(57)【要約】  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。
2015087496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。
【発明の概要】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
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。
【図１】実施形態を示すブロック図である。
【図２】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３】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４】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５】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。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
【表１】
2015087496.tif 000003
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
【表２】
2015087496.tif 000004
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【図１】
2015087496.tif 000005
【図２】
2015087496.tif 000006
【図３】
2015087496.tif 000007
【図４】
2015087496.tif 000008
【図５】
2015087496.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月8日(2015.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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し、
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
ことを特徴とする農業用ハウス。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項６】
（削除）
【請求項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１〜５のいずれか１項に記載の農業用ハウス。
【請求項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１〜５および７のいずれか１項に記載の農業用ハウス。
【国際調査報告】
2015087496.tif 000010
2015087496.tif 000011
2015087496.tif 000012
2015087496.tif 000013