(57)【要約】【課題】育成対象物の育成要領に応じた最適温度環境を構築し、個別に最適かつ精密な温度コントロールにより、育成プログラムに基づく効率的な生育・品質管理を促進させるとともに暖房費を節約する。【解決手段】自己制御型ケーブルヒータ育成装置は、自己制御型ケーブルヒータ自体の柔軟性・可塑性を利用して育成要領に応じた育成物直近での加温によるブロックごとの最適温度環境を構築し、育成プログラムに基づく個別の最適かつ精密な温度コントロールにより、効率的な生育・品質管理を促進させるとともに暖房費を節約するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単線又は複数並列の平面及び／又は立体的に展張した自己制御型ケーブルヒータと、該自己制御型ケーブルヒータの温度センサとを有する育成対象物温度管理ユニットと、
該自己制御型ケーブルヒータに通電するためのリードケーブルと、
該リードケーブルを並列に接続する配電中継ボックスと、
該配電中継ボックスとヒータ配電ケーブルで接続され、該自己制御型ケーブルヒータの温度センサにより該自己制御型ケーブルヒータへの通電を制御するコントローラを含むコントロールボックスとを有する温度管理ユニットを備え、
該自己制御型ケーブルヒータは、育成対象物を育成する空間に設置してブロックを構成した自己制御型ヒータを用いた育成装置。
【請求項２】
上記ヒータ配電ケーブルが３芯で、交流電流用２線は、上記ブロックごとに温度コントローラに接続し、アース線は、一括して地中アース棒に接続され、
上記ブロック用温度コントローラは、ブロックごとの電気入力・切断のためのブロックスイッチ及び漏電ブレーカを通じて交流電源に接続し、
上記温度コントローラとブロックスイッチ及び漏電ブレーカがコントロールボックス内に収容された請求項１に記載の自己制御型ヒータを用いた育成装置。
【請求項３】
上記自己制御型ケーブルヒータは、育成対象物の育成要領に応じて単線または複線並列により構成して、ブロック空間を構築し、ブロックごとの温度コントロールをする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自己制御型ヒータを用いた育成装置。
【請求項４】
上記自己制御型ケーブルヒータは、育成対象物に応じた立体的塑性加工により構成した請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自己制御型ヒータを用いた育成装置。
【請求項５】
上記自己制御型ケーブルヒータは、交叉して設置し、またはブロックごと並列に配線展張している請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自己制御型ヒータを用いた育成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には育成装置に関し、詳細には、ブロックごとに区分した育成対象物に応じた最適温度環境を構築し、最適かつ精密な温度コントロールにより、育成プログラムに基づく効率的な生育管理を促進させる育成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
寒冷期間においては、育成対象物の最適温度を確保するため、一般に温風暖房装置若しくは温湯暖房装置又はその併用装置等を設置していることは周知である。
【０００３】
特許文献１は、温風・温湯併用暖房装置であり、温風暖房を主体に施設内を暖房するとともに、その温風用熱源発生装置の排熱を利用した温湯配管を培地に埋設、育成作物の根部を加温して暖房する装置を開示している。
【０００４】
特許文献２は、本出願人の特許出願であり（１９９０年７月９日出願）、苗床ポットと地面との間に、周辺温度を感知しながら自動的に電気量を増減することが出来かつ必要な長さに切断または接続できる自己制御型ヒータを配置した育苗ハウスを開示している。
【特許文献１】特開２００６−３２５５１６号公報
【特許文献２】特開平０４−０７１４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の温風・温湯併用型は、温湯温度が温風温度に連結しており、温風温度がある程度の高温に達しなければ、温湯は加熱されない問題点を要している。即ち温室内空間を低温維持して培地内育成作物根部を高温温湯により加温コントロールすることは困難と判断される。また併用の埋設温湯配管は、全温湯暖房と同規模の工事規模となりイニシアルコストが高くなる。
【０００６】
さらに近年の化石燃料の高騰は、寒冷期間の温風暖房、温湯暖房によるランニングコスト高をもたらしている。温湯暖房等は、イニシアルコストが高く、かつ施設内に加温用の配管をすると、簡単にその位置を変更することが困難である。温度管理においても室内は、育成環境全域が一定温度による加温となる。また多様で柔軟な設置できしかも精密な温度制御を可能とし、小規模・狭隘設備での設置することは困難だった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、育成物直近での加温により、効率的な温度管理が可能となり、省エネルギーを促進するものであり、より詳細には、育成対象物に応じてケーブルヒータを軽易に平面的・立体的に設置・移設でき、かつ個別に温度管理されたブロックごとの育成環境により、同時に多種の育成物に対して最適かつ精密な温度管理が出来るものである。即ち、前記課題を解決するため、本発明の装置は、並列に展張した自己制御型ケーブルヒータ、各ケーブルヒータに通電するためのリードケーブル、リードケーブルを並列に接続する配電中継ボックス、配電中継ボックスとコントロールボックスを接続するヒータ配電ケーブル及びコントロールボックス内の温度コントローラに直結する温度センサにより１ユニットを構成する。
【０００８】
自己制御型ケーブルヒータは、本数の増減による温度管理に加え被加温対象物の育成要領に応じてその線形を柔軟に変形させ、立体・格子状の成形も可能であり、被加温の育成対象物に最適のかつ最小限必要な限定したブロックを構築する。ブロックを構成することにより、温度環境にムラが少なく、育成物直近での均一な加温により最適な温度環境を構築し、各育成対象物に応ずる育成プログラムに基づく精密かつ効率的な温度管理が可能となる。
【０００９】
ここで言う自己制御型ヒータまたは自己制御型ケーブルヒータは、自己温度制御型発熱材、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、またはこれらの共重合体等の樹脂に、カーボンブラック、グラファイト等の導電性粒子を配合分散させ、該樹脂に、線状電極を配置し包埋してヒータ部を形成し、さらにその外周面を絶縁樹脂で被覆する。電極間に通電すると、結晶性樹脂内に導電性粒子を分散させてなる樹脂に電流が流れその抵抗特性により発熱する。押出成等で成型が容易であり、面状、線状、立体形状のヒータが構成できる。本発明では特に自己制御型ケーブルヒータ（以下単にケーブルヒータと言う）が好適である。
【００１０】
図１に示すように、例えば、本発明は、ケーブルヒータ（２−１、２−２、２−３）に接続したヒータ配電ケーブル（５−１、５−２、５−３）は、３芯で交流電流用２線は、ブロックごと温度コントローラに接続、アース線（１２）は一括して地中アース棒に接続されている。また図２に示すように、各ブロック用温度コントローラ（１０−１、１０−２、１０−３）は、ブロックごとの電気入力・切断のためのブロックスイッチ（９−１、９−２、９−３）及び漏電ブレーカ（８）を通じて交流電源に接続されている。温度コントローラ、ブロックスイッチ及び漏電ブレーカは、コントロールボックス（６）内に収容されている。このコントロールボックスにより、ブロックごとに育成対象物に対する温度の集中管理が可能となる。
【００１１】
即ち本発明は、単線又は複数並列の平面及び／又は立体的に展張した自己制御型ケーブルヒータと、自己制御型ケーブルヒータの温度センサとを有する育成対象物温度管理ユニットと、自己制御型ケーブルヒータに通電するためのリードケーブルと、
リードケーブルを並列に接続する配電中継ボックスと、配電中継ボックスとヒータ配電ケーブルで接続され、自己制御型ケーブルヒータの温度センサにより自己制御型ケーブルヒータへの通電を制御するコントローラを含むコントロールボックスとを有する温度管理ユニットを備え、自己制御型ケーブルヒータは、育成対象物を育成する空間に設置してブロックを構成した自己制御型ヒータを用いた育成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
（１）多様で柔軟な構成
本装置は、ブロック単位で直列、並列いずれにも連接設置でき、施設設備、育成対象物に応じて、柔軟に設置可能であり、かつケーブルヒータの取付け・撤収が簡単で移設に要する労力・時間が軽減される。
【００１３】
（２）精密な温度制御
ケーブルヒータにより加温するブロックは、ブロックごとの精密な温度コントロールが可能であり、かつ育成対象物への直近での加温となるため省エネルギー効果が大きい。
【００１４】
（３）小規模・狭隘設備での設置
ケーブルヒータは、自由な長さで切断・接続可能であり、立体・格子状の成形により、ベンチ棚、土壌表面・土壌中、空中、水中等の育成条件に適応して、小規模・狭隘設備にも設置可能である。
【００１５】
（４）低湿度環境の創出
ケーブルヒータの加温により、水中を除き低湿度環境を創出することもできる。
【００１６】
（５）安全性
育成装置は、ケーブルヒータ自体による異常高温加熱損傷の危険性が少なく、ケーブルヒータを交叉させての設置も可能である。加えてケーブルヒータをブロックごと並列に配線展張するため、１線当たりが高電流とならないため、安全性が非常に高い。
【００１７】
（６）環境保護
電力による加温であるため、二酸化炭素低排出でありかつケーブルヒータが並列構成のため電磁波の発生が小さく、また無音であり騒音障害を発生しない。
【００１８】
本装置は、ユニット化することによりコスト削減を図ると共に、装置の取付けの簡易性を図る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本実施例に係る最良の形態は、各育成対象物及び育成環境によって、そのブロックの形状が異なる。以下図１において本装置の基本的な概念、図２において電気系統配線図並びに図３において各育成対象物および環境に応じた最適ブロックの一例を図面にしたがって説明する。なお本発明は以下に述べる実施例に限定されるものではない。
【００２０】
（本発明の基本構成）
図１は、上記に述べたように、ケーブルヒータ数の異なるブロックにより構成された本装置の基本的な概念を図示したものである。各ブロック（１−１、１−２、１−３）は、育成対象物及び育成環境に対応して、育成プログラムに基づき、ケーブルヒータ（２−１、２−２、２−３）を最適の本数及び立体塑性を含む柔軟な線形の変形により構成、育成に最適なかつ最小限必要な限定した環境を構築する。
【００２１】
本発明の一実施形態では、単線又は複数並列の平面及び／又は立体的に展張した自己制御型ケーブルヒータと、該自己制御型ケーブルヒータの温度センサと、自己制御型ケーブルヒータに通電するためのリードケーブルと、リードケーブルを並列に接続する配電中継ボックスと、該配電中継ボックスとヒータ配電ケーブルで接続され、自己制御型ケーブルヒータの温度センサにより該自己制御型ケーブルヒータへの通電を制御するコントローラを含むコントロールボックスとを有する温度管理ユニットを備え、該自己制御型ケーブルヒータは、育成対象物を育成する空間に設置してブロックを構成した自己制御型ヒータを用いた育成装置である。
【００２２】
また、本発明の一実施形態では、上記ヒータ配電ケーブルが３芯で、交流電流用２線は、上記ブロックごとに温度コントローラに接続し、アース線は、一括して地中アース棒に接続され、各ブロック用温度コントローラは、ブロックごとの電気入力・切断のためのブロックスイッチ及び漏電ブレーカを通じて交流電源に接続し、上記温度コントローラとブロックスイッチ及び漏電ブレーカがコントロールボックス内に収容されている自己制御型ヒータを用いた育成装置である。
【００２３】
自己制御型ケーブルヒータは、育成対象物の育成要領に応じて単線または複線並列により構成して、ブロック空間を構築し、ブロックごとの温度コントロールをする。
【００２４】
ブロックごとに温度センサ（１１−１、１１−２、１１−３）が取り付けられ、図２に示すようにそれぞれの温度コントローラ（１０−１、１０−２，１０−３）によりブロックごと個別の温度管理が可能なユニットを構成する。そのためブロックごとの精密な育成プログラムにより、出荷時期の調整や高さ等規格の違う育成対象物が複数種、同時に育成可能となる。
【００２５】
各ユニットは、ケーブルヒータを除きブロックのケーブルヒータに通電するための各ブロックのリードケーブル（３−１、３−２，３−３）、リードケーブルを並列に接続する配電中継ボックス（４−１、４−２、４−３）、配電中継ボックスとコントロールボックスを接続するヒータ配電ケーブル（５−１、５−２、５−３）及びコントロールボックス内の温度コントローラに直結する温度センサ（１１−１、１１−２、１１−３）が、育成対象物によって異なることなく共通の装置構成をなす。ユニット化することによりコストの削減と装置の取付け・撤収の簡易性を図る。
【００２６】
それぞれの育成対象物に対する温度は、コントロールボックス（６）において、集中して管理が実施可能であり、省力化を図ることができる。
【００２７】
電源は、単相２００Ｖおよび１００Ｖ両方に対応可能である。
【００２８】
さらに図面に基づいて特にケーブルヒータを用いた多様な育成対象物のためのブロックの実施例を説明する。各ブロックごとの温度センサは、図１または２のようにケーブルヒータ近傍に配置しても良いし、ケーブルヒータに内蔵しても良い。
【００２９】
（実施例１）ベンチ棚直下配置
図３は、ブロックを構成する育成容器（１５）を土壌表面（１７）に設置したベンチ棚（１６）に設置した場合の一例である。ケーブルヒータ（２−１）は、育成対象物直下に展張し、トンネル支柱（１３）とトンネル部材とで構成した育成対象物に応じた最適の空間をトンネル（１３、１４）により限定する。
【００３０】
展張するケーブルヒータの本数・間隔は、育成プログラムに基づき育成対象物のための最適温度に応じて決定する。トンネル部材は、保温効果の効率を高めるため、脚部周囲に被覆フィルム（１４）を張る。
【００３１】
同一ベンチ上においても、ブロックを複数設置可能であり、ブロックごとに温度調整が可能であることから精密な育成管理が可能となる。
【００３２】
ケーブルヒータによるベンチ棚加温方式は、トンネルブロックの外側の湿度に比較して低湿度の加温環境を確保できる。
【００３３】
（実施例２）土壌表面設置
図４は、ブロックを土壌表面上に設置した場合の一例である。
土耕栽培において、育成対象物の根部を加温する場合は、育成対象物に応じた最適の空間をトンネル（１３、１４）により限定して、土壌表面上（１７）にケーブルヒータ（２−１）を展張する。展張するケーブルヒータの本数・間隔は、育成プログラムに基づき最適育成温度に応じて決定する。
【００３４】
（実施例３）土壌中設置
図５は、土壌中（１７）に設置した一例である。土耕栽培において根部を加温する場合は、ケーブルヒータ（２−１）の本数・間隔及び埋設深さを、育成プログラムに基づき最適育成温度に応じて決定する。
【００３５】
（実施例４）土壌育成容器
図６は、土壌を入れた育成大型容器（１８）内外に設置した一例である。育成対象物の根部を加温する場合は、ケーブルヒータ（２−１、２−２）を容器内又は外に螺旋状立体的に設置する。その巻数・間隔及び埋設深さは、育成プログラムに基づき最適育成温度に応じて決定する。
【００３６】
（実施例５）水耕栽培設置
図７は、水耕栽培において設置する場合の一例である。水耕栽培において、養液を保持する水耕栽培用推こう（１９）中の水中根部を加温する場合は、ケーブルヒータ（２−１、２−２）を根部直近に沈設又は育成容器外側に螺旋状立体的に設置する。ケーブルヒータの本数・間隔及び沈設深さは、育成プログラムに基づき最適育成温度に応じて決定する。
【００３７】
（実施例６）育成物立体状設置
図８は、樹木等に対する立体状設置の一例である。育成対象物が樹木等大型の場合であれば、ケーブルヒータ（２−１）を直接根部から幹部に螺旋状に巻く。ケーブルヒータの巻数・間隔・位置は、育成プログラムに基づき最適育成温度に応じて決定する。
【００３８】
（実施例７）空中立体格子状設置
図９は、空中立体格子状設置の一例である。育成対象物が、垂直に成長する場合は、ヒータ吊り下げワイヤー（２２）等により固定したケーブルヒータ（２−１、２−２）を立体格子状に設置して直接茎部、枝部を加温する。被覆フィルム（２１）により、トンネルブロックを構成して加温効率を高めることも可能である。ケーブルヒータの格子状の全高・間隔は、育成プログラムに基づき最適育成温度に応じて決定する。
【００３９】
（実施例８）水槽用設置
図１０は、水槽用設置の一例である。水槽（２３）等を加温する場合は、ブロックヒータを水槽内外に設置して立体的加温により溶液（２４）の温度を管理する。リードケーブル（３−１）を有するケーブルヒータ（２−１、２−２）の螺旋状巻数・高さは、育成プログラムに基づき最適育成温度に応じて決定する。
【００４０】
以上のように本実施例に係る発明は、多様で柔軟な設置できしかも精密な温度制御を可能とし、小規模・狭隘設備での設置が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】３個のブロックが構成された状況を示す概念図である。
【図２】３個のブロックを設置した状況における電気系統配線図である。
【図３】ベンチ棚直下に設置した場合におけるブロックの形態を示す図である。
【図４】土壌表面に設置した場合におけるブロックの形態を示す図である。この場合はトンネルを設置して加温空間を限定させている例を示す。
【図５】土壌中に設置した場合におけるブロックの形態を示す図である。
【図６】水耕栽培に設置した場合におけるブロックの形態を示す図である。
【図７】大型育成容器内外に設置した場合におけるブロック音形態を示す図である。
【図８】樹木等の周囲に立体状に設置した場合におけるブロック音形態を示す図である。
【図９】空中立体格子状にして設置した場合におけるブロック音形態を示す図である。
【図１０】水槽内外において設置した場合におけるブロック音形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…ブロック
１−１…第1ブロック
１−２…第２ブロック
１−３…第３ブロック
２…自己制御型ケーブルヒータ(ケーブルヒータ)
２−１…第1ブロックケーブルヒータ
２−２…第２ブロックケーブルヒータ
２−３…第３ブロックケーブルヒータ
３…リードケーブル
３−１…第1ブロックリードケーブル
３−２…第２ブロックリードケーブル
３−３…第３ブロックリードケーブル
４…配電中継ボックス
４−１…第1ブロック配電中継ボックス
４−２…第２ブロック配電中継ボックス
４−３…第３ブロック配電中継ボックス
５…ヒータ配電ケーブル
５−１…第1ブロックヒータ配電ケーブル
５−２…第２ブロックヒータ配電ケーブル
５−３…第３ブロックヒータ配電ケーブル
６…コントロールボックス
７…電源ケーブル
８…漏電ブレーカ
９…ブロックスイッチ
９−１…第１ブロックスイッチ
９−２…第２ブロックスイッチ
９−３…第３ブロックスイッチ
１０…温度コントローラ
１０−１…第１ブロック温度コントローラ
１０−２…第２ブロック温度コントローラ
１０−３…第３ブロック温度コントローラ
１１…温度センサ
１１−１…第１ブロック温度センサ
１１−２…第２ブロック温度センサ
１１−３…第３ブロック温度センサ
１２…アース
１３…トンネル支柱
１４…トンネル被覆フィルム
１５…育成容器
１６…ベンチ棚
１７…土壌表面
１８…大型育成容器
１９…水耕栽培用推こう
２０…養液
２１…被覆フィルム
２２…ヒータ吊り下げワイヤー
２３…水槽
２４…溶液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010172224.tif 000009
【図８】
2010172224.tif 000010
【図９】
2010172224.tif 000011
【図１０】
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