JP6135027B2 - Agricultural house - Google Patents
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Description
本発明は、一般に農業用ハウスに関し、より詳細には、植物を育成する環境をカーテンおよび窓を用いて調節する農業用ハウスに関するものである。 The present invention relates generally to an agricultural house, and more particularly to an agricultural house that regulates the environment in which plants are grown using curtains and windows.
従来、植物を育成する際に植物の育成環境を調節するためにビニールハウスあるいはパイプハウスと称される温室用のハウスが用いられている。この種のハウスは、外部の環境を利用しながら植物の育成に適した環境を作り出すために用いられている。植物を育成する環境の中で、温度と照度との条件は重要であって、温度および照度の条件を制御するために、太陽光を減光させるカーテンの開度を制御し、また、外気を流通させるための窓の開度を制御する技術が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, greenhouse houses called vinyl houses or pipe houses have been used to adjust plant growth environments when growing plants. This type of house is used to create an environment suitable for growing plants while using an external environment. The temperature and illuminance conditions are important in the environment in which plants are grown. To control the temperature and illuminance conditions, the opening of the curtain that reduces sunlight is controlled, and the outside air A technique for controlling the opening of a window for distribution has been proposed.
たとえば、日本国特許出願公開番号2011−244697(以下「文献1」という)には、温室内の温度が上がりすぎる場合、天窓あるいは側窓を開放して温室内を冷却することが記載され、また、天井または壁部から入射した太陽光が水耕栽培用ベッドに届くのを遮るために遮光カーテンが設けられている。遮光カーテンは、手動または自動で開閉できる。また、天窓、側窓、遮光カーテンは、栽培用ハウスの室内の温度に基づいて制御されている。 For example, Japanese Patent Application Publication No. 2011-244597 (hereinafter referred to as “Reference 1”) describes that when the temperature in the greenhouse is too high, the skylight or the side window is opened to cool the greenhouse. A light-shielding curtain is provided to block sunlight incident from the ceiling or wall from reaching the hydroponics bed. The blackout curtain can be opened or closed manually or automatically. Moreover, the skylight, the side window, and the light shielding curtain are controlled based on the temperature inside the cultivation house.
文献1に記載された技術は、室内温度に基づいて遮光カーテン、天窓、側窓を制御しているから、温度センサが必要になっている。 Since the technique described in Document 1 controls the light-shielding curtain, the skylight, and the side window based on the room temperature, a temperature sensor is required.
本発明は、植物の周囲温度を制御する機能を備えながらも、設備コストの増加を抑制可能にした農業用ハウスを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an agricultural house that can suppress an increase in equipment cost while having a function of controlling the ambient temperature of a plant.
本発明に係る農業用ハウスは、透光性を有する被覆材で覆われ内部に植物を育成するための空間が形成されたハウス本体と、前記植物に照射される外光を減光する第1位置と前記植物に照射される外光を減光しない第2位置との間で移動可能であるカーテンと、前記カーテンを前記第1位置と前記第2位置との間で移動させる第1の駆動装置と、前記ハウス本体の内部と外部との間で通気させない閉位置と前記ハウス本体の内部と外部との間で通気させる開位置との間で移動可能である窓と、前記窓を前記開位置と前記閉位置との間で移動させる第2の駆動装置と、前記第1の駆動装置および前記第2の駆動装置を制御する制御装置とを備え、前記窓は、前記ハウス本体に朝日が入射する向きに配置された第1の窓と、前記ハウス本体に夕日が入射する向きに配置された第2の窓とを備え、前記カーテンは、前記第1位置において前記第1の窓を覆い前記第2位置において前記第1の窓を露出させるように配置された第1の側カーテンと、前記第1位置において前記第2の窓を覆い前記第2位置において前記第2の窓を露出させるように配置された第2の側カーテンとを備え、前記制御装置は、前記ハウス本体に朝日が照射される期間の少なくとも一部を含む第1時間帯と夕日が照射される期間の少なくとも一部を含む第2時間帯とを区別する情報を取得し、前記ハウス本体の内部における温度および湿度が所定の育成条件を満足するように、前記第1時間帯と前記第2時間帯とに応じて、前記第1の側カーテンと前記第2の側カーテンと前記第1の窓と前記第2の窓とを独立して制御することを特徴とする。 The agricultural house according to the present invention includes a house body in which a space for growing a plant is formed and covered with a translucent covering material, and a first light that attenuates external light irradiated on the plant. A curtain that is movable between a position and a second position that does not diminish the external light applied to the plant, and a first drive that moves the curtain between the first position and the second position A window that is movable between an apparatus and a closed position that does not allow ventilation between the interior and exterior of the house body and an open position that allows ventilation between the interior and exterior of the house body; and A second drive device that moves between a position and the closed position; and a control device that controls the first drive device and the second drive device; The first window arranged in the incident direction and the house body with sunset A second window arranged in an incident direction, wherein the curtain covers the first window at the first position and is arranged to expose the first window at the second position. 1 side curtain, and a second side curtain arranged to cover the second window at the first position and to expose the second window at the second position, the control device comprising: Acquiring information for distinguishing between a first time period including at least a part of a period in which the morning sun is irradiated on the house body and a second time period including at least a part of a period in which sunset is irradiated; According to the first time zone and the second time zone, the first side curtain, the second side curtain, and the first side so that the temperature and humidity in the interior satisfy predetermined growth conditions. A window and the second window independently Characterized in that the Gosuru.
本発明の好ましい実施形態をより詳細に記述する。本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な記述および添付図面に関連して一層よく理解される。
図1に示すように、以下に説明する農業用ハウスは、ハウス本体10(図2参照)とカーテン21と第1の駆動装置23と窓22と第2の駆動装置24と制御装置30とを備える。ハウス本体10は、透光性を有する被覆材12(図2参照)で覆われ内部に植物(図示せず)を育成するための空間が形成されている。
As shown in FIG. 1, an agricultural house described below includes a house body 10 (see FIG. 2), a
カーテン21は、植物に照射される外光を減光する第1位置と植物に照射される外光を減光しない第2位置との間で移動可能である。第1の駆動装置23は、カーテン21を第1位置と第2位置との間で移動させる。窓22は、ハウス本体10の内部と外部との間で通気させない閉位置とハウス本体10の内部と外部との間で通気させる開位置との間で移動可能である。第2の駆動装置24は、窓22を開位置と閉位置との間で移動させる。制御装置30は、第1の駆動装置23および第2の駆動装置24を制御する。
The
窓22は、ハウス本体10に朝日が入射する向きに配置された第1の窓221と、ハウス本体10に夕日が入射する向きに配置された第2の窓222とを備える。カーテン21は、第1の側カーテン211と第2の側カーテン212とを備える。第1の側カーテン211は、第1位置において第1の窓221を覆い第2位置において第1の窓221を露出させるように配置されている。第2の側カーテン212は、第1位置において第2の窓222を覆い第2位置において第2の窓222を露出させるように配置されている。
The
制御装置30は、ハウス本体10に朝日が照射される期間の少なくとも一部を含む第1時間帯と夕日が照射される期間の少なくとも一部を含む第2時間帯とを区別する情報を取得する。さらに、制御装置30は、ハウス本体10の内部における温度および湿度が所定の育成条件を満足するように、第1時間帯と第2時間帯とに応じて、第1の側カーテン211と第2の側カーテン212と第1の窓221と第2の窓222とを独立して制御する。
The
このような構成によれば、カーテン21および窓22を用いて植物の生育環境を制御する構成であって、カーテン21および窓22を日時に基づいて制御するから、温度センサを用いずに、ハウス本体10で栽培されている植物の生育環境を制御することが可能になる。すなわち、植物の生育環境を監視するための温度センサが不要であるから、設備コストの増加を抑制することが可能である。
According to such a configuration, the plant growth environment is controlled using the
第1時間帯および第2時間帯を区別する情報は、時計部(たとえば、内蔵時計34)が計時する日時を含むことが望ましい。 The information for distinguishing between the first time zone and the second time zone preferably includes the date and time counted by the clock unit (for example, the built-in clock 34).
第1時間帯および第2時間帯を区別する情報は、ハウス本体10に朝日が照射されている状態と夕日が照射されている状態とをそれぞれ検出するセンサ36から制御装置30に与えられることが望ましい。センサ36は、照度センサと日射センサとのいずれかであって、ハウス本体10の東側と西側とにそれぞれ設置されていることが望ましい。
Information for distinguishing between the first time zone and the second time zone is given to the
制御装置30は、1日の時間帯に応じて、第1の窓221および第2の窓222の各々の閉位置と開位置との間での位置状態を定めることが望ましい。また、制御装置30は、1日の時間帯に応じて、第1の側カーテン211および第2の側カーテン212の各々の第1位置と第2位置との間での位置状態を定めることが望ましい。
It is desirable for the
制御装置30は、年間の月日に応じて、第1の窓221および第2の窓222の各々の移動の時刻を定めることが望ましい。また、制御装置30は、年間の月日に応じて、第1の側カーテン211および第2の側カーテン212の各々の移動の時刻を定めることが望ましい。
It is desirable that the
また、制御装置30は、日の出の時刻から日の入の時刻までの時間が基準時間以上である時季には、第1の窓221および第2の窓222を開位置に移動させるように第2の駆動装置24に指示することが望ましい。
In addition, the
カーテン21は、ハウス本体10の屋根に沿って配置された屋根カーテン210を備えることが望ましい。この場合、制御装置30は、日の出の時刻から日の入の時刻までの時間が基準時間以上である時季に、屋根カーテン210を第1位置に移動させるように、第1の駆動装置23に指示する。
The
以下、本実施形態の構成をさらに詳しく説明する。農業用ハウスは、図2のように、植物を育成する環境を整えることを目的としたハウス本体10を備える。ハウス本体10は、構造材としての金属製パイプを組み合わせて構成されたフレーム11と、フレーム11により支持された被覆材12とを備える。被覆材12は、透光性を有する(望ましくは、透明である)合成樹脂フィルムが用いられる。
Hereinafter, the configuration of the present embodiment will be described in more detail. As shown in FIG. 2, the agricultural house includes a
ハウス本体10は、断面半円状の屋根部100と、屋根部100を支持し互いに対向する一対の側壁部101,102と、側壁部101,102に直交し互いに対向する一対の妻壁部103,104とを一体に備える。ハウス本体10は、一対の妻壁部103,104を通る方向における寸法が、一対の側壁部101,102を通る方向における寸法に比べて十分(たとえば、10倍以上)に大きい。したがって、以下では、一対の妻壁部103,104を通る方向を長手方向といい、一対の側壁部101,102を通る方向を短手方向という。ハウス本体10は、長手方向から見て断面逆U字状に形成されている。上述したハウス本体10は一例であって、ハウス本体10の構成を限定する趣旨ではなく、ハウス本体10に他の材料を用いることや他の形状に形成することを妨げない。
The
ハウス本体10を設置する向きにとくに制限はないが、土地の形状による制約がなく、かつ日照を妨げる障害物の影響を考慮しなくてもよい場合には、一般的には、短手方向を東西方向に向けるように設置される。これは、ハウス本体10の長手方向が東西方向に向いている場合よりも、短手方向が東西方向に向いているほうが、ハウス本体10の中で育成される植物に対する日照量の積算量にばらつきが少ないからである。
There are no particular restrictions on the orientation of the
ハウス本体10は、内部に入射する外光を減光させる第1位置と、内部に入射する外光を減光させない第2位置との間で移動可能であるカーテン21を備える。また、ハウス本体10は、内部と外部との間で通気させる開位置と、内部と外部との間で通気させない閉位置との間で移動可能である窓22を備える。
The
ハウス本体10は、カーテン21として、屋根部100に沿って配置された屋根カーテン210と、一方の側壁部101に沿って配置された第1の側カーテン211および他方の側壁部102に沿って配置された第2の側カーテン212とを備える(図3A、図3C参照)。屋根カーテン210は、第1位置と第2位置との間で移動することにより、屋根部100からの外光の入射量を調節する。第1の側カーテン211は、第1位置と第2位置との間で移動することにより、一方の側壁部101からの外光の入射量を調節し、第2の側カーテン212は、第1位置と第2位置との間で移動することにより、他方の側壁部102からの外光の入射量を調節する。
The
屋根カーテン210と第1の側カーテン211と第2の側カーテン212とは、第1の駆動装置23により独立して駆動される。第1の駆動装置23は、モータのような動力源(図示せず)を備え、屋根カーテン210と第1の側カーテン211と第2の側カーテン212とにそれぞれ対応した駆動機構を備えている。
The
さらに、ハウス本体10は、窓22として、一方の側壁部101に設けられた第1の窓221と、他方の側壁部102に設けられた第2の窓222とを備える(図3A、図3C参照)。側壁部101のうち第1の窓221が設けられている位置には、側壁部101の外側に開口する開口部が形成されている。側壁部102のうち第2の窓222が設けられている位置には、側壁部102の外側に開口する開口部が形成されている。第1の窓221および第2の窓222は、開口部の開度が調節されることにより、ハウス本体10の内部と外部との間で通気する際の空気の通気抵抗を調節する。ハウス本体10は、側壁部101,102のほかに、妻壁部103,104にも窓(図示せず)を備えていることが望ましい。
Furthermore, the
第1の窓221および第2の窓222は、第2の駆動装置24により独立して駆動される。第2の駆動装置24は、モータのような動力源(図示せず)を備え、第1の窓221と第2の窓222とにそれぞれ対応した駆動機構を備えている。
The
屋根カーテン210、第1の側カーテン211、第2の側カーテン212のそれぞれの位置を変化させると、外光を減光させる程度が変化し、ハウス本体10に流入する熱量が調節される。すなわち、屋根カーテン210、第1の側カーテン211、第2の側カーテン212をそれぞれ移動させることにより、ハウス本体10の内部温度すなわち群落温度(植物の群落の温度)の上昇速度が調節される。
When the positions of the
一方、第1の窓221、第2の窓222のそれぞれの開度を変化させると、ハウス本体10の内部と外部との間で空気が流通する速度が調節される。つまり、第1の窓221、第2の窓222のそれぞれの開度を変化させることにより、ハウス本体10の内部と外部とで空気が入れ替わる速度が調節され、ハウス本体10の内部温度が調節される。したがって、ハウス本体10の内外に温度差があれば、第1の窓221、第2の窓222のそれぞれの開度を調節することにより、ハウス本体10の内部温度が調節される。また、ハウス本体10の内外の湿度に差があれば、第1の窓221、第2の窓222のそれぞれの開度を調節することにより、ハウス本体10の内部湿度も調節される。
On the other hand, when the opening degree of each of the
上述のように、カーテン21の位置と窓22の開度とを適宜に調節することによって、ハウス本体10の内部温度と内部湿度とを変化させることが可能である。たとえば、夏季で晴天の日中であれば、屋根カーテン210を閉じ、かつ第1の窓221、第2の窓222の開度を大きくすれば、ハウス本体10の内部温度の上昇が抑制される。
As described above, the internal temperature and the internal humidity of the
ハウス本体10は、植物の育成環境を制御するために、植物への散水、ミストの発生、換気、送風などの各種の装置を備えることが望ましいが、要旨ではないから本実施形態での説明は省略する。また、ハウス本体10には、温度、湿度、土中の含水率、照度などの各種情報を監視するセンサを設けて植物の育成環境を監視することが望ましいが、センサについても要旨ではないから本実施形態での説明は省略する。すなわち、カーテン21および窓22は、センサが監視する植物の育成環境に基づく制御が可能であり、また、散水のための装置に加えて必要に応じて設けられる装置と連動するように制御することが可能であるが、この種の動作については説明しない。
The
本実施形態では、制御装置30が、カーテン21の位置および窓22の開度を、日時に応じて制御する構成について説明する。つまり、制御装置30は、日時に応じて、第1の駆動装置23および第2の駆動装置24に指示を与え、屋根カーテン210と第1の側カーテン211と第2の側カーテン212との位置を個別に制御し、第1の窓221と第2の窓222との開度を個別に制御する。第1の駆動装置23と第2の駆動装置24とは、それぞれモータのような動力源と、動力源への給電のオンオフを行う電磁接触器(電磁リレー)とを備える。したがって、制御装置30は、日時に応じて電磁接触器のオンオフを指示し、動力源への通電開始と通電停止とを制御することにより、カーテン21の位置と窓22の開度との制御を行う。
In the present embodiment, a configuration in which the
制御装置30は、ハウス本体10に付設された筐体に収納され、制御盤を構成する。制御装置30の具体的な動作は後述する。制御装置30は、プログラムに従って動作するマイコン(マイクロコントローラ)のようなデバイスを主なハードウェア要素として備える。
The
なお、制御装置30は、たとえば、パーソナルコンピュータのような汎用のコンピュータが備えるインターフェイス部あるいはコンピュータに追加されるインターフェイス部を通して、第1の駆動装置23および第2の駆動装置24への指示を与えてもよい。すなわち、コンピュータでプログラムを実行することにより、コンピュータを制御装置30として機能させることが可能である。
Note that the
制御装置30は、図1に示すように、第1の駆動装置23が接続される第1のインターフェイス部(以下、インターフェイス部を「I/F部」と略称する)31と、第2の駆動装置24が接続される第2のI/F部32とを備える。また、制御装置30は、後述する各種データを記憶する記憶部33と、日時を計時するリアルタイムクロックのような内蔵時計34とを備える。さらに、制御装置30は、内蔵時計34が計時した日時と、記憶部33が記憶している制御データとを用いて、第1の駆動装置23および第2の駆動装置24に指示する内容を決定する処理部35を備える。処理部35については後述する。
As shown in FIG. 1, the
なお、制御装置30には、ユーザインターフェイスとなる図示しない装置(操作器と表示器)が接続され、この装置を通して、記憶部33に格納する内容の設定、内蔵時計34の時刻合わせなどを利用者が行えるようにしてある。また、日時を計時する時計部は、内蔵時計34ではなく、制御装置30とは別に設けられていてもよい。
The
処理部35は、内蔵時計34が計時している日時に応じて、以下のようにカーテン21の位置と窓22の開度とを制御する。日時は、年間における月日と1日の時間帯とのうちの少なくとも一方を意味するが、以下では、年間における月日と1日の時間帯との両方を用いる場合について説明する。
The processing unit 35 controls the position of the
具体的には、表1に示すように、月ごとに上旬(月初〜10日)、中旬(11〜20日)、下旬(21日〜月末)の区分を設け、各区分ごとに時間帯を設定している。また、7月から11月までを夏季、12月から翌年6月までを夏季以外として、年間を2つの時季に分けている。なお、表1に示す例は、ハウス本体10が設置されている場所を考慮せずに記載しているが、後述するように、第1時間帯および第2時間帯は、実際には、ハウス本体10が設置されている場所に応じて調節される。
Specifically, as shown in Table 1, each month has an early (first to 10th day), mid (11 to 20th), and late (21st to last) class, and a time zone for each category. It is set. In addition, the year is divided into two seasons, with July to November being the summer and December to June being the summer. In addition, although the example shown in Table 1 is described without considering the place where the
夏季においては、カーテン21と窓22とを図3A、図3B、図3Cに示すように制御し、夏季以外においては、カーテン21と窓22とを図4A、図4Bに示すように制御する。表1に示す第1時間帯は、図3Aまたは図4Aの状態が選択される時間帯を意味し、第2時間帯は、図3Cまたは図4Bの状態が選択される時間帯を意味する。夏季において第1時間帯と第2時間帯との間の時間帯である日中には、図3Bの状態が選択される。また、第1時間帯の開始は日の出時刻であり、第2時間帯の終了は日の入時刻である。第1時間帯はハウス本体10に朝日が照射される期間を含み、第2時間帯はハウス本体10に夕日が照射される期間を含む。
In the summer, the
なお、第1時間帯は、ハウス本体10に朝日が照射される期間の少なくとも一部を含んでいればよい。すなわち、第1時間帯は、ハウス本体10に朝日が照射される期間の全てを含んでいてもよいし、ハウス本体10に朝日が照射される期間の一部のみを含んでいてもよい。
In addition, the 1st time slot | zone should just contain at least one part of the period when the morning sun is irradiated to the
夏季には、ハウス本体10の内部空間における温度が上昇するから、植物の徒長、葉の黄変、葉の先端部の焼け、葉のシワ、病害のような障害が発生しやすくなる。とくに軟弱野菜は、この種の障害が発生しやすく、さらには、葉の痛みによる品質のばらつきが生じやすくなる。そのため、ハウス本体10の内部空間における温度上昇を抑制し、葉の温度を下げることが必要になる。
In the summer, the temperature in the internal space of the
そのため、夏季においては、処理部35は、図3A、図3B、図3Cのように、第1時間帯か第2時間帯か日中かにかかわらず、第1の窓221および第2の窓222が開位置になるように指示する。
Therefore, in the summer, the processing unit 35 performs the
また、処理部35は、夏季の第1時間帯には、第1の側カーテン211が途中まで下がり、かつ第2の側カーテン212が第2位置に位置するように(図3A参照)指示する。一方、処理部35は、夏季の第2時間帯には、第1の側カーテン211が第2位置に位置し、かつ第2の側カーテン212が途中まで下がるように(図3C参照)指示する。第1の側カーテン211および第2の側カーテン212は、第2位置を100%開放した状態とするとき、途中まで下ろした状態をたとえば30%開放した状態とする。
In addition, the processing unit 35 instructs the
さらに、処理部35は、夏季の日中には、第1の側カーテン211および第2の側カーテン212が第2位置に位置するように(図3B参照)指示する。屋根カーテン210は、夏季には、原則として第1位置に維持され、太陽光の屋根部100からの入射が抑制される。日の入から日の出までの時間帯には、ハウス本体10からの放熱を促進するために、第1の側カーテン211、第2の側カーテン212、屋根カーテン210は第2位置に移動させてもよい。
Further, the processing unit 35 instructs the
図3Aの状態では、第1の側カーテン211の下端が第1の窓221の下端よりも上方に位置しており、第1の側カーテン211で太陽光を減光しながらも、第1の側カーテン211と第1の窓221との隙間を通して空気を流通させることができる。図3Cの状態では、第2の側カーテン212の下端が第2の窓222の下端よりも上方に位置しており、第2の側カーテン212で太陽光を減光しながらも、第2の側カーテン212と第2の窓222との隙間を通して空気を流通させることができる。図3Bの状態では、第1の側カーテン211と第2の側カーテン212との両方の開度が大きいので、図3Aおよび図3Cの状態よりも、多くの空気を流通させる。なお、図3A、図3B、図3Cにおいて、波線は空気が流通している状態を示す。
In the state of FIG. 3A, the lower end of the
図3Bに示すように、夏季の日中において、第1の側カーテン211および第2の側カーテン212が第2位置に位置する場合、ハウス本体10の内部空間へ風を十分に入れることができる。これにより、ハウス本体10の内部温度(群落温度)を低下させることができる。一方、第1の側カーテン211および第2の側カーテン212が第1位置に位置する場合、第1の窓221および第2の窓222が開位置に位置しているにもかかわらず、ハウス本体の10の内部空間へ風を十分に入れることができない。このため、ハウス本体10の内部温度が上昇してしまう。なお、日中では太陽が南中付近にあるので(太陽の高度が高いので)、第1の側カーテン211および第2の側カーテン212が第2位置に位置していても、側壁部101,102からの太陽光の入射は小さい。これにより、第1の側カーテン211および第2の側カーテン212が第2位置に位置していても、ハウス本体10の内部温度の上昇を抑えることができる。すなわち、屋根カーテン210が第1位置に維持されていれば、太陽光の入射を抑えることができる。
As shown in FIG. 3B, when the
上述のように、夏季においては、ハウス本体10への太陽光の入射をカーテン21により抑制し、太陽光を直接入射させない範囲で、カーテン21の開度をできるだけ大きくすることにより通気している。この動作によって、ハウス本体10の内部空間の温度上昇が抑制される。また、カーテン21により夏季の強い光を抑制するから、植物の光合成を効率よく行わせる効果が期待できる。
As described above, in the summer, the
一方、夏季以外においては、処理部35は、図4A、図4Bのように、第1時間帯か第2時間帯かにかかわらず、第1の窓221および第2の窓222が閉位置になるように指示する。図示していないが、日中には、ハウス本体10の内部空間における湿度の調節のために、第1の窓221と第2の窓222とを必要に応じて開位置にする場合がある。
On the other hand, except in the summer, the processing unit 35 causes the
また、処理部35は、第1時間帯には、第1の側カーテン211を第2位置に移動させ(図4A参照)、第2時間帯には、第2の側カーテン212を第2位置に移動させる(図4B参照)ように指示する。なお、屋根カーテン210は、夏季以外には、原則として第2位置に維持され、太陽光の屋根部100からの入射が促進される。日の入から日の出までの時間帯には、ハウス本体10からの放熱を促進するために、第1の側カーテン211,第2の側カーテン212、屋根カーテン210は第2位置に移動させてもよい。
In addition, the processing unit 35 moves the
つまり、夏季以外においては、ハウス本体10への太陽光の入射を促進させるように、太陽光が入射する向きのカーテン21を第2位置に移動させ、ハウス本体10からの放熱を抑制するように、残りのカーテン21を第1位置に移動させる。なお、日の入から日の出までの時間帯には、ハウス本体10からの放熱を抑制するために、第1の側カーテン211、第2の側カーテン212、屋根カーテン210は第1位置に移動させてもよい。
In other words, except in summer, the
処理部35は、第1の側カーテン211、第2の側カーテン212、屋根カーテン210、第1の窓221、第2の窓222を、時季に応じて上述のように動作させることを基本的な制御内容にしている。ただし、処理部35は、上述した動作以外の指示も可能になっている。たとえば、晴天日であれば、植物に散水した直後に、屋根カーテン210を第2位置に移動させて地表温度を上昇させることにより、気化熱によって植物の周囲湿度を低下させ、かつ除湿することが可能になる。この場合、湿度が下がれば屋根カーテン210を閉じ、気温の上昇を抑制する。屋根カーテン210の開放時間は、撒水時の水量に応じて定められ、また気温を計測している場合には気温も考慮して調節される。
The processing unit 35 basically operates the
ところで、表1に示す第1時間帯および第2時間帯は、ハウス本体10が特定の場所に設置されていれば成立するが、ハウス本体10の設置されている場所が異なれば調節する必要がある。第1時間帯および第2時間帯は、ハウス本体10が設置されている場所における太陽の高度を基準にして設定されるから、日時に応じた太陽の高度が分かれば、第1時間帯および第2時間帯を調節することが可能である。
By the way, although the 1st time slot | zone and 2nd time slot | zone shown in Table 1 are materialized if the house
ハウス本体10が設置されている場所は、移動体電話機に付設されたGPS(Global Positioning System)受信機としての機能などにより計測可能である。また、移動体電話機を制御装置30の操作器として用いる場合、ハウス本体10が設置されている場所の緯度および経度を、移動体電話機から制御装置30に与えることができる。また、第1時間帯および第2時間帯は、太陽の高度だけではなく、ハウス本体10の周囲において日照時間に影響を与える物体を考慮することがより望ましい。ただし、ここでは、この種の物体を考慮しない。
The place where the
記憶部33には、表1に示す第1時間帯および第2時間帯が、緯度および経度に対応付けて格納されている。したがって、ハウス本体10の緯度および経度が制御装置30に与えられると、処理部35は、与えられた緯度および経度と、記憶部33に格納された緯度および経度とのずれに応じて、第1時間帯および第2時間帯を補正する。要するに、日時に応じた太陽の高度は、特定の場所についてあらかじめ求められている太陽の高度と日時との関係を表す既存のデータを用い、このデータをハウス本体10の場所に合わせて補正することにより求められる。
The
上述したように、制御装置30は、1ヶ月を上旬、中旬、下旬に3分し、夏季には、第1の窓221および第2の窓222を開状態とし、夏季以外の季節には、第1の窓221および第2の窓222を閉状態にする指示を与えている。これに対し、制御装置30は、第1の窓221および第2の窓222の閉状態の維持を開始する時刻(移動の時刻)を、表2のように、1ヶ月単位で定めてもよい。
As described above, the
表2における開始時刻は、1日において閉状態の維持を開始する時刻を表している。表2によれば、1月、11月、12月であれば15:00以降は、第1の窓221および第2の窓222は閉状態とし、10月であれば16:00以降は第1の窓221および第2の窓222は閉状態とする。また、3〜9月であれば、24:00以降は第1の窓221および第2の窓222を閉状態とする。第1の窓221および第2の窓222は、一旦閉状態になると、翌朝の第1時間帯が開始されるまで閉状態が維持される。
The start time in Table 2 represents the time at which the maintenance of the closed state is started in one day. According to Table 2, the
図5Aは夏季におけるカーテン21および窓22の制御状態を示し、図5Bは図5Aの制御を行った場合について、ハウス本体10の内部における植物の群落の環境の実測例を示す。ハウス本体10は長手方向を南北方向として設置した。図5Bにおいて、特性θ1は群落の温度、特性θ2は外気温、特性η1は群落の湿度、特性η2は外気の湿度を示す。さらに、特性β1はハウス本体10の内部の照度を表す。
FIG. 5A shows the control state of the
測定条件は以下のようにした。すなわち、第1の窓221および第2の窓222は、終日、開状態に維持した(特性W1,W2)。また、屋根カーテン210は、特性C0のように、19:00〜21:00にのみ第2位置に移動(全開)させ、それ以外の時間帯には第1位置に移動させた(閉じた)。東側である第1の側カーテン211は、特性C1のように、21:00〜翌5:30には第1位置に移動させ(閉じ)、5:30〜6:30に第2位置に移動させた(開放した)。さらに、第1の側カーテン211は、6:30〜11:00に開度を30%とし、11:00〜21:00には第2位置に移動(全開)させた。西側である第2の側カーテン212は、特性C2のように、18:00〜21:00に第2位置に移動させ(開放し)、21:00〜翌5:30には第1位置に移動させた(閉じた)。さらに、第2の側カーテン212は、5:30〜13:00には第2位置に移動させ(開放し)、13:00〜18:00に開度を30%にした。
Measurement conditions were as follows. That is, the
測定結果によれば、10:00〜18:00において、植物の群落の温度θ1を、外気温θ2よりも下げることができたことがわかる。また、植物の群落の湿度η1をハウス本体10の外部の湿度η2よりも高く保ち、植物の乾燥を避けることができた。
According to the measurement results, it can be seen that the plant community temperature θ1 could be lowered from the outside air temperature θ2 at 10:00 to 18:00. Moreover, the humidity η1 of the plant community was kept higher than the humidity η2 outside the
以上説明したように、本実施形態は、温度センサを用いることなく内蔵時計34が計時する日時を用いてカーテン21および窓22の制御を行っている。したがって、温度センサにより計測された情報を用いて、フィードバック制御を行う構成に比較すれば構成が簡単であり、導入時の設備コストの増加を抑制することが可能になる。
As described above, in the present embodiment, the
夏季と夏季以外との区分をするために基準時間が設定されていてもよい。この場合、制御装置30は、日の出の時刻から日の入の時刻までの時間が基準時間以上である時季を夏季と判断して、1日の時間帯に応じて、図3A,3B,3Cに示した各状態になるように、カーテン21および窓22を制御すればよい。また、上述したように、夏季には、制御装置30は、屋根カーテン210を第1位置に移動させるように、第1の駆動装置23に指示する。
A reference time may be set in order to distinguish between summer and non-summer. In this case, the
すなわち、制御装置30は、1日の時間帯に応じて、第1の側カーテン211および第2の側カーテン212の各々の第1位置と第2位置との間での位置状態を定める。また、制御装置30は、1日の時間帯に応じて、第1の窓221および第2の窓222の各々の閉位置と開位置との間での位置状態を定める。
That is, the
上述した動作例では、年間の月日を約10日を単位とするか、1ヶ月を単位として区分しているが、カーテン21は、年間を夏季と夏季以外とにおおまかに区分する程度でも制御することが可能である。一方、ハウス本体10の内部環境は植物育成を目的として調節されるから、植物の成長段階に応じてハウス本体10の内部環境を調節することが望ましい。すなわち、植物の生長段階に応じて、夏季と夏季以外とを区分する条件を、前日あるいは当日の外気温の最低温度などに基づいて設定すればよい。
In the above-described operation example, the year / month / day is divided in units of about 10 days or in units of one month. However, the
前日の外気温の最低温度は、インターネットなどの電気通信回線を通して取得することが可能であるが、当日の外気温の最低温度を用いる場合は、ハウス本体10の外部の気温を監視する温度センサ(図示せず)を用いることが望ましい。この場合、たとえば、外気温の最低温度20℃以上であれば夏季と判断し、最低温度が18℃を下回るようになると夏季以外と判断すればよい。また、植物の生長段階は、目視によって監視し、操作器を通して制御装置30に情報を与えればよい。
The minimum temperature of the outside temperature of the previous day can be obtained through a telecommunication line such as the Internet. However, when using the minimum temperature of the outside temperature of the day, a temperature sensor (monitoring the temperature outside the house body 10) It is desirable to use (not shown). In this case, for example, if the minimum temperature of the outside air temperature is 20 ° C. or higher, it is determined that it is summer, and if the minimum temperature falls below 18 ° C., it may be determined that it is not summer. Moreover, the growth stage of a plant should be monitored visually and information may be given to the
上述した構成例では、カーテン21と窓22との両方を日時に応じて制御する構成例を示したが、制御装置30は、窓22だけを日時に応じて制御する構成であってもよい。また、日時は、年間における月日と、1日における時間帯との両方を含んでいるが、制御装置30は、年間における月日と1日における時間帯との一方だけを用いてカーテン21と窓22との少なくとも一方を制御する構成であってもよい。
In the configuration example described above, the configuration example is shown in which both the
制御装置30は、第1時間帯と第2時間帯とを区別する情報が、時計部(たとえば、内蔵時計34)からではなく、ハウス本体10に朝日が照射されている状態と夕日が照射されている状態とを検出するセンサ36(図1参照)から与えられてもよい。つまり、制御装置30は、時計部が計時する日時ではなく、照度センサと日射センサとのいずれかのセンサ36の出力を用いて第1時間帯と第2時間帯とを区別してもよい。
In the
センサ36は、ハウス本体10の東側と西側とにそれぞれ設置されることが望ましい。センサ36を用いることにより、ハウス本体10の立地条件によって朝日や夕日により日陰が生じる場合でも、朝日あるいは夕日に対するカーテン21と窓22との制御が可能になる。
The sensors 36 are preferably installed on the east side and the west side of the
ただし、表1に示したように、季節によっては、第1時間帯は朝日がハウス本体10に照射される期間の後まで継続され、第2時間帯は夕日がハウス本体10に照射される期間よりも前から開始される。したがって、制御装置30が、第1時間帯と第2時間帯とを区別する情報をセンサ36から取得する場合でも、内蔵時計34が計時する日時を第1時間帯と第2時間帯とを区別する情報として併用することが望ましい。
However, as shown in Table 1, depending on the season, the first time period continues until after the period when the morning sun is irradiated on the
なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論のことである。 The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made according to design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it can be changed.
Claims (7)
前記植物に照射される外光を減光する第1位置と前記植物に照射される外光を減光しない第2位置との間で移動可能であるカーテンと、
前記カーテンを前記第1位置と前記第2位置との間で移動させる第1の駆動装置と、
前記ハウス本体の内部と外部との間で通気させない閉位置と前記ハウス本体の内部と外部との間で通気させる開位置との間で移動可能である窓と、
前記窓を前記開位置と前記閉位置との間で移動させる第2の駆動装置と、
前記第1の駆動装置および前記第2の駆動装置を制御する制御装置とを備え、
前記窓は、前記ハウス本体に朝日が入射する向きに配置された第1の窓と、前記ハウス本体に夕日が入射する向きに配置された第2の窓とを備え、
前記カーテンは、前記第1位置において前記第1の窓を覆い前記第2位置において前記第1の窓を露出させるように配置された第1の側カーテンと、前記第1位置において前記第2の窓を覆い前記第2位置において前記第2の窓を露出させるように配置された第2の側カーテンとを備え、
前記制御装置は、前記ハウス本体に朝日が照射される期間の少なくとも一部を含む第1時間帯と夕日が照射される期間の少なくとも一部を含む第2時間帯とを区別する情報を取得し、前記ハウス本体の内部における温度および湿度が所定の育成条件を満足するように、前記第1時間帯と前記第2時間帯とに応じて、前記第1の側カーテンと前記第2の側カーテンと前記第1の窓と前記第2の窓とを独立して制御し、
前記制御装置は、1日の時間帯に応じて、前記第1の側カーテンおよび前記第2の側カーテンの各々の前記第1位置と前記第2位置との間での位置状態を定める
ことを特徴とする農業用ハウス。A house body covered with a light-transmitting covering material and having a space for growing plants inside;
A curtain movable between a first position for dimming external light applied to the plant and a second position for dimming external light applied to the plant;
A first drive for moving the curtain between the first position and the second position;
A window that is movable between a closed position that does not allow ventilation between the interior and exterior of the house body and an open position that allows ventilation between the interior and exterior of the house body;
A second drive for moving the window between the open position and the closed position;
A control device for controlling the first drive device and the second drive device;
The window includes a first window arranged in a direction in which morning sun is incident on the house body, and a second window arranged in a direction in which sunset is incident on the house body,
The curtain includes a first side curtain arranged to cover the first window at the first position and to expose the first window at the second position; and the second curtain at the first position. A second side curtain arranged to cover the window and expose the second window in the second position;
The control device acquires information for distinguishing between a first time zone including at least a part of a period in which the morning sun is irradiated on the house body and a second time period including at least a part of a period in which the sunset is irradiated. The first side curtain and the second side curtain according to the first time zone and the second time zone so that the temperature and humidity inside the house body satisfy predetermined growth conditions. And independently controlling the first window and the second window;
The control device determines a position state between the first position and the second position of each of the first side curtain and the second side curtain according to a time zone of a day. A featured agricultural house.
請求項1記載の農業用ハウス。The agricultural house according to claim 1, wherein the information for distinguishing between the first time zone and the second time zone includes a date and time counted by a clock unit.
前記ハウス本体に朝日が照射されている状態と夕日が照射されている状態とをそれぞれ検出するセンサから前記制御装置に与えられ、
前記センサは、照度センサと日射センサとのいずれかであって、前記ハウス本体の東側と西側とにそれぞれ設置されている
請求項1または2記載の農業用ハウス。Information for distinguishing the first time zone and the second time zone is:
Given to the control device from a sensor for detecting a state in which the morning sun is irradiated on the main body of the house and a state in which the sunset is irradiated;
The agricultural house according to claim 1, wherein the sensor is either an illuminance sensor or a solar radiation sensor, and is installed on the east side and the west side of the house body.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の農業用ハウス。The control device determines a position state between the closed position and the open position of each of the first window and the second window according to a time zone of one day. The agricultural house according to any one of the above.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の農業用ハウス。The agricultural house according to any one of claims 1 to 4, wherein the control device determines a time of movement of each of the first window and the second window according to a date of the year.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の農業用ハウス。The agricultural house according to any one of claims 1 to 5, wherein the control device determines a time of movement of each of the first side curtain and the second side curtain according to a year and month. .
前記制御装置は、日の出の時刻から日の入の時刻までの時間が基準時間以上である時季に、前記屋根カーテンを前記第1位置に移動させるように、前記第1の駆動装置に指示する
請求項1〜5および7のいずれか1項に記載の農業用ハウス。The curtain includes a roof curtain arranged along the roof of the house body,
The control device instructs the first driving device to move the roof curtain to the first position in a season when the time from sunrise time to sunset time is equal to or more than a reference time. The agricultural house according to any one of Items 1 to 5 and 7.
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