JPH0728613B2 - 植物育成装置 - Google Patents
植物育成装置Info
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- JPH0728613B2 JPH0728613B2 JP61148266A JP14826686A JPH0728613B2 JP H0728613 B2 JPH0728613 B2 JP H0728613B2 JP 61148266 A JP61148266 A JP 61148266A JP 14826686 A JP14826686 A JP 14826686A JP H0728613 B2 JPH0728613 B2 JP H0728613B2
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- Japan
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- wall
- heat
- greenhouse
- plant growing
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- Prior art date
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
Landscapes
- Greenhouses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、植物育成装置に係り、特に、断熱特性，集熱
特性および遮熱特性のそれぞれに優れた壁体構成とする
ものに好適な植物育成装置に関するものである。
特性および遮熱特性のそれぞれに優れた壁体構成とする
ものに好適な植物育成装置に関するものである。
壁体に係る壁体パネルにより植物育成空間領域を構成す
る植物育成装置、例えば温室などでは、その壁体は一般
にすべての壁体面を同じ材質で構成するものが殆んどで
あり、また、複数種の壁体を用いる場合には、多くとも
２種類の壁体パネル構成となっている。後者の例は、温
室の北面側壁に反射形壁体パネルを設置する、いわゆる
集光形温室と呼ばれるものである。
る植物育成装置、例えば温室などでは、その壁体は一般
にすべての壁体面を同じ材質で構成するものが殆んどで
あり、また、複数種の壁体を用いる場合には、多くとも
２種類の壁体パネル構成となっている。後者の例は、温
室の北面側壁に反射形壁体パネルを設置する、いわゆる
集光形温室と呼ばれるものである。
なお、植物育成装置の壁体の基本構成は、例えば、特開
昭59-55129号公報記載の技術、あるいは、昭和59年度農
業施設学会大会講演予稿集、p.53〜56、阿部和彦、奈良
誠、「透明断熱壁体の研究」、昭和59年７月31日発表の
技術が知られている。
昭59-55129号公報記載の技術、あるいは、昭和59年度農
業施設学会大会講演予稿集、p.53〜56、阿部和彦、奈良
誠、「透明断熱壁体の研究」、昭和59年７月31日発表の
技術が知られている。
温室は、まず、冬には暖かく、次に夏には涼しく、そし
て、簡便、無保守、クリーンであることが要求されるも
のである。しかし、上記従来技術は、一方の要求を満足
させると、他方の要求が不満足になり、全体としての要
求に応えられない。例えば、夏には、遮光装置が必要と
なり、冬には保温カーテンが必要となるから、採光，断
熱，遮熱，集熱の夫々の機能を、その時々に応じて強化
したり、付与したりすることになり、極めて繁雑であ
り、しかも汚れ易いという問題があった。
て、簡便、無保守、クリーンであることが要求されるも
のである。しかし、上記従来技術は、一方の要求を満足
させると、他方の要求が不満足になり、全体としての要
求に応えられない。例えば、夏には、遮光装置が必要と
なり、冬には保温カーテンが必要となるから、採光，断
熱，遮熱，集熱の夫々の機能を、その時々に応じて強化
したり、付与したりすることになり、極めて繁雑であ
り、しかも汚れ易いという問題があった。
さて一般に、日中、太陽光線（以下陽光という）が射
し、室内に近赤外線が入射して植物体に当たると、植物
が余分な蒸発散活動を強いられ、疲労が発生し、成育が
阻害される。そして、水分の無駄遣いにもなる。また、
この近赤外線はいずれ熱類として室内に蓄積するから、
これを排除する冷房手段の追加を余儀なくされるという
問題があった。
し、室内に近赤外線が入射して植物体に当たると、植物
が余分な蒸発散活動を強いられ、疲労が発生し、成育が
阻害される。そして、水分の無駄遣いにもなる。また、
この近赤外線はいずれ熱類として室内に蓄積するから、
これを排除する冷房手段の追加を余儀なくされるという
問題があった。
本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、冬期の集熱効率を最大にし、したがって
断熱にも優れ、かつ、夏期の遮熱効率を最大にし、しか
も安価で簡便な壁体構成をもつ植物育成装置を提供する
ことを、その目的としている。
されたもので、冬期の集熱効率を最大にし、したがって
断熱にも優れ、かつ、夏期の遮熱効率を最大にし、しか
も安価で簡便な壁体構成をもつ植物育成装置を提供する
ことを、その目的としている。
また、本発明の他の目的は、日中、植物体に余分な熱ス
トレスが生じることなく、成育が良好に維持されるとと
もに、日中、室内には余分な熱類の蓄積がなく、冷房負
荷を低減しうる植物育成装置を提供することにある。
トレスが生じることなく、成育が良好に維持されるとと
もに、日中、室内には余分な熱類の蓄積がなく、冷房負
荷を低減しうる植物育成装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る植物育成装置
の構成は、複数種類の壁体を組み合わせて植物育成空間
を構成してなる植物育成装置において、上記複数種類の
壁体は、植物育成装置の南北断面における南面壁体と屋
根面壁体と北面壁体とに分割されているものとし、前記
南面壁体には完全透過形壁体あるいは陽光透過・赤外反
射形壁体を、前記屋根面壁体には可視光透過・近赤外反
射形壁体を、前記北面壁体には完全反射形壁体を、それ
ぞれ用いたものである。
の構成は、複数種類の壁体を組み合わせて植物育成空間
を構成してなる植物育成装置において、上記複数種類の
壁体は、植物育成装置の南北断面における南面壁体と屋
根面壁体と北面壁体とに分割されているものとし、前記
南面壁体には完全透過形壁体あるいは陽光透過・赤外反
射形壁体を、前記屋根面壁体には可視光透過・近赤外反
射形壁体を、前記北面壁体には完全反射形壁体を、それ
ぞれ用いたものである。
上記の壁体構成とすることによって、冬期には、南面壁
体からは太陽エネルギーが十分に入射し、かつ、北面壁
体での反射によって室内光量が増大し、また、屋根面壁
体および北面壁体での断熱が大きいから、温室としての
集熱効率が大きくなり、さらに、夜間には、それぞれの
壁体の断熱効果が大きいので、保温が良好になる。
体からは太陽エネルギーが十分に入射し、かつ、北面壁
体での反射によって室内光量が増大し、また、屋根面壁
体および北面壁体での断熱が大きいから、温室としての
集熱効率が大きくなり、さらに、夜間には、それぞれの
壁体の断熱効果が大きいので、保温が良好になる。
一方、夏期の日中には、屋根面壁体の遮熱効果によって
室内が涼しくなる。
室内が涼しくなる。
ところで、太陽光線は、おおよそ可視光線と近赤外線と
からなり、しかも、それぞれ50％ずつの割合である。植
物の光合成活動にとって必要不可欠なのは可視光線であ
る。
からなり、しかも、それぞれ50％ずつの割合である。植
物の光合成活動にとって必要不可欠なのは可視光線であ
る。
夏期には太陽高度が高いので、温室への入射は主として
屋根面からになる。
屋根面からになる。
この時期、熱エネルギーは有り余っているので近赤外線
は不要となる。そこで、屋根面に可視光透過・近赤外反
射形壁体を設置すれば、植物育成に必要な可視光は透過
し、日中、植物に余分な熱ストレスを与え、室内に余分
な熱を蓄積される近赤外線は反射されるので、他の遮光
手段や何の動力も要せずに冷房負荷を軽減することがで
きる。また、冬期には大きな保温効果がある。
は不要となる。そこで、屋根面に可視光透過・近赤外反
射形壁体を設置すれば、植物育成に必要な可視光は透過
し、日中、植物に余分な熱ストレスを与え、室内に余分
な熱を蓄積される近赤外線は反射されるので、他の遮光
手段や何の動力も要せずに冷房負荷を軽減することがで
きる。また、冬期には大きな保温効果がある。
しかも、上記の壁体構成によれば、無保守、クリーン、
安価、長寿命の植物育成装置を提供することができる。
安価、長寿命の植物育成装置を提供することができる。
以下、本発明の各実施例を第１図ないし第５図を参照し
て説明する。
て説明する。
まず、第１図は、本発明の一実施例に係る温室の壁体構
成の特性をテストするためのモデル温室の形状を示す図
で、（ａ）は横断面図、（ｂ）は、（ａ）の側面断面
図、第２図は、第１図のモデル温室における７種類の壁
体構成のタイプを示す説明図である。
成の特性をテストするためのモデル温室の形状を示す図
で、（ａ）は横断面図、（ｂ）は、（ａ）の側面断面
図、第２図は、第１図のモデル温室における７種類の壁
体構成のタイプを示す説明図である。
壁体に係るパネル構成の特性をテストするためのモデル
温室は、第１図に示すように、供試壁体パネル１、断熱
材からなる断熱壁2a、断熱床2bによって植物育成空間領
域に相当する温室を構成しており、床面には吸熱板３、
小形ファン４を備えている。５は、このモデル温室の特
性をテストするための温度センサーである。
温室は、第１図に示すように、供試壁体パネル１、断熱
材からなる断熱壁2a、断熱床2bによって植物育成空間領
域に相当する温室を構成しており、床面には吸熱板３、
小形ファン４を備えている。５は、このモデル温室の特
性をテストするための温度センサーである。
第１図（ｂ）の側面断面図は、当該温室の南北断面に相
当し、1aは、供試壁体パネル１の南面壁体に係る南面側
壁、1bは、供試壁体パネル１の屋根面壁体、1cは、供試
壁体パネル１の北面壁体に係る北面側壁を示す。
当し、1aは、供試壁体パネル１の南面壁体に係る南面側
壁、1bは、供試壁体パネル１の屋根面壁体、1cは、供試
壁体パネル１の北面壁体に係る北面側壁を示す。
第２図は、モデル温室の７種類のモデルの壁体構成を示
すもので、モデル温室のタイプNo.〜ごとに壁体構
成を記号によって示している。
すもので、モデル温室のタイプNo.〜ごとに壁体構
成を記号によって示している。
第２図の各図は、第１図（ｂ）に示した南北断面におけ
る側面図と同側面を示し、図の右側が北面側壁、左側が
南面側壁を示すものとする。
る側面図と同側面を示し、図の右側が北面側壁、左側が
南面側壁を示すものとする。
壁体の資材の名称、壁体の種類に関する記号は下記のと
おりである。
おりである。
資材としては、下記の市販フィルムを用いる。
S:完全透過形フィルム、例えばポリエステルフィルム。
RNIR：可視光透過・近赤外反射形の熱線反射フィルム、
例えばポリエステルフィルムをベースに銀，銅，ニッケ
ル等を配分したもの。可視光透過率は良好で、かつ、近
赤外波長に対して高反射率を有する。
例えばポリエステルフィルムをベースに銀，銅，ニッケ
ル等を配分したもの。可視光透過率は良好で、かつ、近
赤外波長に対して高反射率を有する。
RIR：陽光透過・赤外反射形の熱線反射フィルム、例え
ばポリエステルフィルムをベースに酸化チタン，銀等を
配分したもの。これは、全陽光にわたり透過率は良好で
あり、かつ、赤外波長に対して高反射率を有する。
ばポリエステルフィルムをベースに酸化チタン，銀等を
配分したもの。これは、全陽光にわたり透過率は良好で
あり、かつ、赤外波長に対して高反射率を有する。
A:完全反射形フィルム、不透明、かつ、全波長に対し高
反射特性を有する。例えば、両面反射のアルミフィルム
である。
反射特性を有する。例えば、両面反射のアルミフィルム
である。
壁体の種類としては、下記の構造の壁体パネルを用い
る。
る。
S2：完全透過形フィルムＳの２重１層の壁体パネルで、
層間を30mm程度としている。
層間を30mm程度としている。
S3：完全透過形フィルムＳの３重２層の壁体パネル。
S2・A:完全透過形フィルムＳとＳとの中間に完全反射形
のアルミフィルムＡを設けた形式の３重２層の壁体パネ
ル。
のアルミフィルムＡを設けた形式の３重２層の壁体パネ
ル。
S2・RNIR：完全透過形フィルムＳとＳとの中間に可視光
透過・近赤外反射形の熱線反射フィルムを設けた形式の
３重２層の壁体パネル。
透過・近赤外反射形の熱線反射フィルムを設けた形式の
３重２層の壁体パネル。
S2・RIR：完全透過形フィルムＳとＳとの中間に陽光透
過・赤外反射形の熱線反射フィルムを設けた形式の３重
２層の壁体パネル。
過・赤外反射形の熱線反射フィルムを設けた形式の３重
２層の壁体パネル。
第２図に示すタイプNo.1のモデル温室は壁体各面が完
全透過形の壁体パネル（Ｓ）を用いている。タイプNo.
，は、完全透過形フィルムＳを逐次多重化した壁体
パネルを用いている。タイプNo.は、壁体各面が、可
視光透過・近赤外反射形の壁体パネル（S2・RNIR）を用
いている。タイプNo.は、のものに対して北面側壁
のみ完全反射形の壁体パネル（S2A）を用いたものであ
る。タイプNo.は、南面側壁が完全透過形の壁体パネ
ル（S3）、北面側壁が完全反射形パネル（S2・Ａ）、屋
根面壁体が、可視光透過・近赤外反射形の壁体パネル
（S2RNIR）を用いている。タイプNo.は、の構成に
対し南面側壁のみ陽光透過・赤外反射形の壁体パネル
（S2RIR）を用いたものである。
全透過形の壁体パネル（Ｓ）を用いている。タイプNo.
，は、完全透過形フィルムＳを逐次多重化した壁体
パネルを用いている。タイプNo.は、壁体各面が、可
視光透過・近赤外反射形の壁体パネル（S2・RNIR）を用
いている。タイプNo.は、のものに対して北面側壁
のみ完全反射形の壁体パネル（S2A）を用いたものであ
る。タイプNo.は、南面側壁が完全透過形の壁体パネ
ル（S3）、北面側壁が完全反射形パネル（S2・Ａ）、屋
根面壁体が、可視光透過・近赤外反射形の壁体パネル
（S2RNIR）を用いている。タイプNo.は、の構成に
対し南面側壁のみ陽光透過・赤外反射形の壁体パネル
（S2RIR）を用いたものである。
このような第２図に示す７種類のモデル温室をフィール
ドに設置して運転し、その特性を示すデータとなる日射
量Ｉ（kcal/m2・ｈ）、内外温度差ΔTiθ（℃）、日射
の実効透過率τeを測定する。なお実効透過率τeは、屋
根面から陽光の入射角ｉ＝０で直接床面に到達する分τ
0と、北面側壁に反射してから床面に到達する分τρと
からなるものである。これらのデータがわかると、モデ
ル温室の集熱特性は一義的に求められる。
ドに設置して運転し、その特性を示すデータとなる日射
量Ｉ（kcal/m2・ｈ）、内外温度差ΔTiθ（℃）、日射
の実効透過率τeを測定する。なお実効透過率τeは、屋
根面から陽光の入射角ｉ＝０で直接床面に到達する分τ
0と、北面側壁に反射してから床面に到達する分τρと
からなるものである。これらのデータがわかると、モデ
ル温室の集熱特性は一義的に求められる。
第３図は、第２図に示した各モデル温室の集熱特性を示
す集熱線図である。
す集熱線図である。
第３図では原点をＯとし、ｘ軸（横軸）上には、日射量
当りの内外温度差 Ｘ＝ΔTiθ/I（℃/kcal・m-2・h-1）をとり、ｙ軸（縦
軸）は集熱効率ηをとり、ｙ軸上にＸ＝０における光学
的集熱効率τe・αをとって測定値を記入してゆけば、
モデル温室のタイプNo.〜の集熱曲線が得られる。
当りの内外温度差 Ｘ＝ΔTiθ/I（℃/kcal・m-2・h-1）をとり、ｙ軸（縦
軸）は集熱効率ηをとり、ｙ軸上にＸ＝０における光学
的集熱効率τe・αをとって測定値を記入してゆけば、
モデル温室のタイプNo.〜の集熱曲線が得られる。
ここでτeは実効透過率、αは床面の吸収率である。
ｙ軸は、夏期，冬期を左，右に分けて示しており、冬期
は、陽光の入射角ｉ＝30°、温室は密閉状態であり、各
集熱曲線とｙ軸との交点（黒丸印）が光学的集熱効率τ
e・αとなっている。
は、陽光の入射角ｉ＝30°、温室は密閉状態であり、各
集熱曲線とｙ軸との交点（黒丸印）が光学的集熱効率τ
e・αとなっている。
夏期は、太陽が屋根面に真上から射す状態を想定して、
陽光の入射角ｉ＝０°、温室は窓を開くなどの開放状態
であり、各集熱曲線とｙ軸との交点（黒丸印）が光学的
集熱効率τ0・αとなっている。
陽光の入射角ｉ＝０°、温室は窓を開くなどの開放状態
であり、各集熱曲線とｙ軸との交点（黒丸印）が光学的
集熱効率τ0・αとなっている。
第３図に示される集熱曲線は、 η＝τe・α−Kt・Ｘ ……（１） Ｘ＝ΔTiθ/I ……（２） ここにKtは実効熱貫流率（kcal/m2・ｈ・℃）で示され
るものである。
るものである。
η＝０のときのＸを限界値Xcとすれば、これはｘ軸と各
集熱曲線との交点（黒丸印）に相当する。
集熱曲線との交点（黒丸印）に相当する。
すなわち、（３）式で成立つ。
Xc＝τt・α／Kt＝ΔTiθ（max）/I ……（３） 冬期には、日射の実効透過率τeが大きく、かつ、日射
量当りの内外温度差の限界値Xcの大きいことが要求され
る。
量当りの内外温度差の限界値Xcの大きいことが要求され
る。
第３図から明らかなように、モデル温室のタイプNo.
が最もΔTiθ/Iが大きい。すなわち、同一条件下では、
内外温度差ΔTiθを最大にとり得る壁体パネル構成であ
る。
が最もΔTiθ/Iが大きい。すなわち、同一条件下では、
内外温度差ΔTiθを最大にとり得る壁体パネル構成であ
る。
タイプNo.は、光学的集熱効率τe・αがそれほど大き
くないが、後述する第４図（ａ）に示すように実効熱貫
流率Ktが７種類のモデル温室の中で最小であるから、そ
の結果としてXeが最大となっている。
くないが、後述する第４図（ａ）に示すように実効熱貫
流率Ktが７種類のモデル温室の中で最小であるから、そ
の結果としてXeが最大となっている。
ところで、熱反射特性を有するフィルムやガラスの壁体
では反射的不透過の事象を生じる。これらの壁体は、日
中、太陽光線のうち可視光線だけは透過するが、近赤外
線はここで反射して室外へ去る。すなわち、近赤外線の
まま、何らのエネルギー変換をともなわずに、また時間
を要せず室外へ消失する。そのため室内に熱類の蓄積は
生じない。したがって、冷房手段は不要で、植物体の疲
労も生じない。水分の節約にもなる。これを遮熱効果と
呼んでいる。
では反射的不透過の事象を生じる。これらの壁体は、日
中、太陽光線のうち可視光線だけは透過するが、近赤外
線はここで反射して室外へ去る。すなわち、近赤外線の
まま、何らのエネルギー変換をともなわずに、また時間
を要せず室外へ消失する。そのため室内に熱類の蓄積は
生じない。したがって、冷房手段は不要で、植物体の疲
労も生じない。水分の節約にもなる。これを遮熱効果と
呼んでいる。
夏期の遮熱効果については、屋根面壁体の特性を検討す
ればよい。遮熱効果の指標としては、透過効率ｒを用い
る。すなわち、 ｒ＝可視光透過率／全光透過率 ……（４） ｒ＞１であることは、熱線（近赤外線）の割合が少な
く、反対に可視光線の割合いが多いことを意味するか
ら、植物にとって涼しい壁体であることを意味する。
ればよい。遮熱効果の指標としては、透過効率ｒを用い
る。すなわち、 ｒ＝可視光透過率／全光透過率 ……（４） ｒ＞１であることは、熱線（近赤外線）の割合が少な
く、反対に可視光線の割合いが多いことを意味するか
ら、植物にとって涼しい壁体であることを意味する。
ｒ＞１となるのは、熱線反射フィルムＲ（RNIR,RIR）を
使用した場合しかあり得ないから、タイプNo.，，
，がこれに相当する。
使用した場合しかあり得ないから、タイプNo.，，
，がこれに相当する。
これらのタイプの壁体パネルは、可視光はそれほど損う
ことなく、エネルギー遮断率（集熱効率の逆数）は50％
程度の特性を有する。
ことなく、エネルギー遮断率（集熱効率の逆数）は50％
程度の特性を有する。
一方、タイプNo.，，の透過効率ｒは、次に述べ
る第４図の（ｃ）に示すようにｒ１であり、またエネ
ルギー遮断率はそれぞれ10,20,30％であり、したがっ
て、これらは、遮光手段、例えば寒冷紗などを付加しな
いと盛夏時には使用できない。
る第４図の（ｃ）に示すようにｒ１であり、またエネ
ルギー遮断率はそれぞれ10,20,30％であり、したがっ
て、これらは、遮光手段、例えば寒冷紗などを付加しな
いと盛夏時には使用できない。
第４図は、各モデル温室のテストデータを総合的に評価
する線図であり、（ａ）図は、冬期の断熱効果を示す実
効熱貫流率KT（kcal/m2・ｈ・℃）の線図、（ｂ）図
は、冬期の集熱効果を示す日射の実効透過率τeと日射
量当りの内外温度差の限界値Xcの線図、（ｃ）図は、夏
期の遮熱効果、特に屋根部分の遮熱効果を示す透過効率
ｒの線図、（ｄ）図は、各壁体パネルの材料コストを比
較した線図である。
する線図であり、（ａ）図は、冬期の断熱効果を示す実
効熱貫流率KT（kcal/m2・ｈ・℃）の線図、（ｂ）図
は、冬期の集熱効果を示す日射の実効透過率τeと日射
量当りの内外温度差の限界値Xcの線図、（ｃ）図は、夏
期の遮熱効果、特に屋根部分の遮熱効果を示す透過効率
ｒの線図、（ｄ）図は、各壁体パネルの材料コストを比
較した線図である。
横軸は、（ａ）ないし（ｄ）図共通に、壁体構成のタイ
プ、すなわち７種類のモデル温室のタイプNo.をとって
おり、左から右へ、タイプNo.からの順に配列して
示している。
プ、すなわち７種類のモデル温室のタイプNo.をとって
おり、左から右へ、タイプNo.からの順に配列して
示している。
第４図（ａ）に示すように、実効熱貫流率Ktについて
は、タイプNo.からまでは、フィルムの多重化にと
もない、減少しているがからは急に大きな減少を示し
ており、これは壁体パネル（S2・RNIR，S2・RIR）の高
断熱特性によるものである。さらに、タイプNo.，
，が減少しているのは、壁体パネルS2・Ａの高断熱
特性が加味されたことによるものである。
は、タイプNo.からまでは、フィルムの多重化にと
もない、減少しているがからは急に大きな減少を示し
ており、これは壁体パネル（S2・RNIR，S2・RIR）の高
断熱特性によるものである。さらに、タイプNo.，
，が減少しているのは、壁体パネルS2・Ａの高断熱
特性が加味されたことによるものである。
第４図（ｂ）に示す実効透過率τeについては、タイプN
o.からまでは、フィルムの多重化にともなって減少
しているが、タイプNo.ないし、は、逆に増加の傾
向にある。この増加分は北面側壁の壁体パネルS2・Ａの
反射による効果である。日射量当りの内外温度差の限界
値Xcについては、タイプNo.からの順に大きくなっ
ており、これは実効熱貫流率Ktの減少効果によるところ
が大きい。
o.からまでは、フィルムの多重化にともなって減少
しているが、タイプNo.ないし、は、逆に増加の傾
向にある。この増加分は北面側壁の壁体パネルS2・Ａの
反射による効果である。日射量当りの内外温度差の限界
値Xcについては、タイプNo.からの順に大きくなっ
ており、これは実効熱貫流率Ktの減少効果によるところ
が大きい。
第４図（ｃ）に示す透過効率ｒについては、先に述べた
ようにタイプNo.ないしのものがｒ＞１で、夏期、
植物によって涼しい壁体パネルとなるものである。
ようにタイプNo.ないしのものがｒ＞１で、夏期、
植物によって涼しい壁体パネルとなるものである。
第４図（ｄ）に示す材料コストについては、この壁体資
材中、最も高価なものは熱線反射フィルムであるので、
南面，北面側壁，屋根面壁体の各面を可視光透過・近赤
外反射形の熱線反射フィルムRNIRを用いたタイプNo.
を基準（1.0）として他のタイプのコストと比較表示し
たものである。
材中、最も高価なものは熱線反射フィルムであるので、
南面，北面側壁，屋根面壁体の各面を可視光透過・近赤
外反射形の熱線反射フィルムRNIRを用いたタイプNo.
を基準（1.0）として他のタイプのコストと比較表示し
たものである。
第４図に基づいて総合的な判断すれば、タイプNo.，
がもっともパフォーマンス／コストにすぐれているこ
とが了解できる。タイプNo.ととの差は、が昼の
集熱を重視していること、また、は昼，夜の断熱を重
視していることによるものである。それゆえ、タイプN
o.は、特に寒冷地向けの壁体構成として最適であり、
タイプNo.は、寒冷地でも比較的日射量の多い地域に
最適である。
がもっともパフォーマンス／コストにすぐれているこ
とが了解できる。タイプNo.ととの差は、が昼の
集熱を重視していること、また、は昼，夜の断熱を重
視していることによるものである。それゆえ、タイプN
o.は、特に寒冷地向けの壁体構成として最適であり、
タイプNo.は、寒冷地でも比較的日射量の多い地域に
最適である。
本実施例によれば、モデル温室のタイプNo.，に示
すように、温室の壁体を、光，熱的に特性の大きく異な
る３種以上の壁体パネルで構成する手段をとったこと、
特に、南面側壁には、完全透過形の壁体パネル（S2）ま
たは陽光透過・近赤外反射形の壁体パネル（S2・RIR）
を用い、屋根面壁体には、可視光透過・近赤外反射形の
壁体パネル（S2・RNIR）を用い、そして北面側壁には、
完全反射形の壁体パネル（S2・Ａ）を用いる構成とした
ので、冬期の集熱特性および断熱特性を最大にし、か
つ、夏期の遮熱特性を最大にした温室を実現できる。
すように、温室の壁体を、光，熱的に特性の大きく異な
る３種以上の壁体パネルで構成する手段をとったこと、
特に、南面側壁には、完全透過形の壁体パネル（S2）ま
たは陽光透過・近赤外反射形の壁体パネル（S2・RIR）
を用い、屋根面壁体には、可視光透過・近赤外反射形の
壁体パネル（S2・RNIR）を用い、そして北面側壁には、
完全反射形の壁体パネル（S2・Ａ）を用いる構成とした
ので、冬期の集熱特性および断熱特性を最大にし、か
つ、夏期の遮熱特性を最大にした温室を実現できる。
特に、屋根面に、可視光透過・近赤外反射形壁体を配置
したことにより、日中、植物体に余分な熱ストレスが生
ぜず、成育が良好に維持される。また日中、室内には余
分な熱類が蓄積しないので、冷房負荷低減の効果が生じ
る。
したことにより、日中、植物体に余分な熱ストレスが生
ぜず、成育が良好に維持される。また日中、室内には余
分な熱類が蓄積しないので、冷房負荷低減の効果が生じ
る。
したがって、温室の年間稼働率がよく、無保守，クリー
ン，長寿命などすべての点ですぐれ、温室の経営効率を
大幅に向上できる効果がある。
ン，長寿命などすべての点ですぐれ、温室の経営効率を
大幅に向上できる効果がある。
次に、本発明の他の実施例を第５図を参照して説明す
る。
る。
第５図は、本発明の他の実施例に係る、壁体の断面が曲
線で構成される温室を示す説明図である。
線で構成される温室を示す説明図である。
第５図に示すように、この温室壁体1Aは形状が滑らかな
曲面であるため、南面，北面，屋根面の各面を明確に区
分できないものである。
曲面であるため、南面，北面，屋根面の各面を明確に区
分できないものである。
この場合、冬至と夏至の南中時を基準にして考えるとよ
い。すなわち、温室床の北端Ｎ点と南中時の太陽とを結
ぶ線と、温室壁体1Aとの交点を、γ冬至）およびδ（夏
至）とすれば、このγ以下の部分を南面側壁、γとδと
の間の壁体を屋根面壁体、そしてδより下の部分を北面
側壁とそれぞれみなせば合理的である。また、これら３
者の分割の比率は、高緯度地帯（寒冷地）においては、
およそ（1/4〜1/3）：（2/4〜1/3）：（1/4〜1/3）とみ
なしてよい。
い。すなわち、温室床の北端Ｎ点と南中時の太陽とを結
ぶ線と、温室壁体1Aとの交点を、γ冬至）およびδ（夏
至）とすれば、このγ以下の部分を南面側壁、γとδと
の間の壁体を屋根面壁体、そしてδより下の部分を北面
側壁とそれぞれみなせば合理的である。また、これら３
者の分割の比率は、高緯度地帯（寒冷地）においては、
およそ（1/4〜1/3）：（2/4〜1/3）：（1/4〜1/3）とみ
なしてよい。
南面と北面とは、厳密に区分しにくい場合もあるから、
「南面または南東面」ならびに「北面または北西面」と
してもよい。光合成活動は、午前中においてもっとも活
発であることを考慮すれば、南東面側壁の光透過率を最
大にする壁体パネル構成はきわめて効果的である。
「南面または南東面」ならびに「北面または北西面」と
してもよい。光合成活動は、午前中においてもっとも活
発であることを考慮すれば、南東面側壁の光透過率を最
大にする壁体パネル構成はきわめて効果的である。
なお、前述の各実施例の説明では温室の例を取上げて説
明したが、本発明は、同様の効果が期待される範囲で、
壁体パネルにより植物育成空間領域を構成する植物育成
装置に汎用的に適用されることはいうまでもない。
明したが、本発明は、同様の効果が期待される範囲で、
壁体パネルにより植物育成空間領域を構成する植物育成
装置に汎用的に適用されることはいうまでもない。
以上詳述に述べたように、本発明によれば、冬期の集熱
効率を最大にし、したがって断熱にも優れ、かつ、夏期
の遮熱効率を最大にし、しかも安価で簡便な壁体構成を
もつ植物育成装置を提供することができる。
効率を最大にし、したがって断熱にも優れ、かつ、夏期
の遮熱効率を最大にし、しかも安価で簡便な壁体構成を
もつ植物育成装置を提供することができる。
また、本発明によれば、日中、植物体に余分な熱ストレ
スが生じることなく、成育が良好に維持されるととも
に、日中、室内には余分な熱類の蓄積がなく、冷房負荷
を低減しうる植物育成装置を提供することができる。
スが生じることなく、成育が良好に維持されるととも
に、日中、室内には余分な熱類の蓄積がなく、冷房負荷
を低減しうる植物育成装置を提供することができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る温室の壁体構成の特
性をテストするためのモデル温室の形状を示す図で、
（ａ）は横断面図、（ｂ）は（ａ）の側面断面図、第２
図は、第１図のモデル温室における７種類の壁体構成の
タイプを示す説明図、第３図は、第２図に示した各モデ
ル温室の集熱特性を示す集熱線図、第４図は各モデル温
室のテストデータを総合的に評価する線図、第５図は、
本発明の他の実施例に係る、壁体の断面が曲線で構成さ
れる温室を示す説明図である。 １……供試壁体パネル、1a……南面側壁、1b……屋根面
壁体、1c……北面側壁。
性をテストするためのモデル温室の形状を示す図で、
（ａ）は横断面図、（ｂ）は（ａ）の側面断面図、第２
図は、第１図のモデル温室における７種類の壁体構成の
タイプを示す説明図、第３図は、第２図に示した各モデ
ル温室の集熱特性を示す集熱線図、第４図は各モデル温
室のテストデータを総合的に評価する線図、第５図は、
本発明の他の実施例に係る、壁体の断面が曲線で構成さ
れる温室を示す説明図である。 １……供試壁体パネル、1a……南面側壁、1b……屋根面
壁体、1c……北面側壁。
Claims (1)
- 【請求項１】複数種類の壁体を組み合わせて植物育成空
間を構成してなる植物育成装置において、 上記複数種類の壁体は、植物育成装置の南北断面におけ
る南面壁体と屋根面壁体と北面壁体とに分割されている
ものとし、 前記南面壁体には完全透過形壁体あるいは陽光透過・赤
外反射形壁体を、前記屋根面壁体には可視光透過・近赤
外反射形壁体を、前記北面壁体には完全反射形壁体を、
それぞれ用いたことを特徴とする植物育成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61148266A JPH0728613B2 (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 植物育成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61148266A JPH0728613B2 (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 植物育成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS637728A JPS637728A (ja) | 1988-01-13 |
| JPH0728613B2 true JPH0728613B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=15448924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61148266A Expired - Lifetime JPH0728613B2 (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 植物育成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728613B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6023405B2 (ja) * | 2011-06-10 | 2016-11-09 | 東洋鋼鈑株式会社 | 植物工場用の採光装置および植物の育成方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5918846U (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-04 | 株式会社日立製作所 | 反射体付温室 |
| JPS5955129A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-30 | 株式会社日立製作所 | 採光、断熱壁体 |
-
1986
- 1986-06-26 JP JP61148266A patent/JPH0728613B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS637728A (ja) | 1988-01-13 |
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