WO2016199357A1 - 植物体冷却装置 - Google Patents

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WO2016199357A1
WO2016199357A1 PCT/JP2016/002464 JP2016002464W WO2016199357A1 WO 2016199357 A1 WO2016199357 A1 WO 2016199357A1 JP 2016002464 W JP2016002464 W JP 2016002464W WO 2016199357 A1 WO2016199357 A1 WO 2016199357A1
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WO
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mist
wind
cooling device
plant body
plant
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/002464
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English (en)
French (fr)
Inventor
石渡　正紀
田尾本　昭
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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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
Priority to JP2017523096A priority Critical patent/JP6611058B2/ja
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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
    • A01G7/00—Botany in general
    • 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
    • A01G13/00—Protecting plants
    • A01G13/06—Devices for generating heat, smoke or fog in gardens, orchards or forests, e.g. to prevent damage by frost
    • 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
    • A01G13/00—Protecting plants
    • A01G13/08—Mechanical apparatus for circulating the air
    • 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
    • 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 to a plant body cooling apparatus, and more particularly to a plant body cooling apparatus that cools a plant body by applying mist.
  • An object of the present invention is to provide a plant body cooling apparatus in which mist is applied to a desired height of a plant body.
  • the plant cooling device includes a mist generating unit and a wind supply unit.
  • the said mist generating part is arrange
  • the said wind supply part sends the wind of the direction which cross
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a plant cooling apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view of a main part of the plant cooling apparatus according to the embodiment.
  • Drawing 3 is an outline view showing another form of a blowing member with which a plant cooling device of an embodiment is provided.
  • FIG. 4 is a flowchart of the plant cooling apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a time chart for explaining the operation of the plant cooling apparatus according to the embodiment.
  • the plant cooling device of the present embodiment is installed inside an agricultural house (such as a vinyl house or a glass house).
  • the agricultural house is built in a field where plants (for example, fruits and vegetables) are grown.
  • the plant body cooling device is used for cooling the plant body cultivated in the house when the temperature in the house is increased by sunlight or the like.
  • the plant body cooling device of this embodiment is used for cooling a relatively tall plant body (for example, tomato, cucumber, eggplant, etc.).
  • the agricultural house in which the plant body cooling device of this embodiment is used is an agricultural house that performs so-called passive environmental control, and includes equipment such as a light shielding device, a watering device, and a blower.
  • the environment for example, temperature, humidity, etc.
  • the plant cooling device of this embodiment is not limited to what is used inside an agricultural house, You may be used in the field of open field cultivation.
  • the structure demonstrated below is only an example of this invention. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made according to the design and the like as long as they do not depart from the technical idea of the present invention.
  • the plant cooling device 1 of this embodiment includes a mist generating unit 10 and a wind supply unit 20 as shown in FIG. Moreover, the plant body cooling device 1 is further provided with the control part 30 which controls operation
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation of the plant cooling device 1 of this embodiment.
  • the plant cooling device 1 of this embodiment is used for cooling the plant body 70 in the agricultural house 60 built in the field 50 where the plant body 70 is cultivated.
  • the agricultural house 60 is formed, for example, by covering a casing made of metal pipes with a transparent or translucent coating material such as vinyl.
  • a plurality of (two in FIG. 1) ridges 51 in the short direction of the agricultural house 60 are a space for traffic and work.
  • the fence 51 extends along the longitudinal direction of the agricultural house 60 (the direction indicated by the arrow D2 in FIG. 2), and the plant body 70 is spaced from the fence 51 by a predetermined interval (interval corresponding to the size of the plant body 70). It is planted open.
  • the plant body cooling device 1 of this embodiment is used in the field 50 which performs soil cultivation, it may be used by the hydroponics using a root-proof permeation sheet, for example.
  • the mist generating unit 10 includes a water pipe 11 and a nozzle unit 12.
  • the mist generating unit 10 of the present embodiment further includes a water pump 13, a motor 14, and a water tank 15.
  • the water pipe 11 is a rigid pipe made of, for example, metal or synthetic resin.
  • the water conduit 11 is arranged in the upper part of the agricultural house 60 so as to be parallel to the ground.
  • the water conduit 11 is disposed above the passage 52 between the ridges 51 and 51 so as to be parallel to the ridges 51.
  • the water pipe 11 is not limited to a rigid pipe, and may be a tube formed of a flexible material such as a rubber hose.
  • the water pipe 11 is provided with a nozzle portion 12 for ejecting mist.
  • the water conduit 11 is connected to a water pump 13 for water supply. Water sent from the water pump 13 passes through the water pipe 11 and mist is jetted from the nozzle portion 12.
  • the water pump 13 is driven by a motor 14.
  • the motor 14 is controlled by the control unit 30. Therefore, the control part 30 controls the water supply from the water pump 13 by controlling rotation of the motor 14, and controls whether the nozzle part 12 injects mist.
  • the water pipe 11 is provided with nozzle portions 12 at a plurality of locations in the longitudinal direction of the water pipe 11 (that is, the direction in which water flows through the water pipe 11) (see FIG. 2). Therefore, the mist generating unit 10 can generate mist at a plurality of locations in the longitudinal direction of the flange 51. Even when a plurality of plant bodies 70 are cultivated along the longitudinal direction of the ridge 51, the mist generating unit 10 can apply mist to each plant body 70.
  • the nozzle unit 12 is installed above the passage 52, for example, at a height of about 200 to 250 cm from the ground.
  • the nozzle portion 12 includes one mist outlet 121 on each side in the short direction of the agricultural house 60 (the direction indicated by the arrow D1 in FIG. 1). Yes. Therefore, the nozzle part 12 can inject mist toward the both sides of the channel
  • the nozzle portion 12 of this embodiment includes one outlet 121 on each side in the short direction of the agricultural house 60, but includes a plurality of outlets on both sides in the short direction of the agricultural house 60. May be. Thereby, the nozzle part 12 can eject mist equally toward the collar 51 in the both sides of the channel
  • the plant body cooling device 1 of the present embodiment directly cools the plant body 70 by applying mist to the leaves of the plant body 70, and further deprives the heat of vaporization when the water is vaporized.
  • the purpose is to cool. Therefore, it is preferable that the particle size of the mist ejected from the nozzle portion 12 is a size that does not evaporate in the air.
  • the plant body 70 is fruit vegetables such as tomatoes and cucumbers, if water is excessively attached to the leaves of the plant body 70, the fruit may be broken (cracked), and the loose portion will be changed into a cork shape.
  • the particle diameter of the mist ejected from the nozzle portion 12 is of a size that can be easily vaporized when hit by wind.
  • the nozzle portion 12 is a nozzle that ejects, for example, a mist having a particle size of 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. Accordingly, the particle size of the mist may be set.
  • the wind supply unit 20 includes a blowing member 21.
  • the wind supply unit 20 of the present embodiment further includes a vent pipe 22, an air pump 23 for blowing air, and a motor 24.
  • the vent pipe 22 is a rigid pipe formed of, for example, metal or synthetic resin.
  • the ventilation pipe 22 is arranged in the upper part of the agricultural house 60 so as to be parallel to the ground.
  • the ventilation pipe 22 is arranged above the passage 52 so as to be parallel to the water pipe 11 along the longitudinal direction of the agricultural house 60.
  • the vent pipe 22 is not limited to a rigid pipe, and may be a tube formed of a flexible material such as a rubber hose.
  • the blowing member 21 is attached to the ventilation pipe 22.
  • the blowing member 21 is suspended from the ventilation pipe 22 so as to be positioned on the side of the plant body 70 planted in the cocoon 51 in the passage 52 between the cocoons 51 and 51.
  • the blowing member 21 may be provided in the same position as the nozzle part 12 in the longitudinal direction of the agricultural house 60, or may be provided in an intermediate position between the adjacent nozzle parts 12.
  • the vent pipe 22 is connected to an air pump 23 for blowing air.
  • the air sent from the air pump 23 passes through the ventilation pipe 22 and the blowing member 21, and wind is sent from the blowing port 211.
  • the air pump 23 is driven by a motor 24.
  • the motor 24 is controlled by the control unit 30. Therefore, the control part 30 controls the ventilation from the air pump 23 by controlling the rotation of the motor 24 and controls whether or not the blowing member 21 sends wind.
  • the blowing member 21 of this embodiment is formed in a tube shape.
  • the blowout member 21 is provided with a blowout port 211 for blowing out wind at a height that matches the plant body 70 to be cooled (see FIGS. 1 and 2).
  • the blowout port 211 of the blowout member 21 is disposed below the blowout port 121 of the nozzle part 12.
  • the blowing member 21 sends wind in the direction intersecting the gravity direction from the blowing port 211 to the mist falling from the nozzle portion 12. That is, the blowing member 21 changes the direction in which the mist moves to the direction of the plant body 70 planted in the reed 51 by sending wind to the mist falling from the nozzle portion 12. Mist is attached to the middle and lower leaves.
  • an example of the trajectory of the mist falling from the nozzle portion 12 is indicated by a one-dot chain line arrow R1
  • an example of the trajectory of the wind ejected from the outlet 211 is indicated by a dotted arrow line R2.
  • the direction which blows off the wind from the blower outlet 211 of the blower member 21 may be a horizontal direction, diagonally upward, or diagonally downward. It can be changed.
  • the blowing member 21 Since the blowing member 21 is disposed in the passage 52 between the fences 51 and 51, the plant bodies 70 to be cooled are present on both sides of the blowing member 21 in the short direction of the agricultural house 60. Therefore, it is preferable that the blowing member 21 is provided with the same number of blowing ports 211 on both sides in the short direction of the agricultural house 60 so that the wind can be sent toward the plant bodies 70 on both sides of the passage 52. That is, the blowing member 21 only needs to have the blowing port 211 at a position that is line-symmetric with respect to the center line of the blowing member 21, and can send wind toward the plant bodies 70 on both sides of the passage 52.
  • the blowout member 21 includes two or more blowout ports 211 at portions facing the two ridges 51 on both sides of the passage 52.
  • the blowing member 21 should just be provided with the blowing port 211 in the intermediate part and lower end part, for example in an up-down direction. Since the blowing member 21 is provided with the blowing ports 211 at the intermediate portion and the lower end portion in the vertical direction, mist can be evenly applied to the intermediate portion and the lower leaf of the plant body 70.
  • the opening area of the outlets 211 on the lower side may be increased, or the number of outlets 211 on the lower side may be increased.
  • the air volume ejected from the blowout port 211 at the intermediate portion and the airflow ejected from the blowout port 211 at the lower end can be made comparable.
  • the blowing member 21 is arrange
  • the blowing member 21 is suspended from the ventilation pipe 22 located above the passage 52.
  • the lower end of the blowing member 21 is located below the intermediate part of the plant body 70. Therefore, it is desirable that the blowing member 21 does not interfere with a person who passes through the passage 52 or performs farming work in the passage 52.
  • the blowing member 21 of the present embodiment is formed in a tube shape with a resin material such as soft rubber or synthetic resin.
  • the blowing member 21 may be formed in a tube shape, for example, by rounding a strip-shaped resin sheet so that both end portions in the short direction overlap each other and fusing the overlapped portions.
  • the blowing member 21 may be formed in a tube shape, for example, by superimposing two strip-shaped resin sheets and fusing the long sides of the two resin sheets together.
  • the blowing member 21 is formed in a tube shape with a resin material such as soft rubber or synthetic resin, the blowing member 21 suspended from the vent pipe 22 can be easily pushed out by hand. Therefore, even if the blowing member 21 is suspended from the ventilation pipe 22, it can be easily removed by pushing the blowing member 21 by hand, so that the blowing member 21 passes through the passage 52 or performs work in the passage 52. It is hard to get in the way of those who do.
  • the blowing member 21 may be provided with a weight 212 at the lower end (see FIG. 3). Since the blowing member 21 is formed of a soft material, the blowing member 21 is affected by the tension of the material constituting the blowing member 21, the crease attached at the time of storage, the influence of wind, human beings, machines, or the like on the blowing member 21. 21 may be used in a bent state. When the blowing member 21 is used in a state bent from the normal state, the direction of the wind blown from the blowing port 211 may be deviated from the design direction, and the plant body 70 may not be misted.
  • the weight 212 may be attached to the lower end of the blowing member 21, and the blowing member 21 is stretched straight by being pulled vertically downward by the weight of the weight 212. Therefore, the direction of the wind blown out from the blowout port 211 can be made as designed, and the plant body 70 can reliably apply mist.
  • the material, shape, and weight of the weight 212 are not particularly limited, but considering that a person or machine passing through the passage 52 hits the weight 212,
  • the material of the weight 212 is preferably a relatively soft material.
  • the weight of the weight 212 may be a weight that allows the blowing member 21 formed of a resin such as natural rubber or synthetic resin to be pulled straight by the weight of the weight 212.
  • the blowout member 21 is a tube having a diameter of about 10 mm
  • the weight 212 may have a weight of about 50 to 100 g.
  • the control unit 30 includes a motor driver 31, a timer 32, a changeover switch 33, a determination circuit 34, a temperature setting device 39, a humidity setting device 40, and an illuminance setting device 41.
  • the determination circuit 34 includes an OR circuit 35 and comparators 36-38.
  • the determination circuit 34 determines whether or not the environment (temperature, humidity, illuminance) inside the agricultural house 60 is an environment suitable for cooling the plant body 70 by spraying mist. If water droplets attached to the plant body 70 do not evaporate when the mist is sprayed, the water droplets remain attached to the plant body 70, which may adversely affect the growth of the plant body 70.
  • the determination circuit 34 is set with determination conditions (temperature, humidity, and illuminance conditions) for determining whether or not the water droplets attached to the plant body 70 are likely to evaporate, and the environment in the house is determined. Determine whether the condition is met.
  • the comparator 36 is, for example, an operational amplifier.
  • the comparator 36 compares the detected temperature of the temperature sensor 42 with the set temperature.
  • the set temperature is preset by the user using the temperature setter 39.
  • the temperature sensor 42 is a temperature sensor using, for example, a thermistor or a resistance temperature detector.
  • the temperature sensor 42 measures the temperature inside the agricultural house 60 at a place where the temperature is expected to be approximately the same as the ambient temperature of the plant body 70.
  • the output of the comparator 36 becomes H level.
  • the output of the comparator 36 becomes L level.
  • the comparator 37 is, for example, an operational amplifier.
  • the comparator 37 compares the detected humidity of the humidity sensor 43 with the set humidity.
  • the set humidity is set in advance by the user using the humidity setting device 40.
  • the humidity sensor 43 measures the humidity inside the agricultural house 60 at a place where the humidity around the plant body 70 is expected to be the same as the humidity.
  • the output of the comparator 37 becomes H level.
  • the output of the comparator 37 becomes L level.
  • the comparator 38 is, for example, an operational amplifier.
  • the comparator 38 compares the detected illuminance of the illuminance sensor 44 with the level of the set illuminance.
  • the set illuminance is set in advance by the user using the illuminance setting device 41.
  • the illuminance sensor 44 measures the illuminance at a location above the agricultural house 60 where there is no shielding object that blocks sunlight.
  • the output of the comparator 38 becomes H level.
  • the output of the comparator 38 becomes L level.
  • the OR circuit 35 outputs a logical sum signal of the outputs of the comparators 36, 37, and 38. If at least one of the outputs of the comparators 36, 37, and 38 is at H level, the output of the OR circuit 35 is at H level. If the outputs of the comparators 36, 37, and 38 are all at the L level, the output of the OR circuit 35 is at the L level.
  • the changeover switch 33 is a switch that sets the operation mode of the control unit 30 to either mode 1 or mode 2 in accordance with a user operation.
  • Mode 1 is an operation mode in which the motor driver 31 controls the operation / stop of the motors 14 and 24 according to the determination result of the determination circuit 34.
  • the changeover switch 33 electrically connects the output terminal of the determination circuit 34 and the input terminal of the motor driver 31, and connects the input terminal of the timer 32 to, for example, the ground of the circuit.
  • the timer 32 determines that the mode 1 has been set by connecting the input terminal to the circuit ground.
  • the motor driver 31 controls operation / stop of the motors 14 and 24 according to the determination result of the determination circuit 34. That is, when the output of the determination circuit 34 becomes H level (that is, if the environment inside the agricultural house 60 satisfies the determination condition), the motor driver 31 operates the motors 14 and 24.
  • the output of the determination circuit 34 becomes L level (that is, when the environment inside the agricultural house 60 does not satisfy the determination condition)
  • the motor driver 31 stops the motors 14 and 24.
  • Mode 2 is an operation mode in which the motor driver 31 operates the motors 14 and 24 intermittently according to the count result of the timer 32.
  • the changeover switch 33 cuts off between the output terminal of the determination circuit 34 and the input terminal of the motor driver 31, and pulls up the input terminal of the timer 32 to a constant voltage, for example.
  • the timer 32 determines that the mode is set to mode 2 when the input terminal is pulled up to a constant voltage, and counts the operation time and the operation stop time.
  • the motor driver 31 determines that the mode is switched to the mode 2 because the input terminal to which the output signal of the determination circuit 34 is input is in an open state. In mode 2, the motor driver 31 controls the operation / stop of the motors 14 and 24 according to the determination result of the timer 32.
  • an operation time (for example, from 11 o'clock to 15 o'clock) during which the plant cooling device 1 can be operated in a day is set in advance.
  • the timer 32 is preset with an operation time T1 for operating the motors 14 and 24 and an operation stop time T2 for stopping the motors 14 and 24 when the operation mode is set to mode 2.
  • the timer 32 has a function of measuring the current time. If the current time is within the operation time, the timer 32 outputs a signal indicating that the current time is within the operation time to the motor driver 31.
  • the mode switch 2 is set to the mode 2, the timer 32 alternately counts the operation time T1 and the operation stop time T2.
  • the timer 32 starts counting the operation time T1.
  • the timer 32 finishes counting the operation time T1
  • the timer 32 outputs a signal indicating the end of the operation time T1 to the motor driver 31.
  • the timer 32 finishes counting the operation stop time T2
  • the timer 32 outputs a signal indicating the end of the operation stop time T2 to the motor driver 31. To do.
  • the timer 32 finishes counting the operation stop time T2 the timer 32 starts counting the operation time T1, and thereafter repeats the operation time T1 count and the operation stop time T2 count alternately.
  • the motor driver 31 When the signal indicating that the current time is within the operation time is input from the timer 32, the motor driver 31 performs an operation for controlling the operation / stop of the motors 14 and 24.
  • the motor driver 31 controls the operation / stop of the motors 14 and 24 according to the output signal of the determination circuit 34.
  • the motor driver 31 operates the motors 14 and 24 intermittently according to the count operation of the timer 32.
  • a signal indicating that the current time is within the operation time is input from the timer 32 to the motor driver 31.
  • the motor driver 31 controls the operation / stop of the motors 14 and 24.
  • the motor driver 31 controls the operation / stop of the motors 14 and 24 according to the determination result of the determination circuit 34 (S3).
  • the motor driver 31 operates the motors 14 and 24 ( S5).
  • the mist generating unit 10 generates mist and the wind supply unit 20 sends wind, by sending wind to the mist falling from the mist generating unit 10, the direction of the mist is changed to the plant body 70. Mist can be applied. Further, the water droplets on the leaves of the plant body 70 are vaporized, whereby the heat of vaporization is taken from the plant body 70 and the plant body 70 can be cooled.
  • the motor driver 31 may cause the motor 14 and the motor 24 to intermittently operate alternately.
  • the motor driver 31 stops the motors 14 and 24 (S4).
  • the mist generating unit 10 and the wind supply unit 20 stop operating. Accordingly, the mist is not applied to the plant body 70, and the water droplets remain attached to the leaves of the plant body 70, thereby reducing the possibility of causing a growth disorder such as a disease.
  • the motor driver 31 controls the operation / stop of the motors 14 and 24 according to the count operation of the timer 32.
  • the motor driver 31 controls the motors 14 and 24 to operate the mist generating unit 10 and the wind supply unit 20 (S6).
  • the motor driver 31 controls the wind supply unit 20 to start blowing after the mist generating unit 10 starts the operation of generating mist by shifting the timing at which the operations of the motors 14 and 24 are started.
  • the timer 32 starts counting the operation time T1, and when the operation time T1 ends, the timer 32 notifies the motor driver 31 of the elapse of the operation time T1. Output (Yes in S7).
  • the motor driver 31 stops the motors 14 and 24 and stops the operations of the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 when a signal notifying the elapse of the operation time T1 is input from the timer 32 (S8).
  • the motor driver 31 controls the wind supply unit 20 to stop blowing after the mist generating unit 10 stops the operation of generating mist by shifting the timing at which the operations of the motors 14 and 24 are stopped.
  • the timer 32 finishes counting the operation time T1
  • the timer 32 starts counting the operation stop time T2.
  • the timer 32 outputs a signal notifying the elapse of the operation stop time T2 to the motor driver 31. (Yes in S9).
  • the motor driver 31 operates the motors 14 and 24 again to operate the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 (S6).
  • the motor driver 31 repeats the operations from S6 to S9, whereby the operation period and the stop period of the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 are alternately performed. Control to repeat.
  • a signal indicating that the current time is outside the operation time is input from the timer 32 to the motor driver 31.
  • the motor driver 31 stops the motors 14 and 24, and the mist generator 10 and the wind supply unit 20 Stop operation.
  • the control unit 30 operates the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 according to the determination result of the determination circuit 34. Further, when the operation mode is set to mode 2 by the changeover switch 33, the control unit 30 performs control so that the operation period and the stop period of the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 are alternately repeated. The control unit 30 performs control so that the operation period and the stop period of the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 are alternately repeated, but the timing at which the operations of the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 are started / stopped. Can be changed as appropriate. The control unit 30 may control the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 to operate simultaneously.
  • the control unit 30 operates the ventilation fan 61 provided in the agricultural house 60 for a certain period of time after the mist generating unit 10 generates mist and the wind supply unit 20 stops blowing air. Is also preferable.
  • the fan 61 performs the ventilation operation, an airflow is generated in the house, and the vaporization of water droplets attached to the plant body 70 can be accelerated, and the humidity in the house can be reduced.
  • control unit 30 performs control such that the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 operate alternately will be described with reference to FIG.
  • the control unit 30 may operate the mist generation unit 10 first, and operate the wind supply unit 20 after a certain pause time has elapsed since the mist generation unit 10 was stopped.
  • the motor driver 31 of the control unit 30 outputs a drive signal to the motor 14 at time t 1 to drive the water pump 13 and generate mist from the nozzle unit 12.
  • the motor driver 31 stops the output of the drive signal to the motor 14 and stops the generation of mist at the time t2 when a certain spray time T11 has elapsed from the time t1.
  • the spraying time T11 is a time (first operation period) necessary to eject a necessary amount of mist, and is, for example, about 1 second.
  • the motor driver 31 outputs a drive signal to the motor 24 at time t3 when a certain pause time T12 has elapsed from time t2, operates the air pump 23, and jets air from the blowing member 21.
  • the rest time T12 is a time required for a part of the mist ejected from the nozzle portion 12 to fall to the vicinity of the height of the blowout port 211 at the lowest position. For example, when the nozzle part 12 is located at a height of 2 m above the ground, the pause time T12 may be about 1 second.
  • the wind supply unit 20 blows wind from the two upper and lower outlets 211, so that the plant 70 also has an intermediate portion and a lower portion. Mist can be applied. Thereby, since mist is applied not only to the upper part of the plant body 70 but also to the middle part and the lower part, the cooling effect of the plant body 70 is improved.
  • the motor driver 31 stops the output of the drive signal to the motor 24 and stops sending the wind from the blowing member 21 at time t4 when a certain blowing time T13 (second operation period) has elapsed from time t3.
  • the motor driver 31 drives the water pump 13 again and generates mist from the nozzle unit 12 at time t5 when a certain waiting time T14 has elapsed from time t4. Thereafter, by repeating the above operation, after the mist generating unit 10 sprays the mist for a fixed spray time T11 and after the fixed rest time T12 has elapsed, the wind supply unit 20 periodically sends the wind. Repeated.
  • the time from the end of the first operation period (spraying time T11) to the start of the first operation period is the first stop period in which the generation of mist is stopped.
  • a period from the end of the second operation period (air blowing time T13) to the start of the second operation period is a second stop period in which the supply of wind is stopped.
  • control unit 30 When the control unit 30 operates the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 at the same time, it is on the upper side.
  • the control unit 30 controls the wind supply unit 20 to start the operation after the pause time T12 has elapsed since the mist generation unit 10 finished the operation. Therefore, the mist ejected from the mist generating part 10 can fall to the lower side than the outlet port 211 on the upper side, and the mist is also applied to the middle part and the lower part of the plant body 70. Can be cooled.
  • the timing at which the control unit 30 operates / stops the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 is not limited to that shown in FIG.
  • the control unit 30 generates mist from the mist generation unit 10 and then blows wind from the wind supply unit 20. After both the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 are operated for a certain period of time, The operation of the wind supply unit 20 may be stopped after the operation is stopped.
  • the timing at which the control unit 30 operates / stops the mist generation unit 10 and the wind supply unit 20 can be appropriately changed according to the shape, height, cultivation stage of the plant body 70, the width of the passage 52, and the like.
  • spraying time T11, rest time T12, ventilation time T13, and waiting time T14 depend on the installation height of the nozzle part 12 and the blowing member 21, the shape / height / cultivation stage of the plant body 70, the width of the passage 52, and the like. Can be changed as appropriate.
  • a plurality of types of blowing members 21 having different heights of the outlets 211 are prepared, and a switching valve that switches between blowing / stopping is provided for each of the plurality of types of blowing members 21, and the control unit 30 performs each The opening / closing of the switching valve may be individually controlled. Every time the control unit 30 generates mist from the mist generating unit 10, the height of the portion of the plant body 70 where the mist is applied can be changed by switching the type of the blowing member 21 that sends the wind. Mist can be applied to the entire 70.
  • the blowing member 21 may include a plurality of blowing ports 211 provided at different heights and a plurality of valves that open and close each of the plurality of blowing ports 211. And whenever the control part 30 generates mist from the mist generating part 10, you may make it blow a wind from the blowing outlet 211 of desired height by switching opening and closing of each valve. Thereby, the height of the part to which mist is applied in the plant body 70 can be changed, and the mist can be applied to the whole plant body 70.
  • the plant cooling device 1 includes the mist generating unit 10 and the wind supply unit 20.
  • the mist generation part 10 is arrange
  • the wind supply unit 20 sends the wind in the direction intersecting the direction of gravity to the mist falling from the mist generating unit 10.
  • the moving direction of the falling mist can be changed by sending the wind in the direction intersecting the gravity direction to the mist falling from the mist generating unit 10. it can. Therefore, the direction of the mist falling from the mist generating part 10 can be changed to the direction approaching the plant body 70, and mist can be applied to the desired height of the plant body 70. Therefore, since it becomes easy to apply mist also to the intermediate part and the lower part of the plant body 70, the quantity of mist concerning the plant body 70 increases, and the cooling effect of the plant body 70 improves.
  • the wind supply unit 20 has one or two or more blowing members 21 along the direction of gravity having a wind blowing port 211. You may have. One or two or more blowing members 21 may have flexibility.
  • blowing members 21 since 1 or 2 or more blowing members 21 have flexibility, since 1 or 2 or more blowing members 21 can be easily pushed out by hand, 1 or 2 or more The blow-out member 21 is unlikely to obstruct people who pass through the field or work in the field.
  • the one or more blowing members 21 may be resin tubes.
  • the one or more blowing members 21 have a simple structure, and the blowing members 21 are easy to manufacture.
  • the wind supply unit 20 is provided with one or more weights provided at the lower ends of the one or more blowing members 21. 212 may be included.
  • the blowing member 21 is straightened by the weight of the weight 212, it is possible to send wind in the designed direction from the blowing port 211 of the blowing member 21.
  • the mist generating unit 10 transports water in a predetermined direction intersecting the direction of gravity. And a plurality of nozzle portions 12 each generating mist.
  • the several nozzle part 12 should just be provided in the water flow pipe 11 so that it may rank with the said predetermined direction.
  • the wind supply part 20 should just have the 2 or more blowing member 21.
  • FIG. The two or more blowing members 21 may be arranged so that the wind is supplied from the wind supply unit 20 to the mist generated by the plurality of nozzle units 12.
  • the plurality of plant bodies 70 are planted along the longitudinal direction of the water conduit 11, the plurality of plant bodies 70 are misted to cool the plurality of plant bodies 70. be able to.
  • the plant cooling device 1 may further include a control unit 30 in any one of the first to fifth aspects.
  • the control unit 30 includes a first operation period in which the mist generation unit 10 generates mist, a first stop period in which generation of mist is stopped, a second operation period in which the wind supply unit 20 supplies wind, and supply of wind. You may control each 2nd stop period to stop.
  • the control unit 30 may be configured to start the second operation period after starting the first operation period.
  • the control unit 30 controls the wind supply unit 20 to send wind after the mist generated by the mist generation unit 10 has fallen to a certain extent, the middle part of the plant body 70. Mist is also easily applied to the lower side and the cooling effect of the plant body 70 is further improved.
  • control unit 30 starts the second operation period at the timing when the pause time has elapsed from the end of the first operation period. It may be configured.
  • control part 30 since the control part 30 is sending the wind from the wind supply part 20, after dropping mist during the rest time, the intermediate part and lower side of the plant body 70 are sent. In addition, mist is easily applied, and the cooling effect of the plant body 70 is further improved.
  • control unit 30 may be configured to start the first operation period after the second operation period ends.
  • the control unit 30 may start the first operation period at the timing when the second operation period ends, or start the first operation period at the timing when the stop period has elapsed from the end of the second operation period. Also good.

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Abstract

本発明の目的は、植物体の冷却効果を向上できる植物体冷却装置を提供することである。本発明に係る植物体冷却装置（１）はミスト発生部（１０）と風供給部（２０）とを備える。ミスト発生部（１０）は、植物体（７０）が栽培される圃場（５０）の上方に配置されている。ミスト発生部（１０）は、ノズル部（１２）からミストを発生する。風供給部（２０）は、ミスト発生部（１０）から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る。

Description

植物体冷却装置
　本発明は、植物体冷却装置に関し、より詳細には、植物体にミストをかけて冷却する植物体冷却装置に関する。
　従来、植物体にミストを噴霧するミスト散水装置が提案されていた（例えば特許文献１参照）。
　特許文献１のミスト散水装置が背の高い植物体（例えばトマトやキュウリなど）の上方にミストを噴霧した場合、植物体の上部にはミストがかかるが、植物体の中部や下部の葉にはミストが当たりにくくなる可能性があった。
特開２０１３－４６６００号公報
　本発明の目的は、植物体の所望の高さにミストがかかるようにした植物体冷却装置を提供することである。
　本発明に係る一態様の植物体冷却装置は、ミスト発生部と、風供給部とを備えたる。前記ミスト発生部は、植物体が栽培される圃場の上方に配置されて、ミストを発生する。前記風供給部は、前記ミスト発生部から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る。
図１は、実施形態の植物体冷却装置の全体構成図である。 図２は、実施形態の植物体冷却装置の要部を拡大した斜視図である。 図３は、実施形態の植物体冷却装置が備える吹出し部材の別の形態を示す外観図である。 図４は、実施形態の植物体冷却装置のフローチャートである。 図５は、実施形態の植物体冷却装置の動作を説明するタイムチャートである。
　以下、本実施形態に係る植物体冷却装置について図面を参照して説明する。
　本実施形態の植物体冷却装置は、農業用ハウス（ビニルハウスやガラスハウスなど）の内部に設置される。農業用ハウスは、植物体（例えば果菜類）が栽培される圃場に建てられている。植物体冷却装置は、太陽光などでハウス内の温度が上昇した場合に、ハウス内で栽培されている植物体を冷却するために用いられる。本実施形態の植物体冷却装置は、比較的背が高い植物体（例えばトマト、キュウリ、ナスなど）を冷却するために使用される。本実施形態の植物体冷却装置が用いられる農業用ハウスは、いわゆるパッシブ型の環境制御を行う農業用ハウスであり、遮光装置や散水装置や送風装置などの設備機器を備えている。この農業用ハウスでは、これらの設備機器を用いて自然光、水、風などの自然エネルギーを利用することで、エネルギーコストを抑えつつ、ハウス内の環境（例えば温度、湿度など）を植物体の栽培に適した環境に近づけるようなパッシブ型の環境制御を行っている。なお、本実施形態の植物体冷却装置は、農業用ハウスの内部で使用されるものに限定されず、露地栽培の圃場で使用されてもよい。また、以下に説明する構成は本発明の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、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。
　本実施形態の植物体冷却装置１は、図１に示すように、ミスト発生部１０と、風供給部２０とを備える。また、植物体冷却装置１は、ミスト発生部１０及び風供給部２０の動作を制御する制御部３０を更に備えている。
　本実施形態の植物体冷却装置１は、植物体７０が栽培される圃場５０に建てられた農業用ハウス６０において、植物体７０を冷却するために使用される。農業用ハウス６０は、例えば金属製のパイプで組まれた躯体を、ビニルなどの透明又は半透明の被覆材料で覆って形成されている。農業用ハウス６０の内部には、農業用ハウス６０の短手方向（図１に矢印Ｄ１で示す方向）において、複数（図１では２つ）の畝５１が、通行や作業のためのスペースとなる通路５２の両側に設けられている。畝５１は農業用ハウス６０の長手方向（図２に矢印Ｄ２で示す方向）に沿って延びており、畝５１には植物体７０が所定の間隔（植物体７０の大きさに応じた間隔）をあけて植えられている。なお、本実施形態の植物体冷却装置１は土耕栽培を行う圃場５０で使用されるが、例えば防根透水シートを使用した水耕栽培で使用されてもよい。
　ミスト発生部１０は通水管１１とノズル部１２とを備えている。また、本実施形態のミスト発生部１０は水ポンプ１３とモータ１４と水タンク１５とを更に備えている。
　通水管１１は、例えば金属又は合成樹脂で形成された剛体のパイプである。通水管１１は、農業用ハウス６０内の上部に、地面と並行するように配置されている。通水管１１は、畝５１と畝５１との間にある通路５２の上方に、畝５１と並行するように配置されている。なお、通水管１１は剛体のパイプに限定されず、ゴムホースのように柔軟な材料で形成されたチューブでもよい。
　通水管１１にはミストを噴出するノズル部１２が設けられている。通水管１１は送水用の水ポンプ１３と接続されている。水ポンプ１３から送られた水は通水管１１を通りノズル部１２からミストが噴射される。水ポンプ１３はモータ１４によって駆動される。モータ１４は制御部３０によって制御されている。したがって、制御部３０は、モータ１４の回転を制御することによって、水ポンプ１３からの送水を制御し、ノズル部１２がミストを噴射するか否かを制御している。
　本実施形態では、通水管１１には、通水管１１の長手方向（つまり、通水管１１に水が流れる方向）において複数箇所にノズル部１２が設けられている（図２参照）。したがって、ミスト発生部１０は、畝５１の長手方向において複数の箇所でミストを発生させることができる。畝５１の長手方向に沿って複数株の植物体７０が栽培されている場合でも、ミスト発生部１０は各々の植物体７０にミストをかけることができる。
　ノズル部１２は、通路５２の上方であって、例えば地面からの高さが２００～２５０ｃｍ程度の場所に設置されている。また、通路５２の両側に畝５１があるので、ノズル部１２は、農業用ハウス６０の短手方向（図１に矢印Ｄ１で示す方向）における両側にミストの吹出し口１２１を１つずつ備えている。したがって、ノズル部１２は、両側にある吹出し口１２１から、通路５２の両側に向けてミストを噴射することができる。本実施形態のノズル部１２は、農業用ハウス６０の短手方向における両側に吹出し口１２１を１つずつ備えているが、農業用ハウス６０の短手方向における両側にそれぞれ複数の吹出し口を備えてもよい。これにより、ノズル部１２は、通路５２の両側にある畝５１に向かって均等にミストを噴出できる。
　ここにおいて、本実施形態の植物体冷却装置１は、植物体７０の葉などにミストをかけることで植物体７０を直接冷却し、更に水が気化する際に気化熱を奪うことで植物体７０を冷却することを目的としている。したがって、ノズル部１２から噴出されるミストの粒径は、空気中で蒸発しない程度の大きさであることが好ましい。また、植物体７０がトマトやキュウリなどの果菜類である場合、植物体７０の葉に水が過剰に付着していると、果実が割れたり（裂果）、ヘタの部分がコルク状に変質したりするなどの生育障害が発生する可能性がある。よって、ノズル部１２から噴出されるミストの粒径は、風が当たることで容易に気化する程度の大きさであることが好ましい。なお、本実施形態では、ノズル部１２が、例えば粒径が１０μｍ以上かつ１００μｍ以下のミストを噴出するようなノズルであるが、栽培する植物体７０の品種や農業用ハウス６０の内部の環境に応じてミストの粒径は設定されればよい。
　風供給部２０は吹出し部材２１を備える。また、本実施形態の風供給部２０は通気管２２と送風用のエアポンプ２３とモータ２４とを更に備えている。
　通気管２２は、例えば金属又は合成樹脂で形成された剛体のパイプである。通気管２２は、農業用ハウス６０内の上部に、地面と並行するように配置されている。通気管２２は、通路５２の上方に、農業用ハウス６０の長手方向に沿って、通水管１１と並行するように配置されている。なお、通気管２２は剛体のパイプに限定されず、ゴムホースのように柔軟な材料で形成されたチューブでもよい。
　通気管２２には吹出し部材２１が取り付けられている。吹出し部材２１は、畝５１と畝５１との間にある通路５２において、畝５１に植えられた植物体７０の側方に位置するように、通気管２２から吊り下げられている。なお、吹出し部材２１は、農業用ハウス６０の長手方向において、ノズル部１２と同じ位置に設けられてもよいし、隣接するノズル部１２の中間位置に設けられてもよい。
　通気管２２は送風用のエアポンプ２３と接続されている。エアポンプ２３から送られた空気は通気管２２及び吹出し部材２１を通り、吹出し口２１１から風が送られる。エアポンプ２３はモータ２４によって駆動される。モータ２４は制御部３０によって制御されている。したがって、制御部３０は、モータ２４の回転を制御することによって、エアポンプ２３からの送風を制御し、吹出し部材２１が風を送るか否かを制御している。
　ところで、本実施形態の吹出し部材２１はチューブ状に形成されている。吹出し部材２１には、冷却対象の植物体７０に合わせた高さに、風を吹き出すための吹出し口２１１が設けられている（図１及び図２参照）。吹出し部材２１の吹出し口２１１は、ノズル部１２の吹出し口１２１よりも下側に配置されている。吹出し部材２１は、ノズル部１２から落下してくるミストに、吹出し口２１１から重力方向と交差する方向の風を送る。すなわち、吹出し部材２１は、ノズル部１２から落下してくるミストに風を送ることで、ミストが移動する方向を、畝５１に植えられた植物体７０の方向に変化させており、植物体７０の中部及び下部の葉にミストを付着させている。図１では、ノズル部１２から落下してくるミストの軌道の一例を一点鎖線の矢印線Ｒ１で示し、吹出し口２１１から噴出する風の軌道の一例を点線の矢印線Ｒ２で示している。なお、吹出し部材２１の吹出し口２１１から風を吹き出す方向は水平方向でも斜め上方でも斜め下方でもよく、栽培対象の植物体７０の形状・背丈・栽培ステージや、通路５２の幅などに応じて適宜変更が可能である。
　吹出し部材２１は、畝５１と畝５１との間の通路５２に配置されるので、農業用ハウス６０の短手方向において吹出し部材２１の両側に冷却対象の植物体７０が存在する。したがって、吹出し部材２１には、通路５２の両側の植物体７０に向かってそれぞれ風を送れるように、農業用ハウス６０の短手方向における両側に同数の吹出し口２１１を備えることが好ましい。すなわち、吹出し部材２１は、吹出し部材２１の中心線に対して線対称な位置に吹出し口２１１を備えていればよく、通路５２の両側にある植物体７０に向かって風を送ることができる。
　また、吹出し部材２１は、通路５２の両側にある２つの畝５１のそれぞれに対向する部位に、２つ以上の吹出し口２１１を備えることが好ましい。吹出し部材２１は、例えば上下方向における中間部と下端部とに吹出し口２１１を備えていればよい。吹出し部材２１が、上下方向における中間部と下端部とに吹出し口２１１を備えることで、植物体７０の中間部や下部の葉にミストを均等にかけることができる。ここで、上下方向における中間部と下端部とに吹出し口２１１を備える場合、下側にある吹出し口２１１の開口面積を大きくしたり、下側にある吹出し口２１１の数を増やしたりすることが好ましい。これにより、中間部の吹出し口２１１から噴出される風量と、下端部の吹出し口２１１から噴出される風量とを同程度にすることができる。
　また、吹出し部材２１は、畝５１と畝５１との間の通路５２に配置されるので、植物体７０に照射される太陽光を減衰させないように、太陽光を透過する透明又は半透明の材料で形成されるのが好ましい。
　また、吹出し部材２１は、通路５２の上方に位置する通気管２２から吊り下げられている。吹出し部材２１の下端は、植物体７０の中間部よりも下側に位置している。したがって、吹出し部材２１が、通路５２を通行したり通路５２で農作業を行ったりする人の邪魔にならないことが望ましい。本実施形態の吹出し部材２１は、柔らかいゴムや合成樹脂などの樹脂材料でチューブ状に形成されている。なお、吹出し部材２１は、例えば帯板状の樹脂製シートを短手方向における両端部が重なり合うように丸め、重ね合わせた部分を融着することでチューブ状に形成されてもよい。また、吹出し部材２１は、例えば帯板状の２枚の樹脂製シートを重ね合わせ、２枚の樹脂製シートの長手辺を互いに融着することで、チューブ状に形成されてもよい。
　吹出し部材２１は、柔らかいゴムや合成樹脂などの樹脂材料でチューブ状に形成されているので、通気管２２から吊り下げられた吹出し部材２１を手で押して容易にどけることができる。したがって、吹出し部材２１が通気管２２から吊り下がっていても、吹出し部材２１を手で押すことで容易にどけることができるから、吹出し部材２１が通路５２を通行したり通路５２で作業を行ったりする人の邪魔になりにくい。
　ところで、吹出し部材２１は下端に錘２１２を備えてもよい（図３参照）。吹出し部材２１は柔らかい材料で形成されているため、吹出し部材２１を構成する材料の張力や、保管時についた折り目や、風・人間・機械などが吹出し部材２１に当たった影響などで、吹出し部材２１が曲がった状態で使用される可能性がある。吹出し部材２１が、正規の状態から曲がった状態で使用されると、吹出し口２１１から吹き出される風の向きが設計時の方向からずれ、植物体７０にミストがかからない可能性がある。そこで、吹出し部材２１の下端に錘２１２を取り付けてもよく、錘２１２の重さで吹出し部材２１が鉛直下向きに引っ張られることで、吹出し部材２１が真っ直ぐに伸びることになる。したがって、吹出し口２１１から吹き出される風の向きを設計通りの方向にすることができ、植物体７０により確実にミストをかけることができる。
　なお、錘２１２の重さで吹出し部材２１が真っ直ぐになるのであれば、錘２１２の材料や形状や重量は特に限定されないが、通路５２を通る人や機械などが錘２１２に当たることを考慮すると、錘２１２の材料は比較的柔らかい材料であることが好ましい。また、錘２１２の重量は、天然ゴムや合成樹脂などの樹脂で形成された吹出し部材２１が錘２１２の重さで真っ直ぐに引っ張られる程度の重量であればよい。例えば吹出し部材２１が直径１０ｍｍ程度のチューブ状であれば、錘２１２の重さは５０～１００ｇ程度であればよい。
　制御部３０は、モータドライバ３１と、タイマ３２と、切替スイッチ３３と、判定回路３４と、温度設定器３９と、湿度設定器４０と、照度設定器４１とを備える。
　判定回路３４は、ＯＲ回路３５と、比較器３６～３８とを備えている。判定回路３４は、農業用ハウス６０の内部の環境（温度、湿度、照度）がミストを散布して植物体７０を冷却するのに適した環境であるか否かを判定する。ミストが散布された場合に植物体７０に付着した水滴が蒸発しなければ、植物体７０に水滴が付着したままの状態となって、植物体７０の生育に悪影響を及ぼす可能性がある。判定回路３４には、植物体７０に付着した水滴が蒸発しやすい環境であるか否かを判定する判定条件（温度、湿度、照度の各条件）が設定されており、ハウス内の環境が判定条件を満たしているか否かを判断する。
　比較器３６は例えばオペアンプである。比較器３６は、温度センサ４２の検出温度と、設定温度との高低を比較する。設定温度は、ユーザによって温度設定器３９を用いてあらかじめ設定されている。温度センサ４２は例えばサーミスタや測温抵抗体などを用いた温度センサである。温度センサ４２は、農業用ハウス６０の内部において、植物体７０の周囲温度と同程度の温度と予想される場所で温度を測定する。温度センサ４２の検出温度が設定温度以上になると、比較器３６の出力はＨレベルになる。温度センサ４２の検出温度が設定温度未満になると、比較器３６の出力はＬレベルになる。
　比較器３７は例えばオペアンプである。比較器３７は、湿度センサ４３の検出湿度と、設定湿度との高低を比較する。設定湿度は、ユーザによって湿度設定器４０を用いてあらかじめ設定されている。湿度センサ４３は、農業用ハウス６０の内部において、植物体７０の周囲の湿度と同程度の湿度と予想される場所で湿度を測定する。湿度センサ４３の検出湿度が設定湿度以下になると、比較器３７の出力はＨレベルになる。湿度センサ４３の検出湿度が設定湿度よりも高くなると、比較器３７の出力はＬレベルになる。
　比較器３８は例えばオペアンプである。比較器３８は、照度センサ４４の検出照度と、設定照度との高低を比較する。設定照度は、ユーザによって照度設定器４１を用いてあらかじめ設定されている。照度センサ４４は、農業用ハウス６０の上部であって、日射を遮る遮蔽物がない場所で照度を測定する。照度センサ４４の検出照度が設定照度以上になると、比較器３８の出力はＨレベルになる。照度センサ４４の検出照度が設定照度未満になると、比較器３８の出力はＬレベルになる。
　ＯＲ回路３５は、比較器３６，３７，３８の出力の論理和の信号を出力する。比較器３６，３７，３８の出力のうち少なくともいずれか１つの出力がＨレベルであれば、ＯＲ回路３５の出力はＨレベルとなる。比較器３６，３７，３８の出力が全てＬレベルであれば、ＯＲ回路３５の出力はＬレベルとなる。
　切替スイッチ３３は、ユーザの操作に応じて、制御部３０の運転モードをモード１及びモード２のいずれかに設定するスイッチである。
　モード１は、モータドライバ３１が判定回路３４の判定結果に応じてモータ１４，２４の運転／停止を制御する運転モードである。モード１に設定された場合、切替スイッチ３３は、判定回路３４の出力端とモータドライバ３１の入力端とを電気的に接続し、タイマ３２の入力端を例えば回路のグランドに接続する。タイマ３２は、入力端が回路のグランドに接続されることで、モード１に設定されたと判断する。モード１では、モータドライバ３１は、判定回路３４の判定結果に応じてモータ１４，２４の運転／停止を制御する。すなわち、判定回路３４の出力がＨレベルになると（つまり、農業用ハウス６０の内部の環境が判定条件を満たしていれば）、モータドライバ３１はモータ１４，２４を運転させる。また、判定回路３４の出力がＬレベルになると（つまり、農業用ハウス６０の内部の環境が判定条件を満たしていなければ）、モータドライバ３１はモータ１４，２４を停止させる。
　モード２は、モータドライバ３１が、タイマ３２のカウント結果に応じてモータ１４，２４を間欠的に運転させる運転モードである。モード２に設定された場合、切替スイッチ３３は、判定回路３４の出力端とモータドライバ３１の入力端との間を遮断し、タイマ３２の入力端を例えば一定電圧にプルアップする。タイマ３２は、入力端が一定電圧にプルアップされることで、モード２に設定されたと判断して運転時間及び運転停止時間のカウントを行う。モータドライバ３１は、判定回路３４の出力信号が入力される入力端がオープン状態となったことからモード２に切り替わったと判断する。モータドライバ３１は、モード２では、タイマ３２の判定結果に応じてモータ１４，２４の運転／停止を制御する。
　タイマ３２には、１日の中で植物体冷却装置１を動作させることができる運転時間（例えば１１時から１５時まで）があらかじめ設定されている。また、タイマ３２には、運転モードがモード２に設定されている場合にモータ１４，２４を運転させる運転時間Ｔ１と、モータ１４，２４を停止させる運転停止時間Ｔ２とがあらかじめ設定されている。タイマ３２は、現在の時刻を計時する機能を有し、現在の時刻が運転時間内であれば、現在の時刻が運転時間内であることを示す信号をモータドライバ３１に出力する。また、切替スイッチ３３を用いてモード２に設定された場合、タイマ３２は、運転時間Ｔ１及び運転停止時間Ｔ２のカウントを交互に行う。切替スイッチ３３を用いてモード２に設定されると、タイマ３２は運転時間Ｔ１のカウントを開始する。タイマ３２は、運転時間Ｔ１のカウントを終了すると、運転時間Ｔ１の終了を示す信号をモータドライバ３１に出力する。また、タイマ３２は、運転時間Ｔ１のカウントを終了すると、運転停止時間Ｔ２のカウントを開始し、運転停止時間Ｔ２のカウントを終了すると、運転停止時間Ｔ２の終了を示す信号をモータドライバ３１に出力する。また、タイマ３２は、運転停止時間Ｔ２のカウントを終了すると、運転時間Ｔ１のカウントを開始しており、以後、運転時間Ｔ１のカウントと運転停止時間Ｔ２のカウントを交互に繰り返す。
　モータドライバ３１は、タイマ３２から現在の時刻が運転時間内であることを示す信号が入力されると、モータ１４，２４の運転／停止を制御する動作を行う。ここで、切替スイッチ３３を用いて運転モードがモード１に設定されていれば、モータドライバ３１は、判定回路３４の出力信号に応じてモータ１４，２４の運転／停止を制御する。一方、切替スイッチ３３を用いて運転モードがモード２に設定されていれば、モータドライバ３１は、タイマ３２のカウント動作に応じて、モータ１４，２４を間欠的に運転する。
　ここで、植物体冷却装置１の動作を図４のフローチャートにしたがって説明する。
　現在の時刻が運転時間内になると、タイマ３２から現在の時刻が運転時間内であることを示す信号がモータドライバ３１に入力される。モータドライバ３１は、タイマ３２から現在の時刻が運転時間内であることを示す信号が入力されると（Ｓ１のＹｅｓ）、モータ１４，２４の運転／停止を制御する。
　ここで、切替スイッチ３３によってモード１に設定されていれば（Ｓ２：モード１）、モータドライバ３１は判定回路３４の判定結果に応じてモータ１４，２４の運転／停止を制御する（Ｓ３）。
　農業用ハウス６０内の環境が運転条件（上記の判定条件）を満たし、判定回路３４の出力がＨレベルとなっていれば（Ｓ３のＹｅｓ）、モータドライバ３１はモータ１４，２４を運転させる（Ｓ５）。このとき、ミスト発生部１０がミストを発生し、風供給部２０が風を送るので、ミスト発生部１０から落下してくるミストに風を送ることで、ミストの向きを変えて植物体７０にミストをかけることができる。また、植物体７０の葉などにかかった水滴が気化することで、植物体７０から気化熱を奪って、植物体７０を冷却することができる。なお、判定回路３４の出力がＨレベルとなっている場合、モータドライバ３１は、モータ１４とモータ２４とを間欠的に交互に運転させてもよい。
　農業用ハウス６０内の環境が運転条件を満たしておらず、判定回路３４の出力がＬレベルとなっていれば（Ｓ３のＮｏ）、モータドライバ３１はモータ１４，２４を停止させる（Ｓ４）。ハウス内の環境が運転条件を満たしていない場合は、ミスト発生部１０及び風供給部２０が動作を停止する。したがって、植物体７０にミストがかけられることがなく、植物体７０の葉などに水滴が付着したままの状態となることで、病気などの生育障害が発生する可能性が低下する。
　一方、Ｓ２において、切替スイッチ３３によってモード２に設定されていれば（Ｓ２：モード２）、モータドライバ３１はタイマ３２のカウント動作にしたがってモータ１４，２４の運転／停止を制御する。
　まず、モータドライバ３１は、モータ１４，２４を制御して、ミスト発生部１０及び風供給部２０を動作させる（Ｓ６）。モータドライバ３１は、モータ１４，２４の動作を開始させるタイミングをずらすことで、ミスト発生部１０がミストを発生する動作を開始した後に風供給部２０が送風を開始するように制御している。
　モータドライバ３１がモータ１４，２４の運転を開始すると、タイマ３２は、運転時間Ｔ１のカウントを開始し、運転時間Ｔ１のカウントが終了すると、運転時間Ｔ１の経過を通知する信号をモータドライバ３１に出力する（Ｓ７のＹｅｓ）。モータドライバ３１は、タイマ３２から運転時間Ｔ１の経過を通知する信号が入力されると、モータ１４，２４を停止させて、ミスト発生部１０及び風供給部２０の動作を停止させる（Ｓ８）。モータドライバ３１は、モータ１４，２４の動作を停止させるタイミングをずらすことで、ミスト発生部１０がミストを発生する動作を停止した後に風供給部２０が送風を停止するように制御している。
　タイマ３２は、運転時間Ｔ１のカウントを終了すると、運転停止時間Ｔ２のカウントを開始し、運転停止時間Ｔ２のカウントが終了すると、運転停止時間Ｔ２の経過を通知する信号をモータドライバ３１に出力する（Ｓ９のＹｅｓ）。モータドライバ３１は、タイマ３２から運転停止時間Ｔ２の経過を通知する信号が入力されると、再びモータ１４，２４を運転させて、ミスト発生部１０及び風供給部２０を動作させる（Ｓ６）。このように、現在の時刻が運転時間内であれば、モータドライバ３１は、Ｓ６からＳ９までの動作を繰り返すことによって、ミスト発生部１０及び風供給部２０の運転期間と停止期間とが交互に繰り返すように制御する。
　一方、Ｓ１において、現在の時刻が運転時間外になると、タイマ３２から現在の時刻が運転時間外であることを示す信号がモータドライバ３１に入力される。モータドライバ３１は、タイマ３２から現在の時刻が運転時間外であることを示す信号が入力されると（Ｓ１のＮｏ）、モータ１４，２４を停止させ、ミスト発生部１０及び風供給部２０の動作を停止させる。
　以上のように、切替スイッチ３３によって運転モードがモード１に設定されている場合、制御部３０は、判定回路３４の判定結果に応じて、ミスト発生部１０及び風供給部２０を動作させる。また、切替スイッチ３３によって運転モードがモード２に設定されている場合、制御部３０は、ミスト発生部１０及び風供給部２０の運転期間と停止期間とが交互に繰り返すように制御する。制御部３０は、ミスト発生部１０及び風供給部２０の運転期間と停止期間とが交互に繰り返すように制御しているが、ミスト発生部１０及び風供給部２０の動作を開始／停止させるタイミングは適宜変更が可能である。制御部３０は、ミスト発生部１０及び風供給部２０が同時に動作するように制御してもよい。
　なお、制御部３０は、ミスト発生部１０がミストを発生させた後に、風供給部２０が送風を停止した状態で、農業用ハウス６０に設けられた換気用のファン６１を一定時間動作させることも好ましい。ファン６１が換気動作を行うことで、ハウス内に気流が発生して、植物体７０に付着した水滴の気化を早めることができ、またハウス内の湿度を低下させることができる。
　以下では、制御部３０が、ミスト発生部１０と風供給部２０とを交互に動作させるような制御を行う形態について図５を参照して説明する。
　制御部３０は、ミスト発生部１０を先に動作させ、ミスト発生部１０を停止させてから一定の休止時間が経過した後に、風供給部２０を動作させてもよい。
　すなわち、制御部３０のモータドライバ３１が、時刻ｔ１においてモータ１４に駆動信号を出力して、水ポンプ１３を駆動させ、ノズル部１２からミストを発生させる。モータドライバ３１は、時刻ｔ１から一定の噴霧時間Ｔ１１が経過した時刻ｔ２において、モータ１４への駆動信号の出力を停止させ、ミストの発生を停止させる。ここで、噴霧時間Ｔ１１は、必要な量のミストを噴出するのに必要な時間（第１運転期間）であり、例えば１秒程度である。
　モータドライバ３１は、時刻ｔ２から一定の休止時間Ｔ１２が経過した時刻ｔ３において、モータ２４に駆動信号を出力して、エアポンプ２３を動作させ、吹出し部材２１から風を噴出させる。休止時間Ｔ１２は、ノズル部１２から噴出されたミストの一部が、最も低い位置にある吹出し口２１１の高さ付近まで落下するのに必要な時間である。例えばノズル部１２が地上２ｍの高さに位置する場合、休止時間Ｔ１２は１秒程度でよい。ミスト発生部１０がミストを発生してから、休止時間Ｔ１２が経過した後に、風供給部２０が上下２箇所の吹出し口２１１から風を噴出することで、植物体７０の中間部や下部にもミストをかけることができる。これにより、植物体７０の上部だけでなく中間部や下部にもミストがかかるから、植物体７０の冷却効果が向上する。
　モータドライバ３１は、時刻ｔ３から一定の送風時間Ｔ１３（第２運転期間）が経過した時刻ｔ４において、モータ２４への駆動信号の出力を停止させ、吹出し部材２１から風を送るのを停止させる。
　モータドライバ３１は、時刻ｔ４から一定の待ち時間Ｔ１４が経過した時刻ｔ５において、水ポンプ１３を再び駆動させ、ノズル部１２からミストを発生させる。以後、上記の動作を繰り返すことで、ミスト発生部１０がミストを一定の噴霧時間Ｔ１１だけ噴霧してから、一定の休止時間Ｔ１２が経過した後に、風供給部２０が風を送る動作が周期的に繰り返される。ここにおいて、第１運転期間（噴霧時間Ｔ１１）が終了してから、再び、第１運転期間が開始するまでの時間が、ミストの発生を停止する第１停止期間となる。また、第２運転期間（送風時間Ｔ１３）が終了してから、再び、第２運転期間が開始するまでの期間が、風の供給を停止する第２停止期間となる。
　制御部３０が、ミスト発生部１０と風供給部２０とを同時に動作させると、上側にある。
　吹出し口２１１から噴出された風でミストの方向が変えられるから、植物体７０の下部にミストがかかりにくくなる可能性がある。そこで、制御部３０は、ミスト発生部１０が動作を終了してから休止時間Ｔ１２が経過した後に、風供給部２０が動作を開始するように制御している。したがって、ミスト発生部１０から噴出されたミストは、上側にある吹出し口２１１よりも下側まで落下することができ、植物体７０の中間部や下部にもミストがかかるため、植物体７０を全体的に冷却できる。
　なお、制御部３０が、ミスト発生部１０及び風供給部２０をそれぞれ運転／停止させるタイミングは図５の形態に限定されない。制御部３０は、ミスト発生部１０からミストを発生させた後に風供給部２０から風を送風させ、ミスト発生部１０及び風供給部２０を両方共に一定時間動作させた後に、ミスト発生部１０の動作を停止させてから風供給部２０の動作を停止させてもよい。制御部３０が、ミスト発生部１０及び風供給部２０をそれぞれ運転／停止させるタイミングは、植物体７０の形状・背丈・栽培ステージや、通路５２の幅などに応じて適宜変更が可能である。
　なお、噴霧時間Ｔ１１、休止時間Ｔ１２、送風時間Ｔ１３、待ち時間Ｔ１４は、ノズル部１２や吹出し部材２１の設置高さや、植物体７０の形状・背丈・栽培ステージや、通路５２の幅などに応じて適宜変更が可能である。
　また、本実施形態において、吹出し口２１１の高さが異なる複数種類の吹出し部材２１を用意し、複数種類の吹出し部材２１の各々について送風／停止を切り替える切替弁を設けて、制御部３０が各切替弁の開閉を個別に制御してもよい。制御部３０が、ミスト発生部１０からミストを発生させるたびに、風を送る吹出し部材２１の種類を切り替えることで、植物体７０においてミストがかけられる部分の高さを変えることができ、植物体７０の全体にミストをかけることができる。
　なお、吹出し部材２１が、異なる高さに設けられた複数の吹出し口２１１と、複数の吹出し口２１１の各々を開閉する複数の弁とを備えてもよい。そして、制御部３０が、ミスト発生部１０からミストを発生させるたびに、各弁の開閉を切り替えることで、所望の高さの吹出し口２１１から風を噴出させるようにしてもよい。これにより、植物体７０においてミストがかけられる部分の高さを変えることができ、植物体７０の全体にミストをかけることができる。
　以上説明したように、本発明に係る第１の態様の植物体冷却装置１は、ミスト発生部１０と、風供給部２０とを備える。ミスト発生部１０は、植物体７０が栽培される圃場５０の上方に配置されて、ミストを発生する。風供給部２０は、ミスト発生部１０から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る。
　第１の態様によれば、ミスト発生部１０から落下してくるミストに、風供給部２０が重力方向と交差する方向の風を送ることで、落下してくるミストの移動方向を変えることができる。したがって、ミスト発生部１０から落下してくるミストの方向を植物体７０に近づく向きに変えることができ、植物体７０の所望の高さにミストをかけることができる。よって、植物体７０の中間部や下部にもミストがかかりやすくなるから、植物体７０にかかるミストの量が増え、植物体７０の冷却効果が向上する。
　本発明に係る第２の態様の植物体冷却装置１では、第１の態様において、風供給部２０は、風の吹出し口２１１を有して重力方向に沿った１又は２以上の吹出し部材２１を有してもよい。１又は２以上の吹出し部材２１は、可撓性を有していてもよい。
　第２の態様によれば、１又は２以上の吹出し部材２１は可撓性を有しているので、１又は２以上の吹出し部材２１を容易に手で押しのけることができるから、１又は２以上の吹出し部材２１が圃場を通行したり圃場で作業したりする人の邪魔になりにくい。
　本発明に係る第３の態様の植物体冷却装置１では、第２の態様において、１又は２以上の吹出し部材２１は、樹脂製のチューブであってもよい。
　第３の態様によれば、１又は２以上の吹出し部材２１は簡単な構造であり、吹出し部材２１の製造が容易である。
　本発明に係る第４の態様の植物体冷却装置１では、第２又は第３の態様において、風供給部２０は、１又は２以上の吹出し部材２１の下端に設けられる１又は２以上の錘２１２を有してもよい。
　第４の態様によれば、吹出し部材２１が錘２１２の重さで真っ直ぐになるから、吹出し部材２１の吹出し口２１１から設計通りの方向に風を送ることができる。
　本発明に係る第５の態様の植物体冷却装置１では、第２～第４のいずれか１つの態様において、ミスト発生部１０は、重力方向と交差する所定方向に水を搬送する通水管１１と、それぞれミストを発生する複数のノズル部１２とを備えてもよい。複数のノズル部１２は、前記所定方向において並ぶように通水管１１に設けられていればよい。風供給部２０は２以上の吹出し部材２１を有していればよい。２以上の吹出し部材２１は、複数のノズル部１２が発生するミストに対して風供給部２０から風が供給されるように、配置されていればよい。
　第５の態様によれば、通水管１１の長手方向に沿うように複数の植物体７０が植えられている場合でも、複数の植物体７０にミストをかけて、複数の植物体７０を冷却することができる。
　本発明に係る第６の態様の植物体冷却装置１は、第１～第５のいずれか１つの態様において、制御部３０を更に備えてもよい。制御部３０は、ミスト発生部１０がミストを発生する第１運転期間とミストの発生を停止する第１停止期間、及び、風供給部２０が風を供給する第２運転期間と風の供給を停止する第２停止期間をそれぞれ制御してもよい。制御部３０は、第１運転期間を開始した後に第２運転期間を開始するように構成されてもよい。
　第６の態様によれば、ミスト発生部１０が発生したミストがある程度まで落下した後で、制御部３０が、風供給部２０から風を送らせるように制御すれば、植物体７０の中間部や下側にもミストがかかりやすくなり、植物体７０の冷却効果が更に向上する。
　本発明に係る第７の態様の植物体冷却装置１では、第６の態様において、制御部３０は、第１運転期間の終了から休止時間が経過したタイミングで第２運転期間を開始するように構成されてもよい。
　第７の態様によれば、休止時間が経過する間にミストを落下させた後で、制御部３０が、風供給部２０から風を送らせているから、植物体７０の中間部や下側にもミストがかかりやすくなり、植物体７０の冷却効果が更に向上する。
　本発明に係る第８の態様の植物体冷却装置１では、第７の態様において、制御部３０は、第２運転期間が終了した後に第１運転期間を開始するように構成されてもよい。
　第８の態様によれば、風供給部２０が送風を停止している状態で、ミスト発生部１０がミストを発生する第１運転期間を開始させることができる。なお、制御部３０は、第２運転期間が終了したタイミングで第１運転期間を開始させてもよいし、第２運転期間の終了から停止期間が経過したタイミングで第１運転期間を開始させてもよい。
　１　植物体冷却装置
　１０　ミスト発生部
　１１　通水管
　１２　ノズル部
　２０　風供給部
　２１　吹出し部材
　２２　通気管
　３０　制御部
　５０　圃場
　５１　畝
　５２　通路
　６０　農業用ハウス
　７０　植物体
　２１１　吹出し口
　２１２　錘

Claims (8)

  1. 　植物体が栽培される圃場の上方に配置されてミストを発生するミスト発生部と、
    　前記ミスト発生部から落下してくるミストに、重力方向と交差する方向の風を送る風供給部と、
    　を備えた、
    　ことを特徴とする植物体冷却装置。
  2. 　前記風供給部は、風の吹出口を有して前記重力方向に沿った１又は２以上の吹出し部材を有し、
    　前記１又は２以上の吹出し部材は可撓性を有する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の植物体冷却装置。
  3. 　前記１又は２以上の吹出し部材は樹脂製のチューブである、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の植物体冷却装置。
  4. 　前記風供給部は、前記１又は２以上の吹出し部材の下端に設けられる１又は２以上の錘を有する、
    　ことを特徴とする請求項２又は３に記載の植物体冷却装置。
  5. 　前記ミスト発生部は、前記重力方向と交差する所定方向に水を搬送する通水管と、それぞれミストを発生する複数のノズル部とを備え、
    　前記複数のノズル部は、前記所定方向において並ぶように前記通水管に設けられており、
    　前記風供給部は前記２以上の吹出し部材を有し、
    　前記２以上の吹出し部材は、前記複数のノズル部が発生するミストに対して前記風供給部から風が供給されるように、配置される、
    　ことを特徴とする請求項２～４のいずれか１項に記載の植物体冷却装置。
  6. 　前記ミスト発生部がミストを発生する第１運転期間とミストの発生を停止する第１停止期間、及び、前記風供給部が風を供給する第２運転期間と風の供給を停止する第２停止期間をそれぞれ制御する制御部を更に備え、
    　前記制御部は、前記第１運転期間を開始した後に前記第２運転期間を開始するように構成される、
    　ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の植物体冷却装置。
  7. 　前記制御部は、前記第１運転期間の終了から休止時間が経過したタイミングで前記第２運転期間を開始するように構成される、
    　ことを特徴とする請求項６に記載の植物体冷却装置。
  8. 　前記制御部は、前記第２運転期間が終了した後に前記第１運転期間を開始するように構成される、
    　ことを特徴とする請求項７に記載の植物体冷却装置。
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