(57)【要約】【課題】本発明は、加湿・降温風機ウエットカーテン装置及び制御方法を提供する。【解決手段】当該装置は、温室の同一側にウエットカーテンと風機が設けられ、従来のウエットカーテン風機の配置を最適化し、温室内に対する風機の日除けを減少し、温室の採光性及び空間利用率を向上させる。吸気口側窓バッフルの角度が変化することにより、温室に入る新風量と温室内の循環風量を調節し、温室室内の温度を精確に調節制御する目的に達成し、従来のウエットカーテン風機が起動及び停止して温室内の温度が急激に変化する欠陥を避ける。正圧式の降温設計により、温室の作物の病原、虫源の進入を減少させる。通風ダクトで送風することにより、温室内の温湿度の分布を均一とする。温室内の空気の内循環とウエットカーテンとで温室を加湿する目的が達成される。制御方法では、フィードフォワード方式の制御を採用し、温度、湿度の制御の精確性を向上させる。【選択図】図１
2021500001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温室に対して降温させ、湿度を増加させるための加湿・降温風機ウエットカーテン装置であって、天井窓モータ（１）と、放射センサ（２）と、温度センサ（３）と、湿度センサ（４）と、側窓バッフル駆動機構と、吸気口側窓バッフルの開度を検出する角度センサ（８）と、吸気口側窓バッフル（９）と、ウエットカーテン（１０）と、ウエットカーテン給水電磁弁（１１）と、風機（１３）と、ガラスバッフル（１５）と、ハウジング（１６）と、排気口（１７）と、通風ダクト（１８）と、室内温度センサ（１９）と、室内湿度センサ（２０）と、天井窓排気口（２３）となどを備え、
前記温室の一側壁には、室外吸気口（５）が開設され、室外吸気口（５）には、吸気口側窓バッフル（９）がヒンジ接続され、吸気口側窓バッフル（９）の開度は、側窓バッフル駆動機構によって制御されており、
ウエットカーテン（１０）と風機（１３）は、ハウジング（１６）によって接続され、ハウジング（１６）の両側にそれぞれ取り付けられ、前記ウエットカーテン（１０）は、ウエットカーテン給水電磁弁（１１）により出水が制御され、
ハウジング（１１）におけるウエットカーテン（１０）側に位置する上方には、ガラスバッフル（１５）が設けられ、ガラスバッフル（１５）と温室の室外吸気口（５）を有する側の側壁とが、温室室内吸気口（１４）を形成し、
前記風機（１３）は、通風ダクト（１８）に連通し、通風ダクト（１８）には、排気口（１７）が設けられており、
前記放射センサ（２）、温度センサ（３）、及び湿度センサ（４）は、温室外に設けられ、前記室内温度センサ（１９）、及び室内湿度センサ（２０）は、温室内に設けられており、
前記温室の頂部には、複数の天井窓が開設され、天井窓には、天井窓モータ（１）が取り付けられており、
前記天井窓モータ（１）、放射センサ（２）、温度センサ（３）、湿度センサ（４）、角度センサ（８）、ウエットカーテン給水電磁弁（１１）、吸気口側窓モータ（１２）、風機（１３）、室内温度センサ（１９）、及び室内湿度センサ（２０）は、いずれもコントローラに接続されていることを特徴とする加湿・降温風機ウエットカーテン装置。
【請求項２】
前記側窓バッフル駆動機構は、弧形プッシュロッドラック（７）と、吸気口側窓モータ（１２）とを備え、
前記側窓モータ（１２）は、室外吸気口（５）における温室の側壁外に取り付けられ、側窓モータ（１２）の出力軸には、歯車が取り付けられ、弧形プッシュロッドラック（７）の一端は、吸気口側窓バッフル（９）に固定され、歯車と弧形プッシュロッドラック（７）とは、噛合伝動することを特徴とする請求項１に記載の加湿・降温風機ウエットカーテン装置。
【請求項３】
前記放射センサ（２）、温度センサ（３）、及び湿度センサ（４）は、温室室外吸気口（５）の上方に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の加湿・降温風機ウエットカーテン装置。
【請求項４】
前記室内温度センサ（１９）、及び室内湿度センサ（２０）は、温室の中央に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の加湿・降温風機ウエットカーテン装置。
【請求項５】
前記角度センサ（８）は、温室側壁と吸気口側窓バッフル（９）との間に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の加湿・降温風機ウエットカーテン装置。
【請求項６】
前記温室室内吸気口（５）には、吸気口防虫ネット（６）が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の加湿・降温風機ウエットカーテン装置。
【請求項７】
前記天井窓排気口（２３）には、天井窓排気口防虫ネット（２４）が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の加湿・降温風機ウエットカーテン装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の加湿・降温風機ウエットカーテン装置の制御方法であって、
ステップ１であって、まず、コントローラには、室内において降温を起動する温度閾値Tcと、湿度増加を起動する湿度閾値Hwと、風機が降温を起動する閾値bと、ウエットカーテン給水電磁弁が開弁する閾値dと、ウエットカーテン給水電磁弁が開弁する降温湿度閾値h1と、ウエットカーテン給水電磁弁が開弁する湿度増加閾値h2とを設定し、コントローラは、室外気温センサ、室外湿度センサ、放射強度センサ、室内気温センサ及び室内湿度センサから伝達される情報をリアルタイムに受信するステップ１と、
ステップ２であって、室外気温センサ、及び室内気温センサは、検出した温度信号、及び放射強度センサは、検出した室内の太陽放射値をコントローラに伝達し、コントローラは、受信した室外温度及び放射強度の室内温度への影響値に基づき、次式によって室内の所望気温Tqを計算し、
2021500001.tif 000014
ただし、Tqは室内の所望気温であり、Tsは設定された標準温度であり、Toは室外温度の室内温度への影響値であり、Trは太陽放射強度の室内温度への影響値であり、k1は、室外温度の室内温度への影響値を計算する影響係数であり、tは現在の室外温度であり、t0は指定された室外温度の参考値であり、k2は太陽放射強度の室内温度への影響値を計算する影響係数であり、rは現在の室外放射強度であり、r0は指定された室外放射強度の参考値であるステップ２と、
ステップ３であって、コントローラが室内の所望気温Tqを計算して取得し、室内の所望気温Tqが室内において降温を起動する閾値温度Tcよりも高い場合、加湿・降温風機ウエットカーテン装置が降温モードに入り、室内の所望気温Tqが室内において降温を起動する閾値温度Tcよりも低い場合、加湿・降温風機ウエットカーテン装置が加湿モードに入り、コントローラが室内気象因子に基づき、装置の異なるモードでの風機の起動及び停止、室外吸気口の新風量、ウエットカーテン給水電磁弁の開弁又は閉弁、天井窓排気口の開放又は閉鎖を計算して制御し、風機の起動又は停止状態が、次式のように計算され、
2021500001.tif 000015
ただし、Pfは風機の起動又は停止状態であり、１は起動であり、０は停止であり、Tcは室内において降温を起動する閾値温度であり、bは風機が降温を起動する閾値であり、Hwは温室内において湿度増加を起動する湿度閾値であり、Hiは室内湿度センサが検出した湿度値であり、h2はウエットカーテン給水電磁弁が開弁する湿度増加閾値であり、Tiは室内気温センサが検出した実際の温度値であり、dはウエットカーテン給水電磁弁が開弁する閾値であるステップ３と、
ステップ４であって、コントローラは、角度センサ、吸気口側窓モータが作動することで、吸気口側窓バッフルと吸気口立面とのなす角を制御することにより、温室に入る新風量を制御し、室外吸気口の新風量の計算では、室内において現在実際に測定した気温t2(n)と５分前の室内気温t2(n−１)との差｜t2(n−１)−t2(n)｜で室内気温の変化の速さを測り、
閾値δを設定し、｜t2(n−１)−t2(n)｜≧δであると、比例調節法を用いて５分間の新風量Q(n＋1)を計算して、次式のように得られ、
2021500001.tif 000016
ただし、Qは設定される標準新風量であり、t1(n＋2)は１０分後の室内の所望気温であり、kpは比例係数であり、Qoは室外温度の新風量の計算への影響値であり、Qrは太陽放射照度の新風量の計算への影響値であり、koは室外温度の新風量の計算への影響係数であり、krは太陽放射照度の新風量の計算への影響係数であり、
｜t2(n−１)−t2(n)｜＜δかつ｜t2(n)−t1(n＋2)｜＞δ1であるとき、積分により、定常状態誤差が解消されると、次の５分間の新風量Q(n＋1)は、次式のようになり、
2021500001.tif 000017
ただし、δiは正値積分係数であり、t(n)は設定された室内気温の降温温度であり、δ1は設定された別の閾値であるステップ４と、
ステップ５であって、室外湿度センサ、室内湿度センサ、及び室内温度センサは５分間ごとに信号の検出を行い、検出した信号をコントローラに伝達し、コントローラは、検出した信号に基づき、ウエットカーテン給水電磁弁の開弁と閉弁を制御し、次式のように計算し、
2021500001.tif 000018
ただし、Pcはウエットカーテン給水電磁弁の開弁又は閉弁の状態であり、１は開弁を示し、０は閉弁を示し、Hiは室内湿度センサが検出した実際の湿度値であり、Hoは室外湿度センサが検出した湿度値であり、Tiは室内気温センサが検出した実際の温度値であり、Tcは設定される室内において降温を起動する温度閾値であり、dはウエットカーテン給水電磁弁が開弁する温度閾値であり、Hwは、温室内において湿度増加を起動する湿度閾値であり、h1はウエットカーテン給水電磁弁が開弁する降温湿度閾値であり、h2はウエットカーテン給水電磁弁が開弁する湿度増加閾値であるステップ５と、を含み、
ステップ１〜ステップ５により、コントローラは、装置において風機の起動又は停止、ウエットカーテン給水電磁弁の開弁と閉弁、天井窓の開放と閉鎖を制御するとともに、室外吸気口の新風量に基づき、吸気口側窓バッフルの開放角度を調節することで、温室内の温度、湿度を調節して、室内の気温、湿度が求められる要求を満たすようにすることを特徴とする加湿・降温風機ウエットカーテン装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温室の降温加湿技術分野に関し、特に加湿・降温風機ウエットカーテン装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、風機ウエットカーテン降温装置の設計において、ウエットカーテンと風機がそれぞれ温室の両側に取り付けられ、風機によって排風され、温室内に負圧になり、室外の空気がウエットカーテンを通って、降温される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような降温方式の設計では、温室内に気温の分布が不均一になりやすく、また、ウエットカーテンと風機との間隔が大きくなるにつれて、ウエットカーテン端と風機端との気温差がますます大きくなり、生産に影響を与える。一般的に、ウエットカーテンと風機との間隔が４０メートルを超えると、負圧式風機ウエットカーテン降温を採用できなくなる。従来の負圧式風機ウエットカーテン降温では、風機の制御に単純な簡単な起動および停止の制御が用いられるため、適切な降温通風量を得ることができず、室内温度が繰り返して昇降し、空気の流れが急開始したり急停止したりしてしまい、温室内における環境の安定性が悪く、機器の運転と温室内作物の成長に影響を与える。さらに、従来の負圧式風機ウエットカーテン降温装置では、温室内の作物の病原や虫源の吸い込みが生じやすく、また、ウエットカーテンと風機が温室の両端に位置するので、吸気口と排気口を設ける必要があり、温室内外空間のアレンジに困難をもたらし、温室の両端にあるウエットカーテンと風機によって温室外の日光の入射が多く遮断され、温室内のウエットカーテン側と風機側の採光に大きく影響する。また、ウエットカーテンは、加湿効率が高く、加湿効果が良い装置であり、特に冬季の加温期間において、温室は一般に湿度が不十分であり、加湿する必要があるが、従来の負圧式の風機ウエットカーテン降温装置の設計では、温室内においてウエットカーテンを通る内気循環を形成することができず、ウエットカーテンが加湿器として使用できない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
従来の風機ウエットカーテン降温装置の欠陥を解消するために、本発明によって加湿・降温風機ウエットカーテン装置及び制御方法が提供され、温室は、正圧式の降温設計が採用され、温室の同一側にウエットカーテンと風機が設けられている。温室内外の環境因子の変化状況に応じて、吸気口側窓モータと角度センサによって吸気口側窓バッフルの角度変化を調節し、温室の新風量と温室内の循環風量が自動的に調節され、温室内の温度の精確な制御を図る。冬春の季節の際、温室が加湿される必要があるとき、室内湿度センサ、室内温度センサ、ガラスバッフル、ウエットカーテン給水電磁弁、ウエットカーテン、吸気口側窓バッフルと風機によって、温室内の空気の内循環が実現されるとともに、ウエットカーテン給水電磁弁、ウエットカーテンによって加湿される。正圧式の降温設計と吸気口防虫ネット、天井窓排気口防虫ネットの防虫ネット設計が採用され、温室内の作物の病原、虫源の進入を減少させる。風機、通風ダクトと排気口を用いて、送風を行って、温室を降温させ、又は加湿するとき、温室内の温度又は湿度の分布を均一とする。放射センサ、温度センサ、湿度センサが温室室外吸気口防虫ネットの上方に設けられている。温室内温度センサ、室内湿度センサが温室の中央に位置する。制御方法において、フィードフォワード方式の比例積分制御を採用することで、降温時の温度制御の精確性を向上させる。当該加湿・降温風機ウエットカーテン装置は、環境制御精度が高く、降温と防虫効果が良い温室に広く適用することができる。
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明で採用される技術案は以下の通りである。加湿・降温風機ウエットカーテン装置であって、温室を降温させ、湿度を増加させるために用いられ、当該降温装置は、天井窓モータと、放射センサと、温度センサと、湿度センサと、側窓バッフル駆動機構と、吸気口側窓バッフルの開度を検出するための角度センサと、吸気口側窓バッフルと、ウエットカーテンと、ウエットカーテン給水電磁弁と、風機と、ガラスバッフルと、ハウジングと、排気口と、通風ダクトと、室内温度センサと、室内湿度センサと、天井窓排気口とを備え、前記温室の一側壁には、室外吸気口が開設され、室外吸気口には、吸気口側窓バッフルがヒンジ接続され、吸気口側窓バッフルの開度は、側窓バッフル駆動機構によって制御され、ウエットカーテンと風機は、ハウジングによって接続されているとともに、それぞれハウジングの両側に取り付けられ、前記ウエットカーテンは、ウエットカーテン給水電磁弁によって出水が制御され、ハウジングにおけるウエットカーテン側に位置する上方には、ガラスバッフルが設けられ、ガラスバッフルと温室の室外吸気口を有する側の側壁が温室室内吸気口を形成し、前記風機は、通風ダクトに連通し、通風ダクトには、排気口が設けられ、前記放射センサ、温度センサ、及び湿度センサは、温室外に設けられ、前記室内温度センサ、及び室内湿度センサは、温室内に設けられ、前記温室の頂部には、複数の天井窓が開設され、天井窓には、天井窓モータが取り付けられ、前記天井窓モータ、放射センサ、温度センサ、湿度センサ、角度センサ、ウエットカーテン給水電磁弁、吸気口側窓モータ、風機、室内温度センサ、及び室内湿度センサは、いずれもコントローラに接続されている。
【０００６】
さらに、前記側窓バッフル駆動機構は、弧形プッシュロッドラックと、吸気口側窓モータとを備え、前記側窓モータは、室外吸気口における温室の側壁外に取り付けられ、側窓モータの出力軸には、歯車が取り付けられ、弧形プッシュロッドラックの一端は、吸気口側窓バッフルに固定され、歯車と弧形プッシュロッドラックは、噛合伝動する。
【０００７】
さらに、前記放射センサ、温度センサ、及び湿度センサは、温室室外吸気口の上方に設けられている。
【０００８】
さらに、前記室内温度センサ、及び室内湿度センサは、温室の中央に設けられている。
【０００９】
さらに、前記角度センサは、温室側壁と吸気口側窓バッフルとの間に設けられている。
【００１０】
さらに、前記温室室内吸気口には、吸気口防虫ネットが設けられている。
【００１１】
さらに、前記天井窓排気口には、天井窓排気口防虫ネットが設けられている。
【００１２】
本発明は、上述した加湿・降温風機ウエットカーテン装置を制御する方法を提供することをもう１つの目的とし、当該方法は、
ステップ１であって、まず、コントローラに、室内において降温を起動する温度閾値Tcと、湿度増加を起動する湿度閾値Hwと、風機が降温を起動する閾値
2021500001.tif 000003
と、ウエットカーテン給水電磁弁が開弁する閾値dと、ウエットカーテン給水電磁弁が開弁する降温湿度閾値h1と、ウエットカーテン給水電磁弁が開弁する湿度増加閾値h2とを設定し、コントローラが室外気温センサ、室外湿度センサ、放射強度センサ、室内気温センサ及び室内湿度センサから伝達される情報を受信するステップ１と、
ステップ２であって、室外気温センサ、及び室内気温センサは、検出した温度信号、及び放射強度センサは、検出した室内の太陽放射値をコントローラに伝達し、コントローラは、受信した室外温度及び放射強度の室内温度への影響値に基づき、次式によって室内の所望気温Tqを計算し、
2021500001.tif 000004
ただし、Tqは室内の所望気温であり、Tsは設定された標準温度であり、Toは室外温度の室内温度への影響値であり、Trは太陽放射強度の室内温度への影響値であり、k1は、室外温度の室内温度への影響値を計算する影響係数であり、tは現在の室外温度であり、t0は指定された室外温度の参考値であり、k2は太陽放射強度の室内温度への影響値を計算する影響係数であり、rは現在の室外放射強度であり、r0は指定された室外放射強度の参考値であるステップ２と、
ステップ３であって、コントローラが室内の所望気温Tqを計算して取得し、室内の所望気温Tqが室内において降温を起動する閾値温度Tcよりも高い場合、加湿・降温風機ウエットカーテン装置が降温モードに入り、室内の所望気温Tqが室内において降温を起動する閾値温度Tcよりも低い場合、加湿・降温風機ウエットカーテン装置が加湿モードに入り、コントローラが室内気象因子に基づき、装置の異なるモードでの風機の起動及び停止、室外吸気口の新風量、ウエットカーテン給水電磁弁の開弁又は閉弁、天井窓排気口の開放又は閉鎖を計算制御し、風機の起動又は停止状態は、次式のように計算され、
2021500001.tif 000005
ただし、Pfは風機の起動又は停止状態であり、１は起動であり、０は停止であり、Tcは室内において降温を起動する閾値温度であり、bは風機が降温を起動する閾値であり、Hwは温室内において湿度増加を起動する湿度閾値であり、Hiは室内湿度センサが検出した湿度値であり、h2はウエットカーテン給水電磁弁が開弁する湿度増加閾値であり、Tiは室内気温センサが検出した実際の温度値であり、dはウエットカーテン給水電磁弁が開弁する閾値であるステップ３と、
ステップ４であって、コントローラは、角度センサ、吸気口側窓モータが作動することで、吸気口側窓バッフルと吸気口立面とのなす角を制御することにより、温室に入る新風量を制御し、室外吸気口の新風量の計算では、室内において現在実際に測定した気温t2(n)と５分前の室内気温t2(n−１)との差｜t2(n−１)−t2(n)｜で室内気温の変化の速さを測り、
閾値δを設定し、｜t2(n−１)−t2(n)｜≧δであると、比例調節法を用いて５分間の新風量Q(n＋1)を計算して、次式のように得られ、
2021500001.tif 000006
ただし、Qは設定される標準新風量であり、t1(n＋2)は１０分後の室内の所望気温であり、kpは比例係数であり、Qoは室外温度の新風量の計算への影響値であり、Qrは太陽放射照度の新風量の計算への影響値であり、koは室外温度の新風量の計算への影響係数であり、krは太陽放射照度の新風量の計算への影響係数であり、
｜t2(n−１)−t2(n)｜＜δかつ｜t2(n)−t1(n＋2)｜＞δ1であるとき、積分により、定常状態誤差が解消されると、次の５分間の新風量Q(n＋1)は、次式のようになり、
2021500001.tif 000007
ただし、δiは正値積分係数であり、t(n)は設定された室内気温の降温温度であり、δ1は設定された別の閾値であるステップ４と、
ステップ５であって、室外湿度センサ、室内湿度センサ、及び室内温度センサは５分間ごとに信号の検出を行い、検出した信号をコントローラに伝達し、コントローラは、検出した信号に基づき、ウエットカーテン給水電磁弁の開弁と閉弁を制御し、次式のように計算し、
2021500001.tif 000008
ただし、Pcはウエットカーテン給水電磁弁の開弁又は閉弁の状態であり、１は開弁を示し、０は閉弁を示し、Hiは室内湿度センサが検出した実際の湿度値であり、Hoは室外湿度センサが検出した湿度値であり、Tiは室内気温センサが検出した実際の温度値であり、Tcは設定される室内において降温を起動する温度閾値であり、dはウエットカーテン給水電磁弁が開弁する温度閾値であり、Hwは、温室内において湿度増加を起動する湿度閾値であり、h1はウエットカーテン給水電磁弁が開弁する降温湿度閾値であり、h2はウエットカーテン給水電磁弁が開弁する湿度増加閾値であるステップ５と、を含む。
【００１３】
ステップ１〜ステップ５により、コントローラは、装置において風機の起動又は停止、ウエットカーテン給水電磁弁の開弁と閉弁、天井窓の開放と閉鎖を制御するとともに、室外吸気口の新風量に基づき、吸気口側窓バッフルの開放角度を調節することで、温室内の温度、湿度を調節して、室内の気温、湿度が求められる要求を満たすようにする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明が奏する有益な効果は、従来の負圧式降温ウエットカーテン装置に比べ、本発明に係る装置における風機とウエットカーテンが同一側に位置し、温室の長さの設計が受ける影響が小さく、降温の時、温室内の温度の分布がより均一となる。温室の同一側にウエットカーテンと風機が設けられることで、従来のウエットカーテン風機の配置を最適化し、風機による温室内への日除けを減少し、温室の採光性及び空間利用率を向上させる。吸気口側窓バッフルの角度が変化することにより、温室に入る新風量と温室内の循環風量を調節し、温室室内の温度を精確に調節制御する目的に達成し、従来のウエットカーテン風機が起動及び停止して、温室内の温度が急激に変化する欠陥を避ける。通風ダクトで送風することにより、温室内の温湿度の分布を均一とする。温室内の空気の内循環とウエットカーテンの出水により温室を加湿する目的に達成することができる。温室の生産領域の正圧式の設計と吸気排気口の防虫ネットの設計により、温室内への有害な病原、虫源の進入を減少させる。制御方法では、フィードフォワード方式の制御を採用し、温度、湿度制御の精度を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明の降温モード（室内と室外との混合吸気）の側面図である。
【図３】本発明の降温モード（完全な室外吸気）の側面図である。
【図４】本発明の加湿モードの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面と実施例に合わせて本発明をさらに説明する。
【００１７】
図１に示すように、加湿・降温風機ウエットカーテン装置は、温室に対して降温および加湿するために用いられ、当該降温装置は、天井窓モータ１と、放射センサ２と、温度センサ３と、湿度センサ４と、側窓バッフル駆動機構と、吸気口側窓バッフルの開度を検出する角度センサ８と、吸気口側窓バッフル９と、ウエットカーテン１０と、ウエットカーテン給水電磁弁１１と、風機１３と、ガラスバッフル１５と、ハウジング１６と、排気口１７と、通風ダクト１８と、室内温度センサ１９と、室内湿度センサ２０と、天井窓排気口２３とを備える。前記温室の一側壁に室外吸気口５が開設され、室外吸気口５に吸気口側窓バッフル９がヒンジ接続されており、吸気口側窓バッフル９の開度が側窓バッフル駆動機構によって制御される。ウエットカーテン１０と風機１３とは、ハウジング１６により接続されているとともに、ハウジング１６の両側にそれぞれ取り付けられており、上記ウエットカーテン１０は、ウエットカーテン給水電磁弁１１によって出水が制御される。ハウジング１１におけるウエットカーテン１０側に位置する上方にガラスバッフル１５が設けられ、ガラスバッフル１５と温室における室外吸気口５を有する側の側壁とで温室室内吸気口１４が形成されている。前記風機１３が通風ダクト１８に連通し、通風ダクト１８に排気口１７が設けられ、通風ダクト１８に種植苗床２１が設けられ、苗床に植物２２が種植される。上記放射センサ２、温度センサ３、湿度センサ４が温室外に設けられ、上記室内温度センサ１９、室内湿度センサ２０が温室内に設けられている。上記温室頂部に複数の天井窓が開設され、天井窓に天井窓モータ１が取り付けられている。上記天井窓モータ１、放射センサ２、温度センサ３、湿度センサ４、角度センサ８、ウエットカーテン給水電磁弁１１、吸気口側窓モータ１２、風機１３、室内温度センサ１９、及び室内湿度センサ２０は、いずれもコントローラに接続されている。上記コントローラとしては、浙江大学の型番ＺＪＵ―ＡＥＳ―０５の製品が用いられてもよいが、これに限定されない。
【００１８】
さらに、上記側窓バッフル駆動機構が、弧形プッシュロッドラック７と、吸気口側窓モータ１２とを備え、上記側窓モータ１２が室外吸気口５における温室側壁外に取り付けられ、側窓モータ１２の出力軸に歯車が取り付けられ、弧形プッシュロッドラック７の一端が吸気口側窓バッフル９に固定され、歯車と弧形プッシュロッドラック７が噛合伝動し、即ち、内噛合伝動の形態が構成されている。
【００１９】
さらに、上記放射センサ２、温度センサ３、及び湿度センサ４が温室室外吸気口５の上方に設けられている。
【００２０】
さらに、上記室内温度センサ１９と、室内湿度センサ２０とが温室の中央に設けられている。
【００２１】
さらに、上記角度センサ８が温室側壁と吸気口側窓バッフル９との間に設けられ、吸気口側窓バッフル９の開口の大きさを検出することに用いられる。
【００２２】
さらに、上記温室室内吸気口５には吸気口防虫ネット６が設けられている。
【００２３】
さらに、上記天井窓排気口２３には天井窓排気口防虫ネット２４が設けられている。
【００２４】
図２に示すように、降温モードに入り、コントローラは、室内外の環境因子に基づき、室内の新風量を計算し、角度センサ８と吸気口側窓モータ１２とを作動させることで、吸気口側窓バッフル９と室外吸気口の立面とのなす角が制御され、室外吸気口５を介してウエットカーテン１０に入る新風量が調節され、室外吸気口５の新風空気と室内吸気口１４の室内空気が混合してウエットカーテン１０に入ってから冷空気に降温され、冷空気が風機１３、通風ダクト１８及び排気口１７を通って温室に均一に入って降温され、冷空気が温室に入ってから受熱して上昇し、室内吸気口１４とウエットカーテン１０とに入って循環降温され、又は天井窓排気口２３を介して室外に排出される。
【００２５】
図３に示すように、降温モードに入り、降温最大負荷に達している。吸気口側窓バッフル９と吸気口裏面とが９０度の角をなし、室外吸気口５が完全に開放し、室内吸気口１４が完全に閉鎖している。
【００２６】
図４に示すように、加湿モードに入る。吸気口側窓バッフル９が吸気口裏面に重ね合わせ、室外吸気口５が完全に閉鎖し、室内吸気口１４が完全に開放する。室内の乾燥空気が室内吸気口１４を介してウエットカーテン１０に入り、ウエットカーテン給水電磁弁１１が開弁し、湿潤空気に加湿され、風機１３、通風ダクト１８、及び排気口１７を通って温室に均一に入って加湿され、湿潤空気が温室に入り乾燥した後に上昇し、室内吸気口１４とウエットカーテン１０に入って循環加湿される。
【００２７】
加湿・降温風機ウエットカーテン装置の制御において、検出された温室内外の環境因子の状況に従って、装置が降温モード又は加湿モードに入るように制御される。温室内で設定される温度、湿度値及び実際に測定される温度、湿度値により、風機、天井窓モータ、側窓通風口モータの起動と停止、及びウエットカーテン給水電磁弁の閉弁と開弁を計算判断する。
【００２８】
装置の降温モードでの新風量の制御において、吸気口側窓バッフルの角度が変化することで、温室に入る新風量と温室内循環風量を調節し、温室室内の温度を精確に調節して制御する。温室内の温度が室外温度、太陽放射因子の影響を受けるため、フィードフォワードの比例積分を用いて装置の降温モードでの可変な新風量の制御を行う方法は、具体的に以下のステップを含む。
【００２９】
ステップ１であって、まず、コントローラには、室内において降温を起動する温度閾値Tcと、湿度増加を起動する湿度閾値Hwと、風機が降温を起動する閾値bと、ウエットカーテン給水電磁弁が開弁する閾値dと、ウエットカーテン給水電磁弁が開弁する降温湿度閾値h1と、ウエットカーテン給水電磁弁が開弁する湿度増加閾値h2とを設定し、コントローラが室外気温センサ、室外湿度センサ、放射強度センサ、室内気温センサ及び室内湿度センサから伝達される情報をリアルタイムに受信する。
【００３０】
ステップ２であって、室外気温センサ及び室内気温センサは、検出された温度信号を、および放射強度センサは、検出された室内太陽放射値をコントローラに伝達し、コントローラは、受信した室外温度及び放射強度の室内温度への影響値に基づき、次式により室内所望気温Tqを計算する。
2021500001.tif 000009
ただし、Tsは設定された標準温度であり、Toは室外温度の室内温度への影響値であり、Trは太陽放射強度の室内温度への影響値であり、Tqは温室内の所望気温であり、k1は室外温度の室内温度への影響値を計算するための影響係数であり、k2は太陽放射強度の室内温度への影響値を計算するための影響係数であり、tは現在の室外温度であり、t0は指定された室外温度の参考値であり、rは現在の室外放射強度であり、r0は指定された室外放射強度の参考値である。
【００３１】
ステップ３であって、コントローラが室内の所望気温Tqを計算して取得し、室内の所望気温Tqが室内において降温を起動する閾値温度Tcよりも高い場合、加湿・降温風機ウエットカーテン装置が降温モードに入り、室内の所望気温Tqが室内において降温を起動する閾値温度Tcよりも低い場合、加湿・降温風機ウエットカーテン装置が加湿モードに入る。コントローラが室内気象因子に基づき、装置の異なるモードでの風機の起動及び停止、室外吸気口の新風量、ウエットカーテン給水電磁弁の開弁又は閉弁、天井窓排気口の開放又は閉鎖を計算して制御し、風機の起動又は停止状態は、次式通り計算される。
2021500001.tif 000010
ただし、Pfは風機の起動又は停止状態であり、1は起動であり、0は停止であり、Tqは室内の所望気温であり、Tiは室内気温センサが検出した実際の温度値であり、Tcは室内において降温を起動する閾値温度であり、Hiは室内湿度センサが検出した湿度値であり、Hoは室外湿度センサが検出した湿度値であり、Hwは温室内において湿度増加を起動する湿度閾値であり、bは風機が降温を起動する閾値であり、dはウエットカーテン給水電磁弁が開弁する閾値であり、h2はウエットカーテン給水電磁弁が開弁する湿度増加閾値である。
【００３２】
ステップ４であって、コントローラは、角度センサ、吸気口側窓モータが作動するで、吸気口側窓バッフルと吸気口立面とのなす角を制御することにより、温室に入る新風量を制御する。室外吸気口の新風量の計算は、以下の通りである。すなわち、室内において現在実際に測定した気温t2(n)と５分前の室内気温t2(n−１)との差｜t2(n−１)−t2(n)｜で室内気温の変化の速さを測定する。
【００３３】
閾値δを設定し、｜t2(n−１)−t2(n)｜≧δであると、比例調節法を用いて５分間の新風量Q(n＋1)を計算して、次式のように得られる。
2021500001.tif 000011
ただし、Qは設定される標準新風量であり、t1(n＋2)は１０分後の室内の所望気温であり、kpは比例係数であり、Qoは室外温度の新風量の計算への影響値であり、Qrは太陽放射照度の新風量の計算への影響値であり、koは室外温度の新風量の計算への影響係数であり、krは太陽放射照度の新風量の計算への影響係数である。
【００３４】
｜t2(n−１)−t2(n)｜＜δかつ｜t2(n)−t1(n＋2)｜＞δ1であるとき、積分により、定常状態誤差が解消されると、次の５分間の新風量Q(n＋1)は、次式のようになる。
2021500001.tif 000012
ただし、δiは正値積分係数であり、t(n)は設定された室内気温の降温温度であり、δ1は設定された別の閾値である。
【００３５】
ステップ５であって、室外湿度センサ、室内湿度センサ、及び室内温度センサは、５分間ごとに信号の検出を行い、検出した信号をコントローラに伝達する。コントローラは、検出された信号に基づき、ウエットカーテン給水電磁弁の開弁と閉弁を制御し、次式のように計算する。
2021500001.tif 000013
ただし、Pcはウエットカーテン給水電磁弁の開弁又は閉弁の状態であり、1は開弁を示し、0は閉弁を示し、Hiは室内湿度センサが検出した実際の湿度値であり、Hoは室外湿度センサが検出した湿度値であり、Tiは、室内気温センサが検出した実際の温度値であり、Tcは室内において降温を起動する温度閾値であり、dはウエットカーテン給水電磁弁が開弁する温度閾値であり、Hwは温室内において湿度増加を起動する湿度閾値であり、h1はウエットカーテン給水電磁弁が開弁する降温湿度閾値であり、h2はウエットカーテン給水電磁弁が開弁する湿度増加閾値である。
【００３６】
ステップ１からステップ５により、コントローラは、装置において風機の起動又は停止、ウエットカーテン給水電磁弁の開弁と閉弁、天井窓の開放と閉鎖を制御するとともに、室外吸気口の新風量に基づき、吸気口側窓バッフルの開放角度を調節することで、温室内の温度、湿度を調節して、室内の気温、湿度が求められる要求を満たすようにする。
【符号の説明】
【００３７】
１      天井窓モータ
２      放射センサ
３      温度センサ
４      湿度センサ
５      室外吸気口
６      室外吸気口防虫ネット
７      プッシュロッドラック
８      角度センサ
９      吸気口側窓バッフル
１０      ウエットカーテン
１１      ウエットカーテン給水電磁弁
１２      吸気口側窓モータ
１３      風機
１４      室内吸気口
１５      ガラスバッフル
１６      ハウジング
１７      排気口
１８      通風ダクト
１９      室内温度センサ
２０      室内湿度センサ
２３      天井窓排気口
２４      天井窓排気口防虫ネット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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