JPH0533008B2 - - Google Patents
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- JPH0533008B2 JPH0533008B2 JP61107191A JP10719186A JPH0533008B2 JP H0533008 B2 JPH0533008 B2 JP H0533008B2 JP 61107191 A JP61107191 A JP 61107191A JP 10719186 A JP10719186 A JP 10719186A JP H0533008 B2 JPH0533008 B2 JP H0533008B2
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- JP
- Japan
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- nutrient solution
- supply
- flow rate
- mixing
- dilution water
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Description
この発明は、養液栽培などに用いる植物の栽培
養液制御装置に係り、特に、植物養液の供給量の
最適化に関する。
養液制御装置に係り、特に、植物養液の供給量の
最適化に関する。
植物の栽培には、土壌を用いて行う従来からの
土耕栽培に対して、繊維状物質などの人工的な培
養媒体に植物を植付けて、育成上必要な肥料など
の養分を水に溶かした養液を供給した栽培を行う
培地耕がある。 このような培地耕は、土耕栽培に比較して衛生
的で、栽培植物ごとに育成上の最適条件を設定で
き、また、その栽培管理が行い易いなどの優れた
特徴を有しているが、養液の供給時刻、供給量な
どの管理が極めて重要である。 第４図は、植物の一般的な養液栽培方法の概要
を示す。この養液栽培方法は、養液混合希釈化装
置２に農業用水などの希釈水Wrとともに、養液
Wmの基礎としての肥料などを溶かした高濃度養
液（以下原液Ｍという）を原液タンク４から供給
し、この原液Ｍと希釈水Wrとを混合して原液Ｍ
の濃度を希釈化することにより、植物の栽培に適
した肥料濃度に設定された養液Wmを得る。 そして、この養液Wmは、圧送ポンプや濾過器
などからなる養液供給装置６および供給管路８を
経て栽培地１０に送られる。栽培地１０では、供
給管路８に取り付けた複数の分岐管１２を、植物
１４を植え付けたベツド１６の近傍に配設し、各
分岐管１２に対して植物単位ごとに供給ノズルと
してのドリツプノズル１８を設ける。したがつ
て、供給管路８を通して圧送された養液Wmは、
分岐管１２を経てドリツプノズル１８から植物１
４の近傍に滴下して供給される。
土耕栽培に対して、繊維状物質などの人工的な培
養媒体に植物を植付けて、育成上必要な肥料など
の養分を水に溶かした養液を供給した栽培を行う
培地耕がある。 このような培地耕は、土耕栽培に比較して衛生
的で、栽培植物ごとに育成上の最適条件を設定で
き、また、その栽培管理が行い易いなどの優れた
特徴を有しているが、養液の供給時刻、供給量な
どの管理が極めて重要である。 第４図は、植物の一般的な養液栽培方法の概要
を示す。この養液栽培方法は、養液混合希釈化装
置２に農業用水などの希釈水Wrとともに、養液
Wmの基礎としての肥料などを溶かした高濃度養
液（以下原液Ｍという）を原液タンク４から供給
し、この原液Ｍと希釈水Wrとを混合して原液Ｍ
の濃度を希釈化することにより、植物の栽培に適
した肥料濃度に設定された養液Wmを得る。 そして、この養液Wmは、圧送ポンプや濾過器
などからなる養液供給装置６および供給管路８を
経て栽培地１０に送られる。栽培地１０では、供
給管路８に取り付けた複数の分岐管１２を、植物
１４を植え付けたベツド１６の近傍に配設し、各
分岐管１２に対して植物単位ごとに供給ノズルと
してのドリツプノズル１８を設ける。したがつ
て、供給管路８を通して圧送された養液Wmは、
分岐管１２を経てドリツプノズル１８から植物１
４の近傍に滴下して供給される。
このような養液栽培方法において、養液Wmの
制御は、植物１４に対して最適な供給時刻および
供給量を設定することが必要であり、その供給時
刻および供給量は、植物１４ごとに異なる上、そ
の生育状態や、日射などの気象条件によつても大
きく異なつているので、その都度、生育データや
気象データを参照しながら、供給時刻および供給
量を設定することが必要である。 従来、養液Wmの供給制御は、たとえば、供給
管路にバルブを設けて、一定の時間間隔でバルブ
を開いて養液Wmを栽培地に送る方法が用いられ
てきた。この方法は、日射量などの変化で植物が
要求する養液Wmの量が変化しても、その供給量
が一定であり、しかも、その供給量は供給不足に
よる植物の枯死などを防止するために最大供給量
（晴天時の供給量）を設定している。このため、
曇天や雨天時には、最適供給量より養液Wmの供
給量が多く、その分だけ無駄になるとともに、最
適水分量を超えるために、植物に悪影響を及ぼし
かねないものであつた。 また、希釈水Wrの不足や圧送ポンプなどの故
障による養液Wmの供給不足が発生するおそれが
あり、そのために管理者は、養液Wmの供給状況
を監視しなければならない手数があつた。 そこで、この発明は、気象条件に合わせて養液
の供給量を制御し、その最適化を実現した植物の
栽培養液制御装置の提供を目的とする。
制御は、植物１４に対して最適な供給時刻および
供給量を設定することが必要であり、その供給時
刻および供給量は、植物１４ごとに異なる上、そ
の生育状態や、日射などの気象条件によつても大
きく異なつているので、その都度、生育データや
気象データを参照しながら、供給時刻および供給
量を設定することが必要である。 従来、養液Wmの供給制御は、たとえば、供給
管路にバルブを設けて、一定の時間間隔でバルブ
を開いて養液Wmを栽培地に送る方法が用いられ
てきた。この方法は、日射量などの変化で植物が
要求する養液Wmの量が変化しても、その供給量
が一定であり、しかも、その供給量は供給不足に
よる植物の枯死などを防止するために最大供給量
（晴天時の供給量）を設定している。このため、
曇天や雨天時には、最適供給量より養液Wmの供
給量が多く、その分だけ無駄になるとともに、最
適水分量を超えるために、植物に悪影響を及ぼし
かねないものであつた。 また、希釈水Wrの不足や圧送ポンプなどの故
障による養液Wmの供給不足が発生するおそれが
あり、そのために管理者は、養液Wmの供給状況
を監視しなければならない手数があつた。 そこで、この発明は、気象条件に合わせて養液
の供給量を制御し、その最適化を実現した植物の
栽培養液制御装置の提供を目的とする。
この発明の植物の栽培養液制御装置は、希釈水
（Wr）が供給される希釈水供給路（供給管路２
２）と培地（栽培地１０）に養液（Wm）を供給
すべき養液供給路（供給路３４）との間に介挿さ
れて前記希釈水供給路から希釈水を受け、この希
釈水で第１又は第２の原液（Ma，Mb）又は双
方の原液を希釈して養液を形成し、その養液を前
記希釈水の水圧に応じて培地側に供給する養液混
合希釈手段（養液混合希釈器２６、混合希釈化タ
ンク２７）と、この養液混合希釈手段に供給すべ
き前記第１の原液を溜める第１の原液タンク２８
Ａと、前記養液混合希釈手段に供給すべき前記第
２の原液を溜める第２の原液タンク２８Ｂと、前
記第１の原液タンクと前記養液混合希釈手段との
間の原液供給路に設置されて前記第１の原液を前
記養液混合希釈手段に供給する第１の定量吐出器
３０Ａと、前記第２の原液タンクと前記養液混合
希釈手段との間の原液供給路に設置されて前記第
２の原液を前記養液混合希釈手段に供給する第２
の定量吐出器３０Ｂと、前記希釈水供給路に設置
されて前記希釈水の流量を検出する流量センサ２
４と、前記養液供給路に設置されて前記培地側に
前記養液混合希釈手段の前記養液を圧送する圧送
手段（圧送ポンプ３６）と、この圧送手段の圧送
出力側の前記養液供給路における前記養液の圧力
を検知する圧力センサ４０と、前記培地に対する
日射を検知する日射センサ４２と、前記流量セン
サからの流量データと、予め栽培条件によつて設
定される濃度データとから前記養液混合希釈手段
に供給すべき前記第１又は第２の原液の供給量を
演算し、その演算結果に応じて前記第１又は第２
の定量吐出器を動作させ、前記供給量の前記第１
又は第２の原液又は双方の原液を前記養液混合希
釈手段に供給させる養液調合制御部３２と、栽培
すべき植物の栽培条件で設定される養液供給デー
タを前記日射センサからの日射データで補正する
気象条件補正演算部２４１が設置されるととも
に、この気象条件補正演算部によつて得られた補
正供給量と前記流量センサからの流量データとを
比較し、前記培地側に供給すべき前記養液の供給
時間を算出する比較演算演算部２４２が設置さ
れ、この比較演算部で得られた供給時間によつて
前記圧送手段を駆動するとともに、前記流量デー
タと前記圧力センサからの圧力データとから前記
培地に対する前記養液の供給異常を検知する供給
異常検知部４７が設置された養液供給制御部（養
液供給制御装置２０）とを備えたことを特徴とす
るものである。
（Wr）が供給される希釈水供給路（供給管路２
２）と培地（栽培地１０）に養液（Wm）を供給
すべき養液供給路（供給路３４）との間に介挿さ
れて前記希釈水供給路から希釈水を受け、この希
釈水で第１又は第２の原液（Ma，Mb）又は双
方の原液を希釈して養液を形成し、その養液を前
記希釈水の水圧に応じて培地側に供給する養液混
合希釈手段（養液混合希釈器２６、混合希釈化タ
ンク２７）と、この養液混合希釈手段に供給すべ
き前記第１の原液を溜める第１の原液タンク２８
Ａと、前記養液混合希釈手段に供給すべき前記第
２の原液を溜める第２の原液タンク２８Ｂと、前
記第１の原液タンクと前記養液混合希釈手段との
間の原液供給路に設置されて前記第１の原液を前
記養液混合希釈手段に供給する第１の定量吐出器
３０Ａと、前記第２の原液タンクと前記養液混合
希釈手段との間の原液供給路に設置されて前記第
２の原液を前記養液混合希釈手段に供給する第２
の定量吐出器３０Ｂと、前記希釈水供給路に設置
されて前記希釈水の流量を検出する流量センサ２
４と、前記養液供給路に設置されて前記培地側に
前記養液混合希釈手段の前記養液を圧送する圧送
手段（圧送ポンプ３６）と、この圧送手段の圧送
出力側の前記養液供給路における前記養液の圧力
を検知する圧力センサ４０と、前記培地に対する
日射を検知する日射センサ４２と、前記流量セン
サからの流量データと、予め栽培条件によつて設
定される濃度データとから前記養液混合希釈手段
に供給すべき前記第１又は第２の原液の供給量を
演算し、その演算結果に応じて前記第１又は第２
の定量吐出器を動作させ、前記供給量の前記第１
又は第２の原液又は双方の原液を前記養液混合希
釈手段に供給させる養液調合制御部３２と、栽培
すべき植物の栽培条件で設定される養液供給デー
タを前記日射センサからの日射データで補正する
気象条件補正演算部２４１が設置されるととも
に、この気象条件補正演算部によつて得られた補
正供給量と前記流量センサからの流量データとを
比較し、前記培地側に供給すべき前記養液の供給
時間を算出する比較演算演算部２４２が設置さ
れ、この比較演算部で得られた供給時間によつて
前記圧送手段を駆動するとともに、前記流量デー
タと前記圧力センサからの圧力データとから前記
培地に対する前記養液の供給異常を検知する供給
異常検知部４７が設置された養液供給制御部（養
液供給制御装置２０）とを備えたことを特徴とす
るものである。
この栽培養液制御装置によれば、植物１４に応
じて養液Wmの供給時刻ｔおよび供給量Wmqを
設定するとともに、日射量Ｓに応じて養液Wmの
供給量Wmqを制御するので、植物１４および日
射量Ｓに対応して養液Wmの供給量Wmqが最適
化される。そして、栽培地１０に供給される養液
圧力Pwmおよび養液Wmの供給量Wmqを検出し
てその異常を検知しているので、栽培地１０に対
する養液Wmの供給不足が未然に防止される。 ところで、気象条件補正演算部は、単位日射量
当りの供給量設定値Xmqと測定した日射量Ｓと
により、日射量Ｓに応じた供給量Wmqを算出す
る手段である。ここで、供給量設定値Xmqは、
固定値ではなく、植物の育成程度及び多目供給少
な目供給により設定される。また、比較演算部
は、気象条件補正演算部からの供給量Wmrを基
にして流量センサからの流量信号Vwrにより比
較演算して供給時間Tsを算出する。 そして、これら気象条件補正演算部及び比較演
算部の比較演算により、ある時期に考えた単位日
射量当りの供給量設定値Xmqと日射量Ｓとによ
り供給量Wmqが算出され、これを基にして流量
センサからの流量信号Vmrにより、ポンプ供給
時間Tsが算出でき、その時間にポンプを駆動す
るのである。
じて養液Wmの供給時刻ｔおよび供給量Wmqを
設定するとともに、日射量Ｓに応じて養液Wmの
供給量Wmqを制御するので、植物１４および日
射量Ｓに対応して養液Wmの供給量Wmqが最適
化される。そして、栽培地１０に供給される養液
圧力Pwmおよび養液Wmの供給量Wmqを検出し
てその異常を検知しているので、栽培地１０に対
する養液Wmの供給不足が未然に防止される。 ところで、気象条件補正演算部は、単位日射量
当りの供給量設定値Xmqと測定した日射量Ｓと
により、日射量Ｓに応じた供給量Wmqを算出す
る手段である。ここで、供給量設定値Xmqは、
固定値ではなく、植物の育成程度及び多目供給少
な目供給により設定される。また、比較演算部
は、気象条件補正演算部からの供給量Wmrを基
にして流量センサからの流量信号Vwrにより比
較演算して供給時間Tsを算出する。 そして、これら気象条件補正演算部及び比較演
算部の比較演算により、ある時期に考えた単位日
射量当りの供給量設定値Xmqと日射量Ｓとによ
り供給量Wmqが算出され、これを基にして流量
センサからの流量信号Vmrにより、ポンプ供給
時間Tsが算出でき、その時間にポンプを駆動す
るのである。
第１図は、この発明の植物の栽培養液制御装置
の実施例を示す。 特定濃度の養液Wmを得るための希釈水Wrに
は、たとえば、地下水、雨水などの農業用水を用
いる。この希釈水Wrは、図示していないタンク
などから供給管路２２を通して連続的に供給され
るが、供給管路２２の途上に、希釈水Wrの流量
wrを検出する流量検出手段として流量センサ２
４が設置され、この流量センサ２４によつて希釈
水Wrの流量wrが電気的に検出される。Vwrは希
釈水Wrの流量wrを表わす流量信号を示す。 希釈水Wrは、原液Ｍと混合するための養液混
合養液希釈手段として設置された養液混合希釈器
２６に供給される。この養液混合希釈器２６に供
給するための第１および第２の原液Ma，Mbを
溜める原液貯留手段として第１および第２の原液
タンク２８Ａ，２８Ｂが設置されており、これら
原液タンク２８Ａ，２８Ｂの原液Ma，Mbは、
電気的に制御される原液供給手段としての第１お
よび第２の定量吐出器３０Ａ，３０Ｂを介して養
液混合希釈器２６に供給される。原液Ma，Mb
の養液混合希釈器２６への供給は、たとえば、定
量吐出器３０Ａ，３０Ｂを通して必要な量の原液
MaまたはMbが重力または特定の圧力によつて
滴下するように設定されている。 そして、流量センサ２４で得られた流量信号
Vwrは、養液調合制御手段として設置された養
液調合制御部３２に加えられる。この養液調合制
御部３２は、刻々と変化する流量信号Vwrによ
つて得られる流量データと、必要に応じて設定さ
れた濃度Xnを表わす濃度データとから、その濃
度Xnを得るのに必要な原液量mnを算出し、その
原液量mnを供給するのに必要な原液供給駆動信
号Va，Vbを出力して各定量吐出器３０Ａ，３０
Ｂに加える。定量吐出器３０Ａ，３０Ｂの動作時
間が制御されて、この定量吐出器３０Ａ、３０Ｂ
から希釈水Wrの流量wrに対して設定濃度Xnを
得るのに必要な量の原液Maまたは原液Mbある
いは双方が養液混合希釈器２６に供給される。 供給された原液Ma，Mbは、養液混合希釈器
２６の内部で希釈水Wrの水流に応じて撹拌され
て必要な濃度の養液Wmが得られ、栽培地側に養
液供給路としての供給管路３４を通して供給され
る。その場合、養液Wmは、圧送手段としての圧
送ポンプ３６によつて圧送されるが、圧送される
養液Wmはフイルタ３８によつて濾過されるとと
もに、圧力検出手段として設置された圧送センサ
４０によつて養液圧力が電気的に検出される。
Vpwは、養液Wmの圧送圧力を表わす圧力信号
である。 そして、圧送ポンプ３６は、養液供給制御部と
しての養液供給制御装置２０によつて開閉制御さ
れ、養液Wmの供給時刻ｔおよびその供給量
Wmqを気象条件に応じて制御し、養液Wmの供
給量Wmqの最適化を実現する。すなわち、気象
条件補正演算部２４１には、養液Wmの供給量の
設定値Xmqを加えるとともに、植物１４に対す
る日射量Ｓを検出する日射検出手段として設置さ
れた日射センサ４２から日射量Ｓを表わす日射量
信号Vsが加えられる。気象条件補正演算部２４
１は、設定値Xmqを日射量Ｓに応じて補正し、
日射量Ｓに応じた供給量Wmqを求める。 日射量Ｘに対する必要な養液Ｙは、第２図に示
すように一次関数（Ｙ＝AX＋Ｂ、但しＡは直線
の傾き、Ｂは固定辺）で表されるので、この関係
を気象条件補正演算部２４１に記憶して養液Wm
の供給量Wmqの補正を行う。 比較演算部２４２は、この気象条件補正演算部
２４１からの供給量Wmqと、流量センサ２４か
らの流量信号Vwrが表している流量データとを
比較・演算し、希釈水Wrで定まる養液Wmの単
位供給時間Ｔを補正して日射量Ｓに応じた単位供
給時間Tsを設定する。この場合、希釈水Wrの流
量が検出できるので、供給時間Tsを設定するこ
とによつて、日射量Ｓに応じた養液Wmの供給量
Wmqが一義的に決まる。 このようにして比較演算部２４２で算出された
供給時間Tsを表わす供給時間信号VTSは、駆動時
間制御部２４３に加えられ、時計部４４から加え
られる時刻信号Vtにおいて、設定時刻からの供
給時間Tsにおいて、駆動時間制御部２４３は、
圧送ポンプ３６を駆動するための駆動制御信号
VtTを出力する。この場合、時計部４４は、設定
時刻Xtに応じた時刻信号Vtを出力する。そして、
駆動回路４６は駆動制御信号VtTに応じた駆動出
力信号Vpを発生して圧送ポンプ３６に加え、圧
送ポンプ３６は、必要な供給量Wmqを圧送する
時間中駆動される。 また、圧送センサ４０の圧力信号Vpw、希釈
水Wrの流量信号Vwrは、供給異常検知部４７に
加えられ、養液Wmの圧送圧力または希釈水Wr
の流量から養液Wmの供給異常の有無を検知す
る。異常が生じた場合、養液Wmの供給異常信号
VXが供給異常検知部４７から出力されて異常警
報器４８を駆動し、その異常を告知する。異常警
報器４８は、ランプなどの光学的な手段、ブザー
などの音響発生手段などで構成できる。 したがつて、このような養液制御によれば、日
射量Ｓに対して必要な養液Wmの供給量Wmqを
補正して設定することができ、養液Wmの供給量
Wmqの最適化を図ることができるとともに、希
釈水Wrの供給異常、圧送ポンプ３６の故障、フ
イルタ３８の目詰まりなどによる養液Wmの供給
不足を警告によつて知ることができる。 また、実施例の養液供給制御装置２０は、マイ
クロコンピユータなどの演算処理装置で構成し、
養液Wmの供給制御を実現することができる。 次に、第３図は、この発明による養液制御装置
の一例を示す。 制御の初日時刻t0で養液制御を開始したものと
すると、その日の０時までは、日射量Ｓを検出す
るのみで、その日射量補正を行わず、その必要な
供給時刻t11，t12……から一定の供給量Wmqを表
わす単位供給時間Ｔに圧送ポンプ３６を駆動し、
栽培地１０に養液Wmを供給する。 そして、次の日の０時から日射補正を行い、時
刻t21ないしt23では単位供給時間Ｔによる養液
Wmの供給が行われ、t24，t25では日射量Ｓに応
じて供給時間TsがT1，T2のように短くなつてお
り、供給量Wmqの最適化が実現されている。 この場合、第３図において、A1は初日の９〜
11時の積算日射量〔単位：cal／cm2＝ly又はMJ／
m2（メガジユール／m2）以下同じ。〕、A2は初日
の11〜13時の積算日射量、A3は初日の13〜15時
の積算日射量、A4は初日の15〜21時の積算日射
量、A5は初日の21〜０時の積算日射量、B0は前
日（初日）の１日の積算日射量、B1は２日目の
９〜11時の積算日射量、B2は２日目の11〜13時
の積算日射量、B3は２日目の13〜15時の積算日
射量、B4は初日の15〜21時の積算日射量、B5は
２日目の21〜０時の積算日射量を表わす。各日射
量のレベルは、晴天、曇天、降雨時を表し、積算
時間を異ならせており、日射量Ｓが１日の時刻に
おいて大きく異なるので、平均的な積算日射量か
ら検出時間を設定するとともに、それに合わせて
養液Wmの供給時刻ｔおよび供給時間Ｔを設定す
るためである。 また、T1はＴ×曇天時供給量（％）／100、T2
はＴ×降雨時供給量（％）／100を示す。なお、
第３図のグラフでは、単位日射量当りの供給量
Wmqを基本に考え、日射量Ｓにより供給量Wmq
を算出しているが、第３図における供給量Wmq
にその時期の最大日射量を掛けた値を予め算出し
ておき、その時の測定日射量Ｓと最大日射量との
比較により、日射量（％）を算出している。
の実施例を示す。 特定濃度の養液Wmを得るための希釈水Wrに
は、たとえば、地下水、雨水などの農業用水を用
いる。この希釈水Wrは、図示していないタンク
などから供給管路２２を通して連続的に供給され
るが、供給管路２２の途上に、希釈水Wrの流量
wrを検出する流量検出手段として流量センサ２
４が設置され、この流量センサ２４によつて希釈
水Wrの流量wrが電気的に検出される。Vwrは希
釈水Wrの流量wrを表わす流量信号を示す。 希釈水Wrは、原液Ｍと混合するための養液混
合養液希釈手段として設置された養液混合希釈器
２６に供給される。この養液混合希釈器２６に供
給するための第１および第２の原液Ma，Mbを
溜める原液貯留手段として第１および第２の原液
タンク２８Ａ，２８Ｂが設置されており、これら
原液タンク２８Ａ，２８Ｂの原液Ma，Mbは、
電気的に制御される原液供給手段としての第１お
よび第２の定量吐出器３０Ａ，３０Ｂを介して養
液混合希釈器２６に供給される。原液Ma，Mb
の養液混合希釈器２６への供給は、たとえば、定
量吐出器３０Ａ，３０Ｂを通して必要な量の原液
MaまたはMbが重力または特定の圧力によつて
滴下するように設定されている。 そして、流量センサ２４で得られた流量信号
Vwrは、養液調合制御手段として設置された養
液調合制御部３２に加えられる。この養液調合制
御部３２は、刻々と変化する流量信号Vwrによ
つて得られる流量データと、必要に応じて設定さ
れた濃度Xnを表わす濃度データとから、その濃
度Xnを得るのに必要な原液量mnを算出し、その
原液量mnを供給するのに必要な原液供給駆動信
号Va，Vbを出力して各定量吐出器３０Ａ，３０
Ｂに加える。定量吐出器３０Ａ，３０Ｂの動作時
間が制御されて、この定量吐出器３０Ａ、３０Ｂ
から希釈水Wrの流量wrに対して設定濃度Xnを
得るのに必要な量の原液Maまたは原液Mbある
いは双方が養液混合希釈器２６に供給される。 供給された原液Ma，Mbは、養液混合希釈器
２６の内部で希釈水Wrの水流に応じて撹拌され
て必要な濃度の養液Wmが得られ、栽培地側に養
液供給路としての供給管路３４を通して供給され
る。その場合、養液Wmは、圧送手段としての圧
送ポンプ３６によつて圧送されるが、圧送される
養液Wmはフイルタ３８によつて濾過されるとと
もに、圧力検出手段として設置された圧送センサ
４０によつて養液圧力が電気的に検出される。
Vpwは、養液Wmの圧送圧力を表わす圧力信号
である。 そして、圧送ポンプ３６は、養液供給制御部と
しての養液供給制御装置２０によつて開閉制御さ
れ、養液Wmの供給時刻ｔおよびその供給量
Wmqを気象条件に応じて制御し、養液Wmの供
給量Wmqの最適化を実現する。すなわち、気象
条件補正演算部２４１には、養液Wmの供給量の
設定値Xmqを加えるとともに、植物１４に対す
る日射量Ｓを検出する日射検出手段として設置さ
れた日射センサ４２から日射量Ｓを表わす日射量
信号Vsが加えられる。気象条件補正演算部２４
１は、設定値Xmqを日射量Ｓに応じて補正し、
日射量Ｓに応じた供給量Wmqを求める。 日射量Ｘに対する必要な養液Ｙは、第２図に示
すように一次関数（Ｙ＝AX＋Ｂ、但しＡは直線
の傾き、Ｂは固定辺）で表されるので、この関係
を気象条件補正演算部２４１に記憶して養液Wm
の供給量Wmqの補正を行う。 比較演算部２４２は、この気象条件補正演算部
２４１からの供給量Wmqと、流量センサ２４か
らの流量信号Vwrが表している流量データとを
比較・演算し、希釈水Wrで定まる養液Wmの単
位供給時間Ｔを補正して日射量Ｓに応じた単位供
給時間Tsを設定する。この場合、希釈水Wrの流
量が検出できるので、供給時間Tsを設定するこ
とによつて、日射量Ｓに応じた養液Wmの供給量
Wmqが一義的に決まる。 このようにして比較演算部２４２で算出された
供給時間Tsを表わす供給時間信号VTSは、駆動時
間制御部２４３に加えられ、時計部４４から加え
られる時刻信号Vtにおいて、設定時刻からの供
給時間Tsにおいて、駆動時間制御部２４３は、
圧送ポンプ３６を駆動するための駆動制御信号
VtTを出力する。この場合、時計部４４は、設定
時刻Xtに応じた時刻信号Vtを出力する。そして、
駆動回路４６は駆動制御信号VtTに応じた駆動出
力信号Vpを発生して圧送ポンプ３６に加え、圧
送ポンプ３６は、必要な供給量Wmqを圧送する
時間中駆動される。 また、圧送センサ４０の圧力信号Vpw、希釈
水Wrの流量信号Vwrは、供給異常検知部４７に
加えられ、養液Wmの圧送圧力または希釈水Wr
の流量から養液Wmの供給異常の有無を検知す
る。異常が生じた場合、養液Wmの供給異常信号
VXが供給異常検知部４７から出力されて異常警
報器４８を駆動し、その異常を告知する。異常警
報器４８は、ランプなどの光学的な手段、ブザー
などの音響発生手段などで構成できる。 したがつて、このような養液制御によれば、日
射量Ｓに対して必要な養液Wmの供給量Wmqを
補正して設定することができ、養液Wmの供給量
Wmqの最適化を図ることができるとともに、希
釈水Wrの供給異常、圧送ポンプ３６の故障、フ
イルタ３８の目詰まりなどによる養液Wmの供給
不足を警告によつて知ることができる。 また、実施例の養液供給制御装置２０は、マイ
クロコンピユータなどの演算処理装置で構成し、
養液Wmの供給制御を実現することができる。 次に、第３図は、この発明による養液制御装置
の一例を示す。 制御の初日時刻t0で養液制御を開始したものと
すると、その日の０時までは、日射量Ｓを検出す
るのみで、その日射量補正を行わず、その必要な
供給時刻t11，t12……から一定の供給量Wmqを表
わす単位供給時間Ｔに圧送ポンプ３６を駆動し、
栽培地１０に養液Wmを供給する。 そして、次の日の０時から日射補正を行い、時
刻t21ないしt23では単位供給時間Ｔによる養液
Wmの供給が行われ、t24，t25では日射量Ｓに応
じて供給時間TsがT1，T2のように短くなつてお
り、供給量Wmqの最適化が実現されている。 この場合、第３図において、A1は初日の９〜
11時の積算日射量〔単位：cal／cm2＝ly又はMJ／
m2（メガジユール／m2）以下同じ。〕、A2は初日
の11〜13時の積算日射量、A3は初日の13〜15時
の積算日射量、A4は初日の15〜21時の積算日射
量、A5は初日の21〜０時の積算日射量、B0は前
日（初日）の１日の積算日射量、B1は２日目の
９〜11時の積算日射量、B2は２日目の11〜13時
の積算日射量、B3は２日目の13〜15時の積算日
射量、B4は初日の15〜21時の積算日射量、B5は
２日目の21〜０時の積算日射量を表わす。各日射
量のレベルは、晴天、曇天、降雨時を表し、積算
時間を異ならせており、日射量Ｓが１日の時刻に
おいて大きく異なるので、平均的な積算日射量か
ら検出時間を設定するとともに、それに合わせて
養液Wmの供給時刻ｔおよび供給時間Ｔを設定す
るためである。 また、T1はＴ×曇天時供給量（％）／100、T2
はＴ×降雨時供給量（％）／100を示す。なお、
第３図のグラフでは、単位日射量当りの供給量
Wmqを基本に考え、日射量Ｓにより供給量Wmq
を算出しているが、第３図における供給量Wmq
にその時期の最大日射量を掛けた値を予め算出し
ておき、その時の測定日射量Ｓと最大日射量との
比較により、日射量（％）を算出している。
以上説明したように、この発明によれば、養液
の濃度設定に応じて希釈水の流量に対して必要な
原液量が演算され、その演算結果に基づいて原液
量を制御するので、希釈水の流量の変動に即応し
て原液量を制御でき、希釈水供給路と養液供給路
との間に設置された養液混合希釈器で第１又は第
２又は双方の原液と希釈水とを混合させて養液を
連続的に調合することができ、養液の濃度を自由
に設定して所定の濃度のものが実現できるので、
養液栽培において、適正な濃度の養液を安定供給
して植物の育成を図ることができるとともに、気
象条件に応じて養液の供給量を加減できるので、
植物に対する養液の最適化を実現でき、植物の生
育を効率的に行うことができる。
の濃度設定に応じて希釈水の流量に対して必要な
原液量が演算され、その演算結果に基づいて原液
量を制御するので、希釈水の流量の変動に即応し
て原液量を制御でき、希釈水供給路と養液供給路
との間に設置された養液混合希釈器で第１又は第
２又は双方の原液と希釈水とを混合させて養液を
連続的に調合することができ、養液の濃度を自由
に設定して所定の濃度のものが実現できるので、
養液栽培において、適正な濃度の養液を安定供給
して植物の育成を図ることができるとともに、気
象条件に応じて養液の供給量を加減できるので、
植物に対する養液の最適化を実現でき、植物の生
育を効率的に行うことができる。
第１図はこの発明の植物の栽培養液制御装置の
実施例を示すブロツク図、第２図は日射量に対す
る必要な養液量を示す図、第３図は日射量および
養液の供給状況を示す図、第４図は植物の一般的
な養液栽培装置の概要を示すブロツク図である。 Wr……希釈水、Wm……養液、Ma……第１の
原液、Mb……第２の原液、１０……栽培地（培
地）、２０……養液供給制御装置（養液供給制御
部）、２２……供給管路、（希釈水供給）、２４…
…流量センサ、２６……養液混合希釈器（養液混
合希釈手段）、２７……混合希釈化タンク（養液
混合希釈手段）、２８Ａ……第１の原液タンク、
２８Ｂ……第２の原液タンク、３０Ａ……第１の
定量吐出器、３０Ｂ……第２の定量吐出器、３２
……養液調合制御部、３４……供給管路（養液供
給路）、３６……圧送ポンプ（圧送手段）、４０…
…圧力センサ、４２……日射センサ、４７……供
給異常検知部、４８……異常警報器、２４１……
気象条件補正演算部、２４２……比較演算部。
実施例を示すブロツク図、第２図は日射量に対す
る必要な養液量を示す図、第３図は日射量および
養液の供給状況を示す図、第４図は植物の一般的
な養液栽培装置の概要を示すブロツク図である。 Wr……希釈水、Wm……養液、Ma……第１の
原液、Mb……第２の原液、１０……栽培地（培
地）、２０……養液供給制御装置（養液供給制御
部）、２２……供給管路、（希釈水供給）、２４…
…流量センサ、２６……養液混合希釈器（養液混
合希釈手段）、２７……混合希釈化タンク（養液
混合希釈手段）、２８Ａ……第１の原液タンク、
２８Ｂ……第２の原液タンク、３０Ａ……第１の
定量吐出器、３０Ｂ……第２の定量吐出器、３２
……養液調合制御部、３４……供給管路（養液供
給路）、３６……圧送ポンプ（圧送手段）、４０…
…圧力センサ、４２……日射センサ、４７……供
給異常検知部、４８……異常警報器、２４１……
気象条件補正演算部、２４２……比較演算部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 希釈水が供給される希釈水供給路と培地に養
液を供給すべき養液供給路との間に介挿されて前
記希釈水供給路から前記希釈水を受け、この希釈
水で第１又は第２の原液又は双方の原液を希釈し
て養液を形成し、その養液を前記希釈水の水圧に
応じて培地側に供給する養液混合希釈手段と、 この養液混合希釈手段に供給すべき前記第１の
原液を溜める第１の原液タンクと、 前記養液混合希釈手段に供給すべき前記第２の
原液を溜める第２の原液タンクと、 前記第１の原液タンクと前記養液混合希釈手段
との間の原液供給路に設置されて前記第１の原液
を前記養液混合希釈手段に供給する第１の定量吐
出器と、 前記第２の原液タンクと前記養液混合希釈手段
との間の原液供給路に設置されて前記第２の原液
を前記養液混合希釈手段に供給する第２の定量吐
出器と、 前記希釈水供給路に設置されて前記希釈水の流
量を検出する流量センサと、 前記養液供給路に設置されて前記培地側に前記
養液混合希釈手段の前記養液を圧送する圧送手段
と、 この圧送手段の圧送出力側の前記養液供給路に
おける前記養液の圧力を検知する圧力サンサと、 前記培地に対する日射を検知する日射センサ
と、 前記流量センサからの流量データと、予め栽培
条件によつて設定される濃度データとから前記養
液混合希釈手段に供給すべき前記第１又は第２の
原液の供給量を演算し、その演算結果に応じて前
記第１又は第２の定量吐出器を動作させ、前記供
給量の前記第１又は第２の原液又は双方の原液を
前記養液混合希釈手段に供給させる養液調合制御
部と、 栽培すべき植物の栽培条件で設定される養液供
給データを前記日射センサからの日射データで補
正する気象条件補正演算部が設置されるととも
に、この気象条件補正演算部によつて得られた補
正供給量と前記流量センサからの流量データとを
比較し、前記培地側に供給すべき前記養液の供給
時間を算出する比較演算部が設置され、この比較
演算部で得られた供給時間によつて前記圧送手段
を駆動するとともに、前記流量データと前記圧力
センサからの圧力データとから前記培地に対する
前記養液の供給異常を検知する供給異常検知部が
設置された養液供給制御部と、 を備えたことを特徴とする植物の栽培養液制御装
置。 ２ 前記養液供給制御部の前記供給異常検知部が
前記培地に対する前記養液の供給異常を検知した
とき、警報器を動作させて供給異常を告知するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の植
物の栽培養液制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61107191A JPS62262925A (ja) | 1986-05-10 | 1986-05-10 | 植物の栽培養液制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61107191A JPS62262925A (ja) | 1986-05-10 | 1986-05-10 | 植物の栽培養液制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3211513A Division JPH0761225B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 植物の栽培養液制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62262925A JPS62262925A (ja) | 1987-11-16 |
| JPH0533008B2 true JPH0533008B2 (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=14452777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61107191A Granted JPS62262925A (ja) | 1986-05-10 | 1986-05-10 | 植物の栽培養液制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62262925A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6045480B2 (ja) * | 2013-11-26 | 2016-12-14 | 株式会社にいみ農園 | 養液栽培における灌水方法及び装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60137217A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | 村井 邦彦 | 自動制御水耕栽培装置 |
| JPS60172242A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-05 | 青柳 繁夫 | 水耕方法 |
| JPS6167420A (ja) * | 1984-09-10 | 1986-04-07 | 高木産業株式会社 | 自動植物裁培方法 |
-
1986
- 1986-05-10 JP JP61107191A patent/JPS62262925A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62262925A (ja) | 1987-11-16 |
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Legal Events
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