特開 2020-174627 潅水装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-174627(P2020-174627A)

(43)【公開日】2020年10月29日

(54)【発明の名称】潅水装置

(51)【国際特許分類】

   A01G 27/00 20060101AFI20201002BHJP

   A01G 7/00 20060101ALI20201002BHJP

【ＦＩ】

   A01G27/00 504Z

   A01G7/00 601Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2019-81280(P2019-81280)

(22)【出願日】2019年4月22日

(71)【出願人】

【識別番号】519324950

【氏名又は名称】有限会社マルモ商事

(74)【代理人】

【識別番号】100172225

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 宏行

(72)【発明者】

【氏名】毛利 伸一郎

【テーマコード（参考）】

2B022

【Ｆターム（参考）】

2B022DA17

(57)【要約】

【課題】作物の生産計画に応じて作土に供給する流体の温度を調整することで作物の生育を制御することができる潅水装置を提供する。
【解決手段】潅水装置１は、第１流体１３を所定の温度に調整することによって生成された調整水１３ａが送給される調整水送給管路２２と、第２流体が送給される第２流体送給管路２３と、調整水１３ａと第２流体とを混合した混合水２が送給されるとともに、作土４へ混合水２を供給するための吐出口２５が形成された混合水送給管路２４と、調整水送給管路２２に送給する調整水１３ａを生成する調整水生成手段を備え、調整水生成手段は、第１流体１３を加熱する加熱部と、第１流体１３を冷却する冷却部１２と、生成する調整水１３ａの温度を設定するタッチパネル３０と、タッチパネル３０により設定された温度に基づいて、加熱部又は冷却部１２を選択して制御する制御部２６と、を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１流体を所定の温度に調整することによって生成された調整水が送給される調整水送給管路と、
第２流体が送給される第２流体送給管路と、
前記調整水送給管路から送給される調整水と、前記第２流体送給管路から送給される第２流体とを混合した混合水が送給されるとともに、作土へ混合水を供給するための吐出口が形成された混合水送給管路と、
前記調整水送給管路に送給する調整水を生成する調整水生成手段と、を備え、
前記調整水生成手段は、
第１流体を加熱する加熱部と、
第１流体を冷却する冷却部と、
生成する調整水の温度を設定する設定部と、
前記設定部により設定された温度に基づいて、前記加熱部又は冷却部を選択して制御する制御部と、を含む、潅水装置。

【請求項2】

前記混合水送給管路の一部は土壌に埋設されており、
前記制御部が前記加熱部を選択して制御する場合、前記作土に供給すべき目標温度よりも高い温度の混合水が調整水と第２流体の混合位置において生成され、
前記制御部が前記冷却部を選択して制御する場合、前記作土に供給すべき目標温度よりも低い温度の混合水が調整水と第２流体の混合位置において生成される、請求項１に記載の作土への潅水装置。

【請求項3】

さらに、前記加熱部又は前記冷却部によって生成された調整水を貯留する貯留部を備えた、請求項１又は２に記載の潅水装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定温度の流体を作土へ供給する潅水装置に関する。

【背景技術】

【0002】

苺などの植物を含む作物を栽培する土壌へ潅水するための方法として、様々な方法が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１では、貯水槽と接続される多孔質管を土壌中に埋設し、貯水槽内の水面の位置を多孔質管の位置よりも若干高位置とし、貯水槽内の水分圧を微正圧にするようにしている。これにより、外部環境に急激な変化が生じても、水圧差を利用した土壌への安定した潅水が可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−０５５７１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

作物は市場からの需要に応じて収穫時期、換言すれば生育の進展を人為的に制御されるケースがある。例えば苺は、自然生育による収穫時期の目安は４月であるが、クリスマスケーキの素材として需要が高くなる１２月頃に収穫のピークがくるように生育されるケースが多い。生育の進展を示す指標として用いられる積算温度は、作土に供給される水の温度を用いて算出する場合がある。しかしながら特許文献１を含む従来技術では、地下水などの原水をそのまま作土に供給していたため、作物の生産計画に応じて作土に供給する水の温度をオペレータが任意に調整することができなかった。

【0005】

そこで本発明は、作物の生産計画に応じて作土に供給する流体の温度を調整することで作物の生育を制御することができる潅水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】

【0006】

本発明の潅水装置は、第１流体を所定の温度に調整することによって生成された調整水が送給される調整水送給管路と、第２流体が送給される第２流体送給管路と、前記調整水送給管路から送給される調整水と、前記第２流体送給管路から送給される第２流体とを混合した混合水が送給されるとともに、作土へ混合水を供給するための吐出口が形成された混合水送給管路と、前記調整水送給管路に送給する調整水を生成する調整水生成手段と、を備え、前記調整水生成手段は、第１流体を加熱する加熱部と、第１流体を冷却する冷却部と、生成する調整水の温度を設定する設定部と、前記設定部により設定された温度に基づいて、前記加熱部又は冷却部を選択して制御する制御部と、を含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、作土に供給する流体の温度を調整することで作物の生育を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施の形態における潅水装置の全体構成を模式的に示す図

【図2】本発明の一実施の形態における潅水装置の全体構成を模式的に示す図

【図3】本発明の一実施の形態における潅水装置が備える制御部を構成するブロック図

【図4】本発明の一実施の形態における潅水装置が備えるタッチパネルに表示される稼働条件設定画面を示す図

【図5】本発明の一実施の形態における潅水装置による潅水方法を示す図

【図6】本発明の一実施の形態における潅水装置による潅水方法を示す図

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１及び図２を参照して本発明の一実施の形態における潅水装置（作土への給水装置）の全体構成について説明する。潅水装置１は、温度が異なる複数種類の流体を混合して生成された混合水２を、土壌３の表層である作土４に植設された作物５（苗）へ供給する機能を有する。作物５としては、苺などの多年生植物のみならず、南瓜などの一年生植物を含む多種の植物が挙げられる。

【0010】

図１において、作土４はビニルハウス等、外界と仕切られた室内の温度を設定・管理することが可能な施設６の内部に形成されている。作土４に植えられた作物５の上方には、後述する混合水送給管路２４の一部が作物５の植設方向に延びて設けられている。

【0011】

図２において、潅水装置１は後述する調整水１３ａを生成するための作業部１ａを備え、作業部１ａは貯留部７、第１水源８、第２水源９、予備加熱部１０、本加熱部１１、冷却部１２と、これらと接続される複数の管路を含んで構成される。貯留部７は調整水１３ａを貯留し、その内部には貯留された調整水１３ａの温度を計測する第１温度センサＳ１が設けられている。

【0012】

第１水源８は例えば水道であり、１５度前後の水（以下「第１流体」と称する。）を供給する。第１水源８から供給された第１流体１３は予備加熱部１０と本加熱部１１、或いは冷却部１２によって所定温度に調整された状態で貯留部７に貯留される。第１水源８は第１ポンプＰ１と第１バルブＶ１を備えた加熱部導通管路１４（第１管路）の一端と接続されており、加熱部導通管路１４の他端は本加熱部１１の内部に開口している。

【0013】

加熱部導通管路１４には分岐管路１５（第２管路）が接続されており、分岐管路１５の一端と他端は第１バルブＶ１を挟むように加熱部導通管路１４と連通している。分岐管路１５は第２バルブＶ２および第３バルブＶ３と、これらのバルブＶ２，Ｖ３の間に配置された予備加熱部１０を備えている。

【0014】

予備加熱部１０は、例えば太陽光などの光エネルギーを電気に変換するいわゆる太陽光発電によって駆動する公知の熱交換器である。予備加熱部１０は、第１水源８から供給されて分岐管路１５を通過する第１流体１３を予備加熱する。この予備加熱部１０によって所定温度まで加熱された第１流体１３は、分岐管路１５と加熱部導通管路１４を介して本加熱部１１に送られる。なお、予備加熱部１０で第１流体１３を予備加熱せずに、第１水源８から供給された第１流体１３を本加熱部１１に直接送給するパターンもある。

【0015】

本加熱部１１は、加熱部導通管路１４を介して供給された第１流体１３を加熱する機能を有し、水槽１６と、水槽１６内に配置された第２温度センサＳ２およびプラグヒータ１７を備えている。第２温度センサＳ２は、水槽１６に供給された第１流体１３の温度を計測する。プラグヒータ１７は、水槽１６内の第１流体１３を直接加熱する。予備加熱部１０及び本加熱部１１は、第１流体１３を加熱する加熱部となっている。

【0016】

水槽１６の右上上部には加熱部導通管路１４が貫入している。水槽１６の左上上部には、第４バルブＶ４を備えた第１の貯留部導通管路１８（第３管路）が貫入しており、その一端は水槽１６内に開口している。第１の貯留部導通管路１８の他端は貯留部７内に開口している。本加熱部１１に供給された第１流体１３はプラグヒータ１７によって加熱され、これにより所定温度に調整された調整水１３ａが生成される。生成された調整水１３ａは、第１の貯留部導通管路１８を介して貯留部７に送給される。

【0017】

貯留部７の右側下部には戻り管路１９（第４管路）の一端が接続され、戻り管路１９の他端は本加熱部１１の右下下部に接続されている。戻り管路１９には第５バルブＶ５、第６バルブＶ６、第２ポンプＰ２、第７バルブＶ７、第８バルブＶ８が備えられている。

【0018】

戻り管路１９の第７バルブＶと第８バルブＶ８に挟まれた位置には、冷却部導通管路２０（第５管路）の一端が接続されており、冷却部導通管路２０の他端は冷却部１２に接続されている。冷却部導通管路２０には第９バルブＶ９が備えられている。第１水源８から供給された第１流体１３を冷却する場合、第１の水源８から供給された第１流体１３は、戻り管路１９と冷却部導通管路２０を介して冷却部１２に送給される。

【0019】

冷却部１２は例えば公知の空冷式チラーであり、冷媒を用いた熱交換によって第１流体１３を所定温度まで冷却する機能を有している。冷却部１２の右側上部には第２の貯留部導通管路２１（第６管路）の一端が接続されており、第２の貯留部導通管路２１の他端は貯留部７に接続されている。第２の貯留部導通管路２１には第１０バルブＶ１０が備えられている。冷却部１２によって冷却された第１流体１３は、所定温度に調整された調整水１３ａとして第２の貯留部導通管路２１を送給された後、貯留部７に貯留される。

【0020】

戻り管路１９の第５バルブＶ５と第６バルブＶ６に挟まれた位置には、調整水送給管路２２（第７管路）の一端が接続されている。調整水送給管路２２は第１１バルブＶ１１と第１２バルブＶ１２を備え、他端が第２流体送給管路２３（第８管路）に接続されている。貯留部７内の調整水１３ａは、戻り管路１９および調整水送給管路２２を介して第２流体送給管路２３に送給される。第２流体送給管路２３には第１３バルブＶ１３が備えられている。第１２バルブＶ１２と第１３バルブＶ１３は、例えば玉形弁など、流量を調整可能なものが用いられる。

【0021】

第２流体送給管路２３はその一端が第２水源９に接続されており、他端は混合水送給管路２４（第９管路）の一端と接続されている。第２水源９は、例えば恒温層を流れる地下水であり、年間を通じて水温が１３〜１６度の範囲に保たれている。第２流体送給管路２３は第３ポンプＰ３を備えている。

【0022】

第３ポンプＰ３の駆動によって第２水源９から供給された原水（以下「第２流体」と称する。）は、第２流体送給管路２３を送給される過程で、調整水送給管路２２を介して供給された調整水１３ａと混合位置Ｔにおいて混ぜ合わされ、所定温度の混合水２となって混合水送給管路２４へ送給される。

【0023】

図１において、混合水送給管路２４は第２流体送給管路２３との接続部を含み土壌３に向けて延びた第１部位２４ａと、第１部位２４ａと接続され土壌３内において水平方向に延びた第２部位２４ｂと、第２部位２４ｂと接続され土壌３から地上側へ突出して施設６の内部空間まで達する第３部位２４ｃと、第３部位２４ｃと接続され作物５の直上において植設方向に延びた第４部位２４ｄと、を含んで構成される。作物５の直上に対応する混合水送給管路２４（第４部位２４ｄ）の位置には、複数の吐出口２５が長手方向に沿って形成されている。混合水２は吐出口２５を介して作土４に供給される。

【0024】

第２流体送給管路２３には第３温度センサＳ３が設けられている。第３温度センサＳ３は、第２流体送給管路２３の地上に露呈した位置であって、調整水送給管路２２との連結位置と、第２水源９との間に配置されている。第３温度センサＳ３は例えばバイメタル式温度センサであり、図示しないバイメタルを内蔵した感温筒が第２流体送給管路２３内に設けられている。第３温度センサＳ３は、調整水１３ａと混合される前の第２流体の温度を測定する。

【0025】

混合水送給管路２４には、第４温度センサＳ４と第５温度センサＳ５が設けられている。第４温度センサＳ４は、第１部位２４ａに対応する位置であって、第２流体送給管路２３との連結位置に近い位置に配置されている。第５温度センサＳ４は、第４部位２４ｄに対応する位置であって、吐出口２５に近い位置に配置されている。第３温度センサＳ３と同様に、第４温度センサＳ４および第５温度センサＳ５は、例えばバイメタル式温度センサである。第４温度センサＳ４は、土壌３に埋設された混合水送給管路２４（第２部位２４ｄ）を通過する前の混合水２の温度を計測する。第５温度センサＳ５は、施設６内に配置された混合水送給管路２４（第４部位２４ｂ）を通過する混合水２の温度を計測する。作土４には、第５温度センサＳ５によって計測された温度に近い温度の混合水２が供給される。なお、作土４に温度センサを設けてもよい。

【0026】

次に図３を参照して潅水装置１の制御系について説明する。制御部２６は駆動部２７、記憶部２８、判定部２９を備えており、予備加熱部１０、本加熱部１１、冷却部１２、プラグヒータ１７、第１〜３温度センサＳ１〜Ｓ３、タッチパネル３０、報知部３７と接続されている。駆動部２７は、第１水源８から供給される第１流体１３の温度と、オペレータがタッチパネル３０を介して設定した調整水１３ａの生成温度に基づいて、駆動させる予備加熱部１０、本加熱部１１、冷却部１２を選択して制御する。すなわち、駆動部２７は、設定された調整水１３ａの生成温度が第１水源８から供給される第１流体１３の温度よりも高い場合は予備加熱部１０、本加熱部１１を駆動し、設定された調整水１３ａの生成温度が第１水源８から供給される第１流体１３の温度よりも低い場合は冷却部１２を駆動する。予備加熱部１０、本加熱部１１、冷却部１２は、調整水送給管路２２に送給する調整水１３ａを生成する調整水生成手段となっている。

【0027】

記憶部２８には、作物５の種類ごとに規定された生産データや、第１〜第３温度センサＳ１〜Ｓ３によって計測された温度に関する情報、第１水源８から供給される第１流体１３の温度等が記憶される。判定部２９は、第１温度センサＳ１によって検出された貯留部７内の調整水１３ａの温度と、オペレータが設定した生成温度とを比較し、温度差が予め定めた値を超えていないか否か判定する。

【0028】

タッチパネル３０は、液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示部と、タッチパッドなどの入力部が組み合わされたものであり、稼働条件などを表示する機能と、操作コマンドや各種データを入力する機能を有している。オペレータはタッチパネル３０上の操作・入力を介して、生成する調整水１３ａの温度を設定することができる。タッチパネル３０は、生成する調整水１３ａの温度を設定する設定部となっている。報知部３７は例えば警報装置であり、判定部２９による判定の結果、貯留部７内の調整水１３ａの温度とオペレータが設定した生成温度との温度差が予め定めた値を超えている場合、警報音を発信してオペレータに報知する。

【0029】

図４は、稼働条件を設定するためにタッチパネル３０に表示される稼働条件設定画面３０ａの一例である。稼働条件設定画面３０ａは「作物」３１、「調整水設定温度」３２、「貯留部温度」３３、「第１流体温度」３４、「第２流体温度」３５、「開始」３６を含んで構成される。「作物」３１は、生産対象となる作物の種類を示す表示欄である。「調整水設定温度」３２は、オペレータがタッチパネル３０を介して設定した調整水１３ａの温度（生成すべき調整水１３ａの温度）を示す表示欄である。「貯留部温度」３３は、第１温度センサＳ１によって計測された貯留部７内の調整水１３ａの温度を示す表示欄である。「第１流体温度」３４は、第１水源８から供給される第１流体１３の温度を示す表示欄である。「第２流体温度」３５は、第３温度センサＳ３によって計測された第２流体の温度を示す表示欄である。「開始」３６は、オペレータによって設定された所定温度の調整水１３ａを生成するために、予備加熱部１０、本加熱部１１、冷却部１２の駆動を開始するための操作ボタンである。

【0030】

オペレータは作物５の生産計画に基づいて、作土４に供給される混合水２の温度が所望の温度となるよう、潅水装置１によって生成する調整水１３ａの温度を設定する。例えば、オペレータは、第４温度センサＳ４や第５温度センサＳ５によって計測された混合水２の温度を目視により確認したうえで、タッチパネル３０に表示される図示しない温度設定画面を介して生成すべき調整水１３ａの温度を設定する。

【0031】

作土４に供給される混合水２の流量の調整は、オペレータが第１２バルブＶ１２を操作して第２流体送給管路２３に送給される調整水１３ａの流量を制御し、また、第１３バルブＶ１３を操作して第２水源９から第２流体送給管路２３を送給される第２流体の流量を制御することによってなされる。

【0032】

ここで、作土４に供給する混合水２の温度と作物５の生育との関係を説明する。作物５の生育の進展を示す指標として、積算温度が一般に用いられている。積算温度は、作土４に供給する流体（本実施の形態では混合水２）の水温を用いて算出する場合がある。すなわち、作物５の生育期間は、作土４に供給する流体の温度を異ならしめることによって、一定の幅を生じさせることができる。

【0033】

本出願人は、作土４に供給される流体の温度が作物５の生育スピードに影響を与えることを見出した。例えば生産対象が苺である場合、作土４に約１５度の水を供給することによって生育が最も促進される（当該温度を「生育促進温度」と称する。その一方で、作土４に１５度未満（例えば１０度前後）の水を供給することによって苺の生育が抑制される（当該温度を「生育抑制温度」と称する）。

【0034】

本実施の形態における潅水装置１では、作物５が植えられた作土４に供給する混合水２の温度をオペレータが任意に設定することで、季節を問わず作物５の生育スピード（生育期間）、言い換えれば作物５の出荷時期を人為的に制御できるようになっている。すなわち、作物５の生育を速めたい場合には、オペレータは混合水２が生育促進温度となるよう、調整水１３ａの生成温度を設定する。他方で、作物５の育成を遅らせたい場合には、オペレータは混合水２が生育抑制温度となるよう、調整水１３ａの生成温度を設定する。生育促進温度と生育抑制温度は、作物５の種類ごとにオペレータが自己の知見に基づいて設定する。

【0035】

本実施の形態における潅水装置１は以上のように構成される。次に図５及び図６を参照して、潅水装置１を用いた潅水方法について説明する。まず、オペレータによるタッチパネル３０の操作・入力を介して、生成される調整水１３ａの温度が設定される。このときオペレータはまず、作土４に供給されるべき混合水２の温度（目標温度）を生産計画に基づいて予め設定する。例えば、作物５の育成を速めたい場合には目標温度を「生育促進温度」に設定する。そして、オペレータは目標温度、第３温度センサＳ３によって計測された第２流体の温度等を参照して、第２流体に混合させる調整水１３ａの温度をタッチパネル３０を介して設定し、「開始」３６を操作する。

【0036】

オペレータの入力により、第２流体よりも高い温度の混合水２を作土４へ供給する場合、第１水源８から供給される第１流体１３を所定温度まで加熱することによって生成した調整水１３ａを第２流体に混合させる。第１流体１３を加熱するに際しては、図５に示すように、オペレータは「開始」３６をタップ操作する前に、第１バルブＶ１、第６バルブＶ６、第８バルブＶ８、第１０バルブＶ１０を「閉」状態にするとともに、残りのバルブを「開」状態にする。図５では便宜上、「閉」状態のバルブに黒色を付している。

【0037】

この状態で、第１ポンプＰ１の駆動によって第１水源８から第１流体１３を加熱部導通管路１４に送給し（矢印ａ）、第１流体１３が分岐管路１５を通過する過程で予備加熱部１０によって所定温度に予備加熱される（矢印ｂ）。予備加熱された第１流体１３は分岐管路１５および加熱部導通管路１４を経由して本加熱部１１に送給される（矢印ｃ）。なお、予備加熱が不要な場合は、オペレータは第２バルブＶ２、第３バルブＶ３を「閉」状態にするとともに、第１バルブＶ１を「開」状態にする。

【0038】

次いで、本加熱部１１によって第１流体１３の本加熱が実行される。すなわち、制御部２６（駆動部２７）は、オペレータによって設定された調整水１３ａの生成温度に基づいてプラグヒータ１７を制御する。これにより、本加熱部１１に送給された第１流体１３は加熱され、オペレータによって設定された温度まで上昇した調整水１３ａが生成される。加熱後の調整水１３ａは第１の貯留部導通管路１８を介して貯留部７に送給される（矢印ｄ）。

【0039】

貯留部７に貯留した調整水１３ａは、戻り管路１９と調整水送給管路２２を経由して第２流体送給管路２３に向けて送給される（矢印ｅ）。そして、第２流体送給管路２３上に設定された混合位置Ｔで調整水１３ａと、第３ポンプＰ３の駆動によって第２流体送給管路２３に送給された第２流体とが混合され、これにより所定温度の混合水２が生成される。混合水２はその後、混合水送給管路２４に送給され（矢印ｆ）、吐出口２５を介して作土４に供給される。

【0040】

ところで、混合水送給管路２４はその一部（第２部位２４ｂ）が地表に近い土壌３に埋設されている。例えば、土壌３の温度が低い冬季では、混合水送給管路２４の第２部位２４ｂ（土壌埋設部位）の表面温度がきわめて低い状態となっている。この状態で加熱後の混合水２が第２部位２４ｂを通過すると、混合水送給管路２４との間で熱交換が行われて混合水２の温度が低下し、作土４に供給すべき目標温度よりも低い温度の混合水２が作土４に供給されるおそれがある。

【0041】

そのため、混合水送給管路２４を通過する際における混合水２の温度低下を考慮して、作土４に供給すべき混合水２の目標温度よりも幾分高い温度（目標温度から５〜７度ほど加算した温度）の混合水２を混合位置Ｔにおいて生成し、これを混合水送給管路２４に送給して作土４に供給することが望ましい。これにより、吐出口２５から吐出する際の混合水２の温度を目標温度に近づけることができる。かかる場合の調整水１３ａの生成温度は、例えばオペレータが第４温度センサＳ４、第５温度センサＳ５による測定結果を参考にして、タッチパネル３０を介して任意に設定する。

【0042】

なお、本加熱部１１によって加熱された貯留部７内の調整水１３ａの温度が一定以上低下した場合、貯留部７内の調整水１３ａは第２ポンプＰ２の駆動によって本加熱部１１へ導通する戻り管路１９に送給されて本加熱部１１に戻され（矢印ｇ）、再加熱されたうえで第１の貯留部導通管路１８を介して貯留部７に還流される。かかる場合、オペレータは第６バルブＶ６及び第８バルブＶ８を「開」状態とし、第９バルブＶ９及び第１１バルブＶ１１を「閉」状態としておく。

【0043】

次に、オペレータの入力により、第２流体よりも低い温度の混合水２を作土４へ供給する場合、第１水源８から供給される第１流体１３を所定温度まで冷却することによって生成した調整水１３ａを第２流体に混合させる。第１流体１３を冷却するに際しては、図６に示すように、オペレータは「開始」３６を操作する前に、第２バルブＶ２、第３バルブＶ３、第４バルブＶ４、第６バルブＶ６、第７バルブＶ７を「閉」状態にするとともに、残りのバルブを「開」状態にする。図６では便宜上、「閉」状態のバルブに黒色を付している。

【0044】

この状態で、第１ポンプＰ１の駆動によって、第１水源８から第１流体１３を、加熱部導通管路１４を介して本加熱部１１に送給する（矢印ｈ）。このとき、プラグヒータ１７は作動させない。水槽１６内の第１流体１３は、戻り管路１９と冷却部導通管路２０を経由して冷却部１２に送給される（矢印ｉ）。

【0045】

次いで、冷却部１２によって第１流体１３の冷却が実行される。すなわち、制御部２６（駆動部２７）は、オペレータによって設定された調整水１３ａの生成温度に基づいて冷却部１２を制御する。これにより、第１流体１３を冷却して所定温度まで低下した調整水１３ａが生成される。冷却後の調整水１３ａは第２の貯留部導通管路２１を介して貯留部７に送給される（矢印ｊ）。

【0046】

貯留部７に貯留した調整水１３ａは、戻り管路１９と調整水送給管路２２を経由して第２流体送給管路２３に向けて送給される（矢印ｋ）。そして、第２流体送給管路２３上に設定された混合位置Ｔで調整水１３ａと、第３ポンプＰ３の駆動によって第２流体送給管路２３に送給された第２流体とが混合され、これにより所定温度の混合水２が生成される。混合水２はその後、混合水送給管路２４に送給され（矢印ｌ）、吐出口２５を介して作土４に供給される。

【0047】

ところで、例えば土壌３の温度が高い夏季では、混合水送給管路２４の第２部位２４ｂ（土壌埋設部位）の表面温度がきわめて高い状態となっている。この状態で冷却後の混合水２が第２部位２４ｂを通過すると、混合水送給管路２４との間で熱交換が行われて混合水２の温度が上昇し、作土４に供給すべき目標温度よりも高い温度の混合水２が作土４に供給されるおそれがある。

【0048】

そのため、混合水送給管路２４を通過する際における混合水２の温度上昇を考慮して、作土４に供給すべき混合水２の目標温度よりも幾分低い温度（目標温度から５〜７度ほど差し引いた温度）の混合水２を混合位置Ｔにおいて生成し、これを混合水送給管路２４に送給して作土４に供給することが望ましい。これにより、吐出口２５から吐出する際の混合水２の温度を目標温度に近づけることができる。かかる場合の調整水１３ａの生成温度は、例えばオペレータが第４温度センサＳ４、第５温度センサＳ５による測定結果を参考にして、タッチパネル３０を介して任意に設定する。

【0049】

なお、冷却部１２によって冷却された貯留部７内の調整水１３ａの温度が一定以上上昇した場合、貯留部７内の調整水１３ａは第２ポンプＰ２の駆動によって戻り管路１９を経由して冷却部導通管路２０へ送給されて冷却部１２に戻され、再冷却されたうえで第２の貯留部導通管路２１を介して貯留部７に還流される。かかる場合、オペレータは第８バルブＶ８及び第１１バルブＶ１１を「閉」状態とし、第６バルブＶ６及び第７バルブＶ７を「開」状態としておく。

【0050】

以上説明したように、本実施の形態における潅水装置１は、第１流体１３を所定の温度に調整することによって生成された調整水１３ａが送給される調整水送給管路２２と、第２流体が送給される第２流体送給管路２３と、調整水送給管路２２から送給される調整水１３ａと、第２流体送給管路２３から送給される第２流体とを混合した混合水２が送給されるとともに、作土４へ混合水２を供給するための吐出口２５が形成された混合水送給管路２４と、調整水送給管路２２に送給する調整水１３ａを生成する調整水生成手段を備えている。また、調整水生成手段は、第１流体１３を加熱する加熱部（予備加熱部１０及び本加熱部１１）と、第１流体１３を冷却する冷却部１２と、生成する調整水１３ａの温度を設定する設定部（タッチパネル３０）と、設定部により設定された温度に基づいて、加熱部又は冷却部１２を選択して制御する制御部２６と、を含んでいる。これにより、作土４に供給する流体の温度を調整することで、季節を問わず作物５の生育を制御することができる。

【0051】

また、混合水送給管路２４の一部は土壌３に埋設されており、制御部２６が加熱部を選択して制御する場合、作土４に供給すべき目標温度よりも高い温度の混合水２が調整水１３ａと第２流体の混合位置Ｔにおいて生成され、制御部２６が冷却部１２を選択して制御する場合、作土４に供給すべき目標温度よりも低い温度の混合水２が調整水１３ａと第２流体の混合位置Ｔにおいて生成されることで、吐出口２５から吐出する際の混合水２の温度を、オペレータが生産計画に基づいて予め設定した目標温度に近づけることができる。本発明の潅水装置１は本実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で設計変更することができる。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明によれば、作土に供給する流体の温度を調整することで作物の生育を制御することができ、農業分野において特に有用である。

【符号の説明】

【0053】

１ 潅水装置
３ 土壌
４ 作土
１０ 予備加熱部
１１ 本加熱部
１２ 冷却部
１３ 第１流体
１３ａ 調整水
２２ 調整水送給管路
２３ 第２流体送給管路
２４ 混合水送給管路
２５ 吐出口
２６ 制御部
３０ タッチパネル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】