JPS5916734B2 - 温室の暖房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス温室あるいは園芸用ビニールハウスなど
の暖房用に供するための暖房装置に関し、特に昼間の日
照時において余剰熱量を蓄熱し夜間にその蓄熱を暖房に
利用するようにした空気循環式暖房装置に関する。

従来からの空気循環式暖房装置においては、蓄熱素材を
充填したダクトを地中に埋設し、昼間の日照時の余剰熱
量を前記蓄熱素材に蓄熱し、夜間にその蓄熱素材からの
放熱を暖房に利用していた。

この先行技術では、前記蓄熱素材の蓄熱容量が小さいた
め、夜間においては補助的な加熱手段によってかなりの
熱量を補充する必要があり、また寒冷地においては適用
できなかった。

本発明の目的は、前述の技術的課題を解決し、太陽熱以
外の熱量の補充を可及的に抑えて、温室あるいは園芸用
ハウスを暖房する暖房装置を提供することである。

本発明は、中間に乾き空気層を有する２枚のガラス２，
３で構成されかつ幅方向（第１図の左右方向）中央が高
く形成されて長手方向（第１図の紙面に垂直な方向、第
２図の左右方向）に延びる温室１内の幅方向中央上部に
、天井ダクト５が配設され、この天井ダクト５には下方
に開口した複数の開口部７が形成され、この開口部７は
前記長手方向に沿って延びる細長い開口１分と、その細
長い開口部部分から下方に連なりかつ前記幅方向に拡が
る拡大開口Ｈｐ ＨＩ３分とから成り、温室内の下部の
地中には一対の地中ダクト６が天井ダクト５に関して幅
方向両側方でほぼ対称にかつ前記長手方向に沿って埋設
され、この地中ダクト６の軸直角断面は前記幅方向に細
い矩形であり、各地中ダクト６内には前記幅方向に間隔
をあけて水を流過させるための管１５が配設され、地中
ダクト６には上方に開口して地上に延びる開口部８が長
手方向に間隔をあけて複数形成され、対をなす水流通管
１５間で開口部８と地中ダクト６内を上下に挿通して下
方の地中に延びるヒートパイプ１３を設け、さらに地中
ダクト６内と下方の地中とに延びるヒートパイプ１３を
前記長手方向に沿って点在し、天井ダクト５と地中ダク
ト６とは温室１外で地上に設けられた連結部９を介して
接続され、連結部９内には、日照時に地中ダクト６から
天井ダクト５側へ、また夜間に天井ダクト５から地中ダ
クト６へ空気を流通する送風機１２と、ヒータ２１とが
設けられ、水流通管１５の一端部は地中に埋設された貯
水槽１６の上部に連結され、貯水槽１６の水中に没入さ
れた管１９には地上で吸上げポンプ１８が連結され、そ
の吸上げポンプ１８から吐出される誓は管路２０を介し
て地上に設けられた受水槽１７の上部に連結され、この
受水槽１７の下部は水流通管１５の他端部に連結される
ことを特徴とする温室の暖房装置である。

以下、図面によって本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の断面図であり、第２図は第
１図の切断面線Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄから見た断面図である。

温室１は、中間に乾き空気層を有する２重のガラス板２
，３で構成されており、天井には、換気用の天窓４が設
けられる。

温室１内の上部には、天井ダクト５が配設されており、
温室１の下部の地中には、地中ダクト６が埋設されてい
る。

天井ダクト５には、下方に開口した複数の開口部７が設
けられる。

地中ダクト６には、温室１内の地面付近に開口した複数
の開口部８が設けられる。

天井ダクト５および地中ダクト６は、温室１の外方にお
いて相互に連結される。

この連結部９には、送風方向を実線矢符１０で示す正方
向と、破線矢符１１で示す逆方向とに切換自在にして送
風機１２が設けられる。

昼間の日照時においては、空気は正方向１０に流通され
、夜間において空気は逆方向１１に流通される。

地中ダクト６には、一端ＢｆＪ１３ａが地中ダクト６内
に位置されかつ他端＝ｐ１３ｂが地中ダクト６を気密に
貫通して下方に延び地中に位置された複数のヒートパイ
プ１３が設けられる。

このヒートパイプ１３の外表面には、伝熱面積を増加さ
せるためのフィン１４が設けられている。

ヒートパイプ１３内に封入される作動流体としては、減
圧下のアンモニアのような昼間の平均気温と夜間の平均
気温との間に沸点を有する流体が選ばれる。

地中ダクト６内には、水を通過させるための管１５が地
中ダクト６に沿って配設される。

管１５の一端部は、地中に埋設された貯水槽１６の上部
に接続され、他端部は地上に設置された受水槽１７の下
部に接続される。

貯水槽１６内の水を汲上げるポンプ１８が地上に設置さ
れ、ポンプ１８の吸込口に接続された管１９の下端部は
、貯水槽１６の水中に没入されている。

ポンプ１８の吐出口に一端部が連結された管路２０の他
端部は受水槽１γに連結される。

ポンプ１８を駆動することによって貯水槽１６内の水は
、管路１９→ポンプ１８→管路２０→受水槽１７→管１
５を経て貯水槽１６へと循環される。

なお、循環水を補給する場合には、受水槽１７に水を補
給すればよい。

昼間の日照時においては、送風機１２の送風方向は正方
向１０であり、空気は天井ダクト５の開口部７から温室
１内に吹出される。

温室１内で太陽熱によって昇温された空気は、開口部８
から地中ダクト６内に導入され、送風機１２によって再
び天井ダクト５に循環される。

この空気の正方向１０への循環流れにおいて、ヒートパ
イプ１３の一端部１３ａは蒸発部として作用し、温室１
内からの空気が保有する余剰熱量がヒートパイプ１３の
凝縮部としての他端＝ｐ１３ｂを介して地中に伝達され
る。

それによって昼間の日照時における余剰熱量が地中に蓄
熱される。

また、ポンプ１８を駆動して管１５内に水を流通させる
ことによって、その水が空気ｌこよって昇温され、貯水
槽１６１こも余剰熱量が蓄えられる。

夜間においては、送風機１２の送風方向は逆方向１１と
され、空気は地中ダクト６の開口部８から温室１内に吹
出される。

この際、ヒートパイプ１３の一端部１３ａは凝縮部とし
て作用し、蒸発部としての他端部１３ｂで地中からの熱
を受けて一端ＨＢ１３ａから空気に放熱される。

したがって逆方向１１の空気の循環流れにおいて、日照
時に地中に蓄熱された熱量が空気に伝達され、温室１内
の温度低下を最小限に抑えることができる。

また夜間においてポンプ１８を１駆動して、貯水槽１６
内の温水を管１５内に流通させることによっても、地中
ダクト６内で空気を昇温させることかできる。

この管１５内の温水の流通量を温室１内の温度に対応し
て調整することによって、地中ダクト６の開口部８から
吹出される空気の温度を調節することができる。

なお、暖房期における長期にわたる日照不足や過度の寒
冷地への適用に対応して、連結部９に電熱ヒータまたは
温水ヒータ２１を設けてもよい。

また、地熱温度が比較的高温度である地域においては、
前記温水ヒータ２１などの補助加熱手段を設けることす
く、温室１の暖房を達成することが可能である。

上述のごとく本発明によれば、温室内の天井ダクトキ地
中ｔこ埋設した地中ダクトとを連結し、その連結部には
空気の流通方向を正逆切換自在にして送風機を設け、地
中ダクト内と地中とにわたってヒートパイプを設けたの
で、日照時における余剰熱量をヒートパイプを介して地
中に蓄熱し、夜間または寒冷時においてはその蓄熱され
た熱量をヒートパイプを介して汲上げて温室の暖房に用
いることができ、太陽熱以外の補助的な熱量の補充を抑
えることができる。

さらに地熱温度が比較的高い地域においては、補助熱源
なしで暖房を達成することも可能となる。

特に本発明では温室１は中間に乾き空気層を有する２枚
のガラス板２，３で構成されており、したがって断熱性
が優れている。

温室１は幅方向（第１図の左右方向）の中央が高く形成
されて長手方向（第１図の紙面に垂直な方向、第２図の
左右方向）に延びその温室１内の幅方向中央上部に天井
ダクト５が配設され、この天井ダクト５に形成された開
口部７は、長手方向に沿って延びる細長い開口部部分と
、その細長い開口１８１３分から下方に連なって前記幅
方向に拡がる拡大開口部部分とから成り、したがって昼
間の日照時に排出される空気が温室１内に全体に拡がり
やすい。

温室１の下部の地中には一対の地中ダクト６が天井ダク
ト５に関して幅方向両側方（第１図の左右方向）でほぼ
対称にしかも前記長手方向に沿って埋設されており、こ
の地中ダクト６には地上に延びる開口部８が長手方向に
間隔をあけて複数形成されており、温室１が大略的に山
形に形成されていることと併せてその温室１内の空気の
流れが円滑であり、温度のむらが可及的ｌこ防がれて昇
温される。

地中ダクト６の軸直角断面は前記幅方向（第１図の左右
方向）に細長い矩形であり、各地中ダクト６内にはその
幅方向に間隔をあけて水流通管１５が配設されているの
で、地中ダクト６を通過する空気と水流通管１５内の水
との熱効率が向上される。

対をなす水流通管１５間で開口部８と地中ダクト６内を
上下に挿通して下方の地中に延びるヒートパイプ１３が
設けられ、したがって高効率で地中への蓄熱を行なうこ
とができる。

また地中ダクト内と下方の地中とに延びるヒートパイプ
１３が長手方向に沿って点在して設けられ、したがって
このことによってもまた地中への蓄熱が高効率で行なわ
れる。

天井ダクト５と地中ダクト６とを連結する連結部９は温
室１外で設けられており、したがって温室１内の使用に
供される空間を大きくすることができる。

連結部９は地上に設けられており、この内に送風機１２
とヒータ２１とが設けられており、したがってヒータ２
１の使用によって簡便に温室１の温度を制御することが
容易である。

水流通管１５の一端部に連結された貯水槽１６は地中に
設けられており、したがってヒートパイプ１３によって
蓄熱された地中において効率よく保温されることになる
。

この水流通管１５は貯水槽１６の上部に連結されており
、地上に設けられた受水槽１７の下部は水流通管１５の
他端部に連結されている。

しだがつて吸上げポンプ１８が休止しているときには水
流通管１５内は水が存在せず、したがって地中ダクト６
を流過する空気が不所望に水によって熱を奪われること
が防がれる。

このようにして温室１を希望する温度に高く保つことが
可能である。

しかも希望するときには吸上げポンプ１８を駆動して水
流通管１５に水を流過し、温室１内の温度を低下させる
ことも可能であり、あるいはまたその温度を水の有して
いる熱によって上昇することも可能である。

このようにして温水を最適な温度条件に保つことができ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図の
切断面線Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄから見た断面図である。 １・・・・・・温室、５・・・・・・天井ダクト、６・
・・・・・地中ダクト、９・・・・・・連結部、１２・
・・・・・送風機、１３・・・・・・ヒートパイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中間に乾き空気層を有する２枚のガラス２゜３で構
   成されかつ幅方向中央が高く形成されて長手方向に延び
   る温室１内の幅方向中央上部に、天井ダクト５が配設さ
   れ、 この天井ダクト５には下方に開口した複数の開口部７が
   形成され、この開口部７は前記長手方向に沿って延びる
   細長い開口部部分と、その細長い開口部部分から下方に
   連なりかつ前記幅方向に拡がる拡大開口部部分とから成
   り、 温室内の下部の地中には一対の地中ダクト６が天井ダク
   ト５に関して幅方向両側方でほぼ対称にかつ前記長手方
   向に沿って埋設され、この地中ダクト６の軸直角断面は
   前記幅方向に細い矩形であり、 各地中ダクト６内には前記幅方向に間隔をあけて水を流
   過させるための管１５が配設され、地中ダクト６には上
   方に開口して地上に延びる開口部８が長手方向に間隔を
   あけて複数形成され、対をなす水流通管１５間で開口部
   ８と地中ダクト６内を上下に挿通して下方の地中に延び
   るヒートパイプ１３を設け、さらに 地中ダクト６内と下方の地中とに延びるヒートパイプ１
   ３を前記長手方向に沿って点在し、天井ダクト５と地中
   ダクト６とは温室１外で地上に設けられた連結部９を介
   して接続され、 連結部９内には、日照時に地中ダクト６から天井ダクト
   ５側へ、また夜間に天井ダクト５から地中ダクト６へ空
   気を流通する送風機１２と、ヒータ２１とが設けられ、 水流通管１５の一端部は地中に埋設された貯水槽１６の
   上部に連結され、貯水槽１６の水中に没入された管１９
   には地上で吸上げポンプ１８が連結され、その吸上げポ
   ンプ１８から吐出される水は管路２０を介して地上に設
   けられた受水槽１７の上部に連結され、この受水槽１７
   の下部は水流通管１５の他端部に連結されることを特徴
   とする温室の暖房装置。