噴霧システム
【課題】装置規模の増加を可能な限り抑制しつつ、複数の液体を植物に供給可能な噴霧システムを提供すること。
【解決手段】噴霧システム１は、水タンク５と、薬剤タンク６と、電解水タンク７，８と、切替弁１０と、サブタンク１５と、液体供給系３０i（ｉは、１以上の自然数）と、制御系とを備えている。切替弁１０は、液体供給系３０iへと流動させる液体を、水Ｗａ，液体状の薬剤ａｃ、酸性水ａｗ、アルカリ水ｉｗのうちのいずれか１つに切り替える。液体供給系３０iは、少なくとも、複数の噴霧ノズル３１と、複数の回路モータバルブ３５ijと、流動パイプ３６iと、流体機械４５iとを１つの系統として備え、それぞれ、規定された区画である規定区画７０iへと、切替弁１０から出力された液体を噴霧する。制御系は、液体の種類を決定して、当該種類の液体が噴霧ノズル３１から噴霧されるように制御対象を制御する。
【解決手段】噴霧システム１は、水タンク５と、薬剤タンク６と、電解水タンク７，８と、切替弁１０と、サブタンク１５と、液体供給系３０i（ｉは、１以上の自然数）と、制御系とを備えている。切替弁１０は、液体供給系３０iへと流動させる液体を、水Ｗａ，液体状の薬剤ａｃ、酸性水ａｗ、アルカリ水ｉｗのうちのいずれか１つに切り替える。液体供給系３０iは、少なくとも、複数の噴霧ノズル３１と、複数の回路モータバルブ３５ijと、流動パイプ３６iと、流体機械４５iとを１つの系統として備え、それぞれ、規定された区画である規定区画７０iへと、切替弁１０から出力された液体を噴霧する。制御系は、液体の種類を決定して、当該種類の液体が噴霧ノズル３１から噴霧されるように制御対象を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴霧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部環境をコントロールした、少なくとも半閉鎖的な空間で、栽培ベッドに植えられた植物を計画的に生産する植物工場が知られている。
この種の植物工場においては、栽培中の植物に水を供給するシステムとして、水を貯留するタンクと、該タンクに接続され、植物の栽培ベッドに沿って配設されたパイプと、該パイプに設けられ、微細な水滴を吐出する細霧ノズルとを備えた噴霧システムが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０５１１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、植物工場において植物を栽培する際には、水の他に農薬なども植物に供給する必要がある。このように、水の他に農薬なども植物に供給するために、水を供給する噴霧システムと、農薬を供給する噴霧システムとの２系統の噴霧システムを、植物工場内に配設することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、噴霧システムを２系統配設すると、装置規模が大きくなり、それら２系統の噴霧システムを配置するために必要なスペースが増加するなどの問題が生じる。
そこで、本発明は、装置規模の増加を可能な限り抑制しつつ、複数の液体を植物に供給可能な噴霧システム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】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた噴霧システムは、水タンクと、薬剤タンクと、切替弁と、液体供給系と、制御部とを備えている。
水タンクは、水を貯留し、薬剤タンクは、液体状の薬剤を貯留する。切替弁には、少なくとも、水タンク及び薬剤タンクが接続され、当該切替弁は、外部からの指令に従って出力する液体の種類を切り替える。
【０００７】
本発明の噴霧システムにおいて、液体供給系は、液体を噴霧する少なくとも１つの噴霧ノズルと、噴霧ノズルまでの流路を形成する流動パイプと、切替弁から出力された１つの液体を流動パイプに送出する流体機械とを１つの系統として、規定された区画である規定区画毎に有している。
【０００８】
さらに、制御部は、規定された条件を満たすと、切替弁から出力する液体の種類を切り替えると共に当該切替弁から出力された液体が噴霧ノズルから噴霧されるように、切替弁及び流体機械を制御する。
【０００９】
このような噴霧システムによれば、一系統の液体供給系に対し、水タンクに貯留された水または薬剤タンクに貯留された液体状の薬剤を切り替えながら供給することができる。この結果、本発明の噴霧システムによれば、一系統の液体供給系であっても、水と薬剤とを植物に噴霧（散布）することができる。
【００１０】
つまり、本発明によれば、装置規模の増加を可能な限り抑制しつつ、複数の液体を植物に供給可能な噴霧システムを提供することができる。
本発明の噴霧システムにおける制御部は、規定された条件の１つである第一条件を満たすと、薬剤散布処理を実行し、規定された条件の１つである第二条件を満たすと、細霧冷房処理を実行しても良い（請求項２）。
【００１１】
薬剤散布処理では、噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、薬剤タンクに貯留された液体状の薬剤となるように、切替弁及び流体機械を制御する。また、細霧冷房処理では、噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、水タンクに貯留された水となるように、切替弁及び流体機械を制御する。
【００１２】
このような噴霧システムによれば、薬剤散布処理を実行することで薬剤を噴霧することができ、細霧冷房処理を実行することで水を噴霧することができる。
さらに、本発明の噴霧システムにおける制御部は、薬剤散布処理の実行後、液体供給系を洗浄する洗浄処理を実行しても良い（請求項３）。
【００１３】
このような噴霧システムによれば、液体供給系を洗浄することができ、噴霧ノズルが薬剤によって目詰まりすることを抑制できる。
本発明における噴霧システムは、酸性水を貯留し、切替弁に接続された酸性水タンクと、アルカリ水を貯留し、切替弁に接続されたアルカリ水タンクとを備えていても良い。
【００１４】
この場合、切替弁は、酸性水タンクに貯留された酸性水、及びアルカリ水タンクに貯留されたアルカリ水を、当該切替弁が出力する液体の種類の１つとしても良い。そして、制御部は、噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、酸性水タンクに貯留された酸性水、及びアルカリ水タンクに貯留されたアルカリ水が順不同で連続となるように、切替弁及び流体機械を制御することを洗浄処理として実行しても良い（請求項４）。
【００１５】
このような噴霧システムによれば、洗浄処理の際に利用した液体が中和されるため、液体供給系が腐食することを抑制できる。
また、薬剤タンクは、液体状の薬剤として、酸性の液体またはアルカリ性の液体を貯留しても良い。この場合、本発明の噴霧システムは、薬剤を中和する液体である中和剤を貯留し、切替弁に接続された中和水タンクを備えていても良い。
【００１６】
さらに、この場合、中和水タンクに貯留された中和剤を、切替弁が出力する液体の種類の１つとし、制御部は、噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、薬剤散布処理によって散布した薬剤を中和する中和剤となるように、切替弁及び流体機械を制御することを洗浄処理として実行しても良い（請求項５）。
【００１７】
つまり、本発明の噴霧システムにおいては、薬剤として、酸性またはアルカリ性の液体を噴霧することができる。
この場合、薬剤散布処理にて散布した薬剤を中和する中和剤が、洗浄処理によって液体供給系に供給されることで、液体供給系が腐食することをより確実に抑制できる。
【００１８】
ところで、本発明の噴霧システムは、規定区画の温度を計測する温度計測手段を備えていても良い。この場合、制御部は、温度計測手段での計測結果が、予め規定された規定温度以上であることを第二条件として、切替弁を制御しても良い（請求項６）。
【００１９】
このような噴霧システムでは、規定区画の温度が規定温度以上となると、細霧冷房処理を実行する。
よって、本発明の噴霧システムによれば、規定区画の温度が、継続的に規定温度よりも高い温度となることを防止でき、規定区画の温度を最適な温度に維持できる。
【００２０】
また、本発明の噴霧システムには、切替弁から噴霧ノズルへの流路上に、切替弁から出力された液体を貯留するサブタンクが設けられていても良い（請求項７）。
つまり、このような噴霧システムによれば、サブタンクを、液体調整タンクとして機能させることができる。
【００２１】
なお、本発明の噴霧システムは、酸性水を貯留し、切替弁に接続された酸性水タンクと、アルカリ水を貯留し、切替弁に接続されたアルカリ水タンクとを備えていても良い。この場合、切替弁は、酸性水タンクに貯留された酸性水、及びアルカリ水タンクに貯留されたアルカリ水を、当該切替弁が出力する液体の種類の１つとしても良い（請求項８）。
【００２２】
このような噴霧システムによれば、植物に対して酸性水を噴霧することで、植物の成長を促進させたり、薬剤の使用量を低減させたりすることができる。また、アルカリ水を噴霧することで、植物を栽培する土壌が酸性となること抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明が適用された噴霧システムの構成を示す図である。
【図２】実施形態における細霧冷房システムの制御系を示すブロック図である。
【図３】制御部が実行する噴霧処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】制御部が実行する薬剤散布処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】制御部が実行する洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】噴霧システムの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
〈システムの全体構成について〉
まず、図１は、本発明が適用された噴霧システムの全体構成を示す図である。
【００２５】
噴霧システム１は、内部環境をコントロールした少なくとも半閉鎖的な空間で、栽培ベッド（または畝）に植えられた植物を計画的に生産（栽培）する植物工場に配設されるシステムであり、植物に、水Ｗａや薬剤ａｃなどの液体を噴霧するものである。
【００２６】
この噴霧システム１は、水タンク５と、薬剤タンク６と、電解水タンク７，８と、切替弁１０と、サブタンク１５と、液体供給系３０i（ｉは、１以上の自然数）と、制御系１００（図２参照）とを備えている。
【００２７】
水タンク５は、水Ｗａを貯留するタンクである。薬剤タンク６は、液体状の薬剤ａｃを貯留するタンクである。本実施形態において、液体状の薬剤ａｃとは、例えば、栽培中の植物に害を及ぼす害虫を駆除する農薬などである。
【００２８】
電解水タンク７は、電解水の１つである強酸性水ａｗを生成可能に構成されていると共に、その生成した強酸性水（即ち、酸性水）ａｗを貯留するタンクである。電解水タンク８は、電解水の１つであるアルカリイオン水（即ち、アルカリ水）ｉｗを生成可能に構成されていると共に、その生成したアルカリイオン水ｉｗを貯留するタンクである。
【００２９】
切替弁１０は、当該弁１０に接続された複数のパイプを流動する流体のうち、１つの流体を選択して後段に出力する弁である。なお、本実施形態の切替弁１０に接続される複数のパイプは、それぞれ、水タンク５、薬剤タンク６、電解水タンク７、電解水タンク８に接続されている。つまり、切替弁１０は、当該切替弁１０に接続されたサブタンク１５へと流動させる液体を、水Ｗａ，液体状の薬剤ａｃ、酸性水ａｗ、アルカリ水ｉｗのうちのいずれか１つに切り替える弁である。
【００３０】
サブタンク１５は、切替弁１０から出力された流体（液体）を貯留するタンクである。
液体供給系３０iは、それぞれ、規定された区画である規定区画７０iへと、サブタンク１５に貯留された液体を噴霧する機構であり、規定区画７０iごとに設けられている。その規定区画７０iには、当該規定区画７０iよりも狭い区画である設定回路７２ij（ｊは、１以上の自然数）が設けられており、液体供給系３０iは、設定回路７２ijごとに、液体を噴霧するように構成されている。
【００３１】
これを実現するために、液体供給系３０iは、複数の噴霧ノズル３１と、複数の回路モータバルブ３５ijと、流動パイプ３６iと、流体機械４５iと、帰還パイプ４８iと、圧抜き弁４９iとを、１つの系統として備えている。
【００３２】
このうち、噴霧ノズル３１のそれぞれは、液体を霧状に噴霧する周知のノズルであり、設定回路７２ijごとの栽培ベッド（または畝）の並びに沿って複数配置されている。流動パイプ３６iは、サブタンク１５から噴霧ノズル３１までの流路を形成するパイプであり、サブタンク１５から規定区画７０iへと向かう主管３７iと、主管３７iから各設定回路７２ijへと向かう液体配管３８ijとを備えている。
【００３３】
回路モータバルブ３５ijは、液体を噴霧する設定回路７２ijを切り替えるバルブであり、流動パイプ３６iの液体配管３８ij上に設けられている。流体機械４５iは、切替弁１０から出力された１つの液体、ひいては、サブタンク１５に貯留されている液体を流動パイプ３６iに送出するコンプレッサ（またはポンプ）である。
【００３４】
帰還パイプ４８iは、流体機械４５iによって送出された液体の一部がサブタンク１５へと流動する流路を形成するパイプである。圧抜き弁４９iは、帰還パイプ４８i上に設けられた弁であり、開放されることにより、帰還パイプ４８i及び流動パイプ３６i内の圧力を低下させる。
〈噴霧システムの制御系について〉
ここで、図２は、噴霧システムにおける制御系の構成を示すブロック図である。
【００３５】
本実施形態において、噴霧システム１の制御系１００は、噴霧システム１の状態を表す情報を少なくとも含む状態情報を取得するセンサ群１０２と、センサ群１０２で取得した状態情報に従って噴霧システム１を構成する各部のうち、制御対象１０３として規定された各部を制御する制御部１０５とを備えている。
【００３６】
センサ群１０２は、規定区画７０i毎の温度を検出する温度センサ１１０と、水タンク５の貯水量を検出する貯水センサ１１１と、薬剤タンク６に貯留された液体の量（以下、薬剤量とも称す）を検出する薬剤センサ１１２と、電解水タンク７に貯留された液体の量（以下、酸性水量とも称す）を検出する酸性水量センサ１１３とを含む。さらに、センサ群１０２は、電解水タンク８に貯留された液体の量（以下、アルカリ水量とも称す）を検出するアルカリ水量センサ１１４と、サブタンク１５に貯留された液体の量（以下、貯留量とも称す）を検出する貯留量センサ１１５と、外部からの入力（例えば、ボタン操作）を検出して受け付ける操作受付部１１６とを含む。
【００３７】
センサ群１０２に含まれる各センサ１１０，１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６は、検出結果を状態情報として取得する。
制御部１０５は、処理プログラムや各種データを記憶する記憶部１０６と、記憶部１０６に記憶された処理プログラムに従って制御対象１０３を制御する制御回路１０７とを備えている。本実施形態において、制御対象１０３とは、切替弁１０、流体機械４５i、回路モータバルブ３５i、圧抜き弁４９iを少なくとも含むものである。
【００３８】
なお、記憶部１０６には、制御部１０５が実行するプログラムとして、液体の種類を決定して、当該種類の液体が噴霧ノズル３１から噴霧されるように制御対象１０３を制御する噴霧処理が規定されたプログラムが記憶されている。
〈噴霧処理について〉
次に、制御部１０５が実行する噴霧処理について説明する。
【００３９】
ここで、図３は、制御部が実行する噴霧処理の処理手順を示すフローチャートである。
この噴霧処理は、制御部１０５が起動されると実行が開始されるものである。
図３に示すように、噴霧処理は、実行が開始されると、まず、薬剤タンク６に貯留された液体状の薬剤ａｃを規定区画７０iに噴霧する薬剤散布処理を実行するか否かを判定する（Ｓ１１０）。本実施形態のＳ１１０は、薬剤散布処理の実行の可否を表す薬剤散布フラグに従って判定される。本実施形態の薬剤散布フラグにおいては、薬剤散布処理の実行を許可する旨と、薬剤散布処理の実行を非許可とする旨との切り替えを、予め規定された時刻に設定しても良いし、外部からの入力に応じて設定しても良い。
【００４０】
そのＳ１１０での判定の結果、薬剤散布処理を実行しない、即ち、薬剤散布フラグが薬剤散布処理の実行を非許可とする旨を表している場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、温度センサ１１０で検出した規定区画７０iの温度が、予め設定された設定温度Ｔｈｔｅ以上であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。
【００４１】
そして、Ｓ１２０での判定の結果、温度センサ１１０で検出した温度が設定温度Ｔｈｔｅ未満であれば（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１１０へと戻る。一方、温度センサ１１０で検出した温度が設定温度Ｔｈｔｅ以上であれば（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、貯水センサ１１１の検出結果に基づく水タンク５の貯水量が、予め規定された規定値Ｔｈｗ以上であるか否かを判定する（Ｓ１３０）。
【００４２】
そのＳ１３０での判定の結果、貯水量が規定値Ｔｈｗ未満であれば（Ｓ１３０：ＮＯ）、Ｓ１１０へと戻る。一方、貯水量が規定値Ｔｈｗ以上であれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、切替弁１０から出力される液体が水タンク５に貯留されている水Ｗａとなるように切替弁１０を開放する（Ｓ１４０）。
【００４３】
続いて、貯留量センサ１１５の検出結果に基づくサブタンクの貯留量が、予め設定された設定値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ１５０）。そのＳ１５０での判定の結果、貯留量が設定値Ｔｈ未満であれば（Ｓ１５０：ＮＯ）、貯留量が設定値Ｔｈ以上となるまで待機する。
【００４４】
一方、Ｓ１５０での判定の結果、貯留量が設定値Ｔｈ以上であれば（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、サブタンク１５に貯留された液体が噴霧ノズル３１から噴霧されるように、１つの回路モータバルブ３５ijを開放し流体機械４５iを駆動する（Ｓ１６０）。これにより、１つの規定区画７０iにおける１つの設定回路７２ijに対して、水タンク５に貯留されている水Ｗａが噴霧される。
【００４５】
そして、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、水タンク５に貯留されている水Ｗａの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ１７０）。そのＳ１７０での判定の結果、全ての設定回路７２ijに対して、水タンク５に貯留されている水Ｗａの噴霧が完了していなければ（Ｓ１７０：ＮＯ）、開放されていた回路モータバルブ３５ijを封止し新たな回路モータバルブ３５ijを開放する（Ｓ１８０）。その後、Ｓ１６０へと戻る。
【００４６】
つまり、本実施形態のＳ１８０では、水Ｗａの噴霧が完了していない設定回路７２ijに対して、水Ｗａが噴霧されるように、回路モータバルブ３５ijを制御する。
一方、Ｓ１７０での判定の結果、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、水Ｗａの噴霧が完了していれば（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、全ての規定区画７０iに対して、水タンク５に貯留されている水Ｗａの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ１９０）。そのＳ１９０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、水Ｗａの噴霧が完了していなければ（Ｓ１９０：ＮＯ）、Ｓ１６０へと戻る。
【００４７】
このようにして移行したＳ１６０では、駆動していた流体機械４５iの動作を停止し新たな流体機械４５iの動作を開始させる。つまり、新たな規定区画７０iに対して、水タンク５に貯留されている水Ｗａの噴霧を開始する。
【００４８】
なお、Ｓ１９０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、水Ｗａの噴霧が完了していれば（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、全ての流体機械４５iの動作を停止すると共に、全ての規定区画７０iに対して水Ｗａの噴霧が完了してから、予め規定された噴霧休止時間が経過したか否かを判定する（Ｓ２００）。そのＳ２００での判定の結果、噴霧休止時間が経過していなければ（Ｓ２００：ＮＯ）、噴霧休止時間が経過するまで待機する。そして、噴霧休止時間が経過すると（Ｓ２００：ＹＥＳ）、温度センサ１１０で検出した規定区画７０iの温度が設定温度Ｔｈｔｅ以上であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。
【００４９】
そして、Ｓ２１０での判定の結果、温度センサ１１０で検出した温度が設定温度Ｔｈｔｅ以上であれば（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ１６０へと戻り、再度、水Ｗａを噴霧する。一方、温度センサ１１０で検出した温度が設定温度Ｔｈｔｅ未満であれば（Ｓ２１０：ＮＯ）、Ｓ１１０へと戻る。
【００５０】
なお、Ｓ１１０での判定の結果、薬剤散布処理を実行するものと判定された場合、即ち、薬剤散布フラグが薬剤散布処理の実行を許可する旨を表している場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、薬剤散布処理を実行する（Ｓ２２０）。その後、液体供給系３０iを洗浄する洗浄処理を実行して（Ｓ２３０）、Ｓ１２０へと進む。
【００５１】
つまり、噴霧処理では、規定区画７０iの温度が設定温度Ｔｈｔｅ以上であれば、当該規定区画７０iの温度が設定温度Ｔｈｔｅ未満となるまで、水タンク５に貯留された水Ｗａを噴霧ノズル３１から噴霧する。
〈薬剤散布処理について〉
次に、噴霧処理のＳ２２０にて起動される薬剤散布処理について説明する。
【００５２】
ここで、図４は、薬剤散布処理の処理手順を示すフローチャートである。
この図４に示すように、薬剤散布処理は、起動されると、まず、薬剤センサ１１２の検出結果に基づく薬剤タンク６の薬剤量が、予め規定された規定値Ｔｈａ以上であるか否かを判定する（Ｓ５１０）。
【００５３】
そのＳ５１０での判定の結果、薬剤量が規定値Ｔｈａ未満であれば（Ｓ５１０：ＮＯ）、本薬剤散布処理の実行を終了して、噴霧処理のＳ２３０（即ち、洗浄処理）へと移行する。一方、薬剤量が規定値Ｔｈａ以上であれば（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、サブタンク１５及び液体供給系３０iを洗浄する洗浄排水処理を実行する（Ｓ５２０）。
【００５４】
本実施形態の洗浄排水処理では、具体的に、サブタンク１５内に貯留された液体が無くなるまで、即ち、サブタンク１５が空になるまで、開放する回路モータバルブ３５iの切り替えと、流体機械４５iの駆動と、圧抜き弁４９iの開放とを繰り返し実行する。
【００５５】
続いて、切替弁１０から出力される液体が薬剤タンク６に貯留されている液体状の薬剤ａｃとなるように切替弁１０を開放する（Ｓ５３０）。
続いて、貯留量センサ１１５の検出結果に基づくサブタンク１５の貯留量が設定値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ５４０）。そのＳ５４０での判定の結果、貯留量が設定値Ｔｈ未満であれば（Ｓ５４０：ＮＯ）、貯留量が設定値Ｔｈ以上となるまで待機する。一方、貯留量が設定値Ｔｈ以上であれば（Ｓ５４０：ＹＥＳ）、サブタンク１５に貯留された液体（即ち、液体状の薬剤ａｃ）が噴霧ノズル３１から噴霧されるように、１つの回路モータバルブ３５ijを開放し流体機械４５iを駆動する（Ｓ５５０）。これにより、１つの規定区画７０iにおける１つの設定回路７２ijに対して、薬剤タンク６に貯留されている液体状の薬剤ａｃが噴霧される。
【００５６】
そして、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、薬剤タンク６に貯留されている液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ５６０）。そのＳ５６０での判定の結果、全ての設定回路７２ijに対して、液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了していなければ（Ｓ５６０：ＮＯ）、開放されていた回路モータバルブ３５ijを封止し新たな回路モータバルブ３５ijを開放する（Ｓ５７０）。その後、Ｓ５５０へと戻る。
【００５７】
つまり、本実施形態のＳ５７０では、液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了していない設定回路７２ijに対して、液体状の薬剤ａｃが噴霧されるように、回路モータバルブ３５ijを制御する。
【００５８】
一方、Ｓ５６０での判定の結果、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了していれば（Ｓ５６０：ＹＥＳ）、全ての規定区画７０iに対して、薬剤タンク６に貯留されている液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ５８０）。そのＳ５８０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、薬剤タンク６に貯留されている液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了していなければ（Ｓ５８０：ＮＯ）、Ｓ５５０へと戻る。
【００５９】
このようにして移行したＳ５５０では、駆動していた流体機械４５iの動作を停止し新たな流体機械４５iの動作を開始させる。つまり、新たな規定区画７０iに対して、薬剤タンク６に貯留されている液体状の薬剤ａｃの噴霧を開始する。
【００６０】
なお、Ｓ５８０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了していれば（Ｓ５８０：ＹＥＳ）、全ての流体機械４５iの動作を停止すると共に、全ての規定区画７０iに対して液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了してから、予め規定された薬剤噴霧休止時間が経過したか否かを判定する（Ｓ５９０）。そのＳ５９０での判定の結果、薬剤噴霧休止時間が経過していなければ（Ｓ５９０：ＮＯ）、薬剤噴霧休止時間が経過するまで待機する。そして、薬剤噴霧休止時間が経過すると（Ｓ５９０：ＹＥＳ）、噴霧処理のＳ２３０、即ち、洗浄処理へと移行する。
【００６１】
つまり、本実施形態の薬剤散布処理は、薬剤散布フラグが薬剤散布処理の実行を許可する旨を表していることを第一条件として、噴霧ノズル３１から噴霧する液体の種類が、薬剤タンク６に貯留された液体状の薬剤ａｃとなるように、制御対象１０３を制御する。
〈洗浄処理について〉
続いて、噴霧処理のＳ２３０にて起動される洗浄処理について説明する。
【００６２】
ここで、図５は、洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。
図５に示すように、洗浄処理は、起動されると、まず、酸性水量センサ１１３にて検出された酸性水量及びアルカリ水量センサ１１４にて検出されたアルカリ水量のそれぞれが、予め規定された規定値Ｔｈｂ以上であるか否かを判定する（Ｓ７１０）。そのＳ７１０での判定の結果、酸性水量及びアルカリ水量のそれぞれが規定値Ｔｈｂ未満であれば（Ｓ７１０：ＮＯ）、本洗浄処理を終了して、噴霧処理のＳ１２０へと移行する。
【００６３】
一方、Ｓ７１０での判定の結果、酸性水量及びアルカリ水量のそれぞれが規定値Ｔｈｂ以上であれば（Ｓ７１０：ＹＥＳ）、サブタンク１５及び液体供給系３０iを洗浄する洗浄排水処理を実行する（Ｓ７２０）。
【００６４】
続いて、切替弁１０から出力される液体が、電解水タンク８に貯留されているアルカリ水となるように切替弁１０を開放する（Ｓ７３０）。
続いて、貯留量センサ１１５の検出結果に基づくサブタンク１５の貯留量（即ち、アルカリ水の貯留量）が設定値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ７４０）。そのＳ７４０での判定の結果、貯留量が設定値Ｔｈ未満であれば（Ｓ７４０：ＮＯ）、貯留量が設定値Ｔｈ以上となるまで待機する。一方、Ｓ７４０での判定の結果、貯留量が設定値Ｔｈ以上であれば（Ｓ７４０：ＹＥＳ）、サブタンク１５に貯留された液体（即ち、アルカリ水ｉｗ）が噴霧ノズル３１から噴霧されるように、１つの回路モータバルブ３５ijを開放し流体機械４５iを駆動する（Ｓ７５０）。これにより、１つの規定区画７０iにおける１つの設定回路７２ijに対して、電解水タンク８に貯留されているアルカリ水ｉｗが噴霧される。
【００６５】
そして、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、電解水タンク８に貯留されているアルカリ水ｉｗの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ７６０）。そのＳ７６０での判定の結果、全ての設定回路７２ijに対して、アルカリ水ｉｗの噴霧が完了していなければ（Ｓ７６０：ＮＯ）、開放されていた回路モータバルブ３５ijを封止し新たな回路モータバルブ３５ijを開放する（Ｓ７７０）。その後、Ｓ７５０へと戻る。
【００６６】
つまり、本実施形態のＳ７７０では、アルカリ水ｉｗの噴霧が完了していない設定回路７２ijに対して、アルカリ水ｉｗが噴霧されるように、回路モータバルブ３５ijを制御する。
【００６７】
一方、Ｓ７６０での判定の結果、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、アルカリ水ｉｗの噴霧が完了していれば（Ｓ７６０：ＹＥＳ）、全ての規定区画７０iに対して、電解水タンク８に貯留されているアルカリ水ｉｗの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ７８０）。そのＳ７８０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、アルカリ水ｉｗの噴霧が完了していなければ（Ｓ７８０：ＮＯ）、Ｓ７５０へと戻る。
【００６８】
このようにして移行したＳ７５０では、駆動していた流体機械４５iの動作を停止し新たな流体機械４５iの動作を開始させる。つまり、新たな規定区画７０iに対して、電解水タンク８に貯留されているアルカリ水ｉｗの噴霧を開始する。
【００６９】
なお、Ｓ７８０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、アルカリ水ｉｗの噴霧が完了していれば（Ｓ７８０：ＹＥＳ）、全ての流体機械４５iの動作を停止する。これと共に、全ての規定区画７０iに対してアルカリ水ｉｗの噴霧が完了してから、予め規定された第一休止時間が経過したか否かを判定する（Ｓ７９０）。そのＳ７９０での判定の結果、第一休止時間が経過していなければ（Ｓ７９０：ＮＯ）、第一休止時間が経過するまで待機する。一方、Ｓ７９０での判定の結果、第一休止時間が経過していれば（Ｓ７９０：ＹＥＳ）、洗浄排水処理を実行する（Ｓ８００）。
【００７０】
続いて、切替弁１０から出力される液体が、電解水タンク７に貯留されている酸性水ａｗとなるように切替弁１０を開放する（Ｓ８１０）。
そして、貯留量センサ１１５の検出結果に基づくサブタンク１５の貯留量（即ち、酸性水ａｃの貯留量）が設定値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ８２０）。そのＳ８２０での判定の結果、貯留量が設定値Ｔｈ未満であれば（Ｓ８２０：ＮＯ）、貯留量が設定値Ｔｈ以上となるまで待機する。一方、貯留量が設定値Ｔｈ以上であれば（Ｓ８２０：ＹＥＳ）、サブタンク１５に貯留された液体（即ち、酸性水ａｗ）が噴霧ノズル３１から噴霧されるように、１つの回路モータバルブ３５ijを開放し流体機械４５ｉを駆動する（Ｓ８３０）。これにより、１つの規定区画７０iにおける１つの設定回路７２ijに対して、電解水タンク７に貯留されている酸性水ａｗが噴霧される。
【００７１】
そして、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、酸性水ａｗの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ８４０）。そのＳ８４０での判定の結果、全ての設定回路７２ijに対して、酸性水ａｗの噴霧が完了していなければ（Ｓ８４０：ＮＯ）、開放されていた回路モータバルブ３５ijを封止し新たな回路モータバルブ３５ijを開放する（Ｓ８５０）。その後、Ｓ８３０へと戻る。
【００７２】
つまり、本実施形態のＳ８３０では、酸性水ａｗの噴霧が完了していない設定回路７２ijに対して、酸性水ａｗが噴霧されるように、回路モータバルブ３５ijを制御する。
一方、Ｓ８４０での判定の結果、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、酸性水ａｗの噴霧が完了していれば（Ｓ８４０：ＹＥＳ）、全ての規定区画７０iに対して、酸性水ａｗの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ８６０）。そのＳ８６０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、酸性水ａｗの噴霧が完了していなければ（Ｓ８６０：ＮＯ）、Ｓ８３０へと戻る。
【００７３】
このようにして移行したＳ８３０では、駆動していた流体機械４５iの動作を停止し新たな流体機械４５iの動作を開始させる。つまり、新たな規定区画７０iに対して、電解水タンク７に貯留されている酸性水ａｗの噴霧を開始する。
【００７４】
なお、Ｓ８６０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、酸性水ａｗの噴霧が完了していれば（Ｓ８６０：ＹＥＳ）、全ての流体機械４５iの動作を停止すると共に、全ての規定区画７０iに対して酸性水ａｗの噴霧が完了してから、第二休止時間が経過したか否かを判定する（Ｓ８７０）。そのＳ８７０での判定の結果、第二休止時間が経過していなければ（Ｓ８７０：ＮＯ）、第二休止時間が経過するまで待機する。一方、Ｓ８７０での判定の結果、第二休止時間が経過すると（Ｓ８７０：ＹＥＳ）、本洗浄処理を終了して、噴霧処理のＳ１２０へと移行する。
【００７５】
つまり、本実施形態の洗浄処理では、噴霧ノズル３１から噴霧される液体の種類が、電解水タンク８に貯留されたアルカリ水ｉｗ、電解水タンク７に貯留された酸性水ａｗの順序となるように、制御対象１０３を制御する。
［実施形態の効果］
以上説明したように、噴霧システム１によれば、切替弁１０から出力する液体を切り替えることで、水タンク５に貯留された水Ｗａ、薬剤タンク６に貯留された液体状の薬剤ａｃ、電解水タンク７に貯留された酸性水ａｗ及び電解水タンク８に貯留されたアルカリ水ｉｗを、１つの液体供給系３０に対して供給することができる。この結果、噴霧システム１によれば、一系統の液体供給系３０であっても、複数の液体を植物に噴霧（散布）することができる。
【００７６】
つまり、噴霧システム１によれば、装置規模の増加を可能な限り抑制しつつ、複数の液体を植物に供給可能となる。
そして、このような噴霧システム１であれば、当該噴霧システム１が配置される半閉鎖的な空間内の環境を容易に制御することができ、高い次元での環境制御型の農業を実現できる。
【００７７】
ところで、噴霧システム１では、薬剤散布処理の直後に洗浄処理を実行している。
このため、噴霧システム１によれば、液体供給系３０を洗浄することができ、噴霧ノズル３１が薬剤ａｃによって目詰まりすることを抑制できる。
【００７８】
しかも、本実施形態の洗浄処理では、アルカリ水ｉｗ、酸性水ａｗの順序で液体供給系３０に供給しているため、当該洗浄処理の際に利用した液体が中和され、液体供給系３０が腐食することを抑制できる。
【００７９】
なお、噴霧システム１では、水Ｗａを噴霧すべき設定回路７２ijを順次切り替えながら、水Ｗａを噴霧している。このため、噴霧システム１によれば、少ない流体機械４５で広い面積に均等に水Ｗａを噴霧することができる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００８０】
例えば、噴霧システム１は、噴霧ノズル３１から噴霧する液体を貯留するタンクとして、水タンク５と、薬剤タンク６と、電解水タンク７，８とを備えていたが、本発明の噴霧システムが備えるタンクは、これに限るものではない。すなわち、本発明の噴霧システムにおいては、図６に示す噴霧システム１５０のように、噴霧ノズル３１から噴霧する液体を貯留するタンクとして、水タンク５と、薬剤タンク６と、電解水タンク８とを備え、電解水タンク７は省略されていても良い。
【００８１】
この図６に示す噴霧システム１５０においては、薬剤タンク６には、液体状の薬剤ａｃとして、強酸性水（酸性水）ａｗが貯留されていても良い。なお、噴霧システム１５０において、薬剤タンク６以外の他の構成は、噴霧システム１と同様に構成されている。
【００８２】
このような噴霧システム１５０によれば、栽培中の植物に対して酸性水ａｗを噴霧することで、植物の成長を促進させたり、薬剤ａｃの使用量を低減させたりすることができる。また、アルカリ水ｉｗを噴霧することで、植物を栽培する土壌が酸性となること抑制できる。
【００８３】
また、噴霧処理において、水タンク５に貯留された水Ｗａをサブタンク１５に貯留するに際し、サブタンク１５に貯留された液体が水Ｗａ以外の液体である場合には、洗浄排水を実行しても良い。つまり、噴霧処理は、サブタンク１５に貯留された液体が水Ｗａ以外の液体である場合、Ｓ１４０にて、切替弁１０から出力されサブタンク１５に貯留される液体が水タンク５に貯留されている水Ｗａとなるように切替弁１０が開放される前に、洗浄排水を実行するように構成されていても良い。
【００８４】
さらに、上記実施形態の噴霧処理では、水Ｗａを噴霧する条件として、規定区画７０iの温度が設定温度Ｔｈｔｅ以上であることとしていたが、噴霧処理にて水Ｗａを噴霧する条件は、これに限るものではなく、例えば、操作受付部１１６を介して実行指令が入力されたときであっても良いし、その他の条件であっても良い。つまり、水Ｗａの噴霧は、どのような条件のもとで実行しても良い。
【００８５】
また、上記実施形態の噴霧処理では、薬剤散布処理を実行する条件として、薬剤散布フラグが薬剤散布処理の実行を許可する旨を表している場合としていたが、噴霧処理において、薬剤散布処理を実行する条件は、これに限るものではなく、例えば、操作受付部１１６を介して実行指令が入力されたときであっても良いし、その他の条件であっても良い。さらに言えば、洗浄処理を実行する条件も、操作受付部１１６を介して実行指令が入力されたときであっても良い。
【００８６】
さらに、上記実施形態では、薬剤散布処理と洗浄処理とを、連続して実行していたが、本発明においては、薬剤散布処理と洗浄処理とを、連続して実行しなくとも良い。
そして、上記実施形態の洗浄処理では、常時、アルカリ水ｉｗと酸性水ａｗとが連続して噴霧されていたが、本発明においては、アルカリ水ｉｗと酸性水ａｗとを常に連続して噴霧しなくとも良く、例えば、アルカリ水ｉｗと酸性水ａｗと隔日で噴霧しても良い。さらに、液体状の薬剤ａｃが酸性水ａｗである場合には、洗浄処理では、アルカリ水ｉｗを噴霧するだけでも良い。
【００８７】
なお、噴霧休止時間、薬剤噴霧休止時間、第一休止時間、第二休止時間などの各種休止時間は、操作受付部１１６を介して、噴霧システム１の利用者自身が設定しても良い。
［実施形態と特許請求の範囲との対応関係］
最後に、上記実施形態の記載と、特許請求の範囲の記載との関係を説明する。
【００８８】
上記実施形態における水タンク５が、特許請求の範囲の記載における水タンクに相当し、上記実施形態における薬剤タンク６が、特許請求の範囲の記載における薬剤タンクに相当し、上記実施形態における切替弁１０が、特許請求の範囲の記載における切替弁に相当する。また、上記実施形態における液体供給系３０iが、特許請求の範囲の記載における液体供給系に相当し、上記実施形態における制御部１０５が、特許請求の範囲の記載における制御部に相当する。
【００８９】
上記実施形態における薬剤散布処理が、特許請求の範囲の記載における薬剤散布処理に相当し、上記実施形態の噴霧処理におけるＳ１２０〜Ｓ２１０を実行することで得られる機能が、特許請求の範囲の記載における細霧冷房処理を実行することで得られる機能に相当する。
【００９０】
さらに、上記実施形態における電解水タンク７が、特許請求の範囲の記載における酸性水タンクに相当し、上記実施形態における電解水タンク８が、特許請求の範囲の記載におけるアルカリ水タンクに相当し、上記実施形態における温度センサ１１０が、特許請求の範囲の記載における温度計測手段に相当する。
【符号の説明】
【００９１】
１，１５０…噴霧システム ５…水タンク ６…薬剤タンク ７，８…電解水タンク １０…切替弁 １５…サブタンク ３０…液体供給系 ３１…噴霧ノズル ３５…回路モータバルブ ３６…流動パイプ ３７…主管 ３８…液体配管 ４５…流体機械 ４８…帰還パイプ ４９…圧抜き弁 ７０…規定区画 ７２…設定回路 １００…制御系 １０２…センサ群 １０３…制御対象 １０５…制御部 １０６…記憶部 １０７…制御回路 １１０…温度センサ １１１…貯水センサ １１２…薬剤センサ １１３…酸性水量セン １１４…アルカリ水量センサ １１５…貯留量センサ １１６…操作受付部 Ｗａ…水 ａｃ…酸性水 ａｃ…薬剤 ａｗ…酸性水 ｉｗ…アルカリ水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴霧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部環境をコントロールした、少なくとも半閉鎖的な空間で、栽培ベッドに植えられた植物を計画的に生産する植物工場が知られている。
この種の植物工場においては、栽培中の植物に水を供給するシステムとして、水を貯留するタンクと、該タンクに接続され、植物の栽培ベッドに沿って配設されたパイプと、該パイプに設けられ、微細な水滴を吐出する細霧ノズルとを備えた噴霧システムが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０５１１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、植物工場において植物を栽培する際には、水の他に農薬なども植物に供給する必要がある。このように、水の他に農薬なども植物に供給するために、水を供給する噴霧システムと、農薬を供給する噴霧システムとの２系統の噴霧システムを、植物工場内に配設することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、噴霧システムを２系統配設すると、装置規模が大きくなり、それら２系統の噴霧システムを配置するために必要なスペースが増加するなどの問題が生じる。
そこで、本発明は、装置規模の増加を可能な限り抑制しつつ、複数の液体を植物に供給可能な噴霧システム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】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた噴霧システムは、水タンクと、薬剤タンクと、切替弁と、液体供給系と、制御部とを備えている。
水タンクは、水を貯留し、薬剤タンクは、液体状の薬剤を貯留する。切替弁には、少なくとも、水タンク及び薬剤タンクが接続され、当該切替弁は、外部からの指令に従って出力する液体の種類を切り替える。
【０００７】
本発明の噴霧システムにおいて、液体供給系は、液体を噴霧する少なくとも１つの噴霧ノズルと、噴霧ノズルまでの流路を形成する流動パイプと、切替弁から出力された１つの液体を流動パイプに送出する流体機械とを１つの系統として、規定された区画である規定区画毎に有している。
【０００８】
さらに、制御部は、規定された条件を満たすと、切替弁から出力する液体の種類を切り替えると共に当該切替弁から出力された液体が噴霧ノズルから噴霧されるように、切替弁及び流体機械を制御する。
【０００９】
このような噴霧システムによれば、一系統の液体供給系に対し、水タンクに貯留された水または薬剤タンクに貯留された液体状の薬剤を切り替えながら供給することができる。この結果、本発明の噴霧システムによれば、一系統の液体供給系であっても、水と薬剤とを植物に噴霧（散布）することができる。
【００１０】
つまり、本発明によれば、装置規模の増加を可能な限り抑制しつつ、複数の液体を植物に供給可能な噴霧システムを提供することができる。
本発明の噴霧システムにおける制御部は、規定された条件の１つである第一条件を満たすと、薬剤散布処理を実行し、規定された条件の１つである第二条件を満たすと、細霧冷房処理を実行しても良い（請求項２）。
【００１１】
薬剤散布処理では、噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、薬剤タンクに貯留された液体状の薬剤となるように、切替弁及び流体機械を制御する。また、細霧冷房処理では、噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、水タンクに貯留された水となるように、切替弁及び流体機械を制御する。
【００１２】
このような噴霧システムによれば、薬剤散布処理を実行することで薬剤を噴霧することができ、細霧冷房処理を実行することで水を噴霧することができる。
さらに、本発明の噴霧システムにおける制御部は、薬剤散布処理の実行後、液体供給系を洗浄する洗浄処理を実行しても良い（請求項３）。
【００１３】
このような噴霧システムによれば、液体供給系を洗浄することができ、噴霧ノズルが薬剤によって目詰まりすることを抑制できる。
本発明における噴霧システムは、酸性水を貯留し、切替弁に接続された酸性水タンクと、アルカリ水を貯留し、切替弁に接続されたアルカリ水タンクとを備えていても良い。
【００１４】
この場合、切替弁は、酸性水タンクに貯留された酸性水、及びアルカリ水タンクに貯留されたアルカリ水を、当該切替弁が出力する液体の種類の１つとしても良い。そして、制御部は、噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、酸性水タンクに貯留された酸性水、及びアルカリ水タンクに貯留されたアルカリ水が順不同で連続となるように、切替弁及び流体機械を制御することを洗浄処理として実行しても良い（請求項４）。
【００１５】
このような噴霧システムによれば、洗浄処理の際に利用した液体が中和されるため、液体供給系が腐食することを抑制できる。
また、薬剤タンクは、液体状の薬剤として、酸性の液体またはアルカリ性の液体を貯留しても良い。この場合、本発明の噴霧システムは、薬剤を中和する液体である中和剤を貯留し、切替弁に接続された中和水タンクを備えていても良い。
【００１６】
さらに、この場合、中和水タンクに貯留された中和剤を、切替弁が出力する液体の種類の１つとし、制御部は、噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、薬剤散布処理によって散布した薬剤を中和する中和剤となるように、切替弁及び流体機械を制御することを洗浄処理として実行しても良い（請求項５）。
【００１７】
つまり、本発明の噴霧システムにおいては、薬剤として、酸性またはアルカリ性の液体を噴霧することができる。
この場合、薬剤散布処理にて散布した薬剤を中和する中和剤が、洗浄処理によって液体供給系に供給されることで、液体供給系が腐食することをより確実に抑制できる。
【００１８】
ところで、本発明の噴霧システムは、規定区画の温度を計測する温度計測手段を備えていても良い。この場合、制御部は、温度計測手段での計測結果が、予め規定された規定温度以上であることを第二条件として、切替弁を制御しても良い（請求項６）。
【００１９】
このような噴霧システムでは、規定区画の温度が規定温度以上となると、細霧冷房処理を実行する。
よって、本発明の噴霧システムによれば、規定区画の温度が、継続的に規定温度よりも高い温度となることを防止でき、規定区画の温度を最適な温度に維持できる。
【００２０】
また、本発明の噴霧システムには、切替弁から噴霧ノズルへの流路上に、切替弁から出力された液体を貯留するサブタンクが設けられていても良い（請求項７）。
つまり、このような噴霧システムによれば、サブタンクを、液体調整タンクとして機能させることができる。
【００２１】
なお、本発明の噴霧システムは、酸性水を貯留し、切替弁に接続された酸性水タンクと、アルカリ水を貯留し、切替弁に接続されたアルカリ水タンクとを備えていても良い。この場合、切替弁は、酸性水タンクに貯留された酸性水、及びアルカリ水タンクに貯留されたアルカリ水を、当該切替弁が出力する液体の種類の１つとしても良い（請求項８）。
【００２２】
このような噴霧システムによれば、植物に対して酸性水を噴霧することで、植物の成長を促進させたり、薬剤の使用量を低減させたりすることができる。また、アルカリ水を噴霧することで、植物を栽培する土壌が酸性となること抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明が適用された噴霧システムの構成を示す図である。
【図２】実施形態における細霧冷房システムの制御系を示すブロック図である。
【図３】制御部が実行する噴霧処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】制御部が実行する薬剤散布処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】制御部が実行する洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】噴霧システムの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
〈システムの全体構成について〉
まず、図１は、本発明が適用された噴霧システムの全体構成を示す図である。
【００２５】
噴霧システム１は、内部環境をコントロールした少なくとも半閉鎖的な空間で、栽培ベッド（または畝）に植えられた植物を計画的に生産（栽培）する植物工場に配設されるシステムであり、植物に、水Ｗａや薬剤ａｃなどの液体を噴霧するものである。
【００２６】
この噴霧システム１は、水タンク５と、薬剤タンク６と、電解水タンク７，８と、切替弁１０と、サブタンク１５と、液体供給系３０i（ｉは、１以上の自然数）と、制御系１００（図２参照）とを備えている。
【００２７】
水タンク５は、水Ｗａを貯留するタンクである。薬剤タンク６は、液体状の薬剤ａｃを貯留するタンクである。本実施形態において、液体状の薬剤ａｃとは、例えば、栽培中の植物に害を及ぼす害虫を駆除する農薬などである。
【００２８】
電解水タンク７は、電解水の１つである強酸性水ａｗを生成可能に構成されていると共に、その生成した強酸性水（即ち、酸性水）ａｗを貯留するタンクである。電解水タンク８は、電解水の１つであるアルカリイオン水（即ち、アルカリ水）ｉｗを生成可能に構成されていると共に、その生成したアルカリイオン水ｉｗを貯留するタンクである。
【００２９】
切替弁１０は、当該弁１０に接続された複数のパイプを流動する流体のうち、１つの流体を選択して後段に出力する弁である。なお、本実施形態の切替弁１０に接続される複数のパイプは、それぞれ、水タンク５、薬剤タンク６、電解水タンク７、電解水タンク８に接続されている。つまり、切替弁１０は、当該切替弁１０に接続されたサブタンク１５へと流動させる液体を、水Ｗａ，液体状の薬剤ａｃ、酸性水ａｗ、アルカリ水ｉｗのうちのいずれか１つに切り替える弁である。
【００３０】
サブタンク１５は、切替弁１０から出力された流体（液体）を貯留するタンクである。
液体供給系３０iは、それぞれ、規定された区画である規定区画７０iへと、サブタンク１５に貯留された液体を噴霧する機構であり、規定区画７０iごとに設けられている。その規定区画７０iには、当該規定区画７０iよりも狭い区画である設定回路７２ij（ｊは、１以上の自然数）が設けられており、液体供給系３０iは、設定回路７２ijごとに、液体を噴霧するように構成されている。
【００３１】
これを実現するために、液体供給系３０iは、複数の噴霧ノズル３１と、複数の回路モータバルブ３５ijと、流動パイプ３６iと、流体機械４５iと、帰還パイプ４８iと、圧抜き弁４９iとを、１つの系統として備えている。
【００３２】
このうち、噴霧ノズル３１のそれぞれは、液体を霧状に噴霧する周知のノズルであり、設定回路７２ijごとの栽培ベッド（または畝）の並びに沿って複数配置されている。流動パイプ３６iは、サブタンク１５から噴霧ノズル３１までの流路を形成するパイプであり、サブタンク１５から規定区画７０iへと向かう主管３７iと、主管３７iから各設定回路７２ijへと向かう液体配管３８ijとを備えている。
【００３３】
回路モータバルブ３５ijは、液体を噴霧する設定回路７２ijを切り替えるバルブであり、流動パイプ３６iの液体配管３８ij上に設けられている。流体機械４５iは、切替弁１０から出力された１つの液体、ひいては、サブタンク１５に貯留されている液体を流動パイプ３６iに送出するコンプレッサ（またはポンプ）である。
【００３４】
帰還パイプ４８iは、流体機械４５iによって送出された液体の一部がサブタンク１５へと流動する流路を形成するパイプである。圧抜き弁４９iは、帰還パイプ４８i上に設けられた弁であり、開放されることにより、帰還パイプ４８i及び流動パイプ３６i内の圧力を低下させる。
〈噴霧システムの制御系について〉
ここで、図２は、噴霧システムにおける制御系の構成を示すブロック図である。
【００３５】
本実施形態において、噴霧システム１の制御系１００は、噴霧システム１の状態を表す情報を少なくとも含む状態情報を取得するセンサ群１０２と、センサ群１０２で取得した状態情報に従って噴霧システム１を構成する各部のうち、制御対象１０３として規定された各部を制御する制御部１０５とを備えている。
【００３６】
センサ群１０２は、規定区画７０i毎の温度を検出する温度センサ１１０と、水タンク５の貯水量を検出する貯水センサ１１１と、薬剤タンク６に貯留された液体の量（以下、薬剤量とも称す）を検出する薬剤センサ１１２と、電解水タンク７に貯留された液体の量（以下、酸性水量とも称す）を検出する酸性水量センサ１１３とを含む。さらに、センサ群１０２は、電解水タンク８に貯留された液体の量（以下、アルカリ水量とも称す）を検出するアルカリ水量センサ１１４と、サブタンク１５に貯留された液体の量（以下、貯留量とも称す）を検出する貯留量センサ１１５と、外部からの入力（例えば、ボタン操作）を検出して受け付ける操作受付部１１６とを含む。
【００３７】
センサ群１０２に含まれる各センサ１１０，１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６は、検出結果を状態情報として取得する。
制御部１０５は、処理プログラムや各種データを記憶する記憶部１０６と、記憶部１０６に記憶された処理プログラムに従って制御対象１０３を制御する制御回路１０７とを備えている。本実施形態において、制御対象１０３とは、切替弁１０、流体機械４５i、回路モータバルブ３５i、圧抜き弁４９iを少なくとも含むものである。
【００３８】
なお、記憶部１０６には、制御部１０５が実行するプログラムとして、液体の種類を決定して、当該種類の液体が噴霧ノズル３１から噴霧されるように制御対象１０３を制御する噴霧処理が規定されたプログラムが記憶されている。
〈噴霧処理について〉
次に、制御部１０５が実行する噴霧処理について説明する。
【００３９】
ここで、図３は、制御部が実行する噴霧処理の処理手順を示すフローチャートである。
この噴霧処理は、制御部１０５が起動されると実行が開始されるものである。
図３に示すように、噴霧処理は、実行が開始されると、まず、薬剤タンク６に貯留された液体状の薬剤ａｃを規定区画７０iに噴霧する薬剤散布処理を実行するか否かを判定する（Ｓ１１０）。本実施形態のＳ１１０は、薬剤散布処理の実行の可否を表す薬剤散布フラグに従って判定される。本実施形態の薬剤散布フラグにおいては、薬剤散布処理の実行を許可する旨と、薬剤散布処理の実行を非許可とする旨との切り替えを、予め規定された時刻に設定しても良いし、外部からの入力に応じて設定しても良い。
【００４０】
そのＳ１１０での判定の結果、薬剤散布処理を実行しない、即ち、薬剤散布フラグが薬剤散布処理の実行を非許可とする旨を表している場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、温度センサ１１０で検出した規定区画７０iの温度が、予め設定された設定温度Ｔｈｔｅ以上であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。
【００４１】
そして、Ｓ１２０での判定の結果、温度センサ１１０で検出した温度が設定温度Ｔｈｔｅ未満であれば（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１１０へと戻る。一方、温度センサ１１０で検出した温度が設定温度Ｔｈｔｅ以上であれば（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、貯水センサ１１１の検出結果に基づく水タンク５の貯水量が、予め規定された規定値Ｔｈｗ以上であるか否かを判定する（Ｓ１３０）。
【００４２】
そのＳ１３０での判定の結果、貯水量が規定値Ｔｈｗ未満であれば（Ｓ１３０：ＮＯ）、Ｓ１１０へと戻る。一方、貯水量が規定値Ｔｈｗ以上であれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、切替弁１０から出力される液体が水タンク５に貯留されている水Ｗａとなるように切替弁１０を開放する（Ｓ１４０）。
【００４３】
続いて、貯留量センサ１１５の検出結果に基づくサブタンクの貯留量が、予め設定された設定値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ１５０）。そのＳ１５０での判定の結果、貯留量が設定値Ｔｈ未満であれば（Ｓ１５０：ＮＯ）、貯留量が設定値Ｔｈ以上となるまで待機する。
【００４４】
一方、Ｓ１５０での判定の結果、貯留量が設定値Ｔｈ以上であれば（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、サブタンク１５に貯留された液体が噴霧ノズル３１から噴霧されるように、１つの回路モータバルブ３５ijを開放し流体機械４５iを駆動する（Ｓ１６０）。これにより、１つの規定区画７０iにおける１つの設定回路７２ijに対して、水タンク５に貯留されている水Ｗａが噴霧される。
【００４５】
そして、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、水タンク５に貯留されている水Ｗａの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ１７０）。そのＳ１７０での判定の結果、全ての設定回路７２ijに対して、水タンク５に貯留されている水Ｗａの噴霧が完了していなければ（Ｓ１７０：ＮＯ）、開放されていた回路モータバルブ３５ijを封止し新たな回路モータバルブ３５ijを開放する（Ｓ１８０）。その後、Ｓ１６０へと戻る。
【００４６】
つまり、本実施形態のＳ１８０では、水Ｗａの噴霧が完了していない設定回路７２ijに対して、水Ｗａが噴霧されるように、回路モータバルブ３５ijを制御する。
一方、Ｓ１７０での判定の結果、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、水Ｗａの噴霧が完了していれば（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、全ての規定区画７０iに対して、水タンク５に貯留されている水Ｗａの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ１９０）。そのＳ１９０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、水Ｗａの噴霧が完了していなければ（Ｓ１９０：ＮＯ）、Ｓ１６０へと戻る。
【００４７】
このようにして移行したＳ１６０では、駆動していた流体機械４５iの動作を停止し新たな流体機械４５iの動作を開始させる。つまり、新たな規定区画７０iに対して、水タンク５に貯留されている水Ｗａの噴霧を開始する。
【００４８】
なお、Ｓ１９０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、水Ｗａの噴霧が完了していれば（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、全ての流体機械４５iの動作を停止すると共に、全ての規定区画７０iに対して水Ｗａの噴霧が完了してから、予め規定された噴霧休止時間が経過したか否かを判定する（Ｓ２００）。そのＳ２００での判定の結果、噴霧休止時間が経過していなければ（Ｓ２００：ＮＯ）、噴霧休止時間が経過するまで待機する。そして、噴霧休止時間が経過すると（Ｓ２００：ＹＥＳ）、温度センサ１１０で検出した規定区画７０iの温度が設定温度Ｔｈｔｅ以上であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。
【００４９】
そして、Ｓ２１０での判定の結果、温度センサ１１０で検出した温度が設定温度Ｔｈｔｅ以上であれば（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ１６０へと戻り、再度、水Ｗａを噴霧する。一方、温度センサ１１０で検出した温度が設定温度Ｔｈｔｅ未満であれば（Ｓ２１０：ＮＯ）、Ｓ１１０へと戻る。
【００５０】
なお、Ｓ１１０での判定の結果、薬剤散布処理を実行するものと判定された場合、即ち、薬剤散布フラグが薬剤散布処理の実行を許可する旨を表している場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、薬剤散布処理を実行する（Ｓ２２０）。その後、液体供給系３０iを洗浄する洗浄処理を実行して（Ｓ２３０）、Ｓ１２０へと進む。
【００５１】
つまり、噴霧処理では、規定区画７０iの温度が設定温度Ｔｈｔｅ以上であれば、当該規定区画７０iの温度が設定温度Ｔｈｔｅ未満となるまで、水タンク５に貯留された水Ｗａを噴霧ノズル３１から噴霧する。
〈薬剤散布処理について〉
次に、噴霧処理のＳ２２０にて起動される薬剤散布処理について説明する。
【００５２】
ここで、図４は、薬剤散布処理の処理手順を示すフローチャートである。
この図４に示すように、薬剤散布処理は、起動されると、まず、薬剤センサ１１２の検出結果に基づく薬剤タンク６の薬剤量が、予め規定された規定値Ｔｈａ以上であるか否かを判定する（Ｓ５１０）。
【００５３】
そのＳ５１０での判定の結果、薬剤量が規定値Ｔｈａ未満であれば（Ｓ５１０：ＮＯ）、本薬剤散布処理の実行を終了して、噴霧処理のＳ２３０（即ち、洗浄処理）へと移行する。一方、薬剤量が規定値Ｔｈａ以上であれば（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、サブタンク１５及び液体供給系３０iを洗浄する洗浄排水処理を実行する（Ｓ５２０）。
【００５４】
本実施形態の洗浄排水処理では、具体的に、サブタンク１５内に貯留された液体が無くなるまで、即ち、サブタンク１５が空になるまで、開放する回路モータバルブ３５iの切り替えと、流体機械４５iの駆動と、圧抜き弁４９iの開放とを繰り返し実行する。
【００５５】
続いて、切替弁１０から出力される液体が薬剤タンク６に貯留されている液体状の薬剤ａｃとなるように切替弁１０を開放する（Ｓ５３０）。
続いて、貯留量センサ１１５の検出結果に基づくサブタンク１５の貯留量が設定値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ５４０）。そのＳ５４０での判定の結果、貯留量が設定値Ｔｈ未満であれば（Ｓ５４０：ＮＯ）、貯留量が設定値Ｔｈ以上となるまで待機する。一方、貯留量が設定値Ｔｈ以上であれば（Ｓ５４０：ＹＥＳ）、サブタンク１５に貯留された液体（即ち、液体状の薬剤ａｃ）が噴霧ノズル３１から噴霧されるように、１つの回路モータバルブ３５ijを開放し流体機械４５iを駆動する（Ｓ５５０）。これにより、１つの規定区画７０iにおける１つの設定回路７２ijに対して、薬剤タンク６に貯留されている液体状の薬剤ａｃが噴霧される。
【００５６】
そして、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、薬剤タンク６に貯留されている液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ５６０）。そのＳ５６０での判定の結果、全ての設定回路７２ijに対して、液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了していなければ（Ｓ５６０：ＮＯ）、開放されていた回路モータバルブ３５ijを封止し新たな回路モータバルブ３５ijを開放する（Ｓ５７０）。その後、Ｓ５５０へと戻る。
【００５７】
つまり、本実施形態のＳ５７０では、液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了していない設定回路７２ijに対して、液体状の薬剤ａｃが噴霧されるように、回路モータバルブ３５ijを制御する。
【００５８】
一方、Ｓ５６０での判定の結果、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了していれば（Ｓ５６０：ＹＥＳ）、全ての規定区画７０iに対して、薬剤タンク６に貯留されている液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ５８０）。そのＳ５８０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、薬剤タンク６に貯留されている液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了していなければ（Ｓ５８０：ＮＯ）、Ｓ５５０へと戻る。
【００５９】
このようにして移行したＳ５５０では、駆動していた流体機械４５iの動作を停止し新たな流体機械４５iの動作を開始させる。つまり、新たな規定区画７０iに対して、薬剤タンク６に貯留されている液体状の薬剤ａｃの噴霧を開始する。
【００６０】
なお、Ｓ５８０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了していれば（Ｓ５８０：ＹＥＳ）、全ての流体機械４５iの動作を停止すると共に、全ての規定区画７０iに対して液体状の薬剤ａｃの噴霧が完了してから、予め規定された薬剤噴霧休止時間が経過したか否かを判定する（Ｓ５９０）。そのＳ５９０での判定の結果、薬剤噴霧休止時間が経過していなければ（Ｓ５９０：ＮＯ）、薬剤噴霧休止時間が経過するまで待機する。そして、薬剤噴霧休止時間が経過すると（Ｓ５９０：ＹＥＳ）、噴霧処理のＳ２３０、即ち、洗浄処理へと移行する。
【００６１】
つまり、本実施形態の薬剤散布処理は、薬剤散布フラグが薬剤散布処理の実行を許可する旨を表していることを第一条件として、噴霧ノズル３１から噴霧する液体の種類が、薬剤タンク６に貯留された液体状の薬剤ａｃとなるように、制御対象１０３を制御する。
〈洗浄処理について〉
続いて、噴霧処理のＳ２３０にて起動される洗浄処理について説明する。
【００６２】
ここで、図５は、洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。
図５に示すように、洗浄処理は、起動されると、まず、酸性水量センサ１１３にて検出された酸性水量及びアルカリ水量センサ１１４にて検出されたアルカリ水量のそれぞれが、予め規定された規定値Ｔｈｂ以上であるか否かを判定する（Ｓ７１０）。そのＳ７１０での判定の結果、酸性水量及びアルカリ水量のそれぞれが規定値Ｔｈｂ未満であれば（Ｓ７１０：ＮＯ）、本洗浄処理を終了して、噴霧処理のＳ１２０へと移行する。
【００６３】
一方、Ｓ７１０での判定の結果、酸性水量及びアルカリ水量のそれぞれが規定値Ｔｈｂ以上であれば（Ｓ７１０：ＹＥＳ）、サブタンク１５及び液体供給系３０iを洗浄する洗浄排水処理を実行する（Ｓ７２０）。
【００６４】
続いて、切替弁１０から出力される液体が、電解水タンク８に貯留されているアルカリ水となるように切替弁１０を開放する（Ｓ７３０）。
続いて、貯留量センサ１１５の検出結果に基づくサブタンク１５の貯留量（即ち、アルカリ水の貯留量）が設定値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ７４０）。そのＳ７４０での判定の結果、貯留量が設定値Ｔｈ未満であれば（Ｓ７４０：ＮＯ）、貯留量が設定値Ｔｈ以上となるまで待機する。一方、Ｓ７４０での判定の結果、貯留量が設定値Ｔｈ以上であれば（Ｓ７４０：ＹＥＳ）、サブタンク１５に貯留された液体（即ち、アルカリ水ｉｗ）が噴霧ノズル３１から噴霧されるように、１つの回路モータバルブ３５ijを開放し流体機械４５iを駆動する（Ｓ７５０）。これにより、１つの規定区画７０iにおける１つの設定回路７２ijに対して、電解水タンク８に貯留されているアルカリ水ｉｗが噴霧される。
【００６５】
そして、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、電解水タンク８に貯留されているアルカリ水ｉｗの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ７６０）。そのＳ７６０での判定の結果、全ての設定回路７２ijに対して、アルカリ水ｉｗの噴霧が完了していなければ（Ｓ７６０：ＮＯ）、開放されていた回路モータバルブ３５ijを封止し新たな回路モータバルブ３５ijを開放する（Ｓ７７０）。その後、Ｓ７５０へと戻る。
【００６６】
つまり、本実施形態のＳ７７０では、アルカリ水ｉｗの噴霧が完了していない設定回路７２ijに対して、アルカリ水ｉｗが噴霧されるように、回路モータバルブ３５ijを制御する。
【００６７】
一方、Ｓ７６０での判定の結果、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、アルカリ水ｉｗの噴霧が完了していれば（Ｓ７６０：ＹＥＳ）、全ての規定区画７０iに対して、電解水タンク８に貯留されているアルカリ水ｉｗの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ７８０）。そのＳ７８０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、アルカリ水ｉｗの噴霧が完了していなければ（Ｓ７８０：ＮＯ）、Ｓ７５０へと戻る。
【００６８】
このようにして移行したＳ７５０では、駆動していた流体機械４５iの動作を停止し新たな流体機械４５iの動作を開始させる。つまり、新たな規定区画７０iに対して、電解水タンク８に貯留されているアルカリ水ｉｗの噴霧を開始する。
【００６９】
なお、Ｓ７８０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、アルカリ水ｉｗの噴霧が完了していれば（Ｓ７８０：ＹＥＳ）、全ての流体機械４５iの動作を停止する。これと共に、全ての規定区画７０iに対してアルカリ水ｉｗの噴霧が完了してから、予め規定された第一休止時間が経過したか否かを判定する（Ｓ７９０）。そのＳ７９０での判定の結果、第一休止時間が経過していなければ（Ｓ７９０：ＮＯ）、第一休止時間が経過するまで待機する。一方、Ｓ７９０での判定の結果、第一休止時間が経過していれば（Ｓ７９０：ＹＥＳ）、洗浄排水処理を実行する（Ｓ８００）。
【００７０】
続いて、切替弁１０から出力される液体が、電解水タンク７に貯留されている酸性水ａｗとなるように切替弁１０を開放する（Ｓ８１０）。
そして、貯留量センサ１１５の検出結果に基づくサブタンク１５の貯留量（即ち、酸性水ａｃの貯留量）が設定値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ８２０）。そのＳ８２０での判定の結果、貯留量が設定値Ｔｈ未満であれば（Ｓ８２０：ＮＯ）、貯留量が設定値Ｔｈ以上となるまで待機する。一方、貯留量が設定値Ｔｈ以上であれば（Ｓ８２０：ＹＥＳ）、サブタンク１５に貯留された液体（即ち、酸性水ａｗ）が噴霧ノズル３１から噴霧されるように、１つの回路モータバルブ３５ijを開放し流体機械４５ｉを駆動する（Ｓ８３０）。これにより、１つの規定区画７０iにおける１つの設定回路７２ijに対して、電解水タンク７に貯留されている酸性水ａｗが噴霧される。
【００７１】
そして、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、酸性水ａｗの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ８４０）。そのＳ８４０での判定の結果、全ての設定回路７２ijに対して、酸性水ａｗの噴霧が完了していなければ（Ｓ８４０：ＮＯ）、開放されていた回路モータバルブ３５ijを封止し新たな回路モータバルブ３５ijを開放する（Ｓ８５０）。その後、Ｓ８３０へと戻る。
【００７２】
つまり、本実施形態のＳ８３０では、酸性水ａｗの噴霧が完了していない設定回路７２ijに対して、酸性水ａｗが噴霧されるように、回路モータバルブ３５ijを制御する。
一方、Ｓ８４０での判定の結果、規定区画７０iにおける全ての設定回路７２ijに対して、酸性水ａｗの噴霧が完了していれば（Ｓ８４０：ＹＥＳ）、全ての規定区画７０iに対して、酸性水ａｗの噴霧が完了したか否かを判定する（Ｓ８６０）。そのＳ８６０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、酸性水ａｗの噴霧が完了していなければ（Ｓ８６０：ＮＯ）、Ｓ８３０へと戻る。
【００７３】
このようにして移行したＳ８３０では、駆動していた流体機械４５iの動作を停止し新たな流体機械４５iの動作を開始させる。つまり、新たな規定区画７０iに対して、電解水タンク７に貯留されている酸性水ａｗの噴霧を開始する。
【００７４】
なお、Ｓ８６０での判定の結果、全ての規定区画７０iに対して、酸性水ａｗの噴霧が完了していれば（Ｓ８６０：ＹＥＳ）、全ての流体機械４５iの動作を停止すると共に、全ての規定区画７０iに対して酸性水ａｗの噴霧が完了してから、第二休止時間が経過したか否かを判定する（Ｓ８７０）。そのＳ８７０での判定の結果、第二休止時間が経過していなければ（Ｓ８７０：ＮＯ）、第二休止時間が経過するまで待機する。一方、Ｓ８７０での判定の結果、第二休止時間が経過すると（Ｓ８７０：ＹＥＳ）、本洗浄処理を終了して、噴霧処理のＳ１２０へと移行する。
【００７５】
つまり、本実施形態の洗浄処理では、噴霧ノズル３１から噴霧される液体の種類が、電解水タンク８に貯留されたアルカリ水ｉｗ、電解水タンク７に貯留された酸性水ａｗの順序となるように、制御対象１０３を制御する。
［実施形態の効果］
以上説明したように、噴霧システム１によれば、切替弁１０から出力する液体を切り替えることで、水タンク５に貯留された水Ｗａ、薬剤タンク６に貯留された液体状の薬剤ａｃ、電解水タンク７に貯留された酸性水ａｗ及び電解水タンク８に貯留されたアルカリ水ｉｗを、１つの液体供給系３０に対して供給することができる。この結果、噴霧システム１によれば、一系統の液体供給系３０であっても、複数の液体を植物に噴霧（散布）することができる。
【００７６】
つまり、噴霧システム１によれば、装置規模の増加を可能な限り抑制しつつ、複数の液体を植物に供給可能となる。
そして、このような噴霧システム１であれば、当該噴霧システム１が配置される半閉鎖的な空間内の環境を容易に制御することができ、高い次元での環境制御型の農業を実現できる。
【００７７】
ところで、噴霧システム１では、薬剤散布処理の直後に洗浄処理を実行している。
このため、噴霧システム１によれば、液体供給系３０を洗浄することができ、噴霧ノズル３１が薬剤ａｃによって目詰まりすることを抑制できる。
【００７８】
しかも、本実施形態の洗浄処理では、アルカリ水ｉｗ、酸性水ａｗの順序で液体供給系３０に供給しているため、当該洗浄処理の際に利用した液体が中和され、液体供給系３０が腐食することを抑制できる。
【００７９】
なお、噴霧システム１では、水Ｗａを噴霧すべき設定回路７２ijを順次切り替えながら、水Ｗａを噴霧している。このため、噴霧システム１によれば、少ない流体機械４５で広い面積に均等に水Ｗａを噴霧することができる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００８０】
例えば、噴霧システム１は、噴霧ノズル３１から噴霧する液体を貯留するタンクとして、水タンク５と、薬剤タンク６と、電解水タンク７，８とを備えていたが、本発明の噴霧システムが備えるタンクは、これに限るものではない。すなわち、本発明の噴霧システムにおいては、図６に示す噴霧システム１５０のように、噴霧ノズル３１から噴霧する液体を貯留するタンクとして、水タンク５と、薬剤タンク６と、電解水タンク８とを備え、電解水タンク７は省略されていても良い。
【００８１】
この図６に示す噴霧システム１５０においては、薬剤タンク６には、液体状の薬剤ａｃとして、強酸性水（酸性水）ａｗが貯留されていても良い。なお、噴霧システム１５０において、薬剤タンク６以外の他の構成は、噴霧システム１と同様に構成されている。
【００８２】
このような噴霧システム１５０によれば、栽培中の植物に対して酸性水ａｗを噴霧することで、植物の成長を促進させたり、薬剤ａｃの使用量を低減させたりすることができる。また、アルカリ水ｉｗを噴霧することで、植物を栽培する土壌が酸性となること抑制できる。
【００８３】
また、噴霧処理において、水タンク５に貯留された水Ｗａをサブタンク１５に貯留するに際し、サブタンク１５に貯留された液体が水Ｗａ以外の液体である場合には、洗浄排水を実行しても良い。つまり、噴霧処理は、サブタンク１５に貯留された液体が水Ｗａ以外の液体である場合、Ｓ１４０にて、切替弁１０から出力されサブタンク１５に貯留される液体が水タンク５に貯留されている水Ｗａとなるように切替弁１０が開放される前に、洗浄排水を実行するように構成されていても良い。
【００８４】
さらに、上記実施形態の噴霧処理では、水Ｗａを噴霧する条件として、規定区画７０iの温度が設定温度Ｔｈｔｅ以上であることとしていたが、噴霧処理にて水Ｗａを噴霧する条件は、これに限るものではなく、例えば、操作受付部１１６を介して実行指令が入力されたときであっても良いし、その他の条件であっても良い。つまり、水Ｗａの噴霧は、どのような条件のもとで実行しても良い。
【００８５】
また、上記実施形態の噴霧処理では、薬剤散布処理を実行する条件として、薬剤散布フラグが薬剤散布処理の実行を許可する旨を表している場合としていたが、噴霧処理において、薬剤散布処理を実行する条件は、これに限るものではなく、例えば、操作受付部１１６を介して実行指令が入力されたときであっても良いし、その他の条件であっても良い。さらに言えば、洗浄処理を実行する条件も、操作受付部１１６を介して実行指令が入力されたときであっても良い。
【００８６】
さらに、上記実施形態では、薬剤散布処理と洗浄処理とを、連続して実行していたが、本発明においては、薬剤散布処理と洗浄処理とを、連続して実行しなくとも良い。
そして、上記実施形態の洗浄処理では、常時、アルカリ水ｉｗと酸性水ａｗとが連続して噴霧されていたが、本発明においては、アルカリ水ｉｗと酸性水ａｗとを常に連続して噴霧しなくとも良く、例えば、アルカリ水ｉｗと酸性水ａｗと隔日で噴霧しても良い。さらに、液体状の薬剤ａｃが酸性水ａｗである場合には、洗浄処理では、アルカリ水ｉｗを噴霧するだけでも良い。
【００８７】
なお、噴霧休止時間、薬剤噴霧休止時間、第一休止時間、第二休止時間などの各種休止時間は、操作受付部１１６を介して、噴霧システム１の利用者自身が設定しても良い。
［実施形態と特許請求の範囲との対応関係］
最後に、上記実施形態の記載と、特許請求の範囲の記載との関係を説明する。
【００８８】
上記実施形態における水タンク５が、特許請求の範囲の記載における水タンクに相当し、上記実施形態における薬剤タンク６が、特許請求の範囲の記載における薬剤タンクに相当し、上記実施形態における切替弁１０が、特許請求の範囲の記載における切替弁に相当する。また、上記実施形態における液体供給系３０iが、特許請求の範囲の記載における液体供給系に相当し、上記実施形態における制御部１０５が、特許請求の範囲の記載における制御部に相当する。
【００８９】
上記実施形態における薬剤散布処理が、特許請求の範囲の記載における薬剤散布処理に相当し、上記実施形態の噴霧処理におけるＳ１２０〜Ｓ２１０を実行することで得られる機能が、特許請求の範囲の記載における細霧冷房処理を実行することで得られる機能に相当する。
【００９０】
さらに、上記実施形態における電解水タンク７が、特許請求の範囲の記載における酸性水タンクに相当し、上記実施形態における電解水タンク８が、特許請求の範囲の記載におけるアルカリ水タンクに相当し、上記実施形態における温度センサ１１０が、特許請求の範囲の記載における温度計測手段に相当する。
【符号の説明】
【００９１】
１，１５０…噴霧システム ５…水タンク ６…薬剤タンク ７，８…電解水タンク １０…切替弁 １５…サブタンク ３０…液体供給系 ３１…噴霧ノズル ３５…回路モータバルブ ３６…流動パイプ ３７…主管 ３８…液体配管 ４５…流体機械 ４８…帰還パイプ ４９…圧抜き弁 ７０…規定区画 ７２…設定回路 １００…制御系 １０２…センサ群 １０３…制御対象 １０５…制御部 １０６…記憶部 １０７…制御回路 １１０…温度センサ １１１…貯水センサ １１２…薬剤センサ １１３…酸性水量セン １１４…アルカリ水量センサ １１５…貯留量センサ １１６…操作受付部 Ｗａ…水 ａｃ…酸性水 ａｃ…薬剤 ａｗ…酸性水 ｉｗ…アルカリ水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯留する水タンクと、
液体状の薬剤を貯留する薬剤タンクと、
少なくとも、前記水タンク、及び前記薬剤タンクが接続され、外部からの指令に従って出力する液体の種類を切り替える切替弁と、
液体を噴霧する少なくとも１つの噴霧ノズルと、前記噴霧ノズルまでの流路を形成する流動パイプと、前記切替弁から出力された１つの液体を前記流動パイプに送出する流体機械とを１つの系統として、規定された区画である規定区画毎に有した液体供給系と、
規定された条件を満たすと、前記切替弁から出力する液体の種類を切り替えると共に、当該切替弁から出力された液体が前記噴霧ノズルから噴霧されるように、前記切替弁及び前記流体機械を制御する制御部と
を備えることを特徴とする噴霧システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記規定された条件の１つである第一条件を満たすと、前記噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、前記薬剤タンクに貯留された液体状の薬剤となるように、前記切替弁及び前記流体機械を制御する薬剤散布処理を実行し、
前記規定された条件の１つである第二条件を満たすと、前記噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、前記水タンクに貯留された水となるように、前記切替弁及び前記流体機械を制御する細霧冷房処理を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の噴霧システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記薬剤散布処理の実行後、前記液体供給系を洗浄する洗浄処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の噴霧システム。
【請求項４】
酸性水を貯留し、前記切替弁に接続された酸性水タンクと、
アルカリ水を貯留し、前記切替弁に接続されたアルカリ水タンクと
を備え、
前記切替弁は、
前記酸性水タンクに貯留された酸性水、及び前記アルカリ水タンクに貯留されたアルカリ水を、当該切替弁が出力する液体の種類の１つとし、
前記制御部は、
前記噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、前記酸性水タンクに貯留された酸性水、及び前記アルカリ水タンクに貯留されたアルカリ水が順不同で連続となるように、前記切替弁及び前記流体機械を制御することを前記洗浄処理として実行する
ことを特徴とする請求項３に記載の噴霧システム。
【請求項５】
前記薬剤タンクは、
前記液体状の薬剤として、酸性の液体またはアルカリ性の液体を貯留し、
該薬剤を中和する液体である中和剤を貯留し、前記切替弁に接続された中和水タンクとを備え、
前記切替弁は、
前記中和水タンクに貯留された中和剤を、当該切替弁が出力する液体の種類の１つとし、
前記制御部は、
前記噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、前記薬剤散布処理によって散布した薬剤を中和する中和剤となるように、前記切替弁及び前記流体機械を制御することを前記洗浄処理として実行する
ことを特徴とする請求項３に記載の噴霧システム。
【請求項６】
前記規定区画の温度を計測する温度計測手段を備え、
前記制御部は、
前記温度計測手段での計測結果が、予め規定された規定温度以上であることを前記第二条件として、前記切替弁を制御する
ことを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の噴霧システム。
【請求項７】
前記切替弁から前記噴霧ノズルへの流路上に、前記切替弁から出力された液体を貯留するサブタンク
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の噴霧システム。
【請求項８】
酸性水を貯留し、前記切替弁に接続された酸性水タンクと、
アルカリ水を貯留し、前記切替弁に接続されたアルカリ水タンクと
を備え、
前記切替弁は、
前記酸性水タンクに貯留された酸性水、及び前記アルカリ水タンクに貯留されたアルカリ水を、当該切替弁が出力する液体の種類の１つとする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の噴霧システム。
【請求項１】
水を貯留する水タンクと、
液体状の薬剤を貯留する薬剤タンクと、
少なくとも、前記水タンク、及び前記薬剤タンクが接続され、外部からの指令に従って出力する液体の種類を切り替える切替弁と、
液体を噴霧する少なくとも１つの噴霧ノズルと、前記噴霧ノズルまでの流路を形成する流動パイプと、前記切替弁から出力された１つの液体を前記流動パイプに送出する流体機械とを１つの系統として、規定された区画である規定区画毎に有した液体供給系と、
規定された条件を満たすと、前記切替弁から出力する液体の種類を切り替えると共に、当該切替弁から出力された液体が前記噴霧ノズルから噴霧されるように、前記切替弁及び前記流体機械を制御する制御部と
を備えることを特徴とする噴霧システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記規定された条件の１つである第一条件を満たすと、前記噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、前記薬剤タンクに貯留された液体状の薬剤となるように、前記切替弁及び前記流体機械を制御する薬剤散布処理を実行し、
前記規定された条件の１つである第二条件を満たすと、前記噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、前記水タンクに貯留された水となるように、前記切替弁及び前記流体機械を制御する細霧冷房処理を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の噴霧システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記薬剤散布処理の実行後、前記液体供給系を洗浄する洗浄処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の噴霧システム。
【請求項４】
酸性水を貯留し、前記切替弁に接続された酸性水タンクと、
アルカリ水を貯留し、前記切替弁に接続されたアルカリ水タンクと
を備え、
前記切替弁は、
前記酸性水タンクに貯留された酸性水、及び前記アルカリ水タンクに貯留されたアルカリ水を、当該切替弁が出力する液体の種類の１つとし、
前記制御部は、
前記噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、前記酸性水タンクに貯留された酸性水、及び前記アルカリ水タンクに貯留されたアルカリ水が順不同で連続となるように、前記切替弁及び前記流体機械を制御することを前記洗浄処理として実行する
ことを特徴とする請求項３に記載の噴霧システム。
【請求項５】
前記薬剤タンクは、
前記液体状の薬剤として、酸性の液体またはアルカリ性の液体を貯留し、
該薬剤を中和する液体である中和剤を貯留し、前記切替弁に接続された中和水タンクとを備え、
前記切替弁は、
前記中和水タンクに貯留された中和剤を、当該切替弁が出力する液体の種類の１つとし、
前記制御部は、
前記噴霧ノズルから噴霧される液体の種類が、前記薬剤散布処理によって散布した薬剤を中和する中和剤となるように、前記切替弁及び前記流体機械を制御することを前記洗浄処理として実行する
ことを特徴とする請求項３に記載の噴霧システム。
【請求項６】
前記規定区画の温度を計測する温度計測手段を備え、
前記制御部は、
前記温度計測手段での計測結果が、予め規定された規定温度以上であることを前記第二条件として、前記切替弁を制御する
ことを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の噴霧システム。
【請求項７】
前記切替弁から前記噴霧ノズルへの流路上に、前記切替弁から出力された液体を貯留するサブタンク
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の噴霧システム。
【請求項８】
酸性水を貯留し、前記切替弁に接続された酸性水タンクと、
アルカリ水を貯留し、前記切替弁に接続されたアルカリ水タンクと
を備え、
前記切替弁は、
前記酸性水タンクに貯留された酸性水、及び前記アルカリ水タンクに貯留されたアルカリ水を、当該切替弁が出力する液体の種類の１つとする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の噴霧システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−２１９４５（Ｐ２０１３−２１９４５Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５７９９８（Ｐ２０１１−１５７９９８）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（５１１００６２０３）株式会社中央グリーンシステム (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（５１１００６２０３）株式会社中央グリーンシステム (3)
【Ｆターム（参考）】
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