JP4544477B2 - 防霜ファンを利用した作物に対する送風方法 - Google Patents

Description

本発明は、果樹園、茶園等の作物を栽培する圃場において、逆転層の暖気を有効利用し、凍霜害防止を図る。この際の条件として、凍霜害を受け易い位置及び／又は条件にある葉面、幹及び／又は芽、幼果、果実等（以下、葉面とする）の温度が低くなった場合の如く、特定の条件がある。このような条件を回避して、防霜効果・省資源化を達成し、また新芽時における葉ズレの回避等の如く、最適な生育環境の確保と、品質の向上等が図れる。

従って、本発明は、こられの効果が達成できる防霜ファンを利用した作物に対する送風方法に関する。

周知の如く、茶園の防霜方法の一つとして、防霜ファンがある。この防霜ファンの利点は、防霜効果と、管理の容易化、経済性等の面から重宝されている。そして、従来の当業者の勘と、慣行に頼った操作をする経験則から、近時、逆転層が発生することを想定し、葉面の温度、又は地上近辺の温度が、凍霜害が発生し易い、例えば、略−６℃〜略１℃となった状態では、この逆転層の暖気を防霜ファンを駆動して送風することで、凍霜害を防止する（防霜を図る）。

しかしながら、経験則に頼ることから、錯誤や思わぬ失態で、せっかく育てた作物が被害にあうケースがあり問題視されている。また、この錯誤や思わぬ失態で、暖気でない空気（冷えた空気）を送風した場合には、作物が凍害となり、収穫量の減少と、品質の劣化とが問題となる。そして、また不必要な暖気を送ることは、エネルギーロスとなり、大変無駄であること、また地球環境にも悪影響を与えること等の問題点があった。

以上の経験則に基づく弊害の解消と、より確実かつ適確な防霜効果を図ること、また必要時に、必要とする送風を図って、効率的な凍霜害が図れる防霜ファン利用の凍霜害方法の先行文献を挙げると、下記の文献（１）、（２）が挙げられる。以下、その一例を説明する。

文献（１）は、実用新案登録第３０２１６４６号の「防霜システム」である。この考案は、従来の防霜ファンと燃焼炉（燃焼機能）を併用した構成であって、防霜ファンを、センサを利用して自動制御するとともに、必要時に煙胴より暖気を供給し、この人工的な暖気を葉面に吹き降ろし、圃場全体の温度上昇を介して強霜を防ぐことを意図する。

また文献（２）は、特開平７−１１５８５５号の「凍霜害防除方法とその装置」である。この発明は、凍霜害防除のための作物周囲に維持すべき設定温度（Ｔｌо）と、温風機より高い位置の外気温（Ｔａ）と、作物周辺の温度（Ｔｌ）とを検出し、それぞれの条件下で、作物の生育に適した送風をする構成であって、例えば、条件が、「Ｔｌ≦Ｔｌо」の場合は、温風の吹出しを、また条件が、「ＴａとＴｌの温度差＞３℃」の場合は、温風機の送風機だけを運転して逆転層の空気を送り、さらに条件が、「１℃≦ＴａとＴｌの温度差≦３℃」の場合は、送風機の運転と温風機の低燃焼運転との併用運転を、そして、また条件が、「ＴａとＴｌの温度差≦１℃」の場合は、送風機の運転と温風機の高燃焼運転との併用運転をする等の各種の条件に対応する送風を図って、防霜効果と、作物の生育及び／又は品質の向上を図る。

実用新案登録第３０２１６４６号 特開平７−１１５８５５号

前記文献（１）は、必要時に、燃焼炉で生成した暖気を供給する構成であり、燃費の無駄と、エコロジー等の面から問題を残し改良の余地がある。殊に、昨今の燃料の高騰は、経済性と作物価格の上昇の面から、農業の基盤と国内農業の衰退を惹起し、かつ国民生活基盤の困窮化を招来する等の由々しき状況となること等が考えられる。従って、これらの解決が急務である。一方、燃焼炉の稼動は、排気ガスの発生による地球環境破壊と、人類生存に問題であること等から、これらの解決が急務であると考えられる。

また文献（２）は、凍霜害防除のための作物周囲に維持すべき設定温度（Ｔｌо）と、作物周辺の温度（Ｔｌ）とを基準に、温風機及び／又は送風機を適宜コントロールするシステムである。しかし、このシステムは、作物が寒暖に耐え得る資質と、これに付随した自然条件に基づく条件設定を的確かつ十分に捉えた方法とは考えられず、下記のような問題がある。

そして、この問題の一例を挙げると、作物の生育に対して、過保護ともいえる生育条件であることも考えられ、例えば、作物の持つ旨味、食感、栄養素等の各種の特性を、十分に発揮できない問題を抱えているものと思料される。

さらに、この文献（２）は、温風機を稼動する構造であるので、前述文献（１）と同様に、燃料費の高騰と、この高騰に基づく諸問題と、排気ガスの発生による地球環境破壊等の問題がある。

そして、この文献（１）、（２）において、逆転層に設置したセンサと、地上に設置したセンサとの温度差を検出し、この温度差による防霜ファンの駆動による送風では、センサが誤動作した場合、故障の場合や、このセンサが送風により誤動作した場合（センサに送風された空気及び／又は暖気が当たり、誤動作した場合）等の例では、必要としない暖気及び／又は空気（冷風）を送風することとなる。しかし、暖気の場合にはエネルギーロスとなり、大変無駄であること、また地球環境にも悪影響を与えること、作物に被害を与えること等の問題もある。また冷風の送風では、作物に冷害及び／又は凍害の虞があり、作物の品質の劣化、収穫量の減少化等の取返しのつかない問題が発生すること、また不要な送風によるエネルギーロス等の副次的な問題がある。

上記に鑑み、本発明は、（イ） 少なくとも着霜が発生する際において、燃料を使用せず、自然の暖気を利用した防霜ファンの送風による凍霜害防止を図り、また地球環境に優しい逆転層の暖気を有効利用する凍霜害防止効果を提供する。そして、（ロ） 外気温度に対し、生育に必要とする自然の耐久性を有効利用することで、この種の作物の真の旨味、食感、栄養素等を確保し、需要者の健康に役立つ有効な作物及び／又はこの需要者が好む高品質、高趣向（高価格のサクランボ、柿、ブドウ、梅、びわ等）の作物の提供を意図する。また（ハ） 防霜ファンの送風が当たらない箇所に設けたセンサにより葉面の温度を検出する構造であり、誤動作を回避し、必要とする条件下（凍霜害の発生する条件下）において、確実かつスムーズに送風することで、凍霜害（着霜害）を防止すること、生育に最適で、かつ葉ズレ防止と、環境に優しい送風を図ること等を意図する。そして、（ニ） 温風機等の燃焼に伴う、騒音等の発生を回避して、最低限での騒音の発生に留めることで、周辺住民の生活に及ぼす騒音問題の解消と、これらのトラブルの解消とを意図する。また（ホ） 防霜ファンの送風が当たらない箇所に設けた低所第一センサと、逆に送風の当たる低所第二センサとを設け、この低所第一センサと低所第二センサとの温度差を検出することで、逆転層の空気の温度を捉えることが可能となるので、例えばその温度差が、低所第一センサが高く、この低所第二センサが低い状態となったときには、防霜ファンの駆動を停止し、逆転層の冷気を誤って送風することがなくなり、作物に対する凍霜害の回避と、作物の生育環境に適した条件を生成すること、又は環境に優しい送風を図ること等を意図する。また（へ） また、この葉面等が軽い凍霜害には、前記（ホ）における温度差を、低所第一センサが低く、また低所第二センサが高い状態となった場合においても、この葉面等に対して、逆転層の暖気及び／又は暖気でない空気の送風動作を継続し、霜による細胞破壊を防止することを意図する。

請求項１の発明は、前述の（イ）〜（ホ）の目的を達成するのに最適な逆転層の暖気の送風動作を提供する。

請求項１は、圃場に高所センサと低所第一・第二センサを設置し、この高所センサを逆転層に設置し、またこの圃場の作物の葉面、又は幹の近傍位置に低所第一・第二センサを設置し、かつこの低所第二センサは、圃場に設置した防霜ファンからの送風が当る位置に設置した防霜ファンを利用した作物に対する送風方法であって、
この高所センサと、この低所第一センサで温度を検出し、この検出値に所定の温度差があり、かつこの高所センサで検出した温度に対して、この低所第一センサで検出した温度が低く、前記逆転層があった場合に、前記防霜ファンを駆動し、前記逆転層の暖気を、圃場の作物に向って送風する送風時において、
「１」 前記低所第一・第二センサで検出した検出値に温度差があり、かつこの低所第一センサの検出した温度に対して、この低所第二センサの検出した温度が低い場合、
又は、
「２」 前記高所センサで検出した温度と、前記低所第一センサで検出した温度に差がない場合には、
前記送風を停止することを特徴とした防霜ファンを利用した作物に対する送風方法である。

請求項１の発明は、圃場に高所センサと低所第一・第二センサを設置し、高所センサを逆転層に設置し、また圃場の作物の葉面、又は幹の近傍位置に低所第一・第二センサを設置し、かつ低所第二センサは、圃場に設置した防霜ファンからの送風が当る位置に設置した防霜ファンを利用した作物に対する送風方法であって、
高所センサと、低所第一センサで温度を検出し、検出値に所定の温度差があり、かつ高所センサで検出した温度に対して、低所第一センサで検出した温度が低く、逆転層があった場合に、防霜ファンを駆動し、逆転層の暖気を、圃場の作物に向って送風する送風時において、
「１」 低所第一・第二センサで検出した検出値に温度差があり、かつ低所第一センサの検出した温度に対して、低所第二センサの検出した温度が低い場合、
又は、
「２」 高所センサで検出した温度と、低所第一センサで検出した温度に差がない場合には、
送風を停止することを特徴とした防霜ファンを利用した作物に対する送風方法である。

従って、請求項１は、下記に示した特徴がある。

（イ） 少なくとも着霜が発生する際において、燃料を使用せず、自然の暖気を利用した防霜ファンの送風による凍霜害防止を図り、また地球環境に優しい逆転層の暖気を有効利用する凍霜害防止効果を提供できる。

（ロ） 外気温度に対し、生育に必要とする自然の耐久性を有効利用することで、この種の作物の真の旨味、食感、栄養素等を確保し、需要者の健康に役立つ有効な作物及び／又はこの需要者が好む作物を提供できる。

（ハ） 防霜ファンの送風が当たらない箇所に設けたセンサにより葉面の温度を検出する構造であり、誤動作を回避し、必要とする条件下（凍霜害の発生する条件下）において、確実かつスムーズに送風することで、凍霜害（着霜害）を防止すること、生育に最適で、かつ葉ズレ防止と、環境に優しい送風とが図れる。

（ニ） 温風機等の燃焼に伴う、騒音等の発生を回避して、最低限での騒音の発生に留めることで、周辺住民の生活に及ぼす騒音問題の解消と、これらのトラブルの解消とが図れる。

（ホ） 防霜ファンの送風が当たらない箇所に設けた低所第一センサと、逆に送風の当たる低所第二センサとを設け、この低所第一センサと低所第二センサとの温度差を検出することで、逆転層の空気の温度を捉えることが可能となるので、例えばその温度差が、低所第一センサが高く、この低所第二センサが低い状態となったときには、防霜ファンの駆動を停止し、逆転層の冷気を誤って送風することがなくなり、作物に対する凍霜害の回避と、作物の生育環境に適した条件を生成すること、又は環境に優しい送風をすること等が図れる。

本発明の一実施例を、図面とともに説明する。

先ず、本発明の第一の実施例の図面を説明すると、図１は第一・第二の実施例の全体を示した、圃場に高所センサと、低所第一・第二センサを設置した状態の側面模式図、図２は図１の俯瞰図、図３は第一の実施例の動きを説明するフローチャート図、図４は第二の実施例の動きを説明するフローチャート図である。

第一の実施例において、１は圃場Ａの建柱２に設けた防霜ファンで、１００はそのファンを示している。この防霜ファン１は逆転層Ｂに設置されている。

そして、この例では、この圃場Ａには、作物Ｃの葉面、又は幹等の最も凍霜害を受け易い位置に低所第一センサ５と、低所第二センサ６を設置し、この低所第二センサ６を防霜ファン１からの送風が当る所定の位置に設置する。原則として、この低所第二センサ６を利用して逆転層Ｂの暖気の生成の有無を検知する（条件を後述する）。この検知を介して、暖気を作物Ｃに送風し、この作物Ｃの凍霜害の防止と、作物の生育環境に適した条件を生成すること、又は環境に優しい送風をすること等を意図する。またこの低所第二センサ６を利用することで、仮に高所センサ３が故障や誤動作をしても、暖気の送風（凍霜害の防止「防霜」）又は送風停止（エネルギーロスの解消等）を図る。さらに低所第二センサ６を利用することで、逆転層Ｂに暖気がない状態を検知し（条件を後述する）、冷風の送風停止を図って、冷害防止を図る。

この低所第一センサ５と低所第二センサ６を設置し、この温度差を基準として防霜ファン１を停止する構造である。この例では、例えば、防霜ファン１の送風時において、この低所第一センサ５と低所第二センサ６で検出した温度に差がなかった場合（所謂、防霜ファン１から冷風が送風されない場合）には、送風を継続する［以下、低所第一センサ５と低所第二センサ６とによる検出値に温度差なしにつき継続送風］。そして、防霜ファン１の送風時において、この低所第一センサ５で検出した温度より、低所第二センサ６で検出した温度が低い場合には、逆転層Ｂには暖気はなく、防霜ファン１による送風が冷風であるので、直ちに送風を停止し、作物Ｃの低温による弊害を解消する［以下、低所第一センサ５と低所第二センサ６との検出値に温度差があるため送風停止］。このような操作で、送風の必要時の判断（凍霜害の防止）と、冷風の送風停止（冷害防止）を図ることを意図する。この温度差とは、低所第一センサ５と第二センサ６の温度差を、１℃〜３℃に設定する。

この第一実施例の図３のフローチャートに基づいて説明すると、防霜ファン１による送風状態のスタート（ＳＴ−１）後に、（ＳＴ−２）において、低所第一センサ５と、低所第二センサ６で、それぞれの領域の温度を検知（検出値）する。即ち、（ＳＴ−３）の温度検出である。この温度検出後に、（ＳＴ−４）において判定される。この判定結果によって（ＳＴ−５）の各指示となり、例えば、「Ｘ１」 温度差なしであり、この状態では、暖気を送風する。「Ｘ２」 温度差あり、この状態では、冷風が送風されるので、送風を停止する等の項目がある。これにより、例えば、作物Ｃに最適な送風又は送風停止を図って、初期の目的を達成する。尚、（ＳＴ−６）は終了であり、その後、時間の経過、又はこの低所第一センサ５と、低所第二センサ６において、それぞれの領域の温度を検知（検出値）し、変化があった場合にはスタート（ＳＴ−１）に戻る。所謂、繰り返しである。

第二の実施例において、高所センサ３と低所第一センサ５を設置し、この温度差を基準として防霜ファン１を利用し、逆転層の暖気を圃場の作物に向って送風する構造である。この例では、防霜ファン１の送風時、又は防霜ファン１の停止時において、この高所センサ３と低所第一センサ５とで、それぞれの領域の温度を検出する。そこで、高所センサ３で検出した温度に対して、低所第一センサ５で検出した温度が低い場合には、作物Ｃが凍霜害になる虞があり、逆転層Ｂにある暖気を、送風する［以下、高所センサ３と低所第一センサ５との検出値に温度差ありで送風］。そして、防霜ファン１の送風時において、この高所センサ３で検出した温度と、低所第一センサ５で検出した温度に差がない場合には、作物Ｃが凍霜害の状態を脱した場合であり、原則として送風を停止し、無駄な送風をなくす、また葉ズレ防止等を図る［以下、高所センサ３と低所第一センサ５との検出値に温度差なしにつき送風停止］。このような操作で、送風の必要時の判断（凍霜害の防止）と、冷風の送風停止（冷害防止）を図ることを意図する。この温度差とは、高所センサ３と第一センサ５の温度差を、２℃〜４℃に設定する。

この第二の実施例の図４のフローチャートに基づいて説明すると、その構成は、前述の第一実施例と略同様であるが、設定条件（判定条件）が異なる。即ち、スタート（ＳＴ−１）後に、（ＳＴ−２）において、高所センサ３と、低所第一センサ５で、それぞれの領域の温度を検知（検出値）する。即ち、（ＳＴ−３）の温度検出である。この温度検出後に、（ＳＴ−４）において判定される。この判定結果によって（ＳＴ−５）の各指示となり、例えば、「Ｙ１」 温度差ありであって、この状態では、暖気を送風する。「Ｙ２」
温度差なしであり、この状態では、作物Ｃが凍霜害の状態を脱した場合であるので、送風を停止する等の項目がある。これにより、例えば、作物Ｃに最適な送風又は送風停止を図って、初期の目的を達成する。尚、（ＳＴ−６）は終了であり、その後、時間の経過、又はこの高所センサ３と、低所第一センサ５において、それぞれの領域の温度を検知（検出値）し、変化があった場合にはスタート（ＳＴ−１）に戻る。所謂、繰り返しである。

図１・２における作物ＣはサクランボＤであるが、これに限らない。また高所センサ３と、低所第一センサ５、低所第二センサ６は、風速センサ、降雨センサ等の他のセンサ類を併用し、防霜、冷害防止のより正確性と、防霜、冷害防止の気候・栽培条件等に対応して制御することも可能である。

本発明が、特に有効である防霜ファン１の送風方法は、原則として、一定方向に、かつ固定した状態で送風する構造、又は送風の容量が大きい送風方法、ドラム形状の防霜ファン（図示せず）による送風方法等を挙げ得る。そして、サクランボの樹木等の果樹等の果実類が望ましいが、茶樹等のお茶、抹茶、紅茶等の嗜好品、みかん、イチゴ、野菜類等の作物、農作物（総称して作物Ｃとする）にも有効である。

図１は第一・第二の実施例サクランボの樹木に採用した全体の一例を示した 側面模式図 図２は図１の平面図 図３は第一実施例の動作を示したフローチャート図 図４は第二実施例の動作を示したフローチャート図

１ 防霜ファン
１００ ファン
２ 建柱
３ 高所センサ
５ 低所第一センサ
６ 低所第二センサ
Ａ 圃場
Ｂ 逆転層
Ｃ 作物
Ｄ サクランボ

Claims (1)

1. 圃場に高所センサと低所第一・第二センサを設置し、この高所センサを逆転層に設置し、またこの圃場の作物の葉面、又は幹の近傍位置に低所第一・第二センサを設置し、かつこの低所第二センサは、圃場に設置した防霜ファンからの送風が当る位置に設置した防霜ファンを利用した作物に対する送風方法であって、
   この高所センサと、この低所第一センサで温度を検出し、この検出値に所定の温度差があり、かつこの高所センサで検出した温度に対して、この低所第一センサで検出した温度が低く、前記逆転層があった場合に、前記防霜ファンを駆動し、前記逆転層の暖気を、圃場の作物に向って送風する送風時において、
   「１」 前記低所第一・第二センサで検出した検出値に温度差があり、かつこの低所第一センサの検出した温度に対して、この低所第二センサの検出した温度が低い場合、
   又は、
   「２」 前記高所センサで検出した温度と、前記低所第一センサで検出した温度に差がない場合には、
   前記送風を停止することを特徴とした防霜ファンを利用した作物に対する送風方法。

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