JP6540701B2 - 太陽光利用型ガラス温室 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光利用型ガラス温室に関する。

近年、各国において、中〜大規模の園芸施設として、太陽光利用型ガラス温室が注目されている。

特に、オランダで開発された「フェンロー型」と呼ばれるガラス温室では、各棟に天窓が交互の向きに配置される構造となっており、比較的入射光量が多いという特徴がある（例えば、特許文献１）。

欧州特許出願公開第３４３２８７号明細書

フェンロー型のガラス温室では、寒冷期の太陽光を取り入れやすいという特徴がある一方、夏期には、太陽光が必要以上に入射される傾向にあり、温室内が高温になりやすいという問題がある。また、このような問題に対処するため、温調設備等を使用して温室内の温度を一定の範囲内に維持しようとすると、運用コストが著しく上昇してしまう。

このため、フェンロー型のガラス温室では、夏期の園芸栽培は休止される場合が多く、ガラス温室を年間を通じて有効に活用しているとは言えない状況にある。

従って、季節による太陽光の入射量の変動が生じ難く、年間を通じて利用することが可能な太陽光利用型ガラス温室が要望されている。

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、年間を通じて比較的安定に、一定範囲の日射量を維持することが可能な太陽光利用型ガラス温室を提供することを目的とする。

本発明では、
太陽光利用型ガラス温室であって、
当該太陽光利用型ガラス温室は、単一のユニットで構成され、該ユニットは、軒下部および天井部を有し、
前記軒下部は、北下面部、南下面部、東下面部、および西下面部を有し、
前記天井部は、北側に傾斜屋根を有し、南側に南上面部を有し、東側に東上面部を有し、西側に西上面部を有し、
前記北側は、前記北下面部および前記傾斜屋根を有し、前記南側は、前記南下面部および前記南上面部を有し、前記東側は、前記東下面部および前記東上面部を有し、前記西側は、前記西下面部および前記西上面部を有し、前記南下面部の垂直長さと前記南上面部の垂直長さの和はＨ_Ｓであり、
前記傾斜屋根は、当該太陽光利用型ガラス温室を東の方角から見たとき、水平面に対して南側が上向きとなるように、傾斜角α（°）だけ傾斜しており、ここで、１５゜＜α＜６７゜であり、
前記傾斜角αは、当該太陽光利用型ガラス温室が設置される場所の緯度（北緯または南緯）をＬＡＴ（゜）としたとき、

６３．６゜−ＬＡＴ≦α≦６９．６゜−ＬＡＴ （１）式

で表され、
前記傾斜屋根は、前記南上面部よりも南側に延伸する長さＬ_Ｅの庇を有し、
当該太陽光利用型ガラス温室が設置される場所における夏至の時期の太陽の南中高度をθ_Ｓ（゜）としたとき、前記庇の長さＬ_Ｅは、前記Ｈ_Ｓおよび前記傾斜角αを用いて、

Ｌ_Ｅ≧Ｈ_Ｓ×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α） （２）式

で表され、
前記南側の前記南上面部および前記南下面部は、ガラス部材を有し、
前記傾斜屋根は、熱線反射機能を有するガラス部材を有することを特徴とする太陽光利用型ガラス温室が提供される。

また、本発明では、
太陽光利用型ガラス温室であって、
当該太陽光利用型ガラス温室は、ｎ棟（ｎは、２以上の整数）の温室ユニットを南北方向に隣接して配列することにより構成され、最も南側の温室ユニットは、第１の温室ユニットと称され、以下、北側に向かって、第２の温室ユニット、…、第ｎの温室ユニットと称され、
各ユニットは、それぞれの軒下部および天井部を有し、各天井部は、北側に傾斜屋根を有し、南側に南上面部（垂直長さＨ_Ｓ１）を有し、
各ユニットの傾斜屋根は、当該太陽光利用型ガラス温室を東の方角から見たとき、水平面に対して南側が上向きとなるように、傾斜角αだけ傾斜しており、ここで、１５゜＜α＜６７゜であり、
前記傾斜角αは、当該太陽光利用型ガラス温室が設置される場所の緯度（北緯または南緯）をＬＡＴ（゜）としたとき、

６３．６゜−ＬＡＴ≦α≦６９．６゜−ＬＡＴ （１）式

で表され、
前記第１の温室ユニットは、該第１の温室ユニットの軒下部の南側に、南下面部（垂直長さＨ_Ｓ２）を有し、前記第１の温室ユニットの前記南上面部の垂直長さＨ_Ｓ１と、前記南下面部の垂直長さＨ_Ｓ２との和は、Ｈ_Ｓであり、
前記第１の温室ユニットにおいて、前記傾斜屋根は、前記南上面部よりも南側に延伸する長さＬ_Ｅの庇を有し、
当該太陽光利用型ガラス温室が設置される場所における夏至の時期の太陽の南中高度をθ_Ｓ（゜）としたとき、前記庇の長さＬ_Ｅは、前記Ｈ_Ｓおよび前記傾斜角αを用いて、

Ｌ_Ｅ≧Ｈ_Ｓ×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α） （２）式

で表され、
前記第２〜第ｎの温室ユニットの前記傾斜屋根は、それぞれの温室ユニットの前記南上面部よりも南側に延伸する長さＬ_Ｉの庇を有し、
前記庇の長さＬ_Ｉは、前記Ｈ_Ｓ１および前記傾斜角αを用いて、

Ｌ_Ｉ≧Ｈ_Ｓ１×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α） （３）式

で表され、
各温室ユニットの前記南上面部は、ガラス部材を有し、
前記第１の温室ユニットの前記南下面部は、ガラス部材を有し、
各温室ユニットの前記傾斜屋根は、熱線反射機能を有するガラス部材を有することを特徴とする太陽光利用型ガラス温室が提供される。

本発明では、年間を通じて比較的安定に、一定範囲の日射量を維持することが可能な太陽光利用型ガラス温室を提供することができる。

従来の太陽光利用型ガラス温室の構成を概略的に示した図である。 本発明の一実施例による太陽光利用型ガラス温室の、東の方角からの側面を概略的に示した図である。 本発明の一実施例による太陽光利用型ガラス温室の、北の方角からの側面を概略的に示した図である。 冬至の時期において太陽が南中高度にある場合の、第１のガラス温室と太陽光の入射方向との関係を模式的に示した図である。 夏至の時期において太陽が南中高度にある場合の、第１のガラス温室と太陽光の入射方向との関係を模式的に示した図である。 本発明の一実施例による別の太陽光利用型ガラス温室の、東の方角からの側面を概略的に示した図である。 実施例１における２月の平均日射量の時間変化を示したグラフである。 実施例１における８月の平均日射量の時間変化を示したグラフである。 比較例１における２月の平均日射量の時間変化を、実施例１の場合と合わせて示したグラフである。 比較例１における８月の平均日射量の時間変化を、実施例１の場合と合わせて示したグラフである。 比較例２における２月の平均日射量の時間変化を、実施例１の場合と合わせて示したグラフである。 比較例２における８月の平均日射量の時間変化を、実施例１の場合と合わせて示したグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施例について説明する。

（従来の太陽光利用型ガラス温室について）
まず、本発明の特徴および効果をより良く理解するため、図面を参照して、従来の太陽光利用型ガラス温室（フェンロー型のガラス温室）の構成について簡単に説明する。

図１には、太陽光利用型ガラス温室として、従来から提案されているフェンロー型のガラス温室の構成を概略的に示す。なお、この図１では、奥行き方向を東西方向に配した場合のフェンロー型のガラス温室を示しており、東の方角から見た際の側面図として示されている。

図１に示すように、このフェンロー型のガラス温室１は、北側２、南側４、東側６、および西側８（図１では、反対側の面に相当するため、示されていない）を有する。

フェンロー型のガラス温室１は、基本単位となる温室ユニット１１を、南北方向に沿って複数配列することにより構成される。例えば図１の例では、フェンロー型のガラス温室１は、４棟の温室ユニット１１を南北方向に沿って接続することにより構成されている。

各温室ユニット１１は、頂上部１２を含む天井部２０と、軒下部５０とを有する。

天井部２０は、温室ユニット１１の頂上部１２から垂らした垂線に対して南北対称に配置された屋根２１、２２を有する。図１には示されていないが、各屋根２１、２２は、骨組み部材によって支持されたガラス部材で構成される。

一方、各温室ユニット１１の軒下部５０は、北下面部５２、南下面部５４、東下面部５６および西下面部５８（図１では視認できない）の各面で構成される。ただし、相互に隣接する温室ユニット１１において、より南側にある温室ユニット１１の北下面部５２Ｎと、より北側にある温室ユニット１１の南下面部５４Ｓには、通常、壁面は存在せず、各ユニットを合わせた一室構成となることが多い。

なお、各温室ユニット１１の軒下部５０を構成する北下面部５２、南下面部５４、東下面部５６および西下面部５８は、骨組み部材によって支持されたガラス部材で構成される。

このフェンロー型のガラス温室１では、各温室ユニット１１毎に、ガラス部材を有する屋根２１、２２が南北の交互の方角に配置される。従って、フェンロー型のガラス温室１では、入射光量を比較的高くすることができる。

しかしながら、このようなフェンロー型のガラス温室１では、ガラス温室１を年間を通じて有効に活用することは難しいという問題がある。

例えば、夏期のような暑季にフェンロー型のガラス温室１を使用した場合、温室内には必要以上の光量の太陽光が入射され、温室内は許容範囲を超える高温になる傾向にある。このため、暑季には、フェンロー型のガラス温室１を、例えば植物の栽培等に利用することが難しくなる。また、温調設備等を用いて温室内の温度を所定の範囲に維持しようとすると、運用コストが著しく上昇してしまう。

なお、このような問題を回避するため、各温室ユニット１１の屋根２１、２２に、熱線反射機能を有するガラス部材を使用することが考えられる。この場合、暑季に天井部２０を介して、赤外光が温室内に入射することを抑制することができる。従って、暑季の温室内の温度上昇をある程度抑制することが可能になる。

しかしながら、このような対策では、逆に冬期のような寒季に、温室内に赤外光が入射することが難しくなり、温室内の温度が所定の範囲を下回ってしまうという問題が生じ得る。その結果、今度は、寒季にフェンロー型のガラス温室１を使用することが難しくなる。また、この場合も、温調設備等を使用して、温室内の温度を所定の範囲に維持しようとすると、運用コストが著しく上昇してしまう。

このように、従来のフェンロー型のガラス温室１では、季節毎の太陽光の入射量の変動が激しく、年間を通じて有効に利用することが難しいという問題がある。

これに対して、本発明では、
太陽光利用型ガラス温室であって、
当該太陽光利用型ガラス温室は、単一のユニットで構成され、該ユニットは、軒下部および天井部を有し、
前記軒下部は、北下面部、南下面部、東下面部、および西下面部を有し、
前記天井部は、北側に傾斜屋根を有し、南側に南上面部を有し、東側に東上面部を有し、西側に西上面部を有し、
前記北側は、前記北下面部および前記傾斜屋根を有し、前記南側は、前記南下面部および前記南上面部を有し、前記東側は、前記東下面部および前記東上面部を有し、前記西側は、前記西下面部および前記西上面部を有し、前記南下面部の垂直長さと前記南上面部の垂直長さの和はＨ_Ｓであり、
前記傾斜屋根は、当該太陽光利用型ガラス温室を東の方角から見たとき、水平面に対して南側が上向きとなるように、傾斜角α（°）だけ傾斜しており、ここで、１５゜＜α＜６７゜であり、
前記傾斜角αは、当該太陽光利用型ガラス温室が設置される場所の緯度（北緯または南緯）をＬＡＴ（゜）としたとき、

６３．６゜−ＬＡＴ≦α≦６９．６゜−ＬＡＴ （１）式

で表され、
前記傾斜屋根は、前記南上面部よりも南側に延伸する長さＬ_Ｅの庇を有し、
当該太陽光利用型ガラス温室が設置される場所における夏至の時期の太陽の南中高度をθ_Ｓ（゜）としたとき、前記庇の長さＬ_Ｅは、前記Ｈ_Ｓおよび前記傾斜角αを用いて、

Ｌ_Ｅ≧Ｈ_Ｓ×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α） （２）式

で表され、
前記南側の前記南上面部および前記南下面部は、ガラス部材を有し、
前記傾斜屋根は、熱線反射機能を有するガラス部材を有することを特徴とする太陽光利用型ガラス温室が提供される。

本発明による太陽光利用型ガラス温室では、傾斜屋根は、天井部の北側に面した部分に配置される。また、この傾斜屋根は、南に向かって延伸する庇を有し、傾斜屋根には熱線反射機能を有するガラス部材が配置されるという特徴を有する。

また、この傾斜屋根は、水平方向に対して、前述の（１）式で表されるような所定の傾斜角αで傾斜しているという特徴を有する。

さらに、傾斜屋根の庇の長さＬ_Ｅは、前述の（２）式を満たすように選定されるという特徴を有する。

このような特徴を有する太陽光利用型ガラス温室では、以降に詳しく説明するように、暑季には、傾斜屋根の熱線反射機能を有するガラス部材により、太陽光の入射量を有意に抑制することができる上、逆に寒季には、南向きの南上面部および南下面部のガラス部材によって、太陽光の入射量を有意に高めることが可能になる。

従って、本発明による太陽光利用型ガラス温室では、年間を通じて温室内に入射する光量を所定の範囲内に維持すること可能となる。また、これにより、運用コストを抑制したまま、年間を通じて利用することが可能な太陽光利用型ガラス温室を提供することができる。

（本発明の一実施例による太陽光利用型ガラス温室について）
次に、図２および図３を参照して、本発明の一実施例による太陽光利用型ガラス温室について説明する。

図２および図３には、本発明の一実施例による太陽光利用型ガラス温室（「第１のガラス温室」と称する）の構成を概略的に示す。図２には、第１のガラス温室を東の方角から見たときの側面図が示されており、図３には、第１のガラス温室を北の方角から見たときの側面図が示されている。

ここで、本願において、東西南北（４方位）で表される各方角は、測量学や方位学で使用されるような厳密な意味での方向を示すものではなく、いずれの方角も、±４５°（８方位）程度の範囲のずれを許容する概念であることに留意する必要がある。

図２、図３に示すように、この第１のガラス温室２００は、北側２０２、南側２０４、東側２０６、および西側２０８を有する。

また、第１のガラス温室２００は、天井部２２０と、軒下部２５０とを有する。天井部２２０は、庇２１３を有する傾斜屋根２２２を有する。

ここで、天井部２２０は、第１のガラス温室２００において、傾斜屋根２２２の最下部〜外端２１２までの高さ領域を表し、軒下部２５０は、第１のガラス温室２００において天井部２２０よりも下側の高さ領域を表すものとする。

図２、図３に示すように、天井部２２０は、南側２０４に配置された南上面部２２４と、東側２０６に配置された東上面部２２６と、西側２０８に配置された西上面部２２８とを有する。なお、天井部２２０の北側２０２には、傾斜屋根２２２が配置される。

一方、軒下部２５０は、北下面部２５２、南下面部２５４、東下面部２５６、および西下面部２５８の４つの面を有する。

傾斜屋根２２２は、北下面部２５２とともに、第１のガラス温室２００の北側２０２を形成する。同様に、南上面部２２４は、南下面部２５４とともに、第１のガラス温室２００の南側２０４を形成する。東上面部２２６は、東下面部２５６とともに、第１のガラス温室２００の東側２０６を形成する。また、西上面部２２８は、西下面部２５８とともに、第１のガラス温室２００の西側２０８を形成する。

ここで、第１のガラス温室２００の北側２０２を除き、各側２０４、２０６および２０８では、それぞれの上面部と下面部は、上下に連続的に配置され、これによりガラス温室ユニット１００の各側に、垂直壁が形成される。

傾斜屋根２２２は、最南端に庇２１３を有し、従って、この庇２１３の外端２１２が、傾斜屋根２２２の外端２１２となる。

なお、本願において、庇２１３は、傾斜屋根２２２において、南上面部２２４よりも南側にある部分（図２における長さＬ_Ｅ参照）を表すものとする。

天井部２２０の傾斜屋根２２２は、ガラス部材および骨組み部材等で構成される。庇２１３は、太陽光の透過を遮蔽あるいは減衰、もしくは赤外光の透過を減衰する庇部材で構成される。

天井部２２０の各上面部２２４、２２６、２２８は、それぞれ、ガラス部材および骨組み部材等で構成される。同様に、軒下部２５０の各下面部２５２、２５４、２５６、２５８は、それぞれ、ガラス部材および骨組み部材等で構成される。

ただし、図２および図３では、明確化のため骨組み部材等は示されていない。すなわち、図２および図３では、北側の各上面部２２４、２２６、２２８には、ガラス部材のみが示されている。同様に、各下面部２５２、２５４、２５６、２５８には、ガラス部材のみが示されている。一方、傾斜屋根２２２には、庇部材とガラス部材の両方が示されている。

より具体的には、図２および図３において、傾斜屋根２２２は、第１の天井ガラス部材２３２と庇部材２１５で構成され、南上面部２２４は、第２の天井ガラス部材２３４で構成され、東上面部２２６は、第３の天井ガラス部材２３６で構成され、西上面部２２８は、第４の天井ガラス部材２３８で構成される。同様に、北下面部２５２は、第１の軒下ガラス部材２６２で構成され、南下面部２５４は、第２の軒下ガラス部材２６４で構成され、東下面部２５６は、第３の軒下ガラス部材２６６で構成され、西下面部２５８は、第４の軒下ガラス部材２６８で構成される。

ただし、これは、単なる一例に過ぎない。例えば、東側２０６を構成する東上面部２２６および東下面部２５６、ならびに西側２０８を構成する西上面部２２８および西下面部２５８は、必ずしもガラス部材を有する必要はない。

なお、本願において、「上面部」および「下面部」という表現は、説明を明確化するための便宜的なものであることに留意する必要がある。例えば、上面部と下面部は、一体部材で構成されてもよい。

ここで、第１のガラス温室２００において、傾斜屋根２２２に配置される第１の天井ガラス部材２３２は、熱線反射機能を有する。例えば、第１の天井ガラス部材２３２は、Ｌｏｗ−Ｅガラスであってもよい。

また、第１のガラス温室２００において、傾斜屋根２２２は、東の方角から見たとき、水平面に対して、南側が上向きとなるように、傾斜角αだけ傾斜した状態で配置される。

この傾斜角αは、第１のガラス温室２００が設置される場所の冬至の時期、すなわち年間を通して最も昼が短い時期における太陽の南中高度を元に定められる。ここで、「南中高度」という用語は、太陽が一日のうちで最も高く上がったときの、太陽と地平線との間の角度を意味する。

より具体的には、傾斜角αは、冬至の時期の太陽の南中高度をθ_Ｗ（゜）としたとき、

θ_Ｗ−３゜≦α≦θ_Ｗ＋３゜ （４）式

を満たすように選定される。ここで、冬至の時期の南中高度θ_Ｗ（゜）は、第１のガラス温室２００が設置される場所の緯度（北緯、南緯）をＬＡＴ（゜）としたとき、

θ_Ｗ＝９０゜−ＬＡＴ−２３．４゜ （５）式

で表される。その結果、（４）式および（５）式から、傾斜角αは、

６３．６゜−ＬＡＴ≦α≦６９．６゜−ＬＡＴ （１）式

となる。

より好ましくは、

θ_Ｗ−１．５゜≦α≦θ_Ｗ＋１．５゜ （６）式

であり、

６５．１゜−ＬＡＴ≦α≦６８．１゜−ＬＡＴ （７）式

である。

さらに、第１のガラス温室２００では、傾斜屋根２２２における庇２１２の長さＬ_Ｅは、第１のガラス温室２００が設置される場所の夏至の時期、すなわち年間を通して最も昼が長い時期における太陽の南中高度を元に、以下のように定められる。

すなわち、夏至の時期の太陽の南中高度をθ_Ｓ（゜）としたとき、

θ_Ｓ＝９０゜−ＬＡＴ＋２３．４゜ （８）式

で表され、南側２０４の軒下部２５０の垂直長さ（すなわち南下面部２５４の垂直長さＨ_Ｓ２）と、南側２０４の天井部２２０の垂直長さ（すなわち南上面部２２４の垂直長さＨ_Ｓ１）の和をＨ_Ｓとしたとき、庇２１２の長さＬ_Ｅは、前述の傾斜角αを用いて、

Ｌ_Ｅ≧Ｈ_Ｓ×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α） （２）式

で表される。

以下、図４および図５を参照して、このような特徴を有する傾斜屋根２２２の効果について説明する。

図４には、冬至の昼間に、第１のガラス温室２００を東の方角からみた際の側面図を模式的に示す。また、図５には、夏至の昼間に、第１のガラス温室２００を東の方角からみた際の側面図を模式的に示す。

図４および図５に示すように、第１のガラス温室２００の傾斜屋根２２２は、傾斜角αを有する。また、傾斜屋根２２２は、全長Ｌ_Ｅの庇２１３を有する。なお、図５に示すように、第１のガラス温室２００の南側２０４の高さ、すなわち南側の壁の垂直長さＨ_Ｓは、南上面部２２４の垂直長さＨ_Ｓ１と、南下面部２５４の垂直長さＨ_Ｓ２の和で表され、Ｈ_Ｓ＝Ｈ_Ｓ１＋Ｈ_Ｓ２である。

ここで、太陽からの入射光が第１のガラス温室２００に入射される場合を考える。

まず、冬至の時期において、太陽が南中高度にある場合、図４に示すように、第１のガラス温室２００に照射される太陽光１０１の入射方向（θ_Ｗ）は、傾斜屋根２２２の方向と略平行となる。これは、傾斜屋根２２２の傾斜角αは、前述の（１）式を満たすように選定されているためである。

従って、冬至の時期を含む寒季には、第１のガラス温室２００の南側の南上面部２２４および南下面部２５４を介して、太陽から多くの入射光１０１を取り入れることができる。その結果、寒季における、第１のガラス温室２００内の温調（暖房）設備の稼働コストが有意に抑制される。

一方、夏至の時期において、太陽が南中高度にある場合、図５に示すように、第１のガラス温室２００に照射される太陽光１０２の入射方向（θ_Ｓ）は、傾斜屋根２２２の傾斜角αよりも大きくなる。

しかしながら、傾斜屋根２２２には、熱線反射機能を有する第１の天井ガラス部材２３２が使用されている。従って、傾斜屋根２２２を介した太陽光１０２の入射は、有意に抑制される。

また、傾斜屋根２２２は、庇２１３を有する。

ここで、図５において、線分Ａ（太陽光１０２と平行な線であって、庇２１３の外端２１２と南下面部２５４の底面を結ぶ線分）から傾斜屋根２２２の庇２１３を除く最南端の点Ｂまでの距離をｃとすると、

ｃ＝Ｈ_Ｓ×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ） （９）式

で表される。また、庇２１３の長さＬ_Ｅは、ｃを用いて、

Ｌ_Ｅ＝ｃ／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α） （１０）式

で表される。従って、太陽光１０２が第１のガラス温室２００の南下面部２５４の底面に照射される場合、（９）式および（１０）式から、

Ｌ_Ｅ＝Ｈ_Ｓ×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α） （１１）式

が得られる。

この結果から、庇２１３の長さＬ_Ｅが（１１）式の右辺と等しいか、より大きい場合、すなわち、前述の（２）式を満たす場合、太陽光１０２は、庇２１３による遮蔽効果により、第１のガラス温室２００の南側（南上面部２２４および南下面部２５４）には、もはや入射されなくなることがわかる。

このように、傾斜屋根２２２を熱線反射機能を有する第１の天井ガラス部材２３２で構成し、庇２１３の長さＬ_Ｅを、（２）式を満たすように選定した場合、夏至の時期を含む暑季に、太陽光１０２の入射を有意に抑制することができる。その結果、暑季における、第１のガラス温室２００内の温調（冷房）設備の稼働コストが有意に抑制される。

このように、第１のガラス温室２００では、暑季には、太陽光の入射量を有意に抑制することができる、また、逆に寒季には、太陽光の入射量を有意に高めることが可能になる。

従って、第１のガラス温室２００では、年間を通じて温室内に入射する光量を所定の範囲内に維持すること可能となる。また、これにより、運用コストを抑制したまま、第１のガラス温室２００を年間を通じて利用することが可能になる。

（各部材について）
次に、前述の図２〜図３に示したような第１のガラス温室２００を構成する各部材、特に、各箇所に適用されるガラス部材について、詳しく説明する。なお、ここでは、各部材を表す際に、図２〜図３に示した参照符号を使用するものとする。

（庇部材２１５）
庇２１３を構成する庇部材２１５は、太陽光の透過を遮蔽あるいは減衰、もしくは赤外光の透過を減衰することができる限り、いかなる材料で構成されてもよい。庇部材２１５は、例えば、金属、樹脂、および布などからなる板状またはフィルム状の材料で構成されてもよい。熱線反射機能を有するガラス部材でもよい。

ここで、庇２１３の長さＬ_Ｅは、２×Ｈ_Ｓ×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α）未満であることが好ましい。庇がこれ以上の大きさになることは、庇部分の重量増等を招くことになってしまい、庇支持部分の補強が必要となるため、現実的ではない。
庇は取り外し可能な構造となっていてもよい。この場合、季節によっては（梅雨時、台風季等）取り外して使用することが可能である。

（第１の天井ガラス部材２３２）
傾斜屋根２２２に適用される第１の天井ガラス部材２３２は、熱線反射機能を有する限り、いかなるガラス部材であってもよい。

例えば、第１の天井ガラス部材２３２は、ガラス基板の表面に赤外線反射機能を有する透明導電膜を配置することにより構成されてもよい。

そのような透明導電膜としては、例えば、酸化スズ、酸化インジウム、スズドープ酸化インジウム、亜鉛ドープ酸化インジウム、および酸化亜鉛等がある。

これらの透明導電膜の成膜方法は、特に限られない。透明導電膜は、例えば、熱分解法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、およびゾルゲル法など、一般的な成膜プロセスで形成することができる。

透明導電膜の厚さは、特に限られない。透明導電膜の厚さは、例えば、２００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であってもよい。

なお、透明導電膜の上には、さらに別の層（例えば、低屈折率層および／または保護層など）が設置されてもよい。この層は必ずしも膜状である必要はなく、例えば薄板状のガラス板で構成してもよい。

あるいは、第１の天井ガラス部材２３２は、複層ガラスで構成されてもよい。複層ガラスは、乾燥空気のような中間膜を介して、２枚のガラス基板を積層することにより構成される。

第１の天井ガラス部材２３２に複層ガラスを適用した場合、傾斜屋根２２２の熱線反射機能に加えて、温室の内外にわたる熱貫流エネルギーを所定の範囲に抑制することが可能となる。すなわち、年間を通じて、温室の温度変化をよりいっそう抑制することが可能になる。

そのような複層ガラスは、Ｌｏｗ−Ｅガラスであってもよい。

（第２の天井ガラス部材２３４）
南上面部２２４に適用される第２の天井ガラス部材２３４は、太陽光を透過する限り、いかなるガラス部材であってもよい。第２の天井ガラス部材２３４は、複層ガラスであってもよい。この場合、前述のように、温室の内外にわたる熱貫流エネルギーを所定の範囲に抑制することが可能となる。

（第１の軒下ガラス部材２６２）
北下面部２５２に適用される第１の軒下ガラス部材２６２は、いかなるガラス部材であってもよい。

特に、第１の軒下ガラス部材２６２は、温室内に向かって太陽光を反射する機能（ミラー機能）を有することが好ましい。この場合、第１のガラス温室２００内に入射された入射光を、温室内に維持させることが可能になる。

そのような機能を有するガラスは、例えば、ガラス基板の上に反射膜を配置することにより、構成されてもよい。

そのような反射膜は、これに限られるものではないが、例えば、銀などで構成されてもよい。

反射膜の成膜方法は、特に限られない。反射膜は、例えば、熱分解法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、およびゾルゲル法など、一般的な成膜プロセスで形成することができる。

反射膜の厚さは、特に限られない。反射膜の厚さは、例えば、２００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であってもよい。

なお、第１の軒下ガラス部材２６２は、複層ガラスであってもよい。この場合、前述のように、温室の内外にわたる熱貫流エネルギーを所定の範囲に抑制することが可能となる。

（第２の軒下ガラス部材２６４）
南下面部２５４に適用される第２の軒下ガラス部材２６４は、太陽光を透過する限り、いかなるガラス部材であってもよい。第２の軒下ガラス部材２６４は、複層ガラスであってもよい。この場合、前述のように、温室の内外にわたる熱貫流エネルギーを所定の範囲に抑制することが可能となる。

（その他のガラス部材）
その他のガラス部材、すなわち第３および第４の天井ガラス部材２３６、２３８、ならびに第３および第４の軒下ガラス部材２６６、２６８は、いかなるガラス部材であってもよい。

これらのガラス部材は、複層ガラスであってもよい。この場合、前述のように、温室の内外にわたる熱貫流エネルギーを所定の範囲に抑制することが可能となる。

上記ガラス部材（第１の天井ガラス部材２３２、第２の天井ガラス部材２３４、第１の軒下ガラス部材２６２、第２の軒下ガラス部材２６４、その他のガラス部材）には、紫外線透過を抑制する素材を用いることもできる。紫外線透過を抑制するには、紫外線透過性の低い組成のガラス素材を用いてもよく、あるいは紫外線透過性の低い膜でガラス部材を被覆してもよい。紫外線透過を抑制することにより、温室内で用いる樹脂部材、フィルム部材、および塗装等の劣化を抑制することができる。また、紫外線透過を制御する素材を用いることにより、害虫がガラス温室に侵入することを防止したり、低減したりすることができ、さらに、花木や果樹で、淡い色を出す場合、発色を抑えることができる。

また、上記ガラス部材（第１の天井ガラス部材２３２、第２の天井ガラス部材２３４、第１の軒下ガラス部材２６２、第２の軒下ガラス部材２６４、その他のガラス部材）には温室の内部側の面に流滴機能を付与できる。流滴機能は流滴剤の塗布や、流滴性のある膜の形成、流滴性のあるフィルムの配置などにより付与することができる。局所的な水滴の落下等は作物の発病を促すことがあり、温室の内部の壁面に流滴性を付与することにより、結露等が内部の作物に落下することを抑制することできるため、収率の低下を防止することが期待できる。

（寸法について）
次に、図２〜図３に示したような第１のガラス温室２００の概略的な寸法例について説明する。なお、これらの寸法は、単なる一例に過ぎず、第１のガラス温室２００の各寸法が、これ以外の寸法を有してもよいことは明らかである。

第１のガラス温室２００の高さ、すなわち、地面〜傾斜屋根２２２の外端２１２までの垂直長さは、例えば１ｍ〜１０ｍの範囲であり、例えば２ｍ〜６ｍの範囲であってもよい。

また、第１のガラス温室２００の南上面部２２４の垂直長さ（Ｈ_Ｓ１）と南下面部２５４の垂直長さ（Ｈ_Ｓ２）の和（Ｈ_Ｓ）は、例えば１ｍ〜１０ｍの範囲であり、例えば２ｍ〜６ｍの範囲であってもよい。

また、第１のガラス温室２００の北下面部２５２の垂直長さ、すなわち軒下部２５０の垂直長さは、例えば０．５ｍ〜９ｍの範囲であり、例えば１．５ｍ〜３．５ｍの範囲であってもよい。

なお、第１のガラス温室２００の東側２０６（または西側２０８）の南北方向の幅は、例えば１ｍ〜６ｍの範囲であり、例えば２ｍ〜５ｍの範囲であってもよい。

傾斜屋根２２２の傾斜角αは、前述の（１）式から明らかなように、第１のガラス温室２００が設置される場所の緯度ＬＡＴによるが、傾斜角αは、１５°＜α＜６７°の範囲にある。

これは、傾斜角αが１５゜以下または傾斜角αが６７゜以上の場合、年間を通して、入射光がほとんど得られなかったり、逆に相当の入射光が導入されたりして、前述のような効果が得られにくくなるためである。

なお、前述のように、第１のガラス温室２００は、北側２０２が、必ずしも厳密な意味での方角上の「北」（方位磁石等で示される唯一の北方向）を向いている必要はない（他の側も同じ）。すなわち、北側２０２は、方角上の「北」から、西または東の方角側に最大４５゜ずれていてもよい。

特に、例えば日本のような狭い地形では、厳密な意味での東西南北の方角に沿って、第太陽光利用型ガラス温室の各方位を配置することが難しい場合がしばしば生じることが予想される。そのような場合も、太陽光利用型ガラス温室の北側が前述の範囲内にある限り、そのような太陽光利用型ガラス温室は、本発明の範囲に含まれることに留意する必要がある。

本発明の温室では、温室内部に光照射装置を設置して補光をしてもよい。作物の増収を図る場合や、天候変動などにより日照量が減ってしまった場合は、光照射装置で補光することにより温室内の栽培植物に照射する光量を増やすことができる。また、高密度に栽培する場合、影になる部分が増加するので補光が有効になる。補光の際、温室内の二酸化炭素濃度を高く調整することにより、効率良く光合成を活性化させることができる。さらに補光の際の波長を制御することにより、より効率的に照射することも可能となる。

（本発明の一実施例による別の太陽光利用型ガラス温室について）
次に、図６を参照して、本発明の一実施例による別の太陽光利用型ガラス温室（第２のガラス温室）について説明する。

図６には、第２のガラス温室３００の構成を概略的に示す。図６には、第２のガラス温室を東の方角から見たときの側面図が示されている。

図６に示すように、この第２のガラス温室３００は、北側３０２、南側３０４、東側３０６、および西側３０８（図３では視認されない）を有する。また、第２のガラス温室３００は、天井部３２０と、軒下部３５０とを有する。

第２のガラス温室３００は、同形状の温室ユニットを、南北方向に沿って複数棟配列した形状で構成される。例えば、図３の例では、第１〜第５の５棟の温室ユニット３１１ａ〜３１１ｅを連続的に配置した構成にすることにより、第２のガラス温室３００が構成される。ただし、配置される温室ユニットの数は任意である。

各温室ユニット３１１ａ〜３１１ｅ（以下、単に「温室ユニット３１１」とも表す）は、前述の図２に示した第１のガラス温室２００と同様の構成を有する。

例えば、最南端にある第１の温室ユニット３１１ａは、天井部３２０ａとして、傾斜屋根３２２ａ、南上面部３２４ａ、東上面部３２６ａ、および西上面部３２８ａ（図示されていない）を有する。また、第１の温室ユニット３１１ａは、軒下部３５０ａとして、北下面部３５２ａ、南下面部３５４ａ、東下面部３５６ａ、および西下面部３５８ａ（図示されていない）を有する。

傾斜屋根３２２ａは、南端部３１２ａの側に庇３１３ａを有する。また、傾斜屋根３２２ａは、東の方角から見たとき、水平面に対して、南側が上向きとなるように、傾斜角αだけ傾斜した状態で配置される。

第１の温室ユニット３１１ａの傾斜屋根３２２ａは、第１の天井ガラス部材３３２ａで構成される。第１の天井ガラス部材３３２ａは、例えばＬｏｗ−Ｅガラスのような、熱線反射機能を有するガラスで構成される。一方、庇３１３ａは、太陽光の透過を遮蔽あるいは減衰、もしくは赤外光の透過を減衰する庇部材で構成される。

図６に示すように、第１の温室ユニット３１１ａにおいて、南上面部３２４ａは、第２の天井ガラス部材３３４ａで構成され、東上面部３２６ａは、第３の天井ガラス部材３３６ａで構成され、西上面部３２８ａは、第４の天井ガラス部材３３８ａ（図示されていない）で構成される。

また、第１の温室ユニット３１１ａの軒下部３５０ａにおいて、北下面部３５２ａは、第１の軒下ガラス部材３６２ａで構成され、南下面部３５４ａは、第２の軒下ガラス部材３６４ａで構成され、東下面部３５６ａは、第３の軒下ガラス部材３６６ａで構成され、西下面部３５８ａは、第４の軒下ガラス部材３６８ａ（図示されていない）で構成される。

ただし、通常の場合、各部分は、ガラス部材単独ではなく、ガラス部材と骨組み部材等で構成される。

また、第１の温室ユニット３１１ａの東側３０６を構成する東上面部３２６ａおよび東下面部３５６ａ、ならびに西側３０８を構成する西上面部３２８ａおよび西下面部３５８ａは、必ずしもガラス部材を有する必要はない。

第２のガラス温室３００において、傾斜屋根３２２ａは、東の方角から見たとき、水平面に対して、南側３０４が上向きとなるように、傾斜角αだけ傾斜した状態で配置される。

この傾斜角αは、１５°＜α＜６７°の範囲であり、第２のガラス温室３００が設置される場所の緯度（北緯または南緯）をＬＡＴ（゜）としたとき、

６３．６゜−ＬＡＴ≦α≦６９．６゜−ＬＡＴ （１）式

を満たすように選定される。

第２乃至第５の温室ユニット３１１ｂ〜３１１ｅも、第１の温室ユニット３１１ａとほぼ同様に構成される。

各温室ユニット３１１ａ〜３１１ｅの天井部３２０ａ〜３２０ｅは、全体が組み合わされて、第２のガラス温室３００の天井部３２０を構成する。また、各温室ユニット３１１ａ〜３１１ｅの軒下部３５０ａ〜３５０ｅは、全体が組み合わされて、第２のガラス温室３００の軒下部３５０を構成する。

なお、相互に隣接する温室ユニット３１１において、より南側にある温室ユニット３１１の北下面部と、より北側にある温室ユニット３１１の南下面部とは、重複するため、通常は省略され、各ユニットを合わせた一室構成となる。例えば、第１の温室ユニット３１１ａの北下面部３５２ａは、第２の温室ユニット３１１ｂの南下面部３５４ｂと重複するため、北下面部３５２ａと南下面部３５４ｂのうちの一方は、省略される。

ここで、第２のガラス温室３００において、各傾斜屋根３２２ａ〜３２２ｅに配置される第１の天井ガラス部材３３２ａ〜３３２ｅは、熱線反射機能を有する。

また、第１の温室ユニット３１１ａにおける傾斜屋根３２２ａの庇３１３ａの長さＬ_Ｅは、他の温室ユニット３１１ｂ〜３１１ｅにおける傾斜屋根３２２ｂ〜３２２ｅの庇３１３ｂ〜３１３ｅの長さＬ_Ｉとは異なっている。

すなわち、第１の温室ユニット３１１ａにおける傾斜屋根３２２ａの庇３１３ａの長さＬ_Ｅは、夏至の時期の太陽の南中高度をθ_Ｓ（゜）としたとき、

Ｌ_Ｅ≧Ｈ_Ｓ×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α） （２）式

を満たすように選定される。

一方、他の温室ユニット３１１ｂ〜３１１ｅにおける傾斜屋根３２２ｂ〜３２２ｅの庇３１３ｂ〜３１３ｅの長さＬ_Ｉは、天井部３２０ｂ〜３２０ｅにおける南上面部３２４ｂ〜３２４ｅの垂直長さをＨ_Ｓ１としたとき、

Ｌ_Ｉ≧Ｈ_Ｓ１×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α） （３）式

を満たすように選定される。

このような長さＬ_Ｅの庇３１３ａ、および長さＬ_Ｉの庇３１３ｂ〜３１３ｅを設けた場合、庇３１３ａ〜３１３ｅによる赤外光の遮蔽または減衰効果により、第２のガラス温室３００の南側（南上面部３２４ａ〜３２４ｅ、および南下面部３５４ａ）における夏至の昼間の太陽光の入射は、大幅に低減される。

従って、各温室ユニット３１１ａ〜３１１ｅにおいて、傾斜屋根を熱線反射機能を有するガラス部材３３２ａ〜３３２ｅで構成し、庇３１３ａ〜３１３ｅの長さＬ_Ｅ、Ｌ_Ｉを前述のように選定した場合、夏至の時期を含む暑季に、昼間の太陽光１０２の入射を有意に抑制することができる。その結果、暑季における、第２のガラス温室３００内の温調（冷房）設備の稼働コストが有意に抑制される。

一方、各温室ユニット３１１ａ〜３１１ｅにおいて、傾斜屋根３２２ａ〜３２２ｅは、傾斜角αが前述の（１）式を満たすように選定されている。

従って、冬至のような寒季には、各温室ユニット３１１ａ〜３１１ｅの南上面部３２４ａ〜３２４ｅ、および第１の温室ユニット３１１ａの南下面部３５４ａを介して、太陽から昼間の入射光１０１を取り入れることができる。その結果、寒季における、第２のガラス温室３００内の温調（暖房）設備の稼働コストが有意に抑制される。

これらの効果により、第２のガラス温室３００では、年間を通じて温室内に入射する光量を所定の範囲内に維持すること可能となる。また、これにより、運用コストを抑制したまま、第２のガラス温室３００を年間を通じて利用することが可能になる。

（第２のガラス温室３００を構成する各部材について）
第２のガラス温室３００を構成する各部材は、前述の第１のガラス温室２００を構成する各部材に関する説明から容易に類推できるため、ここでは繰り返し説明しない。

なお、第２のガラス温室３００において、温室ユニット３１１の配列数は、特に限られない。温室ユニット３１１の配列数は、例えば２〜３０の範囲であり、例えば２〜１５の範囲であってもよい。

また、最南に配置される第１の温室ユニット３１１ａを除く各温室ユニット３１１ｂ〜３１１ｅにおいて、庇３１３ｂ〜３１３ｅの長さＬ_Ｉは、２×Ｈ_Ｓ１×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α）未満であることが好ましい。庇がこれ以上の大きさになることは、庇部分の重量増等を招くことになってしまい、庇支持部分の補強が必要となるため、現実的ではない。
庇は取り外し可能な構造となっていてもよい。この場合、季節によっては（梅雨時、台風季等）取り外して使用することが可能である。

次に、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
本発明の一実施例によるガラス温室を想定して、一年間にガラス温室内に入射される日射量を計算した。

なお、ここでは、ガラス温室の構成として、前述の図６に示したような第２のガラス温室３００を採用した。すなわち、計算に使用したガラス温室は、同形状の温室ユニットが、南北方向に５棟連結されて構成されるものと仮定した。以下の説明では、明確化のため、各部材の説明の際に、図６で使用した参照符号のうち、ａ〜ｅの符号部分を省略した参照符号を使用することにする。

各温室ユニット３１１において、南北方向の幅は３ｍとし、東西方向の幅は１０ｍとした。また、各温室ユニット３１１において、南上面部３２４の垂直長さＨ_Ｓ１は、１．５ｍとし、南下面部３５４の垂直長さＨ_Ｓ２（北下面部３５２の垂直長さと等しい）は、２．５ｍとした。従って、各温室ユニット３１１において、南側の壁の垂直長さＨ_Ｓ＝４ｍである。

傾斜屋根３２２の傾斜角αは、３０．１゜である。

なお、ガラス温室３００の設置場所における緯度ＬＡＴは、北緯３６．１゜とした。この場合、前述の（１）式から得られる傾斜角αの範囲は、

２７．５゜≦α≦３３．５゜ （１２）式

となり、傾斜角α＝３０．１゜を満たす。

さらに、最南の温室ユニット３１１の傾斜屋根３２２の庇３１３の長さＬ_Ｅは、２．４ｍとした。一方、第２〜第５の温室ユニット３１１の傾斜屋根３２２の庇３１３の長さＬ_Ｉは、１．０ｍとした。

この場合、前述の（２）式および（３）式から得られるＬ_ＥおよびＬ_Ｉの範囲は、それぞれ、

Ｌ_Ｅ≧１．２４ （１３）式

Ｌ_Ｉ≧０．５４ （１４）式

となり、Ｌ_Ｅ＝２．４ｍおよびＬ_Ｉ＝１．０ｍをともに満たす。

各温室ユニット３１１の傾斜屋根３２２および庇３１３は、熱線反射機能を有する複層ガラスで構成されているものと仮定した（遮蔽係数０．４２）。これに対して、各温室ユニット３１１のその他の面は、全て単ガラス板（遮蔽係数０．８９）で構成されているものとした。

以上の想定の下、ＮＥＤＯから公開されている時間毎の多照年の平均日射量のデータベースを参照して、各月の各時間毎に、第２のガラス温室３００に入射される平均日射量を計算した。

計算結果の一例を図７および図８に示す。

図７には、２月における平均日射量の時間変化を示した。また、図８には、８月における平均日射量の時間変化を示した。なお、これらの図の縦軸は、日射エネルギー（ｋＷ）で示した。

これらの比較から、第２のガラス温室３００の場合、寒季（２月）と暑季（８月）の間で、日中の平均日射量にあまり大きな差異がないことがわかる。特に、第２のガラス温室３００の場合、寒季（２月）の方が、暑季（８月）よりも平均日射量が幾分大きくなっており、寒季（２月）に、より多くの入射光を取り入れることができることがわかる。

次に、各月において得られた時間帯毎の日射量を積分して、各月の１日当たりの平均日射エネルギーを計算した。その結果、例えば、２月の平均日射エネルギーは、７２４ｋＷｈとなり、８月の平均日射エネルギーは、６９２ｋＷｈとなった。

（比較例１）
次に、前述の図１に示したような、従来のガラス温室１において、同様の計算を実施した。

ここで、従来のガラス温室１において、各温室ユニット１１の南北方向の幅は、３ｍとし、東西方向の幅は、１０ｍとした。また、各温室ユニット１１の高さ（頂点１２までの高さ）（棟高）は、４．８６ｍとし、軒高は、４．０ｍとした。

各温室ユニット１１における屋根２１の傾斜角は、東方角から見たとき、水平面に対して反時計周りに３０゜とし、屋根２２の傾斜角は、水平面に対して時計周りに３０゜とした。なお、温室ユニット１１の連結数は、５棟とした。

以上の想定の下、実施例１と同様の方法により、各月の各時間毎に、従来のガラス温室１に入射される平均日射量を計算した。

計算結果の一例を図９および図１０に示す。図９には、２月における平均日射量の時間変化を示した。また、図１０には、８月における平均日射量の時間変化を示した。なお、これらの図の縦軸は、日射エネルギー（ｋＷ）で示した。また、これらの図には、参考のため、図７および図８に示した実施例１における計算結果を同時に示した。

図９および図１０の比較から、従来のガラス温室１の場合、暑季（８月）の方が、寒季（２月）よりも平均日射量が大きくなっていることがわかる。特に、暑季（８月）の昼間（１２：００前後）の平均日射量は、１３０ｋＷを超え、極めて大きな平均日射量が生じることがわかる。

次に、各月において得られた時間帯毎の日射量を積算して、各月の１日当たりの平均日射エネルギーを計算した。その結果、例えば、２月の平均日射エネルギーは、９２７ｋＷｈとなり、８月の平均日射エネルギーは、１１３２ｋＷｈとなった。

この結果から、従来のガラス温室１では、寒季（２月）と暑季（８月）における日射量の差が大きいことがわかった。また、特に、暑季（８月）には、温調設備による相当の冷却が必要であることがわかった。

このように、本発明の一実施例による太陽光利用型ガラス温室では、年間を通じて温室内に入射する光量を所定の範囲内に維持できることが確認された。また、これにより、運用コストを抑制したまま、年間を通じて利用することが可能な太陽光利用型ガラス温室を提供できることが確認された。

本発明は、例えば、園芸栽培および温水プール等に適用可能な太陽光利用型ガラス温室等に利用することができる。

本願は、２０１４年７月８日に出願した日本国特許出願２０１４−１４０９３３号に基づく優先権を主張するものであり、同日本国出願の全内容を本願に参照により援用する。

１ フェンロー型のガラス温室
２ 北側
４ 南側
６ 東側
８ 西側
１１ 温室ユニット
１２ 頂上部
２０ 天井部
２１ 屋根
２２ 屋根
５０ 軒下部
５２ 北下面部
５４ 南下面部
５６ 東下面部
５８ 西下面部
１０１ 太陽光
１０２ 太陽光
２００ 第１のガラス温室
２０２ 北側
２０４ 南側
２０６ 東側
２０８ 西側
２１２ 外端
２１３ 庇
２１５ 庇部材
２２０ 天井部
２２２ 傾斜屋根
２２４ 南上面部
２２６ 東上面部
２２８ 西上面部
２３２ 第１の天井ガラス部材
２３４ 第２の天井ガラス部材
２３６ 第３の天井ガラス部材
２３８ 第４の天井ガラス部材
２５０ 軒下部
２５２ 北下面部
２５４ 南下面部
２５６ 東下面部
２５８ 西下面部
２６２ 第１の軒下ガラス部材
２６４ 第２の軒下ガラス部材
２６６ 第３の軒下ガラス部材
２６８ 第４の軒下ガラス部材
３００ 第２のガラス温室
３０２ 北側
３０４ 南側
３０６ 東側
３０８ 西側
３１１（３１１ａ〜３１１ｅ） 温室ユニット
３１２ａ〜３１２ｅ 南端部
３１３ａ〜３１３ｅ 庇
３２０（３２０ａ〜３２０ｅ） 天井部
３２２ａ〜３２２ｅ 傾斜屋根
３２４ａ〜３２４ｅ 南上面部
３２６ａ〜３２６ｅ 東上面部
３２８ａ〜３２８ｅ 西上面部
３３２ａ〜３３２ｅ 第１の天井ガラス部材
３３４ａ〜３３４ｅ 第２の天井ガラス部材
３３６ａ〜３３６ｅ 第３の天井ガラス部材
３３８ａ〜３３８ｅ 第４の天井ガラス部材
３５０（３５０ａ〜３５０ｅ） 軒下部
３５２ａ〜３５２ｅ 北下面部
３５４ａ〜３５４ｅ 南下面部
３５６ａ〜３５６ｅ 東下面部
３５８ａ〜３５８ｅ 西下面部
３６２ａ〜３６２ｅ 第１の軒下ガラス部材
３６４ａ〜３６４ｅ 第２の軒下ガラス部材
３６６ａ〜３６６ｅ 第３の軒下ガラス部材
３６８ａ〜３６８ｅ 第４の軒下ガラス部材

Claims (19)

1. 太陽光利用型ガラス温室であって、
   当該太陽光利用型ガラス温室は、単一のユニットで構成され、該ユニットは、軒下部および天井部を有し、
   前記軒下部は、北下面部、南下面部、東下面部、および西下面部を有し、
   前記天井部は、北側に傾斜屋根を有し、南側に南上面部を有し、東側に東上面部を有し、西側に西上面部を有し、
   前記北側は、前記北下面部および前記傾斜屋根を有し、前記南側は、前記南下面部および前記南上面部を有し、前記東側は、前記東下面部および前記東上面部を有し、前記西側は、前記西下面部および前記西上面部を有し、前記南下面部の垂直長さと前記南上面部の垂直長さの和はＨ_Ｓであり、
   前記傾斜屋根は、当該太陽光利用型ガラス温室を東の方角から見たとき、水平面に対して南側が上向きとなるように、傾斜角α（°）だけ傾斜しており、ここで、１５゜＜α＜６７゜であり、
   前記傾斜角αは、当該太陽光利用型ガラス温室が設置される場所の緯度（北緯または南緯）をＬＡＴ（゜）としたとき、
   
   ６３．６゜−ＬＡＴ≦α≦６９．６゜−ＬＡＴ （１）式
   
   で表され、
   前記傾斜屋根は、前記南上面部よりも南側に延伸する長さＬ_Ｅの庇を有し、
   当該太陽光利用型ガラス温室が設置される場所における夏至の時期の太陽の南中高度をθ_Ｓ（゜）としたとき、前記庇の長さＬ_Ｅは、前記Ｈ_Ｓおよび前記傾斜角αを用いて、
   
   Ｌ_Ｅ≧Ｈ_Ｓ×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α） （２）式
   
   で表され、
   前記南側の前記南上面部および前記南下面部は、ガラス部材を有し、
   前記傾斜屋根は、熱線反射機能を有するガラス部材を有することを特徴とする太陽光利用型ガラス温室。
2. 前記庇の長さＬ_Ｅは、２×Ｈ_Ｓ×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α）未満である、請求項１に記載の太陽光利用型ガラス温室。
3. 前記熱線反射機能を有するガラス部材は、複層ガラスである、請求項１または２に記載の太陽光利用型ガラス温室。
4. 前記北下面部は、ガラス部材を有する、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の太陽光利用型ガラス温室。
5. 前記北下面部に設置されるガラス部材は、複層ガラスである、請求項４の太陽光利用型ガラス温室。
6. 前記北下面部に設置されるガラス部材は、温室内に向かって太陽光を反射する機能を有する、請求項４または５に記載の太陽光利用型ガラス温室。
7. 前記東上面部および／または前記西上面部は、ガラス部材を有する、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の太陽光利用型ガラス温室。
8. 前記南上面部および／または前記南下面部に設置されるガラス部材は、複層ガラスである、請求項７に記載の太陽光利用型ガラス温室。
9. 太陽光利用型ガラス温室であって、
   当該太陽光利用型ガラス温室は、ｎ棟（ｎは、２以上の整数）の温室ユニットを南北方向に隣接して配列することにより構成され、最も南側の温室ユニットは、第１の温室ユニットと称され、以下、北側に向かって、第２の温室ユニット、…、第ｎの温室ユニットと称され、
   各ユニットは、それぞれの軒下部および天井部を有し、各天井部は、北側に傾斜屋根を有し、南側に南上面部を有し、
   前記傾斜屋根の最下部から上側の高さ領域における前記南上面部の垂直長さは、Ｈ _Ｓ１ であり、
   各ユニットの傾斜屋根は、当該太陽光利用型ガラス温室を東の方角から見たとき、水平面に対して南側が上向きとなるように、傾斜角αだけ傾斜しており、ここで、１５゜＜α＜６７゜であり、
   前記傾斜角αは、当該太陽光利用型ガラス温室が設置される場所の緯度（北緯または南緯）をＬＡＴ（゜）としたとき、
   
   ６３．６゜−ＬＡＴ≦α≦６９．６゜−ＬＡＴ （１）式
   
   で表され、
   前記第１の温室ユニットは、該第１の温室ユニットの軒下部の南側に、南下面部（垂直長さＨ_Ｓ２）を有し、前記第１の温室ユニットの前記南上面部の垂直長さＨ_Ｓ１と、前記南下面部の垂直長さＨ_Ｓ２との和は、Ｈ_Ｓであり、
   前記第１の温室ユニットにおいて、前記傾斜屋根は、前記南上面部よりも南側に延伸する長さＬ_Ｅの庇を有し、
   当該太陽光利用型ガラス温室が設置される場所における夏至の時期の太陽の南中高度をθ_Ｓ（゜）としたとき、前記庇の長さＬ_Ｅは、前記Ｈ_Ｓおよび前記傾斜角αを用いて、
   
   Ｌ_Ｅ≧Ｈ_Ｓ×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α） （２）式
   
   で表され、
   前記第２〜第ｎの温室ユニットの前記傾斜屋根は、それぞれの温室ユニットの前記南上面部よりも南側に延伸する長さＬ_Ｉの庇を有し、
   前記庇の長さＬ_Ｉは、前記Ｈ_Ｓ１および前記傾斜角αを用いて、
   
   Ｌ_Ｉ≧Ｈ_Ｓ１×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α） （３）式
   
   で表され、
   各温室ユニットの前記南上面部は、ガラス部材を有し、
   前記第１の温室ユニットの前記南下面部は、ガラス部材を有し、
   各温室ユニットの前記傾斜屋根は、熱線反射機能を有するガラス部材を有することを特徴とする太陽光利用型ガラス温室。
10. 前記庇の長さＬ_Ｅは、２×Ｈ_Ｓ×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α）未満である、請求項９に記載の太陽光利用型ガラス温室。
11. 前記庇の長さＬ_Ｉは、２×Ｈ_Ｓ１×ｓｉｎ（９０゜−θ_Ｓ）／ｓｉｎ（θ_Ｓ−α）未満である、請求項９または１０に記載の太陽光利用型ガラス温室。
12. 前記熱線反射機能を有するガラス部材の少なくとも一つは、複層ガラスである、請求項９乃至１１のいずれか一つに記載の太陽光利用型ガラス温室。
13. 前記第ｎの温室ユニットは、前記軒下部の北側に北下面部を有し、該北下面部は、ガラス部材を有する、請求項９乃至１２のいずれか一つに記載の太陽光利用型ガラス温室。
14. 前記北下面部に設置されるガラス部材は、複層ガラスである、請求項１３に記載の太陽光利用型ガラス温室。
15. 前記北下面部に設置されるガラス部材は、温室内に向かって太陽光を反射する機能を有する、請求項１３または１４に記載の太陽光利用型ガラス温室。
16. 各温室ユニットは、それぞれの天井部に、東側に面する東上面部と、西側に面する西上面部とを有し、
    前記東上面部および／または前記西上面部は、ガラス部材を有する、請求項９乃至１５のいずれか一つに記載の太陽光利用型ガラス温室。
17. 各温室ユニットにおいて、前記南上面部に設置されるガラス部材は、複層ガラスである、請求項９乃至１６のいずれか一つに記載の太陽光利用型ガラス温室。
18. 前記第１の温室ユニットの前記南下面部のガラス部材は、複層ガラスである、請求項９乃至１６のいずれか一つに記載の太陽光利用型ガラス温室。
19. 前記ｎは、２〜３０の範囲である、請求項９乃至１８のいずれか一つに記載の太陽光利用型ガラス温室。

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