RU224420U1 - MODULAR DESIGN FOR AEROPONIC PLANT GROWTH - Google Patents

MODULAR DESIGN FOR AEROPONIC PLANT GROWTH Download PDF

Info

Publication number
RU224420U1
RU224420U1 RU2023121695U RU2023121695U RU224420U1 RU 224420 U1 RU224420 U1 RU 224420U1 RU 2023121695 U RU2023121695 U RU 2023121695U RU 2023121695 U RU2023121695 U RU 2023121695U RU 224420 U1 RU224420 U1 RU 224420U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
column
plants
solution
utility
model
Prior art date
Application number
RU2023121695U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Валерьевич Шапкин
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Абтех"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Абтех" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Абтех"
Application granted granted Critical
Publication of RU224420U1 publication Critical patent/RU224420U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована для выращивания растений в контролируемых условиях гидропоники. Задачей заявляемой полезной модели является создание аэропонной вертикальной модульной установки эргономичной конструкции. Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективности использования модуля для выращивания растений на гидропонике за счет компактности установки, а именно уменьшения расстояния между растениями по вертикали и горизонтали, и расположения источника света максимально близко к растению. Для достижения поставленной задачи предлагается создание аэропонной вертикальной модульной установки для выращивания растений, содержащей несущий каркас, на который устанавливается сборный коллектор, состоящий из подставки, которую крепят на каркас, чаши, являющейся основным элементом, из которого собирается колонна любой высоты, имеющая четыре посадочных места для растений с отверстиями на дне для равномерного распределения раствора на следующий этаж, распределителя, устанавливающегося на верхнюю чашку колонны, и крышки с отверстием сверху, которая закрывает колонну сверху и служит для фиксации подводки поливного раствора, систему полива и систему досвета. 5 ил. The utility model relates to agriculture and can be used for growing plants under controlled hydroponic conditions. The objective of the claimed utility model is to create an aeroponic vertical modular installation of ergonomic design. The technical result of the claimed utility model is to increase the efficiency of using the module for growing plants hydroponically due to the compactness of the installation, namely reducing the distance between plants vertically and horizontally, and locating the light source as close as possible to the plant. To achieve this task, it is proposed to create an aeroponic vertical modular installation for growing plants, containing a supporting frame on which a prefabricated manifold is installed, consisting of a stand that is attached to the frame, a bowl, which is the main element from which a column of any height, having four seats, is assembled for plants with holes at the bottom for uniform distribution of the solution to the next floor, a distributor installed on the upper cup of the column, and a cover with a hole on top, which closes the column from above and serves to fix the supply of irrigation solution, the irrigation system and the additional lighting system. 5 ill.

Description

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована для выращивания растений в контролируемых условиях гидропоники.The utility model relates to agriculture and can be used for growing plants in controlled hydroponic conditions.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известен модуль для выращивания растений на гидропонике (см. патент на изобретение RU 2178637 C2 от 27.01.2002), содержащий вертикально ориентированную структуру с отверстиями и механизм обеспечения питательной жидкостью. Вертикально ориентированная структура выполнена слоистой, причем передний слой выполнен из формообразующего материала с посадочными местами в виде карманов с отверстиями для семян и/или растений. Задний слой выполнен в виде защитной водонепроницаемой пленки, а промежуточное пространство между передним и задним слоями является капиллярной поверхностью. Модуль позволяет повысить эффективность использования рабочих площадей в вертикальном направлении. A module for growing plants hydroponically is known from the prior art (see invention patent RU 2178637 C2 dated January 27, 2002), containing a vertically oriented structure with holes and a mechanism for providing nutrient fluid. The vertically oriented structure is made of layers, with the front layer being made of a form-building material with seats in the form of pockets with holes for seeds and/or plants. The back layer is made in the form of a protective waterproof film, and the intermediate space between the front and back layers is a capillary surface. The module allows you to increase the efficiency of using working space in the vertical direction.

Известен модуль для выращивания растений (см. патент на полезную модель RU 109368 U1 от 20.10.2011), характеризующийся тем, что он включает контейнер, состоящий из дна и четырех стенок, по крайней мере, одна из которых выполнена с, по крайней мере, одним верхним выступом и одной нижней впадиной, расположенными по одной оси друг над другом, по верхнему периметру стенок контейнера выполнены выемки для установки соединительных элементов, выполненных с возможностью обеспечения одновременного соединения контейнера со смежно установленным контейнером аналогичного модуля и с крышкой, выполненной с бортами, форма внутреннего периметра которых выполнена ответной форме внешнего периметра дна контейнера, при этом на бортах по их нижнему краю выполнены выемки для установки соединительных элементов, расположенные соосно выемкам, выполненным в стенках контейнера.A module for growing plants is known (see utility model patent RU 109368 U1 dated October 20, 2011), characterized in that it includes a container consisting of a bottom and four walls, at least one of which is made with at least one upper protrusion and one lower depression, located along one axis one above the other, along the upper perimeter of the container walls there are recesses for installing connecting elements, designed to ensure simultaneous connection of the container with an adjacent installed container of a similar module and with a lid made with sides, shaped the inner perimeter of which is made in response to the shape of the outer perimeter of the container bottom, while on the sides along their lower edge there are recesses for installing connecting elements, located coaxially with the recesses made in the walls of the container.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является модульная гидропонная установка для выращивания растений с вертикальным потоком жидкости (см. патент на изобретение CN 114208651 от 22.03.2022), состоящая из опорного корпуса, снабженного пространством для образования проточной полости, верхняя часть монтажного корпуса снабжена впускным отверстием для воды, а нижняя часть монтажного корпуса снабжена выпускным отверстием для воды, посадочной пластины, закрепленной на боковой поверхности монтажного корпуса, при этом в посадочной пластине выполнены посадочные отверстия, сердечника отвода водного хозяйства, сердечника отклонения воды, который фиксируется во внутренней полости.The closest in technical essence to the claimed device is a modular hydroponic installation for growing plants with a vertical flow of liquid (see invention patent CN 114208651 dated March 22, 2022), consisting of a support body equipped with space for forming a flow cavity, the upper part of the mounting body is equipped with an inlet hole for water, and the lower part of the mounting body is equipped with an outlet hole for water, a landing plate fixed on the side surface of the mounting body, with landing holes made in the landing plate, a water drainage core, a water deflection core, which is fixed in the internal cavity.

К недостаткам данного типа установки можно отнести монолитность конструкции, которая не обеспечивает возможность варьирования по высоте и плотности высадки растений. Кроме того, конструкция модулей достаточно громоздкая, что усложняет процесс ее сборки и обслуживания.The disadvantages of this type of installation include the monolithic structure, which does not provide the ability to vary the height and density of planting. In addition, the design of the modules is quite bulky, which complicates the process of assembly and maintenance.

Раскрытие полезной моделиDisclosure of utility model

Задачей заявляемой полезной модели является создание модульной конструкции для аэропонного выращивания растений эргономичной конструкции.The objective of the claimed utility model is to create a modular design for aeroponic growing of plants with an ergonomic design.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективности использования модуля для выращивания растений на гидропонике за счет компактности установки, а именно уменьшения расстояния между растениями по вертикали и горизонтали и расположения источник света максимально близко к растению.The technical result of the claimed utility model is to increase the efficiency of using the module for growing plants hydroponically due to the compactness of the installation, namely reducing the distance between plants vertically and horizontally and locating the light source as close as possible to the plant.

Для достижения поставленной задачи предлагается создание модульной конструкции для аэропонного выращивания растений, содержащей:To achieve this task, it is proposed to create a modular design for aeroponic growing of plants, containing:

несущий каркас (1) (см. фиг.1), который служит основой для вертикальной установки колонн (2), установки осветительных приборов и подведения поливного раствора, supporting frame (1) (see Fig. 1), which serves as the basis for the vertical installation of columns (2), installation of lighting fixtures and supply of irrigation solution,

сборный коллектор (см. фиг.3), состоящий из подставки (3) (см. фиг.3, фиг.4), являющейся основанием для колонны, которую крепят на каркас, чаши (4) (см. фиг.3, фиг.5), являющейся основным элементом, из которого собирается колонна любой высоты, имеющая четыре посадочных места с отверстиями на дне для равномерного распределения раствора на следующий этаж, при этом дно также служит для поддержания корней, распределителя (5) (см. фиг.3 и фиг.6), устанавливающегося на верхнюю чашку колонны, который служит началом для распределения поливного раствора во время полива самой верхней чашки колонны, и крышки (6) (см. фиг.3 и фиг. 7) с отверстием сверху, которая закрывает колонну сверху и служит для фиксации подводки поливного раствора,prefabricated manifold (see Fig.3), consisting of a stand (3) (see Fig.3, Fig.4), which is the base for a column that is mounted on a frame, bowl (4) (see Fig.3, Fig. .5), which is the main element from which a column of any height is assembled, having four seats with holes at the bottom for uniform distribution of the solution to the next floor, while the bottom also serves to support the roots, distributor (5) (see Fig.3 and Fig.6), installed on the upper cup of the column, which serves as the beginning for distributing the irrigation solution during watering of the uppermost cup of the column, and a cover (6) (see Fig. 3 and Fig. 7) with a hole on top, which closes the column from above and serves to fix the irrigation solution supply,

систему полива (7) (см. фиг.8), состоящую из магистрального трубопровода и трубок, подводящих от магистрального трубопровода поливной раствор через отверстие к крышке в колонну, irrigation system (7) (see Fig. 8), consisting of a main pipeline and tubes supplying irrigation solution from the main pipeline through a hole to the cover into the column,

систему досвета (8) (см. фиг.9), содержащую светильники, которые крепят к несущему каркасу с помощью продольных планок.additional lighting system (8) (see Fig.9), containing lamps that are attached to the supporting frame using longitudinal strips.

Несущий каркас может быть выполнен как из металла, так и из полимера. The supporting frame can be made of either metal or polymer.

В основе сборного коллектора лежит любая полимерная труба диаметром, например, 110 мм. На эту трубу герметично вклеиваются с помощью любого инертного клея нижние элементы колонны. The prefabricated manifold is based on any polymer pipe with a diameter of, for example, 110 mm. The lower elements of the column are hermetically glued onto this pipe using any inert glue.

Чашки имеют четыре посадочных места – два с одной стороны и два с обратной стороны. Чашки собираются в колонну и также фиксируются инертным клеем по периметру. Диаметр посадочных мест на чашке составляет около 60 мм. Высота колонны определяется проектом. The cups have four seats - two on one side and two on the reverse side. The cups are assembled into a column and are also fixed around the perimeter with inert glue. The diameter of the seats on the cup is about 60 mm. The height of the column is determined by the project.

Система полива обеспечивает равномерность насыщения корней растений питательным раствором. Одновременно с поливом раствор, падая с этажа на этаж колонны, насыщается кислородом. В момент полива раствор, начиная с верхнего распределителя, протекает по всем этажам колонны и попадает в коллектор. Из коллектора раствор попадает в емкость для сбора, фильтруется и снова направляется на полив.The irrigation system ensures uniform saturation of plant roots with a nutrient solution. Simultaneously with watering, the solution, falling from floor to floor of the column, is saturated with oxygen. At the time of irrigation, the solution, starting from the upper distributor, flows through all floors of the column and enters the collector. From the collector, the solution enters a collection container, is filtered and again sent for irrigation.

Система досветки, благодаря технологии и конструкции каркаса, позволяет установить источник света максимально близко к растениям, применять при этом самые простые лампы и эффективнее всех аналогов использовать генерируемую световую энергию для вегетации растений.The supplementary lighting system, thanks to the technology and design of the frame, allows you to install the light source as close as possible to the plants, use the simplest lamps and use the generated light energy more effectively than all analogues for the vegetation of plants.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

На фиг.1 изображен несущий каркас (установка в сборе с растениями).Figure 1 shows the supporting frame (installation complete with plants).

На фиг.2 показан пример высоты колонн.Figure 2 shows an example of the height of the columns.

На фиг.3 показан сборный коллектор.Figure 3 shows a prefabricated manifold.

На фиг.4 показана подставка.Figure 4 shows the stand.

На фиг.5 показана чашка.Figure 5 shows a cup.

На фиг.6 показан распределитель.Figure 6 shows a distributor.

На фиг.7 показана крышка.Figure 7 shows the cover.

На фиг.8 показана система полива.Figure 8 shows the irrigation system.

На фиг.9 показана система досветки.Figure 9 shows the additional lighting system.

Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model

В данном разделе описания будет приведен наиболее предпочтительный вариант осуществления полезной модели, который, тем не менее, не ограничивает другие возможные варианты осуществления явным образом следующие из материалов заявки и понятные специалисту. This section of the description will present the most preferred embodiment of the utility model, which, however, does not limit other possible embodiments that are clearly evident from the application materials and understandable to a specialist.

1. Сборка каркаса.1. Assembling the frame.

Для сборки стандартной линии выбранного профиля собирают каркас размером 6×0,7×2,3 м. Для жесткости конструкции используют не менее семи вертикальных стоек. Для установки сборного коллектора в соответствии с техническим заданием в стойках закрепляют поперечные перекладины, обеспечивающие равномерный уклон 2 мм на 1 погонный метр в сторону слива раствора. To assemble a standard line of the selected profile, a frame measuring 6 × 0.7 × 2.3 m is assembled. For structural rigidity, at least seven vertical posts are used. To install the prefabricated manifold, in accordance with the technical specifications, transverse crossbars are fixed in the racks, ensuring a uniform slope of 2 mm per 1 linear meter in the direction of draining the solution.

2. Сборка и установка сборного коллектора на каркас.2. Assembling and installing the prefabricated manifold on the frame.

Трубу коллектора размечают под колонны, матируют и обезжиривают. Далее на нее приклеивают подставку в количестве, определенном техническим заданием. После высыхания трубы коллекторы устанавливают на каркас, соединяют. Проверяют правильность уклона, трубы крепят с помощью монтажной ленты.The collector pipe is marked under the columns, matted and degreased. Next, a stand is glued onto it in the amount determined by the technical specifications. After the pipes have dried, the collectors are installed on the frame and connected. Check the correct slope and secure the pipes using mounting tape.

3. Сборка колонн.3. Assembly of columns.

Для каждой колонны берут одинаковое количество чашек. Количество чашек в каждой колонне может быть от 1 и выше, в зависимости от технического задания. Обезжиривают места проклейки. После этого проклеивают, собирают и калибруют с помощью направляющих выбранные геометрические размеры. И оставляют для просушки.For each column, take the same number of cups. The number of cups in each column can be from 1 or more, depending on the technical specifications. Degrease the sizing areas. After this, the selected geometric dimensions are glued, assembled and calibrated using guides. And left to dry.

4. Установка колонн на линию.4. Installation of columns on the line.

На каждую готовую колонну сверху устанавливают распределитель и крышку. Далее колонну устанавливают строго вертикально на сборный коллектор в подставку. При необходимости для жесткости конструкции добавляют продольные и поперечные элементы каркаса, удерживающие колонны в вертикальном положении.A distributor and a lid are installed on top of each finished column. Next, the column is installed strictly vertically on the prefabricated manifold in the stand. If necessary, for structural rigidity, longitudinal and transverse frame elements are added to hold the columns in a vertical position.

5. Установка системы полива.5. Installation of an irrigation system.

После установки колонн монтируют систему полива. В основе магистрального трубопровода рекомендуется использовать полиэтилен низкого давления (ПНД) диаметром 32 мм и в качестве распределительных устройств седелки с переходником на подающие в колонну раствор трубу или шланг. При установке седелки имеется возможность регулировать диаметр подающего отверстия. Это позволяет достичь равномерной подачи раствора по всей протяженности трубопровода. После установки системы полива необходимо провести тестирование и визуальной оценить равномерность поступления питательного раствора по всей линииAfter installing the columns, an irrigation system is installed. It is recommended to use low-density polyethylene (HDPE) with a diameter of 32 mm as the basis of the main pipeline and saddles with an adapter for the pipe or hose supplying the solution to the column as distribution devices. When installing the saddle, it is possible to adjust the diameter of the feed hole. This allows you to achieve a uniform supply of solution along the entire length of the pipeline. After installing the irrigation system, it is necessary to conduct testing and visually assess the uniformity of the nutrient solution throughout the entire line

6. Установка осветительных приборов.6. Installation of lighting fixtures.

Для установки светильников на каркасе монтируют продольную планку на высоте самой верхней чашки. Далее на эту планку устанавливают светильники и подключаются к электросети. Затем необходимо провести выборочное тестирование светового потока на посадочных местах. Минимальное значение должно быть 6000 люкс.To install lamps on the frame, a longitudinal strip is mounted at the height of the uppermost cup. Next, lamps are installed on this bar and connected to the electrical network. Then it is necessary to conduct random testing of the luminous flux on the seats. The minimum value should be 6000 lux.

7. Высадка растений.7. Planting plants.

Для выращивания растений на линии готовят рассаду 5-12 дней от посева в зависимости от культуры. Саженцы для высадки выращивают на инертном и хорошо удерживающем форму субстрате (например, кокосовый, минераловатный) в стаканчике, верхний диаметр которого 56 мм. На момент высадки полив и освещение должны быть выключены. Стаканчик с рассадой устанавливают в каждое посадочное место чашки на колонне. После окончания высадки можно включать автоматические системы для управления светом и поливамиTo grow plants on the line, seedlings are prepared 5-12 days after sowing, depending on the crop. Seedlings for planting are grown on an inert substrate that holds its shape well (for example, coconut, mineral wool) in a cup with an upper diameter of 56 mm. At the time of planting, watering and lighting should be turned off. A cup with seedlings is placed in each cup seat on the column. After planting is completed, you can turn on automatic systems to control light and watering

8. Выращивание растений.8. Growing plants.

Для каждой культуры применяют свой профиль питания. После каждого полива выравнивают показатели питательного раствора в соответствии с профилем питания. Срок выращивания на линии в зависимости от культуры составляет 3-4 недели.Each crop has its own nutritional profile. After each watering, the nutrient solution is adjusted in accordance with the nutritional profile. The growing period on the line, depending on the crop, is 3-4 weeks.

9. Сбор урожая.9. Harvest.

Сбор урожая проводят после достижения растениями товарного размера и веса. С колонны растение снимают вручную, потянув за сформировавшуюся розетку. Если растение переросло, есть вероятность формирования длинных и крепких корней. В этом случае рекомендуют одной рукой придерживать колонну, а второй извлекать растение. После сбора с колонны и линии убирают растительные остатки, грязь. И линия снова готова к работе.Harvesting is carried out after the plants reach marketable size and weight. The plant is removed from the column manually by pulling the formed rosette. If the plant is overgrown, there is a possibility of long and strong roots forming. In this case, it is recommended to hold the column with one hand and remove the plant with the other. After collection, plant debris and dirt are removed from the column and line. And the line is ready to go again.

Вся конструкция системы направлена на максимально экономное использование доступных ресурсов, будь то помещение, электроэнергия или сотрудники. Это достигается размером модулей системы, конструкцией несущего каркаса, механизмом освещения. Расстояние между растениями по вертикали и горизонтали - минимально возможное. Источник света - максимально близко к растению. Конструкция очень компактна и не требует для работы человека среднего роста специального оборудования, в отличие от аналогов, которые требуют гораздо больше места, либо в горизонтали, либо в вертикали, и при этом требуют подъемное оборудование.The entire design of the system is aimed at the most economical use of available resources, be it space, electricity or employees. This is achieved by the size of the system modules, the design of the supporting frame, and the lighting mechanism. The distance between plants vertically and horizontally is the minimum possible. The light source is as close to the plant as possible. The design is very compact and does not require special equipment for operation by a person of average height, unlike analogs that require much more space, either horizontally or vertically, and at the same time require lifting equipment.

Claims (1)

Модульная конструкция для аэропонного выращивания растений, содержащая несущий каркас, на котором установлен сборный коллектор, состоящий из закрепленной на каркасе подставки, являющейся основанием для колонны, собранной из чаш, каждая из которых имеет четыре посадочных места для растений с отверстиями на дне для равномерного распределения раствора на следующий этаж, распределителя, установленного на верхнюю чашку колонны, и крышки с отверстием, которая закрывает колонну сверху и служит для фиксации подводки поливного раствора, систему полива, состоящую из магистрального трубопровода и трубок, подводящих от магистрального трубопровода поливной раствор через отверстие к крышке в колонну, систему досвета, содержащую светильники, которые прикреплены к несущему каркасу с помощью продольных планок.A modular design for aeroponic growing of plants, containing a supporting frame on which a prefabricated collector is installed, consisting of a stand fixed to the frame, which is the basis for a column assembled from bowls, each of which has four seats for plants with holes in the bottom for uniform distribution of the solution to the next floor, a distributor installed on the upper cup of the column, and a cover with a hole, which closes the column from above and serves to fix the supply of irrigation solution, an irrigation system consisting of a main pipeline and tubes supplying irrigation solution from the main pipeline through a hole to the cover in column, illumination system containing lamps that are attached to the supporting frame using longitudinal strips.
RU2023121695U 2023-08-18 MODULAR DESIGN FOR AEROPONIC PLANT GROWTH RU224420U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU224420U1 true RU224420U1 (en) 2024-03-22

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2530695C (en) * 2004-12-16 2018-04-03 Mario Roy Modular aeroponic/hydroponic container mountable to a surface
RU186235U1 (en) * 2018-08-10 2019-01-11 Алексей Юрьевич Балакин VERTICAL AEROPONIC INSTALLATION
US10772270B2 (en) * 2015-09-30 2020-09-15 Aerospring Gardens Pte. Ltd. Aeroponic column
CN114208651A (en) * 2021-11-29 2022-03-22 福建省中科生物股份有限公司 Modular vertical liquid flow plant water culture unit, water culture device and water culture system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2530695C (en) * 2004-12-16 2018-04-03 Mario Roy Modular aeroponic/hydroponic container mountable to a surface
US10772270B2 (en) * 2015-09-30 2020-09-15 Aerospring Gardens Pte. Ltd. Aeroponic column
RU186235U1 (en) * 2018-08-10 2019-01-11 Алексей Юрьевич Балакин VERTICAL AEROPONIC INSTALLATION
CN114208651A (en) * 2021-11-29 2022-03-22 福建省中科生物股份有限公司 Modular vertical liquid flow plant water culture unit, water culture device and water culture system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6000173A (en) Hydroponic growing station with intermittent nutrient supply
US10383287B2 (en) Vertical planter for growing plants
US10506771B2 (en) Modular hydroponic system
CN203505235U (en) Balcony planting device and assembly
KR20150087510A (en) Box-typed container for slantly mounting flowerpot and apparatus for wall gardening removably equipped with the box-typed containers in a modularized way
CN105594494A (en) Flower planting frame
CN111937626B (en) Potted plant maintenance device
KR102186209B1 (en) Hydroponics apparatus
RU224420U1 (en) MODULAR DESIGN FOR AEROPONIC PLANT GROWTH
CN217523314U (en) Vegetable planting device with support frame
CN206024612U (en) Vegetable planting cabinet with drip irrigation light filling lighting system
RU194725U1 (en) Multi-tier plant growing device
KR100540532B1 (en) Flower tower incorporating automatic watering system using multi-stage pipes
TWM615486U (en) Plant culturing apparatus
JP2013090623A (en) Building greening system
RU2772711C1 (en) Modular aeroponic installation
JP2010029096A (en) Multistage container-type cultivation device
CN107926693B (en) Planting tube for soilless culture three-dimensional planting and filling matrix thereof
KR20210132840A (en) modular flowerpot using a multipurpose
CN213847797U (en) Combined landscape flowerpot
CN213095109U (en) Traditional chinese medicine is planted with device of growing seedlings
RU2756962C1 (en) Aquaponics device
CN219555725U (en) Frame is planted to family plant
CN213044603U (en) Water supply installation cultivated in a pot in cultivation case
KR20140118615A (en) Indoor plant cultivation apparatus