(57)【要約】【課題】  植物栽培ハウスにおいて、太陽熱をハウス内に有効的に集熱してハウス内の温度上昇を確保し、多量の化石燃料を使わず、通年に亘って農作物等の植物栽培が可能な植物栽培ハウスを提供する。【解決手段】    屋根斜面の傾斜を急勾配にし、全体が長手方向に断面三角の屋根を有し側壁を垂直にした寒冷地用の植物栽培ハウスであって、該植物栽培ハウスの長手方向の屋根部分と側壁部分とを二重の透明及び／又は半透明の枠形成フィルムで覆い、前記断面三角の屋根の天井上部には長手方向に高温空気を吸い込む空気吸入ダクトを設け、この空気吸入ダクトに取り込まれた高温空気を蓄熱貯水槽の熱交換コイルに送り、熱交換の終わった空気でハウス内の空気を攪拌し、暖まった蓄熱貯水槽の水を植物栽培ハウス内の栽培畝の地中に配管した暖房配管に供給してハウス内の栽培畝を暖房する寒冷地用の植物栽培ハウスである。【選択図】図３
2015002726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根斜面の傾斜を急勾配にし、全体が長手方向に断面三角の屋根を有し側壁を垂直にした寒冷地用の植物栽培ハウスであって、
該植物栽培ハウスの長手方向の屋根部分と側壁部分には二重の透明及び／又は半透明の枠形成フィルムで覆い、
前記断面三角の屋根の天井上部には長手方向に高温空気を吸い込む空気吸入ダクトを設け、この空気吸入ダクトに取り込まれた高温空気を送風して、該高温空気を蓄熱貯水槽の熱交換コイルに通過させ、通過後の空気をハウス内に放出してハウス内の空気を攪拌し、
前記蓄熱貯水槽の暖まった水を前記植物栽培ハウス内の栽培畝の地中に配管した暖房配管に供給し、栽培畝を暖めた水を前記蓄熱貯水槽に循環し、
該栽培畝と地表との間には断熱材を介在させたことを特徴とする寒冷地用の植物栽培ハウス。
【請求項２】
暖まった水を供給する前記蓄熱貯水槽には低温湯沸器を設けて、必要に応じて、暖まった水を更に加熱することを特徴とする請求項１に記載の寒冷地用の植物栽培ハウス。
【請求項３】
ハウス外に太陽光温水器を設け、該太陽光温水器により暖まった温水を前記蓄熱貯水槽に設けた第２の熱交換コイルに供給し循環させて、該熱蓄積水槽の水を温めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の寒冷地用の植物栽培ハウス。
【請求項４】
日中に大部分が日陰となる屋根部分には内部に太陽光を反射する反射フィルムを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の寒冷地用の植物栽培ハウス。
【請求項５】
前記栽培畝の側面及び底面をフィルムで包むようにし、底面近傍の側部の一部には外部に開口する排水管を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４に記載の寒冷地用の植物栽培ハウス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱を効率よく利用し、積雪時でも農作物等の植物を省エネルギーで栽培可能とする寒冷地用の植物栽培ハウスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、積雪寒冷地帯の東北、北海道の冬期間は、露地では農作物等の植物栽培はほとんど不可能であり、透明なガラスやビニールフィルムでハウスを構築し、太陽光線の熱エネルギーを有効利用するビニールハウスを用いて農作物を栽培している。しかし、積雪寒冷地帯の１１月から３月までの５ヶ月間の気象条件は、ほとんど従来のビニールハウス(温室)栽培が太陽エネルギーだけでは不可能な気象条件である。
ところで、従来の単に一重のビニールフィルムで覆ったハウス(温室)では、外気温に影響され温度上昇が十分ではなく、夜間のハウス内温度確保が難しく、ビニールフィルムを二重にして温度上昇を図ったハウスも、特許文献１や本出願人による特許文献２に開示されている。
【０００３】
また、北海道の釧路や稚内などの寒冷地帯では、夏期間栽培に従来のハウスを活用してもイチゴ・メロン・トマトなどの収穫は難しかった。このため、夜間での低温障害を防ぐため化石燃料を用いてハウス(温室)の通年栽培を試みている。
更に、積雪寒冷地帯の冬季でも植物が栽培可能なビニールハウス(温室)栽培も、本出願人によって特許文献３として提案している。
また、太陽熱をハウス内に有効的に集熱してハウス内の温度上昇を確保し、温度上昇した天井部分の高温空気を効率的に利用して、多量の化石燃料をほとんど使わず、通年に亘って農作物等の植物栽培が可能な寒冷地用の植物栽培ハウスを、本出願人によって特許文献４として提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８５６６２号公報
【特許文献２】特開２０１０−３８４５９号公報
【特許文献３】特願２０１０−４８４２０号公報
【特許文献４】特願２０１２−１７９０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前掲特許文献４においては、太陽熱をハウス内に有効的に集熱してハウス内の温度上昇を確保し、温度上昇した天井部分の高温空気を効率的に利用して、多量の化石燃料をほとんど使わず、通年に亘って農作物等の植物栽培が可能な寒冷地用の植物栽培ハウスであるが、貯水タンクの水を温めるために、ハウスの天井部分に溜まっている高温空気を、送風管によって貯水タンクの貯留水の底部に供給し、送風管の貯水タンクの底部の開口から高温空気を水内に解放し、この高温空気が泡となって周囲の水を効率よく温めている。
しかしながら、高温空気を貯水タンクの貯留水の底部に送風するには、かなりの大きな送風力のあるファン、或いはポンプが必要であるという難点が判った。また、特に夜間には地表が冷えると栽培畝も冷えてしまうので、多くの熱エネルギーを消費してしまうことも判った。更に、寒冷時での加熱手段も化石燃料を用いており、これもなるべく少なくする必要もある。
【０００６】
本発明の課題は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、植物栽培ハウスにおいて、太陽熱をハウス内に有効的に集熱してハウス内の温度上昇を確保し、温度上昇した天井部分の高温空気を効率的に利用し、高温空気の送風負担を軽減し、かつ、ハウス内の空気を攪拌して、植物を刺激して強い生育を促進し、化石燃料の使用をより少なくし、地表に熱が奪われることを防止し、通年に亘って農作物等の植物栽培が可能な寒冷地用の植物栽培ハウスを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、屋根斜面の傾斜を急勾配にし、全体が長手方向に断面三角の屋根を有し側壁を垂直にした寒冷地用の植物栽培ハウスであって、該植物栽培ハウスの長手方向の屋根部分と側壁部分には二重の透明及び／又は半透明の枠形成フィルムで覆い、日中に大部分が日陰となる屋根部分には内部に太陽光を反射する反射フィルムを設け、前記断面三角の屋根の天井上部には長手方向に高温空気を吸い込む空気吸入ダクトを設け、この空気吸入ダクトに取り込まれた高温空気を送風して、該高温空気を蓄熱貯水槽の熱交換コイルに通過させ、通過後の空気をハウス内に放出してハウス内の空気を攪拌し、前記蓄熱貯水槽の暖まった水を前記植物栽培ハウス内の栽培畝の地中に配管した暖房配管に供給し、栽培畝を暖めた水を前記蓄熱貯水槽に循環し、該栽培畝と地表との間には断熱材を介在させたことを特徴とする寒冷地用の植物栽培ハウスである。
【０００８】
請求項２の発明は、暖まった水を供給する前記蓄熱貯水槽には低温湯沸器を設けて、必要に応じて暖まった水を更に加熱することを特徴とする請求項１に記載の寒冷地用の植物栽培ハウスである。
請求項３の発明は、ハウス外に太陽光温水器を設け、該太陽光温水器により暖まった温水を前記蓄熱貯水槽に設けた第２の熱交換コイルに供給し循環させて、該熱蓄積水槽の水を温めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の寒冷地用の植物栽培ハウスである。
請求項４の発明は、 日中に大部分が日陰となる屋根部分には内部に太陽光を反射する反射フィルムを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の寒冷地用の植物栽培ハウスである。
請求項５の発明は、前記栽培畝の側面及び底面をフィルムで包むようにし、底面近傍の側部の一部に外部に開口する排水管を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の寒冷地用の植物栽培ハウスである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のような構成であるので、本発明の請求項１の寒冷地用の植物栽培ハウスによれば、屋根を急勾配にしてあるので、冬季の屋根に積もる雪を自然落下しやすくして、太陽光線の確保量を増やすとともに、ハウス内天井付近の高温空気を狭い箇所に集めることができ、断面三角形の天井上部に集められた高温空気を、蓄熱貯水槽の熱交換コイルに通過させ一旦蓄熱貯水槽に蓄熱して、熱交換が終わった空気をハウス内に放出し空気を攪拌して植物を刺激して強い生育を促進し、熱交換コイルの使用によって送風付加を軽減する。
また、蓄熱貯水槽の暖まった水を植物栽培ハウスの下部の栽培畝に埋めた培土用熱交換配管に供給し、栽培畝を暖めて夜間でもある程度保温することで冬季でも植物が生育可能とし、かつ、化石燃料の使用をより少なくし、低温湯沸器の燃料を節約し、更に、地表に熱が奪われることを防止、通年に亘って農作物等の植物栽培が可能な寒冷地用の植物栽培ハウスが可能となる。
したがって、従来型ハウスの夜間等の暖房は、化石燃料が主であり栽培コストが高く、通年栽培が不適切であったが、本発明は外気温から防寒や太陽熱の有効利用で従来装置よりも基礎室温が高く栽培コストが低くなる。また、従来栽培不適地であった積雪寒冷地でも栽培が可能になるため地域生産性が高められ、地場生産物を消費者に供給出来る。
【００１０】
請求項２の寒冷地用の植物栽培ハウスによれば、請求項１の効果に加えて、特に寒冷となる日時には、低温湯沸器を稼働させれば、植物の冷害を防止することができる。
請求項３の寒冷地用の植物栽培ハウスによれば、蓄熱貯水槽の加熱に太陽光温水器を設けたが、北海道等ではミュンヘン等と緯度も同じで、雪がふる割りには冬場での日照角度が比較的大きく、太陽光温水器の水の加熱が有効であるので、この太陽光温水器の付加によって、省エネで蓄熱貯水槽の温度をより上げることができる。
請求項４の寒冷地用の植物栽培ハウスによれば、 日中に大部分が日陰となる屋根部分には内部に太陽光を反射する反射フィルムを設けたので、外に拡散する太陽光を植物栽培ハウスに閉じこめるので効率よく太陽光エネルギーを取り込め、ハウス内を満遍なく明るく植物の生長斑を少なくすることができる。
請求項５の寒冷地用の植物栽培ハウスによれば、栽培畝の底面に断熱材を敷き詰めることに加え、側面及び底面をフィルムで包むようにしたので、熱の放出を少なくし、また散水による余分な水を底面近傍の側部の一部に設けた排水管から排水することができ、植物の根腐れ等を防止する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１での西北側からの外観斜視図、
【図２】植物栽培ハウスの全体を説明する縦断面図、
【図３】図１の植物栽培ハウスの側面からの横断面図、
【図４】図３の培土用熱交換配管の設置状態を説明する平面図、
【図５】図２の栽培畝Ｂの拡大図、
【図６】[表 1]は夜間積雪13cm積雪時の雪落下状況、[表２]は夜間積雪20cm積雪時の雪落下状況の表の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
効率良く太陽熱を吸収し蓄積する寒冷地用の植物栽培ハウスにより、通年に亘って農作物等の植物栽培が可能となる。
【実施例】
【００１３】
[実施例１]
本発明の好適な植物栽培ハウスの実施例１を図面に沿って説明する。
[ハウス外観]
図１の斜視図、図２の断面に示すように、本実施例のビニールハウスや温室である植物栽培ハウス１は寒冷地に敷設することを前提とし、屋根斜面の傾斜を急勾配にし、全体が長手方向に断面三角の屋根を有し側壁を垂直にしている。
これは、北海道や東北地方の寒冷地の冬季には植物栽培ハウス１の屋根部分１１に雪が積もることから、雪下ろし作業の必要のないように三角屋根１１でかつ急勾配にしている。この屋根の勾配の値は、図６(a)の13cm積雪時の雪落下状況の[表１]、図６(b)の20cm積雪時の雪落下状況の[表２]での実験の結果に示すように、両ビニール屋根の開度を１２０度以下にすれば自然落下することが判明したが、あまり急勾配にすると、建設や保守に経費や労力を費やすので好ましくなく、更に、厳寒の夜間では、むしろ屋根に積雪が在った方がハウス内の温度低下が少ないことが判り、理想的は夜間には屋根に積雪が残っていた方がよく、太陽光が屋根に当たる午前９頃までには積雪が落下していた方が良いことも判った。
【００１４】
図６の[表１][表２]から判ることは、屋根開度９５度では常時夜間でも雪が積もることがなく、夜間に積雪した雪が２０cm時でも午前９時頃の積雪は、開度１０５度では100％雪は落下するが、午前９時になっても屋根開度１２０度なら積雪１４cm、１３０度では積雪２０cmも雪は残り、太陽光線量が妨げられることが判る。
本発明の断面三角型の三角屋根１１の開度は、角度１１５度から９５度の範囲に設定し、斜度にすれば５７.５度から４７.５度の範囲がよく、本実施例では開度１０５度、斜度５２.５度程度にしている。
また、植物栽培ハウス１の全高さは南北向きの垂直部分の側壁部１２の高さは１.８mで、三角屋根の屋根部分１１の屋根頂部１１１までの全高は３.７mである。上述したこの三角屋根１１の開度を狭くしたのは、後述するように、温室内の天井の上部空間Ｘ１に溜まる高温部分を集めるのにも最適な形状である。
なお、図２、図３に示すように、植物栽培ハウス１内での屋根頂部１１１の最頂部に天井空気通路１１３を設け、必要に応じて空気や湿気を流通させるダンパ１１４を適所に設け、南西の垂直壁面１１５にもダンパ１１６を設け、これらのダンパ１１４、１１６は手動、或いはリモコンで開閉を制御して換気の量を制御する。
【００１５】
実施例１の植物栽培ハウス１の全体の概略は、全体が断面の屋根部分１１が三角型で長手方向を東西(ＥＷ)に向けた細長いビニールハウスであって、全長が４０mで幅が５mである。基本的には、図１に示すように、地表Ｇに全長が４０mで幅が５mの基礎部１３を設けるが、全体として矩形の基礎枠体１３１を施工して、図１、図２に示すように、これに外枠縦ポール１４を等間隔に立てて、これに直線状の外枠横ポール１５を掛け渡して骨組みを作り、更に、この骨組みに屋根部分１１の斜行ポール１６を掛け渡し、枠形成フイルムである二重の内側フィルム３と外側フィルム２とを間隔を有する状態で覆い、日中に大部分が日陰となる北側屋根部分１１２には内部に太陽光を反射する反射フィルム４(反射鏡)を貼り付けてあり、垂直の南北に面した両側の側壁面ＳＤも二重の内側フィルム３と外側フィルム２とで間隔を有する状態で覆っている。さらに屋根外側にはこれらのフィルムを覆って固定するように反射フィルム押さえ用横ポール１７が設けられている。
【００１６】
前記矩形の基礎枠体１３１は、図４の平面図に示すように全体が大きな矩形であって、図４の基礎枠体１３１の角部の拡大斜視図に示すように、矩形の基礎枠体１３１の適所にはアンカーボルト用の固定部材が設けられ、アンカーボルト等によって地表Gに固定する。更に、この矩形基礎枠体１３１は、ポール支持部材１３２がほぼ等間隔に垂直に設けられており、この対向する一対のポール支持部材１３２に三角屋根を形成する外枠斜行縦ポール１６を順次挿入して外枠斜行縦ポール１６の骨組みを完成させ、この外枠斜行縦ポール１６に外枠横ポール１５（図１参照）を差し渡して全体の骨組みを完成させる。
【００１７】
ここで、植物栽培ハウス１の長手方向の屋根部分１１と側壁部１２には二重の透明及び／又は半透明の枠形成フィルム２，３で覆い、日中に大部分が日陰となる屋根部分１１には内部に太陽光を反射する反射フィルム４を設けている。
太陽光が照射される南(Ｓ)側は二重フィルムは、外周面側には、枠形成フィルムであり防寒素材外側フィルムである透明の外側フィルム(シート)２を張り巡らすが、この透明シートとしては厚さ0.1mm(MKVドリーム(株)：ダンビーノ（商標）)のものを使用した。透明シートは太陽光線を取り込む性能が高いものが良く、透明、或いは、ほぼ透明(透明率90％以上）に近いものがよい。
また、内周面側には枠形成フィルムであり遠赤外線を抑える半透明シートの内側シート３を張り巡らすが、この半透明としては0.075mm(MKVドリーム(株)：ダンビーノ（商標）)のものを使用した。この内側フィルム３の半透明シートの透明性は直進光線(550mm)透過率75%で全光線(550mm)透過率90%程度であるが、保温性に関する遠赤外線(5〜25μ)透過率は15％(一般農度25％)であり保温性を有するものである。この二重のシートの間には、間隔３〜１０cm(平均５cm)程度の空気層が存在すようにしてあり、少なくとも密着しないようにしなければならない。
【００１８】
また、天候が晴れの時の外気温度と、従来の１重フィルムのビニールハウス内地上１ｍでの室内温度と、本発明の二重フィルムに北側面反射フィルムを配置した本実施例のビニールハウス内地上１ｍでの室内温度とを比較すると、外気が最高５度程度であっても室内温度は３５度にもなり、従来のビニールハウス内の最高２４度よりも遙かに高温である。
さらに、天候が雪の時の外気温度と、同様に、外気温度と、従来の１重フィルムのビニールハウス内地上１ｍでの室内温度とを比較すると、外気が最高温度４度程度であっても室内温度は１６度にもなり、従来のビニールハウス内の最高３度よりも遙かに高温である。
ところで、前記植物栽培ハウス１の北側の太陽光線が照射されない部分の外側には防寒素材の外側フィルム２１(２)で覆い、その内側の内側フィルム３の内周面には、更に熱反射の鏡部(反射板)として、内側フィルム３の内壁に反射フィルム４を貼り付けてある。この反射フィルム４としては本実施例では0.03mmの(日立エーアイシー(株)：ポリシャインNF(商標)）のものを使用した。
更に、南北に面した両側の側壁面SDの枠形成フィルム２,３と地表Ｇとの中間部分には、開閉可能な保護フィルム５１を配備する。この保護フィルム５１は巻き上げ可能な構成で、手動、或いは巻き上げ機で、昼間は保護フィルム５１を巻き上げて、必要に応じて空気を入れ換えたりできるようにしてある。この反射フィルム４、及び後述する低位置反射フィルム４１の上端部には、別途保護フィルム用横ポール１８を補強のため設けてある。
また、前記植物栽培ハウス１の北側の外側フィルム２と内側フィルム３の間には断熱シート５２を介在させてもよく、植物栽培ハウス１の内側枠には黒色のビニールチューブ５３を配設し、培土用熱交換配管７５の温水の１部を分配して、夜間の植物栽培ハウス１内を温め、逆に日中にはビニールチューブ５３内の水を温めて蓄熱貯水槽７に戻すようにしてもよい。
【００１９】
また、両側の側壁面SDの地上Ｇから３０cmから１００cmの高さの内側全周の低位置にも低位置反射フィルム４１を巡らし反射鏡を形成している。これは、植物栽培ハウス１の外側に冬場積雪した雪が日陰を作って植物の生育を妨げるからで、この内側全周３１の低位置にもアルミ箔で覆うことによって、隅まで光が照射されて、驚くほど、この部分での植物の生育が順調となる。
なお、３０cmから１００cmの高さにしたのは、３０cm以下であると基礎枠体１３１の影等が影響し、１００cmにするのは、植物栽培ハウス１の周りの積雪が通常この範囲であるからであり、必要に応じて１５０cm程度にしてもよい。勿論、積雪でなくても、雑草や建造物が有る場所では、それに応じて低位置反射フィルム４１の高さを決めればよい。
また、この低位置反射フィルム４１は植物の生育には非常に効果があることが判ったが、ハウス１内側の各畝に沿って畝、地上の高位置に設けた高設畝等の両側の所定高の周囲に低位置反射フィルム４１を設けると各畝の植物の生育が驚く程よい。
【００２０】
[室内構成]
次に、植物栽培ハウス１の室内構成を説明する。図２，図３において、昼間時に植物栽培ハウス１内の上部空間Ｘ１には長手方向に空気吸入ダクト６が設けられ、この空気吸入ダクト６に設けられた複数の吸入口６１から、上部空間Ｘ１に溜まる高温空気を連結ダクト部分６２から送風ファン６３及び送風管６４によって吸い込み、蓄熱貯水槽７の(第１)熱交換コイル６５に供給し蓄熱貯水槽７内の水を温める。
この熱交換コイル６５は、蓄熱貯水槽７内の水中内を熱伝達のよい金属等の管６５１を上下に数回往復させたもので、熱交換コイル６５の管６５１の熱水で蓄熱貯水槽７内の水を暖めるものであり、暖め終わった熱交換コイル６５を通過後の空気は多少温度は低下するが戸外に比べれば十分に暖かいので、植物栽培ハウス１の底部の植物が生育している近傍部分に延びる放出ダクト６６の開口６６１から前記暖め終わった熱交換コイル６５を通過後空気を放出する。このことにより、植物栽培ハウス１の室内の低位置の部分の空気を暖めるとともに、熱交換コイル６５の通過後の空気をハウス内に放出することによってハウス内の空気を攪拌し、植物を刺激して強い生育を促進する。
【００２１】
[栽培畝９の温暖構成]
ここで、暖められた蓄熱貯水槽７内の水は、植物栽培ハウス１の栽培畝９を暖めるのに使用されるが、この栽培畝９の暖め構成を説明する。
図３で、蓄熱貯水槽７の上部の比較的暖かい水は、接続配管７３からポンプ７４によって、栽培畝９の培土Ｂ中の培土用熱交換配管７５に供給され、所定の栽培畝９を暖めた水は培土用熱交換配管７５から再び蓄熱貯水槽７の下部接続配管７６から蓄熱貯水槽７に循環する。
培土用熱交換配管７５の配管状態は、図４に示すようなもので、各栽培畝９毎に蓄熱貯水槽７から上層部の比較的暑い温水に対応して、ポンプ７４に接続する培土用熱交換配管７５の往路の導入口７５１が並列して設けられ、蓄熱貯水槽７に循環する復路の熱交換配管７５の導入口７５２も並列して設けられており、栽培畝９毎に温度差がないように配列されている。
また、予備の循環低温湯沸器７２は、通常は稼働せず、蓄熱貯水槽７の温水が所定温度より低くなった場合には、上部接続配管７１から予備の循環低温湯沸器７２で温め、接続配管７３から蓄熱貯水槽７に循環させている。
この予備の循環低温湯沸器７２の稼働は、冬季や夜間の、栽培不適温度以下に栽培畝９の培土Ｂが下がった時に、栽培畝９の培土Ｂを温度１５度から４５度に暖める必要がり、低温ではあるが蓄熱貯水槽７からの水を暖めるものである。勿論、冬季であっても昼間は殆ど必要がない。したがって、培土Ｂを温度１５度から４５度に暖めればいいので、通常のボイラー等の大がかりな装置は必要なく、家庭用等の小型の湯沸かし器程度の機器で事足りる。
【００２２】
本実施例では、この蓄熱貯水槽７の温水の加熱に、更に太陽光温水器８を用いているが、図３に示すように、太陽光温水器８をハウスの戸外に設け、蓄熱貯水槽７の水の中に第２の熱交換コイル８１を配設し、太陽光温水器８の循環配管８２に接続して、太陽光温水器８で暖まった水を第２の熱交換コイル８１に供給して、この第２の熱交換コイル８１によって、蓄熱貯水槽７の水を更に温めている。
この太陽光温水器８は、北海道等の冬場でも雪が積もる割りには日照角度(緯度も高く)が比較的大きいので太陽光温水器８の水の加熱が有効であり、太陽光温水器８の付加によって、省エネで蓄熱貯水槽７の温度をより上げることができる。
【００２３】
[栽培畝Ｂの構成]
図２の植物栽培ハウス１内の栽培畝９を拡大したのが図５であり、図５に沿って説明する。
栽培畝９は地表Ｇの冷たさを遮断するために、培土Ｂを枠体９１に盛り枠体９１の底部に厚手の断熱材を敷くとともに、枠体９１(すなわち栽培畝９)の内側の側面及び底面を培土用フィルム９２を設け、培土Ｂで包むようにし、底面近傍の側部の一部には外部に開口する排水管９４を設け、植物Pの上部に設けた表面に細かい孔が設けられた給水チューブ９５から給水される余分な水を排水する。
したがって、栽培畝９の底面に断熱材９３を敷き詰めることに加え、培土Ｂの側面及び底面を培土用フィルム９２で包むようにしたので、熱の放出を少なくし、また、給水チューブ９５からの給水による余分な水を、枠体９１の底面近傍の側部の一部に設けた排水管９４から排水することができ、植物の根腐れ等を防止する。
【００２４】
以上のように、本発明の実施例の寒冷地用の植物栽培ハウス１によれば、屋根部分１１を急勾配にしてあるので、冬季の屋根に積もる雪が自然落下しやすくして、太陽光線の確保量を増やすとともに、ハウス内天井付近の高温空気を狭い箇所に集めることができ、断面三角形の天井上部に集められた高温空気を、高温空気を蓄熱貯水槽７の熱交換コイル６５に通過させ一旦蓄熱貯水槽７に蓄熱して、熱交換が終わった空気をハウス内に放出し空気を攪拌して植物Ｐを刺激して強い生育を促進し、熱交換コイル６５の使用によって送風付加を軽減する。
また、蓄熱貯水槽７の暖まった水を植物栽培ハウス１の下部の栽培畝９に埋めた培土用熱交換配管７５に供給し、栽培畝９を暖めて夜間でもある程度保温することで冬季でも植物が生育可能とし、かつ、化石燃料の使用をより少なくし、低温湯沸器の燃料を節約し、更に、地表Ｇに熱が奪われることを防止、通年に亘って農作物等の植物栽培が可能な寒冷地用の植物栽培ハウスが可能となる。
したがって、従来型ハウスの夜間等の暖房は、化石燃料が主であり栽培コストが高く、通年栽培が不適切であったが、本発明は外気温から防寒や太陽熱の有効利用で従来装置よりも基礎室温が高く栽培コストが低くなる。また、従来栽培不適地であった積雪寒冷地でも栽培が可能になるため地域生産性が高められ、地場生産物を消費者に供給出来る。
【００２５】
循環低温湯沸器７２を予備に設けてあるので、特に寒冷となる日時には、循環低温湯沸器７２を稼働させれば、植物Ｐの冷害を防止することができる。更に、蓄熱貯水槽７の加熱に太陽光温水器８を設けたが、北海道等では冬場でも雪が積もる割りには日照角度の比較的大きいので太陽光温水器８の水の加熱が有効であるので、太陽光温水器８の付加によって、省エネで蓄熱貯水槽７の温度をより上げることができる。
また、太陽光線は冬期間といえどもハウス内に届いているので、その太陽熱をハウスの側壁を２重フィルムとし、殆ど日の当たらない屋根部分１１には内壁に反射フィルム４を設けたので、外部の気象条件にあまり左右されずに、効率良くハウス内を暖房することができ、日中に大部分が日陰となる屋根部分１１には内部に太陽光を反射する反射フィルム４を設けたので、外に拡散する太陽光を植物栽培ハウス１に閉じこめるので効率よく太陽光エネルギーを取り込み、ハウス内を満遍なく明るく植物Ｐの生長斑を少なくすることができる。
更に、栽培畝９の底面に断熱材９３を敷き詰めることに加え、側面及び底面を培土用フィルム９２で包むようにしたので、熱の放出を少なくし、また、給水チューブ９５の給水による余分な水を底面近傍の側部の一部に設けた排水管９４から排水することができ、植物の根腐れ等を防止する。
更に、従来型ハウスの夜間等の暖房は化石燃料が主であり栽培コストが高かったが、太陽熱の有効利用で従来装置よりも基礎室温が高くなり、栽培コストが低くなる。また、従来栽培不適地であった積雪寒冷地でも栽培が可能になるため地域生産性が高められ、地場生産物を消費者に供給が出来る。
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｇ・・地表、ＳＤ・・側壁面、Ｂ・・培土、Ｐ・・植物、Ｘ１・・上部空間、
１・・植物栽培ハウス、１１・・屋根部分(三角屋根)、
１１１・・屋根頂部、１１２・・北側屋根部分、１１３・・天井空気通路、
１１４,１１６・・ダンパ、１１５・・垂直壁面、
１２・・側壁部、
１３・・基礎部、１３１・・基礎枠体、
１３２・・ポール支持部材、
１４・・外枠縦ポール、１５・・外枠横ポール、１６・・外枠斜行縦ポール、
１７・・反射フィルム押さえ用横ポール、１８・・保護フィルム用横ポール、
２・・外側フィルム(枠形成フィルム）、
２１・・防寒素材の外側フィルム(枠形成フィルム）、
３・・内側フィルム(枠形成フィルム）、
４・・反射フィルム(反射鏡)、４１・・低位置反射フィルム、
５１・・保護フィルム、５２・・断熱シート、５３・・ビニールチューブ、
６・・空気吸入ダクト、６１・・吸入口、６２・・連結ダクト部分、
６３・・送風ファン、６４・・送風管、６５・・(第１)熱交換コイル、
６５１・・管、６６・・放出ダクト、６６１・・開口、
７・・蓄熱貯水槽、７１・・上部接続配管、７２・・循環低温湯沸器、
７３・・接続配管、７４・・ポンプ、７５・・培土用熱交換配管、
７５１，７５２・・導入口、
７６・・下部接続配管、
８・・太陽光温水器、８１・・第２の熱交換コイル、８２・・循環配管、
９・・栽培畝、９１・・枠体、９２・・培土用フィルム、９３・・断熱材、
９４・・排水管、９５・・給水チューブ、９６・・畝覆いフィルム
【図１】
2015002726.tif 000003
【図２】
2015002726.tif 000004
【図３】
2015002726.tif 000005
【図４】
2015002726.tif 000006
【図５】
2015002726.tif 000007
【図６】
2015002726.tif 000008