JP3193288U - 温室 - Google Patents

Abstract

【課題】電源の設置場所の制約がなく、電動モータによる換気窓の開閉が可能で、設置が容易な温室を提供する。【解決手段】傾斜屋根３と、傾斜屋根の傾斜面３ａと３ｂにそれぞれ開閉可能に設置される換気窓４及び５と、換気窓を開閉する電動モータとを備える。換気窓が太陽電池パネルであり、太陽電池パネルが太陽光を受けて変換した電力で電動モータを駆動させる構成とする。【選択図】図１

Description

本考案は、たとえば、ビニールハウスのように、植物を栽培又は育成をするための温室に関する。

従来、温室としては、構造体の周りをビニールシート等の光透過性部材で覆った構造のものがよく知られている。ところで、温室では、室内温度が高くなりすぎる場合があり、このような場合、特許文献１に示すように、温室の傾斜面に設置された換気窓の開閉度を調整することで温室内の温度を制御している。

特開２００３−６４９３９号公報

しかしながら、特許文献１では、換気窓の開閉は電動モータを駆動源とするため、安定した電力の供給の必要があり、設置場所が限定されるという問題があった。

そこで、本考案は、設置場所の制約がなく、電動モータによる換気窓の開閉が可能で、設置が容易な温室を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案に係る温室は、傾斜屋根と、前記傾斜屋根の傾斜面に開閉可能に設置される換気窓とを備え、前記換気窓が前記太陽電池パネルであることを特徴とする。

上記構成によれば、従来から公知な換気窓付の温室において、換気窓を太陽電池パネルに置き換えることで電力を自給することが可能となり、電力供給による設置場所の制約がなくなる。また、換気窓以外は既存の温室の構成をそのまま利用することが可能であることから、本考案に係る温室を容易に設置することができる。

前述のごとく、電動モータによって温室の傾斜屋根に設置された換気窓を開閉する構成は公知である。したがって、換気窓を開閉する電動モータを設置し、前記太陽電池パネルが太陽光を受けて変換した電力で電動モータを駆動させることによって換気窓の自動開閉が可能となる。

さらに、温室内の温度を検知する室温センサと、前記室温センサによって検知された温度を基に前記換気窓の開閉を制御する制御部とを設けることにより、温室内の温度を自動制御することが可能となる。

また、室温センサ及び制御部に加えて、温室の屋根を山型の屋根とし、山型屋根の両方の傾斜面に換気窓を設置し、換気窓は上端部を支点として回動可能に設けた構成とし、制御部は、太陽光の受光量の少ない方の換気窓を優先的に開放するような構成とすることも可能である。

上記構成によれば、太陽光の受光量の少ない方の換気窓（太陽電池パネル）を開放することで、その太陽電池パネルの傾斜角度が、受光量の多い方の太陽電池パネルの傾斜角度に近づく。これにより、受光量の少ない方の太陽電池パネルの受光量を増加させることができ、太陽電池パネル全体としての発電量を増加させることが可能となる。

また、本考案の温室においては、傾斜屋根に設置された換気窓よりも上方となる傾斜屋根の頂部に太陽熱を集熱する集熱器を設置することも可能である。すなわち、傾斜屋根の頂部に集熱器を設置すれば、屋根の傾斜面に換気窓として設置される太陽電池パネルの受光の妨げとならず、かつ、温室の屋根に照射される太陽の熱を有効に利用することが可能となる。

また、温室の基礎構造体として繊維強化プラスチック製のスパイラル杭を用いることも可能である。これにより、太陽電池パネル、あるいはそれに加えて太陽熱蓄熱装置を設置することにより重量化した温室の基礎部分の施工を容易に行なうことが可能となる。

すなわち、従来、温室の基礎としては、コンクリート製のブロック体を地中に埋設し、その上に温室の構造体を固定する方法が多用されているが、この方法では、コンクリート製ブロック体は重量があることから、運搬から地中への埋設までにかなりの労力を必要としていた。また、温室の基礎として、金属製の杭を使用することも考えられるが、腐食のおそれがあり、長期の使用に不向きであるという問題があった。

この点、繊維強化プラスチック製のスパイラル杭であれば、軽量で、耐腐食性に優れており、長期使用が可能であり、また、油圧オーガ等の使用により、簡単に地中への埋設あるいは地中からの抜き取りを行なうことができる。

以上の説明から明らかな通り、本考案によれば、傾斜屋根に開閉可能に設置される換気窓を太陽電池パネルとしたため、自給した電力によって電動モータを駆動させ、換気窓を自動的に開閉することが可能な温室を提供することが可能となる。

本考案に係る温室を示す正面図 図１の部分拡大図 本考案の温室の太陽熱蓄熱装置を示す回路図 本考案の温室の制御ブロック図

以下、本考案の温室を図面に基づいて説明する。図１は、本考案に係る温室を示す正面図であり、図２は図１の部分拡大図である。図示のごとく、本実施形態の温室は、構造体１の周りを光透過性部材２（本実施形態では塩化ビニルシートを使用）で覆った構造とされる。

温室は、屋根３が切妻型に形成されているが、これに限らず、例えば、半切妻屋根、寄棟屋根、方形屋根、ボールト屋根あるいはドーム屋根等の山型屋根とすることができる。これにより、屋根に２つの傾斜面３ａ，３ｂが形成される。本実施形態では、温室は屋根が山型屋根を２つ連続形成した形とされているが、これに限らず、山型屋根を一組形成したものであってもよいし、山型屋根を３つ以上連続形成することも可能である。傾斜面３ａ，３ｂの上部には開口が形成されており、この開口を覆うように傾斜面３ａ，３ｂにそれぞれ換気窓４及び５が設置される。

換気窓４及び５は矩形形状とされ、上端部を中心として下端側が上下方向に回動可能に取り付けられており、図示しない電動モータによって、図２のように開閉する構造とされている。本考案では、換気窓４及び５として太陽電池パネルが使用される。これにより、簡単な構造の温室で電力を自給することが可能となる。

換気窓４及び５として太陽電池パネルを使用する場合、温室内に届く太陽光の光量は少なくなるが、換気窓４及び５を屋根３（傾斜面）の上部に設置し、換気窓４及び５の面積を屋根の傾斜面全体の３０％程度までとすることにより、太陽光の受光量低下の影響を抑制することが可能となる。

屋根３に設置された換気窓４，５よりも上方となる屋根３の頂部には、太陽熱を集熱する集熱器６が設置される。集熱器６は、たとえば、内管と外管の隙間を真空層とした真空管の内部に熱媒体が流通する集熱管を収容した、真空管式集熱器を用いることができる。集熱器６を傾斜屋根３の頂部に設置すると、太陽電池パネル４及び５の受光の妨げとならず、かつ、温室内への採光の妨げともならず、温室の屋根３に照射される太陽熱を有効に利用することができる。

温室の基礎構造体としては、繊維強化プラスチック製のスパイラル杭７が用いられる。このスパイラル杭７は、軽量で運搬しやすい上に、油圧オーガや手回しハンドルによって容易に地中に埋設することが可能であり、また、地中から抜き取ることも容易である。しかも、耐加重性及び耐腐食性に優れるという利点を有する。スパイラル杭７の上に温室の構造体１が固定される。

集熱器６は、太陽熱蓄熱装置８の構成部材とされる。太陽熱蓄熱装置８について説明すると、図３は、太陽熱蓄熱装置８の一態様を示す回路図である。太陽熱蓄熱装置８の構成の一例としては、集熱器６のほかに、三方弁９、ポンプ１０、受液槽１１及び放熱器１２を備えている。本実施形態では、熱媒体として水が使用されている。また、温室には、換気窓４及び５を開閉する電動モータ１３と、太陽熱蓄熱装置８の熱媒体を流通させるポンプ１０の運転及び三方弁９の切換えを制御する制御部１４が設けられる。

制御部１４は、ＣＰＵ、メモリ等を備えたマイコンから構成され、図４に示すように、温室の室温を検知する室温センサ１５及び集熱器中の熱媒体の温度を検知する集熱器温度センサ１６によって検知された温度を基に、換気窓４及び５の電動モータ１３の駆動のほか、太陽熱蓄熱装置のポンプ１０の駆動及び三方弁９の切換えを制御する。

上記構成の温室において、制御部１４は、日中、温室の室温が一定温度Ｔ1（たとえば３５℃）以上となったとき、電動モータ１３を駆動させて換気窓４及び／又は換気窓５を開放し、室温がＴ1未満となったとき、換気窓４及び／又は換気窓５を閉鎖する。また、温度によって換気窓４及び／又は換気窓５の開放度を変化させるようにすることもできる。

たとえば、Ｔ1＜Ｔ2となるＴ2（たとえば４０℃）を設定し、制御部１４は、Ｔ1以上となったときに、換気窓４及び５を少し開放し、さらに室温が上昇してＴ2以上となったときに換気窓４及び５を大きく開放することも可能である。この場合、室温がＴ2未満に低下したときは、換気窓４及び５の開放度を小さくし、さらに室温が低下してＴ1未満となったときに換気窓４及び５を閉鎖すればよい。

制御部１４は、換気窓４及び５を両方とも同じ開放度で開放することができるほか、一方の換気窓を他方の換気窓よりも優先的に開放することも可能である。特に、本実施形態のように、温室の屋根が山型の屋根３であり、山型の屋根３の両方の傾斜面３ａ及び３ｂに換気窓４及び５が設置されており、換気窓４及び５が上端部を支点として回動可能に設けられている場合、制御部１４は、太陽光の受光量の少ない方の換気窓を優先的に開放することができる。

上記内容について図面を基に詳しく説明する。図２に示すように、太陽Ｓが傾斜面３ａ側に位置し、換気窓５よりも換気窓４の方が換気窓の表面に対する太陽光の照射角度が大きい場合、換気窓５の方が受光量は少なくなる。この場合には、換気窓５を優先的に開放すればよい。

このように、太陽光の受光量の少ない方の換気窓５（太陽電池パネル）を開放することで、その太陽電池パネル５の傾斜角度が、受光量の多い方の太陽電池パネル４の傾斜角度に近づく。これにより、受光量の少ない方の太陽電池パネル５の受光量を増加させることができ、太陽電池パネル全体としての発電量を増加させることが可能となる。

受光量の少ない方の換気窓を優先的に開放するとは、受光量の少ない方の換気窓を他方の換気窓よりも先に開放することのほか、受光量の少ない方の換気窓の開放度を他方の換気窓の開放度よりも大きくする、あるいは、一方の換気窓を開放して他方の換気窓を閉鎖すること、さらにはこれらを組み合わせることをも含む。なお、本実施形態では、図２に示すように、換気窓５の開放度を換気窓４よりも大きくすることで換気窓５を優先的に開放している。

制御部１４が、換気窓４及び５のうち、いずれを優先的に開放するかを判断するには、たとえば、両方の換気窓４及び５に光センサを設置し、光センサにより検出される光量の少ない方の面を優先的に開放することが可能である。そのほか、温室が東西方向に長く形成され、傾斜面３ａが南向きに形成され、傾斜面３ｂが北向きに形成されているような場合には、北向きの傾斜面３ｂの換気窓５を優先的に開放するように予め制御部１４に設定すればよい。

さらに、温室が南北方向に長く形成され、一方の傾斜面が東向きに形成され、他方の傾斜面が西向きに形成されているような場合には、時刻によって変化する太陽の位置に対応していずれの傾斜面を優先的に開放すべきか予め制御部に設定することも可能である。

換気窓４及び５として用いられる太陽電池パネルによって生成した電力は、電動モータ１３、ポンプ１０あるいは三方弁９で消費され、それ以外の余剰分は蓄電器に蓄電することができる。これによって、夜間や天候が曇りのときにおいても、安定的に自給電力によって、電動モータ１３、ポンプ及び三方弁９を駆動させることができる。

本考案の温室は、朝夕の冷え込みが厳しくなってきたときは、制御部１４は、太陽熱蓄熱装置８のポンプ１０を駆動させることによって、太陽熱を集熱し、温室内に放熱する。具体的に、太陽熱によって集熱器６の熱媒体が暖められ、集熱器温度センサ１６が所定の温度Ｔ3（例えば３０℃）以上であると制御部が判断したときは、三方弁のポート９ａ及び９ｃを開放し、ポート９ｂを閉鎖してポンプ１０を駆動する。これにより、熱媒体は放熱器１２へは循環せず、受液槽１１と集熱器６の間を循環する。

さらに集熱器６が太陽熱によって暖められ、所定の温度Ｔ4（Ｔ3＜Ｔ4、例えば５５℃）以上であることを制御部１４が検知したときには、三方弁９のポート９ａ及び９ｂを開放し、ポート９ｃを閉鎖してポンプ１０を駆動する。これにより、集熱器６において熱せられた熱媒体は、三方弁９を経由して放熱器１２に導入されて温室内に放熱され、その後、受液槽１１、ポンプ１０を経て集熱器６に戻る。

太陽熱が弱くなって集熱器温度センサ１６がＴ3未満となったときは、制御部１４はポンプ１０を停止する。これにより、太陽熱を温室内に効率よく取込むことができる。なお、本実施形態では、放熱器１２は土壌を暖めるために地中に埋設され、土壌に蓄熱するように構成されているが、これに限らず放熱器１２を温室内に露出させ、室内空気と熱交換するようにしてもよい。

１ 構造体
２ 光透過性部材
３ 屋根
４ 換気窓
５ 換気窓
６ 集熱器
７ スパイラル杭
８ 太陽熱蓄熱装置
９ 三方弁
１０ ポンプ
１１ 受液槽
１２ 放熱器
１３ 電動モータ
１４ 制御部
１５ 室温センサ
１６ 集熱器温度センサ

Claims (5)

1. 傾斜屋根と、前記傾斜屋根の傾斜面に開閉可能に設置される換気窓とを備え、前記換気窓が前記太陽電池パネルであることを特徴とする温室。
2. 前記換気窓を開閉する電動モータを備え、前記太陽電池パネルが太陽光を受けて変換した電力で前記電動モータを駆動させることを特徴とする請求項１記載の温室。
3. 温室内の温度を検知する室温センサと、前記室温センサによって検知された温度を基に前記換気窓の開閉を制御する制御部とを備え、前記屋根が山型の屋根とされ、前記山型屋根の両方の傾斜面に換気窓が設置され、前記換気窓は上端部を支点として回動可能に設けられ、前記制御部は、太陽光の受光量の少ない方の換気窓を優先的に開放することを特徴とする請求項１又は２に記載の温室。
4. 前記傾斜屋根に設置された換気窓よりも上方となる前記傾斜屋根の頂部に太陽熱を集熱する集熱器が設置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の温室。
5. 前記温室の基礎構造体として繊維強化プラスチック製のスパイラル杭が用いられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の温室。

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