(57)【要約】【課題】どの場所にも設置が可能であり、省エネ効果が高い植物の温度管理装置を提供する。【解決手段】本発明における植物の温度管理装置は、芝Ｇを植えた土壌２４内に埋設される架橋パイプ２３と、土壌２４内の温度を検知する土壌温度検知手段２６と、所定温度の水Ｗを生成するチラー３３と、その水Ｗを架橋パイプ２３の内部に循環させるポンプ２９と、土壌温度検知手段２６からの検知温度が第１の温度と第２の温度との間で、ポンプ２９への通断電を切替えるように、ポンプ２９の動作を制御する制御手段と、を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を植えた床面内に埋設されるパイプと、
前記床面内の温度を検知する第１温度検知手段と、
流体を所定温度に維持するチラーと、
前記流体を前記パイプ内部に循環させるポンプと、
前記温度検知手段からの検知温度が第１の温度と第２の温度との間で、前記ポンプへの通断電を切替えるように、当該ポンプの動作を制御する制御手段と、により構成されることを特徴とする植物の温度管理装置。
【請求項２】
前記パイプから送り出された前記流体の温度を検知する第２温度検知手段と、
前記チラーと前記パイプとの間に設けられる調節弁と、を備え、
前記ポンプの動作時に、前記第２温度検知手段からの検知温度に応じて、前記パイプに送り込む前記流体の流量を調節するように、前記制御手段が前記調節弁を制御する構成としたことを特徴とする請求項１記載の植物の温度管理装置。
【請求項３】
前記調節弁は三方弁であり、
前記ポンプの動作時に、前記第２温度検知手段からの検知温度に応じて、前記パイプを通して前記チラーに戻される流体の流量と、前記パイプを通さずに前記チラーに戻される流体の流量との割合を調節するように、前記制御手段が前記三方弁を制御する構成としたことを特徴とする請求項２記載の植物の温度管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフ場における芝生の他に、例えばイチゴやレタスのような作物などを含む植物の温度管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフ場で冬季にも芝の育成を可能にするために、例えば特許文献１には、芝を植設したグリーンの直下にパイプを配設し、ヒートポンプ式のチラーユニットで一定温度に保持された流体としての冷水または温水を、ポンプによりパイプ内部に循環させることにより、芝を季節に応じた必要温度に加熱または冷却する芝の温度管理装置が提案されている。
【０００３】
また、別な特許文献２には、ヒートポンプ式のチラーユニットに代わり、井戸から汲み上げた地下水を利用して、ポンプによりパイプ内部に流体としての地下水を循環させる芝の温度管理装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１９９５２０号公報
【特許文献２】特開２０００−３２８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した芝を含む植物の温度管理装置は、ビニールハウスのような室内に冷暖房装置を配設して芝を育成するものに比べて、冷暖房費を大幅に抑えて高い省エネ効果が得られる。しかし、植物を植えた地中の温度を外気温に関係なく一定に保つために、ポンプを連続的に動作させなければならず、更なる省エネ効果が求められていた。
【０００６】
さらに、特許文献２に示す植物の温度管理装置では、地下水を流体として利用するのに、井戸などの大掛かりな設備を必要とする上に、場所によっては地下水を十分に汲み上げることができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、どの場所にも設置が可能であり、省エネ効果が高い植物の温度管理装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の植物の温度管理装置は、植物を植えた床面内に埋設されるパイプと、前記床面内の温度を検知する第１温度検知手段と、流体を所定温度に維持するチラーと、前記流体を前記パイプ内部に循環させるポンプと、前記温度検知手段からの検知温度が第１の温度と第２の温度との間で、前記ポンプへの通断電を切替えるように、当該ポンプの動作を制御する制御手段と、により構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、床面内の温度を温度検知手段で検知し、その検知温度に応じてポンプを必要最低限だけ間歇的に動作させて、所定温度の流体をチラーからパイプ内部に循環させることで、設置場所に左右されることなく、床面内を植物の生育に好ましい温度に保つことが可能になる。したがって、どの場所にも設置が可能であり、省エネ効果が高い植物の温度管理装置を提供できる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、チラーで所定温度に維持された流体に対して、ポンプの動作時にパイプから送り出された流体の温度差が大きければ、パイプに送り込む流体の流量を増やして、植物を植えた床面内を、ポンプの通断電が切替わる第１の温度と第２の温度との間に素早く近づけることが可能になる。逆に、チラーで所定温度に維持された流体に対して、ポンプの動作時にパイプから送り出された流体の温度差が小さければ、パイプに送り込む流体の流量を増やして、植物を植えた床面内を、ポンプの通断電が切替わる第１の温度と第２の温度との間に緩やかに近づけて、過度な温度変化を回避できる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、このような三方弁を調節弁として組み込むことで、ポンプから送り出された流体の全てをチラーに戻すことができ、ポンプに余計な負担をかけずに、チラーとパイプとの間で流体を円滑に循環させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における植物の温度管理装置を組み込んだパッティンググリーン装置の外観斜視図である。
【図２】同上、グリーン基台を水平にしたときのパッティンググリーン装置の要部縦断面図である。
【図３】同上、グリーン基台を傾斜させたときのパッティンググリーン装置の要部縦断面図である。
【図４】同上、グリーン基台の内部とその周辺の構成を示す図である。
【図５】同上、主な制御系統に関する構成を示すブロック図である。
【図６】同上、本装置の実験結果として、毎日の外気の最高気温と最低気温、および土壌内の最高地温と最低地温と平均地温を示す折れ線グラフである。
【図７】同上、本装置の実験結果として、毎日の暖房時間（ポンプ動作時間）を示す折れ線グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明における植物の温度管理装置の好ましい実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１〜図４は、ゴルフのパッティング練習に利用できるパッティンググリーン装置１００を示している。本実施形態で提案する植物の温度管理装置は、パッティンググリーン装置１００の一部に組み込まれている。ここでの温度管理装置の対象となる植物は、天然の芝Ｇである。
【００１５】
これらの各図において、パッティンググリーン装置１００は、パッティング練習時に使用される装置本体１に、芝生面２を上部に植設したグリーン基台３と、グリーン基台３の下部に設置される傾斜調節具４としての油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、地面上に設置される支持材５と、グリーン基台３の全周を取り囲み、芝刈り機Ｓの折返し走行が可能な程度の上平面形状を有する床板状のターン部６と、芝刈り機Ｓを地面からターン部６の上平面に導くスロープ部７と、を主な構成としている。芝生面２は、グリーン基台３の表面に芝Ｇを植設することで形成される。
【００１６】
平面視で矩形状のグリーン基台３は、装置本体１の開口した孔部１Ａに着脱自在に設けられ、その四隅には４台の油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄがそれぞれ配置される。ここで使用する油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの数は、グリーン基台３を安定して支持するために、３乃至４が好ましい。油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは同一構成で、グリーン基台３を４点（または３点）で支持するために、地面に固定設置される本体部８と、本体部８の上部から出没し、グリーン基台３の下平面に常時当接する可動部９と、により各々が構成される。ここでは、油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃに各々送出される作動液の圧力、すなわち油圧によって、可動部９の上下動が個々に制御される構成となっている。
【００１７】
グリーン基台３は、平面視で矩形（正方形や長方形）以外の各種形状とすることができる。また、グリーン基台３の下部中心には、当該グリーン基台３を支承する支柱１１が設けられており、この支柱１１を中心として、グリーン基台３をターン部６に対してどの方向にも傾斜可能となるように支持している。
【００１８】
油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃと同様に地面に接地される支持材５は、ターン部６の上平面が芝生面２と同じ高さとなるように、ターン部６を支持するもので、支持材５の上にターン部６を載置したデッキ構造体１２は、油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃに臨んで水平方向に出し入れ可能な小区画部１４を備えている。この小区画部１４は、油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃの保守点検用ステージとして設けられるもので、デッキ構造体１２から部分的に小区画部１４を取り外すことで、作業者が油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに近付いて修理補修を行なうことが可能になる。また好ましくは、デッキ構造体１２を複数の小区画部１４に分解または組立できるように構成することで、装置本体１を例えばパッティングバーなどの任意の施設へ容易に設置できる。
【００１９】
スロープ部７は、芝刈り機Ｓの走行を妨げない程度の傾斜面を有する。スロープ部７の傾斜面上端は、ターン部６の上平面と略同じ高さに形成され、ターン部６の外周端のどの位置であっても、移動可能なスロープ部７を隣接して設置できる。スロープ部７を通してターン部６の上平面に導かれた芝刈り機Ｓは、このターン部６の上平面で方向を前後反転させ、走行経路Ｋに沿って自走しながら、図示しないカッターで芝生面２を刈り込む。これにより芝生面２には、走行経路Ｋに沿った芝目を形成できる。また、ターン部６はグリーン基台３の全周を取り囲んでいるため、ターン部６上で芝刈り機Ｓの走行経路Ｋを変えることで、芝生面２に任意の芝目を付けることができる。
【００２０】
グリーン基台３は、有底状をなす枠体２１の内底面に鉄筋２２を配筋し、その鉄筋２２の上に架橋パイプ２３を載置した状態で、芝Ｇを植設した土壌（土砂）２４を敷設することで構成され、芝生面２を形成する芝Ｇは、グリーン基台３に敷設された後述の土壌２４に植えられている。また、枠体２１の内底面四隅には、土壌２４の温度を検知する土壌温度検知手段２６として、４個の温度センサ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄがそれぞれ配置される。土壌２４に埋設される温度センサ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは同一特性を有するが、その数は４に限定されず、また温度センサ以外の土壌温度検知手段２６を用いてもよい。
【００２１】
平面視で格子状をなす鉄筋２２は、樹脂などの可撓性材料からなる中空の架橋パイプ２３を、芝Ｇの生育に適した所定の位置に固定するためのパイプ支持部材として、グリーン基台３に配設される。ここでは、枠体２１の内底面上で架橋パイプ２３を所定の位置に固定できるものであれば、鉄筋２２以外の各種パイプ支持部材を利用してもよい。熱交換用の架橋パイプ２３は、芝生面２の地表面に近い深さ位置（２０ｃｍ深さ）の土壌２４内に、平面視で蛇行状に配置した状態で埋設される。そして、枠体２１の内底面ひいては架橋パイプ２３を隙間なく覆うように、表面に芝生面２を形成した土壌２４が敷設される。
【００２２】
枠体２１に配置される架橋パイプ２３の数は、特に限定されない。また、架橋パイプ２３を例えば熱伝導性に優れた金属製の管体で構成することも可能である。何れにせよ、ここでは一乃至複数本の架橋パイプ２３の一端と他端が、グリーン基台３の外方に延設する送り管２８Ａと戻り管２８Ｂにそれぞれ連通接続される。また、送り管２８Ａの途中にはポンプ２９と三方弁３０がそれぞれ設けられ、三方弁３０の一方の下流側出口にバイパス管２８Ｃの一端を接続し、このバイパス管２８Ｃの他端を戻り管２８Ｂの途中に接続すると共に、三方弁３０の他方の下流側出口に、送り管２８Ａを介して架橋パイプ２３の一端を接続している。
【００２３】
３１は、架橋パイプ２３の内部に流体となる水（温水または冷水）Ｗを循環供給する流体供給ユニットである。この流体供給ユニット３１は、前述した送り管２８Ａや、戻り管２８Ｂや、バイパス管２８Ｃや、ポンプ２９の他に、水Ｗを所定温度に維持するチラー３３を備えて構成される。本実施例では、架橋パイプ２３とチラー３３との間に、水Ｗの流通路となる送り管２８Ａと、戻り管２８Ｂと、バイパス管２８Ｃがそれぞれ設けられており、ポンプ２９は所定温度の水Ｗを架橋パイプ２３の内部に循環させる駆動源として、三方弁３０の上流側入口に接続する送り管２８Ａの途中に配設される。これによりポンプ２９の動作時には、後述する制御手段５１からの制御信号を受けて、三方弁２９の動作を制御することで、チラー３３から架橋パイプ２３に送られる水の流量と、チラー３３から架橋パイプ２３に送られることなく、バイパス管２８Ｃを通してチラー３３に戻される水の流量との比率を、適切に可変調節する構成となっている。
【００２４】
なおポンプ２９は、チラー３３から三方弁３０に至る送り管２８Ａの途中にではなく、バイパス管２８Ｃとの接続部からチラー３３に至る戻り管２８Ｂの途中に配設してもよい。また三方弁３０も、バイパス管２８Ｃの一端と送り管２８Ａとの接続部にではなく、バイパス管２８Ｃの他端と戻り管２８Ｂとの接続部に配設してもよい。
【００２５】
チラー３３は、所定量の水Ｗを溜めるタンク３６と、タンク３６に貯留する水Ｗを所定の温度に維持するための温度調節手段３７と、タンク３６内部の水Ｗを外気温よりも高い温度に加熱する加熱手段としてのヒータ３８と、タンク３６内部の水Ｗを外気温よりも低い温度に冷却する冷却手段としての冷却機構３９と、タンク３６に貯留する水Ｗの温度を検知する温度センサ４０ａと、を備えている。また、架橋パイプ２３から戻り管２８Ｂに送り出される水Ｗの温度を検知するために、戻り管２８Ｂの内部には、バイパス管２８Ｃとの連結部の上流側に別な温度センサ４０ｂが配設される。これらの温度センサ４０ａ，４０ｂは、タンク３６と架橋パイプ２３との間を循環する水Ｗの温度、すなわち水温検知手段４０に相当する。
【００２６】
温度調節手段３７は、温度センサ４０ａで検知されるタンク３６内部の水Ｗの温度が、設定した温度に維持されるように、ヒータ３８または冷却機構３９を制御するもので、ここでは外気温よりも設定した温度が高い場合に、ヒータ３８の加熱量を加減調節し、また外気温よりも設定した温度が低い場合に、冷却機構３９の冷却量を加減調節する構成となっている。また三方弁３０は、温度センサ４０ｂで検知される架橋パイプ２３から送り出された水Ｗの温度に応じて、架橋パイプ２３に送り込む水Ｗの流量を可変調節する調節弁として機能する。特に本実施例では、ポンプ２９に余計な負担をかけないようにするために、ポンプ２９から架橋パイプ２３を通してタンク３６に戻される水Ｗの流量と、残りのポンプ２９から架橋パイプ２３を通さずに、バイパス管２８Ｃを通してタンク３６に戻される水Ｗの流量との割合を、三方弁３０で可変調節する構成となっている。
【００２７】
本実施形態では、油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄや、支持材５や、支柱１１が、地面に打設された基礎４１上に設置される。特に油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、その点検を容易にするために、基礎４１に形成された４つの凹状の点検用ビット４２上にそれぞれ固設され、各々の点検用ビット４２に臨んで、水平方向に出し入れ移動可能な４つの小区画部１４が、デッキ構造体１２の一部として配設される。なお、４３は点検用ビット４２と地面とを連通する排水ビットであり、この排水ビット４３を通して点検用ビット４２に溜まる水を外部に排出できる。
【００２８】
支柱１１の上部に形成された球面状の削り出し部４５は、グリーン基台３の底面中央に設けられた受け部材４６を支承しており、ボール部としての削り出し部４５と、ボール受け部としての受け部材４６とにより、ボールジョイント構造に相当するフリーヒンジ４７を構成している。このフリーヒンジ４７により、グリーン基台３がどの方向に傾いても、グリーン基台３の中央部を支柱１１で支持することが可能になる（図２および図３を参照）。
【００２９】
グリーン基台３の外周部と、これを取り囲むターン部６の内周部との間には、ゴルフボールや異物などの落下を防止するために、全周に渡って帯状のシート材４８が懸架される。このシート材４８は、例えばエキスパンションゴムなどの柔軟性に富む材料からなり、油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによりグリーン基台３がどのように傾いた場合でも、グリーン基台３とターン部６との間の隙間を塞ぐように設けられる。
【００３０】
その他、芝Ｇに対する雨除け・雪除け用カバーとして、パッティンググリーン装置１００全体を覆うハウスＨが配設される。このハウスＨは、芝Ｇの温度管理を行なうものではなく、内部に冷暖房装置は設けられていない。また、ハウスＨの内部に外気を導入して、芝Ｇへの風通しを確保するのに、ハウスＨの側面は開放されており、前述した施設の設置時には、ハウスＨそのものが取り外される。したがって、ここでのハウスＨは組立てや取外しが容易に可能な構造とするのが好ましい。
【００３１】
図５は、特に本実施形態の温度管理装置について、その制御系統に関する構成を示したものである。同図において、５１はＣＰＵ（中央演算装置）や入出力インターフェースを含んで構成される制御手段である。制御手段５１は、前述した土壌温度検知手段２６や、水温検知手段４０や、チラー３３や、ポンプ２９の他に、土壌２４に含まれる水分量を検知する水分センサなどの水分検知手段５３と、土壌２４の酸性度を検知するＰＨ分センサなどのＰＨ検知手段５４と、キーやスイッチなどで構成される手動操作が可能な操作部５５と、温度管理装置を含むパッティンググリーン装置１００と外部とのデータのやり取りを可能にする送受信部５６と、例えばＬＣＤなどの表示部５８と、各種プログラムやデータを記憶保存するために、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの各種記憶媒体を用いて構成される記憶部５９がそれぞれ接続される。
【００３２】
この中で送受信部５６は、通信手段として図示しないインターネット網に接続されており、制御手段５１は後述する外気温データ転送手段６４で外気温のデータを生成するために、インターネット網から送受信部５６を介して、パッティンググリーン装置１００を設置した場所近辺の最新の気象データを、その都度取り込む構成となっている。したがって、芝生面２周囲の外気温を直接的に検知する温度センサを、送受信部５６に代わって制御手段５１に接続してもよい。
【００３３】
制御手段５１は、記憶部５９に記録するプログラムを読み取ることで、主にポンプ２９の動作を制御するためのポンプ制御手段６１と、主に三方弁３０の動作を制御するための弁制御手段６２と、主に表示部５８の動作を制御するための表示部制御手段６３と、チラー３３に対して、芝生面２周囲の外気温に関する外気温データを転送するための外気温データ転送手段６４として機能する構成を有している。
【００３４】
ポンプ制御手段６１は、土壌温度検知手段２６で検知される土壌２４の温度を２４時間休みなく連続的に監視して、その検知温度が第１の温度と第２の温度との間で、ポンプ２９への通断電を切替えるように、ポンプ２９に制御信号を送出するものである。本実施形態では、芝Ｇの生育適温を考慮して第１の温度と第２の温度がそれぞれ設定され（第１の温度＞第２の温度）、記憶部５９に設定温度データとして記憶保持される。この第１の温度と第２の温度は、植物の生育適温に応じて異なるので、操作部５５からの操作入力により設定変更できる構成とするのが好ましい。
【００３５】
本実施形態のポンプ制御手段６１は、温度センサ４０ａからの検知温度と、記憶部５９から読み出した設定温度データを比較して、タンク３６内部の水Ｗの温度が第１の温度や第２の温度よりも高く維持された例えば冬場などの場合には、土壌温度検知手段２６からの検知温度が第１の温度以上となったら、ポンプ２９への通電を停止して、架橋パイプ２３に温水が循環しないようにし、土壌温度検知手段２６からの検知温度が第２の温度以下となったら、ポンプ２９への通電を開始して、架橋パイプ２３にチラー３３で温められた水Ｗが循環するように、ポンプ２９の動作を制御する。それに対して、タンク３６内部の水Ｗの温度が、第１の温度や第２の温度よりも低く維持された例えば夏場などの場合には、土壌温度検知手段２６からの検知温度が第２の温度以下となったら、ポンプ２９への通電を停止して、架橋パイプ２３に冷水が循環しないようにし、土壌温度検知手段２６からの検知温度が第１の温度以上となったら、ポンプ２９への通電を開始して、架橋パイプ２３に冷水が循環するように、ポンプ２９の動作を切替えて制御する構成となっている。このポンプ制御手段６１による夏場と冬場でのポンプ２９の動作制御の切替えは、タンク３６内部の水Ｗの温度に代わって、外気温データ転送手段６４で算出した外気温と、第１の温度や第２の温度との比較結果により自動で、若しくは操作部５５により手動で行なってもよい。
【００３６】
弁制御手段６２は、ポンプ２９の動作時に、温度センサ４０ａからの検知温度と、温度センサ４０ｂからの検知温度を所定時間毎にそれぞれ取り込み、双方の検知温度の差が大きくなる程、架橋パイプ２３に送り込まれずに、タンク３６に戻される水Ｗの流量に対して、架橋パイプ２３を通してタンク３６に戻される水Ｗの流量の割合が増えるように、また逆に双方の検知温度の差が小さくなる程、架橋パイプ２３に送り込まれずに、タンク３６に戻される水Ｗの流量に対して、架橋パイプ２３を通してタンク３６に戻される水Ｗの流量の割合が減るように、三方弁３０の開度を調節するものである。
【００３７】
表示部制御手段６３は、操作部５５からの操作入力により第１の温度や第２の温度の設定変更を行なう際に、現在の設定状態を表示部５８に表示させたり、温度制御手段２６で検知された土壌２４の温度や、水分検知手段５３で検知された土壌２４に含まれる水分量や、ＰＨ検知手段５４で検知された土壌２４の酸性度や、送受信部５６を通して取り込まれる最新の気象データを、例えばリスト形式やグラフ形式で表示部５８に表示させたりするものである。
【００３８】
外気温データ転送手段６４は、前述した最新の気象データを送受信部５６から取り込む毎に、芝生面２周辺における現在の外気温を算出し、この算出結果を外気温のデータとしてポンプ制御手段６１やチラー３３の温度調節手段３７に転送するものである。これを受けて温度調節手段３７は、タンク３６内部の水Ｗをヒータ３８で加熱するのか、或いは冷却機構３９で冷却するのかを判断し、ヒータ３８または冷却機構３９の何れかを駆動させる構成となっている。
【００３９】
次に、上記構成のパッティンググリーン装置１００について、その作用を説明する。装置本体１の設置に際しては、先ず設置場所の地面に油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを配置し、各油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの可動部９の上に、芝生面２を有するグリーン基台３を載せる。次に、これらのグリーン基台３や油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを取り囲むようにして、細分化されたターン部６と支持材５からなる小区画部１４を配置し、デッキ構造体１２を完成させる。そして最後に、デッキ構造体１２の任意の側部にスロープ部７を取り付ける。これにより、様々な施設に装置本体１を簡単に設置できる。なお、装置本体１の分解作業は、上述した設置時と逆の手順で行なえばよい。
【００４０】
そして、ゴルフのパッティング練習に使用する際には、図示しない油圧ジャッキ制御装置により、各油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの可動部９の突出高さを適宜調整することで、ほぼ水平なターン部６の上面に対して、グリーン基台３を含む芝生面２を任意の方向と角度に傾斜させることができる。
【００４１】
また、天然芝による芝生面２は、芝刈り機Ｓにより何時でも刈り込んで所望の芝目を形成することができる。芝刈り機Ｓを使用する場合は、予め前述の油圧ジャッキ制御装置により、ターン部６の上面とグリーン基台３の芝生面２が同一水平面となるように、各油圧ジャッキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの可動部９の突出高さを調節する。この後に、スロープ部７からターン部６の上面に芝刈り機Ｓを移動させ、ターン部６の上平面で芝刈り機Ｓの方向を前後反転させながら、グリーン基台３上に芝刈り機Ｓを走行させて芝生面２を刈り込むことができる。本実施形態の装置本体１は、グリーン基台３の全周を取り囲むようにして、芝刈り機Ｓの折返し走行を可能にする大きさのターン部６が設けられているので、ターン部６の上面に導かれた芝刈り機Ｓを、どこからでも芝生面２に向けて走行させることができる。
【００４２】
こうしてパッティンググリーン装置１００は、芝生面２を所望の傾斜角度と傾斜方向に調節して、パッティングなどの練習を手軽に行なうことができる。また、芝生面２は芝刈り機Ｓにより何時でも自由に芝目を形成できるので、ゴルフのパッティング技術を効果的に向上できるだけでなく、世界各地の著名なゴルフコースのグリーンをどこでも簡単に再現できる。
【００４３】
次に、植物の温度管理装置に関係する作用効果を説明する。グリーン基台３上の芝Ｇを生育させるには、予め操作部５５からの操作入力により、ポンプ２９の動作を切替えるための第１の温度と第２の温度を、芝Ｇ（冬型芝）Ｇの生育温度に適した例えば１８℃と１５℃にそれぞれ設定する。また、生育中の芝Ｇに雨や雪が当たらないように、必要に応じて側面を開放したハウスＨで、グリーン基台３を含むパッティンググリーン装置１００全体を覆う。図示しないが、ハウスＨの天井部などには、芝生面２に向けて光（日照時間）を照射するＬＥＤを設けてもよい。なお、ＬＥＤの制御技術は既に確立しているので、本明細書では詳述しない。
【００４４】
こうした準備作業が終了した後、制御手段５１は外気温データ転送手段６４により、最新の気象データを送受信部５６から所定時間（例えば１日）毎に取り込んで、その気象データから芝生面２周辺における現在の外気温を算出し、その結果をチラー３３に転送する。これを受けて、チラー３３の温度調節手段３７は、外気温のデータに基づいて、タンク３６内部の水Ｗをヒータ３８で加熱するのか、或いは冷却機構３９で冷却するのかを判断する。
【００４５】
なお、温度調節手段３７に転送する外気温のデータは、気象データから算出して得た外気温の値だけなく、設定された第１の温度や第２の温度を含めてもよい。これを受けて温度調節手段３７は、外気温の値が第１の温度や第２の温度よりも低ければ、タンク３６内の水Ｗをヒータ３８で温めて、温度センサ４０ａからの検知温度が、第１の温度や第２の温度よりも高い所定温度となるように、タンク３６内の水Ｗを所定温度に維持する。逆に、外気温の値が第１の温度や第２の温度よりも低ければ、タンク３６内の水Ｗを冷却機構３９で冷やして、温度センサ４０ａからの検知温度が、第１の温度や第２の温度よりも低い所定温度となるように、タンク３６内の水Ｗを所定温度に維持する。
【００４６】
こうして、チラー３３に組み込んだ温度調節手段３７が、タンク３６内の水Ｗを所定温度に維持した後に、ポンプ制御手段６１は一定時間毎に、温度センサ４０ａからの検知温度と、記憶部５９から読み出した設定温度データとを比較し、ポンプ２９を動作するか否かを判断する。またポンプ２９を動作すると判断した場合には、弁制御手段６２が温度センサ４０ａからの検知温度と、温度センサ４０ｂからの検知温度をそれぞれ取り込み、双方の検知温度の差に応じて、三方弁３０の開度を調節する。
【００４７】
例として、外気温のデータ値が０℃〜１０℃以内の程度にあって、第１の温度や第２の温度よりも低い冬場に、温度調節手段３７は、外気温データ転送手段６４から転送された外気温のデータに基づき、タンク３６内部の水Ｗをヒータ３８で加熱して、土壌２４を温める必要があると判断して、タンク３６に貯留する水Ｗが第１の温度や第２の温度よりも高い所定温度（例えば３０℃）に維持されるように、温度センサ４０ａからの検知温度に基づきヒータ３８を駆動して、タンク３６内部の水Ｗへの加熱量を調節する。
【００４８】
こうして、温度調節手段３７がタンク３６内部の水Ｗを所定温度に維持した後、土壌温度検知手段２６で検知した土壌２４の温度が第１の温度となる１８℃以上となったら、ポンプ２９への通電を停止し、土壌２４の温度が第２の温度となる１５℃以下となったら、ポンプ２９への通電を開始するように、ポンプ制御手段６１がポンプ２９の動作を制御する。
【００４９】
そのため、土壌２４の温度が１５℃以下に低下すると、ポンプ制御手段６１によりポンプ２９への通電が開始して、タンク３６内で予め所定温度に温められていた水Ｗが架橋パイプ２３の内部を循環して、グリーン基台３に敷き詰められた土壌２４全体を加温する。ポンプ２９を通電した直後は、架橋パイプ２３の内部に残る冷やされた水Ｗにより、土壌２４の温度が暫く低下し続けるが、やがてタンク３６の内部で温められた水Ｗが架橋パイプ２３の内部全体に流通すると、土壌２４の温度は上昇に転じる。
【００５０】
そして、土壌２４の温度が１８℃以上に上昇すると、今度はポンプ制御手段６１がポンプ２９への通電を停止させ、架橋パイプ２３内部における水Ｗの循環を中断する。ポンプ２９を通電した直後は、架橋パイプ２３の内部に残る温められた水Ｗにより、土壌２４の温度が暫く上昇し続けるが、やがて外気温により土壌２４の温度と共に、架橋パイプ２３内部の水Ｗの温度も低下に転じ、土壌２４の温度が再び１５℃以下に低下すると、ポンプ２９への通電が再開して、上述したポンプ２９に対する一連の動作が繰り返される。
【００５１】
また、チラー３３は地下水を汲み上げることなく、タンク３６に貯留した水Ｗを架橋パイプ２３に循環させるので、井戸などの大掛かりな設備を必要とせずに、どの場所でも外気温の関係なく、芝Ｇを植えた土壌２４を芝Ｇの生育に適した温度に安定化できる。
【００５２】
またポンプ２９の通電中は、弁制御手段６２が、温度センサ４０ａからの検知温度と、温度センサ４０ｂからの検知温度とを所定時間毎にそれぞれ取り込み、タンク３６内で一定に保たれた水Ｗの温度に対して、架橋パイプ２３から送り出された水Ｗの温度の差が大きく低下していれば、芝Ｇを植えた土壌２４周辺の外気温が低く、架橋パイプ２３に大量の水Ｗを送り込まなければ、土壌温度検知手段２６で検知される土壌２４内の温度を第１の温度と第２の温度との間に維持できないと判断して、架橋パイプ２３に送り込む水Ｗの流量を増やす。これにより、芝Ｇを植えた土壌２４内を、第１の温度と第２の温度との間に素早く近づけることできる。
【００５３】
逆に、チタンク３６内の水Ｗの温度に対して、架橋パイプ２３から送り出された水Ｗの温度の差が小さく、さほど低下していなければ、架橋パイプ２３に大量の水Ｗを送り込まなくても、土壌２４内の温度を第１の温度と第２の温度との間に維持できると判断して、架橋パイプ２３に送り込む水Ｗの流量を減らす。これにより、芝Ｇを植えた土壌２４内を、第１の温度と第２の温度との間に緩やかに近づけて、過度な温度変化を回避できる。
【００５４】
図６は、上記パッティンググリーン装置１００の実験結果として、日々の土壌２４の温度（最高地温、最低地温、平均地温）と、気象データから得られた日々の最高気温と最低気温をグラフで示している。ここでは、土壌温度検知手段２６を構成する一つの温度センサ２６ａからの検知出力により、土壌２４の温度を測定しており、第１の温度は１８℃、第２の温度は１５℃に設定している。芝生面２周辺の外気温は、概ね０℃〜１０℃の範囲で推移しているが、土壌２４の平均地温は外気温に拘らず、芝Ｇの生育に適した１６℃〜１７℃の範囲に安定化している。
【００５５】
また図７は、土壌２４を温める日々の「暖房時間」をグラフで示している。図中「暖房時間」とは、一日当たりのヒータ３８の総通電時間ではなく、ポンプ２９の総通電時間である。ここでは、タンク３６内部の水Ｗの温度を、第１の温度よりも若干高い３０℃に維持する程度にヒータ３８を通断電すればよく、ヒータ３８の通電時間は「暖房時間」よりも短くなるので、ポンプ２９を通断電して間歇的に動作させることと併せて、省エネ効果が得られる。
【００５６】
また、１か月毎の電気使用量は８２８ｋＷｈ〜８５６ｋＷｈで、従来のビニールハウスのような室内の冷暖房費に比べて、桁違いにコストを抑えて省エネ効果を得ることができた。
【００５７】
こうして、土壌２４の温度が１５℃〜１８℃の範囲で、ポンプ２９への通電を通電または停止させて、ポンプ２９の動作を自動制御することにより、恰も夏のように芝Ｇの色は勿論、芝Ｇを早く生育させて、１週間以内に芝刈りが必要な状態に芝生面２を維持することができる。また、土壌２４内の温度を土壌温度検知手段２６で検知して、その検知温度と第１の温度や第２の温度との比較により、ポンプ２９を必要最低限だけ間歇的に動作させて、ポンプ２９の通電時に所定温度に温められた水Ｗをチラー３３から架橋パイプ２３の内部に循環させることで、パッティンググリーン装置１００をどの場所に設置した場合でも、土壌２４を芝Ｇの生育に好ましい適切な温度に保つことが可能になる。
【００５８】
変形例として、上述した植物の温度管理装置をパッティンググリーン装置１００に組み込まずに単独で使用すれば、芝Ｇに代わる植物として、高原レタスやイチゴなどの作物を、季節外れの夏場などに収穫することもできる。一例として、夏場に高原レタスを収穫するには、高原レタスの生育適温に合せて、第１の温度や第２の温度をそれぞれ設定する。そしてポンプ制御手段６１は、土壌温度検知手段２６からの検知温度が第２の温度以下となったら、ポンプ２９への通電を停止して、架橋パイプ２３に冷水が循環しないようにし、土壌温度検知手段２６からの検知温度が第１の温度以上となったら、ポンプ２９への通電を開始して、架橋パイプ２３に冷水が循環するように、ポンプ２９の動作を制御する。
【００５９】
また、設定した第１の温度や第２の温度は、夏場の高原レタス周辺の外気温よりも低いため、温度調節手段３７は、外気温データ転送手段６４から転送される外気温のデータに基づき、タンク３６内部の水Ｗを冷却機構３９で冷却して、土壌２４を冷やす必要があると判断して、タンク３６に貯留する水Ｗが第１の温度や第２の温度よりも低い所定温度に維持されるように、冷却機構３９を駆動してタンク３６内部の水Ｗへの冷却量を調節する。
【００６０】
こうして、夏場の場合も土壌２４の温度が第１の温度と第２の温度との間の範囲で、ポンプ２９への通電を通電または停止させて、ポンプ２９の動作を自動制御し、ポンプ２９の通電中にタンク３６の内部で冷やされた水Ｗを、架橋パイプ２３の内部に循環させることで、土壌２４を高原レタスの生育に適した温度に安定化させることができる。同様の効果で、高原レタスの代わりにイチゴを夏場に成果物として出荷することもでき、例えば盛夏の時季に春のような土壌２４の環境下で、イチゴを作り上げることが可能となる。
【００６１】
本実施形態における植物の温度管理装置は、土壌２４への温度調整による省エネ効果と季節感の調節を達成できる。具体的には、上述した省エネ効果により、環境への効果も期待できる。また、作物を収穫する上での作業の省力化を図り、高齢化や人手不足、ひいては過疎化対策にも寄与できる。さらに、作物の通年出荷を可能にして、生産者の収入を一定化させつつ、消費者への安定供給を図る他に、成果物の出荷季節を調整して、季節外れの成果物を出荷することで、作物の付加価値を高めて生産者に高収益をもたらし、経済の活性化を図ることが可能となる。
【００６２】
以上のように、本実施形態で提案する植物の温度管理装置は、植物となる芝Ｇを植えた床面すなわち土壌２４内に埋設されるパイプとしての架橋パイプ２３と、土壌２４内の温度を検知する第１温度検知手段としての土壌温度検知手段２６と、水Ｗを所定温度に維持する温度調節手段３７を備えたチラー３３と、その水Ｗを架橋パイプ２３の内部に循環させるポンプ２９と、土壌温度検知手段２６からの検知温度が第１の温度と第２の温度との間で、ポンプ２９への通断電を切替えるように、ポンプ２９の動作を制御する制御部としての制御手段５１と、により構成されている。
【００６３】
このようにすると、グリーン基台３の床面となる土壌２４内の温度を土壌温度検知手段２６で検知し、その検知温度に応じてポンプ２９を必要最低限だけ間歇的に動作させて、所定温度の流体をチラー３３から架橋パイプ２３の内部に導いて循環させることで、芝生面２を含むパッティンググリーン装置１００の設置場所に左右されることなく、土壌２４内を芝Ｇの生育に好ましい温度に保つことが可能になる。したがって、どの場所にも設置が可能であり、省エネ効果が高い芝Ｇなどの植物の温度管理装置を提供できる。
【００６４】
また本実施形態では、架橋パイプ２３から送り出された水Ｗの温度を検知する第２温度検知手段としての温度センサ４０ｂと、チラー３３における水Ｗの温度を検知する第３温度検知手段しての温度センサ４０ａと、チラー３３とパイプ２９との間に設けられる調節弁としての三方弁３０と、を備え、ポンプ２９の動作時に、温度センサ４０ｂからの検知温度と、温度センサ４０ａからの検知温度との差に応じて、架橋パイプ２３に送り込む水Ｗの流量を調節するように、制御手段５１が三方弁３０を制御する構成となっている。
【００６５】
この場合、チラー３３で所定温度に維持された水Ｗに対して、ポンプ２９の動作時に架橋パイプ２３から送り出された水Ｗの温度差が大きければ、架橋パイプ２３に送り込む水Ｗの流量を増やして、芝Ｇを植えた土壌２４内を、ポンプ２９の通断電が切替わる第１の温度と第２の温度との間に素早く近づけることが可能になる。逆に、チラー３３で所定温度に維持された水Ｗに対して、ポンプ２９の動作時に架橋パイプ２３から送り出された水Ｗの温度差が小さければ、架橋パイプ２３に送り込む水Ｗの流量を増やして、芝Ｇを植えた土壌２４内を、ポンプ２９の通断電が切替わる第１の温度と第２の温度との間に緩やかに近づけて、過度な温度変化を回避できる。
【００６６】
また、本実施形態の調節弁は特に三方弁３０を用いており、ポンプ２９の動作時に、温度センサ４０ｂからの検知温度と、温度センサ４０ａからの検知温度との差に応じて、架橋パイプ２３を通してチラー３３に戻される水Ｗの流量と、架橋パイプ２３を通さずにチラー３３に戻される水Ｗの流量との割合を調節するように、制御手段５０が三方弁３０を制御する構成となっている。
【００６７】
この場合、本実施形態のような三方弁３０を上記調節弁として組み込むことで、ポンプ２９から送り出された水Ｗの全量をチラー３３に戻すことができ、ポンプ２９に余計な負担をかけずに、チラー３３と架橋パイプ２３との間で水Ｗを円滑に循環させることが可能となる。
【００６８】
その他、本実施形態のチラー３３は、土壌温度検知手段２６からの検知温度とは無関係に、芝Ｇ周辺の外気温に基いて、タンク３６内部の水Ｗを所定温度に維持する温度調節手段３７を備えている。
【００６９】
このようにすると、土壌温度検知手段２６からの検知温度に基づき、ポンプ制御手段６１がポンプ２９の動作を開始させたときに、チラー３３で予め所定温度に維持された水Ｗが、架橋パイプ２３の内部に循環される。このときチラー３３は、土壌２４内を芝Ｇの生育に好ましい温度に保てる程度に、少ない動作時間でタンク３６の内部で水Ｗの温度を維持すればよい。したがって、植物としての芝Ｇの生育に適した、より省エネ効果の高い植物の温度管理装置を提供できる。
【００７０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施が可能である。例えば、上述した芝Ｇの画像を撮像手段で撮影し、その画像を制御手段５１が取り込んで画像処理を施すことにより、芝Ｇの病気や生育不足などの生育異常を自動的に判断する構成としてもよい。また、遠隔操作が可能な操作体と、操作体からの操作入力により、水に薬や肥料などを自動的に混ぜて、これらを芝生面２に向けて散布する散布手段とを付加して、遠隔操作による芝Ｓの生育管理の自動化を図ることが可能になる。
【符号の説明】
【００７１】
２３  架橋パイプ（パイプ）
２６  土壌温度検知手段（第１温度検知手段）
３０  三方弁（調節弁）
３３  チラー
３４  ポンプ
３７  温度調節手段
４０ｂ  温度センサ（第２温度検知手段）
５１  制御手段
【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】
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