JP7706709B2 - Shading system for cultivation facilities - Google Patents
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Description
本発明は、栽培施設内を遮光する遮光システムに関するものである。 The present invention relates to a shading system that provides shading within a cultivation facility.
従来、遮光カーテンを用いて、ビニルハウスなどの栽培施設内で栽培される作物に照射される太陽光を遮断し、葉焼けなどの品質の低下を防止できる遮光システムが知られている。 Conventionally, a shading system has been known that uses shading curtains to block sunlight irradiating crops grown in greenhouses and other cultivation facilities, thereby preventing quality deterioration such as leaf burn.
たとえば、特許文献1には、作物の上方に設けられた遮光シートを、モータの駆動により開閉可能に構成したものが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a shading sheet placed above crops that can be opened and closed by driving a motor.
このような遮光システムに用いられる遮光カーテンの遮光率は、通常、およそ20%ないし50%ほどであり、中には100%近く遮光可能な遮光カーテンが使用されている場合もある。また、栽培施設内へ照射される光の総量は、遮光カーテンの閉じ具合(閉じ量)により、調節することができる。 The light blocking rate of the light blocking curtains used in such shading systems is usually around 20% to 50%, and some curtains can block nearly 100% of the light. In addition, the total amount of light irradiated into the cultivation facility can be adjusted by how tightly (how much) the light blocking curtains are closed.
しかしながら、遮光カーテンを部分的に閉じた場合でも、特に夏場において、遮光カーテンにより覆われなかった作物には、太陽光が大量に照射されるため、葉焼けなどの品質の低下や、水枯れが生じることがあった。 However, even if the shade curtains are partially closed, especially in the summer, the crops not covered by the shade curtains are exposed to a large amount of sunlight, which can cause quality problems such as leaf burn and water drought.
すなわち、遮光カーテンの閉じ具合により、栽培施設内へ照射される光の総量は調節可能であるが、遮光カーテンの遮光率は各遮光カーテンによって一定であり、遮光カーテンの閉じ具合によって、作物に照射される光量を調節することは困難であった。 In other words, the total amount of light irradiated into the cultivation facility can be adjusted by changing how tightly the light-shielding curtains are closed, but the light-shielding rate of each curtain is constant, making it difficult to adjust the amount of light irradiated to the crops by changing how tightly the curtains are closed.
また、遮光カーテンを作物の上方に広げる(閉じる)と、暖められた空気が、遮光カーテンに妨げられて上昇せず、遮光カーテンの下方、すなわち、作物の近傍に熱が籠ってしまうという問題があった。 In addition, when the blackout curtains are opened (closed) above the crops, the heated air is prevented from rising by the curtains, and heat ends up trapped below the curtains, i.e., near the crops.
したがって、本発明は、遮光率を調節可能で、かつ、暖められた空気を上方に通気することが可能な栽培施設の遮光システムを提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention aims to provide a shading system for a cultivation facility that can adjust the shading rate and ventilate heated air upward.
本発明のかかる目的は、
作物の上方を覆う複数の遮光カーテンであって、上下方向に並べて配置された複数の前記遮光カーテンと、
複数の前記遮光カーテンを各々独立して開閉可能な開閉手段と、
前記開閉手段を制御する制御部とを備え、
複数の前記遮光カーテンは互いに高さ位置を異にし、
各前記遮光カーテンは、太陽光を遮断する遮光部と、
太陽光を遮断しないか、又は前記遮光部よりも光透過率が高い透光部であって、通気性を備えた前記透光部とを備え、
複数の前記遮光カーテンは互いに高さ位置を異にし、
前記制御部は、前記開閉手段を制御して、複数の前記遮光カーテンの相対位置を変化させることにより、遮光率を調節可能に構成されたことを特徴とする栽培施設の遮光システムによって達成される。
The object of the present invention is to
A plurality of shading curtains that cover the top of the crops and are arranged in a vertical direction;
an opening/closing means for opening and closing each of the plurality of light-shielding curtains independently;
A control unit for controlling the opening and closing means,
The plurality of light-shielding curtains are arranged at different heights,
Each of the shading curtains has a shading portion for blocking sunlight,
A light-transmitting portion that does not block sunlight or has a higher light transmittance than the light-shielding portion, and the light-transmitting portion has breathability.
The plurality of light-shielding curtains are arranged at different heights,
This is achieved by a shading system for a cultivation facility, characterized in that the control unit is configured to adjust the shading rate by controlling the opening and closing means to change the relative positions of the multiple shading curtains.
本発明によれば、高さ位置を異にする複数の遮光カーテンがそれぞれ、透光部と遮光部とを有しているため、制御部の制御に基づき、複数の遮光カーテンの相対位置を変化させることにより、複数の遮光カーテンによる遮光率を調節することができる。 According to the present invention, since the multiple shading curtains at different height positions each have a light-transmitting portion and a light-blocking portion, the light-blocking rate of the multiple shading curtains can be adjusted by changing the relative positions of the multiple shading curtains based on the control of the control unit.
また、本発明によれば、高さ位置を異にする複数の遮光カーテンの各透光部が、通気性を備えているため、作物を遮光しながらも、複数の遮光カーテンの下方の暖められた空気を、各透光部を介して複数の遮光カーテンの上方へ通気させることができる。 In addition, according to the present invention, the light-transmitting sections of the multiple shading curtains at different heights are breathable, so that while shading crops, the warm air below the multiple shading curtains can be ventilated above the multiple shading curtains through the light-transmitting sections.
本発明の好ましい実施態様においては、
作物に照射される光量が、その作物の光飽和点を上回る場合には、制御部は、遮光率を上昇させる。
In a preferred embodiment of the present invention,
When the amount of light irradiated to the crop exceeds the light saturation point of the crop, the control unit increases the shading rate.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、作物に照射される光量が、その作物の光飽和点を上回る場合には、遮光率を上昇させるように構成されているから、栽培施設内の温度上昇を抑制することができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, when the amount of light irradiated to the crop exceeds the light saturation point of the crop, the shading rate is increased, thereby suppressing the rise in temperature inside the cultivation facility.
本発明の好ましい実施態様においては、
さらに、複数の照度計を備え、
複数の前記照度計が、栽培施設の各栽培区画に照射される光の量を測定可能に配置され、
いずれかの栽培区画の光量が、設定値を上回る場合に、前記制御部は、その栽培区画へ照射される光の遮光率を上昇させる。
In a preferred embodiment of the present invention,
In addition, it is equipped with multiple light meters,
A plurality of the illuminometers are arranged so as to be able to measure the amount of light irradiated to each cultivation section of the cultivation facility;
When the amount of light in any of the cultivation sections exceeds a set value, the control unit increases the shading rate of the light irradiated to that cultivation section.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、作物の光合成を促進しつつ、各栽培区画へ照射される光の量を最小限に抑えることができるから、栽培施設内の温度上昇を効果的に抑制することができる。 This preferred embodiment of the present invention can promote crop photosynthesis while minimizing the amount of light irradiated to each cultivation section, effectively preventing temperature rises within the cultivation facility.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
前記設定値として、栽培区画ごとに、異なる値を設定可能に構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention,
The setting value is configured so that a different value can be set for each cultivation section.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、制御部により遮光率が上昇されるか否かの光量の閾値を、栽培区画ごとに設定することができるから、同一の栽培施設内において、作物の種類ごとに、照射される光の量をコントロールすることができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, the control unit can set a threshold light amount for each cultivation section, which determines whether the shading rate will be increased or not, making it possible to control the amount of light irradiated for each type of crop within the same cultivation facility.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
前記遮光部の少なくとも一部が太陽電池モジュールにより構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention,
At least a part of the light blocking portion is formed of a solar cell module.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、遮光部が太陽電池モジュールにより形成されているから、遮光カーテンの下方の作物を遮光しながらも、発電を行うことができる。 In this preferred embodiment of the present invention, the shading section is formed from a solar cell module, so electricity can be generated while shading the crops below the shading curtain.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
さらに、複数の照度計と、複数の前記遮光カーテンの下方に設けられた照明装置であって、LED管を有する前記照明装置とを備え、
複数の前記照度計が、栽培施設の各栽培区画に照射される光の量を測定可能に配置され、
少なくとも一つの栽培区画に照射される光量が所定値以下である場合には、光量が所定値以下である栽培区画に、前記照明装置により光を照射する。
In a further preferred embodiment of the present invention,
The present invention further includes a plurality of illuminometers and a lighting device provided below the plurality of light blocking curtains, the lighting device having an LED tube;
A plurality of the illuminometers are arranged so as to be able to measure the amount of light irradiated to each cultivation section of the cultivation facility;
When the amount of light irradiated to at least one cultivation section is equal to or less than a predetermined value, the cultivation section in which the amount of light is equal to or less than the predetermined value is irradiated with light by the lighting device.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、複数の遮光カーテンにより太陽光を遮り、栽培施設内の温度上昇の防止を図った場合に、光量が不足したときでも、照明装置により、光量が不足した栽培区画の光量を補うことができる。また、照明装置がLED管を有するものであるため、栽培施設内の温度上昇を抑制することができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, when multiple shading curtains are used to block sunlight and prevent a rise in temperature inside the cultivation facility, even if there is a shortage of light, the lighting device can compensate for the lack of light in the cultivation section. In addition, because the lighting device has LED tubes, a rise in temperature inside the cultivation facility can be suppressed.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
前記照明装置は、栽培施設の栽培区画の場所に合わせて移動可能に構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention,
The lighting device is configured to be movable according to the location of the cultivation section of the cultivation facility.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、照明装置を栽培区画の場所に合わせて移動させることができるから、栽培区画ごとに照明装置を設ける必要がなく、照明装置の設備本数を大幅に減らすことができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, the lighting devices can be moved to match the location of the cultivation sections, eliminating the need to provide a lighting device for each cultivation section, and allowing for a significant reduction in the number of lighting devices required.
本発明によれば、遮光率を調節可能で、かつ、暖められた空気を上方に通気することが可能な栽培施設の遮光システムを提供することが可能になる。 The present invention makes it possible to provide a shading system for a cultivation facility that allows for adjustable shading rates and allows heated air to be ventilated upwards.
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。 The following provides a detailed explanation of a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の好ましい実施態様にかかる遮光システム1および遮光システム1が適用された栽培施設2を示す構成図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing a shading system 1 according to a preferred embodiment of the present invention and a cultivation facility 2 to which the shading system 1 is applied.
栽培施設2は、全体を覆うハウジング3と、ハウジング3の上部に設けられた開閉式の天窓10を備え、栽培施設2内には、作物4が収容された栽培区画としての栽培ベッド45が設けられている。 The cultivation facility 2 is provided with a housing 3 that covers the entire facility and an openable skylight 10 provided at the top of the housing 3, and within the cultivation facility 2, there are cultivation beds 45 that serve as cultivation sections in which crops 4 are housed.
ハウジング3は、光透過性のシート、板材等から構成された一般的なものであって、太陽光Lを屋内に取り込み可能となっている。 The housing 3 is a typical structure made of light-transmitting sheets, plates, etc., and is capable of taking in sunlight L indoors.
本実施態様にかかる遮光システム1は、各栽培ベッド5の近傍に設けられたセンサユニット17と、作物4の上方に設けられた巻取り式の3つの遮光カーテン5ないし7と、3つの遮光カーテン5ないし7を東西方向に開閉及び移動する3組の開閉機構14と、栽培施設2の近傍に設けられ、炭酸ガスを貯留するボンベ39並びにボンベ39から炭酸ガスを作物4の近傍へ定量的に供給する炭酸ガス供給管31と、炭酸ガス供給管31を開閉する電磁弁46(図4参照)と、3つの遮光カーテン5ないし7の開閉及び移動並びに炭酸ガスの供給を制御する制御部C(図2参照)を備えている。 The shading system 1 according to this embodiment includes a sensor unit 17 provided near each cultivation bed 5, three roll-up shading curtains 5 to 7 provided above the crops 4, three opening and closing mechanisms 14 for opening, closing and moving the three shading curtains 5 to 7 in the east-west direction, a cylinder 39 for storing carbon dioxide gas provided near the cultivation facility 2, a carbon dioxide gas supply pipe 31 for supplying a fixed amount of carbon dioxide gas from the cylinder 39 to the vicinity of the crops 4, an electromagnetic valve 46 for opening and closing the carbon dioxide gas supply pipe 31 (see FIG. 4), and a control unit C (see FIG. 2) for controlling the opening, closing and movement of the three shading curtains 5 to 7 and the supply of carbon dioxide gas.
本実施態様においては、遮光カーテン5ないし7は、互いに高さ位置を異にして配置されている点を除き、同一に構成されており、それぞれに設けられた同一の構成の開閉機構14によって、東西方向に開閉し、又は単に移動することができる。なお、図1には、遮光カーテン5,6が閉じられ、遮光カーテン7が開かれた状態が示されている。 In this embodiment, the light-shielding curtains 5 to 7 are identically configured except that they are positioned at different heights, and can be opened and closed in the east-west direction or simply moved by the opening and closing mechanisms 14 of the same configuration provided on each of them. Note that FIG. 1 shows the state in which the light-shielding curtains 5 and 6 are closed and the light-shielding curtain 7 is open.
以下に、遮光カーテン5と、遮光カーテン5に設けられた開閉機構14を例に、3つの遮光カーテン5ないし7及びその開閉について説明を加える。 Below, we will explain the three light-shielding curtains 5 to 7 and how they open and close, using the light-shielding curtain 5 and the opening and closing mechanism 14 provided on the light-shielding curtain 5 as examples.
図2は、図1に示された遮光システム1の遮光カーテン5が閉じられた状態を示す平面図であり、図3は、図1に示された遮光システム1の遮光カーテン5が開かれた状態を示す平面図である。 Figure 2 is a plan view showing the shading curtain 5 of the shading system 1 shown in Figure 1 in a closed state, and Figure 3 is a plan view showing the shading curtain 5 of the shading system 1 shown in Figure 1 in an open state.
なお、図3には、遮光カーテン5およびその開閉機構14の下方に位置する作物4が破線により示されているが、遮光カーテン6,7およびそれらの開閉機構14については便宜上省かれている。 In addition, in FIG. 3, the crops 4 located below the shade curtain 5 and its opening/closing mechanism 14 are shown by dashed lines, but the shade curtains 6 and 7 and their opening/closing mechanisms 14 have been omitted for convenience.
遮光カーテン5は、水平方向に広げられた状態で略矩形枠状に形成された枠部11と、枠部11に東西方向に並ぶように取り付けられた4つの遮光部12と、遮光部12同士の間に形成された空隙(スリット)である透光部13を備えている。すなわち、透光部13は、枠部11と、複数の遮光部12により画定された空隙である。遮光部12は、図2において、細かい点々が施された箇所を参照されたい。 The light-shielding curtain 5 comprises a frame 11 formed into a substantially rectangular frame when spread out horizontally, four light-shielding sections 12 attached to the frame 11 in a line in the east-west direction, and light-transmitting sections 13 which are gaps (slits) formed between the light-shielding sections 12. In other words, the light-transmitting sections 13 are gaps defined by the frame 11 and the multiple light-shielding sections 12. For the light-shielding sections 12, see the areas marked with fine dots in Figure 2.
本実施態様においては、各遮光部12はポリエチレンにより形成されており、太陽光Lを30%遮光(遮断)する生地である。東西方向両端に位置する2つの遮光部12は、東西方向中央部に位置する2つの遮光部12よりも、東西方向に大幅に長く構成されている(図9参照)。 In this embodiment, each shading section 12 is made of polyethylene, a material that blocks (blocks) 30% of sunlight L. The two shading sections 12 located at both ends in the east-west direction are configured to be significantly longer in the east-west direction than the two shading sections 12 located in the center in the east-west direction (see Figure 9).
一方、すべての透光部13は東西方向に0.75mの幅に構成されており、透光部13同士の間隔は、栽培ベッド45の東西方向の間隔と略同一の幅に構成されている。 On the other hand, all translucent sections 13 are configured to have a width of 0.75 m in the east-west direction, and the spacing between translucent sections 13 is configured to be approximately the same width as the spacing between the cultivation beds 45 in the east-west direction.
遮光カーテン5の開閉機構14は、栽培施設2内の西側の端部に設けられた始端側巻取り軸8と、東側の端部に設けられた終端側巻取り軸9と、始端側巻取り軸8を回転駆動する始端側モータ15と、終端側巻取り軸9を回転駆動する終端側モータ16と、始端側モータ15及び終端側モータ16によって巻き取られる2本のワイヤー18を備えている。 The opening and closing mechanism 14 of the light-blocking curtain 5 includes a start-side winding shaft 8 provided at the western end of the cultivation facility 2, a terminal-side winding shaft 9 provided at the eastern end, a start-side motor 15 that drives the start-side winding shaft 8 to rotate, a terminal-side motor 16 that drives the terminal-side winding shaft 9 to rotate, and two wires 18 that are wound by the start-side motor 15 and the terminal-side motor 16.
遮光カーテン5は、開閉機構14の2本のワイヤー18に、複数の紐19により取り付けられている(図2参照)。 The light-shielding curtain 5 is attached to two wires 18 of the opening and closing mechanism 14 by multiple strings 19 (see Figure 2).
2本のワイヤー18はそれぞれ、始端側巻取り軸8及び終端側巻取り軸9の外周部に取り付けられており、始端側モータ15及び終端側モータ16が同期して駆動されることにより、2本のワイヤー18が、始端側巻取り軸8又は終端側巻取り軸9に巻取られる。 The two wires 18 are attached to the outer periphery of the start-side winding shaft 8 and the end-side winding shaft 9, respectively, and the start-side motor 15 and the end-side motor 16 are driven synchronously, so that the two wires 18 are wound onto the start-side winding shaft 8 or the end-side winding shaft 9.
すなわち、遮光カーテン5が開かれた状態では、遮光カーテン5は始端側巻取り軸8に2本のワイヤー18とともに巻き付けられており、各遮光カーテン5,6が閉じられる(作物4の上方に広げられる)ときに、制御部Cの出力信号に基づき、始端側モータ15及び終端側モータ16が同期して駆動される。 In other words, when the shading curtain 5 is open, it is wound around the start-side winding shaft 8 together with the two wires 18, and when each shading curtain 5, 6 is closed (spread out above the crop 4), the start-side motor 15 and the end-side motor 16 are driven synchronously based on the output signal of the control unit C.
その結果、始端側巻取り軸8及び終端側巻取り軸9が図1において反時計回りに回転され、2本のワイヤー18が始端側巻取り軸8から解放されるとともに、終端側巻取り軸9に巻き取られる。同時に、始端側巻取り軸8に巻き付けられていた遮光カーテン5が2本のワイヤー18とともに東側へ引き出され、上面視において、図2に示されるように、始端側巻取り軸8と終端側巻取り軸9との間に広げられる(遮光カーテン5が閉じられる)。 As a result, the start-side winding shaft 8 and the end-side winding shaft 9 are rotated counterclockwise in FIG. 1, and the two wires 18 are released from the start-side winding shaft 8 and wound onto the end-side winding shaft 9. At the same time, the light-blocking curtain 5 that was wound around the start-side winding shaft 8 is pulled out to the east together with the two wires 18, and is spread out between the start-side winding shaft 8 and the end-side winding shaft 9 in top view as shown in FIG. 2 (the light-blocking curtain 5 is closed).
一方、遮光カーテン5が開かれる(作物4の上方から退避される)ときには、制御部Cの出力信号に基づき、始端側モータ15及び終端側モータ16が同期して駆動される。 On the other hand, when the shade curtain 5 is opened (moved away from above the crop 4), the start end motor 15 and the end end motor 16 are driven synchronously based on the output signal of the control unit C.
その結果、始端側巻取り軸8及び終端側巻取り軸9が図1において時計回りに回転され、2本のワイヤー18が終端側巻取り軸9から解放されるとともに、始端側巻取り軸8に巻き取られる。同時に、始端側巻取り軸8と終端側巻取り軸9との間に広げられていた遮光カーテン5が、2本のワイヤー18とともに始端側巻取り軸8に巻き取られる。本実施態様においては、遮光カーテン5が紐19によりワイヤー18に取り付けられており、遮光カーテン5が始端側巻取り軸8に巻き取られるときにも、紐19によりワイヤー18と遮光カーテン5とが南北方向に離間されるので、ワイヤー18が遮光カーテン5に絡んでしまう事態を防止できる。 As a result, the start-side winding shaft 8 and the end-side winding shaft 9 are rotated clockwise in FIG. 1, and the two wires 18 are released from the end-side winding shaft 9 and wound up on the start-side winding shaft 8. At the same time, the light-blocking curtain 5 that was spread between the start-side winding shaft 8 and the end-side winding shaft 9 is wound up on the start-side winding shaft 8 together with the two wires 18. In this embodiment, the light-blocking curtain 5 is attached to the wire 18 by the string 19, and even when the light-blocking curtain 5 is wound up on the start-side winding shaft 8, the wire 18 and the light-blocking curtain 5 are separated in the north-south direction by the string 19, so that the wire 18 can be prevented from becoming entangled with the light-blocking curtain 5.
なお、実際には、遮光カーテン5の4つの遮光部12のうち、東西方向外側に位置する2つの幅広の遮光部12のうちの一方が、始端側巻取り軸8又は終端側巻取り軸9から解放された(軸に巻き取られていない)ときには、遮光カーテン5の東西方向の全幅が2本の巻取り軸8,9間の距離より広いため、図9に示されるように、他方の幅広の遮光部12が、終端側巻取り軸9又は始端側巻取り軸8に巻き取られていることとなるが、図2においては、枠部11およびすべての遮光部12の形状を明らかにするため、東西方向外側に位置する2つの幅広の遮光部12が、いずれも始端側巻取り軸8又は終端側巻取り軸9から解放された状態が示されている。 In reality, when one of the two wide shading sections 12 located on the outer side in the east-west direction among the four shading sections 12 of the shading curtain 5 is released from the start side winding shaft 8 or the end side winding shaft 9 (is not wound around the shaft), the other wide shading section 12 is wound around the end side winding shaft 9 or the start side winding shaft 8, as shown in FIG. 9, since the total width of the shading curtain 5 in the east-west direction is wider than the distance between the two winding shafts 8, 9. However, in FIG. 2, in order to clarify the shape of the frame section 11 and all the shading sections 12, the two wide shading sections 12 located on the outer side in the east-west direction are both shown released from the start side winding shaft 8 or the end side winding shaft 9.
以上、遮光カーテン5の開閉について説明を加えたが、他の遮光カーテン6,7についても、遮光カーテン5と同様にして、東西方向に開閉することができる。 The above explains how to open and close the blackout curtain 5, but the other blackout curtains 6 and 7 can also be opened and closed in the east-west direction in the same way as the blackout curtain 5.
なお、制御部Cは、3つの遮光カーテン5ないし7を作物4の上方に広げ(閉じた状態、図2参照)、又は作物4の上方から退避させる(開いた状態、図3参照)のみならず、始端側モータ15及び終端側モータ16の駆動により、各遮光カーテン5,6を微細に(ごく短い距離だけ)東西方向にずらし(移動させ)、3つの遮光カーテン5ないし7全体としての遮光率を調節することも可能に構成されている。 The control unit C is configured not only to spread the three shading curtains 5 to 7 over the crops 4 (closed state, see FIG. 2) or to move them away from above the crops 4 (open state, see FIG. 3), but also to shift (move) each shading curtain 5, 6 slightly (by a very short distance) in the east-west direction by driving the start-end motor 15 and the end-end motor 16, thereby adjusting the shading rate of the three shading curtains 5 to 7 as a whole.
すなわち、本実施態様にかかる遮光システム1においては、3つの遮光カーテン5ないし7の各遮光部12に、遮光率が30%の素材が用いられているため、3つの遮光カーテン5ないし7がいずれも閉じられている状態においても、3つの遮光カーテン5ないし7の互いの(東西方向の)相対位置を変化させることにより、以下の4つの遮光率のレベルの状態(場所)をそれぞれ部分的に形成することができる。
(1)0%
太陽SN側から見たときに、3つの遮光カーテン5ないし7の透光部13が重なるように、各遮光カーテン5ないし7が配置(移動)された場合。この場合には、3つの遮光カーテン5ないし7の下方に、100%の太陽光Lが照射される部分が形成される。
(2)30%
太陽SN側から見たときに、3つの遮光カーテン5ないし7のうち、1つの遮光カーテンの遮光部12と、他の2つの遮光カーテンの透光部13が重なるように、各遮光カーテン5ないし7が配置された場合。この場合には、3つの遮光カーテン5ないし7の下方に、約70%の太陽光Lが照射される部分が形成される。
(3)51%
太陽SN側から見たときに、3つの遮光カーテン5ないし7のうち、2つの遮光カーテンの遮光部12と、他の1つの遮光カーテンの透光部13が重なるように、各遮光カーテン5ないし7が配置された場合。
この場合には、100%の太陽光Lが、1つの遮光カーテンの遮光部12により30%遮光(遮断)され、70%の光量となった太陽光Lが、さらに、他の1つの遮光カーテンの遮光部12により30%遮光された状態(元々の太陽光Lの光量のうちの21%がさらに遮断された状態)で、作物4へ照射されるため、3つの遮光カーテン5ないし7の下方に、元々の太陽光Lの光量のうちの約49%が照射される部分が形成される。
(4)65.7%
太陽SN側から見たときに、3つの遮光カーテン5ないし7の遮光部12が重なるように、各遮光カーテン5ないし7が配置(移動)された場合。
この場合には、100%の太陽光Lが、2つの遮光カーテンの遮光部12により51%遮光(遮断)され、元々の太陽光Lのうちの49%となった光が、さらに、他の1つの遮光カーテンの遮光部12により30%遮光された状態(元々の太陽光Lの光量のうちの14.7%がさらに遮断された状態)で、作物4へ照射されるため、3つの遮光カーテン5ないし7の下方に、元々の太陽光Lの光量のうちの約34.3%が照射される部分が形成される。
In other words, in the shading system 1 of this embodiment, each shading portion 12 of the three shading curtains 5 to 7 is made of a material with a shading rate of 30%, so even when all three shading curtains 5 to 7 are closed, by changing the relative positions (east-west direction) of the three shading curtains 5 to 7 to each other, it is possible to partially create each of the following four shading rate level states (locations):
(1) 0%
When the three light-shielding curtains 5 to 7 are positioned (moved) so that the light-transmitting portions 13 of the three light-shielding curtains 5 to 7 overlap when viewed from the sun SN side, an area where 100% of the sunlight L is irradiated is formed below the three light-shielding curtains 5 to 7.
(2) 30%
When the three shading curtains 5 to 7 are arranged such that the shading portion 12 of one of the shading curtains overlaps with the light transmitting portions 13 of the other two shading curtains when viewed from the sun SN side, an area where approximately 70% of the sunlight L is irradiated is formed below the three shading curtains 5 to 7.
(3) 51%
When viewed from the sun SN side, the three shading curtains 5 to 7 are arranged so that the shading portions 12 of two of the shading curtains overlap with the translucent portion 13 of the other shading curtain.
In this case, 100% of the sunlight L is shaded (blocked) by 30% by the shading portion 12 of one of the shading curtains, and the sunlight L with an intensity of 70% is further shaded by 30% by the shading portion 12 of the other shading curtain (a further state in which 21% of the original intensity of sunlight L is blocked), and thus the crops 4 are irradiated with an area below the three shading curtains 5 to 7 where approximately 49% of the original intensity of sunlight L is irradiated.
(4) 65.7%
When viewed from the sun SN side, each of the three shading curtains 5 to 7 is positioned (moved) so that the shading portions 12 of the three shading curtains 5 to 7 overlap.
In this case, 100% of the sunlight L is shaded (blocked) by 51% by the shading portions 12 of the two shading curtains, and 49% of the original sunlight L is further shaded by 30% by the shading portion 12 of the other shading curtain (a further state in which 14.7% of the original amount of sunlight L is blocked) before being irradiated to the crops 4, so that an area is formed below the three shading curtains 5 to 7 where approximately 34.3% of the original amount of sunlight L is irradiated.
図4は、図1に示された遮光システム1の制御系、検出系、入力系、駆動系、及び表示系のブロックダイアグラムである。 Figure 4 is a block diagram of the control system, detection system, input system, drive system, and display system of the shading system 1 shown in Figure 1.
図4に示されるように、遮光システム1の制御系は、CPU(Central Processing Unit)を有する処理部23と、主記憶装置及び補助記憶装置を有する記憶部24と、現在時刻を示す時刻情報を取得する計時部20を備えている。 As shown in FIG. 4, the control system of the shading system 1 includes a processing unit 23 having a CPU (Central Processing Unit), a memory unit 24 having a main memory unit and an auxiliary memory unit, and a clock unit 20 that acquires time information indicating the current time.
記憶部24には、遮光システム1を制御する種々のプログラムと、栽培施設1の緯度・経度を含む位置情報、日の出、日の入り時刻を含む日時情報、太陽SNの方位及び高度(以下、「太陽SNの位置」という。)との情報を含む天文情報、各遮光カーテン5ないし7の高さ位置や、遮光部12及び透光部13の幅、ワイヤー18のうち、遮光カーテン5ないし7が取り付けられた部分の(図2参照)位置についての情報、栽培対象となる作物にかかる照度情報(光飽和点等)などの種々の情報が格納されている。 The memory unit 24 stores various programs that control the shading system 1, location information including the latitude and longitude of the cultivation facility 1, date and time information including sunrise and sunset times, astronomical information including information on the direction and altitude of the sun SN (hereinafter referred to as the "position of the sun SN"), information on the height position of each of the shading curtains 5 to 7, the width of the shading section 12 and the light-transmitting section 13, information on the position of the part of the wire 18 where the shading curtains 5 to 7 are attached (see Figure 2), and illuminance information (light saturation point, etc.) for the crops to be cultivated.
これらの情報は、遮光率を調節するため各遮光カーテン5ないし7を東西方向に移動(スライド)させる際の各始端側モータ15、終端側モータ16の制御量の算出に用いられる。 This information is used to calculate the control amount of each start end motor 15 and end end motor 16 when moving (sliding) each shading curtain 5 to 7 in the east-west direction to adjust the shading rate.
図4に示されるように、遮光システム1の検出系は、各開閉機構14の始端側モータ15の回転位置により各遮光カーテン5ないし7の東西方向の位置(開閉量)を検出する開閉センサ28ないし30と、栽培区画としての各栽培ベッド45の炭酸ガス濃度を検出する複数の炭酸ガス濃度センサ25と、栽培区画としての各栽培ベッド45に照射される光の量を計測する複数の照度計26と、各栽培ベッド45の温度を検出する複数の温度センサ27を備えている。 As shown in FIG. 4, the detection system of the shading system 1 includes opening/closing sensors 28 to 30 that detect the east-west position (opening/closing amount) of each shading curtain 5 to 7 based on the rotational position of the start-end motor 15 of each opening/closing mechanism 14, multiple carbon dioxide concentration sensors 25 that detect the carbon dioxide concentration of each cultivation bed 45 as a cultivation section, multiple illuminometers 26 that measure the amount of light irradiated to each cultivation bed 45 as a cultivation section, and multiple temperature sensors 27 that detect the temperature of each cultivation bed 45.
炭酸ガス濃度センサ25、照度計26及び温度センサ27は、作物4の各栽培ベッド45に設けられたセンサユニット17(図1参照)を構成している。 The carbon dioxide concentration sensor 25, the illuminometer 26, and the temperature sensor 27 constitute a sensor unit 17 (see FIG. 1) provided in each cultivation bed 45 for the crop 4.
図4に示されるように、遮光システム1の入力系及び表示系として、制御部Cを内蔵する制御盤に設けられた制御開始スイッチ38と、開スイッチ32ないし34及び閉スイッチ35ないし37と、入力スイッチ21と、液晶ディスプレイ40を備えている。 As shown in FIG. 4, the input and display systems of the shading system 1 include a control start switch 38 provided on a control panel incorporating the control unit C, open switches 32 to 34 and close switches 35 to 37, an input switch 21, and a liquid crystal display 40.
各開スイッチ32ないし34は、(作業者が)押圧操作している間に限り、各遮光カーテン5ないし7を、各々独立して、西側(始端側巻取り軸8の側)へ移動させるものである。また、各閉スイッチ35ないし37は、(作業者が)押圧操作している間に限って、各遮光カーテン5ないし7を、各々独立して、東側(終端側巻取り軸9の側)へスライドさせるものである。 Each of the open switches 32 to 34 moves each of the light-blocking curtains 5 to 7 independently to the west side (towards the winding shaft 8 at the start end) only while it is being pressed (by the worker). Also, each of the close switches 35 to 37 slides each of the light-blocking curtains 5 to 7 independently to the east side (towards the winding shaft 9 at the end end) only while it is being pressed (by the worker).
作業者は、入力スイッチ21を用いて、栽培対象となる作物にかかる照度情報や、作物4の配置位置についての情報を記憶部24に格納することができる。 Using the input switch 21, the operator can store in the memory unit 24 information about the illuminance of the crop to be cultivated and information about the placement position of the crop 4.
図4に示されるように、遮光システム1の駆動系は、各遮光カーテン5,6に設けられた開閉機構14の始端側モータ15及び終端側モータ16と、炭酸ガス供給管31を開閉する電磁弁46を備えている。 As shown in FIG. 4, the drive system of the shading system 1 includes a start motor 15 and a end motor 16 of the opening/closing mechanism 14 provided on each shading curtain 5, 6, and an electromagnetic valve 46 that opens and closes the carbon dioxide gas supply pipe 31.
以上のように構成された本実施態様にかかる遮光システム1においては、午前に制御開始スイッチ38が押圧操作され、制御部Cによる各遮光カーテン5ないし7の移動の制御が開始されると、以下のようにして、記憶部24に格納された太陽SNの位置および作物4の位置と、各栽培ベッド45の近傍にて照度計26により計測される積算光量並びに炭酸ガス濃度センサ25により検出される炭酸ガス濃度とに基づき、遮光カーテン5ないし7が各々独立して東西方向に微細に移動され、作物4および栽培施設2内に照射される太陽光Lの光量が調節される。 In the shading system 1 according to this embodiment configured as described above, when the control start switch 38 is pressed in the morning and the control unit C starts controlling the movement of each shading curtain 5 to 7, the shading curtains 5 to 7 are each moved finely in the east-west direction independently based on the position of the sun SN and the position of the crop 4 stored in the memory unit 24, the accumulated light amount measured by the illuminometer 26 near each cultivation bed 45, and the carbon dioxide concentration detected by the carbon dioxide concentration sensor 25, as follows, to adjust the amount of sunlight L irradiated to the crops 4 and the cultivation facility 2.
図5は、制御部Cによる遮光カーテン5ないし7の移動制御を示すフローチャートである。 Figure 5 is a flowchart showing the movement control of the light-shielding curtains 5 to 7 by the control unit C.
図6は、日射量が多いときの遮光カーテン5ないし7の配置を示す模式図であり、図7は、日射量が少ないときの遮光カーテン5ないし7の配置を示す模式図である。 Figure 6 is a schematic diagram showing the arrangement of the light-shielding curtains 5 to 7 when the amount of sunlight is high, and Figure 7 is a schematic diagram showing the arrangement of the light-shielding curtains 5 to 7 when the amount of sunlight is low.
また、図8は、東側の栽培ベッド45の作物4のみが複数の遮光カーテンの遮光部12により遮光される様子を示す模式図であり、図9は、西日を遮断するように3つの遮光カーテン5ないし7が配置された状態を示す模式図である。 Figure 8 is a schematic diagram showing how only the crops 4 in the cultivation bed 45 on the east side are shaded by the shading sections 12 of multiple shading curtains, and Figure 9 is a schematic diagram showing three shading curtains 5 to 7 arranged to block the western sun.
なお、図1、図6及び図7においては、太陽光Lの照射量の多少が、矢印の大きさ(線の太さ)で示されており、矢印の大きさが大きい位置では、照射量(遮光カーテンの透過量)が多い。 In addition, in Figures 1, 6, and 7, the amount of sunlight L irradiated is indicated by the size of the arrow (thickness of the line), and the amount of irradiation (amount of transmission through the light-shielding curtain) is greater in locations where the arrow size is larger.
制御開始スイッチ38が押圧操作されると、まず、制御部Cは、3つの遮光カーテン5ないし7が開けられた状態で、各栽培ベッド45に設けられた照度計26(図4参照)により検出された栽培施設2内の照度が、所定の値以上であるか否かを判定する(ステップs1)。 When the control start switch 38 is pressed, the control unit C first determines whether the illuminance inside the cultivation facility 2 detected by the illuminometer 26 (see Figure 4) installed in each cultivation bed 45 is equal to or greater than a predetermined value with the three shading curtains 5 to 7 open (step s1).
判定の結果、所定の値以上である場合には、図6に示されるように、制御部Cは、作物4に照射される太陽光Lが、1つの遮光カーテン6のみによって遮光され、かつ、栽培施設2内の作物4以外の場所に照射される太陽光Lが、2つ又は3つの遮光カーテン5ないし7の各遮光部12によって遮光されるように、各遮光カーテン5ないし7を移動させ、その状態を保持する(ステップs2)。なお、ここにおける「状態を保持する」とは、「各遮光カーテン5ないし7をその場に保持する」という意味ではなく、太陽の位置の変化に合わせて、3つの遮光カーテン5ないし7をそれぞれ定期的に、又は連続的に移動させ続け、「作物4に照射される太陽光Lが、1つの遮光カーテン6のみによって遮光され、かつ、栽培施設2内の作物4以外の場所に照射される太陽光Lが、2つ又は3つの遮光カーテン5ないし7の遮光部12によって遮光される状態を保持する」という意味である。 If the result of the determination is equal to or greater than the predetermined value, as shown in FIG. 6, the control unit C moves each of the shading curtains 5 to 7 so that the sunlight L irradiated to the crops 4 is shaded only by one shading curtain 6, and the sunlight L irradiated to areas other than the crops 4 in the cultivation facility 2 is shaded by each of the shading parts 12 of the two or three shading curtains 5 to 7, and maintains that state (step s2). Note that "maintaining the state" here does not mean "maintaining each of the shading curtains 5 to 7 in place," but rather means moving each of the three shading curtains 5 to 7 periodically or continuously in accordance with the change in the position of the sun, and "maintaining a state in which the sunlight L irradiated to the crops 4 is shaded only by one shading curtain 6, and the sunlight L irradiated to areas other than the crops 4 in the cultivation facility 2 is shaded by the shading parts 12 of the two or three shading curtains 5 to 7."
このように、日差しが強い(照度が高い)場合には、1つの遮光カーテン6を通過した光L(約70%の太陽光L)が各栽培ベッド45の作物4に照射されるため、特に夏場の作物4の水枯れや葉焼けを防止することができる。 In this way, when the sunlight is strong (high illuminance), the light L (approximately 70% of the sunlight L) that passes through one shading curtain 6 is irradiated onto the crops 4 in each cultivation bed 45, preventing the crops 4 from drying out or losing their leaves, especially in the summer.
また、栽培施設2内の作物4以外の場所に照射される太陽光Lは、2枚又は3つの遮光カーテン5ないし7により、約51%又は65.7%遮光(遮断)された状態で、栽培施設2内の床等に届くため、栽培施設2内の温度上昇を効果的に抑制することができる。 In addition, sunlight L that is irradiated to areas other than the crops 4 in the cultivation facility 2 is blocked (intercepted) by approximately 51% or 65.7% by the two or three shading curtains 5 to 7 before reaching the floor, etc., of the cultivation facility 2, effectively preventing a rise in temperature within the cultivation facility 2.
さらに、高さ位置を異にして配置された3つの遮光カーテン5ないし7にはそれぞれ、空隙(スリット)により形成された透光部13が設けられているため、遮光カーテン7の下方に存在する、暖められた空気を、3つの遮光カーテン5ないし7の透光部13から上方へ逃がし、図1に示される天窓10から栽培施設2の外へ排出することができる。したがって、栽培施設2内の温度を下げることができ、ヒートポンプなどの空調機器の使用を省くことができる。 Furthermore, the three shading curtains 5 to 7, which are arranged at different heights, each have a light-transmitting section 13 formed by a gap (slit), so that the warm air present below the shading curtain 7 can escape upward through the light-transmitting sections 13 of the three shading curtains 5 to 7 and be discharged outside the cultivation facility 2 through the skylight 10 shown in FIG. 1. This allows the temperature inside the cultivation facility 2 to be lowered, eliminating the need for air conditioning equipment such as a heat pump.
一方、判定の結果、栽培施設2内の照度が、所定の値未満である場合には、制御部Cは、図7に示されるように、作物4に照射される太陽光Lが、3つの遮光カーテン5ないし7の各透光部13を通過して作物4に100%照射され、かつ、栽培施設2内の作物4以外の場所に照射される太陽光Lが、3つの遮光カーテン5ないし7の各遮光部12によって遮光(遮断)されるように、3つの遮光カーテン5ないし7を移動させ(を配置し)、その状態を保持する(ステップs3)。 On the other hand, if the determination result indicates that the illuminance within the cultivation facility 2 is less than the predetermined value, the control unit C moves (positions) the three shading curtains 5 to 7 so that the sunlight L irradiated onto the crops 4 passes through the light-transmitting sections 13 of the three shading curtains 5 to 7 and is 100% irradiated onto the crops 4, as shown in FIG. 7, and the sunlight L irradiated onto places other than the crops 4 within the cultivation facility 2 is shaded (blocked) by the shading sections 12 of the three shading curtains 5 to 7, and maintains that state (step s3).
なお、上記と同様に、ここにいう「状態を保持する」とは、「作物4に照射される太陽光Lが、3つの遮光カーテン5ないし7の各透光部13を通過して作物4に100%照射され、かつ、栽培施設2内の作物4以外の場所に照射される太陽光Lが、3つの遮光カーテン5ないし7の各遮光部12によって遮光(遮断)される」状態を保持するという意味である。 As mentioned above, "maintaining the state" here means maintaining a state in which "sunlight L irradiated onto the crops 4 passes through the light-transmitting sections 13 of the three shading curtains 5 to 7 and is 100% irradiated onto the crops 4, and sunlight L irradiated onto locations other than the crops 4 within the cultivation facility 2 is shaded (blocked) by the shading sections 12 of the three shading curtains 5 to 7."
このように、曇りなどにより日差しが弱い(照度が低い)場合には、太陽光Lがダイレクトに作物4に照射されるから、3つの遮光カーテン5ないし7が上方に広げられた状態でも、作物4の光合成が阻害されることがない。 In this way, when the sunlight is weak (illuminance is low) due to cloudiness, etc., sunlight L is irradiated directly onto the crops 4, so photosynthesis of the crops 4 is not hindered even when the three shading curtains 5 to 7 are spread out upward.
図7に示されるように、栽培施設2内の作物4以外の場所に照射される太陽光Lは、3つの遮光カーテン5ないし7の遮光部12により3度にわたって遮光され、約65.7%が遮断された状態で、栽培施設2内の床等に届くため、栽培施設2内の温度上昇を効果的に抑制することができる。 As shown in FIG. 7, sunlight L irradiated to areas other than the crops 4 in the cultivation facility 2 is blocked three times by the shading sections 12 of the three shading curtains 5 to 7, and approximately 65.7% of the sunlight reaches the floor, etc., of the cultivation facility 2, effectively suppressing the rise in temperature inside the cultivation facility 2.
こうして、3つの遮光カーテン5ないし7を配置する(移動させる)と、制御部Cは、各栽培ベッド45の積算光量又は炭酸ガス濃度に基づき、各栽培ベッド45の作物4が光飽和点に達しているか否かを判定する(ステップs4)。 Once the three shading curtains 5 to 7 are positioned (moved) in this way, the control unit C determines whether the crops 4 in each cultivation bed 45 have reached the light saturation point based on the accumulated light intensity or carbon dioxide concentration of each cultivation bed 45 (step s4).
具体的には、各栽培ベッド45の近傍に設けられた照度計26により検出された各栽培ベッド45の照度の積算値である積算光量がそれぞれ、作物4の光飽和点である所定の値以上であるか否かを判定し、積算光量が所定の値以上である栽培ベッド45の作物4は光飽和点に達していると判定する。 Specifically, it is determined whether the integrated light amount, which is the integrated value of the illuminance of each cultivation bed 45 detected by the illuminometer 26 provided near each cultivation bed 45, is equal to or greater than a predetermined value that is the light saturation point of the crop 4, and it is determined that the crop 4 in the cultivation bed 45 where the integrated light amount is equal to or greater than the predetermined value has reached the light saturation point.
たとえば、作物4としてイチゴが栽培されている場合には、イチゴの光飽和点が3万ないし4万ルクスほどであるため、積算光量が3万5千ルクス以上であるか否かを判定するように構成することができる。 For example, if strawberries are cultivated as crop 4, the light saturation point of strawberries is about 30,000 to 40,000 lux, so the system can be configured to determine whether the integrated light intensity is 35,000 lux or greater.
また、積算光量が所定の値未満である栽培ベッド45については、制御部Cは、さらに、かかる栽培ベッド45に設けられた炭酸ガス濃度センサ25により検出される栽培ベッド45の炭酸ガス濃度がそれぞれ、所定時間前の濃度に比して増加しているか否かを判定する。炭酸ガス濃度が増加している栽培ベッド45の作物4は、炭酸ガスの吸収量が減少しており、すでに光飽和点に達していると認められるので、そのように判定する。 For a cultivation bed 45 in which the accumulated light amount is less than a predetermined value, the control unit C further judges whether the carbon dioxide concentration of the cultivation bed 45 detected by the carbon dioxide concentration sensor 25 provided in the cultivation bed 45 has increased compared to the concentration a predetermined time ago. The crop 4 in the cultivation bed 45 in which the carbon dioxide concentration has increased is deemed to have absorbed less carbon dioxide and has already reached the light saturation point, and is therefore judged as such.
積算光量または炭酸ガス濃度に基づき、光飽和点に達していると判定された栽培ベッド45(の作物4)については、その旨が記憶部24に格納される。 For the cultivation bed 45 (crop 4) that is determined to have reached the light saturation point based on the accumulated light amount or carbon dioxide concentration, this fact is stored in the memory unit 24.
こうして、栽培ベッド45の積算光量又は炭酸ガス濃度に基づき、光飽和点に達した否かを判定した結果、光飽和点に達していると判定された栽培ベッド45の作物4がある場合には、制御部Cは、かかる(該当する)栽培ベッド45の作物4に照射される太陽光Lが、複数の遮光カーテンの各遮光部12で遮光されるように、3つの遮光カーテン5ないし7を移動させ、太陽SNの位置の変化に合わせてその状態を保持する(ステップs5)。換言すれば、制御部Cは、該当する栽培ベッド45の作物4に照射される太陽光Lが、複数の遮光カーテンの各遮光部12で遮光されるように、3つの遮光カーテン5ないし7の相対位置を変化させ、該当する栽培ベッド45の作物4に照射される光量を下げる方向に調節する。 In this way, if it is determined based on the cumulative light amount or carbon dioxide gas concentration of the cultivation bed 45 whether the light saturation point has been reached, and there is a crop 4 in the cultivation bed 45 that is determined to have reached the light saturation point, the control unit C moves the three shading curtains 5 to 7 so that the sunlight L irradiated to the crop 4 in the (corresponding) cultivation bed 45 is blocked by each of the shading parts 12 of the multiple shading curtains, and maintains that state according to the change in the position of the sun SN (step s5). In other words, the control unit C changes the relative positions of the three shading curtains 5 to 7 so that the sunlight L irradiated to the crop 4 in the corresponding cultivation bed 45 is blocked by each of the shading parts 12 of the multiple shading curtains, and adjusts in a direction to reduce the amount of light irradiated to the crop 4 in the corresponding cultivation bed 45.
たとえば、日差しが強く、3つの遮光カーテン5ないし7が図6に示されるように配置された状態で、判定の結果、最も東側(図面右側)に位置する栽培ベッド45の作物4のみが光飽和点に達している場合には、遮光カーテン7が西側にスライド(移動)され、図8に示されるように、最も東側の栽培ベッド45の作物4が2つの遮光カーテン6,7の各遮光部12により遮光され、かつ、他の栽培ベッド45の作物4が1つの遮光カーテン6の遮光部12により遮光されるように、3つの遮光カーテン5ないし7が配置され、太陽の位置の変化に合わせてその状態が保持される。この場合には、最も東側の栽培ベッド45の作物4は、2つの遮光カーテン6,7の各遮光部12により遮光されるので、元々の太陽光Lの光量のうちの51%がカットされた光が照射されることとなる。 For example, when the sunlight is strong and the three shading curtains 5 to 7 are arranged as shown in FIG. 6, if the result of the judgment is that only the crop 4 in the cultivation bed 45 located on the easternmost side (right side of the drawing) has reached the light saturation point, the shading curtain 7 is slid (moved) to the west, and the three shading curtains 5 to 7 are arranged so that the crop 4 in the easternmost cultivation bed 45 is shaded by the shading parts 12 of the two shading curtains 6 and 7, and the crops 4 in the other cultivation beds 45 are shaded by the shading part 12 of one shading curtain 6, as shown in FIG. 8, and this state is maintained according to the change in the position of the sun. In this case, the crop 4 in the easternmost cultivation bed 45 is shaded by the shading parts 12 of the two shading curtains 6 and 7, so that light that is 51% of the original amount of sunlight L is irradiated.
こうして、栽培ベッド45の積算光量又は炭酸ガス濃度に基づき、光飽和点に達したと認められる栽培ベッド45の作物4を複数の遮光カーテンの遮光部12で遮光すると(図8参照)、制御部Cは、記憶部24に格納された、すでに光飽和点に達している栽培ベッド45(の作物4)に関する情報を読み出し、すべての栽培ベッド45の作物4が光飽和点に達したか否かを判定する(ステップs6)。 In this way, when the crops 4 in the cultivation beds 45 that are deemed to have reached the light saturation point based on the cumulative light amount or carbon dioxide concentration of the cultivation beds 45 are shaded by the shading sections 12 of the multiple shading curtains (see Figure 8), the control unit C reads out information stored in the memory unit 24 about the cultivation beds 45 (and the crops 4) that have already reached the light saturation point, and determines whether the crops 4 in all cultivation beds 45 have reached the light saturation point (step s6).
判定の結果、作物4が光飽和点に達していない栽培ベッド45が残っている場合には、すべての栽培ベッド45の作物4が光飽和点に達するまで、(積算光量又は炭酸ガス濃度に基づく)各栽培ベッド45の作物4が光飽和点に達したか否かの判定と、光飽和点に達した栽培ベッド45の作物4の複数の遮光カーテンの遮光部12による遮光と、すべての栽培ベッド45の作物4が光飽和点に達したか否かの判定とが繰り返される。 If the result of the determination is that there are still cultivation beds 45 in which the crops 4 have not reached the light saturation point, the determination of whether the crops 4 in each cultivation bed 45 have reached the light saturation point (based on the accumulated light amount or carbon dioxide concentration), the shading of the crops 4 in the cultivation beds 45 that have reached the light saturation point by the shading sections 12 of the multiple shading curtains, and the determination of whether the crops 4 in all cultivation beds 45 have reached the light saturation point are repeated until the crops 4 in all cultivation beds 45 have reached the light saturation point.
これに対して、すべての栽培ベッド45の作物4が光飽和点に達している場合には、制御部Cは、各遮光カーテン5ないし7の遮光部12により作物4の上方が覆われる面積(始端側巻取り軸8と終端側巻取り軸9との間に広がる面積)がそれぞれ最大となるように、3つの遮光カーテン5ないし7を配置する(ステップs7)。 In contrast, if the crops 4 in all cultivation beds 45 have reached the light saturation point, the control unit C positions the three shading curtains 5 to 7 so that the area covered above the crops 4 by the shading portion 12 of each shading curtain 5 to 7 (the area extending between the start-side winding shaft 8 and the end-side winding shaft 9) is maximized (step s7).
具体的には、3つの遮光カーテン5ないし7の4つの遮光部12のうち、東西方向外側に位置する幅広の遮光部12が、各開閉機構14の巻取り軸8又は9から完全に解放されるように、3つの遮光カーテン5ないし7が配置される。 Specifically, the three shading curtains 5 to 7 are positioned so that the wide shading section 12 located on the outer side in the east-west direction out of the four shading sections 12 of the three shading curtains 5 to 7 is completely released from the winding shaft 8 or 9 of each opening/closing mechanism 14.
ここに、本実施態様においては、光飽和点に達した時間が午後であれば、太陽光Lが西側から射すため、図9に示されるように、3つの遮光カーテン5ないし7のうちの2つの遮光カーテンの西側の端部に位置する幅広の遮光部12(図2参照)が、始端側巻取り軸8から解放され、他の1つの遮光カーテンの東側の端部に位置する幅広の遮光部12が、終端側巻取り軸9から解放されるように、3つの遮光カーテン5ないし7が配置(移動)される。 In this embodiment, if the time when the light saturation point is reached is in the afternoon, sunlight L shines from the west, so as shown in FIG. 9, the three shading curtains 5 to 7 are positioned (moved) so that the wide shading portion 12 (see FIG. 2) located at the western end of two of the three shading curtains 5 to 7 is released from the start-side winding shaft 8, and the wide shading portion 12 located at the eastern end of the remaining shading curtain is released from the end-side winding shaft 9.
一方、光飽和点に達した時間が午前であれば、太陽光Lが東側から射すため、3つの遮光カーテン5ないし7のうちの2つの遮光カーテンの東側の端部に位置する幅広の遮光部12(図2参照)が、終端側巻取り軸9から解放され、他の1つの遮光カーテンの西側の端部に位置する幅広の遮光部12が、始端側巻取り軸8から解放されるように、3つの遮光カーテン5ないし7が配置(移動)される。さらに、その後に、午後になると、図9に示される配置に変更される。 On the other hand, if the light saturation point is reached in the morning, sunlight L is shining from the east, so the three shading curtains 5 to 7 are arranged (moved) so that the wide shading section 12 (see FIG. 2) located at the eastern end of two of the three shading curtains 5 to 7 is released from the terminal winding shaft 9, and the wide shading section 12 located at the western end of the remaining shading curtain is released from the starting winding shaft 8. Furthermore, later, in the afternoon, the arrangement is changed to that shown in FIG. 9.
なお、本実施態様においては、各遮光カーテン5ないし7の4つの遮光部12のうち、東西方向外側に位置する2つの幅広の遮光部12の一方が全面的に巻取り軸8又は9から解放された状態においても、各ワイヤー18において少なくとも1つの透光部13の南北方向に位置する部分が、巻取り軸8又は9から解放された状態となるように(換言すれば、透光部13のすべてが巻取り軸8又は9に巻かれた状態でなく、作物4の上方にも一部の透光部13が位置するように)3つの遮光カーテン5ないし7の各幅広の遮光部12の幅が設計されている。 In this embodiment, the width of each of the wide shading sections 12 of the three shading curtains 5 to 7 is designed so that even when one of the two wide shading sections 12 located on the outer east-west side of the four shading sections 12 of each shading curtain 5 to 7 is completely released from the winding shaft 8 or 9, at least one part of the light-transmitting section 13 located in the north-south direction of each wire 18 is released from the winding shaft 8 or 9 (in other words, not all of the light-transmitting section 13 is wound around the winding shaft 8 or 9, and some of the light-transmitting section 13 is located above the crop 4).
したがって、東西一方の幅広の遮光部12が全面的に巻取り軸8又は9から解放された状態においても、3つの遮光カーテン5ないし7の下方の暖められた空気を、3つの遮光カーテン5ないし7の透光部13から上方へ逃がし、図1に示される天窓10から栽培施設2の外へ排出することができる。したがって、栽培施設2内の温度を下げることができ、ヒートポンプなどの空調機器の仕様を省くことができる。 Therefore, even when the wide shading portion 12 on either the east or west side is completely released from the winding shaft 8 or 9, the warm air below the three shading curtains 5 to 7 can escape upward through the light-transmitting portion 13 of the three shading curtains 5 to 7 and be discharged outside the cultivation facility 2 through the skylight 10 shown in FIG. 1. This allows the temperature inside the cultivation facility 2 to be lowered, eliminating the need for air conditioning equipment such as a heat pump.
以上のように構成された本実施態様にかかる遮光システム1においては、制御部Cは、さらに、温度センサ27に基づき、栽培施設2内の温度が所定の温度以上である場合にも、図9に示されるように、各遮光カーテン5ないし7の遮光部12により覆われる面積(始端側巻取り軸8と終端側巻取り軸9との間に遮光部12が延びる面積)がそれぞれ最大となるように、3つの遮光カーテン5ないし7を配置するように構成されている。 In the shading system 1 according to this embodiment configured as described above, the control unit C is further configured to position the three shading curtains 5 to 7 so that the area covered by the shading portion 12 of each shading curtain 5 to 7 (the area that the shading portion 12 extends between the start-side winding shaft 8 and the end-side winding shaft 9) is maximized, as shown in FIG. 9, even when the temperature inside the cultivation facility 2 is equal to or higher than a predetermined temperature based on the temperature sensor 27.
このように構成することにより、日射量や作物4の光合成量に拘わらず、作物4の上方を最大限に覆うことができるから、暑い日に、栽培施設内の温度を低下させることができる。 By configuring it in this way, it is possible to cover the upper part of the crops 4 to the maximum extent possible regardless of the amount of solar radiation or the amount of photosynthesis of the crops 4, making it possible to lower the temperature inside the cultivation facility on hot days.
本実施態様によれば、互いに高さ位置を異にする3つの遮光カーテン5ないし7がそれぞれ、透光部13と遮光部12とを有しているため、制御部Cの制御に基づき、3つの遮光カーテン5ないし7の(遮光部12と透光部13とが並べられた方向である)東西方向の相対位置を変化させることにより、各栽培ベッド45へ照射される太陽光Lの遮光率を調節することができる。 In this embodiment, the three shading curtains 5 to 7, which are at different height positions, each have a light-transmitting section 13 and a light-shielding section 12, so that the shading rate of sunlight L irradiated to each cultivation bed 45 can be adjusted by changing the relative positions of the three shading curtains 5 to 7 in the east-west direction (the direction in which the light-shielding sections 12 and the light-transmitting sections 13 are arranged) based on the control of the control unit C.
また、遮光ネットや遮光シートと呼ばれるものを含む従来の遮光カーテンにおいては、スリットが形成されているものでも、スリットの大きさが数mm程度と通気性の悪い素材が用いられており、栽培施設内の作物の近傍に暖められた空気が滞ってしまうという問題があったが、本実施態様によれば、高さ位置を異にする3つの遮光カーテン5ないし7の各透光部13が、東西方向の幅0.75mの空隙からなり、通気性が良好であるため、作物4を遮光しながらも、3つの遮光カーテン5ないし7の下方の暖められた空気を、各透光部13を介して3つの遮光カーテン5ないし7の上方へ通気させることができる。 In addition, in conventional shading curtains, including those called shading nets and shading sheets, even if slits are formed, the slits are only a few millimeters in size and made of materials with poor breathability, which causes the problem of warm air stagnating near the crops in the cultivation facility. However, according to this embodiment, the light-transmitting sections 13 of the three shading curtains 5 to 7 at different heights each have a gap of 0.75 m in the east-west direction and have good breathability, so while shading the crops 4, the warm air below the three shading curtains 5 to 7 can be ventilated above the three shading curtains 5 to 7 through the light-transmitting sections 13.
さらに、本実施態様によれば、各遮光カーテン5ないし7の透光部13が、空隙により形成されているから、各遮光カーテン5ないし7の重量を大幅に軽くすることができるとともに、安価に製作することが可能である。また、各遮光カーテン5ないし7を開いたとき(始端側巻取り軸8に巻き取ったとき)に、空隙からなる透光部13の存在により、巻き取られた各遮光カーテン5ないし7の容積を小さく抑えることができるから、巻き取られた各遮光カーテン5ないし7による影の形成を大幅に抑制することができる。 Furthermore, according to this embodiment, the light-transmitting portion 13 of each of the light-blocking curtains 5 to 7 is formed by a gap, so the weight of each of the light-blocking curtains 5 to 7 can be significantly reduced and they can be manufactured at low cost. In addition, when each of the light-blocking curtains 5 to 7 is opened (wound up on the starting end winding shaft 8), the presence of the light-transmitting portion 13 made of a gap makes it possible to keep the volume of each of the wound up light-blocking curtains 5 to 7 small, so that the formation of shadows by each of the wound up light-blocking curtains 5 to 7 can be significantly suppressed.
図10は、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかる遮光システム1の制御部Cによる遮光カーテン5ないし7の移動制御を示すフローチャートである。 Figure 10 is a flowchart showing the movement control of the shading curtains 5 to 7 by the control unit C of the shading system 1 according to yet another preferred embodiment of the present invention.
図10に示されるように、日差しの強さに応じて、3つの遮光カーテン5ないし7が配置されると(ステップs2またはs3)、制御部Cは、各栽培ベッド45の作物4に照射される光量が、設定値(作物4の光飽和点)を上回るか否かを判定する(ステップs4)。 As shown in FIG. 10, when the three shading curtains 5 to 7 are positioned according to the intensity of sunlight (step s2 or s3), the control unit C determines whether the amount of light irradiated to the crops 4 in each cultivation bed 45 exceeds a set value (the light saturation point of the crops 4) (step s4).
具体的には、制御部Cは、照度計26により測定される各栽培ベッド45に照射される光の量(積算光量ではない)が、各栽培ベッド45ごとに予め設定された値を上回るか否かを判定する(ステップs4)。 Specifically, the control unit C determines whether the amount of light (not the accumulated amount of light) irradiated to each cultivation bed 45 measured by the illuminometer 26 exceeds a value preset for each cultivation bed 45 (step s4).
本実施態様においては、制御開始スイッチ38が押圧操作されて制御部Cによる各遮光カーテン5ないし7の移動の制御が開始されるのに先立って、入力スイッチ21が操作されることにより、各栽培ベッド45ごとに、異なる値(光飽和点の値であり、照度情報)を設定可能に構成されている。 In this embodiment, before the control start switch 38 is pressed to start controlling the movement of each of the shading curtains 5 to 7 by the control unit C, the input switch 21 is operated so that a different value (the value of the light saturation point, illuminance information) can be set for each cultivation bed 45.
具体的には、作業者は、入力スイッチ21を操作することにより、栽培ベッド45ごとに、栽培される作物4の種類を設定可能に構成されており、作物4の種類を指定すると、各栽培ベッド45のそのときどきの炭酸ガス濃度に対応するその作物4の光飽和点の値が閾値として設定され、照度計26により測定される各栽培ベッド45に照射される光の量が、各栽培ベッド45のそのときの炭酸ガス濃度に対応するその作物4の光飽和点の値(設定値)を上回るか否かが、ステップs4において制御部Cにより判定される。すなわち、本実施態様においては、各栽培ベッド45ごとに作物の種類を指定することにより設定された値が、そのときどきの炭酸ガス濃度により自動的に変動される。なお、炭酸ガス濃度に対応する各作物の光飽和点の値は、記憶部24に格納されている他、入力スイッチ21を用いて、新たに記憶部24に格納することもできる。 Specifically, the operator can set the type of crop 4 to be cultivated for each cultivation bed 45 by operating the input switch 21. When the type of crop 4 is specified, the value of the light saturation point of the crop 4 corresponding to the carbon dioxide concentration of each cultivation bed 45 at that time is set as a threshold value, and the control unit C determines in step s4 whether the amount of light irradiated to each cultivation bed 45 measured by the illuminometer 26 exceeds the value (set value) of the light saturation point of the crop 4 corresponding to the carbon dioxide concentration of each cultivation bed 45 at that time. That is, in this embodiment, the value set by specifying the type of crop for each cultivation bed 45 is automatically changed depending on the carbon dioxide concentration at that time. The light saturation point value of each crop corresponding to the carbon dioxide concentration is stored in the memory unit 24, and can also be newly stored in the memory unit 24 using the input switch 21.
しかしながら、作業者が入力スイッチ21を操作することにより、光飽和点の値(固定の値)を直接設定可能に構成してもよい。すなわち、たとえば、(別実施例ではあるが)図6において、最も東側に位置する栽培ベッド45に作物4としてイチゴが栽培され、西側の2つの栽培ベッド45に作物4としてトマトが栽培されている場合に、最も東側に位置する栽培ベッド45に、イチゴの光飽和点である3万5千(ルクス)という固定値を設定し、西側の2つの栽培ベッド45にそれぞれ、トマトの光飽和点である7万(ルクス)という固定値を設定することができる。 However, the light saturation point value (fixed value) may be directly set by the operator operating the input switch 21. That is, for example (although in another embodiment) in FIG. 6, if strawberries are grown as crop 4 in the easternmost cultivation bed 45 and tomatoes are grown as crop 4 in the two western cultivation beds 45, a fixed value of 35,000 (lux), which is the light saturation point for strawberries, can be set in the easternmost cultivation bed 45, and a fixed value of 70,000 (lux), which is the light saturation point for tomatoes, can be set in each of the two western cultivation beds 45.
判定の結果、各栽培ベッド45に照射される光量が、各栽培ベッド45ごとに設定された値を上回る栽培ベッド45がある場合には、かかる(該当する)栽培ベッド45の作物4が光飽和点に達していると認められるので、制御部Cは、かかる(該当する)栽培ベッド45に照射される光量を下げるように3つの遮光カーテン5ないし7を配置し、太陽SNの位置の変化に合わせて、その状態を保持する(ステップs5)。 If the result of the determination is that the amount of light irradiated to each cultivation bed 45 exceeds the value set for each cultivation bed 45, it is determined that the crop 4 in that (corresponding) cultivation bed 45 has reached the light saturation point, and the control unit C positions the three light-shielding curtains 5 to 7 to reduce the amount of light irradiated to that (corresponding) cultivation bed 45, and maintains that state in accordance with changes in the position of the sun SN (step s5).
たとえば、最も東側に位置する栽培ベッド45に作物4としてイチゴが栽培され、西側の2つの栽培ベッド45にトマトが栽培されている場合(図6参照)で、最も東側に位置する栽培ベッド45のみに、予め設定された値を上回る光量の光が照射されている場合には、制御部Cは、最も東側に位置する栽培ベッド45に照射される光量を下げるように、3つの遮光カーテン5ないし7を移動させる(図6参照)。 For example, if strawberries are grown as crops 4 in the easternmost cultivation bed 45 and tomatoes are grown in the two western cultivation beds 45 (see FIG. 6), and only the easternmost cultivation bed 45 is irradiated with an amount of light exceeding a preset value, the control unit C moves the three light-shielding curtains 5 to 7 so as to reduce the amount of light irradiated to the easternmost cultivation bed 45 (see FIG. 6).
これに対し、判定の結果、各栽培ベッド45に照射される光量が各栽培ベッド45ごとに設定された値を上回る栽培ベッド45がない場合には、照度計26の出力信号に基づく判定が繰り返される。 On the other hand, if the result of the determination is that there is no cultivation bed 45 for which the amount of light irradiated to each cultivation bed 45 exceeds the value set for each cultivation bed 45, the determination based on the output signal of the illuminometer 26 is repeated.
なお、本実施態様においては、上述のように、照度計26により測定される各栽培ベッド45の作物4に照射される光の量が、設定された光飽和点の値に達している場合には、その栽培ベッド45の作物4が(実際に)光飽和点に達している(必要量よりも太陽光Lが多く照射されている)とみなして、その栽培ベッド45に照射される光量を下げるように構成されているが、炭酸ガス濃度センサ25により検出される各栽培ベッド45の作物4の炭酸ガス吸収量に基づき、各栽培ベッド45の作物4に照射される光量が、作物4の光飽和点を上回っているか否か(各栽培ベッド45の作物4が光飽和点に達しているか否か)を判定し、照射される光量が上回っている栽培ベッド45に照射される光量を下げるように構成してもよい。照度計26、炭酸ガス濃度センサ25のいずれの出力信号によっても、作物4が光飽和点に達しているか否かを判定することができる。なお、照射される光量が光飽和点を上回る栽培ベッド45の光量を下げる理由は、光飽和点を上回る量の光が作物4に照射されても、光合成速度、すなわち、作物4に吸収される炭酸ガスの量が増加しないためである。 In this embodiment, as described above, when the amount of light irradiated to the crop 4 of each cultivation bed 45 measured by the illuminometer 26 reaches the set light saturation point value, the crop 4 of that cultivation bed 45 is deemed to have (actually) reached the light saturation point (more sunlight L than necessary is irradiated) and the amount of light irradiated to that cultivation bed 45 is reduced. However, based on the amount of carbon dioxide absorption of the crop 4 of each cultivation bed 45 detected by the carbon dioxide concentration sensor 25, it may be determined whether the amount of light irradiated to the crop 4 of each cultivation bed 45 exceeds the light saturation point of the crop 4 (whether the crop 4 of each cultivation bed 45 has reached the light saturation point), and the amount of light irradiated to the cultivation bed 45 that is irradiated with the amount of light that is higher than the light saturation point may be reduced. Whether the crop 4 has reached the light saturation point can be determined by the output signal of either the illuminometer 26 or the carbon dioxide concentration sensor 25. The reason for lowering the light intensity of the cultivation bed 45, where the amount of light irradiated exceeds the light saturation point, is that even if the crops 4 are irradiated with light in an amount that exceeds the light saturation point, the photosynthetic rate, i.e., the amount of carbon dioxide absorbed by the crops 4, does not increase.
本実施態様によれば、いずれかの栽培区画(栽培ベッド45)へ照射される光量が、予め設定された作物4の光飽和点を上回る場合に、前記制御部は、その栽培区画へ照射される光の遮光率を上昇させる
また、本実施態様によれば、各栽培区画(栽培ベッド45)ごとに照射される光量を照度計26により測定し、いずれかの栽培区画(栽培ベッド45)の光量が、設定値を上回る場合に、制御部Cは、各遮光カーテン5ないし7を移動させ、その栽培区画(栽培ベッド45)へ照射される光の遮光率を上昇させるように構成されているから、各栽培区画(栽培ベッド45)へ照射される光の量を最小限(最低限)に抑えることができ、栽培施設2内の温度上昇を効果的に抑制することができる。
According to this embodiment, when the amount of light irradiated to any of the cultivation sections (cultivation beds 45) exceeds the predetermined light saturation point of the crop 4, the control unit increases the shading rate of the light irradiated to that cultivation section.In addition, according to this embodiment, the amount of light irradiated to each cultivation section (cultivation bed 45) is measured by the illuminometer 26, and when the amount of light in any of the cultivation sections (cultivation beds 45) exceeds a set value, the control unit C is configured to move each of the shading curtains 5 to 7 to increase the shading rate of the light irradiated to that cultivation section (cultivation bed 45).Therefore, the amount of light irradiated to each cultivation section (cultivation bed 45) can be kept to a minimum (lowest limit), and the temperature rise within the cultivation facility 2 can be effectively suppressed.
さらに、本実施態様によれば、制御部Cにより遮光率が上昇されるか否かの光量の閾値を、栽培区画(栽培ベッド45)ごとに設定することができるから、同一の栽培施設2内において、複数の種類の作物4を栽培する場合に、作物4の種類ごとに、照射される光の量をコントロールすることができる。 Furthermore, according to this embodiment, the control unit C can set a threshold light amount for whether or not the shading rate is increased for each cultivation section (cultivation bed 45), so that when multiple types of crops 4 are cultivated in the same cultivation facility 2, the amount of light irradiated can be controlled for each type of crop 4.
さらに、本実施態様によれば、各遮光カーテン5ないし7の透光部13が、空隙により形成されているから、各遮光カーテン5ないし7の重量を軽くすることができるとともに、各遮光カーテン5ないし7の下方の暖められた空気を、透光部13を介して、上方に逃がすことができる(前記実施態様ではあるが図1参照)。 Furthermore, according to this embodiment, the light-transmitting portion 13 of each of the light-blocking curtains 5 to 7 is formed by an air gap, so the weight of each of the light-blocking curtains 5 to 7 can be reduced, and the warm air below each of the light-blocking curtains 5 to 7 can escape upward through the light-transmitting portion 13 (see FIG. 1, although this is the above embodiment).
図11は、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかる遮光システム1の遮光カーテン5が閉じられた状態を示す模式的平面図である。 Figure 11 is a schematic plan view showing the state in which the shading curtain 5 of the shading system 1 according to yet another preferred embodiment of the present invention is closed.
図11に示される実施態様においては、以下に記載された事項を除き、図1ないし図9に示された実施態様と同様に構成されている。 The embodiment shown in FIG. 11 is configured similarly to the embodiment shown in FIGS. 1 to 9, except as described below.
本実施態様にかかる遮光カーテン5は、複数の遮光部12と、略矩形に形成された枠体42と、複数の遮光部12同士、または複数の遮光部と枠体42とによって画定される空隙である複数の透光部13と、枠体42を2本のワイヤー18に連結する連結部材44と、6本の支持部材43を備えている。枠体42、連結部材44および支持部材43はそれぞれ、ワイヤーにより構成されている。 The light-shielding curtain 5 in this embodiment includes a plurality of light-shielding sections 12, a frame body 42 formed in a substantially rectangular shape, a plurality of light-transmitting sections 13 which are gaps defined by the plurality of light-shielding sections 12 or by the plurality of light-shielding sections and the frame body 42, a connecting member 44 which connects the frame body 42 to the two wires 18, and six support members 43. The frame body 42, the connecting member 44, and the support members 43 are each made of wire.
本実施態様においては、遮光カーテン5の各遮光部12が、複数の太陽電池モジュール41により形成されており、各遮光部12が略矩形に形成された枠体42に取り付けられている。枠体42には、南北方向に延びる2辺を結ぶように、計6本の支持部材43が延ばされており、各遮光部12は、6本の支持部材43により下方から支持されている。 In this embodiment, each shading section 12 of the shading curtain 5 is formed from a plurality of solar cell modules 41, and each shading section 12 is attached to a frame body 42 formed in a substantially rectangular shape. A total of six support members 43 extend from the frame body 42 so as to connect two sides extending in the north-south direction, and each shading section 12 is supported from below by the six support members 43.
複数の太陽電池モジュール41は、それらの境目部分で折り曲げ可能に互いに連結されており、発電可能な太陽電池モジュールにより形成された遮光部12であっても、図1ないし図9に示された前記実施態様と同様に、始端側巻取り軸8または終端側巻取り軸9に巻き取ることができる。 The solar cell modules 41 are connected to each other at their boundaries so that they can be folded, and even if the light-shielding portion 12 is formed from a solar cell module capable of generating electricity, it can be wound around the start-end winding shaft 8 or the end-end winding shaft 9, as in the embodiment shown in Figures 1 to 9.
また、他の2つの遮光カーテン6,7においては、遮光カーテン5の遮光部12の配置等は同一の状態で、各遮光部12が太陽電池モジュール41に代えて、30%遮光可能に構成されたポリエチレン製の生地のシートによって形成されている。 In the other two shading curtains 6 and 7, the arrangement of the shading parts 12 of the shading curtain 5 is the same, but instead of the solar cell module 41, each shading part 12 is made of a polyethylene fabric sheet that is capable of blocking 30% of light.
本実施態様においては、図1ないし図10に示された各実施態様と同様に、各遮光カーテン5ないし7を東西方向に移動させて開閉することができるとともに、制御部Cの制御に基づき、3つの遮光カーテン5ないし7の東西方向における相対位置を変化させることにより、下方に遮光率(光量)の異なる光の濃淡を形成し、作物4へ照射される太陽光Lの量を調節することができる。 In this embodiment, similar to the embodiments shown in Figures 1 to 10, each of the shading curtains 5 to 7 can be moved in the east-west direction to open and close, and the relative positions of the three shading curtains 5 to 7 in the east-west direction can be changed based on the control of the control unit C to form light shades with different shading rates (light amounts) below, thereby adjusting the amount of sunlight L irradiated to the crops 4.
また、本実施態様においても、幅数十cmの空隙である透光部13が形成されているから、遮光カーテン5ないし7の下方の暖められた空気を、各遮光カーテン5ないし7の上方へ逃がし、栽培施設内の温度上昇を防止することができる。 In addition, in this embodiment, a light-transmitting portion 13, which is a gap several tens of centimeters wide, is formed, so that the warm air below the shading curtains 5 to 7 can escape above each of the shading curtains 5 to 7, preventing the temperature inside the cultivation facility from rising.
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and it goes without saying that these modifications are also included within the scope of the present invention.
例えば、図1ないし図11に示された各実施態様においては、遮光システム1は3つの遮光カーテン5ないし7を備えているが、遮光カーテンの数は、2つでも4つ以上でもよい。また、各実施態様において、各遮光カーテン5ないし7の透光部13と遮光部12の大きさは固定であるが、透光部と、遮光部の幅をモータにより調整可能としてもよい。このように構成することにより、季節に応じて、作物の近傍の照度や温度、湿度を調節できる。 For example, in each embodiment shown in Figures 1 to 11, the shading system 1 includes three shading curtains 5 to 7, but the number of shading curtains may be two or four or more. Also, in each embodiment, the size of the light-transmitting portion 13 and the light-blocking portion 12 of each shading curtain 5 to 7 is fixed, but the width of the light-transmitting portion and the light-blocking portion may be adjustable by a motor. By configuring in this way, the illuminance, temperature, and humidity near the crops can be adjusted according to the season.
加えて、図1ないし図10に示された各実施態様においては、各遮光カーテン5ないし7が枠部11を備え、各遮光部12がこの枠部11に取り付けられているが、各遮光カーテンが枠部を備えることは必ずしも必要でない。したがって、たとえば、複数の遮光部12を、互いに(東西方向に)間隔を空けた状態で、紐19により2本のワイヤー18に取付けることにより、容易に、遮光部12と透光部13とを有する遮光カーテンを形成することができる。この場合には、複数の遮光部12同士の間の部分(空隙、スリット)が、透光部となる。すなわち、遮光部12同士が連結されていることは必ずしも必要でない。 In addition, in each embodiment shown in Figures 1 to 10, each of the shading curtains 5 to 7 has a frame portion 11, and each shading portion 12 is attached to this frame portion 11, but it is not necessarily required that each shading curtain has a frame portion. Therefore, for example, by attaching multiple shading portions 12 to two wires 18 with strings 19 while leaving a gap between them (in the east-west direction), a shading curtain having shading portions 12 and light-transmitting portions 13 can be easily formed. In this case, the portions (gaps, slits) between the multiple shading portions 12 become the light-transmitting portions. In other words, it is not necessarily required that the shading portions 12 are connected to each other.
さらに、図1ないし図11に示された各実施態様においては、透光部13が空隙により形成されているが、透光部を完全な空隙により形成することは必ずしも必要でなく、遮光部12に比して、透光部の透光率(光透過率)が高く、かつ、通気性を有する素材であればよい。したがって、たとえば、遮光カーテンを、通気性を有する不織布により形成し、透光部の生地を遮光部よりも薄く設計してもよい。なお、透光部を空隙により形成する場合には、その大きさが少なくとも10cm以上あることが望ましい。また、遮光部12については、ポリエチレン等の種々の布や、木、プラスチックシート、薄膜の太陽光パネルなど、様々な素材や部材を用いることができ、また、遮光シートや遮光ネットと呼ばれるものにより形成されてもよい。太陽光パネルを用いる場合には、シースルー型の太陽光パネルを採用してもよい。 In addition, in each embodiment shown in Figs. 1 to 11, the light-transmitting portion 13 is formed by a gap, but it is not necessary to form the light-transmitting portion by a complete gap. The light-transmitting portion may be made of a material that has a higher light transmittance (light transmittance) than the light-shielding portion 12 and has air permeability. Therefore, for example, the light-shielding curtain may be made of a nonwoven fabric that has air permeability, and the fabric of the light-transmitting portion may be designed to be thinner than the light-shielding portion. When the light-transmitting portion is formed by a gap, it is desirable that the size of the light-transmitting portion is at least 10 cm or more. In addition, the light-shielding portion 12 may be made of various materials and members such as various types of fabrics such as polyethylene, wood, plastic sheets, thin-film solar panels, and the like, and may be made of what is called a light-shielding sheet or a light-shielding net. When a solar panel is used, a see-through type solar panel may be adopted.
また、図1および図10に示された各実施態様においては、各遮光カーテン5ないし7が、遮光部12と透光部13とが東西方向に連なる連子状に構成されているが、各遮光カーテン5ないし7を連子状に構成することは必ずしも必要でなく、たとえば、市松模様状に透光部と遮光部とを配置した格子を動かすようにしてもよい。 In addition, in each embodiment shown in Figures 1 and 10, each of the shading curtains 5 to 7 is configured in a linked pattern with the shading sections 12 and the light-transmitting sections 13 connected in the east-west direction, but it is not necessary to configure each of the shading curtains 5 to 7 in a linked pattern. For example, it is also possible to move a grid in which the light-transmitting sections and shading sections are arranged in a checkerboard pattern.
さらに、図1ないし図11に示された各実施態様においては、遮光カーテン5ないし7をそれぞれ、作物4の上方に、略水平に延びるように構成されているが、各遮光カーテンを、略水平でなく、斜め上方に延びるように配置してもよい。 In addition, in each of the embodiments shown in Figures 1 to 11, the shading curtains 5 to 7 are each configured to extend substantially horizontally above the crops 4, but each shading curtain may be arranged to extend diagonally upward rather than substantially horizontally.
加えて、図1ないし図11に示された各実施態様においては、3つの遮光カーテン5ないし7を各々独立して移動させることにより、遮光率を調節し、栽培施設2内の温度を調節することができるが、たとえば、図9に示されるように各遮光カーテンにより最大限に覆うことによって、冬場に栽培施設2内を保温することもできる。さらに、以下のようにして、遮光システムにより湿度を調節可能に構成してもよい。 In addition, in each embodiment shown in Figures 1 to 11, the three shading curtains 5 to 7 can be moved independently to adjust the shading rate and adjust the temperature inside the cultivation facility 2, but for example, as shown in Figure 9, the cultivation facility 2 can be kept warm in winter by covering it to the maximum extent with each shading curtain. Furthermore, the shading system may be configured to adjust humidity as follows.
具体的には、センサユニット17に別途、湿度計を加え、栽培ベッド5の近傍の湿度を検出可能とし、湿度が所定値を下回る場合には、3つの遮光カーテン5ないし7により覆われる面積を増やすことにより(図9参照)、栽培ベッド5の近傍の湿度を上昇方向に調節することができる。加えて、3つの遮光カーテン5ないし7の配置によって、湿度を保ちつつ、温度を低下させることにより、作物に適した飽差バランスを維持することができる。 Specifically, a hygrometer is added to the sensor unit 17 to detect the humidity in the vicinity of the cultivation bed 5, and if the humidity falls below a predetermined value, the area covered by the three shading curtains 5 to 7 is increased (see FIG. 9) to adjust the humidity in the vicinity of the cultivation bed 5 in an upward direction. In addition, the arrangement of the three shading curtains 5 to 7 allows the temperature to be lowered while maintaining the humidity, thereby maintaining a saturation deficit balance suitable for the crops.
また、図1および図10に示された各実施態様においては、記憶部24に、栽培施設1の緯度・経度を含む位置情報、日の出、日の入り時刻を含む日時情報、太陽SNの方位及び高度との情報を含む天文情報、各遮光カーテン5ないし7の高さ位置や、遮光部12及び透光部13の幅、ワイヤー18のうち、遮光カーテン5ないし7が取り付けられた部分の(図2参照)位置についての情報、栽培対象となる作物にかかる照度情報(光飽和点等)などの種々の情報が格納されているが、たとえば、制御部を、さらに、天気予報の情報を取得可能に構成し、午後に曇り又は雨の予報であれば、午前中に太陽光Lを作物4に多めに照射可能に各遮光カーテンを配置するように構成してもよい。 In addition, in each embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 10, the memory unit 24 stores various information such as location information including the latitude and longitude of the cultivation facility 1, date and time information including sunrise and sunset times, astronomical information including information on the direction and altitude of the sun SN, the height position of each shading curtain 5 to 7, the width of the shading section 12 and the light-transmitting section 13, information on the position of the part of the wire 18 to which the shading curtains 5 to 7 are attached (see FIG. 2), and illuminance information (light saturation point, etc.) related to the crops to be cultivated. For example, the control unit may be further configured to acquire weather forecast information, and if cloudy or rainy weather is forecast in the afternoon, each shading curtain may be positioned so that more sunlight L can be irradiated on the crops 4 in the morning.
加えて、図1ないし図11に示された各実施態様においては、温度センサ27により検出された栽培施設2内の温度が所定の温度以上である場合に、各遮光カーテン5ないし7を図9に示されるように配置し(遮光部12により最大限に覆い)、栽培施設2内の温度を下げるように構成されているが、サーモグラフィカメラにより、栽培施設2内の温度を検出し、温度が所定の温度以上である場合に、図9に示されるように各遮光カーテン5ないし7を配置し、栽培施設2内の温度を下げるように構成してもよい。 In addition, in each embodiment shown in Figures 1 to 11, when the temperature inside the cultivation facility 2 detected by the temperature sensor 27 is equal to or higher than a predetermined temperature, the shading curtains 5 to 7 are arranged as shown in Figure 9 (maximum coverage by the shading section 12) to lower the temperature inside the cultivation facility 2. However, it is also possible to detect the temperature inside the cultivation facility 2 using a thermographic camera, and when the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, to arrange the shading curtains 5 to 7 as shown in Figure 9 to lower the temperature inside the cultivation facility 2.
ここに、炭酸ガス濃度センサ25により検出される各栽培ベッド45の近傍の炭酸ガス濃度が、(光合成量に合わせて炭酸ガスが定量的に供給されているにも拘らず)上昇し始めたときには、光合成の効率が低下し始めたことが認められるので、制御部Cが、遮光カーテン5ないし7を移動させ、少なくとも炭酸ガス濃度が上昇し始めた栽培ベッド5の近傍(姿勢内全体でもよい)の温度を低下させるように構成してもよい。このように構成することにより、作物4の葉の温度を下げ、果実への転流を促進することができる。また、サーモグラフィカメラを配置する場合には、葉と果実の温度差を、サーモグラフィカメラにより検出し、転流に適した温度差となるように遮光カーテン5ないし7を配置して栽培施設内の温度を調節することによって、果実への転流を効果的に促進することができる。 When the carbon dioxide concentration near each cultivation bed 45 detected by the carbon dioxide concentration sensor 25 starts to rise (despite the carbon dioxide being supplied in a quantitative manner in accordance with the amount of photosynthesis), it is recognized that the efficiency of photosynthesis is beginning to decline, so the control unit C may be configured to move the shading curtains 5 to 7 to lower the temperature at least in the vicinity of the cultivation bed 5 where the carbon dioxide concentration has begun to rise (or the entire area within the bed). By configuring in this way, the temperature of the leaves of the crops 4 can be lowered and translocation to the fruit can be promoted. In addition, when a thermographic camera is installed, the temperature difference between the leaves and the fruit can be detected by the thermographic camera, and the shading curtains 5 to 7 can be arranged to achieve a temperature difference suitable for translocation, thereby adjusting the temperature inside the cultivation facility, thereby effectively promoting translocation to the fruit.
さらに、図1ないし図11に示された各実施態様においては、遮光カーテン5ないし7を、2つの巻取り軸8,9により巻き取ることにより、開閉し、または移動可能に構成されているが、各遮光カーテンの開閉機構、移動機構はこれに限られない。したがって、たとえば、特開2008-263905に記載の開閉機構を用いてもよい。加えて、すべての遮光カーテンが制御部Cの制御により、自動的に開閉及び移動されるものである必要はなく、一部の遮光カーテンが手動により開閉及び移動(スライド)可能に構成されてもよい。 Furthermore, in each embodiment shown in Figs. 1 to 11, the light-shielding curtains 5 to 7 are configured to be opened, closed, or moved by being wound up by two winding shafts 8 and 9, but the opening/closing mechanism and moving mechanism of each light-shielding curtain are not limited to this. Therefore, for example, the opening/closing mechanism described in JP 2008-263905 A may be used. In addition, it is not necessary for all light-shielding curtains to be opened, closed, and moved automatically under the control of the control unit C, and some light-shielding curtains may be configured to be opened, closed, and moved (slid) manually.
また、図1および図10に示された各実施態様においては、すべての遮光カーテン5ないし7の遮光部12の遮光率が30%に構成されているが、すべての遮光部12の遮光率をすべて同一に構成することは必ずしも必要でなく、カーテン同士で遮光部の遮光率を異にするように構成してもよい(たとえば遮光カーテン5の遮光部が50%の遮光率、遮光カーテン6の遮光部が30%の遮光率、遮光カーテン7の遮光部が10%の遮光率)。この場合には、遮光率(換言すれば作物4に照射される日射量)を、さらに微細に(緻密に)調整することが可能になる。 In addition, in each embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 10, the shading rate of the shading parts 12 of all the shading curtains 5 to 7 is configured to be 30%, but it is not necessarily necessary to configure all the shading rates of all the shading parts 12 to be the same, and the shading rates of the shading parts of the curtains may be configured to be different (for example, the shading rate of the shading part of the shading curtain 5 is 50%, the shading rate of the shading part of the shading curtain 6 is 30%, and the shading rate of the shading part of the shading curtain 7 is 10%). In this case, it becomes possible to adjust the shading rate (in other words, the amount of sunlight irradiated to the crops 4) even more finely (precisely).
加えて、図11に示される実施態様においては、各遮光カーテン5ないし7を東西方向(平面図である図2、図11における横方向)にのみ移動可能に構成されているが、各遮光カーテンを南北方向(図2、図11における縦方向であり、図1における奥行き方向)にも移動可能に構成してもよい。市松模様状に遮光部12と透光部13とが配置された各遮光カーテンを、市松模様を構成する各遮光部12と透光部13の南北方向の幅である数十cm程度だけでも南北方向に移動可能とすることにより、遮光カーテンの下方に位置する作物への日射量を、より一層微細に制御することができる。各遮光カーテンを南北方向にも移動させたい場合には、たとえば、モータにより、始端側巻取り軸と終端側巻取り軸とを一体的に(同速度で)南北方向に移動させることにより、各遮光カーテンを、東西方向に加え、南北方向にも移動させることができる。 In addition, in the embodiment shown in FIG. 11, each of the shading curtains 5 to 7 is configured to be movable only in the east-west direction (horizontal direction in the plan views of FIG. 2 and FIG. 11), but each of the shading curtains may also be configured to be movable in the north-south direction (vertical direction in FIG. 2 and FIG. 11, depth direction in FIG. 1). By making each of the shading curtains, in which the shading parts 12 and the light-transmitting parts 13 are arranged in a checkered pattern, movable in the north-south direction by only a few tens of centimeters, which is the width in the north-south direction of each of the shading parts 12 and the light-transmitting parts 13 that make up the checkered pattern, it is possible to control the amount of sunlight reaching the crops located below the shading curtains more precisely. If it is desired to move each of the shading curtains in the north-south direction, for example, the start-side winding shaft and the end-side winding shaft are moved integrally (at the same speed) in the north-south direction by a motor, so that each of the shading curtains can be moved in the north-south direction in addition to the east-west direction.
さらに、図1ないし図11に示される各実施態様においては、遮光システム1が適用される栽培施設2は、屋根部分を有しているが、本発明に係る遮光システムは、屋根部分のない栽培施設に適用されてもよい。この場合には、制御部を、栽培施設が位置する場所の天気の情報を取得可能に構成するとともに、図11に示された実施態様の場合と同様に各遮光カーテン5ないし7を構成し、雨が降るときには、太陽光パネルを有しない遮光カーテン6,7により、作物4の上方を覆うように構成してもよい。 In addition, in each of the embodiments shown in Figs. 1 to 11, the cultivation facility 2 to which the shading system 1 is applied has a roof, but the shading system of the present invention may also be applied to a cultivation facility without a roof. In this case, the control unit may be configured to acquire weather information for the location where the cultivation facility is located, and each shading curtain 5 to 7 may be configured in the same manner as in the embodiment shown in Fig. 11, and when it rains, the shading curtains 6, 7 without solar panels may be configured to cover the top of the crops 4.
また、図1ないし図11に示される各実施態様においては、照度計26が、本発明にかかる「栽培区画」の一例である各栽培ベッドに照射される光量を測定可能に配置されているが、照度計は、栽培ベッドの他、畝ごとやエリアごと、作物の列ごとに設けられてもよい。すなわち、畝やエリア、作物の列がそれぞれ、本発明にかかる「栽培区画」である。 In addition, in each embodiment shown in Figures 1 to 11, the illuminometer 26 is arranged so as to be able to measure the amount of light irradiated to each cultivation bed, which is an example of a "cultivation section" according to the present invention, but the illuminometer may be provided for each ridge, area, or row of crops, in addition to the cultivation bed. In other words, each of the ridges, areas, and rows of crops is a "cultivation section" according to the present invention.
さらに、図1ないし図11に示される各実施態様においては、3つの遮光カーテン5ないし7により、各栽培区画(栽培ベッド45)を遮光し、栽培施設2内の温度上昇の防止が図られているが、3つの遮光カーテン5ないし7により遮光された結果、照度計26により測定される各栽培区画の日射量が不足した場合(たとえば少なくとも一つの栽培区画に照射される光量が所定値以下の場合)には、3つの遮光カーテン5ないし7の下方にLED管を有する照明装置を設け、日射量が不足した栽培区画の作物に照射される光の量を補うようにしてもよい。この場合には、たとえば、以下に述べる照明システム1を、3つの遮光カーテン5ないし7の下方に設け、以下に述べる制御装置40が照明システム1の照明装置を移動させることにより、すべての栽培区画の上方に照明装置を設ける必要がなく、照明装置の個数(設備本数)を減らすことができる。また、以下に述べる照明システム1によっても光の量が足りないときには、その次の日に、遮光システムの各遮光カーテンを開き(作物の上方から退避させ)、太陽光を作物に照射させるように構成してもよい。なお、以下に述べる照明システム1と、上述の遮光システムとでは、符号は対応していない。 Furthermore, in each embodiment shown in Figs. 1 to 11, the three shading curtains 5 to 7 shade each cultivation section (cultivation bed 45) to prevent the temperature inside the cultivation facility 2 from rising. However, if the amount of sunlight in each cultivation section measured by the illuminometer 26 is insufficient as a result of the shading by the three shading curtains 5 to 7 (for example, if the amount of light irradiated to at least one cultivation section is below a predetermined value), a lighting device having an LED tube may be provided below the three shading curtains 5 to 7 to compensate for the amount of light irradiated to the crops in the cultivation section where the amount of sunlight is insufficient. In this case, for example, the lighting system 1 described below may be provided below the three shading curtains 5 to 7, and the control device 40 described below may move the lighting device of the lighting system 1, eliminating the need to provide lighting devices above all the cultivation sections, and reducing the number of lighting devices (number of equipment). Furthermore, if the amount of light provided by the lighting system 1 described below is insufficient, the following day the shading curtains of the shading system can be opened (moved away from above the crops) to allow sunlight to irradiate the crops. Note that the symbols used in the lighting system 1 described below and the shading system described above do not correspond.
図12は、本発明の好ましい実施態様にかかる照明システム1および照明システム1が適用された栽培施設2の全体を示す構成図である。 Figure 12 is a schematic diagram showing an overall configuration of a lighting system 1 according to a preferred embodiment of the present invention and a cultivation facility 2 to which the lighting system 1 is applied.
本実施態様においては、栽培施設2は、ビニルハウスによって構成されており、その内部に、左右方向に並ぶ6列の栽培ベッド4を備えている。栽培ベッド4においては、イチゴ5が高設栽培されている。各栽培ベッド4は、本発明にかかる栽培区画にあたる。 In this embodiment, the cultivation facility 2 is composed of a vinyl greenhouse, and inside it are six rows of cultivation beds 4 aligned in the left-right direction. Strawberries 5 are cultivated in the cultivation beds 4 in an elevated position. Each cultivation bed 4 corresponds to a cultivation section according to the present invention.
図12に示されるように、栽培施設2の上部には、太陽光パネル54が取り付けられている。また、太陽光パネル54の隙間からの太陽光の侵入を防止するための遮光カーテン55も設けられており、栽培施設2内の温度上昇の防止が図られている。 As shown in FIG. 12, solar panels 54 are attached to the top of the cultivation facility 2. In addition, shading curtains 55 are also provided to prevent sunlight from entering through the gaps in the solar panels 54, preventing the temperature inside the cultivation facility 2 from rising.
図12に示されるように、栽培施設2の内部に設けられた照明システム1は、フレーム3と、LED管10を有する照明装置9と、照明装置9の移動機構8を備え、移動機構8を用いて、照明装置9が各栽培ベッド4の上方の停止位置11ないし16に、順に、移動されることによって、各栽培ベッド4のイチゴ5に、順に、光が照射される。停止位置11ないし16は左右方向に並んでいる。なお、図12には、照明装置9が停止位置13に停止している状態が示されている。 As shown in FIG. 12, the lighting system 1 installed inside the cultivation facility 2 includes a frame 3, a lighting device 9 having LED tubes 10, and a movement mechanism 8 for the lighting device 9. The lighting device 9 is moved by the movement mechanism 8 to stop positions 11 to 16 above each cultivation bed 4 in turn, thereby irradiating light onto the strawberries 5 in each cultivation bed 4 in turn. The stop positions 11 to 16 are lined up in the left-right direction. Note that FIG. 12 shows the lighting device 9 stopped at stop position 13.
フレーム3は、左右に設けられた立設フレーム6および左右の立設フレーム6に架けられた水平フレーム7を備え、移動機構8は、水平フレーム7の下面に取り付けられている。以下の説明において、特に断りがない限り、図12の図面手前側を「前」といい、図面奥側を「後」という。 The frame 3 comprises vertical frames 6 provided on the left and right and a horizontal frame 7 suspended between the vertical frames 6 on the left and right, and the moving mechanism 8 is attached to the underside of the horizontal frame 7. In the following explanation, unless otherwise specified, the front side of the drawing in Figure 12 will be referred to as the "front" and the back side of the drawing will be referred to as the "rear."
図13は、図12に示された照明システム1の移動機構8の近傍の模式的正面図であり、図14は、図13に示されたA-A線に沿った移動機構8の近傍を右側から見た部分断面図である。 Figure 13 is a schematic front view of the vicinity of the moving mechanism 8 of the lighting system 1 shown in Figure 12, and Figure 14 is a partial cross-sectional view of the vicinity of the moving mechanism 8 along line A-A shown in Figure 13, viewed from the right side.
図13または図14に示されるように、移動機構8は、左右一対の駆動用筐体23と、左右一対の駆動用筐体23間を結ぶ無端帯ベルト24と、無端帯ベルト24の左右方向中央部を内部に有し、水平フレーム7に取り付けられたガイドレール20と、ガイドレール20の前面に取り付けられ、照明装置9に電力を供給する給電レール21と、給電レール21から照明装置9への電力の供給を仲介する筐体22を備えている。筐体22には、照明装置9が取り付けられている。 As shown in FIG. 13 or 14, the movement mechanism 8 includes a pair of left and right drive housings 23, an endless belt 24 connecting the pair of left and right drive housings 23, a guide rail 20 having the left-right central portion of the endless belt 24 inside and attached to the horizontal frame 7, a power supply rail 21 attached to the front of the guide rail 20 and supplying power to the lighting device 9, and a housing 22 that mediates the supply of power from the power supply rail 21 to the lighting device 9. The lighting device 9 is attached to the housing 22.
図13に示されるように、左右一対の駆動用筐体23の内部にはそれぞれ、大型プーリ25および小型プーリ26が設けられており、大型プーリ25に、無端帯ベルト24が巻き付けられている。なお、小型プーリ26は、無端帯ベルト24を強く張るためのものである。 As shown in FIG. 13, a large pulley 25 and a small pulley 26 are provided inside each of the pair of left and right drive housings 23, and the endless belt 24 is wound around the large pulley 25. The small pulley 26 is used to tension the endless belt 24 tightly.
右側の大型プーリ25は、モータ27によって回転可能に構成され、右側の大型プーリ25が回転された際に、無端帯ベルト24が走行する。 The right-side large pulley 25 is rotatable by a motor 27, and when the right-side large pulley 25 is rotated, the endless belt 24 runs.
一方、図14に示されるように、筐体22の上部には、無端帯ベルト24の下部を上下方向に挟む取付部28が設けられており、無端帯ベルト24が走行する際には、無端帯ベルト24に取り付けられた筐体22と、照明装置9とが、左右方向に略水平に移動される。ここに、筐体22の上部には、ガイドレール20内で回転可能な前後一対の車輪29が取り付けられているため、筐体22は、左右方向にスムーズに移動することができる。 On the other hand, as shown in FIG. 14, a mounting portion 28 is provided on the upper part of the housing 22 to vertically sandwich the lower part of the endless belt 24, and when the endless belt 24 runs, the housing 22 attached to the endless belt 24 and the lighting device 9 move approximately horizontally in the left-right direction. Here, a pair of front and rear wheels 29 that can rotate within the guide rail 20 are attached to the upper part of the housing 22, so that the housing 22 can move smoothly in the left-right direction.
図14に示されるように、筐体22には、筐体22および照明装置9の移動を停止させるブレーキ機構50が設けられており、モータ27の駆動が停止されたときには、ブレーキ機構50が作動するように構成されている。 As shown in FIG. 14, the housing 22 is provided with a brake mechanism 50 that stops the movement of the housing 22 and the lighting device 9, and is configured to operate when the drive of the motor 27 is stopped.
具体的には、ブレーキ機構50は、可動ブレーキ部材51と、ソレノイド52を備え、可動ブレーキ部材51が、ソレノイド52によって、上方にスライドされた際には、可動ブレーキ部材51の上端部が、ガイドレール20の下面に接触し、筐体22および照明装置9が直ちに停止される。 Specifically, the brake mechanism 50 includes a movable brake member 51 and a solenoid 52. When the movable brake member 51 is slid upward by the solenoid 52, the upper end of the movable brake member 51 comes into contact with the lower surface of the guide rail 20, and the housing 22 and the lighting device 9 are immediately stopped.
図14に示されるように、給電レール21の内部には、左右方向(図14の図面奥側および手前側の方向)に延びる接地側電極30および電圧側電極31が設けられている。 As shown in FIG. 14, a ground electrode 30 and a voltage electrode 31 are provided inside the power supply rail 21, extending in the left-right direction (toward the front and back of the drawing in FIG. 14).
一方、給電レール21内を左右方向にスライド可能に構成された引っ掛け部材32であって、筐体22の前上部に取り付けられた引っ掛け部材32から前方または後方に延びる接地側電極33および電圧側電極34はそれぞれ、常に、左右方向(図14の紙面奥側および手前側)に延びる接地側電極30または電圧側電極31に接触し続けるように構成されている。また、本実施態様においては、接地側電極30および電圧側電極31の左右方向の長さは、給電レール21の左右方向の長さと略同一に構成されている。 On the other hand, the hook member 32 is configured to be slidable in the left-right direction within the power supply rail 21, and the ground side electrode 33 and the voltage side electrode 34 extending forward or backward from the hook member 32 attached to the front upper part of the housing 22 are configured to always be in contact with the ground side electrode 30 or the voltage side electrode 31 extending in the left-right direction (the far side and the near side of the paper surface in FIG. 14). Also, in this embodiment, the left-right length of the ground side electrode 30 and the voltage side electrode 31 is configured to be approximately the same as the left-right length of the power supply rail 21.
したがって、無端帯ベルト24が走行し、筐体22および照明装置9が左右に移動される間と、筐体22および照明装置9が、いずれの停止位置11ないし16に位置するときのいずれにおいても、給電レール21から、接地側電極30および電圧側電極31ならびに接地側電極33および電圧側電極34と、引っ掛け部材32を介して、筐体22に電力を供給することができる。 Therefore, while the endless belt 24 is running and the housing 22 and the lighting device 9 are moving left and right, and when the housing 22 and the lighting device 9 are located at any of the stop positions 11 to 16, power can be supplied to the housing 22 from the power supply rail 21 via the ground side electrode 30 and the voltage side electrode 31, as well as the ground side electrode 33 and the voltage side electrode 34, and the hook member 32.
さらに、図14に示されるように、筐体22の内部には、接地側電極35および電圧側電極36が設けられており、筐体22の内部から、照明装置9へ延びる接続部材37には、接地側電極35または電圧側電極36に接触する接地側電極38および電圧側電極39が取り付けられている。 Furthermore, as shown in FIG. 14, a ground side electrode 35 and a voltage side electrode 36 are provided inside the housing 22, and a ground side electrode 38 and a voltage side electrode 39 that contact the ground side electrode 35 or the voltage side electrode 36 are attached to a connection member 37 that extends from inside the housing 22 to the lighting device 9.
また、電圧側電極34と、電圧側電極36とは、配線(図示せず)を介して接続されている。 In addition, the voltage side electrode 34 and the voltage side electrode 36 are connected via wiring (not shown).
したがって、無端帯ベルト24が走行し、筐体22および照明装置9が左右に移動される間においても、接地側電極35および電圧側電極36ならびに接地側電極37および電圧側電極38と、接続部材37を介して、照明装置9に電力を供給することができる。 Therefore, even while the endless belt 24 is running and the housing 22 and the lighting device 9 are moving left and right, power can be supplied to the lighting device 9 via the ground side electrode 35, the voltage side electrode 36, the ground side electrode 37, the voltage side electrode 38, and the connection member 37.
一方、図14に示されるように、筐体22の前部かつ内部には、照明装置9のLED管10の発光を制御する制御部45が設けられており、制御部45は、電圧側電極34を介して、給電レール21から供給される電力によって作動される。 On the other hand, as shown in FIG. 14, a control unit 45 that controls the light emission of the LED tube 10 of the lighting device 9 is provided at the front and inside of the housing 22, and the control unit 45 is operated by power supplied from the power supply rail 21 via the voltage side electrode 34.
図15は、図12に示された照明システム1の制御系、通信系、検出系、入力系および駆動系のブロックダイアグラムである。 Figure 15 is a block diagram of the control system, communication system, detection system, input system, and drive system of the lighting system 1 shown in Figure 12.
図15に示されるように、照明システム1の制御系は、照明システム1の動作を制御する制御装置40と、LED管10の発光素子46を駆動させるドライバ回路47に制御信号を出力する制御部45(図14参照)を備えている。 As shown in FIG. 15, the control system of the lighting system 1 includes a control device 40 that controls the operation of the lighting system 1, and a control unit 45 (see FIG. 14) that outputs a control signal to a driver circuit 47 that drives the light-emitting element 46 of the LED tube 10.
なお、本実施態様においては、LED管10は、発光素子46として、赤色の発光素子46と白色の発光素子46を備えている。 In this embodiment, the LED tube 10 is equipped with a red light-emitting element 46 and a white light-emitting element 46 as the light-emitting element 46.
制御装置40は、CPU(Central Processing Unit)を有する処理部41と、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)を有する記憶部42を備え、記憶部42には、照明システム1を制御する種々のプログラムおよびデータが格納されている。 The control device 40 includes a processing unit 41 having a CPU (Central Processing Unit) and a memory unit 42 having a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). The memory unit 42 stores various programs and data for controlling the lighting system 1.
図15に示されるように、照明システム1の通信系は、制御装置40側の通信部48と、制御部45側の通信部45を備えている。 As shown in FIG. 15, the communication system of the lighting system 1 includes a communication unit 48 on the control device 40 side and a communication unit 45 on the control unit 45 side.
図15に示されるように、照明システム1の検出系は、各栽培ベッド4に設けられた照度センサ43と、筐体22および照明装置9の左右方向の位置を検出するポテンショメータ44を備えている。 As shown in FIG. 15, the detection system of the lighting system 1 includes an illuminance sensor 43 provided in each cultivation bed 4 and a potentiometer 44 that detects the left-right positions of the housing 22 and the lighting device 9.
図15に示されるように、照明システム1の入力系は、電源スイッチ(図示せず)を含む操作パネル53を備えている。 As shown in FIG. 15, the input system of the lighting system 1 includes an operation panel 53 that includes a power switch (not shown).
図15に示されるように、照明システム1の駆動系は、右側の大型プーリ25を回転駆動するモータ27と、ブレーキ機構50(図14参照)のソレノイド52を備えている。 As shown in FIG. 15, the drive system of the lighting system 1 includes a motor 27 that drives the large pulley 25 on the right side and a solenoid 52 of the brake mechanism 50 (see FIG. 14).
モータ27は、両方向駆動型に構成され、大型プーリ25を、正面視(図13参照)において、時計回りと反時計回りの両方の方向に回転させることができる。 The motor 27 is configured as a bidirectional drive type and can rotate the large pulley 25 in both clockwise and counterclockwise directions when viewed from the front (see Figure 13).
以上のように構成された栽培施設2の照明システム9においては、照明装置9は、制御装置40の制御に基づき、以下のようにして、停止位置11ないし16間を移動されながら、各栽培ベッド4に光を照射する。 In the lighting system 9 of the cultivation facility 2 configured as described above, the lighting device 9 irradiates light onto each cultivation bed 4 while being moved between the stop positions 11 to 16 based on the control of the control device 40 as follows.
図16は、照明装置9の停止位置11ないし16間の移動と光の照射にかかるフローチャートである。 Figure 16 is a flowchart showing the movement of the lighting device 9 between the stop positions 11 to 16 and the illumination of the light.
図16に示されるように、操作パネル53の電源スイッチが操作され、制御装置40による照明装置9の移動と点灯の制御が開始されると、制御装置40は、まず、ポテンショメータ44によって、筐体22および照明装置9の左右方向の位置を検出する(ステップS1)。 As shown in FIG. 16, when the power switch of the operation panel 53 is operated and the control device 40 starts to control the movement and lighting of the lighting device 9, the control device 40 first detects the left-right positions of the housing 22 and the lighting device 9 using the potentiometer 44 (step S1).
次いで、制御装置40は、検出された筐体22および照明装置9の位置が、図12に示される停止位置11であるか否かを判定する(ステップS2)。 Next, the control device 40 determines whether the detected positions of the housing 22 and the lighting device 9 are at the stop position 11 shown in FIG. 12 (step S2).
判定の結果、筐体22および照明装置9の位置が停止位置11である場合には、制御装置40は、照明装置9のLED管10の点灯を開始させる(ステップS3)。 If the determination result indicates that the housing 22 and the lighting device 9 are in the stop position 11, the control device 40 starts turning on the LED tube 10 of the lighting device 9 (step S3).
一方、判定の結果、筐体22および照明装置9の位置が、停止位置11でない場合には、制御装置40は、モータ27の駆動を開始させ、筐体22および照明装置9を停止位置11に移動させた後に(ステップS4)、LED管10の点灯を開始させる。 On the other hand, if the determination result indicates that the housing 22 and the lighting device 9 are not at the stop position 11, the control device 40 starts driving the motor 27, moves the housing 22 and the lighting device 9 to the stop position 11 (step S4), and then starts turning on the LED tube 10.
このとき、制御装置40は、ポテンショメータ44の出力信号に基づき、筐体22および照明装置9が停止位置11に移動されたときに、モータ27の駆動を停止し、ブレーキ機構50を作動させる。 At this time, based on the output signal of the potentiometer 44, the control device 40 stops driving the motor 27 and activates the brake mechanism 50 when the housing 22 and the lighting device 9 are moved to the stop position 11.
LED管10の点灯が開始されると、制御装置40は、停止位置11の下方に位置する栽培ベッド4(最も左方に位置する栽培ベッド4)に設けられた照度センサ43(最も左方に位置する照度センサ43)の検出信号に基づき、制御装置40による照明装置9の移動と点灯の制御が開始されたときからの積算光量(積算照度)が、35,000ルクスを超えたか否かを判定する(ステップS5)。なお、35,000ルクスという数値は、イチゴの光飽和点が3万ルクスないし4万ルクスであることから設定されたものである。 When the LED tubes 10 start to light up, the control device 40 judges whether the accumulated light amount (accumulated illuminance) from when the control device 40 started to control the movement and lighting of the lighting device 9 exceeds 35,000 lux based on the detection signal of the illuminance sensor 43 (the leftmost illuminance sensor 43) provided in the cultivation bed 4 (the leftmost cultivation bed 4) located below the stop position 11 (step S5). The value of 35,000 lux was set because the light saturation point of strawberries is between 30,000 and 40,000 lux.
判定の結果、積算光量が35,000ルクスを超えていない場合には、積算光量が35,000ルクスを超えるまで、判定を続ける。 If the result of the determination is that the accumulated light amount does not exceed 35,000 lux, the determination continues until the accumulated light amount exceeds 35,000 lux.
一方、判定の結果、積算光量が35,000ルクスを超えている場合には、制御装置40は、ポテンショメータ44の検出信号に基づき、筐体22および照明装置9の現在の位置が、停止位置16であるか否かを判定する(ステップS6)。 On the other hand, if the result of the determination is that the accumulated light amount exceeds 35,000 lux, the control device 40 determines whether the current position of the housing 22 and the lighting device 9 is the stop position 16 based on the detection signal of the potentiometer 44 (step S6).
判定の結果、筐体22および照明装置9の現在の位置が停止位置16である場合には、制御装置40は、LED管10の点灯を終了させ(ステップS7)、照明装置9の移動と点灯の制御を終了する。 If the determination result indicates that the current positions of the housing 22 and the lighting device 9 are at the stop position 16, the control device 40 stops the illumination of the LED tubes 10 (step S7) and ends control of the movement and illumination of the lighting device 9.
これに対して、判定の結果、筐体22および照明装置9の現在の位置が、停止位置16でない場合には、制御装置40は、モータ27を駆動させ、筐体22および照明装置9の現在の停止位置に隣り合う右方の停止位置12、13、14、15または16に、筐体22および照明装置9を移動させる(ステップS8)。 On the other hand, if the determination result indicates that the current positions of the housing 22 and the lighting device 9 are not at the stop position 16, the control device 40 drives the motor 27 to move the housing 22 and the lighting device 9 to the stop position 12, 13, 14, 15 or 16 to the right adjacent to the current stop position of the housing 22 and the lighting device 9 (step S8).
こうして、筐体22および照明装置9を、停止位置12、13、14または15に移動させた後に、制御装置40は、その停止位置12、13、14または15の下方の栽培ベッド4に設けられた照度センサ43からの出力信号に基づき、照明装置9の移動と点灯の制御が開始されたときからの積算光量(積算照度)が、35,000ルクスを超えたか否かを判定する。 After moving the housing 22 and the lighting device 9 to the stop position 12, 13, 14 or 15, the control device 40 determines whether the accumulated light amount (accumulated illuminance) from the start of the movement and lighting control of the lighting device 9 has exceeded 35,000 lux based on the output signal from the illuminance sensor 43 provided on the cultivation bed 4 below the stop position 12, 13, 14 or 15.
判定の結果、積算光量が35,000ルクスを超えている場合には、制御装置40は、ポテンショメータ44の検出信号に基づき、筐体22および照明装置9の現在の位置が、停止位置16であるか否かを判定する。 If the result of the determination is that the accumulated light amount exceeds 35,000 lux, the control device 40 determines whether the current position of the housing 22 and the lighting device 9 is the stop position 16 based on the detection signal of the potentiometer 44.
以後、積算光量が35,000ルクスを超えたときに、筐体22および照明装置9の現在の位置が、停止位置16にあるまで、筐体22および照明装置9の移動と、積算光量の判定と、停止位置16にあるか否かの判定とが繰り返される。そして、積算光量が35,000ルクスを超えたときに、筐体22および照明装置9の現在の位置が、停止位置16にあるときには、制御装置40は、上述のように、LED管10の点灯を終了させ、制御装置40による照明装置9の移動と点灯の制御が終了される。 After that, the movement of the housing 22 and the lighting device 9, the determination of the integrated light amount, and the determination of whether or not they are at the stop position 16 are repeated until the current positions of the housing 22 and the lighting device 9 are at the stop position 16 when the integrated light amount exceeds 35,000 lux. If the current positions of the housing 22 and the lighting device 9 are at the stop position 16 when the integrated light amount exceeds 35,000 lux, the control device 40 ends the lighting of the LED tube 10 as described above, and the control of the movement and lighting of the lighting device 9 by the control device 40 ends.
以上のように、各栽培ベッド4の積算光量が35,000ルクスを超えた時点で、隣り合う右側の栽培ベッド4の上方の停止位置に、筐体22および照明装置9を自動的に移動させることができるから、照明装置9を効率的に移動させることができ、放熱量や消費電力を効果的に抑制することができる。 As described above, when the accumulated light intensity of each cultivation bed 4 exceeds 35,000 lux, the housing 22 and the lighting device 9 can be automatically moved to a stop position above the adjacent cultivation bed 4 on the right side, so that the lighting device 9 can be moved efficiently and heat dissipation and power consumption can be effectively suppressed.
さらに、本実施態様においては、操作パネル53を用いて、任意の停止位置11、12、13、14、15または16に、照明装置9および筐体22を移動可能に構成されている。 Furthermore, in this embodiment, the lighting device 9 and the housing 22 can be moved to any of the stop positions 11, 12, 13, 14, 15 or 16 using the operation panel 53.
具体的には、操作パネル53上で、停止位置11、12、13、14、15または16が選択されると、制御装置40は、まず、ポテンショメータ44に基づき、現在の照明装置9および筐体22の位置を判定する。 Specifically, when the stop position 11, 12, 13, 14, 15, or 16 is selected on the operation panel 53, the control device 40 first determines the current positions of the lighting device 9 and the housing 22 based on the potentiometer 44.
こうして、照明装置9および筐体22の位置を判定した後に、制御装置40は、照明装置9および筐体22が、選択された停止位置11、12、13、14、15または16に位置するまで、照明装置9および筐体22が選択された停止位置に近づくように、モータ27によって右側の大型プーリ25を時計回り又は反時計回りに回転させ、選択された停止位置11、12、13、14、15または16に位置した時点で、モータ27の駆動を停止させるとともに、ブレーキ機構50を作動させ、LED管10による光の照射を開始させる。 After determining the positions of the lighting device 9 and the housing 22 in this way, the control device 40 rotates the right large pulley 25 clockwise or counterclockwise using the motor 27 so that the lighting device 9 and the housing 22 approach the selected stop position until they are located at the selected stop position 11, 12, 13, 14, 15 or 16. When the lighting device 9 and the housing 22 are located at the selected stop position 11, 12, 13, 14, 15 or 16, the control device 40 stops driving the motor 27 and activates the brake mechanism 50 to start emitting light from the LED tube 10.
したがって、栽培施設2の作業者は、例えば夜間に、イチゴ5の生育状態が芳しくない栽培ベッド4の上方の停止位置(11ないし16のいずれ)に、照明装置9および筐体22を移動させることによって、イチゴ5の生長を促進させることができ、栽培施設2内のイチゴの品質や大きさを均一にすることができる。 Therefore, for example, at night, a worker in the cultivation facility 2 can promote the growth of the strawberries 5 by moving the lighting device 9 and the housing 22 to a stop position (any of 11 to 16) above the cultivation bed 4 where the growth of the strawberries 5 is poor, thereby making it possible to uniform the quality and size of the strawberries in the cultivation facility 2.
本実施態様によれば、LED管10を有する照明装置9が、無端帯ベルト24を有する移動機構8によって、左右方向に移動されるから、各栽培ベッド4の上方の位置にそれぞれ、照明装置を設ける必要がなく、したがって、栽培施設2内に設けられる照明装置9の数を大幅に減らすことができる。 In this embodiment, the lighting devices 9 having LED tubes 10 are moved left and right by the moving mechanism 8 having the endless belt 24, so there is no need to provide lighting devices above each cultivation bed 4, and therefore the number of lighting devices 9 provided within the cultivation facility 2 can be significantly reduced.
さらに、本実施態様においては、作業者によって、操作パネル53上で選択された停止位置(11ないし16のいずれ)に、照明装置9および筐体22を移動させることができるから、生育状態が芳しくない栽培ベッド4内のイチゴ5の生育を促進させ、栽培施設2内のイチゴ5の品質や大きさを均一にすることができる。 Furthermore, in this embodiment, the lighting device 9 and the housing 22 can be moved by the operator to a stop position (any of 11 to 16) selected on the operation panel 53, which promotes the growth of strawberries 5 in cultivation beds 4 where the growth condition is poor, and makes the quality and size of the strawberries 5 in the cultivation facility 2 uniform.
また、本実施態様においては、上述のように、栽培施設2内に設けられる照明装置9の数を大幅に減らすことができるから、照明システムからの放熱量を低減させ、栽培施設2内の温度上昇を効果的に抑制することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the number of lighting devices 9 installed in the cultivation facility 2 can be significantly reduced, thereby reducing the amount of heat dissipated from the lighting system and effectively suppressing the temperature rise in the cultivation facility 2.
さらに、本実施態様においては、各栽培ベッド4の近傍の積算光量(積算照度)が所定の光量(本実施態様においては、35,000ルクス)を超えた時点で、筐体22および照明装置9を、隣り合う停止位置(12ないし16のいずれかであり、現在の停止位置の下方に位置する栽培ベッド4の右側の栽培ベッド4の上方の位置)に自動的に移動させることができるから、照明装置9を効率的に移動させることができ、放熱量や消費電力を効果的に抑制することができる。 Furthermore, in this embodiment, when the accumulated light amount (accumulated illuminance) in the vicinity of each cultivation bed 4 exceeds a predetermined light amount (in this embodiment, 35,000 lux), the housing 22 and the lighting device 9 can be automatically moved to an adjacent stopping position (any of 12 to 16, and a position above the cultivation bed 4 to the right of the cultivation bed 4 located below the current stopping position), so that the lighting device 9 can be moved efficiently and heat dissipation and power consumption can be effectively suppressed.
図17は、本発明の他の好ましい実施態様に係る照明システム1の制御系、通信系、検出系、入力系および駆動系のブロックダイアグラムである。 Figure 17 is a block diagram of the control system, communication system, detection system, input system, and drive system of a lighting system 1 according to another preferred embodiment of the present invention.
図17に示されるように、本実施態様においては、照明システム1の制御系は、照明システム1の動作を制御する制御装置40と、紫外線LED管17の発光素子57を駆動させるドライバ回路47に制御信号を出力する制御部45(図14参照)と、時間を計測するタイマー18を備えている。 As shown in FIG. 17, in this embodiment, the control system of the lighting system 1 includes a control device 40 that controls the operation of the lighting system 1, a control unit 45 (see FIG. 14) that outputs a control signal to a driver circuit 47 that drives the light-emitting element 57 of the ultraviolet LED tube 17, and a timer 18 that measures time.
図17に示されるように、照明システム1の検出系は、各栽培ベッド4の照度を検出する照度センサ43と、照明装置9および筐体22の左右方向の位置を検出するポテンショメータ44に加え、照明装置9および筐体22の前後方向の位置を検出するポテンショメータ56を備えている。 As shown in FIG. 17, the detection system of the lighting system 1 includes an illuminance sensor 43 that detects the illuminance of each cultivation bed 4, a potentiometer 44 that detects the left-right position of the lighting device 9 and the housing 22, and a potentiometer 56 that detects the front-rear position of the lighting device 9 and the housing 22.
図17に示されるように、照明システム1の駆動系は、右側の大型プーリ25を回転駆動し、照明装置9および筐体22を左右方向に移動させるモータ27と、ブレーキ機構50(図14参照)のソレノイド52に加え、照明装置9および筐体22を前後方向に移動させるためのモータ77を備えている。 As shown in FIG. 17, the drive system of the lighting system 1 includes a motor 27 that rotates the large pulley 25 on the right side to move the lighting device 9 and the housing 22 in the left-right direction, a solenoid 52 for the brake mechanism 50 (see FIG. 14), and a motor 77 for moving the lighting device 9 and the housing 22 in the forward-backward direction.
一方、通信系および入力系は、図15に示されたものと同一である。 On the other hand, the communication system and input system are the same as those shown in Figure 15.
図18は、図17に示された照明システム1の略斜視図であり、図19は、栽培ベッド4の配置と、照明装置9および筐体22の移動順序を示す模式的平面図である。 Figure 18 is a schematic perspective view of the lighting system 1 shown in Figure 17, and Figure 19 is a schematic plan view showing the arrangement of the cultivation beds 4 and the movement sequence of the lighting device 9 and the housing 22.
図18には、栽培施設2の内部に設けられた照明システム1が図示されている。図18に示されるように、本実施態様にかかる照明システム1は、栽培施設2に設けられるフレーム74と、紫外線を照射する紫外線LED管17を有する照明装置9と、照明装置9の前後方向移動機構70および左右方向移動機構60を備えている。また、図19に示されるように、本実施態様においては、栽培施設2内に設けられる栽培ベッド4は、計18個設けられており、前後方向に3行、左右方向に6列にわたって配置されている。 Figure 18 shows a lighting system 1 installed inside a cultivation facility 2. As shown in Figure 18, the lighting system 1 according to this embodiment includes a frame 74 installed in the cultivation facility 2, a lighting device 9 having an ultraviolet LED tube 17 that irradiates ultraviolet light, and a forward/backward movement mechanism 70 and a left/right movement mechanism 60 for the lighting device 9. Also, as shown in Figure 19, in this embodiment, a total of 18 cultivation beds 4 are installed in the cultivation facility 2, and are arranged in three rows in the forward/backward direction and six columns in the left/right direction.
本実施態様においては、紫外線を照射する紫外線LED管17を有する照明装置9を、前後方向移動機構70または左右方向移動機構60を用いて、左右方向または前後方向に移動させ、図19に示される各栽培ベッド4の上方の停止位置に、順に停止し、紫外線を照射可能に構成されている。 In this embodiment, the lighting device 9 having an ultraviolet LED tube 17 that irradiates ultraviolet light is moved left and right or forward and backward using a forward and backward movement mechanism 70 or a left and right movement mechanism 60, and is stopped in sequence at the stop positions above each cultivation bed 4 shown in FIG. 19, so that ultraviolet light can be irradiated.
前後方向移動機構70は、公知の遮光シートの開閉機構(例えば、特開2008-263905号に記載の折り畳み伸長自在の天井可動枠体)を応用した物である。 The forward/rearward movement mechanism 70 is an application of a known light-shielding sheet opening/closing mechanism (for example, the foldable and extendable movable ceiling frame described in JP 2008-263905 A).
すなわち、前後方向に並ぶ複数のパイプ79および82であって、それぞれ左右一対の案内レール83上を移動可能に構成されたベアリング84が取り付けられた複数のパイプ79および82と、モータ77によって回転される駆動軸78とがワイヤ68で結ばれており、モータ77が駆動され、ワイヤ68が駆動軸78に巻き取られることによって、最前部に位置するパイプ82が後方に移動され、また、モータ77が駆動され、ワイヤが駆動軸78から解かれることによって、最前部に位置するパイプ82が前方に移動させる構成である。 That is, a number of pipes 79 and 82 are arranged in the front-to-rear direction, and each of the pipes 79 and 82 is fitted with a bearing 84 that is configured to be movable on a pair of left and right guide rails 83. A wire 68 connects the pipes 79 and 82 to a drive shaft 78 that is rotated by a motor 77. When the motor 77 is driven and the wire 68 is wound around the drive shaft 78, the pipe 82 located at the forefront is moved backward, and when the motor 77 is driven and the wire is unwound from the drive shaft 78, the pipe 82 located at the forefront is moved forward.
ここに、最前部に位置するパイプ82には、その下方に、左右方向移動機構60が取り付けられており、前後方向移動機構70の作動によって、パイプ82が前後方向に移動されたときには、左右方向移動機構60および照明装置9が、一体的に、前後方向に略水平に移動される。 Here, a left-right movement mechanism 60 is attached below the pipe 82 located at the very front, and when the pipe 82 is moved in the front-back direction by the operation of the front-back movement mechanism 70, the left-right movement mechanism 60 and the lighting device 9 are moved together approximately horizontally in the front-back direction.
照明システム1の左右方向移動機構60は、ガイドレール20が、最前部に位置するパイプ82に取り付けられている点を除き、前記実施態様の移動機構8と同一に構成されており、同様にして、左右方向に照明装置9および筐体22を移動させることができる。 The left-right movement mechanism 60 of the lighting system 1 is configured in the same way as the movement mechanism 8 of the above embodiment, except that the guide rail 20 is attached to the pipe 82 located at the very front, and in the same way, the lighting device 9 and the housing 22 can be moved left-right.
また、本実施態様においては、筐体22および照明装置9は、図19に矢印付きの一点鎖線で示される順序で移動され、各栽培ベッド4の上方の位置に、所定の時間(照射継続時間であり、タイマー18に基づく)にわたって停止し、紫外線を、各栽培ベッド4のイチゴ5(図19には図示せず)に照射し続けるため、イチゴ5の病気の発生を予防することができる。 In addition, in this embodiment, the housing 22 and the lighting device 9 are moved in the order shown by the dashed line with arrows in FIG. 19, and are stopped at a position above each cultivation bed 4 for a predetermined time (the duration of irradiation, based on the timer 18), and ultraviolet light continues to be irradiated onto the strawberries 5 (not shown in FIG. 19) in each cultivation bed 4, thereby preventing the occurrence of diseases in the strawberries 5.
具体的には、まず、左右方向の位置が61であって、前後方向の位置が73の栽培ベッド4(図面左上の栽培ベッド4)の上方の位置に、筐体22および照明装置9が移動され、紫外線LED管17が点灯される。 Specifically, first, the housing 22 and the lighting device 9 are moved to a position above the cultivation bed 4 (the cultivation bed 4 at the upper left of the drawing) whose left-right position is 61 and whose front-rear position is 73, and the ultraviolet LED tube 17 is turned on.
次いで、紫外線LED管17が点灯された状態で、所定の時間が経過すると、隣り合う栽培ベッド4(左右方向の位置が62であって、前後方向の位置が73の栽培ベッド4)の上方の位置に、モータ27の駆動によって、筐体22および照明装置9が移動され、再び、所定の時間が経過するまで、かかる栽培ベッド4に紫外線が照射される。 Next, when a predetermined time has elapsed while the UV LED tube 17 is turned on, the housing 22 and the lighting device 9 are moved by the drive of the motor 27 to a position above the adjacent cultivation bed 4 (the cultivation bed 4 whose position in the left-right direction is 62 and whose position in the front-back direction is 73), and UV rays are irradiated onto that cultivation bed 4 again until the predetermined time has elapsed.
このように、順番に、所定の時間にわたる紫外線の照射と、右方への移動が繰り返され、左右方向の位置が66であって、前後方向の位置が73の栽培ベッド4の上方の位置まで紫外線の照射が終了すると、モータ77が駆動され、ポテンショメータ56の検出信号に基づき、筐体22および照明装置9が、左右方向の位置が66で前後方向の位置が72の栽培ベッド4の上方の位置まで移動され、この位置で、再び、所定の時間にわたって紫外線が照射される。 In this way, irradiation of ultraviolet light for a predetermined time and movement to the right are repeated in sequence, and when irradiation of ultraviolet light is completed up to a position above the cultivation bed 4 at a left-right position of 66 and a front-back position of 73, the motor 77 is driven, and based on the detection signal of the potentiometer 56, the housing 22 and the lighting device 9 are moved to a position above the cultivation bed 4 at a left-right position of 66 and a front-back position of 72, where ultraviolet light is again irradiated for a predetermined time.
図19に示されるように、前後方向の位置が72の行においては、筐体22および照明装置9が左方に移動されるように構成されており、72の行の各栽培ベッド4の上方の位置での所定の時間にわたる紫外線の照射と、モータ27の駆動による左隣りの栽培ベッド4への移動とが繰り返され、左右方向の位置が61で、前後方向の位置が72の栽培ベッド4の上方の位置における所定の時間にわたる紫外線の照射まで終了すると、モータ77の駆動(前後方向移動機構70)によって、筐体22および照明装置9が、左右方向の位置が61で前後方向の位置が71の栽培ベッド4の上方の位置に移動され、この位置で、再び、所定の時間にわたって紫外線が照射される。 As shown in FIG. 19, in the row with the front-rear position 72, the housing 22 and the lighting device 9 are configured to be moved to the left, and irradiation of ultraviolet light for a predetermined time at a position above each cultivation bed 4 in the row 72 and movement to the adjacent cultivation bed 4 to the left by driving the motor 27 are repeated. When irradiation of ultraviolet light for a predetermined time at a position above the cultivation bed 4 with the left-right position 61 and the front-rear position 72 is completed, the housing 22 and the lighting device 9 are moved by driving the motor 77 (front-rear movement mechanism 70) to a position above the cultivation bed 4 with the left-right position 61 and the front-rear position 71, and ultraviolet light is again irradiated at this position for a predetermined time.
図19に示されるように、前後方向の位置が71の行においては、筐体22および照明装置9が右方に移動されるように構成されており、71の行の各栽培ベッド4の上方の位置での所定の時間にわたる紫外線の照射と、モータ27の駆動による右隣りの栽培ベッド4への移動とが繰り返され、図19の図面右下の栽培ベッド4(左右方向の位置が66であり、前後方向の位置が71の栽培ベッド4)まで筐体22および照明装置9が移動すると、所定の時間にわたって紫外線が照射された後に、制御装置40による照明装置9の移動と点灯の制御が終了する。 As shown in FIG. 19, in the row with the front-rear position of 71, the housing 22 and lighting device 9 are configured to move to the right, and irradiation of ultraviolet light for a predetermined time at a position above each cultivation bed 4 in row 71 and movement to the adjacent cultivation bed 4 to the right by driving the motor 27 are repeated. When the housing 22 and lighting device 9 move to the cultivation bed 4 at the bottom right of the drawing in FIG. 19 (the cultivation bed 4 with the left-right position of 66 and the front-rear position of 71), ultraviolet light has been irradiated for a predetermined time, and then the control of the movement and lighting of the lighting device 9 by the control device 40 ends.
このように、本実施態様においては、紫外線LED17を有する照明装置9を、栽培施設2内で、左右方向と前後方向に移動させ、各栽培ベッド4に紫外線を照射させることができるから、各栽培ベッド4のイチゴ5の病原菌を殺菌し、イチゴ5の病気の発生を予防し、または治療することができる。また、各栽培ベッド4の上方にそれぞれ、照明装置9を設ける場合に比して、大幅に照明装置9の数を減少させることができる。 In this manner, in this embodiment, the lighting device 9 having the ultraviolet LEDs 17 can be moved left and right and forward and backward within the cultivation facility 2 to irradiate each cultivation bed 4 with ultraviolet light, thereby sterilizing pathogens on the strawberries 5 in each cultivation bed 4 and preventing or treating the occurrence of diseases in the strawberries 5. Also, the number of lighting devices 9 can be significantly reduced compared to when a lighting device 9 is provided above each cultivation bed 4.
さらに、本実施態様においては、各栽培ベッド4の上方の位置に移動されてから、所定の時間が経過すると、左右方向または前後方向に隣り合う栽培ベッド4の上方の位置に移動されるように構成されているから、各栽培ベッド4に、紫外線を効率的に照射することができるとともに、長時間にわたって単一のイチゴ5に紫外線が照射されることを防止し、イチゴ5の葉などが痛むという事態を防ぐことができる。 Furthermore, in this embodiment, after a predetermined time has elapsed since being moved to a position above each cultivation bed 4, the cultivation bed 4 is configured to be moved to a position above the adjacent cultivation bed 4 in the left-right or front-back direction. This allows ultraviolet rays to be efficiently irradiated onto each cultivation bed 4, while preventing ultraviolet rays from being irradiated onto a single strawberry 5 for a long period of time, thereby preventing damage to the leaves of the strawberry 5, etc.
一方、本実施態様においては、操作パネル53を用いて、任意の栽培ベッド4の上方の位置に、照明装置9および筐体22を移動可能に構成されている。 In this embodiment, on the other hand, the lighting device 9 and the housing 22 can be moved to a position above any cultivation bed 4 using the operation panel 53.
具体的には、栽培施設2の作業者によって、操作パネル53上で、左右方向の位置(61ないし66のいずれか)と前後方向の位置(71ないし73のいずれか)が指定されると、制御装置40は、まず、ポテンショメータ44の検出信号に基づき、現在の照明装置9および筐体22の左右方向の位置を判定する。 Specifically, when an operator of the cultivation facility 2 specifies a left-right position (any of 61 to 66) and a front-back position (any of 71 to 73) on the operation panel 53, the control device 40 first determines the current left-right positions of the lighting device 9 and the housing 22 based on the detection signal of the potentiometer 44.
次いで、制御装置40は、照明装置9および筐体22が、選択された左右方向の位置(61ないし66のいずれか)に位置するまで、照明装置9および筐体22が選択された左右方向の停止位置に近づくように、左右方向移動機構60のモータ27によって右側の大型プーリ25を時計回り又は反時計回りに回転させ、選択された左右方向の位置61、62、63、64、65または66に位置した時点で、モータ27の駆動を停止させるとともに、ブレーキ機構50を作動させる。 Next, the control device 40 rotates the right large pulley 25 clockwise or counterclockwise using the motor 27 of the left-right movement mechanism 60 so that the lighting device 9 and the housing 22 approach the selected left-right stop position until the lighting device 9 and the housing 22 are located at the selected left-right position (any of 61 to 66), and stops driving the motor 27 and activates the brake mechanism 50 when the lighting device 9 and the housing 22 are located at the selected left-right position 61, 62, 63, 64, 65 or 66.
こうして、照明装置9および筐体22が、選択された左右方向の位置に移動された後に、制御装置40は、ポテンショメータ56の検出信号に基づき、現在の照明装置9および筐体22の前後方向の位置を判定する。 After the lighting device 9 and the housing 22 have been moved to the selected left-right position, the control device 40 determines the current forward-backward positions of the lighting device 9 and the housing 22 based on the detection signal of the potentiometer 56.
次いで、制御装置40は、照明装置9および筐体22が、選択された前後方向の位置(71ないし73のいずれか)に位置するまで、モータ77を駆動させ、駆動軸78を回転させた後に、紫外線LED管17から紫外線を照射させる。 Next, the control device 40 drives the motor 77 and rotates the drive shaft 78 until the lighting device 9 and the housing 22 are positioned in the selected forward/rearward position (any of positions 71 to 73), and then irradiates ultraviolet light from the ultraviolet LED tube 17.
したがって、栽培施設2の作業者は、イチゴ5に病気が発生した栽培ベッド4の上方の位置に、照明装置9および筐体22を移動させることによって、病原菌を殺菌することができる。 Therefore, workers at the cultivation facility 2 can sterilize the pathogens by moving the lighting device 9 and the housing 22 to a position above the cultivation bed 4 where the disease has occurred in the strawberries 5.
本発明(照明システムについての発明)は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention (invention of a lighting system) is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and it goes without saying that these are also included within the scope of the present invention.
例えば、図12ないし図16に示された実施態様においては、右側の大型プーリ25(図13参照)を回転させ、無端帯ベルト24を走行させる移動機構8を用いて、照明装置9を左右方向に移動可能に構成されており、一方、図17ないし図19に示された実施態様においては、移動機構8と略同様に構成された左右方向移動機構60と、複数のパイプ79および82を移動させて遮光シートを開閉する公知の機構を応用した前後方向移動機構70とを用いて、照明装置9を左右方向および前後方向に移動可能に構成されているが、照明装置を、各栽培区画(栽培ベッド4)の場所に合わせて移動させることができれば、照明装置の移動機構(移動手段)は、これらに限定されるものではない。したがって、たとえば、ビニルハウスなどで用いられる、遮光カーテンや保温カーテンを開閉する他の機構を用いて、照明装置を移動可能に構成してもよい。 For example, in the embodiment shown in Figs. 12 to 16, the lighting device 9 is configured to be movable in the left-right direction using a moving mechanism 8 that rotates the large right pulley 25 (see Fig. 13) and runs the endless belt 24. On the other hand, in the embodiment shown in Figs. 17 to 19, the lighting device 9 is configured to be movable in the left-right direction and the front-back direction using a left-right moving mechanism 60 configured in a similar manner to the moving mechanism 8 and a front-back moving mechanism 70 that applies a known mechanism that moves multiple pipes 79 and 82 to open and close a light-shielding sheet. However, the moving mechanism (moving means) of the lighting device is not limited to these as long as the lighting device can be moved to match the location of each cultivation section (cultivation bed 4). Therefore, the lighting device may be configured to be movable using other mechanisms that open and close light-shielding curtains or heat-retaining curtains used in vinyl greenhouses, for example.
また、図12ないし図19に示された各実施態様においては、栽培施設2は、ビニルハウスによって構成されているが、栽培施設をビニルハウスとして構成することは必ずしも必要でなく、本発明にかかる照明システム1が設けられる栽培施設は、植物工場などであってもよい。 In addition, in each of the embodiments shown in Figures 12 to 19, the cultivation facility 2 is configured as a vinyl greenhouse, but it is not necessarily required that the cultivation facility be configured as a vinyl greenhouse, and the cultivation facility in which the lighting system 1 of the present invention is installed may be a plant factory, etc.
加えて、図12ないし図19に示された各実施態様においては、栽培区画の一例として、栽培ベッド4を挙げているが、栽培施設内の栽培区画として、栽培ベッドを用いることは必ずしも必要でなく、たとえば、照明装置9を、栽培施設内の畝の位置に合わせて移動させるように構成してもよく、栽培施設内のエリアごとに移動させるように構成してもよい。 In addition, in each of the embodiments shown in Figures 12 to 19, a cultivation bed 4 is given as an example of a cultivation section, but it is not necessarily necessary to use a cultivation bed as a cultivation section within a cultivation facility. For example, the lighting device 9 may be configured to be moved according to the position of the ridges within the cultivation facility, or may be configured to be moved for each area within the cultivation facility.
さらに、図12ないし図16に示された実施態様においては、1本のLED管10を左右方向にスライド可能に構成されているが、図面奥側(後方)にさらに、複数のLED管10と、複数のLED管10を左右方向に移動させるためのフレーム3および移動機構8を別途設け、より多くの栽培ベッド4に光を照射可能に構成してもよい。 In addition, in the embodiment shown in Figures 12 to 16, one LED tube 10 is configured to be slidable in the left-right direction, but multiple LED tubes 10 and a frame 3 and a moving mechanism 8 for moving the multiple LED tubes 10 in the left-right direction may be provided separately at the back (rear) of the drawing, allowing light to be irradiated to more cultivation beds 4.
また、図12ないし図16に示された実施態様においては、ポテンショメータ44の検出信号に基づき、筐体22および照明装置9を、左右方向における目的の位置まで移動させるように構成されているが、ポテンショメータ44を設けることは必ずしも必要でなく、モータ27の駆動量(駆動時間)と駆動方向(右側の大型プーリ25の回転量と回転方向)から、筐体22および照明装置9の左右方向の位置を算出するように構成してもよい。 In the embodiment shown in Figures 12 to 16, the housing 22 and lighting device 9 are configured to be moved to a desired position in the left-right direction based on the detection signal of the potentiometer 44, but it is not necessary to provide the potentiometer 44. The left-right positions of the housing 22 and lighting device 9 may be calculated from the drive amount (drive time) and drive direction (amount of rotation and direction of the large pulley 25 on the right side) of the motor 27.
さらに、図12ないし図16に示された実施態様においては、遮光カーテン55を閉めた状態で、各栽培ベッド4の積算光量が、3万5千ルクスに達するまで、照明装置9から光を照射するように構成されているが、たとえば、水平方向に並ぶ複数の遮光カーテン55を設けて開けておき、積算光量が3万5千ルクスに達した栽培ベッド4の上方に位置する遮光カーテン55を自動的に閉めるように構成してもよい。 Furthermore, in the embodiment shown in Figs. 12 to 16, the lighting device 9 is configured to irradiate light until the accumulated light amount of each cultivation bed 4 reaches 35,000 lux with the light-shielding curtains 55 closed. However, for example, a plurality of light-shielding curtains 55 arranged horizontally may be provided and left open, and the light-shielding curtain 55 located above the cultivation bed 4 whose accumulated light amount reaches 35,000 lux may be automatically closed.
また、図12ないし図16に示された実施態様においては、左端部の停止位置11から、右端部の停止位置16に至るまで、照明装置9および筐体22を移動させ、光を照射するように構成されているが、栽培施設2内において、太陽光パネル54の存在によって、光が当たらない栽培ベッド4の上方の位置のみに照明装置9および筐体22を停止させ、光を照射するように構成してもよい。さらに、照明装置9を、栽培区画(栽培ベッド4)ごとに逐次停止させることは必ずしも必要でなく、複数の栽培区画の上方または近傍の位置を、低速で、連続的に移動させるように構成してもよい。 In the embodiment shown in Figs. 12 to 16, the lighting device 9 and the housing 22 are moved from the stop position 11 at the left end to the stop position 16 at the right end to irradiate light, but the lighting device 9 and the housing 22 may be stopped and irradiated only at a position above the cultivation beds 4 where light does not reach due to the presence of the solar panels 54 within the cultivation facility 2. Furthermore, it is not necessarily necessary to stop the lighting device 9 for each cultivation section (cultivation bed 4) one by one, and the lighting device 9 may be configured to move continuously at a low speed to a position above or near multiple cultivation sections.
さらに、図12ないし図16に示された実施態様においては、各栽培ベッド4における積算光量に基づき、LED管10を有する照明装置9を、左右方向に移動させるように構成し、図17ないし図19に示された実施態様においては、各栽培ベッド4の上方の位置における照射継続時間に基づき、紫外線LED管17を有する照明装置9を、左右方向および前後方向に移動させるように構成しているが、各停止位置(11ないし16のいずれか)において、所定の時間(照射継続時間)が経過した時点で、LED管10を有する照明装置9を移動させてもよく、また、紫外線LED管17を有する照明装置9を、各栽培ベッド4における積算光量が所定の量を超えた時点で、移動させるように構成してもよく(この場合には、照度検出手段として積算光量計を用いてもよい)、紫外線LED管17を左右方向のみに移動させるように構成し、LED管10を左右方向および前後方向に移動させるように構成してもよい。 In the embodiment shown in Figs. 12 to 16, the lighting device 9 having the LED tube 10 is configured to move left and right based on the accumulated light amount in each cultivation bed 4, and in the embodiment shown in Figs. 17 to 19, the lighting device 9 having the ultraviolet LED tube 17 is configured to move left and right and forward and backward based on the duration of irradiation at a position above each cultivation bed 4. However, the lighting device 9 having the LED tube 10 may be moved when a predetermined time (irradiation duration) has elapsed at each stop position (any of 11 to 16), or the lighting device 9 having the ultraviolet LED tube 17 may be configured to move when the accumulated light amount in each cultivation bed 4 exceeds a predetermined amount (in this case, an integrating light meter may be used as the illuminance detection means), or the ultraviolet LED tube 17 may be configured to move only left and right, and the LED tube 10 may be configured to move left and right and forward and backward.
さらに、各停止位置(11ないし16のいずれか)において、所定の時間(照射継続時間)が経過した時点で、LED管10を有する照明装置9を移動させるように構成する場合には、すべての栽培ベッド4への照射継続時間(照射時間)を同一に構成することは必ずしも必要でなく、太陽光が当たる栽培ベッド4の上方の停止位置では、照射時間を短く(例えば2時間)構成し、太陽光が当たらない栽培ベッド4の上方の停止位置では、照射時間を長く(例えば8時間)構成してもよい。 Furthermore, when the lighting device 9 having the LED tubes 10 is configured to move when a predetermined time (duration of irradiation) has elapsed at each stop position (any of 11 to 16), it is not necessarily necessary to configure the duration of irradiation (irradiation time) for all cultivation beds 4 to be the same. The irradiation time may be configured to be short (e.g., 2 hours) at the stop position above the cultivation bed 4 where sunlight is shining, and long (e.g., 8 hours) at the stop position above the cultivation bed 4 where sunlight is not shining.
また、図12ないし図16に示された実施態様においては、積算光量の起算は、操作パネル53の電源スイッチが操作され、照明装置9の移動と点灯の制御が開始されたときに開始されるように構成されているが、積算光量の起算のタイミングは、照明装置9が、各停止位置11、12、13、14または15に停止したときからとして構成してもよく、1日のうちの特定の時間または任意の時間から積算光量を起算するように構成してもよい。 In the embodiment shown in Figures 12 to 16, the calculation of the integrated light amount is configured to start when the power switch of the operation panel 53 is operated and the control of the movement and lighting of the lighting device 9 is started, but the timing of the calculation of the integrated light amount may be configured to start from when the lighting device 9 stops at each stop position 11, 12, 13, 14, or 15, or the integrated light amount may be calculated from a specific time or any time in a day.
また、図12ないし図16に示された実施態様においては、積算光量が35,000ルクスを超えたか否か(図16のステップS5参照)によって、筐体22および照明装置9の移動を決定するように構成されているが、閾値となる積算光量は、特にこれに限定されるものではなく、イチゴ5の光飽和点である3万ルクスまたは4万ルクスでもよく、さらに、栽培される作物は、イチゴ5に限定されるものではない。 In the embodiment shown in Figures 12 to 16, the movement of the housing 22 and the lighting device 9 is determined based on whether the accumulated light amount exceeds 35,000 lux (see step S5 in Figure 16), but the threshold accumulated light amount is not particularly limited to this and may be 30,000 lux or 40,000 lux, which is the light saturation point of strawberries 5, and furthermore, the crop cultivated is not limited to strawberries 5.
さらに、図12ないし図16に示された実施態様においては、白色および赤色の発光素子46を備えたLED管10を有する照明装置9を用いており、図17ないし図19に示された実施態様においては、紫外線LED管17を有する照明装置9を用いているが、栽培施設2に、どちらか一方のみの照明装置9および移動手段を設ける必要はなく、白色および赤色の発光素子46を備えたLED管10を有する照明装置9と、紫外線LED管17を備えた照明装置9の両方をそれぞれ移動可能に、単一の栽培施設2に設けてもよい。 In addition, in the embodiment shown in Figures 12 to 16, a lighting device 9 having an LED tube 10 equipped with white and red light-emitting elements 46 is used, and in the embodiment shown in Figures 17 to 19, a lighting device 9 having an ultraviolet LED tube 17 is used, but it is not necessary to provide only one of the lighting devices 9 and a moving means in the cultivation facility 2. Both the lighting device 9 having the LED tube 10 equipped with white and red light-emitting elements 46 and the lighting device 9 having the ultraviolet LED tube 17 may be provided in a single cultivation facility 2 so that they can be moved.
以下は、本発明にかかる「遮光システム」についての符号の説明である。
1 遮光システム
2 栽培施設
3 ハウジング
4 作物
5 遮光カーテン
6 遮光カーテン
7 遮光カーテン
8 始端側巻取り軸
9 終端側巻取り軸
10 天窓
11 枠部
12 遮光部
13 透光部
14 開閉機構
15 始端側モータ
16 終端側モータ
17 センサユニット
18 ワイヤー
19 紐
20 計時部
21 入力スイッチ
22 ディスプレイ
23 処理部
24 記憶部
25 炭酸ガス濃度センサ
26 照度計
27 温度センサ
28 開閉センサ
29 開閉センサ
30 開閉センサ
31 炭酸ガス供給管
32 開スイッチ
33 開スイッチ
34 開スイッチ
35 閉スイッチ
36 閉スイッチ
37 閉スイッチ
38 制御開始スイッチ
39 ボンベ
40 液晶ディスプレイ
41 太陽電池モジュール
42 枠体
43 支持部材
44 連結部材
45 栽培ベッド
46 電磁弁
The following is an explanation of the symbols used in the "shading system" of the present invention.
REFERENCE SIGNS LIST 1 Shading system 2 Cultivation facility 3 Housing 4 Crop 5 Shading curtain 6 Shading curtain 7 Shading curtain 8 Start end side winding shaft 9 End end side winding shaft 10 Skylight 11 Frame 12 Shading section 13 Translucent section 14 Opening/closing mechanism 15 Start end side motor 16 End end side motor 17 Sensor unit 18 Wire 19 String 20 Timer 21 Input switch 22 Display 23 Processing section 24 Memory section 25 Carbon dioxide concentration sensor 26 Illuminometer 27 Temperature sensor 28 Opening/closing sensor 29 Opening/closing sensor 30 Opening/closing sensor 31 Carbon dioxide gas supply pipe 32 Open switch 33 Open switch 34 Open switch 35 Close switch 36 Close switch 37 Close switch 38 Control start switch 39 Cylinder 40 Liquid crystal display 41 Solar cell module 42 Frame 43 Support member 44 Connecting member 45 Cultivation bed 46 Solenoid valve
Claims (7)
複数の前記遮光カーテンを各々独立して開閉可能な開閉手段と、
前記開閉手段を制御する制御部とを備え、
複数の前記遮光カーテンは互いに高さ位置を異にし、
各前記遮光カーテンは、太陽光を所定の割合で遮断する遮光部と、
太陽光を遮断しないか、又は前記遮光部よりも光透過率が高い透光部であって、通気性を備えた前記透光部とを交互に複数並べて構成され、
複数の前記遮光カーテンは互いに高さ位置を異にし、さらに、開閉方向において、両端に位置する前記遮光部は、前記透光部よりも幅広に設けられており、かつ、前記透光部同士の間隔が、栽培施設の各栽培区画の幅と略同一に設けられており、
前記制御部は、前記開閉手段を制御して、複数の前記遮光カーテンの相対位置を変化させることにより、遮光率を調節可能に構成されたことを特徴とする栽培施設の遮光システム。 A plurality of shading curtains , at least three or more , covering the top of the crops, the shading curtains being arranged in a vertical direction;
an opening/closing means for opening and closing each of the plurality of light-shielding curtains independently;
A control unit for controlling the opening and closing means,
The plurality of light-shielding curtains are arranged at different heights,
Each of the shading curtains has a shading portion that blocks a predetermined proportion of sunlight;
A light-transmitting portion that does not block sunlight or has a higher light transmittance than the light-shielding portion and is configured by alternately arranging a plurality of light-transmitting portions having ventilation,
the plurality of shading curtains are arranged at different heights, and the shading sections located at both ends in the opening and closing direction are wider than the light-transmitting sections, and the distance between the light-transmitting sections is set to be substantially the same as the width of each cultivation section in the cultivation facility;
A shading system for a cultivation facility, characterized in that the control unit is configured to adjust the shading rate by controlling the opening and closing means and changing the relative positions of the multiple shading curtains.
各栽培区画について、積算光量が所定の値以上である場合、または、積算光量が所定の値未満であるが所定時間前の濃度と比較して炭酸ガス濃度が増加している場合に、当該栽培区画の作物に対する光量が光飽和点を上回っていると判定し、前記制御部が当該判定に基づいて遮光率を上昇させることを特徴とする請求項1に記載の栽培施設の遮光システム。 Obtain information on the cumulative light intensity and carbon dioxide concentration in each cultivation section of the cultivation facility;
The shading system for a cultivation facility as described in claim 1, characterized in that for each cultivation section, if the accumulated light amount is equal to or greater than a predetermined value, or if the accumulated light amount is less than the predetermined value but the carbon dioxide concentration has increased compared to the concentration a predetermined time ago, it is determined that the light amount for the crops in that cultivation section exceeds the light saturation point, and the control unit increases the shading rate based on this determination .
複数の前記照度計が、栽培施設の各栽培区画に照射される光の量を測定可能に配置され、
いずれかの栽培区画の光量が、設定値を上回る場合に、前記制御部は、その栽培区画へ照射される光の遮光率を上昇させることを特徴とする請求項1に記載の栽培施設の遮光シ
ステム。 In addition, it is equipped with multiple light meters,
A plurality of the illuminometers are arranged so as to be able to measure the amount of light irradiated to each cultivation section of the cultivation facility;
The shading system of a cultivation facility as described in claim 1, characterized in that when the amount of light in any cultivation section exceeds a set value, the control unit increases the shading rate of light irradiated to that cultivation section.
複数の前記照度計が、栽培施設の各栽培区画に照射される光の量を測定可能に配置され、
少なくとも一つの栽培区画に照射される光量が所定値以下である場合には、光量が所定値以下である栽培区画に、前記照明装置により光を照射することを特徴とする請求項1な
いし5のいずれかに記載の栽培施設の遮光システム。 The present invention further includes a plurality of illuminometers and a lighting device provided below the plurality of light blocking curtains, the lighting device having an LED tube;
A plurality of the illuminometers are arranged so as to be able to measure the amount of light irradiated to each cultivation section of the cultivation facility;
A shading system for a cultivation facility as described in any one of claims 1 to 5, characterized in that when the amount of light irradiated to at least one cultivation section is below a predetermined value, the lighting device irradiates light to the cultivation section where the amount of light is below the predetermined value.
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Patent Citations (6)
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