JPH04325035A - 養液栽培における養液管理装置 - Google Patents
養液栽培における養液管理装置Info
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- JPH04325035A JPH04325035A JP3117924A JP11792491A JPH04325035A JP H04325035 A JPH04325035 A JP H04325035A JP 3117924 A JP3117924 A JP 3117924A JP 11792491 A JP11792491 A JP 11792491A JP H04325035 A JPH04325035 A JP H04325035A
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- fertilizer
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- Pending
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 20
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Classifications
-
- Y02P60/216—
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、養液栽培における養液
管理装置に関する。
管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】養液栽培において、従来は作物の蒸散等
により、養液が吸収されて減少した量を自動的に検知し
て、それに見合う量の水道水を補給していたが、補給時
には養液の電気伝導度が低下するので、電気伝導度を測
定して設定レベル以下になったら自動または手動で肥料
溶液を補給し、設定レベルまで養液濃度を上昇させてい
た。
により、養液が吸収されて減少した量を自動的に検知し
て、それに見合う量の水道水を補給していたが、補給時
には養液の電気伝導度が低下するので、電気伝導度を測
定して設定レベル以下になったら自動または手動で肥料
溶液を補給し、設定レベルまで養液濃度を上昇させてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の養液管理は、水
道水と肥料溶液が補給される時に養液の電気伝導度は管
理できても、養液のイオンバランスが崩れたり、集積し
た不要イオンが電気伝導度に寄与し特定の必須イオン濃
度が低下してしまう場合があり、生育に支障をきたす恐
れがあった。また複数のイオン電極を用いて養液中の無
機イオンを同時測定する分析装置も開発されているが、
医療用のシステムを養液栽培用に改良したものであり、
価格も高く、電極寿命、妨害イオン等の問題で、養液系
統内に設置することは難しい。均一な野菜の計画生産を
狙った植物工場では、環境の変動が少なく、作物の肥料
成分と水分の吸収量は予め把握できる。本発明の目的は
、養液のイオンバランスを崩したり、特定のイオンの過
不足を生じたりすることなく、簡単かつ安価な構成によ
り養液タンク内の各肥料成分の濃度を一定に保持できる
ようにしたものである。
道水と肥料溶液が補給される時に養液の電気伝導度は管
理できても、養液のイオンバランスが崩れたり、集積し
た不要イオンが電気伝導度に寄与し特定の必須イオン濃
度が低下してしまう場合があり、生育に支障をきたす恐
れがあった。また複数のイオン電極を用いて養液中の無
機イオンを同時測定する分析装置も開発されているが、
医療用のシステムを養液栽培用に改良したものであり、
価格も高く、電極寿命、妨害イオン等の問題で、養液系
統内に設置することは難しい。均一な野菜の計画生産を
狙った植物工場では、環境の変動が少なく、作物の肥料
成分と水分の吸収量は予め把握できる。本発明の目的は
、養液のイオンバランスを崩したり、特定のイオンの過
不足を生じたりすることなく、簡単かつ安価な構成によ
り養液タンク内の各肥料成分の濃度を一定に保持できる
ようにしたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記の問題
点を解決する手段として、それぞれ組成および濃度の異
なる肥料溶液を貯蔵した複数の肥料タンクと、栽培水槽
へ養液供給を行うための養液タンクと、この養液タンク
内に取り付けた液面センサと、この液面センサからの信
号で前記養液タンク内の各肥料成分の濃度を一定にする
ように前記肥料タンクから前記養液タンクへの各肥料溶
液の供給を制御する制御系とを設ける。
点を解決する手段として、それぞれ組成および濃度の異
なる肥料溶液を貯蔵した複数の肥料タンクと、栽培水槽
へ養液供給を行うための養液タンクと、この養液タンク
内に取り付けた液面センサと、この液面センサからの信
号で前記養液タンク内の各肥料成分の濃度を一定にする
ように前記肥料タンクから前記養液タンクへの各肥料溶
液の供給を制御する制御系とを設ける。
【０００５】
【作用】上記のように構成された、この発明の装置にお
いては、栽培作物の吸収による養液タンク内の液位の低
下を液面センサで検知して、養液の減少に見合った肥料
溶液を各肥料タンクから制御系を介して養液タンクへ補
給する。均一な野菜の計画生産を狙った植物工場では、
環境の変動が少なく作物の肥料成分と水分の吸収量は予
め把握できるため、栽培作物の種類、栽培環境、生育段
階、栽植株数から各肥料成分毎の吸収速度を予測し、そ
れに基づいて各肥料タンク内の肥料溶液の組成と濃度を
決定し肥料を調合しておけば、養液タンクへこの肥料溶
液が補給されることにより前記養液タンク内の各肥料成
分の濃度は一定に保たれる。
いては、栽培作物の吸収による養液タンク内の液位の低
下を液面センサで検知して、養液の減少に見合った肥料
溶液を各肥料タンクから制御系を介して養液タンクへ補
給する。均一な野菜の計画生産を狙った植物工場では、
環境の変動が少なく作物の肥料成分と水分の吸収量は予
め把握できるため、栽培作物の種類、栽培環境、生育段
階、栽植株数から各肥料成分毎の吸収速度を予測し、そ
れに基づいて各肥料タンク内の肥料溶液の組成と濃度を
決定し肥料を調合しておけば、養液タンクへこの肥料溶
液が補給されることにより前記養液タンク内の各肥料成
分の濃度は一定に保たれる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の一例で、肥料タンク１Ａ，１
Ｂ，１Ｃ、電磁弁２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、流量計３Ａ，３Ｂ
，３Ｃ、肥料供給配管４Ａ，４Ｂ，４Ｃ、液面センサ５
、養液タンク６、養液供給ポンプ７、制御系９、供給量
調節バルブ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃより構成される。 まず、肥料タンクの設置数については養液処方により決
める。例えば、大塚化学（株）のハウス肥料のＡ処方を
採用する場合は肥料タンクは２台、Ｂ処方を採用する場
合は肥料タンクは５台にする。養液タンク６内に設置し
た液面センサ５が作物の蒸散等により所定の下限水位に
低下したことを検知すると、電磁弁２Ａ，２Ｂ，２Ｃが
開き、肥料供給配管４Ａ，４Ｂ，４Ｃを通って肥料タン
ク１Ａ，１Ｂ，１Ｃから養液タンク６に肥料溶液が供給
される。所定の上限水位に達すると、電磁弁２Ａ，２Ｂ
，２Ｃが閉じ、肥料供給が停止し、再び養液タンク６内
の水位を一定に保つことができる。なお液面センサ５の
精度を高めるため、例えば図２に示すように液面センサ
５が検知する液面の面積を小さくすると効果的である。 液面センサ５の一回の指令による肥料供給量を予め計測
し、それに基づいて肥料タンク１Ａ，１Ｂ，１Ｃの肥料
濃度、供給量を調節する。肥料濃度は予め容易に調整が
可能であり、供給量調節は流量計３Ａ，３Ｂ，３Ｃで流
量を把握し、供給量調節バルブ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ
により行う。肥料タンク１Ａ，１Ｂ，１Ｃから養液タン
ク６への肥料供給は肥料タンク１Ａ，１Ｂ，１Ｃを養液
タンク６よりも５０〜６０ｃｍほど高い位置に設置すれ
ばポンプは必要ないが、高さが確保できなければ電磁弁
の替りにポンプを使用する。また栽培水槽８への養液供
給ポンプ７が間欠的に運転される場合には、栽培水槽８
からの養液の戻りにより、養液タンク６内の液面は変動
するが、支障はない。本発明の養液管理装置で重要なの
は、栽培環境、作物の生育速度、生育段階、栽植株数等
から各肥料イオンごとの吸収速度を予測し、それに基づ
いて肥料タンク１Ａ，１Ｂ，１Ｃ内の肥料溶液の組成、
濃度を決定することである。本発明による養液管理装置
は、養液供給ポンプ７が運転されている時には養液タン
ク６内の養液が一定量に維持されるため、各々のイオン
の吸収濃度から吸収濃度比を求め、吸収された養液に相
当する養液を処方することが可能となる。各々のイオン
の吸収量・吸収濃度は、 吸収量（ｍｅ）＝（Ｌ×ｎ１＋ＴＬ１×ｎ４＋ＴＬ
２×ｎ３）−（Ｌ×ｎ２）…（１） 吸収濃度（ｍｅ／ｌ）＝吸収量／ＴＬ１ …（２）Ｌ
：装置全体の養液量（ｌ） ＴＬ１：期間中の作物の吸水量（ｌ） ＴＬ２：期間中の肥料供給量（ｌ） ｎ１：測定開始時の各イオン濃度（ｍｅ／ｌ）ｎ２：測
定終了時の各イオン濃度（ｍｅ／ｌ）ｎ３：肥料溶液濃
度（ｍｅ／ｌ） ｎ４：原水中の成分濃度（ｍｅ／ｌ） で表される。栽培期間中、（１）（２）の式で演算した
肥料を追肥していけば、養液タンク６内の養液の組成・
濃度は一定に維持され、本発明による養液管理をすれば
養液タンク６内では極めて安定した各必須イオン濃度が
維持できることになる。
Ｂ，１Ｃ、電磁弁２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、流量計３Ａ，３Ｂ
，３Ｃ、肥料供給配管４Ａ，４Ｂ，４Ｃ、液面センサ５
、養液タンク６、養液供給ポンプ７、制御系９、供給量
調節バルブ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃより構成される。 まず、肥料タンクの設置数については養液処方により決
める。例えば、大塚化学（株）のハウス肥料のＡ処方を
採用する場合は肥料タンクは２台、Ｂ処方を採用する場
合は肥料タンクは５台にする。養液タンク６内に設置し
た液面センサ５が作物の蒸散等により所定の下限水位に
低下したことを検知すると、電磁弁２Ａ，２Ｂ，２Ｃが
開き、肥料供給配管４Ａ，４Ｂ，４Ｃを通って肥料タン
ク１Ａ，１Ｂ，１Ｃから養液タンク６に肥料溶液が供給
される。所定の上限水位に達すると、電磁弁２Ａ，２Ｂ
，２Ｃが閉じ、肥料供給が停止し、再び養液タンク６内
の水位を一定に保つことができる。なお液面センサ５の
精度を高めるため、例えば図２に示すように液面センサ
５が検知する液面の面積を小さくすると効果的である。 液面センサ５の一回の指令による肥料供給量を予め計測
し、それに基づいて肥料タンク１Ａ，１Ｂ，１Ｃの肥料
濃度、供給量を調節する。肥料濃度は予め容易に調整が
可能であり、供給量調節は流量計３Ａ，３Ｂ，３Ｃで流
量を把握し、供給量調節バルブ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ
により行う。肥料タンク１Ａ，１Ｂ，１Ｃから養液タン
ク６への肥料供給は肥料タンク１Ａ，１Ｂ，１Ｃを養液
タンク６よりも５０〜６０ｃｍほど高い位置に設置すれ
ばポンプは必要ないが、高さが確保できなければ電磁弁
の替りにポンプを使用する。また栽培水槽８への養液供
給ポンプ７が間欠的に運転される場合には、栽培水槽８
からの養液の戻りにより、養液タンク６内の液面は変動
するが、支障はない。本発明の養液管理装置で重要なの
は、栽培環境、作物の生育速度、生育段階、栽植株数等
から各肥料イオンごとの吸収速度を予測し、それに基づ
いて肥料タンク１Ａ，１Ｂ，１Ｃ内の肥料溶液の組成、
濃度を決定することである。本発明による養液管理装置
は、養液供給ポンプ７が運転されている時には養液タン
ク６内の養液が一定量に維持されるため、各々のイオン
の吸収濃度から吸収濃度比を求め、吸収された養液に相
当する養液を処方することが可能となる。各々のイオン
の吸収量・吸収濃度は、 吸収量（ｍｅ）＝（Ｌ×ｎ１＋ＴＬ１×ｎ４＋ＴＬ
２×ｎ３）−（Ｌ×ｎ２）…（１） 吸収濃度（ｍｅ／ｌ）＝吸収量／ＴＬ１ …（２）Ｌ
：装置全体の養液量（ｌ） ＴＬ１：期間中の作物の吸水量（ｌ） ＴＬ２：期間中の肥料供給量（ｌ） ｎ１：測定開始時の各イオン濃度（ｍｅ／ｌ）ｎ２：測
定終了時の各イオン濃度（ｍｅ／ｌ）ｎ３：肥料溶液濃
度（ｍｅ／ｌ） ｎ４：原水中の成分濃度（ｍｅ／ｌ） で表される。栽培期間中、（１）（２）の式で演算した
肥料を追肥していけば、養液タンク６内の養液の組成・
濃度は一定に維持され、本発明による養液管理をすれば
養液タンク６内では極めて安定した各必須イオン濃度が
維持できることになる。
【０００７】
【発明の効果】本発明は、高価なイオン濃度計を使用し
なくても、安価な液面センサときわめて簡単な制御系で
養液タンク内の養液中のイオン濃度を一定に維持できる
。しかも従来電気伝導度で管理されていた場合に生じて
いた養液タンク内での特定イオンの過不足は無く、作物
の栽培期間中、最適な養液環境が保たれる。
なくても、安価な液面センサときわめて簡単な制御系で
養液タンク内の養液中のイオン濃度を一定に維持できる
。しかも従来電気伝導度で管理されていた場合に生じて
いた養液タンク内での特定イオンの過不足は無く、作物
の栽培期間中、最適な養液環境が保たれる。
【図１】本発明の装置の一例を示す図である。
【図２】液面センサの検知する液面の面積を小さくした
養液タンクの一例を示す図である。
養液タンクの一例を示す図である。
１Ａ 肥料タンク
１Ｂ 肥料タンク
１Ｃ 肥料タンク
２Ａ 電磁弁
２Ｂ 電磁弁
２Ｃ 電磁弁
３Ａ 流量計
３Ｂ 流量計
３Ｃ 流量計
４Ａ 肥料供給配管
４Ｂ 肥料供給配管
４Ｃ 肥料供給配管
５ 液面センサー
６ 養液タンク
７ 養液供給ポンプ
８ 栽培水槽
９ 制御系
１０Ａ 供給量調節バルブ
１０Ｂ 供給量調節バルブ
１０Ｃ 供給量調節バルブ
Claims (1)
- 【請求項１】それぞれ組成および濃度の異なる肥料溶液
を貯蔵した複数の肥料タンクと、栽培水槽へ養液供給を
行うための養液タンクと、この養液タンク内に配された
液面センサと、この液面センサからの信号で前記養液タ
ンク内の各肥料成分の濃度を一定にするように前記肥料
タンクから前期養液タンクへの各肥料溶液の供給を制御
する制御系とを備えた養液栽培における養液管理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117924A JPH04325035A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 養液栽培における養液管理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117924A JPH04325035A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 養液栽培における養液管理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04325035A true JPH04325035A (ja) | 1992-11-13 |
Family
ID=14723565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3117924A Pending JPH04325035A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 養液栽培における養液管理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04325035A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160219809A1 (en) * | 2013-10-08 | 2016-08-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Lt d. | Hydroponic cultivation apparatus and hydroponic cultivation method |
| US10136594B2 (en) * | 2012-05-18 | 2018-11-27 | Tower Garden, Llc | Aeroponic growing system and method |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP3117924A patent/JPH04325035A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10136594B2 (en) * | 2012-05-18 | 2018-11-27 | Tower Garden, Llc | Aeroponic growing system and method |
| US20160219809A1 (en) * | 2013-10-08 | 2016-08-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Lt d. | Hydroponic cultivation apparatus and hydroponic cultivation method |
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