温室の暖房装置
【課題】
石油暖房機と、これよりもCO2の排出量の少ない燃料を使用する差別化暖房機とを備えた温室暖房装置において、差別化暖房機を優先運転し、省エネ暖房を実現する。
【解決手段】
温室(101)に石油暖房機(103)と、石油暖房機(103)よりもCO2の排出量の少ない燃料を使用する差別化暖房機(102)とを備えた温室暖房装置において、温室(101)に室温センサ(105)を設けている。そして、室温が設定温度より低いときには、差別化暖房機(102)を石油暖房機(103)よりも優先して運転し、設定時間内に室温が設定温度に到達しないときには、石油暖房機(103)の並列運転を開始し、室温が設定温度に到達すると、差別化暖房機(102)及び石油暖房機(103)の運転を同時に停止するコントローラ(104)を設けている。
石油暖房機と、これよりもCO2の排出量の少ない燃料を使用する差別化暖房機とを備えた温室暖房装置において、差別化暖房機を優先運転し、省エネ暖房を実現する。
【解決手段】
温室(101)に石油暖房機(103)と、石油暖房機(103)よりもCO2の排出量の少ない燃料を使用する差別化暖房機(102)とを備えた温室暖房装置において、温室(101)に室温センサ(105)を設けている。そして、室温が設定温度より低いときには、差別化暖房機(102)を石油暖房機(103)よりも優先して運転し、設定時間内に室温が設定温度に到達しないときには、石油暖房機(103)の並列運転を開始し、室温が設定温度に到達すると、差別化暖房機(102)及び石油暖房機(103)の運転を同時に停止するコントローラ(104)を設けている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、温室の暖房装置に関する。
【背景技術】
【0002】
温室の加温システムにおいて、温室の外部に設置された太陽熱温水器と、温室内部に配設されている放熱装置と、温水を貯める貯湯タンクと、放熱装置と貯湯タンクとを連通する連通パイプと、連通パイプに配設された循環ポンプと、温室内の温度を測定する温度測定装置と、温室内の加温装置とを備え、太陽エネルギーを利用して温室内の温度を高め、太陽エネルギーの熱量だけでは不足するときに、化石燃料を利用して加温装置を運転するものは、公知である(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2008−220217号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
この発明は、温室に石油暖房機と石油暖房機よりもCO2の排出量の少ない燃料を使用する差別化暖房機とを備えた温室暖房装置において、室温と設定室温との関係を考慮しながら差別化暖房機を優先して運転し、CO2の排出量を少なくしながら省エネ暖房をしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この発明は、上記課題を解決するべく次のような技術的手段を講じた。
請求項1の発明は、温室(101)に石油暖房機(103)と、該石油暖房機(103)よりもCO2の排出量の少ない燃料を使用する差別化暖房機(102)とを備えた温室暖房装置において、前記温室(101)に室温センサ(105)を設け、室温が設定温度よりも低いときには前記差別化暖房機(102)を石油暖房機(103)よりも優先して運転し、設定時間内に室温が設定温度に到達しないときには、前記石油暖房機(103)の並列運転を開始し、室温が設定温度に到達すると、前記差別化暖房機(102)及び石油暖房機(103)の運転を同時に停止するコントローラ(104)を設けたことを特徴とする温室の暖房装置とする。
【0005】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、外気温度検出用の外気温度センサ(106)を設け、前記差別化暖房機(102)及び石油暖房機(103)を併用して運転するにあたり、該外気温度センサ(106)による検出外気温度が基準外気温度以下になったときに初めて前記石油暖房機(103)の運転を開始するコントローラ(104)を設けたことを特徴とする温室の暖房装置とする。
【0006】
請求項3の発明は、温室(101)に複数の暖房機(111a〜111d)を設け、前記温室(101)には室温センサ(105)を設け、室温が設定温度より低いときには、前記複数の暖房機(111a〜11d)の運転を1台ずつ順次開始し、室温が設定温度に到達したときには、前記複数の暖房機(111a〜11d)の運転を一挙に停止するコントローラ(104)を設けたことを特徴とする温室の暖房装置とする。
【発明の効果】
【0007】
請求項1の発明は、差別化暖房機(102)を石油暖房機(103)より優先して運転し、また、差別化暖房機(102)及び石油暖房機(103)の併用運転時に室温が所定室温に到達すると、これらの暖房機(102、103)の運転を同時に停止するので、暖房コスト及びCO2の排出量を低減することができる。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1に係る発明の効果に加えて、CO2の排出量の少ない差別化暖房機(102)を優先して運転し、石油暖房機(103)の運転を抑制し省エネ運転をすることができる。
【0009】
請求項3の発明は、室温が設定室温よりも低いときには、複数の暖房機(111a〜11d)の運転を1台ずつ順次増加し、室温が設定温度に到達した場合には、運転している複数の暖房機(111a〜11d)を一挙に停止するので、燃料消費を抑制しながら省エネ運転をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】温湯消毒設備の一部を示す平面図。
【図2】温湯消毒設備の一部を示す側面図。
【図3】移送装置及び下降装置の一部を示す側面図。
【図4】上昇装置の一部を示す側面図。
【図5】上昇装置の一部及び戻り装置の一部を示す側面図。
【図6】種子袋供給位置を示す側面図。
【図7】反転カム及びガイド板を示す側面図。
【図8】冷却槽を示す切断側面図。
【図9】冷却槽を示す平面図。
【図10】冷却槽、温湯消毒槽の側面図。
【図11】乾燥装置の切断側面図。
【図12】乾燥装置の切断平面図。
【図13】乾燥台車の斜視図。
【図14】乾燥装置の切断平面図。
【図15】温湯消毒装置の一部を示すブロック図。
【図16】温湯消毒装置の一部を示す側面図。
【図17】温湯消毒装置の一部を示す側面図。
【図18】温湯消毒装置の一部を示す平面図。
【図19】温湯消毒装置の一部を示す側面図、平面図。
【図20】表示パネルの正面図。
【図21】浸種コンテナの斜視図。
【図22】温室の平面図。
【図23】フローチャート。
【図24】温室の平面図。
【図25】フローチャート。
【図26】作物収穫量予測モデルにおける収穫量を示すグラフ。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
次に、図1乃至図6に基づき温室栽培作物の種子消毒設備について説明する。
種子消毒設備は、前工程から後工程にかけて温湯消毒装置A、種子冷却装置B、乾燥装置Cを順次設けている。温湯消毒装置Aは、箱型の温湯消毒槽1を設け、温湯消毒槽1の上方には多数の種子バケット2を循環移送する循環移送装置3を設けている。また、種子バケット2には、所定量ごとに種子を収容する網状の種子袋Pを入れるようになっている。
【0012】
循環移送装置3は移送始端側にあって多数の孔を形成する種子バケット2を下降させて温湯消毒槽1内の温湯に浸漬させる下降装置3dと、温湯消毒槽1内を浸漬した状態で種子バケット2を終端側へ移送する移送装置3aと、移送終端側にあって温湯消毒槽1内を浸漬した種子バケット2を上昇させる上昇装置3bと、上昇装置3bで上昇させた種子バケット2を下降装置3dまで戻す戻し装置3cとを備えている。
【0013】
移送装置3aは、種子バケット2の上端縁部2aを左右下側から受ける案内レール部4を備え、移送始端部には種子バケット2を移送させるためのチェン式の移送コンベア5を左右に設けている。移送コンベア5は、図3に示すように、周回経路の適宜位置に種子バケット2を移送させる押し用突起5aを備え、該押し用突起5aが種子バケット2の縁部の左右に固着した左右方向の固着軸2bを移送方向に押すことで当該種子バケット2を移送し、移送下手側の種子バケット2が順次移送上手側の種子バケット2に押されて温湯消毒槽1内で種子バケット2が移送されていく構成となっている。
【0014】
上昇装置3bは、図4に示すように、案内レール部4の移送終端にある種子バケット2の固着軸2bが引っ掛かる持上げ用突起6aを備えるチェン式の上昇コンベア6を左右に設けている。従って、該上昇コンベア6の駆動により、案内レール部4の終端(移送終端)にある種子バケット2の固着軸2bが持上げ用突起6aに持上げられ、種子バケット2が上昇する構成となっている。
【0015】
また、上昇コンベア6は、図4に示すように、持上げ用突起6aが固着軸2bに引っ掛かる上昇始端位置から種子バケット2を上昇させるにつれて移送装置3aの移送方向に移動させる斜めの移動経路(周回経路)を備えた側面視で三角形状の周回経路で周回する。そして、前記斜めの移動経路の途中で種子バケット2を反転させる固定状態の反転カム7を左右に設けており、種子バケット2の上昇で前記反転カム7が種子バケット2の縁部2aにおける固着軸2bの一方側(移送装置3aの移送方向側、種子冷却装置B側)のローラ7aに上側から接触して押し下げることにより、固着軸2bを支点に種子バケット2をその上部の開口部が種子冷却装置B側に向くように反転させ、種子バケット2内の種子袋Pを種子冷却装置Bの冷却バケット8へ排出する構成となっている。
【0016】
また、図4に示すように、上昇コンベア6の種子バケット2を上昇させるにつれて移送装置3aの移送方向に移動させる斜めの移動経路(周回経路)には、前記固定状態の反転カム7に至るまでの間に、種子バケット2を振動させる振動ローラ7b,…を所定間隔毎に固定配置し、上昇コンベア6が上昇移動すると、種子バケット2側のローラ7aと固定状の振動ローラ7b,…が接触し、種子バケット2を振動させるように構成している。
【0017】
前記構成によると、振動負荷を軽減しながら種子バケット2を上下に振動させ、温湯の持出しを少なくし、温湯加熱のための燃料費を節約することができる。また、冷却槽10の冷水の温度上昇を少なくすることができる。
【0018】
尚、図7に示すように、温湯消毒槽1の上端から反転カム7の位置にかけて、上昇あるいは反転する種子バケット2から垂れ落ちる温湯を温湯消毒槽1へ案内するガイド板9を設けている。このガイド板9により、種子バケット2から垂れ落ちる温湯を温湯消毒槽1へ戻して温湯消毒槽1内の熱の放出を抑えると共に、前記温湯が種子冷却装置Bの冷却槽10に垂れ落ちることによる冷却効率の低下を防止できる。
【0019】
戻し装置3c及び下降装置3dは、種子バケット2の固着軸2bが引っ掛かる搬送用突起11aを備えるチェン式の戻しコンベア11を左右に備えて構成されている。尚、前記搬送用突起11aは、図3乃至図6に示すように、戻しコンベア11の周回方向の前後に対向して配置され、前後の突起11aで固着軸2bを挟むようにして保持する構成となっている。従って、上昇装置3bの上昇コンベア6でその上端部に上昇した種子バケット2を、前記戻しコンベア11が受け継いで、移送装置3aの移送始端側に横移動した後、下降させてその下降経路の途中の種子袋供給位置rで待機させる。この種子袋供給位置rで、種子バケット2は温湯消毒槽1の上方に位置しており、作業者が当該種子バケット2に種子袋Pを供給するようになっている。そして、移送装置3aが作動して移送始端部に種子バケット2を収容するスペースができると、戻しコンベア11を作動させて前記種子袋供給位置rにある種子バケット2を下降させ、種子バケット2を戻しコンベア11の下端から温湯消毒槽1へ落下して供給する。尚、種子袋供給位置rで待機する種子バケット2は、下部の前側が温湯消毒槽1に取り付けたガイド12に接触し、上部の開口部が前側に向くように傾く。これにより、作業者が種子バケット2に種子(種子袋P)を容易に供給できる。更に、種子バケット2が傾いている分、種子バケット2が温湯消毒槽1の温湯に浸されない高さで且つ当該種子バケット2の前記開口部の高さを極力低く設定することができるため、種子バケット2への種子(種子袋P)の供給が容易である。
【0020】
また、種子袋供給位置rにある種子バケット2を下降させて戻しコンベア11の下端から温湯消毒槽1へ落下するとき、種子バケット2の縁部2aが案内レール部4に衝突することにより騒音が発生したり衝撃で縁部2aを変形させるおそれがある。そこで、種子バケット2の縁部2aが案内レール部4に衝突する前に種子バケット2の底部が温湯消毒槽1の底面に接触するよう、温湯消毒槽1の底面の一部に隆起させた隆起部を設け、該隆起部に落下する種子バケット2の底部が先ず接触する構成とすれば、衝突する部分が水中であるので衝撃音を抑えられ、また縁部2aの変形を防止して循環移送装置3による種子バケット2の移送の適正化が図れる。
【0021】
温湯消毒槽1内の底部には所定間隔毎に温水噴出口13を配設し、間欠移送されながら停止している種子バケット2の停止位置下方に温水噴出口13を位置させ、種子バケット2に向けて温水を噴出し、温水が種子バケット2の孔を通過し網状の種子袋Pに収容する種子(種籾)に作用する構成としている。なお、温湯消毒槽1の底部を前後方向中間部に向けて下り傾斜に構成し、中間部に排水溝14を構成している。
【0022】
温湯消毒槽1の後工程には供給シュート15を介して種子冷却装置Bを設けている。この種子冷却装置Bには、供給シュート15の後側に前後方向に長い種子冷却槽10を設け、この種子冷却槽10には前側から後側に向けて複数の冷却バケット8を設けている。冷却バケット8には多数の孔を形成し、左右方向の軸8aにより横軸心回動自在に支持している。そして、冷却バケット8が軸8aを軸心に回動反転すると、冷却バケット8内に収容する種子袋Pが次の冷却バケット8に収容される構成である。尚、冷却バケット8は、反転時に小さく2度回動して種子袋Pの排出を確実に行うようにしている。冷却槽10内には、図8に示すように、各冷却バケット8の収容部ごとに槽内を仕切る仕切り壁16を設けており、この仕切り壁16は種子の排出側(排出シュート17側)のものほど高くなっている。そして、冷却槽10に新たな水を供給する冷却用給水口18が種子冷却槽10内において種子の排出側(排出シュート17側)の端部の位置で給水する構成となっており、冷却用給水口18からの冷却水は冷却槽10内において仕切り壁16で仕切られる前記排出側の区画から順次供給されていくことになる。
【0023】
尚、種子バケット2が上昇装置3bで上昇して反転カム7で反転する直前に到達したことをセンサで検出すると、最も温湯消毒装置Aに近い冷却バケット8が反転してから元に戻り、その後種子バケット2が上昇して反転カム7で反転する構成となっている。これにより、種子バケット2から冷却バケット8に種子を供給する直前に、当該冷却バケット8の種子を次の冷却バケット8に供給することができ、冷却バケット8による種子の冷却時間を長くすることができて冷却効果を高めることができる。
【0024】
また、種子バケット2の容積より冷却バケット8の容積が大きく設定されている。よって、種子バケット2の容積が小さいので、温湯消毒槽1内の種子バケット2が供給されない不要な部分を小さくして温湯を効率良く使用できる。また、冷却バケット8の容積が大きいので、後述する空気噴出口19からの空気により種子の攪拌が容易になり、冷却効果が高まる。
【0025】
また、冷却槽10の冷却バケット8の下方には、図2に示すように、空気噴出管20をそれぞれ設け、ブロワ21により空気噴出口19に空気を供給し、浸漬中の冷却バケット8に向けて空気を噴出する構成としている。また、温湯消毒槽1にも空気噴出管19を設けており、この空気噴出管19は、温水噴出口13を備える温水管22の上側で平面視で交差(直交)するように配置されている。温水管22は温湯消毒槽1の長手方向(前後方向)に延び、温水噴出口13が左右に温湯を噴出するので、温湯消毒槽1の短手方向(左右方向)の対流が前後方向の全体にわたって均等に発生し、温湯消毒槽1内の温度むらを抑えることができる。空気噴出管19は、停止する各種子バケット2の下方に位置しており、各種子バケット2へ向けて空気を噴出することにより全ての種子を均等に攪拌できる。
【0026】
前記ブロア21は冷却槽10用と温湯消毒槽1用とで共通であり、温湯消毒槽1の空気噴出管19へは温湯消毒槽1の外面(側面)で接触する前後に長い接触管23を介して空気が供給される。この接触管23により、温湯消毒槽1へ供給する空気の温度を上昇させることができ、温湯消毒槽1内の温度低下を防止している。
【0027】
次に種子消毒の工程について説明する。
下降装置3dの途中の種子袋供給位置rに停止している種子バケット2に種子を収容した網状の種子袋Pを供給する。そして種子袋供給位置rから温湯消毒槽1内まで下降装置3dで種子バケット2を下降して温湯に浸漬する。
【0028】
温湯消毒槽1内では種子バケット2は移送装置3aで移送され、移送装置3aは間欠駆動する。そして、種子バケット2は温水噴出口13に対向する位置に停止し、停止した状態で噴出する温水に晒され、種子袋P内の種子の消毒作用を促進するものである。
【0029】
各温水噴出口13毎に設定時間停止しながら移送された種子バケット2は移送終端側で上昇装置3bによって引き上げられる。そして上昇装置3bの途中にある反転装置7で種子バケット2が反転し、種子バケット2内の種子袋Pは排出され、供給シュート15を通過して冷却槽10の始端側の冷却バケット8内に供給される。
【0030】
空になった種子バケット2は上昇装置3bで引き続いて上方に移送され、次いで、戻し装置3cで移送始端側に向けて温湯消毒槽1の上方を間欠移送され、下降装置3dで再度種子袋供給位置rに循環移送される。
【0031】
なお、循環移送装置3は間欠駆動の代わりに低速で連続的に駆動するように構成してもよい。
冷却槽10の冷却バケット8に供給された種子袋Pは冷却水により冷却される。冷却バケット8は循環移送装置3の間欠駆動と連動する構成とし、温湯消毒槽1から種子冷却槽10へ次の種子袋Pが供給される前に回動反転して次の冷却バケット8へ種子袋Pを供給し、温湯消毒槽1からの種子袋Pを受け入れる。すなわち、冷却終端側の冷却バケット8から順次回動反転することで種子袋Pを順に次の冷却バケット8に移送すると共に、冷却始端側の冷却バケット8に温湯消毒槽1からの種子袋Pを受け入れるようにしている。
【0032】
そして、複数の冷却バケット8を順次通過した種子袋Pは排出シュート17から排出され、次工程の乾燥装置Cで乾燥される。
この種子消毒装置によると、前後に長い温湯消毒槽1により複数の種子バケット2を移送しながら連続的に能率的に温湯消毒することができ、また、温湯消毒装置Aから種子冷却装置Bに種子袋Pを簡単に供給することができる。
【0033】
また、循環移送装置3が設定時間毎に間欠駆動するため、一つの種子バケット2が温湯に浸漬する時間を一定にすることができ、かつ停止毎に温水にさらされるため、多数の種子袋Pに均一な消毒を効率よく行なうことができる。そして、冷却バケット8と循環移送装置3は連動して駆動するため、種子袋Pを冷却水に浸漬する時間をも一定にすることができ多数の種子袋Pに均一な冷却を行なうことができる。
【0034】
また、温水噴出口13を温湯消毒槽1内全体にわたって設定間隔毎に配置することで、温湯消毒槽1内の温度むらを防止し、種子バケット2内の種子袋Pの種子に温湯の浸透が均等化し、温湯殺菌効果を高めることができる。また、種子バケット2を温湯消毒槽1内で間欠移送することにより、種子の浸漬、離水が迅速になり、浸漬殺菌時間が正確となり、殺菌効果を高めることができる。すなわち、本実施の形態では1つの種子バケット2は10箇所の温水噴出口13毎にその上方で停止して浸漬される。
【0035】
また、冷却槽10内に空気を噴出させることで、冷却槽10内の冷却水の温度上昇を低減する防止することができ、冷却効果を大きくすることができる。
また、冷却バケット8を所定時間毎に駆動反転させ、冷却水内で種子袋Pを所定時間停止冷却しながら移送するので、冷却効果を高めることができる。
【0036】
次に、図10に基づき温湯消毒槽1の温湯温度制御について説明する。
温湯消毒槽1と冷却槽10との間を補給通路61を介して接続し、補給通路61の始端側から分岐した補給始端側接続流路61aを温湯消毒槽1の後部所定高さに連通し、終端側接続流路61bを温湯消毒槽1の底部前側部に接続している。この補給通路61の始端側には電磁弁62を設け、中途部にはポンプ63を設け、温湯消毒槽1の温湯をポンプ63により循環させるように構成している。
【0037】
また、温湯消毒槽1の後側部には温湯温度センサ64を設け、温湯温度センサ64が異常低温を検出すると、制御部65からの指令により電磁弁62を閉鎖し、温湯供給装置(図示省略)から温湯を温湯消毒槽1に補給し、所定の温湯温度に上昇するように制御している。また、前記温湯制御を所定時間経過しても、温湯が所定温度まで上昇しない場合には、制御部65の指令により例えば警報灯66を点滅し、温湯の異常報知をするようにしている。
【0038】
前記構成によると、温湯消毒槽1の温度低下を防止し、種子の温湯消毒を能率的に行なうことができる。
次に、図11乃至図13に基づき乾燥施設Cについて説明する。
【0039】
この乾燥施設Cは、通気可能な種子袋Pを載せた乾燥台車46,…を乾燥室51に搬入しまとめて乾燥する方式である。この乾燥台車46は、平面視方形状の乾燥フレーム46aには通気可能な複数段の網状棚46b,…を差し込み自在に設け、乾燥フレーム46aの四角には移動用の転輪46c,…を備えている。
【0040】
乾燥室51の壁面を断熱パネルで被覆し、平面視方形状の床面全体に所定間隔毎に温風吹出し口51a,…を設け、天井51bには温風排出口51cを設け、加温機52で例えば25度C以下に加温した温風を加温通路53に送り込み、次いで、温風を温風吹出し口51a,…から吹き出し、乾燥台車51,…の種子袋Pの種子を例えば水分値が15%になるまで乾燥する。また、乾燥済みの温風を温風排出口51cから循環通路54に排出し、加温機52に循環するように構成している。
【0041】
また、乾燥室51内のスペースは平面視方形状で、縦方向の長さが乾燥台車46の縦の長さの整数倍で、横方向の長さが乾燥台車46の横方向の長さの整数倍にして、複数の乾燥台車46,…を略すき間のないように収容できるように構成している。また、乾燥室51の側壁には少なくとも一つの乾燥台車46に対向する範囲に出入り口51dを構成し、左右ドア51e,51eにより開閉可能に構成している。
【0042】
そして、前記温風吹出し口51a,…は前記のように略すき間なしに搬入した各乾燥台車46,…の下方中央部位にそれぞれ配置するようにし、各乾燥台車46,…の種子を均等に乾燥するように構成している。
【0043】
前記構成によると、種子を載置した乾燥台車46の搬入搬出が楽となり、種子を効率良く乾燥することができる。
また、乾燥室51には略すき間のないように収容している複数の乾燥台車46,…の下方中央部位に温風吹出し口51a,…をそれぞれ設けているので、種子の乾燥効率を高めながら均等に乾燥することができる。
【0044】
また、図14に示すように、乾燥台車46の底部にはふた47,…を格納式あるいは着脱式に装着できるように構成している。このふた47,…は乾燥台車46の種子載置用の乾燥面を複数のブロックに分けて、あるいは、全面を覆うことができるようにしている。
【0045】
乾燥台車46の乾燥面に種子袋が満杯状態でない場合には、その空の部分から乾燥風が多く抜け、その周辺の種子袋が過剰乾燥になる不具合が発生する。
しかし、前記構成によると、乾燥面に種子袋を載置していないブロックをふた47,…で覆うことにより、空の部分から乾燥風の抜けを防止し、種子袋を均一に乾燥することができる。
【0046】
次に、図15に基づき温湯消毒槽の温湯制御について説明する。
温湯消毒槽1の供給流路70の始端側にボイラー71を接続し、供給流路70の始端側から終端側にかけて蒸気遮断弁72、インラインヒータ73を経て複数の温湯噴出管74,…から温湯消毒槽1に温湯を供給するように構成している。また、温湯消毒槽1の終端側の循環口75に循環流路76の始端側を接続し、循環76の終端側に循環ポンプ77を設け、循環ポンプ77から供給流路70のインラインヒータ73に温湯を還流するように構成している。温湯消毒槽1の終端側には温湯温度センサ64を設けている。
【0047】
温湯消毒槽1の温湯加温制御装置はを次のように構成している。温湯消毒槽1の検出水温が設定温度より低いときには、蒸気遮断弁62を基準弁開度にして温湯を送り、また、検出水温が設定温度より所定温度上昇すると、蒸気遮断弁62を強制的に閉鎖する。
【0048】
また、設定温度より検出温度が所定温度下がると、蒸気遮断弁62の弁開度を前記基準弁開度の略半分程度の弁開度とし温湯を供給するようにし、検出水温が設定温度より所定温度上昇すると、蒸気遮断弁62を強制的に閉鎖するようにしている。
【0049】
温湯消毒槽1の温湯消毒中に何らかの負荷変動が発生し温湯温度が変動したときには、オーバーシュウート等により温湯温度が上昇し、種籾の発芽不良が発生し、また、設定温度より検出温湯温度が低い場合において、蒸気遮断弁62を基準弁開度かその近くであると、温湯温度が再度すぐに上昇し、蒸気量調整弁62を遮断する可能性が高く、制御が安定しないという不具合が発生する。
【0050】
しかし、前記構成によると、このような不具合を防止し、種籾の高温温湯による発芽障害を防止することができる。
次に、図16について説明する。
【0051】
温湯消毒装置の冷却槽10において、冷却槽10の種籾投入側に水位センサ78を設け、冷却槽10の種籾投入側に上側循環口79aと下側循環口79bと間を冷水循環流路80を介して接続し、冷水補給流路81に冷水遮断弁82を設けている。
【0052】
しかして、冷却槽10の種籾投入側の水位が基準水位よりも低下したことを水位センサ78が検出すると、冷水補給流路81の冷水遮断弁82を開調節して冷水を補給し、また、水位センサ78が基準水位の復帰を検出すると、冷水補給流路81の冷水遮断弁82を閉鎖し冷却水の補充を停止する制御を行なう。
【0053】
前記構成によると、冷却槽10における種籾投入側の水位変動の激しいところに水位センサ78を設置したので、タイミングよく必要な冷却水を補充することができる。
次に、図17及び図18に基づき冷却槽10の他の実施例について説明する。
【0054】
冷却槽10の冷却バケット8,…の下方には、空気噴出管20,…を左右方向に沿わせて設け、空気噴出管20,…の複数の噴出部から冷却バケット8,…内の種籾に空気を噴出するようにしている。また、冷却槽10の終端側には、始端側に向けて冷水を送り出す冷水送り管83を設け、冷水送り管83から冷却バケット8,…の下方で且つ空気噴出管20より上方に冷水を送り出すようにしている。
【0055】
前記構成によると、冷水送り管83から送り出した冷水を空気噴出管20から噴出した空気で上方へ押し上げ、冷却バケット8の種籾に均一に送り、効率良く種籾を冷却することができる。
【0056】
次に、図19及び図20について説明する。
温湯消毒槽1の始端側から終端側に循環する種子バケット2には、種子袋Pの投入時に、作業者が積算機能付きの温度計85を取り付けるようにしている。そして、表示パネル86には、例えば13個の種子バケット表示部86a,…を設け、この表示部86a,…に対応するように取出ランプ86b,…、温湯積算温度及び温湯積算時間を表示する積算表示部86c,…をそれぞれ設けている。しかして、種子袋Pの所定温湯積算時間が終了すると、種子袋Pに該当する種子バケット2の取出表示ランプ86bが点灯し、温湯浸漬時間の終了を報知するようにしている。
【0057】
なお、前記積算機能付きの温度計85を無線式とし、無線信号によりコントローラ(図示省略)に検出情報を送るようにしてもよい。
温湯消毒槽1の温湯異常により種子バケット2が停止すると、その後の温湯浸漬時間の確認はタイマや作業者の勘に頼るのが通常である。従って、種子の取り出し忘れや、早く取り出すことにより、発芽率の低下や殺菌率の低下の原因となる。
【0058】
しかし、前記構成によると、積算機能付きの温度計85により種子袋Pの浸漬温度積算値を確認することができ、確実に殺菌した種籾を取り出すことができる。
次に、図21に基づき種籾浸種装置について説明する。
【0059】
この種籾浸種装置は、浸種コンテナ91を備えている。この浸種コンテナ91は、上部の浸種室91aと下部の回収室91bとの間に網体を張設してり仕切っている。この浸種室91aの前後側壁、左右側壁及び天井壁に沿わせて噴水口の無数に構成されているシャワーパイプ92,…を配設し、周囲のシャワーパイプ92から中央部へ水を浴びせかけ、室内にバラの種籾を充填し浸種するように構成している。
【0060】
また、浸種室91aの水を下方の回収室91bに回収し、底部の回収樋91cにより水を一側に集め、循環ポンプ93によりシャワーパイプ92に再度送り、水を循環しながら浸種するようにしている。
【0061】
また、浸種室91aには暖房機94で温めた温風を温風ダクト95を介して供給し、浸種コンテナ91の周囲を保温カバー96により被覆し、水滴や温風を外部に漏らさないようにした二重構造とし、浸種室91aを所定温度に保ちながら浸種している。
【0062】
前記構成によると、種籾に浴びせ掛けた水を循環し再使用するので、少量の水で浸種するすることができ、また、浸種室91aには温風を供給していいるので、種籾内に空気が浸透し酸欠状態を回避することができ、また、外気温度に左右されずに浸種することができる。また、浸種した種籾の水切りをした後に温風を供給することにより、種籾の催芽を続けて行なうことができ、作業能率を高めることができる。
【0063】
次に、図22及び図23に基づき前記温湯消毒施設に並設している栽培温室の暖房システムについて説明する。
栽培温室101の一側角部には、バイオマス暖房機、天然ガス暖房機、ヒートポンプ等の石油暖房機に対して燃料を差別化しCO2の排出量を削減できる差別化暖房機102を配設している。また、温室101の他側角部には石油暖房機103を配設し、温室101の例えば中央部に室温センサ105を配設し、コントローラ104の制御指令により、差別化暖房機102を製油暖房機103よりも優先して燃焼し、CO2の排出量を抑制した省エネ暖房をするようにしている。
【0064】
図23に示すように、温室101の室温制御が開始されると、室温センサ105により所定時間毎に室温を検出し、検出室温が設定室温より高いか否かを判定し(ステップS1)、設定温度より低い場合には、差別化暖房機102の運転を開始する(ステップS2)。また、検出室温が設定室温より高い場合には(ステップS3)、差別化暖房機102の運転を停止する(ステップS4)。
【0065】
また、検出室温が設定室温より低くなると(ステップS3)、石油暖房機103の運転を開始する(ステップS5)。次いで、検出室温が設定室温よりも高くなると(ステップS6)、差別化暖房機102及び石油暖房機103の運転を停止する。
【0066】
前記構成によると、差別化暖房機102を石油暖房機103よりも優先して運転するので、CO2の排出量を低減しながら暖房コストを低減することができる。
また、差別化暖房機102及び石油暖房機103のを併用して省エネ運転をするにあたり、外気温度センサ106により外気温度を所定時間毎に検出し、検出外気温度が基準外気温度より低いときに初めて石油暖房機103の運転を開始するようにする。しかして、差別化暖房機102を優先して運転し石油暖房機103の運転を抑制しながら、CO2の排出量を抑制し省エネ暖房をすることができる。
【0067】
次に、図24及び図25について説明する。
栽培温室101の例えば四隅に第1暖房機111a、第2暖房機111b、第3暖房機111c、第4暖房機111dを配設し、温室101の例えば中央部に室温センサ105を配設し、コントローラ104により、第1〜第4暖房機111a,11b,11c,11dを順次運転制御するように構成している。
【0068】
図25に示すように、温室101の室温制御が開始される、室温センサ105により所定時間毎に室温を検出し、検出室温が設定室温より高いか否かを判定し(ステップS11)、設定温度より低い場合には、先ず第1暖房機111aの運転を開始する(ステップS12)。次いで、所定時間毎に室温を検出し、検出室温が設定室温より高い場合には(ステップS13)、第1暖房機111aの運転を停止する(ステップS14)。また、検出室温が設定室温より低い場合には(ステップS15)、前記第1暖房機111aからは離れている第2暖房機111bの運転を開始する。
【0069】
次いで、所定時間毎に室温を検出し、検出室温が設定室温より高い場合には(ステップS16)、運転を開始している第1暖房機111a及び第2暖房機111bの運転を停止する(ステップS17)。また、検出室温が設定室温より低い場合には(ステップS16)、第3暖房機111cの運転を開始する。
【0070】
次いで、所定時間毎に室温を検出し、検出室温が設定室温より高い場合には(ステップS19)、第1暖房機111a、第2暖房機111b及び第3暖房機111cの運転を停止する(ステップS20)。また、検出室温が設定室温より低い場合には(ステップS19)、第4暖房機111dの運転を開始する(ステップS21)。
【0071】
次いで、所定時間毎に室温を検出し、検出室温が設定室温より高い場合には(ステップS22)、第1暖房機111a、第2暖房機111b、第3暖房機111c及び第4暖房機111dの運転を停止する(ステップS23)。
【0072】
前記構成によると、設定室温に対して検出室温が低い場合には、複数の暖房機111a〜11dの中から1台ずつ順次増加運転をし、また、検出室温が高い場合には、運転している複数の暖房機111a〜11dの運転を一挙に停止するので、室温が設定温度より上昇するのを抑制しながら燃料消費を抑制した省エネ運転をすることができる。
【0073】
次に、図26に基づき温室作物栽培施設における作物収穫量予測モデルを利用した作物の収量調整について説明する。
この作物収穫量予測モデルは、作物収量計算式(Y=ax+b)に1週間毎の天気予報及びそれに伴う過去の積算日射量を代入して、作物収量の週間毎の移動平均値を算出すると、図26に示すように、計算式と収量実績との間に高い相関関係があるという知見に基づくものである。
【0074】
また、この収量計算式に基づく作物の収量予測は季節により変動するため、季節毎の作物の植付から収穫までの日数が異なる。従って、例えば冬季、秋季の光合成量に1日の過去の積算日射量を代入して作物収量の予測量を算出している。また、予測収量は1週間単位で算出するシステムとしている。
【0075】
前記構成によると、季節毎に非常に高い精度で1週間単位の作物収量を予測することができる。
また、今週の収量予測量を基にして収量計算式に来週の週間天気予報及び過去の積算日射量のデータを加えることにより、1週間後の作物収穫量を予測することができる。従って、1週間後の作物収穫予測量に対する収穫作業者を前もって手配することができ、収穫作業を円滑確実に行なうことができる。
【0076】
また、収量計算式により作物の収量予測をすると共に、作物の市場状況に応じて、例えば、温室の暖房機を調節し温室の温度を高低に調整し、作物の収量を増減調整することができる。従って、作物の市場価格が安いときには、作物の収量を減らし生産コストの低減を図るころができる。また、市場価格が高いときには、作物の収量を増やすことができ、効率的な農業経営をすることができる。
【0077】
なお、作物の収量を増減調整するにあたり、温室の温度調整と合わせてCO2の施用濃度調整を行なうようにしてもよい。
【符号の説明】
【0078】
101 温室
102 差別化暖房機
103 石油暖房機
104 コントローラ
105 室温センサ
106 外気温度センサ
111a〜111d 暖房機
【技術分野】
【0001】
本発明は、温室の暖房装置に関する。
【背景技術】
【0002】
温室の加温システムにおいて、温室の外部に設置された太陽熱温水器と、温室内部に配設されている放熱装置と、温水を貯める貯湯タンクと、放熱装置と貯湯タンクとを連通する連通パイプと、連通パイプに配設された循環ポンプと、温室内の温度を測定する温度測定装置と、温室内の加温装置とを備え、太陽エネルギーを利用して温室内の温度を高め、太陽エネルギーの熱量だけでは不足するときに、化石燃料を利用して加温装置を運転するものは、公知である(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2008−220217号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
この発明は、温室に石油暖房機と石油暖房機よりもCO2の排出量の少ない燃料を使用する差別化暖房機とを備えた温室暖房装置において、室温と設定室温との関係を考慮しながら差別化暖房機を優先して運転し、CO2の排出量を少なくしながら省エネ暖房をしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この発明は、上記課題を解決するべく次のような技術的手段を講じた。
請求項1の発明は、温室(101)に石油暖房機(103)と、該石油暖房機(103)よりもCO2の排出量の少ない燃料を使用する差別化暖房機(102)とを備えた温室暖房装置において、前記温室(101)に室温センサ(105)を設け、室温が設定温度よりも低いときには前記差別化暖房機(102)を石油暖房機(103)よりも優先して運転し、設定時間内に室温が設定温度に到達しないときには、前記石油暖房機(103)の並列運転を開始し、室温が設定温度に到達すると、前記差別化暖房機(102)及び石油暖房機(103)の運転を同時に停止するコントローラ(104)を設けたことを特徴とする温室の暖房装置とする。
【0005】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、外気温度検出用の外気温度センサ(106)を設け、前記差別化暖房機(102)及び石油暖房機(103)を併用して運転するにあたり、該外気温度センサ(106)による検出外気温度が基準外気温度以下になったときに初めて前記石油暖房機(103)の運転を開始するコントローラ(104)を設けたことを特徴とする温室の暖房装置とする。
【0006】
請求項3の発明は、温室(101)に複数の暖房機(111a〜111d)を設け、前記温室(101)には室温センサ(105)を設け、室温が設定温度より低いときには、前記複数の暖房機(111a〜11d)の運転を1台ずつ順次開始し、室温が設定温度に到達したときには、前記複数の暖房機(111a〜11d)の運転を一挙に停止するコントローラ(104)を設けたことを特徴とする温室の暖房装置とする。
【発明の効果】
【0007】
請求項1の発明は、差別化暖房機(102)を石油暖房機(103)より優先して運転し、また、差別化暖房機(102)及び石油暖房機(103)の併用運転時に室温が所定室温に到達すると、これらの暖房機(102、103)の運転を同時に停止するので、暖房コスト及びCO2の排出量を低減することができる。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1に係る発明の効果に加えて、CO2の排出量の少ない差別化暖房機(102)を優先して運転し、石油暖房機(103)の運転を抑制し省エネ運転をすることができる。
【0009】
請求項3の発明は、室温が設定室温よりも低いときには、複数の暖房機(111a〜11d)の運転を1台ずつ順次増加し、室温が設定温度に到達した場合には、運転している複数の暖房機(111a〜11d)を一挙に停止するので、燃料消費を抑制しながら省エネ運転をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】温湯消毒設備の一部を示す平面図。
【図2】温湯消毒設備の一部を示す側面図。
【図3】移送装置及び下降装置の一部を示す側面図。
【図4】上昇装置の一部を示す側面図。
【図5】上昇装置の一部及び戻り装置の一部を示す側面図。
【図6】種子袋供給位置を示す側面図。
【図7】反転カム及びガイド板を示す側面図。
【図8】冷却槽を示す切断側面図。
【図9】冷却槽を示す平面図。
【図10】冷却槽、温湯消毒槽の側面図。
【図11】乾燥装置の切断側面図。
【図12】乾燥装置の切断平面図。
【図13】乾燥台車の斜視図。
【図14】乾燥装置の切断平面図。
【図15】温湯消毒装置の一部を示すブロック図。
【図16】温湯消毒装置の一部を示す側面図。
【図17】温湯消毒装置の一部を示す側面図。
【図18】温湯消毒装置の一部を示す平面図。
【図19】温湯消毒装置の一部を示す側面図、平面図。
【図20】表示パネルの正面図。
【図21】浸種コンテナの斜視図。
【図22】温室の平面図。
【図23】フローチャート。
【図24】温室の平面図。
【図25】フローチャート。
【図26】作物収穫量予測モデルにおける収穫量を示すグラフ。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
次に、図1乃至図6に基づき温室栽培作物の種子消毒設備について説明する。
種子消毒設備は、前工程から後工程にかけて温湯消毒装置A、種子冷却装置B、乾燥装置Cを順次設けている。温湯消毒装置Aは、箱型の温湯消毒槽1を設け、温湯消毒槽1の上方には多数の種子バケット2を循環移送する循環移送装置3を設けている。また、種子バケット2には、所定量ごとに種子を収容する網状の種子袋Pを入れるようになっている。
【0012】
循環移送装置3は移送始端側にあって多数の孔を形成する種子バケット2を下降させて温湯消毒槽1内の温湯に浸漬させる下降装置3dと、温湯消毒槽1内を浸漬した状態で種子バケット2を終端側へ移送する移送装置3aと、移送終端側にあって温湯消毒槽1内を浸漬した種子バケット2を上昇させる上昇装置3bと、上昇装置3bで上昇させた種子バケット2を下降装置3dまで戻す戻し装置3cとを備えている。
【0013】
移送装置3aは、種子バケット2の上端縁部2aを左右下側から受ける案内レール部4を備え、移送始端部には種子バケット2を移送させるためのチェン式の移送コンベア5を左右に設けている。移送コンベア5は、図3に示すように、周回経路の適宜位置に種子バケット2を移送させる押し用突起5aを備え、該押し用突起5aが種子バケット2の縁部の左右に固着した左右方向の固着軸2bを移送方向に押すことで当該種子バケット2を移送し、移送下手側の種子バケット2が順次移送上手側の種子バケット2に押されて温湯消毒槽1内で種子バケット2が移送されていく構成となっている。
【0014】
上昇装置3bは、図4に示すように、案内レール部4の移送終端にある種子バケット2の固着軸2bが引っ掛かる持上げ用突起6aを備えるチェン式の上昇コンベア6を左右に設けている。従って、該上昇コンベア6の駆動により、案内レール部4の終端(移送終端)にある種子バケット2の固着軸2bが持上げ用突起6aに持上げられ、種子バケット2が上昇する構成となっている。
【0015】
また、上昇コンベア6は、図4に示すように、持上げ用突起6aが固着軸2bに引っ掛かる上昇始端位置から種子バケット2を上昇させるにつれて移送装置3aの移送方向に移動させる斜めの移動経路(周回経路)を備えた側面視で三角形状の周回経路で周回する。そして、前記斜めの移動経路の途中で種子バケット2を反転させる固定状態の反転カム7を左右に設けており、種子バケット2の上昇で前記反転カム7が種子バケット2の縁部2aにおける固着軸2bの一方側(移送装置3aの移送方向側、種子冷却装置B側)のローラ7aに上側から接触して押し下げることにより、固着軸2bを支点に種子バケット2をその上部の開口部が種子冷却装置B側に向くように反転させ、種子バケット2内の種子袋Pを種子冷却装置Bの冷却バケット8へ排出する構成となっている。
【0016】
また、図4に示すように、上昇コンベア6の種子バケット2を上昇させるにつれて移送装置3aの移送方向に移動させる斜めの移動経路(周回経路)には、前記固定状態の反転カム7に至るまでの間に、種子バケット2を振動させる振動ローラ7b,…を所定間隔毎に固定配置し、上昇コンベア6が上昇移動すると、種子バケット2側のローラ7aと固定状の振動ローラ7b,…が接触し、種子バケット2を振動させるように構成している。
【0017】
前記構成によると、振動負荷を軽減しながら種子バケット2を上下に振動させ、温湯の持出しを少なくし、温湯加熱のための燃料費を節約することができる。また、冷却槽10の冷水の温度上昇を少なくすることができる。
【0018】
尚、図7に示すように、温湯消毒槽1の上端から反転カム7の位置にかけて、上昇あるいは反転する種子バケット2から垂れ落ちる温湯を温湯消毒槽1へ案内するガイド板9を設けている。このガイド板9により、種子バケット2から垂れ落ちる温湯を温湯消毒槽1へ戻して温湯消毒槽1内の熱の放出を抑えると共に、前記温湯が種子冷却装置Bの冷却槽10に垂れ落ちることによる冷却効率の低下を防止できる。
【0019】
戻し装置3c及び下降装置3dは、種子バケット2の固着軸2bが引っ掛かる搬送用突起11aを備えるチェン式の戻しコンベア11を左右に備えて構成されている。尚、前記搬送用突起11aは、図3乃至図6に示すように、戻しコンベア11の周回方向の前後に対向して配置され、前後の突起11aで固着軸2bを挟むようにして保持する構成となっている。従って、上昇装置3bの上昇コンベア6でその上端部に上昇した種子バケット2を、前記戻しコンベア11が受け継いで、移送装置3aの移送始端側に横移動した後、下降させてその下降経路の途中の種子袋供給位置rで待機させる。この種子袋供給位置rで、種子バケット2は温湯消毒槽1の上方に位置しており、作業者が当該種子バケット2に種子袋Pを供給するようになっている。そして、移送装置3aが作動して移送始端部に種子バケット2を収容するスペースができると、戻しコンベア11を作動させて前記種子袋供給位置rにある種子バケット2を下降させ、種子バケット2を戻しコンベア11の下端から温湯消毒槽1へ落下して供給する。尚、種子袋供給位置rで待機する種子バケット2は、下部の前側が温湯消毒槽1に取り付けたガイド12に接触し、上部の開口部が前側に向くように傾く。これにより、作業者が種子バケット2に種子(種子袋P)を容易に供給できる。更に、種子バケット2が傾いている分、種子バケット2が温湯消毒槽1の温湯に浸されない高さで且つ当該種子バケット2の前記開口部の高さを極力低く設定することができるため、種子バケット2への種子(種子袋P)の供給が容易である。
【0020】
また、種子袋供給位置rにある種子バケット2を下降させて戻しコンベア11の下端から温湯消毒槽1へ落下するとき、種子バケット2の縁部2aが案内レール部4に衝突することにより騒音が発生したり衝撃で縁部2aを変形させるおそれがある。そこで、種子バケット2の縁部2aが案内レール部4に衝突する前に種子バケット2の底部が温湯消毒槽1の底面に接触するよう、温湯消毒槽1の底面の一部に隆起させた隆起部を設け、該隆起部に落下する種子バケット2の底部が先ず接触する構成とすれば、衝突する部分が水中であるので衝撃音を抑えられ、また縁部2aの変形を防止して循環移送装置3による種子バケット2の移送の適正化が図れる。
【0021】
温湯消毒槽1内の底部には所定間隔毎に温水噴出口13を配設し、間欠移送されながら停止している種子バケット2の停止位置下方に温水噴出口13を位置させ、種子バケット2に向けて温水を噴出し、温水が種子バケット2の孔を通過し網状の種子袋Pに収容する種子(種籾)に作用する構成としている。なお、温湯消毒槽1の底部を前後方向中間部に向けて下り傾斜に構成し、中間部に排水溝14を構成している。
【0022】
温湯消毒槽1の後工程には供給シュート15を介して種子冷却装置Bを設けている。この種子冷却装置Bには、供給シュート15の後側に前後方向に長い種子冷却槽10を設け、この種子冷却槽10には前側から後側に向けて複数の冷却バケット8を設けている。冷却バケット8には多数の孔を形成し、左右方向の軸8aにより横軸心回動自在に支持している。そして、冷却バケット8が軸8aを軸心に回動反転すると、冷却バケット8内に収容する種子袋Pが次の冷却バケット8に収容される構成である。尚、冷却バケット8は、反転時に小さく2度回動して種子袋Pの排出を確実に行うようにしている。冷却槽10内には、図8に示すように、各冷却バケット8の収容部ごとに槽内を仕切る仕切り壁16を設けており、この仕切り壁16は種子の排出側(排出シュート17側)のものほど高くなっている。そして、冷却槽10に新たな水を供給する冷却用給水口18が種子冷却槽10内において種子の排出側(排出シュート17側)の端部の位置で給水する構成となっており、冷却用給水口18からの冷却水は冷却槽10内において仕切り壁16で仕切られる前記排出側の区画から順次供給されていくことになる。
【0023】
尚、種子バケット2が上昇装置3bで上昇して反転カム7で反転する直前に到達したことをセンサで検出すると、最も温湯消毒装置Aに近い冷却バケット8が反転してから元に戻り、その後種子バケット2が上昇して反転カム7で反転する構成となっている。これにより、種子バケット2から冷却バケット8に種子を供給する直前に、当該冷却バケット8の種子を次の冷却バケット8に供給することができ、冷却バケット8による種子の冷却時間を長くすることができて冷却効果を高めることができる。
【0024】
また、種子バケット2の容積より冷却バケット8の容積が大きく設定されている。よって、種子バケット2の容積が小さいので、温湯消毒槽1内の種子バケット2が供給されない不要な部分を小さくして温湯を効率良く使用できる。また、冷却バケット8の容積が大きいので、後述する空気噴出口19からの空気により種子の攪拌が容易になり、冷却効果が高まる。
【0025】
また、冷却槽10の冷却バケット8の下方には、図2に示すように、空気噴出管20をそれぞれ設け、ブロワ21により空気噴出口19に空気を供給し、浸漬中の冷却バケット8に向けて空気を噴出する構成としている。また、温湯消毒槽1にも空気噴出管19を設けており、この空気噴出管19は、温水噴出口13を備える温水管22の上側で平面視で交差(直交)するように配置されている。温水管22は温湯消毒槽1の長手方向(前後方向)に延び、温水噴出口13が左右に温湯を噴出するので、温湯消毒槽1の短手方向(左右方向)の対流が前後方向の全体にわたって均等に発生し、温湯消毒槽1内の温度むらを抑えることができる。空気噴出管19は、停止する各種子バケット2の下方に位置しており、各種子バケット2へ向けて空気を噴出することにより全ての種子を均等に攪拌できる。
【0026】
前記ブロア21は冷却槽10用と温湯消毒槽1用とで共通であり、温湯消毒槽1の空気噴出管19へは温湯消毒槽1の外面(側面)で接触する前後に長い接触管23を介して空気が供給される。この接触管23により、温湯消毒槽1へ供給する空気の温度を上昇させることができ、温湯消毒槽1内の温度低下を防止している。
【0027】
次に種子消毒の工程について説明する。
下降装置3dの途中の種子袋供給位置rに停止している種子バケット2に種子を収容した網状の種子袋Pを供給する。そして種子袋供給位置rから温湯消毒槽1内まで下降装置3dで種子バケット2を下降して温湯に浸漬する。
【0028】
温湯消毒槽1内では種子バケット2は移送装置3aで移送され、移送装置3aは間欠駆動する。そして、種子バケット2は温水噴出口13に対向する位置に停止し、停止した状態で噴出する温水に晒され、種子袋P内の種子の消毒作用を促進するものである。
【0029】
各温水噴出口13毎に設定時間停止しながら移送された種子バケット2は移送終端側で上昇装置3bによって引き上げられる。そして上昇装置3bの途中にある反転装置7で種子バケット2が反転し、種子バケット2内の種子袋Pは排出され、供給シュート15を通過して冷却槽10の始端側の冷却バケット8内に供給される。
【0030】
空になった種子バケット2は上昇装置3bで引き続いて上方に移送され、次いで、戻し装置3cで移送始端側に向けて温湯消毒槽1の上方を間欠移送され、下降装置3dで再度種子袋供給位置rに循環移送される。
【0031】
なお、循環移送装置3は間欠駆動の代わりに低速で連続的に駆動するように構成してもよい。
冷却槽10の冷却バケット8に供給された種子袋Pは冷却水により冷却される。冷却バケット8は循環移送装置3の間欠駆動と連動する構成とし、温湯消毒槽1から種子冷却槽10へ次の種子袋Pが供給される前に回動反転して次の冷却バケット8へ種子袋Pを供給し、温湯消毒槽1からの種子袋Pを受け入れる。すなわち、冷却終端側の冷却バケット8から順次回動反転することで種子袋Pを順に次の冷却バケット8に移送すると共に、冷却始端側の冷却バケット8に温湯消毒槽1からの種子袋Pを受け入れるようにしている。
【0032】
そして、複数の冷却バケット8を順次通過した種子袋Pは排出シュート17から排出され、次工程の乾燥装置Cで乾燥される。
この種子消毒装置によると、前後に長い温湯消毒槽1により複数の種子バケット2を移送しながら連続的に能率的に温湯消毒することができ、また、温湯消毒装置Aから種子冷却装置Bに種子袋Pを簡単に供給することができる。
【0033】
また、循環移送装置3が設定時間毎に間欠駆動するため、一つの種子バケット2が温湯に浸漬する時間を一定にすることができ、かつ停止毎に温水にさらされるため、多数の種子袋Pに均一な消毒を効率よく行なうことができる。そして、冷却バケット8と循環移送装置3は連動して駆動するため、種子袋Pを冷却水に浸漬する時間をも一定にすることができ多数の種子袋Pに均一な冷却を行なうことができる。
【0034】
また、温水噴出口13を温湯消毒槽1内全体にわたって設定間隔毎に配置することで、温湯消毒槽1内の温度むらを防止し、種子バケット2内の種子袋Pの種子に温湯の浸透が均等化し、温湯殺菌効果を高めることができる。また、種子バケット2を温湯消毒槽1内で間欠移送することにより、種子の浸漬、離水が迅速になり、浸漬殺菌時間が正確となり、殺菌効果を高めることができる。すなわち、本実施の形態では1つの種子バケット2は10箇所の温水噴出口13毎にその上方で停止して浸漬される。
【0035】
また、冷却槽10内に空気を噴出させることで、冷却槽10内の冷却水の温度上昇を低減する防止することができ、冷却効果を大きくすることができる。
また、冷却バケット8を所定時間毎に駆動反転させ、冷却水内で種子袋Pを所定時間停止冷却しながら移送するので、冷却効果を高めることができる。
【0036】
次に、図10に基づき温湯消毒槽1の温湯温度制御について説明する。
温湯消毒槽1と冷却槽10との間を補給通路61を介して接続し、補給通路61の始端側から分岐した補給始端側接続流路61aを温湯消毒槽1の後部所定高さに連通し、終端側接続流路61bを温湯消毒槽1の底部前側部に接続している。この補給通路61の始端側には電磁弁62を設け、中途部にはポンプ63を設け、温湯消毒槽1の温湯をポンプ63により循環させるように構成している。
【0037】
また、温湯消毒槽1の後側部には温湯温度センサ64を設け、温湯温度センサ64が異常低温を検出すると、制御部65からの指令により電磁弁62を閉鎖し、温湯供給装置(図示省略)から温湯を温湯消毒槽1に補給し、所定の温湯温度に上昇するように制御している。また、前記温湯制御を所定時間経過しても、温湯が所定温度まで上昇しない場合には、制御部65の指令により例えば警報灯66を点滅し、温湯の異常報知をするようにしている。
【0038】
前記構成によると、温湯消毒槽1の温度低下を防止し、種子の温湯消毒を能率的に行なうことができる。
次に、図11乃至図13に基づき乾燥施設Cについて説明する。
【0039】
この乾燥施設Cは、通気可能な種子袋Pを載せた乾燥台車46,…を乾燥室51に搬入しまとめて乾燥する方式である。この乾燥台車46は、平面視方形状の乾燥フレーム46aには通気可能な複数段の網状棚46b,…を差し込み自在に設け、乾燥フレーム46aの四角には移動用の転輪46c,…を備えている。
【0040】
乾燥室51の壁面を断熱パネルで被覆し、平面視方形状の床面全体に所定間隔毎に温風吹出し口51a,…を設け、天井51bには温風排出口51cを設け、加温機52で例えば25度C以下に加温した温風を加温通路53に送り込み、次いで、温風を温風吹出し口51a,…から吹き出し、乾燥台車51,…の種子袋Pの種子を例えば水分値が15%になるまで乾燥する。また、乾燥済みの温風を温風排出口51cから循環通路54に排出し、加温機52に循環するように構成している。
【0041】
また、乾燥室51内のスペースは平面視方形状で、縦方向の長さが乾燥台車46の縦の長さの整数倍で、横方向の長さが乾燥台車46の横方向の長さの整数倍にして、複数の乾燥台車46,…を略すき間のないように収容できるように構成している。また、乾燥室51の側壁には少なくとも一つの乾燥台車46に対向する範囲に出入り口51dを構成し、左右ドア51e,51eにより開閉可能に構成している。
【0042】
そして、前記温風吹出し口51a,…は前記のように略すき間なしに搬入した各乾燥台車46,…の下方中央部位にそれぞれ配置するようにし、各乾燥台車46,…の種子を均等に乾燥するように構成している。
【0043】
前記構成によると、種子を載置した乾燥台車46の搬入搬出が楽となり、種子を効率良く乾燥することができる。
また、乾燥室51には略すき間のないように収容している複数の乾燥台車46,…の下方中央部位に温風吹出し口51a,…をそれぞれ設けているので、種子の乾燥効率を高めながら均等に乾燥することができる。
【0044】
また、図14に示すように、乾燥台車46の底部にはふた47,…を格納式あるいは着脱式に装着できるように構成している。このふた47,…は乾燥台車46の種子載置用の乾燥面を複数のブロックに分けて、あるいは、全面を覆うことができるようにしている。
【0045】
乾燥台車46の乾燥面に種子袋が満杯状態でない場合には、その空の部分から乾燥風が多く抜け、その周辺の種子袋が過剰乾燥になる不具合が発生する。
しかし、前記構成によると、乾燥面に種子袋を載置していないブロックをふた47,…で覆うことにより、空の部分から乾燥風の抜けを防止し、種子袋を均一に乾燥することができる。
【0046】
次に、図15に基づき温湯消毒槽の温湯制御について説明する。
温湯消毒槽1の供給流路70の始端側にボイラー71を接続し、供給流路70の始端側から終端側にかけて蒸気遮断弁72、インラインヒータ73を経て複数の温湯噴出管74,…から温湯消毒槽1に温湯を供給するように構成している。また、温湯消毒槽1の終端側の循環口75に循環流路76の始端側を接続し、循環76の終端側に循環ポンプ77を設け、循環ポンプ77から供給流路70のインラインヒータ73に温湯を還流するように構成している。温湯消毒槽1の終端側には温湯温度センサ64を設けている。
【0047】
温湯消毒槽1の温湯加温制御装置はを次のように構成している。温湯消毒槽1の検出水温が設定温度より低いときには、蒸気遮断弁62を基準弁開度にして温湯を送り、また、検出水温が設定温度より所定温度上昇すると、蒸気遮断弁62を強制的に閉鎖する。
【0048】
また、設定温度より検出温度が所定温度下がると、蒸気遮断弁62の弁開度を前記基準弁開度の略半分程度の弁開度とし温湯を供給するようにし、検出水温が設定温度より所定温度上昇すると、蒸気遮断弁62を強制的に閉鎖するようにしている。
【0049】
温湯消毒槽1の温湯消毒中に何らかの負荷変動が発生し温湯温度が変動したときには、オーバーシュウート等により温湯温度が上昇し、種籾の発芽不良が発生し、また、設定温度より検出温湯温度が低い場合において、蒸気遮断弁62を基準弁開度かその近くであると、温湯温度が再度すぐに上昇し、蒸気量調整弁62を遮断する可能性が高く、制御が安定しないという不具合が発生する。
【0050】
しかし、前記構成によると、このような不具合を防止し、種籾の高温温湯による発芽障害を防止することができる。
次に、図16について説明する。
【0051】
温湯消毒装置の冷却槽10において、冷却槽10の種籾投入側に水位センサ78を設け、冷却槽10の種籾投入側に上側循環口79aと下側循環口79bと間を冷水循環流路80を介して接続し、冷水補給流路81に冷水遮断弁82を設けている。
【0052】
しかして、冷却槽10の種籾投入側の水位が基準水位よりも低下したことを水位センサ78が検出すると、冷水補給流路81の冷水遮断弁82を開調節して冷水を補給し、また、水位センサ78が基準水位の復帰を検出すると、冷水補給流路81の冷水遮断弁82を閉鎖し冷却水の補充を停止する制御を行なう。
【0053】
前記構成によると、冷却槽10における種籾投入側の水位変動の激しいところに水位センサ78を設置したので、タイミングよく必要な冷却水を補充することができる。
次に、図17及び図18に基づき冷却槽10の他の実施例について説明する。
【0054】
冷却槽10の冷却バケット8,…の下方には、空気噴出管20,…を左右方向に沿わせて設け、空気噴出管20,…の複数の噴出部から冷却バケット8,…内の種籾に空気を噴出するようにしている。また、冷却槽10の終端側には、始端側に向けて冷水を送り出す冷水送り管83を設け、冷水送り管83から冷却バケット8,…の下方で且つ空気噴出管20より上方に冷水を送り出すようにしている。
【0055】
前記構成によると、冷水送り管83から送り出した冷水を空気噴出管20から噴出した空気で上方へ押し上げ、冷却バケット8の種籾に均一に送り、効率良く種籾を冷却することができる。
【0056】
次に、図19及び図20について説明する。
温湯消毒槽1の始端側から終端側に循環する種子バケット2には、種子袋Pの投入時に、作業者が積算機能付きの温度計85を取り付けるようにしている。そして、表示パネル86には、例えば13個の種子バケット表示部86a,…を設け、この表示部86a,…に対応するように取出ランプ86b,…、温湯積算温度及び温湯積算時間を表示する積算表示部86c,…をそれぞれ設けている。しかして、種子袋Pの所定温湯積算時間が終了すると、種子袋Pに該当する種子バケット2の取出表示ランプ86bが点灯し、温湯浸漬時間の終了を報知するようにしている。
【0057】
なお、前記積算機能付きの温度計85を無線式とし、無線信号によりコントローラ(図示省略)に検出情報を送るようにしてもよい。
温湯消毒槽1の温湯異常により種子バケット2が停止すると、その後の温湯浸漬時間の確認はタイマや作業者の勘に頼るのが通常である。従って、種子の取り出し忘れや、早く取り出すことにより、発芽率の低下や殺菌率の低下の原因となる。
【0058】
しかし、前記構成によると、積算機能付きの温度計85により種子袋Pの浸漬温度積算値を確認することができ、確実に殺菌した種籾を取り出すことができる。
次に、図21に基づき種籾浸種装置について説明する。
【0059】
この種籾浸種装置は、浸種コンテナ91を備えている。この浸種コンテナ91は、上部の浸種室91aと下部の回収室91bとの間に網体を張設してり仕切っている。この浸種室91aの前後側壁、左右側壁及び天井壁に沿わせて噴水口の無数に構成されているシャワーパイプ92,…を配設し、周囲のシャワーパイプ92から中央部へ水を浴びせかけ、室内にバラの種籾を充填し浸種するように構成している。
【0060】
また、浸種室91aの水を下方の回収室91bに回収し、底部の回収樋91cにより水を一側に集め、循環ポンプ93によりシャワーパイプ92に再度送り、水を循環しながら浸種するようにしている。
【0061】
また、浸種室91aには暖房機94で温めた温風を温風ダクト95を介して供給し、浸種コンテナ91の周囲を保温カバー96により被覆し、水滴や温風を外部に漏らさないようにした二重構造とし、浸種室91aを所定温度に保ちながら浸種している。
【0062】
前記構成によると、種籾に浴びせ掛けた水を循環し再使用するので、少量の水で浸種するすることができ、また、浸種室91aには温風を供給していいるので、種籾内に空気が浸透し酸欠状態を回避することができ、また、外気温度に左右されずに浸種することができる。また、浸種した種籾の水切りをした後に温風を供給することにより、種籾の催芽を続けて行なうことができ、作業能率を高めることができる。
【0063】
次に、図22及び図23に基づき前記温湯消毒施設に並設している栽培温室の暖房システムについて説明する。
栽培温室101の一側角部には、バイオマス暖房機、天然ガス暖房機、ヒートポンプ等の石油暖房機に対して燃料を差別化しCO2の排出量を削減できる差別化暖房機102を配設している。また、温室101の他側角部には石油暖房機103を配設し、温室101の例えば中央部に室温センサ105を配設し、コントローラ104の制御指令により、差別化暖房機102を製油暖房機103よりも優先して燃焼し、CO2の排出量を抑制した省エネ暖房をするようにしている。
【0064】
図23に示すように、温室101の室温制御が開始されると、室温センサ105により所定時間毎に室温を検出し、検出室温が設定室温より高いか否かを判定し(ステップS1)、設定温度より低い場合には、差別化暖房機102の運転を開始する(ステップS2)。また、検出室温が設定室温より高い場合には(ステップS3)、差別化暖房機102の運転を停止する(ステップS4)。
【0065】
また、検出室温が設定室温より低くなると(ステップS3)、石油暖房機103の運転を開始する(ステップS5)。次いで、検出室温が設定室温よりも高くなると(ステップS6)、差別化暖房機102及び石油暖房機103の運転を停止する。
【0066】
前記構成によると、差別化暖房機102を石油暖房機103よりも優先して運転するので、CO2の排出量を低減しながら暖房コストを低減することができる。
また、差別化暖房機102及び石油暖房機103のを併用して省エネ運転をするにあたり、外気温度センサ106により外気温度を所定時間毎に検出し、検出外気温度が基準外気温度より低いときに初めて石油暖房機103の運転を開始するようにする。しかして、差別化暖房機102を優先して運転し石油暖房機103の運転を抑制しながら、CO2の排出量を抑制し省エネ暖房をすることができる。
【0067】
次に、図24及び図25について説明する。
栽培温室101の例えば四隅に第1暖房機111a、第2暖房機111b、第3暖房機111c、第4暖房機111dを配設し、温室101の例えば中央部に室温センサ105を配設し、コントローラ104により、第1〜第4暖房機111a,11b,11c,11dを順次運転制御するように構成している。
【0068】
図25に示すように、温室101の室温制御が開始される、室温センサ105により所定時間毎に室温を検出し、検出室温が設定室温より高いか否かを判定し(ステップS11)、設定温度より低い場合には、先ず第1暖房機111aの運転を開始する(ステップS12)。次いで、所定時間毎に室温を検出し、検出室温が設定室温より高い場合には(ステップS13)、第1暖房機111aの運転を停止する(ステップS14)。また、検出室温が設定室温より低い場合には(ステップS15)、前記第1暖房機111aからは離れている第2暖房機111bの運転を開始する。
【0069】
次いで、所定時間毎に室温を検出し、検出室温が設定室温より高い場合には(ステップS16)、運転を開始している第1暖房機111a及び第2暖房機111bの運転を停止する(ステップS17)。また、検出室温が設定室温より低い場合には(ステップS16)、第3暖房機111cの運転を開始する。
【0070】
次いで、所定時間毎に室温を検出し、検出室温が設定室温より高い場合には(ステップS19)、第1暖房機111a、第2暖房機111b及び第3暖房機111cの運転を停止する(ステップS20)。また、検出室温が設定室温より低い場合には(ステップS19)、第4暖房機111dの運転を開始する(ステップS21)。
【0071】
次いで、所定時間毎に室温を検出し、検出室温が設定室温より高い場合には(ステップS22)、第1暖房機111a、第2暖房機111b、第3暖房機111c及び第4暖房機111dの運転を停止する(ステップS23)。
【0072】
前記構成によると、設定室温に対して検出室温が低い場合には、複数の暖房機111a〜11dの中から1台ずつ順次増加運転をし、また、検出室温が高い場合には、運転している複数の暖房機111a〜11dの運転を一挙に停止するので、室温が設定温度より上昇するのを抑制しながら燃料消費を抑制した省エネ運転をすることができる。
【0073】
次に、図26に基づき温室作物栽培施設における作物収穫量予測モデルを利用した作物の収量調整について説明する。
この作物収穫量予測モデルは、作物収量計算式(Y=ax+b)に1週間毎の天気予報及びそれに伴う過去の積算日射量を代入して、作物収量の週間毎の移動平均値を算出すると、図26に示すように、計算式と収量実績との間に高い相関関係があるという知見に基づくものである。
【0074】
また、この収量計算式に基づく作物の収量予測は季節により変動するため、季節毎の作物の植付から収穫までの日数が異なる。従って、例えば冬季、秋季の光合成量に1日の過去の積算日射量を代入して作物収量の予測量を算出している。また、予測収量は1週間単位で算出するシステムとしている。
【0075】
前記構成によると、季節毎に非常に高い精度で1週間単位の作物収量を予測することができる。
また、今週の収量予測量を基にして収量計算式に来週の週間天気予報及び過去の積算日射量のデータを加えることにより、1週間後の作物収穫量を予測することができる。従って、1週間後の作物収穫予測量に対する収穫作業者を前もって手配することができ、収穫作業を円滑確実に行なうことができる。
【0076】
また、収量計算式により作物の収量予測をすると共に、作物の市場状況に応じて、例えば、温室の暖房機を調節し温室の温度を高低に調整し、作物の収量を増減調整することができる。従って、作物の市場価格が安いときには、作物の収量を減らし生産コストの低減を図るころができる。また、市場価格が高いときには、作物の収量を増やすことができ、効率的な農業経営をすることができる。
【0077】
なお、作物の収量を増減調整するにあたり、温室の温度調整と合わせてCO2の施用濃度調整を行なうようにしてもよい。
【符号の説明】
【0078】
101 温室
102 差別化暖房機
103 石油暖房機
104 コントローラ
105 室温センサ
106 外気温度センサ
111a〜111d 暖房機
【特許請求の範囲】
【請求項1】
温室(101)に石油暖房機(103)と、該石油暖房機(103)よりもCO2の排出量の少ない燃料を使用する差別化暖房機(102)とを備えた温室暖房装置において、前記温室(101)に室温センサ(105)を設け、室温が設定温度よりも低いときには前記差別化暖房機(102)を石油暖房機(103)よりも優先して運転し、設定時間内に室温が設定温度に到達しないときには、前記石油暖房機(103)の並列運転を開始し、室温が設定温度に到達すると、前記差別化暖房機(102)及び石油暖房機(103)の運転を同時に停止するコントローラ(104)を設けたことを特徴とする温室の暖房装置。
【請求項2】
請求項1の発明において、外気温度検出用の外気温度センサ(106)を設け、前記差別化暖房機(102)及び石油暖房機(103)を併用して運転するにあたり、該外気温度センサ(106)による検出外気温度が基準外気温度以下になったときに初めて前記石油暖房機(103)の運転を開始するコントローラ(104)を設けたことを特徴とする温室の暖房装置。
【請求項3】
温室(101)に複数の暖房機(111a〜111d)を設け、前記温室(101)には室温センサ(105)を設け、室温が設定温度より低いときには、前記複数の暖房機(111a〜11d)の運転を1台ずつ順次開始し、室温が設定温度に到達したときには、前記複数の暖房機(111a〜11d)の運転を一挙に停止するコントローラ(104)を設けたことを特徴とする温室の暖房装置。
【請求項1】
温室(101)に石油暖房機(103)と、該石油暖房機(103)よりもCO2の排出量の少ない燃料を使用する差別化暖房機(102)とを備えた温室暖房装置において、前記温室(101)に室温センサ(105)を設け、室温が設定温度よりも低いときには前記差別化暖房機(102)を石油暖房機(103)よりも優先して運転し、設定時間内に室温が設定温度に到達しないときには、前記石油暖房機(103)の並列運転を開始し、室温が設定温度に到達すると、前記差別化暖房機(102)及び石油暖房機(103)の運転を同時に停止するコントローラ(104)を設けたことを特徴とする温室の暖房装置。
【請求項2】
請求項1の発明において、外気温度検出用の外気温度センサ(106)を設け、前記差別化暖房機(102)及び石油暖房機(103)を併用して運転するにあたり、該外気温度センサ(106)による検出外気温度が基準外気温度以下になったときに初めて前記石油暖房機(103)の運転を開始するコントローラ(104)を設けたことを特徴とする温室の暖房装置。
【請求項3】
温室(101)に複数の暖房機(111a〜111d)を設け、前記温室(101)には室温センサ(105)を設け、室温が設定温度より低いときには、前記複数の暖房機(111a〜11d)の運転を1台ずつ順次開始し、室温が設定温度に到達したときには、前記複数の暖房機(111a〜11d)の運転を一挙に停止するコントローラ(104)を設けたことを特徴とする温室の暖房装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図2】
【図3】
【図4】
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【図11】
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【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【公開番号】特開2010−207145(P2010−207145A)
【公開日】平成22年9月24日(2010.9.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−56732(P2009−56732)
【出願日】平成21年3月10日(2009.3.10)
【出願人】(000000125)井関農機株式会社 (3,813)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年9月24日(2010.9.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年3月10日(2009.3.10)
【出願人】(000000125)井関農機株式会社 (3,813)
【Fターム(参考)】
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