(57)【要約】【課題】培地の温度を低コストで調節可能な装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明の一側面に係る園芸培地用保温装置は、植物を育てる培地に配置される園芸培地用保温装置であって、日光を透過可能な透明部材と、前記透明部材により密封され、流体を収容可能に形成された収容空間を有する本体部と、を備える。【選択図】図４
2020068758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を育てる培地に配置される園芸培地用保温装置であって、
日光を透過可能な透明部材と、
前記透明部材により密封され、流体を収容可能に形成された収容空間を有する本体部と、
を備える、
園芸培地用保温装置。
【請求項２】
加熱可能に構成され、前記本体部の外部であって、前記培地の上又は内部に配置される温床線を更に備える、
請求項１に記載の園芸培地用保温装置。
【請求項３】
前記本体部の少なくとも下端側の一部は、断面逆三角形状に形成され、
前記温床線は、前記本体部の下端側に配置される、
請求項２に記載の園芸培地用保温装置。
【請求項４】
前記本体部は、断面Ｌ字状に形成される、
請求項１又は２に記載の園芸培地用保温装置。
【請求項５】
前記収容空間に収容され、前記収容空間の形状を維持するように前記本体部の内側から前記透明部材を支持するスペーサを更に備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の園芸培地用保温装置。
【請求項６】
前記スペーサは、透明部材により形成された複数の袋体により構成される、
請求項５に記載の園芸培地用保温装置。
【請求項７】
前記本体部は、積層された複数のマット状部材により構成され、
前記各マット状部材は、前記透明部材により形成された複数の袋体により構成される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の園芸培地用保温装置。
【請求項８】
前記本体部の上端に配置され、日光を反射可能に構成されるシート材を更に備える、
請求項１から７のいずれか１項に記載の園芸培地用保温装置。
【請求項９】
前記本体部は、前記収容空間に連通し、前記収容空間の前記流体を出し入れするための流体弁を備える、
請求項１から８のいずれか１項に記載の園芸培地用保温装置。
【請求項１０】
前記流体は空気又はアルゴンである、
請求項１から９のいずれか１項に記載の園芸培地用保温装置。
【請求項１１】
植物を育てる培地の温度を調節するための温度調節方法であって、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の園芸培地用保温装置を用意するステップと、
用意した前記園芸培地用保温装置を前記培地に配置することで、前記収容空間に充填された前記流体による流体層を前記培地上に形成するステップと、
を含む、
温度調節方法。
【請求項１２】
植物を育てる培地に配置される園芸培地用保温装置であって、
不透明材料により構成される本体部と、
加熱可能に構成され、前記培地内部に配置される温床線と、
を備え、
前記本体部は、断面逆三角形状に形成され、前記培地内部に配置される地中部を有し、
前記温床線は、前記地中部の下端側に配置される、
園芸培地用保温装置。
【請求項１３】
植物を育てる培地に配置される園芸培地用保温装置であって、
断面Ｌ字状に形成される本体部と、
加熱可能に構成され、前記培地内部に配置される温床線と、
を備え、
前記本体部は、前記培地上に配置される地上部、及び前記培地内部に配置される地中部を有し、
前記温床線は、前記本体部の前記地上部及び前記地中部に囲まれるように配置される、
園芸培地用保温装置。
【請求項１４】
前記地上部は、透明部材により構成され、
前記地中部は、透明部材又は不透明部材により構成される、
請求項１３に記載の園芸培地用保温装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、園芸培地用保温装置及び温度調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、パイプ内に水を流すことで、培土の温度を調節する培土温度調節システムが提案されている。具体的には、この培土温度調節システムは、それぞれ内部に水が流れる第１のパイプ及び第２のパイプと、第１のパイプ及び第２のパイプの端部同士を連結する連結部とを備えている。第１のパイプは、培土上に作物の並び方向に沿って配置され、第２のパイプは、第１のパイプ下側の培土内に並び方向に沿って配置される。第１のパイプ及び第２のパイプは互いに連結されているため、１つのポンプにより、両パイプに水を流すことができる。そのため、特許文献１で提案されている培土温度調節システムによれば、両パイプに効率的に水を流し、培土の温度を調節することができる。
【０００３】
特許文献２には、培地に植栽された植物を局所的に冷却又は加熱するための育成補助装置が提案されている。具体的には、この育成補助装置は、内部に環境温度よりも低温又は高温の液体が流れる１又は複数の通水管を備える。通水管は断面四角形状を有する長尺体であり、通水管の断面四角形状の少なくとも一辺が食物に近接又は接触する位置、又は培地表面に接触するように配置されている。特許文献２で提案されている育成補助装置によれば、通水管が断面四角形状に形成されているため、植物に対する通水管の近接面積又は接触面積を比較的に大きくすることができ、これによって、植物を効率的に冷却又は加熱することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１７６３３８号公報
【特許文献２】特開２０１７−１４８０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本件発明者らは、特許文献１及び２で提案されている通水管を利用した装置には、次のような問題点があることを見出した。すなわち、通水管の温度を培地に適切に伝達するためには、熱伝導率の大きい金属で通水管を構成することになり、また、温度を調節した液体を通水管に流す構成が大掛りであるため、装置の製造コストが高くなってしまう。また、温度を調節するためには、通水管に液体を流し続けることになり、ランニングコストも高くなってしまう。更に、メンテナンスのため通水管を定期的に交換することになり、装置の維持コストも高くなってしまう。
【０００６】
本発明は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、培地の温度を低コストで調節可能な装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【０００８】
すなわち、本発明の一側面に係る園芸培地用保温装置は、植物を育てる園芸用培地（以下、単に「培地」とも記載する。「土壌」と称してもよい）に配置される園芸培地用保温装置であって、日光を透過可能な透明部材と、前記透明部材により密封され、流体を収容可能に形成された収容空間を有する本体部と、を備える。
【０００９】
当該構成によれば、収容空間に流体を保持し、本体部を培地上に配置することで、培地上に流体層を形成することができる。この流体層によって、培地上面から大気中への放熱を抑制することができる。加えて、当該構成では、日光を透過可能な透明部材により本体部が構成されるため、本体部に日射を透過させて、日射熱を培地内に取り込むことができる。そのため、当該構成によれば、冬季において、培地の温度の低下を抑制することができる。一方、収容空間の流体を排出することで、培地から大気中への放熱抑制の効果を低下させることができる。これにより、夏季において、培地の温度が上昇し過ぎるのを防ぐことができる。
【００１０】
したがって、当該構成によれば、収容空間に保持する流体の量を調節することで、培地から大気中への放熱抑制の効果を制御することができ、これによって、培地の温度を調節することができる。また、培地の温度を調節するための操作は、収容空間に保持／充填する流体の量を調節することで済むため、ランニングコストを抑えることができる。更に、日光を透過可能な透明部材には、ポリエチレン、ポロプロピレン、塩化ビニル等の樹脂フィルム材料を用いることができるため、当該構成に係る園芸培地用保温装置を構成する材料は比較的に安価で手に入れることができる。そのため、当該構成に係る園芸培地用保温装置は比較的に安価に製造可能である。よって、当該構成によれば、培地の温度を低コストで調節することができる。
【００１１】
なお、「透明」は、無色透明の他、有色透明等の半透明を含む。また、流体は、何らかの気体であればよく、例えば、空気、アルゴン等であってよい。
【００１２】
上記一側面に係る園芸培地用保温装置は、加熱可能に構成され、前記本体部の外部であって、前記培地の上又は内部に配置される温床線を更に備えてもよい。当該構成によれば、冬季において、培地の温度をより適切に保温することができる。
【００１３】
上記一側面に係る園芸培地用保温装置において、前記本体部の少なくとも下端側の一部は、断面逆三角形状に形成されてよく、前記温床線は、前記本体部の下端側に配置されてよい。当該構成によれば、日射熱を培地内に効率よく取り込むことができ、かつ温床線から発せられた熱を効率よく培地内に伝達させることができる。
【００１４】
上記一側面に係る園芸培地用保温装置において、前記収容空間に収容され、前記収容空間の形状を維持するように前記本体部の内側から前記透明部材を支持するスペーサを更に備えてよい。当該構成によれば、スペーサにより収容空間の流体層を維持することができるため、園芸培地用保温装置の使用期間を延ばすことができる。
【００１５】
上記一側面に係る園芸培地用保温装置において、前記スペーサは、透明部材により形成された複数の袋体により構成されてよい。当該構成によれば、園芸培地用保温装置を簡易に製造することができる。
【００１６】
上記一側面に係る園芸培地用保温装置において、前記本体部は、積層された複数のマット状部材により構成されてよく、前記各マット状部材は、前記透明部材により形成された複数の袋体により構成されてよい。当該構成によれば、園芸培地用保温装置を簡易に製造することができる。
【００１７】
上記一側面に係る園芸培地用保温装置において、前記本体部の上端に配置され、日光を反射可能に構成されるシート材を更に備えてよい。当該構成によれば、夏季において、シート材を本体部の上端に配置することで、日射が培地内に進入するのを抑制することができる。また、このようなシート材は取り外しが容易であるため、夏季における日射による培地の加熱を安価に抑制することができる。
【００１８】
上記一側面に係る園芸培地用保温装置において、前記本体部は、前記収容空間に連通し、前記収容空間の前記流体を出し入れするための流体弁を備えてよい。当該構成によれば、スペーサを用いず収容空間の流体を保持し、流体の出し入れを容易にし、これにより、ランニングコストを抑えることができる。
【００１９】
上記一側面に係る園芸培地用保温装置において、前記流体は空気又はアルゴンであってよい。当該構成によれば、培地の温度を低コストで調節することができる。
【００２０】
本発明の一側面に係る温度調節方法は、植物を育てる培地の温度を調節するための温度調節方法であって、上記いずれかの形態に係る園芸培地用保温装置を用意するステップと、用意した前記園芸培地用保温装置を前記培地に配置することで、前記収容空間に充填された前記流体による流体層を前記培地上に形成するステップと、を含む。当該構成によれば、培地の温度を低コストで調節することができる。
【００２１】
本発明の一側面に係る園芸培地用保温装置は、植物を育てる培地に配置される園芸培地用保温装置であって、不透明材料により構成される本体部と、加熱可能に構成され、前記培地内部に配置される温床線と、を備え、前記本体部は、断面逆三角形状に形成され、前記培地内部に配置される地中部を有し、前記温床線は、前記地中部の下端側に配置される。
【００２２】
本発明の一側面に係る園芸培地用保温装置は、植物を育てる培地に配置される園芸培地用保温装置であって、断面Ｌ字状に形成される本体部と、加熱可能に構成され、前記培地内部に配置される温床線と、を備え、前記本体部は、前記培地上に配置される地上部、及び前記培地内部に配置される地中部を有し、前記温床線は、前記本体部の前記地上部及び前記地中部に囲まれるように配置される。なお、地上部及び地中部に囲まれるとは、地中部から見て温床線が地上部の延びる方向に存在することを指す。温床線は、地上部の下方に存在してもよいし、存在していなくてもよい。
【００２３】
上記一側面に係る園芸培地用保温装置において、前記地上部は、透明部材により構成され、前記地中部は、透明部材又は不透明部材により構成されてよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、培地の温度を低コストで調節可能な装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施の形態に係る園芸培地用保温装置を模式的に例示する。
【図２】図２は、実施の形態に係る園芸培地用保温装置の内部構造を模式的に例示する。
【図３】図３は、実施の形態に係る園芸培地用保温装置の使用方法を模式的に例示する。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ線の断面を模式的に例示する。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態に係る園芸培地用保温装置の冬場における作用効果を説明するための図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施の形態に係る園芸培地用保温装置の冬場における作用効果を説明するための図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施の形態に係る園芸培地用保温装置の夏場における作用効果を説明するための図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施の形態に係る園芸培地用保温装置の夏場における作用効果を説明するための図である。
【図７】図７は、変形例に係る園芸培地用保温装置を模式的に例示する。
【図８Ａ】図８Ａは、変形例に係る園芸培地用保温装置の冬場における作用効果を説明するための図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、変形例に係る園芸培地用保温装置の冬場における作用効果を説明するための図である。
【図９】図９は、変形例に係る園芸培地用保温装置の夏場における作用効果を説明するための図である。
【図１０】図１０は、変形例に係る園芸培地用保温装置を模式的に例示する断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、変形例に係る園芸培地用保温装置を模式的に例示する断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、変形例に係る園芸培地用保温装置を上から見た様子を模式的に例示する。
【図１２】図１２は、変形例に係る園芸培地用保温装置を模式的に例示する断面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、変形例に係る園芸培地用保温装置を模式的に例示する断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、変形例に係る園芸培地用保温装置を模式的に例示する断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、比較例の構成を上から見た様子を示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、比較例の構成を示す断面図である。
【図１５】図１５は、実施例の構成を示す断面図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、実施例及び比較例における培地の温度を測定した結果を示す。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、実施例及び比較例における培地の温度を測定した結果を示す。
【図１７】図１７は、実施例及び比較例における培地の温度を日の出ている時間帯に測定した結果を示す。
【図１８Ａ】図１８Ａは、実施例及び比較例における培地の温度を１３時及び１６時に測定した結果を示す。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、実施例及び比較例における培地の温度を１３時及び１６時に測定した結果を示す。
【図１９Ａ】図１９Ａは、参考例の構成を示す断面図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、参考例の構成を示す断面図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、実施例の構成を示す断面図である。
【図２０】図２０は、参考例及び実施例における培地の温度をシミュレーションした結果を示す。
【図２１】図２１は、比較例の構成を示す断面図である。
【図２２】図２２は、比較例、参考例及び実施例おける培地の温度をシミュレーションした結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。なお、以下の説明では、説明の便宜のため、図面内の向きを基準として説明を行う。
【００２７】
§１  構成例
図１及び図２を用いて、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１の構成の一例を説明する。図１は、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１の構成の一例を模式的に例示する。また、図２は、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１の内部構造の一例を模式的に例示する。
【００２８】
図１に示されるとおり、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１は、一方向（図１の長尺方向）に長尺でかつ直方体状に形成された本体部１００を備えている。本体部１００は、上端側に上壁１１、前後左右方向に側壁１２、及び下端側に下壁１３を有している。図２に示されるとおり、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１は、日光を透過可能な透明部材１０１を備えており、本体部１００は、この透明部材１０１により構成されている。本体部１００は、透明部材１０１により密封され、流体を収容可能に形成された収容空間１０を内部に有している。この収容空間１０は、「内部空間」と称してもよい。
【００２９】
透明部材１０１の材料は、日光を透過可能な材料であれば特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。透明部材１０１には、例えば、ポリエチレン、ポロプロピレン、塩化ビニル等の樹脂フィルム材料を用いることができる。「透明」は、無色透明の他、有色透明等の半透明を含んでよい。また、収容空間１０に収容される流体は、培地から大気中への放熱を抑制する効果を有している何らかの気体及び液体の少なくともいずれかであれば特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。流体は、例えば、空気、アルゴン等の気体であってよい。
【００３０】
本実施形態では、収容空間１０には、スペーサ２が収容されている。本実施形態に係るスペーサ２は、６つの板材２１により構成されている。具体的には、各板材２１の上下方向の幅が側壁１２の上下方向の幅と同じ又はやや短くなっており、４つの板材２１がそれぞれ、各側壁１２に対応して、前後左右に周囲を囲うように配置されている。また、２つの板材２１がその内部にクロスして配置されている。そして、各板材２１が他の板材２１と接する部分で連結されている。これによって、スペーサ２は、収容空間１０の形状を維持するように本体部１００の内側から透明部材１０１を支持するように形成されている。スペーサ２を構成する各板材２１の材料は、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。各板材２１の材料には、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）等の樹脂板が用いられてよい。寸法の一例として、収容空間１０の厚さを２０ｍｍ以下とし、平面方向をスペーサ２等で区切ることで流体の対流を抑制してもよい。これにより、保温性能を高めることができる。保温厚さを増す場合は、収容空間１０を積層する方法を採用してもよい。
【００３１】
また、本実施形態では、本体部１００は、収容空間１０と外部とを連通し、収容空間１０と外部との間で流体を出し入れするための流体弁１５を備えている。これによって、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１は、収容空間１０内の流体の量を調節可能に構成されている。図１の例では、流体弁１５は、上壁１１に設けられている。ただし、流体弁１５の配置は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。この流体弁１５の構成は、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、収容空間１０に空気を収容する場合、流体弁１５は、市販の空気入れを利用可能に構成されてよい。
【００３２】
（作製方法）
次に、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１の作製方法の一例を説明する。まず、各板材２１を組み立てることで、スペーサ２を作製する。次に、スペーサ２の外側を完全に覆い、各壁１１〜１３を形成するように、スペーサ２に透明部材１０１を取り付ける。これにより、透明部材１０１により本体部１００が構成され、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１を作製することができる。なお、園芸培地用保温装置１の作製方法は、このような例に限定されなくてもよく、園芸培地用保温装置１の形状、寸法、構成等に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
【００３３】
§２  使用方法
次に、図３及び図４を用いて、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１の使用方法について説明する。図３は、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１の使用場面の一例を模式的に例示する。図４は、図３のＡ−Ａ線の断面を模式的に例示する。
【００３４】
図３及び図４に示されるとおり、使用時には、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１は、植物３１を育てる培地（土壌）３０に配置される。図３の例では、植物３１は、一方向に沿って植えられており、園芸培地用保温装置１は、各植物３１の列の間に、各植物３１の並ぶ方向に長尺方向が沿うように培地３０上に配置されている。ただし、園芸培地用保温装置１の配置は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、園芸培地用保温装置１の少なくとも下端側の一部が培地３０内に配置されてもよい。
【００３５】
図４に示されるとおり、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１は、加熱可能に構成された温床線４を更に備えてよい。温床線４は、例えば、電熱線で構成される。温床線４は、本体部１００の外部であって、培地３０の上又は内部に配置されてよい。好ましくは、温床線４は、培地３０の上又は内部で、本体部１００の下側に配置される。また、園芸培地用保温装置１の備える温床線４の本数は、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。図４の例では、各園芸培地用保温装置１は、２本の温床線４を有している。各温床線４は、培地３０の内部で、かつ本体部１００から下方に離れた位置に配置されている。なお、培地３０は定期的に耕される場合がある。この際の作業性の観点から、各温床線４は、培地３０上に配置されるのが好ましい。
【００３６】
［作用効果］
ここで、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂを更に用いて、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１の作用効果について説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１の冬場における作用効果を説明するための図である。図６Ａ及び図６Ｂは、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１の夏場における作用効果を説明するための図である。
【００３７】
まず、冬場における作用効果について説明する。本実施形態では、収容空間１０に流体を充填し、本体部１００を培地３０上に配置することで、培地３０上に流体層を形成することができる。この流体層によって、培地３０上面から大気中への放熱を抑制することができる。加えて、図５Ａに示されるとおり、日光を透過可能な透明部材１０１により本体部１００が構成されているため、昼間では、本体部１００に日射を透過させることで、日射熱を培地３０内に取り込むことができる。一方、図５Ｂに示されるとおり、主に夜間では、温床線４に発熱させることで、培地３０の温度を高めることができる。このとき、温床線４から発せられた熱の大気中への放出も流体層によって抑制することができるため、温床線４から発せられた熱を培地３０内に適切に分散させることができる。これらの作用により、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１は、冬場において、培地３０の温度の低下を抑制することができる。
【００３８】
そこで、冬場に利用する場合、まず、第１のステップとして、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１を用意する。次に、第２のステップとして、用意した園芸培地用保温装置１の収容空間１０に流体を充填し、流体を充填し終えた園芸培地用保温装置１を培地３０に配置することで、収容空間１０に充填された流体による流体層を培地３０上に形成する。このとき、流体弁１５により、収容空間１０に流体を容易に充填することができる。本体部１００による流体層を培地３０上に形成することで、上記のとおり、植物３１を育てる培地３０の温度を調節することができる。
【００３９】
なお、ポリエチレン、ポロプロピレン、塩化ビニル等の樹脂フィルム材料を透明部材１０１に用いた場合には、収容空間１０から流体が徐々に外部に放出される可能性がある。しかしながら、本実施形態では、収容空間１０にはスペーサ２が収容されており、スペーサ２が収容空間１０の内側から透明部材１０１を支持することで、収容空間１０の形状が縮小するのを抑制することができる。これにより、比較的に長い期間、流体層を維持することができ、園芸培地用保温装置１を使用し続けることができる。
【００４０】
次に、夏場における作用効果について説明する。夏場において、冬場に培地３０内に配置されていた温床線４は取り除かれてよい。図６Ａに示されるとおり、主に夏場の昼間に利用する場合に、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１は、日光を反射可能に構成されるシート材１８を更に備えてもよい。このシート材１８は、本体部１００の上端に配置されてもよい。図６Ａの例では、シート材１８は、本体部１００の上壁１１を覆うように取り付けられている。このシート材１８により、本体部１００の上端部で日射を反射することで、日射が培地３０内に進入するのを抑制することができる。一方、図６Ｂに示されるとおり、主に夏場の夜間では、収容空間１０の流体を排出することで、培地３０上に形成した流体層を除去又は削減する。流体の排出は、流体弁１５により容易に行うことができる。流体を排出した後、スペーサ２を畳んだり、取り外したりしてもよい。流体層を除去又は削減することで、培地３０から大気中への放熱を抑制する効果を低下させることができる。つまり、収容空間１０から流体を排出することで、培地３０に溜まった熱を大気中に放出するのを容易にすることができる。これらの作用により、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１は、夏場において、培地３０の温度が上昇し過ぎるのを防ぐことができる。
【００４１】
なお、冬場及び夏場の夜間においては、このシート材１８は取り外されてよい。このシート材１８の材料は、日光を反射可能であれば、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。このシート材１８には、例えば、アルミニウムを蒸着させることで構成された表面が白色のフィルム材等を用いることができる。また、夏場の昼間においては、収容空間１０の流体を排出してもよいし、排出していなくてもよい。
【００４２】
［特徴］
以上のとおり、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１によれば、収容空間１０に充填する流体の量を調節することで、培地３０から大気中への放熱を抑制する効果を制御することができ、これによって、培地３０の温度を調節することができる。また、培地３０の温度を調節するための操作は、収容空間１０に充填する流体の量を調節することで済むため、ランニングコストを抑えることができる。更に、透明部材１０１は比較的に安価で手に入れることができるため、本実施形態に係る園芸培地用保温装置１は比較的に安価に製造可能である。園芸培地用保温装置１が温床線４を更に備える場合でも、温床線４の材料は、例えば、電熱線であり、比較的に安価に手に入れることができるため、園芸培地用保温装置１の製造コストは比較的に安価である。したがって、本実施形態によれば、培地３０の温度を低コストで調節することができる。
【００４３】
§３  変形例
以上、本発明の一実施形態について説明したが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
【００４４】
上記実施形態に係る園芸培地用保温装置１は、直方体状に形成されている。しかしながら、園芸培地用保温装置１の形状、寸法、構造等は、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、上記実施形態では、本体部１００の全体が透明部材１０１により形成されている。しかしながら、透明部材１０１を利用する範囲は、このような例に限定されなくてもよく、本体部１００の一部を透明部材１０１により形成するようにしてもよい。また、上記実施形態に係る園芸培地用保温装置１において、流体弁１５及びスペーサ２の少なくとも一方は省略されてもよい。スペーサ２の構造及び形状は、本体部１００の内側（すなわち、収容空間１０）から透明部材１０１を支持可能であれば、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、スペーサ２は、複数の袋体で構成されてもよい。また、例えば、スペーサ２は、プラスチック等の樹脂製の板材を格子状に配置し、配置した各板材を連結することで、構成されてもよい。更に、上記実施形態に係る園芸培地用保温装置１において、温床線４及びシート材１８の少なくとも一方は省略されてもよい。
【００４５】
＜３．１＞
図７は、第１変形例に係る園芸培地用保温装置５を模式的に例示する断面図である。本変形例に係る園芸培地用保温装置５は、上記実施形態と同様に、透明部材により構成された本体部５００であって、一方向に長尺状に形成された本体部５００を備えている。本体部５００は、上端側に上壁５５、及び左右前後方向に側壁５６を有しており、下端５７側の一部が断面逆三角形状に形成されている。これにより、この一部が地中部５２として培地３０内に配置される。一方、上壁５５を含む上端側の一部は、断面矩形状に形成されており、地上部５１として培地３０から露出している。
【００４６】
本変形例では、本体部５００は、透明部材により密封され、流体を収容可能に形成された収容空間５０を内部に有している。この収容空間５０には、一方向に長尺で円筒状の複数の袋体５３がスペーサとして詰められており、これによって、本体部５００の上記形状が維持される。つまり、本変形例では、収容空間５０の形状を維持するためのスペーサは、複数の袋体５３により形成されている。袋体５３には、例えば、空気等の流体が充填されている。この袋体５３の材料は、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、袋体５３は、透明部材により形成されてよい。透明部材には、例えば、塩化ビニル材等の樹脂材料を用いることができる。この袋体５３には、例えば、公知の風船、それぞれ筒状の複数の袋体により構成された公知の空気緩衝材を利用することができる。
【００４７】
また、本変形例では、地中部５２（本体部５００）の下端５７側に、温床線６が配置されている。この温床線６は、例えば、電熱線であり、上記実施形態に係る温床線４と同様である。温床線６は、下端５７に連結されていてもよいし、下端５７から離れて配置されてもよい。ただし、温床線６は、下端５７の近傍に配置されるのが好ましい。この園芸培地用保温装置５は、上記実施形態に係る園芸培地用保温装置１と同様に作製することができ、また、利用することができる。
【００４８】
［作用効果］
次に、図８Ａ、図８Ｂ、及び図９を用いて、本変形例に係る園芸培地用保温装置５の作用効果について説明する。図８Ａ及び図８Ｂは、本変形例に係る園芸培地用保温装置５の冬場における作用効果を説明するための図である。図９は、本変形例に係る園芸培地用保温装置５の夏場における作用効果を説明するための図である。
【００４９】
まず、冬場における作用効果について説明する。本変形例に係る園芸培地用保温装置５は、基本的には、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。つまり、図８Ａに示されるとおり、主に冬場の昼間では、本体部５００に日射を透過させることで、日射熱を培地３０内に取り込むことができる。加えて、本変形例では、地中部５２が断面逆三角形状に形成されている。これにより、図８Ａに示されるとおり、日射熱を吸収する培地３０の面積を広くすることができる。よって、日射熱の吸収効率を高めることができる。
【００５０】
一方、図８Ｂに示されるとおり、主に冬場の夜間では、温床線６を発熱させて、培地３０の温度を上げることができる。このとき、培地３０上に流体層を形成することで、培地３０の熱及び温床線６から発せられた熱が大気中に放出されるのを抑制することができる。更に、図８Ｂに示されるとおり、地中部５２の下端５７側に温床線６が配置されているため、温床線６から発せられた熱は、地中部５２の側壁５６に沿って伝達される。これにより、温床線６から発せられた熱を、培地３０内に、特に、植物３１の存在する方向に効率的に伝達させることができる。よって、本変形例において、地中部５２の寸法を適切に設定することで、植物３１の根が存在し得る培地３０の表面から所望の深さまでの範囲を効果的に熱することができる。例えば、培地３０の厚みが１００ｍｍ程度であり、植物３１の根の深さが５０ｍｍ程度である場合に、本変形例によれば、この培地３０の表面から深さ５０ｍｍまでの範囲を効率的に熱することができる。
【００５１】
次に、夏場における作用効果について説明する。夏場においても、本変形例に係る園芸培地用保温装置５は、上記実施形態に係る園芸培地用保温装置１と同様の作用効果を得ることができる。また、図９に示されるとおり、上記実施形態と同様に、本変形例に係る園芸培地用保温装置５も、日光を反射可能に構成されるシート材５９を更に備えてもよい。シート材５９は、上記実施形態に係るシート材１８と同様である。これにより、本変形例に係る園芸培地用保温装置５は、夏場において、培地３０の温度が上昇し過ぎるのを防ぐことができる。
【００５２】
［その他］
なお、本変形例に係る園芸培地用保温装置５の構成に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が可能である。例えば、地上部５１は省略されてよい。これにより、園芸培地用保温装置５の本体部５００全体が、断面逆三角形状に形成されてよい。温床線６の熱を効率的に分散する効果を得るためには、本体部５００の少なくとも下端５７側の一部が断面逆三角形状に形成されていればよい。
【００５３】
また、この温床線６の熱を効率的に分散する効果を得る観点から、本変形例に係る園芸培地用保温装置５の本体部５００は不透明材料により構成されてよい。この場合、収容空間５０は省略されてもよい。すなわち、上記変形例に係る園芸培地用保温装置５は、不透明材料により構成される本体部と、加熱可能に構成され、培地内部に配置される温床線と、を備えてもよい。そして、本体部は、断面逆三角形状に形成され、培地内部に配置される地中部を有してよく、温床線は、地中部の下端側に配置されてよい。不透明材料には、例えば、プラスチック系断熱材、繊維系断熱材等が用いられてよい。プラスチック系断熱材には、例えば、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム等が用いられてよい。繊維系断熱材には、グラスウール、ロックウール等が用いられてよい。
【００５４】
＜３．２＞
図１０は、第２変形例に係る園芸培地用保温装置１Ａを模式的に例示する断面図である。スペーサ２をスペーサ２Ａに置き換えた点を除き、本変形例に係る園芸培地用保温装置１Ａは、上記実施形態に係る園芸培地用保温装置１と同様に構成されている。つまり、本変形例に係る園芸培地用保温装置１Ａは、透明部材１０１Ａを備えており、本変形例に係る本体部１００Ａは、透明部材１０１Ａにより平板状に形成されている。本体部１００Ａの内部は、流体を収容するための収容空間１０Ａとなっており、本変形例に係るスペーサ２Ａは、収容空間１０Ａに収容され、本体部１００Ａの各壁（透明部材１０１Ａ）を内部から支持する。
【００５５】
本変形例に係るスペーサ２Ａは、マット状部材２５により構成されており、マット状部材２５は、透明部材により形成された複数の袋体２８により構成されている。各袋体２８は、筒状に形成されており、流体を収容可能な収容空間を有している。また、各袋体２８は、一方向（図の左右方向）に連なっている。透明部材には、例えば、塩化ビニル材等の樹脂材料を用いることができる。このスペーサ２Ａ（マット状部材２５）は、例えば、筒状の収容空間（各袋体２８）を形成するように樹脂製のシート材を各部分でシール（例えば、熱シール）することで、作製することができる。
【００５６】
本変形例に係る園芸培地用保温装置１Ａは、上記実施形態に係る園芸培地用保温装置１と同様の方法で使用することができ、上記実施形態に係る園芸培地用保温装置１と同様の作用効果を奏することができる。また、本変形例によれば、園芸培地用保温装置１Ａを簡易に製造することができる。なお、図１０の例では、スペーサ２Ａを構成するマット状部材２５の数は１つである。しかしながら、スペーサ２Ａを構成するマット状部材２５の数は、１つに限られなくてもよく、２つ以上（複数）であってもよい。スペーサ２Ａが複数のマット状部材２５で構成される場合、各マット状部材２５は、鉛直方向に積層されてよい。また、各マット状部材２５を構成する袋体２８の数及び寸法はそれぞれ、一致していてもよいし、異なっていてもよい。
【００５７】
＜３．３＞
図１１Ａは、第３変形例に係る園芸培地用保温装置７を模式的に例示する断面図である。図１１Ｂは、園芸培地用保温装置７を上から見た様子を模式的に例示する。本変形例に係る園芸培地用保温装置７では、本体部７００の構成が上記実施形態とは異なっている。
【００５８】
具体的に、本変形例に係る園芸培地用保温装置７は、日光を透過可能な透明部材７０１を備えている。透明部材７０１の材料は、上記実施形態に係る透明部材１０１と同様であってよい。本変形例に係る本体部７００は、積層された複数（図では、２つ）のマット状部材７２により構成されている。各マット状部材７２は、透明部材７０１により形成された複数（図では、６つ）の袋体７５により構成されている。各袋体７５は、筒状に形成されており、流体を収容可能な収容空間７０を有している。つまり、本変形例では、本体部７００の収容空間は、各袋体７５の収容空間７０により構成されている。また、本変形例では、各袋体７５は、一方向（図の左右方向）に連なっている。各マット状部材７２は、例えば、筒状の各袋体７５を形成するようにシート状の透明部材７０１を各部分でシール（例えば、熱シール）することで、作製することができる。
【００５９】
なお、本変形例では、各マット状部材７２が同じ寸法及び同じ数の袋体７５で構成されていることにより、本体部７００は、直方体状に形成されている。しかしながら、本体部７００を構成するマット状部材７２の数及び各マット状部材７２を構成する袋体７５の数は、図１１Ａ及び図１１Ｂの例に限定されなくてもよく、実施形態の形態に応じて適宜選択されてよい。各マット状部材７２を構成する袋体７５の数及び寸法はそれぞれ、一致していてもよいし、異なっていてもよい。
【００６０】
本変形例に係る園芸培地用保温装置７は、上記実施形態に係る園芸培地用保温装置１と同様の方法で使用することができ、上記実施形態に係る園芸培地用保温装置１と同様の作用効果を奏することができる。また、本変形例では、本体部７００を構成するマット状部材７２の数を変更することで、収容空間７０に収容された流体による流体層の厚みを調節することができる。つまり、マット状部材７２の数を減らすことで流体層の厚みを低減し、マット状部材７２の数を増やすことで流体層の厚みを増加させることができる。そのため、本変形例によれば、マット状部材７２の数の調節という簡単な操作で、夏場及び冬場それぞれに適切な流体層を培地上に形成することができ、これによって、培地の温度を調節することができる。
【００６１】
なお、図１２に示されるとおり、第１変形例と同様に、本体部７００の少なくとも下端側の一部は、断面逆三角形状に形成されてもよい。図１２は、本変形例に係る園芸培地用保温装置７Ａを模式的に例示する断面図である。本変形例では、上端側よりも下端側に積層されるマット状部材７２を構成する袋体７５の数を減らすことで、本体部７００は断面逆三角形状に形成されている。この園芸培地用保温装置７Ａは、上記第１変形例と同様に、下端側の少なくとも一部のマット状部材７２が培地３０内に配置されてよい。本変形例に係る園芸培地用保温装置７Ａは、上記変形例に係る園芸培地用保温装置５と同様の方法で使用することができ、上記変形例に係る園芸培地用保温装置５と同様の作用効果を奏することができる。
【００６２】
＜３．４＞
図１３Ａは、第４変形例に係る園芸培地用保温装置８を模式的に例示する断面図である。図１３Ａは、園芸培地用保温装置８の長尺方向に垂直な断面のうち、植物３１に対して右側部分の構成を例示している。左側部分（不図示）の構成は、右側部分の対称形である。本変形例に係る園芸培地用保温装置８では、本体部８００の形状が上記実施形態と異なっている。具体的に、本変形例では、本体部８００は、断面台形状に形成されている。これ以外の点については、本変形例に園芸培地用保温装置８は、上記実施形態及び第１〜第３変形例のうちのいずれかと同様に構成されてよい。
【００６３】
すなわち、本体部８００は、透明部材により密封され、流体を収容可能に形成された収容空間を内部に有するように構成されてよい。透明部材には、例えば、ポリエチレン、ポロプロピレン、塩化ビニル等の樹脂フィルム材料が用いられてよい。或いは、本体部８００は、不透明部材により構成されてよい。不透明部材には、例えば、プラスチック系断熱材、繊維系断熱材等が用いられてよい。或いは、本体部８００の一部分が透明部材により構成され、他の部分が不透明部材により構成されてよい。この場合、透明部材により構成される一部分は上辺側であるのが好ましい。
【００６４】
また、園芸培地用保温装置８は、収容空間に収容され、収容空間の形状を維持するように本体部８００の内側から支持するスペーサを更に備えてもよい。スペーサには、上記実施形態のスペーサ２と同様に、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ＰＥＴ等の樹脂板が用いられてよい。或いは、スペーサは、上記第２変形例のスペーサ２Ａと同様に、マット状部材により構成されてよい。マット状部材は、透明部材により形成された複数の袋体により構成されてよい。
【００６５】
また、本体部８００は、上記第３変形例と同様に、積層された複数のマット状部材により構成されてよい。各マット状部材は、１又は複数の袋体により構成されてよい。袋体は、透明部材又は不透明部材により形成されてよい。例えば、台形状の上辺側の袋体には透明部材が用いられ、下辺側の袋体には不透明部材が用いられてよい。
【００６６】
また、本体部８００の上辺側が透明部材により構成される場合、園芸培地用保温装置８は、上記実施形態及び第１変形例と同様に、本体部８００の上端（上辺部）に配置され、日光を反射可能に構成されるシート材を更に備えてもよい。シート材には、例えば、アルミニウムを蒸着させることで構成された表面が白色のフィルム材等を用いることができる。
【００６７】
本変形例に係る園芸培地用保温装置８では、本体部８００は、台形状の下辺部及び脚の少なくとも一部が、培地３０内（地中）に配置されてよい。これにより、植物３１の生育を阻害することなく、園芸培地用保温装置８を植物３１の近傍に配置することができる。なお、図１３Ａに示されるとおり、本変形例では、温床線４は、本体部８００の一方の脚に近接するように配置されてよい。或いは、温床線４は、本体部８００の下側に配置されてよい。
【００６８】
本変形例では、本体部８００が透明部材により構成されるのが好ましい。これにより、冬場において、日射熱を培地３０内に取り込むことができる。加えて、本体部８００に日射を透過させて、台形状の脚から培地３０内に日射熱を取り込むことで、当該日射熱を吸収する培地３０の面積を広くすることができる。よって、日射熱の吸収効率を高めることができる。更に、温床線４から発せられた熱を植物３１の存在する方向に効率的に伝達させることができる。一方、夏場では、上記シート材を用いて、日射の取り込みを抑制するのが好ましい。これにより、培地３０の温度が上昇し過ぎるのを防ぐことができる。
【００６９】
＜３．５＞
図１３Ｂは、第５変形例に係る園芸培地用保温装置９を模式的に例示する断面図である。図１３Ｂは、園芸培地用保温装置９の長尺方向に垂直な断面のうち、植物３１に対して右側部分の構成を例示している。本変形例においても、左側部分（不図示）の構成は、右側部分の対称形である。本変形例に係る園芸培地用保温装置９では、本体部９００の形状が上記実施形態と異なっている。
【００７０】
具体的に、本変形例では、本体部９００は、断面Ｌ字状に形成されている。これにより、本体部９００は、培地３０上に配置される地上部９１、及び培地３０内部に配置される地中部９２を有している。すなわち、本体部９００のＬ字の一方の辺が地上部９１を構成し、他方の辺が地中部９２を構成する。ただし、本体部９００の配置は、図１３Ｂの例に限られなくてもよい。例えば、地上部９１の下端側の一部が培地３０内に配置されてもよい。或いは、地中部９２の上端側の一部が培地３０の外に配置されてもよい。これ以外の点については、本変形例に係る園芸培地用保温装置９は、上記実施形態及び第１〜第３変形例のうちのいずれかと同様に構成されてよい。
【００７１】
すなわち、本体部９００は、透明部材により密封され、流体を収容可能に形成された収容空間を内部に有するように構成されてよい。透明部材には、例えば、ポリエチレン、ポロプロピレン、塩化ビニル等の樹脂フィルム材料が用いられてよい。或いは、本体部９００は、不透明部材により構成されてよい。不透明部材には、例えば、プラスチック系断熱材、繊維系断熱材等が用いられてよい。或いは、本体部９００の一部分が透明部材により構成され、他の部分が不透明部材により構成されてよい。この場合、透明部材により構成される一部分は少なくとも地上部９１を含むのが好ましい。
【００７２】
また、園芸培地用保温装置９は、収容空間に収容され、収容空間の形状を維持するように本体部９００の内側から支持するスペーサを更に備えてもよい。スペーサには、上記実施形態のスペーサ２と同様に、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ＰＥＴ等の樹脂板が用いられてよい。或いは、スペーサは、上記第２変形例のスペーサ２Ａと同様に、マット状部材により構成されてよい。マット状部材は、透明部材により形成された複数の袋体により構成されてよい。
【００７３】
また、本体部９００は、上記第３変形例と同様に、積層された複数のマット状部材により構成されてよい。各マット状部材は、１又は複数の袋体により構成されてよい。袋体は、透明部材又は不透明部材により形成されてよい。例えば、地上部９１の袋体には透明部材が用いられ、下辺側の袋体には不透明部材が用いられてよい。
【００７４】
また、本体部９００の少なくとも地上部９１が透明部材により構成される場合、園芸培地用保温装置９は、上記実施形態及び第１変形例と同様に、本体部９００の上端（地上部９１の上端）に配置され、日光を反射可能に構成されるシート材を更に備えてもよい。シート材には、例えば、アルミニウムを蒸着させることで構成された表面が白色のフィルム材等を用いることができる。
【００７５】
本変形例では、地上部９１が透明部材により構成され、地中部９２が透明部材又は不透明部材により構成されてよい。地上部９１を透明部材により構成することで、冬場において、日射熱を培地３０内に取り込むことができる。また、地上部９１は、植物３１と対向する前端部９１１及び前端部９１１とは反対側の後端部９１２を有し、地中部９２は、後端部９１２から地中に延びるように形成されてよい。加えて、温床線４は、本体部９００の地上部９１及び地中部９２に囲まれるように配置されてよい。具体的には、温床線４は、地中部９２から見て地上部９１の延びる方向に存在するように配置されてよい。このとき、温床線４は、地上部９１の下方に存在してもよいし、存在していなくてもよい。これにより、温床線４から発せられた熱を植物３１の存在する方向に効率的に伝達させることができる。一方、夏場では、上記シート材を用いて、日射の取り込みを抑制するのが好ましい。これにより、培地３０の温度が上昇し過ぎるのを防ぐことができる。
【００７６】
§４  実施例
以下、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定される訳ではない。
【００７７】
（第１実験）
まず、図１４Ａ及び図１４Ｂを用いて、作製した比較例１の構成について説明する。図１４Ａは、比較例の構成を上から見た様子を示す。図１４Ｂは、比較例の構成を示す断面図である。各図の数値は寸法を示す（単位はミリメートル）。断熱材（ポリスチレンフォーム）で栽培ベッドを作製し、作製した栽培ベッドの中に土（淀川砂）を入れることで、比較例１に係る培地（土壌）を形成した。図１４Ａ及び図１４Ｂに示されるとおり、作製した栽培ベッドの外寸は４００ｍｍ×４００ｍｍ×１５０ｍｍであり、断熱材の厚みは５０ｍｍであり、内寸は３００ｍｍ×３００ｍｍ×１００ｍｍであった。栽培ベッド内の底面、すなわち、培地の表面から深さ１００ｍｍの位置に２本の温床線（日本ノーデン（株）社製、農電ケーブル 100V用）を配置した。各温床線は、栽培ベッドの内壁から２５ｍｍの位置に配置した。これにより、比較例１を形成した。
【００７８】
次に、図１５を用いて、作製した実施例１の構成について説明する。比較例１と同様の寸法の栽培ベッドを作製し、作製した栽培ベッドの中に土（比較例１と同様）を入れることで、実施例１に係る培地を形成した。実施例１に係る栽培ベッドの底面にはステンレス板を用いた。次に、上記実施形態と同様の構成を有する園芸培地用保温装置を作製し、作製した園芸培地用保温装置を培地表面に配置した。透明部材には塩化ビニル材を用い、スペーサにはＰＥＴ板を用いた。作製した園芸培地用保温装置の厚みは２０ｍｍであった。本体部の収容空間に空気を充填し、培地上に空気層を形成した。また、培地の表面に２本の温床線（比較例１と同様）を配置した。各温床線は、栽培ベッドの内壁から２５ｍｍの位置に配置した。これにより、実施例１を形成した。
【００７９】
更に、実施例１で培地表面に配置した園芸培地用保温装置を取り除くことで、比較例２を形成した。
【００８０】
作製した実施例１、比較例１、及び比較例２について、次の第１実験を行った。すなわち、作製した実施例１、比較例１、及び比較例２それぞれの栽培ベッドを、２０度に設定した恒温槽（エスペック社製、型番：PL-４J）内に配置し、温床線の加熱を行った。この状態で８時間静置した後、温床線の加熱を停止した。そして、温度の時間変化が止まり一定状態に達した後、培地の表面から栽培ベッドの底面（深さ１００ｍｍ）までの各位置の温度を３０分間測定した。
【００８１】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、測定した３０分間の温度の平均値を算出した結果を示す。図１６Ｂに示されるとおり、実施例１及び比較例２の測定結果から、園芸培地用保温装置を培地上に配置することで、培地の表面に温床線を配置した場合でも、培地の温度を効果的に上げることができることが分かった。特に、実施例１によれば、植物の根が存在することで、植物の成長に関与する表面から深さ５０ｍｍまでの範囲の培地の温度を効果的に上げることができることが分かった。また、比較例１の表面から深さ５０ｍｍまでの温度の平均値は２４．４度であるのに対して、実施例１の表面から深さ５０ｍｍまでの温度の平均値は２４．１度であった。そのため、表面から深さ５０ｍｍまでの範囲について、実施例１は、比較例１と同様の効果を有することが分かった。したがって、培地の表面に温床線を配置した場合でも、園芸培地用保温装置を培地上に配置することで、表面から深さ５０ｍｍまでの範囲については、栽培ベッドの底面を断熱材で構成し、温床線を底面に配置したケース（比較例１）と同様の昇温効果を得ることができることが分かった。これらの結果から、本発明によれば、培地の温度を適切に保つことができることが分かった。
【００８２】
（第２実験）
次に、比較例１から各温床線を取り除いて、比較例３を形成した。また、比較例２から各温床線を取り除いて、比較例４を形成した。更に、実施例１から各温床線を取り除いて、実施例２を形成した。作製した実施例２、比較例３、及び比較例４の栽培ベッドを、外気温平均５度の屋外に配置し、培地の表面から栽培ベッドの底面（深さ１００ｍｍ）までの各位置の温度を測定し続けた。これにより、日射を熱源として、培地表面からの日射加熱及び保温効果に関する第２実験を行った。
【００８３】
図１７は、実施例２、比較例３、及び比較例４の各深さ（表面、深さ５０ｍｍ、深さ１００ｍｍ）における温度を測定した結果の時系列データを示す。また、図１８Ａ及び図１８Ｂは、２つの時刻（１３時、１６時）において各深さの温度を測定した結果を示す。各図に示されるとおり、比較例３及び比較例４と比べて、実施例２では、表面から深さ５０ｍｍまでの範囲の培地の温度が極めて高かった。１３時及び１６時の時刻において、比較例３及び比較例４と比べて、実施例２では、深さ５０ｍｍの位置における培地の温度が６度程度高かった。これらの結果から、本発明によれば、日射熱により培地の温度を効果的に上げることができ、かつ流体層により培地の温度を適切に保つことができることが分かった。
【００８４】
（第３実験）
次に、シミュレーションソフトAgros2Dを用いて、栽培ベッドにおける植物を植えた位置の鉛直方向の温度分布をシミュレートした。
【００８５】
図１９Ａは、参考例１の構成を示す断面図である。参考例１では、栽培ベッドの深さを１００ｍｍに設定し、植物の定植幅の半分を１５０ｍｍに設定した。また、植物の根域を５０ｍｍに設定し、根から４０ｍｍ離れた位置の地上に温床線を配置した。更に、植物から２０ｍｍ離れた位置の地上に、幅が１３０ｍｍで厚みが１０ｍｍの断熱材を配置した。加熱は、温床線の表面積基準で熱流束２５６７Ｗ／ｍ2に設定した。また、冬季夜間を想定し、栽培ベッドの上部及び下部の境界条件を１０度、培地の左右の境界は完全断熱条件に設定した。培地の熱伝導率を１．５４Ｗ／（ｍ・Ｋ）に設定した。また、断熱材は押出法ポリスチレンフォームであることを想定し、断熱材の熱伝導率を０．０４Ｗ／（ｍ・Ｋ）に設定した。
【００８６】
図１９Ｂは、参考例２の構成を示す断面図である。参考例２では、参考例１から温床線の位置を変更した。具体的には、地上から３０ｍｍの深さの位置に温床線を配置した。これ以外の点については、参考例２は、上記参考例１と同様に設定した。
【００８７】
図１９Ｃは、実施例３の構成を示す断面図である。実施例３は、上記第５変形例と同様に構成した。本体部の厚みを１０ｍｍに設定し、地上部の幅を２０ｍｍに設定し、地中部の深さを５０ｍｍに設定した。温床線の配置を参考例２と同じに設定し、地中部が温床線に接するように本体部を配置した。本体部は、上記参考例１の断熱材（すなわち、押出法ポリスチレンフォーム）で構成されると想定し、本体部の熱伝導率を０．０４Ｗ／（ｍ・Ｋ）に設定した。これ以外の点については、実施例３は、上記参考例１と同様に設定した。
【００８８】
図２０は、各参考例（１、２）及び実施例３について、植物を植えた位置の鉛直方向の温度分布をシミュレーションした結果を示す。シミュレーションの結果に示されるとおり、各参考例（１、２）に比べて、実施例３では、地上から深さ２０ｍｍから６０ｍｍまでの範囲における培地の温度を高めることができた。これにより、上記第５変形例によれば、温床線の加熱を植物の根域に効率的に伝達し、かつ保温することができることが分かった。
【００８９】
（第４実験）
次に、第３実験の一部のシミュレーション条件を変更し、冬季日中のビニルハウス内を想定し、栽培ベッドにおける植物を植えた位置の鉛直方向の温度分布をシミュレートした。
【００９０】
図２１は、比較例５の構成を示す断面図である。比較例５では、栽培ベッドの下部に厚み２５ｍｍの断熱材を配置した。また、栽培ベッドの下部において、植物の定植幅の半分の中央に温床線を配置した。これ以外の培地及び植物の条件は、上記参考例１と同様に設定した。
【００９１】
当該比較例５、上記参考例１及び実施例３について、以下の式１及び式２を用いて、栽培ベッドの上部及び下部の境界条件を放射及び対流の熱伝達に設定して、植物を植えた位置の鉛直方向の温度分布をシミュレートした。
【００９２】
【数１】
2020068758.tif 000003
【数２】
2020068758.tif 000004
なお、ｆは、熱流束を示す。αは、複合熱伝達係数を示す。複合熱伝達係数は１１Ｗ／（ｍ2・Ｋ）に設定した。ＴSATは、相当外気温を示す。Ｔは、培地の表面温度を示す。Ｔ0は、空気温度を示す。空気温度は１５度に設定した。ａSは、培地の日射吸収率を示す。ａTは、断熱材の日射吸収率を示す。培地の日射吸収率は、０．８に設定し、断熱材の日射吸収率は、０．６に設定した。培地の部分では式２のａにａSを代入し、断熱材の部分では式２のａにａTを代入した。Ｊは、全天日射量を示す。全天日射量は、培地の上面に対して２００Ｗ／ｍ2に、培地の下面に対しては０Ｗ／ｍ2に設定した。ｅは、長波放射率を示す。Ｊeは、夜間放射量を示す。夜間放射量は、０Ｗ／ｍ2に設定した。培地の左右の境界は完全断熱条件に設定した。
【００９３】
図２２は、当該シミュレーションの結果を示す。図２２に示されるとおり、冬季日中のビニルハウス内では、比較例５のように、栽培ベッドの上部を露出させると、植物の根域の温度が高くなることが分かった。一方で、参考例１のように、栽培ベッドの上部を完全に覆うと、日射を培地内に取り込めず、培地の温度が低くなることが分かった。これに対して、実施例３では、植物の根域の温度は、比較例５及び参考例１の中間程度であった。これにより、上記第５変形例によれば、植物の根域の温度を適度に保てることが分かった。また、実施例３において、比較例５のように、根域の温度を更に高めるためには、日射を培地内に取り込めるように、少なくとも地上部を透明部材により構成するのが好ましいことが分かった。
【符号の説明】
【００９４】
１…園芸培地用保温装置、
１００…本体部、１０１…透明部材、
１０…収容空間、１１…上壁、１２…側壁、１３…下壁、
１５…流体弁、１８…シート材、
２…スペーサ、２１…板材、
３０…培地、３１…植物、
４…温床線、
５…園芸培地用保温装置、
５００…本体部、
５１…地上部、５２…地中部、
５３…袋体、５５…上壁、５６…側壁、５７…下端、
５９…シート材、
６…温床線、
１Ａ…園芸培地用保温装置、
１００Ａ…本体部、１０１Ａ…透明部材、
１０Ａ…収容空間、
２Ａ…スペーサ、２５…マット状部材、２８…袋体、
７…園芸培地用保温装置、
７００…本体部、７０１…透明部材、
７０…収容空間、
７２…マット状部材、７５…袋体
【図１】
2020068758.tif 000005
【図２】
2020068758.tif 000006
【図３】
2020068758.tif 000007
【図４】
2020068758.tif 000008
【図５Ａ】
2020068758.tif 000009
【図５Ｂ】
2020068758.tif 000010
【図６Ａ】
2020068758.tif 000011
【図６Ｂ】
2020068758.tif 000012
【図７】
2020068758.tif 000013
【図８Ａ】
2020068758.tif 000014
【図８Ｂ】
2020068758.tif 000015
【図９】
2020068758.tif 000016
【図１０】
2020068758.tif 000017
【図１１Ａ】
2020068758.tif 000018
【図１１Ｂ】
2020068758.tif 000019
【図１２】
2020068758.tif 000020
【図１３Ａ】
2020068758.tif 000021
【図１３Ｂ】
2020068758.tif 000022
【図１４Ａ】
2020068758.tif 000023
【図１４Ｂ】
2020068758.tif 000024
【図１５】
2020068758.tif 000025
【図１６Ａ】
2020068758.tif 000026
【図１６Ｂ】
2020068758.tif 000027
【図１７】
2020068758.tif 000028
【図１８Ａ】
2020068758.tif 000029
【図１８Ｂ】
2020068758.tif 000030
【図１９Ａ】
2020068758.tif 000031
【図１９Ｂ】
2020068758.tif 000032
【図１９Ｃ】
2020068758.tif 000033
【図２０】
2020068758.tif 000034
【図２１】
2020068758.tif 000035
【図２２】
2020068758.tif 000036