(57)【要約】【課題】簡易な構成により太陽光の熱エネルギーを効率的に活用し、熱搬送動力機器及び運転エネルギーを用いずに、光量と熱量とをコントロールすることで植物の生育環境を改善するとともに建物内の冷暖房負荷を低減する蓄放熱ユニットパイプを提供する。【解決手段】蓄放熱ユニットパイプ１は、閉鎖断面を有する管状部材２と、管状部材２の内部に充填される蓄熱材３と、管状部材２の両端部６を密閉する封止蓋４と、を備え、太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置され、管状部材２の軸方向と鉛直な太陽光の日変動、季節変動を低減することで太陽光を効率良く受光し、太陽光の熱エネルギーを吸熱することにより建物内を冷房し、蓄熱された熱エネルギーを放熱させることにより建物内を暖房する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖断面を有する管状部材と、
管状部材の内部に充填される蓄熱材と、
管状部材の両端部を密閉する封止蓋と、を備え、
太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置され、受光した太陽光の熱エネルギーを吸熱して周囲を冷却し、吸熱により蓄熱された熱エネルギーを放熱させて周囲を加熱することを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、建物が設けられている場所の緯度に基づき、太陽の高度、及び太陽光の入射角及び方位角の日変動及び季節変動を勘案して管状部材の軸を南北方向、東西方向、又は縦方向に配置させて太陽光から受光する熱エネルギーの変動量を低減させ、建物内において周囲を冷却又は加熱することで暖冷房を行うことを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、管状部材の端部に接続され、当該管状部材と地盤を含む他の管状部材とを断熱させる連結部材を備えることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、建物内に少なくとも２段及び少なくとも２列に配置され、隣接する蓄放熱ユニットパイプ同士を適度な距離だけ相互にずらして配置し、各蓄放熱ユニットパイプが受光する光量及び熱量と、蓄放熱ユニットパイプ間を通過する光量及び熱量と、を日変動や季節的変動に合わせて制御することを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、建物内において縦方向に配置され、下部は地中の安定温度帯にまで埋設され、上部は太陽光が受光可能な位置にまで延設されることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、管状部材の直径は、略１０ｍｍから略１００ｍｍの範囲内であり、長さは、略５０ｍｍから略３ｍの範囲内であることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、管状部材の外部表面は、黒色であることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄放熱ユニットパイプに係り、特に、受光した太陽光の熱エネルギーを吸熱し、内部に充填された蓄熱材により蓄熱し、蓄熱された熱エネルギーを建物内に放熱する蓄放熱ユニットパイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、例えば、農業用ハウス、ビニールハウス、住宅に設けられたサンルーム、バルコニー、或いはリビングの窓周りなど、日射、外気温の影響が大きな建物の内部に設置される植物の生育環境を改善する環境機材であり、快適な空間を提供する省エネ空調機材である。
【０００３】
植物などを生育させて収穫する農業用ハウスでは、植物などに最適な生育環境を人工的に設定するために、建築構造物により植物などを覆うシェルターを建設している。そして、植物などの生育に必須である太陽光を取り入れるために屋根面又は壁面に透光率の高いガラスなどを配置している。同様に、植物などを生育させて収穫するビニールハウスでも、植物などの生育に必須である太陽光を取り入れるために、植物などを骨組みで囲い、その骨組みを透光率の高いビニールなどで覆っている。さらに、住宅に設けられたサンルーム、バルコニー、或いはリビングの天窓や出窓などの窓周りにおいても、その内部に太陽光を取り入れて観賞植物などを生育させ、或いは居住者に日光浴をさせるために屋根面又は壁面に透光率の高いガラスなど壁材や天井材を配置している。
【０００４】
このように、農業用ハウス、ビニールハウス、住宅に設けられたサンルーム、バルコニー、或いはリビングの窓周りなどの建物では、太陽光を内部に取り入れるためにガラスやビニールといった光透過率の高い資材を壁や天井に使用している。すなわち、植物が光合成により生育することや人間が日光浴により健康増進するために、受光した太陽光の光を建物内部に取り入れ、より多くの光量を取り入れる工夫がなされている。しかし、太陽光の光を取り入れることは、同時に太陽光の熱エネルギーも同時に取り込むことになる。このため、植物などを生育させて収穫する農業用ハウスなどでは、取り込んだ太陽光の熱エネルギーにより植物などに最適な生育環境が保持できないという問題が生じる。
【０００５】
すなわち、太陽光を受光するということは、太陽光の熱エネルギーである熱量と、太陽光により植物などの生育エネルギーとなる光量とを同時に取り込むことになる。そのため、例えば、農業用ハウス、ビニールハウス、住宅に設けられたサンルーム、バルコニー、或いはリビングの窓周りなど、日射、外気温の影響が大きな建物内部においては、所定の光量を確保しながら、熱量については制御する試みが行われている。
【０００６】
例えば、農業用ハウス、ビニールハウス、住宅に設けられたサンルーム、バルコニー、或いはリビングの天窓、出窓などの窓周りでは、ガラスやビニールを二重構造化して断熱効率を高め、太陽光の熱エネルギーの取り込みを制御することが行われている。また、ボイラー、加温機、ヒートポンプなどの熱搬送動力機器により強制的に室内の温度制御を行い、暖冷房をすることが行われている。
【０００７】
一方、蓄熱材を利用する試みが行われ始めている。その試みの多くは潜熱蓄熱材が使用され、一定温度帯で「熱エネルギーを吸熱し、蓄熱し、蓄熱された熱エネルギーを放熱する」という物理的な特性を利用している。つまり、再生可能エネルギーである太陽熱の活用である。そして、この蓄熱材の特性を利用することで、太陽光の熱エネルギーを吸熱して蓄熱材に蓄熱させることができる。つまり、建物内部の温度上昇を抑制して冷房負荷を低減させ、蓄熱した熱エネルギーを周囲に放熱し、建物内部の温度下降を抑制して暖房負荷を低減させることができる。こうして、植物の生育環境を改善する環境機材、及び省エネ空調機材としての機能が発揮される。この蓄熱材を利用した室内温度の制御技術は、ボイラー、加温機、ヒートポンプなどの熱搬送動力機器と比較して低コストでありメンテナンスが容易であるというメリットを有する。
【０００８】
上述した蓄熱材を利用した具体的な試みとしては、内部に蓄熱材を封入した平板型の蓄熱パネルが一般的である。この蓄熱パネルは、例えば農業用ハウス内に分散配置又は集中配置される。集中配置される場合、蓄熱パネルは、熱搬送動力機器と組み合わされ、冷暖房装置の一部を構成するのが一般的である。
【０００９】
また、特許文献1には、閉鎖断面を有する管状部材の内部に温かい空気又は冷たい空気を流し、そのパイプ自体を蓄熱部又は保温部として蓄熱・保温する蓄熱用パイプが開示されている。ここでは、石炭灰を含むモルタルで成形されたポーラス（多孔質）な構造の内管とその外周を保護する外管とで二重円筒構造が構成され、内管の内空部である流路に暖気又は冷気を流すことにより内管の多孔質による空隙を利用して蓄熱・保温することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０９−１４８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、農業用ハウス、ビニールハウス、住宅に設けられたサンルーム、バルコニー、或いはリビングの天窓、出窓などの窓周りといった太陽光の熱エネルギーの影響を大きく受ける建物内部において、蓄熱材を利用した室内温度の制御技術は、ボイラー、加温機、ヒートポンプなどの熱搬送動力機器と比較して低コストでありメンテナンスが容易であるというメリットを有する。しかし、蓄熱材は熱搬送動力機器と比較した場合、熱エネルギーの容量が少ないため、効率の良いシステムにしない限り、建物の内部に大量に配置しなければ所望の効果が発揮されないという問題がある。また、蓄熱材の効果を上げるために複雑な構成にするとコストが嵩み実用化が難しくなるという問題がある。
【００１２】
また、蓄熱材を利用した具体的な試みである、内部に蓄熱材が封入された平板型の蓄熱パネルの場合、上述したように分散配置されるか集中配置される。この分散配置される場合、平板型の蓄熱パネルを分散配置できる設置場所が限定され、取付け工数の問題があり、実用化が困難であった。一方集中配置される場合には、蓄熱パネルは熱搬送動力機器を必要とすることから、システムの搬送動力、及び据付けスペースなどの問題から実用化が進んでいない。
【００１３】
また、分散配置の場合、この平板型の蓄熱パネルは、地面又は床に水平設置されるか、天井から吊り下げられるか、或いは縦方向に立て掛けられて建物内部に設置される。しかし、潜熱蓄熱パネルを地面又は床に水平設置させる場合には、建物内部の植物などを避けて設置しなければならず、設置場所が十分に得られないという問題がある。また、植物などが配置された建物内部で平板面が太陽光を十分に受光できる設置場所が制限されてしまうという問題がある。一方、潜熱蓄熱パネルを天井から吊り下げる場合、或いは縦方向に立て掛ける場合には、植物に当たる太陽光を遮蔽することになり、植物に太陽光が当たりにくい場所が生じたり、場所により植物の生育がばらつくという問題が生じたりするため、農業用ハウス、ビニールハウスなどの本来の使用目的が損なわれてしまう虞があった。
【００１４】
また、いずれの場合でも、日の出から日の入りまでの太陽の軌跡、四季の移り変わりによる太陽の軌跡から、平板面である潜熱蓄熱パネルが太陽光を効率よく受光するのは難しく、太陽の位置に合わせて平板面の向きを追従させようとすると機構が複雑化するという問題がある。また、いずれの場合でも、潜熱蓄熱パネルを建物内部に分散して配置しようとすると、重量物を人力によって複数個設置しなければならず工数がかかり、設置費用が嵩むという問題がある。一方、潜熱蓄熱パネルを建物内部に集中して配置しようとすると、冷房効果、暖房効果共に局所的になり、全体として低下してしまうという問題がある。
【００１５】
本願の目的は、かかる課題を解決し、簡易な構成により太陽光の熱エネルギーを効率的に活用し、熱搬送動力機器及び運転エネルギーを用いずに、光量と熱量とをコントロールすることで植物の生育環境を改善するとともに建物内の冷暖房負荷を低減する蓄放熱ユニットパイプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプは、閉鎖断面を有する管状部材と、管状部材の内部に充填される蓄熱材と、管状部材の両端部を密閉する封止蓋と、を備え、太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置され、受光した太陽光の熱エネルギーを吸熱して周囲を冷却し、吸熱により蓄熱された熱エネルギーを放熱させて周囲を加熱することを特徴とする。
【００１７】
上記構成により、蓄放熱ユニットパイプは、一つのユニットパイプが、管状部材と管状部材の内部に充填される蓄熱材と管状部材の両端部を密封する封止蓋とからなり、極めて簡易に製品が構成される。そして、本蓄放熱ユニットパイプは、再生可能エネルギーである太陽熱を利用し、ボイラー、加温機、ヒートポンプなどの熱搬送動力機器及び運転エネルギーを必要としない。このことから簡易な構成により植物の生育環境を改善する環境機材、及び省エネルギーとなる空調機材が実現する。そして、各蓄放熱ユニットパイプは、単体で独立した蓄放熱材として機能しかつ軽量であるため、複数の蓄放熱ユニットパイプを順次連結接続することで建物内に容易にかつ広く分散配置することができる。このため、従来の潜熱蓄熱パネルと比較して建物内部への設置工数やコストを大幅に低減できる。また、蓄放熱ユニットパイプは、閉鎖断面を有することから構造上の強度が高く、容積当たりの熱容量を大きくでき、太陽光の熱エネルギーを効率的に活用することができる。
【００１８】
また、蓄放熱ユニットパイプは、建物が設けられている場所の緯度に基づき、太陽の南中高度、及び太陽光の入射角及び方位角の日変動及び季節変動を勘案して管状部材の軸を南北方向、東西方向、又は縦方向に配置させて太陽光から受光する熱エネルギーの変動量を低減させ、建物内において周囲を冷却又は加熱することで暖冷房を行うことが好ましい。これにより、太陽光に対する蓄放熱ユニットパイプの軸の設置方向により集熱効果が調整でき、太陽光の熱エネルギーを効率的に活用することができる。
【００１９】
また、蓄放熱ユニットパイプは、管状部材の端部に接続され、当該管状部材と地盤を含む他の管状部材とを断熱させる連結部材を備えることが好ましい。これにより、蓄放熱ユニットパイプ同士を連結する連結部材を利用して蓄放熱ユニットパイプを地中や床下から容易に断熱することができる。
【００２０】
また、蓄放熱ユニットパイプは、建物内に少なくとも２段及び少なくとも２列に配置され、隣接する蓄放熱ユニットパイプ同士を適度な距離だけ相互にずらして配置し、各蓄放熱ユニットパイプが受光する光量及び熱量と、蓄放熱ユニットパイプ間を通過する光量及び熱量と、を日変動や季節変動に合わせて制御することが好ましい。これにより、光量と熱量とを同時にコントロールできる蓄放熱ブラインドを実現することができる。
【００２１】
また、蓄放熱ユニットパイプは、建物内において縦方向に配置され、下部は地中の安定温度帯にまで埋設され、上部は太陽光が受光可能な位置にまで延設されることが好ましい。これにより、蓄放熱ユニットパイプを、自重による負担がかからないように縦方向に鉛直配置することができる。そして、蓄放熱ユニットパイプは、地中に埋設されて略１５℃前後の地中温度近傍の温度となる下部と、日射や暖房の影響を受け高温となる上部との中間帯の温度を得ることができる。
【００２２】
また、蓄放熱ユニットパイプは，管状部材の直径が略１０ｍｍから略１００ｍｍの範囲内であり、長さが略５０ｍｍから略３ｍの範囲内であることが好ましい。管状部材の直径を略１００ｍｍ以下とし、管状部材の長さを、例えば、略０．５ｍ，１ｍ，２ｍ，３ｍといったように略３ｍ以下とすることで、蓄放熱ユニットパイプを現場に搬入して設置する際に良好な施工性が確保される。また、管状部材の直径を略１０ｍｍ以上、略１００ｍｍ以下とすることで、蓄放熱ユニットパイプの蓄熱材の吸熱、蓄熱及び放熱の高い効率が確保される。
【００２３】
さらに、蓄放熱ユニットパイプは，管状部材の外部表面が黒色であることが好ましい。これにより、蓄放熱ユニットパイプの外部表面は、より多くの太陽光の放熱エネルギーを吸収することができ、蓄放熱ユニットパイプの吸熱効率を拡大させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプによれば、簡易な構成により太陽光の熱エネルギーを効率的に活用し、熱搬送動力機器及び運転エネルギーを用いずに、光量と熱量とをコントロールすることで植物の生育環境を改善するとともに建物内の冷暖房負荷を低減する蓄放熱ユニットパイプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る蓄放熱ユニットパイプの１つの実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図２】蓄放熱ユニットパイプ相互を連結する連結部材の実施例を示す断面図である。
【図３】縦方向に鉛直設置されて地面に接続される蓄放熱ユニットパイプの実施例を示す立面断面図である。
【図４】農業用ハウスの内部において、３種類の方向に配置されて太陽光の熱エネルギーを受ける蓄放熱ユニットパイプを農業用ハウスの妻面から見た立面図である。
【図５】図４に示す３種類の方向に配置された蓄放熱ユニットパイプを上方から平面的に見た平面図である。
【図６】図４に示す３種類の方向に配置された蓄放熱ユニットパイプを農業用ハウスの桁面から見た側面図である。
【図７】横向きの蓄放熱ユニットパイプを縦方向に多段に配置した横向き蓄放熱パイプ板を更に２列に並置した横向き蓄放熱ブラインドを示す説明図である。
【図８】縦向きの蓄放熱ユニットパイプを横方向に多列に配置した縦向き蓄放熱パイプ板を更に２重に並置した縦向き蓄放熱ブラインドを示す説明図である。
【図９】図８の縦向き蓄放熱ブラインドを示すＢ−Ｂ方向から見た説明図である。
【図１０】横向き蓄放熱ブラインド及び縦向き蓄放熱ブラインドにおける蓄放熱ユニットパイプ同士の間隔についての実施例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（蓄放熱ユニットパイプの構成）
以下に、図面を用いて本発明に係る蓄放熱ユニットパイプ１の実施形態につき、詳細に説明する。図１に、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプ１の１つの実施形態の概略構成を示す。図１（ａ）および（ｂ）には、蓄放熱ユニットパイプ１の長手方向（又は長尺方向）の断面を示し、図１（ｃ）には、図１（ａ）および（ｂ）のＡ−Ａ断面を示す。蓄放熱ユニットパイプ１は、管状部材２、蓄熱材３、及び封止蓋４ａ，４ｂ，４ｃから構成される。そして、図１（ａ）に封止蓋４ａ及び４ｂを示し、図１（ｂ）に封止蓋４ｃを示す。
【００２７】
管状部材２は、例えば、円形のパイプからなる閉鎖断面を有するが、円形のパイプに限らず、矩形、多角形、楕円形などのパイプであっても良い。この管状部材２には、例えば市販の塩化ビニールパイプなどの樹脂製パイプが用いられるが、これに限らず、アルミニウム製、ステンレス製などの他の素材によるパイプが用いられても良い。管状部材２の長さ（Ｌ）は、好ましくは０．５ｍ〜３ｍの範囲内であるが、これに限らず、蓄放熱ユニットパイプ１の設置場所などの条件により、例えば、長さ数メートルといった特殊な長さであっても良い。そして、蓄放熱ユニットパイプ１は、例えば、１ｍ，２ｍ，２．５ｍ，３ｍなどの基準長さによりユニット化された部品として製造される。また、管状部材の直径（Ｄ）は、略１０ｍｍから略１００ｍｍの範囲内であり、特に略２５ｍｍから略８０ｍｍの範囲内であることが好ましいが、これに限らず、蓄放熱ユニットパイプ１の要求性能などの条件により、特殊な直径の管状部材２が用いられても良い。また、この管状部材２の外部表面７は吸熱効果のある黒色であることが好ましい。例えば、黒色の塩化ビニールパイプを用いることで、より多くの太陽光の熱エネルギーを管状部材２の外部表面７で吸収し内部の蓄熱材３に蓄熱することができる。
【００２８】
蓄熱材３は、管状部材２の内部に充填される。蓄熱材３は、潜熱蓄熱材とも称される材料により熱エネルギーを貯蔵する。本発明では、管理温度として５℃から３０℃の範囲内で求められる相変化温度帯を持つ材料、例えば無機塩を主成分とした溶液などを管状部材２の内部に充填して封入する。
【００２９】
封止蓋４は、管状部材２の両端部６を密閉するキャップであり、図１に示すように、管状部材２の管の内部に差し込むタイプの封止蓋４ａ、管状部材２の管の外部から包み込むタイプの封止蓋４ｂ、及び管状部材２の管の内部に挿入するタイプであり、例えば、テーパー付きのゴム製の蓋などである封止蓋４ｃがあるが、これらのタイプに限らず、管状部材２の内部に充填された蓄熱材３を封止するものであれば良い。蓄放熱ユニットパイプ１は、内部に蓄熱材３を充填し、管状部材２の両端部６を封止蓋４ａ，４ｂ，４ｃなどによりキャップ止めして現場に搬入される。
【００３０】
図２に、蓄放熱ユニットパイプ１相互を連結する連結部材５の実施例を示す。図２（ａ）は、封止蓋４ａが取り付けられた管状部材２ａ，２ｂの端部６同士を連結部材５ａにより空隙部９を設けて連結する場合を示す。また、図２（ｂ）は、封止蓋４ａが取り付けられた管状部材２ａ，２ｂの端部６同士を連結部材５ｂにより空隙部９を設けずに直接連結する場合を示す。また、図２（ｃ）は、封止蓋４ｂが取り付けられた管状部材２ａ，２ｂの端部６同士を連結部材５ｃにより空隙部９を設けて連結する場合を示す。さらに、図２（ｄ）は、封止蓋４ｃが取り付けられた管状部材２ａ，２ｂの端部６同士を連結部材５ｄにより空隙部９を設けて連結する場合を示す。なお、図２（ｃ）及び図２（ｄ）において、管状部材２ａ，２ｂの端部６同士を連結部材５ｃ又は５ｄにより空隙部９を設けずに直接連結する場合については図示を省略する。連結部材５ａ，５ｂ，５ｃ，及び５ｄは、管状部材２を嵌入させる管径のパイプが用いられる。図２（ａ），図２（ｃ），及び図２（ｄ）の実施例では、空隙部９が存在すると管状部材２ａと管状部材２ｂとを断熱するという効果が生じる。
【００３１】
（縦置き蓄放熱ユニットパイプ）
図３に、縦方向に鉛直設置されて地面に接続される蓄放熱ユニットパイプ１の実施例を立面方向から見た断面で示す。図３（ａ）〜図３（ｃ）の実施例では、蓄放熱ユニットパイプ１は、建物１０内に縦方向に鉛直設置され、これにより、蓄放熱ユニットパイプ１に自重による負担がかからないようにすることができる。また、図３（ａ）の実施例では、蓄放熱ユニットパイプ１は、上下両端を封止蓋４ｂで封止され、上部は太陽光が受光可能な位置にまで延設される。また、下部は空洞部９を有する連結部材５ｃにより地中１５まで連結される。この連結部材５ｃにより、蓄放熱ユニットパイプ１と地中１５との断熱効果が発生する。図３（ｂ）の実施例では、蓄放熱ユニットパイプ１は、上下両端を封止蓋４ｂで封止され、上部は太陽光が受光可能な位置にまで延設され、下部は地中１５の安定温度帯１６まで埋設される。これにより、蓄放熱ユニットパイプ１は、地中１５に埋設されて略１５℃前後の地中温度近傍の温度となる下部と、日射や暖房の影響を受け高温となる上部との中間帯の温度を得ることができる。そして、蓄放熱ユニットパイプ１は、地上数１０ｃｍから地中の安定温度帯までは保温材２５により保温されることが望ましい。図３（ｃ）の実施例では、天井部１３から床面１４ａまでを管状部材２と連結部材５ｂにより連結される。そして、蓄放熱ユニットパイプ１の上部は、空洞部９を有する連結部材５ａにより天井面１３と接続し、蓄放熱ユニットパイプ１の下部は空洞部９を有する連結部材５ａにより地面１４ｂにまで埋設される。上述したように、連結部材５ａの内部には蓄熱材３は封入されていないため、蓄熱材３が吸熱した熱エネルギーが伝導しにくい。このように、連結部材５は、管状部材２と天井面１３、又は地面１４ｂとを断熱して接続させることができる。また、連結部材５は、例えば、天井面１３、床面１４ａ、又は地面１４ｂなどと接続させる場合に長さを調整することができる。
【００３２】
（蓄放熱ユニットパイプの配置）
図４に、農業用ハウス１０の内部において、３種類の方向に配置されて太陽光の熱エネルギーを受ける蓄放熱ユニットパイプ１を農業用ハウス１０の妻面から見た立面図で示す。ここでは、太陽が日の出から日の入りまで天空を東から西へと移動する様子が示されている。また、図５に、図４の蓄放熱ユニットパイプ１を上方から平面的に見た平面図で示す。図５では、夏至、春秋分、冬至において太陽が方位角（α）をもって天空を日の出から南中１８を経て日の入りまで移動する様子が示されている。この方位角（α）は、真東で９０°となり、真南で１８０°となり、真西で２７０°となる。さらに、図６に、図４の蓄放熱ユニットパイプ１を農業用ハウス１０の長手方向（建築上の桁面）から見た側面で示す。ここでは、太陽が夏至の南中時の太陽高度β１（太陽入射角γ１）と、冬至の南中時の太陽高度β２（太陽入射角γ２）との間を移動する様子が示されている。
【００３３】
農業用ハウス１０は、太陽の軌道との関係で、南北方向に長い長方形の平面をしているのが一般的である。従って、図４に示すように、農業用ハウス１０の妻面を立面とした場合には、太陽の位置は東から西へと移動し、南中時の太陽の位置は符号１８の位置となる。一方、図５に示すように、農業用ハウス１０を平面とした場合には、平面に投影した太陽の位置は夏至、春秋分、冬至それぞれに日の出から日の入りへと東から西に向かって移動する。さらに、農業用ハウス１０の桁面を側面とした場合には、南中時の太陽の位置は夏至と冬至での太陽入射角又は太陽高度により移動する。
【００３４】
本発明の蓄放熱ユニットパイプ１は、太陽光を屋根面１１又は壁面１２から透過させる建物１０内に複数個のユニットパイプ１が分散配置される。すなわち、ユニット化された蓄放熱パイプ１が連結され、農業用ハウス１０内部の複数の位置に植物の配置に合わせバランス良く配置される。これは、農業用ハウス１０内部の設置上の制約から特定の位置に集中的に配置するのではないことを意味する。すなわち、最適に分散配置することで、受光した太陽光の熱エネルギーを効率的に蓄熱し、蓄熱された熱エネルギーを効率的に放熱することが可能だからである。このように分散配置することで、建物１０内の温度制御を効率的に行うことができる。
【００３５】
図４〜図６には、蓄放熱ユニットパイプ１は、図５において東西方向に水平設置された蓄放熱ユニットパイプ１ａ，図５において南北方向に水平設置された蓄放熱ユニットパイプ１ｂ，及び縦方向に鉛直配置された蓄放熱ユニットパイプ１ｃの３種類の配置方法が示されている。そしてそれぞれ管状部材２の軸８が、蓄放熱ユニットパイプ１ａに対して軸８ａが，蓄放熱ユニットパイプ１ｂに対して軸８ｂが８ｂ，蓄放熱ユニットパイプ１ｃに対して軸８ｃが示されている。図４では、東西方向水平軸８ａ，東西方向水平軸８ｂ，縦方向鉛直軸８ｃを示し、図５及び図６では、東西方向水平設置１ａ，東西方向水平軸１ｂ，縦方向鉛直設置１ｃを示すが、これらの用語のなかで「水平」及び「鉛直」は図形的に厳密な数値を意味しているものではなく、一般的な方向を示しているにすぎない。同様に、本明細書及び図面中に記載される「水平」及び「鉛直」という表現は図形的に厳密な数値を意味しているものではなく、一般的な方向を示しているにすぎない。
【００３６】
そして、建物１０が設けられている場所の緯度に基づき、太陽の南中高度、及び太陽光の入射角及び方位角の日変動や季節変動を勘案して管状部材２の軸８を南北方向への水平設置１ａ、東西方向への水平設置１ｂ、又は縦方向への鉛直設置１ｃにより太陽光から受光する熱エネルギーの変動量を低減させ、建物１０内において所望の温度制御又は暖冷房を行う。すなわち、南北方向に水平設置された蓄放熱ユニットパイプ１ｂの場合、図４，図５から明らかなように、円形であるために太陽の方位角（α）による受光量の変動（日射の日変化）が東西方向に水平設置された蓄放熱ユニットパイプ１ａよりも少ない。従って、蓄放熱ユニットパイプ１ｂにより、日中に比べて気温が下がる朝方や夕方にも安定的な太陽光の熱エネルギーを獲得することができる。一方、南北方向に水平設置された蓄放熱ユニットパイプ１ｂの場合、季節による受光量の変動（日射の年変化）が東西方向に水平設置された蓄放熱ユニットパイプ１ａよりも大きい。従って、夏期に比べて太陽の受光量が低下する冬期には、蓄放熱ユニットパイプ１ａにより、安定的な太陽光の熱エネルギーを獲得することができる。また、縦方向に鉛直設置された蓄放熱ユニットパイプ１ｃの場合も南北方向に水平設置された蓄放熱ユニットパイプ１ｂと同じような性状を示す。
【００３７】
（蓄放熱ブラインド）
蓄放熱ユニットパイプ１は、農業用ハウスなどの建物１０の天井面１３に取り付けることができる。すなわち、建物１０の天井面１３には、建物１０を支持する梁材、ブレース材などの構造体があり、その構造体から容易に吊り下げることができる。上述した平板型の蓄放熱パネルを天井面１３から吊り下げる場合には、平板の受光面を傾けて取付けなくてはならないため、取付け方法が複雑になり取付け手間と取付けコストがかかる。しかし、蓄放熱ユニットパイプ１の場合には、円形断面であるため、上述したように、管状部材２の軸８を南北方向への水平設置、東西方向への水平設置、又は縦方向への鉛直設置に配置させれば良く、取付け手間と取付けコストが大幅に削減できる。更に、天井面１３から複数の蓄放熱ユニットパイプ１を効率的に吊り下げる方法として、ブラインドのようにガラス張り、又はビニールの壁面１２又は天井面１３に沿った位置に設けられる「横向き蓄放熱ブラインド」及び「縦向き蓄放熱ブラインド」があり、それぞれ以下に説明する。
【００３８】
（横向き蓄放熱ブラインド）
図７に、横向きの蓄放熱ユニットパイプ１を壁面に沿って縦方向に多段に配置した横向き蓄放熱パイプ板２０を更に２列に並置した横向き蓄放熱ブラインド３０を示す。すなわち、蓄放熱パイプ板２０は、複数の蓄放熱ユニットパイプ１が縦方向に連結紐２１により多段に連結されたものである。この連結紐２１は、滑車１９を介して２列に並置された蓄放熱パイプ板２０を繋ぐ。そして、２列の蓄放熱パイプ板２０は手動によりそれぞれ連動して縦方向に移動する。この蓄放熱ブラインド３０は、農業用ハウスなどの建物１０の壁面１２の近傍に設置される。そして、隣接する蓄放熱ユニットパイプ１同士を適度な距離だけ相互にずらして配置される。
【００３９】
そして、壁面１２から入射する太陽の高度、及び太陽光の入射角及び方位角の日中での変動、或いは季節変動を勘案して各蓄放熱ユニットパイプ１が受光する光と熱量と、蓄放熱ユニットパイプ１間を通過する光量と熱量とが制御される。すなわち、蓄放熱ユニットパイプ１の入射する太陽光の角度により、２列の横向き蓄放熱パイプ板２０を、それぞれ連動して縦方向に移動させて隣接する蓄放熱ユニットパイプ１同士の間隔を変化させ、各蓄放熱ユニットパイプ１が受光する光量と熱量と、蓄放熱ユニットパイプ１間を通過する光と熱量とが制御されることができる。例えば、昼間は各蓄放熱ユニットパイプ１に日照がより当たるような位置に移動させ、夜間は冷気の進入をより防ぐような位置に移動させる。
【００４０】
（縦向き蓄放熱ブラインド）
図８に、縦向きの蓄放熱ユニットパイプ１を横方向に多列に配置した縦向き蓄放熱パイプ板４０を更に２重に並置した縦向き蓄放熱ブラインド５０を示す。また、図９に、図８の縦向き蓄放熱ブラインド５０をＢ−Ｂ方向から見た図を示す。すなわち、縦向き蓄放熱パイプ板４０は、複数の蓄放熱ユニットパイプ１が天井面１３から縦方向に吊り下げられ、連動紐２２により結ばれたものである。この縦向き蓄放熱ブラインド５０には、必要に応じて床面１４ｂや天井面１３にスライドバー２６を設け、縦向き蓄放熱パイプ板４０の端部をガイドさせることが好ましい。この連動紐２２は、滑車２３を介して２重に並置された縦向き蓄放熱パイプ板４０を繋ぎ、２列の縦向き蓄放熱パイプ板４０は、それぞれ連動して左右方向に移動する。この縦向き蓄放熱ブラインド５０は、農業用ハウスなどの建物１０の壁面１２の近傍、又は遮光カーテンの代替として天井面１３に設置される。そして、隣接する蓄放熱ユニットパイプ１同士を適度な距離だけ相互にずらして配置される。
【００４１】
そして、壁面１２又は屋根面１１から入射する太陽の南中高度、及び太陽光の入射角及び方位角の日中での変動、或いは季節変動を勘案して各蓄放熱ユニットパイプ１が受光する光量及び熱量と、蓄放熱ユニットパイプ１間を通過する光量及び熱量とが制御される。すなわち、蓄放熱ユニットパイプ１の入射する太陽光の角度により、２列の蓄放熱パイプ板４０を、それぞれ連動して左右方向に移動させて隣接する蓄放熱ユニットパイプ１同士の間隔を変化させ、各蓄放熱ユニットパイプ１が受光する光量及び熱量と、蓄放熱ユニットパイプ１間を通過する光量及び熱量とを制御することができる。例えば、昼間は各蓄放熱ユニットパイプ１に日照がより当たるような位置に移動させ、夜間は冷気の進入をより防ぐような位置に移動させることができる。
【００４２】
図１０に、横向き蓄放熱ブラインド３０及び縦向き蓄放熱ブラインド５０における蓄放熱ユニットパイプ１同士の間隔（ｄ）を示す。蓄放熱ユニットパイプ１は、横向き蓄放熱ブラインド３０では連結紐２１により連結され、縦向き蓄放熱ブラインド５０では連動紐２２によって接続されている。しかし、縦と横との違いはあるものの、蓄放熱ユニットパイプ１同士の位置関係は図１０により統一的に表される。すなわち、隣接する蓄放熱ユニットパイプ１同士を適度な距離だけ相互にずらして配置し、各蓄放熱ユニットパイプ１が受光する光量及び熱量と、蓄放熱ユニットパイプ１間を通過する光量及び熱量と、を日変動や季節的変動に合わせて制御することが好ましい。例えば、隣接する蓄放熱ユニットパイプ１同士の間隔（ｄ）を少なくとも管状部材２の直径（Ｄ）だけ相互にずらして配置しても良い。隣接する蓄放熱ユニットパイプ１同士をこのような位置関係に調整することにより、上述した横向き蓄放熱ブラインド３０及び縦向き蓄放熱ブラインド５０として機能する。
【符号の説明】
【００４３】
１  蓄放熱ユニットパイプ，１ａ  蓄放熱ユニットパイプ（東西方向水平設置），１ｂ  蓄放熱ユニットパイプ（南北方向水平設置），１ｃ  蓄放熱ユニットパイプ（縦方向鉛直設置）、２，２ａ，２ｂ  管状部材、３  蓄熱材、４，４ａ，４ｂ，４ｃ  封止蓋、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  連結部材、６  （管状部材の）端部、７  （管状部材の）外部表面、８  （管状部材の）軸，８ａ  東西方向に水平設置されたユニットパイプの軸，８ｂ  南北方向に水平設置されたユニットパイプの軸，８ｃ  縦方向に鉛直設置されたユニットパイプの軸、９  空隙部、１０  建物（農業用ハウス）、１１  屋根面、１２  壁面、１３  天井面、１４ａ  床面，１４ｂ  地面、１５  地中、１６  安定温度帯、１７  太陽の位置、１８  南中時の太陽の位置，１８ａ  夏至の南中時の太陽の位置，１８ｂ  冬至の南中時の太陽の位置、１９  滑車、２０  横向き蓄放熱パイプ板、２１  連結紐、２２  連動紐、２３  受光領域、２５  保温材、２６  スライドバー、３０  横向き蓄放熱ブラインド、４０  縦向き蓄放熱パイプ板、５０  縦向き蓄放熱ブラインド、Ｄ  （管状部材の）直径、ｄ  （管状部材の）間隔、Ｌ  （管状部材の）全長、α  太陽方位角、β  太陽高度，β１  冬至の南中時の太陽高度，β２  冬至の南中時の太陽高度、γ  太陽入射角，γ１  冬至の南中時の太陽入射角，γ２  冬至の南中時の太陽入射角。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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