JP2721268B2 - 温室システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は植物等の育成を行なう温室システムに関す
る。

（従来の技術） 植物を育成する温室システムの１つとして、従来、第
４図に示すものが知られている。

この図に示す温室システムは植物育成容器となる温室
装置101と、この温室装置101の近くに設置される外部セ
ンサ装置102と、この外部センサ装置102によって得られ
た外部環境情報や前記温室101内の内部環境情報等に応
じて前記温室101内の環境を制御するコントローラ103と
を備えており、外部の環境や前記温室装置101内部の環
境等に応じて前記温室装置101内の環境を制御してこれ
を植物の育成に最適な状態にする。

外部センサ部102は風向風速計104と、日射計105と、
温湿度計106とを備えており、温室装置101周囲の風向や
風速、日射量、温度、湿度等を測定してこれらの各測定
結果を前記コントローラ103に供給する。

また、温室装置101は側部や屋根に換気窓107が設けら
れるとともに、上部に換気扇108が設けられた温室109
と、この温室109内に配置される暖房機110および炭酸ガ
ス施用機111、除湿機112と、前記温室109の所定部分に
設けられる温度計113および湿度計114、炭酸ガス濃度計
115と、前記温室109内の上部側に設けられる加湿器116
とを備えており、温度計113および湿度計114、炭酸ガス
濃度115計によって温室109内部の温度および湿度、炭酸
ガス濃度等を測定してこれらの各測定結果を前記コント
ローラ103に供給するとともに、このコントローラ103か
ら出力される各制御信号に基づいて換気窓107や換気扇1
08、暖房機110、炭酸ガス施用機111、除湿機112、加湿
器116等が制御されて温室109内の環境が制御される。

また、コントローラ103は外部センサ装置101から出力
される各測定結果や前記温室109から出力される各測定
結果に基づいて外部環境や前記温室109の内部環境等に
応じた制御信号を生成して前記温室109内の環境を制御
しこれを植物の育成に最適な状態にする。

例えば、温度環境や湿度環境に対しては、温度計113
の測定結果や風向風速計104の測定結果等に応じて換気
窓107や換気扇108、暖房機110等を制御して温室109内の
気温を設定範囲を内にするとともに、湿度計114から出
力される測定結果や温湿度計106から出力される測定結
果に応じて加湿器116や除湿機112、換気窓107、換気扇1
08を制御して温室109内の湿度を設定範囲内にする。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した温室システムにおいては、温室10
9内の温度環境や湿度環境を制御する方法として暖房機1
10や加湿器116、除湿機112を用いて強制的に環境を制御
する方法と、換気窓107や換気扇108を用いて環境を制御
する方法とを併用することにより、設備の小型化やラン
ニングコストの低減を図っている。

この場合、換気窓107を利用して温度環境を制御する
方法としては、例えば第５図に示す如く、まず利用者に
よって入力された設定値SVを日射計105から出力される
測定結果（日射量）によって補正して制御目標値SV′を
求めた後（ステップST101、ST102）、この制御目標値S
V′と温度計113によって得られた温室109内の気温Tinと
を比較し（ステップST103）、Tin＞SV′のとき、換気窓
107を開け、Tin＜SV′のとき、換気窓107を閉め、温室1
09内の気温Tinが制御目標値SV′となるように制御する
ことが多い（ステップST104）。

また、換気窓107を利用して湿度を制御する方法とし
ては、通常の状態では、温室109内の湿度に比べて温室1
09外の湿度が低いことから、設定湿度に比べて温室109
内の湿度が高いとき、換気窓107を開けて温室109内の湿
度を低下させ、また設定値に比較して温室109内の湿度
が低いとき、換気窓107の開度や換気の頻度を低下させ
て温室109内の湿度を上昇させる方法を用いることが多
い。

しかしながら、このような換気窓107を利用した従来
のアルゴリズムにおいては、温度環境と湿度環境とを独
立して制御するようにしているので、温度環境を制御す
るために換気窓107を開閉させる内容と、湿度環境を制
御するために換気窓107を開閉させる内容とが異なると
き、いずれか一方の制御を行なうことができなくなって
しまうという問題があった。

本発明は上記の事情に鑑み、湿度制御の指標を温度制
御の指標に変換して温度環境と湿度環境とに応じた換気
を行なうことができ、これによって加湿器や除湿機の使
用量を低減させて設備費やランニングコストを低減させ
ることができる温室システムを提供することを目的とし
ている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明による温室システ
ムは、温室内に設けられた湿度計から出力される測定値
に基づいて環境機構を制御して前記温室内の換気を行な
う室温システムにおいて、設定された温度設定値と湿度
設定値に基づいてこれら温度設定値と湿度設定値に対応
する露点温度を求める温度補正部と、この温度補正部に
よって得られた露点温度と前記湿度計によって得られた
温室内の湿度に対する露点温度とに基づいて湿度補正温
度値を求める補正温度演算部と、この補正温度演算部に
よって得られた湿度補正温度値と前記設定温度とに基づ
いて換気機構を制御する制御部とを備えたことを特徴と
している。

（作用） 上記の構成において、温度補正部によって予め設定さ
れている温度設定値と湿度設定値からこれら温度設定値
と湿度設定値な対応する露点温度が求められるととも
に、補正温度演算部によって前記温度補正部で得られた
露点温度と前記湿度計で得られた温室内の湿度に対する
露点温度とに対応する湿度補正温度値が求められ、この
湿度補正温度値と前記設定温度とに基づいて制御部が動
作して換気機構を制御して温室の温度と湿度とを制御す
る。

（実施例） 第１図は本発明による温室システムの一実施例を示す
構成図である。

この図に示す温室システムは植物育成温室となる温室
装置１と、この温室装置１の近くに設置される外部セン
サ装置２と、この外部センサ装置２によって得られた外
部環境情報や前記温室装置１内の内部環境情報等に応じ
て前記温室装置１内の環境を制御するコントローラ３と
を備えており、外部の環境や前記温室装置１内の環境等
に応じて前記温室装置１内の環境を制御してこれを植物
の育成に最適な状態にする。

外部センサ装置２は風向風速計４と、日射計５と、温
湿度計６とを備えており、温室装置１周囲の風向や風
速、日射量、温度、湿度等を測定してこれらの各測定結
果を前記コントローラ３に供給する。

また、温室装置１は側部や屋根に換気窓７が設けられ
るとともに、上部に換気扇８が設けられた温室９と、こ
の温室９内に配置される暖房機10および炭酸ガス施用機
11、除湿機12と、前記温室９の所定部分に設けられる温
度計13および湿度計14、炭酸ガス濃度計15と、前記温室
９内の上部側設けられる加湿器16とを備えており、温度
計13および湿度計14、炭酸ガス濃度計15によって温室９
内部の温度および湿度、炭酸ガス濃度等を測定してこれ
らの各測定結果を前記コントローラ３に供給するととも
に、このコントローラ３から出力される各制御信号に基
づいて換気扇８や換気窓７、暖房機10、炭酸ガス施用機
11、除湿機12、加湿器16等が制御されて温室９内の環境
が制御される。

コントローラ３は外部センサ装置２から出力される各
測定結果や前記温室９から出力される各測定結果に基づ
いて外部環境や前記温室９の内部環境等に応じた制御信
号を生成して前記温室９内の環境を制御してこれを植物
の育成に最適な状態にする。

次に、第２図および第３図に示すフローチャートを参
照しながらこの実施例における換気窓７を利用した温度
環境制御処理と湿度環境制御処理とを説明する。

まず、第２図に示す如くまず利用者によってコントロ
ーラ３のキーボード等が操作されて温度設定値STと湿度
設定値SHとが入力される毎に（ステップST1）、コント
ローラ３は前記温度設定値STと湿度設定値SHとを取り込
んで記憶する。

そして、コントローラ３は日射計５から出力される測
定結果（日射量）によって前記温度設定値STを補正して
換気温度値SV′を求めた後（ステップST2）、前記温度
設定値STと湿度設定値SHとに基づいて前記換気温度値S
V′の補正処理を行なう（ステップST3）。

この補正処理では、コントローラ３は第３図に示す如
く、まず前記温度設定値STおよび湿度設定値SH、前記換
気温度値SV′を取り込み（ステップST10）、この後前記
温度設定値STと前記湿度設定値SHとに基づいてこれら温
度設定値STと湿度設定値SHとに対応する空気の露点温度
Ａを求める（ステップST11）。

この場合、例えば温度設定値STが“25℃”、湿度設定
値SHが“70％”であれば、前記温度設定値STと前記湿度
設定値SHとに対応する露点温度Ａは“19℃”となる。

次いで、コントローラ３は温室内の温度計13や湿度計
14によって得られた測定温度値や測定湿度値から温室９
内にある空気の温度状態、湿度状態に対する露点温度Ｂ
を求める（ステップST12）。

この場合、例えば、測定動作によって得られた温度が
“25℃”、湿度が“50％”とすると、露点温度Ｂは“14
℃”となる。

次いで、コントローラ３は露点温度Ａから露点温度Ｂ
を減算して湿度補正温度値Ｃを求める（ステップST1
3）。

このとき、露点温度Ａが“19℃”、露点温度Ｂが“14
℃”であれば、湿度補正温度値Ｃは“５℃”となる。

この後、コントローラ３は前記湿度温度補正値Ｃの絶
対値と予め設定されている最高湿度補正温度値MAXとを
比較して（ステップST14）、|C|＞MAXであれば、最高湿
度補正温度値MAXを湿度温度補正値Ｃとして記憶し（ス
テップST15）、また|C|≦MAXであれば、上述した代入処
理をスキップして前記湿度温度補正値Ｃをそのまま記憶
する。

次いで、コントローラ３は記憶している温度補正値Ｃ
と、前記換気温度値SV′とを加算して制御目標値SV″を
求める（ステップST16）。

この場合、例えば日射による補正がなければ、設定温
度値STと換気温度値SV′とが等しくなり、“SV′＋５
℃”と“ST＋５℃”となるため、制御目標値SV″は“30
℃”となる。

この後、コントローラ３は制御目標値SV″と温度計13
によって得られた温室９内の気温Tinとを比較し（ステ
ップST4）、Tin＞SV″のとき、換気窓７を開けて温室９
内の植物から蒸散される水蒸気を温室９外に放出させて
温室９内の湿度を低下させ、またTin＜SV″のとき、換
気窓７を閉めて植物の蒸散等で加湿された空気を逃がさ
ないようにして温室９内の湿度を高める（ステップST
5）。

このようにこの実施例においては、湿度制御の指標を
温度制御のと票に変換して温度環境と湿度環境とに応じ
た換気を行なうようにしたので、加湿器16や除湿機12の
使用量を低減させて設備費やランニングコストを低減さ
せながら、温室９内の温度環境と湿度環境とを最適な状
態にすることができる。

また、上述した実施例においては、前記湿度補正温度
値Ｃの絶対値と予め設定されている最高湿度補正温度値
MAXとを比較して湿度補正温度値Ｃが最高湿度補正温度
値MAXを越えないようにしているので、各露点温度Ａ、
Ｂの差が著しく換気窓７を開くことにより、温室９内の
温度が急激に変化する恐れがあるとき、換気窓７の開き
を抑制して温室９内の植物に悪影響を与えないようにす
ることができる。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、湿度制御の指標
を温度制御の指標に変換して温度環境と湿度環境とに応
じた換気を行なうことができ、これによって加湿器や除
湿機の使用量を低減させて設備費やランニングコストを
低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による温室システムの一実施例を示す構
成図、第２図は同実施例の換気窓を利用した温度・湿度
制御アルゴリズムの一例を示すフローチャート、第３図
は第２図に示す温度・湿度制御アルゴリズムで使用され
る湿度による補正ルーチンを示すフローチャート、第４
図は従来から知られている温室システムの一例を示す構
成図、第５図は従来から知られている換気窓を利用した
温度環境制御アルゴリズムの一例をしめすフローチャー
トである。 １…温室装置 ２…外部センサ装置 ３…温度補正部、補正温度演算部、制御部（コントロー
ラ） ７…換気機構（換気窓） ８…換気機構（換気扇） ９…温室 14…湿度計

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】温室内に設けられた湿度計から出力される
   測定値に基づいて換気機構を制御して前記温室内の換気
   を行なう室温システムにおいて、 設定された温度設定値と湿度設定値に基づいてこれら温
   度設定値と湿度設定値に対応する露点温度を求める温度
   補正部と、 この温度補正部によって得られた露点温度と前記湿度計
   によって得られた温室内の湿度に対する露点温度とに基
   づいて湿度補正温度値を求める補正温度演算部と、 この補正温度演算部によって得られた湿度補正温度値と
   前記設定温度とに基づいて換気機構を制御する制御部
   と、 を備えたことを特徴とする温室システム。
2. 【請求項２】前記制御部は前記補正温度演算部によって
   得られた湿度補正温度値を予め設定されている最大湿度
   補正温度値以下にした後、補正済みの湿度補正温度値と
   前記設定温度とに基づいて換気機構を制御する請求項１
   記載の温室システム。