JP3161980U - 植物栽培用ハウス - Google Patents

Abstract

【課題】植物栽培用簡易ハウスの冷暖房又は照明設備として化石燃料の使用を大幅に低減させて、ＣＯ２などの地球温暖化ガスの発生を抑制して地球環境保全に大きく寄与する植物栽培用簡易ハウスを提供する【解決手段】ハウス状に枠組みし、その外装に透明又は半透明の薄覆幕を一重又は複数重ねに施す。薄覆幕の内側又は外側に太陽光発電パネルを所定間隔で配置し、太陽光発電パネルに接続する蓄電池をハウス内に設置し、蓄電池に接続する電気暖房機及び又は照明灯をハウス内に配置する。太陽光発電パネルをハウス内天井や内側壁に沿って且つ太陽の天動に追従転回可能に配置し、照明灯をＬＥＤ式照明灯にする。【選択図】図１

Description

本考案は枠骨によりハウス状に枠組みし、その外装に透明又は半透明の薄覆幕を一重又は複数重ねに施した植物栽培用ハウス（：農作物栽培事業場）に関するものである。

植物栽培用ハウスは、現在最も重要な簡易な園芸施設とされ，葉野菜，根野菜，花卉，果樹類栽培に利用されている。植物栽培用ハウスの構造は、実用新案登録文献１に見られるようにドーム状又は半円筒状に枠組みし、その外装に透明又は半透明のガラスや薄覆幕を一重又は複数重ねに施したものが一般的であり、保温力が優れ，作物生育においてもガラス温室に比べて被覆材が軽いことと，骨格材料もガラス温室に比べて大きく節減され，設置費が安く広く普及している。
而して、植物栽培用ハウスは、木材又は 鋼材を躯体とし、合成樹脂のフィルムで外壁を被覆した農業用の施設として利用される。被覆材料には、農業用ポリ塩化ビニルフィルムが使われることが多い事から、植物栽培用のビニールハウスと呼ばれる。また単に「ハウス」と呼ばれることもある。
構造全てをフィルムで覆う場合と、降雨による農作物への影響を防ぐためにハウス上面だけを覆う場合がある。上面だけを覆う栽培方法は、雨よけ栽培と呼ばれる。
フィルムは、前記のようにポリ塩化ビニルフィルムが保温性に優れるものの耐候性に乏しく、劣化したポリ塩化ビニルフィルムは非常に脆く破れやすい。このため、より耐候性に優れる農業用ポリオレフィン系フィルム（農ポリ、POフィルム）やフッ素樹脂のフィルム（硬質フィルム）が開発され、シェアを年々拡大しているが、これらを使用したハウスも便宜上植物栽培用ハウスと呼ばれ、「ポリオレフィンハウス」や「フッ素樹脂ハウス」と呼ばれる事はない。ハウス内の湿度上昇や霧の発生を抑制する機能や、紫外線の透過を抑制する機能など、栽培用途に応じた機能を付加したフィルムも多く開発されている。
補助設備として、効率的に太陽の熱を集め、また外気と遮断されることにより一定の温度を保つことができるが、農作物の生育に必要な温度が確保できない場合は、保温・加温を行うため、暖房設備を併設する。
他方、植物栽培用ハウス内の温度が上がりすぎるのを防ぐため、換気窓や大型換気ファンを設置して換気を行ったり、日照を抑える遮光幕を設置する場合もある。換気には植物栽培用ハウス側面の被覆を開閉することも有効であるが、人力による開閉労力を軽減するため、被覆を巻き取る補助器具も開発されている。
また、植物栽培用ハウス内では降雨による水分補給は期待できないので、潅水設備は欠かせない。
このように植物栽培用ハウスでは、自己の保温機能には限界があるため、冷・暖房設備を備えて、作物に必要な空気温度や土壌温度を安定維持して年中季節に応じた作物が栽培されている。また日照率調節設備や照明設備を備えて作物の育成をコントロールしているのが現状である。

植物栽培用ハウス内の冷暖房は、従来、ハウス内の空間のみを加温又は冷温するものであった。
暖房設備としては、昼間にあたためた植物栽培用ハウス内部の空気を活用したり、ボイラーを用い、ボイラーからの熱を、植物栽培用ハウス内に敷設したビニールダクト（熱風ホース）から送風して植物栽培用ハウス内を加温する方法がとられていたり、燃料燃焼バーナ式の暖房機からの高温排気で直接加温したり、太陽熱利用による温水を伝熱パイプ中に通水したり、伝熱パイプにヒートパイプ機能を保持させて暖房を図っているものもある。
また日照センサー部からの検出信号値に応じてハウス内暖房を制御するものもある。
一方冷房設備としては、クーラーからの冷風を冷風ホースを介して植物栽培用ハウス内に送風する方法等が採られていた。

植物栽培用ハウスにおけるこれら冷・暖房及び照明設備等は、その多くが発電所から供給される電力を用いている。冷暖房では液体燃料を用いているものが普及している。
このように植物栽培用ハウス内の冷・暖房及び照明設備等は、電力会社からの供給電力を使用し或いはハウス内で燃料炊ボイラーを使用するなど、化石燃料を多量に消費してCO₂などの地球温暖化ガスを多量に放出するため地球環境保全の見地からその改善策が急務である。
特開２００４−２７０４２５

本考案は、植物栽培用ハウスの冷・暖房又は照明設備等として化石燃料の使用を大幅に低減させて、CO₂などの地球温暖化ガスの発生を抑制して地球環境保全に大きく寄与する植物栽培用ハウスを提供するものである。

上記課題を満足させる本考案の基本的な技術構成は、次の(1)〜(5)の通りである。
(1),枠骨によりハウス状に骨組みし、その外装に透明又は半透明の外壁を施した植物栽培用ハウスにおいて、外壁の内側又は外側に太陽光発電パネルを所定間隔で配置し、前記太陽光発電器に接続する蓄電池を設置し、前記蓄電池に接続する暖房機、冷房機、換気扇、照明灯の何れか一つ以上を配置したことを特徴とする植物栽培用ハウス。
(2), 前記太陽光発電パネルをハウスの天井外壁に沿って配置した前記(1)に記載の植物栽培用ハウス。
(3),前記太陽光発電パネルをその受光面を太陽の天動に追従転回可能に設けた前記(1)〜(2)の何れか１つに記載の植物栽培用ハウス。
(4), 前記照明灯をLED式照明灯にしてハウス内天井に設置した前記(1)〜(3)の何れか１つに記載の植物栽培用ハウス。
(5), 前記外壁をガラス製に又は樹脂製フィルムにした前記(1)〜(4)の何れか１項に記載の植物栽培用ハウス。

本考案の植物栽培用ハウスは、日照中は効率よく発電して蓄電しながらハウス内の冷・暖房又は照明設備を稼働させ、夜間は蓄電池からハウス内の冷・暖房又は照明設備を稼働させることができるため、化石燃料の使用量を大幅に低減させて、CO₂などの地球温暖化ガスの発生を抑制して地球環境保全に大きく寄与するものであり、植物栽培用ハウス農業に飛躍的な省エネ効果及び高位安定生産効果を呈し、安価で高品質の農作物を有利に多量生産することを可能にし、その発展に多大に貢献するものである。

而して、本考案を実施するための最良の形態は、次に紹介する実施例により詳細に説明する。

本実施例において、植物栽培用ハウス100は、図１に示すように、パイプ製枠又は木材製枠或いは鉄骨枠等からなるアーチ形状の骨組101と、この骨組101の両側に立ち下がり前記骨組の側部を形成する縦棒部102と、アーチ形状の骨組を支える天井梁パイプ103とこれらの外装として透明のガラス又はポリオレフィン系フィルム製の薄覆幕104の外壁とから構成してある。
本考案の実施例において植物栽培用ハウス100に設置する太陽光発電器は、図２に示すように、太陽光発電パネル200にし、ハウス天井の南面の全アーチ形状の骨組101間に配列し、北面にはハウス内日照率の確保から間引きしたアーチ形状の骨組101間に配列してある。
太陽光発電パネル200は、太陽光があたると原子から「+」発生して集まり「+」の電極となる「P型半導体」と、「-」が集まり「-」の電極となる「N型半導体」を用い、これらの電極に電線をつないで、電気を取り出すことができる所謂太陽電池等を用いる。
太陽光発電パネル200の太陽電池は、半導体の原料として単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン(SiGe.Sic)、単結晶化合物（GaAs系）、多結晶化合物（CbS.CdTe.CuLnGaSe₂系）等を用いて、積層した多接合型太陽電池、ハウス内にある程度透過光が確保できるように網目状のセルに薄幕半導体を配置した薄フイルム型太陽電池などを採用する。
その他、一般公知のパネル型の太陽光発電パネル200を採用してもよい。
そして太陽光発電パネル200は、図１と図２に示すように電動モータ500を付設してパネル長軸を中心に東側から西側に90度転回可能にし、更に、電動モータ500を操作して太陽光発電パネル200の受光面を太陽の天動に追従転回させる制御装置600を設けて、効率よい太陽光発電を可能にしてある。
＜ハウス内天井の薄覆幕104の内側及び又は外側に沿って太陽光発電パネル200を配置する意義＞
この太陽光発電パネル200の配置は、図２に示すように、ハウス内天井の好ましくは南側面で薄覆幕104の外側に沿って多く配置すれば、日照中は十分な発電効果をえることができる。しかし、汚損や寒風の浸入が懸念される場合は、図３に示すように、薄覆幕104の内側に配置することが好ましい。薄覆幕104の内側に配置する場合で汚損や寒風の浸入が心配されない場合は、日照中は薄覆幕104を開放して十分な発電効果を得て、夜間は薄覆幕104により遮蔽して、ハウス内温度低下を防止することができる。
尚、ハウス内天井への太陽光発電パネル200の配置は、薄フイルム型太陽電池を除き、天井の全面に配置したのではハウス本来の日照効果が十分に得られないので、ハウス内の天井の長手方向に沿って所定間隔で配置することが好ましい。
また図３に示すように、天井部に配置する薄覆幕104を所定間隔を置いて二重にし、その間に太陽光発電パネル200を配置すれば、外側の薄覆幕で太陽光発電パネルの外気汚損を防止し、内側の薄覆幕でハウス内栽培植物から発生するオゾン、散水、蒸発水による結露等から太陽光発電パネルを長期に渡って保護することができる。

＜ハウス内北側の側壁の薄覆幕の内側に沿って配置する意義＞
ハウス内の天井以外に太陽光発電パネルを配置する際は、ハウス内への十分な日照率を確保するため、ハウス内への日照率の変動に全く影響を受けないハウス内北側の側壁の薄覆幕の内側に沿って配置することもできる。
＜太陽光発電パネルの受光面を太陽の天動に追従転回可能に設ける意義＞
太陽光発電パネルの太陽電池は通常受光面を一定にしているが、これでは発電効率が半減するため、太陽の天動に追従転回可能にして受光発電効率を最大に維持させることができる。
本考案の植物栽培用ハウスにおいて、太陽光発電パネル200の集合端子201には、接続箱202とパワーコンディショナー203と一般周知の蓄電池204とハウス用分電盤205と売電・賃電電力量計206を接続させてある。
これで余剰電力は売電できる他、ハウス内又はハウス外にある他の電気機器への電力供給にも有効活用される。
本考案の植物栽培用ハウスにおいて、暖房機300は、本願考案の出願人が実用新案登録取得している農業用新型温風ボイラー（炭化水素系燃料装置及び炭化水素系燃料の燃焼装置を熱発生源として具備する装置）実用新案登録第4385080号（：商品名ＫＡＩＳＥＲ）をハウス基礎上等に設置してハウス用分電盤205から電力を電力稼働部に受けて稼働する。
この農業用新型温風ボイラーは、灯油を燃料とし完全燃焼型で、従来のA重油使用の暖房機に比3割以上の燃費削減ができるなどの燃費大幅改善、栽培植物の成長促進、低コスト生産、排出ガスクリーン化等の見地から最も好ましい推奨機である。
暖房機としてはその他の燃料燃焼バーナ暖房型、電気暖房型を採用することができる。冷房機を設置する場合も同様である。
本考案の植物栽培用ハウスにおいて、照明灯は、栽培する植物の種類に応じて発光色を選択したLED式照明灯400にしてハウス内天井の薄覆幕の内側に沿って配置し、ハウス用分電盤205から電力を受けて点灯・消灯させる。
蓄電池204としては、リチウム蓄電池でもよいが高額なため鉛蓄電池等を採用してある。
以上の構成により、日照中は効率よく発電して蓄電しながらハウス内の冷・暖房又は照明設備を必要に応じて任意に稼働させ、夜間は蓄電からハウス内の冷・暖房又は照明設備を必要に応じて任意に稼働させることができる。また余剰電力は売電できる他ハウス内又はハウス外にある他の電気機器への電力供給にも有効活用することができる。

本考案の植物栽培用ハウスは、太陽光発電パネルの効果的配置により前述の優れた利用効果を得て、化石燃料の使用量を低減させ、CO₂などの地球温暖化ガスの発生を抑制し、地球環境保全に大きく寄与するものであり、植物栽培用ハウス農業に飛躍的な省エネ効果及び高位安定生産効果を呈し、安価で高品質の農作物を有利に多量生産することを可能にし、その発展に多大に貢献するものである。

本考案の実施例の植物栽培用ハウス例の外観全体を示す斜視説明図である。 図１の植物栽培用ハウスの矢視Ａ−Ａからの縦断面説明図である。 図２の太陽光発電パネル200の配置を変えた例を示す縦断面説明図である。

100 植物栽培用ハウス
104 薄覆幕（ビニール）
200 太陽光発電パネル
204 蓄電池204
300 暖房機
400 LED式照明灯

Claims (5)

1. 枠骨によりハウス状に骨組みし、その外装に透明又は半透明の外壁を施した植物栽培用ハウスにおいて、外壁の内側又は外側に太陽光発電パネルを所定間隔で配置し、前記太陽光発電器に接続する蓄電池を設置し、前記蓄電池に接続する暖房機、冷房機、換気扇、照明灯の何れか一つ以上を配置したことを特徴とする植物栽培用ハウス。
2. 前記太陽光発電パネルをハウスの天井外壁に沿って配置した請求項１に記載の植物栽培用ハウス。
3. 前記太陽光発電パネルをその受光面を太陽の天動に追従転回可能に設けた請求項１から請求項２の何れか１項に記載の植物栽培用ハウス。
4. 前記照明灯をLED式照明灯にしてハウス内天井に配置した請求項１から請求項３の何れか１項に記載の植物栽培用ハウス。
5. 前記外壁をガラス製に又は樹脂製フィルムにした請求項１から請求項4の何れか１項に記載の植物栽培用ハウス。