JPWO2014024732A1 - 太陽光蓄熱システム、及びこれを備えた農園芸用ハウス - Google Patents

Abstract

太陽光蓄熱システムであって、熱交換媒体槽と、この熱交換媒体槽内に存在する液状熱交換媒体とを含み、上記熱交換媒体槽は、光を熱交換媒体槽の少なくとも１つの平面に対して入射角０°で入射させ、熱交換媒体槽のこの入射平面に対して略平行に相対する平面から透過させたとき、波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域の透過率が５０％以上であり、波長７８０〜２５００ナノメートルの赤外線領域の吸収率が１０％以上であり、上記液状熱交換媒体は、波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域に吸収極大を有する色素を、この吸収極大における液状熱交換媒体による光の吸収率が５％以上となる濃度で含み、熱交換媒体槽の少なくとも１つの平面壁を透過した光は、少なくともその一部が液状熱交換媒体に入射することを特徴とする太陽光蓄熱システムが、開示される。

Description

本発明は、太陽光蓄熱システムに関する。更に詳しくは、本発明は、農園芸作物の成長に有用な光は透過して取り入れ、一方、それ以外の赤外線などは吸収し、熱エネルギーに変換して利用する太陽光蓄熱システム、及びこれを備えた農園芸用ハウスに関する。

従来から農園芸作物の耕作において、樹脂フィルムやガラスを屋根材や壁材とする農園芸用ハウスが提供されている。このような農園芸用ハウスは、冬季には保温、防風、防雨、防雪などの、夏季には防風、防雨、防虫、虫媒受粉などの目的で使用されている。しかし、従来使用されている農園芸用ハウスでは、晴天の日中にはハウスの上に寒冷紗や遮光ネットをかけたり、屋根又は壁の一部を開いたりしてハウスの内部を冷やす必要がしばしばある。一方、夜には暖房用設備を運転してハウスの内部を暖める必要がしばしばある。このように、従来の農園芸用ハウスは、エネルギー浪費の不都合があった。特にハウスの内部が高温になることにより育成に障害が生じ易い農園芸作物、例えばイチゴやレタスなどの場合には、寒冷期であっても晴天の日中にはハウス内部を冷やすことが必要であり、エネルギー浪費は甚だしいものがあった。

そこでこの不都合の解決策として、例えば、太陽光線のうち波長４００ナノメータ以下の紫外線と波長７００ナノメータ以上の赤外線を吸収し、波長４００〜７００ナノメータ範囲の可視光線を透過する被覆材で被覆したことを特徴とする園芸用ハウスが提案されている（特許文献１）。しかし、太陽エネルギーが強力な季節においては、農園芸用ハウス内の温度上昇を抑制するため、農園芸作物の成長に真に必要な波長の光を必要な量だけ透過し、その余の光は、可視光線であっても遮蔽・吸収することが望まれる。特許文献１には、この課題やそれを解決する技術について記載も示唆もされていない。

特開平１−１９９５２６号公報

上述の従来技術の不都合から、農園芸作物の成長に真に必要な波長の光を必要な量だけ農園芸用ハウス内部に透過し、その余の光は遮蔽・吸収してエネルギーを熱として回収・利用する太陽光蓄熱システム、及び、このシステムを備えた農園芸用ハウスを提供することが望まれる。

本発明者は、液状熱交換媒体中に、波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域に吸収極大を有する色素を、この吸収極大における液状熱交換媒体による光の吸収率が５％以上となるように含ませて不要な可視光線を吸収させることにより、従来技術の不都合が解消されることを見出した。

すなわち、本発明の一態様は、
太陽光蓄熱システムであって、
熱交換媒体槽と、
この熱交換媒体槽内に存在する液状熱交換媒体とを含み、
上記熱交換媒体槽は、光を熱交換媒体槽の少なくとも１つの平面に対して入射角０°で入射させ、熱交換媒体槽のこの入射平面に対して略平行に相対する平面から透過させたとき、波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域の透過率が５０％以上であり、波長７８０〜２５００ナノメートルの赤外線領域の吸収率が１０％以上であり、
上記液状熱交換媒体は、波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域に吸収極大を有する色素を、この吸収極大における液状熱交換媒体による光の吸収率が５％以上となる濃度で含み、
熱交換媒体槽の少なくとも１つの平面壁を透過した光は、少なくともその一部が液状熱交換媒体に入射することを特徴とする太陽光蓄熱システムである。

本発明の別の態様は、
更に、上記液状熱交換媒体を熱交換媒体槽の内部及び外部の間で移送する手段を有することを特徴とする上記の太陽光蓄熱システムである。

本発明の更なる別の態様は、
農園芸用ハウスであって、
太陽光が直射する構成材の少なくとも一部分に、上記の太陽光蓄熱システムを含み、
上記太陽光蓄熱システムは、太陽光蓄熱システムを透過した光の少なくとも一部がハウス内部に入射するように設置されていることを特徴とする農園芸用ハウスである。

なお、ここでの「太陽光」は、実際に太陽から放射される光線に加え、人工的又は擬似的に作成された太陽光に類似した特性を有する光線を包含するものとする。
また、農園芸用ハウスの「構成材」は、この農園芸用ハウスを構成する部材であれば特に限定されない。「構成材」には、一般に屋根材及び壁材と称されるものが包含される。
また、ここでの「槽」は、外面形状として、少なくとも１つの平面とこれに対して略平行に相対する平面とを有し、かつ内容積を有する容器である限り、特にその外面形状及び内面形状は限定されない。槽の外面形状の代表的な例は、略直方体であり、典型的な例は扁平な略直方体である。

本発明の太陽光蓄熱システムは、熱交換媒体槽により赤外線を吸収し、かつ、液状熱交換媒体中に含ませた色素により不要な可視光線を吸収して熱エネルギーに変換するとともに内部への透過を遮蔽する。そのため太陽エネルギーをより効率的に利用することができる。また本発明の太陽光蓄熱システムを太陽光が直射する構成材の少なくとも一部分に、好ましくは全面に設けた本発明の農園芸用ハウスは、太陽光の強烈な夏季においても、農園芸作物の成長に必要な光量を確保し、かつ、ハウス内の温度上昇を最小限に抑制することができる。

本発明に係る太陽光蓄熱システムとこれを備えた農園芸ハウスの一例を示すシステムの概念図である。 本発明に係る太陽光蓄熱システムの熱交換媒体槽の一例を示す断面の概念図である。 本発明に係る太陽光蓄熱システムとこれを備えた農園芸ハウスの一例を示す断面の概念図である。 本発明に係る太陽光蓄熱システムであって、サイホン式の液状熱交換媒体移送システムを有するものを備えた農園芸用ハウスの一例を示す断面の概念図である。 本発明に係る太陽光蓄熱システムであって、熱交換媒体槽の内部に流路を設けたものの一例を示す断面の概念図である。

本発明の太陽光蓄熱システムの熱交換媒体槽は、農園芸作物の成長に必要な波長の光を農園芸ハウス内に入射させることができるように、光を熱交換媒体槽の少なくとも１つの平面に対して入射角０°で入射させ熱交換媒体槽のこの入射平面に対して略平行に相対する平面から透過させたとき波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域の透過率が５０％以上である必要がある。可視光線透過率は、好ましくは６５％以上、より好ましくは８０％以上である。可視光線透過率が５０％以上であることによって、光合成を十分に行うことができ、農園芸作物の成長が促進される。一方、可視光線透過率の上限は特にない。本発明の太陽光蓄熱システムにおいては、強過ぎる可視光線は、色素を含む液状熱交換媒体に吸収させることができるためである。なお本発明は、熱交換媒体槽を製造するときの都合等により、熱交換媒体槽の一部に可視光線透過率が５０％未満である部分を設けることを妨げない。このような不透過の部分は、少ないことが好ましい。また内部に堰板を配置するなどの方法により、液状熱交換媒体の流路を設けてもよい。

本発明の太陽光蓄熱システムの熱交換媒体槽は、農園芸用ハウス内の温度上昇を抑制するため、光を熱交換媒体槽の少なくとも１つの平面に対して入射角０°で入射させ熱交換媒体槽のこの入射平面に対して略平行に相対する平面から透過させたとき、波長７８０〜２５００ナノメートルの赤外線領域の吸収率が１０％以上である必要がある。赤外線吸収率は、好ましくは５０％以上、より好ましくは８５％以上である。赤外線吸収率が１０％以上であることによって、太陽光蓄熱システムとして十分な性能を発現し、農園芸ハウス内部の温度上昇を抑制することが可能になる。一方、赤外線吸収率の上限は特にない。赤外線吸収率が高いほど太陽光蓄熱システムとしての効率が高くなり、農園芸用ハウス内の温度上昇を抑制し易くなるため好ましい。なお本発明は、熱交換媒体槽を製造するときの都合等により、熱交換媒体槽の一部に赤外線吸収率が１０％未満である部分を設けることを妨げない。このような透過部分は、少ないことが好ましい。

なお、本発明において、太陽光を熱交換媒体槽の少なくとも１つの平面に対して入射角０°で入射させ熱交換媒体槽の入射平面に対して略平行に相対する平面から透過させたときの波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域の透過率は、波長３８０〜７８０ナノメートルにおける透過スペクトルの積分面積の、波長３８０〜７８０ナノメートルの全範囲における透過率が１００％であると仮定した場合の透過スペクトルの積分面積に対する割合である。
同様に、太陽光を熱交換媒体槽の少なくとも１つの平面に対して入射角０°で入射させ熱交換媒体槽の入射平面に対して略平行に相対する平面から透過させたときの波長７８０〜２５００ナノメートルの赤外線領域の吸収率は、波長７８０〜２５００ナノメートルにおける吸収スペクトルの積分面積の、波長７８０〜２５００ナノメートルの全範囲における吸収率が１００％であると仮定した場合の吸収スペクトルの積分面積に対する割合である。

本発明の太陽光蓄熱システムの熱交換媒体槽は、紫外線を遮蔽・吸収するものであってもよく、透過するものであってもよい。栽培する農園芸作物の種類や虫媒受粉を行うかどうかを勘案して、任意の紫外線透過率になるように調節することもできる。波長２９０〜３８０ナノメートルの紫外線領域の光は、農園芸用ハウス内の温度を上昇させる影響は小さい。一方、適当量の紫外線は、蜜蜂等による虫媒受粉に必要であり、農園芸作物の病気を抑制する効果もある。

本発明の太陽光蓄熱システムの熱交換媒体槽に赤外線吸収機能を付与する方法は、同時に可視光線透過性を確保できるものであれば特に制限されず、任意の方法で行うことができる。

赤外線吸収機能を付与する方法としては、例えば、熱交換媒体槽を構成する少なくとも１つの壁（例えば直方体槽の最大面である壁）に赤外線吸収機能を有し、かつ、可視光線透過性を有する材料を使用する方法があげられる。具体的には、熱線吸収ガラスや赤外線吸収機能材料を含む熱可塑性樹脂組成物の板を使用する方法をあげることができる。

上記熱線吸収ガラスは、赤外線吸収機能を有するガラスである。例えば、原料に銅、ニッケル、鉄などの金属を混合して製造されるガラスや、ポリブチラール等の樹脂と赤外線吸収機能材料との樹脂組成物を中間膜とする合わせガラスをあげることができる。本発明には、これらの熱線吸収ガラスの中で、良好な可視光線透過性を有するものが好ましく使用される。このような熱線吸収ガラスの市販例としては、旭硝子株式会社のサングリーン（商品名。商品情報のホームページ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｇｃ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ＿０１＿７．ｈｔｍｌ＃ｔａｇ）、日本板硝子株式会社のグリーンペーン（商品名。商品情報のホームページ：ｈｔｔｐ：／／ｇｌａｓｓ−ｗｏｎｄｅｒｌａｎｄ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｐａｎｅ．ｈｔｍｌ）、セントラル硝子株式会社のグリーンラル（商品名。商品情報のホームページ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｇ−ｇｌａｓｓ．ｊｐ／ｐｒｏ／ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ／０１／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）、ホーヤ カンデオ オプトロニクス株式会社の熱線吸収フィルター（ＨＡ）（商品名。商品情報のホームページ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｏｙａｃａｎｄｅｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｊａｐａｎｅｓｅ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｅｏ＿ｃｏｌｏｒ＿０６．ｈｔｍｌ）、サンゴバン社の高熱線吸収硝子（商品名。商品情報のホームページ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓａｉｎｔ−ｇｏｂａｉｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｉｎｑ／ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ．ｈｔｍｌ）をあげることができる。

上記赤外線吸収機能材料を含む熱可塑性樹脂組成物の板の製造に使用される赤外線吸収機能材料には、無機系の赤外線吸収機能材料と有機系の赤外線吸収機能材料とがあげられる。

無機系赤外線吸収機能材料としては、例えば、酸化タングステン系化合物、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化インジウム、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化錫、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）、酸化セシウム、硫化亜鉛、六硼化ランタンなどのランタノイド元素の六硼化物、六硼化ストロンチウム、六硼化カルシウム、及び、六硼化イットリウムなどをあげることができる。これらの中では、赤外線の吸収率、特に近赤外線の吸収率が高く、かつ、可視光線の透過率が高いことから、酸化タングステン系化合物や六硼化ランタンなどが好ましく、酸化タングステン系化合物が特に好ましい。また可視光線の透過性を高めるため、その粒子径は細かいものが好ましい。具体的には平均粒子径０．５μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下がより好ましい。

有機系赤外線吸収機能材料としては、例えば、シアニン系化合物、スクワリリウム系化合物、チオールニッケル錯塩系化合物、ナフタロシアニン系化合物、フタロシアニン系化合物、トリアリルメタン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｐ−ジ−ｎ−ブチルアミノフェニル）−ｐ−フェニレンジアミニウムの過塩素酸塩、フェニレンジアミニウムの塩素塩、フェニレンジアミニウムのヘキサフルオロアンチモン酸塩、フェニレンジアミニウムの弗化硼素酸塩、フェニレンジアミニウムの弗素塩、フェニレンジアミニウムの過塩素酸塩などのアミノ化合物、銅化合物とビスチオウレア化合物、燐化合物と銅化合物、及び、燐酸エステル化合物と銅化合物との反応により得られる燐酸エステル銅化合物などをあげることができる。これらの中では、赤外線の吸収率が高く、かつ、可視光線の透過率が高いことから、更には耐熱性、耐光性、耐候性などの特性に優れることから、フタロシアニン系色素、ジイモニウム系色素が好ましく、ジイモニウム系色素が特に好ましい。

本発明においては、上記赤外線吸収機能材料を１種用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。また無機系赤外線吸収機能材料と有機系赤外線吸収機能材料とを併用することもできる。

上記赤外線吸収機能材料を包含させる熱可塑性樹脂としては、赤外線吸収機能材料の包含性に優れ、かつ、可視光線透過性が良好なものを使用することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリ４−メチルペンテン−１、塩素化ポリエチレン、エチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体などのポリオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体などのポリ塩化ビニル系樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリウレタン系樹脂；非結晶性、低結晶性又は結晶性のポリエステル系樹脂；スチレン・共役ジエン共重合体の水素添加物などの水添スチレン系エラストマー；アクリル系樹脂；シリコン系樹脂；ポリ塩化ビニリデン系樹脂；含弗素系樹脂；及び、クロロプレン系樹脂などの熱可塑性樹脂、並びにこれらの樹脂組成物をあげることができる。

赤外線吸収機能材料を含む熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じて公知の添加剤、例えば滑剤、酸化防止剤、老化防止剤、熱安定剤、銅害防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、離型剤及び界面活性剤などの添加剤を更に含ませることができる。

赤外線吸収機能材料を含む熱可塑性樹脂組成物は、赤外線吸収機能材料、熱可塑性樹脂及びその他の任意成分を、任意の溶融混練機を用いて溶融混練することにより得られる。溶融混練機としては、加圧ニーダー、ミキサーなどのバッチ混練機；同方向回転二軸押出機、異方向回転二軸押出機などの押出混練機；カレンダーロール混練機などをあげることができる。これらを任意に組み合わせて使用してもよい。得られた樹脂組成物は、任意の方法でペレット化した後、例えばカレンダー加工機を用いて、又は、押出機とＴダイを用いて板に成形される。ペレット化はホットカット、ストランドカット、及び、アンダーウォーターカットなどの方法により行うことができる。あるいは溶融混練された樹脂組成物をそのままカレンダー加工機又はＴダイに送って板に成形してもよい。カレンダー加工機は任意のものを使用することができ、例えば直立型３本ロール、直立型４本ロール、Ｌ型４本ロール、逆Ｌ型４本ロール、及び、Ｚ型ロールなどをあげることができる。押出機は任意のものを使用することができ、例えば単軸押出機、同方向回転二軸押出機、及び、異方向回転二軸押出機などをあげることができる。Ｔダイは任意のものを使用することが出来、例えばマニホールドダイ、フィッシュテールダイ、及び、コートハンガーダイなどをあげることができる。

また熱交換媒体槽に赤外線吸収機能を付与する方法として、熱交換媒体槽を構成する少なくとも１つの壁（例えば直方体槽の最大面である壁）の内側に赤外線吸収機能を有する蓄熱フィルムを設置する方法をあげることができる。

上記蓄熱フィルムを設置する方法では、赤外線吸収機能は蓄熱フィルムにより付与されるため、熱交換媒体槽の壁そのものは赤外線吸収機能を有していなくてもよい。しかし、熱交換媒体槽の壁には、高い可視光線透過性のあること、及び、温度変化に対する十分な強度のあることが要求される。そのため、熱交換媒体槽の壁には、珪硼酸ガラス、石英ガラスなどの耐熱ガラス；ポリメタクリル酸メチル、ポリブチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂；ポリジエチレングリコールビスアリルカーボネートなどのポリカーボネート系樹脂；ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂等の透明な平板又はシートが、好ましく使用される。これらの材料の１種又は複数種を用いてもよい。熱交換媒体槽の壁の厚みは、特に限定されないが、可視光線透過性及び強度の観点から、通常２ｍｍ〜４０ｍｍとすることができる。

上記赤外線吸収機能を有する蓄熱フィルムは、熱交換媒体槽に上記の赤外線吸収率及び可視光線透過率を付与できるものであれば、特に制限されず、任意の蓄熱フィルムを使用することができる。
例えば、（イ）赤外線吸収機能材料を含む熱可塑性樹脂組成物のフィルム；
（ロ）赤外線吸収機能材料を含む硬化性樹脂組成物を透明樹脂フィルムに塗布硬化した積層体；
（ハ）赤外線吸収機能材料を含む硬化性樹脂組成物を、熱交換媒体槽を構成する少なくとも１つの壁（例えば直方体槽の最大面である壁）の内側に直接塗布硬化した塗膜；
（ニ）赤外線吸収機能材料を含む無機系組成物を、熱交換媒体槽を構成する少なくとも１つの壁（例えば直方体槽の最大面である壁）の内側に直接塗布硬化した無機コーティング膜などをあげることができる。
なお上記（ロ）の態様においては、赤外線吸収機能材料を含む硬化塗膜の層が、液状熱交換媒体と接触する側になるように、かつ、透明樹脂フィルムが、熱交換媒体槽を構成する壁と貼合する側になるように設置することが好ましい。

ここでの赤外線吸収機能材料として、上述の赤外線吸収機能材料を含む熱可塑性樹脂組成物の板の製造に使用される赤外線吸収機能材料として挙げられたものと同じものを使用することができる。これらを１種用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。また無機系赤外線吸収機能材料と有機系赤外線吸収機能材料とを併用することもできる。

上記（イ）の態様に用いる熱可塑性樹脂としては、可視光透過率が良好であり、かつ、上記赤外線吸収機能材料の包含性に優れたものを使用することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリ４−メチルペンテン−１、塩素化ポリエチレン、エチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体などのポリオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体などのポリ塩化ビニル系樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリウレタン系樹脂；非結晶性、低結晶性又は結晶性のポリエステル系樹脂；スチレン・共役ジエン共重合体の水素添加物などの水添スチレン系エラストマー；アクリル系樹脂；シリコン系樹脂；ポリ塩化ビニリデン系樹脂；含弗素系樹脂；及び、クロロプレン系樹脂などの熱可塑性樹脂、並びにこれらの樹脂組成物をあげることができる。

赤外線吸収機能材料を含む熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じて公知の添加剤、例えば滑剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、銅害防止剤、離型剤、可塑剤及び界面活性剤などの添加剤を更に含ませることができる。

赤外線吸収機能材料を含む熱可塑性樹脂組成物は、赤外線吸収機能材、熱可塑性樹脂、及びその他の任意成分を、任意の溶融混練機を用いて溶融混練することにより得られる。溶融混練機としては、加圧ニーダー、ミキサーなどのバッチ混練機；同方向回転二軸押出機、異方向回転二軸押出機などの押出混練機；カレンダーロール混練機などをあげることができる。これらを任意に組み合わせて使用してもよい。得られた樹脂組成物は、任意の方法でペレット化した後、例えばカレンダー加工機を用いて、又は、押出機とＴダイを用いて製膜することができる。ペレット化はホットカット、ストランドカット、及び、アンダーウォーターカットなどの方法により行うことができる。あるいは溶融混練された樹脂組成物をそのままカレンダー加工機又はＴダイに送って製膜してもよい。カレンダー加工機は任意のものを使用することができ、例えば直立型３本ロール、直立型４本ロール、Ｌ型４本ロール、逆Ｌ型４本ロール、及び、Ｚ型ロールなどをあげることができる。押出機は任意のものを使用することができ、例えば単軸押出機、同方向回転二軸押出機、及び、異方向回転二軸押出機などをあげることができる。Ｔダイは任意のものを使用することが出来、例えばマニホールドダイ、フィッシュテールダイ、及び、コートハンガーダイなどをあげることができる。

赤外線吸収機能材料を含む熱可塑性樹脂組成物からなるフィルムの厚みは、特に制限されないが、通常２５〜５００μｍ程度である。

上記（ロ）の態様に用いる硬化性樹脂組成物としては、可視光線透過性が良好であり、かつ、液状熱交換媒体への耐溶剤性に優れた塗膜を形成できるものを使用することができる。好ましい硬化性樹脂組成物としては、例えば、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をあげることができる。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、紫外線や電子線等の活性エネルギー線により重合・硬化して、塗膜を形成することが可能なものである。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としては、例えば、ポリウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリアクリル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリアルキレングリコールポリ（メタ）アクリレート、及び、ポリエーテル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリロイル基含有プレポリマー又はオリゴマー；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、フェニルセロソルブ（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、及び、トリメチルシロキシエチルメタクリレート等の（メタ）アクリロイル基含有単官能反応性モノマー；Ｎ−ビニルピロリドン、スチレン等の単官能反応性モノマー；ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、２，２‘−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシポリエチレンオキシフェニル）プロパン、及び、２，２’−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシポリプロピレンオキシフェニル）プロパン等の（メタ）アクリロイル基含有２官能反応性モノマー；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリロイル基含有３官能反応性モノマー；ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリロイル基含有４官能反応性モノマー；及び、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の（メタ）アクリロイル基含有６官能反応性モノマーなどから選択される１以上を、あるいは上記１以上を構成モノマーとする樹脂を、１分子中に２以上のイソシアネート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）を有する化合物及び／又は光重合開始剤とともに含む組成物をあげることができる。

なお本明細書において（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートの意味である。

上記の１分子中に２以上のイソシアネート基を有する化合物としては、例えば、メチレンビス−４−シクロヘキシルイソシアネート；トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、イソホロンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット体等のポリイソシアネート；及び、上記ポリイソシアネートのブロック型イソシアネート等のウレタン架橋剤などをあげることができる。これらをそれぞれ単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、架橋の際には、必要に応じてジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジエチルヘキソエートなどの触媒を添加してもよい。

上記の光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、メチル−ｏ−ベンゾイルベンゾエート、４−メチルベンゾフェノン、４、４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルメチルケタール等のベンゾイン系化合物；アセトフェノン、２、２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン系化合物；メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン等のアントラキノン系化合物；チオキサントン、２、４−ジエチルチオキサントン、２、４−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン系化合物；アセトフェノンジメチルケタール等のアルキルフェノン系化合物；トリアジン系化合物；ビイミダゾール化合物；アシルフォスフィンオキサイド系化合物；チタノセン系化合物；オキシムエステル系化合物；オキシムフェニル酢酸エステル系化合物；ヒドロキシケトン系化合物；及び、アミノベンゾエート系化合物などをあげることができる。これらをそれぞれ単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

また上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、酸化防止剤、耐候性安定剤、耐光性安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、帯電防止剤、界面活性剤、着色剤、レべリング剤、チクソ性付与剤、フィラー（赤外線吸収機能材料を除く）などの添加剤を１種、又は２種以上含んでいてもよい。

また上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、塗工し易い濃度に希釈するため、必要に応じて溶剤を含んでいてもよい。溶剤は硬化性樹脂組成物の成分、赤外線吸収機能材料、及び、その他の任意成分と反応したり、これらの成分の自己反応（劣化反応を含む）を触媒（促進）したりしないものであれば、特に制限されない。例えば、１−メトキシ−２−プロパノール、酢酸ｎ−ブチル、トルエン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、及び、ダイアセトンアルコールなどの公知のものを使用することができる。

活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、これらの成分を混合、攪拌することにより得られる。

上記（ロ）の態様において、赤外線吸収機能材料を含む硬化性樹脂組成物が塗布されるところの透明樹脂フィルムとしては、可視光線透過性が良好であれば、特に制限されず、任意の塗布基材用の透明樹脂フィルムを使用することができる。例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルペンテン、ポリスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、アクリル、ナイロン、弗素樹脂、ポリイミド、ポリエーテルイミド、及び、ポリエーテルスルフォンなどのフィルムをあげることができる。これらのフィルムは、無延伸フィルム、一軸延伸フィルム、及び、二軸延伸フィルムを包含する。

透明樹脂フィルムの厚さは特に制限されないが、公知のウェブ塗布方法・装置が適用できるように、１０〜１０００μｍのものが好ましい。

透明樹脂フィルムの赤外線吸収機能材料を含む硬化性樹脂組成物が塗布される面には、予めアンカーコート層を設けておいてもよい。アンカーコート剤としてはポリエステル、アクリル、ポリウレタン、アクリルウレタン、及び、ポリエステルウレタンなどの公知のものを使用することができる。

透明樹脂フィルムに赤外線吸収機能材料を含む硬化性樹脂組成物やアンカーコート剤を塗工する方法は特に制限されず、公知のウェブ塗布方法を使用することができる。具体的には、ロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、エアナイフコート、及び、ダイコートなどの方法をあげることができる。

赤外線吸収機能材料を含む硬化性樹脂組成物からなる塗膜の厚さは０．１μｍ以上であることが好ましい。塗膜の厚さが０．１μｍ以上である場合、赤外線を吸収し遮蔽する性能が十分に得られる。また可視光線透過性を確保するために、塗膜の厚さは６０μｍ以下であることが好ましい。アンカーコート層を設ける場合、その厚さは特に制限されないが、通常、１〜２０μｍである。

上記（ハ）の態様において使用する赤外線吸収機能材料を含む硬化性樹脂組成物としては、上記（ロ）の態様において使用するものと同様のものを使用することができる。

赤外線吸収機能材料を含む硬化性樹脂組成物を、熱交換媒体槽を構成する少なくとも１つの壁（例えば直方体槽の最大面である壁）の内側に直接塗布する方法は、特に制限されず、公知の方法を使用することができる。具体的には、履け塗り、ロールコート、スプレーコート、フローコート、ディップコートなどをあげることができる。この態様における塗膜の厚みは、上記（ロ）の態様と同様に、通常０．１μｍ以上であってよい。

上記（ニ）の態様の製造方法としては、例えば、赤外線吸収機能材料を含む無機系組成物を、熱交換媒体槽を構成する少なくとも１つの壁（例えば直方体槽の最大面である壁）の内側に、履け塗り、ロールコート、スプレーコート、フローコート、ディップコート等で直接コートした後、熱硬化、反応硬化、ＵＶ硬化等の硬化方法で硬化塗膜を形成する方法をあげることができる。

上記赤外線吸収機能材料を含む無機系組成物は、典型的には、赤外線吸収機能材料がベースの無機系塗料に分散／溶解された形態で存在する。ベースの無機系塗料としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、インジウム、ゲルマニウム、ビスマス、鉄、銅、イットリウム、ジルコニウム、タンタルなどの金属とアルコキシ基含有化合物とから得られる金属アルコキシド；珪素、チタン、アルミニウム、ジルコニウムなどと各種金属アルコキシドとの組成物等をあげることができる。このような無機系塗料の市販例としては、オキツム株式会社のセラノ（商品名）などをあげることができる。赤外線吸収機能材料を含む無機系組成物は、上記の赤外線吸収機能材料、上記の無機系塗料、及び任意成分を混合、攪拌することにより得られる。この態様における塗膜の厚みは、上記（ロ）及び（ハ）の態様と同様に、通常０．１μｍ以上であってよい。

緑色植物等の農園芸作物の光合成には、全ての波長の光が必要なわけではない。例えば、クロロフィルａは赤と青紫の光を吸収し、カロテノイドは青緑の光を吸収しており、それ以外の光、例えば、緑色光は吸収されない。そこで農園芸作物の成長に真に必要な波長の光を必要な量だけ透過し、その他の光はこれを遮蔽し、エネルギーを熱として回収し、農園芸用ハウス内の温度上昇を抑制することが望まれる。この要望を満たすため、本発明の太陽光蓄熱システムの液状熱交換媒体は、熱交換媒体槽中に入れられており、波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域に吸収極大を有する色素を、この吸収極大における液状熱交換媒体による光の吸収率が５％以上となるように含む。太陽光蓄熱システムは、熱交換媒体槽の少なくとも１つの平面壁を透過した光の少なくとも一部、好ましくは実質的に全部が、液状熱交換媒体に入射するように構成されるのが好ましい。

液状熱交換媒体のベース媒体としては、可視光線透過率が良好なものである限りは特に限定されない。ベース媒体が有してよい好ましい特性は以下のものである：小さい揮発性；大きな比熱容量；色素の十分な溶解性。通常、使用環境温度は−２０〜６０℃程度であるから、ベース媒体として、水；水とエチレングリコール、グリセリン等の不凍液との混合溶液などを好ましく使用することができる。廃棄が容易という点で水；水とグリセリンとの混合溶液が特に好ましい。

本発明の太陽光蓄熱システムの液状熱交換媒体は、波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域に吸収極大を有する色素を、この吸収極大における液状熱交換媒体による光の吸収率が５％以上となるように含む。この吸収極大における吸収率が５％以上であることによって、不要な可視光線を吸収させる効果が得られる。吸収極大における吸収率は、好ましくは１５％以上であり、より好ましくは２５％以上、最も好ましくは４０％以上である。

なお、本発明において、上記色素の吸収極大における液状熱交換媒体による光の吸収率は、熱交換媒体槽の少なくとも１つの平面に対して入射角０°で液状熱交換媒体へ光を入射させた場合に、吸収スペクトルにおける吸収極大の吸収深さの、その吸収極大の波長における吸収率を１００％と仮定したときの吸収深さに対する割合として定義される。液状熱交換媒体に含まれる色素が、波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域に吸収極大を２つ以上有する場合は、そのうちの最大のものにより吸収率を定める。

吸収極大における吸収率の上限は、特に限定されないが、入射する太陽光の強さや農園芸ハウスで生育する作物の種類に依って決定されうる。吸収極大における吸収率の上限は、光合成に必要な光量を確保するために、通常、９０％以下、好ましくは８０％以下である。

上記の吸収極大における吸収率を得るための色素濃度は、特に限定されないが、使用する色素及びベース媒体の種類に依って決定されうる。色素濃度は、液状熱交換媒体を水とした場合、通常、０．０００１〜１０質量％であり、好ましくは０．０００５〜１質量％、より好ましくは０．００１〜０．１質量％である。

波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域に吸収極大を有する色素としては、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ１３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ１５、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ１６、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ１７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ１８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ３０、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ３２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ６０、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ６２、及び、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ８６などの橙色素；Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ５、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ６、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１６、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ２０、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ２１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ２３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ２８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ２９、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ３０、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ３３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ３４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ４４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ５６、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ５８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ７７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ９４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ９３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ９８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１０７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１２４、及び、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１６３などの黄色素；Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ５、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ１５、及び、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ２８などの緑色素；Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ１７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ１８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ１９、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ２２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ２３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ２４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ２６、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ３０、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ４１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ４２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ４３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ４４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ４５、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ４６、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ４７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ４８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ４９、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ５２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ６９、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ７２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ７３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ１１１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ１１４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ１１７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ１４０、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ１４１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ１６８、及び、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ１７９などの赤色素；Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ１１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ１３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ１８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ２２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ３５、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ３７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ６３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ６８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ６９、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ７４、及び、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ７８などの青色素；Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ９、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ１０、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ１１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ１２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ１３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ１４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ２５、及び、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ４７などの紫色素；Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｒｏｗｎ１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｒｏｗｎ２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｒｏｗｎ３、及び、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｒｏｗｎ５などの茶色素；Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ５、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ７、及び、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ３４などの黒色素等をあげることができる。これらをそれぞれ単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

液状熱交換媒体として水又は水とエチレングリコール、グリセリン等の不凍液との混合溶液を使用する場合には、上記色素の中でも、アントシアニン系の色素、タンニン系の色素が好ましい。廃棄が容易という点で、これらの中で、食品添加物としても使用可能な色素が特に好ましい。

具体的にどの波長の光が農園芸作物の成長に真に必要であるかは、作物により異なる。農園芸ハウスで栽培する作物に合わせて、適宜、色素処方を行うことが好ましい。また色素の濃度は季節を勘案して適宜、調節することが好ましい。通常、夏季は高濃度のものが、冬季は低濃度のものが好ましい。例えば、一般的な植物の場合、成長に必要とされるのは波長４００〜５００ナノメートルと６００〜７００ナノメートルの光である（下記文献１）。従って、一般的な植物については、これらの波長の光を透過し、かつ、波長５００〜６００ナノメートルの波長の光は吸収できるようにすることが好ましい。具体的な色素としては、ローダミンＢ（ベーシックバイオレット１０）をあげることができる。また、水草の場合、成長に必要とされるのは波長４００〜５００ナノメートルと６００〜６６０ナノメートルの光である（下記文献２）。従って、水草については、これらの波長の光を透過し、かつ、波長５００〜６００ナノメートルの光は吸収できるようにすることが好ましい。具体的な色素としては、ローダミンＢ（ベーシックバイオレット１０）をあげることができる。

（文献１）植物の成長・発育と光質の関係
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｏｄａｉ．ａｃ．ｊｐ／ｊｏｕｒｎａｌ／ｒｅｓｅａｒｃｈ／ａｍａｋｉ／０５０７０８．ｈｔｍｌ
（文献２）ＡＱＵＡ用語辞典「植物育成に必要な波長」
ｈｔｔｐ：／／ｍａｍｅ−ｄｅｓｉｇｎ．ｊｐ／ａｑｕａ／ｔｅｒｍ／ａｑｕａ−ｔｅｒｍ−ｐｌａｎｔ＿ｕｐｂｒｉｎｇｉｎｇ．ｓｈｔｍｌ

本発明の太陽光蓄熱システムは、赤外線吸収機能を有する熱交換媒体槽及び色素を含む液状熱交換媒体に加え、更に、熱交換媒体槽との間を配管により接続された貯媒体槽を含むことが好ましい。配管としては、熱交換媒体槽と貯媒体槽とを物理的に接続するものである限り、任意の材質、形状のものを用いることができる。このように熱交換媒体槽と貯媒体槽との間を接続することによって、温度が上昇した液状熱交換媒体を貯媒体槽に回収し、新たに温度の低い液状熱交換媒体を熱交換媒体槽へと送ることができ、ひいては熱エネルギーの吸収効率を高めることができる。貯媒体槽に回収した温度の上昇した液状熱交換媒体は、必要に応じて、農園芸用ハウスあるいはその他の施設の暖房等に使用することができる。また熱交換器を用いてアンモニアのような低沸点の媒体を気化させて発電タービンを回すことで、電気エネルギーに変換して使用することもできる。すなわち、液状熱交換媒体を介して、太陽光が有する光エネルギーを熱エネルギーに変換して蓄熱・回収し、この熱エネルギーを直接的に又は他のエネルギー形態に変換して間接的に使用することで、エネルギーの有効利用又は節約に資することが可能となる。

液状熱交換媒体の移送は、ポンプ等の動力により、連続的にあるいは断続的に行うことができる。またサイホン構造を設けることで、動力源を使用しなくても自動的に移送が起こるようにすることもできる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本発明に係る太陽光蓄熱システムとこれを備えた農園芸ハウスの一例を示すシステムの概念図である。熱交換媒体槽１は、液状熱交換媒体Ｌを内部に有し、高温液状熱交換媒体移送用の配管２により高温液状熱交換媒体貯蔵用の貯媒体槽３と接続されており、高温液状熱交換媒体移送用のポンプ４が設けられている。同様に、熱交換媒体槽１は低温液状熱交換媒体移送用の配管５により低温液状熱交換媒体貯蔵用の貯媒体槽６と接続されており、高温液状熱交換媒体移送用のポンプ７が設けられている。空調設備８は、配管９により貯媒体槽３と、配管１０により貯媒体槽６と、接続されている。また空調設備８あるいは貯媒体槽３には、例えば、厳寒期において悪天候が続いたときに備えて、液状熱交換媒体Ｌを加熱する装置を設けることもできる。また空調設備８あるいは貯媒体槽６には、例えば、酷暑期に備えて、液状熱交換媒体Ｌを冷却する装置を設けることもできる。更に貯媒体槽３と貯媒体槽６とは配管１１により接続されている。

晴天の日中に、熱交換媒体槽１において高温になった液状熱交換媒体Ｌは、ポンプ４の作動により配管２を通って貯媒体槽３に移送され、貯蔵される。それと同時にあるいは少し遅れて、ポンプ７の作動により、貯媒体槽６から低温の液状熱交換媒体Ｌが配管５を通って熱交換媒体槽１に供給される。このとき配管９、１０、及び１１は閉じておく。
農園芸ハウスを暖房する必要が生じたときは、配管２、５、１１を閉じて、配管９と１０を開き、ポンプ４を作動させることにより貯媒体槽３から高温の液状熱交換媒体Ｌが配管９を通って空調設備８へと供給される。空調設備８にて使用されて冷えた液状熱交換媒体Ｌは、配管１０を通って貯媒体槽６に回収される。
農園芸ハウスを冷房する必要が生じたときは、配管２、５、１１を閉じて、配管９と１０を開き、ポンプ７を作動させることにより貯媒体槽６から低温の液状熱交換媒体Ｌが配管１０を通って空調設備８へと供給される。空調設備８にて使用されて温まった液状熱交換媒体Ｌは、配管９を通って貯媒体槽３に回収される。
更に配管２、５、９、及び１０を閉じて、配管１１を開き、ポンプ７を作動させることにより液状熱交換媒体Ｌを貯媒体槽３から貯媒体槽６へと、あるいは貯媒体槽６から貯媒体槽３へと、移送することができる。

赤外線吸収機能を有する蓄熱フィルムの作成
日本化薬株式会社のジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（６官能アクリル系紫外線硬化型樹脂；固形分１００質量％；以下、ＤＰＨＡと略す。）１００質量部、住友金属鉱山株式会社の酸化タングステン分散液（分散液はメチルエチルケトン；濃度４０質量％；以下、タングステン分散液と略す。）５００質量部、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社の光重合開始剤「ダロキュアー１１７３」（商品名）４質量部、台湾双邦實業の光重合開始剤「ＰＩ−７１８」（商品名）１質量部、メチルエチルケトン／プロピレングリコールモノメチルエーテル＝１／１（体積比）の溶剤１００質量部を混合、攪拌して活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。ユニチカ株式会社の二軸延伸ポリエステルフィルム「ユニチカＳ」（商品名、厚み５０μｍ）の片面にアンカーコート剤（東洋紡株式会社のバイロン２４ＳＳ（商品名））を乾燥膜厚で１μｍになるよう塗布し、これを透明樹脂フィルムとして使用した。この透明樹脂フィルムのアンカーコート処理面に上記で得た樹脂組成物を、フィルムメイヤーバー方式の塗工装置を用いて乾燥後の塗膜厚みが２μｍとなるように塗布し、乾燥し、紫外線照射し、そして得られた積層体をロールに巻取り、赤外線吸収機能を有する蓄熱フィルムを得た。
こうして得た蓄熱フィルムについて、島津製作所株式会社の分光光度計ＳｏｌｉｄＳｐｅｃ−３７００（商品名）を用いて測定したスペクトルから、上記段落００１５と同様にして算出した波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域の透過率は７０％であり、波長７８０〜２５００ナノメートルの赤外線領域の吸収率は９０％であった。

図２は、本発明に係る太陽光蓄熱システムの熱交換媒体槽の一例を示す断面の概念図である。平面板２１には、５ｍｍ厚みの熱強化ガラス「日本板硝子株式会社のホームタフライト（商品名）」と上記で得た赤外線吸収機能を有する蓄熱フィルム２４とを、蓄熱フィルム２４の赤外線吸収機能層が外側になるように、トーヨーケム株式会社の粘着剤オリバインＢＰＳ１１０９（商品名）を用いて貼り合わせた積層体を用いた。底面板２２、及び各側面板（前、背、左、右）２３には、５ｍｍ厚みの熱強化ガラス「日本板硝子株式会社のホームタフライト（商品名）」をそのまま用いた。これらの平面板２１、底面板２２及び各側面板２３により、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×高さ１０ｍｍの非常に浅い直方体形状の槽を作成した。このとき平面板２１の赤外線吸収機能を有する蓄熱フィルム２４側の面が槽内側になるようにした。

こうして得た熱交換媒体槽は、光を熱交換媒体槽の平面板２１に対して入射角０°で入射させ熱交換媒体槽の底面板２２から透過させたときの波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域の透過率は６５％であり、波長７８０〜２５００ナノメートルの赤外線領域の吸収率は９０％であった。

なお透過率と吸収率の測定は、以下の方法により行った。
底面板２２に用いた熱強化ガラスと全く同じ強化ガラスから縦１００ｍｍ×横１００ｍｍの大きさで切り出した小片の上に、平面板２１に用いた積層体と全く同じ積層体から縦１００ｍｍ×横１００ｍｍの大きさで切り出した小片を、蓄熱フィルムの面が下になるように置いて試験片とした。この試験片について、島津製作所株式会社の分光光度計ＳｏｌｉｄＳｐｅｃ−３７００（商品名）を用いて波長３８０〜７８０ナノメートルにおける透過スペクトルを測定した。この透過スペクトルから上記段落００１５と同様にして、即ち、透過スペクトルの波長３８０〜７８０ナノメートルの積分面積の、波長３８０〜７８０ナノメートルの全範囲における透過率が１００％であると仮定した場合の透過スペクトルの積分面積に対する割合（％）を算出した。この算出値を、熱交換媒体槽の波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域の透過率とした。
同様に、上記で得た試験片について、島津製作所株式会社の分光光度計ＳｏｌｉｄＳｐｅｃ−３７００（商品名）を用いて波長７８０〜２５００ナノメートルの吸収スペクトルを測定した。この吸収スペクトルから上記段落００１５と同様にして、即ち、吸収スペクトルの波長７８０〜２５００ナノメートルの積分面積の、波長７８０〜２５００ナノメートルの全範囲における吸収率が１００％であると仮定した場合の吸収スペクトルの積分面積に対する割合（％）を算出した。この算出値を、熱交換媒体槽の波長７８０〜２５００ナノメートルの赤外線領域の吸収率とした。

上記で得た熱交換媒体槽と、蒸留水にＨＵＮＴＳＭＡＮ株式会社の色素ＮＯＶＡＣＲＯＮ ＢＬＡＣＫ ＮＮ（商品名）を０．００２質量％溶解した液状熱交換媒体Ｌ（波長５００ナノメートルに吸収率５０％の吸収極大を有す）とを含む、図１に示す太陽光蓄熱システムを、晴天の１１：００〜１３：００の２時間（２０１２年５月１１日、於埼玉県本庄市）、実験開始時に熱交換媒体槽の平面板２１に太陽光が入射角０°で入射するように設置し、液状熱交換媒体Ｌの温度を測定した。このとき配管２と５は閉じて、液状熱交換媒体Ｌの移送は一切行わなかった。液状熱交換媒体Ｌの温度は、２０℃から３９℃に上昇した。

吸収率の測定は、以下の方法により行った。
上記と全く同じ色素を含む液状熱交換媒体について、島津製作所株式会社の分光光度計ＳｏｌｉｄＳｐｅｃ−３７００（商品名）、光路長１０ｍｍの石英セルを使用し、波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域の吸収スペクトルを測定した。この吸収スペクトルにおける吸収極大の吸収深さの、その吸収極大の波長における吸収率を１００％と仮定したときの吸収深さに対する割合（％）を算出した。この算出値を、吸収極大における液状熱交換媒体による光の吸収率とした。
なお本実施例では、太陽光蓄熱システムにおいて、光を熱交換媒体槽の平面板２１に対して入射角０°で入射させ底面板２２から透過させたとき、色素を含む液状熱交換媒体中を光が進む距離と、分光測定条件の光路長とが同じ１０ｍｍであるため、光が進む距離について換算の必要はない。本実施例と異なり、光が進む距離と光路長とが違う場合には、次式により換算した値を吸収率として算出する。
吸収率（換算）＝１００−［｛（１００−Ａ）／１００｝＾（Ｂ／１０）］×１００
ここで
Ａ：上記割合（％）
Ｂ：色素を含む液状熱交換媒体中を光が進む距離（ｍｍ）である。

液状熱交換媒体Ｌに蒸留水をそのまま使用し、色素を何ら含ませなかったこと以外は、上記と全く同じように試験を行った。液状熱交換媒体Ｌの温度は、２０℃から２９℃に上昇したが、色素を含ませた場合と比較して１０℃も上昇幅は小さかった。

図３は、本発明に係る太陽光蓄熱システムを備えた農園芸用ハウスの一例を示す断面の概念図である。農園芸ハウスの屋根は最大限に太陽光を受けることができるように、全体が南面しており（北半球において。南半球では北面。）、その屋根全体を覆うように熱交換媒体槽１が設けられている。図３では北側の壁に空調設備８が設置されているが、設置場所はここに限らず、任意に設置することができる。

図４は、本発明に係る太陽光蓄熱システムであって、サイホン式の液状熱交換媒体移送システムを有するものを備えた農園芸用ハウスの一例を示す断面の概念図である。低温液状熱交換媒体貯蔵用の貯媒体槽６、低温液状熱交換媒体移送用の配管５、熱交換媒体槽１、高温液状熱交換媒体移送用の配管２、高温液状熱交換媒体貯蔵用の貯媒体槽３がサイホンを構成している。貯媒体槽６の液面の方が、貯媒体槽３の液面よりも高いところに在るため、液状熱交換媒体Ｌは、貯媒体槽６から熱交換媒体槽１を通って貯媒体槽３へと流れる。流速、即ち、熱交換媒体槽中の液状熱交換媒体Ｌの入替え速度の調整は、例えば、配管２又は／及び配管５に設けた流量調節器によって、あるいは貯媒体槽６の液面と貯媒体槽３の液面との高低差４１を調節することによって行う。

図５は、本発明に係る太陽光蓄熱システムであって、熱交換媒体槽の内部に流路を設けたものの一例を示す断面の概念図である。熱交換媒体槽の内部に堰板５１を設置することにより、液状熱交換媒体Ｌの流路を設けたものである。これにより、熱交換媒体槽が大容積のものであっても、熱交換媒体槽の全体に液状熱交換媒体Ｌを巡らせることが容易になる。また液状熱交換媒体Ｌが、熱交換媒体槽に入ってから出るまでの平均滞留時間を長くすることができる。

１・・・熱交換媒体槽
Ｌ・・・液状熱交換媒体
２・・・高温液状熱交換媒体移送用の配管
３・・・高温液状熱交換媒体貯蔵用の貯媒体槽
４・・・高温液状熱交換媒体移送用のポンプ
５・・・低温液状熱交換媒体移送用の配管
６・・・低温液状熱交換媒体貯蔵用の貯媒体槽
７・・・低温液状熱交換媒体移送用のポンプ
８・・・空調設備
９・・・貯媒体槽３と空調設備８を接続する配管
１０・・・貯媒体槽６と空調設備８を接続する配管
１１・・・貯媒体槽３と貯媒体槽６とを接続する配管
２１・・・平面板（上面板）
２２・・・底面板
２３・・・側面板
２４・・・赤外線吸収機能を有する蓄熱フィルム
４１・・・貯媒体槽６の液面と貯媒体槽３の液面との高低差
５１・・・熱交換媒体槽１内部に液状熱交換媒体Ｌの流路を設けるための堰板

Claims (3)

1. 太陽光蓄熱システムであって、
   熱交換媒体槽と、
   この熱交換媒体槽内に存在する液状熱交換媒体とを含み、
   上記熱交換媒体槽は、光を熱交換媒体槽の少なくとも１つの平面に対して入射角０°で入射させ、熱交換媒体槽のこの入射平面に対して略平行に相対する平面から透過させたとき、波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域の透過率が５０％以上であり、波長７８０〜２５００ナノメートルの赤外線領域の吸収率が１０％以上であり、
   上記液状熱交換媒体は、波長３８０〜７８０ナノメートルの可視光線領域に吸収極大を有する色素を、この吸収極大における液状熱交換媒体による光の吸収率が５％以上となる濃度で含み、
   熱交換媒体槽の少なくとも１つの平面壁を透過した光は、少なくともその一部が液状熱交換媒体に入射することを特徴とする太陽光蓄熱システム。
2. 更に、上記液状熱交換媒体を熱交換媒体槽の内部及び外部の間で移送する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽光蓄熱システム。
3. 農園芸用ハウスであって、
   太陽光が直射する構成材の少なくとも一部分に、請求項１又は２に記載の太陽光蓄熱システムを含み、
   上記太陽光蓄熱システムは、太陽光蓄熱システムを透過した光の少なくとも一部がハウス内部に入射するように設置されていることを特徴とする農園芸用ハウス。

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