TWI663909B - 農業用屋舍 - Google Patents

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TWI663909B
TWI663909B TW107108522A TW107108522A TWI663909B TW I663909 B TWI663909 B TW I663909B TW 107108522 A TW107108522 A TW 107108522A TW 107108522 A TW107108522 A TW 107108522A TW I663909 B TWI663909 B TW I663909B
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田尾本昭
真繼伸
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日商松下知識產權經營股份有限公司
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Abstract

本發明於配置複數之噴嘴之情形下,可降低噴嘴的配置密度,且抑制噴嘴所須之設備費用。農業用屋舍(30)具備外殻(20)、複數之噴嘴(11)、氣流形成裝置(15)。複數之噴嘴(11)配置成:基於自各者產生後抵達至地面之水霧的密度,而將地面劃分成密度係第一基準値以上的複數之第一區域(A1)、及密度係比第一基準値更小之第二基準値以下的複數之第二區域(A2)。再者,噴嘴(11)配置成使複數之第二區域(A2)各者係與複數之第一區域(A1)中之至少一個第一區域(A1)相鄰。氣流形成裝置(15)構成為產生氣流,該氣流使「利用抵達第一區域(A1)之水霧汽化而產生之冷空氣」移動至複數之第二區域(A2)各者的上方空間。

Description

農業用屋舍
本發明關於農業用屋舍,尤其關於具備使水霧產生之噴嘴之農業用屋舍。
以往,吾人提案有一種構成,在溫室(農業用屋舍)的內部,在適當地點配置可將粒徑從數〔μm〕至十數〔μm〕左右之細霧加以噴霧之噴嘴(參照專利文獻1〔日本公開專利公報2000-157068號〕)。此技術之中,當供給細霧時,則因汽化熱而使室溫下降。
另一方面,吾人提案有一種將微小水滴直接噴吐至植物體藉以使植物體的葉溫下降之技術(參照專利文獻2〔日本公開專利公報2011-36199號〕)。專利文獻2記載:將噴霧噴嘴以2〔m〕間隔而佈置,並將噴霧噴嘴設成噴霧口自水平面起算15°向上,且將粒徑約30〔μm〕之微小水滴噴霧至植物體的成長點附近。
專利文獻1所記載之技術,因為係冷卻溫室(農業用屋舍)之室內整體,所以須大量的水,無法利用少量的水冷卻植物體。
另一方面,文獻2所記載之技術,因為係從噴霧噴嘴噴吐微小水滴(水霧)至栽培植物的局部之構成,所以無須冷卻室內整體。然而,須將噴霧噴嘴配置成能將微小水滴噴吐至複數之栽培植物全部。亦即,噴霧噴嘴的配置密度高,就結果而言會有設備費用容易增加之問題。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1:日本公開專利公報2000-157068。
專利文獻2:日本公開專利公報2011-36199。
本發明之目的係提供一種農業用屋舍,可降低配置複數之噴嘴之際之配置密度,且抑制噴嘴所須之設備費用。
本發明一態樣之農業用屋舍具備外殻、複數之噴嘴、氣流形成裝置。該外殻配置成將哉培複數之植物體之空間加以圍繞。該複數之噴嘴,在該外殻的內部設置在比栽培該植物體之地面更上方,且產生使液體微粒子化而得之水霧。該氣流形成裝置,將於該外殻的內部產生氣流。該複數之噴嘴配置成:基於自該複數之噴嘴分別產生後抵達至該地面之該水霧的密度,而將地面劃分成複數 之第一區域與複數之第二區。該第一區域之中,該密度係第一基準值以上,該第二區域之中,該密度係比該第一基準值更小之第二基準值以下。再者,該噴嘴配置成使該複數之第二區域中之各者係與該複數之第一區域中之至少一個第一區域相鄰。該氣流形成裝置構成為產生氣流,該氣流使「利用抵達至該複數之第一區域中之與該複數之第二區域相鄰之第一區域之水霧汽化而產生之冷空氣」移動至該複數之第二區域中之各者的上方空間。
11‧‧‧噴嘴
12‧‧‧供水管
13‧‧‧頭部
14‧‧‧調節裝置
15‧‧‧氣流形成裝置
16‧‧‧變更裝置
17‧‧‧泵
20‧‧‧外殻
21‧‧‧框架
21A‧‧‧主框架
21B‧‧‧連結框架
22‧‧‧遮覆體
23‧‧‧側壁
24‧‧‧屋頂
25‧‧‧山牆壁
30‧‧‧農業用屋舍
30A‧‧‧農業用屋舍
31‧‧‧壟
32‧‧‧通道
40‧‧‧植物體
41‧‧‧模擬構件
42‧‧‧安裝構件
50‧‧‧控制裝置
51‧‧‧溫度感測器
52‧‧‧溼度感測器
53‧‧‧日射感測器
54‧‧‧攝影裝置
151‧‧‧吸氣扇
152‧‧‧排氣扇
153‧‧‧送風扇
161‧‧‧管
162‧‧‧夾鉗
211‧‧‧支柱
212‧‧‧橋
501‧‧‧介面部
502‧‧‧處理部
503‧‧‧驅動電路
504‧‧‧目標設定部
A1‧‧‧第一區域
A2‧‧‧第二區域
ST1‧‧‧運轉期間
ST2‧‧‧停止期間
T1‧‧‧噴出期間
T2‧‧‧休止期間
TZ1‧‧‧許可時間帶
圖1係將實施形態1之農業用屋舍加以顯示之概略縱剖視圖。
圖2係將實施形態1之農業用屋舍加以顯示之圖1的X-X線剖視圖。
圖3係將實施形態1之農業用屋舍加以顯示之圖1的Y-Y線剖視圖。
圖4係將實施形態1中之調節裝置的一例加以顯示之前視圖。
圖5係將實施形態1中之變更裝置的一例加以顯示之前視圖。
圖6A係將實施形態1之中,株高係低的植物體與噴嘴之關係加以顯示之前視圖、圖6B係將實施形態1之中,株高係高的植物體與噴嘴之關係加以顯示之前視圖。
圖7係與實施形態1中之設備之控制有關的方塊圖。
圖8係將實施形態1中之控制裝置的動作例加以顯示之流程圖。
圖9係將實施形態1中之控制的時機加以顯示之時序表。
圖10係將實施形態2的農業用屋舍的其他例加以顯示之與圖1的X-X線剖視相當之剖視圖。
圖11係與實施形態2之農業用屋舍的其他例中之設備的控制有關之方塊圖。
圖12係將實施形態2之農業用屋舍的其他例中之控制裝置的動作例加以顯示之流程圖。
圖13係將實施形態2之農業用屋舍的其他例中之攝影裝置與模擬構件之關係加以顯示之前視圖。
〔實施發明之較佳形態〕
(實施形態1)
如圖1、圖2、圖3所示,以下說明之農業用屋舍30具備:外殻20,配置成將栽培植物體40之空間加以圍繞。只要係在露天的土地栽培植物體40之情況,則因應於植物體40的種類及栽培植物體40之地區而言,可栽培植物體40之季節已大致決定。相對於此,當利用農業用屋舍30而調節栽培植物體40之環境時,則可在與露天的土地不同的期間進行植物體40之栽培。又,當利用農業用屋舍30而調節栽培植物體40之環境時,則會有可將相同種類的植物體40或不同種類的植物體40於一年間栽培複數次之情形。
利用農業用屋舍30栽培之植物體40可選自葉菜類、果菜類、豆類、水果、花卉等。葉菜類係指菠菜、小松菜、萵苣、高麗菜、大白菜等,果菜類係指蕃茄、小黃瓜、茄子等。以下,吾人預想所栽培之植物體40係蕃茄、小黃瓜、茄子等果菜類之情形而進行說明。但是,以下說明之技術可不依存於所栽培之植 物體40的種類而使用。又,吾人預想將植物體40植種於土壤之土耕栽培。但是,即使於將植物體40加以栽培在將防根透水板片等鋪在土壤之隔離地面之情形下,亦可採用以下說明之技術。
外殻20如圖2所示,具備豎立在地面之框架21、框架21所支持之遮覆體22。於將外殻20設置在地面之狀態下,外殻20於地面所佔之形狀係長寬比大的矩形(參照圖3)。舉例而言,外殻20的長邊方向的尺寸係數十〔m〕左右,外殻20的短邊方向的尺寸係數〔m〕左右。
框架21具備拱狀的複數之主框架21A、將複數之主框架21A加以相互連結的複數之連結框架21B(參照圖2)。主框架21A各者係由豎立在地面之直線狀之一對支柱211、及將一對支柱211的上端彼此連結成一體之弧狀之橋212而形成為拱門狀。主框架21A及連結框架21B係利用金屬製管形成。金屬係選擇施有表面處理之鋁、施有鋅披覆之鐵等。複數之主框架21A係在外殻20的長邊方向(與圖2的面正交之方向)排列成一行而配置。因此,一個主框架21A的一對支柱211在外殻20的短邊方向(圖2的左右方向)分離豎立。連結框架21係沿著外殻20的長邊方向而配置,且接合至複數之主框架21A。
另一方面,遮覆體22係具透光性之合成樹脂薄膜,且配置成將框架21加以覆蓋。遮覆體22的一部分設有用以通氣之窗所使用之開口、成為出入口之開口等。外殻20的內部設有灑水至植物體40之灑水裝置、將入射至外殻20之日射加以調節之簾幕等各種設備,用以將栽培物體40之環境加以調節。以下,著眼於 用以將栽培植物體40之環境加以調節之各種設備中之產生使液體微粒子化而得之水霧之設備、於外殻20的內部產生氣流之設備,而進行說明。
水霧在栽培植物體40之環境中主要調節溫度。亦即,因以下至少一者,而對植物體40之冷卻有益:水霧接觸植物體40而將植物體40加以冷卻之作用;以及水霧汽化並從周圍的空氣奪取汽化熱而產出冷空氣之作用。又,於外殻20的內部產生氣流,藉以使因水霧之汽化而產生之冷空氣在外殻20的內部移動。因此,當使因水霧之汽化而產生之冷空氣移動至植物體40的周邊時,則可使栽培植物體40之環境的溫度下降。使水霧產生之裝置及使氣流產生之裝置的具體構成將於後述明。
外殻20具有:一對側壁23,對應於主框架21A的支柱211;屋頂24,對應於主框架21A的橋212;以及一對山牆壁25,即外殻20的長邊方向的兩端面。作為窗而使用之開口設在側壁23,且作為出入口使用之開口設在山牆壁25。視農業用屋舍30的規格,會有作為窗而使用之開口不僅設在側壁23、亦設在屋頂24之情形。如圖2所示,外殻20就整體而言,係形成為於與長邊方向交叉之剖視中朝上凸起之形狀。
此外,圖2所示之構成例之中,主框架21A係拱門狀,但主框架21A的橋212亦可係倒V字狀,或橋212的頂點亦可非一個而係複數之。舉例而言,主框架21A的橋212亦可係逆W字狀。又,遮覆體22只要係透明則亦可係玻璃。此外,組裝外殻20之順序係一般,因此省略說明。
在外殻20所圍繞之地面,為了栽培植物體40,而形成相對於周圍而土隆起之複數(例如三個)壟31。一個壟31的尺寸,在外殻20的長邊方向上係與外殻20的尺寸大致相等(例如八成左右),且在外殻20的短邊方向上係外殻20的尺寸的數分之一左右。在外殻20的短邊方向上相鄰之壟31之間,形成工作用的通道32。
複數之壟31之中,各者以大致等間隔而種植有複數之植物體40。就植物體40之對於壟31之配置而言,廣泛採用一排種植與二排種植。一排種植係意指將複數之植物體40種植成沿著一個壟31的長邊方向而排列成一行。二排種植如圖2所示,係意指將複數之植物體40種植成沿著一個壟31的長邊方向而排列成二行。一排種植與二排種植皆將排列成一行的複數之植物體40種植成大致相等間隔。又,二排種植之中,壟31的長邊方向上,有時會在一行相鄰之二植物體40之間,配置另一行的植物體40。此情況下,若將一行中相鄰之二植物體40的間隔定為2d時,則二排種植之中,植物體40在每一間隔d配置在不同行。
然而,農業用屋舍30之目的係將栽培植物體40之環境加以調節。就在栽培植物體40之環境中調節溫度而言,吾人考慮將外殻20的內部的空氣與外部的空氣加以換氣、將太陽光往外殻20的內部之入射加以調節等。其中,換氣無法使外殻20的內部的氣溫低於外殻20的外部的氣溫。又,若調節太陽光往外殻20的內部之入射,則可抑制外殻20的內部的氣溫之上昇,但仍無法使外殻20的內部的氣溫低於外殻20的外部的氣溫。
外殻20的內部配置有使水霧產生的複數之噴嘴11。複數之噴嘴11各者如圖4所示,連接有供水管12,且經由供水管12而被供給如水之液體。複數之噴嘴11分別具備:噴出口,產生使經由供水管12而被供給之液體微粒子化而得之水霧。
噴嘴11亦可配置在通道32的上方,但宜配置在壟31的上方。意即,噴嘴11離開作為栽培植物體40之地面即壟31的上表面而配置在上方。從栽培植物體40之地面(壟31的上表面)至噴嘴11為止的高度,係因應於植物體40的株高而制定,且制定為大致50〔cm〕以上且300〔cm〕以下。供給至噴嘴11之液體係以雨水、河水、井水等作為水源之水或者自來水,此外亦可係含有對植物有用之藥劑的水。以下,供給至噴嘴11之液體無論是否含有藥劑,皆稱作水。於壟31種植有植物體40之狀態、且壟31的上方配置有噴嘴11之情形下,噴嘴11宜配置在:並非植物體40的正上,而係對著植物體40而往外殻20的長邊方向或短邊方向偏移之位置。
一個噴嘴11宜具備複數之(例如二個或四個)噴出口。但是,一個噴嘴11亦可僅具備一個噴出口。噴嘴11配置成:噴出水霧之朝向係相對於水平面(沿著地面之面)較小的角度範圍(相對於水平面±15度左右)。在此,噴嘴11噴出水霧之朝向,係水霧沿著自噴嘴11噴出後當下水霧所存在之區域的中心線飛行之朝向。亦即,水霧係以自噴出口擴散之方式噴出,因此自噴嘴11起水霧噴出之朝向,係利用噴出後當下水霧所存在之區域的中心線制定。噴出後當下水霧所存在之區域,於正交於噴嘴11所噴出水霧之朝向之剖視中呈圓形、橢圓形、 四邊形等形狀。此外,於噴嘴11僅具備一個噴出口之情形下,噴嘴11係配置成噴出水霧之朝向係朝下。
噴嘴11產生之水霧,其粒徑的範數宜係10〔μm〕以上且100〔μm〕以下。噴嘴11產生之水霧的粒徑的範數無須係上述範圍,但當粒徑的範數係此範圍時,則水霧不怎麼飄浮而以較短的時間落下。因此,水霧不在空氣中全部蒸發,若壟31未種植植物體40,則利用噴嘴11產生之水霧的一部分到達壟31的上表面。亦即,利用噴嘴11產生之水霧的一部分落下至作為栽培植物體40之地面即壟31的上表面。
於自具有二個噴出口之噴嘴11噴出水霧之情形下,在排列成一行之植物體40的上方,將噴嘴11配置成沿著外殻20的長邊方向而噴出水霧。於從具有四個噴出口之噴嘴11噴出水霧之情形下,若植物體40係一排種植,宜將噴嘴11配置在通道32的上方,若植物體40係二排種植,宜將噴嘴11配置在排列成二行之植物體40的行間的上方。此外,於從具有一個噴出口之噴嘴11朝下噴出水霧之情形下,則將植物體40種植成在噴嘴11正下至少位有一個植物體40。
上述構成例之中,吾人預想以下構成:噴嘴11配置在壟31的上方,且一個噴嘴11係對應於一個壟31而噴出水霧。其中,亦可採用以下構成:具有二個或四個噴出口之噴嘴11配置在通道32的上方,且自一個噴嘴11將水霧噴出至二個壟31。
無論每個噴嘴11中之噴出口的個數、複數之噴嘴11與壟31之位置關係,複數之噴嘴11皆排列成沿著壟31而形成行。如圖3所示,外殻20的內部形成有複數之壟31,因此噴嘴11亦排列成形成複數之行。排列成一行的複數之噴嘴11所分別連接的複數之供水管12(參照圖4),係由共通的頭部13供給水。亦即,沿著外殻20的長邊方向的複數之頭部13係配置在外殻20,且各頭部13接合有複數之供水管12的一端。頭部13的材質可係硬材質亦可係軟材質,但供水管12的材質宜柔軟。頭部13係由選自合成樹脂、金屬、橡膠等之材料形成,且供水管12係由選自橡膠、合成樹脂等之材料形成。供水管12及頭部13當然亦可不利用單獨材料而係利用將複數之材料加以組合之複合材料形成。
將噴嘴11所連接之供水管12接合至框架21所固定之頭部13,藉以使噴嘴11以自頭部13懸垂之狀態配置在地面的上方。在此,若供水管12的長度充裕,則可藉由調節自框架21至噴嘴11為止之供水管12的距離,而調節相對於地面之噴嘴11的高度。
舉例而言,圖4所示之構成例之中,頭部13與噴嘴11之間的供水管12的一部分形成有圈121,相較於未形成圈121之情形而言,自地面起算之噴嘴11的高度變高。相對於地面之噴嘴11的高度係因應於圈121的直徑而調節,且於不形成圈121之情形下係最低。當一條供水管12形成有圈121時,則在一條供水管12產生交疊部分。亦即,當供水管12形成圈121時,則圈121中之臨近於頭部13之端部與臨近於噴嘴11之端部交疊。圖4所示之構成例之中,以此交疊部分的位置不偏移之方式將供水管12安裝至固定構件122。
固定構件122例如係將C字狀之二個固持部利用合成樹脂形成為接合成一體之形狀。二個固持部分別於嵌入有供水管12之狀態下,藉由固持部的彈性而密接於供水管12的外側面。在由圈121之形成而產生之供水管12的交疊部分上,當二個固持部分別嵌入有供水管12的一部分時,則供水管12中之交疊部分的位置係利用固定構件122之摩擦力而固定。此構成之中,供水管12所形成之圈121的直徑係由固定構件122維持。
固定構件122不限於上述構成,只要係能以供水管12的交疊部分的位置不偏移之方式安裝至供水管12之構件即可。舉例而言,使用金屬線之綁紮線、利用合成樹脂形成之束帶、黏接膠帶等構件亦可作為固定構件122而採用。固定構件122亦可係構成為夾入供水管12的交疊部分之夾具。
為了調節相對於地面之噴嘴11的高度,上述構成例使用:供水管12,其柔軟至可形成圈121之程度;以及固定構件122,維持圈121的直徑。亦即,可將自地面起算之噴嘴11的高度加以調節之調節裝置14具備供水管12與固定構件122。調節裝置14係在供水管12形成圈121之構成,此外亦可係使供水管12蜿蜒之構成。
上述調節裝置14係一例,只要係在外殻20的內部將噴嘴11加以懸垂、且可調節相對於地面之噴嘴11的高度,則可採用其他構成之調節裝置14。亦即,將自地面起算之噴嘴11的高度加以調節之構成,亦可係在框架21所安裝之鉤吊掛 供水管12的一部分之構成、調整將頭部13安裝至框架21的高度之構成等。前者構成之中,調節裝置14具備供水管12與鉤,後者構成之中,調節裝置14具備將頭部13安裝至框架21之構件。
調節裝置14亦可利用伸縮之供水管12而實現。舉例而言,調節裝置14亦可利用管壁係波紋狀之供水管12、或捲繞成螺旋狀之供水管12而構成。當採用此構成時,則能以使噴嘴11與頭部13之距離變化之方式將供水管12加以變形,因此可調節自地面起算之噴嘴11的高度。於採用此構成之情形下,供水管12的材料須具有將噴嘴11固持在任意高度之程度之硬度。
再者,調節裝置14可係將噴嘴11或供水管12加以懸垂之構件、以及調節此構件的伸出量之構成。舉例而言,調節裝置14亦可利用下者而構成:將噴嘴11或供水管12加以懸垂之線繩狀構件;以及可進行線繩狀構件之放捲與收捲之如捲盤的構件。調節裝置14亦可由固定至框架21之上下方向的導件、及沿著導件而在上下滑動之滑動器所構成。此構成之中,噴嘴11安裝至滑動器。
然而,自噴嘴11噴出之水霧落下,且水霧的一部分不消滅而到達至地面。複數之噴嘴11配置成相互分離較遠。亦即,將噴嘴11配置成在栽培植物體40之地面形成水霧到達之區域與水霧不到達之區域。
實際上如圖1所示,在栽培植物體40之地面(壟31的上表面),形成水霧的密度不同的複數之第一區域A1與複數之第二區域A2。第一區域A1之中,抵達至 地面之水霧的密度係第一基準值以上,第二區域A2之中,抵達至地面之水霧的密度係第二基準值以下。複數之噴嘴11配置成在複數之第一區域A1中相鄰之每二個第一區域A1之間形成第二區域A2。在此,當在外殻20的內部產氣流時,若水霧因氣流而被搬送,則無法確實定義第一區域A1與第二區域A2,因此係於外殻20的內部中之氣流的速度係預定值以下之狀態下制定第一區域A1及第二區域A2。
上述第一基準值與第二基準值,係將第二基準值制定成比第一基準值更小的值。舉例而言,制定成第一基準值係50〔%〕、第二基準值係20〔%〕等。又,第一區域A1及第二區域A2係預想氣流未產生之狀態而制定。亦即,預想為外殻20的內部中之氣流的速度係0〔m/s〕時,且尋求自噴嘴11噴出之水霧到達至地面(壟31的上表面)之比例。在此,自噴嘴11噴出之水霧到達至地面(壟31的上表面)之比例受以下等要因影響:噴嘴11的規格;自供水管1供給至噴嘴11之水的壓力;從地面至噴嘴11為止之高度;外殻20的內部的氣溫及溼度;以及供給至噴嘴11之水的溫度。因此,將此等要因之影響加以考慮而據經驗推估自噴嘴11噴出之水霧到達至地面之比例。
自噴嘴11噴出之水霧到達至地面之比例亦可由模擬或實測求取。於實測之情形下,氣流的速度宜係以下程度:常人無法實質感知氣流,且水霧不流散。因此,將自噴嘴11噴出之水霧到達至地面之比例加以實測之際之氣流的速度,係例如定為0.3〔m/s〕以下,且宜為0.1〔m/s〕以下。此外,自噴嘴11噴出之水霧的量,係由噴嘴11的規格及自供水管12供給至噴嘴11之水的壓力而計算 出。又,因外殻20的內部的氣溫及溼度、供給至噴嘴11之水的溫度等而使水霧汽化之快慢變化,且使自噴嘴11噴出之水霧到達至地面之比例產生變化,但藉由補正運算而修正此等要因之影響。此外,上述數值(第一基準值、第二基準值、氣流的速度)僅表示參考目標值,但不限定於此等數值。又,第一基準值以上與第二基準值以下之關係,亦可係預定值以上與未滿預定值之關係。舉例而言,宜可如下:第一區域A1之中,抵達至地面之水霧的密度係預定值(例如50〔%〕)以上,且第二區域A2之中,抵達至地面之水霧的密度係未滿預定值。
如同上述,複數之噴嘴11配置成間隔較大,且在水霧因自然落下而到達至地面(壟31的上表面)之第一區域A1之間,形成水霧不抵達至地面之第二區域A2。因此,自噴嘴11噴出之水霧多數接觸於第一區域A1所種植之植物體40,但水霧幾乎不接觸於第二區域A2所種植之植物體40。
水霧的一部分不接觸於植物體40就汽化,但因為水霧的粒徑較大,所以較多數的水霧抵達至植物體40,且於接觸於植物體40後汽化。因此,第一區域A1所種植之植物體40較充份冷卻。另一方面,第二區域A2所種植之植物體40幾乎不接觸於水霧,第二區域A2所種植之植物體40無法指望水霧之汽化所成之冷卻。因此,在外殻20配置氣流形成裝置15,此配置氣流形成裝置15構成為於外殻20的內部產生出從第一區域A1往第二區域A2之氣流。
氣流形成裝置15所產生之氣流,使在第一區域A1近旁因水霧之汽化而產生之冷空氣移動至第二區域A2近旁。藉此,若第二區域A2種植有植物體40,則可 藉由冷空氣而減低此植物體40的周圍溫度。亦即,即使將植物體40種植至第一區域A1與第二區域A2何者,皆可減低將植物體40加以栽培之溫度。在此,宜將噴嘴11配置成使外殻20的長邊方向上之第一區域A1的尺寸大於第二區域A2的尺寸。此外,實際上,當氣流產生時則水霧的一部分從第一區域A1流散至第二區域A2。於此情形下,植物體40亦因水霧之汽化、因水霧之汽化而產生之冷空氣中之任一者而降溫。
圖1、圖2、圖3所示之構成例之中,就氣流形成裝置15而言,具備:吸氣扇151,將外界氣體導入至外殻20的內部;排氣扇152,進行從外殻20的內部往外部之排氣;以及送風扇153,在外殻20的內部形成氣流。吸氣扇151配置在外殻20的一山牆壁25的上部,且排氣扇152配置在外殻20的另一山牆壁25的上部。亦即,在外殻20的內部中之上部,藉由吸氣扇151與排氣扇152,而形成自外殻20的長邊方向的一端朝另一端之氣流。
然而,吸氣扇151與排氣扇152配置在山牆壁25的上部,因此若外殻20的開口係閉合之狀態,則外殻20的內部之中,下部的氣流比上部的氣流更低速。又,吸氣扇151及排氣扇152配置在短邊方向的中央部,因此外殻20的內部之中,外殻20的短邊方向的兩側部的氣流比中央部的氣流更低速。在此,水霧之汽化所成之冷空氣產生在外殻20的內部中之下部,因此氣流形成裝置15須在外殻20的內部中之下部產生用以運送冷空氣之氣流。
因此,如圖2、圖3所示,在外殻20的內部配置複數台(在此係三台)送風 扇153。複數之送風扇153配置在外殻20的長邊方向上吸氣扇151所配置之一端側,且沿著外殻20的短邊方向而排列成幾乎等間隔。複數之送風扇153沿著外殻20的內部所形成之壟31產生氣流。每個送風扇153自外殻20的上部懸垂、或擺放在地面。
於送風扇153自外殻20上部懸垂之情形下,送風扇153係藉由複數條鏈或複數根管而安裝至外殻20。若係此構成,則係調節鏈的長度、或調節送風扇153接合至管之位置,藉以調節外殻20中之送風扇153的配置。亦即,調節送風扇153的配置,藉以變更由吸氣扇151與排氣扇152與送風扇153所形成之氣流的速度分佈。
圖5就一例而言,顯示有一種構成,將送風扇153配置在外殻20所固定之二條管161之間,且藉由安裝在送風扇153之夾鉗162而將送風扇153接合至管161。可調節夾鉗162接合至管161之位置。舉例而言,採用以下構成:當鬆弛設在夾鉗162之螺栓時,則夾鉗162可滑動在管161,且當緊擰螺栓時,則夾鉗162固定至管161。如上所述,管161與夾鉗162構成將送風扇153之自地面起算的高度加以調節之變更裝置16。
針對種植在壟31之植物體40,送風扇153產生之氣流,係以不損害植物體40之成長之程度,而將速度的範圍設定成例如0.3〔m/s〕以上且2.0〔m/s〕以下。因此,於水霧的粒徑係如上述範圍地較大之情形下,送風扇153所產生之氣流波及水霧之影響係受限定。
於送風扇153擺放在地面之情形下,送風扇153附設有腳座。腳座自立在地面,且支撐送風扇153。又,送風扇153係由腳座支持成上下角度可調節。舉例而言,只要腳座具備軸承,且送風扇153具備由軸承支持之軸,則送風扇153可在軸的周圍上下調節角度。若送風扇153相對於腳座而調整上下的角度,則使送風扇153產生之氣流的朝向變化,可調節氣流形成裝置15於外殻20的內部所產生之氣流的速度分佈。
用以將送風扇153安裝至外殻之鏈或管、用以將送風扇153以腳座支持之軸及軸承之中,任一者皆有助於將氣流形成裝置15所於外殻20的內部產生之氣流的速度分佈加以變更。亦即,此等構件作為將氣流的速度分佈加以變更之變更裝置16而發揮功能。氣流形成裝置15構成為產生以下程度之速度之氣流:使因水霧之汽化而產生之冷空氣自第一區域A1移動至第二區域A2,並利用冷空氣而減低第二區域A2所種植之植物體40的溫度。
然而,當在外殻20的內部使水霧產生時,則植物體40的表面濡溼,會有以下可能性:外殻20的內部之溼度上昇,抑制植物體40的蒸散作用。接觸於植物體40之水霧的量過度之情形下、或栽培植物體40之環境的溼度過度之情形下,則植物體40容易產生病害。因此,因水霧而植物體40的溫度或植物體40的周圍溫度減低後,宜使附著於植物體40的表面之水霧迅速汽化,且宜使超過適量之空氣中的水分自外殻20的內部迅速排出。
氣流形成裝置15將氣流形成至植物體40的周圍,因此可期待將附著於植物體40之水霧之汽化加以促進之效果。又,因水霧之汽化而產生之水蒸氣,相較於周圍的空氣而言,密度小幅上昇,因此作為熱媒發揮功能,此熱媒係將藉由水霧之汽化而自周圍奪取之熱運送至外殻20的上部。而且,氣流形成裝置15,在外殻20的上部具備吸氣扇151及排氣扇152,因此運送至外殻20的上部之水蒸氣,藉由吸氣扇151與排氣扇152產生之氣流而迅速排出至外殻20的外部。
亦即,利用水霧之汽化產生之水蒸氣,而將外殻20之下部的熱運送至上部,且運送至外殻20的上部之水蒸氣由吸氣扇151與排氣扇152而排出至外殻20的外部,藉以使熱從外殻20排出至外部。其結果,外殻20的下部的熱排出至外殻20的外部。又,將因水霧之汽化產生之水蒸氣排出至外殻20的外部,因此即使產生水霧,外殻20的內部的溼度之上昇亦受到抑制。
如同上述,調節裝置14調節噴嘴11的相對於地面之高度,變更裝置16將由送風扇153產生之氣流的速度分佈加以調節。吾人於此構成例預想之蕃茄、小黃瓜、茄子等果菜類,一般而言栽培過程之中株高變高。另一方面,水霧的粒徑如同上述,範數係10〔μm〕以上且100〔μm〕以下。粒徑的下限值設定為自噴嘴11噴出之水霧到達至植物體40之前不消滅之程度。另一方面,粒徑的上限值設定成降低果菜類過份濡溼所導致之生理障礙的可能性。在此之生理障礙意指果實的裂皮、蒂的木栓化等。
然而,水霧自噴嘴11噴出後,到達至植物體40的過程中一部分蒸發,因此 接觸於植物體40之水霧的量取決於噴嘴11與植物體40之距離。又,自噴嘴11噴出之水霧到達至植物體40之比例,亦因外殻20的內部的氣溫、輻射熱、氣流的速度等而變化。再者,接觸於植物體40之水霧的量須因應於植物體40的尺寸而調節。
因此,如圖6A所示,就株高係低的植物體40而言,宜使自地面至噴嘴11之距離短,且如圖6B所示,就株高係高的植物體40而言,宜使自地面至噴嘴11之距離長。亦即,宜以無論植物體40的株高而使噴嘴11與植物體40的上端之距離不大幅變化之方式,配合植物體40的株高而調節自地面起算之噴嘴11的高度。舉例而言,當針對株高係低的植物體40而縮小噴嘴11之自地面起算之距離時,則相較於噴嘴11之自地面起算之距離大之情形而言,可降低在空中之水霧的蒸發量,並可利用少量的水霧冷卻植物體40。
上述動作係以外殻20的如窗或出入口之開口已閉合之狀態說明,但自噴嘴11噴出水霧之季節主要係夏季,且於夏季為了將外界氣體導入至外殻20而常開放開口。開口開放之狀態下,有別於氣流形成裝置15所形成之氣流,會由於吹入至外殻20之風,而在外殻20的內部產生氣流。亦即,開口開放之狀態下,因吹入至外殻20之風的影響而使外殻20的內部的氣流變化。如上所述,當因吹入至外殻20之風的影響而使外殻20的內部的氣流變化時,則有自噴嘴11噴出之水霧飛散至預想外的地方之可能性。尤其,當預想株高係高的植物體40而將噴嘴11的高度設定為固定時,則對於株高係低的植物體40而言,有以下可能性:於水霧抵達植物體40之前,水霧由氣流所流散,水霧不落下至如企圖的地方。
相對於此,上述構成例設有將自地面起算之噴嘴11的高度加以調節之調節裝置14(參照圖4),因此若植物體40的株高係低,則可藉由使噴嘴11靠近植物體40,而抑制風對於水霧之影響。意即,即使於植物體40的株高係低之情形下,亦可與植物體40的株高係高之情形同樣地使水霧落下至如企圖的地方。其結果,可無論植物體40的株高而如企圖地利用水霧而降溫植物體40。再者,針對株高係低的植物體40,將噴嘴11調節至低的位置,藉以降低水霧飛散至不需之地方之可能性,因此亦降低工作者因水霧而濡溼之可能性。
此外,上述構成例之農業用屋舍30具備用以將自地面起算之噴嘴11的高度加以調節之調節裝置14,但調節裝置14非必須,亦可省略。亦即,亦可無視植物體40的株高而將自地面起算之噴嘴11的高度設定成固定。
然而,若植物體40的株高係低,則接觸於植物體40之水霧係在較臨近於地面的地方汽化,若植物體40的株高係高,則接觸於植物體40之水霧係在自地面起算較遠的地方汽化。因此,針對株高係低的植物體40,係以氣流形成裝置15所產生的氣流在靠近地面之部位成為適恰的速度之方式,調節送風扇153所產生之氣流的速度分佈。另一方面,針對株高係高的植物體40,係以氣流形成裝置15產生的氣流在離開地面之部位成為合理的速度之方式,調節送風扇153產生之氣流的速度分佈。換言之,將變更裝置16調節成植物體40的株高愈大則送風扇153愈位在上方。
吾人預想上述送風扇153係以下構成:所產生之氣流的朝向係沿著地面的方向。外殻20的長邊方向上的尺寸係數十〔m〕左右,因此當使氣流的朝向相對於地面而傾斜時,則氣流對於沿外殻20的長邊方向排列之植物體40之影響,有偏差之可能性。因此,送風扇153宜配置為形成沿著地面之氣流,且變更裝置16宜係以下構成:將送風扇153之自地面起算的高度調節成因應於植物體40的株高之高度。
另一方面,送風扇153有時構成為可將產生之氣流的朝向沿上下變更。舉例而言,若係設置在地面之送風扇153,則吾人知悉有一種可將氣流的朝向沿上下調節之構成。此構成的送風扇153,當將氣流的朝向加以固定時,則有氣流不遍及全部植物體40之可能性。因此,於使用此種送風扇153之情形下,宜採用使送風扇153的朝向隨著時間經過而變化之構成(意即,自動進行頭部擺動之構成)。
此外,上述構成例之中,將壟31的上表面劃分成噴嘴11噴出之水霧到達之第一區域A1、及噴嘴11噴出之水霧不抵達之第二區域A2。亦即,於壟31的第一區域A1與第二區域A2兩者種植有植物體40之情形下,複數之植物體40中僅一部分的植物體40接觸於水霧,且複數之植物體40中剩餘的植物體40不接觸於水霧。因此,利用「氣流形成裝置15所產生之氣流」而使「因接觸於一部分的植物體40之水霧汽化而產生之冷空氣」移動,藉以減低剩餘植物體40的周圍溫度。
就上述構成而言,普知一種構成,使用粒徑比上述範圍(10[μm]以上且100[μm]以下)更小之水霧,而使噴嘴11噴出之水霧不抵達至植物體40就汽化。然 而,此構成將植物體40周圍之外的空氣加以冷卻,因此為了與使水霧接觸於植物體40之構成相同程度地冷卻,須更多水霧。再者,為了產生更微細的水霧而須高價的噴嘴11。亦即,使用粒徑更小之水霧之情形,相較於使用粒徑係上述範圍之水霧之情形,設備費用及運用費用有一同增加之可能性。
又,以使水霧接觸於壟31所種植的複數之植物體40的僅一部分之方式配置有噴嘴11之構成,相較於使水霧接觸於壟31所種植的複數之植物體40全部之情形,噴嘴11的個數減為較少。此結果,相較於使水霧接觸於複數之植物體40全部之構成而言,將水霧到達之第一區域A1與水霧不抵達之第二區域A2加以形成之構成,可降低噴嘴11所須之費用,並進行設備費用之抑制。
然而,使水霧產生之時機如圖7所示,係由控制裝置50指示。將水供給至「噴出水霧之噴嘴11」之頭部13連接有泵17,且利用泵17加壓之水係供給至噴嘴11。因此,控制裝置50指示泵17的動作,藉以制定水霧產生之時機、水霧之每一單位時間的產生量。
控制裝置50亦可構成為不僅進行水霧之控制、亦進行氣流之控制。通常而言,氣流形成裝置15持續運轉,吸氣扇151與排氣扇152有助於外殻20之換氣,送風扇153有助於外殻20的內部的空氣之攪拌。其中,氣流形成裝置15不僅具有空氣之攪拌之功能,亦具有使因水霧之汽化而產生之冷空氣移動之功能,因此控制裝置50亦可構成為如圖7以虛線所示,與水霧之控制連動而控制氣流形成裝置15的動作。舉例而言,控制裝置50亦可於自噴嘴11噴出水霧之期間,將送風 扇153的動作控制成送風扇153所產生之氣流係用以吹送冷空氣之適當的速度。
控制裝置50取得:溫度資訊,由種植在壟31之植物體40近旁配置之溫度感測器51所量測;以及濕度資訊,由配置在植物體40近旁之溼度感測器52所量測。外殻20的內部亦可如圖7以虛線所示,配置有將入射至外殻20之太陽光的強度加以監視之日射感測器53。日射感測器53非必須,但於具備日射感測器53之情形下,日射感測器53量測之日射強度的資訊亦由控制裝置50取得。
溫度感測器51量測植物體40近旁的氣溫,且溼度感測器52量測相對溼度。又,日射感測器53將入射至外殻20之輻射能量的強度加以量測。於外殻20具備將日射加以限制之簾幕之情形下,日射感測器53係以能與簾幕之開閉無關地量測日射強度之方式,配置在將外殻20加以構成之遮覆體22與簾幕之間的空間。
控制裝置50係利用電腦構成,且該電腦具備依循程式而動作之處理器。控制裝置50可選擇自動模式與手動模式,自動模式與手動模式中之任一者皆依循計時器所制定之排程而限制泵17可運轉之期間。計時器可係設定一日排程之24小時計時器,此亦可係設定一年排程之年計時器。此外,控制裝置50係具備處理器之電腦,因此於控制裝置50的硬體資源充裕之情形下,亦可不另外設置計時器,而使控制裝置50構成為兼具計時器的功能。
計時器之中,將一日中可自噴嘴11噴出水霧之時間帶設定為排程。此時間帶將開始時刻與結束時刻成對表示。以下將此時間帶稱作「許可時間帶」。許 可時間帶宜制定有預設值,此預設值因應於外殻20設置之地區、栽培植物體40之季節、植物體40的種類等。若制定有預設值,則使用者可於引進農業用屋舍30後,立刻使用。又,許可時間帶宜可進行使用者所行之調節。若可進行使用者所行之許可時間帶之調節,則使用者能於不滿意設為預設值之許可時間帶之情形下,變更排程。
控制裝置50之中,自動模式使用溫度感測器51所量測之溫度資訊及溼度感測器52所量測之溼度資訊,而制定泵17的動作,並將指示給予至泵17。控制裝置50為了制定泵17的動作,使用溫度及溼度之資訊,此外亦可使用日射感測器53所量測之日射強度。
然而,控制裝置50具備:介面部501,自溫度感測器51取得溫度資訊,且自溼度感測器52取得溼度資訊。又,於日射感測器53配置在外殻20之情形下,介面部501自日射感測器53取得日射強度資訊。介面部501取得之資訊係由處理部502接收。處理部502製作基於介面部501取得之資訊之指示,且經由驅動電路503而將指示給予至泵17。驅動電路503用以將處理部502的輸出提昇至泵17之運轉所須之功率。
圖7所示之控制裝置50係僅將泵17的運轉與停止加以控制之構成。亦即,將對於泵17之指示加以給予之處理部502,若溫度及溼度係目標範圍則指示泵17之停止,若於溫度與溼度中之一者非目標範圍之情形下則指示泵17之運轉。日射感測器53配置在外殻20之情形下,處理部502亦將日射感測器53監視之日射強度與目標範圍加以比較。
目前,吾人預想於溫度感測器51與溼度感測器52以外亦設置日射感測器53之情形。針對溫度與溼度與日射強度各者之目標範圍係目標設定部504所制定。目標設定部504所制定之目標範圍係因應於植物體40的種類、植物體40的成長水準、季節、地區等而由使用者制定。目標設定部504宜係以下構成:自使用者接收植物體40的種類、植物體40的成長水準、季節、地區等資訊,而自動設定目標範圍。溫度的目標範圍設定有上限值,且溼度的目標範圍亦設定有上限值。又,日射強度的目標範圍設定有下限值。通常而言,日射對於植物體40之影響係由減光用簾幕調節,於此說明之構成例之中省略簾幕。亦即,將日射作為使外殻20的內部溫度上昇之能量源而對待。
處理部502於以下情形下,對於泵17指示運轉:溫度感測器51量測之溫度超過目標範圍的上限值、且溼度感測器52量測之溼度未滿目標範圍的上限值、且日射感測器53量測之日射強度超過目標範圍的下限值。意即,於栽培植物體40之環境的熱能量大、且栽培植物體40之環境的溼度不高之情形下,對於泵17指示運轉,自噴嘴11產生水霧。此外,處理部502僅於計時器所設定之許可時間帶對於泵17指示運轉,若非許可時間帶則不進行泵17之運轉。通常而言,許可時間帶制定為夏季白天的時間帶。
當指示泵17之運轉時,則控制裝置50控制泵17之運轉與停止之時機,藉以調節每一單位時間之水的供給量。每一單位時間之水的供給量,可藉由使泵17的轉速變化而調節,但在此藉由間歇性重複水霧之噴出而調節。亦即,重複自 噴嘴11使水霧噴出之噴出期間、及不自噴嘴11使水霧噴出之休止期間,並調節噴出期間與休止期間之長度,藉以調節每一單位時間之水的供給量。噴出期間宜長於泵17啟動後自全部噴嘴11穩定噴出水霧為止之時間,且宜係附著至植物體40之水霧不聚集而落下之程度之時間,例如制定為數秒以上且數十秒以下之程度。
能藉由可調整噴出期間與休止期間中至少一者,而將附著至植物體40之水分的量、自植物體40蒸發之水分的量進行適恰化。意即,若縮短單次噴出期間則附著至植物體40之水分量降低,且若延長單次休止期間則附著至植物體40之水分之殘留受到抑制。換言之,重複噴出期間與休止期間之情形,相較於動作期間中持續噴出水霧之情形,則於每一單位時間之水的供給量相等時,前者可縮短水分附著於植物體40之時間。
又,前者的動作之中,將噴出期間制定成附著至植物體40之水分不成為水滴而掉落至地面,藉以使自噴嘴11噴出之水之中在植物體40汽化之水分的比例多於後者。亦即,能提昇自噴嘴11噴出之水霧之中對於植物體40之冷卻有貢獻之比例。換言之,前者可利用比後者少的量而進行植物體40之冷卻。
目標設定部504因應於使用者設定之目標範圍而自動制定噴出期間與休止期間。舉例而言,目標設定部504宜將噴出期間制定成因應於植物體40的種類、植物體40的成長水準、季節、地區等之固定值,並宜將休止期間基於溫度感測器51量測之溫度與溼度感測器52量測之溼度而調節。為了調節每一單位時間之 水霧的供給量,宜將噴出期間制定為固定值、並僅使休止期間變化。亦即,噴出期間若係固定值,則可將附著至植物體40之水霧的量維持成幾乎固定範圍,且若休止期間可變,則可使附著至植物體40之水霧充分汽化。
於圖8總結表示控制裝置50的動作。控制裝置50的處理部502,當判斷為計時器所設定之許可時間帶時(S1:是),則判斷已選擇為自動模式或已選擇為手動模式(S2)。當於步驟S2中已選擇為自動模式時(S2:自動),則處理部502將經由介面部501而自溫度感測器51與溼度感測器52與日射感測器53取得之資訊與目標範圍加以比較(S3)。
處理部502於溫度係目標範圍的上限值以下、或溼度係目標範圍的上限值以上、或日射強度係目標範圍的下限值以下時(S3:否),若泵17係運轉期間(S4:是),則將停止之指示給予至泵17(S5),其後返回步驟S1的處理。又,處理部502於步驟S4之中,若泵17係停止期間(S4:否),則不將指示給予至泵17,而返回步驟S1之處理。
另一方面,處理部502於溫度超過目標範圍的上限值、且溼度未達目標範圍的上限值、且日射強度超過目標範圍的下限值時(S3:是),若泵17係停止期間(S6:是),則將運轉之指示給予至17(S7),其後返回步驟S1的處理。又,處理部502於步驟S6之中,若泵17係運轉期間(S6:否),則不將指示給予至泵17,而返回步驟S1之處理。
於步驟S2已選擇手動模式之情形(S2:手動)下,使用者指示泵17之運轉與停止(S8)。又,於步驟S1判斷為非許可時間帶時(S1:否),則對於泵17指示停止(S9)。
在此,泵17之運轉期間,係將上述噴出期間與休止期間加以重複之期間,且即使泵17已停止,若為休止期間則係運轉期間。又,泵17的停止期間非噴出期間與休止期間中之任一者。圖9顯示許可時間帶TZ1、運轉期間ST1及停止期間ST2、噴出期間T1及休止期間T2之關係。亦即,一日中之可噴出水霧之許可時間帶TZ1,係基於介面部501取得之資訊,而區分為可進行泵17之運轉之運轉期間ST1、及維持使泵17停止之狀態之停止期間ST2。再者,運轉期間ST1因應於水霧之供給量,而區分為噴出期間T1與休止期間T2。如可由圖9明瞭,運轉期間ST1係比噴出期間T1及休止期間T2更長的期間,且係制定為數分以上且數十分以下之程度。又,將介面部501取得資訊之時間間隔例如制定成1秒以上且5分以下等範圍。
順道一提,就配置在外殻20的長邊方向的複數之噴嘴11而言,水係通過沿著外殻20的長邊方向之頭部13而供給,且頭部13於長邊方向的一端引進有加壓之水。亦即,複數之噴嘴11,自泵17起算之供水路徑的距離視各者的位置而不同。因此,因應於自泵17至噴嘴11為止之距離,而從泵17之啟動時點至水霧產生之時間產生差,且自泵17的停止時點至水霧停止之時間產生差。由此可知,外殻20的長邊方向的一端側之植物體40與另一端側之植物體40,有水霧接觸量產生差異之可能性。
於是,為了抑制複數之噴嘴11各者噴出之水霧量的偏差,亦可採用以下構成:將壓力槽與閥設在泵17與頭部13之間的供水路徑。亦即,亦可採用以下構成:將利用泵17加壓之水儲存至壓力槽,且於使水霧產生之際開啟閥,並於使水霧停止之際閉合閥。此構成相較於僅設置泵17之構成而言,設備費用增大,但因為每一單位期間之泵17的運轉與停止之重複回數降低,所以有使泵17之修理或更換之頻率降低之可能性。
(實施形態2)
實施形態1之中,控制裝置50之中,將使水霧噴出之噴出期間T1制定為固定值,且將不使水霧噴出之休止期間T2基於溫度感測器51量測之溫度與溼度感測器52量測之溼度而加以調節。又,吾人預想具備日射感測器53之情形下,控制裝置50亦將日射強度加以考慮而調節休止期間T2。亦即,控制裝置50由溫度、溼度、日射強度推估已附著至植物體40之水霧汽化的速度,並因應於水霧汽化之速度而調節水霧的供給量。
以下,如圖10所示,說明具備攝影裝置54之農業用屋舍30A,其中,此攝影裝置54於視界包含第一區域A1的至少一部分。就本實施形態之農業用屋舍30A之中與實施形態1之農業用屋舍30同樣的構成而言,標註相同符號而省略說明。
本實施形態之農業用屋舍30A如圖11所示,控制裝置50構成為:基於攝影裝置54所攝影之植物體40的圖像而求取植物體40的濡溼狀態的評估值,且基於濡 溼狀態的評估值而進行栽培植物體40之環境之調節。以下將濡溼狀態的評估值稱作「水分值」。水分值非單獨使用,係至少與下者組合使用:溫度感測器51量測之溫度及溼度感測器52量測之溼度。再者,水分值宜亦與日射感測器53量測之日射強度組合。
攝影裝置54與控制裝置50經由有線通信途徑與無線通信途徑中之任一者而傳送資訊。攝影裝置54須電力之供給,且因為電力之供給通常使用纜線,所以與將對於攝影裝置54之電力的供給加以進行之纜線合併而鋪設有線通信途徑即傳輸線。其中,於將攝影裝置54與控制裝置50之間之資訊的傳輸經由無線通信途徑而進行之情形下,亦可構成如Wi-Fi(註冊商標)、Bluetooth(註冊商標)之無線通信標準的無線站,或構成特定低功率無線站。
控制裝置50為了調節栽培植物體40之環境,而將選自灑水裝置、簾幕、使水霧產生之設備、產生氣流之設備等之設備加以控制。以下說明之情形為:著眼於水霧所成之植物體40的濡溼狀態,而基於攝影裝置54所攝影之植物體40的圖像,使控制裝置50求取植物體40的水分值,並因應水分值而控制泵17之運轉與停止。
著眼於植物體40的濡溼狀態,係因為當植物體40過份濡溼時,則對植物體40產生障礙之可能性變高。亦即,當植物體40過份濡溼時,則絲狀菌等所導致之病害的罹患率昇高、或產生果實易裂果或木栓化等生理障礙、或植物體40易附著有髒污。在此,控制裝置50宜因應於植物體40的濡溼狀態,而不僅控制泵 17,亦控制其他設備。
攝影裝置54具備照相機與照明裝置。又,攝影裝置54係以防塵及防滴之規格構成,用以在外殻20的內部使用。照相機具備拍攝元件、用以進行元件驅動及信號處理之電路、鏡頭等。照明裝置具備光源與點亮裝置,將光照射至照相機的視界內之對象物。
照相機的拍攝元件選自CCD(Charge Coupled Device;感光耦合元件)影像感測器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor;互補式金屬氧化物半導體)影像感測器等。吾人預想用以進行信號處理之電路係將拍攝元件之輸出轉換成數位信號之電路,且數位信號持有灰階圖像的資訊。為了由照相機所攝影之圖像求取植物體40的水分值,將照相機的視界制定成包含植物體40。
照明裝置的光源選自LED(Light Emitting Diode;發光二極體)、雷射二極體、氙燈等。此等光源可控制成進行短時間的發光,且於發光期間可放射較大的光束。點亮裝置構成為利用大於數百分之一秒且小於一秒左右之發光時間而使光源僅短時間發光。亦即,照明裝置係電子閃光燈,且僅短時間放射較強的光。在此,將照明裝置的發光期間定為短,係因為當將光長時間照射至植物體40時,則有影響植物體40的成長之可能性。
然而,吾人考量:就水霧所成之水分對於植物體40之附著量而言,植物體40中之臨近於噴嘴11之部位多於遠離之部位。亦即,自噴嘴11噴出之水霧擴散, 且越離開噴嘴11則水霧的密度越下降。又,越離開噴嘴11則與噴嘴11之間的障礙物(例如葉等)越增加,因此越離開噴嘴11則水霧對於植物體40之附著量越減少。
因此,用以將植物體40的水分值加以求取之圖像,宜係植物體40中之臨近於噴嘴11之部位的圖像。自噴嘴11噴出之水霧附著於植物體40的枝芽中之各種部位。枝芽係植物體40之中顯露於地上的部分,且以莖與葉為主要元素。亦即,水霧附著於植物體40的莖與葉,且若植物體40有花則水霧亦附著於花,且植物體40若有果實則水霧亦附著於果實。
附著於植物體40中之相對於地面之傾斜大的部位之水霧之中,當附著之水霧的密度提昇時則凝結且變成水滴而落下。另一方面,附著於植物體40中之相對於地面之傾斜小的部位之水霧容易積存在附著之地方。因此,植物體40中之被評估水霧所成之濡溼狀態之部位,宜係臨近於噴嘴11之部位、且係相對於地面之傾斜小的部位。故,攝影裝置54宜在植物體40的上部,將相對於地面之傾斜小的葉(例如傾斜角度係15度以下)加以攝影。
又,噴嘴11通常配置在比植物體40的株高更高的位置,且自噴嘴11噴出之水霧係從上方落下至植物體40。因此,為了將附著於植物體40的葉之水霧加以攝影,攝影裝置54宜配置成從上方朝下將植物體40的葉加以攝影。然而,當植物體40伴隨成長而變形、且攝影裝置54固定在固定位置時,則照相機的視界中水霧所附著之部位移動。如上述所示,若攝影裝置54配置成從植物體40的上方 朝下將植物體40加以攝影,則即使植物體40成長,照相機的視界所包含之植物體40的部位亦不大幅移動。因此,可連延較長期間不進行攝影裝置54的位置調節,而進行植物體40之攝影。
圖10所示之農業用屋舍30A之中,攝影裝置54接合至噴嘴11。藉由噴嘴11與攝影裝置54接合,而使攝影裝置54固定至相對於噴嘴11而言之固定位置。換言之,從水霧產生側的定點將附著至植物體40之水霧加以攝影。因此,抑制將已附著至植物體40之水霧加以攝影之際之攝影條件的變動。又,藉由調節噴嘴11的高度而調節攝影裝置54的高度,因此無須用以將攝影裝置54的高度加以調節之構成。
然而,植物體40的表面具有微細凹凸,因此植物體40的表面係散射性。因此,若水霧未附著於植物體40,則於照明裝置的發光期間入射至照相機的反射光係散射光,且入射至照相機之反射光的強度較小。又,如蕃茄之果實係表面具有光澤,因此若照相機的視界內存在有如蕃茄之果實,則會有規則反射光入射至照相機之可能性,但因為照相機的視界之中來自果實之規則反射光的影響有限,所以可無視來自果實之反射光。
另一方面,於植物體40的表面附著有水霧之狀態下,當從照明裝置將光照射至植物體40時,則來自水霧之規則反射光入射至照相機。亦即,規則反射光從已附著至植物體40之水粒子各者入射至照相機,因此入射至照相機之規則反射光的強度,反映出已附著至植物體40之水霧的量。通常而言,隨著附著於植 物體40之水霧的量變多,而入射至照相機之規則反射光的強度變大。亦即,隨著附著至植物體40之水霧的量增加,而入射至照相機之光的強度變大。
因此,若制定將利用照相機攝影之植物體40的圖像之中水霧所成之濡溼狀態加以監視之範圍、且將制定之範圍中之光的強度加以量測,則可評估植物體40的濡溼狀態。亦即,控制裝置50求取從照明裝置將光照射至植物體40之期間中入射至照相機之反射光的強度,並求取反射光的強度所對應之水分值。反射光的強度所對應之水分值係事先產生關聯作為資料表格。植物體40的水分值係例如利用整數值表示。
具體而言,求取照明裝置的點亮時從利用照相機攝影之植物體40的特定部位入射至照相機之光的強度,且針對照相機所攝影之圖像的每一像素,評估入射之光的強度是否超過預定的基準值。散射光的強度與規則反射光的強度顯著具有差異,因此針對照相機所攝影之圖像的像素的灰階值,適當制定基準值,藉以分離對應於散射光之像素與對應於規則反射光之像素。亦即,照相機輸出灰階圖像,控制裝置50將灰階值超過基準值之像素視作規則反射光入射之像素。在此,像素的灰階值對於入射之光的強度係以單調增加之方式產生關聯。亦即,當入射至照相機之光的強度小時則與小的灰階值產生關聯,且當入射至照相機之光的強度大時則與大的灰階值產生關聯。
規則反射光入射之像素的位置有伴隨時間經過而變動之可能性,但照明裝置的點亮期間如上述係短時間,因此於照明裝置的點亮期間,灰階值超過基準 值之像素的總數可視作對應於已附著至植物體40之水霧的量。亦即,控制裝置50將攝影裝置54所攝影之圖像之中灰階值超過基準值之像素的個數使用於植物體40的水分值。
然而,吾人認為照明裝置的點亮期間越長,則水霧的一個粒子所對應之像素數的偏差越大,因此於照相機的感度的範圍內使照明裝置的點亮期間宜短。又,宜使照相機的一影格的時間與照明裝置的點亮期間產生關聯。舉例而言,於將1秒期間可進行60影格之輸出之照相機使用於攝影裝置54之情形下,照明裝置的點亮期間宜設定成六十分之一秒程度。
控制裝置50如圖12所示,水分值小於預定閾值時(S3A:是),則許可泵17之運轉。亦即,若水分值小於閾值,則控制裝置50視作即使將適量水霧產生至植物體40亦不會過份濡溼,並許可泵17之運轉。總之,控制裝置50使用水分值,藉以於視作植物體40係不怎麼濡溼之狀態之情形下,許可水霧之產生。在此,控制裝置50於以下條件成立時指示泵17運轉:溫度感測器51量測之溫度超過目標範圍的上限值、且溼度感測器52量測之溼度未滿目標範圍的上限值之條件;以及水分值小於閾值之條件。針對二個條件之成立與否之判斷,先進行任一者皆可。亦即,可交換步驟3A與步驟3B。控制裝置50的其他動作係與圖8所示之動作同樣。
如同上述,植物體40伴隨成長而使株高、葉的大小、葉的位置及朝向等變化。因此,即使攝影裝置54將植物體40的特定葉加以攝影,伴隨植物體40的成 長而自攝影裝置54至葉為止的距離亦變化,且圖像內之葉的位置、葉的朝向等亦產生變化。當植物體40產生變化時,則有以下可能性:雖植物體40之實際的濡溼狀態係同樣,但於照相機的視界內,對應於規則反射光之像素的個數產生大的變動。亦即,就同樣的濡溼狀態而言,會有控制裝置50之判斷結果產生偏差之可能性。
於是,宜如圖13所示,不使用實際的植物體40而使用將植物體40加以模擬之模擬構件41。亦即,宜由模擬構件41的濡溼狀態而評估植物體40的濡溼狀態。模擬構件41係以對攝影裝置54之朝向不變化之方式,而與攝影裝置54機械性接合。攝影裝置54與模擬構件41係藉由安裝構件42而連結。安裝構件42固定至攝影裝置54所接合之噴嘴11、或攝影裝置54,並將模擬構件41加以固持。就安裝構件42而言,圖13係預想為金屬線,但亦可係金屬板之加工品、合成樹脂成形品等。
模擬構件41係配置在攝影裝置54的視界內自攝影裝置54起數十〔cm〕左右之距離。在農業用屋舍30A栽培之植物體40的種類,吾人預想如蕃茄、小黃瓜、茄子之果菜類、如菠菜、萵苣、高麗菜、茼蒿之葉菜類、如玫瑰、百合、菊之花卉類等。因此,模擬構件41係以模擬此等植物體40之葉之方式而選擇尺寸及材料。
模擬構件41的形狀無特別限制,選自多邊形狀、圓形狀、橢圓形狀等。又,模擬構件41的形狀可係與植物體40的葉的形狀相似之形狀。模擬構件41亦可係 其他任何形狀,但宜避免相對於照相機所使用之拍攝元件的長寬比而言極端細長的形狀。模擬構件41的尺寸,例如於模擬構件41係長方形狀之情形下,長邊與短邊之尺寸宜一同大於1〔cm〕且小於30〔cm〕之程度。即使模擬構件41係其他形狀,模擬構件41的尺寸亦比照長方形狀之模擬構件41。
就模擬構件41的表面而言,水分蒸發的速度及水滴的接觸角宜係與欲模擬之植物體40的葉相同程度。又,模擬構件41的表面宜具有平滑性及剛性,此平滑性係不存在「水滴積存之凹陷」之程度,且此剛性係不產生「自身重量或水滴之附著所導致之變形」之程度。
為了滿足如上述之條件,模擬構件41的材料選自合成樹脂、陶瓷、金屬、木質材料、織布、不織布、紙等。於模擬構件41係合成樹脂之薄膜、織布、不織布、紙等之情形下,宜與用以提供剛性之骨幹加以組合。於模擬構件41係木質材料、織布、不織布、紙等之情形下,宜以水分不浸潤之方式,進行表面之加工或處理、或增大單位體積的表面積。
就進行表面加工之方法而言,有將多數個微小凹凸形成在模擬構件41的表面之方法等,就進行表面處理之方法而言,有將抑制水分浸透之物質塗佈在模擬構件41的表面之方法等。又,就增大模擬構件41之單位體積的表面積之方法而言,有縮小模擬構件41的厚度尺寸之方法、使用網目粗的織布於模擬構件41之方法、使用具備複數之孔的紙或不織布於模擬構件41之方法等。單位體積的表面積越大則水分蒸發速度越快,因此即使模擬構件41係水分容易浸潤之材 料,亦可將水分蒸發速度調節成與植物體40的葉相同程度。
於使用模擬構件41之情形下,係基於攝影裝置54所攝影之模擬構件41的圖像而求取植物體40的水分值。意即,控制裝置50,與由植物體40的圖像求取水分值時同樣地,於使用模擬構件41時亦將攝影裝置54所攝影之圖像中灰階值超過基準值之像素的個數作為植物體40的水分值而求取。當求取植物體40的水分值時,則如同上述,將水分值與預定閾值加以比較,且於水分值小於閾值時,許可泵17之運轉。
如同上述,控制裝置50為了評估植物體40的濡溼狀態,而將水分值與閾值加以比較。植物體40的水分值係將攝影裝置54所攝影之圖像中灰階值超過基準值之像素的個數作為基礎。亦即,上述控制裝置50將植物體40的水分值作為絕對值而求取。在此之絕對值意指不受下者導致之影響之值:植物體40的種類、栽培植物體40之環境等條件。
在此,當植物體40的種類不同時,則植物體40的葉的反射率不同,因此有以下可能性:附著在植物體40之水霧的粒子所對應之像素的灰階值產生偏差,灰階值超過基準值之像素的個數變動。於藉由模擬構件41求取植物體40的水分值之情形下,不受植物體40的種類之影響,但會有受栽培植物體40之環境之影響之可能性。舉例而言,當栽培植物體40之環境中之日射強度變化時,則入射至照相機之光的強度變化。因此,當日射強度變化時,則會有以下可能性:水霧的粒子所對應之像素的灰階值變化,灰階值超過基準值之像素的個數變動。 因此,就藉由將植物體40的水分值與固定值即閾值加以比較而評估濡溼狀態而言,須因應於植物體40的種類、栽培植物體40之環境等而調節。
以下說明之控制裝置50構成為將比較植物體40的水分值的絕對值與閾值取代成比較植物體40的水分值的相對值與閾值。植物體40的水分值的相對值意指基於下者的比較結果而求取之水分值:成為植物體40的濡溼狀態的基準之基本圖像;以及利用攝影裝置54攝影之對象圖像。
基本圖像宜係於預想模擬構件41為乾燥之時間帶所攝影之圖像。預想模擬構件41為乾燥之時間帶,例如宜係不使水霧產生之時間帶、且係於使水霧產生之時間帶開始前之預定時間內。此時間帶係:非在許可時間帶TZ1(參照圖9)之期間中,相當於許可時間帶TZ1之開始時刻前的1小時內等。或者,預想模擬構件41為乾燥之時間帶宜係溫度感測器51量測之溫度超過預定乾燥溫度、且日射強度超過預定乾燥強度之狀態達到預定持續時間後之時間帶。於此條件下,以實驗方式制定溫度、日射強度、持續時間。又,宜因應溫度與日射強度之組合而使持續時間變化。
在此,預想模擬構件41為乾燥之時間帶意指:即使於模擬構件41不存在之情形下,若假設有模擬構件41存在時亦係推估為已乾燥之時間帶。總之,基本圖像係於上述條件成立時攝影之圖像。控制裝置50之中,當將基本圖像加以攝影之條件成立時,則對於攝影裝置54指示攝影,且從攝影裝置54接收基本圖像。
控制裝置50每日更新基本圖像。但是,於可進行攝影裝置54所行之模擬構件41之攝影之狀態下,亦可不每日更新基本圖像。舉例而言,能利用攝影裝置54而將模擬構件41加以攝影之狀態若持續,則每隔數日進行基本圖像之更新即可。舉例而言,基本圖像之更新亦可一週一次。另一方面,若因為模擬構件41的位置偏移、或模擬構件41受植物體40所遮蔽等而無法利用攝影裝置54將模擬構件41加以攝影,則須進行基本圖像之更新。
當控制裝置50獲得基本圖像時,則於使水霧產生前利用攝影裝置54將對象圖像加以攝影。控制裝置50求取所攝影之對象圖像與所保持之基本圖像之差量,並將差量超過預定值之像素的個數定為水分值。亦即,針對對象圖像與基本圖像,求取相同位置的像素所持有之灰階值彼此的差量值,獲得像素值中持有此差量值之差量圖像。在此,從對象圖像的灰階值減去基本圖像的灰階值,藉以求取差量值。將差量圖像的各像素的差量值與預定值加以比較,且將差量值超過預定值之像素的個數加以計數,並將所計數之個數作為水分值使用。在此,控制裝置50亦可產生將差量圖像的各像素利用預定值加以二值化之二值圖像,並將二值圖像中差量超過預定值之像素的個數加以計數。
如上述所示,控制裝置50基於由對象圖像與基本圖像求取之差量圖像而求取水分值,因此所求取之水分值係相對值。如上所述而求取之植物體40的水分值與絕對值相比而言,栽培植物體40之環境所導致之偏差少。亦即,就植物體40的濡溼狀態而言,獲得持有高客觀性之指標。
將對象圖像加以攝影之時機宜係判斷是否使水霧產生之時機。因此,控制裝置50只要於許可時間帶TZ1之中溫度超過目標範圍的上限值、且溼度未達目標範圍的上限值、且日射強度超過目標範圍的下限值時,對於攝影裝置54指示對象圖像之攝影即可。又,控制裝置50為了簡易制定將對象圖像加以攝影之時機,亦可將對象圖像定期攝影。
控制裝置50不論將對象圖像加以攝影之時機,而於許可時間帶TZ1中滿足溫度、溼度、日射強度之條件、且水分值小於預定閾值時,對於泵17指示運轉,並自噴嘴11使水霧產生。如上所示,於植物體40不怎麼濡溼之狀態下使水霧產生,因此抑制水分過份附著至植物體40所導致之障礙之產生。
然而,控制裝置50製作差量圖像之際,須排除模擬構件41周圍的圖像。換言之,宜於模擬構件41的範圍內製作差量圖像、且基本圖像與對象圖像宜係模擬構件41中之相同範圍的圖像。因此,控制裝置50具有將攝影裝置54所攝影之灰階圖像中對應於模擬構件41之區域加以提取之功能。
於可將攝影裝置54與模擬構件41之相對位置視作不變化之情形下,控制裝置50將灰階圖像中之特定區域作為模擬構件41範圍內的區域對待,並針對此特定區域而製作差量圖像。又,若將攝影裝置54與模擬構件41之相對位置制定成攝影裝置54僅將模擬構件41加以攝影,則控制裝置50針對灰階圖像全區域製作差量圖像。簡易製作差量圖像只要採取上述二個方法中任一者即可。
控制裝置50於可進行從灰階圖像將模擬構件41的存在區域加以提取之處理之情形下,亦可進行:提取模擬構件41的存在區域,並基於存在區域而製作差量圖像。舉例而言,控制裝置50只要針對灰階圖像進行二值化處理、或針對灰階圖像進行微分處理,而提取灰階圖像所含之物體的輪廓(邊緣)後,將模擬構件41的已知輪廓作為樣板而進行樣板匹配即可。樣板匹配之中,於已提取輪廓之邊緣圖像中,進行樣板之平移移動及旋轉移動,藉以提取與樣板之一致度最高的區域。控制裝置50將提取之區域視作模擬構件41之區域,且利用提取之區域的範圍製作差量圖像。
進行樣板匹配之情形下,若模擬構件41相對於攝影裝置54之朝向不變、且模擬構件41容納於攝影裝置54的視界,則允許模擬構件41相對於攝影裝置54之移動。亦即,進行樣板匹配之情形下,即使模擬構件41的位置於攝影裝置54的視界範圍變化,亦可獲得植物體40的水分值。
進行樣板匹配之處理之情形下,控制裝置50的處理器的處理能力係與個人電腦、平板終端、智慧型手機等相同程度即可。其中,為了進行針對灰階圖像之二值化處理、微分處理、樣板匹配之處理等,控制裝置50亦可具備專用的處理器。進行圖像處理之處理器係泛用處理器即可,但亦可係使用FPGA(Field-Programmable Gate Array;現場可程式邏輯閘陣列)等之圖像處理專用處理器。
上述農業用屋舍30A使用日射感測器53,但亦可省略日射感測器53。亦即, 即使農業用屋舍30A係具備溫度感測器51與溼度感測器52、且不具備日射感測器53之構成,控制裝置50亦可藉由植物體40的水分值而決定是否使水霧產生。又,攝影裝置54亦可不接合至噴嘴11,而接合至框架21。模擬構件41藉由安裝構件42而接合至攝影裝置54,但亦可將模擬構件41安裝至為了隨附於植物體40而豎立在地面之支柱。又,視情形而亦可將模擬構件41安裝至植物體40。模擬構件41安裝至植物體40之情形下,有時因植物體40之成長而使模擬構件41移動,因此控制裝置50宜於適當時機更新基本圖像。
上述第一態樣之農業用屋舍30、30A具備外殻20、複數之噴嘴11、氣流形成裝置15。外殻20配置成將栽培有複數之植物體40之空間加以圍繞。複數之噴嘴11在外殻20的內部設置在比栽培植物體40之地面(壟31的上表面)更上方,且產生使液體微粒子化而得之水霧。氣流形成裝置15於外殻20的內部產生氣流。複數之噴嘴11配置成:基於自複數之噴嘴11分別產生後抵達至地面之水霧的密度,而將地面劃分成複數之第一區域A1與複數之第二區域A2。第一區域A1之中,密度係第一基準值以上,第二區域A2之中,密度係比第一基準值小之第二基準值以下。再者,噴嘴11配置成使複數之第二區域A2各者係與複數之第一區域A1中至少一個第一區域A1相鄰。氣流形成裝置15構成為產生使「利用抵達至複數之第一區域A1中之與複數之第二區域A2各者相鄰之第一區域A1之水霧汽化而產生之冷空氣」移動至複數之第二區域A2各者的上方空間之氣流。
依據此構成,則第一區域A1所種植之植物體40之中,主要藉由接觸於水霧而使植物體40降溫。又,第二區域A2所種植之植物體40之中,主要利用氣流形 成裝置15搬運因水霧之汽化而產生之冷空氣而藉以降溫。亦即,即使係外殻20的內部所種植的複數之植物體40中之不接觸於水霧之植物體40,亦可藉由接觸於冷空氣而降溫。因此,利用水霧而將植物體40降溫之構成之中,無須將外殻20整體利用水霧冷卻,而且無須使複數之植物體40各者接觸於水霧。由此,抑制使水霧產生之噴嘴11的個數增加,且可降低噴嘴11的配置密度,就結果而言連繫於設備費用與營運費用之抑制。此外,已確認即使係不接觸於水霧之植物體40,亦可藉由接觸於因水霧之汽化而產生之冷空氣,而可於如同夏季之高溫期仍進行植物體40之栽培。
意即,依據此構成,則於配置複數之噴嘴11之情形下,相較使水霧接觸於複數之植物體40各者之構成而言,可降低噴嘴11的配置密度。其結果,具有以下優點:抑制外殻20的內部所設置之噴嘴11的個數增加,並連繫於需較高價之噴嘴11之設備費用之抑制。
第二態樣之農業用屋舍30、30A,宜於第一態樣之中,將複數之噴嘴11配置成行,且沿複數之噴嘴11以成為行之方式排列之一方向,交互地形成複數之第一區域A1與複數之第二區域A2。
依據此構成,則因為複數之噴嘴11排列成行,所以容易進行噴嘴11之配置。而且,第一區域A1與第二區域A2係沿一方向交互地排列,因此容易產生主要使「在第一區域A1的汽化所成之冷空氣」移動至第二區域A2之氣流。
第三態樣之農業用屋舍30、30A,宜於第一或第二態樣之中,將複數之噴嘴11構成為使粒徑的範數係10〔μm〕以上且100〔μm〕以下之水霧產生。
依據此構成,使粒徑較大的水霧產生,因此水霧飄浮在空中之時間短,且水霧落下至從靠近噴嘴11的位置。亦即,容易相對於噴嘴11的位置而制定種植植物體40之位置。又,因為水霧的粒徑較大,所以可採用與水霧的粒徑小之噴嘴11相比而言廉價的噴嘴11,且由此亦可抑制設備費用。再者,因為水霧的粒徑較大,所以含於水之固體物(砂等)不易堵塞在噴嘴,並抑制渣屑(scale)附著所導致之噴嘴的網目堵塞。
第四態樣之農業用屋舍30、30A,宜於第一~第三態樣中任一者之中,使外殻20沿著地面之剖面係矩形,且複數之噴嘴11配置成使複數之第一區域A1與複數之第二區域A2排列在沿著地面之外殻20的長邊方向。
若係此構成,則只要將氣流形成裝置15構成為將氣流形成至外殻20的長邊方向即可。亦即,氣流形成裝置15主要形成用以將「產生在第一區域A1之冷空氣」主要移動至第二區域A2之氣流,因此相較於將氣流形成至外殻20的短邊方向之情形而言,氣流形成裝置15配置在更狹窄的範圍。換言之,可進行氣流形成裝置15之小型化。
第五態樣之農業用屋舍30、30A,宜於第一~第四態樣中任一者之中,具備將複數之噴嘴11之相對於地面之高度加以調節之調節裝置14。
依據此構成,因應於植物體40的株高而調節噴嘴11之相對於地面之高度,可藉以無論植物體40的株高,而使噴嘴11與植物體40之距離定為相同程度。此結果,可將自噴嘴11噴出之水霧中之到達至植物體40之比例,以無論植物體40的株高之方式定為相同程度。又,若使噴嘴11與植物體40之距離無論植物體40的株高而為幾乎固定,則於將外界氣體導入至外殻20之情形下,即使因風吹入至外殻20而使水霧流散,水霧的散布範圍亦幾乎維持固定。
第六態樣之農業用屋舍30、30A,亦可於第一~第五態樣中任一者之中,具備將氣流形成裝置15產生之氣流的速度分佈加以變更之變更裝置16。
依據此構成,可將因水霧之汽化而產生之冷空氣運送至所需之地方,且尤其可藉由因應於植物體40的株高而將氣流的速度分佈加以變更,而使因水霧之汽化而產生之冷空氣接觸於植物體40。亦即,氣流的速度分佈可變更,可藉以將冷空氣搬運向須接觸於冷空氣之植物體40,就結果而言,可有效地將冷能利用於植物體40之冷卻。
第七態樣之農業用屋舍30A,宜於第一~第六態樣中任一者之中,具備攝影裝置54與控制裝置50。攝影裝置54將第一區域A1的至少一部分作為視界加以攝影。控制裝置50由攝影裝置54所攝影之圖像求取植物體40的濡溼狀態的評估值,且基於濡溼狀態的評估值而控制用以將栽培植物體40之環境加以調節之設備(灑水裝置、簾幕、使水霧產生之裝置、產生氣流之裝置等)。
亦即,可因應於由攝影裝置54所攝影之圖像求取之植物體40的濡溼狀態的評估值而調節栽培植物體40之環境。因此,提昇能將因植物體40過份濡溼而產生之植物體40的障礙加以避免之可能性。舉例而言,可將植物體40的濡溼狀態適恰化,且於無須濡溼植物體40時、或不應濡溼植物體40時,控制裝置50可進行不使水霧產生之控制。因此,使水霧產生之設備不進行無用的工作因此節省能量,且降低水霧之產生所使用之液體的消耗量。
第八態樣之農業用屋舍30A,宜於第七態樣之中,使攝影裝置54係與複數之噴嘴11中之至少一個噴嘴11接合。
亦即,因為攝影裝置54接合至噴嘴11,所以係於大致固定的攝影條件下監視水霧所成之植物體40的濡溼狀態。其結果,提昇以攝影裝置54所攝影之圖像為基礎之植物體40的濡溼狀態的評估值的信頼性。
第九態樣之農業用屋舍30A,宜於第七或第八態樣之中,具備構成為將植物體40的濡溼狀態加以模擬之模擬構件41。模擬構件41宜以位在攝影裝置54的視界內之方式而與攝影裝置54接合。
亦即,模擬構件41與攝影裝置54之關係為固定,因此與將附著至實際的植物體40之水霧加以攝影之情形相比而言,降低植物體40的濡溼狀態的評估值之偏差。
此外,上述構成例係本發明的一例。因此,本發明不限定於上述構成例,即使係上述構成例以外,若不超出本發明之技術思想的範圍,當亦可因應於設計等而進行各種變更。

Claims (9)

  1. 一種農業用屋舍,具備: 外殻,配置成圍繞於栽培有複數之植物體之空間; 複數之噴嘴,在該外殻的內部設置在比栽培該植物體之地面更上方,且產生由液體微粒子化而得之水霧;以及 氣流形成裝置,於該外殻的內部產生氣流; 該複數之噴嘴配置成:基於自該複數之噴嘴分別產生後抵達至該地面之該水霧的密度,而將該地面劃分成該密度係第一基準値以上的複數之第一區域、及該密度係比該第一基準値小之第二基準値以下的複數之第二區域,且使該複數之第二區域中之各者係與該複數之第一區域中至少一個第一區域相鄰; 該氣流形成裝置構成為產生氣流,該氣流使「藉由抵達至該複數之第一區域中之與該複數之第二區域中之各者相鄰之第一區域的水霧汽化而產生之冷空氣」移動至該複數之第二區域中之各者的上方空間。
  2. 如申請專利範圍第1項之農業用屋舍,其中, 將該複數之噴嘴配置成行, 沿該複數之噴嘴所成行排列之一方向,交互地形成該複數之第一區域與該複數之第二區域。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之農業用屋舍,其中, 該複數之噴嘴構成為使粒徑的範數係10[μm]以上且100[μm]以下之水霧產生。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之農業用屋舍,其中, 該外殻的沿著該地面之剖面係矩形, 該複數之噴嘴配置成使該複數之第一區域與該複數之第二區域排列在沿著該地面之該外殻的長邊方向。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之農業用屋舍,其中,更包含: 調節裝置,調節該複數之噴嘴的相對於該地面之高度。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之農業用屋舍,其中,更包含: 變更裝置,其變更該氣流形成裝置所產生之該氣流的速度分佈。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之農業用屋舍,其中,更包含: 攝影裝置,將該第一區域的至少一部分作為視界而攝影;以及 控制裝置,由該攝影裝置所攝影之圖像求取該植物體的濡溼狀態的評估値,且基於該濡溼狀態的評估値而控制用以將栽培該植物體之環境加以調節之設備。
  8. 如申請專利範圍第7項之農業用屋舍,其中, 該攝影裝置係與該複數之噴嘴中之至少一個噴嘴接合。
  9. 如申請專利範圍第7項之農業用屋舍,其中,更包含: 模擬構件,構成為模擬該植物體的濡溼狀態; 且該模擬構件係以位在該攝影裝置的該視界內之方式而與該攝影裝置接合。
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