(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度センサと、目標温度の設定手段を備えると共に、設定された目標温度と前記温度センサにより検知された温度とを比較して、温室の換気部材を開閉する駆動モータの作動制御部に対し、制御信号を出力する温度制御部とを有する温室用換気制御機構であって、前記温度制御部に設定された制御手段が、前記温度センサにより検知された温室内の温度が目標温度以上で、かつ所定の上限温度の範囲内であるときは、目標温度に対し、前記温度センサにより検知された温度が１℃上昇又は下降する毎に、前記換気部材を、該換気部材が使用開始時に存する位置から段階的に開閉させるように、前記作動制御部に対し、所定の制御信号を出力し、前記温度センサにより検知された温室内の温度が上限温度を上回った場合には、前記換気部材が全開状態に至るまで前記駆動モータを作動させる制御信号を前記作動制御部に出力し、前記換気部材が全開状態である場合には、前記温度センサにより検知された温室内の温度が上昇し、又は下降しても目標温度以上である限り、前記駆動モータを作動させる制御信号を前記作動制御部に出力せず、前記温度センサにより検知された温室内の温度が目標温度を下回ったときに、前記換気部材が全閉状態に至るまで前記駆動モータを作動させる制御信号を前記作動制御部に出力する構成であることを特徴とする温室用換気制御機構。
【請求項２】
前記温度センサと温度制御部とが、栽培植物に近接させて配置できる保持体に、ともに保持されていることを特徴とする請求項１記載の温室用換気制御機構。
【請求項３】
前記保持体が、温度センサと温度制御部とをともに収容可能なケーシングからなり、吊り下げ部材により、栽培植物に近接させて吊り下げ支持可能に設けられていることを特徴とする請求項２記載の温室用換気制御機構。
【請求項４】
前記吊り下げ部材が、栽培植物の生長に合わせて、吊り下げ支持している保持体を上下動可能に設けられていることを特徴とする請求項３記載の温室用換気制御機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温室内の換気を制御する温室用換気制御機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の温室用換気制御機構として、例えば、図６に示したように、栽培植物に近接させて配置される温度センサ２１０と、温室の妻面側に設置される制御盤２２０とを有して構成されるものが知られている。制御盤２２０は、温度センサ２１０に接続されると共に、目標温度を設定するための目標温度設定手段２４０を備える温度制御部２３０と、該温度制御部２３０から出力される制御信号に従って駆動モータ２６０を作動させる作動制御部２５０とからなる。また、温度制御部２３０には、温度センサ２１０により検知された温室内の温度が目標温度以上である場合には、温室の側面に開閉可能に設けられた温室用シートからなる換気部材を温度に比例して段階的に開閉させるように、作動制御部２５０に対し、所定の制御信号を出力する制御手段が設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる換気制御機構によれば、温室内の温度に比例して、換気部材を段階的に開閉させることが可能であるが、以下の問題点が指摘されていた。
すなわち、まず、温度センサ２１０の信号が、温室を構成するパイプ材等に沿って架設された長尺な電線２７０を通じて直流電流で温度制御部２３０に出力されるため、外部ノイズの影響を受けやすく、温室内の温度に変化があっても換気部材が正常に開閉動作しないことがある。
また、作業者は、温室内の温度を栽培植物に近接した場所で体感し、又は温度計を用いて計測して目標温度を設定するのが通常であるが、目標温度設定手段２４０が、その場所から離れた、温室の妻面側に設置された制御盤２２０にあるため、目標温度を設定し直す度に足を運ばなければならず大変面倒であった。
また、温室内の温度が、目標温度に対し、例えば１℃上昇又は下降する毎に、駆動モータ２６０を一定時間作動させて、換気部材を一定の幅で開閉させる、単なる比例制御であるため、温室内の温度が一定温度以上になってしまうと、その後、温度が下がって換気部材が一段階閉じても、再び温度が上昇してしまい、再度換気部材が一段階開放するということを繰り返し行いながら温室内の温度を目標温度まで下げることになるので、目標温度に至るまでに相当の時間を要する。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、外部ノイズの影響を少なくして換気部材の誤動作を防止し、温室内の温度に対応した適切な換気を可能とし、かつ目標温度を栽培植物に近接した場所で設定することができる温室用換気制御機構を提供することを課題とする。また、温室内の温度が一定温度以上になった後、その温度を目標温度まで速やかに下げることが可能な温室用換気制御機構を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、請求項１に記載の本発明では、温度センサと、目標温度の設定手段を備えると共に、設定された目標温度と前記温度センサにより検知された温度とを比較して、温室の換気部材を開閉する駆動モータの作動制御部に対し、制御信号を出力する温度制御部とを有する温室用換気制御機構であって、前記温度制御部に設定された制御手段が、前記温度センサにより検知された温室内の温度が目標温度以上で、かつ所定の上限温度の範囲内であるときは、目標温度に対し、前記温度センサにより検知された温度が１℃上昇又は下降する毎に、前記換気部材を、該換気部材が使用開始時に存する位置から段階的に開閉させるように、前記作動制御部に対し、所定の制御信号を出力し、前記温度センサにより検知された温室内の温度が上限温度を上回った場合には、前記換気部材が全開状態に至るまで前記駆動モータを作動させる制御信号を前記作動制御部に出力し、前記換気部材が全開状態である場合には、前記温度センサにより検知された温室内の温度が上昇し、又は下降しても目標温度以上である限り、前記駆動モータを作動させる制御信号を前記作動制御部に出力せず、前記温度センサにより検知された温室内の温度が目標温度を下回ったときに、前記換気部材が全閉状態に至るまで前記駆動モータを作動させる制御信号を前記作動制御部に出力する構成であることを特徴とする温室用換気制御機構を提供する。
請求項２に記載の本発明では、前記温度センサと温度制御部とが、栽培植物に近接させて配置できる保持体に、ともに保持されていることを特徴とする請求項１記載の温室用換気制御機構を提供する。
請求項３に記載の本発明では、前記保持体が、温度センサと温度制御部とをともに収容可能なケーシングからなり、吊り下げ部材により、栽培植物に近接させて吊り下げ支持可能に設けられていることを特徴とする請求項２記載の温室用換気制御機構を提供する。
請求項４に記載の本発明では、前記吊り下げ部材が、栽培植物の生長に合わせて、吊り下げ支持している保持体を上下動可能に設けられていることを特徴とする請求項３記載の温室用換気制御機構を提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施の形態に基づき本発明をさらに詳細に説明する。図１は、本発明の一の実施の形態に係る温室用換気制御機構を示す概略構成図である。この図に示したように、本実施形態に係る温室用換気制御機構は、温度センサ１０と、温度制御部２０と、保持体３０とを有して構成される。
【０００７】
温度センサ１０は、長尺な電線を介することなく、温度制御部２０を構成する基板２１に直接接続される。このように温度センサ１０と温度制御部２０とを接続したことで、温度センサ１０から出力される信号が直流電流であっても、外部ノイズの影響を極めて少なくすることができる。
【０００８】
温度制御部２０は、マイクロチップを有する電子回路が搭載された基板２１と、該基板２１に接続され、目標温度を設定可能な目標温度設定手段２２とを有して構成される（図１及び図２参照）。本実施形態における目標温度設定手段２２は、外方に突出するつまみ２３を目盛に合わせて回転させることで、任意の目標温度を設定することができるようになっている。基板２１のマイクロチップには、目標温度設定手段２２を用いて設定された目標温度と、温度センサ１０により検知された温度とを比較して、駆動モータ５０の作動制御部４０に対し、制御信号を出力する制御手段が設定されている。なお、制御手段の具体的構成及び作用については後述する。
【０００９】
保持体３０は、温度センサ１０と温度制御部２０とをともに収容可能なケーシングから構成される。本実施形態におけるケーシングは、略筒状のケース本体部３１と、該ケース本体部３１の上部に取り付けられる略半球状のキャップ３２とからなる（図２参照）。ケース本体部３１には、その内部に、温度制御部２０を構成する基板２１が設けられると共に、ケース本体部３１の下部において、外部に露出するように温度センサ１０が設けられている。また、ケース本体部３１の正面には、つまみ２３が外方へ突出して配置されるように目標温度設定手段２２が設けられている。一方、キャップ３２の頂上部には、上方へ突出形成された突出片３３が設けられている。
【００１０】
この保持体３０は、キャップ３２の突出片３３に、紐等からなる吊り下げ部材６０が取り付けられ、該吊り下げ部材６０によって吊り下げ支持されることにより、温室１００内において、栽培植物に近接させて配置される（図３参照）。それにより、作業者は、目標温度を設定する際に、温室１００内の温度を栽培植物に近接した場所で体感し、又は温度計を用いて計測した後、遠くに足を運ばなくても、すぐその場で、保持体３０に設けられた目標温度設定手段２２を操作して、目標温度を設定することが可能となる。
【００１１】
なお、吊り下げ部材６０は、栽培植物の生長に合わせて、吊り下げ支持している保持体３０を上下動可能に設けられていることが好ましい。吊り下げ部材６０の長さを伸縮させる手段としては、例えば、保持体３０内に巻き取ったり、あるいは、吊り下げ部材６０の中途を折り返して束ねる等の手段が挙げられるが、これらに限定されるものではないことはもちろんである。
【００１２】
上記のように構成される本実施形態に係る温室用換気制御機構は、温室１００を構成するパイプ材等に沿って架設された電線７０を介して、温室１００の換気部材１１０を開閉する駆動モータ５０の作動制御部４０に、温度制御部２０を構成する基板２１が接続される（図１乃至図３参照）。そして、温度制御部２０が発信する制御信号は、当該作動制御部４０に対し、当該電線７０を通じて交流電流で出力される。そのため、長尺な電線７０を介していても、外部ノイズを吸収して、その影響をほとんど受けることがなく、制御信号を確実に伝送することが可能である。
【００１３】
ここで、作動制御部４０は、温室１００の妻面側に設置された制御ボックス８０内に設けられており（図３参照）、温度制御部２０から出力される制御信号に従って、駆動モータ５０の作動を制御する機能を備える。また、駆動モータ５０は、換気部材１１０を開閉する巻き取り装置１２０の駆動源として機能するものである。また、換気部材１１０は、温室１００の側面に開閉可能に設けられた温室用シートからなり、当該シートの下端部に巻き取り軸１３０を取り付けると共に、温室１００の妻面側において、当該シート付近に支持棒１４０を立設し、この支持棒１４０に沿って上昇又は下降する上記巻き取り装置１２０を配置し、この巻き取り装置１２０の駆動モータ５０が作動することにより、その出力軸に連結された巻き取り軸１３０が一方向又は逆方向に回転して巻き取ったり又は巻き戻したりして開閉するものである（図３参照）。
【００１４】
すなわち、本実施形態においては、例えば、駆動モータ５０が作動すると、それに伴って、駆動モータ５０の出力軸に連結された巻き取り軸１３０が一方向に回転して換気部材１１０をその下端部から巻き取っていく。その一方、巻き取り装置１２０は、対向して配設された２枚の支持プレート１２１，１２２を備えており、この支持プレート１２１，１２２間に、支持棒１４０を挟むように配設され、該支持棒１４０の表面に沿って走行可能なガイドローラが設けられている。従って、駆動モータ５０が作動して巻き取り軸１３０に換気部材１１０を巻き取っていくと、巻き取り軸１３０の位置が上昇していくことに伴い、巻き取り装置１２０自体も支持棒１４０に沿って上昇していく。駆動モータ５０の出力軸が上記と反対方向に回転した場合には、上記と逆に、巻き取った換気部材１１０を巻き戻していき、同様に巻き取り装置１２０も支持棒１４０に沿って下降していく。
【００１５】
次に、図４及び図５に基づき、本実施形態における温度制御部２０に設定された制御手段の具体的構成と、その作用について説明する。この制御手段は、まず、温度センサ１０により検知された温室１００内の温度（以下、検知温度という。）が、目標温度設定手段２２を用いて設定された目標温度以上で所定の上限温度の範囲内では、換気部材１１０を温度に比例して開閉させるように、駆動モータ５０の作動制御部４０に対し、所定の制御信号を出力する。
【００１６】
すなわち、本実施形態における制御手段では、上記範囲内で換気部材を温度に比例して段階的に開閉させるために、予め、例えば、１℃当たりの駆動モータ５０の作動時間を設定している。具体的には、目標温度に対し、検知温度が１℃上昇又は下降する毎に、駆動モータ５０を１０秒間作動させる、というように設定する。それにより、図５に示したように、例えば、換気部材１１０を温度に比例して５段階で開閉するように設定したとすると、全閉位置Ｐｍｉｎから全開位置Ｐｍａｘに至るまでの中途であって、Ｐ１〜Ｐ５までの５つのポイントで駆動モータ５０が停止することになる。そして、上記例では、例えば、目標温度を２０℃に設定した場合、１℃毎の温度変化に比例して５段階に開閉するため、上限温度が２５℃となる。
【００１７】
温度制御部２０は、図４に示したように、検知温度が目標温度以上であるのか又は以下であるのかを判断し、その結果、目標温度以上であって、所定の上限温度の範囲内であれば、その温度に比例して、作動制御部４０に対し、駆動モータ５０を一定時間作動させる制御信号を出力する。具体的には、検知温度が２０℃以下の場合には開閉動作しないが、２１℃になると、当該検知温度が目標温度以上で上限温度の範囲内であるため、温度制御部２０は、検知温度と目標温度との差である＋１℃に対応して、駆動モータ５０を１０秒間、その出力軸が一方向に回転するように作動させる制御信号を作動制御部４０に対して出力する。作動制御部４０は、かかる制御信号に従って駆動モータ５０を作動させ、それにより、換気部材１１０は、全閉位置ＰｍｉｎからＰ１の位置まで開口する。続いて、目標温度と検知温度との差が＋２℃、＋３℃と上昇したならば、それに応じて、駆動モータ５０はさらに１０秒ずつ作動し、換気部材１１０をＰ２、Ｐ３の位置まで開口させる。
【００１８】
このように換気部材１１０が開口していくことにより温室１００内の換気がなされるが、例えば、換気部材１１０がＰ３の位置で開口している際に、検知温度が２２℃になると、目標温度との差が＋２℃となるため、温度制御部２０は、駆動モータ５０を１０秒間、その出力軸が上記と反対方向に回転するように作動させる制御信号を作動制御部４０に対して出力する。作動制御部４０は、かかる制御信号に従って駆動モータ５０を作動させ、それにより、換気部材１１０は、Ｐ３の位置から１段閉じて、Ｐ２の位置に至る。そして、さらに検知温度が２１℃、さらには２０℃まで下がり、目標温度に至ったならば、換気部材１１０がＰ１、さらには全閉位置Ｐｍｉｎまで、当該温度に比例して一段ずつ閉じて全閉する。
【００１９】
なお、本実施形態における制御手段によれば、１℃当たりの駆動モータ５０の作動時間を設定しているため、換気部材１１０が開閉する際の基点となる位置はどの位置であってもよい。例えば、換気部材１１０が当初、Ｐ１とＰ２との中間位置で開口した状態にあったならば、その位置が基点となって開閉動作が開始される。従って、使用開始時に、その都度、換気部材１１０の基点となる位置を設定し直さなくてもよいので、その作業の煩雑さからも作業者を解放することができる。
【００２０】
また、本実施形態における制御手段は、温室１００内の温度が上限温度を上回った場合に、換気部材１１０が全開状態に至るまで駆動モータ５０を作動させる制御信号を出力する。すなわち、上記例において、例えば、検知温度が上限温度である２５℃を上回る２６℃となった場合には、温度制御部２０は、作動制御部４０に対し、駆動モータ５０の作動時間を制限しないで、その出力軸が一方向に回転するように作動させる制御信号を出力する。それにより、換気部材１１０は、全開位置Ｐｍａｘに向かって開動作し続けることとなる。全開位置Ｐｍａｘには、図示しないリミットスイッチが設けられており、開動作し続ける換気部材１１０が全開位置Ｐｍａｘに達することにより、リミットスイッチがＯＮ又はＯＦＦされると、駆動モータ５０が停止して、換気部材１１０は、全開位置Ｐｍａｘで開口した状態となる。
【００２１】
また、本実施形態における制御手段は、上記のように換気部材１１０が全開すると、その後、検知温度が上昇し、又は下降した場合でも目標温度以上である場合には、作動制御部４０に対し、駆動モータ５０を、その出力軸が上記と反対方向に回転するように作動させる制御信号を出力しないように設定されている。そのため、換気部材１１０は、全開状態のまま維持される。
【００２２】
そして、検知温度が目標温度である２０℃よりも下回ると機能し、作動制御部４０に対し、換気部材１１０が全閉状態に至るまで駆動モータ５０を作動させる制御信号を出力する。それにより、換気部材１１０は、全開位置Ｐｍａｘから全閉位置Ｐｍｉｎに至るまで、段階を経ずに閉動作し続けて、全閉する。
【００２３】
このように本実施形態の温室用換気制御機構によれば、温室１００内の温度が一定温度になるまでは、温度に比例して換気部材１１０を一定の幅で開閉させる、いわゆる比例制御であるが、温室１００内の温度が一定温度以上になった場合には、換気部材を全開とし、かつ温室１００内の温度が目標温度以上である限り、換気部材１１０の全開状態を維持して、温室１００内を十分に換気させることができる。従って、従来の単なる比例制御と比較して、より短時間で温室１００内の温度を目標温度まで下げることが可能である。また、温室１００内の温度が目標温度を下回ったならば、換気部材１１０を一気に全閉して、温室１００内が目標温度よりも低温となることを速やかに回避することができる。さらに、従来は、一定温度以上となった温室内の温度が下がる時間帯において、換気部材が温度に比例して段階的に開閉するため、それにより、温室内の温度が細かく上下に変動し、却って栽培植物にストレスを与えるおそれがあったが、この点、本実施形態では、温室１００内の温度が目標温度まで下がるまで換気部材１１０を全開状態で維持し、目標温度を下回ったならば、一気に全閉するため、温室内の温度の細かな上下動がなく、栽培植物に与えるストレスが極めて小さい、より良い環境を提供することが可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、温度センサと温度制御部とが、栽培植物に近接させて配置できる保持体に、ともに保持されている。従って、外部ノイズの影響を少なくして換気部材の誤動作を防止し、温室内の温度に対応した適切な換気を実現可能である。また、目標温度を栽培植物に近接した場所で設定することが可能となる。また、温度制御部に所定の制御手段が設定されることにより、温室内の温度が一定温度以上になった後、その温度を目標温度まで速やかに下げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一の実施形態に係る温室用換気制御機構を示す概略構成図である。
【図２】図２は、上記実施形態に係る温室用換気制御機構の外観を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】図３は、上記実施形態に係る温室用換気制御機構の使用状態の一例を示す図でる。
【図４】図４は、上記実施形態に係る温室用換気制御機構を構成する温度制御部に設定された制御手段による制御方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、上記実施形態に係る温室用換気制御機構の作用を説明するための図である。
【図６】図６は、従来の温室用換気制御機構を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１０  温度センサ
２０  温度制御部
２１  基板
２２  目標温度設定手段
２３  つまみ
３０  保持体
３１  ケース本体部
３２  キャップ
３３  突出片
４０  作動制御部
５０  駆動モータ
６０  吊り下げ部材
７０  電線
８０  制御ボックス
１００  温室
１１０  換気部材
１２０  巻き取り装置
１２１，１２２  支持プレート
１３０  巻き取り軸
１４０  支持棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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