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【発明の名称】 天井開閉型ビニールハウス
【発明者】 【氏名】園山 国光
【要約】 【課題】農業用ビニールハウス内の作土と作物に充分な直射日光と必要量の降雨を与え、さらに新鮮な空気を与える。また強風に強い構造のビニールハウスを得る。今日的表現をすれば、ハウス農業の有機農業化である。

【解決手段】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 アーチ状に形成されたパイプ枠体を複数本並列したパイプ枠体群すなわち基本パイプ枠体骨格（図２）上で、かつ、その棟部より右側壁（図５，３１）の上端に至る部分に、アーチ状に形成されたパイプ枠体を複数本並列したパイプ枠体群すなわち屋根部パイプ枠体骨格（図３，８）を載置し、さらに棟部の左側にも同様の屋根部パイプ枠体骨格を載置し、左右の該屋根部パイプ枠体骨格が、それぞれの側の基部パイプ枠体骨格上を上下に移動するように構築された天井開閉型ビニールハウスにおいて、その上端が棟部に至るまで上昇し、かつ、その下端が地下部５０ｃｍに至るまで下降する構造を有する屋根部パイプ枠体骨格を特長とする天井開閉型ビニールハウス。
【請求項２】 請求項１に記載の天井開閉型ビニールハウスにおいて、基部パイプ枠体骨格に内接して、側壁（３１）の上端の上５０ｃｍの位置に固定された左右の横枠（７）と、基部パイプ枠体骨格の頂上点を支えている支柱（９）の基部とを該横枠に直角に、かつ、容易に取りはずし出来る型で固結する補助支柱（図５，１０）を有することを特徴とする天井開閉型ビニールハウス。
【請求項３】 アーチ状に形成されたパイプ枠体を複数本並列したパイプ枠体群すなわち、基部パイプ枠体骨格（図２）上で、かつ、その棟部より右側壁（図５，３１）の上端に至る部分に、アーチ状に形成されたパイプ枠体を複数本並列したパイプ枠体群、すなわち、屋根部パイプ枠体骨格（図３，８）を載置し、さらに棟部の左側にも同様の屋根部パイプ枠体骨格を載置し、左右の該屋根部パイプ枠体骨格が、それぞれの側の基部パイプ枠体骨格上を上下に、移動するように構築された天井開閉型ビニールハウスにおいて、屋根部パイプ枠体骨格と基部パイプ枠体骨格を近接の位置に保ちながら、屋根部パイプ枠体骨格が基部パイプ枠体骨格上を円滑に移動出来るようにする目的で、アーチ状の屋根部パイプ枠体に内接し、滑車を内蔵し、かつ、アーチ状の基部パイプ枠体を含み込んで構築された突起、すなわち、スライドリング（図３。１３，図６）を備えた屋根部パイプ枠体骨格を特徴とする天井開閉型ビニールハウス。
【請求項４】 請求項３に記載の天井開閉型ビニールハウスにおいて、被覆材として、フッ素シートを利用し、かつ、楕円形に変形加工したパイプ枠体（図１０，２８）により、該フッ素シートを屋根部パイプ枠体及び側壁パイプ枠体上にビス止めすることを特徴とする天井開閉型ビニールハウス。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は農業用ビニールハウスに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の農業用ビニールハウスはアーチ状に形成されたパイプ枠体を複数本並列して、直接、土中に突き刺し、固定設置されたパイプ枠体群にビニールシートを被覆して構築するものである。また該パイプ枠体は一般に、直径２２ｍｍ前後のものを使用している。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】従って、かかる構造のビニールハウスにおいては、ビニールを取り除いて、直射日光を作土と作物に当てることが出来ず，ハウス内は、主に、紫外線不足が原因となって、作物が弱く育ち、病害虫が多発して、多農薬農業となっている。また、自然の降雨が取り込めないので、乾燥で土壌が荒れ、土中に塩基類が蓄積する。また、灌水設備を不可欠とする。さらに、換気が不充分なため、残留農薬等でハウス内空気が、汚染状態にある。さらに、ビニールハウスを構築するパイプ枠体が細いこと、及び、被覆材がビニールシートであるため、強風に弱い等の課題をもっている。
【０００４】本発明はこれらの課題を解決するために、次の二つの方法を提供するものである。
１ ビニールハウスの天井部分を大きく、全面的に開放して、充分な直射日光と必要量の降雨をビニールハウス内の作土と作物を与える２ 太いパイプ枠体と強風に耐える新素材フッ素シートを利用することによって、強風に耐えるビニールハウスを作る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】まず、基部パイプ枠体骨格（選択図１，図２，図３参照）について説明する。アーチ状に形成されたパイプ枠体（直径６０ｍｍ）を２ｍの間隔に複数本並列する。該パイプ枠体の地下部はコンクリートにより固定される。また、該パイプ枠体の地上部は半径３ｍの円の半円周を成す。該パイプ枠体の頂上点（３２）の直下にパイプ枠体を立て支柱（９）とする。その地下部はコンクリートにより固定され、上端はパイプ枠体頂上点に固定される。支柱のパイプ枠体の直径は６０ｍｍである。次に該アーチ状のパイプ枠体を水平に固定する横枠（直径５０ｍｍ）を円周上に５本設置する。まず、該アーチ状のパイプ枠体上の距離において、地表より１９５ｃｍの位置に１対（７）、さらにパイプ枠体の頂上点（３２）より左右へ７０ｃｍの位置（３３）に１対、さらに頂上点の直下に１本（３４）が、該アーチ状のパイプ枠体に内接して固定される。当該パイプ枠体群を本明細書において、基部パイプ枠体骨格と称する（図２）。
【０００６】次に前記の基部パイプ枠体骨格上を上下に移動する左右の屋根部パイプ枠体骨格（図１，図３）について説明する。アーチ状の基部パイプ枠体の棟部の右側と左側に同一の構造をした一対の移動可能の屋根部パイプ枠体群を載置する。まず、アーチ状の基部パイプ枠体と同じ曲率半径（３ｍ）をもつアーチ状のパイプ枠体（直径５０ｍｍ，長さ２８５ｃｍ）を１ｍの間隔に複数本並列し、次に並列した該パイプ枠体の中間に同様の構造をした直径４０ｍｍのアーチ状のパイプ枠体を並列し、横枠（５０ｍｍの直管）によって固定する。横枠は該パイプ枠体群の上端と下端に一対、さらにこの二者の中間に二本、９５ｃｍ間隔に、横枠に内接して固定される。該パイプ枠体群を本明細書において屋根部パイプ枠体骨格と称する。
【０００７】次に、該屋根部パイプ枠体骨格を基部パイプ枠体上を円滑に上下方向へ移動させる滑車を内蔵する突起を屋根部パイプ枠体に内接して固定する。該突起を本明細書において、スライドリング（１３，図６）と称する。１ｍの間隔で屋根部パイプ枠体群に組み込まれている直径５０ｍｍのアーチ状のパイプ枠体のうち、奇数にあたるものすなわち、２ｍ間隔の該屋根部パイプ枠体の上端より３０ｃｍ及び下端より５０ｃｍの位置に各１個ずつ、スライドリングは設置される。
【０００８】該屋根部パイプ枠体骨格及び側壁パイプ枠体の外面には、風に強く、耐用年数の長いフッ素シートを張設する。当該ハウスの全開時においては、屋根部パイプ枠体骨格及び側壁枠体に張設されたフッ素シートは表裏両面より、風雨を受けるので、強力な押えが必要とされる。該屋根部パイプ枠体骨格及び側壁パイプ枠体においては、５０ｃｍ間隔に設置されたすべてのアーチ状のパイプ枠体に、フッ素シートは楕円形に形成された、パイプ枠体を使って、ビス止めされる。（図１０）該楕円形パイプは直径２２ｍｍのパイプ枠体を加工変形したものを使用する。
【０００９】次に棟部１ｍの巾に載置される、ラックピニオン式を利用した、アルミ製天窓（図１）について説明する。閉寒時における屋根部パイプ枠体骨格の上端は基部パイプ枠体骨格の頂上点（３２）の左右５０ｃｍの位置となる。従って、該ハウスの棟部は頂上点を中心にして１ｍの巾で空いてることになる。ここに巾１２０ｃｍの前述したアルミ製天窓を載置する。該天窓は頂上点の左５０ｃｍの位置に基部パイプ枠体骨格に外接して、回動出来る形で、固定される。該天窓の右端は右側の屋根部パイプ枠体骨格と２０ｃｍ分、重なる。該天窓は、ラックピニオン式で開閉されるが、その駆動モーターは２０ｍ毎に１基、頂上点の右側４０ｃｍの位置にアーチ状の基部パイプ枠体に内接して設置される。ラックピニオンの回転駆動軸はアーチ状の基部パイプ枠体に内接して、軸架される。（図８，２）天窓の全開角度は４０度である。
【００１０】当該ビニールハウスの側壁及び妻面部の構造については発明の実施の形態（００２５，００２６）において詳説する。
【００１１】次に該ビニールハウスの両側に設置する排水溝について説明する。（図１）該排水溝は、ハウス上の雨水を場外に流すとともに、全開時における、両屋根部パイプ枠体骨格の下端部を収納して、その上端の位置を５０ｃｍ下げ、採光と通気をはかることを目的としている。該排水溝は内径において、深さ５０ｃｍ、上面５０ｃｍ、底辺６０ｃｍである。底辺部内径を６０ｃｍとすることにより、屋根部パイプ枠体骨格の内側への湾曲に合わせることが出来る。
【００１２】次に基部パイプ枠体骨格上を、屋根部パイプ枠体骨格を上下に移動させるための動力系について説明する。駆動モーターは２００Ｖ２０Ａとし、減速機を用いて、チェンを駆動する。該駆動モーターは、長さ２０ｍの屋根部パイプ枠体骨格を上下に移動させる力をもつ。従って、２０ｍの間隔で該駆動モーター及び減速機を設置する必要がある。従って、最初の該駆動モーターは、該ビニールハウスの端より１０ｍの位置にある支柱の上部に設置される。（図８）該駆動モーター及び減速機の上部に直径６０ｍｍの駆動軸が支柱（９）に軸架される。２０ｍに亘る駆動軸には該支柱毎にギア（２０）が設置され、チェンを正逆方向に駆動する。駆動軸の位置は支柱の上端より２０ｃｍ下方である。左側の屋根部パイプ枠体骨格を駆動する駆動軸は支柱の右側に、右側の屋根部パイプ枠体骨格を駆動する駆動軸は支柱の左側に設置される。
【００１３】次に該駆動軸のギアにより、屋根部パイプ枠体骨格を上下に移動させる方法について説明する。前述したように、アーチ状の両屋根部パイプ枠体に内接して設置された４つのスライドリング（１３）のうち、より上方に設置された２つのスライドリングの下端には、ワイヤを固定するためのリングが取り付けられている。（図６）該リングに駆動ワイヤの両端を固定することとなる。該リングを本明細書において、ワイヤ固定リングと称する。さらに、基部パイプ枠体骨格に設置された、五本の横枠のうち、最下位の一対の横枠（７）とアーチ状の基部パイプ枠体の交接点のすぐ上のアーチ状の基部パイプ上に滑車（図４，１８，及び図７）を取り付ける。
【００１４】以上、説明した三点すなわち軸動軸上のギア、ワイヤ固定リング、滑車をワイヤによって連結し、正逆に駆動する事によって、両屋根部パイプ枠体骨格を上下に移動させ得る。（図５）ワイヤの両端はワイヤ固定リングに固定される。さらにギアに直接触れるワイヤの部分（２００ｃｍ程）はギアに適合するチェンに替える必要がある。ワイヤは程良い張りをもたせることによって円滑に駆動出来る【００１５】次に、強風時にのみ利用される補助支柱について説明する。アーチ状の基部パイプ枠体に内接して設置されている５本の横枠のうち、最下位にある一対の横枠（７）と支柱（９）の基部とを鉄製のアングル材を用いて、取りはずし容易な型式で固結する。本明細書において、該アングル材を補助支柱（図９，１０）と称する。補助支柱は最下位の横枠（７）と直角に設置され、その上端は内径５０ｍｍで１０ｃｍに切断された鉄パイプに直角に固定されており、該鉄パイプによって、補助支柱上端は該横枠に回動可能の型で固結される。さらに、補助支柱の下端は支柱（９）の基部のコンクリートに垂直に設置された鉄の杭に、取りはずし容易な型で固定される。（図９）（００２２）に詳説した。強風のない、通常時においては、該補助支柱の下端は取りはずされ、回動されて、支柱（９）の地上２ｍの位置に取り付けられた掛け金具の上に納められている。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１に示される実施例は当該天井開閉型ビニールハウスの天窓全開及び天井全開時の斜視図である。側壁部は省略した。天窓（１）のアルミサッシは４０度に全開している。基部パイプ枠体骨格（図２）上を引き下された、屋根部パイプ枠体骨格（図３）は最下位に達しており、その下端部（４）は排水溝の底（５）すなわち地下５０ｃｍの位置に達している。アーチ状の基部パイプ枠体（２）の間隔は２ｍであり、アーチ状の屋根部パイプ枠体の間隔は５０ｃｍである。屋根部パイプ枠体骨格を上下移動させる駆動ワイヤ（６）も示した。他のすべてのアーチ状の基部パイプ枠体に駆動ワイヤが設置されるが、ワイヤ駆動軸とともに、省略した。
【００１７】図２に示される実施例は該ビニールハウスの基部となる、基部パイプ枠体骨格である。該骨格上を屋根部パイプ枠体骨格（図３，８）が上下に移動する。該基部パイプ枠体骨格のアーチ状のパイプ枠体（２）の直径は６０ｍｍ、横枠（７，３３，３４）の直径は５０ｍｍ、支柱（９）の直径は６０ｍｍである。横枠５本（７，３３，３４）と支柱（９）によって、アーチ状のパイプ枠体は固結され強化されている。また、各々の地下部はコンクリートの土台に埋置されている。
【００１８】図３に示される実施例は、最上位に達した状態の屋根部パイプ枠体骨格の斜視図である。（２）はアーチ状の基部パイプ枠体である。アーチ状の屋根部パイプ枠体に設置された２個のスライドリング（１３）はアーチ状の基部パイプ枠体を含み込んで、内蔵する滑車によって、円滑に上下移動することが出来る。
【００１９】図４に示される実施例は、図１斜視図の断面図である。強風時のみ使用する補助支柱（１０）は掛け金（１１）に収納されている。アーチ状のパイプ枠体の地下部は全て、コンクリート土台に埋置されている。屋根部パイプ枠体骨格（１２）は、引き下されて最下位へ達しており、その下端（４）は、排水溝の底（５）い位置している。また、４基のスライドリング（１３）の位置を示した。該ビニールハウスがこの状態にあるとき、右上方４０度より日射がある場合、ハウス内作土のほぼ７０％に直射日光が当たることとなる。
【００２０】図５に表示される実施側は閉寒時の該ビニールハウスの断面図である。補助支柱（１０）の下端は掛け金より下されて、支柱（９）の基部に固定されている。天窓（１）はラックピニオンにより閉寒されている。駆動ワイヤ（６）の姿は、閉寒時の様子を示している。側壁（３１）も示した。屋根部パイプ枠体骨格は駆動ワイヤ（６）により、引き上げられて最上位に達している。
【００２１】図６に示される実施例は、アーチ状の基部パイプ枠体（１６）の上に近接して載置されるアーチ状の屋根部パイプ枠体（１７）に２基づつ、内接して設置されるスライドリングの側面図と断面図である。アーチ状の基部パイプ枠体を含み込んで、かつ、滑車（１４）を内蔵している該スライドリングにより屋根部パイプ枠体骨格は、円滑に基部パイプ枠体骨格上を移動することが出来る。また、上下一対のスライドリングのうち、上方のスライドリングの下端にワイヤ固定リング（１５）が設置されている。
【００２２】図７における実施例はアーチ状の基部パイプ枠体（１６）に内接して設置されている横枠のうち、最下位の横枠一対（７）と該基部パイプ枠体との交接点のすぐ上部の該基部パイプ枠体上に設置された滑車（１８）の側面図と断面図である。図８における実施例は、該ビニールハウスの側断面図である。スライドリングを駆動する駆動軸（１９）２本とそれに取り付けられたギア（２０）を示している。また天窓の開閉を駆動する駆動軸（２１）及びラックピニオン（３８）を示している。また、駆動モーター及び減速機（２２）を示している。
【００２３】図９に示される実施例は、（図５，１０）に示される、補助支柱の上端部の構造と下端部を固定するための構造を示す斜視図である。該補助支柱の本体部は鉄製のアングル柱である。該補助支柱の上端は長さ１０ｃｍに切断された内径５０ｍｍの鉄パイプ（２３）に直角に固定さりており、パイプは横枠（７）を含み込んでいるため、補助支柱は回動出来る型で横枠（７）に固結されている。補助支柱下端部（２４）のアングルの下面には長方形の穴が空けられており、その穴に、支柱（９）に近接してコンクリート土台に垂直に立てられた鉄製の杭（２６）がはいるように、構築されている。杭は角柱に作られており、直立している。該補助支柱の下端が、その上端のパイプ（２３）を中心に半径３ｍの円周を描くことをり利用して、該補助支柱の穴部は杭の中央で、杭にひっかかって停止する構造となっている。その停止点において、鉄製のくさび（２５）を差し込んで、補助支柱は固定される。全ての支柱（９）の基部に該補助支柱は設置される。
【００２４】図１０に示される実施例は屋根部パイプ枠体骨格及び側壁の外面に張設されるフッ素シートのビス止めの構造である。当該ビニールハウスのフッ素シートは、ビニールハウス全開時においては、内外両面より風雨を受けるので、強力な押さえが必要とされる。図１０においては直径２２ｍｍの直管を楕円形に変形加工した楕円パイプ（２８）によって、太いビス（３０）を活用して、フッ素シート（２９）をパイプ枠体（２７）に張設している。なお、フッ素シートを張設した天窓のアルミサッシの耐風性については、充全の技術が完成している。
【００２５】図１１に示される実施側は該ビニールハウスの側壁部の断面図である。前述の一対の最下位の横枠（７）を上部支点として、側壁部のアーチ状のパイプ枠体は設置される。該横枠に上端を固定された曲率半径３ｍのアーチ状のパイプ枠体（３６）（直径５０ｍｍ）はアーチ状の基部パイプ枠体（２）に近接しかつその内側に、平行する形で立てられておりその他下部はコンクリートによって固定されている。次に該パイプ枠体（３６）の地上１３５ｃｍの位置に内接して、直径５０ｍｍの横枠（３５）を設置する。次に該横枠に上端を固定した３ｍの曲率半径を持つ直径５０ｍｍのパイプ枠体群（３７）を設置する。該枠体群は５０ｃｍの間隔で並列し、かつ基部パイプ枠体（２）と平行して立てられており、その地下部はコンクリートによって固定されている。
【００２６】図１２に示される実施例は妻面部の構造についてである。開放時の斜視図である。まず、閉寒時すなわち該妻面部の枠体群が直立の状態における説明である。該ビニールハウスのアーチ状の基部パイプ枠体群の妻面部の１本（３９）に内接するアーチ状のパイプ枠体（４５）を設置し、その両下端を直径６０ｍｍの直管（４３）で固結する。次に直径５０ｍｍの直管（４４）の下端を５０ｃｍの間隔で並列にかつ垂直に該直管（４３）の上部に固定する。さらに固定された、直管（４４）の上端は該アーチ状のパイプ枠体（４５）に固定される。このパイプ枠体群を妻面部パイプ枠体群と称する。（４０） 次に最下位の２本の横枠（７）を妻面部において固結した直径６０ｍｍの直管（４１）に、妻面部パイプ枠体群の中央部を回動出来る型で固結する。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。ビニールハウスの天井部分を大きく開放出来るので、直射日光を充分に作土と作物に与えることが出来る。このため健全な作物が栽培され、無農薬農業に近づくことが出来る。さらに、必要量の降雨を取り込めるので、灌水設備が不必要となり、土中の残留塩基を流し去ることも出来る。
【００２８】天窓を大きく開くことによって、高温多雨時においても、充分に換気出来る。
【００２９】さらに該ビニールハウスのすべてのパイプ枠体を太くしたこと、さらに、フッ素シートを利用したこと及び補助支柱を設けたこと、また基部パイプ枠体骨格の地下部をコンクリートで固定した事によって、強風に耐え得るものとなった。
【００３０】また該ビニールハウスの両側に排水溝を設け、その中に屋根部パイプ枠体骨格の下端を引き入れることによって、ハウス内への光線量と降雨量を拡大し、さらに風通しを良くすることが出来た。
【出願人】 【識別番号】５００２９１５４４
【氏名又は名称】園山 国光
【出願日】 平成１２年５月１９日（２０００．５．１９）
【代理人】
【公開番号】 特開２００１−３２７２２３（Ｐ２００１−３２７２２３Ａ）
【公開日】 平成１３年１１月２７日（２００１．１１．２７）
【出願番号】 特願２０００−１８８４６４（Ｐ２０００−１８８４６４）