EA 028552B1 20171130

	Патентная документация ЕАПВ
Запрос:	ea000028552b*\id
Результат:	ID\|Номер и дата охранного документа

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Устройство для выращивания растений в управляемой окружающей среде, содержащее параллельную пару бесконечных транспортеров (12,12), образующих путь выращивания (P), по меньшей мере часть которого представляет собой волнообразный путь (P1), имеющий чередующиеся направленные вверх и вниз участки, и обратный путь (P2), причем каждый транспортер (12) имеет местоположения лотков (14) и первую подвесную опору (54), которая проходит в поперечном направлении от каждого транспортера (12) в местоположении каждого лотка, причем каждый транспортер (12) дополнительно содержит бесконечную ведущую цепь (40), ведущую звездочку и множество направляющих звездочек, редукторный двигатель (44) и общий ведущий вал (42), функционально соединенный с каждым из пары бесконечных транспортеров (12) для синхронного приведения в действие пары бесконечных транспортеров (12, 12); множество лотков (14), разнесенных вдоль и поддерживаемых между параллельной парой транспортеров (12, 12) для передвижения по пути выращивания, причем каждый лоток (14) имеет противоположные концы (58) и вторую подвесную опору (52), совместимую с первой подвесной опорой (54) на каждом противоположном конце для шарнирного подвешивания лотка на транспортерах, при этом каждый лоток поддерживает одно или более растений; источник жидкости, способствующей росту растений; и источник света, стимулирующего рост растений, отличающееся тем, что первая подвесная опора (54), продолжающаяся от каждого из транспортеров (12), смещена вперед другой первой подвесной опоры (54) другого транспортера (12) для придания уклона каждому лотку (14) и для обратного изменения уклона лотка (14) по мере того, как лоток движется вверх, а затем вниз по волнообразному пути (P1).

2. Устройство для выращивания по п.1, в котором каждый транспортер (12) из пары бесконечных транспортеров расположен в плоскости, при этом плоскости параллельны друг другу.

3. Устройство для выращивания по п.1, в котором путь выращивания дополнительно содержит первый путь (P1), содержащий волнообразные направленные вверх и вниз участки, и обратный путь (P2), являющийся вторым путем для осуществления петли назад к первому пути.

4. Устройство для выращивания по п.3, в котором второй путь (P2) является прямолинейным, по существу, горизонтальным путем.

5. Устройство для выращивания по п.1, в котором лотки (14) являются съемными с транспортера.

6. Устройство для выращивания по п.5, в котором первыми подвесными опорами (54) являются штифты, и вторыми подвесными опорами (52) являются крюки, которые проходят вверх от лотков (14).

7. Устройство для выращивания по п.1, в котором каждый лоток (14) дополнительно содержит дно (62), имеющее дренажное отверстие (80) для периодического дренирования из него жидкости, способствующей росту растений.

8. Устройство для выращивания по п.7, в котором дренажное отверстие (80) дополнительно содержит дренажную пробку (84), свободно установленную внутри дренажного отверстия и действующую между дренажным положением и уплотняющим положением.

9. Устройство для выращивания по п.8, дополнительно содержащее дренажный желоб (82), расположенный под обратным путем по меньшей мере одного из двух транспортеров, для приведения дренажной пробки в дренажное положение.

10. Устройство для выращивания по п.1, дополнительно содержащее форсунку (70) для направления жидкости, способствующей росту растений.

11. Устройство для выращивания по п.1, в котором ведущие звездочки одного транспортера (12) из пары транспортеров смещены относительно других.

12. Способ использования устройства по п.1 для выращивания растений в управляемой окружающей среде, содержащий этапы, на которых продвигают множество лотков (14) по пути выращивания (P); подвергают свету (18), стимулирующему рост, одно или более чем одно растение; и повторяют продвижение множества лотков (14) по пути выращивания (P) до тех пор, пока одно или более растений не достигнут целевого для устройства выращивания развития, отличающийся тем, что снабжают лотки (14) жидкостью, способствующей росту растений, и обеспечивают протекание жидкости вдоль каждого из наклонных лотков (14); и изменяют уклон лотка (14) на обратный по мере того, как лоток (14) переходит между направленными вверх и вниз участками волнообразного пути (P1).

13. Способ по п.12, в котором этап продвижения множества лотков по пути выращивания до тех пор, пока одно или более растений не достигнут целевого развития, дополнительно содержит этап, на котором продвигают множество лотков до тех пор, пока одно или более растений не вторгнутся на доступное жизненное пространство других растений.

14. Способ по п.12 или 13, дополнительно содержащий этап, на котором после того как растения достигли целевого развития, лотки перемещают для повторения продвижения множества лотков до тех пор, пока одно или более растений не достигнут следующего целевого развития.

15. Способ по п.14, дополнительно включающий в себя этап, на котором повторяют перемещение лотков, имеющих растения с их целевым развитием до тех пор, пока одно или более растений не будут готовы для сбора.

16. Способ по любому из пп.12-15, в котором после того как растения достигли целевого развития, лотки для выращивания разносят на транспортере дальше друг от друга.

17. Способ по любому из пп.12-16, в котором этап поддержки одного или более растений в каждом лотке для выращивания дополнительно содержит этап, на котором сеют одно или более семян в инертную питательную среду.

18. Способ по любому из пп.12-17, дополнительно содержащий этап, на котором дренируют по меньшей мере часть текучей среды в лотках по пути.

19. Способ по любому из пп.12-18, в котором этап, на котором подвергают одно или более чем одно растение воздействию света (18), стимулирующего рост, содержит этап, на котором освещают растения от источника света, расположенного между чередующимися направленными вверх и вниз участками.

20. Способ по любому из пп.12-19, в котором этап подачи жидкости, способствующей росту, в лотки содержит этап, на котором вводят жидкость по меньшей мере в один из направленных вниз участков пути.

Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

5. Устройство для выращивания по п.1, в котором лотки (14) являются съемными с транспортера.

Евразийское
патентное
ведомство
028552
(13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.11.30
(21) Номер заявки 201391641
(22) Дата подачи заявки 2012.05.02
(51) Int. Cl.
A01G 31/04 (2006.01) A01G 9/20 (2006.01) B65G17/30 (2006.01)
(54)
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ ВДОЛЬ ВОЛНООБРАЗНОГО ПУТИ
(31) 61/483,433
(32) 2011.05.06
(33) US
(43) 2014.04.30
(86) PCT/CA2012/050281
(87) WO 2012/151691 2012.11.15
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
БЕВО ФАРМС ЛТД. (CA)
(72) Изобретатель:
Бенн Джейкоб, Майклехам Дэниел
(CA)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56)
СА-1106607
GB-984404
CA-2497936
(57) Растения выращивают в устройстве для выращивания за счет продвижения множества лотков растений на бесконечном транспортере по пути выращивания, при этом по меньшей мере часть пути представляет собой волнообразный путь, имеющий чередующиеся направленные вверх и вниз участки и имеющий обратный участок для осуществления петли назад к волнообразному участку. Используя пару параллельных бесконечных транспортеров, лотки поддерживаются между транспортерами с возможностью снятия. Лотки обеспечиваются способствующей росту жидкостью и стимулирующим рост светом. Лотки продвигаются по пути до тех пор, пока одно или более растений не достигнут целевого развития, после чего их можно собирать или перемещать в одну или более следующих машин до тех пор, пока они не созреют для сбора. Устройство может находиться в управляемой окружающей среде, включая нахождение в модулях, расположенных последовательно, параллельно или их комбинациях.
Перекрестная ссылка на родственные заявки
Данная заявка испрашивает приоритет по 35 U.S.C 119(e) заявки США № 61/483433, поданной 6 мая 2011 года, которая полностью включена в настоящую заявку посредством ссылки.
Область техники
Варианты осуществления, раскрытые в данном документе, относятся к системе и способу выращивания растений в управляемой окружающей среде. Более конкретно, варианты осуществления относятся к системе и способу, использующим бесконечный транспортер в управляемой окружающей среде для максимального увеличения производства, минимизируя в то же время занимаемую площадь.
Уровень техники
Традиционные промышленные сельскохозяйственные технологии, как правило, являются трудоза-тратными и требуют огромных количеств земли, пригодной для сбора урожая. В начале каждого цикла выращивания или периода оператор или фермер сперва должен подготовить поле перед посевом либо семян, либо сеянцев интересующей сельскохозяйственной культуры. Подготовка поля обычно включает вспашку поля посредством буксирования плуга позади трактора взад и вперед по всему полю. В зависимости от размера поля, подлежащего вспашке, вспашка как правило является времязатратной и трудоемкой, при этом существенными могут быть затраты, связанные с топливом, используемым в тракторе.
После вспашки поля фермер, использующий коммерчески доступные семена или сеянцы, затем может высевать сельскохозяйственную культуру посредством буксирования посевного устройства или сеялки взад и вперед по полю. И снова посев или посадка на поле могут быть времязатратными и трудоемкими, и могут иметься связанные с ними существенные затраты.
В традиционном сельском хозяйстве обычно используется система орошения поля. Кроме того, для стимулирования быстрого и здорового роста сельскохозяйственной культуры фермер также может решить вносить удобрения (химические или иные), что может быть проделано, либо двигаясь взад и вперед по полю, буксируя устройство внесения удобрений трактором, либо разбрызгивая химические удобрения с воздуха, используя летательный аппарат, такой как небольшой самолет или вертолет.
Во время цикла выращивания посеянной сельскохозяйственной культуры фермер также может обеспечивать, чтобы сельскохозяйственная культура не повреждалась насекомыми или сорняками посредством разбрызгивания химических пестицидов и/или гербицидов. Разбрызгивание химических пестицидов и/или гербицидов, как правило, проделывают либо за счет перемещения взад и вперед по полю устройства внесения химических средств, либо их можно распылять с воздуха из летательного аппарата.
После того как сельскохозяйственная культура созревает, уборку, как правило, проделывают за счет перемещения взад и вперед по полю в уборочном оборудовании, таком как комбайн или уборочная установка, буксируемая трактором.
Затем убранную сельскохозяйственную культуру можно транспортировать с фермы в перерабатывающие центры для упаковывания и распределения на местные склады, откуда она будет перевозиться в местные супермаркеты или другие продуктовые магазины. Перемещение с фермы в местные продуктовые магазины или супермаркеты может занимать свыше 7 дней или дольше в зависимости от географического местоположения итогового назначения сельскохозяйственной культуры.
Как правило, уборка сельскохозяйственной культуры происходит, когда приблизительно 10% сельскохозяйственной культуры перезрело и когда приблизительно 10% недозрело. Кроме того, еще приблизительно 20% оставшейся сельскохозяйственной культуры портиться в результате большого расстояния транспортировки и связанного с этим складского хранения, что уменьшает срок хранения вследствие времени от сбора до розничной полки.
Традиционные сельскохозяйственные технологии требуют больших затрат на пригодную сельскохозяйственную землю, больших капитальных инвестиций в сельскохозяйственные устройства, больших капитальных затрат на топливо и больших затрат на перевозку груза. Традиционные сельскохозяйственные технологии также находятся во власти непредсказуемых погодных условий, таких как наводнения, экстремальные температуры, экстраординарные шторма и т.д., которые могут являться причиной существенного повреждения потенциального урожая.
Традиционные сельскохозяйственные технологии, кроме того, требуют большого пространства для хранения или складов для приема убранного урожая и для перераспределения урожая в места его итогового назначения. Вплоть до 70% розничных затрат на овощи на местном рынке может быть отнесено на затраты по транспортировке. Кроме того, по причине времени на транспортировку множество овощей, которые продаются на местных рынках, являются несвежими и не обладают своим полным питательным составом.
Например, салат-латук, выращиваемый с использованием традиционных сельскохозяйственных технологий, дает приблизительно 200000 кочанов салата-латука на акр в год. Кочан салата-латука, производимого в Калифорнии США, требует 6 дней для перемещения с фермы на местный рынок в Калгари, Альберта, Канада. Известно, что только за 2 дня после уборки салат-латук потеряет приблизительно 50% своей питательной ценности. Таким образом, салат-латук, продаваемый потребителям в Калгари, Альберта, Канада, не будет свежим, будучи уже по меньшей мере 6-дневным и обладая менее чем приблизительно 50% своей питательной ценности.
Международная опубликованная патентная заявка WO 2010/097562 Bradford et. al., принадлежащая Valcent Product (EU) Limited, раскрывает помещение для вьгращивания, такое как теплица для выращивания растений в регулируемых окружающих условиях. Помещение для выращивания содержит систему вертикального выращивания для выращивания растений в регулируемых окружающих условиях. Система содержит систему горизонтального подвесного транспортера, поддерживающую множество опорных узлов от нее, передвигаемых вдоль нее. Каждый опорный узел дополнительно содержит множество съемных емкостей для посева в них сельскохозяйственных культур. Емкости могут быть составлены вертикально, одна над другой, вдоль каждого опорного узла. Система подвесного транспортера передвигает емкости по горизонтальной траектории и через единственный пункт полива для предоставления растениям воды и питательных веществ по мере того, как они проходят через нее. Система имеет существенную занимаемую площадь.
Существует потребность в системе и способе выращивания, который уменьшает общие затраты, связанные с выращиванием, для снижения цены, которую платят потребители за овощи, и который увеличивает свежесть и питательную ценность сельскохозяйственных культур, продаваемых потребителям на местных рынках.
Существует потребность в системе и способе выращивания, который увеличивает общий выход урожая с минимальной занимаемой площади по сравнению с выходом урожая при традиционных способах выращивания.
Сущность изобретения
Раскрыты система и способ получения фруктов, овощей и других промышленно выращиваемых растений в промышленных количествах с использованием небольшой занимаемой площади в любом месте и в любом климате. Объем производства или выхода урожая, который может быть выращен на данной занимаемой площади, резко увеличивается в управляемой сельскохозяйственной окружающей среде по сравнению с традиционными промышленными коммерческими способами выращивания.
Варианты осуществления, раскрытые в данном документе, включают высокопроизводительное устройство для выращивания, которое подходит для местного производства продуктов питания в помещениях в городских условиях, приводя к улучшениям экономических факторов транспортировки на большие расстояния из удаленных областей производства продуктов питания или ферм.
Варианты осуществления можно использовать для регулирования условий окружающей среды, чтобы использовать значительно меньше воды, чем традиционные промышленные способы выращивания вне помещений, и обеспечить больший доступ к свету. Кроме того, так как растения находятся в управляемой окружающей среде в помещениях, растения менее восприимчивы к насекомым и сорнякам, исключая необходимость в пестицидах и/или гербицидах. Соответственно варианты осуществления в данном документе имеют пониженное воздействие окружающей среды, сопряженное с широкомасштабным использованием гербицидов и пестицидов. Безопасность, устойчивость, отслеживаемость и пониженный углеродный след являются факторами, которые варианты осуществления принимают в расчет.
Во время работы систему выращивания заполняют семенами или сеянцами во множестве лотков для выращивания, которые перемещаются по бесконечному транспортеру. Бесконечный транспортер может быть расположен с волнообразным расположением вертикально вверх и вниз, чтобы сделать максимальным передвижение на минимальной площади в плане или занимаемой площади. Кроме того, волнообразное расположение позволяет сделать максимальным воздействие на растения ламп для выращивания. Система выращивания может содержать средство для внесения подкормки, опыления и контроля насекомых. Каждой стадией развития можно управлять в модуле. Кроме того, во время цикла выращивания, по мере того как растения становятся больше и вторгаются на жизненное пространство соседнего растения, растения можно разносить дальше друг от друга. Для предоставления достаточного жизненного пространства для каждого растения лотки можно разносить дальше друг от друга, обеспечивая возможность роста растений. Один вариант осуществления состоит в постепенном перемещении более больших растений в модуль, имеющий постепенно увеличивающееся расстояние между лотками.
В одном аспекте устройство для выращивания растений содержит бесконечный транспортер, образующий путь выращивания, по меньшей мере часть которого представляет собой волнообразный путь, имеющий чередующиеся направленные вверх и вниз участки и обратный путь. Множество лотков разнесены вдоль транспортера и поддерживаются им для передвижения по пути выращивания, при этом каждый лоток поддерживает в себе растение или растения с ориентацией жидкости, способствующей росту растения. Также предоставлен источник способствующей росту жидкости и источник света, способствующий росту.
В еще одном аспекте способ выращивания растений содержит предоставление устройства для выращивания, имеющего бесконечный транспортер, имеющий множество лотков для выращивания, разнесенных вдоль него, при этом каждый лоток несет в себе растение или растения. Способ осуществляется с продвижением множества лотков по пути, по меньшей мере часть которого представляет собой волнообразный путь, имеющий чередующиеся направленные вверх и вниз участки, со снабжением в то же время лотков способствующей росту жидкостью и воздействием на одно или более чем одно растение стимулирующего рост света. Пока одно или более растений еще не достигло целевого развития продолжается
повторение продвижения множества лотков по пути до тех пор, пока одно или более растений не достигнут развития, целевого для данного устройства. После того как целевое развитие достигнуто, а растения еще не созрели для сбора, растения можно переместить в дополнительное устройство с разнесением растений, подходящим для создания соответствующего помещения для выращивания для достижения следующего целевого развития и так далее до сбора.
В результате, сельскохозяйственные культуры можно выращивать на минимальной занимаемой площади, а созревший урожай можно убирать в качестве запасов "точно в срок", выращенных на месте и доступных для местных розничных продуктовых сетей, устраняя существенные потери, претерпеваемые, как правило, вследствие задержек между промышленной сельскохозяйственной уборкой и конечной продажей потребителю.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой вид сбоку варианта осуществления, иллюстрирующий бесконечный транспортер, поддерживающий множество лотков для выращивания, движущихся по первому пути в первом направлении и возвращающихся по обратному пути во втором направлении, противоположном первому направлению, при этом транспортер скрыт для наглядности других элементов.
Фиг. 2 представляет собой частичный вид сбоку в перспективе варианта осуществления, иллюстрирующий раму, поддерживающую пару разнесенных бесконечных транспортеров, функционально соединенных друг с другом редукторным двигателем и общим приводным валом, для синхронизированного движения двух бесконечных транспортеров, причем на переходе между первым и вторым путями показано только несколько лотков, а большая часть лотков и транспортер скрыты для наглядности других элементов.
Фиг. 3 представляет собой показательный чертеж части бесконечного ведущего цепного транспортера, приводимого в действие звездочкой.
Фиг. 4 представляет собой вид сбоку в перспективе варианта осуществления лотка, иллюстрирующий крюки на противоположных концах лотка и фартук, образующий принимающую жидкость часть.
Фиг. 5А представляет собой вид сверху форсунки, направляющей стимулирующую рост жидкость в часть лотка, принимающую жидкость.
Фиг. 5В представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе варианта осуществления по линии В-В фиг. 5А.
Фиг. 6 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении лотка фиг. 4, иллюстрирующий дренажное отверстие в дне лотка и принимающую жидкость часть.
Фиг. 7 представляет собой вид сверху лотка фиг. 4, иллюстрирующий дренажное отверстие.
Фиг. 8А представляет собой вид сбоку в поперечном сечении варианта осуществления, иллюстрирующий лоток фиг. 4, имеющий дренажное отверстие в закрытом герметичном положении и приближающийся к дренажному желобу по мере того, как лоток переходит из первого пути во второй обратный путь.
Фиг. 8В представляет собой вид сбоку в поперечном сечении варианта осуществления фиг. 8А, иллюстрирующий лоток на втором обратном пути и его пробку, входящую в соприкосновение с дренажным желобом, воздействующим на пробку и сохраняющим ее открытое дренажное положение.
Фиг. 8С представляет собой частичное схематичное изображение шагов дренажного отверстия, переходящего из герметичного положения в дренажное положение вариантов осуществления фиг. 8А и 8В.
Фиг. 9 представляет собой вид с торца варианта осуществления, иллюстрирующий лоток, расположенный горизонтально между двумя синхронными транспортерами, поддерживаемыми внутри рамы, при этом каждый лоток подвешен постоянно и, по существу, параллельно полу.
Фиг. 10А представляет собой вид с торца варианта осуществления, иллюстрирующий лотки, движущиеся по одному из направленных вверх или вниз участков волнообразного пути и имеющие один конец лотка, смещенный вперед от другого конца для придания лотку уклона.
Фиг. 10В представляет собой вид с торца варианта осуществления фиг. 10А, иллюстрирующий смещение или изменение на обратный уклон каждого лотка по мере того, как лоток движется вдоль другого направленного вверх или вниз участка волнообразного пути.
Фиг. 10С представляет собой изображение в перспективе противоположных звездочек пары транспортеров и одного иллюстративного лотка, при этом лоток имеет первую ориентацию или уклон, образованный дифференцированной высотой, созданной одним концом, продвинувшимся над другим концом.
Фиг. 10D представляет собой изображение в перспективе согласно фиг. 10С, иллюстрирующее каждый лоток, имеющий перевернутую вторую ориентацию или уклон, когда он достигает вершины волнообразного пути.
Фиг. 11 представляет собой показательный чертеж варианта осуществления, иллюстрирующий смещение с поворотом противоположных ведущих звездочек, цепь и опорные пальцы, используемые для изменения уклона каждого лотка в процессе движение по первому пути.
Фиг. 12А иллюстрирует последовательность выращивания, а не устройство, первого устройства для выращивания, имеющего растения, которые выросли достаточно большими, чтобы вторгаться на доступное жизненное пространство соседнего растения.
Фиг. 12В иллюстрирует перемещение подросших растений фиг. 12А на второе вегетационное растение, последовательность выращивания, а не устройство, варианта осуществления фиг. 12А, при этом перемещенные растения разнесены дальше друг от друга для увеличения доступного жизненного пространства между ними.
Фиг. 13A-13D иллюстрируют осуществление перемещения между устройствами, при этом фиг. 13А иллюстрирует конец первого устройства для выращивания, имеющего лоток для выращивания с растущими растениями, при этом растения готовы к перемещению во второе устройство для выращивания,
фиг. 13В иллюстрирует перемещение растущих растений с первого устройства фиг. 13А на второе или следующее устройство для выращивания,
фиг. 13С иллюстрирует перемещение нескольких растущих растений со второго устройства на третье следующее устройство для выращивания, при этом растущие растения на третьем устройстве разнесены дальше друг от друга для увеличения доступного жизненного пространства между растениями, а
фиг. 13D иллюстрирует перемещение нескольких растений с третьего устройства для выращивания на четвертое устройство для выращивания, при этом растения на четвертом устройстве для выращивания разнесены друг от друга для увеличения жизненного пространства между растениями, причем растения готовы к сбору после полного созревания.
Фиг. 14 представляет собой показательный чертеж трех отдельных модулей, каждый из которых имеет расположенное в нем устройство для выращивания, при этом модули уложены друг на друга для образования пакета.
Фиг. 15А представляет собой показательный чертеж возможного размещения множества модулей или блоков модулей в складской окружающей среде, иллюстрирующий общее перемещение растений в процессе вегетационного цикла выращивания, а
фиг. 15В представляет собой показательный чертеж еще одного возможного размещения множества модулей или блоков модулей в складской окружающей среде, иллюстрирующий общее перемещение растений в процессе вегетационного цикла.
Подробное описание
Со ссылкой на фиг. 1 и 2 система выращивания растений в помещении с управляемой окружающей средой содержит устройство 10 для выращивания для передвижения лотков растений по волнообразному пути P для минимизации занимаемой площади устройства 10. По меньшей мере один бесконечный транспортер 12 поддерживает один или более горизонтально расположенных лотков 14 для выращивания для продвижения по пути P, при этом путь расположен в общем в плоскости. Бесконечный транспортер 12 установлен внутри рамы 16. Путь P может пролегать в вертикальной плоскости. В варианте осуществления вдоль транспортера 12 распределено множество лотков 14, 14.. , которые установлены в общем горизонтально и соответственно в общем перпендикулярно пути P транспортера. Лотки 14 разнесены и расположены вдоль волнообразного пути P наподобие множества гондол. Каждый лоток 14 поддерживает вдоль него одно или более растений, причем термин "растения" включает все стадии развития, включая, например семена, сеянцы и, в конце концов, растения в виде урожая растений.
Лотки 14 движутся по бесконечному пути внутри рамы 16. Лотки 14 движутся по первому пути P1 в первом направлении и по второму обратному пути P2 во втором направлении, противоположном первому направлению, возвращаясь к первому концу 20. Устройство 10 для выращивания может быть расположено в модуле 22 для индивидуального управления и регулирования окружающей среды. Два или более устройства 10, 10.. или два или более модуля 22, 22.. могут быть расположены параллельно, последовательно или в их комбинациях. Примером подходящего модуля является морской контейнер или контейнер для перевозки груза, крепкий и имеющий закрываемую, замкнутую окружающую среду. В одном варианте осуществления модуль заключает единственное устройство 10 для выращивания, имеющее множество лотков 14, 14.., при этом каждый лоток 14 устанавливается на транспортер с возможностью отсоединения, обеспечивая возможность загрузки на транспортер и удаления с транспортера. В целях удобства для устройства 10 загрузка происходит на первом конце 20, а разгрузка или удаление - с противоположного конца 24. Со ссылкой на фиг. 3 каждый лоток 14 шарнирно устанавливается на бесконечный транспортер 12 таким образом, чтобы лотки свешивались под действием силы тяжести с вертикальными растениями независимо от места лотка 14 на транспортере 12 вдоль путей P1, P2. По мере того как каждый лоток 14 для выращивания продвигается вдоль первого и второго путей P1, P2, растения в нем подвергаются воздействию способствующей росту жидкости L, содержащей воду, питательные вещества и другие добавки, пригодные для стимулирования роста. В области гидропоники и других сельскохозяйственных технологий для стимулирования и содействия росту растений известны различные составы стимулирующих жидкостей L. Каждый лоток образует окружающую питательную среду, подходящую для одного из множества видов подходов, включая гидропонику, например плавающая платформа, питательный слой и системы затопления и осушения. Может быть предоставлен почвенный субстрат, такой как минеральная вата, кокосовое волокно, торф или компост.
Транспортер 12 имеет скорость движения, на которую можно влиять для регулирования продолжительности времени, которое растения остаются на нем перед достижением целевого развития, например
готовности к сбору или размера, подходящего для перемещения в следующее устройство для выращивания. Целевое развитие также может быть достигнуто, когда растение перерастает пространственные ограничения устройства 10, а именно расстояние между растениями в лотке или расстояние между лотками.
Факторами окружающей среды, включая способствующую росту жидкость L, уровни CO2, влажность и светильники 18, управляют, в том числе регулируя количества и воздействия, предоставляемые растениям во время передвижения по первому и второму путям P1, P2.
Как показано на фиг. 2, в варианте осуществления устройство 10 имеет ширину, вмещающую длину лотков 14, и, как показано на фиг. 1, продольное протяжение или длину, образуя в общем прямоугольную занимаемую площадь. Первый путь P1 идет от первого конца 20 устройства 10 ко второму концу 24 устройства, причем второй путь P2 возвращается к первому концу 20. Путь P1 является волнообразным и имеет по меньшей мере первый направленный в общем вверх путь 26 и по меньшей мере первый направленный в общем вниз путь 27, также имея в то же время пошаговое продольное продвижение 28 в общем вдоль него по мере того, как путь P1 идет в направлении второго конца. Направленные вверх и вниз участки 26, 27 путей могут повторяться волнообразным образом, неоднократно и поочередно двигаясь вверх 26 и вниз 27 и постепенно продвигаясь 28 вдоль всей длины продольного протяжения устройства 10. Первый путь P1 изменяется вверх 26 и вниз 27 между желобом 30 и пиком или вершиной 32. Вершина 32 находится в пределах допустимой высоты снизу доверху рамы 16, и желоб 30 находится в пределах нижней части рамы 16, разнесены от второго обратного пути P2. Первый путь P1 может изменяться на противоположном конце 24 удаления рамы 16 во второй обратный путь P2 для передвижения назад в начало первого пути P1. Обратный путь P2 может быть в общем горизонтальным и ниже одного или более желобов 30, 30.. первого пути P1, создавая таким образом непрерывную петлю.
Волнообразный путь увеличивает эффективную длину устройства 10, делая максимальным воздействие на растения, транспортируемые вдоль него, факторов окружающей среды, минимизируя в то же время общую длину устройства 10 для выращивания. Волнообразный первый путь P1 увеличивает пропускную способность бесконечного транспортера 12, поддерживая на нем большее количество лотков для выращивания и обеспечивая большее воздействие факторов окружающей среды в противоположность обычному транспортеру, имеющему только прямолинейный путь.
В вариантах осуществления, описанных в данном документе, первый путь P1 начинается на первом загрузочном конце 20 рамы 16. Направленное вверх движение на загрузочном конце 20 может включать пересечение положения доступа или загрузки, подходящего, чтобы позволять оператору или устройству удобно и безопасно устанавливать каждый лоток 14 на транспортер 12. Загрузочное положение находится на некоторой высоте, находящейся на достаточном расстоянии над рабочим полом или рабочей платформой. Скорость движения может быть такой, чтобы обеспечивать возможность загрузки в движении, или транспортер можно запускать и останавливать по мере необходимости, предоставляя возможность подвешивания каждого лотка 14 по очереди на транспортере 12. Таким образом, когда каждый лоток 14 устанавливают на транспортере 12, он продвигается по первому пути P1, оставляя достаточное пространство на транспортере 12 в точке доступа для размещения следующего лотка 14 для выращивания.
Как показано, второй обратный путь P2 может быть прямолинейным, в общем горизонтальным путем P2. Однако в альтернативных вариантах осуществления второй обратный путь P2 также может быть волнообразным путем для дополнительного увеличения производственной мощности устройства 10 для выращивания, сводя к минимум в то же время занимаемую ей площадь.
Со ссылкой на фиг. 2 и 9 и в варианте осуществления пара бесконечных транспортеров 12, 12 может быть установлена параллельно друг другу для поддерживания между ними лотков. Каждый транспортер расположен в плоскости, причем соответствующие плоскости являются параллельными. В целях удобства для прямоугольной рамы 16 плоскости транспортеров в общем являются вертикальными, а транспортеры 12, 12 разнесены к периферии или боковым стенкам рамы. Между разнесенными транспортерами 12, 12 подвешено множество лотков 14, 14... пара транспортеров выполнена с возможностью синхронизированного движения друг с другом для передвижения лотков вдоль первого и второго путей P1, P2. Как показано, каждым из двух бесконечных транспортеров 12, 12 может быть ведущая цепь 40, приводимая в движение и направляемая одной или более звездочками. Пара транспортеров 12, 12 может приводиться в движение общим ведущим валом 42, имеющим общий редукторный двигатель 44 и продолжающийся поперек ширины рамы 16 для синхронного приведения в действие обоих бесконечных транспортеров 12, 12 через соответствующие ведущие звездочки 46, 46. Редукторным двигателем 44 может быть любой подходящий редукторный двигатель для небольших промышленных вариантов применения, например цилиндрический редукторный двигатель (Model R37/A R17), предлагаемый SEW-Eurodrive GmbH & Co KG Bruchsal, Germany.
Co ссылкой на фиг. 3 каждый из транспортеров 12 содержит средства 50 поддержки лотков для подвешивания и поддерживания лотков 14 для выращивания, продолжающихся горизонтально между ними, с возможностью отсоединения и поворота. Таким образом, по мере того как пара транспортеров 12, 12 синхронно движется по первому пути P1, лотки 14 движутся вверх и вниз, сохраняя в то же время ориентацию, удобную для вертикальных растений и жидкости.
Со ссылкой на фиг. 3 и 4 и в варианте осуществления каждый лоток 14 имеет концы, оборудованные кронштейнами 52 для съемной поддержки с транспортера. Средства поддержки лотков содержат пару соответствующих горизонтальных шарниров, таких как множество штифтов 54, 54, распределенных с горизонтальным протяжением из каждого транспортера 12 в направлении противоположного транспортера 12. Каждый штифт 54 шарнирно поддерживает кронштейн 52 соответствующего конца лотка 14.
Со ссылкой также на фиг. 4 каждый лоток 14 представляет собой удерживающий жидкость желоб 56 для содержания и распределения вдоль него как растений, так и способствующей росту жидкости L. Каждый лоток 14 содержит открытую верхнюю часть, в общем прямоугольный желоб 56, имеющий противоположные торцевые стенки 58, 58 и боковые стенки 60, 60 и дно 62, продолжающееся между ними. Вверху 64 лоток открыт. Рядом с каждой торцевой стенкой 58 содержится кронштейн 52 лотка, более конкретно содержится крюк, продолжающийся от лотка 14 вверх для зацепления и подвешивания на один из штифтов 54, распределенных вдоль каждого из транспортеров 12, 12. Кронштейн 52 может представлять собой единое целое с торцевой стенкой 58, дном 62 и боковыми стенками 60, 60, прикрепленным к противоположным торцевым стенкам 58, 58 с помощью крепежного средства, такого как болты 65. Дно 62 и боковые стенки 60, 60 могут быть образованы из U-образного канального материала, минимизирующего швы.
Со ссылкой на фиг. 5А, 5В варианты осуществления устройства 10 для выращивания дополнительно содержат систему орошения для подачи растениям стимулирующих жидкостей L. Жидкости L можно вносить непосредственно каждому растению в каждом из лотков 14 для выращивания или можно вносить в каждый лоток. Подача жидкости может проходить непосредственно сверху, например на гребне или вершине 32 одной или более волнистостей первого пути P1, и находиться в стороне от пути, избегая контакта с лотками. Жидкость также может предоставляться из точки, отделенной в продольном направлении от пути P лотков.
Способствующая жидкость L может доставляться растениям, например, из общей емкости для хранения с помощью любого подходящего средства орошения, в то время как каждый лоток 14 движется вдоль путей P1, P2. Как показано, одно средство орошения может содержать форсунку 70, гидравлически соединенную с общей емкостью для хранения, для направления воды и/или питательных веществ, подаваемых насосом из емкости для хранения в принимающую жидкость часть 72 каждого лотка 14.
Со ссылкой на фиг. 5А, 5В, 6 и 7 для максимизации необязательных приспособлений для подачи жидкости, вводимой в лотки, и минимизации потерь жидкости за счет разбрызгивания и расплескивания, каждый лоток 14 содержит фартук 74, который необходим для задерживания жидкости L и направления жидкости в принимающую жидкость часть 72. Как показано, фартук 74 расположен на одном конце лотка 14, продолжается над верхней частью 64 лотка 14 для максимального задерживания жидкостей L. Фартук 74 имеет нижний край 76, разнесенный от дна лотка для того, чтобы предоставить под ним проход 78 (фиг. 6), позволяющий жидкости вытекать из остальной части лотка. Подающая форсунка 70 может обеспечивать жидкость L с боковой стороны лотка 14, оставаясь в стороне от движения лотка по пути P. Подача жидкости может быть приурочена к предоставлению жидкости L только когда лоток находится рядом с форсункой. В одном варианте осуществления жидкость L предоставляется на вершине 32 пути P1 или в другом варианте осуществления на переходе с пути P2 на путь P1 или наоборот. Кроме того, жидкость L может добавляться в процессе движения 27 лотка вниз первого пути P1 для содействия эффективности движения бесконечных транспортеров 12/12 устройства.
Фиг. 6 и 7 - жидкость распределяется по дну 62 лотка 14 для доступа к растениям, разнесенным вдоль него. Дренажное отверстие 80 предоставляется соразмерным вегетационной технике для слива или полного удаления использованной жидкости в лотке 14. Дренажное отверстие 80 расположено рядом с концом 58 лотка противоположно участку 72 приема воды.
Со ссылкой на фиг. 8А-8С рама 16 может дополнительно содержать дренажный желоб 82 для приема жидкости, вытекающей из каждого из лотков 14. Дренажный желоб 82 устанавливают ниже обратного, второго пути P2 для перехвата лотков 14, когда они движутся вдоль второго обратного пути P2. Дренажный желоб 82 может продолжаться, по меньшей мере, вдоль части длины второго пути P2. Как показано, каждое отверстие 80 лотка оборудовано дренажным плунжером или пробкой 84. Как показано на фиг. 8В, пробка 84 имеет уплотнительный элемент 86 и вал 88. На фиг. 8А дренажное отверстие 80 свободно принимает в себе вал 88, который опирается уплотнительным элементом 86 под своим собственным весом, входя в соприкосновение с дном 62 лотка вокруг отверстия 80. Пробка передвигается между закрытым положением (фиг. 8А) для задерживания жидкости L в лотке и открытым положением (фиг. 8В) для дренирования жидкости L.
Как показано также на фиг. 8С, пробка 84 может быть свободно направлена вверх в открытое положение, не давая уплотнительному элементу 86 закупоривать лоток 14. Пробка 84 остается в открытом положении в течение слива части или всей жидкости из каждого лотка 14. Вал 88 каждой дренажной пробки 84 имеет размер, достаточный, чтобы иметь высоту больше, чем расстояние между нижней стенкой 62 каждого лотка 14 и дренажным желобом 82 под каждым транспортером 12. Соответственно, когда каждый лоток 14 достигает второго обратного пути P2, вал 88 дренажной пробки 8 4 входит в соприкосновение с дренажным желобом 82 (фиг. 8В) и поднимает уплотнительный элемент 86 с нижней стенки 62
в открытое положение. Пробка 84 перетаскивается вдоль длины дренажного желоба 82. Когда второй путь P2 переходит в первый путь P1, каждый лоток 14 движется вверх (фиг. 8А), освобождая пробку 84 и снова сцепляя уплотнительный элемент 86 с дном 62 лотка 14.
Вытекающая жидкость может двигаться по дренажному желобу 82 для регенерации, повторного использования или утилизации.
В варианте осуществления и как показано на фиг. 9, жидкости L распределяются за счет гидравлического напора, поступая в лоток 14 и равномерно распределяясь вдоль него. В других вариантах осуществления, показанных на фиг. 10A-10D, лотки 14 расположены под наклоном для более энергичного перемещения входящей жидкости от одного конца к другому.
На фиг. 9 каждый лоток 14 продолжается горизонтально между двумя транспортерами 12, 12 и, по существу, параллельно земле G, на которой расположена рама 16. Жидкость L, подаваемая в каждый лоток, будет выравниваться, самостоятельно равномерно распределяясь внутри каждого лотка.
Однако в вариантах осуществления фиг. 10А и 10В устройство 10 для выращивания, кроме того, снабжено средством для придания дополнительного импульса для распределения жидкости внутри каждого лотка 14. Просто лотки поочередно раскачивают от конца к концу для того, чтобы подталкивать жидкость в одном направлении и обратно. Ориентация каждого лотка 14 выполнена таким образом, что каждый лоток 14 во время движения по первому пути P1 раскачивается назад и вперед.
Как показано на фиг. 10А, во время движения вверх в направлении вершины 32 по первому пути P1 первая торцевая стенка 58а каждого лотка 14 может располагаться выше, чем противоположная вторая торцевая стенка 58b. На паре синхронных непрерывных бесконечных транспортеров 12, 12 первая торцевая стенка 58а поддерживается на транспортере 12 со смещением немного вперед или назад по сравнению с другим транспортером 12. При движении 26 вверх данное смещение создает уклон каждого лотка 14, придавая жидкости дополнительный импульс для передвижения от более высокой торцевой стенки 58а к более низкой торцевой стенке 58b, а при запуске движения 27 вниз, как показано на фиг. 10В, лоток наклоняется от конца 58b к концу 58а.
Как показано на фиг. 10С, первая торцевая стенка 58а смещена вперед от второй торцевой стенки 58b, при этом лоток при движении вверх наклонен от первой торцевой стенки 58а ко второй торцевой стенке 58b. При движении вверх 26 лоток принимает первую горизонтальную ориентацию или первый уклон 91. Когда лоток 14 приближается и достигает вершины 32, лоток становится в общем ровным в процессе перехода к движению вниз. После достижения вершины, как показано на фиг. 10D, уклон лотка изменяется на обратный, принимая противоположный, второй уклон 92, который сохраняется при движении 27 вниз. В результате жидкость в лотке движется от более высокой теперь второй торцевой стенки 58b к более низкой теперь первой торцевой стенке 58а. Изменение уклона 91, 92 за счет раскачивания каждого лотка 14 заставляет жидкость двигаться в нем взад и вперед.
В одном варианте осуществления ведущая звездочка 46а одного транспортера может быть смещена с поворотом относительно противоположной звездочки 46b, а именно за счет продвижения установочного зубца немного вперед от установочного зубца другой. Может быть получено точное регулирование смещения. В варианте осуществления, где установочные зубцы ведущих звездочек 46a, 46b вращательно выровнены, например, с наличием идентичных звездочек, и идентично прикреплены к ведущему валу, оператор может намеренно приостановить продвижение конца лотка на одном транспортере 12 или задержать на транспортере 12 с противоположного конца с созданием уклона. В зависимости от характера соединения между торцевой стенкой 58 и транспортером 12 регулирование уклона может быть более грубым. Например, шарнирный палец 54 для первой торцевой стенки 58а может быть продвинут или смещен на одно или более звеньев вдоль ведущей цепи 40 по сравнению с приводимой синхронно в движение ведущей цепью 40 другого транспортера, при этом изменение уклона связано с размерами звеньев и длиной лотка 14.
Возвращаясь к фиг. 1, устройство 10 для выращивания дополнительно содержит ростовые лампы 18 по всей раме 16. В варианте осуществления множество источников 18 света может быть разнесено и расположено по длине первого пути P1, чтобы сделать максимальным количество света, воздействию которого подвергается каждое растение. В варианте осуществления с волнообразным путем лампы могут быть предоставлены в каждом желобе между участком 26 движения вверх и участком 27 движения вниз. Соответственно источник света или ряд источников 18, 18.. света одновременно достигает как растений, транспортируемых при движении вверх, так и растений, транспортируемых при движении вниз. Светильники 18 можно регулировать, чтобы управлять воздействием, в том числе за счет их включения или выключения или за счет интенсивности их излучения. Светильники 18 можно включать и выключать вручную или автоматически или регулировать для управления воздействием, в том числе обеспечивая подсветку светового цикла.
В варианте осуществления множеством источников 18 света могут быть светоиспускающие диоды (LED's), которые позволяют оператору управлять спектром света, воздействующего на посаженные сельскохозяйственные культуры для приспосабливания и регулирования конкретных стадий роста и развития растений. Кроме того, так как LED потребляют приблизительно на 25% меньше мощности, чем обычные флуоресцентные лампы, использование LED обеспечивает возможность применения возможной солнеч
ной энергии, что особенно полезно в отдаленных регионах.
Со ссылкой на фиг. 2 и 14 в варианте осуществления устройство 10 для выращивания может находиться внутри модуля 22 или может быть установлена как его часть. Примером модуля 22 является контейнер для перевозки груза, имеющий доступ в конце для загрузки и извлечения лотков или растений. Модуль может иметь отражающие внутренние стенки для максимального увеличения доступного света и максимального увеличения воздействия на растения доступного света.
В еще одном варианте осуществления каждый модуль 22 может дополнительно содержать средство регулирования в нем влажности и температуры для обеспечения условий для оптимального роста с характеристиками, подобранными для выращиваемых в нем растений.
Во время работы.
В одном варианте осуществления способ выращивания растений включает предоставление по меньшей мере одного устройства 10 для выращивания, имеющего множество в общем горизонтально расположенных лотков 14 для выращивания, разнесенных вдоль непрерывного или бесконечного транспортера 12 для передвижения по пути P, по меньшей мере часть которого является волнообразной, при этом каждый лоток несет одно или более растений. По меньшей мере один лоток 14 для выращивания подвешивают на вегетационном устройстве 10 для выращивания в первом загрузочном положении 20 и продвигают по меньшей мере один лоток 14 для выращивания из загрузочного положения вверх и вниз и постепенно в продольном направлении 28 по первому волнообразному пути P1. На всем протяжении по меньшей мере одно растение подвергают воздействию стимулирующего рост света 18 и предоставляют по меньшей мере одному растению по меньшей мере способствующую росту жидкость L. По меньшей мере один лоток 14 для выращивания возвращается в загрузочное положение по второму обратному пути P2. При созревании растения можно собирать в удобных точках доступа, включая первый конец 20 или второй конец 24. При не готовности к сбору все повторяют до тех пор, пока по меньшей мере одно растение не будет готово к сбору или не достигнет какого-то другого целевого развития, в том числе перерастания лотка или пространства, отделяющего лоток от лотка.
В варианте осуществления скорость продвижения лотков для выращивания можно регулировать для регулирования количеств и скоростей одновременной доставки света и способствующих жидкостей для оптимизации развития растений.
В варианте осуществления растения удаляют с транспортера после прохождения либо для сбора, либо для последующей обработки. В еще одном варианте осуществления растения удаляют с транспортера после стадии порогового развития, например после достижения определенной зрелости или размера. В еще одном варианте осуществления растения загружают и удаляют с одного и того же конца 20, 20 транспортера. В еще одном варианте осуществления растения загружают с загрузочного конца 20 устройства для выращивания, а удаляют со второго конца 24 устройства для выращивания для удаления.
Оператор может высевать семена или сеянцы в инертную питательную среду, таких как блоки или кубы из минеральной ваты, легко и коммерчески доступными у различных плодоводческих поставщиков, например у Cultilene (of Saint-Gobain Cultilene B.V. Tilburg, Netherlands) и помещать посеянные семена или сеянцы внутри лотка для выращивания. Каждый загруженный или засеянный лоток 14 для выращивания может быть шарнирно подвешен с возможностью снятия на устройство для выращивания в загрузочном положении на загрузочном конце 20 устройства 10 для выращивания. Лотки будут оставаться ориентированными для надлежащего развития растений, независимо от извилистого пути самого конвейерного устройства. Лотки движутся по первому и второму пути P1, P2, подвергаемые воздействию света и снабжаемые по меньшей мере способствующей росту жидкостью для развития.
Обращаясь к фиг. 12A-13D, после периода развития растения достигнут целевого для данного устройства развития. Например, растения могут быть готовы к сбору или несмотря на то что немного не дозрели для сбора, вероятно могут достаточно вырасти, чтобы вторгаться на доступное жизненное пространство соседнего растения или лотка и могут требовать увеличения жизненного пространства. Таким образом, растения увеличенных размеров дополнительно разносят друг от друга.
Как показано на фиг. 12А и 12В, в варианте осуществления, отображающем только демонстрацию развития и транспортировки, не обязательно устройства 10, растения перемещаются из загрузочного положения 20 в точку 24 удаления. Если растения достигли стадии подходящего роста цикла развития, растения можно убирать посредством удаления лотков для выращивания устройства 10 для выращивания в точке 24 удаления для данного устройства 10.
В случаях, когда растения еще должны созревать, растения перемещают по первому пути P1 из загрузочного положения в точку 24 удаления и возвращают по второму пути P2 в загрузочное положение 20 для продолжения процесса выращивания. Данный контур или петля бесконечных первого пути во второй P1, P2 может повторяться пока необходимо для достижения стадии целевого развития и/или полного цикла развития. Стадия целевого развития может включать точно определенную зрелость или размер растений.
Со ссылкой на фиг. 13A-13D предоставлена последовательная серия установок для выращивания, каждая из которых управляет стадией цикла развития растений. На фиг. 13А в варианте осуществления первое устройство 10а для выращивания может быть использовано для выращивания сеянцев из семян.
Как показано, после периода развития шесть семян на лоток прорастают и вырастают в сеянцы. Шесть сеянцев с размером, достаточно увеличившимся для удаления, удаляют для перемещения в последующее или второе устройство 10b для выращивания.
Со ссылкой на фиг. 13В поступившие в загрузочный конец второго устройства 10b для выращивания шесть сеянцев могут быть выращены для сбора в виде созревших растений. В качестве альтернативы, и в виде зависимых растений шесть сеянцев можно выращивать до тех пор, пока несозревшие растения не начнут вторгаться на доступное жизненное пространство соседнего лотка. Лотки можно перераспределять с дополнительным разнесением в продольном направлении на транспортере для увеличения доступного ростового пространства между каждым лотком или переместить в другое следующее устройство 10с для выращивания.
Как показано и теперь со ссылкой на фиг. 13С, с меньшим количеством растений и меньшим количеством лотков показанные четыре лотка перемещают и загружают в последующее или третье устройство для выращивания или устройства 10с. Аналогичным образом, растения можно убирать или со ссылкой на фиг. 13D лотки, несущие большие несозревшие растения, можно передвигать в одно или более последующих и заключительных устройств 10d, как показано на фиг. 13D.
Расположение и стадии устройств для выращивания могут быть заранее определены для конкретных характеристик растений, включая скорости роста и размеры.
Пример
Варианты осуществления, раскрытые в данном документе, могут содержать один или более укладываемых друг на друга модулей 22, каждый из которых содержит раму 16 устройства 10 для выращивания. В варианте осуществления, и как показано на фиг. 14, укладываемый друг на друга модуль 22 может быть 8 футов на 8 футов на 40 футов, и три модуля 22, 22, 22 могут быть уложены друг на друга для образования единого пакета. Таким образом, обычный 10000 фут2 склад может вмещать порядка тринадцати составленных бок-о-бок или торец-к-торцу блоков трех установок для выращивания в общей сложности приблизительно 39 установок для выращивания.
В зависимости от устройства складской занимаемой площади размещение блоков установок для выращивания можно варьировать. Как показано на фиг. 15А, и приблизительно для 10000 фут2 в одном варианте осуществления тринадцать блоков могут быть выровнены в единую колонну. В еще одном варианте осуществления, и как показано на фиг. 15В, тринадцать блоков могут быть выровнены в четыре колонны трех рядов с одной колонной, имеющей четвертый ряд.
В варианте осуществления устройства для выфащивания помещают в "отсеки или ограниченное пространство" внутри склада или ангара. Отсек является формой модуля, имеющего три стенки от пола до потолка со сплошной стеновой зоной, при этом четвертая стенка представляет собой легкодоступную дверь. Отсеки могут заключать в себе одну или более устройств для выращивания, подходящих для ангара. Например, для ангара, который требует 100 устройств для выращивания, может быть 20 отсеков с пятью вегетационными устройствами для выращивания в каждом. Отсек обеспечивает регулирование климатических окружающих условий под конкретные выращиваемые сельскохозяйственные культуры.
Управление окружающей средой для роста на устройстве для выращивания и внутри него может включать воду, питательные вещества, углекислый газ (CO2), влажность и другие факторы развития. В данном документе устройство для выращивания обеспечивает все три основные функции, которые являются главными для роста и развития растений, включая фотосинтез, дыхание и испарение. Как обсуждалось, предоставляют способствующие росту жидкость и свет. В случае регулирования CO2 потребление CO2 растущими растениями может быть заменено, чтобы избежать ухудшения фотосинтеза, и может быть дополнено на основании вида сельскохозяйственной культуры и условий. CO2 повышает продуктивность за счет улучшенного развития и силы растений.
Варианты осуществления, описанные в данном документе, можно использовать для предоставления местного источника свежих овощей и фруктов с низкими капитальными инвестициями, независимо от географического местоположения. Так как варианты осуществления могут дополнительно содержать средство для предоставления растениям света, воды и питательных веществ, каждый модуль может быть расположен и помещен в удаленных местах или помещен в местах, близких к местным рынкам. Таким образом, расходы на транспортировку минимизированы, так как использование устройств для выращивания не ограничено регионом или вегетационным периодом выращивания, поскольку подойдет любое место с подачей воды и энергии.
Кроме того, так как варианты осуществления могут дополнительно содержать устройство для выращивания в регулируемых окружающих условиях, снижается необходимость ухода оператора за каждым растением, уменьшая посредством этого труд, связанный с обычным промышленным коммерческим выращиванием.
Растения можно выращивать в ускоренных циклах выращивания, соответствующих ежедневным пищевым потребностям, а также специализированным требованиям к специальным потребностям, например, фирм-производителей нутрицевтиков. Местно можно удовлетворять потребности голодающих по всему миру.
Варианты осуществления могут предлагать преимущества для окружающей среды, например по
ниженное потребление ископаемого топлива при транспортировке продукта на рынок, энергоэффективность, пониженное и/или незначительное загрязнение питательными веществами, устранение использования токсичных пестицидов и удобрений, регулируемое и пониженное потребление воды и повторное использование заброшенных или бездействующих предприятий.
В одном аспекте предоставлена система выращивания растений, расположенная в регулируемом замкнутом окружающем пространстве, содержащая устройство для выращивания высокой плотности, содержащее ряд горизонтальных продолжающихся в боковом направлении лотков для выращивания, переносящих растения, при этом лотки соединены и подвешены между синхронизированными и параллельными бесконечными транспортерами и движутся по волнообразному пути с движением вверх и вниз и постепенно в продольном направлении между первым положением и вторым положением и возвращаются в первое положение, множество содействующих развитию источников света, средство предоставления в лотки для выращивания воды и питательных веществ для роста растений. Бесконечный транспортер может быть установлен на раму, при этом первым положением является загрузочный конец, а вторым положением является конец рамы для удаления. Рама может быть частью модуля или расположена внутри него.
В варианте осуществления указанные растения переносятся на множестве лотков для выращивания, и по мере роста растений лотки разносят дальше друг от друга. Один подход состоит в удалении лотков и помещении их на следующее устройство с разнесением их дальше друг от друга. Другой подход состоит в удаление некоторых лотков, оставляя остальные лотки с более большим разделяющим пространством и в помещении удаленных лотков на следующее устройство. Разнесение выбирают таким образом, чтобы сделать максимальной концентрацию растений по площади устройства для выращивания.
В варианте осуществления указанные лотки для выращивания поливают водой и/или питательными веществами для растений на максимальной вертикальной высоте на цепи транспортера для того, чтобы сила тяжести, влияющая на движение вниз, помогала в подъеме немного более легких лотков при движении вверх.
В варианте осуществления множество способствующих росту растений источников света может быть оперативно разнесено в желобах по волнообразному пути, может быть распределено по ширине рамы и может быть задействовано во время периодов роста растений.
В варианте осуществления указанная цепь транспортера временно покидает регулируемое пространство или окружающую среду, например, для того чтобы отделить работников от высоких уровней CO2, или других угроз, существовавших в управляемой окружающей среде для роста, для загрузки и разгрузки лотков для выращивания.
В еще одном аспекте система может дополнительно содержать устройство или средство введения жидкости, такой как вода и ростовые питательные вещества, в лотки для выращивания, содержащие питательную среду.
В еще одном аспекте система может содержать устройство или средство предоставления жидкости, содержащей воду и ростовые питательные вещества, в лотки для выращивания для гидропонного выращивания.
В варианте осуществления система может дополнительно содержать устройство или средство регулирования концентрации газов, присутствующих в регулируемых окружающих условиях.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство для выращивания растений в управляемой окружающей среде, содержащее параллельную пару бесконечных транспортеров (12,12), образующих путь выращивания (P), по меньшей мере часть которого представляет собой волнообразный путь (P1), имеющий чередующиеся направленные вверх и вниз участки, и обратный путь (P2), причем каждый транспортер (12) имеет местоположения лотков (14) и первую подвесную опору (54), которая проходит в поперечном направлении от каждого транспортера (12) в местоположении каждого лотка, причем каждый транспортер (12) дополнительно содержит бесконечную ведущую цепь (40), ведущую звездочку и множество направляющих звездочек, редукторный двигатель (44) и общий ведущий вал (42), функционально соединенный с каждым из пары бесконечных транспортеров (12) для синхронного приведения в действие пары бесконечных транспортеров (12, 12);
множество лотков (14), разнесенных вдоль и поддерживаемых между параллельной парой транспортеров (12, 12) для передвижения по пути выращивания, причем каждый лоток (14) имеет противоположные концы (58) и вторую подвесную опору (52), совместимую с первой подвесной опорой (54) на каждом противоположном конце для шарнирного подвешивания лотка на транспортерах, при этом каждый лоток поддерживает одно или более растений;
источник жидкости, способствующей росту растений; и
источник света, стимулирующего рост растений,
отличающееся тем, что
первая подвесная опора (54), продолжающаяся от каждого из транспортеров (12), смещена вперед
другой первой подвесной опоры (54) другого транспортера (12) для придания уклона каждому лотку (14) и для обратного изменения уклона лотка (14) по мере того, как лоток движется вверх, а затем вниз по волнообразному пути (P1).
2. Устройство для выращивания по п.1, в котором каждый транспортер (12) из пары бесконечных транспортеров расположен в плоскости, при этом плоскости параллельны друг другу.
3. Устройство для выращивания по п.1, в котором путь выращивания дополнительно содержит первый путь (P1), содержащий волнообразные направленные вверх и вниз участки, и обратный путь (P2), являющийся вторым путем для осуществления петли назад к первому пути.
4. Устройство для выращивания по п.3, в котором второй путь (P2) является прямолинейным, по существу, горизонтальным путем.
5. Устройство для вытапливания по п.1, в котором лотки (14) являются съемными с транспортера.
6. Устройство для выращивания по п.5, в котором первыми подвесными опорами (54) являются штифты, и вторыми подвесными опорами (52) являются крюки, которые проходят вверх от лотков (14).
7. Устройство для выращивания по п.1, в котором каждый лоток (14) дополнительно содержит дно (62), имеющее дренажное отверстие (80) для периодического дренирования из него жидкости, способствующей росту растений.
8. Устройство для выращивания по п.7, в котором дренажное отверстие (80) дополнительно содержит дренажную пробку (84), свободно установленную внутри дренажного отверстия и действующую между дренажным положением и уплотняющим положением.
9. Устройство для выращивания по п.8, дополнительно содержащее дренажный желоб (82), расположенный под обратным путем по меньшей мере одного из двух транспортеров, для приведения дренажной пробки в дренажное положение.
10. Устройство для выращивания по п.1, дополнительно содержащее форсунку (70) для направления жидкости, способствующей росту растений.
11. Устройство для выращивания по п.1, в котором ведущие звездочки одного транспортера (12) из пары транспортеров смещены относительно других.
12. Способ использования устройства по п.1 для выращивания растений в управляемой окружающей среде, содержащий этапы, на которых
продвигают множество лотков (14) по пути выращивания (P);
подвергают свету (18), стимулирующему рост, одно или более чем одно растение; и повторяют продвижение множества лотков (14) по пути выращивания (P) до тех пор, пока одно или более растений не достигнут целевого для устройства выращивания развития, отличающийся тем, что
снабжают лотки (14) жидкостью, способствующей росту растений, и обеспечивают протекание жидкости вдоль каждого из наклонных лотков (14); и
изменяют уклон лотка (14) на обратный по мере того, как лоток (14) переходит между направленными вверх и вниз участками волнообразного пути (P1).
13. Способ по п.12, в котором этап продвижения множества лотков по пути выращивания до тех пор, пока одно или более растений не достигнут целевого развития, дополнительно содержит этап, на котором
продвигают множество лотков до тех пор, пока одно или более растений не вторгнутся на доступное жизненное пространство других растений.
14. Способ по п.12 или 13, дополнительно содержащий этап, на котором после того как растения достигли целевого развития, лотки перемещают для повторения продвижения множества лотков до тех пор, пока одно или более растений не достигнут следующего целевого развития.
15. Способ по п.14, дополнительно включающий в себя этап, на котором повторяют перемещение лотков, имеющих растения с их целевым развитием до тех пор, пока одно или более растений не будут готовы для сбора.
16. Способ по любому из пп.12-15, в котором после того как растения достигли целевого развития, лотки для выращивания разносят на транспортере дальше друг от друга.
17. Способ по любому из пп.12-16, в котором этап поддержки одного или более растений в каждом лотке для выращивания дополнительно содержит этап, на котором сеют одно или более семян в инертную питательную среду.
18. Способ по любому из пп.12-17, дополнительно содержащий этап, на котором дренируют по меньшей мере часть текучей среды в лотках по пути.
19. Способ по любому из пп.12-18, в котором этап, на котором подвергают одно или более чем одно растение воздействию света (18), стимулирующего рост, содержит этап, на котором освещают растения от источника света, расположенного между чередующимися направленными вверх и вниз участками.
20. Способ по любому из пп.12-19, в котором этап подачи жидкости, способствующей росту, в лотки содержит этап, на котором вводят жидкость по меньшей мере в один из направленных вниз участков пути.
14.
14.
14.
14.
14.
14.
14.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
028552
- 1 -
028552
- 1 -
028552
- 1 -
028552
- 1 -
028552
- 1 -
028552
- 1 -
028552
- 4 -
028552
- 12 -
028552
- 15 -
028552
- 16 -
028552
- 18 -