JP2012016346A - 温室及び温室用光触媒ネット - Google Patents

Abstract

【課題】 雑菌を含む温室内の空気を効率的に光触媒に接触させることができないうえ、外部から進入する害虫を防止できないこと。温室に用いると太陽光を遮断してしまうこと。
【解決手段】 この温室１００では、光触媒ネット５を入口４及び天窓１に設置し、天井３８付近に所定間隔をもって光触媒ネット５を略水平に設置する。好ましくは、送風機７を天井３８付近に設置する。入口４及び天窓１の光触媒ネット５は温室１００の外部から害虫が侵入するのを防止する。温室１００内を循環する空気が天井３８付近の光触媒ネット５を通過することで、温室１００内に浮遊する雑菌が殺菌される。また、ネットを用いているので、太陽光が遮断されることはない。
【選択図】図１

Description

本発明は、光触媒ネットにより害虫の侵入等を防止すると共に温室内の雑菌を殺す温室及び温室用光触媒ネットに関するものである。

従来から温室内に侵入して農作物に被害を与える害虫や、農作物の病気等の原因となる雑菌の被害が問題となっている。このような害虫や雑菌に対する対応策として、特許文献１に記載されているような技術が知られている。

この特許文献１に係る発明は、不織布の生地に光触媒である二酸化チタンを被覆し、この不織布を温室内に置いたり又は吊るすことにより病原菌を除去し、農薬の使用量を減少させるものである。

特開２００５−１３７３５１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の温室では、不織布に二酸化チタンを被覆しているため、雑菌を含む温室内の空気を効率的に光触媒に接触させることができないうえ、外部から進入する害虫を防止できないという問題点があった。また、温室に用いると太陽光を遮断してしまうという問題点があった。この発明は、係る問題点を解決するためになされたものである。

そこで、本発明の温室は、光触媒を付着したネットを温室の上部で且つ天井から離して設けたことを特徴とする。別の観点では、本発明は、温室の上部で且つ天井から離して取り付けるための取付手段を有すると共に、表面に光触媒を付着させたことを特徴とする温室用光触媒ネットである。

また、本発明の温室は、上記発明において、前記光触媒は、略水平に設けられていることを特徴とする。

また、本発明の温室は、上記発明において、光触媒を有するネットを温室の入口または天井の窓に開閉可能に設けたことを特徴とする。

また、本発明の温室は、上記発明において、更に、温室の天井に対して、送風方向が略水平になるように送風機を配置したことを特徴とする。

また、本発明の温室は、上記発明において、更に、エア供給機に接続され且つ複数のエア噴出口を有するパイプを温室に配置したことを特徴とする。

また、本発明の温室は、上記発明において、前記ネットの目合いが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明の温室は、上記発明において、前記ネットの表面への光触媒の付着量が裏面より多いことを特徴とする。

この発明の実施の形態１に係る温室を示す斜視図である。 図１に示した温室の正面図である。 図１に示した温室の平面図である。 図１に示した温室の平面図である。 光触媒ネット５の製造工程を示す説明図である。 この温室の機能を示す説明図である。 この温室の機能を示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係る温室の横方向の断面図である。 図８に示した温室の縦方向の断面図である。 照明装置を示す説明図である。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る温室を示す斜視図である。図２は、図１に示した温室の横方向の断面図、図３は及び図４は平面図である。この温室１００は、鉄骨製の骨組みに透明のビニールシートまたはガラスを張った構造である。具体的には、図１及び図２に示すように、地面に埋設した基礎３１に対して複数の柱３２を立て、この柱３２の間に切妻形状の屋根を構成する梁３３を渡し、前記柱３２と柱３２の間には内部補強材３４が地面に水平に設けられると共に、前記梁３３と梁３３との間には陸梁３５が設けられた構造である。また、陸梁３５の中央にはカーテンワイヤー３６を吊り下げる吊りワイヤー３７が設けられ、柱３２と柱３２との間に渡されたカーテンワイヤー３６を中央で吊りあげている。

天井３８には、開閉式の天窓１が設けられている。天窓１と開口２との間には防虫ネット３が設けられている。この防虫ネット３は後述する光触媒ネット５により構成する。また、温室１００の正面には入口４が設けられ、この入口４は所定の目合いの光触媒ネット５で構成される。

温室１００の内部補強材３４には複数の光触媒ネット５が略水平に配置されている。この光触媒ネット５は枠体６に張られており、当該枠体６が内部補強材３４に固定される。換言すれば、光触媒ネット５は天井３８から離して温室１００内の上部に設けられる。天井３８から離す意義は、天井３８と光触媒ネット５との間に空気が循環する空間を確保することにある。このため、天井３８との間に所定の空間が確保できれば、前記内部補強部材３４に固定する他、他の構造部材に固定するようにしても良い。また、上部とは、温室内の高さの上半分を意味するが、好ましくは人の平均的身長より上（例えば地面から１９０ｃｍ以上）とする。また、背の高い作物を栽培する場合や支柱等に絡ませて栽培する作物の場合には、作物や支柱の高さより上を意味するものとする。

なお、この光触媒ネット５は、必ずしも天井３８の水平面積の全てに設ける必要はない。例えば、天井３８の面積の半分程度でも良い。このように、光触媒ネット５を温室１００の上部に配置することで、温室１００内の空気が循環する際に光触媒ネット５を通過することになり、温室１００内の雑菌を効率的に殺すことができる。また、温室１００内のカーテンを閉じたときにも光触媒ネット５がそのカーテンの下に位置するようにするため、光触媒ネット５はカーテンワイヤー３６の下に配置するのが望ましい。この実施の形態では、図４に示すように、４枚の光触媒ネット５を内部補強材３４に対して所定間隔をあけて設置している。

温室１００内には、内部の空気を循環させる送風機７を設置する。送風機７は、円筒本体の内部に回転羽根を備えた構造であり（図示省略）、内部補強材３４から吊り下げて設置する。また、当該送風機７は光触媒ネット５の下側に位置するようにする。更に、当該送風機７はその送風方向が地面に対して略水平かつ温室の略長手方向となるようにし、好ましくは、送風方向が若干上向きになるようにする。風が光触媒ネット５に当たりやすくするためである。また、若干左右方向に向けて設置することも可能である。この実施の形態では、前記送風機７は、図４に示すように、光触媒ネット５と光触媒ネット５との間に２個ずつ設置される。

次に、温室１００内の端には、エア供給機８が設けられる。このエア供給機８には、図３に示すように、親ダクト９が設けられ、この親ダクト９は温室１００の壁面の下部に沿って長手方向に配置される。また、この親ダクト９には櫛歯状に小ダクト１０が設けられている。小ダクト１０は、軟質材料からなり、適宜作物の下又は間に配置される。親ダクト９及び小ダクト１０は単純連結して延長可能である。小ダクト１０の表面には複数のエア噴出口１１が設けられている。エア供給機８から供給されたエアが親ダクト９を通って各小ダクト１０に供給され、そのエア噴出口１１からエアを噴出する。これにより、作物の葉の下の雑菌を飛ばすことができる。

前記入口４及び天窓１の光触媒ネット５の目合いは、害虫の侵入を防止すること、風通しが良いこと、太陽光が十分に透過することの条件を満たすものとするのが望ましい。光触媒は虫を忌避する効果があるところ、害虫が外部から侵入する際にはネットに一時的にとまってから目の間から侵入するため、ネットに光触媒が塗布されていれば害虫が光触媒を嫌い、光触媒ネット５にとまって内部に侵入することなく、当該光触媒ネット５から離れる。このため、害虫がそのまま光触媒ネット５に接触することなく通過して内部に侵入する目合いよりも小さい目合いとすれば、害虫の侵入防止性、風通し性、太陽光透過性を全て満たすことができる。

具体的には、光触媒ネット５の目合いを０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下、好ましくは０．８ｍｍ以上５ｍｍ以下とするのが良い。この範囲であれば、下記代表的な害虫を効果的に忌避できる。なお、０．５ｍｍ未満の目合いの光触媒ネット５を用いても一定の効果がある。

温室１００の中で栽培する植物により害虫が異なるが、害虫が光触媒を嫌うこと、害虫が外部から侵入する際にはネットに一時的にとまってから目の間から侵入すること、から目合いが害虫の体長より大きいものでも選択可能である。例えば、温室１００で栽培する作物がきゅうり、ナス、いちご等であれば、主な害虫であるアザミウマ類の場合、本発明に係る光触媒ネット５であれば、１ｍｍ以上２ｍｍ以下の目合いのものを選択可能である。このように、主に忌避したい害虫の体長・サイズから一般的に推奨される目合いよりも大きな目合いの光触媒ネット５を選択できるので、風通し性や太陽光の透過性が向上し、作物の生育不良を防止できる。

下記に、代表的な害虫に対する光触媒ネット５の好適な目合いの例を示す。なお、本発明は、ｘｘ類（「ｘｘ」には、下記のそれぞれの害虫が入る。）の忌避用の光触媒ネットの目合いの範囲として理解できる。
オオタバコガ、ハイマダラノメイガ、モンシロチョウ、ヨトウガ類：４ｍｍ以上１０ｍｍ以下
コナガ、青虫、カブラハバチ、ヨトウムシ類：２．５ｍｍ以上５ｍｍ以下
キスジノミハムシ、アブラムシ類：１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下
ハモグリバエ類：１．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下
アザミウマ類：１ｍｍ以上２ｍｍ以下
コナジラミ類：０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下
害虫は、温室１００で栽培する作物により異なるので、忌避したい害虫により適切な目合いの光触媒ネット５を選択する。いずれの場合でも、一般的に当該害虫の侵入防止に必要な目合いよりも、１．５倍以上大きな目合いの光触媒ネット５を選択できることになるので、通気性、光線の透過性が向上する。

また、光触媒ネット５に害虫がとまることを忌避できることで、光触媒ネット５に産卵することを防止でき、仮に害虫の死骸が付着しても光触媒の作用により分解されて消滅するのでネットが汚れることがない。

例えば、上記光触媒ネット５は、ネットの表面に光触媒を付着させた構造であり、必要により無機バインダを介して光触媒を付着させる。光触媒には、二酸化チタンを用いるが、これに限定されない。また、この温室１００に用いる光触媒ネット５は、金属製のネットに対して光触媒を付着したものでも良い。この場合、無機バインダは不要であり、光触媒を金属製のネットに直接付着するだけで良い。

図５は、光触媒ネット５の製造工程を示す説明図である。この光触媒ネット５の製造装置５０は、有機繊維からなるネット５９を搬送する一対の第一ローラ５１と、第一ローラ５１と所定間隔で配置された第二ローラ５２と、第二ローラ５２と所定間隔で配置された第三ローラ５３と、第三ローラ５３と所定間隔で配置された一対の第四ローラ５４と、光触媒を混合した液状の無機バインダ５６を噴射する噴射装置５５と、乾燥機６０とからなる。

第一ローラ５１から搬出されたネット５９は一方向に搬送され、第二ローラ５２で反転して逆方向に略平行に搬送されると共に第三ローラ５３で再び反転して一方向に略平行に搬送され、第四ローラ５４に引かれて搬出される。噴射装置５５から光触媒の微粒粉末を含む液状の無機バインダ５６を上方から噴霧すると、第一ローラ５１と第二ローラ５２との間でネット５９の表面５９ａに光触媒が付着される。

次に、ネット５９は第二ローラ５２で反転するのでその裏面５９ｂに上側のネット５９を通過した光触媒を含む液状の無機バインダ５９が付着される。続いて、ネットは第三ローラ５３で再び反転するのでその表面５９ａに上側のネット５９を通過した光触媒を含む液状の無機バインダ５６が再度付着される。以上のように、光触媒を含む液状の無機バインダ５６を噴霧することで、表面５９ａには略２回分の付着がなされ、裏面５９ｂには１回の付着がされる。そして、ネット５９は第５ローラ６１により搬送され、その間で乾燥機６０の比較的強い冷風により乾燥される。この送風により表面張力でネットの目に詰まった無機バインダ５９が飛ばされるので、ネットの目詰まりがなくなる。乾燥後のネット５９は巻取りローラ６２により巻き取られる。

害虫が嫌う光触媒ネット５を製造するには付着する光触媒の量を増やす必要があるが、ネット５９の両面とも光触媒の量を増やすのは効率的ではない。このため上記のようにＳ字状にネット５９を送り、上方からの噴霧により一面（表面５９ａ）に他面（裏面５９ｂ）多くの光触媒を付着できるようにする。そして、光触媒を多く付着した表面を上記窓や入口４の外側に向けて取り付ける。このようにすれば、外部から侵入する害虫に対して高い防虫効果を発揮できる。なお、光触媒ネット５の表面５９ａと裏面５９ｂとを判別しやすいように、光触媒ネット５に予め印をつけておくと良い。

また、光触媒ネット５は、上記のような無機バインダを介して光触媒を付着するものではなく、二酸化チタンの表面にアパタイトを部分的に被覆し、アパタイト層から二酸化チタンが散点的に露出している粒子をネット上に付着させたものでも良い。また、これ以外の態様で二酸化チタン等の光触媒をネットに付着させたものでも良い。

また、酸化チタンに窒素のドープや異種金属のイオンを注入して可視光域で光触媒の活性が得られるようにしたものをネットに付着するようにしても良い。このような光触媒を用いれば、太陽光等の可視光線を含む光により光触媒活性が得られるので、より殺菌効果が得られるようになる。

図６は、この温室の機能を示す説明図である。温室１００に必要なのは防虫と殺菌である。入口４及び天窓１の光触媒ネット５は温室１００の外部から害虫が侵入するのを防止する。また、一般的な温室のネットには害虫が産卵することがあるが、この温室１００では光触媒が付着された光触媒ネット５を用いているので、害虫が光触媒を嫌い、害虫による産卵を防止できる。また、害虫は天井３８付近の暖かい場所に集まるところ、天井３８の下に光触媒ネット５を設置しておけば、天井３８付近で死んだ害虫が天井３８側の光触媒ネット５上に落ち光触媒の作用により分解消滅する。

また、光触媒の作用により温室１００内に浮遊する雑菌を殺すことができる。温室１００内には外部から空気と共に雑菌が入るが、まず入口４及び天窓１に設けた光触媒ネット５により外部から侵入する雑菌を殺す。また、温室１００の天窓１を開けることで温室１００内の空気が循環するので、そのとき内部の空気が天井３８付近の光触媒ネット５を通過する。

また、温室１００を閉め切って送風機７により温室内の空気を攪拌する場合、図７に示すように、送風機７の風が温室上部の長手方向の一方向に送られ、端部でぶつかって折り返され、温室下部の長手方向の反対方向に送られ、その結果、温室１００内を循環する。そして、送風機７の風は光触媒ネット５に沿って流れるので、温室１００内を循環する空気が必ず光触媒ネット５に当たるようになる。よって、温室１００内に浮遊する雑菌が光触媒ネット５により殺菌される。また、空気が温室１００内を循環する際、雑菌が入口４や天窓１の光触媒ネット５に触れて殺菌される。

また、作物の葉の下等に浮遊する雑菌は、図６に示すように、小ダクト１０のエア噴出口１１から噴出するエアにより滞留空気と共に上方に飛ばされる。上方に飛ばされた空気は、図７に示すように、送風機７による循環空気に合流し、光触媒ネット５により殺菌される。

以上、この温室１００によれば、光触媒を付着した光触媒ネット５により防害虫及び殺菌を行うことができるので、温室１００内で用いる農薬を大幅に減らすことができる。特に、光触媒ネット５を入口４や天窓１に設ける場合、殺菌作用のみならず防虫作用も兼用できる。また、不織布ではなくネットを用いることで太陽光の遮断を防止できるので、温室に好適である。更に、作物の周りに浮遊する雑菌も殺すことができる。

上記光触媒ネット５には、無機バインダに黄色、反射色、赤色、緑色又は紫色などの顔料を混ぜてもよい。この顔料の選定は、忌避したい虫が見ることができない色とするのが良い。特に、赤系の顔料が虫には暗く見えるので好ましい。また、ネットの有機繊維自体に所定の色の繊維を織り込んでも良い。

（実施の形態２）
図８は、この発明の実施の形態２に係る温室の横方向の断面図である。図９は、図８に示した温室の縦方向の断面図である。この温室２００は、上記光触媒ネット５の下側位置に照明装置を装備した点に特徴がある。その他の構成は実施の形態１と同様であるからその説明を省略する。また、図中、送風機７は図示省略する。照明装置２０１は、図１０に示すように、複数のＬＥＤ２０２を筐体２０３内に一列に設けた構成であり、送風機７に干渉しない位置に吊り下げて設置される。

照明装置２０１にＬＥＤ２０２を用いるのは、特定波長の波長特性が良く、各種の波長の製品が存在するため、適用する作物に応じて選択しやすいためである。また、照明装置２０１に用いるＬＥＤ２０２は、波長が５８０ｎｍ以下のものが好ましく、４００ｎｍ以下のものがより好ましい。夜間、可視光線を作物に照射すると、作物の生育に影響を及ぼすことが知られており、特に赤色付近の波長（６１０ｎｍ〜７５０ｎｍ）が生育に強い影響を与えるものと考えられている。このため、赤色付近の波長を避けてＬＥＤ２０２を選択するのが良い。

特に、光触媒である二酸化チタンは紫外線により励起されるので、ＬＥＤ２０２により紫外線を照射することで光触媒の効果を得ると共に作物の生育に悪影響を与えることがないようにできる。また、窒素のドープや異種金属のイオンを注入することで、可視光域で光触媒の活性が得られる光触媒を付着した光触媒ネット５に対しては、黄色（５８０ｎｍ）より短い波長のＬＥＤを選択するのが良い。

次に、照明装置２０１の指向特性は３０度〜６０度のものを用いるのが良い。これは、照明装置２０１を設置する際に光触媒ネット５に対して主に光が照射されるようにし、その他（特に作物）には照射されないようにするためである。換言すれば、指向特性が比較的狭い照明装置２０１により光触媒ネット５を照射することで、当該照明の光による作物への悪影響を抑えるためである。具体的には、特定の指向特性を有する照明装置２０１を光触媒ネット５の下側に設置し、主に光触媒ネット５にのみ光が照射されるように調整する。図９において、本例での光の照射範囲を符合Ｈで示す。

また、温室１００が透明のビニールシート等から構成されているため、光を上向きに照射しても反射される光の量が少ないため、作物への影響は小さい。なお、前記照明装置２０１の設置位置は、図８及び図９の態様に限定されず、光が光触媒ネット５に主に照射されるようにすれば、地面に設置しても良いし、光触媒ネット５の中央下側近傍に設置しても良い（図示省略）。

以上のように、上記波長を有する照明装置２０１を上記の如く設置して光触媒ネット５にのみ光が照射されるようにすれば、夜間でも光触媒の効果を得つつ、作物への影響を抑えることができるという相乗効果が得られる。

１００ 温室
５ 光触媒ネット
３８ 天井
１ 天窓
７ 送風機

Claims (9)

1. 光触媒を付着したネットを温室の上部で且つ天井から離して設けたことを特徴とする温室。
2. 前記光触媒は、略水平に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の温室。
3. 光触媒を有するネットを温室の入口または天井の窓に開閉可能に設けたことを特徴とする温室。
4. 更に、温室の天井に対して、送風方向が略水平になるように送風機を配置したことを特徴とする請求項２又は３に記載の温室。
5. 更に、エア供給機に接続され且つ複数のエア噴出口を有するパイプを温室に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の温室。
6. 前記ネットの目合いが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の温室。
7. 前記ネットの表面への光触媒の付着量が裏面より多いことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の温室。
8. 温室の上部で且つ天井から離して取り付けるための取付手段を有すると共に、表面に光触媒を付着させたことを特徴とする温室用光触媒ネット。
9. 前記ネットの目合いが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の温室用光触媒ネット。