JP2000078931A

JP2000078931A - 土壌の温度制御装置

Info

Publication number: JP2000078931A
Application number: JP11123046A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Harakawa; 健一原川; Toshio Saito; 俊夫斉藤; Atsushi Mizutani; 敦司水谷; Yoshiaki Higuchi; 祥明樋口; Noriyuki Takahashi; 紀行高橋; Takashi Miwa; 三輪　　隆; Toru Inaoka; 徹稲岡; Mamoru Sakuma; 護佐久間
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2000-03-21

Abstract

(57)【要約】【課題】電磁波を使用することで、土壌の遠隔加温が
可能な土壌の温度制御装置を得る。【解決手段】サッカー場１０のグランド１２には芝生
２０が育成されると共にカーボンファイバーが混入され
ている。サッカー場１０には、フェーズドアレイアンテ
ナ２６が配設されている。ここで、フェーズドアレイア
ンテナ２６から電磁波の照射角度を変えることによりグ
ランド１２の全域に電磁波を照射する。そして、グラン
ド１２の中に混合されたカーボンファイバーが電磁波を
吸収して発熱することにより、熱交換作用によってグラ
ンド１２の全域が加温される。これにより、芝生２０の
育成を増進させることができる。また、芝生２０を植え
替える際には、グランド１２を高温に加熱することによ
り、グランド１２の土壌殺菌をすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、植物が育成または
栽培される土壌の加温を行う場合の土壌の温度制御装置
に関する。

【０００２】なお、本明細書では、作物や園芸植物など
の土壌で栽培される植物を「栽培植物」という。

【０００３】

【従来の技術】従来より、積雪寒冷地において、サッカ
ー場、ゴルフ場、及びパークゴルフ場等の芝生地は、晩
秋期から早春期までの約５ヶ月間、土壌の凍結や積雪の
ため使用できなくなる。このため、温水を通すパイプを
土壌中に敷設する方法（以下、「温水方法」という）及
び、電熱線や発熱体を土壌中に敷設する方法（以下、
「土壌発熱方法」という）により、土壌を加温してい
た。

【０００４】また、積雪寒冷地に限らず他の地域でも、
土壌の温度制御が容易にできることは良好な植物育成に
有効である。

【０００５】一方、作物や園芸植物などの栽培植物を栽
培する土壌では、土壌に病害虫（昆虫等）、病害微生
物、雑草および雑草の種子または残留根（以下、これら
を総称して「有害生物」という）が存在すると、これら
は栽培に対する大きな阻害要因となる。特に、近年、安
全志向・健康志向など農作物に対する消費者のニーズが
多様化し有機農業への期待が高まっているが、この有機
農業を行う場合には、土壌に有機物を供給し続け、同一
作物の作物種を長年栽培していると、必然的に病害微生
物が繁殖し、栽培に大きな困難を生ずる。これを解消す
るためには、土壌の病害微生物を一旦すべて殺滅する必
要が生じる。

【０００６】ここで、これらの有害生物に対する対策と
しては、被害を受けた栽培植物の除去、病害虫の生息場
所の除去・焼却、または冬季耕運による有害生物の生息
密度低下を行う耕種的対策、土壌にビニールを敷き詰め
て太陽熱を利用することにより地表面温度を高めて土壌
の消毒を行う物理的対策、土壌に殺菌・殺虫・除草剤を
注入する化学的対策、病害虫の天敵や病害微生物の拮抗
菌を利用する生物的対策、及び人為的に雑草等を除去す
る人為的対策がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、土壌を
加温する方法として、上記温水方法では、温水の日常管
理が必要であり、さらに、加温時パイプを流れる温水の
温度降下により均一な加温ができない。また、上記温水
方法及び土壌発熱方法のいずれの方法においても、土壌
中にパイプ等を敷設するので、パイプ等の事故発生時に
は対応が困難である。

【０００８】一方、有害生物に対する対策として、上記
耕種的対策では、被害を受けた栽培植物や有害生物を発
見しなければならないため作業性が悪く、しかもこれら
の存在の見落としが不可避で完全な対策とはならない。
上記物理的対策では、夏期の晴れた日以外は太陽熱の熱
量不足で使用できず季節や天候に影響を受け、また、使
用済みのビニールが汚染源になる。さらに、地面近傍の
浅い部分のみの消毒しかできず、地中の深い部分は消毒
できない。上記化学的対策では、環境との調和からは最
も容認しがたい方法であり、繰り返して実施すると土壌
や地下水の汚染が累積し、薬剤によっては人体への悪影
響も無視できない。また、有機農業での薬剤の投入は有
機農業の目的から逸脱し、しかも、薬剤の殺滅作用が継
続する期間は有用微生物も生存できない。上記生物的対
策では、有効な有害生物の範囲が極めて選択的で狭いた
め全般的な土壌消毒にはならず、しかも病害虫の天敵や
病害微生物の拮抗菌が必要であるため高コストである。
上記人為的対策では、人手の確保が困難であり、しか
も、栽培の管理コストに占める人件費が多大なものとな
る。

【０００９】ところで、土壌を有害生物が生息できない
温度まで加熱できれば、土壌に存在する有害生物を殺滅
することが可能である。

【００１０】本発明は、上記事実を考慮し、電磁波を使
用することで土壌の遠隔加温が可能な土壌の温度制御装
置を得ることが目的である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、土壌に混在又は積層されて配設され、電磁波を吸収
し発熱する電磁波吸収部材と、前記土壌に対応して設置
され、前記土壌の領域の一部の範囲へ電磁波を照射する
電磁波照射手段と、前記土壌の領域の全てに前記電磁波
照射手段から出力される電磁波が行き渡るように照射範
囲をスキャニングするスキャニング手段と、を有してい
る。

【００１２】請求項１に記載の発明によれば、土壌に対
応して配置された電磁波照射手段より土壌の領域の全て
に電磁波が行き渡るように照射範囲をスキャニングする
ことで土壌に配設された電磁波吸収部材に電磁波を照射
し、電磁波吸収部材が電磁波を吸収し発熱することによ
り熱交換作用によって土壌を加温する。従って、土壌と
離れた位置から土壌を加温でき、かつ、広い領域の土壌
の加温が可能となる。

【００１３】請求項２に記載の発明は、土壌に混在又は
積層されて配設され、電磁波を吸収し発熱する電磁波吸
収部材と、前記土壌に対応して設置され、前記土壌の領
域の一部の範囲へ電磁波を照射する電磁波照射手段と、
前記土壌の領域の全てに前記電磁波照射手段から出力さ
れる電磁波が行き渡るように照射範囲をスキャニングす
るスキャニング手段と、前記電磁波照射手段による電磁
波照射範囲内における前記土壌の温度を検出する温度検
出手段と、前記温度検出手段が検出した検出温度に基づ
いて、各電磁波照射範囲内での前記電磁波照射手段によ
る電磁波の出力強度を制御する出力強度制御手段と、を
有している。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、検出した
土壌の温度に基づいて電磁波照射手段による電磁波の出
力強度を制御できるので、土壌の温度を場所によって調
整することができる。これにより、土壌に植えられた植
物の育成の速さを場所により調整することができる。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の土壌の温度制御装置において、前記スキ
ャニング手段が、前記電磁波照射手段を土壌全域を見渡
せる高架位置に配設するための高架台と、前記高架台に
設けられた前記電磁波照射手段の電磁波の照射方向を変
更する変更手段と、で構成されていることを特徴として
いる。

【００１６】請求項３に記載の発明によれば、電磁波照
射手段を高架台に固定しても、高架台から照射方向を変
更して電磁波を照射するので、土壌全域を加温すること
ができる。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の土壌の温度制御装置において、前記スキ
ャニング手段が、前記電磁波照射手段の照射面を前記土
壌に接近かつ対向させて搭載し、土壌領域内を移動する
移動体であることを特徴としている。

【００１８】請求項４に記載の発明によれば、電磁波照
射手段を搭載する移動体が、電磁波照射手段の照射面を
土壌に接近かつ対向させた状態で、土壌領域内を移動し
て電磁波を照射するので、土壌全域を加温することがで
きる。

【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請
求項４のいずれか１項に記載の土壌の温度制御装置にお
いて、前記土壌の所定深さ位置に配設され、前記土壌表
層部から入射した電磁波を反射する反射部材を、さらに
有している。

【００２０】請求項５に記載の発明によれば、電磁波吸
収部材が、電磁波照射手段から直接照射された電磁波を
吸収した後、土壌の所定深さ位置に配設された反射部材
より反射された電磁波を再度吸収するので、電磁波吸収
部材が効率的に電磁波を熱に変換し、エネルギー効率を
向上させることができる。

【００２１】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の土壌の温度制御装置において、前記反射部材がメッシ
ュ状の電磁シールド板であり、前記反射部材の表裏間で
の水分を含む栄養分の流動を妨げないことを特徴として
いる。

【００２２】請求項６に記載の発明によれば、反射部材
を土壌底部に配設しても、反射部材が水分を含む栄養分
の流動を妨げないので、効率的に土壌の排水ができる。

【００２３】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請
求項６のいずれか１項に記載の土壌の温度制御装置にお
いて、前記電磁波照射手段による電磁波照射範囲内にお
ける予め定められた対象物の有無を検出する対象物検出
手段と、前記対象物検出手段が前記対象物を検出した場
合に、電磁波の照射を制限する制限手段と、をさらに有
している。

【００２４】請求項７に記載の発明によれば、電磁波照
射範囲内に所定の対象物がある場合には電磁波の照射を
制限するので、電磁波照射範囲内に例えば人がいる場
合、人に対する電磁波の照射を制限することができる。

【００２５】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請
求項７のいずれか１項に記載の土壌の温度制御装置にお
いて、前記電磁波吸収部材の前記土壌の深さ方向の密度
を変化させ、前記土壌の深さ方向の発熱分布を調整する
ことを特徴としている。

【００２６】請求項８に記載の発明によれば、電磁波吸
収部材の土壌の深さ方向の密度を調整することで、土壌
の温度を土壌の深度に応じて植物の育成に適すような温
度分布とすることができるので、植物の育成を増進させ
ることができる。

【００２７】請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請
求項８のいずれか１項に記載の土壌の温度制御装置にお
いて、前記土壌を生物が生息できない温度まで加熱する
ことを特徴としている。

【００２８】請求項９に記載の発明によれば、土壌を生
物が生息できない温度まで加熱するため、土壌に存在す
る有害生物を殺滅することができる。

【００２９】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の土壌の温度制御装置において、前記土壌で栽培植物
を栽培する前または前記土壌で前記栽培植物を栽培後植
え替える前に、前記土壌を前記生物が生息できない温度
まで加熱することを特徴としている。

【００３０】請求項１０に記載の発明によれば、土壌で
栽培植物を栽培する前または土壌で栽培植物を栽培後植
え替える前には、土壌には栽培植物が栽培されていな
い。したがって、栽培植物が栽培されていない状態で土
壌を加熱するため、栽培植物を殺滅することを防止でき
る。

【００３１】請求項１１に記載の発明は、請求項９に記
載の土壌の温度制御装置において、栽培植物の根元及び
前記根元の近傍以外の部位に前記電磁波吸収部材を配設
したことを特徴とする。

【００３２】請求項１１に記載の発明によれば、栽培植
物の根元及び根元の近傍以外の部位を加熱するため、栽
培植物の根元及び根元の近傍は加熱されず、したがっ
て、栽培植物を殺滅することを防止できる。

【００３３】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］図１に、本
発明の第１の実施の形態に係るサッカー場１０の概略全
体構成図を示す。

【００３４】図１のように、サッカー場１０は、土壌と
してのグランド１２、観客を動員するスタンド１３、及
びグランド１２とスタンド１３を区切り、グランド１２
を取り囲むフェンス１４を含んで構成されている。

【００３５】グランド１２は、サッカーのルールにのっ
とった長辺寸法、短辺寸法とされた長方形をしており、
サイドライン１５、センターライン１６、エンドライン
１７、及びセンターサークル１８等が白線で引かれてお
り、両エンドライン１７上にはゴール１９が配設されて
いる。

【００３６】また、スタンド１３は、グランド１２の外
側に、グランド１２を取り囲むように方形に形成されて
おり、傾斜が設けられ、グランド１２から遠方になるほ
ど、グランド１２より高くなっている。

【００３７】図２（Ａ）に、グランド１２の断面図を示
す。

【００３８】図２（Ａ）のように、グランド１２には、
芝生２０が育成されている。また、グランド１２は、電
磁波吸収部材としてのカーボンファイバー３２を混合し
た土壌であって、芝生２０を育成する床土層３４、及び
床土層３４の下層で石３８が敷きつめられた排水層３６
からなる。

【００３９】ここで、カーボンファイバー３２は、電磁
波を吸収することで発熱する性質を有し、電磁波を吸収
し発熱することで熱交換作用によりグランド１２を加温
することができる。また、土壌に混合されるカーボンフ
ァイバー３２の密度が高いほど、電磁波の吸収率が大き
くなる性質も有している。

【００４０】図２（Ｂ）に、床土層３４における土壌の
深度と芝生２０の育成に適した土壌の温度との関係を表
すグラフを示す。

【００４１】図２（Ｂ）では、縦軸を土壌の深度、横軸
を土壌の温度としており、また、土壌の表層面を原点と
している。また、縦軸の土壌の深度は、図２（Ａ）の土
壌の深度に合わせてとっている。

【００４２】図２（Ｂ）のような温度分布（すなわち、
表層面近傍が比較的高温で、深低部が比較的低温）にな
るのが芝生２０の良好な育成に適しているため、図２
（Ｂ）のような温度分布になるように、高い温度を必要
とする所ほどカーボンファイバー３２の密度が高くなる
ように、カーボンファイバー３２が土壌に混合されてい
る。

【００４３】また、図１のスタンド１３の両側面上部に
は、それぞれ、図３のように電球２２がマトリックス状
に配列された高架台としての照明灯２４が建てられてお
り、照明灯２４の上部には、電磁波を照射する電磁波照
射手段としてのフェーズドアレイアンテナ２６が配設さ
れている。

【００４４】ここで、フェーズドアレイアンテナ２６
は、素子アンテナとしてホーンアンテナ３０が平面的に
複数配列され、この配列は固定されている。そして、各
ホーンアンテナ３０の励振位相を変化させることによっ
て照射方向を空間の任意の方向に変えることができる。
従って、フェーズドアレイアンテナ２６を照明灯２４に
固定しても、電磁波の照射方向を変えることでグランド
１２全体に電磁波を照射することができる。

【００４５】また、図１のスタンド１３の上部にはグラ
ンド１２の温度分布を検出する温度検出手段、及びグラ
ンド１２内に侵入した人等電磁波を照射してはいけない
対象物を検出する対象物検出手段としてのサーモビュー
ア２８が備え付けられている。

【００４６】ここで、サーモビューア２８は、物体が放
射する赤外線を検出することにより、該物体の温度を検
出するものである。従って、グランド１２の温度分布を
検出することができる他、人等の温度を検出することに
よりグランド１２内に存在する人等も検出することがで
きる。

【００４７】なお、温度検出手段としてサーモビューア
２８に代えて、音による温湿度分布計測装置を使用して
もよい。ここで、温湿度分布計測装置は、土壌中の音の
伝搬速度が、土壌の温湿度により変化することを利用し
て、音速センサにより土壌中の音の伝搬速度を計測する
ことで、土壌の温湿度分布を計測するものである。

【００４８】また、対象物検出手段としてサーモビュー
ア２８に代えて、可視光カメラを使用してもよい。ここ
で、可視光カメラは、人等電磁波を照射してはいけない
対象物を映像に撮影することにより、該対象物を検出す
るものである。

【００４９】また、図２（Ａ）のように、床土層３４と
排水層３６の間には、グランド１２の表層部から入射し
た電磁波を反射する反射部材としてのメタルメッシュ４
０が敷設されている。ここで、メタルメッシュ４０は、
照射する電磁波の波長の１／２０以下の穴４１を有し、
電気的に十分に導通させ、かつ、土壌中での腐食を防止
するため腐食対応処理がなされている。なお、メタルメ
ッシュ４０は穴４１を有するので、芝養成用の水や雨水
等を通すことができる。また、メタルメッシュ４０が有
する穴４１の大きさを照射する電磁波の波長の１／２０
以下に限定するのは、穴４１の大きさが電磁波の波長の
１／２０を越えると、電磁波がメタルメッシュ４０から
漏れだすことが有限要素法の電磁波解析シミュレーショ
ンで確認されているからである。さらに、メタルメッシ
ュ４０を電気的に十分に導通させるのは、メタルメッシ
ュ４０を電気的に一本化させることで、電磁波がメタル
メッシュ４０から漏れだすのを防止できるからである。

【００５０】また、反射部材としてメタルメッシュ４０
の代わりに、照射する電磁波の波長の１／２０以下の穴
が開けられており、電気的に十分に導通させ、かつ、土
壌中での腐食を防止するための腐食対応処理がなされた
パンチスルーメタルを使用してもよい。このパンチスル
ーメタルによっても、芝養成用の水や雨水等を通すこと
ができ、かつ、電磁波がパンチスルーメタルから漏れだ
すのを防止できる。

【００５１】さらに、反射部材として、メタルメッシュ
４０の代わりに金属反射板を使用してもよい。しかし、
芝養成用の水や雨水等を通すためには、穴を開けるため
の加工作業が必要であり、煩雑である。

【００５２】図４に、制御装置４２のブロック図を示
す。

【００５３】図４のように、照射する電磁波の出力強度
を制御する出力強度制御手段、及び電磁波を照射する対
象物により電磁波の照射を制限する制限手段としての制
御装置４２には、電磁波を出力する電磁波発振電源４４
が接続され、電磁波照射電源４４には、フェーズドアレ
イアンテナ２６が接続されている。また、制御装置４２
には、サーモビューア２８で検出したグランド１２の温
度分布やグランド１２内に存在する人等電磁波を照射し
てはいけない対象物を画像に変換する画像処理装置４６
が接続され、画像処理装置４６には、サーモビューア２
８が接続されている。なお、電磁波発振電源４４は、電
力を供給する電源、電磁波を発振するマグネトロン等で
構成され、電磁波を出力する。

【００５４】以下、第１の実施の形態におけるエネルギ
ー効率を、下表（表１）に従って説明する。左欄におけ
る効率の最小値を右欄の左に示し、最大値を右欄の右に
示す。

【００５５】

【表１】

【００５６】従って、全体のエネルギー効率は、およそ
７０．５〜８５．１％であり、高いエネルギー効率が得
られる。

【００５７】以下、第１の実施の形態の作用を説明す
る。

【００５８】サーモビューア２８によりグランド１２の
温度分布やグランド１２内への人の侵入等を検出し、画
像処理装置４６を通して画像確認する。

【００５９】グランド１２内への人の侵入を確認したと
きは、制御装置４２より制御して人を避けてフェーズド
アレイアンテナ２６からグランド１２に電磁波を照射す
るか、フェーズドアレイアンテナ２６からの電磁波の照
射を停止する。また、必要に応じて関係部署に連絡す
る。

【００６０】このように、人への電磁波の照射を防止す
ることができる。

【００６１】一方、グランド１２内への人の侵入がない
と確認したときは、サーモビューア２８により検出され
たグランド１２の温度分布にしたがって、低温区域を中
心に電磁波を照射する。

【００６２】ここで、電磁波は電磁波発振電源４４より
出力され、フェーズドアレイアンテナ２６により電磁波
をスキャニングしてグランド１２に照射する。このと
き、グランド１２の温度分布が均一になるように制御装
置４２においてフェーズドアレイアンテナ２６から照射
される電磁波の出力強度を照射電力、スキャニング速
度、及び電磁波収束度より制御して、低温区域を中心に
電磁波を照射する。

【００６３】そして、照射された電磁波は、グランド１
２に混合されたカーボンファイバー３２に吸収され、カ
ーボンファイバー３２が発熱し、熱交換作用によりグラ
ンド１２が加温される。

【００６４】このように、グランド１２の温度分布が均
一になるように加温できるので、芝生２０を場所によら
ず均一の速さで育成することができる。

【００６５】また、グランド１２の床土層３４の下に敷
設されたメタルメッシュ４０により、グランド１２の表
層部から入射した電磁波が反射され、電磁波は再度カー
ボンファイバー３２に吸収される。そして、上述のよう
に、グランド１２の表層部から入射した電磁波のカーボ
ンファイバー３２の吸収効率は９４％〜９８％であり、
メタルメッシュ４０に反射された後グランド１２の外に
でる電磁波はほとんど存在しない。

【００６６】このように、メタルメッシュ４０が電磁波
を反射するので、電磁波が土壌中を通る道のりを２倍に
することができ、効率的に電磁波を熱に変換することが
できる。

【００６７】また、グランド１２には深度に応じてカー
ボンファイバー３２の密度が調整して混合されているた
め、グランド１２の温度は、深度に応じて図２（Ｂ）の
ような芝生２０の育成に適した温度分布となるように加
温される。従って、グランド１２に植えられた芝生２０
の育成を増進させることができる。

【００６８】なお、芝養成用の水や雨水等は、メタルメ
ッシュ４０の穴４１を通して排水層３８に排水される。
従って、グランド１２の排水を効率的に行うことができ
る。

【００６９】また、グランド１２が凍結や積雪した場合
は、フェーズドアレイアンテナ２６から電磁波を照射し
てグランド１２上の氷や雪が融解するまでグランド１２
を加温する。これにより、グランド１２が凍結や積雪し
た場合でもグランド１２の使用を可能にすることができ
る。

【００７０】さらに、グランド１２の芝生２０を植え替
える場合は、フェーズドアレイアンテナ２６から電磁波
を照射してグランド１２を高温になるまで加熱する。こ
れにより、グランド１２において、土壌殺菌をすること
ができる。

【００７１】以上のように、本実施の形態によれば、グ
ランド１２のフェーズドアレイアンテナ２６からの遠隔
加温が可能となり、かつ、グランド１２全体を芝生２０
の育成に必要な温度まで加温することができる。

【００７２】さらに、土壌にはカーボンファイバー３２
のみが配設されるので、パイプ等を配設するのとは異な
り、土壌中で事故が発生することはなく、土壌の温度制
御装置の管理が容易となり、また、管理費用を低く押さ
えることができる。これにより、土壌の温度制御装置を
長期間安定して動作させることができる。（変形例）本変形例では、電磁波照射手段としてフェー
ズドアレイアンテナ２６の代わりに、パラボラアンテナ
４８を使用する。パラボラアンテナ４８は、図５のよう
に、図１のフェーズドアレイアンテナ２６と同様に、照
明灯２４の上部に配設されている。

【００７３】図６のように、パラボラアンテナ４８は、
軸５０、放物面の反射鏡５２、軸５０と反射鏡５２の接
合部５４、及び一次放射器５６で構成されている。そし
て、一次放射器５６の放射面５８は、反射鏡５２の方物
面の焦点の位置に固定されている。また、接合部５４に
ボールジョイント等が適用され、反射鏡５２は、接合部
５４を中心に自由に首振り運動させることができる。

【００７４】本変形例では、一次放射器５６より放射さ
れた電磁波が反射鏡５２に反射され、該反射された電磁
波が、グランド１２に照射される。ここで、反射鏡５２
を自由に首振り運動させることにより電磁波の照射方向
を変えることができるので、グランド１２の全てに電磁
波を照射することができる。

【００７５】従って、本変形例では、パラボラアンテナ
４８の軸５０を一定の位置に固定しても、反射鏡５２を
自由に首振り運動させることで電磁波をスキャニングし
てグランド１２全体に照射することができる。

【００７６】なお、上記ではフェーズドアレイアンテナ
２６、パラボラアンテナ４８の位置を固定する構造を示
したが、グランド１２の一対のサイドライン１５に沿っ
てガイドレールを配し、このガイドレール間にガイドレ
ールに沿って移動可能なバーを掛け渡し、さらに、この
バーにエンドライン１７に沿って移動可能なブロックを
配設して、いわゆるＸＹプロッターの如き構造としても
よい。この場合、前記ブロックにホーンアンテナ３０を
取り付けることにより、ホーンアンテナ３０をグランド
１２全域に亘って移動させることが可能である。

【００７７】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。なお、以下の実施の形態では、上記第１の実施の形
態で説明した構成と基本的に同一構成部品については同
一の符号を付し、その構成を省略する。［第２の実施の形態］以下に、本発明の第２の実施の形
態に係るゴルフ場６６について説明する。

【００７８】図７にゴルフ場６６の概略構成図を示す。

【００７９】図７のように、ゴルフ場６６の１８のホー
ル６８の各グリーン７０上にはポール７２が立てられて
いる。

【００８０】また、ゴルフ場６６の土壌７４には芝生２
０が育成されている。ここで、ゴルフ場６６の土壌７４
の断面図、及び芝生２０の育成に適した土壌７４の深度
と温度との関係は、それぞれ、第１の実施の形態におけ
る図２（Ａ）、及び図２（Ｂ）と同じであるので省略す
る。

【００８１】また、電磁波照射手段として、図８（Ｂ）
のように素子アンテナとしてのホーンアンテナ６０を複
数有する電磁波照射源６２を図８（Ａ）に示す軽トラッ
ク７６の底部７７に取り付けたものを使用する。

【００８２】本実施の形態では、軽トラック７６がゴル
フ場６６内を隈なく走り回ることにより、ゴルフ場６６
の各ホール６８に電磁波を照射することができる。

【００８３】また、土壌７４の温度を検出する温度検出
手段として、図９のような熱電対７８を使用する。ここ
で、熱電対７８は、金属線８０と金属線８０と異なる種
類の金属線８２の２本の金属線を両端で接合し、２接合
点８４間に温度差があるときに流れる電流を計測するこ
とにより土壌７４の温度を検出するものである。この場
合、２つの接合点８４のうち、一方の接合点８４は０℃
に保ち、他方の接合点８４は測定しようとする土壌７４
中の地点に接触させる。

【００８４】ここで、熱電対７８はゴルフ場６６の各ホ
ール６８内の複数の地点に配設され、ゴルフ場６６の各
ホール６８の土壌７４の温度分布が検出できるようにな
っている。

【００８５】図１０に、本実施の形態における制御装置
４２のブロック図を示す。

【００８６】図１０のように、出力強度制御手段として
の制御装置４２には、電磁波発振電源４４が接続され、
電磁波発振電源４４には電磁波照射源６２が接続されて
いる。また、制御装置４２には、熱電対７８で検出した
ゴルフ場６６の土壌７４の温度分布を画像に変換する画
像処理装置４６が接続されている。なお、制御装置４
２、電磁波発振電源４４、及び画像処理装置４６は、軽
トラック７６に備えつけられている。また、熱電対７８
により検出されたゴルフ場６６の土壌７４の温度分布は
軽トラック７６に備えつけられた画像処理装置４６に電
波で通信され、軽トラック７６の車内でゴルフ場６６の
各ホール６８の土壌７４の温度分布を認識できるように
なっている。

【００８７】以下、第２の実施の形態の作用を説明す
る。

【００８８】熱電対７８によりゴルフ場６６の各ホール
６８の土壌７４の温度分布を検出し、これを軽トラック
７６に通信し、画像処理装置４６を通して軽トラック７
６内で画像確認する。

【００８９】そして、ゴルフ場６６の各ホール６８の土
壌７４の温度分布に従い、土壌７４の温度が均一になる
ように、軽トラック７６でゴルフ場６６内を隈なく動い
て、軽トラック７６の底部７７に取り付けられた電磁波
照射源６２より電磁波を土壌７４に照射する。

【００９０】このとき、ゴルフ場６６の各ホール６８の
土壌７４の温度分布にしたがって制御装置４２におい
て、電磁波発振電源４４より出力され土壌７４に照射さ
れる電磁波の出力強度を照射電力、電磁波収束度、及び
軽トラック７６の速度より制御し、土壌７４の低温区域
に出力強度が大きくなるように電磁波を照射する。

【００９１】そして、照射された電磁波は、土壌７４に
混合されたカーボンファイバー３２に吸収され、カーボ
ンファイバー３２が発熱し、熱交換作用により土壌７４
が加温される。

【００９２】このように、土壌７４の温度分布が均一に
なるように加温できるので、芝生２０を場所によらず均
一の速さで育成することができる。

【００９３】また、第１の実施の形態と同様に、土壌７
４の表層部から入射した電磁波が床土層３４の下のメタ
ルメッシュ４０により反射され、電磁波は再度カーボン
ファイバー３２に吸収される。そして、メタルメッシュ
４０に反射された後土壌７４の外にでる電磁波はほとん
ど存在せず、効率的に電磁波を熱に変換する。

【００９４】さらに、土壌７４には深度に応じてカーボ
ンファイバー３２の密度が調整して混合されているた
め、土壌７４の温度は、深度に応じて図２（Ｂ）のよう
な芝生２０の育成に適した温度分布となるように加温さ
れ、芝生２０の育成を増進させる。

【００９５】なお、芝養成用の水や雨水等は、メタルメ
ッシュ４０の有する穴４１を通して効率的に排水層３６
に排水される。

【００９６】また、ゴルフ場６６の土壌７４が凍結や積
雪した場合は、土壌７４上の氷や雪が融解するまで土壌
７４を加温し、ゴルフ場６６の使用を可能にする。

【００９７】さらに、芝生２０を植え替えるときは土壌
７４が高温になるまで加熱し、ゴルフ場６６の土壌７４
の殺菌をする。

【００９８】このように、本実施の形態によれば、軽ト
ラック７６をゴルフ場６６の各ホール６８に隈なく動か
すことにより、膨大な面積を有するゴルフ場６６に点在
する各ホール６８の土壌７４全体に電磁波を照射でき、
かつ、ゴルフ場６６の各ホール６８の土壌７４を芝生２
０の育成に必要な温度まで加温することが可能である。

【００９９】さらに、土壌７４にはカーボンファイバー
３２が配設されるのみであるので、パイプ等を配設する
のとは異なり、土壌７４中で事故が発生することはな
く、土壌の温度制御装置の管理が容易となり、また、管
理費用を低く押さえることができる。これにより、土壌
の温度制御装置を長期間安定して動作させることができ
る。［第３の実施の形態］図１１には、本発明の土壌の温度
制御装置が適用された第３の実施の形態に係る野菜畑１
００の主要部の概略構成が断面図にて示されている。

【０１００】野菜畑１００の土壌１０２では、栽培植物
としての野菜１０４が栽培されている。野菜１０４は有
機農業によって栽培されており、土壌１０２には有機物
が供給され続け、同一の野菜１０４が長年栽培されてい
る。また、土壌１０２には図示しない雑草が発育してい
る。

【０１０１】土壌１０２の表面には発熱部位１０６が設
置されている。発熱部位１０６は、土壌１０２に重量比
０．０１〜１０％でカーボンファイバー３２を混合し、
厚さを１ｃｍ〜３ｃｍ程度にして構成されている。カー
ボンファイバー３２は、土壌１０２中で安定しており、
かつ、流亡しにくく、しかも、野菜１０４の栽培阻害要
因にはならない性質を有している。また、発熱部位１０
６は、野菜１０４の根元１０８及び根元１０８近傍以外
の部位に設置されている。

【０１０２】野菜畑１００には第１の実施の形態と同様
のフェーズドアレイアンテナ２６（図３参照）が配設さ
れており、フェーズドアレイアンテナ２６は図示しない
高架台に固定されている。フェーズドアレイアンテナ２
６は電磁波発振電源４４に接続されている。また、野菜
畑１００にはサーモビューア２８（図１参照）が備え付
けられており、サーモビューア２８は土壌１０２の温度
分布を検出したり、野菜畑１００内に侵入した人等電磁
波を照射してはいけない対象物を検出するようにされて
いる。サーモビューア２８には画像処理装置４６が接続
されており、画像処理装置４６によって土壌１０２の温
度分布等が画像で確認できるようにされている。さら
に、野菜畑１００には制御装置４２が備え付けられてお
り、制御装置４２は図４のブロック図で示されるように
接続されている。

【０１０３】また、土壌１０２で野菜１０４を栽培後植
え替える前には、重量比０．００１〜１０％でカーボン
ファイバー３２が土壌１０２に全体的に混入される。

【０１０４】次に、第３の実施の形態の作用を説明す
る。

【０１０５】以上の構成の野菜畑１００の土壌１０２
で、野菜１０４が栽培されている際中には、サーモビュ
ーア２８によって野菜畑１００内に人等電磁波を照射し
てはいけない対象物が存在するか否かが検出され、画像
処理装置４６により確認される。

【０１０６】野菜畑１００内に人等電磁波を照射しては
いけない対象物が存在することが確認されると、制御装
置４２により制御して土壌１０２への電磁波の照射を中
止する。

【０１０７】野菜畑１００内に人等電磁波を照射しては
いけない対象物が存在しないことが確認されると、制御
装置４２により制御して電磁波発振電源４４により電磁
波を出力する。電磁波発振電源４４により電磁波が出力
されると、フェーズドアレイアンテナ２６により土壌１
０２に電磁波が照射される。この際、フェーズドアレイ
アンテナ２６は電磁波をスキャニングして土壌１０２の
全域に電磁波を照射する。

【０１０８】照射された電磁波は土壌１０２の発熱部位
１０６に混合されたカーボンファイバー３２に吸収さ
れ、これにより、カーボンファイバー３２が発熱し、熱
交換作用により土壌１０２が加熱される。このとき、土
壌１０２の発熱部位１０６が雑草を焼失させる温度にな
るまで加熱する。これは、サーモビューア２８により土
壌１０２の発熱部位１０６の温度を検出し、制御装置４
２においてフェーズドアレイアンテナ２６から照射され
る電磁波の出力強度や照射時間を制御することによって
行われる。

【０１０９】この際、フェーズドアレイアンテナ２６か
ら照射される電磁波の周波数は３００ＭＨｚ〜３０ＧＨ
ｚとされ、電磁波が照射される時間は１秒〜１０時間と
される。これにより、カーボンファイバー３２の発熱温
度は４５°Ｃ〜２００°Ｃとされる。また、土壌１０２
を加熱して雑草を焼失させるのは四季を通じて可能であ
るが、特に春先の除草剤散布時期とするのがより望まし
い。

【０１１０】このように、土壌１０２の発熱部位１０６
が雑草を焼失させる温度になるまで加熱するため、容易
に雑草等を殺滅することができる。また、発熱部位１０
６は、野菜１０４の根元１０８及び根元１０８近傍以外
の部位に設置されているため、野菜１０４の根元１０８
及び根元１０８近傍は加熱されず、したがって、野菜１
０４を殺滅することを防止できる。

【０１１１】また、土壌１０２で野菜１０４を栽培後植
え替える前には、重量比０．００１〜１０％でカーボン
ファイバー３２が土壌１０２に全体的に混入される。そ
の後、上記と同様に、野菜畑１００内に人等電磁波を照
射してはいけない対象物が存在しないことが確認される
と、フェーズドアレイアンテナ２６から土壌１０２に電
磁波を照射する。これにより、カーボンファイバー３２
が発熱し、熱交換作用により土壌１０２が全体的に加熱
される。このとき、制御装置４２により制御して、土壌
１０２を病害虫（昆虫等）、病害微生物、雑草および雑
草の種子または残留根等の有害生物が生息できない温度
になるまで加熱する。

【０１１２】この際、フェーズドアレイアンテナ２６か
ら照射される電磁波の周波数は１００ＭＨｚ〜１０ＧＨ
ｚとされ、電磁波が照射される時間は５秒〜２４時間／
日とされる。

【０１１３】このように、土壌１０２を有害生物が生息
できない温度になるまで加熱するため、土壌１０２に存
在する有害生物を殺滅することができる。また、野菜１
０４を栽培後植え替える前に土壌１０２を加熱するた
め、野菜１０４が栽培されていない状態で土壌１０２を
加熱でき、したがって、野菜１０４を殺滅することを防
止できる。

【０１１４】さらに、本実施の形態では、従来の耕種的
対策と異なり、被害を受けた栽培植物や有害生物を発見
する必要がなく、したがって、これらを発見する際の見
落としがないため、有害生物に対して完全な対策とでき
る。

【０１１５】また、従来の物理的対策と異なり、季節や
天候に影響を受けず、また、使用済みのビニールが汚染
源になることもない。さらに、カーボンファイバー３２
を混入する深さを調整することで地面から地中の深い部
分でも有害生物を殺滅できる。

【０１１６】さらに、従来の化学的対策と異なり薬剤を
使用しないため、土壌や地下水の汚染は発生せず、環境
と調和できる。しかも、野菜畑１００内に人等電磁波を
照射してはいけない対象物が存在すると電磁波を照射し
ないため、人体への悪影響も防止できる。さらに、有機
農業を行う土壌１０２を加熱することにより有用微生物
も一旦殺滅されるが、その影響は極めて短期的で、新た
な有機物の供給により有用微生物の速やかな回復が可能
である。

【０１１７】また、従来の生物的対策とは異なり、土壌
１０２に混入するカーボンファイバー３２の密度や電磁
波の照射強度の組み合わせによりあらゆる有害生物に対
応できるため、全般的な土壌消毒が可能であり、しか
も、土壌１０２に電磁波を照射する簡単な方法のためコ
ストを低減できる。さらに、従来の人為的対策とは異な
り、人手を最小限におさとえることができ、人件費を低
減することができる。

【０１１８】以上のように、本実施の形態によれば、土
壌に存在する有害生物の殺滅を、人体に影響を防止でき
ると共に環境に調和でき、しかも、作業性よくかつ低コ
ストで完全に行うことができる。

【０１１９】なお、上述した第３の実施の形態では、土
壌１０２で野菜１０４を栽培後植え替える前に、土壌１
０２に全体的にカーボンファイバー３２を混入したが、
土壌１０２で野菜１０４を栽培する前に、土壌１０２に
カーボンファイバー３２を混入して、土壌１０２に電磁
波を照射してもよい。これにより、野菜１０４を栽培す
る前に土壌１０２に存在する有害生物の殺滅が可能とな
る。［第４の実施の形態］図１２には、本発明の土壌の温度
制御装置が適用された第４の実施の形態に係る公園１１
０の概略構成が断面図にて示されている。

【０１２０】公園１１０の土壌１１２では、栽培植物と
しての樹木１１４が栽培されている。また、土壌１１２
には図示しない雑草が発育している。

【０１２１】土壌１１２の表面には第３の実施の形態と
同様の発熱部位１０６が設置されている。発熱部位１０
６は、土壌１１２に重量比０．０１〜１０％でカーボン
ファイバー３２（図１１参照）を混合して厚さを１ｃｍ
〜３ｃｍ程度にして構成されている。また、発熱部位１
０６は、樹木１１４の根元１１６及び根元１１６近傍以
外の部位に設置されている。

【０１２２】公園１１０では図１２に示すスキャニング
手段としての自走機械１１８が隈なく走り回れるように
されている。自走機械１１８の上部には、第２の実施の
形態と同様の複数のホーンアンテナ６０で構成された電
磁波照射源６２（図８（Ｂ）参照）が搭載されており、
電磁波照射源６２は照射面を土壌１１２に対向させてい
る。また、電磁波照射源６２は電磁波発振電源４４に接
続されている。さらに、公園１１０にはサーモビューア
２８（図１参照）が備え付けられており、土壌１１２の
温度分布を検出したり、公園１１０内に侵入した人等電
磁波を照射してはいけない対象物を検出するようにされ
ている。サーモビューア２８は画像処理装置４６と電波
で通信できるようにされており、画像処理装置４６によ
って土壌１１２の温度分布等が画像で確認できるように
されている。さらに、公園１１０には制御装置４２が備
え付けられており、制御装置４２は図１０のブロック図
で示されるように接続されている。

【０１２３】また、土壌１１２で樹木１１４を栽培後植
え替える前には、重量比０．００１〜１０％でカーボン
ファイバー３２が土壌１１２に全体的に混入される。

【０１２４】次に、第４の実施の形態の作用を説明す
る。

【０１２５】以上の構成の公園１１０の土壌１１２で、
樹木１１４が栽培されている際中には、サーモビューア
２８によって公園１１０内に人等電磁波を照射してはい
けない対象物が存在しないことが検出され、画像処理装
置４６により確認される。

【０１２６】公園１１０内に人等電磁波を照射してはい
けない対象物が存在することが確認されると、制御装置
４２により制御して土壌１１２への電磁波の照射を中止
する。

【０１２７】公園１１０内に人等電磁波を照射してはい
けない対象物が存在しないことが確認されると、制御装
置４２により制御して電磁波発振電源４４により電磁波
を出力する。電磁波発振電源４４により電磁波が出力さ
れると、電磁波照射源６２により電磁波が土壌１１２に
照射される。この際、自走機械１１８が公園１１０内を
隈なく走り回ることで電磁波照射源６２は電磁波をスキ
ャニングして土壌１１２の全域に電磁波を照射する。

【０１２８】照射された電磁波は土壌１１２の発熱部位
１０６に混合されたカーボンファイバー３２に吸収さ
れ、これにより、カーボンファイバー３２が発熱し、熱
交換作用により土壌１１２が加熱される。このとき、土
壌１１２の発熱部位１０６が雑草を焼失させる温度にな
るまで加熱する。これは、サーモビューア２８により土
壌１１２の発熱部位１０６の温度を検出し、制御装置４
２において電磁波照射源６２から照射される電磁波の出
力強度や照射時間を制御することによって行われる。

【０１２９】この際、電磁波照射源６２から照射される
電磁波の周波数は３００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚとされ、電
磁波が照射される時間は１秒〜１０時間とされる。これ
により、カーボンファイバー３２の発熱温度は４５°Ｃ
〜２００°Ｃとされる。また、土壌１１２を加熱して雑
草を焼失させるのは四季を通じて可能であるが、特に春
先の除草剤散布時期とするのがより望ましい。

【０１３０】このように、土壌１１２の発熱部位１０６
が雑草を焼失させる温度になるまで加熱するため、容易
に雑草等を殺滅することができる。また、発熱部位１０
６は、樹木１１４の根元１１６及び根元１１６近傍以外
の部位に設置されているため、樹木１１４の根元１１６
及び根元１１６近傍は加熱されず、したがって、樹木１
１４を殺滅することを防止できる。

【０１３１】また、土壌１１２で樹木１１４を栽培後植
え替える前には、重量比０．００１〜１０％でカーボン
ファイバー３２が土壌１１２に全体的に混入される。そ
の後、上記と同様に、サーモビューア２８によって公園
１１０内に人等電磁波を照射してはいけない対象物が存
在しないことが確認されると、電磁波照射源６２により
電磁波を土壌１１２に電磁波を照射する。これにより、
カーボンファイバー３２が発熱し、熱交換作用により土
壌１１２が加熱される。このとき、制御装置４２により
制御して、土壌１１２を病害虫（昆虫等）、病害微生
物、雑草および雑草の種子または残留根等の有害生物が
生息できない温度になるまで加熱する。

【０１３２】この際、電磁波照射源６２から照射される
電磁波の周波数は１００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚとされ、土
壌１１２の一箇所に電磁波が照射される時間は５秒〜２
４時間／日とされる。

【０１３３】このように、土壌１１２を有害生物が生息
できない温度になるまで加熱するため、土壌１１２に存
在する有害生物を殺滅することができる。また、樹木１
１４を栽培後植え替える前に土壌１１２を加熱するた
め、樹木１１４が栽培されていない状態で土壌１１２を
加熱でき、したがって、樹木１１４を殺滅することを防
止できる。

【０１３４】さらに、本実施の形態では、従来の耕種的
対策と異なり、被害を受けた栽培植物や有害生物を発見
する必要がなく、したがって、これらを発見する際の見
落としがないため、有害生物に対して完全な対策とでき
る。

【０１３５】また、従来の物理的対策と異なり、季節や
天候に影響を受けず、また、使用済みのビニールが汚染
源になることもない。さらに、カーボンファイバー３２
を混入する深さを調整することで地面から地中の深い部
分でも有害生物を殺滅できる。

【０１３６】さらに、従来の化学的対策と異なり薬剤を
使用しないため、土壌や地下水の汚染は発生せず、環境
と調和できる。しかも、公園１１０内に人等電磁波を照
射してはいけない対象物が存在すると電磁波を照射しな
いため、人体への悪影響も防止できる。

【０１３７】また、従来の生物的対策とは異なり、土壌
１１２に混入するカーボンファイバー３２の密度や電磁
波の照射強度の組み合わせによりあらゆる有害生物に対
応できるため、全般的な土壌消毒が可能であり、しか
も、土壌１１２に電磁波を照射する簡単な方法のためコ
ストを低減できる。さらに、従来の人為的対策とは異な
り、人手を最小限におさとえることができ、人件費を低
減することができる。

【０１３８】以上のように、本実施の形態によれば、土
壌に存在する有害生物の殺滅を、人体に影響を防止でき
ると共に環境に調和でき、しかも、作業性よくかつ低コ
ストで完全に行うことができる。

【０１３９】なお、上述した第４の実施の形態では、土
壌１１２で樹木１１４を栽培後植え替える前に、土壌１
１２に全体的にカーボンファイバー３２を混入したが、
土壌１１２で樹木１１４を栽培する前に、土壌１１２に
カーボンファイバー３２を混入して、土壌１１２に電磁
波を照射してもよい。これにより、樹木１１４を栽培す
る前に土壌１１２に存在する有害生物の殺滅が可能とな
る。

【０１４０】また、上述した第４の実施の形態では、自
走機械１１８に電磁波照射源６２を搭載したが、電磁波
照射源６２をトレーラー等で牽引してもよい。

【０１４１】さらに、以上の第１乃至第４の実施の形態
では、電磁波吸収部材としてカーボンファイバー３２を
使用したが、電磁波吸収部材としては、土壌中で安定し
た存在かつ流亡しにくく、しかも、植物の育成または栽
培に対して阻害要因とならないものであれば何でもよ
い。たとえば、カーボン含有繊維、メタルファイバー、
ニードルコークスまたはニードルカーボン等の導電性材
料やフェライトであってもよい。また、電磁波吸収部材
の形状も、繊維状の他、ペレット、ブロック、ロット、
メッシュまたは粉末状であってもよい。

【０１４２】さらにまた、以上の第１乃至第４の実施の
形態では、電磁波をスキャニングすることにより土壌に
電磁波を照射したが、例えば、庭木等を栽培する土壌の
除草を行う場合等には、手打ちによるスポット的な狙い
打ちで電磁波を照射するようにしてもよい。

【０１４３】

【発明の効果】請求項１、請求項３、及び請求項４に記
載の発明によれば、土壌の遠隔加温ができ、かつ、広い
領域の土壌の加温が可能となる。

【０１４４】請求項２に記載の発明によれば、土壌に植
えられた植物の育成の速さを場所により調整することが
できる。

【０１４５】請求項５に記載の発明によれば、エネルギ
ー効率を向上させることができる。

【０１４６】請求項６に記載の発明によれば、効率的に
土壌の排水ができる。

【０１４７】請求項７に記載の発明によれば、電磁波照
射範囲内に例えば人がいる場合、人に対する電磁波の照
射を制限することができる。

【０１４８】請求項８に記載の発明によれば、植物の育
成を増進させることができる。

【０１４９】請求項９に記載の発明によれば、土壌を生
物が生息できない温度まで加熱するため、土壌に存在す
る有害生物を殺滅することができる。

【０１５０】請求項１０に記載の発明によれば、栽培植
物が栽培されていない状態で土壌を加熱するため、栽培
植物を殺滅することを防止できる。

【０１５１】請求項１１に記載の発明によれば、栽培植
物の根元及び根元の近傍以外の部位を加熱するため、栽
培植物を殺滅することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係るサッカー場の概略構成
図である。

【図２】（Ａ）は第１の実施の形態に係るサッカー場の
グランドの土壌の断面図、（Ｂ）は第１の実施の形態に
係るサッカー場のグランドの土壌の深度と芝生の育成に
適した土壌の温度との関係を表すグラフである。

【図３】第１の実施の形態に係るサッカー場の照明灯及
びフェーズドアレイアンテナの構成図である。

【図４】第１の実施の形態に係る制御装置のブロック図
である。

【図５】第１の実施の形態の変形例に係るサッカー場の
照明灯及びパラボラアンテナの構成図である。

【図６】第１の実施の形態の変形例に係るパラボラアン
テナの概略構成図である。

【図７】第２の実施の形態に係るゴルフ場の概略構成図
である。

【図８】（Ａ）は第２の実施の形態に係る軽トラックの
概略構成図、（Ｂ）は第２の実施の形態に係る軽トラッ
クの底部の概略構成図である。

【図９】第２の実施の形態に係る熱電対の構成図であ
る。

【図１０】第２の実施の形態に係る制御装置のブロック
図である。

【図１１】第３の実施の形態に係る野菜畑の主要部の概
略構成の断面図である。

【図１２】第４の実施の形態に係る公園の概略構成の断
面図である。

【符号の説明】

１０サッカー場１２グランド（土壌）２０芝生２４照明灯（高架台）２６フェーズドアレイアンテナ（電磁波照射手段）２８サーモビューア（温度検出手段及び対象物検出
手段）３２カーボンファイバー（電磁波吸収部材）４０メタルメッシュ（反射部材）４２制御装置（出力強度制御手段及び制限手段）４８パラボラアンテナ（電磁波照射手段）６２電磁波照射源（電磁波照射手段）６６ゴルフ場７４土壌７６軽トラック（スキャニング手段）７８熱伝対（温度検出手段）１００野菜畑１０２土壌１０４野菜（栽培植物）１１０公園１１２土壌１１４樹木（栽培植物）１１８自走機械（スキャニング手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｇ０５Ｄ 23/00 Ｇ０５Ｄ 23/00 Ｄ (72)発明者水谷敦司千葉県印西市大塚１丁目５番地１株式会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者樋口祥明千葉県印西市大塚１丁目５番地１株式会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者高橋紀行千葉県印西市大塚１丁目５番地１株式会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者三輪隆千葉県印西市大塚１丁目５番地１株式会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者稲岡徹千葉県印西市大塚１丁目５番地１株式会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者佐久間護千葉県印西市大塚１丁目５番地１株式会社竹中工務店技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】土壌に混在又は積層されて配設され、電
磁波を吸収し発熱する電磁波吸収部材と、前記土壌に対応して設置され、前記土壌の領域の一部の
範囲へ電磁波を照射する電磁波照射手段と、前記土壌の領域の全てに前記電磁波照射手段から出力さ
れる電磁波が行き渡るように照射範囲をスキャニングす
るスキャニング手段と、を有する土壌の温度制御装置。
【請求項２】土壌に混在又は積層されて配設され、電
磁波を吸収し発熱する電磁波吸収部材と、前記土壌に対応して設置され、前記土壌の領域の一部の
範囲へ電磁波を照射する電磁波照射手段と、前記土壌の領域の全てに前記電磁波照射手段から出力さ
れる電磁波が行き渡るように照射範囲をスキャニングす
るスキャニング手段と、前記電磁波照射手段による電磁波照射範囲内における前
記土壌の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段が検出した検出温度に基づいて、各電
磁波照射範囲内での前記電磁波照射手段による電磁波の
出力強度を制御する出力強度制御手段と、を有する土壌の温度制御装置。
【請求項３】前記スキャニング手段が、前記電磁波照
射手段を土壌全域を見渡せる高架位置に配設するための
高架台と、前記高架台に設けられた前記電磁波照射手段の電磁波の
照射方向を変更する変更手段と、で構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項
２記載の土壌の温度制御装置。
【請求項４】前記スキャニング手段が、前記電磁波照
射手段の照射面を前記土壌に接近かつ対向させて搭載
し、土壌領域内を移動する移動体であることを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載の土壌の温度制御装置。
【請求項５】前記土壌の所定深さ位置に配設され、前
記土壌表層部から入射した電磁波を反射する反射部材
を、さらに有する請求項１乃至請求項４のいずれか１項
記載の土壌の温度制御装置。
【請求項６】前記反射部材がメッシュ状の電磁シール
ド板であり、前記反射部材の表裏間での水分を含む栄養
分の流動を妨げないことを特徴とする請求項５記載の土
壌の温度制御装置。
【請求項７】前記電磁波照射手段による電磁波照射範
囲内における予め定められた対象物の有無を検出する対
象物検出手段と、前記対象物検出手段が前記対象物を検出した場合に、電
磁波の照射を制限する制限手段と、をさらに有する請求項１乃至請求項６のいずれか１項記
載の土壌の温度制御装置。
【請求項８】前記電磁波吸収部材の前記土壌の深さ方
向の密度を変化させ、前記土壌の深さ方向の発熱分布を
調整することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいず
れか１項記載の土壌の温度制御装置。
【請求項９】前記土壌を生物が生息できない温度まで
加熱することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいず
れか１項記載の土壌の温度制御装置。
【請求項１０】前記土壌で栽培植物を栽培する前また
は前記土壌で前記栽培植物を栽培後植え替える前に、前
記土壌を前記生物が生息できない温度まで加熱すること
を特徴とする請求項９記載の土壌の温度制御装置。
【請求項１１】栽培植物の根元及び前記根元の近傍以
外の部位に前記電磁波吸収部材を配設したことを特徴と
する請求項９記載の土壌の温度制御装置。