CN110139555B - 用于在室内栽培植物的气候密封气候控制室 - Google Patents

用于在室内栽培植物的气候密封气候控制室 Download PDF

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Abstract

为了进一步改善用于在室内空间栽培植物的气候密封气候控制室的方式是使供水或营养液中含有的任何类型的污染物不会在根部或植物引起疾病，提出了使用至少一个固定装置，将设置在容器(10)的容纳区域(12)中的基底暂时或永久地固定在框架(14)上。

Description

用于在室内栽培植物的气候密封气候控制室
说明书
本发明涉及一种用于在室内空间栽培植物的气候密封气候室，其中多个容器在气候室内以至少两层设置且层叠设置。每个容器包括容纳区域，该容纳区域具有以薄片的方式设置的基底以容纳植物和/或容纳种子，其中容器包括围绕容纳区域的周边的框架。
温室中的植物栽培是已知的。在这方面，通常在晚上和冬季使用人造光以使植物生长。因为基于LED的照明装置已经发展，所以现在可以更换耗电的照明装置，并且由于它们相对低的热量排放，它们可以放置在植物的紧邻区域。这又意味着多个层可以层叠设置，因此种植区域垂直地层叠设置，并且可以在它们之间安装永久性人工照明。
已知用于灌溉植物的水培系统和气培系统。在水培系统中，例如，可以使用由岩棉、玻璃棉或椰棕形成的基底。将种子播种到基底中，并根据落潮/涨潮方法或根据NFT来提供水和养分。在这方面的缺点是细菌例如可以通过水分供应或养分供应转移到植物的根际。此外，因为光和养分在根际聚集在一起使藻类生长。
在所谓的气培方法中，植物的根部自由悬浮，并定期使用养分和水的细雾对植物进行喷洒。气培方法的另一个缺点是细菌可以通过水分供应和养分供应转移。用于气培方法的系统需要很大空间，特别是在垂直方向上。此外，从技术角度来看，这种类型的系统通常是脆弱的。例如，必须经常清洁或更换喷嘴。
现有技术
CN205161271U公开了一种用于栽培植物的容器。
EP2719272A1描述了一种用于在盒子中培养蔬菜、真菌或草药的方法。
DE1928939描述了一种用于在室内空间栽培植物的气候室。
DE1778624描述了一种用于调节气候室的空气的装置。
发明内容：目的、解决方案、优点
本发明的一个目的是进一步改进气候密封气候室，用于在室内空间栽培植物，使得可能包含在水分供应中或营养液中的例如细菌的污染物不会在根部或植物引起疾病。此外，应该防止或至少减少植物根际的藻类形成。本发明的另一个目的是使气候密封气候室内的各个层的设置尽可能地节省空间，使得尽可能多的层可以在小空间中设置为一层另一层上面，并且与现有技术的已知解决方案相比，灌溉植物需要尽可能少的水。
在这方面，根据本发明，提出了一种用于在室内空间栽培植物的气候密封气候室，其中多个容器在气候室内以至少两层设置且层叠设置。在这方面，每个容器包括容纳区域，该容纳区域具有以薄片的方式设置的基底以容纳植物和/或容纳种子。容器包括围绕容纳区域的周边的框架。根据本发明，框架包括至少一个固定装置，用于将基底暂时或永久地固定到框架上。因此，容器至少由周边框架组成。可选地，容器可具有底座。
因此，可以认为气候密封气候室是用于在室内空间栽培植物的植物栽培系统。由于至少有两层，该系统应被视为构成室内垂直农业系统。
在这方面，至少一个容器优选地配置为承载容器。种子或植物可以以精确和可管理的方式手动地或使用机器放置在基底上。
在气候密封气候室内，为栽培植物建立了最佳气候。为了能够在气候室内建立最佳气候，气候室优选地包括调节装置，以调节气候室内的温度和/或相对湿度和/或二氧化碳含量和/或氧气含量和/或空气速度。
根据本发明，提供至少两个容器，即在每层上一个容器。然而，优选地，在每级或每层上，可以提供多个相邻和/或接连设置的容器。各个层沿垂直方向设置，即层叠设置。单层在水平方向上或沿水平面延伸。可以将照明装置，特别是基于LED的照明装置，设置在每层之上，以为植物提供照明。
容器可具有任何合适的几何形状。例如，容器的结构可以是圆形的、多边形的或椭圆形的。然而，特别优选地，容器是矩形结构。此外，容器可以由任何适合的材料组成或包括任何适合的材料。然而，特别优选地，容器由塑料制成或包含塑料。容器的最大长度和/或宽度优选为三米。
基底用作支撑物和/或用于将种子或植物固定在容纳区域中。在这方面，基底在结构上基本上是片状的并且以片状方式设置在容纳区域中。因此，容纳区域由容器形成，并由容器围绕或环绕。
所述至少一个固定装置可以牢固地，即永久地连接到框架，或者可以设置在框架上。以这种方式，至少一个固定装置可以是容器的集成部件。然而，可替代地，至少一个固定装置也可以可释放地连接到框架或容器。至少一个固定装置可以配置为保持装置和/或夹紧装置，以便将基底保持或扣紧在框架上。
因为通过至少一个固定装置将基底固定到容器的框架上，所以可以最大程度地避免细菌向种子或植物根际的转移。
更特别有利地，植物可以在从种子发芽到收获的整个生长阶段中保留在容器中。根据植物类型和生长阶段，容器可以从气候室内的一个台运输到下一个台或甚至运输到另一个气候室。例如，在种子发芽之前，可能需要与发芽之后所需气候不同的气候。可替代地，容器可以在所有生长阶段中保持在同一气候室中，并且可以根据相应的生长阶段仅重新调整气候和/或光强度。完全生长的植物也可以和容器一起运输至消费者，以便在加工和/或消费之前时仅需要收获植物。特别地，因为基底被固定并紧固到框架上，所以这是可能的。
优选地，将基底配置为衬和/或垫和/或膜，特别是配置为水膜。特别优选地，将膜配置为可渗透膜。
更优选地，将膜设计成可透过最大粒度为5nm，特别优选最大粒度为2.5nm，更特别优选最大粒度为1.5nm的颗粒，特别是水颗粒和/或养分颗粒。因此，较大的颗粒特别是细菌和病毒不能通过膜。
再特别优选地，基底的第一侧面位于液体营养液上，其中植物和/或种子位于基底的背离液体营养液的第二侧面上。特别优选地，在第二侧面上没有设置液体营养液和水。
例如，可以在均匀的距离或间隔上用营养液冲洗基底的下侧。在这方面，营养液优选总是从基底下方供应，因为否则，将增加细菌通过营养液进入植物根际的风险。以这种方式，还可以完全抵消或防止根际藻类的积累。因此，基底优选漂浮在营养液上。以这种方式，藻类只能在基底下面形成，从而在背离根际的一侧形成。
各植物的根仅在基底的上侧形成。根不会穿过基底生长，或甚至不生长到基底中，因此不会伸到设置在基底下方的营养丰富的水中。根部简单地形成细小的臂，其分布在基底上的种子周围。由于基底的渗透性，水和养分可以到达根部。因此，基底的上侧优选保持干燥。以这种方式，所有不是水或养分的物质可以保持在基底下面。同时，所有的根在开放的大气中位于基底的上侧。空气中氧气的比例显著高于溶解在水中的氧气的比例。以这种方式，可以从空气向根提供足够的氧气。
优选地，借助于固定装置将基底固定在高于容纳区域的框架上。例如，在框架的区域中，基底可以被抬起、升高或向上折叠，以防止水或营养液溢出或转移到基底的上侧。特别优选地，借助于固定装置，将基底固定在高于容纳区域的升高的框架上，高至少0.5cm，更特别优选高至少1.0cm。
优选地，至少一个固定装置部分地或完全地围绕容器。再优选地，至少一个固定装置沿框架设置。在这方面，固定装置可以设置在框架上并沿框架例如在周边设置。固定装置可以是机械配置。例如，固定装置可以集成到框架中和/或夹在和/或推到和/或拧到和/或连接到框架中。
特别优选地，框架形成为多个部分，特别是两个部分，其中固定装置由至少一个框架部分形成。例如，可以提供两个框架部分，它们彼此在顶部插入，并且基底夹在两个框架部分之间。在这方面，特别优选地，两个框架部分中的一个可以具有比第二框架部分更大的高度。以这种方式，基底可以更靠近框架上的上边缘夹紧或在两个框架部分之间夹紧。
优选地，第一框架部分具有凹槽。第二框架部分优选地具有舌部。以这种方式，两个框架部分可以通过企口连接，于是基底被夹紧并固定在两个框架部分之间。两个框架部分可以通过企口连接彼此插入或一个插在另一个上面。基底可以在凹槽和舌部之间夹紧或张紧。
更优选地，容器包括具有孔的基座或格状基座，其中基底位于基座上。以这种方式，基座形成容纳区域。
容器可以设置在托盘形容纳单元中。特别优选地，多个容器可以设置在一个托盘形容纳单元中。例如，多达十二个容器可以设置在一个托盘形容纳单元中。托盘形容纳单元可具有任何适合的形状或几何形状。特别优选地，盆形容纳单元的形状为正方形或矩形。例如，可以将托盘形容纳单元配置为用于运输设置在其中的容器的运输单元或配置为固定轨道或通道。容器可以在轨道内移位或移动。
可以将水或液体营养液设置在托盘形容纳单元中。为此，托盘形容纳单元可包括含水营养液的入口和/或出口。容器可以立于或位于托盘形容纳单元中，或者它们可以漂浮在托盘形容纳单元内的液体营养液上。
优选地，所述至少两个层由层叠设置的基本上环形的或圆形的或部分圆形的或多边形的平台形成，其中多个容器分别设置在一个平台上。另外，可以在每个平台上设置多个托盘形容纳单元，其中，在每个托盘形容纳单元中还设置有多个容器。
特别优选地，平台可以配置为部分圆形的，即以具有圆形部分或圆扇形的形式配置。以这种方式，在中间中央部分中提供了舷梯或通路。另外，每个平台可以基本上以具有内半径和外半径的环形配置。以这种方式，形成中央凹口或中央开口，其中可设置人工或自动分拣和/或播种系统。在这方面，平台的外半径大于内半径。优选地，各个平台是刚性的，这意味着它们不以可转动或可旋转的方式安装。
每个平台优选地设置有多个相互分离且径向定向的轨道，容器设置在所述轨道中并且可以从平台的内部沿平台外部的方向移位。植物排由各个轨道形成。以这种方式，各行植物在平台上以星形设置。在轨道中，水性营养液供应可以流动或停留、或间隔地供应。每个轨道形成托盘形容纳单元。
此外，优选地，两个相邻轨道之间的距离从平台的内部到平台的外部在径向方向上连续增加。在这方面，轨道的相应宽度优选地在其整个长度上是恒定的。因此，根际的空间在每个区域保持不变。容器周围的空间通过连续地从平台的内部向外推到平台的外部而不断增加，因此随着其生长，植物可以进一步扩散开来。以这种方式，可以使由于高叶密度所导致的所有区域中的光损失最小化。因此，移动或疏剪和移植单株植物不再是非常必要的。植物可以放置在平台内部的轨道中。在生长过程中，沿着轨道不断向外推动植物。这可以通过在平台内部将新植物放入轨道中的简单方式进行，并且以这种方式，先前已经放置在轨道中的植物被进一步向外推动。通过将它们放置在各个轨道中，可以对更多植物重复这一过程。当植物到达平台的最外部区域或外部时，可以从外部移去或收获它们。可以在轨道内的各个容器之间提供或放置间隔物。
优选地，还可以提供多边形平台和圆形平台的组合。例如，可以使种子在多边形平台上的容器中发芽。接下来，植物可以繁殖并置于圆形平台上。在这方面，在发芽之后，植物可以放置在较小的容器中，并且这些容器可以放置在圆形平台上的轨道中。
附图说明
现在借助于作为实例给出的优选实施方案更详细地描述本发明。
附图示意性地显示：
图1：具有多个层的气候密封气候室，将该多个层层叠设置，
图2：设置有多个容器的托盘形容纳单元，
图3：用于容纳植物和/或种子的容器，
图4：图3中容器的两部分结构，
图4a：基底在容器内的设置和固定原理，
图5：层叠设置的多个环形平台，
图6：环形平台，
图6a：具有圆形部分形状的平台，
图7：环形平台的轨道，和
图7a：用于在如图7所示轨道中放置的容器。
本发明的优选实施方案
图1显示了用于在室内空间栽培植物的气候密封气候室100。多个层11设置在气候密封气候室100内。反过来，在每个层11上设置多个容器10。每个容器10形成容纳区域12，该容纳区域12具有用于容纳植物和/或种子的片状基底13(图1中未示出)。
为了清楚起见，图1中的气候密封气候室100以半开放式显示。
各个容器10可以设置在托盘形容纳单元20中。这在图2中以示例的方式示出。可以将水或液体营养液设置在托盘形容纳单元20中。各个容器10可漂浮在液体营养液上。各个容器10具有周边框架14，周边框架14分别围绕用于容纳植物和/或种子的容纳区域12。例如，将图2中所示的托盘形容纳区域20配置为运输单元。
图3示出了图2中的容器10。框架14以两部分配置，由上部狭窄的第一框架部分14a和下部较高的第二框架部分14b组成。两个框架部分14a、14b为一个插在另一个顶部。框架14围绕容纳区域12。容纳区域12由格状基座19形成。基底13以片状方式设置在容纳区域12中。为清楚起见，图3中未示出基底13。图4a示出了基底13的设置和固定的原理图。
图4示出了用于图3容器10的框架14的两部分实施方案。两个框架部分14a、14b可以通过企口连接将一个插在另一个顶部。基底13可以夹在两个框架部分14a、14b之间。以这种方式，基底13固定在框架14的区域中并且设置在与中央容纳区域12相比升高的位置，以使得水或营养液不会从边缘溢出至基底13的上表面上。
图4a示出了将基底13固定在框架14处的原理的示意图。基底13夹在两个框架部分14a、14b之间，并且设置或固定在与容纳区域12相比升高的位置。如果将容器10放置在托盘形容纳单元20中的营养液18上，则营养液仅停留在基底13下面。因此，基底13漂浮在营养液18上。种子或植物可以设置并固定在基底13的背离营养液18的一侧。
图5示出了气候密封气候室100的一个实施方案，其中各个层11由平台21形成，该平台21基本上以圆形和环形配置。
图6示出了图5中的单个平台21。在中心区域中，以圆形配置的平台21包括凹部或自由区域。植物可以放置在容器10中从该中间区域或中心区域进入平台23内部区域的轨道22。轨道22径向向外延伸，因此两个相邻轨道22之间的间隔25从内部到外部连续增加。新植物可以重新放置在平台23内部区域的其他容器10中并被推开，因此，已经放置在其容器10中的植物被连续地向外推，即沿平台24的外部方向推动。在作为示例示出的该系统中，将托盘形容纳单元20配置为轨道22。
各个轨道22的宽度沿其长度是恒定的。因此，植物不必随着它们的生长而被移盆或移动。它们沿着轨道22在径向方向上从内部朝向外部连续地移位。因为两个相邻轨道22之间的间隔25从内部朝向外部连续增加，所以在外部的每个单独植物的发育空间大于在内部的发育空间。可以在平台24的外部或外部区域中移开和/或收获完全生长的植物。
图6a示出了具有圆形部分形状配置的平台21。以这种方式，形成通向中间中央部分的舷梯或通路，这使得人员和/或机器的进入更容易。
图7示出了其中放置有容器10的单独的轨道22。为清楚起见，未示出容器10中的植物。间隔物可以放置在各个容器10之间(为了清楚起见，这未在图7中示出)。
图7a示出了容器10的另一实施方案。为清楚起见，图7a中的容器10显示为没有基底13。图7a中所示的容器10特别配置为用于图7中的轨道22。
附图标记列表
100 气候密封气候室
10 容器
11 层
12 容纳区域
13 基底
14 框架
14a、14b 框架部分
15 固定装置
16 基底的第一侧面
17 基底的第二侧面
18 营养液
19 容器的基座
20 盆形容纳单元
21 平台
22 轨道
23 平台的内部
24 平台的外部
25 两个相邻轨道之间的距离

Claims (14)

1.一种用于在室内空间栽培植物的气候密封气候室(100)，其中多个容器(10)在气候室(100)内的至少两个层(11)中层叠设置，其中每个容器(10)包括容纳区域(12)，其中基底(13)以片的方式设置以容纳植物和/或容纳种子，其中容器(10)包括框架(14)，所述框架(14)围绕在容纳区域(12)的周边，
其中
所述框架(14)包括至少一个固定装置(15)以用于将基底(13)暂时或永久地固定到框架上，其特征在于，借助于固定装置(15)，基底(13)固定在高于容纳区域(12)的框架(14)上，其中将所述基底(13)配置为垫和/或膜，其中所述基底(13)的第一侧面(16)位于液体营养液(18)上，其中植物和/或种子位于基底(13)的背离液体营养液(18)的第二侧面(17)上，其中没有液体营养液(18)并且没有水设置在第二侧面(17)上。
2.根据权利要求1所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
所述气候室(100)包括调节装置，以调节气候室(100)内的温度和/或相对湿度和/或二氧化碳含量和/或氧气含量和/或空气速度。
3.根据权利要求1或2所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
将所述基底(13)配置为水膜。
4.根据权利要求3所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
所述水膜可透过最大粒度为5nm的颗粒。
5.根据权利要求4所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
所述水膜可透过最大粒度为2.5nm的颗粒。
6.根据权利要求4所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
所述水膜可透过最大粒度为1.5nm的颗粒。
7.根据权利要求4所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
所述颗粒是水颗粒和/或养分颗粒。
8.根据权利要求1或2所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
至少一个固定装置(15)部分地或完全地围绕容器(10)和/或至少一个固定装置(15)沿框架(14)设置。
9.根据权利要求1或2所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
所述框架(14)形成为多个部分，其中固定装置(15)由至少一个框架部分(14a、14b)形成。
10.根据权利要求9所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
所述至少一个框架部分包含第一框架部分(14a)和第二框架部分(14b)，第一框架部分(14a)形成凹槽，第二框架部分(14b)形成舌部，因此第一框架部分(14a)和第二框架部分(14b)可通过企口连接接合，从而将基底(13)夹紧并固定在两个框架部分(14a、14b)之间。
11.根据权利要求1或2所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
所述容器(10)包括具有孔的基座(19)或格状基座(19)，其中基底(13)位于具有孔的基座(19)或格状基座(19)上，其中所述容器(10)设置在托盘形容纳单元(20)中。
12.根据权利要求1或2所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
所述至少两个层(11)由基本上环形的或圆形的或部分圆形的或多边形的平台(21)形成，所述平台层叠设置，其中多个容器(10)分别设置在平台(21)上。
13.根据权利要求12所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
每个平台(21)包括多个相互分离且径向定向的轨道(22)，容器(10)设置在所述轨道中并且能从平台的内部(23)向平台外部(24)的方向移位。
14.根据权利要求13所述的气候密封气候室(100)，
其特征在于
两个相邻轨道(22)之间的距离(25)从平台的内部(23)到平台的外部(24)在径向方向上连续增加。
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