BR112014030738B1 - método e sistema de irrigação em ambientes controlados - Google Patents

Abstract

ambiente controlado e método a presente invenção refere-se a uma modalidade ilustrativa de um sistema de irrigação que pode incluir um carrinho que pode se mover ao longo de um caminho predeterminado de uma maneira recíproca. o carrinho pode suportar uma ou mais portas de saída que podem ser alimentadas com suprimento de nutrientes por um arranjo de entrega pressurizado. um ou mais suportes de plantas podem ser configurados e dispostos para cobrir o carrinho à medida que ele se move ao longo do caminho predeterminado. um ou mais suportes de planta podem formar uma câmara na qual as raízes das plantas podem se estender, e na qual uma ou mais portas de saída podem descarregar seu suprimento de nutrientes. um ou mais suportes de planta podem incluir painéis laterais e uma tampa para reduzir a infiltração da luz e contaminantes e para melhorar a interface de suprimento de nutrientes/raiz da planta e taxas de absorção. o carrinho e/ou os suportes de planta podem incluir elementos de redução de atrito que facilitam o movimento transversal. o carrinho e/ou suportes de planta podem ser suportados pela estrutura.

Description

MÉTODO E SISTEMA DE IRRIGAÇÃO EM AMBIENTES CONTROLADOS REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS [001] O requerente determina que o pedido de patente reivindica prioridade a partir do Pedido de Patente Internacional PCT/US2013/032492 depositado em 15 de março de 2013, que reivindica prioridade a partir do Pedido de Patente US. provisório 61/657.203 depositado em 8 de junho de 2012, e este pedido de patente também reivindica prioridade a partir do Pedido de Patente US. 61/794.599 depositado em 15 de março de 2013 e Pedido de Patente US. 61/657.203 depositado em 8 de junho de 2012, todos os quais são incorporados aqui por referência.

CAMPO DA TÉCNICA [002] A presente invenção refere-se geralmente ao cultivo de plantas e, mais especificamente, a aparelhos e métodos para uso em cultivo de plantas aeropônicas.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [003] Métodos aprimorados de administração de água e/ou outros nutrientes para melhorar o crescimento de plantas têm sido explorados desde o início da agricultura moderna. Vários meios de entrega de água e/ou nutrientes foram criados a partir de aplicadores transportados por grandes tratores, para sistemas de irrigação superiores estacionários, para centralizar sistemas de irrigação pivô, com o mais recente emprego ubíquo de métodos hidropónicos de gotejamento em estufas.

[004] Para as culturas em campo, um sistema de irrigação que oferece solução para a zona da raiz via percolação beneficia as plantas das seguintes maneiras benéficas. Basicamente, ele permite que os nutrientes sejam entregues em quantidades menores e em concentrações mais baixas, o que reduz as chances de queimadura da raiz, e que as plantas são mais capazes de tolerar. Além disso, como quantidades menores de nutrientes são entregues às plantas, as taxas de

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2/94 evaporação e escoamento são reduzidas. O ambiente beneficia porque as chances de um campo ser inundado com excesso, produtos químicos altamente concentrados, água e/ou nutrientes são substancialmente reduzidas e/ou evitadas. Adicionalmente, as raízes receberão os nutrientes em intervalos mais frequentes e regulares, o que é benéfico para a taxa de crescimento global.

[005] Um método comum de aplicação de fertilizantes às culturas em campo é através do uso de aplicadores que são transportados por grandes tratores que viajam entre linhas de plantio. Um inconveniente com tal método é que geralmente o trator faz usualmente somente uma aplicação ao longo de cada linha de plantio, o que pode resultar no depósito de concentrações elevadas de fertilizantes, tais como potassa e nitrogênio em brotos das culturas e no campo, que pode posteriormente ser lavado através de precipitação e/ou através de sistemas de irrigação de suporte. Uma outra desvantagem é que, com sistemas de irrigação de suporte existentes, água e/ou nutrientes são geralmente entregues aos brotos das culturas a partir das quais eles podem evaporar, mas que podem frequentemente se agrupar e eventualmente infiltrar-se em um aquífero, o que leva à contaminação ou escoamento de águas subterrâneas e combinam com os córregos e/ou rios existentes, poluindo-os.

[006] Mais recentemente, foram desenvolvidos outros métodos de irrigação. Eles incluem hidropônicos e aeropônicos. Com hidropônicos, as raízes das plantas não crescem em um meio de solo (muitas vezes chamados de “geopónicos”). Em vez disso, as plantas são mantidas em quadros e as raízes são submersas em um meio fluido com nutrientes, onde o solvente de fluido e/ou carreador é frequentemente água. O meio fluido circula passado as raízes e, ao fazer isso, o fluido confere nutrientes e outros materiais essenciais para a planta. Uma desvantagem com tal sistema é que, quando as raízes das plantas são submersas, elas são menos capazes de interagir eficazmente com a atmosfera como

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3/94 normalmente fariam quando estão em um meio de crescimento no solo. Outra desvantagem com tais sistemas é que eles são dispendiosos para configurar, operar e manter. Outra desvantagem com estes sistemas é que eles são geralmente orientados horizontalmente, e têm uma área ocupada relativamente grande.

[007] Com aeropônicos, as raízes das plantas não crescem no solo ou em um meio fluido. Em vez disso, os nutrientes e/ou outros materiais essenciais podem ser fornecidos às raízes das plantas na forma de um meio em névoa e/ou aerossol, onde a água pode ser utilizada como carreador e/ou solvente para criar umo suprimento de nutrientes. Os sistemas aeropônicos da técnica anterior são estáticos e, em sua forma mais básica, geralmente incluem uma mangueira que é fornecida com uma pluralidade de bocais em intervalos espaçados ao longo da mangueira geralmente a cada 12 centímetros ou mais, ou um bocal por planta. Frequentemente, uma pluralidade de tais mangueiras é disposta com um tubo coletor ou câmara de admissão uma partir do qual o suprimento de nutrientes é dispensada como mostrado na Patente US No. 4.332.105, que é aqui incorporada aqui por referência. Em grandes operações, pode haver dezenas de mangueiras e centenas de bocais. Em tal operação da técnica anterior, as raízes de cada planta são expostas ao meio nutriente em aerossol via um bocal, que é ligado e desligado em pulsos em intervalos específicos. Para alcançar as mais altas taxas de crescimento benéficas em tal sistema, temporizadores são usados para pulsar em intervalos a entrega de nutrientes. Uma típica razão de pulso on/off pode ser 1 segundo ligada e 1 minuto desligada, mas tais taxas podem ter razões on/off de no máximo 2 minutos ligada e 20 minutos desligada, e as razões ideais são dependentes de vários fatores.

[008] Uma desvantagem significativa de sistemas aeropônicos atuais, tais como os descritos nas Patentes Nos 4.514.930, 6.807.770, 8.225.549; todos os quais são aqui incorporados por referência, é que o ciclo continuado de bocais

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4/94 permite que o material dissolvido ou suspenso no suprimento de nutrientes seja depositado nas superfícies dos bocais e nos orifícios dos bocais, onde esses materiais podem se solidificar quando o sistema está em ciclo desligado. Este é um problema significativo porque os orifícios de bocais podem ser muitos pequenos. Está claro então que uma fina camada de deposição de superfície ou uma partícula não dissolvida que não é capaz de fluir através do orifício pode alterar as características operacionais e o padrão de pulverização produzido pelo orifício e/ou bocal. Ao longo do tempo, a capacidade dos bocais de operar como pretendido pode ser diminuída até que os bocais se tornam completamente obstruídos. Isso pode levar a manchas secas, entrega de nutrientes incompleta, atraso no crescimento, e/ou falha na colheita, em última instância.

[009] Enquanto é possível monitorar os bocais para assegurar que eles estão operando corretamente, este pode ser um procedimento de trabalho intensivo porque pode exigir inspeção visual de cada bocal. Ademais, se os bocais precisam ser substituídos e/ou limpos, trabalho e custos adicionais são necessários. Isto é, um ou mais trabalhadores precisam caminhar periodicamente pelas linhas e inspecionar as raízes das plantas para se certificar de que o sistema está operando como projetado. Se houver um problema com um ou mais bocais, o sistema tipicamente tem de ser desligado, despressurizado, então o problema(s) retificado(s). Esta poderia ser a natureza de remoção e limpeza de um bocal ou poderia ser a substituição de um bocal. Ademais, isso deveria ser feito com algum grau de eficiência e rapidez, porque, enquanto o sistema é desligado, as plantas não estão recebendo quaisquer nutrientes.

[010] Após o problema(s) ter sido retificado, o sistema tem que ser repressurizado e testado. Se o trabalhador não identificou corretamente e retificou todas as falhas do bocal, o sistema precisará ser desligado novamente e que o problema(s) retificado(s) antes de repressurização e testes. Em sistemas

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5/94 aeropônicos atuais, que podem incluir centenas de bocais espaçados em intervalos regulares ao longo de uma mangueira de alimentação, isso pode ser uma tarefa difícil, dispendiosa e que consome tempo que precisa ser repetido em uma base regular.

[011] Outra desvantagem com os sistemas aeropônicos atuais é que os bocais, que podem ser formados a partir de material tal como aço inoxidável ou latão, são difíceis de fabricar e isso aumenta os custos de fabricação. Como será apreciado, quando o número de bocais utilizados em um sistema pode facilmente exceder 100 e pode subir muito mais, o custo inicial e subsequentes custos de substituição para bocais somente podem ser dispendiosos.

[012] Outras desvantagens com os sistemas aeropônicos atuais é que eles se destinam a ser estruturas permanentes. Uma vez que eles são instalados, eles não podem ser movidos facilmente. Em adição, as suas dimensões não podem ser facilmente alterados. Ou seja, eles não podem ser ampliados ou reduzidos sem esforços consideráveis e dispendiosos.

[013] Outra desvantagem com os sistemas aeropônicos atuais é que eles não possuem um sistema de rastreamento que permite que as plantas e suas bandejas associadas sejam seletivamente posicionados de modo que eles possam ser expostos a diferentes ambientes de crescimento que são adaptados às exigências e estágios de desenvolvimento das plantas.

[014] Uma desvantagem adicional com os sistemas aeropônicos atuais é que a maioria é orientada horizontalmente e plana, o que limita o grau de densidade de plantas e, finalmente, o rendimento da colheita que pode ser conseguido por unidade de medida (por exemplo, por pé quadrado). Tal sistema orientado horizontalmente também cria uma área ocupada relativamente grande. Consequentemente, há uma necessidade na técnica de sistema aeropônico que supera essas e outras desvantagens.

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SUMÁRIO DA INVENÇÃO [015] De acordo com a presente descrição, as desvantagens anteriores podem ser superadas por um ambiente controlado e método, que em certas modalidades, podem incluir um sistema de irrigação. Uma modalidade ilustrativa de um sistema de irrigação pode incluir um carrinho que compreende um corpo com uma plataforma com o carrinho móvel entre uma primeira posição e uma segunda posição de uma forma recíproca. Uma modalidade do sistema de irrigação pode também incluir um arranjo de suprimento de nutrientes que tem uma parte de entrada e uma parte de descarga. A parte de descarga pode ser engatada de forma operacional com o carrinho de modo que ele seja capaz de se mover à medida que o carrinho é movido entre a primeira e a segunda posição. O sistema de irrigação também pode incluir um suporte de plantas. O suporte de plantas pode ser configurado e disposto de modo que seja capaz de reter uma planta de modo a que a raiz da planta seja capaz de se estender para baixo de uma maneira convencional. O suporte de plantas pode ser posicionado de modo que a raiz da planta seja capaz de receber o suprimento de nutrientes a partir da parte de descarga do arranjo de entrega.

[016] De acordo com um aspecto do ambiente controlado e método, uma modalidade ilustrativa do suporte da planta pode compreender um primeiro quadro que tem um elemento superior, elementos laterais opostos, uma ou mais barras transversais e um elemento inferior. A primeira modalidade ilustrativa de um suporte da planta pode também incluir uma segunda estrutura que tem um elemento superior, elementos laterais opostas, uma ou mais barras cruzadas e um componente de fundo. O primeiro e o segundo quadro podem ser engatados entre si adjacentes a seus respectivos elementos superiores, de modo a formar uma configuração de quadro A, o que pode ser benéfico quando se utiliza o espaço intersticial entre o primeiro e o segundo quadro.

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7/94 [017] A configuração de quadro A pode ser mantida por uma ou mais tiras que podem ser engatadas com os elementos laterais do primeiro e segundo quadro. A modalidade ilustrativa do suporte de planta pode compreender um ou mais detentores longitudinais horizontalmente orientados, que podem ser engatados de forma operacional com as barras cruzadas de qualquer um, ou ambos do primeiro e do segundo quadro do suporte de planta de quadro A. Os detentores podem ser configurados para permitir que as plantas sejam dispostas e cultivadas em camadas ou degraus. De um modo vantajoso, pelo menos um dos quadros pode ser fornecido com um ou mais elementos de redução de atrito que permitem que o suporte de planta seja movido transversalmente, enquanto mantém o contato com uma superfície do suporte. Em uma modalidade, cada quadro do suporte de planta pode ser fornecido com uma ou mais rodas que suportam de forma rolante o suporte de planta.

[018] De acordo com outro aspecto do ambiente controlado e método, a modalidade ilustrativa do sistema de irrigação pode incluir uma estrutura modular. Uma modalidade ilustrativa da estrutura pode compreender um primeiro subquadro tendo um poste central e um segundo subquadro tendo um poste central, sendo o segundo subquadro espaçado e geralmente paralelo ao primeiro subquadro. Um conjunto guia pode ser engatado com os postes centrais do primeiro e segundo subquadros. O conjunto guia pode ser configurado para engatar de forma restrita a um carrinho enquanto ele se move entre a primeira e a segunda posição. A estrutura na modalidade ilustrativa pode ainda incluir um terceiro subquadro. A estrutura pode incluir um conjunto de acionamento configurado e disposto para engatar no carrinho e movê-lo entre a primeira e a segunda posição. A estrutura pode incluir um ou mais trilhos que podem suportar um suporte de plantas. Na modalidade ilustrativa, observa-se que pode ser preferencial ter o conjunto guia e o trilho(s) substancialmente paralelos entre si, o conjunto guia pode ser orientado

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8/94 horizontalmente e suportado em uma posição elevada.

[019] De acordo com outro aspecto do ambiente controlado e método, a modalidade ilustrativa do sistema de irrigação pode incluir um suporte móvel na forma de um carrinho. A modalidade ilustrativa de um carrinho pode compreender um corpo tendo uma plataforma com primeira e segunda superfícies. O carrinho pode também compreender uma pluralidade de reforços na forma de uma primeira parede lateral e uma segunda parede lateral, onde a primeira e a segunda parede lateral podem ser substancialmente paralelas entre si. A primeira e a segunda parede lateral podem ser orientadas de modo que elas sejam geralmente ortogonais ou perpendiculares a um plano definido pela segunda superfície da plataforma. Cada uma dentre a primeira e a segunda parede lateral pode incluir pelo menos um elemento de redução de atrito na forma de uma roda montada rotativamente que é capaz de suportar o carrinho à medida que ele é movido de uma primeira posição para uma segunda posição. Na modalidade ilustrativa, observa-se que uma das paredes laterais do carrinho pode ser fornecida com uma extensão e um elemento de conexão com o qual engatar o carrinho com o conjunto de acionamento, e dois carrinhos podem ser engatados entre si por uma ligação para formar um conjunto de carrinho.

[020] De acordo com outro aspecto do ambiente controlado e método, a modalidade ilustrativa do sistema de irrigação pode incluir um arranjo de entrega configurado para fornecer um suprimento de nutrientes. A modalidade ilustrativa de um arranjo de entrega pode compreender uma parte de entrada que pode ser estacionária e uma parte de descarga que pode ser acoplada de forma móvel com um carrinho ou conjunto de carrinhos. A parte de entrada do arranjo de entrega pode compreender um reservatório que está em comunicação fluídica com uma bomba que pode ser operacionalmente engatada por uma fonte motriz. A saída da bomba pode ser engatada e em comunicação com uma primeira extremidade de uma linha

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9/94 de alimentação. A segunda extremidade da linha de alimentação pode ser suportada por um carrinho ou conjunto de carrinhos (como pode ser o caso) e pode formar parte da parte de descarga do arranjo de entrega. A segunda extremidade da linha de alimentação pode ser engatada com um tronco que leva a um ramo que podem incluir uma ou mais portas de saída. Alternativamente, a linha de alimentação pode ser engatada com dois troncos, cada um dos quais pode levar a um ramo que pode incluir uma ou mais portas de saída. O ramo ou ramos podem ser acoplados ou engatados com um carrinho ou carrinhos (ou conjunto de carrinhos), de tal forma que quando o carrinho ou carrinhos (ou conjunto de carrinhos) são movidos, as portas de saída se movem com os carrinhos (ou conjunto de carrinhos) e as portas de saída são capazes de entregar o suprimento de nutrientes a uma planta, de preferência em suas raízes. O reservatório pode ser engatado operacionalmente com um arranjo de reciclagem e/ou reabastecido periodicamente por um tanque principal.

[021] De acordo com outro aspecto do ambiente controlado e método, a modalidade ilustrativa do sistema de irrigação pode incluir um arranjo de reciclagem. O arranjo de reciclagem pode compreender um coletor flexível que pode ser configurado e disposto para receber o suprimento de nutrientes não são absorvido pelas raízes das plantas. Uma modalidade ilustrativa de um coletor pode ter uma largura que é maior do que uma largura definida por trilhos de uma estrutura, e um comprimento que é substancialmente igual a um comprimento definido pela primeira e segunda extremidade da estrutura. Em uso, um coletor pode ser engatado com os trilhos da estrutura. Quanto maior a largura do coletor pode permitir que uma parte do coletor seja posicionada abaixo de um carrinho ou conjunto de carrinhos. Se os trilhos da estrutura são horizontais, uma extremidade do coletor pode ser posicionada de modo que esteja em uma elevação diferente do que a outra extremidade do coletor. Isso pode permitir que o suprimento de nutrientes ou de

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10/94 outro material recebido pelo coletor flua em direção à extremidade posicionada inferior onde ele possa ser direcionado para o reservatório por um duto ou tubo. Com as modalidades ilustrativas de estrutura que incluem trilhos em forma de U abertos para cima, os trilhos podem servir como calhas que também funcionam de uma maneira similar à do coletor. Similar ao coletor, as calhas podem ser engatadas com um duto ou tubo que direciona o suprimento de nutrientes para o reservatório.

[022] Algumas vantagens do ambiente controlado e método podem incluir, mas não estão limitadas a: (1) um sistema de irrigação que pode ser capaz de aplicar o suprimento de nutrientes diretamente às raízes de plantas de uma forma eficaz e eficiente em custo; (2) fornecer um arranjo de plantas que podem maximizar o número de plantas por pé quadrado que pode ser cultivado em uma determinada área; (3) fornecer suprimento de nutrientes a um maior número de plantas com um número reduzido de bocais; (4) fornecer um sistema no qual as plantas podem ser inicialmente posicionadas e então reposicionadas durante os vários estágios de seu ciclo de crescimento; (5) grupos de plantas podem ser cultivados e transformados em uma base contínua; (6) os bocais operam em uma base contínua e podem ser menos propensos a serem obstruídos; (7) as plantas/culturas podem ser submetidas a diferentes ambientes de crescimento, ambientes de crescimento que podem ser adaptados às necessidades do ciclo de vida das plantas/culturas; e (8) grupos de plantas podem ser facilmente manuseados e transportados durante o seu ciclo de vida.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [023] A fim de que as vantagens da invenção sejam prontamente entendidas, uma descrição mais particular da invenção brevemente descrita acima será feita por referência às modalidades específicas ilustradas nos desenhos em anexo. O entendimento destes desenhos representa somente modalidades típicas da invenção e não são, então consideradas limitadas em seu escopo, a invenção

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11/94 será descrita e explicada com detalhes e especificidade adicionais através do uso dos desenhos em anexo.

[024] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma parte de uma modalidade ilustrativa de um sistema de irrigação.

[025] A Figura 2A é uma vista em perspectiva parcial de uma modalidade ilustrativa de uma estrutura, um conjunto de carrinho, e uma parte de uma modalidade ilustrativa de um arranjo de entrega em um sistema de irrigação.

[026] A Figura 2B é uma vista em perspectiva parcial de outra modalidade ilustrativa de uma estrutura, um conjunto de carrinhos, e uma parte de um arranjo de entrega de um sistema de irrigação.

[027] A Figura 3 é uma vista de topo planificada da modalidade da Figura 2, juntamente com partes adicionais do arranjo de entrega engatado com uma modalidade ilustrativa de um conjunto de carrinhos.

[028] A Figura 4 é uma vista em elevação lateral da modalidade da Figura 3.

[029] A Figura 5 é uma vista em elevação de extremidade da modalidade da Figura 3.

[030] A Figura 6 é uma vista em perspectiva parcialmente explodida da modalidade da Figura 3.

[031] A Figura 7A é uma vista em perspectiva parcialmente explodida de uma modalidade ilustrativa de um único carrinho adequado para a utilização com a modalidade ilustrativa do sistema de irrigação.

[032] A Figura 7B é uma vista em perspectiva parcialmente explodida da modalidade de um conjunto de carrinhos da Figura 6.

[033] A Figura 8 é uma vista em perspectiva parcial de uma modalidade ilustrativa de um suporte de plantas que pode ser utilizado com a modalidade ilustrativa do sistema de irrigação.

[034] A Figura 9A é uma vista em perspectiva de uma modalidade ilustrativa

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12/94 de um detentor.

[035] A Figura 9B é uma vista em perspectiva parcial de extremidade de uma pluralidade de detentores a partir da Figura 9A à medida que eles podem ser dispostos em barras cruzadas de uma modalidade ilustrativa de uma estrutura de suporte de plantas.

[036] A Figura 10A é uma vista em perspectiva de outra modalidade de um detentor.

[037] A Figura 10B é uma vista lateral da modalidade de um suporte mostrado na FIG. 10A.

[038] A Figura 10C é uma vista de cima parcial planificada de uma parte do detentor mostrado nas FIG. 10A e 10B.

[039] A Figura 10D é uma vista em elevação lateral parcial de uma pluralidade de detentores mostrados nas Figuras 10A - 10C à medida que eles podem ser dispostos em barras cruzadas de uma modalidade ilustrativa de uma estrutura de suporte de plantas.

[040] A Figura 11 A é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um inserto que pode ser usado com a modalidade de um detentor mostrado na FIG. 10A.

[041] A Figura 11A é uma vista em perspectiva da modalidade de um inserto mostrado na FIG. 10A.

[042] A Figura 11B é uma vista lateral da modalidade de um inserto mostrado na Figura 11A.

[043] A Figura 12 é uma vista em elevação lateral parcial da modalidade de um detentor mostrado na FIG. 10A e a modalidade de um inserto mostrado na FIG. 11A, onde uma pluralidade de detentores é mostrada engatada com uma modalidade de uma estrutura de suporte de plantas.

[044] A Figura 13 é uma vista lateral em perspectiva parcial de uma parte de

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13/94 uma modalidade ilustrativa de um suporte de plantas que pode incluir uma tampa que cobre a parte superior do suporte, a vista olhando para cima em direção ao topo do suporte e para a câmara “C” de suporte de plantas.

[045] A Figura 14 é uma vista em perspectiva parcial de uma modalidade ilustrativa de um quadro de um suporte de plantas com o quadro suportando uma pluralidade de plantas de uma forma escalonada, a vista olhando para baixo em direção ao fundo do quadro.

[046] A Figura 15 é uma vista de extremidade em perspectiva parcial de uma modalidade ilustrativa de um suporte de plantas, a vista olhando para a câmara “C” do suporte de plantas.

[047] A Figura 16 é uma vista esquemática de outra modalidade ilustrativa de um conjunto de carrinhos e estrutura.

[048] A Figura 17 é uma vista lateral simplificada de outra modalidade ilustrativa de uma parte de um arranjo de entrega.

[049] A Figura 18A é uma vista em perspectiva de uma modalidade ilustrativa de um acessório de iluminação que pode ser usado com certas características da presente descrição.

[050] A Figura 18B é uma vista lateral da modalidade de um acessório de iluminação mostrado na FIG. 18A.

[051] A Figura 18C é uma vista lateral da modalidade de um acessório de iluminação representado nas Figuras 18A e 18B posicionado entre dois suportes de plantas adjacentes.

[052] A Figura 19 é uma vista esquemática de uma modalidade ilustrativa de como uma pluralidade de acessórios de iluminação pode ser empregado em um ambiente controlado de acordo com determinados aspectos da presente descrição.

[053] A Figura 20 é uma vista em perspectiva elevada de uma modalidade ilustrativa de um quadro de suporte que pode ser utilizado com certas modalidades

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14/94 de um sistema de irrigação.

[054] A Figura 20A é uma vista em perspectiva detalhada de uma parte da estrutura de suporte mostrada na FIG. 20.

[055] A Figura 21 é uma vista lateral do quadro de suporte mostrado na Figura 20.

[056] A Figura 22 é uma vista de extremidade do quadro de suporte mostrado nas Figuras 20 e 21.

[057] A Figura 22A é uma vista detalhada de uma extremidade do quadro de suporte mostrado na Figura 22.

[058] A Figura 23 é uma vista de extremidade de uma modalidade ilustrativa de uma configuração para um sistema de cultivo de ambiente controlado incorporando vários conceitos da presente descrição.

[059] A Figura 24 fornece uma vista em perspectiva de outra modalidade ilustrativa de uma estrutura que pode ser utilizada de acordo com a presente invenção, e como essa estrutura pode interagir com uma modalidade ilustrativa de um conjunto guia e/ou de suporte de carrinho.

[060] A Figura 25 fornece uma vista em perspectiva de outra modalidade de uma estrutura, carrinho e/ou conjunto de carrinhos e conjunto de acionamento que pode ser utilizado de acordo com a presente descrição.

[061] A Figura 26A fornece uma vista detalhada de uma primeira extremidade da modalidade de uma estrutura e conjunto de carrinhos mostrado na Figura 25, extremidade que é mostrada adjacente a um conjunto de acionamento.

[062] A Figura 26B fornece uma vista interna detalhada do conjunto de acionamento, conjunto guia, e conjunto de carrinhos mostrados na Figura 25.

[063] A Figura 26C fornece uma vista externa detalhada do conjunto de acionamento, conjunto guia e conjunto de carrinhos mostrados na Figura 25.

[064] A Figura 26D fornece outra vista externa detalhada do conjunto de

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15/94 acionamento, conjunto guia e conjunto de carrinhos mostrados na Figura 25.

[065] A Figura 26E fornece outra vista detalhada do conjunto de acionamento, conjunto guia e conjunto de carrinhos mostrados na Figura 25.

[066] A Figura 26F fornece outra vista externa detalhada do conjunto de acionamento, conjunto guia e conjunto de carrinhos mostrados na Figura 25.

[067] A Figura 27A fornece uma vista detalhada de uma modalidade de uma estrutura/conjunto guia que pode ser usada para facilitar a longevidade da modalidade de um conjunto de acionamento mostrado nas Figuras 26A-26F.

[068] A Figura 27B fornece outra vista detalhada de uma modalidade de uma estrutura/conjunto guia mostrada na Figura 27A.

[069] A Figura 27B fornece outra vista detalhada de uma modalidade de uma estrutura/conjunto guia mostrada na Figura 27A.

[070] A Figura 27C fornece outra vista detalhada de uma modalidade de uma estrutura/conjunto guia mostrada na Figura 27A.

[071] A Figura 28A fornece uma vista em perspectiva detalhada da modalidade da estrutura mostrada na Figura 25 adjacente a seu poste externo.

[072] A Figura 28B fornece outra vista em perspectiva detalhada da modalidade da estrutura mostrada na Figura 25 adjacente a seu poste externo.

[073] A Figura 29 fornece uma vista simplificada de uma modalidade ilustrativa de um acessório de iluminação e um sistema de ar.

[074] A Figura 30A fornece uma vista em perspectiva elevada de uma modalidade ilustrativa de um suporte de plantas configurado a partir de dois quadros engatados entre si adjacentes a seus elementos superiores.

[075] A Figura 30B fornece uma vista detalhada da parte de engate da modalidade mostrada na Figura 30A.

[076] A Figura 30C fornece outra vista detalhada da parte de engate da modalidade mostrada nas Figuras 30A e 30B.

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16/94 [077] A Figura 30D fornece uma vista em perspectiva detalhada do elemento inferior a partir de um dos quadros na modalidade mostrada na FIG. 30A.

[078] A Figura 30E fornece uma vista de extremidade detalhada do elemento inferior a partir de um dos quadros na modalidade mostrada na Figura 30A engatada com uma modalidade ilustrativa de um trilho de uma estrutura.

[079] A Figura 30F fornece uma vista de extremidade detalhada de dois elementos inferiores de dois quadros na modalidade mostrada na Figura 30A engatada com uma modalidade ilustrativa de dois trilhos de uma estrutura.

[080] A Figura 31A fornece uma vista em perspectiva elevada de uma modalidade ilustrativa de dois suportes de planta engatados entre si, onde os dois suportes de plantas também são engatados com uma modalidade ilustrativa de dois trilhos em uma estrutura.

[081] A Figura 31B fornece uma vista detalhada da parte de engate adjacente aos respectivos elementos superiores dos suportes de plantas a partir da Figura 31A.

[082] A Figura 31C fornece uma vista detalhada da parte de engate adjacente aos respectivos elementos inferiores dos suportes de plantas a partir da Figura 31A.

[083] A Figura 31D fornece uma vista lateral detalhada de uma parte de cima dos suportes de planta a partir da Figura 31A, onde certos elementos foram removidos para maior clareza.

[084] A Figura 32 fornece uma vista em perspectiva de uma modalidade ilustrativa de insertos engatados com uma modalidade ilustrativa dos respectivos detentores.

[085] A Figura 32A fornece uma vista detalhada de uma parte da Figura 32.

[086] A Figura 33A fornece uma vista em perspectiva elevada de uma modalidade ilustrativa de uma bandeja de cultura.

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17/94 [087] A Figura 33B fornece uma vista detalhada de um canto da modalidade mostrada na Figura 20A.

[088] A Figura 33C fornece uma vista detalhada da modalidade ilustrativa de uma bandeja de cultura com o elemento de espaçamento removido para maior clareza.

[089] A Figura 34A fornece uma vista em perspectiva de outra modalidade de um acessório de iluminação.

[090] A Figura 34B fornece uma vista lateral transversal da modalidade de um acessório de iluminação ilustrado na Figura 34A ao longo de sua largura.

[091] A Figura 34C fornece uma vista lateral transversal da modalidade de um acessório de iluminação ilustrado na FIG. 34A ao longo do seu comprimento.

[092] A Figura 35A fornece uma vista esquemática de uma modalidade ilustrativa de uma planta baixa que pode ser usada com uma modalidade ilustrativa de um ambiente controlado.

[093] A Figura 35B fornece uma vista esquemática da modalidade mostrada na Figura 26A como visto de lado.

[094] A Figura 35C fornece uma vista esquemática de outra modalidade de um arranjo de linha e acessório de iluminação.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Descrição do Elemento	Elemento #
Sistema de irrigação	10
Estrutura	12
Carrinho	14
Conjunto de carrinhos	15
Arranjo de entrega	16
Suporte de plantas	18
Planta	22
Broto	24
Raiz	26
Primeira extremidade	30
Segunda extremidade	32
Subquadro	34

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Poste central	36
Extremidade superior (poste central)	38
Extremidade inferior (poste central)	40
Poste externo	48, 54
Extremidade superior (poste externo)	50, 56
Extremidade inferior (poste externo)	52, 58
Barra cruzada	60
Extremidades opostas	62, 64
Flange	66
Suporte	68
Conjunto guia	69
Viga transversal	70
Primeira extremidade	71a
Segunda extremidade	71b
Elemento guia	72, 73
Base	74
Parede lateral	76, 82
Canal	88
Trilho	100
Base	102
Parede lateral	104, 106
Fenda	108
Ângulo	110
Plataforma	134
Escora	140, 142
Primeira extremidade	144
Segunda extremidade	146
Barra de acoplamento	147
Elemento de redução de atrito	148
Extensão	152
Elemento de conexão	154
Ligação	156, 158
Conjunto de acionamento	160
Fonte motriz	162
Eixo de acionamento	164
Elemento de acionamento	166
Correia	168
Rolo livre	170
Fuso	172
Sensor	174

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Controlador programável	176
Reservatório	180
Plataforma	182
Bomba	184
Fonte motriz	186
Bomba de reforço	188
Linha de alimentação	190
Extremidade	191a, 191b
Aparelho	194
Conector giratório	195
Conector T	196
Compressor	197
Duto	198
Primeira extremidade	199a
T ronco	200, 201
Conector	202, 203
Mastro	204
Extremidade inferior	205
Transição	206
Extremidade superior	207
Duto intermediário	208
Ramo	210
Lateral	275a, 275b
Tubo	216
Conector	218
Porta de saída	219
Bocal	220
Tampão	222
Quadro	250, 280
Elemento superior	252, 282
Placa	253, 283
Elemento intermediário	254, 284
Elemento inferior	256, 286
Roda	258
Elemento lateral	260, 266, 290, 296
Abertura	262, 268, 292, 298
Barra cruzada	264, 294
Flange	265
Pino de parada	267
Detentor	272, 302
Seção de detentor	272, 272', 272”
Extremidade superior	273a, 273a', 273a'”

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Extremidade inferior	273b, 273b', 273b’”
Canal	274
Elemento de fixação	277
Abertura	276, 306
Material de assentamento	278
Conexão pivô	308, 310
Tira	312
Ângulo	314
Tampa	318
Coletor	320
Clipe resiliente	321
Detentor (corpo de detentor)	340, 340’, 340’’, 340’’’
Extremidade superior	342
Extremidade	345a, 345b
Bandeja	346
Fundo	348
Parte arqueada	349
Lateral	350, 351, 352
Canal	354
Ressalto	356, 358
Perna	360
Superfície frontal	361
Arco	362
Superfície traseira	363
Ponto de transição	364
Pé	366
Seção circular	370
Fenda	372
Flange	374
Inserto	380
Base	382
Parede lateral	384, 386
Canal	388
Extremidade	390a, 390b
Parte de estendendo externamente	390, 392
Parte de estendendo internamente	394, 396
Acessório de iluminação	400
Linha do teto	401a
Superfície do piso	401b
Fonte de energia	402
Caminho de luz	404

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Fonte de luz	406
HVAC	408
Invólucro	410
Painel de extremidade	411
Topo do invólucro	412
Fundo do invólucro	414
Poste do invólucro	416
Suporte	417
Receptor	417a
Superfície refletiva do invólucro	418
Refletor inferior	420
Base do refletor inferior	422
Pico do refletor inferior	424
Superfície do refletor inferior	426
Refletor superior	430
Base de refletor superior	432
Pico do refletor superior	434
Primeira superfície do refletor superior	436a
Segunda superfície do refletor superior	436b
Refletor central	440
Interseção inferior central	442
Pico de refletor central	444
Primeira superfície de refletor central	446a
Segunda superfície de refletor central	446b
Suporte lateral	450
Suporte de polia	452
Conector de aparelho	454
Suporte de guincho	456
Polia principal	460
Polia auxiliar	462
Cabo principal	464
Cabo auxiliar	466
Guincho	468
Linha	470
Quadro de suporte	500
Piso de estrutura	502
Primeira superfície elevada	504a
Segunda superfície elevada	504b
Ressalto	505
Canal	506

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22/94

Elemento base	510
Base vertical	512
Viga transversal de base	514
Trilho	520
Ápice do trilho	522
Recipiente	530
Borda	532
Primeira superfície	533
Segunda superfície	534
Superfície central	535
Quadro secundário	540
Barra cruzada	542
Apoio	542a
Conector	544
Roda	546
Sistema de ar	550
Duto	552
Abertura	554

[095] Antes de as várias modalidades da presente invenção serem explicadas em detalhes, entende-se que a invenção não está limitada em sua aplicação aos detalhes de construção e aos arranjos de componentes apresentados na descrição seguinte ou ilustrados nos desenhos. A invenção é capaz de outras modalidades e de ser praticada ou de ser realizada de várias maneiras. Também, entende-se que a fraseologia e a terminologia aqui utilizada com relação à orientação do dispositivo ou elemento (tais como, por exemplo, termos como “frontal”, “traseira”, “de cima”, “de baixo, “superior”, “inferior”, e outros similares) são usadas apenas para simplificar a descrição da presente invenção, e por si só não implicam ou indicam que o dispositivo ou elemento referido deve ter uma orientação particular. Em adição, termos tais como “primeiro”, “segundo” e “terceiro” são usados aqui e nas reivindicações em anexo para fins de descrição e não são pretendem indicar ou sugerir importância ou significado relativo. Referência será feita agora em detalhe às modalidades exemplificativas e ilustrativas do sistema de irrigação que

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23/94 são ilustradas nos desenhos em anexo. Sempre que possível, os mesmos números de referência serão utilizados por todos os desenhos para se referir as mesmas partes ou partes semelhantes. O escopo da presente descrição não está limitado pelas plantas específicas 22 e/ou as culturas utilizadas com as mesmas, mas destina-se a estender-se a qualquer tipo de organismo que pode ser cultivado utilizando um ou mais recursos de acordo com a presente descrição. Tal como aqui utilizado, o termo “material de assentamento” estende-se a qualquer tipo de meio que pode crescer, sustentar e/ou, de outro modo, suportar um organismo.

[096] Uma modalidade ilustrativa de um sistema de irrigação 10 pode ser configurada e disposta de modo que seja capaz de fornecer o suprimento de nutrientes a uma ou mais plantas, de preferência nas raízes e/ou radículas e/ou corações de raiz de uma ou mais plantas. Como usado aqui, o termo “suprimento de nutrientes” visa incluir pelo menos água e outros materiais essenciais para o crescimento da planta, os materiais para o crescimento das plantas que podem ou não ser solúveis em água, e que podem ou não incluir dióxido de carbono, nitrogênio, e/ou açúcares, dependendo da aplicação específica. Em uma modalidade ilustrativa, como mostrado na Figura 1, um sistema de irrigação 10 pode incluir elementos tais como uma estrutura 12, um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15, um arranjo de entrega 16, e um suporte de plantas 18. Em algumas modalidades, a estrutura 12 pode ser geralmente longitudinal e ter primeira e segunda extremidades 30, 32 que definem seu comprimento. Em algumas modalidades, uma estrutura 12 pode ter um comprimento que é aproximadamente igual à largura de um suporte de plantas 18. Em outras modalidades, uma estrutura 12 pode ter um comprimento que é maior do que a largura de um único suporte de plantas 18. Em ainda outra modalidade, uma estrutura 12 pode ter um comprimento que é igual à largura de muitos suportes de plantas 18. Por conseguinte, o comprimento da estrutura 12 e/ou a largura de um suporte de plantas 18, de modo algum limitam o escopo do sistema

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24/94 de irrigação 10. Para fins de clareza, nas figuras aqui incluídas, somente um suporte de plantas 18 foi representado em conjunto com uma estrutura 12. Entretanto, entende-se que suportes de plantas 18 configurados de forma diferente e/ou suportes de plantas adicionais 18 podem ser incluídos sem limitações. Quando múltiplos suportes de plantas 18 são usados, pode ser desejável posicioná-los de modo que seus elementos laterais 260, 266, 290, 296 encostem-se uns aos outros. Em qualquer caso, um suporte de plantas 18 ou suportes de plantas 18, quando combinados com um ou mais detentores 302 (tal como descrito em detalhes abaixo), podem ser configurados para formar uma câmara “C” na qual as raízes das plantas podem se projetar.

[097] Em algumas modalidades, um suporte de plantas 18 ou suportes de plantas 18 podem ser engatados de forma operacional por um ou mais trilhos 100 que podem formar parte da estrutura 12. Em algumas modalidades, os trilhos 100 da estrutura 12 podem ser elevados em relação a uma superfície de suporte (por exemplo, o solo, um piso, etc.). Em outras modalidades, os trilhos 100 de uma estrutura 12 podem estar situados no nível do solo (não mostrado) ou mais altos. Os trilhos 100, que podem ser substancialmente paralelos entre si e o eixo longitudinais à estrutura 12, podem servir para engatar em um suporte de plantas 18 ou suportes de plantas 18 de um modo restrito à medida que o suporte de plantas 18 é movido entre a primeira e a segunda posição da estrutura 12.

[098] Em algumas modalidades, uma estrutura 12 pode incluir um elemento, tal como um conjunto guia 69. O conjunto guia 69 pode incluir uma parte de engate de carrinho que engata de forma operacional um conjunto de carrinhos 15 (ou um carrinho 14), de modo que o conjunto de carrinhos 15 possa ser movido entre as extremidades 30, 32 da estrutura 12 de uma forma restrita (por exemplo, em uma única dimensão). Na modalidade ilustrativa de um conjunto guia 69, a parte de engate de carrinho pode ser formada como um canal ao longo do comprimento do

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25/94 conjunto guia 69, de tal modo que uma parte do carrinho 14 e/ou do conjunto de carrinhos 15 engata no canal de tal maneira a permitir que o carrinho 14 e/ou o conjunto de carrinhos 15 se mova com relação ao conjunto guia 69 apenas ao longo de seu comprimento, o que é descrito em detalhes abaixo. Outras estruturas e/ou métodos para assegurar que o carrinho 14 e/ou o conjunto de carrinhos 15 seja capaz de se mover em apenas uma dimensão em relação a um conjunto guia 69 podem ser utilizados sem limitação. O conjunto guia 69 pode estar situado entre dois trilhos 100 de uma estrutura 12. Em algumas modalidades, o conjunto guia 69 pode ser elevado. Nas modalidades ilustrativas, o conjunto guia 69 pode ser substancialmente paralelo ao trilho 100 e ao eixo longitudinal da estrutura 12.

[099] A modalidade ilustrativa da estrutura 12 mostrada na Figura 1 pode incluir um ou mais subquadros 34. Uma modalidade ilustrativa de um subquadro 34 pode incluir elementos, tais como um poste central (ou interno) geralmente orientado verticalmente 36 (ver, por exemplo, Figuras 2 e 5), um ou mais postes externos geralmente orientados verticalmente 48, 54, e uma barra cruzada 60, que pode ser configurada para engatar os postes central e externos 36, 48, 54, respectivamente, entre si. Como discutido em detalhes abaixo, os postes externos 48, 54 de cada subquadro 34 podem ser engatados com um trilho 100, ao passo que o poste central 36 de cada subquadro 34 pode ser engatado com o conjunto guia 69 e/ou um trilho 100. Na modalidade ilustrativa, os subquadros 34 podem ser separados entre si e podem ser orientados de modo que eles sejam transversais ao eixo longitudinal da estrutura 12. Entretanto, outras orientações e/ou configurações podem ser usadas sem limitação.

[0100] Como foi mencionado acima e como mostrado melhor na Figura 5, uma modalidade ilustrativa de um subquadro 34 pode incluir elementos, tais como um poste central (ou interno) geralmente orientado verticalmente 36, uma pluralidade de postes externos geralmente orientados verticalmente 48, 54, e uma

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26/94 barra cruzada 60 que pode engatar nos postes central e externos 36, 48, 54, respectivamente. Em uma modalidade ilustrativa, um poste central 36 pode incluir uma extremidade superior 38 e uma extremidade inferior 40, onde a extremidade superior 38 pode ser engatada com uma viga transversal 70 de um conjunto guia 69, e onde a extremidade inferior 40 pode ser engatada com uma barra cruzada 60. A barra cruzada 60 pode incluir as extremidades opostas 62, 64, cada uma das quais pode ser engatada com um poste externo 48, 54. Cada poste externo 48, 54 pode incluir uma extremidade superior 50, 56 à qual uma parte de um trilho 100 pode ser engatada, e uma extremidade inferior 52, 58 que pode estar sobre o solo. Em algumas modalidades, a extremidade inferior 52, 58 de um ou de ambos os postes externos 48, 54 pode ser fornecida com um ou mais flanges 66. O(s) flange(s) 66 pode incluir uma ou mais aberturas (não mostradas) que podem ser usadas em conjunto com elementos de fixação (não representados) de modo que o subquadro 34 pode ser engatado de forma removível com um suporte, tal como o piso da estrutura 502 e/ou uma base de suporte acoplada a tal piso. Como mencionado acima, a extremidade inferior 40 do poste central 36 pode ser engatada com uma barra cruzada 60 que engata o poste central 36 com um ou mais postes externos 48, 54. Em algumas modalidades, contudo, o poste central 36 pode ser independente desse subquadro 34. Para esse fim, a extremidade inferior 40 de um poste central 36 pode ser fornecida com um ou mais flanges com aberturas (ver, por exemplo, os flanges 66 dos postes externos 48, 54) que podem ser utilizados em conjunto com elementos de fixação (não mostrados), de modo que o poste central 36 possa ser engatado com um suporte adequado, tal como o piso de estrutura 502 e/ou uma base de suporte acoplada a um tal piso. Em algumas modalidades, os flanges 66 podem ser orientados lateralmente. Da mesma forma, cada poste externo 48, 54 pode ser independente do subquadro 34. Isto é, a extremidade inferior de cada poste externo 48, 54 pode ser fornecida com um ou mais flanges com aberturas 66

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27/94 que podem ser utilizados em conjunto com elementos de fixação (não mostrados), de modo que os postes externos 48, 54 podem ser engatados com um suporte adequado, tal como o piso de estrutura 502 e/ou uma base de suporte acoplada a tal piso. Em algumas modalidades, tanto o conjunto guia 69 quanto pelo menos um trilho 100 podem se estender pelo comprimento da estrutura 12 e de um modo substancialmente paralelo. Em algumas modalidades, o conjunto guia 69 e pelo menos um [0101] trilho 100 podem ser elevados acima de uma superfície de suporte adequada (não mostrada), tal como o piso de estrutura 502 e/ou uma base de suporte acoplada a tal piso. Os subquadros 34 e/ou a estrutura 12 podem ser montados no local ou podem ser montados ou parcialmente montados em uma localização remota e transferidos para um local desejado.

[0102] Como mencionado acima, a extremidade superior 38 do poste central (ou poste interno) 36 pode ser configurada e disposta para ser engatada com um conjunto guia 69. O conjunto guia 69 pode engatar de forma restrita a um conjunto de carrinhos 15 e/ou carrinho 14 que o conjunto de carrinhos 15 pode atravessar entre a primeira e a segunda extremidade 30, 32 de uma estrutura 12. O conjunto guia 69, que pode ser engatado na extremidade superior 38 do poste central (ou interno) 36, pode incluir uma viga transversal orientada horizontalmente 70 que pode incluir primeira e segunda extremidades opostas 71a, 71b. Cada extremidade da viga transversal pode ser configurada e disposta de modo a ser capaz de fornecer suporte para um elemento guia 72, 73, cada um dos quais pode incluir uma parte de engate de carrinho, tal como descrito em detalhes acima.

[0103] Em uma modalidade ilustrativa, a parte de engate de carrinho de cada elemento guia 72, 73 que pode ser geralmente em forma de c pode incluir uma base e duas paredes laterais, com as duas paredes laterais definindo uma fenda ou canal. Um elemento guia 72 pode ser engatado com as primeiras extremidades 71b de

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28/94 uma ou mais vigas transversais de uma pluralidade de subquadros 34, enquanto outro elemento guia 73 pode ser engatado com as segundas extremidades 71a de uma ou mais vigas transversais 70 da pluralidade de subquadros 34 (ver, por exemplo, Figuras 5 e 6). Uma vez que ambos os elementos guia 72, 73 podem ser configurados como sendo essencialmente os mesmos, apenas um elemento guia 72, 73 precisa ser discutido em detalhes ao descrever a modalidade ilustrativa.

[0104] O elemento guia 72 pode incluir uma base 74 e duas paredes laterais 76 e 82, com as duas paredes laterais 76, 82 definindo uma fenda ou canal 88. Em uma modalidade ilustrativa, o elemento guia 72 pode ser orientado de modo que o canal 88 definido por suas paredes laterais 76, 82 seja geralmente orientado horizontalmente. Tal arranjo posiciona o canal 88 de cada elemento guia 72, 73 de modo que eles estejam voltados em direções opostas. O canal 88 do elemento guia 72 pode ser configurado para receber um ou mais elementos de redução de atrito 148 (ver, por exemplo, Figuras 5, 7A, 7B, onde os elementos de redução de atrito são configurados como rodas) a partir de um lado de pelo menos um carrinho 14 ou um ou mais elementos de redução de atrito 148 a partir de um lado de um conjunto de carrinhos 15. Tal como ilustrado, os elementos de redução de atrito 148 de um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 podem ser suportados por uma superfície superior da parede lateral inferior 84 do elemento guia 72. A parede lateral superior 76 do elemento guia 72 pode servir para proteger os elementos de redução de atrito 148 e impedir que o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 seja acidentalmente levantado do conjunto guia 69. A parede lateral superior 76 do elemento guia 72 pode também servir para fornecer estabilidade e resistência ao elemento guia 72. Alternativamente, em algumas modalidades, um elemento guia 72, 73 pode ter um perfil geralmente em forma de L compreendendo uma base e uma parede lateral, e um carrinho 14 e/ou conjunto de carrinhos 15 pode incluir elementos de redução de atrito superior e inferior 148 que estão separados entre si de modo que a parede

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29/94 lateral possa ser localizada entre eles. Em outras modalidades do elemento guia em forma de L e conjunto de carrinhos 15, a roda superior pode permanecer a mesma, mas a roda de suporte inferior pode ser substituída com um dedo que é posicionado abaixo da roda superior e por baixo do elemento guia em forma de L. Em ainda outras modalidades, um elemento guia pode incluir um leito de suporte geralmente horizontal com uma parede vertical, com a parede envolta de forma engatável por uma ou mais rodas ranhuradas de um carrinho. Alternativamente, o elemento guia 72, 73 pode ser configurado para engatar o carrinho 14 e/ou o conjunto de carrinhos 15 de uma forma deslizável. Consequentemente, a estrutura e/ou método específicos usados para engatar um carrinho 14 e/ou conjunto de carrinhos 15 com um conjunto guia e/ou estrutura 12 de modo algum limita o escopo da presente descrição.

[0105] Em modalidades ilustrativas, a extremidade superior 50, 56 de alguns ou de todos os postes externos 48, 54 pode ser utilizada para fornecer suporte para um trilho 100. Como mencionado acima, um ou mais trilhos podem ser utilizados para engatar um suporte de plantas 18 ou suportes de plantas 18 de uma maneira restrita à medida que o suporte de plantas ou suportes de plantas 18 são movidos entre as extremidades da estrutura 12. Em uma modalidade ilustrativa mostrada melhor nas Figuras 5 e 6, um trilho 100 pode ser geralmente em forma de u e pode incluir uma base 102 e paredes laterais paralelas 104, 106. O trilho 100 pode ser engatado com um ou mais postes externos ou periféricos 48 ou 54 de um ou mais subquadros 34. Em uma modalidade ilustrativa, um trilho 100 pode ser geralmente paralelo ao conjunto guia 69. O trilho 100 pode ser orientado de modo que uma fenda 108 definida pela base 102 e paredes laterais 104 e 106 seja geralmente verticalmente orientada e de modo a que a fenda 108 abra principalmente para cima. Em algumas modalidades, dois trilhos 100 podem ser inclinados ou angulados em relação à vertical, de modo que as suas respectivas fendas 108 definam planos que

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30/94 convergem em direção uns aos outros em um ponto localizado acima da estrutura 12 (ver, por exemplo, da maneira na qual os elementos superiores 252, 282 dos quadros 250, 280 convergem na direção um do outro na Figura 1). Para esse fim, um ou ambos os trilhos 100 podem ser inclinados 110 em relação à vertical de uma faixa de aproximadamente 0 graus a aproximadamente 60 graus. Uma faixa preferencial a partir da vertical é uma faixa de aproximadamente 5 graus a aproximadamente 45 graus. Como discutido posteriormente, os trilhos 100 podem formar uma parte de um arranjo de reciclagem. Isto é, os trilhos 100 podem ser capazes de servir como calhas para coletar o suprimento de nutrientes que podem ser coletados, condensar, ou de outro modo ser depositados sobre um ou mais suportes de plantas 18, e que podem fluir para baixo ao longo dos mesmos. Em tal situação, os trilhos 100 podem ser fornecidos com um tubo (não mostrado) que é capaz de direcionar o suprimento de nutrientes para um reservatório de reciclagem. Filtros (não mostrados) podem ser utilizados em conjunto com o tubo, se desejado, como podem outros tratamentos, incluindo, mas não limitados à exposição a UV.

[0106] Uma modalidade ilustrativa de um carrinho 14 que pode ser utilizado com a modalidade ilustrativa de um sistema de irrigação é representada na Figura 7A. O carrinho 14 pode ser utilizado para suportar um segmento da parte de descarga do arranjo de entrega 16. Na modalidade ilustrativa, o carrinho 14 é configurado e disposto de modo a ser engatado pelo conjunto guia 69. Em algumas modalidades, o carrinho 14 pode mover-se entre a primeira e a segunda posição ao longo do conjunto guia 69. Em outras modalidades, o carrinho 14 pode ser estacionário.

[0107] Um carrinho 14 pode incluir elementos, tais como um corpo tendo uma plataforma 134 com primeira e segunda extremidades 144, 146, uma barra de acoplamento 147, uma pluralidade de escoras 140, 142 e uma pluralidade de elementos de redução de atrito 148 (tal como uma roda, como representado na

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31/94 modalidade ilustrativa). Em uma modalidade ilustrativa, a plataforma 134 é geralmente plana e pode ter uma primeira superfície 136 e uma segunda superfície 138 que podem ser substancialmente paralelas entre si. A primeira superfície 136 da plataforma 134 pode fornecer suporte para um segmento da parte de descarga do arranjo de entrega 16. Na modalidade ilustrativa, a primeira superfície 136 pode fornecer suporte para um ramo 210 do arranjo de entrega 16. Em algumas modalidades, o carrinho 14 pode incluir uma barra de acoplamento 147 que pode ser engatada com a plataforma 134, e que pode servir como um ponto de acoplamento para um dispositivo de fixação ou encaixe 194 da parte de descarga do arranjo de entrega 16. As estacas 140, 142 do carrinho 14 podem ser substancialmente paralelas entre si e podem ser orientadas de modo que elas sejam substancialmente ortogonais ou perpendiculares a um plano definido pela segunda superfície 138 da plataforma 134. Na modalidade ilustrativa, as escoras 140, 142 podem pender baixo a partir da plataforma 134. Cada escora 140, 142 pode ser fornecida com um ou mais elementos de redução de atrito (não mostrados). Os elementos de redução de atrito podem ser, por exemplo, tiras de material tendo um baixo coeficiente de atrito, rolamentos de rolos, rodas, ou similares. Em algumas modalidades, cada escora tem uma superfície voltada para dentro a qual uma roda montado rotativamente voltada para dentro 148 é montada. As rodas 148 podem ser montadas em eixos orientados transversalmente ou fusos 150 de um modo convencional. Em algumas modalidades, cada estaca 140, 142 de um carrinho 14 pode incluir uma pluralidade de rodas montadas rotativamente. Em uma modalidade ilustrativa, há duas escoras 140, 142, e cada escora 140, 142 está na forma de uma parede lateral plana que se estende entre a primeira 144 e a segunda 146 extremidade da plataforma 134. Cada parede lateral pode incluir uma pluralidade de rodas montadas rotativamente 148. Como será descrito em detalhes abaixo, uma parede lateral de um carrinho 14 pode incluir uma extensão 152 e um elemento de conexão 154, onde o elemento de

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32/94 conexão 154 pode ser engatado com uma parte de um conjunto de acionamento 160.

[0108] Vários carrinhos 14 podem ser engatados entre si por uma ou mais ligações 156, 158 de modo a formar um conjunto de carrinhos 15, como mostrado melhor na Figura 7B. As ligações 156, 158 podem ser configuradas para permitir que os carrinhos 14 se movam entre a primeira e a segunda posição de forma simultânea, as quais podem ser ao longo de um caminho definido pelo conjunto guia 69. Em uma modalidade ilustrativa, uma ligação 156, 158 pode ser rígida e na forma de uma viga. Em outras modalidades, uma ligação 156, 158 pode ser um tubo oco. Em outras modalidades, a ligação 156, 158 pode ser uma parte de um arranjo de entrega 16. Em ainda outras modalidades, a ligação 156, 158 pode ser flexível (por exemplo, uma ligação flexível poderia ser um cabo ou uma corrente). Na modalidade ilustrativa, há dois carrinhos 14 que são engatados de forma operacional entre si por duas ligações 156, 158 na forma de vigas tendo seções transversais em forma de L. Entretanto, qualquer estrutura e/ou método adequado para engatar um carrinho 14 com outro pode ser usado sem qualquer limitação.

[0109] A operação de um conjunto de carrinhos 15, compreendendo dois carrinhos 14 e uma ligação, será agora discutida em mais detalhes. Em operação, o conjunto de carrinhos 15, que pode ser configurado para suportar a parte de descarga do arranjo de entrega 16, pode ser movido pelo conjunto de acionamento 160 em um movimento para frente e para trás ou inverso. O conjunto de carrinhos 15 pode ter um comprimento de cerca de metade do comprimento do conjunto guia 69. Como será entendido, a ligação 156, 158 pode ter um comprimento que permite que este comprimento total seja alcançado. Tendo um conjunto de carrinhos 15 que tem um comprimento total de aproximadamente metade do comprimento de um conjunto guia 69 tem uma vantagem sobre outros comprimentos de outros conjuntos de carrinhos 15, porque ele reduz a quantidade de movimento que é necessário para

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33/94 atender às plantas. Por exemplo, uma pluralidade de plantas pode ser suportada por um ou mais suportes de plantas 18 posicionados ao longo do comprimento do conjunto guia 69. Em tal configuração, a quantidade de movimento necessária pelo conjunto de carrinhos 15 é metade da quantidade de movimento que seria necessária por um único carrinho 14. Por exemplo, uma pluralidade de plantas suportadas por um ou mais suportes de plantas 18 posicionados ao longo do comprimento do conjunto guia 69. Se uma extremidade do conjunto de carrinho 15 é adjacente à primeira extremidade de um conjunto guia 69 e/ou estrutura 12 e do conjunto de carrinhos 15 é movida na direção da segunda extremidade do conjunto guia 69 e/ou estrutura 12, as plantas adjacentes à primeira extremidade do conjunto guia 69 e/ou estrutura 12 e adjacentes ao meio do conjunto guia 69 e/ou estrutura 12 simultaneamente receberíam o suprimento de nutrientes. À medida que o conjunto de carrinhos 15 é movido na direção da segunda extremidade do conjunto guia 69 e/ou estrutura 12, as plantas restantes receberiam o suprimento de nutrientes. À medida que o conjunto de carrinhos 15 atinge a segunda extremidade do conjunto guia 69 e/ou estrutura 12, as plantas adjacentes à segunda extremidade do conjunto guia 69 e/ou estrutura 12 e adjacentes ao meio do conjunto guia e/ou estrutura receberiam suprimento de nutrientes. Pelo projeto cuidadoso e/ou seleção e localização de pelo menos o conjunto de carrinhos 15, o comprimento da ligação 156, 158, e os bocais 220 da parte de descarga do arranjo de entrega 16, a aplicação de suprimento de nutrientes não sobrepõe no meio à medida que o conjunto de carrinhos 15 se move entre a primeira e a segunda extremidade. Outros conjuntos de carrinhos 15 tendo mais de dois carrinhos 14 podem ser usados em outras modalidades sem limitação.

[0110] Energia motriz para um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 pode ser fornecida por um conjunto de acionamento 160 que é capaz de mover um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 entre a primeira e a segunda posição P1, P2

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34/94 ao longo do conjunto guia 69, ou, alternativamente, o conjunto de acionamento 160 pode ser configurado para mover um conjunto de carrinhos 15 entre as posições P2, P3 ou P3, P1 ao longo do conjunto guia 69 (ver, por exemplo, P1 e P2, ou P1 e P3 da Figura 3). Um conjunto de acionamento 160 pode incluir elementos tais como uma fonte motriz 162 e uma correia flexível 168 (que pode ser configurada como uma correia flexível sem fim, uma corrente, ou qualquer outra estrutura adequada para comunicar pelo menos forças mecânicas). Em algumas modalidades, a fonte motriz 162 e a correia flexível 168 são engatadas de forma operacional com os postes centrais 36 de uma estrutura 12. Em algumas modalidades, uma fonte motriz 162 é engatada com um suporte 68 que pode ser engatado com um poste central 36. O suporte 68 pode posicionar a fonte motriz 162 de tal modo que um eixo de acionamento 164 da fonte motriz 162 seja orientado de modo que seja transversal aos elementos guia 72, 73 do conjunto guia 69. Em algumas modalidades, um rolo livre 170 pode ser engatado com outro poste central 36, com o rolo livre 170 montado em um fuso 172 que também está orientado de modo que seja transversal aos elementos guia 72, 73. Na modalidade ilustrativa, o eixo de acionamento 164 da fonte motriz 162 e o rolo livre 170 podem ser localizados adjacentes a uma extremidade de uma viga transversal 70 de um subquadro 34 com o qual eles podem ser engatados. O eixo de acionamento 164 da fonte motriz 162 pode ser fornecido com um elemento de acionamento 166 que engata na correia flexível 168. Em uma modalidade ilustrativa, o elemento de acionamento 166 da fonte motriz 162 pode ser configurado como uma roda dentada que engata em uma corrente que é de forma operacional acoplada com um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15. Um exemplo de uma combinação de fonte motriz 162 e controlador de velocidade que revelou-se adequado para certas modalidades de um sistema de irrigação tal como aqui descrito é o modelo no. 41K24RGN-AW2U/4GN30SA e está disponível a partir de Oriental Motor U.S.A. Corp. de Torrance, Califórnia 90502. Entende-se que

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35/94 outros componentes de conjuntos de acionamento e/ou combinações dos mesmos que são capazes de alcançar os movimentos de carrinho similar 14 e/ou o conjunto de carrinhos 15 podem ser utilizados sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição.

[0111] O conjunto de acionamento 160 pode engatar um conjunto de carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 por meio de um engajamento operativo. Em uma modalidade ilustrativa, um engate operativo pode incluir elementos, tais como uma extensão 152 que pode ser engatada com uma escora 140, 142 de um carrinho 14, e um elemento de conexão 154 que pode ser engatado de forma articulada com a extensão 152 e a correia 168. O elemento de conexão 154 pode incluir pontos pivô que podem ser separados entre si por uma distância que permite que o elemento de conexão 154 rotacione em torno de um ponto pivô de extensão 152 à medida que o ponto pivô da correia 168 pode ser localizado em torno de um elemento de acionamento 166 ou um rolo livre 170 do conjunto de acionamento 160. Ao fazer isso, o engate eficaz entre o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 e a correia sem fim flexível 168 pode mover-se de uma localização em uma parte superior da correia 168 para uma localização em uma parte inferior de a correia 168.

[0112] Essa configuração permite que a direção do carrinho 14 ou do conjunto de carrinhos 15 seja revertida à medida que o ponto de conexão entre o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 e a correia 168 segue o movimento da correia 168. Uma vantagem de tal configuração é que a direção de um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 pode ser invertida sem a necessidade de inverter a direção da fonte motriz 162. Alternativamente, o elemento de conexão 154 pode ser omitido e um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 (ou uma extensão 152 desses) pode ser diretamente engatado com uma correia 168, caso no qual a inversão de movimento pode ser desejável e pode ser conseguida usando uma fonte motriz reversível 162. A fonte motriz reversível 162 pode ser um motor elétrico. Um

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36/94 exemplo de uma fonte motriz reversível 162 que pode ser adequada para certas modalidades aqui descritas é do modelo no. C6T17VC5 e pode ser obtido a partir de Leeson Electric, de Grafton, WI. 53024. Dever-se-ia entender, no entanto, que outras fontes motrizes 162 tendo capacidades similares podem ser utilizadas sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição.

[0113] O controle da fonte motriz 162 pode ser alcançado utilizando várias implementações. Por exemplo, uma implementação pode incluir comutadores mecânicos que podem ser engatados de forma operacional com a fonte motriz 162 e que podem ser posicionados de modo que eles podem ser acionados pelo carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 para fazer com que a fonte motriz 162 inverta a direção. Alternativamente, outra implementação pode incluir um ou mais sensores 174 que são engatados de forma operacional com a fonte motriz 162 e que são posicionados de modo que eles possam ser acionados pelo carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 para fazer com que a fonte motriz 162 inverta a direção. Tipicamente, tais sensores 174 estão em comunicação com uma caixa de controle (não mostrada), que está em comunicação com (também não mostrado) a fonte motriz reversível 162. Na modalidade ilustrativa, verificou-se que resultados adequados para determinadas aplicações podem ser obtidos utilizando sensor(es) do modelo no. PFM1-BN-1H obtidos a partir de Automation Direct, de Cumming GA 30040. Dever-se-ia entender, porém, que outros sensores apropriados 174 podem ser utilizados sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição. Na modalidade ilustrativa, os sensores 174 podem ser engatados com a estrutura 12, de modo que eles estão em uma posição para serem capazes de detectar quando um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 está nas extremidades do movimento desejado (que coincidem com as extremidades da estrutura 12). No caso de um único carrinho 14, os sensores 174 podem ser localizados nas extremidades do caminho do carrinho 14. No caso de um conjunto de carrinhos 15 compreendendo

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37/94 dois carrinhos 14, pelo menos um sensor 174 pode ser localizado em uma extremidade do caminho e outro sensor 174 localizado no meio do caminho. Em algumas implementações, pode haver um sensor primário e um sensor secundário 174 em cada localização, com o sensor secundário 174 atuando como um apoio para o sensor primário 174.

[0114] A parte de descarga, que pode incluir um ramo 210 e um ou mais bocais 220 (Figura 7B), do arranjo de entrega 16 pode ser de forma operacional engatada com um carrinho ou conjunto de carrinhos 15. Quando o conjunto de carrinhos 15 (ou carrinho 14 como pode ser o caso) é movido ao longo de um conjunto guia 69, uma porta de saída (a ela associada) pode ser configurada para aplicar o suprimento de nutrientes para à raiz de uma planta 26 em uma base periódica. Essa base periódica pode variar de aproximadamente 4 segundos a aproximadamente 20 minutos, base periódica que dependerá pelo menos do crescimento da planta. Na modalidade ilustrativa, observa-se que a base periódica pode ter uma faixa de aproximadamente 30 segundos a aproximadamente 3 minutos. Como estará claro, uma base periódica é aproximadamente equivalente ao tempo que leva para que um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 se mova ao longo de um conjunto guia 69 de uma primeira posição para uma segunda posição e de volta para a primeira posição. Como também estará claro, a primeira e a segunda posição em um conjunto guia 69 podem variar. Em algumas modalidades, uma primeira posição P1 e uma segunda posição P2 definem uma distância D1 no conjunto guia 69. As posições P1 e P2 podem ser localizadas pelas extremidades opostas de um conjunto guia (Figuras 3 e 6). Em outras modalidades, uma primeira posição P1 e uma segunda posição P3 definem uma distância D2 e podem compreender apenas uma parte parcial do comprimento total do conjunto guia 69 (Figuras 3 e 6).

[0115] Em algumas modalidades, uma parte ou distância parcial D2 pode ser

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38/94 localizada centralmente. Em outras modalidades, a parte ou distância parcial D2 pode ser desviada para uma extremidade ou outra do conjunto guia 69. Como estará claro, a velocidade na qual um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 atravessa um conjunto guia 69 pode depender de várias variáveis, incluindo mas não se limitando à distância percorrida, plantas/cultura particular, o estágio de crescimento da planta, etc. Em algumas modalidades ilustrativas, um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 pode ter uma velocidade de deslocamento na faixa de aproximadamente 0 cm/s (0 polegadas por segundo) (estacionário) a aproximadamente 61 cm/s (24 polegadas por segundo). Em outras modalidades ilustrativas, um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 pode ter uma velocidade de viagem na faixa de aproximadamente 2,54 cm/s (1 polegada por segundo) a aproximadamente 15 cm/s (6 polegadas por segundo). Em algumas modalidades, a velocidade de viagem do carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 pode ser substancialmente a mesma em ambas as direções à medida que o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 atravessa as extremidades da estrutura 12. Entretanto, em outras modalidades, a velocidade de viagem pode variar como desejado. Por exemplo, o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 pode viajar a aproximadamente 2,54 cm/s (1 polegada por segundo) em uma primeira direção a partir de um ponto de partida, e quando o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 atingir um ponto final, ele pode viajar a aproximadamente 30 cm/s (1 pé por segundo) em uma direção oposta de volta para o ponto de partida. Ademais, a velocidade de viagem não precisa ser constante. Algumas modalidades podem permitir que a velocidade de um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 seja mais rápida e/ou mais lenta à medida que se move entre os pontos inicial e final, e algumas modalidades podem permitir que um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 faça uma pausa uma vez ou várias vezes à medida que ele se move entre os pontos inicial e final. Deste modo, a operação de um sistema de irrigação 10 pode ser adaptada para acomodar as plantas que

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39/94 precisam de mais suprimento de nutrientes em oposição às plantas que exigem menos suprimento de nutrientes. Outras variações de velocidades de viagem do carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 podem ser empregadas sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição. Como será entendido, o controle do carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 pode ser automatizado por um controlador programável 176. Um exemplo de um sistema de controle programável que pode ser adequado para várias modalidades é o Micro800 e é obtido a partir de Allen Bradley em http://ab.rockwellautomation.com/Programmable-ControlJers/Micro800.

[0116] Para modalidades em que a velocidade de viagem do carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 pode ser substancialmente a mesma em ambas as direções à medida que o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 atravessa entre as posições ao longo do comprimento da estrutura 12, conjuntos de acionamento 160 que empregam uma fonte motriz reversível 162 podem ser geralmente preferenciais, em particular quando os bocais 220 têm a capacidade de aplicar o suprimento de nutrientes em mais do que uma direção, ou simultaneamente ou alternativamente. Isto é, quando o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 se move em uma primeira direção, os bocais 220 aplicam o suprimento de nutrientes a substancialmente apenas as raízes das plantas expostas 26 do primeiro quadro 250 e, quando o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 se move em uma direção oposta, os bocais 220 aplicam o suprimento de nutrientes a substancialmente apenas as raízes de plantas expostas 26 cultivadas no segundo quadro 280. Assim, a entrega de suprimento de nutrientes pode oscilar à medida que o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 se move para frente e para trás.

[0117] Essa aplicação oscilante bidirecional de suprimento de nutrientes pode ser realizada de um número de maneiras. Em uma modalidade, os bocais 220 apontam em uma direção vertical, e um ramo 210 está montado rotativamente em torno de seu eixo longitudinal no carrinho 14. A rotação pode ser pressão fornecida

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40/94 do suprimento de nutrientes à medida que flui através da linha de alimentação 190. Isso poderia ser conseguido fornecendo um impulsor que é engrenado a uma engrenagem maior, que, por sua vez, está ligada ao ramo 210 na forma de um aspersor oscilante. Em uma outra modalidade, a rotação do ramo 210 pode ser conseguida fornecendo o ramo 210 com uma alavanca horizontal tendo uma extremidade que é engatada por uma projeção horizontal que se estende a partir da estrutura 12. Quando o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 atinge o ponto final, a projeção pode engatar a alavanca e rotacionar o ramo 210 em uma direção. Quando o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 atinge o outro ponto final, uma projeção similar pode engatar a alavanca e rotacionar o ramo 210 na direção oposta. Dever-se-ia entender que outros mecanismos mecânicos similares podem ser utilizados sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição. Alternativamente, o ramo 210 pode ser estacionário e os bocais 220 podem ser controlados por solenoides. Observa-se que em um sistema de irrigação 10 configurado com bocais 220 que podem oscilar, pode ser vantajoso utilizar o tubo 216, a linha de alimentação 190, e/ou outros elementos de duto de fluido que são construídos de um material flexível ou semiflexível. Em tal configuração, observa-se que os bocais 220 podem ser posicionados de aproximadamente 15 cm (seis polegadas) a aproximadamente 182 cm (seis pés) de bocais adjacentes 220.

[0118] Outras implementações que atingem a oscilação bidirecional são possíveis, e a oscilação bidirecional pode ser incorporada em um sistema no qual o carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15 não é móvel ao longo do comprimento da estrutura 12, ou uma parte da mesma. Isto é, certas configurações conseguirão vantagens a partir de um arranjo de entrega de oscilação bidirecional 16 em que o único movimento de qualquer um dos elementos do arranjo de entrega 16 com relação às raízes 26 durante o crescimento é um movimento de rotação. Em um exemplo, pode haver dois ramos verticais 210 para cada carrinho 14, com cada

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41/94 ramo 210 possuindo bocais 220 que podem ser dedicados à entrega do suprimento de nutrientes a um determinado quadro 250, 280. Em tal caso, o fluxo de suprimento de nutrientes pode ser controlado (por solenoides) de modo que um, ambos ou nenhum dos ramos verticais 210 seja capaz de entregar o suprimento de nutrientes às plantas. Um exemplo de solenoides que revelaram-se adequados para esta aplicação é os números de série 3827 e 1500 e é obtido a partir de Spartan Scientific of Boardman, OH 44513. Dever-se-ia entender, porém, que outros solenoides que possuem capacidades semelhantes podem ser utilizados sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição. Alternativamente, cada ramo 210 pode ser fornecido com a sua própria linha de alimentação 190 que pode ser controlada por seu próprio solenoide.

[0119] Em outra modalidade de um conjunto de acionamento 160 que pode ser utilizado de acordo com a presente descrição, um parafuso (não mostrado) pode se estender ao longo de uma parte da estrutura 12. Em tal modalidade, o carrinho 14 e/ou o conjunto de carrinhos 15 pode ser configurado para engatar o parafuso através de um ou mais receptores de parafuso (não mostrados). A fonte motriz 162 pode ser engatada ou com o parafuso ou com o receptor(es) de parafuso, de tal modo que a rotação ou do parafuso ou do receptor(es) de parafuso faz com que carrinho 14 e/ou o conjunto de carrinhos 15 se mova ao longo do comprimento da estrutura 12 ou em uma primeira direção ou em uma segunda direção. Em tal modalidade, a velocidade de rotação ou do parafuso ou do receptor(es) de parafuso pode determinar a velocidade linear do carrinho 14 e/ou o conjunto de carrinhos 15. Estará claro a partir da presente descrição que existe um número infinito de estruturas e/ou métodos para mover um carrinho 14 e/ou o conjunto de carrinhos 15 ao longo de um conjunto guia 69 ou de qualquer outra estrutura geometricamente formada. Consequentemente, a presente descrição não está limitada pela estrutura específica e/ou pelo método empregado para mover qualquer carrinho 14 e/ou

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42/94 conjunto de carrinhos 15 com relação a um conjunto guia e/ou estrutura.

[0120] Uma modalidade ilustrativa de um quadro de suporte 500 é mostrada nas Figuras 20-22 A. Em certas modalidades de um sistema de irrigação 10, o quadro de suporte 500 mostrado e descrito aqui pode ser utilizado em lugar de uma estrutura 12. Essa modalidade de um quadro de suporte 500 é mostrada com os elementos laterais 260, 266, 290, 296 (tendo uma roda 258 na parte inferior de cada um) de um suporte de plantas 18 engatado com o quadro de suporte 500 para fornecer referência, mas o escopo do quadro de suporte 500, tal como aqui descrito, não está de modo algum limitado pelos elementos engatados com o quadro de suporte 500 e/ou suportado por eles.

[0121] Com relação agora à Figura 20, que fornece uma vista em perspectiva elevada da modalidade ilustrativa do quadro de suporte 500, o quadro de suporte 500 pode incluir um ou mais elementos base 510, os quais podem ser espaçados ao longo do comprimento do quadro de suporte 500. Cada elemento base 510 pode incluir uma viga transversal base 514 engatada com uma base vertical 512 em cada extremidade da mesma, como mostrado melhor na Figura 22, que fornece uma vista de extremidade da modalidade ilustrativa de um quadro de suporte 500. Observa-se que os elementos base 510 podem ser posicionados no piso da estrutura 502 (tal como uma estufa), ou podem ser posicionados sobre uma base de suporte adicional. Para certas aplicações, pode ser desejável posicionar os elementos base 510 em uma base de cimento ou de concreto, base de suporte que pode ser formada integralmente com o piso da estrutura 502, mas elevada em relação à mesma. Uma tal configuração é mostrada na Figura 23, que é descrita em detalhes abaixo. Alternativamente, a base de suporte pode ser formada de outros elementos estruturais, tais como vigas, braços, e similares, que podem ser construídos de qualquer material adequado incluindo aço, aço inoxidável, polímeros, materiais celulósicos, e/ou suas combinações.

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43/94 [0122] Como mostrado, os elementos base 510 podem ser configurados para engatar dois trilhos 520 (como melhor representado nas Figuras 22 e 22A), trilhos 520 que podem ser geralmente orientados horizontalmente. Os elementos base 510 também podem ser configurados para engatar em um recipiente 530. Na modalidade ilustrativa, o recipiente 530 pode ser configurado de tal modo que seja simétrico ao longo de seu comprimento. Uma superfície central 535 pode engatar em uma ou mais vigas transversais base 514. Uma segunda superfície 534 pode ser formada integradamente, mas ligeiramente inclinada para cima com respeito à superfície central 535. A primeira superfície 533 pode ser formada integradamente, mas ligeiramente inclinada para cima em relação à segunda superfície 534. Finalmente, uma borda 532 pode ser formada integradamente, mas curvada para cima para engatar em uma respectiva base vertical 512. Em geral, o recipiente 530 pode ser configurado para coletar e direcionar o suprimento de nutrientes para um ponto de drenagem, que pode ser um ponto central ao longo do comprimento do recipiente 530 na superfície central 535. Consequentemente, pode ser desejável vedar a interface entre as bordas 532 e as bases verticais 512 para assegurar que não haja nenhum ponto de saída para o suprimento de nutrientes e/ou entrada para os contaminantes entre a borda 532 e na base vertical 512. Outros pontos de drenagem no recipiente 530 podem ser utilizados sem limitação, e a localização ótima do ponto de drenagem pode variar de uma aplicação para a seguinte. Observa-se que uma pluralidade de elementos base 510 engatados com dois trilhos 520 e engatados com um recipiente 530 podem ser simultaneamente configurados para suportar adequadamente o peso de várias modalidades dos suportes de plantas 18 durante vários estágios de crescimento das plantas.

[0123] Com relação agora às Figuras 22 e 22A, os trilhos 520 na modalidade ilustrativa do quadro de suporte 500 podem ser formados com uma seção transversal em forma de quadrado. Por conseguinte, cada trilho 520 pode

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44/94 compreender quatro ápices de trilho 522. Na modalidade ilustrativa, cada trilho 520 pode ser orientado de tal modo que dois ápices de trilho 522 estão em um plano geralmente vertical e dois outros ápices de trilho 522 estão em um plano geralmente horizontal. O ápice de trilho 522 orientado no topo do trilho 520 pode ser configurado para fornecer um ponto de interface para uma roda 258 associada com um suporte de plantas 18. O ápice de trilho 522 orientado para o interior do quadro de suporte 500 pode ser configurado para fornecer um ponto de interface para uma roda 546 associada com um quadro secundário 540, como discutido em mais detalhes abaixo. Na modalidade ilustrativa, ambas as rodas 258 associadas com o suporte de plantas 18 e as rodas 546 associadas com o quadro secundário 540 podem ser configuradas como bobinas, onde uma parte de diâmetro reduzido é axialmente ligada por uma tampa de extremidade de maior diâmetro em cada lado. Tal configuração pode efetivamente estabilizar a posição das rodas 258, 546 na dimensão axial em relação à roda 258, 546, enquanto simultaneamente não interfere com as forças rotacionais conferidas à roda 258, 546. Isto é, os suportes de plantas 18 e um quadro secundário 540 podem se mover ao longo do comprimento dos trilhos 520 por meio da interação das rodas 258, 546 e o respectivo ápice de trilho 522. A configuração específica dos trilhos 520, 522, ápices de trilho, e/ou rodas 258, 546 variará de uma modalidade para a outra, e de forma alguma limita o escopo do sistema de irrigação 10 como aqui descrito e reivindicado.

[0124] Cada roda 546 pode ser engatada de forma articulada com um quadro secundário 540, como mostrado melhor na Figura 20A. Na modalidade ilustrativa de um quadro secundário 540, duas barras cruzadas 542 podem ser engatadas com dois conectores 544 em um arranjo no estilo escada. Cada roda 546 pode ser engatada de forma articulada com o quadro secundário 540 em um apoio 542a nas respectivas extremidades das barras cruzadas 542. Em geral, observa-se que o quadro secundário 540 pode ser configurado para utilização como um carrinho

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45/94 e/ou conjunto de carrinhos 15 como anteriormente descrito. Isto é, o quadro secundário 540 pode ser configurado para engatar em um arranjo de entrega 16 para fornecer o suprimento de nutrientes às raízes 26. O quadro secundário 540 pode ser engatado com um conjunto de acionamento 160 tal como foi previamente descrito para o carrinho 14 e o conjunto de carrinhos 15 de modo a que o quadro secundário 540 pode atravessar o comprimento dos trilhos 540 ou uma parte deles em uma taxa e intervalo específicos. Ademais, qualquer arranjo de entrega 16 e/ou sua configuração podem ser utilizados com o quadro secundário 540, sem limitação, incluindo mas não se limitando aos aqui representados e/ou aqueles que possuem uma característica de oscilação, todos os quais são descritos em detalhes abaixo.

[0125] Uma vista de extremidade de uma modalidade ilustrativa de uma configuração de um sistema de irrigação 10 dentro de um ambiente controlado é mostrada a partir de uma extremidade na Figura 23. Nesta modalidade, os elementos base 510 podem ser montados em um ressalto 505 engatado com o piso da estrutura 502. O ressalto 505 pode ser integradamente formado com um canal 506 e uma primeira e segunda superfície elevada 504a, 504b de uma maneira tipo degraus de escada. Observa-se que as várias características podem ser formadas integradamente com a estrutura de piso 502 em certas modalidades, e que um molde de cimento ou de concreto pode ser usado para formar as várias superfícies. A estrutura 12, o carrinho 14/conjunto de carrinhos 15, o quadro de suporte 500, o quadro secundário 540, e/ou quaisquer outros elementos de um sistema de irrigação 10 adequados para a aplicação particular do sistema de irrigação 10 podem ser usados com uma base de suporte tendo uma configuração do tipo escada similar à mostrada na Figura 23 sem qualquer limitação. Se um arranjo de reciclagem é incluído (modalidades que são descrita em mais detalhes abaixo), certos elementos do mesmo podem ser integrados na base de suporte. Por exemplo, o canal 506 pode ser configurado para atuar como um coletor 320 para o suprimento de

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46/94 nutrientes em excesso, e pode ser configurado para direcionar o suprimento de nutrientes em excesso para uma bomba de reciclagem (não mostrada) através de tubulação associada. Por conseguinte, o escopo da presente descrição não é limitado pelos componentes que podem ser integrados em uma base de suporte, e, ao invés, observa que a configuração ótima variará de uma modalidade do ambiente controlado para a próxima.

[0126] Na modalidade mostrada na Figura 23, observa-se que um sistema de ar 550 pode ser posicionado em linhas adjacentes de suportes de plantas 18. O sistema de ar 550 pode incluir um ou mais acessórios de iluminação 400 e um duto 552, que pode ser configurado como sendo ou estático ou móvel entre si em um dado sistema de ar 550. Na modalidade mostrada na Figura 23, observa-se que a distância vertical entre o acessório de iluminação e o duto 552 será fixa, mas que as posições verticais dos mesmos com relação aos suportes de plantas 18 serão variáveis. Mover o sistema de ar 550 em relação aos suportes de plantas 18 pode ser conseguido utilizando qualquer estrutura e/ou método adequado, incluindo, mas não limitado aos descritos em detalhes abaixo empregando cabos e guinchos e representados esquematicamente na Figura 23.

[0127] O duto 552 pode ser configurado para direcionar o fluxo de ar em direção aos suportes de plantas 18 adjacentes a este. Uma vista lateral simplificada de uma modalidade ilustrativa de um sistema de ar 550 que pode ser utilizado com várias modalidades de um ambiente controlado ou sistema de irrigação 10 é mostrada na Figura 29. Como mostrado na FIG. 29, o sistema de ar 550 pode ser engatado com um acessório de iluminação 400. Na modalidade ilustrativa, esse engate pode ser feito por meio de cabos auxiliares 466 dispostos de tal modo que o sistema de ar 550 pode ficar suspenso a partir do acessório de iluminação 400. Deste modo, a altura do acessório de iluminação 400 e/ou do sistema de ar 550 pode ser ajustada em relação aos suportes de plantas 18, como descrito em mais

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47/94 detalhes abaixo.

[0128] O duto 552 pode ser formado com uma pluralidade de aberturas 553 nele configuradas para direcionar o fluxo de ar de dentro do duto 552 para fora para um ou mais suportes de plantas 18. O duto 552 pode também incluir aberturas 553 que são configuradas para direcionar o fluxo de ar de dentro do duto 552 para baixo em direção ao piso da estrutura 502, de onde o fluxo de ar pode ser refletido para cima para o suporte de plantas 18. Dessa maneira, a modalidade de um sistema de ar 550 mostrado na Figura 29 pode ser utilizada para direcionar o fluxo de ar para as plantas 22 de baixo das plantas 22, o que pode aumentar a turbulência do fluxo de ar e levar a um crescimento mais uniforme. As características de fluxo específicas (isto é, umidade, temperatura, taxa, etc.) de ar a partir do duto 552 através das aberturas 553 variarão de uma aplicação para a seguinte. Consequentemente, o espaçamento, a forma, o tamanho e outras características das aberturas 553 não estão limitados de qualquer forma, e as aberturas 553 posicionadas em um dado duto 552 pode variar com relação a outras aberturas 553 nesse duto 552. Observase que, na maioria das aplicações, será desejável construir o duto 552 do sistema de ar 550 a partir de um material que reflete o máximo possível de luz a partir da fonte de luz 406 em direção ao suporte de plantas 18. Adicionalmente, a forma do duto 552 pode ser configurada para fornecer um caminho de luz desejado 404 a partir da fonte de luz 406 para o suporte de plantas 18. Por exemplo, o duto 552 pode ser configurado com duas superfícies planas em sua parte superior terminando em um ápice, onde cada superfície plana é configurada para direcionar luz a partir da fonte de luz 406 para fora para suportes de plantas 18 adjacentes.

[0129] Na modalidade ilustrativa mostrada na Figura 29, o acessório de iluminação 400 pode também incluir um ou mais dutos 552 (em adição aos dutos 552 no sistema de ar 550) adjacentes a uma fonte de luz 406. Observa-se que tanto o acessório de iluminação 400 quanto o sistema de ar 550 podem estar em

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48/94 comunicação fluídica com um HVAC 408, e em certos casos, um HVAC 408 pode estar em comunicação fluídica tanto com o acessório de iluminação 400 quanto com um sistema de ar 550. Para a maioria das aplicações, observa-se que o HVAC 408 em comunicação fluídica com o acessório de iluminação 400 atuará principalmente para resfriar o duto 552 e outros componentes do acessório de iluminação 400 de modo que os suportes de plantas 18 não recebam mais energia térmica do que o ideal. Entretanto, o HVAC 408 em comunicação fluídica com o sistema de ar 550 pode condicionar o ar para qualquer estado desejado, incluindo, mas não se limitando ao aquecimento, resfriamento, adição de umidade, e/ou suas combinações. Em alguns casos, pode ser mais eficiente direcionar o ar de escape do acessório de iluminação 400 para o sistema de ar 550 durante condições nas quais é desejável adicionar energia térmica às aberturas de saída de ar 553. Em ainda outras modalidades, o duto 552 em comunicação fluídica com o acessório de iluminação 400 pode simplesmente extrair o ar ambiente a partir do exterior de um ambiente controlado, e um HVAC separado 408 pode ser empregado para assegurar que o ar dentro do ambiente controlado tem as características desejadas para sua aplicação específica.

[0130] Em outra modalidade de uma estrutura 12 mostrada na FIG. 24, a estrutura 12 pode ser configurada como uma base de suporte. A estrutura 12 pode ser elevada a partir da superfície de piso (por exemplo, o piso da estrutura 502) por um ou mais pés de suporte, ou de uma estrutura de concreto. Essa modalidade pode ser formada com trilhos em cada lado da mesma que se prolongam ao longo do comprimento da estrutura 12 para fornecer um ponto de interface para dois quadros 250, 280 de um suporte de planta 18. Adicionalmente, a estrutura 12 pode ser formada com um ou mais canais. O canal(ais) pode terminar em um dreno, dreno que pode levar a um tanque de retenção ou outra estrutura para utilização com um arranjo de reciclagem, que é descrito em mais detalhes abaixo. A estrutura 12 nesta

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49/94 modalidade pode incluir um tanque de retenção ou tanque de coleta para o arranjo de reciclagem, que pode ser formado no interior da estrutura 12. Bombas, válvulas, trocadores de calor, filtros, e/ou quaisquer outros componentes de tubulação associados e/ou estrutura de tratamento podem também ser posicionados no interior desta modalidade da estrutura 12.

[0131] Outra modalidade ilustrativa de um conjunto guia que pode ser usada com a modalidade de uma estrutura 12 mostrada na Figura 24 é mostrada acima da estrutura 12 na Figura 24. Nesta modalidade, o conjunto guia 69 pode ser configurado de maneira similar a um quadro do tipo escada, onde cada extremidade do mesmo pode ser engatada com a estrutura 12 para suporte. Tal conjunto guia 69 pode ser suportado de cima, tal como através de engatar o conjunto guia 69 com um elemento apropriado de uma estrutura via cabos, correntes, etc. Em um exemplo, o conjunto guia 69 pode ficar suspenso a partir de uma armação de teto via um ou mais cabos. O carrinho 14 e/ou conjunto de carrinhos 15 pode incluir um ou mais elementos rotativos que podem ser engatados com uma fonte motriz 162 para fornecer energia de rotação aos elementos rotativos. Dessa maneira, o carrinho 14 e/ou conjunto de carrinhos 15 podem atravessar o comprimento do conjunto guia 69 de uma maneira predeterminada pelo usuário. Adicional ou em alternativamente, o conjunto guia 69 pode ser configurado para rotacionar em torno do seu eixo longitudinal via engate com a fonte de energia de rotação, fonte de energia de rotação que pode incluir, mas não está limitada, a um motor elétrico, pneumático, ou hidráulico. Tal rotação permitiria que o conjunto guia 69 oscilasse ao longo de seu comprimento, algumas vantagens que são descritas em mais detalhes abaixo.

[0132] Outra modalidade ilustrativa de uma estrutura 12, conjunto guia 16, conjunto de acionamento 160, e carrinho 14 e/ou conjunto de carrinhos 15, de acordo com a presente descrição, é mostrada nas Figuras 25-28B. Especificamente com relação à Figura 26B, uma fonte motriz 162 pode ser engatada com um primeiro

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50/94 elemento de acionamento 166 via uma correia de transferência. O primeiro elemento de acionamento 166 pode ser engatado com um segundo elemento de acionamento 166 via um eixo de acionamento 164, todos os quais podem ser suportados através de um ou mais suportes engatados com uma parte da estrutura 12. O segundo elemento de acionamento 166 pode ser engatado com uma correia 168, que se estende ao longo de uma parte da estrutura 12.

[0133] Uma parte do carrinho 14 e/ou conjunto de carrinhos 15 pode ser configurada para fixar seletivamente a correia 168 em uma respectiva localização específica. Isso pode ser feito usando qualquer método e/ou estrutura apropriada para a aplicação particular, incluindo, mas não limitado a grampos seletivos, fixadores magnéticos, e/ou combinações desses. Por conseguinte, quando o carrinho 14 e/ou conjunto de carrinhos 15 é fixado em uma localização específica na correia 168, o carrinho 14 e/ou conjunto de carrinhos 15 pode se mover em uma direção e em uma taxa igual à da correia 168. Um motor pode ser engatado com a fonte motriz 162 para fornecer energia ao mesmo, como mostrado nas Figuras 26C26F. Como com outras modalidades, a taxa, a velocidade, intervalo, ou outras características do carrinho 14 e/ou conjunto de carrinhos 15 que viaja ao longo do comprimento da estrutura 12 podem ser controladas pelo usuário e/ou podem ser automatizadas.

[0134] As Figuras 28A e 28B fornecem vistas detalhadas dos postes externos 50, 56, 52, 58 da modalidade ilustrativa para a estrutura 12. Os elementos de extremidade e/ou elementos laterais podem ser formados com flanges se estendendo para fora. Os flanges podem ser benéficos para capturar o suprimento de nutrientes em um sistema de irrigação 10 configurado com um arranjo de reciclagem como descrito em mais detalhes abaixo.

[0135] Um arranjo de entrega 16 pode ser configurado para conduzir o suprimento de nutrientes para uma ou mais plantas 22 na forma de líquido, e/ou

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51/94 névoa, e/ou vapor, e/ou gás, e/ou particulados atomizados. Na modalidade ilustrativa, o suprimento de nutrientes pode ser direcionado para as raízes 26 de uma planta 22 ou plantas 22 à medida que elas se projetam através de aberturas 276, 306 em um detentor 272, 302 que pode ser suportado por um suporte de plantas 18 (ver, por exemplo, Figuras 8 e 9A). Como descrito em detalhes abaixo, as raízes 26 de uma planta 22 ou plantas podem ser posicionadas dentro de uma câmara “C” definida pelos quadros 250, 280 e/ou detentores de um suporte de planta 18 (ver, por exemplo, Figuras 13 e 15). O arranjo de entrega 16 pode ser configurado e disposto de modo que pode ser operado em uma base contínua e pode ser de forma operacional engatado com um carrinho 14 e/ou conjunto de carrinhos 15 de modo que ele possa aplicar o suprimento de nutrientes às plantas à medida que o carrinho 14 e/ou conjunto de carrinhos 15 se move entre a primeira e a segunda posição P1, P2 ou P2, P3 ao longo do conjunto guia 69. E, uma vez que o arranjo de entrega 16 pode operar em pressões mais baixas do que com os sistemas aeropônicos tradicionais, esse pode permitir a utilização de materiais menos dispendiosos e a redução dos custos gerais. Por exemplo, em uma modalidade ilustrativa, as aberturas de saída 219 de um ramo 210 (como discutido em mais detalhes abaixo) podem ser feitas de plástico ou similar.

[0136] Um arranjo de entrega 16 pode incluir uma parte de entrada que pode incluir elementos tais como um tanque principal, um reservatório 180, uma bomba 184, uma fonte motriz 186 para a bomba 184, e uma bomba de reforço 188. O arranjo de entrega 16 pode também incluir uma parte de descarga que pode incluir elementos tais como uma linha de alimentação 190, um encaixe, um tronco 200, um ramo 210 e uma porta de saída. Em uma modalidade ilustrativa, um arranjo de entrega 16 pode incluir o reservatório 180, que pode ser reabastecido periodicamente a partir de um tanque de fornecimento principal (não mostrado) utilizando uma mangueira (também não mostrada). O reservatório 180 pode conter o

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52/94 suprimento de nutrientes e a sua capacidade volumétrica pode ser dimensionada de modo que o sistema de irrigação 10 pode operar por períodos de tempo significativos sem a necessidade de ser reabastecido pelo tanque de fornecimento principal. A dimensão e a capacidade do reservatório 180 são dependentes pelo menos do tamanho do sistema de irrigação 10, e pode ter uma capacidade que pode ir de aproximadamente 20 galões a aproximadamente 1000 galões.

[0137] O suprimento de nutrientes no reservatório 180 pode estar em comunicação fluídica com uma extremidade de entrada de uma bomba 184 que pode ser de forma operacional engatada com uma fonte motriz 186. Tanto a bomba 184 quanto a fonte motriz 186 podem ser engatadas com uma plataforma 182 que pode ser configurada para ficar em cima do reservatório 180. Uma extremidade de saída da bomba 184 pode ser engatada com uma extremidade 191a de uma linha de alimentação 190, cuja outra extremidade 191b pode ser engatada com um conjunto de carrinhos 15 (ou um único carrinho 14, como pode ser o caso). Em algumas modalidades, a linha de alimentação 190 pode ser engatada com um tronco 200 que está em comunicação com um ramo 210, e o ramo 210 pode ser configurado com pelo menos uma porta de saída 219 através da qual o suprimento de nutrientes pode fluir. Em algumas modalidades, a porta de saída 219 pode ser formada através da criação de um orifício adequadamente formado e dimensionado no ramo 210 (por exemplo, formando um orifício em uma parede lateral de um ramo fechado 210). Em uma modalidade ilustrativa, uma porta de saída 219 pode compreender um bocal 220 que é acoplado de forma removível com o ramo 210 (ver, por exemplo, Figura 7B). Em outras modalidades, a linha de alimentação 190 pode ser engatada com uma pluralidade de troncos 200, 201, onde que cada tronco 200, 201 pode estar em comunicação com um ramo 210, e onde cada ramo 210 pode incluir uma porta de saída 219 através da qual o suprimento de nutrientes pode fluir. A linha de alimentação 190 pode estar na forma de uma mangueira flexível ou

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53/94 outra estrutura capaz de entregar um fluxo de suprimento de nutrientes de uma localização a outra. Em uma modalidade ilustrativa, um material de borracha de paredes espessas pode ser utilizado para construir uma linha de alimentação 190, mas outros materiais podem ser utilizados sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição.

[0138] Os bocais 220 podem ser configurados para fornecer uma névoa e/ou aplicar o suprimento de nutrientes em partículas com qualquer tamanho adequado para a o crescimento da planta/colheita particular. Em uma modalidade, o tamanho de partícula pode estar na faixa de 0,1 a 1000 micrometros, e pode ter especificações que permitem que partículas em uma faixa menor (por exemplo, um intervalo de 5 micrometros) otimizem a entrega de suprimento de nutrientes para o crescimento da planta/colheita particular. Os bocais 220 podem ainda ser configurados como bocais atomizadores de ar 220, que podem exigir que o ar comprimido atinja o tamanho e/ou controle de partícula de suprimento de nutrientes desejados. Adicionalmente, observa-se que em algumas modalidades pode ser o ideal que os bocais 220 sejam configurados para fornecer um suprimento de nutrientes às raízes 26 em um ângulo que é o mais próximo possível ao paralelo com o eixo longitudinal das raízes das plantas 26. Em tal modalidade, o bocal 220 pode efetivamente posicionado sob a raiz 26 e direcionar o suprimento de nutrientes para cima. Um tronco 200, 201 com uma pluralidade de ramos 210 acoplados a ele é mostrado na Figura 17, configuração que pode ser especialmente útil em direcionar o suprimento de nutrientes para cima em uma direção paralela ao eixo das raízes 26. Um ou mais bocais 220 podem ser engatados com cada ramo 210 e orientados para fornecer o suprimento de nutrientes em uma direção geralmente para cima.

[0139] Os bocais 220 podem ser configurados com um pino de descarga (não mostrado), onde a pressão do pino de descarga faz com que o fluxo de

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54/94 suprimento de nutrientes seja invertido dentro de uma parte do bocal 220 durante o tempo em que o pino de descarga é pressionado. Um exemplo de um tal bocal 220 que está disponível comercialmente é mostrado completamente no Apêndice A no final deste pedido. A estrutura 12 e/ou um ou mais suportes de plantas 18 podem ser configurados com os dedos (não representados) configurados para ativar a descarga dos bocais 220 em um dado ciclo (isto é, por número de conjuntos de carrinhos 15 que passam, por intervalo de tempo, etc.) quando o bocal 220 entra em proximidade com o dedo. Outra modalidade para bocais 220 que podem incluir uma função de limpeza usa um atuador pressurizado e/ou solenoide para ativar os pinos de descarga. Consequentemente, a estrutura específica e/ou o método usado para descarregar os bocais 220 de modo algum limita o escopo da presente descrição.

[0140] O arranjo de entrega 16 de várias modalidades do sistema de irrigação 10 pode ter diferentes taxas de fluxo, dependendo de pelo menos uma área transversal de uma porta de saída 219 ou bocal 220, e/ou do número de portas de saída 219 ou bocais 220 por ramo 210. Por exemplo, uma única porta de saída 219 ou bocal 220 pode ter uma taxa de fluxo na faixa de aproximadamente 0,001 galões por minuto (gpm) (para uma porta de saída 219 ou bocal 220 compreendendo uma abertura de pequeno diâmetro) a aproximadamente 60 gpm (para uma abertura de grande diâmetro). No entanto, a taxa de fluxo específica de suprimento de nutrientes que pode passar através da porta de saída 219 ou bocal 220 de um dado conjunto de condições, de modo algum limita o escopo da presente descrição. Em adição, o arranjo de entrega 16 pode ser configurado com a capacidade de fornecer uma pressão suficiente para a porta(s) de saída 219 ou bocais 220 alcançarem uma característica de fluxo específica de suprimento de nutrientes para as raízes 26. Para certas modalidades, uma pressão de trabalho de 40 psi ou mais pode ser a ideal. A combinação de uma bomba 184 e uma fonte motriz 186 que alcança essas exigências operacionais e que revelou-se útil com estas modalidades inclui uma

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55/94 combinação de bomba 184 e fonte motriz 186 disponíveis a partir de FOGCO Company de Chandler, AZ 85226 (modelo no. 5.300.216). Outras combinações adequadas de bombas 184 e fontes motrizes 186 que satisfaçam as condições de operação para uma modalidade específica do sistema de irrigação 10 podem ser utilizadas sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição.

[0141] Um ou mais ramos 210 podem ser configurados para oscilar e/ou rotacionar em torno de um eixo geralmente vertical em até 180 graus. Tal modalidade pode eliminar até 50% dos bocais 220 ou mais necessários em um sistema de irrigação similar 10 tendo ramos 210 que não oscilam e/ou rotacionam. Oscilar e/ou rotacionar os ramos 210 pode fornecer o suprimento de nutrientes para ambos os quadros 250, 280 de um suporte de plantas 18 via um único conjunto de bocais 220, em oposição a um ramo não oscilante 210 no qual um bocal 220 tipicamente fornece apenas o suprimento de nutrientes para um único quadro 250, 280 ou o único lado de quadros similarmente orientados 250, 280. Uma modalidade ilustrativa de um ramo 210 configurado com bocais 220 que podem oscilar é mostrada na Figura 16A. Nesta modalidade, a sobreposição do suprimento de nutrientes fornecido por um único bocal 220 pode sobrepor o suprimento de nutrientes fornecido pelo bocal adjacente 220 em aproximadamente 40 a aproximadamente 50 por cento, o que pode ajudar a garantir a cobertura desejada de suprimento de nutrientes. Adicionalmente, a Figura 16A fornece uma modalidade ilustrativa da relação da altura do bocal 220 com respeito ao espaçamento lateral do bocal 220 dos bocais adjacentes 220. O valor óptimo para essa relação pode variar de uma aplicação do sistema de irrigação 10 para outro, mas, para algumas aplicações, observa-se que o valor pode variar de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 6,0. Tal modelo, quando configurado para oscilar, pode aumentar o caos do padrão de fluxo, tamanho de partícula, e/ou o tamanho das gotículas entregues à planta 22, caos que pode ser desejável para certas aplicações do

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56/94 arranjo de entrega 16. Em outras aplicações, a uniformidade no tamanho das partículas e/ou gotículas pode ser acoplada com o caos em relação ao ângulo de entrega e/ou padrão de pulverização. Consequentemente, o escopo da presente descrição não está limitado pelo ângulo de suprimento de nutrientes entregue à planta 22.

[0142] Em algumas modalidades, pode ser desejável incluir uma bomba de reforço 188 que pode ser interposta entre o reservatório 180 e a bomba principal 184. Como representado na modalidade ilustrativa, o arranjo de entrega 16 pode ser posicionado de modo a que uma extremidade 191a de uma linha de alimentação 190 está localizada aproximadamente a meio caminho ao longo do comprimento longitudinal da estrutura 12, enquanto a outra extremidade 191b da linha de alimentação pode mover-se com o conjunto de carrinhos 15 (ou carrinho 14) ao qual está engatada. Como será entendido, isso permite que a linha de alimentação 190 seja utilizada de um modo eficiente à medida que o carrinho 14 ou o conjunto de carrinhos 15 se move entre as extremidades da estrutura 12. Nota-se que a bomba 184 e a sua fonte motriz associada 186 não precisam ser engatadas com o próprio reservatório 180 (ver, por exemplo, Figura 1). Por exemplo, a bomba 184 e fonte motriz 186 poderiam estar localizadas a meio caminho ao longo do comprimento longitudinal da estrutura 12 e o reservatório 180 pode ser localizado próximo a uma extremidade da estrutura 12 e engatado com a bomba 184 por uma mangueira. Entretanto, os arranjos representados na modalidade ilustrativa podem ser preferenciais para determinadas aplicações, uma vez que eles podem ser movidos com relativa facilidade e resultam em áreas ocupadas menores.

[0143] Com relação agora às Figuras 7A e 7B, em uma modalidade ilustrativa de um sistema de irrigação 10, a extremidade da linha de alimentação 191b pode ser engatada de forma operacional com um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15. Na modalidade ilustrativa, esse engate pode estar no meio da barra de

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57/94 acoplamento 147 em um único carrinho 14 ou no meio de uma das vigas 156, 158 que engatam os carrinhos 14 uns com os outros em um conjunto de carrinhos 15. Na modalidade ilustrativa, a linha de alimentação 190 pode estar em comunicação fluídica com um dispositivo de fixação ou encaixe 194 que podem servir para engatar a linha de alimentação 190 com uma parede lateral da barra de acoplamento 147 ou de uma das vigas 156, 158. Em algumas modalidades, o dispositivo de fixação ou encaixe 194 pode incluir um elemento, tal como um tubo oco que é engatável a um único tronco 200 (a um único carrinho 14) ou o conector em T 196 que pode ser engatado a mais de um tronco 200, 201 (para um conjunto de carrinhos 15). O conector em T 196 pode ser orientado de tal modo que as aberturas opostas são capazes de serem engatadas com troncos 200, 201. Cada tronco 200, 201, o qual pode estar em comunicação fluídica com a linha de alimentação 190, pode prolongar-se a partir do conector em T 196 até uma plataforma 134 de um dos carrinhos 14, onde ela pode ser engatada. A extremidade de cada tronco 200, 201 pode ser fornecida com um conector 202, 203, ao qual um ramo 210 pode ser engatado de modo que esteja em comunicação fluídica com ele. O conector 202, 203 pode ser configurado para posicionar o ramo 210 de modo que se estenda para cima com uma orientação geralmente vertical acima da superfície da plataforma 134. Em uma modalidade ilustrativa, o conector tronco-ramo 202, 203 pode ser configurado como um conector em T 196 que tem uma abertura fechada com um tampão removível 222. Outros conectores 202, 203, 196 podem ser utilizados sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição.

[0144] Com relação novamente à Figura 2B, em uma modalidade alternativa, uma linha de alimentação 190 pode ser elevada, de modo que ela não se arraste sobre uma superfície inferior, tal como um piso. Tal elevação pode ser fornecida por um mastro 204. O mastro 204 pode ser engatado ao quadro principal 12 em uma localização a meio caminho entre as extremidades 30, 32, com o mastro 204 sendo

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58/94 geralmente alinhado verticalmente e tendo uma extremidade inferior 205, uma transição 206 e uma extremidade superior 207. A transição 206 pode servir para posicionar a extremidade superior 207 de modo que ela esteja mais ou menos diretamente acima de um carrinho 14 ou conjunto de carrinhos 15. A elevação da extremidade superior 207 pode variar de uma posição que é ligeiramente maior do que o carrinho 14 (ou conjunto de carrinhos 15) para uma posição que é ligeiramente menor do que o ápice de um suporte de plantas 18. A linha de alimentação 190 pode ser então engatada com o mastro 204, de modo que ele seja assim suportado e de modo que a extremidade 191b da linha de alimentação 190 termina na extremidade superior 207 do mastro 204 ou próxima a ela. A extremidade 191b da linha de alimentação 190 pode, então, ser engatada com uma primeira extremidade de um duto intermediário 208. Uma segunda extremidade do duto intermediário 208 pode então ser engatada com um único tronco 200 ou a um conector 202 (ou que pode ser configurado como um conector rotativo 195 e/ou o conector em T 196 (como mostrado)) que é engatado com múltiplos troncos 200, 201. O duto intermediário 208 pode ser formado a partir de um material autoenrolado que é capaz de se estender e retrair à medida que carrinho 14 ou conjunto de carrinho 15 atravessa ao longo de seu caminho. Concluiu-se que tal arranjo reduz as chances de a linha de alimentação 190 tornar-se presa a peças em movimento e também reduz o desgaste normal. Entretanto, qualquer estrutura e/ou método adequado para a aplicação particular pode ser utilizado para entregar o material nutriente a um ramo 210, porta de saída 219, e/ou bocal 220 sem limitação.

[0145] Cada ramo 210 pode ser oco e pode ter um diâmetro interno configurado para permitir o fluxo de fornecimento de suprimento de nutrientes em características de fluxo específicas. Por exemplo, observa-se que, para algumas modalidades, um diâmetro na faixa de aproximadamente 0,158 cm (1/16 polegada) a aproximadamente 2,54 cm (1 polegada) pode ser utilizado. Cada ramo 210 pode ser

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59/94 construído de seções de tubo 216 (ou espaçadores ocos), conectores 218, e bocais 220. Cada ramo 210 pode ser ajustado ou movendo o ramo inteiro 210 como uma unidade, ou dobrando partes do ramo 210. Em certas modalidades, as extremidades de cada ramo 210 podem ser desativadas ou, de outro modo, fechadas por um ou mais tampões 222. Cada ramo 210 pode ser fornecido com uma ou mais portas de saída 219 ou bocais 220 que podem ser usados para aplicar o suprimento de nutrientes a uma planta 22. Em uma modalidade ilustrativa, cada ramo 210 pode incluir duas portas de saída 219 ou bocais 220 que podem ser orientados de modo que apontem em direções opostas. Como será entendido, os tamanhos da porta de saída 219 ou o bocal 220 particular e a pressão operacional do arranjo de entrega 16 pode ser utilizada para conseguir resultados diferentes. Por exemplo, algumas plantas podem crescer melhor utilizando uma aplicação líquida, enquanto outras plantas podem crescer melhor utilizando uma aplicação de nebulização. Outras plantas podem crescer ainda mais usando uma aplicação vaporizada, um aplicativo gasosa, uma aplicação de líquido atomizado, e/ou combinações de suprimento de nutrientes. Observa-se que muitas colheitas terão intervalos de aplicação de suprimento de nutrientes ideais entre aproximadamente 10 segundos e aproximadamente 30 minutos, mas seus intervalos de modo algum limitam o escopo da presente descrição.

[0146] Como mencionado acima, uma porta de saída 219 pode ser formada através da criação de um orifício adequadamente formado e dimensionado no respectivo ramo 210. Por exemplo, em algumas modalidades, a forma de uma porta de saída 219 pode ser a geométrica, não geométrica, simétrica ou não simétrica de modo a ser capaz de criar diferentes padrões de descarga. Em outras modalidades, o tamanho de uma porta de saída 219 pode ter diferentes áreas transversais que têm diferentes taxas de fluxo. Como será apreciado, diferentes plantas/culturas podem exigir diferentes ambientes de crescimento que podem ser criados utilizando

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60/94 diferentes portas de saída 219. Isto é, algumas plantas/culturas podem se beneficiar usando uma porta de saída 219 tendo uma taxa de fluxo de 0,1 a 3 galões por minuto, enquanto outras plantas/culturas podem se beneficiar usando uma porta de saída tendo uma taxa de fluxo de 2 a 3 galões por hora. Nesse aspecto, prevê-se que um ramo 210 e sua respectiva porta(s) de saída 219 possam ser pré-fabricados como uma estrutura unitária concebida para uma planta/cultura particular. Se um usuário decide cultivar uma planta/cultura diferente tendo um diferente ciclo de crescimento e exigências de crescimento, a unidade porta de saída-ramo poderia ser trocada com outra unidade de porta de saída-ramo mais adequada. Em algumas modalidades, pode ser desejável que uma descarga produzida por uma porta de saída 219 esteja na forma de uma névoa fina, vapor ou gás. Em tais situações, um ramo 210 e as suas respectivas portas de saída 219 podem ser fornecidos com um bocal(ais) removível(eis) 220. Os bocais 220 capazes de produzir tais descargas frequentemente têm diâmetros de orifício na faixa de aproximadamente 0,02 cm (0,008 polegadas) a aproximadamente 0,05 cm (0,020 polegadas), e podem ser obtidos através de empresas como FOGCO Systems, Inc. Chandler, AZ. 85226.

[0147] Os bocais 220 podem ser posicionados em relação ao ramo 210 com o qual eles podem ser engatados usando conectores ajustáveis tal como um conector de esfera giratória. Alternativamente, os ramos 210 podem ser posicionados de modo ajustável em relação ao tronco 200, 201 com o qual eles estão engatados, e podem ser formados a partir de tubo metálico flexível. Descobriuse que, como o sistema de irrigação 10 pode ser operado de uma forma contínua ou relativamente contínua, as portas de saída acima mencionadas, os bocais 220, componentes de ajuste e ramo 210 podem ser formados a partir de materiais incluindo, mas não se limitados a plásticos ABS.

[0148] Alternativamente, em algumas implementações, como mencionado anteriormente, a combinação de bocais atomizadores hidro-ar 220 pode ser

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61/94 utilizada. Tipicamente, esses bocais 220 incluem uma fonte de ar pressurizado que é ligada ao bocal 220 e que é capaz de modificar e controlar o tamanho da gotícula de suprimento de nutrientes que sai da extremidade de trabalho do bocal 220. Para certas plantas 22, um tamanho de gotícula aproximadamente na faixa de 5 a 100 mícrons pode ser ótimo, mas o tamanho das gotículas de modo algum limita o escopo da presente descrição. Ademais, a taxa de fluxo ideal de suprimento de nutrientes por área de raízes 26 pode variar de um tipo de planta 22 para o próximo. Por exemplo, o requerente verificou que certas plantas 26 exigem uma taxa de fluxo de 0,0435 galões por hora em um tamanho de gotícula entre 10 e 50 mícrons. No entanto, outras plantas 26 podem exigir diferentes tamanhos de gotículas e/ou as taxas de fluxo, tamanhos e taxas de fluxo que podem também variar dependendo do estágio de desenvolvimento da planta 26. Consequentemente, as características de fluxo do bocal 220 e do suprimento de nutrientes em qualquer ponto no sistema de irrigação 10 de modo algum limitam o escopo da presente descrição. O bocal 220 pode ter uma faixa de trabalho de pressão de água de aproximadamente 0,02 psi a aproximadamente 300 psi e uma faixa de trabalho de pressão de ar de aproximadamente 0,02 psi a aproximadamente 300 psi. Um exemplo de um bocal atomizador hidro-ar 220 que se revelou adequado para certas aplicações é o modelo no. % polegada série J e pode ser obtido a partir de Spraying Systems Co. em <http://www.spray.com/index.aspx>. Outros tais bocais 220 que satisfazem as condições de operação de certas modalidades do sistema de irrigação 10 são possíveis sem se abandonar o espírito e o escopo da presente descrição. A fonte de ar pressurizado pode ser fornecida por um compressor de ar 197 que está de forma operacional conectado a uma fonte motriz em uma única unidade. Um exemplo de um compressor de ar autônomo alimentado 197 que pode ser adequado para certas modalidades do sistema de irrigação 10 é o modelo no. D55151 e pode ser obtido a partir do DeWalt Industrial Tool Co. de Baltimore, MD 21286. Outros tais arranjos de

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62/94 compressor 197 e motor que satisfazem as condições de operação de certas modalidades do sistema de irrigação 10 são possíveis sem abandonar o espírito e escopo da presente descrição. O compressor 197 pode ser de forma operacional conectado a um ramo 210 e/ou bocal(ais) 220 por um duto 198 de uma maneira similar a conexão entre a bomba 184 e um tronco 200, 201 ou um conector em T

196 e troncos 200, 201 discutidos acima. Isto é, uma primeira extremidade 199a do duto 198 pode ser engatada com o compressor 197 em uma porta de saída e uma segunda extremidade 199b pode ser engatada com um ramo 210 e/ou do bocal(ais) 220. Aprecia-se que fornecer conectividade fluídica entre os vários componentes de qualquer modalidade de um arranjo de entrega 16 pode ser alcançado através de um número infinito de combinações de vários componentes. Consequentemente, o escopo da presente descrição não está de modo algum limitado pela estrutura e/ou método usado para conectar fluidamente vários elementos do arranjo de entrega 16, nem é o escopo da presente descrição limitado pela ordem de conectividade e/ou elementos que podem estar em conectividade fluídica direta entre si. Observa-se que, em algumas modalidades, um compressor central 197 (para fornecer ar comprimido) pode ser usado em conjunto com uma bomba central 184 (para fornecer o suprimento de nutrientes na forma líquida) e vários conectores seletivos (por exemplo, válvulas de controle) de tal modo que o compressor central 197 e a bomba 184 possam ser configurados para fornecer um suprimento de nutrientes na taxa desejada e com as características desejadas (por exemplo, o tamanho das gotículas, pressão, etc.) a múltiplos suportes de plantas 18 em várias linhas 470. Tipicamente, uma métrica chave para suprimento de nutrientes ideal pode ser a taxa de fluxo de suprimento de nutrientes por unidade de área, e um compressor central

197 e/ou bomba 184 pode ser configurado em conformidade. Observa-se que um arranjo de entrega 16 configurado com um compressor central 197 e/ou bomba 184 pode facilitar o tratamento e/ou o condicionamento do suprimento de nutrientes com

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63/94 menos componentes do que um arranjo de entrega 16 configurado com múltiplos compressores 197 e/ou bombas 184 de uma maneira que é vantajosa para garantir qualidade e/ou controlar a qualidade.

[0149] Como mencionado acima, um ou mais suportes de planta 18 podem ser usados em conjunto com o sistema de irrigação 10. De um modo geral, um suporte de plantas 18 pode ser configurado para reter as plantas 22 e posicionar as suas raízes 26, de modo que elas sejam capazes de receber o suprimento de nutrientes a partir da parte de descarga do arranjo de entrega 16, enquanto que os brotos 24 podem se estender para cima de uma forma normal. O suporte de plantas 18 pode incluir elementos tais como um quadro 250, 280, um detentor 272, 302, e rodas 258 (ou outros elementos de redução de atrito para fornecer uma interface entre o suporte de plantas 18 e a estrutura 12 e/ou a estrutura de suporte). Em uma modalidade ilustrativa, um suporte de plantas 18 pode incluir um primeiro quadro 250 e um segundo quadro 280. Cada quadro 250, 280 pode incluir elementos tais como um elemento superior 252, 282, um elemento central 254, 284, um componente inferior 256, 286, primeiro e segundo elementos laterais 260 e 266, 290 e 296, uma ou mais barras cruzadas 264, 294, e um detentor 272, 302. Os quadros 250, 280 podem ser igualmente dimensionados e configurados para serem engatados de forma articulada entre si em suas extremidades superiores. A conexão pivô 308, 310 permite que um suporte de plantas 18 seja facilmente compactado, movido para outra localização e rapidamente erguido para uso. Quando acoplados juntos, o primeiro e o segundo quadro 250, 280 podem definir um ângulo 314 tendo uma faixa de aproximadamente 1 grau a aproximadamente 70 graus, e na modalidade ilustrativa, uma faixa de aproximadamente 10 graus a aproximadamente 60 graus. Os quadros 250, 280 podem ser mantidos em uma relação angular particular por uma ou mais tiras ajustáveis 312. Os elementos laterais 260, 266 do quadro 250 e elementos laterais 290, 296 do quadro 280 podem incluir uma

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64/94 pluralidade de aberturas 262 e 268, 292 e 298 que recebem uma pluralidade de barras cruzadas 264, 294, respectivamente. As barras cruzadas 264, 294 podem se estender entre, e serem engatadas com, os elementos laterais 260, 266, 290, 296 de um único quadro 250, 280, respectivamente. Em algumas modalidades, as extremidades de cada barra cruzada 264, 294 podem ser inseridas através de uma respectiva abertura 262 e 268, 292, 298 e fixadas com uma arruela de autobloqueio. As barras cruzadas 264, 294 podem ser montadas de forma articulada com as aberturas 262, 268, 292, 298. As aberturas 262, 268, 292, 298 podem ser posicionadas distantes externas nos elementos laterais 260, 266, 290, 296 ou para o mais longe possível da área entre dois quadros acoplados 250, 280 ou como permitido pelas dimensões e/ou a configuração dos elementos laterais 260, 266, 290, 296.

[0150] Em algumas modalidades, as aberturas 262, 268, 292, 298 podem ser dimensionadas para receber de forma restrita as extremidades de barras cruzadas 264, 294. Em outras modalidades, as aberturas 262, 268, 292, 298 podem compreender fendas e as extremidades das barras cruzadas 264, 294 podem se mover entre as extremidades das fendas com as quais elas estão de forma operacional engatadas. Em uma modalidade ilustrativa, várias barras cruzadas 264, 294 podem estar orientadas paralelas entre si e com os elementos superior e inferior 252, 282, 256, 286 de uma estrutura 250, 280. Em algumas modalidades, as barras cruzadas 264, 294 podem ser uniformemente espaçadas entre si ao longo do comprimento dos elementos laterais 260, 266, 290, 296 de uma estrutura 250, 280. Observa-se que o espaçamento ótimo pode depender pelo menos do crescimento das plantas/cultura.

[0151] As barras cruzadas 264, 294 do primeiro e do segundo quadro 250, 280 podem ser configuradas e dispostas de modo a suportar um ou mais detentores longitudinais horizontalmente orientados 272, 302, que, por sua vez, podem suportar

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65/94 uma ou uma pluralidade de plantas 22. Em certas modalidades, os detentores 272, 302 podem ser engatados de forma articulada com as barras cruzadas 264, 294, de tal modo que eles possam rotacionar em relação às mesmas. Dependendo da implementação particular, um detentor 272, 302 pode ter um comprimento que pode variar de aproximadamente 5 cm (duas polegadas) a aproximadamente 365 cm (12 pés) ou mais. Na modalidade ilustrativa, o comprimento do detentor 272, 302 pode ser de aproximadamente 91 cm (três pés) a aproximadamente 243 cm (oito pés). Na Figura 9A, uma modalidade ilustrativa de um detentor 272 pode ter uma extremidade superior 273a, uma extremidade inferior 273b, e lados opostos 275a e 275B, onde as extremidades superior e inferior 273a, 273b definem uma largura e onde os lados opostos 275a, 275b definem um comprimento. O detentor 272 pode ser um tanto flexível e pode ser permitido a se dobrar entre barras cruzadas adjacentes 264, de modo que a extremidade superior 273a, a extremidade inferior 273b e os lados opostos 275a, 275b formem um canal longitudinal geralmente horizontalmente orientado 274.

[0152] Dependendo da implementação particular, o canal 274 pode ter uma largura que pode variar de aproximadamente 0,1 polegada a aproximadamente de 24 polegadas. Na modalidade ilustrativa, a largura do canal 274 pode estar na faixa de aproximadamente 0,254 cm (0,1 polegada) a aproximadamente 7,6 cm (três polegadas). Mais especificamente, observa-se que certas modalidades terão uma ótima largura de canal 274 de aproximadamente 5 cm (duas polegadas). Como representado, um canal 274 pode incluir uma ou mais aberturas 276 que podem ser espaçadas ao longo do comprimento do detentor 272, 302. Em uma modalidade ilustrativa, as aberturas 276 podem ser geralmente de forma oblonga e alinhadas com o eixo longitudinal do detentor 272, 302. Na modalidade ilustrativa, as aberturas 276 podem ter um comprimento de aproximadamente 11 cm (4,5 polegadas) e uma largura de aproximadamente 2,54 cm (uma polegada). Em algumas modalidades, as

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66/94 aberturas 276 são uniformemente espaçadas entre si ao longo do comprimento do detentor 272, 302 com cerca de 0,254 cm (0,1 polegada) a 15 cm (seis polegadas) entre as bordas das aberturas adjacentes 276. Na modalidade ilustrativa, as extremidades das aberturas adjacentes 276 podem ser espaçadas aproximadamente 1,9 cm (0,75 polegadas) entre si. Pode haver outras aberturas 276 com diferentes formas e tamanhos sem qualquer limitação. Por exemplo, em outra modalidade de um detentor 272, 340, as aberturas 276 podem ter forma substancialmente circular. As aberturas 276 assim configuradas podem ser configuradas para uso com um material assentamento 278 configurado como um tampão e/ou uma pluralidade de tampões. Esses tampões podem ter forma geralmente cilíndrica e uma ou mais plantas podem ser associadas com cada tampão. Alternativamente, cada tampão pode ser moldado como um tronco para facilidade de inserção e/ou remoção dos detentores 272, 340. As aberturas de forma oblonga 276 podem ter comprimentos e/ou larguras maiores ou menores do que os descritos aqui sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição. Por exemplo, os comprimentos de aberturas oblongas 276 podem variar de aproximadamente 0,0254 cm (0,01 polegada) a aproximadamente 91 cm (36 polegadas) e as larguras podem variar de aproximadamente 0,0254 cm (0,01 polegada) a 15 cm (seis polegadas). Ademais, as aberturas 276 não precisam ser oblongas, e podem ser circulares, ovais, quadradas ou de alguma outra forma adequada.

[0153] Em alguns casos, pode ser desejável cultivas as plantas 22 a partir de sementes ou usar mudas diretamente em um detentor 272, 302, 340, 340', 340”, 340”’, inserto 380 ou outra estrutura. Quando as plantas 22 são cultivadas diretamente em detentores de tais estruturas, pode ser necessário fornecer material de assentamento 278 que pode ser posicionado sobre uma abertura 276, que pode impedir que uma semente de planta ou muda caia através da abertura 276. Em uma

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67/94 modalidade ilustrativa, o material de assentamento 278 pode fornecer a estrutura à qual uma planta 22 pode se ancorar, ao mesmo tempo permitindo que a planta 22 envie brotos 24 e raízes 26 de uma forma normal. As aberturas circulares 276 em conjunto com o material de assentamento do tipo tampão 278 descrito acima podem ser utilizadas em tal configuração. Em uma modalidade ilustrativa, o material de assentamento 278 também permite que o ar circule através dele. Os tipos de material de assentamento 278 que podem ser utilizados nesta aplicação podem ser bastante variados e podem incluir, mas não estão limitados a, tela, malha, rede, material entrelaçado, esteira, lã sintética, vermiculita, seixos, esferas, cascalho, ou similares. Outros materiais podem ser utilizados sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição.

[0154] Como representado na Figura 9A, um material de assentamento 278 de malha ou material entrelaçado pode ser posicionado adjacente às aberturas 276. Em uma modalidade ilustrativa, o material de assentamento de malha ou entrelaçado 278 pode ser suficientemente dimensionado para prevenir a queda de mudas através da abertura 276 enquanto fornecendo uma estrutura na qual uma planta pode se ancorar e crescer. Alternativamente, um detentor 272, 302 pode incluir uma pluralidade de bolsos geralmente dispostos horizontalmente do tipo uma única linha de retenção de ovos de uma caixa de ovos, e os bolsos podem ser fornecidos com aberturas 276 e material de assentamento 278, se desejado (não mostrado). Como estará claro, a natureza relativamente flexível do suporte 272, 302 pode permitir configurações de seção transversal do canal(ais) 274 para tomar a forma de uma catenária. Quando os quadros 250, 280 são inclinados em relação à vertical, como mostrado na modalidade ilustrativa das Figuras 1, 8 e 9B, a configuração transversal de um canal 274 pode ser assimetricamente formada, tal como um uma forma de “J”. Quando um quadro 250 e/ou 280 é inclinado, o detentor 272, 302 pode ser configurado para dispor as linhas de plantas de modo que elas

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68/94 sejam mantidas em uma pluralidade de camadas ou degraus. Isso permite que a densidade de plantas por unidade de área seja maior do que a densidade de plantas por unidade de área que é possível com um arranjo de plantas horizontal.

[0155] O detentor 272, 302 pode compreender uma peça única de material que pode ser posicionado sobre as barras cruzadas 264, 294 de um quadro 250, 280. Em uma modalidade ilustrativa, o suporte 272, 302 pode compreender uma pluralidade de seções menores que podem ser engatadas entre si para formar um detentor maior 272, 302 (ver, por exemplo, Figuras 9A e 9B). Os detentores adjacentes 272, 302 (e/ou secções 272, 272', 272’’ do mesmo) podem ser dispostos em uma configuração sobreposta de modo que uma parte de uma extremidade superior 273a' de um detentor 272, 302 é coincidente com uma parte de uma extremidade inferior 273b do detentor adjacente 272, 302. Em algumas modalidades, as extremidades superior e inferior 273a, 273b de um detentor 272, 302 (e/ou seções 272, 272’, 272’’ do mesmo) podem ser formadas de modo a permitir que as extremidades superior e inferior 273a, 273b das seções adjacentes 272, 272’, 272’’ se aninhem parcialmente juntas e formem um engate entre elas (ver, por exemplo, Figura 9B). Na modalidade ilustrativa, o engate entre as extremidades superior e inferior 273a, 273b de tais detentores adjacentes 272, 302 (e/ou seções 272, 272’, 272’’ dos mesmos) pode ser suportado por uma barra cruzada 264. Pode ser desejável melhorar ainda mais o engate entre as extremidades superior e inferior 273a, 273b das seções adjacentes 272, 272’, 272’’ e uma barra cruzada 264, fornecendo elementos de fixação 277, tal como clipes, que servem para impedir o desengate acidental dos componentes. Em outras modalidades, as seções adjacentes podem ser engatadas borda a borda como uma porta “tambour” (não mostrada). Em algumas modalidades, um detentor 272, 302 podem ser parcial ou substancialmente formado com uma configuração transversal desejada antes da instalação em um quadro 250, 280. Em uma modalidade ilustrativa, um detentor 272,

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302 compreende um material opaco de modo a impedir que a luz afete as raízes de uma planta. Quando em uma configuração operacional, os detentores 272, 302 podem formar uma câmara “C” ou invólucro parcial (ver, por exemplo, Figuras 10 e 12) no qual as raízes de uma planta ou plantas podem se estender.

[0156] Em outra modalidade ilustrativa representada nas Figuras 10A-10C, um detentor 340 pode incluir elementos tais como um corpo 340, uma bandeja 346, uma perna pendendo para baixo 360, um pé 366, um canal 354, e extremidades opostas 345a, 345b. Em uma modalidade ilustrativa, a extremidade superior 342 do corpo 340 pode incluir uma bandeja se estendendo para trás 346 que, quando em uso, pode ser geralmente orientada horizontalmente e capaz de receber as plantas 22. A bandeja 346 pode incluir um fundo 348 e lados opostos que se estendem para cima 350, 352. Os lados opostos 350, 352 e o fundo 348 podem definir um canal de abertura para cima 354 com extremidades opostas 345a, 345b que podem ser configuradas para receber as plantas 22. O fundo 348 pode incluir uma parte arqueada que se estende para baixo e pode incluir uma ou mais aberturas 276, 306, como discutido em detalhes acima em relação a detentores 272, 302. Como com as modalidades descritas anteriormente, e, dependendo da implementação particular, o fundo 348 de um detentor 340 pode ter uma largura que pode variar de aproximadamente 0,0254 cm (0,01 polegada) a aproximadamente 45 cm (18 polegadas). Na modalidade ilustrativa, o fundo 348 pode ter uma largura na faixa de aproximadamente 0,254 cm (0,1 polegada) a aproximadamente 15,24 cm (6 polegadas). Mais especificamente, considera-se que uma aplicação do fundo 348 pode ter uma largura de aproximadamente 5 cm (duas polegadas).

[0157] Embora o fundo 348 do detentor 340 possa ser essencialmente plana, em uma modalidade ilustrativa, o fundo 348 pode incluir uma parte arqueada 349. A parte arqueada 349 pode ter um raio R1 que varia de aproximadamente nenhum raio (plana) a qualquer curvatura adequada para a aplicação particular. O fundo 348

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70/94 pode também ser em forma de V (não mostrado), se desejado. No entanto, na modalidade ilustrativa da porção arqueada 349 do fundo 348 tem um raio na faixa de aproximadamente 0,0254 cm (0,01 polegada) a aproximadamente 30 cm (12 polegadas). Mais especificamente, considera-se que para determinadas aplicações, será ótimo que a parte arqueada 349 do fundo 348 tenha um raio de aproximadamente 3 cm (1,25 polegadas). Os lados opostos 350, 352 podem ser angulados um em relação ao outro de tal modo que eles convergem em um ponto A1 acima da bandeja 346. Em uma modalidade ilustrativa, os lados opostos têm uma altura entre aproximadamente 0,0254 cm (0,01 polegada) e 7,6 cm (três polegadas). Em uma modalidade, os lados opostos 350, 352 têm uma altura de aproximadamente 0,635 cm (0,25 polegada). Os lados opostos 350, 352 não precisam ter a mesma altura, mas podem ter a mesma altura em certas modalidades.

[0158] Em algumas modalidades, cada um dos lados opostos 350, 352 pode ser fornecido com um rebordo que se estende para dentro 356, 358 que pode reduzir a abertura do canal 354. Em uma modalidade ilustrativa, os rebordos que se estendem para dentro 356, 358 definem a abertura do canal 354, abertura que pode estar aproximadamente na faixa de 0,254 cm (0,1 polegada) a 10 cm (quatro polegadas). Uma perna 360 pode ser engatada com a extremidade superior 342 a uma borda voltada para a frente da bandeja 346 e se estende para baixo da mesma. Em uma modalidade ilustrativa, a perna 360 pode incluir uma superfície frontal 361, uma superfície traseira 363, e um arco voltado para a frente 362. Em uma modalidade ilustrativa, o arco 362 pode ter um raio R2 que varia de aproximadamente nenhum raio (plano) a aproximadamente 45 cm (18 polegadas). Na extremidade do arco 362, a perna 360 pode incluir um ponto de transição 364 que pode começar a formar um pé curvo para trás pendente para baixo 366. O pé 366 pode incluir uma superfície frontal 367 e pode terminar com uma borda

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71/94 pendente para baixo e voltada para a frente 368. Em uma modalidade ilustrativa, a curva do pé 366 e a sua superfície frontal 367 podem ter um raio que varia de aproximadamente nenhum raio (plano) a aproximadamente 15 cm (seis polegadas). Juntos, a perna 360 e o pé 366 em uma modalidade ilustrativa podem ter uma altura vertical de aproximadamente 7,6 cm (três polegadas). Como será entendido, outras alturas verticais podem ser utilizadas sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição. Por exemplo, a altura pode ser de no mínimo 1,27 cm (0,5 polegadas) ou no máximo 30 cm (12 polegadas), sem limitação.

[0159] Na extremidade superior da perna 360, e adjacente à borda voltada para a frente da bandeja 346, pode haver uma seção parcialmente circular 370 que define uma fenda de abertura para baixo 372. A fenda 372 pode ser configurada e disposta para receber e envolver parcialmente uma barra cruzada 264, 294 de um quadro 250, 280, como representado na Figura 9B. Em uma modalidade ilustrativa, a seção circular 370 pode incluir um flange que se estende para fora disposto radialmente 374 que pode facilitar o engate e a remoção do detentor 340 a uma barra cruzada 264, 294. Em uma tal modalidade, o detentor 340 pode ser construído de qualquer material que é suficientemente resiliente de modo que o detentor 340 pode ser encaixado no lugar sobre uma barra cruzada 264, 294 e removido manipulando-se o flange 372 de modo a alargar temporariamente a fenda 372 para facilitar a remoção do detentor 340 da barra cruzada 264, 294. Tal materiais incluem, mas não estão limitados a metais e suas ligas, metaloides, materiais sintéticos, e/ou suas combinações. Tal configuração pode permitir que o detentor 340 rotacione em relação à barra cruzada 264, 294 mesmo que esteja conectado a ela. A configuração ideal, dimensões, orientações, etc. das várias características de um detentor 340 (seus componentes, e/ou suas seções), uma bandeja 272, 302, e/ou um inserto 380 (descrito em detalhes abaixo) podem variar a partir de uma modalidade para outra sem limitação.

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72/94 [0160] Voltando agora à Figura 10D, uma vista em elevação lateral parcial descreve uma pluralidade de detentores 340, 340', 340”, 340”’, como podem ser dispostos em um quadro 250, 280 de um suporte de plantas 18. Como representado, a superfície frontal 361 da perna 360 do detentor mais superior 340 pode ser orientada voltada para uma planta 22 que está crescendo em um detentor 340’ que está situado abaixo do detentor mais superior 340. À medida que a planta cresce 22 mais, a superfície frontal 361 da perna 360 pode servir como um suporte, permitindo que a planta se recoste contra ele. A superfície frontal 367 do pé curvo 366 pode engatar uma superfície traseira do lado mais traseiro 351’ da bandeja 346' do detentor 340’ que está situado abaixo dele. Como se pode ver, a bandeja 346’ do detentor inferior 340' pode impedir que a perna 360 do detentor superior 340 balance para a frente. O segundo detentor 340’, que pode incluir uma planta 22, ilustra uma característica importante desta modalidade de um detentor 340. Nota-se que as raízes 26 da planta 22 não são invadidas pela perna 360' situada abaixa. Isso ocorre por causa do arco 362’ que está presente na perna 360’. Ao fornecer a perna 360’ com um arco 362’, a superfície traseira 363’ da perna arqueada 360’ é posicionada para minimizar o contato com as raízes 26. Essa característica também serve para maximizar o contato do ar com as raízes 26 por uma zona de queda livre criada para as raízes 26. Nesse aspecto, a configuração do arco 362’ da perna 360’ pode ser importante. Se o arco 362’ se projeta muito para fora, a superfície frontal 361’ da perna 360’ pode interferir em uma planta 22 (ou plantas 22) de um detentor inferior 340’’ e afeta e/ou proíbe o crescimento normal. E, se o arco 362’ se projeta muito para dentro, a superfície traseira 363’ da perna 360’ pode contatar a planta 22 (ou raízes 26) do detentor 340’ e pode diminuir o contato do ar nas raízes 26. Isso pode ser importante porque, se as raízes 26 entram em contato com a superfície traseira 363’ da perna 360’, o contato direto com o ar circundante é impedido e inibido, e quando este ocorre, a aspiração normal das raízes 26 pode ser inibida. Ademais, se

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73/94 as raízes 26 entram em contato com a superfície traseira 363' de uma perna 360', a área de superfície das raízes 26 pode ser muito reduzida e as raízes 26 podem não ser capazes de absorver o suprimento de nutrientes na taxa desejada, o que pode prejudicar o crescimento da planta. Enquanto uma perna 360 tendo um arco 362 com um raio de aproximadamente duas polegadas pode ser utilizada em certas modalidades, é possível que o arco 362 possa ter um raio que esteja aproximadamente na ordem de 0,254 cm (0,1 polegada) a 45,7 cm (18 polegadas), ou a perna 360 poderia ser substancialmente linear sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição.

[0161] Os detentores 340, 340', 340'', 340''' mostrados nas Figuras 10A-10D podem ser utilizados com um inserto 380. Em uma modalidade ilustrativa mostrada nas Figuras 11A e 11B, um inserto 380 pode incluir características tais como uma base 382, paredes laterais opostas 384, 386, extremidades opostas 390a, 390b, e uma pluralidade de aberturas 276. Como com a bandeja descrita acima 346, o inserto 380 pode ser configurado de modo que, quando está em uso pode ser geralmente orientado horizontalmente e capaz de receber uma ou mais plantas 22. Em uma modalidade, as paredes laterais 384, 386 podem ser engatadas com a base 382 e estendem-se para cima da mesma. As paredes laterais opostas 384, 386 e a base 382 podem servir para definir um canal de abertura para cima 388 que pode ser configurado para receber uma ou mais plantas 22. Entretanto, o inserto 380 pode ser invertido de modo a definir um canal de abertura para baixo 388.

[0162] Uma modalidade ilustrativa de como um inserto 380 pode ser invertido é mostrada nas Figuras 32 e 32A. Os insertos 380 utilizados em uma configuração invertida podem ser idênticos aos mostrados nas FIGS. 11A e 11B, ou podem ser projetados de forma diferente, dependendo da aplicação específica do mesmo. Uma pluralidade de insertos 380 em uma configuração invertida, onde os insertos 380 são engatados com uma pluralidade de respectivos detentores 340, é

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74/94 mostrada na Figura 32. Geralmente, tal arranjo é similar ao representado na Figura 12 (onde os insertos 380 não são invertidos). Entretanto, com o arranjo mostrado nas Figuras 32 e 32A, o material de assentamento 278 pode ser posicionado abaixo do inserto 380, de tal modo que uma parte do inserto 380 forneça uma barreira entre a planta 22 e o material de assentamento 278. Tal barreira pode ser útil na prevenção de queima de nutrientes nas folhas inferiores da planta 22, que podem de outro modo entrar em contato com o material de assentamento 278 se o inserto 380 não fornece uma barreira entre eles, devido à concentração relativamente alta de suprimento de nutrientes dentro do material de assentamento 278. Outras estruturas e/ou métodos podem ser utilizados para suavizar e/ou impedir o contato entre as plantas 22 e o material de assentamento 278 sem limitação.

[0163] A base 382 pode incluir uma ou mais aberturas 276, como discutido acima em detalhes para várias modalidades de detentores 272, 302, 340. O inserto 380 pode ser configurado e disposto para residir dentro dos limites da bandeja 346 de um detentor 340 de uma maneira seletivamente engatada. Consequentemente, as dimensões do inserto 380 podem variar dentro da gama de dimensões da bandeja 346 e/ou do detentor 340, como discutido acima. Por exemplo, em uma modalidade ilustrativa, a base 382 pode ter uma largura de aproximadamente 4,45 cm (1,75 polegadas). As paredes laterais opostas 384, 386 podem ser anguladas umas em relação às outras de modo que convergem em um ponto A2 acima do inserto 380. Em uma modalidade ilustrativa, cada parede lateral oposta 384, 386 pode incluir uma parte que se estende para fora 390, 392 e uma parte que se estende para dentro 394, 396. Em uma modalidade ilustrativa, as partes que se estendem para dentro 394, 396 podem definir a abertura do canal 388 do inserto 380. Em uso, o inserto 380 pode ser posicionado em uma bandeja 346 de um detentor 340 de modo que as paredes laterais 384, 386 do inserto 380 estão localizadas adjacentes aos lados opostos 350, 352 da bandeja 346. Em uma

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75/94 modalidade ilustrativa, as aberturas 276 do inserto 380 podem ser alinhadas com as aberturas 276 de uma bandeja 346 na qual ele está posicionado.

[0164] Voltando agora também para a Figura 12, uma vista em elevação lateral parcial descreve uma pluralidade de detentores 340, 340', 340”, 340”’, alguns com insertos 380, à medida que eles podem ser dispostos em barras cruzadas 294 de um quadro 280 de um suporte de plantas 18. Como representado, os detentores 340, 340’, 340’’, 340’’’ podem interagir uns com os outros da maneira descrita acima. O detentor de camada superior 340 descreve a adição de um material de assentamento 278 e uma planta jovem 22 ou mudas brotando a partir delas. O detentor de segunda camada 340’ descreve um inserto 380 com material de assentamento 278 posicionado no inserto 380’ e mantido pelas paredes laterais 384’, 386’ do inserto 380’. Nota-se que as raízes 26 podem se estender através das aberturas 276 tanto no inserto 380’ quanto da bandeja 346’ do detentor 340’. Na terceira camada, um inserto 380’’ e o material de assentamento 278 são mostrados com o material de assentamento 278 mantido em posição pelas paredes laterais 384’’, 386’’ do inserto 380’’ e os lados 350’’, 352’’ da bandeja 346’’. Na quarta camada, o material de assentamento 278 está posicionado entre um inserto 380’’’ e uma bandeja 340’’’. Outras combinações de material de assentamento 278, insertos 380, e/ou bandejas 346 são possíveis sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição.

[0165] A parte superior do suporte de plantas 18 pode ser fornecida com uma capa ou tampa 318 que protege as raízes das plantas através da redução efetiva de luz e contaminantes de entrar na câmara a partir de um espaço que pode existir entre os elementos superiores 252, 282 de dois quadros 250, 280 que foram engatados entre si (Figura 13). A capa ou tampa 318 também pode reduzir efetivamente a quantidade de suprimento de nutrientes que podem escapar do espaço. Um suporte de plantas 18 pode ser fornecido com um ou mais painéis

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76/94 laterais que se estendem entre um elemento lateral 260 de um primeiro quadro 250 e um elemento lateral 290 de um segundo quadro 280. Consequentemente, um painel lateral configurado para uso com a modalidade de um suporte de plantas 18 mostrado na Figura 15 teria forma geralmente triangular. Os painéis laterais podem proteger as raízes 26 através da redução efetiva de luz e contaminantes de entrarem na câmara a partir de uma direção lateral e podem ser configurados para se sobreporem uns aos outros de tal modo que o suprimento de nutrientes entregue às plantas 22 de dentro do suporte de plantas 18 não saia do suporte de plantas 18 e, ao invés, permaneça entre os dois quadros 250, 280. Em algumas modalidades, os painéis laterais podem se estender do topo até o fundo de um suporte de plantas 18, e podem servir para reter o suprimento de nutrientes na área entre os quadros engatados 250, 280. Em algumas modalidades, uma pluralidade de suportes de plantas 18 pode ser disposta de modo que os elementos laterais de quadros adjacentes 250, 280 são adjacentes entre si e de modo que os suportes de plantas 18 possam ser movidos em conjunto. Em tais casos, os painéis laterais podem ser fornecidos nas extremidades da câmara formada pelos detentores de suportes de plantas adjacentes 18. Em algumas modalidades, pode ser desejável que um suporte de plantas 18 seja estacionário e um conjunto de carrinhos 15 se mova em relação ao mesmo. Em tais casos, um painel lateral pode ser fornecido com um corte para permitir o movimento de um ramo 210 de um arranjo de entrega 16 à medida que um conjunto de carrinhos 15 se move ao longo da estrutura 12. Como com os detentores 272, 302, a tampa e os painéis laterais podem ser formados a partir de plantas de material opaco de modo a impedir que a luz atinja as raízes de uma planta. Os painéis laterais e da tampa podem ser engatados com o suporte de plantas 18 utilizando quaisquer elementos de fixação adequados incluindo, mas não limitados fixadores do tipo velcro, porcas e parafusos, ganchos, clipes ou similares.

[0166] Como mencionado acima, o movimento de um ou mais suportes de

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77/94 plantas 18 pode ser restrito por um ou mais trilhos 100 de uma estrutura 12. Em modalidades onde os trilhos são em forma de U e um quadro 250, 280 é recebido em uma fenda no trilho (como representado na Figura 5, por exemplo), o elemento inferior 256, 286 do quadro 250, 280 pode ser fornecido com um elemento de redução de atrito (ou elementos), de modo que um suporte de plantas 18 possa ser movido em relação à estrutura 12, enquanto mantendo contato com os trilhos 100 da estrutura 12. Em algumas modalidades, um elemento de redução de atrito pode ser uma roda 258 que é montada rotativamente no elemento inferior 256, 286 de um quadro 250, 280. Em algumas modalidades, um elemento inferior 256, 286 pode incluir uma pluralidade de rodas montadas rotativamente 258. Em outras modalidades, os elementos de redução de atrito podem incluir tiras de material, tal como politetrafluoretileno ou de plástico de alta densidade molecular. Outras modalidades podem incluir rodas de redução de atrito e tiras de redução de atrito. Alternativamente, um trilho ou trilhos podem ser fornecidos com elementos de redução de atrito (não mostrados) de modo que um suporte de plantas 18 possa ser assim suportado de modo deslizante. Qualquer estrutura e/ou método adequado pode ser utilizado para permitir que o suporte(s) de plantas 18 se mova com relação à estrutura 12, e, consequentemente, a sua implementação específica não limite de forma alguma o escopo da presente descrição.

[0167] Outra modalidade ilustrativa de um suporte de plantas 18 que pode ser usado sozinho ou em combinação com várias características da presente descrição é mostrada nas Figuras 30A-30F. Como mostrado na Figura 30B, cada elemento lateral 260, 290 pode ser formado com um flange de extensão 265, que pode ser orientado de tal modo que se estenda em uma direção geralmente paralela ao elemento superior 252, 282. O flange 265 pode se estender ao longo do comprimento inteiro de qualquer elemento lateral 260, 266, 290, 296 todo o caminho até uma roda 258 posicionada adjacente a um elemento inferior 286 como mostrado

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78/94 na Figura 30D. Nesta modalidade, as rodas 258 podem ser formadas com uma parte de diâmetro reduzido tendo flanges posicionados em qualquer lado dessas. Essa configuração pode permitir o fluxo irrestrito de suprimento de nutrientes através da fenda 108 dos trilhos 100 para uso em um arranjo de reciclagem, como as rodas 258 podem fazer interface com a superfície superior da parede da fenda 108. Um painel lateral (não mostrado) pode também ser usado com esta modalidade de um suporte de plantas 18, como descrito em mais detalhes acima.

[0168] Uma modalidade de uma conexão pivô 308 entre dois quadros 250, 280 é mostrada em detalhes na Figura 30C. A conexão pivô 308 pode ser formada através de engate simples de elementos superiores adjacentes 252, 282, como mostrado na Figura 30C, usando uma porca e um parafuso passando através das aberturas correspondentes, ou pode ser configurada de forma diferente sem limitação. Os elementos superiores 252, 282 podem ser configurados para evitar que o suprimento de nutrientes saia do suporte de plantas 18 para cima. Observa-se que, em algumas modalidades, uma conexão pivô 308 entre os dois quadros 250, 280 de um suporte de plantas 18 não será necessária, e em vez disso, os quadros 250, 280 podem inclinar-se para dentro para repousar em um único trilho, cabo, ou outra estrutura capaz de suportar o quadro angulado 250, 280. Observa-se que o plástico de baixo atrito ou outro material de baixo atrito pode ser utilizado nos vários pontos de contato (por exemplo, entre os quadros 250, 280 e trilhos 100). Observase também que, em certas modalidades, pode ser vantajoso ter suporte de plantas adjacentes 18 engatados entre si de modo que o movimento lateral de um suporte de planta 18 cause o movimento lateral em um suporte de plantas 18 adjacente.

[0169] As Figuras 31A-31C fornecem vistas de dois suportes de plantas 18 ilustrados nas Figuras 30A-30F posicionados diretamente adjacentes entre si. As Figuras 31B e 31C mostram como os flanges correspondentes 265 nos suportes de plantas 18 encostam-se uns aos outros para impedir que o suprimento de nutrientes

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79/94 saia da câmara C no interior do suporte de plantas 18 via a interface de dois elementos laterais correspondentes 260 de suportes de plantas adjacentes 18. Em outras modalidades, os flanges 265 podem ser configurados para se sobreporem uns aos outros. Outras estruturas e/ou métodos podem ser utilizados para evitar que o suprimento de nutrientes saia da câmara no interior do suporte de plantas 18 via a interface de dois elementos laterais correspondentes 260 de suportes de plantas adjacentes 18 em conjunto com ou separados do flange 265, como mostrado aqui, incluindo, mas não limitado ao material de vedação adesivo, material de vedação flexível, etc. sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição.

[0170] Uma vista lateral da modalidade de um suporte de plantas 18 mostrado na Figura 30A é mostrada na FIG. 31D com os elementos laterais 260, 290 removidos para mostrar melhor como um detentor 340 pode fazer interface com esta modalidade de um suporte de plantas 18. Em adição às barras cruzadas 264, como descrito para outras modalidades de um suporte de plantas 18, a modalidade mostrada na FIG. 31D pode incluir uma ou mais pinos de parada 267 em qualquer elemento lateral 260, 290. Na modalidade ilustrativa, a pinos de parada 267 podem ser posicionados abaixo e levemente para dentro em relação à barra cruzada correspondente 264. Na prática, os pinos de parada 267 pode servir para impedir a rotação indesejada do detentor 340 em torno da barra cruzada 264 por engate do detentor 340 na superfície frontal 361 da perna 360. Consequentemente, os pinos de parada 267 no quadro 250 como mostrado na FIG. 31D podem impedir que os detentores 340 engatados a esse quadro 250 rotacionem no sentido anti-horário com relação ao quadro 250. Os pinos de parada 267 no quadro 280 podem impedir que os detentores 340 engatados a esse quadro 280 rotacionem no sentido horário com relação ao quadro 280. Entretanto, os detentores 340 em qualquer quadro 250, 280 pode rotacionar nas respectivas direções opostas, o que pode facilitar a colheita expondo mais prontamente a bandeja 346. O detentor mais superior 340 pode

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80/94 engatar em uma placa 253, 283 adjacente ao elemento superior 252, 282 na lateral 351 do detentor 340. Esse engate pode ajudar a garantir a posição dos detentores 340 com relação aos quadros 250, 280 através de gravidade, enquanto permitindo simultaneamente a rotação dos detentores 340 com relação aos quadros 250, 280 em certas direções sob certas condições.

[0171] As Figuras 33A-33C fornecem várias vistas de outra modalidade ilustrativa de uma bandeja de cultura, onde a bandeja de cultura pode ser configurada para uso em um arranjo geralmente horizontal. Um inserto tendo uma pluralidade de aberturas circulares pode ser suportado por uma base, base que é mostrada na FIG. 33C. Em tal modalidade de uma bandeja de cultura, os bocais 220 podem ser posicionados ao longo de tubos de alimentação posicionados dentro da base, como mostrado na Figura 33C, de tal modo que os bocais 220 podem estar abaixo de um inserto tendo aberturas circulares. O tubo de alimentação pode ser configurado para oscilar como previamente descrito para outras modalidades de um arranjo de entrega de tal modo que um bocal 220 pode fornecer o suprimento de nutrientes a uma pluralidade de plantas 22. Qualquer arranjo de entrega 16 adequado para a aplicação particular da bandeja de cultura pode ser utilizado sem limitação, incluindo, mas não limitado aos arranjos de entrega de líquido/ar de atomização 16 descritos aqui.

[0172] O sistema de irrigação 10 de acordo com a presente invenção pode ser fornecido com um dispositivo de reciclagem (como mencionado acima em relação a várias modalidades ilustrativas de uma estrutura 12 ou quadro de suporte 500) que captura o suprimento de nutrientes que não foi usado por uma planta e que de outro modo poderia ser descartado ou desperdiçado. O arranjo de reciclagem pode incluir elementos tais como um coletor 320, uma calha, um piso inclinado e uma fossa. Adicionalmente, o arranjo de reciclagem pode incluir várias etapas de purificação. Por exemplo, em uma modalidade ilustrativa, o arranjo de reciclagem

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81/94 pode incluir vários filtros de partículas de vários tamanhos, através dos quais o suprimento de nutrientes coletado pode ser circulado. Adicionalmente, uma luz UV ou outro dispositivo de atenuação de patógenos pode ser incluído no arranjo de reciclagem para assegurar que patógenos não estão presentes dentro do sistema de irrigação 10. O arranjo de reciclagem pode também incluir um trocador de calor, através do qual o suprimento de nutrientes pode passar. O trocador de calor pode ou extrair calor ou adicionar calor ao suprimento de nutrientes para o crescimento ótimo da planta, o que dependerá pelo menos do tipo de cultura/planta. Em algumas modalidades, um ou mais coletores 320 podem ser posicionados abaixo dos trilhos 100 de uma estrutura 12. Em uma modalidade ilustrativa, um coletor 320 pode ter lados opostos que definem uma largura, largura que pode ser maior do que uma largura definida pelos trilhos 100 de uma estrutura 12, e um comprimento que pode ser aproximadamente igual a um comprimento definido pelos subquadros adjacentes 34. O coletor 320, que pode ser formado a partir de material à prova d'água, pode ser engatado com os trilhos 100 de uma estrutura 12, de modo que ele é capaz de capturar o suprimento de nutrientes que pode cair de dentro da câmara C e do arranjo de entrega 16.

[0173] Uma extremidade do coletor 320 pode ser posicionada de modo que seja mais alta do que a outra extremidade do coletor (ou seja, em ângulo em relação à horizontal) de modo que o suprimento de nutrientes capturado possa ser dirigido para uma localização desejada. Em uma modalidade ilustrativa, o material capturado é direcionado para o reservatório 180 do arranjo de entrega 16. Um coletor 320 pode ser engatado de forma removível com os trilhos 100 de uma estrutura 12 por qualquer fixador adequado incluindo, mas não limitado a um clipe resiliente 321, fixadores do tipo velcro, clipes, arames, fios, abraçadeiras, etc. (ver Figura 8). Os trilhos 100 de uma estrutura 12 também podem fazer parte de um arranjo de reciclagem. Como mencionado anteriormente, os trilhos 100 de uma estrutura 12

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82/94 podem incluir fendas de abertura para cima 108 que podem receber elementos inferiores 256, 286 de um ou mais quadros 250, 280. As fendas 108 podem agir como calhas que podem receber e capturar o suprimento de nutrientes que pode escorrer dos detentores 272, 302 do suporte de plantas 18 e da própria planta 22. Uma vez que o suprimento de nutrientes faz o seu caminho para uma fenda 108, ele pode ser direcionado para uma localização desejada, à fenda 108 uma ligeira inclinação. Em algumas modalidades, uma fenda 108 pode ser fornecida com duas inclinações de modo a formar um ponto baixo que pode ser geralmente localizado centralmente ao longo de um trilho 100.

[0174] O arranjo de reciclagem ótimo dependerá de vários fatores, incluindo, mas não limitado à configuração da estrutura 12 e/ou do quadro de suporte 500. Em uma modalidade de um arranjo de reciclagem que é observado, pode ser especialmente útil com a configuração mostrada na Figura 23 poder usar um reservatório central 180 para o suprimento de nutrientes. O excesso de suprimento de nutrientes pode simplesmente escoar por gravidade para esse reservatório central 180 a partir do qual ele pode ser tratado e/ou reciclado para uso posterior.

[0175] O sistema de irrigação 10 pode ser usado para cultivar plantas 22 de acordo com qualquer método associado. Inicialmente, uma planta 22 pode germinar a partir de uma semente. Após um período de crescimento inicial, pode ser transferida para um detentor 272, 302, 340, que pode já estar engatado com um quadro 250, 280 ou que pode ser engatado com o quadro 250, 280 depois de a planta 22 ter sido transferida. Essas etapas podem ser repetidas até que um quadro 250, 280 tenha sido preenchido com plantas 22. As etapas podem ser repetidas novamente até que um segundo quadro 250, 280 seja também preenchido com plantas 22. Os dois quadros 250, 280 podem então ser engatados entre si em suas extremidades superiores para formar um suporte de plantas de quadro em A 18. O suporte de plantas 18 pode então ser movido para uma estrutura 12 e orientado para

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83/94 que os lados inferiores do suporte de plantas 18 sejam engatados por trilhos 100 da estrutura 12. Os lados e o topo do suporte de plantas 18 podem ser fornecidos com painéis e uma tampa para fechar efetivamente uma câmara C formada pelos quadros 250, 280. Alternativamente, somente os suportes de plantas externos 18 podem ser fornecidos com um painel em seu respectivo lado externo. O arranjo de entrega 16 pode então ser ativado. Se houver apenas um suporte de plantas 18, o carrinho 14 ou o conjunto de carrinhos 15 pode permanecer estacionário. Alternativamente, o carrinho 14 ou o conjunto de carrinhos 15 pode ser energizado através de um conjunto de acionamento 160.

[0176] Outra modalidade ilustrativa de um sistema de irrigação 10 é mostrada na Figura 16. A estrutura 12 para esta modalidade pode incluir um único trilho 100 em torno do qual um conjunto de carrinhos 15 pode viajar. O conjunto de carrinhos 15 pode ser equipado com uma fonte motriz para fornecer energia aos elementos motrizes posicionados no conjunto de carrinhos (por exemplo, rodas dentadas, rodas, etc.) para permitir que o conjunto de carrinhos 15 se mova seletivamente ao longo do trilho 100. Alternativamente, uma corrente, correia, ou outro elemento flexível pode ser posicionado ao longo do trilho 100 e engatado com uma fonte motriz de modo que o elemento flexível possa se mover ao longo do trilho 100. O conjunto de carrinhos 15 pode ser engatado com o elemento flexível de modo que o movimento do elemento flexível cause o movimento do conjunto de carrinhos 15.

[0177] Na modalidade mostrada na Figura 16, observa-se que um ou mais ramos 210 podem ser engatados com o conjunto de carrinhos 15 para ser movido com os mesmos. A linha de alimentação espiral ou de outra forma autorretrátil 190 pode estar em comunicação fluídica com o ramo 210 e um conector rotativo 195. O conector rotativo 195 pode ser configurado para fornecer uma vedação impermeável à água e ao ar entre a linha de alimentação 190 e o conector rotativo 195, mesmo

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84/94 que a linha de alimentação 190 rotacione 360 graus em torno do conector rotativo 195. O conector rotativo 195 pode estar em comunicação fluídica com uma bomba 184 e/ou bomba de reforço 188 como descrito para modalidades anteriores do sistema de irrigação 10. Observa-se que em tal configuração, o fluxo de suprimento de nutrientes através dos bocais 220 pode ser contínuo, como pode ser o movimento do conjunto de carrinhos 15. Consequentemente, a modalidade mostrada na Figura 16 pode ser configurada de tal modo que o suprimento de nutrientes sempre flua através dos bocais 220 e a entrega adequada às raízes 26 seja efetuada por meio da taxa de fluxo de suprimento de nutrientes através dos bocais 220 e a velocidade na qual o conjunto de carrinhos 15 atravessa o trilho 100.

[0178] O sistema de irrigação 10, como descrito e aqui reivindicado pode se estender para qualquer sistema de irrigação 10 tendo portas de suprimento de nutrientes móveis. O número ideal, dimensões, geometrias, posicionamento relativo, formas e/ou configuração dos vários elementos da estrutura 12, carrinho 14, conjunto de carrinhos 15, arranjo de entrega 16, suporte de plantas 18, e/ou detentor 272, 302 variarão de uma modalidade do sistema de irrigação 10 para de modo algum limitam o escopo do mesmo. Os vários elementos de um aparelho que utiliza pelo menos uma característica da presente descrição podem ser formados de qualquer material que seja adequado para a aplicação para a qual o aparelho é utilizado. Tais materiais incluem, mas não estão limitados a metais e suas ligas metálicas, materiais poliméricos e/ou combinações desses.

Modalidade ilustrativa de um acessório de iluminação [0179] Uma vista em perspectiva de uma modalidade ilustrativa de um acessório de iluminação 400 é mostrada na Figura 18A. A modalidade ilustrativa pode incluir um invólucro 410 com um topo 412 e um fundo 414 separados entre si por uma pluralidade de postes 416. A modalidade ilustrativa pode incluir quatro postes 416, mas seu número de modo algum limita o escopo da presente descrição.

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Um ou mais suportes 417 podem ser engatados com postes adjacentes em extremidades opostas. A modalidade ilustrativa pode incluir quatro suportes 417, mas o número desses de modo algum limita o escopo da presente descrição. Cada suporte 417 pode ser formado com um receptor 417a para engatar uma fonte de luz 406. A fonte de luz 406 pode ser qualquer tipo de fonte de luz adequada para a aplicação particular do acessório de iluminação 400, incluindo mas não se limitando a LEDs, LEDs orgânicos, lâmpadas incandescentes, lâmpadas fluorescentes, lâmpadas de indutância, lâmpadas UV, e/ou combinações desses. Uma ou mais fontes de energia 402, que podem incluir circuitos para controlar o fluxo de eletricidade para a fonte de luz 406, podem ser posicionadas no invólucro 410. Na modalidade ilustrativa representada aqui, a fonte de luz 406 é composta por quatro tubos geralmente horizontalmente orientados, mas a configuração, o número, a orientação, etc. da fonte de luz variarão de uma modalidade para outra, e de modo algum limitam o escopo da presente descrição.

[0180] Um refletor inferior 420, um refletor superior 430, e um refletor central 440 podem ser posicionados dentro e montados ao invólucro 410 em várias posições. Tipicamente, o refletor central 440 pode ser montado aos painéis laterais do invólucro, que não são mostrados por motivos de clareza. O refletor inferior 420 pode ser montado ao fundo do invólucro 414 adjacente à base do refletor inferior 422 e o refletor superior 430 pode ser montado no topo do invólucro 412 adjacente à base do refletor superior 432. As janelas transparentes podem ser posicionadas sobre cada lado do invólucro 410 que pode ser orientado voltado para um suporte de plantas como mostrado na FIG. 18C. A janela pode servir para impedir que os contaminantes ou outro material entre ou saia do invólucro 410.

[0181] Cada refletor 420, 430, 440 pode ser simétrico ao longo da altura do acessório de iluminação 400, como mostrado na Figura 18B. O refletor inferior 420 pode incluir um pico de refletor inferior 424 em torno do qual duas superfícies de

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86/94 refletor inferior 426 podem ser simetricamente opostas. O refletor superior pode incluir um pico de refletor superior 434 em torno do qual primeira e segunda superfícies de refletor superior 436a, 436b podem ser simetricamente opostas. O ângulo dos picos do refletor inferior e superior 424, 434 formado pelas superfícies do refletor inferior 426 e primeira e segunda superfícies do refletor superior 436a, 436b pode ser configurado de modo a que a superfície do refletor inferior 426 e a primeira e segunda superfícies do refletor superior 436a, 436b reflitam energia a partir da fonte de luz em direção a um suporte de plantas 18 ao longo de um caminho de luz predeterminado 404, como mostrado na Figura 18C.

[0182] O refletor central 440 pode incluir uma interseção inferior central 442 e um pico de refletor central 444 em torno do qual a primeira e segunda superfícies do refletor central 446a, 446b podem ser simetricamente opostas. O ângulo do pico do refletor central 444 e a intersecção inferior central 442 formada pela primeira e segunda superfícies 446a, 446b pode ser configurado de modo que a primeira e segunda superfícies do refletor central 446a, 446b reflitam a energia da fonte de luz em direção a um suporte de plantas 18 ao longo de um caminho de luz predeterminado 404, como mostrado na Figura 18C.

[0183] A modalidade ilustrativa de um acessório de iluminação 400 é mostrada posicionada entre dois suportes de plantas adjacentes 18 na Figura 18C. A partir da Figura 18C, estará claro que a distância entre o acessório de iluminação 400 e a superfície externa do suporte de plantas 18 pode variar ao longo da altura do suporte de plantas 18 devido ao ângulo dos quadros 250, 280. Consequentemente, pode ser desejável ajustar o acessório de iluminação 400 para entregar diferentes quantidades de energia ao suporte de plantas 18 em alturas diferentes no mesmo. Por exemplo, como o acessório de iluminação 400 está em grande proximidade com a parte inferior do suporte de plantas 18, pode ser desejável que o acessório de iluminação 400 entregue menos energia a essa parte

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87/94 do suporte de plantas 18. Os caminhos de luz 404 criados pela superfície do refletor inferior 426, primeira e segunda superfície do refletor superior 436a, 436, e primeira e segunda superfícies do refletor central 446a, 446b são claramente mostrados na Figura 18C para a modalidade ilustrativa do acessório de iluminação 400. Em outras modalidades, diferentes ângulos para a superfície do refletor inferior 426, primeira e segunda superfícies do refletor superior 436a, 436b, e/ou primeira e segunda superfícies do refletor central 446a, 446b podem ser utilizados sem limitar o escopo da presente descrição. As superfícies refletoras dos refletores inferior, superior e central 420, 430, 400 podem ser formadas de qualquer material adequado para a aplicação particular do acessório de iluminação 440, incluindo mas não limitado a espelhos de vidro, espelhos em folha, Myro, e/ou combinações desses sem qualquer limitação. Às vezes pode ser desejável ajustar as várias superfícies dos refletores 420, 430, 440 e de tal modo que a luz que emana do acessório de iluminação 400 é uniforme para uma área predeterminada a uma distância predeterminada do acessório de iluminação 400.

[0184] O invólucro 410 pode ser formado com encaixes nos painéis laterais (não mostrados) para permitir que o interior do invólucro 410 esteja em comunicação fluídica com um HVAC 408, canalização associada, ou outros elementos de manuseio de fluidos. Na modalidade ilustrativa, a fonte de luz 406 cria uma grande quantidade de energia térmica em excesso, tal que o fornecimento de ar resfriado para o interior do invólucro 410 aumenta a eficácia do acessório de iluminação 40 para sua aplicação particular. Em outra modalidade ilustrativa, fornecer ar quente alcança resultados similares.

[0185] Uma modalidade ilustrativa de como uma pluralidade de acessórios de iluminação 400 pode ser empregada em um ambiente controlado é mostrada esquematicamente na Figura 19. Tal arranjo pode ser empregado com outros acessórios de iluminação 400, incluindo mas não limitados ao mostrado na Figura

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29, de forma a afetar também pelo menos alguns aspectos da posição de um sistema de ar 550. Um ou mais acessórios de iluminação 400 podem ser engatados com um suporte lateral 450 através de um ou mais conectores de fixação 454. O suporte lateral pode ser engatado com um ou mais cabos auxiliares 466 em várias posições ao longo de seu comprimento. Uma ou mais polias auxiliares 462 podem ser engatadas com um ou mais suportes de polia 452, que podem ser montados na superfície do telhado 401a. As polias auxiliares 462 podem servir para traduzir a direção do cabo auxiliar 466 a partir de uma direção geralmente vertical para uma direção geralmente horizontal. Os cabos auxiliares 466 podem fazer interface com as polias auxiliares 462, e ser engatados com um cabo principal 464. O principal cabo 464 pode fazer interface com uma polia principal 460 engatada com um suporte de polia 452 montado na parede traseira. A polia principal 460 pode servir para traduzir a direção do cabo principal 464 de uma direção geralmente horizontal para uma direção geralmente vertical.

[0186] Uma extremidade terminal do cabo principal 464 pode ser engatada com um guincho 468, que pode ser engatado com um suporte de guincho 456, que pode ser montado na superfície de piso 401b ou em uma parede traseira. O guincho 468 pode ser dimensionado e configurado para enrolar e desenrolar o cabo principal 464, abaixando ou levantando assim os acessórios de iluminação 400 em relação à superfície de piso 401b.

[0187] Outra modalidade ilustrativa de um acessório de iluminação 400 é mostrada nas Figuras 34A-34C. Nesta modalidade, duas fontes de luz 406 podem ser utilizadas, fontes de luz 406 que podem ser energizadas por uma única fonte de energia 402 ou por fontes de energia separadas 402. A modalidade mostrada na Figura 34A pode ter um invólucro 410 que é configurado com uma ou mais superfícies refletoras de invólucro 418 em sua parte interna. As partes internas dos painéis de extremidade 411 podem ser configuradas como uma superfície refletora

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89/94 de invólucro 418. Adicionalmente, as partes internas do topo de invólucro 412 podem se estender para baixo sobre uma parte da fonte(s) de luz 406 e ser configuradas como uma superfície refletora de invólucro 418. Embora não mostrado, esta modalidade de um acessório de iluminação 400 pode ser configurada com um refletor central geralmente posicionado entre as duas fontes de luz longitudinais 406. Todas as superfícies refletoras do invólucro 418 e quaisquer refletores centrais 440 podem ser configurados de modo a que a quantidade máxima de luz é refletida diretamente para fora do acessório de iluminação 400 em torno de uma área específica para o acessório de iluminação 400.

[0188] Uma vista transversal da modalidade de um acessório de iluminação 400 em torno de sua largura é mostrada na Figura 34B. Como mostrado na Figura 34B, essa modalidade de um acessório de iluminação 400 pode ser configurada com cinco superfícies refletoras discretas de invólucro 418 em qualquer lado da linha central longitudinal do acessório de iluminação 400 (para um total de dez através da largura do acessório de iluminação 400), onde cada superfície refletora de invólucro 418 pode ser inclinada com relação às superfícies refletoras de invólucro adjacentes 418. As superfícies refletoras de invólucro 418 formadas ao longo da largura do acessório de iluminação 400 podem ser integradas no topo de invólucro 412, ou podem ser construídas de um material separado e unidas ao topo de invólucro 412, sem limitação. Observa-se que a configuração ótima (por exemplo, número, ângulo, etc.) das superfícies refletoras de invólucro 418 variará de uma aplicação do acessório de iluminação 400 para o próximo, e consequentemente, o escopo da presente descrição não está limitado por sua configuração específica. Entretanto, considera-se que a maioria das aplicações se beneficiará de uma configuração de superfícies refletoras de invólucro 418 que direcionam o máximo possível de energia de fótons para baixo e para longe do acessório de iluminação 400.

[0189] Uma vista transversal da modalidade de um acessório de iluminação

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400 em torno de seu comprimento é mostrada na Figura 34C. Como mostrado na Figura 34C, esta modalidade de um acessório de iluminação 400 pode ser configurada com uma superfície refletora de invólucro 418 adjacente a cada painel de extremidade 411 do acessório de iluminação 400. Novamente, a configuração ótima (por exemplo, número, ângulo, etc.) das superfícies refletoras de invólucro 418 variará de uma aplicação do acessório de iluminação 400 para a próxima, e consequentemente, o escopo da presente divulgação não está limitado por sua configuração específica. Entretanto, considera-se que a maioria das aplicações se beneficiará de uma configuração de superfícies refletoras de invólucro 418 que direciona o máximo possível de energia de fótons para baixo e para longe do acessório de iluminação 400. Ademais, embora as dimensões ilustrativas sejam mostradas nas Figuras 34B e 34C, essas dimensões são apenas para fins ilustrativos e não limitam de forma alguma o escopo da presente descrição.

Modalidade ilustrativa de um ambiente controlado e método [0190] Tendo descrito diversas modalidades ilustrativas de vários aparelhos que são preferenciais em certas aplicações, um ambiente controlado geral e método para implementar certas modalidades ilustrativas desses aparelhos. Um diagrama esquemático de uma modalidade ilustrativa de uma planta baixa para uso com a modalidade ilustrativa de um ambiente controlado é mostrado na Figura 35A, e uma vista lateral é mostrada na Figura 35B. As Figuras 35A e 35B fornecem dimensões ilustrativas, que são mostradas em polegadas, que não são, de modo algum, limitantes do escopo da presente descrição. Observa-se que qualquer localização adequada para um edifício fornecendo um ambiente controlado pode ser utilizada de acordo com a presente descrição sem qualquer limitação. Em uma modalidade, pode ser especialmente vantajoso e/ou eficiente localizar um edifício alojando o ambiente controlado adjacente a uma refinaria de etanol, usina de energia, ou outra operação que pode ter energia residual não utilizada, nutrientes e/ou água.

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91/94 [0191] A modalidade ilustrativa do ambiente controlado e método pode incluir uma pluralidade de linhas 470, que podem ser dispostas em paralelo, como mostrado nas Figuras 35A e 35B. Observa-se que as linhas 470 podem ser orientadas em um modelo norte-sul. Tal orientação pode ser especialmente desejável se uma parte de telhado da estrutura na qual o ambiente controlado está posicionado é transparente. As linhas 470 podem ser constituídas de uma pluralidade de suporte de plantas 18 posicionados em uma estrutura 12 como aqui descrito anteriormente, ou elas podem ser constituídas de qualquer outra estrutura de suporte de plantas parcialmente verticalmente orientada. Os acessórios de iluminação 400 podem ser dispostos entre linhas adjacentes 470, acessórios de iluminação 400 que podem ser configurados como qualquer uma das modalidades descritas aqui, ou que podem ser outros tipos de acessórios de iluminação. Os acessórios de iluminação podem ser suspensos de cima da superfície de piso 401b, e a altura dos acessórios de iluminação pode ser ajustável como descrito em detalhes acima.

[0192] Uma estufa pode ser posicionada adjacente a uma das linhas de extremidade 470. A estufa pode ser utilizada para germinar as sementes e/ou de outra forma preparar plantas para cultivo nas linhas 470. Como descrito em detalhes acima, essa germinação e/ou preparação pode envolver várias etapas, que podem incluir algum tipo de meio (por exemplo, fibras sintéticas, etc.). Em uma modalidade alternativa, as cadeias de sementes podem ser utilizadas de acordo com a presente descrição, onde as sementes podem ser incorporadas em um meio em cadeias, meio que pode fornecer o suporte necessário de um inserto como descrito em detalhes acima, e meio que pode também atuar como um material de assentamento adequado para o crescimento desejado de plantas/culturas, também como descrito em detalhes acima. Observa-se que a maioria das aplicações exigem um meio em cadeia (por exemplo, cordas orgânicas, cordas de coco, cordas de juta, etc.) que

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92/94 retém uma quantidade específica de umidade por volume de material, fornece aeração, e que poderia ser tratado com hormônios de germinação e/ou outros materiais desejáveis para a aplicação particular. Em tal modalidade, observa-se que as sementes podem ser embebidas no meio em cadeia entre suas fibras. Em uma modalidade similar, as sementes podem ser embebidas ou engatadas com um comprimento de fita (tal como fita de sementes da marca Burpe) que pode agir como um material de assentamento para certas plantas/culturas.

[0193] O ambiente da estufa pode ser controlado independente do ambiente do ambiente controlado no qual as linhas 470 e/ou acessórios de iluminação 400 são posicionados. Adicionalmente, o ambiente dentro do ambiente controlado pode ser ajustado para as condições ideais de crescimento para uma dada planta/cultura. Por exemplo, a temperatura do ar pode ser ajustada utilizando um sistema HVAC 408, a umidade também pode ser ajustada, e o nível de dióxido de carbono na atmosfera no ambiente controlado pode ser ajustado. Janelas (não mostradas) podem ser montadas no teto (como anteriormente mencionado para uma orientação norte-sul das linhas 470) para aumentar a quantidade de energia de luz que entra no ambiente controlado em certas horas do dia com certas condições climáticas. As janelas podem ser equipadas com persianas e/ou refletores para garantir que a luz dos acessórios de iluminação 400 não escape do ambiente controlado através das janelas.

[0194] Uma vez que as plantas/culturas estão prontas para a colheita, os suportes de plantas 18 pode ser rolado pelos trilhos 100. Os suportes de plantas 18 podem ser desmontados de modo que cada suporte de planta 18 representa dois quadros 250, 280, ou podem simplesmente ser dobrados para fora de modo que os elementos inferiores 256, 286 são posicionados em oposição um ao outro. Neste ponto, os suportes de plantas 18 e/ou quadros 250, 280 podem ser movidos para uma mesa de colheita (não mostrada). A mesa de colheita pode ter várias barras

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93/94 estrategicamente espaçadas para engatar no lado de baixo da bandeja e/ou na perna que se estende para baixo de modo a que quando o suporte de plantas 18 e/ou os quadros 250, 280 são colocados sobre a mesa de colheita, as plantas são orientadas na posição vertical para facilitar a colheita. Após a plantas/culturas serem colhidas, os insertos podem ser removidos da bandeja e o processo de crescimento novamente iniciado.

[0195] Embora as descrições das modalidades ilustrativas tenham sido muito específicas, observa-se que várias modificações poderiam ser feitas sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição. Consequentemente, o escopo da presente descrição não é limitado pela descrição das modalidades ilustrativas.

[0196] O número, configuração, dimensões, geometrias, e/ou localizações relativas dos vários elementos da estrutura 12, carrinho 14, conjunto de carrinhos 15, arranjo de entrega 16, suporte de plantas 18, detentor 272, 302, bandejas 340, e/ou insertos 380 variará de uma modalidade do sistema de irrigação 10 para a seguinte, assim como sua configuração ótima. Consequentemente, o sistema de irrigação 10, como descrito e reivindicado aqui, de modo algum está limitado pelas restrições específicas desses elementos. Adicionalmente, o número, localização, configuração, posições relativas, geometrias e/ou orientações das linhas 470, luzes e/ou as várias condições de operação de um ambiente controlado variarão de uma modalidade do mesmo para a outra, e de forma alguma limitam seu escopo.

[0197] Na descrição detalhada anterior, vários recursos são agrupados em uma única modalidade para fins de simplificação da descrição. Este método de descrição não deve ser interpretado como um reflexo de uma intenção que a presente descrição exija mais recursos do que são expressamente citados em cada reivindicação. De preferência, como as seguintes reivindicações refletem, aspectos da invenção encontram-se em menos do que todos os recursos de uma modalidade anterior descrita. Assim, as seguintes reivindicações são incorporadas aqui nesta

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94/94 descrição detalhada, com cada reivindicação como uma modalidade separada da invenção.

[0198] Tendo descrito as modalidades preferenciais, outras características, vantagens, e/ou eficiências da presente descrição, sem dúvida, ocorrerão para aqueles versados na técnica, assim como numerosas modificações e alterações das modalidades e métodos descritos, todos os quais podem ser alcançados sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição, como descrito e reivindicado aqui. Dever-se-ia notar que a presente descrição não está limitada às modalidades específicas ilustradas e descritas aqui, mas destinam-se a aplicar a todos os aparelhos similares para aplicar o suprimento de nutrientes a um número relativamente elevado de plantas com um número relativamente baixo de bocais. Modificações e alterações das modalidades descritas ocorrerão aos versados na técnica sem abandonar o espírito e o escopo da presente descrição.

Claims (8)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Método de irrigação em ambientes controlados, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de:

   a. posicionar uma quadro de suporte (500) em um piso (401b), em que o referido quadro de suporte (500) compreende dois trilhos geralmente horizontais (520) cada um tendo um comprimento, em que os referidos trilhos horizontais (520) são geralmente paralelos um em relação ao outro, e em que os referidos trilhos horizontais (520) são posicionados acima do referido piso (401b) através de uma pluralidade de elementos base (510) posicionados entre o referido piso (401b) e os referidos trilhos horizontais (520);

   b. engatar um recipiente (530) com os referidos trilhos horizontais (520), em que o referido recipiente (530) se estende ao longo de todo um comprimento dos referidos trilhos horizontais (520), em que o referido recipiente (530) é posicionado entre os referidos trilhos horizontais (520) e se estende entre eles, em que o referido recipiente (530) é posicionado abaixo do referido quadro secundário (540), e em que o referido recipiente (530) é posicionado acima do referido piso (401b);

   c. dispor uma primeira pluralidade de plantas em um suporte de plantas (18), em que o dito suporte de plantas (18) é inclinado para cima com relação a um plano horizontal e posicionado no quadro de suporte (500);

   d. posicionar pelo menos um bocal (220) embaixo do dito suporte de plantas (18), em que o dito bocal é móvel em relação ao dito suporte de plantas (18) ao longo do referido comprimento do referido quadro de suporte (500), e em que o dito bocal (220) está em comunicação fluídica com uma linha de suprimento (190);

   e. fornecer um suprimento de nutrientes à dita linha de suprimento (190), em que o dito suprimento de nutrientes inclui pelo menos um nutriente que a dita primeira pluralidade de plantas precisa para crescer;

   f. pressurizar o dito suprimento de nutrientes de tal forma que o referido

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2. 2/4 nutriente saia pelo referido pelo menos um bocal (220) em direção à dita pluralidade de plantas;

   g. mover pelo menos um dito bocal (220) de tal forma que o referido suprimento de nutrientes saia pelo referido pelo menos um bocal (220) em direção a uma segunda pluralidade de plantas, em que a dita segunda pluralidade de plantas é disposta no segundo suporte de plantas (18) adjacente à dita primeira pluralidade de plantas;

   h. coletar uma parte do dito suprimento de nutrientes que não foi absorvido pela dita primeira pluralidade de plantas no referido recipiente (530); e

   i. redistribuir a dita parte de suprimento de nutrientes não absorvido pela dita primeira pluralidade de plantas para a dita primeira e a dita segunda pluralidade de plantas.

   2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dito bocal (220) é definido adicionalmente como sendo móvel de um modo linear com relação à dita pluralidade de plantas.
3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido pelo menos um bocal é definido adicionalmente como sendo móvel de um modo rotacional com relação à dita pluralidade de plantas.
4. 4. Sistema de irrigação (10) em ambientes controlados compreendendo:

   a. pelo menos um suporte de planta (18) suportado por trilhos horizontais (520), em que uma parte de fundo do dito suporte de planta (18) engata com um primeiro dos referidos trilhos horizontais (520);

   b. um arranjo de entrega (16) compreendendo uma parte de entrada e uma parte de descarga em que a referida parte de descarga está engatada operacionalmente com o referido quadro secundário (540), em que o referido arranjo de entrega (16) é configurado e disposto para fornecer um suprimento de nutrientes a partir da referida parte de entrada para a referida parte de descarga, em que o

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   3/4 suprimento de nutrientes em excesso é coletado no referido recipiente (530) e encaminhado para a referida parte de entrada;

   CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

   c. um quadro de suporte (500) compreendendo os dois trilhos geralmente horizontais (520) cada um tendo um comprimento, em que os referidos trilhos horizontais (520) são geralmente paralelos um em relação ao outro, e em que os referidos trilhos horizontais (520) estão posicionados acima de um piso (401b) através de uma pluralidade de elementos base (510) posicionados entre o referido piso (401b) e os referidos trilhos horizontais (520);

   d. um quadro secundário (540) engatado de forma operacional com os ditos trilhos horizontais (520), em que o dito quadro secundário (540) é móvel ao longo do comprimento dos ditos trilhos horizontais (520), em que o referido quadro secundário (540) é suportado pelos referidos trilhos horizontais (520) de tal modo que o quadro secundário (540) é elevado acima do referido piso (401b), em que o referido quadro secundário (540) é posicionado entre os referidos dois trilhos horizontais (520), e em que um comprimento do referido quadro secundário (540) é igual a metade do referido comprimento dos referidos dois trilhos geralmente horizontais (520);

   e. um sistema de ar (550) posicionado adjacente ao pelo menos um dito suporte de planta (18), onde o dito sistema de ar (550) inclui ao menos um duto (552), onde o dito duto (552) é configurado para fornecer ar a ao menos um dito suporte de planta (18); e

   f. um recipiente (530) engatado com os referidos trilhos horizontais (520) e estendendo-se ao longo de todo um comprimento dos referidos trilhos horizontais (520), em que o referido recipiente (530) é posicionado entre os referidos trilhos horizontais (520) e se estende entre eles em que o referido recipiente (530) está posicionado abaixo do quadro secundário (540), e em que o referido recipiente (530) está posicionado acima do referido piso (401b).

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   ΑΙΑ
5. 5. Sistema de irrigação (10), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende um acessório de iluminação (400) engatado de forma operacional ao dito sistema de ar (550), onde o dito acessório de iluminação (400) é configurado para fornecer luz ao referido pelo menos um suporte de planta (18).
6. 6. Sistema de irrigação (10), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende um arranjo de entrega (16), o dito arranjo de entrega (16) compreende:

   a. uma parte de descarga engatada de forma operacional ao dito segundo quadro (540);

   b. uma parte de entrada em comunicação fluídica com a dita parte de descarga e um reservatório central (180), em que a dita parte de entrada é configurada para entregar um suprimento de nutrientes a partir do dito reservatório central (180) para a dita parte de descarga, e em que a dita parte de descarga é configurada para fornecer o dito suprimento de nutrientes ao referido pelo menos um suporte de planta (18).
7. 7. Sistema de irrigação (10), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a parte de descarga (16) do dito arranjo de entrega é definida adicionalmente como sendo rotacionável em relação ao dito quadro de suporte (500).
8. 8. Sistema de irrigação (10), de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende uma pluralidade dos ditos suportes de plantas (18) posicionados adjacentes entre si ao longo do comprimento dos ditos trilhos horizontais (520), em que cada dito suporte de planta (18) inclui uma pluralidade de detentores horizontais espaçados verticalmente entre si.