JPH0967148A - 栽培室用透光パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術においては、紫外線が遮断されまた
は抑制されて植物の育成に不充分であったり、可視光透
過率が高くなく光合成に充分ではなかったり、パネル装
置自体構造が単純ではなく、製造の手間、コストがかか
る等実用上満足し得ない。 【解決手段】 透明ガラス板の内側面に赤外域選択反射
膜を成膜し、更に中間接着膜を介して他の透明ガラス板
を貼着した合せガラスを主要部材とする栽培室用透光パ
ネルであって、該透光パネルは波長 320nm未満の紫外線
を遮断し、波長 320ないし 400nmの紫外線の平均透過率
が20％以上、波長 400ないし700nm の可視光の平均透過
率が55％以上、かつ日射熱取得率を0.67以下とした栽培
室用透光パネル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は、植物の栽培施設等にお
ける採光壁や採光屋根として好適に採用される栽培室用
透光パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来植物栽培用の透光パネルには透明ク
リアーなソーダ石灰系ガラス等の無機質ガラスや、アク
リル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機質ガラス等が
そのまま採用されているが、これらはいずれも赤外域の
光を良く透過し、したがって日射熱取得率も高いため、
これらにより仕切られた栽培室内部の温度を上昇させ、
土壌温度や植物の葉茎部温度等を過剰に上昇させること
により植物の育成が阻害される。

【０００３】特開昭53-118826 号には、ガラス形パネル
において、ガラス板と、ガラス板に近接して、またはガ
ラス板上に配置一体化した赤外線反射体から構成し、ガ
ラス板が第一鉄イオンを含有し、 400〜750nm の輻射線
の透過率が45％以上、かつ750nm 〜3 μm の輻射線の透
過率が25％以下であること、赤外域反射体はほぼ透明で
低い赤外線輻射率を有することが開示されている。しか
し、構成主体であるガラス板が鉄イオンを含む熱線吸収
ガラスであって、可視光透過率が低く、一旦吸収した各
種光線を再度熱線として栽培施設内に放射し、また前記
鉄イオンによる紫外線の遮断がある等、植物栽培用には
好適とはいえない。

【０００４】また、特開昭61-58528号には、高断熱性グ
リーンハウスにおける透明壁体において、該透明壁体が
いわゆる複層ガラスタイプであり、ガラス板等の透明シ
ート間の特定層厚以上の気体層内に選択光透過膜を張設
したもので、選択光透過膜は0.45〜0.7 μm の可視光透
過率が40％以上、10μm での赤外線反射率が50％以上で
あることが開示されているが、選択光透過膜を気体層内
に張設する等製造上手間がかかりまたコストを高騰し、
また、透明シートが合せガラスではないので破損時の安
全性に問題がある。

【０００５】特開平7-67479 号には、植物栽培用光透過
材に関し、熱線反射フィルム、詳しくは熱線反射性膜を
コーティングした熱線反射フィルムと、該熱線反射フィ
ルムを挟持し少なくとも可視域ないし紫外域の光を透過
する保護部材、例えばガラス板とを有し、少なくとも可
視光を透過するとともに紫外線を選択的に透過する接着
材料、すなわち紫外線吸収剤の量を調整した中間膜によ
り前記熱線反射フィルムと保護部材とを一体化させたこ
とが開示されている。しかし、熱線反射膜をコーティン
グした熱線反射フィルムを準備し、その表裏面両側に両
中間膜を配して両ガラス板と接着しなければならない等
製造上手間がかかりコストも高騰する。また中間膜に内
在する紫外線吸収剤の量を調整し紫外線の透過量を制限
する等植物育成上でも満足し得るものではない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来技術に
おいては、紫外線が遮断されまたは抑制されて植物の育
成に不充分であったり、可視光透過率が高くなく光合成
に充分ではなかったり、パネル装置自体構造が単純では
なく、製造の手間、コストがかかる等実用上満足し得な
いという課題を残す。

【０００７】本発明は従来技術における上記課題を解消
し、植物栽培にきわめて適するとともに、容易かつ低コ
ストで製造でき、実用上満足し得る栽培室用光透過パネ
ルを提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明ガラス板
の内側面に赤外域選択反射膜を成膜し、更に透明中間接
着膜を介して他の透明ガラス板を貼着した合せガラスを
主構成部材とする栽培室用透光パネルであって、該透光
パネルは波長320 ないし400nm の紫外線の平均透過率が
20％以上、波長400 ないし700nm の可視光の平均透過率
が55％以上、かつJIS R 3106に定義する日射熱取得率を
0.67以下とした栽培室用透光パネル、前記栽培室用透光
パネルが、合せガラスであること、または栽培室用透光
パネルが、合せガラスと透明ガラス板とを、気体層を介
して対向配置し一体化した複層ガラスであること、から
なる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明における透明ガラス板とし
ては、波長400nm 〜700nm の可視光の平均透過率が90％
前後またはそれ以上、波長320nm 〜400nm の紫外線の平
均透過率が70％前後またはそれ以上のガラス板を指し、
厚み 2mm以上 5mm以下程度、好ましくは 3mm前後の通常
の透明クリアーなソーダ石灰系ガラス、あるいは更に該
ソーダ石灰系ガラスにおいて鉄分等不純物の混入を抑制
したいわゆる白板ガラスが好適に採用できる。

【００１０】勿論、同様な特性を有するほう珪酸系ガラ
ス、アルミノ珪酸系ガラス等の無機ガラスや、ポリカー
ボネート樹脂、アクリル系樹脂等の紫外線ないし可視光
線をよく透過する有機ガラス板であってもよい。

【００１１】これらガラス板は日射熱取得率も0.9 前後
の高い値であるが、これに赤外域選択反射膜を各種コー
ティング手段により成膜することにより日射熱取得率を
低減せしめる。

【００１２】ガラス板に成膜する赤外域選択反射膜とし
ては、銀、銅、金、白金、アルミニウム、チタン等の金
属や、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化
錫、酸化インジウム、酸化錫−インジウム等の金属酸化
物、あるいは窒化チタン、窒化アルミニウム、炭化珪素
等の金属窒化物、金属炭化物をスパッタリング法、物理
的蒸着法、化学的蒸着法、熱分解法、ゾル−ゲル法その
他の適宜コーティング手段により成膜した単一成分膜や
複合成分膜、単層膜や複層膜を適宜採用する。膜厚は限
定するものではなく、透光パネルの日射熱取得率が0.67
以下になるよう適宜設定すればよい。

【００１３】透明中間接着膜としては、可視光や紫外線
をよく透過する一般的な合せガラス用中間接着膜である
ポリビニルアセタール系やエチレンビニルアセテート
系、ポリウレタン系その他の接着用樹脂膜が採用でき
る。これら中間接着膜には劣化、変色を防止するうえ
で、通常酸化防止剤や紫外線吸収剤等を混入するが、本
発明においては先述した植物栽培上の影響を考慮し、紫
外線の透過に影響を及ぼす紫外線吸収剤、例えばハイド
ロキノン系、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾ
トリアゾール系等の紫外線吸収剤を添加せず、あるいは
その添加量を僅少とする。なお酸化防止剤等の耐久、耐
候性を付与する添加剤は紫外線透過に影響ない範囲で増
量することができる。

【００１４】本発明においては、前記一方の透明ガラス
板の内側に赤外域選択反射膜を成膜したうえで透明中間
接着膜を介して他方の透明ガラス板を接着した合せガラ
スの形態でそのまま植物栽培室の採光窓や採光屋根とし
て採用することができる。通常前記赤外域選択反射膜を
成膜したガラス板は栽培室内側に配するが、これに限定
するものではなく栽培室外側に配することもできる。

【００１５】好適には前記合せガラスと、合せガラスに
採用したガラスと同様な透明クリアーなガラス板とを対
向して配し、適宜数mmないし十数mmの気体層、すなわち
エアー層、あるいは断熱ガス層を介在させて組込み一体
的した複層ガラスとするのが好ましい。この場合のガラ
ス板の配置も特に限定しないが、栽培室外側にガラス
板、室内側に合せガラスを配し、かつ合せガラスは赤外
域選択反射膜を成膜したガラス板を最内側に配する等工
夫設定する。

【００１６】植物栽培に際し、特に波長400nm 〜700nm
の可視光が植物の光合成にきわめて有効であることが周
知である。本発明においては透光パネルにおいて当該可
視光を平均55％以上透過するようにしたもので、可視光
の平均透過率が55％未満であると光合成が不充分とな
り、育成が阻害されるという問題が生ずる。

【００１７】また赤外域の光を良く透過し、日射熱取得
率が0.67超過とした場合は、透光パネルにより仕切られ
た栽培施設内部の温度を上昇させ、土壌温度や植物の葉
茎部温度等を過剰に上昇させて植物の育成を阻害する。
従って日射熱取得率を0.67以下とするものであるが、日
射熱取得率を大幅に下げようとすると可視光透過率も低
下するので日射熱取得率は0.5 以上とすべきである。

【００１８】また紫外線の影響については各種研究され
ているが、波長320nm 未満の紫外線は概して植物の成長
を阻害する等悪影響を与えるが、UV−A 域すなわち320n
m 以上の可視光に近い紫外線は良い影響を与えるケース
が多い。

【００１９】例えばナスの果色は波長320nm 〜360nm の
紫外線により良好に発色し、またカーネーション、バラ
等の花色も同様に紫外線により鮮明になる。さらにイチ
ゴやメロン等のハウス栽培においては受粉補助のために
ミツバチの育成を行っているが、ミツバチは紫外域の34
0nm をはじめとして幾つかの感度の高い波長域がある。
これが遮断されると飛翔せず受粉活動を行わないので、
結実せず、あるいは異形の果実が発生し易い。

【００２０】このように波長320nm 以上の紫外線であれ
ば各種植物に好影響を与え、他方その影響を全く受けな
い植物もあるが、それにより成長等が阻害される植物も
ないので波長320nm 以上の紫外線は透過させるようにす
る。該域すなわち320nm ないし400nm の紫外線の平均透
過率は20％以上とするもので、それ未満であると上記果
色、花色の発色、ミツバチの受粉活動を不充分とする等
弊害が生ずる。

【００２１】ちなみに、通常の板厚3mm 前後の透明クリ
アーなガラス板と、合せガラスとの複層ガラスにより透
光パネルを形成した場合、該合せガラスの光学、熱特性
は、波長320 ないし400nm の紫外線の平均透過率が25％
以上、波長400 ないし700nmの可視光の平均透過率が60
％以上、かつJIS R 3106に規定する日射熱取得率を0.7
以下とすれば、複層ガラスすなわち透光パネルの前記限
定した範囲内に収めることができる。

【００２２】本発明によれば、栽培室用透光パネルが植
物の光合成に必要な波長400nm から700nm の可視光を規
定値以上に透過するようにしたので、植物の育成に好適
である。また赤外線を反射・遮断し、日射熱取得率を規
定値以下に抑制するようにしたので栽培施設内部の温度
の過度の上昇を防ぎ、したがって土壌温度や植物の葉茎
部温度等の上昇により植物の生育が阻害されるのを防ぐ
ことができる。加えて波長320nm 未満の紫外線を遮断
し、320nm から400nm の紫外線を規定値以上透過するよ
うにすることにより生育上の弊害を排除できる。

【００２３】これらガラス板、中間接着膜、赤外域選択
反射膜を積層一体化した合せガラスは堅牢で耐剪断強度
や耐貫通性に優れるので、栽培室内の植物の保護や栽培
作業者の保護にも好適であり、さらに合せガラスを含む
複層ガラスとすれば、一層の日射熱の遮断に有効であ
る。

【００２４】

【実施例】以下実施例を例示して本発明を詳述する。 〔実施例１〕3mm 厚の透明クリアーなソーダ石灰系ガラ
ス素板を用い、通常のスパッタリング法によりその一面
に、順次酸化亜鉛、銀、酸化亜鉛を積層し、あるいは更
にチタン等の金属、酸化チタン等の金属酸化物を積層し
てなる赤外域選択反射膜 (総膜厚900A )を膜付けした。

【００２５】該膜面に、紫外線吸収剤を含まないエチレ
ンビニルアセテート中間接着膜原シートを介して前記同
様のソーダ石灰系ガラス素板を積層配置し、層間のエア
ーを減圧脱気し、両面側から雰囲気圧を加え、加熱して
エチレンビニルアセテートを溶着させることにより合せ
ガラスを製造し、これを栽培室用透光パネルとして採用
した。

【００２６】図１Ａの部分側断面図において1 が合せガ
ラスよりなる透光パネル、2 、2'がガラス板、3 がガラ
ス板2 に膜付けした赤外域選択反射膜、4 が中間接着膜
であり、図中例えば X側を栽培室外側、 Y側を室内側に
配する。

【００２７】図２Ａは光線透過率をあらわすグラフ、図
２Ｂは図２Ａにおける紫外線透過率をあらわすグラフで
あり、夫々縦軸を透過率Ｔ (％) 、横軸を波長λ(nm)で
示す。図中ａは本実施例１の透過率を示す。本実施例１
においては、400nm 〜700nmの可視光平均透過率 (10nm
間隔で透過率測定した平均値) が60％、日射熱取得率(J
IS R 3106 に規定される算定法によるもので、夏条件下
におけるもの) が0.60である。なお紫外線透過率は320n
m 未満において０であり、320 〜400nm(10nm間隔で透過
率測定した平均値) において平均30％である。

【００２８】〔実施例２〕3mm 厚の透明クリアーなソー
ダ石灰系ガラス素板を用い、該ガラス板を加熱してその
一面に、常法により有機錫化合物を含む溶液をスプレイ
し、熱分解により主として酸化錫からなる赤外線選択反
射膜 (総膜厚2000A)を成膜した。

【００２９】該膜面に、紫外線吸収剤を含まないエチレ
ンビニルアセテート中間接着膜原シートを介して前記同
様のソーダ石灰系ガラス素板を積層配置し、層間のエア
ーを減圧脱気し、両面側から雰囲気圧を加え、加熱して
エチレンビニルアセテートを溶着させることにより合せ
ガラスを製造した。

【００３０】さらに通常の複層ガラスの製造と同様な手
法で前記合せガラスの片面縁部付近にスペーサーを配
し、該スペーサーを介して前記同様の透明クリアーなソ
ーダ石灰系ガラス素板を配置し、接着、シール剤で一体
化して複層ガラスからなる栽培室用透光パネルを完成し
た。

【００３１】なお透光パネルは合せガラスと透明ガラス
板の間隔は6mm で、内部には乾燥空気を封入し、スペー
サーには内部空気を乾燥状態に維持する乾燥剤を収納し
ておくものである。

【００３２】図１Ｂの部分側断面図において1'が複層ガ
ラスよりなる透光パネルであり、5がガラス板2 、2'、
赤外域選択反射膜3 、中間接着膜4 を一体化し形成した
合せガラス、6 がガラス板、7 が乾燥剤を収納したスペ
ーサー、8 がシール剤で、詳しくはブチル系ゴム等より
なる内側シールと多硫化ゴムまたはシリコーンゴム等よ
りなる外側シールにより構成される。なお図中例えば X
側を栽培室外側、 Y側を室内側に配する。

【００３３】図２Ａの光線透過率をあらわすグラフ、図
２Ｂの紫外線透過率をあらわすグラフにおいて、ｂが本
実施例２の透過率を示す。本実施例２においては、400n
m 〜700nm の可視光平均透過率が66％、日射熱取得率
(実施例１同様の規定による.以下同様である) が0.66で
ある。なお紫外線透過率は320nm 未満において０であ
り、320 〜400nm において平均35％強である。

【００３４】ちなみに本実施例２の構成素材である合せ
ガラスは400nm 〜700nm の平均可視光透過率が73％、日
射熱取得率が0.69である。なお紫外線透過率は320nm 未
満において０であり、320 〜400nm において平均45％弱
である。

【００３５】〔比較例１〕市販の赤外域選択反射膜をコ
ーティングしたポリエチレンテレフタレートフィルムを
用い、その両面をエチレンビニルアセテート中間接着膜
原シートで、さらにその両外側面を実施例１同様の透明
ソーダ石灰系ガラスで挟んだ形態で積層し、これを常法
により処理して合せガラスを作製し、栽培室用透光パネ
ルとして採用した。なおエチレンビニルアセテート中間
接着膜は通常の中間接着膜であって紫外線吸収剤を混入
せしめている。

【００３６】図２Ａの光線透過率をあらわすグラフ、図
２Ｂの紫外線透過率をあらわすグラフにおいて、z が本
比較例１の透過率を示す。本比較例１においては、400n
m 〜700nm の可視光平均透過率が70％、日射熱取得率が
0.67である。なお紫外線透過率は390nm 未満において０
である。

【００３７】図示のごとく、実施例１、２の透光パネル
は、波長700nm 以上の赤外域の光線を顕著に遮断して日
射熱取得率を抑制し、波長400nm ないし700nmnの可視光
および波長320nm ないし400nm の紫外域の光線を良好に
透過し、植物栽培にきわめて有効であり、比較例１の透
光パネルは短波長域、特に紫外線の透過が不良で植物栽
培には適さない。

【００３８】

【発明の効果】以上のごとく本発明の栽培室用透光パネ
ルによれば、赤外域選択反射膜を成膜したガラス板を有
する合せガラス、あるいは更に複層ガラスとしたので、
特定波長以上の紫外線、および可視光線透過率が良好で
あり、かつ赤外線の透過を抑制して日射熱取得率を制限
したので植物栽培室における透光窓材、屋根材として好
適である。また強度、安全性 (飛散防止) にも優れると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１Ａは合せガラスよりなる栽培室用透光パネ
ル、図１Ｂは複層ガラスよりなる栽培室用透光パネルの
夫々部分側断面図である。

【図２】図２Ａは実施例、比較例の光透過曲線をあらわ
すグラフ、図２Ｂは実施例、比較例の紫外線透過曲線を
あらわすグラフである。

【符号の説明】

1.1' 透光パネル 2.2' ガラス板 3 赤外域選択反射膜 4 中間接着膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明ガラス板の内側面に赤外域選択反射膜
   を成膜し、更に中間接着膜を介して他の透明ガラス板を
   貼着した合せガラスを主要部材とする栽培室用透光パネ
   ルであって、該透光パネルは波長 320nm未満の紫外線を
   遮断し、波長 320ないし 400nmの紫外線の平均透過率が
   20％以上、波長 400ないし700nm の可視光の平均透過率
   が55％以上、かつJIS R 3106に定義する日射熱取得率を
   0.67以下としたことを特徴とする栽培室用透光パネル。
2. 【請求項２】栽培室用透光パネルが、合せガラスである
   ことを特徴とする請求項１記載の栽培室用透光パネル。
3. 【請求項３】栽培室用透光パネルが、合せガラスと透明
   ガラス板とを、気体層を介して対向配置し一体化した複
   層ガラスであることを特徴とする請求項１記載の栽培室
   用透光パネル。