JP2021166508A - 温度制御方法、温度制御装置、温度制御プログラム及び温度制御システム - Google Patents

温度制御方法、温度制御装置、温度制御プログラム及び温度制御システム Download PDF

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Yukinori Matsumoto
誠二 藤原
Seiji Fujiwara
保之 中西
Yasuyuki Nakanishi
英朗 三添
Hideaki Mizoe
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Abstract

【課題】果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる技術を提供する。【解決手段】温度制御装置１における温度制御方法は、栽培施設１００の内部温度及び内部湿度を取得し、第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、栽培施設１００の内部温度を制御し、第１動作モードは、栽培施設１００の内部と外部とを隔てる開閉可能な側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、内部温度が所定の目標温度となるように空調機器１４を動作させ、第２動作モードは、内部温度及び内部湿度に基づいて栽培施設１００の内部露点温度を算出し、側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、果実の表面温度が内部露点温度より高くなるように空調機器１４を動作させ、第３動作モードは、側窓１２１及び天窓１７１を開けた状態で、空調機器１４を停止させる。【選択図】図１

Description

本開示は、果実の栽培施設の内部温度を制御する技術に関するものである。
農業分野では、近年、鉄骨ハウス又はパイプハウスなど（以後「ハウス」と略記）を用いた施設栽培が広まっている。
施設栽培は、野菜を栽培するハウス内を、外界と隔離することで、外界とは異なる環境条件をハウス内に実現できる。これにより、気候又は気象条件の影響が少なく抑えられ、長期間又は年間を通じた野菜栽培が可能となり、安定した野菜供給が実現できる。さらに、従来は野菜栽培が難しかった地域でも、野菜の栽培及び生産が可能となり、地産地消及びフードマイレージの削減にもつながることからＳＤＧｓ（持続的な開発目標）の観点からも注目されている。
一般的に、昼夜の寒暖差が大きいほど果実が美味しくなることが知られている。
しかしながら、例えば亜熱帯地域では昼夜の寒暖差がほとんど無い。そのため、夜間は冷房装置がハウス内を冷やすことで、昼夜の寒暖差を生じさせることが考えられる。
ここで、夜間は冷房装置がハウス内を冷やすため、ハウスに設置されている開閉可能な窓を閉め切る必要がある。しかしながら、昼間にハウスの窓が閉め切られると、ハウス内の温度が高くなり過ぎるため、昼間は窓を開ける必要がある。
夜間に窓を閉めて冷房装置でハウス内が冷やされた後、翌朝に窓が開けられた場合、果実の表面温度とハウス内の温度とが大きく異なる状態となる。そして、冷えた果実が外からの高温かつ高湿度の空気に触れることで果実の表面に結露が生じるおそれがある。果実表面の結露は、果実裂果の一つの原因と考えられているほか、糸状菌（カビ等）の伝染の原因であることが知られている。
例えば、特許文献１には、オウトウ用加温施設内の温度を調節することにより、オウトウ用加温施設内の昼間における温度及び湿度を、オウトウ果実を含む樹体からの水分の蒸散可能な範囲、及びオウトウ果実に結露を生じさせない値以下に調節する裂果防止装置が開示されている。
特開２００２−１５３１４７号公報
しかしながら、上記従来の技術では、施設内の湿度に基づいて施設内の温度を調節することにより、施設内の昼間における温度及び湿度をオウトウ果実に結露を生じさせない値以下に調節しているが、果実の表面温度については考慮されていない。そのため、上記従来の技術では、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することは困難であり、更なる改善が必要と考えられる。
本開示は、上記の問題を解決するためになされたもので、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる技術を提供することを目的とするものである。
本開示の一態様に係る温度制御方法は、果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置における温度制御方法であって、前記栽培施設の内部温度及び内部湿度を取得し、第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御し、前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる。
本開示によれば、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる。
本開示の実施の形態１における栽培システムの構成を示す全体図である。 本開示の実施の形態１における温度制御装置の構成を示すブロック図である。 本開示の実施の形態１における温度制御装置１の温度制御処理について説明するためのフローチャートである。 図３のステップＳ１１の結露防止処理について説明するためのフローチャートである。 図３のステップＳ１２の窓開処理について説明するためのフローチャートである。 本開示の実施の形態１の第１の変形例における窓開処理について説明するためのフローチャートである。 本開示の実施の形態１の第２の変形例における結露防止処理について説明するためのフローチャートである。 本開示の実施の形態２における栽培システムの構成を示す全体図である。 本開示の実施の形態２における温度制御装置の構成を示すブロック図である。 本開示の実施の形態２の結露防止処理について説明するためのフローチャートである。 本開示の実施の形態３における栽培システムの構成を示す全体図である。 本開示の実施の形態３における温度制御装置の構成を示すブロック図である。 本開示の実施の形態３においてメモリに記憶される表面温度推定テーブルの一例を示す図である。 本開示の実施の形態３の結露防止処理について説明するためのフローチャートである。
（本開示の基礎となった知見）
施設栽培において、３０℃以上の高温では着果、肥大及び着色が不良となる。また、３５℃以上では花粉稔性が低下し、落果が発生する。また、夜間の温度が高い場合は、呼吸による消耗が増え、果実肥大が悪くなる。一方、昼間の温度が２０℃以下であり、夜間の温度が４℃〜８℃である場合、花の各器官の分化及び発育が助長され、子室数が増加し、乱形果の発生が多くなる。
また、相対湿度についても、適切な範囲が存在しており、例えば相対湿度が９０％を超えると、葉カビ病などの病気が発生しやすくなる。また、相対湿度が極めて高い環境では、果実表面に結露が発生する場合がある。果実表面の結露は、裂果につながるといわれている。裂果した果実は商品価値が低下し、販売不可能となることが多い。加えて、果実表面の結露は、葉カビ病などの病気伝染の原因にもなる。
一方、相対湿度が極度に低いと、過度な蒸散を抑制する目的で植物が気孔を閉じ、光合成が抑制される。
ハウス内の温度及び湿度の制御は、野菜生産者が手動で実施することもあるが、近年はハウス内外の温度、湿度及び光量などの測定データをもとに、統合環境制御装置を用いて自動的に実施することも多くなってきている。また、ヒートポンプエアコン及び燃焼式加温機などの空調機器は、運転コストがかかる。そのため、空調機器の使用をある程度控え、換気及び遮光などと組み合わせた制御が行われることが多い。
また、施設栽培では、側窓、天窓、換気扇、カーテン、空調機器（ヒートポンプエアコン及び燃焼式加温機など）及びミストなどの環境制御機器が制御されることで、ハウス内の環境が、栽培対象となる植物（野菜）の生育にとって適切になるように、すなわち栽培対象となる野菜の生育に好適となるように、ハウス内環境が制御される。
例えば、トマト栽培の場合、生育適温は５〜４０℃、より好ましくは１０〜３５℃の範囲であり、昼間の最適温度は２５〜３０℃であり、夜間の最適温度は１０〜１５℃であるといわれており、ハウス内温度が上記の範囲に収まるような環境制御が行われる。
また、適切なハウス内環境は、光合成が行われる日中と、呼吸のみが行われる夜間とで異なる。トマトの場合、日中の温度は２５〜３０℃を目標値とし、夜間の温度は１０〜１５℃を目標値としてハウス内温度が制御される。
したがって、一日の中で、夜間の温度制御から日中の温度制御に切り替わる際に、ハウス内の温度が大きく変化する状況が発生する。この時、ハウス内の温度及び湿度の状況によっては、果実の表面温度と、ハウス内の温度との差が大きくなり、その結果、果実表面に結露が発生する場合がある。
具体的な事例を以下に示す。
栽培地域としては、亜熱帯地域に代表される高温多湿な気候の地域を前提とする。高温多湿な気候の地域は、昼夜を通じて気温が高く、かつ、湿度も高い。また、この地域において、夜間は、ハウスを締め切った状態で、ヒートポンプエアコンなどを使って冷房する。一方、日の出後は、日射に伴ってハウス内が温度上昇し、ヒートポンプエアコンでは十分に冷却できない。そのため、昼間は、ヒートポンプエアコンを停止し、換気することで積極的に外気を導入する。これにより、極度な温度上昇を抑える。
ここで、トマト栽培の場合を考える。夜間のヒートポンプエアコンのハウス内冷却による温度制御は、日の出前後に外気導入による温度制御に切り替わるが、この切り替わるタイミングでトマト果実に結露が発生する場合がある。
これは、以下の理由による。
（１）夜間冷房期間中に、外気に比べハウス内の温度が低くなっており、トマト果実の温度も同様に低くなっている。
（２）外気導入による温度制御への切り替わり時に、ハウス内に比べ高温度かつ高湿度の空気が流入する。
（３）トマト果実は、熱容量が大きい。そのため、周囲の気温が急に上昇しても、トマト果実の温度は遅れて上昇する。
（４）その結果、外気導入による温度制御への切り替わり直後に、ハウス内に流入した高温度かつ高湿度の空気がトマト果実によって冷やされる。トマト果実周囲の空気が露点温度を下回ることで、トマト果実表面に結露が発生する。
以上の課題を解決するために、本開示の一態様に係る温度制御方法は、果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置における温度制御方法であって、前記栽培施設の内部温度及び内部湿度を取得し、第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御し、前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる。
この構成によれば、夜間は、窓が閉じられた状態で、栽培施設の内部温度が所定の目標温度となるように空調機器が動作する。日の出前から日の出後は、窓が閉じられた状態で、果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなるように空調機器が動作する。そして、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づくと、窓が開けられた状態で、空調機器が停止する。したがって、日の出後に窓が開けられる際には、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づいており、かつ果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなっているので、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる。
また、上記の温度制御方法において、日の出時刻から所定時間経過した後、前記第２動作モードから前記第３動作モードへ移行してもよい。
この構成によれば、日の出時刻から所定時間経過するまでは、窓が閉じられた状態で、果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなるように空調機器が動作し、日の出時刻から所定時間経過した後、窓が開けられた状態で、空調機器が停止する。したがって、所定時間が、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づく時間に設定されることにより、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる。
また、上記の温度制御方法において、前記内部温度が前記果実の育成の限界となる温度に達した場合、前記第２動作モードから前記第３動作モードへ移行してもよい。
この構成によれば、内部温度が果実の育成の限界となる温度に達するまでは、窓が閉じられた状態で、果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなるように空調機器が動作し、内部温度が果実の育成の限界となる温度に達した場合、窓が開けられた状態で、空調機器が停止する。したがって、栽培施設の内部温度が果実の育成の限界となる温度に達した場合、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づいている、あるいは外部温度を超えており、窓が開けられたとしても、果実の表面に結露が発生するのを防止することができる。
また、上記の温度制御方法において、さらに、前記栽培施設の外部温度及び外部湿度を取得し、前記外部温度及び前記外部湿度に基づいて前記栽培施設の外部露点温度を算出し、前記果実の表面温度が前記外部露点温度より高くなった場合、前記第２動作モードから前記第３動作モードへ移行してもよい。
この構成によれば、果実の表面温度が栽培施設の外部露点温度以下である場合は、窓が閉じられた状態で、果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなるように空調機器が動作し、果実の表面温度が栽培施設の外部露点温度より高くなった場合、窓が開けられた状態で、空調機器が停止する。したがって、窓が開けられる際には、果実の表面温度が栽培施設の外部露点温度より高くなっているため、果実の表面に結露が発生するのを防止することができる。
また、上記の温度制御方法において、前記第２動作モードにおいて、さらに、前記果実の表面温度を計測するセンサから、前記果実の表面温度を取得してもよい。
この構成によれば、果実の表面温度を計測するセンサから、正確な果実の表面温度が取得されるので、より確実に果実の表面に結露が発生するのを防止することができる。
また、上記の温度制御方法において、前記第２動作モードにおいて、さらに、前記果実の表面温度を推定してもよい。
この構成によれば、果実の表面温度が推定されるので、果実の表面温度を計測するセンサが不要となり、構成を簡素化することができる。
また、上記の温度制御方法において、前記第２動作モードへ移行した時点の前記栽培施設の内部温度と、前記第２動作モードへ移行した時点からの経過時間とに前記果実の表面温度の推定値を対応付けたテーブルから、前記第２動作モードへ移行した時点の前記内部温度と前記第２動作モードへ移行した時点からの経過時間とに対応付けられている前記推定値を抽出してもよい。
この構成によれば、第２動作モードへ移行した時点の内部温度と、第２動作モードへ移行した時点からの経過時間とに基づいて、果実の表面温度を容易に推定することができる。
また、上記の温度制御方法において、前記第３動作モードにおいて、所定時間間隔で前記窓を段階的に開けてもよい。
この構成によれば、所定時間間隔で窓が段階的に開けられるので、栽培施設の内部温度を栽培施設の外部温度に徐々に近づけることができる。
本開示の他の態様に係る温度制御装置は、果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置であって、前記栽培施設の内部温度及び内部湿度を取得する取得部と、第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御する制御部と、を備え、前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる。
この構成によれば、夜間は、窓が閉じられた状態で、栽培施設の内部温度が所定の目標温度となるように空調機器が動作する。日の出前から日の出後は、窓が閉じられた状態で、果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなるように空調機器が動作する。そして、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づくと、窓が開けられた状態で、空調機器が停止する。したがって、日の出後に窓が開けられる際には、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づいており、かつ果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなっているので、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる。
本開示の他の態様に係る温度制御プログラムは、果実の栽培施設の内部温度を制御するための温度制御プログラムであって、前記栽培施設の内部温度及び内部湿度を取得し、第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御するようにコンピュータを機能させ、前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる。
この構成によれば、夜間は、窓が閉じられた状態で、栽培施設の内部温度が所定の目標温度となるように空調機器が動作する。日の出前から日の出後は、窓が閉じられた状態で、果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなるように空調機器が動作する。そして、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づくと、窓が開けられた状態で、空調機器が停止する。したがって、日の出後に窓が開けられる際には、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づいており、かつ果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなっているので、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる。
本開示の他の態様に係る温度制御システムは、果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置と、空調機器と、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓と、を備え、前記温度制御装置は、前記栽培施設の内部温度及び内部湿度を取得する取得部と、第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御する制御部と、を備え、前記第１動作モードは、前記窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように前記空調機器を動作させ、前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる。
この構成によれば、夜間は、窓が閉じられた状態で、栽培施設の内部温度が所定の目標温度となるように空調機器が動作する。日の出前から日の出後は、窓が閉じられた状態で、果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなるように空調機器が動作する。そして、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づくと、窓が開けられた状態で、空調機器が停止する。したがって、日の出後に窓が開けられる際には、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づいており、かつ果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなっているので、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる。
本開示の他の態様に係る温度制御方法は、果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置における温度制御方法であって、前記果実の表面温度を計測するセンサから、前記果実の表面温度を取得し、第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御し、前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる。
この構成によれば、夜間は、窓が閉じられた状態で、栽培施設の内部温度が所定の目標温度となるように空調機器が動作する。日の出前から日の出後は、窓が閉じられた状態で、果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなるように空調機器が動作する。そして、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づくと、窓が開けられた状態で、空調機器が停止する。したがって、日の出後に窓が開けられる際には、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づいており、かつ果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなっているので、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる。
本開示の他の態様に係る温度制御装置は、果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置であって、前記果実の表面温度を計測するセンサから、前記果実の表面温度を取得する取得部と、第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御する制御部と、を備え、前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる。
この構成によれば、夜間は、窓が閉じられた状態で、栽培施設の内部温度が所定の目標温度となるように空調機器が動作する。日の出前から日の出後は、窓が閉じられた状態で、果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなるように空調機器が動作する。そして、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づくと、窓が開けられた状態で、空調機器が停止する。したがって、日の出後に窓が開けられる際には、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づいており、かつ果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなっているので、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる。
本開示の他の態様に係る温度制御プログラムは、果実の栽培施設の内部温度を制御するための温度制御プログラムであって、前記果実の表面温度を計測するセンサから、前記果実の表面温度を取得し、第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御するようにコンピュータを機能させ、前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる。
この構成によれば、夜間は、窓が閉じられた状態で、栽培施設の内部温度が所定の目標温度となるように空調機器が動作する。日の出前から日の出後は、窓が閉じられた状態で、果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなるように空調機器が動作する。そして、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づくと、窓が開けられた状態で、空調機器が停止する。したがって、日の出後に窓が開けられる際には、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づいており、かつ果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなっているので、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる。
本開示の他の態様に係る温度制御システムは、果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置と、空調機器と、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓と、前記果実の表面温度を計測するセンサと、を備え、前記温度制御装置は、前記センサから、前記果実の表面温度を取得する取得部と、第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御する制御部と、を備え、前記第１動作モードは、前記窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように前記空調機器を動作させ、前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる。
この構成によれば、夜間は、窓が閉じられた状態で、栽培施設の内部温度が所定の目標温度となるように空調機器が動作する。日の出前から日の出後は、窓が閉じられた状態で、果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなるように空調機器が動作する。そして、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づくと、窓が開けられた状態で、空調機器が停止する。したがって、日の出後に窓が開けられる際には、栽培施設の内部温度が栽培施設の外部温度に近づいており、かつ果実の表面温度が栽培施設の内部露点温度より高くなっているので、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる。
以下添付図面を参照しながら、本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本開示を具体化した一例であって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
（実施の形態１）
図１は、本開示の実施の形態１における栽培システムの構成を示す全体図である。
栽培施設１００は、果実１０を外界から分離して栽培するための設備である。具体的には、栽培施設１００は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル又はフッ素系フィルム等で囲われた鉄骨ハウス又はパイプハウスである。果実１０は、例えばトマトの果実である。
図１に示す栽培システムは、温度制御装置１、内部温湿度計測装置１１、側窓駆動装置１２、換気扇１３、空調機器１４、表面温度計測装置１５、天窓駆動装置１７、側窓１２１及び天窓１７１を備える。
内部温湿度計測装置１１は、栽培施設１００の内部温度及び内部湿度を計測する。内部温湿度計測装置１１は、温度センサ１４１及び湿度センサ１４２を含む。温度センサ１４１は、栽培施設１００の内部温度を計測する。湿度センサ１４２は、栽培施設１００の内部湿度を計測する。内部湿度は、栽培施設１００内の相対湿度である。温度センサ１４１及び湿度センサ１４２は、栽培施設１００内の任意の場所に設置される。
温度制御装置１は、果実１０の栽培施設１００の内部温度を制御する。温度制御装置１は、内部温湿度計測装置１１から入力されたデータに基づき、栽培施設１００の内側と外側との分離具合及び栽培施設１００内の温度及び湿度の変更具合を決定する。
空調機器１４は、例えばヒートポンプにより、栽培施設１００内の温度及び湿度を変更する。空調機器１４は、冷房機能により栽培施設１００内を冷却し、暖房機能により栽培施設１００内を暖める。空調機器１４が稼働する時、換気扇１３は停止し、側窓１２１及び天窓１７１は閉じておくほうが、効率よく栽培施設１００内を冷却又は暖房できる。特に、夜間は、温度制御装置１は、換気扇１３を停止させるとともに側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、空調機器１４を動作させる。
なお、空調機器１４は、複数の空調要素機器から構成されてもよい。例えば、空調機器１４は、複数のヒートポンプを含んでもよい。複数のヒートポンプのうち、一部のヒートポンプは冷房運転を行い、他のヒートポンプは暖房運転を行ってもよい。これにより、栽培施設１００内の温度及び湿度を精度よく制御することができる。また、空調機器１４は、ヒートポンプと燃焼式暖房機とから構成されてもよい。空調機器１４の暖房機能は、燃焼式暖房機を動作させることにより実現してもよい。さらに、空調機器１４は、空調要素機器として、除湿器を含んでもよい。
換気扇１３は、栽培施設１００の側面（一般的には短手方向の面）の上部に設置され、栽培施設１００内の空気を強制的に外部に排出させる。
栽培施設１００の内部の温度は、太陽光の入射により上昇し、栽培施設１００の外部の気温よりも高くなる。特に、栽培施設１００の上部に高温の空気がたまる傾向にあり、換気扇１３がこの高温の空気を外部に排出することによって栽培施設１００内の温度上昇を抑制することができる。なお、栽培システムは、換気扇１３を備えていなくてもよい。
側窓１２１は、開閉可能であり、栽培施設１００の内部と外部とを隔てる。側窓１２１は、栽培施設１００の側面（長手方向の面）を覆う被覆フィルムで構成される。被覆フィルムの下部には、被覆フィルムを巻き取るための直管が設けられており、直管が回転することで栽培施設１００の側面の側窓１２１が開閉する。
天窓１７１は、開閉可能であり、栽培施設１００の内部と外部とを隔てる。天窓１７１は、栽培施設１００の上部に設けられる。
側窓１２１及び天窓１７１が閉鎖されているときは、栽培施設１００の内部の温度は、太陽光の入射により上昇し、栽培施設１００の外部の気温よりも高くなる。その後、側窓１２１及び天窓１７１が開放された場合、外部の空気が栽培施設１００内に取り入れられるため、栽培施設１００内の温度上昇を抑制することができる。
側窓駆動装置１２は、温度制御装置１から制御信号に従って、側窓１２１を開閉する。側窓駆動装置１２は、側窓１２１の下部に設けられた直管を回転させることにより、側窓１２１を自動的に開閉する。なお、側窓１２１は、手動により開閉させてもよい。側窓１２１が手動により開閉される場合、側窓駆動装置１２は不要である。
天窓駆動装置１７は、温度制御装置１から制御信号に従って、天窓１７１を自動的に開閉する。なお、天窓１７１は、手動により開閉させてもよい。天窓１７１が手動により開閉される場合、天窓駆動装置１７は不要である。
温度センサ１４１及び湿度センサ１４２は、各々が計測したデータを、温度制御装置１に送信する。温度センサ１４１及び湿度センサ１４２は、例えば、ケーブルを介して、温度及び湿度の値に対応する電圧出力を伝えてもよい。また、温度センサ１４１及び湿度センサ１４２は、例えば、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）などのネットワークを介して、温度及び湿度をデジタル信号で伝えてもよい。
表面温度計測装置１５は、例えば放射温度計であり、果実の表面温度を計測する。表面温度計測装置１５は、栽培施設１００内の複数の果実のうち少なくとも１つの果実の表面温度を計測する。表面温度計測装置１５は、計測した果実の表面温度を温度制御装置１に送信する。
以下、果実の栽培を前提に、夜間に栽培施設１００内を冷房し、日の出以降に栽培施設１００内に外気を導入する温度制御方法について説明する。
また、栽培地域としては、高温多湿地域を前提とする。この場合、夜間の外気温度は、例えば２６℃であり、夜間の外気湿度は、例えば９０％であり、昼間の外気温度は、例えば３２℃であり、昼間の外気湿度は、例えば６０％である。
夜間は、換気扇１３が停止され、側窓１２１及び天窓１７１が閉じられ、空調機器１４が冷房運転を実施する。ここで、本実施例では、外気温度に比べ栽培施設１００の内部温度は５℃程度低くなるよう設定している場合を考える。この時、栽培施設１００の内部温度は、例えば２１℃となる。
この状況で、日の出とともに、空調機器１４が停止され、換気扇１３が動作され、側窓１２１及び天窓１７１が全開され、栽培施設１００内に温度２６℃及び湿度９０％の外気が導入された場合、果実の温度は２１℃であるため、果実の周囲の空気が２１℃に冷やされる。温度２６℃及び湿度９０％の外気の露点温度は、約２４．２℃であるため、果実の周囲の空気温度が露点温度以下となり、果実に結露が発生する。
そのため、果実に結露が発生するのを防ぐために、外気導入時には、果実の温度は、外気の露点温度より高くする必要がある。
図２は、本開示の実施の形態１における温度制御装置の構成を示すブロック図である。
図２に示す温度制御装置１は、プロセッサ１０１及びメモリ１０２を備える。
メモリ１０２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）又はフラッシュメモリ等の各種情報を記憶可能な記憶装置である。
プロセッサ１０１は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）であり、内部温湿度取得部１１１、果実表面温度取得部１１２及び温度制御部１１３を備える。
内部温湿度取得部１１１は、内部温湿度計測装置１１によって計測された栽培施設１００の内部温度及び内部湿度を取得する。内部温湿度取得部１１１は、内部温湿度計測装置１１から所定の時間間隔で定期的に内部温度及び内部湿度を取得する。
果実表面温度取得部１１２は、表面温度計測装置１５によって計測された果実表面温度を取得する。果実表面温度取得部１１２は、表面温度計測装置１５から所定の時間間隔で定期的に果実表面温度を取得する。
温度制御部１１３は、第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、栽培施設１００の内部温度を制御する。ここで、第１動作モードは、栽培施設１００の内部と外部とを隔てる開閉可能な側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、内部温度が所定の目標温度となるように空調機器１４を動作させる。第２動作モードは、内部温度及び内部湿度に基づいて栽培施設１００の内部露点温度を算出し、側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、果実１０の表面温度が内部露点温度より高くなるように空調機器１４を動作させる。第３動作モードは、側窓１２１及び天窓１７１を開けた状態で、空調機器１４を停止させる。
温度制御部１１３は、第１動作モード制御部１３１、第２動作モード制御部１３２及び第３動作モード制御部１３３を備える。
第１動作モード制御部１３１は、現在時刻が夜間冷房開始時刻であるか否かを判断する。夜間冷房開始時刻は、例えば日没時刻である。また、第１動作モード制御部１３１は、現在時刻が結露防止処理開始時刻であるか否かを判断する。結露防止処理開始時刻は、日の出時刻の例えば３時間前の時刻である。日の出時刻が午前６時であれば、結露防止処理開始時刻は午前３時である。第１動作モード制御部１３１は、現在時刻が夜間冷房開始時刻であると判断し、かつ現在時刻が結露防止処理開始時刻ではないと判断した場合、側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、内部温度が所定の目標温度となるように空調機器１４を動作させる。
第１動作モード制御部１３１は、側窓１２１を閉じるための制御信号を側窓駆動装置１２へ出力するとともに、天窓１７１を閉じるための制御信号を天窓駆動装置１７へ出力する。また、第１動作モード制御部１３１は、側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、内部温度が所定の目標温度となるように空調機器１４を動作させる。所定の目標温度は、例えば、２１℃である。第１動作モード制御部１３１は、内部温湿度取得部１１１によって取得された内部温度が所定の目標温度となるように空調機器１４へ制御信号を出力する。
例えば、第１動作モード制御部１３１は、内部温度が所定の目標温度より高く、かつ空調機器１４がオフ状態である場合、空調機器１４をオン状態に変更するための制御信号を空調機器１４へ出力する。また、第１動作モード制御部１３１は、内部温度が所定の目標温度より高く、かつ空調機器１４がオン状態である場合、制御信号を空調機器１４へ出力しない。また、第１動作モード制御部１３１は、内部温度が所定の目標温度以下であり、かつ空調機器１４がオフ状態である場合、制御信号を空調機器１４へ出力しない。また、第１動作モード制御部１３１は、内部温度が所定の目標温度以下であり、かつ空調機器１４がオン状態である場合、空調機器１４をオフ状態に変更するための制御信号を空調機器１４へ出力する。
第２動作モード制御部１３２は、第１動作モード制御部１３１によって現在時刻が結露防止処理開始時刻であると判断された場合、内部温度及び内部湿度に基づいて栽培施設１００の内部露点温度を算出し、側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、果実１０の表面温度が内部露点温度より高くなるように空調機器１４を動作させる。
第２動作モード制御部１３２は、現在時刻が結露防止処理終了時刻であるか否かを判断する。結露防止処理終了時刻は、日の出時刻から十分な時間が経過した時刻であり、例えば午前８時である。なお、メモリ１０２は、予め決められた結露防止処理終了時刻を記憶してもよい。
また、結露防止処理終了時刻は、日の出時刻から所定時間経過した時刻であってもよい。第２動作モード制御部１３２は、日の出時刻から所定時間経過した後、第２動作モードから第３動作モードへ移行してもよい。所定時間は、例えば２時間である。また、結露防止処理終了時刻は、季節に応じて変更されてもよい。また、結露防止処理終了時刻は、栽培する果実の種類又は大きさに応じて決定されてもよい。日の出後の日照により栽培施設１００の内部温度が上昇し、果実表面温度が内部露点温度よりも高くなる時刻が、結露防止処理終了時刻として設定される。果実の温度は、栽培施設１００の内部温度に追従して上昇する。そのため、所定時間は、推定又は実験により求めてもよい。
第２動作モード制御部１３２は、現在時刻が結露防止処理終了時刻ではないと判断した場合、内部温度及び内部湿度に基づいて栽培施設１００の内部露点温度を算出し、側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、果実１０の表面温度が内部露点温度より高くなるように空調機器１４を動作させる。
第２動作モード制御部１３２は、内部温湿度取得部１１１によって取得された内部温度及び内部湿度に基づいて栽培施設１００の内部露点温度を算出する。第２動作モード制御部１３２は、下記の式（１）に基づいて内部露点温度を算出する。
内部露点温度＝２３７．３＊ｌｏｇ（内部水蒸気圧／６．１１）／（７．５＊ｌｏｇ（１０）＋ｌｏｇ（６．１１／内部水蒸気圧））・・・（１）
なお、内部水蒸気圧は、下記の式（２）に基づいて算出される。
内部水蒸気圧＝６．１１＊１０＾（７．５＊内部温度／（２７３．３＋内部温度））＊内部湿度／１００・・・（２）
第２動作モード制御部１３２は、側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、果実１０の表面温度が内部露点温度より高くなるように空調機器１４を動作させる。すなわち、第２動作モード制御部１３２は、果実表面温度が内部露点温度より高く、かつ空調機器１４がオン状態である場合、空調機器１４をオフ状態に変更するための制御信号を空調機器１４へ出力する。また、第２動作モード制御部１３２は、果実表面温度が内部露点温度より高く、かつ空調機器１４がオフ状態である場合、制御信号を空調機器１４へ出力しない。また、第２動作モード制御部１３２は、果実表面温度が内部露点温度以下であり、かつ空調機器１４がオフ状態である場合、空調機器１４をオン状態に変更するための制御信号を空調機器１４へ出力する。また、第２動作モード制御部１３２は、果実表面温度が内部露点温度以下であり、かつ空調機器１４がオン状態である場合、制御信号を空調機器１４へ出力しない。
このように、第２動作モード制御部１３２は、結露防止処理開始時刻から結露防止処理終了時刻までの間、側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、果実１０の表面温度が内部露点温度より高くなるように空調機器１４を動作させる。
第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１及び天窓１７１を開けた状態で、空調機器１４を停止させる。第３動作モード制御部１３３は、第２動作モード制御部１３２によって現在時刻が結露防止処理終了時刻であると判断された場合、側窓１２１を開けるための制御信号を側窓駆動装置１２へ出力するとともに、天窓１７１を開けるための制御信号を天窓駆動装置１７へ出力する。また、第３動作モード制御部１３３は、空調機器１４がオン状態である場合、空調機器１４をオン状態に変更するための制御信号を空調機器１４へ出力する。また、第３動作モード制御部１３３は、空調機器１４がオフ状態である場合、制御信号を空調機器１４へ出力しない。
第３動作モード制御部１３３は、所定時間間隔で側窓１２１及び天窓１７１を段階的に開ける。まず、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１及び天窓１７１を例えば３０％開く。そして、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１及び天窓１７１を開いた時刻から所定時間が経過した後、側窓１２１及び天窓１７１を１００％開いてもよい。
続いて、本開示の実施の形態１における温度制御装置１の温度制御処理について説明する。
図３は、本開示の実施の形態１における温度制御装置１の温度制御処理について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１において、第１動作モード制御部１３１は、現在時刻が夜間冷房開始時刻であるか否かを判断する。ここで、現在時刻が夜間冷房開始時刻ではないと判断された場合（ステップＳ１でＮＯ）、現在時刻が夜間冷房開始時刻になるまで、ステップＳ１の判断処理が繰り返される。
一方、現在時刻が夜間冷房開始時刻であると判断された場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、第１動作モード制御部１３１は、側窓１２１及び天窓１７１が閉状態であるか否かを判断する。なお、第１動作モード制御部１３１は、側窓１２１及び天窓１７１が開状態及び閉状態のいずれであるかを側窓駆動装置１２及び天窓駆動装置１７から取得してもよい。また、第１動作モード制御部１３１は、側窓１２１及び天窓１７１に設けられたセンサによる検知結果に基づいて、側窓１２１及び天窓１７１が閉状態であるか否かを判断してもよい。
ここで、側窓１２１及び天窓１７１が閉状態であると判断された場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ４に処理が移行する。
一方、側窓１２１及び天窓１７１が閉状態ではないと判断された場合（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ３において、第１動作モード制御部１３１は、側窓１２１を閉じるための制御信号を側窓駆動装置１２へ出力するとともに、天窓１７１を閉じるための制御信号を天窓駆動装置１７へ出力する。側窓駆動装置１２は、第１動作モード制御部１３１から制御信号を取得すると、側窓１２１を閉じる。また、天窓駆動装置１７は、第１動作モード制御部１３１から制御信号を取得すると、天窓１７１を閉じる。
次に、ステップＳ４において、第１動作モード制御部１３１は、現在時刻が結露防止処理開始時刻であるか否かを判断する。ここで、現在時刻が結露防止処理開始時刻ではないと判断された場合（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ５において、内部温湿度取得部１１１は、内部温度を内部温湿度計測装置１１から取得する。
次に、ステップＳ６において、第１動作モード制御部１３１は、内部温度が所定の目標温度より高いか否かを判断する。
ここで、内部温度が所定の目標温度より高いと判断された場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ７において、第１動作モード制御部１３１は、空調機器１４がオフ状態であるか否かを判断する。ここで、空調機器１４がオフ状態ではないと判断された場合、すなわち、空調機器１４がオン状態であると判断された場合（ステップＳ７でＮＯ）、ステップＳ４に処理が戻る。
一方、空調機器１４がオフ状態であると判断された場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ８において、第１動作モード制御部１３１は、空調機器１４をオン状態に変更するための制御信号を空調機器１４へ出力する。空調機器１４は、制御信号を取得すると、オン状態に変更する。そして、空調機器１４は、内部温度が所定の目標温度以下となるように、冷房運転を行う。
また、ステップＳ６で内部温度が所定の目標温度以下であると判断された場合（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ９において、第１動作モード制御部１３１は、空調機器１４がオン状態であるか否かを判断する。ここで、空調機器１４がオン状態ではないと判断された場合、すなわち、空調機器１４がオフ状態であると判断された場合（ステップＳ９でＮＯ）、ステップＳ４に処理が戻る。
一方、空調機器１４がオン状態であると判断された場合（ステップＳ９でＹＥＳ）、ステップＳ１０において、第１動作モード制御部１３１は、空調機器１４をオフ状態に変更するための制御信号を空調機器１４へ出力する。空調機器１４は、第１動作モード制御部１３１から制御信号を取得すると、オフ状態に変更する。そして、空調機器１４は、冷房運転を停止する。
なお、ステップＳ５〜ステップＳ１０において、側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、内部温度が所定の目標温度となるように空調機器１４を動作させる目標温度制御処理は、第１動作モードの処理に対応する。
また、ステップＳ４で現在時刻が結露防止処理開始時刻であると判断された場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、ステップＳ１１において、第２動作モード制御部１３２は、果実に結露が発生するのを防止するための結露防止処理を行う。なお、結露防止処理は、第２動作モードの処理に対応する。
ここで、ステップＳ１１の結露防止処理について説明する。
図４は、図３のステップＳ１１の結露防止処理について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ２１において、第２動作モード制御部１３２は、現在時刻が結露防止処理終了時刻であるか否かを判断する。ここで、現在時刻が結露防止処理終了時刻であると判断された場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、図３のステップＳ１２に処理が移行する。
一方、現在時刻が結露防止処理終了時刻ではないと判断された場合（ステップＳ２１でＮＯ）、ステップＳ２２において、果実表面温度取得部１１２は、表面温度計測装置１５から果実表面温度を取得する。
次に、ステップＳ２３において、内部温湿度取得部１１１は、内部温湿度計測装置１１から内部温度及び内部湿度を取得する。
次に、ステップＳ２４において、第２動作モード制御部１３２は、内部温湿度取得部１１１によって取得された内部温度及び内部湿度に基づいて栽培施設１００の内部露点温度を算出する。
次に、ステップＳ２５において、第２動作モード制御部１３２は、果実表面温度が内部露点温度＋αより高いか否かを判断する。αは、結露を発生させないための温度マージンであり、例えば０．５℃である。ここで、果実表面温度が内部露点温度＋αより高いと判断された場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）、ステップＳ２６において、第２動作モード制御部１３２は、空調機器１４がオン状態であるか否かを判断する。
ここで、空調機器１４がオン状態ではないと判断された場合、すなわち、空調機器１４がオフ状態であると判断された場合（ステップＳ２６でＮＯ）、ステップＳ２１に処理が戻る。
一方、空調機器１４がオン状態であると判断された場合（ステップＳ２６でＹＥＳ）、ステップＳ２７において、第２動作モード制御部１３２は、空調機器１４をオフ状態に変更するための制御信号を空調機器１４へ出力する。空調機器１４は、制御信号を取得すると、オフ状態に変更する。そして、空調機器１４は、冷房運転を停止する。
また、ステップＳ２５で果実表面温度が内部露点温度＋α以下であると判断された場合（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップＳ２８において、第２動作モード制御部１３２は、空調機器１４がオフ状態であるか否かを判断する。ここで、空調機器１４がオフ状態ではないと判断された場合、すなわち、空調機器１４がオン状態であると判断された場合（ステップＳ２８でＮＯ）、ステップＳ２１に処理が戻る。
なお、ステップＳ２８で空調機器１４がオフ状態ではないと判断された場合、第２動作モード制御部１３２は、エラー処理を行ってもよい。エラー処理では、第２動作モード制御部１３２は、空調機器１４がオン状態であり、冷房運転が行われているにも関わらず、果実表面温度が内部露点温度より高くならないことをユーザに通知してもよい。
一方、空調機器１４がオフ状態であると判断された場合（ステップＳ２８でＹＥＳ）、ステップＳ２９において、第２動作モード制御部１３２は、空調機器１４をオン状態に変更するための制御信号を空調機器１４へ出力する。空調機器１４は、制御信号を取得すると、オン状態に変更する。そして、空調機器１４は、冷房運転を行う。空調機器１４がオン状態になり、冷房運転が行われると、栽培施設１００の内部湿度が低くなる。その結果、果実表面温度が内部露点温度より高くなる。
なお、ステップＳ２５では、第２動作モード制御部１３２は、果実表面温度が内部露点温度＋αより高いか否かを判断しているが、本開示は特にこれに限定されず、第２動作モード制御部１３２は、果実表面温度と、内部露点温度に誤差温度及び温度マージンαを加算した値とを比較してもよい。誤差温度は、例えば２℃である。
図３に戻って、次に、ステップＳ１２において、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１及び天窓１７１を開くための窓開処理を行う。なお、窓開処理は、第３動作モードの処理に対応する。
ここで、ステップＳ１２の窓開処理について説明する。
図５は、図３のステップＳ１２の窓開処理について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ４１において、第３動作モード制御部１３３は、空調機器１４がオン状態であるか否かを判断する。ここで、空調機器１４がオン状態ではないと判断された場合、すなわち、空調機器１４がオフ状態であると判断された場合（ステップＳ４１でＮＯ）、ステップＳ４３に処理が移行する。
一方、空調機器１４がオン状態であると判断された場合（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ステップＳ４２において、第３動作モード制御部１３３は、空調機器１４をオフ状態に変更するための制御信号を空調機器１４へ出力する。空調機器１４は、第３動作モード制御部１３３から制御信号を取得すると、オフ状態に変更する。そして、空調機器１４は、冷房運転を停止する。
次に、ステップＳ４３において、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１及び天窓１７１を３０％開くための制御信号を側窓駆動装置１２及び天窓駆動装置１７へ出力する。側窓駆動装置１２は、第３動作モード制御部１３３からの制御信号に従って側窓１２１を３０％開く。また、天窓駆動装置１７は、第３動作モード制御部１３３からの制御信号に従って天窓１７１を３０％開く。なお、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１及び天窓１７１を開いた時刻をメモリ１０２に記憶する。
次に、ステップＳ４４において、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１及び天窓１７１を開いた時刻から所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間は、例えば３０分である。ここで、側窓１２１及び天窓１７１を開いた時刻から所定時間が経過していないと判断された場合（ステップＳ４４でＮＯ）、側窓１２１及び天窓１７１を開いた時刻から所定時間が経過するまで、ステップＳ４４の判断処理が行われる。
一方、側窓１２１及び天窓１７１を開いた時刻から所定時間が経過したと判断された場合（ステップＳ４４でＹＥＳ）、ステップＳ４５において、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１及び天窓１７１を１００％開くための制御信号を側窓駆動装置１２及び天窓駆動装置１７へ出力する。側窓駆動装置１２は、第３動作モード制御部１３３からの制御信号に従って側窓１２１を１００％開く。また、天窓駆動装置１７は、第３動作モード制御部１３３からの制御信号に従って天窓１７１を１００％開く。
そして、図３のステップＳ１２の窓開処理が行われた後、温度制御処理は終了する。
日の出後、日射が栽培施設１００内に入り、栽培施設１００の内部温度が上昇する。果実の温度は、栽培施設１００の内部温度に追従して上昇する。そして、日の出時刻から所定時間が経過した後、空調機器１４が停止されるとともに、換気扇１３が動作され、側窓１２１及び天窓１７１が開かれる。このとき、日の出以降も空調機器１４が運転されているため、比較的内部湿度が低く抑えられ、内部露点温度も低くなる。
このように、夜間は、側窓１２１及び天窓１７１が閉じられた状態で、栽培施設１００の内部温度が所定の目標温度となるように空調機器１４が動作する。日の出前から日の出後は、側窓１２１及び天窓１７１が閉じられた状態で、果実１０の表面温度が栽培施設１００の内部露点温度より高くなるように空調機器１４が動作する。そして、栽培施設１００の内部温度が栽培施設１００の外部温度に近づくと、側窓１２１及び天窓１７１が開けられた状態で、空調機器１４が停止する。したがって、日の出後に側窓１２１及び天窓１７１が開けられる際には、栽培施設１００の内部温度が栽培施設１００の外部温度に近づいており、かつ果実１０の表面温度が栽培施設１００の内部露点温度より高くなっているので、果実１０の表面に結露が発生するのを確実に防止することができる。
なお、本実施の形態１では、最初に側窓１２１及び天窓１７１が３０％開かれるが、本開示は特にこれに限定されない。最初に側窓１２１及び天窓１７１が５０％開かれてもよく、最初に側窓１２１及び天窓１７１が開かれる割合は特に限定されない。
また、本実施の形態１では、第３動作モード制御部１３３は、２段階で側窓１２１及び天窓１７１を開いているが、本開示は特にこれに限定されず、３段階以上で側窓１２１及び天窓１７１を開いてもよい。
また、栽培システムが側窓駆動装置１２を備えておらず、ユーザが手動で側窓１２１を開く場合、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１を３０％開くことを指示する画面を、温度制御装置１に接続された表示装置又はユーザが所有する端末装置に表示してもよい。そして、側窓１２１を開いた時刻から所定時間が経過した後、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１を１００％開くことを指示する画面を、表示装置又は端末装置に表示してもよい。
同様に、栽培システムが天窓駆動装置１７を備えておらず、ユーザが手動で天窓１７１を開く場合、第３動作モード制御部１３３は、天窓１７１を３０％開くことを指示する画面を、温度制御装置１に接続された表示装置又はユーザが所有する端末装置に表示してもよい。そして、天窓１７１を開いた時刻から所定時間が経過した後、第３動作モード制御部１３３は、天窓１７１を１００％開くことを指示する画面を、表示装置又は端末装置に表示してもよい。
続いて、本実施の形態１の第１の変形例について説明する。上記の本実施の形態１では、窓開処理において、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１及び天窓１７１を段階的に開いているが、本実施の形態１の第１の変形例では、窓開処理において、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１及び天窓１７１を段階的に開くのではなく、側窓１２１及び天窓１７１を一度に１００％開く。
図６は、本開示の実施の形態１の第１の変形例における窓開処理について説明するためのフローチャートである。
なお、ステップＳ５１及びステップＳ５２の処理は、図５に示すステップＳ４１及びステップＳ４２の処理と同じであるので、説明を省略する。
次に、ステップＳ５３において、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１及び天窓１７１を全開するための制御信号を側窓駆動装置１２へ出力する。側窓駆動装置１２は、第３動作モード制御部１３３からの制御信号に従って側窓１２１を全開する。また、天窓駆動装置１７は、第３動作モード制御部１３３からの制御信号に従って天窓１７１を全開する。
なお、栽培システムが側窓駆動装置１２を備えておらず、ユーザが手動で側窓１２１を開く場合、第３動作モード制御部１３３は、側窓１２１を全開することを指示する画面を、温度制御装置１に接続された表示装置又はユーザが所有する端末装置に表示してもよい。
同様に、栽培システムが天窓駆動装置１７を備えておらず、ユーザが手動で天窓１７１を開く場合、第３動作モード制御部１３３は、天窓１７１を全開することを指示する画面を、温度制御装置１に接続された表示装置又はユーザが所有する端末装置に表示してもよい。
続いて、本実施の形態１の第２の変形例について説明する。上記の本実施の形態１では、結露防止処理のステップＳ２１において、第２動作モード制御部１３２は、現在時刻が結露防止処理終了時刻であるか否かを判断しているが、本実施の形態１の第２の変形例では、結露防止処理において、第２動作モード制御部１３２は、内部温度が果実の育成の限界となる育成限界温度に達したか否かを判断する。
すなわち、上記の実施の形態１では、日の出時刻以降も空調機器１４による温度制御が行われる。しかしながら、日の出時刻以降になると、太陽光の照射により、空調機器１４による温度制御が行われていたとしても、栽培施設１００の内部温度が上昇する。そこで、第２動作モード制御部１３２は、内部温度が果実の育成の限界となる育成限界温度に達した場合、第２動作モードから第３動作モードへ移行してもよい。育成限界温度は、栽培対象である果実の育成の限界となる温度であり、例えば、３０℃である。
図７は、本開示の実施の形態１の第２の変形例における結露防止処理について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ７１において、内部温湿度取得部１１１は、内部温湿度計測装置１１から内部温度を取得する。
次に、ステップＳ７２において、第２動作モード制御部１３２は、内部温度が果実の育成の限界となる育成限界温度に達したか否かを判断する。ここで、内部温度が育成限界温度に達したと判断された場合（ステップＳ７２でＹＥＳ）、図３のステップＳ１２に処理が移行する。
一方、内部温度が育成限界温度に達していないと判断された場合（ステップＳ７２でＮＯ）、ステップＳ７３において、果実表面温度取得部１１２は、表面温度計測装置１５から果実表面温度を取得する。
なお、ステップＳ７３〜ステップＳ８０の処理は、図４に示すステップＳ２２〜ステップＳ２９の処理と同じであるので、説明を省略する。
（実施の形態２）
上記の実施の形態１では、第２動作モード制御部１３２は、現在時刻が結露防止処理終了時刻である場合、第２動作モードから第３動作モードへ移行しているが、本実施の形態２では、第２動作モード制御部は、栽培施設１００の外部温度及び外部湿度に基づいて栽培施設１００の外部露点温度を算出し、果実の表面温度が外部露点温度より高くなった場合、第２動作モードから第３動作モードへ移行する。
図８は、本開示の実施の形態２における栽培システムの構成を示す全体図である。
図８に示す栽培システムは、温度制御装置１Ａ、内部温湿度計測装置１１、側窓駆動装置１２、換気扇１３、空調機器１４、表面温度計測装置１５、天窓駆動装置１７、側窓１２１、天窓１７１及び外部温湿度計測装置１６を備える。なお、本実施の形態２において、実施の形態１と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
外部温湿度計測装置１６は、栽培施設１００の外部温度及び外部湿度を計測する。外部温湿度計測装置１６は、温度センサ１６１及び湿度センサ１６２を含む。温度センサ１６１は、栽培施設１００の外部温度を計測する。湿度センサ１６２は、栽培施設１００の外部湿度を計測する。外部湿度は、栽培施設１００の外の相対湿度である。温度センサ１６１及び湿度センサ１６２は、栽培施設１００の外の任意の場所に設置される。
図９は、本開示の実施の形態２における温度制御装置の構成を示すブロック図である。
図９に示す温度制御装置１Ａは、プロセッサ１０１Ａ及びメモリ１０２を備える。
プロセッサ１０１Ａは、例えばＣＰＵであり、内部温湿度取得部１１１、果実表面温度取得部１１２、温度制御部１１３Ａ及び外部温湿度取得部１１４を備える。
外部温湿度取得部１１４は、外部温湿度計測装置１６によって計測された栽培施設１００の外部温度及び外部湿度を取得する。外部温湿度取得部１１４は、外部温湿度計測装置１６から所定の時間間隔で定期的に外部温度及び外部湿度を取得する。
温度制御部１１３Ａは、第１動作モード制御部１３１、第２動作モード制御部１３２Ａ及び第３動作モード制御部１３３を備える。
第２動作モード制御部１３２Ａは、外部温度及び外部湿度に基づいて栽培施設１００の外部露点温度を算出する。第２動作モード制御部１３２Ａは、果実の表面温度が外部露点温度より高くなった場合、第２動作モードから第３動作モードへ移行する。
第２動作モード制御部１３２Ａは、下記の式（３）に基づいて外部露点温度を算出する。
外部露点温度＝２３７．３＊ｌｏｇ（外部水蒸気圧／６．１１）／（７．５＊ｌｏｇ（１０）＋ｌｏｇ（６．１１／外部水蒸気圧））・・・（３）
なお、外部水蒸気圧は、下記の式（４）に基づいて算出される。
外部水蒸気圧＝６．１１＊１０＾（７．５＊外部温度／（２７３．３＋外部温度））＊外部湿度／１００・・・（４）
第２動作モード制御部１３２Ａは、果実表面温度が外部露点温度以下である場合、側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、果実１０の表面温度が内部露点温度より高くなるように空調機器１４を動作させる。また、第２動作モード制御部１３２Ａは、果実表面温度が外部露点温度より高い場合、第２動作モード制御部１３２Ａの結露防止処理から第３動作モード制御部１３３の窓開処理に移行する。
第２動作モード制御部１３２Ａの他の機能は、実施の形態１の第２動作モード制御部１３２の機能と同じである。
続いて、本開示の実施の形態２における温度制御装置１Ａの温度制御処理について説明する。なお、実施の形態２における温度制御装置１Ａの温度制御処理と、実施の形態１における温度制御装置１の温度制御処理とは、結露防止処理のみが異なる。そのため、以下の説明では、実施の形態２における結露防止処理のみを説明する。
図１０は、本開示の実施の形態２の結露防止処理について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ９１において、果実表面温度取得部１１２は、表面温度計測装置１５から果実表面温度を取得する。
次に、ステップＳ９２において、外部温湿度取得部１１４は、外部温湿度計測装置１６から外部温度及び外部湿度を取得する。
次に、ステップＳ９３において、第２動作モード制御部１３２Ａは、外部温湿度取得部１１４によって取得された外部温度及び外部湿度に基づいて栽培施設１００の外部露点温度を算出する。
次に、ステップＳ９４において、第２動作モード制御部１３２Ａは、果実表面温度が外部露点温度より高いか否かを判断する。ここで、果実表面温度が外部露点温度より高いと判断された場合（ステップＳ９４でＹＥＳ）、図３のステップＳ１２に処理が移行する。
一方、果実表面温度が外部露点温度以下であると判断された場合（ステップＳ９４でＮＯ）、ステップＳ９５において、果実表面温度取得部１１２は、表面温度計測装置１５から果実表面温度を取得する。
なお、ステップＳ９５〜ステップＳ１０２の処理は、図４に示すステップＳ２２〜ステップＳ２９の処理と同じであるので、説明を省略する。
また、ステップＳ９８において、第２動作モード制御部１３２Ａは、ステップＳ９１で取得した果実表面温度が内部露点温度＋αより高いか否かを判断してもよい。この場合、ステップＳ９５において、果実表面温度取得部１１２は、表面温度計測装置１５から果実表面温度を取得しなくてもよい。
また、ステップＳ９４では、第２動作モード制御部１３２Ａは、果実表面温度が外部露点温度より高いか否かを判断しているが、本開示は特にこれに限定されず、第２動作モード制御部１３２Ａは、果実表面温度と、外部露点温度に誤差温度を加算した値とを比較してもよい。誤差温度は、例えば２℃である。
また、本実施の形態２における温度制御装置１Ａは、上記の実施の形態１の第１の変形例及び第２の変形例を適用してもよい。
（実施の形態３）
上記の実施の形態１では、栽培システムは表面温度計測装置１５を備えており、果実表面温度取得部１１２は、表面温度計測装置１５によって計測された果実表面温度を取得しているが、本実施の形態３では、栽培システムは表面温度計測装置１５を備えておらず、温度制御装置１Ｂは、果実表面温度を推定する。
図１１は、本開示の実施の形態３における栽培システムの構成を示す全体図であり、図１２は、本開示の実施の形態３における温度制御装置の構成を示すブロック図である。
図１１に示す栽培システムは、温度制御装置１Ｂ、内部温湿度計測装置１１、側窓駆動装置１２、換気扇１３、空調機器１４、天窓駆動装置１７、側窓１２１及び天窓１７１を備える。なお、本実施の形態３において、実施の形態１と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態３の栽培システムが実施の形態１の栽培システムと異なる点は、表面温度計測装置１５を備えていない点である。
図１２に示す温度制御装置１Ｂは、プロセッサ１０１Ｂ及びメモリ１０２Ｂを備える。
プロセッサ１０１Ｂは、例えばＣＰＵであり、内部温湿度取得部１１１、温度制御部１１３Ｂ及び果実表面温度推定部１１５を備える。
メモリ１０２Ｂは、結露防止処理（第２動作モード）へ移行した時点の栽培施設１００の内部温度と、結露防止処理（第２動作モード）へ移行した時点からの経過時間とに果実の表面温度の推定値を対応付けた表面温度推定テーブルを記憶する。
図１３は、本開示の実施の形態３においてメモリに記憶される表面温度推定テーブルの一例を示す図である。
表面温度推定テーブルは、結露防止処理移行時点の栽培施設１００の内部温度と、結露防止処理移行時点からの経過時間とに果実表面温度の推定値を対応付けている。
図１３において、上端の行は、結露防止処理移行時点の栽培施設１００の内部温度を表し、左端の列は、結露防止処理移行時点からの経過時間を表している。例えば、結露防止処理移行時点の栽培施設１００の内部温度が１８℃であり、結露防止処理移行時点からの経過時間が１時間である場合、果実表面温度の推定値は、２０℃である。
また、メモリ１０２Ｂは、結露防止処理（第２動作モード）へ移行した時点の栽培施設１００の内部温度を記憶する。
果実表面温度推定部１１５は、果実の表面温度を推定する。果実表面温度推定部１１５は、メモリ１０２Ｂに記憶されている表面温度推定テーブルから、結露防止処理（第２動作モード）へ移行した時点の内部温度と結露防止処理（第２動作モード）へ移行した時点からの経過時間とに対応付けられている推定値を抽出する。
温度制御部１１３Ｂは、第１動作モード制御部１３１、第２動作モード制御部１３２Ｂ及び第３動作モード制御部１３３を備える。
第２動作モード制御部１３２Ｂは、側窓１２１及び天窓１７１を閉じた状態で、果実１０の表面温度の推定値が内部露点温度より高くなるように空調機器１４を動作させる。すなわち、第２動作モード制御部１３２Ｂは、果実表面温度推定部１１５によって推定された果実表面温度の推定値が内部露点温度より高く、かつ空調機器１４がオン状態である場合、空調機器１４をオフ状態に変更するための制御信号を空調機器１４へ出力する。また、第２動作モード制御部１３２Ｂは、果実表面温度の推定値が内部露点温度より高く、かつ空調機器１４がオフ状態である場合、制御信号を空調機器１４へ出力しない。また、第２動作モード制御部１３２Ｂは、果実表面温度の推定値が内部露点温度以下であり、かつ空調機器１４がオフ状態である場合、空調機器１４をオン状態に変更するための制御信号を空調機器１４へ出力する。また、第２動作モード制御部１３２Ｂは、果実表面温度の推定値が内部露点温度以下であり、かつ空調機器１４がオン状態である場合、制御信号を空調機器１４へ出力しない。
第２動作モード制御部１３２Ｂの他の機能は、実施の形態１の第２動作モード制御部１３２の機能と同じである。
続いて、本開示の実施の形態３における温度制御装置１Ｂの温度制御処理について説明する。なお、実施の形態３における温度制御装置１Ｂの温度制御処理と、実施の形態１における温度制御装置１の温度制御処理とは、結露防止処理のみが異なる。そのため、以下の説明では、実施の形態３における結露防止処理のみを説明する。
図１４は、本開示の実施の形態３の結露防止処理について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１１１において、内部温湿度取得部１１１は、内部温湿度計測装置１１から内部温度を取得する。
次に、ステップＳ１１２において、内部温湿度取得部１１１は、取得した内部温度を、結露防止処理移行時点の内部温度としてメモリ１０２Ｂに記憶する。
次に、ステップＳ１１３において、第２動作モード制御部１３２Ｂは、現在時刻が結露防止処理終了時刻であるか否かを判断する。ここで、現在時刻が結露防止処理終了時刻であると判断された場合（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、図３のステップＳ１２に処理が移行する。
一方、現在時刻が結露防止処理終了時刻ではないと判断された場合（ステップＳ１１３でＮＯ）、ステップＳ１１４において、果実表面温度推定部１１５は、果実表面温度を推定する。果実表面温度推定部１１５は、メモリ１０２Ｂに記憶されている表面温度推定テーブルから、結露防止処理移行時点の内部温度と結露防止処理移行時点からの経過時間とに対応付けられている果実表面温度の推定値を抽出する。
なお、ステップＳ１１５及びステップＳ１１６の処理は、図４に示すステップＳ２３及びステップＳ２４の処理と同じであるので、説明を省略する。
次に、ステップＳ１１７において、第２動作モード制御部１３２Ｂは、果実表面温度の推定値が内部露点温度＋αより高いか否かを判断する。αは、結露を発生させないための温度マージンであり、例えば０．５℃である。ここで、果実表面温度の推定値が内部露点温度＋αより高いと判断された場合（ステップＳ１１７でＹＥＳ）、ステップＳ１１８において、第２動作モード制御部１３２Ｂは、空調機器１４がオン状態であるか否かを判断する。
なお、ステップＳ１１８及びステップＳ１１９の処理は、図４に示すステップＳ２６及びステップＳ２７の処理と同じであるので、説明を省略する。
また、ステップＳ１１７で果実表面温度の推定値が内部露点温度＋α以下であると判断された場合（ステップＳ１１７でＮＯ）、ステップＳ１２０において、第２動作モード制御部１３２Ｂは、空調機器１４がオフ状態であるか否かを判断する。
なお、ステップＳ１２０及びステップＳ１２１の処理は、図４に示すステップＳ２８及びステップＳ２９の処理と同じであるので、説明を省略する。
また、ステップＳ１２０で空調機器１４がオフ状態ではないと判断された場合、第２動作モード制御部１３２Ｂは、エラー処理を行ってもよい。エラー処理では、第２動作モード制御部１３２Ｂは、空調機器１４がオン状態であり、冷房運転が行われているにも関わらず、果実表面温度が内部露点温度より高くならないことをユーザに通知してもよい。
また、ステップＳ１１７では、第２動作モード制御部１３２Ｂは、果実表面温度の推定値が内部露点温度＋αより高いか否かを判断しているが、本開示は特にこれに限定されず、第２動作モード制御部１３２Ｂは、果実表面温度の推定値と、内部露点温度に誤差温度及び温度マージンαを加算した値とを比較してもよい。誤差温度は、例えば２℃である。
また、本実施の形態３における温度制御装置１Ｂは、上記の実施の形態１の第１の変形例及び第２の変形例を適用してもよい。さらに、本実施の形態３における栽培システムは、上記の実施の形態２を適用してもよい。
上記の実施の形態１〜３では、高温多湿地域において、夜間の冷房から日中の外気導入への切り替え時に注目し、果実表面に結露が発生するのを防止するための温度制御方法について説明した。
しかしながら、高温多湿地域以外の地域においても、栽培中に果実近傍の温度及び湿度が変化する場合には、本実施の形態１〜３の温度制御装置は、果実の表面温度が栽培施設１００の内部露点温度より高くなるように温度制御を行うことで、果実表面に結露が発生するのを防止することができる。
また、本実施の形態１〜３では、栽培システムは、側窓１２１及び天窓１７１を備えているが、本開示は特にこれに限定されず、側窓１２１及び天窓１７１のいずれか一方のみを備えてもよい。
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
本開示の実施の形態に係る装置の機能の一部又は全ては典型的には集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
また、本開示の実施の形態に係る装置の機能の一部又は全てを、ＣＰＵ等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。
また、上記で用いた数字は、全て本開示を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。
また、上記フローチャートに示す各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためのものであり、同様の効果が得られる範囲で上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。
本開示に係る技術は、果実の表面に結露が発生するのを確実に防止することができるので、果実の栽培施設の内部温度を制御する技術として有用である。
１，１Ａ，１Ｂ 温度制御装置
１０ 果実
１１ 内部温湿度計測装置
１２ 側窓駆動装置
１３ 換気扇
１４ 空調機器
１５ 表面温度計測装置
１６ 外部温湿度計測装置
１７ 天窓駆動装置
１００ 栽培施設
１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ プロセッサ
１０２，１０２Ｂ メモリ
１１１ 内部温湿度取得部
１１２ 果実表面温度取得部
１１３，１１３Ａ，１１３Ｂ 温度制御部
１１４ 外部温湿度取得部
１１５ 果実表面温度推定部
１２１ 側窓
１３１ 第１動作モード制御部
１３２，１３２Ａ，１３２Ｂ 第２動作モード制御部
１３３ 第３動作モード制御部
１４１，１６１ 温度センサ
１４２，１６２ 湿度センサ
１７１ 天窓

Claims (15)

  1. 果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置における温度制御方法であって、
    前記栽培施設の内部温度及び内部湿度を取得し、
    第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御し、
    前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、
    前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、
    前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる、
    温度制御方法。
  2. 日の出時刻から所定時間経過した後、前記第２動作モードから前記第３動作モードへ移行する、
    請求項１記載の温度制御方法。
  3. 前記内部温度が前記果実の育成の限界となる温度に達した場合、前記第２動作モードから前記第３動作モードへ移行する、
    請求項１記載の温度制御方法。
  4. さらに、前記栽培施設の外部温度及び外部湿度を取得し、
    前記外部温度及び前記外部湿度に基づいて前記栽培施設の外部露点温度を算出し、前記果実の表面温度が前記外部露点温度より高くなった場合、前記第２動作モードから前記第３動作モードへ移行する、
    請求項１記載の温度制御方法。
  5. 前記第２動作モードにおいて、さらに、前記果実の表面温度を計測するセンサから、前記果実の表面温度を取得する、
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度制御方法。
  6. 前記第２動作モードにおいて、さらに、前記果実の表面温度を推定する、
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度制御方法。
  7. 前記第２動作モードへ移行した時点の前記栽培施設の内部温度と、前記第２動作モードへ移行した時点からの経過時間とに前記果実の表面温度の推定値を対応付けたテーブルから、前記第２動作モードへ移行した時点の前記内部温度と前記第２動作モードへ移行した時点からの経過時間とに対応付けられている前記推定値を抽出する、
    請求項６記載の温度制御方法。
  8. 前記第３動作モードにおいて、所定時間間隔で前記窓を段階的に開ける、
    請求項１〜７のいずれか１項に記載の温度制御方法。
  9. 果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置であって、
    前記栽培施設の内部温度及び内部湿度を取得する取得部と、
    第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御する制御部と、
    を備え、
    前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、
    前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、
    前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる、
    温度制御装置。
  10. 果実の栽培施設の内部温度を制御するための温度制御プログラムであって、
    前記栽培施設の内部温度及び内部湿度を取得し、
    第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御するようにコンピュータを機能させ、
    前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、
    前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、
    前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる、
    温度制御プログラム。
  11. 果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置と、
    空調機器と、
    前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓と、
    を備え、
    前記温度制御装置は、
    前記栽培施設の内部温度及び内部湿度を取得する取得部と、
    第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御する制御部と、
    を備え、
    前記第１動作モードは、前記窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように前記空調機器を動作させ、
    前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、
    前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる、
    温度制御システム。
  12. 果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置における温度制御方法であって、
    前記果実の表面温度を計測するセンサから、前記果実の表面温度を取得し、
    第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御し、
    前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、
    前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、
    前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる、
    温度制御方法。
  13. 果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置であって、
    前記果実の表面温度を計測するセンサから、前記果実の表面温度を取得する取得部と、
    第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御する制御部と、
    を備え、
    前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、
    前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、
    前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる、
    温度制御装置。
  14. 果実の栽培施設の内部温度を制御するための温度制御プログラムであって、
    前記果実の表面温度を計測するセンサから、前記果実の表面温度を取得し、
    第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御するようにコンピュータを機能させ、
    前記第１動作モードは、前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように空調機器を動作させ、
    前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、
    前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる、
    温度制御プログラム。
  15. 果実の栽培施設の内部温度を制御する温度制御装置と、
    空調機器と、
    前記栽培施設の内部と外部とを隔てる開閉可能な窓と、
    前記果実の表面温度を計測するセンサと、
    を備え、
    前記温度制御装置は、
    前記センサから、前記果実の表面温度を取得する取得部と、
    第１動作モード、第２動作モード及び第３動作モードを順次切り替えることにより、前記栽培施設の前記内部温度を制御する制御部と、
    を備え、
    前記第１動作モードは、前記窓を閉じた状態で、前記内部温度が所定の目標温度となるように前記空調機器を動作させ、
    前記第２動作モードは、前記内部温度及び前記内部湿度に基づいて前記栽培施設の内部露点温度を算出し、前記窓を閉じた状態で、前記果実の表面温度が前記内部露点温度より高くなるように前記空調機器を動作させ、
    前記第３動作モードは、前記窓を開けた状態で、前記空調機器を停止させる、
    温度制御システム。
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