JP2022505558A - 最適化された気候システムを有する、複数の層における植物栽培のための密閉気候セル - Google Patents

最適化された気候システムを有する、複数の層における植物栽培のための密閉気候セル Download PDF

Info

Publication number
JP2022505558A
JP2022505558A JP2021521847A JP2021521847A JP2022505558A JP 2022505558 A JP2022505558 A JP 2022505558A JP 2021521847 A JP2021521847 A JP 2021521847A JP 2021521847 A JP2021521847 A JP 2021521847A JP 2022505558 A JP2022505558 A JP 2022505558A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
climate
closed
cell
climate cell
airbag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021521847A
Other languages
English (en)
Inventor
コージリアス マルク
ヴィンターズ フランク
へスラー-マローン マルクス
メンツェル トルステン
マウル アンドレアス
ローセル ティム
Original Assignee
フィースマン リフリッジレーション ソリューションズ ゲーエムベーハー
アンドエバー ゲーエムベーハー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フィースマン リフリッジレーション ソリューションズ ゲーエムベーハー, アンドエバー ゲーエムベーハー filed Critical フィースマン リフリッジレーション ソリューションズ ゲーエムベーハー
Publication of JP2022505558A publication Critical patent/JP2022505558A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/246Air-conditioning systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/02Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
    • A01G9/022Pots for vertical horticulture
    • A01G9/023Multi-tiered planters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/249Lighting means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Greenhouses (AREA)

Abstract

Figure 2022505558000001
本発明は、上下に配置されて各々が少なくとも1つの植物栽培容器(11)及びその上に配置された照明プラットフォーム(12)を有する複数の層(10)における植物栽培のための密閉気候セル(100)に関するものであり、気候セル(100)内の第1の栽培領域(14a)における気候が、第1の気候システム(13a)の換気ユニット(15)によって制御され、第1の気候システム(13a)が、高さ方向に延在し、気候セル(100)内に配置され、第1の栽培領域(14a)において個々の層(10)に給気するように設計された少なくとも1つのエアバッグ(16)を有することが提案される。

Description

本発明は、各層が少なくとも1つの植物栽培容器及びその上に配置された照明プラットフォームを有する、上下に配置された複数の層における植物栽培のための密閉気候セルに関する。第1の気候システムの換気ユニットによって、気候セル内の第1の栽培領域において気候が制御される。
温室における植物の栽培はよく知られている。その場合、植物の成長を加速するために、夜間及び冬季に人工光を使用するのが通常であった。LEDによる光源の更なる開発により、現在では高輝度光源が代替可能であり、比較的低い発熱の結果として植物に近接して配置可能である。これにより、植物エリアが相互に縦方向に配置されるとともに恒久的な人工光がその間に設置された状態で、相互に上下となる複数の層の配置が可能となる。
特許文献1は、屋内で植物を栽培するための気候チャンバを記載している。
特許文献2は、気候チャンバに空調を行うための装置を記載している。
特許文献3は、屋内で植物を栽培するための気候に関して密閉された気候セルであって、複数の容器が気候セル内で少なくとも2層において上下に配置される気候セルを記載している。各容器は、植物及び/又は種子を受容するために基板が平坦に配置された受容領域を有し、容器は受容領域の周囲を囲む枠を有する。
独国特許出願公開第1928939号明細書 独国特許出願公開第1778624号明細書 独国特許発明第102016121126号明細書
本発明の課題は、気候セル内の気候制御に関して上下に配置された複数の層における植物栽培のための密閉気候セルを、制御可能な給気が個々の層における植物に最適にかつ柔軟な態様で与えられ得るようにして、改善することである。
本発明によると、この目的のため、植物栽培のための密閉気候セルが、上下に配置された複数の層に設けられ、各層は少なくとも1つの植物栽培容器及びその上に配置された照明プラットフォームを有する。第1の気候システムの換気ユニットによって、気候セル内の第1の栽培領域において気候が制御される。第1の気候システムは、少なくとも1つのエアバッグであって、気候セルの高さ方向に延在し、気候セル内に配置され、第1の栽培領域における個々の層に給気するように設計された少なくとも1つのエアバッグを有する。
本発明によると、密閉気候セルとは、屋内で植物を栽培するための6面が閉じられた気候セルを意味するものと理解される。気候システムによって、密閉気候セル内の気候が、植物による要求に対して、特定の成長段階にも応じて、適合され、又はそれに従って制御される。特に、温度、湿度、二酸化炭素含有量及び空気の流量が、その目的に対して制御される。密閉気候セルの1つの有利な効果は、特に、密閉システムから多くの水分が出ていくことがないことから、植物に対して付加されるべき水は少ないため、従来の栽培方法と比較して使用される水が少ないことである。
植物栽培容器は、槽状であってもよく、植物又は種子のための1以上の受容領域を有していてもよい。複数の植物栽培容器は、槽状キャリアにおいて相互に隣接して配置されてもよい。基板が、各植物栽培容器の受容領域に配置され、種子又は植物がその基板に位置する。対応する養分溶液が、好ましくは基板の下側に沿って通される。
照明プラットフォームは、好ましくは、複数の植物栽培容器が相互に隣接して配置された状態で、植物栽培容器又はキャリアと実質的に同じ外寸を有する。各照明プラットフォームは、複数の照明手段、特に、LEDを有していてもよく、選択的にセンサ及び/又はカメラを有していてもよい。好ましくは、照明手段は、ハイブリッド光、すなわち、日光及び人工生成光の合成からなっていてもよい。日光は、例えば、鏡及び光ファイバを介して密閉気候チャンバ内に誘導され、そこに分散され得る。センサは、日光の強度及び性質を測定することができ、日光のスペクトルに欠けている成分が、例えば、LEDによって補われるように照明手段を制御することができる。照明手段は、現成長段階に応じて、植物の条件に対して照明を調整するのに使用され得る。この目的のため、照明プラットフォーム、具体的には照明プラットフォームの照明手段は、好ましくは自動化された態様で制御され得る。選択的なセンサ及び/又はカメラによって、密閉気候セル内の気候の実際の状態及び植物の現成長段階が特定される。そして、このデータに基づいて、照明プラットフォーム及び/又は気候システム、具体的には気候システムの特定の換気ユニットが、制御可能となる。
エアバッグが、特定の気候システムの換気ユニットに流体接続され、個々の段又は層に給気するように作用する。この目的のため、換気ユニットからの空気がエアバッグを介して流れ、個々の層の高さにおいて栽培領域に解放される。エアバッグが気候セル内で高さ方向又は縦方向に配置されるので、換気ユニットからの流れの方向は、底部から上部へ又はその逆となり得る。好ましくは、エアバッグは、管状及び/又はファブリック状である。
原理として、特定の気候システムの換気ユニットは、気候セルの上側又は下側領域に配置され得る。例えば、換気ユニットは、屋根の上、屋根の下又は気候セルの屋根の上に配置され得る。ただし、好ましくは、換気ユニットは気候セルの床に取り付けられることが規定される。この目的のため、換気ユニットは、気候セルの床上に又は床下に搭載又は配置され得る。
好ましくは、少なくとも1つのエアバッグは、個々の層の高さにおいて開口を有する。この目的のため、エアバッグは、例えば、レーザによって生成された対応する孔を有していてもよいし、又は異なる粗さで編まれていてもよく、エアバッグは異質の織布を有していてもよい。開口は、空気の所定の量又は分布が栽培領域内の個々の層の高さで達成されるように、個々の層の高さに設けられ得る。この空気の量又は分布が変更又は適合される場合、エアバッグは異なる孔を有するエアバッグによって置き換えられるだけでよい。ただし、据置型システムであれば、これは多大な変換作業を要することになる。
またさらに、好ましくは、換気ユニットのより近くに配置された部分よりも、換気ユニットからより遠くの少なくとも1つのエアバッグの部分に、より多くの開口及び/又はより大きな開口が配置されることが規定される。これにより、換気ユニットが気候セルの下側領域に位置する場合、好ましくは、より少ない及び/又はより小さな開口がエアバッグの上側部分よりも下側部分に配置される。これは、気候セルの栽培領域内の全ての段又は層において空気の特に均一な分布を達成する。
少なくとも1つのエアバッグは、好ましくは、流れの方向に複数の孔部を有する第1の壁の前に配置される。この目的のため、第1の壁は、例えば、メッシュファブリック片又は多孔シートとして形成され得る。孔部は、例えば、植物栽培容器の高さ及び/又は照明プラットフォームの高さにおいて、少なくとも個々の層の領域に配置される。孔部は、目標を定めて均一な態様で栽培領域に空気を分布させるように作用する。この目的のため、孔部又は貫通開口は、対応する流れの要件に適合される。複数の孔部を有する第1の壁は、好ましくは、エアバッグと個々の層との間の流れの方向に配置される。
また好ましくは、少なくとも1つのエアバッグは、複数の孔部を有する第1の壁と閉鎖壁との間に配置されることが規定される。複数の孔部を有する第1の壁は、閉鎖壁に略平行である。したがって、両壁は、一種の二重壁、具体的には少なくとも1つのエアバッグが配置又は誘導される空間を形成する。この空間の後方壁は実質的に気密に密閉されるので、エアバッグによって解放される空気は第1の壁の孔部を介して密閉気候セルの内部、具体的には栽培領域にのみ誘導可能となる。複数の孔部を有する第1の壁と閉鎖壁との間の距離は、例えば、40cmと200cmの間、特に好ましくは、50cmと150cmの間、非常に特に好ましくは、75cmと120cmの間となり得る。エアバッグの直径は、好ましくは10cmと100cmの間、特に好ましくは20cmと80cmの間、非常に特に好ましくは30cmと60cmの間である。
複数の孔部を有する第1の壁は、好ましくは、層に垂直にかつ給気側に配置される。複数の孔部を有する第2の壁が、給気側とは逆の排気側において層に対して垂直に配置される。この場合、第1及び第2の壁は、個々の層が2つの壁の間に完全に延在するように配置される。またさらに、第1の壁及び第2の壁は、好ましくは、相互に平行に配置される。これにより、給気側から排気側への層にわたる層状で水平な気流が実現される。流れの方向において、閉鎖壁は、ここでも第2の壁の背後に平行に配置される。この閉鎖壁は、複数の孔部を有する第2の壁に平行に、また、特に好ましくは、複数の孔部を有する第1の壁及びその背後に配置された密閉壁に平行に配置される。複数の孔部を有する第2の壁と流れの方向においてその背後に配置された閉鎖壁との間の空間の結果として、縦方向又は気候セルの高さ方向に延在する排気部分が形成される。
好ましくは、排気側に負圧があるので、空気は層にわたって層状に水平に流れた後に、負圧によって排気側に吸引される。
好ましくは、気候セル、具体的には気候セルの栽培領域を通じる空気の流れ方向は、層状に、より具体的には、矩形底面を有する気候セルに対しては水平に、円形底面を有する気候セルに対しては放射状に配向される。換気ユニットから、空気は、一方の側、具体的には層の給気側では、底部から上部に又は上部から底部に流れ、そして、エアバッグの開口を通じて、及び植物栽培容器及び照明プラットフォームにわたる第1の壁の孔部を通じて流れ、他方の側、具体的には排気側でも、第2の壁の孔部を通じて、そして下方又は上方に向かって流れて換気ユニットに戻る。個々の層上、特に層の植物栽培容器上の層状の気流の流速は、好ましくは、0.1m/sと1.0m/sの間である。これらの流速において、個々の植物の真上で、最適な成長が確保され得る。
少なくとも1つのエアバッグは、好ましくは、各層の植物栽培容器上の第1の空気の体積流量は、各層の照明プラットフォーム上の第2の空気の体積流量よりも少ない。これにより、植物の真上ではより少ない空気体積/単位時間が実現され、照明プラットフォームの真上ではより多い空気体積/単位時間が実現される。このように、最適かつ緩やかな気流が植物に対して設定可能となり、それと同時に、それに応じて高い体積流量がこの領域における照明プラットフォームによる発熱をより良好に除去するために供給可能となる。体積流量ではなく、層間の流速が異なっていてもよい。これにより、2つの別途設定される体積流量及び/又は流速が、層毎に好適に与えられる。各層における植物栽培容器又は照明プラットフォームの高さにおける異なる体積流量は、対応する点におけるエアバッグの開口の具体的な配置及び/又はサイズによって予め決定され得る。異なる層の高さにおける異なる流量は、エアバッグの開口におけるノズルによって又は異なる空気圧を有する第2のエアバッグによって予め決定されてもよく、それにより、例えば、第1のエアバッグが照明プラットフォーム上に開口を有し、第2のエアバッグが植物の真上に開口を有することによって、第1のエアバッグ及び第2のエアバッグは、好ましくは異なる層に開口を有して、層を介して交互な流れをもたらすことができる。
給気側において、複数のエアバッグが、好ましくは実質的に各層の深さ全体に沿って相互に隣接して配置される。エアバッグは、気候セル内で高さ方向又は縦方向に、かつ好ましくは、孔部を有する第1の壁と、その背後に配置された閉鎖壁との間の領域において相互に略平行に配置される。エアバッグは、相互から、10cmと100cmの間、特に好ましくは20cmと80cmの間、非常に特に好ましくは30cmと70cmの間の距離に配置され得る。
またさらに、好ましくは、少なくとも第2の栽培領域が気候セル内で第1の栽培領域の背後に配置され、両栽培領域における気候及び/又は照明が相互に対して別個にかつ独立して制御され得ることが規定される。これにより、複数の栽培領域、特に好ましくは3個以上の栽培領域が、気候セル内で相互に隣接して、具体的には一方が他方の背後に配置され得る。気候セル内の異なる栽培領域は、植物の異なる成長段階を考慮する。各栽培領域において、例えば、最適な照明及び最適化された気候が、特定の成長段階に応じて形成され得る。特に好ましくは、一方が他方の背後に配置された栽培領域は、植物の開発、又は対象となる植物についての成長段階の順序に応じて配向される。植物栽培容器及び/又は照明プラットフォームは、対応の植物が次の成長段階に達するとすぐに、ある栽培領域から次の栽培領域に移動され得る。別個の換気ユニット及び別個のエアバッグを有する別個の気候システムが、各栽培領域に設けられる。栽培領域は、上下に、相互に隣接して及び/又は相互の背後に配置され得る。
またさらに、密閉気候セルは、植物栽培容器及び照明プラットフォームを転置、挿入及び/又は除去するための少なくとも1つの自動化搬送システムを有する。これにより、個々の栽培容器及び照明プラットフォームは、自動化搬送システムによって密閉気候セルに挿入可能である。この目的のため、入口開口は、簡単に開放可能である。またさらに、植物栽培容器及び/又は照明プラットフォームは、自動化搬送システムによって気候セルから除去可能である。植物栽培容器は、例えば、ある層から再配置のために除去され、その後に他の層に再挿入され得る。植物が収穫可能となると、植物栽培容器は、更なる処理のために搬送システムによって気候セルから自動的に除去される。またさらに、植物栽培容器及び/又は照明プラットフォームは、特定の要件に応じて、搬送システムによって、例えば、ある栽培領域から次の栽培領域に層に沿って個々に移動され得る。
特に好ましくは、密閉気候セルは、気候セルの対向面に配置された2つの搬送システムを有する。これにより、一方の搬送システムは、気候セルの第1の栽培領域に植物栽培容器を挿入するのに使用され得る。反対側の第2の搬送システムは、植物が収穫可能となると気候セルの最後の栽培領域から植物栽培容器を除去することができる。第1及び第2の搬送システムの双方は、気候セル内で植物栽培容器をある栽培領域から次の栽培領域に転置させるのに使用され得る。円断面の気候セルの場合、搬送システムは、植物栽培容器及び/又は照明プラットフォームを挿入するために中央に配置され得る。代替的に又は追加的に、搬送システムは、植物栽培容器及び/又は照明プラットフォームを除去するために円状気候セルの外側領域に配置され得る。完全に自走的な搬送システムが、例えば、設定されたスケジュールに従って植物栽培容器及び/又は照明プラットフォームを自動的に回転又は移動させるのに使用されてもよい。植物の特定の成長基準又は照明のための所定の照明計画に応じて植物栽培容器及び/又は照明プラットフォームを自動的に位置決め及び/又は転置させることも可能である。
密閉気候セルは好ましくは非常に小型の内部を有し、したがって通路又は経路を有さないので、自動化搬送システムは、保守作業のために照明プラットフォームを除去し、又は特定の成長基準に従って個々の照明プラットフォームを交換するのにも使用される。この目的のため、植物栽培容器及び照明プラットフォームは、容易かつ迅速に交換可能なものでなければならない。これは、中央制御システムを介して搬送システムを用いて完全に自動的に行われ得る。特に好ましくは、植物栽培容器又は複数の植物栽培容器のためのキャリアプラットフォーム及び照明プラットフォームは、植物栽培容器又は複数の植物栽培容器のためのキャリアプラットフォーム及び照明プラットフォームの双方が搬送システムによって搬送され、又は挿入、除去及び/若しくは移動可能となるように、実質的に同一の外寸を有する。
植物栽培容器及び/又は照明プラットフォームには、好ましくは、自動化された態様でシステムによって認識及び区別され得るように、機械可読コード、例えばRFID又はバーコードが設けられる。コードは、植物栽培容器のトレーサビリティのために、成長をモニタリングするために、及び更なる処理のためにも使用され得る。
植物栽培容器及び照明プラットフォームは、ローラー又はレール上に配置され得る。電力レール及びバスシステムが、照明プラットフォームの給電及び制御のために設けられてもよい。
密閉気候セル内部には、好ましくは、それに抗して又は接触して個々の層の植物栽培容器及び照明プラットフォームが転置可能に搭載される支持構造物がある。この目的のため、支持構造物は、それに抗して又は接触して植物栽培容器及び照明プラットフォームが案内され得るレール及び/又はローラーを有する。これは、レール又はローラーが気候セルの壁面に配置されなくてもよいことを意味する。これにより、気候セル自体の機械的構造が、非常に簡素となる。特に好ましくは、気候セルの栽培領域の各々に対して1つの支持構造物が設けられる。これにより、植物栽培容器及び照明プラットフォームを1つの同じ支持構造物に沿ってある栽培領域から次の栽培領域に容易かつ柔軟に転置させることが可能となる。植物栽培容器及び照明プラットフォームを積み上げ及び積み下ろすための搬送システムは、支持構造物の2つの対向面に配置され得る。またさらに、支持構造物は、好ましくは、複数の孔部を有する第1の壁と複数の孔部を有する第2の壁との間に全体的に配置される。
本発明によると、上述したような複数の密閉気候セルを有する植物栽培システムも提供される。この目的のため、植物栽培システム内の複数の密閉気候セルは、相互に平行に配置される。これは、植物の並行した又は同時の栽培が可能となるように、密閉気候セルが平行に又は相互に隣接して配置されることを意味する。各気候セルは、それ自体の中で気候に関して密閉される。またさらに、各気候セルは、複数の栽培領域を有し得る。植物栽培システムの全ての気候セルは、6面の共通の外面又は外壁を有する閉じたシステム内に配置される。それらを分離する個々の気候セル間の閉鎖壁は、特に好ましくは、共通の外壁よりも薄くてもよい。密閉気候セルは上下に、相互に隣接して及び/又は相互に背後に配置可能であり、植物栽培システムは好ましくは100mよりも長く、20mよりも広くかつ30mよりも高い。
本発明を、好適な実施形態を用いて例示として以下に説明する。
上下に配置された複数の層を有する、気候に関して密閉された気候セルを示す。 各気候セルが複数の栽培領域を有して相互に平行に配置された複数の密閉気候セルを有する植物栽培システムを示す。 密閉気候セルの栽培領域を通る断面図である。 密閉気候セルの栽培領域の斜視図である。 密閉気候セルの栽培領域の斜視図である。 密閉気候セルの支持構造物である。
図1は、屋内で植物を栽培するための、気候に関して密閉された気候セル100を示す。気候に関して密閉された気候セル100内には、複数の層10が上下に配置される。そして、各層10は、植物栽培容器11及びその上に配置された照明プラットフォーム12を有する。
第1の気候システム13aの換気ユニット15は、気候セル100の床17上に配置される。給気側22は、閉鎖外壁21と孔部20を有する第1の壁19との間に、気候セル100内で高さ方向に又は縦方向に延在する。閉鎖壁21と孔部20を有する第1の壁19との間には、多孔の又は孔が設けられたエアバッグ16も、高さ方向に延在する。
給気側22とは反対の排気側23には負圧がある。これにより、空気は、換気ユニット15からエアバッグ16を介して上昇し、各個々の層10の段においてエアバッグ16の開口又は孔から、植物栽培容器11及び照明プラットフォーム12にわたって層状に又は水平に排気側23まで流れる。排気側23では、空気は、第2の壁24の孔部20を通じてそこから下方に流れて換気ユニット15に戻る。
エアバッグ16における孔は、個々の層10の高さにおいて目標の所定の流速が達成可能となるように設計される。各層10について、2つの気流、すなわち、植物又は植物栽培容器11の真上のより低い流速の第1の気流28a、及び照明プラットフォーム12による発熱を除去するための照明プラットフォーム12の真上のより高い流速の第2の気流28bがある。またさらに、エアバッグ16の孔は、均一な気流28又は流速が各層10に対して達成されるように設計される。この目的のため、エアバッグ16は、エアバッグ16の上側部分よりも下側領域に、より少ない又はより小さな開口を有する。
図2は、隣接して又は相互に平行に配置された3個の密閉気候セル100を有する植物栽培システム200を示す。個々の気候セル100の各々は、一方が他方の背後に配置された3個の栽培領域14a、14b及び14cを有する。
別個の気候システム13a、13b及び13cが、各栽培領域14a、14b及び14cに対して設けられる。気候システム13a、13b及び13cの各々は、別個の換気ユニット15及び別個のエアバッグ16を有する。
このように、植物の異なる成長段階が、各気候セル100において考慮され得る。各気候セル内には、特定の気候セル100の入口開口29から出口開口30に、したがって3個の栽培領域14a、14b及び14cの全てにわたって延在する支持構造物26が配置される。支持構造物26を図4にも示す。支持構造物26は、個々の層10上に植物栽培容器11及び照明プラットフォーム12を配置又は保持するのに使用される。この目的のため、支持構造物26は、個々の層10の高さにおいて、それに沿って植物栽培容器11及び照明プラットフォーム12を移動可能とするレール27又はローラーを有する。単一の支持構造物26が全ての栽培領域14a、14b及び14cにわたって延在するので、植物栽培容器11及び併せて照明プラットフォーム12は、第1の栽培領域14aから第2の栽培領域14bそして第3の栽培領域14cへの層10に沿って搬送システム25によって簡素な態様で移動可能となる。
このように、支持構造物26は、各気候セル100において全ての栽培領域14a、14b及び14cの上部に配置される。またさらに、2つの搬送システム25が、一方の搬送システム25が特定の気候セル100の入口開口29の領域に配置されて他方の搬送システム25が特定の気候セル100の出口開口30の領域に配置された状態で、各気候セル100に対して設けられる。これにより、搬送システム25は、植物栽培容器11及び照明プラットフォーム12を挿入、除去及び移動又は転置させるために使用される。図2に示すように、別個の搬送システム25が、植物栽培システム200の個々の気候セル100に対して設けられる。代替的に、共通の搬送システム25が、入口開口29の領域及び出口開口30の領域において植物栽培システム200の個々の気候セル100に対して設けられてもよい。この場合、搬送システム25は、植物栽培容器11及び照明プラットフォーム12を縦方向だけでなく水平方向にも移動又は搬送することになる。
図3a~3cは、図1及び2の気候セル100の栽培領域14a、14b及び14cを示す。ここで、第1の栽培領域14aを介する断面を図3aに示す。図3b及び3cは各々、第1の栽培領域14aの斜視図を示す。
第1の栽培領域14aの種々の図から、第1の気候システム13aの個々の要素の配置が再度明確となる。第1の気候システム13aは、気候セル100の床17上に配置された換気ユニット15を有する。給気側22に沿って、複数の多孔エアバッグ16が、底部から上部に相互に平行にかつ離隔されて配置される。給気側22は、ここでは、閉鎖壁21と複数の孔部20を有する第1の壁19との間の空間によって構成される。反対の排気側23でも、閉鎖壁21が外側に設けられ、それを通じて気流28が下方に換気ユニット15に引き込まれて搬送される複数の孔部20を有する第2の壁24が内側に設けられる。
図4は、図2に示す植物栽培システム200の個々の気候セル100に挿入されるものとして、支持構造物26を示す。支持構造物26の2つの外側領域が、気候セル100の入口開口29及び出口開口30を形成する。またさらに、搬送システム25は、植物栽培容器11及び照明プラットフォーム12を挿入するため、並びに植物栽培容器11及び照明プラットフォーム12を除去するために、これらの領域の各々に配置される。
支持構造物26は、植物栽培容器11及び照明プラットフォーム12を支持又は受容するために高さ方向に相互に離隔されたレール27を有する。図4に例として示す支持構造物26は、上下に配置された9個の層10を有する。各層10において、複数の植物栽培容器11及び照明プラットフォーム12は、上下に配置される。
100 密閉気候セル
200 植物栽培システム
10 層
11 植物栽培容器
12 照明プラットフォーム
13a 第1の気候システム
13b、13c 更なる気候システム
14a 第1の栽培領域
14b 第2の栽培領域
14c 第3の栽培領域
15 換気ユニット
16 エアバッグ
17 気候セル床
18 流れ方向
19 第1の壁
20 孔部
21 閉鎖壁
22 給気側
23 排気側
24 第2の壁
25 搬送システム
26 支持構造物
27 レール
28 気流
28a 第1の気流
28b 第2の気流
29 入口開口
30 出口開口

Claims (16)

  1. 上下に配置された複数の層(10)における植物栽培のための密閉気候セル(100)であって、各層(10)は少なくとも1つの植物栽培容器(11)及びその上に配置された照明プラットフォーム(12)を有し、前記気候セル(100)内の第1の栽培領域(14a)における気候が、第1の気候システム(13a)の換気ユニット(15)によって制御され、
    前記第1の気候システム(13a)は、少なくとも1つのエアバッグ(16)であって高さ方向に延在し、前記気候セル(100)内に配置され、前記第1の栽培領域(14a)において個々の前記層(10)に給気するように設計された少なくとも1つのエアバッグ(16)を有することを特徴とする密閉気候セル(100)。
  2. 前記換気ユニット(15)は、前記気候セル(100)の床(17)に取り付けられたことを特徴とする請求項1に記載の密閉気候セル(100)。
  3. 前記少なくとも1つのエアバッグ(16)に開口が設けられたことを特徴とする請求項1又は2に記載の密閉気候セル(100)。
  4. 前記少なくとも1つのエアバッグ(16)の、前記換気ユニット(15)のより近くに配置された部分よりも前記換気ユニット(15)からより遠い部分に、より多くの開口及び/又はより大きな開口が配置されたことを特徴とする請求項3に記載の密閉気候セル(100)。
  5. 前記少なくとも1つのエアバッグ(16)は、流れ方向(18)において複数の孔部(20)を有する第1の壁(19)の前に配置されたことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の密閉気候セル(100)。
  6. 前記少なくとも1つのエアバッグ(16)は、前記複数の孔部(20)を有する前記第1の壁(19)と閉鎖壁(21)との間に配置されたことを特徴とする請求項5に記載の密閉気候セル(100)。
  7. 前記第1の壁(19)は、前記層(10)に対して垂直にかつ給気側(22)に配置され、複数の孔部(20)を有する第2の壁(24)が、個々の前記層(10)が前記第1の壁(19)と前記第2の壁(24)の間に完全に延在するように、前記給気側(22)の反対の排気側(23)に前記層(10)に対して垂直に配置されたことを特徴とする請求項5又は6の一項に記載の密閉気候セル(100)。
  8. 前記気候セル(100)を通じる空気の流れ方向(18)は、層状に、具体的には矩形底面を有する気候セル(100)に対しては水平に、円形底面を有する気候セル(100)に対しては放射状に配向されることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の密閉気候セル(100)。
  9. 前記排気側(23)に負圧が存在することを特徴とする請求項7又は8の一項に記載の密閉気候セル(100)。
  10. 前記少なくとも1つのエアバッグ(16)は、各層(10)の前記植物栽培容器(11)上の第1の空気の体積流量が各層(10)の前記照明プラットフォーム(12)上の第2の空気の体積流量よりも少なくなるように形成されたことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の密閉気候セル(100)。
  11. 給気側(22)では、複数のエアバッグ(16)が各層(10)の実質的に深さ全体に沿って並置されたことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の密閉気候セル(100)。
  12. 少なくとも1つの第2の栽培領域(14b)が前記気候セル(100)内で前記第1の栽培領域(14a)の背後及び/又は上部に配置され、両栽培領域(14a、14b)における気候及び/又は照明が相互から別個に制御可能であることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の密閉気候セル(100)。
  13. 前記気候セル(100)は、前記植物栽培容器(11)及び前記照明プラットフォーム(12)を転置、挿入及び/又は除去するための自動化された搬送システム(25)を有することを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の密閉気候セル(100)。
  14. 前記植物栽培容器(11)及び/又は前記照明プラットフォーム(12)に機械可読コードが設けられたことを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の密閉気候セル(100)。
  15. 個々の前記層(10)の前記植物栽培容器(11)及び前記照明プラットフォーム(12)が転置可能に配置された支持構造物(26)が、前記密閉気候セル(100)の内部に配置されたことを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の密閉気候セル(100)。
  16. 複数の、請求項1から15のいずれか一項による密閉気候セル(100)を備える植物栽培システム(200)であって、
    前記密閉気候セル(100)が相互に対して平行に配置されたことを特徴とする植物栽培システム(200)。
JP2021521847A 2018-11-02 2019-11-04 最適化された気候システムを有する、複数の層における植物栽培のための密閉気候セル Pending JP2022505558A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018127404 2018-11-02
DE102018127404.1 2018-11-02
PCT/EP2019/080070 WO2020089479A1 (de) 2018-11-02 2019-11-04 Klimazelle zur pflanzenaufzucht mit optimiertem klimasystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022505558A true JP2022505558A (ja) 2022-01-14

Family

ID=68503086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021521847A Pending JP2022505558A (ja) 2018-11-02 2019-11-04 最適化された気候システムを有する、複数の層における植物栽培のための密閉気候セル

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20220000045A1 (ja)
EP (1) EP3873194A1 (ja)
JP (1) JP2022505558A (ja)
CN (1) CN113329621B (ja)
CA (1) CA3117431A1 (ja)
SA (1) SA521421879B1 (ja)
SG (1) SG11202103915YA (ja)
WO (1) WO2020089479A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11533859B2 (en) * 2019-11-13 2022-12-27 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Hydration system for an indoor gardening appliance

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5722237U (ja) * 1980-07-15 1982-02-04
JPH08280269A (ja) * 1995-04-11 1996-10-29 Shimane Pref Gov 施設栽培用空調ダクト
JPH11113419A (ja) * 1997-10-15 1999-04-27 Technova:Kk 育苗装置
JP2011072281A (ja) * 2009-10-01 2011-04-14 Sanou:Kk 栽培装置及びその栽培方法
WO2014157671A1 (ja) * 2013-03-28 2014-10-02 株式会社三菱ケミカルホールディングス 植物育成設備
JP2015204848A (ja) * 2015-08-21 2015-11-19 鹿島建設株式会社 植物栽培設備
WO2015178046A1 (ja) * 2014-05-21 2015-11-26 三菱樹脂アグリドリーム株式会社 植物栽培方法及び施設
JP2018050486A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 株式会社精研 植物栽培用装置
WO2018147728A1 (en) * 2017-02-07 2018-08-16 Priva Holding B.V. Method and device for cultivating a crop
JP2018527023A (ja) * 2015-08-11 2018-09-20 イー アグリ ピーティーイー リミテッドE Agri Pte Ltd 高密度園芸栽培システム、方法および装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1563509A (ja) * 1967-05-18 1969-04-11
DE1928939C3 (de) 1969-06-07 1982-12-23 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Klimakammer
US4163342A (en) * 1978-03-24 1979-08-07 General Electric Company Controlled environment agriculture facility and method for its operation
CN102046001A (zh) * 2008-03-26 2011-05-04 内山久和 栽培装置
WO2010029993A1 (ja) * 2008-09-11 2010-03-18 日本グリーンファーム株式会社 植物栽培システム、植物栽培プラントおよび家庭用の植物栽培装置
KR101053146B1 (ko) * 2010-03-09 2011-08-02 유영호 식물공장의 환기시스템
NL1038219C2 (en) * 2009-09-03 2011-06-06 Priva B V Arrangement for even distribution of gaseous material in a spatial area.
CN101743864A (zh) * 2010-01-13 2010-06-23 江苏凯迪新能源有限公司 育苗温室
CN201718259U (zh) * 2010-06-11 2011-01-26 湖南省湘晖农业技术开发有限公司 一种全密闭环境植物育苗的通风装置
JP5646979B2 (ja) * 2010-12-16 2014-12-24 鹿島建設株式会社 植物栽培照明・空調ユニットおよび植物栽培設備
CN102550326B (zh) * 2011-12-27 2013-04-17 湖南省湘晖农业技术开发有限公司 全密闭人控环境作物育苗用的水帘式均匀降温增湿装置
NL2010090C2 (nl) * 2013-01-08 2014-07-09 Beheer 141 B V Werkwijze voor het in een warenhuis aanbrengen van een flexibele luchtslang.
GB2516515B8 (en) * 2013-12-04 2016-10-05 Intelligent Growth Solutions Ltd Automated arrangement to grow plants under lighting in a vertical tower
US9767700B1 (en) * 2015-11-25 2017-09-19 X Development Llc Control strategy for multiple kites on a single ground power unit
JP6363145B2 (ja) * 2016-10-25 2018-07-25 株式会社スプレッド 栽培設備
TWM539229U (zh) * 2016-10-27 2017-04-11 Taiwan Hipoint Corp 多層式環境模擬裝置
DE102016121126B3 (de) 2016-11-04 2018-01-18 Farmers Cut GmbH Klimatisch abgeschlossene Klimazelle zur Aufzucht von Pflanzen in Innenräumen
US20180125016A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-10 Stephen A. Dufresne Multi-level horizontal air flow distribution system
KR101913820B1 (ko) * 2017-03-14 2018-10-31 이재순 육묘 재배 하우스
JOP20190169A1 (ar) * 2017-06-14 2019-07-02 Grow Solutions Tech Llc أنظمة وطرق لاستخدام طرق led لحجيرة نمو

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5722237U (ja) * 1980-07-15 1982-02-04
JPH08280269A (ja) * 1995-04-11 1996-10-29 Shimane Pref Gov 施設栽培用空調ダクト
JPH11113419A (ja) * 1997-10-15 1999-04-27 Technova:Kk 育苗装置
JP2011072281A (ja) * 2009-10-01 2011-04-14 Sanou:Kk 栽培装置及びその栽培方法
WO2014157671A1 (ja) * 2013-03-28 2014-10-02 株式会社三菱ケミカルホールディングス 植物育成設備
WO2015178046A1 (ja) * 2014-05-21 2015-11-26 三菱樹脂アグリドリーム株式会社 植物栽培方法及び施設
JP2018527023A (ja) * 2015-08-11 2018-09-20 イー アグリ ピーティーイー リミテッドE Agri Pte Ltd 高密度園芸栽培システム、方法および装置
JP2015204848A (ja) * 2015-08-21 2015-11-19 鹿島建設株式会社 植物栽培設備
JP2018050486A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 株式会社精研 植物栽培用装置
WO2018147728A1 (en) * 2017-02-07 2018-08-16 Priva Holding B.V. Method and device for cultivating a crop

Also Published As

Publication number Publication date
CA3117431A1 (en) 2020-05-07
SG11202103915YA (en) 2021-05-28
CN113329621B (zh) 2023-01-20
CN113329621A (zh) 2021-08-31
US20220000045A1 (en) 2022-01-06
EP3873194A1 (de) 2021-09-08
SA521421879B1 (ar) 2024-02-25
WO2020089479A1 (de) 2020-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106413385B (zh) 水耕栽培系统、水耕栽培方法、植物栽培系统以及植物栽培装置
US11849685B2 (en) Method and system for the air conditioning of closed environments, in particular for vertical farms
CN110139555B (zh) 用于在室内栽培植物的气候密封气候控制室
CN107529732B (zh) 栽培生产设备
KR20170117420A (ko) 식물 재배 장치 및 식물 재배 시스템
KR101951922B1 (ko) 식물 공장
US20200260673A1 (en) Cultivation method of agricultural products
ES2974569T3 (es) Método para el funcionamiento automatizado de un invernadero, unidad de suministro e invernadero de funcionamiento automatizado
ES2965936T3 (es) Estructura para el cultivo y traslado de productos agrícolas
EP3082402B1 (en) Greenhouse and method for climate control in a greenhouse
CN112423580B (zh) 茄科植物的苗的栽培装置以及栽培方法
JP2015136356A (ja) 植物栽培システム
KR101460596B1 (ko) 공기정화용 식물포트 및 이를 갖춘 공기정화시스템
JP2017201929A (ja) 多段式育苗装置
JP2022505558A (ja) 最適化された気候システムを有する、複数の層における植物栽培のための密閉気候セル
CN118370112A (zh) 苗生产装置以及苗的生产方法
RU192183U1 (ru) Аэропонная установка для промышленного выращивания мини-клубней картофеля
JP7123779B2 (ja) 植物栽培装置
KR102247927B1 (ko) 분무식 수경 재배장치
JP7123780B2 (ja) 植物栽培装置
WO2022228831A1 (de) Anordnung und verfahren zur aufzucht von pflanzen in einem geschlossenen innenraum
JP2023083060A (ja) 植物栽培システム
EP4195913A1 (en) Crop production system and method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210604

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220906

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230110

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230405

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230801