JPH0418365Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、温室内における栽培環境調整、特に
水膜における透光性・遮熱性・蒸発熱を利用して
温室内の温度管理を効率良く行うことができる温
室用の熱管理装置に関するものがある。

＜従来例および問題点＞ 一年を通して植物を育成する手段の一つとして
温室による周年栽培がある。

一般に温室は、植物の生育に不可欠な光及び熱
を太陽の光から取入れ易い構造とするために、透
明なガラス板やビニールシートにより外部とを仕
切つて構成されている。

しかしながら、単に太陽の光や熱を採取したま
まの構成にすると、昼間、太陽が出ているとき温
室内は集熱過剰となつて異常高温になり、却つて
植物の生育に適さなくなる。

この対策としては、温室の天井や側壁に窓を形
成し、該窓を開放したり、換気扇を運転する等に
より換気降温することが行われる。

しかし、特に夏期の昼間においては、外気自身
が高温であるため換気するのみでは植物の育成に
適した温度まで下がらず、室内の温度降下に限界
がある。従つて、温室内を強制冷房する必要があ
るが、温室内全域を冷房するには相当大型の冷房
装置、大電力を要する。

また、冬期においては、外気の温度が低いので
昼間の高温時には換気による室温調節が容易であ
るが、夜間には逆に強制暖房を必要としている。
従つて、昼間の余剰熱を単に排熱するのみではト
ータル的な熱エネルギーの有効利用、省エネルギ
ーとならない。

上記の他の対策としては、温室の屋根や壁部に
遮光性のシート等を設け温室内に熱が入らないよ
うにする方法があるが、これによると室温の上昇
を緩和できるが、植物の生育に必要な採光の障害
となり、適切な環境制御とはならない等の欠点が
ある。

さらに、実開昭59−170444号に見られるよう
に、温室内を仕切りカーテンにより上下に区分
し、このカーテンの上面に水や温水を散布して水
膜を形成することにより、下方の栽培空域からの
熱放射を遮断して保温を図ることが提案されてい
る。しかし、単に水を流下させたり、仕切りカー
テンの保水能力を向上させるものであるため、栽
培空間の保温性はよくなつても、カーテン素材が
不透明となるため、採光性が無視されている。し
かも、カーテン面からの蒸発により逆に熱吸収が
起こるのでありが、その蒸発熱の管理については
全く考慮されていない。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案は、上記の欠点を除去するために提案さ
れたものであり、温室の天井と床との間に透光性
かつ熱遮断性の仕切りを設けて温室内を栽培空域
と熱管理空域とに分けることにより、太陽から供
給される光と熱のエネルギーを室内の上方に形成
される熱管理空域へ受容し、該仕切りにおいて熱
を遮断して光のみを透過せしめることにより余剰
の熱を温室外に排除又は蓄熱するとともに、下方
の栽培植物の育成に不可欠な光量を十分に確保し
得るものとしたものである。

而して、本考案に係る温室における熱管理装置
の特徴は、『温室の天井と床との間を仕切つて配
設され、その上面に水膜層を形成可能に設けた透
光性材料からなる仕切り部材と、該仕切り部材の
上方に形成される熱管理空域およびその下方に形
成される栽培空域と、上記仕切られた空域のうち
少なくとも熱管理空域に蒸発器を配設するととも
に、温室外に凝縮器を配設したヒートポンプ装置
と、を有する』ことにある。

＜実施例＞ 次に、本考案を図面に示された実施例に従つ
て、更に詳しく説明することとする。

第１図には本考案に係る透光性トレー部材を設
けた温室の一実施例が示されている。温室１は支
柱１ａ、梁材１ｂ等の骨組材、および透明なビニ
ールシート、透明ガラス板、或いは透明な合成樹
脂板製等の外被材から構成されている。２は上記
温室１の天井３と床４の間に略水平に配設された
透光性、かつ遮熱性を有するとともにその上面に
水膜層を形成可能とした仕切り部材である。

仕切り部材２にこのような機能を持たせるため
この実施例では、蒸発可能な水膜層２ｂを形成可
能とするため、上面に適宜深さの凹部を設けた透
明な合成樹脂板製のトレー体２ａとしている。

なお、このトレー体２ａの代わりに透明なカー
テン材を傾斜して配設し、該カーテン材の上面に
散水装置により水を散布して水膜層を形成するよ
うにしても良い。

このように仕切り部材２を構成すると、太陽光
は温室１の屋根および仕切り部材２を透過して床
４に達するが、熱はトレー体２ａの上に形成され
た水膜層２ｂに吸収され、仕切り部材２の下方へ
の透過が遮断される。

従つて、仕切り部材２の上方の熱管理空域は閉
じられた空間であるため太陽熱によりエンタルピ
ーが増大する。

一方、仕切り部材２の下方の栽培空域は温室１
の側壁を透過して入り込んでくる熱により暖めら
れるが、本考案の仕切り部材２を設けていない場
合に比べて室温上昇の度合は極めて小さくなる。

従つて、仕切り部材２の下方の栽培空域を冷房
する際に消費されるエネルギーの削減が図れる。

また、栽培空域を暖房する際には、熱管理空域
に蓄積される増大エンタルピーを利用することが
できるので、大幅にエネルギーの削減を図れる。

第２図には、本考案にかかるヒートポンプ装置
の配設実施例が示されている。

この実施例は、温室１の仕切り部材２により区
分された熱管理空域と下方の栽培空域に蒸発器５
ａ，５ｂをそれぞれ配備してなるヒートポンプが
設けられている。

該蒸発器５ａ，５ｂ内を流れる冷媒は配管パイ
プ６内を通つて矢印で示すように圧縮器７→凝縮
器８→膨張弁９→蒸発器５ａ，５ｂ→圧縮器７の
順に循環される。

また、凝縮器８から放熱される熱は接続配設さ
れた熱交換器１０を介し、更に地中に設置された
蓄熱装置１１に送られる。

熱交換器１０は、凝縮器８を内装した水タンク
１０ａにより形成されている。

このタンク１０ａにはを熱交換媒体たる水を循
環可能に構成した地中埋設のパイプからなる蓄熱
装置１１が連設されている。

尤も、このような蓄熱を必要としない場合、例
えば夏期の冷房だけを行なう温室においては凝縮
器８を室外大気に接触放熱するように配置するだ
けとする。

１ｃは温室１の屋根上面に配した減光膜であ
り、太陽光の侵入を和らげて温室内に採光できる
ように網目状・すだれ状に形成されているものま
たは半透光性のシート等を採用し任意に設けるも
のとする。

第３図には、他の実施例が示されている。

これは、第２図の構成に加えて、加温装置１２
を栽培空域内に配設して、熱交換器１０を介して
蓄熱装置１１からの熱により栽培空域を加温可能
に設けたものである。

次に上記の実施例の作用について説明すること
とする。

晴天時、温室内に入り込んでくる太陽の光は、
透明な仕切り部材２を通過して栽培空域内を照射
する。

このとき、太陽熱は仕切り部材２の上方の熱管
理空域の大気を熱するとともに、トレー体２ａの
上面に形成されている水膜層２ｂを過熱して顕
熱・潜熱・水中伝導熱に変化する。この水膜層２
ｂの水が加熱されると蒸発気化して熱管理空域内
に充満する。従つて、温室内に取り込まれた太陽
熱は、熱管理空域たる該仕切り部材２の上方空間
部に固定される。

このとき第２，３図に示すヒートポンプ装置を
作動させると、熱管理空域における熱が蒸発器５
ａにより吸収される。

そして、蒸発器５ａにより吸収された熱はパイ
プ６内を循環する冷媒を介して凝縮器８に送られ
放熱される。

また、栽培空域内の大気も周囲の外被材を通し
て加温されるが、その熱も蒸発器５ｂを設けてお
けば吸収され、前述と同様に冷媒により運ばれ、
圧縮器７を経て凝縮器８から熱交換器１０に放出
される。

なお、熱管理空域内の大気は、太陽熱を吸収し
て高温となると共に、水膜層２ｂからの蒸発水分
により多湿となるが、蒸発器５ａによる冷房効果
により除湿される。そのため、トレー体２ａの上
面水膜層２ｂからは更に水の蒸発が促進され、該
空域における熱の固定・吸収交換が増進される。

こうして熱交換器１０内に集積された熱は、こ
れに連設された蓄熱装置１１に送られる。この蓄
熱装置１１は地中に埋設された放熱部を有し、熱
は該地中に蓄積されることになる。

冬期は、第３図に示すように、栽培空域を暖め
るための加温装置１２を設けることにより、地中
に蓄熱された熱を取り出して暖房を行うことがで
きるので、省エネルギー化に貢献できる。

栽培空域内に設けられた蒸発器５ｂを上記加温
装置１２と併用運転すれば、栽培空域を除湿する
ことも出来る。

従つて、本考案のように温室を構成すると、太
陽光線の採光を維持したまま栽培空域の冷房を行
なえるとともに、温度と湿度の調整も可能とな
り、更に熱管理空域で回収した太陽熱を蓄熱して
おくことにより、所望の時期に必要量づつ暖房熱
として取り出すことができるので、植物の育成に
適した環境作りができる。

また、仕切り部材２として、透明なトレー体２
ａの上に水膜層２ｂを配設する構成にすると、太
陽熱により栽培空域内を加温する必要がある場合
には、該水膜層から配水して透明な板状仕切りの
みとすれば、採光・加温・保温のすべてを満足さ
せることができる。

第４図は、トレー体２ａの一実施例を示すもの
であり、これは板状体２１の上面に格子状凸条リ
ブ２２を設けて複数の凹部２３を区画形成してい
る。

このようにトレー体２ａの上面に凹部２３を複
数設けることにより、該トレー体２ａが若干傾い
て配設される場合でも、ここの凹部２３に水が入
り込んでいるので、傾斜底部に水が偏ることがな
く、トレー体２ａ全域に亘つて略均等に水膜層を
形成できるものである。従つて、熱の遮断効率お
よび蒸発効率を良好とすることができる利点があ
る。

＜効果＞ 以上のような構成からなる本考案によれば、次
にような効果を有する。

栽培空域には光を十分に採取できるととも
に、その上方の熱管理空域において太陽熱を蓄
積・回収することにより、栽培空域における温
度の上昇を抑制することが可能となるため、植
物の育成に適した環境を容易に作ることができ
る。

太陽熱は、仕切りの熱管理空域に集積される
ので、これをヒートポンプ装置を介して回収し
蓄熱しておくことにより、所望の時期にこの熱
を取り出して栽培空域内を暖めることができ
る。従つて、太陽熱のエネルギーを無駄無く十
分に活用でき、植物の育成が一年中良好な環境
下において行え得る。

上記のように水膜層を形成するので、水の蒸
発により集熱および遮熱の効率を良くでき、し
かも同時に水膜層の透光性を利用して採光も十
分行うことができる効果も有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る仕切り部材を設けた温室
構造の概略を示す断面図、第２図はヒートポンプ
および蓄熱装置を配設した状態を示す断面図、３
図は加温装置を配設した実施例を示す断面図、第
４図はトレー体の一実施例を示す一部省略斜視図
である。 １……温室、２……仕切り部材、３……天井、
４……床。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 温室の天井と床との間を仕切つて配設され、そ
   の上面に水膜層を形成可能に設けた透光性材料か
   らなる仕切り部材と、 該仕切り部材の上方に形成される熱管理空域お
   よびその下方に形成される栽培空域と、 上記仕切られた空域のうち少なくとも熱管理空
   域に蒸発器を配設するとともに、温室外に凝縮器
   を配設したヒートポンプ装置と、 を有することを特徴とする温室における熱管理装
   置。