土中温度計測装置および土中温度計測方法
【課題】 植物の地下茎が存在する土中の加温を合理的に行える地下茎加温装置を提供する。
【解決手段】 帯状の半導体ヒータ(10)と、 その半導体ヒータ(10)の長手方向の両端を固定して筒状体を形成する樋状部材(20)と、 その樋状部材(20)および前記の半導体ヒータ(10)が形成する筒状体の内部空間(19)に対して空気を送り込むブロワ(31)と、を備える。 前記の樋状部材(20)には、前記の内部空間(19)およびその内部空間(19)の外側を連通させるための連通孔(21)を、樋状部材(20)の長手方向に複数備える。
【解決手段】 帯状の半導体ヒータ(10)と、 その半導体ヒータ(10)の長手方向の両端を固定して筒状体を形成する樋状部材(20)と、 その樋状部材(20)および前記の半導体ヒータ(10)が形成する筒状体の内部空間(19)に対して空気を送り込むブロワ(31)と、を備える。 前記の樋状部材(20)には、前記の内部空間(19)およびその内部空間(19)の外側を連通させるための連通孔(21)を、樋状部材(20)の長手方向に複数備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の成長促進や品質の安定および向上のため、土中の温度測定をする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
農作物や花卉類の出荷時期を多様化したり、成長速度を速めたり、品質の一定化や向上は、常に求められている。 その要求に対しては、加温による促成栽培が一般的である。
農作物、花卉類を問わず、植物の周囲温度を上昇させるため、外気を遮断するビニルハウスと、そのビニルハウス内の気温を加温する手段との組み合わせがもっとも普及している。 その加温の方法としては、重油ボイラが主流となっている。 花卉類の栽培においては、ヒートポンプの導入も一部で始まっている。
【０００３】
近年では、ビニルハウス内の気温上昇の他、地下茎を暖めることで促成栽培に寄与させるため、土中の温度を上昇させる方法も普及している。 土中にパイプを埋設し、そのパイプ内に加温した流体を循環させる方法である。
この技術は、農圃の土壌温度を上昇させる加熱装置であって、前記加熱装置が、土壌中に埋設され、かつ、電熱ヒータを取り囲んで砂鉄である蓄熱体を充填した温熱管から構成され、前記温熱管の直径が３０〜１５０ｍｍの範囲であること、また、前記温熱管内の所定位置の蓄熱体温度を設定温度範囲内に制御する電熱ヒータの加熱制御装置を提供する、というものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７２２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
地下にパイプを埋設し、そのパイプに温風を送り込む、といった技術には、以下のような問題点があった。
すなわち、温風の発生源から近い位置は、遠い位置よりも高温となり、パイプが長い場合には、温風の送り込み口と出口では大きな差ができてしまうという点である。
この点は、温風の送り込み口を多数設ける、送り込み口を頻繁にローテーションする、といった解決策もある。しかし、前者では設備が複雑となり、その設備コストが増大する、という問題があり、後者では、ローテーションをするための作業の手間が掛かる、という問題がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、植物の地下茎が存在する土中の加温を合理的に行える技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決するため、本願発明は、半導体ヒータを用いた技術を提供する。
【０００８】
（第一の発明）
第一の発明は、植物の地下茎を加温するための装置に係る。
すなわち、帯状の半導体ヒータ(10)と、 その半導体ヒータ(10)の長手方向の両端を固定して筒状体を形成する樋状部材(20)と、 その樋状部材(20)および前記の半導体ヒータ(10)が形成する筒状体の内部空間(19)に対して空気を送り込むブロワ(31)と、を備える。
前記の樋状部材(20)には、前記の内部空間(19)およびその内部空間(19)の外側を連通させるための連通孔(21)を、樋状部材(20)の長手方向に複数備えた地下茎加温装置である。
【０００９】
（用語説明）
「半導体ヒータ(10)」とは、通電すると発熱するヒータである。電熱線と比較すると、部位によって発熱のばらつきが極めて小さいことが特徴である。
「樋状部材(20)」とは、前記の「内部空間(19)」が形成されるような形状であればよく、代表的には半円形、「コ」字形、「く」字形などである。ねじれ方向のゆがみを防止するために溝を入れた「３」字形などもあり得る。半導体ヒータ(10)が加温した熱を拡散させたい場合には熱伝導率の高い素材を採用し、連通孔(21)からの熱拡散量を増やしたい場合には熱伝導率の低い素材を採用する。
【００１０】
（作用）
樋状部材(20)に対して半導体ヒータ(10)の長手方向の両端を固定し、筒状体を形成する。形成された筒状体を、植物の地下茎を加温するのに適切な位置へ埋設する。 半導体ヒータ(10)に対して通電することで、内部空間(19)を加温することができる。
ブロワ(31)を用いて筒状体の内部空間(19)に対して空気を送り込むと、内部空間(19)にて加温された空気が連通孔(21)から吹き出し、地下茎を加温することができる。
【００１１】
（発明のバリエーション１）
第一の発明は、以下のように形成しても良い。
すなわち、前記のブロワ(31)には、水蒸気発生装置(32)を備え、 その水蒸気発生装置(32)が発生させた水蒸気を前記の内部空間(19)へ送り込めるように形成する。
【００１２】
（作用）
水蒸気発生装置(32)が水蒸気を発生させる。発生させた水蒸気は、ブロワ(31)が前記の内部空間(19)へ送り込む。 その結果、水蒸気を含んだ空気が連通孔(21)から吹き出し、地下茎に届く。水蒸気の温度が地下茎を取り巻く土壌よりも低ければ結露し、水まきと同様の効果を得ることができる。
【００１３】
（発明のバリエーション２）
第一の発明は、地下茎の環境を測定するために土中へ埋設可能なセンサ（たとえば温度測定装置40）を備えることとしてもよい。
センサは、温度測定に限られず、湿度、ｐＨなど、必要なデータを取得できるセンサを含む。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明によれば、植物の地下茎が存在する土中の加温を合理的に行える技術を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一の実施形態を示す側断面図である。
【図２】第一の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施形態に基づいて更に詳しく説明する。ただし、本発明は、実施形態の態様に限られるものではない。 説明に使用する図面は、側断面たる図1および斜視図たる図２である。
【００１７】
図１に示すように、加温対象となる植物が二列で植えられているとする。本実施形態では、その二列の間に地下茎加温装置の主要部を配置する。 更に具体的に説明する。
まず、Ｕ字形をなす樋状部材２０に対して、帯状の半導体ヒータ１０の長手方向の両端を固定し、内部空間１９を備える筒状体を形成する。形成された筒状体は、加温対象である二列の植物の地下茎の間の土中へ埋設する。
【００１８】
樋状部材２０には、内部空間１９およびその内部空間１９の外側を連通させるための連通孔２１を、樋状部材の長手方向に複数備えている。
また、内部空間１９に対しては、空気を送り込むブロワ３１が地上に設置してある。
さらに、地下茎の環境を測定するために、温度測定装置を設置している。すなわち、棒状の本体における長手方向の数カ所に熱電対を備えた温度測定棒４１を所定の場所に埋設している。そして、その温度測定棒４１が測定した温度を出力表示させる温度表示装置を地上に設置している。
【００１９】
ブロワ３１に隣接させて、水蒸気発生装置３２を備えている。そして、その水蒸気発生装置３２とブロワ３１とは、送風パイプ３３によって樋状部材２０と連通させている。
半導体ヒータ１０は、地上に設置した温度コントローラ１１の操作によって、所望する温度となるように、均一に加温される。 半導体ヒータ１０によって内部空間１９を加温することができ、ひいては、二列の植物を、ほぼ均等に加温できる。
【００２０】
ブロワ３１を用いて筒状体の内部空間１９に対して空気を送り込むと、内部空間１９にて加温された空気が連通孔２１から吹き出し、地下茎を加温することができる。
水蒸気発生装置３２が水蒸気を発生させ、発生させた水蒸気をブロワ３１が前記の内部空間１９へ送り込むこともできる。 その場合、水蒸気を含んだ空気が連通孔２１から吹き出し、地下茎に届く。水蒸気の温度が地下茎を取り巻く土壌よりも低ければ結露し、水まきと同様の効果を得ることができる。
【００２１】
本実施形態においては、半導体ヒータ１０によって得られた熱を樋状部材２０の下方へ伝達することが加温対象の植物にとって適正とは言えず、熱エネルギが無駄になる。したがって、樋状部材２０を熱伝導率が低い材質にて形成している。
ただし、対象植物の種類や地下茎の発達具合、埋設場所などの条件によっては、半導体ヒータ１０によって得られた熱を樋状部材２０の下方へ伝達することが有効な場合もある。そのような場合には、樋状部材２０を熱伝導率が高い材質にて形成する。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、植物を栽培する施設の製造業、植物を栽培する施設における計測サービスや計測に伴うメンテナンス業、その計測データを処理するデータサービス業、データの送受信を司る情報通信業などにおいて利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００２３】
１０ 半導体ヒータ １１ 温度コントローラ
１９ 内部空間
２０ 樋状部材 ２１ 連通孔
３０ 送風装置 ３１ ブロワ
３２ 水蒸気発生装置 ３３ 送風パイプ
４０ 温度測定装置 ４１ 温度測定棒
４２ 温度表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の成長促進や品質の安定および向上のため、土中の温度測定をする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
農作物や花卉類の出荷時期を多様化したり、成長速度を速めたり、品質の一定化や向上は、常に求められている。 その要求に対しては、加温による促成栽培が一般的である。
農作物、花卉類を問わず、植物の周囲温度を上昇させるため、外気を遮断するビニルハウスと、そのビニルハウス内の気温を加温する手段との組み合わせがもっとも普及している。 その加温の方法としては、重油ボイラが主流となっている。 花卉類の栽培においては、ヒートポンプの導入も一部で始まっている。
【０００３】
近年では、ビニルハウス内の気温上昇の他、地下茎を暖めることで促成栽培に寄与させるため、土中の温度を上昇させる方法も普及している。 土中にパイプを埋設し、そのパイプ内に加温した流体を循環させる方法である。
この技術は、農圃の土壌温度を上昇させる加熱装置であって、前記加熱装置が、土壌中に埋設され、かつ、電熱ヒータを取り囲んで砂鉄である蓄熱体を充填した温熱管から構成され、前記温熱管の直径が３０〜１５０ｍｍの範囲であること、また、前記温熱管内の所定位置の蓄熱体温度を設定温度範囲内に制御する電熱ヒータの加熱制御装置を提供する、というものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７２２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
地下にパイプを埋設し、そのパイプに温風を送り込む、といった技術には、以下のような問題点があった。
すなわち、温風の発生源から近い位置は、遠い位置よりも高温となり、パイプが長い場合には、温風の送り込み口と出口では大きな差ができてしまうという点である。
この点は、温風の送り込み口を多数設ける、送り込み口を頻繁にローテーションする、といった解決策もある。しかし、前者では設備が複雑となり、その設備コストが増大する、という問題があり、後者では、ローテーションをするための作業の手間が掛かる、という問題がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、植物の地下茎が存在する土中の加温を合理的に行える技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決するため、本願発明は、半導体ヒータを用いた技術を提供する。
【０００８】
（第一の発明）
第一の発明は、植物の地下茎を加温するための装置に係る。
すなわち、帯状の半導体ヒータ(10)と、 その半導体ヒータ(10)の長手方向の両端を固定して筒状体を形成する樋状部材(20)と、 その樋状部材(20)および前記の半導体ヒータ(10)が形成する筒状体の内部空間(19)に対して空気を送り込むブロワ(31)と、を備える。
前記の樋状部材(20)には、前記の内部空間(19)およびその内部空間(19)の外側を連通させるための連通孔(21)を、樋状部材(20)の長手方向に複数備えた地下茎加温装置である。
【０００９】
（用語説明）
「半導体ヒータ(10)」とは、通電すると発熱するヒータである。電熱線と比較すると、部位によって発熱のばらつきが極めて小さいことが特徴である。
「樋状部材(20)」とは、前記の「内部空間(19)」が形成されるような形状であればよく、代表的には半円形、「コ」字形、「く」字形などである。ねじれ方向のゆがみを防止するために溝を入れた「３」字形などもあり得る。半導体ヒータ(10)が加温した熱を拡散させたい場合には熱伝導率の高い素材を採用し、連通孔(21)からの熱拡散量を増やしたい場合には熱伝導率の低い素材を採用する。
【００１０】
（作用）
樋状部材(20)に対して半導体ヒータ(10)の長手方向の両端を固定し、筒状体を形成する。形成された筒状体を、植物の地下茎を加温するのに適切な位置へ埋設する。 半導体ヒータ(10)に対して通電することで、内部空間(19)を加温することができる。
ブロワ(31)を用いて筒状体の内部空間(19)に対して空気を送り込むと、内部空間(19)にて加温された空気が連通孔(21)から吹き出し、地下茎を加温することができる。
【００１１】
（発明のバリエーション１）
第一の発明は、以下のように形成しても良い。
すなわち、前記のブロワ(31)には、水蒸気発生装置(32)を備え、 その水蒸気発生装置(32)が発生させた水蒸気を前記の内部空間(19)へ送り込めるように形成する。
【００１２】
（作用）
水蒸気発生装置(32)が水蒸気を発生させる。発生させた水蒸気は、ブロワ(31)が前記の内部空間(19)へ送り込む。 その結果、水蒸気を含んだ空気が連通孔(21)から吹き出し、地下茎に届く。水蒸気の温度が地下茎を取り巻く土壌よりも低ければ結露し、水まきと同様の効果を得ることができる。
【００１３】
（発明のバリエーション２）
第一の発明は、地下茎の環境を測定するために土中へ埋設可能なセンサ（たとえば温度測定装置40）を備えることとしてもよい。
センサは、温度測定に限られず、湿度、ｐＨなど、必要なデータを取得できるセンサを含む。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明によれば、植物の地下茎が存在する土中の加温を合理的に行える技術を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一の実施形態を示す側断面図である。
【図２】第一の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施形態に基づいて更に詳しく説明する。ただし、本発明は、実施形態の態様に限られるものではない。 説明に使用する図面は、側断面たる図1および斜視図たる図２である。
【００１７】
図１に示すように、加温対象となる植物が二列で植えられているとする。本実施形態では、その二列の間に地下茎加温装置の主要部を配置する。 更に具体的に説明する。
まず、Ｕ字形をなす樋状部材２０に対して、帯状の半導体ヒータ１０の長手方向の両端を固定し、内部空間１９を備える筒状体を形成する。形成された筒状体は、加温対象である二列の植物の地下茎の間の土中へ埋設する。
【００１８】
樋状部材２０には、内部空間１９およびその内部空間１９の外側を連通させるための連通孔２１を、樋状部材の長手方向に複数備えている。
また、内部空間１９に対しては、空気を送り込むブロワ３１が地上に設置してある。
さらに、地下茎の環境を測定するために、温度測定装置を設置している。すなわち、棒状の本体における長手方向の数カ所に熱電対を備えた温度測定棒４１を所定の場所に埋設している。そして、その温度測定棒４１が測定した温度を出力表示させる温度表示装置を地上に設置している。
【００１９】
ブロワ３１に隣接させて、水蒸気発生装置３２を備えている。そして、その水蒸気発生装置３２とブロワ３１とは、送風パイプ３３によって樋状部材２０と連通させている。
半導体ヒータ１０は、地上に設置した温度コントローラ１１の操作によって、所望する温度となるように、均一に加温される。 半導体ヒータ１０によって内部空間１９を加温することができ、ひいては、二列の植物を、ほぼ均等に加温できる。
【００２０】
ブロワ３１を用いて筒状体の内部空間１９に対して空気を送り込むと、内部空間１９にて加温された空気が連通孔２１から吹き出し、地下茎を加温することができる。
水蒸気発生装置３２が水蒸気を発生させ、発生させた水蒸気をブロワ３１が前記の内部空間１９へ送り込むこともできる。 その場合、水蒸気を含んだ空気が連通孔２１から吹き出し、地下茎に届く。水蒸気の温度が地下茎を取り巻く土壌よりも低ければ結露し、水まきと同様の効果を得ることができる。
【００２１】
本実施形態においては、半導体ヒータ１０によって得られた熱を樋状部材２０の下方へ伝達することが加温対象の植物にとって適正とは言えず、熱エネルギが無駄になる。したがって、樋状部材２０を熱伝導率が低い材質にて形成している。
ただし、対象植物の種類や地下茎の発達具合、埋設場所などの条件によっては、半導体ヒータ１０によって得られた熱を樋状部材２０の下方へ伝達することが有効な場合もある。そのような場合には、樋状部材２０を熱伝導率が高い材質にて形成する。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、植物を栽培する施設の製造業、植物を栽培する施設における計測サービスや計測に伴うメンテナンス業、その計測データを処理するデータサービス業、データの送受信を司る情報通信業などにおいて利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００２３】
１０ 半導体ヒータ １１ 温度コントローラ
１９ 内部空間
２０ 樋状部材 ２１ 連通孔
３０ 送風装置 ３１ ブロワ
３２ 水蒸気発生装置 ３３ 送風パイプ
４０ 温度測定装置 ４１ 温度測定棒
４２ 温度表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の半導体ヒータと、
その半導体ヒータの長手方向の両端を固定して筒状体を形成する樋状部材と、
その樋状部材および前記の半導体ヒータが形成する筒状体の内部空間に対して空気を送り込むブロワと、
を備え、
前記の樋状部材には、前記の内部空間およびその内部空間の外側を連通させるための連通孔を、樋状部材の長手方向に複数備えた地下茎加温装置。
【請求項２】
前記のブロワには、水蒸気発生装置を備え、
その水蒸気発生装置が発生させた水蒸気を前記の内部空間へ送り込めるように形成した請求項１に記載の地下茎加温装置。
【請求項３】
地下茎の環境を測定するために土中へ埋設可能なセンサを備えた請求項１または請求項２のいずれかに記載の地下茎加温装置。
【請求項１】
帯状の半導体ヒータと、
その半導体ヒータの長手方向の両端を固定して筒状体を形成する樋状部材と、
その樋状部材および前記の半導体ヒータが形成する筒状体の内部空間に対して空気を送り込むブロワと、
を備え、
前記の樋状部材には、前記の内部空間およびその内部空間の外側を連通させるための連通孔を、樋状部材の長手方向に複数備えた地下茎加温装置。
【請求項２】
前記のブロワには、水蒸気発生装置を備え、
その水蒸気発生装置が発生させた水蒸気を前記の内部空間へ送り込めるように形成した請求項１に記載の地下茎加温装置。
【請求項３】
地下茎の環境を測定するために土中へ埋設可能なセンサを備えた請求項１または請求項２のいずれかに記載の地下茎加温装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２００１９５（Ｐ２０１２−２００１９５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７１２８（Ｐ２０１１−６７１２８）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【Ｆターム（参考）】
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