JP2016082906A - ビニールハウス - Google Patents

Abstract

【課題】温度調整がなされた液体を流すパイプを設置することから生じる農作業の制限を抑制するビニールハウスを提供する。
【解決手段】植物を栽培する空間部Ｓを、躯体１１に取り付けたビニールシート１２で覆うビニールハウス１０において、躯体１１は、温度調整された液体が流れるパイプ１３を備え、パイプ１３内を流れる液体と空間部Ｓの空気との熱交換により、空間部Ｓを温度調整する。従って、温度調整用の液体を流すパイプを躯体とは別に設ける必要がなく、農作業の制限を抑制可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、植物の栽培に使用するビニールハウスに関する。

従来、農業においては、ビニールハウスを利用して、植物を適温の環境下で栽培する方法が採用されている。ビニールハウスは、特許文献１にその具体例が記載されているように、躯体に鋼管が用いられ、外壁がビニールシートによって覆われている。ビニールハウス内は、冬季の夜間など外気が低下する時間帯でも、土の上に配管されたパイプに温水を循環させたり、ファンで温風を送り込んだりすることによって、温めることができる。

特開２００３−３３９２５４号公報

しかしながら、温水が循環するパイプを設置した場所では、農具がパイプに接触するのを回避する必要等があり、農作業が制限される。本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、温度調整がなされた液体を流すパイプを設置することから生じる農作業の制限を抑制するビニールハウスを提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係るビニールハウスは、植物を栽培する空間部を、躯体に取り付けたビニールシートで覆うビニールハウスにおいて、前記躯体は、温度調整された液体が流れるパイプを備え、前記パイプ内を流れる前記液体と前記空間部の空気との熱交換により、前記空間部を温度調整する。

本発明に係るビニールハウスにおいて、前記パイプは、外部から供給された前記液体を前側及び後側のいずれか一方から他方に向かわせる往路と、前記往路を流れた前記液体を、前記他方から前記一方に向かわせ外部に送り出す復路とを備えるのが好ましい。

本発明に係るビニールハウスにおいて、前記パイプは、前記往路に、立てた状態で前後に間隔を空けて対向配置された複数の第１のアーチ部と、前記復路に、立てた状態で前後に間隔を空けて対向配置された複数の第２のアーチ部とを有し、前記第１のアーチ部と前記第２のアーチ部は、交互に配されているのが好ましい。

本発明に係るビニールハウスにおいて、前後方向に配されて前記躯体に連結された回転軸と、前記回転軸を回動する駆動手段とを、更に備え、前記躯体は、前記回転軸の回動に伴い、該回動軸を中心に回動して、前記空間部を露出した状態にするのが好ましい。

本発明に係るビニールハウスは、躯体が、温度調整された液体が流れるパイプを備え、植物を栽培する空間部が、パイプ内を流れる液体と空間部の空気との熱交換により、温度調整されるので、温度調整のためのパイプを、躯体とは別に設ける必要がなく、パイプを設けることで生じる農作業の制限を抑制することが可能である。

本発明の一実施の形態に係るビニールハウスの模式図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、変形例に係るビニールハウスが開閉する様子を示す説明図である。 ビニールハウスの内側及び外側の温度を計測した結果を示すグラフである。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るビニールハウス１０は、躯体１１と躯体１１に取り付けたビニールシート１２とを備え、植物を栽培する空間部Ｓを、ビニールシート１２で覆う。以下、詳細に説明する。

躯体１１は、図１に示すように、温度調整された液体が流れる金属製のパイプ１３を備えている。パイプ１３は、それぞれ円弧状に形成された複数の第１、第２のアーチ部１４、１４ａ、一の第１のアーチ部１４と他の第１のアーチ部１４を接続する連結部１５、及び、一の第２のアーチ部１４ａと他の第２のアーチ部１４ａを接続する連結部１５ａを備えている。従って、複数の第１のアーチ部１４は連結部１５を介して接続され、複数の第２のアーチ部１４ａは連結部１５ａを介して接続されている。

複数の第１のアーチ部１４は、立てた状態で前後に間隔を空けて所定ピッチで対向配置され、複数の第２のアーチ部１４ａも、立てた状態で前後に間隔を空けて所定ピッチで対向配置されている。複数の第１のアーチ部１４及び複数の第２のアーチ部１４ａは、第１のアーチ部１４と第２のアーチ部１４ａとが交互に配されている。
連結部１５は、前後方向に沿った直線状の管であり、一の第１のアーチ部１４の一端を他の第１のアーチ部１４の一端に接続している。連結部１５ａも、前後方向に沿った直線状の管であり、一の第２のアーチ部１４ａの一端を他の第２のアーチ部１４ａの一端に接続している。

パイプ１３は、更に、複数の第１のアーチ部１４において、最も前に配された第１のアーチ部１４の一端に連結された前後に長い導入管１６、及び、複数の第２のアーチ部１４ａにおいて、最も前に配された第２のアーチ部１４ａの一端に連結された前後に長い排出管１７を備えている。
後端が第１のアーチ部１４に連結された導入管１６には、前端に、外部から送られた液体が流入する流入口１８が形成され、後端に第２のアーチ部１４ａが連結された排出管１７には、前端に、液体が排出される排水口１９が形成されている。本実施の形態では、流入口１８及び排水口１９が、パイプ１３の前側に設けられている。

流入口１８及び排水口１９は、それぞれ、連結具２０、２１を介して、外部の導管２２、２３に接続されている。導管２２には、液体（本実施の形態では、水）を加熱して（即ち、温度調整して）導管２２に供給する図示しない温度調整装置が接続されている。温度調整装置としては、ヒートポンプや、ボイラーを採用することができる。ヒートポンプを採用する場合、冷媒の流れを切り替えることによって、導管２２に供給する液体を外気より低温にすることが可能である。
なお、複数の第２のアーチ部１４ａにおいて、最も後側に配された第２のアーチ部１４ａと、最も後側に配された第１のアーチ部１４とは、直線状の管である連結部２４によって接続されている。

導管２２（即ち、外部）から供給されて流入口１８から導入管１６に流入した液体は、第１のアーチ部１４及び連結部１５を流れながら後側に進む。
そして、液体は、最も後側に配置された第１のアーチ部１４まで達した後、第２のアーチ部１４ａ及び連結部１５ａを流れて前側に送られ、排出管１７を通って、排水口１９から導管２３に排出される。

本実施の形態では、１つの導入管１６と、３つの第１のアーチ部１４と、２つの連結部１５とによって、外部から供給された液体を前側から後側に向かわせる往路２５が形成され、１つの連結部２４と、２つの第２のアーチ部１４ａと、１つの連結部１５ａと、１つの排出管１７とによって、往路２５を流れた液体を、後側から前側に向かわせ外部に送り出す復路２６が形成されている。ここで、往路２５に設けられた第１のアーチ部１４及び連結部１５それぞれの数と、復路２６に設けられた第２のアーチ部１４ａ及び連結部１５ａそれぞれの数は、パイプ１３の前後の長さによって、変更することができる。

ビニールシート１２は、内側に、複数の第１、第２のアーチ部１４、１４ａ、複数の連結部１５及び１つの連結部１５ａと連結部２４が接触した状態で、図示しない金具によって躯体１１に固定され、空間部Ｓ全体を覆う。なお、図１では、複数の第１、第２のアーチ部１４、１４ａ、複数の連結部１５及び１つの連結部１５ａと連結部２４が、実線で記載されているが、実際は、ビニールシート１２によって覆われている。
ビニールシート１２としては、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリオレフィン系フィルム、又は、フッ素樹脂系フィルムを採用することができる。ビニールシート１２は、複数枚が重ねられた状態で、躯体１１に取り付けられていてもよいし、重ねることなく、躯体１１に取り付けられていてもよい。

パイプ１３を流れる液体が空間部Ｓの空気の温度より高温（即ち、温水）の場合、液体は、パイプ１３を流れながら、空間部Ｓに放熱し、空間部Ｓの温度を上昇させる。そして、パイプ１３を流れる液体が空間部Ｓの空気の温度より低温（即ち、冷水）の場合、液体は、パイプ１３を流れる際に、空間部Ｓの空気から吸熱し、空間部Ｓの温度を低下させる。
従って、空間部Ｓは、パイプ１３内を流れる液体と空間部Ｓの空気との熱交換により、温度調整がなされることになる。なお、夏場、パイプ１３に冷水を流せば、ビニールハウス内の温度を低下させることができる。

ここで、パイプ１３を流れる液体は、空間部Ｓとの熱交換によって、空間部Ｓの空気との温度差が減少しながら、パイプ１３を進む。そして、空間部Ｓの空気との温度差が大きい液体が流れる第１のアーチ部１４と、空間部Ｓの空気との温度差が小さい液体が流れる第２のアーチ部１４ａとは、前後方向に、交互に配されているので、空間部Ｓの異なる位置で温度差が大きくなるのを抑制することができる。

ビニールハウス１０は、躯体１１が躯体１１の接地面に固定されており、作業者が、ビニールハウス１０の中に入って作業することを前提としている。なお、ビニールハウス１０には、図示しない出入口が設けられている。
これに対し、ビニールハウス１０の変形例である図２（Ａ）に示すビニールハウス３０は、作業者が、ビニールハウス３０内に入ることなく作業できるように設計されている。
以下、ビニールハウス３０について説明する。なお、ビニールハウス３０において、ビニールハウス１０と同様の構成については、ビニールハウス１０と同じ符号を付して、詳しい説明は省略する。

ビニールハウス３０は、畑の一つのうねを覆う大きさであり、人がビニールハウス３０内に入れる大きさを有していない。
ビニールハウス３０は、図２（Ａ）に示すように、前後方向に沿った回転軸３１を備え、ビニールシート１２が取り付けられた複数の第１、第２のアーチ部１４、１４ａ、複数の連結部１５、１つの連結部１５ａ及び連結部２４からなる躯体１１は回転軸３１に連結されている。

回転軸３１には、図示しないモータ（駆動手段の一例）が連結され、モータは、作動により、回転軸３１を回動して、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、躯体１１を回転軸３１を中心に回動することができる。導入管１６に接続された連結具３２及び排出管１７に接続された連結具３３は、導入管１６及び排出管１７からそれぞれ切り離し可能であり、導入管１６及び排出管１７は、躯体１１を回動する前に、連結具３２、３３からそれぞれ切り離される。

なお、連結具３２、３３には、作業者の手作業によって連結具３２、３３から導入管１６及び排出管１７それぞれの切り離しを行えるものを採用してもよいし、躯体１１の回動に伴って、自動的に連結具３２、３３から導入管１６及び排出管１７それぞれが切り離されるものを採用してもよい。そして、導管２２、２３にフレキシブルパイプを採用し、導入管１６及び排出管１７を連結具３２、３３から切り離すことなく、躯体１１を回動できるように設計してもよい。また、モータを用いることなく、作業者が手作業で躯体１１を回動できるようにしてもよい。

ビニールシート１２で覆われていた空間部Ｓは、躯体１１が回動することによって、露出した状態、即ち、図２（Ｂ）に示すように、作業者が作業を行える状態となる。
作業者が作業を終えた後、躯体１１は、ビニールシート１２が空間部Ｓを覆う方向に回動され、導入管１６及び排出管１７は、連結具３２、３３にそれぞれ接続される。これにより、導管２２に液体を流すことで、液体が、再び、パイプ１３を流れる状態となる。

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
前後の長さが１５０ｃｍ、幅が５０ｃｍ、高さが４５ｃｍのビニールハウスにおいて、ビニールシートが固定されたパイプに、温水を流し、ビニールハウスの内側と外側の温度を計測する実験を行った。温度の計測点は、ビニールハウス内の空間の異なる高さの３点と、ビニールハウス内外の各地面と、ビニールハウス外の空間であり、計測結果は、図３のグラフに示すようになった。

図３のグラフ上、０〜１．５時間のＴ１は、ビニールシートを、アルミシートで覆っていた時間帯であり、１．５〜２．５時間のＴ２は、アルミシートを取り外し、２枚のビニールシートを重ねていた時間帯であり、２．５〜３．５時間のＴ３は、重ねていた一方のビニールシートを取り外し、ビニールシートを重ねないようにしていた時間帯である。
温水の供給は、３．５時間の時点で終了した。

図３のグラフにおいて、ａは、パイプに供給する温水の温度推移であり、ｂ、ｃ、ｄは、ビニールハウス内の空間の異なる高さ位置に設置した温度計それぞれの計測温度を示している。ｂ、ｃ、ｄそれぞれに対応する温度計は、ｂが最も高い位置に配置され、ｃが次に高い位置に配置され、ｄが最も低い位置に配置された。
ｅ、ｆは、ビニールハウス内外の地面の温度推移をそれぞれ示し、ｇは、ビニールハウス外の空間の温度推移を示している。

実験結果より、約６３℃の温水をパイプに流すことにより、ビニールハウス内の空間の温度は、ビニールシートにアルミシートや他のビニールシートを重ねない状態であっても、ビニールハウス外の空間の温度に対し、約１０℃高くなることが確認され、十分な温度調整の効果が認められた。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、パイプは金属製に限定されず、他の素材によって形成してもよい。
また、パイプを流れるのは水に限定されず、他の液体、例えば、不凍液であってもよい。そして、流入口及び排水口は、パイプの前側に形成されている必要はなく、他の場所、例えば、パイプの後側に形成されていてもよい。
更に、躯体は、全体が、温度調整された液体を流すパイプである必要はなく、躯体の一部は、液体を流すパイプでなくてもよい。

１０：ビニールハウス、１１：躯体、１２：ビニールシート、１３：パイプ、１４：第１のアーチ部、１４ａ：第２のアーチ部、１５、１５ａ：連結部、１６：導入管、１７：排出管、１８：流入口、１９：排水口、２０、２１：連結具、２２、２３：導管、２４：連結部、２５：往路、２６：復路、３０：ビニールハウス、３１：回転軸、３２、３３：連結具、Ｓ：空間部

Claims (4)

1. 植物を栽培する空間部を、躯体に取り付けたビニールシートで覆うビニールハウスにおいて、
   前記躯体は、温度調整された液体が流れるパイプを備え、前記パイプ内を流れる前記液体と前記空間部の空気との熱交換により、前記空間部を温度調整することを特徴とするビニールハウス。
2. 請求項１記載のビニールハウスにおいて、前記パイプは、外部から供給された前記液体を前側及び後側のいずれか一方から他方に向かわせる往路と、前記往路を流れた前記液体を、前記他方から前記一方に向かわせ外部に送り出す復路とを備えることを特徴とするビニールハウス。
3. 請求項２記載のビニールハウスにおいて、前記パイプは、前記往路に、立てた状態で前後に間隔を空けて対向配置された複数の第１のアーチ部と、前記復路に、立てた状態で前後に間隔を空けて対向配置された複数の第２のアーチ部とを有し、前記第１のアーチ部と前記第２のアーチ部は、交互に配されていることを特徴とするビニールハウス。
4. 請求項２又は３記載のビニールハウスにおいて、前後方向に配されて前記躯体に連結された回転軸と、前記回転軸を回動する駆動手段とを、更に備え、前記躯体は、前記回転軸の回動に伴い、該回動軸を中心に回動して、前記空間部を露出した状態にすることを特徴とするビニールハウス。

Images