この発明の実施の一形態を、以下に説明する。
One embodiment of the present invention will be described below.
図１は栽培施設の一例を示すものであり、この栽培施設は、暖房機や加湿機等により温度及び湿度等の室内環境が管理される温室である栽培室１と、該栽培室１に隣接する出荷室２とを備えている。前記栽培室１内の中央には作業者又は作業移動車（作業台車）３あるいは防除作業車等が通過できるメイン通路４を設けており、このメイン通路４は、路面がコンクリートで構成されたコンクリート通路である。メイン通路４の両側の側方位置には、栽培ユニットとなる栽培ベッド５を多数列配置した作物を栽培するための栽培スペース６を構成している。尚、前記栽培ベッド５は培地となるロックウールで形成された栽培
床部であり、出荷室２内の養液供給装置７から各栽培ベッド５へ養液が供給される構成となっている。また、メイン通路４の両端には開閉扉を備える栽培室１への出入り口８を設
け、一方の出入り口８を介して隣接する出荷室２へ行き来できる構成となっている。尚、他方の出入り口８は、栽培施設の屋外から出入りできる構成となっている。そして、作業移動車をメイン通路４から各々の栽培ユニット（栽培ベッド５）の間のサブ通路９に移動させ、該サブ通路９で栽培ユニット（栽培ベッド５）に沿って作業移動車３を移動させながら栽培する植物に対する各種作業を行うことができる。サブ通路９は、各々の栽培ユニット（栽培ベッド５）の左右間で前後方向に形成される通路となる。尚、作業移動車３は、サブ通路９上に敷設された温室全体を暖房する左右の暖房用管３７を走行用のレールとして走行する。
FIG. 1 shows an example of a cultivation facility. The cultivation facility includes a cultivation room 1 that is a greenhouse in which indoor environments such as temperature and humidity are controlled by a heater, a humidifier, and the like. And a shipping room 2. In the center of the cultivation room 1, there is provided a main passage 4 through which a worker or a work moving vehicle (working vehicle) 3 or a control work vehicle can pass, and the main passage 4 is made of concrete whose road surface is made of concrete. It is a passage. A cultivation space 6 for cultivating a crop having a large number of rows of cultivation beds 5 serving as cultivation units is formed at lateral positions on both sides of the main passage 4. The cultivation bed 5 is a cultivation floor formed of rock wool serving as a culture medium, and has a configuration in which a nutrient solution is supplied to each cultivation bed 5 from a nutrient solution supply device 7 in the shipping room 2. Further, at both ends of the main passage 4, an entrance 8 to the cultivation room 1 provided with an opening / closing door is provided, and it is configured to be able to go to the adjacent shipping room 2 through one entrance 8. In addition, the other entrance 8 is configured to be able to enter and exit from outside the cultivation facility. Then, the work mobile vehicle is moved from the main passage 4 to the sub-passage 9 between the respective cultivation units (cultivation beds 5), and the work mobile vehicle 3 is moved along the cultivation unit (cultivation bed 5) in the sub-passage 9. Various operations can be performed on plants to be cultivated. The sub passage 9 is a passage formed in the front-rear direction between the left and right of each cultivation unit (cultivation bed 5). The work vehicle 3 travels on the left and right heating pipes 37 for heating the entire greenhouse laid on the sub-passage 9 as traveling rails.
前記出荷室２内には、前述した養液供給装置７と、収穫されたトマト等の収穫物（果実）を重量や大きさあるいは等級別に選別する選別装置１０とを備えている。尚、該選別装置１０が、栽培された作物を出荷前に処理する前処理装置となる。選別装置１０は、収穫物を搬送して選別する選別コンベア１１と、該選別コンベア１１の両側の側方に設けられた各階級毎の収穫物収容部１２とを備えて構成され、選別コンベア１１から各収穫物収容部１２へ収穫物を供給して各階級に選別する構成となっている。尚、前記選別コンベア１１は、平面視でＬ字状に屈曲した構成となっている。また、各々の収穫物収容部１２には収穫物を収容する収容箱を設けて、この収容箱ごとに収穫物を出荷すればよい。
The shipping room 2 includes the above-described nutrient solution supply device 7 and a sorting device 10 for sorting harvested products (fruits) such as tomatoes by weight, size, or grade. The sorting device 10 is a pre-processing device that processes the cultivated crop before shipping. The sorting apparatus 10 is provided with a sorting conveyor 11 for transporting and sorting the crops, and a harvest storage unit 12 for each class provided on both sides of the sorting conveyor 11. The harvested products are supplied to the respective harvested containers 12 and sorted into each class. The sorting conveyor 11 is configured to be bent in an L shape in plan view. Further, a storage box for storing the harvested product may be provided in each harvested storage unit 12, and the harvested product may be shipped for each storage box.
栽培ユニット（栽培ベッド５）の上側には、該栽培条に沿う誘引ワイヤ８０を各栽培ユニットごとに左右に２本設けている。そして、栽培ユニットで栽培される植物の複数の栽培株は、左右の誘引ワイヤ８０により交互に振り分けて誘引される構成となっており、誘引ワイヤ８０から誘引フック９３を介して垂れ下がる誘引紐８１により誘引される。尚、誘引フック９３は、誘引ワイヤ８０に吊り下げられる構成であり、巻き付けた誘引紐８１を適宜繰り出して下方に垂れ下がらせる周知の構成となっている。また、植物が所定の高さ（誘引フック８０の近く）まで成長した以降は、誘引フック９３から誘引紐８１を繰り出しながら、順次誘引紐８１を前記複数の栽培株の配列方向（栽培ベッド５の長手方向）にずらせて植物の高さを低下させ、植物を継続的に栽培する。従って、例えばトマトを栽培する場合、トマトの茎が栽培ベッド５から誘引紐８１を伝って伸長することになる。よって、栽培ユニット（栽培ベッド５）において、２条の栽培条すなわち左右一対の栽培条が形成されることになる。尚、各栽培植物（栽培株）が効率良く受光するためには各栽培植物（栽培株）の間隔が栽培室１内全体にわたって略同等となるのが理想であり、そのために、誘引ワイヤ８０はサブ通路９の上方に位置しており、栽培植物がサブ通路９上にはみ出るようにしている。
On the upper side of the cultivation unit (cultivation bed 5), two attracting wires 80 are provided on the left and right for each cultivation unit. A plurality of cultivated strains of the plants cultivated in the cultivation unit are configured to be alternately distributed and attracted by the left and right inducing wires 80, and the inducing strings 81 hanging from the inducing wires 80 via the attraction hooks 93. Be attracted. In addition, the attraction hook 93 is configured to be hung on the attraction wire 80, and has a well-known configuration in which the wound attraction cord 81 is appropriately pulled out and hung downward. After the plant has grown to a predetermined height (near the attracting hook 80), the attracting string 81 is sequentially pulled out from the attracting hook 93 and the attracting string 81 is sequentially arranged in the arrangement direction of the plurality of cultivated strains (the cultivation bed 5). (Longitudinal direction) to reduce the height of the plant and continuously cultivate the plant. Therefore, for example, when cultivating a tomato, the stem of the tomato extends from the cultivation bed 5 along the attracting string 81. Therefore, in the cultivation unit (cultivation bed 5), two cultivation strips, that is, a pair of left and right cultivation strips are formed. In addition, in order for each cultivated plant (cultivated strain) to receive light efficiently, it is ideal that the interval between each cultivated plant (cultivated strain) is substantially equal over the entire cultivation room 1. The cultivated plant is located above the sub-passage 9 so as to protrude onto the sub-passage 9.
サブ通路９上において、作業移動車３は作業者が作業の進捗状況に応じて走行操作を行って適宜移動させる構成であるが、防除作業車は自動走行しながら自動的に防除する構成である。防除作業車は、サブ通路９を往復走行することになるが、防除する栽培条の防除の必要量に応じて、往復走行における片道走行時にのみ防除作業を行う片道防除状態と、往復走行で防除作業を行う往復防除状態と、同じサブ通路９を２回往復走行させてその２回の往復走行で防除作業を行う２往復防除状態とに切替できる構成となっている。これにより、必要以上の防除による栽培植物への悪影響を防止すると共に、病害虫の発生度合の高い栽培条において防除効果の向上を図ることができる。
On the sub-passage 9, the work mobile vehicle 3 is configured to move as needed by a worker according to the progress of the work, while the control vehicle is configured to automatically control while traveling automatically. . The pest control vehicle travels back and forth in the sub-passage 9, but depending on the required amount of pest control for the cultivated strip to be controlled, a one-way control state in which pest control is performed only during one-way travel in round-trip travel, and a pest control in reciprocating travel. The configuration is such that it can be switched between a reciprocating control state in which work is performed and a two-reciprocal control state in which the same sub-passage 9 is reciprocated twice and the control work is performed in the two reciprocating runs. Thus, it is possible to prevent an adverse effect on cultivated plants due to unnecessary control, and to improve the control effect in cultivation strips having a high degree of occurrence of pests.
作業移動車（作業台車）３は、前後左右計４個の走行車輪１０６と、作業者が搭乗する昇降可能な昇降台１０７と、走行車輪１０６及び昇降台１０７を駆動する駆動源となる電動モータを備え、作業者が昇降台１０７に搭乗し、走行車輪１０６により走行させて所望の位置に移動し、昇降台１０７を所望の高さに昇降させながら、栽培植物の葉欠き、芽欠き及び収穫等の作業を行う周知の構成となっている。走行車輪１０６は、機体の左右方向外側に配置される大径部と機体の左右方向内側に配置される小径部が一体に形成され、大径部と小径部との段差で走行用のレールとなる暖房用管３７に案内される。昇降台１０７上の発進操作具となるフットスイッチ１０８を足で踏み込んで操作することにより、前記電動モータを駆動して発進し走行する構成となっている。そして、フットスイッチ１０８を操作した累計回数をカウントして作業移動車３に備える作業移動車制御部（制御コントローラ）１０９に記憶し、前記累計回数が設定回数を超えたら作業移動車制御部１０９からの出力により警告手段となる警告ランプ１１０を点灯させる。これにより、発進で走行車輪１０６への伝動系（特に走行車輪１０６の車軸）に強い負荷がかかった回数に基づいて伝動系（走行車輪１０６の車軸）の疲労に伴う点検を適切な時期に促すことができ、伝動部材（特に走行車輪１０６の車軸）について適切な時期に交換等のメンテナンスが行える。
The work moving vehicle (working vehicle) 3 includes four running wheels 106 in front, rear, left and right, an elevating platform 107 on which an operator can move, and an electric motor serving as a drive source for driving the traveling wheels 106 and the elevating platform 107. The operator rides on the elevating platform 107, travels by the traveling wheels 106, moves to a desired position, and raises and lowers the elevating platform 107 to a desired height. This is a well-known configuration for performing such operations. The traveling wheel 106 is formed integrally with a large-diameter portion disposed on the outer side in the left-right direction of the fuselage and a small-diameter portion disposed on the inner side in the left-right direction of the fuselage. To the heating pipe 37. When the foot switch 108 serving as a starting operation tool on the elevating platform 107 is depressed and operated with a foot, the electric motor is driven to start and run. Then, the total number of times that the foot switch 108 is operated is counted and stored in the work vehicle control unit (control controller) 109 provided in the work vehicle 3. When the total number exceeds the set number, the work vehicle control unit 109 starts. The warning lamp 110 serving as a warning means is turned on by the output of. Thereby, the inspection accompanying the fatigue of the transmission system (the axle of the traveling wheel 106) is prompted at an appropriate time on the basis of the number of times that the transmission system to the traveling wheel 106 (particularly, the axle of the traveling wheel 106) is strongly loaded at the start. Maintenance such as replacement can be performed at an appropriate time for the transmission member (particularly, the axle of the traveling wheel 106).
また、作業移動車３又は防除作業車には、サブ通路９から栽培植物を撮影するカメラを設けることができる。カメラにより、作業移動車３又は防除作業車を走行させながら、各々の栽培株で成熟した果実を自動的に検出する。カメラが撮影した画像データが無線により制御部（コントローラ）２６に送信され、制御部（コントローラ）２６内の果実判別装置により成熟した果実を検出する。例えば、果実がトマトである場合、果実が成熟すれば赤くなるので、果実判別装置がカメラにより撮影した画像を処理して色彩判別することにより成熟した果実を検出する構成となっている。尚、色彩判別以外に、形状や大きさ等により成熟した果実を判別する構成としてもよい。また、画像データと共に作業移動車３又は防除作業車の位置情報が無線により制御部（コントローラ）２６に送信され、栽培室１内のどの栽培株の画像であるかを認識する構成となっている。位置情報は、作業移動車３又は防除作業車に設けたＧＰＳ発信機により得ることができる。これにより、各々の栽培株ごとの成熟果実の個数をカウントする。そして、制御部２６は、栽培株ごとの成熟果実の個数から各々の栽培条ごとの成熟果実の総数及び栽培室１内全体の成熟果実の総数を演算し、これらの成熟果実の総数から成熟果実を収穫する作業者を設定する。この作業者の設定について詳細に説明すると、複数の作業者の各々の作業能力（作業速度、作業能率：例えば単位時間当たりの成熟果実の収穫個数等）を予め制御部２６に入力しておき、栽培室１内全体の成熟果実の総数から前記作業能力に応じて各作業者の仮収穫個数を演算する。そして、演算した仮収穫個数に基づいて、栽培室１の端の栽培条から順に作業者を割り振り、各作業者の作業領域を設定する。このとき、同一の栽培条に複数の作業者の作業領域がまたがらないよう、栽培条ごとに作業者を設定する。
Further, the work moving vehicle 3 or the pest control work vehicle can be provided with a camera for photographing the cultivated plant from the sub passage 9. The camera automatically detects mature fruits in each cultivated strain while running the work mobile vehicle 3 or the control work vehicle. Image data captured by the camera is wirelessly transmitted to the control unit (controller) 26, and a mature fruit is detected by a fruit determination device in the control unit (controller) 26. For example, when the fruit is a tomato, the fruit becomes red as it matures. Therefore, the fruit discriminating device processes the image taken by the camera and discriminates the color to detect the mature fruit. Note that, in addition to color discrimination, mature fruit may be discriminated based on shape, size, and the like. In addition, the position information of the work mobile vehicle 3 or the control work vehicle is wirelessly transmitted to the control unit (controller) 26 together with the image data to recognize which cultivated strain in the cultivation room 1 is the image. . The position information can be obtained by a GPS transmitter provided in the work vehicle 3 or the control work vehicle. Thereby, the number of mature fruits for each cultivated strain is counted. Then, the control unit 26 calculates the total number of mature fruits for each cultivation strip and the total number of mature fruits in the entire cultivation room 1 from the number of mature fruits for each cultivation strain, and calculates the mature fruit from the total number of these mature fruits. Set the workers to harvest. The setting of the workers will be described in detail. The work capabilities (work speed, work efficiency: for example, the number of harvested mature fruits per unit time, etc.) of a plurality of workers are input to the control unit 26 in advance. From the total number of mature fruits in the entire cultivation room 1, the number of temporary harvests of each worker is calculated according to the work ability. Then, based on the calculated number of temporary harvests, the workers are allocated in order from the cultivation strip at the end of the cultivation room 1, and the work area of each worker is set. At this time, the workers are set for each cultivation line so that the work areas of a plurality of workers do not span the same cultivation line.
また、作業移動車３に放射能測定器を設ければ、例えば無人で作業移動車３を走行させながら、栽培室１内の各所での放射能による汚染状態（放射線濃度）を検出することができる。また、通常の作業等で使用頻度の高い作業移動車３により、前記汚染状態を即座に認識することができ、作物の出荷停止や作業者による作業の中止等の処置を即座に行え、放射能による被害を抑えることができる。
Further, if the work vehicle 3 is provided with a radioactivity measuring device, for example, it is possible to detect the contamination state (radiation concentration) due to the radioactivity at various places in the cultivation room 1 while running the work vehicle 3 unmanned. it can. In addition, the contamination state can be immediately recognized by the work mobile vehicle 3, which is frequently used in normal work and the like, and measures such as stopping the shipment of crops and stopping the work by workers can be performed immediately. Damage can be suppressed.
尚、作業移動車３に、自動で葉欠き作業を行う自動葉欠き作業機や、自動で果実の収穫作業を行う自動収穫作業機等の作業機を装着して、葉欠き作業や収穫作業等の作業が行える構成としてもよい。尚、作業移動車３に搭乗する作業者が植物の葉や果実の位置を視認して前記作業機を操作して作業を行う構成とすることができるが、カメラにより植物の葉や果実を認識して、作業機が葉欠き作業や収穫作業を行う構成としてもよい。これにより、作業移動車３に装着する作業機を各種に切り替えることで、作業移動車３を共用して栽培に関する各種の作業を行うことが可能となる。また、作業能率を考慮して、作業機装着時（作業時）には作業移動車３の走行速度を通常の管理作業時よりも高速に設定できる構成とすればよい。
The work moving vehicle 3 is equipped with a working machine such as an automatic leaf cutting machine for automatically performing leaf chipping work or an automatic harvesting machine for automatically performing fruit harvesting work. It is good also as composition which can perform the operation of. In addition, it is possible to adopt a configuration in which an operator boarding the work mobile vehicle 3 visually recognizes the positions of the leaves and fruits of the plant and operates the work machine to perform the work. Then, the working machine may be configured to perform a leaf chipping operation or a harvesting operation. This makes it possible to perform various operations related to cultivation by sharing the work mobile vehicle 3 by switching the work machine mounted on the work mobile vehicle 3 to various types. In addition, in consideration of work efficiency, a configuration may be adopted in which the traveling speed of the work mobile vehicle 3 can be set to be higher than that during normal management work when the work machine is attached (during work).
また、作業移動車３に、植物の成育状態を診断する植物診断装置と、植物へ光を照射する補光装置や植物へ向けて温風を供給する補助暖房装置等の栽培補助装置とを設けることもできる。そして、例えば、作業者による栽培管理作業を行わない夜間に、作業移動車３を自動的に走行させながら、植物診断装置の診断による植物の栽培むら（成育状態が悪い箇所）の発見に対応して、栽培補助装置を自動的に作動させて栽培の補助を行うことができる。このとき、夜間の長時間の運転に対応するべく、施設内の電源から作業移動車３へ電力を供給する電気配線を接続することが望ましい。以上により、作業移動車３を、昼間の栽培管理作業用と夜間の植物診断及び栽培補助作業用とで兼用できるので、栽培管理作業用とは格別に植物診断及び栽培補助作業用の作業移動車を準備するのと比較して、施設内での作業移動車３の台数を低減することができ、コストダウンが図れる。
Further, the work mobile vehicle 3 is provided with a plant diagnostic device for diagnosing the growth state of the plant, and a cultivation auxiliary device such as a light supplement device for irradiating the plant with light and an auxiliary heating device for supplying warm air to the plant. You can also. Then, for example, during the night when the cultivation management work is not performed by the worker, the work mobile vehicle 3 is automatically run, and the plant diagnostic device diagnoses the plant cultivation unevenness (a place where the growing condition is bad). Thus, the cultivation assistance device can be automatically operated to assist cultivation. At this time, it is desirable to connect an electric wiring for supplying electric power from the power supply in the facility to the work mobile vehicle 3 in order to cope with long-time driving at night. As described above, the work mobile vehicle 3 can be used for both the daytime cultivation management operation and the nighttime plant diagnosis and cultivation auxiliary operation. Can be reduced, the number of work vehicles 3 in the facility can be reduced, and costs can be reduced.
植物診断装置の一例として、カメラにより、植物の側方から撮影される該植物の大小を計測する植物計測装置を構成している。この植物計測装置による植物の大小の計測方法としては、撮影画像の色の判別から撮影画像内における植物部分に基づき計測する方法がある。一例としては、クロロフィル蛍光画像により植物部分を計測する方法がある。尚、クロロフィル蛍光画像を取得するには、青色光が必要である。青色光を発光する照明装置は、作業移動車３に装着する方法の他、栽培室１内に補光用として設けた照明装置と兼用することができる。尚、栽培室１内の補光用の照明装置を使用する場合には、植物診断装置（作業移動車３）がいる所にのみ部分的に照明装置を発光させるようにすればよい。
As an example of a plant diagnostic device, a plant measuring device configured to measure the size of a plant photographed from a side of the plant by a camera is configured. As a method of measuring the size of a plant by the plant measuring device, there is a method of measuring the color of a photographed image and measuring the plant based on a plant portion in the photographed image. As an example, there is a method of measuring a plant part using a chlorophyll fluorescence image. In order to obtain a chlorophyll fluorescence image, blue light is required. The illuminating device that emits blue light can also be used as an illuminating device provided for supplementary light in the cultivation room 1 in addition to the method of mounting the illuminating device on the work vehicle 3. In addition, when using the lighting device for supplementary light in the cultivation room 1, the lighting device may be made to emit light only in a portion where the plant diagnostic device (the work vehicle 3) is located.
また、ＧＰＳ装置等により、栽培室１内の作業移動車３の位置を認識する位置認識装置を設けている。そして、夜間に作業移動車３を自動走行させながら、栽培室１内の予め設定した複数の撮影位置でカメラにより撮影して植物の大小の計測データを取得する。一晩に全ての撮影位置において撮影し、各撮影位置での計測データを毎日取得し記録することになる。尚、カメラによる撮影領域は、予め設定した一定の高さ領域であり、栽培株の配列方向（栽培ベッド５の長手方向）における幅を栽培株の株間と同一（又は略同一としてもよい。）に設定している。
In addition, a position recognition device that recognizes the position of the work vehicle 3 in the cultivation room 1 using a GPS device or the like is provided. Then, while the work mobile vehicle 3 is automatically running at night, images are taken by a camera at a plurality of preset photographing positions in the cultivation room 1 to acquire measurement data of the size of the plant. Photographing is performed overnight at all photographing positions, and measurement data at each photographing position is acquired and recorded every day. In addition, the imaging | photography area | region by a camera is a predetermined | prescribed fixed height area | region, and the width | variety in the arrangement | sequence direction of the cultivation stock (longitudinal direction of the cultivation bed 5) is the same (or may be substantially the same) between the cultivation stocks. Is set to
そして、制御部２６により、各撮影位置において、前日の計測データ値よりも当日の計測データ値が増加したとき又は同一であるときは、この計測データ値の増加量に基づいて植物の成長量を判定する。一方、前日の計測データ値よりも当日の計測データ値が減少したときは、減少した計測データ値の減少量に基づいて植物の成長量を判定せず、前記当日の計測データ値よりも翌日の計測データ値が増加したとき又は同一であるときは、この計測データ値の増加量に基づいて植物の成長量を判定する。従って、制御部２６内には、植物の成長量を判定する制御を実行する成長量判定装置を設けている。
Then, when the measurement data value of the current day is larger than or the same as the measurement data value of the previous day, the growth amount of the plant is determined by the control unit 26 based on the increase amount of the measurement data value. judge. On the other hand, when the measurement data value of the current day is smaller than the measurement data value of the previous day, the growth amount of the plant is not determined based on the decreased amount of the reduced measurement data value, and the next day is larger than the measurement data value of the current day. When the measured data value increases or is the same, the growth amount of the plant is determined based on the increase amount of the measured data value. Therefore, the control unit 26 includes a growth amount determination device that performs control for determining the growth amount of the plant.
つまり、植物の成長に伴って誘引紐を引き下げて植物の位置を低下させることにより、計測領域内の植物の量が少なくなり、前日の計測データ値よりも当日の計測データ値が減少したときは、当日は植物の成長量を判定せずに前記計測データ値を基準値として更新し、この基準値に基づいて翌日以降に植物の成長量を判定する構成としている。また、誘引ワイヤ８０近くまで複数の栽培株における各々の植物が生長するが、複数の植物の間隔が株間と同一になるようにし、採光性や通気性を所望に維持して良好な栽培を行うようにするべく、誘引紐を引き下げると共に栽培株の配列方向（栽培ベッド５の長手方向）に移動させることにより、配列される栽培株毎の複数の植物が同じ方向（栽培ベッド５の長手方向）に略同じ距離移動することになるので、計測領域内に少なくとも一つの植物が入り、一つの植物が部分的に計測領域内に入る状態でも、それに対応して隣接する植物が部分的に計測領域内に入り、結果的に計測領域内に一つ分の植物が入る。従って、誘引紐の引き下げに伴う植物の栽培株の配列方向（栽培ベッド５の長手方向）の移動に拘らず、一つの栽培株分の植物について計測することができる。
In other words, by lowering the position of the plant by lowering the attraction string with the growth of the plant, the amount of the plant in the measurement area decreases, and when the measurement data value of the current day is smaller than the measurement data value of the previous day, On the day, the measurement data value is updated as a reference value without determining the growth amount of the plant, and the growth amount of the plant is determined on the following day or later based on the reference value. In addition, each plant in a plurality of cultivated strains grows up to the vicinity of the attracting wire 80, but the interval between the plurality of plants is set to be the same as that between the strains, and good cultivation is performed while maintaining the desired lighting and ventilation. By pulling down the attracting string and moving the cultivation strains in the arrangement direction (longitudinal direction of the cultivation bed 5), a plurality of plants for each cultivation strain arranged are in the same direction (longitudinal direction of the cultivation bed 5). In the state where at least one plant enters the measurement area and one plant partially enters the measurement area, the neighboring plants partially correspond to the measurement area. Inside, and consequently one plant enters the measurement area. Therefore, regardless of the movement of the plant cultivation strain in the arrangement direction (longitudinal direction of the cultivation bed 5) due to the lowering of the attraction string, it is possible to measure the plants of one cultivation strain.
そして、例えば、制御部２６により、植物の成長量が所望の成長量よりも高いときは、養液供給装置７により供給する養液量を少なくしたり、養液供給装置７により供給する養液の肥料濃度を高くしたり、栽培室１内の湿度を低くしたりして、水ストレスを与えることができる。また、温室全体を暖房する暖房用管３７等の暖房装置により植物付近の温度や栽培室１全体の温度を低めにして、植物の成長を抑えることができる。このように、植物の徒長を抑えて所望の成長量に制御すると共に、栽培果実の糖度を高めることができる。一方、植物の成長量が所望の成長量よりも低いときは、養液供給装置７により供給する養液量を多くしたり、養液供給装置７により供給する養液の肥料濃度を高い設定濃度から低下させたりして、水ストレスを低減することができる。また、温室全体を暖房する暖房用管３７等の暖房装置により植物付近の温度や栽培室１全体の温度を高めにして、植物の成長を促すことができる。このように、所望の成長量に制御すると共に、栽培果実の収穫量の増大を図ることができる。従って、判定した植物の成長量を、養液供給制御や環境制御（温度制御、湿度制御等）に適用することができる。尚、誘引紐を引き下げたときは植物の成長量を判定しないことになるが、誘引紐を引き下げる作業は一般的に１週間に１回程度であるので、栽培制御においてさほど大きな影響を与えないと考えられる。
Then, for example, when the growth amount of the plant is higher than the desired growth amount, the control unit 26 may reduce the amount of the nutrient solution supplied by the nutrient solution supply device 7 or may decrease the amount of the nutrient solution supplied by the nutrient solution supply device 7. The water stress can be given by increasing the concentration of the fertilizer or reducing the humidity in the cultivation room 1. In addition, the growth of the plants can be suppressed by lowering the temperature near the plants and the temperature of the entire cultivation room 1 by a heating device such as a heating pipe 37 for heating the entire greenhouse. In this way, the growth of the cultivated fruit can be increased while controlling the growth amount of the plant while suppressing the length of the plant. On the other hand, when the growth amount of the plant is lower than the desired growth amount, the nutrient solution supplied by the nutrient solution supply device 7 is increased, or the fertilizer concentration of the nutrient solution supplied by the nutrient solution supply device 7 is increased to a high concentration. And water stress can be reduced. In addition, the temperature of the vicinity of the plant and the temperature of the entire cultivation room 1 can be increased by a heating device such as a heating pipe 37 for heating the entire greenhouse to promote the growth of the plant. In this way, it is possible to control the growth amount to a desired value and increase the harvest amount of the cultivated fruit. Therefore, the determined growth amount of the plant can be applied to nutrient solution supply control and environmental control (temperature control, humidity control, and the like). In addition, when the attraction string is lowered, the growth amount of the plant is not determined. However, since the operation of lowering the attraction string is generally about once a week, it is not necessary to significantly affect the cultivation control. Conceivable.
カメラにより植物の葉の裏の気孔を撮影し、制御部２６により気孔の大きさを判断する構成とすることができる。一方、栽培室１内へ二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給手段となる二酸化炭素供給装置を設け、制御部２６により、カメラからの撮影画像が気孔が大きいと判断されるときは、栽培室１内の二酸化炭素の濃度に拘らず後述する二酸化炭素供給装置から二酸化炭素を吐出する。これにより、気孔が大きく開いて光合成が活発なときに、的確に二酸化炭素を供給でき、従来の二酸化炭素濃度に基づく二酸化炭素供給制御と比較して二酸化炭素の無駄な供給を低減できる。
It is also possible to adopt a configuration in which a stoma behind a leaf of a plant is photographed by a camera, and the size of the stoma is determined by the control unit 26. On the other hand, a carbon dioxide supply device serving as a carbon dioxide supply unit for supplying carbon dioxide into the cultivation room 1 is provided, and when the control unit 26 determines that the captured image from the camera has large pores, the cultivation room 1 Regardless of the concentration of carbon dioxide, carbon dioxide is discharged from a carbon dioxide supply device described later. Thereby, when photosynthesis is active due to wide open pores, carbon dioxide can be supplied accurately, and wasteful supply of carbon dioxide can be reduced as compared with conventional carbon dioxide supply control based on carbon dioxide concentration.
また、植物診断装置による植物の茎の伸長量や太さ等の検出から植物の生育バランスを診断し、生育バランスのむらを解消するべく、栽培室１内の局所を暖房する構成とすることができる。具体的には、例えば植物の茎径が太いとき、花や実の生長に対して茎や葉の生長が旺盛となる栄養生長に偏りがちであると判断されるから、茎や葉の生長に対して花や実の生長が旺盛である生殖生長が活発となるよう、部分的に暖房用管３７に温水を供給する局所暖房装置により当該植物付近の温度を局所的に高くする。逆に、例えば植物の茎径が細いとき、生殖生長に偏りがちであると判断されるから、栄養生長が活発となるよう、当該植物付近の温度を局所的に低くする。この局所暖房は、室温が低下する夜間に行えば、局所的な温度差が発生しやすくなるので、効果的である。
In addition, the plant growth balance can be diagnosed from the detection of the amount of growth and thickness of the stem of the plant by the plant diagnosis device, and a configuration can be adopted in which a local portion in the cultivation room 1 is heated in order to eliminate unevenness in the growth balance. . Specifically, for example, when the stem diameter of the plant is large, it is determined that the growth of the stem and leaves tends to be biased toward the vegetative growth in which the growth of the stem and leaves is vigorous with respect to the growth of the flowers and fruits. On the other hand, the temperature near the plant is locally increased by a local heating device that partially supplies hot water to the heating pipe 37 so that the reproductive growth in which flowers and fruits grow actively is active. Conversely, for example, when the stem diameter of a plant is small, it is determined that the reproductive growth tends to be biased. Therefore, the temperature near the plant is locally lowered so that vegetative growth becomes active. This local heating is effective if performed at night when the room temperature decreases, since a local temperature difference is likely to occur.
また、作業移動車３に温度センサ又は湿度センサ等の環境測定器を設け、栽培室１内の温度むら又は湿度むらを検出することができる。１台の作業移動車３により広い栽培室１内の各所の温度又は湿度を測定するには、作業移動車３が移動する時間を要するので、最初に測定した箇所と最後に測定した箇所とでは測定の時刻が大きく異なり、時刻変化による温度又は湿度の変化をも考慮する必要がある。そこで、栽培室１内の所定位置に固定して設けた室温センサ又は室内湿度センサにより、時刻変化に伴う室温又は室内湿度の変化を計測し、この計測値に基づき作業移動車３で測定した各所の温度又は湿度を補正し、補正により得られた同一時刻で想定される各所の温度又は湿度を比較して、栽培室１内の温度むら又は湿度むらを判断する制御装置を設ければ、各所の環境情報を適正に比較でき、例えば局所暖房制御や局所加湿制御や局所養液供給制御等の適正な栽培制御（環境制御）を行うことができる。
In addition, an environment measuring device such as a temperature sensor or a humidity sensor is provided in the work mobile vehicle 3 to detect uneven temperature or uneven humidity in the cultivation room 1. Measuring the temperature or humidity at various places in the cultivation room 1 with one work moving vehicle 3 requires time for the work moving vehicle 3 to move, so that the position measured first and the position measured last are different. The measurement time differs greatly, and it is necessary to consider the change in temperature or humidity due to the change in time. Therefore, a room temperature sensor or a room humidity sensor fixedly provided at a predetermined position in the cultivation room 1 measures a change in the room temperature or the room humidity with a change in time, and various positions measured by the work vehicle 3 based on the measured values. If a control device is provided that corrects the temperature or humidity of the cultivation room 1 by comparing the temperature or the humidity of each place assumed at the same time obtained by the correction and comparing the temperature or the humidity in the cultivation room 1, Can be properly compared, and appropriate cultivation control (environment control) such as local heating control, local humidification control, and local nutrient solution supply control can be performed.
暖房装置としては、前述の暖房用管３７の他、温風ダクトから温風を発生させる温風暖房装置を設けることもできる。温風ダクトは、布製等のフレキシブルな構造であり、栽培ベッド５の下方に該栽培ベッド５に沿って配置され、外周面に温風噴出口を備えている。栽培ベッド５の配列方向（左右方向）に延びる温風供給ダクトを設け、温風供給ダクトの適宜位置に設けた温風吹出口に温風ダクトを接続する構成となっている。また、温風吹出口と温風ダクトとの各々の接続端部には、該接続端部を保持するフックを設けている。従って、温風暖房をしない場合は、温風吹出口と温風ダクトとの連結を外し、温風吹出口の接続端部をフックにより栽培室１内の支柱等に保持し、温風ダクトの接続端部をフックにより栽培ベッド５を支持する架台等に保持し、各々の接続端部を離すことができる。これにより、温風吹出口及び温風ダクトを作業者の作業の邪魔にならないように収納できる。
As the heating device, in addition to the above-described heating pipe 37, a hot air heating device that generates hot air from a hot air duct can also be provided. The hot air duct has a flexible structure such as a cloth, is arranged along the cultivation bed 5 below the cultivation bed 5, and has a hot air outlet on the outer peripheral surface. A hot air supply duct extending in the arrangement direction (left-right direction) of the cultivation beds 5 is provided, and a hot air duct is connected to a hot air outlet provided at an appropriate position of the hot air supply duct. Further, a hook for holding the connection end is provided at each connection end of the hot air outlet and the hot air duct. Therefore, when hot air heating is not performed, the connection between the hot air outlet and the hot air duct is disconnected, and the connection end of the hot air outlet is held by a hook or the like in the cultivation room 1 with a hook, and the connection end of the hot air duct is connected. The parts can be held on a frame or the like that supports the cultivation bed 5 with hooks, and the connection ends can be separated. Thereby, the warm air outlet and the warm air duct can be stored so as not to hinder the work of the operator.
尚、温風吹出口と温風ダクトとは、螺子を備える接続継手やマグネット式の接続継手等により接続することができる。
The hot air outlet and the hot air duct can be connected by a connection joint having a screw, a magnet type connection joint, or the like.
ところで、養液供給装置７は、養液を貯留する第一タンク４１並びに第二タンク４２、硝酸を貯留する酸タンク４３及び原水を貯留する原水タンク４４を備え、これらのタンク４１，４２，４３，４４内に貯留する液が各主開閉バルブ４５，４６，４７，４８を介して混合装置４９に供給され、該混合装置４９で混合される構成となっている。尚、前記第一タンク４１と第二タンク４２とは、互いに肥料成分の異なる養液を貯留している。第一タンク４１、第二タンク４２並びに酸タンク４３から混合装置４９への供給経路（供給パイプ５０，５１，５２）において、前記各主開閉バルブ４５，４６，４７の供給上手側には、各々混合前のフィルター５３，５４，５５を設けている。更に、該混合前フィルター５３，５４，５５の供給上手側には、各々副開閉バルブ５６，５７，５８を設けている。混合装置４９で混合された養液は、養液ポンプ５９及び混合後のフィルター６０を介して給液パイプ６１により栽培室１内の各栽培ベッド５へ供給される。
The nutrient solution supply device 7 includes a first tank 41 and a second tank 42 for storing a nutrient solution, an acid tank 43 for storing nitric acid, and a raw water tank 44 for storing raw water. These tanks 41, 42, 43 are provided. , 44 are supplied to the mixing device 49 via the main opening / closing valves 45, 46, 47, 48, and are mixed by the mixing device 49. The first tank 41 and the second tank 42 store nutrient solutions having different fertilizer components. In the supply path (supply pipes 50, 51, 52) from the first tank 41, the second tank 42, and the acid tank 43 to the mixing device 49, the supply side of each of the main opening / closing valves 45, 46, 47 is located on the upstream side. Filters 53, 54 and 55 before mixing are provided. Further, auxiliary opening / closing valves 56, 57, 58 are provided on the upstream side of the supply of the pre-mixing filters 53, 54, 55, respectively. The nutrient solution mixed by the mixing device 49 is supplied to each cultivation bed 5 in the cultivation room 1 by the liquid supply pipe 61 via the nutrient solution pump 59 and the mixed filter 60.
そして、酸タンク４３からの供給経路（供給パイプ５２）において、副開閉バルブ５８及び混合前フィルター５５より供給下手側で主開閉バルブ４７より供給上手側には、分岐パイプ６２（分岐経路）を接続している。この分岐パイプ６２（分岐経路）は、第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給経路（供給パイプ５０，５１）における副開閉バルブ５６，５７及び混合前フィルター５３，５４より供給下手側で主開閉バルブ４５，４６より供給上手側の各々の位置に接続され、酸タンク４３内の硝酸を第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給経路（供給パイプ５０，５１）へ供給可能に構成している。尚、前記分岐パイプ６２の中途部には、電磁式の分岐用の開閉バルブ６３を設けている。第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給パイプ５０，５１において、分岐パイプ６２の接続部より供給下手側で主開閉バルブ４５，４６より供給上手側には、供給パイプ５０，５１内の流量を検出する流量センサ６４，６５を各々設けている。また、養液ポンプ５９及び混合後のフィルター６０より供給下手側には栽培室１内の各栽培ベッド５すなわち給液パイプ６１へ液を供給せずに排出するための排出パイプ６６を接続しており、該排出パイプ６６に設けた電磁式の排出用の開閉バルブ６７により、養液ポンプ５９から吐出する液を給液パイプ６１へ供給する給液状態と排出パイプ６６を介して外部に排出する排出状態に切替可能に構成している。
In the supply path (supply pipe 52) from the acid tank 43, a branch pipe 62 (branch path) is connected to the lower supply side from the sub opening / closing valve 58 and the pre-mixing filter 55 and to the upper supply side from the main opening / closing valve 47. doing. The branch pipe 62 (branch path) is mainly provided on the lower supply side than the sub opening / closing valves 56 and 57 and the pre-mixing filters 53 and 54 in the supply paths (supply pipes 50 and 51) from the first tank 41 and the second tank 42. It is connected to each position on the upstream side of the supply from the on-off valves 45 and 46, and is configured so that the nitric acid in the acid tank 43 can be supplied to the supply paths (supply pipes 50 and 51) from the first tank 41 and the second tank 42. ing. In the middle of the branch pipe 62, an electromagnetic branch valve 63 is provided. In the supply pipes 50 and 51 from the first tank 41 and the second tank 42, the flow rate in the supply pipes 50 and 51 is on the lower supply side from the connection of the branch pipe 62 and on the upper supply side from the main opening and closing valves 45 and 46. Are respectively provided. Further, a discharge pipe 66 for discharging the liquid without supplying the liquid to each cultivation bed 5 in the cultivation room 1, that is, the liquid supply pipe 61, is connected to the lower side of the supply than the nutrient solution pump 59 and the mixed filter 60. The liquid discharged from the nutrient solution pump 59 is supplied to the liquid supply pipe 61 by the electromagnetic discharge opening / closing valve 67 provided on the discharge pipe 66, and the liquid is discharged to the outside via the discharge pipe 66. It is configured to be able to switch to the discharge state.
従って、栽培室１内の各栽培ベッド５へ養液を供給する通常状態では、分岐用開閉バルブ６３及び排出用開閉バルブ６７を閉じ、混合装置４９で混合された養液を給液パイプ６１へ供給する。この養液供給時に、各々の流量センサ６４，６５により第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給パイプ５０，５１内の流量を逐次検出する。そして、養液供給時の供給パイプ５０，５１内の流量が所定値以下になった場合は、栽培室１内の各栽培ベッド５への養液供給を停止しているときに、制御装置により自動的に分岐用開閉バルブ６３及び排出用開閉バルブ６７を開いて養液ポンプ５９を駆動し、酸タンク４３内の硝酸を分岐パイプ６２を介して第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給パイプ５０，５１へ供給し、該硝酸を排出パイプ６６を介して外部に排出する。このとき、第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給パイプ５０，５１において各々の副開閉バルブ５６，５７を自動的に閉じ、前記供給パイプ５０，５１に供給される硝酸が該供給パイプ５０，５１を逆流して第一タンク４１及び第二タンク４２へ供給されないようにしている。よって、第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給パイプ５０，５１において、養液中の不溶解物や不純物が詰まるおそれがあるが、流量センサ６４，６５により供給パイプ５０，５１内の詰まりを検出すると自動的に該供給パイプ５０，５１内へ洗浄液となる硝酸を注入して該供給パイプ５０，５１を自動洗浄することができ、従来のように供給パイプを分解して該パイプ内を洗浄するようなメンテナンスの手間が省けて作業能率が向上する。また、洗浄液（硝酸）は、排出パイプ６６を介して外部に排出され、栽培ベッド５に直接供給されないので、上記の洗浄により植物の成育を阻害することがない。
Therefore, in a normal state in which the nutrient solution is supplied to each cultivation bed 5 in the cultivation room 1, the branching on-off valve 63 and the discharge on-off valve 67 are closed, and the nutrient solution mixed by the mixing device 49 is supplied to the liquid supply pipe 61. Supply. During the supply of the nutrient solution, the flow rates in the supply pipes 50 and 51 from the first tank 41 and the second tank 42 are sequentially detected by the flow rate sensors 64 and 65, respectively. Then, when the flow rate in the supply pipes 50 and 51 during the supply of the nutrient solution becomes equal to or less than a predetermined value, when the supply of the nutrient solution to each of the cultivation beds 5 in the cultivation room 1 is stopped, the control device is used. The opening / closing valve 63 for branching and the opening / closing valve 67 for discharge are automatically opened, the nutrient solution pump 59 is driven, and the nitric acid in the acid tank 43 is supplied from the first tank 41 and the second tank 42 via the branch pipe 62. The nitric acid is supplied to pipes 50 and 51, and the nitric acid is discharged to the outside via a discharge pipe 66. At this time, in the supply pipes 50 and 51 from the first tank 41 and the second tank 42, the respective auxiliary opening / closing valves 56 and 57 are automatically closed, and nitric acid supplied to the supply pipes 50 and 51 is supplied to the supply pipe 50. , 51 are prevented from flowing back to the first tank 41 and the second tank 42. Therefore, the supply pipes 50 and 51 from the first tank 41 and the second tank 42 may be clogged with insoluble matter and impurities in the nutrient solution. Is detected, nitric acid as a cleaning liquid is automatically injected into the supply pipes 50 and 51, whereby the supply pipes 50 and 51 can be automatically washed. Maintenance work such as cleaning can be omitted and work efficiency can be improved. In addition, since the washing liquid (nitric acid) is discharged to the outside via the discharge pipe 66 and is not directly supplied to the cultivation bed 5, the above-mentioned washing does not inhibit the growth of the plant.
また、養液ポンプ５９の供給下手側で混合後のフィルター６０の供給上手側には、養液ポンプ５９から吐出される養液を分岐して養液ポンプ５９の供給上手側で混合装置４９の供給下手側に戻す循環経路（循環パイプ６８）を接続している。この循環経路（循環パイプ６８）には電磁式の戻り用の開閉バルブ６９を設けており、混合後フィルター６０の供給下手側に設けた圧力センサ７０により給液パイプ６１への養液供給における圧力変動が大きいことを検出すると、制御装置により自動的に前記戻り用の開閉バルブ６９を開いて養液を循環経路（循環パイプ６８）を介して循環させ、給液パイプ６１内の圧力を安定させる構成となっている。これにより、養液ポンプ５９起動時やエアがみ等によるウォーターハンマー現象を防止すると共に、養液ポンプ５９供給下手側の配管（給液パイプ６１）の破損を防止できる。また、前記循環経路（循環パイプ６８）には循環される養液の温度を検出する温度センサ７１を設けており、該温度センサ７１により養液の温度が所定値以上に上昇したことを検出すると、制御装置により強制的に養液ポンプ５９を停止させて循環パイプ６８で養液を循環させないようにして養液の温度低下を促すように構成している。これにより、養液の熱で配管内のバルブやパッキン等の構造物が溶解して破損するようなことを防止できる。従来、給液パイプ内の養液の圧力調整のために、栽培室内の各栽培ベッドへ養液を供給する給液パイプを介する長い循環経路を設けて該循環経路の養液の戻り経路部分に圧力調整バルブを設けたものがあるが、循環により養液の温度が上昇すると、養液の熱で配管内のバルブやパッキン等の構造物が溶解して破損したり養液の熱で栽培作物に悪影響を与えたりするおそれがある。
Further, on the supply side of the filter 60 after mixing on the supply side of the nutrient solution pump 59, the nutrient solution discharged from the nutrient solution pump 59 is branched, and the mixing device 49 is provided on the supply side of the nutrient solution pump 59. A circulation path (circulation pipe 68) for returning to the supply lower side is connected. The circulation path (circulation pipe 68) is provided with an electromagnetic return opening / closing valve 69, and the pressure in the supply of nutrient solution to the liquid supply pipe 61 is detected by a pressure sensor 70 provided on the downstream side of the supply of the filter 60 after mixing. Upon detecting that the fluctuation is large, the control device automatically opens the return opening / closing valve 69 to circulate the nutrient solution through the circulation path (circulation pipe 68), thereby stabilizing the pressure in the liquid supply pipe 61. It has a configuration. This prevents a water hammer phenomenon caused by the start of the nutrient solution pump 59 or air bleeding, and also prevents damage to the piping (liquid supply pipe 61) on the lower side of the supply of the nutrient solution pump 59. The circulation path (circulation pipe 68) is provided with a temperature sensor 71 for detecting the temperature of the nutrient solution circulated. When the temperature sensor 71 detects that the temperature of the nutrient solution has risen to a predetermined value or more, The nutrient solution pump 59 is forcibly stopped by the control device so that the nutrient solution is not circulated through the circulation pipe 68 to promote the temperature drop of the nutrient solution. Thereby, it is possible to prevent a structure such as a valve or a packing in the pipe from being melted and damaged by the heat of the nutrient solution. Conventionally, for adjusting the pressure of the nutrient solution in the liquid supply pipe, a long circulation path is provided through a liquid supply pipe that supplies the nutrient solution to each cultivation bed in the cultivation room, and a return path portion of the nutrient solution in the circulation path is provided. Some are equipped with a pressure regulating valve, but when the temperature of the nutrient solution rises due to circulation, the structure of valves and packings in the pipes is melted and broken by the heat of the nutrient solution, and the cultivated crop is heated by the heat of the nutrient solution. May be adversely affected.
また、原水タンク４４内へ別の水源となる水道水を供給する水道水供給弁９１を設けている。また、原水タンク４４内には、該原水タンク４４内の水位が所定の水位以下になったことを検出する原水水位センサ９２を設けている。尚、原水水位センサ９２が検出する前記所定の水位は、後述する雨水タンク９５の雨水オーバーフロー配管９５により雨水を樋９６に排出する水位よりも低位に設定している。
Further, a tap water supply valve 91 for supplying tap water as another water source into the raw water tank 44 is provided. Further, in the raw water tank 44, there is provided a raw water level sensor 92 for detecting that the water level in the raw water tank 44 has become equal to or lower than a predetermined water level. The predetermined water level detected by the raw water level sensor 92 is set lower than a water level at which rainwater is discharged to a gutter 96 by a rainwater overflow pipe 95 of a rainwater tank 95 described later.
単一の給液パイプ６１から栽培室１内の栽培ベッド５へ給液するとき、各々の栽培ベッド５へ確実に給液されるように、栽培室１内を複数（２箇所）の栽培エリア９７に区画し、給液パイプ６１から複数の栽培エリア９７に対応して分岐される給液経路の各々に、エリア別給液バルブ９８を設け、複数のエリア別給液バルブ９８を適宜開閉して各栽培エリア９７ごとに給液する構成となっている。具体的には、複数のエリア別給液バルブ９８を順次開くことにより、各栽培エリア９７ごとに給液する。
When a liquid is supplied from a single liquid supply pipe 61 to the cultivation beds 5 in the cultivation room 1, a plurality of (two) cultivation areas are provided in the cultivation room 1 so as to surely supply the liquid to each cultivation bed 5. 97, and each of the liquid supply paths branched from the liquid supply pipe 61 corresponding to the plurality of cultivation areas 97 is provided with an area-specific liquid supply valve 98, and the plurality of area-specific liquid supply valves 98 are appropriately opened and closed. The liquid is supplied to each cultivation area 97. Specifically, the liquid is supplied for each cultivation area 97 by sequentially opening a plurality of area-specific liquid supply valves 98.
また、各栽培エリア９７からの排液は、各々の排液回収パイプ９９を介して回収タンク１００へ回収され、該回収タンク１００内の排液が排液再利用バルブ１０１を介して混合装置４９へ供給されて給液に再利用される。また、回収タンク１００には、該回収タンク１００内の排液を後述する樋９６へ排出する排液排出バルブを設けている。
Also, the drainage from each cultivation area 97 is collected into the collection tank 100 through each drainage collection pipe 99, and the drainage in the collection tank 100 is mixed through the drainage reuse valve 101 into the mixing device 49. To be reused for liquid supply. Further, the recovery tank 100 is provided with a drainage discharge valve for discharging the drainage in the recovery tank 100 to a gutter 96 described later.
対応するエリア別給液バルブ９８を開き任意の栽培エリア９７への給液中に回収タンク１００へ回収される排液は、養液供給装置７を介して再度当該栽培エリア９７へ供給されて再利用される。任意の栽培エリア９７への給液後（給液終了から所定時間後）に回収タンク１００へ回収される排液は、制御装置により後述する排水弁１０２が排水状態に切り替えられていることを条件に排液排出バルブを開くことにより、樋９６を介して外部に排出される構成となっている。従って、栽培エリア９７への給液が終了した段階では、回収タンク１００内は空の状態となる。これにより、任意の栽培エリア９７への給液にあたり、別の栽培エリア９７からの排液を供給することがない。
The drainage collected in the collection tank 100 while the corresponding area-specific liquid supply valve 98 is opened and the liquid is supplied to an arbitrary cultivation area 97 is supplied again to the cultivation area 97 via the nutrient solution supply device 7 and re-used. Used. The drainage collected in the collection tank 100 after liquid supply to an arbitrary cultivation area 97 (after a predetermined time from the end of liquid supply) is performed under the condition that a drain valve 102 described later is switched to a drain state by the control device. When the drainage discharge valve is opened, the liquid is discharged to the outside via the gutter 96. Therefore, at the stage when the liquid supply to the cultivation area 97 is completed, the inside of the collection tank 100 is empty. Thereby, when supplying the liquid to an arbitrary cultivation area 97, the drainage from another cultivation area 97 is not supplied.
回収タンク１００内には、排液を曝気して殺菌する曝気装置となる曝気ポンプ１３１と、排液の硝酸イオン濃度を検出する硝酸イオン濃度センサ１３２とを設け、硝酸イオン濃度センサ１３２の検出値に基づいて、排液の硝酸イオン濃度が高いほど運転時間が長くなるように曝気ポンプ１３１の運転時間を補正する構成となっている。これにより、曝気ポンプ１３１を無駄に運転することを防止しながら、硝酸イオンを的確に処理することができ、殺菌を効率良く行える。尚、曝気ポンプ１３１による曝気運転が終了してから、回収タンク１００内の排液を栽培エリア９７へ供給して再利用する構成となっている。
An aeration pump 131 serving as an aerator for aerating and sterilizing the wastewater and a nitrate ion concentration sensor 132 for detecting a nitrate ion concentration of the wastewater are provided in the collection tank 100. Based on the above, the operation time of the aeration pump 131 is corrected so that the operation time becomes longer as the concentration of the nitrate ion in the wastewater becomes higher. This makes it possible to accurately treat nitrate ions while preventing unnecessary operation of the aeration pump 131, and to perform sterilization efficiently. After the aeration operation by the aeration pump 131 is completed, the wastewater in the collection tank 100 is supplied to the cultivation area 97 and reused.
原水タンク４４には、養液の肥料濃度を検出するＥＣセンサ８６と、養液のペーハー値を検出するＰＨセンサ８７とを備えている。このＥＣセンサ８６及びＰＨセンサ８７の検出値に基づき、混合装置４９で混合される養液が所望の肥料濃度及びペーハー値となるよう、制御装置のメインの養液供給コントローラ８８により各主開閉バルブ４５，４６，４７，４８を制御する構成となっている。しかしながら、メインの養液供給コントローラ８８が故障すると、各主開閉バルブ４５，４６，４７，４８を作動させることができなくなり、養液を各栽培ベッド５へ供給できなくなり、栽培に悪影響を与えることになってしまう。そこで、制御装置には予備制御盤８９を設けており、メインの養液供給コントローラ８８が故障したときには、各主開閉バルブ４５，４６，４７，４８の制御を前記予備制御盤８９により行える構成とし、該予備制御盤８９の制御に切り替えると、各主開閉バルブ４５，４６，４７，４８を予め設定した時間のみ開いて養液を作成し、養液を各栽培ベッド５へ簡易的に供給できる。これにより、供給する養液の肥料濃度やペーハー値の制御精度は低下するが、栽培ベッド５へ養液が供給できなくなるのを一時的に回避でき、植物が枯れるような大きな被害を回避することができる。予備制御盤８９により養液供給制御を行っている間にメインの養液供給コントローラ８８を修理し、メインの養液供給コントローラ８８が正常に復帰すれば、メインの養液供給コントローラ８８による養液供給制御に切り替えればよい。尚、予備制御盤８９により養液供給制御において、予め設定される各主開閉バルブ４５，４６，４７，４８の開時間のパターンを複数備え、ＥＣセンサ及びＰＨセンサの検出値に応じて前記パターンを切り替える構成としてもよい。
The raw water tank 44 includes an EC sensor 86 for detecting the fertilizer concentration of the nutrient solution and a PH sensor 87 for detecting the pH value of the nutrient solution. Based on the values detected by the EC sensor 86 and the PH sensor 87, the main opening / closing valves are controlled by the main nutrient solution supply controller 88 of the control device so that the nutrient solution mixed by the mixing device 49 has the desired fertilizer concentration and pH value. 45, 46, 47 and 48 are controlled. However, when the main nutrient solution supply controller 88 breaks down, the main opening / closing valves 45, 46, 47, and 48 cannot be operated, and the nutrient solution cannot be supplied to each cultivation bed 5, which adversely affects cultivation. Become. Therefore, the control device is provided with a preliminary control panel 89, and when the main nutrient solution supply controller 88 is out of order, the main control valves 45, 46, 47, and 48 can be controlled by the preliminary control panel 89. When switching to the control of the preliminary control panel 89, the main opening / closing valves 45, 46, 47, and 48 are opened only for a preset time to create a nutrient solution, and the nutrient solution can be easily supplied to each cultivation bed 5. . As a result, although the control accuracy of the fertilizer concentration and the pH value of the nutrient solution to be supplied is reduced, it is possible to temporarily prevent the nutrient solution from being unable to be supplied to the cultivation bed 5 and to avoid a large damage such as plant withering. Can be. The main nutrient solution supply controller 88 is repaired while the nutrient solution supply control is performed by the preliminary control panel 89, and if the main nutrient solution supply controller 88 returns to normal, the nutrient solution by the main nutrient solution supply controller 88 is returned. What is necessary is just to switch to supply control. In the nutrient solution supply control by the preliminary control panel 89, a plurality of preset opening time patterns of the main opening / closing valves 45, 46, 47, 48 are provided, and the patterns are set according to the detection values of the EC sensor and the PH sensor. May be switched.
また、栽培ベッド５からの排液の肥料成分（例えば、窒素成分、カリ成分、カルシウム成分、リン酸成分等）を分析する成分分析計を設け、制御装置により成分分析計で測定した排液の肥料成分と栽培用に予め設定した設定肥料成分を比較して、養液タンクである第一タンク４１及び第二タンク４２から排液で不足する肥料成分が多く供給され、排液で余剰する肥料成分が少なく供給されるべく、主開閉バルブ４５，４６の開く時間又は開度を制御し、排液に養液タンクから養液を混合した新たな養液を作成する。これにより、排液を使用するにも拘らず、所望の肥料成分で高精度に安定させた養液を栽培ベッド５へ供給できる。尚、排液で不足する肥料成分は植物が多く吸収していることから植物が多量に要求していると判断し、排液で余剰する肥料成分は植物の吸収量が少ないことから植物の要求度が低いと判断し、植物の要求に合わせて設定肥料成分を補正してもよい。これにより、更に栽培状況に応じた高精度な養液供給制御が行えると共に、肥料の無駄を防止でき、肥料濃度の高い排液を最終的に廃棄することによる環境負荷を低減できる。
Further, a component analyzer for analyzing fertilizer components (eg, nitrogen component, potash component, calcium component, phosphoric acid component, etc.) of the effluent from the cultivation bed 5 is provided, and the control device controls the effluent measured by the component analyzer. By comparing the fertilizer component and the set fertilizer component set in advance for cultivation, a large amount of the insufficient fertilizer component is supplied by drainage from the first tank 41 and the second tank 42, which are the nutrient solution tanks, and the excess fertilizer is discharged. The opening time or opening degree of the main opening / closing valves 45 and 46 is controlled so that the components are supplied in a small amount, and a new nutrient solution is prepared by mixing the drainage with the nutrient solution from the nutrient solution tank. Thus, a nutrient solution stabilized with a desired fertilizer component with high accuracy can be supplied to the cultivation bed 5 irrespective of the use of the drainage solution. It should be noted that the fertilizer component that is insufficient in the drainage is absorbed by the plant, so it is determined that the plant requires a large amount. The excess fertilizer component in the drainage is required by the plant because the plant absorbs a small amount. It may be determined that the degree is low, and the set fertilizer component may be corrected according to the requirements of the plant. As a result, the supply of nutrient solution can be controlled with high accuracy in accordance with the cultivation situation, and the waste of fertilizer can be prevented, and the environmental load caused by finally discarding the wastewater having a high fertilizer concentration can be reduced.
そして、養液供給コントローラ８８により、栽培ベッド５への養液の給液は、１日のうち日中の給液可能時間帯（例えば、７時〜１７時）でのみ行われる。この給液可能時間帯において、日射量センサに基づいて計測される積算日射量が設定積算日射量に達する度に、所定量の養液を給液する。尚、給液する度に計測された積算日射量をリセットする。また、給液可能時間帯は、作業者による手動設定の他、日の出時刻や日の入り時刻に基づいて自動設定によるものとしてもよい。また、給液可能時間帯の一部となる補正用時間帯（例えば、１２時〜１４時）を設定し、日射量センサにて計測される補正用時間帯における補正用積算日射量に基づいて、給液可能時間帯を補正する構成となっている。具体的には、補正用積算日射量が基準値（例えば、１５００Ｊ（ジュール））よりも大きければ、給液可能時間帯の終期を基準終期時刻（例えば、１７時）から遅い時刻に変更（例えば、１７時から１８時に変更）し、逆に、補正用積算日射量が基準値（例えば、１５００Ｊ（ジュール））よりも小さければ、給液可能時間帯の終期を基準終期時刻（例えば、１７時）から早い時刻に変更（例えば、１７時から１６時に変更）する。この給液可能時間帯の終期の変更は、補正用積算日射量に対応して比例的に変更される。尚、補正用時間帯は、積算日射量でその日の天候が概ね判断できるように、真昼に近い時間帯に設定することが望ましい。
Then, the supply of the nutrient solution to the cultivation bed 5 is performed only by the nutrient solution supply controller 88 during the daytime liquid supply time zone (for example, 7:00 to 17:00) in one day. In this liquid supply possible time zone, a predetermined amount of nutrient solution is supplied every time the integrated solar radiation measured by the solar radiation sensor reaches the set cumulative solar radiation. It should be noted that the accumulated solar radiation measured each time the liquid is supplied is reset. In addition, the liquid supply available time zone may be set manually based on the sunrise time or the sunset time in addition to the manual setting by the operator. Further, a correction time zone (for example, 12:00 to 14:00) that is a part of the liquid supply available time zone is set, and based on the correction integrated solar radiation in the correction time zone measured by the solar radiation sensor. , The liquid supply available time zone is corrected. Specifically, if the integrated solar radiation for correction is larger than a reference value (for example, 1500 J (joules)), the end of the liquid supply available time zone is changed to a later time from the reference end time (for example, 17:00) (for example, Conversely, if the accumulated solar radiation for correction is smaller than the reference value (for example, 1500 J (joules)), the end of the liquid supply available time zone is changed to the reference end time (for example, 17:00). ) To an earlier time (for example, from 17:00 to 16:00). The change of the end of the liquid supply available time period is proportionally changed in accordance with the integrated solar radiation for correction. Note that the correction time zone is desirably set to a time zone close to midday so that the weather of the day can be generally determined from the accumulated solar radiation.
よって、補正用時間帯における補正用積算日射量に基づいて天候状況を把握し、該天候状況に基づいて給液可能時間帯の終期時刻を補正するので、天候に応じて、晴れの日で日射が強い日には終期時刻を遅くして給液の不足を防止でき、曇りや雨の日で日射が弱い日には終期時刻を早くして給液の過剰を防止することができる。尚、給液可能時間帯の終期の変更限度が設定され、時刻が遅い側の遅延限度時刻（例えば、１８時）と基準終期時刻（例えば、１７時）の差よりも、時刻が早い側の繰上限度時刻（例えば、１５時）と基準終期時刻（例えば、１７時）の差が大きくなるよう設定している。
Therefore, the weather condition is grasped based on the accumulated amount of solar radiation for correction in the correction time zone, and the end time of the liquid supply available time zone is corrected based on the weather condition. On days with strong sunlight, the end time can be delayed to prevent shortage of liquid supply, and on cloudy or rainy days where solar radiation is weak, the end time can be increased to prevent excess liquid supply. In addition, a change limit of the end of the liquid supply available time zone is set, and a time earlier than the difference between the delay limit time (eg, 18:00) of the later time and the reference end time (eg, 17:00) is set. The difference between the upper limit degree time (for example, 15:00) and the reference end time (for example, 17:00) is set to be large.
更に、回収タンク１００への排液流路には、排液の流れを検出する排液センサ１３３を設けている。この排液センサ１３３は、排液の単位時間当たりの流量をも検出する構成となっている。そして、積算日射量に基づいて給液が開始される給液開始時刻から、排液センサ１３３が排液を検出するまでの遅延時間に基づいて、遅延時間が長ければ栽培ベッド５が乾燥状態であり実際の植物への給液が不足気味と判断し、設定積算日射量を小さい値に補正して次回の給液が早めに行われるようにする。逆に、遅延時間が短ければ栽培ベッド５が湿潤状態であり実際の植物への給液が過剰気味と判断し、設定積算日射量を大きい値に補正して次回の給液が遅めに行われるようにする。この排液が発生し始める時刻による排液発生対応給液制御により、排液の排出開始時の排液情報に基づいて給液を制御するので、応答性良くリアルタイムで養液の給液を制御することができ、植物の栽培を的確に行える。
Further, a drainage sensor 133 for detecting the flow of the drainage is provided in the drainage flow path to the collection tank 100. The drainage sensor 133 is configured to detect the flow rate of drainage per unit time. Then, based on the delay time from the liquid supply start time at which liquid supply is started based on the integrated solar radiation amount to the drainage sensor 133 detecting drainage, if the delay time is long, the cultivation bed 5 is in a dry state. If the actual liquid supply to the plant is judged to be insufficient, the set integrated solar radiation is corrected to a small value so that the next liquid supply is performed earlier. Conversely, if the delay time is short, the cultivation bed 5 is in a wet state, and it is judged that the actual liquid supply to the plant is excessive, and the set integrated solar radiation is corrected to a large value, and the next liquid supply is performed later. To be The liquid supply is controlled based on the drainage information at the start of the drainage by the drainage control corresponding to the drainage generation time at the time when the drainage starts to be generated, so that the liquid supply of the nutrient solution is controlled in real time with good responsiveness. And cultivation of plants can be performed accurately.
また、上記の排液発生対応給液制御に代えて、排液センサ１３３により単位時間当たりの排液量すなわち流量を検出し、経時的に変化する排液の流量が増大から減少に転じる流量のピーク値に基づいて、排液の流量のピーク値が小さければ栽培ベッド５が乾燥状態であり実際の植物への給液が不足気味と判断し、設定積算日射量を小さい値に補正して次回の給液が早めに行われるようにする。逆に、排液の流量のピーク値が大きければ栽培ベッド５が湿潤状態であり実際の植物への給液が過剰気味と判断し、設定積算日射量を大きい値に補正して次回の給液が遅めに行われるようにする。この排液の流量による排液流量対応給液制御により、排液の排出開始時の排液情報に基づいて給液を制御するので、応答性良くリアルタイムで養液の給液を制御することができ、植物の栽培を的確に行える。
In addition, instead of the above-described liquid supply control corresponding to the liquid generation, the liquid discharge sensor 133 detects the liquid discharge amount per unit time, that is, the flow rate, and the flow rate of the liquid waste that changes with time changes from an increase to a decrease. Based on the peak value, if the peak value of the drainage flow rate is small, it is determined that the cultivation bed 5 is in a dry state and the actual liquid supply to the plant is not enough, and the set integrated solar radiation is corrected to a small value and the next time. So that the liquid is supplied earlier. Conversely, if the peak value of the drainage flow rate is large, the cultivation bed 5 is in a wet state, and it is determined that the actual liquid supply to the plant is excessive, and the set integrated solar radiation is corrected to a large value and the next liquid supply is performed. Is done later. The liquid supply is controlled based on the drainage information at the start of drainage by the drainage flow rate liquid supply control based on the drainage flow rate, so that the liquid supply of the nutrient solution can be controlled in real time with good responsiveness. And cultivation of plants can be performed accurately.
尚、上記の排液発生対応給液制御及び排液流量対応給液制御では、設定積算日射量を変更して次回給液するまでの時間間隔を変更する積算日射量制御としたが、積算日射量に拘らず単に所定時間毎に給液する制御形態とする場合は、給液する前記所定時間を補正して次回給液するまでの時間間隔を変更する時間間隔制御とすればよい。また、次回給液するまでの時間間隔を変更する制御内容に代えて、１回当たりの給液量を補正する給液量制御としてもよい。尚、排液発生対応給液制御及び排液流量対応給液制御の制御条件と、積算日射量制御、時間間隔制御及び給液量制御の実行制御とは、何れの組み合わせにより制御を行ってもよく、また、複数の制御条件又は複数の実行制御を併用して組み合わせて制御してもよい。
In addition, in the above-described liquid supply control corresponding to drainage generation and liquid supply control corresponding to drainage flow rate, the integrated solar radiation amount control in which the set integrated solar radiation amount is changed to change the time interval until the next liquid supply is performed, but the integrated solar radiation amount control is performed. In the case of a control mode in which the liquid is simply supplied every predetermined time irrespective of the amount, a time interval control may be used in which the predetermined time for liquid supply is corrected and the time interval until the next liquid supply is changed. Further, instead of the control content for changing the time interval until the next liquid supply, a liquid supply amount control for correcting the liquid supply amount per time may be used. It should be noted that the control conditions of the discharge control corresponding to the drainage generation and the discharge control corresponding to the drainage flow rate and the execution control of the integrated solar radiation amount control, the time interval control and the liquid supply amount control may be controlled by any combination. Alternatively, a plurality of control conditions or a plurality of execution controls may be used in combination and controlled.
給液パイプ６１から各栽培ベッド５の植物への給液は、給液チューブ１３４により行うことができる。この給液チューブ１３４は、ゴム製の屈曲可能なチューブであり、栽培ベッド５の上方に該栽培ベッド５に沿って配置され、所定間隔おきに設けた吐出孔１３５から養液を吐出して栽培ベッド５上の栽培株の近くに養液を供給する構成となっている。この給液チューブ１３４は、昼夜又は季節等の要因による温度変化により伸縮し、端部の接続部分（給液パイプ６１との接続部分）が外れる等の不具合を防止するため、端部の接続部分に伸縮性のある接続ダクト１３６を介して給液パイプ６１等に接続している。接続ダクト１３６は、ばね１３７を備えており、給液チューブ１３４の伸縮に対応して伸縮し、接続部分が外れるのを防止する構成である。尚、ばね１３７を支持フレーム１３８等に係止する等して、接続ダクト１３６を支持する構成としてもよい。また、給液チューブ１３４どうしを接続ダクト１３６で接続する構成としてもよい。
The liquid supply from the liquid supply pipe 61 to the plants in each cultivation bed 5 can be performed by a liquid supply tube 134. The liquid supply tube 134 is a flexible tube made of rubber, is disposed along the cultivation bed 5 above the cultivation bed 5, and discharges nutrient solution from discharge holes 135 provided at predetermined intervals to grow the cultivation. The configuration is such that a nutrient solution is supplied to the cultivation strain on the bed 5 near the cultivation strain. The liquid supply tube 134 expands and contracts due to a temperature change due to day or night or a season or the like, and prevents a problem such as disconnection of the connection portion at the end portion (connection portion with the liquid supply pipe 61). Is connected to the liquid supply pipe 61 and the like via a connection duct 136 having elasticity. The connection duct 136 includes a spring 137, and expands and contracts in accordance with expansion and contraction of the liquid supply tube 134, and is configured to prevent a connection portion from being detached. The connection duct 136 may be supported by locking the spring 137 to the support frame 138 or the like. Further, the liquid supply tubes 134 may be connected to each other by the connection duct 136.
また、給液チューブ１３４を使用して栽培ベッド５上の栽培株の近くに炭酸ガスを供給することもできる。給液パイプ６１に三方切替弁１３９を設け、炭酸ガス供給装置１４０により三方切替弁１３９を介して給液チューブ１３４へ炭酸ガスを供給する構成としている。炭酸ガス供給装置１４０は、加圧空気を供給するエアコンプレッサ１４１と、炭酸ガスを封入した炭酸ガスボンベ１４２と、エアコンプレッサ１４１からの加圧空気と炭酸ガスボンベ１４２からの炭酸ガスを混合して三方切替弁１３９へ供給するガス混合機１４３とを備えている。三方切替弁１３９を切り替えることにより、植物の近くに効率良く炭酸ガスを供給することができると共に、炭酸ガスを植物近傍へ供給する配管として給液チューブ１３４を兼用でき、コストダウンが図れる。また、給液チューブ１３４に炭酸ガスを通すことにより、給液チューブ１３４を洗浄できるばかりでなく、給液チューブ１３４内に長時間残留する養液が日射により高温となり、高温の養液が植物へ供給されることによる栽培への悪影響を回避できる。
In addition, carbon dioxide gas can be supplied to the cultivation bed 5 near the cultivation strain using the liquid supply tube 134. The liquid supply pipe 61 is provided with a three-way switching valve 139, and the carbon dioxide gas supply device 140 supplies carbon dioxide to the liquid supply tube 134 via the three-way switching valve 139. The carbon dioxide gas supply device 140 is an air compressor 141 for supplying pressurized air, a carbon dioxide gas cylinder 142 filled with carbon dioxide gas, and three-way switching by mixing the pressurized air from the air compressor 141 and carbon dioxide gas from the carbon dioxide gas cylinder 142. And a gas mixer 143 that supplies the gas to the valve 139. By switching the three-way switching valve 139, the carbon dioxide gas can be efficiently supplied to the vicinity of the plant, and the liquid supply tube 134 can also be used as a pipe for supplying the carbon dioxide gas to the vicinity of the plant, so that the cost can be reduced. In addition, by passing carbon dioxide gas through the liquid supply tube 134, not only can the liquid supply tube 134 be cleaned, but also the nutrient solution remaining in the liquid supply tube 134 for a long time becomes high in temperature due to sunlight, and the high-temperature nutrient solution is supplied to the plant. The adverse effect on cultivation due to the supply can be avoided.
次に、雨水を回収する雨水回収装置１１１について説明する。栽培室１の外壁の外側には、該外壁に沿って延びる樋９６を設けている。この樋９６が、栽培室１の屋根に降雨した雨水を受けて流す構成となっている。また、栽培室１内には、雨水を貯留する雨水タンク１１２を設けている。樋９６の途中には、水の流路を切り替えて樋９６内の水を外部へ排水する排水状態と樋９６内の水を雨水タンク１１２へ供給する雨水回収状態とに切替可能な電磁式の排水弁１０２を設けている。尚、樋９６内の水が排水弁１０２に供給されるべく、樋９６に若干の傾斜を設けている。前記雨水回収状態では、排水弁１０２から雨水ポンプ１１３及び雨水回収配管１１４を介して雨水タンク１１２へ雨水が回収される構成となっている。雨水タンク１１２の上部には、該雨水タンク１１２の水位が所定以上に到達すると該雨水タンク１１２内の雨水を樋９６に排出する雨水オーバーフロー配管９５を設けている。また、雨水タンク１１２内と原水タンク４４内とを連通する連通配管１１５を設けている。一方、栽培室１の屋根部には、降雨した雨水を検出して降雨を検知する降雨センサ１１６を設けている。尚、降雨センサ１１６として、日射量を検出する日射量センサにより代用してもよい。
Next, the rainwater collecting device 111 that collects rainwater will be described. A gutter 96 extending along the outer wall is provided outside the outer wall of the cultivation room 1. The gutter 96 is configured to receive and flow rainwater that has rained on the roof of the cultivation room 1. In the cultivation room 1, a rainwater tank 112 for storing rainwater is provided. In the middle of the gutter 96, an electromagnetic type switchable between a drainage state in which the flow path of the water is switched to drain the water in the gutter 96 to the outside and a rainwater recovery state in which the water in the gutter 96 is supplied to the rainwater tank 112. A drain valve 102 is provided. Note that the gutter 96 is provided with a slight inclination so that the water in the gutter 96 is supplied to the drain valve 102. In the rainwater recovery state, rainwater is recovered from the drain valve 102 to the rainwater tank 112 via the rainwater pump 113 and the rainwater recovery pipe 114. A rainwater overflow pipe 95 for discharging the rainwater in the rainwater tank 112 to the gutter 96 when the water level of the rainwater tank 112 reaches a predetermined level or more is provided above the rainwater tank 112. In addition, a communication pipe 115 that connects the inside of the rainwater tank 112 and the inside of the raw water tank 44 is provided. On the other hand, a rain sensor 116 is provided on the roof of the cultivation room 1 to detect rain water by detecting rain water. The rain sensor 116 may be replaced by a solar radiation sensor that detects the amount of solar radiation.
また、制御装置には、原水タンク４４への水の供給形態を切り替える水供給形態切替スイッチを設けている。水供給形態切替スイッチは、雨水不使用形態と雨水優先形態と雨水併用形態との３位置に切替可能なスイッチである。水供給形態切替スイッチを雨水不使用形態に設定すると、降雨センサ１１６の検知に拘らず、制御装置からの出力信号により、排水弁１０２を排水状態に切り替え、樋９６に回収される雨水が常時外部へ排水される状態となる。
Further, the control device is provided with a water supply mode changeover switch for switching the mode of water supply to the raw water tank 44. The water supply mode changeover switch is a switch that can be switched to three positions: a rainwater non-use mode, a rainwater priority mode, and a rainwater combination mode. When the water supply mode changeover switch is set to the rainwater non-use mode, the drain valve 102 is switched to the drain state by the output signal from the control device regardless of the detection of the rain sensor 116, and the rainwater collected in the gutter 96 is always external. It will be in the state of being drained to.
水供給形態切替スイッチを雨水優先形態に設定すると、降雨センサ１１６が降雨を検知していないときは、制御装置からの出力信号により、排水弁１０２を排水状態に切り替え、樋９６内の水が外部へ排水される状態となる。このとき、原水タンク４４の水位が所定の水位に達していないことを原水水位センサ９２により検出すると、原水水位センサ９２からの信号が制御装置に入力され、制御装置により、水道水供給弁９１に出力して原水水位センサ９２が前記所定の水位に達したことを検出するまで水道水供給弁９１を開く。降雨センサ１１６が降雨を検知した信号が制御装置に入力されると、制御装置が降雨を検知してから所定時間後（例えば１０分後）に排水弁１０２へ信号を出力し、排水弁１０２を雨水回収状態に切り替えると共に雨水ポンプ１１３を駆動する。これにより、樋９６内の雨水が雨水タンク１１２内に回収され、雨水タンク１１２内から連通配管１１５を介して原水タンク４４へ雨水が供給される。雨が止み降雨センサ１１６が降雨を検知しなくなると、降雨センサ１１６からの信号により、制御装置が排水弁１０２及び雨水ポンプ１１３へ信号を出力し、排水弁１０２を排水状態に切り替えると共に雨水ポンプ１１３の駆動を停止する。
When the water supply mode changeover switch is set to the rainwater priority mode, when the rain sensor 116 does not detect rain, the drain valve 102 is switched to a drain state by an output signal from the control device, and water in the gutter 96 is discharged to the outside. It will be in the state of being drained to. At this time, when the raw water level sensor 92 detects that the water level of the raw water tank 44 has not reached the predetermined water level, a signal from the raw water level sensor 92 is input to the control device, and the control device sends the signal to the tap water supply valve 91. The tap water supply valve 91 is opened until it is output and the raw water level sensor 92 detects that the predetermined water level has been reached. When a signal indicating that the rainfall sensor 116 has detected rainfall is input to the control device, a signal is output to the drain valve 102 a predetermined time (for example, 10 minutes) after the control device detects rainfall, and the drainage valve 102 is turned off. It switches to the rainwater recovery state and drives the rainwater pump 113. As a result, the rainwater in the gutter 96 is collected in the rainwater tank 112, and the rainwater is supplied from the rainwater tank 112 to the raw water tank 44 via the communication pipe 115. When the rain stops and the rain sensor 116 does not detect the rain, the control device outputs a signal to the drain valve 102 and the rain water pump 113 in accordance with a signal from the rain sensor 116 to switch the drain valve 102 to the drain state and to switch the rain water pump 113 Stop driving.
水供給形態切替スイッチを雨水併用形態に設定すると、降雨センサ１１６が降雨を検知していないときは、上述の雨水優先状態と同様に、制御装置からの出力信号により、排水弁１０２を排水状態に切り替え、樋９６内の水が外部へ排水される状態となり、原水タンク４４の水位が所定の水位に達していないことを原水水位センサ９２により検出すると、原水水位センサ９２からの信号が制御装置に入力され、制御装置により、水道水供給弁９１に出力して原水水位センサ９２が前記所定の水位に達したことを検出するまで水道水供給弁９１を開く。降雨センサ１１６が降雨を検知した信号が制御装置に入力されても、原水水位センサ９２により前記所定の水位に達しているときは、制御装置により、水道水供給弁９１を閉じると共に、排水弁１０２及び雨水ポンプ１１３へ信号を出力し、排水弁１０２を排水状態に切り替えると共に雨水ポンプ１１３の駆動を停止する。降雨センサ１１６が降雨を検知した信号が入力され、且つ原水水位センサ９２による前記所定の水位に達していないことの信号が入力されると、制御装置により、降雨を検知してから所定時間後（例えば１０分後）に、水道水供給弁９１を開き、排水弁１０２を雨水回収状態に切り替えると共に雨水ポンプ１１３を駆動する。これにより、樋９６内の雨水が雨水タンク１１２内に回収され、雨水タンク１１２内から連通配管１１５を介して原水タンク４４へ雨水が供給されるので、雨水と水道水が共に原水タンク４４内へ供給される。雨が止み降雨センサ１１６が降雨を検知しなくなると、降雨センサ１１６からの信号により、制御装置が、水道水供給弁９１を閉じ、排水弁１０２を排水状態に切り替えると共に雨水ポンプ１１３の駆動を停止する。尚、雨水オーバーフロー配管９５により雨水タンク１１２内の雨水を樋９６に排出する水位に達したことを検出する雨水オーバーフロー水位センサを設け、該雨水オーバーフロー水位センサにより雨水を樋９６に排出する水位に達したことを検出すれば、降雨センサ１１６が降雨の検知を継続しているときでも、水道水供給弁９１を閉じるか、又は水道水供給弁９１を閉じ排水弁１０２を排水状態に切り替え雨水ポンプ１１３の駆動を停止する構成とすれば、水道水もしくは水道水及び雨水ポンプ１１３の動力が無駄に使用されることを抑えられ、ランニングコストの低減が図れる。
When the water supply mode changeover switch is set to the rainwater combined mode, when the rain sensor 116 does not detect rain, the drain valve 102 is set to the drain state by an output signal from the control device, similarly to the above-described rain water priority state. When the raw water level sensor 92 detects that the water level in the raw water tank 44 has not reached the predetermined level, the signal from the raw water level sensor 92 is sent to the control device. The tap water supply valve 91 is input and output to the tap water supply valve 91 to open the tap water supply valve 91 until the raw water level sensor 92 detects that the predetermined water level has been reached. Even if a signal indicating that the rainfall sensor 116 has detected rainfall is input to the control device, if the raw water level sensor 92 has reached the predetermined water level, the control device closes the tap water supply valve 91 and sets the drain valve 102 And outputs a signal to the rainwater pump 113 to switch the drain valve 102 to a drain state and stop driving the rainwater pump 113. When a signal indicating that rainfall is detected by the rainfall sensor 116 is input and a signal indicating that the predetermined water level has not been reached by the raw water level sensor 92 is input, a predetermined time after the rainfall is detected by the control device ( At 10 minutes, for example), the tap water supply valve 91 is opened, the drain valve 102 is switched to the rainwater collection state, and the rainwater pump 113 is driven. As a result, the rainwater in the gutter 96 is collected in the rainwater tank 112, and the rainwater is supplied from the rainwater tank 112 to the raw water tank 44 via the communication pipe 115, so that both the rainwater and the tap water enter the raw water tank 44. Supplied. When the rain stops and the rain sensor 116 no longer detects rain, the control device closes the tap water supply valve 91, switches the drain valve 102 to the drain state, and stops driving the rain water pump 113 by a signal from the rain sensor 116. I do. A rainwater overflow water level sensor for detecting that the rainwater in the rainwater tank 112 has reached the water level to be drained to the gutter 96 by the rainwater overflow pipe 95 is provided, and the rainwater overflow water level sensor reaches the water level at which the rainwater is discharged to the gutter 96. If it is detected that the rainwater sensor 116 continues to detect rainfall, the tap water supply valve 91 is closed, or the tap water supply valve 91 is closed and the drain valve 102 is switched to the drain state, and the rain water pump 113 Is stopped, the use of tap water or the power of tap water and the rainwater pump 113 is prevented from being wasted, and the running cost can be reduced.
尚、水供給形態切替スイッチを雨水優先形態又は雨水併用形態に設定しているとき、降雨センサ１１６の検知に基づき雨水タンク１１２へ雨水を回収する上述の条件下であっても、養液供給装置７から栽培エリア９７へ給液中であれば、制御装置により、排水弁１０２を排水状態に切り替えると共に雨水ポンプ１１３の駆動を停止し、雨水を雨水タンク１１２へ回収せずに雨水を原水タンク４４へ供給しない。尚、水道水供給弁９１は、栽培エリア９７へ給液中に拘らず、上述の如く制御される。
When the water supply mode changeover switch is set to the rainwater priority mode or the rainwater combination mode, the nutrient solution supply device can be operated even under the above-described condition of collecting rainwater into the rainwater tank 112 based on the detection of the rainfall sensor 116. When the liquid is being supplied from 7 to the cultivation area 97, the control device switches the drain valve 102 to the drain state, stops driving the rainwater pump 113, and collects the rainwater into the raw water tank 44 without collecting the rainwater into the rainwater tank 112. Do not supply to Note that the tap water supply valve 91 is controlled as described above regardless of whether or not liquid is being supplied to the cultivation area 97.
また、栽培室１内の天井部にはカーテン開閉用モータにより開閉可能な周知の保温カーテンを設けており、この保温カーテンにより、特に夜間等に栽培室１内の温度が極端に低下しないようにすると共に、栽培室１内の暖房運転によるランニングコストの低減を図っている。尚、栽培室１内には栽培室１内の温度（室温）を測定する室温センサを設けているが、栽培室１外には外気温を測定する外気温センサを設けている。そして、制御部２６により、外気温センサが測定する外気温が所定の設定外気温（例えば摂氏１０度）以下で、且つ室温センサが測定する室温が所定の設定室温（例えば摂氏１７度）以下になると、保温カーテンを閉じる制御を実行する。また、前記外気温が前記設定外気温を超過し、且つ前記室温が前記設定室温を超過すると、保温カーテンを開く制御を実行する。従って、室温と外気温とに基づいて保温カーテンを開閉制御するので、例えば室温が高くても外気温が低いときに保温カーテンを開くことにより急激に室温が低下する事態を抑えることができ、室温の急激な変動を抑えて栽培に悪影響を与えることを防止すると共に、暖房コストの低減も図れる。また、上述の開閉制御に基づき保温カーテンを開く外気温及び室温の条件でなくても、日の出時刻から所定時間後（例えば１時間後）には自動的に保温カーテンを開く構成となっている。尚、保温カーテンを閉じた状態が長時間（例えば１０時間以上）維持されているときには自動的に保温カーテンを開く構成としてもよい。従って、保温カーテンの開条件（室温と外気温とが共に設定値を超過していない状態）でなくても、時刻又は保温カーテンの閉時間に基づき、保温カーテンを強制的に開く制御を実行している。尚、保温カーテンを強制的に開く制御を、時刻又は保温カーテンの閉時間と室温又は外気温との関係から実行する構成としてもよい。例えば、設定時刻に室温が所定以上であれば外気温に拘らず保温カーテンを強制的に開いたり、保温カーテンの閉時間と室温又は外気温（室温及び外気温）との関係から演算式等で得られる判定値に基づき保温カーテンを強制的に開く構成とすることができる。これにより、例えば日の出後にも拘らず保温カーテンを閉じたままにしていることで、保温カーテンが太陽光を遮断してかえって太陽光による栽培室１内の室温の上昇を阻害することを抑えるので、太陽光による植物の光合成を促進する共に暖房コストの低減が図れる。尚、上述する保温カーテンの開閉制御を日没後の夜間にのみ行う構成とし、日の出から所定時間後（例えば１時間後）から日没までは常時保温カーテンを開く構成としてもよい。尚、上述において保温カーテンを強制的に開く制御について説明したが、保温カーテンを強制的に閉じる制御を構成してもよく、例えば、保温カーテンを閉じる外気温及び室温の条件でなくても、別途設定する判断条件に基づき保温カーテンを強制的に閉じる制御をしてもよい。
Also, a well-known thermal insulation curtain that can be opened and closed by a curtain opening / closing motor is provided on the ceiling in the cultivation room 1 so that the temperature in the cultivation room 1 is not extremely lowered particularly at night or the like. At the same time, the running cost is reduced by the heating operation in the cultivation room 1. In addition, although the room temperature sensor which measures the temperature (room temperature) in the cultivation room 1 is provided in the cultivation room 1, the outside temperature sensor which measures the outside air temperature is provided outside the cultivation room 1. Then, the controller 26 controls the outside air temperature measured by the outside air temperature sensor to be equal to or less than a predetermined set outside air temperature (for example, 10 degrees Celsius) and the room temperature measured by the room temperature sensor to be equal to or less than a predetermined set room temperature (for example, 17 degrees Celsius). Then, control for closing the heat retaining curtain is executed. In addition, when the outside air temperature exceeds the set outside air temperature and the room temperature exceeds the set room temperature, a control for opening a heat retaining curtain is executed. Therefore, since the opening and closing control of the heat retention curtain is performed based on the room temperature and the outside temperature, for example, even when the room temperature is high, opening the heat retention curtain when the outside temperature is low can suppress a situation in which the room temperature suddenly drops, In addition to suppressing the rapid fluctuation of the cultivation, it is possible to prevent the cultivation from being adversely affected and to reduce the heating cost. Further, even when the temperature is not the condition of the outside air temperature and the room temperature at which the heat retaining curtain is opened based on the above-described opening / closing control, the heat retaining curtain is automatically opened after a predetermined time (for example, one hour) from the sunrise time. Note that the configuration may be such that when the closed state of the heat retaining curtain is maintained for a long time (for example, 10 hours or more), the heat retaining curtain is automatically opened. Therefore, even if the opening condition of the thermal insulation curtain is not satisfied (both the room temperature and the outside air temperature do not exceed the set values), the control for forcibly opening the thermal insulation curtain based on the time or the closing time of the thermal insulation curtain is executed. ing. The control for forcibly opening the thermal insulation curtain may be executed based on the relationship between the time or the closing time of the thermal insulation curtain and the room temperature or the outside air temperature. For example, if the room temperature is equal to or higher than a predetermined value at the set time, the heat insulation curtain is forcibly opened regardless of the outside air temperature, or an arithmetic expression or the like is used based on the relationship between the closed time of the heat insulation curtain and the room temperature or the outside air temperature (room temperature and outside air temperature). It is possible to adopt a configuration in which the thermal insulation curtain is forcibly opened based on the obtained determination value. Thereby, for example, by keeping the thermal insulation curtain closed despite the sunrise, since the thermal insulation curtain blocks the sunlight and suppresses the increase in the room temperature in the cultivation room 1 due to the sunlight, it is suppressed. It promotes photosynthesis of plants by sunlight and reduces heating costs. It should be noted that the above-described opening and closing control of the thermal insulation curtain may be performed only during the night after sunset, and the thermal insulation curtain may be constantly opened from a predetermined time after sunrise (for example, one hour) to sunset. In the above description, the control for forcibly opening the thermal insulation curtain has been described. However, control for forcibly closing the thermal insulation curtain may be configured. Control for forcibly closing the heat retaining curtain may be performed based on the set determination condition.
次に、カーテンを開閉するカーテン開閉装置の一例について説明する。このカーテン開閉装置１１７は、カーテンを巻き付けた始端側巻取ロール１１８と、始端巻取ロール１１８から引き出されるカーテンを折り返して反対方向に引き出すための第一のカウンタロール１１９と、第一のカウンタロール１１９から引き出されるカーテンを折り返して更に反対方向に引き出すための第二のカウンタロール１２０と、第二のカウンタロール１２０から引き出されるカーテンを巻き取る終端側巻取ロール１２１とを備え、始端側巻取ロール１１８と第二のカウンタロール１２０とを一側部に配置し、第一のカウンタロール１１９と終端側巻取ロール１２１とを対向する他側部に配置している。尚、始端側巻取ロール１１８の下方に第二のカウンタロール１２０を配置し、第一のカウンタロール１１９の下方に終端側巻取ロール１２１を配置している。尚、始端側巻取ロール１１８にはカーテンを巻き取る側に付勢するトルク・スプリングを設けており、終端側巻取ロール１２１を回転させるカーテン開閉用モータの駆動により、カーテンの開閉を制御する構成となっている。カーテンは、遮光性の高い遮光カーテン１２２と保温性の高い保温カーテン１２３とを繋ぎ合わせた構成となっており、始端側巻取ロール１１８から先に引き出される側に遮光カーテン１２２を配置し、遮光カーテン１２２に続いて保温カーテン１２３が引き出される構成となっている。尚、遮光カーテン１２２の引き出し側の先端には引き出し用ワイヤ１２４を接続しており、該引き出し用ワイヤ１２４の他端（遮光カーテン１２２とは反対側となる先端）を終端側巻取ロール１２１の外周に連結している。
Next, an example of a curtain opening / closing device that opens and closes a curtain will be described. The curtain opening / closing device 117 includes a starting end take-up roll 118 around which the curtain is wound, a first counter roll 119 for turning the curtain drawn from the start end take-up roll 118 and pulling out in the opposite direction, and a first counter roll. 119 includes a second counter roll 120 for folding back the curtain drawn from the first counter roll 119 and further drawing the curtain in the opposite direction, and a trailing end winding roll 121 for winding the curtain drawn from the second counter roll 120. The roll 118 and the second counter roll 120 are arranged on one side, and the first counter roll 119 and the terminal side winding roll 121 are arranged on the other side opposite to each other. Note that a second counter roll 120 is disposed below the start-end winding roll 118, and an end-side winding roll 121 is disposed below the first counter roll 119. The start-end winding roll 118 is provided with a torque spring that biases the curtain winding side, and the opening and closing of the curtain is controlled by driving a curtain opening / closing motor that rotates the end-end winding roll 121. It has a configuration. The curtain has a structure in which a light-shielding curtain 122 having a high light-shielding property is connected to a heat-insulating curtain 123 having a high heat-insulating property, and the light-shielding curtain 122 is arranged on the side that is drawn out from the start-end winding roll 118 first. The heat retention curtain 123 is drawn out following the curtain 122. A leading wire 124 is connected to the leading end of the light-shielding curtain 122, and the other end of the leading wire 124 (the leading end opposite to the light-shielding curtain 122) is connected to the end-side winding roll 121. Connected to the outer circumference.
従って、始端側巻取ロール１１８に遮光カーテン１２２及び保温カーテン１２３が巻き取られた状態では、始端側巻取ロール１１８から第一のカウンタロール１１９及び第二のカウンタロール１２０を介して終端側巻取ロール１２１まで引き出し用ワイヤ１２４が延びた状態となっており、カーテンが全開状態となる。そして、カーテン開閉用モータの駆動により終端側巻取ロール１２１を回転させると、引き出し用ワイヤ１２４を終端側巻取ロール１２１へ巻き付けながら始端側巻取ロール１１８から第一のカウンタロール１１９までの間の第一層１２５に遮光カーテン１２２を引き出した遮光状態になる。更に、カーテン開閉用モータの駆動により終端側巻取ロール１２１を回転させると、引き出し用ワイヤ１２４を終端側巻取ロール１２１へ巻き付けながら第一のカウンタロール１１９から第二のカウンタロール１２０までの間の第二層１２６に遮光カーテン１２２を引き出し、前記第一層１２５に保温カーテン１２３を引き出した第一保温状態になる。更に、カーテン開閉用モータの駆動により終端側巻取ロール１２１を回転させると、引き出し用ワイヤ１２４を終端側巻取ロール１２１へ巻き付けながら第二のカウンタロール１２０から終端側巻取ロール１２１までの間の第三層１２７に遮光カーテン１２２を引き出し、前記第一層１２５及び前記第二層１２６に保温カーテン１２３を引き出した第二保温状態になる。更に、カーテン開閉用モータの駆動により終端側巻取ロール１２１を回転させると、遮光カーテン１２２を終端側巻取ロール１２１へ巻き付けながら、前記第一層１２５から前記第三層１２７に全て保温カーテン１２３を引き出した第三保温状態になる。
Therefore, in a state where the light-shielding curtain 122 and the heat retaining curtain 123 are wound on the start-end winding roll 118, the end-end winding is performed from the start-end winding roll 118 via the first counter roll 119 and the second counter roll 120. The drawing wire 124 extends to the take-up roll 121, and the curtain is fully opened. Then, when the trailing-side winding roll 121 is rotated by driving the curtain opening / closing motor, the winding wire 124 is wound around the trailing-side winding roll 121 while the winding wire is wound from the starting-end winding roll 118 to the first counter roll 119. The light-shielding curtain 122 is drawn out to the first layer 125 in a light-shielding state. Further, when the terminal winding roll 121 is rotated by driving of the curtain opening / closing motor, the winding wire 124 is wound around the terminal winding roll 121 so that the wire from the first counter roll 119 to the second counter roll 120 is wound. The first light-insulating curtain 122 is pulled out to the second layer 126, and the heat-insulating curtain 123 is pulled out to the first layer 125. Further, when the trailing-end winding roll 121 is rotated by driving the curtain opening / closing motor, the winding wire 124 is wound around the trailing-end winding roll 121 while the second counter roll 120 is moved from the second winding roll 121 to the trailing-end winding roll 121. The light-shielding curtain 122 is pulled out to the third layer 127, and the heat-insulating curtain 123 is drawn out to the first layer 125 and the second layer 126. Further, when the trailing end take-up roll 121 is rotated by driving the curtain opening / closing motor, the heat-insulating curtain 123 is entirely transferred from the first layer 125 to the third layer 127 while winding the light-shielding curtain 122 around the trailing-end take-up roll 121. Pulls out the third heat retention state.
よって、保温の必要がなく遮光のみを要するときには、前記遮光状態にする。また、ある程度保温を要するときには、前記第一保温状態にすることにより、保温カーテン１２３と遮光カーテン１２２との２層のカーテンで保温できる。以下、保温の必要の程度に対応して、第二保温状態及び第三保温状態に切り替えることができる。これにより、共通のカーテン開閉装置１１７（共通のカーテン開閉用モータ）により、遮光状態、保温状態及び該保温状態での保温の程度を切り替えることができ、カーテン開閉装置１１７を簡単な構成とすることができる。尚、遮光カーテン１２２を第一層１２５から第三層１２７にわたる程度に長く構成し、第一層１２５から第三層１２７まで順次遮光カーテン１２２を張設できる構成とすれば、日射の強度等に対応して遮光カーテン１２２の層の数を変更して所望の遮光度に設定することができる。また、異なる遮光率の遮光カーテン１２２を繋ぎ合わせた構成として、調節する遮光度を必要とする遮光度に設定できる構成とすればよい。あるいは、散乱性フィルムからなる遮光カーテン１２２や波長変換フィルムからなる遮光カーテン１２２を繋ぎ合わせた構成としてもよい。
Thus, when only light shielding is required without the need for heat retention, the light shielding state is set. Further, when a certain amount of heat retention is required, the first heat retention state allows the two-layer curtain of the heat retention curtain 123 and the light shielding curtain 122 to keep the temperature. In the following, it is possible to switch between the second heat retaining state and the third heat retaining state according to the degree of need for heat retention. Thus, the shade opening / closing device 117 (common curtain opening / closing motor) can switch the light-shielding state, the heat-holding state, and the degree of heat retention in the heat-holding state, thereby simplifying the curtain opening / closing device 117. Can be. In addition, if the light-shielding curtain 122 is configured to be long enough to extend from the first layer 125 to the third layer 127 and the light-shielding curtain 122 can be stretched sequentially from the first layer 125 to the third layer 127, the intensity of solar radiation and the like can be reduced. Correspondingly, the number of layers of the light shielding curtain 122 can be changed to set a desired light shielding degree. Further, as a configuration in which the light-shielding curtains 122 having different light-shielding rates are connected, a configuration in which the adjusted light-shielding degree can be set to a required light-shielding degree may be used. Alternatively, the light shielding curtain 122 made of a scattering film or the light shielding curtain 122 made of a wavelength conversion film may be connected.
また、天候等により日射量が不足するとき、夜間等に栽培室１内に設けた照明装置を点灯させて植物へ補光することができる。一方、所望の収穫量を得るために、植物が光合成を行って所望の光合成産物量を得る必要がある。そこで、天気予報等の気象データから積算日射量を推定し、推定された積算日射量に基づいてその時点での積算日射量が不足すると判断するときは、照明装置により補光することができる。具体的には、収穫予定日までの日数から１日で必要な光合成産物量を演算し、この光合成産物量を得るのに必要な積算日射量に満たない日は、所望の積算日射量となるよう夜間に補光することができる。尚、日射量と光合成産物量との関係特性を予め把握し、この関係特性に基づいて前記必要な積算日射量を演算する。尚、前記気象データに代えて、日射量計により積算日射量を計測してもよい。
When the amount of solar radiation is insufficient due to the weather or the like, the lighting device provided in the cultivation room 1 can be turned on at night or the like to supplement the light to the plants. On the other hand, in order to obtain a desired yield, it is necessary for a plant to perform photosynthesis to obtain a desired amount of photosynthetic products. Therefore, the integrated amount of solar radiation is estimated from weather data such as a weather forecast, and when it is determined that the integrated amount of solar radiation at that time is insufficient based on the estimated integrated amount of solar radiation, light can be supplemented by a lighting device. Specifically, the amount of photosynthetic product required in one day is calculated from the number of days up to the scheduled harvest date, and a day less than the integrated amount of solar radiation necessary to obtain this amount of photosynthetic product is a desired integrated amount of solar radiation. Light can be supplemented at night. The relationship between the amount of solar radiation and the amount of photosynthetic products is grasped in advance, and the necessary integrated amount of solar radiation is calculated based on the relationship. Note that, instead of the weather data, the integrated solar radiation may be measured by a solar radiation meter.
また、補光に際しては、青色光を補光することが望ましい。青色光により、植物の葉の気孔が開き易くなるので、光合成の促進効果を高めることができる。尚、補光中には灌水量を多く設定することにより、気孔が開くことにより植物の蒸散が高まっても植物の水分量を所望に維持することができる。
It is desirable to supplement blue light when supplementing light. The blue light makes it easier to open the stomata of the leaves of the plant, so that the effect of promoting photosynthesis can be enhanced. In addition, by setting a large amount of irrigation during the supplementary light, the water content of the plant can be maintained as desired even when the transpiration of the plant increases due to the opening of the pores.
尚、植物の呼吸量が増加すると、植物の光合成産物量の消費が大きくなるので、この呼吸量により目標とする光合成量を補正する構成とすることができる。呼吸量は、温度の上昇により多くなるので、日射量や栽培室１内の室温により推定することができる。従って、日没後の室温が低下したときに補光を行えば、効率良く光合成産物量を得ることができる。尚、呼吸量は、１日における温度変化又は日射量変化に基づいて高精度で推定することが望ましい。
When the respiration rate of the plant increases, the consumption of the photosynthesis product of the plant increases. Therefore, a configuration in which the target photosynthesis rate is corrected based on the respiration rate can be adopted. Since the respiratory volume increases as the temperature rises, it can be estimated from the amount of solar radiation and the room temperature in the cultivation room 1. Therefore, if light is supplemented when the room temperature after sunset falls, the amount of photosynthetic products can be obtained efficiently. It is desirable that the respiratory volume be estimated with high accuracy based on a change in temperature or a change in solar radiation in one day.
また、日射量、二酸化炭素濃度及び室温から、１日の日照時間帯の各々の時間における光合成速度と呼吸速度を推定し、光合成速度による光合成産物量の増加速度が呼吸速度による光合成産物量の消化速度を下回るとき、前記増加速度と前記減少速度との差から時間的に積分して減少した光合成産物量を演算することができる。この減少した光合成産物量を得るべく、日没後に補光する。尚、日没の判断は、時刻により行ったり、栽培室１外に設けた日射量センサ（日射量が０となったとき）により行うことができる。補光に必要な時間は、前記減少した光合成産物量を、補光の強度と植物の光利用効率（１ｍｏｌあたりの光で同化できる二酸化炭素の量（ｍｏｌ））とで除する演算により求めることができる。あるいは、補光する時間を予め設定し、前記減少した光合成産物量に基づいて補光の強度を演算し、照明の点灯数の変更等により補光の強度を調節してもよい。
In addition, the photosynthetic rate and respiratory rate at each time of the daylight hours are estimated from the amount of solar radiation, carbon dioxide concentration, and room temperature. When the speed is lower than the speed, the reduced amount of photosynthetic product can be calculated by integrating over time from the difference between the increasing speed and the decreasing speed. To obtain this reduced amount of photosynthetic products, light is supplemented after sunset. The determination of the sunset can be made based on the time, or by a solar radiation sensor (when the solar radiation becomes 0) provided outside the cultivation room 1. The time required for light supplementation is obtained by calculating the amount of the reduced photosynthetic product by the intensity of light supplementation and the light use efficiency of the plant (the amount of carbon dioxide that can be assimilated by light per mol (mol)). Can be. Alternatively, the time of light supplementation may be set in advance, the intensity of light supplementation may be calculated based on the reduced amount of photosynthetic products, and the intensity of light supplementation may be adjusted by changing the number of lightings.
尚、日の出前に補光することもできる。このとき、日の出時刻よりも補光に必要な時間前の時刻から、日の出時刻まで補光をすればよい。日没後よりも日の出前の方が室温が低下しているので、特に夏期においては、補光時の植物の呼吸量を抑えることができ、効率良く光合成産物量を得ることができる。尚、補光の開始時刻は、日の出時刻よりも一定時間前に設定してもよい。
The light can be supplemented before sunrise. At this time, the light may be supplemented from a time before the time required for supplementary light to the sunrise time to the sunrise time. Since the room temperature is lower before sunrise than after sunset, it is possible to suppress the respiration of plants at the time of supplementary light, especially in summer, and to obtain the amount of photosynthetic products efficiently. The start time of the supplementary light may be set to a certain time before the sunrise time.
栽培室１内の湿度の検出に基づいて所望の湿度となるよう栽培室１内の加湿機を制御する構成とすることができる。加湿機は、細霧を噴霧する構成とすることができ、細霧冷房装置で構成することもできる。そして、日射量センサの検出等に基づいて植物の蒸散量を推定し、加湿機により必要な蒸発量に相当する細霧を噴霧すれば、栽培室１内の湿度を高精度で制御できる。これにより、湿度過多による植物の病気の発生を防止できると共に、細霧の噴霧量を抑えることによりランニングコストを低減することができる。尚、細霧の噴霧量の調節にあたっては、栽培室１内に設けた複数の噴霧ノズルのうちの一部の噴霧ノズルのみ噴霧に使用する等して調節を行うことができる。
Based on the detection of the humidity in the cultivation room 1, the humidifier in the cultivation room 1 may be controlled so as to have a desired humidity. The humidifier can be configured to spray fine mist, and can also be configured with a fine mist cooling device. Then, by estimating the amount of transpiration of the plant based on the detection of the solar radiation sensor or the like, and spraying fine mist corresponding to the required amount of evaporation with a humidifier, the humidity in the cultivation room 1 can be controlled with high accuracy. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of plant diseases due to excessive humidity, and to reduce the running cost by suppressing the spray amount of fine mist. In adjusting the spray amount of the fine mist, the spray amount can be adjusted by using only some of the spray nozzles provided in the cultivation chamber 1 for spraying.
また、栽培室１の屋根には、天窓開閉モータの駆動により開閉する天窓を設けている。天窓が閉じた状態であることを検出する天窓閉センサを設け、通常は、天窓閉センサが天窓の閉状態を検出するまで天窓開閉モータを天窓が閉じる側へ駆動し、天窓を閉状態にする。栽培室１内の温度（室温）を測定する室温センサの検出に基づき、栽培室１内の室温が目標温度よりも高い場合には、制御装置により、室温と目標温度との差に基づいて天窓の目標開度を演算し、該目標開度に対応する必要な作動時間で天窓が開く側へ天窓開閉モータを駆動し、栽培室１内の温度を低下させるべく天窓を所望の開度で開く構成である。
The roof of the cultivation room 1 is provided with a skylight that is opened and closed by driving a skylight opening / closing motor. Provide a skylight closing sensor that detects that the skylight is closed, and normally drive the skylight opening / closing motor to the side where the skylight closes until the skylight closing sensor detects the skylight closing state, and close the skylight. . When the room temperature in the cultivation room 1 is higher than the target temperature based on the detection of the room temperature sensor that measures the temperature (room temperature) in the cultivation room 1, the control device uses the skylight based on the difference between the room temperature and the target temperature. Is operated, and the skylight opening / closing motor is driven to the side where the skylight opens at a required operation time corresponding to the target opening, and the skylight is opened at a desired opening to lower the temperature in the cultivation room 1. Configuration.
そして、天窓を開いた状態でも、室温と目標温度との差に基づいて天窓の目標開度を逐次演算して更新し、該目標開度に対応する必要な作動時間で天窓が開く側又は閉じる側へ天窓開閉モータを駆動し、天窓を作動させる構成となっている。但し、天窓を開いた状態から更に天窓を作動させる際、天窓の目標開度が所定開度以下（例えば、１０％以下）のときは、天窓閉センサが天窓の閉状態を検出するまで天窓開閉モータを駆動して天窓を一旦閉じ、前記目標開度に対応する必要な作動時間で天窓が開く側へ天窓開閉モータを駆動し、天窓を目標開度で開く零点復帰制御を実行する構成である。これにより、天窓の開度を検出する高価なセンサが不要で、低コストで天窓の開度を高精度に制御でき、室温を良好に制御できる。特に、室温と目標温度との差が小さく、天窓の目標開度が所定開度以下のときに、天窓の開度を高精度に制御するので、天窓の開度が大きすぎることにより室温が急激に目標温度よりも低温にまで低下することを防止し、栽培植物に悪影響を与えることを防止できる。従来は、天窓の目標開度が変更される度に、現在の天窓の開度と目標開度との関係から該目標開度となる側に必要な作動時間で天窓を作動させているので、前記作動時間による実際の天窓の開度の誤差が累積し、天窓の開度が不適正になるおそれがある。尚、天窓の目標開度が所定開度以下のときに上述の零点復帰制御を実行する構成に代えて、外気温センサが検出する外気温が所定温度以下（例えば、摂氏１０度以下）のときに上述の零点復帰制御を実行する構成としたり、天窓の目標開度が所定開度以下で且つ外気温センサが検出する外気温が所定温度以下のときに上述の零点復帰制御を実行する構成としたりしてもよい。また、栽培室１外の風向や風速に基づき、天窓の開口側に向かって風が吹き込むときや風速が大きいときには、上述の零点復帰制御を実行する構成としてもよい。あるいは、天窓の目標開度や外気温に基づく零点復帰制御において、風向又は風速もしくは風向と風速の両者に基づき、天窓の開口側に向かって風が吹き込むときや風速が大きいときには、天窓の目標開度の前記所定開度又は外気温の前記所定温度を大きい値に補正する構成としてもよい。風向又は風速の測定にあたっては、栽培室１外の屋根部に風向計や風速計を設ければよい。また、天窓を最大開度に開いた状態であることを検出する天窓最大開度センサを設け、天窓を最大開度にまで開くときは、天窓が最大開度に開いた状態であることを天窓最大開度センサが検出するまで天窓開閉モータを駆動する構成としてもよい。
Then, even when the skylight is open, the target opening of the skylight is sequentially calculated and updated based on the difference between the room temperature and the target temperature, and the skylight opens or closes at a required operating time corresponding to the target opening. The skylight opening / closing motor is driven to the side to operate the skylight. However, when the skylight is further opened from the state where the skylight is opened, if the target opening degree of the skylight is less than a predetermined opening degree (for example, 10% or less), the opening and closing of the skylight until the skylight closing sensor detects the closing state of the skylight. The configuration is such that the motor is driven to temporarily close the skylight, the skylight opening / closing motor is driven to the side where the skylight opens at a required operation time corresponding to the target opening, and the zero point return control for opening the skylight at the target opening is performed. . As a result, an expensive sensor for detecting the opening degree of the skylight is unnecessary, the opening degree of the skylight can be controlled with high accuracy at low cost, and the room temperature can be favorably controlled. In particular, when the difference between the room temperature and the target temperature is small and the target opening of the skylight is equal to or less than the predetermined opening, the opening of the skylight is controlled with high accuracy. In addition, it is possible to prevent the temperature from lowering to a temperature lower than the target temperature, thereby preventing the cultivated plant from being adversely affected. Conventionally, each time the target opening of the skylight is changed, the skylight is operated for the operation time required on the side that becomes the target opening from the relationship between the current opening of the skylight and the target opening, An error in the actual opening of the skylight due to the operation time may accumulate, and the opening of the skylight may become inappropriate. Instead of performing the above-described zero point return control when the target opening of the skylight is equal to or less than the predetermined opening, when the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor is equal to or lower than the predetermined temperature (for example, 10 degrees Celsius or lower). The above-mentioned zero-point return control is executed, or the above-mentioned zero-point return control is executed when the target opening of the skylight is equal to or less than a predetermined opening and the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor is equal to or lower than a predetermined temperature. Or you may. In addition, when the wind blows toward the opening side of the skylight or when the wind speed is high, the above-described zero point return control may be executed based on the wind direction and wind speed outside the cultivation room 1. Alternatively, in the zero point return control based on the target opening degree of the skylight and the outside temperature, when the wind blows toward the opening side of the skylight or when the wind speed is high, based on the wind direction or the wind speed or both the wind direction and the wind speed, the target opening of the skylight is increased. The predetermined opening degree or the predetermined temperature of the outside air temperature may be corrected to a large value. In measuring the wind direction or the wind speed, an anemometer or an anemometer may be provided on the roof outside the cultivation room 1. In addition, a skylight maximum opening sensor that detects that the skylight is open to the maximum opening is provided, and when the skylight is opened to the maximum opening, the skylight indicates that the skylight is in the maximum opening state. The skylight opening / closing motor may be driven until the maximum opening sensor detects.
また、栽培室１の妻部に、風力に応じて開閉する開閉窓を設けることができる。この開閉窓は、開閉窓用スプリングにより閉じる側に付勢され、通常は閉じた状態であるが、栽培室１内の風が強いと開閉窓用スプリングに抵抗して開き、栽培室１内の風を外部に逃がす構成となっている。これにより、栽培室１の隙間から栽培室１内に入り込んだ風により栽培室１が破損することを防止でき、特にビニールハウス等の軟弱な構造の栽培室１に有効である。
In addition, an opening / closing window that opens and closes according to wind power can be provided in the wife of the cultivation room 1. The opening / closing window is urged to the closing side by the opening / closing window spring, and is normally in a closed state. However, when the wind in the cultivation room 1 is strong, the opening / closing window spring resists the opening / closing window spring and opens. It is designed to allow the wind to escape to the outside. Thereby, the cultivation room 1 can be prevented from being damaged by the wind that has entered the cultivation room 1 through the gap between the cultivation rooms 1, and is particularly effective for the cultivation room 1 having a soft structure such as a greenhouse.
ところで、栽培ベッド５となるロックウールの底面と側方の四方を囲む発泡製の断熱体１２８を設けている。栽培ベッド５と断熱体１２８との間には防根シート１２９を設け、架台から防根シート１２９を介して栽培ベッド５を支持している。防根シート１２９は、根を通過させないが、栽培ベッド５からの排液を通過し得る構造となっている。断熱体１２８の左右中央には、長手方向に延びる排液溝１３０を設けている。架台には左右の断熱体支持軸を上下２段に設け、上下何れかの断熱体支持軸上に断熱体支持板を載せ、断熱体支持板上に断熱体１２８を載せて支持する構成となっている。従って、断熱体支持板の高さを切り替えることにより、断熱体１２８を、防根シート１２９に接触して栽培ベッド５を囲む高位と栽培ベッド５から下方に離れた低位とに高さ変更できる。これにより、例えば、夏期は、断熱体１２８を低位にして通風による栽培ベッド５の冷却効果及び病害発生の防止を図ることができ、冬期は、断熱体１２８を高位にして栽培ベッド５の保温効果を図ることができる。尚、上述では上下２段の断熱体支持軸により断熱体１２８の高さを変更可能に構成したが、例えばラック及びピニオン等を備える昇降装置により断熱体１２８の高さを変更する構成としてもよい。また、前記昇降装置を設ける場合、栽培ベッド５の温度を検出するベッド温度センサに基づき、栽培ベッド５の温度に対応して温度が高いときには断熱体１２８を低位にする構成としてもよい。
By the way, a foam heat insulator 128 is provided to surround the bottom surface and the four sides of the rock wool, which becomes the cultivation bed 5. A root prevention sheet 129 is provided between the cultivation bed 5 and the heat insulator 128, and the cultivation bed 5 is supported from the gantry via the root prevention sheet 129. The root prevention sheet 129 does not allow the root to pass, but has a structure capable of passing the drainage from the cultivation bed 5. A drain groove 130 extending in the longitudinal direction is provided at the left and right center of the heat insulator 128. The gantry is provided with left and right heat insulator support shafts provided in two vertical stages, a heat insulator support plate is placed on one of the upper and lower heat insulator support shafts, and a heat insulator 128 is placed and supported on the heat insulator support plate. ing. Therefore, by switching the height of the heat insulator support plate, the height of the heat insulator 128 can be changed between a high position surrounding the cultivation bed 5 in contact with the root prevention sheet 129 and a low position away from the cultivation bed 5. Thereby, for example, in the summer, the heat insulator 128 can be lowered to lower the cultivation bed 5 by ventilation to prevent the occurrence of disease, and in the winter, the heat insulator 128 can be higher to keep the cultivation bed 5 warm. Can be achieved. In the above description, the height of the heat insulator 128 can be changed by the two upper and lower heat insulator support shafts. However, the height of the heat insulator 128 may be changed by an elevating device including a rack and a pinion. . When the elevating device is provided, a configuration may be adopted in which, based on a bed temperature sensor that detects the temperature of the cultivation bed 5, when the temperature is high corresponding to the temperature of the cultivation bed 5, the heat insulator 128 is lowered.
ところで、栽培施設の屋根１４４には、融雪装置１４５を設けている。この融雪装置１４５は、温水が流れるポリエチレン製の融雪管１４６と、該融雪管１４６を屋根１４４に沿って該屋根１４４の谷部（樋部１４７付近）から頂部の間を移動させる移動装置１４８とを備えている。移動装置１４８は、移動用モータ１４９の駆動により周回する移動用ワイヤ１５０を屋根に沿って備えており、移動用ワイヤ１５０に取り付けた融雪管１４６が屋根１４４に沿って移動する構成となっている。また、屋根１４４と同じ高さで且つ栽培室１内には、屋根１４４に降り積もった雪を検出する積雪センサ１５１を設けている。この積雪センサ１５１により積雪の高さを検出し、効率良く融雪するべく積雪の高さに対応して融雪管１４６を移動させる構成となっている。これにより、従来の固定式の融雪管のように、屋根の谷部の樋付近のみ融雪されて空洞になり、雪がブリッジ現象を起こして効率良く融雪できないようなことを防止できる。
By the way, a snow melting device 145 is provided on the roof 144 of the cultivation facility. The snow melting device 145 includes a polyethylene snow melting tube 146 through which warm water flows, and a moving device 148 that moves the snow melting tube 146 along a roof 144 from a valley (near a gutter 147) to a top of the roof 144. It has. The moving device 148 includes a moving wire 150 that rotates around by driving of the moving motor 149 along the roof, and the snow melting pipe 146 attached to the moving wire 150 moves along the roof 144. . Further, a snow sensor 151 for detecting snow falling on the roof 144 is provided in the cultivation room 1 at the same height as the roof 144. The height of the snow is detected by the snow sensor 151, and the snow melting tube 146 is moved in accordance with the height of the snow in order to melt the snow efficiently. As a result, it is possible to prevent the snow from being melted only in the vicinity of the gutter at the valley of the roof to form a cavity, unlike a conventional fixed snow melting pipe, and to prevent the snow from being efficiently melted due to a bridge phenomenon.
尚、栽培室１の外側には、栽培施設の屋根１４４から落ちる雨や雪を受けて排出する側溝を設けているが、側溝より栽培室１側でむき出しになる地面の部分から、雨水等が栽培室１内に浸み込んだり前記地面の部分に雑草が生えたりすることを防止するため、栽培室１の外壁から側溝にかけてシートを設置している。このシートは、側溝側が低位となる傾斜姿勢で張られるので、雨や雪等を側溝に良好に案内することができる。尚、シートを固定するビニペットやフック等の固定具を、側溝の一部に設けた構成としている。
A gutter is provided on the outside of the cultivation room 1 to receive rain and snow falling from the roof 144 of the cultivation facility and is discharged therefrom. In order to prevent infiltration into the cultivation room 1 and weeds growing on the ground, a sheet is provided from the outer wall of the cultivation room 1 to the gutter. Since this sheet is stretched in an inclined position in which the side groove side is at a low position, rain, snow, and the like can be guided well to the side groove. Note that a fixture such as a vinylet or a hook for fixing the sheet is provided in a part of the side groove.
また、スターリングエンジンを使用して発電する発電装置１５２を設けることもできる。この発電装置１５２は、栽培室１内に配置された高温シリンダ部１５３と、栽培室１外の地下に配置された低温シリンダ部１５４と、高温シリンダ部１５３と低温シリンダ部１５４との各々のクランクロッドを９０度の位相差で連結する駆動軸部１５５とを備え、高温シリンダ部１５３と低温シリンダ部１５４との温度差から発生するスターリングエンジンの作用すなわち駆動軸部１５５の駆動で発電機を駆動して発電する構成としている。尚、高温シリンダ部１５３及び低温シリンダ部１５４等を流れるガスは、水素又はヘリウム等を利用する。これにより、特に夏期の高温シリンダ部１５３と低温シリンダ部１５４との温度差が大きくなるときに、栽培室１内の温度を利用して発電することができ、ランニングコストの低減が図れる。尚、夏期では、栽培室１内は摂氏３０〜３５度程度となり、栽培室１外の地下は２０度程度になる。更に、栽培室１内に高温シリンダ部１５３へ日光を反射させて該高温シリンダ部１５３の温度上昇を促す反射材１５６を設ければ、高温シリンダ部１５３と低温シリンダ部１５４との温度差が大きくなり、発電能力を高めることができる。
In addition, a power generator 152 that generates power using a Stirling engine can be provided. The power generator 152 includes a high-temperature cylinder 153 disposed in the cultivation room 1, a low-temperature cylinder 154 disposed underground outside the cultivation room 1, and a crank of each of the high-temperature cylinder 153 and the low-temperature cylinder 154. A drive shaft 155 for connecting the rods with a phase difference of 90 degrees is provided, and the generator is driven by the action of the Stirling engine generated from the temperature difference between the high temperature cylinder 153 and the low temperature cylinder 154, that is, the drive of the drive shaft 155. And generate power. The gas flowing through the high-temperature cylinder 153 and the low-temperature cylinder 154 uses hydrogen, helium, or the like. Thereby, especially when the temperature difference between the high-temperature cylinder portion 153 and the low-temperature cylinder portion 154 increases in summer, power can be generated using the temperature in the cultivation room 1, and the running cost can be reduced. In the summer, the inside of the cultivation room 1 is about 30 to 35 degrees Celsius, and the underground outside the cultivation room 1 is about 20 degrees. Furthermore, if a reflecting material 156 is provided in the cultivation room 1 to reflect sunlight to the high-temperature cylinder 153 to promote the temperature rise of the high-temperature cylinder 153, the temperature difference between the high-temperature cylinder 153 and the low-temperature cylinder 154 is large. Therefore, the power generation capacity can be increased.
また、別の発電装置１５２の構成について説明すると、栽培室１内に温風又は冷風を供給して該栽培室１内を冷暖房するヒートポンプ等の冷暖房装置１５７を設け、栽培室１外で且つ冷暖房装置１５７の近くで且つ冷暖房装置１５７の外気への排風が当たる位置に第一シリンダ部１５８を設け、栽培室１外の地下に第二シリンダ部１５９を設け、第一シリンダ部１５８と第二シリンダ部１５９との各々のクランクロッドを９０度の位相差で連結する駆動軸部１５５とを備え、第一シリンダ部１５８と第二シリンダ部１５９との温度差から発生するスターリングエンジンの作用すなわち駆動軸部１５５の駆動で発電機を駆動して発電する構成としている。
The configuration of another power generation device 152 will be described. A cooling / heating device 157 such as a heat pump for supplying warm air or cold air to the cultivation room 1 to cool and heat the inside of the cultivation room 1 is provided. The first cylinder portion 158 is provided near the device 157 and at a position where exhaust air to the outside air of the cooling and heating device 157 hits, and the second cylinder portion 159 is provided under the cultivation room 1 underground. A drive shaft portion 155 for connecting each of the crank rods with the cylinder portion 159 with a phase difference of 90 degrees, and an operation of the Stirling engine that is generated from a temperature difference between the first cylinder portion 158 and the second cylinder portion 159, that is, a drive. The driving of the shaft 155 drives the generator to generate power.
具体的には、夏期は、冷暖房装置１５７により冷風を供給して栽培室１内を摂氏２５〜３０度になるよう冷房するが、熱交換した冷暖房装置１５７から外気への排風は温風になり、この温風が第一シリンダ部１５８は摂氏３０度以上の外気温よりも更に高温となる。
Specifically, in the summer, cooling air is supplied by the cooling and heating device 157 to cool the inside of the cultivation room 1 to 25 to 30 degrees Celsius, but the exhaust air from the cooling and heating device 157 that has exchanged heat to the outside air is hot air. As a result, the temperature of the first cylinder portion 158 becomes higher than the outside air temperature of 30 degrees Celsius or more.
そして、第二シリンダ部１５９は、地下の土中にあるので摂氏１５〜２０度程度の低温となる。従って、この第一シリンダ部１５８が高温シリンダ部となり第二シリンダ部１５９が低温シリンダ部となって、第一シリンダ部１５８と第二シリンダ部１５９との温度差により発電機を駆動する。一方、冬期は、冷暖房装置１５７により温風を供給して栽培室１内を摂氏１０〜２０度になるよう暖房するが、熱交換した冷暖房装置１５７から外気への排風は冷風になり、この冷風が第一シリンダ部１５８は摂氏１０度以下の外気温よりも更に低温となる。そして、第二シリンダ部１５９は、地下の土中にあるので摂氏１５〜２０度程度の高温となる。従って、この第一シリンダ部１５８が低温シリンダ部となり第二シリンダ部１５９が高温シリンダ部となって、第一シリンダ部１５８と第二シリンダ部１５９との温度差により発電機を駆動する。よって、夏期と冬期とで第一シリンダ部１５８と第二シリンダ部１５９との高温・低温の温度関係を逆転させることにより、夏期でも冬期でも発電することができ、ランニングコストの低減が図れる。
And since the second cylinder part 159 is in the underground soil, it has a low temperature of about 15 to 20 degrees Celsius. Therefore, the first cylinder part 158 becomes a high-temperature cylinder part and the second cylinder part 159 becomes a low-temperature cylinder part, and the generator is driven by the temperature difference between the first cylinder part 158 and the second cylinder part 159. On the other hand, in the winter season, warm air is supplied by the cooling and heating device 157 to heat the inside of the cultivation room 1 to 10 to 20 degrees Celsius, but the exhaust air from the cooling and heating device 157 that has exchanged heat to the outside air becomes cold air. The cool air has a lower temperature than the outside air temperature of the first cylinder portion 158 of 10 degrees Celsius or less. The second cylinder portion 159 is at a high temperature of about 15 to 20 degrees Celsius because it is in the underground soil. Therefore, the first cylinder portion 158 becomes a low-temperature cylinder portion and the second cylinder portion 159 becomes a high-temperature cylinder portion, and the generator is driven by the temperature difference between the first cylinder portion 158 and the second cylinder portion 159. Therefore, by reversing the high / low temperature relationship between the first cylinder portion 158 and the second cylinder portion 159 between summer and winter, power can be generated both in summer and winter, and running costs can be reduced.
尚、図２では、架台により栽培ベッド５を地面から支持した架台支持型の栽培ベッド５を表しているが、吊下支持部材により栽培ベッド５を上方から吊り下げて支持する吊下支持型の栽培ベッド５としてもよい。あるいは、異なる栽培室１の構成として、栽培室１内の上部に吊下支持型の栽培ベッド５を設け、栽培室１内の下部に架台支持型の栽培ベッド５を設けて、栽培ベッド５を上下２段に配置すれば、少ない敷地面積で多数の栽培株の栽培が行え、果実の収穫量を増大させることができる。
Note that FIG. 2 illustrates a gantry-supporting cultivation bed 5 in which the cultivation bed 5 is supported from the ground by a gantry, but a hanging support type in which the cultivation bed 5 is suspended and supported from above by a suspension support member. The cultivation bed 5 may be used. Alternatively, as a configuration of a different cultivation room 1, a hanging support type cultivation bed 5 is provided at an upper portion in the cultivation room 1, and a gantry support type cultivation bed 5 is provided at a lower portion in the cultivation room 1. By arranging the cultivated strains in a two-tiered manner, a large number of cultivated strains can be cultivated in a small site area, and the yield of fruits can be increased.
以上により、この栽培施設の養液供給装置７は、栽培ベッド（５）への養液の給液開始後に排出される該栽培ベッド（５）からの排液の排出開始時の排液情報に基づいて、栽培ベッド（５）への養液の給液を制御する給液制御手段を備えている。よって、栽培ベッド（５）からの排液の排出開始時の排液情報に基づいて、栽培ベッド（５）への養液の給液を制御するので、排出開始時の排液情報に基づいて応答性良くリアルタイムで養液の給液を制御することができ、植物の栽培を的確に行える。
As described above, the nutrient solution supply device 7 of this cultivation facility stores the drainage information at the start of drainage from the cultivation bed (5) discharged after the start of the supply of the nutrient solution to the cultivation bed (5). A liquid supply control means for controlling the supply of the nutrient solution to the cultivation bed (5) based on the liquid supply is provided. Therefore, the supply of the nutrient solution to the cultivation bed (5) is controlled based on the drainage information at the start of drainage from the cultivation bed (5). The supply of nutrient solution can be controlled in real time with good responsiveness, and plant cultivation can be performed accurately.
また、給液制御手段は、栽培ベッド（５）への養液の給液開始から該栽培ベッド（５）から排液が検出されるまでの遅延時間に基づいて制御する構成としている。よって、栽培ベッド（５）への養液の給液開始から該栽培ベッド（５）から排液が検出されるまでの遅延時間に基づいて、応答性良くリアルタイムで養液の給液を制御することができ、植物の栽培を的確に行える。
The liquid supply control means is configured to perform control based on a delay time from the start of supply of a nutrient solution to the cultivation bed (5) to the detection of drainage from the cultivation bed (5). Therefore, based on the delay time from the start of the supply of the nutrient solution to the cultivation bed (5) to the detection of the drainage from the cultivation bed (5), the supply of the nutrient solution is controlled in real time with good responsiveness. And cultivation of plants can be performed accurately.
また、給液制御手段は、単位時間当たりの排液量に基づいて制御する構成としている。
Further, the liquid supply control means is configured to perform control based on a drainage amount per unit time.
よって、栽培ベッド（５）からの排液の排出開始時の単位時間当たりの排液量に基づいて、応答性良くリアルタイムで養液の給液を制御することができ、植物の栽培を的確に行える。
Therefore, based on the amount of drainage per unit time at the start of drainage from the cultivation bed (5), the supply of nutrient solution can be controlled in real time with good responsiveness, and plant cultivation can be accurately performed. I can do it.
また、給液制御手段は、次回給液するまでの時間間隔又は給液量を補正して給液を制御する構成としている。よって、次回給液するまでの時間間隔又は給液量を補正して給液を制御するので、応答性良くリアルタイムで養液の給液を制御することができ、植物の栽培を的確に行える。
Further, the liquid supply control means is configured to control the liquid supply by correcting the time interval until the next liquid supply or the liquid supply amount. Therefore, since the supply of water is controlled by correcting the time interval until the next supply or the supply amount, the supply of the nutrient solution can be controlled in real time with good responsiveness, and plant cultivation can be accurately performed.
また、給液制御手段は、１日のうち日中に給液が可能な給液可能時間帯を設定し、日射量センサに基づく積算日射量が設定積算日射量に達する度に給液可能時間帯であれば給液し、給液可能時間帯における少なくとも一部の時間帯を補正用時間帯とし、補正用時間帯における補正用積算日射量に基づいて給液可能時間帯を補正する構成としている。よって、補正用時間帯における補正用積算日射量に基づいて天候状況を把握し、該天候状況に基づいて給液可能時間帯を補正するので、天候に応じて給液の過剰や不足を防止することができ、植物の栽培を的確に行える。
Further, the liquid supply control means sets a liquid supply available time zone during the day during which liquid can be supplied during the day, and the liquid supply available time every time the integrated solar radiation amount based on the solar radiation amount sensor reaches the set cumulative solar radiation amount. If it is a band, liquid is supplied, and at least a part of the liquid supply available time zone is set as a correction time zone, and the liquid supply available time zone is corrected based on the correction integrated solar radiation in the correction time zone. I have. Therefore, the weather condition is grasped based on the correction integrated solar radiation in the correction time zone, and the liquid supply available time zone is corrected based on the weather condition, thereby preventing excess or shortage of liquid supply according to the weather. And cultivation of plants can be performed accurately.
また、排液を曝気して殺菌する曝気装置（１３１）と、排液の硝酸イオン濃度を検出する硝酸イオン濃度センサ（１３２）とを設け、硝酸イオン濃度センサ（１３２）の検出値に基づいて曝気装置（１３１）の運転時間を補正する構成としている。よって、硝酸イオン濃度に基づいて曝気装置（１３１）の運転時間を補正するので、曝気装置（１３１）を無駄に運転することを防止しながら、硝酸イオンを的確に処理することができ、殺菌を効率良く行える。
Further, an aeration device (131) for aerating and sterilizing the wastewater and a nitrate ion concentration sensor (132) for detecting a nitrate ion concentration of the wastewater are provided, and based on a detection value of the nitrate ion concentration sensor (132). The operation time of the aeration device (131) is corrected. Therefore, since the operation time of the aeration apparatus (131) is corrected based on the nitrate ion concentration, nitrate ions can be properly treated while preventing unnecessary operation of the aeration apparatus (131), and sterilization can be performed. It can be done efficiently.
