JPH06209661A - 養液栽培装置 - Google Patents

養液栽培装置

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JPH06209661A
JPH06209661A JP5003826A JP382693A JPH06209661A JP H06209661 A JPH06209661 A JP H06209661A JP 5003826 A JP5003826 A JP 5003826A JP 382693 A JP382693 A JP 382693A JP H06209661 A JPH06209661 A JP H06209661A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
conductivity
value
ion concentrations
priority
Prior art date
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Pending
Application number
JP5003826A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kikuchi
宏 菊池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5003826A priority Critical patent/JPH06209661A/ja
Publication of JPH06209661A publication Critical patent/JPH06209661A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02P60/216

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  • Hydroponics (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、養液中の導電率やpH値、各種イオ
ン濃度に対する各制御を効率的に行い、植物に供給する
養液を最適な状態に制御する。 【構成】養液(2) の導電率、pH値、各種イオン濃度を
センサ部(10)により測定し、優先順位に従って導電率、
pH値、各種イオン濃度の順位でそれぞれ目標範囲に一
致させるようにコントローラ(20)により制御し、かつこ
の状態に、優先順位下位の項目、例えばイオン濃度の制
御中に、上位項目例えば導電率が目標範囲から逸脱した
場合、イオン濃度の制御を停止して導電率を優先的に制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【0002】
【従来の技術】かかる養液栽培装置は、植物の栽培に用
いる養液中の導電率やpH値を測定し、これら値を目標
範囲に制御しているが、近年、例えば特願昭63−38
439号に記載されているように、導電率及びpH値の
制御に加えて養液中の成分である各種イオン濃度を制御
することが行われている。
【0003】この各種イオン濃度を制御は、例えばKイ
オン濃度の制御について説明すると、このKイオン濃度
のみ低下した場合、単肥と呼ばれるKNO3 を加えてK
イオン濃度を高くしたり、又、KOHを加えてKイオン
濃度を高くしている。しかしながら、KNO3 を加えた
場合は、Kイオン濃度は高くなるものの、同時にNO3
イオン濃度も高くなり、さらに養液の導電率も大きくな
る。又、KOHを加えた場合は、他の養液成分のイオン
に影響を与えずにKイオン濃度を高くできるが、OHイ
オンの影響によりpH値が上昇する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のように例えばK
イオン濃度を制御する場合、養液中にKNO3 又はKO
Hを加えているが、これではKイオン濃度そのものは高
くなるが、同時にNO3イオン濃度が高くなったり、導
電率が大きくなったりして他の制御項目に影響を与えて
しまう。
【0005】そこで本発明は、養液中の導電率やpH
値、各種イオン濃度に対する各制御を効率的に行い、植
物に供給する養液を最適な状態に制御できる養液栽培装
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】本発明は、植物栽培に用
いる養液中の少なくとも導電率やpH値、各種イオン濃
度を測定し、これらを目標範囲に制御して植物を栽培す
る養液栽培装置において、
【0007】導電率、pH値及び各種イオン濃度の各項
目の制御に対する優先順位が予め設定され、この優先順
位に従って導電率、pH値及び各種イオン濃度を制御す
る優先順位制御手段と、この優先順位制御手段により優
先順位下位の項目の制御中に、上位項目が目標範囲から
逸脱した場合、下位項目の制御を停止し、上位項目を優
先的に制御する上位優先制御手段とを備えて上記目的を
達成しようとする養液栽培装置である。
【0008】
【作用】このような手段を備えたことにより、植物栽培
に用いる養液中の少なくとも導電率やpH値、各種イオ
ン濃度が測定されると、優先順位制御手段により予め設
定された優先順位に従い、例えば導電率、pH値、各種
イオン濃度の順位でそれぞれが目標範囲に制御される。
【0009】この状態に、下位の例えば各種イオン濃度
の制御中に、上位の導電率が目標範囲から逸脱した場
合、上位優先制御手段により各種イオン濃度の制御が停
止され、上位の導電率が優先的に制御される。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
【0011】図1は養液栽培装置の構成図である。タン
ク1内には養液2が蓄えられ、この養液が循環ポンプ3
により汲み上げられて栽培パネル4に供給するものとな
っている。この栽培パネル4に供給された養液2は、栽
培パネル4から流れ出て再びタンク1に戻されるものと
なっている。
【0012】このタンク1には、センサ部10が設けら
れている。このセンサ部10は、導電率計11、pH計
12及び各種イオン分析計13を備えている。導電率計
11はタンク1内にある養液2の導電率を測定するもの
であり、pH計12は養液2のpHを測定するものであ
り、又、各種イオン分析計13は養液2の各種イオンを
測定するものである。これら導電率計11、pH計12
及び各種イオン分析計13により測定された導電率、p
H値及び各種イオン濃度はコントローラ20に送られる
ようになっている。このコントローラ20には、酸・ア
ルカリ供給部30、液肥供給部40、水供給部50及び
イオン供給部60が接続されている。
【0013】このうち酸・アルカリ供給部30には、各
種の酸液を貯留している複数の酸タンク31及び各種の
アルカリ液を貯留している複数のアルカリタンク32が
備えられている。これら酸タンク31及びアルカリタン
ク32には、それぞれポンプ33、34が接続され、こ
れらポンプ33、34により汲み出された各液がタンク
1に供給されるものとなっている。これらポンプ33、
34は、コントローラ20からの制御信号に基づいて選
択されて汲み出し動作を行うものとなっている。
【0014】なお、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H3PO4 液、H2 SO
4 液が使用され、微量成分イオンの調整用としてH3
3液やH2 MO4 液が使用される。
【0015】又、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、M
g(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(OH)
3 液、Mn(OH)2 液、Zn(OH)2 液、Cu(O
H)2 液等が使用される。
【0016】液肥供給部40には、各種の液肥を貯留し
ている複数の液肥タンク41が備えられ、これら液肥タ
ンク41に各ポンプ42が接続されている。これらポン
プ42は、コントローラ20からの制御信号に基づいて
選択されて汲み出し動作を行うものとなっており、汲み
出された液肥はタンク1に供給されるようになってい
る。
【0017】水供給部50は、給水栓51からの給水管
に電磁弁52が接続されたもので、コントローラ20か
らの駆動信号により電磁弁52が開閉制御されるものと
なっている。なお、給水栓51から電磁弁52を通過し
た水は、タンク1に供給されるようになっている。
【0018】イオン供給部60には、各特定イオンを多
く含有する液体を貯留する複数のタンク61が備えら
れ、これらタンク61に各ポンプ62が接続されてい
る。これらポンプ62は、コントローラ20からの制御
信号に基づいて選択されて汲み出し動作を行うものとな
っており、汲み出された液体はタンク1に供給されるよ
うになっている。この場合、特定イオンは、
【0019】
【化1】
【0020】等を示し、例えばKイオンを多く含有する
液体とはKOH、液肥の1種類でK+ を多く含有するも
の、硝酸カリウム、リン酸カリウム、硫酸カリウム及び
これら硝酸カリウム、リン酸カリウム、硫酸カリウムの
混合物等が使用される。
【0021】上記コントローラ20は、酸・アルカリ供
給部30の各ポンプ33、34、液肥供給部40の各ポ
ンプ42、水供給部50の電磁弁52及びイオン供給部
60の各ポンプ62をそれぞれ選択的に動作制御する機
能を有するもので、図2に示すように優先順位制御部2
1及び上位優先制御部22の各機能を有している。
【0022】優先順位制御部21は、養液2の導電率、
pH値及び各種イオン濃度の各項目の制御に対する優先
順位が予め設定され、この優先順位に従って酸・アルカ
リ供給部30、液肥供給部40、水供給部50及びイオ
ン供給部60を動作制御して養液2の導電率、pH値及
び各種イオン濃度を制御する機能を有するものである。
ここで、優先順位は、例えば導電率、pH値、各種イオ
ン濃度として
【0023】
【化2】 の順序に設定されている。なお、優先順位は、栽培のス
テージ(栽培期)や作物により同然異なるので、コント
ローラ20はこれらの設定がしやすいようにする必要が
ある。
【0024】又、上位優先制御部22は、この優先順位
制御部21により優先順位下位の項目の制御中に、上位
項目が目標範囲から逸脱した場合、下位項目の制御を停
止し、上位項目を優先的に制御する機能を有するもので
ある。
【0025】さらに、上位優先制御部22は、優先的に
制御した導電率やpH値等の項目を計数し、その繰り返
し制御回数が所定回数となった場合に警報を発する機能
を有している。次に上記の如く構成された装置の作用に
ついて説明する。
【0026】先ず、栽培に必要な養液2を新たに作る場
合、コントローラ20は、作物の栽培ステージに応じて
酸・アルカリ供給部30の各ポンプ33、34を駆動制
御して各種酸液や各種アルカリ液をタンク1に供給し、
かつ液肥供給部40の各ポンプ42を駆動制御して各種
の液肥をタンク1に供給し、さらに水供給部50の電磁
弁52を開閉制御して水をタンク1に供給する。これに
より、植物の成長に必要なイオンや微量成分等のバラン
スよく含有した養液2が調製される。
【0027】この後、コントローラ20は、導電率計1
1、pH計12及び各種イオン分析計13により測定さ
れた導電率、pH値及び各種イオン濃度に基づいて養液
2の状態を常に監視する。
【0028】この状態に、栽培パネル4上にある植物の
栽培過程の途中に養液を追加したり、又は新たに養液を
追加した場合、養液8の導電率、pH値又は各種イオン
濃度のうちいずれかが目標範囲を逸脱する場合がある。
【0029】コントローラ20の優先順位制御部21
は、導電率計11、pH計12及び各種イオン分析計1
3により測定された導電率、pH値及び各種イオン濃度
を受け、上記優先順位 導電率、pH値、K+ 、… に従って各値とその目標範囲とを比較し、導電率等の各
値がそれぞれ目標範囲を逸脱していないかを監視する。
【0030】この比較の結果、例えば導電率が目標範囲
から逸脱していれば、コントローラ20の優先順位制御
部21は、上記の如く液肥供給部40の各ポンプ42を
選択駆動すると共に水供給部50の電磁弁52をそれぞ
れ駆動制御して液肥、水をタンク1に供給する。
【0031】又、上記比較の結果、pH値が目標範囲か
ら逸脱していれば、優先順位制御部21は、上記の如く
酸・アルカリ供給部30の各ポンプ33、34を選択駆
動して酸液又はアルカリ液をタンク1に供給する。
【0032】又、上記比較の結果、K+ 等の各イオンが
目標範囲から逸脱していれば、優先順位制御部21は、
上記の如くイオン供給部60の各ポンプ62を選択駆動
して特定イオンを多く含有する液体をタンク1に供給
し、これと共に水供給部50の電磁弁52を駆動制御し
て水をタンク1に供給する。
【0033】一方、養液2のpH値を制御中、優先順位
制御部21は、導電率、pH値及び各種イオン濃度が目
標範囲から逸脱しているかを比較判断するが、この比較
判断の結果、例えばpH値よりも優先順位上位の導電率
が目標範囲から逸脱していることを判断すると、その旨
を上位優先制御部22に渡す。
【0034】この上位優先制御部22は、この旨を受け
ると、養液2のpH値を制御を停止し、導電率に対する
制御を実行する。すなわち、液肥供給部40の各ポンプ
42を選択駆動すると共に水供給部50の電磁弁52を
それぞれ駆動制御して液肥、水をタンク1に供給する。
【0035】又、養液2のK+ イオンを制御中に、この
+ イオンよりも優先順位上位の導電率又はpH値が目
標範囲から逸脱すると、上位優先制御部22は、K+
オンの制御を停止し、導電率又はpH値の制御を実行す
る。
【0036】さらに、導電率とpH値とが同時に各目標
範囲から逸脱すると、上位優先制御部22は、優先順位
上位の導電率から優先的に制御を実行し、この後にpH
値の制御を実行する。
【0037】なお、上位優先制御部22は、優先的に制
御した場合、その優先的に制御した繰り返し回数を計数
し、これが所定回数となった場合に警報を発する。例え
ば、導電率、pH値、K+ イオンの順序で制御を行い、
このK+ イオン制御中に上位の導電率に対する制御を優
先的に行う。再びpH値、K+ イオンの順序で制御を行
い、このK+ イオン制御中に再度導電率に対する制御を
優先的に行う。この場合、繰返し回数は2回であり、こ
の回数が所定回数となった場合に警報を発する。
【0038】このように上記一実施例においては、養液
2の導電率やpH値、各種イオン濃度を測定し、優先順
位に従って導電率、pH値、各種イオン濃度の順位でそ
れぞれ目標範囲に一致させるように制御し、かつこの状
態に、優先順位下位の項目の制御中に、上位項目が目標
範囲から逸脱した場合、下位項目の制御を停止して上位
項目を優先的に制御するようにしたので、養液2中の導
電率やpH値、各種イオン濃度を制御する場合に他の制
御項目に影響を与えずに、導電率やpH値、各種イオン
濃度に対する各制御を効率的に行え、植物に供給する養
液2を最適な状態に制御できる。なお、本発明は上記一
実施例に限定されるものでなくその要旨を変更しない範
囲で変形してもよい。
【0039】例えば、優先順位の設定は、複数の項目を
同順序に扱うようにしてもよい。例えばK+ イオンとN
3 - イオンとを同順位に設定すれば、K+ 制御とNO
3 - 制御とを同時にスタートさせ、両者の制御が終了し
た時点で次の項目の制御に移るようにすればよい。
【0040】又、イオン供給部60の各液体は、適切な
ものがあれば、酸・アルカリ供給部30の中の1つを使
用してもよいし、液肥供給部40の中の1つを使用して
もよい。
【0041】さらに、上記一実施例では、各微量成分を
個々に供給して溶液2のイオン濃度を制御するようにし
ているが、これら微量成分を1つの液にしてタンク1内
に供給し、これによって制御を簡素化するようにしても
よい。
【0042】又、上記一実施例では、NTF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方式等の溶液制御に対して適用しても
よい。
【0043】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、養
液中の導電率やpH値、各種イオン濃度に対する各制御
を効率的に行い、植物に供給する養液を最適な状態に制
御できる養液栽培装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる養液栽培装置の一実施例を示す
構成図。
【図2】同装置におけるコントローラの具体的な構成
図。
【符号の説明】
1…タンク、2…養液、3…循環ポンプ、4…栽培パネ
ル、10…センサ部、11…導電率計、12…pH計、
13…各種イオン分析計、20…コントローラ、21…
優先順位制御部、22…上位優先制御部、30…酸・ア
ルカリ供給部、31…酸タンク、32…アルカリタン
ク、33,34…ポンプ、40…液肥供給部、41…液
肥タンク、42…ポンプ、50…水供給部、51…給水
栓、52…電磁弁、60…イオン供給部、61…タン
ク、62…ポンプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 植物栽培に用いる養液中の少なくとも導
    電率やpH値、各種イオン濃度を測定し、これらを目標
    範囲に制御して前記植物を栽培する養液栽培装置におい
    て、 前記導電率、前記pH値及び前記各種イオン濃度の各項
    目の制御に対する優先順位が予め設定され、この優先順
    位に従って前記導電率、前記pH値及び前記各種イオン
    濃度を制御する優先順位制御手段と、 この優先順位制御手段により優先順位下位の項目の制御
    中に、上位項目が目標範囲から逸脱した場合、前記下位
    項目の制御を停止し、前記上位項目を優先的に制御する
    上位優先制御手段と、を具備したことを特徴とする養液
    栽培装置。
JP5003826A 1993-01-13 1993-01-13 養液栽培装置 Pending JPH06209661A (ja)

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JP5003826A JPH06209661A (ja) 1993-01-13 1993-01-13 養液栽培装置

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JP5003826A JPH06209661A (ja) 1993-01-13 1993-01-13 養液栽培装置

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JP (1) JPH06209661A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013055895A (ja) * 2011-09-07 2013-03-28 Kyokushin Kosan Kk 養液供給装置
JP2013201983A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Nihon Yamamura Glass Co Ltd 養液栽培による植物の育成方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013055895A (ja) * 2011-09-07 2013-03-28 Kyokushin Kosan Kk 養液供給装置
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