WO2015087496A1 - 農業用ハウス - Google Patents

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WO2015087496A1
WO2015087496A1 PCT/JP2014/005803 JP2014005803W WO2015087496A1 WO 2015087496 A1 WO2015087496 A1 WO 2015087496A1 JP 2014005803 W JP2014005803 W JP 2014005803W WO 2015087496 A1 WO2015087496 A1 WO 2015087496A1
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WO
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window
curtain
time zone
time
house
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/005803
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English (en)
French (fr)
Inventor
真吾 長友
谷澤　孝欣
尚史 児玉
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/22—Shades or blinds for greenhouses, or the like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Definitions

  • the present invention relates generally to agricultural houses, and more particularly to agricultural houses that control the environment for growing plants with curtains and windows.
  • greenhouses called greenhouses or pipe houses have been used to control the growth environment of plants when growing plants. This type of house is used to create an environment suitable for plant cultivation while utilizing the external environment. In the environment for growing plants, the conditions of temperature and illuminance are important. In order to control the conditions of temperature and illuminance, the degree of opening of a curtain for reducing sunlight is controlled, and outside air is also controlled. Techniques have been proposed to control the opening of the window for circulation.
  • Japanese Patent Application Publication No. 2011-244697 (hereinafter referred to as "Document 1") describes that when the temperature in the greenhouse rises too much, the skylight or side window is opened to cool the inside of the greenhouse.
  • a light shielding curtain is provided to block sunlight that has entered from the ceiling or the wall from reaching the hydroponics bed.
  • the blackout curtain can be opened or closed manually or automatically.
  • the skylight, the side window, and the light shielding curtain are controlled based on the temperature inside the cultivation house.
  • An object of the present invention is to provide an agricultural house capable of suppressing an increase in equipment cost while having a function of controlling the ambient temperature of a plant.
  • a house main body covered with a translucent covering material and having a space for cultivating a plant formed therein, and a first for reducing external light irradiated to the plant
  • a curtain movable between a position and a second position that does not dim external light applied to the plant, and a first drive for moving the curtain between the first position and the second position Opening the window, the window being movable between a closed position where there is no ventilation between the interior and the exterior of the house body and an open position where the ventilation is done between the interior and the exterior of the house body;
  • a second drive device for moving between a position and the closed position; and a control device for controlling the first drive device and the second drive device;
  • the first window placed in the incident direction and the house body And the second window arranged in the incident direction, the curtain covers the first window at the first position and is arranged to expose the first window at the second position.
  • a second side curtain arranged to cover the second window at the first position and to expose the second window at the second position
  • the control device comprising: Acquiring information to distinguish between a first time zone including at least a portion of a period during which the house body is irradiated with the sunrise and a second time zone including at least a portion of a period during which a sunset is irradiated; The first side curtain, the second side curtain, and the first side according to the first time zone and the second time zone such that the temperature and humidity inside the interior satisfy predetermined growth conditions. Window and the second window independently And controlling.
  • FIG. 5A is a view showing a control example of the curtain and the window in the embodiment
  • FIG. 5B is a view showing an effect when the control of FIG. 5A is performed.
  • the agricultural house described below includes a house body 10 (see FIG. 2), a curtain 21, a first drive device 23, a window 22, a second drive device 24 and a control device 30.
  • the house body 10 is covered with a light-transmissive covering material 12 (see FIG. 2), and a space for cultivating a plant (not shown) is formed inside.
  • the curtain 21 is movable between a first position for reducing external light emitted to the plant and a second position for reducing external light emitted to the plant.
  • the first drive 23 moves the curtain 21 between the first position and the second position.
  • the window 22 is movable between a closed position where air is not ventilated between the inside and the outside of the house body 10 and an open position where air is ventilated between the inside and the outside of the house body 10.
  • the second drive 24 moves the window 22 between the open and closed positions.
  • Control device 30 controls first drive device 23 and second drive device 24.
  • the window 22 is provided with a first window 221 disposed in the direction in which the morning sun is incident on the house body 10, and a second window 222 disposed in the direction in which the sunset is incident on the house body 10.
  • the curtain 21 comprises a first side curtain 211 and a second side curtain 212.
  • the first side curtain 211 is arranged to cover the first window 221 at the first position and to expose the first window 221 at the second position.
  • the second side curtain 212 is arranged to cover the second window 222 in the first position and to expose the second window 222 in the second position.
  • the control device 30 acquires information that distinguishes a first time zone including at least a part of a period in which the house body 10 is irradiated with the morning sun and a second time zone including at least a part of a period in which the sunset is irradiated. . Furthermore, the controller 30 controls the first side curtain 211 and the second side according to the first time zone and the second time zone so that the temperature and humidity inside the house main body 10 satisfy predetermined growth conditions. Control the side curtain 212, the first window 221 and the second window 222 independently of each other.
  • the growth environment of the plant is controlled using the curtain 21 and the window 22, and the curtain 21 and the window 22 are controlled based on the date and time. It becomes possible to control the growth environment of the plant grown in the main body 10. That is, since the temperature sensor for monitoring the growth environment of a plant is unnecessary, it is possible to suppress the increase in equipment cost.
  • the information that distinguishes the first time zone and the second time zone desirably includes the date and time that the clock unit (for example, the internal clock 34) clocks.
  • Information that distinguishes the first time zone and the second time zone may be provided to the control device 30 from the sensor 36 that detects the state in which the house main body 10 is irradiated with the morning sun and the state in which the sunset is irradiated.
  • the sensor 36 be either an illuminance sensor or a solar radiation sensor, and be installed on the east side and the west side of the house body 10 respectively.
  • control device 30 determines the position state of each of the first window 221 and the second window 222 between the closed position and the open position according to the time zone of one day. Further, the control device 30 may determine the position state of each of the first side curtain 211 and the second side curtain 212 between the first position and the second position according to the time zone of one day. desirable.
  • control device 30 It is desirable for the control device 30 to set the time of movement of each of the first window 221 and the second window 222 according to the date of the year. Moreover, it is desirable for the control device 30 to set the time of movement of each of the first side curtain 211 and the second side curtain 212 according to the date of the year.
  • control device 30 causes the first window 221 and the second window 222 to move to the open position when the time from the sunrise time to the sunset time is equal to or longer than the reference time. It is desirable to instruct the driving device 24 of
  • the curtain 21 preferably comprises a roof curtain 210 disposed along the roof of the house body 10.
  • the control device 30 instructs the first drive device 23 to move the roof curtain 210 to the first position when the time from the sunrise time to the sunset time is equal to or longer than the reference time. Do.
  • the agricultural house is provided with a house main body 10 for the purpose of preparing an environment for cultivating plants.
  • the house body 10 includes a frame 11 configured by combining metal pipes as structural members, and a covering material 12 supported by the frame 11.
  • the covering material 12 is made of a translucent (preferably transparent) synthetic resin film.
  • the house body 10 has a roof 100 with a semicircular cross section, a pair of side walls 101 and 102 facing each other, supporting the roof 100, and a pair of end walls 103 orthogonal to the side walls 101 and 102 and facing each other. , 104 integrally with each other.
  • the size of the house body 10 in the direction passing through the pair of end wall portions 103 and 104 is sufficiently (for example, 10 times or more) larger than the dimension in the direction passing through the pair of side wall portions 101 and 102. Therefore, in the following, the direction passing through the pair of end wall portions 103 and 104 is referred to as the longitudinal direction, and the direction passing through the pair of side wall portions 101 and 102 is referred to as the lateral direction.
  • the house body 10 is formed in an inverted U-shape in cross section when viewed from the longitudinal direction.
  • House body 10 mentioned above is an example, and it is not the meaning which limits composition of house body 10, and it does not prevent using another material for house body 10, or forming in other shape.
  • the short direction is selected. It is installed to turn to the east and west direction. This is because the integration amount of the amount of sunshine to the plants grown in the house body 10 is different when the short direction is facing the east-west direction than when the longitudinal direction of the house body 10 is facing the east-west direction Because there is little
  • the house body 10 is provided with a curtain 21 movable between a first position for reducing external light incident on the inside and a second position not for reducing external light incident on the inside.
  • the house body 10 also includes a window 22 that is movable between an open position that allows venting between the interior and the exterior and a closed position that is not vented between the interior and the exterior.
  • the house body 10 is disposed along the roof curtain 210 disposed along the roof portion 100 as the curtain 21 and the first side curtain 211 disposed along one side wall portion 101 and the other side wall portion 102.
  • the second side curtain 212 (see FIGS. 3A and 3C).
  • the roof curtain 210 adjusts the amount of incident external light from the roof portion 100 by moving between the first position and the second position.
  • the first side curtain 211 moves between the first position and the second position to adjust the amount of incident external light from the one side wall portion 101, and the second side curtain 212 By moving between the position and the second position, the amount of incident external light from the other side wall portion 102 is adjusted.
  • the roof curtain 210, the first side curtain 211 and the second side curtain 212 are driven independently by the first drive device 23.
  • the first drive device 23 includes a power source (not shown) such as a motor, and includes drive mechanisms corresponding to the roof curtain 210, the first side curtain 211, and the second side curtain 212, respectively. .
  • the house body 10 includes, as the windows 22, a first window 221 provided in one side wall portion 101 and a second window 222 provided in the other side wall portion 102 (FIG. 3A, FIG. 3C). reference).
  • a first window 221 provided in one side wall portion 101
  • a second window 222 provided in the other side wall portion 102
  • FIG. 3A, FIG. 3C the house body 10
  • the first window 221 and the second window 222 adjust the air flow resistance when air is ventilated between the inside and the outside of the house body 10 by adjusting the opening degree of the opening. It is desirable that the house body 10 be provided with windows (not shown) in the end walls 103 and 104 in addition to the side walls 101 and 102.
  • the first window 221 and the second window 222 are driven independently by the second drive 24.
  • the second drive device 24 includes a power source (not shown) such as a motor, and includes drive mechanisms corresponding to the first window 221 and the second window 222, respectively.
  • the degree to which the external light is reduced changes, and the amount of heat flowing into the house body 10 is adjusted. That is, by moving the roof curtain 210, the first side curtain 211, and the second side curtain 212, the rising speed of the internal temperature of the house body 10, that is, the temperature of the community (temperature of the flora of plants) is adjusted.
  • the opening degree of each of the first window 221 and the second window 222 is changed, the speed at which air flows between the inside and the outside of the house body 10 is adjusted. That is, by changing the opening degree of each of the first window 221 and the second window 222, the speed at which air is exchanged between the inside and the outside of the house body 10 is adjusted, and the internal temperature of the house body 10 is adjusted. Ru. Therefore, if there is a temperature difference between the inside and the outside of the house body 10, the internal temperature of the house body 10 is adjusted by adjusting the opening degree of each of the first window 221 and the second window 222. Further, if there is a difference between the humidity inside and outside the house body 10, the internal humidity of the house body 10 is also adjusted by adjusting the opening degree of each of the first window 221 and the second window 222.
  • the house body 10 be equipped with various devices such as watering of plants, generation of mist, ventilation, air blowing, etc., in order to control the breeding environment of plants, this is not the gist, so I omit it.
  • sensors for monitoring various information such as temperature, humidity, moisture content in the soil, illuminance, etc. in the house body 10 to monitor the growing environment of plants, but this is not a gist of the sensor as well.
  • the description in the embodiment is omitted. That is, the curtain 21 and the window 22 can be controlled based on the growing environment of the plant monitored by the sensor, and controlled to be interlocked with an apparatus provided in addition to the apparatus for watering as needed. Is possible, but this type of operation is not described.
  • the control device 30 controls the position of the curtain 21 and the opening degree of the window 22 according to the date and time. That is, the control device 30 instructs the first drive device 23 and the second drive device 24 according to the date and time, and positions of the roof curtain 210, the first side curtain 211, and the second side curtain 212. Are individually controlled, and the openings of the first window 221 and the second window 222 are individually controlled.
  • Each of the first drive unit 23 and the second drive unit 24 includes a power source such as a motor and an electromagnetic contactor (electromagnetic relay) for turning on and off power supply to the power source. Therefore, the control device 30 instructs on / off of the electromagnetic contactor according to the date and time, controls the start and stop of the power supply to control the position of the curtain 21 and the opening degree of the window 22. Do.
  • Control device 30 is housed in a housing attached to the house body 10, and constitutes a control panel. The specific operation of control device 30 will be described later.
  • Control device 30 includes a device such as a microcomputer (micro controller) that operates according to a program as a main hardware element.
  • Control device 30 gives instructions to first drive device 23 and second drive device 24 through an interface unit included in a general-purpose computer such as a personal computer or an interface unit added to the computer, for example. It is also good. That is, the computer can function as the control device 30 by executing the program on the computer.
  • a general-purpose computer such as a personal computer or an interface unit added to the computer, for example. It is also good. That is, the computer can function as the control device 30 by executing the program on the computer.
  • the control device 30 includes a first interface unit (hereinafter, the interface unit is abbreviated as “I / F unit”) 31 to which the first drive unit 23 is connected, and a second drive. And a second I / F unit 32 to which the device 24 is connected.
  • the control device 30 also includes a storage unit 33 that stores various data described later, and a built-in clock 34 such as a real time clock that counts time and date. Furthermore, control device 30 determines the content to be instructed to first drive device 23 and second drive device 24 using the date and time clocked by internal clock 34 and the control data stored in storage unit 33. Processing unit 35. The processing unit 35 will be described later.
  • the control device 30 is connected to a device (an operation device and a display device, not shown) serving as a user interface, through which the user can set the content to be stored in the storage unit 33, adjust the time of the internal clock 34, etc.
  • a device an operation device and a display device, not shown
  • the clock unit for clocking the date and time may be provided separately from the control device 30 instead of the built-in clock 34.
  • the processing unit 35 controls the position of the curtain 21 and the opening degree of the window 22 as follows according to the date and time kept by the built-in clock 34.
  • the date and time means at least one of a month and a day and a time of day in the year, hereinafter, a case where both a day and a day of the year are used will be described.
  • the divisions of the beginning of the month are made monthly, and time zones It is set.
  • the year is divided into two seasons, with summer from July to November and summer from December to June of the following year except summer.
  • the first time zone shown in Table 1 means the time zone in which the state of FIG. 3A or 4A is selected
  • the second time zone means the time zone in which the state of FIG. 3C or 4B is selected.
  • the state of FIG. 3B is selected in the daytime which is a time zone between the first time zone and the second time zone in summer.
  • the start of the first time zone is the sunrise time
  • the end of the second time zone is the sunset time of the sun.
  • the first time zone includes a period in which the house body 10 is irradiated with the sunrise
  • the second time zone includes a period in which the house body 10 is irradiated with the sunset.
  • the first time zone may include at least a part of a period in which the house 10 is irradiated with the sun. That is, the first time zone may include all of the period in which the house body 10 is irradiated with the morning sun, or may include only a part of the period in which the house body 10 is irradiated with the morning sun.
  • the processing unit 35 has the first window 221 and the second window regardless of whether it is the first time zone, the second time zone, or the daytime. Instructs 222 to be in the open position.
  • the processing unit 35 instructs the first side curtain 211 to be lowered halfway and the second side curtain 212 to be positioned at the second position (see FIG. 3A) in the first time zone of summer. .
  • the processing unit 35 instructs the first side curtain 211 to be positioned at the second position and the second side curtain 212 to be lowered halfway (see FIG. 3C) in the second time zone of summer. .
  • the first side curtain 211 and the second side curtain 212 are in the state where the second position is open 100%, the state in which the first side curtain 211 and the second side curtain 212 are lowered halfway are open 30%, for example.
  • the processing unit 35 instructs the first side curtain 211 and the second side curtain 212 to be positioned at the second position (see FIG. 3B) during the summer daytime.
  • the roof curtain 210 is basically maintained at the first position, and the incidence of sunlight from the roof 100 is suppressed.
  • the first side curtain 211, the second side curtain 212, and the roof curtain 210 may be moved to the second position to promote heat dissipation from the house body 10 Good.
  • the wind can be sufficiently introduced into the interior space of the house body 10. .
  • the internal temperature (droplet temperature) of the house main body 10 can be reduced.
  • the house body is in spite of the first window 221 and the second window 222 being at the open position. It is not possible to get enough wind into the 10 interior spaces. For this reason, the internal temperature of the house main body 10 will rise.
  • the curtain 21 suppresses the incidence of sunlight on the house body 10, and ventilation is performed by increasing the opening degree of the curtain 21 as much as possible in a range where the sunlight is not directly incident.
  • the temperature rise of the internal space of the house main body 10 is suppressed by this operation. Further, since strong light in summer is suppressed by the curtain 21, an effect of efficiently performing photosynthesis of plants can be expected.
  • the processing unit 35 places the first window 221 and the second window 222 in the closed position regardless of whether it is the first time zone or the second time zone. Instruct them to become
  • the first window 221 and the second window 222 may be placed in the open position as needed to adjust the humidity in the internal space of the house body 10.
  • the processing unit 35 moves the first side curtain 211 to the second position in the first time zone (see FIG. 4A), and the second side curtain 212 in the second position in the second time zone.
  • the roof curtain 210 is maintained at the second position in principle except in the summer, and the incidence of sunlight from the roof portion 100 is promoted.
  • the first side curtain 211, the second side curtain 212, and the roof curtain 210 may be moved to the second position to promote heat dissipation from the house body 10 Good.
  • the curtain 21 in the direction in which the sunlight is incident is moved to the second position so as to promote the incidence of the sunlight on the house body 10 so as to suppress the heat radiation from the house body 10 ,
  • the remaining curtains 21 are moved to the first position.
  • the first side curtain 211, the second side curtain 212, and the roof curtain 210 are moved to the first position in order to suppress heat dissipation from the house body 10. May be
  • the processing unit 35 basically operates the first side curtain 211, the second side curtain 212, the roof curtain 210, the first window 221, and the second window 222 as described above according to the season. Control content. However, the processing unit 35 can also issue instructions other than the above-described operation. For example, on a fine day, immediately after watering a plant, the roof curtain 210 may be moved to a second position to raise the ground temperature, thereby reducing the ambient humidity of the plant by vaporization heat and removing the humidity. It will be possible. In this case, if the humidity drops, the roof curtain 210 is closed to suppress the temperature rise.
  • the opening time of the roof curtain 210 is determined in accordance with the amount of water at the time of flooding, and is adjusted in consideration of the air temperature when the air temperature is measured.
  • the first time zone and the second time zone shown in Table 1 are established if the house main body 10 is installed at a specific place, it is necessary to adjust if the place where the house main body 10 is installed is different. is there. Since the first time zone and the second time zone are set based on the altitude of the sun at the place where the house main body 10 is installed, if the altitude of the sun according to the date and time is known, the first time zone and the second time zone It is possible to adjust for 2 hours.
  • the place where the house main body 10 is installed can be measured by a function as a GPS (Global Positioning System) receiver attached to the mobile telephone.
  • GPS Global Positioning System
  • the latitude and longitude of the location where the house body 10 is installed can be given to the control device 30 from the mobile telephone.
  • the first time zone and the second time zone shown in Table 1 are stored in association with the latitude and the longitude. Therefore, when the latitude and longitude of the house body 10 are given to the control device 30, the processing unit 35 sets the first between the given latitude and longitude and the latitude and longitude stored in the storage unit 33. Correct the time zone and the second time zone. In short, the sun's altitude according to the date and time should be corrected according to the location of the house body 10 using the existing data representing the relationship between the sun's altitude and the date and time previously obtained for the specific location. Determined by
  • control device 30 divides one month into early, mid and late three minutes, and in the summer, the first window 221 and the second window 222 are opened, and in the seasons other than summer, An instruction to close the first window 221 and the second window 222 is given.
  • control device 30 may determine the time (time of movement) to start maintaining the closed state of the first window 221 and the second window 222 in units of one month as shown in Table 2. .
  • the start time in Table 2 represents the time to start maintaining the closed state in one day.
  • the first window 221 and the second window 222 are closed after 15:00 in January, November, and December, and the second window is closed in October after 16:00.
  • the 1 window 221 and the second window 222 are closed.
  • the first window 221 and the second window 222 are closed after 24:00. Once the first window 221 and the second window 222 are closed, they remain closed until the first time zone of the next morning is started.
  • FIG. 5A shows the control state of the curtain 21 and the window 22 in summer
  • FIG. 5B shows a measurement example of the environment of the plant community inside the house main body 10 when the control of FIG. 5A is performed.
  • the house body 10 was installed with the longitudinal direction as the north-south direction.
  • the characteristic ⁇ 1 indicates the temperature of the community
  • the characteristic ⁇ 2 indicates the ambient temperature
  • the characteristic 11 indicates the humidity of the community
  • the characteristic ⁇ 2 indicates the humidity of the ambient air.
  • the characteristic ⁇ 1 represents the illuminance inside the house body 10.
  • the measurement conditions were as follows. That is, the first window 221 and the second window 222 were kept open all day (characteristics W1 and W2).
  • the roof curtain 210 was moved to the second position (fully open) only at 19:00 to 21:00 as in the characteristic C0, and was moved to the first position at other time zones (closed).
  • the first side curtain 211 which is the east side, is moved to the first position from 21:00 to 5:30 (closed) as in the characteristic C1, and is moved to the second position from 5:30 to 6:30 I let it go (opened). Furthermore, the first side curtain 211 was moved to a second position (full open) from 11:00 to 21:00 with the opening degree set to 30% from 3:1 to 11:00.
  • the second side curtain 212 on the west side is moved (opened) to the second position from 18:00 to 21:00 as in the characteristic C2, and is in the first position from 21:00 to 5:30 on the next day. Moved (closed). Furthermore, the second side curtain 212 was moved (opened) to the second position from 5:30 to 13:00, and the opening was made 30% from 13:00 to 18:00.
  • the temperature ⁇ 1 of the plant community could be lowered below the outside temperature ⁇ 2 at 10:00 to 18:00.
  • the curtain 21 and the window 22 are controlled using the date and time measured by the built-in clock 34 without using a temperature sensor. Therefore, the configuration is simple as compared with the configuration in which feedback control is performed using the information measured by the temperature sensor, and it is possible to suppress an increase in equipment cost at the time of introduction.
  • a reference time may be set to classify summer and non-summer.
  • the control device 30 determines that the time period from the time of sunrise to the time of sunset is equal to or longer than the reference time as summer, and in accordance with the time zone of one day, FIGS. 3A, 3B, 3C.
  • the curtain 21 and the window 22 may be controlled so as to be in each state shown.
  • the control device 30 instructs the first drive device 23 to move the roof curtain 210 to the first position.
  • control device 30 determines the position state between the first position and the second position of each of the first side curtain 211 and the second side curtain 212 according to the time zone of one day. Also, the control device 30 determines the position state between the closed position and the open position of each of the first window 221 and the second window 222 according to the time zone of one day.
  • the month and day of the year is divided into units of about 10 days, or divided into units of 1 month, but the curtain 21 is controlled to roughly divide the year into summer and summer It is possible.
  • the internal environment of the house body 10 is adjusted for the purpose of plant growth, it is desirable to adjust the internal environment of the house body 10 according to the growth stage of the plant. That is, according to the growth stage of the plant, the conditions for dividing summer and non-summer may be set based on the minimum temperature of the outside temperature on the previous day or the present day, and the like.
  • the minimum temperature of the outside air temperature on the previous day can be acquired through a telecommunication line such as the Internet, but when using the minimum temperature of the outside air temperature on the day, a temperature sensor ( It is desirable to use (not shown). In this case, for example, if the minimum temperature of the outside air temperature is 20 ° C. or higher, it is determined that summer is to be performed, and if the minimum temperature becomes lower than 18 ° C., it may be determined to be other than summer. Also, the growth stage of the plant may be visually monitored and information may be given to the control device 30 through the manipulator.
  • the control device 30 may control only the window 22 according to the date and time.
  • the date and time includes both the month and day of the year and the time zone of one day
  • the control device 30 uses the curtain 21 and the curtain 21 using only one of the month and day of the year and the time zone of one day. At least one of the windows 22 may be controlled.
  • Information that distinguishes the first time zone and the second time zone is not the light from the clock unit (for example, the built-in clock 34), but the state in which the sun 10 is irradiated to the house body 10 and the sunset is irradiated It may be provided from a sensor 36 (see FIG. 1) that detects the current state. That is, the control device 30 may distinguish between the first time zone and the second time zone using the output of one of the illuminance sensor and the solar radiation sensor instead of the date and time counted by the clock unit.
  • the sensors 36 be installed on the east side and the west side of the house body 10 respectively. By using the sensor 36, even when the sun or sunset causes a shade due to the location condition of the main body 10, the curtain 21 and the window 22 can be controlled with respect to the sun or sunset.
  • the first time zone continues until after the period in which the morning sun is irradiated to the house body 10
  • the second time zone is a period in which the sunset is irradiated to the house body 10 It starts from before. Therefore, even when the control device 30 acquires from the sensor 36 information that distinguishes the first time zone from the second time zone, it is possible to distinguish between the first time zone and the second time zone that the internal clock 34 measures time. It is desirable to use in combination as

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Abstract

　本発明の課題は、植物の周囲温度を制御する機能を備えながらも、設備コストの増加を抑制可能にすることである。本発明の農業ハウスは、ハウス本体とカーテン（２１）と窓（２２）と制御装置（３０）とを備える。ハウス本体は、透光性を有する被覆材で覆われ内部に植物を育成するための空間が形成されている。カーテン（２１）は、植物に照射される外光を減光する第１位置と植物に照射される外光を減光しない第２位置との間で移動可能である。第１の駆動装置（２３）は、カーテン（２１）を第１位置と第２位置との間で移動させる。窓（２２）は、ハウス本体の内部と外部との間で通気させない閉位置とハウス本体の内部と外部との間で通気させる開位置との間で移動可能である。第２の駆動装置（２４）は、窓（２２）を開位置と閉位置との間で移動させる。制御装置（３０）は、第１の駆動装置（２３）および第２の駆動装置（２４）を制御する。

Description

農業用ハウス
　本発明は、一般に農業用ハウスに関し、より詳細には、植物を育成する環境をカーテンおよび窓を用いて調節する農業用ハウスに関するものである。
　従来、植物を育成する際に植物の育成環境を調節するためにビニールハウスあるいはパイプハウスと称される温室用のハウスが用いられている。この種のハウスは、外部の環境を利用しながら植物の育成に適した環境を作り出すために用いられている。植物を育成する環境の中で、温度と照度との条件は重要であって、温度および照度の条件を制御するために、太陽光を減光させるカーテンの開度を制御し、また、外気を流通させるための窓の開度を制御する技術が提案されている。
　たとえば、日本国特許出願公開番号２０１１－２４４６９７（以下「文献１」という）には、温室内の温度が上がりすぎる場合、天窓あるいは側窓を開放して温室内を冷却することが記載され、また、天井または壁部から入射した太陽光が水耕栽培用ベッドに届くのを遮るために遮光カーテンが設けられている。遮光カーテンは、手動または自動で開閉できる。また、天窓、側窓、遮光カーテンは、栽培用ハウスの室内の温度に基づいて制御されている。
　文献１に記載された技術は、室内温度に基づいて遮光カーテン、天窓、側窓を制御しているから、温度センサが必要になっている。
　本発明は、植物の周囲温度を制御する機能を備えながらも、設備コストの増加を抑制可能にした農業用ハウスを提供することを目的とする。
　本発明に係る農業用ハウスは、透光性を有する被覆材で覆われ内部に植物を育成するための空間が形成されたハウス本体と、前記植物に照射される外光を減光する第１位置と前記植物に照射される外光を減光しない第２位置との間で移動可能であるカーテンと、前記カーテンを前記第１位置と前記第２位置との間で移動させる第１の駆動装置と、前記ハウス本体の内部と外部との間で通気させない閉位置と前記ハウス本体の内部と外部との間で通気させる開位置との間で移動可能である窓と、前記窓を前記開位置と前記閉位置との間で移動させる第２の駆動装置と、前記第１の駆動装置および前記第２の駆動装置を制御する制御装置とを備え、前記窓は、前記ハウス本体に朝日が入射する向きに配置された第１の窓と、前記ハウス本体に夕日が入射する向きに配置された第２の窓とを備え、前記カーテンは、前記第１位置において前記第１の窓を覆い前記第２位置において前記第１の窓を露出させるように配置された第１の側カーテンと、前記第１位置において前記第２の窓を覆い前記第２位置において前記第２の窓を露出させるように配置された第２の側カーテンとを備え、前記制御装置は、前記ハウス本体に朝日が照射される期間の少なくとも一部を含む第１時間帯と夕日が照射される期間の少なくとも一部を含む第２時間帯とを区別する情報を取得し、前記ハウス本体の内部における温度および湿度が所定の育成条件を満足するように、前記第１時間帯と前記第２時間帯とに応じて、前記第１の側カーテンと前記第２の側カーテンと前記第１の窓と前記第２の窓とを独立して制御することを特徴とする。
　本発明の好ましい実施形態をより詳細に記述する。本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な記述および添付図面に関連して一層よく理解される。
実施形態を示すブロック図である。 実施形態に用いる農業用ハウスの外観を示す斜視図である。 図３Ａ～３Ｃは実施形態における夏季の動作例を示す図である。 図４Ａ，４Ｂは実施形態における夏季以外の動作例を示す図である。 図５Ａは実施形態におけるカーテンと窓との制御例を示す図であり、図５Ｂは図５Ａの制御を行った場合の効果を示す図である。
　図１に示すように、以下に説明する農業用ハウスは、ハウス本体１０（図２参照）とカーテン２１と第１の駆動装置２３と窓２２と第２の駆動装置２４と制御装置３０とを備える。ハウス本体１０は、透光性を有する被覆材１２（図２参照）で覆われ内部に植物（図示せず）を育成するための空間が形成されている。
　カーテン２１は、植物に照射される外光を減光する第１位置と植物に照射される外光を減光しない第２位置との間で移動可能である。第１の駆動装置２３は、カーテン２１を第１位置と第２位置との間で移動させる。窓２２は、ハウス本体１０の内部と外部との間で通気させない閉位置とハウス本体１０の内部と外部との間で通気させる開位置との間で移動可能である。第２の駆動装置２４は、窓２２を開位置と閉位置との間で移動させる。制御装置３０は、第１の駆動装置２３および第２の駆動装置２４を制御する。
　窓２２は、ハウス本体１０に朝日が入射する向きに配置された第１の窓２２１と、ハウス本体１０に夕日が入射する向きに配置された第２の窓２２２とを備える。カーテン２１は、第１の側カーテン２１１と第２の側カーテン２１２とを備える。第１の側カーテン２１１は、第１位置において第１の窓２２１を覆い第２位置において第１の窓２２１を露出させるように配置されている。第２の側カーテン２１２は、第１位置において第２の窓２２２を覆い第２位置において第２の窓２２２を露出させるように配置されている。
　制御装置３０は、ハウス本体１０に朝日が照射される期間の少なくとも一部を含む第１時間帯と夕日が照射される期間の少なくとも一部を含む第２時間帯とを区別する情報を取得する。さらに、制御装置３０は、ハウス本体１０の内部における温度および湿度が所定の育成条件を満足するように、第１時間帯と第２時間帯とに応じて、第１の側カーテン２１１と第２の側カーテン２１２と第１の窓２２１と第２の窓２２２とを独立して制御する。
　このような構成によれば、カーテン２１および窓２２を用いて植物の生育環境を制御する構成であって、カーテン２１および窓２２を日時に基づいて制御するから、温度センサを用いずに、ハウス本体１０で栽培されている植物の生育環境を制御することが可能になる。すなわち、植物の生育環境を監視するための温度センサが不要であるから、設備コストの増加を抑制することが可能である。
　第１時間帯および第２時間帯を区別する情報は、時計部（たとえば、内蔵時計３４）が計時する日時を含むことが望ましい。
　第１時間帯および第２時間帯を区別する情報は、ハウス本体１０に朝日が照射されている状態と夕日が照射されている状態とをそれぞれ検出するセンサ３６から制御装置３０に与えられることが望ましい。センサ３６は、照度センサと日射センサとのいずれかであって、ハウス本体１０の東側と西側とにそれぞれ設置されていることが望ましい。
　制御装置３０は、１日の時間帯に応じて、第１の窓２２１および第２の窓２２２の各々の閉位置と開位置との間での位置状態を定めることが望ましい。また、制御装置３０は、１日の時間帯に応じて、第１の側カーテン２１１および第２の側カーテン２１２の各々の第１位置と第２位置との間での位置状態を定めることが望ましい。
　制御装置３０は、年間の月日に応じて、第１の窓２２１および第２の窓２２２の各々の移動の時刻を定めることが望ましい。また、制御装置３０は、年間の月日に応じて、第１の側カーテン２１１および第２の側カーテン２１２の各々の移動の時刻を定めることが望ましい。
　また、制御装置３０は、日の出の時刻から日の入の時刻までの時間が基準時間以上である時季には、第１の窓２２１および第２の窓２２２を開位置に移動させるように第２の駆動装置２４に指示することが望ましい。
　カーテン２１は、ハウス本体１０の屋根に沿って配置された屋根カーテン２１０を備えることが望ましい。この場合、制御装置３０は、日の出の時刻から日の入の時刻までの時間が基準時間以上である時季に、屋根カーテン２１０を第１位置に移動させるように、第１の駆動装置２３に指示する。
　以下、本実施形態の構成をさらに詳しく説明する。農業用ハウスは、図２のように、植物を育成する環境を整えることを目的としたハウス本体１０を備える。ハウス本体１０は、構造材としての金属製パイプを組み合わせて構成されたフレーム１１と、フレーム１１により支持された被覆材１２とを備える。被覆材１２は、透光性を有する（望ましくは、透明である）合成樹脂フィルムが用いられる。
　ハウス本体１０は、断面半円状の屋根部１００と、屋根部１００を支持し互いに対向する一対の側壁部１０１，１０２と、側壁部１０１，１０２に直交し互いに対向する一対の妻壁部１０３，１０４とを一体に備える。ハウス本体１０は、一対の妻壁部１０３，１０４を通る方向における寸法が、一対の側壁部１０１，１０２を通る方向における寸法に比べて十分（たとえば、１０倍以上）に大きい。したがって、以下では、一対の妻壁部１０３，１０４を通る方向を長手方向といい、一対の側壁部１０１，１０２を通る方向を短手方向という。ハウス本体１０は、長手方向から見て断面逆Ｕ字状に形成されている。上述したハウス本体１０は一例であって、ハウス本体１０の構成を限定する趣旨ではなく、ハウス本体１０に他の材料を用いることや他の形状に形成することを妨げない。
　ハウス本体１０を設置する向きにとくに制限はないが、土地の形状による制約がなく、かつ日照を妨げる障害物の影響を考慮しなくてもよい場合には、一般的には、短手方向を東西方向に向けるように設置される。これは、ハウス本体１０の長手方向が東西方向に向いている場合よりも、短手方向が東西方向に向いているほうが、ハウス本体１０の中で育成される植物に対する日照量の積算量にばらつきが少ないからである。
　ハウス本体１０は、内部に入射する外光を減光させる第１位置と、内部に入射する外光を減光させない第２位置との間で移動可能であるカーテン２１を備える。また、ハウス本体１０は、内部と外部との間で通気させる開位置と、内部と外部との間で通気させない閉位置との間で移動可能である窓２２を備える。
　ハウス本体１０は、カーテン２１として、屋根部１００に沿って配置された屋根カーテン２１０と、一方の側壁部１０１に沿って配置された第１の側カーテン２１１および他方の側壁部１０２に沿って配置された第２の側カーテン２１２とを備える（図３Ａ、図３Ｃ参照）。屋根カーテン２１０は、第１位置と第２位置との間で移動することにより、屋根部１００からの外光の入射量を調節する。第１の側カーテン２１１は、第１位置と第２位置との間で移動することにより、一方の側壁部１０１からの外光の入射量を調節し、第２の側カーテン２１２は、第１位置と第２位置との間で移動することにより、他方の側壁部１０２からの外光の入射量を調節する。
　屋根カーテン２１０と第１の側カーテン２１１と第２の側カーテン２１２とは、第１の駆動装置２３により独立して駆動される。第１の駆動装置２３は、モータのような動力源（図示せず）を備え、屋根カーテン２１０と第１の側カーテン２１１と第２の側カーテン２１２とにそれぞれ対応した駆動機構を備えている。
　さらに、ハウス本体１０は、窓２２として、一方の側壁部１０１に設けられた第１の窓２２１と、他方の側壁部１０２に設けられた第２の窓２２２とを備える（図３Ａ、図３Ｃ参照）。側壁部１０１のうち第１の窓２２１が設けられている位置には、側壁部１０１の外側に開口する開口部が形成されている。側壁部１０２のうち第２の窓２２２が設けられている位置には、側壁部１０２の外側に開口する開口部が形成されている。第１の窓２２１および第２の窓２２２は、開口部の開度が調節されることにより、ハウス本体１０の内部と外部との間で通気する際の空気の通気抵抗を調節する。ハウス本体１０は、側壁部１０１，１０２のほかに、妻壁部１０３，１０４にも窓（図示せず）を備えていることが望ましい。
　第１の窓２２１および第２の窓２２２は、第２の駆動装置２４により独立して駆動される。第２の駆動装置２４は、モータのような動力源（図示せず）を備え、第１の窓２２１と第２の窓２２２とにそれぞれ対応した駆動機構を備えている。
　屋根カーテン２１０、第１の側カーテン２１１、第２の側カーテン２１２のそれぞれの位置を変化させると、外光を減光させる程度が変化し、ハウス本体１０に流入する熱量が調節される。すなわち、屋根カーテン２１０、第１の側カーテン２１１、第２の側カーテン２１２をそれぞれ移動させることにより、ハウス本体１０の内部温度すなわち群落温度（植物の群落の温度）の上昇速度が調節される。
　一方、第１の窓２２１、第２の窓２２２のそれぞれの開度を変化させると、ハウス本体１０の内部と外部との間で空気が流通する速度が調節される。つまり、第１の窓２２１、第２の窓２２２のそれぞれの開度を変化させることにより、ハウス本体１０の内部と外部とで空気が入れ替わる速度が調節され、ハウス本体１０の内部温度が調節される。したがって、ハウス本体１０の内外に温度差があれば、第１の窓２２１、第２の窓２２２のそれぞれの開度を調節することにより、ハウス本体１０の内部温度が調節される。また、ハウス本体１０の内外の湿度に差があれば、第１の窓２２１、第２の窓２２２のそれぞれの開度を調節することにより、ハウス本体１０の内部湿度も調節される。
　上述のように、カーテン２１の位置と窓２２の開度とを適宜に調節することによって、ハウス本体１０の内部温度と内部湿度とを変化させることが可能である。たとえば、夏季で晴天の日中であれば、屋根カーテン２１０を閉じ、かつ第１の窓２２１、第２の窓２２２の開度を大きくすれば、ハウス本体１０の内部温度の上昇が抑制される。
　ハウス本体１０は、植物の育成環境を制御するために、植物への散水、ミストの発生、換気、送風などの各種の装置を備えることが望ましいが、要旨ではないから本実施形態での説明は省略する。また、ハウス本体１０には、温度、湿度、土中の含水率、照度などの各種情報を監視するセンサを設けて植物の育成環境を監視することが望ましいが、センサについても要旨ではないから本実施形態での説明は省略する。すなわち、カーテン２１および窓２２は、センサが監視する植物の育成環境に基づく制御が可能であり、また、散水のための装置に加えて必要に応じて設けられる装置と連動するように制御することが可能であるが、この種の動作については説明しない。
　本実施形態では、制御装置３０が、カーテン２１の位置および窓２２の開度を、日時に応じて制御する構成について説明する。つまり、制御装置３０は、日時に応じて、第１の駆動装置２３および第２の駆動装置２４に指示を与え、屋根カーテン２１０と第１の側カーテン２１１と第２の側カーテン２１２との位置を個別に制御し、第１の窓２２１と第２の窓２２２との開度を個別に制御する。第１の駆動装置２３と第２の駆動装置２４とは、それぞれモータのような動力源と、動力源への給電のオンオフを行う電磁接触器（電磁リレー）とを備える。したがって、制御装置３０は、日時に応じて電磁接触器のオンオフを指示し、動力源への通電開始と通電停止とを制御することにより、カーテン２１の位置と窓２２の開度との制御を行う。
　制御装置３０は、ハウス本体１０に付設された筐体に収納され、制御盤を構成する。制御装置３０の具体的な動作は後述する。制御装置３０は、プログラムに従って動作するマイコン（マイクロコントローラ）のようなデバイスを主なハードウェア要素として備える。
　なお、制御装置３０は、たとえば、パーソナルコンピュータのような汎用のコンピュータが備えるインターフェイス部あるいはコンピュータに追加されるインターフェイス部を通して、第１の駆動装置２３および第２の駆動装置２４への指示を与えてもよい。すなわち、コンピュータでプログラムを実行することにより、コンピュータを制御装置３０として機能させることが可能である。
　制御装置３０は、図１に示すように、第１の駆動装置２３が接続される第１のインターフェイス部（以下、インターフェイス部を「Ｉ／Ｆ部」と略称する）３１と、第２の駆動装置２４が接続される第２のＩ／Ｆ部３２とを備える。また、制御装置３０は、後述する各種データを記憶する記憶部３３と、日時を計時するリアルタイムクロックのような内蔵時計３４とを備える。さらに、制御装置３０は、内蔵時計３４が計時した日時と、記憶部３３が記憶している制御データとを用いて、第１の駆動装置２３および第２の駆動装置２４に指示する内容を決定する処理部３５を備える。処理部３５については後述する。
　なお、制御装置３０には、ユーザインターフェイスとなる図示しない装置（操作器と表示器）が接続され、この装置を通して、記憶部３３に格納する内容の設定、内蔵時計３４の時刻合わせなどを利用者が行えるようにしてある。また、日時を計時する時計部は、内蔵時計３４ではなく、制御装置３０とは別に設けられていてもよい。
　処理部３５は、内蔵時計３４が計時している日時に応じて、以下のようにカーテン２１の位置と窓２２の開度とを制御する。日時は、年間における月日と１日の時間帯とのうちの少なくとも一方を意味するが、以下では、年間における月日と１日の時間帯との両方を用いる場合について説明する。
　具体的には、表１に示すように、月ごとに上旬（月初～１０日）、中旬（１１～２０日）、下旬（２１日～月末）の区分を設け、各区分ごとに時間帯を設定している。また、７月から１１月までを夏季、１２月から翌年６月までを夏季以外として、年間を２つの時季に分けている。なお、表１に示す例は、ハウス本体１０が設置されている場所を考慮せずに記載しているが、後述するように、第１時間帯および第２時間帯は、実際には、ハウス本体１０が設置されている場所に応じて調節される。
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　夏季においては、カーテン２１と窓２２とを図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃに示すように制御し、夏季以外においては、カーテン２１と窓２２とを図４Ａ、図４Ｂに示すように制御する。表１に示す第１時間帯は、図３Ａまたは図４Ａの状態が選択される時間帯を意味し、第２時間帯は、図３Ｃまたは図４Ｂの状態が選択される時間帯を意味する。夏季において第１時間帯と第２時間帯との間の時間帯である日中には、図３Ｂの状態が選択される。また、第１時間帯の開始は日の出時刻であり、第２時間帯の終了は日の入時刻である。第１時間帯はハウス本体１０に朝日が照射される期間を含み、第２時間帯はハウス本体１０に夕日が照射される期間を含む。
　なお、第１時間帯は、ハウス本体１０に朝日が照射される期間の少なくとも一部を含んでいればよい。すなわち、第１時間帯は、ハウス本体１０に朝日が照射される期間の全てを含んでいてもよいし、ハウス本体１０に朝日が照射される期間の一部のみを含んでいてもよい。
　夏季には、ハウス本体１０の内部空間における温度が上昇するから、植物の徒長、葉の黄変、葉の先端部の焼け、葉のシワ、病害のような障害が発生しやすくなる。とくに軟弱野菜は、この種の障害が発生しやすく、さらには、葉の痛みによる品質のばらつきが生じやすくなる。そのため、ハウス本体１０の内部空間における温度上昇を抑制し、葉の温度を下げることが必要になる。
　そのため、夏季においては、処理部３５は、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃのように、第１時間帯か第２時間帯か日中かにかかわらず、第１の窓２２１および第２の窓２２２が開位置になるように指示する。
　また、処理部３５は、夏季の第１時間帯には、第１の側カーテン２１１が途中まで下がり、かつ第２の側カーテン２１２が第２位置に位置するように（図３Ａ参照）指示する。一方、処理部３５は、夏季の第２時間帯には、第１の側カーテン２１１が第２位置に位置し、かつ第２の側カーテン２１２が途中まで下がるように（図３Ｃ参照）指示する。第１の側カーテン２１１および第２の側カーテン２１２は、第２位置を１００％開放した状態とするとき、途中まで下ろした状態をたとえば３０％開放した状態とする。
　さらに、処理部３５は、夏季の日中には、第１の側カーテン２１１および第２の側カーテン２１２が第２位置に位置するように（図３Ｂ参照）指示する。屋根カーテン２１０は、夏季には、原則として第１位置に維持され、太陽光の屋根部１００からの入射が抑制される。日の入から日の出までの時間帯には、ハウス本体１０からの放熱を促進するために、第１の側カーテン２１１、第２の側カーテン２１２、屋根カーテン２１０は第２位置に移動させてもよい。
　図３Ａの状態では、第１の側カーテン２１１の下端が第１の窓２２１の下端よりも上方に位置しており、第１の側カーテン２１１で太陽光を減光しながらも、第１の側カーテン２１１と第１の窓２２１との隙間を通して空気を流通させることができる。図３Ｃの状態では、第２の側カーテン２１２の下端が第２の窓２２２の下端よりも上方に位置しており、第２の側カーテン２１２で太陽光を減光しながらも、第２の側カーテン２１２と第２の窓２２２との隙間を通して空気を流通させることができる。図３Ｂの状態では、第１の側カーテン２１１と第２の側カーテン２１２との両方の開度が大きいので、図３Ａおよび図３Ｃの状態よりも、多くの空気を流通させる。なお、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃにおいて、波線は空気が流通している状態を示す。
　図３Ｂに示すように、夏季の日中において、第１の側カーテン２１１および第２の側カーテン２１２が第２位置に位置する場合、ハウス本体１０の内部空間へ風を十分に入れることができる。これにより、ハウス本体１０の内部温度（群落温度）を低下させることができる。一方、第１の側カーテン２１１および第２の側カーテン２１２が第１位置に位置する場合、第１の窓２２１および第２の窓２２２が開位置に位置しているにもかかわらず、ハウス本体の１０の内部空間へ風を十分に入れることができない。このため、ハウス本体１０の内部温度が上昇してしまう。なお、日中では太陽が南中付近にあるので（太陽の高度が高いので）、第１の側カーテン２１１および第２の側カーテン２１２が第２位置に位置していても、側壁部１０１，１０２からの太陽光の入射は小さい。これにより、第１の側カーテン２１１および第２の側カーテン２１２が第２位置に位置していても、ハウス本体１０の内部温度の上昇を抑えることができる。すなわち、屋根カーテン２１０が第１位置に維持されていれば、太陽光の入射を抑えることができる。
　上述のように、夏季においては、ハウス本体１０への太陽光の入射をカーテン２１により抑制し、太陽光を直接入射させない範囲で、カーテン２１の開度をできるだけ大きくすることにより通気している。この動作によって、ハウス本体１０の内部空間の温度上昇が抑制される。また、カーテン２１により夏季の強い光を抑制するから、植物の光合成を効率よく行わせる効果が期待できる。
　一方、夏季以外においては、処理部３５は、図４Ａ、図４Ｂのように、第１時間帯か第２時間帯かにかかわらず、第１の窓２２１および第２の窓２２２が閉位置になるように指示する。図示していないが、日中には、ハウス本体１０の内部空間における湿度の調節のために、第１の窓２２１と第２の窓２２２とを必要に応じて開位置にする場合がある。
　また、処理部３５は、第１時間帯には、第１の側カーテン２１１を第２位置に移動させ（図４Ａ参照）、第２時間帯には、第２の側カーテン２１２を第２位置に移動させる（図４Ｂ参照）ように指示する。なお、屋根カーテン２１０は、夏季以外には、原則として第２位置に維持され、太陽光の屋根部１００からの入射が促進される。日の入から日の出までの時間帯には、ハウス本体１０からの放熱を促進するために、第１の側カーテン２１１，第２の側カーテン２１２、屋根カーテン２１０は第２位置に移動させてもよい。
　つまり、夏季以外においては、ハウス本体１０への太陽光の入射を促進させるように、太陽光が入射する向きのカーテン２１を第２位置に移動させ、ハウス本体１０からの放熱を抑制するように、残りのカーテン２１を第１位置に移動させる。なお、日の入から日の出までの時間帯には、ハウス本体１０からの放熱を抑制するために、第１の側カーテン２１１、第２の側カーテン２１２、屋根カーテン２１０は第１位置に移動させてもよい。
　処理部３５は、第１の側カーテン２１１、第２の側カーテン２１２、屋根カーテン２１０、第１の窓２２１、第２の窓２２２を、時季に応じて上述のように動作させることを基本的な制御内容にしている。ただし、処理部３５は、上述した動作以外の指示も可能になっている。たとえば、晴天日であれば、植物に散水した直後に、屋根カーテン２１０を第２位置に移動させて地表温度を上昇させることにより、気化熱によって植物の周囲湿度を低下させ、かつ除湿することが可能になる。この場合、湿度が下がれば屋根カーテン２１０を閉じ、気温の上昇を抑制する。屋根カーテン２１０の開放時間は、撒水時の水量に応じて定められ、また気温を計測している場合には気温も考慮して調節される。
　ところで、表１に示す第１時間帯および第２時間帯は、ハウス本体１０が特定の場所に設置されていれば成立するが、ハウス本体１０の設置されている場所が異なれば調節する必要がある。第１時間帯および第２時間帯は、ハウス本体１０が設置されている場所における太陽の高度を基準にして設定されるから、日時に応じた太陽の高度が分かれば、第１時間帯および第２時間帯を調節することが可能である。
　ハウス本体１０が設置されている場所は、移動体電話機に付設されたＧＰＳ（Global Positioning System）受信機としての機能などにより計測可能である。また、移動体電話機を制御装置３０の操作器として用いる場合、ハウス本体１０が設置されている場所の緯度および経度を、移動体電話機から制御装置３０に与えることができる。また、第１時間帯および第２時間帯は、太陽の高度だけではなく、ハウス本体１０の周囲において日照時間に影響を与える物体を考慮することがより望ましい。ただし、ここでは、この種の物体を考慮しない。
　記憶部３３には、表１に示す第１時間帯および第２時間帯が、緯度および経度に対応付けて格納されている。したがって、ハウス本体１０の緯度および経度が制御装置３０に与えられると、処理部３５は、与えられた緯度および経度と、記憶部３３に格納された緯度および経度とのずれに応じて、第１時間帯および第２時間帯を補正する。要するに、日時に応じた太陽の高度は、特定の場所についてあらかじめ求められている太陽の高度と日時との関係を表す既存のデータを用い、このデータをハウス本体１０の場所に合わせて補正することにより求められる。
　上述したように、制御装置３０は、１ヶ月を上旬、中旬、下旬に３分し、夏季には、第１の窓２２１および第２の窓２２２を開状態とし、夏季以外の季節には、第１の窓２２１および第２の窓２２２を閉状態にする指示を与えている。これに対し、制御装置３０は、第１の窓２２１および第２の窓２２２の閉状態の維持を開始する時刻（移動の時刻）を、表２のように、１ヶ月単位で定めてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２における開始時刻は、１日において閉状態の維持を開始する時刻を表している。表２によれば、１月、１１月、１２月であれば１５：００以降は、第１の窓２２１および第２の窓２２２は閉状態とし、１０月であれば１６：００以降は第１の窓２２１および第２の窓２２２は閉状態とする。また、３～９月であれば、２４：００以降は第１の窓２２１および第２の窓２２２を閉状態とする。第１の窓２２１および第２の窓２２２は、一旦閉状態になると、翌朝の第１時間帯が開始されるまで閉状態が維持される。
　図５Ａは夏季におけるカーテン２１および窓２２の制御状態を示し、図５Ｂは図５Ａの制御を行った場合について、ハウス本体１０の内部における植物の群落の環境の実測例を示す。ハウス本体１０は長手方向を南北方向として設置した。図５Ｂにおいて、特性θ１は群落の温度、特性θ２は外気温、特性η１は群落の湿度、特性η２は外気の湿度を示す。さらに、特性β１はハウス本体１０の内部の照度を表す。
　測定条件は以下のようにした。すなわち、第１の窓２２１および第２の窓２２２は、終日、開状態に維持した（特性Ｗ１，Ｗ２）。また、屋根カーテン２１０は、特性Ｃ０のように、１９：００～２１：００にのみ第２位置に移動（全開）させ、それ以外の時間帯には第１位置に移動させた（閉じた）。東側である第１の側カーテン２１１は、特性Ｃ１のように、２１：００～翌５：３０には第１位置に移動させ（閉じ）、５：３０～６：３０に第２位置に移動させた（開放した）。さらに、第１の側カーテン２１１は、６：３０～１１：００に開度を３０％とし、１１：００～２１：００には第２位置に移動（全開）させた。西側である第２の側カーテン２１２は、特性Ｃ２のように、１８：００～２１：００に第２位置に移動させ（開放し）、２１：００～翌５：３０には第１位置に移動させた（閉じた）。さらに、第２の側カーテン２１２は、５：３０～１３：００には第２位置に移動させ（開放し）、１３：００～１８：００に開度を３０％にした。
　測定結果によれば、１０：００～１８：００において、植物の群落の温度θ１を、外気温θ２よりも下げることができたことがわかる。また、植物の群落の湿度η１をハウス本体１０の外部の湿度η２よりも高く保ち、植物の乾燥を避けることができた。
　以上説明したように、本実施形態は、温度センサを用いることなく内蔵時計３４が計時する日時を用いてカーテン２１および窓２２の制御を行っている。したがって、温度センサにより計測された情報を用いて、フィードバック制御を行う構成に比較すれば構成が簡単であり、導入時の設備コストの増加を抑制することが可能になる。
　夏季と夏季以外との区分をするために基準時間が設定されていてもよい。この場合、制御装置３０は、日の出の時刻から日の入の時刻までの時間が基準時間以上である時季を夏季と判断して、１日の時間帯に応じて、図３Ａ，３Ｂ，３Ｃに示した各状態になるように、カーテン２１および窓２２を制御すればよい。また、上述したように、夏季には、制御装置３０は、屋根カーテン２１０を第１位置に移動させるように、第１の駆動装置２３に指示する。
　すなわち、制御装置３０は、１日の時間帯に応じて、第１の側カーテン２１１および第２の側カーテン２１２の各々の第１位置と第２位置との間での位置状態を定める。また、制御装置３０は、１日の時間帯に応じて、第１の窓２２１および第２の窓２２２の各々の閉位置と開位置との間での位置状態を定める。
　上述した動作例では、年間の月日を約１０日を単位とするか、１ヶ月を単位として区分しているが、カーテン２１は、年間を夏季と夏季以外とにおおまかに区分する程度でも制御することが可能である。一方、ハウス本体１０の内部環境は植物育成を目的として調節されるから、植物の成長段階に応じてハウス本体１０の内部環境を調節することが望ましい。すなわち、植物の生長段階に応じて、夏季と夏季以外とを区分する条件を、前日あるいは当日の外気温の最低温度などに基づいて設定すればよい。
　前日の外気温の最低温度は、インターネットなどの電気通信回線を通して取得することが可能であるが、当日の外気温の最低温度を用いる場合は、ハウス本体１０の外部の気温を監視する温度センサ（図示せず）を用いることが望ましい。この場合、たとえば、外気温の最低温度２０℃以上であれば夏季と判断し、最低温度が１８℃を下回るようになると夏季以外と判断すればよい。また、植物の生長段階は、目視によって監視し、操作器を通して制御装置３０に情報を与えればよい。
　上述した構成例では、カーテン２１と窓２２との両方を日時に応じて制御する構成例を示したが、制御装置３０は、窓２２だけを日時に応じて制御する構成であってもよい。また、日時は、年間における月日と、１日における時間帯との両方を含んでいるが、制御装置３０は、年間における月日と１日における時間帯との一方だけを用いてカーテン２１と窓２２との少なくとも一方を制御する構成であってもよい。
　制御装置３０は、第１時間帯と第２時間帯とを区別する情報が、時計部（たとえば、内蔵時計３４）からではなく、ハウス本体１０に朝日が照射されている状態と夕日が照射されている状態とを検出するセンサ３６（図１参照）から与えられてもよい。つまり、制御装置３０は、時計部が計時する日時ではなく、照度センサと日射センサとのいずれかのセンサ３６の出力を用いて第１時間帯と第２時間帯とを区別してもよい。
　センサ３６は、ハウス本体１０の東側と西側とにそれぞれ設置されることが望ましい。センサ３６を用いることにより、ハウス本体１０の立地条件によって朝日や夕日により日陰が生じる場合でも、朝日あるいは夕日に対するカーテン２１と窓２２との制御が可能になる。
　ただし、表１に示したように、季節によっては、第１時間帯は朝日がハウス本体１０に照射される期間の後まで継続され、第２時間帯は夕日がハウス本体１０に照射される期間よりも前から開始される。したがって、制御装置３０が、第１時間帯と第２時間帯とを区別する情報をセンサ３６から取得する場合でも、内蔵時計３４が計時する日時を第１時間帯と第２時間帯とを区別する情報として併用することが望ましい。
　なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論のことである。

Claims (8)

  1. 　透光性を有する被覆材で覆われ内部に植物を育成するための空間が形成されたハウス本体と、
    　前記植物に照射される外光を減光する第１位置と前記植物に照射される外光を減光しない第２位置との間で移動可能であるカーテンと、
    　前記カーテンを前記第１位置と前記第２位置との間で移動させる第１の駆動装置と、
    　前記ハウス本体の内部と外部との間で通気させない閉位置と前記ハウス本体の内部と外部との間で通気させる開位置との間で移動可能である窓と、
    　前記窓を前記開位置と前記閉位置との間で移動させる第２の駆動装置と、
    　前記第１の駆動装置および前記第２の駆動装置を制御する制御装置とを備え、
    　　前記窓は、前記ハウス本体に朝日が入射する向きに配置された第１の窓と、前記ハウス本体に夕日が入射する向きに配置された第２の窓とを備え、
    　　前記カーテンは、前記第１位置において前記第１の窓を覆い前記第２位置において前記第１の窓を露出させるように配置された第１の側カーテンと、前記第１位置において前記第２の窓を覆い前記第２位置において前記第２の窓を露出させるように配置された第２の側カーテンとを備え、
    　　前記制御装置は、前記ハウス本体に朝日が照射される期間の少なくとも一部を含む第１時間帯と夕日が照射される期間の少なくとも一部を含む第２時間帯とを区別する情報を取得し、前記ハウス本体の内部における温度および湿度が所定の育成条件を満足するように、前記第１時間帯と前記第２時間帯とに応じて、前記第１の側カーテンと前記第２の側カーテンと前記第１の窓と前記第２の窓とを独立して制御する
    　ことを特徴とする農業用ハウス。
  2. 　前記第１時間帯および前記第２時間帯を区別する情報は、時計部が計時する日時を含む
    　請求項１記載の農業用ハウス。
  3. 　前記第１時間帯および前記第２時間帯を区別する情報は、
    　　前記ハウス本体に朝日が照射されている状態と夕日が照射されている状態とをそれぞれ検出するセンサから前記制御装置に与えられ、
    　前記センサは、照度センサと日射センサとのいずれかであって、前記ハウス本体の東側と西側とにそれぞれ設置されている
    　請求項１または２記載の農業用ハウス。
  4. 　前記制御装置は、１日の時間帯に応じて、前記第１の窓および前記第２の窓の各々の前記閉位置と前記開位置との間での位置状態を定める
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の農業用ハウス。
  5. 　前記制御装置は、年間の月日に応じて、前記第１の窓および前記第２の窓の各々の移動の時刻を定める
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の農業用ハウス。
  6. 　前記制御装置は、１日の時間帯に応じて、前記第１の側カーテンおよび前記第２の側カーテンの各々の前記第１位置と前記第２位置との間での位置状態を定める
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の農業用ハウス。
  7. 　前記制御装置は、年間の月日に応じて、前記第１の側カーテンおよび前記第２の側カーテンの各々の移動の時刻を定める
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の農業用ハウス。
  8. 　前記カーテンは、前記ハウス本体の屋根に沿って配置された屋根カーテンを備え、
    　前記制御装置は、日の出の時刻から日の入の時刻までの時間が基準時間以上である時季に、前記屋根カーテンを前記第１位置に移動させるように、前記第１の駆動装置に指示する
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の農業用ハウス。
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