(57)【要約】【課題】  撒水氷結法による凍霜害防止装置において間欠撒水動作で稼動させることは使用水量を低減するためには有効な方法であるが、著しい圃場の温度低下の際には、供給水量が不十分となるために農作物を守るための氷結状態を速やかに形成できず、その結果農作物に低温障害が発生するという問題がある。【解決手段】  圃場の温度が著しく低下した際に間欠散水動作から連続散水動作に移行する圃場温度（連続撒水温度）を設定しておき、実際に圃場温度が低下して連続撒水温度に達した際には間欠散水動作から連続撒水動作に移行する。著しい圃場の温度低下による農作物の被害を防ぐことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
散水開始温度設定手段と、散水停止温度設定手段と、圃場温度を測定する圃場温度センサとを備え、散水開始温度設定手段により設定された温度に達した場合に農作物の表面への散水を開始し、散水停止温度設定手段により設定された温度に達した場合に散水を停止する農作物の凍霜害防止装置であって、
間欠散水動作から連続散水動作に移行する圃場温度を設定する連続散水温度設定手段を備えることを特徴とする凍霜害防止装置。
【請求項２】
さらに連続散水動作から間欠散水動作に移行する圃場温度を設定する間欠散水温度設定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の凍霜害防止装置。
【請求項３】
動作中の動作モードが間欠散水動作である場合に前記連続散水温度設定手段で設定された温度で間欠散水動作から連続散水動作に移行することを特徴とする請求項１に記載の凍霜害防止装置。
【請求項４】
前記間欠散水温度設定手段により設定された温度で連続散水モードから間欠散水動作に移行する際に連続散水動作に移行する前に行われていた間欠散水動作で間欠散水することを特徴とする請求項２に記載の凍霜害防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、圃場の温度が低下した場合に農作物の表面に散水を行い、農作物の表面に氷を強制的に付着させることにより農作物が異常低温の影響を回避する散水氷結法を用いた凍霜害防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  果樹・茶などの凍霜害を受けやすい農作物に対して、防霜ファンを用いて圃場上空の大気を攪拌することで圃場の温度が急激に低下するのを防ぐ方法が従来から知られているが、気温が・４°Ｃ以下の温度になると、農作物の表面に霜が付き、防霜効果が期待できない。【０００３】  また、圃場の上空を煙で覆うことにより圃場の温度が低下するのを防ぐことで凍霜害を防ぐ方法もあるが、煙を圃場の上に均一に保持することが難しく、また風があれば煙は飛散してしまいその効果が期待できない。【０００４】  上記の問題点を解決するために、圃場の気温が低下してきたならば農作物の表面に撒水し、この散水した水が凝固する際に発生する潜熱によって、農作物の葉などの表面の温度を０°Ｃ付近に保持して、凍霜害を防止する方法（撒水氷結法）が注目されている。【０００５】  散水氷結法は、スプリンクラーなどの散水手段を用いて圃場全体に散水し、農作物の表面に半ば強制的に氷を生成させるために、大量の水を必要とする。水資源の問題を考慮した場合に出来る限り使用する水量を抑えることが望ましい。【０００６】  そこで本発明人は、特開２００２−１２５４８２号公報に示すように散水開始と散水停止を圃場の温度センサの情報に基づき自動的に行うことで使用水量を最小限に抑える方法を提案している。即ち、圃場の温度が所定の温度まで低下した時点で散水を開始し、圃場の温度が所定の温度まで上昇した時点で散水を停止することにより、使用水量を制限するものである。【０００７】  また、圃場の温度条件によっては、連続的に散水することなく、間欠的に散水することにより散水氷結法の目的を達成できる場合もあり、間欠的に散水することにより使用水量を低減させる方法についても提案している。【０００８】  間欠散水モードは、圃場の温度条件が間欠散水でも散水氷結法の目的を十分達成できると圃場の管理者が判断して選択するのであるが、気象状態の急変により圃場の温度が著しく低下する結果、間欠散水では水の供給が追いつかず農作物の表面を氷結させることができない場合が発生し、その結果農作物に低温による被害が出るという問題がある。【０００９】
【特許文献１】  特開２００２−１２５４８２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  凍霜害防止装置の間欠散水モードは、使用水量を低減するためには有効な方法であるが、著しい圃場の温度低下の際には、供給水量が不十分となるために農作物を守るための氷結状態を速やかに形成できず、その結果農作物に低温障害が発生するという問題がある。【００１１】  本発明は著しい圃場の温度低下に対応して農作物の表面に十分な水分を供給することを可能にする凍霜害防止装置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】
【００１２】  上記目的を達成するために、本発明の第１の解決手段の凍霜害防止装置は、散水開始温度設定手段と、散水停止温度設定手段と、圃場温度を測定する圃場温度センサとを備え、散水開始温度設定手段により設定された温度に達した場合に農作物の表面への散水を開始し、散水停止温度設定手段により設定された温度に達した場合に散水を停止する農作物の凍霜害防止装置であって、間欠散水動作から連続散水動作に移行する圃場温度を設定する連続散水温度設定手段を備えることを特徴とする【００１３】  上記の第１の解決手段によれば、間欠散水動作から連続散水動作に移行する圃場温度を設定する連続散水温度設定手段を備える凍霜害防止装置であるので、間欠散水動作で稼動している際に連続散水温度設定手段により設定されている温度まで圃場の温度が低下した場合には連続撒水動作に移行し連続的に散水を行うので、著しい圃場の温度低下に対応することが可能となり、農作物が低温による被害を受けるのを防ぐことができる。【００１４】  本発明の第２の解決手段は、第１の解決手段の凍霜害防止装置であって、さらに連続散水動作から間欠散水動作に移行する圃場温度を設定する間欠散水温度設定手段を備えることを特徴としており、圃場の温度が上昇した際に連続散水動作から間欠散水動作に移行することにより使用水量を低減させることができる。【００１５】  本発明の第３の解決手段は、第１の解決手段の凍霜害防止装置であって、動作中の動作モードが間欠散水動作である場合に前記連続散水温度設定手段で設定された温度で間欠散水動作から連続散水動作に移行することを特徴とする。【００１６】  本発明の第４の解決手段は、第２の解決手段の凍霜害防止装置であって、前記間欠散水温度設定手段により設定された温度で連続散水動作から間欠散水動作に移行する際に連続散水動作に移行する前に行われていた間欠散水動作で間欠散水することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】  上述したように本発明の凍霜害防止装置は、著しい圃場の温度低下があった場合、散水動作モードが連続動作か間欠動作かに関わらず連続散水を行うように制御される凍霜害防止装置である。即ち圃場の気温が低下して連続撒水温度設定手段により設定されている連続撒水温度になったときに、撒水動作モードが間欠撒水動作であれば連続撒水に切換え、連続撒水動作であればそのまま連続撒水を続けるように構成されている。その結果、初期の散水動作の設定に関わらず著しい圃場の温度低下に対応して散水氷結法の効果を最大限に発揮することができる。【００１８】  また、圃場の温度が所定の気温まで上昇すると間欠撒水に切り替るために、使用水量を低く抑えることも実現できる。即ち圃場の管理者の予想と異なる圃場の温度低下に遭遇しても撒水氷結法の効果が発揮できる適切な量の散水が行われる結果、農作物は低温による被害を蒙ることがなく、さらに使用水量も低く抑えることが可能となる。
【発明の実施するための最良の形態】
【実施例】
【００１９】  図をもって本発明の方法および装置について詳細に説明する。図１は本発明の凍霜害防止装置の実施例における使用機器の構成を示す構成図であり、図２は凍霜害防止装置の第１の実施例の制御の流れを示す制御ブロック図であり、図３は撒水動作の実施例を説明するタイムチャートである。言うまでもなく、本発明の凍霜害防止装置は本実施例に限るものではない。【００２０】  図１に示すように本発明の凍霜害防止装置１には、温度センサ２および撒水の開閉を行う電磁弁３が接続される。温度センサ２は、果樹や茶などの農作物が植えられた圃場に設置され、農作物の表面付近の温度を測定するのに適切に設けられる。本実施例では、サーミスタを温度センサとして使用しているが、これに限るものではなく、環境に強く、安定した出力の得られるものであればいずれでもよい。使用環境が野外であるために、温度センサおよび温度センサ回路は２系統用意して、いずれか一方が故障しても運転に差し支えが出ないようにしておくのが望ましい。【００２１】  電磁弁３は凍霜害防止装置１の出力制御信号により開閉されることによって、水源５から供給される水が撒水器４に至る流れを制御するものであり、撒水を行うか撒水を停止するかの切換を行う。【００２２】  凍霜害防止装置１は図２に示すように、散水動作温度判定部１１、散水動作制御部１６、電磁弁制御部１９から構成される。凍霜害防止装置１は商用電源および乾電池等のバッテリーのいずれで駆動してもよい。圃場に商用電源を敷設できる場合には商用電源を使用する方が安定的に供給されるが、圃場に商用電源を敷設するのが困難な場合が多く、その場合には乾電池等のバッテリーで駆動するように凍霜害防止装置１を構成する。【００２３】  散水動作温度判定部１１には、撒水を開始する温度を設定する撒水開始温度設定手段１２と、撒水を停止させる温度を設定する撒水停止温度設定手段１３と、連続散水温度設定手段１４と、間欠散水温度設定手段１５が接続されており、さらに圃場に設置された温度センサ２が接続され、圃場の気温の情報が入力されている。【００２４】  温度センサ２で検出された圃場の温度信号が撒水開始温度設定手段１２によって設定される撒水開始温度と一致した場合に撒水開始温度信号が撒水動作制御部１６に出力される。一方、温度センサ２で検出された圃場の温度信号が撒水停止温度と一致した場合は、撒水停止温度信号が撒水動作制御部１６に出力される。【００２５】  また、温度センサ２で検出された圃場の温度信号が連続散水温度設定手段１４によって設定されている連続撒水温度と一致した場合、連続撒水動作を指示する信号が撒水動作制御部１６に出力される。一方、温度センサ２で検出された圃場の温度信号が間欠撒水温度設定手段１５で設定されている間欠撒水温度と一致した場合は、間欠動作を指示する信号が撒水動作制御部１６に出力される。【００２６】  撒水開始温度設定手段１２、撒水停止温度設定手段１３、連続散水温度設定手段１４および間欠撒水温度設定手段１５はボリュームあるいはデジタル設定手段などの温度が設定できる手段を使用しており、その日の気候等を考慮して農作物を凍霜害から守るのに最適な温度に設定することができる。【００２７】  散水動作制御部１６には連続／間欠選択スイッチ１７、間欠時間設定手段１８が接続されており、これらの設定手段によって設定される動作モードを設定し、その動作モードに従って電磁弁制御部１９に動作制御信号を出力する。【００２８】  連続／間欠選択スイッチ１７は、連続的に撒水を行う連続撒水動作と間欠時間設定手段１８によって設定される時間間隔で間欠的に撒水を行う間欠撒水動作の２つの撒水動作モードを切り替える手段である。間欠時間設定手段１８では、間欠動作が一定間隔で行われる動作モードや温度が上昇するに従って次第に撒水動作間隔が長くなる動作モードなどの設定を行うことが可能である。【００２９】  電磁弁制御部１９には自動／手動切換スイッチ２０が接続されている。自動／手動切換スイッチ２０の設定が手動の場合には、撒水動作制御部１６から出力される動作制御信号に関係なく手動で撒水の開始および停止を行うことができる。自動／手動切換スイッチ２０が自動に設定されている場合には、撒水動作制御部１６から出力される動作制御信号によって電磁弁３が開閉され、撒水器４への給水がなされて、圃場に撒水される。【００３０】  次に、本実施例の凍霜害防止装置の動作について説明する。ここでは自動／手動スイッチ２０は自動モードに設定されているものとする。【００３１】  図３の撒水動作の実施例に示すように圃場の気温が次第に低下し、温度センサ２で検出された温度情報信号が撒水開始温度設定手段１２によって予め設定された撒水開始温度と一致したことを撒水動作温度判定部１１が検出すると、撒水開始温度信号が撒水動作制御部１６に出力される。撒水動作制御部１６は電磁弁３を開く動作制御信号を電磁弁制御部１９に出力することによって電磁弁３が開き、撒水器４から撒水が開始される。図３では撒水開始温度は約２°Ｃに設定されている。また、撒水動作モードは間欠撒水動作に設定されている。【００３２】  さらに圃場の気温が低下して連続散水温度設定手段１４で設定されている連続撒水温度（図３の例では−３°Ｃ）に達した場合に、撒水動作モードが間欠撒水動作になっていると、間欠撒水動作から連続撒水動作に移行することを支持する信号が撒水動作制御部１６に出力され、その結果間欠撒水動作から連続撒水動作に切り替る。圃場の気温が極めて低くなった場合には、間欠的な撒水では圃場の農作物への水の供給が不十分で、その結果農作物の表面の氷を形成するのが遅れるために農作物に低温の被害が出るおそれがあり、これを防ぐために連続撒水に切り替えている。【００３３】  圃場の気温が次第に上昇し、間欠散水温度設定手段１５で設定されている間欠撒水温度（図３の例では−２°Ｃ）に達したことを撒水動作温度判定部１１が検出すると、その出力信号を受けて撒水動作制御部１６は当初に設定されていた間欠撒水動作に切り替える。【００３４】  圃場内の大気温度がさらに上昇し、撒水停止温度設定手段１３が予め設定した撒水停止温度になったことを撒水動作温度判定部１１が検出すると、撒水停止温度信号が撒水動作制御部１６に出力され、撒水動作制御部１６は撒水動作を停止する制御信号を電磁弁制御部１９に出力することによって撒水器４からの撒水が完全に停止される。【００３５】  上述したよ��に、本発明の凍霜害防止装置は圃場の温度が連続動作移行温度のような極めて低温になった場合に、間欠動作で撒水している動作を強制的に連続撒水動作に移行させることにより圃場の農作物へ水の供給を多くして低温の被害を防ぐように構成している。【００３６】  温度が上昇すれば圃場の農作物に対して連続的に撒水する必要性がなくなるので、所定温度（間欠撒水温度）まで上昇した時点で当初の間欠撒水動作に戻すことにより使用水量の低減を図っている。【００３７】  なお、本実施例の凍霜害防止装置１は、電磁弁制御部１９を内蔵している例を示したが、撒水器自体が電磁弁を内蔵し、撒水の開閉を制御する機能を備えている場合には、撒水動作制御部１６が電磁弁を制御する信号を撒水器に出力することにより撒水動作が制御できるので、電磁弁制御部１９を省いた構成とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】  農作物の凍霜害を防止する方法として撒水氷結法があり、圃場の気温の低下を検出して自動的に圃場への撒水を開始し、圃場の温度が所定温度まで上昇したことを検出して撒水を自動的に停止する装置についてはすでに知られているが、実際に使用する場合おいて使用水量が問題となる。即ち広い圃場に満遍なく撒水を長時間に亙って行う結果、その使用水量が莫大となることが避けられない。【００３９】  上記問題を解決するために撒水動作を間欠的に行うことにより使用水量を低減する方法が実施されている。しかし、間欠的に撒水している際に著しく圃場の気温が低下すると農作物への撒水量が不足して撒水氷結法の効果が十分発揮できず農作物が凍霜害の被害を受けるという問題が発生する。【００４０】  本発明は、著しく圃場の気温が低下し、所定温度以下になった場合に間欠撒水動作から連続撒水動作に移行して圃場への撒水量を増やし、凍霜害の被害を防ぐとともに、所定温度まで圃場の気温が上昇した場合には、当初の間欠撒水動作モードに戻って撒水量の低減を図るように構成されている。【００４１】  農作物への凍霜害が発生するとその被害は甚大であるが、本発明は使用水量の低減を図りつつ圃場における著しい気温の低下による凍霜害を防ぐ上で大きな効果を発揮するものであり、その産業への効果はだいなるものがある。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】  本発明の凍霜害防止装置の接続態様を示す説明図である。
【図２】  本実施例の凍霜害防止装置の制御ブロック図である。
【図３】  本実施例の凍霜害防止装置の撒水動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４３】      １  凍霜害防止装置
２  温度センサ
３  電磁弁
４  撒水器
１１  撒水動作温度判定部
１２  撒水開始温度設定手段
１３  撒水停止温度設定手段
１４  連続散水温度設定手段
１５  間欠散水温度設定手段
１６  撒水動作制御部
１７  連続／間欠選択スイッチ
１８  間欠時間設定手段
１９  電磁弁制御部
２０  自動／手動切換スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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