RU2746805C1 - Hydroponic plant growing device and growing system using this device - Google Patents

Hydroponic plant growing device and growing system using this device Download PDF

Info

Publication number
RU2746805C1
RU2746805C1 RU2020122901A RU2020122901A RU2746805C1 RU 2746805 C1 RU2746805 C1 RU 2746805C1 RU 2020122901 A RU2020122901 A RU 2020122901A RU 2020122901 A RU2020122901 A RU 2020122901A RU 2746805 C1 RU2746805 C1 RU 2746805C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate
layers
plants
parts
growing
Prior art date
Application number
RU2020122901A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Игоревич Аминов
Original Assignee
Алексей Игоревич Аминов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Игоревич Аминов filed Critical Алексей Игоревич Аминов
Priority to RU2020122901A priority Critical patent/RU2746805C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2746805C1 publication Critical patent/RU2746805C1/en
Priority to PCT/RU2021/050197 priority patent/WO2022010382A1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02Special apparatus therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Hydroponics (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of agriculture, namely to devices and systems for growing plants by the hydroponic method, and can be used for industrial or home (yard) growing greens, vegetables, berries, ornamental, medical and other plants, as well as for landscaping. The device includes a split tubular body having at least one hole for plant germination extending along the body, and a porous substrate having at least two layers and installed inside the body in such a way that the boundary between the layers is opposite the specified opening of the body. The body includes two parts in the form of grooves, connected by open sides with the formation of a gap forming the aforementioned hole for plant germination, and the walls of the body parts on one side are overlapped. The device includes at least one means for connecting body parts.
EFFECT: technical result is to simplify the operation of the device, reduce the likelihood of damage to plants and the substrate during assembly and disassembly, increase the versatility in terms of the possibility of using a substrate of different thickness and adjusting the size of the body and the hole both upward and downward, and increasing the productivity of the device.
8 cl, 11 dwg

Description

[01] Область техники[01] Technical field

[02] Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам и системам выращивания растений гидропонным методом и может быть использована для промышленного или домашнего (дворового) выращивания зелени, овощей, ягод, декоративных, медицинских и других растений, а также для вертикального озеленения. [02] The group of inventions relates to the field of agriculture, namely to devices and systems for growing plants by the hydroponic method and can be used for industrial or home (yard) growing greens, vegetables, berries, ornamental, medical and other plants, as well as for vertical landscaping.

[03] Уровень техники[03] State of the art

[04] Известны устройства и системы для выращивания растений, в которых горшочки с растениями размещаются на поддонах, которые в свою очередь устанавливаются на многоярусных стеллажах (см., например, европейский патент EP2348814, 01.04.2015, патент Китая CN202551765, 28.11.2012). Минусами конструкции являются сложность сбора урожая (рабочим приходится протискиваться между ярусами), посадки и пересадки растений (рабочим нужно аккуратно вытаскивать с ярусов большие поддоны) и мониторинга растений (не видно растения, расположенные в середине яруса). Эти проблемы усугубляются на верхних ярусах, куда рабочим приходится забираться при помощи специальных технических средств. Кроме того, есть проблемы с циркуляцией воздуха на ярусах и с отводом тепла от ламп освещения. Сами стеллажи громоздкие и не всегда можно вписать их в конфигурацию помещения.[04] Devices and systems for growing plants are known, in which pots with plants are placed on pallets, which in turn are installed on multi-level racks (see, for example, European patent EP2348814, 04/01/2015, Chinese patent CN202551765, 11/28/2012) ... The disadvantages of the design are the complexity of harvesting (workers have to squeeze between the tiers), planting and transplanting plants (workers need to carefully pull large pallets from the tiers) and monitoring plants (plants located in the middle of the tier are not visible). These problems are exacerbated in the upper tiers, where workers have to climb with the help of special technical means. In addition, there are problems with air circulation on the tiers and with the removal of heat from the lighting lamps. The racks themselves are bulky and it is not always possible to fit them into the configuration of the room.

[05] Известны устройства для выращивания, в которых растения размещаются на вертикальных башнях, колоннах и других поверхностях (например, патенты РФ RU2383129, 10.03.2010, RU186235, 10.08.2018, патенты США US9591814, 14.03.2017, US7055282, 06.06.2006, US8505238, 13.08.2013, US5555676, 17.09.1996, US10136594, 27.11.2018). Указанные устройства имеют определенные преимущества по сравнению с многоярусными конструкциями. В частности, в таких системах проще собирать урожай и следить за состоянием растений. Циркуляция воздуха облегчена в силу специфики размещения колонн с растениями и ламп (больше пространства для циркуляции), а воздух, нагреваемый лампами естественным образом, перемещается вверх и его перемещению ничего не препятствует (на стеллажах нагретый воздух запирается ярусом, размещенным непосредственно над лампами). [05] Known cultivation devices in which plants are placed on vertical towers, columns and other surfaces (for example, RF patents RU2383129, 03/10/2010, RU186235, 08/10/2018, US patents US9591814, 03/14/2017, US7055282, 06/06/2006 , US8505238, 13.08.2013, US5555676, 17.09.1996, US10136594, 27.11.2018). These devices have certain advantages over multi-tiered structures. In particular, these systems make it easier to harvest and monitor plant health. Air circulation is facilitated due to the specifics of the placement of columns with plants and lamps (more space for circulation), and the air heated by the lamps in a natural way moves up and nothing prevents it from moving (on the shelves, the heated air is locked by a tier placed directly above the lamps).

[06] Недостатком указанных систем является сложность конструкции, и, как следствие, высокая стоимость самих устройств и их обслуживания.[06] The disadvantage of these systems is the complexity of the design, and, as a consequence, the high cost of the devices themselves and their maintenance.

[07] Известно гидропонное устройство для выращивания растений (см. патент США US8327582,11.12.2012), которое включает трубчатый корпус прямоугольного сечения, имеющий продольную прорезь, образующую отверстие для прорастания растений, и пористый субстрат, состоящий из двух слоев, которые размещены в корпусе так, что граница между слоями расположена напротив отверстия корпуса. Указанный аналог обладает преимуществами вертикальных устройств, при этом его конструкция является более простой и легче проводить ее очистку. Однако устройство обладает значительным недостатком, связанным с необходимостью торцевой установки слоев субстрата с растениями. Так, при сборке устройства субстрат с растениями протаскивают вдоль корпуса при помощи крюка. В результате корни растений подвергаются механическому воздействию, что может привести к их повреждению. Субстрат также быстро изнашивается и в конечном итоге рвется, после чего нет возможности использовать его снова.[07] Known hydroponic device for growing plants (see US patent US8327582.11.12.2012), which includes a tubular body of rectangular cross-section having a longitudinal slot forming an opening for plant germination, and a porous substrate consisting of two layers, which are placed in the housing so that the boundary between the layers is opposite the housing opening. This analogue has the advantages of vertical devices, while its design is simpler and easier to clean. However, the device has a significant disadvantage associated with the need to end-install the substrate layers with plants. So, when assembling the device, the substrate with plants is dragged along the body using a hook. As a result, the roots of plants are exposed to mechanical stress, which can lead to their damage. The substrate also wears out quickly and eventually breaks, after which there is no way to use it again.

[08] Наиболее близкими аналогами заявленной группы изобретений является гидропонное устройство и система для выращивания растений, раскрытые в патенте Великобритании GB2532467, 25.05.2016. Устройство выращивания включает трубчатый корпус, имеющий продольное щелевое отверстие для прорастания растения и два слоя пористого субстрата. Корпус выполнен разборным и включает одну часть в виде желоба (канала), а также две съемные панели, между которыми образовано упомянутое щелевое отверстие. Система для выращивания растений включает ряд описанных устройств, размещенных на общем каркасе, а также оборудование для подачи питательного раствора в устройства. [08] The closest analogs of the claimed group of inventions is a hydroponic device and a system for growing plants, disclosed in UK patent GB2532467, 05/25/2016. The cultivation device includes a tubular body having a longitudinal slit hole for plant germination and two layers of a porous substrate. The body is collapsible and includes one part in the form of a groove (channel), as well as two removable panels, between which the said slot hole is formed. The system for growing plants includes a number of the described devices located on a common frame, as well as equipment for feeding the nutrient solution to the devices.

[09] Описанная конструкция частично решает проблему повреждения растений и субстрата, т.к. их загрузка производится не с торцевой, а с передней стороны корпуса, где установлены съемные панели. Однако устройство имеет ряд следующих недостатков (которые присущи также и устройству по патенту US8327582):[09] The described design partially solves the problem of damage to plants and the substrate, because they are loaded not from the front side, but from the front side of the case, where the removable panels are installed. However, the device has a number of the following disadvantages (which are also inherent in the device according to US8327582):

[010] - Для посадки растений требуется поверхность (стол) значительной длины в 1,5-2 раза больше, чем длина устройства, т.к. установка съемных панелей происходит с торцевой стороны корпуса. Это снижает эффективность использования площади и усложняет процесс сборки.[010] - For planting plants, a surface (table) of considerable length is required, 1.5-2 times longer than the length of the device. removable panels are installed from the front side of the case. This reduces space efficiency and complicates the assembly process.

[011] – Субстрат устанавливают в корпус целиком одновременно с растениями, что может привести к повреждению слоев субстрата или растений;[011] - The substrate is installed in the housing as a whole at the same time with the plants, which can lead to damage to the layers of the substrate or plants;

[012] - Устройство имеет фиксированные размеры корпуса, что не позволяет использовать субстрат разной толщины в зависимости от размера растений. Для малогабаритных растений приходится использовать избыточный объем субстрата, что необоснованно увеличивает стоимость устройства.[012] - The device has a fixed body size, which does not allow the use of a substrate of different thickness depending on the size of the plants. For small-sized plants, it is necessary to use an excess volume of the substrate, which unreasonably increases the cost of the device.

[013] - Устройство разбирается только частично, это затрудняет процедуру очистки корпуса изнутри, увеличивая трудовые издержки.[013] - The device is only partially disassembled, this complicates the procedure for cleaning the case from the inside, increasing labor costs.

[014] Раскрытие сущности изобретения[014] Disclosure of the invention

[015] Основной технической проблемой, на решение которой направлена заявленная группа изобретений, является разработка компактной конструкции для выращивания растений, пригодной для коммерческого производства различных сельскохозяйственных культур в условиях сильно ограниченного пространства (в помещениях, транспортных контейнерах и т.п.). Кроме того, были поставлены задачи экономичности и удобства эксплуатации. [015] The main technical problem to be solved by the claimed group of inventions is the development of a compact structure for growing plants, suitable for commercial production of various crops in a very limited space (in rooms, shipping containers, etc.). In addition, the goals of economy and ease of use were set.

[016] Технический результат группы изобретений заключается в упрощении эксплуатации устройства в части уменьшения размеров пространства, необходимого для сборки и разборки и облегчения процесса чистки, снижении вероятности повреждения растений и субстрата при сборке и разборке, повышении универсальности в части возможности использования субстрата разной толщины и нескольких слоев субстрата и увеличении производительности устройства. [016] The technical result of the group of inventions is to simplify the operation of the device in terms of reducing the size of the space required for assembly and disassembly and facilitating the cleaning process, reducing the likelihood of damage to plants and the substrate during assembly and disassembly, increasing the versatility in terms of the possibility of using a substrate of different thickness and several layers of the substrate and increasing the productivity of the device.

[017] Указанный технический результат достигается в конструкции гидропонного устройства для выращивания растений за счёт того, что оно включает разъемный трубчатый корпус, имеющий по меньшей мере одно отверстие для прорастания растений, проходящее вдоль корпуса, и пористый субстрат, имеющий по меньшей мере два слоя и установленный внутри корпуса таким образом, что граница между слоями расположена напротив указанного отверстия корпуса. Трубчатый корпус включает две части в форме желобов, соединенных открытыми сторонами с образованием по меньшей мере одного зазора, формирующего упомянутое отверстие для прорастания растений. При этом устройство дополнительно включает по меньшей мере одно средство соединения частей корпуса. [017] The specified technical result is achieved in the construction of a hydroponic device for growing plants due to the fact that it includes a split tubular body having at least one hole for plant germination, passing along the body, and a porous substrate having at least two layers and installed inside the housing in such a way that the boundary between the layers is located opposite the specified opening of the housing. The tubular body includes two parts in the form of grooves, connected by open sides with the formation of at least one gap, which forms the aforementioned hole for plant germination. In this case, the device additionally includes at least one means for connecting the body parts.

[018] Кроме того, для достижения технического результата предусмотрены частные варианты реализации устройства, согласно которым: [018] In addition, in order to achieve the technical result, particular embodiments of the device are provided, according to which:

[019] - части корпуса соединены с образованием отверстия для прорастания растений с одной стороны корпуса;[019] - parts of the body are connected to form a hole for plant germination on one side of the body;

[020] - части корпуса соединены с образованием отверстий для прорастания растений с двух сторон корпуса;[020] - parts of the body are connected to form holes for plant germination on both sides of the body;

[021] - субстрат включает по меньшей мере три слоя, при этом все границы между слоями расположены напротив отверстия корпуса;[021] - the substrate includes at least three layers, with all boundaries between the layers opposite the opening of the housing;

[022] - субстрат выполнен в виде отдельных элементов, образующих слои, или в виде единого элемента, в котором границы слоев образованы путем сгибания этого элемента или выполнения в нем по меньшей мере одной прорези;[022] - the substrate is made in the form of separate elements forming layers, or in the form of a single element, in which the boundaries of the layers are formed by bending this element or making at least one slot in it;

[023] – устройство дополнительно включает фитильную ленту, размещенную между слоями субстрата;[023] - the device further includes a wick tape placed between the layers of the substrate;

[024] - устройство дополнительно включает водонепроницаемый слой в виде пленки, размещенный между стенкой корпуса и субстратом;[024] the device further includes a waterproof film-like layer sandwiched between the housing wall and the substrate;

[025] - на корпусе выполнены средства крепления для установки корпуса в вертикальном или наклонном положении. [025] - fastening means are provided on the body for mounting the body in a vertical or inclined position.

[026] Указанный технический результат достигается также в конструкции системы для гидропонного выращивания растений за счёт того, что она содержит каркас, по меньшей мере одно гидропонное устройство описанной выше конструкции, установленное на каркасе вертикально или наклонно, а также оборудование для подачи питательного раствора в гидропонное устройство.[026] The specified technical result is also achieved in the design of a system for hydroponic growing of plants due to the fact that it contains a frame, at least one hydroponic device of the above-described design, mounted on the frame vertically or obliquely, as well as equipment for supplying nutrient solution to the hydroponic device.

[027] Согласно частным вариантам реализации системы, оборудование для подачи питательного раствора включает резервуар для раствора, насос, поливочные трубы, капельницы, а также дренажные устройства, при этом система дополнительно включает лампы освещения. [027] According to particular embodiments of the system, the equipment for feeding the nutrient solution includes a reservoir for the solution, a pump, irrigation pipes, droppers, and drainage devices, and the system additionally includes lighting lamps.

[028] В отличие от известных аналогов в рассматриваемой конструкции устройства применен продольно-разъемный корпус, состоящий из двух частей в форме желобов, которые соединены открытыми частями с образованием зазора для прорастания растений. Такая конструкция корпуса имеет ряд преимуществ.[028] In contrast to the known analogs in the considered design of the device used a longitudinally-split body, consisting of two parts in the form of grooves, which are connected by open parts with the formation of a gap for plant germination. This housing design has several advantages.

[029] 1. Корпус заполняется со стороны боковой поверхности, при этом слои субстрата и растения укладываются в корпус последовательно, что снижает вероятность повреждения растений и субстрата. [029] 1. The body is filled from the side surface, and the layers of the substrate and plants are stacked in the body in sequence, which reduces the likelihood of damage to the plants and the substrate.

[030] 2. Имеется возможность регулировать расстояние между частями корпуса, что обеспечивает универсальность. В частности, при выращивании небольших растений стенки частей корпуса с одной его стороны могут быть размещены внахлест, что приведет к уменьшению объема корпуса. В результате отпадет необходимость использовать избыточный объем субстрата. При выращивании более крупных растений части могут быть размещены на большем расстоянии друг от друга. [030] 2. It is possible to adjust the distance between the parts of the body, which provides versatility. In particular, when growing small plants, the walls of parts of the body on one side of it can be overlapped, which will lead to a decrease in the volume of the body. As a result, there will be no need to use an excess volume of the substrate. When growing larger plants, the parts can be placed at a greater distance from each other.

[031] 3. Имеется возможность установки более двух слоев субстрата, а также выращивания растений с двух сторон корпуса, что повышает производительность устройства. [031] 3. It is possible to install more than two layers of substrate, as well as growing plants on both sides of the housing, which increases the productivity of the device.

[032] Краткое описание чертежей[032] Brief Description of the Drawings

[033] Изобретение поясняется чертежами, где:[033] The invention is illustrated by drawings, where:

[034] На фигуре 1 показана конструкция устройства выращивания согласно основному варианту реализации;[034] Figure 1 shows a structure of a growing device according to a basic embodiment;

[035] На фигуре 2 показано поперечное сечение устройства выращивания согласно основному варианту реализации;[035] Figure 2 is a cross-sectional view of a growing device according to a basic embodiment;

[036] На фигуре 3 показана конструкция устройства выращивания согласно альтернативному варианту реализации;[036] Figure 3 illustrates the construction of a growing device according to an alternative embodiment;

[037] На фигуре 4 показано поперечное сечение устройства выращивания согласно альтернативному варианту реализации;[037] Figure 4 is a cross-sectional view of a growing device according to an alternative embodiment;

[038] На фигуре 5 показана конструкция устройства выращивания согласно другому альтернативному варианту реализации;[038] Figure 5 illustrates the construction of a growing device according to another alternative embodiment;

[039] На фигуре 6 показано поперечное сечение устройства выращивания согласно другому альтернативному варианту реализации;[039] Figure 6 is a cross-sectional view of a growing apparatus according to another alternative embodiment;

[040] На фигуре 7 показана конструкция устройства выращивания с элементами крепления;[040] Figure 7 shows the structure of a growing device with attachment elements;

[041] На фигуре 8 показана схема системы выращивания растений;[041] Figure 8 is a schematic diagram of a plant growing system;

[042] На фигуре 9 показана схема узлов установки устройств в системе выращивания;[042] Figure 9 is a schematic diagram of device installation assemblies in a rearing system;

[043] На фигурах 10 и 11 показана схема сборки устройства выращивания.[043] Figures 10 and 11 show an assembly diagram of the growing device.

[044] Конструктивные элементы и другие объекты обозначены на фигурах следующими позициями: 1 – корпус,[044] Structural elements and other objects are indicated in the figures by the following positions: 1 - body,

2 – пористый субстрат,2 - porous substrate,

3 – часть корпуса,3 - part of the body,

4 – стенка канала, образованная частью корпуса,4 - channel wall formed by a part of the body,

5 – отверстие для прорастания растений,5 - hole for plant germination,

6 – растение,6 - plant

7 – средство соединения частей корпуса,7 - means for connecting parts of the body,

8 – слой субстрата,8 - substrate layer,

9 – фитильная лента,9 - wick tape,

10 – средства крепления корпуса,10 - housing fastening means,

11 – каркас,11 - frame,

12 – резервуар,12 - reservoir,

13 – насос,13 - pump,

14 – поливочные трубы,14 - irrigation pipes,

15 – капельницы,15 - droppers,

16 – дренажные элементы,16 - drainage elements,

17 – основная балка,17 - main beam,

18 – дополнительная балка,18 - additional beam,

19 – лампа.19 - lamp.

[045] Осуществление изобретения [045] Implementation of the invention

[046] Устройство для выращивания растений в общем случае включает трубчатый корпус (1) и размещенный внутри корпуса пористый субстрат (2) (см. фиг.1,2). [046] A plant growing device generally includes a tubular body (1) and a porous substrate (2) disposed within the body (see FIGS. 1, 2).

[047] Корпус (1) состоит из двух частей (3), выполненных в форме желобов (каналов), соединенных по открытым сторонам с образованием пространства корпуса. При этом между стенками (4) этих каналов по крайней мере с одной стороны корпуса (1) образован зазор, который формирует продольное отверстие (5) для прорастания растений (6). [047] The body (1) consists of two parts (3), made in the form of grooves (channels), connected at the open sides to form the body space. In this case, a gap is formed between the walls (4) of these channels at least on one side of the body (1), which forms a longitudinal opening (5) for plant germination (6).

[048] В конструкции устройства также предусмотрено по меньшей мере одно средство соединения (7) частей (3) корпуса (1), которое обеспечивает возможность их фиксации в заданном положении. В качестве средства соединения (7) могут использоваться ремни, шнуровка, хомуты, застежки, крючки, стяжные замки и любые другие приспособления или их комбинации, позволяющие надежно скрепить части (3) и зажать субстрат (2) между ними. Таким образом, части (3) корпуса (1) обеспечивают удержание субстрата (2) с размещенными в нём растениями (6) и удержание питательного раствора, протекающего внутри устройства.[048] The structure of the device also provides at least one means for connecting (7) the parts (3) of the body (1), which allows them to be fixed in a predetermined position. As a means of connection (7), belts, lacing, clamps, fasteners, hooks, tie locks and any other devices or their combinations can be used that allow to securely fasten parts (3) and clamp the substrate (2) between them. Thus, the parts (3) of the body (1) ensure the retention of the substrate (2) with the plants (6) placed in it and the retention of the nutrient solution flowing inside the device.

[049] Корпус (1) в поперечном сечении может иметь прямоугольную (квадратную), круглую, овальную и другую форму. Наиболее оптимальной является прямоугольная форма корпуса, при которой соединяемые части (3) имеют П-образную конфигурацию. Корпус (1) может быть изготовлен из полимера (пластика), металла, дерева или любого другого подходящего материала. В частности, изготавливаемый заявителем образец выполняется из поливинилхлорида (ПВХ). [049] The body (1) in cross-section can have a rectangular (square), round, oval and other shape. The most optimal is the rectangular shape of the body, in which the connected parts (3) have a U-shaped configuration. The body (1) can be made of polymer (plastic), metal, wood or any other suitable material. In particular, the sample manufactured by the applicant is made of polyvinyl chloride (PVC).

[050] Субстрат (2) выполняет функцию удержания растений в корпусе и дает доступ кислорода к корневой системе растений. Субстрат (2) имеет два или более слоев (8), которые уложены внутри корпуса (1) таким образом, что границы между слоями находятся напротив отверстия (5), что обеспечивает возможность размещения растений (6) или их семян между указанными слоями и прорастания растений наружу корпуса (1). Слои (8) могут быть выполнены как раздельно, так и являться частями единого элемента. В последнем случае слои (8) могут быть образованы, например, складыванием элемента пористого субстрата или выполнением в нем одной или нескольких прорезей. Субстрат (8) может выполняться из искусственного или натурального пористого материала. В частности, может применяться упругая полимерная губка высокой степени пористости. [050] The substrate (2) has the function of keeping the plants in the body and gives oxygen access to the root system of the plants. The substrate (2) has two or more layers (8), which are laid inside the body (1) in such a way that the boundaries between the layers are opposite the hole (5), which makes it possible to place plants (6) or their seeds between the indicated layers and germinate plants outside the body (1). Layers (8) can be made either separately or as parts of a single element. In the latter case, the layers (8) can be formed, for example, by folding the porous substrate element or making one or more slots in it. The substrate (8) can be made of artificial or natural porous material. In particular, a highly porous resilient polymer sponge can be used.

[051] В одном из альтернативных вариантах реализации конструкции (см. фиг. 3,4) субстрат (2) может состоять трех и более слоев (8) уложенных в корпусе пакетом так, что все границы соседних слоев размещены напротив отверстия (5) корпуса (1). В другом варианте реализации конструкции (см. фиг. 4,5) части (3) корпуса (1) могут быть соединены с образованием зазоров между стенками (4) с двух сторон, формируя два отверстия (5) для прорастания растений (6)[051] In one of the alternative embodiments of the construction (see Fig. 3,4), the substrate (2) can consist of three or more layers (8) stacked in the body in a package so that all the boundaries of adjacent layers are located opposite the opening (5) of the body (one). In another embodiment of the structure (see Fig. 4, 5), parts (3) of the body (1) can be connected to form gaps between the walls (4) on both sides, forming two holes (5) for plant germination (6)

[052] Устройство может быть дополнительно оснащено фитильной лентой (9), которая размещается между слоями (8) субстрата и непосредственно соприкасается с корневой системой растений. Фитильная лента обеспечивает надежную доставку питательного раствора к корневой системе растений. Материал фитильной ленты должен обеспечивать капиллярный эффект. Например, может применяться полиэстер.[052] The device can be additionally equipped with a wick tape (9), which is placed between the layers (8) of the substrate and is in direct contact with the root system of the plants. The wick band ensures reliable delivery of the nutrient solution to the plant root system. The material of the wick tape must provide a capillary effect. For example, polyester can be used.

[053] Кроме того, устройство может быть дополнительно снабжено водонепроницаемой плёнкой (на фигурах не показана), размещенной между стенкой корпуса (1) и субстратом (2), для того, чтобы исключить протекание питательного раствора сквозь стык частей (3). В частности, может использоваться полиэтиленовая пленка. [053] In addition, the device can be additionally equipped with a waterproof film (not shown in the figures), placed between the wall of the housing (1) and the substrate (2), in order to prevent the nutrient solution from flowing through the joint of the parts (3). In particular, a polyethylene film can be used.

[054] Для крепления устройства выращивания растений в вертикальном или наклонном положении на корпусе могут быть предусмотрены средства крепления (10), которые выполняются, например, в виде крючков (см. фиг. 7). [054] For fastening the plant cultivation device in a vertical or inclined position on the housing, fastening means (10) can be provided, which are made, for example, in the form of hooks (see Fig. 7).

[055] Конкретные размеры частей и субстрата в различных вариантах реализации устройства подбираются таким образом, чтобы собранное (стянутое) устройство имело минимум один просвет между каналами для прорастания растений через него. Длина стенок (4) канала частей (3) выбирается в зависимости от конфигурации. При формировании одного отверстия (5) корпуса (1) длина стенок (4) частей (3) со стороны этого отверстия, как правило, значительно меньше этой длины с противоположной стороны. Это дает возможность регулировать размеры корпуса (1) и отверстия (5) в широких пределах за счет того, что стенки (4) частей (3) размещаются внахлест. В случае формирования отверстий (5) с двух сторон корпуса (1) стенки (4) могут иметь примерно одинаковую длину. [055] The specific dimensions of the parts and the substrate in various embodiments of the device are selected so that the assembled (contracted) device has at least one gap between the channels for plant germination through it. The length of the walls (4) of the channel of the parts (3) is selected depending on the configuration. When one hole (5) of the body (1) is formed, the length of the walls (4) of the parts (3) from the side of this hole, as a rule, is significantly less than this length from the opposite side. This makes it possible to adjust the dimensions of the body (1) and the holes (5) over a wide range due to the fact that the walls (4) of the parts (3) are overlapped. If holes (5) are formed on both sides of the body (1), the walls (4) can have approximately the same length.

[056] В качестве примера могут быть использованы две П-образные части (3) со сторонами 20 мм (одна стенка канала) - 90 мм («дно» канала) – 40 мм (другая стенка канала) и длиной 2 м и составной субстрат (2): четыре прямоугольных брикета размерами 25 х 90 мм, длиной 1 м, сложенные по парам. В указанном примере устройство имеет один просвет шириной 10 мм вдоль всего устройства. [056] As an example, two U-shaped parts (3) with sides of 20 mm (one channel wall) - 90 mm (the "bottom" of the channel) - 40 mm (the other wall of the channel) and a length of 2 m and a composite substrate can be used (2): four rectangular briquettes measuring 25 x 90 mm, 1 m long, folded in pairs. In this example, the device has one 10 mm wide lumen along the entire device.

[057] Система для выращивания растений (см. фиг.8,9) включает каркас (11), на котором закрепляются описанные выше устройства в виде блоков. В конструкции системы также предусматривается оборудование для подачи питательного раствора, включающее резервуар (12) для питательного раствора, насос (13), поливочные трубы (14), капельницы (15) и дренажные элементы (16) (желоба и трубы). [057] The system for growing plants (see Fig. 8, 9) includes a frame (11) on which the above-described devices are fixed in the form of blocks. The system design also includes equipment for feeding the nutrient solution, including a reservoir (12) for the nutrient solution, a pump (13), irrigation pipes (14), droppers (15) and drainage elements (16) (gutters and pipes).

[058] Каркас (11) системы состоит из вертикальных стоек и горизонтальных (продольных и поперечных) балок, соединенных между собой. Предусмотрены основные (несущие) балки (17) для подвешивания устройств для выращивания растений при помощи крючков (10), закрепленных на задних стенках корпуса (1). Над основными балками (17) крепятся поливочные трубы (14) с установленными в них на определенных расстояниях друг от друга капельницами (15) или отверстиями, под которыми размещают устройства.[058] The frame (11) of the system consists of vertical struts and horizontal (longitudinal and transverse) beams interconnected. The main (supporting) beams (17) are provided for hanging devices for growing plants using hooks (10) attached to the rear walls of the body (1). Above the main beams (17), irrigation pipes (14) are attached with droppers (15) or holes installed in them at certain distances from each other, under which devices are placed.

[059] Под основной балкой (17), на расстоянии близком к высоте корпуса (1) устанавливается дренажный желоб (16). Размещенные на каркасе устройства с растениями образуют вертикальную плоскость роста растений (рабочую плоскость). В системе рабочие плоскости ориентированы лицевыми сторонами друг к другу, и находятся друг от друга на расстоянии, обеспечивающем проход для человека. Таких проходов может быть несколько в зависимости от конфигурации помещения. Вдоль указанного прохода, между основными балками (17), параллельно им установлена дополнительная балка (18), на которую вешаются лампы (19) освещения растений, излучение которых направлено на рабочие плоскости. Лампы (19) не закрепляются жестко и их можно двигать вдоль балки (18). Для доступа к растениям рабочий сдвигает лампы, освобождая пространство для работы.[059] Under the main beam (17), at a distance close to the height of the body (1), a drainage gutter (16) is installed. The devices with plants placed on the frame form a vertical plane of plant growth (working plane). In the system, the working planes are oriented with their front sides to each other, and are located from each other at a distance that provides a passage for a person. There can be several such passages depending on the configuration of the room. Along the specified passage, between the main beams (17), parallel to them, an additional beam (18) is installed, on which the plant lighting lamps (19) are hung, the radiation of which is directed to the working planes. The lamps (19) are not rigidly fixed and can be moved along the beam (18). To access the plants, the worker moves the lamps, making room for work.

[060] Работа заявленного устройства и системы осуществляется следующим образом.[060] The operation of the claimed device and system is carried out as follows.

[061] При сборке устройства на горизонтальной поверхности (например, столе) укладывают одну из частей (3) корпуса (1). В нее укладывают водонепроницаемую пленку (при ее наличии). Сверху размещают один слой (8) субстрата (2) и фитильную ленту (9) (если она используется) (см. фиг. 10). Поверх ленты (9) укладывают пророщенные заранее молодые растения (6) (рассаду) или высаживаются семена. Сверху укладывается другой слой (8) субстрата (2) (в том случае, если субстрат составной), который накрывают свободной частью водонепроницаемой пленки (при ее наличии) и второй частью (3) корпуса (1) (см. фиг. 11). Затем части (3) стягиваются при помощи средств соединения (7). [061] When assembling the device, one of the parts (3) of the body (1) is placed on a horizontal surface (for example, a table). A waterproof film is placed in it (if any). On top, one layer (8) of the substrate (2) and the wick tape (9) (if used) are placed (see Fig. 10). Germinated young plants (6) (seedlings) are placed on top of the tape (9) or seeds are planted. On top, another layer (8) of the substrate (2) (if the substrate is composite) is laid, which is covered with the free part of the waterproof film (if any) and the second part (3) of the body (1) (see Fig. 11). Then the parts (3) are pulled together by means of the connection means (7).

[062] При установке устройств в систему выращивания собранное устройство с размещенными в нём растениями может быть размещено вертикально или под любым углом к горизонту. Устройство может быть установлено в специально предназначенные для этого пазы или подвешено при помощи креплений (10) любого типа. В частности, как показано на фиг. 8, корпус (1) подвешивается на балку (17) при помощи крючка, закрепленного на задней стенке корпуса. Устройства ставятся или вешаются в ряд, сверху закрепляется поливочная труба (14) (или шланг) с установленными в ней капельницами (15) в местах над верхними концами устройств. [062] When installing devices in a growing system, the assembled device with the plants placed in it can be placed vertically or at any angle to the horizon. The device can be installed in specially designed slots or suspended using any type of fasteners (10). In particular, as shown in FIG. 8, the body (1) is suspended on the beam (17) using a hook attached to the rear wall of the body. The devices are placed or hung in a row, the irrigation pipe (14) (or hose) is fixed on top with droppers (15) installed in it in places above the upper ends of the devices.

[063] Нижние концы корпусов (1) установлены в дренажный желоб (16). Питательный раствор подается при помощи насоса (13) из резервуара (12) в поливочную трубу (14) и через капельницу (15) попадает внутрь устройства. При наличии фитильной ленты (9) она устанавливается таким образом, чтобы питательный раствор из капельницы (15) попадал на неё. Избыток питательного раствора проходит через субстрат (2), орошает корневую систему и стекает по стенкам корпуса (или водонепроницаемой пленки) в дренажный желоб (16), откуда попадает обратно в резервуар (12).[063] The lower ends of the bodies (1) are installed in the drainage channel (16). The nutrient solution is supplied by a pump (13) from the reservoir (12) to the irrigation pipe (14) and through the dropper (15) enters the device. If there is a wick tape (9), it is installed in such a way that the nutrient solution from the dropper (15) falls on it. The excess nutrient solution passes through the substrate (2), irrigates the root system and flows down the walls of the housing (or waterproof film) into the drainage trough (16), from where it flows back into the reservoir (12).

[064] Для сбора урожая (в зависимости от культуры - частичная или полная срезка зелени или плодов/ягод) устройство можно извлечь из системы. Также возможно собирать урожай прямо на месте, не извлекая устройство. [064] For harvesting (depending on the crop - partial or complete cutting of greens or fruits / berries), the device can be removed from the system. It is also possible to harvest directly on site without removing the device.

[065] Для очистки устройства после завершения жизненного цикла растений, посаженных в устройство, его извлекают из системы, кладут на горизонтальную поверхность, раскрепляют средства (7) стягивающие каналы и слои (8) субстрата (2) с растениями (6) между ними, разбирают части (3) корпуса (1) и субстрат (2). Каналы частей (3) корпуса (1) очищают от остатков корней и других посторонних образований. Субстрат (2) очищают от крупных корней и просушивают. Субстрат (2), фитильная лента (9) и водонепроницаемая пленка могут быть дополнительно пастеризованы нагреванием в специально предназначенных для этого устройствах.[065] To clean the device after the end of the life cycle of the plants planted in the device, it is removed from the system, placed on a horizontal surface, the means (7) tightening channels and layers (8) of the substrate (2) with the plants (6) between them are fastened, disassemble parts (3) of the housing (1) and the substrate (2). The channels of the parts (3) of the body (1) are cleaned from the remnants of roots and other extraneous formations. The substrate (2) is cleaned of large roots and dried. Substrate (2), wick tape (9) and waterproof film can be additionally heat pasteurized in specially designed devices.

Claims (11)

1. Гидропонное устройство для выращивания растений, включающее: 1. A hydroponic plant growing device comprising: разъемный трубчатый корпус (1), имеющий по меньшей мере одно отверстие (5) для прорастания растений (6), проходящее вдоль корпуса (1); split tubular body (1) having at least one hole (5) for germination of plants (6), extending along the body (1); и пористый субстрат (2), имеющий по меньшей мере два слоя (8) и установленный внутри корпуса (1) таким образом, что граница между слоями (8) расположена напротив указанного отверстия (5) корпуса (1), and a porous substrate (2) having at least two layers (8) and installed inside the body (1) in such a way that the boundary between the layers (8) is located opposite the specified opening (5) of the body (1), отличающееся тем, что корпус (1) включает две части (3) в форме желобов, соединенные открытыми сторонами с образованием зазора, формирующего упомянутое отверстие (5) для прорастания растений (6), причем стенки (4) частей (3) корпуса (1) с одной его стороны размещены внахлест, при этом устройство дополнительно включает по меньшей мере одно средство (7) соединения частей корпуса.characterized in that the body (1) includes two parts (3) in the form of grooves, connected by open sides with the formation of a gap that forms the aforementioned hole (5) for germination of plants (6), and the walls (4) of parts (3) of the body (1 ) on one of its sides are overlapped, while the device additionally includes at least one means (7) for connecting the body parts. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что субстрат (2) включает по меньшей мере три слоя (8), при этом все границы между слоями (8) расположены напротив отверстия (5) корпуса. 2. A device according to claim 1, characterized in that the substrate (2) comprises at least three layers (8), with all boundaries between the layers (8) located opposite the opening (5) of the housing. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что субстрат (2) выполнен в виде отдельных элементов, образующих слои (8), или в виде единого элемента, в котором границы слоев (8) образованы путем сгибания этого элемента или выполнения в нем по меньшей мере одной прорези.3. A device according to claim 1, characterized in that the substrate (2) is made in the form of separate elements forming the layers (8), or in the form of a single element, in which the boundaries of the layers (8) are formed by bending this element or performing in it at least one slot. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно включает фитильную ленту (9), размещенную между слоями (8) субстрата (2). 4. A device according to claim 1, further comprising a wick tape (9) placed between the layers (8) of the substrate (2). 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно включает водонепроницаемый слой в виде пленки, размещенный между стенкой корпуса (1) и субстратом (2). 5. A device according to claim 1, further comprising a waterproof layer in the form of a film placed between the wall of the housing (1) and the substrate (2). 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на корпусе (1) выполнены средства крепления (10) для установки корпуса (1) в вертикальном или наклонном положении.6. A device according to claim 1, characterized in that fastening means (10) are made on the body (1) for mounting the body (1) in a vertical or inclined position. 7. Система для гидропонного выращивания растений, содержащая каркас (11), по меньшей мере одно гидропонное устройство по любому из пп. 1-6, установленное на каркасе (11) вертикально или наклонно, а также оборудование для подачи питательного раствора в гидропонное устройство.7. System for hydroponic growing of plants, containing the frame (11), at least one hydroponic device according to any one of claims. 1-6 mounted on a frame (11) vertically or obliquely, as well as equipment for feeding nutrient solution to the hydroponic device. 8. Система по п. 7, характеризующаяся тем, что оборудование для подачи питательного раствора включает резервуар (12) для питательного раствора, насос (13), поливочные трубы (14), капельницы (15), а также дренажные устройства (16), при этом система дополнительно включает лампы освещения (19).8. The system according to claim 7, characterized in that the equipment for feeding the nutrient solution includes a reservoir (12) for the nutrient solution, a pump (13), irrigation pipes (14), droppers (15), as well as drainage devices (16), the system additionally includes lighting lamps (19).
RU2020122901A 2020-07-10 2020-07-10 Hydroponic plant growing device and growing system using this device RU2746805C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020122901A RU2746805C1 (en) 2020-07-10 2020-07-10 Hydroponic plant growing device and growing system using this device
PCT/RU2021/050197 WO2022010382A1 (en) 2020-07-10 2021-07-01 Hydroponic device and system for growing plants

Applications Claiming Priority (1)

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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2746805C1 true RU2746805C1 (en) 2021-04-21

Family

ID=75584785

Family Applications (1)

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

Country Status (2)

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

Citations (5)

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

Patent Citations (5)

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

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022010382A1 (en) 2022-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8234814B2 (en) Plant growing assembly
EP2983463B1 (en) Vertical garden system
CN107920483B (en) Cultivation system
KR20160003218A (en) Tubular greening units
MX2012008531A (en) Bag-shaped vertical-hanging unit for plant hydroponics crops and a panel for bag-shaped vertical-hanging units for hydroponic crops.
EP2644025A1 (en) Movable aeroponic growth unit for growing plants and an improved system for growing plants aeroponically
CN101980635A (en) Growing system for enhanced yield
KR101591498B1 (en) Apparatus for water culture and the system for culture thereof
US20190059240A1 (en) Modular plant growth tray and support fencing assembly and method for supporting plant extremities during growth
EP1210868A1 (en) Ultra-high-density plant vertical mist hydroponic system and raising panel
KR100921605B1 (en) Crops cultivation system of horizontal structure
RU200449U1 (en) Hydroponic Plant Growing Device
JP6190797B2 (en) Wall greening panel and wall greening equipment
KR100479212B1 (en) Fabricated Cultivation Box and Landscape Architecture System using The Same
RU2746805C1 (en) Hydroponic plant growing device and growing system using this device
KR20030021175A (en) Method, device and warehouse for cultivating crop plants and grafts thereof
CN110881400A (en) Suspension type soilless culture plants groove system
JP2000125665A (en) Elevated culturing apparatus and its watering control
CN210157803U (en) Vertical hydroponic culture equipment
RU194725U1 (en) Multi-tier plant growing device
JP6981084B2 (en) Planter for wall greening
JP2010029096A (en) Multistage container-type cultivation device
JP2014023433A (en) Vegetable cultivation apparatus, vegetable cultivation method, and vegetable cultivation rack
KR102539608B1 (en) The Structure of vertical growing container for fruits and vegetables
KR100205614B1 (en) The method and apparatus for hydroponics in the hothouse