一種種植植物的方法及設備的製作方法

2023-10-28 08:57:17 1

一種種植植物的方法及設備的製作方法
【專利摘要】本發明描述了一種培育植物的方法。該方法包括以下步驟：使用播種裝置(7)向消毒後的盆(17)中的生長介質中撒播種子，允許種子在發芽裝置(8)中發芽，自動地移動所述盆經過溫室(2)以允許所述發芽的種子長成植物(43)，使用收割機(5)收穫長成的植物，且收穫後在滅菌裝置(6)中對盆及生長介質進行滅菌，已提供消毒後的帶有生長介質的盆(17)。還描述了一種執行上述方法的設備。
【專利說明】一種種植植物的方法及設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在立式溫室中種植植物的方法和設備。更具體地，本發明涉及一種在立式溫室中以產業化形式種植植物的方法和設備。
[0002]對現有技術的描述
[0003]在城市地區存在一個問題，一旦食物在其它地區或國家的農場中長成及收穫，就必須經過長途運輸才能送至這些城市的消費者。這種食物的運輸消耗能量且加劇了城市中的交通擁堵。另一個問題是溫室通常位於遠離城市地區的外面，從而城市消費者對食物的支出還包括食物運輸及儲存的費用。
[0004]因此，在城市的立式溫室中培育食品作物，因為植物生長在消費者所處的區域，有助於降低由運輸導致的環境汙染及運輸費用。而且，立式溫室節省空間且適於擴張缺乏空間的城市。另外，立式溫室被建在靠近消費者的區域；因此，農產品能夠新鮮地以低價被送出。
[0005]美國專利文獻US3432965公開了一種水培裝置，用於自動地使種子發芽、作物生長以及作物收穫。該裝置最大的缺點在於，不適於應用在城市中產業化規模的植物及農作物生產中，因為栽培農作物的表面面積非常有限，如在其特殊實例中所述。並且，這些實例以及權利要求書中，清楚地說明了多個容納種子的容器與一對平行分開的部件相連，這些容器沿上述部件被水平地運送。然而，該系統最大的缺點在於，平行部件之間的距離是有限的，因此該系統不適用於 的植物。因此，該系統不適用於培育各種高低大小的植物及農作物。另外，該水平運送系統不靈活，且提供了垂直地以及沿斜線地長距離運送植物的部件，這使得如果水平運送系統發生故障，該系統容易受到損害。此外，由於該水培裝置採用了運送容器的水平部件，該水培裝置不能被改造成與省空間的立式溫室相結合的形式。有趣的是，甚至不建議這種水培裝置與任意形式的溫室相結合或聯繫。另一個缺點在於，沒有將種子撒播在盆中使得該系統不靈活，因為未發芽的種子不能被高效地移出。還有一個缺點在於，收穫之後沒有對盆以及生長基質進行滅菌；因此US3432965中沒有給出一種減少浪費的方法。
[0006]專利申請W02010/138027中描述了一種運送系統和一種運送容器的方法。該系統及方法的主要目的是移動溫室中的容器及植物，用於培育植物。然而，該文獻(i)沒有公開任何用於培育植物的具體方法和設備，(ii)沒有給出一種培育系統，在收穫之後對盆與生長基質進行滅菌以減少浪費，以及(iii)沒有描述培育植物中輕石的應用。此外，W02010/138027中的溫室不包括播種裝置、發芽裝置、將盆移入或移出託盤的裝置、將託盤連帶盆、發芽的種子移至軌道頂部起始位置的升降機、滅菌裝置以及可選的沼氣生產設施。更重要地，託盤的運輸依賴傳輸裝置，因此不靈活，並且任何其他的沿軌道/或在軌道之間運送託盤的方式沒有被公開。
[0007]專利申請US2009/0307973A1描述了一種立式集成型的溫室，提供了一種在建築物中的植物生產系統，能被安裝在雙層建築幕牆中。託盤連同植物被放置並固定在託盤懸掛裝置上，這些託盤在平行的垂直列中一個位於另一個之上，被可調整固定，並且能夠被垂直提起或降低。然而，該系統一個主要的缺點是，隨著植物的生長不得不增加託盤之間的距離，這限制了流通中的託盤的數量。因此，該系統並不適合用於植物和農作物的產業化種植。

【發明內容】

[0008]本發明的一個重要目的是，提供一種靈活的、自動化的用於培育各種大小的植物的方法和設備，也提供用於種植作物的更大的表面積，從而提供產業規模培育農作物的方式。
[0009]本發明的一個目的是提供一種種植植物的節能的方法和設備。
[0010]本發明的另一個目的是提供一種用於產業化種植植物的、需要最小化的空間及能量的方法和設備。
[0011]根據獨立權利要求所述的方法和設備提供了其中至少一個目的。
[0012]附加的優點根據從屬權利要求中的技術特徵來提供。
[0013]根據本發明的培育植物的方法，包括使用播種裝置在滅菌後的盆中的生長介質中撒播種子、以及允許種子在發芽裝置中發芽的步驟。所述盆被自動地移動經過溫室，以允許發芽的種子長成植物，然後所述植物採用收割機被收穫。收穫之後，所述盆連同生長介質在滅菌裝置中被消毒， 以提供滅菌後的盆以及生長介質。所述方法為植物的有效生長做準備，並且使用最小化的人為幹涉即可執行。通過不交換生長介質，而是對盆連同生長介質進行滅菌，與傳統方法相比，所述方法造成的浪費大大降低。
[0014]任何在收穫過程中有損失的任何生長介質可以在播種之前被再裝滿。
[0015]生長介質可以是任意適於滅菌之後可重新利用、不需要從盆中移出的生長介質。生長介質優選輕石，出人意料地顯示出其非常適合用在本發明所述的方法中。
[0016]輕石的尺寸影響其對植物生長的適宜性。適宜種植蔬菜的輕石的顆粒粒徑為
0.5-3_，所述蔬菜例如小白菜、日本蕪菁、茼蒿以及很多其它蔬菜。這種輕石是以赫克拉火山綠的形式出售的。所述輕石的大部分優選的粒徑為0.5-3_。
[0017]所述盆從上面看基本為方形(quadratic shape)。這種形狀利於處理盆的自動裝置來操作。
[0018]所述盆的高度、寬度以及長度可在0.03-0.3米的範圍內，優選0.05-0.2米，最優選為0.7-0.12。在上述尺寸規格中，足夠量的生長介質可被容納在盆中用於上述植物的生長。不超過上述尺寸是有利的，因為，超過上述尺寸將會增加系統中必須被運輸的質量，並且從而增加該方法中的能量損耗。另外，不增加盆的高度也是有利的，這也是因為如果盆的高度太高，給植物澆水會更加困難。如果使盆的高度過高，不可能使盆從底部吸收水。
[0019]所述盆可至少有兩個相對的壁輕微傾斜，使得所述盆的截面面積朝向盆的底部縮小。這將使得更容易從支架上移走所述盆。
[0020]具有發芽的種子的盆優選放置在託盤中。以這種方式，大量的盆可以以更簡單的方式被控制。盆被放置在託盤中時，優選設有上述傾斜的壁，因為這有助於從託盤上移動所述盆。
[0021]所述盆可以在發芽之前、但是滅菌之後被從託盤上移走，所以託盤與盆同時進行滅菌。通過將所述盆從託盤上移出，在播種以及發芽期間，所述盆可以相互接觸放置。這樣節省了空間，從而減小了播種和發芽期間處理盆的裝置的尺寸，降低了其成本。在播種及發芽期間，植物沒有伸展到盆外面。在生長期間，植物可能延伸到盆的外面，使得有必要將盆彼此間設置一定的距離。
[0022]所述託盤可具有朝向底部漸縮的寬度，與所述盆的寬度相對應。通過使所述盆和所述託盤具有相對應的形狀，所述盆能夠被支架較好地支撐。
[0023]所述託盤可以是細長的，具有長軸，以允許單排放在託盤上的盆沿長軸放置。通過在託盤上只放置一排盆，在植物生長期間，盆之間的距離可以在一個維度上變化。這使得在成長期間，根據植物的尺寸改變盆之間的距離成為可能。這樣使得在溫室中更有效地利用空間成為可能。或者，當然也可以設置允許放置多於一排盆的託盤。
[0024]所述方法還包括以下步驟，將盆放在託盤上之前，控制盆中的種子已發芽，因此只有其中種子已發芽的盆能被放置在託盤上。為了優化所述方法的產出量，這是很重要的。以這種方式，其中沒有植物的盆將會穿過溫室被傳送。
[0025]所述方法可以包括以下步驟，使用具有軌道的溫室，所述軌道包括至少兩條大致平行的橫梁用於支撐託盤，所述軌道為類似螺旋的形式，所述託盤被設置在所述軌道上從而被移動，因此能夠被暴露在陽光下。通過使用這種溫室，提供了空間的有效利用，如果所述方法被用於城市中，這將是非常有利的。
[0026]所述方法可以包括以下步驟，使用溫室，在溫室中，所述託盤設置在軌道上，其長軸垂直於軌道的橫梁。這個方法的優點在於:其中所述盆之間在一個方向上的距離易於進行調整以適應植物的尺寸。
[0027]所述方法可 以還包括以下步驟，通過間歇地向託盤提供水從而間歇地給植物澆水，其中盆和託盤為了盆中的生長介質吸收託盤中的水進行設置。盆中的生長介質吸收了必需量的水，這是一種給植物澆水的簡單的方式。
[0028]所述方法可以包括以下步驟，提供具有傾斜底部的託盤，所述底部以與水平方向呈0.5-2度(0，5-2degrees)的角度傾斜。通過提供具有傾斜底部的託盤，水將會沿託盤流淌。以這種方式，水將會被提供給所述託盤上的所有盆。傾斜的底部也避免了水形成靜態水窪，在其中可能滋生病毒和細菌。
[0029]可以通過加熱盆及生長介質來進行滅菌。通過加熱來進行滅菌,從而避免了化學品的使用，這是有利的。
[0030]可以通過蒸汽進行加熱，蒸汽的使用是一種對生長介質、盆以及託盤進行滅菌的簡單的方法。
[0031]可選地，所述加熱可以使用微波輻射來加熱盆中的殘餘水，從而加熱生長介質和盆。這是一種加熱生長介質的快速有效的方式。
[0032]可以選擇所述盆被加熱的時間周期，以使得細菌被最大化地殺死。
[0033]根據本發明的第二個方面，提供了一種培育植物的設備，所述設備包括:
[0034]播種裝置，用於在盆中的生長介質中撒播種子，
[0035]發芽裝置，允許種子在所述盆中發芽，
[0036]溫室，允許發芽的種子長成植物，
[0037]用於移動所述盆經過所述溫室的部件，
[0038]收割機，用於收穫長成的植物，以及[0039]滅菌裝置，用於在收穫之後對盆及生長介質進行滅菌，已提供滅菌後帶有生長介質的的盆。
[0040]根據本發明第二方面所述的設備，提供了植物的有效生長，並且可以通過最少的人力參與來實施，但是，反而，對盆及生長介質進行滅菌，所述方法中產生的廢物相對於傳統方法大大降低。
[0041]所述設備可以包括在具有長軸的託盤上設置盆的布置裝置(即，用於移動盆的裝置)。通過在託盤上布置盆，可能最小化盆的尺寸，從而最小化生長介質的重量，同時保持了植物生長期間盆的穩定設置。
[0042]所述託盤可以有朝向底部逐漸縮小的寬度，與所述盆的寬度相對應。通過以這種方式設置盆以及託盤，盆能夠被託盤較好地支撐，並且由於盆漸縮的寬度，也能夠相對容易地被移動。由於盆漸縮的寬度，也避免了多個盆的夾擠。
[0043]所述託盤可以是細長的以允許單排盆沿長軸被放置在託盤上。使用這種託盤，託盤之間的距離可以變化，從而盆之間的距離也可以變化。
[0044]移動裝置可以包括軌道，所述軌道包括至少兩條大體平行的橫梁用於支撐所述託盤，所述軌道可以為類似螺旋的形式，以及至少一個傳輸裝置，所述傳輸裝置被設置成沿所述軌道行進並且包括託盤移動單元，其經過植物託盤之後被設置成沿軌道單步移動至少一個託盤，傳輸裝置因此在沿軌道行進期間逐步地沿軌道移動容器。由於只有少量的託盤同時被移動，這種移動裝置只需要有限的力量。可選地，所述移動裝置可以包括標準傳送帶，設置所述標準傳送帶以移動託盤。 [0045]可選地，所述軌道可以被分成若干軌道部件，所述軌道部件通過軌道連接部件被連接，例如升降機。所述軌道部件可以是水平的。
[0046]所述軌道可以設置為用於布置軌道上的託盤並且其長軸垂直於軌道的橫梁。通過以這種方式布置所述託盤，盆之間的距離容易在一個方向上變化。
[0047]所述軌道可以設置為與水平方向呈0.5-2度的夾角傾斜，這防止了水殘留在託盤底部。從而，可以通過在高端向託盤提供水而向所述盆提供水。然後水將會從託盤上流下來並且經過所述盆。所述盆中的生長介質將會吸收水,殘餘的水可能通過託盤低端的開口流出託盤。
[0048]所述設備可以包括灌溉部件，用於間歇地向所述託盤的最高一側提供水。通過間歇地向託盤提供水，使得澆水可以更經濟地得到實施。
[0049]所述灌溉部件可以包括與位於託盤逐步移動的步幅的長度相對應的距離處的管道。從而，所述託盤被移動到與所述管道的位置相對應的位置處。
[0050]所述設備進一步包括連續淨化從所述託盤的開口處流出的多餘的水的系統。所述多餘的水流經機械過濾器用於分離水中的植物部分和輕石。生物過濾器包括沸石和輕石，用於淨化水中的病原體和代謝物。第二機械過濾器可用於從被生物淨化器淨化過的水中分離沸石和輕石顆粒。如果有必要，也可以使用紫外濾鏡。流經各類過濾器的多餘的水可以被收集在緩衝罐中。可將被回收的多餘的水與營養物、肥料以及淡水混合，然後被泵送回所述系統的相關部分。
[0051]所述設備可以與沼氣生產設備一體成型或與沼氣生產設備相連接，因此從收成中產生的有機廢物被運送到沼氣生產設備，從沼氣生產設備中得到的生物營養素被運送到向盆播種的部件。這種一體的沼氣生產設備通過提供一種方式，將一個步驟中廢物產品分配至其它步驟受益，提供了互惠互利的優點
[0052]所述設備還包括用於檢驗所述盆中的種子是否已發芽的檢驗部件。這種部件可包括與計算機相連接的攝像機。通過提供所述檢驗部件，其中種子未發芽的盆可被送回到播種裝置。以這種方式可優化所述設備的效率。
[0053]所述託盤可包括唯一識別標籤，如射頻識別(RFID)標籤或條形碼，並且掃描裝置被放置在所述設備的各個部分。從而，可以監控及控制所述託盤在軌道部件的移動，以及在一個軌道部件與下方的其它軌道部件之間的移動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0054]參照附圖，本發明的優選實施方式將在以下進行描述。
[0055]圖1示意性地展示了產業化種植植物的建築的部分截面圖； [0056]圖2展示了圖1中建築底 部的截面圖；
[0057]圖3部分地展示了根據本發明可選實施方式的產業化種植植物的建築的截面圖；
[0058]圖4示意性地展示了根據本發明實施方式的培育植物的設備；
[0059]圖5是根據本發明實施方式的種植植物的工藝流程圖；
[0060]圖6展示了託盤以及安排和/或從託盤上移動盆的自動控制裝置；
[0061]圖7示意性地展示了用於盆中種子發芽的發芽裝置；
[0062]圖8展示了根據本發明實施方式的、用於產業化種植植物的方法中的帶有盆的託盤的截面圖；
[0063]圖9是圖8中託盤和盆的部件分解圖；
[0064]圖10示意性地展示了用於本發明的方法和設備中的收割機；
[0065]圖11展示了根據本發明的實施方式的、用於布置帶有盆和植物的託盤的軌道的截面圖；
[0066]圖12展示了根據本發明可選的實施方式的、用於布置帶有盆和植物的託盤的軌道。
[0067]本發明優選實施方式的描述
[0068]在以下優選實施方式的描述中，同樣的附圖標記被用於不同附圖中的相似特徵。請注意附圖並不是按比例繪製的。
[0069]圖1展示了根據本發明的實施方式的一種設備的部分截面圖，這種設備以建築物I的形式用於植物的產業化種植。所述建築物的主要部分是溫室2，在溫室2中，設有兩條平行軌道3、3』用於支撐託盤(圖3)。所述軌道3、3』為類似雙螺旋的形式，在所述軌道3、3』上，所述託盤(圖3)設置為可從所述建築物的頂部移動到所述建築物的底部，因此植物可以被暴露在陽光下。每一所述軌道3、3』可包括多達4個平行的軌道部件(14)。播種裝置、發芽裝置、收割機以及滅菌裝置(圖2)被設置在所述建築物I的底部。所述建築物I還包括升降機4用於將託盤從建築物底部移至建築物頂部的軌道的起始處。
[0070]圖2展示了圖1中建築物的底部的截面圖。圖2中展示了軌道如何進入所述建築物I的底部層。然後所述託盤經過收割機5，以及滅菌裝置6。然後盆被放置在所述託盤上以及利用升降機4被提升到所述建築物的頂部之前，被從所述託盤移出並且經過播種裝置7及發芽裝置8。
[0071]圖3展示了根據本發明的可選實施方式的用於產業化植物種植的建築物I的部分截面圖。在圖3所示的實施方式中，溫室包括具有若干軌道部件14的軌道3，具有長軸15，用於設置託盤9。所述軌道部件與軌道連接部件18相連接，每一所述軌道連接部件18具有長軸19且與軌道部件14連接。所述託盤9為具有長軸16的細長結構並且用於將盆17沿託盤9的長軸16單排放置。設置所述軌道部件，使託盤9設置為其長軸16垂直於所述軌道部件14的長軸15。在所展示的實施方式中,所述軌道連接部件包括具有長軸19的傾斜直線路徑18，其中所述路徑18被設置成用於託盤9的運送，所述託盤9具有平行於運送方向的長軸16。所述直線路徑18被設置成使所述託盤從一個軌道部件14向另一個下方的軌道部件14向下滑(對角地)。而且，這個實施例還提供了靈活部件，用於使託盤繞開運送路線中的障礙或阻擋處，如:由升降機的垂直運送路線中的故障導致的障礙，通過在溫室中提供託盤的對角線傳輸部件。
[0072]灌溉部件以出水口 10的形式，用於間歇地向軌道部件14上託盤9提供水，只示出了其中三個出水口。出水口 10被以對應於託盤9之間的預定間距12的距離設置。以這種方式，託盤9的每一個在每一次都被提供水。所述託盤9被提供水的時間點之間的時間間隔適合託盤9的盆17中的蔬菜。
[0073]對軌道上的託盤放置的描述也可用於圖1中的實施方式。
[0074]上述溫室為根據本發明的溫室的優選實施方式。然而，根據本發明，也可使用其他任何形式的溫室，在其中植物被自動地移動。 [0075]圖4示意性地展示了根據本發明的實施方式培育植物的設備I。圖5為根據本發明的實施方式的種植植物方法的流程圖。所述設備和方法以下將進行描述。
[0076]所述盆17中的生長介質可以是任意適於重複培育植物的生長介質，因此收穫之後不需要交換生長介質，新的種子可被撒播到盆中。合適的生長介質為輕石。輕石可以由很多不同的來源獲得並且具有不同的性質。種植蔬菜的輕石的適宜顆粒粒徑為0.5-3_，所述蔬菜例如小白菜、日本蕪菁、茼蒿以及很多其它蔬菜。這種輕石是以赫克拉火山綠的形式出售的。所述生長介質的體積適為約0.5-1升。盆和託盤將會參考圖8和圖9進行以下更詳細的描述。
[0077]帶有生長介質的盆被提供給播種裝置7，在其中種子被撒播到所述盆中的生長介質中。這對應於圖3中的步驟32。所述播種裝置7可包括如自動控制裝置的機器，所述機器將種子撒播到生長介質中並且向生長介質提供適宜量的水。在播種裝置7中，盆中的生長介質也可被提供有營養素及肥料以促進植物生長。
[0078]可選地，所述播種裝置只是部分自動化的。所述種子的撒播可由人操作播種裝置手動地進行。所述播種裝置僅執行播種操作中的一部分。
[0079]播種之後，所述盆17通過機器或手動地被移到發芽裝置8，在此處被撒播的種子發芽。這對應於圖3中的步驟33。在所述發芽裝置8中，溫度和溼度為最佳以促進發芽，並且盆17也可以以適當的時間間隔被提供水。所述發芽裝置8中的溫度和溼度保持適宜於具體種子發芽。所述盆17在所述發芽裝置18中放置一段預定時間，然後被手動或自動地運送到檢驗裝置24。
[0080]在檢驗裝置24中，所述盆被手動地或利用採用了數字攝像機23的自動化系統進行檢驗，以確定種子是否已經發芽。其中種子未發芽的所述盆17被送回至充裝站21，而其中種子已經發芽的所述盆17被送至布置裝置25(即，用於移動所述盆的裝置)。
[0081]所述布置裝置25 (即用於移動所述盆的裝置)中，所述盆被被單排放置在細長託盤9上。所述盆17被手動地或自動地放置到託盤9上。然後所述託盤9被移至溫室2。
[0082]在溫室中所述託盤被沿軌道3、3』自動移動，在所述溫室2中，如以上提到的，以允許發芽的種子長成植物。這對應於圖3中的步驟34。所述溫室中的軌道從起始位置延伸至末端位置，起始位置優選位於溫室的頂部，末端位置優選位於溫室的底部。通過設置軌道為從起始位置到末端位置傾斜，重力作用將幫助託盤沿軌道移動。所述溫室中的軌道將會聯繫圖11和圖12進行更詳細的描述。在穿過溫室2的移動過程中，通過間歇地向託盤9提供水，所述託盤9中設有盆17。所述盆中的輕石被提供有水。所述盆17被設置為允許盆17中的輕石從所述託盤9吸收水。
[0083]經過溫室之後，植物已經長成並被送至收割機5，在其中長成的植物被收穫。這對應於圖5中的步驟35。在收穫之前優選對植物進行檢驗，以確定長成的植物在尺寸和/或質量上滿足預定的要求。所述檢驗可以使用與計算機相連接的攝像機完全自動化進行，這可以從攝像機獲得的圖片中確定植物的尺寸及顏色。不滿足預定要求的植物優選被送至沼氣生產設備28，所述沼氣生產設備28優選與設備I 一體成型或直接與設備I相連接。所獲的植物可在與設備I一體成型的設施中被包裝出售。可選地，植物被打包運送到出售機構，例如超市。
[0084]收穫之後，通過移動託盤以及容納有生長介質的盆被移動至滅菌裝置6，在其中所述託盤和盆被蒸汽處理，所述託盤19、所述盆17以及所述盆17中的生長介質被被滅菌。經過所述滅菌裝置之後，所述託盤9被移動經過冷卻裝置30，在其中所述託盤9、所述盆17以及生長介質被允許冷卻下 來。所述託盤9被冷卻之後，所述託盤9被送至分離裝置40，在其中所述盆17被從託盤9上移走並移至上述播種裝置7。
[0085]圖6展示了分離裝置40或可選的布置裝置25(即，用於移動盆的裝置)用於將盆17從託盤9移入或移出。所述裝置25、40包括自動控制裝置42。在分離裝置中，自動控制裝置42將滅菌後的盆17從託盤9移出並將這些盆17安排於託板41上。在所述布置裝置(即，用於移動盆的裝置)中，自動控制裝置42將盆17連帶發芽的種子從託板41移至託盤17。
[0086]圖7展示了發芽裝置8，託板41連帶託盤9被移至此以發芽。
[0087]圖8展示了託盤9連帶盆17、植物32的截面圖。圖9是託盤9連帶盆17、植物32的部分分解圖。如圖7中所示，所述託盤包括底部44和蓋子45。孔洞34形成於蓋子上以接收所述盆17。貯水器56形成在託盤8的兩端。
[0088]圖10展示了收割機5的【具體實施方式】，被稱為收穫單元，用於收穫長成的植物43。三條平行傳送帶47移動託盤9以及植物43至收穫單元46內。空的託盤在第二傳送帶48上被移出收割機。收集後的植物在第三傳送帶上被運送。設有攝像機50以檢驗收穫後的植物。
[0089]可選地，可設置攝像機以檢驗收穫之前託盤上的植物，滅菌裝置6可統一到收穫單元46中。
[0090]圖11更詳細地展示了根據本發明的實施方式的軌道14的截面圖。所述軌道14包括第一橫梁51以及第二橫梁52。託盤9連帶多個盆17在所述託盤9的一端被所述第一橫梁51所支撐並且在所述託盤9的另一端被第二橫梁所支撐。傳輸裝置53被設置為沿第一橫梁行進並且包括託盤移動單元55，所述託盤移動單元55經過託盤之後沿軌道部件14移動託盤一步。出水口 10設置在第一橫梁處。盆17設置在託盤9中，植物42在盆17中生長。
[0091]圖12更詳細地展示了根據本發明的可選實施方式的軌道部件14的截面圖。只描述了圖5和圖6之間的不 同之處。所述軌道部件14包括第三橫梁54，在其上設有傳輸裝置53。此外，設置第二橫梁52使其在託盤端部之間的位置支撐所述託盤9。
【權利要求】
1.一種在包括溫室(2)的建築物(1)中培育植物(43)的方法，包括以下步驟: 使用播種裝置(7)向滅菌後的盆中的生長介質中撒播種子，其中所述播種裝置(7)也向所述生長介質提供水、營養物和/或肥料； 允許所述盆(17)中的種子在發芽裝置(8)中發芽， 控制所述盆(17)中的種子是否發芽， 使用移動盆的裝置(25)，只將具有發芽的種子的盆(17)放入具有長軸(16)的託盤(9)上， 使用升降機(4)，移動所述託盤(9)至多個平行軌道3、3』其中之一的軌道部件(14)，其中所述託盤(9)被從所述建築物的底部移至位於所述建築物(1)頂部的軌道部件(14)的起始位置， 自動地移動所述盆經過所述溫室(2)以允許所述發芽的種子長成植物(43)，其中所述溫室包括至少兩條軌道3、3』以將託盤(9)從所述建築物(1)頂部的起始位置移至末端位置， 通過傳輸部件使託盤(9)移動經過所述溫室(2)， 使用收割機(5)收穫長成的植物(43)，以及 收穫之後，在滅菌裝置(6)中對所述盆連帶所述生長介質進行滅菌，以提供滅菌後的盆(17)以及生長介質。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:通過傳輸部件移動所述託盤(9)經過所述溫室(2)，所述傳輸部件包括包括第一橫梁(51)和第二橫梁(52)的軌道部件(14)，其中託盤(9)被所述第一橫梁和第二橫梁支撐，以及傳輸裝置(53)，所述傳輸裝置(53)被設置為沿所述第一橫梁(51)行進且包括託盤移動單元(55)，其經過託盤(9)之後沿所述軌道部件(14)單步移動託盤(9)，從而所述傳輸裝置(53)在沿所述軌道(14)行進期間沿所述軌道部件(14)逐步移動託盤(9)。
3.根據上述任一權利要求所述的方法，其特徵在於:所述種子被撒播在盆(17)中的介質中，所述盆(17)具有至少兩個略微傾斜的相對的壁，因此所述盆(17)的截面區域朝向所述盆(17)的底部減小，且其中所述盆(17)被放置在寬度朝向底部漸縮、與所述盆(17)的寬度相對應的託盤(9)中，且其中所述託盤(9)為細長的、具有長軸(16)，以允許在所述託盤(9)中沿所述長軸(16)放置單排的盆(17)，且其中所述託盤(9)設置在所述軌道(14)上，所述託盤(9)的長軸(16)垂直於所述軌道(14)的所述第一橫梁和第二橫梁(51、52)。
4.根據上述任一權利要求所述的方法，其特徵在於:包括通過向所述託盤(9)間歇地提供水來間歇地給植物澆水的步驟，其中所述盆(17)和所述託盤(9)被設置為使所述盆(17)中的所述生長介質吸收所述託盤(9)中的水，且進一步地包括使用底部與水平方向呈0.5-2度夾角傾斜的託盤(9)防止水殘留在所述託盤(9)的底部，其中所述殘留的水通過設在所述託盤較低端的開口流出託盤。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於:包括連續淨化和循環從所述託盤的開口流出的多餘的水的步驟，其中所述多餘的水流經Q)機械過濾器用於分離水中的植物部分和輕石，(ii)包括沸石和輕石的生物過濾器，用於淨化水中的病原體和代謝物，(iii)第二機械過濾器用於從被生物淨化器淨化過的水中分離沸石和生長介質顆粒，和/或(iv)紫外濾鏡，其中流經各類過濾器的多餘的水可以被收集，且其後與營養物、肥料和/或淡水混合，然後被泵送回所述設備(I)用於澆灌及提供給植物營養物和肥料。
6.根據上述任一權利要求所述的方法，其特徵在於:檢驗所述盆(17)中的種子是否發芽的步驟包括使用自動化檢驗部件(24)，採用與計算機連接的數字攝像機(23)。
7.根據上述任一權利要求所述的方法，其特徵在於:包括使用具有收穫單元(46)的收割機(5)收穫長成的植物(43)的步驟，其中三條平行的傳送帶(47)移動託盤(9)連同植物(43)至收集單元(46)中，此處空的託盤在第二傳送帶(48)上被移出所述收割機，且收穫的植物被傳遞到第三傳送帶(49)上，所述第三傳送帶(49)處提供有與計算機相連接的攝像機(50)來檢驗收穫的植物以確定所述植物的尺寸和顏色。
8.根據上述任一權利要求所述的方法，其特徵在於:從收穫檢驗中得到的有機廢物包括不滿足預定要求的植物，所述廢物被送至沼氣生產設備(28)中，其中從沼氣生產中得到的生物營養素被運送到所述播種裝置(7)。
9.根據上述任一權利要求所述的方法，其特徵在於:包括使用滅菌裝置(6)對所述盆及所述生長介質(17)進行滅菌的步驟，在所述滅菌裝置中所述託盤和盆被蒸汽處理，且之後所述託盤(9)被移動經過冷卻裝置(30)並被傳遞到分離裝置(40)，在所述冷卻裝置中所述託盤(9)、所述盆(1 7)以及所述生長介質被冷卻，在所述分離裝置(40)中所述盆(17)被從所述託盤(9)上移出並移入所述播種裝置(7)。
10.根據上述任一權利要求所述的方法，其特徵在於:包括利用設置為具有長軸(19)的傾斜路徑的軌道連接部件(18)，從一個軌道部件(14)至另一個下方的軌道部件(14)滑下託盤的步驟。
11.根據上述任一權利要求所述的方法，其特徵在於:所述滅菌通過使用微波輻射來進行，以加熱所述盆中的殘餘水，從而加熱生長介質和盆。
12.—種在具有溫室(2)的建築物(I)中培育植物(43)的設備(I)，其特徵在於，包括: 播種裝置(7)，用於向盆(17)中的生長介質中撒播種子，其中所述播種裝置(7)也被設置為向所述生長介質提供水、營養物和/或肥料， 發芽裝置(8)，允許種子在所述盆(17)中發芽， 檢驗部件(24)，用於確定種子是否已發芽， 移動所述盆的裝置(25)，用於將盆(17)放置到具有長軸(16)的託盤(7)中， 升降機(4)，用於移動託盤(9)至平行軌道3、3』的軌道部件(14)，其中升降機(4)從所述建築物的底部移動託盤(9)至位於所述建築物(I)頂部的軌道部件(14)的起始位置， 溫室(2)，允許發芽的種子長成植物(43)，其中所述溫室包括兩條平行軌道3、3』用於移動託盤(9)從起始位置至末端位置， 傳輸部件，用於移動所述託盤(9)經過所述溫室(2)， 收割機(5)，用於收穫長成的植物(43)，以及 滅菌裝置出)，用於在收穫之後對所述盆(17)及生長介質進行滅菌，以提供滅菌後的帶有生長介質的盆(17)。
13.根據權利要求12所述的設備，其特徵在於:所述移動所述託盤(9)經過所述溫室(2)的部件包括包括第一橫梁(51)和第二橫梁(52)的軌道部件(14)，其中託盤(9)被所述第一橫梁和第二橫梁支撐，以及傳輸裝置(53)，所述傳輸裝置(53)被設置為沿所述第一橫梁(51)行進且包括託盤移動單元(55)，其經過託盤(9)之後沿所述軌道部件(14)單步移動託盤(9)，從而所述傳輸裝置(53)在沿所述軌道部件(14)行進期間沿所述軌道部件(14)逐步移動託盤(9)。
14.根據上述權利要求12或13所述的設備，其特徵在於:所述盆(17)具有至少兩個略微傾斜的相對的壁，因此所述盆(17)的截面區域朝向所述盆(17)的底部減小，且其中所述託盤(9)具有朝向底部漸縮的寬度，所述寬度與所述盆(17)的寬度相對應，且其中所述託盤(9)為細長的以允許在所述託盤(9)上沿長軸(16)放置單排的盆(17)，且其中在所述軌道(14)被設置為在所述軌道部件(14)上布置所述託盤(9)，所述託盤(9)的長軸(16)垂直於所述軌道(14)的所述第一橫梁和第二橫梁(51、52)。
15.根據權利要求12-14任一所述的設備(I)，其特徵在於:設有用於在最高側向所述託盤(9)間歇地提供水的灌溉部件，且其中所述軌道部件(14)被設為與水平方向呈0.5-2度夾角傾斜，防止水殘留在所述託盤(9)的底部，且其中所述殘留的水通過設在所述託盤較低端的開口流出託盤。
16.根據權利要求15所述的設備，其特徵在於:所述灌溉部件包括管道(10)，所述管道(10)位於與所述託盤(9)逐步移動的步伐長度相對應的距離處。
17.根據權利要求15所述的設備，其特徵在於:包括連續淨化和循環從所述託盤的開口流出的多餘的水的部件，其中所述多餘的水流經機械過濾器、生物過濾器和/或(iv)紫外濾鏡，且其中流經所述過濾器的多餘的水被收集，且其後與營養物、肥料和/或淡水混合，然後被泵送回所述設備(I)用於澆灌及提供給植物營養物和肥料。
18.根據權利要求12-17任一所述的設備，其特徵在於:檢驗所述盆(17)中的種子是否發芽的部件(24)包括採用了自動化系統，所述自動化系統採用了與計算機連接的數字攝像機(23)。
19.根據權利要求12-18任一所述的設備，其特徵在於:所述收割機(5)包括用於收穫長成的植物(43)的收穫單元(46)，其中三條平行的傳送帶(47)移動託盤(9)連同植物(43)至收集單元(46)中，此處空的託盤在第二傳送帶(48)上被移出所述收割機，且收穫的植物被傳遞到第三傳 送帶(49)上，所述第三傳送帶(49)處提供有攝像機(50)來檢驗收穫的植物以確定所收穫的植物的尺寸和顏色。
20.根據權利要求12-19任一所述的設備，其特徵在於:從收穫檢驗中得到的有機廢物包括不滿足預定要求的植物，所述廢物被送至與所述設備(I) 一體成型或與所述設備(I)連接的沼氣生產設備(28)中，其中從沼氣生產中得到的生物營養素被運送到所述用於播種的播種裝置(7)。
21.根據權利要求12-20任一所述的設備，其特徵在於:包括滅菌裝置(6)，在所述滅菌裝置中所述託盤和盆被蒸汽處理，還包括冷卻裝置(30)，在所述冷卻裝置中所述滅菌後的託盤(9)、盆(17)以及生長介質被冷卻，還包括分離裝置(40)，通過所述分離裝置(40)所述盆(17)被從所述託盤(9)上移出並移入所述播種裝置(7)。
22.根據權利要求12-21任一所述的設備，其特徵在於:包括設置為具有長軸(19)的傾斜路徑的軌道連接部件(18)，其中設置所述路徑以運送託盤(9)，所述託盤(9)具有平行於其運送方向的長軸(16)，其中所述直線路徑(18)設置為用於託盤從一個軌道部件(14)至另一個下方的軌道部件(14)滑下。
23.根據上述權利要求12-22任一所述的設備，其特徵在於:所述滅菌裝置包括微波輻射源，以使用微波輻射 來加熱所述盆中的殘餘水，從而加熱所述生長介質和所述盆。
【文檔編號】A01G9/14GK103945687SQ201280053743
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年10月31日 優先權日:2011年11月2日
【發明者】漢斯·哈斯勒 申請人:普蘭特貢國際公司