TW201309190A - 綠能節水植生溫室系統 - Google Patents

Abstract

一種綠能節水植生溫室系統，係包含一具有植栽槽之框體、一太陽發電裝置、一熱電制冷晶片板及至少一個窗體結構，其中該框體之前、後、左、右及上框架係皆能夠裝設一可開合之窗體結構，而該熱電制冷晶片板係設於該框體內部，另外該太陽發電裝置係設置於該框體頂部，而該太陽發電裝置係與該熱電制冷晶片板相連接，因此將該太陽發電裝置吸收之光能轉換為電能時，能夠驅動該熱電制冷晶片板進行運轉，而該熱電制冷晶片板運作時，能使周圍溫度降低產生冷凝水，用以滴灌該植栽槽所種植之植物，而再經由太陽照射使該綠能節水植生溫室系統內溫度上升，來使得該綠能節水植生溫室系統內部水分子蒸發，並再透過內建之通風裝置來加強空氣循環，將可使濕熱空氣能夠上升，故藉由持續不斷循環的過程，來達成一個植物生態環境系統。

Description

綠能節水植生溫室系統

本發明係關於一種綠能節水植生溫室系統，尤其是一種能夠於窗戶外掛設一溫室系統，能夠藉由設置之太陽發電裝置自動提供內部運作之電源，以使該綠能節水植生溫室系統內能夠維持近似溫室之植物生態環境系統。

由於現代人精神壓力大，故會於室內種植植物來達到綠化環境之目的之外，另外由於植物可以吸收或遮蔽部分進入室內之陽光，又因其具有良好之吸音功能，所以能夠調節室內之溫度、濕度、安靜度並淨化空氣，而植物生長時的旺盛綠意，不但可以美化環境，其所具有之生命力和活力，也常可以舒解都市人之生活壓力，帶來喜悅的心情；因此有部份大樓之頂層空間，有建構開發了空中花園或是空中菜圃，但是由於空中花園或是空中菜圃仍然是屬於公共設施，不但維護不易，對於室內綠化所產生的效果不如直接種植於室內中或是陽台上；但於室內種植植物亦有其缺點，除了需要花費許多的心力定時澆灌植物之外，室內空間必須夠大，不然很容易會造成室內環境雜亂的情況發生，另外種植植物亦很容易吸引昆蟲接近，因此若無法有效率的控制與管理，於室內種植植物將會給使用者帶來更多的困擾與壓力；因此，若能提供一種綠能節水植生溫室系統，能夠直接於窗戶外進行掛設，並具有能夠讓植物生長之環境，同時再藉由所設置之太陽發電裝置自動提供內部運作之電源，以使該綠能節水植生溫室系統內能夠循環產生近似溫室的環境，以達到一植物生長及節水循環系統，如此應為一最佳解決方案。

本發明之目的即在於提供一種綠能節水植生溫室系統，係能夠於窗戶外掛設一綠能節水植生溫室系統，並能夠藉由設置之太陽發電裝置自動提供內部運作之電源，以使該窗箱內能夠維持近似溫室之植物生態環境系統。

可達成上述發明目的之一種綠能節水植生溫室系統，係包含一於底部設置有植栽槽之框體、一設置於該框體頂部之太陽發電裝置、一設置有複數個熱電制冷晶片之熱電制冷晶片板及至少一個裝設於框體上之窗體結構，其中該框體之前、後、左、右及上框架係皆能夠裝設一窗體結構，而該熱電制冷晶片板係蓋設於該框體內部，另外該太陽發電裝置係設置於該框體頂部，而該太陽發電裝置係以蓄電池與該熱電制冷晶片板相連接，以供給該熱電制冷晶片板運作之電源；因此，將該太陽發電裝置吸收之光能轉換為電能時，能夠驅動該熱電制冷晶片板進行運轉，而該熱電制冷晶片板運作時，能使周圍溫度降低產生冷凝水，用以滴灌該植栽槽所種植之植物，而再經由太陽照射使該綠能節水植生溫室系統內溫度上升，來使得該綠能節水植生溫室系統內部水分子蒸發，並再透過內建之通風裝置來加強空氣循環，將可使持續被加熱加濕的濕熱空氣能夠上升，故藉由持續不斷循環的過程，來達成一個植物生態環境系統。

更具體的說，所述框體係具有一前框架、一後框架、一左框架、一右框架及一上框架，而該窗體結構係裝設於該框體之前框架、後框架、左框架、右框架或是上框架上；另外，裝設於該框體之前框架、左框架、右框架上之窗體結構係能夠為稜鏡片分光玻璃或調光玻璃。

更具體的說，所述窗體結構係為手動推合窗、電動推射窗或是固定窗；另外該窗體結構內部能夠添加一太陽能光電晶片，用以做為一分光或調光玻璃之調節控制供電使用，而該太陽能光電晶片係為銅銦鎵硒太陽能電池。

更具體的說，所述熱電制冷晶片板下方係能夠設置一冷凝介質，以使該熱電制冷晶片板的冷端係能降低溫度，並於該冷凝介質上產生冷凝水。

更具體的說，所述框體頂部之太陽發電裝置係包含有一單晶矽太陽光電板及一蓄電池，而該蓄電池係與該單晶矽太陽光電板及該熱電制冷晶片板相連接，其中該單晶矽太陽光電板內部係具有一太陽能光電晶片，而該太陽能光電晶片係為單晶矽太陽能電池。

更具體的說，所述框體內部係能夠添加至少兩個蓄水容器，其中任一個蓄水容器能夠置於該熱電制冷晶片板下方，而另一個蓄水容器則設置於植栽槽之植生介質下方，而該兩個蓄水容器係藉由一輸水管路相連接。

更具體的說，所述植栽槽內係具有植生介質及至少一種植物，其中該植物係為觀賞植物或是食用植物，而該植栽槽係為一輕質多孔保水植生介質槽，且該植生介質係為土壤或多孔保水介質；另外該植栽槽之植生介質與蓄水容器之間係能夠連接至少一個虹吸管。

更具體的說，所述綠能節水植生溫室系統內係能夠添加設置至少一個回收管路及一入水口，其中該回收管路係使冷凝水或是雨水能夠回收利用，而該入水口一端係與該植栽槽之植生介質下方的蓄水容器相連接。

更具體的說，所述綠能節水植生溫室系統內係能夠添加連接一電子監控系統，而該電子監控系統係能夠控制該窗體結構(控制窗體結構的開合與窗體結構的光照調整)及熱電制冷晶片板，另外該綠能節水植生溫室系統內係能夠添加設置一能夠調整進出風量多寡之通風裝置、溫濕度計或是氣壓計，而該電子監控系統係能夠控制該通風裝置、溫濕度計或是氣壓計。

更具體的說，所述綠能節水植生溫室系統內係能夠添加連接至少一個熱回收除濕通風裝置，而該熱回收除濕通風裝置係能夠供應進屋外氣之除濕熱交換及通風之用，其中該熱回收除濕通風裝置係能夠設置於該太陽發電裝置下方與該框體之間或是該框體與該熱電制冷晶片板上方之間。

有關於本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱圖一、圖二A、圖二B、圖三A及圖三B為本發明一種綠能節水植生溫室系統之立體組合結構圖、前側立體視圖、後側立體視圖、側視圖，由圖中可知，該綠能節水植生溫室系統1係包含一於底部設置有植栽槽16之框體11、一設置於該框體11頂部之太陽發電裝置(包含有一單晶矽太陽光電板121及一蓄電池122)、一熱電制冷晶片板13(該熱電制冷晶片板13設置有複數個熱電制冷晶片131及一冷凝介質132)及至少一個裝設於框體上之窗體結構14，其中該框體11之前、後、左、右及上框架係皆能夠裝設至少一個窗體結構14，而該熱電制冷晶片板13係蓋設於該框體11內部上方，另外該太陽發電裝置係設置於該框體11頂部，而該太陽發電裝置係以蓄電池122與該熱電制冷晶片板13相連接，以供給該熱電制冷晶片板13運作之電源；由圖一、圖二A及圖二B中可知，框體11係具有一前框架、一後框架、一左框架、一右框架及一上框架，而該窗體結構14係能夠裝設於該框體11之前框架、後框架、左框架、右框架或是上框架上，其中該窗體結構11係可為手動推合窗、電動推射窗或是固定窗，因此當窗體結構11為手動推合窗或是電動推射窗時，如圖二A、圖二B及圖三B所示，能夠向外推開，以使該綠能節水植生溫室系統1內部能夠進行空氣循環；另外該窗體結構14內部亦能夠添加一太陽能光電晶片，用以做為一分光或調光玻璃之調節控制供電使用，而該太陽能光電晶片係為銅銦鎵硒(CIGS)太陽能電池。

另外，裝設於該框體11之前框架、左框架、右框架上之窗體結構14係能夠為稜鏡片分光玻璃或調光玻璃。

另外，該熱電制冷晶片板13下方係能夠設置一冷凝介質132，以使該熱電制冷晶片板13的冷端係能降低溫度，並於該冷凝介質132上產生冷凝水。

另外，該太陽發電裝置係包含有一單晶矽太陽光電板121及一蓄電池122，而該蓄電池122係與該單晶矽太陽光電板121及該熱電制冷晶片板13相連接，其中該單晶矽太陽光電板121內部係具有一太陽能光電晶片，而該太陽能光電晶片係為單晶矽太陽能電池。

另外，該綠能節水植生溫室系統1內係能夠添加連接至少一個熱回收除濕通風裝置151,152，而該熱回收除濕通風裝置151,152係能夠供應進屋外氣之除濕熱交換及通風之用，其中一個熱回收除濕通風裝置151係能夠設置於該太陽發電裝置之單晶矽太陽光電板121與該框體11之間，而另一個熱回收除濕通風裝置152則是設置於該框體11與該熱電制冷晶片板13之間。

如圖四所示，該植栽槽16內係具有植生介質161及至少一種植物162，其中該植物162係為觀賞植物或是食用植物，而該植栽槽16係為一輕質多孔保水植生介質槽，且該植生介161質係為土壤或多孔保水介質；另外，該植栽槽16之植生介質161與蓄水容器172之間係能夠連接至少一個虹吸管163。

另外，由圖四中可知，該框體11內部係能夠添加至少兩個蓄水容器171,172，其中任一個蓄水容器171能夠置於該熱電制冷晶片板13下方，而另一個蓄水容器172則設置於植栽槽16之植生介質161下方，而該兩個蓄水容器171,172係藉由一輸水管路18相連接，以將該蓄水容器171儲存之水傳送至該蓄水容器172內。

另外，由圖四中可知，該綠能節水植生溫室系統1內係能夠額外添加設置至少一個回收管路(圖中未示)及一入水口19，其中該回收管路係使冷凝水或是雨水能夠回收利用，而該入水口19一端係與該植栽槽16之植生介質161下方的蓄水容器172相連接，因此使用者亦能夠由該入水口19進行手動澆灌。

另外，除了上述實施方式之外，本發明之綠能節水植生溫室系統1更能夠添加其他的裝置，例如該綠能節水植生溫室系統1內係能夠添加連接一電子監控系統(圖中未示)，而該電子監控系統1係能夠控制該窗體結構14及熱電制冷晶片板13，另外該綠能節水植生溫室系統1內係能夠添加設置一能夠調整進出風量多寡之通風裝置(圖中未示)、能夠量測該綠能節水植生溫室系統1溫度及濕度之溫濕度計(圖中未示)或是能夠量測該綠能節水植生溫室系統1內氣壓值之氣壓計(圖中未示)；而該電子監控系統1更能夠控制該通風裝置、溫濕度計或是氣壓計，以讓使用者能夠藉由遠端監控該綠能節水植生溫室系統1內之環境變化，並控制該通風裝置，使該通風裝置能夠自動調整風速、抽風與排風之狀態，以調整綠能節水植生溫室系統1內之溫度；另外，電子監控系統亦能讓使用者能夠藉由遠端監控該綠能節水植生溫室系統內之環境變化，並由該電子監控系統控制該窗體結構能夠自動開啟或閉合以及控制該熱電制冷晶片板13能夠調整內部之溫度。

因此，如圖四所示，當太陽光2照射於該單晶矽太陽光電板121上時，該太陽發電裝置能夠將吸收之光能轉換為電能，並會將電源傳輸至該熱電制冷晶片板13及該通風裝置(圖中未示)中，因此當該熱電制冷晶片板13運作時，該熱電制冷晶片板13之熱電制冷晶片131的冷端係能降低溫度，並經冷凝介質132冷凝結水後產生冷凝水之後，會再因重力並向下澆灑滴灌該植栽槽16所種植之植物162；同時，由於太陽光2照射該綠能節水植生溫室系統1，故會使得內部溫度逐漸上升，而該植物162與該植栽槽16內的植生介質161(土壤)之間的勢能差會使得水分子蒸發上升至頂部，並再透過該通風裝置來加強空氣循環，以使持續被加熱加濕的濕熱空氣能夠上升，故藉由持續不斷循環的過程，來達成一個可自行循環之植物生態環境系統。

為了能夠更清楚的闡述本發明之內容，故提出本發明應用實施例圖，如圖五所示，該綠能節水植生溫室系統1能夠直接掛設於建築物3外側，因此該綠能節水植生溫室系統1可做為隔熱、隔音、濾清該建築物3內之空氣、景觀效果、照明箱體之用。

本發明所提供之一種綠能節水植生溫室系統，與其他應用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.　本發明係能夠於窗戶外掛設一綠能節水植生溫室系統，並藉由太陽發電裝置自動提供內部運作之電源，以使該綠能節水植生溫室系統內能夠維持近似溫室之植物生態環境系統。

2.　本發明能夠將向室內之窗體結構打開，即可將植物所產生之氧氣供應給室內，同時達到綠化與美化環境之目的，讓室內的人們能夠觀賞到美麗的景觀。

3.　本發明由於是從窗戶向外延伸設置，因此不會占據室內太多空間，同時整理亦很方便；而設置於窗戶外，能夠種植的植物種類亦能夠增加，或是可種植可食用植物，來做為一小型糧食生產農場。

4.　本發明能夠外接一電子監控系統，因此能夠遠端監控該綠能節水植生溫室系統內部之環境變化，同時能夠控制該綠能節水植生溫室系統內部之裝置，以調整其環境變化因素，來維持植物最好生存環境。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1．．．綠能節水植生溫室系統

11．．．框體

121．．．單晶矽太陽光電板

122．．．蓄電池

13．．．熱電制冷晶片板

131．．．熱電制冷晶片

132．．．冷凝介質

14．．．窗體結構

151．．．熱回收除濕通風裝置

152．．．熱回收除濕通風裝置

16．．．植栽槽

161．．．植生介質

162．．．植物

163．．．虹吸管

171．．．蓄水容器

172．．．蓄水容器

18．．．輸水管路

19．．．入水口

2．．．太陽光

3．．．建築物

圖一為本發明一種綠能節水植生溫室系統之立體組合結構圖；

圖二A為本發明一種綠能節水植生溫室系統之前側立體視圖；

圖二B為本發明一種綠能節水植生溫室系統之後側立體視圖；

圖三A為本發明一種綠能節水植生溫室系統之側視圖；

圖三B為本發明一種綠能節水植生溫室系統之側視圖；

圖四為本發明一種綠能節水植生溫室系統之運作示意圖；以及

圖五為本發明一種綠能節水植生溫室系統之應用實施例圖。

1．．．綠能節水植生溫室系統

11．．．框體

121．．．單晶矽太陽光電板

122．．．蓄電池

13．．．熱電制冷晶片板

131．．．熱電制冷晶片

132．．．冷凝介質

14．．．窗體結構

152．．．熱回收除濕通風裝置

16．．．植栽槽

162．．．植物

171．．．蓄水容器

Claims (22)

1. 一種綠能節水植生溫室系統，係包含：一框體，係具有一設置於底部之植栽槽，該植栽槽內係具有植生介質及至少一種植物；一熱電制冷晶片板，係蓋設於該框體內部，而該熱電制冷晶片板上係設置有複數個熱電制冷晶片；至少一個窗體結構，係裝設於該框體上；以及一太陽發電裝置，係設置於該框體頂部，係用以供給該熱電制冷晶片板及該通風裝置運作之電源。
2. 如申請專利範圍第1項所述綠能節水植生溫室系統，其中該框體係具有一前框架、一後框架、一左框架、一右框架及一上框架。
3. 如申請專利範圍第2項所述綠能節水植生溫室系統，其中該框體之前框架、後框架、左框架、右框架或是上框架上係裝設窗體結構。
4. 如申請專利範圍第3項所述綠能節水植生溫室系統，其中裝設於該框體之前框架、左框架、右框架上之窗體結構係能夠為稜鏡片分光玻璃或調光玻璃。
5. 如申請專利範圍第1項所述綠能節水植生溫室系統，其中該植栽槽係為一輕質多孔保水植生介質槽，而該植栽槽之植生介質係為土壤或多孔保水介質。
6. 如申請專利範圍第1項所述綠能節水植生溫室系統，其中該植栽槽內之植物係為觀賞植物或是食用植物。
7. 如申請專利範圍第1項所述綠能節水植生溫室系統，其中該框體內部係能夠添加至少兩個蓄水容器。
8. 如申請專利範圍第7項所述綠能節水植生溫室系統，其中任一個蓄水容器能夠置於該熱電制冷晶片板下方，而另一個蓄水容器則設置於植栽槽之植生介質下方，另外該兩個蓄水容器係藉由一輸水管路相連接。
9. 如申請專利範圍第8項所述綠能節水植生溫室系統，係能夠添加一入水口，該入水口一端係與該植栽槽之植生介質下方的蓄水容器相連接。
10. 如申請專利範圍第8項所述綠能節水植生溫室系統，該植栽槽之植生介質與蓄水容器之間係能夠連接至少一個虹吸管。
11. 如申請專利範圍第1項所述綠能節水植生溫室系統，其中該熱電制冷晶片板下方係能夠添加一冷凝介質。
12. 如申請專利範圍第1項所述綠能節水植生溫室系統，其中該窗體結構係為手動推合窗、電動推射窗或是固定窗。
13. 如申請專利範圍第1項所述綠能節水植生溫室系統，其中該窗體結構內部能夠添加一太陽能光電晶片，用以做為一分光或調光玻璃之調節控制供電使用，而該太陽能光電晶片係為銅銦鎵硒太陽能電池。
14. 如申請專利範圍第1項所述綠能節水植生溫室系統，其中該框體頂部之太陽發電裝置係包含有一單晶矽太陽光電板及一蓄電池，而該蓄電池係與該單晶矽太陽光電板及該熱電制冷晶片板相連接。
15. 如申請專利範圍第14項所述綠能節水植生溫室系統，其中該單晶矽太陽光電板內部係具有一太陽能光電晶片，而該太陽能光電晶片係為單晶矽太陽能電池。
16. 如申請專利範圍第1項所述綠能節水植生溫室系統，該綠能節水植生溫室系統內係能夠添加連接一電子監控系統，而該電子監控系統係能夠控制該窗體結構之開合與光照調整及熱電制冷晶片板。
17. 如申請專利範圍第16項所述綠能節水植生溫室系統，其中該綠能節水植生溫室系統內係能夠添加設置一通風裝置，該通風裝置能夠調整進出風量之多寡，而該電子監控系統係能夠控制該通風裝置。
18. 如申請專利範圍第16項所述綠能節水植生溫室系統，其中該綠能節水植生溫室系統內係能夠添加設置一溫濕度計，而該電子監控系統係能夠控制該溫濕度計。
19. 如申請專利範圍第16項所述綠能節水植生溫室系統，其中該綠能節水植生溫室系統內係能夠添加設置一氣壓計，而該電子監控系統係能夠控制該氣壓計。
20. 如申請專利範圍第1項所述綠能節水植生溫室系統，其中該綠能節水植生溫室系統內係能夠添加設置至少一個回收管路。
21. 如申請專利範圍第1項所述綠能節水植生溫室系統，該綠能節水植生溫室系統內係能夠添加連接至少一個熱回收除濕通風裝置，而該熱回收除濕通風裝置係能夠供應進屋外氣之熱交換除濕及通風之用。
22. 如申請專利範圍第21項所述綠能節水植生溫室系統，其中該熱回收除濕通風裝置係能夠設置於該太陽發電裝置與該框體之間或是該框體與該熱電制冷晶片板之間。