CN103096710A

CN103096710A - 用于生长植物的系统和方法

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Publication number: CN103096710A
Application number: CN2011800422775A
Authority: CN
Inventors: 亚历山大·P·费雪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-19
Filing date: 2011-07-18
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2031-07-18
Also published as: AU2011281316B2; JP2013530720A; BR112013001105A2; MY163634A; WO2012010876A1; CN103096710B; US9439362B2; JP6006719B2; PL2595470T3; ES2525580T3; EP2595470B8; EP2595470A1; US20130111812A1; IL224174A; PT2595470E; GB201012087D0; HK1180180A1; EP2595470B1; CA2842284A1; GB2473525A

Abstract

本发明涉及一种用于生长植物的设备，该设备包括彼此上下堆叠的多个花盆(102)的一个柱子(100)，以便限定一个用于容纳植物的包壳。每个花盆(102)限定了用于盛放植物的一个腔室(104)。提供了用于分离该柱子的多个花盆的多个分隔件，并且这些分隔件限定了围绕这些花盆中至少两个的顶部的一个被包围的顶空，其中这些植物从该腔室中伸出。该腔室包括一个通道(106)，该通道提供了用于使空气穿过这个柱子(100)的连续流动路径，而不要求空气流经该腔室(104)。这个流动路径包括在这些花盆(102)中的至少两个的上方的顶空。

Description

用于生长植物的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于生长植物的系统和方法。本发明特别地但不排他地应用于一种用于生长植物的系统和方法，其中可以精确地调节气流和温度。

背景技术

为了在具有不适合特定类型的植物生长的环境温度的环境中生长植物，已知的是提供用于加热或冷却植物周围的空气的手段。例如，这可以通过适当地定位的加热器或通过为这些植物遮挡阳光(例如通过使用花棚(polytunnel)来实现)来实现。已知的加热安排的一个问题是植物周围的环境空气的加热需要大量的能量。

还已知的是在生长容器的一个柱子中培养植物，其实例可以在US6840008B1、US2003/0089037A1、US5555676以及US2006/0156624中找到。水和养料可以被输送至具有这些植物柱子中。然而，没有公开如何控制植物周围的空气的温度和流量。

发明内容

根据本发明的一个第一方面，提供了用于生长植物的设备，该设备包括：一个花盆柱子，其多个花盆彼此上下堆叠，以便限定一个用于容纳植物的包壳，每个花盆限定了用于盛放植物的一个腔室；用于分离该柱子中多个花盆的多个分隔件，这些分隔件限定了围绕这些花盆中至少两个花盆各自顶部的一个包围的顶空，其中植物从该腔室中伸出；以及一个通道，该通道提供了用于使空气穿过该柱子的连续流动路径而不要求空气流经该腔室，该流动路径包括在该至少两个花盆上方的顶空，这样使得空气可以在该包围的顶空内流过这些植物的叶和/或茎。

这样的设备可以是有利的，因为空气(特别是经加热或冷却的空气)可以被引入到该柱子中以便基本上无阻碍地在这些植物周围流动从而有助于植物生长，而当该经加热或冷却的空气流经该柱子时该包壳限制了其到外部环境的流失。以此方式，这些植物的周围环境可以用一种能量有效的方式来控制。另外，认为空气流过叶，茎，或茎、根、球茎或叶被埋入其中的繁殖穴盘(propagationplug)，生长底物的表面和/或该设备的表面，可以有助于减少真菌、藻类和细菌的生长。

该腔室可以被安排成用于盛放一种生长底物(例如土壤/肥料、岩棉或生物炭)，植物在其中生长。

该柱子可以具有一个用于接收空气的入口并且可以具有一个用于从该柱子中排出空气的出口。入口和出口允许该柱子被连接到一个热交换器上以冷却/加热该空气。该出口可以位于该入口上方，特别地该入口在使用中可以位于该柱子的下部(例如最下部的花盆下方)，并且该出口在使用中可以位于该柱子的上部(例如最上部的花盆上方)。这样的一种安排适合于经加热的空气，其中暖空气上升至该柱子的顶部。如果冷却的空气被引入到该柱子中，则该入口和出口的位置可以反向。

在一个实施例中，每个花盆中具有一个管道以便形成穿过该柱子的通道。该管道可以从花盆的底部延伸至生长底物的预期顶部上方的一个位置。例如，该花盆上可以具有标记以用于标识生长底物的预期高度并且该管道可以延伸至这个高度或其上方。另外，该管道可以延伸至与该腔室的边缘相同的高度。以此方式，该管道不能通过用生长底物将该腔室填充至顶部而被堵塞。因此，在用于该生长植物这个的被包围的受控的紧邻附近提供了一种新鲜的充气的环境。特别有利的是，对于该生长底物的表面和/或本体以及该包壳的内表面(例如这些分隔件的表面(在存在分隔件的实施例中))提供了这样的一种充气的担仍受控的环境。

该管道可以被该腔室环绕(例如位于该花盆内的中心)，其中内壁将该管道与该腔室分开。该花盆可以具有圆形截面，该圆形截面具有将该管道与该腔室分开的径向内壁。另外，该管道可以由该花盆侧边中的(例如该花盆的边缘中的)通路而限定。

优选地，这些分隔件是透明的或半透明的。这些分隔件在这些花盆之间提供了用于植物生长的空间并且可以允许阳光进入该柱子。该分隔件可以与这些花盆之一是一体的或与这些花盆是分离的。

在一个实施例中，至少一个分隔件或每个分隔件中包括多个孔口，穿过这些孔口，植物可以从该柱子中生长出来。此类孔口应该足够大以便允许这些植物从该柱子中生长并且应该足够小以便限制能量从该柱子中过度流失。这些孔口可以是在邻近下方花盆定位的分隔件的底部中的开放侧孔口。包括多个孔口的分隔件下方的花盆可以具有曲线形的边缘。以此方式，从该孔口生长的植物不被将该植物从花盆的边缘拉下的植物重量所伤害或甚至切断。另外，该曲线形边缘可以有助于使该植物在适当的方向上伸出。相信的是，土壤或其他生长底物的加热/冷却是影响植物生长的一个非常有影响力的因素；枝叶的加热具有的影响力较小。因此，使枝叶悬在包壳外部、处于包壳外部的较冷/较热的空气中是可以接受的。事实上，可以促进枝叶在该包壳外部生长而使得它(该枝叶)有效地堵塞或阻碍该孔口以便进一步限制该包壳的内部与外部之间的水流失和热传递(流失或收益)。由此提供了一种受控的、有效的生长系统，该系统以一种方式保持充气状态，该方式并不促进水或热量的流失/收益并且是在该植物生长时并且遍及该生长周期(从发芽至其生长到长成的植物)保持被‘密封’，而不需要重新安置该植物。通过提供一个适当大小的孔口以用于所生长的植物类型，从而将能量损失最小化。该孔口的大小可以被确定成使得该植物的芽或茎可以适应其中，而植物的枝叶可以在该包壳的外部生长。该孔口与该分隔件相比可以是较小的。例如，该孔口的面积可以是0.5cm²至36cm²，它可以是大致半圆形的、方形的或圆形的或拱形的或任何其他合适的形状。对其他应用(例如，对较大的作物或藤本植物应用)而言它可以甚至更大或更小。

该花盆柱子可以被安排成使得从这些花盆之一中的植物和/或生长底物中蒸发出的水将凝结在上方这些花盆之一上。这些花盆可以具有一个被成形为使得凝结在其上的水从该柱子中的通道排出的下表面。例如，在每个花盆中具有一个中央管道的实施例中，该下表面可以在离开该花盆中心的径向方向上向下倾斜(例如以曲线形)。以此方式，该包壳中的水没有通过蒸发而流失到外部环境中、而是被回收至该花盆。另外，花盆的下表面的形状限制了水穿过这些花盆中的通道而流失到该柱子底部。

该柱子可以被安排成使得这些花盆可以围绕该柱子的中央轴线旋转。以此方式，这些花盆可以按照需要被旋转以便容易触及到这些植物，并且提供光在植物上的均匀分布。例如，如果在包壳周围的光强度是不均匀的，则这些花盆可以被旋转成使得之前处于低光条件下的植物现在是处于强光条件下。这些花盆的旋转可以自动地进行。

在一些实施例中，生长底物(例如土壤)可以不以常规形式提供在该腔室内。

在这样的一个实施例以及提供了生长底物的其他实施例中，该植物可以被提供到腔室中的另一种生长底物中，例如繁殖穴盘、如泥炭穴盘(或任何其他合适的已知等效物)中。在这样的实施例中，正在生长的植物可以在其底部处(例如它的球茎、根或茎)处被包围在该另一种生长底物(例如泥炭穴盘)中。

该泥炭穴盘可以在使用中被定位在该腔室内的生长底物(例如土壤)的表面上或被插入/种植/嵌入到该腔室内的生长底物(例如土壤)中。

该泥炭穴盘(或其他另外的底物)是与该顶空相连通的并且因此该顶空的充气导致该泥炭穴盘和其周围环境充气。因此，降低了该泥炭穴盘和生长植物周围的真菌、藻类和细菌的生长并且促进了该植物的生长。

在一些实施例中该植物从孔口134中长出。例如，该植物的茎和叶可以通过孔口134从该腔室中长出，而该泥炭穴盘植根在该包围的顶空和/或腔室内。虽然枝叶和叶片实际可以在该包壳外部生长，但是在该充气的、潮湿的、受控的包壳中穴盘的存在对该生长植物来说是有利的。另外，该穴盘通过堵塞该孔口而可以有助于进一步最小化来自该包壳的已经相对小的水/热量的流失/收益。应指出的是，空气流动经过茎(如果所述茎是位于另外的生长底物内(例如繁殖穴盘))，那么因为空气流过该另外的生长底物(例如该穴盘)实现了类似的优势(如上所述)，则在本发明的范围内预期的意思是空气流过包含该茎的泥炭穴盘。

根据本发明的一个第二方面提供了一种模块，包括花盆和分隔件，每个花盆具有用于盛放植物并且任选地用于盛放生长底物(例如土壤、岩棉或生物炭，该植物在其中生长)的一个腔室以及其中的一个管道，该管道被安排成使得空气可以流经该管道而不流经该腔室，其中多个这样的模块可以堆叠在一起以形成一个柱子，其中这些分隔件将该柱子的这些花盆分隔并且限定了在这些花盆中至少两个花盆各自顶部周围的一个包围的顶空，其中植物从该腔室伸出，并且这些花盆中的这些管道形成了穿过该柱子的连续流动路径，该流动路径包括在该至少两个花盆上方的顶空，这样使得空气可以流过这些包围的顶空中的植物的叶片和/或茎。

根据本发明的一个第三方面提供了一种用于组装成为根据本发明的第一方面的设备的部件套件。

根据本发明的一个第四方面，提供了一种用于生长植物的方法，该方法包括：将植物种植在多个花盆中，每个花盆限定了用于盛放植物的一个腔室；将这些花盆彼此上下堆叠在一个柱子中，其中多个分隔件将这个柱子的多个花盆分隔开并且限定了围绕这些花盆中至少两个花盆各自顶部的一个包围的顶空，其中植物从该腔室中伸出，该柱子包括一个空气入口和一个空气出口并且被安排成使得被引入该空气入口的空气穿过一个通道流向该空气出口，该通道提供了穿过该柱子的连续流动路径，而不要求空气流经该腔室，该流动路径包括在该至少两个花盆上方的顶空，这样使得该空气可以流过这些包围的顶空中的叶片和/或茎；并且将空气引入该空气入口。

应理解的是，术语“种植植物”包括种植种子、球茎等等。

在一个实施例中，引入到该空气入口的空气是经加热或经冷却的空气。该方法可以包括在这些花盆中提供一种生长底物(这些植物在其中生长)并且用于空气的连续路径可以被安排成使得空气可以从该入口流到该出口而不流经该生长底物。

根据本发明的一个第五方面提供了一种用于生长植物的系统，该系统包括根据本发明的第一个方面的设备、用于将空气供应至该包壳的一个供应管道以及用于从该设备中回收空气的一个返回管道、以及用于加热或冷却空气的一个热交换器，该供应管道被安排成将空气从该热交换器供应至该入口，并且该返回管道被安排成使空气从该设备返回至该热交换器。该空气入口可以与一个空气出口竖直间隔开。

该系统提供了流经这些植物、可以有助于植物生长的空气流。叶片、茎、生长底物的表面和/或该包壳的多个表面上的空气流动可以有助于减少真菌、藻类和细菌的生长并且增强植物生长。

相对于用加热或冷却装置来加热包壳中的更大体积的空气而言，这样的一种系统可以提供一种加热或冷却植物的有效方式。具体而言，该设备可以在这些花盆上方提供一个顶空，该顶空具有所生长的植物的尺寸的数量级。在一个实施例中，该包壳可以具有1米或更小的宽度，优选地400mm或更小并且最优选地是150mm左右。每个花盆上方的顶空可以小于1米，优选地小于500mm并且最优选地小于200mm。在这样小的空间中加热空气比在大的温室中加热植物有效得多。

该系统可以包括多个设备，其中该供应管道从该热交换器至该设备的长度加上该返回管道从该设备至该热交换器的长度对于每个设备而言是基本上相同的。以此方式，该供应管道的起点与该返回管道的终点之间的温度差将是大致相同的从而确保均匀的空气流经每个包壳。

该系统可以进一步包括一个养料源和/或水源以及使养料和/或水穿过这些包壳进行循环的一个供应装置。该循环装置可以包括一个用于将水/养料从水源和/或养料源供应至该设备的水和/或养料供应管道；以及用于从该设备中回收水和/或养料并且将水和/或养料返回至该源的返回管道。该供应和/或返回管道可以包括一个用于在水和/或养料被递送至该设备时或被返回至该源之前对水和/或养料进行过滤的过滤器。以此方式，可以回收任何未使用的水和/或养料以便将来使用。

应理解的是，在此所使用的术语“经加热的空气”和“经冷却的空气”分别是指相对于该包壳的外部环境中的空气的温度而言被加热或被冷却的空气。

附图说明

现在将仅通过举例并参考附图来描述本发明的实施例，在附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的设备的透视图；

图2是该设备的透视图，用阴影线展示了图1中被掩盖的该设备的多个部分；

图3是图1和图2所示的该设备的截面视图；

图4是图1至图3的设备中所使用的种植花盆的透视图；

图5是图4中所示的种植花盆的截面视图；

图6是图4和图5中所示的种植花盆的平面视图；

图7是图1至图3的设备中所使用的分隔件的透视图；

图8是图7中所示的分隔件的一个侧视图；

图9是图7和图8所示的分隔件从替代图8方向的一个方向上观察到的侧视图；

图10是图1至图3所示的设备的分解透视图，示出了多个部件的套件被组装在一起以形成该设备；

图11是根据本发明的一个实施例的一个系统的空气循环安排的示意图；并且

图12是该系统的水和养料循环安排的示意图。

具体实施方式

参见图1至图3，用于生长植物的设备包括具有多个彼此上下堆叠的种植花盆102的一个柱子100，以便限定一个用于容纳植物的包壳。在这个实施例中，每个种植花盆102是相同的。然而，将理解的是在其他实施例中，可以使用不相同的花盆。每个花盆102限定了一个用于盛放生长底物(例如土壤、岩棉、肥料或生物炭，植物在其中生长)的腔室104(图4至图6所示出的)。

该柱子100具有一条通道(箭头106所示)，该通道提供了一条用于空气穿过该柱子100的连续流动路径。这个流动路径包括围绕这些花盆102的顶部的空间108，其中植物从该生长底物中伸出。为了沿着这条路径流动，空气不需要流经腔室104中的生长底物。在这个实施例中，空气可以流经该通道而不流经该腔室。

该柱子100在这个实施例中具有一个用于接收经加热的空气的入口110并且具有一个用于从该柱子100中排出空气的出口112。在这个实施例中，该出口112位于该入口110上方，该入口110位于最下部的花盆102a下方，并且该出口112位于最上部的花盆102b上方。以此方式，经过入口110被引入的经加热空气可以穿过该通道106、一路上加热这些植物、上升至该柱子100的顶部，此处空气经出口112被排出。

该柱子100进一步包括一个水和养料入口116，在这种情况下是连接到水和养料源上的喷射头，用于将水和养料引入柱子100中。水和养料渗透穿过这些花盆102来向这些植物提供营养物质。到该柱子100底部的任何过剩的水和/或养料通过排放管118从该柱子100中排出。

现在参见图4至图6，每个种植花盘102中具有一个管道114以便形成穿过该柱子100的通道106。该管道114被该腔室104环绕，其中锥形内壁124将该管道114与该腔室104分开。在这个实施例中，该管道114位于中心并且从该花盆102的底部120延伸至与腔室104的、向下成曲线的边缘122相同的高度。该花盆具有100mm左右的高度以及150mm左右的直径加上20mm至25mm之间的边缘宽度。该管道具有的直径在底部为40mm左右并且在顶部处为20mm左右。该管道114的锥形形状促进了进入管道114的水和养料远离该花盆102下方的管道114中的开口流动。以此方式，该管道114有助于防止水和养料穿过该管道114笔直地流向该柱子的底部。

该腔室104的底部中具有多个孔洞126，以便有助于水和养料渗透穿过柱子100。

现在参见图1至图3和图7至图9，该柱子100可以进一步包括用于将柱子100的多个花盆102隔开的多个透明的或半透明的分隔件130。以此方式，在每对花盆102之间提供一个分隔件130。这些花盆之间的这些分隔件130是相同的(图7至图9中示出了这些类型的分隔件)。然而，分隔件130a和130b不同于其他分隔件130。分隔件130a具有用于接收空气入口管111和排放管118的多个适当开口。分隔件130b具有用于封闭分隔件130b顶部并且用于保持空气出口管路113的一个盖件132。

这些分隔件130在这些花盆102之间提供了一个顶空以用于这些植物生长并且允许阳光进入该柱子100。在这个实施例中，每个分隔件具有200mm左右的高度和150mm左右的直径。因此，用于植物生长的顶空的高度将是150mm左右。具有这个大小的顶空的柱子100可以适合用于生长例如沙拉作物、生菜、西红柿、草莓、豌豆、大豆、草药、辣椒、胡椒等植物。所需要的顶空大小可以取决于正在生长的植物的大小和形式，例如枝叶的大小、果实大小、藤条或灌木。理想地，提供足够的空间以允许枝叶以一种不受限的方式生长。在另一方面，理想地该空间不需要过大，因为那样可能需要更多的能量来维持所希望的温度(例如为了避免热量流失或热量收益)。已经发现200mm高的分隔件适合用于大范围的植物。可以提供更小或更大的分隔件，这取决于应用，例如对更大的植物、树苗、非常大的作物品种来说，这些分隔件可以是约1米高的。该系统的位置以及可获得的阳光也将影响该顶空的大小。可获得的光越少，可能需要的顶空就越大。在其他实施例中这些分隔件可以是约250mm高或具有任何其他合适的高度。

在这个实施例中，每个分隔件130是一个透明或半透明材料的空心圆柱体，该空心圆柱体当被组装在柱子100中时具有用于与该花盆102的边缘122的下侧相接合的一个连续上边缘。该分隔件的底部包括多个孔口。在这个实施例中这些孔口是圆周地间隔开的开放侧孔口134。因此，当该分隔件被组装在该柱子中时，在这些花盆102与这些分隔件130之间存在一系列的空隙，穿过这些空隙，植物可以从该柱子100中长出。在这个实施例中，提供了六个拱形孔口134，每个孔口134具有在顶点处为30mm左右的高度以及约30mm的宽度。另外，该分隔件130所封闭的顶空周围的面积百分比(即，不是经由孔口134向外部环境开放)可以大于90％并且在这个实施例中可以大于93％。在一些实施例中可以是大约95％。以此方式，通过经加热空气逸出到外部环境中而导致的能量流失被保持为足够低。

花盆102的曲线形边缘122有助于防止损坏该植物从这些孔口134伸出的多个部分。

当组装在柱子100中时，每个花盆102可以围绕其中心旋转以使得使用者可以按照需要来触及这些植物。

图10示出了这些不同的部件被组装在一起以形成该柱子100(这些虚线表明不是所有的花盆和分隔件都被示出)。将理解的是，可以提供这些部件作为有待在现场组装的一套部件。另外，将理解的是，成对的花盆和分隔件140可以作为一个与套件的其余部分分开的模块被供应以便添加到一个现有柱子100上或以便替换一个现有柱子的模块。

参见图11和图12，图1至图10的设备可以被结合在图11和图12所示出的一个系统中以用于向植物提供经加热的空气、水以及养料。该系统包括：多个包壳202，这些包壳包含植物、典型地被安排成一系列的行；以及两个循环安排，一种安排200是用于使空气循环穿过这些包壳202以便将这些植物维持在所需要的温度，并且另一种安排204是用于使水和养料循环穿过这些包壳202。每个包壳202包括多个如图1至图10所示出的设备。

用于再循环空气的安排200包括：一个用于加热从中穿过的空气的热交换器206、一个用于将该经加热的空气从该热交换器206供应到设备202的底部处的多个空气入口的供应管道208(实线所示出的)以及一个用于将空气从这些包壳的顶部处的多个空气出口回收至该热交换器206的返回管道210(虚线所示出的)。在这个实施例中，该供应管道208拆分成多个分隔管线208a、208b、208c以用于每行设备202并且该返回管道具有多个分隔管线210a、210b、210c以用于从每行设备202回收空气。在使用中，通过用热交换器206加热空气并且接着使经加热的空气进入这些包壳中来将设备202中的这些植物维持在所希望的温度。该暖/热空气通过对流而上升至该设备的顶部，该设备引导该上升的空气经过其中的植物。已经流经该设备202的空气通过返回管线210被回收到热交换器206中以便再加热并且再次使用。

通过热交换器206加热空气可以进行恒温控制以保持这些植物处于稳定的温度。穿过该系统的空气流动可以通过该热交换器206任一侧的温度差来达到。另外，可以提供泵或风扇以用于循环该经加热的空气。

将设备202的这些柱子100附接至管道210a、210b、210c的管路上使得这些柱子100稳定。

用于再循环水和养料的安排204包括：水和养料216的源(例如储箱)、一个用于将水和养料从该源216供应至设备202顶部处的多个水入口的一个供应管道218(实线所示出的)以及一个用于从设备202底部的排放管回收水和养料的返回管道220(虚线所示出的)。所回收的水和养料在被供应返回到该水和养料储箱216之前可以被过滤。在这个实施例中，该供应管道218拆分成多个分离的管线218a、218b、218c以用于每行设备202并且该返回管道具有多个分离的管线220a、220b、220c以用于从每行设备202回收水和养料。

在这个实施例中，对于空气再循环安排200以及水和养料再循环安排204两者而言，该供应管道208、218从该热交换器206/水和养料储箱216至该设备202的长度加上该返回管道210、220从该设备202至该热交换器206/水和养料储箱216的长度对于每个设备202而言是基本上相同的。例如，对于具有来自该热交换器206/储箱216的短的供应管道208、218的设备202而言，将会有一条通向该热交换器206/储箱216的长的返回管道210、220。

根据以上所描述的实施例的系统可以是有利的，因为经加热的空气可以被引入到每个柱子100中而基本上无阻碍地在这些植物周围流动从而有助于植物生长，而当该设备限制了该经加热空气在流经该柱子时到外部环境的流失。另外，因为这些柱子100所限定的包围空间的体积小，所以需要被加热的空气体积被减小。以此方式，这些植物的周围环境可以用一种能量有效的方式来控制。另外，相信的是在叶片、茎、生长底物的表面、和/或包围该植物的茎、根、球茎或芽的繁殖穴盘(泥炭或类似底物)和/或该设备的表面上的空气流量可以有助于减少真菌、藻类和细菌的生长。

将理解的是，在不脱离如在本文中限定的本发明的情况下可以对以上所描述的实施例进行改变和修改。例如，可以在该花盆的不同区域中提供穿过这些花盆的管道，例如通过该花盆侧边上的开放通路。每个分隔件的高度可以是不同的，这取决于在生长的植物。使用适当大小的分隔件确保了用于生长植物的空间被有效地利用。

每个花盆102的下表面可以被成形为使得其上的水从该柱子100中的通道106排出。例如，每个花盆的下表面可以在离开该花盆102中心的径向方向上向下倾斜。以此方式，凝结在花盆102底部上的水和渗透穿过花盆102中的这些孔洞126的水是远离该柱子100的中心被抽走的，从而限制了笔直穿过通道106到达该柱子100底部的水量。

每个花盆中的植物可以直接用水和养料来喷洒，而不是通过水和养料渗透穿过上方花盆来供给。例如，花盆专用的喷雾器可以被连接至贯穿这些花盆的空气管道延伸的水/养料管上。

在包括多个设备的系统中，传送到不同设备202的空气的温度可以被分别控制。以此方式，具有不同温度要求的不同类型的植物可以在该系统中生长。另外，可以从分开的储箱中来提供水和养料。该系统可以被安排成使得水(没有养料)可以被传送至该设备202并且与该养料混合以便提供一种溶液。该系统可以被安排成对不同的设备提供不同的溶液，从而允许需要不同溶液的不同类型的作物在单个系统内生长。

为了增大该顶空的尺寸，可以在各个种植花盆之间使用多于一个的分隔件。为了实现这点，可以提供不是种植花盆的附接元件来将这些依次堆叠的分隔件附接在一起。

这些花盆中的一个或多个可以被成形为使得该花盆的腔室的一部分(所谓的耳部)位于该分隔件的周边之外。这可能是在该分隔件中提供多个孔口的一个替代方案。在这样一种安排中，植物可以穿过该耳部从该包壳中生长出来。花盆可以包括围绕该花盆圆周地间隔开的多个耳部。

本发明提供了一个适当大小的包壳以用于确保植物具有足够的生长空间，但是该空间不太大，因而避免了浪费能量。该包壳是与周围环境基本上隔绝的，并且使得非预期的热量流失或热量收益以及水流失被最小化。提供了一条空气流动路径，不要求该路径穿过该花盆的腔室，该腔室中通常可能存在一种生长底物。以此方式，本发明确保了该包壳的这些内表面和该底物的上表面能够使空气流经它们，而仍然有效地维持一种温度和水受控的环境。通常，这种空气流动是通过将该底物表面暴露在该外部环境中来实现的，在这种情况下向环境中发生了大量的热和水传递。或者，这通常可以在一个大的温室(典型的安排)内完成，在这种情况下许多能量被消耗在控制环境以便实现合适的空气流动路径。相比之下，本发明同时提供了一个有效的、受控的环境和一个空气流动路径。该受控的、充气的包壳仅与所需的一样大。提供了多个机构来允许生长的植物在该包壳外部生长(如果必须的话)，而重要的是，繁殖穴盘或该植物的根或茎被维持在该受控的环境中。

本发明对该底物的、植物的根所在的部分提供了充气作用以及一个受控的环境，植物的茎、叶片以及枝叶从这个部分延伸。这个部分需要被充气，但是在现有技术中，这仅是通过将该底物的表面的这个部分(该植物枝叶从该部分向该外部环境生长)暴露出来而实现的。这导致了该底物的这部分与该不受控的外部环境之间的热量和水分的过度传递。在本发明中，该底物的这部分是在该包壳内并且不是以相同的方式暴露在该外部环境中的。

在描述的这些实施例中，具有多个侧孔的这种竖直生长系统允许了传统地水平地生长的植物以一种空间有效的竖直方式进行生长。这相对于其他系统而言是有利的，在其他系统中提供了从中央区域延伸的多个侧向延伸的花盆并且其中这些花盆暴露出了植物从中生长的土壤(或其他底物)。存在空间的节省并且避免了来自该底物的(过度的)热量/温度传递。

在一些实施例中，该圆柱形分隔件130是由两个(空心半圆柱形的)零件形成的。这些零件可以由柔性的塑料材料制成并且可以链接在一起以便通过舌片和凹槽的摩擦配合安排而形成合适的分隔件(即能够形成包壳)。

在一些实施例中，在使用中，有待生长的植物是处于芽或球茎的形式或是包围在一个泥炭穴盘中。将这些芽、根、球茎或穴盘放置在该腔室内(例如，在该底物(例如土壤)的表面上)，接着该分隔件被连接至该花盆上使得该分隔件的这些孔口是与这些芽、根、球茎或穴盘对齐的，这样促进了植物穿过该孔口从该腔室中生长出来。

这些孔口的一些实施例的另一个任选特征是提供一个孔口密封件。该孔口密封件包括一个用于该(这些)孔口的关闭件，以便将该包壳与该外部环境之间的热和水传递最小化。该孔口密封件可以采取有待定位或固定在该孔口处的橡胶或纸构件的形式来封闭该孔口，同时柔性地允许植物的芽从中穿过，例如通过该橡胶/纸材料中的缝隙。

以此方式，可以初始地将芽定位成穿过该孔口密封件并且可以在芽生长时改变芽在该孔口中的位置，同时有效地封闭该孔口的其余部分。

Claims

1.用于生长植物的设备，包括：一个花盆柱子，多个花盆彼此上下堆叠以便限定一个用于容纳植物的包壳，每个花盆限定了用于盛放植物的一个腔室；用于分离该柱子中多个花盆的多个分隔件，这些分隔件限定了围绕这些花盆中至少两个花盆各自顶部的一个包围的顶空，其中植物从该腔室中伸出；以及一个通道，该通道提供了用于使空气穿过该柱子的连续流动路径而不要求空气流经该腔室，该流动路径包括在该至少两个花盆上方的顶空。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，该腔室被安排成用于盛放一种生长底物，该植物在该生长底物中生长。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其中，该柱子具有一个用于接收空气的入口以及一个用于从该柱子中排出空气的出口。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所接收的空气包括经加热的或冷却的空气。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的设备，其中，在使用中，该出口位于该入口上方。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，该入口在使用中是位于最下部的花盆下方，并且该出口在使用中是位于最上部的花盆上方。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，每个花盆中具有一个管道以形成该穿过该柱子的通道。

8.根据权利要求7所述的设备，当所述权利要求引用权利要求2时，其中该管道从该花盆的底部延伸至该生长底物的预期顶部上方的一个位置。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的设备，其中，该管道至少延伸至该腔室边缘的高度。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的设备，其中，该管道被该腔室环绕，其中多个内壁将该管道与该腔室分开。

11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，这些分隔件是与这些花盆分开的。

12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，这些分隔件是透明的或半透明的。

13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，至少一个或每个分隔件中包括多个孔口，植物能够穿过这些孔口从该柱子中生长出来，并且任选地其中，这些孔口占该分隔件的面积的少于10％、并且任选地少于7％、并且进一步任选地少于5％。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，位于包括多个孔口的该或每个分隔件下方紧邻的该花盆具有一个曲线形的边缘。

15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，该花盆柱子被安排成使得从这些花盆之一中的植物和/或生长底物中蒸发出的水将凝结在上方这些花盆之一上，并且每个花盆的下表面被成形为使得凝结在其上的水从该柱子中的通道排出。

16.根据权利要求15所述的设备，当所述权利要求引用权利要求6时，其中每个花盆中具有一个中央管道，并且该花盆的下表面在离开该花盆中心的径向方向上向下倾斜。

17.一种模块，包括一个花盆和一个分隔件，每个花盆具有用于盛放植物的一个腔室以及其中的一个管道，该管道被安排成使得空气能够流经该管道而不流经该腔室，其中多个这样的模块能够堆叠在一起以形成一个柱子，其中这些分隔件将该柱子的这些花盆分隔并且限定了围绕这些花盆中至少两个花盆各自顶部的一个包围的顶空，其中植物从该腔室伸出，并且这些花盆中的这些管道形成了穿过该柱子的连续流动路径，该流动路径包括在该至少两个花盆上方的顶空。

18.一种用于组装成为根据权利要求1至16中任一项所述的设备的部件套件。

19.一种用于生长植物的方法，包括：将植物种植在多个花盆中，每个花盆限定了用于盛放植物的一个腔室；将这些花盆彼此上下堆叠在一个柱子中，其中多个分隔件将这个柱子的多个花盆分隔开并且限定了围绕这些花盆中至少两个花盆各自顶部的一个包围的顶空，其中植物从该腔室中伸出，该柱子包括一个空气入口和一个空气出口并且被安排成使得被引入该空气入口的空气穿过一个通路流向该空气出口，该通道提供了穿过该柱子的连续流动路径而不要求空气流经该腔室，该流动路径包括在该至少两个花盆上方的顶空；并且将空气引入该空气入口。

20.一种用于将经加热或冷却的空气提供给植物的系统，该系统包括根据权利要求3或权利要求4至16中引用权利要求3的任一项所述的设备、并且包括用于将空气供应至该入口的一个供应管道以及用于从该设备中回收空气的一个返回管道、用于加热或冷却空气的一个热交换器，该供应管道被安排成将空气从该热交换器供应至该入口，并且该返回管道被安排成使空气从该设备返回至该热交换器。

21.根据权利要求20所述的系统，其中，该系统包括多个该设备，并且该供应管道从该热交换器至该设备的长度加上该返回管道从该设备至该热交换器的长度对于每个设备而言是基本上相同的。

22.根据权利要求20或权利要求21所述的系统，进一步包括一个养料源和/或水源以及使养料源和/或水源穿过该设备进行循环的一个供应和装置。

23.根据权利要求22的系统，其中，该循环装置包括一个用于将水和/或养料从一个水源和/或养料源供应给该设备的一个水/养料供应管道、以及一个将水和/或养料从该设备回收并且使水和/或养料返回至该源的返回管道。

24.根据权利要求23所述的系统，其中，该返回管道包括一个过滤器，用于在水和/或养料被返回至该源之前对水和/或养料进行过滤。