特開 2024-53963 土壌の加温装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024053963

(43)【公開日】2024-04-16

(54)【発明の名称】土壌の加温装置

(51)【国際特許分類】

   A01G 13/00 20060101AFI20240409BHJP

   A01G 9/20 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

A01G13/00 Z

A01G9/20 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022160505

(22)【出願日】2022-10-04

(71)【出願人】

【識別番号】520011821

【氏名又は名称】シー・ディー・エム・インターナショナル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【識別番号】100204467

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 好文

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100195833

【弁理士】

【氏名又は名称】林 道広

(72)【発明者】

【氏名】入江 健一郎

【テーマコード（参考）】

2B024

2B029

【Ｆターム（参考）】

2B024AA10

2B024DA07

2B024DB01

2B024DB10

2B024DC10

2B029KA06

2B029SC07

2B029SD16

2B029SD18

2B029SF08

(57)【要約】

【課題】作業性が高く、土壌を効率よく加温することができる土壌の加温装置を提供すること。
【解決手段】土壌の加温装置１０は、土壌に形成された畝２Ａ～２Ｊに設けられ、通電により発熱する面状発熱体としての発熱シート１Ａ～１Ｊを備え、発熱シート１Ａ～１Ｊは可撓性を有することで、運搬作業時や敷設作業時に曲げてコンパクト化することができるので作業性が高いとともに、畝２Ａ～２Ｊの上面１２ａの凹凸に合わせて変形することで土壌との接触面積を広く確保できるため、畝２Ａ～２Ｊの内部を効率よく加温することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

土壌を加温することが可能な土壌の加温装置であって、
土壌に形成された畝に設けられ、通電により発熱する面状発熱体を備え、
前記面状発熱体は、可撓性を有することを特徴とする土壌の加温装置。

【請求項2】

前記面状発熱体は、前記畝の周囲の地表面若しくは畔の上面よりも上方の高さ位置に敷設されることを特徴とする請求項１に記載の土壌の加温装置。

【請求項3】

前記面状発熱体は、前記畝の表面に沿って敷設されることを特徴とする請求項２に記載の土壌の加温装置。

【請求項4】

前記面状発熱体は、前記畝の上面における作物の側方位置に、長手方向に向けて敷設されていることを特徴とする請求項３に記載の土壌の加温装置。

【請求項5】

前記畝には複数の前記面状発熱体が敷設され、
複数の前記面状発熱体に対する通電制御を個別に行う通電制御手段を備えることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の土壌の加温装置。

【請求項6】

前記通電制御手段は、前記畝が形成された室の室内温度に基づき前記面状発熱体に対する通電制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の土壌の加温装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、農地などの土壌を加温することにより作物の生産性を高めることが可能な土壌の加温装置に関する。

【背景技術】

【0002】

農地などにおいて、冬季等の低温季に農作物を栽培する場合、例えば、ビニールハウス等の栽培場の室内温度を最適化しても、地温を十分に高めることができずに十分な生産性を得ることができないことがある。

【0003】

そこで、地温を直接に高めることで生産性の向上を図ったものとして、例えば、内部にニクロム線からなる電熱ヒータを有する鋼製の箱体からなる温熱盤を土壌の畝の底部等に埋設し、電熱ヒータを発熱させて土壌を加温するとともに、加熱制御装置により最適な地温に制御できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－２２３９３８号公報（第６頁、第１～３図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に記載の土壌の加熱装置にあっては、熱源となる温熱盤は、鋼製の箱体からなり剛性が高く重量が大きいことで、運搬時や敷設時において取扱いが不便で作業性に難があるとともに、土壌の敷設面に自然由来の凹凸や比較的大粒の砂礫があると、平坦な箱体との接触面積が減少して温熱盤から土壌への熱伝導率が低下するため、土壌を効率よく加温できないという問題があった。

【0006】

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、作業性が高く、土壌を効率よく加温することができる土壌の加温装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するために、本発明の土壌の加温装置は、
土壌を加温することが可能な土壌の加温装置であって、
土壌に形成された畝に設けられ、通電により発熱する面状発熱体を備え、
前記面状発熱体は、可撓性を有することを特徴としている。
この特徴によれば、面状発熱体は可撓性を有することで、運搬時や敷設時に曲げてコンパクト化することができるので作業性が高いとともに、土壌の敷設面の凹凸に合わせて変形することで土壌との接触面積を広く確保できるため、土壌を効率よく加温することができる。

【0008】

前記面状発熱体は、前記畝の周囲の地表面若しくは畔の上面よりも上方の高さ位置に敷設されることを特徴としている。
この特徴によれば、畝の内部を効率よく加温することができる。

【0009】

前記面状発熱体は、前記畝の表面に沿って敷設されることを特徴としている。
この特徴によれば、面状発熱体の設置を容易に行うことができるばかりか、作物の根の生育を阻害することなく、畝の内部を加温することができる。

【0010】

前記面状発熱体は、前記畝の上面における作物の側方位置に、長手方向に向けて敷設されていることを特徴としている。
この特徴によれば、作物の邪魔にならないように面状発熱体を敷設することができる。

【0011】

前記畝には複数の前記面状発熱体が敷設され、
複数の前記面状発熱体に対する通電制御を個別に行う通電制御手段を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、複数の面状発熱体による電気代コストを抑えつつ、畝全体の地温調整を容易に行うことができる。

【0012】

前記通電制御手段は、前記畝が形成された室の室内温度に基づき前記面状発熱体に対する通電制御を行うことを特徴としている。
この特徴によれば、面状発熱体に対する通電制御の精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施例における土壌の加温装置が設けられた農地の一部を示す斜視図である。

【図2】土壌の加温装置の構成を示す図である。

【図3】発熱シートの配線態様を示す模式図である。

【図4】（ａ）、（ｂ）は畝の内部構造を示す断面斜視図である。

【図5】畝の内部構造を示す縦断面図である。

【図6】（ａ）～（ｃ）は発熱シートの敷設態様を示す説明図である。

【図7】本発明の変形例としての発熱シートの敷設態様を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明に係る土壌の加温装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

【実施例0015】

実施例に係る土壌の加温装置につき、図１～図６に基づいて説明する。尚、本実施例においては、図１の左手前側及び右手奥側を左右方向とし、右手前側及び左奥側を前後方向、上下方向を上下方向として説明する。

【0016】

図１及び図２に示されるように、本発明の実施例としての土壌の加温装置１０は、農地に設置された所定の栽培場としてのビニールハウスＨ内の土壌を加温するために設けられている。ビニールハウスＨ内の土壌には、左右方向に延びる複数の畝２Ａ～２Ｊが、前後方向に向けて所定間隔おきに並設されており、各畝２Ａ～２Ｊには、後述する面状発熱体としての発熱シート１Ａ～１Ｊが設けられている。

【0017】

各畝２Ａ～２Ｊの表面は、主に保温効果や防草効果を目的として、黒色のポリフィルム材からなるマルチシート４により覆われている。尚、マルチシート４は、黒色のポリフィルム材に限らず、シルバー、グリーンまたは透明なマルチシートでもよい。また、稲わら、落ち葉、紙、バークチップなど生分解性で栽培終了後に土にすき込める有機物資材によりマルチングしてもよい。尚、各畝２Ａ～２Ｊの表面は必ずしもマルチシートにより覆われていなくてもよい。

【0018】

各畝２Ａ～２Ｊには、可撓性を有し、通電により発熱する面状発熱体としての発熱シート１Ａ～１Ｊが長手方向に沿うように設けられている。尚、複数の発熱シート１Ａ～１Ｊは同じ構造であるため、以下では発熱シート１Ａについてのみ説明し、その他の説明は省略する。

【0019】

図２及び図３に示されるように、発熱シート１Ａは、シート状に形成されたポリイミドフィルム１ｂ上に、複数の半導体物質と酸化化合物とを練り合わせ圧延し、テフロン（登録商標）加工したことでテープ状に成形された発熱体１ａを、幅方向に一定間隔の離間域Ｓを設けて複数枚略平行に貼着させることにより構成され、可撓性を有している。発熱シート１Ａは、平面視長方形状をなし、左右方向（長手方向）の長さ寸法Ｌ５は約１６７ｃｍ、前後方向（幅方向）の長さ寸法Ｌ６は約１５ｃｍとされている。

【0020】

尚、これら各寸法Ｌ５、Ｌ６は一例であり、畝の長さに規定はなく、栽培者や栽培する農作物によって異なる場合があるため、畝２Ａ～２Ｊの長さ寸法に応じて発熱シート１Ａの長さ寸法Ｌ５、Ｌ６を変更したり、敷設する枚数を調整することで対応可能である。

【0021】

それぞれの発熱体１ａは、一定幅で且つ長手方向に延設されたテープ状（帯状）に形成されている。尚、本実施例に限られず、発熱体１ａは、所定幅で短手方向に延設されたテープ状（帯状）に形成されてもよいし、あるいは幅狭の帯状すなわち略線状に形成されてもよい。さらに、ポリイミドフィルム１ｂと同一形状のポリイミドフィルム１ｄを上方から被覆することで発熱体１ａ、１ａ・・を挟持し、真空密閉若しくはプレス密封させることで略面状に形成される。

【0022】

尚、本実施例に限られず、発熱シート１Ａは、発熱体１ａに沿ってテープ状（帯状）に形成されてもよいし、あるいは幅狭の帯状すなわち略線状に形成されてもよい。また、発熱シート１Ａは、発熱体１ａをポリイミドフィルム１ｂ、１ｄにて両側から挟み込むようにして形成されているが、ポリイミドフィルムに替えて、ポリエステルフィルムやシリコンラバーなどの耐熱材を用いてもよい。また、簡易防水仕様、または完全防水加工仕様とすることにより、潅水パイプに設置場所制限等を不要とすることができる。

【0023】

また、それぞれの発熱体１ａの両端部には銀ろうからなる電極が接続され、この電極に接続され発熱シート１Ａの一方端部から延出されるコード１ｃを介し交流電源が供給されることで、それぞれの発熱体１ａの温度が高まり、発熱シート１Ａを発熱させるようになっている。さらに、特に図示しないが、発熱体１ａ若しくは発熱シート１Ａの適所に、当該発熱体１ａの発熱温度を検知するサーミスタ若しくは熱電体等からなる検知部が設けられるとともに、この検知部に電気的に接続された配線がポリイミドフィルム１ｂ、１ｄを貫通し外方に延出されるようにしてもよい。このようにすることで、発熱シート１Ａの内部の発熱体１ａの温度情報を外部に導出できるため、発熱体１ａの発熱温度に基づく制御を行うことができる。

【0024】

通電により発熱シート１Ａ～１Ｊの発熱体１ａ、１ａ・・は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して発熱されるようになっており、当該発熱シート１Ａ～１Ｊの上下両面から放熱される。尚、発熱シート１Ａ～１Ｊの上面側には遮熱シート（図示略）が配設されているので、発熱シート１Ａ～１Ｊの上方側に放射された熱は、遮熱シート（図示略）の全面に亘り伝熱され、その熱エネルギーの一部が遮熱シートにより下方側に向けて熱を反射させるようになっている。反射された熱は各発熱シート１Ａ～１Ｊの発熱体１ａ、１ａ・・同士の間に形成されている離間域Ｓを通じて下方に向けて放熱されるようになっている。

【0025】

また、発熱シート１Ａ～１Ｊから延出されたコード１ｃ、１ｃ・・は外方へ延出され、制御盤９を介して図示しない電源から交流電流の供給を受けている。制御盤９は、外部から工業用電源ＡＣ２００Ｖの電源（図示略）により交流電流の供給を受けている。尚、商用電源を使用する場合は工業用三相２００Ｖ、太陽光発電など自然エネルギーを使用する場合はＡＣ１００Ｖでも対応可能である。

【0026】

電源が供給された直後においては、制御盤９に設けられた通電制御手段としてのシーケンサ９ａ（図２参照）により初期運転が選択され、予め設定された初期運転時間Ｍ（例えば１０分）、発熱シート１Ａ～１Ｊの全てに連続的に通電させ、この初期運転時間において常時発熱させるようになっている。

【0027】

このように、土壌の加温装置１０は、各畝２Ａ～２Ｊに設けられる複数の発熱シート１Ａ～１Ｊ（面状発熱体）と、制御盤９に設けられ、各発熱シート１Ａ～１Ｊに対する通電制御を個別に行う通電制御手段としてのシーケンサ９ａと、から構成される。尚、制御盤９は、例えば、１０分、２０分、３０分のいずれかの初期運転時間を設定可能なボタン等の設定部を有していてもよい。

【0028】

次いで、上記した初期運転時間、発熱シート１Ａ～１Ｊが通電された後、シーケンサ９ａにより本運転が選択される。本運転は、例えば、畝２Ａ～２Ｊを２グループに分けて、交互スイッチングにより発熱シート１Ａ～１Ｅ、１Ｆ～１Ｊ、１Ａ～１Ｅ、１Ｆ～１Ｊ・・の順に通電状態と非通電状態を繰り返す運転であり、本実施例では、通電時間として所定の通電時間Ｔ１（例えば、１秒）ずつ発熱シート１Ａ～１Ｅと発熱シート１Ｆ～１Ｊとを交互に通電させるものである。すなわち、シーケンサ９ａは、各発熱シート１Ａ～１Ｊを、通電時間Ｔ１である１秒間の通電状態の後、他の発熱シートが通電状態となる非通電時間Ｔ２（１秒）を経て、次の通電状態、さらに非通電状態を繰り返す２チャンネル通電制御を実行可能である。このことから、本運転に移行すると、各発熱シートには、２秒のうちの１秒のみ通電がされることになるため、初期運転時よりも省電力で稼働させることができるようになっている。

【0029】

これにより、複数の発熱シート１Ａ～１Ｊによる電気代コストを抑えつつ、畝全体の地温調整を容易に行うことができる。つまり、最大限の省エネ効率運転を主目的として高速スイッチング制御する場合は、通電開始時は全チャンネルを同時通電することで土壌温度を一様に上昇させ、土壌温度が設定目的温度に到達した時点でチャンネル別通電を開始すればよい。また、電力会社とのデマンド契約節約が主目的の場合は、デマンド料金制度を基準にスイッチング・チャンネル数を決定し、通電開始時からチャンネル別通電を開始すればよい。

【0030】

また、上述した本運転の通電時間Ｔ１及び非通電時間Ｔ２は一例であり、通電時間Ｔ１と非通電時間Ｔ２とを自由に変更することが可能であり、例えば、発熱シート１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・１Ｊの順に通電状態となるようにしてもよい。すなわち、シーケンサ９ａは、各発熱シートの通電時間Ｔ１を０．５秒とした場合、０．５秒の通電状態の後、他の発熱シートが通電状態となる非通電時間Ｔ２（０．５×９＝４．５秒）を経てから次の通電状態となり、以降、通電状態と非通電状態を繰り返す１０チャンネル通電制御を実行可能である。

【0031】

尚、高速スイッチングのチャンネル数は、例えば、物理的に１２０チャンネルまで可能だが、土壌自体の保温率や農業用マルチシートによる保温効果を考慮した上で、チャンネルにおける通電時間Ｔ１での上昇温度と、非通電時間Ｔ２での下降温度とを比較し、Ｔ１≧Ｔ２となるようにチャンネル数を決定することが好ましい。

【0032】

次に、畝２Ａ～２Ｊについて説明する。尚、畝２Ａ～２Ｊは同じように作られるため、以下では畝２Ｉ、２Ｊについてのみ説明し、その他の畝２Ａ～２Ｈの説明は省略する。

【0033】

図４及び図５に示されるように、畝２Ｉ、２Ｊは、土を盛ることによりその周囲の地表、つまり、畝２Ｉ、２Ｊの長手方向の両端側の地表面５（図１参照）や、他の畝との間の畔３の上面３ａより高くすることにより作られるもので、土の水捌けと通気性が向上して農作物２０の根の張りがよくなり、生育が大いに促される。尚、畝２Ｉ、２Ｊの下部から上部にかけて土の目が細かくなっている。

【0034】

各畝２Ａ～２Ｊの左右方向（長手方向）の長さ寸法Ｌ１は約５２００ｃｍ（図２参照）、前後方向（幅方向）の長さ寸法Ｌ２が約９０ｃｍ（図５参照）、上下方向の高さ寸法Ｌ３は約３０ｃｍ（図５参照）とされている。また、各畝２Ａ～２Ｊ間に作られる畔３の前後方向（幅方向）の長さ寸法Ｌ４は約４０ｃｍ（図５参照）とされている。尚、これら各寸法Ｌ１～Ｌ４は一例であり、栽培する農作物２０の種類等に応じて種々に変更可能である。

【0035】

畝２Ｉ、２Ｊは、長手方向に向けて略水平に均された上面１２ａと、上面１２ａから前後側に向けて下方に傾斜する傾斜面１２ｂと、から縦断面視略台形状に形成され、上面１２ａ及び傾斜面１２ｂからなる表面はマルチシート４により覆われている。上面１２ａにおける前後方向の略中央位置には、マルチシート４に複数の孔部４ａが長手方向に向けて所定間隔おきに形成され、各孔部４ａに農作物２０が植設されている。

【0036】

また、畝２Ｉの上面１２ａにおける農作物２０の前側には、発熱シート１Ｉが長手方向に向けて所定間隔おきに複数（例えば、２９枚）敷設されている（図２参照）。また、畝２Ｊの上面１２ａにおける農作物２０の前後側には、発熱シート１Ｊ、１Ｊが長手方向に向けて所定間隔おきに複数（例えば、２９枚）敷設されている（図２参照）。

【0037】

このように、畝２Ｉ、２Ｊの上面１２ａに発熱シート１Ｉ、１Ｊが長手方向に沿って列状に敷設され、これら発熱シート１Ｉ、１Ｊが通電状態となって発熱することにより、発熱シート１Ｉ、１Ｊからの熱が、図４中の黒矢印で示されるように内部に向けて供給されることで、畝２Ｉ、２Ｊの内部（例えば、点線で囲まれた丸い部分など）が加温されて適宜温度（例えば、５～１０度）に維持されるようになっている。

【0038】

尚、畝２Ｉの場合、上面１２ａにおける農作物２０の前側に発熱シート１Ｉが１列敷設され、畝２Ｊの場合、上面１２ａにおける農作物２０の前後側に発熱シート１Ｊ、１Ｊが２列敷設される形態を例示したが、発熱シートを前後方向に１列、２列または３列以上敷設するかは、畝の前後寸法や、農作物２０の種類に応じて決定すればよく、温度を高めたいのであれば、前後方向や長手方向に敷設する枚数を増加したり、発熱シートの前後寸法Ｌ６を長寸とすればよい。

【0039】

ここで、発熱シート１Ｉ、１Ｊの敷設態様を図４～図６に基づいて説明する。発熱シート１Ｉ、１Ｊは、畝２Ｉ、２Ｊの上面１２ａにおける農作物２０の前側と後側とのうち少なくとも一方に長手方向に沿って敷設していく。発熱シート１Ｉ、１Ｊは、シンプルなシート状で、軽量、かつ、可撓性を有していることから、運搬時や敷設時にロール状に曲げるなどしてコンパクト化することができ、取扱いが非常に容易であるため、作業者の作業性が高い。尚、各発熱シート１Ｉ、１Ｊから延出されるコード１ｃも発熱シート１Ｉ、１Ｊに沿って配線され、畝２Ｉ、２Ｊの長手方向の端部から引き回して制御盤９に接続される（図２参照）。

【0040】

また、発熱シート１Ｉ、１Ｊは、畝２Ｉ、２Ｊの上面１２ａに敷設したときに、上面１２ａの凹凸に合わせて変形して隙間が生じにくいことで、剛性が高い平板状の面状発熱体に比べて土壌との接触面積が広く確保されて外部に放熱されにくくなるため（図６（ａ）参照）、発熱体１ａの伝道熱と輻射熱を有効に使用して土壌を効率よく加温することができる。

【0041】

次いで、発熱シート１Ｉ、１Ｊを長手方向に沿って敷設した後、発熱シート１Ｉ、１Ｊの上面１ｅに軽く土や砂等の被覆材１３を薄層若しくは適切な層厚に掛けていく（図６（ｂ）参照）。これにより、発熱シート１Ｉ、１Ｊが被覆材１３の重みにより上面１２ａの凹凸に密接されて土壌との接触面積がより広くなり、熱伝導率が高まるとともに、発熱シート１Ｉ、１Ｊの位置ずれが防止される。尚、必ずしも発熱シート１Ｉ、１Ｊの上面１ｅに被覆材１３を掛けなくてもよく、この場合、ビニールハウスＨなどの施設内温度を高めるといった温度調整をしやすくなる。

【0042】

そして、マルチシート４により畝２Ｉ、２Ｊの上面１２ａ及び傾斜面１２ｂを覆う（図６（ｃ）参照）。このように発熱シート１Ｉ、１Ｊの表面側がマルチシート４により覆われることにより、発熱シート１Ｉ、１Ｊからの熱が外部に放出されにくくなるため、保温効果が高まる。尚、このマルチシート４の上面に土や砂を掛けてマルチシート４を畝２Ｉ、２Ｊの上面１２ａ及び傾斜面１２ｂに密接されるようにしてもよく、このようにすることで発熱シート１Ｉ、１Ｊの位置ずれがより好適に防止される。さらに、必ずしもマルチシート４により畝２Ｉ、２Ｊの上面１２ａ及び傾斜面１２ｂを覆わなくてもよく、この場合、ビニールハウスＨなどの施設内温度を高めるといった温度調整をしやすくなる。

【0043】

尚、発熱シート１Ｉ、１Ｊとマルチシート４の間に配設される被覆材１３は、畝２Ｉ、２Ｊを構成する土や砂等と同じ材料でもよいし、あるいは畝２Ｉ、２Ｊを構成する土や砂等よりも断熱性の高い材料（例えば、アルミシートなど）を適用してもよく、このようにすることで、発熱シート１Ｉ、１Ｊの発熱効果を外部に逃がすことなく、被覆材１３の上部を覆うマルチシート４と相俟って、畝２Ｉ、２Ｊ内部を効果的に加温することができる。

【0044】

以上説明したように、本発明の実施例としての土壌の加温装置１０は、土壌に形成された畝２Ａ～２Ｊに設けられ、通電により発熱する面状発熱体としての発熱シート１Ａ～１Ｊを備え、発熱シート１Ａ～１Ｊは可撓性を有する。このように、発熱シート１Ａ～１Ｊは可撓性を有することで、運搬作業時や敷設作業時に曲げてコンパクト化することができるので作業性が高いとともに、土壌の敷設面、例えば、畝２Ａ～２Ｊの上面１２ａの凹凸に合わせて変形することで土壌との接触面積を広く確保できるため、畝２Ａ～２Ｊの内部を効率よく加温することができる。

【0045】

また、発熱シート１Ａ～１Ｊは、畝２Ａ～２Ｊの周囲の地表面５（図１参照）若しくは畔３の上面３ａよりも上方の高さ位置に敷設されることで（図５参照）、畝２Ａ～２Ｊの内部を効率よく加温することができる。また、地表面５や畔３の上面３ａよりも上方に突出するように土を盛って形成される畝２Ａ～２Ｊに発熱シート１Ａ～１Ｊが設けられることで、地表面５や畔３の上面３ａを掘削して発熱シート１Ａ～１Ｊを敷設する必要がないので、発熱シート１Ａ～１Ｊを容易に設置することが可能となる。

【0046】

また、発熱シート１Ａ～１Ｊは、畝２Ａ～２Ｊの表面である上面１２ａに沿って敷設されることで、発熱シート１Ａ～１Ｊを畝２Ａ～２Ｊの内部に埋めたりする必要がないので発熱シート１Ａ～１Ｊの設置を容易に行うことができる。

【0047】

より詳しくは、従来技術にて説明したように発熱体を埋設する方式は、万が一の断線などの故障時の対応が大掛かりになり、埋設から掘り起こすことも必要になり、最悪の場合は栽培そのものを中断する必要が生じる可能性があるのに対し、本発明のように畝の表面に面状発熱体を敷設する方式では、万が一の断線などの故障時の対応が非常に容易で、栽培を中断することなく、故障対象品分の取り換えが可能であるため作業性が高い。

【0048】

また、埋設方式は、耕起時には一旦撤去して、耕起後に改めて設置する必要があり、それだけでも相当な労力と費用を要するのに対し、本発明のように畝の表面に面状発熱体を敷設する方式では、耕起時の一時撤去は可撓性と柔軟性の特徴を生かし、図示しないローラー等に巻き付けながら撤去することが可能で、耕起後もローラーから巻き戻すことで再設置を容易に行うことができるため作業性が高い。

【0049】

また、発熱シート１Ａ～１Ｊは、畝２Ａ～２Ｊの表面である上面１２ａに沿って敷設されることで、農作物２０の根の生育を阻害することなく、畝２Ａ～２Ｊの内部を加温することができる。特に、外気に近い畝２Ａ～２Ｊの表面側（表層）から内部側に向けて加温されることで表面側の温度が低下しにくくなるため、保温効果が高まる。さらに、施設栽培においては、ビニールハウスＨなどのハウス栽培施設内の空間温度も同時に上昇させて、植物の最適光合成温度を調整し、光合成速度を最大化することも可能となる。

【0050】

また、土を盛って畝２Ａ～２Ｊを作った後、その上面１２ａに発熱シート１Ａ～１Ｊを敷設することができる。言い換えると、発熱シート１Ａ～１Ｊを畝２Ａ～２Ｊの内部に埋設する必要がないので、発熱シート１Ａ～１Ｊを容易に設置することができる。さらに、

【0051】

また、発熱シート１Ａ～１Ｊは、畝２Ａ～２Ｊの上面１２ａにおける農作物２０の前側や後側位置に、長手方向に向けて敷設されていることで、農作物２０の邪魔にならないように敷設することができる。また、農作物２０を避けながら、畝２Ａ～２Ｊの上面１２ａの長手方向に向けて複数の発熱シート１Ａ～１Ｊを略連続的（または断続的）に敷設することができるため、畝の全域を略均一に加温することができる。

【0052】

また、畝２Ａ～２Ｊには複数の発熱シート１Ａ～１Ｊが敷設され、複数の発熱シート１Ａ～１Ｊに対する通電制御を個別に行う通電制御手段としてのシーケンサ９ａを備えることで、複数の発熱シート１Ａ～１Ｊによる電気代コストを抑えつつ、畝２Ａ～２Ｊ全体の地温調整を容易に行うことができる。

【0053】

また、発熱シート１Ａ～１Ｊは、電熱ヒータを蓄熱体として使用する砂鉄で取り囲んだ温熱管や、蓄熱体として砂鉄を充填した合成樹脂または金属製の温熱盤や、蓄熱体として砂鉄を充填した合成樹脂または金属製の温熱壁などを有することなく、発熱体１ａをポリイミドフィルム１ｂ、１ｄといった耐熱材で両側から挟み込んだ構造であることで、部品点数を最小限とすることで故障発生率を最小化することができるので、作業者の作業性が高まる。

【0054】

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例１、２及び変形例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

【0055】

例えば、前記実施例では、発熱シート１Ａ～１Ｊを畝２Ａ～２Ｊの上面１２ａに敷設する形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、畝２Ａ～２Ｊの表面であれば、例えば、図７に示されるように、畝２Ａ～２Ｊの傾斜面１２ｂ、１２ｂに長手方向に向けて敷設してもよい。このようにすることで、農作物２０に干渉させることなく発熱シート１Ａ～１Ｊを敷設することができるとともに、畝２Ａ～２Ｊの深部を好適に加温することができる。

【0056】

さらに、図７において２点鎖線で示される発熱シート１Ｋのように、畝２Ａ～２Ｊの周囲の地表面５（図１参照）若しくは畔３の上面３ａよりも上方の高さ位置に設けられていれば、必ずしも畝２Ａ～２Ｊの上面１２ａや傾斜面１２ｂ、１２ｂなどの表面でなくてもよく、畝２Ａ～２Ｊの形成途中（図示略）の表面に発熱シート１Ｋを載置し、この発熱シート１Ｋの上面１ｅに土や砂等の被覆材１３を被覆することで畝２Ａ～２Ｊを完成させてもよい。

【0057】

また、前記実施例では、シーケンサ９ａは、ビニールハウスＨの室内温度によらず複数の発熱シート１Ａ～１Ｊに対する通電制御を個別に行う形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、制御盤９に、ビニールハウスＨの室内温度を計測可能な室内温度計（図示略）を接続し、シーケンサ９ａは、室内温度計（図示略）が計測したビニールハウスＨの室内温度情報に基づき、各発熱シート１Ａ～１Ｊに対する通電制御を行うようにしてもよい。このようにすることで、室内温度を参照しながら発熱シート１Ａ～１Ｊの通電制御を行うことができるため、地温を効率よく制御することができる。

【0058】

さらに、ビニールハウスＨの室外温度を計測可能な室外温度計（図示略）を接続し、シーケンサ９ａは、室外温度計（図示略）が計測したビニールハウスＨの室外温度情報に基づき、各発熱シート１Ａ～１Ｊに対する通電制御を行うようにしてもよい。このようにすることで、室外温度を参照しながら発熱シート１Ａ～１Ｊの通電制御を行うことができるため、地温を効率よく制御することができる。

【0059】

また、前記実施例では、面状発熱体は、可撓性を有するシート状の発熱シート１Ａ～１Ｊにて構成されている形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フィルム状の面状発熱体であってもよい。

【0060】

また、前記実施例では、面状発熱体としての発熱シート１Ａ～１Ｊは、畝２Ａ～２Ｊの長手方向に向けて延設される長方形状のシートから構成される形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、畝２Ａ～２Ｊの上面１２ａにおける各農作物２０の間に点在するように配設されてもよい。

【0061】

また、前記実施例では、面状発熱体としての発熱シート１Ａ～１Ｊは、農作物２０を栽培する畝２Ａ～２Ｊに敷設された形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、農作物２０以外の作物を栽培する栽培場や、個人が所有する畑などに作られた畝など、露地栽培や施設栽培の圃場における土壌に設けられてもよい。

【符号の説明】

【0062】

１Ａ～１Ｊ、１Ｋ 発熱シート（面状発熱体）
１ａ 発熱体
１ｂ ポリイミドフィルム
１ｃ コード
１ｄ ポリイミドフィルム
１ｅ 上面
２Ａ～２Ｊ 畝
３ 畔
３ａ 上面
４ マルチシート
４ａ 孔部
５ 地表面
９ 制御盤
９ａ シーケンサ（通電制御手段）
１０ 土壌の加温装置
１２ａ 上面（畝の表面）
１２ｂ 傾斜面（畝の表面）
１３ 被覆材
２０ 農作物
Ｈ ビニールハウス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】