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Les principes généraux de l'hydro=culture ou culture sans terre consistent à mettre les graines germées périodique- ment en présence d'une solution nutritive.
Il est néanmoins erroné de croire que l'application de ces principes simples est aisée et qu'il soit, sans disposition particulière, possible d'obtenir une culture sans aléa, à l'abri des moisissures et donnant des plantes saines et de qualités constantes.
La présente invention concerne un tel procédé d'hydro- culture mais conditionné de manière à écarter systématiquement
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lesdits inconvénients. Ce procédé est basé sur les expériences et les résultats des recherches effectuées, pendant plusieurs années, par Monsieur Gaston PERIN.
L'invention concerne aussi un appareillage permettant l'application systématique de ce procédé nouveau d'hydro-culture.
Ce dernier consiste substantiellement à placer les graines germées alternativement, d'une part, dans un milieu aqueux chargé de substances nutritives et, d'autre part, dans une atmosphère tropicale chargée d'anhydride carbonique, ce traitement étant appliqué dans une enceinte où, de préférence, est entretenu un éclairage adéquat, naturel ou artificiel. Par atmosphère tropi- cale, il faut comprendre une atmosphère dont l'air chaud est, en permanence, saturé de vapeur d'eau.
Complémentairement, ce procédé consiste à soumettre les- dites graines germées à l'action concomittante, en contre-courant, d'une part, de l'écoulement du milieu aqueux chargé de substances nutritives et, d'autre part, de l'air chaud saturé d'humidité et chargé d'anhydride carbonique.
Complémentairement encore, le procédé consiste à dévelop- per tout le cycle opérationnel dans une atmosphère et avec un milieu aqueux à température pratiquement constante. Il en résul- te que, conformément à ce nouveau procédé, les solutions nutri- tives à très forte dilution partent d'une réserve-pré-établie dans l'enceinte de traitement et y chambrées le temps nécessaire pour que leur température soit égale ou aussi voisine que possi- ble de la température exigée par le cycle opérationnel; dans le même but, la température et le degré hygrométrique de l'atmos- phère à entretenir dans l'enceinte de traitement doivent être pratiquement constants en tous les points de ladite enceinte.
A cet effet sont, de préférence, combinés le moyen de chauffage, l'humidificateur et le générateur d'anhydride carbonique d'une telle manière que,. selon l'une des caractéristiques dominantes
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de l'invention, des gouttelettes liquides se trouvent en perma- nence entraînées par la force ascensionnelle de l'air chaud et ces gouttelettes liquides et ledit air chaud entraînent l'anhy- dride carbonique, ces mouvements se faisant de bas en haut en sorte que, dans ladite enceinte de traitement, l'atmosphère tro= picale nécessaire est non seulement assurée mais est dûment ré- glable et pratiquement constante en tout point, condition sine qua non pour la réussite du procédé.
Il est d'ailleurs tout aussi indispensable que les condi- tions des différentes/phases opérationnelles soient assurées avec une même précision. A ce titre, notamment, il est indispensable que les graines germées,respectivement les plantes,soient pério- diquement et complètement séparées du milieu aqueux. Il en résul- te que l'appareillage doit comporter un dispositif de vidange périodique des bacs de traitement tel que non seulement son fonctionnement doit être systématique mais, aussi, qu'il autorise ,une séparation complète entre les graines, respectivement les plantes, et le milieu aqueux.
Toutes ces conditions, nouvelles en matière l'hydro-culture ont amené à la conception d'un appareillage nouveau dont les per- formances sont telles que, pour la première fois, l'hydro-culture peut être envisagée, sans aléas, dans n'importe quelle région du .,Globe.
Les caractéristiques particulières, tant du procédé que de l'appareil, sont nombreuses et, sans être limitées, elles apparaîtront clairement de l'exemple d'exécution décrit, en dé- tail, ci-après, en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue d'ensemble schématique d'un appareil d'hydro-culture appliquant le procédé de l'invention;, la figure 2 représente, en vue perspective, les deux éléments constitutifs d'un bac de traitement unitaire standardi- sé. ces deux parties étant ci-après pour plus de facilité, dé-
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nommées, respectivement bac de culture et bac d'écoulement; la figure 3 représente une coupe selon la ligne III-III de la figure 2 ;
la figure 4 représente, en vue perspective avec coupe partielle, le mécanisme contrôlant l'évacuation de la solution nutritive dans chaque bac de traitement; la figure 5 schématise, en vue de face avec coupe partiel- le, le dispositif de la figure 4 en position de fermeture; la figure 6 schématise, en vue de face avec coupe partiel- le, le dispositif de la figure 4 en position d'ouverture; les figures 7 et 8 schématisent sommairement, dans deux positions caractéristiques, le dispositif d'alimentation et d'évacuation des bacs d'approvisionnement de l'appareil.
Dans cette exécution, l'appareil permettant l'application du procédé nouveau selon l'invention est substantiellement con- stitué par une enveloppe ou armoire schématisée en 1, formée, de préférence, par une armature formée par l'assemblage d'élé- ments rigides, généralement des profilés métalliques; sur l'ar- mature ainsi montée, sont fixés des panneaux amovibles dont tous ou certains sont constitués par, ou comportent, des parois en une matière transparente formant la face dorsale, les deux côtés latéraux et la face supérieure ; partie antérieure est consti- : tuée par des parois mobiles, de préférence transparentes, suscep-' tibles de tourner autour d'une charnière inférieure en sorte de rendre accessible, individuellement, chaque bac compartimenté de l'armoire.
L'intérieur de ladite armoire est divisé horizontale- ment de toute manière appropriée et, à chaque étage, est disposé au moins un bac de traitement formé par un bac de culture et un bac d'écoulement.
Selon l'invention, les bacs de traitement sont rigoureuse ment uniformes. Comme schématisé aux figures 2 et 3, chaque bac d'écoulement 2 de forme prismatique présente un fond incliné
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2 et un petit bac auxiliaire latéral ± dont le fond se trouve, de préférence, à un niveau légèrement inférieur au niveau le plus bas dudit fond incliné 3.
Dans la, paroi 6 mitoyennes) entre lesdits bacs 2 et 4, est prévu un orifice -7 dont le passage libre est contrôlé par une cache mobile 8 susceptible de tourner autour du pivot ± et prolongée au-delà du pivot par le levier de manoeuvre 10.
Dans l'exemple schématisée ce levier de manoeuvre présen- te une fenêtre Il et un indice 12 se déplaçant en regard d'une graduation appropriée 13 solidaire de ladite paroi mitoyenne 6.
Le fond du bac auxiliaire 4 comporte un orifice dans lequel est engage respectivement fixé, le dispositif contrôlant l'évacua- tion da milieu liquide, respectivement la durée de stagnation dudit milieu liquide dans le bac de traitement correspondant.
Ce dispositif de contrôle présente donc une importance primor- diale .
Selon l'invention, il est substantiellement constitué par une base 14 comportant un orifice 15 intérieurement prolongé par une tubulure extérieurement filetée 16 dont le diamètre ex- térieur est sensiblement le même que celui du trou prévu dans le fond du bac auxiliaire 4. Sur ladite tubulure 16 peut être fixé un écrou 17 servant à la fixation énergique dudit disposi- tif régulateur Jans ledit bac auxiliaire 4.Vers un bout de la base 14, sont disposés deux petits coussinets 18-19 dans lesquels prend appui un axe 20;
sur ce dernier, entre lesdits coussinets, est monté l'un des bouts tubulaires,21, d'un levier 22 sur la face inférieure duquel est fixé l'obturateur 23 conditionné pour pouvoir fermer hermétiquement l'origine de la tubulure 16 la- quelle, à cet effet, est chanfreinée de manière à réaliser un siège 24. Contre lesdits coussinets 18-19, sous ledit levier 22, est disposé un élément élastique de rappel, en l'occurrence sous la forme d'une pièce 25, en une matière élastique, par
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exemple du caoutchouc, repliée en forme de U et solidarisée aux- dits coussinets par un boulon 26 et un écrou 27.
Vers son autre bout, la base 14 présente également deux petits coussinets 28-29 sur lesquels prend appui l'axe 30 portant, en son milieu, un cli- quet 31 susceptible d'enclencher ou de libérer le bout libre 32 du susdit levier 22. Dudit axe 30 est également solidaire un bras 33 dont le bout libre 34 est profilé de manière à présenter un ajourement 35 tel qu'il comporte une rampé 36 et une surface d'accrochage 37. Dans cet ajourement est engagée une traverse 38 dont les bouts sont positivement guidés le long de deux mon- tants 39-40, formant, avec une traverse supérieure fixe .il, un cadre rigide solidaire de la susdite base 14.
Ladite traverse mobile 38 est fixée sur le bout inférieur d'une tige 42 laquelle traverse, à frottement doux, ladite traverse fixe supérieure 41 et est terminée, à son bout supérieur, par un flotteur 43, en l'occurrence de forme sphérique.
Cette combinaison est telle que, lorsque le flotteur 43 est dans sa position inférieure, le levier 22 applique fermement l'obturateur 23 sur son siège 24 et est enclenché par le cliquet 31'dont la position est telle que le bras 33 forme élément d'ac- crochage pour l'équipage mobile formé de la traverse 38, de la tige 42 et du flotteur 43.
Chaque bac auxiliaire 4 est équipé d'un tel dispositif régulateur, en sorte que la construction de tous les bacs d'écou. lement est strictement standardisée. Dans chaquebac 2 est posé, respectivement suspendu, un bac de culture proprement dit 44 dont la forme prismatique et les dimensions sont appropriées aux bacs d'écoulement 2; le fond 45 des bacs de culture est judicieu- sement ajouré de manière à permettre le passage du milieu aqueux, tout en retenant les graines et les plantes; dans chaque bac de culture, deux côtés opposés sont repliés de manière à former les éléments d'accrochage 46-47 et les deux autres côtés opposés sont garnis d'une poignée de manoeuvre, respectivement 48-49.
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Les bacs de culture ainsi conditionnés sont tels qu'ils peuvent être posés, chacun, respectivement suspendus, quasi instantanément dans un bac d'écoulement 2, d'une telle manière que le fond perforé ajouré 45 se trouve à un niveau légèrement supérieur au plus haut niveau du fond incliné 3. Inférieurement, les buselures 16 sont prolongées par un tuyau coudé.50 de manière à amener l'adduction du milieu liquide à l'endroit convenable du bac sous-jacent.'Dans l'exemple représenté à la figure 1, l'appa- reil comporte, à chaque étage, deux bacs de traitement mais or!. peut évidemment envisager des unités de toutes dispositions et ?;; toutes capacités.
En tout cas, des bacs de traitement sont disposts les uns au-dessus des autres, de manière à assurer l'échulement du. milieu aqueux, par gravité, d'un étage à l'autre.
Supérieure ment au-dessus de chaque étagement de bacs de traitemer est disposé un bac d'approvisionnement 51. De préfé- rence, ces 1:ici- d'approvisionnement sont, comme schématisé aux figures 7 et 8, branchés sur la canalisation 52 d'amenée de l'eau, par l'intermédiaire' d'un dispositif à ni-veau constant formé, en l'occurrence;, par une soupape 53 dont la tige 54 est articulée à l'un des bouts d'un balancier 55 capable d'osciller autour du pivot 56 et dont l'autre bout est articulé en bout de la tige 57 d'un flotteur approprié 58.
L'adduction, respective- ment l'arrêt, de l'eau dans ledit réservoir d'approvisionnement 51 est donc contrôlée par le flotteur 58 lequel, à son tour, con- trôle la position de fermeture ou d'ouverture de la soupape 53.
De préférence aussi, l'évacuation du milieu liquide, à partir de ce .bac d'approvisionnement 51, devra se faire d'une telle ma- nière que la vidange soit immédiatement suivie d'un remplissage.
Dans ce but, il faut que le conduit d'évacuation soit hors servi., ce au plus tard lonsqu'est terminée la vidange du bac d'approvi- sionnement. On peut, à cet effet, utiliser différents moyens.
Dans l'exemple des figures 7 et 8, cette condition est remplie par un siphon verticalement mobile 59 dont la branche la plus cour-
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te 60 est disposée en aplomb d'une dépression 61 prévue dans le fond du bac d'approvisionnement 51. La branche la plus longue, 62,de ce siphon traverse une petite chapelle 63 dans laquelle est prévu un ressort de rappel 64; ladite branche 62 porte laté, ralement un ergot 65 engagé dans la lumière oblongue 66 d'un le- vier de manoeuvre 67 dont l'un des bouts est articulé autour du pivot fixe 68. Ce dispositif, respectivement le siphon 59, sont conditionnés d'une telle manière que le niveau maximum dans le bac d'approvisionnement %, contrôlé par le flotteur 58, soit inférieur au niveau d'amorçage.
Il suffit de déplacer le levier .fil. de manière à amener le siphon à un niveau inférieur pour en provoquer automatiquement l'amorçage et, par conséquent, la vi- dange du bac 51. L'abandon dudit levier 67 ramène automatiquement le siphon 59 dans sa position initiale, ce qui provoque automa- tiquement l'obturation du conduit d'évacuation lorsque ledit ré- servoir 51 est vidé.
Au pied de chaque étagement de bacs de traitement est amé- nagé le dispositif générateur de l'atmosphère tropicale chargée d'anhydride carbonique de l'enceinte 1. Ce dispositif est consti- tué par au moins un bac à eau 69 sous lequel sont disposées des rampes de chauffage 70 alimentées par une source d'un combusti- ble approprié, en l'occurrence une bonbonne à gaz 71, via les conduits 72-73 et une valve motorisée 74. Celle-ci est contrôlée par un thermostat 75 judicieusement placé dans l'appareil.
D'au- tre part, le mélange air-gaz combustible est contrôlé au tra- vers d'un témoin 76 influencé par la teneur en anhydride carbo- nique de l'atmosphère dans l'appareil, en sorte que la production carbonique en anhydride/, par ledit dispositif de chauffage, soit elle-même contrôlée, respectivement réglée.On peut, à cet effet, appliquer un moyen connu formé d'un témoin sensible à l'anhydride carbo- nique et d'un dispositif à bimétal créant un électro-couple capable de manoeuvrer les oeillères d'entrée de l'air vers le brûleur 70.
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Tous les dispositif régulateurs d'évacuation du milieu aqueux dans les différents bacs de traitement d'un même étage- ment peuvent être manoeuvrés simultanément par un dispositif mécanique, pneumatique, hydraulique, oléo-pneumatique ou autre.
En l'occurrence, au-dessus de chaque flotteur 43, est disposé un doigt 77;'tous les doigts sont solidaires d'une tringle 78 et cette tringle est sollicitée, d'une part, en permanence vers le haut, par-un ressort de rappel 79 et, occasionnellement vers le bas, par un électro-aimant 80. Cet électro-aimant 80, seul ou conjointement avec tous les autres électro-aimants 80 d'une même installation, peut être commandé à l'intervention d'une pédale 82 montée sur un pivot 83 et amené en permanence en position douverture par un ressort de rappel 84.
La valve motorisée 74 et les électro-aimants 80 peuvent être alimentés par un circuit électrique schématisé par les con- duits d'entrée 8-86. Le même circuit électrique peut alimenter les lampes à décharge 87 contrôlées par les interrupteurs 88 et les démarreurs 89.
Appliquant le procédé de l'invention, le fonctionnement de cet appareillage'-est substantiellement comme suit :au départ, les bacs d'approvisionnement supérieurs 51 ont été remplis d'eau et, à cette eau, a été ajoutée la quantité nécessaire de produit nutritif au prorata de la nature et de la quantité des graines à cultiver. Ces produits nutritifs sont des produits connus res- sortissant à la biologie des plantes; dans les bacs à eau infé- rieurs 69 est introduite une certaine quantité d'eau et les brûleurs 70 sont allumés. Egalement sont mises en circuit les lampes 87.
De cette disposition il résulte que l'eau des bacs infé- rieurs 69 est chauffée, respectivement évaporée, réalisant ainsi un fluide chauffant se répandant uniformément dans toutes les parties de l'enceinte formée par le manteau 1 et créant, dans celle-ci, une véritable ambiance tropicale, c'est-à-dire une chaleur humide et, de plus, cette atmosphère est chargée d'anhy-
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dride carbonique lequel est entraîné par les gouttelettes d'eau, elles-mêmes entraînées par l'air chaud sollicité dans l'enceinte par sa propre force ascensionnelle.
Par ce moyen, on crée non seulement - conformément au procédé de l'invention - l'ambiance tropicale, mais on porte également à la température de traitement, la solution nutritive se trouvant dans les bacs d'approvisionnement 51. Dans chaque bac de culture 44 proprement dit, a été répandue, sur le fond ajouré, une couche de graines germées. Pour entamer le cycle opérationnel, les leviers 67 sont manoeuvrés de haut en bas, amenant les siphons 59 à s'amorcer automatiquement, tout en reve- nant immédiatement après, dans leur position initiale.
Les bacs d'approvisionnement 51 se vident dans les bacs de traitement supérieurs. Sitôt vidés, les bacs d'approvisionne- ment se remplissent à nouveau en sorte que l'eau aura le temps d'être portée à la température de traitement avant le cycle opé- rationnel suivant, condition primordiale pour la bonne réussite du procédé, objet de l'invention.
Le milieu aqueux venant des bacs d'approvisionnement s'é- coule donc dans les premiers bacs de traitement se trouvant au niveau le plus élevé des étagements, immergeant ainsi les graines germées s'y trouvant. L'eau s'écoule à une vitesse dûment con- tolée au prorata de la position de la cache mobile 8, par l'ori- fice 7 dans le bac auxiliaire 4, en sorte que l'augmentation du niveau de l'eau dans ce dernier s'effectue à une vitesse parfai- tement préréglée. Au départ, la vanne à flotteur dans le bac auxiliaire 4 se trouve dans la position de fermeture représentée aux figures 4 et 5.
Lorsque le ni-veau dans le bac auxiliaire ¯4 .atteint un niveau prédéterminé, le flotteur 43 exerce un effort de traction relativement énergique sur le bras 33 lequel est dé- placé vers le haut en entraînant, dans son mouvement angulaire, l'axe 30 et le'cliquet d'enclenchement 31; ce dernier libère le bout libre du levier 22 lequel, sous l'action de l'élément élas-
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tique 25, est déplacé rapidement vers le haut, libérant ainsi l'orifice 15. Cette disposition détermine ainsi, d'une manière quasi mathématique, la durée pendant laquelle les graines ger- mées, respectivement les plantes,d'un bac de traitement considé- ré resteront immergées,partiellement ou totalement, dans la solu- tion nutritive. Cette dernière s'écoule alors, par gravité, dans le bac sous-jacent et ainsi de suite.
Il en résulte que les grai- nes germées se trouvent successivement immergées puis séparées de la solution nutritive dans ces conditions de durée précises.
Lorsque la solution nutritive a été évacuée du dernier bac inférieur de traitement de chaque étagement, le cycle opé- rationail se trouve terminé et il suffit de recommencer le nombre de fois nécessaire pour atteindre la croissance désirée des plan- tes. A est effet, il suffira de ramener tous les dispositifs à flotteur dans leur position de fermeture. En l'occurrence, on exécutera cette opération en manoeuvrant la pédale 82, ce qui amène la fermeture du contacteur 81, respectivement la mise en circuit des électro-aimants 80. Les tiges 78 sont attirées vers le bas et chaque doigt 77 exerce un effort de pression sur le flotteur 43 correspondant.
Tous les dispositifs sont ainsi amenés en position de fermeture et le relâchement de la pédale 82 ramène, par l'effet du ressort de rappel 2¯9, les dispositifs poussoirs en .nouvelle position d'attente.
En cas de variation de la température de l'atmosphère dans l'enceinte 1, le dispositif thermostatique 75 contrôle de la ma- nière connue la manoeuvre de la valve motorisée 79, laquelle con- trôle le débit du fluide combustible, respectivement le débit calorifique des brûleurs 70; semblablement, les variations en te- neur d'anhydride carbonique dans l'atmosphère de l'appareil sont contrôlées par le dispositif 76 qui appauvrit ou enrichit, au pro-rata, le mélange carburant-comburant dans les brûleurs 70, variant ainsi le débit en anhydride carbonique.
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Comme les réservoirs d'approvisionnement 51 se trouvent automatiquement chargés d'eau, on pourrait semblablement y intro- duire, d'une manière automatique, la dose nécessaire de substan- ce nutritive ou bien encore l'approvisionnement automatique pour- rait se faire directement en solution nutritive. De môme, chaque nouveau cycle opérationnel pourrait être mis en marche automati- quement par un dispositif à temps ou par un dispositif contrôlé par le passage de la solution nutritive au travers du dernier bac de traitement dans chaque empilage. Il serait ainsi aisément possible de réaliser un traitement complet depuis le dépôt des graines germées jusqu'à l'enlèvement des plantes, d'une manière complètement automatique.
On remarquera également que tous les bacs de culture, les bacs d'écoulement ainsi que les dispositifs régulateurs à flot- teur pour le contrôle des passages de la solution nutritive sont rigoureusement standardisés.
On pourra évidemment réaliser des appareils d'hydro-culture. conformes à l'invention pour toute capacité, en se basant sur le principe d'une installation unitaire, un nombre quelconque d'unis tés pouvant être accouplé et desservi par les mêmes sources d'ap- provisionnement en eau, en combustibles et en courant électrique.
En vue de rendre l'appareil, respectivement le procédé, applicables en tous points du Globe, on peut également brancher sur l'installation tout genre d'appareil de chauffage par tous combustibles généralement quelconques, solides, liquides ou ga- zeux.
L'invention s'étend donc aussi bien au procédé qu'aux appareils, quelles qu'en soient les adaptations, ainsi qu'à tou- tes les pièces caractéristiques constituant cet appareil nouveau, ces pièces caractéristiques étant conformes à celles décrites précédemment et illustrées aux dessins annexés, ou à toutes pièces équivalentes ou de fonction équivalente.