WO2023021816A1 - 建造物 - Google Patents

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WO2023021816A1
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heat medium
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heat
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康二 上松
明男 杉本
拓記 岡田
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Kobe Steel Ltd
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    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
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    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Definitions

  • the present invention relates to buildings.
  • Patent Literature 1 discloses an agricultural house in which a heat collecting member is installed. During the daytime, the heat medium heated by irradiating the heat collecting member with sunlight circulates in the farm house at night to heat the air in the farm house.
  • the present invention provides a building that collects heat from sunlight while suppressing the increase in the range of shadows that cause a decrease in the amount of sunlight in an agricultural greenhouse and unevenness.
  • the present invention comprises at least one structural member, which is formed by extruding or casting a metal, has a light receiving surface on which sunlight is irradiated, and extends from a first end to a second end.
  • a structural member main body having an extending hollow portion formed therein; a pair of lid portions arranged at the first end portion and the second end portion to close the hollow portion; and a pair of lid portions.
  • a building provided with an inlet provided in either of the lids for allowing a heat medium to flow into the hollow part, and an outlet provided in one of the pair of lid parts for allowing the heat medium to flow out of the hollow part.
  • the sunlight irradiated to the light receiving surface of the structural member main body is converted into heat in the structural member main body, and the heat can be stored in the heat medium. That is, the structural member can collect heat from sunlight.
  • a structural member is a member essential for building a building with a certain structure and maintaining that structure.
  • agricultural greenhouses are constructed so as to minimize the configuration other than structural members and transparent sheets in order to secure the amount of light in the agricultural greenhouse. In other words, it is not desirable to provide a structure other than the structural member and the transparent sheet in the agricultural house because it reduces the amount of solar radiation.
  • the structural member can collect heat from the sunlight, it is possible to suppress the installation of another heat collecting member, and it is possible to suppress the decrease in the amount of solar radiation in the agricultural house.
  • the hollow portion is arranged so as to be adjacent to a first flow path through which the heat medium flows from the first end toward the second end, and the first flow path via a partition wall.
  • a second flow path through which the heat medium flows from the end portion toward the first end portion may be provided.
  • the hollow portion since the hollow portion has two channels, the channel through which the heat medium flows becomes longer, and the contact area between the structural member main body and the heat medium can be increased. Therefore, the heat of the structural member main body heated by sunlight can be efficiently transferred to the heat medium.
  • Each of the pair of lids is provided with a connection flow path connecting the first flow path and the second flow path so that the heat transfer medium meanders from the inlet to the outlet. may be provided.
  • the heat medium flows meanderingly, it is possible to secure a large contact area between the structural member main body and the heat medium.
  • the contact time between the structural member main body and the heat medium may increase. Therefore, heat from sunlight can be efficiently stored in the heat medium.
  • the lid portion by processing the lid portion to provide a connection channel, a channel in which the heat medium flows meanderingly can be formed. Therefore, the structural member main body can be easily manufactured without processing for forming the meandering flow path in the structural member main body.
  • the partition wall may be provided with a liquid passage hole that connects the first flow path and the second flow path so that the heat medium meanders and flows from the inflow port toward the outflow port. good.
  • the heat medium flows meanderingly, it is possible to secure a large contact area between the structural member main body and the heat medium.
  • the contact time between the structural member main body and the heat medium may increase. Therefore, heat from sunlight can be efficiently stored in the heat medium.
  • the structural member main body by processing the structural member main body to provide liquid passage holes, a flow path through which the heat medium flows meanderingly can be formed. Therefore, the lid does not need to be processed to form a meandering flow path, and the lid can be easily manufactured.
  • the hollow portion may include a plurality of first flow paths arranged adjacent to each other with partition walls interposed therebetween and through which the heat medium flows from the first end toward the second end.
  • the heat transfer medium is branched from the inlet to the plurality of first flow paths, joined from the plurality of first flow paths, and flows toward the outlet.
  • a common channel communicating with each of the opening ends of the plurality of first channels may be provided.
  • the structural member main body has recesses provided at the first end portion and the second end portion for communicating the ends of the plurality of first flow paths, and each of the pair of lid portions includes: An inflow/outflow channel may be provided for communicating the inflow port or the outflow port with the recess.
  • the structural member main body may be provided with ribs along the direction in which the hollow portion extends.
  • the provision of the ribs increases the contact area between the structural member main body and the heat medium. Therefore, the heat generated by the sunlight irradiated and converted to the structural member body can be efficiently transferred to the heat medium and stored.
  • a black film may be coated on the light receiving surface.
  • the emissivity of the light receiving surface can be improved, so the heating efficiency of the heat medium by sunlight can be improved.
  • a heat insulating material may be arranged on the outer surface of the structural member excluding the light receiving surface.
  • the structural member may be a pillar fixed to the ground and extending in the vertical direction.
  • the heating efficiency of the heat medium can be improved during times when the altitude of the sun is low at sunrise or sunset.
  • sunlight irradiates the pillar material at a small angle of incidence, so the amount of solar radiation can increase. Therefore, the amount of heat received by the pillar material from the sunlight increases, and the heating efficiency of the heat medium can be improved.
  • the structural member may include an embedded portion that extends beyond the ground and is embedded in the ground.
  • geothermal heat in addition to heat from sunlight, geothermal heat can be used for heat medium heating.
  • the structural members may be beam members extending in the lateral direction.
  • the heating efficiency of the heat medium can be improved during the daytime when the sun is located in the south and the altitude of the sun is high.
  • the sunlight irradiates the beams at a small angle of incidence, so the amount of solar radiation can increase. Therefore, the amount of heat received by the beam from the sunlight increases, and the heating efficiency of the heat medium can be improved.
  • the structural member may be a pair of buttress beam members extending in an oblique direction and connected to each other.
  • the heating efficiency of the heat medium can be improved during the daytime when the sun is located in the south and the altitude of the sun is high.
  • the sunlight irradiates the joining beams at a small angle of incidence, so the amount of solar radiation can increase. Therefore, the amount of heat that the joining beam member receives from the sunlight increases, and the heating efficiency of the heat medium can be improved.
  • the building according to the present invention it is possible to collect heat from sunlight while suppressing an increase in the range of shadows that cause a decrease in the amount of sunlight and unevenness in the agricultural greenhouse.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a structural member according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 3
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. 1;
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view similar to FIG. 8;
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view similar to FIG. 8;
  • Sectional drawing similar to FIG. 4 of the agricultural house in 4th Embodiment of this invention The schematic block diagram of the agricultural house in 5th Embodiment of this invention.
  • FIG. 5 The fragmentary sectional view similar to FIG. 5 of the agricultural house in 6th Embodiment of this invention.
  • the perspective view of the lid part similar to FIG. 6 of the agricultural house in 6th Embodiment of this invention.
  • the perspective view of the lid part similar to FIG. 7 of the agricultural house in 6th Embodiment of this invention.
  • FIG. 10 of the agricultural house in 6th Embodiment of this invention The fragmentary sectional view similar to FIG. 12 of the agricultural house in 7th Embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a structural member similar to FIG. 4 in a second modification of the invention; Sectional drawing of the structural member similar to FIG. 4 in the 3rd modification of this invention. Sectional drawing of the structural member similar to FIG. 4 in the 4th modification of this invention.
  • an agricultural house (building) 1 in this embodiment is a building installed so that the installation area is rectangular with respect to the ground 2.
  • the pillar members 80A and 80B, the beam member 81, and the joining beam members 82A and 82B are respectively essential members for maintaining the structure of the farm house 1, and the weight of the farm house 1 and the wind and the like are applied.
  • the farm house 1 has rigidity that can withstand a load applied from the outside.
  • the pillars 80A and 80B, the beam 81, and the joining beams 82A and 82B are arranged so that the later-described surface (light receiving surface) 10a faces the sun.
  • the pillars 80A and 80B, the beam 81, and the joining beams 82A and 82B are arranged so that the surface 10a faces south.
  • the heat medium flowing inside each of the pillar members 80A and 80B, the beam member 81, and the joining beam members 82A and 82B is warmed.
  • the lateral direction of the farm house 1 parallel to the ground 2 is the X direction
  • the longitudinal direction of the farm house 1 parallel to the ground 2 is the Y direction
  • the height direction of the farm house 1 perpendicular to the ground 2. be the Z direction.
  • Agricultural house 1 is a building that is long in the Y direction in plan view.
  • the pillar members 80A and 80B, the beam member 81, and the joining beam members 82A and 82B are provided at a constant pitch in the Y direction and connected by connecting members 83 extending in the Y direction.
  • the farming house 1 has a cultivation space 64 and an upper space 65 .
  • the cultivation space 64 is a space below the beam 81
  • the upper space 65 is a space above the beam 81 .
  • the agricultural house 1 includes a tank 58, a pump 59, a controller 60, a three-way valve 62, and a radiator 61.
  • one set of tank 58, pump 59, controller 60, three-way valve 62, and radiator 61 is provided for one set of pillar members 80A and 80B, beam member 81, and joining beam members 82A and 82B. is provided.
  • a set of tank 58 , pump 59 , controller 60 , three-way valve 62 , and radiator 61 may be provided for the entire agricultural house 1 .
  • the tank 58 is connected to the pillar material 80B via a pipe 66a, connected to the pump 59 via a pipe 66b, and connected to the radiator 61 via a pipe 66c.
  • the pump 59 is connected to the three-way valve 62 via a pipe 66d.
  • the three-way valve 62 is connected to the column member 80A via a pipe 66e, and is connected to the radiator 61 via a pipe 66f.
  • the three-way valve 62 is controlled by the control unit 60 to switch between flowing the heat medium flowing from the pipe 66d to the pipe 66e or to the pipe 66f.
  • a heat medium is stored in the tank 58.
  • the heat medium is pressure-fed by the pump 59 and sent to the pillar material 80A or the radiator 61 via the three-way valve 62 .
  • the heat medium is sent to the pillar material 80A, which is the heat collecting part, during the daytime, and is sent to the radiator 61 at nighttime.
  • the heat medium sent to the pillar 80A returns to the tank 58 via the beam 81, the joining beams 82A and 82B, and the pillar 80B. Meanwhile, the heat carrier is warmed by sunlight. Also, the heat medium sent to the radiator 61 returns to the tank 58 through the pipe 66c.
  • the radiator 61 may be a known one that exchanges heat with a heat medium flowing inside, and may be, for example, a tube that is laid on the ground inside the agricultural house 1 .
  • the radiator 61 is arranged in the cultivation space 64.
  • the cultivation space 64 and the upper space 65 may be separated by a curtain (not shown).
  • the curtain prevents the transfer of heat between the cultivation space 64 and the upper space 65 and improves the heat retention of the cultivation space 64 .
  • the configuration of the pillar material 80A will be described with reference to FIG.
  • the pillars 80A, 80B, the beam 81, and the joining beams 82A, 82B have the same configuration. The description of each configuration of is omitted.
  • the pillar 80A includes a pillar body (structural member body) 10 and a pair of lids 40A and 40B.
  • the pillar body 10 is an elongated member that is formed by metal extrusion molding or casting, and extends from the first end 15 toward the second end 16 with an arbitrary length.
  • the column body 10 is made of an aluminum alloy.
  • the pillar body 10 may be made of other metal materials such as steel, aluminum, copper, copper alloys, or silver.
  • the thermal conductivity of the pillar body 10 is 200 w/m ⁇ K or more.
  • the pillar body 10 has a substantially rectangular cross-section perpendicular to the extending direction, and includes a surface 10a, a surface 10b facing the surface 10a, and surfaces 10c and 10d connecting the surfaces 10a and 10b.
  • the surface 10a is irradiated with sunlight.
  • a hollow portion 20 and a cavity 11 are formed inside the column body 10 .
  • Hollow portion 20 and cavity 11 each extend from first end 15 toward second end 16 and are open at both ends.
  • the hollow portion 20 includes two first flow paths 17A and 17C through which the heat medium flows from the first end 15 toward the second end 16, and two first flow paths 17A and 17C through which the heat medium flows. and one second flow path 17B flowing from to the first end 15 .
  • the first flow path 17A and the second flow path 17B are arranged adjacent to each other with the partition wall 21A interposed therebetween, and the first flow path 17C and the second flow path 17B are arranged adjacent to each other with the partition wall 21B interposed therebetween.
  • Each of the first flow paths 17A, 17C and the second flow path 17B extends parallel to the extending direction of the column body 10 .
  • the first channel 17A is arranged on the surface 10d side with respect to the second channel 17B.
  • the first flow path 17A has a first opening 18A at the first end 15 and a second opening 19A at the second end 16 .
  • the second flow path 17B has a first opening 18B at the first end 15 and a second opening 19B at the second end 16 as well.
  • the first channel 17C is arranged on the surface 10c side with respect to the second channel 17B.
  • the first flow path 17C has a first opening 18C at the first end 15 and a second opening 19C at the second end 16 as well.
  • first flow paths 17A, 17C and the second flow path 17B are arranged on the side of the surface 10a with respect to the cavity 11 and separated from the surface 10a by a distance L1.
  • each of the first flow paths 17A, 17C and the second flow path 17B has a circular cross-section perpendicular to the extending direction of the column body 10 and has a constant cross-sectional area S.
  • the cavity 11 is arranged on the surface 10b side with respect to the first flow paths 17A, 17C and the second flow path 17B.
  • the heat medium does not flow through the cavity 11, which is provided to reduce the weight of the column body 10.
  • the shape, position, and size of the cavity 11 are determined so as to reduce the weight of the pillar body 10 while ensuring the cross-sectional performance of the pillar body 10 in a cross section perpendicular to the extending direction of the pillar body 10. is set. Cavity 11 may not be provided.
  • a lid portion 40A is fixed to the first end portion 15 of the pillar body 10 so as to close the hollow portion 20.
  • a lid portion 40B is fixed to the second end portion 16 of the pillar body 10 so as to close the hollow portion 20 .
  • the lids 40A and 40B are formed by cutting an aluminum alloy.
  • the lids 40A and 40B may be made of other metal materials such as steel, aluminum, copper, copper alloys, or silver. More preferably, the thermal conductivity of the lids 40A and 40B is 200 w/m ⁇ K or more.
  • the lid portion 40A is a rectangular parallelepiped member having a top surface 47a, a bottom surface 47b facing the top surface 47a, and side surfaces 47c, 47d, 47e connecting the top surface 47a and the bottom surface 47b. 47f.
  • the top surface 47 a faces the pillar body 10 .
  • the side surfaces 47c, 47d, 47e, and 47f extend flush with the surfaces 10a, 10b, 10c, and 10d of the column body 10, respectively.
  • the lid portion 40A has a recess portion 41A with a hollow structure and a base portion 44A with a solid structure.
  • the recess 41A is provided so as to form an opening 49A in the top surface 47a.
  • the base portion 44A is arranged on the side of the bottom surface 47b.
  • the side surface 47f is provided with an inlet 42 through which the heat medium flows into the first flow path 17A.
  • the shape of the opening 49A of the recess 41A is the same as the outer shape of the cross-sectional shape perpendicular to the extending direction of the pillar body 10, that is, substantially rectangular.
  • the first end 15 side of the pillar body 10 is fitted into the recess 41A, and the first end 15 is in close contact with the contact surface 50A of the recess 41A.
  • 40 A of cover parts are being fixed to the pillar main body 10 by arbitrary fixing methods, such as welding.
  • connection channel 45A is provided in the base portion 44A.
  • the connecting channel 45A is a U-shaped channel having openings 51A and 51B at both ends. Aperture 51A is aligned with first aperture 18C and aperture 51B is aligned with first aperture 18B. Therefore, the connection flow path 45A connects the second flow path 17B and the first flow path 17C, and bends the flow direction of the heat medium by 180 degrees.
  • an inflow/outflow flow path 46A is provided in the base portion 44A.
  • the inflow/outflow channel 46A is a channel having openings 51C and 51D at both ends. Aperture 51C is aligned with first aperture 18A and aperture 51D is aligned with inlet . Therefore, the inflow/outflow channel 46A communicates the first channel 17A and the inflow port 42 with each other.
  • the lid portion 40B is a rectangular parallelepiped member having a top surface 48a, a bottom surface 48b facing the top surface 48a, and a side surface 48c connecting the top surface 48a and the bottom surface 48b. , 48d, 48e, 48f.
  • the top surface 48 a faces the pillar body 10 .
  • the side surfaces 48c, 48d, 48e, and 48f extend flush with the surfaces 10a, 10b, 10d, and 10c of the column body 10, respectively.
  • the lid portion 40B has a recess portion 41B with a hollow structure and a base portion 44B with a solid structure.
  • the recess 41B is provided to form an opening 49B in the top surface 48a.
  • the base portion 44B is arranged on the side of the bottom surface 48b.
  • the side surface 48f is provided with an outflow port 43 through which the heat medium flows out from the first flow path 17C.
  • the shape of the opening 49B of the recessed portion 41B is the same as the outer shape of the cross-sectional shape perpendicular to the extending direction of the pillar body 10, that is, substantially rectangular.
  • the second end 16 side of the pillar body 10 is fitted into the recess 41B, and the second end 16 is in close contact with the contact surface 50B of the recess 41B.
  • the lid portion 40B is fixed to the pillar body 10 by any fixing method such as welding.
  • connection channel 45B is provided in the base portion 44B.
  • the connecting channel 45B is a U-shaped channel having openings 52A and 52B at both ends. Aperture 52A is aligned with second aperture 19A and aperture 52B is aligned with second aperture 19B. Therefore, the connection channel 45B connects the first channel 17A and the second channel 17B, and bends the flow direction of the heat medium by 180 degrees.
  • an inflow/outflow passage 46B is provided in the base portion 44B.
  • the inflow/outflow channel 46B is a channel having openings 52C and 52D at both ends. Aperture 52C is aligned with second aperture 19C and aperture 52D is aligned with outlet 43 . Therefore, the inflow/outflow channel 46B communicates the first channel 17C and the outflow port 43 .
  • the heat medium that has flowed in from the inlet 42 flows into the first flow path 17A through the inflow/outflow flow path 46A of the lid portion 40A, and flows through the first flow path 17A from the first end portion 15 to the first flow path 17A. It flows toward the second end portion 16 and flows into the second flow path 17B via the connection flow path 45B of the lid portion 40B.
  • the heat medium that has flowed into the second flow path 17B flows from the second end portion 16 toward the first end portion 15 and flows into the first flow path 17C via the connection flow path 45A of the lid portion 40A.
  • the heat medium that has flowed into the first flow path 17C flows from the first end portion 15 toward the second end portion 16, and flows through the inflow/outflow flow path 46B of the lid portion 40B and the outflow port 53 to the outside of the column member 80A. flow out to That is, the heat medium meanders from the inlet 42 toward the outlet 43 through the first flow paths 17A and 17C, the second flow path 17B, the connection flow paths 45A and 45B, and the inflow/outflow flow paths 46A and 46B. and flow.
  • the pillar material 80B, the beam material 81, and the joining beam materials 82A and 82B each have the same configuration as the pillar material 80A as described above. That is, in each of the column member 80B, the beam members 81, and the joining beam members 82A and 82B, the heat medium that has flowed in from the inlet 42 flows meanderingly toward the outlet 43. As shown in FIG.
  • the column member 80A extends in the Z direction (longitudinal direction) with the lid portion 40A fixed to the ground 2. Further, the column member 80B extends in the Z direction (longitudinal direction) with the lid portion 40B fixed to the ground 2 .
  • the beam member 81 extends in the X direction (horizontal direction) so as to connect the lid portion 40B of the pillar member 80A and the lid portion 40A of the pillar member 80B.
  • the lid portion 40A of the beam member 81 is fixed to the lid portion 40B of the pillar member 80A, and the lid portion 40B of the beam member 81 is fixed to the lid portion 40A of the pillar member 80B by welding or the like.
  • the joining beam member 82A extends obliquely upward toward the center of the agricultural house 1 from the lid portion 40B of the pillar member 80A.
  • the joining beam member 82B extends obliquely upward toward the center of the agricultural house 1 from the lid portion 40A of the pillar member 80B.
  • the lid portion 40A of the joining beam member 82A is fixed to the lid portion 40B of the column member 80A and the lid portion 40A of the beam member 81 by welding or the like.
  • the lid portion 40B of the joining beam member 82B is fixed to the lid portion 40A of the column member 80B and the lid portion 40B of the beam member 81 by welding or the like.
  • the lid portion 40B of the joining beam member 82A is connected to the lid portion 40A of the joining beam member 82B.
  • the lid portion 40B of the joining beam member 82A is fixed to the lid portion 40A of the joining beam member 82B by welding or the like.
  • the ends of the lids 40A and 40B of the joining beams 82A and 82B are inclined, respectively, so that the joining beams 82A and 82B extend obliquely.
  • the inflow port 42 of the pillar 80A is connected to the three-way valve 62 via a pipe 66e.
  • the outflow port 43 of the pillar member 80A is connected to the inflow port 42 of the beam member 81 and the inflow port 42 of the joining beam member 82A via an external pipe 63a.
  • the outlet 43 of the joining beam 82A is connected to the inlet 42 of the joining beam 82B via an external pipe 63b.
  • the outflow port 43 of the beam member 81 and the outflow port 43 of the joining beam member 82B are each connected to the inflow port 42 of the column member 80B via an external pipe 63c.
  • the outflow port 43 of the pillar material 80B is connected to the tank 58 via the pipe 66a.
  • a neutral to weakly alkaline heat medium is used so that the aluminum alloy does not rust.
  • a heat medium having a pH of 6 to 11 is used.
  • the three-way valve 62 is controlled by the control unit 60, and the heat medium is supplied to the tank 58, the pillars 80A and 80B, the beams 81, and the joining beams 82A. , 82B.
  • the heat medium is pressure-fed by the pump 59 from the tank 58 toward the inlet 42 of the column member 80A through the pipes 66b, 66d, 66e and the three-way valve 62.
  • the heat medium that has flowed into the pillar member 80A meanders through the inside of the pillar member 80A and flows out from the outflow port 43 of the pillar member 80A.
  • the heat medium that has flowed out of the column material 80A flows into the beam material 81 and the joining beam material 82A via the external pipe 63a.
  • the heat medium that has flowed into the beam 81 meanders inside the beam 81 and flows out from the outlet 43 of the beam 81 .
  • the heat medium flowing into the joining beam 82A meanders inside the joining beam 82A, flows out from the outlet 43 of the joining beam 82A, and flows into the joining beam 82B via the external pipe 63b.
  • the heat medium that has flowed into the joining beam member 82B meanders through the inside of the joining beam member 82B and flows out from the outflow port 43 of the joining beam member 82B.
  • the heat medium flowing out from the joining beam 82B joins the heat medium flowing out from the beam 81 through the external pipe 63c, and flows into the pillar 80B.
  • the heat medium that has flowed into the pillar 80B meanders through the inside of the pillar 80B, flows out from the outlet 43 of the pillar 80B, and returns to the tank 58 via the pipe 66a. During this time, the heat medium is heated by each of the pillars 80A and 80B, the beam 81, and the joining beams 82A and 82B to raise the temperature.
  • the three-way valve 62 is controlled by the control unit 60, and the heat medium stored in the tank 58 flows through the radiator 61 so as to circulate.
  • the heat medium is pressure-fed by the pump 59 from the tank 58 toward the radiator 61 through the pipes 66 b , 66 d , 66 f and the three-way valve 62 .
  • the heated heat medium exchanges heat with the air in the cultivation space 64, and the temperature in the cultivation space 64 rises.
  • the heat medium that has been heat-exchanged and cooled by the radiator 61 returns to the tank 58 through the pipe 66c.
  • the sunlight irradiated to the surface 10a of the structural member main body 10 is converted into heat in the structural member main body 10, and the heat can be stored in the heat medium. That is, the pillars 80A and 80B, the beam 81, and the joining beams 82A and 82B can each collect heat from sunlight.
  • the agricultural house 1 is constructed so as to minimize the configuration other than the structural members and the transparent sheet in order to secure the amount of light in the agricultural house 1 . In other words, it is not desirable to provide the farm house 1 with a structure other than the structural member and the transparent sheet, because this causes a reduction in the amount of solar radiation in the farm house and unevenness.
  • the pillars 80A and 80B, the beam 81, and the joining beams 82A and 82B can collect heat from the sunlight, respectively, so that installation of other heat collecting members can be suppressed. It is possible to suppress the increase in the range of shadows, which causes a decrease in the amount of sunlight and unevenness.
  • the hollow portion 20 includes the first flow paths 17A and 17C and the second flow path 17B, the flow path for the heat medium becomes longer, and the contact area between the structural member main body 10 and the heat medium can be increased. Therefore, the heat of the structural member main body 10 heated by sunlight can be efficiently transferred to the heat medium.
  • the heat medium flows meanderingly, it is possible to secure a large contact area between the structural member main body 10 and the heat medium.
  • the contact time between the structural member main body 10 and the heat medium may increase. Therefore, heat from sunlight can be efficiently stored in the heat medium.
  • the lid portions 40A and 40B to provide the connection flow paths 45A and 45B, a flow path through which the heat medium flows meanderingly can be formed. Therefore, the structural member main body 10 does not require processing for forming a meandering flow path, and the structural member main body 10 can be easily manufactured.
  • the heating efficiency of the heat medium can be improved during the hours when the sun is at sunrise or sunset when the altitude is low.
  • sunlight irradiates the pillars 80A and 80B at a small incident angle, so the amount of solar radiation can increase. Therefore, the amount of heat received by the pillar members 80A and 80B from the sunlight increases, and the heating efficiency of the heat medium can be improved.
  • the incident angle is the angle formed by the normal line of the surface irradiated with sunlight and the sunlight.
  • the heating efficiency of the heat medium can be improved during the daytime when the sun is located in the south and the altitude of the sun is high.
  • sunlight irradiates the beam member 81 at a small incident angle, so the amount of solar radiation can increase. Therefore, the amount of heat received by the beam member 81 from sunlight also increases, and the heating efficiency of the heat medium can be improved.
  • the heating efficiency of the heat medium can be improved during the daytime when the sun is located in the south and the altitude of the sun is high.
  • sunlight irradiates the joining beam members 82A and 82B at a small incident angle, so the amount of solar radiation can increase. Therefore, the amount of heat that the joining beam members 82A and 82B receive from the sunlight increases, and the heating efficiency of the heat medium can be improved.
  • the heat medium heated by the sunlight exchanges heat with the radiator 61 and warms the air in the cultivation space 64, so that the inhibition of plant growth due to the temperature drop at night is alleviated, and the growth rate of the plants can be improved.
  • the agricultural house 1 is provided with a connection lid portion 90.
  • the connection lid portion 90 is integrally formed by forming the lid portion 40B of the pillar member 80A, the lid portion 40A of the beam member 81, and the lid portion 40A of the joining beam member 82A as one piece.
  • a lid portion flow path 91 is provided inside the connection lid portion 90.
  • the lid channel 91 connects the second opening 19C of the pillar member 80A to the first opening 18A of the beam member 81 and the first opening 18A of the joining beam member 82A. Since the external piping 63a is not arranged, the assembly of the agricultural house 1 can be facilitated.
  • the pillar member 80A, the beam member 81, and the joining beam member 82A are each fixed to the connection lid portion 90 with screws 92. Therefore, the assembly of the agricultural house 1 can be facilitated.
  • the configuration of the agricultural greenhouse 1 according to the second embodiment differs from that of the first embodiment in the following points.
  • the rest of the configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same or similar elements as those of the first embodiment.
  • the cover portions 40A and 40B are not provided with the connection channels 45A and 45B (shown in FIG. 5), and the column body 10 is provided with the liquid passage holes 22A and 22B.
  • the liquid passage hole 22A is provided on the first end portion 15 side of the partition wall 21B that separates the second flow path 17B and the first flow path 17C, and allows the second flow path 17B and the first flow path 17C to communicate with each other.
  • the liquid passage hole 22B is provided on the second end portion 16 side of the partition wall 21A that separates the first flow path 17A and the second flow path 17B, and allows the first flow path 17A and the second flow path 17B to communicate with each other.
  • the heat medium that has flowed into the pillar body 10 through the inflow port 42 and the inflow/outflow flow path 46A flows through the first flow path 17A from the first end portion 15 toward the second end portion 16, and flows through the liquid passage hole. 22B into the second flow path 17B.
  • the heat medium that has flowed into the second flow path 17B flows from the second end 16 toward the first end 15 and flows into the first flow path 17C via the liquid passage holes 22A.
  • the heat medium that has flowed into the first flow path 17C flows from the first end 15 toward the second end 16, and flows out of the column body 10 through the inflow/outflow flow path 46B and the outflow port 43. .
  • the heat medium meanders from the inflow port 42 toward the outflow port 43 through the first flow paths 17A and 17C, the second flow path 17B, the liquid passage holes 22A and 22B, and the inflow/outflow flow paths 46A and 46B. and flow.
  • the heat medium flows meanderingly, a large contact area between the structural member main body 10 and the heat medium can be secured.
  • the contact time between the structural member main body 10 and the heat medium may increase. Therefore, heat from sunlight can be efficiently stored in the heat medium.
  • the lids 40A and 40B do not need to be processed to form meandering flow paths, and the lids 40A and 40B can be manufactured easily.
  • the configuration of the agricultural greenhouse 1 according to the third embodiment differs from that of the first embodiment in the following points.
  • Other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment, and the same or similar elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the column body 10 is provided with ribs 30 projecting toward the first flow path 17A.
  • the rib 30 extends from the first end 15 (shown in FIG. 3) to the second end 16 (shown in FIG. 3) along the extending direction of the column body 10.
  • Ribs 30 are similarly provided for each of the second flow path 17B and the first flow path 17C.
  • the ribs 30 are integrally formed with the column body 10 by extrusion molding or casting.
  • the provision of the ribs 30 increases the contact area between the structural member main body 10 and the heat medium. Therefore, the heat of the sunlight irradiated and converted to the structural member main body 10 can be efficiently transmitted to the heat medium and stored. Further, since the structural member main body 10 is an extruded product or a cast product, a structure having such ribs 30 can be easily formed.
  • the configuration of an agricultural house 1 according to the fourth embodiment differs from that of the first embodiment in the following points.
  • Other configurations of the fourth embodiment are the same as those of the first embodiment, and the same or similar elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the surface 10a of the pillar body 10 is coated with a black film 36.
  • the black film 36 is, for example, a high emissivity film made by electrolytically treating an aluminum alloy, and absorbs light of almost all wavelengths of sunlight.
  • heat insulating materials 37A, 37B, and 37C are arranged on the outer surface 38 of the pillar body 10 excluding the surface 10a.
  • the heat insulating material 37A is arranged so as to be in contact with the surface 10b
  • the heat insulating material 37B is arranged so as to be in contact with the surface 10c
  • the heat insulating material 37C is arranged so as to be in contact with the surface 10d.
  • the emissivity of the surface 10a can be improved, so the heating efficiency of the heat medium by sunlight can be improved.
  • the heat insulating materials 37A to 37C are provided, it is possible to suppress or prevent the heated heat medium or the heat of the structural member main body 10 from being released to the atmosphere. Therefore, the heating efficiency of the heat medium can be improved.
  • the pillar member 80A includes an embedded portion 12A that extends beyond the ground 2 and is embedded in the ground 4. Also, the pillar member 80B has an embedded portion 12B that extends beyond the ground surface 2 and is embedded in the ground 4. As shown in FIG.
  • the length L2 of the embedded portions 12A and 12B is arbitrary, but is preferably 10 m or longer.
  • the inlet 42 of the pillar 80A is not provided in the lid portion 40A, but is provided above the ground 2 of the pillar body 10.
  • the lid portion 40A does not have an inflow/outflow flow path 46A (shown in FIG. 5). That is, the first opening 18A of the first flow path 17A is closed by the lid portion 40A. Therefore, when the heat medium is circulating in the farmhouse 1, the heat medium is accumulated between the first end 15 and the inlet 42 in the first flow path 17A of the pillar member 80A. does not flow. The heat medium that has flowed into the column member 80A flows from the inlet 42 toward the second end 16 through the first flow path 17A.
  • the column material 80B has the same configuration. That is, between the second end 16 and the outflow port 43 of the first flow path 17C of the column member 80B, the heat medium is accumulated and does not flow. The heat medium that has flowed into the column member 80B flows from the first end 15 toward the outlet 43 through the first flow path 17C.
  • the farm house 1 in addition to the heat from the sunlight, it is possible to use geothermal heat obtained through the buried portions 12A and 12B as a heat medium. Especially in winter, since the underground temperature is higher than the air temperature, the inside of the agricultural house 1 can be warmed by utilizing the underground heat.
  • the post material main body 10 has the same structure as in the first embodiment (see FIGS. 3 and 4), while the pair of lid parts 40A and 40B are the same as those in the first embodiment. have different structures. Therefore, the channel structure of the heat medium in the column member 80A is also different from that of the first embodiment.
  • a common flow path 45A and an inflow/outflow flow path 46A are provided in the base portion 44A of the lid portion 40A.
  • 45 A of common flow paths are comprised by the groove
  • the opening 51D of the inlet/outlet channel 46A is aligned with the inlet 42 as in the first embodiment, while the opening 51C is open to the common channel 45A.
  • the lid portion 40B is configured similarly to the lid portion 40A.
  • a common flow path 45B and an inflow/outflow flow path 46B are provided in the base portion 44B of the lid portion 40B.
  • the common flow path 45B is configured by a groove recessed from the contact surface 50B of the recess 41B toward the bottom surface 48b.
  • the opening 52D of the inlet/outlet channel 46B is aligned with the outlet 43 as in the first embodiment, while the opening 52C is open to the common channel 45B.
  • the first end 15 of the pillar body 10 is fitted into the recess 41A of the lid 40A and contacts the abutment surface 50A, and the second end 16 of the pillar body 10 is It is fitted into the recessed portion 41B of the lid portion 40B and comes into contact with the contact surface 50B.
  • the hollow portion 20 of the pillar body 10 is composed of three elongated holes arranged adjacent to each other with partition walls 21A and 21B interposed therebetween, and each elongated hole is a first opening opened at a first end 15. 18D, 18E, 18F and second openings 19D, 19E, 19F open at the second end 16 . All of the first openings 18D, 18E, 18F communicate with the common flow path 45A of the lid portion 40A. All of the second openings 19D, 19E, 19F communicate with the common flow path 45B of the lid portion 40B.
  • the heat medium that has flowed in from the inflow port 42 flows into the common flow path 45A through the inflow/outflow flow path 45A of the lid portion 40A.
  • the heat medium flows from the common flow path 44A into the three slots through the three first openings 18D, 18E, 18F.
  • the heat medium flows from the first end 15 toward the second end 16 in each of the three elongated holes. That is, each of these elongated holes serves as the first flow paths 17D, 17E, 17F that flow the heat medium from the first end portion 15 toward the second end portion 16.
  • the heat medium in each of the first flow paths 17D, 17E, 17F joins in the common flow path 45B of the lid portion 40B via the second openings 19D, 19E, 19F.
  • the heat medium flows from the common flow path 45B through the inflow/outflow flow path 46B toward the outflow port 42 and out of the outflow port 42 .
  • the pillar member 40 extends from the second end 16 where the outflow port 43 is arranged to the first end 15 where the inflow port 42 is arranged. It does not have a second channel (for example, the channel 17B shown in FIG. 5) for flowing the heat medium toward the .
  • the hollow portion 20 of the pillar body 10 is a plurality of first flow paths 17D, 17E, 17F connected in parallel to the common flow paths 44A, 45B. The heat medium is divided into these first flow paths 17D, 17E, and 17F and flows in one direction from the first end portion 15 toward the second end portion 16. As shown in FIG.
  • beams 81 and joining beams 82A and 82B are the same as above.
  • the beam member 81 and the joining beam members 82A, 82B also have first flow paths 17D, 17E, 17F through which the heat medium flows in one direction from the first end portion 15 toward the second end portion 16. As shown in FIG.
  • the plurality of first flow paths are connected in parallel and the heat medium flows in one way, it is easy to secure the flow rate of the heat medium.
  • the flow rate increases, it becomes possible to lower the room temperature with the heat medium when the room temperature rises excessively, and it can be used as an auxiliary device for cooling equipment.
  • the residence time of the heat medium is shortened, the load on the pump 59 can be reduced.
  • the configuration of the agricultural greenhouse 1 according to the seventh embodiment differs from that of the first embodiment in the following points.
  • Other configurations of the seventh embodiment are the same as those of the first embodiment, and the same or similar elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the cover portions 40A and 40B are not provided with the common flow paths 45A and 45B (see FIG. 17), and the column body 10 is provided with the concave portions 23A and 23B.
  • the recessed portion 23A is recessed from the end surface of the first end portion 15 toward the second end portion 16 side.
  • First openings 18D, 18E, and 18F are opened in the bottom surface 24A of the recess 23A. All of the first flow paths 17D, 17E, and 17F communicate with the recess 23A on the first end 15 side.
  • the recessed portion 23B is recessed from the end surface of the second end portion 16 toward the first end portion 15 side.
  • Second openings 19D, 19E, and 19F are opened in the bottom surface 24B of the recess 23B. All of the first flow paths 17D, 17E, 17F communicate with the recess 23B on the second end 16 side.
  • An inflow/outflow passage 46A of the lid portion 40A communicates the inflow port 42 with the recessed portion 23A.
  • An inflow/outflow passage 46B of the lid portion 40B communicates the concave portion 23B with the outflow port 43 .
  • the concave portions 23A and 23B have the same functions as the common flow paths 45A and 45B in the sixth embodiment. That is, the heat medium flows from the inflow port 42 into the recess 23A via the inflow/outflow flow path 46A, and is divided into the plurality of first flow paths 17D, 17E, and 17F from the recess 23A. , 17F, joins at the recess 23B, and flows toward the outlet 43 through the inflow/outflow passage 46. As shown in FIG. As a result, effects similar to those of the sixth embodiment can be obtained.
  • the structural member main body has a rectangular cross section, but the cross-sectional shape of the structural member main body is not particularly limited.
  • the post body 10 may have a C-shaped or U-shaped cross section.
  • the pillar body 10 may have an H-shaped cross section.
  • the material is not limited to aluminum alloys, and may be other metal materials such as steel, aluminum, copper, copper alloys, or silver.
  • the bodies of other structural members eg, beams and buttress beams
  • the C-shaped column body 10 includes a web 10W and a pair of flanges 10F, 10F extending vertically from both ends of the web 10W, and has a C-shaped cross section as a whole. have.
  • a hollow portion 20 (a plurality of long holes) is provided in at least one of the three portions of the web 10W and the pair of flanges 10F. As shown in FIG. 24A, all three portions may be provided, or as shown in FIG. 24B, only the web 10W may be provided.
  • the number of long holes provided in each of the three portions is not particularly limited. In the case of meandering type as in the first embodiment, the total number of elongated holes should be an odd number of 3 or more. good.
  • the H-shaped column body 10 includes a web 10W and a pair of flanges 10F extending vertically from both ends of the web 10W, and has an H-shaped cross section as a whole.
  • the hollow portion 20 is provided and the number of long holes forming the hollow portion 20 are the same as those of the C-shaped column body 10 described above.
  • the elongated holes may be arranged in the thickness direction of the web 10W.

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Abstract

建築物１は、少なくとも一つの構造部材８０Ａを備える。構造部材８０Ａは、金属の押出成形ないし鋳造により成形され、太陽光が照射される受光面１０ａを備え、第１端部１５から第２端部１６に向かって延在する中空部２０が内部に形成された構造部材本体１０と、第１端部１５と第２端部１６とにそれぞれ配置され、中空部２０を塞ぐ一対の蓋部４０Ａ，４０Ｂと、一対の蓋部４０Ａ，４０Ｂのいずれかに設けられ、熱媒が中空部２０に流入する流入口４２と、一対の蓋部４０Ａ，４０Ｂのいずれかに設けられ、熱媒が中空部２０から流出する流出口４３とを備える。

Description

建造物
　本発明は建造物に関する。
　太陽光により得られる熱を熱媒に蓄熱する集熱部材を設置した建造物が知られている。特許文献１には、集熱部材が設置された農業ハウスが開示されている。日中、集熱部材に太陽光が照射することによって加熱された熱媒は、夜間に農業ハウス内を循環し、農場ハウス内の空気を温める。
特開２０１９－１２２２７１号公報
　特許文献１に開示されている農業ハウスでは、パネル型の集熱部材が農業ハウス内の上部空間に配置されているため、農業ハウス内の日射量の減少やムラが生じる。農業ハウス内で栽培する作物が日射量の減少やムラにより光合成が抑制され、作物の生育や収量に影響を与える恐れがある。
　本発明は、農業ハウス内の日射量の減少やムラの原因でもある影の発生範囲の増加を抑制しつつ、太陽光による熱を集熱する建造物を提供する。
　本発明は、少なくとも一つの構造部材を備え、前記構造部材は、金属の押出成形ないし鋳造により成形され、太陽光が照射される受光面を備え、第１端部から第２端部に向かって延在する中空部が内部に形成された構造部材本体と、前記第１端部と前記第２端部とにそれぞれ配置され、前記中空部を塞ぐ一対の蓋部と、前記一対の蓋部のいずれかに設けられ、熱媒が前記中空部に流入する流入口と、前記一対の蓋部のいずれかに設けられ、前記熱媒が前記中空部から流出する流出口とを備える、建造物を提供する。
　本発明に係る建造物によれば、構造部材本体の受光面に照射された太陽光が構造部材本体において熱に変換され、その熱が熱媒に蓄えられ得る。すなわち、構造部材において太陽光から集熱できる。ここで、構造部材とは、建造物がある構造で建造され、その構造が維持されるために必須の部材である。例えば、農業ハウスは、農業ハウス内の光量を確保するために、構造部材及び透明なシート以外の構成が最小となるように建造されている。換言すると、農業ハウスにおいて、構造部材及び透明なシート以外の構成を備えることは、日射量を減少させるため望ましくない。本発明では、構造部材において太陽光から集熱できるため、他に集熱部材を設置することを抑制でき、農業ハウス内の日射量の減少を抑制できる。
　前記中空部は、前記第１端部から前記第２端部に向かって前記熱媒が流れる第１流路と、前記第１流路に隔壁を介して隣り合うように配置され、前記第２端部から前記第１端部に向かって前記熱媒が流れる第２流路とを備えてもよい。
　前記の構成によれば、中空部が２つの流路を備えるため、熱媒が流れる流路が長くなり、構造部材本体と熱媒とが接する面積が増加し得る。そのため、太陽光により加熱された構造部材本体の熱を効率的に熱媒に伝えることができる。
　前記一対の蓋部のそれぞれには、前記熱媒が前記流入口から前記流出口に向かって蛇行して流れるように、前記第１流路と前記第２流路とを接続する接続流路が設けられていてもよい。
　前記の構成によれば、熱媒は蛇行して流れるため、構造部材本体と熱媒とが接する面積を大きく確保することができる。また、構造部材本体と熱媒とが接する時間が長くなり得る。従って、太陽光による熱を効率的に熱媒に蓄えることができる。また、蓋部を加工し接続流路を設けることで、熱媒が蛇行して流れる流路が成形され得る。そのため、構造部材本体に蛇行流路を成形するための加工を必要とせず、構造部材本体の製造が容易になり得る。
　前記隔壁には、前記熱媒が前記流入口から前記流出口に向かって蛇行して流れるように、前記第１流路と前記第２流路とを接続する通液孔が設けられていてもよい。
　前記の構成によれば、熱媒は蛇行して流れるため、構造部材本体と熱媒とが接する面積を大きく確保することができる。また、構造部材本体と熱媒とが接する時間が長くなり得る。従って、太陽光による熱を効率的に熱媒に蓄えることができる。また、構造部材本体を加工し通液孔を設けることで、熱媒が蛇行して流れる流路が成形され得る。そのため、蓋部に蛇行流路を成形するための加工を必要とせず、蓋部の製造が容易になり得る。
　前記中空部は、隔壁を介して互いに隣り合うように配置され、前記第１端部から前記第２端部に向かって前記熱媒が流れる複数の第１流路を備えてもよい。
　前記の構成によれば、熱媒が複数の第１流路を通って一方向に流れるため、流量を確保することができる。
　前記一対の蓋部のそれぞれには、前記熱媒が前記流入口から前記複数の第１流路へと分流し、前記複数の第１流路から合流して前記流出口に向かって流れるように、前記複数の第１流路の開口端それぞれと連通する共通流路が設けられていてもよい。
　前記の構成によれば、複数の第１流路を利用して熱媒の流量を確保する構造を容易に実現することができる。
　前記構造部材本体は、前記第１端部および前記第２端部に設けられ、前記複数の第１流路の端部同士を連通させる凹部を有し、前記一対の蓋部のそれぞれには、前記流入口または前記流出口を前記凹部と連通させる流入出流路が設けられていてもよい。
　前記の構成によれば、複数の第１流路を利用して熱媒の流量を確保する構造を容易に実現することができる。
　前記構造部材本体には、前記中空部が延在する方向に沿ってリブが設けられていてもよい。
　前記の構成によれば、リブが設けられていることで、構造部材本体と熱媒とが接する面積が増加する。そのため、構造部材本体に照射され変換された太陽光による熱が、効率的に熱媒に伝わり蓄えられ得る。
　前記受光面には黒色の皮膜が被膜されていてもよい。
　前記の構成によれば、受光面における輻射率が向上し得るため、太陽光による熱媒の加熱効率が向上し得る。
　前記構造部材の前記受光面を除く外面に断熱材が配置されていてもよい。
　前記の構成によれば、加熱された熱媒又は構造部材の熱が、大気に放出されることを抑制ないし防止できる。そのため、熱媒の加熱効率が向上し得る。
　前記構造部材は、地面に固定され縦方向に延びる柱材であってもよい。
　前記の構成によれば、日の出や日の入り時の太陽高度が低い時間帯において、熱媒の加熱効率が向上され得る。太陽高度が低い時間帯では、太陽光は柱材に対して小さい入射角で照射するため、日射量が多くなり得る。そのため、柱材が太陽光から受ける熱量も多くなり、熱媒の加熱効率が向上し得る。
　前記構造部材は、前記地面を超えて延長され、地中に埋設される埋設部を備えてもよい。
　前記の構成によれば、太陽光による熱に加え、地中熱を熱媒加熱に利用できる。
　前記構造部材は、横方向に延びる梁材であってもよい。
　前記の構成によれば、昼時の太陽が南に位置し太陽高度が高い時間帯において、熱媒の加熱効率が向上され得る。太陽高度が高い時間帯では、太陽光は梁材に対して小さい入射角で照射するため、日射量が多くなり得る。そのため、梁材が太陽光から受ける熱量も多くなり、熱媒の加熱効率が向上し得る。
　前記構造部材は、斜め方向に延び、互いに接続されている一対の合掌梁材であってもよい。
　前記の構成によれば、昼時の太陽が南に位置し太陽高度が高い時間帯において、熱媒の加熱効率が向上され得る。太陽高度が高い時間帯では、太陽光は合掌梁材に対して小さい入射角で照射するため、日射量が多くなり得る。そのため、合掌梁材が太陽光から受ける熱量も多くなり、熱媒の加熱効率が向上し得る。
　本発明に係る建造物によれば、農業ハウス内の日射量の減少やムラの原因でもある影の発生範囲の増加を抑制しつつ、太陽光による熱を集熱できる。
本発明の第１実施形態における農業ハウスの概略図。 本発明の第１実施形態における農業ハウスの概略構成図。 本発明の第１実施形態における構造部材の分解斜視図。 図３の線IV－IVにおける断面図。 図３の線V－Vにおける断面図。 本発明の第１実施形態における蓋部の斜視図。 本発明の第１実施形態における蓋部の斜視図。 図１の線VIII－VIIIにおける部分断面図。 図８と同様の部分断面図。 図８と同様の部分断面図。 本発明の第１実施形態における変形例を示す図。 本発明の第２実施形態における農業ハウスの図５と同様の断面図。 本発明の第３実施形態における農業ハウスの図４と同様の断面図。 本発明の第４実施形態における農業ハウスの図４と同様の断面図。 本発明の第５実施形態における農業ハウスの概略構成図。 本発明の第５実施形態における農業ハウスの図８と同様の部分断面図。 本発明の第６実施形態における農業ハウスの図５と同様の部分断面図。 本発明の第６実施形態における農業ハウスの図６と同様の蓋部の斜視図。 本発明の第６実施形態における農業ハウスの図７と同様の蓋部の斜視図。 本発明の第６実施形態における農業ハウスの図８と同様の部分断面図。 本発明の第６実施形態における農業ハウスの図９と同様の部分断面図。 本発明の第６実施形態における農業ハウスの図１０と同様の部分断面図。 本発明の第７実施形態における農業ハウスの図１２と同様の部分断面図。 本発明の第１変形例における図４と同様の構造部材の断面図。 本発明の第２変形例における図４と同様の構造部材の断面図。 本発明の第３変形例における図４と同様の構造部材の断面図。 本発明の第４変形例における図４と同様の構造部材の断面図。
（第１実施形態）
　図１を参照すると、本実施形態における農業ハウス（建造物）１は、地面２に対して設置領域が長方形となるように設置された建物で、柱材（構造部材）８０Ａ，８０Ｂ、梁材（構造部材）８１、一対の合掌梁材（構造部材）８２Ａ，８２Ｂ、及びそれらを覆う透光性ビニルシートやガラス板（図示せず）を備える。
　本実施形態では、柱材８０Ａ，８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂはそれぞれ、農業ハウス１の構造を維持するために必須の部材で、農業ハウス１の自重や、風などの農業ハウス１に外部から負荷される荷重などに耐え得る剛性を有する。
　また、本実施形態では、柱材８０Ａ，８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂはそれぞれ、後述の面（受光面）１０ａが太陽に面するように配置されている。具体的には、柱材８０Ａ，８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂはそれぞれ、面１０ａが南を向くように配置されている。後に詳述するが、面１０ａに太陽光を集熱することで、柱材８０Ａ，８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂのそれぞれの内部を流れる熱媒が温められる。
　以下の説明では、地面２に平行な農業ハウス１の短手方向をＸ方向とし、地面２に平行な農業ハウス１の長手方向をＹ方向とし、地面２に垂直な農業ハウス１の高さ方向をＺ方向とする。
　農業ハウス１は、平面視においてＹ方向に長い建物である。柱材８０Ａ，８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂはそれぞれ、Ｙ方向に一定のピッチで設けられ、Ｙ方向に延びる連結部材８３によって接続されている。
　農業ハウス１内には、栽培空間６４と上部空間６５とがある。栽培空間６４は梁材８１より下側の空間で、上部空間６５は梁材８１より上側の空間である。
　図２を参照すると、農業ハウス１は、タンク５８、ポンプ５９、制御部６０、三方弁６２、及び放熱器６１を備える。本実施形態では、１組の柱材８０Ａ，８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂに対して、１組のタンク５８、ポンプ５９、制御部６０、三方弁６２、及び放熱器６１が設けられている。農業ハウス１全体で、１組のタンク５８、ポンプ５９、制御部６０、三方弁６２、及び放熱器６１が設けられていてもよい。
　タンク５８は、配管６６ａを介して柱材８０Ｂと接続され、配管６６ｂを介してポンプ５９と接続され、配管６６ｃを介して放熱器６１と接続されている。ポンプ５９は配管６６ｄを介して三方弁６２に接続されている。三方弁６２は、配管６６ｅを介して柱材８０Ａに接続され、配管６６ｆを介して放熱器６１に接続されている。
　三方弁６２は、制御部６０によって制御され、配管６６ｄから流入した熱媒を、配管６６ｅに流すか、又は配管６６ｆに流すかを切り替える。
　タンク５８には、熱媒が貯蔵されている。熱媒は、ポンプ５９によって圧送され、三方弁６２を介して、柱材８０Ａ又は放熱器６１に送られる。具体的には、熱媒は、日中には集熱部である柱材８０Ａに送られ、夜間には放熱器６１に送られる。
　後に詳述するが、柱材８０Ａに送られた熱媒は、梁材８１、合掌梁材８２Ａ，８２Ｂ、及び柱材８０Ｂを介して、タンク５８に戻る。その間、熱媒は太陽光によって温められる。また、放熱器６１に送られた熱媒は、配管６６ｃを介してタンク５８に戻る。
　放熱器６１では、加熱された熱媒が流れ、農業ハウス１内の空気と熱交換する。そのため、農業ハウス１内の空気が温められ、熱媒が冷やされる。放熱器６１は、内部を流れる熱媒と熱交換する公知のものを使用でき、例えば、チューブを農業ハウス１内の地面に這わせたものであってもよい。
　本実施形態では、放熱器６１は栽培空間６４に配置されている。栽培空間６４と上部空間６５とは図示しないカーテンによって区切られていてもよい。カーテンにより、栽培空間６４と上部空間６５との間で熱の移動が妨げられ、栽培空間６４の保温性が向上する。
　図３を参照して、柱材８０Ａの構成を説明する。本実施形態では、柱材８０Ａ，８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂはそれぞれ、同一の構成を有しているため、柱材８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂのそれぞれの構成の説明は省略する。
　柱材８０Ａは、柱材本体（構造部材本体）１０、及び一対の蓋部４０Ａ，４０Ｂを備える。
　柱材本体１０は、金属の押出成形ないし鋳造によって成形され、第１端部１５から第２端部１６に向かって任意の長さで延びる長尺部材である。本実施形態では、柱材本体１０はアルミニウム合金によって成形されている。柱材本体１０は、他の金属材料、例えば鉄鋼、アルミニウム、銅、銅合金、又は銀等であってもよい。なお、柱材本体１０の熱伝導率は２００ｗ／ｍ・Ｋ以上であるとなお好ましい。
　図４を参照すると、柱材本体１０は、延在方向に垂直な断面において、略矩形で、面１０ａ、面１０ａに対向する面１０ｂ、及び面１０ａと面１０ｂとを接続する面１０ｃ，１０ｄを備える。前述したように、本実施形態では、面１０ａには、太陽光が照射される。
　柱材本体１０の内部には、中空部２０と空洞１１とが形成されている。中空部２０と空洞１１とはそれぞれ、第１端部１５から第２端部１６に向かって延在し、両端が開口している。
　図５を併せて参照すると、中空部２０は、熱媒が第１端部１５から第２端部１６に向けて流れる２つの第１流路１７Ａ，１７Ｃと、熱媒が第２端部１６から第１端部１５に向けて流れる１つの第２流路１７Ｂとを備える。第１流路１７Ａと第２流路１７Ｂとは隔壁２１Ａを介して隣り合うように配置され、第１流路１７Ｃと第２流路１７Ｂとは隔壁２１Ｂを介して隣り合うように配置されている。第１流路１７Ａ，１７Ｃ及び第２流路１７Ｂはそれぞれ、柱材本体１０の延在方向に対して平行に延びている。
　第１流路１７Ａは、第２流路１７Ｂに対して面１０ｄ側に配置されている。第１流路１７Ａは、第１端部１５に第１開口１８Ａを有し、第２端部１６にも第２開口１９Ａを有する。
　第２流路１７Ｂは、第１端部１５に第１開口１８Ｂを有し、第２端部１６にも第２開口１９Ｂを有する。
　第１流路１７Ｃは、第２流路１７Ｂに対して面１０ｃ側に配置されている。第１流路１７Ｃは、第１端部１５に第１開口１８Ｃを有し、第２端部１６にも第２開口１９Ｃを有する。
　図４を参照すると、本実施形態では、第１流路１７Ａ，１７Ｃ及び第２流路１７Ｂは空洞１１に対して、面１０ａ側に配置され、面１０ａから距離Ｌ１だけ離間している。また、第１流路１７Ａ，１７Ｃ及び第２流路１７Ｂはそれぞれ、柱材本体１０の延在方向に垂直な断面において丸形で、一定の断面積Ｓを有する。
　空洞１１は、第１流路１７Ａ，１７Ｃ及び第２流路１７Ｂに対して、面１０ｂ側に配置されている。本実施形態では、空洞１１には熱媒は流れず、柱材本体１０の重量を軽減するために設けられている。そのため、空洞１１の形状、位置、及び大きさは、柱材本体１０の延在方向に垂直な断面における柱材本体１０の断面性能を確保しつつ柱材本体１０の重量を軽減するように、設定されている。空洞１１は設けられていなくてもよい。
　図３及び図５を参照すると、柱材本体１０の第１端部１５には中空部２０を塞ぐように、蓋部４０Ａが固定されている。また、柱材本体１０の第２端部１６には中空部２０を塞ぐように、蓋部４０Ｂが固定されている。
　本実施形態では、蓋部４０Ａ，４０Ｂは、アルミニウム合金を切削加工することによって成形されている。蓋部４０Ａ，４０Ｂは、他の金属材料、例えば鉄鋼、アルミニウム、銅、銅合金、又は銀等であってもよい。蓋部４０Ａ，４０Ｂの熱伝導率は２００ｗ／ｍ・Ｋ以上であるとなお好ましい。
　図６を併せて参照すると、蓋部４０Ａは、直方体状の部材で、頂面４７ａ、頂面４７ａに対向する底面４７ｂ、及び頂面４７ａと底面４７ｂとを接続する側面４７ｃ，４７ｄ，４７ｅ，４７ｆを有する。頂面４７ａは、柱材本体１０に面している。側面４７ｃ，４７ｄ，４７ｅ，４７ｆはそれぞれ、柱材本体１０の面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに対して面一状に延びている。
　蓋部４０Ａは、中空構造の窪部４１Ａと中実構造の基礎部４４Ａとを有する。窪部４１Ａは、頂面４７ａに開口４９Ａを形成するように設けられている。基礎部４４Ａは底面４７ｂ側に配置されている。
　側面４７ｆには、熱媒が第１流路１７Ａに流入する流入口４２が設けられている。
　窪部４１Ａの開口４９Ａの形状は、柱材本体１０の延在方向に垂直な断面形状の外形と同一、すなわち略矩形である。窪部４１Ａには柱材本体１０の第１端部１５側が嵌合し、窪部４１Ａの当接面５０Ａに第１端部１５が密着している。蓋部４０Ａは溶接等の任意の固定方法によって柱材本体１０に固定されている。
　基礎部４４Ａには、接続流路４５Ａが設けられている。接続流路４５Ａは、両端に開口５１Ａ，５１Ｂを有するＵ字状の流路である。開口５１Ａは第１開口１８Ｃと位置合わせされており、開口５１Ｂは第１開口１８Ｂと位置合わせされている。そのため、接続流路４５Ａは、第２流路１７Ｂと第１流路１７Ｃとを連通し、熱媒の流れ方向を１８０度曲げる。
　また、基礎部４４Ａには、流入出流路４６Ａが設けられている。流入出流路４６Ａは、両端に開口５１Ｃ，５１Ｄを有する流路である。開口５１Ｃは第１開口１８Ａと位置合わせされており、開口５１Ｄは流入口４２と位置合わせされている。そのため、流入出流路４６Ａは、第１流路１７Ａと流入口４２とを連通する。
　図３、図５、及び図７を参照すると、蓋部４０Ｂは、直方体状の部材で、頂面４８ａ、頂面４８ａに対向する底面４８ｂ、及び頂面４８ａと底面４８ｂとを接続する側面４８ｃ，４８ｄ，４８ｅ，４８ｆを有する。頂面４８ａは、柱材本体１０に面している。側面４８ｃ，４８ｄ，４８ｅ，４８ｆはそれぞれ、柱材本体１０の面１０ａ，１０ｂ，１０ｄ，１０ｃに対して面一状に延びている。
　蓋部４０Ｂは、中空構造の窪部４１Ｂと中実構造の基礎部４４Ｂとを有する。窪部４１Ｂは、頂面４８ａに開口４９Ｂを形成するように設けられている。基礎部４４Ｂは底面４８ｂ側に配置されている。
　側面４８ｆには熱媒が第１流路１７Ｃから流出する流出口４３が設けられている。
　窪部４１Ｂの開口４９Ｂの形状は、柱材本体１０の延在方向に垂直な断面形状の外形と同一、すなわち略矩形である。窪部４１Ｂには柱材本体１０の第２端部１６側が嵌合し、窪部４１Ｂの当接面５０Ｂに第２端部１６が密着している。蓋部４０Ｂは溶接等の任意の固定方法によって柱材本体１０に固定されている。
　基礎部４４Ｂには、接続流路４５Ｂが設けられている。接続流路４５Ｂは、両端に開口５２Ａ，５２Ｂを有するＵ字状の流路である。開口５２Ａは第２開口１９Ａと位置合わせされており、開口５２Ｂは第２開口１９Ｂと位置合わせされている。そのため、接続流路４５Ｂは、第１流路１７Ａと第２流路１７Ｂとを連通し、熱媒の流れ方向を１８０度曲げる。
　また、基礎部４４Ｂには、流入出流路４６Ｂが設けられている。流入出流路４６Ｂは、両端に開口５２Ｃ，５２Ｄを有する流路である。開口５２Ｃは第２開口１９Ｃと位置合わせされており、開口５２Ｄは流出口４３と位置合わせされている。そのため、流入出流路４６Ｂは、第１流路１７Ｃと流出口４３とを連通する。
　図５を参照すると、流入口４２から流入した熱媒は、蓋部４０Ａの流入出流路４６Ａを介して第１流路１７Ａに流入し、第１流路１７Ａを第１端部１５から第２端部１６に向かって流れ、蓋部４０Ｂの接続流路４５Ｂを介して第２流路１７Ｂに流入する。第２流路１７Ｂに流入した熱媒は、第２端部１６から第１端部１５に向かって流れ、蓋部４０Ａの接続流路４５Ａを介して第１流路１７Ｃに流入する。第１流路１７Ｃに流入した熱媒は、第１端部１５から第２端部１６に向かって流れ、蓋部４０Ｂの流入出流路４６Ｂと流出口５３とを介して柱材８０Ａの外部に流出する。つまり、熱媒は、第１流路１７Ａ，１７Ｃ、第２流路１７Ｂ、接続流路４５Ａ，４５Ｂ、及び流入出流路４６Ａ，４６Ｂを介して、流入口４２から流出口４３に向かって蛇行して流れる。
　柱材８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂはそれぞれ、前述したように柱材８０Ａと同様の構成である。すなわち、柱材８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂのそれぞれにおいて、流入口４２から流入した熱媒は、流出口４３に向かって蛇行して流れる。
　図８及び図９を参照すると、柱材８０Ａは、蓋部４０Ａが地面２に固定されＺ方向（縦方向）に延びる。また、柱材８０Ｂは、蓋部４０Ｂが地面２に固定されＺ方向（縦方向）に延びる。
　梁材８１は、柱材８０Ａの蓋部４０Ｂと柱材８０Ｂの蓋部４０Ａとを接続するようにＸ方向（横方向）に延びる。梁材８１の蓋部４０Ａは、柱材８０Ａの蓋部４０Ｂに固定され、梁材８１の蓋部４０Ｂは、柱材８０Ｂの蓋部４０Ａに溶接などによって固定されている。
　合掌梁材８２Ａは、柱材８０Ａの蓋部４０Ｂから農業ハウス１の中央に向かって斜め上方に延びる。合掌梁材８２Ｂは、柱材８０Ｂの蓋部４０Ａから農業ハウス１の中央に向かって斜め上方に延びる。合掌梁材８２Ａの蓋部４０Ａは、柱材８０Ａの蓋部４０Ｂと梁材８１の蓋部４０Ａとに溶接などによって固定されている。合掌梁材８２Ｂの蓋部４０Ｂは、柱材８０Ｂの蓋部４０Ａと梁材８１の蓋部４０Ｂとに溶接などによって固定されている。
　図１０を併せて参照すると、合掌梁材８２Ａの蓋部４０Ｂは、合掌梁材８２Ｂの蓋部４０Ａに接続している。合掌梁材８２Ａの蓋部４０Ｂは、合掌梁材８２Ｂの蓋部４０Ａに溶接などによって固定されている。
　本実施形態では、合掌梁材８２Ａ，８２Ｂのそれぞれの蓋部４０Ａ，４０Ｂの先端はそれぞれ、傾斜角であり、それによって、合掌梁材８２Ａ，８２Ｂはそれぞれ、斜めに延びる。
　図２を参照すると、柱材８０Ａの流入口４２は、配管６６ｅを介して、三方弁６２に接続されている。
　柱材８０Ａの流出口４３は、外部配管６３ａを介して、梁材８１の流入口４２と合掌梁材８２Ａの流入口４２とに接続されている。
　合掌梁材８２Ａの流出口４３は、外部配管６３ｂを介して、合掌梁材８２Ｂの流入口４２に接続されている。
　梁材８１の流出口４３と合掌梁材８２Ｂの流出口４３とはそれぞれ、外部配管６３ｃを介して、柱材８０Ｂの流入口４２に接続されている。
　柱材８０Ｂの流出口４３は、配管６６ａを介して、タンク５８に接続されている。
　図２を参照して、農業ハウス１における熱媒の流れについて説明する。
　本実施形態における農業ハウス１では、熱媒は、アルミニウム合金が錆びないように中性から弱アルカリ性のものが用いられる。具体的には熱媒はｐＨ６～ｐＨ１１のものが用いられる。
　日中の太陽光が農業ハウス１に照射している間は、制御部６０によって三方弁６２が制御され、熱媒は、タンク５８、柱材８０Ａ，８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂを循環するように流れる。具体的には、熱媒は、ポンプ５９によって、タンク５８から柱材８０Ａの流入口４２に向かって、配管６６ｂ，６６ｄ，６６ｅと三方弁６２とを介して圧送される。柱材８０Ａに流入した熱媒は、柱材８０Ａの内部を蛇行して流れ、柱材８０Ａの流出口４３から流出する。柱材８０Ａから流出した熱媒は、外部配管６３ａを介して梁材８１と合掌梁材８２Ａとに流入する。梁材８１に流入した熱媒は、梁材８１の内部を蛇行して流れ、梁材８１の流出口４３から流出する。合掌梁材８２Ａに流入した熱媒は、合掌梁材８２Ａの内部を蛇行して流れ、合掌梁材８２Ａの流出口４３から流出し、外部配管６３ｂを介して合掌梁材８２Ｂに流入する。合掌梁材８２Ｂに流入した熱媒は、合掌梁材８２Ｂの内部を蛇行して流れ、合掌梁材８２Ｂの流出口４３から流出する。合掌梁材８２Ｂから流出した熱媒は、外部配管６３ｃを介して、梁材８１から流出した熱媒と合流し、柱材８０Ｂに流入する。柱材８０Ｂに流入した熱媒は、柱材８０Ｂの内部を蛇行して流れ、柱材８０Ｂの流出口４３から流出し、配管６６ａを介してタンク５８に戻る。この間、熱媒は、柱材８０Ａ，８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂのそれぞれで加熱され、昇温する。
　夜間の太陽光が農業ハウス１に照射していない間は、制御部６０によって三方弁６２が制御され、タンク５８に貯蔵された熱媒は、放熱器６１を循環するように流れる。具体的には、熱媒は、ポンプ５９によって、タンク５８から放熱器６１に向かって配管６６ｂ，６６ｄ，６６ｆと三方弁６２とを介して圧送される。放熱器６１では、加熱された熱媒が栽培空間６４内の空気と熱交換し、栽培空間６４内の温度が上昇する。放熱器６１で熱交換し冷やされた熱媒は、配管６６ｃを介してタンク５８に戻る。
　本実施形態に係る農業ハウス１によれば、構造部材本体１０の面１０ａに照射された太陽光が構造部材本体１０において熱に変換され、その熱が熱媒に蓄えられ得る。すなわち、柱材８０Ａ，８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂのそれぞれにおいて太陽光から集熱できる。農業ハウス１は、農業ハウス１内の光量を確保するために、構造部材及び透明なシート以外の構成が最小となるように建造されている。換言すると、農業ハウス１において、構造部材及び透明なシート以外の構成を備えることは、農業ハウス内の日射量の減少やムラが生じるため望ましくない。本実施形態では、柱材８０Ａ，８０Ｂ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａ，８２Ｂのそれぞれにおいて太陽光から集熱できるため、他に集熱部材を設置することを抑制でき、農業ハウス内の日射量の減少やムラの原因でもある影の範囲の増加を抑制できる。
　また、中空部２０が第１流路１７Ａ，１７Ｃと第２流路１７Ｂとを備えるため、熱媒が流れる流路が長くなり、構造部材本体１０と熱媒とが接する面積が増加し得る。そのため、太陽光により加熱された構造部材本体１０の熱を効率的に熱媒に伝えることができる。
　さらに、熱媒は蛇行して流れるため、構造部材本体１０と熱媒とが接する面積を大きく確保することができる。また、構造部材本体１０と熱媒とが接する時間が長くなり得る。従って、太陽光による熱を効率的に熱媒に蓄えることができる。また、蓋部４０Ａ，４０Ｂを加工し接続流路４５Ａ，４５Ｂを設けることで、熱媒が蛇行して流れる流路が成形され得る。そのため、構造部材本体１０に蛇行流路を成形するための加工を必要とせず、構造部材本体１０の製造が容易になり得る。
　柱材８０Ａ，８０Ｂが設けられているため、日の出や日の入り時の太陽高度が低い時間帯において、熱媒の加熱効率が向上され得る。太陽高度が低い時間帯では、太陽光は柱材８０Ａ，８０Ｂに対して小さい入射角で照射するため、日射量が多くなり得る。そのため、柱材８０Ａ，８０Ｂが太陽光から受ける熱量も多くなり、熱媒の加熱効率が向上し得る。ここで、入射角とは、太陽光が照射される面の法線と、太陽光線とがなす角度である。
　梁材８１が設けられているため、昼時の太陽が南に位置し太陽高度が高い時間帯において、熱媒の加熱効率が向上され得る。太陽高度が高い時間帯では、太陽光は梁材８１に対して小さい入射角で照射するため、日射量が多くなり得る。そのため、梁材８１が太陽光から受ける熱量も多くなり、熱媒の加熱効率が向上し得る。
　合掌梁材８２Ａ，８２Ｂが設けられているため、昼時の太陽が南に位置し太陽高度が高い時間帯において、熱媒の加熱効率が向上され得る。太陽高度が高い時間帯では、太陽光は合掌梁材８２Ａ，８２Ｂに対して小さい入射角で照射するため、日射量が多くなり得る。そのため、合掌梁材８２Ａ，８２Ｂが太陽光から受ける熱量も多くなり、熱媒の加熱効率が向上し得る。
　太陽光により加熱された熱媒が放熱器６１で熱交換し栽培空間６４内の空気を温めるため、夜間の温度低下による植物の生育阻害が緩和され、植物の成長率が向上し得る。
　図１１を参照すると、本実施形態の変形例によれば、農業ハウス１は接続蓋部９０を備える。接続蓋部９０は、柱材８０Ａの蓋部４０Ｂ、梁材８１の蓋部４０Ａ、及び合掌梁材８２Ａの蓋部４０Ａを一部品として一体に成形したものである。また、外部配管６３ａ（図２に示す）に代えて、接続蓋部９０の内部に蓋部流路９１が設けられている。蓋部流路９１は、柱材８０Ａの第２開口１９Ｃを梁材８１の第１開口１８Ａと合掌梁材８２Ａの第１開口１８Ａとに接続している。外部配管６３ａが配置されていないため、農業ハウス１の組立が容易になり得る。
　また、本実施形態の変形例によれば、柱材８０Ａ、梁材８１、及び合掌梁材８２Ａはそれぞれ、ねじ９２によって接続蓋部９０に固定されている。そのため、農業ハウス１の組立が容易になり得る。
（第２実施形態）
　図１２を参照すると、第２実施形態に係る農業ハウス１の構成は、以下の点で第１実施形態と異なる。第２実施形態のその他の構成は第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一ないし同様の要素には同一の符号を付している。
　第２実施形態では、蓋部４０Ａ，４０Ｂには接続流路４５Ａ，４５Ｂ（図５に示す）が設けられておらず、柱材本体１０に通液孔２２Ａ、２２Ｂが設けられている。
　通液孔２２Ａは、第２流路１７Ｂと第１流路１７Ｃとを隔てる隔壁２１Ｂの第１端部１５側に設けられ、第２流路１７Ｂと第１流路１７Ｃとを連通させる。通液孔２２Ｂは、第１流路１７Ａと第２流路１７Ｂとを隔てる隔壁２１Ａの第２端部１６側に設けられ、第１流路１７Ａと第２流路１７Ｂとを連通させる。
　流入口４２と流入出流路４６Ａを介して柱材本体１０の内部に流入した熱媒は、第１流路１７Ａを第１端部１５から第２端部１６に向かって流れ、通液孔２２Ｂを介して第２流路１７Ｂに流入する。第２流路１７Ｂに流入した熱媒は、第２端部１６から第１端部１５に向かって流れ、通液孔２２Ａを介して第１流路１７Ｃに流入する。第１流路１７Ｃに流入した熱媒は、第１端部１５から第２端部１６に向かって流れ、流入出流路４６Ｂと流出口４３とを介して柱材本体１０の外部に流出する。つまり、熱媒は、第１流路１７Ａ，１７Ｃ、第２流路１７Ｂ、通液孔２２Ａ，２２Ｂ、及び流入出流路４６Ａ，４６Ｂを介して、流入口４２から流出口４３に向かって蛇行して流れる。
　第２実施形態に係る農業ハウス１では、熱媒は蛇行して流れるため、構造部材本体１０と熱媒とが接する面積を大きく確保することができる。また、構造部材本体１０と熱媒とが接する時間が長くなり得る。従って、太陽光による熱を効率的に熱媒に蓄えることができる。また、構造部材本体１０を加工し通液孔を設けることで、熱媒が蛇行して流れる流路が成形され得る。そのため、蓋部４０Ａ，４０Ｂに蛇行流路を成形するための加工を必要とせず、蓋部４０Ａ，４０Ｂの製造が容易になり得る。
（第３実施形態）
　図１３を参照すると、第３実施形態に係る農業ハウス１の構成は、以下の点で第１実施形態と異なる。第３実施形態のその他の構成は第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一ないし同様の要素には同一の符号を付している。
　柱材本体１０には、第１流路１７Ａに向けて突出したリブ３０が設けられている。リブ３０は、柱材本体１０の延在方向に沿って、第１端部１５（図３に示す）から第２端部１６（図３に示す）まで延びている。第２流路１７Ｂと第１流路１７Ｃとのそれぞれについても同様に、リブ３０が設けられている。リブ３０は、柱材本体１０と一体に押出成形ないし鋳造により成形されている。
　第３実施形態における農業ハウス１によれば、リブ３０が設けられていることで、構造部材本体１０と熱媒とが接する面積が増加する。そのため、構造部材本体１０に照射され変換された太陽光による熱が、効率的に熱媒に伝わり蓄えられ得る。また、構造部材本体１０は押出成形物ないし鋳造物であるため、このようなリブ３０を有する構造も容易に成形され得る。
（第４実施形態）
　図１４を参照すると、第４実施形態に係る農業ハウス１の構成は、以下の点で第１実施形態と異なる。第４実施形態のその他の構成は第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一ないし同様の要素には同一の符号を付している。
　柱材本体１０の面１０ａには、黒色の皮膜３６が被膜されている。黒色の皮膜３６は、例えば、アルミニウム合金を電解処理した高輻射率皮膜であり、太陽光のほとんど全ての波長の光を吸収する。
　また、柱材本体１０の外面３８のうち、面１０ａを除く外面３８に断熱材３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃが配置されている。断熱材３７Ａは、面１０ｂに接するように配置され、断熱材３７Ｂは、面１０ｃに接するように配置されている。また、断熱材３７Ｃは、面１０ｄに接するように配置されている。
　第４実施形態における集熱部材１によれば、面１０ａにおける輻射率が向上し得るため、太陽光による熱媒の加熱効率が向上し得る。
　また、断熱材３７Ａ～３７Ｃが設けられているため、加熱された熱媒又は構造部材本体１０の熱が、大気に放出されることを抑制ないし防止できる。そのため、熱媒の加熱効率が向上し得る。
（第５実施形態）
　図１５及び図１６を参照すると、第５実施形態に係る農業ハウス１の構成は、以下の点で第１実施形態と異なる。第５実施形態のその他の構成は第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一ないし同様の要素には同一の符号を付している。
　図１５を参照すると、柱材８０Ａは、地面２を超えて延長され、地中４に埋設される埋設部１２Ａを備える。また、柱材８０Ｂは、地面２を超えて延長され、地中４に埋設される埋設部１２Ｂを備える。埋設部１２Ａ，１２Ｂの長さＬ２は任意であるが、好ましくは１０ｍ以上である。
　図１６を併せて参照すると、柱材８０Ａの流入口４２は蓋部４０Ａに設けられておらず、柱材本体１０の地面２より上側に設けられている。また、蓋部４０Ａは、流入出流路４６Ａ（図５に示す）を有していない。すなわち、第１流路１７Ａの第１開口１８Ａは蓋部４０Ａで密閉されている。そのため、熱媒が農業ハウス１を循環している際、柱材８０Ａの第１流路１７Ａにおける第１端部１５と流入口４２との間では、熱媒が溜まっている状態となり、熱媒は流れない。柱材８０Ａに流入した熱媒は、第１流路１７Ａを流入口４２から第２端部１６に向かって流れる。
　図示は省略するが、柱材８０Ｂも同様の構成である。すなわち、柱材８０Ｂの第１流路１７Ｃにおける第２端部１６と流出口４３との間では、熱媒が溜まっている状態となり、熱媒は流れない。柱材８０Ｂに流入した熱媒は、第１流路１７Ｃを第１端部１５から流出口４３に向かって流れる。
　第５実施形態に係る農業ハウス１によれば、太陽光による熱に加え、埋設部１２Ａ，１２Ｂを介して得られる地中熱を利用した熱媒利用が可能である。特に冬季では、地中の温度が気温より高くなるため、地中熱を利用して農業ハウス１の内部を温めることができる。
（第６実施形態）
　図１７～図２２を参照すると、第６実施形態に係る農業ハウス１の構成は、以下の点で第１実施形態と異なる。第６実施形態のその他の構成は第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一ないし同様の要素には同一の符号を付している。
　本実施形態に係る柱材８０Ａにおいては、柱材本体１０が第１実施形態（図３および図４を参照）と同じ構造を有する一方で、一対の蓋部４０Ａ，４０Ｂが第１実施形態と異なる構造を有する。そのため、柱材８０Ａ内における熱媒の流路構造も第１実施形態と異なる。
　図１８を参照すると、蓋部４０Ａの基礎部４４Ａには、共通流路４５Ａと、流入出流路４６Ａとが設けられている。共通流路４５Ａは、窪部４１Ａの当接面５０Ａから底面４７ｂ側へ凹設された溝により構成される。流入出流路４６Ａの開口５１Ｄは、第１実施形態と同様に流入口４２と位置合わせされる一方、開口５１Ｃは共通流路４５Ａに開放されている。
　図１９を参照すると、蓋部４０Ｂも蓋部４０Ａと同様に構成される。蓋部４０Ｂの基礎部４４Ｂには、共通流路４５Ｂと、流入出流路４６Ｂとが設けられている。共通流路４５Ｂは、窪部４１Ｂの当接面５０Ｂから底面４８ｂ側へ凹設された溝により構成される。流入出流路４６Ｂの開口５２Ｄは、第１実施形態と同様に流出口４３と位置合わせされる一方、開口５２Ｃは共通流路４５Ｂに開放されている。
　図１７を参照すると、柱材本体１０の第１端部１５は、蓋部４０Ａの窪部４１Ａに嵌合され、当接面５０Ａに当接し、柱材本体１０の第２端部１６は、蓋部４０Ｂの窪部４１Ｂに嵌合され、当接面５０Ｂに当接する。柱材本体１０の中空部２０は、隔壁２１Ａ，２１Ｂを介して互いに隣り合うように配置された３つの長孔によって構成され、各長孔が、第１端部１５で開放された第１開口１８Ｄ，１８Ｅ，１８Ｆと、第２端部１６で開放された第２開口１９Ｄ，１９Ｅ，１９Ｆとを有している。第１開口１８Ｄ，１８Ｅ，１８Ｆはいずれも、蓋部４０Ａの共通流路４５Ａと連通する。第２開口１９Ｄ，１９Ｅ，１９Ｆはいずれも、蓋部４０Ｂの共通流路４５Ｂと連通する。
　流入口４２から流入した熱媒は、蓋部４０Ａの流入出流路４５Ａを介し、共通流路４５Ａに流入する。熱媒は、共通流路４４Ａから３つの第１開口１８Ｄ，１８Ｅ，１８Ｆを介し、３つの長孔内に流入する。熱媒は、３つの長孔の各々において第１端部１５から第２端部１６に向けて流れる。すなわち、これら長孔はいずれも、熱媒を第１端部１５から第２端部１６に向けて流す第１流路１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆとしての役割を果たす。各第１流路１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆ内の熱媒は、第２開口１９Ｄ，１９Ｅ，１９Ｆを介し、蓋部４０Ｂの共通流路４５Ｂで合流する。熱媒は、共通流路４５Ｂから流入出流路４６Ｂを介して流出口４２へ向かって流れ、流出口４２から流出する。
　熱媒が蛇行して流れる第１実施形態とは異なり、本実施形態では、柱材４０が、流出口４３が配置される第２端部１６から流入口４２が配置される第１端部１５に向けて熱媒を流す第２流路（例えば、図５に示す流路１７Ｂ）を備えない。柱材本体１０の中空部２０は、共通流路４４Ａ，４５Ｂに対して並列に接続された複数の第１流路１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆである。熱媒は、これら第１流路１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆに分流されて第１端部１５から第２端部１６に向かって一方通行で流れていく。
　図２０～２２に示すように、他の構造部材（梁材８１および合掌梁材８２Ａ，８２Ｂ）も上記同様である。梁材８１および合掌梁材８２Ａ，８２Ｂも、熱媒が第１端部１５から第２端部１６に向けて一方通行で流れる第１流路１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆを有する。
　本実施形態においても、農業ハウス内の日射量の減少やムラの原因でもある影の発生範囲の増加を抑制しつつ、太陽光による熱を集熱する建造物を提供することができる。更に、複数の第１流路が並列接続されて熱媒が一方通行で流れることで、熱媒の流量を確保しやすい。流量が多くなると、室内が過剰に温度上昇した際には、熱媒で室温を下げることも可能となり、冷房設備の補助装置として利用することも可能となる。また、熱媒の滞留時間が短くなるためポンプ５９の負荷を下げることができる。
（第７実施形態）
　図２３を参照すると、第７実施形態に係る農業ハウス１の構成は、以下の点で第１実施形態と異なる。第７実施形態のその他の構成は第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一ないし同様の要素には同一の符号を付している。
　本実施形態の第６実施形態に対する相違は、第２実施形態の第１実施形態に対する相違と同様である。本実施形態では、蓋部４０Ａ，４０Ｂには、共通流路４５Ａ，４５Ｂ（図１７を参照）が設けられておらず、柱材本体１０に凹部２３Ａ，２３Ｂが設けられている。
　凹部２３Ａは、第１端部１５の端面から第２端部１６側へ凹設されている。凹部２３Ａの底面２４Ａには、第１開口１８Ｄ，１８Ｅ，１８Ｆが開口している。第１流路１７Ｄ，１７Ｅ、１７Ｆはいずれも、第１端部１５側で凹部２３Ａと連通する。凹部２３Ｂは、第２端部１６の端面から第１端部１５側へ凹設されている。凹部２３Ｂの底面２４Ｂには、第２開口１９Ｄ，１９Ｅ，１９Ｆが開口している。第１流路１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆはいずれも、第２端部１６側で凹部２３Ｂと連通する。蓋部４０Ａの流入出流路４６Ａは、流入口４２を凹部２３Ａと連通させる。蓋部４０Ｂの流入出流路４６Ｂは、凹部２３Ｂを流出口４３と連通させる。
　本実施形態では、凹部２３Ａ，２３Ｂが、第６実施形態における共通流路４５Ａ，４５Ｂと同等の機能を果たす。すなわち、熱媒は、流入口４２から流入出流路４６Ａを介して凹部２３Ａに流入し、凹部２３Ａから複数の第１流路１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆに分流し、各第１流路１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆを通流して凹部２３Ｂで合流し、流入出流路４６を介して流出口４３向かって流れる。これにより、第６実施形態と同様の作用効果が得られる。
（変形例）
　上記実施形態では、構造部材本体が、矩形状の断面を有していたが、構造部材本体の断面形状は特に限定されない。図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように、柱材本体１０は、Ｃ状またはＵ状の断面を有していてもよい。図２５Ａおよび図２５Ｂに示すように、柱材本体１０は、Ｈ状の断面を有していてもよい。素材はアルミニウム合金に限定されず、他の金属材料、例えば鉄鋼、アルミニウム、銅、銅合金、又は銀等でもよい。その他の構造部材（例えば、梁材および合掌梁材）の本体もこれと同様に変更可能である。
　図２４Ａおよび２４Ｂを参照して、Ｃ状の柱材本体１０は、ウェブ１０Ｗと、ウェブ１０Ｗの両端部それぞれから垂直に延びる一対のフランジ１０Ｆ，１０Ｆとを備え、全体としてＣ字形状の断面を有する。中空部２０（複数の長孔）は、ウェブ１０Ｗおよび一対のフランジ１０Ｆの３つの部分のうち少なくともいずれかに設けられる。図２４Ａに示すように、３つの部分の全てに設けられていてもよく、図２４Ｂに示すように、ウェブ１０Ｗにのみ設けられていてもよい。３つの部分の各々に設けられる長孔の個数は特に限定されない。第１実施形態のように蛇行型であれば、長孔の総数が３以上の奇数であればよく、第６実施形態のような一方通行型であれば、長孔の総数が複数であればよい。
　図２５Ａおよび２５Ｂを参照して、Ｈ状の柱材本体１０は、ウェブ１０Ｗと、ウェブ１０Ｗの両端部それぞれから垂直に延びる一対のフランジ１０Ｆとを備え、全体としてＨ字形状の断面を有する。中空部２０はいずれの部分に設けられるのか、および中空部２０を構成する長孔の個数については、上記のＣ状の柱材本体１０と同様である。図２５Ｂに示すように、長孔は、ウェブ１０Ｗの板厚方向に並ぶように配列されてもよい。
　１　農業ハウス（建造物）
　２　地面
　４　地中
　１０　柱材本体（構造部材本体）
　１０ａ　面（受光面）
　１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ　面
　１１　空洞
　１２Ａ，１２Ｂ　埋設部
　１５　第１端部
　１６　第２端部
　１７Ａ，１７Ｃ　第１流路
　１７Ｂ　第２流路
　１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ　第１開口
　１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ　第２開口
　２０　中空部
　２１Ａ，２１Ｂ　隔壁
　２２Ａ，２２Ｂ　通液孔
　３０　リブ
　３６　黒色の皮膜
　３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ　断熱材
　４０Ａ，４０Ｂ　蓋部
　４１Ａ，４１Ｂ　窪部
　４２　流入口
　４３　流出口
　４４Ａ，４４Ｂ　基礎部
　４５Ａ，４５Ｂ　接続流路
　４６Ａ，４６Ｂ　流入出流路
　４７ａ　頂面
　４７ｂ　底面
　４７ｃ，４７ｄ，４７ｅ，４７ｆ　側面
　４８ａ　頂面
　４８ｂ　底面
　４８ｃ，４８ｄ，４８ｅ，４８ｆ　側面
　４９Ａ，４９Ｂ　開口
　５０Ａ，５０Ｂ　当接面
　５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ　開口
　５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ　開口
　５８　タンク
　５９　ポンプ
　６０　制御部
　６１　放熱器
　６２　三方弁
　６３ａ，６３ｂ，６３ｃ　外部配管
　６４　栽培空間
　６５　上部空間
　６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，６６ｆ　配管
　８０Ａ，８０Ｂ　柱材（構造部材）
　８１　梁材（構造部材）
　８２Ａ，８２Ｂ　合掌梁材（構造部材）
　８３　連結部材
　９０　接続蓋部
　９１　蓋部流路
　９２　ねじ

Claims (14)

  1. 　少なくとも一つの構造部材を備え、
    　前記構造部材は、
    　金属の押出成形ないし鋳造により成形され、太陽光が照射される受光面を備え、第１端部から第２端部に向かって延在する中空部が内部に形成された構造部材本体と、
    　前記第１端部と前記第２端部とにそれぞれ配置され、前記中空部を塞ぐ一対の蓋部と、
    　前記一対の蓋部のいずれかに設けられ、熱媒が前記中空部に流入する流入口と、
    　前記一対の蓋部のいずれかに設けられ、前記熱媒が前記中空部から流出する流出口と
    　を備える、建造物。
  2. 　前記中空部は、
    　前記第１端部から前記第２端部に向かって前記熱媒が流れる第１流路と、
    　前記第１流路に隔壁を介して隣り合うように配置され、前記第２端部から前記第１端部に向かって前記熱媒が流れる第２流路と
    　を備える、請求項１に記載の建造物。
  3. 　前記一対の蓋部のそれぞれには、前記熱媒が前記流入口から前記流出口に向かって蛇行して流れるように、前記第１流路と前記第２流路とを接続する接続流路が設けられている、
    　請求項２に記載の建造物。
  4. 　前記構造部材本体は、前記隔壁に設けられ、前記熱媒が前記流入口から前記流出口に向かって蛇行して流れるように、前記第１流路と前記第２流路とを接続する通液孔を有する、
    　請求項２に記載の建造物。
  5. 　前記中空部は、隔壁を介して互いに隣り合うように配置され、前記第１端部から前記第２端部に向かって前記熱媒が流れる複数の第１流路を備える、
    　請求項１に記載の建造物。
  6. 　前記一対の蓋部のそれぞれには、前記熱媒が前記流入口から前記複数の第１流路へと分流し、前記複数の第１流路から合流して前記流出口に向かって流れるように、前記複数の第１流路の開口端それぞれと連通する共通流路が設けられている、
    　請求項５に記載の建造物。
  7. 　前記構造部材本体は、前記第１端部および前記第２端部に設けられ、前記複数の第１流路の端部同士を連通させる凹部を有し、前記一対の蓋部のそれぞれには、前記流入口または前記流出口を前記凹部と連通させる流入出流路が設けられている、
    　請求項５に記載の建造物。
  8. 　前記構造部材本体には、前記中空部が延在する方向に沿ってリブが設けられている、請求項１から７のいずれか１項に記載の建造物。
  9. 　前記受光面には黒色の皮膜が被膜されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の建造物。
  10. 　前記構造部材本体の前記受光面を除く外面に断熱材が配置されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の建造物。
  11. 　前記構造部材は、地面に固定され縦方向に延びる柱材である、請求項１から１０のいずれか１項に記載の建造物。
  12. 　前記構造部材は、前記地面を超えて延長され、地中に埋設される埋設部を備える、請求項１１に記載の建造物。
  13. 　前記構造部材は、横方向に延びる梁材である、請求項１から１２のいずれか１項に記載の建造物。
  14. 　前記構造部材は、斜め方向に延び、互いに接続されている一対の合掌梁材である、請求項１から１３のいずれか１項に記載の建造物。
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