FR2976770A1

FR2976770A1 - Device for culturing multiple aquatic plants, has control module for locally recreating specific microclimate by simulating and controlling key parameters and cycles of given climate, and main structure for accommodating water reservoir

Info

Publication number: FR2976770A1
Application number: FR1102026A
Authority: FR
Inventors: Philippe Longin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2012-12-28

Abstract

The device has a main structure (1) for accommodating a water reservoir (2), and a decoration part (7) comprising a plant substrate (3). A control module (5) locally recreates specific microclimate by simulating and controlling key parameters and cycles of a given climate, where the parameters are moisture and temperature of soil, ground and earth-air and light. The device is operated mechanically using mechanical switches, and electronically using sensors and feedback control program via wireless fidelity (Wi-Fi)using a computerized system e.g. computer, smart phone, tablet.

Description

La présente invention concerne un dispositif permettant la culture d'un très grand nombre de végétaux et ce, quel que soit l'environnement dans lequel le dit dispositif et les végétaux se trouvent. En effet, la plupart des végétaux ne peuvent vivre qu'en respectant leurs conditions climatiques d'origine, ce qui est souvent impossible dans nos intérieurs, à cause du manque d'alternance des saisons. L'objet de cette invention est de créer un dispositif accueillant des végétaux et recréant localement un microclimat spécifique, en contrôlant les principaux paramètres d'un climat : humidité (terre-air), température (terre-air) et lumière. The present invention relates to a device for the cultivation of a very large number of plants and this, whatever the environment in which said device and plants are found. Indeed, most plants can live only by respecting their original climatic conditions, which is often impossible in our interiors, because of the lack of alternating seasons. The object of this invention is to create a plant-friendly device and locally recreating a specific microclimate, controlling the main parameters of a climate: humidity (land-air), temperature (land-air) and light.

D'autres dispositifs spécifiques peuvent apporter un contrôle sur des éléments comme les marées et le vent. Quel que soit l'environnement dans lequel il se trouve, le dispositif recrée localement un microclimat - avec ses cycles naturels - proche du milieu climatique d'origine de la plante qui s'y développera. Plusieurs solutions techniques peuvent se combiner afin d'assurer aux abords immédiats du dispositif un microclimat artificiel propice à chaque espèce, le tout soumis à une programmation réglant l'alternance des périodes de croissance et de floraison avec celles de repos. Other specific devices can provide control over things like tides and wind. Whatever the environment in which it is located, the device locally recreates a microclimate - with its natural cycles - close to the climatic environment of origin of the plant that will develop there. Several technical solutions can be combined to ensure in the immediate surroundings of the device an artificial microclimate conducive to each species, all subject to programming regulating the alternation of periods of growth and flowering with those of rest.

Pour cela, des modules ont été mis au point afin de contrôler des aspects spécifiques de gestion de la lumière, de l'eau et de la température. En les combinant, il est ainsi possible de recréer toutes les conditions climatiques concernant l'essentiel de la flore sur terre. Tous ces cycles sont programmables et peuvent être asservis par un système électronique combinant divers capteurs et rétroactions. Liste non exhaustive des aspects spécifiques de gestion de la lumière, de l'eau et de la température : Contrôle de la lumière - durée d'éclairage - intensité et spectre - orientation de la source 35 Contrôle du cycle de l'eau - arrosage - humidité de l'air - marées hautes et basses 40 - micro dispersion pour les plantes épiphytes For this, modules have been developed to control specific aspects of light management, water and temperature. By combining them, it is possible to recreate all the climatic conditions concerning most of the flora on earth. All these cycles are programmable and can be controlled by an electronic system combining various sensors and feedbacks. Non-exhaustive list of specific aspects of light, water and temperature management: Light control - duration of lighting - intensity and spectrum - orientation of the source 35 Control of the water cycle - watering - air humidity - high and low tides 40 - micro-dispersion for epiphytic plants

Contrôle de la température - par effet Peltier - par évaporation (principe de thermodynamique) 45 - par un système muni d'un compresseur (thermodynamique) Temperature control - by Peltier effect - by evaporation (thermodynamic principle) 45 - by a system equipped with a compressor (thermodynamics)

La figure 1 illustre l'invention dans sa configuration minimale (éclairage, arrosage et module de commande). En référence à ce dessin, le dispositif comporte une structure (1) accueillant une réserve d'eau principale (2), un décor 50 (7) rempli d'un substrat (3) adapté aux végétaux le peuplant, un dispositif de30 pompage (4) et d'arrosage par goutte-à-goutte, un dispositif d'éclairage (6) et un dispositif de commande de l'ensemble (5). Figure 1 illustrates the invention in its minimum configuration (lighting, watering and control module). With reference to this drawing, the device comprises a structure (1) accommodating a main water supply (2), a decor 50 (7) filled with a substrate (3) adapted to the plants populating it, a pumping device ( 4) and drip irrigation, a lighting device (6) and a control device of the assembly (5).

Module de commande : Ce module central a pour objet le contrôle de tous les autres modules, il est programmé en fonction du microclimat recherché. Ce dispositif peut fonctionner en utilisant deux technologies, mécanique ou électronique. - Programmation mécanique et commande manuelle avec interrupteurs - Programmation électronique avec capteurs et rétroactions, contrôle du programme via wifi avec un système informatisé : ordinateur, smart phone, tablettes. Un certain nombre de modules peuvent s'y ajouter et se combiner en 15 fonction des besoins des végétaux. Liste non exhaustive des modules : Control module: This central module aims to control all other modules, it is programmed according to the desired microclimate. This device can operate using two technologies, mechanical or electronic. - Mechanical programming and manual control with switches - Electronic programming with sensors and feedbacks, control of the program via wifi with a computerized system: computer, smart phone, tablets. A number of modules may be added and combined according to the needs of the plants. Non-exhaustive list of modules:

Module de contrôle de la lumière : Light control module:

Le cycle de la lumière est assuré par la présence d'au moins une source 20 lumineuse (électrique, électronique ou autre) et par le réglage de trois facteurs : - durée de l'éclairage (variable selon les saisons) - intensité et spectre de la lumière (croissance ou floraison) - orientation de la source de la lumière (reproduction de la course du soleil) The light cycle is ensured by the presence of at least one light source (electrical, electronic or other) and by the adjustment of three factors: - duration of the lighting (variable according to the seasons) - intensity and spectrum of light (growth or flowering) - orientation of the source of light (reproduction of the sun's course)

25 Module de contrôle de l'humidité de l'air : 25 Humidity control module:

Pour les végétaux vivant de l'humidité de l'air (plantes épiphytes en particulier), deux solutions peuvent ou non se combiner : - Une brumisation sur l'ensemble du décor pour assurer une humidité globale. 30 La figure 2 illustre ce dispositif spécifique. En référence à ce dessin, une pompe (4) amène de l'eau depuis la réserve principale (2) jusqu'à une seconde réserve, sur les hauteurs du décor, destinée à recevoir un brumisateur à ultrasons (8). Le trop plein (9) assure une hauteur d'eau optimum pour le fonctionnement du brumisateur ; l'eau s'écoule le long du 35 décor avant de retourner dans la réserve principale. - Une brumisation canalisée afin d'amener l'eau et les nutriments directement sur l'organe de captation de la plante. La figure 3 représente en coupe ce dispositif spécifique, qui est agrandi par rapport à l'échelle de la structure principale. En référence à ce dessin, le support destiné à recevoir la plante, 40 creux, est fabriqué dans un matériau poreux et percé de multiples petits trous (11) afin de laisser la brume pulsée passer au travers. Pour cela, ce dispositif utilise un ventilateur (10) soufflant au dessus d'un brumisateur (8). For plants that live from the humidity of the air (epiphytic plants in particular), two solutions may or may not be combined: - A mist on the entire decoration to ensure overall moisture. Figure 2 illustrates this specific device. With reference to this drawing, a pump (4) brings water from the main supply (2) to a second reserve, on the heights of the decor, for receiving an ultrasonic fogger (8). The overflow (9) ensures an optimum water height for the operation of the fogger; water flows along the scenery before returning to the main reserve. - Channelized misting to bring water and nutrients directly to the plant's capture organ. Figure 3 shows in section this specific device, which is enlarged relative to the scale of the main structure. Referring to this drawing, the support for receiving the plant, 40 recesses, is made of a porous material and pierced with multiple small holes (11) to let the pulsed mist pass through. For this, this device uses a fan (10) blowing over a fogger (8).

Module pour abaisser la température de l'air afin d'en assurer de faibles 45 variations (jusqu'à 5°C de moins par rapport à l'environnement) : Module to lower the temperature of the air to ensure slight variations (up to 5 ° C less than the environment):

Pour les espèces nécessitant de légers écarts de température de l'air, ce dispositif spécifique peut être envisagé en utilisant deux méthodes qui peuvent se combiner : 50 - Une brumisation sur l'ensemble du décor (humidification) en alternance avec une ventilation afin de favoriser l'évaporation ; on obtient ainsi un refroidissement par évaporation (principe de thermodynamique). - Par effet Peltier : le support sur lequel repose la plante, fabriqué dans un matériau bon conducteur thermique et de forte capacité calorifique, est collé à la face froide d'un dispositif Peltier For species requiring slight variations in air temperature, this specific device can be envisaged by using two methods that can be combined: 50 - A misting over the entire decoration (humidification) alternating with ventilation to favor evaporation; evaporative cooling is thus obtained (thermodynamic principle). - By Peltier effect: the support on which the plant rests, made in a material good thermal conductor and of high heat capacity, is glued to the cold face of a device Peltier

Module pour abaisser la température de l'air afin d'assurer de fortes variations (jusqu'à 25°C de moins par rapport à l'environnement) : Il s'agit de produire du froid pour le cycle hivernal des plantes continentales. Ce dispositif agit sur la température de la terre et de l'air : - La figure 4 illustre le dispositif spécifique dédié au refroidissement de la terre. En référence à ce dessin, le fond (12) du décor contenant le substrat (3), fabriqué dans un matériau bon conducteur thermique et de forte capacité calorifique, est collé sur la face froide d'un dispositif Peltier. (13). Le fond a une forme alvéolé pyramidal afin de permettre un échange calorifique important, tout en évitant au système radiculaire des plantes de s'y incruster. Pour des réalisations de dimensions conséquentes, le froid peut être obtenu avec un circuit de refroidissement muni d'un compresseur. Module to lower the temperature of the air to ensure strong variations (up to 25 ° C less compared to the environment): It is to produce cold for the winter cycle of continental plants. This device acts on the temperature of the earth and the air: - Figure 4 illustrates the specific device dedicated to the cooling of the earth. With reference to this drawing, the bottom (12) of the decor containing the substrate (3), made of a good thermal conductive material and of high heat capacity, is adhered to the cold face of a Peltier device. (13). The bottom has a honeycomb pyramidal shape to allow a significant heat exchange, while avoiding the root system of plants to embed themselves. For realizations of consequent dimensions, the cold can be obtained with a cooling circuit equipped with a compressor.

La figure 5 illustre le dispositif spécifique dédié au refroidissement de l'ai (agrandi par rapport à l'échelle de la structure principale). En référence à ce dessin, l'air est pulsé par un ventilateur (10) à travers un conduit, passant successivement au-dessus d'un brumisateur (8) puis à travers un échangeur thermique (14) relié à la face froide d'un dispositif Peltier (13). Figure 5 illustrates the specific device dedicated to the cooling of the ai (enlarged with respect to the scale of the main structure). With reference to this drawing, the air is pulsed by a fan (10) through a conduit passing successively over a mist (8) and then through a heat exchanger (14) connected to the cold face of Peltier device (13).

Module de confinement : Containment module:

Ce dispositif peut être utilisé afin d'amplifier le refroidissement et-ou l'humidification de l'air, et de confiner le décor végétal dans une atmosphère propice. Les figures 6 et 7 illustrent ce dispositif spécifique lorsqu'il est replié alors que les figures 8 et 9 l'illustrent lorsqu'il est déployé. En référence à ces dessins, il suffit de tirer sur le cache (17) pour que l'éventail escamotable, en coquille, se déploie. Ce cache contient du fer afin d'être convenablement tenu par les aimants (16), en position repliée ou déployée. L'éventail est constitué de tiges en demi- cercles (15) reliées à un axe central (19). Afin de former l'éventail, ces tiges sont également reliées entre elles par un film (18) : papier japonais, tissu ou film plastique. This device can be used to amplify the cooling and / or humidification of the air, and to confine the plant decor in a favorable atmosphere. Figures 6 and 7 illustrate this specific device when folded while Figures 8 and 9 illustrate it when deployed. Referring to these drawings, simply pull on the cover (17) for the retractable fan, in shell, unfolds. This cover contains iron in order to be properly held by the magnets (16), in the folded or deployed position. The fan consists of semicircular rods (15) connected to a central axis (19). In order to form the fan, these rods are also interconnected by a film (18): Japanese paper, fabric or plastic film.

Module pour la culture de plantes aquatiques : Un système, constitué de deux réserves d'eau communicantes (écoulement lent du premier réservoir au second) et d'une pompe programmée pour renvoyer l'eau dans le premier réservoir, est mis en place afin de simuler le cycle des marées. 45 Module for the cultivation of aquatic plants: A system consisting of two communicating water reserves (slow flow from the first reservoir to the second) and a pump programmed to return the water to the first reservoir, is set up in order to simulate the tidal cycle. 45

Claims

CLAIMS1) Device for the cultivation of a very large number of plants regardless of the environment in which said device and plants are found, characterized in that it consists of a main structure (1) accommodating a reserve of water (2), a decoration (7) containing a plant substrate (3) and at least one module (5) for locally recreating a specific microclimate, by simulating and controlling the main parameters and cycles of a given climate: humidity (earth-air), temperature (earth-air) and light.

2) Device according to claim 1, characterized in that the programming is provided by a central module which is intended to control all other modules, and is programmed according to the desired microclimate; this device can operate using two technologies, mechanical or electronic. - Mechanical programming and manual control with switches - Electronic programming with sensors and feedback, control of the program via wifi with a computerized system (computer, smart phone, tablets).

3) Device according to claim 1, characterized in that the water cycle is provided at least by a pump and a programmer for the control of watering; what constitutes the elementary module.

4) Device according to claim 1, characterized in that the cycle of light is provided by the presence of at least one light source and can be adjusted by varying three factors: 25 - duration of the lighting (according to the different seasons) - intensity and spectrum of light (growth or flowering) - orientation of the light source (reproduction of the sun's course)

5) Device according to claim 1, characterized in that for the control of the humidity of the air, two solutions may or may not combine: - A mist on the entire set to ensure overall moisture. - A channelized misting to bring water and nutrients directly to the organ of capture of the plant. 35

6) Device according to claim 5, characterized in that the fogging on the entire set is provided by a pump (4) which leads the water from the main supply (2) to a second reserve, on the heights decor, intended to receive an ultrasonic mist (8), the overflow (9) ensuring an optimum water height for the operation of the misting machine; water flows along the scenery before returning to the main reserve.

7) Device according to claim 5, characterized in that the mist is channeled through the support of the hollow plant, made of a porous material and pierced with multiple small holes in order to let the pulsed mist through a fan (10) 45 blowing on a fogger (8).

8) Device according to claim 1, characterized in that, to lower the air temperature with small variations (up to 5 ° C less than the environment), two methods can be combined: 50 - A misting over the entire decoration (humidification) alternating with ventilation to promote evaporation - cooling by evaporation (thermodynamic principle). By Peltier effect: the support on which the plant rests, made of a good thermal conductive material and of high heat capacity, is stuck on the cold side 55 of a Peltier device

9) Device according to claim 1, characterized in that, to produce the cold necessary for winter cycles of plants and ensure strong temperature variations (up to 25 ° C less than the environment), it acts to both the temperature of the substrate and that of the air.

10) Device according to claim 9, characterized in that the cooling of the substrate is provided through the bottom of the decoration (12) made of a good thermal conductor material and high heat capacity, glued against the cold face of a Peltier device. (13); this bottom has a honeycomb pyramidal shape to allow a significant heat exchange while avoiding the root system of plants to embed themselves. For realizations of consequent dimensions, the cold can be obtained with a cooling circuit equipped with a compressor.

11) Device according to claim 9, characterized in that the cooling of the air is provided by a fan (10) which pulses it through a conduit, passing it successively over a mist (8) then through a heat exchanger (14) connected to the cold face of a Peltier device (13).

12) Device according to claim 1, characterized in that, to amplify the cooling and / or humidification of the air, it is possible to deploy a collapsible, shell-shaped fan consisting of semi-circular rods (15). ) connected to a central axis (19) and interconnected by a film (18): Japanese paper, fabric or plastic film

13) Device according to claim 1, characterized in that, for the cultivation of aquatic plants, a system consisting of two communicating water reserves (slow flow from the first reservoir to the second) and a pump programmed to return the water in the first tank, is set up to simulate the tidal cycle.