BR112016022603B1 - hidroplantador aperfeiçoado - Google Patents
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Abstract
HIDROPLANTADOR APERFEIÇOADO. A presente invenção refere-se a um hidroplantador que compreende um recipiente interior que pode acomodar um substrato, um meio de absorção e um recipiente exterior. O recipiente interior tem uma ou mais redes que permitem que o líquido filtre a partir do recipiente interior para o recipiente exterior. O meio de absorção tem, pelo menos, um elemento condutor que está localizado no substrato dentro do recipiente interior e o elemento condutor também está localizado no recipiente exterior, e o meio de absorção tem também uma parte achatada que se estende com o recipiente interior. Finalmente, o recipiente exterior tem duas ou mais pernas que permitem que o recipiente exterior seja suportado sobre uma superfície e que forma uma abertura através da qual o ar ou a água pode fluir, e o interior oco de cada perna forma um tanque para armazenar um líquido, dentro do qual a parte inferior do elemento condutor é recebida. Assim, o hidroplantador pode receber plantas, armazenar líquido, fornecer o referido líquido às plantas, evitar derrames, ser adaptado às superfícies concretas, para telhados planos verdes, para um sistema modular que compreende uma pluralidade de hidroplantadores, ou uma combinação dos mesmos; o referido hidroplantador (...).
Description
[001] A presente invenção refere-se ao campo dos recipientes para receber plantas e vegetais. Em particular, esta invenção refere-se a um hidroplantador, o qual proporciona novas vantagens em relação aos hidroplantadores do estado da técnica.
[002] Atualmente, existem vários modelos de plantadores e hidroplantadores, todos com diferentes características técnicas para proporcionar benefícios para o usuário. No entanto, nenhum dos modelos conhecidos incorpora em um único hidroplantador todas as características para o recebimento de plantas e vegetais, armazenamento de água, meios de adaptação para superfícies de concreto ou telhados planos verdes, adaptação em um sistema modular, maximização de energia devido ao isolamento térmico, sistema para prevenção de derrames de água armazenada, e facilitar o transporte e fabricação.
[003] Existem alguns documentos de patente na técnica anterior abordados para fornecer parcialmente algumas dessas características. A este respeito, a Patente US 6.226.921 protege um plantador conformado a partir de um recipiente, o qual é dividido por uma placa, dividindo assim a área de substrato para plantar e um reservatório de água. A água no reservatório sobe por capilaridade através de um material absorvente permeável que liga o reservatório com a área do substrato. O plantador tem ainda um tubo indicador que utiliza um sistema de flutuação para indicar o nível da água no reservatório. Além disso, o plantador também compreende um tubo de enchimento para encher o reservatório de água. Finalmente, a parte inferior do plantador tem um fundo côncavo circunscrito pelo flange inferior. Este plantador tem a desvantagem de que a área do reservatório de água não pode ser de drenada, por isso, se o plantador recebe excesso de água, a água em excesso não tem para onde ir. Enquanto que a água no reservatório poderia sair através do tubo de enchimento, o fato é que a água poderia sair através do tubo de enchimento até que a água atingir o nível de saída do referido tubo, enchendo assim toda a área do substrato. Além disso, o plantador tem a desvantagem de que a configuração do tubo indicador de nível de água aumenta a complexidade do plantador, bem como, o seu custo de fabricação. Outra desvantagem é a parte inferior com flange e côncava do plantador, a qual não permite que a água no lado de fora do plantador possa fluir livremente, quer sido um único plantador ou um conjunto de plantadores. Por fim, outra desvantagem é que o plantador não pode ser empilhado, devido aos seus elementos interiores, o que dificulta o seu transporte.
[004] Além disso, o Pedido de Patente Francês FR2618297 descreve um vaso dividido em uma área de substrato para o plantio e uma área de fundo, em que uma rede separa ambas as áreas. Localizado dentro da área inferior há uma cobertura invertida que separa uma área de reservatório de água. A água no reservatório é comunicada para a área de fundo através de um canal que opera segundo o princípio de Pascal. A água que flui para a área de fundo sobe por capilaridade através de um material absorvente permeável que liga o reservatório com a área do substrato. O vaso compreende ainda um tubo de enchimento para encher a água do reservatório e um respiradouro que comunica com a área inferior. Finalmente, a parte inferior do vaso é um fundo plano. Tal vaso tem a desvantagem de que a água na área do reservatório ou na área de fundo não pode ser drenada, por isso, se o vaso recebe excesso de água, a água em excesso tem lugar para sair. Enquanto a água no reservatório podia sair através do tubo de enchimento, ou a água da área inferior através do respiradouro, o fato é que a água poderia sair até a água atingir o nível de saída do referido tubo ou respiradouro, respectivamente, enchendo assim toda a área do substrato. Além disso, o vaso tem a desvantagem de que os elementos que correspondem à configuração de comunicação entre o reservatório e a área inferior operando sob o princípio de Pascal aumentam a complexidade do vaso, bem como o seu custo de fabricação. Outra desvantagem é que a parte plana do vaso não permite que a água no lado de fora do vaso pode fluir livremente, quer em um único vaso ou um conjunto de vasos. Por fim, outra desvantagem é que o vaso não pode ser empilhado, devido aos seus elementos interiores, o que dificulta o seu transporte.
[005] Da mesma forma, os Pedidos de Patente Japoneses JP10210872A e JP10215712A descrevem um vaso conformado a partir de um recipiente, o qual é dividido em uma área de substrato para plantar e um reservatório de água. A água do reservatório sobe por capilaridade através de um material absorvente permeável que liga o reservatório com a área do substrato. O vaso tem ainda respiradouros no interior do reservatório. Finalmente, a parte inferior do vaso é um fundo plano. No Pedido JP10210872A, o vaso é descrito com uma capilaridade implementar para receber a absorção, ao passo que o Pedido JP10215712A, o vaso é descrito com uma camada de capilaridade que recebe a absorção configurada com um revestimento de plástico, em que a obstrução do fluxo de água é impedida. Estes vasos têm a desvantagem de que a configuração da capilaridade implementar e a camada de capilaridade aumenta a complexidade do vaso, bem como o seu custo de fabricação. Outra desvantagem é que a parte inferior plana dos vasos não permite que a água no lado de fora do vaso possa fluir livremente, quer em um único vaso ou um conjunto de vasos. Finalmente, outra desvantagem é que o vaso não pode ser empilhado, devido aos seus elementos interiores, o que dificulta o seu transporte.
[006] Finalmente, o Pedido de Patente Japonês JP2001045873A descreve um vaso superior que é roscado em um recipiente menor, dividindo assim uma área de substrato para plantio e um reservatório de água. Além disso, o reservatório compreende um corpo de distribuição de água o qual é roscado para a parte inferior do vaso é cheio com água. A água a partir do reservatório sobe através do corpo de distribuição de água e atinge um material permeável localizado dentro da área do substrato. O vaso tem ainda um respiradouro lateral. Finalmente, a parte inferior do vaso tem um fundo plano circunscrito por um flange inferior. Este vaso tem a desvantagem de que a configuração do corpo de distribuição de água aumenta a complexidade do vaso, e o seu custo de fabricação. Além disso, o corpo de distribuição de água nem sempre é possível manter a água dentro, para que haja incerteza sobre o seu funcionamento. Além disso, a rosca do vaso superior para o recipiente inferior limita a forma de um vaso circular que pode ser roscado. Outra desvantagem é que a parte plana do vaso não permite que a água no lado de fora do vaso possa fluir livremente, quer em um único vaso ou um conjunto de vasos. Finalmente, outra desvantagem é que o vaso não pode ser empilhado, devido aos seus elementos interiores, o que dificulta o seu transporte.
[007] Com base no anterior, existe uma necessidade na técnica anterior de um hidroplantador que permite o alojamento de plantas, bem como a água nela armazenada, de forma a fornecer tal água para as plantas. Da mesma forma, existe uma necessidade de um hidroplantador que pode evitar derrames de água armazenada dentro. Ao mesmo tempo, é desejável um hidroplantador que pode ser adaptado quer para superfícies concretas, para telhados planos verdes, para um sistema modular que compreende uma pluralidade de hidroplantadores, ou uma combinação dos mesmos. Além disso, há uma necessidade para um hidroplantador que melhora o isolamento térmico de uma casa, escritório, ou construção. Finalmente, é desejável um hidroplantador em que a configuração facilita o seu transporte, e pode ser fabricado por materiais recicláveis e sob baixos custos de fabricação.
[008] Um objetivo da presente invenção refere-se a proporcionar um hidroplantador configurado para receber no interior quer plantas e água armazenada, e incluindo meios para absorção da água armazenada para as plantas.
[009] Além disso, um outro objetivo da presente invenção refere-se ao fato de que o hidroplantador deve evitar derrames de água armazenada dentro.
[010] Outro objetivo da presente invenção refere- se ao fato de que o hidroplantador deve adaptar-se às superfícies de concreto ou telhados planos verdes.
[011] Além disso, um outro objetivo da presente invenção refere-se ao fato de que o hidroplantador é adaptado em um sistema modular que compreende uma pluralidade de hidroplantadores.
[012] Além disso, um outro objetivo da presente invenção é que o hidroplantador permite melhorar o isolamento térmico de uma casa, escritório, ou construção.
[013] Outro objetivo da presente invenção consiste na configuração do hidroplantador para facilitar o seu transporte.
[014] Finalmente, um outro objetivo da presente invenção consiste pelo fato de que o hidroplantador pode ser fabricado a partir de materiais recicláveis e sob baixos custos de fabricação.
[015] Para proporcionar uma melhor compreensão da invenção, os seguintes desenhos são aqui anexados:
[016] A Figura 1A refere-se a uma vista em seção transversal do hidroplantador da presente invenção, sem substrato.
[017] A Figura 1B refere-se a uma vista em seção transversal do hidroplantador da presente invenção, com substrato.
[018] A Figura 2 refere-se a uma vista em perspectiva frontal-esquerda de uma primeira modalidade do hidroplantador da presente invenção.
[019] A Figura 3 refere-se a uma vista frontal da primeira modalidade do hidroplantador da presente invenção.
[020] A Figura 4 refere-se a uma vista lateral esquerda da primeira modalidade do hidroplantador da presente invenção.
[021] A Figura 5 refere-se a uma vista superior da primeira modalidade do recipiente exterior do hidroplantador da presente invenção.
[022] A Figura 6 refere-se a uma vista em perspectiva frontal-superior do recipiente interior do hidroplantador da presente invenção.
[023] A Figura 7 refere-se a uma vista em perspectiva superior-frontal-esquerda de uma segunda modalidade do hidroplantador da presente invenção.
[024] A invenção refere-se a um hidroplantador o qual é adequadamente ilustrado nas figuras que acompanham a presente descrição. A Figura 1A ilustra um hidroplantador (10) que é composto por três elementos técnicos principais: um recipiente interior (20), um meio de absorção (30), e um recipiente exterior (40). De preferência, o recipiente interior (20) e/ou o recipiente exterior (40) podem ser fabricados a partir de um material plástico ou reciclado. Em uma modalidade preferida, o recipiente interior (20) e/ou o recipiente exterior (40) podem ser feitos a partir de 100% de polipropileno reciclado. De preferência, o meio de absorção (30) é um geotêxtil.
[025] Nas Figuras 1A e 1B está ilustrado o recipiente interior (20) o qual é alojado dentro do recipiente exterior (40), sem estar para fora a partir deste último. De preferência, o recipiente interior (20) é oco, alongado, e compreende um fundo curvo (21) e se encaixa no interior do recipiente exterior (40). No interior, o recipiente interior (20) pode acomodar um substrato (50) para o cultivo de uma planta. Na modalidade preferida, o substrato (50) pode ser formado a partir de um primeiro material de substrato (51), um segundo material de substrato (52) e um terceiro material de substrato (53). De modo similar, a Figura 1B mostra a altura em que podem ser colocadas uma ou mais redes (26) para permitir a filtração e fluxo de água a partir do recipiente interior (20) para o recipiente exterior (40) sem derramar o substrato. De preferência, as redes (26) têm uma capacidade de drenagem de 0,016 m/s. A este respeito, a Figura 6 mostra o recipiente interior (20) que tem, em uma modalidade preferida uma pluralidade das referidas redes (26).
[026] Além disso, as Figuras 1A e 1B ilustram que o meio de absorção (30) tem uma parte achatada (31), a qual se estende com a parte inferior curva (21) do recipiente interior (20). A parte achatada (31) do meio de absorção (30) pode estender-se através da parte inferior curva (21), abaixo da parte inferior curva (21) ou uma combinação de ambos. A parte achatada (31) tem ainda, pelo menos, um suporte (33). Além disso, o meio de absorção (30) tem, pelo menos, um elemento condutor (32,34), em que uma parte superior do elemento condutor (32) está localizada no substrato (50) dentro do recipiente interior (20) e em que uma parte inferior do elemento condutor (34) está localizada no recipiente exterior (40). Na modalidade preferida, a parte superior do elemento condutor (32) tem um flange (35) que coloca em contato a parte superior do suporte (33) para evitar que a parte superior do elemento condutor (32) deixa o recipiente interior (20); e a parte inferior do elemento condutor (34) tem um flange (36) que coloca em contato a parte inferior do suporte (33) para impedir que a parte inferior do elemento condutor (34) entra no recipiente interior (20).
[027] As Figuras 2 a 5 mostram que o recipiente exterior (40) é oco e substancialmente em forma de paralelepípedo. Na modalidade preferida, o recipiente exterior (40) tem um flange superior (44), uma superfície de suporte (43) e duas ou mais pernas (42). As pernas (42) permitem que o suporte do recipiente exterior (40) sobre uma superfície e formam uma abertura através da qual o ar ou a água pode fluir. Na Figura 1B, mostra-se que o interior oco de cada perna (42) é formado em um reservatório que recebe a parte inferior do elemento condutor (34). De preferência, os reservatórios podem armazenar água ou outro líquido adequado para o cultivo de plantas.
[028] Finalmente, a Figura 7 ilustra uma segunda modalidade de hidroplantador (10') da presente invenção. Nesta figura, está ilustrado um recipiente interior (20') o qual acomoda dentro de um substrato (50'), em que o recipiente interior (20') está alojado dentro de um recipiente exterior (40'). A segunda modalidade difere da primeira modalidade ilustrada, em que o recipiente exterior (40') tem meios de drenagem (45') para permitir a saída do excesso de líquido a uma altura adequada.
[029] Durante o funcionamento, o hidroplantador (10) permite que uma ou mais plantas cresçam no substrato (50) no interior do recipiente interior (20). Os reservatórios formados nas pernas (42) do recipiente exterior (40) armazenam água ou outro líquido apropriado para o crescimento das plantas, o qual é absorvido através da parte inferior do elemento condutor (34) na direção da parte superior do elemento condutor (32), o qual descarrega no substrato (50) de forma passiva por efeito de capilaridade. Se o líquido for superior ao volume do recipiente interior (20), o líquido pode sair do recipiente exterior (40), quando alcançar a altura conveniente, onde as redes (26) estão localizadas, sem derramar o substrato.
[030] De acordo com o mencionado e descrito acima, o hidroplantador (10) tem várias vantagens combinadas em um design simples.
[031] O hidroplantador (10) corresponde a uma unidade modular dentro de um sistema modular que pode ser formado a partir de uma pluralidade de hidroplantadores (10) alinhados para criar locais com vegetação, com baixa manutenção, fácil instalação, em telhados ou superfícies concretas. Não exige preparação especial antes da instalação, uma vez que a altura de suas pernas (42) permite que o excesso de água pode escoar e fluir sobre a laje de concreto (10). Em uma modalidade preferida, o recipiente exterior (40) do hidroplantador (10) pode ter 32 cm de largura e 52 cm de comprimento. Em outra modalidade preferida do uso da presente invenção, o mesmo pode ser usado em seis hidroplantadores (10) para cobrir um metro quadrado. Além disso, a forma arredondada das pernas (42) não faz mal à impermeabilização (se colocada sobre um telhado) e a superfície de suporte somente representa 3% da área total ocupada pelo hidroplantador (10).
[032] Outra vantagem importante do hidroplantador (10) da presente invenção consiste no fluxo de ar livre que pode passar entre as pernas (42). Este fluxo de ar produz "túneis de vento" que permitem arrefecer o espaço entre os hidroplantadores (10) e a laje de concreto agiliza sua atuação como um agente que previne o ganho de calor da laje de cobertura, reduzindo assim o ganho de calor no interior de uma casa, casa, escritório, edifício, ou espaço arquitetônico. No entanto, a fim de proporcionar base mais adicional para esta vantagem atribuída ao hidroplantador (10), a mesma determinou o valor de condutividade ou condutância térmica (K) experimentalmente, como mostrado na Tabela 1, e a resistividade térmica (R) e coeficiente de transferência de calor total (U), como mostrado na Tabela 2. Tabela 1: Condutância por elemento (K) Tabela 2: Resistividade por elemento (R) e o
[033] O menor valor de K e o maior valor de R determinam o melhor isolamento térmico. As tabelas comparativas 3 e 4 foram feitas, e o sistema de hidroplantadores foi localizado no 6° lugar da resistividade de calor em comparação com os produtos já existentes no mercado e que são os mais utilizados atualmente, e em relação à condutividade foi localizado no 7° lugar. Deve considerar-se que a espessura de cada um dos materiais, incluindo o sistema de hidroplantadores é diferente e pode variar entre os mesmos, e que os materiais comparados com o sistema não são sistemas naturais. Tabela 3: Comparação por valor R Tabela 4: Comparação por valor K
[034] Outra vantagem do hidroplantador (10) é a coleta de água da chuva. Em uma modalidade preferida, o hidroplantador (10) pode ter uma capacidade de armazenamento de 6 litros de água que atinge alta capacidade de armazenamento de água da chuva. Por exemplo, na modalidade do sistema modular que compreende por seis hidroplantadores (10) por metro quadrado, a capacidade de coleta de água da chuva seria de 36 litros por metro quadrado. No entanto, a fim de proporcionar ainda mais base para esta vantagem atribuída ao hidroplantador (10), a mesma foi determinada na coleta de água da chuva experimentalmente, medição e monitoramento da quantidade de água coletada foram determinadas em um sistema que compreende 5 sistemas de hidroplantadores por metro quadrado durante o período de 21 de Junho a 10 de Outubro de 2011, conforme monstrado na Tabela 5. Tabela 5: Coleta de água da chuva
[035] Devido à medição registrada na Tabela 5, foi determinado que o sistema de hidroplantador pode coletar durante o período mais intenso de chuva na Cidade do México até 900 litros por metro quadrado; de modo que, em 100 metros quadrados de telhado verde que poderiam ser coletados 90.000 litros de água.
[036] Finalmente, uma vantagem adicional é facilitar o transporte de hidroplantador (10) e seus componentes. Quaisquer recipientes interiores (20), bem como recipientes exteriores (40), podem ser empilhados um dentro do outro com batentes que impedem o aperto, facilitando assim a sua separação e segurança no transporte.
[037] Com base na descrição acima, certas modalidades e detalhes foram descritos de modo a ilustrar a presente invenção, e serão evidentes para os versados na técnica que variações e modificações podem ser feitas sem se afastarem do escopo da presente invenção.
Claims (21)
1. Hidroplantador (10; 10’) compreendendo: um recipiente interior (20; 20’) que acomoda um substrato, em que o recipiente interior (20; 20’) está acomodado dentro do recipiente exterior (40; 40’); um meio de absorção (30), em que o meio de absorção (30) compreende, pelo menos, um elemento condutor (32, 34), em que uma parte superior do elemento condutor (32) está localizada no substrato (50; 50’) dentro do recipiente interior (20; 20’), em que uma parte inferior do elemento condutor (34) está localizada no recipiente exterior (40; 40’), em que o meio de absorção (30) compreende ainda uma parte achatada (31) que se estende para o recipiente interior (20; 20’) e compreende ainda, pelo menos, um suporte; e um recipiente exterior (40, 40') em que o recipiente exterior (40; 40’) tem duas ou mais pernas (42) que permitem o apoio do recipiente exterior sobre uma superfície e forma uma abertura configurada para permitir o fluxo de ar ou de água pela abertura, em que cada perna compreende um interior oco formando um reservatório para o armazenamento de um líquido e configurado para receber a parte inferior do elemento condutor (34); o hidroplantador caracterizado pelo fato de que: o recipiente interior (20; 20’) tem uma ou mais redes (26) a uma altura acima da superfície interna mais inferior do recipiente interno; em que as uma ou mais redes (26) são configuradas para permitir a filtração do fluido do recipiente interior (20; 20’) para o recipiente exterior (40; 40’) sem derramar o substrato; e em que o recipiente exterior compreende um dreno (45’) configurado para permitir que o excesso de fluido seja drenado a uma altura acima da superfície interna mais inferior do recipiente externo.
2. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente interior está acomodado dentro do recipiente exterior, sem ficar de fora do recipiente exterior.
3. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente interior é oco, alongado, compreende um fundo curvo (21) e se encaixa no recipiente exterior.
4. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato pode ser formado a partir de um ou mais materiais de substrato.
5. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais redes têm uma capacidade de drenagem de 0,016 m/s.
6. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente interior tem um fundo curvo.
7. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a porção achatada do meio de absorção pode estender-se sobre o fundo curvo, abaixo do fundo curvo ou uma combinação de ambos.
8. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento condutor tem um primeiro flange configurado para evitar que a porção superior do elemento condutor deixe o recipiente interior; e em que o elemento condutor tem um segundo flange configurado para evitar que a parte inferior do elemento condutor entre no recipiente interior.
9. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente exterior é oco e em forma de paralelepípedo.
10. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente exterior tem um flange superior e uma superfície de suporte.
11. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o reservatório está configurado para armazenar água ou outro líquido adequado para o cultivo de plantas.
12. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente interior ou o recipiente exterior são fabricados a partir de um material plástico ou reciclado.
13. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o recipiente interior ou o recipiente exterior são feitos 100% partir de polipropileno reciclado.
14. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de absorção é um geotêxtil.
15. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o hidroplantador é uma unidade modular em um sistema modular formado a partir de uma pluralidade de hidroplantadores alinhados.
16. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as pernas estão configuradas com uma altura que permite que o excesso de água possa escoar e fluir sobre uma superfície evitando a estagnação sob o hidroplantador.
17. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as pernas têm uma forma arredondada.
18. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o hidroplantador tem uma condutividade térmica de 0,43 W/mK, resistividade térmica de 2,90 mK/W, e um coeficiente de transferência de calor global de 0,34 W/m2K.
19. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o hidroplantador está configurado para coletar água da chuva no reservatório.
20. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma ou mais redes são dispostas nas superfícies laterais periféricas externas do recipiente interno.
21. Hidroplantador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dreno é disposto em uma superfície lateral periférica externa do recipiente externo.
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