〔実施形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、図1から図7を用いて説明する。
(1)二酸化炭素施用装置の構成
図1は、本実施形態に係る二酸化炭素施用装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態の二酸化炭素施用装置300は、温室500Aに具備される換気窓の状態を検知する検知装置100と、温室500A内に二酸化炭素を供給する二酸化炭素発生装置200(発生装置)とを備える。先述のように、温度管理等の目的で温室の換気窓を開状態とする場合があり、開状態となっている間に温室内で無駄に施用される二酸化炭素が、燃費面で問題となっている。そこで、二酸化炭素施用装置300は、換気窓の開閉と連動して二酸化炭素の発生の有無を切り替えるスイッチ部1を備えた検知装置100を具備する。これにより、換気窓の開閉に連動して二酸化炭素の施用(供給)の有無を切り替え、無駄な施用を抑えることができるようにする。
ここで、図2に、本実施形態の二酸化炭素施用装置300を配備する温室500Aの概略構成を示す。なお、以下で説明する温室の構成は、一例であり、他の温室であっても適用可能である。また、本実施形態では、一般的な温室に配備されている構成のうち、二酸化炭素施用装置300と関係がある構成について述べるが、説明する構成以外の構成を温室500Aに配備することが可能である。
図2に示す温室500Aは、ビニールハウスと称される略半筒型の外形を有し、その側面に換気窓としての側窓502を備える。側窓502は、外部被覆504で開口を覆うことによって閉状態となり、覆っている外部被覆504を上げることによって側窓502が開状態となる。開状態となれば、開いた側窓502を通じて温室500Aの内と外とで換気をおこなうことができる仕組みである。
ここで、本実施形態では、図2にあるように地表近くに設けられた側窓を例に挙げるが、本発明の一態様はこれに限定されるものではない。例えば、後述する実施形態に示すような屋根を備える構造の温室における、当該屋根の傾斜に沿って設けられた天窓であってもよい。あるいは、屋根の起伏が連続している温室における、当該屋根の谷面に沿って設けられた谷窓であってもよい。
側窓502は、図1に示すように、更に、外部被覆504を開閉する第1連動部506を備える。
第1連動部506は、外部被覆504の下端に取り付けられた略水平に延びる軸部506aと、軸部506aに連結されており、軸部506aとともに上下動する側窓モーター506b(図2には不図示)とを有する。側窓モーター506bは、軸部506aの一端に連結しており、軸部506aを上下させる。これにより、軸部506aの地表からの高さを変えることができる。例えば、軸部506aを上位にすることよって、外部被覆504が上がり、側窓502を開状態とすることができる。一方、軸部506aを下位にすることによって、外部被覆504が下がり、側窓502を閉状態とすることができる。
図2は、軸部506aが上位にあって、外部被覆504が上がっており、側窓502が開状態となっている様子を示している。なお、開状態は、図2に示す程度の開度であってもよいが、図2に示す状態よりも更に外部被覆504が上がってより広く開口する構成であってもよい。
側窓モーター506bの起動は、ユーザが手動で側窓モーター506bの電源を入れることで行なわれてもよく、これに代えて、温室500A内に室温を計測する室温計測部を具備させて、室温が所定の閾値を超えると側窓モーター506bによって側窓502が開く構成としてもよい。
なお、側窓502が閉状態から開状態になる際、外部被覆504はロールアップする態様であってもよいし、カーテンのように蛇腹に折り畳まれる態様であってもよい。また、側窓502には、開状態となっている際に換気を妨げることがない範囲で、他の構成が設けられていても良い。例えば、鳥よけ用の網または虫よけ用の網などが側窓502の開口領域に設けられていてもよい。
以上の側窓502を具備する温室500Aに対し、本実施形態の二酸化炭素施用装置300は、二酸化炭素発生装置200が温室500A内に二酸化炭素を施用することができ、その施用の有無を切り替えるために、側窓502の開閉を検知する検知装置100が具備されている。以下、検知装置100について説明する。
<検知装置100>
検知装置100は、側窓502の開閉を検知する。ここで、検知する開閉には、開か閉かだけに限らず、どの程度開いているか(開度)を検知する態様を含んでもよい。
検知装置100は、図1に示すように、スイッチ装置102と、スイッチ装置102から取得した信号(スイッチ装置102のスイッチ部1のオンオフ)に基づいて側窓502の開閉を検知する検知信号を生成する検知部104とを備える。
(スイッチ装置102)
スイッチ装置102は、図1に示すように、スイッチ部1と、第2連動部2とを備える。
第2連動部2は、側窓502の開閉と連動する第1連動動作のうちの少なくとも一部に連動する第2連動動作を行う。具体的には、第2連動部2は、側窓502の第1連動部506の上下動(第1連動動作)に連動して、上下動(第2連動動作)する。スイッチ部1は、この第2連動部2の上下動に応じて所定位置から移動することにより、オンオフが切り替わる。以下、スイッチ装置102の詳細について、図3から図6を用いて説明する。
図3および図4は、側窓502が閉状態であるときの様子を示す。図3は、スイッチ装置102の正面図であり、スイッチ装置102を図2に示す矢印aの方向に見たときの図である。図4は、スイッチ装置102の側面図であり、スイッチ装置102を図2に示す矢印bの方向に見たときの図である。一方、図5および図6は、側窓502が開状態であるときの様子を示す。図5は、図3と同じくスイッチ装置102の正面図であり、図6は、図4と同じくスイッチ装置102の側面図である。
スイッチ装置102は、先述のスイッチ部1と、第2連動部2とに加え、ガイドレール3(ガイド部)と、ストッパー4と、ガイドレール支持具5とを備える。
スイッチ部1は、第2連動部2に取り付けられた押しボタン式のスイッチである。ボタンは下方に伸び、下方から上方に向かって押圧されることで、ボタンが押され(押し上げられているとも言える)、スイッチが入る構成となっている。なお、スイッチ部1は、押しボタン式の態様に限定されず、マグネット式スイッチ等の他の種類のスイッチを用いた構成であってもよい。マグネット式スイッチである場合には、可動部と固定部とが磁力によって結合可能であるスイッチであり、先述の押しボタン式のスイッチにおける押圧されている状態が、当該可動部と固定部とが磁力で結合している状態であり、押圧が解除された状態が、当該結合が解除されている状態である。
スイッチ部1の下方には、第1連動部506が位置しており、第1連動部506の上下動の少なくとも一部に伴ってスイッチ部1のオンオフが切り替わる。具体的には、第1連動部506の上下動する範囲(可動域)のうちの第1連動部506の位置が或る高さ以下にあるときには、スイッチ部1と第1連動部506とは離間している(図3および図4)。一方、第1連動部506の位置が或る高さ以上となったときには、スイッチ部1が第1連動部506によって上方に押し上げられてスイッチが入った状態となる(図5および図6)。ここで、第1連動部506の位置が或る高さ以上にあれば、スイッチ部1が第1連動部506によって上方に押し上げられた状態が維持され、スイッチが入った状態を維持する。
すなわち、側窓502が閉状態であるときの軸部506aおよび側窓モーター506bの位置から、この位置が或る高さに達するまでは、スイッチ部1のスイッチは入らない。そして、軸部506aおよび側窓モーター506bの位置が更に上昇して、或る高さ以上になると、スイッチ部1のスイッチが入る。軸部506aおよび側窓モーター506bの位置が、或る高さ以上である限りは、スイッチ部1はスイッチが入ったままとなる。
また、側窓502が開状態から閉状態となるために第1連動部506が降下するときには、上方にある軸部506aおよび側窓モーター506bの位置が或る高さ以上にある間はスイッチ部1のスイッチが入った状態が維持される。更に第1連動部506が降下して軸部506aおよび側窓モーター506bの位置が或る高さよりも下になると、スイッチ部1は第1連動部506との接触を解除する。これにより、スイッチ部1の押圧が解除されて、スイッチ部1のスイッチが切れる。
このようにスイッチ部1を機能させるために、ガイドレール3に摺動可能に取り付けられた第2連動部2に、スイッチ部1が連結している。第2連動部2は、略鉛直方向に延びたガイドレール3によって、上下方向に移動することができ、第2連動部2とスイッチ部1とは一体的に移動する。この第2連動部2およびスイッチ部1の移動は、第1連動部506の上下動に連動することによって実現される。すなわち、側窓モーター506bの上面がスイッチ部1のスイッチの下端に接触して押圧した状態で、第1連動部506が上下動することに伴って、第2連動部2が上下動する。第2連動部2の下降は、第2連動部2およびスイッチ部1の自重を利用する。
ここで、ガイドレール3は、ガイドレール支持具5によって支持され、略鉛直方向に延びた一対のレールから構成されている。第2連動部2の具体的構成を説明すれば、第2連動部2は、一対のガイドレール3のうちの一方のガイドレール3に摺動可能に取り付けられた本体部2aと、本体部2aと連結部材2cによって連結しており補助部2bであって、他方のガイドレール3に摺動可能に取り付けられた補助部2bと、を有する。
本体部2aには、先述のスイッチ部1が固定されており、スイッチ部1を介して第1連動部506の上下動の少なくとも一部に連動する。補助部2bは、本体部2aの上下動に伴って上下動する。ここで、補助部2bが摺動する他方のガイドレール3には、第2連動部2の可動域を制限するストッパー4が設けられている。
具体的には、ストッパー4は、他方のガイドレール3における補助部2bよりも下方に固定されており、補助部2bが、ストッパー4が固定されている位置まで下降すると当接して、その位置よりも更に下降しないようにする。補助部2bは、本体部2aと連結しているため、補助部2bの下降が止まることによって、本体部2aの下降も止まる。これにより、下方に移動する第1連動部506に、本体部2aが連動できなくなって、スイッチ部1と側窓モーター506bとの接触が解除される。ストッパー4の固定位置は、先述の或る高さに対応している。
換言すれば、ストッパー4の固定位置は、スイッチ部1のスイッチが切り替わる位置である。すなわち、側窓502の開閉を検知する検知結果が開から閉、あるいは閉から開へ切り替わる位置であり、二酸化炭素の発生の有無が切り替わる位置である。
他方のガイドレール3に対するストッパー4の固定位置は、ユーザによって変更可能である。
ここで、図3に示すように、第1連動部506の側窓モーター506bも、一方のガイドレール3を摺動するように構成することができ、これにより鉛直方向に沿った上下動がガイドされる。
このように本実施形態では、2本のガイドレールを備えた構成を例示しているが、ガイドレールを1本のみ具備したガイド部であっても、本発明の一態様に含まれる。1本のみのガイドレールを具備した態様である場合、そのガイドレールにストッパー4を取り付ければよい。
なお、第1連動部506(軸部506aおよび側窓モーター506b)を、スイッチ装置102の構成要素とすることができる。この場合、スイッチ装置102は、側窓502の開閉機能を有したスイッチ装置として実現できる。
また、本実施形態では、側窓モーター506bに第2連動部2を連動させて、側窓モーター506bとスイッチ部1とを接触させる構成としている。しかしながら、本発明の一態様はこれに限定されるものではない。例えば、軸部506aおよび側窓モーター506b以外の部品を、外部被覆504(軸部506aが外部被覆504と一体になった構成であれば軸部506aでも可)に連結し、当該部品を側窓502の開閉に伴った外部被覆504の上下動と一体的に移動させて、当該部品とスイッチ部1と接触させる構成としてもよい。
当該部品は特に制限はなく、スイッチ部1のスイッチを押圧した状態で第2連動部2を持ち上げる強度を有していればよい。例えば、当該部品は、軸部506aの上下動と一体的に移動する箱または板であってもよい。この場合も、当該部品を、スイッチ装置102の構成要素とすることができる。この場合、第2連動部2の連動動作に側窓モーター506bが必要とならないことから、手動で側窓502を開閉する態様にもスイッチ装置102を提供することができる。
スイッチ部1は、スイッチが、側窓モーター506bに接触して押圧されてオン状態となったとき、オン状態である、すなわち側窓502が開状態であることを示す信号を生成する。そして、スイッチ部1は、生成した信号を、スイッチ装置102の外部に送出する。この信号を、図1に示す検知部104が取得する。
ここで、スイッチ部1は、スイッチがオンからオフに切り替わったとき、およびオフからオンに切り替わったときに、上述した信号を生成する。しかしながら、この態様に限定されるものでない。例えば、スイッチ部1が生成する信号は、スイッチが側窓モーター506bに押圧されている間、連続的または断続的に信号を生成、送出する一方で、スイッチ部1と側窓モーター506bとの接触が解除されると、信号が生成されない態様であってもよい。この場合、検知部104は、信号を取得すれば側窓502が開状態であることを検知することができる。
(検知部104)
検知部104は、スイッチ装置102のスイッチ部1から信号を取得し、側窓502の開閉を検知する検知信号を生成する。
検知部104は、スイッチ装置102のスイッチ部1と有線で連結されていてもよく、無線で連結されていてもよい。生成された検知信号は、検知装置100から送出されて、二酸化炭素発生装置200に取得される。
なお、スイッチ部1からの信号が、スイッチのオンオフのいずれかの場合のみに生成される態様であれば、検知部104は、その信号を取得した場合のみに検知信号を生成してもよい。また、検知部104の側も、側窓502が開状態であることを示す検知信号か、側窓502が閉状態であることを示す検知信号の一方のみを生成してもよい。
なお、検知部104は、スイッチ装置102とともに温室500A外に配置される。しかしながら、これに限定されるものではなく、検知部104を、温室500A内に配置して、温室500A外に配置されたスイッチ装置102から信号を取得する構成としてもよい。
<二酸化炭素発生装置200>
二酸化炭素発生装置200は、検知装置100の検知部104から検知信号を取得し、側窓502が開状態である場合に二酸化炭素発生の発生を一時停止する。二酸化炭素発生装置200は、温室500A内に配置されていてもよいが、温室500A外に配置されていて発生させた二酸化炭素を供給する管のみを温室500A内に配置してもよい。二酸化炭素発生装置200は、検知装置100の検知部104と、有線で連結されていてもよく、無線で連結されていてもよい。
二酸化炭素発生装置200としては、周知のものを採用することができる。その場合、二酸化炭素発生装置内に具備されている二酸化炭素発生のオンオフを切り替える切り換え部を、検知部104から取得した検知信号に基づいて、切り替えればよい。
(2)二酸化炭素施用装置の動作
図7は、二酸化炭素施用装置300の動作を示すフローチャートを示す。図7を用いて、二酸化炭素施用動作について説明する。
図7では、側窓502(図1~図6)が閉状態であるところから動作をスタートする(ステップS1)。このとき、二酸化炭素発生装置200は、温室500A(図1、図2)に二酸化炭素を施用している。
ここで、温室500A(図1、図2)は、室温計測部(不図示)によって室温が常時計測されている。そのため、温室500Aの室温が所定の閾値に達すると、側窓502を開けることで換気して、室温を下げることを行う。ここで、室温の上昇は、環境の変化あるいはヒーターのような加熱機器の作動による。なお、室温計測部による計測によって、室温が所定の閾値に達したことをユーザが認識し、ユーザが側窓モーター506bを起動させることができる。あるいは、室温計測部が、室温が所定の閾値に達したことを感知して、側窓モーター506bを起動させる態様であってもよい。
続いて、側窓モーター506bが起動し、軸部506aと共に上昇を開始する(ステップS2)。
そして、ステップS2に続いて、図5および図6に示すように側窓モーター506bが、検知装置100のスイッチ装置102のスイッチ部1に接触する(ステップS3)。側窓モーター506bの接触によってスイッチ部1が押圧されると、スイッチ部1から、スイッチが入ったことを示す信号が送出されて、先述のように検知部104から検知信号が送出される。この検知信号を取得した二酸化炭素発生装置200は、二酸化炭素の発生を一時停止する。
ここで、図7に示すように、換気は、側窓モーター506bがスイッチ部1に接触した時点から始まる。すなわち、側窓モーター506bの上昇開始とともに換気が始まるのではなく、側窓モーター506bの上昇開始と、スイッチ部1への接触との間には、タイムラグがある。これは、側窓502の外部被覆504の下端部分が、側窓502の下端と地表との間に位置する温室の側面に重畳しており、外部被覆504が上がり始めて暫くは、外部被覆504と温室の側面との重畳が解消されず、換気がおこなわれない、すなわち側窓502が開状態となっていない、ことによる。換言すれば、側窓モーター506bがスイッチ部1に接触した時点から、換気が始まる。
そして、側窓モーター506bがスイッチ部1を押し上げながら、第2連動部2が連動して上昇する(ステップS4)。この間も換気が行なわれている。
次に、換気によって室温が下降すると、上方にあった側窓モーター506bが下降を開始する(ステップS5)。この下降も、先述した上昇の場合と同様に、ユーザによる起動によって行われてもよいし、室温計測部の感知に基づいた自動的な起動によって行われてもよい。側窓モーター506bの下降に伴って、第2連動部2およびスイッチ部1も下降する。
そして、ストッパー4によって第2連動部2の下降が止まり、側窓モーター506bと、スイッチ部1との接触が解除される(ステップS6)。これにより、スイッチ部1の押圧が解除される。これにより、スイッチ部1から、スイッチが切れたことを示す信号が送出されて、先述のように検知部104から検知信号が送出される。この検知信号を取得した二酸化炭素発生装置200は、停止していた二酸化炭素の発生を開始する。
第2連動部2の下降がストッパー4によって止まってからも、側窓モーター506bは、下降を続け(ステップS7)、外部被覆504が下まで下がって側窓502が閉状態となる(ステップS8)。
以上が、二酸化炭素施用装置300の一連の動作である。
以上のように、本実施形態の二酸化炭素施用装置300によれば、換気窓の開閉と連動した二酸化炭素施用を安価に実現できる。これは、側窓502の開閉に連動する第2連動部2に設けたスイッチ部1によってオンオフが切り替わり、それによって、側窓502の開閉が簡易な構成で検知可能である検知装置100を具備していることによる。より具体的には、検知装置100が、側窓502の開閉に連動する第2連動部2に設けたスイッチ部1によってオンオフを切り替えるスイッチ装置102を具備していることによる。
本実施形態では、スイッチ部1が押しボタン式のスイッチを有しており、側窓モーター506bが、所定の高さ以上の範囲において上昇あるいは下降している場合は、側窓モーター506bがスイッチを押し上げてスイッチ部1をオン状態とする一方、側窓モーター506bが、前記所定の高さよりも下方の範囲において上昇あるいは下降している場合は、側窓モーター506bがスイッチに対して非接触状態でスイッチ部1がオフ状態となり、検知部104は、前記スイッチ部1がオン状態であることに基づいて、前記換気窓が開状態であると検知し、当該スイッチ部1がオフ状態であることに基づいて、前記換気窓が閉状態であると検知する。
この構成によれば、スイッチ部1のスイッチのオン(接触による押し上げ)とオフ(接触解除)に基づいて、換気窓が開状態であるか閉状態であるかを検知することができ、比較的簡素なスイッチ装置の構成によってこれを実現することができる。そのため、安価に二酸化炭素施用装置、検知装置、スイッチ装置を実現することが可能である。
また、市販されている統合環境制御装置を用いて換気と連動した二酸化炭素施用を実施するためには、自動の換気制御装置からの電気信号が必要である。そのため、電気信号が出力されない手動で換気窓を開閉する場合には対応していない。これに対し、本実施形態では、上述のように手動に換気窓を開閉する態様にも適用することができる。
〔実施形態1の変形例〕
上述の実施形態では、二酸化炭素発生装置200が、検知装置100の検知部104が生成した検知信号を取得して、二酸化炭素の発生の有無を切り替える構成であるが、本発明の一態様はこれに限定されない。例えば、図8に示すように、二酸化炭素発生装置200は、制御盤400からの制御を受ける構成となっており、側窓502の開閉を検知装置100によって検知されて生成された検知信号が、制御盤400に取得される態様であってもよい。
この場合、既に二酸化炭素発生装置を配備した温室500Aに対して、検知装置100と、制御盤400とを追加配備するだけで、容易に、二酸化炭素施用を制御するシステムを構築することができる。ここでの、検知装置100および制御盤400は、二酸化炭素施用の調節装置として実現することができる。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本実施形態の二酸化炭素施用装置300は、屋根を備える形状の温室の天窓(換気窓)の開閉に伴って、二酸化炭素の施用を切り替える態様である点において、先述の実施形態と異なっている。まず、天窓を有した温室について説明する。
図9は、天窓を有した温室500Bの構成を示す外観図である。温室500Bは、屋根508に天窓510を備える。天窓510は、開口を窓材512によって開閉可能になっている。窓材512が下方向に屋根面まで閉じることにより、天窓510は閉状態となる。反対に、窓材512が屋根面よりも上方向に開いて図9に示す態様となっている場合、開口した天窓510を通じて、温室500Bの内と外とで換気をおこなうことができる仕組みである。
窓材512の開閉は、モーターを具備する窓開閉装置514(図10)によって自動的に行うことができる。しかしながら、自動的ではなく、ユーザが手動で開閉することも可能である。
天窓510は、窓材512が、ギヤ部513とギヤ受け部515とを介して回転軸511(第1連動部)に連結している。回転軸511は、ギヤ部513を通じて、窓材512に設置されたギヤ受け部515に連結しており、窓開閉装置のモーターの開動作に伴って、回転軸511に設置されたギヤ部513が回転することで、ギヤ部513の回転を上下方向への動きに変換するギヤ受け部515が上方向に移動する。これにより、窓材512が上方向に開き、天窓510が開口する。要するに、回転軸511は、窓材512の開閉動作に連動して回転する。具体的には、回転軸511は、窓材512の開動作に伴って軸心を中心に回転し、窓材512の閉動作に伴って軸心を中心に開動作時とは逆方向に回転する。
窓材512の開閉動作は、スライドであってもよいほか、例えば板状の窓材512の一部を屋根508に固定して、固定している箇所を中心として窓材512が回動する態様であってもよい。あるいは、上述の実施形態のように、ロールアップする態様または蛇腹に折り畳まれる態様であってもよい。なお、窓材512は、先述した外部被覆504(図1)であってもよい。
以上の天窓510を具備する温室500Bに対し、本実施形態の二酸化炭素施用装置は、二酸化炭素発生装置が温室500B内に二酸化炭素を施用することができ、その施用の有無を天窓510の開閉に応じて切り替えるために、天窓510の開閉を検知する検知装置が具備されている。以下、二酸化炭素施用装置について説明する。
(1)二酸化炭素施用装置の構成
図10は、本実施形態の二酸化炭素施用装置300の構成を示すブロック図である。説明の便宜上、図10には、温室500Bの構成を示すブロック図も併せて示している。
図10に示す二酸化炭素施用装置300と、上述の実施形態の二酸化炭素施用装置との主な相違点は、検知装置100のスイッチ装置102にある。そこで、以下では、スイッチ装置102の構成について図11から図14を用いて説明する。
(スイッチ装置102)
図11および図12は、スイッチ装置102の構成を示し、天窓510が閉状態であるときの様子を示す。図11は、スイッチ装置102の正面図であり、スイッチ装置102を図9に示す矢印aの方向に見たときの図である。図12は、スイッチ装置102の側面図であり、スイッチ装置102を図9に示す矢印bの方向に見たときの図である。一方、図13および図14は、天窓510が開状態であるときの様子を示す。図13は、図11と同じくスイッチ装置102の正面図であり、図14は、図12と同じくスイッチ装置102の側面図である。
上述の実施形態のスイッチ装置102では、第2連動部2を側窓モーター506bに連動させている。これに対し、本実施形態では、第2連動部2が、回転軸511に連結された紐部2dを有する。
紐部2dは、回転軸511の回転に連動し、回転軸511の回転によって回転軸511に巻回されたり、巻回が解除されたりする紐状の部材である。回転軸511は、閉状態の天窓510が開く動作に伴って、紐部2dを巻回させる方向に回転する。図14では、図12に比べて、回転軸511に紐部2dが多くの巻回している様子を示している。一方、回転軸511は、開状態の天窓510が閉まる動作に伴って、紐部2dの巻回を解除する方向に回転する。
紐部2dの下部には、引上げ固定具7が固定されている。紐部2dが回転軸511に巻回されていない状態(以下、初期状態と称することがある)において、紐部2dの回転軸511から引上げ固定具7までの長さは所定の長さを有している。また、回転軸511から引上げ固定具7までの間において連結部材2cに挿通している。回転軸511から連結部材2cまでの距離は、初期状態における回転軸511から引上げ固定具7までの長さよりも短い。
連結部材2cには、紐部2dを挿通させる挿通穴(不図示)が設けられており、挿通穴は、引上げ固定具7を通過させない構成となっている。そのため、天窓510の開動作に伴って回転する回転軸511に紐部2dが巻回されて引上げ固定具7が引き上げられ、回転軸511から引上げ固定具7までの長さが回転軸511から連結部材2cまでの距離と等しくなったところで、引上げ固定具7の上面が連結部材2cの下面に当接する。そして、続く天窓510の開動作に伴って回転軸511に紐部2dが更に巻回されると、引上げ固定具7によって連結部材2cが引き上げられる。
連結部材2cには、スイッチ部1を有する本体部2aが連結されていることから、引上げ固定具7による連結部材2cの引き上げによって、スイッチ部1も引き上げられる。
ここで、本体部2aが摺動可能に取り付けられているガイドレール3には、ストッパー4が取り付けられている。ストッパー4は、初期状態においてスイッチ部1のスイッチを押圧している。換言すれば、初期状態において、スイッチは入った状態となっている。この状態から、引上げ固定具7によって連結部材2cを介して本体部2aが引き上げられることで、スイッチ部1のスイッチも引き上げられて押圧が解除され、スイッチが切れた状態となる。
スイッチ部1のスイッチが切れると、検知装置100は、検知部104から検知信号を生成、送出させる。すなわち、この検知信号は、天窓510が開状態であることを示す信号である。この信号を受けた二酸化炭素発生装置200は、二酸化炭素の発生を一時停止する。
次に、開状態である天窓510が閉動作をおこなう場合についても説明すると、天窓510が閉動作を行うと、回転軸511は先程とは反対に回転し、紐部2dの巻回を解除する。これに伴い、引上げ固定具7は、引き上げている連結部材2cを引き連れて降下する。そして、スイッチ部1のスイッチがストッパー4に押圧されることによって降下が止まり、それに伴って本体部2aおよび連結部材2cの降下も止まる。天窓510は更に閉動作を続け、引上げ固定具7は更に降下して、連結部材2cとの当接を解除する。
スイッチ部1のスイッチがストッパー4に押圧されてスイッチが入ると、検知装置100は、検知部104から検知信号を生成、送出させる。すなわち、この検知信号は、天窓510が閉状態であることを示す信号である。この信号を受けた二酸化炭素発生装置200は、二酸化炭素の発生を開始する。
要するに、本実施形態では、スイッチ部1は、紐部2dが、回転軸511に巻回されて所定の長さ未満になることで、押しボタン式のスイッチの押下が解除されてスイッチ部1が切状態(オフ状態)となり、紐部2dが、回転軸511への巻回が解除されて所定の長さ以上になることで、押しボタン式のスイッチが押下されてスイッチ部1が入状態(オン状態)となる。そして、検知部104は、スイッチ部1が切状態(オフ状態)であることに基づいて、天窓510が開状態であると検知し、スイッチ部1が入状態(オン状態)であることに基づいて、天窓510が閉状態であると検知する。
なお、ガイドレール支持具5によって支持されている一対のガイドレール3のうち、本体部2aが取り付けられているガイドレール3と対をなすガイドレール3には、本体部2aと連結部材2cによって連結している補助部2bが摺動可能に取り付けられている。上述のように本実施形態では、ストッパー4は、補助部2bが摺動可能に取り付けられているガイドレール3ではなく、本体部2aが摺動可能に取り付けられているガイドレール3に固定されており、本体部2aの可動域を制限している。
(2)二酸化炭素施用装置の動作
図15は、二酸化炭素施用装置300の動作を示すフローチャートを示す。図15を用いて、二酸化炭素施用動作について説明する。
図15では、天窓510(図9~図14)が閉状態であるところから動作をスタートする(ステップS11)。このとき、二酸化炭素発生装置200(図10)は、温室500B(図9、図10)に二酸化炭素を施用している。
温室500Bの室温が所定の閾値に達していることが室温計測部(不図示)によってわかると、窓開閉装置514が起動し、窓材512の開動作と併せて、回転軸511が回転する(ステップS12)。
ステップS12の回転軸511の回転によって、紐部2dが巻き上げられ、紐部2dに取り付けた引上げ固定具7が連結部材2cを介して本体部2aを上昇させる(ステップS13)。
続いて、更に紐部2dが巻き上げられることに伴って、本体部2aが上昇して、ストッパー4とスイッチ部1のスイッチとの接触が解除される(ステップS14)。スイッチが接触解除されると、スイッチが切れたことを示す信号が、スイッチ部1から送出されて、先述のように検知部104から検知信号が送出される。この検知信号を取得した二酸化炭素発生装置200は、二酸化炭素の発生を一時停止する(二酸化炭素発生装置200をオフにする)。
ここで、回転軸511が紐部2dの巻き上げを開始して暫くしてから、引上げ固定具7が連結部材2cに当接してよい。巻き上げ開始と当接との間にタイムラグを設けているのには、上述した側窓502の態様と同じく、窓材512が開動作を開始して暫くは、窓材512と屋根508とは重畳しており、天窓510が開口していないか、僅かに開口している状態である。そのため、この状態は、換気中であると見なさず、二酸化炭素の施用を停止しないようにする。先述のように二酸化炭素を施用することは、温室500B内で育成している植物の光合成を促進する。そのため、このようにタイムラグを設けることにより、二酸化炭素の施用時間を十分に確保することができる。すなわち、スイッチ部1のスイッチがストッパー4との接触を解除した時点から、換気が始まる。
そして、ステップS14では、天窓510を全開にするべく更に紐部2dが巻き上げられる。このとき、引上げ固定具7が引き続き連結部材2cを介して本体部2aおよびスイッチ部1を上昇させる。
次に、換気によって室温が下降すると、窓材512の閉動作に伴う回転軸511の回転によって紐部2dの回転軸511への巻回が解除されて、引上げ固定具7が下がり、本体部2aおよびスイッチ部1も下降する(ステップS15)。
そして、ストッパー4にスイッチ部1のスイッチが当接して、スイッチ部1および本体部2aの下降が止まり、連結部材2cと、引上げ固定具7との接触が解除される(ステップS16)。ストッパー4にスイッチ部1のスイッチが当接して、スイッチが押圧することでスイッチが入り、スイッチ部1から、スイッチが入ったことを示す信号が送出されて、先述のように検知部104から検知信号が送出される。この検知信号を取得した二酸化炭素発生装置200は、停止していた二酸化炭素の発生を開始する(二酸化炭素発生装置200をオンにする)。
その後は、窓材512が天窓510の開口を完全に閉じるまで、回転軸511が回転して、紐部2dが初期状態の長さとなるまで巻き戻され(巻回が解除され)(ステップS17)、窓材512が下まで下がって天窓510が閉状態となる(ステップS18)。
以上が、二酸化炭素施用装置300の一連の動作である。
以上のように、本実施形態の二酸化炭素施用装置300によれば、換気窓の開閉と連動した二酸化炭素施用を安価に実現できる。これは、天窓510の開閉に連動する紐部2dを含む第2連動部2に設けたスイッチ部1によってオンオフが切り替わり、それによって、天窓510の開閉が簡易な構成で検知可能である検知装置100を具備したことによる。具体的には、検知装置100は、スイッチ部1のスイッチがオフ状態であることに基づいて、天窓510が開状態であると検知し、スイッチ部1のスイッチがオン状態であることに基づいて、天窓510が閉状態であると検知する。
〔実施形態2の変形例〕
本実施形態では、天窓510を換気窓として備える温室を例に挙げて説明したが、換気窓としては、天窓に限らず、谷窓にも適用可能である。
谷窓は、温室の棟が連続している大型の温室設備において、屋根の傾斜面が、隣接する棟同士で連続していて、谷面を構成している箇所に設けられた換気窓である。谷窓の開閉機構は、窓開閉時に軸回転を伴うことについて、上述の天窓と同様である。
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
(1)二酸化炭素施用装置の構成
図16は、本実施形態の二酸化炭素施用装置300の構成を示すブロック図である。説明の便宜上、図16には、温室500Aの構成を示すブロック図も併せて示している。
本実施形態の二酸化炭素施用装置300は、温室500Aに具備される二酸化炭素センサー530から温室500A内の二酸化炭素濃度を取得して、側窓(換気窓)502の開閉とともに二酸化炭素濃度に基づいて、二酸化炭素の施用を切り替える態様である点において、先述の実施形態1の変形例と異なっている。なお、以下では、実施形態1の変形例と相違する内容について説明する。
二酸化炭素センサー530としては、二酸化炭素施用装置300に具備される制御盤400に二酸化炭素濃度を定期的に送信することができれば特に制限はない。
二酸化炭素施用装置300は、検知装置100と、制御盤400と、二酸化炭素発生装置200とを備え、二酸化炭素発生装置200からの二酸化炭素の発生は、制御盤400によって制御される。
(2)二酸化炭素施用装置の動作
図17は、二酸化炭素施用装置300の動作を示すフローチャートを示す。図17を用いて、二酸化炭素施用動作について説明する。
図17では、側窓502(図16)が閉状態であるところから動作をスタートする(ステップS21)。このとき、二酸化炭素発生装置200は、温室500Aに二酸化炭素を施用している。そして、制御盤400が、検知装置100から検知信号を取得し、その検知信号が、側窓502が開状態である旨の検知信号である場合には、ステップS22に移行する。
ステップS22では、制御盤400が、二酸化炭素センサー530から取得した信号に基づいて、設定時間内に設定濃度まで二酸化炭素濃度が上昇しているか否かを判定する。判定の結果、上昇していると判定された場合には、制御盤400は二酸化炭素発生装置200から引き続き二酸化炭素が発生するように制御する(ステップS23)。これにより、二酸化炭素発生装置200は、二酸化炭素の発生を継続する(ステップS24)。このように、本実施形態では、側窓が開状態であっても、例えばその開度が小さい等の理由により、二酸化炭素の流出が少ない場合、すなわち二酸化炭素ロスが少ない時には、費用対効果を考慮して、二酸化炭素の施用を継続することができる。
一方、ステップS22の判定の結果、設定時間内に設定濃度まで二酸化炭素濃度が上昇していないと判定された場合には、制御盤400は、二酸化炭素発生装置200からの二酸化炭素の発生が一時停止されるように制御する(ステップS25)。ここで、上昇していないということは、二酸化炭素の流出が大きいことを示している。これは、側窓502が全開またはそれに近い開度で開いている場合に生じる。この場合には、二酸化炭素発生を一時停止することにより、二酸化炭素ロスを抑える。
なお、図17に示すように、制御盤400が、側窓が閉状態であることを示す検知信号を検知装置100から取得した場合には、制御盤400は、二酸化炭素発生装置200を制御して、二酸化炭素の発生を再開させる。
以上のように、本実施形態によれば、施用の可否の判断材料として二酸化炭素濃度を用いる。これにより、側窓502が開状態か閉状態かという二択ではなく、側窓502が開状態であっても二酸化炭素ロスが小さい場合には、施用を行うことができる。すなわち、側窓502の開度に基づいて施用の可否を切り替えることができ、二酸化炭素ロスを最小限に抑えつつ、二酸化炭素施用による光合成促進の効果を最大限享受することができる。
〔実施形態4〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
(1)二酸化炭素施用装置の構成
図18は、本実施形態の二酸化炭素施用装置300の構成を示すブロック図である。説明の便宜上、図18には、温室500Aの構成を示すブロック図も併せて示している。
本実施形態の二酸化炭素施用装置300は、温室500Aに具備される二酸化炭素センサー530から温室500A内の二酸化炭素濃度を取得して、側窓(換気窓)502の開閉とともに二酸化炭素濃度に基づいて、二酸化炭素の施用を切り替える態様である点において、先述の実施形態1の変形例と異なっている。更に、本実施形態の二酸化炭素施用装置300は、配風切換装置900と、貯留装置600と、送風機800とを備えている点において、先述の実施形態1の変形例と異なっている。以下では、実施形態1の変形例と相違する内容について説明する。
二酸化炭素施用装置300は、検知装置100と、制御盤400と、二酸化炭素発生装置200と、配風切換装置900と、貯留装置600と、送風機800とを備える。二酸化炭素発生装置200からの二酸化炭素の発生の有無は、制御盤400によって制御される。
二酸化炭素発生装置200が発生する二酸化炭素は、温室500Aに直接施用されず、配風切換装置900を介して、貯留装置600か、送風機800かに配風される。配風切換装置900の配風先は、制御盤400による制御を受ける。
貯留装置600では、配風切換装置900によって配風された二酸化炭素発生装置200が発生した二酸化炭素を貯留する。貯留方法としては特に制限はない。貯留装置600は、制御盤400による制御を受け、貯留した状態を維持するか、送風機800への排出をおこなう。
送風機800は、配風切換装置900を介して送られた二酸化炭素か、貯留装置600から送出された二酸化炭素を、温室500Aに施用する。
温室500Aに具備された二酸化炭素センサー530としては、二酸化炭素施用装置300に具備される制御盤400に二酸化炭素濃度を定期的に送信することができれば特に制限はない。
(2)二酸化炭素施用装置の動作
図19は、二酸化炭素施用装置300の動作を示すフローチャートを示す。図19を用いて、二酸化炭素施用動作について説明する。
図19では、側窓502(図18)が閉状態であり、温室500Aに二酸化炭素が施用されている状態から動作をスタートする(ステップS31)。そして、制御盤400が、検知装置100から検知信号を取得し、その検知信号が、側窓502が開状態である旨の検知信号である場合には、ステップS32に移行する。
ステップS32では、制御盤400が、二酸化炭素センサー530から取得した信号に基づいて、設定時間内に設定濃度まで二酸化炭素濃度が上昇しているか否かを判定する。
判定の結果、上昇していると判定された場合には、制御盤400は、温室500Aに二酸化炭素が施用されるよう、二酸化炭素発生装置200が引き続き二酸化炭素を発生するように制御する(ステップS33)とともに、二酸化炭素発生装置200が発生した二酸化炭素が送風機800に配風されるように配風切換装置900の配風方向を制御する(ステップS34)。
一方、ステップS32の判定の結果、設定時間内に設定濃度まで二酸化炭素濃度が上昇していないと判定された場合には、制御盤400は、二酸化炭素発生装置200が引き続き二酸化炭素を発生するように制御するとともに、二酸化炭素発生装置200が発生した二酸化炭素が貯留装置600に貯留されるよう配風切換装置900の配風方向を制御する(ステップS35)。これにより、温室500Aへの二酸化炭素の施用は中断されるものの、二酸化炭素の発生は継続しており、後の施用に先立って二酸化炭素を貯留することができる。
なお、図17に示すように、制御盤400が、側窓が閉状態であることを示す検知信号を検知装置100から取得した場合には、制御盤400は、二酸化炭素発生装置200から二酸化炭素が発生するように制御される。また、このとき、発生した二酸化炭素が送風機800を介して温室500Aに施用されるよう配風切換装置900の配風方向を制御する。加えて、制御盤400は、貯留装置600に貯留している二酸化炭素が送風機800を介して温室500Aに施用されるよう、貯留装置600を制御する。これにより、二酸化炭素が温室500Aに多く施用される。
以上のように、本実施形態によれば、施用の可否の判断材料として二酸化炭素濃度を用いる。これにより、側窓502が開状態か閉状態かという二択ではなく、側窓502が開状態であっても二酸化炭素ロスが小さい場合には、施用を行うことができる。すなわち、側窓502の開度に基づいて施用の可否を切り替えることができ、二酸化炭素ロスを最小限に抑えつつ、二酸化炭素施用による光合成促進の効果を最大限享受することができる。
更に、本実施形態によれば、施用を中断している間に二酸化炭素を貯留し、施用が再開した際に、二酸化炭素発生装置から発生した二酸化炭素に加えて、貯留された二酸化炭素も温室500Aに供給される。これにより、短時間で温室500Aの二酸化炭素濃度を上昇させることができる。
〔実施形態5〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
(1)二酸化炭素施用装置の構成
図20は、本実施形態の二酸化炭素施用装置300の構成を示すブロック図である。説明の便宜上、図20には、温室500Aの構成を示すブロック図も併せて示している。
本実施形態の二酸化炭素施用装置300は、温室500Aに具備される二酸化炭素センサー530から温室500A内の二酸化炭素濃度を取得して、側窓(換気窓)502の開閉とともに二酸化炭素濃度に基づいて、二酸化炭素の施用を切り替える態様である点において、先述の実施形態1の変形例と異なっている。更に、本実施形態の二酸化炭素施用装置300は、貯留装置600と、貯留装置制御盤700と、送風機800とを備えている点において、先述の実施形態1の変形例と異なっている。以下では、実施形態1の変形例と相違する内容について説明する。
二酸化炭素施用装置300は、検知装置100と、制御盤400と、二酸化炭素発生装置200と、貯留装置600と、貯留装置制御盤700と、送風機800とを備える。
二酸化炭素発生装置200は、貯留装置制御盤700からの制御を受け、発生させた二酸化炭素は、貯留装置600に送出して、貯留装置600で貯留する。本実施形態では、温室500Aに施用される二酸化炭素は、貯留装置600に一旦貯留された二酸化炭素である。
制御盤400は、貯留装置制御盤700を介して貯留装置600を制御して、温室500Aに二酸化炭素を施用するか否かを切り替える。
貯留装置制御盤700は、貯留装置600の二酸化炭素蓄積量を把握し、蓄積量が所定の量を下回っている場合に、二酸化炭素発生装置200から二酸化炭素が供給されるよう二酸化炭素発生装置200を制御する。
送風機800は、貯留装置600から送出された二酸化炭素を、温室500Aに施用する。
温室500Aに具備された二酸化炭素センサー530としては、二酸化炭素施用装置300に具備される制御盤400に二酸化炭素濃度を定期的に送信することができれば特に制限はない。
(2)二酸化炭素施用装置の動作
図21は、二酸化炭素施用装置300の動作を示すフローチャートを示す。図21を用いて、二酸化炭素施用動作について説明する。
図21では、側窓502(図18)が閉状態であり、貯留装置600から送出された二酸化炭素が温室500Aに施用されている状態から動作をスタートする(ステップS41)。そして、制御盤400が、検知装置100から検知信号を取得し、その検知信号が、側窓502が開状態である旨の検知信号である場合には、ステップS42に移行する。
ステップS42では、制御盤400が、二酸化炭素センサー530から取得した信号に基づいて、設定時間内に設定濃度まで二酸化炭素濃度が上昇しているか否かを判定する。
判定の結果、上昇していると判定された場合には、制御盤400は、温室500Aに二酸化炭素が施用されるよう、貯留装置制御盤700を介して貯留装置600を制御して、貯留装置600からの二酸化炭素の送出を継続するよう制御する(ステップS43)。これにより、貯留装置600は二酸化炭素の送出を継続する(ステップS44)。このとき、貯留装置600には、十分な二酸化炭素が貯留されている。なお、送出によって貯留量が減った場合には、貯留装置制御盤700がこれを検知して、貯留装置制御盤700が、二酸化炭素発生装置200を制御し、二酸化炭素の発生と、貯留装置600への送出とをおこなわせる。
一方、ステップS42の判定の結果、設定時間内に設定濃度まで二酸化炭素濃度が上昇していないと判定された場合には、貯留装置制御盤700を介して貯留装置600を制御して、温室500Aへの二酸化炭素の施用を中断する(ステップS45)。
なお、図21に示すように、制御盤400が、側窓が閉状態であることを示す検知信号を検知装置100から取得した場合には、貯留装置600を制御して貯留装置600からの温室500Aへの二酸化炭素の施用を再開させる。
以上のように、本実施形態によれば、施用の可否の判断材料として二酸化炭素濃度を用いる。これにより、側窓502が開状態か閉状態かという二択ではなく、側窓502が開状態であっても二酸化炭素ロスが小さい場合には、施用を行うことができる。すなわち、側窓502の開度に基づいて施用の可否を切り替えることができ、二酸化炭素ロスを最小限に抑えつつ、二酸化炭素施用による光合成促進の効果を最大限享受することができる。
〔実施形態6〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
(1)二酸化炭素施用装置の構成
図22は、本実施形態の二酸化炭素施用装置300の構成を示すブロック図である。説明の便宜上、図22には、温室500Aの構成を示すブロック図も併せて示している。
本実施形態の二酸化炭素施用装置300は、検知装置100が距離センサー105を更に備える点において、実施形態1の変形例と異なる。
距離センサー105は、温室500Aの側窓502の開度をモニタリングするための構成である。具体的には、距離センサー105は、第2連動部2までの距離を計測することができ、第2連動部2が第1連動部506と連動している間に、その距離が可変する。これにより、距離センサー105の計測結果は、側窓502の開度を間接的に示すことができる。
距離センサー105の取り付け態様について、図23から図26を用いて説明する。図23および図24は、側窓502が閉状態であるときの様子を示し、図23は、距離センサー105およびスイッチ装置102の正面図であり、図3と同じ方向から見たものである。図24は、距離センサー105およびスイッチ装置102の側面図であり、図4と同じ方向から見たものである。図25および図26は、側窓502が開状態であるときの様子を示し、図25が距離センサー105およびスイッチ装置102の正面図であり、図26は距離センサー105およびスイッチ装置102の側面図である。
距離センサー105は、第2連動部2よりも上方においてガイドレール3に固定されており、下方に向けてセンシングできる構成となっている。距離センサー105は、第2連動部2と同一水平面内に位置する表面を有する部材に対してセンシングを行い、当該表面との距離(図23中の破線の矢印で示す距離)を計測する。当該表面としては、連結部材2cの一部であってもよいし、あるいは、センシングのために当該部材を別途取付けてもよい。別途取付ける場合には、当該部材が第2連動部2とともに上下動する必要がある。
図23および図24の状態では、側窓は外部被覆504に覆われて閉まっている状態である。この場合は、第1連動部506は下位にある。このとき、第2連動部2は、第1連動部506と連動せず、ストッパー4によって下方への移動が制限された位置にある。この状態において、距離センサー105は第2連動部2との距離を計測しておき、これを初期値とする。
次に、側窓を開けるべく第1連動部506が上昇すると、暫くして第1連動部506が第2連動部2のスイッチ部1を押し上げ、第2連動部2が連動して上昇する。第2連動部2が上昇を開始すると、先述の表面も上昇する。これにより、図25および図26に示すように、距離センサー105による当該表面との距離を示す計測値は、先述の初期値よりも小さくなる。
また、側窓を閉じるべく第1連動部506が下降すると、第2連動部2とともに先述の表面が下降し、距離センサー105との距離が長くなり計測値が上昇する。
このように距離センサー105の計測値は、第1連動部506の動きを反映している。換言すれば、距離センサー105の計測値が、側窓の開度を反映しており、計測値に基づいて開度を検出することができる。
そのため、本実施形態では、上述の実施形態3の二酸化炭素センサーを利用した二酸化炭素の流出量の判定を、窓の開度を利用して判定することができる。すなわち、側窓の開度が小さければ、温室から外部への二酸化炭素の流出は少ないと判定し、費用対効果を考慮して、二酸化炭素の施用を継続することができる。
(2)二酸化炭素施用装置の動作
図27は、二酸化炭素施用装置300の動作を示すフローチャートを示す。図27を用いて、二酸化炭素施用動作について説明する。
図27では、側窓が閉状態であるところから動作をスタートする(ステップS51)。このとき、二酸化炭素発生装置200は、温室500Aに二酸化炭素を施用している。そして、制御盤400が、検知装置100から検知信号を取得し、その検知信号が、側窓502が開状態である旨の検知信号である場合には、ステップS52に移行する。
ステップS52では、制御盤400が、距離センサー105の計測値を取得し、計測値と予め設定している閾値とを比較し、側窓の実際の開度が所定の開度に達しているか否かを判定する。
判定の結果、所定の開度より実際の開度は小さいと判定された場合には、制御盤400は二酸化炭素発生装置200から引き続き二酸化炭素が発生するように制御する(ステップS53)。これにより、二酸化炭素発生装置200は、二酸化炭素の発生を継続する(ステップS54)。このように、本実施形態では、側窓が開状態であっても、例えばその開度が小さいには、二酸化炭素の流出が少ない、すなわち二酸化炭素ロスが少ないと見なす。これにより、費用対効果を考慮して、温室500A内への二酸化炭素の施用を継続することができる。このように本実施形態によれば、二酸化炭素ロスを最小限に抑えつつ、二酸化炭素施用による光合成促進の効果を最大限享受することができる二酸化炭素施用の機構を実現することができる。
一方、ステップS52の判定の結果、所定の開度よりも広く窓が開いていると判定された場合には、制御盤400は、二酸化炭素発生装置200からの二酸化炭素の発生が一時停止されるように制御する(ステップS55)。ここで、側窓502が全開またはそれに近い開度で開いている場合には、二酸化炭素の流出が大きい。そのため、そのような場合に相当する否かを距離センサー105に基づいて判定して、二酸化炭素を無駄に施用することが無いようにする。本実施形態の態様は、図27に示すようにステップS54からステップS51に戻って繰り返すことで、温室への効率的な二酸化炭素施用を実現することができる。
〔実施形態7〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本実施形態は、実施形態2と同じ天窓を有した温室500Bの構成に、上述の実施形態6と同様の構成を採用した態様である。以下、二酸化炭素施用装置の構成と動作について説明する。
図28は、本実施形態の二酸化炭素施用装置300の構成を示すブロック図である。説明の便宜上、図28には、温室500Bの構成を示すブロック図も併せて示している。
本実施形態の二酸化炭素施用装置300は、検知装置100が距離センサー105を更に備える点において、実施形態1の変形例と異なり、距離センサー105が、温室500Bの天窓510を開閉する窓材512の動きに連動する回転軸511に連動させた部材との間の距離を計測する。
これについて、図29から図32を用いて説明する。図29および図30は、窓が閉状態の二酸化炭素施用装置300の距離センサー105およびスイッチ装置102を示す正面図(図29)および側面図(図30)である。一方、図31および図32は、窓が開状態の二酸化炭素施用装置300の距離センサー105およびスイッチ装置102を示す正面図(図31)および側面図(図32)である。
距離センサー105は、実施形態6と同様にガイドレール3に取り付けられており、上方から第2連動部2との距離をセンシングする。第2連動部2は、回転軸511に連結された紐部2dを有しており、回転軸511の回転によって、紐部2dに固定された引上げ固定具7を介して、連結部材2cと本体部2aとが上下動する。そこで、距離センサー105は、連結部材2cまたは本体部2aと、あるいは連結部材2cと本体部2aと共に上下動する別の部材との間の距離を計測する。これにより、回転軸511に連動する第2連動部2を介して、距離センサー105の計測結果は、天窓の開度を間接的に示していると言える。
そのため、本実施形態では、上述の実施形態3の二酸化炭素センサーを利用した二酸化炭素の流出量の判定を、窓の開度を利用して判定することができる。すなわち、側窓の開度が小さければ、温室から外部への二酸化炭素の流出は少ないと判定し、費用対効果を考慮して、二酸化炭素の施用を継続することができる。
本実施形態においても、実施形態6と同じく、制御盤400(図28)が距離センサー105の計測値を取得して、二酸化炭素施用の適否を判定する。判定の動作フローについては、実施形態6において説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
〔まとめ〕
本発明の一態様に係るスイッチ装置は、換気窓の開閉と連動する第1連動動作のうちの少なくとも一部に連動する第2連動動作を行う第2連動部と、前記第2連動動作に応じて所定位置から移動することにより、オンオフが切り替わるスイッチ部と、を備えている。
前記の構成によれば、環境制御を安価に実現できる、換気窓の開閉と連動したスイッチ装置を提供することができる。特に、本スイッチ装置は二酸化炭素施用への使用が望ましいが、二酸化炭素施用に限定されるものでない。例えば、本スイッチ装置を用いることで、換気窓の開閉を簡易な構成で認識することができるので、換気に伴う温度や湿度の制御にも使用することができる。さらには、密閉状態による植物、動物又は人の細菌やウイルス等からの感染を防ぐ目的で、例えば二酸化炭素濃度を調整するため(例えば二酸化炭素濃度を1,000ppm以下に保つため)の換気にも使用することができる。
本発明の一態様に係るスイッチ装置は、前記の構成に加えて、前記第1連動動作を行う第1連動部を更に備えてもよい。
前記の構成によれば、換気窓の開閉を行う開閉装置として機能させることができる。
本発明の一態様に係るスイッチ装置は、前記の構成に加えて、前記第2連動部の可動域を制限するストッパーを更に備え、前記ストッパーは、前記可動域を調整可能であってもよい。
前記の構成によれば、換気窓の開度を制御することができる。
本発明の一態様に係るスイッチ装置は、前記の構成に加えて、前記第2連動部を所定方向に移動させるガイド部を更に備えてもよい。
前記の構成によれば、ガイド部を設けて第2連動部の可動方向を制御することができる。
本発明の一態様に係る検知装置は、前記スイッチ装置と、前記スイッチ部のオンオフに基づいて前記換気窓の開閉を検知する検知信号を生成する検知部と、を備えている。
前記の構成によれば、換気窓の開閉と連動した二酸化炭素施用を安価に実現できる検知装置を提供することができる。具体的には、第2連動動作を行う第2連動部と、第2連動動作に応じてオンオフが切り替わるスイッチ部という簡易な構成に基づいて換気窓の開閉を検知することができるため、検知装置を安価に実現することができる。
本発明の一態様に係る検知装置は、前記の構成に加えて、前記第1連動部は、前記第1連動動作として、前記換気窓の開動作に併せて上昇し、当該換気窓の閉動作に伴って下降し、前記第2連動部は、前記第2連動動作として、前記第1連動部の前記第1連動動作に伴って前記換気窓の開動作に併せて上昇し、当該換気窓の閉動作に伴って下降する構成であってもよい。
前記の構成によれば、温室の側面に配置された上下動作によって側窓が開閉する態様である場合に、この動作に第2連動部を連動させてスイッチ部のオンオフを切り替えることができる。そのため、例えば、手動で側窓の開閉を行う態様にも適用することができる。
本発明の一態様に係る検知装置は、前記の構成に加えて、前記スイッチ部は、押しボタン式のスイッチを有し、前記第1連動部が、所定の高さ以上の範囲において上昇あるいは下降している場合は、当該第1連動部が前記押しボタン式のスイッチを押し上げて前記スイッチ部がオン状態となり、前記第1連動部が、前記所定の高さよりも下方の範囲において上昇あるいは下降している場合は、当該第1連動部が前記押しボタン式のスイッチに対して非接触状態で前記スイッチ部がオフ状態となり、前記検知部は、前記スイッチ部がオン状態であることに基づいて、前記換気窓が開状態であると検知し、当該スイッチ部がオフ状態であることに基づいて、前記換気窓が閉状態であると検知する構成であってもよい。
前記の構成によれば、スイッチ部がオン状態であることに基づいて、換気窓が開状態であると検知し、当該スイッチ部がオフ状態であることに基づいて、換気窓が閉状態であると検知することができる。また、前記スイッチ部の取り付け位置によっては、前記検知パターンとは逆のスイッチ部がオン状態であることに基づいて、換気窓が閉状態であると検知し、スイッチ部がオフ状態であることに基づいて、窓換気が開であると検知することもできる。
本発明の一態様に係る検知装置は、前記の構成に加えて、前記第1連動部は、前記換気窓の開閉に連動して回転する回転軸であり、前記第2連動部は、前記回転軸に連結された紐部を有し、前記紐部は、前記回転軸の回転によって当該回転軸に巻回されたり、巻回が解除されたりすることによって、前記スイッチ部を動かす構成であってもよい。
前記の構成によれば、温室の天面あるいは谷面に配置された換気窓である天窓あるいは谷窓が開閉する態様である場合に、天窓あるいは谷窓の開閉動作に伴って、回転軸が紐部を巻き上げあるいは巻き戻してその長さを調整する。これにより、スイッチ部が動いてオンオフを切り替えることができる。
本発明の一態様に係る検知装置は、前記の構成に加えて、前記スイッチ部は、押しボタン式のスイッチを有し、前記紐部が、前記回転軸に巻回されて所定の長さ未満になることで、前記押しボタン式のスイッチの押下が解除されて前記スイッチ部がオフ状態となり、前記紐部が、前記回転軸への巻回が解除されて所定の長さ以上になることで、前記押しボタン式のスイッチが押下されて前記スイッチ部がオン状態となり、前記検知部は、前記スイッチ部がオフ状態であることに基づいて、前記換気窓が開状態であると検知し、当該スイッチ部がオン状態であることに基づいて、前記換気窓が閉状態であると検知する構成であってもよい。なお、先述のように、スイッチ部は押しボタン式の態様に限らず、マグネット式スイッチ等の他の種類のスイッチを用いた構成であってもよい。
前記の構成によれば、スイッチ部がオフ状態であることに基づいて、換気窓が開状態であると検知し、当該スイッチ部がオン状態であることに基づいて、換気窓が閉状態であると検知することができる。
本発明の一態様に係る検知装置は、前記第2連動部までの距離であって、前記第2連動動作に伴って可変する当該距離を計測する距離センサーを更に備え、前記距離センサーの計測結果によって、前記換気窓の開度を検出する。
前記の構成によれば、換気窓の開度が小さく、換気窓が開いている場合でも室内からの二酸化炭素の流出量が少ない場合には、室内で育成している植物の光合成を促進させるべく、二酸化炭素を継続して施用する対応をとることができる。
本発明の一態様に係る二酸化炭素施用装置は、前記検知装置と、二酸化炭素を発生する発生装置であって、前記検知装置によって二酸化炭素の発生の有無が切り換えられる発生装置と、を備えている。
前記の構成によれば、換気窓の開閉動作に連動する第2連動動作に応じてスイッチ部のオンオフが切り替わることで、二酸化炭素の発生の有無が切り替わる。また、この換気窓の開閉動作は、手動によるものでも自動によるものでも適用可能である。このように、第2連動動作を行う第2連動部と、第2連動動作に応じてオンオフが切り替わるスイッチ部という簡易な構成によって二酸化炭素の発生の有無を切り換えることができるので、二酸化炭素施用装置も安価に実現することができる。
本発明の一態様に係る調節装置は、前記検知装置と、二酸化炭素を発生する発生装置に取り付けられる制御盤であって、前記検知装置の検知結果に基づいて二酸化炭素の発生の有無を切り換える制御盤と、を備えている。
前記の構成によれば、安価に検知装置を実現することができるため、この検知装置によって、二酸化炭素を発生する発生装置の二酸化炭素発生の有無を切り替える制御盤を安価に実現することができる。
本発明の一態様に係る調節装置は、前記換気窓を具備する室における室内の二酸化炭素濃度を計測する二酸化炭素センサーを更に備え、
前記制御盤は、
前記検知装置の検知結果と、
前記二酸化炭素センサーの計測値を用いて前記室内の二酸化炭素濃度が所定値であるか否かを判定した判定結果と、
に基づいて、前記発生装置による二酸化炭素の発生の有無を切り換える。
前記の構成によれば、換気窓の開度が小さいなどの理由によって、換気窓が開いている場合でも室内からの二酸化炭素の流出量が少ない場合には、室内で育成している植物の光合成を促進させるべく、二酸化炭素を継続して施用する対応をとることができる。