ハウス栽培施設
【課題】生木等の有機物（有機廃材）を利用して、自然環境を損なうことなく効果的にハウス内を加温して野菜等の作物の栽培に好適なハウス栽培施設を提供する。
【解決手段】圃場と圃場を覆うハウス部とを備えたハウス栽培施設１０であって、前記圃場には、有機物２２を堆積させて収容する有機物の収容部２１と、該収容部２１に堆積された有機物２２中に一端が差し込まれ、他端が前記有機物の堆積部から突出して設置された通気パイプ２４とを備える発熱・発酵部が設けられている。
【解決手段】圃場と圃場を覆うハウス部とを備えたハウス栽培施設１０であって、前記圃場には、有機物２２を堆積させて収容する有機物の収容部２１と、該収容部２１に堆積された有機物２２中に一端が差し込まれ、他端が前記有機物の堆積部から突出して設置された通気パイプ２４とを備える発熱・発酵部が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生木や草などの発酵熱を利用したハウス栽培施設に関し、間伐材等の有機廃材の有効活用を可能としたハウス栽培施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
栽培ハウスを用いた植物の栽培方法は、果樹、野菜、花卉等の生産方法として、広く行われている。寒冷地においては、栽培ハウス内を暖房し、ハウス内を植物の生育に適した温度に加温しながら栽培する方法が行われてきた。ハウス内を暖房する方法として従来行われている方法は、石油等の燃料を燃焼させて温風をハウス内に導入する方法や、温水ボイラーを用いてハウス内に温水を導入して暖房する方法である。
【０００３】
このような石油等の燃料を用いて栽培ハウスを加温する方法は、燃料代がかかることから生産コストに直接的に影響するという問題と、化石燃料を燃焼させてエネルギー源とすることから、二酸化炭素を排出し、自然環境に悪影響を及ぼすという問題がある。このため、灯油等の化石燃料を使用することなく栽培ハウスを加温することができ、省エネルギー化を図るとともに、自然環境に悪影響を与えることのない栽培ハウスが求められる。
【０００４】
栽培ハウスを化石燃料を使用することなく加温する方法として、ハウス内に有機性廃棄物、生木チップを堆積させ、有機性廃棄物や生木チップを発酵させ、その際に生じる発酵熱を利用して加温する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６８４５号公報
【特許文献２】特開２００７−２８９２８号公報
【特許文献３】特開２００２−１１３４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
栽培ハウス内を加温する方法として、有機物の発酵熱を利用してハウス内を加温する方法は、石油等の化石燃料の燃焼熱を利用してハウス内を加温する方法と比較すると、省エネルギー化を図ることができ、排気ガスも発生しないという利点を有し、有機物が堆肥化されることによって、有機廃棄物の再利用が可能となり、自然環境に悪影響を与えないものにリサイクルされるという利点がある。
しかしながら、有機物の発酵熱を利用してハウス内を加温する場合は、ハウス内を加温するに十分な熱量が取り出される必要があり、とくに寒冷地において発酵熱を利用してハウス内を加温する場合には、大きな熱量が必要となることから、効率的に発酵熱が利用できるようにする必要がある。
【０００７】
本発明は、有機物の発酵熱を利用して加温する栽培ハウスに関するものであり、生木等の有機物（有機廃材）を利用して、自然環境を損なうことなく効果的にハウス内を加温して野菜等の作物の栽培に好適なハウス栽培施設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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、圃場と圃場を覆うハウス部とを備えるハウス栽培施設であって、前記圃場には、有機物を堆積させて収容する有機物の収容部と、該収容部に堆積された有機物中に一端が差し込まれ、他端が前記有機物の堆積部から突出して設置された通気パイプとを備える発熱・発酵部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
なお、前記通気パイプとして、管壁に複数個の通気孔が開口して設けられたものを使用することによって、前記発熱・発酵部における有機物の発酵を促進させ、効率的に発熱作用を得ることができる。
また、前記圃場に掘って形成した凹穴を前記有機物の収容部とし、前記凹穴に前記有機物を堆積させて収容することにより、発熱・発酵領域を兼ねた圃場とすることができる。
【００１０】
前記有機物には、生木チップや、生木を５ｃｍ角程度以上の大きさのブロック状に破砕した生木ブロックを使用することができる。また、前記収容部の底に有機物として、木の根あるいは木の枝を投入し、その上にさらに有機物を堆積させて発熱・発酵部とすることができる。前記有機物に使用する生木チップ等の大きさを調節することにより、腐熟完了するまでの時間を調節して、発熱・発酵部の発熱作用が持続する時間を調節することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るハウス栽培施設によれば、有機物による発酵熱を利用する発熱・発酵部をハウス部内に配置し、通気パイプにより発熱・発酵部からの熱をハウス部内に取り入れることによって、ハウス自体の加温作用に加えて、有機物の発酵熱を効果的に利用してハウス内を加温することができ、作物を好適に栽培することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ハウス栽培施設の東面方向から見た状態を示す図である。
【図２】ハウス栽培施設を南面方向から見た状態を示す図である。
【図３】圃場の平面図である。
【図４】ハウス栽培施設と圃場の断面図である。
【図５】ハウス栽培施設の作用を示す説明図である。
【図６】ハウス栽培施設の他の構成を示すハウス栽培施設の圃場の平面図である。
【図７】実験１で用いた圃場の構造を示す断面図である。
【図８】実験２におけるハウス内の温度と外気温を示すグラフである。
【図９】実験３におけるハウス内の温度と外気温、通気パイプの吹き出し口における温度を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（ハウス栽培施設）
以下、本発明に係るハウス栽培施設の実施の形態について説明する。本発明に係るハウス栽培施設は圃場と圃場を覆って設けられたハウス部とからなる。
図１はハウス栽培施設１０のハウス部を東面(側面）方向から見た状態、図２は、ハウス部を南面（正面）方向から見た状態を示す。ハウス部の側面、正面及び背面の壁面は、外径２０ｃｍ程度の丸太材１２を連設して構成されている。
ハウス部の屋根１５は垂木兼用の斜め梁１３と、ポリエチレンシート１４により、片屋根として形成される。ポリエチレンシート１４は屋根１５の全面を被覆するように張られて取り付けられ、屋根１５からハウス栽培施設１０内に外光が導入される。ハウス栽培施設１０の側面（東面）には開閉扉１６が設けられている。
【００１４】
図３は、ハウス栽培施設１０の内部を平面方向から見た状態を示す。圃場２０は平面形状が長方形に形成され、丸太材１２からなる側壁によって囲まれている。
本実施形態においては、丸太材１２によって囲まれた内部領域を３ｍ程度の深さに掘り込んで凹穴を形成し、この凹穴内に地面と同じ高さにまで有機廃材２２を充填して圃場２０としている。凹穴が本発明における有機廃材の収容部である。なお、有機廃材２２には、生木をチップ化した生木チップ、生木の根、枝、古い木材をチップ化したもの、草、落ち葉等の有機物が用いられる。
【００１５】
有機廃材２２が充填された圃場２０には、所定間隔に、複数本の通気パイプ２４を設置する。図示例では、縦横に一定間隔をあけ通気パイプ２４を整列させて設置している。通気パイプ２４の配置数、配置間隔等は、圃場２０の大きさ、形状等に合わせて、適宜設定することができる。
【００１６】
図４は、ハウス栽培施設１０を側面（東面）方向から見た断面図である。上述したように、ハウス内部に凹穴２１が形成され、凹穴２１に有機廃材２２が充填され、有機廃材２２中に鉛直方向に起立して通気パイプ２４が配置されている。
通気パイプ２４は１０ｃｍ径程度の樹脂からなる管体の管壁に０．５〜１．０cm径程度の通気孔を、多数個設けたものである。通気パイプ２４は、有機廃材２２の堆積物の上から鉛直向きに堆積物中に差し込み、上端が有機廃材２２の堆積物の上面から０．５〜１ｍ程度突出させるように設置する。
【００１７】
通気パイプ２４は凹穴２１に堆積された有機廃材２２中における通気を促進させるためのものである。通気パイプ２４を設置する際には、通気パイプ２４の内部が有機廃材２２によって充填されないように、パイプ内で空気が流通するように設置する。
本実施形態においては、凹穴２１の底部に、地中から掘り出した生木の根や生木の枝を所定長さに切ったままの生木２６を投入し、生木２６の上に有機廃材２２を充填している。凹穴２１の底に生木の根等を投入しているのは、凹穴２１の底部における通気性を良好にするためである。
【００１８】
凹穴２１の底部における通気性を良くするには、凹穴２１の底部に通気用の空間が形成されるようにすればよい。生木の根や枝は曲がっているから、これらを凹穴２１の底に投入すると、木が入り組んだ状態となって自然に空間が形成され、これらの上に生木チップや、葉、草等の有機廃材２２を投入した状態で凹穴２１内に空間が確保されるようになる。通気パイプ２４は、投入されている生木２６の上部近傍に下端が達する程度に差し込む。通気パイプ２４の側面には多数個の通気孔２４ａが開口している。
【００１９】
こうして、凹穴２１の底に生木２６が収容され、凹穴２１に生木チップや草、葉等の有機廃材２２が充填され、通気パイプ２４が設置された圃場２０が形成される。
圃場２０の有機廃材２２は、土壌と同様の作用をなし、野菜のポット苗などを植えて生育させることができる。
凹穴２１に堆積させる有機物としては、有機廃材２２にケイフン等の肥料を加えて攪拌したものを使用してもよい。もちろん、肥料を加えずに有機廃材２２のみを使用することもできる。発酵が進むとともに有機廃材２２は腐敗して堆肥化し、植物の生長に好適な圃場条件となる。
【００２０】
生木をチップ化して得られた生木チップを堆積させて放置させると、土壌菌等の作用によって自然に発酵がはじまる。本実施形態の栽培ハウス施設は、この生木チップや草、葉等の有機物が発酵する際の発酵熱をハウス内を加温する熱源として利用する。凹穴２１に収容した根や枝などの生木２６も有機物であり、発酵して発酵熱を発生させる。
【００２１】
生木は５０〜６０％程度の水分を含むから、チップとした場合も、ブロック状のままでも発酵し、発酵熱を利用する有機廃材２２として好適に使用できる。生木は、塗料、防腐剤等の石油精製物などを含まない点からも、作物栽培に用いる圃場材として好適である。生木は山林の造成、間伐等によって大量に発生するから有機廃材２２として有効に利用できる。
なお、建築古材などは、塗料等の石油精製物、釘などの金属を含んでいる可能性があるから、作物によっては注意して使用する。
【００２２】
ハウス栽培による植物栽培においては、植物の生長期間を考慮すると、半年間程度にわたって加温作用が持続する必要がある。有機廃材２２による発酵熱を利用するハウス栽培施設１０において、発酵熱による加温作用が一定期間にわたって持続するようにするには、有機廃材２２の質、量を考慮する必要がある。
生木チップは、破砕したチップの大きさにもよるが、腐熟するまでにある程度の期間を要するのに対して、草や落ち葉は短期間のうちに腐熟が完了し、発酵はしやすいものの、発熱期間は生木チップにくらべると短い。生木チップもチップが小さいと腐熟するまでの期間が短く、チップが大きくなると腐熟するまでの期間が長くなる。したがって、生木チップを有機廃材２２として使用する場合は、植物の生育期間を考慮して、細かく破砕したチップと、５ｃｍｍ角、１０ｃｍ角程度のブロック状に破砕した生木を混合して使用するのがよい。
【００２３】
上記例のハウス栽培施設１０の圃場２０は、東西方向約１０ｍ、南北方向約６．５ｍの圃場領域としたものである。有機廃材２２を発酵材料に使用した場合に半年あるいは１年程度にわたって発酵が持続するようにするには３ｍ×３ｍ×３ｍ程度の凹穴２１を掘り、この凹穴２１に充填させる程度の有機廃材２２の量が必要である。凹穴２１の容積（容量）は、使用する有機廃材（有機物）の質にもよるが、容積を大きくすれば発酵熱を持続させる時間が長くなるし、容積を小さくすれば発酵熱の持続時間が短くなる。
【００２４】
凹穴２１の底に投入した、生木の根株、木の枝は、ブロックの大きさにもよるが、腐熟が完了するまでに数年の単位の時間がかかる。したがって、発酵熱を持続的に得る方法としては、生木の根、枝を利用する方法が有効である。生木の根などは処分が厄介なものであるが、発酵熱を利用する有機廃材２２として利用する方法であれば、処分が容易であり、自然環境に悪影響を及ぼさずに処分できるという利点がある。このように、凹穴２１に投入する生木についても、その大きさ、分量がハウス内における加温の持続時間に関係するものとなる。
【００２５】
前述したように、凹穴２１に堆積させた有機廃材２２の発酵を促進させるためには、凹穴２１の底部と堆積部分の内部における通気性が重要である。前述したように、凹穴２１の底に生木の根や木の枝を収容しているのは、凹穴２１の底部における通気性を確保するためであるが、木の根や枝は、腐熟が完了するまでに長期間を要するから、凹穴２１の内部（底部）の通気を長期にわたって確保することができる。
通気パイプ２４の差し込み位置を、通気パイプ２４の下端が収容されている生木２６の上部近傍となるようにしているのは、凹穴２１の底部の通気空間に通気パイプ２４が連通するようにするためである。
凹穴２１の底には、場合によって水が溜まることがある。通気パイプ２４の下端を凹穴２１の底から離間した上方に配置しておけば、通気パイプ２４の下端が水没することはなく、通気パイプ２４による通気を確保することができる。
【００２６】
図５に、通気パイプ２４による作用を示す。
有機廃材２２が発酵する際には、堆積された有機廃材２２の中心部もしくは底部から発酵をはじめ、有機廃材２２の堆積部分の中心部あるいは底部が発酵熱によって加熱される。これによって、通気パイプ２４内には温められた空気による上昇流が生じ、下方から上方への空気の流れが生じる。
【００２７】
通気パイプ２４内において上昇流が生じると、通気パイプ２４の下端の開口部、及び通気パイプ２４の管壁に開口する通気孔２４ａから通気パイプ２４内に加温されたエアが流入し、温められた空気が通気パイプ２４の上部からハウス内に放出される。通気パイプ２４の下端が凹穴２１の底部から離間して配置され、凹穴２１の底部における通気性が良好であることと相俟って、通気パイプ２４には発酵熱によって温められたエアが入り込みやすくなり、通気パイプ２４が導入路となって加温されたエアがハウス内に放出される。
【００２８】
有機廃材２２の発酵は好気性菌によるから、有機廃材２２内における空気の流通を良好にすることは、有機廃材２２の発酵を効果的に進める上で有効である。また、通気パイプ２４内に自然に上昇気流が発生することによって、ハウス内から有機廃材２２中に強制的に空気が供給され、有機廃材２２の発酵が持続する。
このように通気パイプ２４は有機廃材２２の発酵を促進させ、かつ堆積された有機廃材２２から発酵熱を取り出す作用をなす。圃場２０内に設置する通気パイプ２４の本数は、有機廃材２に供給する空気の流通量等を考慮して選択すればよい。
【００２９】
本実施形態のハウス栽培施設１０は、圃場２０の全体が有機廃材２２によって形成され、通気パイプ２４を介して、有機廃材２２による発酵熱がハウス内に取り込まれるから、ハウス栽培施設１０自体の温室効果に加えて、有機廃材２２による発酵熱によってハウス内が加温され、冬期間のように外気温が低い場合でも、ハウス栽培施設１０内を植物の生育に好適な環境とすることができる。
【００３０】
後述するように、有機廃材２２による加温作用はきわめて有効であり、寒冷地であっても石油等の化石燃料を用いることなく、ハウス栽培施設１０を利用して、年間を通した植物栽培が可能となる。有機廃材２２を用いる加温方法は、化石燃料を使用する場合のように、自然環境に悪影響を及ぼすことがなく、発酵後の有機廃材は堆肥として再利用することも可能であり、自然環境に負荷を与えない点においてきわめて有効である。
【００３１】
（ハウス栽培施設の他の例）
上述したハウス栽培施設１０は、ハウス内の圃場の全域を有機廃材（有機物）２２を充填する領域としたものであるが、ハウス栽培施設１０の圃場の一部に有機廃材を用いた発酵・発熱部を設置することも可能である。
図６は、圃場２０内の２個所に、有機廃材２２を堆積した発酵・発熱部Ａを設置した例である。発酵・発熱部Ａの構造は、上述した実施形態におけると同様に、圃場２０内に有機廃材２２を堆積させて充填する凹穴を形成し、凹穴に有機廃材２２を充填するとともに、有機廃材２２の堆積部に通気パイプ２４を差し込み、通気パイプ２４の上端を有機廃材２２の堆積部から突出させたものである。凹穴の底に生木の根株や木の枝を収容し、通気パイプ２４の下端を凹穴の底から若干離間させて設置することも、上述した実施形態と同様である。
【００３２】
本実施形態のハウス栽培施設１１においては、発酵・発熱部Ａにおいて発酵した有機廃材２２の発酵熱が通気パイプ２４から取り出されてハウス内が加温される。寒冷な季節でなければ、本実施形態のように、圃場２０の一部に有機廃材２２を用いた発酵・発熱部を設置する方法であっても、ハウス栽培施設１１の温室効果と合わせてハウス内を十分に温めることができ、植物の好適な生育環境を提供することが可能である。また、寒冷時等において、圃場２０の一部に設けた発酵・発熱部Ａによる加温作用のみによっては、ハウス内の温度が必要とする温度まで上がらないような場合であっても、石油等の化石燃料によってハウスを暖房する場合の補助的な加温効果は十分に得られるから、これによって燃料消費を削減することができる。
【００３３】
図６に示すように、圃場２０の一部に有機廃材２２を用いた発酵・発熱部Ａを設ける場合は、持続的に発酵・発熱作用が継続するように有機廃材２２を収容する凹穴の大きさを適宜設定したり、発酵・発熱部の設置位置や設置数を適宜設定すればよい。果樹栽培においては、果樹が植えられている位置に応じて、発酵・発熱部を配置することも可能である。
【００３４】
上記実施形態においては、圃場に凹穴２１を掘り、凹穴２１に有機廃材２２を堆積させて収容するようにしたが、有機廃材２２の発酵熱を利用する方法は、必ずしも圃場に凹穴２１を形成する方法に限らない。たとえば、ハウス内の地上に有機廃材２２を堆積する収容部をコンクリート等により構築し、収容部に有機廃材２２を堆積し、有機廃材２２を堆積した部分に通気パイプ２４を差し込んで、有機廃材２２による発酵熱を通気パイプ２４からハウス内に取り出すようにすることもできる。収容部の側壁に堆肥の取り出し口を設けておけば、腐熟が終了した堆肥を収容部から取り出して畑等に利用することもできる。
【００３５】
なお、本実施形態のハウス栽培施設１０は、ハウス部分の側壁を丸太材１２によって構築したことにより、従来の栽培用ハウスにくらべて、ハウス内を植物の生育により適した環境にすることができる。
すなわち、丸太材１２は温まりにくく、冷めにくいという特徴がある。日中において、丸太材１２は熱を吸収してハウス内が過度に加熱されることを防止し、夜間には、ハウス内に熱を放出して加温させるように作用する。これによって、ハウス内の一日における温度差を小さくすることができ、ハウス内の温度環境を好適に維持することができる。また、丸太材１２は湿度調節作用を有しており、これによってハウス内における温湿度環境を植物の生育に適する環境となるように調節することができる。
本実施形態のハウス栽培施設１０においては、屋根１５の垂木兼用の斜め梁１３にも丸太材を使用している。この丸太材も上述したと同様の作用効果を有する。
【００３６】
上述したハウス栽培施設１０の形態は一例であり、ハウス栽培施設は任意の形態、大きさに形成することができ、たとえば、鉄パイプとプラスチックシートを使用した、従来、一般的なハウス栽培施設として構築することももちろん可能である。また、ハウス栽培施設を構築する際に、有機廃材を用いた発酵・発熱部を設けることとあわせて、石油ボイラー等の燃料を用いた暖房装置をハウスに付設することももちろん可能である。
また、上記実施形態においては、発熱・発酵部の有機物中に差し込む通気用のパイプとして、管壁に通気孔を設けた通気パイプを使用したが、管壁に通気孔を有しないパイプを使用することもできる。
【００３７】
（実験１）
図７に示すような、４ｍ×４ｍ×４ｍの凹穴３０を露地に掘り、凹穴３０に唐松の伐採木の根３２を１ｍ程度の長さに切断して生木のまま投入し、その上に、唐松の生木チップに落ち葉を混ぜ合わせた有機廃材３４を充填し、通気パイプ３６を凹穴３０に堆積された有機廃材３４中に差し込んで発熱状態を観察した。
通気パイプ３６は、長さ４ｍ、有機廃材３４の堆積部中に３ｍ、堆積部の上から１ｍ突出させて、３本設置した。パイプ径１０ｃｍ、通気孔径が１ｃｍである。
有機廃材３４は、唐松の生木チップ、約１６立方メートルに対して、落ち葉を１．６立方メートル程度混合した。唐松の生木チップの水分含水率は約６０％である。
【００３８】
図７に示す状態で、通気パイプ３６の上部の吹き出し口での温度を測定した。
実験開始日が１月１５日であり、翌日から通気パイプ３６内の温度上昇開始し、７月中旬まで、通気パイプ３６内の温度は38℃〜40℃であった。７月中旬以降、７日間くらいの間に圃場の地盤面が５０ｃｍ程度沈下した。この地盤面の下降は、有機廃材３４の発酵がほぼ終了したものと思われる。その後、通気パイプ３６内の温度が徐々に下降し、10月18日の時点において通気パイプ３６内の温度が30℃となった。
【００３９】
（実験２）
鉄パイプを使用してハウスを組み立て、ハウス内に凹穴を形成し、凹穴に有機廃材として生木チップを充填し、野菜を栽培した。
ハウスの屋根部分は、アーチ形の鉄パイプに透明プラスチックフィルムを被せて形成した。ハウスの平面積は１８．９平方メートルである。凹穴の深さ1.5ｍ、有機廃材として、唐松のチップ２８立方メートルにケイフン２．８立方メートルを加えて攪拌したものを使用した。通気パイプのかわりに、鉄パイプを有機廃材の堆積物中に５本差し込み、鉄パイプの上端が堆積物中から突出するように設置した。
【００４０】
唐松のチップとケイフンとからなる圃場に、レタス、キャベツ、白菜、ブロッコリー、カリフラワー、トマト、ナス、ピーマン、スイカ、アシタバ、キュウリ、とうもろこしの苗（ポット苗）を植えて経過を観察した。
図８は、２月から３月にかけてのハウス内の温度を測定した結果を示す。グラフBがハウス内の温度、グラフCが外気温を示す。この測定は午前６時３０分の定時に測定を行ったものである。外気温と温室内の温度差は４℃から８℃ある。なお、２月１３日から２月２１日にわたり、正午に温度を測定した結果では、外気温が０℃のときに温室内は２８℃程度まで上昇した。
【００４１】
野菜の生育状況は、きわめて良好であり、レタスは苗を植えてから１か月で収穫することができ、白菜は植え付けから４５日で収穫することができた。とくにナス、ピーマンは大きく成長した。
２月から３月は、寒冷時期であるが、有機廃材の発酵熱によってハウスの加温が効果的に図れること、生木チップを主成分とする圃場が野菜の栽培に好適であることが確かめられた。
【００４２】
（実験３）
図７と同一の凹穴を圃場に堀り、唐松の伐採木の生木の根を凹穴の底に１．５ｍ程度の高さに投入し、その上に生木チップや落ち葉を混ぜた有機廃材を充填し、有機廃材中に通気パイプを差し込み、通気パイプの上部を有機廃材の上面から１ｍ程度突出させた。圃場を覆うように鉄パイプでハウスを構築し、ハウス内の温度等を測定した。
【００４３】
図９は、３月２日から３月２８日までについて、ハウス内の温度、外気温、通気パイプの吹き出し口における温度を測定した結果を示す。グラフＤが外気温、グラフＥがハウス内の温度、グラフＦが通気パイプの吹き出し口の温度である。ハウス内の温度は、全期間にわたって、外気温よりも５℃〜１０℃程度、上回る温度となっている。通気パイプの吹き出し口の温度は４５℃前後である。
この実験結果も、圃場に有機廃材を用いた前述した発酵・発熱部を設けることによってハウス内が効果的に加温されることを示している。
【００４４】
これらの実験結果は、有機物を利用する発熱・発酵部は熱源として相当な加温作用を備えることを示している。上記例は、有機物を用いた発熱・発酵部を栽培ハウスの加温用として利用し、発熱・発酵部を圃場としても利用する例であるが、有機物を用いた発熱・発酵部は、作物の栽培用として利用する他に、一般的な熱源として利用することも可能である。
山林の造成や間伐等では、木材の廃材が大量に生じる。これらの廃材は従来は単に廃棄処分されているものであり、これらの有機廃材を発熱・発酵部の材料として使用することは、自然環境に負荷を与えることなく有効活用を図る方法としてきわめて有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１０、１１ ハウス栽培施設
１２ 丸太材
１４ ポリエチレンシート
１５ 屋根
２０ 圃場
２１ 凹穴
２２ 有機廃材
２４ 通気パイプ
２４ａ 通気孔
２６ 生木
３２ 根
３４ 有機廃材
３６ 通気パイプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生木や草などの発酵熱を利用したハウス栽培施設に関し、間伐材等の有機廃材の有効活用を可能としたハウス栽培施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
栽培ハウスを用いた植物の栽培方法は、果樹、野菜、花卉等の生産方法として、広く行われている。寒冷地においては、栽培ハウス内を暖房し、ハウス内を植物の生育に適した温度に加温しながら栽培する方法が行われてきた。ハウス内を暖房する方法として従来行われている方法は、石油等の燃料を燃焼させて温風をハウス内に導入する方法や、温水ボイラーを用いてハウス内に温水を導入して暖房する方法である。
【０００３】
このような石油等の燃料を用いて栽培ハウスを加温する方法は、燃料代がかかることから生産コストに直接的に影響するという問題と、化石燃料を燃焼させてエネルギー源とすることから、二酸化炭素を排出し、自然環境に悪影響を及ぼすという問題がある。このため、灯油等の化石燃料を使用することなく栽培ハウスを加温することができ、省エネルギー化を図るとともに、自然環境に悪影響を与えることのない栽培ハウスが求められる。
【０００４】
栽培ハウスを化石燃料を使用することなく加温する方法として、ハウス内に有機性廃棄物、生木チップを堆積させ、有機性廃棄物や生木チップを発酵させ、その際に生じる発酵熱を利用して加温する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６８４５号公報
【特許文献２】特開２００７−２８９２８号公報
【特許文献３】特開２００２−１１３４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
栽培ハウス内を加温する方法として、有機物の発酵熱を利用してハウス内を加温する方法は、石油等の化石燃料の燃焼熱を利用してハウス内を加温する方法と比較すると、省エネルギー化を図ることができ、排気ガスも発生しないという利点を有し、有機物が堆肥化されることによって、有機廃棄物の再利用が可能となり、自然環境に悪影響を与えないものにリサイクルされるという利点がある。
しかしながら、有機物の発酵熱を利用してハウス内を加温する場合は、ハウス内を加温するに十分な熱量が取り出される必要があり、とくに寒冷地において発酵熱を利用してハウス内を加温する場合には、大きな熱量が必要となることから、効率的に発酵熱が利用できるようにする必要がある。
【０００７】
本発明は、有機物の発酵熱を利用して加温する栽培ハウスに関するものであり、生木等の有機物（有機廃材）を利用して、自然環境を損なうことなく効果的にハウス内を加温して野菜等の作物の栽培に好適なハウス栽培施設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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、圃場と圃場を覆うハウス部とを備えるハウス栽培施設であって、前記圃場には、有機物を堆積させて収容する有機物の収容部と、該収容部に堆積された有機物中に一端が差し込まれ、他端が前記有機物の堆積部から突出して設置された通気パイプとを備える発熱・発酵部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
なお、前記通気パイプとして、管壁に複数個の通気孔が開口して設けられたものを使用することによって、前記発熱・発酵部における有機物の発酵を促進させ、効率的に発熱作用を得ることができる。
また、前記圃場に掘って形成した凹穴を前記有機物の収容部とし、前記凹穴に前記有機物を堆積させて収容することにより、発熱・発酵領域を兼ねた圃場とすることができる。
【００１０】
前記有機物には、生木チップや、生木を５ｃｍ角程度以上の大きさのブロック状に破砕した生木ブロックを使用することができる。また、前記収容部の底に有機物として、木の根あるいは木の枝を投入し、その上にさらに有機物を堆積させて発熱・発酵部とすることができる。前記有機物に使用する生木チップ等の大きさを調節することにより、腐熟完了するまでの時間を調節して、発熱・発酵部の発熱作用が持続する時間を調節することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るハウス栽培施設によれば、有機物による発酵熱を利用する発熱・発酵部をハウス部内に配置し、通気パイプにより発熱・発酵部からの熱をハウス部内に取り入れることによって、ハウス自体の加温作用に加えて、有機物の発酵熱を効果的に利用してハウス内を加温することができ、作物を好適に栽培することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ハウス栽培施設の東面方向から見た状態を示す図である。
【図２】ハウス栽培施設を南面方向から見た状態を示す図である。
【図３】圃場の平面図である。
【図４】ハウス栽培施設と圃場の断面図である。
【図５】ハウス栽培施設の作用を示す説明図である。
【図６】ハウス栽培施設の他の構成を示すハウス栽培施設の圃場の平面図である。
【図７】実験１で用いた圃場の構造を示す断面図である。
【図８】実験２におけるハウス内の温度と外気温を示すグラフである。
【図９】実験３におけるハウス内の温度と外気温、通気パイプの吹き出し口における温度を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（ハウス栽培施設）
以下、本発明に係るハウス栽培施設の実施の形態について説明する。本発明に係るハウス栽培施設は圃場と圃場を覆って設けられたハウス部とからなる。
図１はハウス栽培施設１０のハウス部を東面(側面）方向から見た状態、図２は、ハウス部を南面（正面）方向から見た状態を示す。ハウス部の側面、正面及び背面の壁面は、外径２０ｃｍ程度の丸太材１２を連設して構成されている。
ハウス部の屋根１５は垂木兼用の斜め梁１３と、ポリエチレンシート１４により、片屋根として形成される。ポリエチレンシート１４は屋根１５の全面を被覆するように張られて取り付けられ、屋根１５からハウス栽培施設１０内に外光が導入される。ハウス栽培施設１０の側面（東面）には開閉扉１６が設けられている。
【００１４】
図３は、ハウス栽培施設１０の内部を平面方向から見た状態を示す。圃場２０は平面形状が長方形に形成され、丸太材１２からなる側壁によって囲まれている。
本実施形態においては、丸太材１２によって囲まれた内部領域を３ｍ程度の深さに掘り込んで凹穴を形成し、この凹穴内に地面と同じ高さにまで有機廃材２２を充填して圃場２０としている。凹穴が本発明における有機廃材の収容部である。なお、有機廃材２２には、生木をチップ化した生木チップ、生木の根、枝、古い木材をチップ化したもの、草、落ち葉等の有機物が用いられる。
【００１５】
有機廃材２２が充填された圃場２０には、所定間隔に、複数本の通気パイプ２４を設置する。図示例では、縦横に一定間隔をあけ通気パイプ２４を整列させて設置している。通気パイプ２４の配置数、配置間隔等は、圃場２０の大きさ、形状等に合わせて、適宜設定することができる。
【００１６】
図４は、ハウス栽培施設１０を側面（東面）方向から見た断面図である。上述したように、ハウス内部に凹穴２１が形成され、凹穴２１に有機廃材２２が充填され、有機廃材２２中に鉛直方向に起立して通気パイプ２４が配置されている。
通気パイプ２４は１０ｃｍ径程度の樹脂からなる管体の管壁に０．５〜１．０cm径程度の通気孔を、多数個設けたものである。通気パイプ２４は、有機廃材２２の堆積物の上から鉛直向きに堆積物中に差し込み、上端が有機廃材２２の堆積物の上面から０．５〜１ｍ程度突出させるように設置する。
【００１７】
通気パイプ２４は凹穴２１に堆積された有機廃材２２中における通気を促進させるためのものである。通気パイプ２４を設置する際には、通気パイプ２４の内部が有機廃材２２によって充填されないように、パイプ内で空気が流通するように設置する。
本実施形態においては、凹穴２１の底部に、地中から掘り出した生木の根や生木の枝を所定長さに切ったままの生木２６を投入し、生木２６の上に有機廃材２２を充填している。凹穴２１の底に生木の根等を投入しているのは、凹穴２１の底部における通気性を良好にするためである。
【００１８】
凹穴２１の底部における通気性を良くするには、凹穴２１の底部に通気用の空間が形成されるようにすればよい。生木の根や枝は曲がっているから、これらを凹穴２１の底に投入すると、木が入り組んだ状態となって自然に空間が形成され、これらの上に生木チップや、葉、草等の有機廃材２２を投入した状態で凹穴２１内に空間が確保されるようになる。通気パイプ２４は、投入されている生木２６の上部近傍に下端が達する程度に差し込む。通気パイプ２４の側面には多数個の通気孔２４ａが開口している。
【００１９】
こうして、凹穴２１の底に生木２６が収容され、凹穴２１に生木チップや草、葉等の有機廃材２２が充填され、通気パイプ２４が設置された圃場２０が形成される。
圃場２０の有機廃材２２は、土壌と同様の作用をなし、野菜のポット苗などを植えて生育させることができる。
凹穴２１に堆積させる有機物としては、有機廃材２２にケイフン等の肥料を加えて攪拌したものを使用してもよい。もちろん、肥料を加えずに有機廃材２２のみを使用することもできる。発酵が進むとともに有機廃材２２は腐敗して堆肥化し、植物の生長に好適な圃場条件となる。
【００２０】
生木をチップ化して得られた生木チップを堆積させて放置させると、土壌菌等の作用によって自然に発酵がはじまる。本実施形態の栽培ハウス施設は、この生木チップや草、葉等の有機物が発酵する際の発酵熱をハウス内を加温する熱源として利用する。凹穴２１に収容した根や枝などの生木２６も有機物であり、発酵して発酵熱を発生させる。
【００２１】
生木は５０〜６０％程度の水分を含むから、チップとした場合も、ブロック状のままでも発酵し、発酵熱を利用する有機廃材２２として好適に使用できる。生木は、塗料、防腐剤等の石油精製物などを含まない点からも、作物栽培に用いる圃場材として好適である。生木は山林の造成、間伐等によって大量に発生するから有機廃材２２として有効に利用できる。
なお、建築古材などは、塗料等の石油精製物、釘などの金属を含んでいる可能性があるから、作物によっては注意して使用する。
【００２２】
ハウス栽培による植物栽培においては、植物の生長期間を考慮すると、半年間程度にわたって加温作用が持続する必要がある。有機廃材２２による発酵熱を利用するハウス栽培施設１０において、発酵熱による加温作用が一定期間にわたって持続するようにするには、有機廃材２２の質、量を考慮する必要がある。
生木チップは、破砕したチップの大きさにもよるが、腐熟するまでにある程度の期間を要するのに対して、草や落ち葉は短期間のうちに腐熟が完了し、発酵はしやすいものの、発熱期間は生木チップにくらべると短い。生木チップもチップが小さいと腐熟するまでの期間が短く、チップが大きくなると腐熟するまでの期間が長くなる。したがって、生木チップを有機廃材２２として使用する場合は、植物の生育期間を考慮して、細かく破砕したチップと、５ｃｍｍ角、１０ｃｍ角程度のブロック状に破砕した生木を混合して使用するのがよい。
【００２３】
上記例のハウス栽培施設１０の圃場２０は、東西方向約１０ｍ、南北方向約６．５ｍの圃場領域としたものである。有機廃材２２を発酵材料に使用した場合に半年あるいは１年程度にわたって発酵が持続するようにするには３ｍ×３ｍ×３ｍ程度の凹穴２１を掘り、この凹穴２１に充填させる程度の有機廃材２２の量が必要である。凹穴２１の容積（容量）は、使用する有機廃材（有機物）の質にもよるが、容積を大きくすれば発酵熱を持続させる時間が長くなるし、容積を小さくすれば発酵熱の持続時間が短くなる。
【００２４】
凹穴２１の底に投入した、生木の根株、木の枝は、ブロックの大きさにもよるが、腐熟が完了するまでに数年の単位の時間がかかる。したがって、発酵熱を持続的に得る方法としては、生木の根、枝を利用する方法が有効である。生木の根などは処分が厄介なものであるが、発酵熱を利用する有機廃材２２として利用する方法であれば、処分が容易であり、自然環境に悪影響を及ぼさずに処分できるという利点がある。このように、凹穴２１に投入する生木についても、その大きさ、分量がハウス内における加温の持続時間に関係するものとなる。
【００２５】
前述したように、凹穴２１に堆積させた有機廃材２２の発酵を促進させるためには、凹穴２１の底部と堆積部分の内部における通気性が重要である。前述したように、凹穴２１の底に生木の根や木の枝を収容しているのは、凹穴２１の底部における通気性を確保するためであるが、木の根や枝は、腐熟が完了するまでに長期間を要するから、凹穴２１の内部（底部）の通気を長期にわたって確保することができる。
通気パイプ２４の差し込み位置を、通気パイプ２４の下端が収容されている生木２６の上部近傍となるようにしているのは、凹穴２１の底部の通気空間に通気パイプ２４が連通するようにするためである。
凹穴２１の底には、場合によって水が溜まることがある。通気パイプ２４の下端を凹穴２１の底から離間した上方に配置しておけば、通気パイプ２４の下端が水没することはなく、通気パイプ２４による通気を確保することができる。
【００２６】
図５に、通気パイプ２４による作用を示す。
有機廃材２２が発酵する際には、堆積された有機廃材２２の中心部もしくは底部から発酵をはじめ、有機廃材２２の堆積部分の中心部あるいは底部が発酵熱によって加熱される。これによって、通気パイプ２４内には温められた空気による上昇流が生じ、下方から上方への空気の流れが生じる。
【００２７】
通気パイプ２４内において上昇流が生じると、通気パイプ２４の下端の開口部、及び通気パイプ２４の管壁に開口する通気孔２４ａから通気パイプ２４内に加温されたエアが流入し、温められた空気が通気パイプ２４の上部からハウス内に放出される。通気パイプ２４の下端が凹穴２１の底部から離間して配置され、凹穴２１の底部における通気性が良好であることと相俟って、通気パイプ２４には発酵熱によって温められたエアが入り込みやすくなり、通気パイプ２４が導入路となって加温されたエアがハウス内に放出される。
【００２８】
有機廃材２２の発酵は好気性菌によるから、有機廃材２２内における空気の流通を良好にすることは、有機廃材２２の発酵を効果的に進める上で有効である。また、通気パイプ２４内に自然に上昇気流が発生することによって、ハウス内から有機廃材２２中に強制的に空気が供給され、有機廃材２２の発酵が持続する。
このように通気パイプ２４は有機廃材２２の発酵を促進させ、かつ堆積された有機廃材２２から発酵熱を取り出す作用をなす。圃場２０内に設置する通気パイプ２４の本数は、有機廃材２に供給する空気の流通量等を考慮して選択すればよい。
【００２９】
本実施形態のハウス栽培施設１０は、圃場２０の全体が有機廃材２２によって形成され、通気パイプ２４を介して、有機廃材２２による発酵熱がハウス内に取り込まれるから、ハウス栽培施設１０自体の温室効果に加えて、有機廃材２２による発酵熱によってハウス内が加温され、冬期間のように外気温が低い場合でも、ハウス栽培施設１０内を植物の生育に好適な環境とすることができる。
【００３０】
後述するように、有機廃材２２による加温作用はきわめて有効であり、寒冷地であっても石油等の化石燃料を用いることなく、ハウス栽培施設１０を利用して、年間を通した植物栽培が可能となる。有機廃材２２を用いる加温方法は、化石燃料を使用する場合のように、自然環境に悪影響を及ぼすことがなく、発酵後の有機廃材は堆肥として再利用することも可能であり、自然環境に負荷を与えない点においてきわめて有効である。
【００３１】
（ハウス栽培施設の他の例）
上述したハウス栽培施設１０は、ハウス内の圃場の全域を有機廃材（有機物）２２を充填する領域としたものであるが、ハウス栽培施設１０の圃場の一部に有機廃材を用いた発酵・発熱部を設置することも可能である。
図６は、圃場２０内の２個所に、有機廃材２２を堆積した発酵・発熱部Ａを設置した例である。発酵・発熱部Ａの構造は、上述した実施形態におけると同様に、圃場２０内に有機廃材２２を堆積させて充填する凹穴を形成し、凹穴に有機廃材２２を充填するとともに、有機廃材２２の堆積部に通気パイプ２４を差し込み、通気パイプ２４の上端を有機廃材２２の堆積部から突出させたものである。凹穴の底に生木の根株や木の枝を収容し、通気パイプ２４の下端を凹穴の底から若干離間させて設置することも、上述した実施形態と同様である。
【００３２】
本実施形態のハウス栽培施設１１においては、発酵・発熱部Ａにおいて発酵した有機廃材２２の発酵熱が通気パイプ２４から取り出されてハウス内が加温される。寒冷な季節でなければ、本実施形態のように、圃場２０の一部に有機廃材２２を用いた発酵・発熱部を設置する方法であっても、ハウス栽培施設１１の温室効果と合わせてハウス内を十分に温めることができ、植物の好適な生育環境を提供することが可能である。また、寒冷時等において、圃場２０の一部に設けた発酵・発熱部Ａによる加温作用のみによっては、ハウス内の温度が必要とする温度まで上がらないような場合であっても、石油等の化石燃料によってハウスを暖房する場合の補助的な加温効果は十分に得られるから、これによって燃料消費を削減することができる。
【００３３】
図６に示すように、圃場２０の一部に有機廃材２２を用いた発酵・発熱部Ａを設ける場合は、持続的に発酵・発熱作用が継続するように有機廃材２２を収容する凹穴の大きさを適宜設定したり、発酵・発熱部の設置位置や設置数を適宜設定すればよい。果樹栽培においては、果樹が植えられている位置に応じて、発酵・発熱部を配置することも可能である。
【００３４】
上記実施形態においては、圃場に凹穴２１を掘り、凹穴２１に有機廃材２２を堆積させて収容するようにしたが、有機廃材２２の発酵熱を利用する方法は、必ずしも圃場に凹穴２１を形成する方法に限らない。たとえば、ハウス内の地上に有機廃材２２を堆積する収容部をコンクリート等により構築し、収容部に有機廃材２２を堆積し、有機廃材２２を堆積した部分に通気パイプ２４を差し込んで、有機廃材２２による発酵熱を通気パイプ２４からハウス内に取り出すようにすることもできる。収容部の側壁に堆肥の取り出し口を設けておけば、腐熟が終了した堆肥を収容部から取り出して畑等に利用することもできる。
【００３５】
なお、本実施形態のハウス栽培施設１０は、ハウス部分の側壁を丸太材１２によって構築したことにより、従来の栽培用ハウスにくらべて、ハウス内を植物の生育により適した環境にすることができる。
すなわち、丸太材１２は温まりにくく、冷めにくいという特徴がある。日中において、丸太材１２は熱を吸収してハウス内が過度に加熱されることを防止し、夜間には、ハウス内に熱を放出して加温させるように作用する。これによって、ハウス内の一日における温度差を小さくすることができ、ハウス内の温度環境を好適に維持することができる。また、丸太材１２は湿度調節作用を有しており、これによってハウス内における温湿度環境を植物の生育に適する環境となるように調節することができる。
本実施形態のハウス栽培施設１０においては、屋根１５の垂木兼用の斜め梁１３にも丸太材を使用している。この丸太材も上述したと同様の作用効果を有する。
【００３６】
上述したハウス栽培施設１０の形態は一例であり、ハウス栽培施設は任意の形態、大きさに形成することができ、たとえば、鉄パイプとプラスチックシートを使用した、従来、一般的なハウス栽培施設として構築することももちろん可能である。また、ハウス栽培施設を構築する際に、有機廃材を用いた発酵・発熱部を設けることとあわせて、石油ボイラー等の燃料を用いた暖房装置をハウスに付設することももちろん可能である。
また、上記実施形態においては、発熱・発酵部の有機物中に差し込む通気用のパイプとして、管壁に通気孔を設けた通気パイプを使用したが、管壁に通気孔を有しないパイプを使用することもできる。
【００３７】
（実験１）
図７に示すような、４ｍ×４ｍ×４ｍの凹穴３０を露地に掘り、凹穴３０に唐松の伐採木の根３２を１ｍ程度の長さに切断して生木のまま投入し、その上に、唐松の生木チップに落ち葉を混ぜ合わせた有機廃材３４を充填し、通気パイプ３６を凹穴３０に堆積された有機廃材３４中に差し込んで発熱状態を観察した。
通気パイプ３６は、長さ４ｍ、有機廃材３４の堆積部中に３ｍ、堆積部の上から１ｍ突出させて、３本設置した。パイプ径１０ｃｍ、通気孔径が１ｃｍである。
有機廃材３４は、唐松の生木チップ、約１６立方メートルに対して、落ち葉を１．６立方メートル程度混合した。唐松の生木チップの水分含水率は約６０％である。
【００３８】
図７に示す状態で、通気パイプ３６の上部の吹き出し口での温度を測定した。
実験開始日が１月１５日であり、翌日から通気パイプ３６内の温度上昇開始し、７月中旬まで、通気パイプ３６内の温度は38℃〜40℃であった。７月中旬以降、７日間くらいの間に圃場の地盤面が５０ｃｍ程度沈下した。この地盤面の下降は、有機廃材３４の発酵がほぼ終了したものと思われる。その後、通気パイプ３６内の温度が徐々に下降し、10月18日の時点において通気パイプ３６内の温度が30℃となった。
【００３９】
（実験２）
鉄パイプを使用してハウスを組み立て、ハウス内に凹穴を形成し、凹穴に有機廃材として生木チップを充填し、野菜を栽培した。
ハウスの屋根部分は、アーチ形の鉄パイプに透明プラスチックフィルムを被せて形成した。ハウスの平面積は１８．９平方メートルである。凹穴の深さ1.5ｍ、有機廃材として、唐松のチップ２８立方メートルにケイフン２．８立方メートルを加えて攪拌したものを使用した。通気パイプのかわりに、鉄パイプを有機廃材の堆積物中に５本差し込み、鉄パイプの上端が堆積物中から突出するように設置した。
【００４０】
唐松のチップとケイフンとからなる圃場に、レタス、キャベツ、白菜、ブロッコリー、カリフラワー、トマト、ナス、ピーマン、スイカ、アシタバ、キュウリ、とうもろこしの苗（ポット苗）を植えて経過を観察した。
図８は、２月から３月にかけてのハウス内の温度を測定した結果を示す。グラフBがハウス内の温度、グラフCが外気温を示す。この測定は午前６時３０分の定時に測定を行ったものである。外気温と温室内の温度差は４℃から８℃ある。なお、２月１３日から２月２１日にわたり、正午に温度を測定した結果では、外気温が０℃のときに温室内は２８℃程度まで上昇した。
【００４１】
野菜の生育状況は、きわめて良好であり、レタスは苗を植えてから１か月で収穫することができ、白菜は植え付けから４５日で収穫することができた。とくにナス、ピーマンは大きく成長した。
２月から３月は、寒冷時期であるが、有機廃材の発酵熱によってハウスの加温が効果的に図れること、生木チップを主成分とする圃場が野菜の栽培に好適であることが確かめられた。
【００４２】
（実験３）
図７と同一の凹穴を圃場に堀り、唐松の伐採木の生木の根を凹穴の底に１．５ｍ程度の高さに投入し、その上に生木チップや落ち葉を混ぜた有機廃材を充填し、有機廃材中に通気パイプを差し込み、通気パイプの上部を有機廃材の上面から１ｍ程度突出させた。圃場を覆うように鉄パイプでハウスを構築し、ハウス内の温度等を測定した。
【００４３】
図９は、３月２日から３月２８日までについて、ハウス内の温度、外気温、通気パイプの吹き出し口における温度を測定した結果を示す。グラフＤが外気温、グラフＥがハウス内の温度、グラフＦが通気パイプの吹き出し口の温度である。ハウス内の温度は、全期間にわたって、外気温よりも５℃〜１０℃程度、上回る温度となっている。通気パイプの吹き出し口の温度は４５℃前後である。
この実験結果も、圃場に有機廃材を用いた前述した発酵・発熱部を設けることによってハウス内が効果的に加温されることを示している。
【００４４】
これらの実験結果は、有機物を利用する発熱・発酵部は熱源として相当な加温作用を備えることを示している。上記例は、有機物を用いた発熱・発酵部を栽培ハウスの加温用として利用し、発熱・発酵部を圃場としても利用する例であるが、有機物を用いた発熱・発酵部は、作物の栽培用として利用する他に、一般的な熱源として利用することも可能である。
山林の造成や間伐等では、木材の廃材が大量に生じる。これらの廃材は従来は単に廃棄処分されているものであり、これらの有機廃材を発熱・発酵部の材料として使用することは、自然環境に負荷を与えることなく有効活用を図る方法としてきわめて有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１０、１１ ハウス栽培施設
１２ 丸太材
１４ ポリエチレンシート
１５ 屋根
２０ 圃場
２１ 凹穴
２２ 有機廃材
２４ 通気パイプ
２４ａ 通気孔
２６ 生木
３２ 根
３４ 有機廃材
３６ 通気パイプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場と圃場を覆うハウス部とを備えるハウス栽培施設であって、
前記圃場には、有機物を堆積させて収容する有機物の収容部と、
該収容部に堆積された有機物中に一端が差し込まれ、他端が前記有機物の堆積部から突出して設置された通気パイプとを備える発熱・発酵部が設けられていることを特徴とするハウス栽培施設。
【請求項２】
前記通気パイプは、管壁に複数個の通気孔が開口して設けられたものであることを特徴とする請求項１記載のハウス栽培施設。
【請求項３】
前記圃場に掘って形成した凹穴を前記有機物の収容部とし、前記凹穴に前記有機物を堆積させて収容することを特徴とする請求項１または２記載のハウス栽培施設。
【請求項４】
前記凹穴が、前記ハウス部の平面領域の全域にわたって形成され、前記ハウス部内の全域に前記有機物が堆積されて圃場として形成されていることを特徴とする請求項３記載のハウス栽培施設。
【請求項５】
前記有機物として、生木チップを使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のハウス栽培施設。
【請求項６】
前記有機物として、生木を５ｃｍ角程度以上の大きさのブロック状に破砕した生木ブロックを使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のハウス栽培施設。
【請求項７】
前記有機物として、前記収容部の底に木の根あるいは木の枝を投入し、
前記通気パイプを、前記収容部に収容された前記木の根あるいは木の枝の近傍に、前記一端が位置するように配置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のハウス栽培施設。
【請求項１】
圃場と圃場を覆うハウス部とを備えるハウス栽培施設であって、
前記圃場には、有機物を堆積させて収容する有機物の収容部と、
該収容部に堆積された有機物中に一端が差し込まれ、他端が前記有機物の堆積部から突出して設置された通気パイプとを備える発熱・発酵部が設けられていることを特徴とするハウス栽培施設。
【請求項２】
前記通気パイプは、管壁に複数個の通気孔が開口して設けられたものであることを特徴とする請求項１記載のハウス栽培施設。
【請求項３】
前記圃場に掘って形成した凹穴を前記有機物の収容部とし、前記凹穴に前記有機物を堆積させて収容することを特徴とする請求項１または２記載のハウス栽培施設。
【請求項４】
前記凹穴が、前記ハウス部の平面領域の全域にわたって形成され、前記ハウス部内の全域に前記有機物が堆積されて圃場として形成されていることを特徴とする請求項３記載のハウス栽培施設。
【請求項５】
前記有機物として、生木チップを使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のハウス栽培施設。
【請求項６】
前記有機物として、生木を５ｃｍ角程度以上の大きさのブロック状に破砕した生木ブロックを使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のハウス栽培施設。
【請求項７】
前記有機物として、前記収容部の底に木の根あるいは木の枝を投入し、
前記通気パイプを、前記収容部に収容された前記木の根あるいは木の枝の近傍に、前記一端が位置するように配置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のハウス栽培施設。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−３０５４４（Ｐ２０１１−３０５４４Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８２７８１（Ｐ２００９−１８２７８１）
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（５０２０６３８６６）株式会社東信花木 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（５０２０６３８６６）株式会社東信花木 (2)
【Ｆターム（参考）】
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