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連棟型ビニールハウスの融雪装置
説明

連棟型ビニールハウスの融雪装置

【課題】連棟型ビニールハウスの融雪装置を低コストで提供すること。
【解決手段】温水ボイラー20と、屋根12の谷部分16に沿って配設された煙突30と、煙突30保持する煙突保持部材32と、煙突30内の温水ボイラー20からの排気ガスの排出を促進させる排気ファン60と、温水をビニールハウス10内に配設されたラジエター50に供給する温水配管40と、を具備し、温水配管40は、温水ボイラー20からの温水をラジエター50に通過させた後、直ちに温水ボイラー20に戻る経路の第1経路42と、温水ボイラー20からの温水をラジエター50に通過させた後、煙突30よりも上側位置における屋根12の表面に煙突30と平行に延設された後に温水ボイラー20に戻る第2経路44と、を有していることを特徴とする連棟型ビニールハウスの融雪装置100である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は連棟型ビニールハウスの融雪装置に関する。
【背景技術】
【0002】
連棟型ビニールハウスはハウス内の作業空間を広くすることができると共に、効率的な作業空間を提供することができる点で広く好適に用いられている。しかしながら、積雪地においては、屋根の谷間部分に積もった雪の重さによりビニールハウスが倒壊してしまうおそれがある。このため、積雪地においては連棟型ビニールハウスの構築は積極的になされておらず、効率的な作業空間を得ることができにくい単棟式のビニールハウスを用いざるを得ないというのが実情であった。
【0003】
近年では、積雪地においても連棟型のビニールハウスの導入を可能にするために、連棟型ビニールハウスの融雪装置に関する提案がいくつかなされている。このような連棟型ビニールハウスの融雪装置としては、例えば、特許文献1や特許文献2に開示されているような構成を有するものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】公開特許公報 特開2000−139237号
【特許文献2】公開特許公報 特開2004−61号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1には、図5に示すように、ダクト部13の両側にV形に傾斜したウイング部14,14を一体に設け、このウイング部14の下方に位置するダクト部13の両側面に、その長手方向に沿って所定の間隔で温風吹出し口15,15,・・・を開口して金属製の温風ダクト12を形成し、この温風ダクト12の上面側を屋外に露出させて樋23を構成すると共に、下面側を温室内に配置して、連棟ハウスの屋根9の谷部10に取り付け、前記ウイング部14の上部に屋根用プラスチックフイルム7の下端を接続すると共に、前記ダクト部13を温風暖房機に接続した融雪装置の構成が開示されている。
【0006】
また、特許文献2には、図6に示すように、角筒状の透明樹脂フィルムからなる融雪ダクト1の上面および/または側面からは外側に透明樹脂フィルム製の端部ウイング4が延びていて、屋根を構成する透明樹脂フィルムの端部と重ね合わされて用いられ、温暖な空気を給気口2から排気口3に流通させることにより融雪をする構成が開示されている。
【0007】
特許文献1,2に開示されている融雪装置は、いずれにおいても専用の融雪ダクトを用いているため、新規の連棟型ビニールハウスへの適用は比較的容易であるがコスト高になる傾向がある。また、既存のビニールハウスへ上述の融雪装置を適用しようとする場合には、既存のビニールハウスの屋根の谷部分に対する加工処理が必要となるため、新規ビニールハウスへの適用時よりもさらにコスト高になってしまうという課題がある。
【0008】
そこで本発明は、専用の融雪ダクトを用いることなく連棟型ビニールハウスの屋根に設置が可能であると共に、既存の連棟型ビニールハウスに配設する場合であっても、最小限の加工処理を施すだけで配設が可能であり、低コストで提供することができる連棟型ビニールハウスの融雪装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために本発明者は鋭意研究を行った結果、以下の構成に想到した。
すなわち、連棟型ビニールハウスに用いられる融雪装置であって、温水を生成する温水ボイラーと、該温水ボイラーに接続されると共に、屋根の谷部分に沿って配設された煙突と、該煙突を煙突の延伸方向において所要間隔をあけて保持する煙突保持部材と、前記煙突に設けられ、前記煙突内の前記温水ボイラーからの排気ガスの排出を促進させる排気促進手段と、前記温水ボイラーから供給された温水を前記ビニールハウス内に配設された熱交換器に供給する温水配管と、を具備し、前記温水配管は、前記温水ボイラーからの温水を前記熱交換器に通過させた後、直ちに前記温水ボイラーに戻る経路に形成された第1経路と、前記温水ボイラーからの温水を前記熱交換器に通過させた後、前記煙突よりも上側位置における前記屋根の表面に前記煙突と平行に延設された後に前記温水ボイラーに戻る経路に形成された第2経路と、を有していることを特徴とする連棟型ビニールハウスの融雪装置である。
【0010】
また、前記煙突の上流側と前記第2経路の上流側は、互いに逆側であることが好ましい。これにより屋根の表面における熱勾配を可及的に低くすることができ、融雪状態のばらつきを抑えることができる。
【0011】
また、前記屋根の谷部分は、前記温水ボイラーから離反するにつれて高さ位置が徐々に高くなるように形成されていることが好ましい。これにより融雪により生じた水を即座に排水処理することができるため再凍結してしまうおそれがなく、屋根上の荷重を軽減することができる。また、屋根の谷部分と煙突の離間距離を一定に維持した状態で、煙突に勾配を持たせることができ、煙突内の排気ガスの滞留を防止することができる。
【0012】
また、前記熱交換器の吹き出し口にはフレキシブル管が取り付けられていることが好ましい。これにより、熱交換機の吹き出し口から放出される熱エネルギーをビニールハウスの内部空間の任意の位置に向けて供給することができるため、ビニールハウスの内部空間の加熱ムラを可及的に少なくすることができる。また、フレキシブル管の先端部をビニールハウスの屋根に向ければ、熱交換器から放出される熱によっても融雪処理を行うことができ、より確実な融雪を行うことができる点で好都合である。
【0013】
また、前記温水ボイラーは、前記連棟型ビニールハウスの妻側に配設されていて、少なくとも前記温水ボイラーに最も近い位置に配設された前記煙突保持部材が断熱材により形成されていることが好ましい。これにより、温水ボイラーから排出された直後の高温の排気ガスを融雪処理に有効利用することができる。また高温の排気ガスによりビニールハウスの表面が溶融してしまうことを防止することができる。
【0014】
さらに、前記温水ボイラーは、前記連棟型ビニールハウスに隣接する別棟の建屋内に配設されていることが好ましい。これにより、積雪時においても確実に温水ボイラーを運転させることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明にかかる連棟型ビニールハウスの融雪装置の構成によれば、専用の融雪ダクトなどのような高価な専用部品が不要であるから低コストで連棟型ビニールハウスの融雪装置を提供することができる。また、既存の連棟型ビニールハウスに融雪装置を設置する場合であっても、ビニールハウスに対する加工処理を最小限に抑えることができ、容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本実施形態にかかる融雪装置の煙突の配設状態を示す斜視図である。
【図2】本実施形態にかかる融雪装置の温水配管の配設状態を示す斜視図である。
【図3】本実施形態にかかる融雪装置の屋根の谷部分の状態を示す断面図である。
【図4】ラジエターの概略構造を示す説明正面図である。
【図5】特許文献1における融雪装置の概略構成を示す説明図である。
【図6】特許文献2における融雪装置の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明にかかる連棟型ビニールハウスの融雪装置(以下、単に融雪装置という)の実施形態について図面に基づいて説明する。
本実施形態にかかる融雪装置100は、ビニールハウス10と、温水ボイラー20と、温水ボイラー20に接続され、ビニールハウス10の屋根12に配設された煙突30と、温水ボイラー20からの温水を流通させる温水配管40と、ビニールハウス10の内部空間に配設され、温水配管40が接続された熱交換器であるラジエター50とを備えている。
【0018】
図1からも明らかなとおり、本実施形態におけるビニールハウス10は、いわゆる連棟型のビニールハウス10である。このような連棟型のビニールハウス10の構成は公知の構成を採用することができるので、ここでの詳細な構成についての説明は省略する。なお屋根12は合成樹脂製シート(いわゆるビニールシート)であり、谷部分16は金属製の樋である。本実施形態においては3つの棟が一体に形成された連棟型のビニールハウス10を用いて説明を行うが、この実施形態に限定されるものではなく、2つの棟が一体に形成された形態の他、4つ以上の棟が一体に形成された形態を採用することも可能である。
【0019】
ビニールハウス10の一方の妻面14には、妻面14に隣接させた状態で温水ボイラー20が配設されている。温水ボイラー20に用いる燃料としては、例えば茸の人工栽培後に生じる廃培地(いわゆる廃オガ)を原料とする木質ペレットを用いることができる。温水ボイラー20に対する木質ペレットの供給は、図示しない燃料ペレット自動供給手段により行なうことができる。このように温水ボイラー20の燃料源として茸の人工栽培後に生じた廃培地をペレット化した固形燃料として用いることにより、廃培地をバイオマス(バイオマスエネルギー)として利用することができ、温水ボイラー20運転することによって排出される二酸化炭素をカーボンニュートラルにすることができる点において好都合である。
【0020】
本実施形態における温水ボイラー20には、複数本に分岐された筒状の煙突30,30が接続されている。ここでの煙突30の分岐数は、ビニールハウス10の屋根12の谷部分16の数である2とした。温水ボイラー20と煙突30との間には、煙突30内における温水ボイラー20の排気ガスの排出を促進させるための排気促進手段として排気ファン60が配設されている。排気ファン60としてはいわゆる耐熱ファンが好適に用いられる。本実施形態においては、2本の煙突30のそれぞれに排気ファン60,60を配設しているが、排気ファン60の排気能力によっては温水ボイラー20から排気ファン60までの間は1本の煙突30とし、排気ファン60の下流側から煙突30を2経路に分岐させる形態を採用してもよい。
【0021】
温水ボイラー20に接続された2本の煙突30,30は、ビニールハウス10の屋根12の谷部分16,16に沿って延設されている。ビニールハウス10の屋根12の谷部分16の地表面からの高さ位置は、ビニールハウス10の奥行き方向に(温水ボイラー20側から離反するに伴って)徐々に高くなるように形成されている。これにより雪が溶けて生じた水を即座に排水処理させることで、屋根上の荷重を可及的に少なくすることができる点においても都合がよい。
【0022】
また、図3に示すように、ビニールハウス10の屋根12の谷部分16にはビニールハウス10の奥行き方向に所要間隔をあけて煙突保持部材32が配設されている。煙突30は、図3に示すように煙突保持部材32に締結具34を用いて固定されている。このように締結具34を用いることで煙突30が中途位置で着脱しやすくなるから、落雪等により破損した煙突30の交換作業を容易に行うことができる点で都合がよい。
【0023】
この煙突保持部材32は、同一高さ寸法に形成されているので、煙突30は谷部分16の表面から一定の距離離間させた状態で保持されることになる。すなわち、煙突30は谷部分16の傾斜と等しい傾斜状態になるので、温水ボイラー20から離反するにつれて地表面からの設置高さ位置は徐々に高くなる。これにより煙突30内を流通する排気ガスの排出が促進され好都合である。また、少なくとも最も温水ボイラー20側に配設されている煙突保持部材32については、断熱性の高い材料により形成されていることが好ましい。このような煙突保持部材32を採用することで、温水ボイラー20から排出された直後の高温の排気ガスの熱によりビニールハウス10の表面が溶融してしまうことを防止することができる。
【0024】
また、温水ボイラー20には温水を供給するための温水配管40が接続されている。図2に示すように温水配管40は、第1経路42と第2経路44とを有している。第1経路42は、温水ボイラー20から供給された温水を温水ボイラー20からビニールハウス10内に配設された熱交換器であるラジエター50に供給させた後、直ちに温水ボイラー20に戻る経路に形成されている。第2経路44は、温水を温水ボイラー20からラジエター50に通過させた後、さらにビニールハウス10の内部空間を縦断して他方側の妻面15からビニールハウス10の外に出た後、屋根12の外表面上に沿って妻面14に延伸し、温水ボイラー20に戻る経路に形成されている。
【0025】
図3に示すように、第2経路44は、他方側の妻面15から一方側の妻面14に戻る際に二又に分岐した後、屋根12の表面上において煙突30の設置高さ位置よりも上側位置で煙突30に平行となるように配設されている。第2経路44は、ビニールハウス10の骨組み材であるアーチパイプに取り付け具を介して取り付けられたビニペット(登録商標)に装着されたマイカ(登録商標)に、結束バンド等の締結材を用いて取り付けすることができる。このような第2経路44の配列を採用することにより、第2経路44による雪止め効果を期待することができる。これと同時に融雪処理形態は、第2経路44からの熱により融雪処理を行うと共に、煙突30からの熱によっても融雪処理が施される形態となり、効率的な融雪処理を行うことができる点において好都合である。このような複数の融雪処理は、融雪処理を効率的に行うことができることに加え、一旦溶けた雪が外気に晒されて凍結してしまうことを防止することができる点で好都合である。
【0026】
温水配管40に接続されているラジエター50は、温水配管40から供給された温水の熱をビニールハウス10の内部空間に放出するためのものである。図4はラジエター50の概略構成を示す説明正面図である。図4において破線であらわされている部分は、ラジエター50の外側から直接視認することができない構成である。
ラジエター50は、直方体形状に形成された本体部52の内部空間に蛇行させた状態で温水配管40を収容し、正面側に設けられた3か所の吹き出し口54に向けて背面側に配設された送風ファン56から送風を行うことにより、吹き出し口54から温風を噴出させるものである。なお、吹き出し口54の配設数は3つに限定されるものではない。
【0027】
このラジエター50には、温水配管40を収容することでビニールハウス10の内部空間に温風を供給する形態となっているが、温水配管40の他に、地下水を供給させるための地下水配管(図示せず)を配設してもよい。この地下水配管によれば年中を通じて一定の水温である地下水の熱エネルギーを利用した冷風または温風を吹き出すラジエター50にすることができ、温水ボイラー20の運転を停止や短縮をすることができるため、ビニールハウス10の内部空間の空調に要するエネルギーの削減に貢献することができる。地下水配管を配設する際には、ビニールハウス10の近くに井戸および地下水ポンプ(いずれも図示せず)の配設も合わせて行うことが好ましい。また、地下水配管はラジエター50を通過させた後、第2経路44と同様にビニールハウス10内を延伸させ、屋根12の表面で第2経路44に隣接させた状態で配設した後、温水ボイラー20側の妻面14位置で排水処理すればよい。
【0028】
さらには、吹き出し口54の先端部分に合成樹脂製のフレキシブル管70を装着してもよい。これによりラジエター50の吹き出し口54から噴出する温風または冷風をフレキシブル管70により任意の向きに放出させることができる。このような構成を採用することで、ビニールハウス10の内部空間に万遍なく温風または冷風を供給することができる点において好都合である。また、フレキシブル管70の先端部を屋根12に向ければ、ビニールハウス10の屋根12を内部空間側から積極的に融雪処理をすることができる。さらには、ビニールハウス10の内部空間で作業を行う人に向けて噴出させることもでき、作業者の作業環境を向上させることもできる点で好都合である。
【0029】
次に本実施形態にかかる連棟型ビニールハウス10の融雪装置100の具体的な動作を説明する。
温水ボイラー20に供給された廃オガペレットによりボイラーを燃焼させ温水を生成する。温水ボイラー20に接続された温水配管40を経由して温水がラジエター50に供給される。ラジエター50では送風ファン56が温水配管40に風を吹き付けて吹き出し口54から温風を噴出させる。ラジエター50から供給される温風により、ビニールハウス10の内部空間が加熱される。場合によっては吹き出し口54に装着されたフレキシブル管70により任意の向きに温風を噴出させることもできる。
【0030】
温水配管40は、ラジエター50を通過した後、第1経路42および第2経路44に分岐される。第1経路42は、ラジエター50を通過した後、ビニールハウス10の内部空間を温水ボイラー20に向けて戻る経路42に形成され、温水を直ちに温水ボイラー20により再加熱させる経路である。第2経路44は、ラジエター50を通過した後、他方の妻面(温水ボイラー20側の妻面14と対向する妻面)15に向かってビニールハウス10の内部空間に延設され、他方の妻面15から外部空間に出て屋根12に上る際に二又に分岐し、屋根12の表面上において煙突30の上側位置を煙突30と平行な配列で温水ボイラー20に向って戻る経路に形成されている。すなわち第2経路44を流れる温水は、ビニールハウス10の内部空間を加熱した後に融雪処理も行うことになる。
【0031】
第1径路42は、ビニールハウス10の内部空間の加熱(および屋根12の内側からの間接的な融雪)を行い、第2経路44は、ビニールハウス10の内部空間を加熱すると共に、屋根12の融雪を直接的に行うことになり、温水の熱エネルギーを余すことなく利用することができる。
【0032】
また、温水ボイラー20における排気ガスは、排気ファン60により流速を増加させた状態で煙突30に供給されている。煙突30はビニールハウス10の屋根12の谷部分16に沿って配設されているので、数十度の温水が循環する第2経路44により融雪を行なった後に、百数十度の排気ガスが流通する煙突30により融雪がなされ、確実な融雪を行うことができる。このように最初の融雪を比較的低温で行うことで屋根12の谷部分16に徐々に雪を落とし込み、高温の煙突30の排熱により確実に融雪を行うことができる点が特徴的であるといえる。また、煙突30内を流通する排気ガスの流速を高速にすることで、温水ボイラー20側からの熱エネルギー放出の偏りを軽減させていると共に、煙突30の上流位置と第2経路44の上流位置を互いに反対側に設定していることで、屋根12の融雪を行う際の熱エネルギー放出量が均等になる点も特徴的である。
以上に説明した融雪装置100によって融雪処理されて生じた水は、屋根12の谷部分16の勾配に沿って直ちにビニールハウス10の屋根12から排水処理されることになる。
【0033】
以上に、本実施形態にかかる融雪装置100について説明をしたが、本願発明にかかる融雪装置100は、以上の実施形態に限定されるものではないのはもちろんである。例えば、本実施形態においては温水ボイラー50の燃料として、茸の人工栽培後に発生した廃培地(廃オガ)を原料としたペレットを用いているが、間伐材や製材時に生じる端材等を原料とした木質ペレットはもちろんのこと、廃培地(廃オガ)や端材等を直接燃焼させることもできる。さらには、重油や灯油、天然ガス等に代表される化石燃料を用いることも可能である。また、ビニールハウス10に隣接してビニールハウス10とは別棟で構築した建屋(図示せず)に温水ボイラー20を配設するようにしてもよい。温水ボイラー20をこのような建屋に配設することで、木質ペレットの貯留が可能になると共に、気象状況にかかわらず安定した状態で温水ボイラー20を稼働させることができる。
【0034】
また、本実施形態においては、一台の温水ボイラー20で複数の屋根12の谷部分16に配設した煙突30に排気ガスを供給する形態について説明しているが、積雪量が少ない地域においては、一台の温水ボイラー20で3つ以上の谷部分16に配設した煙突30に排ガスを供給する形態とすることもできる。これとは逆に、積雪量の多い地域においては、一つの谷部分16に配設した煙突30に単数または複数の温水ボイラー20からの排気ガスを供給する形態を採用してもよい。
また、煙突30は煙突保持部材32と締結具34によりビニールハウス10の屋根12の谷部分16に取り付けられているが、煙突30の固定保持部分を具備する煙突保持部材32を採用すれば、締結具34は省略することもできる。
【0035】
さらには、屋根12の表面に第2経路44に隣接させた地下水配管を配設した際に、地下水配管から屋根12の表面に散水させる形態を採用してもよい。
【符号の説明】
【0036】
10 ビニールハウス
12 屋根
14,15 妻面
16 谷部分
20 温水ボイラー
30 煙突
32 煙突保持部材
34 締結具
40 温水配管
42 第1経路
44 第2経路
50 ラジエター
52 本体部
54 吹き出し口
56 ファン
60 排気ファン
70 フレキシブル管
100 融雪装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
連棟型ビニールハウスに用いられる融雪装置であって、
温水を生成する温水ボイラーと、
該温水ボイラーに接続されると共に、屋根の谷部分に沿って配設された煙突と、
該煙突を煙突の延伸方向において所要間隔をあけて保持する煙突保持部材と、
前記煙突に設けられ、前記煙突内の前記温水ボイラーからの排気ガスの排出を促進させる排気促進手段と、
前記温水ボイラーから供給された温水を前記ビニールハウス内に配設された熱交換器に供給する温水配管と、を具備し、
前記温水配管は、
前記温水ボイラーからの温水を前記熱交換器に通過させた後、直ちに前記温水ボイラーに戻る経路に形成された第1経路と、
前記温水ボイラーからの温水を前記熱交換器に通過させた後、前記煙突よりも上側位置における前記屋根の表面に前記煙突と平行に延設された後に前記温水ボイラーに戻る経路に形成された第2経路と、
を有していることを特徴とする連棟型ビニールハウスの融雪装置。
【請求項2】
前記煙突の上流側と前記第2経路の上流側は、互いに逆側であることを特徴とする請求項1記載の連棟型ビニールハウスの融雪装置。
【請求項3】
前記屋根の谷部分は、前記温水ボイラーから離反するにつれて高さ位置が徐々に高くなるように形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の連棟型ビニールハウスの融雪装置。
【請求項4】
前記熱交換器の吹き出し口にはフレキシブル管が取り付けられていることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の連棟型ビニールハウスの融雪装置。
【請求項5】
前記温水ボイラーは、前記連棟型ビニールハウスの妻側に配設されていて、
少なくとも前記温水ボイラーに最も近い位置に配設された前記煙突保持部材が断熱材により形成されていることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の連棟型ビニールハウスの融雪装置。
【請求項6】
前記温水ボイラーは、前記連棟型ビニールハウスに隣接する別棟の建屋内に配設されていることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の連棟式ビニールハウスの融雪装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−31401(P2013−31401A)
【公開日】平成25年2月14日(2013.2.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−169107(P2011−169107)
【出願日】平成23年8月2日(2011.8.2)
【出願人】(504376289)豊田興産株式会社 (10)
【Fターム(参考)】