JPH0655073B2 - 液体肥料稀釈切替装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 元管を２分岐し、それぞれ電磁開閉弁で元管よりの水流
を各分岐に切替えて第１および第２の水系に灌水施肥す
る液体肥料稀釈切替装置であつて、元管を一定量の水が
流れる毎に一定量の液体肥料を吐出するポンプ手段を備
えており、このポンプ手段から吐出された液体肥料を、
切替装置を介して、現在灌水中の水系に対する注入点か
ら注入するものである。液体肥料による腐蝕を考慮した
高価な電磁開閉弁を不要とし、かつ電磁用開閉弁の要所
数を最小に抑えて制御を簡単とし、この種の装置の経済
化を図つたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は液体肥料稀釈切替装置、さらに詳しく云えば、
養液栽培において、２つの水系に順次切替えて灌水施肥
の可能な液体肥料稀釈切替装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、農園芸分野において、養液栽培が普及し、そのた
めの給液方法が数多く提案されている。また、従来は、
養液栽培の多くは養液循環方式であつたが、最近は砂栽
培、ロツクウール耕などかけ流し方式が数多く見られる
ようになつた。

この様な、かけ流し方式による給液方式を採用した場
合、供給される水に自動的に植物の育成に必要な養分を
溶解させることができれば便利である。その一つの手段
として、供給される水量を検出し、その水量に応じて液
体肥料を定量ずつポンプで混入する装置を本発明者等は
提案している（実開昭59-171733号参照）。

第４図はこの提案された装置の概要を示す図である。図
において、１は元管、２元管１に設けられた液体肥料の
注入点、４は液体肥料、５は元管を流れる水の流量計、
６は水圧駆動式定量ポンプ、７は分岐水路、８は三方
弁、９は水路、９′は排水路である。

元管１に供給されてこれを流れる水の流量計５の上流側
において、元管１から分岐した分岐水路７に三方弁８を
設け、一定量の水が流れる毎に流量計５から送られる電
気信号によつて三方弁を切替え、該三方弁８に連なる水
路９を通して水圧駆動式定量ポンプ６を作動させ、液体
肥料４を該ポンプ６から吐出させ、注入点２から前記元
管１に圧入する。液体肥料４が溶解された水（養液）は
元管１を矢印方向に流れ各灌水ラインに供給される。

ここに、流量計５，分岐水路７，三方弁８，水路９，排
水路９′，およびポンプ６によつて、元管の流量を検出
し、一定の流量を検出する毎に、その都度、一定量の液
体肥料を吐出するポンプ手段が構成される。

第５図は第４図を模式的に書いたものであり、その番号
は第４図と同一のものを示す。

ここに提案した上記の装置は、装置を構成する管の径、
ポンプの容量などによつてその能力が定まり、この能力
によつて、カバーできる栽培面積が決定される。しか
し、このカバーできる面積を大巾に越えた場合はとにか
く、上記の能力をわずかしか越えない場合何とかして１
台の装置で間に合わせたいと考えるのは経営上当然であ
る。又能力を越えていない場合であつても栽培を行なう
場所（エリア）が２つに分れていたり、別棟にあるよう
な場合にも１台の装置で間に合わせたいこともある。

このような場合、第６図に示すように、第１および第２
の水系31および32を作り、２つに分れた栽培エリアに対
して、それぞれの水系を割り当て、また第１および第２
の水系31および32のそれぞれに電磁開閉弁10および11を
設置し、この電磁開閉弁10,11を順次に開閉制御して第
１および第２の水系31および32に順次に養液を送れば良
さそうに考えられる。なお第６図において番号１，２，
４〜９，９′は第４図および第５図と同じものを示し、
３は第２の水系32に対する注入点を示す。

しかしながら、例えば第１の水系31に対して灌水施肥を
行なおうとすると、元管１からの水を第１の水系31のみ
に供給するためには電磁開閉弁10を開とし、電磁開閉弁
11を閉としなければならないが、この場合、水圧駆動式
ポンプ６から吐出されてくる液体肥料は、注入点２から
第１の水系31に圧入されることなく、全て注入点３から
第２の水系32の方へ全べて圧入されて、不都合である。
これは第１の水系31には注入点２において圧力がかゝつ
ているが、第２の水系32には注水点３において圧力がか
かつていないので当然である。

もつとも、液肥の注入点２および３をそれぞれ電磁開閉
弁10および11の上流側（流量計５側）に入れることによ
り、第１および第２の２つの水系に対して、順次に、稀
釈された液肥を送ることはできる。しかし稀釈されたと
はいえ、液肥が電磁開閉弁10および11を通過することと
なるため、腐蝕の問題があり、この腐蝕の問題はステン
レス等の材質の高級なものを使えばよいが、高価なシス
テムとなつてしまい、実用的ではない。

そこで、上記の不都合を除くため、第７図に示すよう
に、第６図の装置に対してさらに水圧駆動式ポンプ６か
らの液体肥料の水路の注入点２，３の手前（上流側）に
それぞれ電磁開閉弁12,13を設け、さらに電磁弁10と12
とを、また電磁弁11と13とをそれぞれ連動させるように
する。この手段により上記の不都合は除かれ、第１およ
び第２の水系31および32に順次に灌水施肥を行なうこと
ができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように従来の技術に従う装置によつて、２つの水
系に順次に灌水施肥を行なおうとすると次のような問題
がある。

まづ、上述したように多数の電磁開閉弁が必要となり、
これ等を制御するシステムが複雑となり、保守管理に手
がかかるようになり、また前述のように使用する電磁開
閉弁もステンレス製等の高級の高価なものが必要とな
り、システムが高価となるという問題がある。

本発明は、電磁開閉弁を数多く設置することなく、高価
な電磁開閉弁を使用せず、制御が簡単で経済的な２つの
水系に順次に灌水施肥を行なうことが可能な液体肥料稀
釈切替装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、上記の問題点は、 元管の流量を検出し、一定の流量を検出する毎に電気信
号を送出する流量計よりの電気信号を受け、その都度一
定量の液体肥料を吐出するポンプ手段を有し、 上記元管を上記流量計の下流側で２分岐し、各分岐をそ
れぞれ電磁開閉弁および注入点を経てそれぞれ第１およ
び第２の水系に導き、 また、環状の凹部と該環状の凹部の底面に設けられた開
口とを結合している注入点接続用継手と該環状の凹部の
中心部に設けた肩部を有する開口と上記ポンプ手段の吐
出部との接続用の継手とを有する同様の形状の２個の部
材を各々の環状の凹部をダイヤフラムを挾んで固定して
切替装置を構成し、該切替装置の一方の注入点接続用継
手を上記の第１の水系用の注入点に接続するとともに他
方の注入点接続用継手を上記の第２の水系用の注入点に
接続し、また上記ポンプ手段の吐出部を上記２つの吐出
部接続用継手に接続し、 上記２つの電磁開閉弁の一方を開き、他方を閉じること
により、液体肥料を開かれた電磁開閉弁に対する水系に
稀釈して供給する液体肥料稀釈切替装置によつて解決さ
れる。

〔作用〕

元管を流量計の下流側で２分岐し各分岐をそれぞれ電磁
開閉弁および注入点を経て第１および第２の水系に導
き、上記電磁開閉弁の制御により各水系に順次に給水す
るようにし、上記の流量計で一定量の水が流したことを
検出したとき、ポンプ手段を制御して一定量の液体肥料
を吐出せしめ、この吐出した液体肥料を切替装置を経て
上記水系の注入点に導き、給水を行なつている水系の注
入点から該水系に注入するものであつて、上記の２つの
電磁開閉弁の一方を開き、他方を閉じることにより液体
肥料を開かれた電磁開閉弁から給水される水系に対して
稀釈して供給する。２つの水系への灌水施肥の切替を簡
単に行なうことができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面について説明する。

第１図は本発明の実施例の模式図である。図において、
１は元管、２，３は注入点、４は液体肥料、５は流量
計、６は水圧駆動式定量ポンプ、７は分岐水路、８は三
方弁、９は水路、９′は排水路、10,11は電磁開閉弁、1
4は切替装置、15,16,17,18はそれぞれ切替装置14に取付
けられた継手Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、19は切替装置に設けられ
たダイヤフラムであり、31および32はそれぞれ第１およ
び第２の水系（への通路）を示している。なお点線は液
体肥料４の流れる通路を示している。

まず、第１の水系31に灌水すべく電磁開閉弁10を開け、
電磁開閉弁11を閉じる。元管１は紙面に向つて左側の端
部から水が供給されている。従つて注入点２より、切替
装置14の継手Ｄ18を介してダイヤフラム19に圧力がかか
り、ダイヤフラム19は紙面に向つて左側に圧され、継手
Ａ15と継手Ｂ16との間の水路を閉じ、また、継手Ｃ17と
継手Ｄ18との間の水路を開く。なお切替装置14の構成と
作用については詳しく後述する。

図において、流量計５は一定量の水が流れる毎に開閉す
る接点が装着してあり、三方弁８は、上記接点よりの信
号を受けて、水路９を分岐水路７あるいは排水路９′に
切替える。すなわち、流量計５の接点閉のとき三方弁８
は分岐水路７と水路９とを接続し、元管１からの水が水
圧駆動式定量ポンプ６へ送り込まれ、ポンプ６内にある
隔膜を押し、ポンプ６から、該ポンプ６に吸込んであつ
た液体肥料を押し出す。この押し出された液体肥料は、
継手Ｃ17および継手Ｄ18を経て注入点２から注入され、
元管１の水により稀釈されて第１の水系31に送り出され
る。

さらに、引き続いて元管１を水が流れると、流量計５に
取り付けられている接点が開となり、三方弁８は分岐水
路７を遮断し、水路９と排水路９′とを接続する。定量
ポンプ６内の隔膜を抑えているスプリングが働き、ポン
プ６内の水を水路９，三方弁８，排水路９′を経て排出
するとともに液体肥料４をポンプ６内に吸入する。

以上の動作を繰返えし、元管１内を一定量の水が流れる
毎に一定量の液体肥料を注入することができる。

ここに、流量計５，分岐水管７，三方弁８，水路９，排
水路９′，水圧駆動式定量ポンプ６等により、元管１の
流量を検出し、一定の流量を検出する毎に電気信号を送
出する流量計よりの電気信号を受け、その都度一定量の
液体肥料を吐出するポンプ手段を構成している。

次に第２図および第３図について切替装置14を説明す
る。

第２図および第３図は切替装置14の構造を示す断面図で
あつて、第２図は第３図のｂ−ｂ断面（線ｂ−ｂを含み
紙面に垂直な面）を、第３図は第２図のａ−ａ断面（線
ａ−ａを含み紙面に垂直な面）を示す。

第２図に示すように、切替装置14は２個の部材24,24′
およびダイヤフラム19を有している。

部材24には継手Ａ15，および継手Ｂ16がまた部材24′に
は継手Ｃ17および継手Ｄ18が取付けてあり、第１図に示
す通り、継手Ａ15および継手Ｃ17は水圧式定量ポンプ６
の吐出部に、また継手Ｂ16は第２の水系32に対する注入
点３に、継手Ｄ18は第１の水系31に対する注入点２に接
続されている。

部材24,24′は第２図，第３図に示すように、その一面
にそれぞれ環状の凹部20,20′を有し、該環状の凹部20,
20′の中心部には開口21,21′を有し、これ等開口21,2
1′はそれぞれ部材24,24′の内部を通して継手Ａ15およ
び継手Ｃ17に連らなつており、各開口21,21′の周囲に
は環状の肩部23,23′を有する。なお、部材24,24′はそ
れぞれの環状の凹部20,20′を対向させてダイヤフラム1
9を介して固定する。なお環状の凹部20,20′の一部に開
口22,22′を設け、各開口22,22′はそれぞれ継手Ｂ16お
よび継手Ｄ18に連なつている。

第１図において、電磁開閉弁10が開き電磁開閉弁11が閉
じているとする。そうすると、第２図から容易に理解で
きるように、注入点２から継手Ｄ18を介して、開口22′
を経て環状の凹部20′に水が流れ込み、圧力がかかるこ
ととなる。そうすると中央のダイヤフラム19は圧力を受
けて図面（第２図）の左側に圧され、反対側の開口21の
肩部23に圧接され開口21は閉鎖され、またダイヤフラム
19は開口21′の肩部23′から離れ、継手Ｃ17を継手Ｄ18
との間には水路が構成される。

このような状態となるため、ポンプ６から吐出する液体
肥料は継手Ｃ17より開口21′，環状の凹部20′，開口2
2′を通り、継手Ｄ18を経て注入点２より元管１に注入
され、第１の水系31に送られる。

この場合、継手Ａ15を経て、開口21にも、同一の元管１
からの水圧で吐出される液体肥料の圧力が存在し、ダイ
ヤフラム19に前記の継手Ｄ18からの水圧と逆方向、すな
わちダイヤフラム19を右方に動かすように作用するが、
一般にダイヤフラム19にかかる圧力はライン圧×面積で
あるから、開口21からの右方向の圧力と環状の凹部22′
からの左方への圧力とは環状の凹部22′の面積の方が開
口21の面積より著しく大きいので、ダイヤフラム19は左
方に圧されたままであり、継手Ａ15と継手Ｂ16との結合
は完全に遮断され、また継手Ｃ17と継手Ｄ18との結合は
保たれる状態を保持する。

しかし、上記と反対に、電磁開閉弁10を閉じ、電磁開閉
弁11を開くと、切替装置14は自動的に切替えられ、上記
とは全く逆に液体肥料を注入点３から第２の水系32に対
して圧入することができる。この動作は上記の動作と同
様であるので説明は省略する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、養液栽培において２つの水系に対応す
る２個の電磁開閉弁の開閉だけで希望する水系のみに灌
水施肥をすることができる効果がある。そして、付加的
な高価な電磁開閉弁は不要で、従つて複雑な制御システ
ムが不要となり、また本発明に使用する切替装置はプラ
スチツク材料により容易にかつ安価に製造することが可
能であるから、経済的である利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の模式図、 第２図は本発明に使用する切替装置の断面図、 第３図は同じく本発明に使用する切替装置の第２図のａ
−ａ断面図、 第４図は従来の技術による液体肥料の自動稀釈供給装置
の概要の斜視図、 第５図は第４図に示す従来装置の模式図、 第６図は第５図の従来装置を基にして２つの水系へ灌水
施肥をしようとする場合の問題点の説明図、 第７図は第５図の従来装置に２個の電磁開閉弁を付加し
て２つの水系へ灌水施肥をしようとする場合の問題点の
説明図である。 １……元管 ２，３……注入点 ４……液体肥料 ５……流量計 ６……ポンプ ７……分岐水路 ８……三方弁 ９……水路 ９′……排水路 10,11,12,13……電磁開閉弁 14……切替装置 15,16,17,18……継手 19……ダイヤフラム 20,20′……環状の凹部 21,21′……開口 22,22′……開口 23,23′……肩部 24,24′……部材 31……第１の水系 32……第２の水系

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】元管の流量を検出し、一定の流量を検出す
   る毎に電気信号を送出する流量計よりの電気信号を受
   け、その都度一定量の液体肥料を吐出するポンプ手段を
   有し、 上記元管を上記流量計の下流側で２分岐し、各分岐をそ
   れぞれ電磁開閉弁および注入点を経てそれぞれ第１およ
   び第２の水系に導き、 また、環状の凹部と該環状の凹部の底面に設けられた開
   口とを結合している注入点接続用継手と該環状の凹部の
   中心部に設けた肩部を有する開口と上記ポンプ手段の吐
   出部との接続用の継手とを有する同様の形状の２個の部
   材を各々の環状の凹部をダイヤフラムを挾んで固定して
   切替装置を構成し、該切替装置の一方の注入点接続用継
   手を上記の第１の水系用の注入点に接続するとともに他
   方の注入点接続用継手を上記の第２の水系用の注入点に
   接続し、また上記ポンプ手段の吐出部を上記２つの吐出
   部接続用継手に接続し、 上記２つの電磁開閉弁の一方を開き、他方を閉じること
   により、液体肥料を開かれた電磁開閉弁に対する水系に
   稀釈して供給することを特徴とする液体肥料稀釈切替装
   置。