WO2022010382A1 - Hydroponic device and system for growing plants - Google Patents

Hydroponic device and system for growing plants Download PDF

Info

Publication number
WO2022010382A1
WO2022010382A1 PCT/RU2021/050197 RU2021050197W WO2022010382A1 WO 2022010382 A1 WO2022010382 A1 WO 2022010382A1 RU 2021050197 W RU2021050197 W RU 2021050197W WO 2022010382 A1 WO2022010382 A1 WO 2022010382A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
plants
layers
substrate
parts
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/050197
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Алексей Игоревич АМИНОВ
Original Assignee
Алексей Игоревич АМИНОВ
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 Алексей Игоревич АМИНОВ filed Critical Алексей Игоревич АМИНОВ
Publication of WO2022010382A1 publication Critical patent/WO2022010382A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02Special apparatus 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

Definitions

  • Figure 2 is a cross-sectional view of a growth apparatus according to a basic embodiment
  • Figure 3 shows the construction of a growth apparatus according to an alternative embodiment
  • a plant growing device generally includes a tubular body (1) and a porous substrate (2) placed inside the body (see Figs. 1, 2).
  • the specific dimensions of the parts and the substrate in various embodiments of the device are selected so that the assembled (stretched) device has at least one gap between the channels for plants to grow through it.
  • the length of the walls (4) of the channel parts (3) is selected depending on the configuration. When forming one hole (5) of the body (1), the length of the walls (4) of the parts (3) on the side of this hole is, as a rule, much less than this length on the opposite side. This makes it possible to adjust the dimensions of the body (1) and the opening (5) within a wide range due to the fact that the walls (4) of the parts (3) are overlapped. In the case of formation of holes (5) on both sides of the body (1), the walls (4) can have approximately the same length.
  • a drainage chute (16) is installed under the main beam (17).
  • Devices with plants placed on the frame form a vertical plane of plant growth (working plane).
  • the working planes are oriented with their faces to each other, and are located at a distance from each other, providing a passage for a person. There may be several such passages, depending on the configuration of the room.
  • an additional beam (18) is installed parallel to them, on which lamps (19) for lighting plants are hung, the radiation of which is directed to the working planes.
  • the lamps (19) are not rigidly fixed and can be moved along the beam (18). To access the plants, the worker moves the lamps, freeing up space for work.

Abstract

The group of inventions relates to devices and systems for growing plants using a hydroponic method. The claimed device comprises a detachable tubular housing (1) having an opening (5) through which plants (6) germinate and which extends along the housing (1), and a porous substrate (2) having at least two layers (8). The housing (1) comprises two parts (2) in the form of troughs, the open sides of which are connected so as to form at least one gap forming the above-mentioned opening (5) through which plants (6) germinate. The walls (4) of the parts (3) of the housing (1) are arranged overlapping on one side of said housing. Furthermore, the device additionally comprises at least one means (7) for connecting the parts of the housing.

Description

ГИДРОПОННОЕ УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ HYDROPONIC DEVICE AND SYSTEM FOR GROWING
РАСТЕНИЙ PLANTS
[01] Область техники [01] Field of technology
[02] Г руппа изобретений относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам и системам выращивания растений гидропонным методом и может быть использована для промышленного или домашнего (дворового) выращивания зелени, овощей, ягод, декоративных, медицинских и других растений, а также для вертикального озеленения. [02] The group of inventions relates to the field of agriculture, namely to devices and systems for growing plants by the hydroponic method and can be used for industrial or home (yard) cultivation of greens, vegetables, berries, ornamental, medical and other plants, as well as for vertical gardening.
[03] Уровень техники [03] State of the art
[04] Известны устройства и системы для выращивания растений, в которых горшочки с растениями размещаются на поддонах, которые в свою очередь устанавли- ваются на многоярусных стеллажах (см., например, европейский патент ЕР2348814, 01.04.2015, патент Китая CN202551765, 28.11.2012). Минусами конструкции являются сложность сбора урожая (рабочим приходится протискиваться между ярусами), посадки и пересадки растений (рабочим нужно аккуратно вытаскивать с ярусов большие под- доны) и мониторинга растений (не видно растения, расположенные в середине яруса). Эти проблемы усугубляются на верхних ярусах, куда рабочим приходится забираться при помощи специальных технических средств. Кроме того, есть проблемы с циркуля- цией воздуха на ярусах и с отводом тепла от ламп освещения. Сами стеллажи громоздкие и не всегда можно вписать их в конфигурацию помещения. [04] Devices and systems for growing plants are known, in which pots with plants are placed on pallets, which in turn are installed on multi-tiered racks (see, for example, European patent EP2348814, 01.04.2015, Chinese patent CN202551765, 28.11. 2012). The disadvantages of the design are the difficulty of harvesting (workers have to squeeze between tiers), planting and transplanting plants (workers need to carefully pull large pallets from tiers) and plant monitoring (plants located in the middle of the tier are not visible). These problems are exacerbated on the upper tiers, where workers have to climb with the help of special technical means. In addition, there are problems with air circulation on the tiers and with the removal of heat from lighting lamps. The racks themselves are bulky and it is not always possible to fit them into the configuration of the room.
[05] Известны устройства для выращивания, в которых растения размещаются на вертикальных башнях, колоннах и других поверхностях (например, патенты РФ RU2383129, 10.03.2010, RU186235, 10.08.2018, патенты США US9591814, 14.03.2017, US7055282, 06.06.2006, US8505238, 13.08.2013, US5555676, 17.09.1996, US 10136594, 27.11.2018). Указанные устройства имеют определенные преимущества по сравнению с многоярусными конструкциями. В частности, в таких системах проще собирать урожай и следить за состоянием растений. Циркуляция воздуха облегчена в силу специфики раз- мещения колонн с растениями и ламп (больше пространства для циркуляции), а воздух, нагреваемый лампами естественным образом, перемещается вверх и его перемещению ничего не препятствует (на стеллажах нагретый воздух запирается ярусом, размещенным непосредственно над лампами). [05] Growing devices are known in which plants are placed on vertical towers, columns and other surfaces (for example, RF patents RU2383129, 03/10/2010, RU186235, 08/10/2018, US patents US9591814, 03/14/2017, US7055282, 06/06/2006 , US8505238, 08/13/2013, US5555676, 09/17/1996, US 10136594, 11/27/2018). These devices have certain advantages over multi-tiered structures. In particular, in such systems it is easier to harvest and monitor the condition of plants. Air circulation is facilitated due to the specifics of the placement of columns with plants and lamps (more space for circulation), and the air heated by the lamps in a natural way moves up and nothing prevents its movement (on the racks, the heated air is locked by a tier placed directly above the lamps) .
[06] Недостатком указанных систем является сложность конструкции, и, как следствие, высокая стоимость самих устройств и их обслуживания. [07] Известно гидропонное устройство для выращивания растений (см. патент США US8327582,11.12.2012), которое включает трубчатый корпус прямоугольного се- чения, имеющий продольную прорезь, образующую отверстие для прорастания расте- ний, и пористый субстрат, состоящий из двух слоев, которые размещены в корпусе так, что граница между слоями расположена напротив отверстия корпуса. Указанный аналог обладает преимуществами вертикальных устройств, при этом его конструкция является более простой и легче проводить ее очистку. Однако устройство обладает значительным недостатком, связанным с необходимостью торцевой установки слоев субстрата с расте- ниями. Так, при сборке устройства субстрат с растениями протаскивают вдоль корпуса при помощи крюка. В результате корни растений подвергаются механическому воздей- ствию, что может привести к их повреждению. Субстрат также быстро изнашивается и в конечном итоге рвется, после чего нет возможности использовать его снова. [06] The disadvantage of these systems is the complexity of the design, and, as a consequence, the high cost of the devices themselves and their maintenance. [07] A hydroponic device for growing plants is known (see US patent US8327582, 12/11/2012), which includes a tubular body of rectangular section, having a longitudinal slot forming a hole for plant germination, and a porous substrate consisting of two layers , which are placed in the housing so that the boundary between the layers is located opposite the opening of the housing. This analogue has the advantages of vertical devices, while its design is simpler and easier to clean. However, the device has a significant disadvantage associated with the need for end installation of substrate layers with plants. So, when assembling the device, the substrate with plants is dragged along the body with a hook. As a result, plant roots are subjected to mechanical stress, which can lead to their damage. The substrate also wears out quickly and eventually breaks, after which there is no way to use it again.
[08] Наиболее близкими аналогами заявленной группы изобретений является гидропонное устройство и система для выращивания растений, раскрытые в патенте Ве- ликобритании GB2532467, 25.05.2016. Устройство выращивания включает трубчатый корпус, имеющий продольное щелевое отверстие для прорастания растения и два слоя пористого субстрата. Корпус выполнен разборным и включает одну часть в виде желоба (канала), а также две съемные панели, между которыми образовано упомянутое щелевое отверстие. Система для выращивания растений включает ряд описанных устройств, раз- мещенных на общем каркасе, а также оборудование для подачи питательного раствора в устройства. [08] The closest analogues of the claimed group of inventions are a hydroponic device and a system for growing plants, disclosed in the UK patent GB2532467, 05/25/2016. The growing device includes a tubular body having a longitudinal slot for plant germination and two layers of a porous substrate. The body is made collapsible and includes one part in the form of a trough (channel), as well as two removable panels, between which the mentioned slotted hole is formed. The plant growing system includes a number of devices described, placed on a common frame, as well as equipment for supplying a nutrient solution to the devices.
[09] Описанная конструкция частично решает проблему повреждения растений и субстрата, т.к. их загрузка производится не с торцевой, а с передней стороны корпуса, где установлены съемные панели. Однако устройство имеет ряд следующих недостатков (которые присущи также и устройству по патенту US8327582): [09] The described design partially solves the problem of damage to plants and substrate, because. they are loaded not from the end, but from the front side of the case, where removable panels are installed. However, the device has a number of the following disadvantages (which are also inherent in the device according to patent US8327582):
[010] - Для посадки растений требуется поверхность (стол) значительной длины в 1,5-2 раза больше, чем длина устройства, т.к. установка съемных панелей происходит с торцевой стороны корпуса. Это снижает эффективность использования площади и усложняет процесс сборки. [010] - For planting plants, a surface (table) of considerable length is required, 1.5-2 times more than the length of the device, because Removable panels are installed from the front side of the case. This reduces space efficiency and complicates the assembly process.
[011] - Субстрат устанавливают в корпус целиком одновременно с растениями, что может привести к повреждению слоев субстрата или растений; [011] - The substrate is installed in the housing entirely at the same time as the plants, which can lead to damage to the layers of the substrate or plants;
[012] - Устройство имеет фиксированные размеры корпуса, что не позволяет использовать субстрат разной толщины в зависимости от размера растений. Для малога- баритных растений приходится использовать избыточный объем субстрата, что необос- нованно увеличивает стоимость устройства. [013] - Устройство разбирается только частично, это затрудняет процедуру очистки корпуса изнутри, увеличивая трудовые издержки. [012] - The device has a fixed housing dimensions, which does not allow the use of a substrate of different thickness depending on the size of the plants. For small-sized plants, it is necessary to use an excess volume of the substrate, which unreasonably increases the cost of the device. [013] - The device is only partially disassembled, which makes it difficult to clean the case from the inside, increasing labor costs.
[014] Раскрытие сущности изобретения [014] Disclosure of the Invention
[015] Основной технической проблемой, на решение которой направлена заяв- ленная группа изобретений, является разработка компактной конструкции для выращи- вания растений, пригодной для коммерческого производства различных сельскохозяй- ственных культур в условиях сильно ограниченного пространства (в помещениях, транс- портных контейнерах и т.п.). Кроме того, были поставлены задачи экономичности и удобства эксплуатации. [015] The main technical problem to be solved by the claimed group of inventions is the development of a compact design for growing plants suitable for the commercial production of various crops in conditions of very limited space (indoors, shipping containers and etc.). In addition, the tasks of economy and ease of use were set.
[016] Технический результат группы изобретений заключается в упрощении эксплуатации устройства в части уменьшения размеров пространства, необходимого для сборки и разборки и облегчения процесса чистки, снижении вероятности повреждения растений и субстрата при сборке и разборке, повышении универсальности в части воз- можности использования субстрата разной толщины и нескольких слоев субстрата и уве- личении производительности устройства. [016] The technical result of the group of inventions is to simplify the operation of the device in terms of reducing the size of the space required for assembly and disassembly and facilitating the cleaning process, reducing the likelihood of damage to plants and substrate during assembly and disassembly, increasing versatility in terms of the possibility of using a substrate of different thicknesses and several layers of substrate and increase the productivity of the device.
[017] Указанный технический результат достигается в конструкции гидропон- ного устройства для выращивания растений за счёт того, что оно включает разъемный трубчатый корпус, имеющий по меньшей мере одно отверстие для прорастания расте- ний, проходящее вдоль корпус; и пористый субстрат, имеющий по меньшей мере два слоя (8) и установленный внутри корпусатаким образом, что граница между слоями рас- положена напротив указанного отверстия корпуса. При этом корпус включает две части в форме желобов, соединенных открытыми сторонами с образованием зазора, формиру- ющего упомянутое отверстие для прорастания растений, причем стенки частей корпуса с одной его стороны размещены внахлест. Кроме того, устройство дополнительно вклю- чает по меньшей мере одно средство соединения частей корпуса. [017] This technical result is achieved in the design of a hydroponic device for growing plants due to the fact that it includes a detachable tubular body having at least one opening for plant germination extending along the body; and a porous substrate having at least two layers (8) and installed inside the housing in such a way that the boundary between the layers is located opposite said opening of the housing. In this case, the body includes two parts in the form of troughs, connected by open sides with the formation of a gap forming the said hole for plant germination, and the walls of the body parts on one side of it are overlapped. In addition, the device additionally includes at least one means for connecting the housing parts.
[018] Кроме того, для достижения технического результата предусмотрены частные варианты реализации устройства, согласно которым: [018] In addition, to achieve the technical result, private options for implementing the device are provided, according to which:
[019] - субстрат включает по меньшей мере три слоя, при этом все границы между слоями расположены напротив отверстия корпуса; [019] - the substrate includes at least three layers, with all the boundaries between the layers located opposite the body opening;
[020] - субстрат выполнен в виде отдельных элементов, образующих слои, или в виде единого элемента, в котором границы слоев образованы путем сгибания этого элемента или выполнения в нем по меньшей мере одной прорези; [020] - the substrate is made in the form of separate elements forming layers, or in the form of a single element in which the boundaries of the layers are formed by bending this element or making at least one slot in it;
[021] - устройство дополнительно включает фитильную ленту, размещенную между слоями субстрата; [022] - устройство дополнительно включает водонепроницаемый слой в виде пленки, размещенный между стенкой корпуса и субстратом; [021] - the device further includes a wick tape placed between the layers of the substrate; [022] - the device further includes a waterproof layer in the form of a film placed between the housing wall and the substrate;
[023] - на корпусе выполнены средства крепления для установки корпуса в вер- тикальном или наклонном положении. [023] - on the housing there are fastening means for mounting the housing in a vertical or inclined position.
[024] Указанный технический результат достигается также в конструкции си- стемы для гидропонного выращивания растений за счёт того, что она содержит каркас, по меньшей мере одно гидропонное устройство описанной выше конструкции, установ- ленное на каркасе вертикально или наклонно, а также оборудование для подачи пита- тельного раствора в гидропонное устройство. [024] This technical result is also achieved in the design of a system for hydroponic growing of plants due to the fact that it contains a frame, at least one hydroponic device of the above design, mounted vertically or obliquely on the frame, as well as equipment for supplying nutrient solution into the hydroponic device.
[025] Согласно частным вариантам реализации системы, оборудование для по- дачи питательного раствора включает резервуар для раствора, насос, поливочные трубы, капельницы, а также дренажные устройства, при этом система дополнительно включает лампы освещения. [025] According to particular embodiments of the system, the nutrient solution supply equipment includes a solution tank, a pump, water pipes, drippers, and drainage devices, while the system additionally includes lighting lamps.
[026] В отличие от известных аналогов в рассматриваемой конструкции устрой- ства применен продольно-разъемный корпус, состоящий из двух частей в форме жело- бов, которые соединены открытыми частями с образованием зазора для прорастания рас- тений. Такая конструкция корпуса имеет ряд преимуществ. [026] In contrast to the known analogues, in the considered design of the device, a longitudinally split body is used, consisting of two parts in the form of gutters, which are connected by open parts to form a gap for the germination of plants. This case design has a number of advantages.
[027] 1. Корпус заполняется со стороны боковой поверхности, при этом слои субстрата и растения укладываются в корпус последовательно, что снижает вероятность повреждения растений и субстрата. [027] 1. The housing is filled from the side surface, while the layers of substrate and plants are stacked in the housing sequentially, which reduces the likelihood of damage to plants and substrate.
[028] 2. Имеется возможность регулировать расстояние между частями кор- пуса, что обеспечивает универсальность. В частности, при выращивании небольших рас- тений стенки частей корпуса с одной его стороны могут быть размещены внахлест, что приведет к уменьшению объема корпуса. В результате отпадет необходимость исполь- зовать избыточный объем субстрата. При выращивании более крупных растений части могут быть размещены на большем расстоянии друг от друга. [028] 2. It is possible to adjust the distance between the body parts, which provides versatility. In particular, when growing small plants, the walls of the housing parts on one side can be overlapped, which will lead to a reduction in the volume of the housing. As a result, there is no need to use an excess volume of the substrate. When growing larger plants, the parts can be placed at a greater distance from each other.
[029] 3. Имеется возможность установки более двух слоев субстрата, а также выращивания растений с двух сторон корпуса, что повышает производительность устройства. [029] 3. It is possible to install more than two layers of substrate, as well as growing plants on both sides of the body, which increases the productivity of the device.
[030] Краткое описание чертежей [030] Brief Description of the Drawings
[031] Изобретение поясняется чертежами, где: [031] The invention is illustrated by drawings, where:
[032] На фигуре 1 показана конструкция устройства выращивания согласно ос- новному варианту реализации; [032] Figure 1 shows the construction of a growth apparatus according to a main embodiment;
[033] На фигуре 2 показано поперечное сечение устройства выращивания со- гласно основному варианту реализации; [034] На фигуре 3 показана конструкция устройства выращивания согласно аль- тернативному варианту реализации; [033] Figure 2 is a cross-sectional view of a growth apparatus according to a basic embodiment; [034] Figure 3 shows the construction of a growth apparatus according to an alternative embodiment;
[035] На фигуре 4 показано поперечное сечение устройства выращивания со- гласно альтернативному варианту реализации; [035] Figure 4 is a cross-sectional view of a growth apparatus according to an alternative embodiment;
[036] На фигуре 5 показана конструкция устройства выращивания согласно дру- гому альтернативному варианту реализации; [036] Figure 5 shows the construction of a growth apparatus according to another alternative implementation;
[037] На фигуре 6 показано поперечное сечение устройства выращивания со- гласно другому альтернативному варианту реализации; [037] Figure 6 is a cross-sectional view of a growth apparatus according to another alternative embodiment;
[038] На фигуре 7 показана конструкция устройства выращивания с элементами крепления; [038] Figure 7 shows the structure of the growing device with attachment elements;
[039] На фигуре 8 показана схема системы выращивания растений; [039] Figure 8 is a diagram of a plant growing system;
[040] На фигуре 9 показана схема узлов установки устройств в системе выращи- вания; [040] Figure 9 shows a diagram of the units for installing devices in a growing system;
[041] На фигурах 10 и 11 показана схема сборки устройства выращивания. [041] Figures 10 and 11 show the assembly diagram of the growing device.
[042] Конструктивные элементы и другие объекты обозначены на фигурах сле- дующими позициями: 1 - корпус, [042] Structural elements and other objects are indicated in the figures by the following positions: 1 - body,
2 - пористый субстрат, 2 - porous substrate,
3 - часть корпуса, 3 - part of the body,
4 - стенка канала, образованная частью корпуса, 4 - channel wall formed by a part of the body,
5 - отверстие для прорастания растений, 5 - hole for plant germination,
6 - растение, 6 - plant,
7 - средство соединения частей корпуса, 7 - a means of connecting parts of the body,
8 - слой субстрата, 8 - substrate layer,
9 - фитильная лента, 9 - wick tape,
10 - средства крепления корпуса, 10 - body fastening means,
11 - каркас, 11 - frame,
12 - резервуар, 12 - tank,
13 - насос, 13 - pump,
14 - поливочные трубы, 14 - watering pipes,
15 - капельницы, 15 - droppers,
16 - дренажные элементы, 16 - drainage elements,
17 - основная балка, 17 - main beam,
18 - дополнительная балка, 18 - additional beam,
19 - лампа. [043] Осуществление изобретения 19 - lamp. [043] the Implementation of the invention
[044] Устройство для выращивания растений в общем случае включает трубча- тый корпус (1) и размещенный внутри корпуса пористый субстрат (2) (см. фиг.1,2). [044] A plant growing device generally includes a tubular body (1) and a porous substrate (2) placed inside the body (see Figs. 1, 2).
[045] Корпус (1) состоит из двух частей (3), выполненных в форме желобов (ка- налов), соединенных по открытым сторонам с образованием пространства корпуса. При этом между стенками (4) этих каналов по крайней мере с одной стороны корпуса (1) об- разован зазор, который формирует продольное отверстие (5) для прорастания растений (6). [045] The housing (1) consists of two parts (3) made in the form of troughs (channels) connected along the open sides to form a housing space. At the same time, a gap is formed between the walls (4) of these channels on at least one side of the body (1), which forms a longitudinal hole (5) for the germination of plants (6).
[046] В конструкции устройства также предусмотрено по меньшей мере одно средство соединения (7) частей (3) корпуса (1), которое обеспечивает возможность их фиксации в заданном положении. В качестве средства соединения (7) могут использо- ваться ремни, шнуровка, хомуты, застежки, крючки, стяжные замки и любые другие при- способления или их комбинации, позволяющие надежно скрепить части (3) и зажать суб- страт (2) между ними. Таким образом, части (3) корпуса (1) обеспечивают удержание субстрата (2) с размещенными в нём растениями (6) и удержание питательного раствора, протекающего внутри устройства. [046] The design of the device also provides at least one means for connecting (7) parts (3) of the housing (1), which allows them to be fixed in a given position. Belts, lacing, collars, fasteners, hooks, tie-locks and any other devices or combinations thereof can be used as a means of connection (7) that allow you to securely fasten parts (3) and clamp the substrate (2) between them. . Thus, the parts (3) of the housing (1) ensure the retention of the substrate (2) with the plants (6) placed in it and the retention of the nutrient solution flowing inside the device.
[047] Корпус (1) в поперечном сечении может иметь прямоугольную (квадрат- ную), круглую, овальную и другую форму. Наиболее оптимальной является прямоуголь- ная форма корпуса, при которой соединяемые части (3) имеют П-образную конфигура- цию. Корпус (1) может быть изготовлен из полимера (пластика), металла, дерева или любого другого подходящего материала. В частности, изготавливаемый заявителем об- разец выполняется из поливинилхлорида (ПВХ). [047] The body (1) may have a rectangular (square), round, oval, or other shape in cross section. The most optimal is the rectangular shape of the body, in which the connected parts (3) have a U-shaped configuration. The housing (1) may be made of polymer (plastic), metal, wood or any other suitable material. In particular, the sample manufactured by the Applicant is made of polyvinyl chloride (PVC).
[048] Субстрат (2) выполняет функцию удержания растений в корпусе и дает доступ кислорода к корневой системе растений. Субстрат (2) имеет два или более слоев (8), которые уложены внутри корпуса (1) таким образом, что границы между слоями находятся напротив отверстия (5), что обеспечивает возможность размещения растений (6) или их семян между указанными слоями и прорастания растений наружу корпуса (1). Слои (8) могут быть выполнены как раздельно, так и являться частями единого элемента. В последнем случае слои (8) могут быть образованы, например, складыванием элемента пористого субстрата или выполнением в нем одной или нескольких прорезей. Субстрат (8) может выполняться из искусственного или натурального пористого материала. В частности, может применяться упругая полимерная губка высокой степени пористости. [048] the Substrate (2) performs the function of keeping the plants in the body and gives access to oxygen to the root system of plants. The substrate (2) has two or more layers (8), which are stacked inside the body (1) in such a way that the boundaries between the layers are opposite the hole (5), which makes it possible to place plants (6) or their seeds between these layers and germinate plants outside the body (1). Layers (8) can be made both separately and be parts of a single element. In the latter case, the layers (8) can be formed, for example, by folding a porous substrate element or by making one or more slots in it. Substrate (8) can be made of artificial or natural porous material. In particular, a resilient polymer sponge with a high degree of porosity can be used.
[049] В одном из альтернативных вариантах реализации конструкции (см. фиг. 3,4) субстрат (2) может состоять трех и более слоев (8) уложенных в корпусе пакетом так, что все границы соседних слоев размещены напротив отверстия (5) корпуса (1). В другом варианте реализации конструкции (см. фиг. 4,5) части (3) корпуса (1) могут быть соединены с образованием зазоров между стенками (4) с двух сторон, формируя два от- верстия (5) для прорастания растений (6) [049] In one of the alternative implementations of the design (see Fig. 3.4), the substrate (2) may consist of three or more layers (8) stacked in the body in a package so that all the boundaries of adjacent layers are placed opposite the opening (5) of the body (one). V In another embodiment of the design (see Fig. 4.5), parts (3) of the body (1) can be connected to form gaps between the walls (4) on both sides, forming two holes (5) for the germination of plants (6)
[050] Устройство может быть дополнительно оснащено фитильной лентой (9), которая размещается между слоями (8) субстрата и непосредственно соприкасается с корневой системой растений. Фитильная лента обеспечивает надежную доставку пита- тельного раствора к корневой системе растений. Материал фитильной ленты должен обеспечивать капиллярный эффект. Например, может применяться полиэстер. [050] The device can be additionally equipped with a wick tape (9), which is placed between the layers (8) of the substrate and is in direct contact with the root system of plants. The wick tape provides a reliable delivery of the nutrient solution to the root system of the plants. The material of the wick tape must provide a capillary effect. For example, polyester may be used.
[051] Кроме того, устройство может быть дополнительно снабжено водонепро- ницаемой плёнкой (на фигурах не показана), размещенной между стенкой корпуса (1) и субстратом (2), для того, чтобы исключить протекание питательного раствора сквозь стык частей (3). В частности, может использоваться полиэтиленовая пленка. [051] In addition, the device can be additionally provided with a waterproof film (not shown in the figures) placed between the housing wall (1) and the substrate (2) in order to prevent the nutrient solution from flowing through the joint of the parts (3). In particular, a polyethylene film may be used.
[052] Для крепления устройства выращивания растений в вертикальном или наклонном положении на корпусе могут быть предусмотрены средства крепления (10), которые выполняются, например, в виде крючков (см. фиг. 7). [052] For fastening the plant growing device in a vertical or inclined position, fastening means (10) can be provided on the housing, which are made, for example, in the form of hooks (see Fig. 7).
[053] Конкретные размеры частей и субстрата в различных вариантах реализа- ции устройства подбираются таким образом, чтобы собранное (стянутое) устройство имело минимум один просвет между каналами для прорастания растений через него. Длина стенок (4) канала частей (3) выбирается в зависимости от конфигурации. При фор- мировании одного отверстия (5) корпуса (1) длина стенок (4) частей (3) со стороны этого отверстия, как правило, значительно меньше этой длины с противоположной стороны. Это дает возможность регулировать размеры корпуса (1) и отверстия (5) в широких пре- делах за счет того, что стенки (4) частей (3) размещаются внахлест. В случае формиро- вания отверстий (5) с двух сторон корпуса (1) стенки (4) могут иметь примерно одина- ковую длину. [053] The specific dimensions of the parts and the substrate in various embodiments of the device are selected so that the assembled (stretched) device has at least one gap between the channels for plants to grow through it. The length of the walls (4) of the channel parts (3) is selected depending on the configuration. When forming one hole (5) of the body (1), the length of the walls (4) of the parts (3) on the side of this hole is, as a rule, much less than this length on the opposite side. This makes it possible to adjust the dimensions of the body (1) and the opening (5) within a wide range due to the fact that the walls (4) of the parts (3) are overlapped. In the case of formation of holes (5) on both sides of the body (1), the walls (4) can have approximately the same length.
[054] В качестве примера могут быть использованы две П-образные части (3) со сторонами 20 мм (одна стенка канала) - 90 мм («дно» канала) - 40 мм (другая стенка канала) и длиной 2 м и составной субстрат (2): четыре прямоугольных брикета разме- рами 25 х 90 мм, длиной 1 м, сложенные по парам. В указанном примере устройство имеет один просвет шириной 10 мм вдоль всего устройства. [054] As an example, two U-shaped parts (3) with sides of 20 mm (one channel wall) - 90 mm ("bottom" of the channel) - 40 mm (another channel wall) and 2 m long can be used and a composite substrate (2): four rectangular briquettes measuring 25 x 90 mm, 1 m long, stacked in pairs. In this example, the device has a single 10 mm wide opening along the entire device.
[055] Система для выращивания растений (см. фиг.8,9) включает каркас (11), на котором закрепляются описанные выше устройства в виде блоков. В конструкции си- стемы также предусматривается оборудование для подачи питательного раствора, вклю- чающее резервуар (12) для питательного раствора, насос (13), поливочные трубы (14), капельницы (15) и дренажные элементы (16) (желоба и трубы). [056] Каркас (11) системы состоит из вертикальных стоек и горизонтальных (продольных и поперечных) балок, соединенных между собой. Предусмотрены основ- ные (несущие) балки (17) для подвешивания устройств для выращивания растений при помощи крючков (10), закрепленных на задних стенках корпуса (1). Над основными бал- ками (17) крепятся поливочные трубы (14) с установленными в них на определенных расстояниях друг от друга капельницами (15) или отверстиями, под которыми разме- щают устройства. [055] The system for growing plants (see Fig.8,9) includes a frame (11), on which the devices described above are fixed in the form of blocks. The system design also provides for nutrient supply equipment, including a reservoir (12) for nutrient solution, a pump (13), water pipes (14), drippers (15) and drainage elements (16) (troughs and pipes) . [056] The frame (11) of the system consists of vertical posts and horizontal (longitudinal and transverse) beams interconnected. Main (bearing) beams (17) are provided for hanging devices for growing plants using hooks (10) fixed on the rear walls of the housing (1). Watering pipes (14) are fixed above the main beams (17) with droppers (15) or holes installed in them at certain distances from each other, under which devices are placed.
[057] Под основной балкой (17), на расстоянии близком к высоте корпуса (1) устанавливается дренажный желоб (16). Размещенные на каркасе устройства с растени- ями образуют вертикальную плоскость роста растений (рабочую плоскость). В системе рабочие плоскости ориентированы лицевыми сторонами друг к другу, и находятся друг от друга на расстоянии, обеспечивающем проход для человека. Таких проходов может быть несколько в зависимости от конфигурации помещения. Вдоль указанного прохода, между основными балками (17), параллельно им установлена дополнительная балка (18), на которую вешаются лампы (19) освещения растений, излучение которых направлено на рабочие плоскости. Лампы (19) не закрепляются жестко и их можно двигать вдоль балки (18). Для доступа к растениям рабочий сдвигает лампы, освобождая пространство для работы. [057] Under the main beam (17), at a distance close to the height of the body (1), a drainage chute (16) is installed. Devices with plants placed on the frame form a vertical plane of plant growth (working plane). In the system, the working planes are oriented with their faces to each other, and are located at a distance from each other, providing a passage for a person. There may be several such passages, depending on the configuration of the room. Along the specified passage, between the main beams (17), an additional beam (18) is installed parallel to them, on which lamps (19) for lighting plants are hung, the radiation of which is directed to the working planes. The lamps (19) are not rigidly fixed and can be moved along the beam (18). To access the plants, the worker moves the lamps, freeing up space for work.
[058] Работа заявленного устройства и системы осуществляется следующим об- разом. [058] The operation of the claimed device and system is carried out as follows.
[059] При сборке устройства на горизонтальной поверхности (например, столе) укладывают одну из частей (3) корпуса (1). В нее укладывают водонепроницаемую пленку (при ее наличии). Сверху размещают один слой (8) субстрата (2) и фитильную ленту (9) (если она используется) (см. фиг. 10). Поверх ленты (9) укладывают пророщен- ные заранее молодые растения (6) (рассаду) или высаживаются семена. Сверху уклады- вается другой слой (8) субстрата (2) (в том случае, если субстрат составной), который накрывают свободной частью водонепроницаемой пленки (при ее наличии) и второй ча- стью (3) корпуса (1) (см. фиг. 11). Затем части (3) стягиваются при помощи средств со- единения (7). [059] When assembling the device on a horizontal surface (for example, a table), one of the parts (3) of the body (1) is laid. A waterproof film is placed in it (if any). One layer (8) of the substrate (2) and a wick tape (9) (if used) are placed on top (see Fig. 10). Young plants (6) germinated in advance (seedlings) are laid on top of the tape (9) or seeds are planted. Another layer (8) of the substrate (2) is laid on top (if the substrate is composite), which is covered with the free part of the waterproof film (if any) and the second part (3) of the body (1) (see Fig. . eleven). Then the parts (3) are pulled together by means of the connection (7).
[060] При установке устройств в систему выращивания собранное устройство с размещенными в нём растениями может быть размещено вертикально или под любым углом к горизонту. Устройство может быть установлено в специально предназначенные для этого пазы или подвешено при помощи креплений (10) любого типа. В частности, как показано на фиг. 8, корпус (1) подвешивается на балку (17) при помощи крючка, закрепленного на задней стенке корпуса. Устройства ставятся или вешаются в ряд, сверху закрепляется поливочная труба (14) (или шланг) с установленными в ней капель- ницами (15) в местах над верхними концами устройств. [060] When installing devices in a growing system, the assembled device with plants placed in it can be placed vertically or at any angle to the horizon. The device can be installed in grooves specially designed for this purpose or suspended using any type of fasteners (10). In particular, as shown in FIG. 8, the body (1) is hung on the beam (17) with a hook attached to the rear wall of the body. Devices are placed or hung in a row, a watering pipe (14) (or a hose) with drippers (15) installed in it in places above the upper ends of the devices is fixed on top.
[061] Нижние концы корпусов (1) установлены в дренажный желоб (16). Пита- тельный раствор подается при помощи насоса (13) из резервуара (12) в поливочную трубу (14) и через капельницу (15) попадает внутрь устройства. При наличии фитильной ленты (9) она устанавливается таким образом, чтобы питательный раствор из капель- ницы (15) попадал на неё. Избыток питательного раствора проходит через субстрат (2), орошает корневую систему и стекает по стенкам корпуса (или водонепроницаемой пленки) в дренажный желоб (16), откуда попадает обратно в резервуар (12). [062] Для сбора урожая (в зависимости от культуры - частичная или полная срезка зелени или плодов/ягод) устройство можно извлечь из системы. Также возможно собирать урожай прямо на месте, не извлекая устройство. [061] The lower ends of the housings (1) are installed in the drainage chute (16). The nutrient solution is supplied by a pump (13) from the reservoir (12) to the irrigation pipe (14) and through the dripper (15) enters the device. If there is a wick tape (9), it is installed in such a way that the nutrient solution from the dripper (15) falls on it. Excess nutrient solution passes through the substrate (2), irrigates the root system and flows down the walls of the housing (or waterproof film) into the drainage chute (16), from where it returns to the reservoir (12). [062] For harvesting (depending on the crop - partial or complete cutting of greens or fruits / berries), the device can be removed from the system. It is also possible to harvest directly on site without removing the device.
[063] Для очистки устройства после завершения жизненного цикла растений, посаженных в устройство, его извлекают из системы, кладут на горизонтальную поверх- ность, раскрепляют средства (7) стягивающие каналы и слои (8) субстрата (2) с растени- ями (6) между ними, разбирают части (3) корпуса (1) и субстрат (2). Каналы частей (3) корпуса (1) очищают от остатков корней и других посторонних образований. Субстрат (2) очищают от крупных корней и просушивают. Субстрат (2), фитильная лента (9) и водонепроницаемая пленка могут быть дополнительно пастеризованы нагреванием в специально предназначенных для этого устройствах. [063] To clean the device after completion of the life cycle of the plants planted in the device, it is removed from the system, placed on a horizontal surface, the means (7) tightening channels and layers (8) of the substrate (2) with plants (6 ) between them, the parts (3) of the body (1) and the substrate (2) are disassembled. The channels of the parts (3) of the body (1) are cleaned from the remnants of roots and other foreign formations. The substrate (2) is cleaned of large roots and dried. The substrate (2), the wick tape (9) and the waterproof film can be further pasteurized by heating in specially designed devices.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Гидропонное устройство для выращивания растений, включающее: разъемный трубчатый корпус (1), имеющий по меньшей мере одно отверстие (5) для прорастания растений (6), проходящее вдоль корпуса (1); и пористый субстрат (2), имеющий по меньшей мере два слоя (8) и установленный внутри корпуса (1) таким образом, что граница между слоями (8) расположена напротив указанного отверстия (5) корпуса (1), отличающееся тем, что корпус (1) включает две части (3) в форме желобов, соеди- ненных открытыми сторонами с образованием зазора, формирующего упомянутое от- верстие (5) для прорастания растений (6), причем стенки (4) частей (3) корпуса (1) с од- ной его стороны размещены внахлест, при этом устройство дополнительно включает по меньшей мере одно средство (7) соединения частей корпуса. 1. Hydroponic device for growing plants, including: detachable tubular body (1)having at least one opening (5) for plant germination (6)passing along the body (1); and a porous substrate (2) having at least two layers (8) and installed inside the housing (1) in such a way that the boundary between the layers (8) is located opposite the said opening (5) of the housing (1), characterized in that the housing (1) includes two parts (3) in the form of gutters connected by open sides with the formation of a gap forming the said hole (5) for the germination of plants (6), and the walls (4) of the parts (3) of the body (1) on one side, they are overlapped, and the device additionally includes at least one means (7) for connecting body parts.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что субстрат (2) включает по меньшей мере три слоя (8), при этом все границы между слоями (8) расположены напротив отвер- стия (5) корпуса. 2. The device according to claim 1, characterized in that the substrate (2) includes at least three layers (8), with all the boundaries between the layers (8) located opposite the opening (5) of the housing.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что субстрат (2) выполнен в виде отдель- ных элементов, образующих слои (8), или в виде единого элемента, в котором границы слоев (8) образованы путем сгибания этого элемента или выполнения в нем по меньшей мере одной прорези. 3. The device according to claim 1, characterized in that the substrate (2) is made in the form of separate elements forming layers (8), or in the form of a single element, in which the boundaries of the layers (8) are formed by bending this element or by performing it has at least one slot.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно включает фитильную ленту (9), размещенную между слоями (8) субстрата (2). 4. The device according to claim 1, characterized in that it additionally includes a wick tape (9) placed between the layers (8) of the substrate (2).
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно включает водонепро- ницаемый слой в виде пленки, размещенный между стенкой корпуса (1) и субстратом (2). 5. The device according to claim 1, characterized in that it additionally includes a waterproof layer in the form of a film placed between the wall of the housing (1) and the substrate (2).
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе (1) выполнены средства крепления (10) для установки корпуса (1) в вертикальном или наклонном положении. 6. The device according to claim 1, characterized in that on the body (1) there are fastening means (10) for mounting the body (1) in a vertical or inclined position.
7. Система для гидропонного выращивания растений, содержащая каркас (11), по меньшей мере одно гидропонное устройство по любому из п.п. 1-6, установленное на каркасе (11) вертикально или наклонно, а также оборудование для подачи питательного раствора в гидропонное устройство. 7. A system for hydroponic growing of plants, containing a frame (11), at least one hydroponic device according to any one of paragraphs. 1-6, mounted on a frame (11) vertically or obliquely, as well as equipment for supplying a nutrient solution to a hydroponic device.
8. Система по п.7, характеризующаяся тем, что оборудование для подачи питатель- ного раствора включает резервуар (12) для питательного раствора, насос (13), поливоч- ные трубы (14), капельницы (15), а также дренажные устройства (16), при этом система дополнительно включает лампы освещения (19). 8. System according to claim 7, characterized in that the equipment for supplying the nutrient solution includes a tank (12) for the nutrient solution, a pump (13), water pipes (14), drippers (15), as well as drainage devices (16), while the system additionally turns on lighting lamps (19).
PCT/RU2021/050197 2020-07-10 2021-07-01 Hydroponic device and system for growing plants WO2022010382A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020122901 2020-07-10
RU2020122901A RU2746805C1 (en) 2020-07-10 2020-07-10 Hydroponic plant growing device and growing system using this device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022010382A1 true WO2022010382A1 (en) 2022-01-13

Family

ID=75584785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/050197 WO2022010382A1 (en) 2020-07-10 2021-07-01 Hydroponic device and system for growing plants

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2746805C1 (en)
WO (1) WO2022010382A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1428311A1 (en) * 1986-11-21 1988-10-07 Л. В. Шаповалов Vegetative device
US20130219788A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 Joseph P. VanLente Vertical concentrated vegetable and plant grower
GB2532467A (en) * 2014-11-19 2016-05-25 Peter Hawkins-Row Jason Vertical soilless growing system
WO2019156150A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-15 グリーンリバーホールディングス株式会社 Vertical hydroponics system and vertical hydroponics method
RU2716981C1 (en) * 2019-11-20 2020-03-17 Денис Владимирович Чаннов Vertical bed

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1428311A1 (en) * 1986-11-21 1988-10-07 Л. В. Шаповалов Vegetative device
US20130219788A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 Joseph P. VanLente Vertical concentrated vegetable and plant grower
GB2532467A (en) * 2014-11-19 2016-05-25 Peter Hawkins-Row Jason Vertical soilless growing system
WO2019156150A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-15 グリーンリバーホールディングス株式会社 Vertical hydroponics system and vertical hydroponics method
RU2716981C1 (en) * 2019-11-20 2020-03-17 Денис Владимирович Чаннов Vertical bed

Also Published As

Publication number Publication date
RU2746805C1 (en) 2021-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10765074B2 (en) Cultivation system
US20120000128A1 (en) Modular hydroponic growing unit
US11277976B2 (en) Greenwall cladding
KR20160003218A (en) Tubular greening units
MX2012008531A (en) Bag-shaped vertical-hanging unit for plant hydroponics crops and a panel for bag-shaped vertical-hanging units for hydroponic crops.
EP2644025A1 (en) Movable aeroponic growth unit for growing plants and an improved system for growing plants aeroponically
US9930841B2 (en) Vertically oriented collapsible hydroponic plant production apparatus
EP1866101B1 (en) Irrigation system
US20190059240A1 (en) Modular plant growth tray and support fencing assembly and method for supporting plant extremities during growth
KR101591498B1 (en) Apparatus for water culture and the system for culture thereof
EP1210868A1 (en) Ultra-high-density plant vertical mist hydroponic system and raising panel
KR100921605B1 (en) Crops cultivation system of horizontal structure
RU200449U1 (en) Hydroponic Plant Growing Device
RU2247487C2 (en) Method for creating of plantation plots
KR100479212B1 (en) Fabricated Cultivation Box and Landscape Architecture System using The Same
CN211909866U (en) Large-arch shed spring watermelon-autumn pepper annual crop rotation cultivation water-fertilizer integrated fertilization system
US4037362A (en) Device for soilless growth of plants
CN211580879U (en) Rain-sheltering continuous-row greenhouse for grapes
RU2746805C1 (en) Hydroponic plant growing device and growing system using this device
CN110881400A (en) Suspension type soilless culture plants groove system
CN210157803U (en) Vertical hydroponic culture equipment
RU194725U1 (en) Multi-tier plant growing device
JP6981084B2 (en) Planter for wall greening
JP2010029096A (en) Multistage container-type cultivation device
RU2615837C1 (en) Method for cultivating vegetable crops on hydroponics and device for its implementation

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21838333

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21838333

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1