JPH0555863U - 種苗用自動灌水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 植物の生育に最も適した条件で灌水すること
ができ、効率的に栽培することができるようにした種苗
用自動灌水装置を提供する。 【構成】 種苗用の栽培液１を収容するプール２と、こ
のプール２内に配置され、土壌３と種苗４とを保持する
種苗用バット５と、この種苗用バット５内の土壌３に挿
入された水分センサ６と、前記プール２の水位を検出す
る水位センサ７と、これら水分センサ６と水位センサ７
とを入力とする制御部８とを備えている。この制御部８
は、水分センサ６と水位センサ７からの信号に基づき、
前記プール２の水位を一時的に上昇及び下降させること
によって土壌３に補水する灌水部１０及び排水部１１を
有する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、種苗に自動的に灌水して省力的に栽培する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、種苗用自動灌水装置としては種々のものが提案されている。その一 例として図４に示すものがある。この装置は、植物の栽培エリア１００に散水機 １０１を配置し、この散水機１０１からの散水量を制御装置１０２で制御するよ うに構成されている。

【０００３】 前記制御装置１０２は、水タンク１０３からの水を散水機１０１に供給するた めのもので、シーケンシャルタイマーを内蔵しており、予めセットされた条件で 散水時間や散水量を制御するように作動する。

【０００４】 その他、日射センサを使用したもの、これと上述のようなタイマーを組み合わ せたもの等も考えられる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、前記した従来のものにおいては、予め設定された量の水を常に散布す るものであるため、温度や湿度の変化、さらには植物における水の消費量の変動 等に対応することができず、時として散布過多になったり、散布不足になったり する虞れがある。したがって気象条件、土壌条件及び生育段階による補正がどう しても必要となり、種苗の水分生理に叶った制御は不可能であった。

【０００６】 このような理由から、従来の装置では種苗の生育が不充分となったり、根腐れ を起こす虞れがあった。 本考案は前記事項に鑑みてなされたもので、植物の生育に最も適した条件で灌 水することができ、良質、かつ斉一な種苗の栽培ができる種苗用自動灌水装置を 提供することを技術的課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記技術的課題を解決するために以下のような構成とした。即ち、 種苗用の栽培液１を収容するプール２と、このプール２内に配置され、土壌３と 種苗４とを保持する種苗用バット５と、この種苗用バット５内の土壌３に挿入さ れた水分センサ６と、前記プール２の水位を検出する水位センサ７と、これら水 分センサ６と水位センサ７とを入力とする制御部８とを備え、この制御部８は、 水分センサ６と水位センサ７からの信号に基づき、種苗４への補水が必要か否か を判断する判断部９と、この判断部９からの信号に基づき前記プール２の水位を 一時的に上昇させることによって土壌３に補水する灌水部１０及び排水部１１と を有している。

【０００８】 また、土壌と種苗とを保持する種苗用バットと、この種苗用バット内の土壌に 挿入された水分センサを入力とする制御部とを備え、この前記制御部は、水分セ ンサからの信号に基づき、種苗への補水が必要か否かを判断する判断部と、この 判断部からの信号に基づき、前記種苗の頭上から灌水することによって土壌に補 水する灌水部とを有する構成とすることができる。この場合は、判断部９からの 信号に基づき種苗の頭上から灌水する。灌水部１０としては、ポンプまたは電磁 バルブを使用することができる。

【０００９】 ここで判断部９は、例えば比較器を用い、基準電圧と入力電圧との比較により 判断をさせることができる他、マイクロコンピュータを用いることもできる。 前記種苗用の栽培液は水のみ、または水に適当な肥料を混合したものが使用で きる。

【００１０】 また前記制御部８は、水分センサとタイマーからの信号に基づき、種苗への補 水が必要が否かを判断する判断部９を備えた構成とすることができる。 さらにこの灌水装置では、種苗の発育過程、種類または環境、その他を考慮し 、例えば播種後の一定時期まではｐＦ値を２．５に設定し、その後はこれを２． ３にする等、水分センサが反応するｐＦ値を適宜選択することにより、灌水回数 を調整することが可能である。

【００１１】

【作用】

前記水分センサ６は土壌３の水分量を検出し、また水位センサ７は栽培液１の 水位を検出する。土壌３の水分量が、設定した植物の要求する水分量を下回ると 制御部８内の判断部９がこれを判断し、プール２の水位を上昇させて栽培液１を 種苗用バット５に浸漬させる。このとき水位センサ７はプール２内の水位を検知 しており、これは土壌３に所定の栽培液を供給すべく制御部８で監視されている 。

【００１２】 そして、栽培液１の水位が土壌３の位置に達し、土壌３中に栽培液１が浸透す ると、制御部８からの指令により水位を低下させ土壌３への灌水が停止する。 土壌３の下面から栽培液１を自然に浸透させて灌水（底面灌水）する場合は、 種苗に与えられる水分が均一になる。

【００１３】 また、種苗の上方に灌水部を設置したときは、制御部８からの指令によってこ れを作動させて灌水を行う。水分センサの他に、これとタイマーを組み合せれば 、これらの相互の指令によって灌水部が制御される。

【００１４】 本考案は、水分センサ６により、土壌が灌水が必要な状態であるか否かが正確 に検知されるため、必要なときのみ、また必要な場合を逃さずに灌水がされる。 したがって、水不足や根腐れが生ずることがなく、きわめて効率的に種苗の栽培 することができる。タイマーを組み合わせた場合には、例えば、指定した時間に おいてのみ水分センサ６による検出を行うように設定し、あるいは指定した一定 時間内は灌水を休止する等の制御が可能である。

【００１５】

【実施例】 次に、本考案の実施例を図１ないし図３に基づいて説明する。 図１はブロック図である。プール２は栽培面積に対応した広さを有しており、 例えばレタス、ハクサイ、キャベツ、トマト等の野菜の種苗用の栽培液１を収容 するものである。このプール２は一定の広さの凹部を形成し、この凹部に合成樹 脂のフィルム等を敷き詰めたものとすることができる。

【００１６】 またプール２の上方には、種苗用バット５を、台材を介して浮かせて配置して ある。この種苗用バット５は土壌が盛られる上面と底面との間の通水が自在とな るように、表面に小孔が多数設けられている。この種苗用バット５には土壌３が 載置されており、この土壌３に種苗４が植設されている。

【００１７】 前記土壌３には、水分センサ６が挿入され、この水分センサ６は土壌のｐＦ値 を計測するものが用いられている。ここでｐＦ値とは、土壌粒子間に存在する水 の表面張力（または表面張力といわれる負の圧力）を水柱の高さで示し、これの 常用対数をとったものである。このｐＦ値は植物に対する土壌成分の生理的条件 を示す指数ともなっており、植物の状態をより正確に把握できるようにしてある 。

【００１８】 そして、この水分センサ６は直接土壌水分の負圧を測定するのではなく、土壌 の水分の表面張力を利用したものである。即ち、土壌中の水分の増減は土壌粒子 がつくる隙間の孔径の大小によって順次行われている。例えば、土壌粒子間の隙 間が大きい部分は最も早く水分が失われ、隙間が小さいほど水が残留し易い。し たがってこのような土壌の中に夫々の隙間に対応した複数種類の隙間（小孔）を 有するセラミックスを挿入すれば、土壌の保水量に応じて個々のセラミックスが 保水または排水状態となる。

【００１９】 保水状態となっているセラミックスは電気抵抗が低く、また排水状態となって いるセラミックスは電気抵抗が高いため、個々のセラミックスの電気抵抗を計測 すれば、どの程度の隙間（小孔の径）を有するセラミックスが保水状態にあるか が容易に判断できる。これにより、保水状態にあるセラミックスの内最大隙間を 有するものを検出すればその土壌ｐＦ値が明らかとなる。

【００２０】 本実施例では、ｐＦ１．９、ｐＦ２．１、ｐＦ２．３、及びｐＦ２．５の４種 類に対応したセラミックスセンサ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを用いている。 なお、この水分センサは、同一のｐＦ値を検出するものを、前記土壌の数カ所 設置しても良い。そして、どれかの水分センサが所定値に達した場合に、これを 検出するようにすれば、最も乾燥した場所の状況に応じて灌水がされる。よって 土壌の渇きにばらつきが生じても安全な水管理が可能となる。水分センサの複数 設置は、このセンサの直列接続と入力信号の電圧調整により行う。

【００２１】 他方、前記プール２には、栽培液１の水位を検出する水位センサ７が設けられ ている。この水位センサ７は種々の長さに設定した電極７ａ、７ｂを水面に向け て設置したものであり、水面が上昇すると電極７ａ、７ｂが、順次栽培液１と接 触するようにしてある。栽培液１は別の基準電極７ｃに接触させてあり、これら 電極７ａ、７ｂと基準電極間の電気抵抗を計測することによって、どの電極が水 面に接触したかが検知できる。これにより、水位を検出できるようになっている 。

【００２２】 また前記水分センサ６と水位センサ７からの出力は、制御部８に入力されてい る。この制御部８は、水分センサ６と水位センサ７からの信号に基づき、種苗４ への補水が必要か否かを判断する判断部９を有している。この判断基準は種苗４ の種類や生育状況によって任意に設定できる。すなわち、生育段階、土壌の種類 等に応じて、ｐＦ値の設定を自由に変えることができる。

【００２３】 土壌中の水分量は、前記セラミックスセンサ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにおいて 、どこまでが保水状態にあるかにより判断するようになっている。 前記判断部９には灌水部１０が接続されている。この灌水部１０はポンプ、排 水部１１はポンプ又は電磁バルブであり、別に設けたタンク１２から栽培液１を プール２へ供給しまたは排出するようになっている。そして、この灌水部１０、 排水部１１は前記判断部９からの信号に基づき、前記プール２の水位を一時的に 上昇及び下降させることによって土壌３に補水するようになっている。このよう に本実施例では、底面灌水方式を採用しているので灌水むらが少なく、種苗の揃 いが良好となる。また地下部のみを灌水するため、地上部の湿害による病気など のおそれが少ない 前記判断部９は、例えば比較器を用い、基準電圧と入力電圧との比較により判 断をさせることもできるのは勿論、マイクロコンピュータを用いることもできる 。

【００２４】 本装置の外観を図２により説明すれば、メインユニット５０とサブユニット５ １からなり、メインユニット５０はサブユニット５１へ電源を供給するとともに サブユニット５１におけるｐＦ値の検出動作を３秒毎に確認するよう構成されて いる。メインユニット５０は、サブユニット５１を３台まで接続できるようにな っている。

【００２５】 サブユニット５１は、灌水部１０を動作させるための電源コンセント６０、６ １を有しており、電源コンセント６０は給水動作用電源、６１は排水動作用電源 となっている。また、サブユニット５１にはセラミックスセンサ６ａ、６ｂ、６ ｃ、６ｄを切り替えて入力るためのセンサ切り替えスイッチ６２が設けられてい る。そして、ここで選択されたセンサは使用センサインジケータ６３、６４、６ ５、６６にランプの点滅によって表示されるようになっている。サブユニット５ １にはさらに動作チェックスイッチ６７が設けられている。この動作チェックス イッチ６７は現在のｐＦ値を見たい場合にオン状態とし、その状態でセンサ切り 替えスイッチ６２を回して各セラミックスセンサの状態（導通、非導通）を知る ことができるようになっている。なお、接続端子６９、６８には夫々水分センサ ６と水位センサ７が接続されている。

【００２６】 なお、前記水分、水位センサからの信号は、いずれもディジタル値のため、制 御部８は、比較的簡単な回路や装置により構成することができる。 以下、動作を図３に示すフローチャートにより説明する。

【００２７】 まず、ステップ２００において動作が開始され、次ステップ２０１において灌 水部１０を停止(給排水をしない)状態にセットする。そしてステップ２０２にお いて水分量が充分か否かが判断され、肯定枝Ｙはステップ２０２に還流し、否定 枝Ｎはステップ２０３に移行する。ステップ２０３ではポンプが給水状態となり 、水位が上昇する。そして、ステップ２０４で水位が所定の値まで上がったか否 かが判断される。ここでは水位が上昇して水位センサの上位極に接触したら灌水 を停止する。

【００２８】 また否定枝Ｎはステップ２０３に還流し、肯定枝Ｙはステップ２０５でポンプ を排水状態とする。次ステップ２０６では、水位が所定の値まで下がったか否か が判断される。否定枝Ｎはステップ２０５に還流し、肯定枝Ｙはポンプの排水状 態を停止する。すなわち水位が下降して下位極から離れたらポンプを停止して、 排水を止めることになる。

【００２９】 なお、本実施例では底面灌水方式による例を掲げたが、これを種苗の上方から 灌水する方式を採用することもでき、この場合は、植物の栽培エリアに適当な散 水機を配置して、この散水機の作動を制御部８により制御すれば良く、散水機等 の灌水部が種苗バットの上方に設置されるので、栽培液を溜めるプールを設ける 必要もなくなる。

【００３０】 さらに、本実施例ではタンク１２を設置して栽培液１を収納し、これを循環さ せる構成としたが、タンク１２を設けずに、灌水部１０を電磁バルブとし、これ を水道口等の給水口に接続して灌水を行い、プール２内の栽培液１は排水部１１ から排出される構成とすることも可能である。

【００３１】 以上のように、本考案は制御装置が簡易なため、取扱性、栽培用ハウス内への 設置性が良好であり、広範囲の野菜栽培に応用できる他、野菜以外の花卉、水稲 等の箱育苗作物への応用も可能である。

【００３２】

【考案の効果】

本考案によれば、水分センサ等からのデータに基づいて、土壌中に植物が必要 とする分量の栽培液を供給することができるように構成したので、生産者が常時 監視しなくとも、土壌や気象条件、種苗の生育段階に応じた管理ができる。その 結果、良質かつ斉一な種苗が安定して生産できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すブロック図

【図２】本考案の一実施例を示す全体の構成図

【図３】本考案の一実施例を示すフローチャート図

【図４】従来の装置を示す斜視図

【符号の説明】

１・・栽培液 ２・・プール ３・・土壌 ４・・種苗 ５・・種苗用バット ６・・水分センサ ７・・水位センサ ８・・制御部 ９・・判断部 １０・・灌水部 １１・・排水部 １２・・タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 藤原 基次 東京都北区西ヶ原１丁目46番16号株式会社 藤原製作所内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 種苗用の栽培液を収容するプールと、こ
   のプール内に配置され、土壌と種苗とを保持する種苗用
   バットと、この種苗用バット内の土壌に挿入された水分
   センサと、前記プールの水位を検出する水位センサと、
   これら水分センサと水位センサとを入力とする制御部と
   を備え、この前記制御部は、水分センサと水位センサか
   らの信号に基づき、種苗への補水が必要か否かを判断す
   る判断部と、この判断部からの信号に基づき、前記プー
   ルの水位を一時的に上昇及び下降させることによって土
   壌に補水する灌水部及び排水部とを有していることを特
   徴とする種苗用自動灌水装置。
2. 【請求項２】 土壌と種苗とを保持する種苗用バット
   と、この種苗用バット内の土壌に挿入された水分センサ
   を入力とする制御部とを備え、この前記制御部は、水分
   センサからの信号に基づき、種苗への補水が必要か否か
   を判断する判断部と、この判断部からの信号に基づき、
   前記種苗の頭上から灌水することによって土壌に補水す
   る灌水部とを有していることを特徴とする種苗用自動灌
   水装置。
3. 【請求項３】 前記制御部は、水分センサとタイマーか
   らの信号に基づき、種苗への補水が必要が否かを判断す
   る判断部を備えている請求項１または請求項２に記載の
   種苗自動灌水装置。