CN110177458A

CN110177458A - 用于种植的空气运动控制和气源装置

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Publication number: CN110177458A
Application number: CN201780083362.3A
Authority: CN
Inventors: 曼凯·曼纳查特
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2019-08-27
Anticipated expiration: 2037-11-17
Also published as: US20190357451A1; AU2017377840B2; CA3047260A1; WO2018111203A1; JP6884357B2; US10667472B2; JP2020513240A; AU2017377840A1; CN110177458B

Abstract

提出了一种用于种植的空气运动控制和气源装置。它将可影响作物(001、002、003)生长的二氧化碳和其他气体混合。混合后的空气被释放到种植作物(001、002、003)的区域。空气速度保持装置(110、111、112)用于保持气流的速度。空气运动控制和气源装置有助于使每个作物(001、002、003)周围的二氧化碳浓度均匀。

Description

用于种植的空气运动控制和气源装置

技术领域

本发明涉及农业和工程的作物生长的装置和方法，尤其是用于种植的空气运动控制和空气速度保持装置。

背景技术

空气运动是空气从一个地方移动到另一个地方。有两种类型的空气运动：1.风是指空气在水平方向上的运动。它使得空气分布到地球的多个位置。2.气流是指空气在垂直形成方向上的运动。例如云、雨、干旱等。

风是作物生长的另一个重要因素。除了有助于为作物授粉、分配种子，还在作物的生长中发挥重要作用，这有助于转移进行光合作用的二氧化碳。水蒸气、其他气体的运动以及温度会影响光合作用过程。这个过程更快。通过比较，在风力轻微吹拂的地区生长的作物和风以1-5英里/小时的速度吹动的作物生长区域的作物。已经发现生长在风速为1-5英里/小时的区域的作物生长速率好于在微风区域生长的作物，尤其是作物的茎和根的生长。同时，也存在不利影响，如强风会导致作物减产、作物损失、破坏土壤肥力和喷洒化学成分的障碍。营养素的腐蚀是种植的间接影响。

专利号为ZA 200803785 B的专利公开了用于控制移动通过作物(至少一棵树)的气流的方法和工具，其可以应用于成群的作物。并控制通过作物各个部分的气流。

上海翼卓节能科技有限公司公开的专利号为WO 204513637的专利公开了一种空气净化系统，包括空气净化器、风扇、箱体和面积控制环境(容器类型)。它利用风扇使气流压力通过位于作物根部的作物营养素(培养基)充气至箱体中。利用具有通风装置的作物面积控制环境(容器型)解决污染问题。功耗低，占用空间小。

Dyna Air KK公开的专利号为WO2013111072的专利公开了用于控制作物生长系统的温度和风的空调系统和方法。通过从作物侧面吹动空气使空气通过顶部。流出的空气的方向垂直于入口空气。解决了作物温度控制的问题。

由Shimizu Corp.(Shimizu Corp.)公开的专利号为WO2012000028的专利表明，空气中的二氧化碳有助于作物生长。通过在两个关键位置安装风扇来辅助控制风，通风管道中的风扇与作物根部相邻。种植室中的风扇有助于通风。将空气吹回进气管中。

从已有的公开文献中，我们只找到作物生长系统的风控制。没有关于作物生长系统中气流的使用的相关发明。

在受控风的条件下的种植是有助于作物更快生长的另一因素，但是在控制风从而稳定整个区域方面经常存在问题。以及整个种植区域的温度分布的稳定。因此作物的质量是不等的。风力发生器附近的作物比末端的作物生长得更好。有时，某些区域的作物矮小或死亡。种植者通过仅在稳定的风中种植作物来解决问题。这导致与应有的面积相比更小的受限的生长面积和较少的商业产量。另一个问题是竖直生长的作物。种植轨道上层上的作物比地面上的作物生长的慢。由于二氧化碳(光合作用中的关键气体)集中地在向下移动至下方。虽然同一排作物中的顶部和底部作物的生长，它们提供相同的营养和光照。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种用于种植的空气运动控制和气源装置，包括：

空气运动控制，其中设置用于种植的空气速度保持装置(AVRD)或气源装置的安装，或两者的安装。该过程使二氧化碳和通过光合作用过程产生的产物以稳定的速度、恒定的温度和高二氧化碳浓度通过整个种植区域，光合作用产物可以通过空气移动通过种植的区域来获取。解决了竖直种植的问题，其在作物轨道(931)底部具有密集的二氧化碳分布。顶部种植区的竖直作物不如下面的作物好。如果使用作物轨道(931)的高度来种植竖直作物，将发现上面种植的作物将比下部区域生长的慢。有时顶部不能生长。

附图说明

现在仅通过示例的方式参考附图描述结合本发明所有方面的实施例，其中，

图1是根据该系统的一个实施例的作物种植的框图；

图2是具有作物的作物轨道(931)和用于空气运动控制的空气速度保持装置的视图；

图3是图2根据空气运动方向的实施例的示意图；

图4是比较每个环境的排放点(048)和空气入口(049)的空气运动的视图；

图5是比较竖直和水平种植之间的作物轨道(931)上的空气运动的视图，其中空气运动倾斜；

图6是具有水平方向的作物轨道(931)的视图，比较风和气流之间的空气运动；

图7是具有竖直方向的作物轨道(931)的图，比较风和气流之间的空气运动。

具体实施方式

“空气速度保持装置”或“AVRD”的含义是指降低或增加空气运动速度的装置。通过安装有叶片的风扇或无叶片的风扇使其具有控制空气流动方向的能力。例如，通过装置的速度等于或接近种植者为每种作物设定的空气运动速度。

“作物轨道”的含义是指用于种植作物的小型容器。它可以是长的或分成多件或分开并将它们放在一起。

“平面”的定义是指具有至少2个点的线并且可以直线绘制的区域。如果通过的线上放置了任何物体或物质，则可以拖动物体或物质上的任何点。并说物体或物质处于同一平面上。

“空气运动”的含义是指从一个地方移动到另一个地方的空气变化。这有两种类型：风和空气。它还包括并非是水平或垂直的成角度的空气运动。

气流是不规则的空气运动。它是由于底部区域温度高于顶部区域所引起的。然后热的空气离开，冷空气移动进行替换。它会导致干旱、雨、云、风和自然现象，从而导致影响作物生长的风的分布和循环。它说明了作物利用二氧化碳进行光合作用，因此沿水平方向吹来的风将有助于更快地催化。来自作物的二氧化碳和光合作用的氧气更快地从叶子区域移除，风被保持并用冷空气抑制作物。

当风很强时发生的自然现象是该区域的气流变为湍流。从数学知识可以说明运动速度是一个矢量，该矢量具有空气的运动速率(矢量的大小)以及空气的方向(矢量的方向)。所以空气流动的方向也重要，而不仅仅是速率。速度相同时，空气运动的方向也很重要。而方向不同时，它立即成为不同的矢量。

在空气运动的情况下，空气在每个方向上的运动不仅仅以空气运动的方向来命名。而它也是一个不同的矢量，因此可以得出结论，风和气流完全不同。

根据本发明的一个方面，用于种植的空气运动控制和气源装置描述为给作物处理空气运动，包括，

如图1和图2所示的气源装置的操作可以描述如下。从气体存储罐(201)中带来气体，该气体由用于作物光合作用的气体组成，并且移动通过气体喷嘴(311)以将空气输送到空气入口(045)，空气入口(045)作为空气调节器(100)的空气供应器，空气调节器(100)将空气温度调节到用于种植作物的温度。然后，通过空气入口加速(325)经由空气调节器的空气出口(046)释放空气。空气进入空气收集管(328)并将空气分配到排放管(047)中，排放管(047)将空气释放到排放点(048)，排放点(048)根据需要分散在各个点处。当空气从排放点(048)释放时，然后分别传递到AVRD(110)通过作物(001)以及传递到AVRD(111)通过作物(002)，并追踪作物的所有可用段。通过隔开的安装装置将运动空气的速度保持为恒定速度的空气运动。当空气通过作物时，它通过空气入口(049)被吸入并流入管道(050)，被吸入管道(050)的是空气、由作物光合作用形成的气体、水和溶液。然后将其吸入管道(050)。它被输送到收集管道(329)。然后将输送物分成两种状态的产物：气体和液体。液体产物和溶液水进入溶液罐(354)。处于气体状态的产物进入空气抽吸器(326)，然后进入过量水分捕集器(320)。过量水分捕集器(320)用作水分捕集器并将产物分成两种液体状态。气体和液体流入存储罐(354)，用于作物营养物处理。气体流到气体喷嘴(311)以与从气体存储罐(201)分配的气体结合到气流种植中以进行再种植。

由产生空气运动的装置引起的移动空气的工作方式如图3所示。空气运动指的是影响作物的空气运动。可以解释如下。当空气从排放点(048)释放时。从图2中，AVRD(110)示出的空气轨迹(507)为恒定速度。最佳速度为每秒0.1至5米。最佳速度取决于作物的生长阶段，其分为三个阶段：第一阶段是种子阶段。种子阶段是胚轴和子叶，它附着并具有准备生长到作物根部的胚根。第二阶段是苗期，即从种子阶段到作物有3-4个叶的间隔。作物的根比第一阶段长。第三阶段是生长阶段，即从苗期到作物准备收获的间隔。针对作物种植的空气运动速度将影响幼苗和生长阶段的作物生长。耐旱作物的最佳速度为每秒0.3米。生长作物的最佳速度是每秒1米。空气流过作物(001)，而通过作物(001)的气流为作物携带了用于光合作用的二氧化碳。设备浓缩的最佳二氧化碳为450至1600份/百万份(ppm)。最合适的二氧化碳是500至1000份/百万份。在空气将二氧化碳传递通过作物的同时，它将吹动来自先前作物的光合作用的产物，例如氧气和水。尤其是用于作物(001)生长的单分子糖。当空气吹过大量作物光合作用的区域时，与空气通过较少或没有光合作用的区域相比，作物将能够更快地合成光合作用。

同时，在图3中示出了在该过程中来自气源装置的空气运动，该空气来自空气调节器(100)。对于种植作物而言空气足够凉。它的作用是向较好的种植区域传播冷和转移热。当空气移动到作物(001)时，空气通过无障碍区域并且速度降低。空气速度保持装置AVRD(111)用于加速并使空气的方向转向作物(002)。下一棵树，当空气移动进入作物(002)并通过无障碍区域时，速度通常由AVRD(112)加速。空气被吸入空气入口(049)并流入前文描述的空气移动装置。

测量影响作物生长的二氧化碳和其他气体。我们将在种植室进行测量。下文在空气移动装置中安装更多测量装置。可以通过两种方式完成测量：自动测量和利用使用数据采集器的装置进行测量。我们可以做其中一种或两种测量。

气源装置具有以下种植作物的特征：

1.AVRD保持空气运动速度，可以在5到15,000平方厘米的横截面积保持合理速度。取决于作物的生长阶段。幼苗的最佳横截面积为10-100厘米。大多数种植作物的最佳横截面积为10000至13000平方厘米。

2.在同一平面上将空气速度保持一致的AVRD之间的距离为15至300厘米，取决于与距离相关地保持速度的选定横截面积。通过使用工程计算或实验实施以及速度测量速度应用中的一个或两个。我们可以控制作物生长阶段的空气速度。在种植的苗期，将速度适当地保持在每秒0.01至1米的范围内。最佳速度为每秒0.1至0.7米。在生长阶段，我们将最佳范围控制为每秒0.3至6米。最佳速度为每秒0.3至5米。

3.通过安装AVRD，它可以安装在作物之间。或者将作物放置在装置之间以保持空气速度，或者两者之一或两者。适当的方法是安装空气速度无风扇空气处理设备并将作物放置在空气速度保持装置中。

4.气体存储罐(201)设计成具有适于储存二氧化碳的特性。主气体进入装置，产生空气流动。取决于是否存储二氧化碳气体或液体的选择，可以如下所述包装在耐压容器中。二氧化碳气瓶包含在高压容器CO2气瓶中。液态二氧化碳在温度控制下储存在耐压容器中。将温度控制在-180华氏度或0摄氏度(低压CO2罐)。

5.空气调节器(100)是一种将空气温度调节到所需温度的装置。作为空气运动装置的一部分使用，可以将最佳温度调节为介于5到50摄氏度，以及可以将最佳温度调节为介于15到45摄氏度。

6.鼓风机(325)和空气加速装置(326)的特征在于使空气以所需的速度和所需的方向运动。这可以通过旋转的螺旋桨离心力使液体或空气沿圆周方向流动来实现。或者气流沿着轴线进入螺旋桨风扇后面的空气入口并流过轴流式风扇。该装置作为鼓风机(325)适当地操作，空气加速装置(326)是离心泵和轴流式风扇，使用一个或两个。用作鼓风机(325)和空气加速装置(326)的最合适的设备是离心泵。此外，具有提升速度的性能的任何设备都会引起气流或排气。在本发明的构思和范围内，它可以用作鼓风机(325)和空气加速装置(326)。

7.空气排放管(047)和管道(050)用作气流的通道。用于作物的空气通道不需要太大的压力。它通过的地方没有腐蚀。因此，可以选择可回收材料并更换它们。合适的制造材料是铝、塑料、不锈钢和箔。

8.空气收集管(328)用于在将空气释放到空气排放管(047)之前收集来自不等地供给到单个位置的空气，然后通风到所有排放点处的排放点(048)。这样每个排放点(048)具有相同的恒定速度。最合适的材料是铝、塑料、不锈钢。最合适的材料是塑料。空气收集管(328)的表面积为19至6360平方厘米。空气收集管(328)的最佳横截面积为120至1110平方厘米。

9.汇集管道(329)从管道(050)收集空气，管道(050)在空气进入的每个点处从空气入口(049)接收空气，每个空气点具有不同的压力。然后空气移动通过管道(050)并将其收集在汇集管道(329)处以使压力保持恒定。并且释放到汇集管道(329)，汇集管道(329)可以塑造许多方面以适应每个应用区域。合适的制造材料是铝、塑料、不锈钢。最合适的材料是塑料。空气汇集管道(329)的尺寸为19至6360平方厘米。空气汇集管道(329)的最佳面积为120至1110平方厘米。

10.空气汇集管道(329)从管道(050)收集空气，管道(050)在空气进入的每个点处从空气入口(049)接收空气，每个空气点具有不同的压力。然后空气移动通过管道(050)并将其收集在空气汇集管道(329)处以使压力保持恒定。并且释放到空气汇集管道(329)，空气汇集管道(329)可以塑造许多方面以适应每个应用区域。合适的制造材料是铝、塑料、不锈钢。最合适的材料是塑料。空气汇集管道(329)的尺寸为19至6360平方厘米。空气汇集管道(329)的最佳面积为120至1110平方厘米。

11.溶液存储罐(354)储存液体形式的光合产物。具有封闭的容器，它有双向通道和一个出口，即从收集管道(329)中取出液体。源于过量水分捕集器(320)和溶液出口的通道被移除。它可以注入作物营养过程。

12.过量水分捕集器(320)是一种用于从空气中捕集多余水分的装置，其将水和空气分开。该装置可以是多种类型，机械制冷、干燥除湿器、空气过滤器、湿度控制单元等。过量水分捕集器(320)是干燥剂除湿器、空气过滤器和湿度控制单元。

13.作物轨道(931)用于种植作物。作物轨道(931)的特殊特征仅为与气源装置一起使用。但为了描述空气流动的过程。作物轨道(931)在水平和竖直两个方向。针对气源装置使用作物轨道具有最合适的特性：1.由合适的材料制成，如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、316L不锈钢、304不锈钢和308不锈钢。2.外表面有颜色，使光合光子通量密度(PPFD)的密度在100-1000微米/平方米/秒(μmol/m²·s)的范围内。3.可以用手粗略触摸作物轨道(931)的表面或用眼睛看到。4.作物轨道(931)的形状是堆放种植的高大的盆，或放在一起成为较高的层的盆。

14.我们可以增加有助于使空气从空气入口(049)移除并流过空气收集管(328)的任何装置。通过设置系统的任何一侧，该新装置将被认为是空气加速装置(326)的其中一个部件。

15.通过水平作物轨道(931)应用空气运动装置可以减少空气速度保持装置的安装过程。或者没有必要在系统中安装它。并且在本发明的构思内考虑该范围。

根据本发明，可以修改各种创造性步骤和装置部件的分类。变换位置也被认为在本发明的构思和范围内。

说明了产生本发明的空气运动的过程。因为空气是矢量，该矢量通过安装空气排放点(048)和空气入口点(049)来给出方向。比较了两个安装位置作物生长的有效性。这可以在图4中描述。

图4分为3个独立的室，分别是左室、中间室、右室。有三种情况：左手示出处于同一平面内的空气排放点(048)、空气入口(049)和作物(001)。从空气排放点(048)释放空气。空气运动(507)直接指向作物(001)，作物(001)种植在作物轨道(931)上。这导致速度降低并且空气分别进入空气入口(049)。如果我们增加空气入口(049)的吸气压力，空气将移动得更快。中间室显示处于同一平面的空气排放点(048)、空气入口(049)和作物(001)。当从空气排放点(048)释放空气时，它代表空气移动路径(507)和(508)。空气移动路径(507)移动通过种植在作物轨道(931)上的作物(001)，这使得速度降低并移动到壁(503)。并且导致一些气流的运动方向改变成流向排放点，并且一些空气以相反的方向流向空气入口(049)，这导致空气分布并回流。为了将空气入口(049)安装在空气排放点(048)和作物(001)的不同方向上，一些空气被吸入空气入口(049)，从而形成空气运动的路径(508)。当空气运动的路径增加时，空气移动到作物(001)中的运动的力小于左室中的力。右室示出了设置在与吸入点(504)和作物(001)在不同平面中的空气排放点(048)。当从空气排放点(048)释放空气时，空气被吸入到形成空气运动路径(507)的空气运动路径(508)。以及在作物(001)的某些区域空气压力较小并且空气不能移动通过某些区域。右室示出了安装在导致空气向作物(001)的运动非常低并且没有空气的不适当的距离处的图像。此外，这可以是作物(001)不能以全速生长的情况，因为它不适合生长。

以对照表来示出关于图4的差异：

从该对照表，我们将看到。空气运动的控制会影响作物的生长。最佳控制方法是将所有空气运动方向控制在同一方向上。通过设置或安装与作物(001)在同一直线或平面上的空气排放点(048)和空气入口(049)。

在同一方向上的空气运动控制方向分为三种类型：水平、竖直和倾斜。水平运动是风，竖直运动是气流。

从现在开始，我们将寻找实现最佳种植的相同定向的空气运动。考虑的作物轨道(931)有两种类型：水平和竖直。可以按情形划分考虑作物轨道(931)。

情形1：考虑空气在成角度的平面上移动时生长的作物，如图5所示。我们将图分为两个室：左室和右室。如图所示，表示在成角度的平面内从空气排放点(048)流向空气入口(049)的空气运动方向。可以看出使用水平或竖直作物轨道(931)，这导致空气移动通过每个作物的问题。如左室的图片所示，水平作物轨道(931)具有与空气运动未处于一条线上的作物(001)和作物(002)。只有作物(003)在同一平面上。关于右室的图片，具有竖直作物轨道(931)并且作物(001)和作物(003)与空气运动并非处于一条线。只有作物(002)在同一平面上。通过将空气排放点(048)和空气入口(049)设置或安装在图像中相同的位置，用于种植的空间比图6和图7中的控制空气运动方向的空间更大。

情形2：考虑水平作物轨道(931)，如图6所示。它分为两个室。左室示出了通过风控制空气运动。右室示出通过气流控制空气运动。在左室中，来自空气排放点(048)的气流使得气流(510)分别移动到作物(001)、作物(002)和作物(003)。当气流(510)从作物(001)通过作物(002)时，气流(510)的力减小。并且气流(510)在作物(003)处的速度减小，因为气流(510)分别通过作物(001)和作物(002)，然后空气流到空气入口(049)。在右室，空气流出位于上方的空气排放点(048)。气流的移动表明气流(511)移动到作物(001)、作物(002)和作物(003)的区域。然后被吸入空气入口(049)。通过比较水平作物轨道(931)中的空气运动，控制气流比风更好，因为所有的作物都具有恒定的空气速度。在使用风时，空气速度会降低。

情形3：考虑竖直作物轨道(931)，如图7所示。它分为两个室。左室示出了风中的空气运动方向。在右室中，空气运动的控制方向是气流的形式。左室的说明分为两个阶段。在第一阶段，未利用空气运动控制AVRD(110)和AVRD(111)。在第二阶段，利用空气运动控制AVRD(110)和AVRD(111)。第一阶段描述如下。气流由空气排放点(048)排出。它移动到气流(510)中通过作物(001)、作物(002)、作物(003)并移动到阻挡的作物轨道(931)。然后它流到空气入口(049)。竖直作物种植通常使用至少一个直线性作物轨道(931)。为了考虑间隔很长的作物轨道(931)安装，气流(510)分别越来越少。使得空气入口(049)附近的作物轨道(931)具有较少的气流(510)。由于二氧化碳和氧气的替换，来自气流(510)的二氧化碳不太能促进光合作用。气流(510)的温度也不均匀地分布。因此，作物轨道(931)上远离空气排放点(048)的作物分别长得更糟、不会生长或最终死亡。在情形3中，竖直作物轨道(931)必须考虑气体的重量，而不像水平种植作物。二氧化碳比氧气重。因此使排出的二氧化碳流到底部。气流(510)的速度有助于二氧化碳水平分布。但当气流速度(510)下降时，二氧化碳将逐渐下降到作物轨道(931)的底部。当作物轨道(931)的高度增加时，上部种植区域生长的机会较少。并且到轨道的顶部时无法生长。这是作物种植的另一个主要问题。

第二阶段描述如下。从空气排放点(048)排出的气流进入气流(510)并流过作物(001)、作物(002)、作物(003)、AVRD(110)和作物轨道(931)进入空气入口(049)。AVRD(110)和AVRD(111)根据其设施的特性进行操作。这可以通过两种方式实施：风设施和气流设施。第一设施将气流(510)的速度保持恒定。或者保持为接近于源于空气排放点(048)的气流(510)的速度，但由于受风的阻挡部分(例如作物轨道(931))，这是非常困难的。因此该系统需要更多的能量和动力来使气流速度保持恒定。考虑到具有至少一个增加的轨道的竖直作物轨道(931)，在作物轨道(931)处的气流(510)的速度顺序地下降。在每个轨道中实施AVRD(110)和AVRD(111)装置的工程计算是不等的并且难以产生。它也没有解决二氧化碳流到作物轨道(931)底部的问题。作物轨道(931)顶部的作物生长较少或不生长。第二种实施方法，用于产生以竖直空气运动的气流。因此，这样的系统可以使二氧化碳逐渐流下来，从而使二氧化碳在平面内在作物周围浮动。然而，由于风和气流是垂直的矢量，在该区域产生新的力，导致扩散。因此，二氧化碳和氧气的交换在功能上不起作用。这是一个新问题。该设施除了没有解决竖直作物轨道(931)的问题外。该设施还不能使气流(510)流过作物容器中的每个作物轨道(931)。

右室以气流的形式示出了空气流动方向的控制。在右室中，可以将说明分为两个阶段：第一阶段描述没有AVRD(110)和AVRD(111)的空气运动。在第二阶段，AVRD(110)和AVRD(111)的空气动力学运动描述如下。空气流出空气排放点(048)并形成向下流过作物(001)、作物(002)和作物(003)的气流(511)。然后空气流入空气入口(049)。除了气流(511)之外，设定空气排放点(048)处的速度，对于每种类型的作物，温度都是容易获得的。上部温度保持为比底部温度低，以自然地产生气流。因此，这使得空气运动比另一个平面更强。如果使用水平作物轨道(931)，将不会清楚地注意到它，因为只有一个平面作物轨道。虽然作物轨道(931)是竖直的，但结果很清楚，因为它有多个作物轨道。因此，当将作物种植得非常高时，它比其他情况使用更少的能量来产生空气速度，因为它具有另一种矢量的自然气流。这增加了空气运动的能量。在空气释放过程中，将二氧化碳混合用于作物光合作用。二氧化碳比氧气重，因此它会向下流到底部。这导致顶部作物轨道(931)上的作物生长较少。在较高的作物轨道(931)，即使光线均匀，较高的作物也具有较低的光合作用。因为光合作用中使用的二氧化碳会降到下面。

第二阶段描述如下。空气流过空气排放点(048)以气流(511)的形式通过作物(001)、AVRD(110)、作物(002)、AVRD(111)、作物(003)、并且最终经过空气入口(049)。保持气流速度(511)并将二氧化碳的碰撞保持为慢的并流回顶部。使光合作用发生在每层。

如情形1所示，用于种植的适当的空气流动是风和气流。从情形2来看，水平种植的最佳空气流动是气流。因为它不需要任何额外的设备来解决该问题。从情形3可以看出，竖直种植的最佳空气流动是气流，该形式并未解决问题但比风问题少。并且通过提高空气处理设备的速度来解决问题的形式可以解决保持空气运动速度、温度分布和保持二氧化碳密度恒定的问题。

产生空气运动的过程对于种植具有特殊特征。1：确定空气运动方向覆盖生长区域。空气在作物茎周围移动以催化光合作用并通过使用风或气流来交换二氧化碳和氧气。通过设置风速保持装置的位置可以实现空气运动方向的控制。空气从空气排放点(048)流到空气入口(049)，该气流与安装在作物轨道(931)上的空气速度保持装置对齐。它相对于空气排放点(048)和空气入口(049)垂直和水平地定位，或者与空气排放点(048)和空气出口点(049)的平面的角度小于或等于45度。最合适的作物轨道(931)装置垂直于空气排放点(048)和空气入口(049)的平面。2：当以相同方式增加空气速度保持装置时。增加至少一个空气速度保持装置，这取决于合适的作物和轨道。3：安装保持空气流速的设备，并覆盖使得空气运动方向都处于与空气排放点(048)流出的空气方向相同的所有设施。

产生空气运动控制的过程最适合种植，包括，

1.使用气流方向确定覆盖作物区域的空气运动的方向。使气流方向成角度，这可以通过实施气源装置的位置来实现。从空气排放点(048)到空气入口(049)的空气线性地或等同地流动。以及将空气速度保持装置安装在垂直于空气排放点(048)和空气入口(049)的水平面的作物轨道上。或者与空气排放点(048)和空气入口(049)的角度小于或等于45度。适当的位置垂直于空气排放点(048)和空气入口(049)的平面线。

2.当以相同的方式增加空气速度保持装置时。这增加了至少一个空气速度保持装置，这取决于合适的作物和轨道。

3.安装AVRD，AVRD保持空气速度并覆盖使得空气运动方向都处于与空气排放点(048)和空气入口(049)流出的空气方向相同的所有设施。

根据本发明，产生应用于水平和竖直作物轨道的空气运动控制的过程不止一件。这也考虑在本发明的构思范围和保护范围内。

Claims

1.用于种植的空气运动控制和气源装置，包括，

A.建立空气运动控制的过程，以通过使用风和气流的方向确定覆盖作物区域的空气运动方向，通过实施所述气源装置的位置来实现气流方向的角度设置，空气从空气排放点(048)线性地或等量地流到空气入口(049)；

B.一些AVRD位于作物轨道上，或者所有AVRD使来自所述空气排放点(048)的空气在相同方向流动，或两者都有。

2.根据权利要求1所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中在水平或竖直作物轨道中的所述空气运动控制过程多于一件，或两者都有。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中空气运动速度为0.1-5米/秒。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中所述AVRD保持运动空气的速度并且具有能够保持合理速度的介于5至15,000平方厘米的横截面积。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中同一平面上保持空气速度的所述AVRD之间的距离介于15至300厘米。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中安装AVRD，AVRD可以安装在作物之间，或者将作物设置在保持空气速度的装置之间，或者两者之一或两者都有。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中空气和浓缩的最佳二氧化碳为450至1600份/百万份(ppm)。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中建立空气运动控制的过程包括，从气体存储罐(201)中引入气体，所述气体由用于作物的光合作用的气体组成，并且所述气体移动通过气体喷嘴(311)使空气喷入空气入口(045)，所述空气入口(045)用作空气调节器(100)的空气供应源，所述空气调节器(100)将空气温度调节到用于种植作物的温度；然后，空气通过空气调节器的空气出口(046)释放，通过空气入口加速器(325)；空气进入空气收集管(328)并将空气分配到排放管(047)中，所述排放管(047)将空气释放到排放点(048)，所述排放点(048)根据需要分散在各个点处；当空气从所述排放点(048)释放时，分别传递到AVRD(110)、通过作物(001)以及传递到AVRD(111)、通过作物(002)，并追踪作物的所有可用阶段；通过安装隔开的AVRD来将空气运动速度保持为恒定的空气速度运动；当空气通过作物时，它通过空气入口(049)被吸入并流入管道(050)，被吸入管道(050)的是空气、通过作物的光合作用形成的气体、水和溶液；然后将其吸入管道(050)；它被输送到收集管道(329)；然后将输送物分成两种状态的产物：气体和液体；液体产物和溶液水进入溶液罐(354)；处于气态的产物进入空气加速装置(326)，然后进入过量水分捕集器(320)；过量水分捕集器(320)用作水分捕集器并将产物分成两种液体状态；气体和流入存储罐(354)的液体用于作物营养物处理；气体流到气体喷嘴(311)以与从气体存储罐(201)分配的气体结合以进入再种植的气体种植中。

9.根据权利要求1和8中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中储存的二氧化碳气体包含在气体存储罐(201)中，气体存储罐(201)是高压容器CO₂气瓶。

10.根据权利要求8-9中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中存储的二氧化碳气体被容纳在气体存储罐(201)中，所述气体存储罐(201)是处于温度控制下的耐压容器，并且温度控制在-180华氏度或0摄氏度(低压CO₂罐)。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中能够通过两种方式完成影响种植室中的作物生长的二氧化碳和其他气体的测量，即自动测量或利用数据收集器使用的装置测量，其中一个或两个。

12.根据权利要求8所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中溶液存储罐(354)是封闭容器，溶液存储罐(354)具有双向通道和一个出口，所述通道是用于液体的收集管道(329)和过量水分捕集器(320)，一个出口是可移除的溶液出口。

13.根据权利要求8所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中鼓风机(325)是离心泵或轴流式风扇，其中一个或两个。

14.根据权利要求8所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中所述空气加速装置(326)是离心泵或轴流式风扇，其中一个或两个。

15.根据权利要求8所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中空气排放管(047)和管道(050)的合适的制造材料是铝、塑料、不锈钢或箔或等同物。

16.根据权利要求8所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中所述空气收集管(328)的合适的材料是铝、塑料、不锈钢或等同物。

17.根据权利要求8和16中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中所述空气收集管(328)的表面积在19平方厘米至6360平方厘米的范围内。

18.根据权利要求8所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中所述空气汇集管道(329)能够塑造许多方面以适合每个应用区域，合适的制造材料是铝、塑料、不锈钢或等同物。

19.根据权利要求8和18中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中所述空气汇集管道(329)的表面积在19平方厘米至6360平方厘米的范围内。

20.根据权利要求1-8中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中所述作物轨道(931)用于种植作物，作物轨道(931)是长的单个或分开的多件或分成多件且装在一起的。

21.根据权利要求1-8以及根据权利要求20中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中所述作物轨道(931)由合适的材料制成，例如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、316L不锈钢、304不锈钢和308不锈钢、或等同物。

22.根据权利要求1-8和20-21中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中所述作物轨道(931)在外表面上具有颜色，其给出每平方米每秒100-1000微米(100-1000μmol/m²·s)的范围内的光合光子通量密度(PPFD)的密度。

23.根据权利要求1-8和20-22中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中所述作物轨道(931)的表面能够用手大致触摸或由眼睛可见。

24.根据权利要求1-8和20-23中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中所述作物轨道(931)的形状是堆放种植的高大的盆，或放在一起成为较高的层的盆。

25.根据权利要求8所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中空气调节器(100)的最佳温度在5至50摄氏度的范围内。

26.根据权利要求8所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中所述过量水分捕集器(320)适于使用干燥剂除湿器、空气过滤器、湿度控制单元中的任何一个，或者等同物。

27.根据权利要求1-26中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中增加用于从所述空气入口(049)移除空气并使空气流过空气收集管(328)的任何装置，以及通过设置在系统的任何一侧使新装置充当空气加速装置(326)的部件中的一个。

28.根据权利要求1-8中任一项所述的用于种植的空气运动控制和气源装置，其中风可以减少空气速度保持装置的安装过程，或者不将其安装在系统中，并且这也在本发明构思的范围内。