JP3199175U - ソーラーパネルを備えた栽培ハウス - Google Patents

Abstract

【課題】植物栽培ができ且つ効率良く太陽光発電を行える栽培ハウスを提供する。【解決手段】支柱１の上部に屋根フレーム３を架設して外周にシートを張り、内部に栽培空間を形成する栽培ハウスにおいて、南北に向けた梁フレーム９を支柱１上部に平行に架設し、梁フレーム９上に、ソーラーパネル２の横幅の約２倍以上の間隔で平行に配した東西方向の緯線軸５を軸回転可能に載架し、緯線軸５の下側には、緯線軸５と交差させて軸回転可能とした南北方向の経線軸６を装着すると共に経線軸６の上部両側には緯線軸５を挟んで対称にソーラーパネル２を配着し、緯線軸５の上側の梁フレーム９間に、緯線軸平行フレーム７ｂをトラス構造７で連結すると共に、緯線軸平行フレーム側の重心と、ソーラーパネル側の重心とが緯線軸５を中心に重力が均衡を保つよう設定し、各緯線軸５には緯線軸回動機構を設けると共に各経線軸６には経線軸回動機構を設ける。【選択図】図３

Description

本考案は太陽光を受けてソーラーパネルで発電すると共に該ソーラーパネルの下で農作物等の栽培を行うソーラーパネルを備えた栽培ハウスに関する。

土地を有効に利用するために農地にソーラーパネルを設置すれば、ソーラーパネルでの発電を行いつつ園芸植物や農作物等の植物の栽培も同時に行うことができる。
このような栽培装置に関して下記特許文献１及び特許文献２にはソーラーパネルの下で植物の栽培を行うことが提案されているが、植物の上方がソーラーパネルで遮られて栽培に太陽光が充分には得られなくなるためソーラーパネル下は栽培には不適な環境となってしまう。
この対策として上記特許文献１の装置では太陽電池パネルにシースルータイプを用い、太陽光線を透過させることでパネルの下の植物まで光が届くように工夫している。
一方、本考案者は、先に下記特許文献３のソーラーパネルを備えた栽培ハウスを提案し、上部ではソーラーパネルで太陽光発電を行い、且つソーラーパネルの下部でも植物を良好に栽培することが可能となった。その際、太陽の移動に合わせてソーラーパネルの受光面に太陽光線を垂直に当てて効率良く発電することが可能となった。

特開２０１３−２１４６４４号公報 実用新案登録第３１８３３３０号公報 実用新案登録第３１８９１６８号公報

しかしながら、上記特許文献３の提案ではハウスの屋根面を形成するソーラーパネルが天候の影響を直接受け、風雨や雪によるソーラーパネルの劣化や損傷の発生や、外からの土埃等のパネル表面への付着で発電効率が低下するおそれがあった。また、ソーラーパネルの荷重を支えるために狭い間隔で支柱を多く立てた場合には、ハウス内でトラクター等の大型の農業用作業機を使用することができなくなることがあった。
そこで、本考案は、昼間はソーラーパネルの受光面に太陽光線が垂直に当たるように太陽を追ってソーラーパネルの方向を移動させることで効率良く太陽光発電を行い、同時に、開いたソーラーパネル間の隙間からソーラーパネルの下側へ太陽光を取り込んで植物の光合成による生育を可能とし、栽培ハウス内の作物の温度等の管理を行って良好な栽培環境を作り出すのと併せてハウス内のソーラーパネルの風害や雪害等の天候被害や塵や埃の汚れによる発電量の低下を防止し、更には、ハウス内部で大型の農業用作業機を使用して効率良く農業作業が行えるソーラーパネルを備えた栽培ハウスを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本考案のソーラーパネルを備えた栽培ハウスは、地面に立設した支柱の上部に屋根フレームを架設し、該支柱及び屋根フレームの外周にシートを張って内部に栽培空間を形成する栽培ハウスにおいて、南北に向けた複数の梁フレームを支柱上部に平行に架設し、該梁フレーム上に、相互にソーラーパネルの横幅の約２倍以上の間隔で互いに平行に配した東西方向の緯線軸を軸回転可能に載架し、該緯線軸の下側には、該緯線軸と交差させて軸回転可能とした南北方向の経線軸を中心部位で装着すると共に該経線軸の上部両側には該緯線軸を挟んで対称にソーラーパネルを配着し、前記緯線軸の上側には、前記梁フレーム間に、該緯線軸に対して平行な緯線軸平行フレームをトラス構造で連結すると共に、前記トラス構造を含んだ緯線軸平行フレーム側の重心と、前記経線軸を含んだソーラーパネル側の重心とが前記緯線軸を中心に重力が均衡を保つよう設定し、各緯線軸には該緯線軸を軸回転させる緯線軸回動機構を設けると共に各経線軸には該経線軸を軸回転させる経線軸回動機構を設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の考案は、上記考案において、前記各経線軸に、ソーラーパネルを下から支えるパネル支持パイプを設け、該パネル支持パイプ上に緯線軸を挟んで南北が対称となるようにソーラーパネルを固着したことを特徴とする。

請求項３に記載の考案は、上記考案において、前記緯線軸回動機構が、前記梁フレーム近傍の経線軸に設けた前記パネル支持パイプ及び緯線軸平行フレームの各端部に夫々ワイヤーの端部を接続し、該ワイヤーの中間部位を支柱又は梁フレームに固設したモータで回転させるワイヤー巻送りドラムに巻着し、該モータの回転方向を交番させることにより緯線軸の往復回動を可能としたことを特徴とする。

請求項４に記載の考案は、上記考案において、前記経線軸回動機構が、ソーラーパネルの両外側に突出した前記パネル支持パイプの各端部に分岐ワイヤーの端部を接続し、該両分岐ワイヤーは夫々緯線軸平行フレームに設けたパネル駆動用滑車に掛架し、該両分岐ワイヤーの端部をメインワイヤーの両端部に夫々接続し、前記メインワイヤーの中間部位は、支柱又は梁フレームに固設したモータで回転させるワイヤー巻送りドラムに巻着し、該モータの回転方向を交番させることにより経線軸の往復回動を可能としたことを特徴とする。

請求項５に記載の考案は、上記考案において、前記支柱の平行な各列の間隔は大型作業機が通過可能な間隔とし、前記屋根フレームは、大型作業機が通過可能な高さにソーラーパネルの横幅を加えた高さより上側に配設し、前記支柱に固定される梁フレームの高さは、大型作業機が通過可能な高さとしたことを特徴とする。

本考案は、昼間は、ハウス内上部の空間で緯線軸回動機構と経線軸回動機構によって屋根のシートを透過した太陽光線がソーラーパネルの受光面に垂直に当たるように太陽を追って移動させることで効率良く太陽光発電を行い、同時にソーラーパネルを傾斜させてできた隙間からソーラーパネルの下側へも太陽光を取り込んで植物の光合成を促進し、夜間は、ソーラーパネルを水平にしてソーラーパネル同士を近接させて各ソーラーパネル全体でハウス内の上部に屋根のシートとで二重天井となる遮蔽面を形成することでハウス内の保温力を強化し、ソーラーパネル下で栽培植物を良好に生育させることが可能となる。
又、栽培ハウスの屋根のシートによりソーラーパネル全体が風害や雪害等の天候被害から守られ、塵や埃の汚れによる発電量の低下が防止される。
更に、緯線軸を該緯線軸と平行な緯線軸平行フレームをトラス構造で連結することによって緯線軸が強化さるため緯線軸が多数のソーラーパネル及び経線軸の荷重にも耐えられるようになり、該緯線軸を支える支柱の設置間隔を広く取れるようになった。この結果、栽培ハウス内でトラクター等の大型の農業用作業機を使用して効率良く農作物や園芸植物の栽培を行うことが可能となる。
又、緯線軸下側の経線軸を含んだソーラーパネルの重量と該緯線軸上側のトラス構造を含んだ緯線軸平行フレームの重量とを緯線軸の中心を挟んだ両側で均衡させたことで、ソーラーパネルを南北方向に傾斜させたときに緯線軸に対して重力の偏りによる一方向の軸回転力が発生しなくなる。この結果、ソーラーパネルの位置を安定的に保つことが可能となると共に回動に要するモータへの負担を少なくすることが可能となる。

請求項２に記載の考案においては、パネル支持パイプにより前記各経線軸に対してソーラーパネルを下から支持して確実にソーラーパネルを経線軸に固定することが可能となる。

請求項３に記載の考案においては、前記緯線軸回動機構のワイヤー巻送りドラムをモータで交番して回転させることで、該ワイヤー巻送りドラムに巻着した前記パネル支持パイプと緯線軸平行フレームの端部に接続したワイヤーを交番して引き、前記パネル支持パイプ及び緯線軸平行フレームに固定された緯線軸の往復回動が可能となる。
そして、１本の緯線軸の回動で該緯線軸に多数並設した各経線軸を一斉にソーラーパネルの受光面を太陽の移動方向に追随させて回動させ、その受光面に太陽光線を効率良く照射させることが可能となる。

請求項４に記載の考案においては、前記経線軸回動機構のワイヤー巻送りドラムをモータで交番して回転させることで、該ワイヤー巻送りドラムに巻着した前記メインワイヤーの両側を交互に引くことが可能となる。そして、該メインワイヤーの両側はソーラーパネルを固定した経線軸を挟んだ両側のパネル支持パイプに夫々接続された分岐ワイヤーに連結したので、モータの回転で前記メインワイヤーの両側を交互に引き、各ソーラーパネルを一斉に同じ向きで東西方向へ傾斜させることが可能となる。
そして、１本の緯線軸上に並設された多数のソーラーパネルを前記モータによるワイヤーの操作で日の出から日没までの東西方向の太陽の移動方向に追随させ、その受光面に太陽光線に効率良く照射させること可能となる。
このように緯線軸回動機構によるソーラーパネルの南北方向の回動と経線軸回動機構によるソーラーパネルの東西方向の回動が各ワイヤーを同時に操作することで、太陽光線が受光面に垂直に当たるように太陽に向かって各ソーラーパネルを一斉に傾斜させ、効率の良い太陽光線発電が可能となる。

請求項５に記載の考案においては、トラクター等の大型の農業用作業機が支柱間を確実に通過可能となり、栽培ハウス内で機械化による効率の良い農作物や園芸植物の栽培を行えるようになる。

本考案の正面図である。 本考案の側面図である。 シート及びソーラーパネルを外した状態の緯線軸回動機構及び経線軸回動機構の要部を示す斜視図である。 シート及びソーラーパネルを外した状態の経線軸回動機構の要部を示す斜視図である。 ソーラーパネルを水平にした状態の要部を示す側面図である。 ソーラーパネルを南に向けて傾斜させた状態の要部を示す側面図である。 ソーラーパネルを水平にした状態の要部を示す正面図である。 ソーラーパネルを西に向けて傾斜させた状態の要部を示す正面図である。 （イ）は直交差パイプ連結金具を示し、（ロ）は連結片付パイプ連結金具を示す各斜視図である。

本考案のソーラーパネルを備えた栽培ハウスの実施形態を以下説明する。
本考案の栽培ハウスは、図１及び図２に示すように、地面Ｇに立設した支柱１の上部に屋根フレーム３を架設し、該支柱１及び屋根フレーム３の外周にシート４を張って内部に栽培空間Ｓを形成し、更に該栽培空間Ｓの上部に太陽に向けて受光面を移動可能とするソーラーパネル２を張り詰めた栽培ハウスである。

該ソーラーパネル２のサイズや重量は多種あり、本考案では使用するソーラーパネル２に応じた部材を用い、又その部材相互の間隔や部材の長さを選択することができるが、以下、縦幅１５８０ｍｍ、横幅８１０ｍｍソーラーパネル２を使用した場合を例にして、該栽培ハウスの各部を詳しく説明する。
前記支柱１は、図３の（ロ）に示すように、１枚の重量が数３０Ｋｇ程度あるソーラーパネル２の多数を支える必要があるため、３本の厚さ１.８ｍｍ、直径４８ｍｍの足場用の鉄パイプを３連パイプ連結金具１０で束ねて強化した支柱１を地面Ｇに突き刺して安定的に直立させ、該支柱上部１ａに鉄パイプ製の屋根フレーム３を架設して栽培ハウスの基本的な骨組みを形成する。
そして、図１に示すように、前記屋根フレーム３の上には透明なシート４を被せ、又、栽培ハウスの側面部分には前記各支柱１の外側に透明のシート４を張設し、栽培ハウス内にこれらのシート４で覆われた栽培空間Ｓを形成する。
前記シート４は太陽光を多く透過させるため透明なシート又は透明に近い半透明なシートを用いる。
なお、一般的な栽培ハウスと同様に該シート４は着脱可能とし、夏場等の季節や、栽培作物の適性に合わせて栽培ハウスの屋根面や側面のシートは適宜取り外して栽培することができるようにする。
また、栽培ハウスの側面には透明なシート４を張るが、更にその外側に不透明な黒いシートを張って光の調節を行うこともできる。

そして、図１及び２に示すように、前記支柱１は平行な複数列が南北に連なるように配置し、各列の支柱上部１ａには、図３の（イ）に示すように、前記３連パイプ連結金具１０の上に厚さ１.８ｍｍ、直径４８ｍｍの足場用の鉄パイプ製の梁フレーム９を載せて南北方向の中心線Ｙａに沿って架設する。
前記支柱１の平行な各列の間隔は、図１及び２に示すように、大型作業機が通過可能な間隔Ｌとし、又、前記屋根フレーム３は、大型作業機が通過可能な高さＨにソーラーパネル２の横幅の８１０ｍｍを加えた高さよりも上側に配設し、前記支柱１に固定される梁フレーム９の高さは、大型作業機が通過可能な高さＨよりも上となるようにする。
例えば、図１及び図２では、前記屋根フレーム３の取り付ける地表上の高さは約４ｍとし、前記支柱１に固定される梁フレーム９の高さは約３ｍとし、支柱間は縦幅１５８０ｍｍのソーラーパネルを６枚が納まる約１０ｍとした場合を示す。
なお、前記支柱１を地中に刺して直立させるに際し、別の１．５ｍ程度の同径の鉄パイプを用いて、これを先に深く刺してその上部の一部を地表から露出させ、その露出部分に連結金具を介して４ｍの支柱１を直立させることが可能となる。そして、該鉄パイプの地中部分が腐食した場合に、隣に新しい同径で１．５ｍのパイプを刺して、この上部に長い支柱を移し替えることで支柱１の修復を容易に行うことが可能となる。

そして、前記梁フレーム９上に、ソーラーパネル２相互の接触を避けるため、図２に示すように、相互にソーラーパネル２の横幅８１０ｍｍの約２倍以上の間隔Ｗで、複数の平行な東西方向の緯線軸５を直交差パイプ連結金具１１を介して軸回転可能に載架する。
即ち、南北方向の梁フレーム９に対して緯線軸の中心軸線Ｘを東西方向に交差させる。
図２では、緯線軸５相互間（支柱１間）の幅は横幅８１０ｍｍのソーラーパネルを２枚分以上の間隔Ｗであり約１８００ｍｍとした場合を示す。
例えば該緯線軸５は、厚さ１.８ｍｍ、直径４８ｍｍの足場用の鉄パイプを使用する。
又、前記直交差パイプ連結金具１１は、図３の（イ）に示すように、直角に交差させた短いパイプの形に鋳造した足場連結用の直交差パイプ連結金具１１の使用が可能である。
該直交差パイプ連結金具１１には固定ボルト螺着用のボルト孔が夫々のパイプに形成され、そのパイプに連結しようとするパイプを差し込んで、ボルト孔に固定ボルトを螺着して締めることで差し込んだパイプが固定されるようになっている。
即ち、該直交差パイプ連結金具１１の梁フレーム９を差し込んだパイプ固定部１１ｂ側は固定ボルトを回転不能となるように螺着し、緯線軸５を差し込んだ滑り軸受け部１１ａ側は固定ボルトを装着せずに回転可能な状態を維持させて連結する。その際、緯線軸５を差し込んだ滑り軸受け部１１ａの内部にグリース等の潤滑油を塗って緯線軸５との摩擦抵抗をできるだけ少なくし、差し込んだ緯線軸５が円滑にフリー回転可能となるように装着する。

そして、図３に示すように、該緯線軸５の下側には、中心部位で軸回転可能とした経線軸６を直交差パイプ連結金具１２を介して装着する。
即ち、東西方向の緯線軸の中心軸線Ｘに対して経線軸の中心線Ｙは東西方向に交差させる。
例えば該緯線軸６は、厚さ１.８ｍｍ、直径４８ｍｍの足場用の鉄パイプを使用する。
経線軸６と緯線軸５とを連結する前記直交差パイプ連結金具１２は、図９の（イ）に示すように、前記梁フレーム９と緯線軸５とを連結する前記直交差パイプ連結金具１１と同様に、緯線軸５を差し込んだパイプ固定部１２ｂは固定ボルト１４を回転不能となるように螺着し、経線軸６を差し込んだ滑り軸受け部１２ａ側は固定ボルトを装着せずに回転可能な状態を維持させて連結する。その際、経線軸６を差し込んだ滑り軸受け部１２ａの内部にグリース等の潤滑油を塗って摩擦抵抗をできるだけ少なくし、差し込んだ経線軸６が円滑にフリー回転可能となるように装着する。
該経線軸６の長さは、図２に示すように、ソーラーパネル２の横幅８１０ｍｍの２倍程度とし、隣の緯線軸５に装着された経線軸６に接触しない長さとする。
前記緯線軸５間は１８００ｍｍあるので、隣の緯線軸５に装着された経線軸６とは相互に接触が起こらない。

又、前記各経線軸６には、図３に示すように、両中心部側及び両端部側にソーラーパネル２を下から支える長さ１６００ｍｍのパネル支持パイプ８ａ、８ｂを経線軸６に直交パイプ連結金具１８で直交させて夫々固設し、両パネル支持パイプ８ａ、８ｂ上に緯線軸５を挟んで両側が対称となるように横向きに夫々ソーラーパネル２を受光面を上に向けて配着する。
なお、該ソーラーパネル２の両パネル支持パイプ８ａ、８ｂへの固定については、Ｕ字ボルトを使用する等、パネルの枠部分の形態に応じて各種取り付け方法が可能である。
又、前記緯線軸５寄りの前記直交パイプ連結金具１８は前記経線軸６中心部の軸受け部
６ａを回転可能に支持する滑り軸受け部１２ａの両側の接するように挟んで固定することで、前記経線軸６の中心部の位置が軸方向に移動しないように両側から抑えて装着する。

そして、前記経線軸６は該緯線軸５に一定間隔で多数が平行に設けられ、夫々にソーラーパネル２を固定するが、相互の接触を避けるため、隣同士の経線軸６の間隔は１枚のソーラーパネル２の縦幅１５８０ｍｍ以上の間隔とする。
なお、前記支柱１、梁フレーム９、緯線軸５及び経線軸６に使用するパイプは多種あり、必要な強度が得られるものであれば良いのでそのサイズを特に限定するものではない。又長いため途中で接続したものを使用しても良い。例えば足場用の鉄パイプを用いた場合には連結金具類も足場用のものをそのまま使用することができる。

又、前記緯線軸５の上側には、図１に示すように、大型作業機が通過可能な間隔Ｌとした支柱１の上部の梁フレーム９、９間を１単位区画として、敷地面積の広さに応じて、緯線軸５の長さは該単位区画の数の整数倍とする。
そして、１単位区画毎に、該緯線軸５に対して約１ｍ離れて平行となる厚さ１ｍｍ、直径２５ｍｍ径の鉄パイプ製の緯線軸平行フレーム７ｂを斜めフレーム７ａによるトラス構造７で連結すると共に、図６及び図７に示すように、前記緯線軸平行フレーム７ｂと斜めフレーム７ａのトラス構造７は構造面を前記径線軸６の軸受け部６ａと直交するように連結し、前記緯線軸５を挟んで上側の前記トラス構造７を含んだ緯線軸平行フレーム７ｂの重心ｗ１（図６中の白丸で示す）と、下側の経線軸６を含んだソーラーパネル２の重心ｗ２（図６中の黒丸で示す）に掛かる各荷重が前記緯線軸５の中心軸線Ｘに対して重量の均衡が取れる位置となるように緯線軸平行フレーム７ｂ及びトラス構造７を形成する。
例えば、両側で合計６０ｋｇとなる径線軸６とソーラーパネル２の重心が緯線軸５の中心軸線Ｘから３４ｍｍの位置にある場合、緯線軸平行フレーム７ｂ側の重量が４ｋｇである場合には、緯線軸５の中心軸線Ｘから緯線軸平行フレーム７ｂ側の重心までの距離が約５００ｍｍの場合に緯線軸５の中心軸線Ｘを中心にその両側に均衡が保たれる。

そして、前記経線軸６の中心軸線Ｙ上にソーラーパネル２の縦幅方向の中心を支持させ、該経線軸６の中心軸線Ｙを挟んだ東西方向の両側でも重量を均衡させ、前記経線軸６及びその上に固定した両側のソーラーパネル２も緯線軸５の中心軸線Ｘを挟んで対称とし、緯線軸５の軸受け部６ａを中心としてその両側で重量が均衡することとなる。
このため、ソーラーパネル２の東西南北のどの方向においても回動したときに緯線軸５の中心軸線Ｘに対して荷重の均衡が崩れることがないので、緯線軸５に対する一方向の重力による軸回転力が発生しない。この結果、ソーラーパネル２の位置を安定的に保つことが可能となると共に回動に要するモータ２６への負担を少なくすることができる。

しかしながら、ソーラーパネル２の南北方向の傾斜が大きくなると緯線軸平行フレーム７ｂ及びトラス構造７が重力方向に対して斜めとなるのでトラス構造７による緯線軸５への支持力が低下してくる。この補強のために緯線軸５に添わせて平行にもう１本の鉄パイプを固定することも可能である。この場合には、その補強パイプの中に照明用等の配線を設けるために利用することができる。

又、このトラス構造７はソーラーパネル２の受光面に対して垂直な構造面としたので、太陽の方向に対して直射日光の影は緯線軸５上に重なって投影され、受光面内に影ができないためトラス構造７による受光量の減少が生じない利点がある。
又、前記トラス構造７は、前記経線軸６の中心がある緯線軸５直上を頂点とし、隣同士の経線軸６の取付け位置の中間に当たる緯線軸５の位置を結ぶ二等辺三角形状とすることでソーラーパネルの荷重をバランス良く分散しトラス構造７の強度を高めることができ、このため細くて軽いパイプの使用が可能となる。

本考案は、ソーラーパネル２の受光面を太陽の方向に対して常に垂直となるように回動させることで効率良く太陽光を受けて、できるだけ発電効率を高めるが、そのためにソーラーパネル２に受光面を日の出から日の入りまでの太陽に向けて回動させる目的で、前記各緯線軸５には該緯線軸５を軸回転させる緯線軸回動機構２０を設けると共に各経線軸６には該経線軸６を軸回転させる経線軸回動機構３０を設ける。
該緯線軸回動機構２０は、図５及び６に示すように、前記梁フレーム９近傍の経線軸６に設けたソーラーパネル２の外側に少し突出したパネル支持パイプ８ｂのワイヤー接続部２２と、緯線軸平行フレーム７ｂの延長端部７ｃのワイヤー接続部２１に夫々径が１ｍｍの細いワイヤーの傾斜引き下げ側の端部２３ａ、ワイヤーの水平引き上げ側の端部２３ｂを接続し、該ワイヤー２３の中間部位を支柱１上部のモータ取付け板２８に固設したモータ２６で回転させるワイヤー巻送りドラム２５に巻着する。
該ワイヤー巻送りドラム２５は、ワイヤー２３の中間を数回巻き着けて摩擦抵抗を高め、回転させることでワイヤー２５を一方から巻き込み他方へ巻き込んだ長さと同じ長さを送り出すものである。
この結果、前記モータ２６の回転方向を交番させることにより前記ワイヤー２３の両側が交互に引かれて緯線軸５が往復して軸回動可能となり、１本の緯線軸５に連なる前記経線軸６上のソーラーパネル２を一斉に南北に傾斜させることが可能となる。
なお、図５はソーラーパネルを水平にした状態を示し、図６はモータ２６の稼働で北側のワイヤー２３を引いてソーラーパネルを南に向けて傾斜させた状態を示す。

又、前記経線軸回動機構３は、図７及び８に示すように、ソーラーパネル２の外側に少し突出したパネル支持パイプ８ａの両端部のワイヤー接続部１９に東側分岐ワイヤー３１、西側分岐ワイヤー３２の各端部を接続し、該両分岐ワイヤー３１、３２は夫々緯線軸平行フレーム７ｂに並べて設けた東側パネル駆動用滑車３３、西側パネル駆動用滑車３４に掛架し、図３に示すように、該両分岐ワイヤー３１、３２の端部をメインワイヤー３５の両端部に夫々接続し、該メインワイヤー３５の中間部位を梁フレーム９に固設したモータ取付け板３８に固設したモータ３６で回転させるワイヤー巻送りドラム３７に巻着する。その際、東側メインワイヤー３５ａ、西側メインワイヤー３５ｂは途中を緯線軸５に設けた中継滑車３９を経てワイヤー巻送りドラム３７に巻着まで緊張状態で導かれるようにする。
なお、図７はソーラーパネルを水平にした状態を示し、図８はモータ３６の稼働で東側メインワイヤー３５ａを引いてソーラーパネルを西に向けて傾斜させた状態を示す。

また、各単位区画間については、図４に示すように、前記東側メインワイヤー３５ａと西側メインワイヤー３５ｂを前記緯線軸平行フレーム７ｂの端部側の設けた東側パネル駆動用滑車３３と西側パネル駆動用滑車３４を介して隣の単位区画に回転伝達可能に掛架する。この場合、支柱１の上部を梁フレーム９より上部に長く突出させた場合にはメインワイヤー３５はその支柱１の南側を通過させることで、前記緯線軸５が軸回動して緯線軸平行フレーム７ｂが南に傾斜した際に支柱１の上部に引っ掛かることはなく正常にワイヤーを牽引できる。
この結果、前記モータ３６の回転方向を交番させることにより前記メインワイヤー３５の両側の東側メインワイヤー３５ａと西側メインワイヤー３５ｂとが交互に引かれ、該メインワイヤー３５に連結した東側分岐ワイヤー３１と西側分岐ワイヤー３２とが交互に引かれることで経線軸６が往復して軸回動可能となる。
そして、前記メインワイヤー３５の両側の東側メインワイヤー３５ａと西側メインワイヤー３５ｂを交互に引くことで１つのモータ３６で各分岐ワイヤー３１、３２を引き、１本の緯線軸５に連なる前記経線軸６を同時に軸回動させてソーラーパネル２を一斉に東西に傾斜させることが可能となる。

又、図示しないが、ソーラーパネル２の板面を太陽に向ける緯線軸３の傾斜角度はタイミングが同じであるので、別の隣同士の前記緯線軸５の経線軸６の先端部をワイヤー等で連続させて繋ぐことで各ソーラーパネル２を同時に同傾斜に南北方向に回動させることも可能となり、又、隣同士の前記パネル取付けパイプ８ａ、８ｂの東西同じ側の端部同士を連続させてワイヤー等で繋ぐことで各ソーラーパネル２を同時に同傾斜に東西方向に回動させることも可能となる。

そして、ソーラーパネル２は、緯線軸回動機構２０による南北方向の傾斜、経線軸回動機構３０による東西方向の傾斜を同時に連動させることで移動する太陽の方向に追随してソーラーパネル２の射光方向に対して継続的に受光面が垂直となるように対応可能となる。

又、前記ワイヤー巻送りドラム２５、３７の回転は、太陽光の方向を感知する光センサーを設けて該光センサーで感知した光の方向に向くようにモータ２６、３６を制御することでソーラーパネル２に向きを制御する自動運転機能を設けることが可能である。
又１日の時間が決まっているのでタイマーで制御することも可能である。この場合には、夏冬の時間差や傾斜角度差があるので、季節に合わせて態様光がソーラーパネル２の受光面に垂直に当たるように調節を行えるようにする。

本考案の栽培ハウスは、昼間は、太陽の移動に追随させて、ソーラーパネル２の受光面を太陽光線の方向に対して垂直に向けて効率良く直射日光を受けて発電を行うが、その際、各ソーラーパネル２の傾斜で各ソーラーパネル２間には隙間が開かれ、この隙間を通過した光が下方にある植物に照射されるので、植物を良好に生育させることが可能となる。
又、前記ソーラーパネル２の裏面に反射板を設ければ、北側のソーラーパネル２に当たって受光面で反射された太陽光線の一部や直射日光以外の光がソーラーパネル２間の隙間を通して反射板に当たってソーラーパネル２下へと反射されるので、より多く光をその下方に導くことが可能となる。
又、夜間には、各ソーラーパネル２を水平にして遮蔽面を形成することで、その上のシート４とで２重天井となり、ハウス内の温度の低下を抑え、より内部を外気よりも高い温度に保って、その中で植物を良好に生育させることが可能となる。
その際、照明具を設けて、昼間の日照時間に植物が受ける光の量に加えて照明具の点灯で照射する夜間の照射量及び照射時間の調節を行って植物を生育させることが可能となる。
そして、照明具による光の調節でラン等の生花の市場への出荷時期の調節を行うことも可能となる。

このようなラン等の鉢植え植物では大型の作業機を使用せずに栽培することもできるが、穀物等ではトラクター等大型の作業機を使用して栽培が行われる。
本考案では、前記ソーラーパネル２や金属パイプの構造体等の重量物を支える緯線軸５がその上部のトラス構造７によって強化され、緯線軸５を支える支柱１の設置間隔を大型作業機が通過可能な間隔Ｌが得られる広さとすることが可能となり、この結果、田植え機や稲刈り機などの大型作業機を使用して稲作などの穀物栽培もソーラーパネルの下で行えるようになった。

なお、太陽の方向に向いた各ソーラーパネル２で効率良く得られた電力はそのまま電力会社に売電することができ、又蓄電池に貯えて前記モータ２６、３６等の電源として利用することも可能となる。

ソーラーパネルの下側に栽培する植物は種類を限定するものではなく穀物、野菜、果実、花卉など各種植物の栽培が可能である。

１ 支柱
１ａ 支柱上部
１ｂ 梁支持部
２ ソーラーパネル
３ 屋根フレーム
４ シート
５ 緯線軸
６ 経線軸
６ａ 軸受け部
６ｂ 端部
７ トラス構造
７ａ 斜めフレーム
７ｂ 緯線軸平行フレーム
７ｃ 緯線軸平行フレームの延長端部
８ａ 内側のパネル取付けパイプ
８ｂ 外側のパネル取付けパイプ
９ 梁フレーム
１０ ３連パイプ接続金具
１１ 直交差パイプ連結金具
１１ａ 滑り軸受け部
１１ｂ パイプ固定部
１２ 直交差パイプ連結金具
１２ａ 滑り軸受け部
１２ｂ パイプ固定部
１３ 連結片付パイプ連結金具
１３ａ 連結片
１４ 固定ボルト
１５ 緯線軸平行フレーム突出端部
１６ 屋根受用梁フレーム
１７ 屋根受用梁フレーム固定金具
１８ 直交パイプ連結金具
１９ ワイヤー接続部
２０ 緯線軸回動機構
２１ 緯線軸平行フレーム端部のワイヤー接続部
２２ パネル取付けパイプ端部のワイヤー接続部
２３ ワイヤー
２３ａ ワイヤーの傾斜引き下げ側の端部
２３ｂ ワイヤーの水平引き上げ側の端部
２５ ワイヤー巻送りドラム
２６ モータ
２８ モータ取付け板
３０ 経線軸回動機構
３１ 東側分岐ワイヤー
３２ 西側分岐ワイヤー
３３ 東側パネル駆動用滑車
３４ 西側パネル駆動用滑車
３５ メインワイヤー
３５ａ 東側メインワイヤー
３５ｂ 西側メインワイヤー
３６ モータ
３７ ワイヤー巻送りドラム
３８ モータ取付け板
３９ 中継滑車
ｗ１ 緯線軸平行フレーム側の重心
ｗ２ ソーラーパネル側の重心
Ｇ 地面
Ｘ 緯線軸の中心軸線
Ｙ 経線軸の中心軸線
Ｙａ 梁フレームの中心線
Ｗ 経線軸の間隔
Ｌ 大型作業機が通過可能な間隔
Ｈ 大型作業機が通過可能な高さ
Ｓ 栽培空間

Claims (5)

1. 地面に立設した支柱の上部に屋根フレームを架設し、該支柱及び屋根フレームの外周にシートを張って内部に栽培空間を形成する栽培ハウスにおいて、
   南北に向けた複数の梁フレームを支柱上部に平行に架設し、該梁フレーム上に、相互にソーラーパネルの横幅の約２倍以上の間隔で平行に配した東西方向の緯線軸を軸回転可能に載架し、
   該緯線軸の下側には、該緯線軸と交差させて軸回転可能とした南北方向の経線軸を中心部位で装着すると共に該経線軸の上部両側には前記緯線軸を挟んで対称にソーラーパネルを配着し、
   該緯線軸の上側には、前記梁フレーム間に、該緯線軸に対して平行な緯線軸平行フレームをトラス構造で連結すると共に、前記トラス構造を含んだ緯線軸平行フレーム側の重心と、前記経線軸を含んだソーラーパネル側の重心とが前記緯線軸を中心に重力が均衡を保つよう設定し、
   各緯線軸には該緯線軸を軸回転させる緯線軸回動機構を設けると共に各経線軸には該経線軸を軸回転させる経線軸回動機構を設けたことを特徴とするソーラーパネルを備えた栽培ハウス。
2. 各経線軸に、ソーラーパネルを下から支えるパネル支持パイプを設け、該パネル支持パイプ上に緯線軸を挟んで南北が対称となるようにソーラーパネルを固着したことを特徴とする請求項１に記載のソーラーパネルを備えた栽培ハウス。
3. 緯線軸回動機構が、梁フレーム近傍の経線軸に設けたパネル支持パイプ及び緯線軸平行フレームの各端部に夫々ワイヤーの端部を接続し、該ワイヤーの中間部位を支柱又は梁フレームに固設したモータで回転させるワイヤー巻送りドラムに巻着し、該モータの回転方向を交番させることにより緯線軸の往復回動を可能としたことを特徴とする請求項２に記載のソーラーパネルを備えた栽培ハウス。
4. 経線軸回動機構が、ソーラーパネルの両外側に突出したパネル支持パイプの各端部に分岐ワイヤーの端部を接続し、該両分岐ワイヤーは夫々緯線軸平行フレームに設けたパネル駆動用滑車に掛架し、該両分岐ワイヤーの端部をメインワイヤーの両端部に夫々接続し、
   前記メインワイヤーの中間部位は、支柱又は梁フレームに固設したモータで回転させるワイヤー巻送りドラムに巻着し、該モータの回転方向を交番させることにより経線軸の往復回動を可能としたことを特徴とする請求項２又は３に記載のソーラーパネルを備えた栽培ハウス。
5. 支柱の平行な各列の間隔は大型作業機が通過可能な間隔とし、屋根フレームは、大型作業機が通過可能な高さにソーラーパネルの横幅を加えた高さより上側に配設し、前記支柱に固定される梁フレームの高さは、大型作業機が通過可能な高さとしたことを特徴とする請求項１から４のうちいずれかに記載のソーラーパネルを備えた栽培ハウス。
   
   
   

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