Установка для культивирования растений в офисе

Авторы патента:

A01G31/02 - особые устройства для этой цели (выращивание растений в горшках, ящиках или теплицах вообще A01G 9/00; устройства для автоматического орошения A01G 27/00)

Владельцы патента RU 2414121:

Антуфьев Игорь Александрович (RU)
Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к декоративному садоводству. Установка содержит вертикальную герметичную культивационную колонну, закрытую сверху и снизу воронкообразными насадками, одна из которых, верхняя, открыта только с широкого конца, а другая является проточной. Питательный раствор подают к корням растений по коаксиально расположенной питательной трубке. Подачу раствора осуществляют в верхнюю глухую насадку на пассивный разбрызгиватель. Раствор стекает через конусный сетчатый фильтр и распределяется вблизи внутренней стенки колонны в зоне расположения корневых систем растений. Растения фиксируют на ложементах вокруг колонны, а корневые системы растений располагают внутри колонны. Устройство выполнено герметичным и не влияет на влажность воздуха в офисе. Питательный раствор обеззараживается бактерицидной лампой, расположенной в емкости с питательным раствором. Изобретение обеспечивает создание замкнутой автоматической системы культивации растений с постоянной стерилизацией внутреннего пространства емкости с питательным раствором. 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к декоративному садоводству, и может быть использовано для культивации растений (например, цветов) в условиях ограниченной площади, например, в офисе, на балконе квартиры и т.д.

Из уровня техники известны устройства для культивации растений в ограниченном пространстве. В патенте РФ 2163755, кл. А01С 31/02, "Устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности", предложена конструкция для выращивания растений на вертикальной поверхности. Устройство содержит систему для снабжения растений водой и питательными элементами, средство для орошения, модульные элементы, обеспечивающие установку, уход за культурами и обновление растений. Особенностью устройства является то обстоятельство, что система для снабжения растений водой и питательными элементами выполнена в виде вертикально установленной стенки с вертикальным расположением и жестко соединенными между собой полыми трубками, в полых трубках выполнены отверстия для крепления модульных элементов и поступления воды и питательных элементов к растениям. Кроме того, средство для орошения содержит емкость для накопления воды и питательных элементов, в верхней части которой размещена нижняя часть системы для снабжения растений водой и питательными элементами, насос, размещенный в емкости для накопления воды и питательных элементов, электрически соединенный с блоком управления и соединенный посредством шланга с распределительной трубкой, расположенной на верхней части системы. Устройство содержит также раму прямоугольной формы, а каждый модульный элемент содержит корпус с входной и выходной трубками и размещенным в нем негниющим пористым субстратом.

Недостатком указанного прототипа является влияние устройства на влажность в помещении (в частности, переувлажнение окружающего установку воздуха), что может оказаться опасным в офисе с обилием электрических приборов и электронной техники. Помимо этого кажущаяся простота конструкции приводит к достаточно высоким тратам ручного труда и возможности проливов питательного раствора, его разбрызгиванию при случайных перегибах соединительных трубок. Кроме того, внутреннее пространство установки (емкость с питательным раствором) не герметизировано и не защищено от бактериального и грибкового заражения, что приводит к необходимости частой смены питательных растворов и периодическим чисткам внутренней поверхности емкости через короткие сроки эксплуатации.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение перечисленных недостатков и создание замкнутой автоматической системы культивации растений с постоянной стерилизацией внутреннего пространства емкости с питательным раствором.

Поставленные задачи решаются следующим образом

Установка выполнена в виде вертикальной колонны (или трубы) любого сечения, являющейся опорной конструкцией для множества ложементов, на которых размещаются культивируемые растения. Ложементы фиксированы с помощью крючков на стержнях и обручей, один из которых (нижний) является опорным, а второй (верхний) выполнен с возможностью установки стержня с крючками. Почти все обручи, расположенные выше самого нижнего, выполняют функцию опоры ложемента и фиксации стержня с крючками одновременно.

Растения своими корнями находятся во внутреннем объеме колонны благодаря отверстию в ней у основания ложемента. Герметизация отверстия и недопущение попадания света внутрь колонны достигается обертыванием прикорневой части стебля пористым материалом (например, поролоном), выкрашенным в черный цвет.

Культивационная труба (колонна) заканчивается сверху и снизу воронкообразными насадками. Одна из насадок (верхняя) выполнена глухой (открытой лишь с широкого конца), но разборной, допускающей установку в узкой части овального и пассивного (отражательного) разбрызгивателя, а в широкой части - конусного сетчатого фильтра-распределителя для организации стока питательного раствора по периферии конуса, то есть почти по стенкам культивационной трубы, в зоне расположения корневых систем растений. Сетчатый конус-фильтр выполнен с центральным отверстием для прохода питательной трубы, выполненной коаксиально. Питательная труба выполнена с возможностью опоры на выступы обеих насадок (верхней и нижней) для снятия нагрузки с сетчатых конусов-фильтров.

Другая насадка (нижняя) также изготовлена с сетчатым конусом-фильтром и с опорами для питательной трубки, но открытой с обеих концов. Узкий конец воронкообразной нижней насадки герметично вставлен в емкость с питательным раствором и служит для стока питательного раствора в емкость.

Питательная трубка в нижней части соединена с нагнетающим шлангом мотора, выполненного с возможностью засасывать питательный раствор через другой шланг с шаровым фильтром.

Емкость для питательного раствора изготовлена с возможностью герметичного крепления бактерицидной лампы или кварцевой горелки во внутреннем пространстве емкости.

Культивационная колонна фиксирована в вертикальном положении с помощью растяжек, стягивающих емкость и крепежную муфту на колонне в прочную конструкцию. Кроме того, для дополнительной фиксации колонны (например, декоративными гирляндами или тросами) выполнено крепежное кольцо на верхней насадке.

В кратком варианте изобретение можно охарактеризовать следующим образом:

Установка для гидропонной культивации растений, содержащая вертикальную конструкцию для размещения растений, емкость для раствора, мотор с помпой для подачи раствора к корням растений, отличающаяся тем, что культивационная колонна выполнена герметичной с верхней и нижней герметичными насадками и коаксиально расположенной питающей трубой, причем питательный раствор в верхней насадке разбрызгивается пассивным отражателем и распределяется на сетчатом конусе-фильтре, обеспечивающим стекание раствора по внутренней стенке колонны или вблизи стенки в зоне расположения корневых систем растений, при этом растения расположены на ложементах в физиологичных положениях, стабилизирующих их на всем протяжении развития, а питательный раствор обеззараживается бактерицидной лампой внутри емкости с питательным раствором.

Устройство изображено на чертеже, где показаны принципиальные узлы и детали изобретения.

Устройство (чертеж) состоит из культивационной колонны (трубы) 1, заканчивающейся снизу и сверху сужающимися насадками 2. Верхняя насадка выполнена с отражательным разбрызгивателем 3 и сетчатым конусом 4 с центральным отверстием для прохода коаксиально расположенной трубки 5. Верхняя насадка изготовлена также с крепежным кольцом 6 для устойчивой фиксации устройства, например, декоративными гирляндами или (в промышленном варианте) тросами.

Нижняя насадка также имеет сетчатый конус 7 с центральным отверстием для трубки, подающей питательный раствор на верхний срез культивационной трубы и соединенной со шлангом 8. Мотор 9 выполнен также со вторым (засасывающим) шлангом и с шаровым фильтром 10 на конце.

Оба шланга и шаровой фильтр размещены внутри емкости 11 для питательного раствора. Емкость выполнена с возможностью герметичной фиксации бактерицидной лампы 12 (или кварцевой горелки) для стерилизации питательного раствора.

Для физиологической фиксации растения 13 на культивационной трубе выполнены ложементы 14, которые опираются на нижний обруч 15 и фиксируются крючьями 16 за верхний обруч 17, являющийся для вышерасположенного ложемента опорным нижним обручем.

Культивационная колонна выполнена фиксированной в вертикальном положениями растяжками 18, связывающими емкость для питательного раствора с опорной шайбой 19.

Работает устройство следующим образом

Собранная и проверенная на стабильный проток заранее приготовленного питательного раствора установка (чертеж) заполняется (загружается) растениями 13 с соблюдением необходимой герметичности. Растения фиксируют на ложементах 14 и включают в рабочем режиме бактерицидную лампу 12 и мотор 9. Мотор 9 (помпа мотора) всасывает питательный раствор из емкости 11 через шаровой фильтр 10 и подает раствор через нагнетающий шланг 8 в питательную трубу 5. Раствор из питательной трубы поступает на овальный пассивный разбрызгиватель 3 и распределяется по сетчатому конусу-фильтру 4 для стока вблизи внутренних стенок колонны 1. Стекающий питательный раствор орошает корневые системы растений 13 и через сетчатый фильтр 7 попадает в емкость 11. Стекающий в емкость 11 раствор дезинфицируется бактерицидной лампой 12.

Источники информации

1. Патент РФ 2163755, кл. А01С 31/02, "Устройство для выращивания растений без земли на вертикальной поверхности".

Установка для гидропонной культивации растений, содержащая вертикальную конструкцию для размещения растений, емкость для раствора, мотор с помпой для подачи раствора к корням растений, отличающаяся тем, что культивационная колонна выполнена герметичной с верхней и нижней герметичными насадками и коаксиально расположенной питающей трубой, причем питательный раствор в верхней насадке разбрызгивается пассивным отражателем и распределяется на сетчатом конусе-фильтре, обеспечивающем стекание раствора по внутренней стенке колонны или вблизи стенки в зоне расположения корневых систем растений, при этом растения расположены на ложементах в физиологичных положениях, стабилизирующих их на всем протяжении развития, а питательный раствор обеззараживается бактерицидной лампой внутри емкости с питательным раствором.

Изобретение относится к цветоводству и растениеводству и может быть использовано для выращивания растений внутри помещений, в том числе и в условиях короткого светового дня или при отсутствии внешнего освещения, а также может использоваться для выращивания растений в питательной среде без почвы методом гидропоники, в том числе для создания вертикального цветочного панно для благоустройства помещений, офисов, витрин с использованием растущих декоративных культур.

Опреснительный комплекс // 2395459

Изобретение относится к устройствам для опреснения воды и предназначено для использования в аридных и других зонах, где ощущается дефицит пресной воды. .

Башня-грядка для выращивания растений // 2383129

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к выращиванию растений без земли в специальных приспособлениях при воздействии на корневую систему аэрозолем питательного раствора.

Устройство для выращивания растений // 2309580

Изобретение относится к устройствам для выращивания растений на питательной среде в отапливаемых помещениях. .

Платформа для хранения, полива и транспортировки растений и поливочное устройство // 2294629

Изобретение относится к платформе для хранения, полива и транспортировки растений и поливочному устройству. .

Мавитор // 2292707

Изобретение относится к области выращивания растений, а конкретно, к устройству для утилизации растений в биоэнергетическом комплексе, обеспечивающему относительное снижение габаритов растения в процессе его произрастания за счет поворота проростка по спирали благодаря изменению светового импульса внутри светонепрозрачного реактора.

Способ повышения эффективности эксплуатации рыбоводных водоемов // 2290784

Изобретение относится к области прудового рыбоводства и растениеводства и может быть использовано в рыбоводных прудах и в водоемах комплексного назначения различных форм собственности.

Устройство для беспочвенного выращивания растений на субстрате // 2289913

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для гидропонного выращивания сельскохозяйственных культур. .

Вегетационно-климатическая камера // 2283579

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к климатическим камерам для выращивания растений. .

Способ восстановления гидропонных субстратов // 2281648

Изобретение относится к растениеводству. .

Способ и система устройств для освоения склонов гор путем выращивания растений в интенсивном режиме // 2423044

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к овощеводству и плодоводству, и может быть использовано для интенсивного промышленного производства помидор, перца, яблок, груш, кустовых ягод (например, черная смородина, малина) и других пищевых и технических растений на склонах холмов и гор

Культивационная колонна и способ ее обслуживания // 2487531

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для промышленного выращивания растительной продукции в интенсивном режиме

Способ и устройство для выращивания и скармливания птицам гидропонного корма // 2488268

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам выращивания и скармливания птицам зеленого гидропонного корма

Шлюзовая аэропонная колонна // 2496307

Изобретение предназначено для выращивания растений в питательной среде без почвы. Шлюзовая аэропонная колонна содержит вертикальную трубу с отверстиями в стенках, форсунки для орошения, отводящие и подводящие магистрали питательного раствора. В верхней части трубы имеются отверстия для закрепления аэрофитных шлюзов и воздушных фильтров. Нижняя (более узкая) часть трубы опирается на собирающий конус, соединенный через перешеек с отстойником, в котором расположена ультрафиолетовая лампа и который соединен с баком для минерализованной воды. Аэрофитные шлюзы закреплены на стенках трубы в шахматном порядке и представляют собой отрезки трубы с наклонно расположенными срезами и фиксаторами в вертикальной плоскости. В наружном срезе размещена неплотная среда для проращивания и удержания растений. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции устройства, упрощение обслуживания устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Агрокомплекс // 2524818

Предложенное изобретение относится к сельскому хозяйству. Агрокомплекс состоит из теплицы, птицефермы и термитника. Термитник включает двигатель, в конвейеры которого, размещенные в выростных трубах, спиралевидно уложенных на поверхности сферы двигателя, установлены капсулы с размещенными в них термитами. Капсулы выполнены с возможностью по мере вращения сферы вокруг ее центральной вертикальной оси наращивать свою массу. Термитник включает отдельные модули: пункт контроля эффективности, пункт освобождения от некондиционного экипажа, инкубатор, сад грибов, школку подготовки производителей, зал роения, пункт комплектования экипажей и климатрон, выполненные с возможностью обеспечения непрерывности воспроизводства термитов. Модули термитника оснащены средствами связи, транспорта и манипулирования капсулами, органично сочетающими природные особенности обитания термитов и современные технологии благодаря взаимодействию с автоматизированной системой управления комплекса. Ботва растений, произрастающих в теплице, служит основой питательного раствора для термитов, часть личинок и некондиционные экипажи являются кормом для птиц на птицеферме, причем для этих целей в теплице и птицеферме оборудованы соответствующие блоки. Изобретение обеспечивает расширение арсенала технических средств и повышение эффективности, экономит электроэнергию. 5 ил.

Способ обеспечения растений водным и минеральным питанием в условиях невесомости и система для его осуществления // 2528934

Группа изобретений относится к космической биологии и может быть использована для культивирования растений в условиях космического полета. Способ включает подачу поливной питьевой воды в корневой модуль с иононасыщенным ионитным волокнистым почвозаменителем и обеспечение автокоррекции величины pH получаемого субстратного раствора, а также насыщение его нутриентами, содержащими элементы N, P, K, S, Ca, Mg и Fe. Для обеспечения его нутриентами в требуемом количестве осуществляют постоянный мониторинг суммарной концентрации элементов в поливной воде перед подачей в корневой модуль. Поливную питьевую воду перед тем, как подать в корневой модуль, предварительно пропускают через слой гранулированного иононасыщенного ионита-почвозаменителя, количество которого выбирают так, чтобы до конца расчетного срока работы суммарная концентрация элементов S, Ca, Mg и Fe в поливной воде была в пределах, адекватных для выращивания растений. При этом, в случае снижения в поливной воде после прохождения слоя гранулированного иононасыщенного ионита-почвозаменителя суммарного содержания элементов N, P и K до нижней границы допустимого диапазона концентраций, в нее добавляют концентрат, получаемый пропусканием воды через слой гранул медленнодействующего удобрения (МДУ), количество которого выбирают так, чтобы содержащихся в нем элементов N, P и K хватило до конца расчетного срока работы. Система включает корневой модуль с ионитным волокнистым почвозаменителем для высаживания семян или рассады и последующего выращивания растений, к которому подключен выход трубопровода подачи поливной воды с установленным на входе перистальтическим насосом. Дополнительно к трубопроводу подачи поливной воды после перистальтического насоса последовательно присоединены обогатительный патрон, заполненный гранулированным иононасыщенным ионитом-почвозаменителем, и проточная смесительная камера с размещенными в ней датчиком электропроводности воды и мешалкой, смесительная камера оборудована собственным замкнутым водяным контуром, в котором последовательно установлены насос и обогатительный патрон с гранулированным МДУ. При этом система снабжена контроллером, электрически соединенным с насосами, мешалкой и датчиком электропроводности воды, причем датчик электропроводности воды включен в цепь отрицательной обратной связи контроллера. Изобретения позволяют повысить технологичность и производство растительной продукции в космической оранжерее в условиях микрогравитации. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Способ выращивания растений и плавающее поддерживающее устройство // 2529314

Изобретение относится к способу и устройствам для выращивания наплаву растений. Способ выращивания наплаву растений заключается в том, что в первой стадии роста корни растения поддерживают на расстоянии от запаса воды, который находится под растением. Подведение влаги к растению осуществляют через промежуточное пространство между поддерживающим устройством для растения и запасом воды, и с верхней стороны растения. В первой стадии роста растения расстояние между свободным нижним концом корня и поверхностью воды составляет от 1 до 5 см. По мере роста растения его корневая система разрастается по направлению к запасу воды. Во второй стадии роста растения его потребность в воде удовлетворяется указанным запасом воды. Это достигается с помощью поддерживающего устройства, которое выполнено в виде плавающей на запасе воды панели, имеющей отверстия для размещения растения. Эта панель может быть оснащена углублениями, которые закрыты на своих верхних сторонах для уменьшения площади контакта с водой и создания замкнутых камер. Система для выращивания на плаву растений содержит бассейн, поддерживающее устройство, расположенное в бассейне и плавающее на воде. Поддерживающее устройство включает несколько сквозных отверстий, в которые растение с корнями помещают с небольшим количеством субстрата. Нижний конец растения располагают на расстоянии от поверхности воды вблизи отверстия для образования промежуточного пространства. Промежуточное пространство в способе и в устройствах имеет климатические условия, богатые кислородом. Способ и устройства позволяют создать оптимальные условия для развития растений, предотвратить развитие заболеваний и гниение растений. 3 н. и 24 з.п.ф-лы, 6 ил.

Устройство для выращивания растений // 2530516

Изобретение относится к области растениеводства. Устройство включает ряд установок, оборудованных лазерными аппаратами, а также холодильник, энергоблок, камеры подготовки питательного раствора и газовой смеси, автоматизированную систему управления (АСУ). Причем каждый лазерный аппарат расположен над растениями с возможностью подачи лазерного луча на плавающую зеркальную призму, которая отражает луч поочередно на расположенные концентрически вокруг центральной вертикальной оси установки отражающие зеркала, установленные соосно с центральной вертикальной осью лазерного аппарата, которые инициируют поворот ведущего ростка растения. Ведущий росток расположен в капсуле, которая подвешена под лейкой, обеспечивающей растение питательным раствором. Под капсулой установлен поддон для сбора и слива использованного раствора. При этом под капсулой с растением на втулке, опертой на поддон, установлено несветопрозрачное колесо с отверстиями, оборудованное на нижней поверхности штырями. При этом к втулке прикреплена гибкая двухслойная пластинка, включающая светочувствительный полимерный материал, которая, периодически нагреваясь от лазерного луча, направленного от поворотного зеркала, шарнирно прикрепленного на кромке борта поддона, полученного от прикрепленного к потолку отражающего зеркала, изменяя свою высоту и ударяя по концам штырей, имеет возможность приводить во вращательное движение колесо. Лазерный луч, прошедший через отверстия в колесе, благодаря стремлению растения к свету, прижимая его к борту капсулы, обеспечивает ему спиралевидную форму. Причем каждое четное колесо установки оборудовано шестеренчатым ободом, воздействуя которым на центральный светопрозрачный диск, расположенный на одном уровне с колесами и снабженный аналогичным шестеренчатым ободом, способен приводить в поворотное движение стержень, на котором закреплен диск, и который, находясь на центральной вертикальной оси установки, оборудован наверху столиком. На столике эксцентрично закреплена зеркальная призма, обеспечивающая чередование импульсов с лазерного аппарата на отражающие зеркала, установленные на потолке. Причем капсулы с растениями подвешены на подпружиненных весах и, опускаясь по мере прироста массы растений, вступая в контакт своими контактными элементами с индикаторами, установленными на футштоках, по сигналу АСУ поворотные зеркала могут менять направление лазерного луча на центральную часть днища капсулы, где предусмотрено отверстие для слива питательного раствора из капсулы. Ведущий росток растения, стремясь к свету, способен отклоняться от борта капсулы и имеет возможность выходить из капсулы через отверстие наружу. После образования соцветия и его цветения, лазерный луч соответственно направляют на фотоэлемент, расположенный на форсунке газопровода, с пылегазовой смесью для опыления соцветия. Устройство обеспечивает придание растениям различной конфигурации. 8 ил.

Устройство для вертикального или наклонного размещения сельскохозяйственных культур вне растительного грунта // 2553649

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Устройство (10) для вертикального или наклонного размещения сельскохозяйственных культур вне растительного грунта (16) имеет по крайней мере один модуль (12), определяющий внутренний объем (14), предназначенный для хранения питательного вещества и растений и ограниченный передней стенкой (30) и задней стенкой (35), жестко соединенной с передней стенкой (30). По крайней мере передняя стенка имеет отверстие (24) для прохода растений и по крайней мере одна стенка, передняя (30) или задняя (35), имеет пространство фиксации (43, 44) для крепления модуля (12) к держателю (18, 118). При этом по крайней мере одна стенка, передняя (30) или задняя (35), имеет ребра перекрытия, позволяющие когда устройство установлено на растительной крыше или стене и имеет по крайней мере два смежных модуля (12), модулям перекрывать друг друга по крайней мере частично на стене или крыше. Устройство позволяет исключить потери питательного вещества и упростить выращивание растений. 11 з.п. ф-лы, 50 ил.

Держатель растений для культивационных колонн // 2558234

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Держатель растений для культивационных колонн выполнен в виде опорной и покрывной перфорированных пластин. Пластины имеют противоположно направленные выступы для крепления в отверстии культивационной колонны и соединены шарнирными пластинами. Одна из шарнирных пластин выполнена с винтовым шарнирным соединением, позволяющим фиксировать устройство в нужном положении на культивационной колонне. Такое выполнение обеспечивает надежность фиксации растений на культивационной колонне и способно выдержать большие нагрузки. 1 ил.