Brevet FR2627661A1 — publié le 19890901

La présente invention concerne un appareil de stimulation de la croissance de plantes dans des conditions contrôlées, et plus précisémment elle concerne un nouvel appareil très efficace qui convient mieux que les appareils connus à la circulation de l'air autour des plantes culti- vées dans l'appareil, afin que les plantes logées dans l'appareil subissent une photostimulation sans que la lumière ne s'échappe en grande quantité de l'intérieur de l'appareil, les conditions de croissance étant réglées et optimisées. Un appareil de laboratoire pour l'intérieur permet- tant l'exécution d'expériences réglées avec précision, concernant la physiologie des plantes et destiné à ac- croitre au maximum la production des plantes cultivées pendant une période donnée et dans un espace donné, est très nécessaire. La grande majorité des plantes cultivées sont évidemment cultivées à l'extérieur, dans des condi- tions plus ou moins naturelles, afin que la lumière so- laire, la pluie, le sol et la grande quantité d'espace disponible soient avantageusement utilisés. Cependant, la culture des plantes à l'extérieur dans le milieu naturel présente certains inconvénients. D'abord, dans ces conditions, il n'est pas possible de réaliser des expériences contrôlées avec soin pour la détermination des valeurs optimales de la température des plantes, de leur alimentation, de leur arrosage et de leur exposition à la lumière, ou de déterminer si des facteurs génétiques ou relatifs au milieu sont responsables de cer- taines différences observées entre les plantes. En outre, les précipitations ne peuvent pas être prédites convenablement et, parfois, elles peuvent être trop abondantes ou au contraire insuffisantes. Un réglage de l'arrosage à l'extérieur par irrigation provoque une dégradation du sol au bout de longues périodes étant donné que l'eau qui s'évapore laisse des sels et d'autres dépôts. La lumière solaire est plus prévisible que les chutes de pluie mais elle est essentiellement incontrôlable. Elle varie avec la couverture nuageuse (qui ne peut pas être prédite ou réglée avec précision) et avec la saison, la latitude et d'autres facteurs. La qualité du sol peut être analysée et réglée dans une certaine mesure à l'aide d'en- grais, mais elle varie toujours à cause de l'érosion, des écoulements provenant des champs adjacents, de l'épuisement des matières nutritives consommées par les plantes, de l'enrichissement dû à la décomposition des plante, etc. A cause de ces problèmes, de nombreuses expériences scienti- fiques d'intérêt important ne peuvent pas être réalisées dans des conditions externes naturelles ou même dans des conditions externes dans lesquelles certains paramètres sont partiellement maîtrisés par utilisation de l'irriga- tion, d'engrais, etc. Compte tenu des problèmes concernant la culture des plantes à l'extérieur dans un but scientifique et par l'augmentation au maximum de la production des plantes par unité d'espace et de temps, par la réduction au minimum de la longueur entre les sites de bourgeonnement, et par l'optimisation du rapport "racine-pousse-fruit", on a con- sacré des efforts considérables pendant de nombreuses an- nées, à la mise au point d'un appareil de laboratoire pour l'intérieur permettant de réaliser des expériences réglées avec précision concernant la physiologie des plantes et la régulation et l'optimisation des conditions de croissance des plantes. On considère que l'appareil de laboratoire le plus perfectionné, le plus élaboré et le plus satisfaisant mis au point jusqu'à présent est un dispositif inventé par le Demandeur, mais non breveté. Cet appareil connu permet un réglage de l'éclairement, de l'arrosage, de l'alimentation et de la température des plantes cultivées. L'éclairement est assuré par des lampes fluorescentes colonnaires (recti- lignes) ("lampes en forme de barreau") placées autour du périmètre interne du boîtier, leurs axes longitudinaux étant disposés verticalement. L'éclairement est appliqué ou supprimé suivant un cycle régulier qui assure une photosti- mulation des plantes placées dans le boîtier, en alternance avec des périodes d'obscurité relative. L'arrosage est réalisé manuellement. L'alimentation est adaptée aux be- soins particuliers des plantes cultivées dans l'appareil par analyse du sol après une certaine période de croissance afin que les matières nutritives consommées par les plantes et leurs quantités soient déterminées. Les matières nutri- tives nécessaires aux plantes sont ensuite introduites en proportion convenable, à intervalles réguliers. La tempéra- ture est réglée par maintien de l'appareil à l'intérieur et par réalisation de dispositifs évents permettant le circu- lation d'air dans l'appareil. Cependant, les dispositifs évents sont formés et positionnés par rapport aux sources lumineuses et aux surfaces internes réfléchissantes du boîtier d'une manière telle qu'un flux lumineux important peut passer de l'inté- rieur à l'extérieur du boîtier. Ceci réduit le rendement de l'appareil, car un certain pourcentage de la lumière créée ne participe pas à la stimulation de la croissance des plantes et est donc "gaspillé". Les conditions de réglage de la température par circulation d'air et d'utilisation maximale du flux lumi- neux pour la photostimulation des plantes cultivées dans l'appareil, sont contradictoires dans une certaine mesure. Les dispositifs évents doivent avoir une dimension conve- nable pour qu'ils permettent une circulation convenable de l'air. Des dispositifs évents ayant une dimension qui con- vient à la circulation de l'air ont tendance à permettre la sortie d'un flux lumineux important hors de l'appareil si bien que le rendement de la lumière pour la stimulation de la croissance des plantes est réduit. On a en outre constaté que la répartition de la lu- mière provenant de lampes colonnaires n'était pas parfaite- ment uniforme et que le montage d'un dispositif comprenant par exemple six lampes colonnaires était plus long qu'il n'était souhaitable, surtout dans un laboratoire dans le- quel un grand nombre de ces appareils doit être entretenu. L'invention concerne la résolution des problème précités et en particulier un appareils de laboratoire qui convient mieux que tous les appareilsconnus jusqu'à présent à la circulation de l'air autour des plantes cultivées dans l'appareil, à la stimulation des plantes logées dans l'ap- pareil sans qu'Une quantité importante de lumière ne puisse s'échapper de l'intérieur de l'appareil, et au réglage et à l'optimisation des conditions de croissance des plantes. L'invention concerne en particulier un appareil destiné à réduire au minimum la longueur internodale sépa- rant les sites de bourgeonnement et une optimisation du rapport "racine-pousse-fruit". L'invention concerne aussi un appareil du type dé- crit qui peut être monté plus facilement et plus rapidement que les appareils connus. Plus précisément, l'invention concerne un appareil qui comporte un boîtier ayant une partie inférieure, une partie supérieure, une partie interne creuse dans laquelle les plantes sont cultivées et une partie externe, ainsi qu'un dispositif d'éclairement monté à l'intérieur et des- tiné à stimuler la croissance des plantes, le boîtier ayant plusieurs parois qui ont des surfaces internes et qui, lorsqu'elles sont éclairées par le dispositif d'éclaire- ment, réfléchissent la plus grande partie de la lumière à l'intérieur, le boîtier ayant en outre un dispositif évent inférieur et un dispositif évent supérieur destinés à faci- liter la circulation de l'air à l'intérieur, le dispositif évent inférieur entourant pratiquement la partie inférieure du boîtier et le dispositif évent supérieur entourant pra- tiquement la partie supérieure du boîtier, les dispositifs évents inférieur et supérieur ayant une configuration et une disposition, par rapport au dispositif d'éclairement, telles qu'ils empêchent pratiquement le passage de la lumière de l'intérieur à l'extérieur. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une perspective d'un appareil réa- lisé selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, dans le sens des flèches; la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1, dans le sens des flèches; et la figure 4 est une perspective éclatée de l'ap- pareil. Les figures représentent un appareil 10 ayant une construction selon l'invention, destiné à stimuler la croissance des plantes dans des conditions contrôlées. L'appareil 10 comporte un boîtier 12 ayant une partie inférieure 14 et une partie supérieure 16, une partie interne 18 qui est creuse (figure 3) et dans laquelle des plantes (non représentées) sont cultivées, et une partie externe 20. Un dispositif d'éclairement comporte des lampes 22, 24, 26 à fluorescence montées à l'intérieur 18 et detinées à stimuler la croissance des plantes. Une prise C montée à l'extrémité d'un cordon permet la connexion au réseau d'alimentation électrique. Le boîtier 12 a plusieurs panneaux ou parois métallisés sous vide 28, 30, 32, 34, 36, 38 ayant des surfaces internes 40, 42, 44, 46, 48, 50. Lorsqu'ils sont éclairés par le dispositif d'éclairement 22, 24, 26, les panneaux ou parois réfléchissent la plus grande partie de la lumière vers l'intérieur 18. Les autres panneaux 28, 32 et 36 sont plus étroits que les panneaux restants 30, 34, 38, mais ils ont tous la même hauteur et la même épaisseur. Les parties supérieures T des panneaux sont repliées vers l'intérieur afin qu'elles réfléchissent mieux la lumière provenant des lampes 22, 24, 26 vers l'intérieur 18 et l'empêchent de sortir. Le boitier 12 a en outre un dispositif évent infé- rieur 52 et un dispositif évent supérieur 54 destinés à faciliter la circulation de l'air à l'intérieur 18. Le dispositif évent inférieur 52 entoure pratiquement la par- tie inférieure 14 du 'boîtier 12, et le dispositif évent supérieur 54 entoure pratiquement la partie supérieure 16 du boitier 12. Les dispositifs évents inférieur et supé- rieur 52, 54 ont une disposition et un emplacement, par rapport aux lampes 22, 24, 26 et aux parois 28, 30, 32, 34, 36, 38, tels qu'ils empêchent pratiquement le passage de la lumière de l'intérieur 18 à l'extérieur 20. Comme les parois 28, 30, 32, 34, 36, 38 sont métal- lisées sous vide, elles jouent le rôle de miroirs semi- transparents. Ainsi, elles paraissent incolores et transpa- rentes ou opaques et réfléchissantes lorsqu'elles sont vues par exemple depuis l'extérieur de l'appareil 10, selon qu'elles sont éclairées par les lampes 22, 24, 26 ou non. Selon l'invention, la lumière ne s'échappe pratiquement pas de l'intérieur 18 à l'extérieur 20 de l'appareil 10. Lors- que les lampes 22, 24, 26 sont mises sous tension, les parois métallisées sous vide 28, 30, 32, 34, 36, 38 jouent le rôle de miroirs semitransparents qui renvoient la plus grande partie de la lumière provenant des lampes vers l'intérieur 18 de l'appareil 10. Comme les parois jouent le rôle de miroirs semi-transparents, les lampes, lorsqu'elles fonctionnent, peuvent être vues depuis l'extérieur de l'ap- pareil, de même que les plantes cultivées dans l'appareil. Ceci implique évidemment la transmission d'une quantité minimale de lumière par les parois. Ceci est souhaitable puisque les chercheurs et autres utilisateurs de l'appareil peuvent contrôler visuellement la progression et l'état des plantes sans ouverture de l'appareil. Les lampes fluorescentes 22, 24, 26 sont montées très près des parois et en particulier de parois choisies telles que les panneaux relativement étroits 28, 32, 36 respectivement. Chaque lampe à fluorescence a une forme en U et est montée de manière que le U soit. retourné. Le dispositif d'éclairement doit en outre comprendre une lampe 56 à incandescence montée à l'intérieur 18, dans la partie supérieure 16 du boitier 12 et près du dispositif évent supérieur 54. La lampe 56 à incandescence est fixée à une poignée 58 qui est raccordée à un anneau 60 du bâti. Cet anneau 60 est supporté à proximité du dispositif évent supérieur 54 par six profilés verticaux 62 espacés à la périphérie du boîtier 12 et alternant avec les parois o'f panneaux. Les profilés 62 ont des gorges verticales G dans lesquelles les panneaux 28, 30, 32, 34, 36, 38 peuvent coulisser verticalement. Les panneaux peuvent ainsi facile- ment être mis en place par glissement depuis la partie supérieure et peuvent aussi être facilement retirés afin que la taille des plantes soit facilitée. Un.organe amo- vible 64 formant couvercle a une fente 65 qui joue le rôle d'un dispositif évent auxiliaire facilitant une circulation uniforme et efficace de l'air et par lequel la poignée 58 peut être saisie afin que l'appareil 10 soit soulevé. Douze pinces telles que les pinces 66 sont destinées à serrer les branches de chaque lampe, en haut et en bas. Les lampes sont ainsi fermement supportées et ne risquent pas d'être brisées intempestivement. Six enjoliveurs 68 sont destinés à être placés à la partie supérieure des profilés respectifs 62 et un revêtement protecteur amovible 70 se loge dans la base 72. Ainsi, l'invention concerne un nouvel appareil très efficace qui convient mieux que les appareils connus à la circulation de l'air autour des plantes cultivées dans l'appareil, à la photostimulation des plantes logées dans l'appareil sans que la lumière puisse s'échapper de l'inté- rieur de l'appareil, et au réglage et à l'optimisation des conditions de culture des plantes. L'appareil comporte des lampes à fluorescence en U qui donnent une excellente répartition de la lumière grâce à la présence de la partie horizontale de raccordement du U et leur mise en place est facile et rapide, car le nombre de lampes est réduit de % par rapport à celui d'un appareil connu. De nombreuses variantes sont possibles. Ainsi, la dimension de l'appareil 10 et celle des parois ou panneaux 28, 30, 32, 34, 36, 38, la puissance et la répartition spectrale des lampes utilisées, et la sélection des plantes cultivées dans l'appareil peuvent varier de façon très importante. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil comprenant un boîtier qui a une partie inférieure, une partie supérieure, une partie interne creuse dans laquelle des plantes sont cultivées et une 5. partie externe, et une source lumineuse montée à l'inté- rieur et destinée à stimuler la croissance des plantes, le boîtier ayant plusieurs parois qui ont des surfaces in- ternes et qui, lorsqu'elles sont éclairées par la source lumineuse, réfléchissent la plus grande partie de la lumière vers l'intérieur, le boîtier ayant en outre un dispositif évent inférieur et un dispositif évent supérieur destinés à faciliter la circulation de l'air à l'intérieur, caractérisé en ce que le dispositif évent inférieur (52) entoure pratiquement la partie inférieure (14) du boîtier (12) et le dispositif évent supérieur (54) entoure prati- quement la partie supérieure (16) du boîtier (12), et les dispositifs évents inférieur et supérieur (52, 54) ont une disposition et un emplacement par rapport à la source lumineuse (22, 24, 26, 56) et aux parois (28, 30, 32, 34, 36, 38) tels que le passage de la lumière par les disposi-. tifs évents (52, 54) de l'intérieur (18) vers l'extérieur (20) est pratiquement empêché. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois (28, 30, 32, 34, 36, 38), lorsqu'elles sont vues depuis l'extérieur (20), sont transparentes ou réfléchissantes selon qu'elles sont éclairées par la-source lumineuse (22, 24, 26, 56) ou non. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse (22, 24, 26, 56) comporte plusieurs lampes à fluoresbence (22, 24, 26) montées très près des parois (28, 30, 32, 34, 36, 38). 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse (22, 24, 26, 56) comporte trois lampes à fluorescence (22, 24, 26) ayant une forme en U, chaque lampe à fluorescence étant montée de manière qu'elle forme un U retourné. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la source lumineuse (22, 24, 26, 56) comporte en outre une lampe à incandescence (56) montée à l'intérieur (18) dans la partie supérieure (16) à proximité du disposi- tif évent supérieur (54). 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois (28, 30, 32, 34, 36, 38) ont des parties supérieures (T) qui sont repliées vers l'intérieur afin qu'elles réfléchissent mieux la lumière provenant de la source lumineuse (22, 24, 26, 56) vers l'intérieur (18). 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs profilés verticaux (62) espacés autour du boîtier (12) et alternant avec les parois (28, , 32, 34, 36, 38), les profilés ayant des gorges (G) dans lesquelles les parois (28, 30, 32, 34, 36, 38) peuvent coulisser verticalement, un anneau (60) de bâti supporté par les profilés (62) près du dispositif évent supérieur (54), une poignée (58) raccordée à l'anneau (60) de bâti, et une partie supérieure amovible (64) ayant une fente (65) constituant un dispositif évent auxiliaire facilitant l'écoulement uniforme et efficace de l'air et par laquelle la poignée (58) peut être saisie lorsque l'appareil (10) doit étre soulevé.