RS64520B1 - Aeroponijski uređaj - Google Patents

Aeroponijski uređaj

Info

Publication number
RS64520B1
RS64520B1 RS20230700A RSP20230700A RS64520B1 RS 64520 B1 RS64520 B1 RS 64520B1 RS 20230700 A RS20230700 A RS 20230700A RS P20230700 A RSP20230700 A RS P20230700A RS 64520 B1 RS64520 B1 RS 64520B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
shallow
nutrient solution
container
root
aeroponic
Prior art date
Application number
RS20230700A
Other languages
English (en)
Inventor
Jack Richard Farmer
Benjamin George Crowther
Charles Douglas Guy
Original Assignee
Lettus Grow Ltd
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 Lettus Grow Ltd filed Critical Lettus Grow Ltd
Publication of RS64520B1 publication Critical patent/RS64520B1/sr

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
    • A01G31/06Hydroponic culture on racks or in stacked containers
    • 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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C21/00Methods of fertilising, sowing or planting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/04Distributing under pressure; Distributing mud; Adaptation of watering systems for fertilising-liquids
    • A01C23/047Spraying of liquid fertilisers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/04Flower-pot saucers
    • A01G9/047Channels or gutters, e.g. for hydroponics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0615Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers spray being produced at the free surface of the liquid or other fluent material in a container and subjected to the vibrations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hydroponics (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

Opis
[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na aeroponijski uređaj i postupke gajenja useva i drugih biljaka korišćenjem takvog aeroponijskog uređaja.
[0002] Hidrokultura kao što je hidroponija ili aeroponija je postupak gajenja useva bez zemljišta. Aeroponija, naročito, nudi prednosti velike gustine i brzog rasta useva.
[0003] Aeroponijski sistemi snabdevaju useve vodom i hranljivim materijama prskanjem korena koji vise ispod nosača biljaka raspršivim vodenim rastvorom koji je bogat hranljivim materijama. Biljke su poduprte, a njihovi listovi i krune se šire iznad oslonca biljke. Aeroponijski sistemi omogućavaju da vazduh dođe u kontakt i sa gornjim slojem lišća i sa korenom biljaka koje se uzgajaju tako da usevi rastu sa obiljem kiseonika, ugljen dioksida, vode i hranljivih materija. Poboljšana aeracija korena je jedna od prednosti aeroponije nad hidroponijom.
[0004] Raspršivi hranljivi rastvor se može proizvesti u sistemima niskog pritiska pomoću pumpi sa niskim pritiskom koje isporučuju hranljivi rastvor preko mlaznica. Sistemi niskog pritiska se uopšteno smatraju pogodnim samo za domaće ili demonstracione jedinice za aeroponiju i ne velike komercijalne aeroponijske sisteme.
[0005] JP H031523, CN-A-205727459 i CN-A-205584993, svaki opisuje domaći aeroponijski sistem. US 2015/313104 A1 opisuje zasebnu dekorativnu sadilicu za kultivisanje i izlaganje biljaka sa ultrazvučnim pretvaračem za proizvodnju vodene ili hranljive pare.
[0006] KR-A-20130074172 opisuje sistem male razmere na više nivoa sa ultrazvučnim atomizerom potopljenim u tečnost a aerosol se isporučuje do korena biljke uz pomoć ventilatora.
[0007] US-A-5,937,575 opisuje uređaj i postupke za stabilizaciju ultrazvučno generisane hranljive magle (tj. duguljast oblak, sveukupan aerosol). Da bi se eliminisala osetljivost na vlažnost i temperaturu usisnog vazduha, magla recirkuliše iz komore za rast u rezervoar koji stvara maglu. Komora i rezervoar su povezani pomoću vodova za dovod magle i vodova za odvod magle koji formiraju krug za cirkulaciju magle. Recirkulacija eliminiše zavisnost gustine magle od vlažnosti usisnog vazduha i stabilizuje količinu korišćenih hranljivih materija.
[0008] CN-A-106508655 i CN-A-106577245 opisuju postupke aeroponijske kulture za Polygonatum odoratum sa ultrazvučnim raspršivačima koji se postavljaju ispod ploče za sadnju u uređaju okačeni u prostor iznad dna posuda aeroponijske kulture.
[0009] US-A-5,136,804 opisuje uređaj koji ima provodna sredstva za direktno generisanje magle u odeljke za uzgoj, magle koju proizvodi generator magle uključujući kontejner za primanje određene količine vode, i ultrazvučni pretvarač koji se nalazi unutar kontejnera koji se potapa u vodu kada se u njega primi.
[0010] KR-A-20140088760 opisuje ultrazvučni sistem za maglu u kojem se raspršivi hranljivi rastvor može ravnomerno snabdevati putem vodova za maglu iz sistema za stvaranje magle i zahteva manje ultrazvučnih vibracionih modula.
[0011] Drugi opisi takođe koriste ultrazvučne generatore magle ili izmaglice i vodove za snabdevanje maglom ili izmaglicom za snabdevanje izmaglicom u odeljcima za rast, na primer, CN-A-101803561, CN-A-105594578, CN-A-2011393457, CN-A-204168859, CN-A-102845293, CN-A-202197639, i CN-A-102870659.
[0012] CN-A-201557432 opisuje staklenik za aeroponijsku kulturu sa mlaznicom za raspršivanje ultrazvučnog atomizera postavljenom na vršnom delu staklenika iznad površine za sadnju.
[0013] Komercijalna i aeroponijska kultivacija visoke gustine (HPA) koristi pumpe visokog pritiska koje isporučuju hranljivi rastvor kroz mlaznice za prskanje. Mlaznice za prskanje u aeroponijskim postrojenjima sa visokim pritikom uopšteno obezbeđuju širok šablon prskanja i nalaze se duž dovoda pod pritiskom u redovnim intervalima. Hranljivi rastvor se može raspršiti u kapljice u rasponu od veličine raspodele u zavisnosti od radnog pritiska sistema HPA. Kontrola nad veličinom kapljica na nivou postrojenja je izuzetno teška, zbog varijacija u kvalitetu mlaznica i pada pritiska niz dovodnu liniju. Upravljanje količinom vode i hranljivih materija kojom se snabdeva koren biljke reguliše se trajanjem prskanja.
[0014] Kapljice velike brzine koje stvaraju sistemi HPA mogu oštetiti fine strukture korena i nastali ćelijski ostaci mogu začepiti mlaznice HPA. Shodno tome, koreni moraju biti dovoljno udaljeni od mlaznica. Hvatanje vodenih kapljica po korenu (posebno u gustim korenovim lejama) može ostaviti korene na periferiji leje nezalivene tako da su u sistemima HPA lukovi za prskanje mlaznica dizajnirani tako da se preklapaju, ali to dovodi do povećanih troškova, povećane složenosti sistema, i povećanih tačaka kvara u napojnim vodovima pod pritiskom. Potreba za relativno širokim uglovima prskanja takođe znači da slojevi za uzgoj u sistemima HPA moraju biti relativno visoki, smanjujući dostižnu gustinu slojeva.
[0015] Mlaznice HPA su posebno sklone začepljenju što znači da sistemi HPA zahtevaju složen vodeni tretman i filtraciju ili zahtevaju upotrebu sveže vode koja ne sadrži čestice. Ovo povećava cenu i složenost jednog sistema HPA. Osim toga, svaka mlaznica HPA teži da bude raspoređena tako da se uključuje ili isključuje sa celom dovodnom linijom (koja može imati veliki broj povezanih mlaznica). Prema tome, generalno nije moguće kontrolisati određene delove oblasti uzgoja.
[0016] Zbog toga postoji potreba za poboljšanim aeroponijskim sistemima koji smanjuju ili otklanjaju probleme sa poznatim sistemima.
[0017] Cilj ovog pronalaska je da odgovori na ovu potrebu.
[0018] Predmetni pronalazak u skladu sa tim obezbeđuje, u prvom aspektu, aeroponijski uređaj sa modularnim, ultrazvučno vođenim sistemom podloga za rast prema zahtevu 1.
[0019] Ovo je korisno jer upotreba raspršivača sa ultrazvučnim pretvaračima dozvoljava kontrolu veličine kapljica i brzinu kapljica i prilagođavanje i/ili kotrolu veličine kapljica, gustinu aerosola (izmaglice), ili trajanje primene aerosola (zamagljivanja), za starost, vrstu, i zdravlje biljaka useva unutar ili na plitkoj posudi sa podlogom za rast. Upotreba ultrazvučnih raspršivača takođe dozvoljava pliću podlogu za rast za povećanje efikasnosti korišćenja vertikalnog prostora u okviru aeroponijske farme i posledično povećanje prinosa po jedinici površine.
[0020] Ultrazvučni pretvarači se mogu nalaziti u osnovi plitke posude sa podlogom za rast. Stvorena izmaglica se može raspršiti u prostoru između površine rastvora i nosača biljke (tj. u prostoru korena gde su, tokom upotrebe, koreni useva okačeni) kao puzeći tok (bočno i vertikalno) dozvoljavajući osnovi plitke posude sa podlogom za rast da bude bliže osloncu biljke nego u sistemima HPA. Pošto stvaranje izmaglice nije po sistemu visokog pritiska, oštećenje korena i začepljenje mlaznica se znatno smanjuju ili izbegavaju, smanjujući vreme zastoja u postrojenju.
[0021] Ultrazvučni pretvarač ili ultrazvučni pretvarači je/su montirani ispod osnove plitke posude sa podlogom za rast (tj. može biti podmontiran). Podmontirani ultrazvučni pretvarač(i) mogu se držati u držaču tako da je ultrazvučni pretvarač u kontaktu sa (i poželjno je pritisnut) osnovom plitke posude sa podlogom za rast. Uopšteno, ovaj raspored predviđa da postoji jedan sloj obično relativno tanak, pojedinačni sloj) od npr. plastike ili metalnog materijala između ultrazvučnog pretvarača i hranljivog rastvora, tokom upotrebe. Poželjno, pojedinačni sloj od npr. plastike ili metalnog materijala obezbeđuje dobra svojstva prenosa zvuka.
[0022] Podugradnja je velika prednost, posebno u komercijalnim postrojenjima sa više ultrazvučnih pretvarača jer omogućava bolji pristup i uklanjanje neispravnih ultrazvučnih pretvarača i/ili drugih komponenti bez isključivanja svih ultrazvučnih pretvarača / komponenti u podlozi za rast. Osim toga, podugradni fiksirajući deo ultrazvučnog pretvarača pomaže u gubitku toplote. Ovo može smanjiti tolotu zračenja u prostor korena, što može imati negativan efekat na rast korena biljaka. Takođe, podugradnja značajno smanjuje ili eliminiše interakciju korenskih ostataka sa ultrazvučnim pretvaračem, produžavajući životni vek ultrazvučnih pretvarača i rezultujući mnogo manjom potrebom za čišćenjem, poboljšavajući operativnu efikasnost i smanjujući troškove.
[0023] Ultrazvučni pretvarač može se montirati u držač koji može biti trajno pričvršćen za plitku posudu sa podlogom za rast. Poželjno, držač ima očišćenu površinu / graničnu poršinu brisanjem. Poželjno, ultrazvučni pretvarač se uklanja sa držača ( npr. može se zašrafiti/komprimovati u položaj) bez skidanja držača sa plitke posude sa podlogom za rast.
[0024] Uređaj može takođe sadržati jedan ili više štitova raspršivača za zaštitu pretvarača od korena biljaka i inače zaštite pretvaravača, tokom upotrebe. Štitnik ili štitnici raspršivača mogu se formirati u osnovi plitke posude sa podlogom za rast.
[0025] Uređaj takođe može sadržati jedan ili više štitova raspršivača za zaštitu pretvarača od korena biljke i inače zaštite pretvarača, tokom upotrebe. Štitnik ili štitnici raspršivača mogu se formirati u osnovi plitke posude sa podlogom za rast.
[0026] Držač i/ili deo za fiksiranje mogu biti takvi da se granična površina između pretvarača i hranljivog rastvora, tokom upotrebe, formira od plastičnog materijala (tj. granična poršina hranljivog rastvora: plastika) ili metalnog materijala (tj. granična poršina hranljivog rastvora: metalni materijal). Deo za pričvršćivanje može biti obezbeđen mehaničkim i/ili lepljivim pričvršćivačima, na primer, jednim ili više od sledećih: otvor sa navojem, lepak, šiljak sa navojem, zavrtnji illi plastični deo za pričvršćivanje.
[0027] Poželjno, tokom upotrebe, koren useva će biti obešen u prostoru korena. Hranljivi rastvor može doći u kontakt sa korenom useva kao aerosol hranljiviog rastvora u vazduhu.
[0028] U različito vreme u bilo kom ciklusu odvodnjavanja/plavljenja koji se može koristiti tokom rada aeroponijskog uređaja iz pronalaska, deo korena useva može biti potopljen u hranljivi rastvor ali koren uglavnom nije konstantno uronjen. Čak i kada je deo korena potopljen, ostatak korena je u kontaktu sa aerosolom koji proizvodi uređaj. Zapremina korena koja se periodično može potapati u hranljivi rastvor, je uopšteno zavisna od vrste useva, i vremena provedenog u uzgoju useva (koje je povezano sa veličinom biljke). Kako god, dok traje aeroponijski proces uopšteno će biti samo mali deo korenskog prostora (po zapremini korenskog prostora) koji će zauzimati hranljivi rastvor. Tokom rada aeroponijskog uređaja iz pronalaska, biljke rastu aeroponijski u prvom delu njihovog života, aeroponijski uslovi podstiču brzinu rasta. U kasnijim fazama rasta, glavni koren useva može ući u glavno „vodeno telo“ (tj. hranljivi rastvor), što može obezbediti dodatne prednosti uključujući povećanu otpornost useva na vodeni stres dok ostatak korena dobija prednosti aeroponijskih uslova.
[0029] Obično, mikrozelene biljke (tipično gajene tokom 5 - 10 dana pre žetve) imaju malu (<10%, često <5% po zapremini) zapreminu njihovog korena u hranljivom rastvoru. Zeleniš (npr. izdanci graška, zelena salata koja se obično uzgaja tokom 4 nedelje pre berbe) mogu periodično imati veći deo zapremine njihovog korenja u hranljivom rastvoru, na primer < 50% po zapremini, obično < 40 % po zapremini. Duže uzgajani zeleni usevi npr. bosiljak (koji može biti uzgajan preko tri meseca i periodično se podrezivati), i plodonosni i korenski usevi mogu periodično imati značajan deo zapremine svog korena potopljen u hranljivi rastvor (npr. <70% po zapremini). Tokom upotrebe, prema tome, periodično 70% ili manje od zapremine korena useva može biti potopljeno u tečnost (npr. hranljivi rastvor), obično 50% ili manje od zapremine korena useva može biti potopljeno u tečnost (npr. hranljivi rastvor), češće 20% ili manje od zapremine korena useva može biti potopljeno u tečnost (npr. hranljivi rastvor), a najčešće 10% ili manje (npr.5% ili manje) od zapremine korena useva može biti potopljeno u tečnost (npr. hranljivi rastvor).
[0030] U uređaju, podešavanjem frekvencije ultrazvučnog pretvarača menja se veličina kapljica. Podešavanjem napona menja se brzina proizvodnje kapljica. Pojedinačni ultrazvučni pretvarači koji deluju na „vodeno telo“ predvidljivo generišu veličinu kapljica.
[0031] Tokom upotrebe, kapljice hranljivog rastvora se emituju kao izmaglica/aerosol sa površine vode koja se raspršuje kroz sloj u svim pravcima u puzećem toku. Uređaj može da obezbedi kontrolu veličine kapljica, obično stvarajući kapljice u rasponu od između 1 do 100 µm u prečniku.
[0032] Deo za pričvršćivanje može da sadrži lepak, opciono epoksidni lepak i/ili drugi pogodan lepak.
[0033] Poželjno, deo za fiksiranje je akustično prenosiv.
[0034] U jednom izvođenju, ultrazvučni pretvarač može da se pričvrsti za osnovu plitke posude sa podlogom za rast koristeći lepak, prema tome raspršivač bi obuhvatao i pretvarač i deo za fiksiranje koji sadrži lepak. U ovom izvođenju je poželjno da mesto u osnovi plitke posude sa podlogom za rast, gde je pretvarač pričvršćen, bude bar delimično akustički prenosivo.
[0035] Deo za pričvršćivanje može da sadrži držač, opciono držač koji se može odvojiti od plitke posude sa podlogom za rast.
[0036] Poželjno je da se ultrazvučni pretvarač takođe odvaja od držača.
[0037] Držač će obično biti akustički projektovan. Držač može da sadrži deo formiran od akustički transparentnog materijala (npr. akustična sočiva).
[0038] Da bi se postigla veća kontrola nad veličinom kapljica ili povećanim protokom izmaglice / aerosola, uređaj može da sadrži najmanje dva ultrazvučna pretvarača. U ovom slučaju jedan, ili svaki, ultrazvučni pretvarač može imati unapred određenu ili drugačiju rezonantnu frekvenciju. Unapred određena rezonantna frekvencija će poželjno biti u opsegu od kiloherca do megaherca i može biti od 200 kHz do 100 MHz sa veličinom kapljice u aerosolu generisanoj da bude manja na višoj frekvenciji.
[0039] Poželjno, svaka plitka posuda sa podlogom za rast sadrži više ultrazvučnih pretvarača. Ovo je povoljno zato što poboljšava ravnomerno snabdevanje korena aerosolom, tokom upotrebe. Svaka plitka posuda sa podlogom za rast može da sadrži 2 do 48 ultrazvučnih pretvarača, poželjno 4 do 36 ultrazvučnih pretvarača, poželjnije 6 do 24 ultrazvučnih pretvarača.
[0040] Poželjno, tamo gde postoji više ultrazvučnih pretvarača, svaki ultrazvučni pretvarač može da se kontroliše samostalno. Ovo je prednost u komercijalnom postrojenju zato što omogućava veću kontrolu nad uslovima uzgoja preko svakog dela uređaja.
[0041] Uređaj može dalje da sadrži jedan ili više ventilatora za cirkulaciju vazduha i dalje poboljšanje ravnomernog snabdevanja korena aerosolom.
[0042] Primeri ultrazvučnih pretvarača mogu imati rezonantnu frekvenciju od oko 600kHz, 1,7 MHz, 2,4 MHz i/ili 3 MHz.
[0043] Obično, određen ili svaki ultrazvučni pretvarač može biti piezoelektrični pretvarač.
[0044] Pogodno, uređaj uređaj može dalje da sadrži otvor za tečnost. Otvor za tečnost može delovati kao ulaz za tečnost za dozvoljavanje hranljivom rastvoru da protiče do dna plitke posude sa podlogom za rast i može dalje delovati kao izlaz za tečnost za dozvoljavanje tečnosti da ističe sa dna plitke posude sa podlogom za rast. Umesto toga, može postojati ulaz i izlaz tečnosti.
[0045] Dno plitke posude sa podlogom za rast može biti oblikovano tako da formira najmanje jedno udubljenje za sakupljanje hranljivog rastvora, i pri čemu se raspršivač nalazi na, ili u, udubljenju. Ovo može biti korisno zato što dozvoljava relativno malim zapreminama hranljivog rastvora da pokriju raspršivač, tokom upotrebe.
[0046] Poželjno je, međutim, da je dno plitke posude sa podlogom za rast u suštini ravno kako bi se smanjilo neželjeno zadržavanje biljne materije ili druge organske materije i/ili stajaće vode. Dno plitke posude sa podlogom za rast može biti nagnuto (tj. ima nagib, obično plitki nagib) da bi se poboljšalo dreniranje hranljivog rastvora i čišćenje.
[0047] Uopšteno, otvor za tečnost/ulaz može da se poveže sa ulaznom cevi povezanom sa rezervoarom, rezervoarom za držanje hranljivog rastvora. Uređaj će obično dalje sadržati pumpu za pumpanje hranljivog rastvora iz rezervoara u otvor za tečnost/ulaz. Prema tome, uređaj može dalje da sadrži jednu ili više ulaznih cevi, rezervoar i opciono najmanje jednu pumpu. Uređaj može takođe da sadrži jedan ili više ventila, jedan ili više filtera i/ili sistem za doziranje hranljivih materija.
[0048] Hranljivi rastvor može biti sporedni proizvod akvakulture (tj. gajenja vodenih životinja kao što su puževi, ribe, rakovi ili kozice u rezervoarima).
[0049] Poželjno je da se plitka posuda sa podlogom za rast prilagodi za držanje oslonca za biljke na udaljenosti od dna plitke posude sa podlogom za rast pomoću jednog ili više oslonaca koji se nalaze na bočnim zidovima plitke posude sa podlogom za rast. Plitka posuda sa podlogom za rast može biti prilagođena za držanje oslonca za biljke na udaljenosti od dna plitke posude sa podlogom za rast pomoću mehaničkog fiksiranja i/ili ili jedan ili više oslonaca se mogu formirati po obliku bočnog zida ili bočnih zidova plitke posude sa podlogom za rast.
[0050] Plitke posude sa podlogom za rast mogu biti modularne. Prema tome, jedan ili više bočnih zidova mogu biti odvojivi. Uređaj može dalje da sadrži dodatke za plitku posudu sa podlogom za rast za spajanje dve ili više plitkih posuda sa podlogom za rast zajedno. Plitka posuda sa podlogom za rast ili veći broj plitkih posuda sa podlogom za rast spojenih zajedno mogu formirati podlogu za rast uređaja.
[0051] Aeroponijski uređaj sa modularnim, ultrazvučno vođenim sistemom podloga za rast, za komercijalni rad je od velike prednosti zato što omogućava upotrebu aeroponije za efikasnu proizvodnju useva i u većem obimu nego što je ranije postignut. Tokom upotrebe, uređaj može biti takav da plitke posude sa podlogom za rast, oslonci za biljke i/ili podlogu za rast (tj. kombinacija koja se sastoji od najmanje jedne plitke posude sa podlogom za rast i najmanje jednog oslonca za biljke) mogu se podizati i/ili pomerati po postrojenju bilo ručno ili pomoću automatizovanih sistema.
[0052] Korisno je pratiti uslove uzgoja i useve pomoću jednog ili više senzora. Senzori mogu biti vlaga (npr. relativna vlažnost), svetlost, kiseonik, pH, temperatura, ugljen dioksid i/ili senzori gustine korena (npr. senzori za detekciju prenosa svetlosti kroz korenov sloj). Prema tome, uređaj može dalje da sadrži jedan ili više pričvršćivača senzora za fiksiranje senzora u plitkoj posudi sa podlogom za rast. Uređaj može dalje da sadrži jedan ili više sensora. Senzori mogu uključivati jedan ili više sensora, na primer, za merenje ili određivanje težine / mase, površinskog napona, temperature, viskoziteta, nivoa vode, gustine hranljivog rastvora, vlage (na primer pritisak pare i/ili relativna vlažnost), svetlosti, kiseonika, pH, sastava gasa, intenziteta zvuka, pritiska (hranljivog rastvora ili gasne faze), ugljen dioksida i/ili gustine korena. Naročito korisni senzori uključuju nivo vode, temperaturu (gasa i/ili hranljivog rastvora) i relativnu vlažnost. Jedan ili više sensora može biti fiksiran na pričvršćivače senzora. Uređaj, naravno, takođe može imati jedan ili više istih senzora povezanih sa njim u cilju merenja i/ili određivanja uslova i svojstava okoline.
[0053] Uređaj može da sadrži jedno ili više svetala smeštenih iznad, sa strana i/ili ispod plitke posude sa podlogom za rast ili plitkih posuda sa podlogom za rast tako da se može obezbediti osvetljenje kada je postavljena rasveta.
[0054] Uređaj može dalje da sadrži oslonac za biljke. Oslonac za biljke može da sadrži nosač oslonca za biljke i/ili vlaknasti materijal (npr. može da sadrži vlaknastu prostirku(e)). Drugi oslonci za biljke koji mogu biti pogodni uključuju ručice i/ili saksije. Oslonac za biljke bi uopšteno mogao da se ukloni.
[0055] Nosač oslonca za biljke može biti od plastičnog materijala. Nosači oslonca za biljke mogu da sadrže potporne delove za oslonac biljke (i/ili potporu za saksije za biljke). Takvi potporni delovi mogu uključivati više otvora, na primer, u (i definisano) dnu nosača oslonca za biljke. Pogodno je da se svaki nosač oslonca za biljke oblikuje tako da se nosači oslonca za biljke mogu složiti za skladištenje.
[0056] Prema tome, tokom upotrebe, uređaj može da sadrži oslonac za biljke, i hranljivi rastvor koji pokriva raspršivač. Jednom kada se usevi zasade, uređaj može da sadrži useve u osloncu za biljke, korene useva koji se nalaze u prostoru (tj. prostor za koren, koji je obično vazdušni prostor) između oslonca za biljke i dna plitke posude sa podlogom za rast.
[0057] Velika prednost ovog pronalaska je da obezbeđuje poboljšanu aeroponijsku efikasnost i radnu efikasnost. Posebno, postavljanje raspršivača u dno plitke posude sa podlogom za rast je od velike radne koristi zato što smanjuje vreme zastoja uređaja i potrebu za čišćenjem uređaja. Osim toga, uređaj (i postupak) iz ovog pronalaska poboljšava analizu kontrole navodnjavanja da bi pomogao u uštedi vode.
[0058] Prema tome, u drugom aspektu, ovaj pronalazak obezbeđuje, postupak za proizvodnju useva, postupak koji obuhvata, a) obezbeđivanje aeroponijskog uređaja prema prvom pronalasku, b) obezbeđivanje oslonca za biljke na poziciji udaljenoj od dna plitke posude sa podlogom za rast, c) obezbeđivanje useva u osloncu za biljke, i ili: i) dovod hranljivog rastvora do dna plitke posude sa podlogom za rast da dođe u kontakt barem sa korenom useva, i/ili ii) obezbeđivanje hranljivog rastvora na dnu plitke posude sa podlogom za rast i raspršivanje hranljivog rastvora tako da raspršeni hranljivi rastvor dođe u kontakt bar sa korenom useva.
[0059] Poželjno, raspršivanje hranljivog rastvora obuhvata raspršivanje hranljivog rastvora da se obezbedi unapred određena i/ili kontrolisana raspodela veličine kapljica. Raspodela veličine kapljica može da sadrži kapljice koje imaju prečnik u rasponu 1 do 100 µm, poželjno 5 do 80 µm. Veličina kapljice se može meriti brojnim postupcima, na primer, korišćenjem optičkog mikroskopa za određivanje raspodele veličine kapljica.
[0060] U jednom izvođenju, postupak može dalje da sadrži obezbeđivanje jednog ili više senzora za gustinu korena, da bi se odredila gustina korenovog sloja, i raspršivanje hranljivog rastvora sa unapred određenom rezonantnom frekvencijom da bi se stvorila predvidljiva (i kontrolisana) raspodela veličine kapljica koja odgovara optimalnoj raspodeli veličine kapljica za gustinu korenovog sloja.
[0061] Hranljivi rastvor može biti sporedni proizvod akvakulture (tj. tj. gajenja vodenih životinja kao što su puževi, ribe, rakovi ili kozice u rezervoarima).
[0062] Povoljno, uređaj i postupak iz ovog pronalaska poboljšavaju prinos useva u poređenju sa poznatim uređajima i postupciima.
[0063] Usevi koji mogu biti pogodni za uređaj i postupak iz ovog pronalaska uključuju (ali nisu ograničeni na) useve salate (na primer baby-leaf zelena salata, rukola, potočarka), začinske biljke (na primer bosiljak, korijander), mladi luk, korenasto povrće (na primer mrkva, rotkvica, vasabi), plodonosni usevi (na primer paprike, jagode, paradajz) i mikro zelene biljke (na primer rotkvica, grašak, suncokret, praziluk).
[0064] U ovom opisu izmaglica se odnosi na aerosol tečnih (npr. vodeni rastvor) kapljica u gasu (npr. vazduh).
[0065] Izvođenje ovog pronalaska će sada biti opisano pozivajući se na sledeće slike, na kojima: Slika 1a) je pogled u perspektivi na uređaj prema pronalasku od dve plitke posude sa podlogom za rast, b) pogled sa strane i c) presek na A -A sa slike 1b).
Slika 2 prikazuje pogled u perspektivi na uređaj prema pronalasku jedne plitke posude sa podlogom za rast, b) pogled sa strane c) presek na B -B sa slike 2b).
Slika 3 prikazuje šematski prikaz uređaja prema pronalasku.
Slika 4 prikazuje pogled u perspektivi na podlogu za rast (pojedinačna plitka posuda sa podlogom za rast) u skladu sa drugim izvođenjem pronalaska.
Slika 5 pokazuje delimično sastavljeni pogled iz perspektive na podlogu za rast koji obuhvata dve plitke posude sa podlogom za rast povezane zajedno.
Slika 6a prikazuje pogled u perspektivi na oslonac za biljke u obliku nosača oslonca za biljke pogodnih za upotrebu sa podlogom za rast kao što je prikazano na slici 4 i slici 5.
Slika 6b prikazuje pogled u perspektivi čestih nosača oslonca za biljke kao što je prikazano na slici 6a složenih za skladištenje.
Slika 7 prikazuje pogled u perspektivi na aeroponijski uređaj u skladu sa pronalaskom spreman za upotrebu koji obuhvata razmeštaj u obliku polica od tri podloge za rast, gde svaka podloga ima jedan nosač plitke posude sa podlogom za rast i pet nosača oslonca za biljke.
[0066] Slika 1 prikazuje uređaj prema pronalasku od dve plitke posude sa podlogom 2 za rast . Podloga 2 za rast ima dve plitke posude 4, 4 sa podlogom za rast , prvu plitku posudu 4 sa podlogom za rast i drugu plitku posudu 6 sa podlogom za rast povezane zajedno na spoju 14 pomoću spojne veze na dnu 16 i bočnih spojnih veza 18. Svaka plitka posuda sa podlogom za rast ima bočne zidove 8, i zidove 10, i dno 22. Dno 22 ima profil za formiranje udubljenja 24 za sakupljanje hranljivog rastvora (nije prikazan) i otvor 12 za raspršivač 20 koji se nalazi u udubljenju 24 tako da je raspršivač pogodno prekriven hranljivim rastvorom kada je tokom upotrebe. Kao što se vidi u detaljima na slici 1(c), raspršivač 20 sadrži držač raspršivača sa donjim delom 30 držača raspršivača i gornjim delom 28 držača raspršivača i ultrazvučni pretvarač 29 koji sadrži pijezoelektrični disk. Držač 28, 29, 30 raspršivača je odvojivo pričvršćen za dno plitke posude sa podlogom za rast na graničnoj površini 32 raspršivača na spoljnoj površini otvora 12 za raspršivač .
[0067] Ultrazvučni pretvarači 29 mogu imati rezonantne frekvencije u opsegu od kiloherca do megaherca sa veličinom kapljica u proizvedenom aerosolu / izmaglici koja je manja sa višom frekvencijom.
[0068] Svaka plitka posuda sa podlogom za rast ima oslonce (nisu prikazani) na bočnim zidovima 8 za držanje oslonca za biljke (nije prikazano) na udaljenosti od dna 22 plitke posude sa podlogom za rast 2, formirajući prostor 26 za koren .
[0069] Slika 2 prikazuje drugo izvođenje uređaja prema pronalasku, koji sadrži pojedinačnu plitku posudu sa podlogom 102 za rast sa bočnim zidovima 108, bez krajnjeg zida (radi lakšeg povezivanja sa drugom plitkom posudom sa podlogom za rast po želji), šest otvora 112 za raspršivače koji drže raspršivače 120 koji su raspoređeni preko dna 122 plitke posude sa podlogom za rast, od kojih svaki ima podugrađene ultrazvučne pretvarače 129 koje drže držači raspršivača. Svaki raspršivač sadrži donji deo 130 držača raspršivača , i gornji deo 128 držača raspršivača , i ultrazvučni pretvarač 129 koji sadrži pijezoelektrični disk. Držač 128, 129, 130 raspršivača je odvojivo pričvršćen na dno plitke posude sa podlogom za rast na graničnoj površini 132 raspršivača na spoljnoj površini otvora 112 za raspršivač .
[0070] Ultrazvučni pretvarači 129 mogu imati rezonantne frekvencije u opsegu kiloherca do megaherca (npr.200 kHz do 100 MHz) sa veličinom kapljica u proizvedenom aerosolu / izmaglici koja je uopšteno manja sa višom frekvencijom.
[0071] Plitka posuda sa podlogom 102 za rast ima oslonce (nisu prikazani) na bočnim zidovima 108 za držanje oslonaca za biljke (nisu prikazani) na udaljenosti od dna 122, formirajući prostor 126 za koren.
[0072] Slika 3 je šema uređaja prema pronalasku. Podloga za rast pojedinačne plitke posude sa podlogom 202 za rast ima bočne zidove 210 sa osloncima 237 koji drže podlogu oslonca 236 za biljke iznad dna plitke posude sa podlogom za rast da se formira prostor 226 za sloj korena . Hranljivi rastvor 234 potapa držač 232 raspršivača koji drži ultrazvučni pretvarač 230. Kada je aktiviran raspršivač će proizvesti izmaglicu hranljivog rastvora 234 koja se raspršuje po prostoru 226 za sloj korena .
[0073] Hranljivi rastvor 234 se dovodi kroz ulaz 238 iz rezervoara 248 i dovodi kroz prvi vod 246, pumpu niskog pritiska 244 i drugi vod 242.
[0074] Višak hranljivog rastvora se uklanja kroz izlaz 240.
[0075] Slika 4 prikazuje pogled na podlogu za rast u skladu sa drugim izvođenjem pronalaska koji se sastoji od pojedinačne plitke posude sa podlogom 302 za rast sa bočnim zidovima 308, krajnjim zidovima 310, više štitnika 320 za raspršivač raspoređenih preko dna 322 plitke posude sa podlogom za rast, kod kojih svaki ima ultrazvučni pretvarač (nije prikazan) montiran ispod štitnika 320 raspršivača. Štitnici 320 raspršivača štite pretvarač od korena biljaka i inače ih štite tokom upotrebe. Dno 322 plitke posude sa podlogom 302 za rast je inače suštinski ravno i baš za lakše čišćenje, bez oštrih uglova unutar plitke posude sa podlogom 302 za rast. Plitka posuda sa podlogom 302 za rast sadrži otvor 312 za tečnost za ulaz i izlaz hranljivog rastvora/otpadne tečnosti i kontrolnu ploču 352.
[0076] Slika 5 pokazuje aeroponijski uređaj prema izvođenju pronalaska koji sadrži podlogu 402 za rast koji se sastoji od dve plitke posude sa podlogom za rast. Dve plitke posude sa podlogom za rast se mogu spojiti zajedno uklanjanjem bočnih zidova 410 između njih i korišćenjem pričvršćivača (nije prikazano). Mnoštvo štitova 420 za raspršivač je raspoređeno preko dna 422 plitke posude sa podlogom za rast, od kojih svaki ima ultrazvučni pretvarač (nije prikazan) montiran ispod štitnika 420 raspršivača . Štitnici 420 raspršivača štite pretvarač od korena biljke i inače štite ultrazvučne pretvarače tokom upotrebe. Dna 422 plitkih posuda sa podlogom za rast su inače suštinski ravna i baš za lakše čišćenje, bez oštrih uglova. Plitke posude sa podlogom za rast svaka sadrži kontrolnu ploču 452.
[0077] Ultrazvučni pretvarači su montirani ispod dna plitke posude sa podlogom za rast (tj. podmontirani su) i mogu se držati u držaču tako da je ultrazvučni pretvarač u kontaktu sa (i poželjno pritisnut) dnom plitke posude sa podlogom za rast. Uopšteno, ovaj raspored obezbeđuje da postoji pojedinačni sloj (obično relativno tanak, pojedinačni sloj) od npr. plastičnog ili metalnog materijala između ultrazvučnog pretvarača i hranljivog rastvora, tokom upotrebe. Pojedinačni sloj od npr. plastičnog ili metalnog materijala obezbeđuje dobra svojtva prenosa zvuka.
[0078] Ultrazvučni pretvarač se može montirati u držač koji može biti trajno pričvršćen za plitku posudu sa podlogom za rast. Držač obično ima površinu / graničnu površinu koja se čisti brisanjem, a ultrazvučni pretvarač se može ukloniti sa držača (npr. može biti zašrafljen/pritisnut u poziciju bez uklanjanja držača).
[0079] Slika 6a prikazuje oslonac za biljke u formi nosača 62 oslonca za biljke za upotrebu sa plitkim posudama sa podlogom za rast prikazanim na slici 4 i slici 5. Nosač 62 oslonca za biljke je od plastičnog materijala i sadrži dno 64 sa otvorima 66 da dejstvuju kao oslonci za useve. Nosač 62 oslonca za biljke sadrži visoke bočne zidove 68, 70 i niske bočne zidove 72, 74. Vrhovi visokih bočnih zidova 68, 70 su oblikovani tako da omogućavaju pogodno slaganje sa drugim nosačima oslonca za biljke.
[0080] Slika 6b prikazuje mnoštvo nosača 62 oslonca za biljke saglasno sa slikom 6a složenih za skladištenje.
[0081] Slika 7 prikazuje pogled u perspektivi aeroponijskog uređaja prema pronalasku, spremnog za upotrebu. Uređaj sadrži razmeštaj u obliku police 501 od tri podloge 503, 504, 505 za rast gde svaka podloga za rast ima plitku posudu sa podlogom 502 za rast i pet nosača 62 oslonca za biljke . Slojevi za uzgoj 503, 504, 505 su oslonjeni na ram 507 za police. Svaku podlogu 503, 504, 505 za rast mogu pojedinačno da kontrolišu kontrolne ploče 552. Uopšteno, može postojati dodatni sistem softverske kontrole za upravljanje poljoprivrednim postrojenjem.
[0082] Aeroponijski uređaj prema pronalasku je uopšteno za staklenike i vertikalnu proizvodnju useva, posebno komercijalnih staklenika i vertikalnih farmi. U praksi, uređaj može da sadrži šuplju podlogu za rast formiranu od jedne ili više plitkih posuda sa podlogom za rast, svaka podloga za rast/plitka posuda sa podlogom za rast može imati prednji kraj, zadnji kraj, profilisano dno, i otvorenu gornju površinu. Dno plitke posude sa podlogom za rast može da sadrži jedno ili više udubljenja ili nagiba/konusa u zavisnosti od širine sloja, na dnu plitke posude sa podlogom za rast/podloge za rast za sakupljanje/usmeravanje vodenog hranljivog rastvora u određenu lokaciju.
[0083] Uopšteno, svaki ultrazvučni pretvarač može se kontrolisati nezavisno.
[0084] Uređaj može imati standardizovane granične površine u strukturi podloge za rast za uvođenje senzora i dodatnih modularnih uređaja. Krajevi podloge za rast mogu biti odvojivi i odvojivo pričvršćeni za drugu podlogu za rast korišćenjem dodataka za pričvršćivanje. Krajevi podloga za rast mogu da sadrže T profile za pričvršćivanje više slojeva zajedno u kontinualni sistem, krajnji deo koji obuhvata unutrašnju oblast i sadrži međuprostore za pričvršćivanje sistema cevovoda/cevi.
[0085] Uređaj uopšteno uključuje najmanje jedan otvor koji može biti ulaz, izlaz ili oba, i ulaz i izlaz za hranljivi rastvor. Rastvor se može obezbediti iz rezervoara sa hranljivim rastvorom kroz cevovod/cev/vodovodnu i voditi gravitacijom pumpe relativno niskog pritiska. Mogu postojati drugi ulazi i izlazi za tečnost iznad vodene linije za upotrebu gasovite i vizuelne senzorne opreme i snabdevanje gasovima (npr. vazduh, kiseonik i/ili ugljen dioksid)
[0086] Tokom upotrebe, oslonac za biljke može biti raspoređen preko plitke posude sa podlogom za rast/podloge za rast da bi se podržale rastuće biljke i da se smanji gubitak vlage. Oslonac za biljke može biti vlaknast. Oslonac za biljke će uopšteno podržati usev biljke tako da su im listovi, kruna i plodovi iznad oslonca za biljke a koreni vise ispod gde koreni mogu da dođu u kontakt sa izmaglicom koju stvara raspršivač. Ovo je korisno zato što omogućava prostor za opremu za berbu, nadgledanje, ili na drugi način negovanje biljnog useva. Dodatna prednost oslonca za biljke je da smanji ili spreči ispuštanje aerosola / izmaglice (a samim tim i vlage) iz korenovog prostora jer je važno održavati kontrolu vlažnosti unutar uređaja, posebno nad vlažnosti u prostoru korena. Uređaj zbog toga može imati šine ili druge mehanizme koji omogućavaju kretanje ili pozicioniranje uređaja za žetvu, nadgledanje ili drugu negu.
[0087] Uređaj može da sadrži svetlosne fiksatore za kačenje osvetljenja iznad podloge za rast/plitke posude sa podlogom za rast i može, tokom upotrebe, takođe uključiti osvetljenje zakačeno na svetlosne fiksatore.
[0088] Uređaj može imati dodatni deo za pričvršćivanje raspršivača na dnu plitke posude sa podlogom za rast i može da sadrži ultrazvučni pretvarač i akustički dizajniran držač za držanje ultrazvučnog pretvarača. Ultrazvučni pretvarač obično sadrži jedan ili više pijezoelektričnih uređaja. Držač će obično biti napravljen od akustički odgovarajućeg materijala (tj. materijala sa odgovarajućim akustičkim svojstvima) i imaće odgovarajući faktor forme za efikasnu disperziju ultrazvučno generisane izmaglice. Držač i/ili ultrazvučni pretvarač mogu da se odvoje od podloge za rast/plitke posude sa podlogom za rast i jedan od drugog radi održavanja.
[0089] Raspršivač, osvetljenje, senzori gde su prisutni i drugi uređaji sa napajanjem takođe će imati električni konektor za povezivanje na napajanje.
[0090] Aeroponijski uređaj omogućava postupak za vertikalnu hidroponijsku ili aeroponijsku proizvodnju useva u staklenicima, postupak koji obuhvata povezivanje podloge za rast sa rezervoarom hranljivog rastvora preko cevi i pumpe i omogućava upotrebu i aeroponijske proizvodnje, ali takođe i hidroponijske proizvodnje po želji.
[0091] Aeroponijski postupak može da obuhvata pumpanje hranljivog rastvora iz rezervoara u podlogu za rast kroz cev u dovoljnoj količini da udubljenja (tj. plitka posuda sa podlogom za rast ili plitke posude sa podlogom za rast) imaju dovoljno hranljivog rastvora da potpuno efikasno funkcionišu, u kom trenutku se nivo hranljivog rastvora održava na optimalnom nivou za aktiviranje ultrazvučnih pretvarača. Tokom atomizacije, udubljenja će obično biti delimično popunjena. Više hranljivog rastvora dovodi do rasipanja energije pre nego što stigne do površine na kojoj se generiše aerosol. Svaki pretvarač može imati fokusnu tačku u kojoj je atomizacija najefikasnija.
[0092] Ultrazvučni pretvarači se aktiviraju na unapred određenoj frekvenciji i snazi za kontrolu veličine kapljica da se obezbedi najefikasnije nanošenje hranljivog rastvora na koren biljke. Ovo zavisi od faze rasta korena i gustine korenovog sloja. Na primer, manje kapljice se mogu koristiti za guste slojeve i starije biljke, veće veličine kapljica za manje guste slojeve i mlađe biljke.
[0093] Manje poželjan hidroponijski postupak može da obuhvata podešavanje visine oslonca za biljke u plitkoj posudi sa podlogom za rast, da se smanji rastojanje između oslonca i dna plitke posude sa podlogom za rast. Obično, međutim, plitka posuda sa podlogom za rast bi se napunila hranljivim rastvorom tako da koren biljke bude uronjen u hranljivi rastvor, kada je prisutan. Hranljivi rastvor se može pumpati iz rezervoara u plitku posudu sa podlogom za rast/podlogu za rast tako da je sloj pun, na kojoj tački nivo vode se održava na optimalnom nivou za hidroponijski uzgoj biljaka.
[0094] Uređaj iz pronalaska je posebno povoljan zato što omogućava korisniku da upotrebljava više kontrola nad atomizacijom kapljica koja generiše predvidljivu raspodelu veličine kapljica, sa karakterističnom disperzijom aerosola. Predmetni pronalazak omogućava kontrolu veličine kapljica sa jednim ili većim brojem ultrazvučnih pretvarača podešavanjem i kontrolisanjem pogonske frekvencije. Osim toga, kontrola brzine protoka (brzina) i disperzije (vektorska brzina) je moguća manipulisanjem pogonskog kola pretvarača. Ovo se kontroliše pogonskim naponom/strujom. Prema tome, uopšteno, takva kontrola se može postići posedovanjem jednog ili više ultrazvučnih pretvarača u držaču. Karakteristike pijezoelektričnog diska pojedinačnih pretvarača se koriste za odabir pretvarača koji, kada se aktiviraju, stvaraju kapljice odgovarajuće veličine i/ili brzine. Pretvarači mogu biti raspoređeni na takav način da unapred određeni deo vodenog stuba u podlozi za rast je pobuđen do tačke atomizacije u obliku kapljica. Pretvarači su montirani u držaču koji može da sprovede vibracije nastale u raspršivaču kroz dno podloge za rast sa minimalnim rasipanjem energije. Držač poželjno takođe obezbeđuje zaštitno kućište, kompresiju pijezoelektričnih materijala (naročito ravnomernu kompresiju), materijal koji deluje kao rashladni profil i sastavni oslonac za držanje pretvarača na mestu.
[0095] Uređaj dozvoljava stvaranje kapljica hranljivog rastvora, kontrolisane veličine i ponašanja, kroz ultrazvučnu atomizaciju aktiviranjem ultrazvučnih pretvarača sa unapred određenom veličinom kapljica.
[0096] Hranljivi rastvor se može pripremiti korišćenjem odgovarajućih hranljivih materija rastvorenih u vodi ili može biti hranljivi rastvor dobijen iz drugih procesa na primer uzgoja ribe, posebno, akvaponije. Kombinacija akvaponije i aeroponije/hidroponije iz ovog pronalaska može imati prednosti.
[0097] Usevi koji mogu biti pogodni za uređaj i postupak iz ovog pronalaska uključuju (ali nisu ograničeni na) useve salate (na primer baby-leaf zelena salata, rukola, potočarka), začinske biljke (na primer bosiljak, korijander), mladi luk, korenasto povrće (na primer mrkva, rotkvica, vasabi), plodonosni usevi (na primer paprike, jagode, paradajz) i mikro zelene biljke (na primer rotkvica, grašak, suncokret, praziluk).
Primeri
Primeri 1 do 8
[0098] Određen broj biljnih useva je uzgajan u ogledima korišćenjem aeroponijskog uređaja kao što je ilustrovano na slici 7 tokom do 19 dana.
[0099] Uslovi za oglede su navedeni u tabeli 1 zajedno sa rezultatima brzine rasta i prinosa korišćenjem aeroponijskog uređaja prema pronalasku. Usevi su bili korijander, komorač, praziluk, grašak (Style), rotkvica (Rioja), rotkvica (Sangria), crveni kupus i suncokret.
Tabela 1. Primeri od aeroonskim uslovima rema ronalasku.

Claims (15)

Patentni zahtevi
1. Aeroponijski uređaj sa modularnim, ultrazvučno vođenim sistemom podloga za rast za komercijalni rad, aeroponijski uređaj koji sadrži,
podlogu za rast koja se sastoji od plitke posude sa podlogom (102) za rast ili više plitkih posuda sa podlogom za rast,
svaka plitka posuda sa podlogom (102) za rast je prilagođena da drži oslonac za biljke na mestu udaljenom od dna (122) plitke posude sa podlogom za rast,
svaka plitka posuda sa podlogom (102) za rast koja ima dno i najmanje dva bočna zida, i naznačeno time da više ultrazvučnih pretvarača (129) postaljenih ispod dna (122) plitke posude sa podlogom za rast ili plitkih posuda sa podlogom za rast koristi deo za fiksiranje ili delove za fiksiranje za fiksiranje ultrazvučnih pretvarača (129) u mestu.
2. Aeroponijski uređaj prema zatevu 1, gde se ultrazvučni pretvarač (129) ili ultrazvučni pretvarači drže u držaču tako da ultrazvučni pretvarač(i) budu u kontaktu sa, i poželjno pritisnuti na dno (122) plitke posude sa podlogom za rast.
3. Aeroponijski uređaj prema bilo kom od prethodnih zahteva, koji dalje sadrži jedan ili više štitnika raspršivača da se zaštiti određen ili svaki ultrazvučni pretvarač, tokom upotrebe.
4. Aeroponijski uređaj prema bilo kom od prethodnih zahteva gde određena ili svaka plitka posuda sa podlogom za rast sadrži 2 do 48 ultrazvučnih pretvarača (129), poželjno 4 do 36 ultrazvučnih pretvarača, poželjnije 6 do 24 ultrazvučnih pretvarača.
5. Aeroponijski uređaj prema bilo kom od prethodnih zahteva, gde svaki ultrazvučni pretvarač (129) može biti kontrolisan nezavisno.
6. Aeroponijski uređaj prema bilo kom od prethodnih zahteva, gde je određeni ili svaki ultrazvučni pretvarač (129) pijezoelektrični pretvarač.
7. Aeroponijski uređaj prema bilo kom od pretodnih zateva, gde određeni ili svaki ultrazvučni pretvarač (129) ima rezonantnu frekvenciju, poželjno u opsegu kiloherca do megaherca, i poželjnije u opsegu 200 kHz do 100 MHz.
8. Aeroponijski uređaj prema bilo kom od prethodnih zahteva, koji dalje sadrži najmanje jedan otvor (238) za tečnost , opciono, gde otvor za tečnost sadrži ulaz za tečnost za omogućavanje hranljivom rastvoru (236) da teče u dno plitke posude sa podlogom za rast.
9. Aeroponijski uređaj prema bilo kom od prethodnih zahteva, koji dalje sadrži jedan ili više držača senzora za pričvršćivanje senzora u plitkoj posudi sa podlogom za rast, opciono koji dalje sadrži jedan ili više senzora izabranih od vlage, svetla, pH, temperature, ugljen dioksida, kiseonika, infracrvenih, ultrazvučnih senzora pričvršćenih na držače za senzore.
10. Aeroponijski uređaj prema bilo kom od prethodnih zahteva, koji sadrži najmanje jedan oslonac za biljke, i hranljivi rastvor (236).
11. Aeroponijski uređaj prema zahtevu 9, koji dalje sadrži useve u osloncu za biljke, koren useva, tokom upotrebe, koji se nalaze u prostoru korena između oslonca za biljke i dna (122) plitke posude sa podlogom za rast.
12. Postupak za proizvodnju useva, postupak koji obuhvata,
a) obezbeđivanje aeroponijskog uređaja prema bilo kom od zahteva 1 do 11,
b) obezbeđivanje oslonca za biljke na mestu koje je odmaknuto od dna plitke posude sa podlogom za rast,
c) obezbeđivanje useva u osloncu za biljke, i
c) ili:
i) protok hranljivog rastvora do dna plitke posude sa podlogom za rast da dođe u kontakt potapanjem barem korena useva, i/ili
ii) obezbeđivanje hranljivog rastvora na dnu plitke posude sa podlogom za rast i raspršivanje hranljivog rastvora tako da raspršeni aerosol hranljivog rastvora dođe u kontakt barem sa korenom useva, opciono u prostoru korena.
13. Postupak prema zahtevu 12, pri čemu raspršivanje hranljivog rastvora obuhvata raspršivanje hranljivog rastvora da se obezbedi kontrolisana raspodela veličine kapljica, opciono pri čemu raspodela veličine kapljica obuhvata kapljice koje imaju prečnik u opsegu 1 do 100 µm.
14. Postupak prema zahtevu 12 ili 13, koji dalje obuhvata obezbeđivanje senzora gustine korena, određivanje gustine korenovog sloja, i raspršivanje hranljivog rastvora da se obezbedi odgovarajuća kontrolisana raspodela veličine kapljica na unapred određenu optimalnu raspodelu veličine kapljica za gustinu korenovog sloja.
15. Postupak prema bilo kom od zahteva 12 do 14, pri čemu hranljivi rastvor sadrži sporedni proizvod akvakulture.
RS20230700A 2017-10-13 2018-10-15 Aeroponijski uređaj RS64520B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1716903.8A GB2567630A (en) 2017-10-13 2017-10-13 Aeroponics apparatus
EP18793370.0A EP3694306B1 (en) 2017-10-13 2018-10-15 Aeroponics apparatus
PCT/EP2018/078028 WO2019073073A1 (en) 2017-10-13 2018-10-15 AEROPONIC DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS64520B1 true RS64520B1 (sr) 2023-09-29

Family

ID=60419131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20230700A RS64520B1 (sr) 2017-10-13 2018-10-15 Aeroponijski uređaj

Country Status (15)

Country Link
US (2) US20210360888A1 (sr)
EP (2) EP3694306B1 (sr)
JP (2) JP2020537523A (sr)
KR (2) KR20260047648A (sr)
CN (2) CN111565562A (sr)
AU (1) AU2018350213B2 (sr)
CA (1) CA3078662A1 (sr)
ES (1) ES2954482T3 (sr)
GB (1) GB2567630A (sr)
IL (1) IL273830B2 (sr)
MA (1) MA50361B1 (sr)
NZ (1) NZ763814A (sr)
PL (1) PL3694306T3 (sr)
RS (1) RS64520B1 (sr)
WO (1) WO2019073073A1 (sr)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3130769C (en) * 2019-02-19 2023-09-26 Hydrogreen, Inc. Hydroponic grower
GB201905257D0 (en) * 2019-04-12 2019-05-29 Lettus Grow Ltd Aeroponics apparatus
IT201900009603A1 (it) * 2019-06-20 2020-12-20 Zero Srl Impianto di coltivazione di vegetali e relativo metodo di funzionamento
CA3151492A1 (en) 2019-08-26 2021-03-04 Agriforce Growing Systems Ltd. Automated growing systems
KR102880311B1 (ko) * 2019-10-22 2025-11-03 엘지전자 주식회사 식물 재배장치
GB201918020D0 (en) * 2019-12-09 2020-01-22 Ocado Innovation Ltd Storage, growing systems and methods
FR3107161B1 (fr) * 2020-02-17 2022-03-04 Farm3 Système de culture de plantes hors-sol
NL2026644B1 (en) * 2020-10-08 2022-06-07 Logiqs B V A method of growing plants in a confined space, and a container
GB202100475D0 (en) * 2021-01-14 2021-03-03 Lettus Grow Ltd Aeroponics Apparatus
KR102325390B1 (ko) * 2021-03-10 2021-11-11 주식회사 농업회사법인 용문농원 와사비 실내재배장치
IT202100005702A1 (it) * 2021-03-11 2022-09-11 V Frm S R L Contenitore per aeroponica e sistema per aeroponica.
US20230389496A1 (en) * 2022-06-03 2023-12-07 Urban Agriculture Innovations, Llc Mobile aeroponic grow system
TWI819691B (zh) * 2022-07-07 2023-10-21 吳錦文 具不中斷運作功能及節能的氣耕系統
WO2024232932A1 (en) * 2023-05-05 2024-11-14 Element Farms, Inc. A mobile tub system for hydroponic method for rapidly growing a vegetable crop and method of using the same

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5568224A (en) * 1978-11-15 1980-05-22 Tokyo Shibaura Electric Co Mist recirculating type plant culture instrument
US4201052A (en) 1979-03-26 1980-05-06 Sperry Rand Corporation Power transmission
JPS61118228U (sr) * 1984-12-31 1986-07-25
JPS6219032A (ja) * 1985-07-18 1987-01-27 山本 正男 植物栽培装置
IL88105A0 (en) 1988-10-20 1989-06-30 Shira Aeroponics 1984 Ltd System for germination,propagation and growing plants in ultrasonic-fog conditions
JP2859890B2 (ja) 1989-05-29 1999-02-24 株式会社東芝 衝撃緩和装置およびそれを用いた位置決め装置
JPH0315323A (ja) * 1989-06-12 1991-01-23 Makoto Akutsu 植物育成装置
JPH0753478Y2 (ja) * 1993-12-24 1995-12-13 株式会社ダイカロン化工 植物栽培装置
CN1051575C (zh) * 1996-05-15 2000-04-19 中国科学院化工冶金研究所 植物的营养液雾化培养反应器
US5937575A (en) 1998-10-27 1999-08-17 The United States Of America,As Represented By The Secretary Of Agriculture Aeroponic growth system with nutrient fog stabilization
US20050252080A1 (en) * 2004-05-14 2005-11-17 Wright Paul L System and method for promoting growth of multiple root systems in a hydroponic environment
CN201393457Y (zh) 2009-05-22 2010-02-03 李爱民 奶牛自动饮水器
JP3158233U (ja) * 2009-10-30 2010-03-25 直二 垣迫 魚類養殖・水耕栽培装置。
CN201557432U (zh) 2010-01-04 2010-08-25 闫秋生 一种雾培大棚
CN101803561A (zh) 2010-05-13 2010-08-18 金芝 立体式超声波气雾培装置
CN202197639U (zh) * 2011-07-06 2012-04-25 关伟琦 用于植物培养的超声波气培法装置
CN102870659A (zh) 2011-07-16 2013-01-16 张云芳 一种植物的气雾栽培方法及系统
KR20130074172A (ko) 2011-12-26 2013-07-04 장미자 미선나무 발효물질을 이용한 화장용품용 조성물
US9986694B2 (en) * 2012-06-15 2018-06-05 Alex E. Billingsley Systems and methods for a vertical planter
CN102784738B (zh) * 2012-07-06 2015-12-09 江苏大学 一种大雾化量的低频超声雾化喷头
CN102845293A (zh) 2012-09-26 2013-01-02 江苏大学 一种阳台用的雾培与水培复合栽培器
WO2015105523A1 (en) * 2014-01-12 2015-07-16 Kevin Friesth Automated hybrid aquaponics and bioreactor system including product processing and storage facilities with integrated robotics, control system, and renewable energy system cross-reference to related applications
KR101452278B1 (ko) 2013-01-03 2014-10-22 박아론 분무경재배 시스템
CN104160937A (zh) * 2013-05-16 2014-11-26 天津宏宝派农业科技发展有限公司 一种自动化气雾栽培系统
KR101477087B1 (ko) * 2013-06-27 2014-12-29 이호철 분무 수경재배 장치
US9357715B2 (en) * 2014-05-01 2016-06-07 Brian Cottrell Vertical planter
KR20170005003A (ko) * 2014-05-16 2017-01-11 가부시키가이샤 이케우치 식물 재배 장치
US11606937B2 (en) * 2014-05-21 2023-03-21 Jason Licamele Turnkey aquaponics system
US9668434B2 (en) * 2014-07-23 2017-06-06 Aessense Technology Hong Kong Ltd. Root misting system
US10182536B1 (en) * 2014-07-31 2019-01-22 Stephen Andracki Controlled aquaponic system
CN204168859U (zh) 2014-11-03 2015-02-25 张龙明 一种大型活体蔬菜机
US20160235023A1 (en) * 2015-02-18 2016-08-18 Fogworks LLC Soilless plant growing systems
CN104756844B (zh) * 2015-04-07 2018-05-04 王晓东 带芽苗类食品制作功能食品处理机及芽苗类食品制作方法
US10736284B2 (en) * 2015-09-01 2020-08-11 Keith Baker Vertical hydroponic system
KR101807363B1 (ko) * 2015-10-29 2017-12-08 이승규 콩나물 재배기
KR101843090B1 (ko) * 2016-01-26 2018-03-28 (주)닥터스텍 초음파 발진기 및 이를 포함하는 초음파 새싹재배장치
CN105594578A (zh) 2016-03-15 2016-05-25 吉林大学 一种家用梯式气雾栽培装置
USD809965S1 (en) * 2016-03-29 2018-02-13 Aerospring Gardens, Pte. Ltd. Aeroponic column
CN205727459U (zh) * 2016-05-10 2016-11-30 中国科学院华南植物园 一种简易全自动可调光超声波雾化植物扦插箱
CN205584993U (zh) * 2016-05-11 2016-09-21 王文奇 水仙花花盆
CN205682109U (zh) * 2016-06-24 2016-11-16 山西农业大学 简易植物气耕育苗种植箱
CN106577245A (zh) 2016-12-30 2017-04-26 湖南人文科技学院 一种玉竹的雾化栽培方法
CN106508655B (zh) 2016-12-30 2022-09-23 湖南人文科技学院 一种玉竹雾化栽培的实验装置
US10729080B2 (en) * 2017-05-05 2020-08-04 Benjamin Jon Staffeldt Vertical aeroponic growing apparatus
US11457577B1 (en) * 2018-03-03 2022-10-04 Wanjun Gao System and method for maintaining temperature stability of plant roots in an aeroponics grow unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020537523A (ja) 2020-12-24
CN117256465A (zh) 2023-12-22
IL273830B1 (en) 2023-04-01
CN111565562A (zh) 2020-08-21
KR20200098487A (ko) 2020-08-20
US20210360888A1 (en) 2021-11-25
CA3078662A1 (en) 2019-04-18
EP4233527A3 (en) 2023-09-06
US20250255234A1 (en) 2025-08-14
EP3694306A1 (en) 2020-08-19
EP3694306B1 (en) 2023-06-07
JP2024109581A (ja) 2024-08-14
EP4233527A2 (en) 2023-08-30
MA50361A (fr) 2021-04-07
NZ763814A (en) 2026-03-27
AU2018350213B2 (en) 2024-11-14
IL273830A (en) 2020-05-31
KR20260047648A (ko) 2026-04-08
AU2018350213A1 (en) 2020-05-14
GB201716903D0 (en) 2017-11-29
GB2567630A (en) 2019-04-24
MA50361B1 (fr) 2023-08-31
EP3694306C0 (en) 2023-06-07
IL273830B2 (en) 2023-08-01
ES2954482T3 (es) 2023-11-22
PL3694306T3 (pl) 2023-11-20
WO2019073073A1 (en) 2019-04-18
JP7810750B2 (ja) 2026-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7810750B2 (ja) 気耕栽培装置
US7823328B2 (en) Aeroponic plant growing system
EP3692784B1 (en) Plant cultivation apparatus
US20110023359A1 (en) Aeroponic growing apparatus and method
US20210169027A1 (en) Grow towers
US20170172084A1 (en) Systems and methods for hydroponic growth
KR101755100B1 (ko) 수경재배기 및 이를 이용한 물안개 공급방법
KR101583446B1 (ko) 원심무화식 식물재배장치
KR101756525B1 (ko) 초음파 수분에 의한 이동식 농법 장치
CA2892131C (en) MURMIPONIC PLANT GROWTH SYSTEM
JP7067701B2 (ja) 超音波霧化栽培装置
JP2010523129A (ja) 水栽培システム
WO2021168300A1 (en) Grow towers
CA3204673A1 (en) Aeroponics apparatus
IE20160159A1 (en) Micro farm
JP6640549B2 (ja) 水耕栽培システム
IL300842A (en) An Aeroponics System and Apparatus Thereof
WO2026069131A1 (en) Method, apparatus and system for ultrasonic aeroponic crop production
JP2024135128A (ja) 栽培方法、及び栽培装置