(57)【要約】【課題】  従来の土壌加温装置は、燃料として重油や灯油を用いるためコスト高であり、パイプ内に供給・循環される熱媒体の温度が不均一になり易かった。【解決手段】  農作物栽培用の土壌中に蛇行して埋設されたパイプ内にボイラーで加熱されたタンク内のオイルを供給し循環させてオイルの熱で前記土壌を加温する土壌加温装置であり、前記タンク外周にタンク内のオイルを加熱する面状発熱体を設けてある。この場合、パイプの途中にパイプ内を循環するオイルを加熱して循環方向先方に送り出す加熱装置を設け、加熱装置はパイプ内から供給されるオイルが通過する筒状の伝熱体の外周面にその伝熱体を加熱する面状発熱体を備え、伝熱体内部に回転羽根を備え、回転羽根は面状発熱体の加熱により伝熱体の内周面に発生する熱を回転羽根の回転により集めて伝熱体内のオイルに伝達してそのオイルを加熱することもできる。【選択図】図１
2008263877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農作物栽培用の土壌中に蛇行して埋設されたパイプ内にボイラーで加熱されたタンク内のオイルを供給し循環させてオイルの熱で前記土壌を加温する土壌加温装置において、タンク外周にタンク内のオイルを加熱する面状発熱体が設けられたことを特徴とする農作物栽培用土壌加温装置。
【請求項２】
請求項１記載の農作物栽培用土壌加温装置において、パイプの途中にパイプ内を循環するオイルを加熱して循環方向先方に送り出す加熱装置を設け、加熱装置はパイプ内から供給されるオイルが通過する筒状の伝熱体の外周面にその伝熱体を加熱する面状発熱体を備え、伝熱体内部に回転羽根を備え、回転羽根は面状発熱体の加熱により伝熱体の内周面に発生する熱を回転羽根の回転により集めて伝熱体内のオイルに伝達してそのオイルを加熱するものであることを特徴とする農作物栽培用土壌加温装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の農作物栽培用土壌加温装置において、面状発熱体がシート表面に電力供給を受けて発熱する発熱体が薄膜状に設けられたものであり、発熱体は酸化インジュウム又はその代替品と、酸化スズ又はその代替品を混合してイオン化傾向を進行させて改質させたものに、高濃度ホウ酸複合化合物溶液又は海洋性生物化石複合化合物溶液を加えて混練してイオン化を進めると共に融合化反応を促進させ、それを液状でステンレスシート等の基板に付着させて成型体とし、その成型体を高温焼成して前記酸化インジュウム又はその代替品と前記酸化スズ又はその代替品の還元融合によって空孔が発生し、結晶化して連結が強化され、電子の運動が活発化する電熱機構体であることを特徴とする農作物栽培用土壌加温装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農作物栽培用の土壌を加温することにより、低温期でも農作物の育成を促進させることのできる農作物栽培用土壌加温装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
農作物栽培用土壌加温装置は従来からあり、その構成は、一般的には、土壌に埋設されたパイプ内にボイラーで加熱された湯やオイル等の熱媒体を供給し循環させて、パイプが埋設されている土壌を加温するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の農作物栽培用土壌加温装置は次のような課題がある。
（１）ボイラーの燃料として重油や灯油を用いており、近年の原油高の影響で重油や灯油は高値となっていることからコスト高となって不経済である。また、重油や灯油を燃焼させることで二酸化炭素が大量に発生し、大気汚染、地球温暖化の原因となる。
（２）パイプ内に供給・循環される熱媒体の温度はパイプ内を循環中に低下するため、パイプ長が長い場合は土壌を均一温度で温めることができず、農作物の生育が不揃いになる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、農作物栽培用土壌の全般を少ない燃料費で効率よく加温でき、保温性も高く、ランニングコストの低い土壌加温装置を提供するものである。
【０００５】
本件出願の請求項１記載の農作物栽培用土壌加温装置は、農作物栽培用の土壌中に蛇行して埋設されたパイプ内にボイラーで加熱されたタンク内のオイルを供給し循環させてオイルの熱で前記土壌を加温する土壌加温装置であり、前記タンク外周にタンク内のオイルを加熱する面状発熱体を設けてある。この場合、請求項２記載のように、パイプの途中にパイプ内を循環するオイルを加熱して循環方向先方に送り出す加熱装置を設け、加熱装置はパイプ内から供給されるオイルが通過する筒状の伝熱体の外周面にその伝熱体を加熱する面状発熱体を備え、伝熱体内部に回転羽根を備え、回転羽根は面状発熱体の加熱により伝熱体の内周面に発生する熱を回転羽根の回転により集めて伝熱体内のオイルに伝達してそのオイルを加熱することもできる。
【０００６】
前記農作物栽培用土壌加温装置における面状発熱体は、請求項３記載のように、シート表面に電力供給を受けて発熱する発熱体が薄膜状に設けられたものであり、発熱体を、酸化インジュウム又はその代替品と、酸化スズ又はその代替品を混合してイオン化傾向を進行させて改質させたものに、高濃度ホウ酸複合化合物溶液又は海洋性生物化石複合化合物溶液を加えて混練してイオン化を進めると共に融合化反応を促進させ、それを液状でステンレスシート等の基板に付着させて成型体とし、その成型体を高温焼成して前記酸化インジュウム又はその代替品と前記酸化スズ又はその代替品の還元融合によって空孔が発生し、結晶化して連結が強化され、電子の運動が活発化する電熱機構体とすることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の農作物栽培用土壌加温装置は次のような効果がある。
（１）タンク外周にタンク内のオイルを加熱する面状発熱体があるので、タンク内のオイルがボイラーと面状発熱体との双方で加熱され、ボイラーのみで加熱する場合と同じ温度まで加温するのに必要なボイラーの燃料消費量が減少し、ランニングコストも低減する。二酸化炭素の発生量も減少し、地球環境にも優しい。
（２）ボイラーのみで加熱する場合と同じ温度まで加温するには、小型、低廉なボイラーで間に合うため、土壌加温装置の加熱部分をコンパクト化できる。
（３）パイプの途中に、パイプ内を循環するオイルを加熱する加熱装置を設けたので、循環中のオイルをほぼ一定温度に保持でき、土壌全般を均一に加温できる。
（４）加熱装置は筒状の電熱体の内部の回転羽根が回転して、面状発熱体の加熱により伝熱体の内周面に発生する熱を収集して伝熱体内のオイルを加熱するため加熱効率が良い。
（５）面状発熱体は発熱効率が良く、消費電力が少ないため、土壌加温装置のランニングコストが低減する。
（６）面状発熱体は薄いためタンクや伝熱体の外周に巻いたり張り付けたりし易く、巻いたり張り付けたりしてもタンクや伝熱体が嵩張らず大型化しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（実施形態１）
本発明の農作物栽培用土壌加温装置（以下「土壌加温装置」という。）は、農作物栽培用ハウス内の土壌の加温にも、露地栽培用土壌の加温にも使用可能である。この土壌加温装置の実施形態の一例を以下に説明する。この土壌加温装置は図１〜図３に示すように、農作物栽培用の土壌１内に蛇行して埋設されたパイプ２、オイル収納用のタンク３、タンク３内のオイルを加温するボイラー４、タンク３の外周面に巻きつけられてタンク３内のオイルを加温する面状発熱体５、加温されたタンク３内のオイルをパイプ２に送出する吐出ポンプ６、パイプ２内の加温オイルを加熱する加熱装置７、パイプ２内のオイルの温度によりオン・オフするサーモスタット８を備えている。図１、図２に示すように、前記タンク３、ボイラー４、吐出ポンプ６は地上に設置され、加熱装置７、サーモスタット８は土壌内に埋設されたパイプ２の外周に装備されている。パイプ２の吐出端部２ａと戻り端部２ｂはタンク３内に差し込まれている。
【０００９】
ボイラー４及び面状発熱体５で加熱されたタンク３内のオイルは吐出ポンプ６によってパイプ２の吐出端部２ａからパイプ２内に送り出され、パイプ２内を通過してパイプ２の戻り端部２ｂからタンク３内に戻る（循環する）ようにし、この循環中にパイプ２内を通過するオイルで土壌１が加温されるようにしてある。
【００１０】
土壌１内に埋設するパイプ２は図１に示すように一本には限られず、タンク３内のオイルを循環可能に配設されていれば二本以上としたり、途中で枝分かれさせたりすることもできる。このパイプ２の直径、材質、埋設深さ、全長、配設間隔等は栽培土壌の面積、土壌加熱必要温度等に合わせて選択することができる。吐出ポンプ６による時間当たりのオイル送り出し量は任意とすることができ、例えば、毎分２リットルずつ送り出すようにすることができる。
【００１１】
前記オイルとしては例えば加熱速度が速く保温性の良いオイルが適し、例えばサーミックオイルが適する。サーミックオイルは沸点２００℃以上、引火点２５０℃程度である。オイルの加熱温度は任意とすることができるが、例えば、土壌を２５℃前後にまで加温する場合は、パイプ２内オイルを１００℃前後に保持して循環させる。
【００１２】
前記タンク３は例えば熱伝導性の良い金属材料製としてある。このタンク３の外周面には電気の導通によって発熱する面状発熱体５を巻付けてこれによってもタンク３内のオイルを加熱できるようにし、面状発熱体５の外側を断熱材９で被覆して面状発熱体５の熱の外部放散を防止してある。
【００１３】
前記面状発熱体５は例えばアルミ、ステンレス等の熱伝導性の良好な各種金属製の薄いシート（基板）に発熱体が薄膜（厚さ３０μ程度）状に設けられ、発熱体の表面が樹脂、ゴム等の絶縁シートで被覆されているものを使用することができる。ステンレス製基板の一例としてはニッケルにインジュウム、亜鉛、ホウ酸を加えて１３００℃で熱処理されたものを使用することができる。前記絶縁シート用の樹脂としては例えばポリイミドがある。この面状発熱体５は交流電源を導通すると発熱するものであり、供給電力量を調節することによって常温（約２０℃）から１４８０℃までの発熱温度設定を可能である。本実施形態では、面状発熱体５は、前記発熱体がタンク３外周面に接触するようにして巻かれている。
【００１４】
発熱体には各種構成のものを使用することができ、例えば、特開２００５−３２２６１４号に開示の発熱体が適する。この発熱体はその明細書に開示されているように次の構成のものである。酸化インジュウム又はその代替品と、酸化スズ又はその代替品を混合してイオン化傾向を進行させて改質させたものに、高濃度ホウ酸複合化合物溶液又は海洋性生物化石複合化合物溶液を加えて混練してイオン化を進めると共に融合化反応を促進させ、それを液状でステンレスシート等の基板に付着させて成型体とし、その成型体を高温焼成して前記酸化インジュウム又はその代替品と前記酸化スズ又はその代替品の還元融合によって空孔が発生し、結晶化して連結が強化され、電子の運動が活発化する電熱機構体。
【００１５】
パイプ２の途中に設けられた前記加熱装置７は、図４（ａ、ｂ）に示すように、オイル収容部１０ａを備えた筒状の伝熱体１０の外周に面状発熱体５が設けられ、面状発熱体５の外周に金属製の筒状のジャケット１１が配置され、ジャケット１１の内側に断熱材９が充填されている。伝熱体１０の内部には回転羽根１２が回転自在に設けられ、ジャケット１１の両端開口部がプレート状の閉塞部材２１、２２で閉塞され、閉塞部材２１、２２の外側及び伝熱体１０の両端開口部をホルダ１８、２０で密閉して伝熱体１０内のオイルが漏出しないようにしてある。
【００１６】
前記回転羽根１２は図４（ａ、ｂ）に示すようにオイル通過孔２５が複数個開口されたプレート状の二枚の羽根２６が回転軸１３の対称方向外側に突設されており、回転軸１３は伝熱体１０の中心軸と同軸に伝熱体１０内に配置され、ホルダ１８、２０に開口された軸孔２３、２４に挿通されて軸受などで回転自在に支持されている。この回転軸１３のプーリー２８と、回転駆動体（モータ）１４の駆動軸１５の駆動プーリー２９とにＶベルト１６が掛けられて、モータ１４の回転で回転羽根１２の二枚の羽根２６が伝熱体１０内で回転し、この回転によって、面状発熱体５の加熱により伝熱体１０の内周面に発生する熱が収集されて伝熱体１０内のオイルに伝達されるようにしてある。
【００１７】
回転軸１３の駆動方式は前記プーリー２８、２９を歯車に変え、Ｖベルト１６をチェーンに変えたものとすることもできる。回転軸１３をモータ１４の駆動軸１５に直接接続する直接駆動方式とすることもできる。回転羽根１２を回転させるための回転駆動体はモータ１４以外の動力源とすることもできる。羽根２６の先端にはテフロン（登録商標）製のブレード２７が取付けられている。ブレード２７は伝熱体１０の内周面と接触させることも、伝熱体１０の内周面との間に微小な隙間（２ｍｍ程度）ができるように配置することもできる。
【００１８】
前記伝熱体１０は銅やステンレスのような熱伝導性の良い材料で作られており、閉塞部材２１、２２、ホルダ１８、２０は耐蝕性に優れた金属で作られており、一方のホルダ１８にはオイル流入口１７が、他方のホルダ２０にはオイル流出口１９が突設されている。オイル流入口１７はパイプ２の上流側に連結され、オイル流出口１９がパイプ２の下流側に連結されて、パイプ２内を流れるオイルが加熱装置７内を通過して循環できるようにしてある。
【００１９】
伝熱体１０の外周面に備えられた面状発熱体５及びその外周面に備えられた断熱材９には前記タンク３に備えられたものと同じ面状発熱体５及び断熱材９が使用され、面状発熱体５によって伝熱体１０内を通過するオイルが加熱され、且つ、面状発熱体５で発生した熱がジャケット１１内の断熱材９によって外部に放散しないようにしてある。加熱装置７においても、面状発熱体５は発熱体が伝熱体１０の外周面に接触するように巻かれている。
【００２０】
（オイルの循環説明）
（１）図１、２に示す土壌加温装置では、ボイラー４及びタンク３外周の面状発熱体５で加熱されて温度上昇したタンク３内のオイルが、吐出ポンプ６により土壌１内のパイプ２に吐出されて、パイプ２内を流れる。
（２）パイプ２内を流れてきたオイルは加熱装置７のオイル流入口１７から伝熱体１０内に導入する。
（３）伝熱体１０内に導入されたオイルは伝熱体１０外周の面状発熱体５によって加熱される。このとき、伝熱体１０内の回転羽根１２が回転することにより、面状発熱体５で加熱されて伝熱体１０の内周面に発生する熱が収集され（掻き取られ）、伝熱体１０内のオイルに伝達されて（オイル内に混合されて）伝熱体１０内のオイルが加熱される。
（４）伝熱体１０内で加熱されたオイルはオイル流出口１９からパイプ２内に流れ出てタンク３内に戻る。
（５）タンク３内に戻ったオイルは、タンク３内で再度加熱されて吐出ポンプ６によりパイプ２内に送出されて循環する。
（６）循環中のオイルの温度が所定温度を超えると、図１、図２に示すようにパイプ２に設けたサーモスタット８が作動して、タンク３と加熱装置７の面状発熱体５への電力供給が停止して面状発熱体５による加熱が停止し、オイルの温度の過上昇が防止される。サーモスタット８により温度検知されたときの電源供給の停止は、タンク３の面状発熱体５と加熱装置７の面状発熱体５のいずれか一方のみとすることもできる。
【００２１】
（実施形態２）
前記実施形態１では、面状発熱体５は、タンク３の外周面及び伝熱体１０の外周面のほぼ全面に備えられているが、面状発熱体５は、タンク３の外周面及び伝熱体１０の外周面の一部分にだけ備えることもできる。その場合、面状発熱体５は、タンク３内、伝熱体１０内のオイルを効果的に加熱可能な位置に備えることが望ましい。
【００２２】
（実施形態３）
前記実施形態１では、加熱装置７は回転羽根１２を回転させて伝熱体１０の内周面に発生する熱を伝熱体１０内のオイルに伝達していたが、回転羽根１２に変えて伝熱体１０側を回転させるようにすることもできる。
【００２３】
（実施形態４）
本発明の農作物栽培用土壌加温装置では、土壌中に埋設するパイプ２の埋設深さ、全長、直径、配設間隔等は、土地面積、時期、生育させる農作物、使用する地域等に応じて、加熱装置７及びサーモスタット８を二以上設けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の農作物栽培用土壌加温装置は、農作物の生育促進のための土壌の加温には限られず、土壌中に生息する病原菌等を殺菌し、熱消毒するための土壌の加温に利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の農作物栽培用土壌加温装置の実施形態の一例を示す説明図。
【図２】図１の農作物栽培用土壌加温装置を示す断面説明図。
【図３】農作物栽培用土壌加温装置に使用するタンクを示す断面説明図。
【図４】（ａ）は、農作物栽培用土壌加温装置に使用する加熱装置を示す断面説明図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１  土壌
２  パイプ
３  タンク
４  ボイラー
５  面状発熱体
６  吐出ポンプ
７  加熱装置
８  サーモスタット
９  断熱材
１０  伝熱体
１１  ジャケット
１２  回転羽根
１３  回転軸
１４  回転駆動体（モータ）
１５  駆動軸
１６  Ｖベルト
１７  オイル流入口
１８  ホルダ
１９  オイル流出口
２０  ホルダ
２１、２２  閉塞部材
２３、２４  軸孔
２５  オイル通過孔
２６  羽
２７  ブレード
２８  プーリー
２９  駆動プーリー
【図１】
2008263877.tif 000003
【図２】
2008263877.tif 000004
【図３】
2008263877.tif 000005
【図４】
2008263877.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月5日(2007.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農作物栽培用の土壌中に蛇行して埋設されたパイプ内にボイラーで加熱されたタンク内のオイルを供給し循環させてオイルの熱で前記土壌を加温する土壌加温装置において、タンク外周にタンク内のオイルを加熱する面状発熱体が設けられたことを特徴とする農作物栽培用土壌加温装置。
【請求項２】
請求項１記載の農作物栽培用土壌加温装置において、パイプの途中にパイプ内を循環するオイルを加熱して循環方向先方に送り出す加熱装置を設け、加熱装置はパイプ内から供給されるオイルが通過する筒状の伝熱体の外周面にその伝熱体を加熱する面状発熱体を備え、伝熱体内部に回転羽根を備え、回転羽根は面状発熱体の加熱により伝熱体の内周面に発生する熱を回転羽根の回転により集めて伝熱体内のオイルに伝達してそのオイルを加熱するものであることを特徴とする農作物栽培用土壌加温装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の農作物栽培用土壌加温装置において、面状発熱体はシート表面に電力供給を受けて発熱する発熱体が薄膜状に設けられたものであることを特徴とする農作物栽培用土壌加温装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農作物栽培用の土壌を加温することにより、低温期でも農作物の育成を促進させることのできる農作物栽培用土壌加温装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
農作物栽培用土壌加温装置は従来からあり、その構成は、一般的には、土壌に埋設されたパイプ内にボイラーで加熱された湯やオイル等の熱媒体を供給し循環させて、パイプが埋設されている土壌を加温するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の農作物栽培用土壌加温装置は次のような課題がある。
（１）ボイラーの燃料として重油や灯油を用いており、近年の原油高の影響で重油や灯油は高値となっていることからコスト高となって不経済である。また、重油や灯油を燃焼させることで二酸化炭素が大量に発生し、大気汚染、地球温暖化の原因となる。
（２）パイプ内に供給・循環される熱媒体の温度はパイプ内を循環中に低下するため、パイプ長が長い場合は土壌を均一温度で温めることができず、農作物の生育が不揃いになる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、農作物栽培用土壌の全般を少ない燃料費で効率よく加温でき、保温性も高く、ランニングコストの低い土壌加温装置を提供するものである。
【０００５】
本件出願の請求項１記載の農作物栽培用土壌加温装置は、農作物栽培用の土壌中に蛇行して埋設されたパイプ内にボイラーで加熱されたタンク内のオイルを供給し循環させてオイルの熱で前記土壌を加温する土壌加温装置であり、前記タンク外周にタンク内のオイルを加熱する面状発熱体を設けてある。この場合、請求項２記載のように、パイプの途中にパイプ内を循環するオイルを加熱して循環方向先方に送り出す加熱装置を設け、加熱装置はパイプ内から供給されるオイルが通過する筒状の伝熱体の外周面にその伝熱体を加熱する面状発熱体を備え、伝熱体内部に回転羽根を備え、回転羽根は面状発熱体の加熱により伝熱体の内周面に発生する熱を回転羽根の回転により集めて伝熱体内のオイルに伝達してそのオイルを加熱することもできる。
【０００６】
前記農作物栽培用土壌加温装置における面状発熱体は、請求項３記載のように、シート表面に電力供給を受けて発熱する発熱体が薄膜状に設けられたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の農作物栽培用土壌加温装置は次のような効果がある。
（１）タンク外周にタンク内のオイルを加熱する面状発熱体があるので、タンク内のオイルがボイラーと面状発熱体との双方で加熱され、ボイラーのみで加熱する場合と同じ温度まで加温するのに必要なボイラーの燃料消費量が減少し、ランニングコストも低減する。二酸化炭素の発生量も減少し、地球環境にも優しい。
（２）ボイラーのみで加熱する場合と同じ温度まで加温するには、小型、低廉なボイラーで間に合うため、土壌加温装置の加熱部分をコンパクト化できる。
（３）パイプの途中に、パイプ内を循環するオイルを加熱する加熱装置を設けたので、循環中のオイルをほぼ一定温度に保持でき、土壌全般を均一に加温できる。
（４）加熱装置は筒状の電熱体の内部の回転羽根が回転して、面状発熱体の加熱により伝熱体の内周面に発生する熱を収集して伝熱体内のオイルを加熱するため加熱効率が良い。
（５）面状発熱体は発熱効率が良く、消費電力が少ないため、土壌加温装置のランニングコストが低減する。
（６）面状発熱体は薄いためタンクや伝熱体の外周に巻いたり張り付けたりし易く、巻いたり張り付けたりしてもタンクや伝熱体が嵩張らず大型化しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（実施形態１）
本発明の農作物栽培用土壌加温装置（以下「土壌加温装置」という。）は、農作物栽培用ハウス内の土壌の加温にも、露地栽培用土壌の加温にも使用可能である。この土壌加温装置の実施形態の一例を以下に説明する。この土壌加温装置は図１〜図３に示すように、農作物栽培用の土壌１内に蛇行して埋設されたパイプ２、オイル収納用のタンク３、タンク３内のオイルを加温するボイラー４、タンク３の外周面に巻きつけられてタンク３内のオイルを加温する面状発熱体５、加温されたタンク３内のオイルをパイプ２に送出する吐出ポンプ６、パイプ２内の加温オイルを加熱する加熱装置７、パイプ２内のオイルの温度によりオン・オフするサーモスタット８を備えている。図１、図２に示すように、前記タンク３、ボイラー４、吐出ポンプ６は地上に設置され、加熱装置７、サーモスタット８は土壌内に埋設されたパイプ２の外周に装備されている。パイプ２の吐出端部２ａと戻り端部２ｂはタンク３内に差し込まれている。
【０００９】
ボイラー４及び面状発熱体５で加熱されたタンク３内のオイルは吐出ポンプ６によってパイプ２の吐出端部２ａからパイプ２内に送り出され、パイプ２内を通過してパイプ２の戻り端部２ｂからタンク３内に戻る（循環する）ようにし、この循環中にパイプ２内を通過するオイルで土壌１が加温されるようにしてある。
【００１０】
土壌１内に埋設するパイプ２は図１に示すように一本には限られず、タンク３内のオイルを循環可能に配設されていれば二本以上としたり、途中で枝分かれさせたりすることもできる。このパイプ２の直径、材質、埋設深さ、全長、配設間隔等は栽培土壌の面積、土壌加熱必要温度等に合わせて選択することができる。吐出ポンプ６による時間当たりのオイル送り出し量は任意とすることができ、例えば、毎分２リットルずつ送り出すようにすることができる。
【００１１】
前記オイルとしては例えば加熱速度が速く保温性の良いオイルが適し、例えばサーミックオイルが適する。サーミックオイルは沸点２００℃以上、引火点２５０℃程度である。オイルの加熱温度は任意とすることができるが、例えば、土壌を２５℃前後にまで加温する場合は、パイプ２内オイルを１００℃前後に保持して循環させる。
【００１２】
前記タンク３は例えば熱伝導性の良い金属材料製としてある。このタンク３の外周面には電気の導通によって発熱する面状発熱体５を巻付けてこれによってもタンク３内のオイルを加熱できるようにし、面状発熱体５の外側を断熱材９で被覆して面状発熱体５の熱の外部放散を防止してある。
【００１３】
前記面状発熱体５は例えばステンレスのような熱伝導性の良好な各種金属製の薄いシート（基板）に発熱体が薄膜（厚さ３０μ程度）状に設けられ、発熱体の表面が樹脂、ゴム等の絶縁シートで被覆されているものを使用することができる。前記絶縁シート用の樹脂としては例えばポリイミドがある。この面状発熱体５は交流電源を導通すると発熱するものであり、供給電力量を調節することによって常温（約２０℃）から１４８０℃までの発熱温度設定を可能である。本実施形態では、面状発熱体５は、前記発熱体がタンク３外周面に接触するようにして巻かれている。
【００１４】
【００１５】
パイプ２の途中に設けられた前記加熱装置７は、図４（ａ、ｂ）に示すように、オイル収容部１０ａを備えた筒状の伝熱体１０の外周に面状発熱体５が設けられ、面状発熱体５の外周に金属製の筒状のジャケット１１が配置され、ジャケット１１の内側に断熱材９が充填されている。伝熱体１０の内部には回転羽根１２が回転自在に設けられ、ジャケット１１の両端開口部がプレート状の閉塞部材２１、２２で閉塞され、閉塞部材２１、２２の外側及び伝熱体１０の両端開口部をホルダ１８、２０で密閉して伝熱体１０内のオイルが漏出しないようにしてある。
【００１６】
前記回転羽根１２は図４（ａ、ｂ）に示すようにオイル通過孔２５が複数個開口されたプレート状の二枚の羽根２６が回転軸１３の対称方向外側に突設されており、回転軸１３は伝熱体１０の中心軸と同軸に伝熱体１０内に配置され、ホルダ１８、２０に開口された軸孔２３、２４に挿通されて軸受などで回転自在に支持されている。この回転軸１３のプーリー２８と、回転駆動体（モータ）１４の駆動軸１５の駆動プーリー２９とにＶベルト１６が掛けられて、モータ１４の回転で回転羽根１２の二枚の羽根２６が伝熱体１０内で回転し、この回転によって、面状発熱体５の加熱により伝熱体１０の内周面に発生する熱が収集されて伝熱体１０内のオイルに伝達されるようにしてある。
【００１７】
回転軸１３の駆動方式は前記プーリー２８、２９を歯車に変え、Ｖベルト１６をチェーンに変えたものとすることもできる。回転軸１３をモータ１４の駆動軸１５に直接接続する直接駆動方式とすることもできる。回転羽根１２を回転させるための回転駆動体はモータ１４以外の動力源とすることもできる。羽根２６の先端にはテフロン（登録商標）製のブレード２７が取付けられている。ブレード２７は伝熱体１０の内周面と接触させることも、伝熱体１０の内周面との間に微小な隙間（２ｍｍ程度）ができるように配置することもできる。
【００１８】
前記伝熱体１０は銅やステンレスのような熱伝導性の良い材料で作られており、閉塞部材２１、２２、ホルダ１８、２０は耐蝕性に優れた金属で作られており、一方のホルダ１８にはオイル流入口１７が、他方のホルダ２０にはオイル流出口１９が突設されている。オイル流入口１７はパイプ２の上流側に連結され、オイル流出口１９がパイプ２の下流側に連結されて、パイプ２内を流れるオイルが加熱装置７内を通過して循環できるようにしてある。
【００１９】
伝熱体１０の外周面に備えられた面状発熱体５及びその外周面に備えられた断熱材９には前記タンク３に備えられたものと同じ面状発熱体５及び断熱材９が使用され、面状発熱体５によって伝熱体１０内を通過するオイルが加熱され、且つ、面状発熱体５で発生した熱がジャケット１１内の断熱材９によって外部に放散しないようにしてある。加熱装置７においても、面状発熱体５は発熱体が伝熱体１０の外周面に接触するように巻かれている。
【００２０】
（オイルの循環説明）
（１）図１、２に示す土壌加温装置では、ボイラー４及びタンク３外周の面状発熱体５で加熱されて温度上昇したタンク３内のオイルが、吐出ポンプ６により土壌１内のパイプ２に吐出されて、パイプ２内を流れる。
（２）パイプ２内を流れてきたオイルは加熱装置７のオイル流入口１７から伝熱体１０内に導入する。
（３）伝熱体１０内に導入されたオイルは伝熱体１０外周の面状発熱体５によって加熱される。このとき、伝熱体１０内の回転羽根１２が回転することにより、面状発熱体５で加熱されて伝熱体１０の内周面に発生する熱が収集され（掻き取られ）、伝熱体１０内のオイルに伝達されて（オイル内に混合されて）伝熱体１０内のオイルが加熱される。
（４）伝熱体１０内で加熱されたオイルはオイル流出口１９からパイプ２内に流れ出てタンク３内に戻る。
（５）タンク３内に戻ったオイルは、タンク３内で再度加熱されて吐出ポンプ６によりパイプ２内に送出されて循環する。
（６）循環中のオイルの温度が所定温度を超えると、図１、図２に示すようにパイプ２に設けたサーモスタット８が作動して、タンク３と加熱装置７の面状発熱体５への電力供給が停止して面状発熱体５による加熱が停止し、オイルの温度の過上昇が防止される。サーモスタット８により温度検知されたときの電源供給の停止は、タンク３の面状発熱体５と加熱装置７の面状発熱体５のいずれか一方のみとすることもできる。
【００２１】
（実施形態２）
前記実施形態１では、面状発熱体５は、タンク３の外周面及び伝熱体１０の外周面のほぼ全面に備えられているが、面状発熱体５は、タンク３の外周面及び伝熱体１０の外周面の一部分にだけ備えることもできる。その場合、面状発熱体５は、タンク３内、伝熱体１０内のオイルを効果的に加熱可能な位置に備えることが望ましい。
【００２２】
（実施形態３）
前記実施形態１では、加熱装置７は回転羽根１２を回転させて伝熱体１０の内周面に発生する熱を伝熱体１０内のオイルに伝達していたが、回転羽根１２に変えて伝熱体１０側を回転させるようにすることもできる。
【００２３】
（実施形態４）
本発明の農作物栽培用土壌加温装置では、土壌中に埋設するパイプ２の埋設深さ、全長、直径、配設間隔等は、土地面積、時期、生育させる農作物、使用する地域等に応じて、加熱装置７及びサーモスタット８を二以上設けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の農作物栽培用土壌加温装置は、農作物の生育促進のための土壌の加温には限られず、土壌中に生息する病原菌等を殺菌し、熱消毒するための土壌の加温に利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の農作物栽培用土壌加温装置の実施形態の一例を示す説明図。
【図２】図１の農作物栽培用土壌加温装置を示す断面説明図。
【図３】農作物栽培用土壌加温装置に使用するタンクを示す断面説明図。
【図４】（ａ）は、農作物栽培用土壌加温装置に使用する加熱装置を示す断面説明図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１  土壌
２  パイプ
３  タンク
４  ボイラー
５  面状発熱体
６  吐出ポンプ
７  加熱装置
８  サーモスタット
９  断熱材
１０  伝熱体
１１  ジャケット
１２  回転羽根
１３  回転軸
１４  回転駆動体（モータ）
１５  駆動軸
１６  Ｖベルト
１７  オイル流入口
１８  ホルダ
１９  オイル流出口
２０  ホルダ
２１、２２  閉塞部材
２３、２４  軸孔
２５  オイル通過孔
２６  羽
２７  ブレード
２８  プーリー
２９  駆動プーリー