Brevet FR2976770A1 — publié le 20121228

La présente invention concerne un dispositif permettant la culture d'un très grand nombre de végétaux et ce, quel que soit l'environnement dans lequel le dit dispositif et les végétaux se trouvent. En effet, la plupart des végétaux ne peuvent vivre qu'en respectant leurs conditions climatiques d'origine, ce qui est souvent impossible dans nos intérieurs, à cause du manque d'alternance des saisons. L'objet de cette invention est de créer un dispositif accueillant des végétaux et recréant localement un microclimat spécifique, en contrôlant les principaux paramètres d'un climat : humidité (terre-air), température (terre-air) et lumière. D'autres dispositifs spécifiques peuvent apporter un contrôle sur des éléments comme les marées et le vent. Quel que soit l'environnement dans lequel il se trouve, le dispositif recrée localement un microclimat - avec ses cycles naturels - proche du milieu climatique d'origine de la plante qui s'y développera. Plusieurs solutions techniques peuvent se combiner afin d'assurer aux abords immédiats du dispositif un microclimat artificiel propice à chaque espèce, le tout soumis à une programmation réglant l'alternance des périodes de croissance et de floraison avec celles de repos. Pour cela, des modules ont été mis au point afin de contrôler des aspects spécifiques de gestion de la lumière, de l'eau et de la température. En les combinant, il est ainsi possible de recréer toutes les conditions climatiques concernant l'essentiel de la flore sur terre. Tous ces cycles sont programmables et peuvent être asservis par un système électronique combinant divers capteurs et rétroactions. Liste non exhaustive des aspects spécifiques de gestion de la lumière, de l'eau et de la température : Contrôle de la lumière - durée d'éclairage - intensité et spectre - orientation de la source 35 Contrôle du cycle de l'eau - arrosage - humidité de l'air - marées hautes et basses 40 - micro dispersion pour les plantes épiphytes Contrôle de la température - par effet Peltier - par évaporation (principe de thermodynamique) 45 - par un système muni d'un compresseur (thermodynamique) La figure 1 illustre l'invention dans sa configuration minimale (éclairage, arrosage et module de commande). En référence à ce dessin, le dispositif comporte une structure (1) accueillant une réserve d'eau principale (2), un décor 50 (7) rempli d'un substrat (3) adapté aux végétaux le peuplant, un dispositif de30 pompage (4) et d'arrosage par goutte-à-goutte, un dispositif d'éclairage (6) et un dispositif de commande de l'ensemble (5). Module de commande : Ce module central a pour objet le contrôle de tous les autres modules, il est programmé en fonction du microclimat recherché. Ce dispositif peut fonctionner en utilisant deux technologies, mécanique ou électronique. - Programmation mécanique et commande manuelle avec interrupteurs - Programmation électronique avec capteurs et rétroactions, contrôle du programme via wifi avec un système informatisé : ordinateur, smart phone, tablettes. Un certain nombre de modules peuvent s'y ajouter et se combiner en 15 fonction des besoins des végétaux. Liste non exhaustive des modules : Module de contrôle de la lumière : Le cycle de la lumière est assuré par la présence d'au moins une source 20 lumineuse (électrique, électronique ou autre) et par le réglage de trois facteurs : - durée de l'éclairage (variable selon les saisons) - intensité et spectre de la lumière (croissance ou floraison) - orientation de la source de la lumière (reproduction de la course du soleil) 25 Module de contrôle de l'humidité de l'air : Pour les végétaux vivant de l'humidité de l'air (plantes épiphytes en particulier), deux solutions peuvent ou non se combiner : - Une brumisation sur l'ensemble du décor pour assurer une humidité globale. 30 La figure 2 illustre ce dispositif spécifique. En référence à ce dessin, une pompe (4) amène de l'eau depuis la réserve principale (2) jusqu'à une seconde réserve, sur les hauteurs du décor, destinée à recevoir un brumisateur à ultrasons (8). Le trop plein (9) assure une hauteur d'eau optimum pour le fonctionnement du brumisateur ; l'eau s'écoule le long du 35 décor avant de retourner dans la réserve principale. - Une brumisation canalisée afin d'amener l'eau et les nutriments directement sur l'organe de captation de la plante. La figure 3 représente en coupe ce dispositif spécifique, qui est agrandi par rapport à l'échelle de la structure principale. En référence à ce dessin, le support destiné à recevoir la plante, 40 creux, est fabriqué dans un matériau poreux et percé de multiples petits trous (11) afin de laisser la brume pulsée passer au travers. Pour cela, ce dispositif utilise un ventilateur (10) soufflant au dessus d'un brumisateur (8). Module pour abaisser la température de l'air afin d'en assurer de faibles 45 variations (jusqu'à 5°C de moins par rapport à l'environnement) : Pour les espèces nécessitant de légers écarts de température de l'air, ce dispositif spécifique peut être envisagé en utilisant deux méthodes qui peuvent se combiner : 50 - Une brumisation sur l'ensemble du décor (humidification) en alternance avec une ventilation afin de favoriser l'évaporation ; on obtient ainsi un refroidissement par évaporation (principe de thermodynamique). - Par effet Peltier : le support sur lequel repose la plante, fabriqué dans un matériau bon conducteur thermique et de forte capacité calorifique, est collé à la face froide d'un dispositif Peltier Module pour abaisser la température de l'air afin d'assurer de fortes variations (jusqu'à 25°C de moins par rapport à l'environnement) : Il s'agit de produire du froid pour le cycle hivernal des plantes continentales. Ce dispositif agit sur la température de la terre et de l'air : - La figure 4 illustre le dispositif spécifique dédié au refroidissement de la terre. En référence à ce dessin, le fond (12) du décor contenant le substrat (3), fabriqué dans un matériau bon conducteur thermique et de forte capacité calorifique, est collé sur la face froide d'un dispositif Peltier. (13). Le fond a une forme alvéolé pyramidal afin de permettre un échange calorifique important, tout en évitant au système radiculaire des plantes de s'y incruster. Pour des réalisations de dimensions conséquentes, le froid peut être obtenu avec un circuit de refroidissement muni d'un compresseur. La figure 5 illustre le dispositif spécifique dédié au refroidissement de l'ai (agrandi par rapport à l'échelle de la structure principale). En référence à ce dessin, l'air est pulsé par un ventilateur (10) à travers un conduit, passant successivement au-dessus d'un brumisateur (8) puis à travers un échangeur thermique (14) relié à la face froide d'un dispositif Peltier (13). Module de confinement : Ce dispositif peut être utilisé afin d'amplifier le refroidissement et-ou l'humidification de l'air, et de confiner le décor végétal dans une atmosphère propice. Les figures 6 et 7 illustrent ce dispositif spécifique lorsqu'il est replié alors que les figures 8 et 9 l'illustrent lorsqu'il est déployé. En référence à ces dessins, il suffit de tirer sur le cache (17) pour que l'éventail escamotable, en coquille, se déploie. Ce cache contient du fer afin d'être convenablement tenu par les aimants (16), en position repliée ou déployée. L'éventail est constitué de tiges en demi- cercles (15) reliées à un axe central (19). Afin de former l'éventail, ces tiges sont également reliées entre elles par un film (18) : papier japonais, tissu ou film plastique. Module pour la culture de plantes aquatiques : Un système, constitué de deux réserves d'eau communicantes (écoulement lent du premier réservoir au second) et d'une pompe programmée pour renvoyer l'eau dans le premier réservoir, est mis en place afin de simuler le cycle des marées. 45 REVENDICATIONS1) Dispositif permettant la culture d'un très grand nombre de végétaux quel que soit l'environnement dans lequel le dit dispositif et les végétaux se trouvent, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une structure principale (1) accueillant une réserve d'eau (2), un décor (7) contenant un substrat végétal (3) et au moins un module (5) permettant de recréer localement un microclimat spécifique, en simulant et contrôlant les principaux paramètres et cycles d'un climat donné : humidité (terre-air), température (terre-air) et lumière. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la programmation est assurée par un module central qui a pour objet le contrôle de tous les autres modules, et est programmé en fonction du microclimat recherché ; ce dispositif peut fonctionner en utilisant deux technologies, mécanique ou électronique. - Programmation mécanique et commande manuelle avec interrupteurs - Programmation électronique avec capteurs et rétroaction, contrôle du programme via wifi avec un système informatisé (ordinateur, smart phone, tablettes). 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cycle de l'eau est assuré au minimum par une pompe et un programmateur permettant le contrôle de 20 l'arrosage ; ce qui constitue le module élémentaire. 4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cycle de la lumière est assuré par la présence d'au moins une source lumineuse et peut se régler en faisant varier trois facteurs : 25 - durée de l'éclairage (selon les différentes saisons) - intensité et spectre de la lumière (croissance ou floraison) - orientation de la source de la lumière (reproduction de la course du soleil) 5) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour le contrôle de 30 l'humidité de l'air, deux solutions peuvent ou non se combiner : - Une brumisation sur l'ensemble du décor pour assurer une humidité globale. - Une brumisation canalisée afin d'apporter l'eau et les nutriments directement sur l'organe de captation de la plante. 35 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la brumisation sur l'ensemble du décor est assurée par une pompe (4) qui conduit l'eau depuis la réserve principale (2) jusqu'à une seconde réserve, sur les hauteurs du décor, destinée à recevoir un brumisateur à ultrasons (8), le trop plein (9) assurant une hauteur d'eau optimum pour le fonctionnement du brumisateur ; l'eau s'écoule le long du décor avant de retourner 40 dans la réserve principale. 7) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la brume est canalisée à travers le support de la plante, creux, fabriqué dans un matériau poreux et percé de multiples petits trous afin d'y laisser passer la brume pulsée grâce à un ventilateur (10) 45 soufflant sur un brumisateur (8). 8) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour abaisser la température de l'air avec de faibles variations (jusqu'à 5°C de moins par rapport à l'environnement), deux méthodes peuvent se combiner : 50 - Une brumisation sur l'ensemble du décor (humidification) en alternance avec une ventilation afin de favoriser l'évaporation - refroidissement par évaporation (principe de thermodynamique). Par effet Peltier : le support sur lequel repose la plante, fabriqué dans un matériau bon conducteur thermique et de forte capacité calorifique, est collé sur la face 55 froide d'un dispositif Peltier 9) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour produire le froid nécessaire aux cycles hivernaux des végétaux et assurer de fortes variations de température (jusqu'à 25°C de moins par rapport à l'environnement), il agit à la fois sur la température du substrat et sur celle de l'air. 10) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le refroidissement du substrat est assuré grâce au fond du décor (12) fabriqué dans un matériau bon conducteur thermique et de forte capacité calorifique, collé contre la face froide d'un dispositif Peltier. (13) ; ce fond a une forme alvéolé pyramidal afin de permettre un échange calorifique important tout en évitant au système radiculaire des plantes de s'y incruster. Pour des réalisations de dimensions conséquentes, le froid peut être obtenu avec un circuit de refroidissement muni d'un compresseur. 11) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le refroidissement de l'air est assuré par un ventilateur (10) qui pulse celui-ci à travers un conduit, le faisant passer successivement au-dessus d'un brumisateur (8) puis à travers un échangeur thermique (14) relié à la face froide d'un dispositif Peltier (13). 12) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour amplifier le refroidissement et-ou l'humidification de l'air, on peut déployer un éventail escamotable, en forme de coquille, constitué de 'tiges en demi-cercles (15) reliées à un axe central (19) et reliées entre elles par un film (18) : papier japonais, tissu ou film plastique 13) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour la culture de plantes aquatiques, un système, constitué de deux réserves d'eau communicantes (écoulement lent du premier réservoir vers le second) et d'une pompe programmée pour renvoyer l'eau dans le premier réservoir, est mis en place afin de simuler le cycle des marées.30