防霜ファン仕組み逆転層設置効果

防霜ファン仕組み

防霜ファンの要点（現場で迷わない）

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逆転層を使う装置

放射冷却の夜にできる「上が暖かい層」を地表へ引き下ろし、冷気を混ぜて温度差を減らします。

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設置は向き・高さが効く

一般に逆転層の高さを見て6～8m程度で調整し、気流に合わせて送風方向を決めます。

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「いつ回すか」が最重要

0～2℃付近の危険域で早めに運転開始し、条件が悪い夜は燃焼法などの併用も検討します。

このページの目次

防霜ファン仕組み

防霜ファン仕組み逆転層放射冷却

防霜ファンの中核は、降霜しやすい夜に発生する「接地逆転層」を利用して、上空の比較的暖かい空気を地表付近へ送り込み、冷たい空気と混合（攪拌）して圃場の温度低下を抑える点にあります。
霜が出やすいのは、晴れて風が弱い夜に地面（および植物体）が熱を放射して冷える「放射冷却」が起き、地表付近が強く冷え込むためです。
このとき、地上6～10m付近が地表（茶株面など）より高温になるケースがあり、その温度差（逆転の強さ）が大きいほど送風法は有利になります。
霜害対策で見落とされがちなのが「植物体温（表面温度）」です。

参考）【防霜ファン】送風法による霜害対策 │ トバリネット

夜間は植物も放射で冷え、気温よりさらに1～2℃低くなることがあるため、気温だけ見て「まだ大丈夫」と判断すると遅れます。

だからこそ、防霜ファンは“気温を上げる”というより、“葉や芽がこれ以上冷えない状況を作る”装置として捉えると運転判断が安定します。

意外な小ネタとして、逆転層の発見は「たき火の煙が、ある高さで横にたなびく」観察から層の存在に気づいた、という話が紹介されています。

参考）「防霜ファン、誰に相談すればいい？」迷ったらここ！丁寧に解説…

現場で煙を上げることは推奨できませんが、「何mか上に“別の空気”がある」イメージを持つと、防霜ファンが“上の空気を持ってくる装置”であることが腑に落ちます。wikipedia+1

防霜ファン仕組み設置高さ角度

防霜ファンは、逆転層の高さに合わせて設置高さを決めるのが基本で、一般的に6～8m程度が目安として示されています。
また、送風角度は地表面に対して45度を基本として設置される例が紹介されています。
ここがズレると、暖気を十分に引き下ろせない、あるいは圃場の冷気がうまく混ざらず「効いている場所／効かない場所」のムラが出やすくなります。
送風方向（ファンの向き）は、その地域・圃場で夜間に流れやすい気流方向に合わせる考え方が示されています。

気流に逆らう配置は、せっかく起こした風を打ち消し、防霜効果を薄める原因になり得ます。

さらに「霜穴」「霧道」「河川の流れ」など、微地形・局地風の影響を考慮して調整するという視点が重要です。

設置前後でやるべき実務として、危険時期前の試運転と、温度センサー（サーモスタット）やタイマー等の点検・調整が推奨されています。

参考）https://www.pref.tochigi.lg.jp/g04/kisyousaigai/documents/250319_nougyousaigaiboushi_r7_manual.pdf

「装置はあるが、作動温度がズレていた」状態は、凍霜害の夜に最も取り返しがつきません。

毎年の繁忙期に入る前に、必ず“動く／回る”だけでなく“狙った温度で動く”まで確認しておくのが現場の安全策です。

防霜ファン仕組み効果条件風速

防霜ファンは「逆転層の上の暖気」と「樹冠面付近の冷気」を混合して均温化することで効果を発揮すると整理されています。
一方で、自然風が強い夜はそもそも空気が混ざりやすく、逆転層が弱い・形成されにくい状況になりやすいため、ファンを回しても“上から持ってくる暖気”が乏しく、効率が落ちます。
農研機構の成果情報では、平均風速がおよそ3m/sを超える場合には（逆転層が弱いなどの理由で）防霜ファンの効果が期待しにくい条件として言及されています。
また、気象災害対策マニュアルでは「気温の逆転度が強いほど効果を発揮」し、気温が非常に低い場合は効果がない（限界温度は-3℃程度と言われる）という考え方が示されています。

参考）https://www.pref.ishikawa.lg.jp/noken/kisyousaigai/documents/r30331_1.pdf

この「非常に低い」とは、単に気温が低いだけでなく、逆転が崩れて“上にも暖気がない”状態になっている夜が典型です。pref.ishikawa+1
つまり、凍霜害の夜は「気温」「風」「逆転の有無（上と下の温度差）」の3点セットで判断するほど、無駄運転と失敗を減らせます。pref.ishikawa+1
“意外に知られていない”実務のヒントとして、上層の気温と樹冠面の気温差が小さい（＝稼働の必要が薄い）時は停止する、という節電型の制御法が提案されています。

参考）茶園用防霜ファンの節電型制御法

樹冠面だけで制御すると、上に暖気がないのに回り続けるケースがあり得る、という指摘は現場の電気代にも直結します。

可能なら2点（樹冠面＋ファン設置高）の温度を取り、温度差で“回す価値がある夜”を見極める発想が有効です。

防霜ファン仕組み運転開始停止温度

防霜ファンは「必要なタイミングで確実に回す」ことが成果を左右するため、各県の技術資料にある設定目安が参考になります。
長野県の技術対策資料では、発芽前～展葉期は作動開始0℃、停止2～4℃、展葉以降は2℃で開始し、6℃で停止するよう設定する目安が示されています。
また、著しい低温が予想される場合は開始・停止温度を2～3℃高めに設定する、降雪・降雨時には稼働しない、といった注意点も示されています。
さらに、温度低下が著しい場合には、防霜ファン設置園であっても燃焼法を併用する方針が示されています。

併用時でも火点数は通常の燃焼法と同数とし、風上側となる防霜ファン側ほど密に配置する、という具体的な運用も記されています。

「ファンがあるから安心」ではなく、「限界条件では他の手段を足す」判断基準を事前に決めておくと、凍霜害の夜に迷いません。

運転の勘所は、霜が“降りてから”ではなく“逆転が立ち上がり始める時間帯”に先回りすることです。pref.mie+1
放射冷却は夜半〜明け方に効きやすく、無風・快晴ほど進むため、「天気予報が晴れ・風弱い・乾燥気味」なら事前の試運転と設定確認の価値が上がります。news.yahoo+1
センサーのズレやブレーカー落ちなど、当日に発覚しがちなトラブルを潰すだけで被害確率は大きく下がります。

防霜ファン仕組み独自視点節電制御

検索上位で語られやすいのは「逆転層を混ぜる」原理ですが、現場で差が出るのは“制御の設計”です。
農研機構は、ファン設置高の気温と樹冠面付近の気温差が小さく、稼働の必要がない場合には停止するという節電型制御法を紹介しています。
これは単なる節電だけでなく、「逆転がないのに回しても効果が薄い夜」を機械側が判定し、人的判断ミスを減らす方向にもつながります。
独自視点としては、圃場の“冷え方”は微地形だけでなく、地表面の熱の出入り（放射・地温・湿り気）にも左右されるため、「センサー位置」を固定観念で決めないことが重要です。news.yahoo+1
たとえば同じ園内でも、霜が溜まりやすい低地・谷筋・防風ネット周辺などは冷気の動きが変わり、実際の危険温度到達が早いことがあります。

温度計を“代表点1か所”に置くより、危険になりやすい地点（霜穴の疑いがある地点）を含めて複数点で見ておくと、ファンの開始タイミングが読みやすくなります。

また、防霜ファンは近隣への騒音・早朝稼働という別リスクもあるため、運転期間や設定の共有、トラブル予防の配慮が注意点として挙げられています。

参考）三重県｜農産園芸：凍霜害

「必要な夜だけ回す」制御は、電気代だけでなく近隣対応の面でも利点になります。pref.mie+1
結果として、装置の価値を最大化するのは“機械そのもの”より“データ（上層と下層の温度）で回す判断”だと考えると、投資の方向性が明確になります。

長野県：防霜ファンの作動開始・停止温度の目安（果樹の技術対策の「ウ防霜ファン」）
https://www.pref.nagano.lg.jp/nogi/sangyo/nogyo/gijutsu/documents/0413sekisetsu.pdf
農研機構：上層気温と樹冠面気温の差を使った節電型制御の考え方（不要時停止のロジック）
茶園用防霜ファンの節電型制御法
三重県：送風法（防霜ファン）の基本原理と逆転現象の説明（地上6～10mが高温になり得る点）
三重県｜農産園芸：凍霜害