JP2022172020A - Negative pressure-based culture solution production device, and nutriculture system employing the same - Google Patents
Negative pressure-based culture solution production device, and nutriculture system employing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022172020A JP2022172020A JP2021078193A JP2021078193A JP2022172020A JP 2022172020 A JP2022172020 A JP 2022172020A JP 2021078193 A JP2021078193 A JP 2021078193A JP 2021078193 A JP2021078193 A JP 2021078193A JP 2022172020 A JP2022172020 A JP 2022172020A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- culture solution
- solution
- culture
- storage tank
- undiluted
- 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
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 339
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 83
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 31
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 28
- 239000003501 hydroponics Substances 0.000 claims description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 7
- 238000011177 media preparation Methods 0.000 claims description 5
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 14
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
Landscapes
- Greenhouses (AREA)
- Hydroponics (AREA)
Abstract
Description
本発明は養液栽培に使用する培養液等を、原水に培養原液を混ぜて作製する培養液作製装置及びこれを用いた養液栽培システムに関し、特に原水、培養原液、培養液の移送などに使用するポンプの数を減じた培養液作製装置及びこれを用いた養液栽培システムに関する。また培養原液のみならず、施設や設備等で使用される薬剤その他の液体成分を水中に混入した溶液を作成する溶液作製装置に関する。 The present invention relates to a culture solution preparation device for preparing a culture solution or the like used for hydroponics by mixing raw water with a culture solution, and a hydroponic cultivation system using the same, particularly for transferring raw water, culture solution, and culture solution. The present invention relates to a culture solution preparation device using a reduced number of pumps and a hydroponics system using the same. The present invention also relates to a solution preparation apparatus for preparing not only the undiluted culture solution but also a solution in which chemicals and other liquid components used in facilities and equipment are mixed in water.
従来、施設や設備で使用する水中に、薬液や養分等の様々な液体成分を混入させるための装置が提供されている。例えば工場などの設備において各種製造や処理工程で使用する水中に薬液を混入させたり、あるいは水道設備において水中に各種薬液を混入させる装置が提供されている。特に農業分野では、近年普及している養液栽培において、植物に供給する培養液を作製する為に、原水に養分や薬液等の各種成分を混入させる培養液作製装置が使用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, devices have been provided for mixing various liquid components such as chemicals and nutrients into water used in facilities and equipment. 2. Description of the Related Art For example, apparatuses for mixing chemical solutions into water used in various manufacturing and treatment processes in facilities such as factories, or for mixing various chemical solutions in water in water supply facilities have been provided. Especially in the field of agriculture, in hydroponics, which has become widespread in recent years, a culture solution preparation apparatus is used that mixes various components such as nutrients and chemicals into raw water in order to prepare a culture solution to be supplied to plants.
かかる養液栽培における栽培用給液装置については、本願特許出願人も特許文献1(特開2018-33333号公報)で、養液の肥料成分濃度を正確に管理できる給液装置を提案している。この文献1では、原水を供給する原水供給部と、肥料を供給する肥料供給部と、前記原水供給部から供給される前記原水と前記肥料供給部から供給される前記肥料とを混合して養液とする混合部と、前記原水供給部によって供給する前記原水の電気伝導度を測定する第1電気伝導度測定部と、前記混合部で混合された前記養液の電気伝導度を測定する第2電気伝導度測定部と、前記第1電気伝導度測定部で測定される前記原水の電気伝導度と前記第2電気伝導度測定部で測定される前記養液の電気伝導度とに基づき、前記肥料供給部による前記肥料の供給を制御するコントローラを具備する給液装置を提案している。
Regarding a cultivation liquid supply device for such hydroponics, the applicant of the present patent application also proposed a liquid supply device that can accurately manage the concentration of fertilizer components in the nutrient solution in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-33333). there is In this
また特許文献2(特開昭63-36720号公報)では、養液栽培における培養液の給液方法およびその装置として、培地に予め設定された時間に培養液を供給するとともに、該設定時間とは別の時間に、照度を検出しこの検出照度に応じて培養液を供給するようにした養液栽培における培養液の給液方法を提案している。そしてこの文献において、「原液供給管7,8は培養液の原液を混合して貯液タンク1に送り込むための混合器10aを介して該循環用管体10に接続されて」おり、「貯液タンク1の液高が予め設定されたレベルに達するまで送水されたとき、給水ポンプ11を停止し、および/または電動弁11aを閉じて水の供給を止め、次いで循環ポンプ9を作動させて貯液タンク1内の培養液を、循環用パイプ10を介して循環せしめ、供給した水と既に残留している培養液とを十分に撹拌混合する」こと、及び「撹拌された培養液の濃度が設定された濃度に達するまで原液の供給を行い、設定された濃度に達したことを電気伝導度センサ13により検出したとき、電磁弁5,6を閉じて原液の供給を停止する」ことを開示している。そして、「設定された時刻になったときに、タイマー回路からの信号により給液ポンプ15が作動し、貯液タンク1内に貯液されている培養液をストレーナ17、供給管16を介して培地2に供給する」ものとなっている。
Further, in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-36720), as a method and apparatus for supplying a culture solution in hydroponics, a culture solution is supplied to a medium at a preset time, and the set time and the proposed a method of feeding a culture solution in hydroponic cultivation in which the illuminance is detected and the culture solution is supplied according to the detected illuminance. In this document, ``the undiluted solution supply pipes 7 and 8 are connected to the
上述の通り本願出願人も特許文献1において養液栽培における培養液の供給装置を提案しているが、植物に供給する培養液は、原水供給路で案内される原水中に肥料を供給して混合しており、培養液の貯留タンクは使用していない。この点、前記特許文献2では、原水中に培養液の原液を混合して所定の濃度に設定した培養液を貯留する為の貯留タンクを使用している。
As described above, the applicant of the present application also proposed a culture solution supply device for hydroponics in
そして前記特許文献1の実施形態では、原水を送水する送水ポンプと、肥料を原水との混合部に注入する注入ポンプを使用しており、特許文献2の培養液供給装置では、貯液タンク内の培養液を循環させるための循環ポンプと、貯液タンクから培地に培養液を供給するための給液ポンプを使用している。
In the embodiment of
ここで養液培養装置においては、地下水や河川の水を原水として使用する事が多く、ストレーナやフィルタを設置したとしても原水中には細かな土砂などの異物が混入することは回避できない。そして細かな異物は、原水や薬液(又は肥料)等を移送する為のポンプに混入することも考えられることから、当該ポンプはできるだけ少ない方がメンテナンス上有利である。 Here, in the nutrient solution culture apparatus, groundwater or river water is often used as raw water, and even if a strainer or filter is installed, it is impossible to avoid contamination of the raw water with foreign substances such as fine earth and sand. Fine foreign matter may be mixed in pumps for transferring raw water, chemicals (or fertilizers), etc. Therefore, it is advantageous in terms of maintenance to have as few pumps as possible.
また、ポンプを多く設置した場合には、設置した分だけコストが嵩んでしまうことから、導入費用の点でも使用するポンプは少ない方が望ましい。更に、原水や薬液(又は肥料)等を移送するポンプが多くなれば、所定の濃度の培養液を一定量供給する為の管理も複雑となることから、運転時における維持管理が複雑化する。 In addition, if a large number of pumps are installed, the cost increases accordingly. Therefore, it is desirable to use a small number of pumps in terms of introduction costs. Furthermore, if the number of pumps for transferring raw water, chemicals (or fertilizer), etc. increases, the management for supplying a certain amount of culture solution with a predetermined concentration becomes complicated, so maintenance during operation becomes complicated.
そこで本発明はこれらの問題を解決するべく、メンテナンスが容易であり、設置コストを削減することができ、及び運転時における維持管理を容易にすることのできる、少なくとも何れかの効果を得られる培養液作製装置及びこれを用いた養液栽培システムを提供することを課題とする。 Therefore, in order to solve these problems, the present invention provides a culture medium that can obtain at least any of the following effects: easy maintenance, reduced installation costs, and easy maintenance during operation. An object of the present invention is to provide a liquid preparation device and a hydroponics system using the device.
そして本発明では、溶液栽培のみならず、設備や施設等において薬剤や各種配合成分などの液体成分を水中に混入した溶液を作成することができ、当該溶液の作製と、当該溶液の供給を1つのポンプで行う事のできる溶液作製装置及びこれを用いた溶液供給システムを提供することも別の課題とする。また、原水中への液体成分の撹拌・混合を確実に行う事のできる溶液作製装置及びこれを用いた溶液供給システムを提供することも別の課題とする。 In addition, in the present invention, it is possible to prepare not only solution cultivation but also a solution in which liquid components such as drugs and various compounding ingredients are mixed in water in equipment and facilities, etc., and preparation of the solution and supply of the solution can be performed in one It is another object to provide a solution preparation apparatus that can be operated by one pump and a solution supply system using the same. Another object of the present invention is to provide a solution preparation device and a solution supply system using the device that can reliably stir and mix liquid components into raw water.
上記課題の少なくとも何れかを解決する為に、本発明では、液体成分を混入させた溶液を供給するポンプを利用して、水中に液体成分を混入させた溶液を作製できるようにした溶液作製装置及びこれを用いた溶液供給システムを提供する。 In order to solve at least one of the above problems, the present invention provides a solution preparation apparatus capable of preparing a solution in which a liquid component is mixed in water by using a pump that supplies a solution in which a liquid component is mixed. and a solution supply system using the same.
かかる溶液作製装置は、施設又は設備に供給される原水に薬液等の液体成分を供給して溶液を作製する為の溶液作製装置であって、液体成分を混入した溶液を貯留する溶液貯留タンクと、当該溶液貯留タンク内の溶液を液送するポンプとからなり、当該ポンプの下流側には、施設又は設備に溶液を供給する溶液供給配管と、前記溶液貯留タンクに戻す循環用配管とを設けて構成することができる。 Such a solution preparation apparatus is a solution preparation apparatus for preparing a solution by supplying a liquid component such as a chemical solution to raw water supplied to facilities or equipment, and includes a solution storage tank for storing a solution mixed with a liquid component. , a pump that feeds the solution in the solution storage tank, and downstream of the pump, a solution supply pipe that supplies the solution to the facility or equipment, and a circulation pipe that returns the solution to the solution storage tank. can be configured
上記溶液作製装置において、液体成分は溶液貯留タンクに直接投入する他、前記ポンプと前記溶液貯留タンクとの間に設けられる主配管に供給することができる。また前記液体成分としては、工場や上下水道などの施設、或いは設備や装置等で使用される薬剤、塗料、配合成分を含み、更に溶液栽培における液体肥料や液体農薬などの各種成分であって良い。 In the above-described solution preparation apparatus, the liquid component can be directly put into the solution storage tank, or can be supplied to the main pipe provided between the pump and the solution storage tank. In addition, the liquid component includes chemicals, paints, and compounding components used in facilities such as factories and water and sewage systems, or equipment and devices, and may also be various components such as liquid fertilizers and liquid pesticides in solution cultivation. .
而して本発明では、上記課題の少なくとも何れかを解決する為に、培養液を作物に供給するポンプを利用して培養液を作製できるようにした培養液作製装置及びこれを用いた養液栽培システムを提供する。 In order to solve at least one of the above problems, the present invention provides a culture solution preparation apparatus capable of preparing a culture solution by using a pump for supplying the culture solution to crops, and a nutrient solution using the same. Provide a cultivation system.
即ち本発明では、培養液貯留タンク内に貯留された原水に培養原液を供給して培養液を作製する為の培養液作製装置であって、培養液を貯留する培養液貯留タンクと、当該培養液貯留タンク内の培養液を液送するポンプとからなり、当該ポンプの下流側には、植物に培養液を供給する培養液供給配管と、前記培養液貯留タンクに戻す循環用配管とが設けられている培養液作製装置を提供する。 That is, in the present invention, there is provided a culture medium preparation apparatus for preparing a culture medium by supplying a culture stock solution to raw water stored in a culture medium storage tank, comprising: a culture medium storage tank for storing the culture medium; A pump for feeding the culture solution in the liquid storage tank, and a culture solution supply pipe for supplying the culture solution to the plant and a circulation pipe for returning the culture solution to the culture solution storage tank are provided on the downstream side of the pump. Provided is a culture medium preparation device that is
かかる培養液作製装置において、培養原液は前記際培養液貯留タンク内に供給する他、前記ポンプと前記培養液貯留タンクとの間に設けられた主配管に供給することができる。 In such a culture medium preparation apparatus, the undiluted culture liquid can be supplied to the main pipe provided between the pump and the culture medium storage tank in addition to being supplied into the secondary culture medium storage tank.
また本発明では、培養液貯留タンク内に貯留された原水に培養原液を供給して培養液を作製する為の培養液作製装置であって、培養液貯留タンク内の培養液を液送するポンプと、当該ポンプと前記培養液貯留タンクとの間に設けられた主配管に接続された培養原液供給配管とからなり、前記ポンプの下流側には、植物に培養液を供給する培養液供給配管と、前記培養液貯留タンクに戻す循環用配管とが設けられている培養液作製装置を提供する。 Further, according to the present invention, there is provided a culture medium preparation apparatus for preparing a culture medium by supplying a culture undiluted solution to raw water stored in a culture medium storage tank, the pump for feeding the culture solution in the culture medium storage tank. and a culture stock solution supply pipe connected to a main pipe provided between the pump and the culture solution storage tank, and a culture solution supply pipe for supplying the culture solution to the plant on the downstream side of the pump. and a circulating pipe for returning to the culture solution storage tank.
かかる培養液作製装置では、ポンプを動作させることによって、それよりも上流側に存在する主配管を負圧とし、この負圧となった領域に培養原液供給配管を接続することで、当該主配管中に培養原液を供給することができる。 In such a culture solution preparation apparatus, by operating the pump, the main pipe existing upstream is made negative pressure, and by connecting the culture undiluted solution supply pipe to the negative pressure region, the main pipe A culture stock solution can be supplied inside.
よって前記培養原液供給配管の上流側を、培養原液が貯留された培養原液タンクに接続し、当該培養原液タンク内の培養原液は、前記培養液貯留タンク内の培養液を液送するポンプによって吸引する培養原液供給装置とすることができる。 Therefore, the upstream side of the undiluted culture solution supply pipe is connected to an undiluted culture solution tank in which the undiluted culture solution is stored, and the undiluted culture solution in the undiluted culture solution tank is sucked by a pump that feeds the undiluted culture solution in the storage tank. It can be a culture undiluted solution supplying device.
また前記ポンプの下流側には、前記培養液供給配管に流すか又は循環用配管に流すかを切り替える切換バルブを設けるか、或いは前記培養液供給配管及び循環用配管の夫々に開閉バルブを設けることもできる。 In addition, on the downstream side of the pump, a switching valve for switching between the culture solution supply pipe and the circulation pipe is provided, or an on-off valve is provided for each of the culture solution supply pipe and the circulation pipe. can also
そして前記主配管および培養原液供給配管の少なくとも何れかには配管内の流量を規制するバルブを設けることができる。主配管のバフ部を調整することにより、その中を流れる流量を調整することができ、例えば当該主配管を閉じた状態でポンプを動作させれば培養原液だけを選択的に液送することも可能となる。一方で、培養液貯留タンク内の培養液の濃度が所望の値となった後においては、前記培養原液供給配管を閉じた状態でポンプを動作させれば、当該培養液だけを液送することが可能となる。 At least one of the main pipe and the undiluted culture solution supply pipe may be provided with a valve for regulating the flow rate in the pipe. By adjusting the buff part of the main pipe, the flow rate can be adjusted. For example, if the pump is operated with the main pipe closed, only the undiluted culture solution can be selectively fed. It becomes possible. On the other hand, after the concentration of the culture solution in the culture solution storage tank reaches a desired value, if the pump is operated with the undiluted culture solution supply pipe closed, only the culture solution can be fed. becomes possible.
また本発明に係る培養原液供給装置において、前記培養原液タンクは2つ以上設けることができる。即ち2種以上の培養原液によって培養液を作製することができる。この時、前記培養液供給配管は夫々の培養原液タンクに接続されると共に、それぞれの培養液供給配管は、前記主配管における異なる場所に接続することが望ましい。使用する培養原液によっては、両者を原液で混合することにより固形物が析出することもあり、よって当該固形物の析出を回避する為に、それぞれの培養原液供給配管を離れた位置で主配管に接続することが望ましい。 In addition, in the undiluted culture solution supply device according to the present invention, two or more undiluted culture solution tanks may be provided. That is, a culture solution can be prepared from two or more culture stock solutions. At this time, it is desirable that the culture solution supply pipes are connected to the respective culture undiluted solution tanks, and that the culture solution supply pipes are connected to different locations in the main pipe. Depending on the culture undiluted solution to be used, solid matter may be precipitated by mixing both undiluted solutions. Therefore, in order to avoid precipitation of the solid matter, each culture undiluted solution supply pipe is connected to the main pipe at a separate position. preferably connected.
そして本発明では、前記課題の少なくとも何れかを解決する為に、前記本発明に係る培養原液供給装置を用いて制作した培養液を供給する養液栽培システムを提供する。即ち、養液栽培において植物に培養液を供給する養液栽培システムであって、培養液貯留タンク内に前記培養液を作製する培養液作製装部と、作製された培養液貯留タンク内の培養液を植物に供給する給液部とからなり、当該培養原液供給部として前記本発明に係る培養原液供給装置が使用されている、養液栽培システムを提供する。 In order to solve at least one of the above problems, the present invention provides a hydroponics system that supplies a culture solution produced by using the undiluted culture solution supply device according to the present invention. That is, a hydroponic cultivation system for supplying a culture solution to a plant in hydroponic cultivation, comprising: a culture solution preparation unit for preparing the culture solution in a culture solution storage tank; Provided is a hydroponic cultivation system comprising a liquid supply unit for supplying a liquid to a plant, wherein the undiluted culture solution supply device according to the present invention is used as the undiluted culture solution supply unit.
かかる養液栽培システムにおいて、培養液を作製する培養液作製装部において液送するポンプとして、培養液貯留タンク内の培養液を植物に液送する為のポンプを利用する事が望ましい。 In such a hydroponics system, it is desirable to use a pump for feeding the culture solution in the culture solution storage tank to the plant as the pump for feeding the culture solution in the culture solution preparation unit that prepares the culture solution.
上記本発明に係る培養原液供給装置は、培養液を貯留する培養液貯留タンクと、当該培養液貯留タンク内の培養液を液送するポンプとからなり、当該ポンプの下流側には、植物に培養液を供給する培養液供給配管と、前記培養液貯留タンクに戻す循環用配管とを設けていることから、当該ポンプによって培養液貯留タンク内の培養液を吸液すると共に、循環用配管を通して培養液貯留タンクに戻すことによって培養液の撹拌を促進させることができる。即ち、1つのポンプによって培養液の撹拌と培養液の植物への供給を行う事のできる培養液作製装置及びこれを用いた養液栽培システムとする事ができる。 The undiluted culture solution supply device according to the present invention comprises a culture solution storage tank that stores a culture solution and a pump that feeds the culture solution in the culture solution storage tank. Since the culture solution supply pipe for supplying the culture solution and the circulation pipe for returning the culture solution to the culture solution storage tank are provided, the pump absorbs the culture solution in the culture solution storage tank and passes it through the circulation pipe. Agitation of the culture solution can be promoted by returning it to the culture solution storage tank. That is, it is possible to provide a culture solution preparation device and a hydroponics system using the same, which can perform agitation of the culture solution and supply of the culture solution to the plant by one pump.
また上記本発明に係る培養原液供給装置は、培養液貯留タンク内の培養液を液送するポンプと、当該ポンプと前記培養液貯留タンクとの間に設けられた主配管に接続された培養原液供給配管とからなり、前記ポンプの下流側には、植物に培養液を供給する培養液供給配管と、前記培養液貯留タンクに戻す循環用配管とが設けられていることから、培養液貯留タンクにおける培養液の作製と、培養液貯留タンク培養液の供給を共通のポンプで行うことができる。 In addition, the undiluted culture solution supply device according to the present invention includes a pump for feeding a culture solution in a culture solution storage tank, and an undiluted culture solution connected to a main pipe provided between the pump and the culture solution storage tank. A culture solution supply pipe for supplying culture solution to plants and a circulation pipe for returning culture solution to the culture solution storage tank are provided downstream of the pump. A common pump can be used to prepare the culture solution in and supply the culture solution to the culture solution storage tank.
そして前記培養原液供給配管の上流側を、培養原液が貯留された培養原液タンクに接続し、当該培養原液タンク内の培養原液を、前記培養液貯留タンク内の培養液を液送するポンプによって吸引することにより、培養原液タンクが低い位置に設置された場合であっても内部の培養原液を1つのポンプで吸い上げて培養液を作製でき、また培養原液タンクにおける液量に関係なく一定量の培養原液を、別途ポンプを設けることなく供給できる培養液作製装置及びこれを用いた養液栽培システムとする事ができる。 Then, the upstream side of the undiluted culture solution supply pipe is connected to a undiluted culture solution tank in which the undiluted culture solution is stored, and the undiluted culture solution in the undiluted culture solution tank is sucked by a pump that feeds the undiluted culture solution in the storage tank. By doing so, even if the undiluted culture solution tank is installed at a low position, the undiluted culture solution inside can be sucked up by a single pump to prepare the culture solution, and a constant amount of culture solution can be produced regardless of the amount of liquid in the undiluted culture solution tank. A culture solution preparation device capable of supplying a stock solution without providing a separate pump and a hydroponics system using the same can be provided.
よって本発明に係る培養原液供給装置及びこれを用いた養液栽培システムは、メンテナンスが容易であり、設置コストを削減することができ、及び運転時における維持管理を容易にすることのできる、少なくとも何れかの効果を得られる培養液作製装置及びこれを用いた養液栽培システムを提供することができる。 Therefore, the undiluted culture solution supply device according to the present invention and the hydroponics system using the same are easy to maintain, can reduce installation costs, and facilitate maintenance during operation. It is possible to provide a culture solution preparation device that can obtain any effect and a hydroponics system using the same.
特に主配管に配管内の流量を規制するバルブを設けた場合には、当該バルブを閉じることにより、培養原液供給配管から供給される培養原液のみを循環用配管で培養液貯留タンクに供給することができる。また培養原液供給配管に、配管内の流量を規制するバルブを設けた場合には、これを閉じることにより培養液貯留タンク内の培養液をそのままの濃度で植物に供給できる培養液作製装置及びこれを用いた養液栽培システムとする事ができる。 Especially when the main pipe is provided with a valve that regulates the flow rate in the pipe, by closing the valve, only the undiluted culture solution supplied from the undiluted culture solution supply pipe can be supplied to the culture solution storage tank through the circulation pipe. can be done. In addition, when a culture undiluted solution supply pipe is provided with a valve for regulating the flow rate in the pipe, by closing the valve, the culture solution in the culture solution storage tank can be supplied to the plant at the same concentration. It can be a hydroponics system using.
そして前記培養原液タンクを2つ以上設け、前記培養液供給配管を夫々の培養原液タンクに接続した場合には、それぞれの培養液供給配管を前記主配管における異なる場所に接続することにより、2種類の養液が原液で混ざることによる固形物の析出を回避可能な培養液作製装置及びこれを用いた養液栽培システムとする事ができる。 When two or more culture solution tanks are provided and the culture solution supply pipes are connected to the respective culture solution tanks, by connecting the culture solution supply pipes to different locations in the main pipe, two types of culture solution can be obtained. It is possible to provide a culture solution preparation device capable of avoiding deposition of solids due to mixing of the nutrient solution with the undiluted solution, and a nutrient solution cultivation system using the same.
以下、図面を参照しながら、本実施の形態にかかる負圧を利用した溶液作製装置及びこれを用いた溶液供給システムを具体的に説明する。特に本実施の形態では、養液栽培における培養液の作製に使用した例を示しており、当該養液栽培システムは、本発明に係る培養原液供給装置を培養液作製装部として使用している。 Hereinafter, a solution preparation apparatus using negative pressure and a solution supply system using the same according to the present embodiment will be specifically described with reference to the drawings. In particular, this embodiment shows an example of use for preparing a culture solution in hydroponic culture, and the hydroponic culture system uses the undiluted culture solution supply device according to the present invention as a culture solution preparation unit. .
図1は第1の実施の形態に係る培養原液供給装置を用いて形成した養液栽培システムを示す回路図であって、培養液作製時における動作状態を示している。当該養液栽培システム10は、農植物の養液栽培に用いられるものであって、培養液貯留タンク20内に貯留される原水wに培養原液fa,fbとを混合して培養液15を作製し、この培養液15を栽培ベッドの培地に供給するものである。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a hydroponics system formed by using the undiluted culture solution supply device according to the first embodiment, and shows the operating state during preparation of the culture solution. The
特にこの実施の形態に係る培養液作製部は、ポンプ30と前記培養液貯留タンク20との間に、当該培養液貯留タンク20内の培養液15(又は原水)を送液する主配管25が設けられており、前記培養原液は当該主配管25に接続された培養原液供給配管50によって供給されている。培養液貯留タンク20内における培養液15の作製は、ポンプ30によって主配管25内を移送される原水中に培養原液供給配管50で案内された培養原液fa,fbを供給し、これを循環用配管16で培養液貯留タンク20に還流することによって行うことができる。
Particularly, in the culture solution preparation unit according to this embodiment, the
即ち、培養液貯留タンク20には、例えば井水や水道水などの原水wが、配管で構成される原水供給路27によって案内され、フロートスイッチ22によって一定量貯留される。当該原水供給路27には、上流側から順に、ボール弁からなる給水バルブ28、原水wに混入している異物を除去するストレーナ29、及び給水電磁バルブ21を設けている。培養液貯留タンク20には、原水wの水位を検出するレベルスイッチ23が設けられているとともに、培養液貯留タンク20内の原水wを排水するための排水バルブ24が接続されている。そしてこの培養液貯留タンク20には、培養液15を作製する時の原水w、および濃度等を調整した後の培養液15を移送する為の主配管25を接続している。この主配管25には培養液貯留タンク20からの液送をオン/オフする為のボール弁26を設けており、その下流側には培養原液を収容する培養原液タンク内の培養原液を案内する培養原液供給配管50を連結している。特に本実施の形態において培養液15は2種類の培養原液fa,fbを用いて調整していることから、前記培養原液タンク44(44a,44b)と培養原液供給配管50(50a,50b)とはそれぞれ2つ設けている。そして各培養原液供給配管50は、主配管25における流れ方向の異なる位置(即ち上流側と下流側)に設けている。このように培養原液供給配管50の接続位置を異ならせることにより、原液同士が混ざり合うことによる固体の析出を回避することができる。
That is, raw water w, such as well water or tap water, is guided to the culture
そして前記培養原液供給配管50の接続部よりも下流側には、主配管25における液送を行う為のポンプ30を設けている。かかるポンプ30を動作させることにより、前記主配管25を通って培養液貯留タンク20内の原水が案内されると共に、当該主配管25内は負圧(約-0.02Mpa程度)となる。これにより前記培養原液供給配管50(50a,50b)を通って培養原液タンク44(44a,44b)内の培養原液fa,fbが吸引されて、主配管25を案内される原水に混ざり込むことになる。そして培養原液が混入された原水(又は培養液15)は、前記ポンプ30を通って、当該ポンプ30の下流側に設けられた循環用配管16を通り、前記培養液貯留タンク20内に還流される。この時、前記培養原液が混入した原水はポンプ30と循環用配管16を通る間に十分に撹拌されることから、培養液貯留タンク20には均一な濃度の培養液15として還流することができる。
A
以上の様な原水中への培養原液の混入と、ポンプ30及び循環用配管16による培養液貯留タンク20ヘの還流を繰り返すことにより、当該培養液貯留タンク20内における培養液15の濃度は所定の値とすることができる。かかる培養液濃度が一定になった後においては、当該培養液貯留タンク20内の培養液15を植物に供給する為に使用することができる。
By repeating the mixing of the undiluted culture solution into the raw water and the circulation of the culture solution to the culture
図2は第1の実施の形態に係る培養原液供給装置を用いて形成した養液栽培システムを示す回路図であって、上記の様に作成した所定濃度の培養液15を植物に供給する時の動作状態を示している。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a hydroponic cultivation system formed using the undiluted culture solution supply device according to the first embodiment, and shows a circuit diagram for supplying the
図2に示す様に、培養液15の供給時には、培養原液供給配管50に設けられた各電磁弁51a,51bを閉じると共に、循環用配管16に設けられた循環電磁弁17を閉じて前記ポンプ30を稼働させる。これにより培養液貯留タンク20内の培養液15は、主配管25、ポンプ30を通って培養液供給配管18を通り、植物が植生されている栽培ベッド(図示せず)に案内される。かかる培養液供給配管18には、培養液15を濾過する為のフィルタ60と、当該培養液供給配管18を開閉する為の給液電磁弁65と、供給している培養液15を取り出すためのサンプル弁63を設けている。
As shown in FIG. 2, when the
そして本実施の形態に係る養液栽培システム10では、培養液15の作製時、および培養液15の供給時における濃度や流量などを制御する為のコントロール部を設けている。かかるコントロール部31はEC(電気伝導度)調整部32、圧力一定制御部33と、タイマー制御部33とで構成している。
The
EC(電気伝導度)調整部32は、給液する養液の肥料成分濃度が所定の目標肥料成分濃度となるように、原水と培養原液fa,fbの供給を制御する。すなわち、レベルスイッチ23の値とポンプ30の下流側に設けた電気伝導度測定部41における値(電気伝導度値)に基づいて、培養原液供給弁を制御することができる。なお、当該電気伝導度測定部41は培養液貯留タンク20内に設け当該タンク内の培養液の電気伝導値を測定しても良い。但し、当該電気伝導度測定部41をポンプ30の下流側に設けた場合には、培養原液が混入した直後の値を測定することができることから、培養液の濃度調整を迅速かつ正確に行うことができる。
The EC (electrical conductivity)
また圧力一定制御部は、ポンプ30の下流側に設けた圧力センサ42の値に基づいてポンプ30の動作を制御することができる。なお、当該圧力センサ42は、前記循環用配管16と培養液供給配管18の分岐部分よりも上流側に設けることが望ましい。そしてタイマー制御部では、内部のタイマーによって前記給水電磁弁21、循環用配管16に設けた循環電磁弁17、及び培養液供給配管18に設けた給液電磁弁65の開閉タイミング(時間または日など)や開閉時間等を制御することができる。
The constant pressure control section can also control the operation of the
次に図3を参照しながら、第2の実施の形態に係る培養原液供給装置を用いて形成した養液栽培システム10を説明する。特に図3は培養液15の作製時における動作状態を示す回路図である。この実施の形態に係る養液栽培システム10は、培養原液を培養液貯留タンク20内に直接供給するように構成している。即ち、2つの培養原液タンク44(44a,44b)に繋がる培養原液供給配管50(50a,50b)は、それぞれが培養液貯留タンク20内に案内されている。かかる培養原液fa,fbの供給は、培養原液タンク44(44a,44b)と培養液貯留タンク20との高低差を利用して供給することができる他、当該培養液貯留タンク20を密閉構造として、その内部圧力を低下させることにより行うことができる。
Next, referring to FIG. 3, a
そして、培養液貯留タンク20に繋がる主配管25を液送させるためのポンプ30の下流側には、前記培養液供給配管18と循環用配管16を設けており、循環用配管16は前記培養液貯留タンク20に繋がっている。
The culture
以上のように構成した養液栽培システムでは、所定量の原水が培養液貯留タンク20に供給されると、それに応じた培養原液が培養原液供給配管50からタンク内に供給される。この状態において、当該タンク内では培養原液と原水とは十分に混ざり合っていない事も考えられる。そこで前記ポンプ30を動作させて培養液貯留タンク20内の培養液15を主配管25から取り出し、これをポンプ30及び循環用配管16で十分に撹拌させてから、再び培養液貯留タンク20内に還流させる。その結果、当該培養液貯留タンク20内の培養液15は十分に撹拌され、均等な濃度の培養液15を植物に供給することができる。
In the hydroponics system configured as described above, when a predetermined amount of raw water is supplied to the culture
従って、この実施の形態に係る養液栽培システムは、培養液15の撹拌と培養液15の供給とを1つのポンプ30で行う事が可能となり、製造コストを削減するだけでなく、メンテナンス作業を容易にすることができる。
Therefore, in the hydroponic cultivation system according to this embodiment, it is possible to agitate the
本発明の養液栽培における培養原液供給装置及びこれを用いた養液栽培システムは、溶液培養設備において利用することができる他、溶液培養に限ることなく他の設備、例えば工場や水道施設などにおいて、供給原水に対して薬液などを混入させるために利用する事ができる。
The culture undiluted solution supply device for hydroponic cultivation and the hydroponic cultivation system using the same according to the present invention can be used in solution culture facilities, as well as in other facilities such as factories and water supply facilities without being limited to solution culture. , can be used to mix chemical solutions, etc. into the supply raw water.
10 養液栽培システム
15 培養液
16 循環用配管
17 循環電磁弁
18 培養液供給配管
20 培養液貯留タンク
25 主配管
27 原水供給路
30 ポンプ
31 コントロール部
44 培養原液タンク
50 培養原液供給配管
10
Claims (7)
培養液を貯留する培養液貯留タンクと、当該培養液貯留タンク内の培養液を液送するポンプとからなり、当該ポンプの下流側には、植物に培養液を供給する培養液供給配管と、前記培養液貯留タンクに戻す循環用配管とが設けられていることを特徴とする培養液作製装置。
A culture solution preparation device for preparing a culture solution by supplying a culture stock solution to raw water stored in a culture solution storage tank,
It consists of a culture solution storage tank for storing the culture solution and a pump for feeding the culture solution in the culture solution storage tank, and downstream of the pump, a culture solution supply pipe for supplying the culture solution to the plant, and a circulation pipe for returning to the culture solution storage tank.
培養液貯留タンク内の培養液を液送するポンプと、当該ポンプと前記培養液貯留タンクとの間に設けられた主配管に接続された培養原液供給配管とからなり、
前記ポンプの下流側には、植物に培養液を供給する培養液供給配管と、前記培養液貯留タンクに戻す循環用配管とが設けられていることを特徴とする培養液作製装置。
A culture solution preparation device for preparing a culture solution by supplying a culture stock solution to raw water stored in a culture solution storage tank,
A pump for feeding the culture solution in the culture solution storage tank, and a culture undiluted solution supply pipe connected to a main pipe provided between the pump and the culture solution storage tank,
A culture solution preparation apparatus, wherein a culture solution supply pipe for supplying a culture solution to a plant and a circulation pipe for returning the culture solution to the culture solution storage tank are provided on the downstream side of the pump.
3. The apparatus for preparing culture solution according to claim 2, wherein at least one of the main pipe and the undiluted culture solution supply pipe is provided with a valve for regulating the flow rate in the pipe.
The upstream side of the undiluted culture solution supply pipe is connected to a undiluted culture solution tank in which the undiluted culture solution is stored. 4. The culture fluid preparation device according to claim 2 or 3, which is aspirated.
2. The culture solution supply pipe is connected to each of the culture solution tanks, and the culture solution supply pipes are connected to different locations in the main pipe. 5. The culture medium preparation device according to 4.
培養液貯留タンク内に前記培養液を作製する培養液作製装部と、
作製された培養液貯留タンク内の培養液を植物に供給する給液部とからなり、
当該培養原液供給部として、請求項1~5の何れか一項に記載の培養原液供給装置が使用されている、養液栽培システム。
A hydroponics system for supplying a culture solution to a plant in hydroponics,
a culture solution preparation unit for preparing the culture solution in the culture solution storage tank;
It consists of a liquid supply unit that supplies the culture solution in the prepared culture solution storage tank to the plant,
A hydroponics system, wherein the undiluted culture solution supply device according to any one of claims 1 to 5 is used as the undiluted culture solution supply unit.
液体成分を混入した溶液を貯留する溶液貯留タンクと、当該溶液貯留タンク内の溶液を液送するポンプとからなり、
当該ポンプの下流側には、施設又は設備に溶液を供給する溶液供給配管と、前記溶液貯留タンクに戻す循環用配管とが設けられていることを特徴とする溶液作製装置。 A solution preparation device for preparing a solution by supplying a liquid component such as a chemical solution to raw water supplied to a facility or equipment,
It consists of a solution storage tank that stores a solution mixed with a liquid component and a pump that feeds the solution in the solution storage tank,
A solution preparation apparatus, characterized in that a solution supply pipe for supplying a solution to a facility or equipment and a circulation pipe for returning the solution to the solution storage tank are provided on the downstream side of the pump.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021078193A JP2022172020A (en) | 2021-05-01 | 2021-05-01 | Negative pressure-based culture solution production device, and nutriculture system employing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021078193A JP2022172020A (en) | 2021-05-01 | 2021-05-01 | Negative pressure-based culture solution production device, and nutriculture system employing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022172020A true JP2022172020A (en) | 2022-11-14 |
Family
ID=84027211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021078193A Pending JP2022172020A (en) | 2021-05-01 | 2021-05-01 | Negative pressure-based culture solution production device, and nutriculture system employing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022172020A (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6336720A (en) * | 1986-07-31 | 1988-02-17 | 株式会社誠和 | Method and apparatus for supplying hydroponic liquid in hydroponic culture |
JPH01112925A (en) * | 1987-10-26 | 1989-05-01 | Yanmar Agricult Equip Co Ltd | Hydroponic culture apparatus |
JPH02176909A (en) * | 1988-12-28 | 1990-07-10 | Kitazawa Valve:Kk | Control method for flow rate control valve and irrigation water use liquid manure mixing device |
JP2544425Y2 (en) * | 1992-01-24 | 1997-08-20 | 株式会社淀川製鋼所 | Nutrient solution preparation device |
JP2001211770A (en) * | 2000-02-01 | 2001-08-07 | Fujisaki Denki Kk | Arrangement for producing agricultural irrigative water |
JP2018033333A (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 株式会社最上川環境技術研究所 | Liquid supply device |
-
2021
- 2021-05-01 JP JP2021078193A patent/JP2022172020A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6336720A (en) * | 1986-07-31 | 1988-02-17 | 株式会社誠和 | Method and apparatus for supplying hydroponic liquid in hydroponic culture |
JPH01112925A (en) * | 1987-10-26 | 1989-05-01 | Yanmar Agricult Equip Co Ltd | Hydroponic culture apparatus |
JPH02176909A (en) * | 1988-12-28 | 1990-07-10 | Kitazawa Valve:Kk | Control method for flow rate control valve and irrigation water use liquid manure mixing device |
JP2544425Y2 (en) * | 1992-01-24 | 1997-08-20 | 株式会社淀川製鋼所 | Nutrient solution preparation device |
JP2001211770A (en) * | 2000-02-01 | 2001-08-07 | Fujisaki Denki Kk | Arrangement for producing agricultural irrigative water |
JP2018033333A (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 株式会社最上川環境技術研究所 | Liquid supply device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106508508A (en) | Greenhouse-planting water-and-fertilizer-integration cluster irrigation system and method | |
US20190010069A1 (en) | System and apparatus for a mobile, modular agricultural bioreactor, and methods related thereto | |
US20150266759A1 (en) | Wastewater treatment apparatus with dual-level control | |
CN110540282A (en) | Water pH value adjusting method | |
JP2022172020A (en) | Negative pressure-based culture solution production device, and nutriculture system employing the same | |
KR20090129691A (en) | Automatic fertilizing system using the recycling of agricultural water and purification technology of polluted drainage water | |
WO2007035981A1 (en) | Contaminated water treatment process | |
JP2018033333A (en) | Liquid supply device | |
US10414678B2 (en) | Nitrogen-reducing wastewater treatment system | |
JP2013102710A (en) | Automatic watering device | |
CA2963212A1 (en) | A method for treating wastewater | |
KR101688301B1 (en) | A Chemical Injecting and Mixing Method in Water Treatment Process | |
KR101176272B1 (en) | Cotroll method of apparatus for supplying nutrient solution | |
CN211999325U (en) | Water purification apparatus and water treatment system using the same | |
KR101503643B1 (en) | Phosphorus, Nitrogenous removal system and method with Modified Ludzack Ettinger effluent using the auto control method | |
KR102117425B1 (en) | Residual, environmentally friendly precision liquefaction support system | |
JP2022172019A (en) | Culturing undiluted solution feeding device in hydroponics, and hydroponics system using the same | |
JPH07100471A (en) | Waste water treatment apparatus | |
JP2000342090A (en) | Method and apparatus for feeding nutritious liquid | |
KR101207720B1 (en) | Apparatus for supplying nutrient solution | |
CN217887799U (en) | Automatic mend fertile system of joining in marriage of accurate joining in marriage of mother liquor | |
CN219376765U (en) | Intelligent accurate dosing system for water plant | |
US20140166558A1 (en) | Nitrogen-reducing wastewater treatment system | |
EP2609042A1 (en) | Wastewater treatment system | |
CN212595524U (en) | Environment-friendly precipitator conveying system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230308 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230913 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231003 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20231130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240430 |