CN104427859A - 农用大棚 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种给水装置，其设置在大棚本体内并且包括从上方对作物的簇执行浇水的浇水装置。该浇水装置给作物供给水并且由于利用因浇水汽化热的传热来控制作物的环境温度。控制装置从环境传感器获取包括作物的环境温度的环境信息，并且在根据环境信息确定的浇水周期通过驱动给水装置来执行浇水，并且在设置在浇水周期之后的空闲周期禁止通过给水装置浇水，以便获得适于作物生长的温度和湿度。

Description

农用大棚

技术领域

本发明涉及一种能够在其中种植作物的大棚本体内控制作物的生长环境的农用大棚。

背景技术

迄今为止，已经使用了被称为塑料大棚或者管线大棚的大棚以便当种植作物时能够控制作物的生长环境。该类农用大棚用于通过使得能够有例如温度、湿度、光强度等的作物生长环境而同时结合通过能使阳光进入的外部环境来形成适于作物的生长环境的目的。

虽然，对于该类农用大棚，已经构思到具有安装在农用大棚内的、用于通过例如温水或者冷水的加热介质的管线以便控制内部空间的温度，存在因为除了便于浇水和通风之外需要控制温度的设备而成本增加的问题。

另一方面，考虑到通过作为结构材料的框架和覆盖该框架的覆盖材料来配置农用大棚的事实，已经提出了一种其中覆盖材料的外表面为亲水性处理表面并且使水流下外表面的配置(例如，参见JP 2007-300836A(以下称为“文件1”))。文件1中描述了，可以通过使水在覆盖材料的外表面上流动来获得在日间抑制农用大棚内部温度升高和在夜间抑制温度下降的效果。

与其中设置通过温水或者冷水的管线仅用于调节农用大棚的内部温度的配置相比，可设想到以低设备成本地实施文件1中所描述的技术。然而，因为需要用于使水流下农用大棚的外表面的浇水设备，所以除了用于给作物浇水的设备以外还需要用于使农用大棚通风的设备。此外，与用于浇灌作物的水，单独地需要流下农用大棚的外表面的水，并且因此在仅用于温度调节的用水方面存在运行费用增加的问题，即使用于该目的的用水量是比较小的。

特别是，因为例如菠菜、冬菜和水菜的柔弱蔬菜的市场价格较低，所以如果设备成本或者运行费用增加则可能变为无利的。因此，希望抑制设备成本和运行费用而同时能够控制作物的生长环境。

如果对于作物的低成本温度控制成为可能，则可以在夏季种植主要在冬季种植的作物，并且可以在冬季种植主要在夏季种植的作物。结果，可以预期到，通过增大作物种植的周转率来提高收益率，并且可以在供应不足时期运送来实现高售价。

发明内容

本发明的目的是提供一种农用大棚，该农用大棚设有控制作物的环境温度的功能而同时相对于未设有温度控制功能的大棚抑制设备成本和操作费用的增加。

根据本发明的农用大棚包括：至少一个大棚本体、环境形成装置、环境传感器和控制装置。在大棚本体中，具有半透明性的覆盖材料由框架支撑，并且内部形成用于作物生长的空间。环境形成装置包括给水装置。给水装置被配置成，通过从上方给种植在大棚本体内的作物的簇浇水，来给作物供给水并且控制作物的环境温度。环境形成装置被配置成形成其中生长作物的环境。环境传感器被配置成检测包括大棚本体的内部空间中的作物的环境温度的环境信息。控制装置被配置成从环境传感器获得环境信息，并且根据该环境信息来控制给水装置的浇水时间和浇水量中的至少一个，以便获得适合于作物生长的温度和湿度。控制装置被配置成通过在根据环境信息确定的浇水周期中驱动给水装置来执行浇水，并且在浇水周期之后的空闲周期通过给水装置阻止浇水。

在农用大棚中，控制装置优选具有控制环境形成装置操作的功能，该环境形成装置包括给水装置。控制装置优选被配置成根据季节改变用于控制环境形成装置的控制内容。

优选是，农用大棚还包括用于测量大棚本体外部的温度的温度传感器。控制装置优选被配置成根据由温度传感器直到在当天日出所测得的最低温度来确定季节。

在农用大棚中，控制装置优选被配置成设定由给水装置浇水的时间和量中的至少一个，从而作物的环境温度变为高于适合在冬季生长的温度。

在农用大棚中，控制装置优选被配置成根据时间间隙来改变用于控制环境形成装置的控制内容。

在农用大棚中，控制装置优选被配置成根据作物的生长阶段来改变空闲周期。

在农用大棚中，控制装置优选被配置成根据作物的生长阶段来改变给水装置的浇水量。

在农用大棚中，给水装置优选包括浇水装置和喷雾装置。浇水装置优选被配置成执行浇水以便将水直接施加至作物。喷雾装置优选被配置成将水喷洒到作物上方的空间中。

在农用大棚中，至少一个大棚本体优选包括多个大棚本体。优选是，农用大棚还包括给水设备。给水设备优选被配置成，对设置在多个大棚本体的每个中的浇水装置和喷雾装置中的至少一个给水。给水设备优选被配置成由多个大棚本体共用。

在农用大棚中，控制装置优选被配置成根据给水设备的给水能力与多个大棚本体中的每个所需水量之间的关系来从多个大棚本体中选择至少一个大棚本体为从给水设备给水的目标。

在农用大棚中，优选是，当作为用于从给水设备给水的目标的至少一个大棚本体包括作为用于从给水设备给水的目标的多个大棚本体时，在其中作为用于从给水设备给水的目标的大棚本体所需水量超过给水设备的给水能力的情况中，控制装置依次使给水设备向作为用于从给水设备给水的目标的大棚本体供给水。

在农用大棚中，控制装置优选被配置成从与作物的生长阶段对应的位置处的环境传感器获得环境信息。

在农用大棚中，优选是，环境形成装置还包括气流形成装置。气流形成装置优选被配置成在大棚本体内的作物附近形成气流。控制装置优选被配置成根据由给水装置浇水的时机和量中的至少一个来控制气流形成装置的操作。

在农用大棚中，优选是，环境形成装置还包括气流形成装置。气流形成装置优选被配置成在大棚本体内的作物附近形成气流。控制装置优选使气流形成装置在一范围内有规律地操作，在范围内使作物的环境温度在冬季中维持在预定温度或以上。

在农用大棚中，优选是，大棚本体整体地包括一对侧壁部分、顶棚部分和一对端壁部分。该对侧壁部分优选彼此对置。顶棚部分优选横跨该对侧壁部分延伸。该对端壁部分优选彼此对置并且与该对侧壁部分相交。优选是，环境形成装置还包括可打开/可关闭的侧窗。该可打开/可关闭的侧窗设置在该对侧壁部分的至少一个中。优选是，气流形成装置安装至该对端壁部分中的至少一个上，并且配置成当侧窗打开时通过在大棚本体中沿穿过该对端壁部分的方向形成气流来从侧窗吸入外部空气。

在农用大棚中，该对端壁部分中的每个优选设有可打开/可关闭的端窗。气流形成装置优选安装至该对端壁部分中的每个上。优选是，形成对的气流形成装置在大棚本体中彼此相对于沿着穿过该对端壁部分的方向的中线设置在相反侧上，并且各设置成面向设置在对置的端壁部分中的端窗。

在农用大棚中，优选是，环境形成装置还包括帘。该帘优选被在关闭状态与打开状态之间可打开/可关闭地驱动，在该关闭状态中减少照射在作物上的外部光，在该打开状态中不阻挡照射在作物上的外部光。优选是，气流形成装置设置在作物上方并且在帘的关闭状态中定位在对于顶棚部分的相对侧上，在它们之间插设该帘。

在农用大棚中，侧窗和端窗优选被可打开/可关闭地驱动。优选是，控制装置配置成根据由环境传感器检测到的环境信息来控制侧窗的打开/关闭、端窗的打开/关闭和气流形成装置的操作。

在农用大棚中，安装至端壁部分上的气流形成装置优选包括本体装置和安装框架。本体装置优选配置成形成气流。安装框架优选固定至端壁部分上。在安装框架中，本体装置联接至安装框架的位置优选是可改变的。

在农用大棚中，安装至端壁部分上的气流形成装置优选包括各具有轴流式风扇的多个通风扇或者送风机。轴流式风扇的旋转轴的轴线优选设置在直线上。

优选是，农用大棚还包括帘。该帘优选被配置成在关闭状态与打开状态之间可打开/可关闭地驱动，在该关闭状态中减少照射在作物上的外部光，在该打开状态中不阻挡照射在作物上的外部光。控制装置优选配置成根据由给水装置浇水的时机和量中的至少一个来驱动该帘以打开或关闭。

在农用大棚中，控制装置优选包括通信接口单元。该通信接口单元优选配置成从外面获取天气预报信息。控制装置优选配置成通过从由通信接口单元所获取的天气预报信息预测环境温度来确定由给水装置浇水的时机和量中的至少一个的方案。

在农用大棚中，环境传感器优选配置成检测大棚本体内部的湿度和光强度中的至少一个，以作为除了作物的环境温度之外的环境信息。

在农用大棚中，给水装置优选包括冷却器。冷却器优选配置成调节水温。

根据本发明，因为给水装置配置成向作物供给水并且控制作物的环境温度，所以相对于未设有温度控制功能的大棚存在抑制设备成本增加的优点而同时具有控制作物的环境温度的功能。此外，因为给水装置配置成不但执行给作物浇水而且控制作物的环境温度，所以存在抑制运行费用的优点。

附图说明

将更详细地描述根据本发明的优选实施例。参考以下详细说明和附图将更好地了解本发明的其他特征和优点：

图1是用于根据一实施例的农用大棚中的装置的方框图；

图2是图解根据该实施例的农用大棚的外观的透视图；

图3是根据该实施例的农用大棚的截面图；

图4是用于根据该实施例的农用大棚中的给水装置的示例性操作的图形；

图5是图解用于根据该实施例的农用大棚中的给水装置的配置图形；

图6A是根据该实施例的农用大棚的主要部分的截面图，并且图6B是根据该实施例的农用大棚的主要部分的侧视图；

图7A和7B是根据该实施例的农用大棚的另一示例性配置的主要部分的截面图；

图8A是根据该实施例的农用大棚的主要部分的截面图，并且图8B是根据该实施例的农用大棚的主要部分的侧视图；

图9是图解用于根据该实施例的农用大棚中的给水装置的一示例性配置的示意图；

图10是图解用于根据该实施例的农用大棚中的给水装置的另一示例性配置的示意图；

图11是图解用于根据该实施例的农用大棚中的送风管的一示例性布置的透视图；

图12A和12B是图解用于根据该实施例的农用大棚中的存储单元的示例性数据的图形；

图13是图解用于根据该实施例的农用大棚中的环境传感器的示例性布置的截面图；

图14是图解用于根据该实施例的农用大棚中的存储单元的示例性数据的图形；

图15是图解根据该实施例的农用大棚的示例性操作的图形；

图16A是用于根据该实施例的农用大棚中的通风装置的示例性布置的平面图，图16B是用于根据该实施例的农用大棚中的通风装置的示例性布置的竖直截面图，图16C是用于根据该实施例的农用大棚中的通风装置的示例性布置的左视图，并且图16D是用于根据该实施例的农用大棚中的通风装置的示例性布置的右视图；

图17是图解用于根据该实施例的农用大棚中的通风装置的一示例性配置的示意图；以及

图18是图解根据该实施例的农用大棚的另一示例性配置的示意性配置图。

具体实施方式

如下所述的农用大棚包括旨在准备用于种植作物的环境的大棚本体。如图2中所示，大棚本体10包括通过结合金属管配置的框架11和由框架11支撑的覆盖材料12，该金属管是结构材料。半透明的(理想地透明的)合成树脂膜被用作覆盖材料12。在大棚本体10内形成用于作物生长的空间。

大棚本体10整体地包括顶棚部分101、彼此对置并且支撑顶棚部分101的一对侧壁部分102和彼此对置并且与侧壁部分102正交(相交)的一对端壁部分103。在下文中，穿过该对端壁部分103的方向被称为纵向(第一方向)，穿过该对侧壁部分102的方向被称为短向(第二方向)，并且与第一方向和第二方向正交的方向被称为第三方向。大棚本体10从第一方向观察时形成倒转的U形截面。顶棚部分101从第一方向观察时形成半圆形截面并且在该对侧壁部分102之间延伸。如上所述的大棚本体10是实例，并且大棚本体10的配置不限于此。对于大棚本体10可使用其他材料，并且可以按不同形状形成大棚本体10。

如图3中所示，在大棚本体10中形成其中土壤被堆积至高于周围土壤的高度的工作土壤部分15。作物1种在工作土壤部分15的上表面中并且从种子生长直到收割期。注意到，根据作物1的种类来确定工作土壤部分15被堆积的高度(也就是说，工作土壤的深度)。此外，存在其中未根据作物1的种类和生长条件来堆积工作土壤部分15的情况，并且还存在其中将未播种在工作土壤部分15中的情况下单独生长的幼苗种植到工作土壤部分15中的情况。此外，甚至在其中在未形成工作土壤部分15的情况下将用于种植作物的土壤容纳在容器中的情况中，可以采用如下所述的技术。

预见到，在大棚本体10中生长的作物将是柔弱的蔬菜(收获以后迅速腐烂的蔬菜)，例如菠菜、冬菜和水菜。通常从空气温度和土壤温度比较低时的秋天至春天种植这些柔弱蔬菜。如下所述的农用大棚的目的是同样还能够在温度更高的季节里种植这些柔弱蔬菜。

顺便提及，图5中所示的给水装置21设置来用于给在大棚本体10中生长的作物1的簇浇水。在本实施例中，给水装置21包括浇水装置211和喷雾装置212，浇水装置211和喷雾装置212具有不同的给水模式。浇水装置211如此执行浇水即直接将水施加至作物1，并且喷雾装置212将水喷至作物1上方的空间。

浇水装置211包括浇水管213,如图2中所示。浇水管213具有形成于管的管壁中的、水通过它们的多个小浇水孔，并且配置成当水穿过管时像淋浴器或者喷水器一样通过浇水孔喷射水。浇水管213中的浇水孔的直径和方向被设计成，在根据管内部的水压力所确定的范围中大致均匀地执行浇水。浇水管213是由当水穿过时膨胀且当水不穿过时收缩的挠性材料形成的。

根据形成于大棚本体10中的农地的尺寸和形状来确定浇水管213的布置。在图2所示的实例中使用两个浇水管213。浇水管213分别基本上在大棚本体10沿纵向方向的全长上沿着大棚本体10的那对侧壁部分102安装。此外，浇水管213设置成向上倾斜地喷射水。因此，从浇水管213喷出的水沿着抛物线并且从上方落到工作土壤部分15和作物1上，如图4中所示。注意到，可以采用其中通过将浇水管213设置在工作土壤部分15上方来从上方对工作土壤部分15执行浇水的配置。

此处，因为浇水管213是由挠性材料形成的，所以当在水不再穿过后管内部的水压力减小时，管开始收缩并且最后停止从浇水管213喷射水，并且留在浇水管213中的水在浇水管213周围流出。因此，浇水管213的外周趋向于变湿，并且能给靠近浇水管213的作物1供给太多的水。此外，如果如此种植作物1，即，使其不受流入浇水管213附近的水的影响，则可能减少了大棚本体10中的种植面积。

因此，期望如此在浇水管213下面设置具有排水沟形状的水接收器2131，即水不会在浇水管213周围流出，如图6A和6B中所示。未从浇水管213喷出并且在浇水管213附近流出的水被水接收器2131引导至其中不影响作物1的位置处。浇水管213可以通过带子2132在合适位置处固定到水接收器2131。

如果水接收器2131放置在安装于大棚本体10中的给水管2133上，如图7A中所示，由于浇水管213、水接收器2131和管2133竖直地(第三方向)设置，则水接收器2131不会影响大棚本体10中的种植面积。注意到，管2133不必露出地面，并且通过将管2133的至少一部分埋入到大棚本体10的地面17中，如图7b中所示，可以减小浇水管213的高度。

为了防止在浇水管213周围流动的水影响作物1，除了提供如上所述的水接收器2131之外，可以在大棚本体10的地面17中埋入阻水件2134，如图8A和8B中所示。阻水件2134是由水不会渗透过其的材料(例如，合成树脂)制成的，并且设置在浇水管213与作物1之间。图8A中的虚线箭头41显示了其中从浇水管213喷出水的方向，并且指示作物1所处的方向。阻水件2134的一部分埋入到地面17中从地表面至15到30cm深处。注意到，阻水件2134的上部分在地面上方露出以便阻止水流。

这种阻水件2134具有比水接收器2131更简单的结构并且可以很低成本地提供。甚至在已经安装了浇水管213的情况中可以轻易地引入阻水件2134。

另一方面，喷雾装置212包括喷雾管214，如图2中所示。喷雾管214包括安装到管的管壁上的、水穿过它们的多个喷嘴并且被配置成当水穿过管时从喷嘴喷出水。也就是说，与连续地喷射水的浇水管213相比，喷雾管214喷出微粒水。因此，与从浇水管213喷出的水立即落到工作土壤部分15或者作物1上相比，从喷雾管214喷出的水用比较长的时间落到工作土壤部分15或者作物1上。取决于喷雾管214的喷嘴的形状，有可能通过减小喷出的水粒的尺寸来使水粒保持在空气中更久。

浇水管213和喷雾管214被固定到大棚本体10的预定位置上。因此，有可能通过将供给至浇水管213和喷雾管214的水的压力调节至预定压力来使从浇水管213和喷雾管214喷出的水喷淋在预定位置上。也就是说，通过使水从给水装置21喷出，来浇灌作物1和工作土壤部分15。注意到，给水装置21的配置不限于其中使用浇水管213和喷雾管214的上述配置，并且包括例如喷洒器的可移动排出口的配置可以适用于浇水装置211。

如图5中所示，给水装置21包括由位于流动路径上的电磁阀构成的开关阀215和216，所述开关阀215和216分别向浇水装置211和喷雾装置212供给水，以便单独地控制使浇水装置211和喷雾装置212喷射水的时机。单独地控制开关阀215和216的打开/关闭，并且单独地选择给浇水装置211的给水与给喷雾装置212的给水。通过控制开关阀215的打开/关闭，选择给浇水装置211的给水。通过控制开关阀216，选择给喷雾装置212给水。通过水泵217将提供给浇水装置211和喷雾装置212的水加压到预定压力。

顺便提及，由贮水箱218提供向浇水装置211和喷雾装置212供给的水。保存在贮水箱218中的水选自于自来水、井水、雨水等。通过冷却器219来调节保存在贮水箱218中的水的温度，并且通过水泵217将调节过温度的水供给至浇水装置211和喷雾装置212。也就是说，水泵217、贮水箱218和冷却器219构成了将水供给至浇水装置211和喷雾装置212的给水设备26。此处，虽然冷却器219不是必需的，但是通过提供冷却器219，可以向浇水装置211和喷雾装置212供给冷水或者温水。也就是说，可以如此调节供给至作物1的水的温度，即，可以获得适合于作物1生长的环境。

顺便提及，大致在大棚本体10的端壁部分103的中央设置大棚本体10的门口，并且将水泵217设置在门口的侧部以便不会阻挡门口。因此，当在如上所述的配置中沿着大棚本体10的侧壁部分102设置两个浇水管213时，从水泵217到各个浇水管213的距离相互不同。因此，在水泵217启动操作之后开始从浇水管213喷出水所花费的时间周期对于各浇水管213是不同的并且供给至作物1的水量存在偏差。

以下将描述用于减小两个浇水管213中的每个开始喷水所需时间周期的时间差的技术。在图9所示的实例中,被水泵217加压的水通过压力贮积箱271供给至两个浇水管213。在用于从压力贮积箱271向两个浇水管213给水的路径上设置两个浇水管213共用的开关阀215。

为了抑制如上所述的水量方面的偏差,在图9所示的示例性配置中,除了开关阀215之外,在水泵217与两个浇水管213中更靠近水泵217的第一浇水管213a之间插设开关阀272。在水泵217与两个浇水管213中离水泵217具有更长路线长度的第二浇水管213b之间仅插设开关阀215。

此处,通过控制装置30(参见图1)控制开关阀215和272，并且从打开开关阀215时一预定时间周期之后打开开关阀272。也就是说，当打开开关阀215时开关阀272保持关闭，并且在已经经过两个浇水管213的水压力变为相同所需等待时间周期时的时间点打开开关阀272。结果，两个浇水管213的水压力变为大致相同。在打开开关阀215之后，可以根据实际测量来确定打开开关阀272时的时机。

如图10中所示，可以采用一种配置，其中在水泵217与两个浇水管213中的第一浇水管213a之间设置具有可调整打开量的电机操作阀273，代替图9中所示的开关阀272，并且分别通过压力传感器274测量两个浇水管213的水压力。在该配置中，控制装置30在打开电机操作阀273之后如此执行电机操作阀273的打开量的反馈控制，即由两个压力传感器274测得的两个水压力变为相同。由于该配置，可以匹配两个浇水管213开始喷水时的时机。

天棚帘221被附接至大棚本体10，如图2中所示。天棚帘221可在关闭状态与打开状态之间打开和关闭。在关闭状态，减小了通过顶棚部分101进入的外部光的强度。在打开状态，通过顶棚部分101进入的外部光在未被减小光强度的情况下入射到作物1上。此外，在大棚本体10的侧壁部分102中形成了可打开和可关闭的侧窗104，通过由半透明构件调节的侧窗104的打开量来调节当使外部空气进入大棚本体10中时空气的气流阻力。此外，除了侧窗104之外，在大棚本体10的侧壁部分102中设置侧帘222。

侧帘222被配置成可在关闭状态与打开状态之间打开和关闭，在该关闭状态中，减小了通过大棚本体10的侧壁部分102进入的外部光的强度，在该打开状态中，通过侧壁部分102进入的外部光在光强度未被减小的情况下入射在作物1上(打开状态中不阻挡外部光)。天棚帘221、侧帘222和侧窗104由例如电动机的动力源(未显示)驱动。在端壁部分103中设置可打开和可关闭的端窗105(参见图16A到16D)。

通过关闭和打开天棚帘221和侧帘222，调节流入大棚本体10中的热量。通过打开和关闭天棚帘221和侧帘222，调节大棚本体10的内部空间中温度升高的速度。此外，通过调节侧窗104的打开量，调节使外部空气进入大棚本体10中的速度。天棚帘221和侧帘222主要有助于进入大棚本体10的内部空间的热量的调节。此外，通过使外部空气进入大棚本体10的内部空间来利用大棚本体10的外部温度与内部温度的温度差来调节温度时使用侧窗104。例如，在夏季期间的晴天，通过关闭天棚帘221和侧帘222并且增大侧窗104的打开量来抑制大棚本体10的内部温度的升高。

大棚本体10包括在作物1附近产生气流的气流形成装置23。气流形成装置23包括分别设置在该对端壁部分103的上部附近的通风装置231。通风装置231被设置在高于作物1的位置处并且在天棚帘221的关闭状态中处于顶棚部分101的相对侧上，该天棚帘221插设在它们之间。当需要时操作通风装置231，并且当打开侧窗104时通过操作通风装置231来迫使外部空气进入大棚本体10中。通风装置231可能是用于从大棚本体10中排气的通风扇或者用于使外部空气进入大棚本体10中的送风机中的任何一个。

此外，送风机有可能设置在大棚本体10内，并且通过送风机强制在作物1附近产生气流来调节作物1附近的湿度。理想的，该类送风机可在大棚本体10内移动以不妨碍作物1的种植或收割。例如，采用一种配置，其中安装有送风机的臂通过铰接部联接到大棚本体10的侧壁部分102上。在该配置中，可以通过围绕铰接部枢转该臂来在其中送风机靠近侧壁部分102的第一位置与其中送风机处于工作土壤部分15上方的第二位置之间移动送风机。

通风扇或者送风机包括轴流式风扇。此外，理想的，通风装置231是压力风扇，因为大棚本体10具有很大的内部体积。此外，最好是，可以多级地调节通风装置231的通风速度。根据本实施例的大棚本体10还包括用作气流形成装置23的送风管232，其沿纵向方向基本上在大棚本体10的整个长度上设置在作物1附近，如图11中所示。送风管232在管壁中具有多个很小的通风孔(未显示)和连接至送风泵233的端部。当空气被从送风泵233输送至送风管232时，通过从通风孔吹出的空气减小了作物1附近的湿度。注意到，送风管232设置成，从通风孔吹出的空气尽可能少地直接吹到作物1上。

另外，在大棚本体10中设置多个环境传感器24(参见图13)，这些环境传感器24配置成检测包括设置在大棚本体10中的作物1的环境温度的环境信息。每个环境传感器24被配置成测量大棚本体10中作物1附近的室内温度和工作土壤部分15的地面温度作为作物1的环境温度。此外，理想的，环境传感器24包括配置成测量作物1附近的湿度的湿度传感器和配置成测量作物1附近的光强度的光强度传感器。可以通过利用光强度传感器测量外部光的光强度来估算进入大棚本体10的热量。可替换地，可使用光强度传感器的输出来区分雨天或夜间与晴天。

如上所述，除了给水装置21之外，通过控制侧窗104、天棚帘221、侧帘222、通风装置231、送风泵233等来改变作物1在大棚本体10中生长的环境。因此，在本实施例中，给水装置21、气流形成装置23、侧窗104、天棚帘221和侧帘222构成了环境形成装置，该环境形成装置形成了在作物1附近的环境。通过控制装置30(参见图1)来执行这种环境形成装置的操作控制。

控制装置30被配置成控制开关阀215与216的打开/关闭、水泵217的水压力调节、冷却器219的水温调节、天棚帘221与侧帘222的打开/关闭、侧窗104打开量的调节、通风装置231的操作与停止、至送风管232的气流等。使用接通/切断至各个装置的电力供应的电磁接触器(电磁继电器)来打开/关掉至所述装置的电力。控制装置30安放在安装至大棚本体10的壳体中并且构成控制板。此外，控制装置30按预定周期从环境传感器24处获得环境信息，并且使用所获得的环境信息来执行上述控制。稍后将描述控制装置30的具体操作。控制装置30包括按照程序操作的、作为主要硬件元件的例如微型计算机的设备。

例如，控制装置30接收环境传感器24的输出并且经由包含在个人电脑中的接口单元或者附加至个人电脑的接口单元将指令传送给各个装置。也就是说，通过个人电脑来执行程序，可以使个人电脑起到控制装置30的作用。控制装置30可以被配置成专用装置而不是通用计算机。

如图1中所示，控制装置30包括连接至如上所述的各装置与环境传感器24的接口单元(以下简称“I/F单元”)31、配置成存储稍后描述的各种数据的存储单元32和记录日期与时间的内装式计时器33，例如，实时计时器。控制装置30还包括处理单元34，该处理单元34配置成利用经由I/F单元31从环境传感器24获得的环境信息和存储在存储单元32中的各种数据来控制如上所述的各装置。I/F单元31包括配置成分别打开/切断至所述装置的电力供应的电磁接触器。例如，I/F单元31从环境传感器24获取环境信息的时间间隔被设为一到十五分钟。用作用户界面的装置(未显示)连接至I/F单元31，并且使用者可以通过该装置执行保存在存储单元32中的内容设置、内装式计时器33的时间调整等。

顺便提及，大棚本体10包括温度传感器35和控制装置30，该温度传感器35配置成测量大棚本体10外部的空气温度，并且控制装置30配置成经由I/F单元31来获取由温度传感器35测得的、作为一项环境信息的温度并且根据需要应用所获取的信息。此外，控制装置30具有从由内装式计时器33所测得的日期与时间来区分季节和时刻的功能。

控制装置30配置成利用由温度传感器35测得的、直到当天日出的大棚本体10的最低外部空气温度来改变操作内容。也就是说，因为最低外部空气温度是用于确定季节的指示，所以控制装置30配置成通过直到当天日出的最低外部空气温度来确定季节。例如，如果直到当天日出的外部空气温度的最低温度为18℃以上，则控制装置30可以确定其是夏季，并且如果该最低温度为10℃或以下，则控制装置30可以确定其是冬季。

注意到，如果直到当天日出的最低空气温度从10℃到18℃，则控制装置30使用既不是夏季也不是冬季的正常(标准)操作内容。理想的，结合由内装式计时器33测得的日期与时间来确定季节。控制内容包括空闲周期长度、浇水的水量、侧窗104的打开/关闭、天棚帘221与侧帘222的打开/关闭、和通风装置231与送风泵233的操作。

控制装置30根据季节改变环境形成装置的控制内容的理由是作物1附近的环境根据季节而变化。因为作物1附近的环境根据一天的时间周期而变化，所以控制装置30还理想地配置成根据一天的时间周期来改变控制内容。在下文中，在描述了其中根据季节改变控制内容的实例之后，将描述其中控制装置30根据一天的时间周期来改变控制内容的实例。

首先，将作为实例来描述其中在夏季抑制大棚本体10的内部空间中的温度升高的情况中的操作。在夏季，因为作物1的环境温度升高，很可能发生例如作物1的徒长、叶片发黄、晒伤叶尖、叶片起皱和病害的问题。具体地说，柔弱蔬菜很可能具有这类问题，并且此外，很可能由于叶片破损而出现质量方面的变化。因此，必须抑制大棚本体10的内部空间中的温度升高并且降低叶片的温度。

此处，当在夏至前后白昼时间增加时例如菠菜的长日照植物很可能形成花蕾，并且可能由于作物长得过大而丧失了商品价值。当在播种时调整种子之间的间距，发现在种子的间距与作物长得过大的机率之间存在关系。

现在将显示该关系的一实例。作物1中的每个是菠菜，并且种植种子以形成多个直线列。在该情况中，通过如表1中所示地播种种子极大地减小了作物长得过大的发生概率。

[表1]

行间距	行中的种子间距
		7cm或以上	9cm或以上(10cm或以上)
10cm或以上	7cm或以上(10cm或以上)
		15cm或以上	5cm或以上(6cm或以上)

表1中的列“行中的种子间距”的括号中的数字显示更期望值。根据表1，通过将种子的密度设为70cm²或以上或者理想的是90cm²或以上实现了减小出现作物长得过大的效果。

在本实施例中，作为用于降低叶片温度的技术，结合地使用通过天棚帘221与侧帘222减小光强度、通过侧窗104、通风装置231与送风管232通风或除湿和通过浇水装置211与喷雾装置212浇水。

天棚帘221和侧帘222不但通过减小光强度抑制了大棚本体10的内部温度的升高而且抑制了夏季中的强光的强度，并且结果可以预期到促使作物1有效地执行光合作用的效果。

通风装置231和侧窗104通过排出大棚本体10内部的空气并且使外部空气进入大棚本体10内来执行通风，并且抑制大棚本体10的内部温度的升高。此外，送风管232在作物1附近产生气流以促进作物1的蒸腾动作并且此外减小了作物1附近的湿度。

顺便提及，浇水装置211和喷雾装置212用于通过施加其温度低于作物1的环境温度的水来降低叶片温度以及由于汽化热而降低作物1的环境温度。浇水装置211有助于主要降低大棚本体10的下部部分中的作物1的叶片温度和作物1的环境温度，并且喷雾装置212有助于主要降低大棚本体10的上部部分中的空气温度。

当为了降低叶片温度的目的执行浇水时，理想的在夏季通过冷却器219将水温设为大约10℃。因为对于冷却器219使水温达到设定温度需要花费比较长的时间周期，所以当使用冷却器219时，考虑到水温达到设定温度所花时间周期，必须在当给水装置21给作物1给水时返回的时间点启动温度调节。注意到，在其中作物1的温度较低的情况中，例如在冬季期间，可以通过利用冷却器219将水温设为大约15℃来升高叶片温度。

在本实施例中，作为控制如上所述的作物1的环境的技术，结合地使用通过天棚帘221与侧帘222减小光强度、通过侧窗104、通风装置231与送风管232通风或除湿、和通过浇水装置211与喷雾装置212浇水。注意到，在下文中，将主要描述通过使用浇水装置211和喷雾装置212来控制作物1的环境温度的操作。

浇水装置211和喷雾装置212主要用于给作物1给水并且控制作物1的环境温度的目的。因此，控制装置30配置成根据由环境传感器24测得的作物1的环境温度来控制通过浇水装置211和喷雾装置212执行浇水的时机和量中的至少一个。关于由环境传感器24测得的作物1的环境温度的浇水的时机和量被预先确定并且保存在存储单元32中。

存储单元32包括第一存储单元321和第二存储单元322，在第一存储单元321中根据作物1的生长阶段来如图12A中所示地关联环境温度和水量，在第二存储单元322中根据作物1的生长阶段来如图12B中所示地关联环境温度和浇水时机。作物1的生长阶段在所示实例中分成三个时期，即，发芽前的时期、发芽后少于10天的时期和发芽后10天或以上的时期。此外，作物1的环境温度分成四个温度区段，即，小于10℃的温度、10℃或以上且小于20℃的温度、20℃或以上且小于30℃的温度和30℃或以上的温度。注意到，可以酌情设置这些划分。此外，根据依赖作物1生长阶段的环境温度和浇水量的限度并考虑到浇水时的蒸发量来设定关于生长阶段的浇水量与时机和环境温度。

在所示实例中，随着作物1的生长阶段中生长进行而增加水量，并且随着作物1的环境温度的升高也增加水量。此外，随着作物1的生长阶段中生长进行而减小喷射水的时间间隔。从浇水装置211喷出的水量比喷雾装置212的大，并且因此直接施加到作物1上的水量很大。因此，浇水装置211中喷水的时间间隔设置成比喷雾装置212中的长(在所示实例中为两倍)。注意到，取决于在单位时间周期内从浇水装置211和喷雾装置212喷出的水量，理想是将从浇水装置211和喷雾装置212喷射水的时间周期设为每次浇水大约一到几分钟。

现在，假定其中由环境传感器24测得的作物1的环境温度为30℃或以上且作物1的生长阶段处于发芽后小于10天的时间周期的条件。在该条件下，根据图12A从给水装置21中喷出50L的水量，并且根据图12B每小时从浇水装置211喷射水且每30分钟从喷雾装置212喷射水。

由各产品的技术要求来确定在浇水装置211和喷雾装置212的单位时间周期中喷射的工作压力和水量(浇水量)，并且如此调节每次浇水的时间周期，即达到所需的水量。注意到，当使用浇水装置211和喷雾装置212两者时，图12A中所示的水量是总水量，并且通过从浇水装置211与喷雾装置212喷出的水量的分配比来确定仅从喷雾装置212喷出的水量。

如上所述，通过执行从给水装置21浇水，由于利用了汽化热而可以降低大棚本体10的空气温度，并且可以通过使冷水与作物1接触来降低作物1的环境温度。然而，其中作物1长时间潮湿的状况、其中作物1的根部附近太多水的状况、其中作物1的环境湿度太高的状况等可能对作物1引起病害。因此，通过如图12B中所示地调节由给水装置21浇水的时机并且间歇地执行浇水来避免其中作物1变得过分潮湿的状况。

也就是说，提供从给水装置21执行浇水的浇水周期和在浇水周期后禁止从给水装置21浇水的空闲周期，从而在执行一次浇水之后直到第二存储单元322中设定的浇水时机不执行浇水。因为在空闲周期禁止浇水，所以作物1的环境温度和工作土壤部分15的水含量在执行浇水时的时间点处改变。考虑到此，除了浇水量之外，水量必须与环境温度相关联，如图12A中所示。简单地说，因为在给水装置21的控制中超过由环境传感器24检测的环境信息而优先考虑空闲周期，所以开始浇水时的作物1的环境温度不是固定的，并且可以预料到如果作物1的环境温度不同则工作土壤部分15的水含量不同。因此，根据作物1的环境温度来确定浇水量。注意到，使用者可以使用作为用户界面的装置来任意地设置保存在第二存储单元322中的浇水时机。

顺便提及，环境传感器24测量作物1附近的温度，并且根据作物1的生长阶段来调节执行浇水时的水量和时机中的至少一个，并且因此测量作物1的环境温度的环境传感器24所处的位置是重要的。考虑到此，如果根据作物1的生长而改变了环境温度的测量点，则当测量环境温度时考虑到作物1的生长阶段被认为是更符合目的的。特别是，因为认为大棚本体10内的空气温度在上部部分中比下部部分中高，所以当与作物1的生长有关的作物1的高度尺寸增大时，认为作物1的上端附近的温度是最高的。因此，同样当在夏季中为了抑制作物1的温度升高的目的而执行浇水时，用于确定执行浇水的水量和时机的温度理想地为作物1的上端附近的温度。

注意到，作物1附近的温度理想地为作物1的上端附近的温度，但不限于作物1的上端附近的温度。可以使用在任何部分处测得的温度，只要该温度与作物1的上端附近的温度具有基本上恒定的关系。如果一部分定位在小于大棚本体10的顶棚高度的一半高度处，则作物1的上端附近的温度将与该部分的温度有关。

在检测作物1的上端附近的温度的情况中，可以根据作物1的生长来改变测量温度的环境传感器24的位置。例如，如图13中所示，环境传感器24设置在多个高度处，并且根据作物1的生长来选择具有最接近作物1的上端高度的一高度的环境传感器24的输出，以由控制装置30使用。理想的，作为作物1的环境温度，不但测量空气温度而且测量工作土壤部分15的土壤温度。因此，相对工作土壤部分15的上表面为上限且工作土壤部分15的工作土壤深处为下限，利用凭经验确定的收割期作物1的高度，对于环境传感器24的高度位置可以设置多个位置。例如，地面上方的环境传感器24和地面下方的环境传感器24分别设置在离工作土壤部分15的表面30cm的范围内。

在图13所示的实例中，在不同高度位置处设置三个环境传感器24。这三个环境传感器24附接到安装杆25上，该安装杆25的下部部分埋入到工作土壤部分15中，并且安装杆25设置在作物1附近，并且结果三个环境传感器24分别测量三个不同高度位置处的温度。最低位置处的环境传感器24测量土壤温度，中间位置处的环境传感器24测量工作土壤部分15的表面附近的空气温度，并且最高位置处的环境传感器24测量收割期的作物1的上端附近的空气温度。注意到，图13中所示的布置实例是一实例，并且布置不限于此。可以使用四个或更多环境传感器24。

顺便提及，可以使用TV摄像机等来监测作物1的生长以便测量作物1的上端的高度位置。然而，如果采用该技术则成本可能增加。

在本实施例中，假定从作物1发芽经过的天数与作物1的上端的高度位置有关。因此，控制装置30中的存储单元32包括第三存储单元323，其中从作物1发芽的天数与具有不同高度位置的环境传感器24相关联。

在图14所示的实例中，根据发芽之后所经过的天数按所述次序来使用从最低位置处的环境传感器24获得的土壤温度、从中间位置处的环境传感器24获得的空气温度和从最高位置处的环境传感器24获得的空气温度。也就是说，处理单元34配置成以第三存储单元323中记录的经过天数、以使用者使用用作用户界面的装置输入的发芽时间的计时起始点来校对由内装式计时器33所计的经过时间。处理单元34配置成根据第三存储单元323中记录的经过天数来选择和使用由三个环境传感器24所测得的作物1的环境温度中的一个。

虽然，在图12A、12B和14所示的实例中，由从发芽的天数来表示生长阶段，但是可以使用从播种经过的天数。此外，在其中通过TV摄像机监测作物1的图像或者可视地确认作物1的生长阶段的情况中，可以通过监测作物1上存在/不存在主叶片、主叶片的数量等来确定生长阶段。在该情况中，增加用于使用者操作的下一阶段转换开关(未显示),以便根据生长阶段选择环境传感器24中的一个。也就是说，由使用者通过图像或者可视地确认作物1的生长来选择目标环境传感器24并且操作该下一阶段转换开关。此外，因为生长阶段的天数和执行浇水时的水量可能取决于季节而不同，所以理想地是为每个季节提供第一到第三存储单元321到323。

在图14所示的实例中，当使用具有不同高度位置的三个环境传感器24时，在从播种到发芽的时期中，使用由最低位置处的环境传感器24测得的土壤温度，因为需要根据种子附近的温度来执行浇水。此外，在从发芽到发芽后少于10天内其中作物高度较低的时期中，使用由中间位置处的环境传感器24测得的空气温度，以便将工作土壤部分15的表面温度用作作物1的环境温度。此外，在从发芽后的10天期间，使用由最高位置处的环境传感器24测得的空气温度，以便将作物1的叶片表面附近的温度作为作物1的环境温度。简单地说，在图14所示的实例中，类似于图12A中所示的实例，当执行浇水时的水量与作物1的生长阶段和作物1的环境温度有关。图14中所示的实例在以下方面不同于图12A中所示的实例，即根据生长阶段使用不同的环境传感器24来检测作物1的环境温度。

虽然已经在环境传感器24测量作物1的环境温度的情况中描述了上述实例，但是可以使用除了作物1的环境温度之外测量湿度和光强度的环境传感器24。当作物1附近的温度和湿度高于适合生长环境的温度和湿度时，很可能出现作物1的生长方面的异常或者很可能出现病害。此外，作物1附近的光强度通常与进入大棚本体10的热量有关，并且当光强度较高时，环境温度可能上升。考虑到此，如果在控制装置30中除了环境温度之外使用湿度和光强度，则可以执行作物1的生长环境的精密控制。

关于湿度，如果湿度高于参考值，甚至在由于温度升高需要浇水的情况中，通过不执行浇水来抑制因湿度增大所引起的作物1发生病变。此外，关于光强度，因为通常已知当光强度增大时作物1的环境温度升高，所以理想的测量预定时间周期中的累积光强度并且当累积光强度为参考值或以上时执行浇水。

如图2中所示，因为大棚本体10包括侧窗104、通风装置231和送风管232(参见图11)，所以理想地当湿度高于参考值时通过控制装置30适当地控制这些装置来执行通风和除湿。例如，当通过浇水而增大了作物1附近的湿度时，可能通过打开侧窗104并且操作通风装置231来给大棚本体10内部除湿。此外，有可能当从送风管232喷出空气时在作物1的簇附近产生气流来减小作物1附近的湿度。也就是说，根据浇水时机来操作通风装置231和送风管232。此外，理想地，控制装置30根据浇水量或者浇水之后由环境传感器24测得的湿度来控制通风装置231和送风管232的操作。

如上所述，控制装置30可以通过在由给水装置21执行浇水之后迅即操作通风装置231和送风管232来在浇水之后迅即执行大棚本体10的除湿。此外，由于通过在浇水之后迅即产生的气流的汽化作用带走了热量，因而有助于冷却大棚本体10的内部空间。也就是说，有可能通过浇水降低作物1的环境温度并且此后迅即执行除湿和冷却来适当地维持作物1的环境处于适当的温度和湿度并维持作物1的生长环境。注意到，可以省去送风管232。

如果在晴天打开天棚帘221和侧帘222，则大棚本体10中的温度升高。因为工作土壤部分15的土壤温度在打开天棚帘221和侧帘222之后迅即升高，所以通过在浇水之后迅即打开天棚帘221减小了作物1的环境湿度。如果是晴天，则控制装置30可以通过关闭天棚帘221和侧帘222来抑制大棚本体10中的温度升高，并且可以通过在浇水之后暂时迅即打开天棚帘221升高土壤温度来执行除湿。在该情况中，当湿度减小时，通过关闭天棚帘221来抑制空气温度的升高。根据执行浇水时的水量来确定天棚帘221的打开期间，并且根据由环境传感器24测得的空气温度来调节天棚帘221的打开期间。此处，虽然根据执行浇水时的水量和空气温度来控制天棚帘221和侧帘222的打开/关闭，但是可以根据其他条件来执行控制。例如，有可能根据作物1的生长阶段设定用于控制天棚帘221和侧帘222的打开/关闭的条件。

在如上所述的示例性配置中，因为控制装置30仅使用环境传感器24的输出来控制给水装置21的操作，所以仅根据环境传感器24执行测量时的时间点的作物1的环境来执行控制。然而，取决于环境传感器24测量时间点之后发生的环境变化，例如其中在离测量时间点几小时之后开始下雨以致湿度增大的情况，存在根据环境传感器24的输出的控制是作物1的障碍的可能性。

为了处理这种情况，理想地给控制装置30的I/F单元31提供配置成从外部获取天气预报信息的通信接口单元。在该情况中，控制装置30具有从经由I/F单元31获取的天气预报信息来预测作物1的环境温度的功能并且根据预测结果来确定通过给水装置21执行浇水的时机和量中的至少一个的方案。例如，在其中从六小时后将开始下雨的天气预报信息来预测的情况中，因为预测湿度增大，所以控制装置30可以执行控制以便不执行浇水，甚至在其中由环境传感器24测得的作物1的环境温度满足浇水条件的情况中。此外，在其中可以从天气预报信息来预测大棚本体10的内部温度的情况中，控制装置30可以控制冷却器219，从而冷却器219的水温在下一浇水时机前达到目标温度。

如上所述，根据本实施例的控制装置30具有配置，其中如此设置浇水时机，即在第二存储单元322中设置通过给水装置21来执行浇水的时间，并且在执行浇水时根据由环境传感器24测得的温度来确定浇水的水量。注意到，如果在浇水之前湿度为参考值或以上，则控制装置30不会执行浇水，并且还在浇水之后使用天棚帘221和通风装置231来执行除湿。注意到，如果在浇水之前湿度为参考值或以上，则控制装置30可以使用通风装置231来执行除湿和通风，并且在除湿之后通过浇水来降低空气温度。

在下文中，将描述不同于夏季的冬季中的操作。在冬季中，如此设置控制装置30促使给水装置21执行浇水的时机和量中的至少一个，即作物1的环境温度高于夏季中的。通过维持冬季中的温度高于夏季中的，有可能使作物1的环境温度保持在较高温度，即使阳光在冬季中减少几小时，并且可以抑制培植期间的天数的显著增加。特别是，在冬季，温度被调节成，使作物1的环境温度高于适于生长的温度。此外，因为当作物1的环境温度降低时相对湿度减小了，所以存在光合作用所必需的叶片的蒸腾动作将出现问题的可能性，并且存在将出现例如叶片分化未正常进行的生理失调的可能性。相反，在本实施例中，因为作物1的环境温度在冬季中维持在较高温度，所以可以抑制由于低温而出现的生理失调。

从上可知，在控制装置30中设置控制内容，从而为了热保持目的，使作物1在冬季的环境温度为高于夏季的温度。此外，因为作物1在白天的环境温度高于夜间的，所以在白天的相对湿度相对于夜间减小了。因此，控制装置30为了增湿目的促使喷雾装置212操作。类似地，通过将白天划分成上午和下午两个时间间隙，当相对湿度减小时可以使喷雾装置212在下午时间间隙操作。

同时，类似于如上所述的示例性操作，作为防止湿度过度增加所需的，通过使用气流形成装置23(通风装置231和送风管232)产生气流来执行除湿是有效的。此外，理想是使用气流形成装置23来用于防止大棚本体10的内部空间中的空气停滞并且使新鲜空气进入作物1附近。注意到，在冬季，因为存在当操作气流形成装置23时大棚本体10中的温度降低的可能性，所以控制装置30促使气流形成装置23在一温度范围内有规律地操作，在该温度范围内作物1的簇的温度在冬季中以预定温度或更高来维持。

图15显示了在冬季作物1的簇的温度和外部气温的示例性实际测量。大棚本体10安装成，其纵向方向处于南北方向。测量条件如下。也就是说，侧窗104仅从10:30到12:00打开，并且在其他时间关闭。天棚帘221从8:30到16:00打开，并且在其他时间关闭。至于侧帘222，从8:30到10:30其东侧打开且西侧关闭，并且从14:00到17:00其东侧关闭且其西侧打开。此外，从10:30到14:00侧帘222的东侧和西侧两者都打开，并且在其他时间两者都关闭。当作物簇的温度达到27℃或以上时操作通风装置231，并且当作物簇的温度达到25℃或以上时操作送风泵233。此外，在所示实例中，操作通风装置231和送风泵233以用于在侧窗104打开时的时间间隙(10:30到12:00)中促进通风。当作物簇的湿度降至50％或者更小时喷雾装置212喷洒水。

在上述条件下得到了图15中所示的效果。在该图中，T1指示簇的温度，T2指示外部气温，H1指示作物簇的湿度并且H2指示外部空气的湿度。根据测量结果，在上午，通过在作物簇的温度达到25℃并且外部空气的湿度减小到大约50％时的10:00开始通风，簇的温度下降并且簇的湿度同时减小。在下午，通过关闭侧窗104以用于保持其中的热量，能够使簇的温度维持高于外部气温，即使外部气温在夜间下降。

注意到，在向控制装置30供给环境信息的环境传感器24的位置高于作物1的情况中进行如上所述的示例性测量，并且当环境传感器24的位置被改变至低于作物1的高度的更低位置时作物簇的温度可能升高。理想地，通过设置用于作物簇的温度的一温度范围(例如，适于生长的温度设置为15到20℃)，调节通风从而当在晴天的白天执行除湿时作物簇的温度维持在该范围内。也就是说，理想的，当在除湿期间该温度达到温度范围的下限时控制装置30停止通风。有可能根据日落时间作为参考来设置开始通风的时间，而不是设为固定时间。

如上所述，甚至在冬季，有可能通过喷雾装置212、天棚帘221、侧帘222、气流形成装置23(通风装置231和送风管232)来维持大棚本体10的环境处于类似于夏季的适于作物1生长的条件。

为了进一步抑制在冬季作物1的温度下降，可以在大棚本体10的侧壁部分102(和端壁部分103)的下端部分处设置用于闭合相对于地面形成的间隙的间隙闭合器16(参见图3)。注意到，理想地，间隙闭合器16是由类似于浇水管213的材料形成的管构成并且充满水以便抑制成本增加。如果排完内部的水，则间隙闭合器16是易于运送的，并且当装有水时，间隙闭合器16通过在白天接收日光而贮存热量并且通过在夜间放热而抑制大棚本体10内部的空气温度的降低。

顺便提及，通风装置231在大棚本体10沿纵向方向的两端处分别设置到端壁部分103上，并且设置成在大棚本体10中在形成于天棚帘221下面的空间中产生气流。通风装置231各设置在端壁部分103的上侧和天棚帘221的下面。特别是，设置通风装置231的高度位置被设置成比大棚本体10的上端与下端的中部高。此外，理想地，通风装置231设置的高度位置被设置成比预测的收割期的作物1的上端位置与天棚帘221的上端之间的中部高。

当按其中侧窗104打开状态操作时，通风装置231设置成，由于在大棚本体10中产生气流而从侧窗104将外部空气吸入到大棚本体10中。在其中通风装置231是通风扇的情况中，在连接侧窗104和通风装置231的路径中产生气流。另一方面，在通风装置231是送风机的情况中，由于当大棚本体10内产生气流时的负压力而从侧窗104吸入外部空气。通风装置231可能采用其中气流的方向是固定的配置或者其中包括摆动机构的配置。

控制装置30被配置成为了除湿、冷却、通风等的目的而根据例如由环境传感器24测得的温度、湿度和光强度的条件来操作气流形成装置23(通风装置231和送风管232)。虽然控制装置30促使侧窗104在按如上所述的示例性配置中操作气流形成装置23时的期间打开，但是有可能通过控制除了侧窗104之外的端窗105的打开/关闭来产生不能仅通过打开/关闭侧窗104而产生的不同气流。

顺便提及，理想地，两个通风装置231被设置成，其在短方向上的位置不同，如图16A到16D中所示，而不是其中两个通风装置231彼此相对的布置。也就是说，理想地，两个通风装置231被设置成，彼此相对于沿着纵向方向的大棚本体10的中线位于相反侧上，并且被设置成，该中线与相应通风装置231之间的距离是相同的。当按该方式设置通风装置231时，在大棚本体10的短方向上的气流分布将是对称的。

在该布置中，端窗105沿大棚本体10的短方向设置在与通风装置231相反侧上。也就是说，因为通风装置231和端窗105分别面对设置在另一端壁部分103中的端窗105和通风装置231，所以在操作通风装置231时通过打开端窗105产生了按沿大棚本体10的纵向方向的基本上直线流动的气流51和52。此外，如果在该状态中还打开侧窗104，则由于通风装置231与端窗105之间产生的气流51和52所引起的负压力而通过侧窗104将外部空气吸入到大棚本体10中。也就是说，可以迅速地使大棚本体10内的空气通风。此外，因为在作物1上方产生气流，所以在作物1附近吸入空气，并且在作物1附近产生轻微气流53。结果，可以在不损坏作物1的情况下以该轻微气流53在作物1附近快速地执行除湿和冷却，因为空气未被直接吹到作物1上。

在图16A和16B中，箭头指示气流51到53的方向。由于由通风装置231形成了直线气流51和52的结果，所以如图16A中所示地通过侧窗104吸入外部空气，并且如图16B中所示地在作物1附近引起了气流。注意到，在图16B中，因为左侧的通风装置231比右侧的通风装置231设置在更向后处，所以所示作物1种植在近侧，并且通过由右侧的通风装置231形成的气流51在作物1附近引起了气流53。

理想地，通风装置231的位置是相对于大棚本体10可调整的。例如，通过配置具有形成气流51或气流52的本体装置和固定至端壁部分103的安装结构的通风装置231并且通过使主装置安装至安装框架的位置是可变的来实现这种配置。

如图17中所示，可以通过从纵向方向观察时堆积的多个通风扇或送风机来配置通风装置231。在图17中，由虚线围住的两个矩形中的每个表示通风扇或者送风机。该通风扇或者送风机包括如上所述的轴流式风扇。堆积以形成通风装置231的该多个通风扇或者送风机设置成，轴流式风扇的转动轴的轴线位于直线上。

在如上所述的示例性配置中，虽然给出了与一个大棚本体10有关的说明，但是存在其中并排地设置多个大棚本体10A到10C的情况，如图18中所示。在其中并排地设置多个大棚本体10A到10C的情况中，存在所有大棚本体10A到10C中种植相同种类的作物1的情况，并且存在其中在各大棚本体10A到10C中种植不同作物1的情况。在其中并排地设置多个大棚本体10A到10C的情况，如果在大棚本体10A到10C的每个中安装构成给水装置21的水泵217、贮水箱218等，则任一情况下都存在成本增加的问题。

考虑到此，如图18中所示，将向设置在大棚本体10A到10C的每个中的浇水装置211和喷雾装置212供给水的给水设备26分成设置在大棚本体10A到10C的每个中的第一给水设备261和与大棚本体10A到10C无关的第二给水设备262。至少在设置在多个大棚本体10A到10C中的浇水装置211之间或者喷雾装置212之间共用第二给水设备262。

在图18所示的示例性配置中，第一给水设备261和第二给水设备262各包括插设在用于向浇水装置211供给水的路径中的装置和插设在用于向喷雾装置212供给水的路径中的装置。

在第一给水设备261中，在用于向浇水装置211供给水的路径中插设开关阀2611和第一贮水箱2612，并且仅在用于向喷雾装置212供给水的路径中插设开关阀2613。

另一方面，在第二给水设备262中，在用于向浇水装置211供给水的路径中插设开关阀2621和用于加压的水泵2622。插设在用于向喷雾装置212供给水的路径中的装置包括第二贮水箱2623和用于加压的水泵2624。控制向第二贮水箱2623给水的开关阀2625和控制从第二贮水箱2623排水的开关阀2626被连接至第二贮水箱2623。开关阀2627插设在用于从水泵2624向大棚本体10A到10C供给水的路径中。

类似于给水设备26，控制装置30分成设置在大棚本体10A到10C的每个中的第一控制装置301和与大棚本体10A到10C无关的第二控制装置302。第一控制装置301控制设置在第一给水设备261中的开关阀2611和2613的开关状态。此外，第二控制装置302配置成控制设置在第二给水设备262中的开关阀2621和2625至2627的开关状态并且控制水泵2622和2624的操作状态。注意到，在所示实例中，在大棚本体10A到10C的每个中设置第一环境传感器241，并且与大棚本体10A到10C独立地设置由所有大棚本体10A到10C共用的第二环境传感器242。第一环境传感器241配置成测量大棚本体10A到10C内部的温度、湿度和光强度。第二环境传感器242配置成测量大棚本体10A到10C外部的温度、湿度和光强度。在第一控制装置301中使用由第一环境传感器241收集的信息，并且在第二控制装置302中使用由第二环境传感器242收集的信息。

图18中省略了与第一控制装置301和第二控制装置302有关的信号通路。另外，在所示实例中，虽然向浇水装置211供给井水，并且向喷雾装置212供给城市供水(自来水)，但是如上所述地适当选择向浇水装置211和喷雾装置212供给的水。

在图18所示的配置中，第一贮水箱2612配置成保证向大棚本体10A到10C的每个中的浇水装置211供给的水量。另一方面，因为第二贮水箱2623被设置在多个大棚本体10A到10C中的喷雾装置212共用，所以存在如果大棚本体10A到10C的数量增加则第二贮水箱2623的容量将增大的可能性。为了防止第二贮水箱2623的尺寸的增大，在其中第二控制装置302不能同时向多个大棚本体10A到10C供给水的情况中，第二控制装置302依次向适当数量的大棚本体10A到10C的每个供给水。为了执行该操作，第二控制装置302通过与第一控制装置301通信地协作。

例如，假设一种其中第二贮水箱2623可以同时向大棚本体10A到10C之中的两个大棚本体供给水，并且不能同时向三个大棚本体10A到10C供给水的情况。在该情况中，第二控制装置302执行控制，从而向大棚本体10A到10C之中的两个大棚本体供给水，并且然后在完成向该两个大棚本体供给水之后向剩余大棚本体供给水。

如该实例中所示，通过变换从第二贮水箱2623向大棚本体10A到10C的每个供给水的时机，在不增大第二贮水箱2623的尺寸的情况下向多个大棚本体10A到10C供给水变为可能。此外，不必在大棚本体10A到10C的每个中设置相应于第二贮水箱2623的配置和相应于水泵2622与2624的配置。结果，甚至在其中并排地设置多个大棚本体10A到10C的情况中，可以抑制成本增加，并且可以避免共用的给水设备26的尺寸的增大。

如上所述，给水设备26的一部分(第二给水设备262)被多个大棚本体10A到10C共用。此外，控制装置30(第二控制装置302)根据给水设备26的水容量与大棚本体10A到10C中所需的水量之间的关系来从大棚本体之中选择用于从给水设备26供给水的目标。此外，当大棚本体10A到10C中所需的总水量超过给水设备26的给水容量时，控制装置30(第二控制装置302)可以执行控制，从而给水设备26依次向大棚本体10A到10C供给水。

注意到，如上所述的实施例是本发明的一实例。本发明不限于如上所述的实施例，并且除了上述实施例之外，显然可以根据该设计等来进行各种改进，只要其不脱离本发明的技术理念。

Claims (24)

1.一种农用大棚，包括：

至少一个大棚本体，其中由框架支撑具有半透明性的覆盖材料并且内部形成用于作物生长的空间；

环境形成装置，其包括给水装置，该给水装置被配置成通过从上方给生长在所述大棚本体内的作物的簇浇水以给所述作物给水并且控制所述作物的环境温度，所述环境形成装置被配置成形成其中生长所述作物的环境；

环境传感器，其配置成检测环境信息，所述环境信息包括所述大棚本体的内部空间中的、所述作物的环境温度；以及

控制装置，其配置成从所述环境传感器获取所述环境信息，并且根据所述环境信息来控制通过所述给水装置的浇水时机和浇水量中的至少一个，以便获得适于所述作物生长的温度和湿度，

其中所述控制装置被配置成通过在根据所述环境信息所确定的浇水周期中驱动所述给水装置来执行浇水，并且在所述浇水周期之后的空闲周期通过所述给水装置禁止浇水。

2.根据权利要求1所述的农用大棚，其中所述控制装置具有控制包括所述给水装置的所述环境形成装置的操作的功能并且被配置成根据季节改变用于控制所述环境形成装置的控制内容。

3.根据权利要求2所述的农用大棚，还包括用于测量所述大棚本体外部的温度的温度传感器，

其中所述控制装置被配置成根据由所述温度传感器直到当天日出所测得的最低温度来确定所述季节。

4.根据权利要求2或3所述的农用大棚，其中所述控制装置被配置成设定通过所述给水装置浇水的时机和量中的至少一个，从而所述作物的环境温度变为高于适于在冬季生长的温度。

5.根据权利要求2到4中任一项所述的农用大棚，其中所述控制装置被配置成根据时间间隙来改变用于控制所述环境形成装置的控制内容。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的农用大棚，其中所述控制装置被配置成根据所述作物的生长阶段来改变所述空闲周期。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的农用大棚，其中所述控制装置被配置成根据所述作物的生长阶段来改变通过所述给水装置浇水的量。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的农用大棚，

其中所述给水装置包括：

浇水装置，其被配置成执行浇水从而将水直接施加至所述作物；以及

喷雾装置，其被配置成将水喷洒到所述作物上方的空间内。

9.根据权利要求8所述的农用大棚，

其中所述至少一个大棚本体包括多个大棚本体；以及

其中所述农用大棚还包括给水设备，该给水设备配置成向设置在所述多个大棚本体的每个中的所述浇水装置和所述喷雾装置中的至少一个供给水并且由所述多个大棚本体所共用。

10.根据权利要求9所述的农用大棚，其中所述控制装置被配置成根据所述给水设备的给水能力与所述多个大棚本体中的每个所需水量之间的关系，来从所述多个大棚本体中选择至少一个大棚本体为从所述给水设备给水的目标。

11.根据权利要求10所述的农用大棚，其中当作为用于从所述给水设备供给水的目标的所述至少一个大棚本体包括为用于从所述给水设备供给水的目标的多个大棚本体时，在其中作为用于从所述给水设备供给水的目标的所述大棚本体所需水量超过所述给水设备的给水能力的情况中，所述控制装置依次使所述给水设备向作为用于从所述给水设备供给水的目标的所述大棚本体供给水。

12.根据权利要求1到11中任一项所述的农用大棚，其中所述控制装置被配置成从位于与所述作物的生长阶段对应的位置处的所述环境传感器获取所述环境信息。

13.根据权利要求1到12中任一项所述的农用大棚，

其中所述环境形成装置还包括气流形成装置，所述气流形成装置配置成在所述大棚本体内部、所述作物附近形成气流，以及

其中所述控制装置被配置成根据通过所述给水装置浇水的时机和量中的至少一个来控制所述气流形成装置的操作。

14.根据权利要求1到12中任一项所述的农用大棚，

其中所述环境形成装置还包括气流形成装置，所述气流形成装置配置成在所述大棚本体内部、所述作物附近形成气流，以及

其中所述控制装置使所述气流形成装置在一范围内有规律地操作，在该范围内使所述作物的环境温度在冬季中维持在预定温度或以上。

15.根据权利要求14所述的农用大棚，

其中所述大棚本体整体地包括：

彼此对置的一对侧壁部分，横跨所述对侧壁部分延伸的顶棚部分；以及

彼此对置并且与所述对侧壁部分相交的一对端壁部分，

其中所述环境形成装置还包括设置在所述对侧壁部分的至少一个中的、可打开/可关闭的侧窗，以及

其中所述气流形成装置被安装到所述对端壁部分的至少一个上并且被配置成当所述侧窗打开时通过沿穿过所述对端壁部分的方向在所述大棚本体中形成气流来从所述侧窗吸入外部空气。

16.根据权利要求15所述的农用大棚，

其中所述对端壁部分的每个设有可打开/可关闭的端窗，

其中所述气流形成装置安装到所述对端壁部分的每个上，以及

其中形成对的所述气流形成装置在所述大棚本体中彼此相对于沿着穿过所述对端壁部分的方向的中线设置在相反侧上，并且各设置成面向设置在所述对置的端壁部分中的所述端窗。

17.根据权利要求15或16所述的农用大棚，

其中所述环境形成装置还包括帘，所述帘被在关闭状态与打开状态之间可打开/可关闭地驱动，在所述关闭状态中减少照射在所述作物上的外部光，在所述打开状态中不阻挡照射在所述作物上的外部光，以及

其中所述气流形成装置设置在所述作物上方并且在所述帘的关闭状态中定位在对于所述顶棚部分的相对侧上，在它们之间插设该帘。

18.根据权利要求16所述的农用大棚，

其中所述侧窗和所述端窗被可打开/可关闭地驱动，以及

其中所述控制装置被配置成根据由所述环境传感器检测到的所述环境信息来控制所述侧窗的打开/关闭、所述端窗的打开/关闭和所述气流形成装置的操作。

19.根据权利要求15到18中任一项所述的农用大棚，

其中安装到所述端壁部分上的所述气流形成装置包括：

本体装置，其配置成形成所述气流，以及

安装框架，其固定到所述端壁部分上，并且其中所述本体装置联接至所述安装框架的位置是可改变的。

20.根据权利要求15到19中任一项所述的农用大棚，

其中安装到所述端壁部分上的所述气流形成装置包括各具有轴流式风扇的多个通风扇或者送风机，并且所述轴流式风扇的旋转轴的轴线设置在直线上。

21.根据权利要求1到20中任一项所述的农用大棚，还包括帘，所述帘配置成在关闭状态与打开状态之间可打开/可关闭地驱动，在所述关闭状态中减少照射在作物上的外部光，在所述打开状态中不阻挡照射在作物上的外部光，

其中所述控制装置被配置成根据通过所述给水装置浇水的时机和量中的至少一个来驱动所述帘以便打开或者关闭。

22.根据权利要求1到21中任一项所述的农用大棚，

其中所述控制装置包括被配置成从外部获取天气预报信息的通信接口单元，

所述控制装置被配置成通过从经由所述通信接口单元获得的天气预报信息预测所述环境温度，来确定通过所述给水装置浇水的时机和量中的至少一个的方案。

23.根据权利要求1到22中任一项所述的农用大棚，其中所述环境传感器被配置成检测所述大棚本体内部的湿度和光强度中的至少一个以作为除了所述作物的环境温度之外的环境信息。

24.根据权利要求1到23中任一项所述的农用大棚，其中所述给水装置包括配置成调节水温的冷却器。