農業用ハウス
【課題】ハウス敷設費用の増大を抑えつつ、一年を通じて室内温度を制御することができる農業用ハウスを提供すること。
【解決手段】本発明の農業用ハウス１０では、設置面（ハウス設置面）２と、この設置面２から立ち上がる壁面（温度調整用壁面）３と、を有する段差地１に敷設され、この段差地１に埋設され、土中の水圧管理を行う調水パイプ（平行パイプ）２１と、壁面３を貫通し、ハウス室１０ｃ内と調水パイプ２１とを連通する連通パイプ２２と、設置面２に立設されると共に、壁面３に連結する屋根部１２と、を備え、壁面３を側壁の一部とする。
【解決手段】本発明の農業用ハウス１０では、設置面（ハウス設置面）２と、この設置面２から立ち上がる壁面（温度調整用壁面）３と、を有する段差地１に敷設され、この段差地１に埋設され、土中の水圧管理を行う調水パイプ（平行パイプ）２１と、壁面３を貫通し、ハウス室１０ｃ内と調水パイプ２１とを連通する連通パイプ２２と、設置面２に立設されると共に、壁面３に連結する屋根部１２と、を備え、壁面３を側壁の一部とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農作物を栽培する農業用ハウスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、傾斜地に設置した農業用ハウスに、このハウスより上部斜面の地下に埋設したパイプを通すことで人工の風穴を作り、地中熱で冷却されたパイプ内の冷気をハウスに導入してハウス内を冷却する農業用ハウスが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、有機性廃棄物を発酵させて堆肥化する堆肥製造装置と農業用ハウスとを連通させ、堆肥化の際に発生する発酵熱をハウス内に導入することで、ハウス内温度を上昇させる農業用ハウスが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-20160号公報
【特許文献２】特開2003-245018号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、斜面にパイプを埋設して形成した人工風穴内の冷気を利用する農業用ハウスでは、ハウスの上部斜面に沿ってパイプを埋設する必要がある。そのため、パイプの埋設に必要な面積を広く確保しなければならず、また多大な費用と労力を必要とするため、容易に施工することができなかった。
一方、堆肥製造装置内の発酵熱を利用する農業用ハウスでは、冬等の低温期における保温効果は有しているが、暑熱対策については言及しておらず、一年を通じたハウス内温度の制御を行うことはできなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に着目してなされたものであり、敷設費用の増大を抑えつつ、一年を通じて室内温度を制御することができる農業用ハウスを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の農業用ハウスでは、設置面と、該設置面から立ち上がる壁面と、を有する段差地に敷設され、前記段差地に埋設され、土中の水圧管理を行う調水パイプと、前記壁面を貫通し、ハウス室内と前記調水パイプとを連通する連通パイプと、前記設置面に立設されると共に、前記壁面に連結する屋根部と、を備え、前記壁面を側壁の一部とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の農業用ハウスにあっては、設置面から立ち上がる壁面を有する段差地に埋設された調水パイプと、壁面を貫通してハウス室内と調水パイプを連通する連通パイプと、を備えている。
ここで、ハウス室内温度は地中温度に対して温度変化率が高い。すなわち、地中温度が低いときにはハウス室内温度は地中温度よりも高くなり、地中温度が高いときにはハウス室内温度は地中温度よりも高くなる。一方、地中熱によってハウス室内の空気よりも温度変化率が小さくなる調水パイプ内の空気は、ハウス室内温度の変化によって、連通パイプを介してハウス内に流入する。
そのため、ハウス室内温度が地中温度よりも高いときには、調水パイプ内の空気は地中熱によって比較的低くなっているため、連通パイプを介してハウス内に流入した調水パイプ内の空気によってハウス室内温度は低下する。また、ハウス室内温度が地中温度よりも低いときには、調水パイプ内の空気は地中熱によって比較的暖かくなっているため、連通パイプを介してハウス内に流入した調水パイプ内の空気によってハウス室内温度は上昇する。
これにより、地中熱によって気温に比べて温度変化が抑えられた調水パイプ内の空気により、一年を通じてハウス内温度の制御を行うことができる。
また、段差地に埋設された調水パイプは、壁面に作用する水圧を低減するために不可欠である。すなわち、段差地の造成に伴って調水パイプや連通パイプを埋設するため、これらのパイプ埋設費用は段差地造成費用として負担することができる。そのため、段差地造成費用で埋設費用をまかなうことができる調水パイプ及び連通パイプを利用することで、農業用ハウスの敷設費用を低く抑えることができる。
この結果、ハウス敷設費用の増大を抑えつつ、一年を通じて室内温度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の農業用ハウスを敷設した段差地の全体を示す概観図である。
【図２】実施例１の農業用ハウスを示す斜視説明図である。
【図３】(a)は実施例１の農業用ハウスを示す断面図であり、(b)は図３(a)のＡ部拡大図である。
【図４】実施例１の平行パイプの配置を示す正面図である。
【図５】実施例２の農業用ハウスを示す断面図である。
【図６】本発明の平行パイプに暗渠パイプを連結した例を示す説明図である。
【図７】図６に示す農業用ハウスにおける溜水手段の他の例を示す説明図である。
【図８】本発明の平行パイプに圧送ブロアを連結した例を示す説明図である。
【図９】実施例２の農業用ハウスの変形例を示した断面図である。
【図１０】本発明の平行パイプに堆肥製造装置を連結した例を示す説明図である。
【図１１】平行パイプを水平に配置したときの空気の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の農業用ハウスを実現するための形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の農業用ハウスを敷設した段差地の全体を示す概観図である。
【００１１】
実施例１の段差地１は、平野の外縁部から山間地に至るまでの平坦な耕地の少ない地域、いわゆる中山間地域に適用されている。そして、前記段差地１は、ハウス設置面（設置面）２と、温度調整用壁面（壁面）３と、上段作業道４と、傾斜畑５と、を備えており、前記ハウス設置面２に農業用ハウス１０が敷設されている。
【００１２】
前記ハウス設置面２は、中山間地域の傾斜地に造成されたほぼ水平な平坦地であり、等高線に沿って帯状に延びている。このハウス設置面２の等高線に対して直交する方向の幅（以下、単に「幅」という）Ｗ１は、野菜や果樹を耕作可能な長さを有する必要がある。ここでは、ハウス設置面２の幅Ｗ１を一般的な農業用ハウスの規格に合わせて約３〜６ｍ程度としている。
【００１３】
前記温度調整用壁面３は、ハウス設置面２から立ち上がった南方に臨む壁面であり、蓄熱性を有する高さＨ１となっている。この「蓄熱性を有する高さＨ１」とは、日光が当たったときには日光からの熱を蓄積し、周囲温度が下がったときには蓄積した熱を放出することができる高さであり、この温度調整用壁面３により外気温よりもハウス室１０ｃ内の温度変化率を低くすることができる高さである。ここでは、温度調整用壁面３の高さＨ１をハウス設置面２から約２〜３ｍ程度としている。また、この温度調整用壁面３は鉛直方向に対して上向きに傾斜している。
さらに、この温度調整用壁面３は、少なくとも後述する平行パイプ２１が埋設される部分は礫層３ａによって造成される一方、表面は高い熱容量を有する蓄熱材３ｂによって覆われている（図３(b)参照）。ここで、「礫層３ａ」とは、小石や粒子の粗い砂からなる地層であり、粒子間空隙が比較的大きい地層である。また、蓄熱材３ｂは、ここでは温度調整用壁面３の全体を覆っており、例えばコンクリート製ブロック、レンガ、自然石等である。この蓄熱材３ｂは、温度調整用壁面３の表面に積み重ねることで崩れを防止する擁壁としての機能も併せ持つ。なお、これらの蓄熱材３ｂの積み方は平積みや布積み等、温度調整用壁面３の形状や傾斜角度等に合わせて選択できる。また、コンクリートはブロック状ではなく、温度調整用壁面３の全面を一体的に覆うものであってもよい。
【００１４】
前記上段作業道４は、温度調整用壁面３の上端部３ｃから水平方向に連続した作業用通路である。この上段作業道４は、ハウス設置面２と同様、等高線に沿って帯状に延びている。そして、この上段作業道４は、人又は農作業用機械が通行可能とする幅となっており、ここでは一般的な作業用通路に合わせて約０.５〜３ｍ程度としている。
【００１５】
前記傾斜畑５は、上段作業道４から傾斜地の上方に続く、例えば果樹等の作物を育成する畑面５ａが傾斜した畑である。ここでは、畑面５ａ内に帯状に延びる複数の畑内作業道５ｂ,…を高さ方向に一定間隔で配置している。畑面５ａは、これらの畑内作業道５ｂ,…により等高線に沿って区画される。なお、各畑内作業道５ｂは、例えばスピードスプレーヤーや高所作業車等の作業機械が走行可能な幅となっている。
【００１６】
図２は、実施例１の農業用ハウスを示す斜視説明図である。図３は、(a)は実施例１の農業用ハウスを示す断面図であり、(b)は図３(a)のＡ部拡大図である。図４は、実施例１の平行パイプの配置を示す正面図である。
【００１７】
前記農業用ハウス１０は、ハウス設置面２及び温度調整用壁面３を一体的に覆うようにハウス設置面２に立設され、温度調整用壁面３を側壁の一部としている。この農業用ハウス１０は、上部側壁１１と、屋根部１２と、一対の妻側側壁１３と、温度制御用配管２０と、を備えている。
【００１８】
前記上部側壁１１は、温度調整用壁面３の上端部３ｃから鉛直方向に延びた側壁であり、上段作業道４よりも上方に突出している。この上部側壁１１の高さは、上段作業道４からこの上部側壁１１越しに、屋根部１２に対する作業を許容する高さに設定されており、ここでは、上段作業道４から約０.５〜１.５ｍ程度としている。なお、「屋根部１２に対する作業」とは、後述する被覆材１０ａの着脱作業や張替え作業、屋根部１２上からの灌水・農薬散布作業等である。
【００１９】
前記屋根部１２は、ハウス設置面２及び温度調整用壁面３を一体的に覆うと共に、一端が温度調整用壁面３から延びる上部側壁１１の上端部１１ｂに連結され、他端がハウス設置面２に固定されて、ここでは円弧状のアーチ形状をかたどっている。また、この屋根部１２は、農業用ハウス１０の骨格となる骨組みパイプ１０ｂと、この骨組みパイプ１０ｂに対して着脱可能に固定された被覆材１０ａと、から構成されている。被覆材１０ａは、農業用ポリオレフィン系フィルムやフッ素樹脂フィルムから構成された透光性を有する合成樹脂フィルムである。なお、この被覆材１０ａは、透光性を有する合成樹脂フィルムに遮光幕や布団状の断熱被覆材を着脱可能に層状に重ね合わせたシートであってもよい。
【００２０】
前記妻側側壁１３は、農業用ハウス１０の妻面に位置する側壁であり、出入口１３ａが設けられている。また、この妻側側壁１３は、上記被覆材１０ａ及び骨組みパイプ１０ｂにより構成されている。
【００２１】
前記温度制御用配管２０は、温度調整用壁面３の内側に埋設された中空管であり、温度調整用壁面３を造成した礫層３ａ内に埋設されている（図３参照）。そして、この温度制御用配管２０は、平行パイプ２１と、連通パイプ２２と、を有している。
【００２２】
前記平行パイプ２１は、温度調整用壁面３の内側に埋設された両端が開口した中空管であり、土中の水圧管理を行うために埋設されて土中排水を行う調水パイプである。この平行パイプ２１は、温度調整用壁面３に対してほぼ平行に延在している。なお、ここでは、３本の平行パイプ２１,２１,２１が上下方向に一定間隔をあけて並んで配置されている。
また、前記平行パイプ２１は、図４に示すように、農業用ハウス１０のハウス室１０ｃから見たときに、一方（図４では右側）の端部２１ａが他方（図４では左側）の端部２１ｂよりも低くなるように、長手方向に勾配を有するように配設されている。
さらに、この平行パイプ２１には、長手方向に一定間隔をあけて複数の連通孔２１ｃ,…が形成されている。各連通孔２１ｃは、平行パイプ２１の周方向において同一箇所に設けられ、農業用ハウス１０のハウス室１０ｃ内に向いた状態になっている。
【００２３】
前記連通パイプ２２は、両端が開口した中空管であり、一端が平行パイプ２１の各連通孔２１ｃと連通し、他端が温度調整用壁面３を貫通してハウス室１０ｃ内に開放した空気放出孔２２ａとなっている。
【００２４】
次に、作用を説明する。
まず、本発明に係る「農業用ハウスの技術課題」の説明を行い、続いて、実施例１の農業用ハウス１０における作用を、「室温制御作用」、「敷設容易作用」に分けて説明する。
【００２５】
［農業用ハウスの技術課題］
従来の農業用ハウスを用いた施設栽培では、冬期等の低温期には、ボイラー等の暖房設備を利用して室温を維持しなければならず、この暖房に必要なコストが多額になり、経営を圧迫することがある。また、昨今の異常気象による高温や、ハウス内の防除のためにハウス密閉度を高めていること等の影響により、農業用ハウス内の暑熱対策も必要となっている。すなわち、作物栽培に農業用ハウスを用いる場合には、外気温に関わらず、運用コストを抑えてハウス内温度を制御する必要がある。
【００２６】
一方、農業用ハウスに対して室温制御するための手段を付加するには、少なからず費用が発生する。そのため、室温制御のための手段の付加に必要な費用を安価にし、農業用ハウスの敷設費用を低く抑えることも重要である。
【００２７】
［室温制御作用］
一般的に土壌の持つ蓄熱性は空気の蓄熱性よりも高く、地中温度は気温よりも温度変化率が低い。すなわち、農業用ハウスでは、ハウス内温度が比較的高いときには地中温度はハウス内温度よりも低くなり、ハウス内温度が比較的低いときには地中温度はハウス内温度よりも高くなる。
【００２８】
ここで、実施例１の農業用ハウス１０は、ハウス設置面２から立ち上がる温度調整用壁面３の内側に、この温度調整用壁面３に対してほぼ平行に延在する調水パイプである平行パイプ２１と、温度調整用壁面３を貫通すると共に平行パイプ２１に連通する連通パイプ２２と、を備えている。
【００２９】
そのため、夏期のように気温が高く、ハウス室１０ｃ内の温度が高いときには、平行パイプ２１内の空気は地中熱によってハウス室１０ｃ内よりも温度が低く抑えられる。そして、この比較的温度の低い平行パイプ２１内の空気は、ハウス室１０ｃとの温度差で生じる対流によって、連通パイプ２２を通って空気放出孔２２ａからハウス室１０ｃ内に流れ込む。これにより、ハウス室１０ｃ内が冷却され、室温の上昇を抑制することができる。
【００３０】
一方、冬期のように気温が低く、ハウス室１０ｃ内の温度が低いときには、平行パイプ２１内の空気は地中熱によってハウス室１０ｃ内よりも温度が高く維持される。そして、この比較的温度の高い平行パイプ２１内の空気は、ハウス室１０ｃとの温度差で生じる対流によって、連通パイプ２２を通って空気放出孔２２ａからハウス室１０ｃ内に流れ込む。これにより、ハウス室１０ｃ内が暖められ、室温の低下を抑制することができる。
【００３１】
このように、地中熱で気温よりも温度変化を抑えられた平行パイプ２１内の空気を利用することで、一年を通じてハウス室１０ｃ内の温度を制御することができる。
【００３２】
また、実施例１の農業用ハウス１０の平行パイプ２１は、ハウス室１０ｃから見たときに、一方の端部２１ａが他方の端部２１ｂよりも低くなるように、長手方向に勾配を有するように配設されている。
【００３３】
そのため、平行パイプ２１内の空気が比較的暖かいときには、比較的高くなっている他方の端部２１ｂ側に空気が流れ、この他方の端部２１ｂ近傍の連通パイプ２２から平行パイプ２１内の空気はスムーズに流れ出ることができる。また、平行パイプ２１内の空気が比較的冷たいときには、比較的低くなっている一方の端部２１ａ側に空気が流れ、この一方の端部２１ａ近傍の連通パイプ２２から平行パイプ２１内の空気はスムーズに流れ出ることができる。つまり、平行パイプ２１の長手方向に勾配を有することで、平行パイプ２１内の空気が円滑に流れ、ハウス室１０ｃ内の温度制御をスムーズに行うことができる。
さらに、平行パイプ２１内に侵入した水分は、自重により他方の端部２１ｂ側から一方の端部２１ａ側へと流れるため、連通パイプ２２に入り込むことを防止できる。これにより、温度調整用壁面３の内側に溜まった水分が、ハウス室１０ｃ内に流れ込むことを防止できる。
【００３４】
そして、実施例１の農業用ハウス１０では、温度調整用壁面３は、少なくとも平行パイプ２１が埋設される部分は粒子間空隙が比較的大きい礫層３ａによって造成される一方、平行パイプ２１は、この礫層３ａ内に埋設されている。これにより、平行パイプ２１の周囲には空隙が多く生じ、平行パイプ２１内の空気の流れがより円滑になって、温度調整効果をさらに向上させることができる。
なお、土壌中の空気には二酸化炭素を多く含むことから、平行パイプ２１から流れ出る空気には二酸化炭素が多く含まれることとなる。そのため、ハウス室１０ｃ内の二酸化炭素濃度が高まり、作物の成長を促進させる効果も有する。
【００３５】
また、実施例１の農業用ハウス１０では、温度調整用壁面３は、蓄熱性を有する高さとなっている。そのため、日光からの熱を温度調整用壁面３に蓄え、夜間等には温度調整用壁面３から蓄えた熱を放出することで、この温度調整用壁面３を低温期の農業用ハウス１０内の温度維持に利用することができる。すなわち、低温期では、平行パイプ２１から流れる空気による室温低下抑制効果に加え、温度調整用壁面３による蓄熱効果によって低温対策を図ることができる。
【００３６】
［敷設容易作用］
実施例１の農業用ハウス１０では、温度調整用壁面３の内側に埋設された平行パイプ２１は、温度調整用壁面３に対してほぼ平行に延在している。
【００３７】
そのため、平行パイプ２１の埋設に必要な面積は限定的になり、平行パイプ２１の埋設に必要な労力や費用の増大が抑制され、農業用ハウス１０の敷設費用を低く抑えることができる。
【００３８】
特に、ハウス設置面２と、このハウス設置面２から立ち上がる温度調整用壁面３と、を有する段差地１を造成する傾斜地の区画整備と併せて、平行パイプ２１及び連通パイプ２２からなる温度制御用配管２０を埋設すれば、段差地１の造成事業である傾斜地の区画整備事業と農業用ハウス１０の建設事業との両方で配管埋設費用を負担することとなる。つまり、土中の水圧管理を行う調水パイプとしての機能を有する平行パイプ２１は、温度調整用壁面３に作用する水圧を低減するために不可欠である。そこで、段差地１の造成に伴って調水パイプである平行パイプ２１を埋設すれば、調水パイプ埋設費用は、傾斜地の区画整備事業における段差地造成費用として負担することができる。このように、段差地造成費用で埋設費用をまかなうことができる平行パイプ２１を利用することで、農業用ハウス１０の敷設費用を低く抑えることができる。これにより、より安価に農業用ハウス１０を敷設することができる。
【００３９】
なお、平坦地において本発明の農業用ハウス１０を適用する場合では、壁面を新たに自立的に造成する必要があったり、自立的な壁面の内側は外気層となってしまうため平行パイプを埋設するための盛土が必要となったりする。これらの理由から、傾斜地において本発明の農業用ハウス１０を適用する場合よりも、現実には多額の費用が必要となってしまう。一方、実施例１のように、傾斜面を利用して温度調整用壁面３を構成することにより、敷設作業を容易に行うことができる。つまり、本発明の農業用ハウス１０は、傾斜面において適用することで、さらに敷設を安価で容易に行うことが可能となる。
【００４０】
次に、効果を説明する。
実施例１の農業用ハウス１０にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４１】
(1) 設置面（ハウス設置面）２と、該設置面２から立ち上がる壁面（温度調整用壁面）３と、を有する段差地１に敷設され、前記段差地１に埋設され、土中の水圧管理を行う調水パイプ（平行パイプ）２１と、前記壁面３を貫通し、ハウス室１０ｃ内と前記調水パイプ２１とを連通する連通パイプ２２と、前記設置面２に立設されると共に、前記壁面３に連結する屋根部１２と、を備え、前記壁面３を側壁の一部とする構成とする。
これにより、ハウス敷設費用を低く抑えつつ、一年を通じて室内温度を調整することができる。
【００４２】
(2) 前記調水パイプは、前記壁面（温度調整用壁面）３の内側に埋設され、前記壁面３に対してほぼ平行に延在する平行パイプ２１とした構成とする。
このため、平行パイプ２１の埋設に必要な面積は限定的になり、平行パイプ２１の埋設に必要な労力や費用の増大が抑制され、農業用ハウス１０の敷設費用を低く抑えることができる。
【００４３】
(3) 前記平行パイプ２１は、長手方向に勾配を有する構成とする。
これにより、平行パイプ２１内の空気の流れを円滑にし、室内温度調整をスムーズに行うと共に、ハウス室１０ｃ内に水分が浸入することを防止できる。
【００４４】
(4) 前記壁面（温度調整用壁面）３は、粒子間空隙が比較的大きい礫層３ａを有し、前記平行パイプ２１は、前記礫層３ａ内に埋設した構成とした。
これにより、平行パイプ２１の周囲には空隙が多く生じ、平行パイプ２１内の空気の温度変化をより小さくすることができて、温度調整効果をさらに向上させることができる。
【実施例２】
【００４５】
実施例２は、調水パイプを平行パイプとした実施例１に対し、調水パイプとして暗渠パイプを採用した例である。
【００４６】
まず、構成を説明する。
図５は、実施例２の農業用ハウスを示す断面図である。
【００４７】
実施例２の農業用ハウス３０は、実施例１に示した段差地１に敷設されている。このため、段差地１についての説明は省略する。
【００４８】
前記農業用ハウス３０は、ハウス設置面２及び温度調整用壁面３を一体的に覆うようにハウス設置面２に立設され、温度調整用壁面３を側壁の一部としている。そして、この農業用ハウス３０は、上部側壁１１と、屋根部１２と、一対の妻側側壁（ここでは図示せず）と、温度制御用配管３１と、を備えている。なお、前記上部側壁１１、前記屋根部１２、前記一対の妻側側壁については、実施例１に示したものと同等であるため、説明を省略する。
【００４９】
前記温度制御用配管３１は、暗渠パイプ３２と、連通パイプ３３と、埋設タンク３４と、を有している。
【００５０】
前記暗渠パイプ３２は、両端が開放した中空管であり、段差地１よりも上部に造成された傾斜畑５の土中に埋設されて、地下に浸透した地下水を排水する。この暗渠パイプ３２は、一端が図示しない排水管に接続され、他端は土中で開放している。そして、この暗渠パイプ３２は、傾斜畑５を造成する際に土中に埋設される。さらに、この暗渠パイプ３２には、周面に農業用ハウス３０に向いた連通孔３２ａが形成されている。
【００５１】
前記連通パイプ３３は、両端が開口した中空管であり、一端が暗渠パイプ３２の連通孔３２ａと連通し、他端が温度調整用壁面３を貫通してハウス室１０ｃ内に開放した空気放出孔３３ａとなっている。
なお、図５では、空気開口孔３３ａが一つであるが、連通パイプ３３の他端が複数に分岐し、多数の空気放出孔を形成してもよい。
【００５２】
前記埋設タンク３４は、暗渠パイプ３２に連通した連通パイプ３３の中間部に設けられ、暗渠パイプ３２から連通パイプ３３に流れ込んだ水を溜める溜水手段である。この埋設タンク３４は、上段作業道４の地下に埋設されており、上部が上段作業道４に開放している。なお、通常は蓋部３４ａによって閉塞されている。
【００５３】
次に、作用を説明する。
この実施例２の農業用ハウス３０では、暗渠パイプ３２内の空気が、パイプ周囲の土壌による蓄熱効果に加え、暗渠パイプ３２内の水分の持つ蓄熱効果によっても温度の変化が抑制される。すなわち、暗渠パイプ３２内の空気は温度変化が少ない。これにより、暗渠パイプ３２内の温度が安定した空気を利用してハウス室１０ｃ内の温度を調整することができる。また、埋設タンク３４を設けることで、ハウス室１０ｃ内に暗渠パイプ３２の水分が流入することを防止できる。
【００５４】
また、暗渠パイプ３２は、傾斜畑５を造成する際に埋設されるいわゆる既設管であるため、農業用ハウス３０を敷設する際に、新たに排水用の調水パイプを埋設する必要がない。そのため、ハウス敷設費用を低く抑えることができる。
【００５５】
以上、本発明の農業用ハウスを実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５６】
実施例１の農業用ハウス１０では、温度制御用配管２０が平行パイプ２１と連通パイプ２２とを有しており、実施例２の農業用ハウス３０では、温度制御用配管３１が暗渠パイプ３２と連通パイプ３３とを有している。しかしながら、これに限らず、例えば、図６に示すように、温度調整用壁面３を貫通する連通パイプ２２を平行パイプ２１に連結し、この平行パイプ２１を、連結パイプ３５を介して、段差地１よりも上方に埋設された暗渠パイプ３２に連結してもよい。この場合、暗渠パイプ３２内の水を溜める溜水手段である埋設タンク３４を、連結パイプ３５の中間部に設ける。また、上下方向に並ぶ複数の平行パイプ２１,２１,２１は、パイプ２３によって互いに連通させる。
【００５７】
これにより、平行パイプ２１及び暗渠パイプ３２のそれぞれにおいて温度変化が安定した空気を利用してハウス室１０ｃ内の温度調整を行うことができる。すなわち、地中に埋設された調水パイプの全長を長く確保することができて、パイプ内空気の温度変化をさらに抑制することができる。
【００５８】
また、溜水手段としては、埋設タンク３４に限らない。例えば平行パイプ２１の内径を連通パイプ２２よりも十分に大きくすると共に、連通パイプ２２を平行パイプ２１の中心よりも上側に連結することで、埋設タンク３４を設けなくても暗渠パイプ３２内の水が連通パイプ２２を介してハウス室１０ｃへ浸入することを防止できる（図７参照）。
【００５９】
また、図８に示すように、ハウス室１０ｃ内の空気を平行パイプ２１に圧送するブロアＢを、平行パイプ２１に接続してもよい。このとき、上下方向に並ぶ複数の平行パイプ２１,２１,２１は、パイプ２３によって互いに連通させる。
この場合、ブロアＢによって強制送風されたハウス室１０ｃ内の空気は圧力が高められ、温度が上昇する。そのため、特に低温期において室内温度を上げるときには有利である。
【００６０】
なお、ブロアＢの駆動に必要な電力は、農業用ハウス１０の屋根部１２や妻側側壁１３、あるいは傾斜畑５等に設置した太陽光発電パネルを利用することで、さらに運用コストの削減を図ることができる。
【００６１】
さらに、図５に示す暗渠パイプ３２や埋設タンク３４内の水にブロアＢからの空気を送り込んでバブリングさせることで蓄熱したり、ハウス室１０ｃ内の空気を暗渠パイプ３２に送り込んで、暗渠パイプ３２の周囲の土中温度を上昇させたりしてもよい。この場合では、暗渠パイプ３２の上方に生育する植物体の成長促進を図ることができる。
【００６２】
また、一般的に、農業用ハウスでは、夜間の湿度が１００％近くの高湿状態となり、この高湿状態が病害虫の発生や生育阻害の原因となるため、ハウス室１０ｃ内を８０％以下の低湿状態にすることが求められている。
そこで、本発明の農業用ハウス１０では、図８に示すブロアＢによってハウス室１０ｃ内の空気を平行パイプ２１に圧送することで、ハウス室１０ｃ内の温度を下げることなく夜間のハウス内換気と除湿を行うことができる。
【００６３】
すなわち、平行パイプ２１の周囲を礫層３ａで構成することで、平行パイプ２１の周囲に比較的温度が低い低湿の空気層が生じる。また、暗渠パイプ３２では、パイプ周囲に籾殻等からなる疎水材を設けることで、暗渠パイプ３２の周囲に比較的温度が低い低湿の空気層が生じる。さらに、冬期等の降雨量が少ない時期では土中の水分量が少なく、さらに平行パイプ２１や暗渠パイプ３２の周囲の空気層の湿度が低くなる。
そして、平行パイプ２１や暗渠パイプ３２にブロアＢで高湿のハウス室１０ｃ内の空気を送り込むと、平行パイプ２１等からパイプ周囲の空気層に流れ込んだ高温高湿の空気と、パイプ周囲にある低温低湿の空気層との間で熱交換が行われる。これにより、パイプ周囲には低温高湿の空気層が残り、ハウス室１０ｃ内には高温低湿の空気が戻されることとなる。これにより、ハウス室１０ｃ内の温度を下げることなく夜間のハウス内換気と除湿を行うことができる。
【００６４】
なお、必要であれば、パイプ周囲の土に吸湿剤を入れることで、パイプ周囲の空気層の湿度を低減し、除湿効果を高めることができる。また、ハウス室１０ｃ内と平行パイプ２１や暗渠パイプ３２とをブロアＢを介することなく連通させるだけであっても、自然対流によってハウス室１０ｃ内の空気が平行パイプ２１等に導かれる。そして、ハウス室１０ｃ内の空気の循環あるいは交換によって、換気・除湿効果を得ることができる。
【００６５】
そして、実施例２の農業用ハウス３０では、ハウス上部に配置された暗渠パイプ３２を利用しているがこれに限らず、図９に示すように、農業用ハウス１０の上下にそれぞれ暗渠パイプ３２Ａ,３２Ｂを配置すると共に、それぞれの暗渠パイプ３２Ａ,３２Ｂを、連通パイプ３３を介してハウス室１０ｃと連通させてもよい。
この場合、ハウス室１０ｃ内よりも暖かい空気は、ハウス下部に位置する暗渠パイプ３２Ｂ内の空気を利用し、ハウス室１０ｃ内よりも冷たい空気は、ハウス上部に位置する暗渠パイプ３２Ａ内の空気を利用する。なお、これらの空気は一定温度を有していることから、ヒートポンプ暖冷房機に用いるとエネルギー効率が向上して、省エネルギーを図ることができる。
【００６６】
さらに、図１０に示すように、平行パイプ２１を、有機性廃棄物を発酵させて堆肥化する堆肥製造装置Ｔと連通させてもよい。このとき、上下方向に並ぶ複数の平行パイプ２１,２１,２１は、パイプ２３によって互いに連通させる。
ここで、堆肥製造装置Ｔとは、いわゆるコンポスターであり、農業用ハウス１０から排出される果樹等の有機性廃棄物や残滓を微生物によって分解・発酵することで堆肥化する装置である。そして、この廃棄物の分解・発酵工程で微生物が自己発熱するため、堆肥製造装置Ｔから排出される空気は温度が高くなる。そのため、平行パイプ２１と堆肥製造装置Ｔとを連通させることで、堆肥製造装置Ｔから排出される暖かい空気を利用して、ハウス室１０ｃ内の温度を高めることができ、低温期において室内温度を上げるときに有利である。
なお、堆肥製造装置Ｔを図５に示す暗渠パイプと連通させた場合であっても、堆肥製造装置Ｔから排出される暖かい空気が利用でき、低温期における室内温度の上昇に有利である。
【００６７】
そして、実施例１の農業用ハウス１０では、平行パイプ２１が長手方向に勾配を有しているが、両端が同じ高さになるように水平状態に配設してもよい。この場合、平行パイプ２１内の空気とハウス室１０ｃ内の空気との温度差によって生じる対流で、ハウス室内温度調整を行うこととなる。
なお、このとき、図１１に示すように、平行パイプ２１内においても対流が発生するが、平行パイプ２１と連通パイプ２２の内径をほぼ同じにすれば、平行パイプ２１から連通パイプ２２へとスムーズに空気が流れ出ることができる。
【００６８】
また、実施例１の農業用ハウス１０では、調水パイプとして平行パイプ２１を採用し、実施例２の農業用ハウス３０では、調水パイプとして暗渠パイプ３２を採用している。しかしながら、これに限らず、段差地１に埋設され、土中の水圧管理を行うためのパイプであれば調水パイプとすることができる。
【００６９】
さらに、本発明における農業用ハウス１０におけるハウス設置面２あるいは傾斜畑５は、果樹栽培だけでなく、稲作を行う水田や、トマト、イチゴ等の野菜、花卉を栽培する耕作地、あるいは耕作放棄地であってもよい。また、ハウス設置面２では、鉢花の栽培を行ってもよい。本発明の農業用ハウス１０は、栽培する作物の種類は限定されず、あらゆる作物栽培に有効な手段である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 段差地
２ ハウス設置面（設置面）
３ 温度調整用壁面（壁面）
３ａ 蓄熱材
３ｂ 上端部
４ 上段作業道
５ 傾斜畑
５ａ 畑面
５ｂ 畑内作業道
１０ 農業用ハウス
１０ａ 被覆材
１０ｂ パイプ
１０ｃハウス室
１１ 上部側壁
１１ｂ 上端部
１２ 屋根部
１３ 妻側側壁
１３ａ 出入口
２０ 温度制御用配管
２１ 平行パイプ
２１ｃ連通孔
２２ 連通パイプ
２２ａ空気放出孔
３１ 温度制御用配管
３２ 暗渠パイプ
３３ 連通パイプ
３４ 埋設タンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農作物を栽培する農業用ハウスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、傾斜地に設置した農業用ハウスに、このハウスより上部斜面の地下に埋設したパイプを通すことで人工の風穴を作り、地中熱で冷却されたパイプ内の冷気をハウスに導入してハウス内を冷却する農業用ハウスが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、有機性廃棄物を発酵させて堆肥化する堆肥製造装置と農業用ハウスとを連通させ、堆肥化の際に発生する発酵熱をハウス内に導入することで、ハウス内温度を上昇させる農業用ハウスが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-20160号公報
【特許文献２】特開2003-245018号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、斜面にパイプを埋設して形成した人工風穴内の冷気を利用する農業用ハウスでは、ハウスの上部斜面に沿ってパイプを埋設する必要がある。そのため、パイプの埋設に必要な面積を広く確保しなければならず、また多大な費用と労力を必要とするため、容易に施工することができなかった。
一方、堆肥製造装置内の発酵熱を利用する農業用ハウスでは、冬等の低温期における保温効果は有しているが、暑熱対策については言及しておらず、一年を通じたハウス内温度の制御を行うことはできなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に着目してなされたものであり、敷設費用の増大を抑えつつ、一年を通じて室内温度を制御することができる農業用ハウスを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の農業用ハウスでは、設置面と、該設置面から立ち上がる壁面と、を有する段差地に敷設され、前記段差地に埋設され、土中の水圧管理を行う調水パイプと、前記壁面を貫通し、ハウス室内と前記調水パイプとを連通する連通パイプと、前記設置面に立設されると共に、前記壁面に連結する屋根部と、を備え、前記壁面を側壁の一部とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の農業用ハウスにあっては、設置面から立ち上がる壁面を有する段差地に埋設された調水パイプと、壁面を貫通してハウス室内と調水パイプを連通する連通パイプと、を備えている。
ここで、ハウス室内温度は地中温度に対して温度変化率が高い。すなわち、地中温度が低いときにはハウス室内温度は地中温度よりも高くなり、地中温度が高いときにはハウス室内温度は地中温度よりも高くなる。一方、地中熱によってハウス室内の空気よりも温度変化率が小さくなる調水パイプ内の空気は、ハウス室内温度の変化によって、連通パイプを介してハウス内に流入する。
そのため、ハウス室内温度が地中温度よりも高いときには、調水パイプ内の空気は地中熱によって比較的低くなっているため、連通パイプを介してハウス内に流入した調水パイプ内の空気によってハウス室内温度は低下する。また、ハウス室内温度が地中温度よりも低いときには、調水パイプ内の空気は地中熱によって比較的暖かくなっているため、連通パイプを介してハウス内に流入した調水パイプ内の空気によってハウス室内温度は上昇する。
これにより、地中熱によって気温に比べて温度変化が抑えられた調水パイプ内の空気により、一年を通じてハウス内温度の制御を行うことができる。
また、段差地に埋設された調水パイプは、壁面に作用する水圧を低減するために不可欠である。すなわち、段差地の造成に伴って調水パイプや連通パイプを埋設するため、これらのパイプ埋設費用は段差地造成費用として負担することができる。そのため、段差地造成費用で埋設費用をまかなうことができる調水パイプ及び連通パイプを利用することで、農業用ハウスの敷設費用を低く抑えることができる。
この結果、ハウス敷設費用の増大を抑えつつ、一年を通じて室内温度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の農業用ハウスを敷設した段差地の全体を示す概観図である。
【図２】実施例１の農業用ハウスを示す斜視説明図である。
【図３】(a)は実施例１の農業用ハウスを示す断面図であり、(b)は図３(a)のＡ部拡大図である。
【図４】実施例１の平行パイプの配置を示す正面図である。
【図５】実施例２の農業用ハウスを示す断面図である。
【図６】本発明の平行パイプに暗渠パイプを連結した例を示す説明図である。
【図７】図６に示す農業用ハウスにおける溜水手段の他の例を示す説明図である。
【図８】本発明の平行パイプに圧送ブロアを連結した例を示す説明図である。
【図９】実施例２の農業用ハウスの変形例を示した断面図である。
【図１０】本発明の平行パイプに堆肥製造装置を連結した例を示す説明図である。
【図１１】平行パイプを水平に配置したときの空気の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の農業用ハウスを実現するための形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の農業用ハウスを敷設した段差地の全体を示す概観図である。
【００１１】
実施例１の段差地１は、平野の外縁部から山間地に至るまでの平坦な耕地の少ない地域、いわゆる中山間地域に適用されている。そして、前記段差地１は、ハウス設置面（設置面）２と、温度調整用壁面（壁面）３と、上段作業道４と、傾斜畑５と、を備えており、前記ハウス設置面２に農業用ハウス１０が敷設されている。
【００１２】
前記ハウス設置面２は、中山間地域の傾斜地に造成されたほぼ水平な平坦地であり、等高線に沿って帯状に延びている。このハウス設置面２の等高線に対して直交する方向の幅（以下、単に「幅」という）Ｗ１は、野菜や果樹を耕作可能な長さを有する必要がある。ここでは、ハウス設置面２の幅Ｗ１を一般的な農業用ハウスの規格に合わせて約３〜６ｍ程度としている。
【００１３】
前記温度調整用壁面３は、ハウス設置面２から立ち上がった南方に臨む壁面であり、蓄熱性を有する高さＨ１となっている。この「蓄熱性を有する高さＨ１」とは、日光が当たったときには日光からの熱を蓄積し、周囲温度が下がったときには蓄積した熱を放出することができる高さであり、この温度調整用壁面３により外気温よりもハウス室１０ｃ内の温度変化率を低くすることができる高さである。ここでは、温度調整用壁面３の高さＨ１をハウス設置面２から約２〜３ｍ程度としている。また、この温度調整用壁面３は鉛直方向に対して上向きに傾斜している。
さらに、この温度調整用壁面３は、少なくとも後述する平行パイプ２１が埋設される部分は礫層３ａによって造成される一方、表面は高い熱容量を有する蓄熱材３ｂによって覆われている（図３(b)参照）。ここで、「礫層３ａ」とは、小石や粒子の粗い砂からなる地層であり、粒子間空隙が比較的大きい地層である。また、蓄熱材３ｂは、ここでは温度調整用壁面３の全体を覆っており、例えばコンクリート製ブロック、レンガ、自然石等である。この蓄熱材３ｂは、温度調整用壁面３の表面に積み重ねることで崩れを防止する擁壁としての機能も併せ持つ。なお、これらの蓄熱材３ｂの積み方は平積みや布積み等、温度調整用壁面３の形状や傾斜角度等に合わせて選択できる。また、コンクリートはブロック状ではなく、温度調整用壁面３の全面を一体的に覆うものであってもよい。
【００１４】
前記上段作業道４は、温度調整用壁面３の上端部３ｃから水平方向に連続した作業用通路である。この上段作業道４は、ハウス設置面２と同様、等高線に沿って帯状に延びている。そして、この上段作業道４は、人又は農作業用機械が通行可能とする幅となっており、ここでは一般的な作業用通路に合わせて約０.５〜３ｍ程度としている。
【００１５】
前記傾斜畑５は、上段作業道４から傾斜地の上方に続く、例えば果樹等の作物を育成する畑面５ａが傾斜した畑である。ここでは、畑面５ａ内に帯状に延びる複数の畑内作業道５ｂ,…を高さ方向に一定間隔で配置している。畑面５ａは、これらの畑内作業道５ｂ,…により等高線に沿って区画される。なお、各畑内作業道５ｂは、例えばスピードスプレーヤーや高所作業車等の作業機械が走行可能な幅となっている。
【００１６】
図２は、実施例１の農業用ハウスを示す斜視説明図である。図３は、(a)は実施例１の農業用ハウスを示す断面図であり、(b)は図３(a)のＡ部拡大図である。図４は、実施例１の平行パイプの配置を示す正面図である。
【００１７】
前記農業用ハウス１０は、ハウス設置面２及び温度調整用壁面３を一体的に覆うようにハウス設置面２に立設され、温度調整用壁面３を側壁の一部としている。この農業用ハウス１０は、上部側壁１１と、屋根部１２と、一対の妻側側壁１３と、温度制御用配管２０と、を備えている。
【００１８】
前記上部側壁１１は、温度調整用壁面３の上端部３ｃから鉛直方向に延びた側壁であり、上段作業道４よりも上方に突出している。この上部側壁１１の高さは、上段作業道４からこの上部側壁１１越しに、屋根部１２に対する作業を許容する高さに設定されており、ここでは、上段作業道４から約０.５〜１.５ｍ程度としている。なお、「屋根部１２に対する作業」とは、後述する被覆材１０ａの着脱作業や張替え作業、屋根部１２上からの灌水・農薬散布作業等である。
【００１９】
前記屋根部１２は、ハウス設置面２及び温度調整用壁面３を一体的に覆うと共に、一端が温度調整用壁面３から延びる上部側壁１１の上端部１１ｂに連結され、他端がハウス設置面２に固定されて、ここでは円弧状のアーチ形状をかたどっている。また、この屋根部１２は、農業用ハウス１０の骨格となる骨組みパイプ１０ｂと、この骨組みパイプ１０ｂに対して着脱可能に固定された被覆材１０ａと、から構成されている。被覆材１０ａは、農業用ポリオレフィン系フィルムやフッ素樹脂フィルムから構成された透光性を有する合成樹脂フィルムである。なお、この被覆材１０ａは、透光性を有する合成樹脂フィルムに遮光幕や布団状の断熱被覆材を着脱可能に層状に重ね合わせたシートであってもよい。
【００２０】
前記妻側側壁１３は、農業用ハウス１０の妻面に位置する側壁であり、出入口１３ａが設けられている。また、この妻側側壁１３は、上記被覆材１０ａ及び骨組みパイプ１０ｂにより構成されている。
【００２１】
前記温度制御用配管２０は、温度調整用壁面３の内側に埋設された中空管であり、温度調整用壁面３を造成した礫層３ａ内に埋設されている（図３参照）。そして、この温度制御用配管２０は、平行パイプ２１と、連通パイプ２２と、を有している。
【００２２】
前記平行パイプ２１は、温度調整用壁面３の内側に埋設された両端が開口した中空管であり、土中の水圧管理を行うために埋設されて土中排水を行う調水パイプである。この平行パイプ２１は、温度調整用壁面３に対してほぼ平行に延在している。なお、ここでは、３本の平行パイプ２１,２１,２１が上下方向に一定間隔をあけて並んで配置されている。
また、前記平行パイプ２１は、図４に示すように、農業用ハウス１０のハウス室１０ｃから見たときに、一方（図４では右側）の端部２１ａが他方（図４では左側）の端部２１ｂよりも低くなるように、長手方向に勾配を有するように配設されている。
さらに、この平行パイプ２１には、長手方向に一定間隔をあけて複数の連通孔２１ｃ,…が形成されている。各連通孔２１ｃは、平行パイプ２１の周方向において同一箇所に設けられ、農業用ハウス１０のハウス室１０ｃ内に向いた状態になっている。
【００２３】
前記連通パイプ２２は、両端が開口した中空管であり、一端が平行パイプ２１の各連通孔２１ｃと連通し、他端が温度調整用壁面３を貫通してハウス室１０ｃ内に開放した空気放出孔２２ａとなっている。
【００２４】
次に、作用を説明する。
まず、本発明に係る「農業用ハウスの技術課題」の説明を行い、続いて、実施例１の農業用ハウス１０における作用を、「室温制御作用」、「敷設容易作用」に分けて説明する。
【００２５】
［農業用ハウスの技術課題］
従来の農業用ハウスを用いた施設栽培では、冬期等の低温期には、ボイラー等の暖房設備を利用して室温を維持しなければならず、この暖房に必要なコストが多額になり、経営を圧迫することがある。また、昨今の異常気象による高温や、ハウス内の防除のためにハウス密閉度を高めていること等の影響により、農業用ハウス内の暑熱対策も必要となっている。すなわち、作物栽培に農業用ハウスを用いる場合には、外気温に関わらず、運用コストを抑えてハウス内温度を制御する必要がある。
【００２６】
一方、農業用ハウスに対して室温制御するための手段を付加するには、少なからず費用が発生する。そのため、室温制御のための手段の付加に必要な費用を安価にし、農業用ハウスの敷設費用を低く抑えることも重要である。
【００２７】
［室温制御作用］
一般的に土壌の持つ蓄熱性は空気の蓄熱性よりも高く、地中温度は気温よりも温度変化率が低い。すなわち、農業用ハウスでは、ハウス内温度が比較的高いときには地中温度はハウス内温度よりも低くなり、ハウス内温度が比較的低いときには地中温度はハウス内温度よりも高くなる。
【００２８】
ここで、実施例１の農業用ハウス１０は、ハウス設置面２から立ち上がる温度調整用壁面３の内側に、この温度調整用壁面３に対してほぼ平行に延在する調水パイプである平行パイプ２１と、温度調整用壁面３を貫通すると共に平行パイプ２１に連通する連通パイプ２２と、を備えている。
【００２９】
そのため、夏期のように気温が高く、ハウス室１０ｃ内の温度が高いときには、平行パイプ２１内の空気は地中熱によってハウス室１０ｃ内よりも温度が低く抑えられる。そして、この比較的温度の低い平行パイプ２１内の空気は、ハウス室１０ｃとの温度差で生じる対流によって、連通パイプ２２を通って空気放出孔２２ａからハウス室１０ｃ内に流れ込む。これにより、ハウス室１０ｃ内が冷却され、室温の上昇を抑制することができる。
【００３０】
一方、冬期のように気温が低く、ハウス室１０ｃ内の温度が低いときには、平行パイプ２１内の空気は地中熱によってハウス室１０ｃ内よりも温度が高く維持される。そして、この比較的温度の高い平行パイプ２１内の空気は、ハウス室１０ｃとの温度差で生じる対流によって、連通パイプ２２を通って空気放出孔２２ａからハウス室１０ｃ内に流れ込む。これにより、ハウス室１０ｃ内が暖められ、室温の低下を抑制することができる。
【００３１】
このように、地中熱で気温よりも温度変化を抑えられた平行パイプ２１内の空気を利用することで、一年を通じてハウス室１０ｃ内の温度を制御することができる。
【００３２】
また、実施例１の農業用ハウス１０の平行パイプ２１は、ハウス室１０ｃから見たときに、一方の端部２１ａが他方の端部２１ｂよりも低くなるように、長手方向に勾配を有するように配設されている。
【００３３】
そのため、平行パイプ２１内の空気が比較的暖かいときには、比較的高くなっている他方の端部２１ｂ側に空気が流れ、この他方の端部２１ｂ近傍の連通パイプ２２から平行パイプ２１内の空気はスムーズに流れ出ることができる。また、平行パイプ２１内の空気が比較的冷たいときには、比較的低くなっている一方の端部２１ａ側に空気が流れ、この一方の端部２１ａ近傍の連通パイプ２２から平行パイプ２１内の空気はスムーズに流れ出ることができる。つまり、平行パイプ２１の長手方向に勾配を有することで、平行パイプ２１内の空気が円滑に流れ、ハウス室１０ｃ内の温度制御をスムーズに行うことができる。
さらに、平行パイプ２１内に侵入した水分は、自重により他方の端部２１ｂ側から一方の端部２１ａ側へと流れるため、連通パイプ２２に入り込むことを防止できる。これにより、温度調整用壁面３の内側に溜まった水分が、ハウス室１０ｃ内に流れ込むことを防止できる。
【００３４】
そして、実施例１の農業用ハウス１０では、温度調整用壁面３は、少なくとも平行パイプ２１が埋設される部分は粒子間空隙が比較的大きい礫層３ａによって造成される一方、平行パイプ２１は、この礫層３ａ内に埋設されている。これにより、平行パイプ２１の周囲には空隙が多く生じ、平行パイプ２１内の空気の流れがより円滑になって、温度調整効果をさらに向上させることができる。
なお、土壌中の空気には二酸化炭素を多く含むことから、平行パイプ２１から流れ出る空気には二酸化炭素が多く含まれることとなる。そのため、ハウス室１０ｃ内の二酸化炭素濃度が高まり、作物の成長を促進させる効果も有する。
【００３５】
また、実施例１の農業用ハウス１０では、温度調整用壁面３は、蓄熱性を有する高さとなっている。そのため、日光からの熱を温度調整用壁面３に蓄え、夜間等には温度調整用壁面３から蓄えた熱を放出することで、この温度調整用壁面３を低温期の農業用ハウス１０内の温度維持に利用することができる。すなわち、低温期では、平行パイプ２１から流れる空気による室温低下抑制効果に加え、温度調整用壁面３による蓄熱効果によって低温対策を図ることができる。
【００３６】
［敷設容易作用］
実施例１の農業用ハウス１０では、温度調整用壁面３の内側に埋設された平行パイプ２１は、温度調整用壁面３に対してほぼ平行に延在している。
【００３７】
そのため、平行パイプ２１の埋設に必要な面積は限定的になり、平行パイプ２１の埋設に必要な労力や費用の増大が抑制され、農業用ハウス１０の敷設費用を低く抑えることができる。
【００３８】
特に、ハウス設置面２と、このハウス設置面２から立ち上がる温度調整用壁面３と、を有する段差地１を造成する傾斜地の区画整備と併せて、平行パイプ２１及び連通パイプ２２からなる温度制御用配管２０を埋設すれば、段差地１の造成事業である傾斜地の区画整備事業と農業用ハウス１０の建設事業との両方で配管埋設費用を負担することとなる。つまり、土中の水圧管理を行う調水パイプとしての機能を有する平行パイプ２１は、温度調整用壁面３に作用する水圧を低減するために不可欠である。そこで、段差地１の造成に伴って調水パイプである平行パイプ２１を埋設すれば、調水パイプ埋設費用は、傾斜地の区画整備事業における段差地造成費用として負担することができる。このように、段差地造成費用で埋設費用をまかなうことができる平行パイプ２１を利用することで、農業用ハウス１０の敷設費用を低く抑えることができる。これにより、より安価に農業用ハウス１０を敷設することができる。
【００３９】
なお、平坦地において本発明の農業用ハウス１０を適用する場合では、壁面を新たに自立的に造成する必要があったり、自立的な壁面の内側は外気層となってしまうため平行パイプを埋設するための盛土が必要となったりする。これらの理由から、傾斜地において本発明の農業用ハウス１０を適用する場合よりも、現実には多額の費用が必要となってしまう。一方、実施例１のように、傾斜面を利用して温度調整用壁面３を構成することにより、敷設作業を容易に行うことができる。つまり、本発明の農業用ハウス１０は、傾斜面において適用することで、さらに敷設を安価で容易に行うことが可能となる。
【００４０】
次に、効果を説明する。
実施例１の農業用ハウス１０にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４１】
(1) 設置面（ハウス設置面）２と、該設置面２から立ち上がる壁面（温度調整用壁面）３と、を有する段差地１に敷設され、前記段差地１に埋設され、土中の水圧管理を行う調水パイプ（平行パイプ）２１と、前記壁面３を貫通し、ハウス室１０ｃ内と前記調水パイプ２１とを連通する連通パイプ２２と、前記設置面２に立設されると共に、前記壁面３に連結する屋根部１２と、を備え、前記壁面３を側壁の一部とする構成とする。
これにより、ハウス敷設費用を低く抑えつつ、一年を通じて室内温度を調整することができる。
【００４２】
(2) 前記調水パイプは、前記壁面（温度調整用壁面）３の内側に埋設され、前記壁面３に対してほぼ平行に延在する平行パイプ２１とした構成とする。
このため、平行パイプ２１の埋設に必要な面積は限定的になり、平行パイプ２１の埋設に必要な労力や費用の増大が抑制され、農業用ハウス１０の敷設費用を低く抑えることができる。
【００４３】
(3) 前記平行パイプ２１は、長手方向に勾配を有する構成とする。
これにより、平行パイプ２１内の空気の流れを円滑にし、室内温度調整をスムーズに行うと共に、ハウス室１０ｃ内に水分が浸入することを防止できる。
【００４４】
(4) 前記壁面（温度調整用壁面）３は、粒子間空隙が比較的大きい礫層３ａを有し、前記平行パイプ２１は、前記礫層３ａ内に埋設した構成とした。
これにより、平行パイプ２１の周囲には空隙が多く生じ、平行パイプ２１内の空気の温度変化をより小さくすることができて、温度調整効果をさらに向上させることができる。
【実施例２】
【００４５】
実施例２は、調水パイプを平行パイプとした実施例１に対し、調水パイプとして暗渠パイプを採用した例である。
【００４６】
まず、構成を説明する。
図５は、実施例２の農業用ハウスを示す断面図である。
【００４７】
実施例２の農業用ハウス３０は、実施例１に示した段差地１に敷設されている。このため、段差地１についての説明は省略する。
【００４８】
前記農業用ハウス３０は、ハウス設置面２及び温度調整用壁面３を一体的に覆うようにハウス設置面２に立設され、温度調整用壁面３を側壁の一部としている。そして、この農業用ハウス３０は、上部側壁１１と、屋根部１２と、一対の妻側側壁（ここでは図示せず）と、温度制御用配管３１と、を備えている。なお、前記上部側壁１１、前記屋根部１２、前記一対の妻側側壁については、実施例１に示したものと同等であるため、説明を省略する。
【００４９】
前記温度制御用配管３１は、暗渠パイプ３２と、連通パイプ３３と、埋設タンク３４と、を有している。
【００５０】
前記暗渠パイプ３２は、両端が開放した中空管であり、段差地１よりも上部に造成された傾斜畑５の土中に埋設されて、地下に浸透した地下水を排水する。この暗渠パイプ３２は、一端が図示しない排水管に接続され、他端は土中で開放している。そして、この暗渠パイプ３２は、傾斜畑５を造成する際に土中に埋設される。さらに、この暗渠パイプ３２には、周面に農業用ハウス３０に向いた連通孔３２ａが形成されている。
【００５１】
前記連通パイプ３３は、両端が開口した中空管であり、一端が暗渠パイプ３２の連通孔３２ａと連通し、他端が温度調整用壁面３を貫通してハウス室１０ｃ内に開放した空気放出孔３３ａとなっている。
なお、図５では、空気開口孔３３ａが一つであるが、連通パイプ３３の他端が複数に分岐し、多数の空気放出孔を形成してもよい。
【００５２】
前記埋設タンク３４は、暗渠パイプ３２に連通した連通パイプ３３の中間部に設けられ、暗渠パイプ３２から連通パイプ３３に流れ込んだ水を溜める溜水手段である。この埋設タンク３４は、上段作業道４の地下に埋設されており、上部が上段作業道４に開放している。なお、通常は蓋部３４ａによって閉塞されている。
【００５３】
次に、作用を説明する。
この実施例２の農業用ハウス３０では、暗渠パイプ３２内の空気が、パイプ周囲の土壌による蓄熱効果に加え、暗渠パイプ３２内の水分の持つ蓄熱効果によっても温度の変化が抑制される。すなわち、暗渠パイプ３２内の空気は温度変化が少ない。これにより、暗渠パイプ３２内の温度が安定した空気を利用してハウス室１０ｃ内の温度を調整することができる。また、埋設タンク３４を設けることで、ハウス室１０ｃ内に暗渠パイプ３２の水分が流入することを防止できる。
【００５４】
また、暗渠パイプ３２は、傾斜畑５を造成する際に埋設されるいわゆる既設管であるため、農業用ハウス３０を敷設する際に、新たに排水用の調水パイプを埋設する必要がない。そのため、ハウス敷設費用を低く抑えることができる。
【００５５】
以上、本発明の農業用ハウスを実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５６】
実施例１の農業用ハウス１０では、温度制御用配管２０が平行パイプ２１と連通パイプ２２とを有しており、実施例２の農業用ハウス３０では、温度制御用配管３１が暗渠パイプ３２と連通パイプ３３とを有している。しかしながら、これに限らず、例えば、図６に示すように、温度調整用壁面３を貫通する連通パイプ２２を平行パイプ２１に連結し、この平行パイプ２１を、連結パイプ３５を介して、段差地１よりも上方に埋設された暗渠パイプ３２に連結してもよい。この場合、暗渠パイプ３２内の水を溜める溜水手段である埋設タンク３４を、連結パイプ３５の中間部に設ける。また、上下方向に並ぶ複数の平行パイプ２１,２１,２１は、パイプ２３によって互いに連通させる。
【００５７】
これにより、平行パイプ２１及び暗渠パイプ３２のそれぞれにおいて温度変化が安定した空気を利用してハウス室１０ｃ内の温度調整を行うことができる。すなわち、地中に埋設された調水パイプの全長を長く確保することができて、パイプ内空気の温度変化をさらに抑制することができる。
【００５８】
また、溜水手段としては、埋設タンク３４に限らない。例えば平行パイプ２１の内径を連通パイプ２２よりも十分に大きくすると共に、連通パイプ２２を平行パイプ２１の中心よりも上側に連結することで、埋設タンク３４を設けなくても暗渠パイプ３２内の水が連通パイプ２２を介してハウス室１０ｃへ浸入することを防止できる（図７参照）。
【００５９】
また、図８に示すように、ハウス室１０ｃ内の空気を平行パイプ２１に圧送するブロアＢを、平行パイプ２１に接続してもよい。このとき、上下方向に並ぶ複数の平行パイプ２１,２１,２１は、パイプ２３によって互いに連通させる。
この場合、ブロアＢによって強制送風されたハウス室１０ｃ内の空気は圧力が高められ、温度が上昇する。そのため、特に低温期において室内温度を上げるときには有利である。
【００６０】
なお、ブロアＢの駆動に必要な電力は、農業用ハウス１０の屋根部１２や妻側側壁１３、あるいは傾斜畑５等に設置した太陽光発電パネルを利用することで、さらに運用コストの削減を図ることができる。
【００６１】
さらに、図５に示す暗渠パイプ３２や埋設タンク３４内の水にブロアＢからの空気を送り込んでバブリングさせることで蓄熱したり、ハウス室１０ｃ内の空気を暗渠パイプ３２に送り込んで、暗渠パイプ３２の周囲の土中温度を上昇させたりしてもよい。この場合では、暗渠パイプ３２の上方に生育する植物体の成長促進を図ることができる。
【００６２】
また、一般的に、農業用ハウスでは、夜間の湿度が１００％近くの高湿状態となり、この高湿状態が病害虫の発生や生育阻害の原因となるため、ハウス室１０ｃ内を８０％以下の低湿状態にすることが求められている。
そこで、本発明の農業用ハウス１０では、図８に示すブロアＢによってハウス室１０ｃ内の空気を平行パイプ２１に圧送することで、ハウス室１０ｃ内の温度を下げることなく夜間のハウス内換気と除湿を行うことができる。
【００６３】
すなわち、平行パイプ２１の周囲を礫層３ａで構成することで、平行パイプ２１の周囲に比較的温度が低い低湿の空気層が生じる。また、暗渠パイプ３２では、パイプ周囲に籾殻等からなる疎水材を設けることで、暗渠パイプ３２の周囲に比較的温度が低い低湿の空気層が生じる。さらに、冬期等の降雨量が少ない時期では土中の水分量が少なく、さらに平行パイプ２１や暗渠パイプ３２の周囲の空気層の湿度が低くなる。
そして、平行パイプ２１や暗渠パイプ３２にブロアＢで高湿のハウス室１０ｃ内の空気を送り込むと、平行パイプ２１等からパイプ周囲の空気層に流れ込んだ高温高湿の空気と、パイプ周囲にある低温低湿の空気層との間で熱交換が行われる。これにより、パイプ周囲には低温高湿の空気層が残り、ハウス室１０ｃ内には高温低湿の空気が戻されることとなる。これにより、ハウス室１０ｃ内の温度を下げることなく夜間のハウス内換気と除湿を行うことができる。
【００６４】
なお、必要であれば、パイプ周囲の土に吸湿剤を入れることで、パイプ周囲の空気層の湿度を低減し、除湿効果を高めることができる。また、ハウス室１０ｃ内と平行パイプ２１や暗渠パイプ３２とをブロアＢを介することなく連通させるだけであっても、自然対流によってハウス室１０ｃ内の空気が平行パイプ２１等に導かれる。そして、ハウス室１０ｃ内の空気の循環あるいは交換によって、換気・除湿効果を得ることができる。
【００６５】
そして、実施例２の農業用ハウス３０では、ハウス上部に配置された暗渠パイプ３２を利用しているがこれに限らず、図９に示すように、農業用ハウス１０の上下にそれぞれ暗渠パイプ３２Ａ,３２Ｂを配置すると共に、それぞれの暗渠パイプ３２Ａ,３２Ｂを、連通パイプ３３を介してハウス室１０ｃと連通させてもよい。
この場合、ハウス室１０ｃ内よりも暖かい空気は、ハウス下部に位置する暗渠パイプ３２Ｂ内の空気を利用し、ハウス室１０ｃ内よりも冷たい空気は、ハウス上部に位置する暗渠パイプ３２Ａ内の空気を利用する。なお、これらの空気は一定温度を有していることから、ヒートポンプ暖冷房機に用いるとエネルギー効率が向上して、省エネルギーを図ることができる。
【００６６】
さらに、図１０に示すように、平行パイプ２１を、有機性廃棄物を発酵させて堆肥化する堆肥製造装置Ｔと連通させてもよい。このとき、上下方向に並ぶ複数の平行パイプ２１,２１,２１は、パイプ２３によって互いに連通させる。
ここで、堆肥製造装置Ｔとは、いわゆるコンポスターであり、農業用ハウス１０から排出される果樹等の有機性廃棄物や残滓を微生物によって分解・発酵することで堆肥化する装置である。そして、この廃棄物の分解・発酵工程で微生物が自己発熱するため、堆肥製造装置Ｔから排出される空気は温度が高くなる。そのため、平行パイプ２１と堆肥製造装置Ｔとを連通させることで、堆肥製造装置Ｔから排出される暖かい空気を利用して、ハウス室１０ｃ内の温度を高めることができ、低温期において室内温度を上げるときに有利である。
なお、堆肥製造装置Ｔを図５に示す暗渠パイプと連通させた場合であっても、堆肥製造装置Ｔから排出される暖かい空気が利用でき、低温期における室内温度の上昇に有利である。
【００６７】
そして、実施例１の農業用ハウス１０では、平行パイプ２１が長手方向に勾配を有しているが、両端が同じ高さになるように水平状態に配設してもよい。この場合、平行パイプ２１内の空気とハウス室１０ｃ内の空気との温度差によって生じる対流で、ハウス室内温度調整を行うこととなる。
なお、このとき、図１１に示すように、平行パイプ２１内においても対流が発生するが、平行パイプ２１と連通パイプ２２の内径をほぼ同じにすれば、平行パイプ２１から連通パイプ２２へとスムーズに空気が流れ出ることができる。
【００６８】
また、実施例１の農業用ハウス１０では、調水パイプとして平行パイプ２１を採用し、実施例２の農業用ハウス３０では、調水パイプとして暗渠パイプ３２を採用している。しかしながら、これに限らず、段差地１に埋設され、土中の水圧管理を行うためのパイプであれば調水パイプとすることができる。
【００６９】
さらに、本発明における農業用ハウス１０におけるハウス設置面２あるいは傾斜畑５は、果樹栽培だけでなく、稲作を行う水田や、トマト、イチゴ等の野菜、花卉を栽培する耕作地、あるいは耕作放棄地であってもよい。また、ハウス設置面２では、鉢花の栽培を行ってもよい。本発明の農業用ハウス１０は、栽培する作物の種類は限定されず、あらゆる作物栽培に有効な手段である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 段差地
２ ハウス設置面（設置面）
３ 温度調整用壁面（壁面）
３ａ 蓄熱材
３ｂ 上端部
４ 上段作業道
５ 傾斜畑
５ａ 畑面
５ｂ 畑内作業道
１０ 農業用ハウス
１０ａ 被覆材
１０ｂ パイプ
１０ｃハウス室
１１ 上部側壁
１１ｂ 上端部
１２ 屋根部
１３ 妻側側壁
１３ａ 出入口
２０ 温度制御用配管
２１ 平行パイプ
２１ｃ連通孔
２２ 連通パイプ
２２ａ空気放出孔
３１ 温度制御用配管
３２ 暗渠パイプ
３３ 連通パイプ
３４ 埋設タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面と、該設置面から立ち上がる壁面と、を有する段差地に敷設され、
前記段差地に埋設され、土中の水圧管理を行う調水パイプと、
前記壁面を貫通し、ハウス室内と前記調水パイプとを連通する連通パイプと、
前記設置面に立設されると共に、前記壁面に連結する屋根部と、
を備え、
前記壁面を側壁の一部とすることを特徴とする農業用ハウス。
【請求項２】
請求項１に記載された農業用ハウスにおいて、
前記調水パイプは、前記壁面の内側に埋設され、前記壁面に対してほぼ平行に延在する平行パイプとしたことを特徴とする農業用ハウス。
【請求項３】
請求項１に記載された農業用ハウスにおいて、
前記調水パイプは、 土中に埋設されて、地下に浸透した地下水を排水する暗渠パイプとしたことを特徴とする農業用ハウス。
【請求項４】
請求項１に記載された農業用ハウスにおいて、
前記調水パイプは、前記壁面の内側に埋設され、前記壁面に対してほぼ平行に延在する平行パイプ、及び、土中に埋設されて、地下に浸透した地下水を排水する暗渠パイプとし、
前記連通パイプを前記平行パイプに連結し、前記平行パイプと前記暗渠パイプを連結すると共に、
前記平行パイプと暗渠パイプとの間に、前記暗渠パイプ内の水を溜める溜水手段を有することを特徴とする農業用ハウス。
【請求項５】
請求項２又は請求項４に記載された農業用ハウスにおいて、
前記平行パイプは、長手方向に勾配を有することを特徴とする農業用ハウス。
【請求項６】
請求項２又は請求項５に記載された農業用ハウスにおいて、
前記壁面は、粒子間空隙が比較的大きい礫層を有し、
前記平行パイプは、前記礫層内に埋設したことを特徴とする農業用ハウス。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載された農業用ハウスにおいて、
前記調水パイプには、ハウス内の空気を圧送するブロアが接続されたことを特徴とする農業用ハウス。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載された農業用ハウスにおいて、
前記調水パイプは、有機性廃棄物を発酵させて堆肥化する堆肥製造装置に連通していることを特徴とする農業用ハウス。
【請求項１】
設置面と、該設置面から立ち上がる壁面と、を有する段差地に敷設され、
前記段差地に埋設され、土中の水圧管理を行う調水パイプと、
前記壁面を貫通し、ハウス室内と前記調水パイプとを連通する連通パイプと、
前記設置面に立設されると共に、前記壁面に連結する屋根部と、
を備え、
前記壁面を側壁の一部とすることを特徴とする農業用ハウス。
【請求項２】
請求項１に記載された農業用ハウスにおいて、
前記調水パイプは、前記壁面の内側に埋設され、前記壁面に対してほぼ平行に延在する平行パイプとしたことを特徴とする農業用ハウス。
【請求項３】
請求項１に記載された農業用ハウスにおいて、
前記調水パイプは、 土中に埋設されて、地下に浸透した地下水を排水する暗渠パイプとしたことを特徴とする農業用ハウス。
【請求項４】
請求項１に記載された農業用ハウスにおいて、
前記調水パイプは、前記壁面の内側に埋設され、前記壁面に対してほぼ平行に延在する平行パイプ、及び、土中に埋設されて、地下に浸透した地下水を排水する暗渠パイプとし、
前記連通パイプを前記平行パイプに連結し、前記平行パイプと前記暗渠パイプを連結すると共に、
前記平行パイプと暗渠パイプとの間に、前記暗渠パイプ内の水を溜める溜水手段を有することを特徴とする農業用ハウス。
【請求項５】
請求項２又は請求項４に記載された農業用ハウスにおいて、
前記平行パイプは、長手方向に勾配を有することを特徴とする農業用ハウス。
【請求項６】
請求項２又は請求項５に記載された農業用ハウスにおいて、
前記壁面は、粒子間空隙が比較的大きい礫層を有し、
前記平行パイプは、前記礫層内に埋設したことを特徴とする農業用ハウス。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載された農業用ハウスにおいて、
前記調水パイプには、ハウス内の空気を圧送するブロアが接続されたことを特徴とする農業用ハウス。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載された農業用ハウスにおいて、
前記調水パイプは、有機性廃棄物を発酵させて堆肥化する堆肥製造装置に連通していることを特徴とする農業用ハウス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２１０１８９（Ｐ２０１２−２１０１８９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８２３４（Ｐ２０１１−７８２３４）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（５０１２０３３４４）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（５０１２０３３４４）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【Ｆターム（参考）】
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