УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ БЕЗ ЗЕМЛИ НА ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 2001 года по МПК A01G31/02 

Настоящее изобретение относится к гидропонике, выращиванию растений в питательной среде без почвы, а более точно, касается устройства для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности.

Данное изобретение может быть использовано для возделывания и ухода за растениями на вертикальной поверхности, для благоустройства помещений, офисов, витрин, в сельском хозяйстве для выгонки земли, для выращивания ягод невысоких кустистых растений, таких как клубника, земляника, черника.

Известно устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности (FR, 2747265), содержащее систему для снабжения растений водой и питательными элементами, средство для орошения, модульные элементы, обеспечивающие установку, уход за культурами и обновление растений, и опорную вертикальную стенку. Система для снабжения растений водой и питательными элементами выполнена в виде негниющего слоя, который обладает способностью удерживать воду, наносимую на опорную стенку. Опорная стенка изготовлена из жесткого герметичного материала или же из материала, превращенного в герметичный материал, например из бетона. Негниющий слой изготовлен из негниющего войлока, в частности, он является ирригационным слоем, который обеспечивает питание растений водой и питательными элементами. Средства для орошения соединены в верхней части негниющего слоя, чтобы обеспечить возможность циркуляции воды под действием силы тяжести внутри слоя. Кроме того, устройство содержит защитную вертикальную стенку, расположенную так, что она примыкает к негниющему слою. Защитная стенка состоит из модульных элементов с обычной прямоугольной формой, например из плит, изготовленных из бетона или из других материалов, имеющих предпочтительно минимальную толщину, равную 5 см. Модульные элементы опираются на опоры элементов стойки. Таким образом, они образуют наклонные плоскости, каждая из которых образует по вертикали угол.

Между модульными элементами и опорной стенкой образуются отверстия, позволяющие сажать растения, корни которых распространяются по негниющему слою. Негниющий слой, по которому распространяются корни растений, обладает способностью удерживать воду. Он является цельной пластиной, расположенной на плоской вертикальной поверхности стены и прижатой крепежными элементами защитной стенки. Однако в данном устройстве, во-первых, корни растений обладают способностью, прорастая, проникать в поры, тесно переплетаясь с волокнами вышеуказанного слоя, поэтому пересадка растений без разрушения корневой системы исключена. Во-вторых, остатки корней, проросших в негниющий слой, при замене растения не могут быть извлечены без нарушения структуры слоя. Частичная замена негниющего слоя без нарушения его структуры тоже невозможна. В-третьих, сам же негниющий слоя теряет свое первоначальное значение, так как остатки корней, застрявших в нем, подвержены гниению. В- четвертых, изготовление опорной стенки из бетона или другого аналогичного материала создает много проблем и ограничений в их дизайнерском применении для внутренних помещений. В-пятых, предусмотрено, что съемные модульные элементы, расположенные под углом к стенке, образуют отверстия или пространство с треугольным сечением, которые заполняются гранулированной средой. Во время замены растения снимается модульный элемент, и при этом наполнитель неизбежно просыпается на находящиеся ниже растения. В-шестых, данное устройство имеет слишком большой вес, что создает большие трудности при его обслуживании.

Таким образом, данное устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности не позволяет обеспечить мобильную и удобную замену модульных элементов без повреждения корневой системы растений и рациональное размещение самого устройства в интерьерах зданий.

В основу изобретения положена задача создания устройства для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности с таким его конструктивным выполнением, которое позволило бы обеспечить мобильную и удобную замену модульных элементов без повреждения корневой системы растений и рациональное размещение самого устройства в интерьерах зданий.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности, содержащем систему для снабжения растений водой и питательными элементами, средство для орошения, модульные элементы, обеспечивающие установку, уход за культурами и обновление растений, согласно изобретению система для снабжения растений водой и питательными элементами выполнена в виде вертикально установленной стенки с вертикально расположенными и жестко соединенными между собой полыми трубками. В полых трубках выполнены отверстия для крепления модульных элементов и поступления воды и питательных элементов к растениям. Средство для орошения содержит емкость для накопления воды и питательных элементов, в верхней части которой размещена нижняя часть системы для снабжения растений водой и питательными элементами, насос, размещенный в емкости для накопления воды и питательных элементов, электрически соединенный с блоком управления и соединенный посредством шланга с распределительной трубкой, расположенной на верхней части системы для снабжения растений водой и питательными элементами. Устройство содержит раму, имеющую прямоугольную форму, вертикально установленную, в нижней части рамы размещена емкость для накопления воды и питательных элементов, а система снабжения водой и питательными элементами установлена верхней и боковыми сторонами в раме. Модульные элементы размещены на вертикально установленной стенке с возможностью их установки и извлечения из отверстий для крепления модульных элементов и поступления воды и питательных элементов к растениям. Каждый модульный элемент содержит корпус с входной и выходной трубками с размещенным в нем негниющим пористым субстратом. Входная трубка размещена под углом относительно корпуса и имеет косой срез, при этом сторона входной трубки, расположенная первой по ходу воды и питательных элементов, меньше, чем вторая сторона входной трубки, имеющая фиксирующий выступ. Выходная трубка расположена под прямым углом к корпусу и имеет косой срез, а ее сторона, расположенная первой по ходу воды и питательных элементов, больше, чем вторая сторона выходной трубки, имеющая фиксирующий выступ.

Возможно, что устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности содержит подставку для установки рамы. Также возможно, что в верхней части рамы выполнены отверстия для ее крепежа.

Предпочтительно, чтобы модульные элементы были размещены на вертикально установленной стенке с двух противоположных ее сторон.

Возможно, что устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности содержит заглушки для отверстий для крепления модульных элементов и поступления воды и питательных элементов к растениям.

Предпочтительно, чтобы в корпусе модульного элемента был размещен фитиль, один конец которого выступал бы из выходной трубки на величину, необходимую для его соприкосновения со стенкой полой трубки.

Устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности позволяет обеспечить мобильную и удобную замену модульных элементов без повреждения корневой системы растений и рациональное размещение самого устройства в интерьерах зданий. Данное изобретение позволяет существенно расширить область применения метода гидропоники (от сельского хозяйства до дизайнерского назначения), сделать установку мобильной и удобной для эксплуатации, доступной для широкого потребления (от отделки витрин и офисов до частных квартир). Также данное устройство позволяет исключить попадание результатов процесса гниения остатков корней растений в воду и питательные элементы.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером выполнения и чертежами, на которых:
фиг. 1 изображает общий вид устройства для выращивания растений без земли, согласно изобретению;
фиг. 2 изображает участок полой трубки, вертикально установленной, с размещенным в ней модульным элементом, вид сбоку, согласно изобретению;
фиг. 3 изображает устройство для выращивания растений без земли, вид сбоку, согласно изобретению.

Устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности содержит систему для снабжения растений водой и питательными элементами, средство для орошения, модульные элементы. Система для снабжения растений водой и питательными элементами выполнена в виде вертикально установленной стенки 1 (фиг. 1) с вертикально расположенными и жестко соединенными между собой полыми трубками 2. В полых трубках 2 выполнены отверстия для крепления модульных элементов 3 и поступления воды и питательных элементов к растениям 4. Средство для орошения содержит емкость 5 для накопления воды и питательных элементов, в верхней части которой размещена нижняя часть системы для снабжения растений водой и питательными элементами, насос 6, соединенный электрически с блоком 7 управления и распределительную трубку 8 (фиг. 3). Один из углов емкости 5 (фиг. 1) оборудован отделенным от общего объема местом для размещения блока 7 управления и самого насоса 6, соединенного шлангом с распределительной трубкой 8 (фиг. 3), расположенной на верхней части системы для снабжения растений водой и питательными элементами. Шланг на чертежах не показан, он пропущен в одну из полых трубок 2 (фиг. 1) стенки 1. Насос 6 и блок 7 управления широко известны и выполнены по общеизвестным схемам (SU 1531929, A1; RU 2038005, C1). На фиг. 1 показан один из примеров размещения модульных элементов 3. При расположении модульных элементов 3 рядами на стенке 1 можно разместить до 320 растений 4. Модульные элементы 3 выполнены из полистирола. Стенка 1 изготовлена из прозрачного поликарбоната. Ширина стенки 1 в конкретном примере может быть равна 2100 мм, высота - 2000 мм, толщина - 16 мм. Стенка 1 может иметь, например, при вышеуказанных размерах 105 трубок 2. Ширина емкости 5 соответствует ширине стенки 1. Емкость 5 имеет прямоугольную форму высотой 400 мм, толщиной 70 мм. Изготовлена емкость 5 из полиэтилена. Мощность насоса 6 достигает до 3000 л/ч.

Также устройство содержит раму 9, имеющую прямоугольную форму, вертикально установленную. В нижней части рамы 9 размещена емкость 5 для накопления воды и питательных элементов, оборудованная ребрами жесткости, на которые опирается нижняя сторона стенки 1 системы снабжения водой и питательными элементами. При этом стенка установлена верхней и боковыми сторонами в раме 9. В данном конкретном примере устройство содержит подставку 10 для установки рамы 9. В верхней части рамы 9 выполнены отверстия 11 для ее крепежа. Также допускается крепление осветительной арматуры (не показанa) в любом месте рамы 9. Вертикальная по сущности рама 9, имеющая прямоугольную форму, изготовлена из металлических профилей П-образного сечения, обращенных выемкой профиля внутрь рамы 9 и неподвижно соединенных в ее нижних угловых частях. Емкость 5, имеющая прямоугольную форму, оборудована ребрами жесткости, пазами для надежного закрепления с нижней и двух боковых сторон и открытой верхней частью. В емкости 5 имеется заливная и сливная крышки 12, 13 соответственно. В верхней части стенки 1 имеется кожух 14, закрывающий распределительную трубку 8 (фиг. 3). Крышки 12, 13 предназначены для залива и слива жидкой среды 15, представляющей собой воду и питательные элементы. Модульные элементы 3 размещены в отверстиях для крепления модульных элементов и поступления воды и питательных элементов к растениям вертикально установленной стенки 1 с возможностью их установки и снятия. Каждый модульный элемент 3 (фиг. 2) содержит корпус 16 с входной трубкой 17 и выходной трубкой 18. Входная трубка 17 размещена под углом относительно корпуса 16 и имеет косой срез 19, стремящийся к линии горизонта и предназначенный для более полного попадания воды в трубку 2. При этом сторона 20 входной трубки 17, расположенная первой по ходу жидкой среды 15, состоящей из воды и питательных элементов, меньше, чем вторая сторона 21 входной трубки 17, имеющая фиксирующий выступ 22. Выходная трубка 18 расположена под прямым углом к корпусу 16 и имеет косой срез 23 для облегчения задачи слива. Сторона 24, расположенная первой по ходу жидкой среды 15, состоящей из воды и питательных элементов, больше, чем вторая сторона 25 выходной трубки 18, имеющая фиксирующий выступ 26. Направление движения жидкой среды 15 показано по направлению стрелки А. Фиксирующие выступы 22 и 26 предназначены для закрепления модульных элементов 3 в отверстиях стенки 1. Отверстия в полых трубках 2 (фиг. 2) располагаются с интервалом, соответствующим трубкам 17, 18 модульных элементов 3, и их диаметр соответствует диаметру трубок 17, 18 для обеспечения плотности соединений.

Модульный элемент 3 заполняется негниющим пористым (гранулированным) субстратом 27, удерживающим растение 4 и обеспечивающим его корни водой и питательными элементами. Также в корпусе 16 может быть размещен фитиль 28, один конец которого выступает из входной трубки 17 на величину, необходимую для его соприкосновения со стенкой полой трубы 2. В данном примере эта величина равна 1-2 см. При использовании ионитопоники полость модульных элементов 3 заполняется ионнообменными волокнами, а по полым трубкам 2 циркулирует вода. На фиг. 3 показано, что модульные элементы 3 могут быть размещены на вертикально установленной стенке 1 с двух противоположных ее сторон. В устройстве имеются также заглушки для отверстий в полых трубках 2 (заглушки не показаны). Данные заглушки используются для тех отверстий, в которых не установлены модульные элементы 3.

Работает устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности следующим образом.

Блок 7 (фиг. 1) управления включает подачу насосом 6 жидкой среды 15 через шланг в распределительную трубку 8 (фиг. 3). Жидкая среда 15 через отверстие в распределительной трубке 8 попадает в трубки 2 (фиг. 2) стенки 1 и затем субстрат 27, корни растений 4, и ее излишки выходят через нижнюю трубку 18, попадая обратно в полость полой трубки 2, стекая вниз, попадает в нижний следующий модульный элемент 3 с растением 4, и в конечном этапе стекает в емкость 5, заключая цикл. В перерывах между подачей насосом 6 жидкой среды 15 возможна замени модульных элементов 3 с растениями 4 для достижения дизайнерских качеств или обновления и ухода за растениями 4.

Таким образом, данное изобретение обеспечивает мобильную и удобную замену модульных элементов 3 без повреждения корней растений 4 и обеспечивает рациональное размещение устройства в интерьерах зданий.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании растений в питательной среде без почвы методом гидропоники. Устройство содержит систему для снабжения растений водой и питательными элементами в виде вертикально установленной стенки из полых трубок, средство для орошения и модульные элементы, обеспечивающие установку, уход за культурами и обновление растений. Средство для орошения имеет емкость, насос, блок управления и распределительную трубку. Устройство содержит раму, в которой установлены емкость и стенка. Модульные элементы размещены в отверстиях полых трубок стенки. Каждый модульный элемент имеет корпус, входную и выходную трубки, причем в корпусе размещен негниющий пористый субстрат и фитиль. Изобретение обеспечивает мобильную и удобную замену модульных элементов без повреждения корневой системы растений и рациональное размещение самого устройства в интерьерах зданий. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности, содержащее систему для снабжения растений водой и питательными элементами, средство для орошения, модульные элементы, обеспечивающие установку, уход за культурами и обновление растений, отличающееся тем, что система для снабжения растений водой и питательными элементами выполнена в виде вертикально установленной стенки с вертикально расположенными и жестко соединенными между собой полыми трубками, в полых трубках выполнены отверстия для крепления модульных элементов и поступления воды и питательных элементов к растениям, средство для орошения содержит емкость для накопления воды и питательных элементов, в верхней части которой размещена нижняя часть системы для снабжения растений водой и питательными элементами, насос, размещенный в емкости для накопления воды и питательных элементов, электрически соединенный с блоком управления и соединенный посредством шланга с распределительной трубкой, расположенной на верхней части системы для снабжения растений водой и питательными элементами, устройство содержит раму, имеющую прямоугольную форму, вертикально установленную в нижней части рамы размещена емкость для накопления воды и питательных элементов, а система снабжения водой и питательными элементами установлена верхней и боковыми сторонами в раме, модульные элементы размещены на вертикально установленной стенке с возможностью их установки и извлечения из отверстий для крепления модульных элементов и поступления воды и питательных элементов к растениям, каждый модульный элемент содержит корпус с входной и выходной трубками с размещенным в нем негниющим пористым субстратом, входная трубка размещена под углом относительно корпуса и имеет косой срез, при этом сторона входной трубки, расположенная первой по ходу воды и питательных элементов, меньше, чем вторая сторона входной трубки, имеющая фиксирующий выступ, выходная трубка расположена под прямым углом к корпусу и имеет косой срез, а ее сторона, расположенная первой по ходу воды и питательных элементов, больше, чем вторая сторона выходной трубки, имеющая фиксирующий выступ. 2. Устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит подставку для установки рамы. 3. Устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности по п. 1, отличающееся тем, что в верхней части рамы выполнены отверстия для ее крепежа. 4. Устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что модульные элементы размещены на вертикально установленной стенке с двух противоположных ее сторон. 5. Устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности по п.1, отличающееся тем, что оно содержит заглушки для отверстий для крепления модульных элементов и поступления воды и питательных элементов к растениям. 6. Устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности по п.1, отличающееся тем, что в корпусе модульного элемента размещен фитиль, один конец которого выступает из выходной трубки на величину, необходимую для его соприкосновения со стенкой полой трубки.