JP6881234B2

JP6881234B2 - 植物栽培設備

Info

Publication number: JP6881234B2
Application number: JP2017209429A
Authority: JP
Inventors: 多田　誠人; 誠人多田; 次郎中田; 達也手塚
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2037-10-30
Also published as: JP2019080517A

Description

本発明は、養液で植物を栽培するハウス型の植物栽培設備に関する。

特許文献１には、ハウス内の温度が高い時に温度を低下させるための細霧冷房を備える植物栽培設備が記載されている。

特許文献２には細霧冷房と遮光カーテンを備える植物栽培設備が記載されている。

特開２００３−２８９７２８号公報特開２０１４−１２４１６７号公報

特許文献１においては、単にハウス内の温度に基づいて細霧の噴霧を行うものであるため、管理者が果実の状態を見ながらハウス内の温度を設定する必要があり、熟練を要していた。

本発明は、このような熟練によらずとも果実を適切な状態にできる植物栽培設備を提供することを課題とする。

かかる課題を解決するために、
請求項１記載の発明は、
ハウス（Ｈ）内で果実（Ｇ）を栽培する植物栽培設備において、
果実（Ｇ）の温度を測定する果実用の温度測定装置（８）と、ハウス（Ｈ）内の室温を測定する室温計（１２）と、ハウス（Ｈ）内に細霧を噴霧する細霧装置（Ｓ）を備え、
果実（Ｇ）用の温度測定装置（８）で測定された果実（Ｇ）の温度が、設定温度以上高くなったことを測定すると、細霧装置（Ｓ）による噴霧を開始する制御を行い、
果実（Ｇ）の温度を測定する果実用の温度測定装置（８）と、太陽光を遮光する遮光カーテン（Ｔ）を備え、
果実（Ｇ）用の温度測定装置（８）で測定された果実（Ｇ）の温度が設定温度以上になったことを測定すると、遮光カーテン（Ｔ）を閉側に動作する制御を行い、
ハウス（Ｈ）内の湿度を測定する湿度計（１１）で測定した湿度が設定以下の場合には細霧装置（Ｓ）を優先して駆動し、
ハウス（Ｈ）の日射計（１０）で測定した日射量又は日射積算量が所定以上の場合には遮光カーテン（Ｔ）の駆動を優先する制御を行い、
さらに、細霧装置（Ｓ）と遮光カーテン（Ｔ）の双方が前記制御を併用して行うことを可能に構成し、
前記温度測定装置（８）を移動車両（７）に取り付け、移動車両（７）で移動しながら複数個所測定し、その平均温度が設定以上の場合又はある一か所設定温度以上の場合に細霧装置（Ｓ）や遮光カーテン（Ｔ）による前記制御を行うことを特徴とする植物栽培設備ことを特徴する。

請求項２記載の発明は、
前記温度測定装置（８）は、植物（Ｋ）の生長点（ｋ１）付近の葉温を測定可能とし、温度測定装置（８）は移動車両（７）において昇降装置（７ｓ）により任意の高さに昇降可能に構成することを特徴とする請求項１記載の植物栽培設備とする。

請求項３記載の発明は、
果実（Ｇ）と生長点（ｋ１）付近の葉温のいずれかを測定するかを時期によって変更可能とすることを特徴とする請求項２記載の植物栽培設備とする。

請求項４記載の発明は、
外気温度センサ（１３）を設け、設定する時間帯に、外気温度センサ（１３）で測定した外気温度より、温度測定装置（８）で測定した葉温が低い場合に、換気扇（１６）を運転して換気を行う制御を行うことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の植物栽培設備。

本発明により、果実を適切な状態にできる植物栽培設備を提供することができる。
また、植物Ｋに結露が生じて病気にかかることを防止することができる。

植物栽培設備の内部を説明する図放射温度測定装置で果実や葉温を測定することを説明する模式図植物栽培設備の内部を説明する図ブロック図

本発明の実施の形態の植物栽培設備について、以下説明する。

図１に示すように、ハウスＨ内部に複数の栽培ベッド５を備え、植物Ｋを栽培している。ハウスＨの左右方向にワイヤー４を張り、ワイヤー４にフック３を介して誘引紐２を上下方向に垂下し、誘引紐２に沿って植物Ｋが生長する。

ハウスＨの天井部には細霧を噴霧する細霧装置Ｓを備え、ハウスＨ内全体に向かって細霧を噴霧する構成である。ハウスＨは太陽光を透過する透明の樹脂製に形成されるが、ハウスＨ内への太陽光を遮光する遮光カーテンＴを設ける。遮光カーテンＴは遮光カーテン用駆動モータ６で開閉することで、ハウスＨ内へ透過する太陽光の量を調節可能に構成している。

栽培ベッド５間には移動車両７が走行可能に構成している。移動車両７には果実Ｇの温度を測定する放射温度測定装置８を搭載している。放射温度測定装置８は物体表面から放出される赤外線等の放射エネルギーを検知して温度を測定するもので、非接触で物体の温度を測定できる。

放射温度測定装置８はその高さ位置や向きを放射温度測定装置用モータ（図示せず）で適宜変更可能に構成しており、所望の果実や葉の温度を測定できる。

図４には、植物栽培設備の制御部９を示している。

制御部９への入力側には、日射量を測定する日射計１０と、ハウスＨ内の湿度を測定する湿度計１１と、ハウスＨ内の室温を測定する室温計１２と、外気温度を測定する外気温度センサ１３がある。

制御部９からの出力側には、移動車両７や遮光カーテンＴや細霧装置Ｓ等がある。

なお、図４は送風ファン１５や換気扇１６等、後述する他の実施例で説明する部材についても便宜上記載している。

次に、放射温度測定装置８に基づく制御について説明する。

移動車両７が設定する場所で停止し、放射温度測定装置８が所定の果実Ｇの温度を測定し、ハウスＨ内の温度と比較する。このとき、果実Ｇの温度がハウスＨ内の温度よりＸ℃高い場合には細霧装置Ｓが駆動を開始し、細霧の噴霧を開始する。細霧の噴霧開始後、果実Ｇの温度が低下して前述のＸ℃以下まで低下すると細霧装置Ｓが停止する。

あるいは、果実Ｇの温度が設定温度Ｙ℃よりも高くなると、細霧装置Ｓが駆動を開始し、細霧の噴霧を開始する。細霧の噴霧の開始後、果実Ｇの温度がＹ℃以下まで低下すると細霧装置Ｓが停止する。

また、果実Ｇの温度がハウスＨ内の温度よりＸ℃高い場合には遮光カーテン用駆動モータ６が駆動して遮光カーテンＴを設定位置まで、あるいは設定量、閉側に駆動する。閉側に駆動後、果実Ｇの温度が低下して前述のＸ℃以下まで低下すると遮光カーテン用駆動モータ６が駆動して遮光カーテンＴを元の位置まで戻す。

あるいは、果実Ｇの温度が設定温度Ｙ℃よりも高くなると、遮光カーテン用駆動モータ６が駆動して遮光カーテンＴを設定位置まで、あるいは設定量、閉側に駆動する。閉側に駆動後、果実Ｇの温度が低下して前述のＹ℃以下まで低下すると遮光カーテン用駆動モータ６が駆動して遮光カーテンＴを元の位置まで戻す。

細霧装置Ｓと遮光カーテンＴの制御のいずれかを選択するかは、ハウスＨの環境に応じて変更しても良い。例えば、湿度計１１で測定したハウスＨ内の湿度が設定以下の場合には細霧装置Ｓを優先して駆動し、日射計１０による日射量又は日射積算量が所定以上の場合には遮光カーテンＴの駆動を優先する。細霧装置Ｓと遮光カーテンＴの双方を併用しても良い。

果実Ｇの温度が高くなることで生じる果実Ｇの生理障害（尻腐れ、ケロイド果、着色不良）を低減することができる。また、果実Ｇの温度が上がりすぎることによって生じる果実の糖度の減少による食味の低下を防止することができる。

放射温度測定装置８による温度測定に基づく細霧装置Ｓや遮光カーテンＴの制御は、果実Ｇ以外にも植物Ｋの生長点ｋ１付近の葉温を測定してもよい。放射温度測定装置８は移動車両７において、昇降装置７ｓにより任意の高さに昇降可能に構成している。果実Ｇと生長点ｋ１付近の葉温のいずれかを測定するかは例えば時期によって変えても良い。生長点ｋ１付近の葉温が高いと、蒸散が多くなり、葉の水分が少なくなる。そこで、細霧装置Ｓや遮光カーテンＴの制御を行うことで、蒸散の過多を低減し、ひいては果実の生長不良を防止することができる。

なお、測定する果実Ｇや生長点ｋ１付近の葉温は１箇所だけではなく、移動車両７で移動しながら複数個所測定し、その平均温度が設定以上の場合又はある一か所設定温度以上の場合に細霧装置Ｓや遮光カーテンＴを制御する構成でも良い。

次に、放射温度測定装置８で葉温を測定する場合についての他の実施例について説明する。

設定する時間帯に、外気温度センサ１３で測定した外気温度が、放射温度測定装置８で測定した葉温が低い場合に、換気扇１６を運転して換気を行う制御を行う。設定する時間帯とは、特に早朝の時間帯が望ましい。季節、とりわけ秋や春の時期の夜間には放射冷却により葉温が外気温度よりも低くなるにも関わらず、暖房装置を使用しない場合がある。この場合に、植物Ｋに結露が生じて病気にかかることがあるが、換気扇１６を運転することで、暖房を使用しないでこれを防止することができる。

細霧装置Ｓに代わるハウスＨ内への加湿装置の実施例について図３に基づいて説明する。

ハウスＨ内に吸着材２０を設け、ハウス床面ＧＬに溶岩石２１を配置する。吸着材２０は、例えば砂とゼオライトからなる水分を吸着できる部材で構成する。溶岩石２１の下方には床下通路２２を形成する。床下通路２２は、送風ファン１５からの送風の通路であると共に、吸着材２０に含まれる水分が許容量を超え、溶岩石２１を通過して落下した水分を排出するための通路である。吸着材２０の上方には吸着材に水を供給する水供給装置２３を備えている。吸着材２０及び水供給装置２３はハウスＨの壁面近傍に備えていることが望ましい。なお、床下通路２２に落下した水は、栽培ベッド５に供給する潅水装置（図示せず）に戻して灌水用として利用することが可能である。図３では溶岩石２１を吸着材２０の下方に敷くよう記載されているが、ハウス床面ＧＬに沿って敷き詰め、ハウスＨで生じた水分を床下通路２２に通過させる構成でも良い。

ハウスＨ内の湿度が高い場合には、吸着材２０で吸着して水分を保持すると共に、余分な水分は床下通路２２から排水される。ハウスＨ内を加湿する場合には、送風ファン１５が駆動し、送風が床下通路２２を経て溶岩石を通過し、吸着材２０に含まれる水分をハウスＨ内に放出する。吸着材２０に含まれる水分が少なく、送風ファン１５の駆動開始後に湿度計１１が所定の湿度に到達しない場合には水供給手段２３が所定量の水を吸着材２０に供給することで加湿する。

細霧装置Ｓは高価であるのに対し、本実施の形態の吸着材２０の構成は安価に構成することができる。

８温度測定装置（放射温度測定装置）
９制御部
１２室温計
Ｇ果実
Ｈハウス
Ｓ細霧装置
Ｔ遮光カーテン

Claims

ハウス（Ｈ）内で果実（Ｇ）を栽培する植物栽培設備において、
果実（Ｇ）の温度を測定する果実用の温度測定装置（８）と、ハウス（Ｈ）内の室温を測定する室温計（１２）と、ハウス（Ｈ）内に細霧を噴霧する細霧装置（Ｓ）を備え、
果実（Ｇ）用の温度測定装置（８）で測定された果実（Ｇ）の温度が、設定温度以上高くなったことを測定すると、細霧装置（Ｓ）による噴霧を開始する制御を行い、
果実（Ｇ）の温度を測定する果実用の温度測定装置（８）と、太陽光を遮光する遮光カーテン（Ｔ）を備え、
果実（Ｇ）用の温度測定装置（８）で測定された果実（Ｇ）の温度が設定温度以上になったことを測定すると、遮光カーテン（Ｔ）を閉側に動作する制御を行い、
ハウス（Ｈ）内の湿度を測定する湿度計（１１）で測定した湿度が設定以下の場合には細霧装置（Ｓ）を優先して駆動し、
ハウス（Ｈ）の日射計（１０）で測定した日射量又は日射積算量が所定以上の場合には遮光カーテン（Ｔ）の駆動を優先する制御を行い、
さらに、細霧装置（Ｓ）と遮光カーテン（Ｔ）の双方が前記制御を併用して行うことを可能に構成し、
前記温度測定装置（８）を移動車両（７）に取り付け、移動車両（７）で移動しながら複数個所測定し、その平均温度が設定以上の場合又はある一か所設定温度以上の場合に細霧装置（Ｓ）や遮光カーテン（Ｔ）による前記制御を行うことを特徴とする植物栽培設備。
前記温度測定装置（８）は、植物（Ｋ）の生長点（ｋ１）付近の葉温を測定可能とし、温度測定装置（８）は移動車両（７）において、昇降装置（７ｓ）により任意の高さに昇降可能に構成することを特徴とする請求項１記載の植物栽培設備。
果実（Ｇ）と生長点（ｋ１）付近の葉温のいずれかを測定するかを時期によって変更可能とすることを特徴とする請求項２記載の植物栽培設備。
外気温度センサ（１３）を設け、設定する時間帯に、外気温度センサ（１３）で測定した外気温度より、温度測定装置（８）で測定した葉温が低い場合に、換気扇（１６）を運転して換気を行う制御を行うことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の植物栽培設備。