JP7352219B2 - blower control system - Google Patents
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Description
本開示は、畜舎内の家畜への送風を制御する送風機制御システムに関する。 The present disclosure relates to a blower control system that controls air blowing to livestock in a livestock barn.
肥育を目的とする畜産業において、気温の高い夏季では、暑熱ストレスにより家畜の飼料摂取量が減少し、増体量が低下することが問題となっている。この問題に対して、送風機の風を用いて家畜の暑熱ストレスを改善する方法が提案されている。 In livestock farming for the purpose of fattening, heat stress during the hot summer months causes livestock to consume less feed, resulting in lower body weight gain. To address this problem, a method has been proposed that uses air from a blower to alleviate heat stress in livestock.
例えば特許文献1には、家畜の頭上の高さに送風機を設置し、畜舎の床面に水平な風を送ることで、家畜の体温を下げる技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technique for lowering the body temperature of livestock by installing a blower at a height above the livestock and sending horizontal air to the floor of the livestock barn.
しかしながら、窓等の開口部を有する開放型と呼ばれる畜舎においては、開口部から自然風が畜舎内に入ってくるため、特許文献1に記載の技術では、自然風の風向きによっては自然風と送風機によって送られる風とが、互いに打ち消し合うなどの干渉をすることにより、家畜に当たる風が弱くなる可能性があった。 However, in so-called open-type livestock barns that have openings such as windows, natural wind enters the livestock barn from the openings. There was a possibility that the wind blowing at the livestock could become weaker due to interference such as canceling each other out.
本開示は、上述した問題を解決するためになされたもので、窓等の開口部を有する開放型の畜舎であっても、家畜に適切に風を送ることができる送風機制御システムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in order to solve the above-mentioned problems, and provides a blower control system that can appropriately send air to livestock even in open livestock barns with openings such as windows. With the goal.
本開示に係る送風機制御システムは、畜舎内の家畜に人工風を送る送風機と、畜舎の開口部から畜舎内に入る自然風と人工風との合成風の風向き及び風速を測定する測定部と、測定部で測定された合成風の風向き及び風速と、送風機の現在の回転数から求められる人工風の風速と、送風機の送風方向から求められる人工風の風向きと、から、自然風の風向き及び風速を算出する算出部と、算出部により算出された自然風の風向き及び風速に基づいて、測定部で測定される合成風の風速が予め設定されている設定風速になるように送風機の回転数を制御する制御部と、を備える。
The blower control system according to the present disclosure includes: a blower that sends artificial air to livestock in a livestock barn; a measurement unit that measures the wind direction and wind speed of a composite wind of natural wind and artificial wind that enters the livestock barn from an opening of the livestock barn; The natural wind direction and wind speed are determined from the synthetic wind direction and wind speed measured by the measurement unit, the artificial wind speed found from the current rotational speed of the blower, and the artificial wind direction found from the blowing direction of the blower. Based on the wind direction and wind speed of the natural wind calculated by the calculation part, the rotation speed of the blower is adjusted so that the wind speed of the synthetic wind measured by the measurement part becomes the set wind speed set in advance. A control unit for controlling.
本開示に係る送風機制御システムによれば、自然風と人工風との合成風の風速が予め設定されている設定風速になるように送風機の回転数を制御する。これにより、窓等の開口部を有する開放型の畜舎であっても、家畜に適切に風を送ることができる。 According to the blower control system according to the present disclosure, the rotation speed of the blower is controlled so that the wind speed of the synthetic wind of natural wind and artificial wind becomes a set wind speed that is set in advance. As a result, even if the barn is an open type with openings such as windows, ventilation can be appropriately sent to the livestock.
以下に、本開示の実施の形態に係る送風機制御システムを図面に基づいて詳細に説明する。 Below, a blower control system according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail based on the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る送風機制御システム10の構成を示す模式図である。実施の形態1の送風機制御システム10は、例えば、家畜21が飼育される畜舎11に設けられる。家畜21は、例えば、豚、牛、羊、犬、猫または鶏である。以下では、家畜21が豚である場合を例に説明する。Embodiment 1.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a
畜舎11は、床12と、側壁13と、天井14と、柵15を備える。畜舎11は、床12と側壁13と天井14とで囲まれた箱形状をしている。また、畜舎11内には、柵15と側壁13とで囲まれた飼育領域90が形成されている。飼育領域90では、家畜21が飼育される。なお、実施の形態1では、柵15と側壁13とで囲まれることにより飼育領域90が形成されているが、柵15によって四方を囲まれることにより飼育領域90が形成されていてもよい。また、畜舎11における1つの側壁13、及びこの1つの側壁13と対向する側壁13には、開口部16が形成されている。一方の開口部16から畜舎11内に入った自然風40は、畜舎11内を通って他方の開口部16から畜舎11外に出る。なお、開口部16が設けられる位置は、上述した位置には限られない。また、畜舎11内において、飼育領域90が形成されていない領域には、通路17が形成されている。
The
送風機制御システム10は、畜舎11内の風向き及び風速に基づいて、送風機31の回転数を制御するシステムである。送風機制御システム10は、送風機31と、風向風速計32と、制御装置50と、を備える。
The
送風機31は、畜舎11内の家畜21に人工風41を送る機器である。実施の形態1では、送風機31は、柵15における家畜21の頭の高さの位置に設置され、床12に水平な風を送る。なお、送風機31は、柵15ではなく、側壁13又は天井14に設置されていてもよい。
The
風向風速計32は、畜舎11内の風向き及び風速を測定する風向風速測定部の一例である。風向風速計32は、測定部に対応する。風向風速計32は、例えば風車型であり、風を受けて回転するプロペラの回転数で風速を測定し、プロペラの向きで風向きを測定する。実施の形態1では、風向風速計32は、畜舎11内において、送風機31によって送られる人工風41が当たる位置に設置される。つまり実施の形態1において風向風速計32は、畜舎11内を流れる自然風40と送風機31によって送られる人工風41との合成風の風向き及び風速を測定する。
The wind direction and
制御装置50は、送風機31及び風向風速計32とそれぞれ有線又は無線によって通信可能に接続されている。制御装置50には、風向風速計32での測定結果が入力される。制御装置50は、風向風速計32での測定結果に基づいて、送風機31の回転数を制御する。
The
制御装置50は、送風機制御部51、風向風速算出部52及び記憶部53を備える。風向風速算出部52は、風向風速計32での測定結果に基づいて、畜舎11内を流れる自然風40の風向き及び風速を算出する。具体的な算出方法については後述する。風向風速算出部52は、算出部に対応する。送風機制御部51は、風向風速算出部52での算出結果に基づいて、風向風速計32によって測定される合成風の風速が予め設定されている設定風速vになるように送風機31の回転数を制御する。送風機制御部51は、制御部に対応する。記憶部53は、送風機制御システム10の制御に必要な情報を記憶する。
The
記憶部53は、具体的には、上記設定風速vを記憶している。設定風速vは、家畜21の暑熱ストレスを改善するために必要と考えられる風速である。設定風速vは、例えば使用者により図示しないリモコンを用いて設定される。設定風速vは、固定値であってもよいし、畜舎11内の気温などの温熱環境、又は温熱環境の変化による体温、皮膚温度、呼吸数などの家畜21の生理的反応に対応した変動値であってもよい。また、記憶部53は、風向風速計32の設置位置における人工風41の風向きを記憶している。風向風速計32の設置位置における人工風41の風向きは、送風機31の送風方向に依存するため、例えば使用者がリモコンにより送風機31の送風方向を設定することによって、人工風41の風向きが記憶部53に記憶される。また、記憶部53には、送風機31の回転数と、風向風速計32の設置位置における人工風41の風速と、の関係が演算式によって記憶されている。
Specifically, the
なお、送風機31の送風方向を送風機制御部51が制御可能な構成である場合には、送風機制御部51が制御する送風機31の送風方向に基づいて、人工風41の風向きが記憶部53に記憶されるようにしてもよい。また、記憶部53には、送風機31の回転数と、風向風速計32の設置位置における人工風41の風速と、の関係が、演算式ではなく、データテーブルなどの他の方法によって記憶されていてもよい。
Note that if the configuration is such that the
制御装置50は、例えば、図2に示したハードウェア構成により実現される。図2は、実施の形態1に係る送風機制御システム10の制御装置50のハードウェア構成の一例を示す図である。図2に示すように、制御装置50は、例えば、演算部であるプロセッサ501と、記憶部であるメモリ502とを備える。送風機制御部51及び風向風速算出部52の機能は、プロセッサ501がメモリ502に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。また、記憶部53の機能は、メモリ502に送風機制御システム10の制御に関する情報が記憶されることにより実現される。なお、複数のプロセッサ及び複数のメモリが連携して、制御装置50の各機能が実現されるようにしてもよい。
The
次に、実施の形態1の送風機制御システム10における送風機31の回転数制御の具体例について、図3から図6を用いて説明する。図3から図6は、実施の形態1に係る送風機制御システム10における送風機31の回転数制御の一例を示す模式図である。図3から図6は、畜舎11を上方から見た平面図である。
Next, a specific example of rotation speed control of the
ここで、風向風速計32の設置位置における自然風40のベクトルを、自然風ベクトルVnと称する。また、風向風速計32の設置位置における人工風41のベクトルを、人工風ベクトルVfと称する。また、自然風ベクトルVnと人工風ベクトルVfとの合成ベクトルを、合成風ベクトルVsと称する。自然風ベクトルVn、人工風ベクトルVf、及び合成風ベクトルVsは、床12と水平方向のベクトルとし、ベクトルの方向が風向きに相当し、ベクトルの絶対値すなわちベクトルの大きさが風速に相当する。
Here, the vector of the
図3は、自然風40の風向きと人工風41の風向きとが同じ場合の例を示す図である。この例では、自然風ベクトルVnの大きさは、設定風速vよりも小さい。送風機制御部51は、人工風ベクトルVfの大きさが、設定風速vから自然風ベクトルVnの大きさを引いた値になるように送風機31の回転数を制御する。図3の例において、送風機制御部51は、自然風ベクトルVnの大きさが2/5vのとき、人工風ベクトルVfが3/5vとなるように送風機31の回転数を制御することで、合成風ベクトルVsの大きさが設定風速vになるようにしている。
FIG. 3 is a diagram showing an example where the wind direction of the
図4は、自然風40の風向きと人工風41の風向きとが反対である場合の例を示す図である。送風機制御部51は、人工風ベクトルVfの大きさが、自然風ベクトルVnの大きさと設定風速vとの和になるように送風機31の回転数を制御する。図4の例において、送風機制御部51は、自然風ベクトルVnの大きさが2/5vのとき、人工風ベクトルVfが7/5vとなるように送風機31の回転数を制御することで、合成風ベクトルVsの大きさが設定風速vとなるようにしている。
FIG. 4 is a diagram showing an example where the direction of the
図5は、自然風40の風向きと人工風41の風向きとが異なる場合で、自然風ベクトルVnのベクトル成分のうち人工風ベクトルVf方向の成分の向きが、人工風ベクトルVfの向きと一致する場合の例を示す図である。図6は、自然風40の風向きと人工風41の風向きとが異なる場合で、自然風ベクトルVnのベクトル成分のうち、人工風ベクトルVf方向の成分の向きが、人工風ベクトルVfの向きと反対である場合の例を示す図である。図5及び図6の例においても、送風機制御部51は、合成風ベクトルVsの大きさが設定風速vとなるように、送風機31の回転数を制御する。
FIG. 5 shows a case where the wind direction of the
次に、実施の形態1の送風機制御システム10の制御動作について、図7及び図8を用いて説明する。まず、図7を用いて、送風機制御部51による送風機31の制御動作について説明する。図7は、実施の形態1に係る送風機制御システム10の送風機制御部51による送風機31の制御動作を示すフローチャートである。送風機制御部51は、例えばリモコンにより使用者から制御開始指令を受けたときに、図7に示す制御を開始する。なお、送風機制御部51は、畜舎11内の気温などの温熱環境の値、又は温熱環境の変化による体温、皮膚温度、呼吸数などの家畜21の生理的反応に関する値に基づいて、自動で図7に示す制御を開始するようにしてもよい。
Next, the control operation of the
ステップS1において、送風機制御部51は、風向風速算出部52により算出された自然風40の風向き及び風速を取得する。風向風速算出部52による自然風40の風向き及び風速の算出方法については後述する。
In step S1, the
ステップS2において、送風機制御部51は、風向風速計32で測定される合成風の風速が設定風速vとなるように送風機31の回転数を制御する。具体的には、送風機制御部51は、風向風速算出部52によって算出された自然風40の風向き及び風速と、記憶部53に予め記憶されている人工風41の風向きと、から、合成風の風速が設定風速vとなるために風向風速計32の設置位置において必要となる人工風41の風速を算出する。そして、送風機制御部51は、記憶部53に記憶されている演算式を用いて、この算出した風速を達成するために必要となる送風機31の回転数を算出し、送風機31の回転数をこの算出した回転数に変更する。なお、ステップS2において、送風機制御部51は、風向風速算出部52で算出された自然風40の風速が設定風速v以上である場合には、送風機31の駆動を停止する。
In step S2, the
ステップS3において一定時間が経過すると、ステップS1に戻り、ステップS1からステップS3の処理を繰り返す。 When a certain period of time has elapsed in step S3, the process returns to step S1, and the processes from step S1 to step S3 are repeated.
送風機制御部51は、例えばリモコンにより使用者から制御終了指令を受けたときに、図7に示す制御を終了する。なお、送風機制御部51は、畜舎11内の気温などの温熱環境の値、又は温熱環境の変化による体温、皮膚温度、呼吸数などの家畜21の生理的反応に関する値に基づいて、自動で図7に示す制御を終了するようにしてもよい。
The
次に、風向風速算出部52による自然風40の風向き及び風速の算出方法について、図8を用いて説明する。図8は、実施の形態1に係る送風機制御システム10の風向風速算出部52による自然風40の風向き及び風速の算出動作を示すフローチャートである。風向風速算出部52は、例えば予め設定された時間間隔で図8に示す制御を行う。
Next, a method for calculating the wind direction and wind speed of the
ステップS11において、風向風速算出部52は、風向風速計32で測定された合成風の風向き及び風速を取得する。
In step S<b>11 , the wind direction and
ステップS12において、風向風速算出部52は、記憶部53に記憶されている演算式を用いて、送風機31の現在の回転数から、風向風速計32の設置位置における人工風41の風速を算出する。
In step S12, the wind direction and
ステップS13において、風向風速算出部52は、風向風速計32の設置位置における自然風40の風向き及び風速を算出する。具体的には、風向風速算出部52は、ステップS11において取得した合成風の風向き及び風速と、ステップS12において算出した人工風41の風速と、記憶部53に記憶されている人工風41の風向きと、から自然風40の風向き及び風速を算出する。
In step S13, the wind direction and wind
なお、図8において、風向風速算出部52は、ステップS11の処理後にステップS12の処理を実行しているが、ステップS12の処理後にステップS11の処理を実行してもよいし、ステップS11の処理とステップS12の処理とを同時に実行してもよい。
Note that in FIG. 8, the wind direction and wind
実施の形態1の送風機制御システム10によれば、送風機制御部51は、風向風速計32で測定される合成風の風速が設定風速vとなるように送風機31の回転数を制御する。これにより、窓等の開口部16を有し、開口部16から自然風40が入ってくる開放型の畜舎11であっても、家畜21に対して適切に風を送ることができる。
According to the
例えば、自然風40の風向きと人工風41の風向きとが反対の場合であっても、送風機制御部51は、風向風速計32で測定される合成風の風速が設定風速vとなるように送風機31の回転数を制御するので、家畜21の暑熱ストレスを改善するために必要となる風速を確保することができる。
For example, even if the wind direction of the
また、自然風40の風向きと人工風41の風向きとが同じ場合には、送風機制御部51は、風向風速計32で測定される合成風の風速が設定風速vとなるように送風機31の回転数を制御することで、送風機31によって送る人工風41の風速を常に設定風速vとなるように制御する場合と比較して送風機31の回転数を低くすることができるので、送風機31の消費電力を抑制することができる。
Further, when the wind direction of the
なお、実施の形態1において、送風機制御部51は、風向風速算出部52によって算出された自然風40の風向きの人工風41の風向き方向の成分の向きが人工風41の風向きと反対である場合において、風向風速算出部52によって算出された自然風40の風速が設定風速vの予め設定された割合以上の風速である場合には、送風機31の駆動を停止するようにしてもよい。この割合は、記憶部53に予め記憶されており、0%より大きく100%より小さい値である。例えば、割合が50%に設定されている場合、送風機制御部51は、自然風40の風速が1/2v以上となった場合に、送風機31の駆動を停止する。実施の形態1では、自然風40の風向きの人工風41の風向き方向の成分の向きが人工風41の風向きと反対である場合には、送風機制御部51は人工風41の風速が設定風速vより大きくなるように送風機31の回転数を制御するが、自然風40の風速が設定風速vの予め設定された割合以上の風速となった場合には送風機31の駆動を停止するので、送風機31の消費電力を抑制することができる。
Note that in the first embodiment, the
また、実施の形態1では、送風機制御部51は、風向風速算出部52によって算出された自然風40の風向き及び風速に基づいて、風向風速計32で測定される合成風の風速が設定風速vとなるように送風機31の回転数を制御していた。しかし、送風機制御部51は、風向風速算出部52によって算出された自然風40の風向き及び風速を用いずに、風向風速計32で測定される合成風の風速が設定風速vとなるように送風機31の回転数を制御してもよい。具体的には、送風機制御部51は、風向風速計32で測定された合成風の風速が設定風速vより小さい場合には送風機31の回転数を上げ、風向風速計32で測定された合成風の風速が設定風速vより大きい場合には送風機31の回転数を下げるようにすればよい。この場合、送風機制御システム10は、自然風40の風向き及び風速を算出する必要がないので、風向風速算出部52を備える必要はない。
Further, in the first embodiment, the
実施の形態2.
実施の形態1の送風機制御システム10は、合成風の風向き及び風速を測定する風向風速計32を備えていた。しかし、送風機制御システム10は、合成風の風向きを測定しなくてもよい。実施の形態2の送風機制御システム10は、風向風速計32の代わりに合成風の風速を測定する風速計33を備える。風速計33は、測定部に対応する。
The
図9は、実施の形態2に係る送風機制御システム10の構成を示す模式図である。図9に示すように、実施の形態2では、合成風の風速を測定する風速計33が飼育領域90に設置される。風速計33は、例えば、風を受けて回転するプロペラの回転数で風速を測定する。風速計33は、飼育領域90において、送風機31によって送られる人工風41が当たる位置に設置される。つまり風速計33は、畜舎11内を流れる自然風40と送風機31によって送られる人工風41との合成風の風速を測定する。実施の形態2では、風速計33は、送風機31の送風方向の合成風の風速を測定する。
FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of a
実施の形態2の制御装置50は、送風機制御部51及び記憶部53を備える。実施の形態1の制御装置50が風向風速算出部52を備えていたのに対し、実施の形態2の制御装置50は風向風速算出部52を備えていない。実施の形態2の送風機制御部51は、風速計33での測定結果に基づいて、送風機31の回転数を制御する。具体的には、送風機制御部51は、風速計33で測定される合成風の風速が予め設定されている設定風速vとなるように送風機31の回転数を制御する。
The
なお、その他の構成については実施の形態1と同様であるため、その説明を省略する。 Note that the other configurations are the same as those in Embodiment 1, so the description thereof will be omitted.
次に、実施の形態2の送風機制御システム10における送風機制御部51の制御動作について、図10を用いて説明する。図10は、実施の形態2に係る送風機制御システム10の送風機制御部51による送風機31の制御動作を示すフローチャートである。
Next, the control operation of the
ステップS21において、送風機制御部51は、風速計33で測定された合成風の風速を取得する。
In step S21, the
ステップS22において、送風機制御部51は、風速計33で測定される合成風の風速が設定風速vとなるように送風機31の回転数を制御する。具体的には、送風機制御部51は、風速計33で測定された合成風の風速が設定風速vより小さい場合には送風機31の回転数を予め設定されている設定回転数分上げる制御を行い、風速計33で測定された合成風の風速が設定風速vより大きい場合には送風機31の回転数を予め設定されている設定回転数分下げる制御を行う。この設定回転数は、記憶部53に予め記憶される。
In step S22, the
ステップS23において一定時間が経過すると、ステップS21に戻り、ステップS21からステップS23の処理を繰り返す。 When a certain period of time has elapsed in step S23, the process returns to step S21 and repeats the processes from step S21 to step S23.
なお、実施の形態1と同様、送風機制御部51は、例えばリモコンにより使用者から指令を受けたときに、図10に示す制御を開始又は終了してもよいし、畜舎11内の気温などの温熱環境の値、又は温熱環境の変化による体温、皮膚温度、呼吸数などの家畜21の生理的反応に関する値に基づいて、自動で図10に示す制御を開始又は終了するようにしてもよい。
Note that, as in the first embodiment, the
実施の形態2の送風機制御システム10によれば、送風機制御部51は、風速計33で測定される合成風の風速が設定風速vとなるように送風機31の回転数を制御する。これにより、窓等の開口部16を有し、開口部16から自然風40が入ってくる開放型の畜舎11であっても、送風機31の送風方向の合成風の風速が設定風速vとなるように送風機31が制御されるので、家畜21の暑熱ストレスを改善するために必要となる風速を確保することができる。また、実施の形態2の送風機制御システム10では、自然風40の風向き及び風速を算出する必要がないので、実施の形態1のように風向風速算出部52を備える必要がない。また、実施の形態2の送風機制御システム10では、合成風の風向きを測定する必要がない。これにより、実施の形態2の送風機制御システム10では、実施の形態1の送風機制御システム10と比較して、構成を簡素化することができる。
According to the
実施の形態3.
実施の形態1では、風向風速計32は、畜舎11内において送風機31によって送られる人工風41が当たる位置に設置されていた。しかし、風向風速計32の設置位置はこれに限定されない。実施の形態3では、風向風速計32は、畜舎11内において送風機31によって送られる人工風41が当たらない位置に設置される。
In the first embodiment, the
図11は、実施の形態3に係る送風機制御システム10の構成を示す模式図である。図11に示すように、実施の形態3では、風向風速計32は、畜舎11内の天井14に設置される。実施の形態1の風向風速計32が、送風機31によって送られる人工風41と自然風40との合成風の風向き及び風速を測定していたのに対し、実施の形態3の風向風速計32は、自然風40の風向き及び風速を測定する。
FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of a
実施の形態3の制御装置50は、送風機制御部51及び記憶部53を備える。実施の形態1の制御装置50が風向風速算出部52を備えていたのに対し、実施の形態3の制御装置50は風向風速算出部52を備えていない。実施の形態3の送風機制御部51は、風向風速計32での測定結果に基づいて、送風機31の回転数を制御する。具体的には、送風機制御部51は、風向風速計32で測定された自然風40の風向き及び風速に基づいて、人工風41と自然風40との合成風の風速が予め設定されている設定風速vになるように送風機31の回転数を制御する。送風機制御部51は、例えば、飼育領域90の中央部における人工風41と自然風40との合成風の風速が予め設定されている設定風速vになるように送風機31の回転数を制御する。また、記憶部53は、合成風の目標風速である設定風速v、人工風41の風向き、及び送風機31の回転数と人工風41の風速との関係を示す演算式を記憶している。
The
なお、その他の構成については実施の形態1と同様であるため、その説明を省略する。 Note that the other configurations are the same as those in Embodiment 1, so the description thereof will be omitted.
次に、実施の形態3の送風機制御システム10における送風機制御部51の制御動作について説明する。実施の形態3の送風機制御部51の制御動作は、実施の形態1で説明した図7のフローチャートと同様であるが、具体的な動作が実施の形態1とは一部異なる。以下では、送風機制御部51の制御動作について、実施の形態1と異なる部分について説明する。
Next, the control operation of the
ステップS1において、送風機制御部51は、風向風速計32で測定された自然風40の風向き及び風速を取得する。
In step S1, the
ステップS2において、送風機制御部51は、風向風速計32で測定された自然風40の風向き及び風速に基づいて、自然風40と人工風41との合成風の風速が設定風速vとなるように送風機31の回転数を制御する。具体的には、送風機制御部51は、風向風速計32で測定された自然風40の風向き及び風速と、記憶部53に予め記憶されている人工風41の風向きと、から、合成風の風速が設定風速vとなるために必要となる人工風41の風速を算出する。そして、送風機制御部51は、記憶部53に記憶されている演算式を用いて、この算出した風速を達成するために必要となる送風機31の回転数を算出し、送風機31の回転数をこの算出した回転数に変更する。なお、ステップS2において、送風機制御部51は、風向風速計32で測定された自然風40の風速が設定風速v以上である場合には、送風機31の駆動を停止する。
In step S2, the
実施の形態3の送風機制御システム10によれば、送風機制御部51は、風向風速計32で測定された自然風40の風向き及び風速に基づいて、自然風40と人工風41との合成風の風速が予め設定されている設定風速vになるように送風機31の回転数を制御する。これにより、窓等の開口部16を有し、開口部16から自然風40が入ってくる開放型の畜舎11であっても、家畜21に対して適切に風を送ることができる。また、畜舎11の構造上、実施の形態1のように風向風速計32を人工風41が当たる位置に設置することが難しい場合であっても、実施の形態3の送風機制御システム10であれば導入することができる。
According to the
なお、実施の形態3において、送風機制御部51は、風向風速計32で測定された自然風40の風向きの人工風41の風向き方向の成分の向きが人工風41の風向きと反対である場合において、風向風速計32で測定された自然風40の風速が設定風速vの予め設定された割合以上の風速である場合には、送風機31の駆動を停止するようにしてもよい。この割合は、送風機制御部51に予め記憶されており、0%より大きく100%より小さい値である。例えば、割合が50%に設定されている場合、送風機制御部51は、自然風40の風速が1/2v以上となった場合に、送風機31の駆動を停止する。実施の形態3では、自然風40の風向きの人工風41の風向き方向の成分の向きが人工風41の風向きと反対である場合には、送風機制御部51は人工風41の風速が設定風速vより大きくなるように送風機31の回転数を制御するが、自然風40の風速が設定風速vの予め設定された割合以上の風速となった場合には送風機31の駆動を停止するので、送風機31の消費電力を抑制することができる。
In
また、実施の形態3において、風向風速計32は、送風機31によって送られる人工風41が当たらない位置として、畜舎11内の天井14に設置していた。しかし、風向風速計32の設置位置はこれに限られない。風向風速計32を設置する位置の別の例を図12及び図13に示す。図12及び図13は、実施の形態3の変形例に係る送風機制御システム10の構成を示す模式図である。図12及び図13に示す例では、風向風速計32は、畜舎11の外側に設置される。図12に示す例では、風向風速計32は、畜舎11の屋根の上に設置される。また、図13に示す例では、風向風速計32は、畜舎11の外側において畜舎11の側壁13近くの地面に設置される。このように風向風速計32が畜舎11の外側に設置された場合であっても、風向風速計32は、畜舎11外を流れる自然風40の風向き及び風速を測定することにより、畜舎11の開口部16から畜舎11内に入る自然風40の風向き及び風速を測定することができる。
Further, in the third embodiment, the
実施の形態4.
実施の形態4では、畜舎11内に飼育領域90が複数形成されている場合の例について説明する。図14は、実施の形態4に係る送風機制御システム10の構成を示す模式図である。図14は、畜舎11を上方から見た平面図である。
In
図14に示すように、畜舎11は、四方を側壁13a~13dによって囲まれている。また、畜舎11内の中央には、通路17が形成されている。通路17は、畜舎11の1つの側壁13aから、この側壁13aと対向する側壁13bに延びるように形成されている。畜舎11内には、通路17を挟むように通路17の両側に飼育領域90が形成されている。通路17を挟んだ飼育領域90の一方には、側壁13a,13b,13cと柵15とで囲まれた3つの飼育領域90a~90cが形成されている。また、通路17を挟んだ飼育領域90の他方には、側壁13a,13b,13dと柵15とで囲まれた3つの飼育領域90d~90fが形成されている。
As shown in FIG. 14, the
飼育領域90a~90fには、それぞれ送風機31a~31fが設置される。具体的には、送風機31a~31fは、飼育領域90a~90fの通路17側の柵15にそれぞれ設置される。また、飼育領域90a~90fにおいて通路17と反対側に位置する側壁13c,13dには、図示しない開口部が形成されている。送風機31a~31cは、飼育領域90a~90cにおいて通路17側から側壁13cの開口部に向けて人工風41を送る向きで柵15に設置されている。また、送風機31d~31fは、飼育領域90d~90fにおいて通路17側から側壁13dの開口部に向けて人工風41を送る向きで柵15に設置されている。つまり送風機31a~31cは、それぞれ風向きが同じになるように設置されている。また、送風機31d~31fは、それぞれ風向きが同じになるように設置されている。また、送風機31a~31cの風向きと、送風機31d~31fの風向きとは、反対になっている。
また、飼育領域90bには、風向風速計32bが設置される。風向風速計32bは、送風機31bによって送られる人工風41が当たる位置に設置される。つまり風向風速計32bは、送風機31bによって送られる人工風41と自然風40との合成風の風向き及び風速を測定する。また、飼育領域90eには、風向風速計32eが設置される。風向風速計32eは、送風機31eによって送られる人工風41が当たる位置に設置される。つまり風向風速計32eは、送風機31eによって送られる人工風41と自然風40との合成風の風向き及び風速を測定する。
Further, a wind speed and
制御装置50は、送風機31a~31f及び風向風速計32b,32eとそれぞれ有線又は無線によって通信可能に接続されている。制御装置50には、風向風速計32b,32eでの測定結果が入力される。制御装置50は、風向風速計32b,32eでの測定結果に基づいて、送風機31a~31fの回転数を制御する。制御装置50は、実施の形態1と同様、送風機制御部51、風向風速算出部52及び記憶部53を備える。
The
風向風速算出部52は、風向風速計32bでの測定結果に基づいて、飼育領域90bを流れる自然風40の風向き及び風速を算出する。また、風向風速算出部52は、風向風速計32eでの測定結果に基づいて、飼育領域90eを流れる自然風40の風向き及び風速を算出する。
The wind direction and wind
送風機制御部51は、風向風速算出部52での算出結果に基づいて、人工風41と自然風40との合成風の風速が予め設定されている設定風速vになるように、送風機31a~31fの回転数を制御する。実施の形態4では、送風機制御部51は、送風機31a~31fを送風方向によって2つのグループに分けて制御を行う。具体的には、送風機制御部51は、送風方向が同じ送風機31a~31cをグループA、送風方向が同じ送風機31d~31fをグループBに分けて、グループ毎に制御を行う。送風機制御部51は、風向風速計32bでの測定結果に基づいて、グループAの送風機31a~31cの回転数の制御を行う。また、送風機制御部51は、風向風速計32eでの測定結果に基づいて、グループBの送風機31d~31fの回転数の制御を行う。
The
なお、その他の構成については実施の形態1と同様であるため、その説明を省略する。また、送風機制御部51が、風向風速計32bでの測定結果を用いてグループAの個々の送風機31a~31cを制御する方法、及び風向風速計32eでの測定結果を用いてグループBの個々の送風機31d~31fを制御する方法についても、実施の形態1と同様であるため、その説明を省略する。以下では、送風機制御部51がグループ毎に行う送風機31a~31fの制御の具体的な動作について説明する。
Note that the other configurations are the same as those in Embodiment 1, so the description thereof will be omitted. In addition, the
自然風40の風向きが図14に示す方向の場合、グループAでは自然風40の風向きと人工風41の風向きは同一となる。このため、送風機制御部51は、風向風速計32bでの測定結果に基づいて風向風速算出部52により算出された自然風40の風速が設定風速vよりも小さい場合、送風機31a~31cそれぞれによって送られる人工風41の風速が、設定風速vから自然風40の風速を引いた値になるように送風機31a~31cの回転数を制御する。これにより、飼育領域90a~90cにおいて、自然風40と人工風41との合成風が設定風速vとなるようにすることができる。
When the direction of the
また、グループBでは自然風40の風向きと人工風41の風向きは反対である。このため、送風機制御部51は、送風機31d~31fそれぞれによって送られる人工風41の風速が、風向風速計32eでの測定結果に基づいて風向風速算出部52により算出された自然風40の風速と設定風速vとの和になるように送風機31d~31fの回転数を制御する。これにより、飼育領域90d~90fにおいて、自然風40と人工風41との合成風が設定風速vとなるようにすることができる。
Further, in group B, the wind direction of the
実施の形態4の送風機制御システム10によれば、複数の飼育領域90が形成され複数の送風機31が設置される畜舎11において、送風機制御部51は、複数設置された送風機31のうち、送風方向が同じ送風機31でグループを形成し、グループ毎に送風機31の回転数を制御する。これにより、畜舎11内に設置される複数の送風機31の風向きが異なる場合でも、各飼育領域90において家畜21の暑熱ストレスを改善するために必要となる風速を確保することができ、家畜21に対して適切に風を送ることができる。
According to the
また、実施の形態4では、同一の送風方向の送風機31を複数有する1つのグループに対して1つの風向風速計32が設置されている。そして、送風機制御部51は、グループ内の1つの風向風速計32での測定結果に基づいて当該グループ内の複数の送風機31の回転数を制御している。これにより、送風機31それぞれに対して1つの風向風速計32を設置する場合と比較して、風向風速計32の数を減らすことができ、コストを抑制することができる。
Further, in the fourth embodiment, one wind direction and
なお、実施の形態4では、1つのグループに対して1つの風向風速計32を設置していたが、1つのグループに対して複数の風向風速計32が設置されていてもよい。
In the fourth embodiment, one wind direction and
また、実施の形態4では、実施の形態1のように、風向風速計32を畜舎11内において人工風41が当たる位置に設置していた。しかし、実施の形態3のように、風向風速計32を人工風41が当たらない位置に設置し、個々の送風機31に対して実施の形態3と同様の制御を行うようにしてもよい。
Furthermore, in the fourth embodiment, as in the first embodiment, the wind direction and
また、実施の形態4では、実施の形態1のように、風向風速計32を畜舎11内に設置していた。しかし、実施の形態2のように、風向風速計32の代わりに風速計33を畜舎11内において人工風41が当たる位置に設置し、個々の送風機31に対して実施の形態2と同様の制御を行うようにしてもよい。
Further, in the fourth embodiment, the wind direction and
また、実施の形態4では、各グループにそれぞれ風向風速計32を設置していたが、風向風速計32は全てのグループに設置されていなくてもよい。例えば、風向風速計32は、1つのグループのみに設置されていてもよいし、畜舎11内の天井の1箇所のみに設置されていてもよい。この場合であっても、1つの風向風速計32によって畜舎11内を流れる自然風40の風向き及び風速を測定することができれば、本実施の形態の制御は可能である。
Further, in the fourth embodiment, the wind direction and
実施の形態5.
実施の形態4では、グループ毎に1つの風向風速計32を設置していた。一方、実施の形態5では、複数の飼育領域90それぞれに風向風速計32を設置する。図15は、実施の形態5に係る送風機制御システム10の構成を示す模式図である。図15は、畜舎11を上方から見た平面図である。Embodiment 5.
In the fourth embodiment, one
図15に示すように、実施の形態5では、複数の飼育領域90a~90fにそれぞれ風向風速計32a~32fが設置される。風向風速計32a~32fはそれぞれ、送風機31a~31fによって送られる人工風41が当たる位置に設置される。風向風速計32a~32fはそれぞれ、送風機31a~31fによって送られる人工風41と自然風40との合成風の風向き及び風速を測定する。
As shown in FIG. 15, in the fifth embodiment, wind direction and
制御装置50は、送風機31a~31f及び風向風速計32a~32fとそれぞれ有線又は無線によって通信可能に接続されている。制御装置50には、風向風速計32a~32fでの測定結果が入力される。制御装置50は、風向風速計32a~32fでの測定結果に基づいて、送風機31a~31fの回転数を制御する。制御装置50は、実施の形態1と同様、送風機制御部51、風向風速算出部52及び記憶部53を備える。
The
風向風速算出部52は、風向風速計32a~32fでの測定結果に基づいて、飼育領域90a~90fをそれぞれ流れる自然風40の風向き及び風速を算出する。
The wind direction and wind
送風機制御部51は、風向風速算出部52での算出結果に基づいて、各飼育領域90a~90fにおいて人工風41と自然風40との合成風の風速が予め設定されている設定風速vになるように、送風機31a~31fの回転数をそれぞれ制御する。実施の形態5では、送風機制御部51は、飼育領域90a~90f毎に、送風機31a~31fの回転数を制御する。
The
なお、その他の構成については実施の形態4と同様であるため、その説明を省略する。また、送風機制御部51が、風向風速計32a~32fでの測定結果を用いて個々の送風機31a~31fを制御する方法については、実施の形態1と同様であるため、その説明を省略する。
Note that the other configurations are the same as those in
図16は、実施の形態5に係る送風機制御システム10において畜舎11内の自然風40の死角40aを示す模式図である。実施の形態5では、畜舎11の側壁13a,13bには開口部が形成されていない。このため、側壁13a,13bからは畜舎11内に自然風40が入ることができない。よって、図16に示すように、自然風40の風向きによっては、飼育領域90において自然風40が流れない領域又は風速が弱い領域が発生する。本実施の形態において、自然風40が流れない領域又は風速が弱い領域を自然風40の死角40aと称する。図16では、飼育領域90bの一部、飼育領域90cの全て、及び飼育領域90fの一部が、自然風40の死角40aとなっている例を示している。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a
実施の形態5の送風機制御システム10によれば、複数の飼育領域90が形成され飼育領域90毎に送風機31と風向風速計32とが設置される畜舎11において、送風機制御部51は飼育領域90に設置された風向風速計32での測定結果に基づいて当該飼育領域90に設置された送風機31の回転数を制御する。これにより、各飼育領域90において自然風40と人工風41との合成風の風速が設定風速vになるので、畜舎11内に自然風40の死角40aが発生した場合であっても、各飼育領域90において家畜21の暑熱ストレスを改善するために必要となる風速を確保することができ、家畜21に対して適切に風を送ることができる。
According to the
なお、実施の形態5では、各飼育領域90に1つの送風機31と1つの風向風速計32とが設置される例を説明したが、各飼育領域90に設置される送風機31及び風向風速計32の数は複数であってもよい。送風機31及び風向風速計32は、各飼育領域90にそれぞれ少なくとも1つ設置されていればよい。
In addition, in Embodiment 5, the example in which one
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能である。また、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the embodiments above are examples, and can be combined with other known techniques, or the embodiments can be combined with each other. Moreover, it is also possible to omit or change a part of the configuration without departing from the gist.
10 送風機制御システム、11 畜舎、12 床、13,13a~13d 側壁、14 天井、15 柵、16 開口部、17 通路、21 家畜、31,31a~31f 送風機、32,32a~32f 風向風速計、33 風速計、40 自然風、40a 死角、41 人工風、50 制御装置、51 送風機制御部、52 風向風速算出部、53 記憶部、90,90a~90f 飼育領域、501 プロセッサ、502 メモリ。 10 blower control system, 11 livestock barn, 12 floor, 13, 13a to 13d side wall, 14 ceiling, 15 fence, 16 opening, 17 aisle, 21 livestock, 31, 31a to 31f blower, 32, 32a to 32f wind direction and speed meter, 33 anemometer, 40 natural wind, 40a blind spot, 41 artificial wind, 50 control device, 51 blower control section, 52 wind direction and wind speed calculation section, 53 storage section, 90, 90a to 90f breeding area, 501 processor, 502 memory.
Claims (6)
前記畜舎の開口部から前記畜舎内に入る自然風と前記人工風との合成風の風向き及び風速を測定する測定部と、
前記測定部で測定された前記合成風の風向き及び風速と、前記送風機の現在の回転数から求められる前記人工風の風速と、前記送風機の送風方向から求められる前記人工風の風向きと、から、前記自然風の風向き及び風速を算出する算出部と、
前記算出部により算出された前記自然風の風向き及び風速に基づいて、前記測定部で測定される前記合成風の風速が予め設定されている設定風速になるように前記送風機の回転数を制御する制御部と、
を備えた送風機制御システム。 A blower that sends artificial air to livestock in a livestock barn;
a measurement unit that measures the wind direction and wind speed of a synthetic wind of the natural wind and the artificial wind that enters the livestock barn from the opening of the livestock barn;
From the wind direction and wind speed of the synthetic wind measured by the measurement unit, the wind speed of the artificial wind determined from the current rotation speed of the blower, and the wind direction of the artificial wind determined from the blowing direction of the blower, a calculation unit that calculates the wind direction and wind speed of the natural wind;
Based on the wind direction and wind speed of the natural wind calculated by the calculation unit, the rotation speed of the blower is controlled so that the wind speed of the synthetic wind measured by the measurement unit becomes a preset set wind speed. a control unit;
Blower control system with.
前記制御部は、複数設置された前記送風機のうち、送風方向が同じ前記送風機でグループを形成し、前記グループ毎に前記送風機の回転数を制御する請求項1から3のいずれか一項に記載の送風機制御システム。 A plurality of the blowers are installed in the livestock barn,
The control unit is configured to form a group of the blowers having the same blowing direction among the plurality of installed blowers, and to control the rotation speed of the blower for each group. Blower control system.
前記制御部は、前記グループ内の1つの前記測定部での測定結果に基づいて当該グループ内の複数の前記送風機の回転数を制御する請求項4に記載の送風機制御システム。 The measurement unit is installed one for each group,
The blower control system according to claim 4, wherein the control section controls the rotational speed of the plurality of blowers in the group based on a measurement result of one of the measuring sections in the group.
前記測定部は、複数の前記飼育領域にそれぞれ少なくとも1つ設置され、
前記制御部は、前記飼育領域に設置された前記測定部での測定結果に基づいて当該飼育領域に設置された前記送風機の回転数を制御する請求項1から3のいずれか一項に記載の送風機制御システム。 At least one blower is installed in each of the plurality of rearing areas in the livestock barn,
At least one measurement unit is installed in each of the plurality of rearing areas,
The controller according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls the rotation speed of the blower installed in the breeding area based on the measurement result of the measuring unit installed in the breeding area. Blower control system.
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