JP6611058B2 - 植物体冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、植物体冷却装置に関し、より詳細には、植物体にミストをかけて冷却する植物体冷却装置に関する。

従来、植物体にミストを噴霧するミスト散水装置が提案されていた（例えば特許文献１参照）。

特許文献１のミスト散水装置が背の高い植物体（例えばトマトやキュウリなど）の上方にミストを噴霧した場合、植物体の上部にはミストがかかるが、植物体の中部や下部の葉にはミストが当たりにくくなる可能性があった。

特開２０１３−４６６００号公報

本発明の目的は、植物体の所望の高さにミストがかかるようにした植物体冷却装置を提供することである。

本発明に係る一態様の植物体冷却装置は、ミスト発生部と、風供給部とを備える。前記ミスト発生部は、植物体が栽培される圃場の上方に配置されて、ミストを発生する。前記風供給部は、前記ミスト発生部から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る。前記風供給部が備える風の吹出口が前記ミスト発生部よりも下側に配置されている。前記風供給部は、風の吹出口を有して前記重力方向に沿った１又は２以上の吹出し部材を有する。前記１又は２以上の吹出し部材は可撓性を有する。前記風供給部は、前記１又は２以上の吹出し部材の下端に設けられる１又は２以上の錘を有する。
本発明に係る一態様の植物体冷却装置は、ミスト発生部と、風供給部とを備える。前記ミスト発生部は、植物体が栽培される圃場の上方に配置されてミストを発生する。前記風供給部は、前記ミスト発生部から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る。前記風供給部が備える風の吹出口が前記ミスト発生部よりも下側に配置されている。前記植物体冷却装置は、前記ミスト発生部がミストを発生する第１運転期間とミストの発生を停止する第１停止期間、及び、前記風供給部が風を供給する第２運転期間と風の供給を停止する第２停止期間をそれぞれ制御する制御部を更に備える。前記制御部は、前記第１運転期間を開始した後に前記第２運転期間を開始するように構成される。
本発明に係る一態様の植物体冷却装置は、ミスト発生部と、風供給部とを備える。前記ミスト発生部は、植物体が栽培される圃場の上方に配置されて、ミストを発生する。前記風供給部は、前記ミスト発生部から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る。前記風供給部は、風の吹出口を有して前記重力方向に沿った１又は２以上の吹出し部材を有する。前記１又は２以上の吹出し部材は可撓性を有する。前記風供給部は、前記１又は２以上の吹出し部材の下端に設けられる１又は２以上の錘を有する。
本発明に係る一態様の植物体冷却装置は、ミスト発生部と、風供給部とを備える。前記ミスト発生部は、植物体が栽培される圃場の上方に配置されて、ミストを発生する。前記風供給部は、前記ミスト発生部から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る。前記ミスト発生部がミストを発生する第１運転期間とミストの発生を停止する第１停止期間、及び、前記風供給部が風を供給する第２運転期間と風の供給を停止する第２停止期間をそれぞれ制御する制御部を更に備える。前記制御部は、前記第１運転期間を開始した後に前記第２運転期間を開始するように構成される。

図１は、実施形態の植物体冷却装置の全体構成図である。 図２は、実施形態の植物体冷却装置の要部を拡大した斜視図である。 図３は、実施形態の植物体冷却装置が備える吹出し部材の別の形態を示す外観図である。 図４は、実施形態の植物体冷却装置のフローチャートである。 図５は、実施形態の植物体冷却装置の動作を説明するタイムチャートである。

以下、本実施形態に係る植物体冷却装置について図面を参照して説明する。

本実施形態の植物体冷却装置は、農業用ハウス（ビニルハウスやガラスハウスなど）の内部に設置される。農業用ハウスは、植物体（例えば果菜類）が栽培される圃場に建てられている。植物体冷却装置は、太陽光などでハウス内の温度が上昇した場合に、ハウス内で栽培されている植物体を冷却するために用いられる。本実施形態の植物体冷却装置は、比較的背が高い植物体（例えばトマト、キュウリ、ナスなど）を冷却するために使用される。本実施形態の植物体冷却装置が用いられる農業用ハウスは、いわゆるパッシブ型の環境制御を行う農業用ハウスであり、遮光装置や散水装置や送風装置などの設備機器を備えている。この農業用ハウスでは、これらの設備機器を用いて自然光、水、風などの自然エネルギーを利用することで、エネルギーコストを抑えつつ、ハウス内の環境（例えば温度、湿度など）を植物体の栽培に適した環境に近づけるようなパッシブ型の環境制御を行っている。なお、本実施形態の植物体冷却装置は、農業用ハウスの内部で使用されるものに限定されず、露地栽培の圃場で使用されてもよい。また、以下に説明する構成は本発明の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

本実施形態の植物体冷却装置１は、図１に示すように、ミスト発生部１０と、風供給部２０とを備える。また、植物体冷却装置１は、ミスト発生部１０及び風供給部２０の動作を制御する制御部３０を更に備えている。

本実施形態の植物体冷却装置１は、植物体７０が栽培される圃場５０に建てられた農業用ハウス６０において、植物体７０を冷却するために使用される。農業用ハウス６０は、例えば金属製のパイプで組まれた躯体を、ビニルなどの透明又は半透明の被覆材料で覆って形成されている。農業用ハウス６０の内部には、農業用ハウス６０の短手方向（図１に矢印Ｄ１で示す方向）において、複数（図１では２つ）の畝５１が、通行や作業のためのスペースとなる通路５２の両側に設けられている。畝５１は農業用ハウス６０の長手方向（図２に矢印Ｄ２で示す方向）に沿って延びており、畝５１には植物体７０が所定の間隔（植物体７０の大きさに応じた間隔）をあけて植えられている。なお、本実施形態の植物体冷却装置１は土耕栽培を行う圃場５０で使用されるが、例えば防根透水シートを使用した水耕栽培で使用されてもよい。

ミスト発生部１０は通水管１１とノズル部１２とを備えている。また、本実施形態のミスト発生部１０は水ポンプ１３とモータ１４と水タンク１５とを更に備えている。

通水管１１は、例えば金属又は合成樹脂で形成された剛体のパイプである。通水管１１は、農業用ハウス６０内の上部に、地面と並行するように配置されている。通水管１１は、畝５１と畝５１との間にある通路５２の上方に、畝５１と並行するように配置されている。なお、通水管１１は剛体のパイプに限定されず、ゴムホースのように柔軟な材料で形成されたチューブでもよい。

通水管１１にはミストを噴出するノズル部１２が設けられている。通水管１１は送水用の水ポンプ１３と接続されている。水ポンプ１３から送られた水は通水管１１を通りノズル部１２からミストが噴射される。水ポンプ１３はモータ１４によって駆動される。モータ１４は制御部３０によって制御されている。したがって、制御部３０は、モータ１４の回転を制御することによって、水ポンプ１３からの送水を制御し、ノズル部１２がミストを噴射するか否かを制御している。

本実施形態では、通水管１１には、通水管１１の長手方向（つまり、通水管１１に水が流れる方向）において複数箇所にノズル部１２が設けられている（図２参照）。したがって、ミスト発生部１０は、畝５１の長手方向において複数の箇所でミストを発生させることができる。畝５１の長手方向に沿って複数株の植物体７０が栽培されている場合でも、ミスト発生部１０は各々の植物体７０にミストをかけることができる。

ノズル部１２は、通路５２の上方であって、例えば地面からの高さが２００〜２５０ｃｍ程度の場所に設置されている。また、通路５２の両側に畝５１があるので、ノズル部１２は、農業用ハウス６０の短手方向（図１に矢印Ｄ１で示す方向）における両側にミストの吹出し口１２１を１つずつ備えている。したがって、ノズル部１２は、両側にある吹出し口１２１から、通路５２の両側に向けてミストを噴射することができる。本実施形態のノズル部１２は、農業用ハウス６０の短手方向における両側に吹出し口１２１を１つずつ備えているが、農業用ハウス６０の短手方向における両側にそれぞれ複数の吹出し口を備えてもよい。これにより、ノズル部１２は、通路５２の両側にある畝５１に向かって均等にミストを噴出できる。

ここにおいて、本実施形態の植物体冷却装置１は、植物体７０の葉などにミストをかけることで植物体７０を直接冷却し、更に水が気化する際に気化熱を奪うことで植物体７０を冷却することを目的としている。したがって、ノズル部１２から噴出されるミストの粒径は、空気中で蒸発しない程度の大きさであることが好ましい。また、植物体７０がトマトやキュウリなどの果菜類である場合、植物体７０の葉に水が過剰に付着していると、果実が割れたり（裂果）、ヘタの部分がコルク状に変質したりするなどの生育障害が発生する可能性がある。よって、ノズル部１２から噴出されるミストの粒径は、風が当たることで容易に気化する程度の大きさであることが好ましい。なお、本実施形態では、ノズル部１２が、例えば粒径が１０μｍ以上かつ１００μｍ以下のミストを噴出するようなノズルであるが、栽培する植物体７０の品種や農業用ハウス６０の内部の環境に応じてミストの粒径は設定されればよい。

風供給部２０は吹出し部材２１を備える。また、本実施形態の風供給部２０は通気管２２と送風用のエアポンプ２３とモータ２４とを更に備えている。

通気管２２は、例えば金属又は合成樹脂で形成された剛体のパイプである。通気管２２は、農業用ハウス６０内の上部に、地面と並行するように配置されている。通気管２２は、通路５２の上方に、農業用ハウス６０の長手方向に沿って、通水管１１と並行するように配置されている。なお、通気管２２は剛体のパイプに限定されず、ゴムホースのように柔軟な材料で形成されたチューブでもよい。

通気管２２には吹出し部材２１が取り付けられている。吹出し部材２１は、畝５１と畝５１との間にある通路５２において、畝５１に植えられた植物体７０の側方に位置するように、通気管２２から吊り下げられている。なお、吹出し部材２１は、農業用ハウス６０の長手方向において、ノズル部１２と同じ位置に設けられてもよいし、隣接するノズル部１２の中間位置に設けられてもよい。

通気管２２は送風用のエアポンプ２３と接続されている。エアポンプ２３から送られた空気は通気管２２及び吹出し部材２１を通り、吹出し口２１１から風が送られる。エアポンプ２３はモータ２４によって駆動される。モータ２４は制御部３０によって制御されている。したがって、制御部３０は、モータ２４の回転を制御することによって、エアポンプ２３からの送風を制御し、吹出し部材２１が風を送るか否かを制御している。

ところで、本実施形態の吹出し部材２１はチューブ状に形成されている。吹出し部材２１には、冷却対象の植物体７０に合わせた高さに、風を吹き出すための吹出し口２１１が設けられている（図１及び図２参照）。吹出し部材２１の吹出し口２１１は、ノズル部１２の吹出し口１２１よりも下側に配置されている。吹出し部材２１は、ノズル部１２から落下してくるミストに、吹出し口２１１から重力方向と交差する方向の風を送る。すなわち、吹出し部材２１は、ノズル部１２から落下してくるミストに風を送ることで、ミストが移動する方向を、畝５１に植えられた植物体７０の方向に変化させており、植物体７０の中部及び下部の葉にミストを付着させている。図１では、ノズル部１２から落下してくるミストの軌道の一例を一点鎖線の矢印線Ｒ１で示し、吹出し口２１１から噴出する風の軌道の一例を点線の矢印線Ｒ２で示している。なお、吹出し部材２１の吹出し口２１１から風を吹き出す方向は水平方向でも斜め上方でも斜め下方でもよく、栽培対象の植物体７０の形状・背丈・栽培ステージや、通路５２の幅などに応じて適宜変更が可能である。

吹出し部材２１は、畝５１と畝５１との間の通路５２に配置されるので、農業用ハウス６０の短手方向において吹出し部材２１の両側に冷却対象の植物体７０が存在する。したがって、吹出し部材２１には、通路５２の両側の植物体７０に向かってそれぞれ風を送れるように、農業用ハウス６０の短手方向における両側に同数の吹出し口２１１を備えることが好ましい。すなわち、吹出し部材２１は、吹出し部材２１の中心線に対して線対称な位置に吹出し口２１１を備えていればよく、通路５２の両側にある植物体７０に向かって風を送ることができる。

また、吹出し部材２１は、通路５２の両側にある２つの畝５１のそれぞれに対向する部位に、２つ以上の吹出し口２１１を備えることが好ましい。吹出し部材２１は、例えば上下方向における中間部と下端部とに吹出し口２１１を備えていればよい。吹出し部材２１が、上下方向における中間部と下端部とに吹出し口２１１を備えることで、植物体７０の中間部や下部の葉にミストを均等にかけることができる。ここで、上下方向における中間部と下端部とに吹出し口２１１を備える場合、下側にある吹出し口２１１の開口面積を大きくしたり、下側にある吹出し口２１１の数を増やしたりすることが好ましい。これにより、中間部の吹出し口２１１から噴出される風量と、下端部の吹出し口２１１から噴出される風量とを同程度にすることができる。

また、吹出し部材２１は、畝５１と畝５１との間の通路５２に配置されるので、植物体７０に照射される太陽光を減衰させないように、太陽光を透過する透明又は半透明の材料で形成されるのが好ましい。

また、吹出し部材２１は、通路５２の上方に位置する通気管２２から吊り下げられている。吹出し部材２１の下端は、植物体７０の中間部よりも下側に位置している。したがって、吹出し部材２１が、通路５２を通行したり通路５２で農作業を行ったりする人の邪魔にならないことが望ましい。本実施形態の吹出し部材２１は、柔らかいゴムや合成樹脂などの樹脂材料でチューブ状に形成されている。なお、吹出し部材２１は、例えば帯板状の樹脂製シートを短手方向における両端部が重なり合うように丸め、重ね合わせた部分を融着することでチューブ状に形成されてもよい。また、吹出し部材２１は、例えば帯板状の２枚の樹脂製シートを重ね合わせ、２枚の樹脂製シートの長手辺を互いに融着することで、チューブ状に形成されてもよい。

吹出し部材２１は、柔らかいゴムや合成樹脂などの樹脂材料でチューブ状に形成されているので、通気管２２から吊り下げられた吹出し部材２１を手で押して容易にどけることができる。したがって、吹出し部材２１が通気管２２から吊り下がっていても、吹出し部材２１を手で押すことで容易にどけることができるから、吹出し部材２１が通路５２を通行したり通路５２で作業を行ったりする人の邪魔になりにくい。

ところで、吹出し部材２１は下端に錘２１２を備えてもよい（図３参照）。吹出し部材２１は柔らかい材料で形成されているため、吹出し部材２１を構成する材料の張力や、保管時についた折り目や、風・人間・機械などが吹出し部材２１に当たった影響などで、吹出し部材２１が曲がった状態で使用される可能性がある。吹出し部材２１が、正規の状態から曲がった状態で使用されると、吹出し口２１１から吹き出される風の向きが設計時の方向からずれ、植物体７０にミストがかからない可能性がある。そこで、吹出し部材２１の下端に錘２１２を取り付けてもよく、錘２１２の重さで吹出し部材２１が鉛直下向きに引っ張られることで、吹出し部材２１が真っ直ぐに伸びることになる。したがって、吹出し口２１１から吹き出される風の向きを設計通りの方向にすることができ、植物体７０により確実にミストをかけることができる。

なお、錘２１２の重さで吹出し部材２１が真っ直ぐになるのであれば、錘２１２の材料や形状や重量は特に限定されないが、通路５２を通る人や機械などが錘２１２に当たることを考慮すると、錘２１２の材料は比較的柔らかい材料であることが好ましい。また、錘２１２の重量は、天然ゴムや合成樹脂などの樹脂で形成された吹出し部材２１が錘２１２の重さで真っ直ぐに引っ張られる程度の重量であればよい。例えば吹出し部材２１が直径１０ｍｍ程度のチューブ状であれば、錘２１２の重さは５０〜１００ｇ程度であればよい。

制御部３０は、モータドライバ３１と、タイマ３２と、切替スイッチ３３と、判定回路３４と、温度設定器３９と、湿度設定器４０と、照度設定器４１とを備える。

判定回路３４は、ＯＲ回路３５と、比較器３６〜３８とを備えている。判定回路３４は、農業用ハウス６０の内部の環境（温度、湿度、照度）がミストを散布して植物体７０を冷却するのに適した環境であるか否かを判定する。ミストが散布された場合に植物体７０に付着した水滴が蒸発しなければ、植物体７０に水滴が付着したままの状態となって、植物体７０の生育に悪影響を及ぼす可能性がある。判定回路３４には、植物体７０に付着した水滴が蒸発しやすい環境であるか否かを判定する判定条件（温度、湿度、照度の各条件）が設定されており、ハウス内の環境が判定条件を満たしているか否かを判断する。

比較器３６は例えばオペアンプである。比較器３６は、温度センサ４２の検出温度と、設定温度との高低を比較する。設定温度は、ユーザによって温度設定器３９を用いてあらかじめ設定されている。温度センサ４２は例えばサーミスタや測温抵抗体などを用いた温度センサである。温度センサ４２は、農業用ハウス６０の内部において、植物体７０の周囲温度と同程度の温度と予想される場所で温度を測定する。温度センサ４２の検出温度が設定温度以上になると、比較器３６の出力はＨレベルになる。温度センサ４２の検出温度が設定温度未満になると、比較器３６の出力はＬレベルになる。

比較器３７は例えばオペアンプである。比較器３７は、湿度センサ４３の検出湿度と、設定湿度との高低を比較する。設定湿度は、ユーザによって湿度設定器４０を用いてあらかじめ設定されている。湿度センサ４３は、農業用ハウス６０の内部において、植物体７０の周囲の湿度と同程度の湿度と予想される場所で湿度を測定する。湿度センサ４３の検出湿度が設定湿度以下になると、比較器３７の出力はＨレベルになる。湿度センサ４３の検出湿度が設定湿度よりも高くなると、比較器３７の出力はＬレベルになる。

比較器３８は例えばオペアンプである。比較器３８は、照度センサ４４の検出照度と、設定照度との高低を比較する。設定照度は、ユーザによって照度設定器４１を用いてあらかじめ設定されている。照度センサ４４は、農業用ハウス６０の上部であって、日射を遮る遮蔽物がない場所で照度を測定する。照度センサ４４の検出照度が設定照度以上になると、比較器３８の出力はＨレベルになる。照度センサ４４の検出照度が設定照度未満になると、比較器３８の出力はＬレベルになる。

ＯＲ回路３５は、比較器３６，３７，３８の出力の論理和の信号を出力する。比較器３６，３７，３８の出力のうち少なくともいずれか１つの出力がＨレベルであれば、ＯＲ回路３５の出力はＨレベルとなる。比較器３６，３７，３８の出力が全てＬレベルであれば、ＯＲ回路３５の出力はＬレベルとなる。

切替スイッチ３３は、ユーザの操作に応じて、制御部３０の運転モードをモード１及びモード２のいずれかに設定するスイッチである。

モード１は、モータドライバ３１が判定回路３４の判定結果に応じてモータ１４，２４の運転／停止を制御する運転モードである。モード１に設定された場合、切替スイッチ３３は、判定回路３４の出力端とモータドライバ３１の入力端とを電気的に接続し、タイマ３２の入力端を例えば回路のグランドに接続する。タイマ３２は、入力端が回路のグランドに接続されることで、モード１に設定されたと判断する。モード１では、モータドライバ３１は、判定回路３４の判定結果に応じてモータ１４，２４の運転／停止を制御する。すなわち、判定回路３４の出力がＨレベルになると（つまり、農業用ハウス６０の内部の環境が判定条件を満たしていれば）、モータドライバ３１はモータ１４，２４を運転させる。また、判定回路３４の出力がＬレベルになると（つまり、農業用ハウス６０の内部の環境が判定条件を満たしていなければ）、モータドライバ３１はモータ１４，２４を停止させる。

モード２は、モータドライバ３１が、タイマ３２のカウント結果に応じてモータ１４，２４を間欠的に運転させる運転モードである。モード２に設定された場合、切替スイッチ３３は、判定回路３４の出力端とモータドライバ３１の入力端との間を遮断し、タイマ３２の入力端を例えば一定電圧にプルアップする。タイマ３２は、入力端が一定電圧にプルアップされることで、モード２に設定されたと判断して運転時間及び運転停止時間のカウントを行う。モータドライバ３１は、判定回路３４の出力信号が入力される入力端がオープン状態となったことからモード２に切り替わったと判断する。モータドライバ３１は、モード２では、タイマ３２の判定結果に応じてモータ１４，２４の運転／停止を制御する。

タイマ３２には、１日の中で植物体冷却装置１を動作させることができる運転時間（例えば１１時から１５時まで）があらかじめ設定されている。また、タイマ３２には、運転モードがモード２に設定されている場合にモータ１４，２４を運転させる運転時間Ｔ１と、モータ１４，２４を停止させる運転停止時間Ｔ２とがあらかじめ設定されている。タイマ３２は、現在の時刻を計時する機能を有し、現在の時刻が運転時間内であれば、現在の時刻が運転時間内であることを示す信号をモータドライバ３１に出力する。また、切替スイッチ３３を用いてモード２に設定された場合、タイマ３２は、運転時間Ｔ１及び運転停止時間Ｔ２のカウントを交互に行う。切替スイッチ３３を用いてモード２に設定されると、タイマ３２は運転時間Ｔ１のカウントを開始する。タイマ３２は、運転時間Ｔ１のカウントを終了すると、運転時間Ｔ１の終了を示す信号をモータドライバ３１に出力する。また、タイマ３２は、運転時間Ｔ１のカウントを終了すると、運転停止時間Ｔ２のカウントを開始し、運転停止時間Ｔ２のカウントを終了すると、運転停止時間Ｔ２の終了を示す信号をモータドライバ３１に出力する。また、タイマ３２は、運転停止時間Ｔ２のカウントを終了すると、運転時間Ｔ１のカウントを開始しており、以後、運転時間Ｔ１のカウントと運転停止時間Ｔ２のカウントを交互に繰り返す。

モータドライバ３１は、タイマ３２から現在の時刻が運転時間内であることを示す信号が入力されると、モータ１４，２４の運転／停止を制御する動作を行う。ここで、切替スイッチ３３を用いて運転モードがモード１に設定されていれば、モータドライバ３１は、判定回路３４の出力信号に応じてモータ１４，２４の運転／停止を制御する。一方、切替スイッチ３３を用いて運転モードがモード２に設定されていれば、モータドライバ３１は、タイマ３２のカウント動作に応じて、モータ１４，２４を間欠的に運転する。

ここで、植物体冷却装置１の動作を図４のフローチャートにしたがって説明する。

現在の時刻が運転時間内になると、タイマ３２から現在の時刻が運転時間内であることを示す信号がモータドライバ３１に入力される。モータドライバ３１は、タイマ３２から現在の時刻が運転時間内であることを示す信号が入力されると（Ｓ１のＹｅｓ）、モータ１４，２４の運転／停止を制御する。

ここで、切替スイッチ３３によってモード１に設定されていれば（Ｓ２：モード１）、モータドライバ３１は判定回路３４の判定結果に応じてモータ１４，２４の運転／停止を制御する（Ｓ３）。

農業用ハウス６０内の環境が運転条件（上記の判定条件）を満たし、判定回路３４の出力がＨレベルとなっていれば（Ｓ３のＹｅｓ）、モータドライバ３１はモータ１４，２４を運転させる（Ｓ５）。このとき、ミスト発生部１０がミストを発生し、風供給部２０が風を送るので、ミスト発生部１０から落下してくるミストに風を送ることで、ミストの向きを変えて植物体７０にミストをかけることができる。また、植物体７０の葉などにかかった水滴が気化することで、植物体７０から気化熱を奪って、植物体７０を冷却することができる。なお、判定回路３４の出力がＨレベルとなっている場合、モータドライバ３１は、モータ１４とモータ２４とを間欠的に交互に運転させてもよい。

農業用ハウス６０内の環境が運転条件を満たしておらず、判定回路３４の出力がＬレベルとなっていれば（Ｓ３のＮｏ）、モータドライバ３１はモータ１４，２４を停止させる（Ｓ４）。ハウス内の環境が運転条件を満たしていない場合は、ミスト発生部１０及び風供給部２０が動作を停止する。したがって、植物体７０にミストがかけられることがなく、植物体７０の葉などに水滴が付着したままの状態となることで、病気などの生育障害が発生する可能性が低下する。

一方、Ｓ２において、切替スイッチ３３によってモード２に設定されていれば（Ｓ２：モード２）、モータドライバ３１はタイマ３２のカウント動作にしたがってモータ１４，２４の運転／停止を制御する。

まず、モータドライバ３１は、モータ１４，２４を制御して、ミスト発生部１０及び風供給部２０を動作させる（Ｓ６）。モータドライバ３１は、モータ１４，２４の動作を開始させるタイミングをずらすことで、ミスト発生部１０がミストを発生する動作を開始した後に風供給部２０が送風を開始するように制御している。

モータドライバ３１がモータ１４，２４の運転を開始すると、タイマ３２は、運転時間Ｔ１のカウントを開始し、運転時間Ｔ１のカウントが終了すると、運転時間Ｔ１の経過を通知する信号をモータドライバ３１に出力する（Ｓ７のＹｅｓ）。モータドライバ３１は、タイマ３２から運転時間Ｔ１の経過を通知する信号が入力されると、モータ１４，２４を停止させて、ミスト発生部１０及び風供給部２０の動作を停止させる（Ｓ８）。モータドライバ３１は、モータ１４，２４の動作を停止させるタイミングをずらすことで、ミスト発生部１０がミストを発生する動作を停止した後に風供給部２０が送風を停止するように制御している。

タイマ３２は、運転時間Ｔ１のカウントを終了すると、運転停止時間Ｔ２のカウントを開始し、運転停止時間Ｔ２のカウントが終了すると、運転停止時間Ｔ２の経過を通知する信号をモータドライバ３１に出力する（Ｓ９のＹｅｓ）。モータドライバ３１は、タイマ３２から運転停止時間Ｔ２の経過を通知する信号が入力されると、再びモータ１４，２４を運転させて、ミスト発生部１０及び風供給部２０を動作させる（Ｓ６）。このように、現在の時刻が運転時間内であれば、モータドライバ３１は、Ｓ６からＳ９までの動作を繰り返すことによって、ミスト発生部１０及び風供給部２０の運転期間と停止期間とが交互に繰り返すように制御する。

一方、Ｓ１において、現在の時刻が運転時間外になると、タイマ３２から現在の時刻が運転時間外であることを示す信号がモータドライバ３１に入力される。モータドライバ３１は、タイマ３２から現在の時刻が運転時間外であることを示す信号が入力されると（Ｓ１のＮｏ）、モータ１４，２４を停止させ、ミスト発生部１０及び風供給部２０の動作を停止させる。

以上のように、切替スイッチ３３によって運転モードがモード１に設定されている場合、制御部３０は、判定回路３４の判定結果に応じて、ミスト発生部１０及び風供給部２０を動作させる。また、切替スイッチ３３によって運転モードがモード２に設定されている場合、制御部３０は、ミスト発生部１０及び風供給部２０の運転期間と停止期間とが交互に繰り返すように制御する。制御部３０は、ミスト発生部１０及び風供給部２０の運転期間と停止期間とが交互に繰り返すように制御しているが、ミスト発生部１０及び風供給部２０の動作を開始／停止させるタイミングは適宜変更が可能である。制御部３０は、ミスト発生部１０及び風供給部２０が同時に動作するように制御してもよい。

なお、制御部３０は、ミスト発生部１０がミストを発生させた後に、風供給部２０が送風を停止した状態で、農業用ハウス６０に設けられた換気用のファン６１を一定時間動作させることも好ましい。ファン６１が換気動作を行うことで、ハウス内に気流が発生して、植物体７０に付着した水滴の気化を早めることができ、またハウス内の湿度を低下させることができる。

以下では、制御部３０が、ミスト発生部１０と風供給部２０とを交互に動作させるような制御を行う形態について図５を参照して説明する。

制御部３０は、ミスト発生部１０を先に動作させ、ミスト発生部１０を停止させてから一定の休止時間が経過した後に、風供給部２０を動作させてもよい。

すなわち、制御部３０のモータドライバ３１が、時刻ｔ１においてモータ１４に駆動信号を出力して、水ポンプ１３を駆動させ、ノズル部１２からミストを発生させる。モータドライバ３１は、時刻ｔ１から一定の噴霧時間Ｔ１１が経過した時刻ｔ２において、モータ１４への駆動信号の出力を停止させ、ミストの発生を停止させる。ここで、噴霧時間Ｔ１１は、必要な量のミストを噴出するのに必要な時間（第１運転期間）であり、例えば１秒程度である。

モータドライバ３１は、時刻ｔ２から一定の休止時間Ｔ１２が経過した時刻ｔ３において、モータ２４に駆動信号を出力して、エアポンプ２３を動作させ、吹出し部材２１から風を噴出させる。休止時間Ｔ１２は、ノズル部１２から噴出されたミストの一部が、最も低い位置にある吹出し口２１１の高さ付近まで落下するのに必要な時間である。例えばノズル部１２が地上２ｍの高さに位置する場合、休止時間Ｔ１２は１秒程度でよい。ミスト発生部１０がミストを発生してから、休止時間Ｔ１２が経過した後に、風供給部２０が上下２箇所の吹出し口２１１から風を噴出することで、植物体７０の中間部や下部にもミストをかけることができる。これにより、植物体７０の上部だけでなく中間部や下部にもミストがかかるから、植物体７０の冷却効果が向上する。

モータドライバ３１は、時刻ｔ３から一定の送風時間Ｔ１３（第２運転期間）が経過した時刻ｔ４において、モータ２４への駆動信号の出力を停止させ、吹出し部材２１から風を送るのを停止させる。

モータドライバ３１は、時刻ｔ４から一定の待ち時間Ｔ１４が経過した時刻ｔ５において、水ポンプ１３を再び駆動させ、ノズル部１２からミストを発生させる。以後、上記の動作を繰り返すことで、ミスト発生部１０がミストを一定の噴霧時間Ｔ１１だけ噴霧してから、一定の休止時間Ｔ１２が経過した後に、風供給部２０が風を送る動作が周期的に繰り返される。ここにおいて、第１運転期間（噴霧時間Ｔ１１）が終了してから、再び、第１運転期間が開始するまでの時間が、ミストの発生を停止する第１停止期間となる。また、第２運転期間（送風時間Ｔ１３）が終了してから、再び、第２運転期間が開始するまでの期間が、風の供給を停止する第２停止期間となる。

制御部３０が、ミスト発生部１０と風供給部２０とを同時に動作させると、上側にある。

吹出し口２１１から噴出された風でミストの方向が変えられるから、植物体７０の下部にミストがかかりにくくなる可能性がある。そこで、制御部３０は、ミスト発生部１０が動作を終了してから休止時間Ｔ１２が経過した後に、風供給部２０が動作を開始するように制御している。したがって、ミスト発生部１０から噴出されたミストは、上側にある吹出し口２１１よりも下側まで落下することができ、植物体７０の中間部や下部にもミストがかかるため、植物体７０を全体的に冷却できる。

なお、制御部３０が、ミスト発生部１０及び風供給部２０をそれぞれ運転／停止させるタイミングは図５の形態に限定されない。制御部３０は、ミスト発生部１０からミストを発生させた後に風供給部２０から風を送風させ、ミスト発生部１０及び風供給部２０を両方共に一定時間動作させた後に、ミスト発生部１０の動作を停止させてから風供給部２０の動作を停止させてもよい。制御部３０が、ミスト発生部１０及び風供給部２０をそれぞれ運転／停止させるタイミングは、植物体７０の形状・背丈・栽培ステージや、通路５２の幅などに応じて適宜変更が可能である。

なお、噴霧時間Ｔ１１、休止時間Ｔ１２、送風時間Ｔ１３、待ち時間Ｔ１４は、ノズル部１２や吹出し部材２１の設置高さや、植物体７０の形状・背丈・栽培ステージや、通路５２の幅などに応じて適宜変更が可能である。

また、本実施形態において、吹出し口２１１の高さが異なる複数種類の吹出し部材２１を用意し、複数種類の吹出し部材２１の各々について送風／停止を切り替える切替弁を設けて、制御部３０が各切替弁の開閉を個別に制御してもよい。制御部３０が、ミスト発生部１０からミストを発生させるたびに、風を送る吹出し部材２１の種類を切り替えることで、植物体７０においてミストがかけられる部分の高さを変えることができ、植物体７０の全体にミストをかけることができる。

なお、吹出し部材２１が、異なる高さに設けられた複数の吹出し口２１１と、複数の吹出し口２１１の各々を開閉する複数の弁とを備えてもよい。そして、制御部３０が、ミスト発生部１０からミストを発生させるたびに、各弁の開閉を切り替えることで、所望の高さの吹出し口２１１から風を噴出させるようにしてもよい。これにより、植物体７０においてミストがかけられる部分の高さを変えることができ、植物体７０の全体にミストをかけることができる。

以上説明したように、本発明に係る第１の態様の植物体冷却装置１は、ミスト発生部１０と、風供給部２０とを備える。ミスト発生部１０は、植物体７０が栽培される圃場５０の上方に配置されて、ミストを発生する。風供給部２０は、ミスト発生部１０から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る。

第１の態様によれば、ミスト発生部１０から落下してくるミストに、風供給部２０が重力方向と交差する方向の風を送ることで、落下してくるミストの移動方向を変えることができる。したがって、ミスト発生部１０から落下してくるミストの方向を植物体７０に近づく向きに変えることができ、植物体７０の所望の高さにミストをかけることができる。よって、植物体７０の中間部や下部にもミストがかかりやすくなるから、植物体７０にかかるミストの量が増え、植物体７０の冷却効果が向上する。

本発明に係る第２の態様の植物体冷却装置１では、第１の態様において、風供給部２０は、風の吹出し口２１１を有して重力方向に沿った１又は２以上の吹出し部材２１を有してもよい。１又は２以上の吹出し部材２１は、可撓性を有していてもよい。

第２の態様によれば、１又は２以上の吹出し部材２１は可撓性を有しているので、１又は２以上の吹出し部材２１を容易に手で押しのけることができるから、１又は２以上の吹出し部材２１が圃場を通行したり圃場で作業したりする人の邪魔になりにくい。

本発明に係る第３の態様の植物体冷却装置１では、第２の態様において、１又は２以上の吹出し部材２１は、樹脂製のチューブであってもよい。

第３の態様によれば、１又は２以上の吹出し部材２１は簡単な構造であり、吹出し部材２１の製造が容易である。

本発明に係る第４の態様の植物体冷却装置１では、第２又は第３の態様において、風供給部２０は、１又は２以上の吹出し部材２１の下端に設けられる１又は２以上の錘２１２を有してもよい。

第４の態様によれば、吹出し部材２１が錘２１２の重さで真っ直ぐになるから、吹出し部材２１の吹出し口２１１から設計通りの方向に風を送ることができる。

本発明に係る第５の態様の植物体冷却装置１では、第２〜第４のいずれか１つの態様において、ミスト発生部１０は、重力方向と交差する所定方向に水を搬送する通水管１１と、それぞれミストを発生する複数のノズル部１２とを備えてもよい。複数のノズル部１２は、前記所定方向において並ぶように通水管１１に設けられていればよい。風供給部２０は２以上の吹出し部材２１を有していればよい。２以上の吹出し部材２１は、複数のノズル部１２が発生するミストに対して風供給部２０から風が供給されるように、配置されていればよい。

第５の態様によれば、通水管１１の長手方向に沿うように複数の植物体７０が植えられている場合でも、複数の植物体７０にミストをかけて、複数の植物体７０を冷却することができる。

本発明に係る第６の態様の植物体冷却装置１は、第１〜第５のいずれか１つの態様において、制御部３０を更に備えてもよい。制御部３０は、ミスト発生部１０がミストを発生する第１運転期間とミストの発生を停止する第１停止期間、及び、風供給部２０が風を供給する第２運転期間と風の供給を停止する第２停止期間をそれぞれ制御してもよい。制御部３０は、第１運転期間を開始した後に第２運転期間を開始するように構成されてもよい。

第６の態様によれば、ミスト発生部１０が発生したミストがある程度まで落下した後で、制御部３０が、風供給部２０から風を送らせるように制御すれば、植物体７０の中間部や下側にもミストがかかりやすくなり、植物体７０の冷却効果が更に向上する。

本発明に係る第７の態様の植物体冷却装置１では、第６の態様において、制御部３０は、第１運転期間の終了から休止時間が経過したタイミングで第２運転期間を開始するように構成されてもよい。

第７の態様によれば、休止時間が経過する間にミストを落下させた後で、制御部３０が、風供給部２０から風を送らせているから、植物体７０の中間部や下側にもミストがかかりやすくなり、植物体７０の冷却効果が更に向上する。

本発明に係る第８の態様の植物体冷却装置１では、第７の態様において、制御部３０は、第２運転期間が終了した後に第１運転期間を開始するように構成されてもよい。

第８の態様によれば、風供給部２０が送風を停止している状態で、ミスト発生部１０がミストを発生する第１運転期間を開始させることができる。なお、制御部３０は、第２運転期間が終了したタイミングで第１運転期間を開始させてもよいし、第２運転期間の終了から停止期間が経過したタイミングで第１運転期間を開始させてもよい。

１ 植物体冷却装置
１０ ミスト発生部
１１ 通水管
１２ ノズル部
２０ 風供給部
２１ 吹出し部材
２２ 通気管
３０ 制御部
５０ 圃場
５１ 畝
５２ 通路
６０ 農業用ハウス
７０ 植物体
２１１ 吹出し口
２１２ 錘

Claims (8)

1. 植物体が栽培される圃場の上方に配置されてミストを発生するミスト発生部と、
   前記ミスト発生部から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る風供給部と、
   を備え、
   前記風供給部が備える風の吹出口が前記ミスト発生部よりも下側に配置されており、
   前記風供給部は、風の吹出口を有して前記重力方向に沿った１又は２以上の吹出し部材を有し、
   前記１又は２以上の吹出し部材は可撓性を有し、
   前記風供給部は、前記１又は２以上の吹出し部材の下端に設けられる１又は２以上の錘を有する、
   ことを特徴とする植物体冷却装置。
2. 前記１又は２以上の吹出し部材は樹脂製のチューブである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の植物体冷却装置。
3. 前記ミスト発生部は、前記重力方向と交差する所定方向に水を搬送する通水管と、それぞれミストを発生する複数のノズル部とを備え、
   前記複数のノズル部は、前記所定方向において並ぶように前記通水管に設けられており、
   前記風供給部は前記２以上の吹出し部材を有し、
   前記２以上の吹出し部材は、前記複数のノズル部が発生するミストに対して前記風供給部から風が供給されるように、配置される、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の植物体冷却装置。
4. 植物体が栽培される圃場の上方に配置されてミストを発生するミスト発生部と、
   前記ミスト発生部から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る風供給部と、
   を備え、
   前記風供給部が備える風の吹出口が前記ミスト発生部よりも下側に配置されており、
   前記ミスト発生部がミストを発生する第１運転期間とミストの発生を停止する第１停止期間、及び、前記風供給部が風を供給する第２運転期間と風の供給を停止する第２停止期間をそれぞれ制御する制御部を更に備え、
   前記制御部は、前記第１運転期間を開始した後に前記第２運転期間を開始するように構成される、
   ことを特徴とする植物体冷却装置。
5. 前記制御部は、前記第１運転期間の終了から休止時間が経過したタイミングで前記第２運転期間を開始するように構成される、
   ことを特徴とする請求項４に記載の植物体冷却装置。
6. 前記制御部は、前記第２運転期間が終了した後に前記第１運転期間を開始するように構成される、
   ことを特徴とする請求項５に記載の植物体冷却装置。
7. 植物体が栽培される圃場の上方に配置されてミストを発生するミスト発生部と、
   前記ミスト発生部から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る風供給部と、を備え、
   前記風供給部は、風の吹出口を有して前記重力方向に沿った１又は２以上の吹出し部材を有し、
   前記１又は２以上の吹出し部材は可撓性を有し、
   前記風供給部は、前記１又は２以上の吹出し部材の下端に設けられる１又は２以上の錘を有する、
   ことを特徴とする植物体冷却装置。
8. 植物体が栽培される圃場の上方に配置されてミストを発生するミスト発生部と、
   前記ミスト発生部から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る風供給部と、を備え、
   前記ミスト発生部がミストを発生する第１運転期間とミストの発生を停止する第１停止期間、及び、前記風供給部が風を供給する第２運転期間と風の供給を停止する第２停止期間をそれぞれ制御する制御部を更に備え、
   前記制御部は、前記第１運転期間を開始した後に前記第２運転期間を開始するように構成される、
   ことを特徴とする植物体冷却装置。

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