説明

農業用温室

【課題】太陽光発電のための太陽光パネルを備えた農業用温室であって、温室内部に十分な日射量を与えることのできる農業用温室を提供することを目的とする。
【解決手段】間口方向Xと奥行方向Yに向けてそれぞれ立設される複数本の支柱11(11a、11b)と、側面Sから外方に向けて張り出すと共に、前記奥行方向Yに向けて並設される複数本の張出パイプ19とを備え、前記張出パイプ19と前記側面Sとの間のスペースに設置されると共に、回動軸Jを前記支柱11に連設する角度調整装置40を有し、太陽光パネルPを一面に固定する架台30を備えるよう構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽光発電のための太陽光パネルを備えた農業用温室に関する。
【背景技術】
【0002】
2010年5月に衆院環境委員会は、2020年までに温室効果ガス排出量を1990年比で25%削減する目標を明記した地球温暖化対策基本法を可決した。さらに、この法律によると太陽光発電など再生可能エネルギーの供給量を全供給量の10%まで引き上げることとなっている。そして、そのための基本施策の一つとして再生可能エネルギーを電力会社が一定価格で買い取る全量固定価格買取制度の創出が掲げられている。したがって、再生可能エネルギーのうち、最もCO2排出量の少ない太陽光発電の拡充は、政策的にも急務となっている。
【0003】
一方で、一般に農業用温室は、比較的設置面積が広く、また日照条件の良い場所に設置されており、このような点から考えて、太陽光パネルを設置する箇所としては、好適である。このような太陽光パネルを備える農業用温室としては、従来、例えば実用新案登録第3152366号(特許文献1)に記載の農業用温室が提案されている。
【0004】
前記農業用温室は、側壁と、側壁の上部に設けられる片流れの勾配屋根とを有して構成され、その側壁及び勾配屋根を構成する骨組み(例えば支柱)及びパネルは、繊維強化プラスチック(FRP)で構成されており、前記勾配屋根には太陽光パネルが敷設して構成されており、発電した電気はもっぱら自己使用に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】実用新案登録第3152366号 第1頁 図1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前記農業用温室においては、前記太陽光パネルが太陽光を遮り、温室内部に十分な日射量を与えることができない。一般に農業用温室においては、栽培作物の光合成のために太陽光の導入は非常に重要な要素であり、温室内部に部分的でも影ができると栽培作物の育成状態に差異ができる等、日射量の確保は最重要課題の一である。したがって、前記農業用温室のように、勾配屋根に太陽光パネルを設置することは、栽培作物との関係で日射量の確保の点からみて事実上不可能な場合が多く、実現性に欠ける。
【0007】
一方で、従来の農業用温室の中には、温室の側面において、側面よりもさらに外方に張り出した張出部を有するものがある。前記張出部は、温室の側面において、奥行き方向において、複数本、軒下から、側面支柱よりも外方に向かい、略円弧状に張出パイプを張り出して、複数の前記張出パイプにシートを被せて、温室側面と前記張出パイプとの間に形成している。前記張出部は、例えば、前記農業用温室の側面に保温・遮光用のカーテン資材を設置する際に、温室の側面の外方に設置でき、温室の側面の内方に設置するよりも、温室内部の空間を効率的に使用することができる。また、同様に、温室に温風暖房器を備える場合に、送風用ダクトを前記張出部に配置することにより、温室内部の空間を効率的に使用することができる。さらに、温室の側面に当たる風避けとしての機能をも果たす。したがって、前記張出部は、風力等の外力に対するバッファゾーンとしての機能および必要に応じて温室の付帯施設の設置場所としての機能および栽培作物の栽培地としての活用も可能としている。
【0008】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、太陽光発電のための太陽光パネルを備えた農業用温室であって、温室内部に十分な日射量を与えることのできる農業用温室を提供することを目的とする。
【0009】
また、本発明の他の目的は、季節変化又は一日の時間変化による太陽高度の変化にも拘わらず、効率の良い集電が可能な農業用温室を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1に記載の農業用温室は、間口方向と奥行方向に向けてそれぞれ立設される複数本の支柱と、側面から外方に向けて張り出すと共に、前記奥行方向に向けて並設される複数本の張出パイプとを備え、前記張出パイプと前記側面との間のスペースに設置されると共に、回動軸部を前記支柱に連設する角度調整装置を有し、太陽光パネルを一面に固定する架台を備えることを特徴とする。
【0011】
請求項1に記載の農業用温室にあっては、側面から外方に向けて張り出した張出パイプと前記側面との間のスペースに太陽光パネルを固定した架台を配置しているので、太陽光パネルによって農業用温室の内部に差し込む陰影による栽培作物に与える影響がほとんど無い程度のものとなり、日射量を必要とする農業用温室においても、太陽光パネルを設置することができると共に、前記架台は角度調整装置を備えているので、季節変化又は一日の時間変化による太陽高度の変化にも拘わらず、効率の良い集電が可能となる。
【0012】
請求項2に記載の農業用温室は、間口方向と奥行方向に向けてそれぞれ立設される複数本の支柱と、妻面から外方に向けて張り出すと共に、前記間口方向に向けて並設される複数本の張出パイプとを備え、前記張出パイプと前記妻面との間のスペースに設置されると共に、回動軸部を前記支柱に連設する角度調整装置を有し、太陽光パネルを一面に固定する架台を備えることを特徴とする。
【0013】
請求項2に記載の農業用温室にあっては、妻面から外方に向けて張り出した張出パイプと前記妻面との間のスペースに太陽光パネルを固定した架台を配置しているので、太陽光パネルによって農業用温室の内部に差し込む陰影による栽培作物に与える影響がほとんど無い程度のものとなり、日射量を必要とする農業用温室においても、太陽光パネルを設置することができると共に、前記架台は角度調整装置を備えているので、季節変化又は一日の時間変化による太陽高度の変化にも拘わらず、効率の良い集電が可能となる。
【0014】
請求項3に記載の農業用温室は、請求項1又は2に記載の農業用温室において、前記太陽光パネルが太陽光を受けた場合において、前記農業用温室内部に差す陰影長さが、前記農業用温室の設置場所における冬至の南中時において、2メートル以内である太陽光パネルの高さ範囲となるべく、前記架台を前記支柱に連設することを特徴とする。
【0015】
請求項3に記載の農業用温室にあっては、請求項1又は2に記載の農業用温室に加えて、太陽光パネルによる前記農業用温室内部に差す陰影長さが、前記農業用温室の設置場所における冬至の南中時において、2メートル以内であるので、さらに農業用温室の内部に差し込む陰影による栽培作物に与える影響が無い程度のものとなり、日射量を必要とする農業用温室においても、太陽光パネルを設置することができる。
【0016】
請求項4に記載の農業用温室は、請求項1乃至3の何れか一に記載の農業用温室において、前記架台は、前記太陽光パネルを固定する横長の枠体と、前記枠体を回動自在に支持すると共に、前記支柱の下方に回動自在に軸支する支持部材と、前記支柱の上方に回動可能に軸支される軸部と前記軸部を回動する駆動手段と一端を前記軸部に固定すると共に他端を前記枠体に固定する紐体とを備え、前記軸部を正逆に回転させて前記軸部に前記紐体を巻き付け又は緩めることにより、前記枠体の角度位置を変化させて角度調整を行う角度調整装置と、を備えることを特徴とする。
【0017】
請求項4に記載の農業用温室にあっては、請求項1乃至3の何れか一に記載の農業用温室に加えて、前記架台が簡単な構成であり、構成部材が前記農業用温室の構成部材を利用できるものであるため、安価に、かつ容易に製造することができる。
【0018】
請求項5に記載の農業用温室は、請求項1乃至4の何れか一に記載の農業用温室において、前記張出パイプは、透光性を有すると共に透過光拡散性を備えるフィルム材が張設されてなることを特徴とする。
【0019】
請求項5に記載の農業用温室にあっては、請求項1乃至4の何れか一に記載の農業用温室に加えて、透過光が拡散して太陽光パネルに集光できるので、効率良く太陽光を集光することができる。
【発明の効果】
【0020】
請求項1に記載の農業用温室によれば、間口方向と奥行方向に向けてそれぞれ立設される複数本の支柱と、側面から外方に向けて張り出すと共に、前記奥行方向に向けて並設される複数本の張出パイプとを備え、前記張出パイプと前記側面との間のスペースに設置されると共に、回動軸部を前記支柱に連設する角度調整装置を有し、太陽光パネルを一面に固定する架台を備えているので、太陽光パネルによって農業用温室の内部に差し込む陰影による栽培作物に与える影響がほとんど無い程度のものとなり、日射量を必要とする農業用温室においても、太陽光パネルを設置することができると共に、前記架台は角度調整装置を備えているので、季節変化又は一日の時間変化による太陽高度の変化にも拘わらず、効率の良い集電が可能となる。
【0021】
請求項2に記載の農業用温室によれば、間口方向と奥行方向に向けてそれぞれ立設される複数本の支柱と、妻面から外方に向けて張り出すと共に、前記間口方向に向けて並設される複数本の張出パイプとを備え、前記張出パイプと前記妻面との間のスペースに設置されると共に、回動軸部を前記支柱に連設する角度調整装置を有し、太陽光パネルを一面に固定する架台を備えているので、太陽光パネルによって農業用温室の内部に差し込む陰影による栽培作物に与える影響がほとんど無い程度のものとなり、日射量を必要とする農業用温室においても、太陽光パネルを設置することができると共に、前記架台は角度調整装置を備えているので、季節変化又は一日の時間変化による太陽高度の変化にも拘わらず、効率の良い集電が可能となる。
【0022】
請求項3に記載の農業用温室によれば、請求項1又は2に記載の農業用温室において、前記太陽光パネルが太陽光を受けた場合において、前記農業用温室内部に差す陰影長さが、前記農業用温室の設置場所における冬至の南中時において、2メートル以内である太陽光パネルの高さ範囲となるべく、前記太陽光パネルを前記架台部に設置しているので、さらに農業用温室の内部に差し込む陰影による栽培作物に与える影響が無いものとなり、日射量を必要とする農業用温室においても、太陽光パネルを設置することができる。
【0023】
請求項4に記載の農業用温室によれば、請求項1乃至3の何れか一に記載の農業用温室において、請求項1乃至3の何れか一に記載の農業用温室において、前記架台は、前記太陽光パネルを固定する横長の枠体と、前記枠体を回動自在に支持すると共に、前記支柱の下方に回動自在に軸支する支持部材と、前記支柱の上方に回動可能に軸支される軸部と前記軸部を回動する駆動手段と一端を前記軸部に固定すると共に他端を前記枠体に固定する紐体とを備え、前記軸部を正逆に回転させて前記軸部に前記紐体を巻き付け又は緩めることにより、前記枠体の角度位置を変化させて角度調整を行う角度調整装置とを備えているので、前記架台が簡単な構成となり、また、構成部材が前記農業用温室の構成部材を利用できるものであるため、安価に、かつ容易に製造することができる。
【0024】
請求項5に記載の農業用温室によれば、請求項1乃至4の何れかに記載の農業用温室において、請求項1乃至4の何れか一に記載の農業用温室において、前記張出パイプは、透光性を有すると共に透過光拡散性を備えるフィルム材が張設されているので、透過光が拡散して太陽光パネルに集光できることとなり、効率良く太陽光を集光することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明にかかる農業用温室の要部斜視図である。
【図2】農業用温室の要部拡大横断面図である。
【図3】農業用温室の要部拡大横断面図である。
【図4】農業用温室の要部拡大横断面図である。
【図5】農業用温室の要部拡大横断面図である。
【図6】架台の分解斜視図である。
【図7】架台と側面間柱との接続部の要部拡大断面図である。
【図8】角度調整装置の要部拡大断面図である。
【図9】角度調整装置の斜視図である。
【図10】架台を低い角度位置に設定した状態を示す斜視図である。
【図11】架台を高い角度位置に設定した状態を示す斜視図である。
【図12】本発明による農業用温室を使用した太陽光発電のシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
【0027】
図1は本発明にかかる農業用温室の要部斜視図であり、図2乃至図5は農業用温室の要部拡大横断面図である。
【0028】
図1乃至図5において、10は間口方向Xに連設している連棟型の農業用温室であり、11は支柱である。該支柱11は、間口方向Xと奥行方向Yに夫々複数本が立設されており、妻面Tの妻面支柱11aと側面Sの側面間柱11bと谷柱(図示せず)とがある。前記側面間柱11bの上部には間口方向Xに向けてトラス梁12を架設すると共に、これと直交する奥行方向において長尺のアーチ受材13を架設している。該アーチ受材13には奥行方向Yに向けて円弧状のアーチパイプ14が多数並設されており、該アーチパイプ14は、天頂部において、略く字状に屈曲した円筒形状のアーチパイプ接続具15により、突合状態で、逆斜面のアーチパイプ14と連結されている。前記アーチパイプ14の下面には、前記アーチパイプ14と直交して長尺状のもや材16が配設されており、該もや材16は結束部材(図示せず)により前記アーチパイプ14の下面に固定されている。前記もや材16の上方には、天窓支持材17が前記もや材16と平行して架設され、前記アーチパイプ14に螺着されている。
【0029】
前記一方のアーチパイプ14には、開閉自在の天窓20が設けられている。前記天窓20は、長尺状の天窓上枠材20aと天窓下枠材20bとの間に、複数個の縦桟を架設して構成されており、前記天窓上枠材20aの端部にはヒンジ部(図示せず)が形成されており、前記アーチパイプ接続具15の上部において回動自在に抱持されている。一方、前記天窓下枠材20bの端部には、防虫網受部20cが形成されており、前記天窓20の開口部を囲繞するように防虫網21がが張設されている。
【0030】
前記天窓20は、前記トラス梁12の上部に設けられた、電動モータ(図示せず)、ピニオン(図示せず)およびラック(図示せず)を備える開閉装置22により、開閉自在に構成されており、前記トラス梁12上を前記ラックが間口方向に水平移動することにより、前記ラックと噛合しかつ上方に向けて回動自在に取り付けた駆動アーム23を、揺動させながら上下動させて、これにより、該駆動アーム23の先端に取り付けた前記天窓20の他側縁を上下動させて前記天窓20の開放および閉鎖を行っている。なお、図1乃至図3は、前記天窓20を開放した状態の概略図であり、図2および図3において、破線部は前記天窓を閉鎖した状態を示している。
【0031】
図1乃至図3中、19は張出パイプであり、前記側面支柱11bの上端に架設された前記アーチ受材13の上部に固定されている樋材18の下方から外方に向けて湾曲状に張り出して、その下端部を地中GLに埋設して固定されている。前記張出パイプ19,19・・には、透過性を有する梨地のフィルム材Fが張設されている。
【0032】
前記張出パイプ19は、上端部を軒高(前記支柱11の高さ)位置で固定すると共に、下端を前記農業用温室の側面Sから1m乃至2m程度外方に固定しており、したがって前記側面Sと前記張出パイプ19下端との距離Aはおおよそ1m乃至2mである。
【0033】
そして、前記側面Sと前記張出パイプ19との間に生じるスペースに、太陽光パネルPを固定した架台30を設置するのである。
【0034】
図6は前記架台30の分解斜視図であり、図7は前記架台30と前記側面間柱11bとの接続部の要部拡大断面図である。
【0035】
前記架台30は、図6に示すように、長尺状の上枠材31aと長尺状の下枠材31bとの間に複数個の縦桟31cを架設して横長に構成された枠体31と、該枠体31を支持する支持ステー32とから構成されており、前記枠体31には、2枚の樹脂シートDに介装された太陽光パネルPが嵌め込まれている。
【0036】
前記架台30は、前記側面間柱11bの下端部に溶接等の固定手段により接合された透孔を有する板材33に挿通した支軸に遊挿された4本の前記支持ステー32によって支持されており、前記支持ステー32は、前記上枠材31aに連結する支持ステー32aと前記下枠材32bに連結する支持ステー32bとからなり、前記各支持ステー32a、32bは前記板材33から前記各枠材31a、31bに向けて扇形状に拡開するように支持している。また、前記各支持ステー32a、32bと前記枠体31とは、前記各枠材31a、31bに固定した基台31dに遊挿した支軸31eに回動自在に嵌挿されている。
【0037】
前記架台30は、図2乃至図5に示すように、季節変化又は一日の時刻変化によってできる太陽光パネルの陰影長が、前記距離A内に収まるように、また、温室内部への前記陰影の進入(距離C)が少なくとも、側面から2m程度に収まるように、前記側面間柱11bに配置固定しているのである。これは、温室内部に2m程度陰影が差し込む場合は、栽培作物に与える影響がほとんど無くてすむからである。この場合の前記距離Aおよび前記距離Cの決定は、前記農業用温室10の設置されている場所の緯度によって相違するので、前記設置場所における冬至の場合に、前記太陽光パネルの影が差す範囲によって、前記距離Aおよび前記距離C並びに前記架台の取付高さ位置を相対的に決定すると良い。
【0038】
図8は角度調整装置の要部拡大断面図であり、図9は角度調整装置の斜視図であり、図10は前記架台を低い角度位置に設定した状態の斜視図であり、図11は前記架台を高い角度位置に設定した状態の斜視図である。
【0039】
前記架台30は、季節変化と一日の時刻変化に対応して効率の良い集光を行うため、前記側面間柱11bに取り付けた角度調整装置40によって、前記太陽光パネルPの角度を調整することができる。
【0040】
前記角度調整装置40は、図8および図9に詳細に示すように、電動モータMと該電動モータMのピニオンギヤMaに掛設されるタイミングベルト46によりベルト駆動される減速機41と、該減速機41の内部に軸支される減速ギヤ42,43と噛合し正逆に回転する回動軸Jとを備えており、前記側面間柱11bに横桟28を架設し、該横桟28に取り付けられた取付部材29を介して取り付けられている。図中Wはワイヤであり、一端を前記回動軸Jに固定すると共に、他端を前記上枠材31aに固定しており、前記電動モータMの正逆回転により、前記回動軸Jに巻き取られたり、解いたりして、前記架台30が、前記板材33を中心とする角度調整を行うことができるように構成されている。
【0041】
前記角度調整装置40は以上の構成からなるので、前記電動モータMの回動を制御することにより、前記架台30を適宜、図10に示す低い角度位置から、図11に示す高い角度位置までの範囲内で、所望の開閉角度に角度調整することができると共に、図10に示す低い角度位置から、図11に示す高い角度位置までの範囲内で、所望の角度位置にて固定維持することができるのである。
【0042】
なお、前記実施の形態においては、前記張出パイプ19および前記架台30は、前記農業用温室10の側面Sに設けたが、妻面Tに設けても良い。
【0043】
図12は本発明による農業用温室を使用した太陽光発電のシステムの概略図である。
11において、50は管理装置であり、前記管理装置50は、直流/交流のコンバータ51および配電盤52を備え、従来の送電システムに連係する連係装置53とから成っている。
【0044】
そして、前記太陽光パネルPで集光した太陽エネルギーを電気エネルギーに変換して、前記管理装置50を介して従来の送電システムを経て、電力会社に電力を供給するのである。
【0045】
以上のように構成された前記農業用温室10においては、太陽光の日射量が必要とされる農業用温室10において、前記張出パイプ19を設置することにより生じる張出スペース(距離A)を有効スペース(太陽光パネルPの設置により陰影を落とすスペース)として活用することにより、二律背反することなく太陽光を集光することができ、また集光した太陽光を電気エネルギーに変換して、電力会社に売電を行うことにより、前記農業用温室10の設置コストおよび維持コストが下がる。
【0046】
なお、前記農業用温室10は、以上の構成からなるので、前記張出パイプ19および太陽光パネルPを備える前記架台30は、後付けすることができ、既存の農業用温室にも適用でき、既に設置されている農業用温室においても、二律背反することなく太陽光を集光することができ、国の施策とも合致することとなる。
【符号の説明】
【0047】
10 農業用温室
11 支柱
11a 妻面支柱
11b 側面間柱
12 トラス梁
13 アーチ受材
14 アーチパイプ
15 アーチパイプ接続具
16 もや材
17 天窓支持材
18 樋材
19 張出パイプ
19a 架台支持材

20 天窓
20a 天窓上枠材
20b 天窓下枠材
21 防虫網
22 (天窓)開閉装置
23 駆動アーム
28 横桟
29 取付部材

30 架台
31 枠体
31a 上枠材
31b 下枠材
31c 縦桟
31e 支軸
31d 基台
32 支持ステー
32a 支持ステー
32b 支持ステー
33 板材(架台支持用)
34 板材(回動軸支持用)

40 (架台)角度調整装置
41 減速機
42,43 減速ギヤ
46 タイミングベルト


50 管理装置
51 直流/交流のコンバータ
52 配電盤

X 間口方向
Y 奥行方向
T 妻面
S 側面
D 樹脂シート
P 太陽光パネル
A 側面と張出パイプ下端との距離
C 温室内部への前記陰影の進入距離
M 電動モータ
Ma ピニオンギヤ
W ワイヤ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
間口方向と奥行方向に向けてそれぞれ立設される複数本の支柱と、
側面から外方に向けて張り出すと共に、前記奥行方向に向けて並設される複数本の張出パイプとを備え、
前記張出パイプと前記側面との間のスペースに設置されると共に、回動軸部を前記支柱に連設する角度調整装置を有し、太陽光パネルを一面に固定する架台を備えることを特徴とする農業用温室。
【請求項2】
間口方向と奥行方向に向けてそれぞれ立設される複数本の支柱と、
妻面から外方に向けて張り出すと共に、前記間口方向に向けて並設される複数本の張出パイプとを備え、
前記張出パイプと前記妻面との間のスペースに設置されると共に、回動軸部を前記支柱に連設する角度調整装置を有し、太陽光パネルを一面に固定する架台を備えることを特徴とする農業用温室。
【請求項3】
前記太陽光パネルが太陽光を受けた場合において、前記農業用温室内部に差す陰影長さが、前記農業用温室の設置場所における冬至の南中時において、2メートル以内である太陽光パネルの高さ範囲となるべく、前記架台を前記支柱に連設することを特徴とする請求項1又は2に記載の農業用温室。
【請求項4】
前記架台は、前記太陽光パネルを固定する横長の枠体と、
前記枠体を回動自在に支持すると共に、前記支柱の下方に回動自在に軸支する支持部材と、
前記支柱の上方に回動可能に軸支される軸部と前記軸部を回動する駆動手段と一端を前記軸部に固定すると共に他端を前記枠体に固定する紐体とを備え、前記軸部を正逆に回転させて前記軸部に前記紐体を巻き付け又は緩めることにより、前記枠体の角度位置を変化させて角度調整を行う角度調整装置と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一に記載の農業用温室。
【請求項5】
前記張出パイプは、透光性を有すると共に透過光拡散性を備えるフィルム材が張設されてなることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一に記載の農業用温室。

【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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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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