IT201900005610A1

IT201900005610A1 - Apparecchiatura per la coltivazione di vegetali

Info

Publication number: IT201900005610A1
Application number: IT102019000005610A
Authority: IT
Inventors: Giancarlo Rondalli
Original assignee: Novatech Italia S A S Di Rondalli Andres Jorge & C
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2020-10-11

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"APPARECCHIATURA PER LA COLTIVAZIONE DI VEGETALI"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un'apparecchiatura per la coltivazione di vegetali.

Come è noto, la tecnologia cosiddetta di "vertical farming" consiste nella coltivazione di qualunque vegetale dentro una serra completamente chiusa in cui il terreno è sostituito da acqua mescolata a nutrienti (tecnica idroponica).

La luce solare é sostituita da lampade a LED che emanano raggi luminosi con lo spettro richiesto dalle varietà da coltivare, il clima (temperatura, umidità, ricircolo aria e CO2) è controllato meccanicamente .

L'aggettivo verticale sì riferisce al fatto che le piante sono distribuite in verticale su diversi piani, su appositi supporti disposti uno sopra l'altro.

Le vertical farm sono utilizzate a livello industriale in grandi costruzioni appositamente predisposte.

A livello domestico sono note strutture, cosiddette "grow box" o "grow cabinet", le quali riproducono in maniera più o meno accurata la tecnica utilizzata nelle vertical farm.

Le grow box possono essere semplici scatole, aperte o parzialmente chiuse, basate sul sistema tradizionale dì coltivazione in terra o sul sistema idroponico.

Sono note grow box costituite da armadi muniti di sistemi di controllo della temperatura dell'aria e di altri parametri di coltivazione .

I sistemi di coltivazione per usi domestici di tipo attualmente noto sono tuttavia limitati nella funzionalità e non sfruttano appieno lo spazio disponibile in ambiente domestico.

Compito della presente invenzione è quello di realizzare un'apparecchiatura per la coltivazione di vegetali, particolarmente in ambiente domestico, che superi gli inconvenienti della tecnica nota citata.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo dell'invenzione è quello di realizzare un'apparecchiatura che sia semplice da utilizzare, grazie ad un elevato sistema di automazione, e che assicuri nel contempo un'ottimale crescita di una grande varietà di vegetali.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un'apparecchiatura versatile e che renda agevole la coltivazione anche di specie vegetali diverse all'interno della medesima apparecchiatura .

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare un'apparecchiatura che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di assicurare le più ampie garanzie di affidabilità e di sicurezza nell'uso.

Questi scopi ed altri che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un'apparecchiatura per la coltivazione di vegetali, comprendente un armadio nel quale sono disposte vasche di coltivazione atte a supportare piante da coltivare; ciascuna vasca essendo configurata per contenere acqua mista a nutrimento per dette piante; detto armadio comprendendo almeno una parte frontale apribile; detta apparecchiatura essendo caratterizzata dal fatto che dette vasche sono disposte una sopra l'altra; detto armadio avendo mezzi di supporto di dette vasche configurati per permettere di sovrapporre dette vasche a distanze variabili in altezza tra di loro .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, dell'invenzione, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 è una vista prospettica dell'apparecchiatura;

la figura 2 è un'altra vista prospettica dell'apparecchiatura; la figura 3 è una vista in pianta dell'apparecchiatura;

la figura 4 è una vista frontale dell'apparecchiatura;

la figura 5 è una vista in pianta, sezionata secondo il piano V-V della figura 3, dell'apparecchiatura;

la figura 6 è una vista dal basso, sezionata secondo il piano VI-VI della figura 3, dell'apparecchiatura;

la figura 7 è una vista dal basso, sezionata secondo il piano VII-VII della figura 3, dell'apparecchiatura;

la figura 8 è una vista frontale, sezionata secondo il piano VIII-VIII della figura 4, dell'apparecchiatura;

la figura 9 è una vista laterale, sezionata secondo il piano IX-IX della figura 3, dell'apparecchiatura;

la figura 10 è una vista prospettica, parzialmente in esploso, di una vasca di coltivazione;

la figura 11 è una vista prospettica della vasca di coltivazione della figura precedente;

la figura 12 è una vista in pianta della vasca di coltivazione della figura precedente;

la figura 13 è una vista frontale della vasca di coltivazione della figura precedente;

la figura 14 è una vista prospettica di una estremità di una vasca, illustrante il sistema di circolazione dell'acqua;

la figura 15 è una vista prospettica dell'estremità opposta rispetto a quella della figura precedente, illustrante il sistema a cascata.

Con riferimento alle figure citate, l'apparecchiatura per la coltivazione di vegetali secondo l'invenzione, indicata globalmente con il numero di riferimento 1, comprende un armadio nel quale sono disposte vasche di coltivazione 3 atte a supportare piante da coltivare .

L'armadio, di forma sostanzialmente prismatica, comprende una parte frontale apribile, tramite ante mobili 4, e si sviluppa verticalmente in modo che le vasche 3 siano disposte una sopra l'altra.

L'armadio 2 presenta mezzi di supporto delle vasche 3 i quali permettono di sovrapporre vasche 3 a distanze variabili per poterle adattare all'altezza dei vegetali coltivati.

Ciascuna vasca di coltivazione 3 comprende un corpo scatolare suddiviso in un vano inferiore 5 ed un vano superiore 6 tramite una lastra 7.

La lastra 7 è interrotta ad una estremità della vasca formando un passaggio 8 che mette in comunicazione il vano superiore 6 con il vano inferiore 5.

In corrispondenza del passaggio 8, il vano superiore 6 presenta una paratia forata 9 che permette il passaggio di acqua dal vano superiore 6 al vano inferiore 5 attraverso il passaggio 8.

Il passaggio dell'acqua attraverso la paratia forata 9 ed il conseguente gocciolamento nel vano inferiore 5 garantisce una ossigenazione dell'acqua stessa.

Una pompa 10, prevista alla estremità opposta della vasca rispetto a quella munita del passaggio 8, preleva acqua dal vano inferiore 5 e la manda ad una vaschetta di raccolta 11, posizionata ad una certa altezza sopra al vano superiore 6.

La vaschetta di raccolta 11 presenta una serie di fori 12 i quali permettono all'acqua presente nella vaschetta di raccolta 11 di cadere in cascata nel vano superiore 6. Il sistema di movimentazione in cascata attraverso i fori ossigena l'acqua.

Ciascuna vasca comprende supporti modulari i quali permettono il posizionamento delle piantine a distanze variabili (cespi) o a strisce (baby leaf) e la contemporanea chiusura del vano superiore 6, per evitare illuminazione delle radici,

Ciascun supporto modulare è costituito da un telaio 13, avente due estremità atte ad essere agganciate ai bordi 31 della vasca.

Il telaio 13 può accogliere uno o più cestelli singoli 14, ciascuno atto ad accogliere un cespo, ed una pluralità di sezioni di coperchi 15 atte a chiudere le zone del telaio non occupate dai cestelli singoli 14.

Il telaio 13 può inoltre accogliere un cestello allungato 16, che occupa l'intera larghezza della vasca, ed atto ad accogliere strisce di piantine (baby leaf).

Nelle aree non coltivate della vasca, i telai 13 sono completamente occupati da un coperchio continuo 17.

All'interno dell'armadio 2 sono previsti elementi illuminanti 18, vantaggiosamente costituiti da lampade a LED, collocati nell'armadio ad altezze regolabili, in funzione della posizione di ciascuna vasca 3 in modo da poter mantenere la distanza ottimale dalla superficie dei vegetali anche durante la loro crescita.

L'apparecchiatura comprende inoltre un sistema per il mantenimento del livello ottimale di CO2, comprendente una bombola 19 atta ad erogare CO2 tramite un sistema di automazione i cui componenti elettronici sono contenuti in un comparto 21 all'interno dell'armadio 2.

L'apparecchiatura comprende inoltre un sistema di circolazione dell'aria all'interno dell'armadio comprendente aperture verso l'esterno ed un estrattore 20.

Il ricircolo d'aria è garantito dalla opportuna disposizione delle aperture, in caso di elevata temperatura, per esempio nel periodo estivo, l'estrattore 20, controllato da un cronotermostato e da un timer, garantisce un aumento del ricircolo di aria.

L'apparecchiatura comprende inoltre un sistema di preriscaldamento dell'aria che evita che nel periodo invernale entri aria troppo fredda.

Un sistema di automazione assicura il funzionamento automatico dell'apparecchiatura tramite il controllo delle seguenti funzioni:

programmazione del periodo di accensione dei LED (fotoperiodo);

- programmazione delle temperature;

- programmazione dell'intervento dell'estrattore aria;

programmazione della pompa di circolazione del liquido nutriente;

- programmazione dell'iniezione di CO2.

Tutte le funzioni sono controllabili per mezzo di una applicazione installata su smartphone, o altro dispositivo di controllo, quali tablet, computer.

L'apparecchiatura oggetto della presente invenzione permette di coltivare vegetali in un appartamento, sia all'interno sia all'esterno su un balcone, ballatoio o terrazzino, con una tecnica analoga a quella utilizzata nel cosiddetto "vertical farming".

L'acqua mescolata a nutrienti è introdotta nelle vasche 3 dove viene fatta circolare tramite il sistema di circolazione descritto sopra.

Le lampade a LED 18 emanano raggi luminosi con lo spettro richiesto dalle varietà da coltivare, ed il clima (temperatura, umidità, ricircolo aria e CO2) è controllato tramite il sistema di automazione descritto sopra.

L'apparecchiatura secondo la presente invenzione permette di coltivare diversi vegetali in ambito domestico ed in generale ove vi siano aree ridotte.

Un vantaggio dell'apparecchiatura oggetto del presente trovato è costituito dalle speciali vasche 3 che permettono una ottimale ossigenazione dell'acqua grazie al sistema di gocciolamento, sia in mandata sia in ripresa, ed alla pompa di movimentazione dell'acqua.

Un altro vantaggio dell'apparecchiatura è costituito dal fatto che le vasche sono posizionabili in verticale in varie posizioni in modo da adeguare lo spazio per i tipi di vegetali da coltivare.

Anche la posizione delle lampade 18 è regolabile in modo da mantenere la giusta distanza dalla superficie delle foglie anche durante la crescita.

Un ulteriore importante vantaggio è dato dal sistema di circolazione d'aria, naturale e forzata, che lambisce la superficie delle foglie stimolando l'apertura degli stomi e dal sistema di controllo della temperatura.

Il preriscaldamento dell'aria in inverno è effettuato mediante cavi scaldanti.

Il sistema di copertura delle vasche tramite i supporti modulari descritti sopra permette di posizionare le piantine a distanze variabili (cespi) o a strisce (baby leaf) e permette inoltre di contemporaneamente chiudere la vasca per evitare l'esposizione alla luce delle radici.

Si è in pratica constatato come l'invenzione raggiunga il compito e gli scopi prefissati avendo realizzato un'apparecchiatura per la coltivazione in serra, con tecnologia "vertical farming", particolarmente studiata per l'uso in ambiente domestico ed in generale dove non sono disponibili grandi aree.

Una caratteristica importante e particolarmente vantaggiosa dell'apparecchiatura secondo la presente invenzione è costituita dal fatto che ciascuna vasca è funzionalmente indipendente, sia dal punto di vista della luce sia dell'acqua e nutrimenti, rendendo possibile ed agevole la coltivazione di diverse specie vegetali all'interno della medesima apparecchiatura.

L'apparecchiatura secondo l'invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Naturalmente i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per la coltivazione di vegetali, comprendente un armadio nel quale sono disposte vasche di coltivazione atte a supportare piante da coltivare; ciascuna vasca essendo configurata per contenere acqua mista a nutrimento per dette piante; detto armadio comprendendo almeno una parte frontale apribile; detta apparecchiatura essendo caratterizzata dal fatto che dette vasche sono disposte una sopra l'altra; detto armadio avendo mezzi di supporto di dette vasche configurati per permettere di sovrapporre dette vasche a distanze variabili in altezza tra di loro.
2. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuna di dette vasche comprende mezzi di circolazione ed ossigenazione di detta acqua mista a nutrimento.
3. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che ciascuna vasca di coltivazione comprende un corpo scatolare suddiviso in un vano inferiore ed un vano superiore, tramite una lastra; detta lastra essendo interrotta ad una estremità della vasca formando un passaggio che mette in comunicazione detto vano superiore con detto vano inferiore; detto vano superiore presentando una paratia forata, in corrispondenza di detto passaggio, detta paratia forata permettendo il passaggio di acqua da detto vano superiore a detto vano inferiore attraverso detto passaggio; detta acqua passando da detta paratia forata a detto vano inferiore tramite gocciolamento.
4. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che ciascuna vasca comprende una pompa, detta pompa essendo disposta alla estremità opposta della vasca rispetto alla estremità della vasca munita di detto passaggio; detta pompa prelevando acqua da detto vano inferiore e mandandola ad una vaschetta di raccolta posizionata sopra a detto vano superiore; detta vaschetta di raccolta presentando una serie di fori; detti fori permettendo all'acqua presente nella vaschetta di raccolta di cadere in cascata in detto vano superiore.
5. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuna vasca comprende supporti modulari; ciascun supporto modulare comprendendo un telaio avente due estremità atte ad essere agganciate ai bordi di detta vasca; detto telaio essendo configurato per accogliere vari componenti modulari; detto telaio essendo configurato per accogliere uno o più cestelli singoli ed una pluralità di sezioni di coperchi atte a chiudere le zone del telaio non occupate da detti cestelli singoli; detto telaio essendo configurato per accogliere un cestello allungato che occupa l'intera larghezza della vasca; detto telaio essendo configurato per accogliere un coperchio continuo.
6. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere elementi illuminanti disposti all'interno di detto armadio; detti elementi illuminanti essendo collocati in detto armadio ad altezze regolabili, in funzione della posizione di ciascuna vasca, in modo da poter mantenere la distanza ottimale dalla superficie dei vegetali anche durante la loro crescita.
7. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere un sistema per il mantenimento del livello ottimale di CO2, comprendente una bombola atta ad erogare CO2 tramite un sistema di automazione.
8. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere un sistema di circolazione dell'aria all'interno dell'armadio comprendente aperture verso l'esterno ed un estrattore; detto estrattore essendo controllato da un cronotermostato e da un timer; detta apparecchiatura comprendendo inoltre un sistema di preriscaldamento dell'aria proveniente dall'esterno .
9. Apparecchiatura, secondo le rivendicazioni 1-8, caratterizzata dal fatto di comprendere un sistema di automazione che esegue il controllo delle seguenti funzioni: programmazione del perìodo di accensione dei dispositivi illuminanti; - programmazione delle temperature; - programmazione dell'intervento dell'estrattore aria; programmazione della pompa di circolazione del liquido nutriente; - programmazione dell'iniezione di CO2.
10. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che tutte dette funzioni sono controllabili per mezzo di una applicazione installata su smartphone, o altro dispositivo dì controllo, quali tablet, computer.