JP2010516275A - 温室用スクリーン - Google Patents

Abstract

本発明は、実質的に水平に使用され、また温室の屋根の下の空気領域の温度層化を目的とする温室用スクリーンまたは類似のものにおいて、水滴形成の過程において凝結を防止することに関するものである。また本発明はこのようなスクリーンの製造方法にも関する。スクリーンはシートの網からなり、そのシートは長手方向と横断方向に縫いこまれた糸により、端と端を接して繋がれ（あるいは重なり合って）、その糸は少なくともシートの１つの側においてネットワークを形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、実質的に水平に使用され、また温室の屋根の下の空気領域の温度層化を目的とする温室用スクリーンまたは類似のものにおいて、水滴形成の過程において凝結を防止することに関するものである。また本発明はこのようなスクリーンの製造方法にも関する。

発明の背景
「織物」と呼ばれ省エネルギーと強い日照の日除けとなる温室用スクリーンは長年知られている。それらは主として以下の種類である。
・細長いフィルム、シート、及び葉状シートからなる編み物または鈎針編み製品
・編み物、鈎針編み物、および編まれていない製品からなる織物
・プラスチック・シート、葉状プラスチック・シート、アルミ薄板

過去１０−２０年間で市場に出回った大型商業用温室に使用されたスクリーンの殆どは細長いシートであった。これら製品は比較的良く開発され、現在意図された機能に対する殆どの要求を満たしている。しかし改良の余地がある。
近年エネルギー価格の高騰により市場と要求は変化し、温室とくに野菜生産温室では温室用織物に設備投資せざるを得なくなった。このことは、温室スクリーンはいまや、従来この技術の主要顧客であったポット植物や切花に対する需要以外の、需要に依存することを意味している。

野菜生産は例えば数１０万平米という広大な土地を占有する。それは日中、可能な限り最大の日光の照射を必要とし（１％の光の減少は１％の生産の減少、従って１％利益マージンの減少を意味する）、温室用織物が汚れない必要性を追加するが、それは不可能であり、しばしば交換せざるを得ず、コスト高となる。従って温室織物には、出来るだけ安価で、かつ省エネ、水滴結露防止およびドレープ性といった特徴を損なわないという要求がある。

極端な日照地域のようにある種の日除け効果が必要な場合を除き、最大可能光透過率の構成材料が製造できなければならない。従って望まれるものは柔軟で単純な製品と、製造工程である。
野菜生産は大量の湿った空気を発生するが、これに正しく対処する必要がある。殆どの場合温室織物には永遠に続く結露の危険が存在する。スクリーンからのほんの少しの水滴生成でも許されない。即ち水蒸気は、大量の空気が織物の上下間を移動すること（対流）なしに、織物を通過できなければならない。
従って、温室における織物またはスクリーンによって層を分化する空気の層化が望まれる。

しかし湿った環境および温室の温度遮蔽が乏しい場合は織物内での結露を完全に防ぐことは出来ない。従って毛細結合により下方から上方に移送したり、あるいは局部的結露を分散させたりすることにより、水滴を防止するなどの一時的結露状態に対応する機能を備えることが、織物にとって重要である。
もう１つの一般的な問題はカビである。それは織物がぬれている時に一緒にしまわれ、乾燥する方法がない場合に発生する。従って水は野菜の表面に出来る限り向け、織物に向けないことが重要である。

野菜温室の規模の大きさは、初期の敷設時だけでなく、織物を損傷することなく取扱える能力についても温室に対し厳しい要求を課している。織物は強靭で縮みが極端に少ない必要がある。３００ｍの長さは通常で、許容最大縮みは１−２ｄｍである。
重要な要素の１つは、不使用時に織物を垂らして圧力を加え、細い束にすることが可能なことである。この作業には力が必要で、織物の粗雑な取り扱いは容易に細長い布のシートを損傷する。織物が少し強く押された場合、細長い布は曲がり、裏返る結果となる。一度この損傷が起こると修理は不可能で取替えが必要となる。

特許文献１による温室スクリーンは温室屋根の斜面を使用して平行に広げるように意図されているが、水平に広げるのには水ポケットが発生しやすく、全く不向きである。
対象となる温室は通常長い横幅を有しており、軒間で１６−２０ｍの長さである。結果として屋根の先端までは高く、これは北欧諸国、ドイツ、イタリアではよく見られる。
スクリーンは強固に縫いこまれた、長手方向糸と組み込み横断糸からなる弾性糸システムを有する折り返しシートからなる。このシートは製造中強く広げられていて、糸が広げられていない状態に戻ると、長手方向の糸の間のシートは長手方向の溝を作るが、これは、シートの上方に溜まる水を排水するのが目的である。ミシン針で作られたミシン目はその溝の上端あり、これによりシートは水が溜まる鞄状の凹みができる恐れがある。
このことは全く許容できない。何故ならば、シートの敷設、回収の間に設備に過剰張力と損傷をもたらすからである。

シートはまた直ぐにたるんだ状態になり、滑らかではなくなり、結果的に省エネ度は下がり、たるんだ状態では束の太さはより太くなる。
シートの下方では糸の数は少なく、その部分に発生する可能性がある結露対策としては全く適切でない。空気の湿度はたいていの場合７５−９０％であり、シートの温度は通常上下の空気の温度と等しいため、常に露結温度を下回る危険がある。長手方向の糸に結び付けられた横糸は、湿気の移動を促進しないよう相互に十分な距離（３０ｍｍ）離れてシート上方に配置されている。同様に長手方向の糸は相互に繋がりなく２５ｍｍ間隔で下方に配置されている。シートは溝を形成するため、結露した水滴は最下部に導かれ、そこから滴り落ちる。スクリーンが屋根の斜面に沿って敷かれる温室に成功例は少なく、評価される程には、もはや野菜生産には使用されていない。

所謂「Ｖｅｎｌｏ」温室は１９６０年代から１９８０年代にオランダで開発され、軒間幅３．０−３．６ｍである。それは比較的低層で２．５−３．０ｍの高さの側壁を有し、極端な気温にならない国において主に野菜生産用に好んで使用された。Ｖｅｎｌｏ構造の特長は、製造コストが安く、金属使用量が少なく、荷重支持用要素としてガラスを使用していて、建設コストが安いことである。各部位は常に連結され例えば１０，０００平米以上の面積を１つの屋根の下に作ることができる。

１９８０年代の終わりからＶｅｎｌｏ温室の開発はさらに進んだ。横幅が３．６ｍから５．５ｍに伸び、より細く小型の梁の使用により日照の取入れが増えた。しかしそれは結露問題を生じさせた。
高エネルギー価格により最大の省エネが必要とされた結果、スクリーン敷設には最小面積が要求され、また水平に配置されることが要求された。更にスクリーンはエネルギー損出を最小化するため、できるだけ平滑で、日照損出を最小化するため、非使用時には出来るだけ小さな束となるように要求される。

特許明細書 ＤＤ２５４９６４

本発明の目的は実質的に防水で、しかし水蒸気および少量の水が透過でき、それにより水の蒸発が妨げられずにでき、水ポケットが出来ないで、一方で同時に、温室内において対流が起きない程度に防水である温室用スクリーンを提供することである。
これは以下によって達成される：
ａ．複数の実質的に非収縮の相互に隣接するシート網（２）であって、高い伸長性と耐破断性とを有する、薄い柔軟な防水性のプラスチック、プラスチック・ラミネート又は類似の材質からなるシート網（２）。
ｂ．織物糸（５、９）であって、直近に配置された針（１）により、前記針により形成された孔を通って前記シート網に縫い込まれ、結果として前記シートの上方と下方に糸組成を形成する織物糸（５，９）。
ｃ．前記シートの下方にある前記糸組成であって、少なくともシートの下方部分で長手方向と横断方向の両方向で相互に繋がっている糸のネットワークからなる糸組成。
ｄ．湿気の毛細管現象による移送に関し優れた性能を有する糸。
ｅ．前記シートに前記針（１）により形成された貫通孔であって、前記糸を前記シート内に包含するように適応された貫通孔。
ｆ．前記相互に隣接するシート網であって、前記糸組成により互いに繋がれ、それら前記シート網は、端と端を接して置かれ、互いに重なり合い、あるいは、重なり合う細長いシートによって覆われる接合部分を有するシート網。

本発明による新しいスクリーンは基本材料として、防水性のシートを使用するが、糸のネットワークを施した後は、水蒸気と限られた量の水が透過できる。様々な厚みの針を異なる相互間隔で使用することにより湿気の移動が制御可能である。製造工程ではシートは特別の仕様を必要とせず、十分に頑丈で成形可能で紫外線による分解に高度に安定であればよい。このことは、細長いシート状織物に使用される材料よりも、伸びや破れに優れた抵抗性があり、紫外線抵抗やコスト面でも優れた原材料を使用することを可能にした。この結果大きな省エネと好ましいコストが得られた。

新技術は極端に透明（半透明）なプラスチックの使用を可能にし、毛細管現象を持ち、同時に最大の光入力を可能にする効果的な紡績糸のネットワークの生成を可能にした。場合によって日陰作りが必要な場合は、光を発散する白色のあるいは反射するシートを使用することも可能である。特定の生産者による特殊な要求には、シートに例えばアルミを塗布することにより対応可能である。細長いシート状の織物においては、細長い布同士の結合および耐久性を確実にすることが必要であり、このことがしばしば最適な半透明性を阻害している。

前述のとおり、この新しいスクリーンはミシン目や孔の間隔を変更するのが容易である。またさらにシートの網の間に狭い隙間を残すことにより、更なる対流を起こすことなく蒸気の透過率を上げることができる。
細長いシート状の織物と異なり、透過は小さな穴により行われるため、透過率は時間が経っても一定である。細長いシート状の織物では、細長いシートは容易に移動し、曲がり、その結果望まれない隙間やエネルギー損出、不均等な気象条件の原因となる。

上方と下方の湿気の移動はプラスチック・シートの孔を通って伸長する糸に沿って毛細管現象で起こる。この工程はまた孔が水滴により塞がれ、湿気の移動を妨げるとなることを防止する。多少とも枝分かれした糸のネットワークは水の毛細管移送または保持に影響する。糸のネットワークは強度の点で比較的自由度が高いので、この点も最適化しうる。
新しいスクリーンは上面と下面の２面からなり、水は一方から他方へ糸により導かれる（移送される）ため、蒸発を妨げるものはない。これと対照的に細長いシート状の織物は、しばしばシートが重なったものからなるため、その隙間に水を保持し、カビを発生させる結果となる。

生産技術上シートは約２ｍ幅しか生産出来ず、しかし最終製品は５−６ｍの幅が必要である。従って複数のシート網が連結されなければならず、これは「ステッチ・ボンディング」として知られる方法により優位に実行され、そこではシートは強度の殆どを提供し、糸は弾性を制限する。このことは温室において３００ｍ近い網が損傷することなく支持ワイヤを横切って巻き上げられる場合に重要となる。
対照的に細長いシート状の織物では、十分に注意して取扱っても、曲がりや小さな裂け目、不良な網目は避けられない。この点で新技術は大いに優位であり、とくに頻繁にシートを交換しなければならない場合は優位である。作業が温室でされなければならない場合は労働費用も高くつく。
広幅のシート網の収縮は幅の狭いシートに比べ生産段階での制御がはるかに簡単である。引っ張られ過ぎた細長いシートは常に元の形状に戻ろうとする。ここで、１％のような小さな収縮も全長３００ｍでは３ｍとなり壊滅的である。

新しいスクリーンは原則的に柔軟な薄いプラスチック・シートからなり、相当に強くたわませ、折りたたみ、押し付けても決して損傷しない。糸の層は外側にあり、全く損傷を受けない。
織物が耐用期間使用され取替えが必要となると、細長いシートのシステムには合成シートが好まれるが、それは大変弱くバラバラになってしまう。
前述のとおり、新しいスクリーンはそれぞれ幅最大２．５ｍの複数のシート網からなり、優位なことに、シートから水分を移送するのと同じ種類の糸のネットワークにより結合される。網は優位なことに、完成品が望みの幅寸法となるように、重なり合うか、糸が繋ぎ役となって互いに端を接して配置される。
生産は「ステッチ・ボンディング」方式により目的に応じ変更を加えて行われる。

本発明による、温室スクリーンの一部の拡大図である。 本文脈に関連する縫製および鈎針編み器の部品の断面図である。

好ましい実施形態の詳細説明
本技術を実行する機器は原則的に既知の修正された縫製および鈎針編み機であり、例えばフリース繊維などの織物材料を結合するのに使用される。
図１，２の各部位は以下のとおりである。
１：作業針、相互に隣接する長い合成作業針の１つで、縫い目を貫通するタイプであり、鋭い先端を有し、その先端は長手方向に前後動し、それによりシート２を縫い通す。
２：シート、縫製機に入り縫製される。
３：第１糸ガイド、各針１に１つあり、糸５を左右交互に横方向に動かす。
４：第２糸ガイド、シートの一方にある縫い目の輪を相互に繋ぐだけの役割。
５：糸、第１糸ガイド３の内部にあり常に縫い目を作る。
６：フック、作業針１の前方端にある。
７：スライド、作業針１の先端にあるフック６を閉鎖する。
８：縫い目、直近の完成した縫い目。
９：糸、第２糸ガイド４内の糸。
１０：保持ピン、作業針１がシート２を縫い通す時に抵抗となり、作業針１が次の縫い目を作るときに従前の縫い目を引っ掛けないようにする。
１１：傾斜板、次の縫い目が従前の縫い目を通して引っ張られる時に、抵抗となる。
１２：完成シート（スクリーン）、縫製機を出ようとしている。

往復作業針１は右から左へ動くと（図２に示すとおり）シート２を貫通し、その最左端部で短時間停止する。この段階で糸ガイド３、４は全て其々の作業針１の上方に位置する。各糸ガイド３は１つの隔離域に対して横方向に軸上回転し、その後下方に軸上回転して糸６を各作業針１のフック６に置く。
作業針１は後退し（図２で右に）各針のスライド７は糸５がフックに内包され、しかし従前の縫い目８が作業針１の端を越えて滑ることが出来るような形で、其々のフック６を塞ぎ、これにより作業針１がその最右端に達するときに新しい縫い目を作る。

作業針１がその最右端にある間に、各糸ガイド４は１つから３つの隔離域の横運動を行い、それにより糸９と結合してシート２の下面に側面繋がりを形成する。この段階で各糸ガイド３も好適には糸ガイド４と反対方向に横運動を行い、より強い糸の網を形成してもよく、これは毛細管現象の観点から好ましい。図１はシート２の下面上の糸５，９をそれぞれ連続線と破線で示し、一方２点鎖線で示され、糸ガイド３によって配置される線５はシートの上面にある。

湿度吸収能力は、異なる厚さの作業針１と糸の使用により、例えば、気候、収穫量などの卓越する状況に適応される。作業針１に作られた孔は、針が孔を通過するときは開き、引張した糸を囲む、１つのスリットからなる。シートはそれ故一定の弾力性と強さを必要とする。
湿気の移転がシートを通過していかに詳細に行われるかは完全には解明されて来なかった。
・凝結はシートの下面に起こり、糸のネットワークにより毛細管現象で途中捕捉され、孔により側面方向と垂直方向の両方に移送される。
・蒸気圧は温室の屋根の換気孔のため、シートの上面の方が下面より低い。シートの上の換気はシートが対流を妨害するため、温室内部を評価できる程には冷却しない。
・シート上面では、温度が低い、典型的には５−１５度温室の内部より低いため、蒸気圧が低い可能性がある。
・上記２つの例の両方により湿気はシートから蒸発し、温室屋根ガラスの内側で凝結し、水の連続的移送と蒸発をもたらす。
・水蒸気は蒸気の形で直接織物の孔から移送され、ガラスに直接凝結し、換気装置により換気される。
・これら全ての工程は少なからず同時に行われる。温室内の気候、温度、湿度などの多くの変数や、その急激な変化はこれら工程の多くの組合せを可能にする。

１：作業針
２：シート
３：第１糸ガイド
４：第２糸ガイド
５：糸（第１糸ガイド３内）
６：フック
７：スライド
８：縫い目
９：糸（第２糸ガイド４内）
１０：保持ピン
１１：傾斜板
１２：完成シート（スクリーン）

Claims (8)

1. 実質的に水平に使用され、また温室屋根の下の空気領域の層化に使用される、水分の凝結による水滴形成を防止する温室スクリーンまたはそれに類似のものであって、
   ａ．複数の実質的に非収縮性の相互に隣接するシート網（２）であって、高い伸長性と耐破断性とを有する、薄い柔軟な防水性のプラスチック、葉状プラスチック又は類似の材質からなるシート網（２）。
   ｂ．織物糸（５、９）であって、近くに配置された針（１）により、前記針により形成された孔を通って前記シート網に縫い込まれ、結果として前記シートの上面と下面に糸組成を形成する織物糸（５，９）。
   ｃ．前記シートの下面にある前記糸組成であって、少なくとも前記シートの前記下面で長手方向と横断方向の両方向で相互に繋がっている糸のネットワークとして構成される糸組成。
   ｄ．湿気の毛細管現象による移送に関し優れた性能を有する糸。
   ｅ．前記シートに前記針（１）により形成された貫通孔であって、前記糸を前記シート内に包含するように適応された貫通孔。
   ｆ．前記相互に隣接するシート網であって、前記糸のネットワークにより互いに繋がれ、それら前記シート網は、端と端を接して置かれ、互いに重なり合うか、あるいは、重なり合う細長いシートによって覆われる接合部分を有するシート網。
   からなることを特徴とする。
2. 各シートが２．５ｍ以下の幅を有することを特徴とする請求項１に記載の温室スクリーン。
3. 日陰が光を発散する白のシートあるいは光を反射するシートにより確保されることを特徴とする請求項１または２に記載の温室スクリーン。
4. 少なくとも１つのシートが、例えばアルミで、被覆されていることを特徴とする請求項１または２に記載の温室スクリーン。
5. 前記シート網はステッチ・ボンディングにより繋ぎあわされていることを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の温室スクリーン。
6. 前記シートおよび前記糸のネットワークは熱硬化による形状安定が施されていることを特徴とする請求項１に記載の温室スクリーン。
7. ａ．複数の実質的に非収縮の相互に隣接するシート網（２）であって、高い伸長性と耐破断性とを有する、薄い柔軟な防水性のプラスチック、葉状プラスチック又は類似の材質からなり、紡績糸のシステムにより縫われているシート網（２）。
   ｂ．湿気を毛細管移送する性能を持つ織物糸（５、９）であって、近くに配置された針（１）により、前記針により形成された孔を通って前記シート網に縫い込まれ、結果として前記シートの上面と下面に糸組成を形成する織物糸（５，９）からなる前記紡績糸のシステム。
   ｃ．前記シートの下面にある前記糸組成であって、少なくともシートのその側で長手方向と横断方向の両方向で相互に繋がっている糸のネットワークとして構成される糸組成。
   ｄ．前記針により形成された貫通孔により前記シート内に包含される前記糸
   ｅ．前記相互に隣接するシート網であって、前記糸組成により互いに繋がれ、それら前記シート網は、端と端を接して置かれ、互いに重なり合うか、あるいは、重なり合う細長いシートによって覆われる接合部分を有するシート網。
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の温室スクリーンまたは類似のものを製作する方法。
8. 前記シートおよび前記糸のネットワークは熱硬化による形状安定が施されていることを特徴とする請求項７に記載の方法。

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