JP5039241B1 - 太陽熱利用のプランター - Google Patents

Abstract

【課題】 プランター内の土と蓄熱材との間の熱伝導を良好にし、冬季に地温が極端に低下することを防止できるだけではなく、夏季は逆に地温が上昇するのを抑えることができ、保温機能、外気温の遮断機能を有すると共に、太陽光を受けて蓄熱材で太陽熱を、直接、蓄えることができるようにする。
【解決手段】 側壁１に蓄熱材２を収納する。側壁１の内面に、蓄熱材２とプランター内の土６との間で熱を取り交わすための熱伝導面部７を設ける。蓄熱材２を、交換自在に形成する。また上記の側壁１を、蓄熱材２の収納箇所３を断熱する空気層４を備えた熱伝導率の低い透光性の合成樹脂材で形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プランターに関し、更に詳しくは太陽熱を利用し、冬の寒さ、夏の暑さから野菜や花等の植物の根を保護できるよう形成した太陽熱利用のプランターに関するものである。

従来、この種のプランターとしては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
この従来品は、冬季の寒さから植物を保護するため、植木鉢を二重殻構造とし、二重殻内の中空部に潜熱蓄熱材を封入し、中空部の下部の容積を大きくしたことを特徴としている。

ところで、例えば野菜には、寒さに強い種類と、暑さに強い種類がある。この場合、寒さに強い野菜でも、根域温度が０℃近くに低下すると、根の活動が低下し、場合によっては枯れてしまうことがある。また例えば枝豆や茄子等の暑さに強い野菜でも、根域温度が３０℃以上になると、根の活動が弱まり、水の吸収や養分の吸収が極端に低下し、育ち難くなる。

従って、野菜等の栽培に使用するプランターは、冬季や寒冷地において、地温（土壌温度）が極端に低下することを防止でき、夏季は逆に地温の高温化を防止できるよう形成されているのが望ましい。

而して、この場合、冬季は、日照時間が短くなり、太陽熱エネルギーが小さくなるものである。従って、蓄熱材で太陽熱を蓄え、夜間等に放熱して植物の根を保護する、この種のプランターは、特に冬季の蓄熱量を大きくでき、冬季の夜間や朝方の極端な地温低下から根を保護できるよう形成されているのが良い。

しかるに、特許文献１に記載の従来品は、側壁の中空部に蓄熱材を封入しているだけであった。従って、この従来品の場合は、冬季に太陽熱を蓄熱材で蓄え、夜間に放熱して地温の低下を防止できるだけであり、夏季に地温の上昇を抑えたり、また夏の夜間等の地温低下を防止することができなかった。

また特許文献１に記載の従来品は、上記の通り、側壁に蓄熱材を封入しているだけであったから、プランター内の土と蓄熱材との間の熱伝導率が悪かった。
またこの従来品の場合は、日照時間の短い、太陽熱エネルギーが小さくなる冬季に、蓄熱量が低下するのを避けられなかった。
その結果、この従来品によると、特に冬季における夜間や朝方の地温低下を抑える機能、効果が不十分であった。

而して、従来、保温のため断熱材を側壁に設けているプランターが知られている（例えば特許文献２参照）。
しかし、この種のプランターは、外気温を遮断して地温の冬季における低下や、夏季における上昇を防止できるのに止まるものであった。
換言すると、この種の従来品は、太陽熱エネルギーが小さくなる冬季に、太陽光を直接取り入れ、太陽熱を地温の上昇に利用することができなかった。

実開昭６４−２４９４４号公報 実用新案登録第３０４１８３７号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、提案されたものである。
従って本発明の解決しようとする技術的課題は、プランター内の土と蓄熱材との間の熱伝導を良好にし、冬季に地温が極端に低下することを防止できるだけではなく、夏季は逆に地温が上昇するのを抑えることができ、保温機能、外気温の遮断機能を有すると共に、太陽光を受けて蓄熱材で太陽熱を、直接、蓄えることができるよう形成した太陽熱利用のプランターを提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、次のような技術的手段を採る。
即ち本発明は、図１等に示されるように、側壁１に蓄熱材２が収納されている太陽熱利用のプランターであって、上記の側壁１の内面に、蓄熱材２とプランター内の土６との間で熱を取り交わすための熱伝導面部７が設けられ、上記の蓄熱材２が、交換自在に形成され、上記の側壁１が、蓄熱材２の収納箇所３を断熱する空気層４を備えた熱伝導率の低い透光性の合成樹脂材で形成されていることを特徴とする（請求項１）。

本発明の場合、熱伝導面部７は、熱伝導率や熱拡散率の良い、銅やアルミニウム等の金属材で、例えば平面状に形成される。但し、銅の場合は、耐食加工を施す必要があるため、通常、アルミニウムによるのが良い。なお、熱伝導面部７は、面状であれば、硬質状には限定されず、柔軟質に形成されているのでも良い。

また本発明の場合、蓄熱材２としては、例えばパラフィンを主成分とし、それを有機高分子と複合化してなる市販品がある。蓄熱材２の蓄熱温度は、成分の調節で設定される。蓄熱温度の低い蓄熱材２は冬季に、高いものは夏季に使用する。

本発明の場合、熱伝導率の低い合成樹脂材としては、例えばアクリル樹脂等がある。またここで、透光性とは、光を通す、ということを意味する。従って、合成樹脂材は、透明には限られない。

而して、本発明は、蓄熱材２が熱伝導面部７に取り付け取り外し自在に設けられ、この熱伝導面部７が側壁１に着脱自在に形成されているのが好ましい（請求項２）。
なぜならこの場合は、蓄熱材２を、熱伝導面部７にがたつくことなく密着させて側壁１の収納箇所３に整然と納めて交換できるからである。

なお、蓄熱材２を熱伝導面部７に取り付ける手段としては、例えばバンドで締め付ける方法や、バネの復元力を利用して固定する方法等がある。また熱伝導面部７を側壁１に着脱自在に設ける手段としては、例えば螺子止めや、嵌合構造等がある。

また本発明は、蓄熱材２が収納されている側壁１の外面１ａが、下方になるに連れ次第に外側に向かって傾斜状に形成されているのが好ましい（請求項３）。
なぜならこれによると、側壁１の外面１ａを垂直面に形成する場合より、冬季は太陽光の入射率が高まり、その分、蓄熱量を増加できるからである。

本発明は、このように蓄熱材とプランター内の土との間で熱を取り交わすための熱伝導面部を側壁の内面に設け、蓄熱材を交換自在に形成し、蓄熱材の収納箇所を断熱する空気層を備えた熱伝導率の低い透光性の合成樹脂材で側壁を形成しているものである。

従って、本発明の場合は、熱伝導面部によってプランター内の土と蓄熱材との間の熱伝導が良くなるから、これによれば、蓄熱材の吸熱効果、放熱効果を高めることができる。

また本発明は、蓄熱材を交換自在に形成しているから、冬季と夏季で蓄熱温度の異なる最適な蓄熱材に変更できる。
従って、本発明によれば、冬季に地温が極端に低下することを防止できるだけではなく、夏季は逆に地温の上昇を抑えることができ、冬季、夏季を問わず、植物の生育や成長に好適な土壌環境を作り出すことができる。

また本発明は、外気温を側壁で断熱できるだけではなく、側壁を形成する合成樹脂材が透光性であり、断熱機能を有する空気層も光を通すため、太陽光を、側壁を介して入射させ、蓄熱材に直接、太陽熱を蓄えることができる。
従って、本発明の場合は、太陽熱エネルギーの小さくなる冬季に蓄熱量を増やすことができるから、これによれば、特に、冬季において植物の根を寒さから確実に保護できる。

本発明のプランターの好適な一実施形態を示す縦断面図である。 同上プランター斜視図である。 同上プランターの要部斜視図である。 同上プランターの他の実施形態を示す斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線における断面図である。

以下、本発明の好適な一実施形態を、添付図面に従って説明する。
本発明は、図１、図２等に示されるように、側壁１に蓄熱材２が収納されている太陽熱利用のプランターである。本発明品は、この実施形態では矩形に形成されているが、外形状は逆円錐形等でも良く、任意である。

上記の側壁１は、蓄熱材２の収納箇所３を断熱する空気層４を備えた熱伝導率の低い透光性の合成樹脂材で形成されている。この合成樹脂材は、この実施形態では透明のアクリル樹脂である。蓄熱材２の収納箇所３は、プランター内に臨む面を開口して凹室状に形成されている。

またこの実施形態の本発明は、太陽光の入射率が高くなるよう、一方の側壁１の外面１ａが、下方になるに連れ次第に外側に向かって傾斜状に形成されている。この外面１ａの傾斜角度は、例えば東京都の冬至の午後１２時における太陽高度（仰角）に合わせ、太陽光線が直角に入射するよう選定されている。また他方の側壁１の外面１ｂは、夏季に、この面を太陽に向けて使用できるよう垂直面状に形成されている。

なお、外面１ａに対応する空気層４は、この実施形態では外面１ａと平行面状に傾斜され、下側は底壁５に回されて底面５ａと平行面状態で内方に延ばされている。また他方の側壁１の外面１ｂに対応する空気層４は、外面１ｂに合わされて垂直面状に形成されている。

また上記の蓄熱材２は、この実施形態ではプランターの長手方向に沿った両側の側壁１に、長手方向に延びて設けられている。また本発明は、上記の側壁１の内面に、蓄熱材２とプランター内の土６との間で熱を取り交わすための熱伝導面部７が設けられている。

熱伝導面部７は、この実施形態では収納箇所３の開口より一回り大きな方形の平板状に、アルミニウムで形成されている。従って、蓄熱材２の収納箇所３のプランター内に臨む開口は、この熱伝導面部７で閉塞されている。

上記の蓄熱材２は、熱伝導面部７に密着されている。この場合、蓄熱材２の密着面より、熱伝導面部７の方が大きいから、本発明によれば、蓄熱材２の吸熱面積、放熱面積を、熱伝導面部７によって大きくできる。また蓄熱材２は、図３に示されるように、この実施形態では締め付けバンド状の固定部材９で熱伝導面部７に、取り付け、取り外しが可能になるよう設けられている。

また熱伝導面部７は、その四隅が、側壁１に螺子１０で止め付けられている。蓄熱材２は、この螺子１０の締め付け、緩め操作により、熱伝導面部７と一緒に、側壁１に着脱自在に形成されている。

蓄熱材２は、パラフィンを主成分とし、それを有機高分子と複合化してなる市販品が使用されている（この実施形態では、三菱電線工業株式会社製の潜熱蓄熱材ＭＨＳ（登録商標）を使用）。そして、この実施形態では、冬季に地温の極端な低下を防止できるよう、同社製の蓄熱温度が５℃の蓄熱材２が使用されている。

１１（図１参照）は、透明のカバー板である。このカバー板１１は、例えばアクリル樹脂で形成され、土６の上面の全体を、植物１２の根元の両側から覆うよう、二つ割状に形成されている。またこの実施形態の本発明品は、底面５ａの下側に脚１３が設けられ、短幅方向に沿った側壁１の外部に、取っ手１４（図２参照）が設けられている。なお、１５（図１参照）は水抜き孔である。

次に、本発明品の冬季における使用例及び作用を説明する。

先ず、使用者は、図１等に示されるように、野菜等の植物１２の苗を植え付け、保温のため透明のカバー板１１で上面を覆う。
次に、使用者は、外面１ａが傾斜している一方の側壁１を、太陽に向けて配置する。

而して、この実施形態では、蓄熱温度が５℃の黒色の密封袋入り蓄熱材２が使用されている。従って、日中の太陽光で地温が上昇し、５℃を越えると、熱伝導面部７を介して太陽熱が蓄熱材２に蓄えられる。またこの実施形態の本発明は、側壁１が光を通すから、入射する太陽光の太陽熱エネルギーを蓄熱材２が直接受け、蓄熱温度が５℃を超えた分の太陽熱が蓄熱材２に蓄えられる。

すると蓄熱材２が、この実施形態の場合は密封袋内で軟化し、地温が夜間などに低下すると、蓄熱した熱を放出し、軟化状態から固体状態に変化する。本発明は、この際の蓄熱材２の放熱を、地温の上昇に利用するものである。なお、この場合、蓄熱材２の外部への放熱は、側壁１の断熱機能により防止される。
従って、本発明によれば、冬の日中の太陽熱を蓄熱材２で蓄え、夜間や朝方、これをプランター内の土６に放熱することにより、夜間や朝方、地温が急激に低下することを防止できる。

次に、本発明品を夏季に使用する場合について説明する。

使用者は、先ず熱伝導面部７を側壁１の内面から取り外し、次にこの熱伝導面部７から冬季用の蓄熱材２を取り外し、夏季用の蓄熱材２（例えば蓄熱温度が２５℃で、銀色又は白色の密封袋入りのもの）を取り付け直す。
そして、使用者は、他方の側壁１の垂直面状の外面１ｂを太陽に向けて配置する。なお、カバー板１１は、冬季の保温用のため、このカバー板１１は取り外す。

而して、夏の太陽光の入射角は、例えば夏至のときは約８０度位になる。従って、夏季に、太陽光が垂直面状の外面１ｂから入射する量は少なくなり、入射しても、蓄熱材２が銀色又は白色の密封袋入りのため、蓄熱材２で反射される。そのため、蓄熱材２は、専らプランター内の土から吸熱し、その結果、本発明によると、地温が下がり、根域温度の高温化が防止される。

具体的には、日中、太陽熱エネルギーで地温が２５℃を越すと、超えた分の熱が蓄熱材２で吸収される。そして、夕方から夜間にかけて地温が２５℃より低くなると、外部への放熱は側壁１の断熱機能により防止され、蓄熱材２から熱伝導面部７を介してプランター内の土６に放熱され、この熱は土の上面から外気に放散される。

本発明は、このように夏の直射日光で地温が上昇しても、蓄熱温度を越えた分の熱を蓄熱材２が吸収するから、日中の地温の上昇を抑えることができ、また夜間は地温の低下を防止できる。
その結果、本発明によれば、夏場、植物１２の根が過度の温度変化を受けることを防止できる。

以上の処において、本発明は、図４に示されるように、長手方向に沿った両側壁１の外面が垂直面状に形成され、この本発明品が夏季に使用されるのでも良い。この本発明品は、側壁１の外面角度を除いて基本構造は上例と同様であるから、同一部材、同一箇所には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。

而して、本発明は、上例（図１）に示されるように、一方の側壁１の外面１ａが傾斜面状に形成され、他方の外面１ｂが垂直面状に形成されているのが好ましい。
なぜならこれによれば、冬季は、一方の側壁１の外面１ａを太陽に向け、夏季は、他方の側壁１の垂直面状の外面１ｂを太陽に向けて使用でき、一つのプランターで夏、冬、使用でき、季節ごとの専用品を揃える煩わしさや、コストの増加、保管場所の増加の問題を一掃できるからである。

１ 側壁
２ 蓄熱材
３ 蓄熱材の収納箇所
４ 空気層
５ 底壁
６ 土
７ 熱伝導面部

Claims (3)

1. 側壁に蓄熱材が収納されている太陽熱利用のプランターであって、上記の側壁の内面に、蓄熱材とプランター内の土との間で熱を取り交わすための熱伝導面部が設けられ、上記の蓄熱材が、交換自在に形成され、上記の側壁が、蓄熱材の収納箇所を断熱する空気層を備えた熱伝導率の低い透光性の合成樹脂材で形成されていることを特徴とする太陽熱利用のプランター。
2. 請求項１記載の太陽熱利用のプランターであって、蓄熱材が熱伝導面部に取り付け取り外し自在に設けられ、この熱伝導面部が側壁に着脱自在に形成されていることを特徴とする太陽熱利用のプランター。
3. 請求項１又は２記載の太陽熱利用のプランターであって、蓄熱材が収納されている側壁の外面が、下方になるに連れ次第に外側に向かって傾斜状に形成されていることを特徴とする太陽熱利用のプランター。

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