JPS5840455B2 - 養液の自動供給制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は植物栽培用養液の自動調合、供給制御装置に関
する。

近年そ菜、花丹等の施設園芸の普及に伴って・・ウスの
大型化、固定化が進行し、連作による・・ウス土壌の塩
類集積や土壌病害が大きな問題となっている。

養液栽培はそ菜や花舟栽培の労働生産性を向上し、上記
の諸問題を解決するための有効な手段として注目され、
各地で研究が行われ、実際の経営にも取り入れられて広
く普及しようという段階にある。

養液栽培の種類は水耕、れき耕、砂耕、くんたん耕、噴
霧耕、水気耕等いろいろあるが、培養液の基本的な供給
方式はいずれも培養液タンクを設置してポンプにより栽
培ベッドに培養液を供給し、余分な液は回収して循環使
用する方法を採用している。

養液栽培では植物の必要とする水および養分はすべて培
養液に依存しているので培養液濃度と肥料成分組成およ
び培養液供給の間隔と時間が極めて重要である。

培養液の調整は、数種の無機塩を順次溶解して使用する
かあるいはあらかじめ一定比率で混合しである無機塩混
合物を溶解して使用しているのが現状である。

しかるに通常は数ｍ３もある培養液タンクに固形肥料塩
を溶解、混合することは不可能であるので実際に使用す
る養液濃度の５〜ｉｏ培濃度の原液を作成し、使用にあ
たって５〜１０培に希釈して用いる方法が取られている
。

しかしながら実際の場面では肥料塩の溶解に手間と時間
がかかるために正しく溶解が行われずタンク底部に沈澱
を生じたり不溶性の塩を形成し、培養液組成のアンバラ
ンスによる生育不良や養分欠乏を発生する等多くの問題
点を残していた。

また培養液タンクも原液タンクと循環用の養液タンクと
の２基を要し、−・ウス面積が大きくなると大容量のタ
ンクを必要として設備費負担を大きくする欠点を有した
。

また一定濃度の培養液を維持するためには培養液タンク
の肥料成分を分析して計算により不足分を肥料塩で補う
か、または培養液の電気伝導度（ＥＣメーター）を測定
して濃厚原液を補給し、一定ＥＣに調整する方法がとら
れているが分析操作は熟練を要し、−朝一夕にはできず
専門家を必要とする。

ＥＣメーターによる養液調整は簡単で一定の省力化はで
きるが、従来の５〜１０培の原液希釈方法では、原液の
作成をしばしば行うことになり、大巾な省力化とはかな
り得ない。

さらに養液栽培では一般にタイマーによる間欠的な温排
水が実施されているが、天候や作物の生育ステージによ
り乾燥や過湿の害をうける危険性が大きいなど、従来の
培養液供給制御方法には多くの問題点が残されていた。

本発明者らはこれらの欠点を克服した理想的な養液栽培
用の培養液自動供給制御装置を開発すべく、種々検討を
行った結果本発明を達成した。

本発明は内部に液面計５が備えられ、内容養液がライン
１２を通じて栽培ベッド３に供給され、余剰養液はライ
ン１３を通じて戻入回収される養液タンク１と、内部に
液面計６が備えられ、養液が調整貯溜されている養液調
整タンク２と、養液タンク１内の養液が消費されてタン
ク内の液面が液面計５により予め設定された下面検知し
勺しまで下降するとコントローラー１１内のリレーを介
して養液タンク１と養液調整タンク２との連通ライン８
を開放して、養液調整タンク２に調整貯溜されていた養
液を養液タンク１に供給し、養液調整タンク２内の液面
が液面計６により予め設定された下面検知レベルまで下
降するとコントローラー１１内のリレーを介して連通ラ
イン８を閉塞する電磁弁７と、養液調整タンク２内の液
面が、養液が養液タンク１に供給されて液面計６の下面
検知レベルまで下降しり後、コントローラー１１内のリ
レーを介して、養液調整タンク２に連通する水供給ライ
ン１４を開放して、液面が液面計６により予め設定され
た上面検知レベルに達するまで、水または水−液状肥料
を供給せしめた後、閉塞する電磁弁９と、水供給ライン
１４の途中に１以上の液状肥料吸引装置を通じて水中に
液状肥料を定量的に混入する混合希釈装置かまたは養液
調整タンク２に供給される水量に対応して一定量の液状
肥料が同タンク内に直接供給される液状肥料混入装置１
０とを設置して構成される養液の自動供給制御装置であ
る。

以下本発明を図面によって説明する。

第１図は本発明に係る養液自動供給制御装置の原理図、
第２図は同液状肥料を水供給ラインに吸引混入する液状
肥料定量供給装置の原理図、第３図は同じく液状肥料の
養液調整タンクへの供給装置の原理図を夫々示したもの
である。

すなわち養液タンクには予め設定した最適肥料濃度に調
整された植物栽培用養液が一定の液位を保つ量において
満たされている。

どの養液タンク１の内部には養液の液位を常に測定指示
する液面計５が備えられている。

この液面計はフロートレス方式のものが好ましい。

養液タンク１に満たされている養液はライン１２、養液
供給ポンプ４を通じて栽培ざラド３に供給される。

栽培ベッドは植物栽培培地として砂礫、くんたん、発泡
合成資材等より構成されている。

栽培ベッド３に吸収または吸着された残りの養液余剰分
は同ベッド３の底部に集液されてライン１３を通じて養
液タンク１に返還戻入される。

この際養液供給ポンプ４はタイマーと連動され、これを
通じて一定時間毎にあるいは予め設定した周期にしたが
って作動するように構成されており、これによって養液
の栽培ベッド３への施肥が行われる。

養液タンク１の養液が消費されることに伴って同タンク
内の養液の液位が次第に低下し、一定液位以下になると
、液面計５の指示によりこれに連動して制御される電磁
弁７が開放し養液調整タンク２から予め調整されている
養液がライン８を通じて供給される。

一定量の養液は養液調整タンク２に設置された液面計６
によって計量されて供給される。

養液調整タンク２の液位が設定位置に到達すると同液面
計６の指示により電磁弁７が作動し閉塞する。

同時に電磁弁９が開き水供給ライン１４を開放して水が
養液調整タンク２に供給される。

この時液状肥料定量供給装置１０が作動し、一定量の液
体肥料が供給される。

所定量の水が供給されて養液調整タンク２の液位が原位
置に復帰すると、同液面計６の指示によりこれに連動し
た電磁弁９が閉塞し、水の供給を止める。

養液調整タンク２への水の供給はライン先端を同タンク
２の下端まで導入して、且つ先端部を絞ることにより流
速を増加させ混合攪拌効果をもたせるように構成するこ
とが好ましい。

このようにして定められた培養液の一定量が自動的に作
成される。

水をライン１４から養液調整タンク２に供給する際、ラ
イン１４内に第２図に示すような液状肥料定量供給装置
を設置して水ライン１４に液状肥料が定量的に混入され
る。

すなわち前記電磁弁７が開く時に電磁弁１７がこれに連
動して同時に開き液状肥料原液がタンク１６からライン
１９を通じて計量カップ１８に導入され、空気抜きパイ
プ２１へ上昇した原液の液位の上端がタンク１６中の液
位と同じ高さの位置にて停止する。

電磁弁７が閉塞することにより電磁弁１７も閉塞し、水
ライン１４に水が流れることにより計量カップ１８中の
液状肥料原液はサイフオン２０を通じて吸弓装置１５０
作用により水中に吸引混入される。

水中に吸引混合される液状肥料の量はサイフオン２０の
計量カップ１８の中に挿入した長さｌによって定量され
る。

サイフオン２０は移動が可能であるので液状肥料量を任
意に変更することが可能である。

この液状肥料定量供給装置は複数個用いることによって
液状肥料原液同志で混合した際に化学反応を起こす複数
種の液状肥料を同時に水ライン中に混入することができ
る。

このとき、水ライン１４の吸引部は使用される液状肥料
の数だけ分岐することが望ましい。

また１５は水がライン１４を流れることによって負圧を
生じサイフオン２０により計量カップ１８より液状肥料
を吸引して水中に混入するエジェクター、サッカー等を
示す。

この際水ライン１４の水圧が低いためエジェクター、サ
ッカー等が作用しない場合には、上記液状肥料定量供給
装置に代えて第３図に示す液状肥料供給装置を用いるこ
ともできる。

すむわち電磁弁９と同時に作動する電磁弁２２の開閉に
より養液調整タンク２の中に直接液状肥料をライン２３
を通じて滴下混入するもので、サイフオン効果を省略し
た以外は第２図示の装置と同じである。

肥料相互間の供給比率は計量カップ１８の内径およびサ
イフオンの挿入長ｌを変化させることによって行うこと
ができる。

ここに用いられる液状肥料は市販の液状肥料をそのまま
使用することが可能であり、これを−挙に５００〜１０
００倍程度に希釈することができる。

したがって従来の固形肥料の溶解使用に伴う原液の製造
あるいは再希釈をするととは不必要弔ある。

また、中間原液タンクの設置は不要になり小型のタンク
で充分である。

このようにして養液調整タンク２に予め設定された肥料
濃度に制御□□された養液が一定液位を保つ量において
調合貯溜される。

養液タンク１に貯溜される養液は長期間の設定周期によ
る使用に伴ってその肥料組成、肥料濃度が僅かながら変
動する傾向があるので同一養液を長期間に亘って使用す
ることは好ましいことではなく、本発明方法においては
通常、養液タンク１内の養液量は通常１〜２回の潅水で
消費される量が貯溜される。

したがって養液タンクは極めて小型小容量のもので充分
である。

また本発明によれば培養液供給や濃度調整の誤りに起因
した作物栽培上の失敗がなくなり、安定した生産が行え
る利点がある。

また本装置を採用することにより養液栽培の全くの未経
験者でも容易に養液栽培が可能になり、そ菜生産の省力
化と安定生産に大きく寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る養液の自動供給制御装置の一実施
形態を示す原理図、第２図は同液状肥料定量供給装置の
原理図および第３図は同液状肥料供給装置の原理図で、
１は養液タンク、２は養液調整タンク、３は栽培ベッド
、４は養液供給ポンプ、５，６は液面計、７，９は電磁
弁、８，１２１３は養液ライン、１０は液状肥料定量供
給装置または液状肥料供給装置、１１はコン）ｏ−ラー
１４は水供給ライン、１５はエジェクターまたはサッカ
一部、１６は液状肥料原液タンク、１７２２は電磁弁、
１８は計量カップ、１９，２３は液状肥料ライン、２０
はサイフオン、２１は空気抜き用毛細管をそれぞれ示し
たものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部に液面計５が備えられ、内容養液がライン１２
   を通じて栽培ベッド３に供給され、余剰養液はライン１
   ３を通じて戻入回収される養液タンク１と、内部に液面
   計６が備えられ、養液が調整貯溜されている養液調整タ
   ンク２と、養液タンク１内の養液が消費されてタンク内
   の液面が液面計５により予め設定された下面検知レベル
   まで下降するとコントローラー１１内のリレーを介して
   養液タンク１と養液調整タンク２との連通ライン８を開
   放して、養液調整タンク２に調整貯溜されていた養液を
   養液タンク１に供給し、養液調整タンク２内の液面が液
   面計６により予め設定された下面検知レベルまで下降す
   るとコントローラー１１内のリレーを介して連通ライン
   ８を閉塞する電磁弁７と、養液調整タンク２内の液面が
   、養液が養液タンク１に供給されて液面計６の下面検知
   レベルまで下降した後、コントローラー１１内のリレー
   を介して、養液調整タンク２に連通する水供給ライン１
   ４を開放して、液面が液面計６により予め設定された上
   面検知レベルに達するまで、水または水−液状肥料を供
   給せしめた後、閉塞する電磁弁９と、水供給ライン１４
   の途中に１以上の液状肥料吸引装置を通じて水中に液状
   肥料を定量的に混入する混合希釈装置かまたは養液調整
   タンク２に供給される水量に対応して一定量の液状肥料
   が同タンク内に直接供給される液状肥料混入装置１０と
   を設置して構成されることを特徴とする養液の自動供給
   制御装置。