している。なお、ステップＳ１８０の判断に時定数を設け、所定値Ｗ１０の風が一定時間以上凪いでいたらメインフローに戻るようにしてもよい。

＜最大運転＞
次に図１１のメインフローにおいて、最大運転（ステップＳ１１０）について説明する。風処理（ステップＳ１０６）を抜けると、処理は、内気温度Ｔｉが明らかに牛がストレスを感じる温度（ストレス温度Ｔ_ＭＡＸ）より高いか否かを判定する（ステップＳ１０８）。なお、このストレス温度Ｔ_ＭＡＸは、湿度との関係で求められてもよい。例えば、ＴＨＩ指数によって求めてもよい。

図１４を参照して、内気温度Ｔｉがストレス温度Ｔ_ＭＡＸより高い場合（ステップＳ１０８のＹ分岐：図１１参照）は、シャッター２１を開けて（ステップＳ２００）、プル側送風機２０ａおよびプッシュ側送風機２０ｂを最大能力運転する（ステップＳ２０２：「ＦＡＮＭＡＸ」と記載した。）。ステップＳ１０８のＹ分岐は、牛にとって非常にストレスがかかる状態なので、早急に牛舎内を涼しくする必要があるからである。その後メインフローに戻る（ステップＳ２０４）。図１１のメインフローでは、最大運転（ステップＳ１１０）が実行されたら、終了処理（ステップＳ１０２）に戻る。

＜内気制御＞
次に図１１のメインフローにおいて、内気制御（ステップＳ１１４）について説明する。ステップＳ１０８のＮ分岐によって、牛舎内の内気温度Ｔｉは、明らかに牛がストレスを感じる温度（ストレス温度Ｔ_ＭＡＸ）よりは低い状態になっている。そこで、外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｔ２より高いか否かを判定する（ステップＳ１１２）。内気制御（ステップＳ１１４）は、この判断でのＹ分岐に行われる処理である。したがって、内気制御（ステップＳ１１４）は、内気温度Ｔｉがストレス温度Ｔ_ＭＡＸより低く、外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｔ２より高い場合に選択される処理である。

図１５を参照する。内気制御（ステップＳ１１４）に処理が移ったら、内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ２以上であるか否かを調べる（ステップＳ２２０）。さらに内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ２より低い場合（ステップＳ２２０のＮ分岐）は、内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１以上であるか否かの判定を行う（ステップＳ２２２）。そして、共にＹ分岐であった場合（ステップＳ２２０およびステップＳ２２２のＹ分岐）は、シャッター２１を開いて（ステップＳ２２４）、温度制御を行う（ステップＳ２２６）。なお、ここで所定温度Ｔｉｔ２は所定温度Ｔｉｔ１より高い温度であるとする。

内気制御（ステップＳ１１４）は、内気温度Ｔｉがストレス温度Ｔ_ＭＡＸより低い場合であったから、ステップＳ２２０とステップＳ２２２が共にＹ分岐であるということは、内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１より高く、ストレス温度Ｔ_ＭＡＸより低いことを意味する。このような範囲にある場合は、内気温度Ｔｉに応じた換気制御を行う。温度制御（ステップＳ２２６）の詳細は、図１７で詳説する。

ステップＳ２２２のＮ分岐は、内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１より低い場合を意味する。このような場合は、牛舎の側壁１４に設けた送風機２０を用いた換気を行わず、シャッター２１を閉じて（ステップＳ２２８）、換気扇２２に最小能力運転させる（ステップＳ２３０）。なお、この場合も最小能力運転は、最大能力運転でない状態を含んでよい。処理を実行したらメインフローに戻る（ステップＳ２３２）。

次に図１１のメインフローにおいて、昼夜付内気制御（ステップＳ１１８）について、図１６を参照しながら説明する。昼夜付内気制御（ステップＳ１１８）は、外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｔ１以上所定温度Ｔｏｔ２未満である場合に選択される処理である。

図１６を参照し、処理が昼夜付内気制御（ステップＳ１１８）に移ったら、内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ２以上か否かを調べ（ステップＳ２４０）、所定温度Ｔｉｔ２未満である場合（ステップＳ２４０のＮ分岐）は、さらに内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１以上か否かを調べる（ステップＳ２４２）。どちらの判断でもＹ分岐の場合（ステップＳ２４０およびステップＳ２４２のＹ分岐）は、シャッター２１を開き（ステップＳ２４４）、温度制御処理（ステップＳ２２６）を行う。そしてメインルーチンに戻る（ステップＳ２５８）。

内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１未満である場合（ステップＳ２４２のＮ分岐）は、夜間であるか否かを調べる（ステップＳ２４８）。これは、制御器５０が有するタイマ５６で時刻を調べることで判断することができる。例えば、夕方１８時から翌朝８時までは夜間とするなどである。

夜間でない場合（ステップＳ２４８のＮ分岐）では、シャッター２１を閉じて（ステッ
プＳ２５０）、換気扇２２に最小能力運転をさせる（ステップＳ２５２）。そして、メイ
ンルーチンに戻る（ステップＳ２５８）。

一方、夜間である場合（ステップＳ２４８のＹ分岐）は、シャッター２１を閉じて（ステップＳ２５４）、換気扇２２に最小能力運転をさせ（ステップＳ２５６）、夜が明けるまで待つ（ステップＳ２４８に戻る）。この夜間の処理の意味は、フローを説明した後に図１９を用いて説明する。

次に図１７を参照して、温度制御（ステップＳ２２６）を詳説する。温度制御（ステップＳ２２６）は、内気制御（ステップＳ１１４）および昼夜付内気制御（ステップＳ１１８）で使われる処理である。温度制御（ステップＳ２２６）は、内気温度Ｔｉに基づいてプル側送風機２０ａおよびプッシュ側送風機２０ｂを制御する処理である。どのように制御するかは、予めプログラムされる必要がある。ここでは比例制御とＴＨＩ制御の２つの制御が用意されているとする。また、どの制御を行うかは予め決定されているとする。

具体的には、入出力装置５２の入力手段５２ｋから入力される。すなわち、制御器５０は外部からの指示としてどの比例制御を行うか支持される。ただし、季節や外気温度Ｔｏに基づいて自動的に選択されるように制御することを排除しない。

温度制御（ステップＳ２２６）に処理が移ったら、比例制御を行うか否かを判断する（ステップＳ２６０）。比例制御である場合（ステップＳ２６０のＹ分岐）は、シャッター２１を開き（ステップＳ２６４）、送風機２０に内気温度Ｔｉに比例した電力を送る（ステップＳ２６６）。

ステップＳ２６６をさらに説明する。ＰＦは、プル側送風機２０ａおよびプッシュ側送風機２０ｂに送る電力である。インバータ制御の場合は周波数といってもよい。Ｇ１（Ｔｉ）は内気温度Ｔｉに比例することを表すものでＧ１は関数を意味する。関数Ｇ１は内気温度Ｔｉに比例するものであれば特に限定はない。例えば、送電できる最大電力をＰ_ＭＡＸとすると、（１）式のようにしてもよい。

なお、ここでａは比例定数であり、所定温度Ｔｉｔ２はストレス温度Ｔ_ＭＡＸを用いてもよい。

ステップＳ２６０でＮ分岐の場合は、ＴＨＩ制御となる（ステップＳ２６２）。図１７では、ステップＳ２６２では判断を行うこととなっているが、比例制御やＴＨＩ制御以外の制御を加える場合はステップＳ２６２のＮ分岐に続けて挿入することができる。図１７では、「選択要求」（ステップＳ２７２）としてステップＳ２６２でＮ分岐になった場合は、制御の方式を選択するような処理が挿入されることを表した。

ＴＨＩ制御を行う場合（ステップＳ２６２のＹ分岐）は、シャッター２１を開き（ステップＳ２６８）、ＴＨＩ制御を行う（ステップＳ２７０）。ＴＨＩは不快指数（温湿度指数）（ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＨｕｍｉｄｉｔｙＩｎｄｅｘ）と呼ばれるもので、（２）式で定義される（非特許文献１）。

ここで、Ｔは内気温度ＴｉでありＨは内気湿度である。つまり、ＴＨＩ制御を行う場合は、牛舎には内気湿度計（図示していない。）を配置しておく必要がある。（２）式で算出されるＴＨＩは不快になるほど大きくなる指数であるので、ＴＨＩに比例した電力をプル側送風機２０ａおよびプッシュ側送風機２０ｂに送電すればよい。図１７のステップＳ２７０では、以下のように表した。

ここで、Ｇ２は指数ＴＨＩを含む関数である。この関数の形は特に限定されるものではないが、ＴＨＩが大きくなるほどＰＦが大きくなるような関数Ｇ２が設定される。なお、ステップＳ２６６およびステップＳ２７０におけるＰＦは、送風機２０それぞれに好適な電力を送電することであって、必ず全ての送風機２０に同じ電力を送電するという意味ではない。以上の処理が実行されると、図１５若しくは図１６の内気制御に戻る（ステップＳ２７４）。

図１７を再度参照して、所定温度Ｔｉｔ２および所定温度Ｔｉｔ１は例えば、１０℃と５℃で設定される。もちろん、適宜変更することができる。

＜冬モード＞
再度図１１を参照する。ステップＳ１１６でＮ分岐に進むと冬モードの処理（ステップＳ１２０）を行う。ステップＳ１１６は外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｔ１より低い場合の処理である。例えば、所定温度Ｔｏｔ１は５℃以下であれば冬モード処理（ステップＳ１２０）に移ることができる。もちろん、Ｔｏｔ１の値の設定はこれに限定されるものではない。

図１８を参照する。冬モード（ステップＳ１２０）に処理が移ると、まずシャッター２１が閉じられる（ステップＳ２８０）。冷気が牛舎内に入らないようにするためである。この処理は、従前のステップＳ１１６（図１１のメインフロー参照）において、外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｔ１より低い場合に行われる処理であるので、外気温度Ｔｏに基づいてシャッター２１が閉じられたと言ってよい。

次に夜か否かを判断する（ステップＳ２８２）。これは制御器５０が有するタイマ５６によって、夕方１８時から翌朝８時までを夜と判断するなどとすればよい。

夜である場合（ステップＳ２８２のＹ分岐）は、内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ２以上であるか否かを判断する（ステップＳ２８４）。内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ２以上である場合（ステップＳ２８４のＹ分岐）は、換気扇２２に最小能力運転をさせる（ステップＳ２８６）。その後メインフローに戻る（ステップＳ３００）。

内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ２より低い場合（ステップＳ２８４のＮ分岐）は、さらに所定温度Ｔｉｔ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ２８８）。所定温度Ｔｉｔ１以上であった場合（ステップＳ２８８のＹ分岐）は、換気扇２２に最小能力運転状態で間欠運転を行わせる（ステップＳ２９０）。ここで運転時間をＴＷ１とし、休止時間をＴＬ１とする。すなわち、内気温度Ｔｉは所定温度Ｔｉｔ１以上であるものの、牛舎内は冷えており、外気温度Ｔｏも低いので牛舎内の温度低下を抑えながら換気を行うために、間欠運転を行う。

なお、内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１より低い場合（ステップＳ２８８のＮ分岐）は、換気をせずにメインフローに戻る（ステップＳ３００）。すなわち、シャッター２１を閉じただけの処理になる。

ステップＳ２８２で昼だと判断された場合（ステップＳ２８２のＮ分岐）は、内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ２より高いか否かを判断する（ステップＳ２９２）。高い場合（ステップＳ２９２のＹ分岐）は、換気扇２２に最小能力運転を行わせる（ステップＳ２９４）。内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ２より低い場合（ステップＳ２９２のＮ分岐）は、さらに所定温度Ｔｉｔ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ２９６）。内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１以上の場合（ステップＳ２９６のＹ分岐）は、換気扇２２を最小能力運転状態で間欠運転させる（ステップＳ２９８）。運転時間をＴＷ２とし、休止時間をＴＬ２とする。

ステップＳ２９０で示した夜の場合と同じ表示になるが、夜の場合の運転時間ＴＷ１より昼間の運転時間ＴＷ２の方が長く設定するのが望ましい。夜間の冷気の方が冷たい場合が多いからである。また休止時間については夜の休止時間ＴＬ１を昼の休止時間ＴＬ２より長くするのが望ましい。夜間の冷気の侵入する時間を少なくするためである。

昼の場合も内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１より低ければ（ステップＳ２９６のＮ分岐）、何もせずにそのままメインフローに戻る（ステップＳ３００）。

制御器５０は、上記のフローに従って、牛舎のシャッター２１、送風機２０、換気扇２２等を運転する。図１９に実際の運転例を示す。図１９（ａ）は、外気温度Ｔｏが急激に低下するような場合を示す。なお、外気温度Ｔｏの所定温度Ｔｏｔ１、Ｔｏｔ２と内気温度Ｔｉの所定温度Ｔｉｔ１、Ｔｉｔ２は、Ｔｏｔ１≦Ｔｉｔ１＜Ｔｉｔ２≦Ｔｏｔ２の関係であるとする。

図１９（ａ）では、横軸が時刻であり、縦軸が温度である。外気温度Ｔｏは急激に低下する場合がある。一方、内気温度Ｔｉは、外気温度Ｔｏに引きずられ、低下するが、外気温度Ｔｏほど急激には低下しない。この様な場合、外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｔ１を下回る時刻（Ｔｉｍｅ−Ｃｏ）は、内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１を下回る時刻（Ｔｉｍｅ−Ｃｉ）より早い。

これは、図１１のステップＳ１１６のＮ分岐で、冬モード処理（ステップＳ１２０）に処理が移行した場合のステップＳ２８０（図１８参照）による処理である。すなわち、外気温度Ｔｏに基づいてシャッター２１が閉じられたと言える。

図１９（ｂ）は、外気温度Ｔｏと内気温度Ｔｉがほぼ同じように低下する場合である。外気温度Ｔｏと内気温度Ｔｉの差が少なく、ゆっくりと温度が下がる場合にこのようなケースが生じる。なお、横軸は時刻であり、縦軸は温度である。この様な場合、内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１を下回る時刻（Ｔｉｍｅ−Ｃｉ）は、外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｔ１を下回る時刻（Ｔｉｍｅ−Ｃｏ）より早い。

これは、図１１のステップＳ１１６でＹ分岐が選択され、昼夜付内気制御（ステップＳ１１８）のステップＳ２４２で内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１より低くなった場合の処理でシャッター２１が閉じられた（ステップＳ２５０若しくはステップＳ２５４）。したがって、この場合は、内気温度Ｔｉに基づいてシャッター２１が閉じられたと言える。

以上のように、本実施の形態で説明した牛舎では、外気温度Ｔｏおよび内気温度Ｔｉのどちらかに基づいてシャッター２１を閉じることができる。なお、牛舎では、外気温度Ｔｏおよび内気温度Ｔｉを共に判断するようにしたので、外気温度Ｔｏと内気温度Ｔｉの変化の仕方に応じた細かい制御ができるようにした。しかし、本発明に係る牛舎（畜舎）は、外気温度Ｔｏだけ、若しくは内気温度Ｔｉだけでシャッター２１の開閉を制御することを排除しない。

次に図１９（ｃ）を参照する。図１６で示した昼夜付内気制御（ステップＳ１１８）のステップＳ２４８の動作について説明する。ステップＳ２４８で夜間か否かを判断しているが、これは、外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｔ１以上であり（図１１のステップＳ１１６のＹ分岐）、さらに、内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１より低い場合（図１９（ｃ）の温度帯Ｍ）を示す。

夜になる前に内気温度Ｔｉがこの温度帯Ｍにあると、夜間になってから、シャッター２１の開閉が発生する可能性が高い。夜間は牛も寝ており、シャッター２１が突然開閉すると、牛に対して大きなストレスをかけることになる。特に、長い側壁１４に沿って、密に設置された送風機２０のシャッター２１が一斉に開閉するので、寝ている牛はパニックになりやすい。

パニックになった牛は、暴走し、牛舎内の壁や柱に追突して、怪我を負ったり、死亡する場合も起こり得る。そこで、このような温度帯Ｍになった場合は、夜が明けるまではシャッター２１を閉じたままにしておくのが、昼夜付内気制御（ステップＳ１１８）の夜間の判断（ステップＳ２４８）の意味である。

つまり、外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｔ１以上であり、内気温度Ｔｉが所定温度Ｔｉｔ１より低い場合に本発明の牛舎は夜間の間シャッター２１を閉じたままにする。なお、内気温度Ｔｉｔ１は外気温度Ｔｏｔ１より高い値である。

以上のフローによって、本発明の畜舎は運転される。このように畜舎が運転されるので、畜舎内の内気温度Ｔｉは所定温度Ｔｉｔ１より下がることはほとんど回避される。したがって、舎内作業装置７０やストッカー７６中の餌が凍結することはない。

特に寒冷地に広い畜舎を建設する場合には、畜舎内を暖房するのは容易ではない。その点本発明に係る畜舎では、特に暖房設備を配置しなくても、畜舎内の温度が所定温度Ｔｉｔ１より低くはなりにくいので、好適に運営することができる。

本発明は乳牛を飼育する畜舎だけでなく、肉牛、鶏、豚といった家畜の畜舎全般に好適に利用することができる。

１牛舎
２牛舎
３管理棟
３Ｒ領域
１０床面
１２端壁
１２ａ、１２ｂ端壁
１２ｃ１、１２ｃ２導風手段
１２ｗ端壁の長さ
１３ａ、１３ｂ開閉扉
１４側壁
１４ａプル側側壁
１４ｂプッシュ側側壁
１４ａｈ、１４ａｈ１、１４ａｈ２、１４ｂｈ、１４ｂｈ１、１４ｂｈ２貫通孔
１４ａｔ１、１４ａｔ２（側壁の）端
１４ｗ側壁の長さ
１４ｐｕｓｈプッシュ側
１４ｐｕｌｌプル側
１５ａ、１５ｂ（貫通孔の）間隔
１５ｃプル側側壁の端から最初の送風機までの距離
１６屋根
１６ｈ軒高
１８空気の流れ
１９（プル側送風機が並設された領域の）長さ
２０送風機
２０ａプル側送風機
２０ｂプッシュ側送風機
２０ｆ（送風機の）前面
２０ｒ（送風機の）後面
２０ｄファンの直径
２０ｗ（送風機の）幅
２０ｈ（送風機の）高さ
２１シャッター
２１ｍ駆動モータ
２２、２２ａ、２２ｂ換気扇
２３補助換気扇
２４送風ファン
３０内気温度計
３２外気温度計
３４風速センサ
３６切断スイッチ
４０舎内作業装置用温度計
５０制御器
５２入出力装置
５２ｄ表示画面
５２ｋ入力手段
５４警告灯
５６タイマ
６０餌場
７０舎内作業装置
７２レール
７４キャリア
７６ストッカー
７８車庫
８０自動搾乳機
Ｔｏ外気温度
Ｔｉ内気温度
Ｔ_ＭＡＸストレス温度

Claims

長方形の床面と、
前記床面の長辺側に設けられた一対の側壁と、
前記床面の短辺側に設けられた一対の端壁と、
前記側壁と前記端壁との上方に配置された屋根を有する建築体と、
前記一対の側壁の第１側壁には、前記端壁の長さ以上に渡って、隣接する送風機のファンの直径以下の間隔で排出方向にプル側送風機が並設され、
前記一対の側壁の第２側壁には、前記プル側送風機の両端の送風機に対向する位置に吸引方向にプッシュ側送風機が配設され、前記プッシュ側送風機の間には、開閉可能な貫通孔が設けられ、
前記一対の端壁には、換気扇が設けられ、
前記建築体の外部に外気温度を計測する外気温度計と、
前記建築体の内部に内気温度を計測する内気温度計と、
前記プル側送風機と前記プッシュ側送風機の前記建築体の外側に設けられたシャッターと、
前記建築体内部に凍結すると作動できない舎内作業装置と、
前記プル側送風機と前記プッシュ側送風機と前記換気扇及び前記シャッターと接続され、タイマーを有する制御器を有し、
前記制御器は、前記外気温度計で計測した外気温度と内気温度計で計測した内気温度の信号を受信し、
受信した内気温度が牛のストレス温度以上に上昇した場合は、前記シャッターを開けて前記プル側送風機および前記プッシュ側送風機を最大能力運転する最大運転処理、
受信した内気温度が牛のストレス温度未満で、
受信した外気温度が所定の外気温度（Ｔｏｔ２）以上の場合は、内気温度Ｔｉに応じたシャッターの開閉と換気制御を行う内気制御処理、
受信した外気温度が前記外気温度（Ｔｏｔ２）よりも低い所定の外気温度（Ｔｏｔ１）以上であり所定の外気温度（Ｔｏｔ２）未満である場合は、内気温度Ｔｉと昼夜に応じたシャッターの開閉と換気制御を行う昼夜付内気制御処理、
受信した外気温度が所定の外気温度（Ｔｏｔ１）未満の場合は前記シャッターを閉じ内気温度Ｔｉに応じた換気制御を行う冬モード処理を行う畜舎。
前記昼夜付内気制御処理は、内気制御処理に、外気温度が所定の外気温度より高く内気温度が所定の内気温度より低い場合は夜間の間前記シャッターを閉じたままにする処理が付加されている請求項１に記載された畜舎。
前記制御器は、前記シャッターを閉じる際には、前記貫通孔も閉じる請求項１または２に記載された畜舎。
前記制御器は前記換気扇を、
前記シャッターが閉じられている際に駆動する請求項１乃至３のいずれか一の請求項に記載された畜舎。
前記建築体の外部の風速を測定する外気風速センサをさらに有し、
前記制御器は、前記外気温度計の出力よりも前記外気風速センサの出力を優先して前記シャッターを開閉する請求項１乃至４のいずれか一の請求項に記載された畜舎。