(57)【要約】【課題】  高い保温機能を有しながら、室内外の環境条件を考慮してその他様々な機能を実現することができる温室を提供すること。【解決手段】  内層５および外層７の二層からなり、前記内層５および前記外層７は、それぞれ流入口２３と流出口２４を介して適宜の温度の流体を流通させることができる内層空間４ａおよび外層空間４ｂを備えた温室とし、室内外の環境条件を考慮して内層５の内層空間４ａおよび外層７の外層空間４ｂに適宜流体を流通させる構成としたこと。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層(5)および外層(7)の二層からなり、
前記内層(5)および前記外層(7)は、それぞれ流入口(23)と流出口(24)を介して適宜の温度の流体を流通させることができる内層空間(4a)および外層空間(4b)を備えた温室。
【請求項２】
前記内層(5)と前記外層(7)の間に所定幅の中間層(6)を設けた請求項１に記載の温室。
【請求項３】
前記内層(5)に連結された内層用タンク(8)と、
前記外層(7)に連結された外層用タンク(9)と、
をさらに備え、
前記内層用タンク(8)、または、前記内層用タンク(8)と前記外層用タンク(9)の両方が温度調節手段を備えたものである請求項1または２に記載の温室。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物栽培、昆虫等の育成、水生生物の養殖等のために使用する一般温室の他、低温貯蔵庫、各種の試験室等、室内の温度を一定に保つ必要のある温室、または、調光の必要のある温室に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の温室は、ガラス、樹脂板、樹脂シートなどの材料を用いて、単層に構成されていたので、例えば、冬季に積雪に見舞われる地方では、積雪に耐える強度が必要で、そのため建設費の高騰を招いたり、夏季などに温度を下げる必要がある時には、天井部を開閉して放熱を図ったりしていた。（実開平５−１３１５０号公報）また、夏季などに室温が外気よりも低い温度に設定する場合に、室温を保つのに必要なエネルギーおよび外気への放散エネルギーのすべてを冷却源より供給したり、冬季および夜間などに室温が外気よりも高い温度に設定されている場合に、室温を保つのに必要なエネルギーおよび外気への放散エネルギーのすべてを暖房源より供給したりしていた。
【０００３】
その他の例としては、内室と外室の二重構造を有する温室であって、外室に室内温度調節手段を設置し、外室の室内温度を調節することにより、外室の空気層を介して外室と内室との間を移動する熱エネルギーがバランスし、内室の室内温度が調整される温室が公知である。（特開平５−３０８８５７号公報）
【特許文献１】実開平５−１３１５０号公報
【特許文献２】特開平５−３０８８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前者の単層の温室は、単に通気を遮断するためのものであり、したがって、外気との断熱性が悪くて保温機能が低く、一定温度に保つためには、例えば、寒冷期には暖房源からエネルギーを供給し続ける必要があり、温暖期には冷却源からエネルギーを供給し続ける必要があり、いずれも多量の燃料または電力を必要とするものであり、保温機能やエネルギー効率の観点から課題があった。
【０００５】
また、後者の内室と外室の二重構造を有する温室では、内室と外室との間を移動する熱エネルギーがバランスし内室の室内温度が調整され、保温機能の点では一定の効果が得られるものの、温度条件以外の環境条件に対しては何ら対策を講じるものではなく、生物の育成等を目的としてより高い環境条件の設定を必要とする場合には、課題が残る温室である。
【０００６】
そこで、本発明は、高い保温機能を有しながら、室内外の環境条件を考慮してその他様々な機能を実現することができる温室を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために講じた本発明にいう温室の構成を、実施例を示す図面に使用した符号を用いて説明すると、本発明の温室は、内層５および外層７の二層からなり、前記内層５および前記外層７は、それぞれ流入口２３と流出口２４を介して適宜の温度の流体を流通させることができる内層空間４ａおよび外層空間４ｂを備えた構成としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、内層および外層の二層からなり、内層および外層は、所定の温度の流体を流通させることができる内層空間および外層空間を備える構成であるから、内層と外層に流体を流通させずに単に空気断熱層として使用できることは言うまでもなく、内層に熱伝導性の低い流体を流通させて保温効果の高い温室とすることができるものでありながら、外層にも流体を流通させることにより、温室の保温効果をより高めたり、外気温、日射、積雪などの外部環境の影響を遮断したり、外部環境の影響を有効に活用したりして、従来にない多機能できめ細かい環境条件の設定が可能な温室とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するにあたって、内層５と外層７の間に所定幅の中間層６を設けた構成とし、例えば中間層６を空気層として実施すると、内層５と外層７の間に熱伝導性の低い空気層が形成され、より温室の断熱効果が高められる。
【００１０】
また、内層５に連結された内層用タンク８と、外層７に連結された外層用タンク９と、を備え、内層用タンク８、または、前記内層用タンク８と前記外層用タンク９の両方が温度調節手段を備えた構成で実施すると、例えば、内層５または外層７の流体（温水）を内層用タンク８または外層用タンク９に貯留して夜間の暖房などに利用でき、これに加えて、外層用タンク９の流体を内層５を流通する流体に混合することができる混合手段を備えた構成として実施すると、内層用タンク８と外層用タンク９の流体温度が異なる場合に、状況に応じて、温度調節機２７および２８を使用せずに、外層用タンク９の流体を内層用タンク８の流体に適宜混合して内層５を流通する流体の温度制御を行うことにより、エネルギーの節約を行うことができ、また、内層用タンク８と外層用タンク９を内部の流体が相互に移流可能な管路３０で連結してある構成で実施すると、内層用タンク８の流体と外層用タンク９の流体を相互に移流させることができるので、例えば、前述の混合手段により外層タンク９より内層５に温水を混合して温度調節を行った場合にも両タンクの水位を同一に保つことができる。
【００１１】
内層用タンク８および外層用タンク９の水位が、内層５の内層空間４ａおよび外層７の外層空間４ｂよりも相対的に低い位置にくるように、内層用タンク８および外層用タンク９の位置が設定されている構成で実施すると、内層５の内層空間４ａおよび外層７の外層空間４ｂと内層用タンク８および外層用タンク９との高低差を利用して、容易に内層５の内層空間４ａおよび外層７の外層空間４ｂ中の水を内層用タンク８および外層用タンク９に逆流収容させ、両層を単なる空気の断熱層として利用したり、外層７に所要のレベルにだけ遮光板を充填させて光量を調節したりすることができる。
【００１２】
内層５に形成された流出口２４は流入口２３よりも高い位置に設定され、同様に外層７に形成された流出口２４は流入口２３よりも高い位置に設定されている構成で実施すると、気泡が発生しにくい。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図示例と共に説明する。図１乃至図３は本願発明の第１実施例の温室であって、図１は温室の水循環系統図、図２は温室の内外層の一部を示した図、図３は図２のＡ−Ａ線水平断面図を示す。
【００１４】
該第１実施例の温室は、流通させる流体として液体（水等）を使用する温室であって、図１に示すように、温室１の壁と天井部がそれぞれ内層５と外層７の２層の複数枚のパネルで構成されている。そして、内層５を流通させる液体温度を調節することができる内層用タンク８と、外層７を流通させる液体温度を調節することができる外層用タンク９とを備え、内層５と内層用タンク８を接続する内層用管路２８を実線で、外層７と外層用タンク９を接続する外層用管路２９を破線で示している。
【００１５】
内層５および外層７は、図３に示すように、流体抵抗を減らすために、立ち上げ面２０を垂直方向に配置した凹凸波形状の補強壁３１の凹凸波形のそれぞれの面から平板状に形成した壁板２５を凹凸波形の上面、下面に接合した構造としてあり、内層５および外層７の内部はそれぞれ凹凸波形の立ち上げ面２０で区切られた液体を流通させるための内層空間４ａおよび外層空間４ｂを形成している。この内層５および外層７の内部に形成された補強壁３１は、内層５および外層７の壁板２５の補強に寄与する他に液体の流通通路を確保する役割も果たす。そして、内層５および外層７の上下端部分には補強壁３１を設けていない集水部２２を形成してあり、内層５および外層７の下端の集水部２２には、内層用タンク８から連なる内層用管路２８および外層用タンク９から連なる外層用管路２９に接続されて液体を流入させるための流入口２３が設けられ、内層５および外層７の上端の集水部２２には、内層用タンク８へ繋がる内層用管路２８と外層用タンク９へ繋がる外層用管路２９に接続されて液体を流出させるための流出口２４が設けられている。
【００１６】
内層５と外層７の間の中間層６には、図２に示すように、対流による熱伝導を減らすために、立ち上げ面２１を水平方向に配置した凹凸波形状の補強壁３２を挟み、この補強壁３２の凹凸波形のそれぞれの面から、内層５、外層７を凹凸波形の上面、下面に接合させてある。この中間層６は、空気断熱層として温室１内の保温効果を高め、立ち上げ面２１を水平方向に配置した凹凸波形状の補強壁３２は、内層５と外層７で形成される構造を補強固定するとともに、空気断熱層として中間層６を確保する役割も果たしている。なお、言うまでもなく、中間層６の構成は、立ち上げ面２１を水平方向に配置した凹凸波形状の補強壁３２に限られず任意の構造で実施することができ、壁板２５と一体成形したものでもよく、後述するように省略することもできる。
【００１７】
このように形成した内層５と外層７からなる構造は、図１に示すように、温室１のそれぞれの壁と天井部として、流入口２３が下部に流出口２４が上部になるように設置してある。そして、壁と天井部に設置されたそれぞれの内層５と外層７の流入口２３と流出口２４に、内層用管路２８または外層用管路２９を接続してある。
【００１８】
内層用タンク８は、断熱材でタンク壁面が形成され、タンク内の液体を加熱・冷却することが可能な温度調節用熱交換機１７と、タンク内の温度センサーにより制御され、タンク内の液体温度をほぼ一定に保持することができる温度調節機２６が設置されている。そして、内層用タンク８は、タンク内の液体の水位が流入口２３よりも低い位置にくるように設置してあり、内層用タンク８と内層５の流入口２３、内層５の流出口２４と内層用タンク８をそれぞれ繋ぐ内層用管路２８に接続してある。
【００１９】
外層用タンク９も、内層用タンク８と同様に、断熱材でタンク壁面が形成され、温度調節用熱交換機１８と、温度調節機２７が設置されている。そして、内層用タンク８と同様に設置してあり、外層用タンク８と外層７の流入口２３、外層７の流出口２４と外層用タンク８をそれぞれ繋ぐ外層用管路２９に接続してある。
【００２０】
内層用タンク８から内層５の流入口２３に向かって液体を送る内層用管路２８には、内層用管路２８を開閉する内層バルブ１３と、内層用タンク８の液体を内層５に送り込む内層ポンプ１１が設置され、外層用タンク９から外層７の流入口２３に向かって液体を送る外層用管路２９には、外層用管路２９開閉する外層バルブ１５と、外層用タンク９の液体を外層７に送り込む外層ポンプ１２が設置され、内層ポンプ１１および外層ポンプ１２はいずれもインバーターなどにより制御される可変速のポンプである。
【００２１】
また、内層用タンク８から内層用管路２８を通る液体の一部は、温室１の地下に設置された土中熱交換器１０に送られ、土中および温室１内の地表面２の温度を制御することにより、温室１内と土中および地表面２との間で熱エネルギーの移動を少なくし、保温効果をより高めることができる。
【００２２】
外層用タンク９と、内層用タンク８から内壁に連なる内層用管路２８とは、混合管路３３で連結してある。より詳しくは、外層用タンク９と、内層用タンク８から内壁に連なる内層用管路２８のうち内層バルブ１３と内層ポンプの間の部分とを混合管路３３で連結してあり、この混合管路３３には、混合管路３３を開閉する温水バルブ１４が取り付けてある。
【００２３】
また、内層用タンク８と外層用タンク９は、タンク内部の液体が相互に移流可能なように管路３０で連結してある。管路３０には、連通弁１９が取り付けてあり、この弁は、通常は開かれており、内層５と外層７に異なる温度の液体を流通させる場合、あるいは内層用タンク８と外層用タンク９に異なる温度の液体を保存しておく場合、あるいは内層用タンク８と外層用タンク９の液体が異なる場合等に温水バルブ１４と共に閉じて、液体の混合を防止する。
【００２４】
内層バルブ１３を開き、内層ポンプ１１を作動させることにより、所定の温度に設定された内層用タンク８の液体は、内層用管路２８を経て内層５の流入口２３から下部の集水部２２へ流入し、下部の集水部２２から凹凸波形の立ち上げ面２１で区切られた内層空間４ａを通って上部の集水部２２へ送られ、上部の集水部２２の流出口２４から内層用管路２８を経て内層用タンク８に還流する。また、外層バルブ１５を開き、外層ポンプ１２を作動させることにより、所定の温度に設定された外層用タンク９の液体は、外層用管路２９を経て外層７の流入口２３から下部の集水部２２へ流入し、下部の集水部２２から凹凸波形の立ち上げ面２１で区切られた外層空間４ｂを通って上部の集水部２２へ送られ、上部の集水部２２の流出口２４から外層用管路２９を経て外層用タンク９に還流する。他方で、液体を流通させている状態から、内層ポンプ１１および外層ポンプ１２を停止し、内層バルブ１３および外層バルブ１５を開いておけば、内層用タンク８および外層用タンク９（の水位）は内層５および外層７よりも低い位置にくるように内層用タンク８および外層用タンク９は流入口２３より低い位置に設置されているので、内層５の内層空間４ａおよび外層７の外層空間４ｂ内の液体は、流入口２３、内層ポンプ１１または外層ポンプ１２を通って内層用タンク８または外層用タンク９に逆流収容することもできるし、所要のレベルにだけ遮光液を充填させて外層バルブ１５を閉じて光量を調節することもできる。
【００２５】
また、内層用タンク８の液体を内層５に流通させる場合に、内層用タンク８の液体よりも高温の液体が必要で、かつ外層用タンク９の液体の温度がそれより高温のとき、または、内層用タンク８の液体よりも低温の液体が必要で、かつ外層用タンク９の液体の温度がそれより低温のとき、温水バルブ１４を開いて、外層用タンク９の液体と内層用タンク８から流通する液体を混合して、適宜の温度に調節した液体を内層に流通させることができる。
【００２６】
以上のような構造・作用を有する温室１の使用にあたっては、温室内外の温度差や日射、積雪等の外部環境を考慮して、内層５および外層７の双方とも液体を流通させずに、空気断熱層として利用したり、内層５のみに所定の温度の液体を流通させ温室１内の温度制御をし、外層７は空気断熱層として利用したり、内層５に所定の温度の液体を流通させ温室１内の温度制御をしつつ、外層７にも所定の温度の液体を流通させ外気温の影響を遮断したり、外層７のみに所定の温度の液体を流通させて外気温の影響を遮断したり、外層７に着色水を流通または部分的に充満させて調光性能を持たせたり、外層７に所定の温度の液体を流通させて積雪を溶融させたりすることができ、様々な使用方法の中から必要な形態を採用することができる。
【００２７】
より具体的に述べると、温室１の内外の温度差が小さくて温度制御が容易な場合、温室１内の許容温度範囲が大きい場合等には、内層５、外層７の双方とも液体を流通させずに空気断熱層として利用するか、内層５のみに温度制御された液体を流通させて温室１内の温度制御を行うことが考えられる。
【００２８】
温室１の内外の温度差が大きくて温度制御が難しい場合、温室１内の許容温度範囲が小さい場合、または日射の影響が大きい場合等には、内層５に所定の温度の液体を流通させて温室１内の温度制御を行うとともに、外層７にも所定の温度の液体を流通させて、温室１内の温度制御の補助をしたり、日射光を吸収したりすることが考えられる。
【００２９】
なお、昼間に太陽光などにより外層用タンクの液が暖められたり、外気温度により冷却されたりして、外層用タンク９の液温が、内層の所要温度より高い場合および低い場合には、温水バルブ１４を開き、内層バルブ１３の開度を調節して内層温度を制御することにより温度調節エネルギーを節約することができる。
【００３０】
冬季の積雪、結氷などにより温室が破壊されるのを防止する場合は、外層７に温水または加熱された不凍水などを流して融雪を行い屋根などの負荷荷重を軽減することが考えられる。
【００３１】
また、生物育成用温室とする場合には、半透明な液体を流通または所要水位まで充填させて日射強度を調節したり、不透明なあるいは着色された液体を流通させることにより、遮光して日照時間を調整したり、生物の育成に有害な紫外線を遮断し、あるいは、生物の育成に有用であると言われている黄色や青色単色光を選択して透過させる等、任意の波長の光を遮断・透過させたりすることが考えられる。
【００３２】
図４は第一実施例の変形例で、内外層の一部を示した図であって、立ち上げ面２１を水平方向に配置した凹凸波形状の補強壁３２を省略して中間層６を形成せずに、内層５と外層７が隣り合い、３枚の平板状に形成した壁板で形成した構造としている。この構造は中間層６の空気層がないので、第一実施例の温室と比較して、温室の断熱効果は低下するものの、コストが低いという利点がある。
【００３３】
以上本発明の代表例と思われる実施例について説明したが、本発明の温室は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、その他本発明にいう前記の構成要件を備え、かつ本発明にいう目的を達成し、本発明にいう効果を有する範囲内において適宜改変して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の温室は、保温効果だけでなく、必要性に応じて様々な機能を付加することができる温室なので、植物栽培、昆虫等の育成、水生生物の養殖等のために使用する一般温室の他、低温貯蔵庫、各種の試験室等の幅広い分野に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施例の温室の水循環系統図。
【図２】同温室の内外層の一部を示した図。
【図３】同図２のＡ−Ａ線水平断面図。
【図４】第１実施例の変形例の内外層の一部を示した図。
【符号の説明】
【００３６】
１  温室
２  地表面
３  撹拌扇
４ａ  内層空間
４ｂ  外層空間
５  内層
６  中間層
７  外層
８  内層用タンク
９  外層用タンク
１０  土中熱交換機
１１  内層ポンプ
１２  外層ポンプ
１３  内層バルブ
１４  温水バルブ
１５  外層バルブ
１７  熱交換機
１８  熱交換機
１９  連通弁
２０  立ち上げ面
２１  立ち上げ面
２２  集水部
２３  流入口
２４  流出口
２５  壁板
２６  温度調節機
２７  温度調節機
２８  内層用管路
２９  外層用管路
３０  管路
３１  立ち上げ面２０を垂直方向に配置した凹凸波形状の補強壁
３２  立ち上げ面２１を水平方向に配置した凹凸波形状の補強壁
３３  混合管路
【図１】
2005341835.tif 000003
【図２】
2005341835.tif 000004
【図３】
2005341835.tif 000005
【図４】
2005341835.tif 000006