JP3062544B2 - 温 室 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光の集熱パネ
ルを使用する温室に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、趣味と実益を兼ねた余暇の利用法
の一つとして、各家庭で庭の一部を利用したり、郊外に
菜園用の土地を借りたりして、農作業を楽しむ人が増え
ている。かかる家庭菜園の楽しみの一つには、冬期に夏
の花を咲かせたり、無農薬の野菜を通年自給できるなど
にあるが、そのための手段としてビニールハウスなどに
よる簡易な温室を使用して、一定の温度の中で植物、農
作物を生育させることが多い。

【０００３】例えば、北海道などの寒冷地ではビニール
ハウスを使用しても冬期には所定の温度の中で農作物を
栽培することが困難である。営業用の温室栽培では温室
内の温度を一定に保持する手段として、化石燃料による
暖房を行っているところもあるが、かかる手段では燃料
や燃焼装置を必要とし、燃焼によるガスも発生して公害
の原因ともなり、家庭菜園などの小規模のものには取り
入れにくい。このように簡便な手段で冬期でも温室内を
一定の温度に保持でき、家庭菜園にも適用できる温室と
して確立されたものはなかった。

【０００４】一方、温室内を一定温度に保持する手段と
して太陽光から集熱する集熱パネルを温室の屋根などに
設置する方法も考えられるが、該集熱パネルを構成する
集熱板が太陽光を受けるようにすると、温室内への直射
日光の入射が妨げられ、植物の生育に必要な直射日光の
量が不足することになる。

【０００５】これに対して、出願人は先に特願平9-1596
94号として図10に示すような温室を提案し出願した。

【０００６】骨組材１ａとビニール等による透明膜また
は板による温室１は、太陽光の集熱装置４による加温手
段と、該集熱装置４に接続して温室内に温風を供給する
とともに温室の土中に蓄熱させる循環管による蓄熱循環
手段とを配設する。前記集熱装置４は、屋根２の南側傾
斜面に配設するもので、集熱パネル12を複数並列させて
屋根２の内側の温室１内に設置する。集熱パネル12のサ
イズは温室１の構造や規模などにより任意に決定し、不
必要時には取り外せるように設置する。

【０００７】かかる集熱装置４に接続して温室１内に温
風を供給するとともに温室の土中に蓄熱させる循環管に
よる蓄熱循環手段とを配設する。この蓄熱循環手段は、
集熱パネル12の排気口11に吸い込み口16が開口する集熱
管15と、該集熱管15に接続して温室内の側壁に沿って配
管される立ち下がり送風管17と、該立ち下がり送風管17
に接続して土中に埋設される下部水平管である土中管18
と、該土中管18に接続する土中からの立ち上がり送風管
19とで構成する。

【０００８】前記集熱管15は妻型の屋根２の頂部内側に
水平に配設されるもので、長さ方向で集熱パネル12の排
気口11の対応位置に吸い込み口16を形成した。排気口11
と吸い込み口16とは図示のように離間させてもよいが、
直接接続することもできる。

【０００９】立ち下がり送風管17はこの集熱管15の中央
下部に上端の開口を接続するもので、該立ち下がり送風
管17の中間の高さ位置より下方に別の吸い込み口30を開
口し、この吸い込み口30の下方に電動の送風ファン20を
取り付ける。

【００１０】蓄熱管としての土中管18は温室１内の畝21
と直交する方向で中央に１本の本管18ａを接続し、該本
管18ａの両側から畝21の間に位置するように畝21と平行
に複数の分岐管18ｂを接続した。この分岐管18ｂの端部
は温室１の側部に達する長さとする。

【００１１】立ち上がり送風管19は前記分岐管18ｂの端
部にそれぞれ設けられるもので、上端の吹き出し口25を
温室１内の下部に開口する。

【００１２】これら立ち下がり送風管17、土中管18、立
ち上がり送風管19はいずれもアルミニウムなどによる軽
金属を材質とするフレキシブル管を使用する。これによ
り、蓄熱管18と立ち上がり送風管19とは途中を上方に湾
曲させることで一体の管で形成でき、腐食も防げる。

【００１３】また、冬期における放熱防止用の断熱パネ
ル26を温室１の北側の屋根２と側壁に着脱自在に配設
し、また、夜間の放熱防止用の断熱パネル27、28を温室
１の側壁の高さ方向の中間位置よりも下方の部分や、温
室１内の空間の水平中間部などの適宜位置に着脱自在に
配設した。断熱パネル26〜28は材質としては発泡ウレタ
ン、発泡スチロールなどを使用する。図中29は前記水平
中間部に配設する断熱パネル28の係止部材を示す。

【００１４】次に作用について説明する。寒冷地などで
ビニール等による大気遮断だけでは温室１内の温度を所
定値に確保できない場合は、温度補正の手段として、集
熱パネル12を温室１の屋根２の内側に設置すれば、太陽
光が照射し、これが温められる。

【００１５】温室１内の空気は集熱パネル12の吸気口10
から入り、太陽熱で温められた空気は排気口11に至る。

【００１６】このようにして集熱パネル12内で加温され
て排気口11から排出された温かい空気は送風ファン20の
吸引力で吸い込み口16から集熱管15に吸い込まれ、該集
熱管15に接続されている立ち下がり送風管17内をさらに
流れて、地中に埋設されている土中管18に流れ、本管18
ａから分岐管18ｂへと流入する。排気口11と吸い込み口
16とを離間させた場合は、排気口11からの温風に温室１
内の空気を混合して採り入れることができる。

【００１７】分岐管18ｂ内に送られた温風の熱の一部は
周囲に放熱し土を温め、さらに他の一部は立ち上がり送
風管19に流れる。

【００１８】立ち上がり送風管19に流れた温風は、上端
の吹き出し口25から温風を温室１内に吹き出す。この立
ち上がり送風管19は温室１の側壁にそってほぼ均等な間
隔で複数本が配列されているから、温室１内の各部に均
等に温風が吹き出される。また、前記集熱パネル12を透
過する太陽光は直射日光として温室１内の植物などを照
射し、また温室１内を加温する。これにより、温室１内
の空気が所定温度以上に保持される。

【００１９】温室１内に吹き出された空気は集熱パネル
12の吸気口10から再び吸い込まれてここで温められ、排
気口11から集熱管15、立ち下がり送風管17、土中管18へ
と送られ、これを繰り返す。

【００２０】夜間や日照のない日でも、土中への放熱に
より管周囲の土が温められ、土に熱が蓄熱されてこれが
特に冬期において寒冷地での土の凍結を防止する。

【００２１】さらに、夜間や日照のない日には、断熱パ
ネル27で温室の下方部分の側壁を覆うとともに、温室１
内の空間の中間位置に断熱パネル28を配設して温室１内
を上下に二分し、植物の生育している下方の部分だけに
閉鎖された狭い空間を形成し、吸い込み口30から吸い込
まれ、吹き出し口25から吹き出される循環温風でこの狭
い空間だけを効率よく保温する。

【００２２】また、冬期には温室１の北側の全体を断熱
パネル26で覆うことで、日照のない北側での放熱を防止
できる。かかる断熱パネル26〜28の設置は、これを立て
かけたり、置くだけでよい。

【００２３】立ち下がり送風管17は、上部にさらに吸い
込み管33を接続するもので、この吸い込み管33は温室１
内の屋根２の下側で最上部に水平に配設され、上面と端
部に吸い込み口34を設けた。

【００２４】そして、日照のあるときに集熱パネル12で
温められた空気を集熱管15から立ち下がり送風管17に送
り、土中管18、立ち上がり送風管19を介して吹き出し口
25から温室１内に吹き出し、温室１内の温度を所定値以
上に保持する。

【００２５】温室１内の空気は吸い込み管33の吸い込み
口34から吸い込まれ、集熱管15からの温風と一緒になっ
て再び吹き出し口25から温室１内に吹き出される。これ
により集熱パネル12の側から新鮮な外気が適宜量取り込
まれ、換気が行える。

【００２６】夜間は第１実施形態と同様にして断熱パネ
ル27で温室１の側壁の下半分を覆い、保温を必要とする
空間を狭くし、吹き出し口25から吹き出した空気は途中
の吸い込み口30からのみ吸い込む。

【００２７】これにより、温風が循環する空間が温室１
内の下半分だけとなり、夜間や日照のない日は土中管18
による土中の蓄熱を使用しての温度保持が可能となる。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
のごとき、寒冷地で冬期において、家庭菜園でも、簡単
な設備で、低コストで内部を一定の温度に保持でき、冬
期における農作物の栽培を可能にできて通年にわたって
家庭菜園を楽しむことができ、しかも太陽光の直射日光
の入射を妨げることがなく、植物の生育に必要な直射日
光も確保できる温室に改良を加え、土中に酸素を供給し
て光合成を活性化し、さらに、散水設備も本体に組込む
ことで装置の簡素化を実現できる温室を提供することに
ある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、上下に間隔を存して対向する２枚の透光板の
間の空間に波板で構成した多数の集熱板を間隔を存して
斜めにルーバー状に並列させてなり、上下の透光板間の
周囲に枠体を取り付けてルーバーの周囲を覆った加温手
段としての集熱パネルを温室の屋根に設置し、蓄熱循環
手段として循環管の吸い込み口を前記集熱パネルの排気
口に開口し、該循環管の途中を立ち下がり送風管として
立ち下げ、さらにその先端を排水用網管を使用した土中
管として土中に配設し、その内部に管壁に孔を設けた給
水管を配設し、該土中管に連続する土中からの立ち上が
り送風管の上端の吹き出し口を温室内の下部に開口し、
前記循環管の立ち下がり送風管の途中に送風ファンを設
たこと、および、排水用網管は、土中管のうち分岐管部
分とすることを要旨とするものである。

【００３０】請求項１記載の本発明によれば、寒冷地な
どでビニール等による大気遮断だけでは温室１内の温度
を所定値に確保できない場合は、温度補正の手段として
集熱パネルを温室の屋根の内側に設置してあるので、太
陽光が照射し、これが温められ、温室内の空気は集熱パ
ネルの吸気口から入り、太陽熱で温められた空気は排気
口に至る。

【００３１】このようにして集熱パネル内で加温されて
排気口から排出された温かい空気は送風ファンの吸引力
で吸い込み口から循環管の一部を構成する集熱管に吸い
込まれ、該集熱管に接続されている立ち下がり送風管内
をさらに流れて、地中に埋設されている土中管に流れ、
本管から分岐管へと流入する。

【００３２】分岐管内に送られた温風は一部は網管の網
の目から土中へ吹き出され、周囲の土を加温してここに
蓄熱され、さらに他の一部は立ち上がり送風管に流れ
る。

【００３３】土中管に排水用網管を使用したので循環管
のうち、土中管を温風が通過するときにその一部は網の
目から土中へと吹き出され、土中に酸素を供給する。そ
の結果、植物の光合成が促進される。また、給水管の孔
から外へ出る水は土中管の網の目から土中に滲み出して
均等に土中給水（散水）が行われ、通常温室栽培では散
水設備とその維持に大きな費用が掛かるが、かかる従来
の散水法に比べ、散水効率がよく、設備費用が小額に長
持ちする。

【００３４】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、土中管のうち分岐管部分のみが排水用網管
で、本管部分は通常の管なので、分岐管部分に至るまで
は温風は外へ洩れず、ロスの少ない送風が可能となる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の温室の１実施
形態を示す縦断正面図、図２は同上屋根部分の平面図、
図３は同上土中部分の平面図で、前記従来例を示す図10
と同一構成要素には同一参照符号を付したものである。

【００３６】本実施形態は温室１は軽量鉄骨による骨組
材１ａとポリカーボネイトによる透光板３，５，６とで
構成するもので、壁部の壁板および屋根２の屋根板もこ
の透明板による。

【００３７】前記屋根２に集熱装置４となる集熱パネル
12を組込むが、図６〜図９に示すようにこの集熱パネル
12は上下に間隔を存して対向する２枚の透光板５，６の
間の空間に多数の集熱板７を間隔を存して斜めにルーバ
ー状に並列させてなるもので、２枚の透光板のうち、少
なくとも太陽光の入射側に配置される透光板５について
はこれを波板で形成し、他方の透光板６は平板で構成し
て、集熱板７の上端を波板の谷部に当接させる。

【００３８】集熱板７も波板で構成し、枠体７ａを両端
に取り付け、波板の波の方向が前記透光板５の波板の波
の方向と直交するように配置し、集熱板７の下端は枠体
７ａが下側の透光板６と接するようにした。

【００３９】これにより、集熱板７の上端の部分では波
板で構成する透光板５の山部の内部に空気流通路８とな
る隘路が、また、集熱板７の下端の部分には枠体７ａが
透光板６と接することで、波板で形成した集熱板７が透
光板６と僅かに離間し集熱板７の山部との間に別の空気
流通路９となる隘路が形成される。

【００４０】また、複数の集熱板７を並列させる場合の
間隔は図６に示すように太陽の直射日光が集熱板７に当
たらないで対向する透光板５，６を太陽光が直接透過可
能な隙間13が形成されるように決定する。

【００４１】そして、上下の透光板５，６間の周囲に枠
体12ａを取り付けてルーバーの周囲を覆い、集熱パネル
12を構成し、該集熱パネル12の設置状態での下側の枠体
12ａと下側の透光板６との間に隙間を設けてこれを吸気
口10とし、上側の枠体12ａと下側の透光板６との間に隙
間を設けてこれを排気口11に形成した。前記空気流通路
８，９のうち、上側の空気流通路８は集熱板７の上面か
ら上側の透光板５の下面にそって波形に形成されるもの
となり、下側の空気流通路９は集熱板７の下端と下側の
透光板６との間にほぼ直線状に形成されるものとなる。

【００４２】図中14は適宜間隔で設けた置き土台のコン
クリートブロックを示す。また、温室１の側壁の下方延
長線上の土中に断熱パネル36を埋設する。

【００４３】このような形状のビニールハウスによる温
室１において、太陽光の集熱装置４による加温手段と、
該集熱装置４に接続して温室内に温風を供給するととも
に温室の土中に蓄熱させる循環管による蓄熱循環手段と
を配設する。前記集熱装置４は、屋根２の南側傾斜面に
配設するもので、集熱パネル12を複数並列させて屋根２
の内側の温室１内に設置する。なお、集熱パネル12は屋
根板とは別個に設け、不必要時には取り外せるように設
置するようにしてもよい。

【００４４】かかる集熱装置４に接続して温室１内に温
風を供給するとともに温室の土中に蓄熱させる循環管に
よる蓄熱循環手段とを配設する。この蓄熱循環手段は、
集熱パネル12の排気口11に吸い込み口16が開口する集熱
管15と、該集熱管15に接続して温室内の側壁に沿って配
管される立ち下がり送風管17と、該立ち下がり送風管17
に接続して土中に埋設される下部水平管である土中管18
と、該土中管18に連通する土中からの立ち上がり送風管
19とで構成する。

【００４５】前記集熱管15は妻型の屋根２の頂部内側に
水平に配設されるもので、長さ方向で集熱パネル12の排
気口11の対応位置に吸い込み口16を形成した。排気口11
と吸い込み口16とは図示のように離間させてもよいが、
直接接続することもできる。

【００４６】立ち下がり送風管17はこの集熱管15の中央
下部に上端の開口を接続するもので、該立ち下がり送風
管17の中間の高さ位置に第１のダンパーボックス40ａ、
電動の送風ファン20のファン収納ボックス40ｂ、第２の
ダンパーボックス40ｃを集合させたハンドリングボック
スを設け、温室１の中間部に配設する下部送風ダクト38
をこの第１のダンパーボックス40ａに接続した。該下部
送風ダクト38の端部は吸い込み口30として温室１内に開
口し、下部送風ダクト38の上面位置に設ける中間保温被
覆板39で温室１を上下に区画する。

【００４７】土中管18は温室１内の畝21と直交する方向
で中央に１本の本管18ａを前記立ち下がり送風管17に接
続し、該本管18ａの両側から畝21の間に位置するように
畝21と平行に複数の分岐管18ｂを接続した。この分岐管
18ｂの端部は温室１の側部に達する長さとする。

【００４８】そして、この分岐管18ｂは図４、図５に示
すように排水用網管を使用し、その内部に管壁に多数の
孔41ａを設けた給水管41を配設した。

【００４９】なお、他の実施形態として前記本管18ａも
排水用網管としてもよい。立ち上がり送風管19は前記分
岐管18ｂの端部にそれぞれ設けられるもので、上端の吹
き出し口25を温室１内の下部に開口する。

【００５０】寒冷地などで透光板３，５，６による大気
遮断だけでは温室１内の温度を所定値に確保できない場
合は、温度補正の手段として、集熱パネル12を温室１の
屋根２の内側に設置すれば、該集熱パネル12の透光板５
を透過して集熱板７を太陽光が照射し、これが温められ
る。

【００５１】温室１内の空気は集熱パネル12の吸気口10
から透光板５，６の間の空間に入り、集熱板７からの熱
で温められた空気は該集熱板７にそって上昇し、上側の
透光板５との間の隘路に流れ、集熱板７の上面と透光板
５との間に形成される空気流通路８を通り、排気口11に
至る。

【００５２】集熱板７の上面方向に流れなかった空気
は、集熱板７の下方と下側の透光板６との間に形成され
る空気流通路９を通り、この間に加温されて排気口11に
至る。

【００５３】このようにして集熱パネル12内で加温され
て排気口11から排出された温かい空気は送風ファン20の
吸引力で吸い込み口16から集熱管15に吸い込まれ、該集
熱管15に接続されている立ち下がり送風管17内をさらに
流れて、地中に埋設されている土中管18に流れ、本管18
ａから分岐管18ｂへと流入する。

【００５４】分岐管18ｂ内に送られた温風は一部は網管
の網の目から土中へ吹き出され、周囲の土を加温してこ
こに蓄熱され、さらに他の一部は立ち上がり送風管19に
流れる。

【００５５】立ち上がり送風管19に流れた温風は、上端
の吹き出し口25から温風を温室１内に吹き出す。この立
ち下がり送風管19は温室１の側壁にそってほぼ均等な間
隔で複数本が配列されているから、温室１内の各部に均
等に温風が吹き出される。また、前記集熱パネル12の集
熱板７の間の隙間13を通って透光板６を透過する太陽光
は直射日光として温室１内の植物などを照射し、また温
室１内を加温する。これにより、温室１内の空気が所定
温度以上に保持される。

【００５６】温室１内に吹き出された空気は集熱パネル
12の吸気口10から再び吸い込まれてここで温められ、排
気口11から集熱管15、立ち下がり送風管17、土中管18へ
と送られ、これを繰り返す。

【００５７】夜間や日照のない日でも、土中管18からの
放熱が周囲の土に蓄熱され、温室１の温度低下を防ぐ。
この場合、分岐管18ｂは畝21に沿って配列されているか
ら、温室１内の各部をほぼ均等に加温できる。また、土
中管18から土中への放熱により管周囲の土を温め、特に
冬期において寒冷地での土の凍結を防止する。

【００５８】さらに、夜間や日照のない日には、中間保
温被覆板39で温室の下方部分を区画して温室１内を上下
に二分し、植物の生育している下方の部分だけに閉鎖さ
れた狭い空間を形成し、吸い込み口30から吸い込まれ、
吹き出し口25から吹き出される循環温風でこの狭い空間
だけを効率よく保温する。

【００５９】そして、日照のあるときに集熱パネル12で
温められた空気を集熱管15から立ち下がり送風管17に送
り、土中管18、立ち上がり送風管19を介して吹き出し口
25から温室１内に吹き出し、温室１内の温度を所定値以
上に保持する。

【００６０】これにより、温風が循環する空間が温室１
内の下半分だけとなり、夜間や日照のない日は土中管18
による土中の蓄熱を使用しての温度保持が可能となる。

【００６１】また、土中給水（散水）が必要な場合は、
給水管41に通水し、孔41ａから外へ出る水は土中管18の
網の目から土中に滲み出して均等に土中給水（散水）が
行われる。

【００６２】なお、前記ファン収納ボックス40ｂに放熱
コイルを配設し、これをメタンガスボイラー42に接続し
て夜間や日照のない日での熱源としてもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように本発明の温室は、寒冷
地で冬期において、家庭菜園でも、簡単な装置で、太陽
光を効果的に利用して低コストで内部を一定の温度に保
持でき、冬期における農作物の栽培を可能にできて通年
にわたって家庭菜園を楽しむことができ、しかも太陽光
の直射日光の入射を妨げることがなく、集熱できるから
植物の生育に必要な直射日光も確保できるものである。

【００６４】しかも、土中に酸素を供給して光合成を活
性化し、さらに、散水設備も本体に組込むことで装置の
簡素化を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温室の１実施形態を示す縦断正面図で
ある。

【図２】本発明の温室の１実施形態を示す屋根部分の平
面図である。

【図３】本発明の温室の１実施形態を示す土中部分の平
面図である。

【図４】本発明の温室の１実施形態を示す土中部分の拡
大平面図である。

【図５】本発明の温室の１実施形態を示す土中部分の要
部に縦断側面図である。

【図６】集熱パネルの底面図である。

【図７】集熱パネルの平面図である。

【図８】集熱パネルの端部の縦断側面図である。

【図９】集熱パネルの中央部の縦断側面図である。

【図１０】従来例を示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１…温室 １ａ…骨組材 ２…屋根 ３…透光板 ４…集熱装置 ５，６…透光板 ７…集熱板 ７ａ…枠体 ８，９…空気流通路 10…吸気口 11…排気口 12…集熱パネル 12ａ…枠体 13…隙間 14…コンクリートブ
ロック 15…集熱管 16…吸い込み口 17…立ち下がり送風管 18…土中管 18ａ…本管 18ｂ…分岐管 19…立ち上がり送風管 20…送風ファン 21…畝 25…吹き出し口 26〜28…断熱パネル 29…係止部材 30…吸い込み口 33…吸い込み管 34…吸い込み口 36…断熱パネル 38…下部送風ダクト 39…中間保温被覆板 40ａ…第１のダンパーボックス 40ｂ…ファン収納ボ
ックス 40ｃ…第２のダンパーボックス 41…給水管 41ａ…孔 42…ボイラー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下に間隔を存して対向する２枚の透光
   板の間の空間に波板で構成した多数の集熱板を間隔を存
   して斜めにルーバー状に並列させてなり、上下の透光板
   間の周囲に枠体を取り付けてルーバーの周囲を覆った加
   温手段としての集熱パネルを温室の屋根に設置し、蓄熱
   循環手段として循環管の吸い込み口を前記集熱パネルの
   排気口に開口し、該循環管の途中を立ち下がり送風管と
   して立ち下げ、さらにその先端を排水用網管を使用した
   土中管として土中に配設し、その内部に管壁に孔を設け
   た給水管を配設し、該土中管に連続する土中からの立ち
   上がり送風管の上端の吹き出し口を温室内の下部に開口
   し、前記循環管の立ち下がり送風管の途中に送風ファン
   を設けたことを特徴とする温室。
2. 【請求項２】 排水用網管は、土中管のうち分岐管部分
   とする請求項１記載の温室。