JPH05161432A - Hydroponic culture apparatus - Google Patents
Hydroponic culture apparatusInfo
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- JPH05161432A JPH05161432A JP3327463A JP32746391A JPH05161432A JP H05161432 A JPH05161432 A JP H05161432A JP 3327463 A JP3327463 A JP 3327463A JP 32746391 A JP32746391 A JP 32746391A JP H05161432 A JPH05161432 A JP H05161432A
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- concentration
- nutrient solution
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-
- Y02P60/216—
Landscapes
- Hydroponics (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は養液を用いて植物を栽培
する養液栽培装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydroponic cultivation apparatus for cultivating plants using a nutrient solution.
【０００２】[0002]
【従来の技術】養液を用いて植物を栽培する養液栽培装
置においては、ｐＨや導電率等を測定しこれらの各測定
結果を指標として養液の管理を行なっている。2. Description of the Related Art In a hydroponic cultivation apparatus for cultivating a plant using a nutrient solution, pH, conductivity, etc. are measured, and the nutrient solution is managed using each of these measurement results as an index.
【０００３】この場合、例えば、養液の導電率が低下す
れば、高濃度の液肥を補充して導電率を目標値まで上昇
させ、また逆に養液の導電率が上昇すれば、水で希釈し
て導電率を目標値まで下げて養液の導電率が一定の範囲
内に納まるように制御する。In this case, for example, if the conductivity of the nutrient solution decreases, high-concentration liquid fertilizer is replenished to increase the conductivity to a target value, and conversely, if the conductivity of the nutrient solution increases, water is used. It is diluted and the conductivity is lowered to a target value so that the conductivity of the nutrient solution is controlled within a certain range.
【０００４】同様に、養液のｐＨが低下すれば、アルカ
リ液を補充してｐＨを目標値まで上昇させ、また逆に養
液のｐＨが上昇すれば、酸液を補充してｐＨを目標値ま
で下げて養液のｐＨが一定の範囲内に納まるように制御
する。Similarly, if the pH of the nutrient solution decreases, the alkaline solution is replenished to raise the pH to a target value, and conversely, if the pH of the nutrient solution rises, the acid solution is replenished to reach the target pH. The pH of the nutrient solution is controlled so that it falls within a certain range by lowering the value.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の養液栽培装置においては、ｐＨや導電率のみを
指標として養液の管理を行なっているので、栽培すべき
植物に必要な成分の養液を的確に供給することが難し
く、栽培の過程で植物の根から有機酸やその他の物質が
溶出して植物の成長に有害な成分が蓄積されているにも
かかわらず、追肥や養液の更新が行われずに植物の生育
を遅らせてしまったり、枯らしたりすることがあった。However, in the above-described conventional hydroponic cultivation apparatus, since the nutrient solution is managed using only pH and conductivity as indexes, the nutrients necessary for the plant to be cultivated are cultivated. It is difficult to supply the liquid accurately, and although organic acids and other substances are eluted from the roots of the plants during the cultivation process and components harmful to plant growth are accumulated, top-dressing and nutrient solution There were cases where plants were delayed in growth or died without being updated.
【０００６】また、ｐＨや導電率等の情報は養液の状態
を的確に反映していないので、栽培途中で植物の異常に
気付いたとしてもｐＨや導電率だけの情報では、異常の
原因を見つけることが難しく、異常の原因が見つからな
いときには、養液全体を更新しなければならず、養液を
無駄にしてしまうことが多かった。[0006] Further, since information such as pH and conductivity does not accurately reflect the state of the nutrient solution, even if a plant abnormality is noticed during cultivation, the information on pH and conductivity alone may cause the abnormality. When it was difficult to find and the cause of the abnormality could not be found, the whole nutrient solution had to be updated, and the nutrient solution was often wasted.
【０００７】また、ｐＨや導電率だけの情報で養液の管
理を行なっているので、植物の生育段階や日照、気温、
養液温度などの外部条件により特定の成分のみを特に消
費する場合には、個々の養液イオン成分が不足してしま
うことがあった。Further, since the nutrient solution is managed only by the information of pH and conductivity, the growth stage of the plant, sunshine, temperature,
When only specific components are consumed due to external conditions such as nutrient solution temperature, individual nutrient solution ionic components may be insufficient.
【０００８】また、従来の養液の管理方法では、酸液と
アルカリ液とを各々１種類ずつ用意して養液のｐＨを調
整するようにしているので、ある時期では、少量でｐＨ
を調整することができるものの、異なる時期では多量に
使用してもｐＨを制御できないことがある。Further, in the conventional nutrient solution management method, the pH of the nutrient solution is adjusted by preparing one type of each of the acid solution and the alkaline solution, so that at a certain time, a small amount of the pH value is used.
However, it may not be possible to control the pH even when used in large amounts at different times.
【０００９】このため、時期に応じて使用する酸液やア
ルカリ液の種類を替えなければならないという問題があ
った。Therefore, there has been a problem that the type of acid solution or alkali solution to be used must be changed depending on the time.
【００１０】本発明は上記の事情に鑑み、養液の各種イ
オン濃度や導電率、ｐＨを最適に管理して養液の無駄を
無くすことができるとともに、植物を効果的に生育させ
ることができる養液栽培装置を提供することを目的とし
ている。In view of the above circumstances, the present invention makes it possible to optimally control various ion concentrations, conductivity and pH of the nutrient solution to eliminate waste of the nutrient solution and to effectively grow plants. It is intended to provide a hydroponics device.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による養液栽培装置は、養液を供給して植物
を栽培する養液栽培装置において、植物栽培に用いる養
液中の導電率を測定する導電率計と、前記養液中のｐＨ
を測定するｐＨ計と、前記養液中の各種イオン濃度を測
定するイオン分析計と、測定された導電率が所定範囲外
にあるとき、液肥または希釈水を補給して前記導電率を
目標値に一致させる導電率制御部と、測定されたｐＨ値
が所定範囲外になったときには、複数のアルカリ性溶液
または複数の酸溶液のうち、適切などれかを補給して前
記ｐＨ値を目標値に一致させるｐＨ制御部と、イオン分
析されたあるイオンの濃度が所定濃度以下である場合、
所定濃度以下になっているイオンが陽イオンであると
き、この陽イオンを主成分とするアルカリ性溶液を補給
し、前記所定濃度以下になっているイオンが陰イオンで
あるとき、この陰イオンを主成分とする酸溶液を補給
し、さらに必要に応じて希釈水を補給し、各イオンを目
標値に一致させ、イオン分析されたイオンが所定濃度以
上のとき、その他のイオン濃度を目標とするイオンの比
率に基づいて上昇させて全体のイオン濃度値を目標値に
一致させるイオン濃度制御部とを備えたことを特徴とし
ている。In order to achieve the above-mentioned object, a hydroponic cultivation apparatus according to the present invention is a hydroponic cultivation apparatus for supplying a nutrient solution to cultivate a plant. Conductivity meter for measuring conductivity and pH in the nutrient solution
PH meter for measuring, an ion analyzer for measuring various ion concentrations in the nutrient solution, and when the measured conductivity is out of a predetermined range, liquid fertilizer or dilution water is replenished to make the conductivity a target value. When the measured pH value is out of a predetermined range, the pH value is adjusted to the target value by replenishing the alkaline solution or the acid solution with a suitable amount. If the concentration of a certain ion that has been subjected to ion analysis is equal to or less than the predetermined concentration
When the ion having a concentration lower than the predetermined concentration is a cation, an alkaline solution containing the cation as a main component is replenished, and when the ion having a concentration lower than the predetermined concentration is an anion, the anion is mainly Replenish the acid solution as a component, and further replenish the dilution water if necessary, match each ion to the target value, and when the analyzed ions are above the specified concentration, other ion concentrations are targeted. And an ion concentration controller for increasing the overall ion concentration value to match the target value.
【００１２】[0012]
【作用】上記の構成において、測定動作によって得られ
た導電率が所定範囲外にあるとき、導電率制御部によっ
て液肥または希釈水が補給されて前記導電率が目標値に
一致させられるとともに、測定されたｐＨ値が所定範囲
外になったときには、ｐＨ制御部によって複数のアルカ
リ性溶液または複数の酸溶液のうち、適切などれかが補
給されて前記ｐＨ値が目標値に一致させられ、さらにこ
の動作と並行して、イオン分析されたあるイオンが所定
濃度以下である場合、イオン濃度制御部によって所定濃
度以下になっているイオンが陽イオンであれば、この陽
イオンを主成分とするアルカリ性溶液が補給され、前記
所定濃度以下になっているイオンが陰イオンであれば、
この陰イオンを主成分とする酸溶液が補給され、さらに
必要に応じて希釈水が補給され、各イオンを目標値に一
致させられる。そして、イオン分析されたイオンが所定
濃度以上のとき、その他のイオン濃度を目標とするイオ
ンの比率に基づいてこれらのイオン濃度が上昇させられ
て全体のイオン濃度値が目標値に一致させられるととも
に、イオン分析されたイオン濃度が所定濃度範囲外の場
合、イオン濃度制御部によって各種液肥の調合割合が調
節され、必要なときには希釈水が補給され、各イオン濃
度が目標値に一致させられる。In the above structure, when the conductivity obtained by the measuring operation is out of the predetermined range, the conductivity controller replenishes the liquid fertilizer or the diluting water to make the conductivity match the target value, and When the pH value is out of the predetermined range, the pH control unit replenishes an appropriate amount of the alkaline solution or the acid solution to make the pH value equal to the target value. In parallel with the operation, when an ion-analyzed certain ion is below a predetermined concentration, if the ion whose concentration is below the predetermined concentration by the ion concentration control unit is a cation, an alkaline solution containing this cation as a main component Is replenished, and if the ions having a concentration equal to or lower than the predetermined concentration are anions,
The acid solution containing the anion as a main component is replenished, and further, the diluting water is replenished if necessary, so that each ion can be matched with the target value. Then, when the ion-analyzed ions have a predetermined concentration or higher, the ion concentrations of these other ions are increased based on the ratio of the target ions, and the overall ion concentration value is made to match the target value. When the ion concentration of the ion analyzed is out of the predetermined concentration range, the mixing ratio of various liquid fertilizers is adjusted by the ion concentration control unit, the dilution water is replenished when necessary, and each ion concentration is made to match the target value.
【００１３】[0013]
【実施例】図１は本発明による養液栽培装置の一実施例
を示す構成図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the hydroponic cultivation apparatus according to the present invention.
【００１４】この図に示す養液栽培装置はセンサ部１
と、コントローラ２と、酸・アルカリ供給部３と、液肥
供給部９と、水供給部４とを備えており、ＮＦＴ方式の
栽培パネル７、すなわち循環ポンプ６によってタンク５
内の養液８を汲み出してこれを栽培パネル７に供給し
て、この栽培パネル７から流れ出た養液８を前記タンク
５に戻す方式の栽培パネル７に供給される養液８の各種
イオン濃度や導電率、ｐＨを最適に管理して養液８の無
駄を無くしながら、栽培パネル７上の植物を効果的に生
育させる。The hydroponics device shown in this figure has a sensor unit 1.
, A controller 2, an acid / alkali supply unit 3, a liquid fertilizer supply unit 9, and a water supply unit 4, and the NFT-type cultivation panel 7, that is, the tank 5 by the circulation pump 6.
Various ion concentrations of the nutrient solution 8 supplied to the cultivating panel 7 of a system in which the nutrient solution 8 in the inside is pumped out and supplied to the cultivating panel 7, and the nutrient solution 8 flowing out from the cultivating panel 7 is returned to the tank 5. The plant on the cultivation panel 7 is effectively grown while the waste of the nutrient solution 8 is eliminated by optimally controlling the conductivity, the pH, and the like.
【００１５】センサ部１は前記タンク５内にある養液８
の各種イオン濃度を測定する各種イオン分析計１０と、
前記養液８のｐＨを測定するｐＨ計１１と、前記養液８
の導電率を測定する導電率計１２とを備えており、これ
ら各種イオン分析計１０〜導電率計１２によって得られ
た前記養液８の各種イオン濃度、ｐＨ、導電率をコント
ローラ２に供給する。The sensor unit 1 is a nutrient solution 8 in the tank 5.
Various ion analyzers 10 for measuring various ion concentrations of
PH meter 11 for measuring the pH of the nutrient solution 8, and the nutrient solution 8
And a conductivity meter 12 for measuring the conductivity of the nutrient solution 8 and supplies various ion concentrations, pH, and conductivity of the nutrient solution 8 obtained by the various ion analyzers 10 to 12 to the controller 2. ..
【００１６】コントローラ２は前記センサ部１から供給
される各検出結果に基づいて各種の酸液や各種のアルカ
リ液、各種の液肥の供給を制御する信号を生成してこれ
を酸・アルカリ供給部３および液肥供給部９に供給する
処理や水の供給を制御する駆動信号を生成してこれを水
供給部４に供給する処理等を行なう。The controller 2 generates a signal for controlling the supply of various acid liquids, various alkaline liquids, and various liquid fertilizers based on the detection results supplied from the sensor unit 1, and outputs the signals to the acid / alkali supply unit. 3 and the liquid fertilizer supply unit 9 and a process of generating a drive signal for controlling the supply of water and supplying the drive signal to the water supply unit 4 are performed.
【００１７】酸・アルカリ供給部３は各種の酸液を貯留
している複数の酸タンク１３と、前記コントローラ２か
ら供給される信号に基づいて前記各酸タンク１３に貯留
されている各種酸液のいずれかを選択的に汲み出して前
記タンク５に供給する複数のポンプ１４と、各種のアル
カリ液を貯留している複数のアルカリタンク１５と、前
記コントローラ２から供給される信号に基づいて前記各
アルカリタンク１５に貯留されている各種アルカリ液の
いずれかを選択的に汲み出して前記タンク５に供給する
複数のポンプ１６とを備えており、前記コントローラ２
から供給される信号に基づいて各種酸液のいずれか、ま
たは各種アルカリ液のいずれかを選択して前記タンク５
に供給する。The acid / alkali supply unit 3 includes a plurality of acid tanks 13 that store various acid solutions, and various acid solutions that are stored in the acid tanks 13 based on signals supplied from the controller 2. Based on signals supplied from the controller 2, a plurality of pumps 14 for selectively pumping any one of the pumps and supplying it to the tank 5, a plurality of alkali tanks 15 storing various alkaline liquids, The controller 2 is provided with a plurality of pumps 16 for selectively pumping out any of various alkaline liquids stored in the alkaline tank 15 and supplying it to the tank 5.
The tank 5 is selected by selecting one of various acid solutions or one of various alkali solutions based on the signal supplied from the tank 5.
Supply to.
【００１８】この場合、酸液としては、例えば主要成分
イオンの調整用としてＨＮＯ3 液やＨ3 ＰＯ4 液、Ｈ2
ＳＯ4 液が使用され、微量成分イオンの調整用としてＨ
3 ＢＯ3 液やＨ2 ＭＯ4 液が使用される。In this case, the acid solution is, for example, HNO 3 solution, H 3 PO 4 solution, H 2 solution for adjusting the main component ions.
SO 4 liquid is used, and H is used for adjustment of trace component ions.
3 BO 3 solution and H 2 MO 4 solution is used.
【００１９】また、アルカリ液としては、例えば主要成
分イオンの調整用としてＫＯＨ液やＣａ（ＯＨ）2 液、
Ｍｇ（ＯＨ）2 液、ＮＨ4 ＯＨ液等が使用され、微量成
分イオンの調整用としてＦｅ（ＯＨ）2 液やＦｅ（Ｏ
Ｈ）3 液、Ｍｎ（ＯＨ）2 液、Ｚｎ（ＯＨ）2 液、Ｃｕ
（ＯＨ）2 液等が使用される。As the alkaline liquid, for example, KOH liquid or Ca (OH) 2 liquid for adjusting the main component ions,
Mg (OH) 2 solution, NH 4 OH solution, etc. are used, and Fe (OH) 2 solution and Fe (O
H) 3 liquid, Mn (OH) 2 liquid, Zn (OH) 2 liquid, Cu
(OH) 2 solution or the like is used.
【００２０】また、液肥供給部９は各種の液肥を貯留し
ている複数の液肥タンク１９と、前記コントローラ２か
ら供給される信号に基づいて前記各液肥タンク１９に貯
留されている各種液肥のいずれかを選択的に汲み出して
前記タンク５に供給する複数のポンプ２０とを備えてお
り、前記コントローラ２から供給される信号に基づいて
各種液肥のいずれかを選択して前記タンク５に供給す
る。Further, the liquid fertilizer supply unit 9 includes any one of a plurality of liquid fertilizer tanks 19 storing various liquid fertilizers and various liquid fertilizers stored in each of the liquid fertilizer tanks 19 based on a signal supplied from the controller 2. It is provided with a plurality of pumps 20 for selectively pumping out and supplying it to the tank 5, and selects any one of various liquid fertilizers based on a signal supplied from the controller 2 and supplies it to the tank 5.
【００２１】また、水供給部４は前記コントローラ２か
らの信号に基づいて給水栓１７を介して供給される水の
通過を制御する電磁弁１８を備えており、前記コントロ
ーラ２から駆動信号が供給されたとき、給水栓１７を介
して供給される水を通過させて前記タンク５に供給す
る。Further, the water supply unit 4 is provided with an electromagnetic valve 18 for controlling passage of water supplied via the water tap 17 based on a signal from the controller 2, and a drive signal is supplied from the controller 2. At this time, the water supplied through the water tap 17 is passed to be supplied to the tank 5.
【００２２】次に、図１を参照しながらこの実施例の動
作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
【００２３】まず、栽培に必要な養液８を新たに作る場
合、コントローラ２は作物の栽培ステージに応じて各ポ
ンプ１４、１６を制御して各種酸液や各種アルカリ液を
タンク５に供給したり、各ポンプ２０を制御して各種の
液肥をタンク５に供給したり、電磁弁１８を制御して水
前記タンク５に供給したりして植物の成長に必要なイオ
ンや微量成分等をバランス良く含有した養液８を調製す
る。First, when the nutrient solution 8 necessary for cultivation is newly prepared, the controller 2 controls the pumps 14 and 16 according to the cultivation stage of the crop to supply various acid solutions and various alkali solutions to the tank 5. Balance each ion or trace component necessary for plant growth by controlling each pump 20 to supply various liquid fertilizers to the tank 5 or controlling the solenoid valve 18 to supply water to the tank 5. The nutrient solution 8 containing well is prepared.
【００２４】この後、コントローラ２は導電率計１２お
よびｐＨ計１１、イオン分析計１０の各出力に基づいて
養液８の状態を常に監視する。After that, the controller 2 constantly monitors the state of the nutrient solution 8 based on the outputs of the conductivity meter 12, the pH meter 11, and the ion analyzer 10.
【００２５】そして、栽培パネル７上にある植物の栽培
経過とともに、養液８の導電率が低くなったときには、
コントローラ２は液肥用のポンプ２０を制御して高濃度
の液肥タンク１９から液肥を汲み出してこれをタンク５
内に補充させる。When the conductivity of the nutrient solution 8 becomes low as the cultivation of the plant on the cultivation panel 7 progresses,
The controller 2 controls the pump 20 for liquid fertilizer to pump out the liquid fertilizer from the high-concentration liquid fertilizer tank 19 and store it in the tank 5
To replenish inside.
【００２６】また、検出された養液８の導電率が高いと
きには、コントローラ２は水道水用の電磁弁１８を開い
てタンク５内に水を補充させて養液８を希釈させる。When the detected conductivity of the nutrient solution 8 is high, the controller 2 opens the electromagnetic valve 18 for tap water to replenish the tank 5 with water to dilute the nutrient solution 8.
【００２７】そして、この場合、このような導電率の制
御を行なうとき、ｐＨ制御を行なわないようにする。In this case, pH control is not performed when such conductivity control is performed.
【００２８】また、栽培パネル７上にある植物の栽培経
過とともに、養液８のｐＨが高くなってこれが所定の値
を越えると、コントローラ２は各種イオン分析計１０の
測定結果に基づいて養液８中の不足している酸イオンを
検知し、ＮＯ3 - イオンが少なければ、酸・アルカリ供
給部３の各ポンプ１４を選択的に駆動してタンク５にＨ
ＮＯ3 液を供給し、またＮＯ3イオン、ＰＯ4 3-が共に
少なければ、酸・アルカリ供給部３の各ポンプ１４を選
択的に駆動してタンク５にＨＮＯ3 液と、Ｈ3 ＰＯ4 液
とを供給し養液８のｐＨを所定値まで下げる。When the pH of the nutrient solution 8 rises with the progress of cultivation of the plants on the cultivation panel 7 and exceeds a predetermined value, the controller 2 determines the nutrient solution based on the measurement results of various ion analyzers 10. 8 detects the deficient acid ions, and if the NO 3 − ions are small, the pumps 14 of the acid / alkali supply unit 3 are selectively driven to generate H in the tank 5.
If the NO 3 liquid is supplied and both the NO 3 ions and the PO 4 3− are small, the pumps 14 of the acid / alkali supply unit 3 are selectively driven to the HNO 3 liquid and the H 3 PO 4 in the tank 5. Is supplied to lower the pH of the nutrient solution 8 to a predetermined value.
【００２９】また、養液８のｐＨが低くなってこれが所
定の値以下になると、コントローラ２は各種イオン分析
計１０の測定結果に基づいて養液８中の不足しているア
ルカリイオンを検知し、この検知結果に基づいて、酸・
アルカリ供給部３の各ポンプ１６を選択的に駆動してＫ
ＯＨ液、Ｃａ（ＯＨ）2 液、Ｍｇ（ＯＨ）2 液、ＮＨ3
ＯＨ液等のいずれかを選択してこれをタンク５に供給し
養液８中の不足しているアルカリイオンを補いながら養
液８のｐＨを所定値まで上げる。When the pH of the nutrient solution 8 becomes low and falls below a predetermined value, the controller 2 detects insufficient alkali ions in the nutrient solution 8 based on the measurement results of various ion analyzers 10. , Based on this detection result
Selectively driving each pump 16 of the alkali supply unit 3
OH liquid, Ca (OH) 2 liquid, Mg (OH) 2 liquid, NH 3
An OH solution or the like is selected and supplied to the tank 5, and the pH of the nutrient solution 8 is raised to a predetermined value while compensating for the insufficient alkali ions in the nutrient solution 8.
【００３０】この場合、このようなｐＨ制御の制御を行
なうとき、導電率制御を行なわないようにする。In this case, when such pH control is performed, the conductivity control is not performed.
【００３１】また、各種イオン分析計１０の測定結果に
基づいて養液８中に含まれるイオン濃度の１つ、例えば
Ｋ+ イオン濃度が低くくなりこれが所定の値以下になっ
ているとき、コントローラ２は酸・アルカリ供給部３の
各ポンプ１６を選択的に駆動してＫＯＨ液を選択してこ
れをタンク５に小刻みに供給し養液８中の不足している
Ｋ+ イオン濃度を所定値まで上げる。Further, when one of the ion concentrations contained in the nutrient solution 8, for example, the K + ion concentration becomes low based on the measurement results of the various ion analyzers 10 and falls below a predetermined value, the controller 2 is to selectively drive each pump 16 of the acid / alkali supply unit 3 to select a KOH liquid and supply it to the tank 5 in small increments to set the insufficient K + ion concentration in the nutrient solution 8 to a predetermined value. Up to.
【００３２】また、各種イオン分析計１０の測定結果に
基づいて養液８中に含まれるイオン濃度の１つ、例えば
Ｋ+ イオン濃度が高くなりこれが所定の値を越えている
とき、コントローラ２は酸・アルカリ供給部３の各ポン
プ１６を選択的に駆動して高濃度のイオン以外のイオン
濃度、例えばＮＯ3 - 、Ｃａ2-、ＰＯ4 3-等を増加させ
るのに必要な酸液、またはアルカリ液を選択してこれを
タンク５に小刻みに供給し養液８中のイオン濃度を均衡
させた後、水供給部４から水を小刻みに供給させてＫ+
イオン濃度およびＮＯ3 - 、Ｃａ2+、ＰＯ4 3-等が目標
濃度範囲に入いるまで下げる。Further, when one of the ion concentrations contained in the nutrient solution 8, for example, the K + ion concentration becomes high and exceeds the predetermined value based on the measurement results of the various ion analyzers 10, the controller 2 An acid solution necessary to selectively drive each pump 16 of the acid / alkali supply unit 3 to increase the concentration of ions other than high-concentration ions, such as NO 3 − , Ca 2− , PO 4 3− , Alternatively, an alkaline solution is selected and supplied in small increments to the tank 5 to balance the ion concentration in the nutrient solution 8, and then water is supplied in small increments from the water supply unit 4 to obtain K +.
Decrease the ion concentration and NO 3 − , Ca 2+ , PO 4 3−, etc. until they are within the target concentration range.
【００３３】このようにこの実施例においては、各種の
酸液や各種のアルカリ液を選択的に使用して養液８の各
イオン濃度を個々に調整するようにしたので、養液８の
各種イオン濃度や導電率、ｐＨを最適に管理して養液８
の無駄を無くすことができるとともに、植物を効果的に
生育させることができる。As described above, in this embodiment, since various acid solutions and various alkali solutions are selectively used to individually adjust the respective ion concentrations of the nutrient solution 8, various kinds of nutrient solutions 8 are obtained. Optimum control of ion concentration, conductivity and pH 8
The waste can be eliminated, and the plant can be effectively grown.
【００３４】また、上述した実施例においては、Ｋ+ イ
オン濃度が所定濃度以下になった場合、アルカリタンク
１５の中のＫＯＨを使用するようにしているが、高濃度
の液肥タンク１９を適切に組み合わせて使用することに
より、Ｋ+ イオン濃度のみ、他のイオンと比べて選択的
に多く注入するようにしても良い。Further, in the above-mentioned embodiment, when the K + ion concentration becomes lower than the predetermined concentration, the KOH in the alkali tank 15 is used, but the high concentration liquid fertilizer tank 19 is appropriately used. By using them in combination, only the K + ion concentration may be selectively implanted more than other ions.
【００３５】この場合、Ｋ+ イオン濃度のみ、上昇させ
たい場合は、液肥タンク１９の中からＫ+ イオンを含有
している液肥（例えば、大塚液肥１号、３号、５号、Ｋ
Ｈ2 ＰＯ4 、Ｋ2 ＨＰＯ4 、ＫＳＯ4 等）を多く配合
し、Ｋ+ イオンを含有していない液肥（例えば、大塚液
肥２号、６号、７号、ＮＨ4 ＮＯ3 、ＮＨ4 Ｈ2 Ｐ
Ｏ4 、ＭｇＳＯ4 等）を少なく配合する。また、反対に
すれば、Ｋ+ イオン濃度のみ少ない液肥をタンク５に注
入することができる。これらの配合方法は個々のケース
に応じてコントローラ２が決定する。In this case, if it is desired to increase only the K + ion concentration, the liquid fertilizer containing K + ions from the liquid fertilizer tank 19 (for example, Otsuka liquid fertilizer Nos. 1, 3, 5 and K).
H 2 PO 4, K 2 and HPO 4, KSO 4 etc.) many formulations, K + ions do not contain liquid fertilizer (e.g., Otsuka liquid fertilizer No. 2, No. 6, No. 7, NH 4 NO 3, NH 4 H 2 P
A small amount of O 4 , MgSO 4 etc. is added. On the contrary, liquid fertilizer having a low K + ion concentration can be injected into the tank 5. The controller 2 determines the blending method for each case.
【００３６】またこのとき、Ｋ+ イオン濃度のみを変化
させるときの注意点として、他のイオン濃度のバランス
をも考慮して制御終了時は全てのイオン濃度が目標濃度
範囲に入るように液肥の配合割合を決定する。At this time, as a point of caution when changing only the K + ion concentration, the balance of other ion concentrations is also taken into consideration, so that all the ion concentrations are within the target concentration range at the end of control. Determine the blending ratio.
【００３７】また、上述した各実施例においては、イオ
ン分析計１０が連続的に測定を行なうようにしている
が、イオン分析計１０が間欠測定機器の場合には次に述
べるように制御する。Further, in each of the above-mentioned embodiments, the ion analyzer 10 continuously measures, but when the ion analyzer 10 is an intermittent measuring instrument, control is performed as described below.
【００３８】今、あるイオンの濃度が所定濃度範囲外に
なったとき、酸用のポンプ１４、アルカリ用のポンプ１
６または液肥用のポンプ２０のうち、どれかを動作させ
る。Now, when the concentration of a certain ion is out of the predetermined concentration range, the acid pump 14 and the alkali pump 1
6 or the liquid fertilizer pump 20 is operated.
【００３９】このとき、これらポンプ１４、１６、２０
を駆動する方法として、単位時間（イオン制御時間に比
べて明らかに少ない時間）動作させた後、これらポンプ
１４、１６、２０を休止させるとともに、休止中にイオ
ン分析計１０で各イオンの濃度を再チェツクし、全部の
イオン濃度が目標濃度になるまでこの動作を単位時間単
位で繰り返し行なう。At this time, these pumps 14, 16, 20
As a method of driving, the pumps 14, 16 and 20 are stopped after operating for a unit time (obviously shorter than the ion control time), and the concentration of each ion is measured by the ion analyzer 10 during the stop. The check is performed again, and this operation is repeated for each unit of time until the total ion concentration reaches the target concentration.
【００４０】また、他の動作方法としては、コントロー
ラ２によって決定された各ポンプ１４、１６、２０の動
作時間の複数分の１（１／ｎ）を動作させ、その後休止
させる。そして、イオン分析計１０で各イオンの濃度を
再チェツクし、全部のイオン濃度が目標濃度になるまで
この動作を繰り返し行なう。但し、各ポンプ１４、１
６、２０が動作している最中でも、導電率計１２やｐＨ
計１１によって養液８の導電率値やｐＨ値を監視し、導
電率値やｐＨ値が所定範囲外になった場合、制御を中止
できるようにする。As another operating method, a plurality (1 / n) of a plurality of operating times of the pumps 14, 16 and 20 determined by the controller 2 are operated and then stopped. Then, the ion analyzer 10 rechecks the concentration of each ion, and repeats this operation until the concentration of all ions reaches the target concentration. However, each pump 14, 1
Even while 6 and 20 are operating, conductivity meter 12 and pH
The conductivity value or pH value of the nutrient solution 8 is monitored by the total 11, and the control can be stopped when the conductivity value or pH value is out of the predetermined range.
【００４１】また、イオン制御時間を短縮したい場合に
は、イオン分析計１０によって各イオンの濃度が所定の
濃度範囲を外れたかどうかを判断し、導電率計１２やｐ
Ｈ計１１の導電率値やｐＨ値がある所定範囲を外れてい
るかどうかで制御の終了を判断する。このように制御す
ることにより、イオン制御時間を短縮することができ
る。When it is desired to shorten the ion control time, the ion analyzer 10 judges whether the concentration of each ion is out of a predetermined concentration range, and the conductivity meter 12 or p is used.
The end of the control is determined by whether the conductivity value or the pH value of the H meter 11 is out of a predetermined range. By controlling in this way, the ion control time can be shortened.
【００４２】また、上述した各実施例においては、各微
量成分をも個々に供給して養液８のイオン濃度を制御す
るようにしているが、これらの微量成分を１つの液にし
てタンク５内に供給するようにし、これによって制御を
簡素化するようにも良い。Further, in each of the above-described embodiments, each trace component is also individually supplied to control the ion concentration of the nutrient solution 8. However, these trace components are made into one liquid and the tank 5 is used. It is also possible to supply the power to the inside, thereby simplifying the control.
【００４３】また、上述した各実施例においては、ＮＴ
Ｆ方式の水耕作栽培について説明したが、他の方式、例
えばロックウール方式やＤＦＴ方式等の養液制御に対
し、本発明を適用するようにしても良い。In each of the above embodiments, NT
Although the F method of hydroponic cultivation has been described, the present invention may be applied to other methods, for example, the nutrient solution control of the rock wool method, the DFT method, or the like.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、養
液の各種イオン濃度や導電率、ｐＨを最適に管理して養
液の無駄を無くすことができるとともに、植物を効果的
に生育させることができる。As described above, according to the present invention, various ion concentrations, conductivity and pH of the nutrient solution can be optimally controlled to eliminate the waste of the nutrient solution and the plant can be effectively grown. Can be made
【図１】本発明による養液栽培装置の一実施例を示す構
成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a hydroponics device according to the present invention.
２ コントローラ（導電率制御部、ｐＨ制御部、イオン
濃度制御部） ３ 酸・アルカリ供給部 ５ タンク ７ 栽培パネル ８ 養液 ９ 液肥供給部 １０ イオン分析計 １１ ｐＨ計 １２ 導電率計 １３ 酸タンク １５ アルカリタンク １９ 液肥タンク2 controller (conductivity control unit, pH control unit, ion concentration control unit) 3 acid / alkali supply unit 5 tank 7 cultivation panel 8 nutrient solution 9 liquid fertilizer supply unit 10 ion analyzer 11 pH meter 12 conductivity meter 13 acid tank 15 Alkali tank 19 Liquid fertilizer tank
Claims (4)
装置において、 植物栽培に用いる養液中の導電率を測定する導電率計
と、 前記養液中のｐＨを測定するｐＨ計と、 前記養液中の各種イオン濃度を測定するイオン分析計
と、 測定された導電率が所定範囲外にあるとき、液肥または
希釈水を補給して前記導電率を目標値に一致させる導電
率制御部と、 測定されたｐＨ値が所定範囲外になったときには、複数
のアルカリ性溶液または複数の酸溶液のうち、適切など
れかを補給して前記ｐＨ値を目標値に一致させるｐＨ制
御部と、 イオン分析されたあるイオンの濃度が所定濃度以下であ
る場合、所定濃度以下になっているイオンが陽イオンで
あるとき、この陽イオンを主成分とするアルカリ性溶液
を補給し、前記所定濃度以下になっているイオンが陰イ
オンであるとき、この陰イオンを主成分とする酸溶液を
補給し、さらに必要に応じて希釈水を補給し、各イオン
を目標値に一致させ、イオン分析されたイオンが所定濃
度以上のとき、その他のイオン濃度を目標とするイオン
の比率に基づいて上昇させて全体のイオン濃度値を目標
値に一致させるイオン濃度制御部と、 を備えたことを特徴とする養液栽培装置。1. A hydroponic cultivation apparatus for cultivating a plant by supplying a nutrient solution, comprising: a conductivity meter for measuring conductivity in the nutrient solution used for plant cultivation; and a pH meter for measuring pH in the nutrient solution. And an ion analyzer for measuring various ion concentrations in the nutrient solution, and when the measured conductivity is out of a predetermined range, the conductivity to match the conductivity with a target value by replenishing liquid fertilizer or dilution water. When the measured pH value is out of the predetermined range, the control section and a pH control section for replenishing the pH value with the target value by replenishing a proper amount of a plurality of alkaline solutions or a plurality of acid solutions. When the concentration of a certain ion analyzed by ion analysis is below a predetermined concentration, and the ion below the predetermined concentration is a cation, an alkaline solution containing this cation as a main component is replenished to obtain the above-mentioned predetermined concentration. The following is When ON is an anion, replenish the acid solution containing this anion as the main component, and further replenish diluting water as necessary to make each ion match the target value, and the ion analyzed ion has a predetermined concentration. In the above case, the hydroponic cultivation apparatus comprising: an ion concentration control unit that raises the other ion concentration based on the target ion ratio to match the overall ion concentration value with the target value. ..
たイオン濃度が所定濃度範囲外の場合、各種液肥の調合
割合を調節し、必要なときには希釈水も補給し、各イオ
ン濃度を目標値に一致させる、 ことを特徴とする請求項１記載の養液栽培装置。2. The ion concentration control unit adjusts the blending ratio of various liquid fertilizers when the ion concentration analyzed by ion analysis is out of a predetermined concentration range, and also replenishes diluting water when necessary to set each ion concentration to a target value. The hydroponic cultivation apparatus according to claim 1, wherein the nutrient solution cultivation apparatus is made to match.
を行なう場合、イオン濃度計が間欠測定機器であると
き、イオン濃度が所定濃度範囲外になったとき、各酸溶
液、各アルカリ溶液、各種液肥のうち、必要なものを補
給量の複数分の１だけ補給した後、一時休止し、その後
イオン分析結果に基づいて各イオン濃度が目標値に一致
するまで、同じ動作を繰り返す、 ことを特徴とする請求項１記載の養液栽培装置。3. The ion concentration control unit, when performing ion concentration control, when the ion concentration meter is an intermittent measuring instrument, when the ion concentration is out of a predetermined concentration range, each acid solution, each alkali solution, various After replenishing the required amount of liquid fertilizer by a multiple of the replenishment amount, pause, and then repeat the same operation until each ion concentration matches the target value based on the ion analysis results. The hydroponic cultivation apparatus according to claim 1.
よって予め指定されているイオンの濃度が所定濃度範囲
外になつたとき、各種の酸溶液、各種のアルカリ溶液、
各種の液肥を注入して養液の調整をするとき、養液中の
導電率値およびｐＨ値が所定範囲を外れたかどうかに基
づいて、注入動作を終了する、ことを特徴とする請求項
１記載の養液栽培装置。4. The ion concentration control unit, when the concentration of ions designated in advance by an ion analyzer is out of a predetermined concentration range, various acid solutions, various alkali solutions,
2. When injecting various liquid fertilizers to adjust the nutrient solution, the injecting operation is terminated based on whether the conductivity value and the pH value in the nutrient solution are out of the predetermined ranges. The hydroponics device described.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3327463A JP2937593B2 (en) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | Hydroponic cultivation equipment |
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| JPH05161432A true JPH05161432A (en) | 1993-06-29 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160032234A (en) * | 2013-09-26 | 2016-03-23 | 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤 | Hydroponic apparatus |
| CN114375825A (en) * | 2022-01-28 | 2022-04-22 | 贵州省烟草公司黔西南州公司 | Circulating seedling raising device and seedling raising method |
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-
1991
- 1991-12-11 JP JP3327463A patent/JP2937593B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US10058043B2 (en) | 2013-09-26 | 2018-08-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Hydroponic cultivation apparatus |
| CN114375825A (en) * | 2022-01-28 | 2022-04-22 | 贵州省烟草公司黔西南州公司 | Circulating seedling raising device and seedling raising method |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2937593B2 (en) | 1999-08-23 |
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