JP4599572B2 - 肥料の供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、液肥を所定の倍率に希釈して水に混合して希釈液肥とし、これを植物に供給する肥料の供給装置に関する。

液肥を水に混合して希釈液肥とし、これを植物に供給する肥料の供給装置は開発されている（特許文献１参照）。
特開平９−４７１２１号公報

この公報に記載される肥料の供給装置のブロック図を図１に示す。この図の装置は、ポンプ２０で水を排出ライン２１に供給する。排出ライン２１には、液肥ポンプ２２から液肥が供給される。液肥ポンプ２２は、制御装置２３にコントロールされて、肥料タンク２４に蓄えている液肥を吸入して排出ライン２１に供給する。この装置は、液肥ポンプ２２が液肥を供給する流量を制御装置２３でコントロールして、植物に供給する希釈液肥の肥料成分と濃度を調整できる。

この装置は、各々の肥料タンクに肥料成分が異なる複数の肥料を供給して水に溶解し、あるいは液体の肥料を水に希釈して所定の濃度の液肥とし、これを液肥ポンプで流量をコントロールしながら排出ラインから供給して、植物に最適な肥料を供給している。この構造の肥料の供給装置は、たとえばタイマーに制御されて、１日に複数回、所定量の希釈液肥を植物に供給する。

この種の供給装置は、液肥ポンプが排出ラインに供給する液肥量をコントロールして、希釈液肥の希釈倍率を調整する。液肥ポンプには、液肥の供給量を回転数で制御できるギヤーポンプが使用される。ギヤーポンプは、回転速度をコントロールして、液肥の排出量を自由に制御できる。このため、ギヤーポンプを使用する液肥の供給装置は、肥料を所定の希釈倍率として植物に供給できる。しかしながら、この種の用途に使用されるギヤーポンプは、極めて故障しやすくて耐久性がなく、メンテナンスに著しく手間と費用がかかる欠点がある。それは、ギヤーポンプが液肥と一緒に土砂等の異物を吸入して、これが回転部分や摺動部分を摩耗させるからである。

本発明者は、この欠点を解消するために、回転して摺動するギヤーポンプに代わって、往復運動するダイヤフラムポンプ等の電磁定量ポンプを使用する供給装置を開発した。電磁定量ポンプは、ダイヤフラムやピストンを往復運動させて、液肥を吸入、排出して移送するポンプである。この構造のンプは、液肥の逆流を阻止するために、吸入側と排出側とに逆止弁を設けている簡単な構造である。この構造のポンプは、液肥に混入される土砂による損傷を有効に防止できる特徴がある。それは、ギヤーポンプのように土砂が互いに噛み合う歯車の間に侵入して損傷させることがないからである。たとえば、ダイヤフラムポンプにあっては、土砂が逆止弁に挟着されることがあっても、逆止弁が開閉されることによって、液肥と一緒に排出される。また、逆止弁に挟着される土砂は、ギヤーポンプの歯車間のように、互いに摺動される隙間に挟着されるのではなく、単に挟着されるので、繰り返し開閉される開閉動作と液肥の流れで除去される。このため、電磁定量ポンプの逆止弁は、土砂で損傷されることがない。

ただ、電磁定量ポンプは、ギヤーポンプのように回転速度で液肥の供給量を自由にコントロールできない。電磁定量ポンプは、１回往復運動するごとに、一定量の液肥を排出する。液肥の排出は連続でなくて、断続的に一定流量排出される。

さらに、液肥の供給装置は、液肥を水に所定の希釈倍率で混合するために、供給される水量を水量センサーで検出している。水量センサーは、水量を連続的に検出して流量信号を出力するタイプと、水道メーターのように、一定の水量が流れる毎に流量パルス信号を出力するタイプとがある。流量を連続的に検出する水量センサは、常時水量を検出できるが、水量を高い精度で検出して、しかも高い検出精度を長期間にわたって保持するのが難しい欠点がある。それは、水に含まれるカルシウム等が検出部分に付着して精度を低下させるからである。これに対して、水道メーターのように、一定量の水が流れると流量パルス信号を出力する水量センサは、高い精度で水量を検出できる。しかしながら、水量センサに一定の水量で流量パルス信号を出力するタイプを使用し、さらに、液肥ポンプに電磁定量ポンプを使用すると、希釈倍率を自由にコントロールできなくなる欠点がある。それは、コントロール回路が、水量センサの流量パルス信号に対して、電磁定量ポンプを往復運動させる回数をコントロールするからである。たとえば、水量センサの１パルスの流量パルス信号に対して、電磁定量ポンプを１回往復運動させる出力で、希釈倍率が４００倍になるとすれば、１パルスの流量パルス信号に対して電磁定量ポンプを２回往復運動させると２００倍、水量センサの２パルスの流量パルス信号に対して、電磁定量ポンプを１回往復運動させると８００倍となる。このため、水量センサに最小測定量の水が通過するとひとつの流量パルス信号を出力するタイプのものを使用し、さらに液肥ポンプに電磁定量ポンプを使用すると、希釈倍率を自由に調整できなくなる欠点がある。

この欠点は、液肥の供給装置に大きなタンクを装備して解消できる。タンクを備える装置は、タンクに１００リットルの水を充填して、タンクに充填する水の水量を水量センサで検出する。さらに、このタンクに供給する液肥量を希釈倍率から演算し、演算された液肥量となるように電磁定量ポンプを往復運動させる回数をコントロールして、液肥ポンプで所定量の液肥を供給する。タンクに供給された液肥をポンプで植物に供給する。

タンクを備える装置は、希釈倍率を自由に調整できるが、大きなタンクを装備するので、設備コストが高くなることに加えて、設置するために広い据え付け面積を必要とする。

本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、大きなタンクを装備することなく、コンパクトで製造コストを低減でき、さらに故障を少なくしてメンテナンスを簡単にしながら、液肥を正確な希釈倍率として植物に供給できる液肥の供給装置を提供することにある。

本発明の肥料の供給装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。肥料の供給装置は、所定の濃度の液肥を蓄える肥料タンク４と、肥料タンク４に蓄える液肥を排出ライン１に供給する液肥ポンプ２と、液肥ポンプ２を制御して液肥の供給量を制御するコントロール回路５と、このコントロール回路５に水に対する液肥の希釈倍率を入力する入力器８と、排出ライン１に水を供給する水補給部６とを備えている。この供給装置は、入力器８から液肥の希釈倍率を入力する。入力された液肥の希釈倍率に基づいて、コントロール回路５は水補給部６から供給される水量に対する液肥ポンプ２の排出量を演算する。コントロール回路５は、演算された排出量となるように液肥ポンプ２の運転を制御して、水補給部６から供給される排出ライン１の水に、液肥ポンプ２が液肥を供給して希釈液肥とする。希釈液肥は、排出ライン１から排出されて植物に供給される。

さらに、本発明の供給装置は、水補給部６に水量センサー１１を設けている。この水量センサー１１は、最小測定量の水が通過する毎に流量パルス信号をコントロール回路５に出力する。水量センサー１１の最小測定量は、たとえば１０〜５０ミリリットルである。さらにまた、液肥ポンプ２は、コントロール回路５から入力される駆動パルスで排出機構を往復運動させて、ひとつの駆動パルスで１単位量の液肥を排出ライン１に排出する電磁定量ポンプである。電磁定量ポンプは、ダイヤフラムの排出機構の１回の往復運動で、１単位量の液肥を排出する。

この供給装置のコントロール回路５は、入力器８から入力される希釈倍率と、水量センサー１１の最小測定量と、液肥ポンプ２が１回の往復運動で排出する液肥の１単位量から、水量センサー１１の流量パルス信号の複数のカウント数に対する液肥ポンプ２の駆動パルスを演算し、水量センサー１１から複数のカウント数の流量パルス信号が入力されると、演算された駆動パルスで液肥ポンプ２を駆動して、排出ライン１に入力器８から入力される希釈倍率の希釈液肥を供給する。

本発明の液肥の供給装置は、電磁定量ポンプとして、駆動パルスでダイヤフラムを往復運動させるダイヤフラムポンプを使用する。ダイヤフラムポンプは、可動部分が少なく、液肥に混入される土砂による故障を特に少なくできる。

本発明の請求項２の液肥の供給装置は、水量センサー１１として、１０〜１５０ミリリットルの水が通過する毎に、ひとつの流量パルス信号を出力する水道メーターである。この水量センサー１１は、最小測定量を１０〜１５０ミリリットルとして、最小測定量の水量が通過する毎に１パルスの流量パルス信号を出力する。

さらに、本発明の供給装置は、複数の肥料タンク４と、各々の肥料タンク４に蓄える液肥を排出ライン１に供給する複数の液肥ポンプ２とを備える。この供給装置は、排出ライン１に複数の液肥を所定の希釈倍率で混合して植物に供給できる。したがって、植物に最適な液肥を供給できる。

本発明の供給装置は、コントロール回路５でもって、水量センサー１１から入力される水流が設定値を越えると、排出ライン１から排出される希釈液肥の希釈倍率を、入力器８から入力される希釈倍率よりも薄くすることもできる。この供給装置は、多量の水を供給して、植物に希釈液肥を供給するラインを洗浄しながら、液肥を供給できる。

本発明の液肥の供給装置は、この種の装置にとって極めた大切な特徴、すなわち、大きなタンクを装備することなく、コンパクトで製造コストを低減しながら、故障を少なくしてメンテナンスを簡単にでき、さらに、液肥を正確な希釈倍率にコントロールして植物に理想的な希釈倍率で供給できる特徴がある。
以上の特徴は、本発明の供給装置の以下の独特の構成で実現する。すなわち、本発明の供給装置は、液肥ポンプとして排出機構を往復運動させて液肥を供給する電磁定量ポンプを使用する。この液肥ポンプは、ギヤーポンプ等のように摺動しながら回転するメカニズムがなく、単に往復運動して液肥を排出するために、液肥に混入する土砂等に起因する故障を極減できる。ただ、電磁定量ポンプは、ギヤーポンプのように、回転数に比例して液肥の排出量をコントロールできない。往復運動する電磁定量ポンプは、１回の往復運動で１単位量の液肥を排出する。この１単位量の液肥をコントロールすることができない。このため、水量センサに流量パルス信号に対する電磁定量ポンプの往復運動回数をコントロールする比例制御で電磁定量ポンプをコントロールすると、液肥を植物に最適な希釈倍率に調整できない。たとえば、水量センサーがひとつの流量パルス信号を出力する毎に、電磁定量ポンプに１パルスの駆動パルスを出力して、希釈倍率が４００倍となる供給装置においては、水量センサーのひとつの流量パルス信号に対して２パルスの駆動パルスを出力すると、希釈倍率は２００倍となり、ふたつの流量パルス信号に対して１パルスの駆動パルスを出力すると希釈倍率は８００倍となる。このように、電磁定量ポンプを使用すると、水量センサーの流量パルス信号に基づく比例制御では、希釈倍率を理想的な状態にコントロールできない。本発明の供給装置は、水量センサーのひとつの流量パルス信号に対する、電磁定量ポンプの駆動パルスを特定するのではなく、複数の流量パルス信号に対する電磁定量ポンプの駆動パルスを演算して、電磁定量ポンプを往復運動させるので、たとえば、流量パルス信号の３カウントに対して、電磁定量ポンプの駆動パルスを４パルスとして、希釈倍率を３００倍とすることができる。このように、流量パルス信号の複数のカウント数に対する電磁定量ポンプの駆動パルスをコントロールして、所定の希釈倍率とすることができる。
さらに、本発明の液肥の供給装置は、水量センサーから出力される流量パルス信号の複数のカウント数に対する電磁定量ポンプの駆動パルス数をコントロールして所定の希釈倍率とするので、大きなタンクを使用することなく、植物に理想的な希釈倍率の希釈液肥を供給できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための肥料の供給装置を例示するものであって、本発明は供給装置を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図２に示す肥料の供給装置は、所定の濃度の液肥を蓄える複数の肥料タンク４と、各々の肥料タンク４に蓄える液肥を排出ライン１に供給する液肥ポンプ２と、各々の液肥ポンプ２を制御して液肥の供給量を制御するコントロール回路５と、排出ライン１に水を供給する水補給部６と、排出ライン１から排出して植物に供給される希釈液肥の要素比率を表示する成分図示モニタ７とを備える。

図の肥料の供給装置は、３組の肥料タンク４Ａ、４Ｂ、４Ｃを備える。ただし、肥料の供給装置は、１〜２個、又は４個以上の肥料タンクを設けることもできる。肥料タンクは、液体の肥料を水に所定の倍率、たとえば１０倍に希釈して蓄え、あるいは粉末あるいは固形状の肥料を水に溶解して蓄える。肥料タンクには、ひとつあるいは複数の肥料を水に希釈して蓄えることができる。図に示す肥料タンク４は、タンク内の液肥を安定して供給できるように、ストレーナー付きフート弁１３を介して液肥ポンプ２に連結している。

液肥ポンプ２は、コントロール回路５に制御されて、肥料タンク４Ａ、４Ｂ、４Ｃに蓄えている肥料を所定の供給量で排出ライン１に供給する。液肥ポンプ２は、コントロール回路５から入力される駆動パルスで排出機構を往復運動させて、ひとつの駆動パルスで１単位量の液肥を排出ライン１に排出する電磁定量ポンプである。電磁定量ポンプはダイヤフラムポンプである。電磁定量ポンプは、排出機構として、ダイヤフラムを往復運動して液肥を排出する機構と、これを往復運動させるソレノイド（図示せず）を備えている。駆動パルスでソレノイドに通電されて、ダイヤフラムを往復運動させる。コントロール回路５は、ダイヤフラムを往復運動させる回数、すなわちストロークさせる回数を制御して、肥料タンクから排出ライン１に供給する液肥の供給量、すなわち流量をコントロールする。

図の肥料の供給装置は、３台の液肥ポンプ２Ａ、２Ｂ、２Ｃを３組の肥料タンク４Ａ、４Ｂ、４Ｃに別々に連結している。

コントロール回路５は、成分図示モニタ７から入力される制御信号でもって、液肥ポンプ２の運転を制御する。たとえば、肥料タンク４に１０倍に希釈した肥料を１００倍に希釈して、希釈倍率を１０００倍とする希釈液肥を排出ライン１に供給する場合、コントロール回路５は、液肥ポンプ２の流量が水補給部６から排出ライン１に供給される水の流量の１／１００となるように、液肥ポンプ２の駆動パルスをコントロールする。すなわち、コントロール回路５は、入力器８から入力される希釈倍率と、水量センサー１１の最小測定量と、液肥ポンプ２が１回の往復運動で排出する液肥の１単位量から、水量センサー１１の流量パルス信号の複数のカウント数に対する液肥ポンプ２の駆動パルスを演算し、演算された駆動パルスで液肥ポンプ２を駆動して、入力器８から入力される希釈倍率の希釈液肥を供給する。

水補給部６は、排出ライン１に所定の流量で水を供給する。水補給部６は所定の流量で排出ライン１に水を供給する水ポンプである。ただ、水補給部は、必ずしも水ポンプとする必要はない。たとえば、排出ラインよりも高所に配置した水タンク、あるいは、水道を水補給部として使用することもできる。水道を水補給部とする供給装置は、図示しないが、圧力調整弁を介し、あるいは介することなく、水道ラインを排出ラインに接続する。水補給部６は、図に示すように、排出ライン１に供給する水の流量を検出する水量センサー１１を備えている。水量センサー１１は、最小測定量の水が通過する毎に流量パルス信号をコントロール回路５に出力する。このタイプの水量センサー１１には、１０〜１５０ミリリットルの水の通過を検出する毎に、ひとつの流量パルス信号を出力する水道メーターが最適である。ただし、水量センサーには、最小測定量の水が通過する毎に流量パルス信号をコントロール回路に出力する全てのものを使用できる。水量センサーが１パルスの流量パルス信号を出力する流量である最小測定量は、好ましくは１０〜５０ミリリットルとする。ただし、最小測定量をこれよりも小さく、あるいは大きくすることもできる。最小測定量の小さい水量センサーを使用して、希釈倍率をより正確にコントロールできる。

水量センサー１１の信号はコントロール回路５に入力され、コントロール回路５は水量センサー１１から入力される流量パルス信号で水の流量を検出する。さらに、コントロール回路５は、電磁定量ポンプから排出される肥料量が、所定の希釈倍率となるように、水量センサー１１の流量パルス信号に基づいて、電磁定量ポンプの駆動パルスをコントロールする。

本発明の供給装置は、水量センサーから入力されるひとつの流量パルス信号に対する電磁定量ポンプの駆動パルスの数を特定して、入力器から入力される希釈倍率に電磁定量ポンプの肥料供給量をコントロールするのではない。本発明の供給装置は、水量センサー１１から入力される流量パルス信号の複数のカウント数に対する、電磁定量ポンプの駆動パルスを、入力器８から入力される希釈倍率から演算する。すなわち、水量センサー１１から入力される流量パルス信号のカウント数と、駆動パルスの数との比率をコントロールして、入力器８から入力される希釈倍率となるように、電磁定量ポンプに駆動パルスを出力する。水量センサー１１の流量パルス信号の複数のカウント数に対する、駆動パルスの数をコントロールして、希釈液肥の希釈倍率を正確にコントロールできる。たとえば、電磁定量ポンプの液肥の排出量が、水量センサー１１のひとつの流量パルス信号に対して、電磁定量ポンプを１回の往復運動させて、１０倍に希釈した液肥を水に供給して、希釈倍率が４００倍になる量であるとする。すなわち、電磁定量ポンプが１回往復運動して排出する水量が、水量センサー１１がひとつの流量パルス信号を出力する最小測定量の１／４０とするとき、コントロール回路５は、水量センサー１１の流量パルス信号の複数のカウント数と、電磁定量ポンプの駆動パルス数の比率を、たとえば以下のようにして、以下の希釈倍率にコントロールする。

(1) 水量センサー１１の流量パルス信号の３カウントに対して、駆動パルスを４回出力して、希釈倍率を３００倍
(2) 水量センサー１１の流量パルス信号の１カウントに対して、駆動パルスを１回出力して、希釈倍率を４００倍
(3) 水量センサー１１の流量パルス信号の５カウントに対して、駆動パルスを４回出力して、希釈倍率を５００倍
(4) 水量センサー１１の流量パルス信号の３カウントに対して、駆動パルスを２回出力して、希釈倍率を６００倍
(5) 水量センサー１１の流量パルス信号の７カウントに対して、駆動パルスを４回出力して、希釈倍率を７００倍
(6) 水量センサー１１の流量パルス信号の２カウントに対して、駆動パルスを１回出力して、希釈倍率を８００倍

コントロール回路５は、さらに水量センサー１１の流量パルス信号のカウント数に対する駆動パルス数をコントロールして、より正確な希釈倍率に制御できる。

コントロール回路５は、入力器８から入力される希釈倍率から、水量センサー１１の流量パルス信号のカウント数に対する電磁定量ポンプの駆動パルス数を演算し、さらに演算された数の駆動パルスを、ほぼ一定の間隔で出力できるように電磁定量ポンプに出力する。すなわち、電磁定量ポンプを駆動する複数の駆動パルスは、ほぼ等しい時間間隔で出力される。たとえば、水量センサー１１の流量パルス信号のｘカウントに対して、駆動パルスをｙ回出力する場合、水量センサー１１から流量パルス信号がｘカウント入力される時間を１周期として、この１周期をｙ等分した時間間隔で電磁定量ポンプの駆動パルスをｙ回出力する。このように、駆動パルスをほぼ一定の時間間隔で出力することによって、電磁定量ポンプから排出ライン１に、むらなく肥料を供給できる。

排出ライン１は、田畑に配設されるドリップチューブや散水ホース、散水機に連結され、あるいは高設栽培の栽培容器に、あるいは水耕栽培の栽培容器に連結して希釈液肥を供給する。

成分図示モニタ７は、肥料タンク４Ａ、４Ｂ、４Ｃに蓄える液肥の要素量と、液肥ポンプ２が肥料タンク４Ａ、４Ｂ、４Ｃから排出ライン１に供給する液肥量から、排出ライン１から排出される希釈液肥に含まれる要素比率を演算して、演算された要素比率を図示する。図の成分図示モニタ７は、モニタ本体７Ａと入力器８とを備えている。

図２のモニタ本体７Ａは、窒素成分と燐酸成分とカリウム成分とカルシウム成分とマグネシウム成分を要素比率としてグラフで表示する。この図に示すように、要素比率を棒グラフで横に並べて図示する成分図示モニタ７は、各々の肥料要素を正確に比率できる。ただ、成分図示モニタは、必ずしも肥料の要素比率を棒グラフで図示する必要はなく、たとえば円グラフ、折れ線グラフ、帯グラフ、絵グラフ（アイソタイプ等）、円グラフ（扇形グラフ）等で表示することもできる。

図のモニタ本体７Ａは、右から順番に、窒素成分、燐酸成分、カリウム成分、カルシウム成分、マグネシウム成分からなる肥料の５要素の比率を棒グラフで図示している。本発明の装置は、必ずしも以上の要素比率を成分図示モニタ７に図示する必要はなく、最も簡単には窒素成分と燐酸成分とカリウム成分からなる肥料の三要素の比率を図示することもできる。さらに、鉄成分、マンガン成分、銅成分、ホウ素成分等のいずれかを含む要素比率としてさらに詳細に図示することもできる。

成分図示モニタ７は、肥料タンク４Ａ、４Ｂ、４Ｃに蓄える液肥の要素量と、肥料タンク４Ａ、４Ｂ、４Ｃから排出ライン１に供給される液肥量から、排出ライン１が排出する希釈液肥の要素比率を演算して図示する。肥料タンク４Ａ、４Ｂ、４Ｃに蓄えられる液肥の要素量は、入力器８から入力される。図２の成分図示モニタ７は、入力器８から入力される肥料名の肥料に含まれる要素量を記憶する記憶部（図示せず）を備える。記憶部は、複数の肥料名の肥料の要素量を記憶している。たとえば、表１に示す肥料名（１−１〜５−２）の肥料に含まれる要素量を記憶している。記憶部に複数の肥料の要素量を記憶させる成分図示モニタ７は、肥料名とその肥料の重量を入力器８から入力して、肥料タンク４Ａ、４Ｂ、４Ｃの液肥に含まれる要素量を入力できる。さらに入力器８からは、肥料タンク４Ａ、４Ｂ、４Ｃの液肥を排出ライン１に供給する液肥量も入力される。

たとえば、肥料タンク４Ａに（１−７）の肥料が１５ｋｇ供給されて水に希釈され、さらに肥料タンク４Ｂには（４−１）の肥料が１０ｋｇ供給されて肥料タンク４Ａと等量の水に希釈され、液肥ポンプ２が肥料タンク４Ａの液肥と肥料タンク４Ｂの液肥を等量排出ライン１に供給するように入力器８から入力される状態において、成分図示モニタ７は以下のように演算して、要素比率を図示する。

表１に示す（１−７）の肥料は、窒素成分と燐酸成分とカリウム成分とマグネシウム成分の含有量を、肥料１００ｇに対して、順番に１０ｇ、８ｇ、２７ｇ、４ｇとしている。したがって、この肥料１５ｋｇを肥料タンク４Ａに入れると、肥料タンク４Ａに入れられる肥料の各々の要素量は以下のようになる。
窒素成分………………１．５ｋｇ（１０×１５０００／１００）
燐酸成分………………１．２ｋｇ（８×１５０００／１００）
カリウム成分…………４．１ｋｇ（２７×１５０００／１００）
マグネシウム成分……０．６ｋｇ（４×１５０００／１００）

また、肥料タンク４Ｂに、表１に示している（４−１）の肥料が１０ｋｇ入れられると、この肥料タンク４Ｂの肥料の要素量は以下のようになる。（４−１）の肥料は、窒素成分とカルシウム成分の含有量が、肥料１００ｇに対して、順番に１１ｇ、２３ｇである。したがって、この肥料１０ｋｇに含まれる肥料の要素量は以下のようになる。
窒素成分………………１．１ｋｇ（１１×１００００／１００）
カルシウム成分………２．３ｋｇ（２３×１００００／１００）

肥料タンク４Ａ、４Ｂから、たとえば等量の液肥が液肥本体で排出ライン１に供給されると、排出ライン１に供給される希釈液肥に含まれる窒素成分、燐酸成分、カリウム成分、カルシウム成分、マグネシウム成分の要素比率は以下のようになる。すなわち、肥料タンク４Ａから排出ライン１に供給される１５ｋｇの肥料と、肥料タンク４Ｂから排出ライン１に供給される１０ｋｇの肥料、すなわち肥料タンク４Ａ、４Ｂから供給されるトータルで２５ｋｇの肥料に対して、窒素成分、燐酸成分、カリウム成分、カルシウム成分、マグネシウム成分は以下の要素比率となる。
窒素成分……………２．６／２５
燐酸成分……………１．２／２５
カリウム成分………４．１／２５
カルシウム成分……２．３／２５
マグネシウム成分…０．６／２５
この要素比率が成分図示モニタ７に棒グラフとして図示される。

以上のように、成分図示モニタ７の記憶部に、複数の肥料名の要素量を記憶させる装置は、肥料名とその肥料の重量を入力して、肥料タンクに供給される肥料の要素量を特定できる。ただ、本発明の肥料の供給装置は、肥料タンクに供給する肥料の要素量を入力器から直接に入力することもできる。

成分図示モニタ７は、以下の式に基づいて窒素成分、燐酸成分、カリウム成分、カルシウム成分、マグネシウム成分の要素比率を演算する。窒素成分、燐酸成分、カリウム成分、カルシウム成分、マグネシウム成分が肥料タンク４Ａと４Ｂから排出ライン１に供給される量は以下のようになる。ただし、肥料タンク４Ａと４Ｂのふたつの肥料タンクから液肥を排出ライン１に供給されるとする。

窒素成分（Ｎ）＝Ｎa・ＡL／ＮA＋Ｎb・ＢL／ＮB
この式において、Ｎaは肥料タンク４Ａに供給される窒素成分量
ＡLは肥料タンク４Ａから排出ライン１に供給される液肥の流量
ＮAは肥料タンク４Ａに希釈される窒素成分の希釈倍率
Ｎbは肥料タンク４Ｂに供給される窒素成分量
ＢLは肥料タンク４Ｂから排出ライン１に供給される液肥の流量
ＮBは肥料タンク４Ｂに希釈される窒素成分の希釈倍率
燐酸成分（Ｐ）＝Ｐa・ＡL／ＰA＋Ｐb・ＢL／ＰB
この式において、Ｐaは肥料タンク４Ａに供給される燐酸成分量
ＰAは肥料タンク４Ａに希釈される燐酸成分の希釈倍率
Ｐbは肥料タンク４Ｂに供給される燐酸成分量
ＰBは肥料タンク４Ｂに希釈される燐酸成分の希釈倍率
カリウム成分（Ｋ）＝Ｋa・ＡL／ＫA＋Ｋb・ＢL／ＫB
この式において、Ｋaは肥料タンク４Ａに供給されるカリウム成分量
ＫAは肥料タンク４Ａに希釈されるカリウム成分の希釈倍率
Ｋbは肥料タンク４Ｂに供給されるカリウム成分量
ＫBは肥料タンク４Ｂに希釈されるカリウム成分の希釈倍率
カルシウム成分（Ｃａ）＝Ｃa・ＡL／ＣA＋Ｃb・ＢL／Ｃ
この式において、Ｃaは肥料タンク４Ａに供給されるカルシウム成分量
ＣAは肥料タンク４Ａに希釈されるカルシウム成分の希釈倍率
Ｃbは肥料タンク４Ｂに供給されるカルシウム成分量
ＣBは肥料タンク４Ｂに希釈されるカルシウム成分の希釈倍率
マグネシウム成分（Ｍｇ）＝Ｍa・ＡL／ＭA＋Ｍb・ＢL／ＭB
この式において、Ｍaは肥料タンク４Ａに供給されるマグネシウム成分量
ＭAは肥料タンク４Ａに希釈されるマグネシウム成分の希釈倍率
Ｍbは肥料タンク４Ｂに供給されるマグネシウム成分量
ＭBは肥料タンク４Ｂに希釈されるマグネシウム成分の希釈倍率

以上の式で肥料タンク４Ａ、４Ｂから排出ライン１に供給される窒素成分、燐酸成分、カリウム成分、カルシウム成分、マグネシウム成分の要素量が演算される。成分図示モニタ７は、演算された要素量から要素比率を計算して図示する。

さらに、肥料の供給装置は、特定の使用状態における要素比率を記憶している。たとえば、肥料タンク４Ａに肥料（１−７）を１５ｋｇ入れてこれを水で１０倍に希釈し、さらに、肥料タンク４Ｂに肥料（４−１）を１０ｋｇ入れてこれを水で１０倍に希釈し、さらに肥料タンク４Ａからは排出ライン１に供給する液肥量を１リットル／分、肥料タンク４Ｂから排出ライン１に供給する液肥量を１リットル／分とする状態の要素比率を特定パターンとして記憶している。この使用状態で使用されることが入力器８から入力されると、記憶している要素比率をモニタ本体７Ａに図示する。この状態で使用するとき、ユーザーは決められた肥料を決められた肥料タンク４Ａ、４Ｂに特定量供給し、また液肥ポンプ２の流量も決められた流量に設定する。この状態で使用できる肥料の供給装置は、各々の肥料タンク４Ａ、４Ｂに特定肥料を特定量供給し、かつ液肥ポンプ２の供給量が特定量である状態における要素比率を記憶する記憶部を成分図示モニタ７に備えている。

さらに、この記憶部は、複数の特定パターンを記憶することもできる。この記憶部は、複数の要素比率を特定パターンとして記憶しており、入力器８で選択された特定パターンに対する要素比率をモニタ本体７Ａに図示する。さらに、モニタ本体７Ａに図示された要素比率となるように、決められた肥料を決められた肥料タンクに特定量供給し、また液肥ポンプ２の流量も決められた流量に設定する。

図２に示す供給装置は、液肥ポンプ２の流量を検出する流量センサー１０を備えている。この装置は、流量センサー１０でもって、液肥ポンプ２が排出ライン１に供給する液肥の流量を検出し、検出した液肥の流量から、希釈液肥の要素比率を演算して図示することができる。この装置は、排出ライン１に供給される液肥の流量を流量センサー１０で確認して、現実の流量で要素比率を演算して図示できる。

肥料の供給装置は１日に数回の割合で、一定の希釈液肥を排出ライン１から排出して植物に供給する。決められた時間になると、希釈液肥を排出するように、図に示す装置はタイマー１２を備える。タイマー１２は２４時間タイマーで、希釈液肥を排出ライン１から排出して植物に供給する時間を記憶している。タイマー１２に記憶された時間になると、コントロール回路５は水補給部６と液肥ポンプ２を駆動して、希釈液肥を排出ライン１から排出する。所定量の希釈液肥が排出されると、コントロール回路５は水補給部６と液肥ポンプ２の運転を停止して、希釈液肥の排出を停止する。コントロール回路５は、タイマー１２で運転を停止し、あるいは水補給部６の水流センサーの信号で運転を停止する。タイマー１２で運転を停止する装置は、タイマー１２に運転時間を記憶させている。水流センサーで運転を停止する装置は、水流センサーが設定流の水を通過させたことを検出して、いいかえると排出ライン１から排出される水の流量が設定値になると運転を停止する。

さらに、肥料の供給装置は、図示しないが、水分センサーや日射量センサーをコントロール回路に接続して、これらの検出値に基づいて植物に供給する液肥量を調整することもできる。水分センサーは、たとえば、植物が栽培される培地の水分量を検出することができる。コントロール回路は、水分センサーで検出される水分量が設定された水分量よりも低くなると液肥を供給し、検出される水分量が設定量よりも高いときには、液肥の供給を停止し、または制限することができる。日射量センサーは、植物に照射される太陽光の量である日射量を検出する。コントロール回路は、日射量センサーで検出される日射量が多くなると、植物に供給する液肥の量を多くし、あるいは供給する間隔を短くし、日射量が少なくなると、供給する液肥の量を少なくし、あるいは供給する間隔を長くして液肥の供給量を調整する。

肥料の供給装置が運転される時間、あるいは停止させる時間、あるいはまた、１回で排出される水量は入力器８から入力される。

従来の肥料の供給装置のブロック図である。 本発明の実施例にかかる肥料の供給装置のブロック図

１…排出ライン
２…液肥ポンプ ２Ａ…液肥ポンプ
２Ｂ…液肥ポンプ
２Ｃ…液肥ポンプ
４…肥料タンク ４Ａ…肥料タンク
４Ｂ…肥料タンク
４Ｃ…肥料タンク
５…コントロール回路
６…水補給部
７…成分図示モニタ ７Ａ…モニタ本体
８…入力器
１０…流量センサー
１１…水量センサー
１２…タイマー
１３…ストレーナー付きフート弁
２０…ポンプ
２１…排出ライン
２２…液肥ポンプ
２３…制御装置
２４…肥料タンク

Claims (2)

1. 所定の濃度の液肥を蓄える複数の肥料タンク(4)と、各々の肥料タンク(4)に蓄える液肥を排出ライン(1)に供給する複数の液肥ポンプ(2)と、液肥ポンプ(2)を制御して液肥の供給量を制御するコントロール回路(5)と、このコントロール回路(5)に水に対する液肥の希釈倍率を入力する入力器(8)と、排出ライン(1)に水を供給する水補給部(6)とを備えており、
   入力器(8)から入力される液肥の希釈倍率に基づいて、コントロール回路(5)が水補給部(6)から供給される水量に対する液肥ポンプ(2)の排出量を演算し、コントロール回路(5)が演算された排出量となるように液肥ポンプ(2)の運転を制御して、水補給部(6)から供給される排出ライン(1)の水に、液肥ポンプ(2)が液肥を供給して希釈液肥とし、この希釈液肥を排出ライン(1)から植物に供給するようにしてなる液肥の供給装置において、
   水補給部(6)が、最小測定量の水が通過する毎に流量パルス信号をコントロール回路(5)に出力する水量センサー(11)を備えており、
   液肥ポンプ(2)は、コントロール回路(5)から入力される駆動パルスで排出機構を往復運動させて、ひとつの駆動パルスで１単位量の液肥を排出ライン(1)に排出する電磁定量ポンプで、
   この電磁定量ポンプは、排出機構として、ダイヤフラムを往復運動して液肥を排出する機構と、これを往復運動させるソレノイドを備えており、駆動パルスでソレノイドに通電されて、ダイヤフラムを往復運動させるダイヤフラムポンプで、
   コントロール回路(5)は、入力器(8)から入力される希釈倍率と、水量センサー(11)の最小測定量と、液肥ポンプ(2)が１回の往復運動で排出する液肥の１単位量から、水量センサー(11)の流量パルス信号の複数のカウント数に対する液肥ポンプ(2)の駆動パルス数を演算し、
   コントロール回路(5)が、演算された駆動パルス数で液肥ポンプ(2)を駆動して、排出ライン(1)に入力器(8)から入力される希釈倍率の希釈液肥とするようにし、
   さらに前記コントロール回路(5)は、前記入力器(8)から入力される希釈倍率から、水量センサー(11)の流量パルス信号のカウント数に対するダイヤフラムポンプの駆動パルス数を演算し、さらに演算された数の駆動パルスを、一定の間隔でダイヤフラムポンプに出力し、ダイヤフラムポンプを駆動する複数の駆動パルスを等しい時間間隔で出力して、ダイヤフラムポンプから排出ライン(1)に、むらなく肥料を供給するようにしてなることを特徴とする液肥の供給装置。
2. 水量センサー(11)が、１０〜１５０ミリリットルの水の通過を検出する毎に、ひとつの流量パルス信号を出力する水道メーターである請求項１に記載される液肥の供給装置。

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