Автономный растительный инкубатор
Изобретение относится к автономным устройствам защиты, подкормки и полива молодых растений в ранний период развития. Автономный растительный инкубатор содержит резервуар для хранения питательного водного раствора, в котором выполнена наливная горловина и установлено оросительное устройство, коллектор в виде профилированного участка для сбора дождевой воды и водного конденсата из атмосферы, в котором выполнен шлюз для пополнения резервуара собранной водой. В центральной части инкубатора выполнена открытая снизу и сверху камера, проницаемая для развития корневой системы и прорастания из грунта растений. На внешней стороне инкубатора установлена платформа в виде несущего тонкостенного корпуса. Форма платформы имеет вид кюветы, обращенной вогнутой стороной к грунту и образующей верхнюю стенку, боковую стенку и внутреннюю полость. Коллектор для сбора воды, наливная горловина, шлюз и часть камеры для растения выполнены на верхней стенке платформы. На боковой стенке платформы выполнены элементы сцепления с грунтом. На платформе выполнен канал с возможностью выборочно открывать или перекрывать дополнительный доступ в камеру с растением. Резервуар, оросительное устройство и элементы камеры для растения размещены во внутренней полости платформы. Техническим результатом является обеспечение высокой приживаемости растений, а также расширение функциональных возможностей автономных растительных инкубаторов. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к автономным устройствам защиты, подкормки и полива молодых растений в ранний период развития. Это может найти свое применение при искусственном озеленении и посадке (семян, ростков, сеянцев, саженцев) в открытый грунт на деградированной почве или в пустынях. Обеспечивается высокая приживаемость растений за счет того, что корневая структура растений развивается достаточно, чтобы достичь водоносного слоя.
Известно устройство «Способ посадки растений в засушливых условиях и устройство для его осуществления» (Патент US10383291; МПК A01G27/02; 2013.10.30). Устройство включает в себя футляр для защиты растения от солнца, контейнер из биоразлагаемой пульпы, состоящий из резервуара для хранения воды и крышки, в центре крышки и резервуара выполнена сквозная камера для прорастания растения из грунта. Футляр остается на поверхности, а контейнер и крышка закапывается ниже уровня грунта, где со временем разлагаются.
К недостаткам известного устройства следует отнести преждевременную потерю воды из-за не прогнозируемого влияния внешней среды на скорость разложения контейнера, над грунтом у растения нет защиты от температурных перепадов, из-за свойств материала конструкция может быть разрушена при относительно слабой механической нагрузки (крышка может быть продавлена пастбищными животными), футляр удерживается за биоразлагаемую крышку и не может продолжительно время противостоять ветру, не предусмотрена возможности пополнения резервуара водой.
Наиболее близким по технической сущности является «Устройство для рекуперации влаги, присутствующей в атмосфере» (Патент WO2009078721; МПК A01G27/02; 2007.12.18), содержащее фасонную крышку для сбора дождя и росы из атмосферы, крышка имеет разъёмное соединение с резервуаром для хранения воды, в крышке выполнена горловина для наполнения водой. В центре крышки и в резервуаре выполнена сквозная камера для прорастания растения из грунта. Вода к корням подается по фитилю, верхняя часть устройства представлена крышкой, а боковые стороны и дно представлены резервуаром. Перед установкой устройство собирается на месте.
К недостаткам известного устройства следует отнести низкую конструктивную прочность относительно ударных и ветровых нагрузок, разъемное соединение крышки и резервуара в верней части устройства приведет к повышенной потере воды за счет испарения при нагреве на солнце, коническая форма расширяющегося в верх устройства не позволит устойчиво удерживать устройство в песке или рыхлом грунте, установка на крышке элементов защиты растения (например, сетки против пастбищных животных) при сильной нагрузке может привести к разрушению или сбросу крышки, при широкой кроне молодых деревьев будет сложно или не возможно удалить устройство со ствола растения, для удаления вкопанного резервуара предстоит раскапывать грунт вокруг молодого саженца.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка автономного многоразового инкубатора, обеспечивающего высокую конструктивную прочность устройства относительно ударных нагрузок, ветроустойчивость, увеличенный срок эксплуатации, возможность надежной установки дополнительных внешних элементов (например, сетка против пастбищных животных, солнечный фильтр).
Другой задачей является разработка инкубатора, обеспечивающего многоразовое использование за счет возможности удаления инкубатора со ствола растения с разросшейся широкой кроной.
Еще одной задачей в отличии от аналога является возможность выполнения автономного инкубатора комбинированного типа, где внешняя часть выполнена из биоинертного материала для многоразового использования поочередно с несколькими растениями, а элементы, расположенные во внутренней части инкубатора выполнены из биоразлагаемого материала для одноразового сопровождения развития одного растения.
Другая задача в отличии от аналога это возможность использовать два режима поддержания развития растения: на первом этапе обеспечивается дозированный полив для формирование вытянутой вниз корневой структуры растения, а на втором этапе после достижения корней водоносного слоя обеспечивается защита уже подросшего растения.
Еще одной сопутствующей технической задачей, в отличии аналога является уменьшение материалоемкости и себестоимости устройства за счет возможности использования в качестве резервуара более дешевых и легких изделий: полимерные мешки, гибкие емкости, стандартные контейнеры, или повторно используемые ПЭТ-бутылки и канистры.
Технический результат: расширение ассортимента и функциональных возможностей автономных растительных инкубаторов.
Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемый автономный растительный инкубатор содержащий резервуар для хранения питательного водного раствора, в резервуаре выполнена наливная горловина и установлено оросительное устройство, выбранное из группы капиллярных и капельных систем полива, выполнен коллектор в виде профилированного участка для сбора дождевой воды и водного конденсата из атмосферы, в коллекторе выполнен шлюз для пополнения резервуара собранной водой, в центральной части инкубатора выполнена открытая снизу и сверху камера проницаемая для развития корневой системы и прорастания из грунта растений, при этом, дополнительно на внешней стороне инкубатора установлена платформа в виде несущего тонкостенного корпуса, форма платформы представлена в виде кюветы обращенной вогнутой стороной к грунту и образующей верхнюю стенку, боковую стенку и внутреннюю полость, коллектор для сбора воды, наливная горловина, шлюз и часть камеры для растения выполнены на верхней стенке платформы, на боковой стенке платформы выполнены элементы сцепления с грунтом, на платформе выполнен канал с возможностью выборочно открыть или перекрыть дополнительный доступ в камеру с растением, во внутренней полости платформы размещается резервуар, оросительное устройство и элементы камеры для растения.
Автономный растительный инкубатор может быть установлен сверху на грунт или частично погружен в посадочную яму, рассчитан на рост одного или нескольких растений одновременно, состоят из нескольких частей, соединенных между собой сборочными операциями или представлять группу соединенных между собой инкубаторов. Может иметь необходимые элементы крепления, фиксаторы, информационные метки для обслуживания, мониторинга, перевозки и операций ручным, механизированным способом или с применением роботизированных комплексов.
Платформа предназначена для размещения элементов и деталей инкубатора на ее внешней части и в её полости, для защиты элементов инкубатора от механических, ветровых и ударных нагрузок, для защиты растений от перепадов температуры и создания микросреды вокруг растений. Платформа конструктивно выполнена в виде несущего тонкостенного корпуса, форма платформы представлена в виде кюветы обращенной вогнутой стороной к грунту и образующей верхнюю стенку, боковую стенку и внутреннюю полость. Через платформу проходит по меньшей мере одна камера для растения. В некоторых вариантах дополнительно на платформе могут быть выполнены посадочные гнезда (например, в корпусе платформы сформированы углубления с дренажными отверстиями) в которых однолетние растения получают питательный раствор из резервуара. На внешней стороне и/или в полости платформы могут быть установлены различные устройства: защитные сетки от травоядных животных, фильтры с избирательной светопроницаемостью, футляры с перфорацией, устройства для генерации влаги из атмосферы, грунтовый якорь, утяжелители и фиксаторы для крепления инкубатора к грунту, осветительные электроприборы, электронные системы передачи данных, системы мониторинга почвы, атмосферы, состояния растения и другие известные устройства. Формы выполнения платформы в горизонтальном сечении в виде круга, треугольника, многоугольника или другой известной формы. Предпочтительно, платформа выполнена из биоинертных материалов (полиэтилен, полипропилен, полистирол и др.) которые длительное время не разлагаются в естественных условиях.
Элементы сцепления с грунтом служат для исключения смещения инкубатора при воздействии ветровых, ударных и других нагрузок. Предпочтительно, выполнены в районе торца боковой стенки платформы и могут быть представлены в виде лапы якоря (жесткой, подвижной или выдвижной); боковой стенки платформы, удерживаемой в грунте за счет сил трения; в виде бура, ввернутого в грунт; грунтозацепов на нижней части платформы; узлов крепления для соединения с грузом, утяжелителем, мешками заполненными грунтом или другое известное устройство. Элементы сцепления с грунтом могут быть выполнены на деталях, расположенных в полости платформы (например, на резервуаре, элементах камеры для растения, или финишном устройстве), а сама платформа соединена с этими деталями и таким опосредованным способам удерживается в грунте или другим известным способом.
Камера для роста растения служит для защиты растений от перепадов дневных и ночных температур, проницаемая для развития корневой системы вниз и прорастания растения из грунта вверх. Представляет собой отдельную деталь в виде открытой сверху и снизу профильной трубы, конуса, или представлена частью одного из устройств (например, коллектор, UF фильтр, резервуар, финишное устройство), или другим известным устройством. Камера для роста растения может иметь разные формы выполнения, рассчитана для одновременной посадки одного или нескольких растений, в некоторых вариантах выполнения инкубатора может быть выполнено несколько отдельных камер. В камере могут быть выполнены фиксирующие элементы для установки капсул с саженцем, что позволит ускорить или механизировать процесс посадки растений.
Канал дополнительного доступа к камере с растением предназначен для облегчения установки и удаления платформы с растения особенно когда крона дерева разрастается. Канал может быть выполнен с боку со стороны ствола растения в виде проёма в боковой стенке платформы и представлен следующими устройствами: в виде прорези проходящей от участка на боковой стенке платформы через камеру с растением, при этом стенка платформы выполнена с возможностью изгиба и увеличения ширины прорези за счет внешнего механического воздействия; выполнением платформы С-образной формы в горизонтальном сечении, а на самом канале установлена быстросъемная заглушка; в виде ослабленного участка в боковой стенке платформы, который можно легко разрушить или разрезать; выполнением платформы из отдельных разъемных сегментов или другим известным устройством. Платформа удаляется с растения за счет её смещения в сторону от растения, тем самым открывается дополнительный доступ к растению даже с очень широкой кроной. В другом варианте выполнения канал дополнительного доступа к камере с растением может быть выполнен сверху со стороны кроны растения и представлен верхней стенкой платформы или коллектором, выполненных с возможностью смещения или отсоединения относительно боковой стенки платформы, например в виде створки или дверцы; коллектором выполненном из нескольких отделяемых друг от друга сегментов, имеющего разъемное соединение с платформой; монолитным коллектором имеющего ослабленный участок для его легкого разрушения (например, руками иди ножом) или другим известным устройством. Верхняя стенка платформы или коллектор для установки на платформе дополнительно могут иметь фиксаторы, поворотные узлы, замки, элементы сцепления или другие известные устройства. В этом варианте устройство позволяет снять верхнюю стенку платформы или коллектор со стороны ствола за счет перемещения в стороны, а сама платформа (в виде кольца или другой формы) удаляется с растения через крону за счет подъема платформы вверх.
Резервуар предназначен для хранения водного раствора. Резервуар может быть выполнен из биоинертных материалов, которые длительное время не разлагаются в естественных условиях. В других вариантах резервуар может быть выполнен из биоразлагаемых материалов (бумага, пульперкартон (формованное бумажное волокно), биопластики на основе крахмала, соломы, опилок и т.п.) с заданным сроком эксплуатации (подвергающийся деструкции под влиянием факторов окружающей среды, в том числе, разрушающихся под воздействием микроорганизмов). Резервуар может быть представлен в виде стенок платформы и элемента (крышка, жесткий или гибкий лист, пленка), который зафиксирован на нижней части платформы и герметизирует внутреннюю полость от внешней среды. Резервуар может быть представлен в виде пакета из водонепроницаемого материала (например полиэтилен, полипропилен), мешка в форме замкнутого кольца или в C-образной формы, жесткого контейнеры с U-образный боковой стенкой, PET-бутылки, в виде контейнера из биоразлагаемого материала с центральной камерой или другими известными устройствами. Предпочтительно, резервуар соединяется с платформой, что бы обеспечить устойчивость платформы на грунте. Резервуар в виде контейнера может присоединятся и герметизироваться на внутренней части платформы (например, к нижней части шлюза, или к соединительному узлу в полости платформы) или другими известными способами. При выполнении резервуара в виде водонепроницаемого мешка, он может быть выполнен тороидальной формы, в виде герметичного рукава или другой известной формы. Дополнительно на мешке выполнены выходы для систем полива, наливной горловины и шлюза, при заполнении мешка водой мешок расправляется и занимает внутреннюю полость платформы. Предпочтительно, форма выполнения резервуара обеспечивает его удаление с растений с широкой кроной. При использовании биоразлагаемого материала возможно оставить резервуар рядом с растением до частичной или полной деградации такого материала без необходимости его удаления.
Ирригационное устройство служит для подачи небольшого количества водного раствора непосредственно в прикорневую зону выращиваемых растений регулируемыми малыми порциями или небольшим потоком с помощью капиллярного фитиля, капиллярных мат, дозаторов-капельниц, механическим или электронным ирригационным устройством, полой иглой или другим известным устройством. Ирригационное устройство может быть одно или несколько, установлено в резервуаре жестко или съемно (например, после каждого сезона фитили меняют на новые). В зависимости от условий места посадки (тип почвы, норма осадков и т.д.) и типа растений (требуемый полив) могут быть подобраны и установлены фитили/капельницы определенного типа и уровнем подачи воды к корням, для чего в резервуаре выполнены установочные узлы для сменных фитилей/капельниц.Предпочтительно, на этапе роста корневой системы растения подача водного раствора из резервуара не превышает 100 миллилитров в сутки, в качестве субстрата используют воду, насыщенную необходимыми минералами и питательными веществами для поддержания роста растений. Уплотнительные соединения резервуара обеспечивают его герметичность в местах соединения с наливной горловиной, шлюзом, элементами ирригационной системы, в местах соединения с полостью платформы.
Коллектор служит для сбора дождевой воды и конденсата из атмосферы. Представляет собой профилированную площадку с перепадами высот для обеспечения лучшего сбора росы, сконденсированной из влажной атмосферы на охлаждённых внешних элементах инкубатора и/или сбора дождевой воды для дальнейшей её подачи через шлюз в резервуар. Коллектор может быть выполнен с возможностью сброса избыточного объема воды к краям платформы, например для защиты растения от ливня. Для улучшения сбора конденсата покрытие коллектора может быть гидрофобным. На внутренней стороне коллектора так же может скапливаться водный конденсат и направляться в грунт. Коллектор может иметь перепады высот позволяющие концентрировать воду ближе к центру инкубатора, или ближе к периметру инкубатора, выполнен в виде одного участка для водосбора или в виде нескольких участков водосбора с отдельными шлюзами. Для увеличения площади водосбора и улучшения концентрации росы элементы коллектора могут быть в виде ребер, выступов, канавок, воронок, ступенек или другой известной формы. Коллектор может быть частью платформы, иметь жесткое, подвижное или разъемное соединение с платформой. Коллектор может быть частично или полностью представлен верхней стенкой платформы. В варианте выполнения солнечного дистиллятора на внутренней стороне коллектора может быть дополнительно установлен водосборник для сбора конденсата при нагреве загрязненного водного раствора в резервуаре на солнце, при этом стенки платформы могут быть выполнены из прозрачного материала. Прозрачная стенка позволяет солнечному свету испарять воду с поверхности резервуара, вода конденсируется на внутренней части коллектора и подается в накопитель для полива, при этом соль и/или грязь остаются в резервуаре. Для принудительного наполнения резервуара водой в верхней стенке платформы или в коллекторе выполнена одна или несколько наливных горловин, с возможностью их укупорки крышкой или пробкой.
Шлюз предназначен для сбора воды, предпочтительно выполнен в нижней зоне водосбора, где будет собираться вода после дождя или концентрироваться роса. Шлюзы могут быть представлены в виде дренажных отверстий, трубок или других известных устройств. Для уменьшения испарения воды из резервуара на шлюзе может быть установлен лепестковый клапан, гидрозатвор или другое известное устройство. Для уменьшения вероятности засора шлюза песком или мусором могут быть установлены фильтры в виде сеток, элементов из влагопроницаемого материала или другие известные устройства. В других вариантах выполнения шлюз может быть выполнен в виде элемента наливной горловины.
Финишное устройство служит для сопровождения развития растения на этапе после удаления платформы. В начальный период развитии для формирования вытянутой вниз корневой структуры используется весь комплект инкубатора, после достижения корневой системы водоносного слоя платформа удаляется, финишное устройство остается в грунте и обеспечивает условия оптимального развития уже подросшего растения. Финишное устройство установлено в полости платформы посредством соединительных элементов (например, в виде яруса, в виде модульного соединения, по типу «матрешки» - одна деталь в другой или другим известным способом), Соединительные элементы позволяют в полевых условиях демонтировать платформу и при этом финишное устройство может не извлекаться из посадочной ямы, чтобы не навредить растению. Финишное устройство может состоять из одного или нескольких элементов, выполнять свои функции на протяжении всего срока службы инкубатора или исключительно после удаления платформы. Может быть представлено резервуаром, камерой для растения, поддоном, разделительной пластиной, лотком или другими известными устройствами. Предпочтительно, накладывается на почву, чтобы защитить корни и ствол растения от промерзания зимой, перегрева на солнце, уменьшения испарения влаги с почвы, для сбора дождевой воды, для подавления роста сорняков, улучшения структуры грунта и других задач. Финишное устройство может содержать водосборник в виде чаши или отсеков для улавливания влаги после осадков или при принудительном поливе, могут быть выполнены каналы для подачи собранной воды в прикорневую зону растения, могут быть выполнены элементы для установки дополнительных систем искусственного орошения. Финишное устройство может быть выполнено с выступающими за боковую стенку платформы элементами, выполненными в виде посадочных гнезд, к которым подведен питательный раствор от резервуара, что дополнительно позволит выращивать растения по периметру платформы. В варианте выполнения из биоинертного материала, финишное устройство после удаления платформы может постоянно находиться на посадочном участке, или может быть демонтировано для повторного использования с новой посадкой, или утилизировано. В варианте выполнения из биоразлагаемого материала, финишное устройство остается в зоне посадки до полной деградации, при этом материал финишного устройства может содержать в своем составе органику и удобрения для обогащения почвы.
Заявляемое устройство (вариант) работает следующим образом:
В посадочной яме высаживается саженец, затем устанавливается выполненное из биоразлагаемого материала финишное устройство в виде камеры для роста растения с основанием в виде диска, камера открыта сверху и снизу. Сверху устанавливается платформа, внутри платформы закреплен резервуар в виде полимерного мешка, в котором выполнено ирригационное устройство в виде фитилей для капиллярного полива. Коллектор выполнен на верхней стенке платформы и представлен в виде профилированной воронки, соединенной с резервуаром посредством шлюза и наливной горловины. Фитиль подводится к корневой системе одного или нескольких растений. Периметр платформы засыпают грунтом и при этом нагружаются грунтом якоря выполненные в нижней части платформы. Платформа частично погружена в посадочную яму и частично возвышается над поверхностью. Через наливную горловину заливается вода, резервуар-мешок заполняется и приобретает форму ограниченную полостью платформы, вода через фитиль начинает подаваться к корням растения. Во время дождя вода собирается на коллекторе и через шлюз с клапаном пополняет резервуар, так же утром собирается роса конденсирующая на коллекторе из влажного воздуха. В начальный период развитии для формирования вытянутой вниз корневой структуры инкубатор обеспечивает подачу питательного раствора в ограниченном объеме, а также обеспечивается защита от сорняков, от перепадов температур, от травоядных животных, сильного ветра, при необходимости дополнительно на платформе могут быть установлены солнечные фильтры, сетки, датчики состояния растения и т.п. После достижения корневой системы водоносного слоя растение становится более устойчивым к окружающей среде, платформа может быть отсоединяется от финишного устройства и удаляется. Если крона растения широкая, то сначала снимается коллектор с верхней части платформы и открывается дополнительный доступ в камеру с растением и уже затем через крону растения поднимается и удаляется платформа. Финишное устройство остается в грунте и обеспечивает условия оптимального развития уже подросшего растения. Финишное устройство защищает корни и ствол растения от промерзания зимой, перегрева на солнце, уменьшения испарения влаги с почвы, служит для подавления роста сорняков, остается в зоне посадки до полной деградации, при этом материал финишного устройства может содержать в своем составе органику и удобрения для обогащает почвы. При этом, удаленная с посадочного места платформа может быть доукомплектована новым финишным устройством и установлена на другом участке для посадки следующего растения.
Таким образом, заявляемая конструкция обеспечивает высокую конструктивную прочность устройства, многоразовое использование и возможность удаления с растения с широкой кроной, возможность выполнения инкубатора комбинированного типа из биоинертного и биоразлагаемого материалов, возможность последовательно использовать для сопровождения разных режимов развития растения, сокращения расходов для выращивания одного растения, расширение ассортимента и функциональных возможностей автономных растительных инкубаторов.
Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый автономный растительный инкубатор отличается от известного:
- дополнительной установкой на внешней стороне инкубатора платформы в виде несущего тонкостенного корпуса;
- выполнением платформы формой в виде кюветы обращенной вогнутой стороной к грунту и образующей верхнюю стенку, боковую стенку и внутреннюю полость;
- выполнением на верхней стенке платформы коллектора для сбора воды, наливной горловины, шлюза и части камеры для растения;
- выполнением на боковой стенке платформы элементов сцепления с грунтом;
- выполнением на платформе канала с возможностью выборочно открыть или перекрыть дополнительный доступ в камеру с растением;
- размещением во внутренней полости платформы резервуара, оросительного устройства и элементов камеры для растения.
Вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что заявленная совокупность признаков характеризует новое конструктивное решение, ранее не известное из уровня техники, а следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».
Поскольку предлагаемая конструкция автономного растительного инкубатора и достигаемый технический результат явным образом не следуют из уровня техники, постольку можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «изобретательский уровень».
Предлагаемая конструкция может быть изготовлена с использованием известных в технике конструктивных деталей и с использованием известных технологий. Возможность промышленного использования заявляемого автономного растительного инкубатора позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «промышленная применимость».
Примеры конкретного выполнения заявляемого автономного растительного инкубатора описывается ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 изображен автономный растительный инкубатор по примеру 1, круглая платформа содержит верхнюю стенку, выполненную в виде коллектора, камера для растения представлена финишным устройством из биоразлагаемого материала, канал дополнительного доступа в камеру для растения представлен коллектором съемного типа, в полости платформы установлен резервуар в виде полимерного мешка с капиллярной системой полива, грунтовый якорь выполнен на торце платформы.
На фиг.2 изображен автономный растительный инкубатор по примеру 2, содержит платформу у которой верхняя стенка выполнена в виде коллектора с шлюзом ближе к краю платформы, канал дополнительного доступа в камеру для растения представлен вырезом в боковой стенке платформы.
На фиг.3 изображен автономный растительный инкубатор по примеру 3, платформа содержит верхнюю стенку с отдельными коллекторами и отдельными шлюзами, несколько камер для растений, канал дополнительного доступа в камеры для растений представлен в виде разреза, проходящего через камеры с растениями, при этом стенка платформы выполнена с возможностью изгиба и увеличения ширины прорези за счет внешнего механического воздействия, несколько емкостей разного типа установлены под коллекторами открытую верхнюю часть емкостей герметизирует уплотнительные элементы выполненные в полости платформы.
На фиг.4 изображен автономный растительный инкубатор по примеру 4, платформа выполнена в виде солнечного дистиллятора, резервуар представлен стенками платформы у которой полость снизу герметизирована крышкой, камера для растения в виде элемента крышки, установлен UF фильтр, в стенках платформы выполнен ослабленный участок, который можно легко разрушить или разрезать.
На фиг.5 изображен автономный растительный инкубатор по примеру 5, состоящий из двух отдельных частей, резервуар представлен стенками платформы у которой полость снизу герметизирована гибкой пленкой, капельная система полива, камера сформирована частями платформы, канал дополнительного доступа между частями платформы.
На фиг. 6 изображен автономный растительный инкубатор по примеру 6, проиллюстрированы этапы удаления платформы с посадочного места, платформа выполнена в виде кольца, резервуар представлен контейнером С-образной формы, финишное устройство в виде лотка из биоинертного материала, канал дополнительного доступа образуется при удалении коллектора.
На фиг. 7 изображен автономный растительный инкубатор по примеру 7, платформа выполнена из двух частей с разъемным соединением, финишное устройство в виде отдельного автономного резервуара из биоразлагаемого материала, камера для растения в виде внутренней части резервуара, канал дополнительного доступа в камеру с растением открывается при разъединении частей платформы.
На фиг. 8 изображен автономный растительный инкубатор по примеру 8, верхняя стенка платформы выполнена в виде дверцы, финишное устройство выполнено с выступающими за боковую стенку платформы элементами, выполненными в виде посадочных гнезд.
Фиг. 1 Автономный растительный инкубатор 1(в разрезе), содержит круглую платформу 2, верхнюю съемную стенку 3, коллектор 4, шлюз 8 выполнен ближе к центру инкубатора, фиксатор 17 удерживает стенку 3 и коллектор 4 на платформе, наливную горловину 9, финишное устройство 14 из биоразлагаемого материала установлено в полости платформы 13, камера 7 для растения 16 выполнено в финишном устройстве 14, оросительное устройство представлено капиллярной системой полива в виде фитиля 12, канал дополнительного доступа к растению 6 закрыт съемным сегментом 5, резервуар 10 в виде герметичного полимерного мешка заполнен питательным водным раствором 11, грунтовый якорь 15 выполнен в виде выступа на торце боковой стенки платформы 18.
Устройство 1 работает следующим образом: В открытый грунт высаживается саженец растения 16, затем устанавливается выполненное из биоразлагаемого материала финишное устройство 14, камера 7 для растения 16 открыта сверху и снизу. Устанавливается платформа 2, в полости 13 платформы закреплен резервуар 10, в котором выполнено фитиль 12. Коллектор 4 выполнен на верхней стенке платформы 3 и представлен в виде профилированной воронки, резервуар 10 соединен с шлюзом 8 и наливной горловины 9. Фитиль 12 подводится к корневой системе растения 16. Периметр платформы засыпают грунтом и при этом нагружаются грунтом якорь 15, платформа частично погружена в посадочную яму и частично возвышается над поверхностью (не показано). Через наливную горловину 9 заливается вода 11 в резервуар 10 в виде мешка, при наполнении водой реервуар-мешок заполняет объем ограниченный полостью платформы 2, через фитиль 12 вода 11 начинает подаваться к корням растения. Во время дождя вода собирается и через шлюз 8 пополняет резервуар 10, так же подается роса, конденсирующаяся на коллекторе 4. В начальный период развитии для формирования вытянутой вниз корневой структуры инкубатор 1 обеспечивает подачу питательного раствора в ограниченном объеме, также обеспечивается защита от сорняков, от перепадов температур, от травоядных животных, сильного ветра, при необходимости дополнительно на платформе могут быть установлены солнечные фильтры, сетки, датчики состояния растения и т.п. После достижения корневой системы водоносного слоя платформа 2 отсоединяется от финишного устройства 14 и удаляется. Если крона растения 16 широкая, то сначала снимают сегмент 5, открывается дополнительный доступ 6 в камеру с растением, отсоединяют фиксатор 17 и с платформы снимают коллектор 4, дополнительный доступ 6 становится еще больше и уже через крону растения поднимают и удаляют платформу 2. Финишное устройство 14 остается в грунте и обеспечивает условия оптимального развития уже подросшего растения 16. Финишное устройство 14 защищает корни и ствол растения от промерзания зимой, перегрева на солнце, уменьшения испарения влаги с почвы, подавляет рост сорняков, остается в зоне посадки до полной деградации, материал финишного устройства может содержать в своем составе органику и удобрения для обогащает почвы. При этом, удаленная с посадочного места платформа 2 может быть доукомплектована новым финишным устройством и установлена на другом участке для посадки следующего растения.
Фиг. 2 Автономный растительный инкубатор 20 (в разрезе), содержит платформу 21, верхняя стенка выполнена в виде конусообразного коллектора 22, шлюз 25 размещен ближе к краю платформы, камера 24 для растения, канал дополнительного доступа 23 представлен вырезом в боковой стенке 29 платформы и закрыт съемной заглушкой 26, сетку 27 от животных, грунтовый якорь 28 в виде штыря,
Фиг.3 Автономный растительный инкубатор 30 (в разрезе), содержит квадратную платформу 31, верхняя стенка платформы 35 с четырьмя отдельными коллекторами, камеры 32 для растений, канал дополнительного доступа 33 в виде прорези проходящий через камеры 32 с растениями, стенка платформы выполнена с участком изгиба 34. Емкости 37 и 36 имеют соединения с платформой разного типа: резьбовое 40 или уплотнительная манжета 39, грунтовый якорь 38 выполнен в виде мешков с песком. При воздействии на платформу 31 на участке 34 происходит деформация и канал 33 расширяется при этом открывается доступ к камерам 32, что позволят снять платформу 31 за счет смещения её в сторону при широкой кроне растений (не показано).
Фиг.4 Автономный растительный инкубатор 40 (в разрезе), содержит светопроницаемую платформу 41 в виде солнечного дистиллятора, на платформе выполнен участок ослабленного сечения 44, резервуар представлен стенками платформы 41 у которой полость снизу герметизирована биоразлагаемой фасонной крышкой 42, камера для растения представлена элементом 48 крышки 42, резервуар заполнен морской водой 43, которая при нагреве испаряется и осаждается в виде конденсата 45 на внутренней части коллектора 46, сбор конденсата 45 происходит в направленную внутрь конусообразную воронку 47 с фитилем для полива, UF фильтр 49 защищает растение от избыточного солнечного излучения. В последствии крышка 42 деградирует и нейтрализует/связывает соли жидкости. Для удаления инкубатора с растения разрушают участок ослабленного сечения 44, который можно легко восстановить (склейка).
Фиг.5 Автономный растительный инкубатор 50 (в разрезе), содержит платформу 51 состоящую из двух самостоятельных отдельных частей 52 и 53 которые дублируют друг друга, и имеют разъёмное соединение в виде фиксатора 54. На примере части 52 показан резервуар 55 представленный стенками части 52 у которой полость 56 снизу герметизирована гибкой пленкой 57. На примере части 53 показана капельная система полива 58. Камера для роста растения образована частями 52 и 53, канал 59 дополнительного доступа в камеру с растением проходит между частями 52 и 53. После удаления фиксатора 54, части 52 и 53 могут быть отделены друг от друга, при этом открывается канал 59, что позволяет удалить весь инкубатор 50 с растения. В зависимости от задачи отдельные самостоятельные части платформы могут обеспечивать защиту растения в качестве одного устройства или группироваться из нескольких устройств.
Фиг.6 Автономный растительный инкубатор 60 (сборочный чертеж), содержит платформу 61 в виде кольца, резервуар 62 представлен многоразовым контейнером С-образной формы, биоинертное финишное устройство 63 в виде лотка с разрезом 64, канал 68 дополнительного доступа к растению 66 под съемным коллектором 65, посадочное место 67, камера для растения 69 сформирована в нижней части финишным устройством 63, а в верхней части резервуаром 62. Проиллюстрированы этапы удаления платформы с посадочного места 67: после достижения корней водоносного слоя: отсоединяют коллектор 65 от платформы 61 и открывается канал 68 в камеру для растения 69, затем через крону растения 66 снимают платформу 61, резервуар 62 смещают в сторону с растения через вырез в С-образном корпусе. В посадочном месте 67 на растении остается финишное устройство 63, которое защищает от перепадов температуры и сорняков. Позже финишное устройство 63 снимают с растения через раскрываемый вырез 64 и затем финишное устройство утилизируют или устанавливают на новое растение.
Фиг.7 Автономный растительный инкубатор 70 (в разрезе), содержит платформу 71 выполненную из двух частей с разъемным соединением 76, канал 72 дополнительного доступа к растению, фиксатор 73 в виде грунтового якоря, финишное устройство 74 в виде отдельного тороидального резервуара из биоразлагаемого материала, растение 75, камера для растения 79 в виде внутренней части резервуара, наливная горловина 77 и шлюз 78 выполнены в виде отдельных патрубков зажатых в разъемном соединении 76. Для снятия платформы 71 отсоединяют фиксатор 73 и разводят части платформы в стороны относительно растения 75 и тем самым открывается канал 72 дополнительного доступа в камеру для растения 79. В посадочном месте остается финишное устройство/резервуар 74, для защиты от перепадов температуры, сорняков, выполняет автономный полив (при условии что в нем осталась вода). Позже финишное устройство/резервуар 74 деградирует в компост.
Фиг.8 Автономный растительный инкубатор 80, содержит платформу 81, верхняя стенка платформы 82 выполнена в виде дверцы, биоразлагаемое финишное устройство 83 выполнено с посадочными гнездами 84, финишное устройство 83 выступают за габариты боковой стенки платформы 81, канал 85 дополнительного доступа к растению 86, в посадочные гнезда 84 высаживаются овощные культуры 87 (вариант), электронное устройство 88 для мониторинга состояния растения и окружающей среды, осветительный прибор 89 с солнечной батареей. Инкубатор 80 обеспечивает полив растений 86 и 87, ночную подсветку и передачу информации о состоянии растений. Для снятия платформы 81 открывают верхнюю стенку 82, открывается канал 85, через крону растения 86 снимают платформу 81. В посадочном месте остается финишное устройство 83, которое защищает растение 86 и обеспечивает рост овощных культур 87. Позже финишное устройство 83 деградирует в компост.
Вышеуказанные примеры выполнения автономного растительного инкубатора связаны друг с другом единым конструкторским замыслом, действуют аналогично друг другу, приводя к получению единого технического результата.
Иные возможные примеры выполнения предлагаемого устройства сводятся к очевидным комбинациям вариантов выполнения платформы, коллектора, финишного устройство, резервуара и других элементов.
1. Автономный растительный инкубатор, содержащий резервуар для хранения питательного водного раствора, в резервуаре выполнена наливная горловина и установлено оросительное устройство, выбранное из группы капиллярных и капельных систем полива, выполнен коллектор в виде профилированного участка для сбора дождевой воды и водного конденсата из атмосферы, в коллекторе выполнен шлюз для пополнения резервуара собранной водой, в центральной части инкубатора выполнена открытая снизу и сверху камера, проницаемая для развития корневой системы и прорастания из грунта растений, отличающийся тем, что дополнительно на внешней стороне инкубатора установлена платформа в виде несущего тонкостенного корпуса, форма платформы представлена в виде кюветы, обращенной вогнутой стороной к грунту и образующей верхнюю стенку, боковую стенку и внутреннюю полость, коллектор для сбора воды, наливная горловина, шлюз и часть камеры для растения выполнены на верхней стенке платформы, на боковой стенке платформы выполнены элементы сцепления с грунтом, на платформе выполнен канал с возможностью выборочно открывать или перекрывать дополнительный доступ в камеру с растением, во внутренней полости платформы размещен резервуар, оросительное устройство и элементы камеры для растения.
2. Автономный растительный инкубатор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно во внутренней полости платформы установлено финишное устройство в виде поверхностного покрытия почвы вокруг растения, финишное устройство выполнено с возможностью отсоединения от платформы в полевых условиях, финишное устройство выполнено с возможностью поддерживать развитие растения при отсутствии платформы.
3. Автономный растительный инкубатор по п.2, отличающийся тем, что финишное устройство представлено лотком, по периметру которого выполнены посадочные углубления для других растений, посадочные углубления выступают за габариты боковой стенки платформы, питательный водный раствор из резервуара подается к корням указанных растений.
4. Автономный растительный инкубатор по п.1, отличающийся тем, что платформа выполнена из биоинертного материала для многоразового использования поочередно с несколькими растениями, финишное устройство выполнено из биоразлагаемого материала для сопровождения роста только одного растения.
5. Автономный растительный инкубатор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно платформа выполнена в виде солнечного дистиллятора воды, аккумулирующего опресненную воду на внутренней стенке коллектора, посредством нагрева и испарения находящейся в резервуаре морской или загрязненной воды.
6. Автономный растительный инкубатор по п.1, отличающийся тем, что канал доступа к камере с растением реализован в верхней стенке платформы, выполненной с возможностью смещения относительно боковой стенки платформы или отсоединения от боковой стенки платформы.
7. Автономный растительный инкубатор по п.1, отличающийся тем, что канал доступа к камере с растением реализован сбоку платформы в виде проёма в боковой и верхней стенке платформы, при этом проем переходит в камеру с растением.
8. Автономный растительный инкубатор по п.1, отличающийся тем, что резервуар представлен следующей группой устройств: контейнер С-образной формы, мешок из водонепроницаемой пленки с переменной геометрической формой, несколько контейнеров, сгруппированных в полости платформы, емкость из биоразлагаемого материала, контейнер открытую верхнюю часть которого герметизирует уплотнительный элемент, выполненный в полости платформы.
9. Автономный растительный инкубатор по п.1, отличающийся тем, что внутренняя полость платформы герметично закрыта со стороны грунта фасонной крышкой или гибкой пленкой.
10. Автономный растительный инкубатор по п.1, отличающийся тем, что на платформе установлены дополнительные устройства, выбранные из следующей группы: защитная сетка от травоядных животных, фильтр с избирательной светопроницаемостью, устройство генерации влаги из атмосферы в виде сетки, утяжелители и фиксаторы для крепления инкубатора к грунту, электронные идентифицирующие инкубатор метки, осветительные электроприборы, электронные системы мониторинга и передачи данных о состоянии растения и окружающей среды.
