(57)【要約】  植物体（２）にミストを噴霧するミスト噴霧部（１００）を有する農業用ハウス（１）であって、農業用ハウス（１）内の特定箇所の温度を計測する測温体（４００）と、測温体（４００）で計測された温度から、ミスト噴霧部（１００）で噴霧されたミストによる特定箇所の濡れ状態を推定して、ミスト噴霧部（１００）の制御を行う制御部（５００）と、を備え、測温体（４００）は、測温する機能を有する測温部位（測温部（４１０））が、測温部位以外の他の部位よりも高い位置となるように配置されている。
2019123933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物体にミストを噴霧するミスト噴霧部を有する農業用ハウスであって、
前記農業用ハウス内の特定箇所の温度を計測する測温体と、
前記測温体で計測された温度から、前記ミスト噴霧部で噴霧されたミストによる前記特定箇所の濡れ状態を推定して、前記ミスト噴霧部の制御を行う制御部と、を備え、
前記測温体は、測温する機能を有する測温部位が、前記測温部位以外の他の部位よりも高い位置となるように配置されている、
農業用ハウス。
【請求項２】
前記測温体は、水平軸に対して１５度以上９０度以下の角度で傾斜する姿勢で配置されている、
請求項１記載の農業用ハウス。
【請求項３】
前記植物体の葉を模擬した模擬部材を更に備え、
前記特定箇所は、前記模擬部材の表面である、
請求項１又は２記載の農業用ハウス。
【請求項４】
前記特定箇所は、前記植物体の葉の表面である、
請求項１又は２記載の農業用ハウス。
【請求項５】
前記測温体は、熱電対によって構成されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の農業用ハウス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業用ハウスに関する。
【背景技術】
【０００２】
農作物等の植物体を育成する環境を制御するために、ビニールハウス又はパイプハウス等と呼ばれる小屋（ハウス本体）によって構成された農業用ハウスが用いられている。この種の農業用ハウスでは、太陽光の入射を可能にして外部環境を取り込みながらも、温度、湿度又は照度等の農業用ハウスの内部環境を管理することによって、植物体の育成に適した育成環境を構築している。【０００３】
例えば、従来、農業用ハウス内の温度を管理する技術として、ダクトを用いて農業用ハウス内に温風又は冷風を供給したり、温水又は冷水を通す配管を農業用ハウス内に敷設したりすることで、農業用ハウス内の温度を調節する方法が知られている。【０００４】
近年、温風又は冷風等を農業用ハウス内に供給するのではなく、農業用ハウス内でミストを噴霧することによって農業用ハウス内の温度を調節する技術が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０５７５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、農業用ハウス内でミストを噴霧すると、植物体にミストが付着する。この場合、付着したミストにより植物体が長時間濡れた状態になってしまうと、植物体が腐ったり病気になったりするおそれがある。【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ミストの付着による植物体への悪影響を抑制しつつミストの噴霧を行うことができる農業用ハウスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る農業用ハウスの一態様は、植物体にミストを噴霧するミスト噴霧部を有する農業用ハウスであって、前記農業用ハウス内の特定箇所の温度を計測する測温体と、前記測温体で計測された温度から、前記ミスト噴霧部で噴霧されたミストによる前記特定箇所の濡れ状態を推定して、前記ミスト噴霧部の制御を行う制御部と、を備え、前記測温体は、測温する機能を有する測温部位が、前記測温部位以外の他の部位よりも高い位置となるように配置されている。
【発明の効果】
【０００９】
植物体にミストが噴霧される環境下において、ミストの付着による植物体への悪影響を抑制しつつミストの噴霧を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態に係る農業用ハウスの外観を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る農業用ハウスを模式的に示す概略水平断面図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る農業用ハウスを模式的に示す概略横断面図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る農業用ハウス内の部分拡大図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る農業用ハウスにおいて、ミストを噴霧する様子を模式的に示す概略横断面図である。
【図６】図６は、測温部が鉛直下方に存在するように配置した場合の測温体の配置例を示す図である。
【図７】図７は、測温部が他の部位よりも低い位置に存在するように配置した場合の測温体の配置例を示す図である。
【図８】図８は、測温部が他の部位よりも高い位置に存在するように配置した場合の測温体の配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程（ステップ）及び工程の順序等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１２】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１３】
（実施の形態）
実施の形態に係る農業用ハウス１について、図１〜図５を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る農業用ハウス１の外観を模式的に示す斜視図である。図２及び図３は、同農業用ハウス１を模式的に示す概略水平断面図及び概略横断面図である。図４は、同農業用ハウス１内の部分拡大図である。図５は、同農業用ハウス１において、ミストを噴霧する様子を模式的に示す概略横断面図である。なお、図１では、植物体２を図示していない。
【００１４】
図１〜図４に示すように、農業用ハウス１は、植物体２を育成するための植物育成用設備であり、植物体２を栽培する空間を囲むように構成された外郭として、ハウス本体１０を有する。本実施の形態において、ハウス本体１０は、閉鎖空間であり、通気口１３等の開口を全て閉じれば密閉空間にすることができる。
【００１５】
図１に示すように、ハウス本体１０は、フレーム１１と、フレーム１１に支持された被覆体１２とを有する。ハウス本体１０の上面視形状は、縦横比が大きい矩形状である。一例として、ハウス本体１０の寸法は、上面視において、長手方向の長さが数十ｍ程度（例えば５０ｍ）で、短手方向の長さが数ｍ程度（例えば５ｍ）である。また、ハウス本体１０は、長手方向に交差する断面において上に凸となる形状に構成されている。
【００１６】
フレーム１１は、フレーム構造材である複数のパイプが組み合わされて構成されている。具体的には、フレーム１１は、アーチ状の複数の第１パイプ１１ａ（主フレーム）と、複数の第１パイプ１１ａを連結する複数の第２パイプ１１ｂ（連結フレーム）とを有する。第１パイプ１１ａ及び第２パイプ１１ｂは、金属製パイプであり、例えばアルミニウム材又は鋼材等によって構成されている。なお、第１パイプ１１ａ及び第２パイプ１１ｂは、金属製に限らず、樹脂製又は木製であってもよい。
【００１７】
被覆体１２は、フレーム１１の全体を覆うようにフレーム１１に架設されている。被覆体１２は、ガラス板又は合成樹脂フィルム等の透光性部材によって構成されている。なお、被覆体１２は、透明ガラス又は透明樹脂フィルム等の透明部材によって構成されているとよい。
【００１８】
被覆体１２の一部には、通気のための開口である通気口１３、及び、人がハウス本体１０に出入りするための開口である出入口１４等の開口が設けられている。通気口１３は、例えば、ハウス本体１０の側壁又は天井等に設けられる。また、出入口１４は、ハウス本体１０の妻壁に設けられている。
【００１９】
また、ハウス本体１０には、通気口１３を開閉するための窓１５が設けられている。窓１５は、通気口１３を覆う閉位置と通気口１３を開放する開位置との間で移動可能な構造を有する。具体的には、窓１５は、透明なシートを軸に巻き付けた構造を有し、シートを軸に巻き付ける量に応じて通気口１３の開度が調節可能となっている。つまり、窓１５及び通気口１３は、ハウス本体１０の内外の空気の換気を行うための換気窓である。窓１５は、シートの上端部がハウス本体１０に取り付けられており、ハウス本体１０にシートを取り付けた部位よりも軸が下に位置するように配置される。
【００２０】
また、ハウス本体１０には、ハウス本体１０に入射する日射を調節するための遮光カーテン１６も設けられている。遮光カーテン１６は、ハウス本体１０内に入射する外光（例えば太陽光）を減光させる位置と、ハウス本体１０内に入射する外光を減光さない位置との間で移動可能となっている。
【００２１】
農業用ハウス１では、植物体２として農作物が栽培される。植物体２は、例えば、果菜類、葉菜類、根菜類、豆類、果物又は花卉等である。果菜類は、一例として、トマト、キュウリ、ナス等である。葉菜類は、例えば、ホウレンソウ、コマツナ、レタス、キャベツ、ハクサイ等である。根菜類は、例えば、ダイコン、ニンジン、ゴボウ、ジャガイモ、サツマイモ、レンコン、サトイモ等である。
【００２２】
本実施の形態では、植物体２として果菜類、特にトマトを栽培する例について説明する。したがって、図２〜図４では、植物体２として、トマトの茎及び葉等が図示されている。
【００２３】
ハウス本体１０に囲まれている地面には、植物体２を栽培するために周囲に対して土を盛り上げた複数（本実施の形態では２つ）の畝３が設けられている。また、隣り合う畝３の間は、ユーザの通り道及び作業スペースとなる通路４になっている。
【００２４】
複数の畝３の各々には、複数の植物体２が概ね等間隔に植えられる。植物体２の畝３への植え方としては、一条植え又は二条植えが挙げられるが、それ以外の植え方であってもよい。なお、１つのハウス本体１０内の畝３には、１種類の植物体２が植えられるが、複数種類の植物体２が植えられていてもよい。
【００２５】
図２〜図４に示すように、農業用ハウス１は、ミスト噴霧部１００と、パイプ２００と、タンク３００と、測温体４００と、制御部５００とを備える。ミスト噴霧部１００、パイプ２００、タンク３００、測温体４００及び制御部５００は、ハウス本体１０内に設置される。
【００２６】
ミスト噴霧部１００は、ミストをハウス本体１０内に噴霧するミスト噴霧器である。具体的には、ミスト噴霧部１００は、ミストを発生して外部に噴出するノズルである。一般的に、ミストには、一流体ミスト及び二流体ミストがあるが、本実施の形態では、ミスト噴霧部１００からは一流体ミストが噴霧される。したがって、ミスト噴霧部１００から噴霧されるミストの粒径は、例えば、５０μｍ以上１５０μｍ以下である。また、ミスト噴霧部１００から噴霧されるミストの噴霧圧力は、０．１ＭＰａ以上０．８ＭＰａ以下であるとよい。
【００２７】
ミスト噴霧部１００は、ハウス本体１０内に複数設置されている。複数のミスト噴霧部１００の各々は、パイプ２００に接続されており、各ミスト噴霧部１００には、パイプ２００を通して水が供給される。複数のミスト噴霧部１００は、パイプ２００を通して供給された水を微粒子化してミストを発生させ、発生させたミストを外部に噴出させる。図４に示すように、各ミスト噴霧部１００は、発生させたミストを外部に噴出するための１つ以上の吹出口を有する。吹出口１１０から噴出するミストは、吹出口１１０から広がるように吹き出される。
【００２８】
各ミスト噴霧部１００は、４つの吹出口１１０を有する。具体的に、各ミスト噴霧部１００は、４つの枝管１２０を有している。４つの吹出口１１０は、４つの枝管１２０の先端部に設けられている。各ミスト噴霧部１００において、４つの枝管１２０は、水平面内で９０度間隔で配置されている。また、各枝管１２０における吹出口１１０は、水平方向を向いている。なお、吹出口１１０は、水平方向を向いている場合に限らず、鉛直上方又は鉛直下方に向いていてもよい。
【００２９】
図５に示すように、本実施の形態において、ミスト噴霧部１００は、植物体２にミストを噴霧する。つまり、ミスト噴霧部１００は、単にハウス本体１０内の空間にミストを導入するだけではなく、植物体２にミストを直接噴霧する。したがって、ミスト噴霧部１００は、植物体２よりも高い位置でミストを発生させるように配置されているとよい。植物体２よりも高い位置で発生したミストは、重力によって落下し、一部は植物体２に到達する前に気化し、他の一部は植物体２に到達して対象物に接触する。
【００３０】
本実施の形態において、ミスト噴霧部１００は、植物体２の上方、つまり畝３の上方に配置されているが、通路４の上方に配置されていてもよい。一例として、植物体２を栽培する地面（畝３の上面）からミスト噴霧部１００までの高さは、植物体２の種類の背丈に応じて定められるが、概ね５０ｃｍ〜３００ｃｍである。
【００３１】
ミスト噴霧部１００から噴霧するミストの粒子径は、例えば最頻値が１０μｍ〜１００μｍである。ミストの粒子径の最頻値は、この範囲である必要はないが、粒子径の最頻値がこの範囲であると、ミスト噴霧部１００から噴霧するミストは、長時間浮遊することなく、比較的短時間で落下することになる。そのため、ミストの全てが浮遊して空気中で蒸発するのではなく、ミストの一部は、植物体２に到達したり、地面（畝３又は通路４の上面）に到達したりする。
【００３２】
このように構成されるミスト噴霧部１００では、ミスト噴霧部１００によってミストを噴霧することで、植物体２の温度を調整することができる。具体的には、ミスト噴霧部１００から噴霧されたミストが植物体２に付着すると、植物体２からミストが蒸発する際に植物体２から気化熱が奪われる。この結果、植物体２が直接冷却される。つまり、植物体２の群落が冷却される。このように、ミスト噴霧部１００は、ミストにより植物体２を冷却するミスト冷却装置として機能する。
【００３３】
また、ミスト噴霧部１００によってミストを噴霧することで、ハウス本体１０内の温度及び湿度を調節することもできる。具体的には、気化熱作用によりノズルから噴霧されたミストが気化して周囲の空気から熱が奪われると、冷気が生み出される。これにより、ハウス本体１０内の温度が下降する。また、ミストを発生させることで、ハウス本体１０内の湿度も上昇することになる。このように、ミスト噴霧部１００によってミストを噴霧することによって、ハウス本体１０内の温度を下げたり湿度を上げたりすることができる。つまり、ミスト噴霧部１００は、ミストによりハウス本体１０内の空気の温度及び湿度を調節するミスト空調装置としても機能する。
【００３４】
ただし、植物体２の表面が濡れて、ハウス本体１０内の湿度が上昇すると、植物体２の蒸散作用が抑制される可能性がある。また、植物体２に接触するミストの量が過剰であったりハウス本体１０内の湿度が過剰であったりすると、植物体２に病害又は生理障害（果実の裂皮等）が生じる可能性が高まる。したがって、植物体２に接触したミストが短時間で気化するように、ミストを間欠的に発生させるとよい。つまり、ミストの噴霧を行う時間（噴霧時間）とミストの噴霧を停止する時間（噴霧間隔）とを調節するとよい。
【００３５】
なお、本実施の形態において、植物体２を成長させるための散水は、ミスト噴霧部１００とは別の散水装置で行っている。
【００３６】
パイプ２００は、タンク３００からミスト噴霧部１００に液体を供給する流路を構成している。本実施の形態では、ミスト噴霧部１００には水が供給されるので、パイプ２００は、水が通る通水管である。ミスト噴霧部１００に供給される水は、例えば、雨水や河川水、井戸水等を原水とする水、又は水道水であるが、これに限るものではなく、植物体２に有用な薬剤を含む水（薬液）であってもよい。なお、以下では、ミスト噴霧部１００に供給される水が薬剤を含むか否かにかかわらず水という。
【００３７】
パイプ２００は、畝３の上方を畝３の長手方向に沿って直線状に通過するように配管されている。本実施の形態において、パイプ２００は、ロの字状に配管されており、２本の畝３の各々の上方を通過する２本の主管２００ａと、２本の主管の端部同士を連結する連結管２００ｂとを有する。主管２００ａには、複数個のミスト噴霧部１００が等間隔で取り付けられている。なお、パイプ２００の配管のレイアウトは、一筆書きのロの字状に限らず、タンク３００側の連結管２００ｂ（ヘッダ）から各畝３に枝分かれして分岐するように構成されていてもよい。
【００３８】
また、タンク３００からミスト噴霧部１００に水を供給する流路には、ポンプ２１０とバルブ２２０とが設けられている。したがって、パイプ２００は、ポンプ２１０に接続されている。
【００３９】
ポンプ２１０は、例えば昇圧ポンプであり、タンク３００に蓄えられた液体（本実施の形態では水）に水圧をかけてパイプ２００に供給する。つまり、ポンプ２１０は、タンク３００の水を加圧してパイプ２００に供給する。これにより、加圧された水がパイプ２００に供給されることになる。そして、パイプ２００に取り付けられたミスト噴霧部１００に、加圧された水が供給されると、ミスト噴霧部１００からミストが噴霧される。なお、ポンプ２１０によって水の圧力を調整することで、ミスト噴霧部１００から噴霧するミストの噴霧圧力を調整することができる。
【００４０】
また、バルブ２２０は、ポンプ２１０とパイプ２００との間に配置されており、タンク３００からミスト噴霧部１００に供給する水の流量を調整する。具体的には、バルブ２２０の開度を調節することによって、ミスト噴霧部１００に供給する水の流量を調整することができる。なお、バルブ２２０の開度を調整するのではなく、ポンプ２１０による水の圧力を調整することで、結果として、ミスト噴霧部１００に供給する水の流量を調整することもできる。
【００４１】
また、バルブ２２０の開度を調節するのではなく、ポンプ２１０によって水の圧力を調整することで、結果的に、ミスト噴霧部１００に供給する水の流量を調整することもできる。
【００４２】
なお、バルブ２２０に圧力制御弁を設けることにより、バルブ２２０によってミスト噴霧部１００に供給する水の圧力を調整することができ、結果的に、バルブ２２０によってミストの噴霧圧力を調整することもできる。
【００４３】
タンク３００は、ミスト噴霧部１００に供給される液体が蓄えられた容器である。本実施の形態では、タンク３００には、水が蓄えられているので、タンク３００は、水タンクである。なお、タンク３００は、複数の容器によって構成されていてもよい。この場合、複数の容器には、薬液等の水以外の液体が蓄えられていてもよい。
【００４４】
測温体４００は、測温する機能を有する測温部位として測温部４１０を有する。測温部４１０は、測温部４１０が接触する物体の温度を検知する温度センサである。測温体４００は、例えば、熱電対及び／又はサーミスタ等によって構成された温度計である。本実施の形態において、測温体４００は、少なくとも熱電対によって構成されている。具体的には、測温部４１０が熱電対によって構成されている。
【００４５】
測温体４００は、全体として長尺な棒形状である。本実施の形態において、測温部４１０は、測温体４００の長手方向の一方の端部に設けられている。
【００４６】
このように構成される測温体４００は、農業用ハウス１内の特定箇所の温度を計測する。具体的には、測温体４００はハウス本体１０内に設置されているので、測温体４００は、ハウス本体１０内の特定箇所の温度を計測する。
【００４７】
本実施の形態では、植物体２の葉を模擬した模擬部材６００がハウス本体１０内に設置されており、模擬部材６００は、植物体２の群落付近に配置されている。したがって、ミスト噴霧部１００から噴霧されたミストは、植物体２の葉と同様に、模擬部材６００にも付着する。一例として、模擬部材６００は、植物体２の群落付近に設置された棒状の構造物（例えばポール）に取り付けられている。なお、模擬部材６００は、植物体２の茎等に直接取り付けられていてもよい。
【００４８】
また、測温体４００の測温部４１０は、模擬部材６００の表面に接触している。したがって、測温体４００は、農業用ハウス１内の特定箇所の温度として、模擬部材６００の表面の温度を計測している。つまり、測温体４００で計測する特定箇所は、模擬部材６００の表面である。
【００４９】
本実施の形態において、測温体４００は、模擬部材６００に固定されている。測温体４００の模擬部材６００への固定方法としては、粘着テープによる貼り付け、接着剤による固着、又は、クリップで挟むことによる固定等の方法を挙げることができるが、これらの方法に限らない。いずれの場合も、測温体４００の測温部４１０と模擬部材６００との間の熱抵抗が少なくなるように、測温体４００の測温部が模擬部材６００に接触しているとよい。
【００５０】
測温体４００は、さらに、測温部４１０で検知した温度を外部に出力する温度出力部４２０を有する。温度出力部４２０は、測温体４００の長手方向の他方の端部に設けられている。つまり、温度出力部４２０は、測温部４１０が設けられた端部は反対側の端部に設けられている。
【００５１】
測温体４００は、無線又は有線により制御部５００と接続されており、測温体４００で計測された温度のデータは、制御部５００に出力される。具体的には、測温部４１０で検知された温度のデータは、温度出力部４２０から制御部５００に出力される。本実施の形態では、測温体４００によって模擬部材６００の表面の温度が随時計測されるので、制御部５００には、模擬部材６００の表面の温度のデータが随時出力される。つまり、模擬部材６００の表面の温度が測温体４００によってモニタリングされている。
【００５２】
測温体４００によって計測された模擬部材６００の表面の温度のデータは、メモリに記憶される。この場合、模擬部材６００の表面の温度のデータは、測温体４００及び制御部５００に内蔵されたメモリに記憶されていてもよいし、農業用ハウス１が備えるその他のメモリに記憶されていてもよい。
【００５３】
このように構成される測温体４００は、測温部４１０（測温部位）が測温部４１０以外の他の部位よりも高い位置となるように配置されている。具体的には、測温体４００は、測温部４１０が温度出力部４２０よりも上方に位置するように配置されている。本実施の形態では、測温体４００は、温度出力部４２０に対して測温部４１０が上に位置する状態で測温体４００全体が地面に対して傾斜する姿勢で配置されている。一例として、測温体４００は、水平軸に対して１５度以上９０度以下の角度で傾斜する姿勢で配置されている。
【００５４】
制御部５００は、測温体４００で計測された温度から、ミスト噴霧部１００で噴霧されたミストによる特定箇所の濡れ状態を推定して、ミスト噴霧部１００の制御を行う。本実施の形態において、制御部５００は、測温体４００の温度出力部４２０から送信される模擬部材６００の表面の温度の時間変化に基づいて模擬部材６００の表面の濡れ状態を推定し、この推定結果に基づいてミスト噴霧部１００の制御を行う。
【００５５】
具体的には、制御部５００は、模擬部材６００の表面の濡れ状態の推定として、模擬部材６００の表面の温度の時間変化に基づいて、ミスト噴霧部１００から噴霧されたミストが模擬部材６００の表面に付着していて模擬部材６００の表面が濡れているか、あるいは、模擬部材６００の表面に付着したミストが蒸発しているかの判断を行う。
【００５６】
また、制御部５００は、模擬部材６００の表面の温度の時間変化に基づいて、直近にミストの噴霧を開始してから模擬部材６００の表面に付着したミストが蒸発するまでの時間を算出する。つまり、模擬部材６００の表面に付着した水分の蒸発速度を算出する。そして、制御部５００は、ミストの噴霧を開始してからミストが蒸発するまでの時間に基づいて、ミストの噴霧を行う時間（噴霧時間）とミストの噴霧を停止する時間（噴霧間隔）とを決定する。決定されたミスト噴霧についての噴霧時間と噴霧間隔は、ミスト噴霧制御信号として出力される。これにより、ミスト噴霧部１００によるミスト噴霧の開始及び停止を制御することができる。
【００５７】
なお、制御部５００は、例えば、プログラムに従って動作するプロセッサ又はこのようなプロセッサを備えるコンピュータ等によって構成される。
【００５８】
模擬部材６００は、模擬しようとする植物体２の葉を疑似的に作り出した疑似葉である。したがって、模擬部材６００は、模擬対象となる植物体２の葉を模擬するように、形状及び材料等を選択するとよい。
【００５９】
例えば、模擬部材６００の形状としては、多角形状、円形状又は楕円形状等のフィルム又はシートが挙げられる。なお、模擬部材６００の形状は、実際の植物体２の葉そのものの形状であってもよい。
【００６０】
また、模擬部材６００の材料としては、合成樹脂、セラミックス、金属、木質材、織布、不織布又は紙等が挙げられる。なお、模擬部材６００が、合成樹脂のフィルムやシート、織布、不織布又は紙等である場合、模擬部材６００に剛性を持たせるために骨組と組み合わせるとよい。
【００６１】
模擬部材６００が、木質材、織布、不織布又は紙等である場合、実際の植物体２はミストが表面に付着しても植物体２の内部に水分が浸み込まない（浸潤しない）性質を有するため、また、模擬部材６００の内部に水分が浸み込む（浸潤する）と乾燥するまでの時間が長くなって植物体２の表面に付着したミストが乾燥したことを正確に検知することが難しくなるため、模擬部材６００については、模擬部材６００の内部に水分が浸み込まない（浸潤しない）ように、表面加工又は表面処理を行ったり、体積当たりの表面積を大きくしたりするとよい。
【００６２】
この場合、模擬部材６００の表面加工を行う方法には、模擬部材６００の表面に多数の微小な凹凸を形成する方法等があり、また、模擬部材６００の表面処理を行う方法には、模擬部材６００の表面に水分の浸透を抑制する物質を塗布する方法等がある。また、模擬部材６００の体積当たりの表面積を大きくする方法には、模擬部材６００の厚み寸法を小さくする方法、模擬部材６００に目の粗い織布を用いる方法、模擬部材６００に複数の孔を備えた紙又は不織布を用いる方法等がある。体積当たりの表面積が大きければ水の蒸発速度が速くなるので、模擬部材６００が水の浸潤しやすい材料であったとしても、水分の蒸発速度を植物体２の葉と同程度になるように調整することができる。
【００６３】
さらに、模擬部材６００は、植物体２の葉の表面構造（表皮組織）を模擬した表面構造を有するとよい。この場合、模擬部材６００の表面は、水の蒸発速度及び水の接触角が、模擬しようとする植物体２の葉と同程度であることが望ましい。また、模擬部材６００の表面は、水滴が溜まるような窪みが存在しない程度の平滑性を有しているとよい。さらに、模擬部材６００は、自重又は水滴の付着による変形が生じない程度の剛性を有しているとよい。また、模擬部材６００は、繊維質構造によって構成されているとよい。
【００６４】
次に、本実施の形態における農業用ハウス１の動作について、図２〜図４を参照して説明する。
【００６５】
農業用ハウス１では、測温体４００によって農業用ハウス１内の特定箇所の温度を計測している。本実施の形態では、測温体４００によって模擬部材６００の表面の温度を計測している。測温体４００による温度の計測は、常時連続的に行っていてもよいし、数秒毎又は数分毎に定期的に行ってもよい。測温体４００によって計測された温度は、測温体４００から制御部５００にリアルタイムで出力される。
【００６６】
ここで、ハウス本体１０内の温度を調整したり植物体２を冷却したりするために、ミスト噴霧部１００によってミストを噴霧すると、模擬部材６００の表面には、植物体２の葉の表面と同様に、ミストが付着する。
【００６７】
このとき、ミストが付着して模擬部材６００の表面が濡れている場合、模擬部材６００の表面の温度は、ミストが蒸発する際の気化熱によって時間の経過とともに下降していくか、あるいはほぼ変化しない。一方、ミストが全て蒸発して模擬部材６００の表面が乾燥している場合、模擬部材６００の表面の温度は、時間の経過とともに上昇していく。
【００６８】
測温体４００による温度の測定は信頼性が高いので、模擬部材６００の温度を測温体４００によって計測することで、計測した模擬部材６００の温度の時間変化から、模擬部材６００の表面が濡れているか、あるいは、模擬部材６００の表面に付着したミストが蒸発したかの判断を行うことができる。つまり、模擬部材６００の表面の濡れ状態を推定して評価することができる。
【００６９】
具体的には、制御部５００では、測温体４００から出力されてくる温度データをもとに模擬部材６００の表面の温度の時間変化を算出し、この温度の時間変化に基づいて、模擬部材６００の表面が濡れているか、あるいは、模擬部材６００の表面に付着したミストが蒸発しているかの判断が行われる。
【００７０】
例えば、模擬部材６００の表面の温度が下降している又はほぼ変化していない場合、制御部５００は、模擬部材６００の表面が濡れていると推定する。一方、模擬部材６００の表面の温度が上昇している場合、制御部５００は、模擬部材６００の表面に付着したミストが蒸発して乾燥しつつあると推定し、模擬部材６００の表面の温度が高い値を維持している場合には、制御部５００は、模擬部材６００の表面が乾燥していると推定する。
【００７１】
さらに、制御部５００では、模擬部材６００の表面の温度の時間変化に基づいて、直近にミストの噴霧を開始してから模擬部材６００の表面に付着したミストが蒸発するまでの時間が算出される。そして、ミストの噴霧を開始してからミストが蒸発するまでの時間に基づいて、制御部５００により、ミストの噴霧を行う時間（噴霧時間）とミストの噴霧を停止する時間（噴霧間隔）とが決定され、決定されたミスト噴霧についての噴霧時間と噴霧間隔とに関するミスト噴霧制御信号が制御部５００から出力される。
【００７２】
制御部５００からミスト噴霧制御信号が出力されると、ポンプ２１０及びバルブ２２０等が制御されて、ミスト噴霧制御信号に基づいて、タンク３００からパイプ２００に水が供給される。つまり、決定された噴霧時間及び噴霧間隔にしたがってタンク３００からパイプ２００に加圧された水が供給される。この場合、ポンプ２１０及びバルブ２２０等によって、水圧が０．１ＭＰａ〜０．８ＭＰａの水がパイプ２００に供給される。
【００７３】
これにより、決定された噴霧時間及び噴霧間隔に応じて、各ミスト噴霧部１００からミストが噴霧する。つまり、パイプ２００を通ってミスト噴霧部１００に供給された水は、決定された噴霧時間及び噴霧間隔に応じて各ミスト噴霧部１００からミストとなって噴出する。
【００７４】
次に、本実施の形態における農業用ハウス１の作用効果について、本発明に至った経緯も含めて説明する。
【００７５】
従来より、農業用ハウス内でミストを噴霧することによって農業用ハウス内の温度を調整する技術が提案されているが、農業用ハウス内でミストを噴霧すると、植物体にミストが付着する。この場合、付着したミストによって植物体が長時間濡れた状態になってしまうと、植物体が腐ったり病気になったりするおそれがある。
【００７６】
特に、植物体が果菜類である場合に、果菜類の果実にミストが付着して果実の高湿度状態が長く続いてしまうと、果実に割れ等の不具合が発生して品質が劣化したり果実が病気になったりするおそれがある。
【００７７】
このため、農業用ハウス内でミストを噴霧する場合には、植物体が長時間濡れた状態にならないようにする必要がある。
【００７８】
この場合、噴霧したミストが植物体に付着する前に空気中で蒸発するように、ミストの噴霧圧を上げたり二流体ミストを使用したりしてミストの粒子径を５０μｍ未満に制御することが考えられる。しかしながら、粒子径が５０μｍ以下の微粒子でミストを噴霧するには、コンプレッサが必要になったり、高圧噴霧に耐えられる強固な金属製ノズルが必要になったりする。
【００７９】
そこで、噴霧したミストが植物体の表面に付着した場合に、植物体の表面が濡れているかどうかを判断したり、付着したミストが蒸発しているかどうかを判断したりすることで、植物体が長時間濡れた状態とならないようにすることが考えられる。
【００８０】
この場合、濡れセンサを用いて、植物体の表面が濡れているかどうかを判断したり、付着したミストが蒸発しているかどうかを判断したりすることが考えられる。しかしながら、濡れセンサを農業用ハウス内で使用すると、農業ハウス内の育成環境下では土やほこりで濡れセンサの表面が汚れてしまい、長期にわたって正確な判断をすることができない。つまり、濡れセンサを用いて植物体の濡れ状態を判断するには、耐久性及び信頼性に課題がある。
【００８１】
また、可視光カメラ又は赤外光カメラ等のカメラ（イメージセンサ）によって撮影した画像を用いて植物体の濡れ状態を判断することも考えられる。しかしながら、この場合、撮影した画像から植物体の表面の濡れ状態を判断するためのシステムを構築する必要があるため、システムを構成する設備が複雑で高価なものになってしまう。しかも、植物体を撮影するカメラに、噴霧したミストが付着するおそれがあるため、カメラの防水対策も必要になる。
【００８２】
そこで、本実施の形態のように、測温体４００を用いて農業用ハウス１内の特定箇所の温度を計測することで、ミスト噴霧部１００からのミストの付着による植物体２の濡れ状態をモニタリングし、植物体２が長時間濡れた状態にならないようにすることが考えられる。
【００８３】
この場合、農業用ハウス１内の特定箇所として植物体２の葉そのものの表面の温度を計測することも考えられるが、植物体２の成長とともに植物体２の葉の位置及び大きさが変化するので、植物体２の濡れ状態を長時間モニタリングすることが容易ではない。そこで、本実施の形態では、植物体２を模擬した模擬部材６００を用いて、農業用ハウス１内の特定箇所として模擬部材６００の表面の温度を計測している。
【００８４】
しかしながら、単に測温体４００を用いただけでは、模擬部材６００の温度を正確に計測することができない。具体的には、測温体４００の測温部４１０の近くに粒子径の大きなミスト又は水滴が存在すると、模擬部材６００の表面の温度を正しく計測することができない。
【００８５】
例えば、図６に示すように、測温部４１０が鉛直下方に向いている状態で測温体４００を配置すると、ミスト噴霧部１００により噴霧したミストが測温体４００に付着し、ミスト同士が結合して粒子径の大きな水滴５となって測温体４００の表面を伝って鉛直下方に移動する。このため、測温体４００の最下端に位置する測温部４１０の近くに水滴５が存在することになる。
【００８６】
また、図７に示すように、測温部４１０がその他の部位よりも低い位置となるように測温体４００を配置しても、ミスト噴霧部１００により噴霧したミストが測温体４００に付着し、ミスト同士が結合して粒子径の大きな水滴５となって測温体４００の表面を伝って斜め下方に移動する。したがって、この場合も、測温体４００の最下端に位置する測温部４１０の近くに水滴５が存在することになる。
【００８７】
このように、測温体４００の測温部４１０に水滴５が存在すると、模擬部材６００の表面に付着したミストが蒸発していても、測温部４１０で検知する温度が低いままとなったり測温部４１０で検知する温度が変化しなかったりして、模擬部材６００の表面が実際には乾燥しているにも関わらず、模擬部材６００の表面が濡れていると誤判断されるおそれがある。
【００８８】
しかも、ミスト同士が結合し粒子径の大きな水滴５になると、蒸発する時間が長くなる。つまり、水滴５が蒸発する時間は、ミストが蒸発する時間よりも長い。この結果、ミストの噴霧を開始してからミストが蒸発するまでの時間を正しく算出することができない。
【００８９】
そこで、本実施の形態における農業用ハウス１では、図２に示すように、測温部４１０が測温部４１０以外よりも高い位置となるように測温体４００を配置している。具体的には、測温部４１０が上方に向いて測温体４００が傾斜した姿勢となるように測温体４００を配置している。
【００９０】
この構成により、図８に示すように、ミスト噴霧部１００により噴霧したミストが測温体４００に付着し、ミスト同士が結合して粒子径の大きな水滴５となって測温体４００を伝って下方に移動したとしても、測温部４１０の近くには水滴５が存在しない。つまり、水滴５は、測温部４１０が存在する測温体４００の先端部には移動せず、測温部４１０とは反対側の測温体４００の根元（温度出力部４２０側）に移動する。
【００９１】
これにより、模擬部材６００の表面の温度を測温体４００によって正確に計測することができる。したがって、測温体４００で計測された温度から、ミスト噴霧部１００で噴霧されたミストによる模擬部材６００の濡れ状態を正確に推定することができる。具体的には、測温体４００によって測定した模擬部材６００の表面の温度の時間変化に基づいて、ミスト噴霧部１００から噴霧されたミストにより模擬部材６００の表面が濡れているか、あるいは、模擬部材６００の表面に付着したミストが蒸発しているかの判断を正確に行うことができる。
【００９２】
しかも、測温体４００によって測定した模擬部材６００の表面の温度の時間変化をもとに、直近にミストの噴霧を開始してから模擬部材６００の表面に付着したミストが蒸発するまでの時間を算出することもできる。これにより、ミストの噴霧を開始してからミストが蒸発するまでの時間に基づいて、ミストの噴霧を行う時間（噴霧時間）とミストの噴霧を停止する時間（噴霧間隔）とを決定することができる。
【００９３】
この結果、本実施の形態における農業用ハウス１のように、ミスト噴霧部１００により植物体２にミストを噴霧して植物体２を直接冷却して効率的に群落温度を下げる場合であっても、模擬部材６００の濡れ状態を正確に推定して、ミスト噴霧の噴霧時間と噴霧間隔とを決定することができる。この場合、噴霧時間及び噴霧間隔は、ミストの噴霧を開始してからミストが蒸発するまでの時間に応じて決定されるため、ミスト噴霧により模擬部材６００の表面に付着したミストは、噴霧間隔の時間内で蒸発することになる。これにより、模擬部材６００は植物体２を模擬しているので、ミスト噴霧により植物体２の表面に付着したミストについても噴霧間隔の時間内で蒸発していると推測することができる。
【００９４】
したがって、次のミストの噴霧を開始する時点では、植物体２の表面に付着したミストは蒸発して植物体２の表面は乾燥しているため、植物体２の濡れた状態が長時間継続することを避けることができるので、果実に割れ等の不具合が発生して品質が劣化したり果実が病気になったりするリスクを低減することができる。
【００９５】
以上、本実施の形態に係る農業用ハウス１によれば、一流体ミストを用いて植物体２にミストを噴霧する場合であっても、植物体２の濡れ状態を長期にわたって正確に判断することができるので、ミスト噴霧についての適切な噴霧時間と適切な噴霧間隔とを決定することができる。これにより、植物体２の濡れた状態が長時間継続することによる悪影響を軽減することができる。このように、本実施の形態に係る農業用ハウス１では、ミストの付着による植物体２への悪影響を抑制しつつミストの噴霧を行うことができる。
【００９６】
また、本実施の形態に係る農業用ハウス１において、測温体４００は、水平軸に対して１５度以上９０度以下の角度で傾斜する姿勢で配置されている。つまり、傾斜角が１５度以上となるように測温体４００が傾斜して配置されている。
【００９７】
この構成により、ミスト噴霧部１００により噴霧したミストが長尺状の測温体４００に付着したとしても、測温体４００に付着したミストは、ミスト同士が結合して粒子径の大きな水滴となって測温体４００の表面を伝って斜め下方に容易に移動させることができる。これにより、測温体４００に付着したミストが測温体４００の測温部４１０から遠ざけて測温体４００の近くに存在しないようにできるので、農業用ハウス１内の特定箇所（本実施の形態では模擬部材６００の表面）の温度を正確に計測することができる。したがって、植物体２の濡れ状態をより正確に判断することができる。したがって、ミスト噴霧についての噴霧時間と噴霧間隔とをより適切に設定することができるので、ミスト噴霧によって植物体２の濡れた状態が長時間継続することによる悪影響を一層軽減することができる。
【００９８】
また、本実施の形態に係る農業用ハウス１では、測温体４００で温度を計測する農業用ハウス１内の特定箇所は、模擬部材６００の表面である。
【００９９】
この構成により、模擬部材６００の表面の温度を測温体４００で計測し、模擬部材６００の表面の温度から、模擬部材６００の表面の濡れ状態を推定し、ミスト噴霧部１００の制御を行うことができる。つまり、模擬部材６００の表面の温度を測定することで、植物体２の葉の表面温度を疑似的に計測している。したがって、模擬部材６００の表面の濡れ状態を推定することで、植物体２の葉の濡れ状態を推定することができる。この結果、植物体２の成長に伴って葉が大きくなったり葉の位置が変わったりしたとしても、同じ箇所で温度を計測し続けることができる。つまり、植物体２の成長に関わらず、定点ポイントで植物体２の葉の表面温度を疑似的に計測することができる。これにより、簡便な構成により植物体２の濡れ状態を正確に判断することができる。
【０１００】
また、本実施の形態に係る農業用ハウス１では、測温体４００は、熱電対によって構成されている。
【０１０１】
これにより、簡便な構成の測温体４００を用いて信頼性の高い温度測定を行うことができる。したがって、簡便な構成により植物体２の濡れ状態をより正確に判断することができる。
【０１０２】
（変形例）
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【０１０３】
例えば、上記実施の形態において、測温体４００で計測する特定箇所は、模擬部材６００の表面であったが、これに限るものではない。具体的には、測温体４００で計測する特定箇所は、植物体２の葉の表面であってもよい。つまり、測温体４００は、植物体２の葉の表面そのものの温度を計測してもよい。この場合、植物体２の濡れ状態をより正確に判断することができる。ただし、上述のように、植物体２の成長とともに植物体２の葉の位置及び大きさが変化するので、植物体２が成長したとしても測温体４００の測温部４１０が植物体２の葉の表面に接触し続けるように測温体４００を配置するとよい。
【０１０４】
また、上記実施の形態において、制御部５００は、ハウス本体１０内に設置されているが、これに限らない。例えば、制御部５００は、ハウス本体１０以外の場所に設置されていてもよい。この場合、農業用ハウス１は、ハウス本体１０そのものを指すのではなく、ハウス本体１０以外に設置された制御部５００を含めて、農業用システムとして構築される。また、制御部５００は、プロセッサ等ではなく、サーバであってもよい。
【０１０５】
また、上記実施の形態では、植物体２を土壌に植える土耕栽培について説明したが、土壌に防根透水シート等を敷いた隔離床で植物体２を栽培する場合にも本発明を適用してもよい。
【０１０６】
その他に、上記実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記の実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【０１０７】
また、上記の説明において、制御部５００は、回路であってもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
【０１０８】
また、制御部５００の動作として説明した処理は、コンピュータが実行してもよい。例えば、コンピュータが、プロセッサ（ＣＰＵ）、メモリ及び入出力回路等のハードウェア資源を用いてプログラムを実行することによって、上記の各処理を実行する。具体的には、プロセッサが処理対象のデータをメモリ又は入出力回路等から取得してデータを演算したり、演算結果をメモリ又は入出力回路等に出力したりすることによって、各処理を実行する。
【０１０９】
また、上記の各処理を実行するためのプログラムが、コンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の非一時的な記録媒体に記録されてもよい。この場合、コンピュータが、非一時的な記録媒体からプログラムを読み出して、プログラムを実行することにより、各処理を実行する。
【符号の説明】
【０１１０】
１  農業用ハウス
２  植物体
１００  ミスト噴霧部
４００  測温体
４１０  測温部
５００  制御部
６００  模擬部材
【図１】
2019123933.tif 000003
【図２】
2019123933.tif 000004
【図３】
2019123933.tif 000005
【図４】
2019123933.tif 000006
【図５】
2019123933.tif 000007
【図６】
2019123933.tif 000008
【図７】
2019123933.tif 000009
【図８】
2019123933.tif 000010
【国際調査報告】
2019123933.tif 000011
2019123933.tif 000012
2019123933.tif 000013
2019123933.tif 000014