(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
農作物の表面に撒水することによって凍霜害を防止する凍霜害防止装置であって、
撒水を開始する温度を設定する撒水開始温度設定手段と、
撒水を停止する温度を設定する撒水停止温度設定手段と、
農作物の圃場に設けられた温度センサの温度情報により撒水の開始および停止を判定する撒水動作温度判定回路と、
撒水動作を制御する撒水動作制御回路
と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、間欠的に撒水する時間間隔（撒水時間間隔）および撒水休止時間を設定する間欠時間設定手段と、この間欠時間設定手段によって設定された時間間隔に基づいて撒水間隔を制御する間欠時間設定回路と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】
前記撒水時間間隔および前記撒水休止時間は、前記間欠時間設定手段によって変更可能であることを特徴とする請求項２に記載の凍霜害防止装置。
【請求項４】
前記間欠時間設定手段によって、圃場温度が上昇するに伴って間欠動作の間隔を次第に長くなるように設定可能であ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農作物の表面に撒水することによって凍霜害を防止する凍霜害防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
わが国の凍霜害による農産物の被害は、農業気象災害のなかでも大きな部類に属し、農作物では、果樹・茶・桑・馬鈴薯などにその被害が甚大である。
【０００３】
凍霜害を防ぐ方法として従来から知られている防霜ファンは、圃場の上空の大気を撹拌することによって圃場の温度が急激に低下するのを防ぐことで凍霜害を防止する方法であるが、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、防霜効果が皆無となる。
【０００４】
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では、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効果が期待できない。
【０００５】
上記の問題点を解決するために、農作物に霜が降り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。
【０００６】
撒水氷結法の実施例として特公平８−１２７２号公報には、温度を感知して自動的に撒水する自動弁が開示されている。この自動弁には定温度作動弁が接続されており、所定温度になると定温度作動弁が作動し、自動弁が導通状態となって撒水が開始される機構となっている。
【０００７】
ところで上記の自動弁は、霜が降りる温度になった場合に撒水を開始する機能を有しているが、撒水開始後に温度が上昇して凍霜害の心配がなくなった場合に撒水を停止する機能が備わっていない。したがって人手によって停止させない限り水が無駄に撒水されるという不具合がある。また、定温度作動弁は感知精度が悪く、さらに経年変化が著しいために定期的な管理が必要とされるという欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題を鑑み、撒水の開始および停止を自動的に行うとともに、撒水量の無駄を無くすことができる凍霜害防止装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の凍霜害防止装置は、農作物の表面に撒水することによって凍霜害を防止する凍霜害防止装置であって、撒水を開始する温度を設定する撒水開始温度設定手段と、撒水を停止する温度を設定する撒水停止温度設定手段と、農作物の圃場に設けられた温度センサの温度情報により撒水の開始および停止を判定する撒水動作温度判定回路と、撒水動作を制御する撒水動作制御回路とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は第１の発明の凍霜害防止装置において、さらに、間欠的に撒水する時間間隔（撒水時間間隔）および撒水休止時間を設定する間欠時間設定手段と、この間欠時間設定手段によって設定された時間間隔に基づいて撒水間隔を制御する間欠時間設定回路とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は第２の発明の凍霜害防止装置において、前記撒水時間間隔および前記撒水休止時間は、前記間欠時間設定手段によって変更可能であることを特徴とする。
【００１２】
第４の発明は第２の発明の凍霜害防止装置において、前記間欠時間設定手段によって、圃場温度が上昇するに伴って間欠動作の間隔を次第に長くなるように設定可能であることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
本発明の凍霜害防止装置は、周辺の温度が下がり、圃場の温度を検出する温度センサの出力が予め設定された撒水開始温度と一致した場合には撒水を開始させ、やがて温度が上昇して予め設定された撒水停止温度と一致した場合に撒水を停止させることによって凍霜害を防止する。自動的に撒水が停止するために、人が圃場に出向く必要がなく、さらに撒水する水の量を節約することができる。
また、撒水を間欠的に行うことにより、撒水する水の量を凍霜害を防止する最適な量に調整することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の凍霜害防止装置の実施例の概略を示す概念図、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３は第２の実施例の制御の流れを示す制御ブロック、図４は第２の実施例における撒水動作を説明するタイムチャートである。いうまでもなく、本発明の凍霜害防止装置はこれらの実施例に限るものではない。
【００１５】
図１に示すように、本発明の凍霜害防止装置１０は、温度センサ２０および撒水を開閉する電磁バルブ３０が接続される。温度センサ２０は、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。
【００１６】
また、電磁バルブ３０は凍霜害防止装置の出力制御信号に従って開閉されることによって、水源５０から供給される水が撒水器４０に至る流れを制御するものであり、撒水を行うか、停止させるかを制御する。
【００１７】
第１の実施例を図２によって説明する。撒水動作温度判定回路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、圃場に設置された温度センサ２０が接続されている。温度センサ２０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回路１４に出力される。一方、温度センサ２０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回路１４に出力される。
【００１８】
撒水開始温度設定手段１２および撒水停止温度設定手段１３は切換スイッチもしくはボリュームなどの撒水開始温度もしくは撒水停止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。
【００１９】
撒水動作制御回路１４は撒水動作温度判定回路１１の出力信号を受けて、撒水動作の開始および停止、即ち電磁バルブ３０の開閉（オン・オフ）を制御するバルブ制御信号をバルブ制御回路１６に出力する。撒水動作温度判定回路１１から撒水開始温度信号が出力された場合には、電磁バルブ３０を開く制御信号が出力され、撒水動作温度設定回路１１から撒水停止温度信号が出力された場合には、電磁バルブ３０を閉じる制御信号が出力される。
【００２０】
バルブ制御回路１６は撒水動作制御回路１４および自動／手動切換スイッチ１６が接続されている。自動／手動切換スイッチ１７の設定が手動の場合には、撒水動作制御回路１４に関係なく手動で撒水の開始停止を行うことができる。自動／手動切換スイッチ１６が自動に設定されている場合には、撒水動作制御回路１４の出力によって電磁バルブ２０が開閉され、撒水器４０への給水がなされて、圃場に撒水される。
【００２１】
次に、第１の実施例の動作について説明する。ここでは自動／手動スイッチ１７は自動モードに設定されているものとする。
【００２２】
温度センサ２０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回路１１が検出すると、撒水開始温度信号が撒水動作制御回路１４に出力される。撒水動作制御回路１４は電磁バルブを開く制御信号をバルブ制御回路１６に出力することによって電磁バルブ３０が開き、撒水器４０から撒水が開始される。
【００２３】
圃場内の大気温度が上昇し、温度センサ２０の検出信号が撒水停止温度設定手段１３が予め設定した撒水開始温度になったことを撒水動作温度判定回路１１が検出すると、撒水停止温度信号が撒水動作制御回路１４に出力される。撒水動作制御回路１４はバルブを閉じる制御信号をバルブ制御回路１６に出力することによってバルブ３０が閉じ、撒水器４０からの撒水が停止される。
【００２４】
このように構成された第１の実施例の凍霜害防止装置１０によれば、撒水開始温度まで大気温度が低下すると撒水が自動的に開始され、撒水停止温度まで上昇すれば、自動的に撒水が停止する。このように撒水開始温度および撒水停止温度を予め設定しおくことにより、撒水の開始および停止が自動的に行われる。
【００２５】
第２の実施例を図３をもって説明する。第２の実施例は、第１の実施例に加えて、間欠的な撒水を行うための間欠動作時間制御回路１７と間欠時間設定手段１８を備えている。さらに、撒水動作を連続的に行うか、間欠的に行う連続／間欠選択スイッチ１９を備える。
【００２６】
撒水の間欠動作とは所定時間撒水した後に所定時間撒水を停止し、再び所定時間撒水する動作を繰り返して行うものである（図４（ｂ））。間欠動作時間制御回路１７は間欠時間設定手段１８の設定に基づき、撒水動作の動作時間と停止時間の制御を行うものであり、間欠動作の制御信号を撒水動作制御回路１４に出力する。
【００２７】
ここで、連続／間欠スイッチ１９が間欠モードに設定されているならば、撒水動作制御回路１４は間欠動作時間制御回路１７の出力信号にしたがって、電磁バルブ３０を開く制御信号および閉じる制御信号を交互に出力する。
【００２８】
間欠時間設定手段１８は図４の（ｂ）に示す間欠動作の間隔Ｔおよび休止時間Ｔｓを設定可能に構成される。
【００２９】
また、間欠時間設定手段１８は間欠動作の間隔を図４の（ｃ）に示すように、次第に間隔を長くするように設定することも可能なように構成される。
【００３０】
第２の実施例の動作を説明する。ここでは、連続／間欠切換スイッチ１９を間欠モードに設定し、自動／手動スイッチ１６は自動モードに設定されているものとする。
【００３１】
温度センサ２０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回路１１が検出すると、撒水開始温度信号が撒水動作制御回路１４に出力される。撒水動作制御回路１４は、間欠時間設定手段１８による設定に基づいて間欠動作時間制御回路１７によって出力された間欠動作パターンにしたがって電磁バルブ３０を開く制御信号とバルブを閉じる制御信号が交互に所定の間隔をもって繰り返しバルブ制御回路１６に出力される。この間欠的に撒水する動作は、撒水動作制御回路１４が撒水停止温度信号を受け取るまで継続される。
【００３２】
このように間欠的に撒水を行うことにより、撒水器４０から撒水される水の量を調節することが可能となる。従って農作物の表面に撒水される水が氷結しやすいように水の量を調整することが可能となるとともに、使用する水の量の節約をすることができる。
【００３３】
また、温度が上昇するに従って氷結する可能性が低くなるので、撒水量は少なくてよいと考えられるので、撒水間隔を次第に長くなるように変化させることによって、最適な撒水量を実現できる。
【００３４】
なお、第１の実施例および第２の実施例の凍霜害防止装置１０には、バルブ制御回路１５を内蔵している例を示したが、撒水器自体がバルブ等の撒水する水の開閉を制御する回路を備えている場合には、バルブ開閉制御信号を撒水器に出力すれば撒水動作が制御できるので、バルブ制御回路１５を省いた構成とすることができる。
【００３５】
また、第２の実施例において、連続／間欠切換スイッチ１９を設けて撒水動作の連続モードと間欠モードとを切り換えているが、間欠時間設定手段１８の撒水休止時間の設定をゼロにすることにより連続モードを実現すれば、連続／間欠切換スイッチ１９を省略する構成とすることも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
従来の撒水氷結法による凍霜害防止装置には、定温作動弁を用いているために温度を関知して自動的に撒水が開始されるが、停止は人手によっている。そのために人が圃場に出向いて手動で撒水を停止させる必要があった。また、定温作動弁は精度が悪く、さらに経年変化を起こすという問題があった。
【００３７】
本発明の凍霜害防止装置は、撒水停止温度を判定して撒水動作を停止させる機能を備えているために、予め設定された温度になった時点で撒水が停止される。そのために、作業者が圃場を見回る必要がないとともに、撒水する水の量を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【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】第１の実施例の制御ブロック図である。
【図３】第２の実施例の制御ブロック図である
【図４】間欠的撒水動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１０  凍霜害防止装置
１１  撒水動作温度判定回路
１２  撒水開始温度設定手段
１３  撒水停止温度設定手段
１４  撒水動作制御回路
１５  バルブ制御回路
１６  自動／手動切換スイッチ
１７  間欠動作時間制御回路
１８  間欠時間間隔設定手段
１９  連続／間欠切換スイッチ
２０  温度センサ
３０  電磁バルブ
４０  撒水器
５０  水源
【図１】
0003731202.tif 000002
【図２】
0003731202.tif 000003
【図３】
0003731202.tif 000004
【図４】
0003731202.tif 000005