EA201790652A1 20170731 Номер и дата охранного документа [PDF] TIT_PDF/201790652 Титульный лист описания [**] EA201790652 20150901 Регистрационный номер и дата заявки FI20145830 20140919 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок RU2015/000550 Номер международной заявки (PCT) WO2016/043623 20160324 Номер публикации международной заявки (PCT) EAA1 Код вида документа [PDF] eaa21707 Номер бюллетеня [**] МНОГОЭТАЖНАЯ ФЕРМА С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ВЕГЕТАЦИОННЫМИ УСТАНОВКАМИ Название документа [8] A01G 31/06 Индексы МПК [RU] Мирзеабасов Тимур Ахмедбекович, [RU] Школина Лидия Николаевна, [RU] Романова Светлана Тимуровна, [RU] Белов Дмитрий Олегович, [RU] Волынкин Валерий Михайлович, [RU] Головань Вадим Юрьевич, [RU] Сулейманов Фаиль Назмеевич, [US] Водяной Игорь Сведения об авторах [RU] ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ АНТЕР, [FI] РУФИУС ОЙ Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea201790652a*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к вегетационным установкам для выращивания растений и многоэтажным ("вертикальным") фермам для выращивания растений в искусственных условиях. Предложена вертикальная вегетационная установка, содержащая вытянутую по длине стойку-стеллаж с двумя несущими поверхностями, расположенными под малым углом α к вертикали; два листа искусственной почвы, прикрепляемые к несущим поверхностям стойки, причем каждый из листов выполнен с возможностью подачи в и отвода из него питательной жидкости и включает в себя, по меньшей мере: нижний изолирующий слой, водоудерживающий слой, плодородный слой и верхний изолирующий слой с перфорацией; и два посевных листа с множеством семян, располагаемых поверх листов искусственной почвы с обеспечением контакта семян с плодородным слоем в листах искусственной почвы. Также предложена многоэтажная ферма, на этажах которой, не имеющих окон, установлено множество упомянутых вертикальных вегетационных установок.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к вегетационным установкам для выращивания растений и многоэтажным ("вертикальным") фермам для выращивания растений в искусственных условиях. Предложена вертикальная вегетационная установка, содержащая вытянутую по длине стойку-стеллаж с двумя несущими поверхностями, расположенными под малым углом α к вертикали; два листа искусственной почвы, прикрепляемые к несущим поверхностям стойки, причем каждый из листов выполнен с возможностью подачи в и отвода из него питательной жидкости и включает в себя, по меньшей мере: нижний изолирующий слой, водоудерживающий слой, плодородный слой и верхний изолирующий слой с перфорацией; и два посевных листа с множеством семян, располагаемых поверх листов искусственной почвы с обеспечением контакта семян с плодородным слоем в листах искусственной почвы. Также предложена многоэтажная ферма, на этажах которой, не имеющих окон, установлено множество упомянутых вертикальных вегетационных установок.


(12) МЕЖДУНАРОДНАЯ ЗАЯВКА , ОПУБЛИКОВАННАЯ В СООТВЕТСТВИИ
ДОГОВОРОМ О ПАТЕНТНОЙ КООПЕРАЦИИ (РСТ )
I III НИН illllliiil
III
Международное бюро
(43) Дата международной публикации 24 марта 2016 (24.03.2016)
(10) Номер международной публикации
W i P O I РСТ
WO 2016/043623 А1
(51) Международная патентная классификация :
A01G 31/06 (2006.01)
(21) Номер международной заявки : PCT/RU2015/000550
(22) Дата международной подачи :
0 1 сентября 2015 (01 .09.201 5)
(25) Язык подачи : Русский
(26) Язык публикации : Русский
(30) Данные о приоритете :
20145830 19 сентября 2014 (19.09.2014) FI
(71) Заявители : ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ
ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ АНТЕР (LIMITED LIAB-
ILITY COMPANY ANTER) [RU/RU]; Михайловский
пер4А, Санкт -Петербург , 198095, St.Petersburg (RU).
РУФИУС , Ой (RUFIUS, О у) [FI/FI]; с/о Карялан
Тили -я Исанноитикескус , Ратакату 47, Лаппеэнранта ,
53 100, Lappeenranta (FI).
(72) Изобретатели : МИРЗЕАБАСОВ , Тимур
Ахмедбекович (MIRZEABASOV, Timur Akhmed-bekovich); Ораниенбаумский проспект , 37/1-339, Ломоносов , Санкт -Петербург , 1885 12, St.Petersburg (RU). ШКОЛИНА , Лидия Николаевна (SHKOLINA,
Lidia Nikolaevna); Ораниенбаумский проспект , 37/1339, Ломоносов , Санкт -Петербург , 1885 12, St.Peters-
burg (RU). РОМАНОВА , Светлана Тимуровна (RO-
MANOVA, Svetlana Timurovna); Ораниенбаумский
проспект , 37/1-339, Ломоносов , Санкт -Петербург ,
1885 12, St.Petersburg (RU). БЕЛОВ , Дмитрий
Олегович (BELOV, Dmitriy Olegovich); Ленинский
проспект , 117/1-605, Санкт -Петербург , 198207, St.-
Petersburg (RU). ВОЛЫНКИН , Валерий Михайлович
(VOLYNKIN, Valeriy Mikhaylovich); Гранитная улица ,
46/2-68, Санкт -Петербург , 195213, St.Petersburg (RU).
ГОЛОВАНЬ , Вадим Юрьевич (GOLOVAN, Vadim
Yurievich); проспект Энгельса , 134/3-135, Санкт -
Петербург , 194356, St.Petersburg (RU).
СУЛЕЙМАНОВ , Фаиль Назмеевич (SULEYMAN-
OV, Fail Nazmeevich); улица Революционная , 163-8, Уфа, Республика Башкортостан , 450005, Ufa (RU). ВОДЯНОЙ , Игорь (VODYANOY, Igor); 507 Авеню Эф, Редондо Бич, Калифорния , 90277, Redondo Beach (US).
(74) Агенты : КОТОВ , Иван Олегович и др.(КОТОУ ,
Ivan Olegovich et al); а/я 5, Санкт -Петербург , 191002, St.Petersburg (RU).
/продолжение на следующей странице ]
(54) Название УСТАНОВКАМИ
(54) Title: MULTI-STORYFARM HAVING VERTICAL GROWING ASSEMBLIES
изобретения : МНОГОЭТАЖНАЯ ФЕРМА С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ
ВЕГЕТАЦИОННЫМИ
СП С*
О С*
Фиг .1
the aforementioned vertical growing assemblies installed thereon.
(57) Реферат : (57) Abstract: The invention relates to farming, and more particularly to growing assemblies for cultivating plants and to multi-story ("vertical") farms for cultivating plants under artificial conditions. Proposed is a vertical growing assembly containing: a longitudinally elongate shelving rack with two bearing surfaces, which are disposed at a small angle a to the vertical; two sheets of artificial soil, which can be attached to the bearing surfaces of the shelving rack, wherein each of the sheets is designed so that a nutrient liquid can be fed thereinto or removed therefrom, said sheets including at least the following: a lower insulating layer, a water-retaining layer, a fertile layer, and a perforated upper insulating layer; and two sowing sheets with a plurality of seeds, said sowing sheets being disposed above the sheets of artificial soil in such a way as to allow the seeds to come into contact with the fertile layer in the sheets of artificial soil. Additionally set forth is a multi-story farm, the levels of which, not being provided with windows, have a plurality of
/продолжение на следующей странице ]
w o 2016/043623 л 1 llll^lll^hlllllliilllll^llllliilllLIIII^ НИlllllliilllllii
(81) Указанные государства (если не указано иначе, для каждого вида национальной охраны ) : А Е, AG, AL,
AM, А О, AT, AU, AZ, В A, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JP, KE, KG, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
(84) Указанные государства (если не указано иначе, для каждого вида региональной охраны ) : ARIPO (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST,
SZ, TZ, UG, ZM, ZW), евразийский (AM, AZ, BY, KG,
KZ, RU, TJ, TM), европейский патент (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR), OAPI (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Декларации в соответствии с правилом 4.17:
- касающаяся права заявителя надавать заявку на патент и получать его (правило 4.17 (г))
- касающаяся права испрашивать приоритет предшествующей заявки (правило 4.17 (ггг))
Опубликована :
- с отчётом о международном поиске (статья 21.3)
Изобретение относится к сельскому хозяйству , в частности , к вегетационным установкам для выращивания растений и многоэтажным ("вертикальным ") фермам для выращивания растений в искусственных условиях . Предложена вертикальная вегетационная установка , содержащая : вытянутую по длине стойку -стеллаж с двумя несущими поверхностями , расположенными под малым углом а к вертикали ; два листа искусственной почвы , прикрепляемые к несущим поверхностям стойки , причем каждый из листов выполнен с возможностью подачи в и отвода из него питательной жидкости и включает в себя, по меньшей мере : нижний
изолирующий слой , водоудерживающий слой , плодородный слой и верхний изолирующий слой с
перфорацией ; и два посевных листа с множеством семян , располагаемых поверх листов искусственной почвы с обеспечением контакта семян с плодородным слоем в листах искусственной почвы . Также предложена многоэтажная ферма , н а этажах которой , не имеющих окон , установлено множество упомянутых вертикальных вегетационных установок .
МНОГОЭТАЖНАЯ ФЕРМА С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ВЕГЕТАЦИОННЫМИ УСТАНОВКАМИ
Область техники , к которой обносится изобретения
Настоящее изобретение относится к сельскому хозяйству , в частности , к вегетационным установкам для выращивания растений и многоэтажным , так называемым "вертикальным ", фермам для выращивания растений в искусственных условиях , содержащим такие вегетационные установки .
Уровень техники
Одним из наиболее перспективных путей развития современного сельского хозяйства и растениеводства являются многоэтажные теплицы , так называемые вертикальные фермы ("Vertical Farm", см., например , www.verticalfarm.com [1], патент RU 2436917 "Жилищно -производственная вертикальная ферма ", опубл .20.12.201 1 [2]). Основной идеей вертикальной фермы является выращивание растений в искусственных условиях в многоэтажных сооружениях , что позволяет повысить эффективность и
рентабельность сельскохозяйственного производства за счет уплотнения
посадок растений на единице площади , повышения урожайности посредством регулирования условий внутри фермы , устранения доступа вредителей к растениям , беспрерывного , круглогодичного производства , снижения транспортных затрат и т .д. Вертикальные фермы , по сути, представляю собой специализированные небоскребы для растений , которые можно возводить непосредственно в крупных городах , и на данный момент известно множество проектов таких сооружений , большинство из которых , впрочем , являются архитектурными проектами .
Для создания высокоэффективной и продуктивной вертикальной фермы необходимо решение целого ряда сложных технических задач , кроме постройки собственно многоэтажного здания . Прежде всего , необходимо :
максимально увеличить плотность посадок растений на единицу площади , интенсифицировать рост растений на ферме , автоматизировать весь цикл растениеводства . Для интенсификации роста растений необходимо , в частности , создать на ферме оптимальные условия микроклимата и освещенности внутри фермы , а также обеспечить возможность их регулировки для определенных сортов растений .
С целью повышения плотности посадок растений было предложено применять в вертикальных фермах многоярусные вегетационные установки , в частности , многоярусные вегетационные трубные установки "Фитопирамида "для гидропонного , бессубстратного выращивания растений аэроводным методом (субирригационная аэропоника ) ("Практическая светокультура на "Фитопирамидах " в светонепроницаемых помещениях ", А. Селянский , Е. Лобашев , Овощеводство , #1 январь 2013, www.ovoschevodstvo .com .. [3]).
Вегетационная установка "Фитопирамида "состоит из несущей стойки -стеллажа , несущие поверхности по сторонам которой установлены под сравнительно небольшим , порядка 10°, углом к вертикале , и системы вегетационных труб (лотков /кювет ), установленных рядами по сторонам несущей стойки , один ряд над другим , с образованием многоярусной (7ми-ярусной ) структуры . Выращивание растений (низкорослых сортов помидоров )
в вегетационных трубах "Фитопирамиды " осуществляется аэроводным
способом . Преимуществом "Фитопирамиды " является конструкция стойки -
стеллажа с наклонными несущими поверхностями , позволяющая увеличить плотность посадок растений на единицу площади . Однако площадь опорных
поверхностей "Фитопирамиды " не используется полностью (задействованы
лишь участки , где проходят вегетационные трубы ), а реализованный в ней бессубстратный аэроводный метод выращивания растений требует предварительного выращивания саженцев вне данной вегетационной установки , что является существенным недостатком с точки зрения оптимизации и автоматизации растениеводства в условия вертикальной
фермы .
Известно устройство для осуществления корневого питания растений в искусственных условиях , описанное в патенте RU 2115302 (опубл .20.07.1998) [4], которое является наиболее близким к предложенному изобретению техническим решением и выбрано в качестве его прототипа . В устройстве [4] слой почвозаменителя , представляющего собой корнеобитаемую капиллярно -пористую среду , снабжают жидкостью через пористый водораспределитель , выполненный в виде трубки или лотка , посредством дозированной подачи жидкости и ее откачки при отрицательном стабилизированном перепаде давления . Слой почвозаменителя примыкает к поверхности водораспределителя , например , намотан вокруг трубки
водораспределителя с образованием цилиндрического корнеобитаемого модуля . Снаружи слой почвозаменителя покрыт непрозрачной
полиэтиленовой пленкой с отверстиями для посадки семян .
К преимуществам устройства [4] относится использование
искусственной почвы (почвозаменителя ) с возможностью удержания воды и
достаточно высокая автоматизация процесса растениеводства . Кроме того ,
выполнение водораспределителя устройства [4] в виде трубки обеспечивает
возможность расположения цилиндра корнеобитаемого модуля под углом к вертикали , в том числе , вертикально (почти вертикально ), как вегетационную колонну (может быть особенно полезно в условиях невесомости в космосе ), за счет чего можно увеличить плотность посадок растений на единицу площади вертикальной фермы .
Вместе с тем устройство [4] имеет существенные недостатки , в частности , в нем не предусмотрено средств автоматизации посадки семян . Также , устройство [4] не обеспечивает оптимальной продуктивности , поскольку не содержит средств стимуляции роста растений , например , средств для создания в почве разности электрических потенциалов (см., например , патент RU 2203530, опубл .10.05.2003 [5]).
Кроме того , применение устройств [4] в многоярусной ферме не обеспечивает оптимальной плотности посадок растений на единицу площади
(плотность посадок будет существенно ниже максимально возможной ).
Действительно , даже в случае размещения на этажах многоярусной фермы вертикально (или почти вертикально ) ориентированных вегетационных колонн устройств [4], между ними необходимо обеспечить существенное свободное пространство для размещения технических средств обслуживания колонн , в частности , средств обеспечения и контроля микроклимата и освещения . Свободное пространство вокруг колонн также необходимо для обеспечения доступа ко всей их поверхности для посева семян и уборки урожая .
Наконец , стоит отметить , что известны варианты искусственной почвы , например , такие как описаны в патентах RU 2301825 (опубл .27.06.2007) [6] и RU 2345518 (опубл .10.02.2009) [7], обладающие рядом преимуществ по сравнению с капиллярно -пористой средой почвозаменителя в [4].
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения стало устранение недостатков предшествующего уровня техники , а именно , в основу создания изобретения была поставлена задача увеличения плотности посадки растений на единицу
площади с одновременной интенсификацией роста растений и обеспечением
возможности автоматизации всего цикла растениеводства на вегетационных
установках и многоярусных фермах , оборудованных такими вегетационными
установками .
Поставленная задача решена авторами изобретения за счет создания
вегетационной установки , содержащей по существу вертикальную стойку -
стеллаж , опорные поверхности которой полностью покрыты искусственной
почвой , имеющей многослойную листовую структуру , содержащую нижний изолирующий слой , водоудерживающий слой , плодородный слой и верхний
изолирующий слой с перфорацией . Кроме того , вегетационные установки оборудованы посевными листами , содержащими множество семян , которые располагаются поверх листов искусственной почвы с обеспечением контакта семян в посевном листе с плодородным слоем листа искусственной почвы за
счет перфорации в верхнем изолирующем слое . Листы искусственной почвы выполнены с возможностью автоматизированной подачи в них питательных веществ для роста растений в виде жидкости , например , водного раствора минеральных солей , с последующим отводом жидкости из них. Кроме того , задача изобретения решена за счет создания многоэтажной фермы , содержащей такие вегетационной установки и соответствующие средства для обслуживания и автоматизации растениеводства .
Отметим , что термин "вертикальная " далее используется для характеристики "вертикальной вегетационной установки ", основанной на стойке -стеллаже , опорные поверхности которой уставлены почти вертикально . Т .е. слово "вертикальная " будет использоваться в своем буквальном значении для указания вертикальной ориентации опорных
поверхностей вегетационной установки в пространстве . Тогда как для
характеристики фермы , для ясности , будет использоваться термин "многоэтажная ферма " (а не "вертикальная ").
Более конкретно , для решения поставленной задачи авторами предложена вертикальная вегетационная установка , содержащая : вытянутую по длине стойку -стеллаж с двумя несущими поверхностями , соединенными друг с другом по верхнему краю , каждая из которых расположена под малым углом а к вертикали и оборудована средствами прикрепления листа
искусственной почвы ; два листа искусственной почвы , выполненные с
возможностью прикрепления к несущим поверхностям стойки , причем каждый лист искусственной почвы выполнен с возможностью подачи в и отвода из него питательной жидкости и включает в себя по меньшей мере
следующие слои : нижний изолирующий слой , водоудерживающий слой , плодородный слой и верхний изолирующий слой с перфорацией ; и два
посевных листа , каждый из которых содержит множество семян и выполнен с возможностью расположения поверх верхнего изолирующего слоя с
перфорацией соответствующего листа искусственной почвы с обеспечением
контакта семян , содержащихся в посевном листе , с плодородным слоем
листа искусственной почвы .
Согласно варианту осуществления изобретения средства прикрепления листа искусственной почвы к несущим поверхностям стойки представляют собой множество опорных штырей , равномерно разнесенных по несущей поверхности и установленных перпендикулярно ей, причем каждый лист искусственной почвы имеет сквозные отверстия , выполненные с возможностью вставки в них упомянутых опорных штырей .
В предпочтительном варианте осуществления упомянутые опорные штыри на несущих поверхностях стойки , и соответственно , сквозные отверстия в листах искусственной почвы выполнены так , что образуют ряды .
Также в варианте осуществления каждый лист искусственной почвы дополнительно содержит по меньшей мере три армирующих слоя , расположенных , соответственно : между нижним изолирующим и водоудерживающим слоями , между водоудерживающим и плодородным слоями , и между плодородным слоем и верхним изолирующим слоем с
перфорацией . Предпочтительно , каждый из упомянутых армирующих слоев
представляют собой сетку , выполненную из электропроводящего металла .
Кроме того , в предпочтительном варианте осуществления , между армирующими слоями , расположенными сверху и снизу плодородного слоя в листах искусственной почвы , поддерживается заданная разность электрических потенциалов .
Согласно варианту осуществления , верхний изолирующий слой с перфорацией в листах искусственной почвы содержит множество отверстий
для засевания , обеспечивающих контакт семян , содержащихся в соответствующем посевном листе , с плодородным слоем .
В предпочтительном варианте упомянутое множество отверстий в верхнем изолирующем слое с перфорацией соответствует множеству семян в посевное листе , так что при расположении посевного листа поверх верхнего изолирующего слоя с перфорацией семена размещаются в соответствующих отверстиях для засевания с обеспечением их контакта с плодородным слоем листа искусственной почвы .
Согласно вариантам осуществления изобретения , вегетационная установка имеет следующие геометрические параметры : угол а между опорными поверхностями стойки -стеллажа и вертикалью приблизительно равен 5°, а высота стойки составляет приблизительно 5 м.
Также предложена многоэтажная ферма , содержащая по меньшей мере два этажа , не имеющие окон , на каждом из которых установлено множество вертикальных вегетационных установок , как описано выше . Кроме
этого каждый этаж фермы оборудован : средствами подачи питательной
жидкости для растений в листы искусственной почвы , закрепленные на вертикальных вегетационных установках , и отвода жидкости из них; средствами для обеспечения условий освещенности и микроклимата ; средствами для расположения посевных листов на вегетационных установках ; средствами сбора урожая растений с вегетационных установок , и управляющими средствами для контроля и автоматизации работы других
средств в многоэтажной ферме .
В предпочтительном варианте осуществления изобретения множество вертикальных вегетационных установок размещены на каждом этаже фермы
с образованием рядов .
Согласно следующему варианту осуществления , средства для расположения посевных листов на вегетационных установках выполнены с возможностью раскатывания посевных листов поверх листов искусственной почвы с одновременным проливом посевных листов , обеспечивая введение содержащихся в них семян в контакт с плодородным слоем листов
искусственной почвы .
Кроме того , в дополнительном варианте осуществления средства для расположения посевных листов выполнены с возможностью снятия посевных листов с листов искусственной почвы .
В другом варианте осуществления изобретения , каждый этаж фермы
дополнительно содержит систему переработки и/или вывода урожая растений , при этом средства сбора урожая на каждом этаже фермы выполнены с возможностью автоматизированного сбора урожая растений с
вертикальных вегетационных установок и транспортировки собранного урожая в систему переработки и/или вывода урожая .
В предпочтительном варианте многоэтажная ферма представляет собой по существу независимую систему с возможностью длительное время выдавать урожай растений без введения средств или материалов извне .
Достигаемый при осуществлении предложенных изобретений технический результат заключается в увеличении плотности посадки растений на единицу площади с одновременным обеспечением интенсификации роста растений и возможности автоматизации всего цикла растениеводства на вегетационных установках в многоэтажной ферме .
Краткое описание чертежей
Далее варианты осуществления изобретения будут описаны более
подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи , на которых :
- на фиг . представлено схематическое изображение стойки -стеллажа вертикальной вегетационной установки согласно варианту осуществления
настоящего изобретения ;
- на фиг .2 представлено схематическое изображение листа искусственной почвы согласно варианту осуществления настоящего
изобретения ;
- на фиг .З представлено схематическое изображение на виде сверху этажа многоэтажной фермы согласно варианту осуществления настоящего
изобретения .
Осуществление изобретения
На фиг .1 схематично изображена стойка -стеллаж (1) вертикальной вегетационной установки согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения . Как можно видеть , вегетационная установка содержит вытянутую по длине стойку -стеллаж (1) с двумя несущими поверхностями (1 а и 1Ь), соединенными друг с другом по верхнему краю ,
каждая из которых расположена под малым углом а к вертикали и оборудована средствами (3) прикрепления листа искусственной почвы .
В варианте осуществления изобретения стойка -стеллаж (1) вертикальной вегетационной установки имеет следующие геометрические параметры : угол а между опорными поверхностями стойки -стеллажа (1) и вертикалью приблизительно равен 5°, высота стойки Н составляет приблизительно 5 м, а длина стойки L подбирается в зависимости от параметров решаемой задачи , например , согласно размерам этажа многоэтажной фермы , и может составлять от единиц до десятков и даже
сотен метров . Специалистам в данной области техники будет понятно , что
настоящее изобретение не ограничено в отношении геометрических параметров вегетационной установки и стойки -стеллажа , которые могут варьироваться и подбираться специалистом в зависимости от условий задачи , без отхода от объема и сущности изобретения , при условии достижения заявленного технического результата .
На несущих поверхностях ( 1а и 1Ь) стойки (1) размещены и зафиксированы , посредством средств (2) прикрепления , два многослойных листа (3) искусственной почвы , включающие в себя , как изображено на фиг .2, по меньшей мере следующие слои : нижний изолирующий слой (10),
водоудерживающий слой (11), плодородный слой (12) и верхний изолирующий слой (13) с перфорацией . Каждый лист (3) выполнен с
возможностью подачи в него и отвода из него питательной жидкости . Подача жидкости в лист (3) может осуществляться , например , с помощью системы орошения водоудерживающего слоя , содержащей резервуар с питательной жидкостью , каналы , соединяющие резервуар с водоудерживающим слоем
листа (3) (например , через нижний изолирующий слой (10)) и насосные
средства . Отвод жидкости из листа (3) может осуществляться с помощью
соответствующей дренажной системы . Система орошения и дренажная
система могут быть реализованы любым подходящим известным из уровня техники способом , в виде единой системы или по отдельности , как часть
вегетационной установки , или же в составе оборудования на этаже
многоэтажной фермы , в зависимости от требований и условий конкретной
решаемой задачи . Предпочтительно , подача жидкости в листы искусственной почвы и отвод ее из них осуществляются под контролем специальных средств управления (например , средств управления на этаже многоэтажной
фермы ), которые обеспечивают оптимальный режим питания растений ,
выращиваемых в вегетационных установках .
Как показано на фиг .2, на листах (3) искусственной почвы , поверх верхнего изолирующего слоя (13) с перфорацией , расположены посевные листы (4), каждый из которых содержит множество семян (4а, изображены черными овалами ), предпочтительно , равномерно разнесенных по поверхности листа (4). При этом перфорация верхнего изолирующего слоя обеспечивает контакт семян (4а) с плодородным слоем (12) листа искусственной почвы .
Согласно предпочтительному варианту осуществления , верхний
изолирующий слой (13) с перфорацией в листах (3) искусственной почвы содержит множество отверстий (13а, изображены четырехугольными
фигурами ) для засевания , обеспечивающих контакт семян (4а) с
плодородным слоем (12). В частности , в предпочтительном варианте осуществления упомянутое множество отверстий (13а) в верхнем изолирующем слое (13) с перфорацией соответствует множеству семян (4а) в посевное листе (4), так что при расположении посевного листа (4) поверх верхнего изолирующего слоя (13) с перфорацией семена (4а) размещаются в соответствующих отверстиях (13а) для засевания с обеспечением их контакта с плодородным слоем (12) листа искусственной почвы . Описанный вариант реализации перфорации в верхнем изолирующем слое (13) листа искусственной почвы является лишь предпочтительным и не ораничивает объем заявленного изобретения , так как перфорация также может быть выполнена любым другим подходящим , обеспечивающим контакт семян (4а) с плодородным слоем ( 2) способом .
Как показано на фиг .1, средства (2) прикрепления листа искусственной почвы к несущим поверхностям стойки (1) представляют собой множество
опорных штырей (2), равномерно разнесенных по несущей поверхности (1 а/1Ь) и установленных перпендикулярно ей, а каждый лист (3) искусственной почвы имеет сквозные отверстия (За), выполненные с возможностью вставки в них упомянутых опорных штырей (2), как показано на Фиг .2. В предпочтительном варианте осуществления упомянутые опорные штыри (2) на несущих поверхностях стойки (1), и соответственно , сквозные отверстия (За) в листах искусственной почвы выполнены так, что образуют ряды . Вместе с тем настоящее изобретение не ограничено вариантом реализации средств (2) прикрепления листов искусственной почвы в виде опорных штырей , возможны и другие варианты реализации средств (2) прикрепления , не влияющие на сущность и не выходящих за объем
изобретения .
Далее , как показано на фиг .2, каждый лист (3) искусственной почвы дополнительно содержит по меньшей мере три армирующих слоя (14), расположенных , соответственно : между нижним изолирующим (10) и водоудерживающим ( 1 1) слоями , между водоудерживающим ( 1 1) и плодородным (12) слоями , и между плодородным слоем (12) и верхним изолирующим слоем (13) с перфорацией . Предпочтительно , каждый из упомянутых армирующих слоев (14) представляют собой сетку , выполненную из электропроводящего металла , причем металлы из которых выполнены армирующие сетки (14), предпочтительно , выбираются исходя из условия создания между сетками (14), по меньшей мере между слоями , окружающими пложородный слой (12), разности электрических потенциалов . В частности , армирующие сетки (14) могут быть выполнены из металлов , разнесенных относительно водорода в таблице Менделеева . Например , сетка между между водоудерживающим (1 1) и плодородным (12) слоями может быть выполнена из меди , а сетка между плодородным слоем (12) и верхним изолирующим слоем (13) с перфорацией - из аллюминия .
Как уже отмечалось , в предпочтительном варианте осуществления , между армирующими слоями (сетками ) (14), расположенными сверху и снизу плодородного слоя (12) в листах (3) искусственной почвы , поддерживается
заданная разность электрических потенциалов для интенсификации роста
растений .
На фиг .З схематично показана многоэтажная ферма (20) согласно варианту осуществления изобретения . Ферма (20) содержит по меньшей мере два этажа (20а, 20Ь), на каждом из которых установлено множество вертикальных вегетационных установок (21) согласно одному из вариантов осуществления изобретения , как описано выше . В предпочтительном варианте осуществления множество вертикальных вегетационных установок (21) размещены на каждом этаже фермы (20) с образованием рядов , что позволяет максимально увеличить плотность посадок на единицу площади
фермы .
Этажи фермы (20) не имеют окон , что позволяет уменьшить отдачу тепла из фермы в окружающую среду , облегчая , тем самым , создание и поддержание необходимого микроклимата для роста растений .
Кроме этого каждый этаж фермы (20) оборудован : средствами (22)
подачи питательной жидкости для растений в листы (3) искусственной почвы ,
закрепленные на вертикальных вегетационных установках (21), и отвода жидкости из них; средствами (23) для обеспечения условий освещенности и микроклимата ; средствами для расположения посевных листов на вегетационных установках (не показаны ); средствами сбора урожая растений с вегетационных установок (не показаны ), и управляющими средствами (24) для контроля и автоматизации работы других средств в многоэтажной
ферме .
Средства (22) подачи и отвода питательной жидкости в листы (3) искусственной почвы могут быть реализованы в виде системы (22, 22а) орошения водоудерживающего слоя (12) листов искусственной почвы и дренажной системы (не показана ), как было описано выше .
Средства (23) для обеспечения условий освещенности и микроклимата
могут включать в себя светильники , элементы регулировки температуры , влажности и других параметров микроклимата , а также необходимые датчики . Средства (23) могут быть реализованы с помощью любых
подходящих , известных из уровня техники средств и изобретение не ограничено каким -либо определенным вариантом их осуществления .
Согласно варианту осуществления , средства для расположения посевных листов на вегетационных установках выполнены с возможностью раскатывания посевных листов (4) поверх листов (3) искусственной почвы с одновременным проливом посевных листов (4), обеспечивая введение содержащихся в них семян (4а) в контакт с плодородным слоем (12) листов искусственной почвы . Например , средства для размещения посевных листов могут быть реализованы в виде каретки с валиком , оснащенной средствами полива , которая при движении сверху вниз опорной поверхности (1 а/1Ь) раскатывает по листу (3) искусственной почвы посевной лист (4), одновременно осуществляя его пролив . Кроме того , в дополнительном варианте осуществления средства для расположения посевных листов выполнены с возможностью снятия посевных листов (4) с листов (3) искусственной почвы , а предпочтительно , их замены , т.е. одновременного снятия старого посевного листа (4) и нанесения нового листа (4).
Специалистам в данной области техники будет понятно , что возможны
различные варианты осуществления средств для расположения посевных листов , причем все они будут соответствовать сущности и не выходить за пределы объема изобретения .
Средства сбора урожая растений с вегетационных установок также могут быть реализованы с виде специальной каретки , например , оборудованной секаторами , которая осуществляет сбор урожая при движении вдоль (по длине или по вертикали ) опорной поверхности стойки (1). Различные средства сбора урожая , известные специалистам в данной области техники , могут быть успешно применены в реализации средств при осуществлении настоящего изобретения , не изменяя сущность изобретения .
Управляющие средства (24) для контроля и автоматизации работы других средств в многоэтажной ферме могут быть реализованы с помощью известных вычислительных средств и программного обеспечения , или других известных средств автоматизации , осуществляющих управление работой
других средств на этаже фермы (20) на основании показаний необходимого множества датчиков , также входящих в состав средств (24). Специалистам будет понятно , что изобретение не ограничено в отношении вариантов реализации управляющих средств (24), и любые варианты их реализации , не отходящие от идеи и сущности изобретения , попадают в объем настоящего
изобретения .
Также в предпочтительном варианте осуществления изобретения , каждый этаж фермы (20) содержит систему переработки и/или вывода
урожая растений из фермы (не показана ). Система может содержать , например , узлы накопления и переработки (например , обмола зерновых
культур ) урожая и транспортные трубопроводы для вывода урожая из фермы (20). Система также может быть реализована любым подходящим , известным из уровня техники способом . Дополнительно в данной варианте осуществления средства сбора урожая на каждом этаже фермы могут быть выполнены с возможностью автоматизированного сбора урожая растений с вертикальных вегетационных установок (21) на этаже фермы (20) и
транспортировки собранного урожая в систему переработки и/или вывода
урожая .
Кроме того , в предпочтительном варианте осуществления многоэтажная ферма (20) представляет собой по существу независимую систему с возможностью длительное время выдавать урожай растений без введения средств или материалов извне . Специалисты поймут , что в
системах такого типа необходимо первоначальное обеспечение
материалами для начала растениеводства , как то семенами , питательными веществами , жидкостью , запасом энергии и т.п., однако также будет понятно , что указанная выше независимость системы обозначает возможность длительного функционирования с выдачей урожая в независимом режиме
после первоначального обеспечения фермы (20) необходимыми
материалами .
Таким образом , описанные выше варианты осуществления изобретения обеспечивают достижение технического результата , а именно ,
обеспечивают увеличение плотности посадки растений на единицу площади , в частности , за счет вертикальной конструкции стоек -стеллажей предложенных вегетационных установок . Одновременно с этим , в результате осуществления изобретения достигается интенсификация роста растений , в частности , за счет создания полностью изолированного искусственного
климата на этажах многоэтажной фермы и обеспечения разности
электрических потенциалов в слое искусственной почвы . Наконец , варианты
осуществления изобретения обеспечиваются возможность автоматизации
всего цикла растениеводства на вегетационных установках в многоэтажной
ферме .
Описанные выше варианты осуществления являются лишь предпочтительными и/или примерными , и не ограничивают объем заявленного изобретения . Специалисты в данной области техники смогут , после прочтения настоящего описания , предложить различные модификации и изменения для представленных вариантов осуществления изобретения или вариантов реализации их отдельных признаков , при это все такие
изменения и модификации , соответствующие сущности изобретения , будут
попадать в объем заявленного изобретения , которые определяется
нижеследующей формулой изобретения .
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Вертикальная вегетационная установка , содержащая :
- вытянутую по длине стойку -стеллаж , включающую в себя две несущие поверхности , соединенные друг с другом по верхнему краю , каждая из которых расположена под малым углом а к вертикали и оборудована средствами прикрепления листа искусственной почвы , и
- два листа искусственной почвы , выполненные с возможностью прикрепления к несущим поверхностям упомянутой стойки , причем каждый лист искусственной почвы выполнен с возможностью подачи в и отвода из него питательной жидкости и включает в себя по меньшей мере следующие
слои : нижний изолирующий слой , водоудерживающий слой , плодородный
слой и верхний изолирующий слой с перфорацией , и
- два посевных листа , каждый из которых содержит множество семян и выполнен с возможностью расположения поверх верхнего изолирующего
слоя с перфорацией соответствующего листа искусственной почвы с
обеспечением контакта семян , содержащихся в посевном листе , с плодородным слоем листа искусственной почвы .
2. Вертикальная вегетационная установка по п .1, в которой средства прикрепления листа искусственной почвы к несущим поверхностям стойки представляют собой множество опорных штырей , равномерно разнесенных по несущей поверхности и установленных перпендикулярно ей, причем каждый лист искусственной почвы имеет сквозные отверстия , выполненные с возможностью вставки в них упомянутых опорных штырей .
3. Вертикальная вегетационная установка по п .2, в которой
упомянутые опорные штыри на несущих поверхностях стойки , и
соответственно , сквозные отверстия в листах искусственной почвы
выполнены так , что образуют ряды .
4. Вертикальная вегетационная установка по п.1, в которой каждый
лист искусственной почвы дополнительно содержит по меньшей мере три
армирующих слоя , расположенных , соответственно : между нижним изолирующим и водоудерживающим слоями , между водоудерживающим и плодородным слоями , и между плодородным слоем и верхним изолирующим
слоем с перфорацией .
5. Вертикальная вегетационная установка по п.4, в которой каждый из упомянутых армирующих слоев представляют собой сетку , выполненную из электропроводящего металла .
6. Вертикальная вегетационная установка по п.5, в которой между армирующими слоями , расположенными сверху и снизу плодородного слоя в листах искусственной почвы , поддерживается заданная разность электрических потенциалов .
7. Вертикальная вегетационная установка по п .1, в которой верхний
изолирующий слой с перфорацией в листах искусственной почвы содержит множество отверстий для засевания , обеспечивающих контакт семян ,
содержащихся в соответствующем посевном листе , с плодородным слоем .
8. Вертикальная вегетационная установка по п .7, в которой упомянутое множество отверстий в верхнем изолирующем слое с перфорацией соответствует множеству семян в посевное листе , так что при расположении посевного листа поверх верхнего изолирующего слоя с перфорацией семена размещаются в соответствующих отверстиях для засевания с обеспечением их контакта с плодородным слоем листа искусственной почвы .
9. Вертикальная вегетационная установка по п .1, в которой угол а приблизительно равен 5°.
10. Вертикальная вегетационная установка по п.1 , в которой стойка -стеллаж имеет высоту приблизительно равную 5 м.
11. Многоэтажная ферма , содержащая по меньшей мере два этажа , не имеющие окон , причем на каждом этаже установлено :
- множество вертикальных вегетационных установок по любому из пп .1-10,
- средства подачи питательной жидкости для растений в листы
искусственной почвы , закрепленные на вертикальных вегетационных
установках , и отвода жидкости из них,
- средства для обеспечения условий освещенности и микроклимата ,
- средства для расположения посевных листов на вегетационных
установках ,
- средства сбора урожая растений с вегетационных установок , и
_ управляющие средства для контроля и автоматизации работы других средств в многоэтажной ферме .
12. Многоэтажная ферма по п.11, отличающаяся тем , что множество вертикальных вегетационных установок размещены на каждом этаже фермы
с образованием рядов .
3. Многоэтажная ферма по п.1 1, отличающаяся тем , что средства для расположения посевных листов на вегетационных установках выполнены с возможностью раскатывания посевных листов поверх листов искусственной почвы с одновременным проливом посевных листов , обеспечивая введение содержащихся в них семян в контакт с плодородным слоем листов
искусственной почвы .
14. Многоэтажная ферма по п .13, отличающаяся тем , что средства для расположения посевных листов дополнительно выполнены с возможностью снятия посевных листов с листов искусственной почвы .
15. Многоэтажная ферма поп .11, отличающаяся тем , что каждый этаж фермы дополнительно содержит систему переработки и/или вывода урожая растений , при этом средства сбора урожая на каждом этаже фермы выполнены с возможностью автоматизированного сбора урожая растений с вертикальных вегетационных установок и транспортировки собранного урожая в систему переработки и/или вывода урожая .
16. Многоэтажная ферма по п.15, отличающаяся тем , что
представляет собой по существу независимую систему с возможностью
длительное время выдавать урожай растений без введения средств или
материалов извне .
2/3
3/3
Фиг.З
International application No.
PCT/RU 201 5/000550
A. CLASSIFICATION OF SUBJECT MATTER
A01 G 31/06 (2006.01)
According to International Patent Classification (IPC) or to both national classification and IPC
B . FIELDS SEARCHED
Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols)
A 0 1 G 31/06
Documentation searched other than minimum documentation to the extent that such documents are included in the fields searched
Electronic data base consulted during the international search (name ofdata base and, where practicable, search terms used)
PatSearch (RUPTO internal), USPTO, PAJ, Esp@cenet, DWPI, EAPATIS, PATENTSCOPE, Information Retrieval System of FIPS
C . DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT
Category*
Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages
Relevant to claim No.
Y A
Y Y
US 60001 73 A (MATTHEW ALAN SCHOW) 14.12.1999 (the claims, fig.1 )
WO 201 3 1 13884 A1 (VERTICAL ECOSYSTEM SPRL) 08.08.201 3, (the claims, fig.4)
US 2002/0104264 A 1 (NELSON HYDE CHICK) 08.08.2002, [0097]
RU 2045886 C 1 (MALOE PREDPRIIATIE "PATENT" VSESOIUZNOGO TSENTRALNOGO
NAUCHNO-ISSLEDOVATELSKOGO I PROEKTNOGO INSTITUTA TIPRONISELPROM") 20.10.1 992, (p.4, col. 1, line 20-p.4, col.2, line 10, the claims)
RU 2034448 C 1 (MALOE SHEDPRIIATIE "PATENT" VSESOIUZNOGO TSENTRALNOGO
NAUCHNO-ISSLEDOVATELSKOGO I PROEKTNOGO INSTITUTA "GIPRONISELPROM") 10.05.1 995, (the claims)
1,7-16 2-6
1, 7-1 0
1, 7-1 0 11-16
11-16
Further documents are listed in the continuation of Box C. J~~) See patent family annex.
"A" "E" "L"
"O" "P"
Special categories of cited documents:
document defining the general state of the art which is not considered to be of particular relevance
earlier application or patent but published on or after the international filing date
document which may throw doubts on priority claim(s) or which is cited to establish the publication date of another citation or other special reason (as specified)
document referring to an oral disclosure, use, exhibition or other means
"T" later document published after the international filing date or priority date and not in conflict with the application but cited to understand the principle or theory underlying the invention
"X" document of particular relevance; the claimed invention cannot be considered novel or cannot be considered to involve an inventive step when the document is taken alone
"Y" document of particular relevance; the claimed invention cannot be considered to involve an inventive step when the document is combined with one or more other such documents, such combination being obvious to a person skilled in the art
" &" document member of the same patent family
WO 2016/043623
PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623
PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623 PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623 PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623
PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623 PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623 PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623 PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623
PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623
PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623
PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623
PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623
PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623
PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623
PCT/RU2015/000550
WO 2016/043623
PCT/RU2015/000550
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
INTERNATIONAL SEARCH REPORT