JP2006288250A - Liquid feeding system - Google Patents

Liquid feeding system Download PDF

Info

Publication number
JP2006288250A
JP2006288250A JP2005111899A JP2005111899A JP2006288250A JP 2006288250 A JP2006288250 A JP 2006288250A JP 2005111899 A JP2005111899 A JP 2005111899A JP 2005111899 A JP2005111899 A JP 2005111899A JP 2006288250 A JP2006288250 A JP 2006288250A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
pump
plant
charge amount
soil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005111899A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teppei Tsuchida
哲平 土田
Teruhisa Inoue
照久 井上
Koichiro Shibagaki
晃一郎 柴垣
Shogen Kaneko
昌厳 金子
Hisashi Hoshi
尚志 星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Priority to JP2005111899A priority Critical patent/JP2006288250A/en
Publication of JP2006288250A publication Critical patent/JP2006288250A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542Dye sensitized solar cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a convenient liquid feeding system comprising using colorful and inexpensive dye-sensitive solar battery suitable for being set in the environment where plants grow, having a flexible shape, and feeding liquid to the plants. <P>SOLUTION: The liquid feeding system is provided with a solar battery exchanging light to electric energy, a storage device storing the electric energy generated by the solar battery, and a liquid feeding device put into action using the electric energy stored in the storage device and feeding the liquid to the plants. The solar battery comprises the dye-sensitive solar battery, and is set in the vicinity of the plants to which the liquid is fed. The storage device comprises an electric double layer capacitor. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、送液システムに関し、より詳細には、光を電気エネルギーに変換する太陽電池と、該太陽電池によって生成された電気エネルギーを蓄積する蓄積装置と、該蓄積装置に蓄積された電気エネルギーを用いて作動される、植物に液体を供給する液体供給装置とを備え、太陽電池が、色素増感太陽電池であり、かつ液体が供給される植物の近傍に設置され、蓄積装置が、電気二重層キャパシタである送液システムに関する。   The present invention relates to a liquid delivery system, and more particularly, a solar cell that converts light into electrical energy, a storage device that stores electrical energy generated by the solar cell, and electrical energy stored in the storage device. A liquid supply device that supplies liquid to the plant, the solar cell is a dye-sensitized solar cell, and is installed in the vicinity of the plant to which the liquid is supplied, and the storage device is electrically The present invention relates to a liquid delivery system which is a double layer capacitor.

植物を生育するためには、植物に水などの液体を適宜与える必要がある。植物に水などの液体を与える方法は、一般的には、水道管に接続されたホースによって与えるまたは容器に汲み取った液体を植物に与えるなどの方法で、人手によって行なわれていた。あるいは農場などの大規模に植物を生育する施設では、スプリンクラーなどの自動散水装置によって、人手によらず自動的に植物に水などの液体が与えられていた。   In order to grow a plant, it is necessary to appropriately give a liquid such as water to the plant. A method of supplying a liquid such as water to a plant has been generally performed manually by a method of supplying the plant with a hose connected to a water pipe or a liquid pumped into a container. Or, in a facility that grows plants on a large scale such as a farm, an automatic watering device such as a sprinkler automatically supplies liquids such as water to the plants without human intervention.

例えば、花壇、庭園、家庭菜園、またはガーデニングなどの比較的小規模な施設では、人手で、毎回植物に液体を与えることは手間がかかるため、人手によらず自動で必要なときに植物に液体を与えることができる簡便な装置が望まれている。   For example, in relatively small-scale facilities such as flower beds, gardens, kitchen gardens, or gardening, it is troublesome to manually apply liquids to plants every time. There is a demand for a simple apparatus capable of providing the above-mentioned characteristics.

このような装置には、植物に与えるべき液体と、装置を作動させるための動力とが供給される必要がある。液体源としては、例えば水道管または液体を貯蔵する容器などを用いることができる。容器は、植物が生育している場所から離れた場所に設置されるか、または植物が生育している場所に隣接して設置されることができる。離れた場所に容器が設置される場合には、容器から植物が生育される場所まで液体を導くために配管が用いられる。また、容器から液体を汲み出すために、ポンプなどが使用される。   Such devices need to be supplied with the liquid to be given to the plant and the power to operate the device. As the liquid source, for example, a water pipe or a container for storing a liquid can be used. The container can be installed at a location remote from where the plant is growing, or can be installed adjacent to the location where the plant is growing. When the container is installed at a remote place, a pipe is used to guide the liquid from the container to the place where the plant is grown. In addition, a pump or the like is used to pump the liquid from the container.

装置を作動させるための動力は、一般的には電力が用いられる。この電力は、容器から液体を汲み出すためのポンプ、水道管または配管を開閉するための弁、液体の供給を制御するための制御手段、液体の供給動作を設定するための入力手段、または装置の動作状態を表示するための表示手段などを動作させるために使用される。このような電力は、商用電源、家庭用自家発電、または充放電可能なバッテリなどから供給される。   Generally, electric power is used as power for operating the apparatus. This power is supplied from a pump for pumping liquid from a container, a valve for opening or closing a water pipe or pipe, a control means for controlling the supply of liquid, an input means for setting a liquid supply operation, or a device. It is used to operate a display means for displaying the operation state of the display. Such electric power is supplied from a commercial power source, home-use electric power generation, or a chargeable / dischargeable battery.

装置が、液体源として水道を用い、電源として商用電源または家庭用自家発電を用いる場合には、十分な量の液体および電力を使用することができる利点を有する。しかしながら、この場合、水道管に接続されたホースなどの配管および電源から電力を送るための電気接続線が必要になり、水道管および電源の場所から離れた自由な場所に装置を設置することはできず、可搬型に構成することはできず、また水道管からの液体圧に耐える構成が必要になり、装置自体が大きくかつ嵩張ってしまうなどの欠点がある。   If the device uses water as a liquid source and uses a commercial power source or a private power generator for household use as a power source, it has the advantage that a sufficient amount of liquid and power can be used. However, in this case, piping such as hoses connected to water pipes and electrical connection lines for sending power from the power supply are required, and it is not possible to install the device in a free place away from the place of water pipes and power supplies. In other words, it cannot be configured to be portable, requires a configuration that can withstand the liquid pressure from the water pipe, and has a drawback that the device itself is large and bulky.

このような欠点を解消するために、いくつかの装置が提案されている。   In order to eliminate such a drawback, several apparatuses have been proposed.

例えば、液体源として容器を使用し、電源として乾電池を用いる装置が知られている。この装置は、タイマーを用いて一定時間期間毎に、乾電池の電力によってポンプを駆動して、容器から液体を汲み出して植物に供給する。このような装置は、水源から液体を導く配管および電源からの電気接続線は不要であるものの、乾電池を定期的に交換する必要があり、運転費用が高いとともに乾電池交換の手間が煩わしいなどの問題を有するものであった。   For example, an apparatus using a container as a liquid source and a dry battery as a power source is known. This device uses a timer to drive a pump with electric power of a dry battery at regular time intervals to draw liquid from a container and supply it to a plant. Although such a device does not require a pipe for leading a liquid from a water source and an electric connection line from a power source, it requires a regular replacement of the dry cell, which causes high operating costs and troublesome replacement of the dry cell. It was what had.

そこで、定期的に交換が必要な乾電池を用いるのではなく、一旦設置すれば交換が不要である太陽電池を、電源として使用する装置も提案されている。例えば、桑野幸徳、武岡明夫著、「太陽電池活用ガイドブック」、パワー社、1998年2月10日、頁132−139には、液体源として水道を用い、電源としてアモルファスシリコンなどの無機太陽電池を用いた装置が記載されている。この文献に記載される装置は、無機太陽電池によって発電された電力はニッカド電池に蓄積され、この蓄積された電力で液体を供給するための手段を作動させる。また、この装置は、土中の水分量を検知するセンサーを備え、センサーが所定値より低い水分量を検知した場合に、水道に接続された電磁弁をニッカド電池に蓄積された電力で開閉して、水道からの水を植物に与える。   Therefore, an apparatus has been proposed that uses a solar cell as a power source that does not require replacement once it is installed instead of using a dry cell that needs to be replaced periodically. For example, Kuwano Yukinori and Takeoka Akio, “Solar Cell Utilization Guidebook”, Power Corporation, February 10, 1998, pages 132 to 139 use water as a liquid source and inorganic solar cells such as amorphous silicon as a power source. An apparatus using is described. In the apparatus described in this document, the electric power generated by the inorganic solar cell is stored in the nicad battery, and the means for supplying the liquid is operated by the stored electric power. This device also includes a sensor that detects the amount of moisture in the soil, and when the sensor detects a moisture amount lower than a predetermined value, the electromagnetic valve connected to the water supply is opened and closed with the power stored in the NiCd battery. Water to the plants.

この文献に記載される装置は、電源からの電気接続線は不要であるが、水道からの配管が必要である欠点を有する。加えて、ニッカド電池は、カドニウムなどの重金属を含み廃棄した際に二次公害を起こすために回収の必要があり、コストを上昇させる問題を有する。さらに重大な問題として、アモルファスシリコンなどの無機太陽電池は、黒色に近い色であるため、植物が生育する花壇、庭園、家庭菜園、またはガーデニングの環境にそぐわないものであり、また通常はガラス基板に形成されるために可撓性がなく、形状の自由度は限られるものであった。このようにアモルファスシリコンなどの無機太陽電池は、その存在が、植物が生育する環境では目立つものであり、そのような環境に溶け込むことはできない欠点を有する。   The device described in this document does not require an electrical connection line from a power source, but has a disadvantage that piping from a water supply is necessary. In addition, the nickel-cadmium battery has a problem of increasing costs because it needs to be recovered in order to cause secondary pollution when it is discarded including heavy metals such as cadmium. More seriously, inorganic solar cells, such as amorphous silicon, have a color close to black, which makes them unsuitable for flower beds, gardens, kitchen gardens, or gardening environments where plants grow, and usually on glass substrates. Since it was formed, it was not flexible and the degree of freedom in shape was limited. Thus, inorganic solar cells such as amorphous silicon have a drawback that their presence is conspicuous in an environment where plants grow, and cannot be dissolved in such an environment.

重金属を含むニッカド電池の代わりに、回収の必要がない電気二重層キャパシタを用いた装置が、特開平9−140073号に記載されている。この装置は、アモルファスシリコンなどの無機太陽電池によって発電された電力が、電気二重層キャパシタに蓄積され、周囲が暗くなったことが検出された場合には、電気二重層キャパシタに蓄積された電力でライトまたは発光ダイオード(LED)を点灯させる。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-140073 discloses an apparatus using an electric double layer capacitor that does not require recovery instead of a nickel-cadmium battery containing heavy metal. This device uses the power stored in the electric double layer capacitor when it is detected that the power generated by the inorganic solar cell such as amorphous silicon is stored in the electric double layer capacitor and the surroundings are dark. Turn on the light or light emitting diode (LED).

一方、色彩が豊かで自由な形状に加工することができる太陽電池として、例えば、J.Am.Chem.Soc.115、(1993年)、6382頁に記載されるような色素増感太陽電池が知られている。これは、グレッツェルセルとも呼ばれ、透明電極上に色素によって増感され一方の極になる酸化物半導体微粒子からなる薄膜基板と、この薄膜基板と対峙するようにプラチナ等の還元剤を配した対極からなる基板との間に、電荷移動層(レドックス物質を含む電解液)を狭持したもので、ルテニウム錯体色素を多孔質酸化チタン電極に吸着させることで構成されている。色素増感太陽電池は、使用される色素に応じて様々な色彩の太陽電池を得ることができ、また基板として可撓性フィルムを用いることで、可撓性で自由な形状の太陽電池を得ることができる利点を有する。そのため、植物が生育する環境に用いるには好ましいものである。さらに、色素増感太陽電池は廉価に製造することができる利点も有する。   On the other hand, as a solar cell which can be processed into a free shape with rich colors, for example, J.A. Am. Chem. Soc. 115, (1993), page 6382, is known. This is also called a Gretzel cell, which is a thin film substrate made of oxide semiconductor fine particles that are sensitized by a dye on a transparent electrode and becomes one of the electrodes, and a counter electrode in which a reducing agent such as platinum is arranged to face this thin film substrate. A charge transfer layer (electrolytic solution containing a redox substance) is sandwiched between the substrate and the substrate, and is constituted by adsorbing a ruthenium complex dye on a porous titanium oxide electrode. The dye-sensitized solar cell can obtain solar cells of various colors according to the dye used, and a flexible and free-form solar cell can be obtained by using a flexible film as a substrate. Has the advantage that it can. Therefore, it is preferable for use in an environment where plants grow. Furthermore, the dye-sensitized solar cell has an advantage that it can be manufactured at low cost.

しかしながら、現在開発されている色素増感太陽電池で得られる電力は、アモルファスシリコンなどの無機太陽電池や乾電池に比べて微弱であり、A5サイズの受光面積でも0.1ワットにも満たないのが現状である。そのため、色素増感太陽電池で駆動させることができる負荷は、極めて限られていた。容器から液体を汲み出すポンプを、色素増感太陽電池で得られる電力で直接駆動するためには、相当大きな受光面積が必要となり、色素増感太陽電池の設置場所が限定されてしまう。そのために、色素増感太陽電池で得られる電力で、このようなポンプなどの液体を供給する手段を直接駆動することは難しいものであった。そこで、色素増感太陽電池から得られる微弱な電力を蓄積して使用することが考えられるが、一般的に使用されるニッカド電池などの充電池では、このような微弱な電力を効率良く蓄積することができない問題があった。   However, the electric power obtained by the dye-sensitized solar cell currently developed is weak compared to inorganic solar cells such as amorphous silicon and dry cells, and the A5 size light receiving area is less than 0.1 watt. Currently. Therefore, the load that can be driven by the dye-sensitized solar cell is extremely limited. In order to directly drive the pump for pumping the liquid from the container with the electric power obtained from the dye-sensitized solar cell, a considerably large light receiving area is required, and the installation place of the dye-sensitized solar cell is limited. Therefore, it is difficult to directly drive a means for supplying a liquid such as a pump with electric power obtained from a dye-sensitized solar cell. Therefore, it is conceivable to store and use the weak power obtained from the dye-sensitized solar cell, but in a rechargeable battery such as a nickel-cadmium battery generally used, such weak power is efficiently stored. There was a problem that could not be done.

色素増感太陽電池に対する研究の関心は、色素増感太陽電池の光エネルギー変換効率を上げることに集まり、色素増感太陽電池で現在得られる微弱な電力をどのように利用するかなどの応用面には向けられていなかった。そのため、色素増感太陽電池で得られる微弱な電力をどのように蓄積して装置を作動させるかなど、色素増感太陽電池を用いた装置の検討は、従来ほとんど行なわれていなかった。
特開平9−140073号明細書 桑野幸徳、武岡明夫 著、「太陽電池活用ガイドブック」、パワー社、1998年2月10日、頁132−139 J.Am.Chem.Soc.115、(1993年)、6382頁
Interest in research on dye-sensitized solar cells has been focused on increasing the light energy conversion efficiency of dye-sensitized solar cells, and application aspects such as how to use the weak power currently available in dye-sensitized solar cells. It was not directed to. For this reason, studies on devices using dye-sensitized solar cells, such as how to store the weak electric power obtained by dye-sensitized solar cells to operate the device, have been rarely performed.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-140073 Kuwano Yukinori and Takeoka Akio, “Solar Cell Utilization Guidebook”, Power Company, February 10, 1998, pp. 132-139 J. et al. Am. Chem. Soc. 115, (1993), page 6382.

本発明は、植物が生育する環境に設置するのに好適な太陽電池である、色彩が豊かでありかつ自由な形状を有することができ、さらに廉価である色素増感太陽電池を用いた、植物に液体を供給するのに簡便であり、可搬型にも構成することができる送液システムを提供するものである。   The present invention relates to a plant using a dye-sensitized solar cell which is a solar cell suitable for installation in an environment where the plant grows, can have a rich color and can have a free shape, and is inexpensive. The present invention provides a liquid feeding system that is simple to supply a liquid to the liquid and can be configured to be portable.

請求項1に係る発明によれば、光を電気エネルギーに変換する太陽電池と、該太陽電池によって生成された電気エネルギーを蓄積する蓄積装置と、該蓄積装置に蓄積された電気エネルギーを用いて作動される、植物に液体を供給する液体供給装置とを備える送液システムであって、
太陽電池が、色素増感太陽電池であり、かつ液体が供給される植物の近傍に設置され、蓄積装置が、電気二重層キャパシタであることを特徴とする。
According to the first aspect of the invention, a solar cell that converts light into electrical energy, a storage device that stores electrical energy generated by the solar cell, and an operation that uses electrical energy stored in the storage device A liquid supply system comprising a liquid supply device for supplying a liquid to a plant,
The solar cell is a dye-sensitized solar cell, and is installed in the vicinity of a plant to which a liquid is supplied, and the storage device is an electric double layer capacitor.

このような構成によって、植物が生育する環境に設置するのに好適な色素増感太陽電池を植物の近傍に設置して、この色素増感太陽電池によって生成された電気エネルギーを電気二重層キャパシタに蓄積して、液体供給装置を作動させて植物に液体を供給する、送液システムを提供することができる。   With such a configuration, a dye-sensitized solar cell suitable for installation in an environment where a plant grows is installed in the vicinity of the plant, and the electric energy generated by the dye-sensitized solar cell is transferred to the electric double layer capacitor. It is possible to provide a liquid delivery system that accumulates and operates a liquid supply device to supply liquid to plants.

請求項2に係る発明によれば、液体供給装置が、植物に供給すべき液体を貯蔵する容器と、容器に貯蔵された液体を容器から汲み出すポンプと、ポンプによって汲み出された液体を植物に供給するためのノズルと、ポンプの動作を制御する制御回路と、植物が生育される土壌の乾燥度を検出し、土壌の乾燥度を表す乾燥度検出信号を発生する検出手段とを備え、
検出手段からの乾燥度検出信号が、所定の土壌の乾燥度を示す閾値を超える土壌の乾燥状態を表すときに、制御回路が、ポンプ作動信号をポンプに送って該ポンプを作動させることを特徴とする。
According to the invention which concerns on Claim 2, the liquid supply apparatus stores the container which stores the liquid which should be supplied to a plant, the pump which pumps the liquid stored in the container from a container, and the liquid pumped by the pump is plant. A control circuit for controlling the operation of the pump, and a detection means for detecting the dryness of the soil on which the plants are grown and generating a dryness detection signal representing the dryness of the soil,
When the dryness detection signal from the detection means represents a dry state of the soil that exceeds a threshold value indicating a predetermined dryness of the soil, the control circuit sends a pump operation signal to the pump to operate the pump. And

このような構成によって、土壌が、植物に対して液体を供給することが必要な状態である、所定の閾値を超える乾燥状態にあるときに、ポンプを作動させて植物に液体を供給することによって、必要な時期に植物に液体を供給できる。そのため、容器内に貯蔵された液体の効率の良い使用が可能となる。   By such a configuration, when the soil is in a dry state exceeding a predetermined threshold, which is a state where it is necessary to supply liquid to the plant, the pump is operated to supply liquid to the plant. Can supply liquids to plants when needed. Therefore, efficient use of the liquid stored in the container becomes possible.

請求項3に係る発明によれば、電気二重層キャパシタに蓄積された充電量を表す充電量信号を生成する充電量信号生成手段をさらに備え、
検出手段からの乾燥度検出信号が、所定の土壌の乾燥度を示す閾値を超える土壌の乾燥状態を表し、かつ充電量信号生成手段からの充電量信号が、ポンプを作動させるために必要な電力量を超える充電量を表すときに、制御回路が、ポンプ作動信号をポンプに送って該ポンプを作動させることを特徴とする。
According to the invention of claim 3, further comprising charge amount signal generating means for generating a charge amount signal representing the charge amount accumulated in the electric double layer capacitor,
The dryness detection signal from the detection means indicates a dry state of the soil that exceeds a predetermined threshold value indicating the dryness of the soil, and the charge amount signal from the charge amount signal generation means is required for operating the pump. When representing a charge amount that exceeds the amount, the control circuit sends a pump activation signal to the pump to activate the pump.

このような構成によって、ポンプを作動させることができる十分な電力量が電気二重層キャパシタに充電されていない状態で、ポンプを作動させて、蓄積された電力を無駄に浪費することを防止することができる。そのため、電気二重層キャパシタに蓄積された電力の効率の良い使用が可能となる。   With such a configuration, it is possible to prevent the wasted electric power from being wasted by operating the pump in a state where the electric double layer capacitor is not charged with a sufficient amount of power capable of operating the pump. Can do. Therefore, efficient use of the electric power stored in the electric double layer capacitor is possible.

請求項4に係る発明によれば、送液システムが、土壌乾燥表示器および充電表示器の少なくとも一方をさらに備え、
土壌乾燥表示器は、検出手段からの乾燥度検出信号が、所定の土壌の乾燥度を示す閾値を超える土壌の乾燥状態を表すときに駆動され、充電表示器は、充電量信号生成手段からの充電量信号が、ポンプを作動させるために必要な電力を超えるときに駆動されることを特徴とする。
According to the invention according to claim 4, the liquid feeding system further includes at least one of a soil dry indicator and a charge indicator,
The soil dry indicator is driven when the dryness detection signal from the detecting means represents a dry state of the soil that exceeds a predetermined threshold value indicating the dryness of the soil, and the charge indicator is supplied from the charge amount signal generating means. It is characterized in that it is driven when the charge amount signal exceeds the power required to operate the pump.

このような構成によって、土壌が乾燥状態にあるかどうか、および/またはポンプを作動させるために必要な電力が蓄積されているどうかを示すことができ、送液システムの状態を使用者に示すことができる。   With such a configuration, it can indicate whether the soil is dry and / or whether the power required to operate the pump is stored, and indicate to the user the condition of the delivery system Can do.

請求項5に係る発明によれば、液体供給装置が、植物に供給すべき液体を貯蔵する容器と、容器に貯蔵された液体を容器から汲み出すポンプと、ポンプによって汲み出された液体を植物に供給するためのノズルと、ポンプの動作を制御する制御回路と、植物に液体を供給するタイミングを表す液体供給タイミング信号を発生するタイマーとを備え、
タイマーから液体供給タイミング信号が送られたときに、制御回路が、ポンプ作動信号をポンプに送って該ポンプを作動させることを特徴とする。
According to the invention which concerns on Claim 5, the liquid supply apparatus stores the container which stores the liquid which should be supplied to a plant, the pump which pumps the liquid stored in the container from a container, and the liquid pumped by the pump is plant. A nozzle for supplying the liquid, a control circuit for controlling the operation of the pump, and a timer for generating a liquid supply timing signal representing the timing of supplying the liquid to the plant,
When the liquid supply timing signal is sent from the timer, the control circuit sends a pump operation signal to the pump to operate the pump.

このような構成によって、植物に対して液体を供給するタイミングのときに、ポンプを作動させて植物に液体を供給することによって、必要な時期に液体を供給できる。そのため、容器内に貯蔵された液体の効率の良い使用が可能となる。   With such a configuration, when the liquid is supplied to the plant, the liquid can be supplied at a necessary time by operating the pump and supplying the liquid to the plant. Therefore, efficient use of the liquid stored in the container becomes possible.

請求項6に係る発明によれば、電気二重層キャパシタに蓄積された充電量を表す充電量信号を生成する充電量信号生成手段をさらに備え、
タイマーから液体供給タイミング信号が送られ、かつ充電量信号生成手段からの充電量信号が、ポンプを作動させるために必要な電力量を超える充電量を表すときに、制御回路が、ポンプ作動信号をポンプに送って該ポンプを作動させることを特徴とする。
According to the invention which concerns on Claim 6, the charge amount signal generation means which produces | generates the charge amount signal showing the charge amount accumulate | stored in the electric double layer capacitor is further provided,
When the liquid supply timing signal is sent from the timer and the charge amount signal from the charge amount signal generating unit represents the charge amount exceeding the amount of power necessary for operating the pump, the control circuit outputs the pump operation signal. It sends to a pump and it is characterized by operating this pump.

このような構成によって、ポンプを作動させることができる十分な電力量が電気二重層キャパシタに充電されていない状態で、ポンプを作動させて、蓄積された電力を無駄に浪費することを防止することができる。そのため、電気二重層キャパシタに蓄積された電力の効率の良い使用が可能となる。   With such a configuration, it is possible to prevent the wasted electric power from being wasted by operating the pump in a state where the electric double layer capacitor is not charged with a sufficient amount of power capable of operating the pump. Can do. Therefore, efficient use of the electric power stored in the electric double layer capacitor is possible.

請求項7に係る発明によれば、送液システムが、液体供給タイミング表示器および充電表示器の少なくとも一方をさらに備え、
液体供給タイミング表示器は、タイマーから液体供給タイミング信号が送られときに駆動され、充電表示器は、充電量信号生成手段からの充電量信号が、ポンプを作動させるために必要な電力を超えるときに駆動されることを特徴とする。
According to the invention of claim 7, the liquid feeding system further includes at least one of a liquid supply timing indicator and a charge indicator,
The liquid supply timing indicator is driven when a liquid supply timing signal is sent from the timer, and the charge indicator is operated when the charge amount signal from the charge amount signal generating means exceeds the power necessary for operating the pump. It is characterized by being driven.

このような構成によって、液体を供給するタイミングになっているかどうか、および/またはポンプを作動させるために必要な電力が蓄積されているどうかを示すことができ、システムの状態を使用者に示すことができる。   With such a configuration, it is possible to indicate whether it is time to supply liquid and / or whether the power required to operate the pump is stored, and to indicate to the user the status of the system Can do.

請求項8に係る発明によれば、植物に自動的に液体を供給する方法であって、
植物に供給すべき液体を貯蔵する容器と、容器に貯蔵された液体を植物に供給するための液体供給手段とを備える、植物に液体を供給するための液体供給装置を設置し、
光を電気エネルギーに変換する色素増感太陽電池を、液体が供給される植物の近傍に設置し、
色素増感太陽電池によって生成された電気エネルギーを電気二重層キャパシタに蓄積し、
電気二重層キャパシタに蓄積された電気エネルギーを用いて液体供給装置の液体供給手段を作動させて、容器に貯蔵された液体を植物に供給することを特徴とする。
According to the invention which concerns on Claim 8, It is a method of supplying a liquid automatically to a plant,
A liquid supply device for supplying a liquid to a plant, comprising a container for storing a liquid to be supplied to the plant, and a liquid supply means for supplying the liquid stored in the container to the plant;
Install a dye-sensitized solar cell that converts light into electrical energy in the vicinity of the plant to which the liquid is supplied,
The electrical energy generated by the dye-sensitized solar cell is stored in the electric double layer capacitor,
The liquid stored in the container is supplied to the plant by operating the liquid supply means of the liquid supply device using the electric energy accumulated in the electric double layer capacitor.

このような構成によって、液体が供給される植物の環境に適した色素増感太陽電池を用いて、植物に自動的に液体を供給する方法を提供することができる。   With such a configuration, it is possible to provide a method for automatically supplying a liquid to a plant using a dye-sensitized solar cell suitable for the environment of the plant to which the liquid is supplied.

請求項9に係る発明によれば、色素増感太陽電池と電気二重層キャパシタとを組み合わせた、小電力アプリケーションのための電源システムを提供される。   According to the invention which concerns on Claim 9, the power supply system for low power applications which combined the dye-sensitized solar cell and the electric double layer capacitor is provided.

このような構成によって、色素増感太陽電池で得られる微弱な電力を効率良く蓄積して、小電力アプリケーションのための電源システムとして、色素増感太陽電池を使用することができる。   With such a configuration, the weak power obtained by the dye-sensitized solar cell can be efficiently stored, and the dye-sensitized solar cell can be used as a power supply system for a low-power application.

図1に、本発明による送液システムの一実施形態の概略構成図を示す。   In FIG. 1, the schematic block diagram of one Embodiment of the liquid feeding system by this invention is shown.

図1に示される送液システムは、色素増感太陽電池1と、電気二重層キャパシタ2と、ダイオード3と、検出手段である土壌乾燥度検知器4と、容器5と、ポンプ6と、ノズル7と、植物8と、制御回路9と、土壌乾燥度表示器10と、充電表示器11と、充電量信号生成手段12とを含む。   The liquid feeding system shown in FIG. 1 includes a dye-sensitized solar cell 1, an electric double layer capacitor 2, a diode 3, a soil dryness detector 4 as a detection means, a container 5, a pump 6, and a nozzle. 7, plant 8, control circuit 9, soil dryness indicator 10, charge indicator 11, and charge amount signal generation means 12.

色素増感太陽電池1は、育成される植物8の近傍に設置され、その植物8の花や葉の色あるいは植物8の育成される環境に合わせて、赤、橙、黄、緑、青などの鮮やかな色と、自由な形状とを有するように形成される。特に、花壇、庭園、家庭菜園、またはガーデニングなどにおいて要求される美観を損なわないように形成される。色素増感太陽電池1の一例として、出力電圧5Vで、出力電力0.05ワットのA5サイズの色素増感太陽電池1を用いることができる。   The dye-sensitized solar cell 1 is installed in the vicinity of the plant 8 to be grown, and red, orange, yellow, green, blue, etc. according to the color of the flower or leaf of the plant 8 or the environment in which the plant 8 is grown. Are formed so as to have a vivid color and a free shape. In particular, it is formed so as not to impair the aesthetics required in flower beds, gardens, kitchen gardens or gardening. As an example of the dye-sensitized solar cell 1, an A5-sized dye-sensitized solar cell 1 having an output voltage of 5 V and an output power of 0.05 watt can be used.

電気二重層キャパシタ2は、色素増感太陽電池1から供給される10ミリアンペア程度の微弱な電流を蓄積することができ、かつ長期間にわたって繰り返しポンプ6を駆動して送液を行なえるように多数の充放電に耐えることができるものが望ましい。電気二重層キャパシタ2の一例として、松下電器製の電気二重層コンデンサALシリーズを2個並列接続して、20ファラッドの容量の電気二重層キャパシタ2を使用することができる。電気二重層キャパシタ2の形態は、コイン型、筒型、積層型などのどの形態でも良い。なお、電気二重層キャパシタ2と同等の性能を有する2次電池があれば、それを使用することもできる。   The electric double layer capacitor 2 can accumulate a weak current of about 10 milliamperes supplied from the dye-sensitized solar cell 1 and can be fed many times by repeatedly driving the pump 6 over a long period of time. It is desirable to be able to withstand the charging / discharging. As an example of the electric double layer capacitor 2, two electric double layer capacitors AL series manufactured by Matsushita Electric can be connected in parallel, and the electric double layer capacitor 2 having a capacity of 20 Farads can be used. The form of the electric double layer capacitor 2 may be any form such as a coin type, a cylinder type, and a multilayer type. In addition, if there exists a secondary battery which has the performance equivalent to the electric double layer capacitor 2, it can also be used.

ダイオード3は、電気二重層キャパシタ2から色素増感太陽電池1へ向かう電流である逆電流を防止するためのダイオードである。ダイオード3の一例として、Philips Semiconductor製 1N4148A型を使用することができる。   The diode 3 is a diode for preventing a reverse current that is a current from the electric double layer capacitor 2 to the dye-sensitized solar cell 1. As an example of the diode 3, a 1N4148A type manufactured by Philips Semiconductor can be used.

土壌乾燥度検知器4は、植物8が植えられている植木鉢などの土壌における乾燥度を検知するものであり、検知した土壌の乾燥度を表す乾燥度検出信号を制御回路9に送る。土壌乾燥度検知器4は、任意の検知器を使用することができ、例えば2本のプローブを植物8が植えられている植木鉢などに差し込み、プローブ間の抵抗値によって土壌の乾燥度を検知する検知器などを使用することができる。   The soil dryness detector 4 detects the dryness in soil such as a flower pot in which the plant 8 is planted, and sends a dryness detection signal indicating the detected dryness of the soil to the control circuit 9. An arbitrary detector can be used as the soil dryness detector 4. For example, two probes are inserted into a flower pot in which the plant 8 is planted, and the dryness of the soil is detected by a resistance value between the probes. A detector or the like can be used.

容器5は、植物8に与えるべき水などの液体を貯蔵するための容器であり、配管51を介してポンプ6に接続される。容器5内に貯蔵される液体は、水に限定されるものではなく、必要な場合には肥料や農薬などを含んだ液体であることも可能である。容器5の容積は、植物に対する1回分の液体の供給に必要な供給量と、植物に対する液体の供給の頻度とに応じて決定される。容器5内に貯蔵される液体は、必要に応じて適宜補充される。図1に示される実施形態では、容器5は、植物8が植えられている植木鉢などに隣接して設置されているが、この容器5を小型にして、植木鉢内に埋め込まれる構成にすることもできる。容器5の材質、形状、および色彩は、使用される用途に応じて適宜決定されることができる。   The container 5 is a container for storing a liquid such as water to be given to the plant 8, and is connected to the pump 6 through a pipe 51. The liquid stored in the container 5 is not limited to water, and can be a liquid containing a fertilizer or an agrochemical, if necessary. The volume of the container 5 is determined according to the supply amount necessary for supplying the liquid to the plant once and the frequency of supplying the liquid to the plant. The liquid stored in the container 5 is appropriately replenished as necessary. In the embodiment shown in FIG. 1, the container 5 is installed adjacent to a flowerpot or the like in which the plant 8 is planted. However, the container 5 may be made small and embedded in the flowerpot. it can. The material, shape, and color of the container 5 can be appropriately determined according to the intended use.

ポンプ6は、容器5内に貯蔵される液体を、ノズル7を介して植物8へ送るためのポンプであり、容器5に配管51を介して接続され、かつノズル7に配管52を介して接続される。また、ポンプ6の動作は、制御回路9によって制御される。すなわち、ポンプ6は、制御回路9から送られるポンプ作動信号に応答して作動される。ポンプ6は、可能な限り低消費電力のポンプであることが望ましい。ポンプ6の一例として、榎本マイクロポンプ製 CM−15W−3 定格3ボルト、0.8アンペアを使用することができる。   The pump 6 is a pump for sending the liquid stored in the container 5 to the plant 8 through the nozzle 7. The pump 6 is connected to the container 5 through the pipe 51 and connected to the nozzle 7 through the pipe 52. Is done. The operation of the pump 6 is controlled by the control circuit 9. That is, the pump 6 is operated in response to a pump operation signal sent from the control circuit 9. The pump 6 is desirably a pump with low power consumption as much as possible. As an example of the pump 6, CM-15W-3 rated 3 volts, 0.8 amp manufactured by Enomoto Micropump can be used.

ノズル7は、ポンプ6によって送られる容器5内に貯蔵された液体を、植物8に対して与えるノズルであり、その形状は、供給対象である植物8への液体の供給に適した形状が望ましい。図1に示される実施形態では、1個のノズル7が植物8の上方に設置され、植物8に対して液体を上方から散布する構成が示されているが、このような構成に限らず、ノズル7を植物8の根の付近に設置することや、複数個のノズルに分割して設置することもできる。ノズル7の材質、形状、および色彩は、使用される用途に応じて適宜決定されることができる。   The nozzle 7 is a nozzle for supplying the liquid stored in the container 5 sent by the pump 6 to the plant 8, and the shape is preferably a shape suitable for supplying the liquid to the plant 8 to be supplied. . In the embodiment shown in FIG. 1, a configuration is shown in which one nozzle 7 is installed above the plant 8 and the liquid is sprayed on the plant 8 from above. The nozzle 7 can be installed near the root of the plant 8 or can be divided into a plurality of nozzles. The material, shape, and color of the nozzle 7 can be appropriately determined according to the intended use.

植物8は、容器5内に貯蔵された液体が適宜与えられるべき植物であり、種子であることも可能である。植物8の種類、植物8の生育段階、植物8が生育される温度、湿度、日照等の環境などに応じて、植物8に供給されるべき液体の種類および供給量が決定される。   The plant 8 is a plant to which the liquid stored in the container 5 is to be given as appropriate, and can be a seed. The type and amount of liquid to be supplied to the plant 8 are determined according to the type of the plant 8, the growth stage of the plant 8, the temperature at which the plant 8 is grown, the humidity, the environment such as sunlight, and the like.

制御回路9は、ポンプ6の動作を含む送液システム全体の動作を制御する制御回路である。制御回路9は、なるべく低消費電力の回路であることが望ましい。   The control circuit 9 is a control circuit that controls the operation of the entire liquid feeding system including the operation of the pump 6. The control circuit 9 is preferably a circuit with low power consumption as much as possible.

制御回路9は、土壌乾燥度検出器4からの土壌乾燥度信号と、充電量信号生成手段12からの充電量信号とを受ける。制御回路9は、乾燥度検出信号が、所定の土壌の乾燥度を示す閾値を超える土壌の乾燥状態を表するとき、あるいは土壌が乾燥状態にあり、かつ充電量信号が、ポンプ6を作動させるために必要な電力量を超える、電気二重層キャパシタ2に蓄積された充電量を表すときに、ポンプ6にポンプ作動信号を送り、ポンプ6を作動させて植物8に対して容器5に含まれる液体を供給させる。このような制御回路9の動作によって、植物8に対して液体を供給することが必要な状態である土壌の乾燥状態の場合だけに液体を供給することで、不要な液体の供給を防止して、容器5内に貯蔵された液体の効率の良い使用が可能となる。さらに、電気二重層キャパシタ2にポンプ6を作動させるために必要な電力量が蓄積された状態のときに、ポンプ6を作動させて植物8に液体を供給することによって、ポンプ6を作動させる電力量が充電されていない状態で、蓄積された電力を無駄に浪費することを防止して、電気二重層キャパシタ2に蓄積された電力の効率の良い使用が可能となる。   The control circuit 9 receives the soil dryness signal from the soil dryness detector 4 and the charge amount signal from the charge amount signal generating means 12. When the dryness detection signal indicates a dry state of the soil that exceeds a threshold value indicating the dryness of the predetermined soil, or the soil is in a dry state and the charge amount signal activates the pump 6. In order to represent the amount of charge stored in the electric double layer capacitor 2 that exceeds the amount of power required for the operation, a pump operation signal is sent to the pump 6 and the pump 6 is operated to be contained in the container 5 with respect to the plant 8. Supply liquid. By the operation of the control circuit 9 as described above, the liquid is supplied only when the soil is in a dry state where it is necessary to supply the liquid to the plant 8, thereby preventing unnecessary liquid supply. The liquid stored in the container 5 can be used efficiently. Further, when the electric double layer capacitor 2 is in a state where the amount of electric power necessary for operating the pump 6 is accumulated, the pump 6 is operated to supply liquid to the plant 8 to thereby operate the pump 6. It is possible to efficiently use the electric power stored in the electric double layer capacitor 2 by preventing wasteful use of the stored electric power when the amount is not charged.

制御回路9は、適切な回路構成で構成されることができ、土壌乾燥度信号と所定の閾値とを比較する比較器、および充電量信号とポンプ6を作動させるために必要な電力量とを比較する比較器を有することができる。さらに、所定の土壌の乾燥度を示す閾値と、ポンプを作動させるために必要な電力量とを入力するための適切な入力手段を備え、これらの値を変更することもできる。   The control circuit 9 can be configured with an appropriate circuit configuration, and includes a comparator that compares the soil dryness signal with a predetermined threshold value, and a charge amount signal and an amount of power required to operate the pump 6. It can have a comparator to compare. Furthermore, an appropriate input means for inputting a threshold value indicating the dryness of a predetermined soil and an amount of electric power necessary for operating the pump can be provided, and these values can be changed.

土壌乾燥度表示器10は、検出手段である土壌乾燥度検知器4からの乾燥度検出信号が、所定の土壌の乾燥度を示す閾値を超える土壌の乾燥状態を表すときに駆動される。また充電表示器11は、充電量信号生成手段12からの充電量信号が、ポンプ6を作動させるために必要な電力を示す閾値電力を超えるときに駆動される。これらの表示器10、11は、なるべく低消費電力の表示器であることが望ましい。これらの表示器10、11の状態を見ることによって、使用者は、土壌が乾燥状態にあるかどうか、および/またはポンプ6を作動させるために必要な電力が電気二重層キャパシタ2に蓄積されているどうかを知ることができる。例えば、土壌が乾燥状態にあるが、十分な量の電力が蓄積されていないためにポンプ6が作動されない状態である、または十分な量の電力は蓄積されているが、土壌が乾燥状態にはないなどの状態を知ることができる。なお、これら表示器10、11を使用せず、より低消費電力の送液システムに構成することもできる。   The soil dryness indicator 10 is driven when the dryness detection signal from the soil dryness detector 4 serving as a detection means indicates a dry state of the soil that exceeds a threshold value indicating a predetermined dryness of the soil. The charge indicator 11 is driven when the charge amount signal from the charge amount signal generating means 12 exceeds the threshold power indicating the power necessary for operating the pump 6. These indicators 10 and 11 are preferably as low power consumption indicators as possible. By observing the state of these indicators 10, 11, the user can determine whether the soil is in a dry state and / or the electric power necessary to operate the pump 6 is stored in the electric double layer capacitor 2. You can know if you are. For example, the soil is in a dry state, but the pump 6 is not operated because a sufficient amount of power is not stored, or a sufficient amount of power is stored, but the soil is in a dry state. You can know the state of not. In addition, it can also comprise in the liquid feeding system of lower power consumption, without using these indicators 10 and 11.

充電量信号生成手段12は、電気二重層キャパシタ2に充電された充電量を表す充電量信号を生成するものであり、適切な回路構成で実現されることができる。なお図1に示される実施形態では、制御回路9に組み込まれている。   The charge amount signal generating means 12 generates a charge amount signal representing the amount of charge charged in the electric double layer capacitor 2, and can be realized with an appropriate circuit configuration. In the embodiment shown in FIG. 1, the control circuit 9 is incorporated.

なお、図1に示される送液システムでは、電気二重層キャパシタ2、ダイオード3、土壌乾燥度検知器4、容器5、ポンプ6、駆動回路9、および充電量信号生成手段12が別個の構成要素として示されているが、これらを一体に小型に構成して、植物8が生育される土壌の中に埋め込み、または植物8の近傍の適した場所に設置する構成にすることもできる。さらに、このような小型の送液システムを、可搬型に構成することもできる。   In the liquid feeding system shown in FIG. 1, the electric double layer capacitor 2, the diode 3, the soil dryness detector 4, the container 5, the pump 6, the drive circuit 9, and the charge amount signal generating means 12 are separate components. However, it is also possible to configure them in a small size and embed them in the soil where the plant 8 is grown, or install them in a suitable location near the plant 8. Furthermore, such a small liquid feeding system can be configured to be portable.

図2に、本発明による送液システムの別の実施形態の概略構成図を示す。   In FIG. 2, the schematic block diagram of another embodiment of the liquid feeding system by this invention is shown.

図1に示される実施形態の送液システムとの相違は、土壌乾燥度検知器4の代わりにタイマー20を備え、土壌乾燥度表示器10の代わりに液体供給タイミング表示器21を備えることにある。   The difference from the liquid feeding system of the embodiment shown in FIG. 1 is that a timer 20 is provided instead of the soil dryness detector 4 and a liquid supply timing indicator 21 is provided instead of the soil dryness indicator 10. .

タイマー20は、植物8に液体を供給するタイミングを表す液体供給タイミング信号を発生させるものである。   The timer 20 generates a liquid supply timing signal indicating the timing of supplying the liquid to the plant 8.

この実施形態において、制御回路9は、タイマー20から送られる液体供給タイミング信号と、充電量信号生成手段12から送られる充電量信号とを受ける。制御回路9は、タイマー20から液体供給タイミング信号が送られて、植物8に対して液体を供給するタイミングになったとき、あるいは液体を供給するタイミングであり、かつ電気二重層キャパシタ2にポンプ6を作動させるために必要な電力量が蓄積された状態のときに、ポンプ6を作動させて植物8に液体を供給する。このような制御回路9の動作によって、不要な液体の供給を防止して、容器5内に貯蔵された液体の効率の良い使用が可能となる。さらに、ポンプ6を作動させる電力量が充電されていない状態で、無駄に蓄積された電力を浪費することを防止して、電気二重層キャパシタ2に蓄積された電力の効率の良い使用が可能となる。   In this embodiment, the control circuit 9 receives the liquid supply timing signal sent from the timer 20 and the charge amount signal sent from the charge amount signal generating means 12. The control circuit 9 is supplied with a liquid supply timing signal from the timer 20 and when it is time to supply the liquid to the plant 8 or when liquid is supplied, and the electric double layer capacitor 2 has a pump 6. When the amount of electric power necessary for operating is stored, the pump 6 is operated to supply liquid to the plant 8. By such an operation of the control circuit 9, unnecessary liquid supply can be prevented and the liquid stored in the container 5 can be used efficiently. Furthermore, it is possible to prevent the wasteful stored power from being wasted when the amount of power for operating the pump 6 is not charged, and to efficiently use the power stored in the electric double layer capacitor 2. Become.

液体供給タイミング表示器21は、液体を供給するタイミングであることを表示するために駆動される。この液体供給タイミング表示器21および充電表示器11は、なるべく低消費電力の表示器であることが望ましい。これらの表示器21、11を見ることによって、使用者は、植物8に液体を供給するタイミングになったかどうか、および/またはポンプ6を作動させるために必要な電力が蓄積されているどうかを知ることができる。例えば、液体を供給するタイミングになったが、十分な量の電力が蓄積されていないためにポンプ6が作動されない状態である、または十分な量の電力は蓄積されているが、液体を供給するタイミングになっていないなどの状態を知ることができる。なお、これら表示器21、11を使用せず、より低消費電力の送液システムに構成することもできる。   The liquid supply timing indicator 21 is driven to display that it is the timing to supply the liquid. It is desirable that the liquid supply timing indicator 21 and the charging indicator 11 are as low power consumption indicators as possible. By looking at these indicators 21, 11, the user knows whether it is time to supply liquid to the plant 8 and / or whether the power necessary to operate the pump 6 is stored. be able to. For example, it is time to supply the liquid, but the pump 6 is not activated because a sufficient amount of power is not stored, or a sufficient amount of power is stored, but the liquid is supplied. You can know the state of not timing. In addition, it is also possible to configure a liquid feeding system with lower power consumption without using these indicators 21 and 11.

なお、図2に示される送液システムでは、電気二重層キャパシタ2、ダイオード3、タイマー20、容器5、ポンプ6、駆動回路9、および充電量信号生成手段12が別個の構成要素として示されているが、これらを一体に小型に構成して、植物8が生育される土壌の中に埋め込み、または植物8の近傍の適した場所に設置することもできる。この場合も、このような小型の送液システムを、可搬型に構成することもできる。   In the liquid feeding system shown in FIG. 2, the electric double layer capacitor 2, the diode 3, the timer 20, the container 5, the pump 6, the drive circuit 9, and the charge amount signal generating means 12 are shown as separate components. However, these can be integrated into a small size, embedded in the soil where the plant 8 is grown, or installed at a suitable location near the plant 8. Also in this case, such a small liquid feeding system can be configured to be portable.

また、以下のような方法で植物に自動的に液体を供給することができる。   Further, the liquid can be automatically supplied to the plant by the following method.

まず、植物8に供給すべき液体を貯蔵する容器5と、容器5に貯蔵された液体を植物に供給するための液体供給手段、例えばポンプ6およびノズル7とを備える、植物に液体を供給するための液体供給装置を設置し、
光を電気エネルギーに変換する色素増感太陽電池1を、液体が供給される植物8の近傍に設置し、
色素増感太陽電池1によって生成された電気エネルギーを電気二重層キャパシタ2に蓄積し、
電気二重層キャパシタ2に蓄積された電気エネルギーを用いて液体供給装置の液体供給手段6、7を作動させて、容器5に貯蔵された液体を植物8に供給する。
First, a liquid is supplied to a plant, which includes a container 5 for storing a liquid to be supplied to the plant 8 and liquid supply means for supplying the liquid stored in the container 5 to the plant, such as a pump 6 and a nozzle 7. A liquid supply device for
The dye-sensitized solar cell 1 that converts light into electric energy is installed in the vicinity of the plant 8 to which the liquid is supplied,
The electric energy generated by the dye-sensitized solar cell 1 is stored in the electric double layer capacitor 2;
The liquid energy stored in the container 5 is supplied to the plant 8 by operating the liquid supply means 6 and 7 of the liquid supply device using the electric energy accumulated in the electric double layer capacitor 2.

さらに、以下のように小電力アプリケーションのための電源システムを実現することができる。   Furthermore, a power supply system for a low power application can be realized as follows.

すなわち、現在までほとんど検討されなかった、色素増感太陽電池1で現在得られる微弱な電力を利用する小電力アプリケーションのための電源システムは、色素増感太陽電池1と電気二重層キャパシタ2とを組み合わせることで、色素増感太陽電池1で得られる微弱な電力を、電気二重層キャパシタ2で効率良く蓄積することによって実現することができる。   That is, a power supply system for a low-power application that uses the weak power currently obtained with the dye-sensitized solar cell 1 that has hardly been studied until now includes a dye-sensitized solar cell 1 and an electric double layer capacitor 2. By combining, the weak electric power obtained by the dye-sensitized solar cell 1 can be realized by efficiently accumulating in the electric double layer capacitor 2.

次に、色素増感太陽電池1によって発電された電力を、電気二重層キャパシタ2に蓄積して、ポンプ6を作動して液体を供給する実施例について以下に記載する。   Next, an embodiment in which the electric power generated by the dye-sensitized solar cell 1 is stored in the electric double layer capacitor 2 and the liquid is supplied by operating the pump 6 will be described below.

色素増感太陽電池1として、出力電圧5ボルトで出力電力0.05ワットのA5サイズの色素増感太陽電池1を用い、電気二重層キャパシタ2として、それぞれ10ファラッドの容量をもつ電気二重層キャパシタ2(松下電器製 電気二重層コンデンサALシリーズ)2個を並列接続した20ファラッドの容量の電気二重層キャパシタ2を用い、逆流防止用のダイオード3として、Philips Semiconductor製 1N4148A型のダイオード3を用いた。これらを接続したアセンブリを、色素増感太陽電池1の受光面が、日当たりの良い屋外(東京都)に角度を付けずに真上になるように設置した。色素増感太陽電池1に、およそ10000ルックス以上の強さの太陽光(11月)を合計33時間照射した。この太陽光で色素増感太陽電池1により発電された電力を、電気二重層キャパシタ2に蓄積した。このように蓄積された電気二重層キャパシタ2の電力を用いて、モーターポンプ(榎本マイクロポンプ製 CM−15W−3 定格3ボルト、0.8アンペア)を作動させ、50秒間で85.3ccの水を容器5からノズル7を介して供給することができた。   An A5 size dye-sensitized solar cell 1 having an output voltage of 5 volts and an output power of 0.05 watt is used as the dye-sensitized solar cell 1, and an electric double-layer capacitor having a capacity of 10 farads as the electric double-layer capacitor 2 2 (Matsushita Electric Double Layer Capacitor AL Series) An electric double layer capacitor 2 having a capacity of 20 Farad connected in parallel, and a diode 3 of Philips Semiconductor 1N4148A type 3 was used as a diode 3 for backflow prevention. . The assembly in which these were connected was installed so that the light-receiving surface of the dye-sensitized solar cell 1 was directly above the sunny outdoors (Tokyo) without an angle. The dye-sensitized solar cell 1 was irradiated with sunlight (November) having a strength of about 10,000 lux or more for a total of 33 hours. The electric power generated by the dye-sensitized solar cell 1 with this sunlight was accumulated in the electric double layer capacitor 2. Using the electric power of the electric double layer capacitor 2 accumulated in this manner, a motor pump (CM-15W-3 rated 3 volts, 0.8 amps manufactured by Enomoto Micropump) is operated, and 85.3 cc of water is consumed for 50 seconds. Was able to be supplied from the container 5 through the nozzle 7.

また、上述と同じ構成の色素増感太陽電池1および電気二重層キャパシタ2を用いて、およそ10000ルックス以上の強さの太陽光(12月)を合計73時間照射したところ、120秒間で300ccの水を容器5からノズル7を介して供給することができた。   Further, using the dye-sensitized solar cell 1 and the electric double layer capacitor 2 having the same configuration as described above, sunlight (December) having an intensity of about 10,000 lux or more was irradiated for a total of 73 hours. Water could be supplied from the container 5 through the nozzle 7.

以上のように、本発明の送液システムによれば、植物が生育する環境に設置するのに好適な太陽電池である、色彩が豊かでありかつ自由な形状を有することができ、さらに廉価である色素増感太陽電池を用いた、植物に液体を供給する簡便な送液システムを提供することができる。さらにこの送液システムは、可搬型に構成することが可能であり、電池の交換が不要である。   As described above, according to the liquid feeding system of the present invention, it is a solar cell suitable for installation in an environment in which plants grow, can be rich in color and have a free shape, and is inexpensive. A simple liquid feeding system for supplying a liquid to a plant using a certain dye-sensitized solar cell can be provided. Furthermore, this liquid feeding system can be configured to be portable, and does not require battery replacement.

また、色素増感太陽電池1と電気二重層キャパシタ2との間に、過充電防止装置、電気二重層キャパシタ2とポンプ6との間に過負荷防止装置、さらにその他の電気的な異常状態を回避する装置などを組み込むことによって、作動時のより一層の安全性を得ることが可能である。本発明の送液システムの適用は、最も好ましくは、花壇、庭園、家庭菜園、またはガーデニングなどにおける種子を含む植物へ液体を散布する場合であるが、その他に、昆虫、家畜などの動物に一定時間ごとに水を与える場合などにも適用できるものである。   Further, an overcharge prevention device is provided between the dye-sensitized solar cell 1 and the electric double layer capacitor 2, an overload prevention device is provided between the electric double layer capacitor 2 and the pump 6, and other electrical abnormal states. By incorporating an avoiding device or the like, it is possible to obtain further safety during operation. The application of the liquid feeding system of the present invention is most preferably applied to the case where a liquid is sprayed on a plant containing seeds in a flower bed, a garden, a kitchen garden, or gardening. It can also be applied when water is given every hour.

本発明による送液システムの一実施形態の概略構成図を示す。The schematic block diagram of one Embodiment of the liquid feeding system by this invention is shown. 本発明による送液システムの別の実施形態の概略構成図を示す。The schematic block diagram of another embodiment of the liquid feeding system by this invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1 色素増感太陽電池
2 電気二重層キャパシタ
3 ダイオード
4 土壌乾燥度検知器
5 容器
6 ポンプ
7 ノズル
8 植物
9 制御回路
10 土壌乾燥度表示器
11 充電表示器
12 充電量信号生成手段
20 タイマー
21 液体供給タイミング表示器
51、52 配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dye-sensitized solar cell 2 Electric double layer capacitor 3 Diode 4 Soil dryness detector 5 Container 6 Pump 7 Nozzle 8 Plant 9 Control circuit 10 Soil dryness indicator 11 Charge indicator 12 Charge amount signal generation means 20 Timer 21 Liquid Supply timing indicator 51, 52 Piping

Claims (9)

光を電気エネルギーに変換する太陽電池と、該太陽電池によって生成された電気エネルギーを蓄積する蓄積装置と、該蓄積装置に蓄積された電気エネルギーを用いて作動される、植物に液体を供給する液体供給装置とを備える送液システムであって、
前記太陽電池が、色素増感太陽電池であり、かつ液体が供給される植物の近傍に設置され、前記蓄積装置が、電気二重層キャパシタであることを特徴とする送液システム。
A solar cell that converts light into electrical energy, a storage device that stores electrical energy generated by the solar cell, and a liquid that is operated using the electrical energy stored in the storage device and that supplies liquid to plants A liquid delivery system comprising a supply device,
The liquid feeding system, wherein the solar cell is a dye-sensitized solar cell, is installed near a plant to which a liquid is supplied, and the storage device is an electric double layer capacitor.
液体供給装置が、植物に供給すべき液体を貯蔵する容器と、容器に貯蔵された液体を容器から汲み出すポンプと、ポンプによって汲み出された液体を植物に供給するためのノズルと、ポンプの動作を制御する制御回路と、植物が生育される土壌の乾燥度を検出し、土壌の乾燥度を表す乾燥度検出信号を発生する検出手段とを備え、
検出手段からの乾燥度検出信号が、所定の土壌の乾燥度を示す閾値を超える土壌の乾燥状態を表すときに、制御回路が、ポンプ作動信号をポンプに送って該ポンプを作動させることを特徴とする、請求項1に記載の送液システム。
A liquid supply device for storing a liquid to be supplied to the plant; a pump for pumping the liquid stored in the container from the container; a nozzle for supplying the liquid pumped by the pump to the plant; A control circuit for controlling the operation, and a detection means for detecting the dryness of the soil on which the plant is grown and generating a dryness detection signal representing the dryness of the soil,
When the dryness detection signal from the detection means represents a dry state of the soil that exceeds a threshold value indicating a predetermined dryness of the soil, the control circuit sends a pump operation signal to the pump to operate the pump. The liquid delivery system according to claim 1.
電気二重層キャパシタに蓄積された充電量を表す充電量信号を生成する充電量信号生成手段をさらに備え、
検出手段からの乾燥度検出信号が、所定の土壌の乾燥度を示す閾値を超える土壌の乾燥状態を表し、かつ充電量信号生成手段からの充電量信号が、ポンプを作動させるために必要な電力量を超える充電量を表すときに、制御回路が、ポンプ作動信号をポンプに送って該ポンプを作動させることを特徴とする、請求項2に記載の送液システム。
A charge amount signal generating means for generating a charge amount signal representing the charge amount stored in the electric double layer capacitor;
The dryness detection signal from the detection means represents a dry state of the soil that exceeds a predetermined threshold indicating the dryness of the soil, and the charge amount signal from the charge amount signal generation means is the power required to operate the pump. 3. The liquid delivery system of claim 2, wherein the control circuit sends a pump actuation signal to the pump to actuate the pump when representing an amount of charge that exceeds the quantity.
送液システムが、土壌乾燥表示器および充電表示器の少なくとも一方をさらに備え、
土壌乾燥表示器は、検出手段からの乾燥度検出信号が、所定の土壌の乾燥度を示す閾値を超える土壌の乾燥状態を表すときに駆動され、充電表示器は、充電量信号生成手段からの充電量信号が、ポンプを作動させるために必要な電力を超えるときに駆動されることを特徴とする、請求項3に記載の送液システム。
The liquid delivery system further comprises at least one of a soil dry indicator and a charge indicator,
The soil dry indicator is driven when the dryness detection signal from the detecting means represents a dry state of the soil that exceeds a predetermined threshold value indicating the dryness of the soil, and the charge indicator is supplied from the charge amount signal generating means. 4. The liquid delivery system according to claim 3, wherein the charge amount signal is driven when the power required for operating the pump is exceeded.
液体供給装置が、植物に供給すべき液体を貯蔵する容器と、容器に貯蔵された液体を容器から汲み出すポンプと、ポンプによって汲み出された液体を植物に供給するためのノズルと、ポンプの動作を制御する制御回路と、植物に液体を供給するタイミングを表す液体供給タイミング信号を発生するタイマーとを備え、
タイマーから液体供給タイミング信号が送られたときに、制御回路が、ポンプ作動信号をポンプに送って該ポンプを作動させることを特徴とする、請求項1に記載の送液システム。
A liquid supply device for storing a liquid to be supplied to the plant; a pump for pumping the liquid stored in the container from the container; a nozzle for supplying the liquid pumped by the pump to the plant; A control circuit for controlling the operation, and a timer for generating a liquid supply timing signal representing the timing of supplying the liquid to the plant,
2. The liquid feeding system according to claim 1, wherein when a liquid supply timing signal is sent from the timer, the control circuit sends a pump operation signal to the pump to operate the pump.
電気二重層キャパシタに蓄積された充電量を表す充電量信号を生成する充電量信号生成手段をさらに備え、
タイマーから液体供給タイミング信号が送られ、かつ充電量信号生成手段からの充電量信号が、ポンプを作動させるために必要な電力量を超える充電量を表すときに、制御回路が、ポンプ作動信号をポンプに送って該ポンプを作動させることを特徴とする、請求項5に記載の送液システム。
A charge amount signal generating means for generating a charge amount signal representing the charge amount stored in the electric double layer capacitor;
When the liquid supply timing signal is sent from the timer and the charge amount signal from the charge amount signal generating unit represents the charge amount exceeding the amount of power necessary for operating the pump, the control circuit outputs the pump operation signal. The liquid feeding system according to claim 5, wherein the pump is operated by being sent to a pump.
送液システムが、液体供給タイミング表示器および充電表示器の少なくとも一方をさらに備え、
液体供給タイミング表示器は、タイマーから液体供給タイミング信号が送られときに駆動され、充電表示器は、充電量信号生成手段からの充電量信号が、ポンプを作動させるために必要な電力を超えるときに駆動されることを特徴とする、請求項6に記載の送液システム。
The liquid delivery system further comprises at least one of a liquid supply timing indicator and a charge indicator,
The liquid supply timing indicator is driven when a liquid supply timing signal is sent from the timer, and the charge indicator is operated when the charge amount signal from the charge amount signal generating means exceeds the power necessary for operating the pump. The liquid feeding system according to claim 6, wherein the liquid feeding system is driven by
植物に自動的に液体を供給する方法であって、
植物に供給すべき液体を貯蔵する容器と、容器に貯蔵された液体を植物に供給するための液体供給手段とを備える、植物に液体を供給するための液体供給装置を設置し、
光を電気エネルギーに変換する色素増感太陽電池を、液体が供給される植物の近傍に設置し、
色素増感太陽電池によって生成された電気エネルギーを電気二重層キャパシタに蓄積し、
電気二重層キャパシタに蓄積された電気エネルギーを用いて液体供給装置の液体供給手段を作動させて、容器に貯蔵された液体を植物に供給することを特徴とする植物に自動的に液体を供給する方法。
A method of automatically supplying liquid to a plant,
A liquid supply device for supplying a liquid to a plant, comprising a container for storing a liquid to be supplied to the plant, and a liquid supply means for supplying the liquid stored in the container to the plant;
Install a dye-sensitized solar cell that converts light into electrical energy in the vicinity of the plant to which the liquid is supplied,
The electrical energy generated by the dye-sensitized solar cell is stored in the electric double layer capacitor,
The liquid is automatically supplied to the plant, wherein the liquid stored in the container is supplied to the plant by operating the liquid supply means of the liquid supply device using the electric energy accumulated in the electric double layer capacitor. Method.
色素増感太陽電池と電気二重層キャパシタとを組み合わせた、小電力アプリケーションのための電源システム。   A power supply system for low-power applications that combines a dye-sensitized solar cell and an electric double layer capacitor.
JP2005111899A 2005-04-08 2005-04-08 Liquid feeding system Pending JP2006288250A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005111899A JP2006288250A (en) 2005-04-08 2005-04-08 Liquid feeding system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005111899A JP2006288250A (en) 2005-04-08 2005-04-08 Liquid feeding system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006288250A true JP2006288250A (en) 2006-10-26

Family

ID=37409549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005111899A Pending JP2006288250A (en) 2005-04-08 2005-04-08 Liquid feeding system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006288250A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010193804A (en) * 2009-02-25 2010-09-09 Putio:Kk Watering apparatus according to amount of solar radiation
CN105165568A (en) * 2015-10-21 2015-12-23 湖州园林绿化有限公司 Greening pot

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08116810A (en) * 1994-10-26 1996-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd Irrigator, raising facility, and raising system furnished therewith
JPH114632A (en) * 1997-06-18 1999-01-12 Hokoku Kogyo Co Ltd Watering system utilizing wind power
JP2000269100A (en) * 1999-03-17 2000-09-29 Casio Comput Co Ltd Electric double-layer capacitor
JP2002164563A (en) * 2000-09-14 2002-06-07 Fuji Photo Film Co Ltd Photovoltaic power generating/emitting apparatus pigment sensitizing method for photoelectric transducer
JP2004221531A (en) * 2002-12-26 2004-08-05 Toin Gakuen Light chargeable laminated electric double-layered capacitor
JP2004303905A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Nec Tokin Corp Electric double layer capacitor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08116810A (en) * 1994-10-26 1996-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd Irrigator, raising facility, and raising system furnished therewith
JPH114632A (en) * 1997-06-18 1999-01-12 Hokoku Kogyo Co Ltd Watering system utilizing wind power
JP2000269100A (en) * 1999-03-17 2000-09-29 Casio Comput Co Ltd Electric double-layer capacitor
JP2002164563A (en) * 2000-09-14 2002-06-07 Fuji Photo Film Co Ltd Photovoltaic power generating/emitting apparatus pigment sensitizing method for photoelectric transducer
JP2004221531A (en) * 2002-12-26 2004-08-05 Toin Gakuen Light chargeable laminated electric double-layered capacitor
JP2004303905A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Nec Tokin Corp Electric double layer capacitor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010193804A (en) * 2009-02-25 2010-09-09 Putio:Kk Watering apparatus according to amount of solar radiation
CN105165568A (en) * 2015-10-21 2015-12-23 湖州园林绿化有限公司 Greening pot

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080036440A1 (en) Systems and Methods for Providing Maximum Photovoltaic Peak Power Tracking
Dursun et al. Application of solar powered automatic water pumping in Turkey
JPH11289891A (en) Solar cell driven automatic affusion system
US5569998A (en) Solar powered pumping system
CN201541540U (en) Intelligent automatic irrigation system
CN103247810A (en) Miniature hydrogen cell stack control system
CN105284026A (en) Power supply system using a fuel cell, controller for the same and control method
KR200402306Y1 (en) Device of controlling charge and discharge using solar cell
CN112462649A (en) Cloud platform remote monitoring flood control and drought control device and method based on wind and light hybrid power supply
Al-Ali et al. Usage of photovoltaics in an automated irrigation system
Rao et al. Multiple power supplied fertilizer sprayer
JP2006288250A (en) Liquid feeding system
CN203892135U (en) Solar photovoltaic pumping-out water pump
CN104242812A (en) Single-chip microcomputer based solar power controller
CN204598874U (en) A kind of novel wind-solar complementary automatic irrigation system
Singh et al. Solar Based Smart Irrigation System
CN107846189B (en) Photovoltaic water pump system based on maximum current detection and control method thereof
KR20180121451A (en) Floricultural pot management system using solar energy
JP2010193804A (en) Watering apparatus according to amount of solar radiation
CN108092314A (en) A kind of distributed generation system
CN107242107A (en) A kind of photovoltaic water-raising irrigation system
CN203825402U (en) Environment-friendly intelligent dustbin control system
JPS589650B2 (en) Automatic watering device for plants
ES2651338T3 (en) Photovoltaic data collection device
CN112597859A (en) Control method based on intelligent tourism type ecosystem

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071102

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100629

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20100713

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100901

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100906

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101008

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110426

A02 Decision of refusal

Effective date: 20110823

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02