JPH01101825A - 自動的に植物に撒水する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、培養基上に配置された植物に自動的に撒水す
る方法と装置に関するものである。

〔従来の技術〕

自動植物撒水装置としては、特にＥＰ−Ｃ−１４０１４
３に記載のものが知られている。この装置では、培養基
容器の少なくとも一つが制御装置として利用され、その
結果液体の管理は常に効果的な液体消費状態に調節され
ることができる。このようにして制御された、一つまた
は一連の培養基容器当たりに供給すべき液体の量と、一
つまたは一連の培養基容器当りの実際の供給液体との間
の変化の量は多量の液体を補給することによって補われ
、−方過剰になった液体は各培養基容器または一連の容
器からオーバーフローすることにより放出される。更に
、液体を過剰に供給することによって培養基中における
該液体中に溶解された物質の蓄積物を洗い流すことを意
図している。この余分な液体は再利用出来ないので、こ
の廃液は最少にしなければならない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の方法は、液体の補充量が十分に制御されないとい
う欠点を有している。このことは、特に制御装置の培養
基と液槽との間の液体交換作用（この液体交換作用は通
常毛管マットにより生ずる）に変化を生じ、”十分”信
号が発信した後バルブが開放されたままになっている時
間とオーバーフロー用開口を通して撒水１サイクル当り
最終的に流出してしまう液体の補充量との関係が乱され
ることにより生じる。

本発明の目的は、液体の補充量をより良く制御し、一方
で液体消費量の変動を測定する制御装置を所定の状態に
維持することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、植物に自動的に撒水する方法を提供するもの
である。その方法は、液槽と連通ずる容器内に配置され
植物の培養基にバルブを備えた供給導管から液体が供給
される。その液槽内の液位が所定の液位に達した際、制
御装置に信号が伝送され、撒水は時限間隔かつ過剰量で
周期的に起こる。撒水ｌサイクル中に、その液槽から流
出する液体の量を測定し、”十分パ信号を受信した後バ
ルブが開放状態に保たれる時間を調節することを特徴と
している。

また本発明は、植物に自動的に１散水する装置を提供す
るものである。その装置は、容器に収容された培養基に
配置された植物に自動的に撒水するもので、バルブを備
えた供給導管を有し、該容器は液槽と連絡しており、該
液槽には感知手段が備えられていて、これは該液槽内の
液位を制御する制御器と接続し、かつ該液槽はオーバー
フロー用開口部を備えている。

測定データをデジタル電子制御装置を用いて簡単に処理
し得るものとするためには、これらデータがデジタル形
で表示されることが好ましい、そのため、本発明の好ま
しい態様では、液槽から流出する液体の量を段階的に測
定して、信号の変換を省き得るようにしている。

液体の流出量を測定するためには、信頼性が高くかつ安
価な手段を備え、該手段が培養基培養物に撒水するため
の腐食性液体に対して耐性であることが重要である。こ
のため、本発明の装置の一態様では該測定手段は制御装
置に結合した少なくとも一つの感知手段および所定の高
低差がある分岐点と流入口とをもつサイフオンとを含む
、かくして稼動部材のない測定手段が提供され、この手
段は公知の合成プラスチック材料から作製出来る。

養分を含む液体は、例えば水道水よりも一層不安定なメ
ニスカスを導管中で形成するので、サイフオン部分の確
実かつ正確な開始点が存在しない、このメニスカスが十
分に安定でなイ場合、このメニスカスを立上り管から降
水管へ移行する水平部分に保ち、かつ別々に降水管内に
戻す事が出来ない、結果として、該降水管内の液柱の吸
引作用およびその結果としてのサイフオン作用は生じな
い。その上、液体はしばしば制動中に流入したりしなか
ったりするので、サイフオン作用が確実に停止すること
が逆に影響する０本発明の別の態様では、上記の問題を
排除することを意図した方法を提供している。その方法
においては、貯槽の第１および第２の異る部分から２つ
の立上り管を通して所定量の液体をサイフオン輸送する
ことにより上記の段階的測定を行い、第２の貯槽部分に
は第１の部分からのオーバーフローで満たされており、
該第１の部分にまず液体が供給され、これらの第１およ
び第２の貯槽部分、立上り管および液体供給用開口は、
該第２部分が該第１部分よりも先にサイフオン輸送され
、しかも第１部分からのサイフオン輸送はこれに液体が
供給される速度よりも高速度で生じるように配列されて
いる。かくして、経験的に、サイフオン輸送１工程当た
りの液体量をより一層一定に保つ、より良好なサイフオ
ン作用が達成できることを見出した。このことは、第１
に降水管を良好に満たし、その内部でのメニスカス形成
を維持することにより達成するものと思われる。第２に
、サイフオン作用を制動する精度は、上記第２の貯槽部
分から空気を吸引することによって改善され、制動して
いる間、該第２部分には液体は供給されない、かくして
、制動は液体の流入により影響を受けないか、もしくは
制動時に液体が流入することはない。

この方法を実施するための装置は、上記貯槽が少なくと
も一つの隔壁によって分離された第１および第２の部分
と隣接し、かつこれらをつないでいる上部部分とを含ん
でおり、該第１の部分で終端する供給用開口をもち、上
記第１、第２の各部分が立上り管の流入口を含み、その
立上り管は分岐点において単一の降水管に結合して終端
していることを特徴としている。流入口は夫々の裏側と
なる該両部分に位置し、該分岐点は上記分離された両部
分の頂部よりも高い位置である。その両部分、立上り管
および流入口の全体は、上記第２部分が常に該第１部分
よりも先にサイフオン輸送され、かつサイフオン作用に
よる第１部分からの液体の放出が該第１部分への液体の
供給よりも急速に行なわれるように配列されている。

上記第２の部分が上記第１の部分よりも前にサイフオン
輸送されるようにするための好ましい特徴は、該第１の
部分が該第２部分よりも大きな体積をもつこと、あるい
は該第１部分と上記サイフオンの分岐点との間の小さな
通路の断面積が該第２部分とサイフオンの分岐点との間
の小さな通路の断面積よりも小さいことである。

緩衝貯槽が省略された、本発明の更に単純化された態様
は、上記測定手段がオーバーフロー用開口を介して液槽
に連絡していて、これがそれ自体緩衝貯槽としても機能
し、そのために該オーバーフロー開口がサイフオンの分
岐点よりも下方に位置し、該分岐点が液槽内の所定の液
位と対応する位置に設けられていて、サイフオン作用が
、液槽内での液位が分岐点の設置位置を越えた場合にの
み始動することを特徴とする。−時的な液体過剰状態は
液槽内の液位が一時的に増大することによって緩衝され
る。

〔実施例〕

いくつかの本発明の態様を、例示のために、添付図を参
照しつつ以下に記載する。

添付図の種々の数字において、対応する部材は同一の参
照番号で示されている。

第１図は植物の撒水を制御するための制御装置（この装
置全体を１で示した）を示すものであり、この装置は貯
槽２１を搭載するフレーム２８を備え、該貯槽２１はそ
の底部において該貯槽２１の長さ方向に沿って伸びた液
槽３に取り付けられている。液槽３は構造体を介して貯
槽２１に接続している。貯槽２１の底部には綿マット（
図示せず）が配置されており、この少なくとも一部分は
同様に図示されていない箔で包まれている。このマット
は下方に伸びた部分を有し、該部分は液槽３の底部に絞
りを介して伸びている。液槽３はオーバーフロー用開口
２が設けられた測定部分２６に接続している。

更にフレーム２８には制御器６が取り付けられ。

これは感知手段３１．３２を有している。感知手段を備
えたこのような制御器はオランダ特許出願第７０、．０
８４２７号オヨび第７７．０４５３５号ニよす公知テす
る。感知手段は液槽３の位置にまで伸びており、最低位
置を示している。感知電極３２は液槽の底にまで伸び、
警告位置を示す。

貯槽２１は綿マット上に、図示していない箔で囲まれた
。培養基とも呼べる無機ウールマット１４を含み、ウー
ルマット１４はその上部において植物３Ｂを収容する植
物ポット３５を設置するための開口を備えている。植物
３Ｂには、制御器６により動作され、バルブ（図示せず
）を組込んだ、模式的に図示された液体供給導管３７を
介して撒水することが出来る。

第１図には、更に測定手段４が図示されており、これは
オーバーフロー開口に接続され、かつ制御器６と接続さ
れている感知手段５を有している。

測定手段４を、さらに第２図を参照して説明する。貯槽
７はサイフオン８を含み１．サイフオン８は感知手段５
よりも高い位置に設けられた分岐点９を備えており、ま
た入口１０は、該感知手段よりりも下方に設置されてい
る０図示した態様の特別な特徴は、測定手段４とオーバ
ーフロー開口２との間に、絞り開口１２を介して測定手
段４の貯槽７と連通している緩衝用貯槽が設けられてい
ることにある。

この装置は以下のように動作する。測定部分２６におけ
る液位が感知電極３２よりも下になると即座に、液体が
導管３７を通して供給される。液槽３が満たされると、
液体はオーバーフロー開口を介して測定手段４に流れる
。

オーバーフロー２から、緩衝用貯槽１１および絞り開口
１２を介して貯槽７に流入する液体が感知手段に達する
と、感知手段５から信号が制御器６に発せられる。撒水
サイクル中の第１の信号は”十分”信号を意味する。液
位が分岐点９の位置に達すると、サイフオンが液位を流
入口ｌＯの下方に下げるまで動作し、かつサイフオン８
が空気を吸引し、これによってサイフオン作用が停止さ
れ、その後液体の供給を続けると、液位は反復的に再度
上昇して、サイフオン８が満たされる。液位が感知手段
５を越える各時点で、計数信号が制御器６に伝送される
。制御器６が”十分”信号を受信する各時点において、
該制御器は即座ｅもしくは所定の時間経過後に、制御装
置１のバルブ（図示せず）を閉じる。この間隔は先行す
る一つのまたは一連の撒水サイクル中に受信した計数信
号の数に応じて調節される。

制御器６は、また同時に培養基に液体を供給するための
供給導管のバルブをも動作させる。該液体の供給量は制
御装置により保証される。各培養基からの余分な液は常
にオーバーフロー開口を通して放出される。制御装置と
結合されていないこれらの要素はそれ自体周知であり、
簡略化のために図示されていない。

絞り開口１２を介して貯槽７と連通している緩衝用貯槽
１１は、十分な液体の供給がある場合には、排液中に少
量の液体を定常的に供給することの維持を保証しており
、その結果、流出する液量とサイフオン作用工程数との
間の関係は単位時間当たりの液体供給によって乱される
ことはない。

第３図は測定手段４の別な好ましい態様を示しており、
該態様において貯槽７は２つの分離された貯槽部分１５
ａ、１５ｂおよび上方部分１８を含み、２つの貯槽部分
はこの上方部分によってつながっている。この例におい
て、第２の貯槽部分１５ｂの体積は第１の貯槽部分１５
ａよりも小さい、なぜならば、これらに接続されている
サイフオン８の立上り管１３ｂの流入口１０ｂが流入口
１０ａよりも高い位置に配置されているからであり、こ
こで立上り管１３ａは第１の部分１５ａに接続されてい
る。立上り管１３ａ、１３ｂは共に、サイフオン８の分
岐点９に隣接する。サイフオン８の降水管１７で終端し
ている。緩衝用貯槽１１はオーバーフロー開口２と貯槽
７との間に設けられ、その第１部分１５ａで絞り開口１
２が終端している０分岐点９は、第１部分１５ａと第２
部分１５ｂとの間で隔１３１１Ｂが伸びている位置より
も高い位置に設けられている。感知手段５は分岐点９と
隔壁１８が伸びている位置との中間位置に配置されてい
る。

第３図に示された装置は、オーバーフロー開口２から流
出する液がまず緩衝用貯槽１１内に受は止められ、そこ
から一定の低速度で絞り開口１２を介して第１貯槽部分
１５ａに流入する。この部分１５ａが満たされると、液
は次に第２部分１５ｂにオーバーフローする。これら両
部分が満たされると、上方部分は貯槽７の液位、従って
立上り管内の液位が分岐点９に達するまで満たされ、こ
の時点で液は降水管１７に流入し、これによってサイフ
オン作用が開始する。

このサイフオン作用のために、貯槽７内の液位は、高位
置にある流入口１０ｂが空気を吸引してサイフオン作用
が停止するまで降下する。空気を吸込んでいる間、既に
液位は、第１および第２貯槽部分間の隔壁１８の高さ以
下まで降下している。

従って、この時点で液が同時に第２部分に供給されるこ
とはない。

第４図および第５図は、本発明のもう一つの態様を示し
ており、これは測定手段４が合成プラスチック材料製の
一体成形部材であり、サイフオン８と貯槽とが統合した
ものであることを特徴としている。

プラスチック材料製の一体成形された部材中に、部分的
に再び閉じられたり凹んだ穴の形をなし、液体を収容し
たり液体を導く要素を備えた測足手段４の構成は、機能
的かつ耐久性のある部材を提供し、それらは低コストで
一連の小型のものも作製することが出来る。

最後に、第６図は本発明の単純化された好ましい態様を
示しており、これは緩衝用貯槽１１が省略されたもので
ある。オーバーフロー開口２はサイフオン８の分岐点９
よりも下方に配置されており、該分岐点は液槽３内の所
定の液位に対応する位置に配置されている。このように
、測定手段はオーバーフロー開口２を介して液槽３と連
通しており、この液槽は同様に緩衝貯槽としても機能し
、従って一時的な液の過剰量は液位が一時的に上昇する
ことによって取り除かれる。絞り開口１２は、測定手段
４の貯槽７への液体供給量をサイフオン作用によって放
出される量以下としており、そのためサイフオン８は所
定量の液を排出した後に停止する。貯槽７が満たされた
後、液槽３内の液位が分岐点の配置された位置よりも高
い場合にのみ、再びサイフオンが動作する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、培養基に配置された植
物に自動的に１散水するにあたり、撒水１サイクル中に
、その液槽から流出する液体の量を測定し、”十分”信
号を受信した後バルブが開放状態に保たれる時間をｌ［
するため、撒水１サイクル当り最終的に流出してしまう
液体の補充量との関係が乱されることがない、そのため
液体の補充量がより良く制御でき、液体が無駄に消費さ
れることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は測定手段を持つ制御装置の一部断面側面図、第
２図は該測定手段の拡大横断面側面図、第３図は該測定
手段の更に別な好ましい態様を示す第２図と同様な図、
第４図は該測定手段のさらに別な態様を示す第５図のラ
インＩ−１に沿ってとった横断面平面図、第５図は第４
図に示した測定手段の態様のラインＩＩ　−ＴＩに沿っ
てとった横断面側面図、第６図は測定手段および液槽端
部の更に他の態様の部分断面図である。 １・・・・・制御装置 ２・・・・・オーバーフロー開口 ３・・・・・液槽　　　４・・・・・測定手段５・３１
−３２．、、、、・感知手段 ６・・・・・制御器　　　７・・・・貯槽８・・・・・
サイフオン　９　・・・分岐点１０−１０ａ　−１０ｂ
、、、、、流入口１１・・・・・緩衝用貯槽　１２・・
・・絞り開口１３−１３ａ　−１３ｂ　、、、、、立上
り管１５ａ・・・・・第１貯槽部分 １５ｂ、、、、、第２貯槽部分 １Ｂ、、、、、上方部分　　１？、、、、　　降水管１
８・・・・・隔壁　　　　２１・・・・・貯槽２θ６．
２０．測定部分　　２９．、、、、フレーム３５・・・
・・植物ポット３Ｂ・・・・・植物３７・・・・・導管 代　理　人　　弁理士　　小　宮　良　雄　・２第１図 ＼　　　　　　　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも一つの、バルブを備えた供給導管を通し
   て液体が供給される培養基上に配列された植物に自動的
   に撒水するに際して、該培養基の少なくとも一つを液槽
   と連通している容器内に配置し、一方で所定の液位に達
   した際に、制御器に感知信号を伝送し、該撒水が時限間
   隔かつ過剰量で周期的に生ずる自動撒水方法であって、
   撒水１サイクル中に液槽から流れる液量を測定し、”十
   分”信号を受信した後、先行する一またはそれ以上の撒
   水サイクル中に該液槽から流出する液の測定された過剰
   量に応じて、上記バルブを開放状態に保つ時間を調節す
   ることを特徴とする自動的に植物に撒水する方法。 ２、上記液槽から流出する液量を段階的に測定すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動的に植物
   に撒水する方法。 ３、上記段階的測定を、貯槽の分離された第１および第
   ２の２つの部分からの２本の立上り管を通して所定量の
   液をサイフォン輸送することにより行い、該第２の貯槽
   部分を該第１部分からのオーバーフローにより満たし、
   そこで該液体をまず該両部分に供給し、立上り管および
   液体供給用開口を、上記第２部分が常に上記第１部分よ
   りも先にサイフォン輸送され、かつ該第１部分からのサ
   イフォン輸送がこれに液体を供給する速度よりも高速度
   で生じるように配置することを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の自動的に植物に撒水する方法。 ４、容器に収容された培養基に配置された植物に自動的
   に撒水する際に使用され、バルブを有する供給導管を含
   み、該容器は感知手段を有する液槽と連通しており、該
   感知手段は該液槽内の液位を調節するための制御器と接
   続されており、オーバーフロー開口を備えた自動撒水装
   置であって、上記オーバーフロー開口（２）が、上記制
   御器（６）に連結された測定手段（４）と接続されてお
   り、該制御器は該オーバーフロー開口（２）を通して流
   出する液体の測定量に応じて上記バルブを調製するよう
   になっていることを特徴とする自動的に植物に撒水する
   装置。 ５、上記測定手段（４）が上記制御器（６）に結合され
   た少なくとも一つの感知手段（５）および所定の水準差
   が与えられている分岐点（９）と流入口（１０）とをも
   つサイフォン（８）を収容する貯槽（７）を含んでいる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の自動的に
   植物に撒水する装置。 ６、上記貯槽が、少なくとも一つの隔壁（１８）により
   分離された第１および第２部分（１５ａ、１５ｂ）と、
   これらの部分（１５ａ、１５ｂ）と隣接し、これらを相
   互につなぐ上方部分（１６）を含み、供給用開口は第１
   部分で終端しており該両部分（１５ａ、１５ｂ）の各々
   は立上り管（１３ａ、１３ｂ）の流入口（１０ａ、１０
   ｂ）を有し、これら立上り管は分岐点（９）において単
   一の降水管（１７）に結合した状態で終端し、流入口（
   １０ａ、１０ｂ）は夫々の裏側とななる該両部分（１５
   ａ、１５ｂ）に位置し、該分岐点は上記分離された部分
   （１５ａ、１５ｂ）の頂部よりも高い位置に置かれ、該
   部分（１５ａ、１５ｂ）、立上り管（１３ａ、１３ｂ）
   および流入口（１０ａ、１０ｂ）の全体は第２部分（１
   ５ｂ）が常に第１部分（１５ａ）よりも先にサイフォン
   輸送され、かつサイフォン作用による第１部分（１５ａ
   ）からの液体の放出が、該第１貯槽部分への液体の供給
   よりも急速に生ずるように配列されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第５項記載の自動的に植物に撒水す
   る装置。 ７、上記第１部分（１５ａ）が上記第２部分（１５ｂ）
   よりも大きな体積を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第６項記載の自動的に植物に撒水する装置。 ８、上記第１部分（１５ａ）と、上記サイフォン（８）
   の分岐点（９）との間の小さな通路の断面積が、上記第
   ２部分（１５ｂ）と該サイフォン（８）の分岐点との間
   の小さな通路の断面積よりも小さいことを特徴とする特
   許請求の範囲第６項または第７項記載の自動的に植物に
   撒水する装置。 ９、上記測定手段（４）が上記サイフォン（８）と貯槽
   とを一体化している、合成プラスチック材料製の一体成
   形部材を含むことを特徴とする特許請求の範囲第４項〜
   第８項のいずれか１項に記載の自動的に植物に撒水する
   装置。 １０、上記測定手段（４）とオーバーフロー開口（２）
   との間に、絞り開口（１２）を介して該測定手段（４）
   の貯槽（７）と連通している緩衝用貯槽（１１）を備え
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の自
   動的に植物に撒水する装置。 １１、上記オーバーフロー開口（２）が上記サイフォン
   （８）の分岐点（９）よりも下方に配置され、かつ上記
   液槽（３）が同時に緩衝貯槽としても機能することを特
   徴とする特許請求の範囲第４項〜第１０項のいずれか１
   項に記載の自動的に植物に撒水する装置。