JPH0576243A - 栽培室の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 きのこ栽培の栽培室内の温度、湿度等の環境
条件を好適に維持することを目的とする。 【構成】 栽培室内の温度、湿度、二酸化炭素濃度等の
環境条件を維持するためのエアコントロール機構、加湿
機構等の環境維持機構と、栽培室内の温度、湿度、二酸
化炭素濃度等の環境データを検出するためのセンサー部
と、該センサー部による検出データに基づいて栽培室の
環境条件が所定の基準値から外れた場合に、前記環境維
持機構のうち当該環境条件をコントロールする機構を作
動させて環境条件を基準値内に修正するとともに、前記
環境維持機構を作動することによってたとえば温度と湿
度のように関連して環境条件が変動する場合には、関連
する他の環境条件を補正するための機構を同時に作動さ
せ環境条件を総合的に修正することによって栽培室内の
環境条件を所定基準内に保持する制御部とを有すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はきのこ栽培あるいは植物
のハウス栽培等のように栽培室内において栽培する際の
栽培室内の環境条件を所要の基準値に制御するための栽
培室の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】きのこの人工栽培では、培養、生育等の
環境条件の異なる栽培工程によりきのこを生育させてい
る。これらの栽培工程ではそれぞれのきのこ種に応じ
て、適当な温度や湿度の環境条件を設定する必要があ
る。きのこ栽培室の環境条件は品質の良いきのこを収穫
するうえできわめて重要である。なお、各栽培工程にお
ける環境条件としては種々の条件があるが、管理上の主
要な条件としては栽培室内の温度、湿度、二酸化炭素濃
度があげられる。これらの条件はきのこの生育に敏感に
影響を与えるもので、これらの条件を適当に維持しない
と良いきのこを得ることができない。

【０００３】したがって、きのこの栽培室は室内温度、
湿度、二酸化炭素濃度等の環境条件が適値に保持できる
ように、エアコントロール機構、加湿機構等を設置して
いる。そして、室内の温湿度を検知するセンサー、二酸
化炭素濃度を検知するセンサーを設けてこれらセンサー
の検知結果に基づいてエアコントロール機構、加湿機構
等を作動させ所要の環境条件が得られるようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】きのこ栽培室の環境条
件を所要値に保持するためにふつう行われている方法
は、温度計、湿度計等によって室内温度、湿度等を随時
計測し、その計測結果に基づいてエアコントロール機
構、加湿機構等の作動時間をタイマ等で適宜設定して室
内温度等が所要の設定値から外れないようにする方法で
ある。この制御方法は、クーラーを作動させる時間や換
気させる時間を経験的に知って作動時間や風量等を適宜
設定するもので、制御方法としてはかなり大雑把なもの
とならざるを得ない。すなわち、外気温などが比較的安
定している季節などの場合はさほど大きく問題とはなら
ないが、外気温などは季節的に大きく変化するものであ
り、また一日のうちでも気温は大きく変動する。また、
天候等によって外気の湿度等も変動するから、栽培室内
に単に外気を導入するといった方法ではそれによって栽
培室内の環境条件が擾乱され、栽培室内の環境条件を好
適な状態に維持することができない。

【０００５】実際の栽培に際しては、季節的な変動によ
る影響を経験的に知って環境維持機構を作動させて適当
な環境条件となるようにしているが、このような制御方
法ではばらつきが大きくなり適正な制御ができない。そ
の結果、きのこの品質が一定しなかったり、各栽培工程
での所要期間がばらついたりするといった問題点が生じ
ている。なお、栽培室を用いる栽培方法としてはきのこ
栽培に限らず、植物のハウス栽培などにおいても温湿度
を所要値に維持するといった同様な管理方法が必要とな
っている。これら栽培室の管理においてもばらつきの少
ない管理方法が要望されている。本発明は上記問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
きのこの栽培や植物のハウス栽培等において栽培室内の
温度、湿度等の環境条件を所定の設定値に有効に維持す
ることができ、栽培を好適になし得る栽培室の制御装置
を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、栽培室内の温
度、湿度、二酸化炭素濃度等の環境条件を維持するため
のエアコントロール機構、加湿機構等の環境維持機構
と、栽培室内の温度、湿度、二酸化炭素濃度等の環境デ
ータを検出するためのセンサー部と、該センサー部によ
る検出データに基づいて栽培室の環境条件が所定の基準
値から外れた場合に、前記環境維持機構のうち当該環境
条件をコントロールする機構を作動させて環境条件を基
準値内に修正するとともに、前記環境維持機構を作動す
ることによってたとえば温度と湿度のように関連して環
境条件が変動する場合には、関連する他の環境条件を補
正するための機構を同時に作動させ環境条件を総合的に
修正することによって栽培室内の環境条件を所定基準内
に保持する制御部とを有することを特徴とする。また、
前記制御部によって温度、湿度、二酸化炭素濃度を所定
値に制御する際に、温度制御では換気機構と加湿機構と
を関連させて作動制御し、湿度制御では加湿機構とファ
ンとを関連させて作動制御し、二酸化炭素濃度制御では
換気機構と加湿機構とを関連させて作動制御することを
特徴とする。

【０００７】

【作用】センサー部によって栽培室内の温度、湿度等の
所要の環境条件を検知し、この検知結果に基づいて制御
部によりエアコントロール機構等の環境維持機構を作動
制御することによってあらかじめ設定した環境条件に適
合するように栽培室を維持する。制御部で環境維持機構
を制御する場合には、環境維持機構のひとつの機構を作
動させた場合に関連して他の環境条件が変動する場合に
は、その変動する環境条件のずれを補正するように環境
維持機構を有機的に作動させて栽培室の環境条件を総合
的に制御するようにする。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。本発明に係る栽培室の制御装置
は種々の栽培室に適用することが可能であるが、以下で
はきのこ栽培室を例に説明する。きのこ栽培室の制御装
置はきのこの栽培条件のうちで主要な環境条件である温
度、湿度、二酸化炭素濃度を所要値に設定して維持する
ことをねらいとする。栽培室内の温度は、きのこの培養
工程、生育工程において重要な作用をなす条件であり、
生育させるきのこの種類や栽培工程においてかなり異な
っている。すなわち、高温が生育に適したきのこはある
程度高温条件において生育させ、比較的低温が生育に適
したきのこは低温条件において生育させる必要がある。
また、栽培工程でもえのき茸の抑制工程あるいは生育工
程のようにきわめて低温条件下で生育させるような場合
もある。また、きのこによっては、ほんしめじのように
高湿度の条件で生育させる必要があるものがあり、この
ような場合には加湿機を設置して一定の湿度を維持する
ことが重要となる。また、きのこが生長する際には二酸
化炭素が発生するから栽培室の換気も重要である。な
お、きのこを生育させる場合にはある程度きのこに風を
あてる必要がある。これは風をあてることによってきの
この子実体がむやみに伸長しないようにして品質の良い
きのこが得られるようにするものである。二酸化炭素濃
度を所定値に維持することは一定の風量を得ることをも
目的とするものである。

【０００９】きのこ栽培では各栽培工程でその環境条件
がそれぞれ異なるから、各栽培工程ごと栽培室を別室に
して栽培する。図１はきのこ栽培における栽培室の一例
として「ほんしめじ」の生育室の例を示す。生育室１０
内にはきのこの栽培瓶を載置するための栽培棚１２が所
定間隔で設置され、エアコントロール機構としての送風
部１４、温度調節機構としてフィンクーラー１６、加湿
機構として加湿用ノズル１８が設けられている。本明細
書では前記エアコントロール機構や温度調節機構等の栽
培環境を調節する機構を環境維持機構と称している。送
風部１４はファンによって室内のエアを循環させる機能
と吹き出すエア温度を適宜調節することによって室温調
節する機能とを有する。実施例では送風部１４の両側に
フィンクーラー１６が設置され、送風部１４から吹き出
されたエアがフィンクーラー１６にあたって冷却されて
循環するようにしている。加湿用ノズル１８からは加湿
エアが流出し、送風部１４からの吹き出しエアによって
室内全体に加湿エアが行き渡るようにしている。なお、
エアコントロール機構あるいは加湿機構等の実際に使用
する機具および配置等は上記実施例に限定されるもので
はない。通常は生育室の大きさや栽培方法によってエア
コントロール機構や加湿機等の設置位置が適宜設定され
るものであり、それぞれ適当な機構および配置とすれば
よい。また、上記実施例は生育室についての例である
が、培養室等においても同様に環境条件を適当に設定維
持するためエアコントロール機構や換気機構等の所要の
環境維持機構を設置する。これらの環境維持機構は栽培
室での維持環境に応じて適当に設置される。

【００１０】生育室１０等の栽培室内にはその室内の温
度、湿度、二酸化炭素濃度を検知するためのセンサーを
設置する。これらセンサーによる検知信号は後述する制
御部に入力され、前記環境維持機構の作動を制御して栽
培室内が所要の環境条件に保持される。なお、換気の際
には外気が導入されるから外気温による影響を考慮する
ため外気温を検知するためのセンサーを設置し、この外
気温のデータもモニターデータとする。なお、温度、湿
度等を検知するためのセンサーの種類はとくに限定され
ないが、前述したほんしめじの生育室のようにきわめて
湿度が高い条件（湿度90％程度以上）となるような場合
には、一定程度の精度が得られるセンサーを用いる必要
がある。たとえば、二酸化炭素濃度を検知するセンサー
としては水中の二酸化炭素濃度を検知するセンサーが有
効である。

【００１１】本発明に係るきのこ栽培室の制御装置は、
上記センサーによる検知データにもとづいて前記環境維
持機構の作動をコントロールすることにより栽培室の環
境条件を最適に維持する。ここで、本制御装置は環境維
持機構をコントロールする場合に環境維持機構の各部を
関連させて作動させることにより所定の環境条件が得ら
れるようにすることを特徴とする。すなわち、室温が所
定値よりも上がった場合には外気温が低ければ外気を導
入することによって室温を下げることができる。しか
し、外気を導入すると湿度も下がる結果となるから、こ
の場合には加湿機構も同時に作動させて湿度を補うよう
に環境維持機構を作動させるようにする。いいかえれ
ば、温度等が所定の基準値から外れた場合には基準値内
に戻すように環境維持機構を作動させるが、この時関連
して他の環境条件が変動する場合には、この変動を見越
して環境維持機構を作動させることによって常時最適値
に維持できるようにするわけである。従来のきのこ栽培
の場合にも、ある程度は温度、湿度等の関連を見越して
ファンの作動時間や加湿機構の作動時間を設定すること
はできるが、季節による外的環境の変化等に応じてきめ
の細かい制御を行うことは殆ど不可能である。

【００１２】図２はきのこ栽培室の制御装置による制御
手順の概要を示すフローチャートである。図中の番号は
各ステップの番号を示す。電源を入れると初期設定ステ
ップ２０となる。このステップ２０では温度、湿度、二
酸化炭素濃度のそれぞれについて設定値を入力する。な
お、入力値としては設定値の他に設定値からのずれとし
て許容できる範囲、温度等の条件の上限値あるいは下限
値を入力する。上限値あるいは下限値はたとえばクーラ
ーのパワー不足で一定温度以下に下がらない等のよう
に、環境維持機構等の問題によって環境条件が一定値を
維持できない場合にアラームを発する基準となる。ステ
ップ２２ではリセットスイッチがONか否かの判断を行
い、リセットスイッチがONの場合には定数設定２４のサ
ブルーチンを実行する。ステップ２２は初期設定をリセ
ットするためのステップで、初期設定を誤った場合に再
設定するためのステップである。温度、湿度、二酸化炭
素濃度を所期の設定値に設定した後、ステップ２６の温
度制御サブルーチン、２８の湿度制御サブルーチン、３
０の二酸化炭素濃度制御サブルーチンがシリーズに実行
される。すなわち、これらサブルーチンを実行すること
によって、温度、湿度、二酸化炭素濃度を常時設定値に
維持する。

【００１３】以下、温度制御サブルーチン２６、湿度制
御サブルーチン２８、二酸化炭素濃度制御サブルーチン
での制御手順をフローチャートにしたがって説明する。
図３は温度制御サブルーチン２６での制御手順を示す。
温度制御サブルーチン２６においては、まず、温度設定
スイッチ（ステップ４０）、温度センサー（ステップ４
１）を読み取り、栽培室温が上昇しているかどうかを判
定する（ステップ４２）。温度が上昇していない場合に
は、ファンを一定時間駆動して停止する（ステップ４
３）。ファンの駆動はきのこに一定時間エアをあてるた
めである。ステップ４２で温度が上昇していると判定さ
れた場合には、次に、外気温が低いかどうか判定する
（ステップ４４）。これは季節による外気温の影響を考
慮して、外気温が高い場合にはクーラーを作動させ（ス
テップ４５）、外気温が低い場合はクーラーを作動させ
ず外気を導入することによって温度を下げるようにする
ためである。クーラーを作動させて温度が下がったかを
判定し（ステップ４６）、温度が下がった場合にはクー
ラーの作動を停止する（ステップ４７）。一方、ステッ
プ４４において外気温が低いと判定された場合には、換
気機構と加湿機構を同時に作動させる（ステップ４
８）。外気を導入すると栽培室内の湿度が下がるから加
湿機構を同時に作動させる。ステップ４９で温度センサ
及び湿度センサを読み取り、栽培室の湿度が上昇したか
判定し（ステップ５０）、湿度が上昇した場合には加湿
機構をOFF にし（ステップ５１）、湿度が上昇していな
い場合には加湿機構をONにする（ステップ５２）。次い
で、栽培室の温度が下がったか否かを判定し（ステップ
５３）、温度が下がっていない場合は一定時間換気をON
（ステップ５４）にして、再び温度センサー、湿度セン
サー読み取りに戻る。一方、栽培室の温度が下がったと
判定された場合（ステップ５３）は換気機構と加湿機構
の作動が停止される（ステップ５５）。こうして、温度
制御では換気機構と加湿機構とを作動制御することによ
って制御される。きのこ栽培では培養時などの場合は熱
が発生するから上記実施例ではとくに熱源を設けていな
いが、植物のハウス栽培などのように栽培内容によって
は熱源を設けて室温を所定温度に維持できるようにする
必要がある。

【００１４】湿度制御サブルーチン２８では以下の手順
によって制御する。図４は湿度制御サブルーチンのフロ
ーチャートを示す。このサブルーチンでは、まず、設定
湿度の読み取り（ステップ６０）と湿度センサーの読み
取り（ステップ６１）を行い、設定湿度よりも検出湿度
が低いか否か判定する（ステップ６２）。検出湿度が低
い場合には加湿機構とファンを作動させる（ステップ６
３）。ファンは栽培室全体に加湿エアを通流させるため
に作動させるものである。一方、栽培室の湿度が上がり
過ぎないようにするため、検出湿度が設定範囲内よりも
上昇しているか否かを判定し（ステップ６４）、検出湿
度が上昇し過ぎている場合には加湿機構をOFF としファ
ンのみをONにして（ステップ６５）、ファンによって換
気することにより湿度調整する。

【００１５】二酸化炭素濃度制御サブルーチン３０では
以下の手順によって制御する。図５は二酸化炭素濃度サ
ブルーチン３０のフローチャートを示す。このサブルー
チンでは、まず、二酸化炭素濃度の設定値の読み取り
（ステップ７０）と二酸化炭素センサーの読み取り（ス
テップ７１）を行い、二酸化炭素濃度が上昇しているか
否かを判定する（ステップ７２）。二酸化炭素濃度が上
昇していると判定された場合には換気機構、ファン、加
湿機構がONとされる（ステップ７３）。二酸化炭素濃度
を制御する場合は一定値よりも二酸化炭素濃度を低くす
るようにすればよい。このためには基本的に換気を行っ
て外気を導入すればよいが、単に換気するだけでは栽培
室内の湿度も低下するから同時に加湿させる必要があ
る。次いで、二酸化炭素濃度が設定値よりも下がってい
るか否か判定する（ステップ７４）。二酸化炭素濃度が
下がっている場合には換気機構とファンをOFF にする
（ステップ７５）。一方、二酸化炭素濃度が設定値より
も下がっていない場合には、湿度が上昇しているか否か
を判定し（ステップ７６）、湿度が上昇していれば加湿
機構をOFFにし（ステップ７７）、湿度が上昇していな
ければ加湿機構をONのままにする（ステップ７８）。次
に、温度が下がったか否かを判定し（ステップ７９）、
温度が下がっていない場合にはステップ７２に戻って換
気、加湿を続ける。温度が下がった場合には換気と加湿
を停止する（ステップ８０）。こうして、二酸化炭素濃
度制御では換気機構とファンと加湿機構を関連させて作
動制御して制御する。

【００１６】以上のように、本実施例の制御装置では栽
培室内の温度、湿度、二酸化炭素濃度を検知し、温度制
御サブルーチン、湿度制御サブルーチン、二酸化炭素濃
度制御サブルーチンによってそれぞれ、所期設定値から
外れないように保持することができる。上述したよう
に、栽培室内の温度、湿度等は生育状態等の内部的影響
や外気温等の外部的影響によって種々の影響を受けるも
のであり、温度を下げるといった操作を行う場合でも温
度のみを単独で変化させることができず、温度に伴って
湿度が変動するというように相互に連関して変動するか
ら、特定の環境条件を動かす場合には他の関連する条件
についても配慮して換気機構、加湿機構等を作動させる
必要がある。そして、このように作動制御することによ
ってはじめて所期の設定値に栽培室の環境を維持するこ
とが可能になる。上記実施例の制御装置を用いた場合
は、栽培室の環境条件をきめこまかく、ばらつきを小さ
く制御することができ、きわめて効果的な制御を行うこ
とができる。これによって、品質のばらつきが小さく、
品質の良いきのこを生産することが可能になる。

【００１７】なお、実際のきのこ栽培等においては、上
述したように外気温のような環境的な原因による変動要
因の他に種々の変動要因がある。たとえば、作業の都合
上、栽培室に収容する栽培瓶の本数が変わることによっ
て栽培瓶からの発熱量が変動してこれが変動要因となっ
たり、培地材を変えることによって変動を生じたり、ク
ーラー等の能力が経年変化することによる変動等があ
る。このような変動要因に対して的確に対応できるよう
にするためには、温度等の検知対象の変動の様子、すな
わち温度の上昇度合い、下降度合いを検知しその検知結
果に基づき変動していく様子をあらかじめ見越して0N-0
FF制御するのがよい。たとえば、栽培瓶の本数が変動し
たりして温度が早めに上昇するような場合にはクーラー
を早めにONにするといった制御をして、的確な制御がで
きるようにするのがよい。このため制御部では上昇率あ
るいは下降率に基づいて制御するプログラミングに基づ
いて制御するようにする。このような制御にしないと、
たとえば室内温度が高めになった場合に所定温度までな
かなか下がらないといったことが生じて、平均温度でみ
た場合に平均値が設定温度よりも高めにずれるといった
ことが生じる。きのこ栽培では栽培温度等が微妙に影響
する場合も多いので的確にきめ細かく制御できることは
重要である。

【００１８】なお、上記実施例はきのこの栽培での栽培
室についての例であるが、植物栽培などで多用されてい
るハウス栽培などの栽培室においても同様に適用するこ
とができる。これらの栽培室の場合も上記実施例と同様
に季節的な影響によって栽培室内の環境条件が種々影響
を受けるから、上記制御装置による制御方法によってば
らつきの少ない有効な制御を行うことが可能である。以
上、本発明について好適な実施例を挙げて種々説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲内において多くの改変を施し
得るのは勿論のことである。

【００１９】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る制御装置
によれば、季節的な変動や天候の変動等にかかわらず、
栽培室内の温度、湿度等の環境条件を自動的に好適に維
持することが可能となり、これによって好適な栽培がで
き優れた品質の産物を生産することができるという著効
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】きのこの栽培室の一実施例を示す説明図であ
る。

【図２】制御装置の制御手段の概略を示すフローチャー
トである。

【図３】温度制御のフローチャートである。

【図４】湿度制御のフローチャートである。

【図５】二酸化炭素濃度制御のフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 栽培室 １２ 栽培棚 １４ 送風部 １６ フィンクーラー １８ 加湿用ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 栽培室内の温度、湿度、二酸化炭素濃度
   等の環境条件を維持するためのエアコントロール機構、
   加湿機構等の環境維持機構と、 栽培室内の温度、湿度、二酸化炭素濃度等の環境データ
   を検出するためのセンサー部と、 該センサー部による検出データに基づいて栽培室の環境
   条件が所定の基準値から外れた場合に、前記環境維持機
   構のうち当該環境条件をコントロールする機構を作動さ
   せて環境条件を基準値内に修正するとともに、前記環境
   維持機構を作動することによってたとえば温度と湿度の
   ように関連して環境条件が変動する場合には、関連する
   他の環境条件を補正するための機構を同時に作動させ環
   境条件を総合的に修正することによって栽培室内の環境
   条件を所定基準内に保持する制御部とを有することを特
   徴とする栽培室の制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御部によって温度、湿度、二酸化
   炭素濃度を所定値に制御する際に、温度制御では換気機
   構と加湿機構とを関連させて作動制御し、湿度制御では
   加湿機構とファンとを関連させて作動制御し、二酸化炭
   素濃度制御では換気機構と加湿機構とを関連させて作動
   制御することを特徴とする請求項１記載の栽培室の制御
   装置。