JP2008086284A - Material for natural lighting for agricultural and horticultural hot house, and agricultural and horticultural hot house - Google Patents

Material for natural lighting for agricultural and horticultural hot house, and agricultural and horticultural hot house Download PDF

Info

Publication number
JP2008086284A
JP2008086284A JP2006273054A JP2006273054A JP2008086284A JP 2008086284 A JP2008086284 A JP 2008086284A JP 2006273054 A JP2006273054 A JP 2006273054A JP 2006273054 A JP2006273054 A JP 2006273054A JP 2008086284 A JP2008086284 A JP 2008086284A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
agricultural
house
heat
temperature
horticultural
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2006273054A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Kurahashi
肇 倉▼はし▲
Yasutoshi Kawakami
安壽 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujinon Sano Corp
Original Assignee
Fujinon Sano Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujinon Sano Corp filed Critical Fujinon Sano Corp
Priority to JP2006273054A priority Critical patent/JP2008086284A/en
Publication of JP2008086284A publication Critical patent/JP2008086284A/en
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material for natural lighting for an agricultural hot house, which prevents abnormal increase in temperature in a hot house even under strong sunshine so that the temperature in the hot house is prevented from being affected by change of outside temperature as slight as possible. <P>SOLUTION: The material for natural lighting for an agricultural and horticultural hot house is structured as follows: a transparent panel 20 is provided at the roof part 3b of a house 1; a heat-shielding layer 21 is formed on the inner surface of the transparent panel 20; and a hydrophilic layer 22 is formed on the outer surface. The heat-shielding layer 21 is set in order to reflect infrared light included in solar light into the house 1 through the roof part 3b so as to transmit visible light and ultraviolet light, and is composed of a dielectric multi-layer film composed of alternate layers of Ta205 (tantalum oxide) thin film and SiO2 (silica) thin film. The hydrophilic layer 22 is provided in order to impart hydrophilic property to the surface of the transparent panel 20, and is formed by directly applying the coating material consisting mainly of TiO2 to the surface of the transparent panel 20. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、農業用,園芸用等として用いられるハウスに装着される採光材及び採光材を用いた農園芸用ハウスに関するものである。   The present invention relates to a daylighting material mounted on a house used for agriculture, horticulture, and the like, and an agricultural and horticultural house using the daylighting material.

農産物の育成のため、また花木,観葉植物等のガーデニング用として用いられる温室なり、植物栽培室なりは、アルミニウムパイプや鉄骨,木材等から骨組み構造を有し、この骨組み構造の周囲及びルーフが設けられ、また適宜の部位に開閉扉や開閉式の窓が設けられる。ここで、植物の生育を促進するためには、温度及び湿度と共に日照を必要とするため、骨組み構造を覆う外壁及びルーフは、そのほぼ全体に採光材を設ける構成としている。この採光材としては、塩化ビニルやポリオレフィン等からなる透明シート状資材や、ポリカーボネート等の透明樹脂からなるパネル材や、ガラス板からなる透明板体が一般的に用いられる。   Greenhouses and plant cultivation rooms used for the cultivation of agricultural products and gardening of flowering trees and foliage plants have a framework structure made of aluminum pipes, steel frames, wood, etc. In addition, an opening / closing door and an opening / closing type window are provided at appropriate portions. Here, in order to promote the growth of plants, sunlight is required together with temperature and humidity. Therefore, the outer wall and the roof covering the framework structure are provided with a daylighting material on almost the whole. As this daylighting material, a transparent sheet material made of vinyl chloride, polyolefin or the like, a panel material made of a transparent resin such as polycarbonate, or a transparent plate made of a glass plate is generally used.

ところで、夏季における晴天時のように、強い日照により温室の内部温度が極めて高くなることがあり、かえって植物の生育を阻害し、甚だしい場合には枯れさせてしまうこともある。温室に開閉可能な窓を設けて、この窓を開くことによって内部の熱を放出することができるが、窓を開放しただけでは、温室内の温度は外気温以下にはならない。このために、温室内に空調施設を設置したものも実用化されており、温室内の温度が極端に上昇したときに、内部を冷房することによって温室内の温度を低下させることができるようになる。しかしながら、温室に空調施設を付設すると、温室施設の製造コストが高く、かつ大型化し、ランニングコストも高くなる等といった問題点がある。   By the way, as in the fine weather in summer, the internal temperature of the greenhouse may become extremely high due to strong sunshine, and on the contrary, the growth of the plant is inhibited, and in severe cases, it may wither. By providing a window that can be opened and closed in the greenhouse and opening this window, the internal heat can be released. However, the temperature inside the greenhouse does not fall below the outside air temperature simply by opening the window. For this reason, air conditioning facilities installed in greenhouses have also been put into practical use so that when the temperature inside the greenhouse rises extremely, the inside temperature can be lowered by cooling the inside. Become. However, when an air conditioning facility is attached to a greenhouse, there are problems such as high manufacturing cost of the greenhouse facility, large size, and high running cost.

以上のことから、構成を簡素化し、省エネルギ的運転を可能にした植物栽培室が、特許文献1に開示されている。この公知の植物栽培室は、建屋における天窓を、熱線吸収液を封入した透明二重層として構成し、かつその外面に流水の供給を行うようにしている。そして、熱線吸収液により吸収した熱を流水の蒸発潜熱と共に外部に放出するようにしている。
特開昭58−107122号公報
From the above, Patent Literature 1 discloses a plant cultivation room that has a simplified configuration and enables energy-saving operation. In this known plant cultivation room, a skylight in a building is configured as a transparent double layer in which a heat ray absorbing liquid is enclosed, and flowing water is supplied to the outer surface thereof. Then, the heat absorbed by the heat ray absorbing liquid is released to the outside together with the latent heat of vaporization of running water.
JP 58-107122 A

ところで、前述したように、太陽光から照射される熱線を熱線吸収液に吸収させると、この熱線吸収液が加熱されることになり、天窓が蓄熱されることになる。この影響で植物栽培室内の温度が上昇することになり、例えば夏季の炎天下においては、気化熱だけでは十分な温度制御ができない場合がある。また、熱線吸収液で吸収した熱を蒸発潜熱として外部に放出するには、天窓全体に水が十分広がり、しかも流下速度を遅くする必要があるが、単に傾斜した天窓を設けただけでは、供給した水は天窓の表面上に留まらずに傾斜に沿って速やかに流下することになり、天窓の表面上では殆ど蒸発せず、十分な放熱効果が得られないことがある。さらに、太陽光の照射エネルギが極めて小さく、植物栽培室内が所望とする温度にまで上昇しない冬季でも同じく熱線の吸収が行われ、特定の植物を生育するために必要な程度まで室内温度を上昇できない場合もある。   By the way, as mentioned above, if the heat ray irradiated from sunlight is absorbed in the heat ray absorbing liquid, the heat ray absorbing liquid is heated, and the skylight is stored. Due to this influence, the temperature in the plant cultivation room rises. For example, under the hot weather in summer, there may be a case where sufficient temperature control cannot be performed only by heat of vaporization. In addition, in order to release the heat absorbed by the heat ray absorbing liquid to the outside as latent heat of vaporization, it is necessary to sufficiently spread water over the entire skylight and slow down the flow speed. The water thus deposited does not stay on the surface of the skylight, but quickly flows down along the slope, and hardly evaporates on the surface of the skylight, so that a sufficient heat radiation effect may not be obtained. Furthermore, even in the winter when the irradiation energy of sunlight is extremely small and the plant cultivation room does not rise to the desired temperature, heat rays are absorbed, and the room temperature cannot be raised to the extent necessary for growing a specific plant. In some cases.

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、激しい日照下でもハウス内温度が異常に高くなるのを防止し、ハウスの内部温度が外気温の変化に影響を受けるのを極力抑制できるようにすることにある。   The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to prevent the temperature inside the house from becoming abnormally high even under intense sunlight, and the inside temperature of the house can be changed to the outside temperature. It is to be able to suppress the influence as much as possible.

前述した目的を達成するために、本発明は、内部の温度管理が行われる農園芸用ハウスに用いられる採光材であって、透明シートまたは透明板体からなる採光材本体の一側面に、赤外光を反射させ、可視光及び紫外光を透過させる遮熱層を形成する構成としたことをその特徴とするものである。   In order to achieve the above-described object, the present invention provides a daylighting material used in an agricultural and horticultural house in which internal temperature control is performed, and a redlighting material main body made of a transparent sheet or a transparent plate is provided on one side surface. It is characterized in that a heat shielding layer that reflects external light and transmits visible light and ultraviolet light is formed.

太陽光線には、可視光,紫外光及び赤外光が含まれており、蜂、蝶等といった昆虫による受粉活動のために可視光、特に緑及び青の波長領域から紫外光の波長領域を必要とし、また植物の光合成の点からは400〜700nmの波長光を必要とする。従って、これらの波長領域の光は採光材を透過させる。一方、赤外光はハウスの内部を加熱することになるので、採光材を透過させないようにする。しかも、採光材自体が蓄熱するのを防止するために、赤外光を吸収するのではなく、反射させる。つまり、採光材には、紫外光から可視光を透過させ、赤外光を反射させる特性を持たせる。この特性を発揮させるために、塩化ビニルやポリオレフィン等の透明樹脂シートまたはポリカーボネート等の透明樹脂板またはガラス板等からなる透明板体からなる採光材本体の表面に遮熱層を積層するように形成する。この遮熱層はフィルム状として採光材に貼り付けるようにすることもでき、また真空蒸着等による成膜手段により形成することもできる。   Sunlight contains visible light, ultraviolet light, and infrared light, and visible light, especially from the green and blue wavelength regions to the ultraviolet light region, is required for pollination by insects such as bees and butterflies. In addition, from the viewpoint of plant photosynthesis, light having a wavelength of 400 to 700 nm is required. Accordingly, light in these wavelength regions is transmitted through the daylighting material. On the other hand, since the infrared light heats the inside of the house, the daylighting material should not be transmitted. Moreover, in order to prevent the daylighting material itself from accumulating heat, infrared light is not absorbed but reflected. That is, the daylighting material has a characteristic of transmitting visible light from ultraviolet light and reflecting infrared light. In order to exert this characteristic, a heat insulating layer is formed on the surface of the lighting material body made of a transparent plate made of a transparent resin sheet such as vinyl chloride or polyolefin, a transparent resin plate such as polycarbonate or a glass plate, or a glass plate. To do. The heat shielding layer can be attached to the daylighting material in the form of a film, or can be formed by film forming means such as vacuum deposition.

遮熱層として、所望の波長領域の光を透過させ、それ以外の波長光を反射させる機能を持たせるために、誘電体多層膜で構成することができる。遮熱層は、具体的には、Ta2O5薄膜とSiO2薄膜とを交互に形成した誘電体多層膜からなり、太陽光線における赤外光を反射させ、可視光及び紫外光を透過させる波長選択性を有する薄膜であり、即ち赤外光を反射させるIRカットミラー膜を構成するものである。この遮熱層は採光材本体の一側表面に積層させる。   The heat shielding layer can be composed of a dielectric multilayer film in order to have a function of transmitting light in a desired wavelength region and reflecting light of other wavelengths. Specifically, the heat shield layer is composed of a dielectric multilayer film in which Ta2O5 thin films and SiO2 thin films are alternately formed, and has a wavelength selectivity that reflects infrared light in sunlight and transmits visible light and ultraviolet light. That is, an IR cut mirror film that reflects infrared light is formed. This heat shielding layer is laminated on one side surface of the lighting material body.

誘電体多層膜は光の入射角に応じて透過特性が変化するのが一般的である。採光材として構成する場合において、遮熱層として、角度依存性のある誘電体多層膜を使用することは、かえって有利なものとなる。即ち、夏季の日差しは垂直乃至それに近い方向であり、冬季には太陽光線はより水平に近い角度から照射されるので、誘電体多層膜の特性と、農園芸用ハウスとして組み立てたときのルーフの角度とから、高温になる夏季における太陽光線の入射角では、赤外光をほぼ100%というように最大限反射させるが、ハウス内の温度があまり上昇しない冬季は積極的に赤外光を取り込むために、冬季の太陽光線の入射方向に対しては、むしろ赤外光を積極的に透過させる特性を持っている方が望ましい。   In general, the dielectric multilayer film changes its transmission characteristics according to the incident angle of light. In the case of constituting as a daylighting material, it is advantageous to use a dielectric multilayer film having an angle dependency as the heat shielding layer. In other words, the sunlight in the summer is vertical or close to it, and in the winter the sun is radiated from a more horizontal angle, so the characteristics of the dielectric multilayer film and the roof of the roof when assembled as an agricultural and horticultural house From the angle, the incident angle of sunlight in the hot summer season reflects infrared light as much as almost 100%, but actively captures infrared light in the winter when the temperature in the house does not rise so much For this reason, it is desirable to have a characteristic of actively transmitting infrared light with respect to the incident direction of sunlight in winter.

採光材は農園芸用ハウスにおいて、少なくともそのルーフ材として用いられる。この採光材における遮熱層は、採光材本体のいずれの側面に設けても良いが、それが劣化乃至損傷しないように保護するために、環境条件の良好なハウスの内部側に向けるようにして装着するのが望ましい。そして、この採光材本体の他側、つまりハウスの外面には、親水性層を形成する構成とすることができる。この親水性層はTiO2または親水性シリコーンを主成分とするものを用いることができ、採光材本体外面に、成膜を含むコーティングまたはフィルムの貼り付け等の手段で形成することができる。なお、親水性層は遮熱層と同じ面に積層状態にして設けても、光学的には格別の支障を来たさない。   The daylighting material is used at least as a roofing material in an agricultural and horticultural house. The heat shield layer in this daylighting material may be provided on either side of the daylighting material body, but in order to protect it from deterioration or damage, it should be directed to the inside of the house with good environmental conditions. It is desirable to install. And it can be set as the structure which forms a hydrophilic layer in the other side of this lighting material main body, ie, the outer surface of a house. This hydrophilic layer can be composed of TiO2 or hydrophilic silicone as a main component, and can be formed on the outer surface of the daylighting material body by means such as coating including film formation or attaching a film. In addition, even if the hydrophilic layer is provided on the same surface as the heat shielding layer in a laminated state, there is no optical problem.

以上の構成を有する採光材は、少なくとも農園芸用ハウスを構成するルーフとして構成される。一方、側面部や窓及び開閉扉も透明な採光材で構成されるが、これらについてはルーフにおけるような特性は必ずしも必要ではない。ただし、これら側面部や窓、扉にも赤外光を含む太陽光線が照射されることから、これらの採光材にも少なくとも赤外光を反射させる遮熱層を積層させるのが望ましい。   The daylighting material having the above configuration is configured as at least a roof that constitutes an agricultural and horticultural house. On the other hand, the side surface, the window, and the opening / closing door are also made of a transparent daylighting material. However, since these side portions, windows, and doors are also irradiated with sunlight containing infrared light, it is desirable to laminate a thermal barrier layer that reflects at least infrared light on these lighting materials.

ルーフは平面状態として配置することもできるが、所定角度傾斜させるように装着するのが望ましい。特に、採光材の表側の面に親水性層を形成し、この採光材をルーフとして用いる場合、ハウスにはこの傾斜に沿って水を流すようになし、この流水を気化させるようになし、もって遮熱層による赤外光の反射によるカットに加えて、気化熱による冷却効果を発揮する。なお、側面における周壁部では流水したときの保水性が十分でなく、気化熱の作用を大きくは期待できないので、採光材本体に親水性層を形成することは必ずしも必要ではない。ただし、この側面にも水滴を付着させることができるので、多少は気化熱(蒸発潜熱)の作用を発揮することになり、また表面の汚損防止という観点も考慮して、側面部に親水性層を形成こともできる。   Although the roof can be arranged in a flat state, it is desirable that the roof is mounted so as to be inclined at a predetermined angle. In particular, when a hydrophilic layer is formed on the surface of the daylighting material and this daylighting material is used as a roof, the house should be allowed to flow water along this slope, and the flowing water should be vaporized. In addition to the cut by reflection of infrared light by the heat shield layer, it exhibits a cooling effect by heat of vaporization. Note that it is not always necessary to form a hydrophilic layer on the daylighting material body because the peripheral wall portion on the side surface does not have sufficient water retention when flowing, and the effect of vaporization heat cannot be expected to be large. However, since water droplets can be adhered to this side surface, it exerts some action of heat of vaporization (latent heat of vaporization), and the hydrophilic layer is formed on the side surface portion from the viewpoint of preventing surface fouling. Can also be formed.

炎天下において照射される太陽光線から熱線である赤外光は、少なくともルーフに設けた遮熱層で反射させ、可視光及び紫外光を透過させることにより、ハウス内温度が異常に高くならないように保持できて、植物の生育に最適な環境を作り出すことができ、特に暑熱を好まない季節野菜等の栽培や、恒温性が望まれる蘭等の植物の育成のための温室として好適に用いることができる。そして、遮熱層を誘電体多層膜で形成することにより、所望の透過・反射特性を持たせることができ、もって外気温の変化に対するハウスの内部温度の変動幅を小さくすることができ、栽培する植物の生育により良好な環境を与えることができる。   Infrared light, which is heat rays from sunlight radiated in the sun, is reflected by at least a heat-shielding layer provided on the roof, and transmits visible light and ultraviolet light so that the temperature in the house does not become abnormally high. It is possible to create an optimal environment for plant growth, and it can be suitably used as a greenhouse for growing seasonal vegetables that do not like heat, and for growing plants such as orchids that require constant temperature. . And, by forming the heat shield layer with a dielectric multilayer film, it can have the desired transmission / reflection characteristics, so that the fluctuation range of the internal temperature of the house with respect to the change of the outside temperature can be reduced, and cultivation A good environment can be given by the growth of plants.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。まず、図1に農園芸用ハウス1の外観を示す。図中において、ハウス1は、基礎2に建物構造部3を設置したものからなり、建物構造部3は周壁部3aとルーフ部3bとを有するものであり、鉄骨やアルミニウムパイプ等で形成した柱や梁、さらには窓や扉が装着される枠体等からなる骨組み構造を有するものである。この骨組み構造には透明板体(または透明シート)からなる側面板が装着されており、適宜の箇所に開閉窓4及び開閉ドア5が設けられている。また、ルーフ部3bには、やはり透明板体(または透明シート)からなるルーフ板(またはシート)が装着されている。さらに、周壁部3aの開閉窓4及び開閉ドア5には、共に透明部材からなる窓板及びドア板が装着され、これによって内部は閉鎖可能な構造となっている。ハウス1の内部は作物を栽培するための圃場としている。なお、花木や観葉植物を育成するための温室として構成する場合には、植木鉢等が載置される栽培棚が設けられる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the external appearance of the agricultural and horticultural house 1 is shown in FIG. In the figure, a house 1 is composed of a building 2 with a building structure 3 installed on a foundation 2, and the building structure 3 has a peripheral wall 3a and a roof 3b, and is a pillar formed of a steel frame, an aluminum pipe, or the like. It has a skeleton structure composed of a frame or the like on which a window or a door is mounted. A side plate made of a transparent plate (or transparent sheet) is attached to this framework structure, and an opening / closing window 4 and an opening / closing door 5 are provided at appropriate locations. Further, a roof plate (or sheet) made of a transparent plate (or transparent sheet) is mounted on the roof portion 3b. Further, the opening / closing window 4 and the opening / closing door 5 of the peripheral wall portion 3a are both fitted with a window plate and a door plate made of a transparent member, whereby the inside can be closed. The interior of the house 1 is a field for growing crops. In addition, when comprising as a greenhouse for growing a flowering tree and a houseplant, the cultivation shelf in which a flower pot etc. are mounted is provided.

ハウス1の内部には、図2に示したように、潅水施設が設けられている。この潅水施設は、地下に設けた貯水タンク(図示せず)と、この貯水タンクに接続した汲み上げポンプユニット10と、この汲み上げポンプユニット10に接続され、畝11に沿って延在させた散水チューブ12とから構成される。また、汲み上げポンプユニット10には供給配管13が接続されており、この供給配管13は、ルーフ部3bにおける頂部の上部位置に、この頂部の延在方向に配設した給水パイプ14に接続して設けられている。この給水パイプ14は、図3からも明らかなように、長手方向に複数の流出用小孔14aが形成されており、この流出用小孔14aからルーフ部3bの全体にわたって水を流下できるようにしている。   As shown in FIG. 2, an irrigation facility is provided inside the house 1. The irrigation facility includes a water storage tank (not shown) provided in the basement, a pumping pump unit 10 connected to the water storage tank, and a water spray tube connected to the pumping pump unit 10 and extending along the ridge 11. 12. In addition, a supply pipe 13 is connected to the pumping pump unit 10, and this supply pipe 13 is connected to a water supply pipe 14 disposed in an extending direction of the top portion at an upper position of the top portion of the roof portion 3 b. Is provided. As is apparent from FIG. 3, the water supply pipe 14 has a plurality of outflow small holes 14a formed in the longitudinal direction, so that water can flow down from the outflow small holes 14a over the entire roof portion 3b. ing.

本実施の形態においては、周壁部3aやルーフ部3bの採光材としては、透明板体で構成しており、また窓板,ドア板も光を通す採光材である。ルーフ部3bには、図3に示したように、採光材本体として、透明ガラスまたはポリカーボネート等の透明な合成樹脂板等から構成される透明パネル20を有し、この透明パネル20の一側面には遮熱層21が形成されており、また他側面には親水性層22が形成されている。そして、透明パネル20は親水性層22を外面側に向け、遮熱層21を内側に向けるようにしてルーフ部3bに装着されている。   In the present embodiment, the daylighting material for the peripheral wall portion 3a and the roof portion 3b is made of a transparent plate, and the window plate and the door plate are also daylighting materials through which light passes. As shown in FIG. 3, the roof portion 3 b has a transparent panel 20 made of a transparent synthetic resin plate such as transparent glass or polycarbonate as a daylighting material body, and on one side of the transparent panel 20. A heat shield layer 21 is formed, and a hydrophilic layer 22 is formed on the other side surface. The transparent panel 20 is mounted on the roof portion 3b so that the hydrophilic layer 22 faces the outer surface and the heat shield layer 21 faces the inner side.

遮熱層21は、図3において、ルーフ部3bからハウス1内に太陽光線SLに含まれる赤外光IR(実線で示している)を反射させ、一点鎖線で示した可視光VL及び紫外光UVは透過させるためのものであり、Ta2O5(酸化タンタル)薄膜とSiO2(二酸化珪素)薄膜の交互層、つまり誘電体多層膜で構成され、真空蒸着等の成膜手段で形成される。この遮熱層21による透過波長特性としては、図4に示したものとする。同図において、実線で示したのは透過光、反射光は点線で示されている。従って、遮熱層21は可視光及び紫外光、即ち350〜700nmの波長光は透過率が90%以上であり、点線750nmの波長を超える波長光は大半が反射することになり、特に波長850nmではほぼ100%反射させる特性を発揮する。これによって、植物の受粉及び光合成に必要な波長光については十分な透過率が得られ、熱線である赤外光、特に850nm以上の波長光は反射して、ハウス1内に取り込まないようになる。   In FIG. 3, the heat shielding layer 21 reflects the infrared light IR (shown by a solid line) included in the sunlight SL from the roof portion 3 b into the house 1, and visible light VL and ultraviolet light shown by a one-dot chain line. UV is for transmitting, and is composed of alternating layers of Ta 2 O 5 (tantalum oxide) thin film and SiO 2 (silicon dioxide) thin film, that is, a dielectric multilayer film, and is formed by film forming means such as vacuum deposition. The transmission wavelength characteristics by the heat shielding layer 21 are as shown in FIG. In the figure, the solid line indicates transmitted light and the reflected light is indicated by a dotted line. Therefore, the heat shielding layer 21 has a transmittance of 90% or more for visible light and ultraviolet light, that is, light having a wavelength of 350 to 700 nm, and most of light having a wavelength exceeding the wavelength of the dotted line 750 nm is reflected, and particularly, the wavelength of 850 nm. Then, it exhibits the characteristic of reflecting almost 100%. As a result, sufficient transmittance is obtained for wavelength light necessary for plant pollination and photosynthesis, and infrared light as heat rays, particularly light having a wavelength of 850 nm or more is reflected and is not taken into the house 1. .

このように、遮熱層21を設けることによって、ハウス1のルーフ部3bでは、図3に矢印SL方向から太陽光線が入射されると、可視光VL及び紫外光UVは透過するが、赤外光IRは反射することになる。ここで、ハウス1の内部温度としては、強い日照が照射される夏季において、異常高温とならないように赤外光IRを反射させる。一方、冬季の夜間等において、ハウス1の内部温度を外気温より高く保つために、図3に点線で示したように、遮熱層21の作用で地熱THを反射させてハウス1の内部に封じ込め、熱が大気に放出されないようにする。換言すると、ハウス1の内部を大気と熱的にできるだけ遮断して、ハウス1の外部温度の変化の影響を小さくして、ハウス1の内部温度の変動を抑制して可及的に恒温化する。なお、この遮熱層21としては、透過・反射率が90度から±30度程度の範囲ではほぼ同じ特性を有するものであり、それより小さい角度、つまり冬季における太陽光線の入射方向(図3に仮想線矢印で示した方向)は、赤外光をある程度透過する特性を持つもの、つまり透過と反射との比率が転換する波長を短波長側にシフトする特性となったものを用いることができる。   Thus, by providing the heat shielding layer 21, in the roof portion 3b of the house 1, when sunlight rays enter from the direction of the arrow SL in FIG. 3, visible light VL and ultraviolet light UV are transmitted, but infrared light is transmitted. The light IR will be reflected. Here, as the internal temperature of the house 1, the infrared light IR is reflected so as not to become an abnormally high temperature in summer when strong sunlight is irradiated. On the other hand, in order to keep the internal temperature of the house 1 higher than the outside air temperature at night in winter, as shown by a dotted line in FIG. Contain and prevent heat from being released into the atmosphere. In other words, the inside of the house 1 is thermally shielded from the atmosphere as much as possible to reduce the influence of changes in the external temperature of the house 1 and to suppress the fluctuation of the internal temperature of the house 1 as much as possible. . The heat shield layer 21 has substantially the same characteristics in the range where the transmittance / reflectance is about 90 ° to ± 30 °, and a smaller angle, that is, the incident direction of sunlight in winter (FIG. 3). The direction indicated by the phantom line arrow) has a characteristic that transmits infrared light to some extent, that is, a characteristic that shifts the wavelength at which the ratio of transmission and reflection changes to the short wavelength side. it can.

また、透明パネル20に設けられる親水性層22は、この透明パネル20の表面に親水性を付与するものであり、水を付着させたときに、水膜状となって広く拡散するように、つまり接触角を低下させる機能を発揮する層である。具体的には、TiO2を主成分とするコーティング材を透明パネル20の表面に直接塗布することにより形成できる。そして、ルーフ部3bの頂部に設置した給水パイプ14の流出用小孔14aから水を流出させると、ルーフ部3bを流下する間に、ほぼ全面に及ぶ水膜が形成される。このように、供給した水がルーフ部3bに沿って拡散することによって、水の保持能力が高くなり、ルーフ部3bのほぼ全面が水で濡れた状態に保持される。従って、周囲の湿度条件に応じて水蒸気が発生し、空気を加湿することになり、この空気を飽和状態まで加湿するのに要した潜熱の作用によりルーフ部3bが冷却される。そして、外気が高湿度条件下であっても、1〜2度程度の温度低下が得られ、また低湿度状態であればさらに冷却効果が高くなる。   Moreover, the hydrophilic layer 22 provided in the transparent panel 20 imparts hydrophilicity to the surface of the transparent panel 20 so that when water is attached, it forms a water film and diffuses widely. That is, it is a layer that exhibits the function of reducing the contact angle. Specifically, it can be formed by directly applying a coating material mainly composed of TiO2 to the surface of the transparent panel 20. And if water is made to flow out from the small hole 14a for the outflow of the water supply pipe 14 installed in the top part of the roof part 3b, while flowing down the roof part 3b, the water film covering the whole surface will be formed. In this way, the supplied water is diffused along the roof portion 3b, so that the water holding capability is increased, and the substantially entire surface of the roof portion 3b is kept wet. Therefore, water vapor is generated according to the surrounding humidity conditions, humidifying the air, and the roof portion 3b is cooled by the action of the latent heat required to humidify the air to the saturated state. And even if external air is a high humidity condition, the temperature fall of about 1 to 2 degree | times is obtained, and if it is a low humidity state, a cooling effect will become still higher.

以上のように構成することによって、夏季における強い日照下におけるハウス1の内部温度が異常に上昇するのを抑制することができる。即ち、ルーフの部分の一部を塩化ビニルのシートで形成したものと、他の一部は塩化ビニルシートに図4の特性を発揮する誘電体多層膜を形成したものとの1日における温度変化の一例を図5に示す。同図において、細線で示した曲線pは塩化ビニルシートであって遮熱層が形成されていないものの温度変化、太線で示した曲線qは遮熱層付き塩化ビニルシートの温度変化である。また、図6には曲線pと曲線qとの温度差を示す。   By comprising as mentioned above, it can suppress that the internal temperature of the house 1 raises abnormally under the strong sunlight in the summer. That is, the temperature change in one day between one part of the roof formed with a vinyl chloride sheet and the other part formed with a dielectric multilayer film exhibiting the characteristics of FIG. 4 on the vinyl chloride sheet. An example is shown in FIG. In the figure, a curve p indicated by a thin line is a temperature change of a vinyl chloride sheet without a heat shield layer, and a curve q indicated by a thick line is a temperature change of the vinyl chloride sheet with a heat shield layer. FIG. 6 shows a temperature difference between the curve p and the curve q.

これらの図から明らかなように、赤外光IRを含む太陽光線が照射される日照時間(6:00〜19:00)においては、赤外光IRを反射させる処理をしたシートの温度変化曲線qは、赤外光IRの反射処理を行っていないシートの温度変化曲線pより低い温度状態に保持される。特に、日照が最も強く、ハウス内温度が最も高温となる時間帯、即ち9:00〜16:00においては温度差が3〜4度ともなる。   As is clear from these figures, the temperature change curve of the sheet that has been treated to reflect the infrared light IR during the sunshine hours (6: 00 to 19:00) in which the sunlight including the infrared light IR is irradiated. q is held at a temperature lower than the temperature change curve p of the sheet not subjected to the infrared light IR reflection treatment. In particular, in the time zone in which the sunshine is the strongest and the house temperature is the highest, that is, from 9:00:00 to 16:00, the temperature difference is 3-4 degrees.

従って、ハウス1のように、ルーフ部3bの全体を構成する透明パネル20に誘電体多層膜からなる遮熱層21を形成することによって、また側面部を構成する透明パネルにも同様の処理を施すことによって、遮熱層としての機能を有しない透明部材でハウスを形成した場合より、ハウス内の最高温度を著しく低下させることができる。特に、赤外光IRを多量に含む太陽光線が照射される夏季の昼間において温度低減効果が発揮して、異常高温となることはない。さらに、ルーフ部3bには親水性膜22が形成されており、この親水性膜22上に給水パイプ14から水が供給されて、ほぼ全面に及ぶように水膜が形成される。従って、この水の気化熱の作用により、さらに温度低下が達成される。しかも、給水パイプ14からの水の供給についてON,OFF制御を行うことによって、ハウス1の内部温度を調整することができる。   Accordingly, like the house 1, by forming the heat shield layer 21 made of a dielectric multilayer film on the transparent panel 20 constituting the entire roof portion 3b, the same processing is performed on the transparent panel constituting the side surface portion. By applying, the maximum temperature in the house can be remarkably lowered as compared with the case where the house is formed of a transparent member that does not have a function as a heat shield layer. In particular, the temperature reduction effect is exerted during the daytime in summer when the sun rays containing a large amount of infrared light IR are irradiated, and the temperature does not become abnormally high. Further, a hydrophilic film 22 is formed on the roof portion 3b, and water is supplied from the water supply pipe 14 onto the hydrophilic film 22 to form a water film so as to cover almost the entire surface. Therefore, a further temperature reduction is achieved by the action of the heat of vaporization of water. Moreover, the internal temperature of the house 1 can be adjusted by performing ON / OFF control on the supply of water from the water supply pipe 14.

その結果、空調施設等を設けることなく、ハウス1の内部温度の管理を正確に行うことができる。特に、夏場におけるハウス1内の最高温度を低下させ、もって夏場等は栽培できない、若しくは栽培するのに不適切な作物、例えば苺,トマト等や、適正な栽培温度管理を必要とする作物、例えばメロン等を生育することができる。また、可視光及び紫外光を透過させるので、作物の生育、即ち光合成及び受粉については何等の支障を来たすことはない。   As a result, the internal temperature of the house 1 can be accurately managed without providing an air conditioning facility or the like. In particular, the maximum temperature in the house 1 in the summer is lowered, so that it is not possible to cultivate in the summer, or is inappropriate for cultivation, such as strawberries, tomatoes, etc., and crops that require proper cultivation temperature management, such as Can grow melons. Moreover, since visible light and ultraviolet light are transmitted, there is no problem with respect to crop growth, ie, photosynthesis and pollination.

ここで、透明パネル20に積層される遮熱層21はハウス1の内側に向けられており、従って風雨に曝されず、また飛来物等による損傷を受けることがなく、長期間にわたって安定した機能を発揮するように保護されている。一方、親水性膜22はハウス1の外面に形成されているので、損傷や劣化等が生じる可能性があり、長い期間においては親水性機能が低下する可能性がある。このような場合には、親水性薬液を噴霧する等によって親水性を再付与することができる。   Here, the heat shielding layer 21 laminated on the transparent panel 20 is directed to the inside of the house 1, and therefore is not exposed to wind and rain, and is not damaged by flying objects, etc., and has a stable function over a long period of time. Protected to demonstrate. On the other hand, since the hydrophilic film 22 is formed on the outer surface of the house 1, damage or deterioration may occur, and the hydrophilic function may be deteriorated for a long period. In such a case, the hydrophilicity can be given again by spraying a hydrophilic chemical solution or the like.

ハウス1におけるルーフ部3bの内面及び周壁部3aを構成する透明パネルの内面に遮熱層21を形成しておくことによって、寒冷時の夜間等におけるハウス1内の保温機能を発揮させることができる。即ち、図3に示したように、ハウス1の内部における地面からは地熱THが放射されるが、この地熱THは熱線からなり、遮熱層21はこの熱線を反射させる機能を有するものである。従って、地熱THがこの遮熱層21の作用で放射されるのを防止でき、この熱をハウス1の内部に封じ込めることができる。その結果、遮熱層21がハウス1内における保温機能を発揮することになる。また、ルーフ部3bにおける透明パネル20の遮熱層21を誘電体多層膜で形成することにより、太陽光線のルーフ部3bへの入射角度に応じて赤外光IRの透過・反射特性を変化させることができる。夏場はルーフ部3bに対してはほぼ真上から太陽光線が照射されることになり、冬場では太陽光線はルーフ部3bに対して斜め方向から入射される。そこで、遮熱層21は、夏季における太陽光線の方向に対しては、図4に示した透過・反射特性を持たせ、図3に仮想線の矢印示した冬季の太陽光線の方向に対しては、積極的に赤外光を透過させるようにすることもできる。これによって、季節に拘らず、ハウス1の内部をある程度までは恒温状態に保持される。   By forming the heat-insulating layer 21 on the inner surface of the roof portion 3b and the inner surface of the transparent panel constituting the peripheral wall portion 3a in the house 1, it is possible to exhibit the heat-retaining function in the house 1 at night in cold weather. . That is, as shown in FIG. 3, geothermal heat TH is radiated from the ground inside the house 1, but the geothermal TH is composed of heat rays, and the heat shield layer 21 has a function of reflecting the heat rays. . Therefore, it is possible to prevent the geothermal TH from being radiated by the action of the heat shielding layer 21, and to confine this heat inside the house 1. As a result, the heat insulating layer 21 exhibits a heat retaining function in the house 1. Further, by forming the heat shield layer 21 of the transparent panel 20 in the roof portion 3b with a dielectric multilayer film, the transmission / reflection characteristics of the infrared light IR are changed according to the incident angle of the sunlight to the roof portion 3b. be able to. In the summer, the roof portion 3b is irradiated with sunlight from almost above, and in the winter, the sunlight is incident on the roof portion 3b from an oblique direction. Therefore, the heat shielding layer 21 has the transmission / reflection characteristics shown in FIG. 4 with respect to the direction of the sunlight in the summer, and with respect to the direction of the sunlight in the winter indicated by an imaginary line arrow in FIG. Can actively transmit infrared light. Thereby, the interior of the house 1 is kept in a constant temperature state to some extent regardless of the season.

本発明の実施の一形態を示す農園芸用ハウスの外観図である。It is an external view of the agricultural and horticultural house showing an embodiment of the present invention. 図1の農園芸用ハウスの断面図である。It is sectional drawing of the agricultural and horticultural house of FIG. 図2のルーフ部を拡大図であり、かつ光の透過・反射特性を示す説明図である。FIG. 3 is an enlarged view of the roof portion of FIG. 2 and an explanatory diagram showing light transmission / reflection characteristics. 遮熱層による光の透過・反射特性を示す線図である。It is a diagram which shows the permeation | transmission / reflection characteristic of the light by a heat shielding layer. ルーフの部分の一部を塩化ビニルのシートで形成したものと、塩化ビニルシートに誘電体多層膜を形成したものとの温度変化を示す線図である。It is a diagram which shows the temperature change of what formed a part of roof part with the sheet | seat of vinyl chloride, and what formed the dielectric multilayer film in the vinyl chloride sheet. 塩化ビニルシートと、誘電体多層膜を形成した塩化ビニルシートとの温度差を示す線図である。It is a diagram which shows the temperature difference of a vinyl chloride sheet and the vinyl chloride sheet in which the dielectric multilayer film was formed.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハウス
3 建物構造物
3a 周壁部
3b ルーフ部
14 給水パイプ
20 透明板
21 遮熱層
22 親水性層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 House 3 Building structure 3a Perimeter wall part 3b Roof part 14 Water supply pipe 20 Transparent board 21 Heat insulation layer 22 Hydrophilic layer

Claims (6)

内部の温度管理が行われる農園芸用ハウスに用いられる採光材であって、
透明シートまたは透明板体からなる採光材本体の一側面に、赤外光を反射させ、可視光及び紫外光を透過させる遮熱層を形成する構成としたことを特徴とする農園芸用ハウスの採光材。
Daylighting material used in agricultural and horticultural houses where internal temperature control is performed,
An agricultural and horticultural house characterized in that a heat shielding layer that reflects infrared light and transmits visible light and ultraviolet light is formed on one side of a daylighting material body made of a transparent sheet or a transparent plate. Daylighting material.
前記遮熱層はTa2O5薄膜とSiO2薄膜との交互層からなる誘電体多層膜で構成したことを特徴とする請求項1記載の農園芸用ハウスの採光材。 2. The daylighting material for an agricultural / horticultural house according to claim 1, wherein the heat shielding layer is composed of a dielectric multilayer film composed of alternating layers of Ta2O5 thin films and SiO2 thin films. 前記採光材本体の他側面に親水性層を形成する構成としたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の農園芸用ハウスの採光材。 The daylighting material for an agricultural or horticultural house according to claim 1 or 2, wherein a hydrophilic layer is formed on the other side surface of the daylighting material main body. 前記親水性層はTiO2または親水性シリコーンを主成分とするものであって、前記採光材本体の外面にコーティングまたは貼り付けのいずれかの手段で形成する構成としたことを特徴とする請求項3記載の農園芸用ハウスの採光材。 The hydrophilic layer is composed mainly of TiO2 or hydrophilic silicone, and is formed on the outer surface of the lighting material body by any means of coating or pasting. Daylighting materials for the described agricultural and horticultural house. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の採光材を少なくともルーフとして用い、この採光材の前記遮熱層を内部側に向けて装着した農園芸用ハウス。 An agricultural and horticultural house using the daylighting material according to any one of claims 1 to 4 as at least a roof and mounting the heat shielding layer of the daylighting material toward an inner side. 前記ルーフには、散水手段を装着する構成としたことを特徴とする請求項5記載の農園芸用ハウス。

6. The agricultural and horticultural house according to claim 5, wherein the roof is provided with watering means.

JP2006273054A 2006-10-04 2006-10-04 Material for natural lighting for agricultural and horticultural hot house, and agricultural and horticultural hot house Abandoned JP2008086284A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006273054A JP2008086284A (en) 2006-10-04 2006-10-04 Material for natural lighting for agricultural and horticultural hot house, and agricultural and horticultural hot house

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006273054A JP2008086284A (en) 2006-10-04 2006-10-04 Material for natural lighting for agricultural and horticultural hot house, and agricultural and horticultural hot house

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008086284A true JP2008086284A (en) 2008-04-17

Family

ID=39371099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006273054A Abandoned JP2008086284A (en) 2006-10-04 2006-10-04 Material for natural lighting for agricultural and horticultural hot house, and agricultural and horticultural hot house

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008086284A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014103856A (en) * 2012-11-22 2014-06-09 Daikin Ind Ltd Air-conditioning system and culture method
GR1008952B (en) * 2014-12-05 2017-02-22 Δημητριος Νικολαου Αυγερος Method for the cultivation of strawberry plants and greenhouse-grown vegetables planted in beds with elevated plantation surface-greenhouse for the achievement of said method
CN115004982A (en) * 2022-07-22 2022-09-06 威海智洁环保技术有限公司 Low-carbon, environment-friendly and efficient saline-alkali soil restoration method based on radiation refrigeration
JP2022184686A (en) * 2021-06-01 2022-12-13 シェルパ スペース インコーポレイテッド Radiational cooling film providing variable wavelength, and wavelength conversion device and wavelength conversion system that employ the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014103856A (en) * 2012-11-22 2014-06-09 Daikin Ind Ltd Air-conditioning system and culture method
GR1008952B (en) * 2014-12-05 2017-02-22 Δημητριος Νικολαου Αυγερος Method for the cultivation of strawberry plants and greenhouse-grown vegetables planted in beds with elevated plantation surface-greenhouse for the achievement of said method
JP2022184686A (en) * 2021-06-01 2022-12-13 シェルパ スペース インコーポレイテッド Radiational cooling film providing variable wavelength, and wavelength conversion device and wavelength conversion system that employ the same
CN115004982A (en) * 2022-07-22 2022-09-06 威海智洁环保技术有限公司 Low-carbon, environment-friendly and efficient saline-alkali soil restoration method based on radiation refrigeration
CN115004982B (en) * 2022-07-22 2023-06-09 威海智洁环保技术有限公司 Low-carbon environment-friendly efficient saline-alkali soil restoration method based on radiation refrigeration

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Castilla Greenhouse technology and management
US4798023A (en) Method of controlling environmental conditions in the proximity of vegetation or crops with the aid of protective sheeting, protective sheeting for use in this method, and a protective device comprising sheeting
US8171668B2 (en) Spectrally selective grow tube
US4242833A (en) Greenhouse and method of growing plants in cold climates
US20100299993A1 (en) Spectrally selective grow tube
JP5224895B2 (en) House for plant cultivation
KR910002378B1 (en) Cultivation green house
Montero et al. Technology for rooftop greenhouses
Akpenpuun et al. Effect of glazing configuration as an energy-saving strategy in naturally ventilated greenhouses for strawberry (Seolhyang sp.) cultivation
JP2008086284A (en) Material for natural lighting for agricultural and horticultural hot house, and agricultural and horticultural hot house
WO2017090197A1 (en) Hydroponic culture system
KR20080052829A (en) A green house automatically controlling humidity therein
Öztürk et al. Effect of thermal screens on the microclimate and overall heat loss coefficient in plastic tunnel greenhouses
JP6540701B2 (en) Solar type glass greenhouse
Kempkes et al. Cover materials excluding near infrared radiation: effect on greenhouse climate and plant processes
Mogharreb et al. Experimental study on the effect of a novel water injected polycarbonate shading on light transmittance and greenhouse interior conditions
Reddy et al. Greenhouse technology
EP4050989B1 (en) A screen for greenhouse or for outdoor cultivations
GB2120065A (en) Heating plants
JP2008035766A (en) Horticultural facility
JP6429024B2 (en) Greenhouse for plant cultivation
Kanwar High-altitude protected vegetable cultivation–A way for sustainable agriculture
JPH10165008A (en) Plant growing facility
JPH10174529A (en) Light shielding net
JP6418557B2 (en) Agricultural greenhouse

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20080731

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20080731

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090602

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100622

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20100623

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20100622

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20100623

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110629

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20110826

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111003