(57)【要約】      （修正有）【課題】コストをかけずに、台風によるフィルムのばたつきを防止し、ハウス全体の破損や倒壊を防止できる外張り用の農業用フィルムを提供する。【解決手段】所定間隔をあけて設置された複数のアーチパイプに、広幅長尺状のフィルムを展張して用いる農業用フィルム１０であり、フィルム１０の天井部に、直径２．０〜４．０ｍｍの小孔が形成され、平均風速（気象庁「風の強さと吹き方」、１０分間の平均、平成１２年８月作成、平成２５年一部改正）１０ｍ／秒以上５０ｍ／秒以下の強い風の下で、アーチパイプから浮き上がらないことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔をあけて設置された複数のアーチパイプに、広幅長尺状のフィルムを展張して用いる農業用フィルムであり、
該フィルムの天井部に、直径２．０〜４．０ｍｍの小孔が形成され、
平均風速（気象庁「風の強さと吹き方」、１０分間の平均、平成１２年８月作成、平成２５年一部改正）１０ｍ／秒以上５０ｍ／秒以下の強い風の下で、前記アーチパイプから浮き上がらない外張り用の農業用フィルム。
【請求項２】
前記小孔の直径が、２．５〜４．０ｍｍの範囲である請求項１記載の外張り用の農業用フィルム。
【請求項３】
前記フィルムの厚さが、５０〜１５０μｍの範囲である請求項１又は２記載の外張り用の農業用フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外張り用の農業用フィルムに関し、詳しくは、コストをかけずに、台風によるフィルムのばたつきを防止し、ハウス全体の破損や倒壊を防止できる農業用フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、台風によって農業用ハウスが破損したり倒壊させられ、甚大な被害を受けてきた。
ハウス内に強い風が入り込むと、その強い風はアーチパイプ間のフィルムを下方から押し上げ、その際にフィルムがばたばたして、フィルム破損を招いたり、ハウス全体を倒壊させる。
【０００３】
この場合、ハウス内に強い風が入り込まないようにすれば、押し上げによる倒壊は防げる。またアーチパイプの補強や、そのアーチパイプを固定する棟パイプを更に補強したりすれば、ハウス全体の破損や倒壊を防止できる可能性がある。しかし、かかる対策には限界がある。
【０００４】
非特許文献１には、無動力自動温度調節換気扇を用い、強風時に施設倒壊を軽減する技術が開示されている。同文献１によると、無動力自動温度調節換気扇はファンの回転数（ｒｐｍ）が１３００まで高まることによって、無動力自動温度調節換気扇１台が、電動モーター１／２馬力の威力を発生する。このような原理で、風によって無動力自動温度調節換気扇が、ハウス内部の空気を速い速度で、外部に排出させる。その結果、施設内の気圧が低下し、フィルムとアーチパイプとが強く密着し、ハウスフィルムが浮き立つのを防止して、強風時に施設倒壊を軽減する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】http://eco-nouka.com/taifuu.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１に記載の技術では、換気扇の動力は台風である自然エネルギーの利用のためにコストがかからない反面、ハウス内部の空気を全部抜いて、内部を負圧にするには、膨大な空気量を外部に排出する必要がある。このために無動力自動温度調節換気扇の能力にもよるが、１／２馬力程度であれば、設置台数を膨大な数にしなければならず、ハウスの設置コストが大幅に高くなり、コスト低減が強く求められる農業用の設備としては現実性がないという欠点がある。また、非特許文献１の無動力の換気扇ではなく、動力としてモーターを備えるタイプの換気扇もある。しかし、台風によって停電になったりすると、動力を得られなくなって換気扇が停止してしまい、その瞬間にハウスが飛ばされている例がある。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、コストをかけずに、台風によるフィルムのばたつきを防止し、ハウス全体の破損や倒壊を防止できる外張り用の農業用フィルムを提供することにある。
【０００８】
また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１０】
（請求項１）
所定間隔をあけて設置された複数のアーチパイプに、広幅長尺状のフィルムを展張して用いる農業用フィルムであり、
該フィルムの天井部に、直径２．０〜４．０ｍｍの小孔が形成され、
平均風速（気象庁「風の強さと吹き方」、１０分間の平均、平成１２年８月作成、平成２５年一部改正）１０ｍ／秒以上５０ｍ／秒以下の強い風の下で、前記アーチパイプから浮き上がらない外張り用の農業用フィルム
（請求項２）
前記小孔の直径が、２．５〜４．０ｍｍの範囲である請求項１記載の外張り用の農業用フィルム。
（請求項３）
前記フィルムの厚さが、５０〜１５０μｍの範囲である請求項１又は２記載の外張り用の農業用フィルム。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コストをかけずに、台風によるフィルムのばたつきを防止し、ハウス全体の破損や倒壊を防止できる外張り用の農業用フィルムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る外張り用の農業用フィルムの一例をアーチパイプに展張した例を示す概略側面図
【図２】図１の外張り用の農業用フィルムにおけるベンチュリー効果を概念的に示す図
【図３】小孔を有さない外張り用の農業用フィルムが強い風の影響を受ける状態を示す図
【図４】外張りにネットを用いた場合の強い風の影響を受ける状態を示す図
【図５】ハウスの両側面上部に喚気孔を有する外張り喚気フィルムを用いた場合の強い風の影響を受ける状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は本発明に係る外張り用の農業用フィルムの一例をアーチパイプに展張した例を示す概略側面図、図２は図１の外張り用の農業用フィルムにおけるベンチュリー効果を概念的に示す図である。
図において、１はハウス施設であり、２はハウス施設１の基本骨格を構成するアーチパイプであり、長手方向に複数本並設されている。アーチパイプ２は、土壌に突き刺して固定してもよいし、埋設したブロック又はコンクリートで固定してもよい。１０は本発明に係る外張り用の農業用フィルムである。
【００１４】
ハウス施設１に用いられる農業用フィルム１０は、複数本のアーチパイプ２、２・・・を被覆するように展張されている。通常は、ハウス施設１の長手方向の両側面に図示しない係着装置（ビニペット（登録商標）等）及び留め具装置（スプリング）が設けられ、農業用フィルム１０が係着装置及び留め具装置によって固定されている。
【００１５】
農業用フィルム１０には、直径２．０〜４．０ｍｍの小孔がフィルム全面に設けられている。かかる小孔による開口率をＡｒとすると、フィルム全面積Ｓに対して、小孔1個の面積をｓとし、小孔のフィルム全面に穿設された個数をｎとすると、Ａｒ＝（ｓ×ｎ）／Ｓで表される。
【００１６】
小孔の直径は、小孔が丸孔である場合には、その直径を意味し、丸孔以外の場合には、孔の最大長さと最小長さの和の１／２を直径と定義する。直径の測定は拡大写真を撮って計測できる。
【００１７】
直径は、２．０〜４．０ｍｍの範囲であることが強い風によるハウスフィルムのばたつきを防止する上で好ましい。
孔のあいてないフィルムに対して、強い風が吹いた時、ハウス屋根面のフィルムが、破線でしめすように浮き上がり、破れることがある。これは、ベルヌーイの定理より、図３に示すように、ベンチュリー効果が生じるためであると考えられる。
図１及び図２は、小孔の直径が２．０〜４．０ｍｍの本発明のフィルムにおけるベンチュリー効果を概念的に示す図である。
【００１８】
ベンチュリー効果は、ベルヌーイの定理により、次の（式１）が成り立つときに生じると考えられる。
１／２ρｖ２＋ρｇｈ＋Ｐ＝一定      ・・・  （式１）
［式１において、ρは空気密度（１．３ｋｇ／ｍ３）、ｖは風速（ｍ／秒）、ｇは重力加速度、ｈは高さ、Ｐは圧力（Ｐａ）である。］
【００１９】
具体的には、次のように考えることができる。
フィルム外部のベルヌーイの式は、フィルム外部の圧力をＰ１（Ｐａ）とすると、（式２）で表すことができる。
１／２ρｖ２＋ρｇｈ＋Ｐ１        ・・・  （式２）
【００２０】
フィルム内部のベルヌーイの式は、フィルム内部の圧力をＰ２（Ｐａ）とし、風速ｖを０（ｍ／秒）と考えると、（式３）で表すことができる。
ρｇｈ＋Ｐ２                      ・・・  （式３）
【００２１】
フィルム内部、外部の状態を表す式２及び式３が等しいので、（式４）で表される。
１／２ρｖ２＋ρｇｈ＋Ｐ１＝ρｇｈ＋Ｐ２      ・・・  （式４）
【００２２】
すなわち、フィルム内部、外部の圧力差は、Ｐ２−Ｐ１と表すことができ、該圧力差Ｐ２−Ｐ１は、１／２ρｖ２で表される。つまり、この圧力差は力となり、フィルムを持ち上げる力として作用する。
【００２３】
例えば、風速ｖが１５ｍ／秒のとき、フィルムを持ち上げて浮き上がらせる力が、０．１５ｋＰａとなる。また、風速ｖが４０ｍ／秒のとき、フィルムを持ち上げて浮き上がらせる力が、１．０４ｋＰａとなる。
【００２４】
従って結果として、風速１５ｍ／秒の場合、フィルムには、単位平方メートルあたり０．１５ｋＮ（即ち１５ｋｇ）の浮き上がる力が発生することになる。これは、２メートル四方で、６０ｋｇの人が浮き上がる力に相当する。このような力がフィルムにかかれば、ハウスは容易に飛ばされてしまう。さらに、通常、農業用ハウスはアーチ状であり、フィルムを流れる風速は大きくなるため、フィルム内部、外部の圧力差は、理論上の計算よりも大きくなると考えられる。
【００２５】
そこで、本発明の農業用フィルムは、帯状のフィルムの全面に、直径２．０〜４．０ｍｍの小孔を形成する。これによって、該小孔からフィルム内部の空気が特定の量で抜けるため、フィルム内部を負圧にすることができ、アーチパイプにフィルムが吸い付くような方向に力が働く。この結果、図２に示すように、ベンチュリー効果によってフィルムが浮き上がる力と、負圧となることによってフィルムがアーチパイプに吸い付く力とのバランスが取れるため、台風によるフィルムのばたつきを防止し、ハウス全体の破損や倒壊を防止できる効果が得られる。
【００２６】
該小孔からフィルム内部の空気が特定の量で抜けることは、スモーク試験によって確認することができる。
フィルム内部でスモークを焚き、スモークの挙動を観察すると、小孔からフィルム内部の空気が抜けていく様子を確認することができた。このように、小孔を通してフィルム内部の空気が特定の量で抜けるため、フィルム内部を負圧にすることができる。フィルム内部の空気が抜けるのは、後述するベンチュリー効果によるものと考えられる。
【００２７】
小孔の直径が２．０ｍｍよりも小さいと、フィルム内部の空気が特定の量で抜け難くなるため、フィルム内部を好適に負圧にすることができず、図３に示す小孔を有さないフィルムと同様に、ベンチュリー効果によってフィルムが浮き上がる力が大きくハウスフィルムがばたつく。
【００２８】
小孔の直径が４．０ｍｍよりも大きいと、図５に示すように、小孔からフィルム内部の空気が抜けるが、反対に、外部から流入する空気量も増す。常に空気が出入りするため、フィルム内部が負圧にならず、結果として、ハウスが煽られてしまう。
【００２９】
また、図４のようにネットの場合は、空気が常に出入りするため、フィルム内部が負圧にならないことに加え、雨が降ると、ネット間に水膜が形成されて重くなり、風の影響をより受け易い。
【００３０】
本実施の形態における開口率は、格別限定されるわけではないが、１．５〜２．０％の範囲とすることができる。開口率１．５％未満であれば、フィルムが持ち上げられる力が大きくなり、フィルムがばたつきやすい。空気の流出入を起こしにくくなり、強風時にフィルム内部からフィルム外部に向かって流出する空気量が少なく、ベンチュリー効果でフィルムが持ち上がる力と、アーチパイプにフィルムが吸い付く力とのバランスが取れにくくなるからである。また、開口率２．０％を超えたり、ネット状のものであると、強風によりハウスフィルムがばたつき、固定点（係着装置）に力がかかって破れ易くなる。小孔から空気が流出する一方、空気の流入も継続して発生するため、フィルム内部を負圧にし難くなるからである。
【００３１】
本実施の形態では、直径が２．０〜４ｍｍの小孔であることにより、コストをかけずに、台風によるフィルムのばたつきを防止し、ハウス全体の破損や倒壊を防止できる農業用フィルムを提供できる。また、このとき、開口率を１．５〜２．０％とすることができる。
【００３２】
小孔の間隔は、格別限定されるわけではないが、５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲が好ましい。
【００３３】
フィルム厚さは、５０〜１５０μｍであることが好ましい。
この範囲であれば、第１に、台風によるフィルム内部の空気が外部に流出すると、フィルム内部を負圧にすることができ、アーチパイプにフィルムが吸い付くような方向に力が働いたときに、フィルムがアーチパイプ間に凹局面を好適に形成する。凹局面は、フィルム外部から内部に向かって風圧力がかかった状態になるが、フィルムが薄すぎると、破れるおそれがある。しかし、上記の範囲であれば、かかる圧力によって、フィルムが破れることがない。
第２に、フィルムがあまり厚すぎると、上記の凹局面を形成しにくくなり、フィルムのばたつきを抑制することが困難であるが、上記範囲であれば、適度な凹局面を形成するので、ばたつきを抑制できる。
【００３４】
次に、図１、図２に基づき、所定の風力の台風がやって来て、台風がフィルム１０面上を矢印Ｘのように吹き抜ける場合のベンチュリー効果について説明する。
【００３５】
本発明のフィルムは、ハウスの天井部に、直径２．０〜４．０ｍｍの小孔が形成されていればよいが、天井部以外に、フィルム全面に直径２．０〜４．０ｍｍの小孔が形成されていてもよい。
【００３６】
フィルム全面に小孔が形成されている場合には、ハウスの天井部の小孔からフィルム内部の空気が吸引される時、ハウスの側部に形成された小孔から空気の流入があってもよい。側部の小孔から流入する空気の量よりも、天井部の小孔から吸引されて流出する空気の量が多い状態であれば、フィルム内部を負圧に保つことができるからである。
【００３７】
かかるフィルムは、平均風速（気象庁「風の強さと吹き方」、１０分間の平均、平成１２年８月作成、平成２５年一部改正）１０ｍ／秒以上５０ｍ／秒以下の強い風の下で、アーチパイプから浮き上がらない構成を有する。
【００３８】
小孔１１、１１、１１・・・が設けられたフィルム１０面上を、強い風が矢印Ｘのように図面上右から左に吹き抜けると、ハウス内部の空気は、矢印Ｙのようにフィルム外部に吸引されるように流出する。
【００３９】
右から左への空気の流れが起こると、その空気の圧力が高い場合には、フィルム１０の小孔１１から、ハウス内部の空気をベンチュリー効果（エジェクター効果という場合もある）で吸引する。特に、ベンチュリー効果では、ハウス内部を真空状態にするように吸引する。この場合の真空状態というのは、ハウス内部の全ての空間の空気を真空にする必要はなく、ハウス内部の上部空間の空気を真空にするように、あるいは負圧にするように、吸引できればよい。
【００４０】
ベンチュリー効果によって、矢印Ｙの方向にハウス内部から外部に向かってハウス内の空気が排出されると、ハウス内部は真空状態の方向に向かうので、つまり、ハウス外部の圧力が高く、内部の圧力が低くなるので、フィルム１０は矢印Ｚのように、ハウスの下方に押圧される。
【００４１】
矢印Ｚのように、フィルム１０がハウスの下方に押圧されると、アーチパイプ２とこれに隣接するアーチパイプ２の間に掛けられたフィルム１０は、下方に凸となるように湾曲する。この湾曲により、フィルム１０は、アーチパイプ２とこれに隣接するアーチパイプ２に強力に押圧される。
【００４２】
その結果、フィルム１０は、ばたつくことはない。また台風によってフィルム１０がめくり上がったりすることがない。フィルム１０が、アーチパイプ２と２に強力に押圧されて吸い付くような形態になることにより、破れることもない。
【００４３】
強力な風圧を有する台風に、ハウス施設１が曝されても、その台風によってハウス施設を破損させずに、その強力な風圧を逆に利用して、ベンチュリー効果を発揮させる。フィルム１０は、アーチパイプ２とこれに隣接するアーチパイプ２に強力に吸い付く（押圧された）状態を形成できる。従来のように、ハウスに換気扇を設け、台風により換気扇を回して、ハウス内部を真空にするというような設置コストがかかる技術や、モーターにより換気扇を回して、ハウス内部を負圧にするという動力に依存した技術とは異なって、本発明は換気扇のような手段を用いずに、特定の小孔をフィルムに設けることで、自然エネルギーを逆に有効に利用した実用的なフィルムを提供できた。
このことは、現実の台風実験によって、その効果を確認できている。
【００４４】
以上の説明は、ハウス施設の外張りフィルムについて説明したが、これに限定されず、外張りトンネル、外張りカーテンにおいても同様に適用できる。
【実施例】
【００４５】
以下に、本発明の効果を実施例について例証するが、本発明はかかる実施例により限定されない。
【００４６】
１．使用フィルムの準備
（１）比較フィルム１
小孔：なし
フィルム厚さ：１００μｍ
【００４７】
（２）比較フィルム２
小孔：φ６ｍｍ
開口率：２％
フィルム厚さ：１００μｍ
【００４８】
（３）実施例フィルム１
天井部に小孔：φ３ｍｍ
開口率：２％
フィルム厚さ：１００μｍ
【００４９】
２．実験１
（１）３棟のハウスに、比較フィルム１、比較フィルム２、実施例フィルム１を、各々展張した。
（２）２０１６年８月２２日台風９号の強い風の下（最大瞬間風速３０ｍ／秒、千葉）で、ハウス施設での実験を行った。
【００５０】
＜スモーク試験＞
３棟のハウス内部でそれぞれスモークを焚き、ハウス内部のスモークの挙動を確認した。
【００５１】
＜結果＞
比較例フィルム１は、小孔が形成されないので、ハウス内部のスモークはフィルム外部に流出する様子は確認されなかった。
比較フィルム２は、小孔の直径が６ｍｍと大きいため、ハウス内部のスモークは、小孔を通じてフィルム外部に継続して流出している様子が観察された。一方で、他の小孔から空気が流入している様子も同時に確認された。この結果、比較フィルム２では、常に空気の流出入がなされるため、フィルム内を負圧にすることは困難であった。
実施例フィルム１では、ハウス内部のスモークは、小孔から流出することが確認された。この結果、フィルム内部は負圧となり、フィルムがアーチパイプに吸い付き、浮き上がらないことを確認した。
【００５２】
＜ハウスの破損及び倒壊の目視試験＞
３棟のハウスが、それぞれ台風に曝された際に、ハウス施設の状況を観察して評価した。
【００５３】
＜評価結果＞
比較フィルム１は、フィルム内部と外部との空気の出入りがなく、ベンチュリー効果によってフィルムが持ち上げられて、フィルムが破れ、ハウス全体のフィルムが飛ばされてしまった。
【００５４】
比較フィルム２は、小孔の径が６ｍｍと大きすぎるため、フィルム内部と外部との空気の出入りが多く、内部が負圧にならないため、強風でハウスが煽られて、部分的にフィルムが飛ばされた。
【００５５】
これに対して、実施例フィルム１は、ベンチュリー効果によりフィルムが持ち上がる力と、フィルム内部が負圧になってフィルムがアーチパイプに吸い付く力とのバランスがとれるので、結果としてフィルムがばたつかず、ハウスが飛ばされたり、倒壊したりすることはなかった。また、係着装置による固定点などでフィルム破損もなかった。さらに、フィルムがばたつかなかった結果、フィルムの収縮も見られず、通常１年程度で交換しなければならない時期に、交換不要で使用可能であった。すなわち、本発明のフィルムは、従来のフィルムに比べて、長寿命であると言える。
以上より、本発明のフィルムは、台風からハウス内の栽培作物を守り、農家の収穫を確保することができるフィルムであることがわかる。
【符号の説明】
【００５６】
１：ハウス施設
１０：ハウスフィルム
１１：小孔
２：アーチパイプ
【図１】
2018088904.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2018088904.tif 000006
【図５】
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