Brevet FR3091145A1 — publié le 20200703

Description Titre de l'invention: Module de culture hors sol Domaine technique [0001] La présente invention concerne le domaine de la culture en aeroponie, notamment niais non limitativement de salades, consistant à alimenter les racines des plantes par un brouillard nutritif produit par un brumisateur. [0002] La culture en aeroponie permet de maîtriser tous les éléments nécessaires au déve- loppement des plantes : la température et l'hygrométrie, le pH et les éléments nutritifs (eau, sels minéraux et oligo-éléments). Elle a pour avantages de limiter la consommation d'eau et les attaques de nuisibles du sol (cc qui permet des traitements phytosanitaires réduits et ciblés), d'accélérer le processus de croissance des plantes et de maturation des fruits, de maîtriser de façon optimale les paramètres de culture sur une surface faible et avec une main d'oeuvre réduite. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION [0003] On connaît dans l'état de la technique des solutions d'équipements destinés à la culture et aéroponique. [0004] Le brevet US5136804 décrit un appareillage de culture aéroponique comprenant un séparateur de module définissant un compartiment supérieur et un compartiment inférieur, ledit séparateur comportant des moyens de support d'une pluralité de plantes. L'appareillage comporte en outre un générateur dc brouillard constitué d'un transducteur ultrasonique immergé dans un réservoir d'eau et des conduits acheminant le brouillard au niveau des compartiments du module. [0005] La demande de brevet internationale WO/1998/056237 décrit une structure modulaire conçue pour des cultures aéroponiques et composée d'une pluralité de panneaux latéraux préfabriqués servant à recevoir des cultures de plantes, ainsi que d'une pluralité de bases plates préfabriquées auxquelles les panneaux latéraux sont accouplés par l'intermédiaire d'éléments de verrouillage respectifs, de manière à créer une structure présentant sensiblement la forme d'un V à l'envers, dans laquelle les panneaux latéraux sont accouplés les uns aux autres le long d'une ligne de faîte supérieure par des faîtières respectives, une unité de pompage et un appareil de pulvérisation font également partie de l'ensemble et servent à alimenter l'intérieur de la structure en solution nutritive atomisée La demande de brevet internationale WO/ 2004/040962 décrit un appareil de culture aéroponique comprenant un nouveau système d'alimentation en nutriment liquide basse pression utilisant un dispositif à cylindre rotatif. Le dispositif à cylindre rotatif diffuse une solution de nutriment liquide sur les racines de plantes par l'intermédiaire de la force centrifuge, ce qui permet d'éliminer l'utilisation d'une pompe et de tuyères à haute pression. 2 100061 La demande de brevet internationale WO/2008/113761 décrit un dispositif, un procédé de culture hors-sol, et un dispositif comprenant une source de radiation. Ce document expose un support de culture hors-sol comprenant des perforations pour introduire des végétaux à cultiver, et un fond sensiblement opposé aux perforations pour introduire les végétaux, ledit fond comprenant sensiblement un moyen pour forcer un liquide d'irrigation des végétaux à cultiver, telle qu'une solution nutritive, à être localisé hors du centre racinaire des végétaux à cultiver lorsque l'irrigation est arrêtée. Selon un mode de réalisation ce dispositif comprend une source de radiation, notamment pour désinfecter un fluide. [0007] Des solutions semi-automatiques de culture existent également, comme décrit dans le brevet expiré U54352256. Les plantes en pots sont disposées dans des bacs montés sur un tapis roulant permettant l'acheminement des plantes à traiter au niveau d'un hall dc traitement central où les plantes sont ensuite manipulées manuellement. INCONVENIENT DES SOLUTIONS CONNUES [0008] Les solutions de l'art antérieur ne sont pas totalement satisfaisantes car elles né- cessitent des infrastructures lourdes, avec des travaux de terrassement et de construction dc structures dc serres. Notre système nécessitera des serres dans la majorité des cas, même s'il est adaptable à d'autres infrastructures. [0009] Par ailleurs, la capacité de production est figée et ne permet pas dc faire évoluer la taille dc l'installation. OBJET DE L'INVENTION [0010] Un but de l'invention est dc proposer une solution obviant aux inconvénients précités. A cet effet, l'invention concerne selon son acception la plus générale un module dc culture aéroponique comportant un bac et une plaque présentant des logements pour recevoir des supports de culture caractérisé en cc que ledit bac intègre au moins une buse de brumisation dirigé en direction de ladite plaque, et en ce que le fond dudit bac est bombé pour former au moins une gouttière de recueil des effluents liquides, le fond dudit module présentant à sa surface inférieure des patins d'appui sur des rails-supports. [0011] Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives dc l'invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable : - le module comporte en outre des bouchons pour obturer les logements de ladite plaque dépourvus de supports de culture - les faces transversales présentent des raccordements de fluide pour la transmission du fluide nutritif avec les bacs adjacents - ladite plaque est formée par une coque à quatre pans inclinés, dont deux faces principales et deux faces latérales également inclinées avec des lumières pour recevoir 3 les supports de plans - ledit support de culture est constitué par un disque d'une section supérieure à la section des lumières formés sur le module récepteur, avec des pattes flexibles permettant un clipsaee dans les lumières destinées à recevoir les supports de végétaux, la partie centrale présentant des incisions radiales définissant des pétales flexibles convergeant vers un puit central destinée à recevoir une graille dans une zone en creux - ledit support de culture présente des découpes pour l'insertion de supports de culture caractérisée en ce que lesdits supports de culture présentent un logement dont le fond présente une lumière de largeur croissante depuis le centre vers la périphérie, et en ce que chacun desdits supports de culture est mobile par rapport à la découpe dans laquelle il est inséré, selon une direction correspondant à l'axe longitudinal médian de ladite lumière entre une position d'obturation de ladite lumière et une position d'ouverture [0012] L'invention concerne aussi une installation de culture aéroponique constitué par un ensemble de rails-supports longitudinaux supportant une pluralité de modules dc culture aéroponique constitués par un bac et une plaque présentant des logements pour recevoir des supports de culture, ledit bac intègre au moins une busc de brumisation dirigé en direction de ladite plaque, et en ce que le fond dudit bac est bombé pour former au moins une gouttière de recueil des effluents liquides, le fond dudit module présentant à sa surface inférieure des patins d'appui sur lesdits rails-supports. Brève description des dessins [0013] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée dcf invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquels : [0014] [fig.1] La figure 1 représente une vue en perspective d'un ensemble de modules selon l' invention ; [0015] [fig.2] La figure 2 représente une vue de trois-quarts avant d'un support de semence et bouchon selon l'invention ; [0016] [fig.3] La figure 3 représente une vue de trois-quarts arrière d'un support de semence et bouchon selon l'invention ; [0017] [fig.4] La figure 4 représente une vue schématique en découpe partielle d'une ins- tallation selon l'invention [0018] [fig.5] La figure 5 représente une vue en perspective de trois-quarts face d'un support selon l'invention [0019] [fig.6] La figure 6 représente une vue en perspective de trois-quarts dessous d'un support selon l'invention [0020] [fig.7] La figure 7 représente une vue en coupe d'une installation lors du démarrage du cycle de culture. 100211 Ifie.81 La figure 8 représente une vue en coupe d'une variante de réalisation d'un dispositif de culture fonctionnant par coulissement forcé [0022] [fig.9] La figure 9 représente une vue de dessus d'une variante de réalisation d'un dispositif de culture fonctionnant par coulissement forcé. [0023] [fig.10] La figure 10 représente une vue en coupe d'une variante de réalisation d'un dispositif de culture fonctionnant par gravité. [0024] [fig.1 1] La figure 11 représente une vue de dessus d'une variante de réalisation d'un dispositif de culture fonctionnant coulissement forcé. Description des modes de réalisation [0025] La figure 1 représente un exemple de réalisation où chaque module de culture est constitué par un bac (30) en matière plastique moulée ou par formage d'une tôle métallique. [0026] Ce bac (30) est fermé à sa partie supérieure par une plaque (2 à 5) présentant des logements pour recevoir des supports de culture ou des bouchons, pour assurer la fermeture étanche et opaque des orifices dépourvus de supports de culture. [0027] Les supports de culture peuvent être constitués de blocs de mousse contenant une graine ou de supports plus élaborés dont des exemples sont décrits ci-après. [0028] Dans l'exemple décrit en référence à la figure 1, la plaque (2, 3, 4, 5) est formée par une coque à quatre pans inclinés, dont deux faces principales (6, 7) et deux faces latérales (26, 27) également inclinées avec des lumières pour recevoir les supports de plans. [0029] Le bac (30) présente un fond (31) bombé pour former deux rigoles latérales (32, 33). Ce bac (30) contient le liquide nutritif qui est brumisé par une busc placée dans la cuve. Les bacs reposent sur des rails longitudinaux (34, 35) posés sur le sol, qui de cc fait ne nécessite pas de terrassement. Les bacs (30) présentent des raccordements de fluide sur les faces avant et arrière pour permettre la transmission du fluide nutritif sur toute la série de bacs alignés. [0030] Support de plant et bouchon [0031] Les figures 2 et 3 représentent respectivement un support de plant et un bouchon. Le support de plan est constitué par un disque (40) d'une section supérieure à la section des lumières formés sur le module récepteur, avec des pattes flexibles (41 à 46) pennettant un clipsage dans les lumières destinées à recevoir les supports de végétaux. [0032] La partie centrale présente des incisions radiales (49) définissant des pétales flexibles convergeant vers un puit central (48) destinée à recevoir une graine dans une zone en creux (47). Lors de la germination, les racines se déploient vers le bas et la tige provoque l'écartement des pétales qui continuent à assurer une étanchéité entre la partie radiculaire et la partie caulinaire. [0033] Support de plant coulissant [0034] Dans la variante illustrée par les figures 4 et suivantes, le bac (30) est recouvert par un plateau (10). Ce plateau présente une matrice d'ouvertures (1 à 3) espacés d'un pas correspondant à la section habituelle d'une plante cultivée - par exemple une laitue - à maturité. Les ouvertures sont disposées en quinconce pour optimiser la densité de culture. [0035] Ces ouvertures (1 à 3) sont de forme rectangulaire ou - dans l'exemple décrit - carré, avec une taille de 37x37 millimètres. [0036] Ces ouvertures (1 à 3) sont destinées à recevoir des supports de culture (11, 12) constitués par des pièces moulées, par exemple en polycarbonate, réutilisables. Les supports de culture (11, 12) viennent s'engager dans les lumières (1 à 3) à l'intérieur desquelles elles peuvent coulisser longitudinalement. [0037] Le support de culture présente une platine supérieure (20) dont la surface inférieure est définie deux épaulements latéraux (22, 23) permettant le glissement à la surface du plateau (1). [0038] La largeur de la platine (20) est supérieure à la largeur des ouvertures (1, 2, 3). Cette platine (20) présente dans la partie avant une ouverture (21) dont la largeur correspond à la largeur de l'ouverture (1, 2, 3) du support. [0039] Cette platine (20) définie avec une platine inférieure (23) définissant avec la platine supérieure (20) un espace (24) correspondant à l'épaisseur de la plaque (1). Cette platine inférieure (23) présente une section correspondant à la section de l'ouverture (1 à 3) de la plaque (10). [0040] La platine inférieure (24) présente une lumière triangulaire (27) dont la largeur s'élargit en direction de l'avant de la platine et se termine en pointe du côté du talon (25) reliant la platine inférieure (23) à la platine supérieure (20). Ce talon (25) s'étend perpendiculairement à la surface inférieure de la platine supérieure (20). Ce talon (25) assure aussi une fonction de butée limitant le déplacement du support dans l'ouverture (1 à 3) de la plaque (10) entre une position avancée où la face avant du talon (25) vient en contact avec le bord avant de l'ouverture (1 à 3), et la position reculée où la face arrière du talon (25) vient en contact avec le bord arrière de l'ouverture (1 à 3). [0041] Dans l'exemple décrit, le talon (25) présente une cavité serni-conique (28) dont la pointe correspond à la pointe de la lumière (27) pour définir un trou d'une taille inférieure à la section d'une graine. [0042] Le fonctionnement est le suivant : le support (11, 12) est positionné dans une ouverture (1 à 3) et repoussé en position avancée dans laquelle la platine inférieure (23) obture l'ouverture (1 à 3) de la plaque (10) dans laquelle le support est engagé. Dans cette position, il est possible de déposer une graine dans le support. Cette graine vient se positionner dans le fond de la platine inférieure (23). La brurnisation de liquide 6 nutritif est arrêtée par la plaque (10) dont les ouvertures sont obturées par les supports (11, 12) repoussés en position avant. Lors de la germination de la graine la racine provoque la sortie d'une radicule qui se développe vers le bas par gravitropisme et s'introduit dans l'interstice entre le bord arrière de la plaque (10) et la pointe de la lumière (27) pour pénétrer dans l'espace inférieur de l'installation où elle sera nourrie par la brumisation du liquide nutritif. Au fur et à mesure de la croissance, la tige repoussera le support (11, 12) vers l'arrière, ce qui augmentera la section libre délimitée par la lumière (27) de la platine inférieure (23) du support (1 1 ) et l'ouverture de la plaque (10). [0043] Pour faciliter la manipulation du support, la platine présente un renflement arrière (29). [0044] Fonctionnement [0045] Lors du démarrage d'un cycle de culture, le support (1 1 ) est repoussé vers l'avant, et on dépose une graine (30) dans l'espace défini entre le bord avant de la lumière (1) du plateau (10), et le talon (25). [0046] Lorsque la graine germe et la plante se développe, la tige (31) exerce une pression qui tend à repousser le support (1 1 ) vers l'arrière, ce qui permet d'agrandir le passage entre l'espace supérieur et l'espace inférieur. [0047] Variante de réalisation de coulissement par gravité [0048] Les figures 8 et 9 représentent des vues respectivement en coupe et de dessus d'une variante de réalisation d'un dispositif de culture fonctionnant par coulissement forcé. [0049] Selon cette variante le support (11) présente un talon (25) dont la surface extérieure forme un flanc oblique avec une pente extérieure d'environ 30°. Cette pente vient en contact glissant avec le bord arrière de la fenêtre (1) ce qui provoque le déplacement vers l'avant jusqu'à ce que le dispositif (11) vienne se loger dans la lumière (1). [0050] Variante de réalisation de coulissement forcé [0051] Les figures 10 et 11 représentent des vues respectivement en coupe et de dessus d'une variante de réalisation d'un dispositif de culture fonctionnant par coulissement forcé. Le support (11) présente un talon avec une face arrière (25) formant un tronçon plan prolongé par un tronçon incliné. Il présente à sa partie anière un renflement (29) permettant l'engagement d'un doigt pour le déplacement manuel vers l'avant. [0052] Bien entendu l'invention n'est pas limitée au(x) mode(s) de mise en oeuvre décrit(s) et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. 7 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6]