JPH0553454U - 薬液の流量拡大装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低コスト、且つ簡単な構成で、原水への薬液
の比例混入範囲（指示倍率）を大幅に拡大する装置を提
供する。 【構成】 薬液が流れる薬液管２２を２流路に分岐さ
せ、第一分岐流路２２ａには第一流量制御バルブ２５と
第一流量センサ２４を設け、第二分岐流路２２ｂには、
第二流量制御バルブ２８と第二流量センサ２７を設け
る。各分岐流路は三方弁２９を介して主管２０に接続
し、主管２０には原水流量センサ２１を設ける。各流量
センサ２１、２４、及び２７の検出結果により三方弁２
９を切換て、薬液を原水に比例混入させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動灌水システムや水耕栽培システム等において、任意流量の液体 肥料等の薬液を一定の倍率で比例混入させる装置に関し、特に、薬液の比例混入 倍率の可変範囲を大幅に拡大することができる装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動灌水システムや水耕栽培システム等を用いて野菜等の植物を栽培する場合 、液体肥料を一定の所望する分量で原水に混入させるシステムには様々なものが 提案されているが、例えば実開昭６４−４２９号公報を挙げることができる。 同公報によれば図２に示されるように、主管１を流れる原水の流量をパルス式 の主管流量センサ２で検出し、一方、液体肥料は、液肥タンク６よりポンプ７で 送り出され、主管１で合流して混合されると同時に、液体肥料の流量もパルス式 の液肥流量センサ３で検出される。そして、これらの両センサ２、３の検出結果 は、コントローラ４に逐次送られて比較演算され、外部倍率設定用パルス発振器 ８で定められた稀釈比（液体肥料流量）となるように制御バルブ５の調整が行わ れる。

【０００３】 つまり、各流量センサ２及び３の検出値の比率によって予定の指示倍率が決定 されるものであり、この指示倍率の範囲等は個々の流量センサ２及び３の特性に よって左右されるところが大きく、その倍率も一般的には、数１００〜１０００ 倍程度である。例えばここで説明したような従来型の装置では、図３のグラフが 示すように液肥流量センサ３の検出可能範囲は３５ｃｃ／毎分〜１０００ｃｃ／ 毎分であり、このときの指示倍率、つまり液体肥料：原水の比率の可変できる範 囲は１／５７０〜１／２００となる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

栽培する植物が一種類だけであれば供給する薬液の分量も一定しているので、 上記したようなシステムを用いても全く不都合を生じることもないが、複数種類 の植物を栽培しなければならない場合は、各植物毎に薬液の必要供給量、つまり 薬液の比例混入の指示倍率が異なることが多い。上記において使用するような流 量センサは、通常は回転式やパルス式の安価なものが用いられている。このよう な安価な流量センサは、流量の検出可能な範囲はあまり広いものではなく、また 、広範囲に渡って流量が検出できるワイドレンジ流量センサは非常に高価なため 、上記したようなシステムには簡単に採用することが困難であった。 このため、指示倍率の変更に当っては、しばしばシステムの仕様の変更、即ち 所望する指示倍率に合致する検出レンジを有する流量センサの交換が必要となっ たり、最悪の場合には新たにシステムを購入しなければならないことが起こり、 農業事業者にとっては余計な経済的負担を強いられることになっていた。

【０００５】 本考案は、このような状況に鑑みて開発されたものであり、通常に用いられる 部材を適宜組み合わせて構成することで、低コストに、しかも簡易な構成であり ながら、広範囲に薬液の比例混入の指示倍率が得られる装置を提供することを目 的とする。

【０００６】

【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、原水の流れる主管の適宜箇所で、原水に対して 一定の倍率で薬液を比例混入させる装置において、薬液供給手段から導かれる薬 液管を、少なくとも２流路以上に分岐させて再び合流し主管に接続されるような 複数の分岐流路に形成し、この分岐流路には、流路を適宜切換る手段と、各流路 毎に検出範囲の異なる薬液流量検出手段と薬液流量制御手段を設け、一方、主管 には原水流量検出手段を設け、上記した薬液流量検出部の検出結果により流路切 換手段を動作させて適宜分岐流路を選択すると共に、この薬液流量検出手段と原 水流量検出手段の各検出結果により薬液を比例混入させることを特徴とした。 この場合、薬液を供給する手段から導かれる薬液管を少なくとも２流路以上に 分岐させて複数の分岐流路を設け、この各分岐流路は、各々に設けられた薬液流 量制御手段の流入側に接続させ、この薬液流量制御手段の流出側は、各分岐流路 毎に設けられた、各々に流量検出範囲の異なる薬液流量検出手段の流入側に接続 させ、各薬液流量検出手段の流出側は、少なくとも２以上の流入ポートを有する 流路切換手段の各流入ポートに接続させ、この流路切換手段の流出ポートは、主 管を流れる原水と混合可能に接続させ、この主管には原水流量検出手段を設け、 上記した薬液流量検出手段の検出結果により流路切換手段を動作させて適宜分岐 流路を選択すると共に、この薬液流量検出手段と原水流量検出手段の各検出結果 により薬液を比例混入させるのが好ましい。

【０００７】

【作用】

以上のように構成された本考案は次のような作用を有する。 薬液タンク等の薬液供給手段から導かれた薬液管を流れる薬液は、流路切換手 段によって、少なくとも２流路以上に分岐された何れかの分岐流路を流れ主管の 原水と合流する。ここで、分岐流路を流れる薬液の流量は薬液流量検出手段によ り、また、主管を流れる原水の流量は原水流量検出手段によりそれぞれ検出され 、この検出結果を比較演算することで液肥流量制御手段が制御されて一定の薬液 流量を得ることで、薬液：原水の指示倍率が保たれている。 そして、この指示倍率を変更する場合は、薬液流量検出手段の設定値を変更す ることで行うが、この設定値が薬液流量検出手段の検出可能範囲から外れて、薬 液流量設定値が非常に大容量、或は小容量のために所望の指示倍率が得られない 場合は、上記した流路切換手段を動作させることにより、所望の指示倍率が得ら れるところの薬液流量検出手段を有する分岐流路を適宜選択することで行ってい る。

【０００８】

【実施例】

次に、本考案の一実施例について図面を用いて説明を行う。 本実施例では、図１に示されるような構成としている。つまり、薬液タンク３ １よりポンプ３２で供給される、薬液が流れる薬液管２２を第一分岐流路２２ａ と第二分岐流路２２ｂの２流路に分岐させ、この第一分岐流路２２ａには電動ア クチュエータ搭載型の第一流量制御バルブ２５と第一流量センサ２４が設けられ 、もう一方の第二分岐流路２２ｂにも同様に、電動アクチュエータ搭載型の第二 流量制御バルブ２８と第二流量センサ２７が設けられている。この各センサ２４ 、２７は、前述したように広範囲な薬液の比例混入の指示倍率が得られるように 、例えば第一流量センサ２４には３５ｃｃ／毎分〜１０００ｃｃ／毎分の薬液の 流量が検出できるものと、第二流量センサ２７には３３０ｃｃ毎分〜３３００ｃ ｃ／毎分の薬液の流量が検出できるものと、それぞれ検出可能範囲の異なるもの を併用している。

【０００９】 このように構成された両分岐流路２２ａ、２２ｂの流出側は、流路切換手段と して用いた電動アクチュエータ搭載型の三方弁２９の流入ポートに接続されてい る。そして、この三方弁２９の流出ポートは、接続管３０により主管２０と合流 するように接続される。一方、この主管２０には、ここを流れる原水流量を検出 する原水流量センサ２１がバイパス流路３４に設けられている。そして、上記し た各流量センサ２１、２４、及び２７の出力はコントローラ３３の入力に接続さ れ、このコントローラ３３の制御出力は、各流量制御バルブ２５、２８と三方弁 ２９のアクチュエータ制御端子に接続されている。

【００１０】 ここで、本実施例の作用について説明を行う。 薬液タンク３１から導かれた薬液管２２を流れる薬液は、２流路に分岐された 第一分岐流路２２ａか第二分岐流路２２ｂの何れか１本を流れ、三方弁２９を介 して主管２０に接続され、この主管２０を流れる原水と混合される。 ここで、第一分岐流路２２ａに薬液が流れている場合、これを流れる薬液の流 量は第一流量センサにより、また、主管２０を流れる原水の流量は原水流量セン サ２０によりそれぞれ検出され、この検出結果に基づいてコントローラ３３が適 宜演算を行い、第一流量制御バルブ２５を制御して一定の薬液流量を得ることで 、薬液：原水の指示倍率が保たれている。

【００１１】 これを本実施例の具体例で示すと、上記したように第一流量センサ２４は３５ ｃｃ／毎分〜１０００ｃｃ／毎分の薬液の流量を検出することができ、第二流量 センサ２７は３３０ｃｃ／毎分〜３３００ｃｃ／毎分の薬液の流量を検出するこ とができるものを適宜切換て用いているので、等価的には、図３のグラフに示さ れるように３５ｃｃ／毎分〜３３００ｃｃ／毎分の連続した広範囲な検出可能範 囲を有することとなる。これにより、主管２０を流れる原水流量が２００００ｃ ｃ／毎分〜２０００００ｃｃ／毎分とすれば、約１／６０〜１／５７０の指示倍 率で薬液の比例混入が行える。つまり、２個の検出可能範囲の異なるセンサを適 宜切換て用いることで検出可能範囲の拡大を行っているのである。

【００１２】 そして、この指示倍率を変更する場合は、コントローラ３３の指示により、何 れかの流量センサ２４または２７の設定値を変更することで行う。しかし、この 設定値が何れかの流量センサの検出可能範囲から外れて所望の指示倍率が得られ ない場合は、上記した三方弁２９を動作させることにより、所望の指示倍率が得 られるところの薬液流量検出手段を有する分岐流路、即ち第一分岐流路２２ａ、 或は第二分岐流路２２ｂを適宜選択することで行っている。

【００１３】 例えば、薬液の流量が３５ｃｃ／毎分〜１０００ｃｃ／毎分の場合は第一流量 センサ２４を用いている。これにより薬液は、薬液管２２から第一流量制御バル ブ２５、第一流量センサ２４を有する第一分岐流路２２ａを流れ、三方弁２９を 通過して主管２０の原水と混合される。一方、薬液の流量が１０００ｃｃ／毎分 を超えるような場合は第二流量センサ２７を用いるため、コントローラ３３の指 示で三方弁２９が切換られる。これにより薬液は、薬液管２２から第二流量制御 バルブ２８、第二流量センサ２７を有する第二分岐流路２２ｂを流れ、三方弁２ ９を通過して主管２０の原水と混合される。

【００１４】 また、逆に第二分岐流路２２ｂで薬液の流量が低下した場合は、３３０ｃｃ／ 毎分までは三方弁２９を動作させず、第二流量センサ２７による流量検出を維持 して、第二流量センサ２７の検出可能範囲の下限に達したときに三方弁２９を動 作させ、第一分岐流路２２ａに切換ている。このように各流量センサ２４、２７ の検出可能範囲の上限と下限をオーバーラップさせておくことで、例えば第一流 量センサ２２ａ検出可能範囲の上限である１０００ｃｃ／毎分付近での薬液の流 量の変動に対しても円滑な流路選択が行える。従って、三方弁２９の頻繁な動作 を避けることが可能となり、トラブルの発生を未然に防ぐことができる。

【００１５】 また、主管２０には、ここを流れる原水の流量を検出する原水流量センサ２１ が設けられている。これは、主管２０に適宜径のバイパス流路３４を設けて、大 容量の原水流量を小容量に分流することで、上記した流量センサ２４または２７ と同一の部材が使用できるようにしている。

【００１６】 ここで用いた各流量センサ２１、２４、及び２７は上述したように、従来より 用いられている安価な回転式やパルス式のセンサを用い、各流量制御バルブ２５ 、２８と三方弁２９は、電動アクチュエータを搭載した合成樹脂性ボール弁を用 い、コントローラ３３は、上記した２つの流量センサ２１、２４のデータ（検出 可能範囲等）を入力するために、安価な８ｂｉｔＣＰＵで構成されたものを用い ている。しかし、このような部材はここで用いたものだけに限定することなく様 々なものを用いることができる。 例えば、各流量センサ２１、２４、及び２７には他型式のものを用い、各流量 制御バルブ２５、２８には流体アクチュエータを搭載したバタフライバルブを用 い、そしてコントローラ３３にはアナログ式に各制御バルブ２５、２８と三方弁 ２９を制御するものを用いる等してもよい。従って、実施の際には適宜選択によ り、様々な態様で構成することが可能である。

【００１７】 尚、本実施例では上記したように、大きい容量と小さい容量の流量センサによ る２分岐（２段切換）としているが、この他にも多数の分岐流路を形成したり、 複数の分岐流路を適宜本数同時に開いて更に指示倍率の可変範囲を拡大すること が可能である。そのような場合は、図示はしていないが、三方弁やバルブ等を適 宜組み合わせた流路切換手段を形成して実施すると良い。また、流路切換手段は 流量検出手段の上流側に設けることも可能であり、その作用、効果は何ら変わる ものがないので実施の際に適宜選択ができるものである。また、本実施例の構成 は農業分野のみならず、食品工業や化学工業等、他の産業分野においても有効に 利用できるものである。

【００１８】

【考案の効果】

以上の説明で明らかな通り、本考案は以下に挙げるような数々の優れた効果を 有するものである。 つまり、高価なワイドレンジ流量センサを用いることなく、安価な従来型の流 量センサによる薬液の流量検出手段をその流路に対して並列に配設して、各検出 手段を適宜切り換えて使用するため、結果としてワイドレンジ流量センサを用い た装置と同等のものが非常に安価に実施できるものである。しかも、本考案は簡 単な構成と耐食性部材の採用が相俟って、故障の心配は皆無であり保守性の向上 が図られるものである。 このように安価な設備費と保守性の良さは、農業事業者にとっての生産設備に 関する経済的負担を大幅に軽減することが可能となり、結果的には一般消費者の 利益にもつながる等の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す系統図である。

【図２】従来例を示す系統図である。

【図３】本考案及び従来例における、薬液流量の検出可
能範囲と指示倍率との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

２０ 主管 ２１ 原水流量センサ ２２ａ 第一分岐流路 ２２ｂ 第二分岐流路 ２４ 第一流量センサ ２５ 第一流量制御バルブ ２７ 第二流量センサ ２８ 第二流量制御バルブ ２９ 三方弁 ３１ 薬液タンク ３３ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 11/02 7001−3Ｈ 11/13 Ｍ 7001−3Ｈ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水の流れる主管の適宜箇所で、原水に
   対して一定の倍率で薬液を比例混入させる装置におい
   て、薬液供給手段から導かれる薬液管を、少なくとも２
   流路以上に分岐させて再び合流し主管に接続されるよう
   な複数の分岐流路に形成し、この分岐流路には、流路を
   適宜切換る手段と、各流路毎に検出範囲の異なる薬液流
   量検出手段と薬液流量制御手段を設け、一方、主管には
   原水流量検出手段を設け、上記した薬液流量検出部の検
   出結果により流路切換手段を動作させて適宜分岐流路を
   選択すると共に、この薬液流量検出手段と原水流量検出
   手段の各検出結果により薬液を比例混入させることを特
   徴とする薬液の流量拡大装置。
2. 【請求項２】 薬液を供給する手段から導かれる薬液管
   を少なくとも２流路以上に分岐させて複数の分岐流路を
   設け、この各分岐流路は、各々に設けられた薬液流量制
   御手段の流入側に接続させ、この薬液流量制御手段の流
   出側は、各分岐流路毎に設けられた、各々に流量検出範
   囲の異なる薬液流量検出手段の流入側に接続させ、各薬
   液流量検出手段の流出側は、少なくとも２以上の流入ポ
   ートを有する流路切換手段の各流入ポートに接続させ、
   この流路切換手段の流出ポートは、主管を流れる原水と
   混合可能に接続させ、この主管には原水流量検出手段を
   設け、上記した薬液流量検出手段の検出結果により流路
   切換手段を動作させて適宜分岐流路を選択すると共に、
   この薬液流量検出手段と原水流量検出手段の各検出結果
   により薬液を比例混入させることを特徴とする薬液の流
   量拡大装置。