(57)【要約】【課題】低廉な建設コスト且つ簡素な工程で建設できる屋内に設置するための物栽培用のハウスを提供する。【解決手段】本発明に係る植物栽培用のハウスは、屋内に設置する植物栽培用のハウスであって、ハウスの骨格となる柱状部材間に設けられた内外２層の壁面・天井面シートと、内外２層の壁面・天井面シート間に設けられた断熱材とを備えたものである。さらに、上記ハウスの骨格となる柱状部材の表面に、上記内外２層の壁面・天井面シートを固定する固定手段を有することを特徴とするものである。【選択図】図１
2020010617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内に設置する植物栽培用のハウスであって、
当該ハウスの骨格となる柱状部材間に設けられた内外２層の壁面・天井面シートと、
当該内外２層の壁面・天井面シート間に設けられた断熱材と、
を備えた植物栽培用のハウス。
【請求項２】
上記ハウスの骨格となる柱状部材の表面に、上記内外２層の壁面・天井面シートを固定する固定手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の植物栽培用のハウス。
【請求項３】
上記固定手段は、上記ハウスの骨格となる柱状部材の表面に設けられた凹凸である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の植物栽培用のハウス。
【請求項４】
床下に空間を有する屋内に設置する植物栽培用のハウスであって、
植物が光合成を行うための人工光源と、
上記床下の空間の空気を上記植物栽培用のハウスに取り込むための強制吸気手段と、
上記植物栽培用のハウスから外部に空気を排気するための排気口と
を備えた
ことを特徴とする植物栽培用のハウス。
【請求項５】
上記強制吸気手段は上記床下の空間の空気を上記植物栽培用のハウスの床面近傍に導入し、
上記排気口は上記植物栽培用のハウスの天井近傍に設けられる
ことを特徴とする請求項４に記載の植物栽培用のハウス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物栽培用のハウスに関するものであり、特に、屋内に設置する植物栽培用のハウスに関するものである。また、特に、水耕栽培に適した植物栽培用のハウスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今の人口減少、老齢化、都市部への人口集中といった社会事情のもと、特に地方において、廃校や箱物施設の再利用の試みが進んでいる。再利用の方策の一つとして、植物工場等の植物の栽培がある。
例えば、廃校となった学校の体育館や教室を利用して、屋内で植物を栽培する際には、土壌が不要な水耕栽培が有力な選択肢である。気候変動に影響されにくく、また、多段にプランターを配置する等により、狭い屋内でも高効率な収穫が可能であるといった利点がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
一方で、太陽光の代替となる人工光源が必要であったり、植物の生育に適した環境になるように温度等を管理するための空調が必要であったりするため、大きなエネルギー費用がランニング経費として必要になる。また、植物からの大量の蒸散により、天井や壁面に結露が生じやすく、細菌や害虫の発生要因となる等の課題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０９２９２８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
植物工場のように、屋内の栽培においては、人工光源を使用することで上昇した温度を低下するために冷房が必要となるので、温度等の環境条件を管理するための空調が設けられている。あるいは、植物からの蒸散による湿度上昇を抑制するためにも空調が必要となる。また、天井や壁面への結露を防止するために、天井面や壁面内に断熱材を設けている。
【０００６】
しかし、例えば、廃校の体育館を再利用する場合、広大な容積を有する体育館全体を空調で管理することは、不経済であり、現実的ではない。そこで、体育館等の屋内に植物栽培用のハウスを建設し、その中で空調による環境条件管理を行うことが必要となるが、高価な建築費用を掛けてハウスを作ることは、廃校等の再利用による初期経費の削減という観点と整合しない。
【０００７】
本発明は、上記のような諸課題を解決するためになされたものであり、簡易な工法で廉価に建築可能であり、あるいは、体育館等の特別な構造を利用して空調費用を抑制できる植物栽培用のハウスを提供するものである。特に、水耕栽培に適した植物栽培用のハウスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る植物栽培用のハウスは、
屋内に設置するものであって、
当該ハウスの骨格となる柱状部材間に設けられた内外２層の壁面・天井面シートと、
当該内外２層の壁面・天井面シート間に設けられた断熱材と、
を備えたものである。
【０００９】
本発明に係る植物栽培用のハウスは、
上記ハウスの骨格となる柱状部材の表面に、上記内外２層の壁面・天井面シートを固定する固定手段を有することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る植物栽培用のハウスは、
上記固定手段が上記ハウスの骨格となる柱状部材の表面に設けられた凹凸である
ことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に係る植物栽培用のハウスは、
床下に空間を有する屋内に設置するものであって、
植物が光合成を行うための人工光源と、
上記床下の空間の空気を上記植物栽培用のハウスに取り込むための強制吸気手段と、
上記植物栽培用のハウスから外部に空気を排気するための排気口と
を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明に係る植物栽培用のハウスは、
上記強制吸気手段が上記床下の空間の空気を上記植物栽培用のハウスの床面近傍に導入し、
上記排気口が上記植物栽培用のハウスの天井近傍に設けられることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、骨格となる柱状部材間に設けられた内外２層の壁面・天井面シートと、それら内外２層の壁面・天井面シート間に設けられた断熱材とで基本的に構成される簡素な構造であるため、建設費用を極力抑えることが可能である。また、この基本構成は、骨格となる柱状部材間ごとに別々に設けることが可能であり、例えば２ｍ四方程度の小さな領域が基本構成となる。したがって、特別な機械を使用することなく、大人一人でも容易に構築あるいは解体ができる。そして、例えば、壁面・天井面シートが破損した場合等においては、２ｍｍ四方程度の基本構成だけを修復すれば良く、メンテナンス性も高い。
特に、支柱の１つの面に固定手段である凹部を複数設けることで、壁面・天井面シートを１枚ずつ独立に脱着したり、内外２層の壁面・天井面シート間の距離を変更し、断熱材の厚さを変える等、フレキシブルな壁面構成を行うことができる。
【００１４】
また、壁面・天井面シートはビニール等の樹脂製シートで良く、汚れた際にも、簡単に汚れを拭き取ることができる。あるいは、防菌、防カビ等の表面加工も容易であり、衛生的でもある。
【００１５】
簡素な構造でありながら、断熱材を２層のシート内に設けているため、天井面や壁面への結露を防止できる。特に屋内へ設置するハウスであるため、屋外に比べてハウスの周囲温度は高く、冬季でも結露を防止するのに十分な断熱構造である。また、風雨に晒されることが無いので、簡素な構造であっても強度的に充分である。
【００１６】
そして、ハウスの骨格となる柱状部材の表面に、凹凸等のシート固定手段を設けたので、壁面・天井面シートの固定あるいは取り外しが極めて容易に行うことができる。
【００１７】
床下に空間を有する体育館等の屋内にハウスを設置する場合には、床下空間の空気を強制的にハウス内に取り込み、ハウスの温度を低下させることで空調費用を削減できる。また、ハウス内に空気の循環を作り出すことで、植物の生育にも良好な効果をもたらすことができる。例えば、適度な空気の流れは、植物の生育に好影響であることが知られている。
そして、空気の循環は、体育館等の大きな空間とハウス内との循環であるため、ハウス内に発生した空中浮遊細菌等をハウス外に追いだし、ハウス内の細菌量を低減できる。ハウス内は、外部に比べて高温多湿であり、有機物も豊富にあるため、細菌が発生しやすい。このハウス内の細菌を減少させることで、植物の生育に好影響を生じ、衛生的にも良い環境が得られる。
【００１８】
さらに、強制吸気手段が床下の空間の空気を植物栽培用のハウスの床面近傍に導入し、排気口が植物栽培用のハウスの天井近傍に設けられることによって、ハウス内に上昇流を作り出すことができる。水耕栽培においては、面積効率を上げるために３段あるいは４段と高さ方向にプランターを積み上げることが普通である。この際に問題となるのが二酸化炭素濃度の不均一である。二酸化炭素は空気よりも重いため、床付近に溜まり、高段のプランター付近では、良好な光合成を行うために必要な二酸化炭素濃度を確保できない。しかし、ハウス内に上昇流を作り出すことで、二酸化炭素の高さ方向での濃度を均一化し、それにより、植物の生育不均一を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１に係る植物栽培用のハウスに使用する支柱の（ａ）側面図と（ｂ）上面／底面図である。
【図２】実施の形態１に係る植物栽培用のハウスに使用する４本の支柱を連結した模式図である。
【図３】実施の形態１に係る植物栽培用のハウスに使用する連結された支柱にシート壁を取り付ける際の模式図である。
【図４】実施の形態１に係る植物栽培用のハウスに使用する連結された支柱にシート壁を取り付ける際の模式図である。
【図５】実施の形態１に係る植物栽培用のハウスに使用する壁面構造を構築する方法を説明するための図である。。
【図６】実施の形態１に係る植物栽培用のハウスに使用する壁面構造を構築する方法を説明するための図である。
【図７】実施の形態１に係る植物栽培用のハウスに使用する壁面構造を構築する方法を説明するための図である。
【図８】実施の形態１に係る植物栽培用のハウスの壁面を完成した際の模式図である。
【図９】実施の形態１に係る植物栽培用のハウスに使用する壁面構造を構築する方法を説明するための図である。
【図１０】実施の形態２に係る植物栽培用のハウスの構造を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る植物栽培用のハウスの構成や使用方法等に関して、以下において、図面を用いて説明する。なお、以下の説明は本発明に関する良好な一例を開示するものであり、本発明が当該実施の形態に限定されるものではない。なお、本発明は、廃校や箱物施設の再利用を考慮したものであり、例えば、体育館等の屋内に適した植物栽培用のハウスに関するものである。特に、水耕栽培に適した植物栽培用のハウスに関するものである。
【００２１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る植物栽培用のハウスに使用する柱状部材である支柱１の（ａ）側面図と（ｂ）上面／底面図である。この支柱１が複数本組み合わされて、植物栽培用のハウスの骨格を成している。例えば、ほぼ立方体のハウスであれば、立方体の各辺に支柱１に配置した骨格になる。すなわち、１２本の支柱１により形成できる。
【００２２】
支柱１は長さが２ｍ程度で、断面が６ｃｍ角程度の柱である。４側面は図１（ａ）に示す形状であり、上面および底面は図１（ｂ）に示す形状である。各側面には、２本の溝である凹部２が長手方向に形成されている。この凹部２は、後述する壁面・天井面シート６を支柱１で構成した骨格に着脱可能に固定するための固定手段である。
また、各側面の上端および下端近傍には貫通穴３が設けられている。貫通穴３の上下位置は、隣接する側面で重ならないようにわずかに上下して設けられている。上面および底面には雌ねじ４が切られ、他の支柱１の貫通穴３にボルトを通して、上面および底面に設けられた雌ねじ４に捻じ込むことで、２本の支柱１を互いに直角に固定することができる。なお、２本の支柱の固定手段はこの方法に限らず、嵌合や、嵌合とねじ止めを組み合わせたもの、あるいは様々な接合手段によって固定しても良い。
【００２３】
図２は、４本のボルト５を用いて、４本の支柱１を四角形に連結した状態である。
図３は、この連結した支柱１の枠組みに、壁面・天井面シート６を乗せた際の図である。７は、壁面・天井面シート６を支柱１に固定するためのシート固定具であり、ゴムやエストラマ―等の弾力性のある素材であることが望ましい。図４に示すように、シート固定具７は、凹部２にピッタリと嵌め込むことが可能であり、シート固定具７と凹部２の間に壁面・天井面シート６が挟まることで、連結した支柱１の枠組みに、壁面・天井面シート６が固定される。
【００２４】
図５から図７は、内外２層の壁面・天井面シート６の間に断熱材８を設ける際の手順を示している。例えば、２本の支柱１間に壁面・天井面シート６を固定する（図５）。固定方法は上述した通りである。次に、断熱材８を配置する（図６）。そして、図７に示すように、もう１枚の壁面・天井面シート６を設け、断熱材８を挟み込む。このようにして、壁面や天井面に断熱材８を挟み込んだ壁あるいは天井を設けることができる。
【００２５】
図８は、４本の支柱１に、上記のような工程で壁を構成したものである。
このように、ハウスの骨格となる柱状部材である支柱１間に設けられた内外２層の壁面・天井面シート６と、当該内外２層の壁面・天井面シート６間に設けられた断熱材８とを設けることができ、簡素な構造および工程で植物栽培用のハウスを建設することが可能である。
【００２６】
図９は、支柱１を列状に３本並べ、それら支柱１間に壁面・天井面シート６を２枚設置する場合を示している。このように、支柱１の１つの面に固定手段である凹部２を２つ設けると、壁面・天井面シート６を１枚ずつ独立して設置し、あるいは取り去ることができるので、壁面・天井面シート６の張替え等のメンテナンスが容易となる。
【００２７】
＜実施の形態１のまとめ＞
以上のように、骨格となる柱状部材間に設けられた内外２層の壁面・天井面シートと、それら内外２層の壁面・天井面シート間に設けられた断熱材とで基本的に構成される簡素な構造であるため、建設費用を極力抑えることが可能である。また、この基本構成は、骨格となる柱状部材間ごとに別々に設けることが可能であり、例えば２ｍ四方程度の小さな領域が基本構成となる。したがって、特別な機械を使用することなく、大人一人でも容易に構築あるいは解体ができる。そして、例えば、壁面・天井面シートが破損した場合等においては、２ｍｍ四方程度の基本構成だけを修復すれば良く、メンテナンス性も高い。
特に、支柱の１つの面に固定手段である凹部を複数設けることで、壁面・天井面シートを１枚ずつ独立に脱着したり、内外２層の壁面・天井面シート間の距離を変更し、断熱材の厚さを変える等、フレキシブルな壁面構成を行うことができる。
【００２８】
また、壁面・天井面シートはビニール等の樹脂製シートで良く、汚れた際にも、簡単に汚れを拭き取ることができる。あるいは、防菌、防カビ等の表面加工も容易であり、衛生的でもある。
【００２９】
簡素な構造でありながら、断熱材を２層のシート内に設けているため、天井面や壁面への結露を防止できる。特に屋内へ設置するハウスであるため、屋外に比べてハウスの周囲温度は高く、冬季でも結露を防止するのに十分な断熱構造である。また、風雨に晒されることが無いので、簡素な構造であっても強度的に充分である。
【００３０】
そして、ハウスの骨格となる柱状部材の表面に、凹凸等のシート固定手段を設けたので、壁面・天井面シートの固定あるいは取り外しが極めて容易に行うことができる。
【００３１】
植物の蒸散量は非常に多く、植物栽培用のハウスの天井や壁面は結露し、細菌や害虫の発生要因となる。衛生的にも、直物の良好な生育を阻害するという観点からも問題である。そのため、結露を抑制するために、ハウスを断熱構造にすることは重要であるが、建築コストの観点から、低廉な構造、簡素な工法が望まれていた。本実施の形態１に係るハウスは、このような課題を克服するものであり、屋内用の、特に植物栽培用のハウスとして適したものである。
【００３２】
なお、上記の構造でも、断熱されていない支柱１は結露しやすい。しかし、支柱１は全体の容積から比べるとわずかであり、あまり大きな問題にはならない。あるいは、支柱１への結露も抑制するために、支柱１を発泡プラスティックで覆うことで断熱構造にしても良い。支柱１の表面を撥水加工して、結露を防止しても良い。
【００３３】
実施の形態２
図９は、実施の形態２に係る植物栽培用のハウスの構造を説明するための模式図である。
建築物１０は、例えば、廃校となった学校の体育館であり、床面１０ａの下に空間１０ｂを有している。植物栽培用のハウス１１は、床面１０ａ上に設置される。例えば、実施の形態１で述べたようなハウスである。
【００３４】
通常は、床下空間１０ｂの温度は、床面１０ａ上の温度よりも低くなっている。この床下空間１０ｂの冷気をポンプＰにより強制的に植物栽培用のハウス１１内に吸気する。この冷気を導入する箇所はどこでも良いが、図９に示すように、植物栽培用のハウス１１の床面近傍に導入し、排気口１１ｂを上記植物栽培用のハウス１１の天井面あるいは天井近傍にに設けることが良好な一例である。このようにすることで、矢印のような上昇気流を植物栽培用のハウス１１内に生じさせることができる。この上昇気流は、植物に対して適度な風となり、良好な生育を促すことができる。また、二酸化炭素の高さ方向での濃度を均一化することも可能である。
【００３５】
冷気の導入口としては、植物栽培用のハウス１１の天井近傍に設けることも一案である。天井は最も結露が生じやすいであり、結露を生じにくくするためである。ただし、植物栽培用のハウス１１が実施の形態１で述べたような断熱材を設けたハウスであれば、そもそも結露は生じにくく、その場合には、上昇気流を生み出す前述の構成が良い。
【００３６】
＜実施の形態２のまとめ＞
床下に空間を有する体育館等の屋内にハウスを設置する場合には、床下空間の空気を強制的にハウス内に取り込み、ハウスの温度を低下させることで空調費用を削減できる。
また、ハウス内に空気の循環を作り出すことで、植物の生育にも良好な効果をもたらすことができる。例えば、適度な空気の流れは、植物の生育に好影響であることが知られている。
そして、空気の循環は、体育館等の大きな空間とハウス内との循環であるため、ハウス内に発生した空中浮遊細菌等をハウス外に追いだし、ハウス内の細菌量を低減できる。ハウス内は、外部に比べて高温多湿であり、有機物も豊富にあるため、細菌が発生しやすい。このハウス内の細菌を減少させることで、植物の生育に好影響を生じ、衛生的にも良い環境が得られる。
【００３７】
さらに、強制吸気手段が床下の空間の空気を植物栽培用のハウスの床面近傍に導入し、排気口が植物栽培用のハウスの天井近傍に設けられることによって、ハウス内に上昇流を作り出すことができる。水耕栽培においては、面積効率を上げるために３段あるいは４段と高さ方向にプランターを積み上げることが普通である。この際に問題となるのが二酸化炭素濃度の不均一である。二酸化炭素は空気よりも重いため、床付近に溜まり、高段のプランター付近では、良好な光合成を行うために必要な二酸化炭素濃度を確保できない。しかし、ハウス内に上昇流を作り出すことで、二酸化炭素の高さ方向での濃度を均一化し、それにより、植物の生育不均一を抑制できる。
【符号の説明】
【００３８】
１  支柱（柱状部材）
２  凹部（固定手段）
３  貫通穴
４  雌ねじ
５  ボルト
６  壁面・天井面シート
７  シート固定具
８  断熱材
１０  建築物
１０ａ  床面
１０ｂ  床下空間
１１  植物栽培用ハウス
１１ａ  吸気口
１１ｂ排気口
１２  強制吸気手段
【図１】
2020010617.tif 000003
【図２】
2020010617.tif 000004
【図３】
2020010617.tif 000005
【図４】
2020010617.tif 000006
【図５】
2020010617.tif 000007
【図６】
2020010617.tif 000008
【図７】
2020010617.tif 000009
【図８】
2020010617.tif 000010
【図９】
2020010617.tif 000011
【図１０】
2020010617.tif 000012