JPH09129358A - 面状ヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アルミ箔などのような金属薄板の全面に亘り温
度分布が均等化され、しかも電熱線自身の周方向に沿う
温度差も解消されて電熱線の寿命特性も向上する面状ヒ
ータを提供する。 【解決手段】アルミニウム箔１１に配線用凹溝１４を形
成し、この配線用凹溝１４に絶縁被覆１３が施された電
熱線１２を嵌め込み、この電熱線１２が嵌め込まれた凹
溝１４の開口部をアルミニウムテープ１５で覆ったこと
を特徴とする面状ヒータである。このような構成によれ
ば、電熱線から放射される熱は凹溝の壁およびアルミテ
ープを通じてアルミ箔１１に伝達されるから、熱伝達効
率が向上し、温度分布を均等化することができ、また、
電熱線の周囲は凹溝の壁とアルミテープで囲んであるか
ら、絶縁被覆の温度差が軽減され、絶縁被覆の熱劣化が
防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の野菜などを
栽培する電気温床等に用いて有効な面状ヒータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、キュウリ、トマト、ナス、メロ
ン、スイカ、ピーマン、イチゴなどのハウス栽培やトン
ネル栽培においては、苗床を暖房してやれば育苗や促育
に効果があることが知られている。このため従来、苗床
に電熱線を配線し、この電熱線を発熱させ、この熱によ
り苗床の土を暖めたり、鉢を暖めるなどの手段が採用さ
れている。

【０００３】このような電気温床装置は、上記そ菜類の
育苗ばかりでなく、水稲、観葉植物、花き類の促成、う
ど、にら、みつば、みょうがやしょうがなどの芽物野菜
の栽培、さつき、杉、檜、バラなどの接木やさし木、椎
茸、なめこ、えのき茸、マッシュルームなどの菌茸類の
栽培などにも使用されており、更にはタケノコの促成、
コンニャクの電熱貯蔵、魚類の養殖池の底に配線して養
殖や、養蚕、ふ卵、ひよこの育雛などにも用いられてい
る。

【０００４】しかしながら、従来の電気温床装置は、種
床や苗床の地面に直接電熱線を配線する構造であったた
め、配線作業に手間を要し、温度分布のばらつきが大き
いという問題があった。

【０００５】すなわち、従来の電気温床装置は、種床や
苗床の両端部にそれぞれ間隔を存して複数の杭を打ち、
これら両端に位置する杭に跨がって絶縁被覆を施した電
熱線を引っ掛け、全体として電熱線を蛇行状に配線する
ようにしていた。しかしながら、このような蛇行配線は
手間がかかる。最近、この種の農業に携わる人たちの高
齢化が進んでおり、力仕事や時間の掛かる作業は敬遠さ
れる傾向にあり、上記杭打ち作業から始って電熱線の蛇
行配線作業までは多くの労力を必要とするので、このよ
うな作業は好まれなくなっている。

【０００６】また、温床は全面積に亘り温度分布を均等
にする必要があり、そのため各杭は端部での間隔を短く
し、中央部における間隔を長くし、これら杭に跨がって
掛け渡される電熱線は端部で密の間隔に配線するととも
に中央部では粗の間隔に配線し、これにより全面の温度
分布を均等になるようにしている。しかし、杭打ちは手
作業であるから杭を打つ位置が所定の位置からずれるこ
とが多く、よって蛇行配線された電熱線の間隔が所定の
間隔にならず、このため温度分布がばらつくという不具
合がある。温度分布がばらつくと、発育速度に差がつく
という欠点が生じる。

【０００７】このようなことから、本発明者らは、電熱
線をアルミニウム箔などのような熱伝導性に優れた金属
薄板に沿わせて配線して面状ヒータを作ることを思いつ
いた。すなわち、所定の面積を有するアルミ箔の一側面
に、絶縁被覆を施した電熱線を例えば蛇行状に配線し、
この電熱線のところどころを絶縁テープなどでアルミ箔
に接着させるようにすれば、所定の面積の面状ヒータが
完成する。

【０００８】このような面状ヒータであればこれを直接
種床や苗床に敷設すればよく、このような面状ヒータは
予め電熱線が配線されているから、格別な杭打ちや配線
作業が不要であり、取扱いが簡単で敷設も容易である。
しかも、電熱線の配線は工場などで決められたパターン
で配線できるため、配線ピッチを一定にできるなどの利
点がある。

【０００９】

【発明が解決しようと課題】しかしながら、上記従来の
面状ヒータは、所定面積を有するアルミ箔の一側面に等
ピッチをなすように電熱線を沿わせて配線した構造であ
るが、全面に亘り依然として温度ばらつきが発生すると
いう問題がある。すなわち、電熱線はその断面の周方向
に均等に熱を放出しているものと考えられるが、アルミ
箔の一側面に電熱線を沿わせて配線した場合、アルミ箔
に接触している面ではアルミ箔に熱が伝えられるが、ア
ルミ箔に接触していない他の面ではアルミ箔に熱を伝え
ず、この面に接する空気や土などに熱を伝える。よっ
て、電熱線で発生する熱をアルミ箔に伝える量が割合と
して少なくなる。このため、電熱線近くのアルミ箔表面
は電熱線温度に近い温度まで上昇するが、電熱線間の中
央部では温度が低くなるという不具合が生じる。ちなみ
に、電熱線を１００mmの間隔で配線した場合、電熱線の
近くではアルミ箔の温度を４０℃程度に設定すると、隣
接する電熱線間の中央部では３０〜３５℃程度になり、
よって温度差が生じる。

【００１０】また、上記電熱線は断面した場合の周方向
に沿う放熱性に差が生じることから、電熱線自身で周方
向に沿う温度差が発生し、このため外周面に被覆してあ
る耐熱性塩化ビニールなどの絶縁被覆が部分的に熱劣化
し、ヒータ全体の寿命低下をもたらすなどの不具合があ
る。

【００１１】本発明の目的は、アルミ箔などのような金
属薄板の全面に亘り温度分布が均等化され、しかも電熱
線自身の周方向に沿う温度差も解消されて電熱線の寿命
特性も向上する面状ヒータを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、熱伝導性に優れた金属からなる
金属薄板に配線用凹溝を形成し、この配線用凹溝に絶縁
被覆を施した電熱線を嵌め込み、この電熱線が嵌め込ま
れた上記凹溝の開口部を熱伝導性に優れた金属からなる
帯材で覆い、上記凹溝と帯材とで電熱線の周囲を囲った
ことを特徴とする面状ヒータである。

【００１３】請求項１の発明によれば、電熱線から放射
される熱は凹溝の壁およびこの凹溝の開口部を閉塞した
熱伝導性金属帯材を通じて金属薄板に伝達されるから、
金属薄板に熱を伝える効率が向上する。このため、温度
分布を均等化することができる。また、電熱線の周囲は
凹溝の壁と金属帯材とで囲まれるから、周方向の熱分布
がほぼ均等になり、電熱線の外周面を被覆してある絶縁
被覆の温度差が軽減される。このため絶縁被覆が部分的
に熱劣化するという不具合がなくなり、電熱線の寿命が
向上する。

【００１４】請求項２の発明は、金属薄板はアルミニウ
ム箔からなり、熱伝導性金属帯材はアルミニウムテープ
からなることを特徴とする請求項１に記載の面状ヒータ
である。

【００１５】請求項２の発明によれば、金属薄板がアル
ミニウム箔にて形成されているとともに、熱伝導性金属
帯材がアルミニウムテープにて形成されているから、軽
量であって取扱いが容易であるばかりでなく、熱伝導性
に優れ、しかも比較的安価にかつ容易に入手できる。

【００１６】請求項３の発明は、配線用凹溝は隣接する
凹溝の間隔が３０〜１５０mmに形成されていることを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の面状ヒータで
ある。

【００１７】請求項３の発明によれば、凹溝の間隔を３
０〜１５０mmの範囲に規制したから、電熱線の離間寸法
も３０〜１５０mmの範囲になり、ヒータ全体では電熱線
に近い所と遠い所で温度差が少なくなり、全体の温度ば
らつきが少なくなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明について、図１ないし
図５に示す第１の実施例にもとづき説明する。 本実施
例は床面積１．６５ｍ² （０．５坪）の面状ヒータにつ
いて示し、図５は温床の概略的断面図である。

【００１９】図５において、１は温床枠である。温床枠
１の内面には発泡スチロールなどからなる断熱材２が内
張されており、この断熱材２の上面には面状ヒータ１０
が敷設されている。面状ヒータ１０の構造については後
で説明するが、本実施例の面状ヒータ１０は、図４にも
示すように、上下両面がビニールまたはポリエチレルな
どの樹脂からなる防水シート３、４で覆われており、こ
れら防水シート３、４により面状ヒータ１０の防水対策
がなされている。なお、面状ヒータ１０の下面と下側の
防水シート４の間には他の断熱材５が介在されている。

【００２０】このような面状ヒータ１０の上には、例え
ば床土６が堆積されてこの床土６に直接種蒔きまたは苗
を植えたり、または苗を植えた鉢７…が置かれたり、も
しくは苗を植えた鉢７…を収容したトレイ８が置かれ
る。これら床土６や鉢７…は面状ヒータ１０から発せら
れる熱を受けて種または苗を暖め、これらの発育を促
す。 なお、９はビニールなどからなり、上記温床を覆
う保温シートである。

【００２１】面状ヒータ１０の構成を、図１ないし図４
にもとづき説明する。図中１１は熱伝導性に優れた金属
からなる金属薄板、例えばアルミニウムからなる箔であ
り、このアルミ箔１１は前記温床の床面積に相当する面
積を有し、図１に示すように、例えば１８００mm×９０
０mmの寸法（０．５坪）を有している。

【００２２】アルミ箔１１の厚みは、３０μｍ以上１０
０μｍ以下がよく、好ましくは４０μｍ以上６０μｍ以
下がよい。アルミ箔１１の厚みが厚すぎると重量が増す
とともに高価になり、また厚みが薄すぎると強度が低く
て破れ易くなる。最も実用に適する厚みは４０μｍ以上
６０μｍ以下である。

【００２３】このようなアルミ箔１１の一側面には、電
熱線１２が添わせて配線されている。電熱線１２は通電
することにより発熱する発熱線からなり、耐熱性塩化ビ
ニールからなる絶縁被覆１３により覆われている。

【００２４】この場合、アルミ箔１１には、図２および
図３に示すように、上記電熱線１２を配線する予定箇所
に予め配線用凹溝１４が形成されている。この凹溝１４
はアルミ箔１１の全体に亘り均等な密度となり、かつ隣
接する凹溝１４が等間隔となるようなパターンで形成さ
れており、例えば隣接する凹溝１４、１４間の寸法が３
０〜１５０mm、本例ではどこの箇所でも１００mmとなる
ように形成されている。この凹溝１４の深さは上記電熱
線１２の直径とほぼ等しく、また凹溝１４の幅も上記電
熱線１２の直径とほぼ等しい。

【００２５】このような凹溝１４に上記電熱線１２が嵌
め込まれており、したがって電熱線１２は凹溝１４の延
長パターンに沿った蛇行形状に配線されている。このよ
うな電熱線１２が配線された上記凹溝１４は、その開口
部が熱伝導性に優れた金属からなる帯材、例えばアルミ
ニウムからなるテープ１５で閉塞されている。アルミテ
ープ１５は幅１５mm程度であり、片面に接着剤が塗布さ
れており、この接着剤の面をアルミ箔１１に貼着するこ
とによりアルミ箔１１に接着されている。この接着によ
りアルミテープ１５は凹溝１４の開口部を閉塞してお
り、したがって電熱線１２は凹溝１４の壁とアルミテー
プ１５とで包囲されている。なお、アルミテープ１５の
一部は電熱線１２の外面の一部にも接着している。

【００２６】上記電熱線１２の端部は差込みプラグ１６
を介して図示しない電源側のコンセントに接続されるよ
うになっている。このような構成の実施例について、作
用を説明する。電熱線１２の端部を差込みプラグ１６を
介して電源側のコンセントに接続すると、電熱線１２に
通電がなされ、電熱線１２が発熱する。この熱はアルミ
箔１１に伝えられ、アルミ箔１１の温度を上昇させる。

【００２７】この場合、電熱線１２はアルミ箔１１に形
成した凹溝１４に嵌め込まれ、この凹溝１４により周方
向の１８０°以上が囲まれているから、電熱線１２から
放射される熱の大部分は凹溝１４の壁からアルミ箔１１
に伝達される。したがって、電熱線１２の熱をアルミ箔
１１に効果的に伝達する。

【００２８】しかも、凹溝１４の開口部は熱伝導性に優
れたアルミテープ１５で閉塞したので、電熱線１２から
凹溝１４の壁方向以外の方向へ放射される熱はアルミテ
ープ１５に伝達され、このアルミテープ１５からアルミ
箔１１に伝達される。このため、電熱線１２から放射方
向へ放出される熱は、凹溝１４の壁およびアルミテープ
１５を通じてアルミ箔１１に伝達されるようになり、し
たがってアルミ箔１１に熱を伝える効率が向上する。

【００２９】このことから、アルミ箔１１では、凹溝１
４近傍の温度と、隣接する凹溝１４間の中間部、つまり
凹溝１４から５０mm程度離れた位置の温度との格差が小
さくなり、アルミ箔１１全体では均等な温度分布、例え
ば凹溝１４近傍の温度を４０℃となるように設定する
と、アルミ箔１１全体に亘りほぼ４０℃の均等な温度に
なる。

【００３０】これに対し、アルミテープ１５を用いない
場合は、凹溝１４の開口部が開放されているため、電熱
線１２から凹溝１４の壁方向以外の方向へ放射される熱
は空気中へ放出されることになり、アルミ箔１１を加熱
するのに有効に利用されないことになる。このため、ア
ルミテープ１５を用いない場合は、凹溝１４近傍の温度
と、隣接する凹溝１４間の中間部、つまり凹溝１４から
５０mm程度離れた位置の温度とで格差が生じ、凹溝１４
近傍で例えば４０℃に設定しても、凹溝１４から５０mm
程度離れた位置では３０〜３５℃となり、温度ばらつき
が発生する。

【００３１】上記のように、本実施例の面状ヒータ１０
は全体に亘りほぼ均等な温度となるから、図５に示す温
床に用いた場合は、場所により温度差が発生するのが防
止され、種や苗が熱的に均等に暖められ、均等な発育を
図ることができる。

【００３２】また、電熱線１２は周囲を凹溝１４の壁と
アルミテープ１５とで囲まれるから、周方向の熱分布も
ほぼ均等になる。このため電熱線１２の外周面を被覆し
てある耐熱性塩化ビニールなどからなる絶縁被覆１３の
温度差が生じるのが軽減され、絶縁被覆１３が部分的に
熱劣化するという不具合がなくなる。

【００３３】これに対し、アルミテープ１５を用いない
場合は、凹溝１４の開口部が開放されているため、電熱
線１２ではこの開放方向の空気中に熱が逃げるようにな
り、この部分の温度が低くなる。よって絶縁被覆１３で
は周方向の熱分布が発生し、絶縁被膜１３の熱劣化を招
く。

【００３４】以上のように本実施例の場合、面状ヒータ
１０の全体の温度分布が均等化するとともに、電熱線１
２の寿命が向上し、面状ヒータ１０の寿命も長くなる。
しかも面状ヒータ１０は本体となる金属薄板をアルミ箔
１１により形成したから軽量であり、持ち運びが容易
で、しかもヒータ全体を巻いたり、屈曲するなどの取扱
いも可能であり、敷設作業に大きな力や時間を要さな
い。またアルミ箔１１は熱伝導性に優れ、しかも比較的
安価に入手でき、面状ヒータ１０を安価に製造できるな
どの利点がある。

【００３５】そして、凹溝１４の間隔を３０〜１５０mm
の範囲に規制したから、電熱線１２の離間も３０〜１５
０mmとなり、面状ヒータ１０全体では電熱線１２に近い
所と遠い所で温度差が少なくなり、全体の温度差が小さ
くなる。

【００３６】なお、上記実施例の場合、凹溝１４および
これに嵌め込まれた電熱線１２は全体に亘り蛇行形の配
線パターンに形成した例を示したが、凹溝１４および電
熱線１２の配線パターンは蛇行形に限らず、種々の配線
パターンが可能である。図６は第２の実施例の配線パタ
ーンを示すもので、このような配線パターンであって
も、電熱線１２の間隔を全体に亘り所定の寸法で一定に
することができる。

【００３７】また、本発明の面状ヒータ１０は、苗床育
成用の温床に用いることには限らず、種々の分野に利用
可能である。例えば、キュウリ、トマト、ナス、メロ
ン、スイカ、ピーマン、イチゴなどのハウス栽培やトン
ネル栽培、水稲、観葉植物、花き類の促成、うど、に
ら、みつば、みょうがやしょうがなどの芽物野菜の栽
培、さつき、杉、檜、バラなどの接木やさし木、椎茸、
なめこ、えのき茸、マッシュルームなどの菌茸類の栽培
などにも使用可能であり、更にはコンニャクの電熱貯
蔵、観賞魚の水槽の下に敷いて水槽の保温や、魚類の養
殖池の底に敷設して養殖や、養蚕、ふ卵、ひよこの育雛
などのヒータにも適用可能である。また、アルミ箔１１
に配線された電熱線１２に、図示しないサーモスタット
や温度フューズなどのような温度制御手段や保護手段を
接続してもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、電熱線から放射される熱は凹溝の壁およびこの凹
溝の開口部を閉塞した熱伝導性金属帯材を通じて金属薄
板に伝達されるから、金属薄板に熱を伝える効率が向上
し、このため金属薄板の温度分布を均等化することがで
きる。また、電熱線の周囲は凹溝の壁と金属帯材とで囲
まれているから、周方向の温度分布がほぼ均等になり、
電熱線の外周面を被覆してある絶縁被覆の温度差が軽減
され、このため絶縁被覆が部分的に熱劣化するという不
具合がなくなり、電熱線の寿命が向上する。

【００３９】また、請求項２の発明によれば、金属薄板
がアルミニウム箔にて形成されているとともに、熱伝導
性金属帯材がアルミニウムテープにて形成されているか
ら、軽量であって取扱いが容易であるばかりでなく、熱
伝導性に優れ、しかも比較的安価にかつ容易に入手でき
る。

【００４０】請求項３の発明によれば、凹溝の間隔を３
０〜１５０mmの範囲に規制したから、電熱線の離間寸法
も３０〜１５０mmの範囲になり、ヒータ全体では電熱線
に近い所と遠い所で温度差が少なくなり、全体の温度ば
らつきが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す面状ヒータの平面
図。

【図２】同実施例の面状ヒータの構成を示すために一部
を分解して示す斜視図。

【図３】同実施例の面状ヒータの構成を示す部分斜視
図。

【図４】同実施例の面状ヒータを温床の熱源として使用
する場合の熱源部分の構造を示す断面図。

【図５】同実施例の面状ヒータを温床の熱源として用い
た温床全体の断面図。

【図６】本発明の第２の実施例を示す面状ヒータの平面
図。

【符号の説明】

１…温床枠 ２…断熱材 ３，４…防水シート ６…床土 ７…鉢 １０…面状ヒータ １１…アルミ箔 １２…電熱線 １３…絶縁被覆 １４…凹溝 １５…アルミテープ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱伝導性に優れた金属からなり、配線用
   凹溝が形成された金属薄板と；絶縁被覆が施され上記配
   線用凹溝に嵌め込まれた電熱線と；上記電熱線が嵌め込
   まれた上記凹溝の開口部を覆って前記金属薄板に接合さ
   れ熱伝導性に優れた金属からなる帯材と；を備えたこと
   を特徴とする面状ヒータ。
2. 【請求項２】 上記金属薄板はアルミニウム箔からな
   り、上記熱伝導性に優れた金属帯材はアルミニウムテー
   プからなることを特徴とする請求項１に記載の面状ヒー
   タ。
3. 【請求項３】 上記配線用凹溝は隣接する凹溝の間隔が
   ３０〜１５０mmに形成されていることを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載の面状ヒータ。