JPH02215321A - マイコンによる稀釈養液検出方法 - 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〉 この発明は、マイコン利用の複合環境制御システムに必
要な支援ソフトを作成ならしめる稀釈養液制御のための
検出方法に関する。

〈従来技術〉 現在１土耕栽培から水耕栽培さらに、植物工場へと変り
つつある中で、人間の行ってきた作業をできるだけマイ
コンにやらせて環境制御を行うマイコン利用の複合環境
制御システムが確立されつつある。

ところで、培地、設備、養液等を使用してその植物に合
った最適栽培法をソフト化するためにはある一定期間の
資料蓄積が必要である。そのためには日射量、気温、湿
度、炭酸ガス濃度等の同一条件下で、複数個の独立した
培地にあるいは同一培地に成分、混合比、量等の異なる
稀釈養液を供給して後、前記培地への供給時刻、供給時
間、前記稀釈養液の成分、混合比、量等のデータを培地
の水分１日射量、気温、湿度、炭酸ガス浸度等のデータ
と共に記憶処理して、成育状態を比較分析する作業が、
必然的に必要になってくる。

また、単体の装置で、異なる植物の複数個の独立した培
地に、成分、混゛合比、量等の異なる積；２養液を供給
できれば、施設設備を共用化できて経済的でもある。

混合タンクを使用した稀釈養液制御について多くの発表
がなされている０例えば、特公昭５８−４０４５５、特
開昭６１−６７４１８、特開昭６１−１８５１３５等は
、その例である。

〈発明が解決しようとする問題点と手段〉従来、混合タ
ンク使用の稀釈養液制御装置には例えば第１図のような
構成が一般的であった。

即ち、Ａ−１、Ａ−２は原液貯水供給停止手段、Ｂ−１
，Ｂ−２は原液計量供給停止手段、Ｃは稀釈養液作成供
給停止手段（混合タンク）、Ｄは稀釈養液貯水供給停止
手段、Ｅは原水供給停止手段であり、それぞれコントロ
ールボックスと電気的に接続されている。また、前記原
水供給停止手段Ｅを除く前記手段の各々の中には水位検
出手段（回路）ＤＡ−，１、ＤＡ−２、ＤＢ−１，ＤＢ
−２ＤＣ，ＤＤをそれぞれ設けて、コントロールボック
スと電気的に接続されている。

稀釈養液作成のしくみは、稀釈養液作成供給停止手段（
混合タンク）Ｃの中の液位がある一定の水位点になると
作成開始となり、原液と原水が適当敬だけ供給されて後
終了するものであった。この場合、前記構成では、稀釈
養液作成供給停止手段（混合タンク）Ｃの中で複数個の
原液と原水を計敏混合できる精度を有するものではなく
、混合所要時間が長くなりかつ余分の設備を必要とし、
また、作成された稀釈養液の量は任意の量ではなく、連
続して成分、混合比、量の異なる稀釈養液を作成するこ
とができない欠点があった。

このように、複合環境制御システムを使用した最適栽培
法のソフト化を可能ならしめるには１機能的あるいは性
能的に不十分であった。

ところで１本発明では、マイコンの出力信号により、自
在に位置を変更するための駆動手段を有する電極が、液
体と接触することによって、水位を検出して前記マイコ
ンに検出信号を送出するようになっており、容器の形に
よって決まる液面上での面積と電極の移動位置即ち液位
から液体積を求めることができる。このような原理に甚
く水位検出手段ＤＦを使用して前記例に適用するならば
第２図（、ａ　）のようになり、原液貯水供給停止手段
Ａ−１，Ａ−２、稀釈養液作成供給停止手段（混合タン
ク）Ｃ１原水供給停止手段Ｅからなりそれぞれマイコン
と電気的に接続されている。

また、前記稀釈養液作成供給停止手段（ａ合タンク）Ｃ
の中にはＤＦ、原液計量供給停止手段八−１、Ａ−２の
中にはＤＡ−１，ＤＡ−２，必要により原水供給停止手
段の中にはＤＥの水位検出手段（回路）をそれぞれ設け
て、マイコンと電気的に接続されている。そして、それ
ぞれのあらゆる手段の精度は、それぞれの機能上で実用
上さしつかえない程度の誤差の範囲になるように設定さ
性ている。

稀釈養液作成方法は、 １、稀釈養液作成開始点を一箇所固定して設定しその箇
所の水位（液位）あるいは位置を基準として、任意の成
分、混合比の稀釈養液を１回の最小使用量だけ作成し、
培地供給後、再び前記開始点にもどるものである。従っ
て、毎回、成分、混合比、量の異なる稀釈養液を、作成
開始点を固定して作成するものである。

２、稀釈養液作成開始点を前回作成の残留稀釈養液の水
位（液位）を基準として、任意の成分、混合比の稀釈養
液を、培地供給後、前記稀釈養液作成供給停止手段（混
合タンク）Ｃの中の今回作成の残留稀釈養液が常に次回
作成可能な範囲内の任意の量だけ作成する。従って、毎
回、成分、混合比、量の異なる稀釈養液を、作成開始点
を次回作成可能な範囲内で固定しないで、作成するもの
である。

等、あるいは二連を組合せて使用する。

ところで、第２図（Ａ　）は、前記稀釈養液作成供給停
止手段（混合タンク）Ｃの中の一箇所にポケットＰｔ−
設置して、前記水位検出手段ＤＦの電極が、液面上での
面積が異なる複数個の液面（この場合は、前記ポケッ）
Ｐ内の液面と稀釈養液作成供給停止手段（混合タンク）
Ｃ内の全体の液面）と接触するように構成し、検出精度
を上げて微量の原液、！！Ｘ水を計量できる機構を付加
した場合の例も掲示する。このような機構は、特に前記
稀釈養液作成方法１に適する。

また、第２図（ｂ）は、前記水位検出手段ＤＦにかえて
、マイコンの出力信号により自在に位置を変更するため
の駆動手段を有して、前記稀釈養液作成供給停止手段（
混合タンク）Ｃを密閉できる蓋内に前記微量の原液、原
水を計量できる機能を有するポケットＰを設置して、液
体と接触することによって水位を検出して、前記マイコ
ンに検出信号を送出するための電極を複数個有する水位
検出手段ＦＦにより、液面上での面積が異なる複数個の
液面（この場合は、前記ポケッ）Ｐ内の液面と稀釈養液
作成供給停止手段（混合タンク）Ｃ内の全体の液面）を
計測できるようにして、検出精度を上げて微量の原液、
原水を計量できる機構を付加した場合の例を示す、この
ような機構は、特に前記稀釈養液作成方法２に適する。

従って、最も必要な時期に連続して自動的にムダなく異
なる任意の成分、混合比、量の稀釈養液を作成すること
ができる。また、培地への供給時刻、供給時間、前記稀
釈養液の成分、混合比、量等のデータを記憶して処理す
ることもできる。このように本発明は、非常に多機能で
経済的で便利であり、あらゆる栽培方法に柔軟に対応で
きるものである。

く作用〉 第３図において、例えばマイコンＭは入出力回路（Ｉ１
０インターフェイス）Ｉｌｏを介して、前記原液貯水供
給停止手段Ａ−，１，Ａ−２の水位検出回路（手段）Ｄ
Ａ−１，ＤＡ−２、前記稀釈養液作成供給停止手段（混
合タンク）Ｃの水位検出回路（手段）ＤＦ　（ＦＦ）、
他の日射量検出回路（手段）ＤＳ、気温検出回路（手段
）ＤＴ、湿度検出回路（手段）　ＤＰｌ、培地の水分検
出回路（手段）ＤＷ、炭酸ガス濃度検出回路（手段）Ｄ
Ｇ等で検出回路を構成し、原液貯水供給停止手段Ａ−１
，Ａ−２の駆動回路（供給停止手段）ＭＡ−１、ＭＡ−
２，ｆｉ釈養液作成供給停止手段（混合タンク）Ｃの駆
動回路（供給停止手段）ＭＣ１原水供給停止手段Ｅの駆
動回路（供給停止手段）ＭＥ、他の窓換気駆動回路（手
段）ＭＷ、ボイラー駆動回路（手段）ＭＢ、ヒータ駆動
回路（手段）ＭＨ、カーテン駆動回路（手段）ＭＫ、散
水駆動回路（手段）ＭＳ、前記稀釈養液作成供給停止手
段（混合タンク）Ｃの稀釈養液攪拌駆動回路（手段）Ｍ
Ｍ及び洗浄駆動回路（手段）ＭＧ等で駆動回路を構成し
、それぞれ接続されている。

前記マイコンは、最近、市販の制御可能なポケットコン
ピュータ（以下ボケコンという）でもよい、また、前記
駆動回路（供給停止手段）ＭＡ−１、ＭＡ−２，ＭＣ，
ＭＥ等は、ポンプでもよくまた、高位にあれば電磁弁で
もよい、また、水位検出の際に原液原水供給時における
波による誤差を防止するため、必要により、防波板ある
いは防波管を設置する。前記稀釈養液作成供給停止手段
（混合タンク）Ｃの容量は、単位の培地に前記稀釈養液
１回供給に必要な般大量の１．１倍から１．３倍程度と
し、形状は底の各辺の長さより高さを大きくする。前記
原液貯水供給停止手段Ａ−１、Ａ−２において、原液濃
度は稀釈養液作成が十分な精度で機能する程度であって
、その容量は栽培植物の生育全期間に必要な量あるいは
ある期間毎（例えば１力月に１回）に必要な量であり、
なお、前記水位検出回路（手段）ＤＡ−１、ＤＡ−２は
原液下位水位を、前記水位検出回路（手段）ＤＢは原水
をそれぞれ検出するためのものである。

第４図は、本発明のフローチャートを示す、まず、全て
の駆動回路（供給停止手段）を初期状態にして、残留稀
釈養液、原液、原水及び日射量、気温、湿度、培地の水
分、炭酸ガス濃度、必要により過去データ等のチエツク
を行ない、論理手段により作成すべき稀釈養液の成分、
混合比、量等を設定する０次に、前記稀釈養液作成供給
停止手段（混合タンク　）Ｃの中で第１原液の液位を設
定して、その液位まで供給する。もし、その途中で前記
原液が少なくなると、ｒｏｏｍ液、最低液位をきりまし
たｌ　Ｉ　！Ｊ　と表示され、プログラムは続行される
。以下、続いて第２原腋、第３原液・争９・Φ舎・原水
を供給し、作成後、攪拌する。続いて、再度前記培地の
水分データ等より培地供給液位、時期を設定して培地に
送出供給するこの場合、前記水分検出手段ＤＷは、１単
位の培地に数箇所設けて、その平均値あるいは最低値を
とり、もし、その途中で前記稀釈養液がなくなると不足
分について、最初の初期設定から実行される。最後に、
前記稀釈養液供給データ（供給時刻、供給時間、供給量
、成分、混合比等）を記憶処理する。そして、最初の初
期設定にかえり、再びくりかえされる。

〈実施例〉 第５図は、日出から日没までの一単位の培地についての
実施例である。即ち、温度、湿度、炭酸ガス濃度等があ
る範囲内で一定に保たれている環境下において、図の日
射量曲線が設定レベルになった時、稀釈養液供給を開始
して培地の水分８０％まで供給して、以後６０％かＦ−
）８０％の範囲内で供給を祿替して後、日没後供給停止
して、植物の光合成、転流、呼吸を促進する制御の説明
図である。

このような制御において、例えば、第１培地はＡ植物で
稀釈養液標準、第２培地はＡ植物で異なる優の稀釈養液
、第３培地はＡ植物で異なる混合比の稀釈養液、第４培
地はＢ植物で異なる成分、混合比、量の稀釈養液等の培
地に本発明を適用しその実施例の一部をマイコンで表示
すると第６図、第１表のようになる。この場合、第１表
のＮＯは培地への供給順番を、時刻は供給開始時刻を、
培地は培Ｊ′ＩＩ＃ｒ号を、成分、混合比は原液Ａ、　
ＢＣを１．０を標準単位として、量（％）は前記稀釈養
液作成供給停止手段（混合タンク）Ｃの定格容量を１０
０％として、それぞれ表示しているこの場合、第１表に
おいて培地への供給方法として、 １、Ｎｏ１−１　　、　Ｎｏ１−２　、　Ｎｏ１−３．
　８゜１−４、洗浄、Ｎｏ２−１、Ｎｏ２−２、Ｎ。

３−１、洗浄、Ｎｏ４−１というように、単位の培地事
に作成供給する方法。

２、Ｎｏ１−１とＮｏｔ−２の合計量作成、Ｎ。

１−３とＮｏ１−４の合計量作成、洗浄、Ｎ０２−１と
Ｎｏ２−２とＮｏ３−１の合計量作成、洗浄、Ｎｏ４−
１というように、過去データと刻々と変化する培地水分
データとから、次回作成に必要な稀釈養液を予想して、
前記稀釈養液作成供給停止手段（混合タンク）Ｃの容量
と精度で許容できる最大量を一度に作成して後、各々の
培地に必要な成分、混合比、量の稀釈養液を作成して供
給する方法。

３、前日の供給データを設定して作成供給する方法。

４、あらかじめパターンのわかっているもののみ最も効
率のよい方法で作成して、わからないものについては単
位の培地毎に作成して供給する方法。

等、いろいろな方法があり、途中でマイコンのキーボー
ドから手動で入力して作成供給する事もできる。

また、本発明は、唯単に培地に供給するだけの開放方式
のみに適用されるものではなくて、培地使用済稀釈養液
のデータを計測してマイコンに入力することにより、前
記培地使用済稀釈養液を使用した稀釈養液を作成するこ
とが可能であり、従って、循環方式にも適用できる。

〈発明の効果〉 以上の事から、複数個の独立した培地にあるいは同一培
地に成分、混合比、量の異なる稀釈養液を最も必要な時
期に連続して自動的にムダなく供給して、日射量、気温
、湿度、炭酸ガス濃度、培地の水分等と共に、前記培地
への供給時刻、供給時間、前記稀釈養液の成分、混合比
、量等のデータを記憶処理して、成育状態を比較分析す
る作業により、複合環境制御システムにおけるソフト化
が可能である。従って、現場の培地、設備、植物等に最
も合った独自の支援ソフトを作成できる。

さらに前記原液貯水供給停止手段Ａ−１、Ａ−２の中の
原液が、成分、混合比が既知であれば稀釈養液でもよく
、また、前記原液貯水供給停止手段Ａ−１、Ａ−２，原
水供給停止手段Ｅ等は、既設の稀釈養液制御装置と互換
性があり、既設設備に容易に組込む事ができる。

また、本装置単独で、異なる植物の複数個の独立した培
地に、成分、混合比、量等の異なる稀釈養液を供給でき
、経済的でもある。

このように本発明は、従来の単一の培地に単一の稀釈養
液を作成供給する方法ではなくて、複数の異なる培地に
最適の稀釈養液を作成供給するのみならず、複合環境制
御システムに必要な支援ソフトを作成ならしめる画期的
な方法である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであって、第１図は
従来の稀釈養液装置の構成図、第２図は本発明の稀釈養
液装置の構成図、第３図は同上の系統回路図、第４図は
同上の動作説明図、第５図は同上の稀釈養液供給説明図
、第６図は同上の複数培地への稀釈養液供給説明図、第
１表は同上の複数培地への穫釈養液供給説明表である。 Ａ−１，Ａ−２−・原液貯水供給停止手段Ｂ−１，８−
２−・原液計量供給停止手段Ｃ・・稀釈養液作成供給停
止手段（混合タンク）ＤΦ舎稀釈養液貯水供給停止手段 Ｅｅ　ｅ原水供給停止手段　　Ｐ・・ポケットＤＡ−１
、ＤＡ−２、Ｉ）Ｂ−１，ＤＢ−２，ＤＣＤＤ、ＤＥ、
ＤＦ、ＦＦ・中水位検出手段（回路） Ｍ８・マイコン Ｉｌｏ・・入出力回路（Ｉ１０インターフェイスＤＳ・
・日射優検出回路（手段） ＤＴ・φ気温検出回路（手段） ＤＨ・拳湿度検出回路（手段） ＤＷ・中水分検出回路（手段） ＤＧ・・炭酸ガス濃度検出回路（手段）ＭＡ−１、ＭＡ
−２、ＭＣ，ＭＥ−・駆動回路（供給停止手段） ＭＷ　　争 ＭＢ　　・ ＭＨ・ Ｋ− ＭＳ　　・ ＭＭ　　・ ＭＧ　　・ 窓換気駆動回路（手段） ボイラー駆動回路（手段） ヒータ駆動回路（手段） カーテン駆動回路（手段） 散水駆動回路（手段） 稀釈養液攪拌駆動回路（手段） 稀釈養液作成供給停止手段（混合タ フ）の洗浄駆動回路（手段） ン 第 表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）マイコンの出力信号により、自在に位置を変更する
   ための駆動手段を有する電極が、液体と接触することに
   よって、水位を検出して前記マイコンに検出信号を送出
   することにより、複数個の独立した培地にあるいは同一
   培地に成分、混合比、量の異なる前記稀釈養液を最も必
   要な時期に連続して自動的にムダなく供給でき、かつ、
   前記培地への供給時刻、供給時間、前記稀釈養液の成分
   、混合比、量等のデータを記憶処理して、複合環境制御
   システムに必要な支援ソフトを作成ならしめる稀釈養液
   制御のための検出方法。 ２）電極が、液面上での面積が異なる複数個の液面と接
   触するように構成した特許請求の範囲第１項の稀釈養液
   制御のための検出方法。