ES2914241T3 - Conjunto vertical para el cultivo de plantas - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo (10, 210) para el cultivo de plantas en vertical, que comprende: un conjunto de panel (12, 212) orientado en vertical, que comprende: un panel de soporte (14, 214) que tiene una cara frontal (16) y una cara posterior (18); al menos un canal de flujo de nutrientes (30) soportado en la cara posterior (18) del panel de soporte (14, 214) y que proporciona una vía de flujo de nutrientes que se extiende desde una entrada (32, 232) en una región superior hasta una salida (34, 234) en una región inferior del panel de soporte (14, 214); un panel delantero (22, 222) sujeto a la cara frontal (16) del panel de soporte (14, 214) para formar un bolsillo de cultivo (40, 240), comprendiendo el bolsillo de cultivo (40, 240) una región dentro de una o más líneas de unión (62) que sujeta juntos el panel frontal (22, 222) y el panel de soporte (14, 214), estando alineado el bolsillo de cultivo (40, 240) con el canal de flujo de nutrientes (30), teniendo el bolsillo de cultivo (40, 240) una abertura de acceso a la planta (42, 242); al menos una abertura de fluido (50) en el panel de soporte (14, 214), estando dispuesta la abertura de fluido (50) en una región inferior del bolsillo de cultivo (40, 240) para la comunicación fluida entre el interior del bolsillo de cultivo (40, 240) y la vía de flujo de nutrientes, estrechándose la una o más líneas de unión (62) del bolsillo de cultivo (40, 240) desde la abertura de acceso a la planta (42, 242) hasta una parte inferior más estrecha (65) debajo de la abertura de fluido (50), y un panel posterior (24, 224) sujeto a la cara posterior del panel de soporte (14, 214) a lo largo de las líneas de unión (68) para conformar el canal de flujo de nutrientes, estando dichas líneas de unión inclinadas en ubicaciones para dirigir una solución de nutrientes del canal de flujo de nutrientes (30) hacia la abertura de fluido (50).

Description

DESCRIPCIÓN
Conjunto vertical para el cultivo de plantas
Estado de la técnica
La necesidad de disponer de alimentos frescos crece a medida que aumenta la población y los cambios en el clima afectan a las temporadas de cultivo. El actual modelo de suministro de alimentos, basado en métodos agrícolas tradicionales y transporte de larga distancia, es económico pero ambientalmente insostenible. Las operaciones agrícolas tradicionales generalmente se localizan en áreas agrícolas que requieren grandes inversiones iniciales y grandes superficies y tienen un elevado coste operativo desde la semilla hasta la venta.
La agricultura urbana y local también se enfrenta a obstáculos. El espacio de cultivo en las zonas urbanas es limitado y no es suficiente para satisfacer una gran demanda. Los altos costes de instalación y funcionamiento de los invernaderos dificultan la producción de cultivos locales para muchas empresas. Las estructuras destinadas a soportar invernaderos en azoteas deben ser evaluadas por ingenieros estructurales y, a menudo, requieren apuntalamientos adicionales que soporten el peso. Los jardines urbanos a menudo deben contar con un suelo contaminado. Los sistemas hidropónicos no son fáciles de utilizar en lugares urbanos, y como la mayoría de los sistemas hidropónicos están destinados a ser instalados en entornos agrícolas, tampoco son fáciles de transportar y requieren una amplia formación del personal para su funcionamiento.
Los sistemas agrícolas contenidos se han desarrollado recientemente para abordar estos problemas. Por ejemplo, se ha desarrollado un sistema de cultivo en un contenedor modular, descrito en la patente de EE.UU. n.° 9.288.948, para generar cultivos de alto rendimiento. Dentro del contenedor modular, el sistema de cultivo incluye una estación de germinación para cuidar las semillas hasta que germinen en plantas, una pluralidad de estantes verticales para sostener las plantas en crecimiento, un sistema de iluminación para proporcionar la luz adecuada a las plantas, un sistema de riego para proporcionar nutrientes a las plantas, un sistema de control climático para controlar las condiciones ambientales dentro del contenedor, un sistema de ventilación para proporcionar flujo de aire a las plantas y un sistema de monitorización para monitorizar y controlar los componentes del sistema de cultivo. Además, la publicación de solicitud de patente de EE. UU. n.° 2013/219788 divulga un sistema para el cultivo concentrado de una variedad de vegetales y plantas. Así mismo, la publicación de solicitud de patente de EE. UU. n.° 2012/005958 describe las bolsas que se utilizan en sistemas de cultivo hidropónico.
Objeto de la invención
La presente invención proporciona un dispositivo para el cultivo de plantas en un conjunto de panel de acuerdo con la reivindicación 1. El dispositivo para el cultivo de plantas se puede montar en vertical en cualquier espacio adecuado, tal como un contenedor de cultivo modular. El conjunto de panel puede conseguir la eficiencia en ciertos aspectos, por ejemplo, proporcionar una mayor densidad de plantas en un volumen determinado.
Descripción de las figuras
La invención se comprenderá mejor partiendo de la siguiente descripción detallada interpretada junto con los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista en planta frontal de una realización de un dispositivo para el cultivo de plantas;
la figura 2 es una vista en planta posterior del dispositivo para el cultivo de plantas de la figura 1;
la figura 3 es una vista en planta frontal de otra realización de un dispositivo para el cultivo de plantas;
la figura 4 es una vista en planta frontal parcial del dispositivo de la figura 3, que incluye una planta en crecimiento; la figura 5 es otra vista en planta frontal parcial del dispositivo de la figura 3;
la figura 6 es una vista en planta posterior parcial del dispositivo de la figura 3;
la figura 7 es una vista despiezada del dispositivo de la figura 3;
la figura 8 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea VNI-VIN de la figura 4;
la figura 9 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea IX-IX de la figura 4;
la figura 10 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea X-X de la figura 4;
la figura 11 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea XI-XI de la figura 4;
la figura 12 es una vista en planta frontal de otra realización de un dispositivo para el cultivo de plantas;
la figura 13 es una vista en planta frontal de otra realización de un dispositivo para el cultivo de plantas que incorpora nervaduras;
la figura 14 es una vista isométrica parcial del dispositivo de la figura 13;
la figura 15 es una vista en planta frontal de otra realización de un dispositivo para el cultivo de plantas que incorpora nervaduras de refuerzo;
la figura 16 es una vista en planta frontal de otra realización de un dispositivo para el cultivo de plantas que incorpora soportes para montarlo en una base;
la figura 17 es una vista en planta esquemática de otra realización de un dispositivo para el cultivo de plantas; la figura 18 es una vista lateral esquemática del dispositivo de la figura 17; y
la figura 19 es una vista en planta esquemática de una pluralidad de dispositivos de la figura 17.
Descripción detallada de la invención
En las figuras 1-2 se ilustra una realización de un dispositivo 10 para el cultivo de plantas. El dispositivo 10 incluye un conjunto de panel 12 que proporciona uno o más bolsillos de cultivo 40 en un lado del dispositivo, en alineación lineal con uno o una pluralidad de canales de flujo de nutrientes 30 en un lado opuesto del dispositivo. Cada canal de flujo de nutrientes se extiende desde una entrada 32 hasta una salida 34 y está en comunicación fluida con el uno o más bolsillos de cultivo mediante aberturas de fluido 50 que atraviesan un panel de soporte. El dispositivo ilustrado en la figura 1 incluye seis columnas de quince bolsillos de cultivo en alineación lineal con seis canales de flujo de nutrientes. No obstante, se apreciará que se puede proporcionar cualquier número de bolsillos de cultivo y cualquier número de canales de flujo de nutrientes, dependiendo de la aplicación y el espacio disponible.
En la realización que se muestra, el conjunto de panel 12 está conformado por una serie de conjuntos de panel distintos 12' que se pueden acoplar a lo largo de los bordes verticales. Cada conjunto de panel 12' proporciona en un lado una sola columna de bolsillos de cultivo alineados verticalmente y un solo canal de nutrientes en el lado opuesto. De esta manera, se puede producir cualquier número deseado de conjuntos de panel distintos 12' y acoplarlos entre sí. Se apreciará que el conjunto de panel 12 también se puede conformar como un conjunto de panel unitario o integral con múltiples columnas de bolsillos de cultivo y múltiples canales de nutrientes, que se describe más adelante.
Las figuras 3-11 ilustran con más particularidad una realización de un conjunto de panel 12' con una sola columna de bolsillos de cultivo. El conjunto de panel 12' incluye un panel de soporte 14 que tiene una cara frontal 16 y una cara posterior 18. Un canal de flujo de nutrientes 30 está soportado en la cara posterior del panel de soporte, y uno o más bolsillos de cultivo 40 están soportados en la cara frontal del panel de soporte en alineación lineal con el canal de flujo de nutrientes. El canal de flujo de nutrientes está en comunicación fluida con el uno o más bolsillos de cultivo 40 en la cara frontal del panel de soporte mediante aberturas de fluido 50 que atraviesan el panel de soporte 14.
Cada bolsillo de cultivo 40 incluye una abertura de acceso a la planta 42 en una región superior de la bolsillo de cultivo. Se puede colocar un medio de cultivo 3 en cada bolsillo de cultivo y se puede colocar una semilla o planta 5 en el medio de cultivo. Véanse las figuras 4 y 8. Se puede introducir una solución de nutrientes para plantas a través del canal de flujo de nutrientes 30 desde la entrada de fluido 32, en una región superior del conjunto de panel, hasta la salida de fluido 34 en una región inferior del conjunto de panel. La solución de nutrientes fluye hacia abajo indicada por la flecha 31 en la figura 8. A medida que la solución de nutrientes pasa por las aberturas de fluido 50 en el panel de soporte, una cantidad de la solución de nutrientes también fluye a través de las aberturas de fluido 50 hacia el medio de cultivo de cada bolsillo de cultivo 40 (indicado por las flechas 52 en las figuras 8 y 10), manteniendo así el medio de crecimiento húmedo y la planta en crecimiento 5 nutrida.
En algunas realizaciones, el conjunto de panel 12 incluye un panel frontal 22 y un panel posterior 24 sujetos al panel de soporte 14 en una disposición estratificada (véanse las figuras 7-11) a lo largo de las líneas de unión que forman los bolsillos de cultivo 40 y los canales de flujo de nutrientes 30. En particular, las líneas de unión 62 entre el panel de soporte 14 y el panel frontal 22 definen un contorno de cada bolsillo de cultivo. En la realización que se muestra, las líneas de unión 62 generalmente se estrechan hacia abajo a lo largo de cada lado 63 hasta una parte inferior cerrada 65 debajo de la abertura de fluido 50. Las líneas de unión 64 entre el panel de soporte 14 y el panel posterior 24 definen cada canal de flujo de nutrientes. Se pueden proporcionar líneas de unión 68 entre el panel de soporte 14 y el panel posterior 24 para definir deflectores para dirigir el flujo de fluido hacia las aberturas de fluido 50. De este modo, ninguna solución de nutrientes o una cantidad mínima de esta sortea las aberturas de fluido, evitando o minimizando así el desperdicio de la solución de nutrientes. Para facilitar la fabricación y reforzar el conjunto de panel, las líneas de unión entre el panel posterior y el panel de soporte también pueden unirse al panel frontal, como se describe más adelante; no obstante, se apreciará que el panel posterior no necesita estar unido al panel frontal para proporcionar elementos tales como los canales de flujo de nutrientes, las entradas de fluido, las salidas de fluido y los deflectores.
Las entradas de fluido 32 se pueden conectar a una fuente de solución de nutrientes líquida 74, que se puede introducir en cada canal de flujo de nutrientes 30 para que fluya hacia abajo entre las líneas 64 hasta las salidas de fluido 34 en o cerca de la parte inferior del panel de soporte 12. Las salidas se pueden conectar a un depósito de recogida 76 para la solución de nutrientes. Se pueden proporcionar líneas de unión estrechadas 66 para dirigir el flujo desde la entrada 32 al canal 30, y se pueden proporcionar líneas de unión estrechadas 67 para dirigir el flujo desde el canal 30 hasta la salida 34.
El conjunto de panel puede incluir cualquier accesorio de montaje adecuado para montar el conjunto en una orientación vertical. En algunas realizaciones, el dispositivo se puede suspender en una orientación vertical desde un accesorio elevado. En algunas realizaciones, el dispositivo puede incluir aberturas 72 a lo largo del borde superior. Las aberturas se pueden reforzar con ojales 73. Se pueden colocar ganchos u otros elementos de suspensión adecuados a través de las aberturas y suspenderlos de una barra elevada u otra forma de elemento de soporte. Se apreciará que se pueden proporcionar muchos otros mecanismos de suspensión.
En algunas realizaciones, el conjunto de panel puede incluir elementos estructurales adicionales que proporcionen refuerzo y/o ayuden al conjunto de panel a permanecer en una orientación recta o vertical. Las figuras 13 y 14 ilustran una realización en la que hay una nervadura 78 dispuesta adyacente y paralela a un canal de flujo de nutrientes, por ejemplo, que se suelda o inserta en un bolsillo alargado conformado junto al canal de flujo. En algunas realizaciones, los bordes verticales de los conjuntos de panel distintos 12' pueden configurarse para proporcionar soporte estructural a los conjuntos de panel cuando se sujetan entre sí. La figura 15 ilustra una realización en la que las nervaduras 78' están acopladas entre y/o junto a conjuntos de paneles para formar elementos de refuerzo. Las nervaduras pueden ser, por ejemplo, varillas de plástico, metal o de material compuesto. En algunas realizaciones, se puede usar fibra de vidrio flexible u otras varillas. En algunas realizaciones, el conjunto de panel se puede montar en una base apoyada en el suelo. La figura 16 ilustra una realización en la que las varillas de soporte 79 están acopladas de cualquier manera adecuada en varias ubicaciones al conjunto del panel para conformar puntos de montaje. Cada varilla se puede colocar en un accesorio de soporte en un extremo inferior y/o acoplarse a un accesorio de soporte en un extremo superior. En algunas realizaciones, los bordes verticales de uno o más conjuntos de panel pueden incluir canales inflables que, al inflarse con aire u otro fluido, se pueden usar para proporcionar refuerzo y/o soporte estructural.
En algunas realizaciones, se pueden proporcionar conductos de entrada separados 81 en la parte superior del conjunto de panel para la conexión a cada entrada 32 de los canales de flujo de nutrientes 30. Véanse las figuras 1-3. Los accesorios 83 se pueden fijar a los conductos de entrada para realizar la conexión con un colector de entrada o con uno o más conductos de entrada desde una fuente de solución de nutrientes 74. Se puede proporcionar un conducto de salida separado 85 en la parte inferior del conjunto de panel para realizar la conexión con cada salida 34 de los canales de flujo de nutrientes 30. El conducto de salida puede desaguar en un depósito de recogida 76.
En algunas realizaciones, se puede situar un colector de entrada 90 en la parte superior del conjunto d panel para recibir la solución de nutrientes de una fuente de solución de nutrientes y distribuirla a cada uno de los canales de flujo de nutrientes 30. Véase la figura 12. En algunas realizaciones, se puede conformar un colector como un elemento separado que se puede retener entre el panel de soporte y el panel posterior, por ejemplo, con o entre las líneas de unión entre el panel posterior y el panel de soporte. Por ejemplo, el colector se puede conformar a partir de dos láminas de material unidas a lo largo de un perímetro para definir el colector. El colector puede incluir una entrada 92 y una pluralidad de salidas 94, estando cada salida alineada con una entrada 32 de un canal de flujo de nutrientes 30. Se puede fijar un conducto de entrada 96 a la entrada del colector, por ejemplo, mediante soldadura con mandril.
En algunas realizaciones, se puede situar un colector de recogida 110 en la parte inferior del conjunto de panel para dirigir un flujo de salida de la solución de nutrientes hacia una salida de descarga 112 en la parte inferior del panel. Véase la figura 12. El colector de recogida puede estar conformado por líneas de unión 114 inclinadas para dirigir la solución de nutrientes hacia la salida 112.
En algunas realizaciones, el depósito de recogida 76 se puede ubicar debajo del conjunto del panel, y la solución de nutrientes puede desaguar directamente en el depósito de recogida. Véase la figura 3. En algunas realizaciones, el depósito de recogida se puede situar a cierta distancia del conjunto de panel y se puede conectar al conjunto de panel a través de cualquier conducto adecuado 116. Véase la figura 12.
En algunas realizaciones, cada uno de los paneles de soporte 14, el panel frontal 22 y el panel posterior 24 se pueden proporcionar como una lámina o película de un material flexible. Las láminas para los paneles son generalmente de la misma altura. El panel posterior puede ser un poco más ancho que el panel de soporte para que, después de unir cada canal de flujo de nutrientes, tenga algo de holgura para dar profundidad a cada vía de flujo de fluido y dejar espacio para el crecimiento de las raíces. El material en lámina puede tener cualquier espesor adecuado. En algunas realizaciones, las láminas tienen un espesor de 0,1524-0,254 mm (6-10 milipulgadas o 0,006-0,010 pulgadas).
El material de la lámina puede ser cualquier material adecuado, tal como, sin limitación, cloruro de polivinilo, polietileno o polipropileno. El material es impermeable para retener la solución de nutrientes en los canales de flujo de nutrientes y los bolsillos de cultivo. En algunas realizaciones, la lámina puede ser un material polimérico semirrígido o un material fibroso. En algunas realizaciones, la lámina puede tener cierta rigidez o dureza o puede conformarse para que sea autoportante o que se sostenga sola. En algunas realizaciones, la lámina también puede ser un laminado de dos o más materiales. En algunas realizaciones, un revestimiento impermeable se puede unir a un material distinto que proporcione resistencia. En algunas realizaciones, se pueden conformar una o más láminas a partir de un material compuesto, tal como un material compuesto de fibra de vidrio. En algunas realizaciones, una o más de las láminas pueden ser de un material fibroso o un textil, tal como un material tejido, no tejido, de punto o trenzado. Con algún material, una o más de las láminas pueden ser de un material de espuma. Las láminas pueden estar hechas de materiales reciclados. Una o más de las láminas pueden incluir un revestimiento impermeable sobre al menos aquellas superficies que entran en contacto con la solución de nutrientes. El material puede ser opaco, transparente o translúcido para permitir la exploración visual de los bolsillos de cultivo y los canales de flujo de nutrientes. Un material opaco para al menos los bolsillos de cultivo puede ser beneficioso para el crecimiento de las raíces.
El dispositivo se puede fabricar de cualquier manera adecuada. En una realización, cada uno de los paneles de soporte 14, el panel frontal 22 y el panel posterior 26 se proporcionan como un material de lámina apropiado cortado a la altura y anchura deseadas. Las aberturas de acceso 42 para cada bolsillo de cultivo están cortadas en el panel frontal. En la realización que se muestra, los cortes para cada bolsillo incluyen una primera ranura 122 que se extiende horizontalmente y una segunda ranura 124 que se extiende ortogonalmente hacia abajo desde la primera ranura. La abertura de acceso se puede ampliar aún más, por ejemplo, quitando una porción triangular 126 del material de lámina adyacente a las ranuras, proporcionando así un acceso más sencillo al bolsillo de cultivo. Véase la figura 7. Las aberturas de fluido 50 se cortan en el panel de soporte 14 para alinearlas con las regiones inferiores de los bolsillos de cultivo. En algunas realizaciones, las aberturas 72 cerca de los bordes superiores de cada uno de los paneles se pueden cortar para recibir accesorios apropiados para montar el conjunto de panel en un entorno de cultivo, tal como un contenedor de cultivo modular. Se puede utilizar cualquier mecanismo o técnica de corte adecuada, como el troquelado, corte por láser, corte por chorro de agua, estampado u otras similares.
Después de que los paneles hayan sido cortados apropiadamente, el panel de soporte 14 y el panel frontal 22 se superponen, quedando las ranuras y las porciones recortadas en la alineación apropiada. El panel de soporte y el panel frontal están unidos entre sí a lo largo de las líneas 62 que definen el contorno de cada bolsillo de cultivo 40. El bolsillo de cultivo se puede unir con algo de holgura para dejar espacio para el crecimiento de las raíces dentro del medio de cultivo. El panel de soporte unido y el panel frontal forman un subconjunto. A continuación, el panel posterior 24 se superpone sobre el subconjunto adyacente al panel de soporte. El panel posterior y el subconjunto se unen a lo largo de las líneas de unión que conectan los tres paneles. Los canales de flujo de nutrientes 30 están conformados por líneas de unión 64 que se extienden desde una región cercana al borde superior de los paneles hasta una región cercana al borde inferior. Las líneas de unión 64 están dispuestas de modo que cada columna de bolsillos de cultivo 40 esté alineada entre dos líneas de unión 64 que definen un canal de flujo de nutrientes 30. Como se ha señalado anteriormente, el panel posterior se puede unir al subconjunto con una pequeña cantidad de holgura en cada canal de flujo de nutrientes para proporcionar una dimensión de profundidad al canal de flujo. Las líneas de unión inclinadas 66 se pueden conformar en la entrada 32 y las líneas de unión inclinadas 67 se pueden conformar en la salida 34. Los deflectores pueden estar conformados por uno o dos pares de líneas de unión inclinadas 68 dentro del canal de flujo de nutrientes adyacente a la región inferior de cada bolsillo de cultivo, para así dirigir el flujo de una solución de nutrientes de la vía de flujo de nutrientes hacia la abertura de fluido en la base de cada bolsillo de cultivo.
En algunas realizaciones, se pueden acoplar conjuntos de panel distintos a través de unas líneas de unión 76 a lo largo de sus bordes verticales para formar un conjunto de panel más grande. Véanse las figuras 1 y 2. Las líneas de unión pueden ser discontinuas para evitar las aberturas 69 que pueden conformarse a lo largo de los bordes verticales para soportar los paneles en el equipo durante el proceso de fabricación.
En algunas realizaciones, se pueden conformar líneas de unión 114 para definir el colector de recogida 112 en la parte inferior del dispositivo. En algunas realizaciones, el colector de entrada 90 puede conformarse a partir de un material adecuado y retenerse dentro del conjunto de panel, entre el panel de soporte y el panel posterior, mediante unas líneas de unión adecuadas en la parte superior del conjunto de panel. Véase la figura 12.
Para conformar cualquiera de las líneas de unión se puede utilizar cualquier mecanismo o técnica de unión adecuada, tal como, sin limitación, soldadura por radiofrecuencia, soldadura ultrasónica, termosellado, unión adhesiva, sujeciones mecánicas o cosido. Si fuese necesario, tal como con las líneas de unión conformadas por sujeciones mecánicas o cosido, se puede aplicar impermeabilización adicional o sellado de costuras a lo largo de las líneas de unión. Los conductos de entrada y salida se pueden fijar al conjunto de panel de cualquier manera adecuada. En algunas realizaciones, los conductos se pueden fijar mediante soldadura, tal como soldadura con mandril, o con sujeciones mecánicas, tal como púas, o con una combinación de los mismos.
Se puede proporcionar cualquier cantidad de bolsillos de cultivo sobre un conjunto de panel. Cada columna puede contener cualquier número deseado de bolsillos de cultivo, y se puede proporcionar cualquier número deseado de columnas con bolsillos de cultivo. El número específico y la separación de los bolsillos de cultivo pueden depender de factores como las limitaciones de espacio dentro de un contenedor modular, las cosechas deseadas y la densidad de siembra deseada. En algunas realizaciones se puede proporcionar un solo bolsillo de cultivo. De forma similar, el tamaño de cada bolsillo de cultivo se puede seleccionar según la cosecha y la densidad de siembra deseadas. En algunas realizaciones, cada bolsillo de cultivo está dimensionado para contener al menos aproximadamente 100 mm3 de un medio de crecimiento de plantas en su interior, aunque los bolsillos de cultivo pueden dimensionarse para contener un volumen mayor o menor del medio de crecimiento de plantas, si se desea. En algunas realizaciones, se pueden proporcionar bolsillos de cultivo de diferentes tamaños.
En algunas realizaciones, los canales de flujo de nutrientes se pueden proporcionar como bandas separadas de un material en lámina flexible unido a la cara posterior del panel de soporte. En algunas realizaciones, cada columna de un canal de flujo de nutrientes y bolsillos de cultivo alineados se pueden conformar como un conjunto de panel separado. Cualquier número de conjuntos de panel separados se pueden acoplar a lo largo de los bordes longitudinales, en paralelo a los canales de flujo de nutrientes y a las columnas de bolsillos de cultivo. Los conjuntos de panel se pueden acoplar mediante cualquier mecanismo de unión adecuado, como se ha expuesto anteriormente.
En algunas realizaciones, un conjunto de panel puede incluir un solo bolsillo de cultivo. En algunas realizaciones se pueden acoplar dos o más conjuntos de panel, incluyendo cada conjunto de panel un solo bolsillo de cultivo o múltiples bolsillos de cultivo en una disposición en columna, a una sola columna. Se puede utilizar cualquier mecanismo de unión adecuado, como se ha expuesto anteriormente.
En algunas realizaciones, se pueden acoplar dos o más conjuntos de panel para proporcionar cualquier configuración deseada de bolsillos de cultivo que se adapte a una aplicación o espacio de cultivo deseado. En algunas realizaciones, se pueden acoplar de manera separable dos o más conjuntos de panel para proporcionar un dispositivo modular que se pueda reconfigurar para adaptarse a diferentes aplicaciones o diferentes espacios de cultivo.
En algunas realizaciones, se pueden instalar dos conjuntos de panel en un entorno de cultivo dándose la espalda el uno respecto al otro, de modo que los dos paneles posteriores estén en contacto o en contacto estrecho entre sí. De esta manera, se puede hacer un uso eficiente del espacio dentro del entorno de cultivo y se puede conseguir una mayor densidad de plantas. En algunas realizaciones, se puede proporcionar un conjunto de panel con bolsillos de cultivo en las caras exteriores opuestas y en los canales de flujo de nutrientes interiores compartidos.
Las figuras 17 a 19 ilustran esquemáticamente una realización de un dispositivo 210 para el cultivo de plantas, que incluye un conjunto de panel 212 que tiene bolsillos de cultivo 240, cada uno con una abertura de acceso 242 que se abre hacia un lado del conjunto de panel. El dispositivo puede incluir un panel de soporte 214, un panel frontal 222, un panel posterior 224 y un canal de flujo de nutrientes que se extiende desde una entrada 232 hasta una salida 234, en general, como se describió con anterioridad. El panel posterior puede incluir una extensión 225 en el lado adyacente a las aberturas de acceso (lado B), y el panel frontal puede incluir una extensión 223 en el lado opuesto a las aberturas de acceso (lado A). Los múltiples conjuntos de panel 212 se pueden unir superponiendo el lado B sobre el lado A y uniendo los lados de cualquier manera adecuada (véase la figura 19).
El dispositivo para el cultivo de plantas descrito en el presente documento se puede utilizar para cultivar una gran variedad de plantas, en concreto, plantas verdes y frondosas. Por ejemplo, el dispositivo se puede utilizar para cultivar verduras de hoja verde, como la lechuga, espinacas, acelgas; crucíferas, como el brócoli, repollo, coliflor, coles de Bruselas, colinabo, mostaza, col rizada, rúcula; y hierbas como la albahaca, el orégano, el perejil y la menta. El dispositivo se puede utilizar para la germinación de semillas, el cultivo de la planta después de la germinación o el cultivo de la planta después de la plántula. Como las plantas crecen mucho, se pueden trasplantar a un dispositivo con un bolsillo de cultivo más grande o a macetas o en el suelo al aire libre, según se desee. Los bolsillos de cultivo se pueden dimensionar y configurar para plantas como tomates, flores u hortalizas de raíz. Por ejemplo, se puede proporcionar un bolsillo más grande para que el crecimiento de hortalizas de raíz como las zanahorias sea posible. Se puede utilizar cualquier medio de cultivo adecuado, dependiendo de la cosecha específica.
Tal como se utiliza en el presente documento, "que consiste esencialmente en" permite la inclusión de materiales o pasos que no afecten materialmente las características básicas y novedosas de la reivindicación. Cualquier mención en el presente a la expresión "que comprende", particularmente en una descripción de componentes de una composición o en una descripción de elementos de un dispositivo, puede intercambiarse con "que consiste esencialmente en" o "que consiste en".
Se apreciará que las diversas características de las realizaciones descritas en el presente documento se pueden combinar de diversas formas. Por ejemplo, una característica descrita junto con una realización puede incluirse en otra realización incluso si no se describe explícitamente junto con esa realización.
La presente invención se ha descrito en relación con determinadas realizaciones preferidas. Debe entenderse que la invención no se limita a los detalles exactos de construcción, funcionamiento, materiales o realizaciones mostrados y descritos, y que las diversas modificaciones, sustituciones de equivalentes, alteraciones de las composiciones y otros cambios de las realizaciones divulgadas en el presente documento serán evidentes para una persona experta en la materia.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo (10, 210) para el cultivo de plantas en vertical, que comprende:
un conjunto de panel (12, 212) orientado en vertical, que comprende:
un panel de soporte (14, 214) que tiene una cara frontal (16) y una cara posterior (18);
al menos un canal de flujo de nutrientes (30) soportado en la cara posterior (18) del panel de soporte (14, 214) y que proporciona una vía de flujo de nutrientes que se extiende desde una entrada (32, 232) en una región superior hasta una salida (34, 234) en una región inferior del panel de soporte (14, 214);
un panel delantero (22, 222) sujeto a la cara frontal (16) del panel de soporte (14, 214) para formar un bolsillo de cultivo (40, 240), comprendiendo el bolsillo de cultivo (40, 240) una región dentro de una o más líneas de unión (62) que sujeta juntos el panel frontal (22, 222) y el panel de soporte (14, 214), estando alineado el bolsillo de cultivo (40, 240) con el canal de flujo de nutrientes (30), teniendo el bolsillo de cultivo (40, 240) una abertura de acceso a la planta (42, 242);
al menos una abertura de fluido (50) en el panel de soporte (14, 214), estando dispuesta la abertura de fluido (50) en una región inferior del bolsillo de cultivo (40, 240) para la comunicación fluida entre el interior del bolsillo de cultivo (40, 240) y la vía de flujo de nutrientes, estrechándose la una o más líneas de unión (62) del bolsillo de cultivo (40, 240) desde la abertura de acceso a la planta (42, 242) hasta una parte inferior más estrecha (65) debajo de la abertura de fluido (50), y
un panel posterior (24, 224) sujeto a la cara posterior del panel de soporte (14, 214) a lo largo de las líneas de unión (68) para conformar el canal de flujo de nutrientes, estando dichas líneas de unión inclinadas en ubicaciones para dirigir una solución de nutrientes del canal de flujo de nutrientes (30) hacia la abertura de fluido (50).
2. El dispositivo (10, 210) de la reivindicación 1, en donde la abertura de acceso a la planta (42, 242) del bolsillo de cultivo (40, 240) comprende una primera ranura (122) en el panel frontal (22, 222), que se extiende a través de la porción superior del bolsillo de cultivo (40, 240), y una segunda ranura (124) en el panel frontal (22, 222), que se extiende ortogonalmente desde la primera ranura (122) hacia la región inferior del bolsillo de cultivo (40, 240), comprendiendo opcionalmente también la abertura de acceso a la planta (42, 242) del bolsillo de cultivo (40, 240) una región recortada del panel frontal (22, 222) debajo de la primera ranura (122).
3. El dispositivo (210) de la reivindicación 1 o 2, en donde la abertura de acceso a la planta (242) del bolsillo de cultivo (240) se abre hacia un lado del conjunto de panel (212).
4. El dispositivo (10, 210) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende una pluralidad de bolsillos de cultivo (40, 240) orientados en una columna vertical en alineación lineal con el canal de flujo de nutrientes (30).
5. El dispositivo (10, 210) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el conjunto de panel (12, 212) comprende una pluralidad de canales de flujo de nutrientes (30) dispuestos en columnas paralelas.
6. El dispositivo (10, 210) de las reivindicaciones 4 y 5, en donde cada uno de los canales de flujo de nutrientes (30) y la pluralidad de bolsillos de cultivo (40, 240) en alineación lineal con los mismos están conformados por un panel frontal adicional (22, 222), un panel posterior adicional (24, 224) y un panel de soporte adicional (14, 214) sujetos a lo largo de los bordes longitudinales adyacentes al panel frontal (22, 222), al panel posterior (24, 224) y al panel de soporte (14, 214), y en donde uno o más de:
el panel posterior (24, 224), el panel de soporte (14, 214) y el panel frontal (22, 222) se sujetan entre sí a lo largo de las líneas de unión con soldadura por radiofrecuencia, soldadura ultrasónica, termosellado, un adhesivo, sujeciones mecánicas o cosido; y
cada uno del panel frontal (22, 222), el panel posterior (24, 224) y el panel de soporte (14, 214) comprende una lámina flexible, en donde la lámina flexible es opcionalmente cloruro de polivinilo, polietileno o polipropileno.
7. El dispositivo (10, 210) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende además un accesorio de entrada sujeto a la entrada (32, 232) del canal de flujo de nutrientes (30) o un accesorio de salida sujeto a la salida (34, 234) del canal de flujo de nutrientes (30).
8. El dispositivo (10, 210) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en combinación con la reivindicación 5, que comprende además un colector (90) a lo largo de la región superior del conjunto de panel (12, 212) para distribuir una solución de nutrientes desde una fuente de solución de nutrientes a cada uno de los canales de flujo de nutrientes (30).
9. El dispositivo (10, 210) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además un conjunto de suspensión para suspender el conjunto de panel (12, 212) en la orientación vertical, en donde el conjunto de suspensión incluye opcionalmente una pluralidad de aberturas (72) a lo largo de un borde superior del conjunto de panel (12, 212).
10. El dispositivo (10, 210) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende además uno o más elementos estructurales de refuerzo que se extienden paralelos a al menos una porción de la longitud del canal de flujo de nutrientes (30), en donde el elemento de refuerzo estructural comprende opcionalmente una nervadura (78), una varilla o un canal lleno de aire.
11. Un sistema para cultivar plantas, que comprende:
el dispositivo (10, 210) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10;
un depósito de nutrientes;
y un canal de flujo de entrada desde el depósito de nutrientes hasta la entrada (32, 232) del canal de flujo de nutrientes (30); y
que comprende opcionalmente además uno o más de:
un canal de flujo de salida desde la salida (34, 234) del canal de flujo de nutrientes (30); y
un medio de crecimiento (3) dispuesto dentro de uno o más de los bolsillos de cultivo (40, 240), y una planta (5) o una semilla dispuesta dentro del medio de crecimiento (3).
12. Un método de cultivo de plantas, que comprende:
proporcionar el dispositivo (10, 210) para el cultivo de plantas de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10; soportar el dispositivo (10, 210) para el cultivo de plantas en la orientación vertical;
disponer un medio de cultivo (3) y una planta (5) o una semilla en el bolsillo de cultivo (40, 240); y
conectar un fluido de nutrientes para el flujo de fluido a la entrada (32, 232) del canal de flujo de nutrientes (30); y que comprende opcionalmente además
situar el dispositivo (10, 210) para el cultivo de plantas en un entorno climatizado interior.
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