WO1996014733A1 - Green house - Google Patents

Description

グ リ ー ン ゥ ス 背

技 分 野

明 本発明は加温式及び無加温式のグリ一ンハウスに関する,

細

術

温帯又は寒帯地方で耐寒性のない熱帯性の植物を育成するためには、 加温設備 を具備したグリーンハウスが必要であり、 大小様々なものが用いられている。 然しながら、 一股個人が庭などに設置できるのは、 その面積が限られており、 普通は 2〜10m ² 程度の小規模なものである。

加温式のグリーンハウスは、 冬季できるだけ僅かな暖房費で、 ハウス内の最低 温度を所定の設定温度、 通常は 13° ( 〜 20°Cの温度範囲内から栽培する植物の性質 に応じて選ばれる適正な温度に保持する必要があり、 又、 昼夜の温度差を適切に 保持すること及びハウス内であまり大きな温度勾配が生じないようにすることが 必要である。

" そのため、 冬季はハウスの内面に透明なカーテンを設けたり、 透明な樹脂フィ ル厶で内張を施したりするか、 それらは余り効果がなく、 相当の暖房費を必要と し""しい o。

この問題は、 2〜10m ² 程度の小規模なグリーンハウスでは特に深刻である。 例えば、 日本の東京の近くの鎌倉市 （それは北緯約 45度の太平洋沿岸に存在す る） に所在する 2〜3 m ² 程度のグリーンハウスでは、 1 k W程度の電熱ヒータ 一が終夜連続的に作動して 、 年間の最低温度を 5〜 7て以上に保持することは 困難であるため、 熱帯産のものはもとより、 温帯産の植物の越冬にも支障があり、 そのため多くのランや、 多肉植物、 観葉植物などの栽培が困難であった。 而して、 この問題を解決するため電熱ヒ一ターの設置台数や一台当りの容量を 増大すると、 暖房のための設備費及び電力料金が嵩むばかりでなく、 ハウス内に 大きな温度及び湿度の勾配が生じ、 特に温風吹出口近くに部分的な高温、 乾燥域 が生じるため、 植物が枯死又は成育不良となるものである。 従来は、 グリーンハウスからの熱損失は、 暖房入熱により温められたハウス内 の空気の熱が、 ハウスの骨組構造やガラスなどを通して、 熱伝導によりハウス外 に流出することにより生じると考えられていた。

本発明は、 ハウスからの熱損失の大部分は、 上記のような径路ではなく、 別の 径路若しくはメカニズムにより失われるものであるとの知見に基づいてなされた ものである。

通常、 ハウスの床面及び基礎 （本明細書では、 これらを併せて基底部と言うこ ととする。 ） は土、 コンクリート又はコンクリートブロックなどのポーラスで吸 水性の高い無機質の建材により構成されており、 それらの表面が乾燥しているよ うに見える場合でも、 その中心部分は灌水や結露、 雨水や地下から浸透して来る 水分によって常時過剰な含水伏態にあり、 そこから表層に向かって水分が常時か つ無制限に浸透、 拡散しているものである。

—方、 暖房入熱は、 通常ヒータ一から床面に向かって吹き下ろす温風に依って 供給されるものである。

ハウス内の湿度は、 特にハウス内の気温が低下しつつあるときは、 90 %前後と 相当に高湿度ではあるか、 電熱器やオイルヒーターの熱交換器で加熱された温風 の湿度は低いから、 温風の当たる床面から水分の蒸発が盛んに行われ、 その蒸発 潜熱によって、 暖房入熟の大部分が消費されることになる。

—方、 この蒸発により水蒸気を多量に含んだ空気は、 外気により冷却されてい るハウスの骨組構造やガラスに触れて結露を生じ、 その際の凝縮潜熱がハウス外 に排出されると共に、 結露により生じた水分が再び基底部に還流し、 これらを濡 らすこととなる。 而して、 それらの水分は基底部のコンクリート又はコンクリー 卜プロックなどに浸透し、 ヒーターで加熱された空気に触れて再蒸発する。

又、 基底部の下面は、 常に湿潤な土に接しており、 ここからも水分が供給され 一 3一 0

このように、 ハウス内の水蒸気は、 恰もヒートパイプ内のヒートキヤリャのよ うに作用し、 かつ、 基底部のポーラスな材料は、 そのキヤビラリ一作用により、 凝縮した液状のヒートキャリャを急速に輸送するためヒートパイプの内壁に設け られるゥイスカーなどと同様に作用し、 これらにより暖房入熱が効率的にハウス 外に排出されてしまうものである。

このように、 水蒸気により基底部から直接ハウスの骨組又はガラスに搬送され る熱量は、 ハウス内空気の温度維持には全く参画することなく、 ハウス外に失わ れるものであり、 然もその比率は、 ハウスの構造や規模、 材質、 気象条件などに もよるか、 ハウス内外の温度差により骨組構造やガラスを通して熟伝導によって 失われる熱量に比して相当に大きいものであることが判明した。 発 明 の 開 示 本発明は叙上の観点に立ってなされたものであり、 その目的とするところは、 ί堇少な暖房費で所望の植物に適した好適な最低温度制御ができる加温式グリ一ン ハウス及び保温性能の良い無加温式グリーンハウスを提供することにある。

而して、 上記の本発明の目的は、 上述のグリーンハウス内の水蒸気循環を遮断 することにより達成される。

更に具体的に述べると、 本発明は、 ハウスの基底部の主体部又は少なくとも基 底部の室内側の表層を、 水分が浸透しない断熱材、 特に発泡樹脂により構成する ことを要旨とするものであり、 更に具 ί本的には、 無機質建材から成る基底部の主 体部の表面を水分を浸透せしめない発泡樹脂層により被覆したり、 ハウスの基底 部そのものをそのような発泡樹脂により構成したりするものである。

このように構成すると、 ハウスの基底部や地下から水分が無制限に供給される ことがなくなる。 ハウスのアルミ製の骨組やガラスに触れて生じた水滴も、 サッ シュの下框を伝って外部に流出したり、 床に設けられている排水孔を通って地下 に浸透したりするので、 ハウス内での再蒸発が抑制される。 又、 ハウスの水蒸気 そのものも、 天窓や建具の隙間などから排出されると共に、 ハウス内での水蒸気 再生産が行われないために、 ハウスの水蒸気張力が低下し、 結露そのものが次第 に減少し、 このためハウス内でのヒー卜パイプ作用が停止する。

本発明の望ましい実施例に於いては、 基底部そのものが、 高発泡樹脂から成る 芯材と、 少なく ともその芯材の表面の一部を被覆する低発泡樹脂層とから成るブ ロックにより構成される。 而して、 この高発泡樹脂は断熱材であり、 低発泡樹脂 層は表面保護層を形成するものである。

而して、 小型のグリーンハウスの基底部は単一の箱形構造体として構成し、 中 型以上のグリーンハウスのそれは複数のセグメント、 即ち、 少なく とも一つの床 而セグメン卜と複数の基礎セグメント、 を連結して構成することが推奨される。 更に大型のグリーンハウスでは、 基底部はその主体部をコンク リート又はレン ガ、 コンクリー 1、ブロックなどの無機質建材で構成し、 その室内側の表面を水分 を浸透させない発泡樹 fl からなる層で被覆する。 而して、 その被覆に用いる発泡 樹脂は、 高発泡樹脂から成る断熱層と、 その上層に堉層される低発泡樹脂から成 る ¾而保護層との二重構造とすることが望ましい。

これら本発明で用いる高発泡樹脂としては、 最少限の樹脂量で断熱と水蒸気発 生防止効果を奏させるため、 できるだけ高発泡率のものを用いることが望ましい 力べ、 発泡倍率が 50倍以上となると機械的強度、 耐振動強度が低下するので問題を 生じ、 又、 10倍以下の発泡率では材料の所要量が増えるばかりでなく、 断熱性が 低下するので適切ではなくなる。 従って、 この高発泡樹脂としては、 その発泡倍 率 10倍以上、 50倍以下のものを使用する。 望ましい発泡倍率は 20倍以上、 30倍以 下程度である。

又、 それら部材の保護層となる低発泡樹脂は、 機械的強度、 酎磨耗性、 耐衝撃 性、 靭性などの観点から、 その発泡倍率が、 0以上、 10倍以下、 望ましくは、 0 以上、 2倍以下であるものを採用する。 又、 この保護層を形成する樹脂はは適当 な織維、 例えばガラス繊維、 金属織維などで強化しておく ことが推奨される。 又、 これらの箱形構造体及びセグメン 卜の接地面に近接して適宜のワイヤメッ シュ、 例えば径 2〜 3讓、 目開き 5〜10cm程度のワイヤメッシュを配置し、 補強 しておく ことも推奨されるものである。

又、 特に寒気が厳しく、 霜や凍土の害を受け易い地方に設置するものは、 その 基底部の下部を地下 1〜 2 mにまで埋められる立方体としておくことが要請され る。

又更に、 保護層の外面には、 例えば、 レ ンガ積模様、 石理模様などの化粧層を 設けることが望ましい。

これらの基底部の上に建設されるハウスの柱、 梁、 桁、 框などの骨組及び建具 の框及び桟などは、 繊維強化合成樹脂製、 アルミニウム製、 発泡樹脂被覆アルミ 二ゥ厶製又は木製の何れでも良い。

ハウスの天井、 固定ガラス壁、 ガラス窓、 サッシュ及びドアは可能な限り、 二 重ガラス構造とし、 更に、 そのハウス内側のガラスを熱線入ガラスとすることが 推奨される。 このようにすると、 ハウス内の水分の凝縮が抑制されるので、 水蒸 気循環による熱流出かより完全に遮断されるからである。

又、 二重ガラス構造の二重ガラスの間に、 遮光カーテンを開閉自在に設ける二 とが望ましい。

又、 本発明に係るグリーンハウス、 特に小規模のグリーンハウスは軽量である 上、 重心か高いので、 設置する際、 適宜のアンカーで固定するか、 又は、 その基 底部の周囲にフラワーボックスを設けそこに適量の培養土をいれ、 重しとしてお くことか必要である。

本発明は叙上の如く構成されるから、 本発明によるときは、 暖房入熱か無駄に 排出されることかなく、 そのため、 小容量の電力で効率良く、 かつ、 植物にとつ て好適な温度制御を行い得る加温式グリーンハウスを提供し得るものであり、 特 に、 従来は非実用的であった小規模のグリーンハウスでも、 効率良く室温の管理 が可能となり、 室内に甚だしい温度分市を生じることがなくなるので、 温帯産の みならず熱帯産の植物、 特にランや多肉植物、 観葉植物、 果樹などの栽培が可能 となるものである。

本発明によるときは、 更に保温性能が良く、 各種の植物の育成が可能となる無 加温式グリーンハウスを提供できるものである。

又、 本発明によるときは、 従来寒気が厳しいため、 グリーンハウスを設けるこ とが出来なかった寒地でも、 適切な降雪対策さえ取ればダリ一ンハウスの設置が 可能となるものである。 図 面 の 簡 単 な 説 明 図 1は、 本発明に係るグリーンハウスの一実施例を示す斜視図、 図 2は主とし て大型グリーンハウスに採用される基底部の構成を示す一部破断断面図、 図 3は 中型グリーンハウスに採用される基底部を示す上面図、 図 4は図 3に示した基底 部の A— A断面図、 図 5はその B - B断面図、 図 6は基底部を構成する基礎プロ ックの内部構造を示すその長手方向直角断面図、 図 7は床面ブロックと基礎プロ ックの接続方法の一例を示す基礎プロックの長手方向直角断面図、 図 8は図 7と 同様な、 床面プロックと基礎プロックの接続方法の一例を示す基礎プロックの長 手方向に沿って切断した断面図、 図 9は床ブロック同士、 又は、 基礎ブロック同 士を接続する方法の一例を示す一部拡大説明図、 図 10は図 9中の C - C切断線に 沿って切断した伏態を示す一部破断断面図、 図 1 1は図 9中の D - D切断線に沿つ て切断した状態を示す一部破断断面図、 図 12は同切 E - E切断線に沿って切断し た状態を示す一部破断断面図、 図 13は基礎プロック及び床面プロックの他の実施 例を示す断面図、 図 14は更に他の実施例を示す断面図、 図 は寒冷地用のグリー ンハウスの基底部の一実施例を示す断面図である。 発 明 を 実 施 す る た め の 最 良 の 態 様 以下、 図面により本発明の詳細を説明する。

図 1において、 グリーンハウス 1は、 基底部 10と、 その上に建てられたハウス 90から成る。

ハウス 90は、 公知のものと同一であり、 四隅の柱、 棟木、 棟梁などの骨組と、 ガラス張りの天井や嵌め殺し窓、 サッシ、 天窓及びドアなどのガラス張りの建具、 及び、 図示されていない遮光カーテン、 加熱装置その他の附属品から成る。

本発明に於いて、 このハウス 90は公知の如何なるものであっても良く、 又それ らを後に述べる如く改良したものであっても良い。 より具体的に言えば、 ハウス 90の軀体部は、 アルミニウム製、 木製、 繊維強化合成樹脂製、 断熱被覆アルミ二 ゥム製などの何れであっても良く、 又、 建具などはガラス一枚のシングル型でも、 二重ガラス構造のものであつても良い。 サッシゃ天窓などの形状も任意に選択し 得るものである。

而して従来公知のハウス 90の基礎は、 通常、 重量ブロック造又はレンガ造であ り、 床面は土間、 又は、 コンクリー卜造りであった。 それらの材料は皆、 水分を 浸透させるボーラスな無機質建材である。

本発明の要旨とするところは、 前述の如く、 基底部 10を、 水分を浸透させない 発泡樹脂で構成したり、 被覆したりすることにある。

図 2に示した実施例は、 大型のグリーンハウスに適したものであり、 その基底 部の主体部は、 公知のものと同様な、 コンクリ一卜造の床 1 1と、 重量ブロック造 の基礎部 12とから成り、 これらの基底部の室内側表面には、 発泡樹脂からなる被 覆 13が施されるものである。

この発泡樹脂被覆は、 水分を浸透せず、 且つ充分な断熟能力と、 機械的な強度 を有するものでなければならない。 そのため、 上記の如くこの被覆を、 高発泡倍 率の断熱層と、 その上に漬層される低発泡樹脂若しくは非発泡樹脂から成る硬質 の保護層との二重構造とすることが望ましい。 それぞれの樹脂の発泡倍率は前記 の通りで良い。

図 3には、 中規模のグリーンハウス用の基底部 20が示されており、 図 4及び 5 には其の A— A断面及び B - B断面が示されている。

これは、 複数の正方形板状の床面セグメント 21、 21と、 矩形状の基礎セグメン ト 2?、 22及び 23を、 適宜の手段、 即ち、 接着剤や機械的ファスナーにより、 互い に結合して成る箱型のものである。

而して、 これらの床面セグメント 21及び基礎セグメント 22は、 何れも図 6及び 図 7に示す如く、 高発泡樹脂から成る芯材 21 a、 22 aの表面を低発泡樹脂又は無 発泡樹脂から成る保護層 21 b、 22 bで被覆して成るものである。

図 7及び図 8には、 これらのセグメントをタツピンネジ 24及び接着剂 25により 接合した状態が示されている。 尚、 26はネジ揷入孔のキャップである。

又、 図 9乃至図 12には、 床面セグメント 21同士を接合する方法の一例が示され ている。

ここで、 27は六角穴付ボル卜、 28はナツ 卜、 29はスプリングヮッシャである。 床面セグメン 卜 21の緣辺部にはこれらの要素から成るファスナーを揷入するた め、 断面 U字型の穴 21 aと、 ボルト揷入溝 21 bとか設けられており、 これらによ り床面セグメン 卜 21同士が接合される。 基礎セグメ ン 卜同士も同様な方法で接合 されるものである。

このようにして、 多数のセグメ ン トにより基底部 20が形成される。

叙上の説明では各セグメン トは、 その高発泡樹脂から成る芯材の表面全体を低 発泡樹脂から成る保護層で被覆して成るものであるが、 保護層は必ずしも芯材の 全表面を被覆する必要はなく、 図 13及び図 14に示す如くその一部を残して要所の みを被覆するよう構成することもある。

即ち図 1 3には、 芯 j=才 30 aの底面を残してその上表面及び側面に被覆 30 bを設け て成るセグメ ン 卜 30か示されており、 図 14には芯材 40 aの上表面にのみ被覆 40 b を設けて成るセグメン 卜 40が示されている。

これらのセグメン トは、 前記のセグメン ト 21、 22、 23などと共に使用されるも のである。

図 15は、 霜や凍土の害を受ける恐れのある寒冷地に設けるグリーンハウスの基 底部 50が示されている。 この基底部 50の下部は、 地中に深く埋められる略立方体 形の発泡樹脂の大きなブロック 51と、 上部の基礎部 52と、 内面の保護層 53とから 成る。 ブロック 51と基礎部 52とは高発泡樹脂から成り、 保護層 53は低発泡樹脂か ら1¾る。

ブロック 51は、 予想される凍土の深さ以上に深く地中に埋められ、 これにより 霜や凍土により押し上げられることが防止されるものである。 産 業 上 の 利 用 可 能 性 叙上のように、 本発明に係るグリーンハウスは、 従来のものに比して実用性が 高く、 温帯地方から寒帯地方に渡って、 又高山地帯において、 広く利用でき、 多 くの園芸家に新しい園芸手法と熱帯植物栽培の楽しみを提供できるので、 実施す れば工業上も多大の利益かある。

Claims

1. 基底部の少なく とも室内側の表層が、 水分か浸透しない発泡樹脂から成るグ リ一ンハウス。

5 2. 基底部が、 無機質建材からなる主休部と、 少なく ともその主体部の室内则表 面を ΐ皮覆する水分が浸透しない発泡樹脂被覆層とから成る請求項 1 に記載のグリ

ϊ

—ンハウス ο 求

3. 基底部の主体か、 水分が浸透しない発泡樹脂から成る請求項 1 に記載のグリ -ンハウス。

10

4. 基底部の主体を形成する樹脂成形品が、 水分か浸透しない高発泡樹脂から成 囲

る芯才と、 少なく ともその芯材の表面の一部を被覆する水分が浸透しない低発泡 樹脂層とにより構成された請求項 3に記載のグリーンハウス。

15 5. 基底部か、 単一の箱形構造体である請求項 3又は 4に記載のグリーンハウス。

6. 基底部が、 復数のセグメ ン トを接合して成る？ 0形構造体である請求項 3又は に記載のグリ一ンハウス。

20 7. 基底部を構成する複数のセグメントが、 少なく とも一^ ^の床面セグメン トと、 複数の基礎部セグメン 卜とから成る請求項 6に記載のグリーンハウス。

8. 基底部の下部が、 地中深く埋められる水分が浸透しない発泡樹脂から成る略 立方体形のプロックである請求項 4ないし 7のいずれか一に記載のグリーンハウ

^0 ス ο

9. 芯材となる高発泡樹脂が、 発泡倍率 10倍以上、 50倍以下の高発泡樹脂である 請求項 4ないし 8のいずれか一に記載のグリーンハウス。

10. 芯材となる高発泡樹脂の発泡倍率が、 20倍以上、 30倍以下である請求項 9に 記載のダリーンハウス。

11. 芯材を被覆する低発泡樹脂の発泡倍率が、 0以上、 10倍以下である請求項 4 ないし 10のいずれか一に記載のグリーンハウス。

12. 芯材を被覆する低発泡樹脂の発泡倍率か、 0以上、 2倍以下である請求項 11 に記載のグリーンハウス。

13. 芯材の保護層となる低発泡樹脂の発泡倍率が、 実質的に 0である請求項 11に 記載のダリーンハウス。

14. 芯材の保護層となる低発泡樹脂か、 繊維補強された請求項 4ないし 13の何れ か一に記載のグリーンハウス。

15. 基底部が、 ワイヤメッシュで補強された請求項 4ないし 14の何れか一に記載 のグリーンノヽウス。

16. 基底部の表面の内、 その底面以外の全表面が低発泡樹脂層で被覆された請求 項 2ないし 15の何れか一に記載のグリーンハウス。

17. 基底部の外面の一部に、 化粧層を設けた請求項 2ないし 16の何れか一に記載 のグリーンハウス。

18. 化粧層がレンガ積模様を有する請求項 17に記載のグリーンハウス。

19. 化粧層が石理模様を有する請求項 17に記載のグリーンハウス。

20. 基底部の上に建てられるハウスの骨組が、 織維補強された合成樹脂から成る 請求項 1ないし 19の何れか一に記載のグリ一ンハウス。

21. 基底部の上に建てられるハウスの骨組が、 アル ミニウム製である請求項 1な 、し 19の何れか一に記載のグリーンハウス。

22. 基底部の上に建てられるハウスの骨組が、 発泡樹脂被覆を有するアルミニゥ 厶製である請求項 1ないし 19の何れか一に記載のグリーンハウス。

23. 基底部の上に建てられるハウスの骨組が、 木製である請求項 1ないし 19の何 れか一に記載のグリーンハウス。

2A. 基底部の上に建てられるハウスの天井、 固定ガラス壁、 ガラス窓、 サッシュ 及びドアの少なくとも一部が、 二重ガラス構造を有する請求項 1ないし 23の何れ か一に記載のグリーンハウス。

25. 二重ガラス構造のハウス内側のガラスか、 熱線入ガラスである請求項 24の何 れか一に記載のグリーンハウス。

26. 二重ガラス構造の二重ガラスの間に、 遮光カーテンが開閉自在に設けられた 請求項 24又は 25に記載のグリーンハウス。