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１９，１９・・とを備え、前記張出パイプ１９，１９・・は、太陽光パネルＰを一面に設置する開閉自在の開閉窓３０を備えるよう構成した。
【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１９，１９・・とを備え、前記張出パイプ１９，１９・・は、太陽光パネルＰを一面に設置する開閉自在の開閉窓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、前記張出パイプは、太陽光パネルを一面に設置する開閉自在の開閉窓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に備えた開閉窓に太陽光パネルを設置しているので、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。
【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、前記張出パイプは、太陽光パネルを一面に設置する開閉自在の開閉窓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に備えた開閉窓に太陽光パネルを設置しているので、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。
【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、前記太陽光パネルを前記開閉窓部に設置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の何れかに記載の農業用温室において、前記張出パイプは、前記側面に並設された支柱の上部から、外方に向けて湾曲状又は略く字状に屈曲して張り出されると共に、下端部を地中に埋設して固定されてな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の何れかに記載の農業用温室に加えて、農業用温室の側面又は妻面から外方に張り出した張出パイプに太陽光パネルを設置しているので、太陽光パネルによって温室内部に差し込む陰影が張出部分に集まり、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。
【００１８】
請求項５に記載の農業用温室は、請求項１乃至４の何れかに記載の農業用温室において、前記開閉窓は、開閉窓の下端部に連結されるラックと、該ラックに噛合して往復動させるピニオンと、このピニオンを回動自由に支持する支持部及び前記ラックの往復動を案内する案内部を持った支持体とを備え、所望の開度にて固定できる開閉装置を有す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の何れかに記載の農業用温室に加えて、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、前記張出パイプは、太陽光パネルを一面に設置する開閉自在の開閉窓を備えているので、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。
【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、前記張出パイプは、太陽光パネルを一面に設置する開閉自在の開閉窓を備えているので、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。
【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開閉窓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の何れかに記載の農業用温室において、前記張出パイプは、前記側面に並設された支柱の上部から、外方に向けて湾曲状又は略く字状に屈曲して張り出されると共に、下端部を地中に埋設して固定しているので、太陽光パネルによって温室内部に差し込む陰影が張出部分に集まり、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。
【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、前記開閉窓は、開閉窓の下端部に連結されるラックと、該ラックに噛合して往復動させるピニオンと、このピニオンを回動自由に支持する支持部及び前記ラックの往復動を案内する案内部を持った支持体とを備え、所望の開度にて固定できる開閉装置を有しているので、請求項１乃至４の何れかに記載の農業用温室に加えて、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】開閉窓の上部拡大側面図である。
【図５】開閉窓の下部拡大側面図である。
【図６】開閉装置等の要部拡大側面図である。
【図７】図６を裏面側からみた要部拡大側面図である。
【図８】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。
【図９】他の張出パイプを設置した農業用温室の要部拡大側面図である。
【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及び図３は農業用温室の要部拡大横断面図である。
【００２８】
図１乃至図３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。そして、前記張出パイプ１９の高さ方向における中心より少し下側（詳細な設置箇所は後述する。）には、奥行方向Ｙに向けて長尺状の開閉窓支持材１９ａ（図２乃至図４）が架設されている。
【００３２】
前記複数の張出パイプ１９，１９・・の下方には、横長の開閉窓３０が設けられている。前記開閉窓３０は、長尺状の開閉窓上枠材３１と長尺状の開閉窓下枠材３２との間に、複数個の縦桟３３を架設して構成されており、前記開閉窓上枠材３１の端部にはヒンジ部３４が形成されている。そして、前記開閉窓３０の表面には、板状の太陽光パネルＰが嵌め込まれているのである。
【００３３】
前記張出パイプ１９は、上端部を略軒高（前記支柱１１の高さ）の位置に固定すると共に、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。一方、前記開閉窓３０は、前記張出パイプの略下半分の位置に設けられており、図２及び図３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、配置しているのである。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で、前記距離Ａおよび前記距離Ｃ並びに前記開閉窓の高さ位置を決定すると良い。
【００３４】
図４は、前記開閉窓の上部拡大側面図であり、図５は前記開閉窓の下部拡大側面図である。
【００３５】
前記開閉窓３０は、図４に示すように、前記張出パイプ１９に前記開閉窓支持材１９ａがボルトＢとナットＮにより固定されており、前記開閉窓支持材１９ａの上部片側にはヒンジ受部１９ｂを形成して、前記開閉窓上枠材３１のヒンジ部３４を回動自在に抱持している。
【００３６】
図６は開閉装置等の要部拡大側面図であり、図７は図６を裏面側からみた要部拡大側面図である。
【００３７】
図６及び図７において、４０は前記開閉窓３０の開閉装置であり、該開閉装置４０は前記張出パイプ１９に固定された電動モータＭによって、減速機４８を介して駆動されている。
【００３８】
前記開閉装置４０は、前記開閉窓３０の前記下枠材３２に連結されるラック４１と、該ラック４１に噛合して往復動させるピニオン４２と、このピニオン４２を回動自由に支持する支持部（図示せず）及び前記ラック４１の往復動を案内する案内部４３を持った支持体４４とを備えている。
【００３９】
そして、前記電動モータＭにより、前記電動モータＭのピニオンギヤＭａと歯合するタイミングベルト４７を介して、前記減速機４８の第１ギヤ４８ａと第２ギヤ４８ｂを減速駆動し、回動軸Ｊを回動させて、前記ラック４１を往復動させることにより、前記開閉窓３０を開閉するようにしている。
【００４０】
より具体的には、前記開閉装置４０は、前記回転軸Ｊに対して回動不能に固定された多数の歯部４２ａが設けられたピニオン４２と、このピニオン４２の歯部４２ａに噛合する多数の歯溝４１ａをもち、該ピニオン４２の回転により往復動される横方向に延びるラック４１と、前記ピニオン４２を回転自由に支持する支持部（図示せず）及び前記ラック４１の往復動を案内する案内部４３を持った支持体４４とを備えている。
【００４１】
そして、前記電動モータＭを正逆回転させ、これに伴い前記ピニオン４２を正逆回転させて、該ピニオン４２の歯部４２ａに噛合する前記ラック４１を横方向に揺動させながら往復動させることにより、前記ラック４１を介して前記開閉窓の開閉を行うのである。
【００４２】
前記支持体４４は、所定間隔を置いて互いに対向される概略Ａ字状の２枚の板部材の頂部において連結ピン４７を一体状に連結することにより、前記各板部材の間に前記ピニオン４２の歯部４２ａを介装可能な隙間を確保すると共に、前記ピニオン４２の支持部として、前記各板部材の中心部に前記ピニオン４２を回動自在に外嵌する筒体を遊挿可能とした挿通孔を設けているのである。
【００４３】
そして、前記支持体４４の両足部に、前記ラック４１の案内部４３を形成して、前記ラック４１の上下方向の移動を規制し、前記ラック４１を横方向に揺動させながら往復動させるようになしているのである。
【００４４】
前記開閉装置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、前記開閉窓３０を適宜、所望の開閉角度にて、固定維持することができるのである。
【００４５】
なお、前記実施の形態においては、前記張出パイプ１９および前記開閉窓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。
【００４６】
図８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。
【００４７】
図８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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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を備える前記開閉窓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。
【００５１】
図９は他の張出パイプを設置した農業用温室の要部拡大側面図である。
【００５２】
前記実施の形態においては、前記張出パイプ１９は、全体が湾曲形状であったが、全体として屈曲部を有する略く字の張出パイプでも良い。要するに、側面Ｓの一定高さから、所定距離Ａだけ外方に張り出せれば、その形状は問わないのである。
【符号の説明】
【００５３】
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 開閉窓支持材
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
３０ 開閉窓
３１ 開閉窓上枠材
３２ 開閉窓下枠材
３３ 縦桟
３４ ヒンジ部
４０ （開閉窓）開閉装置
４１ ラック
４１ａ 歯溝
４２ ピニオン
４２ａ 歯部
４３ 案内部
４４ 支持体
４５ 大径ギヤ
４６ チェン
４７ 連結ピン
４８ 減速機
４８ａ 第１ギヤ
４８ｂ 第２ギヤ
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
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
Ｂ ボルト
Ｎ ナット
Ｍ 電動モータ
【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、前記張出パイプは、太陽光パネルを一面に設置する開閉自在の開閉窓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に備えた開閉窓に太陽光パネルを設置しているので、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。
【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、前記張出パイプは、太陽光パネルを一面に設置する開閉自在の開閉窓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に備えた開閉窓に太陽光パネルを設置しているので、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。
【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、前記太陽光パネルを前記開閉窓部に設置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の何れかに記載の農業用温室において、前記張出パイプは、前記側面に並設された支柱の上部から、外方に向けて湾曲状又は略く字状に屈曲して張り出されると共に、下端部を地中に埋設して固定されてな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の何れかに記載の農業用温室に加えて、農業用温室の側面又は妻面から外方に張り出した張出パイプに太陽光パネルを設置しているので、太陽光パネルによって温室内部に差し込む陰影が張出部分に集まり、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。
【００１８】
請求項５に記載の農業用温室は、請求項１乃至４の何れかに記載の農業用温室において、前記開閉窓は、開閉窓の下端部に連結されるラックと、該ラックに噛合して往復動させるピニオンと、このピニオンを回動自由に支持する支持部及び前記ラックの往復動を案内する案内部を持った支持体とを備え、所望の開度にて固定できる開閉装置を有す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の何れかに記載の農業用温室に加えて、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、前記張出パイプは、太陽光パネルを一面に設置する開閉自在の開閉窓を備えているので、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。
【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、前記張出パイプは、太陽光パネルを一面に設置する開閉自在の開閉窓を備えているので、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。
【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開閉窓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の何れかに記載の農業用温室において、前記張出パイプは、前記側面に並設された支柱の上部から、外方に向けて湾曲状又は略く字状に屈曲して張り出されると共に、下端部を地中に埋設して固定しているので、太陽光パネルによって温室内部に差し込む陰影が張出部分に集まり、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。
【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、前記開閉窓は、開閉窓の下端部に連結されるラックと、該ラックに噛合して往復動させるピニオンと、このピニオンを回動自由に支持する支持部及び前記ラックの往復動を案内する案内部を持った支持体とを備え、所望の開度にて固定できる開閉装置を有しているので、請求項１乃至４の何れかに記載の農業用温室に加えて、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】開閉窓の上部拡大側面図である。
【図５】開閉窓の下部拡大側面図である。
【図６】開閉装置等の要部拡大側面図である。
【図７】図６を裏面側からみた要部拡大側面図である。
【図８】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。
【図９】他の張出パイプを設置した農業用温室の要部拡大側面図である。
【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及び図３は農業用温室の要部拡大横断面図である。
【００２８】
図１乃至図３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。そして、前記張出パイプ１９の高さ方向における中心より少し下側（詳細な設置箇所は後述する。）には、奥行方向Ｙに向けて長尺状の開閉窓支持材１９ａ（図２乃至図４）が架設されている。
【００３２】
前記複数の張出パイプ１９，１９・・の下方には、横長の開閉窓３０が設けられている。前記開閉窓３０は、長尺状の開閉窓上枠材３１と長尺状の開閉窓下枠材３２との間に、複数個の縦桟３３を架設して構成されており、前記開閉窓上枠材３１の端部にはヒンジ部３４が形成されている。そして、前記開閉窓３０の表面には、板状の太陽光パネルＰが嵌め込まれているのである。
【００３３】
前記張出パイプ１９は、上端部を略軒高（前記支柱１１の高さ）の位置に固定すると共に、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。一方、前記開閉窓３０は、前記張出パイプの略下半分の位置に設けられており、図２及び図３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、配置しているのである。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で、前記距離Ａおよび前記距離Ｃ並びに前記開閉窓の高さ位置を決定すると良い。
【００３４】
図４は、前記開閉窓の上部拡大側面図であり、図５は前記開閉窓の下部拡大側面図である。
【００３５】
前記開閉窓３０は、図４に示すように、前記張出パイプ１９に前記開閉窓支持材１９ａがボルトＢとナットＮにより固定されており、前記開閉窓支持材１９ａの上部片側にはヒンジ受部１９ｂを形成して、前記開閉窓上枠材３１のヒンジ部３４を回動自在に抱持している。
【００３６】
図６は開閉装置等の要部拡大側面図であり、図７は図６を裏面側からみた要部拡大側面図である。
【００３７】
図６及び図７において、４０は前記開閉窓３０の開閉装置であり、該開閉装置４０は前記張出パイプ１９に固定された電動モータＭによって、減速機４８を介して駆動されている。
【００３８】
前記開閉装置４０は、前記開閉窓３０の前記下枠材３２に連結されるラック４１と、該ラック４１に噛合して往復動させるピニオン４２と、このピニオン４２を回動自由に支持する支持部（図示せず）及び前記ラック４１の往復動を案内する案内部４３を持った支持体４４とを備えている。
【００３９】
そして、前記電動モータＭにより、前記電動モータＭのピニオンギヤＭａと歯合するタイミングベルト４７を介して、前記減速機４８の第１ギヤ４８ａと第２ギヤ４８ｂを減速駆動し、回動軸Ｊを回動させて、前記ラック４１を往復動させることにより、前記開閉窓３０を開閉するようにしている。
【００４０】
より具体的には、前記開閉装置４０は、前記回転軸Ｊに対して回動不能に固定された多数の歯部４２ａが設けられたピニオン４２と、このピニオン４２の歯部４２ａに噛合する多数の歯溝４１ａをもち、該ピニオン４２の回転により往復動される横方向に延びるラック４１と、前記ピニオン４２を回転自由に支持する支持部（図示せず）及び前記ラック４１の往復動を案内する案内部４３を持った支持体４４とを備えている。
【００４１】
そして、前記電動モータＭを正逆回転させ、これに伴い前記ピニオン４２を正逆回転させて、該ピニオン４２の歯部４２ａに噛合する前記ラック４１を横方向に揺動させながら往復動させることにより、前記ラック４１を介して前記開閉窓の開閉を行うのである。
【００４２】
前記支持体４４は、所定間隔を置いて互いに対向される概略Ａ字状の２枚の板部材の頂部において連結ピン４７を一体状に連結することにより、前記各板部材の間に前記ピニオン４２の歯部４２ａを介装可能な隙間を確保すると共に、前記ピニオン４２の支持部として、前記各板部材の中心部に前記ピニオン４２を回動自在に外嵌する筒体を遊挿可能とした挿通孔を設けているのである。
【００４３】
そして、前記支持体４４の両足部に、前記ラック４１の案内部４３を形成して、前記ラック４１の上下方向の移動を規制し、前記ラック４１を横方向に揺動させながら往復動させるようになしているのである。
【００４４】
前記開閉装置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、前記開閉窓３０を適宜、所望の開閉角度にて、固定維持することができるのである。
【００４５】
なお、前記実施の形態においては、前記張出パイプ１９および前記開閉窓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。
【００４６】
図８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。
【００４７】
図８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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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を備える前記開閉窓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。
【００５１】
図９は他の張出パイプを設置した農業用温室の要部拡大側面図である。
【００５２】
前記実施の形態においては、前記張出パイプ１９は、全体が湾曲形状であったが、全体として屈曲部を有する略く字の張出パイプでも良い。要するに、側面Ｓの一定高さから、所定距離Ａだけ外方に張り出せれば、その形状は問わないのである。
【符号の説明】
【００５３】
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 開閉窓支持材
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
３０ 開閉窓
３１ 開閉窓上枠材
３２ 開閉窓下枠材
３３ 縦桟
３４ ヒンジ部
４０ （開閉窓）開閉装置
４１ ラック
４１ａ 歯溝
４２ ピニオン
４２ａ 歯部
４３ 案内部
４４ 支持体
４５ 大径ギヤ
４６ チェン
４７ 連結ピン
４８ 減速機
４８ａ 第１ギヤ
４８ｂ 第２ギヤ
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
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
Ｂ ボルト
Ｎ ナット
Ｍ 電動モータ
【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、
前記張出パイプは、太陽光パネルを一面に設置する開閉自在の開閉窓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、
前記張出パイプは、太陽光パネルを一面に設置する開閉自在の開閉窓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、前記太陽光パネルを前記開閉窓部に設置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】
前記張出パイプは、前記側面に並設された支柱の上部から、外方に向けて湾曲状又は略く字状に屈曲して張り出されると共に、下端部を地中に埋設して固定されてなることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の農業用温室。
【請求項５】
前記開閉窓は、開閉窓の下端部に連結されるラックと、該ラックに噛合して往復動させるピニオンと、このピニオンを回動自由に支持する支持部及び前記ラックの往復動を案内する案内部を持った支持体とを備え、所望の開度にて固定できるる開閉装置を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の農業用温室。
【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、
前記張出パイプは、太陽光パネルを一面に設置する開閉自在の開閉窓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、
前記張出パイプは、太陽光パネルを一面に設置する開閉自在の開閉窓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、前記太陽光パネルを前記開閉窓部に設置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】
前記張出パイプは、前記側面に並設された支柱の上部から、外方に向けて湾曲状又は略く字状に屈曲して張り出されると共に、下端部を地中に埋設して固定されてなることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の農業用温室。
【請求項５】
前記開閉窓は、開閉窓の下端部に連結されるラックと、該ラックに噛合して往復動させるピニオンと、このピニオンを回動自由に支持する支持部及び前記ラックの往復動を案内する案内部を持った支持体とを備え、所望の開度にて固定できるる開閉装置を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の農業用温室。
【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２０１２−２３９８２（Ｐ２０１２−２３９８２Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６３４２５（Ｐ２０１０−１６３４２５）
【出願日】平成２２年７月２０日（２０１０．７．２０）
【出願人】（３０５０２４００８）サンキンＢ＆Ｇ株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２０日（２０１０．７．２０）
【出願人】（３０５０２４００８）サンキンＢ＆Ｇ株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
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