Область техники
[0001] Изобретение в основном относится к растениеводству. В частности, изобретение относится к высокоплотным вертикально штабелируемым системам выращивания растений и к связанным с ними устройствам и способам.
Уровень техники
[0002] В публикации заявки на патент США № 2017/0027112 раскрыта модульная система выращивания в помещении. Модульная система выращивания в помещении может включать станину. В дополнение, модульная система выращивания в помещении может включать множество модульных компонентов выращивания в помещении внутри станины, причем множество модульных компонентов выращивания в помещении включают высокоплотную систему стеллажей, имеющую множество уровней по вертикали внутри станины, причем вертикальное расстояние между двумя соседними уровнями по вертикали не превышает 11 дюймов (27,9 см); систему управления воздушными потоками и освещением, причем система управления воздушными потоками и освещением обеспечивает движение воздуха и освещение на каждом уровне множества уровней по вертикали; оросительную систему; и систему рециркуляции.
[0003] В патенте США № 4854075 раскрыт лоток для рассады, имеющий множество горшков на плоском листе из формуемого материала, на котором горшки размещены параллельными рядами, причем по меньшей мере некоторые из рядов имеют промежутки между некоторыми из горшков для воздуховпускных отверстий в плоском листе для подачи воздуха к листве растущих в горшках растений. Горшки в смежных рядах могут быть смещены и имеют переменную форму по ширине, такую как шестиугольник, чтобы разместить максимальное число горшков в доступном пространстве, и которые размещаются близко к воздуховпускным отверстиям. Горшки с шестиугольным поперечным сечением также имеют углы для направления роста корней растений. Боковые стенки соседних горшков, окружающих воздуховпускные отверстия, образуют воронки для улучшения аэрации.
[0004] В патенте США № 4495725 раскрыто устройство для выращивания растений, имеющее настил с множеством выступов, определяющих желобчатые участки между ними, и предназначенных для удерживания текучей среды для полива растений на уровне относительно верхнего края выступов. Также предусматривается вставка для поддона, имеющая множество размещенных на расстоянии друг от друга проходящих вниз ячеек, причем каждая ячейка включает дно с отверстием. Вставка может сдвигаться между первым положением и вторым положением. Первое положение представляет собой положение, в котором днища размещаются в желобчатых участках ниже уровня текучей среды для полива так, что текучая среда может поступать в отверстия. Во втором положении по меньшей мере некоторые из днищ опираются на выступы так, что отверстия меньше, чем полностью, перекрываются выступами, и так, что текучая среда внутри ячеек может вытекать из них.
Сущность изобретения
[0005] Нижеследующее описание сущности изобретения предназначено для посвящения читателя в разнообразные аспекты изобретательской идеи заявителя, но не для определения самого изобретения.
[0006] Согласно некоторым аспектам, функционирующая под действием силы тяжести система выращивания растений включает: (а) раму, имеющую верхний по ходу конец рамы и нижний по ходу конец рамы, размещенный на расстоянии от верхнего по ходу конца рамы по горизонтали; и (b) множество установленных на раме вертикально штабелированных транспортерных узлов. Каждый транспортерный узел включает по меньшей мере один гравитационный транспортер, проходящий между верхним по ходу концом рамы и нижним по ходу концом рамы вдоль оси транспортера. Ось транспортера наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости от верхнего по ходу конца рамы к нижнему по ходу концу рамы. Кроме того, система включает (с) множество лотков для выращивания растений, поддерживаемых перекатываемыми на каждом гравитационном транспортере и побуждаемые переноситься вдоль оси соответствующего транспортера в сторону нижнего по ходу конца рамы под действием силы тяжести. Каждый лоток включает: (i) корпус лотка, имеющий верх лотка и дно лотка, находящееся напротив верха лотка по вертикали; (ii) множество полостей для растений в корпусе лотка, открытых к верху лотка, причем полости для растений предназначены для удерживания растений; и (iii) камеру с питательным веществом внутри корпуса лотка и в сообщении по текучей среде с полостями для растений, причем камера с питательным веществом предназначена для содержания питательного раствора для растений.
[0007] В некоторых примерах каждый гравитационный транспортер включает пару опор, отделенных друг от друга в боковом направлении проемом в транспортере. Каждая опора лотка включает направляющую, проходящую между нижним по ходу концом рамы и верхним по ходу концом рамы, в основном параллельно соответствующей оси транспортера, и множество колес, смонтированных вращающимися на направляющей и находящихся на расстоянии друг от друга вдоль оси транспортера. Колеса пары опор находятся в зацеплении с разнесенными в боковом направлении нижними поверхностями лотка поддерживаемых на транспортере лотков для выращивания растений. Каждая поверхность нижней стороны лотка наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости, в основном параллельной оси транспортера.
[0008] В некоторых примерах корпус лотка включает нижнюю стенку камеры с питательным веществом, лежащую в плоскости нижней стенки, и боковую стенку камеры с питательным веществом, проходящую вверх от периферии нижней стенки камеры с питательным веществом. Нижняя стенка камеры с питательным веществом и боковая стенка камеры с питательным веществом окружают камеру с питательным веществом. Нижняя стенка камеры с питательным веществом в основном параллельна горизонтальной плоскости, чтобы сохранять в основном постоянную глубину питательного раствора для растений по всей нижней стенке камеры с питательным веществом.
[0009] В некоторых примерах камера с питательным веществом находится в боковом направлении между парой опор лотка. В некоторых примерах камера с питательным веществом проходит в проем транспортера.
[0010] В некоторых примерах каждый лоток включает по меньшей мере один вентиляционный канал лотка, проходящий через корпус лотка. Вентиляционный канал лотка является проходящим вдоль вертикальной оси вентиляционного канала перпендикулярно горизонтальной плоскости между верхним концом вентиляционного канала, открытым к верху лотка, и нижним концом вентиляционного канала, открытым ко дну лотка. Вентиляционный канал лотка предназначен для пропускания воздуха через корпус лотка, чтобы облегчать поступление воздуха к растениям снизу. В некоторых примерах вентиляционный канал лотка проходит через камеру с питательным веществом.
[0011] В некоторых примерах система дополнительно включает подводящую воздухопроводную сеть для подачи воздуха к растениям. Подводящая воздухопроводная сеть включает множество первых каналов над каждым лотком для выращивания растений, чтобы выводить воздух из подводящей воздухопроводной сети вниз для подачи воздуха растениям сверху, и множество вторых каналов под каждым лотком для выращивания растений, чтобы выводить воздух из подводящей воздухопроводной сети вверх для подачи воздуха растениям снизу через вентиляционные каналы лотка.
[0012] Согласно некоторым аспектам, лоток для выращивания растений для функционирующей под действием силы тяжести системы выращивания растений включает: (а) корпус лотка, имеющий верх лотка, дно лотка напротив верха лотка по вертикали, переднюю часть лотка и заднюю часть лотка напротив передней части лотка в осевом направлении. Корпус лотка включает: (i) пару находящихся на расстоянии друг от друга в боковом направлении нижних поверхностей лотка для зацепления с колесами гравитационного транспортера для перекатывания опоры лотка для выращивания растений на нем. Каждая нижняя поверхность наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости от задней стороны лотка к передней стороне лотка, когда лоток опирается на транспортер. Корпус лотка дополнительно включает: (ii) нижнюю стенку камеры с питательным веществом, проходящую в плоскости нижней стенки; и (iii) боковую стенку камеры с питательным веществом, проходящую вверх от периферии нижней стенки камеры с питательным веществом. Нижняя стенка камеры с питательным веществом и боковая стенка камеры с питательным веществом окружают камеру с питательным веществом внутри корпуса лотка для содержания питательного раствора для растений. Нижняя стенка камеры с питательным веществом в основном параллельна горизонтальной плоскости, когда лоток опирается на транспортер, для сохранения в основном постоянной глубины питательного раствора для растений по всей нижней стенке камеры с питательным веществом. Кроме того, лоток для выращивания растений включает (b) множество полостей для растений в корпусе лотка для удерживания растений. Полости для растений открыты к верху лотка и находятся в сообщении по текучей среде с камерой с питательным веществом для подачи растениям питательного раствора для растений.
[0013] В некоторых примерах нижняя стенка камеры с питательным веществом в виде сбоку является промежуточной и по высоте находится под нижними поверхностями.
[0014] В некоторых примерах лоток включает по меньшей мере один вентиляционный канал лотка, проходящий через корпус лотка. Вентиляционный канал лотка является проходящим вдоль вертикальной оси вентиляционного канала перпендикулярно горизонтальной плоскости между верхним концом вентиляционного канала, открытым к верху лотка, и нижним концом вентиляционного канала, открытым ко дну лотка. Вентиляционный канал лотка предназначен для пропускания воздуха через корпус лотка, чтобы облегчать поступление воздуха к растениям снизу. В некоторых примерах вентиляционный канал лотка проходит через камеру с питательным веществом.
[0015] В некоторых примерах каждая полость для растения проходит вдоль вертикальной оси полости перпендикулярно горизонтальной плоскости между верхним концом полости, открытым к верху лотка, и нижним концом полости под верхним концом полости. В некоторых примерах нижний конец полости каждой полости для растения находится в общей плоскости нижних сторон полостей, причем плоскость нижних сторон полостей в основном параллельна горизонтальной плоскости, когда лоток опирается на гравитационный транспортер. В некоторых примерах верхний конец полости каждой полости для растения находится в общей плоскости верхних сторон полостей, причем плоскость верхних сторон полостей в основном параллельна горизонтальной плоскости, когда лоток опирается на гравитационный транспортер.
[0016] Согласно некоторым аспектам, способ действия высокоплотной системы выращивания растений включает: (а) поддерживание с возможностью перекатывания содержащих растения множества лотков для выращивания растений на гравитационном транспортере, причем гравитационный транспортер является проходящим вдоль оси транспортера между верхним по ходу концом рамы и нижним по ходу концом рамы, причем ось транспортера наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости от верхнего по ходу конца рамы к нижнему по ходу концу рамы; (b) подачу воздуха, питательного раствора для растений и света к растениям для стимулирования роста растений; и (с) перекатывание лотков для выращивания растений, поддерживаемых на гравитационном транспортере, вдоль оси транспортера в сторону нижнего по ходу конца рамы под действием силы тяжести.
[0017] В некоторых примерах способ дополнительно включает: подачу питательного раствора для растений в камеру с питательным веществом внутри каждого лотка, причем камера с питательным веществом находится в сообщении по текучей среде с растениями и закрыта снизу нижней стенкой камеры с питательным веществом, причем нижняя стенка камеры с питательным веществом размещается в плоскости нижней стенки, и во время стадий (а)-(с) поддерживание плоскости нижней стенки в основном параллельно горизонтальной плоскости.
[0018] Согласно некоторым аспектам, система выращивания растений включает: (а) раму, имеющую верхний по ходу конец рамы и нижний по ходу конец рамы, размещенный на расстоянии от верхнего по ходу конца рамы по горизонтали; и (b) множество установленных на раме вертикально штабелированных транспортерных узлов. Каждый транспортерный узел включает по меньшей мере один транспортер, проходящий между верхним по ходу концом рамы и нижним по ходу концом рамы вдоль оси транспортера. Кроме того, система включает (с) множество лотков для выращивания растений, поддерживаемых на каждом транспортере для перемещения вдоль соответствующей оси транспортера в сторону нижнего по ходу конца рамы. Каждый лоток для выращивания растений включает: (i) корпус лотка, имеющий верх лотка и дно лотка, находящееся напротив верха лотка по вертикали; (ii) множество полостей для растений в корпусе лотка и открытые к верху лотка, причем полости для растений предназначены для удерживания растений; и (iii) по меньшей мере один вентиляционный канал лотка, проходящий вертикально через корпус лотка, причем вентиляционный канал лотка открыт к верху лотка и ко дну лотка для прохода воздуха вертикально через корпус лотка для облегчения подачи воздуха к растениям снизу. Кроме того, система включает (d) подводящую воздухопроводную сеть для подачи воздуха растениям. Подводящая воздухопроводная сеть включает множество первых каналов над каждым лотком для выращивания растений, чтобы выводить воздух из подводящей воздухопроводной сети вниз для подачи воздуха растениям сверху, и множество вторых каналов под каждым лотком для выращивания растений, чтобы выводить воздух из подводящей воздухопроводной сети вверх для подачи воздуха растениям снизу через вентиляционные каналы лотка.
[0019] В некоторых примерах каждый вентиляционный канал лотка является проходящим между верхним концом вентиляционного канала, открытым к верху лотка, и нижним концом вентиляционного канала, открытым ко дну лотка, и нижний конец вентиляционного канала перекрывает по меньшей мере один из вторых каналов для приема воздуха, выпускаемого по меньшей мере из одного из вторых каналов.
[0020] В некоторых примерах каждый лоток для выращивания растений включает камеру с питательным веществом внутри корпуса лотка и находящуюся в сообщении по текучей среде с полостями для растений. Камера с питательным веществом предназначена для содержания питательного раствора для растений. В некоторых примерах вентиляционный канал лотка проходит вертикально через камеру с питательным веществом.
[0021] В некоторых примерах каждый лоток включает боковую стенку лотка, проходящую между верхом лотка и дном лотка, причем боковая стенка лотка имеет горизонтально ориентированную наружу наружную поверхность боковой стенки и по меньшей мере одну вентиляционную выемку, проходящую горизонтально внутрь от наружной поверхности боковой стенки и открытую к верху лотка и ко дну лотка. В некоторых примерах вентиляционный канал лотка включает вентиляционную выемку.
[0022] В некоторых примерах каждый транспортер включает пару опор, отделенных друг от друга в боковом направлении проемом в транспортере и проходящих между верхним по ходу концом рамы и нижним по ходу концом рамы вдоль оси транспортера. Опоры находятся в зацеплении с разнесенными в боковом направлении нижними поверхностями лотка для выращивания растений, поддерживаемого на транспортере. Вентиляционные каналы лотков для выращивания растений, поддерживаемых на транспортере, находятся в боковом направлении между парой опор лотка и примыкают к проему в транспортере.
[0023] В некоторых примерах подводящая воздухопроводная сеть включает множество воздуховодных узлов для пропускания воздуха к первым и вторым каналам. Воздуховодные узлы находятся на расстоянии друг от друга по вертикали, и транспортерные узлы и воздуховодные узлы по вертикали размещаются друг между другом.
[0024] В некоторых примерах подводящая воздухопроводная сеть включает коллектор воздуховода в сообщении по текучей среде с каждым воздуховодным узлом для пропускания воздуха в него.
[0025] В некоторых примерах воздуховодные узлы включают верхний воздуховодный узел над транспортерными узлами. Верхний воздуховодный узел включает по меньшей мере один верхний воздуховод, имеющий нижнюю стенку верхнего воздуховода, обращенную к транспортерным узлам, и набор первых каналов в нижней стенке верхнего воздуховода для выпуска воздуха вниз из верхнего воздуховода.
[0026] В некоторых примерах воздуховодные узлы включают нижний воздуховодный узел под транспортерными узлами. Нижний воздуховодный узел включает по меньшей мере один нижний воздуховод, имеющий верхнюю стенку нижнего воздуховода, обращенную к транспортерным узлам, и набор вторых каналов в верхней стенке нижнего воздуховода для выпуска воздуха вверх из нижнего воздуховода.
[0027] В некоторых примерах воздуховодные узлы включают по меньшей мере один промежуточный воздуховодный узел, размещенный вертикально между одним из верхних транспортерных узлов над промежуточным воздуховодным узлом и одним из нижних транспортерных узлов под промежуточным воздуховодным узлом. Промежуточный воздуховодный узел включает по меньшей мере один промежуточный воздуховод, имеющий: нижнюю стенку промежуточного воздуховода, обращенную к одному из нижних транспортерных узлов, набор первых каналов в нижней стенке промежуточного воздуховода для выпуска воздуха вниз из промежуточного воздуховода, верхнюю стенку промежуточного воздуховода, размещенную напротив нижней стенки промежуточного воздуховода и обращенную к одному из верхних транспортерных узлов, и набор вторых каналов в верхней стенке промежуточного воздуховода для выпуска воздуха вверх из промежуточного воздуховода.
[0028] В некоторых примерах ось транспортера наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости от верхнего по ходу конца рамы к нижнему по ходу концу рамы, чтобы стимулировать перемещение лотков для выращивания растений вдоль транспортера в сторону нижнего по ходу конца рамы под действием силы тяжести. В некоторых примерах каждый транспортерный узел включает множество воздуховодов, причем каждый воздуховод является проходящим в боковом направлении через транспортерные узлы перпендикулярно оси транспортера. Воздуховоды каждого воздуховодного узла находятся на расстоянии друг от друга вдоль оси транспортерного узла. Ось транспортерного узла параллельна оси транспортера.
[0029] В некоторых примерах каждый транспортерный узел включает множество транспортеров, смонтированных в основном на общей высоте и размещенных в примыкающих друг к другу дорожках, причем транспортеры каждого транспортерного узла включают первый транспортер и второй транспортер, пространственно отдаленный от первого транспортера в боковом направлении и проходящий параллельно ему. В некоторых примерах подводящая воздухопроводная сеть включает один или многие коллекторы воздуховода, размещенные в боковом направлении между первым и вторым транспортерами, множество первых воздуховодных узлов, проходящих в боковом направлении от первой стороны коллекторов воздуховода для подачи воздуха растениям, находящимся в лотках, которые удерживаются на каждом первом транспортере, и множество вторых воздуховодных узлов, проходящих в боковом направлении от второй стороны коллекторов воздуховода напротив первой стороны для подачи воздуха растениям, находящимся в лотках, которые удерживаются на каждом втором транспортере. В некоторых примерах один или многие коллекторы воздуховода включают первый коллектор воздуховода в сообщении по текучей среде с первыми воздуховодными узлами для пропускания в них воздуха, и второй коллектор воздуховода в сообщении по текучей среде со вторыми воздуховодными узлами для пропускания в них воздуха. В некоторых примерах первый коллектор воздуховода отдален по осевому направлению от второго коллектора воздуховода. В некоторых примерах каждый коллектор воздуховода ориентирован в основном вертикально, и каждый воздуховодный узел ориентирован в основном горизонтально.
[0030] Согласно некоторым аспектам, лоток для выращивания растений включает: (а) корпус лотка, имеющий верх лотка и дно лотка напротив верха лотка; (b) камеру с питательным веществом внутри корпуса лотка для содержания питательного раствора для растений; (с) множество полостей для растений в корпусе лотка для поддерживания растений, причем каждая полость для растения открыта к верху лотка и находится в сообщении по текучей среде с камерой с питательным веществом для подачи к растениям питательного раствора для растений; и (d) по меньшей мере один вентиляционный канал лотка, проходящий вертикально через корпус лотка и камеру с питательным веществом, причем вентиляционный канал лотка открыт к верху лотка и ко дну лотка для пропускания воздуха вертикально через корпус лотка для облегчения подачи воздуха к растениям снизу.
[0031] В некоторых примерах корпус лотка включает нижнюю часть лотка и верхнюю часть лотка, вложенную с возможностью удаления в нижнюю часть лотка. Камера с питательным веществом находится в нижней части лотка, полости для растений находятся в верхней части лотка, и вентиляционный канал лотка проходит через нижнюю часть лотка и верхнюю часть лотка.
[0032] В некоторых примерах корпус лотка включает нижнюю стенку камеры с питательным веществом и боковую стенку камеры с питательным веществом, проходящую вверх от периферии нижней стенки камеры с питательным веществом. Нижняя стенка камеры с питательным веществом и боковая стенка камеры с питательным веществом окружают камеру с питательным веществом.
[0033] В некоторых примерах вентиляционный канал лотка включает вентиляционный выступ, проходящий вверх от нижней стенки камеры с питательным веществом и через камеру с питательным веществом. Вентиляционный выступ включает внутреннюю вентиляционную полость, изолированную от текучей среды в камере с питательным веществом, и канал выступа над камерой с питательным веществом и создающий сообщение по текучей среде между вентиляционной полостью и верхом лотка. В некоторых примерах вентиляционный выступ включает верхнюю стенку выступа выше камеры с питательным веществом и боковую стенку выступа, проходящую между нижней стенкой камеры и верхней стенкой выступа. Боковая стенка выступа по горизонтали окружает вентиляционную полость, и канал выступа находится в верхней стенке выступа.
[0034] Согласно некоторым аспектам, способ выращивания растений в высокоплотной системе выращивания растений включает: (а) размещение множества лотков для выращивания растений на транспортерном узле, причем каждый лоток для выращивания растений включает множество полостей для растений, содержащих растения, причем полости для растений открыты к верху лотка на лотке; (b) подачу питательного раствора для растений в каждый лоток для выращивания растений, причем камера с питательным веществом находится в сообщении по текучей среде с полостями для растений для подачи растениям питательного раствора для растений; и (с) выпуск воздуха вверх из множества каналов в воздуховоде и пропускание воздуха вертикально через лоток и к растениям снизу через вентиляционные каналы лотка, проходящие вертикально через каждую камеру с питательным веществом.
Краткое описание чертежей
[0035] Приведенные здесь чертежи предназначены для иллюстрации различных примеров устройств и способов в настоящем описании, и никоим образом не предполагают ограничения области изобретения. На чертежах:
[0036] Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе одного примера системы выращивания растений;
[0037] Фиг. 1А представляет собой вид в частично разобранном состоянии системы с Фиг. 1;
[0038] Фиг. 2 представляет собой вид сбоку системы с Фиг. 1;
[0039] Фиг. 3 представляет собой схематический вид сбоку части системы с Фиг. 1, показывающий лотки для выращивания растений, поддерживаемые на транспортере системы с Фиг. 1;
[0040] Фиг. 4 представляет собой вид сзади системы с Фиг. 1;
[0041] Фиг. 5 представляет собой схематический вид сзади части системы с Фиг. 1, показывающий лоток для выращивания растений, поддерживаемый на транспортере системы с Фиг. 1;
[0042] Фиг. 6 представляет собой вид в перспективе лотка для выращивания растений системы с Фиг. 1;
[0043] Фиг. 7 представляет собой вид сверху лотка с Фиг. 6;
[0044] Фиг. 8 представляет собой вид в разобранном состоянии лотка с Фиг. 6 в разрезе, проведенном по линии 8-8 с Фиг. 7;
[0045] Фиг. 9 представляет собой вид в разобранном состоянии лотка с Фиг. 6 в разрезе, проведенном по линии 9-9 с Фиг. 7;
[0046] Фиг. 10 представляет собой схематический вид сзади части системы с Фиг. 1 в разрезе, проведенном по линии сечения подобно линии 8-8 с Фиг. 7;
[0047] Фиг. 11 представляет собой вид в перспективе сверху нижней части лотка с Фиг. 6;
[0048] Фиг. 12 представляет собой вид в перспективе снизу нижней части лотка с Фиг. 11;
[0049] Фиг. 13 представляет собой вид сбоку нижней части лотка с Фиг. 11;
[0050] Фиг. 14А представляет собой схематический вид сбоку системы с Фиг. 1, с необязательным загрузчиком лотков и необязательным съемником лотков, показанный в соответствующих первых конфигурациях;
[0051] Фиг. 14В представляет собой схематический вид сбоку, подобный виду с Фиг. 14А, но показывающий загрузчик лотков и съемник лотков в соответствующих вторых конфигурациях;
[0052] Фиг. 15 представляет собой вид в перспективе сверху еще одного примера лотка для выращивания растений для системы, подобной системе с Фиг. 1;
[0053] Фиг. 16 представляет собой вид в перспективе лотка с Фиг. 15 в разрезе, проведенном вдоль линии 16-16 с Фиг. 15;
[0054] Фиг. 17 представляет собой вид в перспективе снизу лотка с Фиг. 15;
[0055] Фиг. 18 представляет собой вид в перспективе сверху нижней части и фальшпола лотка с Фиг. 15;
[0056] Фиг. 19 представляет собой вид в перспективе сверху, подобный виду с Фиг. 18, но с удаленным фальшполом;
[0057] Фиг. 20 представляет собой схематический вид сбоку еще одного примера системы выращивания растений;
[0058] Фиг. 21 представляет собой вид в перспективе еще одного примера системы выращивания растений;
[0059] Фиг. 21А представляет собой вид в частично разобранном состоянии системы с Фиг. 21;
[0060] Фиг. 22 представляет собой вид части воздуховода системы с Фиг. 21 в разрезе, проведенном вдоль линии 22-22 с Фиг. 21А;
[0061] Фиг. 23 представляет собой вид в перспективе еще одного примера системы выращивания растений; и
[0062] Фиг. 24 представляет собой вид в перспективе подводящей воздухопроводной сети системы с Фиг. 23.
Подробное описание изобретения
[0063] Ниже будут описаны разнообразные устройства или способы для представления примера варианта осуществления каждого заявленного изобретения. Ни один из описываемых ниже вариантов осуществления не ограничивает любое заявленное изобретение, и любое заявленное изобретение может охватывать способы или устройства, которые отличаются от описываемых ниже. Заявленные изобретения не ограничиваются устройствами или способами, имеющими все из признаков любого из описываемых ниже устройства или способа, или признаки, общие для многих или всех из описываемых ниже устройств. Возможно, что описываемые ниже устройство или способ не представляют собой вариант осуществления любого заявленного изобретения. Любое изобретение, раскрытое в описываемых ниже устройстве или способе, которые не заявлены в этом документе, могут представлять собой предмет еще одного защитного документа, например, продолжающейся патентной заявки, и заявители, изобретатели или владельцы не намереваются отказываться от прав на любое такое изобретение, не претендовать на него или делать его всеобщим достоянием раскрытием его в этом документе.
[0064] В настоящей заявке авторы настоящего изобретения раскрывают высокоплотную, вертикально штабелированную систему выращивания растений, которая может облегчать рост продуктивных растений в условиях среды внутри помещения. Раскрытые здесь конструктивные аспекты включают признаки, которые могут обеспечивать создание более эффективной, простой, экономичной и/или надежной системы выращивания. Некоторые из раскрытых здесь признаков обеспечивают повышенную плотность растений для данного общего объема системы путем, который устраняет трудности, возникающие при попытках сделать это. Например, авторы настоящего изобретения нашли, что создание повышенной плотности оказывается затруднительным в плане обеспечения оптимальной среды для роста растений в отношении всех растений, выращиваемых в системе. Раскрытыми здесь признаками предпринята попытка разрешить эту проблему обеспечением более равномерного снабжения воздухом (в том числе различными газами), питательным раствором и/или светом выращиваемых в системе растений.
[0065] Как показано на Фиг. 1 и 1А, в проиллюстрированном примере система 100 выращивания растений включает раму 102, имеющую верхний по ходу конец 102а рамы и нижний по ходу конец 102b рамы, отдаленный по горизонтали от верхнего по ходу конца 102а рамы. Как показано на Фиг. 2, в проиллюстрированном примере на раме 102 установлено множество вертикально штабелированных транспортерных узлов 104. Каждый транспортерный узел 104 включает по меньшей мере один транспортер 106 (см. также Фиг. 3), проходящий между верхним по ходу концом 102а рамы и нижним по ходу концом 102b рамы вдоль оси 108 транспортера. Как показано на Фиг. 4, в проиллюстрированном примере каждый транспортерный узел 104 включает множество транспортеров 106, смонтированных в основном на общей высоте и размещенных в примыкающих друг к другу дорожках. В проиллюстрированном примере каждый транспортерный узел 104 включает три транспортера 106.
[0066] Как показано на Фиг. 2 и 3, в проиллюстрированном примере множество лотков 110 для выращивания растений поддерживаются на каждом транспортере 106 для перемещения вдоль соответствующей оси 108 транспортера в сторону нижнего по ходу конца 102b рамы. В проиллюстрированном примере каждый из транспортеров 106 поддерживает шесть лотков 110 для выращивания растений. Лотки 110 для выращивания растений поддерживаются на каждом транспортере рядом друг с другом вдоль оси 108 транспортера.
[0067] Как показано на Фиг. 6, в проиллюстрированном примере каждый лоток 110 для выращивания растений включает корпус 112 лотка, имеющий верх 114 лотка и дно 115 лотка, находящееся по вертикали напротив верха 114 лотка (см. также Фиг. 5). Кроме того, каждый лоток 110 включает множество полостей 116 для растений в корпусе 112 лотка, открытых к верху 114 лотка. Полости 116 для растений предназначены для удерживания растений (например, растений 118, показанных на Фиг. 5). В проиллюстрированном примере каждый лоток 110 включает тридцать шесть полостей 116 для растений, размещенных в 6×6-матрице для размещения тридцати шести растений.
[0068] Как показано на Фиг. 2 и 3, в проиллюстрированном примере перемещение лотков 110 вдоль каждого транспортера 106 происходит под действием силы тяжести, причем ось 108 каждого транспортера 106 наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости 120 от верхнего по ходу конца 102а рамы к нижнему по ходу концу 102b рамы. Горизонтальная плоскость 120 перпендикулярна направлению силы тяжести. Лотки 110 для выращивания растений поддерживаются перекатывающимися на каждом транспортере 106 и побуждаются к перемещению вдоль соответствующей оси 108 транспортера в сторону нижнего по ходу конца 102b рамы под действием силы тяжести. Ось 108 транспортера может быть наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости 120 на угол, например, между около 0,5 и 5 градусов. В некоторых примерах ось 108 транспортера наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости 120 на угол между около 0,5 и 1,5 градуса. В проиллюстрированном примере ось 108 транспортера наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости 120 на угол около 1 градуса.
[0069] Как показано на Фиг. 5, в проиллюстрированном примере каждый транспортер 106 включает пару опор 122, находящихся на расстоянии друг от друга в боковом направлении, будучи разделенными проемом 124 в транспортере. Как показано на Фиг. 3, в проиллюстрированном примере каждая опора 122 лотка включает направляющую 126, проходящую между верхним по ходу концом 102а рамы и нижним по ходу концом 102b рамы в основном параллельно соответствующей оси 108 транспортера, и множество колес 128, смонтированных вращающимися на направляющей 126 и находящихся на расстоянии друг от друга вдоль оси 108 транспортера, чтобы с вращением поддерживать лотки 110 на транспортере 106.
[0070] Со ссылкой опять на Фиг. 3, в проиллюстрированном примере каждый лоток 110 для выращивания растений включает переднюю часть 130 лотка, заднюю часть 132 лотка, находящуюся по продольному направлению напротив передней части 130 лотка, и пару разнесенных в боковом направлении нижних поверхностей 134 лотка в зацеплении с колесами 128 пары опор 122 лотка для поддерживания с перекатыванием лотка 110 на транспортере 106 (см. также Фиг. 5). В проиллюстрированном примере каждая нижняя поверхность 134 лотка 110 наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости 120 от задней части 132 лотка к передней части 130 лотка. Когда лотки 110 для выращивания растений поддерживаются на транспортере 106, нижние поверхности 134 лотков каждого лотка 110 в основном параллельны оси 108 транспортера.
[0071] Как показано на Фиг. 8 и 9, в проиллюстрированном примере каждый лоток 110 для выращивания растений включает камеру 136 с питательным веществом внутри корпуса 112 лотка и находящуюся в сообщении по текучей среде с полостями 116 для растений (см. также Фиг. 10 и 11). Камера 136 с питательным веществом предназначена для содержания питательного раствора 138 для растений (Фиг. 10) для подачи его растениям, чтобы стимулировать рост растений. В проиллюстрированном примере корпус 112 лотка включает нижнюю часть 112а лотка и верхнюю часть 112b лотка, вложенную с возможностью удаления в нижнюю часть 112а лотка. В проиллюстрированном примере камера 136 с питательным веществом находится в нижней части 112а лотка, и полости 116 для растений находятся в верхней части 112b лотка. Верхняя часть 112b лотка может быть удалена из нижней части 112а лотка для облегчения, например, доступа к внутренним частям лотка 110, включающим, например, камеру 136 с питательным веществом. В проиллюстрированном примере лоток 110 для выращивания растений имеет двухкомпонентную конструкцию, и каждая из нижней части 112а лотка и верхней части 112b лотка имеет цельную, единообразную, однокомпонентную конструкцию.
[0072] Со ссылкой опять на Фиг. 8 и 9, в проиллюстрированном примере корпус 112 лотка включает нижнюю стенку 140 камеры с питательным веществом, пролегающую в плоскости нижней стенки 142, и боковую стенку 144 камеры с питательным веществом, проходящую вверх от периферии нижней стенки 140 камеры с питательным веществом. Нижняя стенка 140 камеры с питательным веществом и боковая стенка 144 камеры с питательным веществом окружают камеру 136 с питательным веществом (см. также Фиг. 10 и 11). В проиллюстрированном примере нижняя стенка 140 камеры с питательным веществом в основном параллельна горизонтальной плоскости 120, когда лоток 110 поддерживается на транспортере 106, для сохранения в основном постоянной глубины питательного раствора для растений по всей нижней стенке 140 камеры с питательным веществом. Это может содействовать более равномерному усвоению питательного вещества каждым растением во всех полостях в лотке 110.
[0073] Как показано на Фиг. 8, в проиллюстрированном примере нижняя стенка 140 камеры с питательным веществом в виде сбоку является промежуточной и по высоте под нижними поверхностями лотка 134. Как показано на Фиг. 10, когда лоток 110 для выращивания растений опирается на транспортер 106, камера 136 с питательным веществом в виде сбоку находится между парой опор 122 лотка и проходит в проем 124 транспортера.
[0074] Как показано на Фиг. 8, в проиллюстрированном примере каждая полость 116 для растения проходит вдоль оси 146 полости между верхним концом 148 полости, открытым к верху 114 лотка, и нижним концом 150 полости под верхним концом 148 полости. В проиллюстрированном примере ось 146 полости перпендикулярна горизонтальной плоскости 120, когда лоток 110 опирается на транспортер 106. В проиллюстрированном примере верхние концы 148 полостей в полостях 116 для растений в каждом лотке находятся в общей плоскости 152 верха полостей. В проиллюстрированном примере плоскость 152 верха полостей в основном параллельна горизонтальной плоскости 120 (и плоскости 142 нижней стенки), когда лоток 110 опирается на транспортер 106.
[0075] В проиллюстрированном примере нижние концы 150 полости в полостях 116 для растений в каждом лотке 110 находятся в общей плоскости 154 дна полостей. В проиллюстрированном примере плоскость 154 дна полостей в основном параллельна горизонтальной плоскости 120 (и плоскости 142 нижней стенки), когда лоток 110 поддерживается на транспортере 106. В проиллюстрированном примере каждый нижний конец 150 полости примыкает к нижней стенке 140 камеры с питательным веществом. Как показано на Фиг. 10, в проиллюстрированном примере каждый нижний конец 150 полости находится в камере 136 с питательным веществом, когда верхняя часть 112b лотка вложена внутрь нижней части 112а лотка (см. Фиг. 10).
[0076] Как показано на Фиг. 9, в проиллюстрированном примере каждая полость 116 для растения окружена нижней стенкой 156 полости, определяющей нижний конец 150 полости, и боковой стенкой 158 полости, проходящей вдоль оси 146 полости между нижней стенкой 156 полости и верхним концом 148 полости. В проиллюстрированном примере нижняя стенка 156 полости размещена в камере 136 с питательным веществом, когда верхняя часть 112b лотка вложена внутрь нижней части 112а лотка (см. Фиг. 10). По меньшей мере одна из нижней стенки 156 полости и боковой стенки 158 полости имеет одну или многие перфорации 159 для создания сообщения по текучей среде между камерой 136 с питательным веществом и полостью 116 для растения. В проиллюстрированном примере каждая перфорация проходит через нижнюю стенку 156 полости и боковую стенку 158 полости. В проиллюстрированном примере верхняя часть 112b лотка включает нижнюю стенку 156 полости и боковую стенку 158 полости.
[0077] В проиллюстрированном примере боковая стенка 158 полости включает нижнюю часть 160 боковой стенки, проходящую от нижней стенки 156 полости вверх до верхнего конца 148 полости, и верхнюю часть 162 боковой стенки, проходящую от нижней части 160 боковой стенки до верхнего конца 148 полости. В проиллюстрированном примере нижняя стенка 156 полости и боковая стенка 158 полости определяют нижнюю часть 116а полости для удерживания корней растения. В проиллюстрированном примере верхняя часть 162 боковой стенки определяет верхнюю часть 116b полости, и предназначена для поддерживания листвы растений (например, листвы 118а растений 118, показанных на Фиг. 10). В проиллюстрированном примере верхняя часть 162 боковой стенки имеет внутреннюю поверхность 164 верхней части для сопряжения с нижними частями листвы растений, чтобы поддерживать и направлять рост листвы растений (см. Фиг. 10). В проиллюстрированном примере внутренняя поверхность 164 верхней части в основном имеет форму усеченного конуса, и расширяется радиально наружу вдоль оси 146 полости относительно нижней части 160 полости, от нижней части 160 боковой стенки к верхнему концу 148 полости.
[0078] Как показано на Фиг. 10, в проиллюстрированном примере каждый лоток 110 дополнительно включает по меньшей мере один вентиляционный канал 166 лотка, проходящий вертикально через корпус 112 лотка. Каждый вентиляционный канал 166 лотка открыт к верху 114 лотка и ко дну 115 лотка для пропускания воздуха вертикально через корпус 112 лотка, чтобы облегчать подачу воздуха растениям 118 снизу. В проиллюстрированном примере каждый вентиляционный канал 166 лотка проходит через нижнюю часть 112а лотка и верхнюю часть 112b лотка. В проиллюстрированном примере каждый вентиляционный канал 166 лотка является проходящим вдоль оси 168 вентиляционного канала между верхним концом 170 вентиляционного канала, открытым к верху 114 лотка, и нижним концом 172 вентиляционного канала, открытым ко дну 115 лотка. В проиллюстрированном примере ось 168 вентиляционного канала перпендикулярна горизонтальной плоскости 120, когда лоток 110 находится на транспортере 106. Как показано на Фиг. 6, в проиллюстрированном примере лоток 110 включает множество вентиляционных каналов 166 лотка, причем вентиляционные каналы 166 лотка размещены между полостями 116 для растений. В проиллюстрированном примере каждый лоток 110 включает двадцать пять вентиляционных каналов 166 лотка, размещенных в виде 5×5-матрицы.
[0079] Как показано на Фиг. 9, в проиллюстрированном примере вентиляционные каналы 166 лотка проходят вертикально через камеру 136 с питательным веществом (см. также Фиг. 10 и 11). В проиллюстрированном примере каждый вентиляционный канал 166 лотка отдален по горизонтали внутрь от боковой стенки 144 камеры с питательным веществом. В проиллюстрированном примере каждый вентиляционный канал 166 лотка включает вентиляционный выступ 174, проходящий вверх от нижней стенки 140 камеры с питательным веществом и через камеру 136 с питательным веществом. Вентиляционный выступ 174 имеет внутреннюю вентиляционную полость 176, изолированную от текучей среды в камере 136 с питательным веществом, и канал 182 выступа над камерой 136 с питательным веществом, и создающий сообщение по текучей среде между вентиляционной полостью 176 и верхом 114 лотка. В проиллюстрированном примере вентиляционный выступ 174 включает верхнюю стенку 178 выступа выше камеры 136 с питательным веществом и боковую стенку 180 выступа, проходящую между нижней стенкой 140 камеры и верхней стенкой 178 выступа. В проиллюстрированном примере боковая стенка 180 выступа по горизонтали окружает вентиляционную полость 176, и канал 182 выступа находится в верхней стенке 178 выступа. В проиллюстрированном примере каждый вентиляционный канал 166 лотка дополнительно включает канал 184 лотка в верхней части 112b лотка. В проиллюстрированном примере канал 182 выступа создает сообщение по текучей среде между вентиляционной полостью 176 и верхом 114 лотка через канал 184 лотка. В проиллюстрированном примере верхняя часть 112b лотка опирается на верхние стенки 178 выступа, когда вложена в нижнюю часть 112а лотка.
[0080] Система 100 выращивания растений может включать систему кондиционирования воздуха для подачи воздуха (и других газов) к растениям для стимулирования роста растений. Как показано на Фиг. 1А, в проиллюстрированном примере система кондиционирования воздуха включает подводящую воздухопроводную сеть 190 для подачи воздуха к находящимся в лотках 110 растениям. Подводящая воздухопроводная сеть 190 может быть в сообщении по текучей среде с кондиционером воздуха для получения кондиционированного воздуха для подачи к растениям 118. Воздух может быть кондиционирован так, чтобы иметь, например, влажность, температуру и/или концентрацию газов, надлежащие для оптимизированного роста выращиваемых растений. В некоторых примерах воздух может быть кондиционирован имеющим температуру воздуха между около 20-25 градусов Цельсия, относительную влажность около 65%±5%, и концентрацию диоксида углерода от около 1000 млн-1 до 1500 млн-1.
[0081] Как показано на Фиг. 10, в проиллюстрированном примере подводящая воздухопроводная сеть 190 включает множество первых каналов 192 над каждым лотком 110 для выращивания растений, поддерживаемым на транспортерных узлах 104, для выпуска воздуха из подводящей воздухопроводной сети 190 вниз, чтобы подавать воздух к растениям 118 сверху. Кроме того, подводящая воздухопроводная сеть 190 включает множество вторых каналов 194 под каждым лотком 110 для выращивания растений, поддерживаемым на транспортерных узлах 104, для выпуска воздуха из подводящей воздухопроводной сети 190 вверх, чтобы подавать воздух к растениям 118 снизу через вентиляционные каналы 166 лотка. Подача воздуха к растениям 118 как сверху, так и снизу может содействовать улучшению распределения воздуха среди листвы 118а растений 118, может способствовать улучшению роста растений, и может содействовать созданию однородной среды для всех растений, проходящих через систему 100 выращивания растений.
[0082] В проиллюстрированном примере вентиляционные каналы 166 лотка лотков 110, поддерживаемых на транспортере 106, в виде сбоку находятся между парой опор 122 лотка и примыкают к проему 124 транспортера. В проиллюстрированном примере воздух, выпускаемый вверх из вторых каналов 194, проходит вверх через проем 124 транспортера и вентиляционные каналы 166 лотка для подачи воздуха растениям 118 снизу. В проиллюстрированном примере нижний конец 172 вентиляционного канала каждого вентиляционные канала 166 лотка примыкает по меньшей мере к одному из вторых каналов 194 для приема воздуха, выпускаемого по меньшей мере из одного из вторых каналов 194.
[0083] Как показано на Фиг. 1А, в проиллюстрированном примере подводящая воздухопроводная сеть 190 включает множество воздуховодных узлов 196 для пропускания воздуха к первым и вторым каналам 192, 194. Воздуховодные узлы 196 разнесены по вертикали друг от друга. В проиллюстрированном примере транспортерные узлы 104 и воздуховодные узлы 196 чередуются по вертикали друг за другом (например, см. Фиг. 1 и 2).
[0084] В проиллюстрированном примере подводящая воздухопроводная сеть 190 включает коллектор 202 воздуховода в сообщении по текучей среде с каждым воздуховодным узлом 196 для пропускания воздуха через него. Коллектор 202 воздуховода может быть в сообщении по текучей среде с кондиционером воздуха для приема кондиционированного воздуха из него и пропускания кондиционированного воздуха к каждому воздуховодному узлу 196.
[0085] В проиллюстрированном примере каждый воздуховодный узел 196 включает множество воздуховодов 198 для пропускания соответствующих потоков воздуха к первым и/или вторым каналам 192, 194. В проиллюстрированном примере каждый воздуховодный узел 196 включает шесть воздуховодов 198. В проиллюстрированном примере каждый воздуховод 198 пролегает в боковом направлении через транспортерные узлы 104 перпендикулярно оси 108 транспортера. В проиллюстрированном примере каждый воздуховод 198 пролегает вдоль соответствующей горизонтальной оси 200 воздуховода между первым концом воздуховода в сообщении по текучей среде с коллектором 202 воздуховода для приема воздуха, и вторым концом воздуховода, отдаленным по горизонтали от первого конца воздуховода. В проиллюстрированном примере каждая ось 200 воздуховода в основном перпендикулярна оси 108 транспортера. В проиллюстрированном примере воздуховоды 198 каждого воздуховодного узла 196 отдалены друг от друга вдоль соответствующей оси 197 воздуховодного узла. В проиллюстрированном примере ось 197 воздуховодного узла в основном параллельна оси 108 транспортера (см. также Фиг. 2).
[0086] Со ссылкой опять на Фиг. 1А, в проиллюстрированном примере воздуховодные узлы 196 включают верхний воздуховодный узел 196а над набором транспортерных узлов 104. Верхний воздуховодный узел 196а включает по меньшей мере один верхний воздуховод 198а. Как показано на Фиг. 10, в проиллюстрированном примере верхний воздуховод 198а включает нижнюю стенку 204 верхнего воздуховода, обращенную к набору транспортерных узлов 104, и набор первых каналов 192 в нижней стенке 204 верхнего воздуховода для выпуска воздуха вниз из верхнего воздуховода 198а.
[0087] Как показано на Фиг. 1А, в проиллюстрированном примере воздуховодные узлы 196 дополнительно включают нижний воздуховодный узел 196b под набором транспортерных узлов 104. Нижний воздуховодный узел 196b включает по меньшей мере один нижний воздуховод 198b. Нижний воздуховод 198b включает верхнюю стенку 206 нижнего воздуховода, обращенную к набору транспортерных узлов 104, и набор вторых каналов 194 в нижней стенке 206 нижнего воздуховода для выпуска воздуха вверх из нижнего воздуховода 198b.
[0088] Со ссылкой опять на Фиг. 1А, в проиллюстрированном примере воздуховодные узлы 196 дополнительно включают по меньшей мере один промежуточный воздуховодный узел 196с, размещенный по вертикали между верхним и нижним воздуховодными узлами 196а, 196b. Каждый промежуточный воздуховодный узел 196с по вертикали находится между одним из верхних транспортерных узлов 104 выше промежуточного воздуховодного узла 196с и одним из нижних транспортерных узлов 104 ниже промежуточного воздуховодного узла 196с. Каждый промежуточный воздуховодный узел 196с включает по меньшей мере один промежуточный воздуховод 198с. Как показано на Фиг. 10, в проиллюстрированном примере каждый промежуточный воздуховод 198с включает нижнюю стенку 208 промежуточного воздуховода, обращенную к одному из нижних транспортерных узлов 104, и набор первых каналов 192 в нижней стенке 208 промежуточного воздуховода для выпуска воздуха вниз из промежуточного воздуховода 198с. Каждый промежуточный воздуховод 198с дополнительно включает верхнюю стенку 210 промежуточного воздуховода, находящуюся по вертикали напротив нижней стенки 208 промежуточного воздуховода и обращенную к одному из верхних транспортерных узлов 104, и набор вторых каналов 194 в верхней стенке 210 промежуточного воздуховода для выпуска воздуха вверх из промежуточного воздуховода 198с.
[0089] В проиллюстрированном примере система кондиционирования воздуха дополнительно включает систему рециркуляции воздуха, имеющую множество всасывающих вентиляторов для всасывания воздуха из промежутков между транспортерными узлами 104 и в воздухопроводную сеть рециркуляции воздуха. Вентиляторы могут быть размещены на раме вертикально между и в боковом направлении снаружи транспортерных узлов 104. Воздухопроводная сеть рециркуляции воздуха может направлять всосанный воздух к кондиционеру воздуха для кондиционирования и подачи в подводящую воздухопроводную сеть 190.
[0090] Как показано на Фиг. 10, в проиллюстрированном примере каждый лоток 110 для выращивания растений включает впускной канал 218 камеры с питательным веществом в корпусе 112 лотка для подачи питательного раствора для растений в камеру 136 с питательным веществом. В проиллюстрированном примере нижняя часть 112а лотка включает верхнюю периферическую кромку 113, и по меньшей мере часть верхней периферической кромки 113 отдалена в боковом направлении наружу от верхней части 112b лотка на промежуток 220 для впускного канала. В проиллюстрированном примере впускной канал 218 камеры с питательным веществом включает промежуток 220 для впускного канала.
[0091] Как показано на Фиг. 11, в проиллюстрированном примере боковая стенка 144 камеры с питательным веществом включает первую часть 144а боковой стенки, проходящую аксиально между передней частью 130 лотка и задней частью 132 лотка; вторую часть 144b боковой стенки, отдаленную в боковом направлении от первой части 144а боковой стенки и проходящую аксиально между передней частью 130 лотка и задней частью 132 лотка, третью часть 144с боковой стенки, проходящую в боковом направлении между первой и второй частями 144а, 144b боковой стенки; и четвертую часть 144d боковой стенки, отдаленную в продольном направлении от третьей части 144с боковой стенки и проходящую в боковом направлении между первой и второй частями 144а, 144b боковой стенки.
[0092] В проиллюстрированном примере впускной канал 218 камеры с питательным веществом включает желоб 222 для подачи питательного вещества внутри корпуса 112 лотка и отделенный от камеры 136 с питательным веществом первой частью 144а боковой стенки (см. также Фиг. 10). В проиллюстрированном примере подающий желоб 222 пролегает в продольном направлении между передней частью 130 лотка и задней частью 132 лотка. Как показано на Фиг. 10, в проиллюстрированном примере промежуток 220 для впускного канала открыт к желобу 222 для подачи питательного вещества для подведения питательного раствора для растений в желоб 222 для подачи питательного вещества.
[0093] Как показано на Фиг. 11, в проиллюстрированном примере впускной канал 218 камеры с питательным веществом дополнительно включает множество отверстий 224 в боковой стенке в первой части 144а боковой стенки. Отверстия 224 в боковой стенке отдалены друг от друга вдоль длины в осевом направлении первой части 144а боковой стенки для распределения питательного раствора для растений из желоба 222 для подачи питательного вещества в камеру 136 с питательным веществом вдоль осевой длины первой части 144а боковой стенки. В проиллюстрированном примере каждое отверстие 224 в боковой стенке открыто к верхнему концу первой части 144а боковой стенки.
[0094] Как показано на Фиг. 10, в проиллюстрированном примере каждый лоток 110 для выращивания растений включает выпускной канал 226 камеры с питательным веществом в корпусе 112 лотка для вытекания питательного раствора для растений из камеры 136 с питательным веществом. В проиллюстрированном примере камера 136 с питательным веществом размещена горизонтально между впускным каналом 218 камеры с питательным веществом и выпускным каналом 226 камеры с питательным веществом. Это может упрощать течение свежего питательного раствора для растений, вводимого во впускной канал 218 камеры с питательным веществом, по ширине камеры 136 с питательным веществом для поглощения растениями, после чего истощенный питательный раствор для растений может вытекать из камеры 136 с питательным веществом через выпускной канал 226 камеры с питательным веществом. В проиллюстрированном примере выпускной канал 226 камеры с питательным веществом включает множество дренажных каналов 228 в нижней части 112а лотка для стекания питательного раствора для растений, переполняющего камеру 136 с питательным веществом.
[0095] Как показано на Фиг. 11, в проиллюстрированном примере выпускной канал 226 камеры с питательным веществом дополнительно включает сливной желоб 230 внутри корпуса 112 лотка и отделенный от камеры 136 с питательным веществом второй частью 144b боковой стенки. В проиллюстрированном примере сливной желоб 230 пролегает в продольном направлении между передней частью 130 лотка и задней частью 132 лотка. В проиллюстрированном примере дренажные каналы 228 находятся в сливном желобе 230 для сливания питательного раствора для растений, протекающего поверх второй части 144b боковой стенки из камеры 136 с питательным веществом в сливной желоб 230.
[0096] В проиллюстрированном примере каждая из первой, второй, третьей и четвертой частей 144а, 144b, 144с, 144d боковой стенки имеет первую, вторую, третью и четвертую высоту, соответственно, над нижней стенкой 140 камеры с питательным веществом. В проиллюстрированном примере вторая высота второй части 144b боковой стенки является меньшей, чем первая, третья и четвертая высоты первой, третьей и четвертой частей 144а, 144с, 144d боковой стенки. Вторая высота второй части 144b боковой стенки определяет высоту камеры 136 с питательным веществом и глубину питательного раствора для растений, которая может поддерживаться в камере 136 с питательным веществом. В проиллюстрированном примере вторая часть 144b боковой стенки имеет верхнюю кромку 145, определяющую верхнюю границу камеры 136 с питательным веществом.
[0097] Система 100 может дополнительно включать систему обработки питательного вещества для подачи питательного раствора для растений в лоток 110 для выращивания растений. Как показано на Фиг. 10, в проиллюстрированном примере система обработки питательного вещества включает трубопроводную сеть 234 подачи питательного вещества (схематически показанную на Фиг. 10), имеющую множество каналов 236 для подачи питательного вещества (один из которых схематически показан на Фиг. 10). Каждый канал 236 для подачи питательного вещества размещен рядом с соответствующим впускным каналом 218 камеры с питательным веществом и находится в сообщении по текучей среде с ним для подачи в него питательного раствора для растений.
[0098] В проиллюстрированном примере система обработки питательного вещества может дополнительно включать систему рециркуляции питательного вещества для рециркуляции питательного раствора для растений, выводимого из камеры 136 с питательным веществом. Система рециркуляции питательного вещества может включать трубопроводную сеть рециркуляции питательного вещества, включающую множество сборных желобов 242 для сбора питательного раствора для растений, вытекающего из выпускного канала 226 камеры с питательным веществом. В проиллюстрированном примере каждый сборный желоб 242 смонтирован на раме 102 и имеет открытый верх, проходящий под дренажными каналами 228 лотков 110, поддерживаемых на соответствующем транспортере 106.
[0099] Как показано на Фиг. 11, в проиллюстрированном примере нижняя часть 112а лотка включает множество перегородок 244 в камере 136 с питательным веществом. Перегородки 244 могут содействовать предотвращению расплескивания питательного раствора для растений в камере 136 с питательным веществом, могут облегчать распределение питательного раствора для растений по камере 136 с питательным веществом, и могут способствовать прямому росту корней растений. В проиллюстрированном примере перегородки 244 отдалены друг от друга по осевому направлению, и каждая перегородка 244 проходит вверх от нижней стенки 140 камеры с питательным веществом и в боковом направлении между первой и второй частями 144а, 144b боковой стенки в боковой стенке 144 камеры с питательным веществом. В проиллюстрированном примере перегородки 244 включают нижние части боковых стенок 180 вентиляционных выступов 174.
[00100] В проиллюстрированном примере камера 136 с питательным веществом включает множество боковых каналов 246, проходящих в боковом направлении между первой и второй частями 144а, 144b боковой стенки. Боковые каналы 246 отделены друг от друга в продольном направлении перегородками 244. В проиллюстрированном примере каждое отверстие 224 в боковой стенке впускного канала 218 камеры с питательным веществом открыто в соответствующий боковой канал 246 (см. также Фиг. 9) и по осевому направлению находится между соответствующей парой соседних по осевому направлению перегородок 244. Как показано на Фиг. 9, в проиллюстрированном примере нижний конец 150 полости в каждой полости 116 для растения находится по осевому направлению между соответствующей парой соседних по осевому направлению перегородок 244, и размещен в соответствующем боковом канале 246 камеры 136 с питательным веществом, когда верхняя часть 112b лотка вложена в нижнюю часть 112а лотка (см. также Фиг. 10).
[00101] Как показано на Фиг. 11, в проиллюстрированном примере множество перегородок 244 включает набор первых перегородок 244а, проходящих в боковом направлении от первой части 144а боковой стенки ко второй части 144b боковой стенки, и набор вторых перегородок 244b, проходящих в боковом направлении от второй части 144b боковой стенки к первой части 144а боковой стенки. Первые перегородки 244а и вторые перегородки 244b размещены друг между другом по осевому направлению.
[00102] В проиллюстрированном примере камера 136 с питательным веществом дополнительно включает множество аксиальных каналов 248, проходящих аксиально через перегородки 244 для создания сообщения по текучей среде между боковыми каналами 246. В проиллюстрированном примере множество аксиальных каналов 248 включает множество первых аксиальных каналов 248а, проходящих через первые перегородки 244а в боковом направлении между первыми перегородками 244а и второй частью 144b боковой стенки, и множество вторых аксиальных каналов 248b, проходящих через вторые перегородки 244b в боковом направлении между вторыми перегородками 244b и первой частью 144а боковой стенки.
[00103] Система 100 может дополнительно включать систему освещения растений для создания однородного освещения для всех выращиваемых растений в системе 100, чтобы стимулировать рост растений. Как показано на Фиг. 10, в проиллюстрированном примере система освещения растений включает одну или многие лампы 252 (например, LED-лампы), смонтированные над каждым лотком 110 для выращивания растений.
[00104] Как показано на Фиг. 14а и 14b, система необязательно может включать автоматизированный загрузчик 254 лотков рядом с верхним по ходу концом 102а рамы для загрузки лотков 110 для выращивания растений на транспортерные узлы 104. В проиллюстрированном примере загрузчик 254 лотков включает по меньшей мере одну загрузочную тележку 256, которая может перемещаться между первым положением загрузчика (Фиг. 14А) для приема по меньшей мере одного лотка 110 для выращивания растений, и по меньшей мере одним вторым положением загрузчика (Фиг. 14В), отдаленным от первого положения загрузчика, для загрузки по меньшей мере одного лотка 110 для выращивания растений на транспортерные узлы 104 от верхнего по ходу конца 102а рамы. В проиллюстрированном примере первое положение загрузчика и второе положение загрузчика разнесены друг от друга по вертикали.
[00105] В проиллюстрированном примере загрузочная тележка 256 поддерживает лотки 110 для выращивания растений с плоскостью 142 нижней стенки, параллельной горизонтальной плоскости 120. Загрузчик 254 лотков дополнительно включает привод 258 загрузчика, подвижный между закрытым положением загрузчика (Фиг. 14А) для удерживания лотков 110 для выращивания растений на загрузочной тележке 256, и открытым положением загрузчика (Фиг. 14В) для высвобождения лотков 110 для выращивания растений из загрузочной тележки 256 и переноса на соответствующие транспортеры 106. Как показано на Фиг. 14В, в проиллюстрированном примере, когда загрузочная тележка 256 находится во втором положении загрузчика, и привод 258 загрузчика находится в открытом положении загрузчика, лотки 110 в загрузочной тележке 256 выталкиваются из загрузочной тележки 256 и перемещаются на соответствующие транспортеры 106 под действием силы тяжести.
[00106] Система 100 необязательно может включать систему 260 блокировки лотка для предотвращения перемещения лотков 110 для выращивания растений, поддерживаемых на транспортерах 106. В проиллюстрированном примере система 260 блокировки включает привод 262 блокировки лотка для каждого транспортера 106 рядом с нижним по ходу концом 102b рамы. Каждый привод 262 блокировки лотка является подвижным между блокирующим положением (показанным на Фиг. 14В относительно обоих транспортеров 106) для зацепления с соответствующим лотком 110 для выращивания растений, ближайшим к нижнему по ходу концу 102b рамы, чтобы предотвращать перемещение лотков 110 для выращивания растений, поддерживаемых на транспортере 106, и открытым положением (показанном на Фиг. 14А относительно верхнего транспортера 106) с высвобождением лотков 110, чтобы обеспечить возможность перемещения лотков 110 вдоль оси 108 транспортера в сторону нижнего по ходу конца 102b рамы под действием силы тяжести.
[00107] Система 100 необязательно может включать автоматизированный съемник 264 лотков рядом с нижним по ходу концом 102b рамы для снятия лотков 110 для выращивания растений с транспортерных узлов 104. Съемник 264 лотков включает по меньшей мере одну тележку 266 съемника, подвижную между первым положением съемника (Фиг. 14А) для снятия по меньшей мере одного лотка 110 для выращивания растений с транспортерных узлов 104 у нижнего по ходу конца 102b рамы, и вторым положением съемника (Фиг. 14В), отдаленным от первого положения съемника для выгрузки по меньшей мере одного лотка 110 для выращивания растений с тележки 266 съемника. В проиллюстрированном примере первое положение съемника и второе положение съемника разнесены друг от друга по вертикали.
[00108] В проиллюстрированном примере тележка 266 съемника поддерживает лотки 110 для выращивания растений с плоскостью 142 нижней стенки, параллельной горизонтальной плоскости 120. Съемник 264 лотков дополнительно включает привод 288 съемника, подвижный между закрытым положением съемника (Фиг. 14А) для удерживания лотков 110 для выращивания растений в тележке 266 съемника, и открытым положением съемника (Фиг. 14В) для высвобождения лотков 110 для выращивания растений из тележки 266 съемника. Как показано на Фиг. 14B, в проиллюстрированном примере, когда тележка 266 съемника находится во втором положении съемника, и привод 268 съемника находится в открытом положении съемника, лотки 110 в тележке 266 съемника выдвигаются из тележки 266 съемника под действием силы тяжести.
[00109] Теперь будет описано действие системы 100 в отношении единственного транспортера 106. Множество лотков 110 для выращивания растений загружено на транспортер 106 у верхнего по ходу конца 102а рамы посредством загрузчика 254 лотков. Загруженные лотки 110 перемещаются вдоль оси 108 транспортера к нижнему по ходу концу 102b рамы под действием силы тяжести, и удерживаются в соответствующих первых положениях вдоль оси 108 транспортера рядом друг с другом системой 260 блокировки. В камеры 136 с питательным веществом лотков 110 подается питательный раствор для растений, воздух выпускается вниз из первых каналов 192 и вверх из вторых каналов 194 и подается к растениям 118 сверху и снизу, и свет направляется на растения 118 сверху.
[00110] По истечении определенного количества времени тележка 266 съемника перемещается во второе положение съемника, и привод 262 блокировки переходит в открытое положение. Лотки 110 на транспортере 106 передвигаются дальше под действием силы тяжести в сторону нижнего по ходу конца 102b рамы, причем лоток 110 на нижнем по ходу конце 102b рамы перемещается в тележку 266 съемника, и остальные лотки 110 передвигаются в сторону нижнего по ходу конца 102b рамы в соответствующие вторые положения вдоль оси 108 транспортера. Привод 262 блокировки лотка переходит в запертое положение для удерживания находящихся на транспортере 106 лотков 110 в соответствующих вторых положениях. Как только каждый лоток 110 извлекается из нижнего по ходу конца 102b рамы, еще один лоток 110 может быть загружен на транспортер 106 от верхнего по ходу конца 102а рамы.
[00111] Тележка 266 съемника, удерживающая снятый лоток 110, переходит из первого положения съемника во второе положение съемника. Как только тележка 266 съемника переходит во второе положение съемника, привод 268 съемника переходит из закрытого положения съемника в открытое положение съемника для выгрузки извлеченного лотка 110 из тележки 266 съемника для последующей обработки. Растения в лотках 110, оставшихся на транспортере 106, могут и далее получать питательные вещества, воздух и освещение, и/или остальные лотки 110 могут быть выгружены для последующей обработки и заменены еще одной набором лотков 110.
[00112] На Фиг. 15 схематически проиллюстрирован пример еще одного лотка 1110 для выращивания растений для системы выращивания растений, подобной системе 100. Лоток 1110 имеет сходства с лотком 110, и подобные признаки обозначены сходными кодовыми номерами позиций, приращенных на 1000.
[00113] В проиллюстрированном примере лоток 1110 для выращивания растений включает корпус 1112 лотка, имеющий верх 1114 лотка и дно 1115 лотка, находящееся по вертикали напротив верха 1115 лотка. Кроме того, лоток 1110 включает множество полостей 1116 для растений в корпусе 1112 лотка, открытых к верху 1114 лотка. В проиллюстрированном примере лоток 1110 включает четыре полости 1116 для растений, размещенные в виде 2×2-матрицы.
[00114] Как показано на Фиг. 16, в проиллюстрированном примере лоток 1110 дополнительно включает камеру 1136 с питательным веществом внутри корпуса 1112 лотка (см. также Фиг. 18 и 19), находящуюся в сообщении по текучей среде с полостями 1116 для растений. В проиллюстрированном примере корпус 1112 лотка дополнительно включает по меньшей мере один вентиляционный канал 1166а лотка, проходящий вертикально через корпус 1112 лотка. Первый вентиляционный канал 1166а открыт к верху 1114 лотка и ко дну 1115 лотка для пропускания воздуха через корпус 1112 лотка, чтобы облегчать подачу воздуха к находящимся в лотке 1110 растениям снизу. В проиллюстрированном примере первый вентиляционный канал 1166а проходит вертикально через камеру 1136 с питательным веществом. В проиллюстрированном примере лоток 1110 включает единственный первый вентиляционный канал 1166а, размещенный по центру горизонтально между полостями 1116 для растений.
[00115] В проиллюстрированном примере лоток 1110 дополнительно включает множество вторых вентиляционных каналов 1166b, проходящих через корпус 1112 лотка. Каждый второй вентиляционный канал 1166b открыт к верху 1114 лотка и ко дну 1115 лотка для пропускания воздуха через корпус 1112 лотка, чтобы облегчать подачу воздуха к находящимся в лотке 1110 растениям снизу. Как показано на Фиг. 15, в проиллюстрированном примере лоток 1110 включает боковую стенку 1270 лотка, проходящую между верхом 1114 лотка и дном 1115 лотка. Боковая стенка 1270 лотка имеет ориентированную наружу по горизонтали наружную поверхность 1272 боковой стенки и множество вентиляционных выемок 1274, проходящих горизонтально внутрь от наружной поверхности 1272 боковой стенки и открытую к верху 1114 лотка и ко дну 1115 лотка. В проиллюстрированном примере вторые вентиляционные каналы 1166b лотка включают вентиляционные выемки 1274.
[00116] Как показано на Фиг. 16, в проиллюстрированном примере боковая стенка 1270 лотка включает переднюю часть 1270а боковой стенки в передней части 1130 лотка 1110, заднюю часть 1270b боковой стенки (Фиг. 15) у задней части 1132 лотка 1110 (Фиг. 15) и находящуюся аксиально напротив передней части 1270а, левую часть 1270с боковой стенки, проходящую между передней и задней частями 1270а, 1270b боковой стенки, и правую часть 1270d боковой стенки, находящуюся в боковом направлении напротив левой части 1270с боковой стенки и проходящую между передней и задней частями 1270а, 1270b боковой стенки.
[00117] В проиллюстрированном примере вентиляционные выемки 1274 включают по меньшей мере одну переднюю вентиляционную выемку 1274а в передней части 1279а боковой стенки и по меньшей мере одну заднюю вентиляционную выемку 1274b (Фиг. 15) в задней части 1270b боковой стенки. Когда множество лотков 1110 позиционировано аксиально смежными друг с другом (например, когда лотки 1110 поддерживаются на транспортере), передние и задние вентиляционные выемки 1274а, 1274b смежных по осевому направлению лотков открыты друг к другу и совмещаются между собой для облегчения подачи воздуха из них вверх.
[00118] Со ссылкой опять на Фиг. 16, в проиллюстрированном примере вентиляционные выемки 1274 дополнительно включают по меньшей мере одну левую вентиляционную выемку 1274с в левой части 1270с боковой стенки и по меньшей мере одну правую вентиляционную выемку 1274d в правой части 1270d боковой стенки. Когда лотки 1110 размещены в боковом направлении смежными друг с другом (например, когда лотки 1110 поддерживаются на транспортере бок о бок), левые и правые вентиляционные выемки 1274с, 1274d соседних в боковом направлении лотков 1110 открыты друг к другу и совмещаются между собой для облегчения подачи воздуха из них вверх.
[00119] Как показано на Фиг. 17, в проиллюстрированном примере лоток 1100 включает пару разнесенных в боковом направлении нижних поверхностей 1134 лотка в зацеплении с колесами гравитационного транспортера (например, подобного гравитационному транспортеру 106) для поддерживания с перекатыванием лотка 1110 на транспортере. В проиллюстрированном примере, когда лоток поддерживается на гравитационном транспортере, каждая нижняя поверхность 1134 наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости от задней части 1132 лотка к передней части 1130 лотка.
[00120] Как показано на Фиг. 19, в проиллюстрированном примере корпус 1112 лотка включает нижнюю стенку 1140 камеры с питательным веществом, пролегающую в плоскости нижней стенки, и боковую стенку 1144 камеры с питательным веществом, проходящую вверх от периферии нижней стенки 1140 камеры с питательным веществом. Нижняя стенка 1140 камеры с питательным веществом и боковая стенка 1144 камеры с питательным веществом окружают камеру 1136 с питательным веществом. В проиллюстрированном примере нижняя стенка 1140 камеры с питательным веществом в основном параллельна горизонтальной плоскости, когда лоток 1110 поддерживается на транспортере, для сохранения в основном постоянной глубины питательного раствора для растений по всей нижней стенке 1140 камеры с питательным веществом.
[00121] Как показано на Фиг. 16, в проиллюстрированном примере корпус 1112 лотка включает нижнюю часть 1112а лотка и верхнюю часть 1112b лотка, вкладываемую с возможностью удаления в нижнюю часть 1112а лотка. В проиллюстрированном примере камера 1136 с питательным веществом находится в нижней части 1112а лотка, и полости 1116 для растений находятся в верхней части 1112b лотка.
[00122] Как показано на Фиг. 16, в проиллюстрированном примере лоток 1110 для выращивания растений включает впускной канал 1218 камеры с питательным веществом в корпусе 1112 лотка для подачи питательного раствора для растений в камеру 1136 с питательным веществом. В проиллюстрированном примере впускной канал 1218 камеры с питательным веществом включает множество впускных каналов 1278 в верхней части 1112b лотка. В проиллюстрированном примере впускные каналы 1278 находятся над камерой 1136 с питательным веществом и открыты в нее.
[00123] В проиллюстрированном примере лоток 1110 для выращивания растений дополнительно включает выпускной канал 1226 камеры с питательным веществом в корпусе 1112 лотка для сливания переполняющего питательного раствора для растений из камеры 1136 с питательным веществом. В проиллюстрированном примере выпускной канал 1226 камеры с питательным веществом включает по меньшей мере один дренажный канал 1228 в нижней части 1112а лотка. В проиллюстрированном примере нижняя часть 1112а лотка включает полый дренажный выступ 1280, проходящий вверх от нижней стенки 1140 камеры с питательным веществом и через камеру 1136 с питательным веществом (см. также Фиг. 19). Дренажный выступ 1280 включает верхнюю стенку 1282 дренажного канала над нижней стенкой 1140 камеры с питательным веществом и боковую стенку 1284 дренажного выступа, проходящую между нижней стенкой 1140 камеры и верхней стенкой 1282 дренажного канала. В проиллюстрированном примере дренажный канал 1228 проходит вертикально через верхнюю стенку 1282 дренажного канала и открыт ко дну 1115 лотка (см. также Фиг. 17).
[00124] Как показано на Фиг. 18, в проиллюстрированном примере лоток 1110 для выращивания растений дополнительно включает необязательный фальшпол 1286, вложенный в камеру 1136 с питательным веществом и приподнятый над нижней стенкой 1140 камеры с питательным веществом. В проиллюстрированном примере фальшпол 1286 включает первую часть 1286а пола, находящуюся по вертикали между нижней стенкой 1140 камеры с питательным веществом и полостями 1116 для растений, и вторую часть 1286b пола, примыкающую к выпускному каналу 1226 камеры с питательным веществом, чтобы изолировать выпускной канал 1226 камеры с питательным веществом от полостей 1116 для растений (см. также Фиг. 16). Это помогает предотвращать блокирование выпускного канала 1226 камеры с питательным веществом корнями растений, проходящими в камеру 1136 с питательным веществом.
[00125] Как показано на Фиг. 16, в проиллюстрированном примере первая часть 1286а пола вертикально разделяет камеру 1136 с питательным веществом на нижний объем 1136а ниже первой части 1286а пола и верхний объем 1136b выше первой части 1286а пола, и находится в сообщении по текучей среде с верхним объемом 1226b через одно или многие отверстия 1288 в полу (Фиг. 18). В проиллюстрированном примере полости 1116 для растений находятся в сообщении по текучей среде с верхним объемом 1236b камеры 1136 с питательным веществом. В проиллюстрированном примере первая часть 1286а пола пролегает в плоскости пола, которая в основном параллельна горизонтальной плоскости, когда лоток 1110 поддерживается на транспортере.
[00126] Как показано на Фиг. 19, в проиллюстрированном примере лоток 1110 для выращивания растений дополнительно включает множество перегородок 1244 в камере 1136 с питательным веществом. В проиллюстрированном примере перегородки 1244 являются проходящими вверх от нижней стенки 1140 камеры с питательным веществом, и по вертикали находятся между нижней стенкой 1140 камеры с питательным веществом и фальшполом 1286.
[00127] Как показано на Фиг. 16, в проиллюстрированном примере верхняя часть 1112b лотка имеет многокомпонентную конструкцию, и включает раму 1290, поддерживаемую нижней частью 1112а лотка и множество горшков 1292 для растений, размещенных с возможностью удаления на раме 1290 и заключающих соответствующие полости 1116 для растений.
[00128] На Фиг. 20 схематически проиллюстрирован пример еще одной системы 2100 выращивания растений. Система 2100 имеет сходства с системой 100, и подобные признаки обозначены сходными кодовыми номерами позиций, приращенных на 2000.
[00129] В проиллюстрированном примере система 2100 включает множество рам 2102. Каждая рама 2102 имеет верхний по ходу конец 2102а рамы и нижний по ходу конец 2102b рамы, отдаленный по горизонтали от верхнего по ходу конца 2102а рамы. Рамы 2102 размещены в наборе с нижним по ходу концом 2102b первой из рам 2102 рядом с верхним по ходу концом 2102а второй из рам 2102.
[00130] В проиллюстрированном примере система 2100 дополнительно включает множество вертикально штабелированных транспортерных узлов 2104, размещенные на каждой раме 2102. Каждый транспортерный узел 2104 включает по меньшей мере один гравитационный транспортер 2106, проходящий между верхним по ходу концом 2102а рамы и нижним по ходу концом 2102b рамы вдоль соответствующей оси 2108 транспортера. В проиллюстрированном примере ось 2108 транспортера наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости 2120 от верхнего по ходу конца 2102а рамы к нижнему по ходу концу 2102b рамы.
[00131] В проиллюстрированном примере система 2100 дополнительно включает множество лотков 2110 для выращивания растений, которые размещены перекатывающимися на каждом транспортере 2106 и побуждаются к перемещению вдоль соответствующей оси 2108 транспортера в сторону нижнего по ходу конца 2102b рамы под действием силы тяжести. Каждый лоток 2110 для выращивания растений включает корпус лотка, имеющий верх лотка и дно лотка по вертикали напротив верха лотка. Кроме того, каждый лоток включает множество полостей 2116 для растений в корпусе лотка, которые открыты к верху лотка. Полости 2116 для растений предназначены для содержания растений.
[00132] В проиллюстрированном примере система 2100 дополнительно включает автоматизированное устройство 2280 для перемещения лотков аксиально между нижним по ходу концом 2102b первой из рам 2102 и верхним по ходу концом 2102а второй из рам 2102. Устройство 2280 для перемещения лотков включает по меньшей мере одну передаточную тележку 2282, подвижную между приемным положением (показанным сплошными линиями) для приема по меньшей мере одного лотка 2110 из транспортерных узлов 2104, смонтированных на первой из рам 2102, и передаточным положением (показанным линиями воображаемого контура) над приемным положением для загрузки по меньшей мере одного лотка 2110 на транспортерные узлы 2104, размещенные на второй из рам 2102.
[00133] На Фиг. 21 схематически проиллюстрирован пример еще одной системы 3100 выращивания растений. Система 3100 имеет сходства с системой 100, и подобные признаки обозначены сходными кодовыми номерами позиций, приращенных на 3000.
[00134] В проиллюстрированном примере система 3100 выращивания растений включает раму 3102 и множество вертикально штабелированных транспортерных узлов 3104, смонтированных на раме 3102. Множество лотков 3110 для выращивания растений поддерживается на каждом транспортере 3106 узлов 3104 для перемещения вдоль соответствующей оси транспортера.
[00135] Как показано на Фиг. 21А, в проиллюстрированном примере система 3100 выращивания растений включает систему кондиционирования воздуха, имеющую подводящую воздухопроводную сеть 3190 для подачи воздуха к находящимся в лотках 3110 растениям. В проиллюстрированном примере подводящая воздухопроводная сеть 3190 включает множество первых каналов 3192 (Фиг. 22) над каждым лотком 3110 для выращивания растений, размещенным на транспортерных узлах 3104, для выведения воздуха из подводящей воздухопроводной сети 3190 вниз для подачи воздуха к растениям сверху. В некоторых примерах каждый первый канал 3192 может быть на одной линии с соответствующей полостью для растения (и примыкающим к ней) (и в некоторых примерах с верхушкой соответствующего растения, содержащегося в полости). Кроме того, подводящая воздухопроводная сеть 3190 включает множество вторых каналов 3194 под каждым лотком 3110 для выращивания растений, размещенным на транспортерных узлах 3104, для выведения воздуха из подводящей воздухопроводной сети 3190 вверх для подачи воздуха к растениям снизу (например, через вентиляционные каналы лотка). В некоторых примерах вторые каналы могут отсутствовать.
[00136] В проиллюстрированном примере подводящая воздухопроводная сеть 3190 включает множество разнесенных друг от друга по вертикали воздуховодных узлов 3196 для пропускания воздуха к первым и вторым каналам 3192, 3194 (Фиг. 22), и коллектор 3202 воздуховода в сообщении по текучей среде с каждым из воздуховодных узлов 3196 для пропускания воздуха в них. В проиллюстрированном примере каждый воздуховодный узел 3196 включает множество воздуховодов 3198 для пропускания соответствующих потоков воздуха к первым и/или вторым каналам. В проиллюстрированном примере каждый воздуховодный узел 3196 включает восемнадцать воздуховодов 3198. Как показано на Фиг. 22, в проиллюстрированном примере каждый воздуховод 3198 включает трубку, имеющую в основном круглое поперечное сечение. Применение трубчатых воздуховодов может содействовать, например, снижению расходов на изготовление подводящая воздухопроводная сеть 3190.
[00137] Как показано на Фиг. 22, в проиллюстрированном примере каждый воздуховод 3198 включает нижнюю стенку 3208 воздуховода и верхнюю стенку 3210 воздуховода, по вертикали напротив нижней стенки 3208 воздуховода. В проиллюстрированном примере в нижней стенке 3208 воздуховода предусмотрен набор первых каналов 3192 для выведения воздуха вниз из воздуховода 3198, и в верхней стенке 3210 воздуховода предусмотрен набор вторых каналов 3194 для выведения воздуха вверх из воздуховода 3198. В проиллюстрированном примере каждый воздуховод 3198 включает боковые стенки 3211, проходящие между нижней и верхней стенками 3208 и 3210, и, необязательно, набор боковых каналов 3195 в боковых стенках для выведения воздуха вбок из воздуховода 3198.
[00138] На Фиг. 23 показан пример еще одной системы 4100 выращивания растений. Система 4100 имеет сходства с системой 100, и подобные признаки обозначены сходными кодовыми номерами позиций, приращенных на 4000.
[00139] В проиллюстрированном примере система 4100 включает раму 4102 и множество вертикально штабелированных транспортерных узлов 4104, размещенных на каждой раме 4102. Каждый транспортерный узел 4104 включает множество транспортеров 4106, в каждом случае проходящих вдоль оси 4108 транспортера для поддерживания множества лотков 4110 для выращивания растений. В проиллюстрированном примере транспортеры 4106 каждого транспортерного узла 4104 смонтированы в основном на общей высоте и размещены в смежных дорожках, и включают первый транспортер 4106а и второй транспортер 4106b, отстоящий в боковом направлении от первого транспортера 4106а и проходящий параллельно ему. В проиллюстрированном примере каждый транспортерный узел 4104 дополнительно включает третий транспортер 4106с, размещенный сбоку снаружи относительно первого транспортера 4106а, и четвертый транспортер 4106d, размещенный сбоку снаружи относительно второго транспортера 4106b.
[00140] В проиллюстрированном примере система 4100 выращивания растений дополнительно включает систему кондиционирования воздуха, включающую подводящую воздухопроводную сеть 4190 для подачи воздуха к растениям, находящимся в лотках 4110, которые поддерживаются транспортерами 4190. В проиллюстрированном примере подводящая воздухопроводная сеть 4190 включает один или многие коллекторы 4202 воздуховода, находящиеся в боковом направлении между первым и вторым транспортерами 4106а, 4106b, множество первых воздуховодных узлов 4196а (Фиг. 24), проходящих в боковом направлении от первой стороны коллекторов 4202 воздуховода для подачи воздуха к растениям, размещенным в лотках 4110, поддерживаемых на каждом первом транспортере 4106а (и каждом третьем транспортере 4106с в проиллюстрированном примере), и множество вторых воздуховодных узлов 4196b (Фиг. 24), проходящих в боковом направлении от второй стороны коллекторов 4202 воздуховода напротив первой стороны для подачи воздуха к растениям, размещенным в лотках 4110, поддерживаемых на каждом втором транспортере 4106b (и каждом четвертом транспортере 4106d в проиллюстрированном примере).
[00141] Размещение коллекторов 4202 воздуховода между первым и вторым транспортерами 4106а, 4106b может содействовать, например, формированию системы 4100 в основном с открытыми боковыми сторонами, что в основном не создает препятствий. Это может упрощать более удобный доступ к транспортерам 4106 и/или другим компонентам системы, в частности, в системы выращивания растений, которые включают широкие транспортерные узлы (например, транспортерные узлы с большим числом размещенных бок о бок транспортеров, или с широкими транспортерами). Например, это может способствовать очистке и/или санитарной обработке, проверке, техническому обслуживанию и/или регулировке или замене компонентов.
[00142] Как показано на Фиг. 24, в проиллюстрированном примере один или многие коллекторы 4202 воздуховода включают первый коллектор 4202а воздуховода в сообщении по текучей среде с первыми воздуховодными узлами 4196а для пропускания воздуха в них, и второй коллектор 4202b воздуховода в сообщении по текучей среде со вторыми воздуховодными узлами 4196b для пропускания воздуха в них. В проиллюстрированном примере первый коллектор 4202а воздуховода отдален в осевом направлении от второго коллектора 4202b воздуховода. В проиллюстрированном примере первый и второй коллекторы 4202а, 4202b воздуховода ориентированы в основном вертикально для пропускания воздуха в основном по вертикальному направлению (в боковом направлении между первым и вторым транспортерами 4106а, 4106b), и первый и второй воздуховодные узлы 4196а, 4196b ориентированы в основном горизонтально для пропускания воздуха в основном по горизонтальному направлению (выше и/или ниже транспортерных узлов 4104).
[00143] Как показано на Фиг. 23, система 4100 дополнительно включает автоматизированный загрузчик 4254 лотков рядом с верхним по ходу концом 4102а рамы для загрузки лотков 4110 для выращивания растений на транспортерные узлы 4104. В проиллюстрированном примере загрузчик 4254 лотков включает одну загрузочную тележку 4256, которая может перемещаться между первым положением загрузчика для приема по меньшей мере одного лотка 4110 для выращивания растений, и по меньшей мере одним вторым положением загрузчика, отдаленным от первого положения загрузчика по вертикали, для загрузки по меньшей мере одного лотка 4110 для выращивания растений на транспортерные узлы 4104 от верхнего по ходу конца 4102а рамы. В некоторых примерах система 4100 может также включать автоматизированный съемник лотков (подобный съемнику 264) и/или автоматизированное устройство для перемещения лотков (подобное устройству 2280) у нижнего по ходу конца 4102b рамы 4102.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ | 1993 |
|
RU2025944C1 |
| Климатическая камера для выращивания растений | 2020 |
|
RU2739604C1 |
| Шкаф для выращивания растений | 2022 |
|
RU2787086C1 |
| СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2012 |
|
RU2612213C2 |
| ГИДРОПОННАЯ УСТАНОВКА И СПОСОБ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ | 2001 |
|
RU2229792C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ | 2016 |
|
RU2664320C1 |
| ЛОТОК ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ | 2019 |
|
RU2709721C1 |
| Устройство для выращивания растений | 1988 |
|
SU1644828A1 |
| Установка для выращивания растений | 1991 |
|
SU1835999A3 |
| СПОСОБ ГИДРОПОННОГО ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2020 |
|
RU2733788C1 |
Группа изобретений относится к области растениеводства. Система содержит: (а) раму, имеющую верхний по ходу конец рамы и нижний по ходу конец рамы, отстоящий по горизонтали от верхнего по ходу конца рамы; (b) множество установленных на раме вертикально штабелированных транспортерных узлов, каждый из которых включает в себя по меньшей мере один гравитационный транспортер, проходящий между верхним по ходу концом рамы и нижним по ходу концом рамы вдоль оси транспортера, причем ось транспортера наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости от верхнего по ходу конца рамы к нижнему по ходу концу рамы; и (с) множество лотков для выращивания растений, поддерживаемых с возможностью перекатывания на каждом гравитационном транспортере и перемещаемых вдоль оси соответствующего транспортера в сторону нижнего по ходу конца рамы под действием силы тяжести. Каждый лоток имеет: (i) корпус лотка, имеющий верх лотка и дно лотка, находящееся напротив верха лотка по вертикали, и переднюю часть, направленную к нижнему по ходу концу, заднюю часть, расположенную напротив передней части в осевом направлении и направленную к верхнему по ходу концу рамы, и пару нижних поверхностей, разнесенных в боковом направлении друг от друга и проходящих от задней части к передней части параллельно оси транспортера; (ii) множество полостей для растений, расположенных в корпусе лотка и открытых к верху лотка, причем полости для растений предназначены для удерживания растений; и (iii) камеру с питательным веществом внутри корпуса лотка и в сообщении по текучей среде с полостями для растений, при этом камера с питательным веществом предназначена для содержания питательного раствора для растений, причем камера с питательным веществом ограничена снизу нижней стенкой камеры с питательным веществом корпуса лотка, при этом нижняя стенка камеры с питательным веществом находится в плоскости нижней стенки, параллельной горизонтальной плоскости, для поддержания постоянной глубины питательного раствора для растений по нижней стенке камеры с питательным веществом. Лоток содержит: (а) корпус лотка, имеющий верх лотка, дно лотка, расположенное напротив верха лотка по вертикали, переднюю часть лотка и заднюю часть лотка, расположенную напротив передней части лотка в осевом направлении. Причем корпус лотка содержит: (b) множество полостей для растений, расположенных в корпусе лотка для удерживания растений и открытых к верху корпуса лотка; и (с) камеру с питательным веществом внутри корпуса лотка и в сообщении по текучей среде с полостями для растений, при этом камера с питательным веществом предназначена для содержания питательного раствора для растений, причем камера с питательным веществом ограничена снизу нижней стенкой камеры с питательным веществом корпуса лотка, при этом нижняя стенка камеры с питательным веществом находится в плоскости нижней стенки; (d) причем корпус лотка имеет пару отстоящих в боковом направлении нижних поверхностей для взаимодействия с наклоненным гравитационным транспортером, при этом пара нижних поверхностей наклонена вниз относительно плоскости нижней стенки от задней части корпуса лотка к передней части корпуса лотка для поддержания плоскости нижней стенки параллельной горизонтальной плоскости и сохранения постоянной глубины питательного раствора для растений по нижней стенке камеры с питательным веществом, когда лоток опирается на гравитационный транспортер. Способ эксплуатации системы выращивания растений включает: (а) поддерживание с возможностью перекатывания множества содержащих растения лотков для выращивания растений на гравитационном транспортере; (b) подачу воздуха, питательного раствора для растений и света к растениям для стимулирования роста растений; и (с) перекатывание лотков для выращивания растений, поддерживаемых на гравитационном транспортере, вдоль оси транспортера в сторону нижнего по ходу конца рамы под действием силы тяжести. Изобретения обеспечивают создание более эффективной, простой, экономичной и/или надежной системы выращивания растений. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 24 ил.
1. Система выращивания растений, функционирующая под действием силы тяжести и содержащая:
(а) раму, имеющую верхний по ходу конец рамы и нижний по ходу конец рамы, отстоящий по горизонтали от верхнего по ходу конца рамы;
(b) множество установленных на раме вертикально штабелированных транспортерных узлов, каждый из которых включает в себя по меньшей мере один гравитационный транспортер, проходящий между верхним по ходу концом рамы и нижним по ходу концом рамы вдоль оси транспортера, причем ось транспортера наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости от верхнего по ходу конца рамы к нижнему по ходу концу рамы; и
(с) множество лотков для выращивания растений, поддерживаемых с возможностью перекатывания на каждом гравитационном транспортере и перемещаемых вдоль оси соответствующего транспортера в сторону нижнего по ходу конца рамы под действием силы тяжести, при этом каждый лоток имеет:
(i) корпус лотка, имеющий верх лотка и дно лотка, находящееся напротив верха лотка по вертикали, и переднюю часть, направленную к нижнему по ходу концу, заднюю часть, расположенную напротив передней части в осевом направлении и направленную к верхнему по ходу концу рамы, и пару нижних поверхностей, разнесенных в боковом направлении друг от друга и проходящих от задней части к передней части параллельно оси транспортера;
(ii) множество полостей для растений, расположенных в корпусе лотка и открытых к верху лотка, причем полости для растений предназначены для удерживания растений; и
(iii) камеру с питательным веществом внутри корпуса лотка и в сообщении по текучей среде с полостями для растений, при этом камера с питательным веществом предназначена для содержания питательного раствора для растений, причем камера с питательным веществом ограничена снизу нижней стенкой камеры с питательным веществом корпуса лотка, при этом нижняя стенка камеры с питательным веществом находится в плоскости нижней стенки, параллельной горизонтальной плоскости, для поддержания постоянной глубины питательного раствора для растений по нижней стенке камеры с питательным веществом.
2. Система по п. 1, в которой каждый гравитационный транспортер содержит пару опор, проходящих вдоль оси транспортера и отделенных друг от друга в боковом направлении проемом в транспортере.
3. Система по п. 2, в которой каждая опора содержит направляющую, проходящую вдоль оси транспортера, и множество колес, закрепленных с возможностью вращения на направляющей и отстоящих друг от друга вдоль оси транспортера.
4. Система по п. 2, в которой камера с питательным веществом находится в боковом направлении между парой опор.
5. Система по п. 4, в которой камера с питательным веществом проходит в проем транспортера.
6. Система по любому из пп. 1-5, в которой каждый лоток содержит по меньшей мере один вентиляционный канал лотка, проходящий через корпус лотка, причем вентиляционный канал лотка проходит вдоль вертикальной оси вентиляционного канала перпендикулярно горизонтальной плоскости между верхним концом вентиляционного канала, открытым к верху лотка, и нижним концом вентиляционного канала, открытым ко дну лотка, при этом вентиляционный канал лотка выполнен с возможностью пропускания воздуха через корпус лотка, чтобы облегчать поступление воздуха к растениям снизу.
7. Система по п. 6, в которой вентиляционный канал лотка проходит через камеру с питательным веществом.
8. Система по п. 6 или 7, дополнительно содержащая подводящую воздухопроводную сеть для подачи воздуха к растениям, причем подводящая воздухопроводная сеть включает в себя множество первых каналов над каждым лотком для выращивания растений, чтобы выводить воздух из подводящей воздухопроводной сети вниз для подачи воздуха растениям сверху, и множество вторых каналов под каждым лотком для выращивания растений, чтобы выводить воздух из подводящей воздухопроводной сети вверх для подачи воздуха растениям снизу через вентиляционные каналы лотка.
9. Лоток для выращивания растений для системы выращивания растений, функционирующей под действием силы тяжести, содержащий:
(а) корпус лотка, имеющий верх лотка, дно лотка, расположенное напротив верха лотка по вертикали, переднюю часть лотка и заднюю часть лотка, расположенную напротив передней части лотка в осевом направлении, причем корпус лотка содержит:
(b) множество полостей для растений, расположенных в корпусе лотка для удерживания растений и открытых к верху корпуса лотка; и
(с) камеру с питательным веществом внутри корпуса лотка и в сообщении по текучей среде с полостями для растений, при этом камера с питательным веществом предназначена для содержания питательного раствора для растений, причем камера с питательным веществом ограничена снизу нижней стенкой камеры с питательным веществом корпуса лотка, при этом нижняя стенка камеры с питательным веществом находится в плоскости нижней стенки;
(d) причем корпус лотка имеет пару отстоящих в боковом направлении нижних поверхностей для взаимодействия с наклоненным гравитационным транспортером, при этом пара нижних поверхностей наклонена вниз относительно плоскости нижней стенки от задней части корпуса лотка к передней части корпуса лотка для поддержания плоскости нижней стенки параллельной горизонтальной плоскости и сохранения постоянной глубины питательного раствора для растений по нижней стенке камеры с питательным веществом, когда лоток опирается на гравитационный транспортер.
10. Лоток по п. 9, в котором нижняя стенка камеры с питательным веществом является промежуточной в боковом направлении и по высоте находится под нижними поверхностями.
11. Лоток по п. 9 или 10, причем каждый лоток включает в себя по меньшей мере один вентиляционный канал лотка, проходящий через корпус лотка, при этом вентиляционный канал лотка проходит вдоль вертикальной оси вентиляционного канала перпендикулярно горизонтальной плоскости между верхним концом вентиляционного канала, открытым к верху лотка, и нижним концом вентиляционного канала, открытым ко дну лотка, причем вентиляционный канал лотка выполнен с возможностью пропускания воздуха через корпус лотка, чтобы облегчать поступление воздуха к растениям снизу.
12. Лоток по п. 11, в котором вентиляционный канал лотка проходит через камеру с питательным веществом.
13. Лоток по любому из пп. 9-12, в котором каждая полость для растения проходит вдоль вертикальной оси полости между верхним концом полости, открытым к верху лотка, и нижним концом полости под верхним концом полости.
14. Лоток по п. 13, в котором нижний конец полости каждой полости для растения находится в общей плоскости нижних сторон полостей, причем плоскость нижних сторон полостей параллельна горизонтальной плоскости, когда лоток опирается на транспортер.
15. Лоток по п. 13 или 14, в котором верхний конец полости каждой полости для растения находится в общей плоскости верхних сторон полостей, причем плоскость верхних сторон полостей параллельна горизонтальной плоскости, когда лоток опирается на транспортер.
16. Способ эксплуатации системы выращивания растений по любому из пп. 1-8, включающий:
(а) поддерживание с возможностью перекатывания множества содержащих растения лотков для выращивания растений на гравитационном транспортере;
(b) подачу воздуха, питательного раствора для растений и света к растениям для стимулирования роста растений; и
(с) перекатывание лотков для выращивания растений, поддерживаемых на гравитационном транспортере, вдоль оси транспортера в сторону нижнего по ходу конца рамы под действием силы тяжести.
17. Способ по п. 16, дополнительно включающий: подачу питательного раствора для растений в камеру с питательным веществом внутри каждого лотка, причем камера с питательным веществом сообщается по текучей среде с растениями и закрыта снизу нижней стенкой камеры с питательным веществом, при этом нижняя стенка камеры с питательным веществом находится в плоскости нижней стенки, и во время стадий (а)-(с) поддерживание плоскости нижней стенки параллельно горизонтальной плоскости.
| US 6095347 А, 01.08.2000 | |||
| DE 102011050545 B3, 15.11.2012 | |||
| CN 201450993 U, 12.05.2010 | |||
| DE 4004154 A1, 14.08.1991 | |||
| СПОСОБ МНОГОЯРУСНОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ В ЗАЩИЩЕННОМ ОБЪЕМЕ С РЕГУЛИРЕМОЙ СРЕДОЙ И АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ МНОГОЯРУСНАЯ УСТАНОВКА КОНВЕЙЕРНОГО ТИПА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ В ЗАЩИЩЕННОМ ОБЪЕМЕ С РЕГУЛИРЕМОЙ СРЕДОЙ | 2012 |
|
RU2504950C1 |
