ГИДРОПОННАЯ СИСТЕМА КУЛЬТИВИРОВАНИЯ И ЗАВОД ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ГИДРОПОННУЮ СИСТЕМУ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ И ПЕНОПОЛИСТИРОЛОВУЮ ТЕПЛИЦУ
HYDROPONIC PLANT PRODUCTION SYSTEM AND FACTORY FOR PRODUCTION OF PLANTS INCLUDING HYDROPONIC PLANT PRODUCTION SYSTEM AND POLYSTYRENE GREENHOUSE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001]
Настоящее изобретение относится к гидропонным системам культивирования.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002]
В течение длительного периода времени растения выращивали в открытом грунте. Однако выращивание в открытом грунте зависит от погодных воздействий, таких как недостаток воды в результате экстремальных погодных условий. По этой причине в последние годы привлекли внимание устройства для культивирования, которые позволяют осуществлять более стабильно планируемое культивирование растений. Например, в патентной литературе (1) описывается оборудование для культивирования растений с помощью гидропонной системы культивирования.
Документы известного уровня техники
Патентная литература
[0003]
Патентная литература (1): Выложенная патентная заявка Японии ("Kokai") №9-37664.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
РЕШАЕМАЯ ПРОБЛЕМА
[0004]
В гидропонной системе культивирования, описанной в Патентной литературе (1), лоток с питательным раствором должен быть довольно тяжелым, потому что требуется большое количество питательного раствора. По этой причине необходимая прочность несущей рамы, поддерживающей лоток, должна быть высокой. Далее, насос, обеспечивающий циркуляцию большого количества питательного раствора, должен обладать высокой производительностью. Таким образом, вышеупомянутая гидропонная система культивирования требует такого оборудования, как имеющие высокие эксплуатационные характеристика несущая рама и насос, а также занимает много места, в результате чего ее стоимость будет высокой.
[0005]
Настоящее изобретение было задумано с учетом этих обстоятельств. Целью настоящего изобретения является создание такой гидропонной системы культивирования, которая могла бы уменьшить количество питательного раствора. Другой целью настоящего изобретения является создание системы, способной осуществлять эффективное гидропонное культивирование, которая занимала бы меньше места, чем традиционные гидропонные системы культивирования.
СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
[0006]
Для того, чтобы решить описанную выше проблему, гидропонная система культивирования согласно одному воплощению настоящего изобретения предусматривает
гидропонную систему культивирования, включающую:
множество лотков, расположенных вдоль заранее определенного направления; и
панель для растений, которая удерживает растения и расположена поперек множества вышеупомянутых лотков,
где каждому из множества лотков придана конфигурация, позволяющая содержать питательный раствор, необходимый для роста растения.
[0007]
Гидропонная система культивирования согласно одному из воплощений настоящего изобретения содержит первый лоток, второй лоток, опорный механизм, выполненный между первым лотком и вторым лотком, и панель для растений, которая расположена так, чтобы она проходила поперек вышеупомянутых первого лотка и второго лотка, и которая поддерживается опорным механизмом так, чтобы она могла перемещаться в заранее определенном направлении.
[0008]
В гидропонной системе культивирования по настоящему изобретению множество лотков расположены вдоль заранее определенного направления, и растения размещены на вышеупомянутой панели для растений на позициях, соответствующих лоткам.
Таким образом, в настоящем изобретении множество лотков должны быть размещены под панелью для растений. Под панелью для растений находятся лотки и имеется пространство между двумя соседними лотками. Панель для растений содержит растения только там, где внизу имеется лоток. В результате питательный раствор присутствует только под тем участком, где на панели для растений имеются растения.
[0009]
Между тем, в традиционных гидропонных системах культивирования одна или более панелей для растений плавают в одном большом лотке. В таких традиционных гидропонных системах культивирования под цельными панелями для растений имеется большой лоток, заполненный питательным раствором, независимо от того, имеется ли в данном участке растение. В результате питательный раствор присутствует и под тем участком панели для растений, где нет растения.
[0010]
Таким образом, гидропонная система культивирования по настоящему изобретению способна значительно снизить количество питательного раствора, необходимого для роста растений, за счет наличия такой конфигурации, при которой лоток и питательный раствор имеются только под тем участком панели для растений, где имеются растения. Это чрезвычайно выгодно, например, когда гидропонная система культивирования используется в регионе, испытывающем недостаток воды. Далее, так как лоток в гидропонной системе культивирования по настоящему изобретению имеет меньшую емкость, чем лотки в традиционных гидропонных системах культивирования, питательный раствор может быстро циркулировать, благодаря чему свежий питательный раствор может последовательно доставляться к растениям. Тем самым предотвращаются заболевания растений и стимулируется их рост. Более того, так как общее количество питательного раствора уменьшено, необходимый уровень прочности несущей рамы, поддерживающей емкости с раствором, и производительность насоса или другие подобные характеристики устройства, связанные с циркуляцией питательного раствора, должны быть меньше, то все это ведет к снижению стоимости.
[0011]
Для настоящего изобретения опорный механизм для панели для растений, конвейерный механизм, система труб или тому подобное могут быть размещены в пространстве между лотками под тем участком на панели для растений, где нет растений. Так как каждый участок под панелью для растений в традиционной системе занят лотком, то пространство под участком панели для растений, где нет растений, в настоящем изобретении используется эффективно, вследствие чего было достигнуто уменьшение места, занимаемого всей гидропонной системой культивирования в целом. Более того, больше не требуется такая прочность панели для растений при таком размещении опорного механизма панели для растений, так что панель для растений может быть изготовлена из легкого дешевого материала (например, из пенополистирола). Так как при этом может быть создана система культивирования, обладающая малым весом и включающая лоток и панель для растений, данная система может быть выполнена в виде множества рядов, расположенных выше или ниже, с простым опорным механизмом. Вдобавок, свет из источника освещения проходит через пространство между лотками, поэтому он может эффективно, со всех сторон облучать растения, находящиеся на панели для растений. В результате активность роста культивируемых растений может быть повышена, что повышает продуктивность.
[0012]
Более того, за счет такой конфигурации, при которой панель для растений расположена поперек множества лотков, находясь над ними, между панелью для растений и питательным раствором в лотке создается пространство. Из-за этого корни растений, расположенных на панели для растений, находятся в контакте не только с питательным раствором, но и с воздухом. Доставка воздуха к корням таким способом стимулирует рост растений. Это не может быть достигнуто с помощью традиционной гидропонной системы культивирования, которая позволяет панели для растений плавать в большом лотке, содержащем питательный раствор.
[0013]
Например, в настоящем изобретении заявляются следующие пункты.
(Пункт 1)
Гидропонная систем культивирования, включающая:
множество лотков, расположенных вдоль заранее определенного направления; и
панель для растений, которая поддерживает растения и расположена поперек множества вышеупомянутых лотков,
где каждому из множества лотков придана конфигурация, позволяющая содержать питательный раствор, необходимый для роста растений.
(Пункт 2)
Гидропонная система культивирования по пункту 1, где между панелью для растений и питательным раствором имеется пространство.
(Пункт 3).
Гидропонная система культивирования по п. 1, включающая также по крайней мере один опорный механизм, размещенный среди множества лотков между лотками, расположенными рядом друг с другом.
(Пункт 4).
Гидропонная система культивирования по п. 1, включающая также конвейерный механизм для перемещения панели для растений вдоль заранее определенного направления.
(Пункт 5).
Гидропонная система культивирования по п. 4, где опорный механизм включает конвейерный механизм.
(Пункт 6).
Гидропонная система культивирования по п. 1, где системе придана такая конфигурация, что питательный раствор течет внутри лотков.
(Пункт 7).
Гидропонная система культивирования по п. 6, где лоток имеет также создающую турбулентность секцию, которой придана такая конфигурация, которая создает турбулентность в потоке питательного раствора.
(Пункт 8).
Гидропонная система культивирования по п. 1, включающая также секцию слива для сливания питательного раствора из лотков.
(Пункт 9).
Гидропонная система культивирования по п. 1, включающая также секцию подачи для подачи питательного раствора в лотки.
(Пункт 10).
Гидропонная система культивирования по п. 1, где лоткам придана такая конфигурация, что ширина лотков является регулируемой в направлении, которое приблизительно перпендикулярно заранее определенному направлению.
(Пункт 11). Гидропонная система культивирования по п. 1, включающая также секцию обрезки для обрезания корней растений.
(Пункт 12).
Завод для выращивания растений, включающий гидропонную систему культивирования по п. 5 и теплицу из пенополимера для размещения гидропонной системы культивирования.
(Пункт 13).
Завод для выращивания растений по п. 12, где множество гидропонных систем культивирования размещены в вертикальном направлении.
(Пункт 14).
Завод для выращивания растений по п. 12, где теплица из пенополимера имеет арочную крышу.
(Пункт 15).
Завод для выращивания растений по п. 14, где теплица из пенополимера состоит из множества отдельных фрагментов.
(Пункт 16).
Завод для выращивания растений по п. 15, включающий также средство соединения для соединения множества отдельных фрагментов на внешней поверхности теплицы.
(Пункт 17).
Завод для выращивания растений по п. 15, где теплица из пенополимера включает секционную периферийную стенку, состоящую из множества отдельных фрагментов.
(Пункт 18).
Завод для выращивания растений по п. 17, где теплица из пенополимера включает множество отдельных секционных периферийных стенок.
(Пункт 19).
Завод для выращивания растений по п. 18, где теплица из пенополимера имеет армирующий элемент между двумя секционными периферийными стенками, которые расположены рядом друг с другом.
(Пункт 20).
Завод для выращивания растений по п. 19, где по крайней мере часть секционной периферийной стенки имеет ребро жесткости.
(Пункт 21). Завод для выращивания растений по п. 20. где ребро жесткости сформовано как единое целое с секционной периферийной стенкой.
(Пункт 22).
Завод для выращивания растений по п. 20, где ребро жесткости имеется на сцепляющей секции двух соседних секционных периферийных стенок.
(Пункт 23).
Завод для выращивания растений по п. 20, где ребро жесткости выступает по направлению к стороне, обращенной во внутреннее пространство теплицы из пенополимера.
(Пункт 24).
Завод для выращивания растений по п. 17, где теплица из пенополимера включает секционную крышу, состоящую из множества отдельных фрагментов.
(Пункт 25).
Завод для выращивания растений по п. 24, где секционная крыша включает на одном конце секцию свеса крыши.
(Пункт 26).
Завод для выращивания растений по п. 25, где один конец секционной крыши представляет собой часть, имеющую максимальную толщину.
(Пункт 27).
Завод для выращивания растений по п. 12, включающий также другую конструкцию, где конструкция включает внутреннее пространство, которое сообщается с внутренним пространством теплицы из пенополимера.
(Пункт 28).
Завод для выращивания растений по п. 27, где конструкция представляет собой куполообразную конструкцию.
(Пункт 29).
Завод для выращивания растений по п. 14, где теплица из пенополимера представляет собой арочное здание, включающее первую структуру, имеющую первую арочную крышу, и вторую структуру, имеющую вторую арочную крышу, где первая структура и вторая структура имеют по крайней мере общую часть разделительной стенки, разделяющей первую структуру и вторую структуру.
(Пункт 30).
Завод для выращивания растений по п. 29, где
первая арочная крыша включает отдельный фрагмент первой арочной крыши,
вторая арочная крыша включает отдельный фрагмент второй арочной крыши, и
разделительная стенка включает отдельный фрагмент нижней выступающей секции разделительной стенки,
где отдельный фрагмент первой арочной крыши, отдельный фрагмент второй арочной крыши и отдельный фрагмент нижней выступающей секции разделительной стенки соединены через отдельный фрагмент верхней секции разделительной стенки таким образом, что первая структура и вторая структура имеют по крайней мере общую часть разделительной стенки.
(Пункт 31).
Завод для выращивания растений по п. 29, где арочное здание включает также третью структуру, имеющую третью арочную крышу, и вторая структура, и третья структура имеют по крайней мере общую часть разделительной стенки, разделяющей вторую структуру и третью структуру.
(Пункт 32).
Завод для выращивания растений по п. 30, где отдельный фрагмент верхней секции разделительной стенки с возможностью вращения присоединен к отдельному фрагменту нижней выступающей секции разделительной стенки.
(Пункт 33).
Завод для выращивания растений по п. 32, где первая структура и вторая структура сооружены на наклонной поверхности.
(Пункт 34).
Завод по производству растений по п. 27, завод по производству растений имеет такую конфигурацию, что
первый отдельный фрагмент теплицы имеет первое отверстие и первую выпуклую секцию, окружающую первое отверстие и выступающую наружу,
второй отдельный фрагмент в конструкции имеет второе отверстие и вторую выпуклую секцию, окружающую второе отверстие и выступающую наружу, и
первая выпуклая секция и вторая выпуклая секция соединены так, что первое отверстие сообщается со вторым отверстием.
(Пункт 35).
Завод по производству растений по п. 15, где отдельный фрагмент включает армирующий элемент.
(Пункт 36).
Завод по производству растений по п. 35, где армирующий элемент имеет сквозное отверстие.
(Пункт 37).
Завод по производству растений по п. 35, где армирующий элемент имеет скрепляющий элемент, и скрепляющий элемент армирующего элемента отдельного фрагмента и скрепляющий элемент армирующего элемента другого отдельного фрагмента скреплены для соединения отдельного фрагмента с другим отдельным фрагментом.
(Пункт 38).
Завод по производству растений по п. 35, где армирующий элемент включает балку, размещенную в продольном направлении, первую балочную полку, выступающую из балки в одном из поперечных направлений, и вторую балочную полку, выступающую из балки в противоположном первой балочной полке направлении.
(Пункт 39).
Завод по производству растений по п. 38, включающий пересекающий элемент, установленный так, чтобы он пересекал армирующий элемент.
(Пункт 40).
Завод по производству растений по п. 39, где пенополимер обволакивает армирующий элемент и пересекающий элемент.
(Пункт 41).
Завод по производству растений по п. 15, где отдельный фрагмент установлен на основании.
(Пункт 42).
Завод по производству растений по п. 41, где завод по производству растений имеет такую конфигурацию, что
обращенный к основанию конец по крайней мере одного из отдельных фрагментов имеет выступ,
основание имеет выемку, и
выступ и выемка совмещаются друг с другом.
(Пункт 43).
Завод по производству растений по п. 42, включающий также листовой элемент и слой покрытия,
где листовой элемент накладывают на область соединения двух соединенных отдельных фрагментов, на прилегающие к основанию части двух отдельных фрагментов и на соответствующую часть основания,
где слой покрытия наносят по крайней мере на часть листового элемента.
(Пункт 44).
Завод по производству растений по п. 42, где основание включает несколько секций подложки.
(Пункт 45).
Завод по производству растений по п. 44. где основание имеет сцепляющую секцию, к которой прикрепляется обращенная к основанию часть теплицы из пенополимера.
(Пункт 46).
Завод по производству растений по п. 45, где завод по производству растений имеет такую конфигурацию, что
теплица из пенополимера включает также соединительную пластину, и
соединительная пластина соединяет две соседних секции подложки, а также секцию подложки с обращенной к основанию частью теплицы из пенополимера.
(Пункт 47).
Завод по производству растений по п. 44, где теплица из пенополимера включает также настил, образующий поверхность пола теплицы.
(Пункт 48).
Завод по производству растений по п. 47, где пол включает множество отдельных участков пола.
(Пункт 49).
Завод по производству растений по п. 12, где теплица из пенополимера включает:
множество опорных колонн, установленных внутри на по крайней мере части участка поверхности пола в теплице; и
поверхность верхнего пола, поддерживаемого опорными колоннами.
(Пункт 50).
Завод по производству растений по п. 49, характеризующийся тем, что поверхность верхнего пола сконфигурирована так, что она отделена от теплицы из пенополимера.
(Пункт 51).
Завод по производству растений по п. 12, где теплица из пенополимера включает также обработанную панель, изготовленную из пенополимера и расположенную на наружной поверхности.
(Пункт 52).
Завод по производству растений по п. 51, где обработанная панель является панелью, имитирующей камень.
(Пункт 53).
Завод по производству растений по п. 52, где панель, имитирующая камень, имеет на поверхности выступающую часть, находящуюся в контакте с теплицей из пенополимера.
(Пункт 54).
Завод по производству растений по п. 52, где пластина, имитирующая камень, имеет тонкую соединительную секцию на по крайней мере части наружной окружности.
(Пункт 55).
Завод по производству растений по п. 12, включающий также улучшенное грунтовое основание, сформированное путем размещения круглого камня или сферы в выемке, имеющей большую внешнюю окружность, чем внешняя окружность теплицы из пенополимера, чтобы поглощать колебания, вызванные землетрясением, где теплица из пенополимера размещена с возможностью скольжения на улучшенном грунтовом основании.
(Пункт 56).
Завод по производству растений по п. 12, где пенополимер представляет собой пенополистирол,
(Пункт 57).
Завод по производству растений по п. 56, где теплица из пенополистирола включает средства для регулирования комнатной температуры.
[0014]
Воплощения, содержащие любые комбинации вышеупомянутых составляющих элементов, или воплощения, содержащие составляющие элементы и выражения настоящего изобретения с заменой их на другие из разделов, посвященных способу, оборудованию, системе, и тому подобному, также рассматриваются как воплощение настоящего изобретения.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0015]
Настоящее изобретение может обеспечить создание гидропонной системы культивирования, которая способна уменьшить количество питательного раствора и осуществить гидропонное культивирование, занимая меньше места и более эффективно, чем традиционные гидропонные системы культивирования. Настоящее изобретение может также обеспечить создание завода по выращиванию растений, который может быть легко сооружен за низкую цену при любых условиях окружающей среды, таких как температурные условия или состояние почвы, путем размещения такой гидропонной системы культивирования в теплице из пенополистирола, пригодной для размещения гидропонной системы культивирования.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0016]
[Фиг. 1] Фиг. 1 представляет собой вид сверху гидропонной системы культивирования согласно первому воплощению.
[Фиг. 2] Фиг. 2 представляет собой вид поперечного сечения вдоль линии В-В на Фиг. 1.
[Фиг. 3] Фиг. 3 представляет собой вид поперечного сечения вдоль линии А-А на Фиг. 1.
[Фиг. 4] Фиг. 4 представляет собой вид поперечного сечения вдоль линии С-С на Фиг. 1.
[Фиг. 5] Фиг. 5 представляет собой вид сверху, показывающий гидропонную систему культивирования согласно второму воплощению.
[Фиг. 6] Фиг. 6 представляет собой вид сверху, показывающий гидропонную систему культивирования согласно третьему воплощению.
[Фиг. 7] Фиг. 7 представляет собой вид сверху, показывающий гидропонную систему культивирования согласно четвертому примеру модификации.
[Фиг. 8] Фиг. 8 представляет собой перспективный вид, показывающий искусственную среду до ее установки в сквозное отверстие панели для растений.
[Фиг. 9] Фиг. 9 (а)-(с) представляет собой виды, увеличенные чтобы показать близкое окружение искусственной среды, установленной в сквозное отверстие панели для растений.
[Фиг. 10] Фиг. 10 (а)-(с) представляет собой рисунки, показывающие пример модификации искусственной среды.
[Фиг. 11] Фиг. 11 представляет собой схематический вид, показывающий пример модификации панели для растений 30.
[Фиг. 12] Фиг. 12 представляет собой вид спереди, показывающий многорядную систему культивирования 1000.
[Фиг. 13] Фиг. 13 представляет собой вид сбоку, показывающий многорядную систему культивирования 1000.
[Фиг. 14] Фиг. 14 представляет собой схематический вид системы культивирования, включающий механизм загрузки/выгрузки по настоящему изобретению. Фиг. 14(A) представляет собой вид сбоку системы культивирования, и Фиг. 14(B) представляет собой вид сверху системы культивирования.
[Фиг. 15] Фиг. 15 представляет собой вид спереди системы культивирования на Фиг. 14, видимый с направления, указанного стрелкой X на Фиг. 14.
[Фиг. 16] Фиг. 16 (A)-(I) представляют собой схематические виды сбоку, показывающие процедуру альтернативной загрузки панели для растений в систему культивирования с помощью механизма загрузки/выгрузки по настоящему изобретению.
[Фиг. 17] Фиг. 17 представляет собой перспективный вид, показывающий внешний вид теплицы (1) для размещения гидропонной системы культивирования.
[Фиг. 18] Фиг. 18 представляет собой перспективное изображение с пространственным разделением деталей теплицы (1) для размещения гидропонной системы культивирования.
[Фиг. 19] Фиг. 19 представляет собой вид в вертикальном разрезе секционных периферийных стенок в собранном состоянии, которые разделены по окружности на три части.
[Фиг. 20] Фиг. 20 представляет собой увеличенный вид секции IV на Фиг. 19.
[Фиг. 21] Фиг. 21(a) представляет собой перспективный вид, показывающий одно воплощение секционной периферийной стенки 1100 в соединенном состоянии в переднем и заднем направлении. Фиг. 21(b) представляет собой вид поперечного разреза соединительной вставки (вид поперечного разреза вдоль линии VI-VI на Фиг. 20).
[Фиг. 22] На Фиг. 22 показано конкретное воплощение теплицы для размещения гидропонной системы культивирования, собранной из секционных периферийных стенок и секционных крыш.
[Фиг. 23] На Фиг. 23 показано конкретное воплощение, в котором секционные крыши имеют свес крыши.
[Фиг. 24] На Фиг. 24 показано воплощение, в котором теплица для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению присоединена к другой структуре посредством соединительной вставки.
[Фиг. 25] Фиг. 25 представляет собой увеличенный вид соединительной вставки в одном воплощении соединения между теплицей для размещения гидропонной системы культивирования и куполообразной конструкцией.
[Фиг. 26] Фиг. 26(a) представляет собой общий вид теплицы для размещения гидропонной системы культивирования, объединяющей три арочные структуры. Фиг. 26(b) представляет собой вид поперечного разреза теплицы для размещения гидропонной системы культивирования, объединяющей три арочные структуры.
[Фиг. 27] Фиг. 27 представляет собой перспективный вид каждого отдельного фрагмента, которые являются составными частями теплицы для размещения гидропонной системы культивирования, изображенной на Фиг. 26.
[Фиг. 28] Фиг. 28 представляет собой вид поперечного разреза теплицы для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению, когда она установлена по направлению вверх на наклонной поверхности.
[Фиг. 29] Фиг. 29 представляет собой схему, на которой показано, каким образом отдельный фрагмент верхней секции разделительной стенки может вращаться по отношению к отдельному фрагменту нижней выступающей секции соединительной стенки.
[Фиг. 30] Фиг. 30 представляет собой схему конструкции, в которой левое крыло и правое крыло отдельного фрагмента верхней секции разделительной стенки могут индивидуально вращаться по отношению к отдельному фрагменту нижней выступающей секции разделительной стенки.
[Фиг. 31] Фиг. 31 представляет собой схему, на которой детально показана структура установленного отдельного фрагмента.
[Фиг. 32] Фиг. 32(a) представляет собой перспективный вид транспортируемого сборного основания. Фиг. 32(b) представляет собой схему, показывающую одно воплощение секции подложки 3100.
[Фиг. 33] Фиг. 33 представляет собой схему, показывающую, как встроен армирующий элемент в отдельный фрагмент.
[Фиг. 34] На Фиг. 34 показано конкретное воплощение упрочнения с помощью листа из сетчатого материала и материала основы.
[Фиг. 35] На Фиг. 35 показано конкретное воплощение отдельного фрагмента с использованием Z-образного стального армирующего элемента.
[Фиг. 36] На Фиг. 36 показана теплица для размещения двухэтажной гидропонной системы культивирования.
[Фиг. 37] На Фиг. 37 показана структура сейсмической изоляции основания теплицы для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0017]
Далее настоящее изобретение раскрывается на Примерах со ссылкой на прилагаемые рисунки там, где это необходимо. Во всем описании каждое отдельное выражение должно пониматься как охватывающее концепцию изобретения во всем многообразии ее форм, если это не отмечено специально. Кроме того, используемые здесь термины должны пониматься в таком значении, которое является общепринятым в данной области, за исключением случаев, когда специально указано иное. Таким образом, терминология и научно-технические термины, используемые здесь, за исключением случаев, когда они определены по-другому, имеют те же значения, что и термины, широко используемые специалистами в области, к которой относится настоящее изобретение. В случае несоответствия настоящее описание изобретения (включая определения) обладает приоритетом.
[0018]
Воплощения, приводимые ниже, предназначены для лучшего понимания настоящего изобретения. Таким образом, объем настоящего изобретения не должен ограничиваться нижеследующими описаниями. Для специалиста в данной области является очевидным, что эти воплощения при ссылках на приведенное описание могут быть соответствующим образом изменены в пределах объема настоящего изобретения.
[0019]
(Первое воплощение)
На Фиг. 1-4 показана гидропонная система культивирования 100 согласно первому воплощению. Фиг 1 представляет собой вид сверху гидропонной системы культивирования 100. Фиг. 2 представляет собой вид поперечного сечения вдоль линии В-В на Фиг. 1. Фиг. 3 представляет собой вид поперечного сечения вдоль линии А-А на Фиг. 1. Фиг. 4 представляет собой вид поперечного сечения вдоль линии С-С на Фиг. 1. Так как Фиг. 1 показывает внутреннее устройство гидропонной системы культивирования 100, верхняя панель 11, искусственная среда 4 и растения 2 не показаны.
[0020]
С помощью гидропонной системы культивирования 100 выращивают растения 2, такие как овощи или цветы, путем гидропонного культивирования. Растениями 2 могут быть любые растения, которые растут на панели для растений 30 и являются пригодными для гидропонного культивирования. Однако предпочтительно, чтобы это была сельскохозяйственная продукция. Примерами сельскохозяйственных продуктов, для которых предназначена система культивирования, могут быть овощи, цветы, фрукты, зерновые и им подобные растения, являющиеся фотосинтезирующими. Между тем, когда система не снабжена осветительной секцией 60, примеры сельскохозяйственных продуктов, на которые рассчитана система, включают ростки фасоли и грибы, которые не являются фотосинтезирующими, и им подобные. Определенные виды растений, выращиваемых в гидропонной системе культивирования, могут быть должным образом выбраны специалистами в данной области.
Гидропонная система культивирования 100 содержит несущую раму 10, лотки 20a-20f (далее в совокупности называемые как "лотки 20"), множество панелей для растений 30, опорный механизм 40, пару конвейерных механизмов 50а и 50b (далее в совокупности обозначаемые как "конвейерные механизмы 50"), множество осветительных секций 60 и множество приспособлений для обрезания корней 70.
[0021]
Несущая рама 10, в основном, несет на себе лотки 20. Несущая рама 10 содержит верхнюю панель 11, нижнюю панель 12 и поддерживающие стойки 13. Верхняя панель 11 и нижняя панель 12 являются прямоугольными плоскими элементами, каждая из множества угловых секций оборудована поддерживающими стойками 13.
[0022]
Длинные лотки 20 расположены на нижней панели 12. Так как имеется несколько лотков 20, они обозначены как 20а, 20b, 20с или им подобное, соответствующим образом добавляя а, b, с и т.д. Лотки 20a-20f расположены параллельно, по порядку, в поперечном направлении. В частности, лотки 20а-20f расположены параллельно таким образом, что продольное направление каждого лотка ориентировано примерно одинаково. Лотки 20a-20f имеют регулируемые желоба 21a-21f (далее в совокупности называемые как "регулируемые желоба 21"), проходящие соответственно вдоль их продольного направления. Регулируемые желоба 21 относятся к внутренней поверхности лотков 20. Лотки 20 и регулируемые желоба 21 могут быть сформированы как одно целое или могут быть отдельными элементами. Например, как раскрыто ниже, весь лоток 20 может быть наклонным, или наклонной может быть только донная поверхность лотков 20, чтобы дать возможность питательному раствору течь внутри лотков 20. Когда наклон имеет только внутренняя поверхность лотков 20, то такие лотки рассматриваются как наклонные регулируемые желоба 21. Питательный раствор 3 находится в регулируемых желобах 21. Объяснения даются ниже, при этом направление, параллельное продольному направлению лотков 20 и регулируемых желобов 21, рассматривается как направление D1, и направление, параллельное поперечному направлению лотков 20 и регулируемых желобов 21, - как направление D2.
[0023]
Как видно из Фиг. 3, в настоящем изобретении панель для растений расположена над рядом расположенных в продольном направлении лотков 20, не так, как это делается в традиционных гидропонных системах культивирования растений, в которых панель для растений плавает на питательном растворе в единственной емкости большого объема. Таким образом, между питательным раствором 3 и панелью для растений 30 создается пространство. По этой причине корни растений 2 в достаточной мере находятся в контакте не только с питательным раствором 3, но также и с воздухом. Так как при этом воздух в достаточной мере доставляется к корням растений 2, то это стимулирует рост растений 2.
[0024]
Панель для растений 30 представляет собой плоский элемент, имеющий сквозное отверстие 31. Искусственная среда (подложка для культивирования) 4, содержащая растение 2, вставлена в сквозное отверстие 31 и удерживается в нем. Панель для растений 30 находится выше лотков 20 и поддерживается опорным механизмом 40. В частности, панель для растений 30 размещена поперек лотков от лотка 20а до лотка 20f. То есть, множество лотков 20 находится ниже одиночной панели для растений 30. В обычных гидропонных системах культивирования используется конфигурация, в которой одна или более панелей для растений размещены на единственной емкости большого размера.
[0025]
Ширина W регулируемого желоба 21 в направлении D2 формируется так, чтобы она соответствовала размеру корня выращиваемого растения 2. Например, ширина W определяется исходя из того, что она должна быть такой, чтобы корни растения 2 находились в контакте с обеими боковым поверхностями регулируемого желоба 21. Далее, ширина W, например, определяется так, чтобы пространство между корнем растения 2 и каждой боковой поверхностью регулируемого желоба 21 составляло 50 мм или меньше. В любом случае, ширина W регулируемого желоба 21 определяется так, чтобы она была относительно узкой. В предпочтительном воплощении конфигурация регулируемых желобов 21 выбирается так, чтобы ширина W регулируемых желобов 21 могла устанавливаться в соответствии с ростом растения 2. Ширина W регулируемых желобов 21 может быть сконфигурирована так, чтобы ее можно было регулировать с помощью известных в технике способов. В частности, так как корни не широко разрастаются в ранние периоды роста растений 2, ширина W регулируемых желобов 21 устанавливается узкой, и по мере того, как корень растет и распространяется в стороны с ростом растения 2, ширина W регулируемого желоба 21 может быть увеличена до такого размера, пока он не коснется другого механизма, который находится между двумя соседними лотками (например, опорный механизм 40, который находится между двумя соседними лотками, и опорный механизм 440 на Фиг. 7, раскрытый ниже). Возможно сделать конфигурацию, в которой ширина регулируемых желобов 21 меняется в соответствии с шириной лотков 20, или конфигурацию, в которой ширину меняют независимо от лотков 20 и регулируемых желобов 21.
[0026]
Трубы подачи питательного раствора 80a-80f (далее в совокупности называемые как "трубы подачи питательного раствора 80") находятся соответственно на концах 22a-22f (далее в совокупности называемые как "концы 22") в продольном направлении лотков 20a-20f. Трубы подачи питательного раствора 80 подают питательный раствор 3, который выкачивают из емкости 82 насосом 81 к лоткам 20. На противоположной стороне, со стороны концов 23a-23f (далее в совокупности именуемые как "концы 23"), лотки имеют дренажные выходы 24a-24f (далее именуемые как "дренажные выходы 24"), выполненные так, чтобы они могли находиться в открытом или закрытом состоянии. Питательный раствор 3, подаваемый внутрь лотка 20, удаляется из него через дренажные выходы 24 и возвращается в емкость 82 через водоприемник 83, вытянутый в направлении D2. Вместо дренажных выходов 24 питательный раствор 3 может удаляться путем установки откачивающего насоса для откачки раствора.
[0027]
Убираемые стенки 25a-25f (далее в совокупности называемые как "убираемые стенки 25") на стороне концов 23a-23f лотков 20a-20f выполнены так, чтобы они были отделяемыми. Это позволяет корню растения 2 избегать контакта с удаляемыми стенками 25, когда панель для растений 30 подается к приспособлению для обрезания корней 70. Чтобы избежать контакта с корнем растения 2, убираемая стенка 25 может быть выполнена так, чтобы она могла скользить вниз, или ее можно было открывать или закрывать влево и вправо, или вверх и вниз в течение того времени, пока убираемая стенка 25 не вернется назад.
[0028]
Опорным механизмом может быть любой механизм, который может поддерживать панель для растений 30 над лотками 20. Опорный механизм 40 может быть расположен у конца панели для растений 30 для поддержки панели для растений слева или справа, или он может быть расположен между соседними лотками 20 для поддержки панели для растений снизу или, в висячем положении, - сверху. Примеры такого опорного механизма включают, но не ограничиваются ими, ролики, ремни, поддерживающие стойки, крючки и им подобное. Как частное воплощение настоящего изобретения, Фиг. 1 и 2 показывают случай, где опорным механизмом 40 являются ролики, расположенные между лотками 20. В частном воплощении опорный механизм 40 включает группы опорных роликов 41ab, 41cd и 41ef, которые соответственно расположены между лотком 20а и лотком 20b, лотком 20с и лотком 20d, лотком 20е и лотком 20f. Каждая из групп опорных роликов 41ab-41ef содержит один или более опорных роликов 42. На Фиг. 1 и 2 группы опорных роликов 41ab-41ef содержат большое количество опорных роликов 42, расположенных в каждом промежутке вдоль направления D1. Опорные ролики 42 крепятся к несущей раме 10с помощью опорных элементов (не показаны). В частности, опорные ролики 42 закреплены так, что их ось вращения примерно перпендикулярна направлению D1 и примерно параллельна направлению D2. Опорный механизм 40 обеспечивает поддержку панели для растений 30 при ее движении с помощью опорных роликов 42.
[0029]
Полное пространство между лотками 20 может быть уменьшено путем расположения такого механизма, как опорный механизм, описанный выше, или пространство может быть оставлено свободным, без размещения в нем чего-либо. При наличии пространства между лотками 20 свет может проходить между лотками 20, так что свет может освещать растения 2 со многих направлений. Кроме того, при наличии промежутка между лотками 20 также облегчается установка лотков 20.
[0030]
Конвейерные механизмы 50а и 50b находятся напротив друг друга в направлении D2, между ними находятся лотки 20. Каждый из пары конвейерных механизмов 50а и 50b содержит множество ведущих валиков 51 и приводных механизмов 52 для вращения и приведения в действие ведущих валиков 51. Каждый ведущий валик 51 выполнен так, чтобы его ось вращения была ориентирована в перпендикулярном направлении, и его наружная периферическая поверхность контактировала с боковой поверхностью панели для растений 30. Приводной механизм 52 передает вращение двигателя (не показан) к ведущим валикам 51 через цепь 52а для того, чтобы вращать ведущие валики 51. Находясь в контакте с боковой поверхностью панели для растений 30, ведущий валик 51 вращается таким образом, что перемещает панель для растений 30. Конвейерные механизмы 50а и 50b могут быть сконфигурированы так, чтобы расстояние L в направлении D2 было регулируемым. Благодаря этому система будет совместима с ситуациями, когда длину панели для растений 30 в направлении D2 изменяют в соответствии с изменением конструкции или тому подобным.
[0031]
На верхней панели 11 размещено множество осветительных секций 60. Каждая осветительная секция 60 располагается напротив лотков 20 в перпендикулярном направлении. То есть, каждая осветительная секция 60 расположена напротив растений 2, которые размещены на лотке 20 в перпендикулярном направлении. Осветительные секции 60 излучают необходимый для фотосинтеза свет, который получают растения 2. Потребность в осветительных секциях 60 отпадает, когда выращивают растения, не являющиеся фотосинтезирующими.
[0032]
Устройство для обрезания корней 70 устанавливают вблизи каждого из концов 23a-23f, на противоположной стороне по отношению к концам 22. В этом воплощении устройство для обрезания корней 70 представляет собой дисковый нож с множеством лезвий, расположенных с заранее определенным интервалом по его окружности. Для обрезания корней растения 2, которое подается вместе с панелью для растений 30, устройство для обрезания корней 70 приводится во вращение вокруг оси вращения двигателем (не показан). Таким способом корни растения 2 могут быть обрезаны, когда оно находится на панели для растений 30.
[0033]
Далее поясняется работа системы гидропонного культивирования растений 100, сконфигурированной, как описано выше. Сначала объясняется стадия выращивания. Искусственную среду 4, в которую посажено растение 2, вставляют в сквозное отверстие 31 панели для растений 30. Затем панель для растений 30 помещают в желаемое положение над лотками 20 с помощью конвейерного механизма 50. После этого из трубы для подачи питательного раствора 80 подают питательный раствор 3, который выбирают из дренажного выхода 24 для обеспечения циркуляции в регулируемом желобе 21. Конечно, дренажный выход 24 может быть перекрыт для того, чтобы оставить питательный раствора 3 в регулируемом желобе 21. Далее, если это необходимо, на растения 2 подается свет от осветительных секций 60. Растение 2 выращивается таким образом.
[0034]
Далее поясняется выгрузка растений. Сначала отключается подача питательного раствора 3, поступающего из трубы 80, для того, чтобы удалить питательный раствор 3 через дренажный выход 24. После этого убираемая стенка 25 на стороне концов 23 лотков 20 отсоединяется. Находящуюся в этом состоянии панель для растений 30 подают к устройству для обрезания корней 70. Устройство для обрезания корней 70 обрезает корни растения 2, которое проходит над ним вместе с подаваемой панелью для растений 30. Растение 2 с отрезанными корнями перемещают с помощью автоматического манипулятора (не показан) и выгружают.
[0035]
В гидропонной системе культивирования 100 согласно настоящему воплощению лотки 20 сформированы так, что ширина W регулируемых желобов является относительно небольшой. Благодаря этому количество питательного раствора 3, требуемого для выращивания растения 2, может быть уменьшено. Это является крайне выгодным для использования такой системы, например, в регионах, где имеется нехватка воды или тому подобное. Далее, так как лотки 20 имеют малую ширину и небольшие размеры, питательный раствор 3 может циркулировать быстрее. Другими словами, свежий питательный раствор 3 может быть скорее доставлен в лотки 20. Благодаря этому, становится возможным ускорить рост растения 2. Кроме того, при ускорении циркуляции внутреннее пространство лотка 20 легче сохранять чистым. Этим можно предотвратить заболевания растений 2. Далее, так как достаточно небольшого количества питательного раствора 3, лотки 20 могут быть легче по весу, и требуемая прочность несущей рамы 10 для поддержки лотков 20 может быть относительно небольшой. Благодаря этому, стоимость несущей рамы 10 может быть невысокой. Далее, требуемые эксплуатационные качества в отношении перекачиваемого объема и износоустойчивости для насоса 81 тоже должны быть ниже, что отражается на снижении стоимости насоса 81.
[0036]
Далее, в гидропонной системе культивирования 100 по настоящему изобретению панель для растений 30 поддерживается группой опорных роликов 41ab-41ef. То есть, панель для растений 30 поддерживается опорным механизмом, размещенным между лотками. Благодаря этому, противодействующая весу панели для растений 30 сила со стороны опорного механизма может быть распределена относительно равномерно в направлении D2. Поэтому сила, необходимая для поддержки панели для растений 30, должна быть относительно небольшой, так что панель для растений 30 может быть изготовлена легкой. В результате, усилия, необходимые для приведения ее в движение, и стойкость к износу для конвейерного механизма 50, обеспечивающего перемещение панели для растений 30, могут быть ниже, что ведет к снижению стоимости конвейерного механизма 50.
[0037]
Далее, в гидропонной системе культивирования 100 по настоящему воплощению панель для растений 30 расположена поперек лотков с водой 20а-20f, в результате чего выращенные в лотках 20a-20f растения 2 могут, например, быть вместе перенесены к месту выгрузки.
[0038]
(Второе воплощение)
Основное отличие между гидропонной системой культивирования 100 согласно первому воплощению и гидропонной системой культивирования согласно второму воплощению состоит в конфигурации лотков.
[0039]
На Фиг. 5 показана гидропонная система культивирования 200 согласно второму воплощению. Фиг. 5 соответствует Фиг. 3 в том, что касается объяснения первого воплощения. Гидропонная система культивирования 200 включает несущую раму 10, лотки 20, множество панелей для растений 30, опорный механизм 40, пару конвейерных механизмов 50а и 50b, множество осветительных секций 60 и множество устройств для обрезания корней 70.
[0040]
Лотку 120 придана такая конфигурация, что донная поверхность желоба 126 вышеуказанного регулируемого желоба 121 лишь наклонена на угол θ по отношению к горизонтальному направлению. В частности, лотку 120 придана такая конфигурация, чтобы он имел наклон от конца 22, где расположена труба подачи питательного раствора 80, к концу 23, где расположен дренажный выход 24. В настоящем воплощении реализован наклон донной поверхности желоба 126 за счет подпирания лотка 120 с помощью регулирующей наклон секции 129, а также путем удлинения или укорочения регулирующей наклон секции 129. Наклон донной поверхности желоба 126 может быть реализован путем придания такой формы лотку 120, что толщина донной секции 123 возрастает в направлении D1. Наклон может быть реализован путем наклонения лотка 120 или путем наклонения регулируемого желоба 121 в лотке 120.
[0041]
Далее, на донной поверхности желоба 126 лотка 120 сформировано множество выступающих секций 180. Например, выступающие секции 180 имеют треугольное сечение вдоль направления D1. Так как донная поверхность желоба 126 регулируемого желоба 121 наклонена, как это раскрыто выше, создается поток питательного раствора 3 от конца 22 к концу 23. В потоке питательного раствора 3, благодаря присутствию выступающих секций 180, может быть создана турбулентность. Далее, в настоящем изобретении раскрывается конфигурация, когда панель для растений 30 поддерживается над лотком 20 с помощью опорного механизма 40, вместо того, чтобы позволить панели для растений 30 плавать на поверхности питательного раствора 3 в лотке 20. Следовательно, между панелью для растений 30 и поверхностью питательного раствора 3 имеется пространство. Таким образом, воздух, который присутствует в пространстве между поверхностью питательного раствора 3 и панелью для растений 30, вмешивается в питательный раствор 3 с помощью турбулентности, созданной в питательном растворе 3. Благодаря этому корни растений 2 контактируют не только с питательным раствором 3, но также и с воздухом, что приводит к стимуляции роста растений 2.
[0042]
С помощью гидропонной системы культивирования 200 согласно настоящему воплощению можно достигнуть такого же рабочего эффекта, что и с помощью гидропонной системы культивирования 100 согласно первому воплощению. Вдобавок, гидропонная система культивирования 200 согласно настоящему воплощению имеет уклон со стороны подачи питательного раствора по направлению к дренажной стороне. Таким образом, питательный раствор 3 может более легко циркулировать. Далее, в гидропонной системе культивирования 200 согласно настоящему воплощению возможно вмешивание атмосферного воздуха в питательный раствор 3.
[0043]
(Третье воплощение)
Третье воплощение объясняет многорядную гидропонную систему культивирования, в которой лотки установлены сверху и снизу друг от друга. Фиг. 6 представляет собой вид сбоку, показывающий гидропонную систему культивирования 300 согласно третьему воплощению. Гидропонная система культивирования 300 включает блок культивирования 390 и блок упаковки урожая 392. В целом, конфигурация гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению такова, что она обладает малым весом благодаря желобо-подобной форме лотков 20, расположенных вдоль заранее определенного направления, а также такой конфигурации панели для растений, которая обеспечивает ее легкий вес. Таким образом, с помощью простого механизма несколько таких систем могут быть помещены друг над другом и расположены вертикально, образуя многорядную гидропонную систему культивирования. [0044]
Блок культивирования 390 имеет первую полку для культивирования 391а, вторую полку для культивирования 391b, третью полку для культивирования 391с и четвертую полку для культивирования 391d (в дальнейшем в этом документе в совокупности именуемые как "полки для культивирования 391"), емкость 82 и насос 81. Полки для культивирования с первой полки для культивирования 391а до четвертой полки для культивирования 391d составлены в таком порядке одна над другой снизу доверху. Каждая из полок для культивирования 391 включает множество лотков 20, опорный механизм (не показан), конвейерный механизм (не показан) и осветительную секцию 60, которые соответствуют лоткам 20, опорному механизму 40, конвейерному механизму 50 и осветительной секции 60 в первом или втором воплощении соответственно. Емкость 82 и насос 81 являются общими и используются для каждой из полок для культивирования 391. Конечно, емкость 82 и насос 81 могут иметься для каждой полки для культивирования 391. Изображение трубы для подачи питательного раствора 80 на Фиг. 6 не приведено.
[0045]
Блок упаковки урожая 392 выполнен рядом с блоком культивирования 390. В частности, блок упаковки урожая 392 установлен на конце 23 лотка 20 в блоке культивирования 390 (дистальная сторона по отношению к концу 22), то есть, проксимальная сторона к дренажному выходу (дренажный выход). Блок упаковки урожая 392 может иметь транспортную аппаратуру 393, устройство для обрезания корней 70 и упаковочную машину 395, которые размещены здесь в таком порядке поодаль от конца 23. Блок упаковки урожая 392 может иметь ленточный конвейер для транспортировки упакованных растений или другой аппаратуры. Транспортная аппаратура 393 включает транспортное устройство 394 и подъемник (не показан). Подъемник переносит транспортное устройство 394 в перпендикулярном направлении (направление D3 на рисунке). Конфигурация транспортного устройства 394 такова, что оно может перемещать панель для растений 30 в направлении D1. Упаковочная машина 395 упаковывает растения 2.
[0046]
Далее поясняется работа гидропонной системы культивирования 300, сконфигурированной, как раскрыто выше. Сначала объясняется стадия выращивания. Искусственную среду 4, в которой выращивается растение 2, вставляют в сквозное отверстие 31 панели для растений 30. Панель для растений 30 операторы помещают затем на транспортное устройство 394. Подъемник перемещает транспортное устройство 394, на которое помещена панель для растений 30, на желаемую позицию в направлении D3. Например, когда панель для растений 30 доставляют на вторую полку для культивирования 391b, устройство перемещают на позицию, где панель для растений 30 может быть помещена на опорный механизм второй полки для культивирования 391b. Затем с помощью транспортного устройства 394 панель для растений 30 доставляют к полке для культивирования 391 в блоке культивирования 390. Панель для растений 30 помещают в желательную позицию над лотком 20 с помощью конвейерного механизма полки для культивирования 391. Кроме того, растение 2 выращивается так же, как в случае первого воплощения.
[0047]
Затем объясняется стадия транспортировки. Вначале останавливают подачу питательного раствора через трубу подачи питательного раствора, чтобы удалить питательный раствор через дренажный выход. Затем убираемая стенка 25 на конце 23 лотка 20 убирается. В таком состоянии панель для растений 30 перемещается к транспортной аппаратуре 393 и помещается на транспортное устройство 394. Затем подъемник перемещает транспортное устройство 394 с панелью для растений 30 к упаковочной машине 395. Транспортное устройство 394 перемещает панель для растений 30 к упаковочной машине 395. В это время корни растений 2 обрезаются устройством для обрезания корней 70, находящимся между транспортным устройством 394 и упаковочной машиной 395. Затем растения 2 с обрезанными корнями упаковывают с помощью упаковочной машины 395.
[0048]
С помощью гидропонной системы культивирования 300 согласно настоящему воплощению может быть достигнут такой же рабочий эффект, как и с гидропонной системой культивирования 100 согласно первому воплощению. Вдобавок, гидропонная система культивирования 300 согласно настоящему воплощению может вносить или удалять панель для растений 30 с помощью одной транспортной аппаратуры 393. По этой причине стоимость необходимой транспортной аппаратуры 393 может сохраняться.
[0049]
Конфигурация и функционирование гидропонной системы культивирования согласно описанным воплощениям объяснена. Эти воплощения являются поясняющими примерами. Специалистам в данной области понятно, что в различных примерах модификации возможно комбинирование всех составляющих элементов, входящих в эти воплощения, и такие примеры модификации также входят в сферу охвата настоящего изобретения.
[0050]
(Первый пример модификации)
В воплощениях с первого по третье были объяснены случаи, когда опорный механизм 40 содержит группы опорных роликов 41ab, 41cd и 41 ef. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается. Группа роликов 4dc может быть помещена между лотком 20b и лотком 20с, а группа роликов 4de может быть помещена между лотком 20d и лотком 20е. Конечно, опорный механизм 40 может содержать любые две или более группы опорных роликов среди групп опорных роликов 41ab, 41be, 41cd, 41de и 41ef.
[0051]
(Второй пример модификации)
Во втором воплощении объяснен случай, в котором донная поверхность желоба 126 лотка 120 является наклонной, т.е. случай, когда донные поверхности желобов всех лотков 120a-120f являются наклонными. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается. Достаточно, чтобы донная поверхность желоба любого одного или более лотков была наклонной.
[0052]
(Третий пример модификации)
Опорный механизм 40 и конвейерный механизм 50 могут быть сконфигурированы как единое целое в воплощениях с первого по третье. То есть, опорный механизм 40 может обладать функцией конвейерного механизма 50.
[0053]
Фиг. 7 представляет собой вид сверху, показывающий гидропонную систему культивирования 500 согласно пятому примеру модификации. Гидропонная система культивирования 500 включает опорный механизм 440. Далее, опорный механизм 440 обладает функцией конвейерного механизма, как обсуждается ниже. Таким образом, гидропонная система культивирования 500 не имеет конвейерного механизма 50, как в воплощениях с первого по третье. [0054]
Опорный механизм 440 имеет закольцованные опорные ремни 441ab, 441cd и 441ef, ведущие шкивы 442ab, 442cd и 442ef, а также ведомые шкивы 443ab, 443cd и 443ef, мотор 444 и вал 445.
[0055]
Опорные ремни 441ab-441ef навешены так, что соединяют ведущие шкивы 442ab-442ef и ведомые шкивы 443ab-443ef соответственно. Панель для растений 30 поддерживается опорными ремнями 441ab-441ef. Мотор 444 вращает ведущие шкивы 442ab-442ef через вал 445. Опорные ремни 441ab-441 ef совершают круговое движение за счет вращения ведущих шкивов 442ab-442ef, в результате чего панель для растений 30 движется в направлении D1. Опорный механизм 440 может иметь натяжной шкив, натягивающий ремень при приложении нагрузки к его центральной части.
[0056]
С помощью настоящей модифицированной формы можно достичь такого же рабочего эффекта, как и в случае воплощений с первого по третье. Вдобавок, гидропонная система культивирования 500 согласно настоящей модифицированной форме не имеет конвейерного механизма 50. Вследствие этого ее ширина в направлении D2 может быть уменьшена. Это значит, что пространство, необходимое для гидропонной системы культивирования 500, может быть уменьшено.
[0057]
(Четвертый пример модификации)
В третьем воплощении блок упаковки урожая 392 может быть сделан мобильным. Например, блок упаковки урожая 392 может быть помещен на заранее проложенный рельс, вдоль которого перемещают блок упаковки урожая 392. Кроме того, например, каждое устройство блока упаковки урожая 392 может иметь колеса, что дает возможность устройству свободно двигаться. Когда гидропонная система культивирования содержит множество блоков культивирования 390, блок упаковки урожая 392, обладающий такой подвижной конфигурацией, может осуществлять сбор и упаковку урожая во многих блоках культивирования 390. Таким образом, число требующихся блоков упаковки урожая 392 может оставаться небольшим, что поможет сохранять низкую стоимость гидропонной системы культивирования.
[0058]
(Другой пример модификации)
Пространство между двумя соседними лотками может эффективно использоваться разными способами. Например, механизм для сбора переливающегося через край лотков питательного раствора и возвращения этого раствора назад в циркуляцию может быть размещен между лотками. Далее, там может быть размещен механизм для предотвращения надвигания панелей для растений друг на друга. Более того, наличие пространства между лотками облегчает сохранность лотков.
[0059]
(Искусственная среда)
Искусственная среда 4 относится также к подложке для культивирования. Искусственная среда 4 может иметь поддерживающую растение часть для поддержки растения 2 и может быть любым элементом, который может быть зафиксирован в сквозных отверстиях 31 панели для растений 30. Обычно искусственная среда 4 может быть товарным переработанным растительным волокном, приготовленным путем обработки и отверждения пальмовых или кокосовых волокон, или губкой из уретана. Однако искусственная среда, сформированная из волокнистого материала, имеет свойство разрушаться, например, расслаиваться вдоль волокон, и за ним трудно ухаживать. Поэтому губки из уретана в настоящем изобретении являются особенно предпочтительными. Фиг. 8 представляет собой перспективный вид, показывающий искусственную среду 4 перед ее вставлением в сквозное отверстие 31 панели для растений 30. В одном воплощении перед вставлением в сквозное отверстие 31 искусственная среда 4 имеет форму четырехугольной колонны, как показано на Фиг. 8. Искусственная среда 4 способна упруго деформироваться при вставлении в сквозное отверстие 31, приобретая форму, соответствующую сквозному отверстию 31. На Фиг. 9(а)-(с) представлены развернутые виды, которые увеличены, чтобы показать близкое окружение искусственной среды 4, вставленной в сквозное отверстие 31 панели для растений 30. На Фиг. 9(a) показан вид схемы сверху. На Фиг. 9(b) показан вид схемы снизу. На Фиг. 9(с) показан вид в разрезе вдоль линии D-D на Фиг. 9(a) и (b). Фиг. 9(а) и (b) показывают конфигурацию искусственной среды 4. Таким образом, изображение растения 2, поддерживаемого ей, не приведено. Искусственная среда 4 по настоящему изобретению является упруго деформируемой в практически цилиндрическую форму, как показано в примерах, показанных на Фиг. 9(а)-(с). Искусственная среда 4 перед вставлением в сквозное цилиндрическое отверстие 31 может иметь цилиндрическую форму, форму полигональной колонны или любую другую форму.
[0060]
Искусственная среда 4 имеет первое углубление 4b, сформированное на верхней поверхности 4а, и четыре вторых углубления 4d, сформированных на боковой поверхности 4 с. Первое углубление 4b вмещает по крайней мере часть растения 2, такую как часть стебля или часть корня. Поэтому первое углубление 4b может быть сформировано так, чтобы подходить по форме и размеру стеблю или корню, которые должны быть в него помещены. В настоящем воплощении первое углубление 4b сформировано практически в форме цилиндра. Растение 2 поддерживается первым углублением 4b.
[0061]
По одному второму углублению 4d сделано на каждой из боковых поверхностей 4с искусственной среды 4, имеющей форму четырехугольной колонны. В частности, второе углубление 4d выполнено путем создания канавки на части каждой боковой поверхности 4с. Боковая поверхность 4с имеет практически цилиндрическую форму, когда искусственная среда 4 вставляется в сквозное отверстие 31. Четыре вторых углубления 4d расположены параллельно на равном расстоянии по окружности на имеющей практически цилиндрическую форму боковой поверхности 4с. Четыре вторых углубления 4d вытянуты в направлении от нижней поверхности 4е к верхней поверхности 4а. В этом случае они вытянуты до позиции, расположенной ниже первого углубления 4b.
[0062]
Когда искусственная среда 4 вставляется в сквозное отверстие 31, второе углубление 4d и внутренняя стенка 31а сквозного отверстия 31 образуют несквозное отверстие 4f. Второе углубление 4d может быть вытянуто от нижней поверхности 4е до верхней поверхности 4а. В этом случае второе углубление 4d и внутренняя стенка 31а образуют сквозное отверстие. Глубина второго углубления 4d может быть определена такой, чтобы несквозное отверстие 4f имело желательный размер с учетом того, что искусственная среда 4 подвергается упругой деформации при вставлении в сквозное отверстие 31.
[0063]
Искусственная среда 4 с такой конфигурацией при вставлении в сквозное отверстие 31 панели для растений 30 образует несквозное отверстие 4f с панелью для растений 30. По этой причине, как только корень растения 2 достигает несквозного отверстия 4f, корень растения 2 легко прорастает из этой точки дальше. Далее, в предпочтительном воплощении настоящего изобретения искусственная среда 4 сформирована из губки. Поэтому корень пытается равномерно прорасти в искусственную среду 4. Другими словами, корень пытается вытянуться, чтобы распространиться из первого углубления 4b по направлению к боковой поверхности 4с. Благодаря этому, корень вытягивается, распространяясь в наружном направлении, и легко протягивается в искусственную среду 4 по настоящему изобретению. Вдобавок, так как искусственная среда 4 сформирована из губки, то искусственная среда 4 менее подвержена разрушению по сравнению с искусственной средой, сформированной из волокнистого материала, такого как базальтовое волокно.
[0064]
Например, два, три или более вторых углублений 4d могут быть размещены на каждой боковой поверхности 4 с искусственной среды 4.
[0065]
На Фиг. 10(а)-(с) показан пример модификации искусственной среды. На Фиг. 10(а)-(с) показана искусственная среда 204 до ее вставления в сквозное отверстие 31 панели для растений 30. На Фиг 10(a) показан рисунок вида сверху, на Фиг. 10(b) показан вид схемы снизу, и на Фиг. 10(с) показан вид поперечного разреза вдоль линии Е-Е на Фиг. 10(a) и 10(b). Искусственная среда 204 имеет первое углубление 4b и второе углубление 4d, как в искусственной среде 4 в первом и втором воплощениях. Вдобавок, искусственная среда 204 имеет отверстие 204g. Отверстие 204д вытянуто в направлении от нижней поверхности 4е к верхней поверхности 4а. Отверстие 204g может быть вытянуто в направлении, перпендикулярном нижней поверхности 4е, или в наклонном направлении под заранее определенном углом по отношению к нижней поверхности 4е. Далее, отверстие 204g может быть сквозным отверстием или несквозным отверстием.
[0066]
С помощью настоящего примера модификации может быть достигнут такой же рабочий эффект, как и с искусственной средой 4, показанной на Фиг. 8 и 9. Вдобавок, искусственная среда 204 облегчает рост корня за счет наличия в настоящем примере модификации отверстия 204g. В настоящем примере модификации объяснен случай, где в добавление ко второму углублению 4d выполнено отверстие 4g. Однако отверстие 4g может быть сделано вместо второго углубления 4d.
[0067]
(Панель для растений)
Панель для растений 30 представляет собой плоский элемент, содержащий сквозное отверстие 31. Искусственная среда (подложка для культивирования) 4, содержащая растение 2, вставлена в сквозное отверстие 31 и поддерживается им. Панель для растений 30 может поддерживаться над лотками 20 и быть сделана из любого материала, в котором может быть сделано сквозное отверстие 31 для поддерживания растения 2. Панель для растений 30 может быть изготовлена из любого материала, включая металл, дерево, пенополимер и тому подобное. В предпочтительном воплощении панель для растений 30 по настоящему изобретению изготовлена из пенополистирола. Толщина панели для растений 30 может быть определена в соответствии с материалом или с весом растения 2, которое должно поддерживаться.
[0068]
Панель для растений 30 расположена над лотками 20 и поддерживается опорным механизмом 40. В частности, панель для растений 30 расположена над лотками в поперечном направлении от лотка 20а до лотка 20f. Панель для растений 30 имеет множество сквозных отверстий 31, которые пронизывают ее от одной основной поверхности до другой основной поверхности. Сквозное отверстие 31 сформировано так, чтобы когда панель для растений 30 расположена над лотками 20, оно располагалось над регулируемым желобом 21 в перпендикулярном направлении. В частности, сквозные отверстия 31 сформированы на каждом из регулируемых желобов 21a-21f и расположены в один ряд вдоль направления D1. В примере, показанном на Фиг. 1, в направлении D1 сформировано 6 рядов сквозных отверстий 31, что соответствует 6 регулируемым желобам, т.е. регулируемым желобам 21a-21f.
[0069]
Каждое сквозное отверстие 31 может иметь любую форму, которую может приобрести и удержать искусственная среда 4, содержащая внутри себя растение 2. Например, сквозное отверстие может иметь цилиндрическую форму, форму четырехугольной колонны, форму многоугольной колонны или любую другую форму. На Фиг. 1 в качестве типичного воплощения показано круглое сквозное отверстие 31. Искусственная среда 4, в которую посажено растение 2, вставлена в каждое сквозное отверстие 31. Нет необходимости в том, чтобы в каждое сквозное отверстие 31 была вставлена искусственная среда 4 так, чтобы все они контактировали друг с другом. Может быть использована любая форма вставления искусственной среды, которая может помочь достигнуть цели поддерживания растения 2 на приемлемой позиции. Таким образом, сквозное отверстие 31 функционирует как поддерживающий участок для поддерживания растения 2 с помощью искусственной среды 4. Например, вместо искусственной среды 4 в сквозное отверстие 31 для поддерживания растения 2 может быть вставлена сетка. Листья растения 2 вырастают по направлению к верхней стороне панели для растений 30. Корень растения 2 растет вниз, под панель для растений 30 и контактирует с питательным раствором 3.
[0070]
(Многорядная система культивирования)
Для улучшения сбора сельскохозяйственных продуктов, таких как растения, в расчете на единицу используемой площади земли сельскохозяйственного назначения желательно развитие специальной техники. Многорядные полки для культивирования известны в качестве одного из видов такой техники. Как раскрыто выше, гидропонная система культивирования по настоящему изобретению имеет малый вес. Поэтому применение этой системы с многорядными полками для культивирования растений является выгодным.
[0071]
Однако традиционные многорядные полки для культивирования, включая технические приспособления, описанные в выложенной публикации Японии №2012-217392, получают свет только от освещения, осуществляемого с верхней стороны каждого ряда. По этой причине традиционные многорядные полки для культивирования имеют проблемы с освещением культивируемых сельскохозяйственных растений, которое является недостаточным. Чтобы решить эту проблему, свет должен освещать растения со многих направлений. Однако проблема освещения со многих направлений в случае многорядных полок для культивирования считалась трудной.
[0072]
В связи с этим авторы изобретения разработали панель для растений 35, которая является примером модификации панели для растений 30 в гидропонной системе культивирования по настоящему изобретению. В добавление к сквозному отверстию 31 панель для растений 35, показанная на Фиг. 11, независимо от сквозного отверстия 31 содержит светопроницаемый участок 28. Панель для растений согласно примеру модификации может быть использована не только в гидропонной системе культивирования, показанной на Фиг. 1-6, но также и в качестве плавающей панели в традиционной гидропонной системе культивирования. А именно, панель для растений 35 может быть изготовлена как плавающая панель из материала, который плавает на воде. Для такой панели для растений 35 вполне может быть использован в качестве материала пенополистирол. Толщина панели для растений 35 может быть определена в зависимости от материала или от веса сельскохозяйственного продукта 22, который должен поддерживаться. Панель для растений 35 может иметь любую форму, которая может быть определена в соответствии. с гидропонной системой культивирования, в которой используется панель для растений 35.
[0073]
Сквозное отверстие 31 сформировано так, чтобы пронизывать панель для растений 35 от одной основной поверхности до другой основной поверхности, чтобы поддерживать растение 2. Предпочтительно, чтобы на панели для растений 35 было сформировано множество сквозных отверстий 31. Ниже будет использована Фиг. 13 для раскрытия того, как растение 2 поддерживается с помощью сквозного отверстия 31.
[0074]
Светопроницаемый участок 28 также формируется от одной из основных поверхностей панели для растений 35 до другой основной поверхности, чтобы позволить свету проходить через него. Светопроницаемый участок 28 создается рядом со сквозным отверстием 31 так, чтобы свет облучал растение 2, когда растение 2 там поддерживается, по крайней мере с нижней стороны панели для растений 35, даже если растение 2 растет. Светопроницаемый участок 28 предпочтительно должен занимать около 30% или более площади поверхности на обеих основных поверхностях панели для растений 35, и более предпочтительно - около 50% или более. "Около" относится здесь к значению величины в диапазоне: указанное значение величины ±10%. Когда светопроницаемый участок 28 меньше, чем около 30%, количество света, облучающего растение 2, может быть недостаточным. Между тем, эффективность светового облучения может быть значительно увеличена, если светопроницаемый участок 28 составляет около 50% или более. Площадь поверхности светопроницаемого участка 28 может составлять, например, около 80%, если при этом общая прочность панели для растений 35 не представляет опасности. Форма светопроницаемого участка 28 может быть любой, он может быть изготовлен из любого материала, если только свет, излучаемый источником освещения, хотя бы частично проходит через него. В воплощении, показанном на Фиг. 11, светопроницаемый участок 28 является сквозным отверстием. Однако светопроницаемый участок 28 может быть сформирован как непроницаемое прозрачное окно, изготовленное из стекла или полимера.
[0075]
Термин "множество светопроницаемых участков 28" может относиться к светопроницаемому участку 28а, светопроницаемому участку 28b и светопроницаемому участку 28с - в соответствии с определенной формой или позицией. Светопроницаемый участок 28а размещен между соседними поддерживающими секциями 26 в продольном направлении панели для растений 35. Светопроницаемый участок 28b размещен между двумя соседними поддерживающими секциями 26 вблизи от угла панели для растений 35 в направлении, поперечном по отношению к панели для растений 35. Светопроницаемый участок 28 с размещен между двумя поддерживающими секциями 26 на участке, находящемся вдали от углов панели для растений 35.
[0076]
Панель для растений 35, показанная на Фиг. 11, может быть использована для того, чтобы свет эффективно облучал растение 2 со многих направлений. В результате может быть повышена активность роста растений, что повышает продуктивность.
[0077]
В этом отношении Фиг. 12 и 13 используются для объяснения системы культивирования 1000, в которой используется панель для растений 35. Фиг. 12 представляет собой вид спереди, показывающий систему культивирования 1000, в которой используется панель для растений 35 согласно воплощению. Фиг. 13 представляет собой вид сбоку, показывающий систему культивирования 1000, в которой используется панель для растений 35. На Фиг. 12 отсутствует изображение осветительной секции 61 и отражающих пластин 18 и 19.
[0078]
Система культивирования 1000 главным образом включает панель для растений 35, несущую раму 10 и осветительную секцию 60.
[0079]
Несущая рама 10 сформирована путем размещения множества лотков 20 в вертикальном направлении с определенным интервалом. Лотки 20 имеют регулируемый желоб 21 для регулирования питательного раствора 3. В отличие от гидропонных систем культивирования 100-300, гидропонная система культивирования 1000 снабжена множеством выступающих секций 14 на каждой противоположной внутренней стенке поверхности несущей рамы 10. Оба конца лотков 20 помещены на выступающих секциях 14, расположенных на этой же высоте, чтобы удерживать каждый из множества лотков 20 на несущей раме 10. Далее, имеющая форму колонны осветительная секция 61 расположена между парой соседних лотков 20 в вертикальном направлении. Для осветительной секции 61 в настоящем воплощении не предусмотрена несущая рама, чтобы была возможность облучать светом в направлениях вверх и вниз. Однако несущая рама может иметься. Когда имеется несущая рама для осветительной секции 60, предпочтительно, чтобы эта несущая рама была прозрачной или полупрозрачной, чтобы через нее проходил свет. Каждый конец осветительной секции 60 закреплен под выступающей секцией 14, в результате чего лотки 20 и осветительная секция 60 параллельны. Здесь показаны только три верхних ряда полок для культивирования. Однако гидропонная система культивирования 1000 может быть системой, содержащей любое число полок для культивирования, от 4 и более.
[0080]
Фиг. 12 и 13 используются вновь, чтобы объяснить связь между лотками 20 и панелью для растений 35 системы культивирования 1000. Регулируемый желоб 21 лотка 20 содержит питательный раствор 3 и панель для растений 35. Панель для растений 35 поддерживает растение 2, когда растение 2 помещено в чашку 32. Чашка 32 прочно держит растение 2 независимо от стадии роста, в то же время растение 2 находится внутри сквозного отверстия 31. Чашка 32 может представлять собой вышеупомянутую искусственную среду 4, или искусственная среда 4 может быть вставлена внутрь чашки 32. Листья растения 2, в основном, фиксированы, проникая вверх от одной из основных поверхностей панели для растений 35. В это время корень растения 2 проникает ниже другой основной поверхности панели для растений 35 и контактирует с питательным раствором 3. На чашке 32 открыто отверстие, что позволяет питательному раствору 3 входить внутрь чашки 32, чтобы контактировать с корнем растения 2 и позволять свету облучать корень. Корень растения 2 может также проникать в открытое отверстие на чашке 32 и прорастать из чашки 32 наружу. Отверстие является настолько большим, насколько это возможно, желательно, чтобы оно было настолько длинным, насколько это возможно, чтобы оно могло поддерживать растение 2. Чашка 32 может быть сформирована как единое целое с панелью для растений 35. Кроме того, искусственная среда 4, такая как губка, может быть помещена внутри чашки 32.
[0081]
Далее объясняется световое облучение растения 2, поддерживаемого панелью для растений 35. В приводимом здесь объяснении к обозначениям панели для растений 35, растения 2, лотка 20 и осветительной секции 60 добавляются буквенные обозначения "a", и "b" для верхнего ряда и среднего ряда из трехрядной структуры, показанной на Фиг. 12 и 13, соответственно.
[0082]
По крайней мере донная поверхность лотка 20а в верхнем ряду является светопроницаемой для пары лотков 20а и 20b, предпочтительно - полупрозрачной или прозрачной, более предпочтительно - прозрачной. В этом случае свет, излучаемый осветительной секцией 60а, размещенной на верхней стороне лотка 20а верхнего ряда, облучает, в основном, ближайшее растение 2а (пунктирная линия Р на Фиг. 12), когда панель для растений 35а, поддерживающая культивируемое растение 2а, и питательный раствор 3 помещены в лоток 20а на верхнем ряду. Кроме того, свет, излучаемый осветительной секцией 60b, размещенной между лотком 20а и лотком 20b, облучает не только растение 2b, но также и растение 2а, проходя через светопроницаемый участок 28b (пунктирная линия Q на Фиг. 12). Свет, излучаемый снизу, освещает, в основном, нижнюю поверхность листьев. Кроме того, свет, излучаемый снизу, также освещает корень растения 2. Более того, свет, излучаемый осветительной секцией 60а, размещенной на верхнем ряду, проходит через светопроницаемый участок 28с и облучает растение 2b, поддерживаемое панелью для растений 35b, находящейся на нижнем ряду (пунктирная линия R на Фиг. 12). В добавление к нижней поверхности, боковая поверхность лотка 20 предпочтительно является светопроницаемой, более предпочтительно - полупрозрачной или прозрачной, и наиболее предпочтительно - прозрачной, чтобы обеспечить прохождение света от осветительной секции 60 при ее нахождении на различных позициях. В особенно предпочтительном воплощении все лотки 20 являются прозрачными. Чтобы лотки 20 были прозрачными, при их формировании предпочтительно использовать такие материалы, как стекло или поликарбонат. Далее, предпочтительно, чтобы чашка 32 также изготавливалась прозрачной, чтобы увеличить эффективность светового облучения корня растения 2а.
[0083]
Далее, как показано на Фиг. 13, отражающая пластина 18 размещена вблизи от осветительной секции 60b в горизонтальном направлении. Отражающая пластина 18 изменяет направление распространения света от осветительной секции 60 по направлению к растениям 2, как показано пунктирными линиями S и Т. Поэтому, свет облучает по крайней мере одно из растений 2а, поддерживаемое панелью для растений 35а, помещенной в лоток 20а на верхнем ряду, или растение 2b, поддерживаемое панелью для растений 35b, помещенной в лоток 20b в нижнем ряду.
[0084]
Более того, осветительная секция 61 размещена вблизи от обоих концов лотка 20. Осветительная секция 61 облучает светом боковую поверхность растения 2. Осветительная секция 61 снабжена отражающей пластиной 19, имеющей изогнутое поперечное сечение. Отражающая пластина 19 отражает свет, рассеянный снаружи гидропонной системы культивирования 1000, так, чтобы облучать растение 2.
[0085]
В свете вышесказанного, панель для растений 35 согласно настоящему воплощению может быть использована для реализации многорядной системы культивирования, чтобы эффективно облучать светом растения 2 со многих направлений. В результате активность роста растений 2 увеличивается, что повышает продуктивность.
[0086]
Далее, расчет соотношения площадей светопроницаемого участка 28 и поверхности панели для растений 35, равного или превышающего определенное значение, позволяет еще более повысить эффективность светового облучения. Кроме того, технологические характеристики и эффективность загрузки/выгрузки панели для растений 35 могут быть улучшены путем изготовления панели для растений 35 из материала, способного плавать на воде.
[0087]
Далее, культивируемое растение 2 можно эффективно облучать светом со многих направлений путем создания системы культивирования 1000 с панелью для растений 35 по настоящему изобретению. В частности, светом можно облучать листья не только с верхней стороны листьев растения 2, но и с нижней стороны, а также облучать корень. В результате активность роста растений 2 увеличивается, что повышает продуктивность. Действительно, авторы изобретения подтвердили, что рост растений 2 за счет облучения светом не только передней поверхности листьев растений 2, но также их задней стороны и корней в результате использования системы культивирования 1000 значительно улучшился. Вдобавок, эффективность облучения светом может еще более повыситься за счет использования рефлектора 18, отражающего свет, испускаемый осветительной секцией 60.
[0088]
В настоящем воплощении панель для растений 35 изготовлена из материала, который плавает на воде, Однако панель для растений 35 может быть изготовлена из материала, который не плавает на воде. В этом случае цель настоящего изобретения может также быть достигнута путем использования, например, прозрачного стекла или полимера, сетчатого материала или тому подобного, что позволяет свету самостоятельно проходить через панель для растений 35. Тем самым эффективность светового облучения растений 2 может быть увеличена.
[0089]
Далее, растения 2 могут плавать на воде за счет изготовления чашки 32, плавающей на воде, из материала, который плавает на воде, такого как пенополистирол. В этом случае предпочтительно создавать светопроницаемый участок 28 в чашке 32. В этом случае чашка 32 может быть целиком изготовлена в форме шляпы, например, путем создания по внешней окружности отверстия секции в виде полочки, представляющей собой светопроницаемый участок 28, находящийся снаружи от отверстия.
[0090]
Далее, настоящее воплощение показывает случай, когда в каждый лоток 20 в каждом ряду помещают одну панель для растений 35. Однако может быть размещено несколько панелей для растений 35. В этом случае эффективное световое облучение растений 2 может быть осуществлено по крайней мере одним из следующих способов: изготовлением множества панелей для растений 35 с различным расположением светопроницаемого участка 28 и сквозного отверстия 31; изменением расположения осветительной секции 60; изменением расположения или формы отражающей пластины 18. Более того, панель для растений 35 может быть размещена над множеством лотков 20, расположенных вдоль определенного направления, как в вышеупомянутых гидропонных системах культивирования 100-300. При такой конфигурации свет может проходить между двумя соседними лотками, и может быть использована такая комбинированная конфигурация панели для растений 35, осветительных секций 60 и 61 и отражающей пластины 18, как описано выше. Вследствие этого растение 2 будет облучаться большим количеством света с очень большого числа направлений.
[0091]
Как было раскрыто выше, другим воплощением настоящего изобретения является многорядная система культивирования. Система культивирования включает вышеупомянутую панель для растений, полки для культивирования, в которых в вертикальном направлении расположено множество лотков, имеющих вогнутую часть для размещения питательного раствора, а также осветительную секцию, размещенную между парой соседних лотков, расположенных в вертикальном направлении. В этой паре лотков по крайней мере часть донной поверхности лотков, по крайней мере в верхнем ряду, является прозрачной. Свет может проходить через светопроницаемый участок и лоток, находящийся на верхнем ряду, и облучать светом от осветительной секции растение, поддерживаемое панелью для растений, когда панель для растений, поддерживающая культивируемое растение, а также питательный раствор размещены в лотке для культивирования на верхнем ряду. В результате использования панели для растений по настоящему воплощению для многорядного культивирования свет может эффективно облучать культивируемое растение со многих направлений.
[0092]
Далее, система культивирования может быть также снабжена отражающей пластиной, чтобы изменять направление распространения света, испускаемого осветительной секцией, в направлении растения, находящейся вблизи осветительной секции. С помощью этого воплощения можно дополнительно повысить эффективность светового облучения путем облучения рассеянным светом по крайней мере одного растения, поддерживаемого панелью для растений, помещенной в лоток для культивирования на верхнем ряду, или растения, поддерживаемого панелью для растений, помещенной в лоток на нижнем ряду. В результате уровень роста растений может быть улучшен, что может повысить продуктивность.
[0093]
(Система загрузки/выгрузки) Многорядные полки для культивирования, как те, которые описаны выше, имеют проблемы, связанные с тем, что по мере увеличения количества рядов и высоты полок требуется больше затрат труда на процедуры загрузки/выгрузки. Например, в выложенной заявке Японии №2012-217392 процедура загрузки/выгрузки растений на/с полок для культивирования осуществляется вручную. Кроме того, было необходимо создать условия безопасной работы в пространстве вокруг полок для культивирования, которое является таким же или большим, чем площадь земельного участка, занимаемого культивационным стеллажом. По этой причине есть возможность увеличить урожайность в расчете на единицу занимаемой площади.
[0094]
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает технику, которая облегчает загрузку/выгрузку растений в многорядной системе культивирования.
[0095]
Система культивирования согласно одному из воплощений настоящего изобретения включает полки для культивирования, в которых имеется множество лотков для размещения питательного раствора, расположенных параллельно в вертикальном направлении, и загрузочное устройство для загрузки в по крайней мере один из множества лотков панели для растений для поддерживания растения, которое контактирует с питательным раствором и культивируется при помещении в регулируемый желоб, и расположено вблизи одного конца полок для культивирования. Загрузочное устройство включает вертикальный конвейерный механизм для поднятия панели для растений на ту высоту, на которой панель для растений должна быть расположена в каждом из стеллажей для культивирования, а также горизонтальный конвейерный механизм для выталкивания по крайней мере одной панели для растений из множества панелей для растений, помещенных в лотке, где панели для растений должны быть размещены в примерно горизонтальном направлении со стороны одного из концов множества панелей для растений, подпирающих друг друга, чтобы они скользили на другой конец на противоположной от первого конца стороне.
[0096]
С помощью этого воплощения панель для растений может легко быть загружена в многорядную полку для культивирования.
[0097]
Далее, система для культивирования может также содержать разгрузочное устройство, чтобы выгружать с лотка панель для растений, соскользнувшую на секцию позиционирования, имеющуюся на лотке вблизи от другого конца и расположенную в непосредственной близости от другого конца. В этом случае загрузочное и разгрузочное устройства могут поочередно загружать/выгружать. В этом воплощении панель для растений легко может быть загружена/выгружена. Кроме того, в этом случае пространство для безопасной работы у боковой поверхности системы культивирования может быть маленьким. По этой причине параллельно может быть размещено больше систем культивирования, что значительно повышает количество растительной продукции на единицу площади.
[0098]
Далее, с помощью загрузочного устройства можно одновременно загружать одну или более панелей для растений на каждую из двух или более полок для культивирования, расположенных в вертикальном направлении, и с помощью разгрузочного устройства можно одновременно выгружать одну или более панелей для растений с каждой из двух или более полок для культивирования, расположенных в вертикальном направлении. В этом воплощении с помощью многорядной полки для культивирования панель для растений может быть более эффективно загружена/выгружена.
[0099]
Далее, количество одновременно загруженных/выгруженных полок для культивирования может зависеть от числа рядов во множестве полок для культивирования, расположенных в вертикальном направлении. С помощью этого воплощения можно эффективно загружать/выгружать панели для растений.
[0100]
Далее, система может также включать загрузочный ленточный конвейер для доставки панели для растений, поддерживающей культивируемое растение, к загрузочному устройству. С помощью этого воплощения можно загружать панель для растений более эффективно.
[0101]
Сначала система культивирования 1000' по настоящему воплощению объясняется со ссылкой на Фиг. 14-16. Фиг. 14-16 объясняют механизм загрузки/выгрузки по настоящему изобретению при использовании многорядной гидропонной системы культивирования, в которой панели для растений позволяется плавать на питательном растворе. Однако механизм загрузки/выгрузки про настоящему изобретению может также быть использован в вышеописанной гидропонной системе культивирования по воплощениям 1-3, в которых панель для растений с помощью опорного механизма поддерживается над лотком (т.е. между панелью для растений и питательным раствором имеется пространство). Фиг. 14 представляет собой схематический чертеж системы культивирования 1000', включающей механизм загрузки/выгрузки по настоящему изобретению. Фиг. 14(A) представляет собой вид сбоку системы культивирования 1000', и Фиг. 14(B) представляет собой вид сверху системы культивирования 1000'. Фиг. 15 представляет собой вид спереди системы культивирования 1000', видной на Фиг. 14 с направления, указываемого стрелкой X на Фиг. 14. На Фиг. 14 опущена иллюстрация загрузочного ленточного конвейера 400, показанного на Фиг. 15. Кроме того, на Фиг. 14(B) опущены иллюстрации верхней панели 340 и осветительной секции 60, размещенной на задней стороне верхней панели 340, показанной на Фиг. 14А. Далее, на Фиг. 15 показаны только загрузочное устройство 100' и загрузочный ленточный конвейер 400.
[0102]
Система культивирования 1000', в основном, включает загрузочное устройство 100', разгрузочное устройство 200', полку для культивирования 300' и загрузочный ленточный конвейер 400.
[0103]
Полка для культивирования 300' сформирована так, что множество лотков для культивирования 310, имеющих примерно одинаковую форму и желобообразную вогнутую секцию 312', расположены параллельно в вертикальном направлении с заранее определенным интервалом. Секция позиционирования 314 сформирована в вогнутой секции 312'. Далее, питательный раствор 3 для гидропонной системы культивирования помещен в вогнутую секцию 312. Питательный раствор 3 представляет собой водный раствор, приготовленный путем растворения в воде питательных веществ, обеспечивающих рост растений. Фиксирующий элемент 320 фиксирует множество лотков для культивирования 310, расположенных в вертикальном направлении. На Фиг. 14 показан случай, где 12 лотков для культивирования 310 зафиксированы с помощью фиксирующего элемента 320. Фиксирующий элемент 320 прикреплен к полу в фиксирующей секции 322. Осветительная секция 60 установлена на задней поверхности лотка для культивирования 310, отличного от того, который расположен на самом нижнем ряду. Осветительная секция 60 облучает растение, помещенное в лоток для культивирования 310, расположенный на один ряд ниже, при этом лотки для культивирования 310 размещены в вертикальном направлении. Свет от осветительной секции 60, расположенной на задней поверхности верхней панели 340, облучает лоток для культивирования 310, находящийся на самом верхнем ряду.
[0104]
Панель для растений 30 поддерживает растение 2, которое культивируется, как описано выше, и находится в контакте с питательным раствором 3 при помещении в вогнутую секцию 312. Сквозное отверстие 31 (не показано) на панели для растений 30 для фиксации культивируемого растения 2 открыто. Культивируемое растение 2 расположено так, чтобы оно проникало через сквозное отверстие так, чтобы корень культивируемого растения 2 контактировал с питательным раствором 3 с нижней стороны панели для растений 30. Питательный раствор 3 при этом может подаваться к корням культивируемого растения 2. Панель для растений 30 может быть изготовлена из любого материала, в котором можно сделать сквозное отверстие 31 для поддерживания растения 2, сделанное внутри и находящееся в вогнутой секции 312. Панель для растений 30 может быть изготовлена из любого материала, включая металл, дерево, пенополимер и тому подобное. В воплощениях, где панель для растений 30 плавает на питательном растворе, панель для растений 30 предпочтительно должна быть изготовлена из материала с удельной плотностью менее 1, чтобы получить панель для растений 30, плавающую на питательном растворе 3 даже тогда, когда она поддерживает культивируемое растение 2. Пенополистирол может быть оптимальным выбором в качество такого материала. Материал или объем панели для растений 30 могут быть определены после определения веса растения 2, которое должно культивироваться.
[0105]
Далее, панель для растений 30 может быть панелью для растений 35, имеющей не только сквозное отверстие 31, но также и светопроницаемый участок 28.
[0106]
Загрузочное устройство 100' расположено вблизи одного конца стеллажа для культивирования 300' и загружает панель для растений 30, поддерживающую растение 2, культивируемое путем контактирования с питательным раствором 3 при помещении в вогнутую секцию 312 в по крайней мере один из множества лотков для культивирования 310. Загрузочное устройство 100 изготовлено так, чтобы в нем был любой механизм, который может перемещать панель для растений в вертикальном направлении к соответствующему лотку для культивирования и, достигнув соответствующего лотка, перемещать панель для растений горизонтально, чтобы поместить панель для растений в вогнутую секцию лотка для культивирования в многорядной гидропонной системе культивирования. В конкретных воплощениях, показанных на Фиг. 14 и 15, загрузочное устройство 100' включает конвейерную секцию 110, вертикальный двигатель 122, вертикальную роликовую цепь 130, горизонтальный двигатель 140, горизонтальную роликовую цепь 150 и блок управления 160.
[0107]
Конвейерная секция 110 имеет множество поддерживающих секций 114, установленных на фиксирующей секции 112. Как показано на Фиг. 15, поддерживающая секция 114 сформирована из двух частей. Поддерживающая секция 114 поддерживает панель для растений 30 при загрузке/выгрузке. Далее, как объяснено на Фиг. 16, поддерживающая секция 114 изготовлена с толкающим участком 116. Толкающий участок 116 толкает панель для растений 30, заставляя ее скользить в горизонтальном направлении.
[0108]
Вертикальный двигатель 122 вращается и приводит в движение вертикальную роликовую цепь 130, тем самым вращательное движение вертикального двигателя 122 преобразуется в движение конвейерной секции 110 в вертикальном направлении (перемещение вверх или вниз). Горизонтальный двигатель 140 вращается и приводит в движение горизонтальную роликовую цепь 150, с помощью чего вращательное движение горизонтального двигателя 140 преобразуется в движение конвейерной секции 110 в горизонтальном направлении (левое и правое направление).
[0109]
Блок управления 160 управляет вращением вертикального двигателя 122 и горизонтального двигателя 140, управляя тем самым движением конвейерной секции 110 в вертикальном направлении и в горизонтальном направлении. Кроме того, блок управления 160 с помощью проводного или беспроводного соединения взаимодействует с блоком управления 260, размещенным в разгрузочном устройстве 200', которое будет обсуждаться ниже, чтобы координировать загрузку панели для растений 30 с помощью загрузочного устройства 100' и выгрузку панели для растений 30 с помощью разгрузочного устройства 200'. Далее, блок управления 160 координирует согласование по времени загрузки панели для растений 30 в загрузочное устройство 100' с загрузочного ленточного конвейера 400, упомянутого ниже.
[0110]
Загрузочное устройство 200' может иметь любой механизм, который может забирать панель для растений, помещенную в соответствующий лоток из лотка для культивирования и перемещать панель для растений для сбора урожая в многорядной гидропонной системе культивирования. В конкретном воплощении, показанном на Фиг. 14 и 15, разгрузочное устройство 200' расположено вблизи от другого конца и выгружает из лотка для культивирования 310 панель для растений 30, скользящую к секции позиционирования 314, размещенной на лотке для культивирования 310 вблизи от другого конца. Разгрузочное устройство 200' включает конвейерную секцию 210, вертикальный двигатель 220, вертикальную роликовую цепь 230, горизонтальный двигатель 240, горизонтальную роликовую цепь 250 и блок управления 260.
[0111]
Конвейерная секция 210 имеет множество поддерживающих секций 214, установленных на фиксирующей секции 212. При выгрузке панель для растений 30, на которой помещено растение 2 после культивирования, поддерживается с помощью поддерживающей секции 214.
[0112]
Вертикальный двигатель 220 вращается и приводит в движение вертикальную роликовую цепь 230, тем самым вращательное движение вертикального двигателя 220 преобразуется в движение конвейерной секции 210 в вертикальном направлении (перемещение вверх или вниз). Горизонтальный двигатель 240 вращается и приводит в движение горизонтальную роликовую цепь 250, тем самым вращательное движение горизонтального двигателя 240 преобразуется в движение конвейерной секции 210 в горизонтальном направлении (левое и правое направление).
[0113]
Блок управления 260 управляет вращением вертикального двигателя 220 и горизонтального двигателя 240, управляя тем самым движением конвейерной секции 210 в вертикальном направлении и в горизонтальном направлении. Кроме того, блок управления 260 взаимодействует с помощью проводного или беспроводного соединения с блоком управления 160, размещенным в загрузочном устройстве 100', раскрытом выше, чтобы координировать загрузку панели для растений 30 с помощью загрузочного устройства 100' и выгрузку панели для растений 30 с помощью разгрузочного устройства 200'.
[0114]
Загрузочное устройство 100' и разгрузочное устройство 200' были объяснены здесь как раздельные устройства. Однако они могут быть сконфигурированы так, чтобы использовать одно и то же устройство.
[0115]
Как показано на Фиг. 15, загрузочный ленточный конвейер 400 доставляет панель для растений 30, поддерживающую культивируемое растение 2, к загрузочному устройству 100'. Загрузочный ленточный конвейер 400 имеет несущую раму 410 и множество вращающихся роликовых настилов 420. Множество вращающихся роликовых настилов 420 изготовлено так, что высота каждого из них примерно такая же, как высота одной из множества поддерживающих секций 114, когда конвейерная секция 110 опускается к основанию. В этом состоянии роликовые настилы 420 вращаются под управлением блока управления 160, чтобы доставить новое оборудование для культивирования 20 к поддерживающей секции 114.
[0116]
Далее, система культивирования 1000' по настоящему изобретению была использована, чтобы объяснить способ загрузки/выгрузки панели для растений 30 в/из лоток(а) для культивирования 310. Фиг. 16 представляет собой схематический вид с бокового направления, показывающий процедуру попеременной загрузки/выгрузки панели для растений 30 в/из системы культивирования 1000' по настоящему изобретению. Вертикальный конвейерный механизм выполнен здесь таким образом, что состоит, в основном, из конвейерной секции 210, вертикального двигателя 220 и вертикальной роликовой цепи 230; и горизонтальный конвейерный механизм состоит, в основном, из поддерживающей секции 214, горизонтального двигателя 240 и горизонтальной роликовой цепи 250 соответственно. Однако для простоты вертикальный конвейерный механизм может быть конвейерной секцией 210, а горизонтальный конвейерный механизм может быть поддерживающей секцией 214. Далее объяснение дано при обозначении панели для растений, выгруженной с помощью разгрузочного устройства 200' -как панели для растений 30а; панели для растений, примыкающей к панели для растений 30а, выгруженной с помощью разгрузочного устройства 200' - как панели для растений 30b; панели для растений, загруженной с помощью загрузочного устройства 100' - как панели для растений 30с; а следующей за панелью для растений 30 с, загруженной с помощью загрузочного устройства 100', - как панели для растений 30d.
[0117]
Сначала блок управления 260 вызывает движение поддерживающей секции 214, которая является горизонтальным конвейерным механизмом разгрузочного устройства 200', в питательный раствор 3 (Фиг. 16(A)). Поддерживающую секцию 214 опускают вниз, в питательный раствор 3 на позицию, которая ближе к разгрузочному устройству 200', чем к позиционирующей секции 314. Фиг. 16(B) представляет собой схему, показывающую состояние после того, как поддерживающая секция 214 была перемещена в питательный раствор. Затем поддерживающую секцию 214 перемещают горизонтально по направлению к панели для растений 30а (Фиг. 16(C)). После этого поддерживающую секцию 214 перемещают на позицию, где панель для растений 30а может быть поднята вверх в вертикальном направлении, поддерживающая секция 214 поднимает панель для растений 30а в вертикальном направлении, чтобы убрать панель для растений 30а из питательного раствора 3 (Фиг. 16(D)). Далее, одновременно с этим, в поддерживающую секцию 214, которая является горизонтальным конвейерным механизмом загрузочного устройства 100', загружают панель для растений 30с. Затем с помощью разгрузочного устройства 200' выгружают панель для растений 30а, которая убрана из питательного раствора (Фиг. 16(E)). Панель для растений 30а, выгруженная из лотка для культивирования 310, выгружена из системы культивирования 1000', когда конвейерную секцию 210 опускают ниже, к основанию. Далее, с помощью поддерживающей секции 214 загрузочного устройства 100' перемещают панель для растений 30 с в питательный раствор 3.
[0118]
Толкающий участок 116 толкает панель для растений 30 с в горизонтальном направлении (стрелка на Фиг. 16(F)). Толкающий участок 116 толкает панель для растений 30 с, расположенную ближе всего к загрузочному устройству 100', чтобы толкнуть все множество панелей для растений 30, помещенных в определенную вогнутую секцию 313 в приблизительно горизонтальном направлении. Панели для растений 30, помещенные в единый лоток для культивирования 310, соединяются впритык друг с другом и скользят по направлению к противоположному концу. В результате, панели для растений 30 двигаются вместе до тех пор, пока ближайшая к разгрузочному устройству 200' панель для растений 30b не достигнет секции позиционирования 314 (Фиг. 16(G)). Чтобы множество панелей для растений 30 могли быть легко пристыкованы друг к другу и затем двигались вместе, необходимо изготавливать панели для растений 30 из материала с низкой удельной плотностью, такого как пенополистирол. После того, как панель для растений 30b была перемещена к секции позиционирования 314, с помощью поддерживающей секции 114 загрузочного устройства 100' поддерживающую секцию 114 опускают ниже водной поверхности так, чтобы панель для растений 30 с плавала на питательном растворе 3 (Фиг. 16(H)). Поддерживающую секцию 114 загрузочного устройства 100' затем перемещают горизонтально по направлению к загрузочному устройству 100' и отделяют от панели для растений 30 с (Фиг. 16(I)). Блок управления 160 вызывает затем опускание конвейерной секции 110 к основанию, а также вызывает движение загрузочного ленточного конвейера 400, чтобы поместить панель для растений 30d, поддерживающую растение 2 до культивирования, на поддерживающую секцию 114. Впоследствии панель для растений 30d доставляется к лотку для культивирования 310.
[0119]
Панели для растений 30 лотка для культивирования 310 могут быть заменены путем повторения вышеупомянутых операций, показанных на Фиг. 16(А)-(1). Когда панели для растений 30, поддерживающие растения 2 перед культивированием, заменены панелями для растений 30, поддерживающими растения 2 после культивирования, после того, как закончился определенный период культивирования, операции, показанные на Фиг. 16(A)-(I), могут быть повторены столько раз, сколько панелей для растений 30 помещено в лоток для культивирования 310 для замены панелей для растений 30.
[0120]
Здесь был показан пример загрузки/выгрузки панелей для растений 30 в/из одного лотка для культивирования 310. Однако предпочтительно, чтобы множество поддерживающих секций 114 и поддерживающих секций 214, установленных соответственно на загрузочном устройстве 100' и на разгрузочном устройстве 200', использовались для одновременной загрузки/выгрузки панелей для растений 30 в/из множество(а) лотков для культивирования 310. В этом случае в системе культивирования 1000', показанной на Фиг. 14 и 15, сначала заменяют три ряда соседних лотков для культивирования 310, а после того как замена выполнена, заменяют следующие три ряда. Тем самым время, необходимое для загрузки/выгрузки, может быть значительно уменьшено.
[0121]
В этом случае каждая из числа панелей для растений 30, загруженных/выгруженных одновременно, числа поддерживающих секций 114 и числа поддерживающих секций 214, использованных одновременно, предпочтительно являются делителем общего числа лотков для культивирования 310, размещенных в вертикальном направлении в стеллаже для культивирования 300. Например, стеллаж для культивирования 300 имеет 12 рядов лотков для культивирования 310 на Фиг. 14. Таким образом, предпочтительно, чтобы панели для растений 30 загружались/выгружались одновременно с 2, 3, 4, 6 или 12 рядами лотков для культивирования 310. Благодаря этому, разгрузка/выгрузка может быть выполнена эффективно. Кроме того, поддерживающие секции 114 и поддерживающие секции 214 могут быть сделаны длиннее, чтобы одновременно загружать/выгружать некоторое количество панелей для растений 30 из одного лотка для культивирования 310.
[0122]
Далее, когда лоток для культивирования 310 не полностью загружен панелями для растений 30, панель для растений 30 может быть загружена в лоток для культивирования 310 с помощью только загрузочного устройства 100' без использования разгрузочного устройства 200'. Далее, на Фиг. 16 показан случай, когда панель для растений 30 сначала выгружается, а затем загружается. Однако системе культивирования 1000' можно придать такую конфигурацию, чтобы сначала загружать панель для растений 30, а позднее выгружать ее.
[0123]
В свете вышесказанного, с помощью системы культивирования 1000' согласно настоящему воплощению можно легко загружать/выгружать панель для растений 30 в/из многорядного стеллажа для культивирования 300'. Кроме того, в этом случае пространство для безопасной работы со стороны стеллажа для культивирования 300' может быть небольшим. Поэтому может быть параллельно расположено больше систем культивирования 1000' на единицу площади. Таким образом, количество производимой продукции на единицу площади может быть значительно увеличено.
[0124]
Предпочтительно, чтобы система культивирования 1000' была снабжена как загрузочным устройством 100', так и разгрузочным устройством 200'. Однако может быть, что установлено только одно из них. В этом случае исполнять роль отсутствующего устройства может человек. Панели для растений 30 легко могут быть загружены или выгружены таким образом из многорядного стеллажа для культивирования 300'.
[0125]
Далее, в настоящем воплощении секция позиционирования 314 сформирована на лотке для культивирования 310 на стороне разгрузочного устройства 200'. Однако секция позиционирования 314 может быть сформирована на стороне загрузочного устройства 100', вследствие чего может быть предотвращено движение панели для растений 30 в сторону загрузочного устройства 100'. Кроме того, в этом случае предпочтительно формировать секцию позиционирования на стороне загрузочного устройства 100' так, чтобы расстояние от конца лотка для культивирования 310 на стороне загрузочного устройства 100' до секции позиционирования на стороне загрузочного устройства 100' было равно расстоянию от конца лотка для культивирования 310 на стороне разгрузочного устройства 200' до секции позиционирования 314. Лоток для культивирования 310 при этом может быть использован независимо от ориентации.
[0126]
Далее, разгрузочный ленточный конвейер, имеющий одинаковую структуру с загрузочным ленточным конвейером 400, может быть установлен для разгрузочного устройства 200'. В таком разгрузочном ленточном конвейере при установке рядом с разгрузочным устройством 200' роликовые настилы вращаются в направлении, в котором панели для растений 30 разгружаются. Разгрузочный ленточный конвейер может вследствие этого выгружать из разгрузочного устройства 200' панели для растений 30, поддерживающие растения 2 после культивирования. Кроме того, загрузочным ленточным конвейером 400 и разгрузочным ленточным конвейером могут быть оснащены лотки для культивирования до более высокого ряда, или же число роликовых настилов для него может быть увеличено, чтобы сократить время движения загрузочного устройства 100' и разгрузочного устройства 200' вверх и вниз.
[0127]
Например, когда гидропонная система культивирования по настоящему изобретению используется для того, чтобы культивировать растения, которые растут в течение одного месяца, можно культивировать в расчете на единицу площади в 12 раз больше растений. Оборудование для культивирования 20 легко может быть загружено и выгружено, как описано выше для системы культивирования 10 по настоящему воплощению. Поэтому за год на единицу площади можно культивировать 12×12=144-кратное количество растений.
[0128]
(Теплица для размещения гидропонной системы культивирования) Настоящее изобретение дает не только новую гидропонную систему культивирования, но также и комбинацию такой гидропонной системы культивирования с теплицей для ее размещения. В настоящем изобретении комбинация гидропонной системы культивирования и размещенной в ней теплицы обозначается как "завод для выращивания растений". Теплица для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению не имеет особенных ограничений, но предпочтительной является теплица с высоким уровнем теплоизоляции. Это связано с тем, что, благодаря высокому уровню теплоизоляции и отсутствию влияния со стороны внешней среды, нет сезонных колебаний температуры внутри помещения, и выращиваемое растение можно стабильно культивировать и получать урожай в течение всего года.
[0129]
В одном воплощении теплица для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению представляет собой теплицу, изготовленную из пенополимера с термоизоляционными свойствами. Употребляемый здесь термин "пенополимер" относится к синтетическому полимеру, содержащему внутри себя диспергированный газ и сформованному в виде пены. Синтетическим полимером в настоящем изобретении может быть любой синтетический полимер, из которого может быть сформован пенополимер, при этом продукт переработки пенополимера может быть приемлемым для гидропонной системы культивирования. Однако предпочтительным синтетическим полимером является пенополистирол. Теплица для размещения гидропонной системы культивирования, для изготовления которой в качестве основной составляющей используется пенополистирол, в отличие от традиционных поливиниловых теплиц, является устойчивой к разрушению и может в достаточной мере противостоять природным катастрофам, таким как землетрясения и тайфуны. Кроме того, даже если на поверхности теплицы из-за землетрясения появятся трещины, или если поверхность теплицы будет частично деформирована в результате удара от летящих во время тайфуна объектов, такие повреждения легко могут быть устранены. По сравнению с обычными архитектурными сооружениями и стеклянными теплицами, теплица, изготовленная из пенополистирола, имеет меньшую вероятность разрушения при природных катастрофах. Кроме того, для поверхности теплицы стекло не используется. Таким образом, отсутствует опасность повреждения осколками стекла, летающими вокруг или рассыпанными внутри теплицы. Более того, так как поверхность стенок является достаточно толстой, ударное воздействие, нанесенное снаружи, может не достичь внутренней части теплицы. Поэтому теплица из пенополистирола не будет так деформироваться при воздействии ветра, как поливиниловая теплица, и не будет причинен ущерб урожаю из-за изнашивания поливинила.
[0130]
Так как пенополистирол обладает отличными термоизоляционными свойствами и не пропускает свет, микроклиматом для выращивания растений (овощей, фруктов или тому подобного), культивируемых в теплице, т.е. температурой, влажностью, временем светового облучения и тому подобным, легко управлять. Таким образом, с помощью гидропонного культивирования растения можно стабильно культивировать и получать урожай в течение всего года без ущерба со стороны внешних погодных условий. Кроме того, пенополистирол легко подвергается повторной переработке.
[0131]
Теплица для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению, включает средство регулировки температуры в помещении теплицы, когда это необходимо. В теплице из пенополистирола, которая является предпочтительным воплощением настоящего изобретения, благодаря отличным теплоизоляционным свойствам и воздухонепроницаемости пенополистирола, колебания температуры внутри теплицы малы по сравнению с другими теплицами для гидропонной системы культивирования (например, с типичной поливиниловой теплицей и тому подобными). Поэтому значительной регулировки температуры внутри теплицы не требуется, так что могут быть уменьшены затраты на поддержание температуры.
[0132]
К тому же, теплица для размещения гидропонной системы культивирования может представлять собой теплицу из готовых пенополистироловых деталей, построенную путем сборки множества отдельных фрагментов, так что строительство теплицы может быть закончено за меньший период времени и за меньшую цену, чем постройка завода для культивирования растений. Теплица для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению может включать такое оснащение, как отражающий материал для отражения света, излучаемого осветительной установкой.
[0133]
Отдельные фрагменты, составляющие теплицу из пенополистирола, представляют собой, например, формованные детали из пенополистирола толщиной примерно в 10-50 см с 10-50-кратной степенью раздува. Например, когда теплица должна быть установлена в регионе, где высота снежного покрова может составлять до 80 см и поэтому требуется более высокий уровень прочности, для сохранения прочности толщина отдельных фрагментов может составлять около 20 см, а степень раздува быть не более чем 20-кратной. Толщина возрастает с увеличением степени раздува. Далее, в регионах, где высоту снежного покрова учитывать не нужно, может быть использован пенополистирол со степенью раздува большей, чем примерно 20-кратная, или с толщиной примерно в 20 см или менее. Наоборот, в регионах, где снежный покров составляет 1 м или меньше, чтобы гарантировать прочность, степень раздува уменьшается до примерно 20-кратной или менее или увеличивается толщина. Этот тип пенополистирола обладает отличной светонепроницаемостью, что полностью исключает проникновение света снаружи. Конкретная форма отдельных фрагментов готовой теплицы из пенополистирола и конкретный способ их сборки известны в технике и могут быть соответственно выбраны специалистами в данной области.
[0134]
В воплощении, описывающем сборку отдельных фрагментов для постройки теплицы, предпочтительно закреплять собранные отдельные фрагменты с помощью скрепляющих приспособлений. Примеры таких скрепляющих приспособлений включают, но не ограничиваются такими структурами, как стяжная лента, проволочный трос, струнная проволока, резина, сетчатый материал, строительный раствор и тому подобное. Например, предпочтительно обертывать стяжную ленту вокруг готовой теплицы в направлении по окружности так, чтобы отдельные фрагменты, скрепленные и склеенные вместе, не разделялись. В то же время, гибкий проволочный трос или струнная проволока могут также быть использованы вместо стяжной ленты. Кроме того, можно также покрыть теплицу сетчатым материалом, чтобы отдельные фрагменты не распались. Таким образом, любые из них могут использоваться в качестве приспособлений, скрепляющих отдельные фрагменты.
[0135]
На Фиг. 17 и 18 показан пример готовой теплицы из пенополистирола для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению. Фиг. 17 представляет собой перспективный вид, показывающий внешний вид теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования. Фиг. 18 представляет собой перспективное изображение теплицы с пространственным разделением деталей. В дальнейшем термины "левый, правый, передний и задний" применяются для простоты.
[0136]
Как показано на Фиг. 17, теплица 1 для размещения гидропонной системы культивирования имеет полуцилиндрическую периферийную стенку W, которая вытянута в передне-заднем направлении, и переднюю и заднюю стенки 2000, имеющие практически форму полуокружности и образующие переднюю и заднюю поверхности периферийной стенки W, а также пространство для размещения внутри нее гидропонной системы культивирования. Как ясно из Фиг. 17, теплица 1 для размещения гидропонной системы культивирования имеет арочную крышу. В целом она имеет форму туннеля.
[0137]
(Отдельные фрагменты)
Полуцилиндрическая периферийная стенка W, как показано на Фиг. 18, собрана путем соединения некоторого количества секционных арочных периферийных стенок 1100. Каждая секционная периферийная стенка 1100 собрана из трех отдельных фрагментов 1100а-1100с, которые соединены друг с другом в аксиальном продольном направлении путем замыкания контакта. Каждая из секционных периферийных стенок при стыковке каждой ее концевой поверхности с другими периферийными стенками соединяется с ними в аксиальном продольном направлении.
[0138]
Термин "соединяется" относится к определенному элементу, находящемуся в контакте с другим элементом, в результате чего происходит замыкание контакта, его фиксация. Употребляемый здесь термин "адгезия с адгезивом" также означает соединение, "сцепление сцепляющих секций" и "фиксация путем совмещения" - также означают соединение.
[0139]
Передняя и задняя стенки 2000 могут быть собраны из одиночных отдельных фрагментов или сформованы из некоторого количества отдельных фрагментов. На Фиг. 18 показано воплощение, где передняя и задняя стенки собраны из одиночных отдельных фрагментов. Разумеется, можно соединить несколько отдельных фрагментов, чтобы смонтировать переднюю и заднюю стенки 2000. Периферийные стенки, а также передняя и задняя стенки размещены и "зафиксированы в основании 3000. В воплощении, показанном на Фиг. 18, основания 3000 расположены в два ряда в продольном направлении теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования, чтобы поддерживать нижние концы периферийной стенки W. Однако основание теплицы для гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению не ограничено такой конкретной формой или конфигурацией. Специалисты в данной области могут сконструировать подходящее основание.
[0140]
Размер одиночной теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования может быть должным образом определен специалистами в данной области в зависимости от размера гидропонной системы культивирования, которая должна быть размещена, или от растений, которые предполагают культивировать. Например, ширина (длина в направлении слева направо) составляет около 5-10 м, глубина (длина в передне-заднем направлении) составляет около 20-50 м, и высота составляет около 3-5 м.
[0141]
Отдельные фрагменты 1100а-1100с и 2100 изготовляются на заводе заранее и монтируются на месте строительства. Размеры отдельных фрагментов 1100а-1100с и 2100 могут быть должным образом определены специалистами в этой области с учетом легкости их транспортировки или сборки. В предпочтительном воплощении, где отдельные фрагменты 1100а-1100с и 2100 изготовлены из пенополистирола, каждый отдельный фрагмент достаточно легок, чтобы облегчить транспортировку и операции сборки. Отверстие 2200, которое представляет собой вход/выход из теплицы 1, сформовано заранее на отдельном фрагменте 2100. Дверь 2300, которая может быть открытой или закрытой, может быть установлена на отверстии 2200.
[0142]
Фиг. 19 представляет собой вид в вертикальном разрезе, показывающий секционные периферийные стенки 1100, которые разделены по окружности на три части, в собранном состоянии. Фиг. 20 представляет собой увеличенный вид секции IV на Фиг. 19. В одном воплощении, как показано на Фиг. 20, на поверхности верхнего конца отдельного фрагмента 1100а сформирован выступ 1110, а на поверхности противоположного нижнего конца отдельного фрагмента 1100b сформирована выемка 1120. Выступ 1110 входит в выемку 1120, там самым соединяя отдельный фрагмент 1100а и отдельный фрагмент 1100b. Кроме того, отдельные фрагменты 1100а и 1100b могут быть соединены друг с другом с помощью адгезива и зафиксированы в этом состоянии. Отдельный фрагмент 1100b и отдельный фрагмент 1100с соединены таким же образом.
[0143]
Фиг. 21(а) представляет собой перспективный вид, показывающий одно воплощение секционных периферийных стенок 1100 в собранном состоянии в передне-заднем направлении. Фиг. 21(b) представляет собой вид поперечного разреза соединительной вставки (вид поперечного разреза вдоль линии VI-VI на Фиг. 20). Как показано на Фиг. 21, армирующий элемент может быть вставлен между двумя соседними отдельными фрагментами 1100а, чтобы укрепить теплицу в целом. Таким армирующим элементом может быть любой элемент, известный в технике, который может быть вставлен в теплицу, чтобы укрепить ее. Конкретная форма этого элемента может быть определена специалистами в данной области, чтобы он был пригоден для сборки. В воплощении, показанном на Фиг. 21, вставлена Н-образная двутавровая балка 5000, форма которой близка к полукруглой, чтобы соответствовать форме теплицы. Секция нижнего конца Н-образной двутавровой балки 5000, например, может быть прикреплена к основанию 3000 заодно с отдельным фрагментом 1100а с помощью врезного болта.
[0144]
Выемки 1130 и 1140 для соединения с Н-образной двутавровой балкой 5000 сформированы на каждом конце поверхностей каждого отдельного фрагмента 1100а в передне-заднем направлении, и отдельные фрагменты 1100а соединены друг с другом посредством Н-образной двутавровой балки 5000. Отдельные фрагменты 1100b и отдельные фрагменты 1100 с могут быть аналогичным способом соединены друг с другом посредством Н-образной двутавровой балки 5000. Н-образная двутавровая балка 5000, таким образом, работает как армирующий элемент теплицы 1, благодаря этому, прочность всей теплицы для размещения гидропонной системы культивирования может быть увеличена. В результате, это позволяет соединять секционные периферийные стенки 1100 при сборке теплицы 1 до длины в несколько десятков метров, а также, с учетом прочности, осуществлять сборку теплицы 1 в регионах со значительным снежным покровом. Кроме того, когда вставляется такая Н-образная двутавровая балка 5000, она не будет выходить на наружную поверхность. Поэтому это может предотвратить коррозию Н-образной двутавровой балки 5000.
[0145]
Когда для теплицы 1 не требуется большая прочность (например, нет опасности снегопадов), для соединения отдельных фрагментов 1100 друг с другом вместо Н-образной двутавровой балки 5000 может быть вставлена пластина 5100, как это показано на Фиг. 21(с).
[0146]
Далее объясняется один пример последовательности сборки теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению. Сначала, как показано на Фиг. 18, закладывают основание 3000, на котором будет собираться теплица 1. Армирующий элемент (например, Н-образную двутавровую балку 5000) устанавливают затем на позиции, соответствующей самой передней секции теплицы 1, и каждую выемку 1140 на переднем конце каждого отдельного фрагмента 1100а-1100с скрепляют с Н-образной двутавровой балкой 5000. В этом состоянии нижний конец секции Н-образной двутавровой балки 5000 и нижний конец секции отдельных фрагментов 1100а и 1100с прикрепляют к основанию 3000 с помощью врезного болта. В это время отдельные фрагменты 1100а-1100с соединяют друг с другом по окружности с помощью выемки 1120 и выступа 1110 для формирования секционной периферийной стенки 1100. Затем Н-образную двутавровую балку 5000 совмещают с выемкой 1130 заднего конца секционной периферийной стенки 1100 и затем операцию соединения секционных периферийных стенок 1100 с помощью Н-образной двутавровой балки 5000 повторяют до тех пор, пока не будет достигнута заданная длина готовой теплицы.
[0147]
Когда достигнута заданная длина готовой теплицы, укладывают пенопластовый мат и заливают бетонный пол, и, если необходимо, между левым и правым основаниями 3000 наносят покрытие или что-то подобное. Кроме того, на внутреннюю поверхность теплицы 1 может быть прикреплен отражающий материал, или же на наружную поверхность теплицы 1 может быть нанесена краска. После того, как в теплицу 1 будет доставлена гидропонная система культивирования и в теплицу 1 будут доставлены необходимые части и оборудование, на переднем и заднем концах теплицы 1 с помощью Н-образной двутавровой балки 5000 отдельные фрагменты 2100 присоединяют к секционным периферийным стенкам 1100. Благодаря этому, передняя и задняя поверхности теплицы 1 смыкаются, образуя замкнутое пространство, изолированное от окружающей среды и пригодное для гидропонного культивирования. Покрытие поверхности отдельных фрагментов 1100а-1100 с отражающим материалом или их покраска могут быть заранее произведены на заводе.
[0148]
Теплица для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению может включать ветрозащитную камеру, обдувочную камеру, камеру для переодевания/прихожую, стерилизационную, складское помещение, культивационную камеру и тому подобное, по необходимости.
[0149]
В предпочтительном воплощении вся внутренняя поверхность теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования снизу доверху имеет гладкую закругленную форму, в то же время на ней мало шероховатых участков. Таким образом, можно создать очень гигиеничное внутреннее пространство, где не будут накапливаться пыль и микроорганизмы.
[0150]
(Секционная периферийная стенка и секционная крыша) В другом воплощении теплица для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению может быть сконфигурирована так, чтобы включать секционную периферийную стенку 1100 и секционную крышу 1200, изготовленные из пенополистирола в качестве основного материала. На Фиг. 22 показано конкретное воплощение теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования, состоящей из секционных периферийных стенок 1100 и секционных крыш 1200. На Фиг. 22 секционная периферийная стенка 1100 состоит из противоположных гладких плоских секционных периферийных стенок 1100а, 1100b и 1100с. Секционная крыша 1200 состоит из секционных крыш 1200а-1200с, каждая из которых расположена поперек между противоположными секционными периферийными стенками и имеет близкую к арочной форму. Иными словами, некоторое количество секционных периферийных стенок и секционных крыш соединены друг с другом, образуя теплицу 1 для размещения гидропонной системы культивирования. При соединении большего числа секционных периферийных стенок и секционных крыш может быть сформирована большая теплица 1 без использования многочисленных индивидуальных пенополистироловых фрагментов.
[0151]
Как показано на Фиг. 22, каждая из сцепляющих секций периферийной секционной стенки 1100 и скрепляющих секций секционной крыши 1200 выступают наружу, так что толщина сцепляемых участков больше, чем у других частей. В связи с этим зона контакта секционных периферийных стенок и секционных крыш друг с другом увеличена, тем самым увеличена прочность сцепляющих секций. Далее, в такой конфигурации сцепляющие секции должны иметь ребристую конструкцию, что позволяет увеличить прочность не только сцепляемых секций, но и всей теплицы 1 в целом. На Фиг. 22 ребра RB выступают во внутреннее пространство около сцепляющих секций секционных периферийных стенок и секционных крыш. Однако ребра могут выступать наружу, а конкретная форма ребер может быть любой, если при этом можно получить повышенную прочность сцепляемых секций и теплицы в целом. Кроме того, ребра могут быть сделаны не только на сцепляющих секциях, но и на других участках секционных периферийных стенок и секционных крыш.
[0152]
В одном воплощении теплица для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению имеет свесы крыши HS на секционной крыше 1200, как показано на Фиг. 23. На Фиг. 23(b) показано устройство поверхности соединения между секционной периферийной стенкой 1100 и секционной крышей 1200, имеющей такие свесы крыши HS. На Фиг. 23(a) и 23(b) показан световой люк ТМ. Однако, такой световой люк может как иметься, так и отсутствовать. В предпочтительном воплощении толщина секционной крыши варьирует, ее толщина максимальна в той части, которая является свесом крыши HS, как показано на Фиг. 23(a) и 23(b). Это сделано для увеличения прочности свеса крыши HS. Однако форма секционной крыши 1200 не обязательно ограничена приведенной здесь формой. Концевые участки, где расположены свесы крыши HS, не обязательно должны иметь максимальную толщину.
[0153]
(Соединение с другими конструкциями)
Теплица 1 для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению может быть использована как одиночный экземпляр, или теплица может быть соединена с другими конструкциями. Например, теплица 1, имеющая арочную крышу, может быть соединена с другой полуцилиндрической или полусферической конструкцией. На Фиг. 24 показано воплощение, в котором теплица 1 для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению присоединена к другой структуре 1' с помощью соединительной вставки CN. Если теплица 1 присоединена к структуре 1' так, что их внутренние пространства соединяются через внутренний проход, то могут легко быть сформированы пространства, имеющие различную форму. Соединительная вставка CN может быть, например, снабжена дверью. Другая структура 1' может являться обдувочной камерой, камерой для переодевания/прихожей, стерилизационной, складским помещением или тому подобным.
[0154]
На Фиг. 25 показан увеличенный вид соединительной вставки CN в одном воплощении соединения между теплицей 1 для размещения гидропонной системы культивирования и куполообразной конструкцией 1'. В этом конкретном примере на отдельном фрагменте 1100а теплицы 1 имеется отверстие ОР и выступающая секция, окружающая отверстие ОР. Аналогичным образом, на отдельном фрагменте 1100' конструкции 1' имеется отверстие ОР и выступающая секция, окружающая отверстие ОР. Концевые поверхности выступающих секций соединены друг с другом так, что внутреннее пространство теплицы 1 и внутреннее пространство конструкции 1' сообщаются друг с другом. Подробности изложены ниже.
[0155]
Соединительная вставка CN снабжена описанной выше дверью РТ. Секционная периферийная стенка 1100а теплицы 1, обращенная к двери РТ, сформована в форме плавно изогнутого конуса, сужающегося к двери РТ. Вдобавок, отверстие ОР сделано примерно того же размера, что и дверь РТ. Концевая поверхность секционной периферийной стенки 1100а примыкает к концевой поверхности секционной периферийной стенки 1100а', где они без зазора плотно соединяются, образуя дверь РТ конструкции 1'. Далее, теплица 1 и конструкция 1' также без зазора плотно соединены выше и ниже двери РТ. Таким образом, теплица 1 и конструкция 1' соединены посредством соединительной вставки CN, и с помощью двери РТ и отверстия ОР внутри соединительной вставки CN сформирован проход РА. В результате теплица 1 и конструкция 1' сообщаются друг с другом через проход РА. Путем соединения таким способом теплицы 1 и конструкции 1', используя различные типы конструкций, можно легко сформировать теплицу 1, обладающую возможностью расширения. Кроме того, соединительная вставка CN может повысить прочность самой теплицы. Более того, представленный здесь соединительный элемент на месте соединения теплицы 1 и конструкции 1' не является обязательным в таком виде, поэтому число частей может быть уменьшено, и конструкция упростится. Вдобавок, так как конструкции могут быть соединены друг с другом путем соединения только концевых поверхностей выступающих секций, окружающих отверстие и находящихся напротив друг друга, то конструкция упрощается.
[0156]
(Соединение структур без использования соединительной вставки) Когда соединительная вставка CN используется, как обсуждалось выше, для создания множества арочных теплиц, расположенных в направлении слева-направо, наличие множества соединительных вставок CN, соединяющих теплицы в направлении слева-направо, может привести к созданию неиспользуемых пространств и усложнить сборную конструкцию. Поэтому в настоящем воплощении показана конфигурация для соединения множества арочных теплиц с арочной крышей без описанного выше использования соединительной вставки CN.
[0157]
В этом отношении в одном воплощении настоящего изобретения теплица для размещения гидропонной системы культивирования представляет собой арочное здание, включающее первую структуру, имеющую первую арочную крышу, и вторую структуру, имеющую вторую арочную крышу, где первая структура и вторая структура могут иметь конфигурацию, при которой общей является по крайней мере часть разделительной стенки, разделяющей первую структуру и вторую структуру. Иначе говоря, структуры, имеющие арочную крышу, соединены без использования соединительной вставки CN.
[0158]
Например, первая арочная крыша включает отдельный фрагмент первой арочной крыши, вторая арочная крыша включает отдельный фрагмент второй арочной крыши, и разделительная стенка включает отдельный фрагмент выступающей нижней секции разделительной стенки, где отдельный фрагмент первой арочной крыши, отдельный фрагмент второй арочной крыши и отдельный фрагмент выступающей нижней секции разделительной стенки соединены через отдельный фрагмент верхней секции разделительной стенки таким образом, что первая структура и вторая структура имеют по крайней мере общую часть разделительной стенки.
[0159]
Такая теплица содержит, кроме того, третью структуру, имеющую третью арочную крышу, при этом вторая структура и третья структура имеют по крайней мере общую часть разделительной стенки, разделяющей вторую структуру и третью структуру, так что эти структуры могут быть успешно соединены без использования соединительной вставки CN.
[0160]
Специальные объяснения изложены ниже. На Фиг. 26(a) представлен общий вид теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования, объединяющей три арочные структуры 1α, 1β и 1γ. Арочные структуры 1α и 1β имеют общую разделительную стенку 8, а арочные структуры 1β и 1γ имеют другую общую разделительную стенку 8'. Размер теплицы 1 может быть соответствующим образом определен специалистами в данной области в зависимости от вида применения. Однако, в качестве примера, отдельный фрагмент с радиусом наружной оболочки R, равным 3850 мм, был использован для соединения 10 отдельных фрагментов в передне-заднем направлении на Фиг. 26(a). В этом случае ширина в направлении слева-направо составила около 19 м, а ширина в передне-заднем направлении составила около 20 м. Высота от поверхности грунта до внутреннего потолка составила 3650 мм. Когда отдельный фрагмент с радиусом наружной оболочки R, равным 4850 мм, был использован для соединения 13 отдельных фрагментов в передне-заднем направлении, ширина в направлении слева-направо составила примерно 26 м, и ширина в передне-заднем направлении составила примерно 26 м. Высота от поверхности грунта до внутреннего потолка составила 4650 мм. Таким способом внутри теплицы 1 в направлении слева-направо и в передне-заднем направлении может быть сформировано обширное пространство. Хотя это не показано на Фиг. 26, на переднем и заднем концах в передне-заднем направлении может быть размещена стенка или дверь.
[0161]
Фиг. 26(b) представляет собой вид в разрезе теплицы 1, изображенный на Фиг. 26(а). Как показано на Фиг. 26(b), теплица 1 может быть собрана из отдельных фрагментов 5 боковой стенки, расположенной на самом левом конце и на самом правом конце отдельного фрагмента 6 арочной крыши, отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки и отдельного фрагмента 8 выступающей нижней секции разделительной стенки, прикрепленного к нижней секции отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки. При такой конфигурации, например, арочная крыша может быть вытянутой в направлении слева направо. Однако отдельные фрагменты боковой стенки и отдельный фрагмент арочной крыши могут быть единым отдельным фрагментом или же двумя или более отдельными фрагментами. Кроме того, отдельный фрагмент верхней секции разделительной стенки может по выбору устанавливаться или не устанавливаться. Для сборки может быть использован любой отдельный фрагмент при условии, что структуры, имеющие арочную крышу, последовательно соединены друг с другом и соседние структуры имеют общую друг с другом часть разделительной стенки.
[0162]
Когда имеются структуры, имеющие, например, радиусы наружной оболочки R, равные 3850 мм и 4850 мм, то могут быть изготовлены отдельные фрагменты 5 боковой стенки, отдельные фрагменты 6 арочной крыши, отдельные фрагменты 7 верхней секции разделительной стенки и отдельные фрагменты 8 выступающей нижней секции разделительной стенки, имеющие соответственно два разных размера. Желательно, чтобы радиус наружной оболочки R составлял 3,5-5,0 м.
[0163]
Фиг. 27 представляет собой перспективный вид каждого отдельного фрагмента, который является составной частью теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования, изображенной на Фиг. 26. (А) представляет собой перспективный вид отдельного фрагмента 5 боковой стенки, (В) представляет собой перспективный вид отдельного фрагмента 6 арочной крыши, (С) представляет собой перспективный вид отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки, и (D) представляет собой перспективный вид отдельного фрагмента 8 выступающей нижней секции разделительной стенки. У отдельного фрагмента 5 боковой стенки передний соединительный участок 5а, верхний соединительный участок 5b и задний соединительный участок 5с присоединены к другим отдельным фрагментам. Выступ 5d контактирует с поверхностью грунта или с основанием. Отдельный фрагмент арочной крыши 6 представляет собой арочную крышу, расположенную в направлении слева-направо. Передний соединительный участок 6а, левый соединительный участок 6b, задний соединительный участок 6с и правый соединительный участок 6d присоединены к другим отдельным фрагментам. У отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки передний соединительный участок 7а, левый соединительный участок 7b, задний соединительный участок 7с, правый соединительный участок 7d и нижний соединительный участок 7е присоединены к другим отдельным фрагментам. Отдельный фрагмент 8 выступающей нижней секции разделительной стенки имеет выступ, поддерживающий нижнюю секцию отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки. Сквозное отверстие 9 может быть сделано в этом выступе. Выступ 8d контактирует с грунтовой поверхностью основания. У отдельного фрагмента 8 выступающей нижней секции разделительной стенки передний соединительный участок 8а, верхний соединительный участок 8b и задний соединительный участок 8с присоединены к другим отдельным фрагментам. Один и тот же отдельный фрагмент 5 боковой стенки может быть использован как для сборки одного конца, так и другого конца теплицы 1 в направлении слева-направо. Хотя на Фиг. 27 показан только отдельный фрагмент 5 боковой стенки, расположенный на одном конце, отдельный фрагмент 5 боковой стенки, расположенный на другом конце, имеет форму, в которой, как показано на Фиг. 27(А), передний соединительный участок 5а и задний боковой участок 5с отдельного фрагмента 5 боковой стенки поменяли местами.
[0164]
Отдельный фрагмент 7 верхней секции разделительной стенки может быть сформован как единое целое с отдельным фрагментом 8 выступающей нижней секции разделительной стенки. В этом случае конструкция для соединения нижнего соединительного участка 7е отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки с верхним соединительным участком 8b отдельного фрагмента 8 выступающей нижней секции разделительной стенки может не использоваться. Далее, когда, например, размер отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки больше в направлении слева-направо, то левое крыло или правое крыло могут быть разделены, чтобы она была составлена из двух отдельных фрагментов.
[0165]
Фиг. 28 представляет собой вид поперечного сечения теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению, установленной на направленной вверх наклонной поверхности. В этом воплощении отдельный фрагмент 8 выступающей нижней секции разделительной стенки не перпендикулярен по отношению к наклону, но перпендикулярен по отношению к горизонтальному направлению. Поэтому, как показано в увеличенном виде С1, при размещении с таким наклоном у отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки левое крыло 71w больше наклонено вниз, а правое крыло 71rw больше наклонено вверх по сравнению с отдельным фрагментом 7 верхней секции разделительной стенки для стандартной горизонтальной поверхности грунта. Угол наклона определяется на основании значения угла наклона поверхности грунта. Далее, высота h1 левого крыла 71w меньше, чем высота h2 правого крыла 71rw. Теплица 1 для размещения гидропонной системы культивирования может быть установлена на наклонной поверхности с помощью использования такого отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки. Отдельный фрагмент 7 верхней секции разделительной стенки для направленной вниз наклонной поверхности противоположен отдельному фрагменту 7 верхней секции разделительной стенки для направленной вверх наклонной поверхности. Если углы наклона одинаковы, может быть использован один и тот же отдельный фрагмент 7 верхней секции разделительной стенки.
[0166]
Фиг. 29 представляет собой схему конфигурации, в которой отдельный фрагмент 7 верхней секции разделительной стенки может вращаться по отношению к отдельному фрагменту 8 выступающей нижней секции разделительной стенки. Валик 7f имеется на нижней стороне 7е соединительного участка отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки, и полуцилиндрическая выемка 8е имеется на верхнем соединительном участке 8b отдельного фрагмента 8 выступающей нижней секции разделительной стенки. Как показано на увеличенном виде С1, теплица 1 может быть установлена на горизонтальной поверхности грунта путем присоединения отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки горизонтально к отдельному фрагменту 8 выступающей нижней секции. Как показано на увеличенном виде С2, теплица 1 может быть установлена на направленной вверх наклонной поверхности путем присоединения отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки к отдельному фрагменту 8 выступающей нижней секции разделительной стенки с приподнятой вверх правой стороной. Как показано на увеличенном виде С3, готовое строение может быть установлено на наклоненной вниз поверхности путем присоединения отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки к отдельному фрагменту 8 выступающей нижней секции разделительной стенки с наклоненной вниз правой стороной.
[0167]
Фиг. 30 представляет собой схему конфигурации, в которой левое крыло и правое крыло отдельного фрагмента 7 верхней секции разделительной стенки могут индивидуально вращаться по отношению к отдельному фрагменту 8 выступающей нижней секции разделительной стенки. Левое крыло и правое крыло сформованы как единое целое и не могут двигаться независимо друг от друга в отдельном фрагменте верхней секции разделительной стенки, как это показано на Фиг. 29. Однако, в конфигурации, показанной на Фиг. 30, левое крыло и правое крыло сформованы отдельно, так что они могут двигаться независимо в отдельном фрагменте верхней секции разделительной стенки. Валики 7f и 7f, напротив, выполнены в аксиальном направлении на нижних соединительных участках левого крыла 71w и правого крыла 71rw. Кроме того, полуцилиндрическая выемка 8е, в которой помещаются валики 7f и 7f', выполнена на верхнем соединительном участке отдельного фрагмента 8 нижней выступающей секции. Согласно этому воплощению, левое крыло 71w и правое крыло 71rw могут быть присоединены так, что могут индивидуально вращаться. Как показано на увеличенном виде С1, готовая конструкция может быть установлена на горизонтальной поверхности путем присоединения левого крыла 71w и правого крыла 71rw горизонтально к отдельному фрагменту 8 выступающей нижней секции разделительной стенки. Как показано на увеличенном виде С2, готовое здание может также быть установлено на наклонной поверхности, наклоненной вниз в правом направлении от горизонтальной линии, путем присоединения левого крыла 71w горизонтально к отдельному фрагменту 8 выступающей нижней секции разделительной стенки и такого присоединения правого крыла 71rw к отдельному фрагменту 8 выступающей нижней секции, когда его правая сторона наклонена вниз. Как показано на увеличенном виде С3, теплица для размещения гидропонной системы культивирования может также быть установлена на наклонной поверхности с приподнятой вверх правой стороной по отношению к горизонтальной линии, путем присоединения левого крыла 71w горизонтально к отдельному фрагменту 8 выступающей нижней секции и присоединения правого крыла 71rw к отдельному фрагменту 8 выступающей нижней секции с приподнятой вверх правой стороной. С помощью такого же способа теплица для размещения гидропонной системы культивирования может быть установлена на грунтовой поверхности с изменяющимся наклоном (от долины к горе и от горы к долине), чтобы приспособить ее к такой поверхности.
[0168]
(Теплица для размещения гидропонной системы культивирования и основание)
В типичном воплощении теплица для размещения гидропонной системы культивирования прикреплена к основанию (например, см. основание 3000 на Фиг. 18).
[0169]
На Фиг. 31 представлена схема, детально показывающая структуру установленного отдельного фрагмента 1100. Основание PD уложено на том месте, где установлена теплица. Основание PD, как показано на иллюстрации, имеет опорную секцию ОМ для поддержки отдельного фрагмента теплицы на той же высоте, что и поверхность грунта GL и прессующий участок DS отдельного фрагмента. Поверхность пола FL также формируют на основании на заданной высоте (например, 360 мм) от поверхности грунта GL. Отдельный фрагмент теплицы имеет на обращенном к основанию концевом участке выступ DB, который снабжен прессующим участком DS, чтобы обеспечить фиксированное положение теплицы и предотвратить движение теплицы вверх или внутрь в радиальном направлении. Конкретная форма выступа DB и прессующего участка DS может быть любой при условии, что они соответствуют друг другу и могут предотвратить движение теплицы вверх или внутрь в радиальном направлении. Далее, выступ DB отдельного фрагмента находится на обращенном к основанию конце теплицы. Однако "обращенный к основанию конец" не обязательно должен быть концевой секцией, в настоящем изобретении это относится к положению вблизи от основания теплицы, где он может совпадать с прессующим участком DS, чтобы предотвратить движение теплицы вверх или внутрь в радиальном направлении. Конкретная форма и положение выступа DB и прессующего участка DS могут быть должным образом определены специалистами в данной области. В воплощении, показанном на Фиг. 31, прессующий участок DS отдельного фрагмента представляет собой кольцеобразную выемку. Имеющий L-образную форму выступ DB, имеющийся на обращенном к основанию конце каждого отдельного фрагмента 1100, соединен с куполообразным прессующим участком DS, обеспечивая фиксированное положение теплицы и предотвращая движение теплицы вверх или внутрь в радиальном направлении. Ограничительная секция SM для предотвращения расширения теплицы наружу в радиальном направлении может быть выполнена по всей окружности в форме кольца вокруг наружной кольцевой части выступа DB отдельного фрагмента.
[0170]
(Транспортируемое сборное основание)
В одном воплощении настоящего изобретения основание представляет собой транспортируемое сборное основание. Обычно не предполагается, что закладываемое основание может быть транспортируемым. На Фиг. 32 показано одно воплощение транспортируемого сборного основания. Фиг. 32(а) представляет собой перспективный вид мобильного сборного основания. В этом воплощении основание 3000 собрано из нескольких секций подложек 3100. Настил для формирования плоской поверхности, которая является поверхностью пола теплицы, может быть размещен на секции подложки 3100. Как показано на Фиг. 32, изготовление транспортируемого мобильного сборного основания и готовой теплицы может быть реализовано не только с помощью конструирования теплицы из отдельных фрагментов, но также и с помощью конструирования такого основания, чтобы оно могло быть собрано путем соединения некоторого количества отдельных подложек. Для облегчения понимания на Фиг. 32 приведено основание в форме тора. Однако форма основания этим не ограничена. Форма основания может быть определена такой, которая соответствовала бы установленной на нем теплице.
[0171]
На Фиг. 32(b) показано одно воплощение секции подложки 3100. Так как на Фиг. 32(а) показано тороидальное основание, секция подложки 3100 на Фиг. 32(b) также имеет дугообразную форму. Однако форма секции подложки 3100 может быть изменена в соответствии с формой основания 3000.
[0172]
На Фиг. 32(b) показана ступенчатая секция 3300 для размещения настила вдоль всего периметра на внутренней стороне окружности секции подложки 3100. Верхний и нижний выступы 3400А и 3400В, которые выступают по направлению к наружной подложке, выполнены вдоль всей окружности, а выемка 3500, используемая в качестве сцепляющей секции между верхним и нижним выступами 3400А и 3400В, сформирована на внешней стороне окружности секции подложки 3100. Таким образом, ступенчатая секция 3300 сформирована вдоль всего периметра на внутренней стороне окружности верхней секции основания 3000, которое составлено путем соединения секций подложки 3100. Кроме того, замыкающая выемка 3500 сформирована вдоль всего периметра на наружной стороне окружности верхней секции. Выемка 3500 выполняет функцию прессующего участка DS на Фиг. 31.
[0173]
В воплощении, показанном на Фиг. 32(b), пара направляющих штифтов 3600 для позиционирования врезаны в поверхность одного конца в продольном направлении каждой секции подложки 3100, и пара отверстий (не показаны) для направляющих штифтов сделаны на другом конце поверхности. Однако такая конфигурация направляющих штифтов может не использоваться. Для сцепления соседних секций 3100 подложки может быть использовано любое средство, с помощью которого можно сцепить друг с другом соседние секции подложки 3100. Чтобы собрать основание 3000, примыкающие друг к другу секции подложки соединяют друг с другом путем вставления пары направляющих штифтов 3600 в пару отверстий для направляющих штифтов.
[0174]
В предпочтительном воплощении внешние кольцевые поверхности соединительных участков двух соседних секций подложки 3100 соединены с помощью соединительной пластины 36. Соединительная пластина 36, показанная на Фиг. 32(b), может быть использована как для соединения друг с другом секций подложки, так и для присоединения отдельного фрагмента 1100 теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования к основанию 3000 с помощью, например, болта.
[0175]
Как показано на Фиг. 32(b), в верхнюю поверхность секции подложки встроен вкладыш 3700, который может быть использован для скрепления конструкции.
[0176]
Секции подложки 3100 прикрепляют друг к другу на земле, чтобы сформировать основание 3000. Настил может быть сделан внутри него. В предпочтительном воплощении на определенной глубине внутри основания 3000 может быть положен бутовый камень. На него стелят полиэтиленовую пленку или пленку из другого полимера. Кроме того, до высоты основания 3000 на него заливают бетон. На поверхность бетона наносят гладкое покрытие, чтобы сформировать пол. С помощью описанных выше этапов закончено строительство мобильного сборного основания.
[0177]
Теплицу 1 для размещения гидропонной системы культивирования устанавливают на построенном таким способом, путем сборки отдельных фрагментов 1100, мобильном сборном основании 3000. А именно, выступ DB на обращенном к основанию конце отдельного фрагмента вставляется в выемку 3500, соединяя тем самым отдельные фрагменты 1100 друг с другом, чтобы собрать теплицу 1. В предпочтительном воплощении обращенная к основанию секция отдельного фрагмента 1100 может быть прикреплена к подложке 3100 и зафиксирована с помощью соединительной пластины 36. То есть, отдельный фрагмент 1100 прикреплен к основанию 3000 с помощью соединительной пластины 36. Наружная поверхность собранного купола может быть покрыта бетонным раствором, полимером или тому подобным для обеспечения водонепроницаемости, огнестойкости или тому подобного.
[0178]
В этом воплощении, чтобы установить настил на основание 3000, секции подложки 3100 собирают с помощью соединительной пластины 36, формируя основание 3000. Таким образом, основание 3000 легко может быть разобрано путем снятия осуществляемого с помощью соединительной пластины 36 болтового крепления. Поэтому основание и теплицу можно легко перемещать и устанавливать в любом месте. Кроме того, основание замыкающей выемки 3500 для выступа DB отдельного фрагмента 1100 сформовано как единое целое с поверхностью наружной окружности секции подложки 3100, входящей в состав основания. Таким образом, структура основания 3000 может быть упрощена. К тому же, выступ DB сконфигурирован так, чтобы его можно было прикрепить к соединительной пластине 36 для соединения секций подложки 3100. Таким образом, конфигурация основания может быть упрощена, чтобы облегчить строительство.
[0179]
В описанном выше воплощении настил, сформированный внутри основания 3000, может быть сформирован путем настилки вместо бетона или бутового камня, как описано выше, перекладин, таких как стальная пластина, поперек ступенчатой секции 3300 на внутренней стороне окружности основания 3000, чтобы укладывать на них дощатый настил. Предпочтительно, чтобы каждая перекладина из стальных пластин имела такую длину, которая была бы приемлемой для ее транспортировки и могла быть закреплена болтами и снята, в то же время настил также должен иметь такой размер, чтобы была возможна его транспортировка и чтобы он мог быть прикреплен болтами к перекладине и разобран. То есть, предпочтительно, чтобы настил также состоял из сегментов и был транспортируемым. При этом основание 3000 может быть разобрано путем снятия болтового крепления, осуществляемого с помощью соединительной пластины 36. Таким образом, улучшена возможность разборки основания 3000, вследствие чего основание можно легко перемещать и устанавливать.
[0180]
(Укрепление теплицы для размещения гидропонной системы культивирования)
Теплица для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению предпочтительно является укрепленной с помощью различных способов.
[0181]
Например, армирующий элемент может быть включен в состав отдельного фрагмента. Материал и форма армирующего элемента могут быть соответствующим образом определены специалистами в данной области в зависимости от формы и назначения теплицы. На Фиг. 33 показано предпочтительное воплощение включения армирующего элемента в состав отдельного фрагмента.
[0182]
Как показано на Фиг. 33, армирующий элемент 4000 (например, стальная рама) установлен внутри металлических пресс-форм G1 и G2 для формования отдельного фрагмента. В это время предпочтительно установить вставляемую часть G2 после установки армирующего элемента 4000 к охватывающей части G1. В воплощении согласно Фиг. 33 охватывающая часть G1 имеет приблизительно такую же форму, как поверхность внешней окружности армирующего элемента 4000, который установлен вплотную к охватывающей части G1. Между металлической пресс-формой G2 и армирующим элементом 4000 создан зазор.
[0183]
Гранулы из исходного материала (пред-вспененного) закладывают затем между охватывающей частью G1 и вставляемой частью G2. Через нагревательное отверстие G1a, имеющееся на охватывающей части G1, вдувают пар под высоким давлением (см. вид поперечного разреза С-С), чтобы нагреть гранулы. Пар под высоким давлением, находящийся внутри пресс форм G1 и G2, выходит наружу через маленькое отверстие (не показано) на пресс-форме G2. Под действием пара гранулы вспениваются внутри пресс-форм G1 и G2, в результате чего получается пенополистирол, который при формовке занимает все пространство между поверхностями пресс-форм G1n G2. В это время пенополистирол 4300 окружает заднюю сторону армирующего элемента 4000, занимая все окружающее армирующий элемент 4000 пространство, как показано на виде поперечного сечения на Фиг. 33. В результате этого пенополистирол 4300 плотно прилипает и обволакивает армирующий элемент 4000 за счет сильной адгезии. В это время через нагревательное отверстие 40а, проходящее сквозь армирующий элемент 4000, пар проходит на заднюю сторону армирующего элемента 4000, то есть, в сторону охватывающей части G1, вследствие чего позади армирующего элемента 4000 на ранней стадии процесса образуется пена, что еще более усиливает плотную адгезию между пенополистиролом и армирующим элементом 4000. Таким образом, в предпочтительном воплощении настоящего изобретения армирующий элемент содержит сквозное отверстие для прохождения пара во внутреннее пространство.
[0184]
Затем для достаточного охлаждения прекращают подачу пара. После этого, чтобы вынуть формованный продукт, т.е. отдельный фрагмент, пресс-формы G1 и G2 удаляют. В сформованном таким образом отдельном фрагменте армирующий элемент 4000 расположен на наружной стороне отдельного фрагмента. Поверхность внешней окружности армирующего элемента 4000 и поверхность внешней окружности пеноплолистирола 4300 сформованы без различий по высоте. Это значит, что одна поверхность армирующего элемента 4000 расположена вдоль меридиана купола. Для блокирования прохождения ультрафиолетовых лучей и для обеспечения водонепроницаемости на наружную поверхность формованного отдельного фрагмента может быть нанесена краска.
[0185]
В предпочтительном воплощении армирующий элемент 4000 имеет крепежный элемент для прикрепления отдельного фрагмента к другому отдельному фрагменту. С помощью такой конфигурации легко осуществить прочное прикрепление одного отдельного фрагмента к другому отдельному фрагменту. Например, после формовки отдельного фрагмента, как описано выше, крепежный элемент (например, болт с резьбой и отверстие для болта) может быть сделан на части армирующего элемента 4000 с внешней стороны отдельного фрагмента.
[0186]
Описанные выше этапы выполняются на заводе. После изготовления множества отдельных фрагментов их транспортируют на место строительства для сборки теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования.
[0187]
(Укрепление с помощью листового материала и слоя покрытия) На Фиг. 34 показано конкретное воплощение укрепления с помощью листового материала и материала основы. В этом воплощении укрепления с помощью листового материала и материала основы листы MS, MSa и MSb накладывают на область соединения соседних отдельных фрагментов 1100, на часть отдельных фрагментов, контактирующую с основанием 3000, и на соответствующую часть основания, а также слой покрытия (например, материала основы) наносят на часть листа, включая лист в составе собранной конструкции, так, чтобы соединение двух отдельных фрагментов, а также отдельного фрагмента с основанием могло быть надежно зафиксировано.
[0188]
Листовой материал, использованный в этом воплощении, может представлять собой любые листы, которые могут упрочнить фиксацию соединения основания с отдельным фрагментом путем описанного выше наложения. Листовой материал предпочтительно представляет собой листы сетчатого материала, и более предпочтительно - листы сетчатого материала, изготовленные из неорганических волокон. К неорганическим волокнам относятся углеродное волокно, стекловолокно, металлическое волокно и тому подобные. Листовой материал может представлять собой листы из полимерных волокон с высокой прочностью на разрыв. Предпочтительно листы должны быть ткаными в форме, подобной сетке. Например, хороший результат дает использование углеродного волокна толщиной 0,3-1 мм и числом отверстий, равным 6 меш (6 отверстий на дюйм). Сетчатые листы с числом отверстий, превышающим 12 меш, являются слишком тонкими, поэтому с ними труднее работать, в то же время, сетчатые листы с числом отверстий менее 6 меш являются слишком грубыми. Прочность или жесткость листового материала (например, сетчатого), в дополнение к соединению с помощью адгезива или тому подобного, так влияют на область соединения отдельных фрагментов теплицы 1, что обеспечивают крепкое соединение отдельных фрагментов друг с другом.
[0189]
В одном воплощении лист сетчатого материала MS наложен на область соединения соседних отдельных фрагментов 1100. Кроме того, как показано на Фиг. 34(a), лист сетчатого материала MSa может быть наложен на область соединения между наружной поверхностью отдельного фрагмента 1100 и основанием 3000. Кроме того, как показано на Фиг. 34(b), лист сетчатого материала MSb может быть наложен на область соединения между внутренней поверхностью отдельного фрагмента 1100 и основанием 3000. То есть, листы сетчатого материала MSa и MSb могут быть наложены на наружную и на внутреннюю периферийные стороны теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению.
[0190]
Кроме того, как показано на Фиг. 34а, на наружной поверхности нижнего концевого участка теплицы 1 на соответствующую часть основания 3000 наложен лист сетчатого материала MSa. Листами сетчатого материала MSa последовательно закрывают нижний конец наружной периферийной стороны теплицы 1, а также последовательно, встык, их накладывают на основание 3000 и на примыкающие к нему отдельные фрагменты 1100. То же самое делают на внутренней поверхности теплицы 1. Как показано на Фиг. 34(b), листы сетчатого материала MSb последовательно наложены на нижний конец внутренней поверхности отдельного фрагмента 1100 и на соответствующую часть основания 3000. Выступающая нижняя секция DS, выдающаяся во внутреннее пространство, сформована как единое целое на нижнем концевом участке внутренней поверхности отдельного фрагмента 1100. Лист сетчатого материала MSb наложен на область от выступающей нижней секции DS до соответствующей части основания 3000. В предпочтительном воплощении на внутреннюю и на наружную поверхности теплицы 1 наносят слой материала основы. Так как нанесенный слой этого материала закрывает листы MS, MSa и MSb, это предотвращает внешние повреждения.
[0191]
Прочность скрепления между теплицей 1 и основанием 3000 увеличена за счет покрытия с помощью такого способа области соединения отдельных фрагментов 1100, части отдельных фрагментов, контактирующей с основанием 3000, и соответствующей части основания 3000 листами сетчатого материала MS, MSa и MSb. В результате, теплица 1 может быть прочно установлена на основании 3000.
[0192]
Для склеивания отдельных фрагментов в качестве адгезива используют акриловый полимер, такой как эфир полиакриловой кислоты или эфир полиметакриловой кислоты. Предпочтительно в такой акриловый полимер может быть равномерно вмешан мертель. Акриловые полимеры обладают большой силой сцепления с пенополистиролом. Поэтому акриловые полимеры могут прочно соединять друг с другом отдельные фрагменты, изготовленные из пенополистирола.
[0193]
Так как адгезив для склеивания отдельных фрагментов, представляющий собой смесь акрилового полимера и мертеля, обладает одновременно твердостью и упругостью, то с его помощью можно получить теплицу с отличной сейсмостойкостью или стойкостью к ударным нагрузкам. Поэтому землетрясение, вибрация или удар не могут вызвать разрушения соединений в теплице 1. Кроме того, так как такой адгезив является водостойким, то в течение долгого времени соединения не будут пропускать дождевую влагу.
[0194]
Материал основы обычно наносится на всю внутреннюю поверхность и на всю наружную поверхность теплицы 1 после покрытия ее листовым слоем определенной толщины. В качестве материала основы может быть использована полимерная краска с волокнами, такими как стекловолокно или углеродное волокно, и вмешанный в нее порошок мертеля. В качестве полимерной краски может быть использован акриловый полимер, такой как эфир полиметакриловой кислоты, или эфир полиакриловой кислоты, или другие полимеры. Ингредиенты и толщина материала основы могут быть соответствующим образом определены специалистами в этой области. В качестве примера, толщина материала основы может быть заранее определенной толщиной в диапазоне 1-3 см.
[0195]
После нанесения материала основы на наружную поверхность материала основы теплицы 1 обычно наносят слой краски для наружных работ, а на внутреннюю поверхность материала основы теплицы 1 наносят слой краски для внутренних работ. В качестве краски для наружных работ может быть использована любая из известных красок для этих целей. Однако предпочтительной является водоотталкивающая и непроницаемая для ультрафиолета краска. В качестве краски, обладающей этими свойствами, может быть выбрана полимерная краска из модифицированного силикона или другая полимерная краска. Для окраски внутреннего пространства для гидропонного культивирования может быть выбрана любая пригодная для этой цели краска, но предпочтительной, например, является клеевая краска природного происхождения. В качестве клеевой краски природного происхождения могут быть выбраны диатомовая земля или гипс. Диатомовая земля является термоустойчивой и безопасной, так как она не загорается даже при контакте с небольшим огнем сигареты или ему подобным. Диатомовая земля 18 обладает свойством одсорбировать и удалять формальдегид. Поэтому образующийся при определенных воздействиях на краску из модифицированного силикона 17, которая используется при окрашивании материала основы 13 снаружи, формальдегид не будет оставаться в помещении. Кроме того, так как диатомовая земля адсорбирует и удаляет вредные вещества, она является безопасной, оказывает дезодорирующее действие, предотвращает судороги и рост плесневых грибков.
[0196]
(Улучшение адгезии между пенополимером и армирующим элементом)
На Фиг. 35(a) показана конкретная конфигурация, с помощью которой можно улучшить адгезию между пенополимером и армирующим элементом в отдельном фрагменте. В этом воплощении армирующий элемент отдельного фрагмента включает балку, расположенную в продольном направлении, первую балочную полку, выступающую из балки в одном из поперечных направлений, и вторую балочную полку, выступающую в поперечном направлении, обратном направлению первой балочной полки. Использование такого армирующего элемента дает возможность получить однородное вспенивание полимера и более стабильное формование отдельного фрагмента по сравнению с использованием армирующего элемента с U-образным поперечным сечением. В случае армирующего элемента с U-образным поперечным сечением, когда исходный материал для пенополимера вспенивается и расширяется под действием пара, вокруг части, находящейся внутри U-образной балки, остается пространство, из-за чего вспенивание полимера является неоднородным. Поэтому в этом воплощении может быть использован стальной армирующий элемент, имеющий форму знака плюс (+), или Z-образную форму, или тому подобную. На Фиг. 35 показано конкретное воплощение отдельного фрагмента с использованием в качестве примера Z-образного стального армирующего элемента. Как показано на Фиг. 35а, армирующий элемент 4000 включает балку 4100, вытянутую в продольном направлении, первую балочную полку 4200, выступающую из балки 4100 в одном из поперечных направлений, и вторую балочную полку 4300, выступающую в поперечном направлении, обратном направлению первой балочной полки 4200. Фиг. 35(а) иллюстрирует устройство Z-образного армирующего элемента. Однако полка не обязательно должна выдаваться из верхнего или из нижнего конца балки. Балочные полки могут выступать в противоположных направлениях из любого участка балки. Обычно армирующие элементы 4000 устроены так, что они ориентированы в противоположном направлении, так что балка 4100 расположена перпендикулярно. Армирующий элемент 4000 может быть сконструирован легким, либо за счет выполнения в теле балки 4100 множества отверстий, либо за счет использования легкого материала, такого как алюминий.
[0197]
2
2
На Фиг. 35(b) показано воплощение армирующего элемента, включающего пересекающий элемент, установленный так, чтобы он пересекался с ним. Пересекающий элемент 4400 установлен так, что он пересекается с армирующими элементом 4000. Пересекающий элемент и армирующий элемент установлены с помощью хорошо известных в технике средств, таких как сварка или винты. Конкретный угол пересечения не ограничен при условии, что армирующий элемент и пересекающий элемент поддерживают и укрепляют друг друга, но предпочтительно, чтобы пересекающий элемент и армирующий элемент были перпендикулярны. Каркас, образованный армирующим элементом 4000 и пересекающим элементом 4400, вставлен в пресс-форму, причем каркас вставлен так, чтобы он был отделен от дна пресс-формы. Гранулы исходного материала для отдельного фрагмента 1100 помещают в пресс-форму, где они вспениваются и расширяются под действием высокотемпературного пара. Отдельный фрагмент 1100 из пенополимера сформован путем такого интегрального формования. Отдельные фрагменты 1100 показаны пунктирными линиями на Фиг. 35(b). Отдельный фрагмент 1100 путем регулирования степени раздува может быть изготовлен, например, имеющим плотность 14-30 килограмм на кубический метр. Прочность на сжатие составляет 40 кН/м - 120 кН/м. Поэтому отдельный фрагмент 1100 может выдержать большую нагрузку на изгиб. Отдельный фрагмент, сформованный таким способом, имеет легкий вес, является термоустойчивым и легко обрабатывается.
[0198]
Фиг. 35(с) представляет собой вид сверху отдельного фрагмента, включающего армирующий элемент и пересекающий элемент. Отдельный фрагмент 1100 имеет форму прямоугольной панели с армирующими элементами 4000 и пересекающим и элементами 4400, смонтированными внутри. Армирующие элементы 4000 и пересекающие элементы 4400 находятся внутри пенополимера и поэтому обозначены пунктирными линиями. Размер отдельного фрагмента 1100 может быть соответствующим образом определен специалистами в данной области с учетом транспортабельности или технологичности сборки теплицы для размещения гидропонной системы культивирования. Однако обычно размеры равны примерно 5 м в продольном направлении и примерно 2 м в поперечном направлении. Как передняя, так и задняя концевые поверхности в поперечном направлении могут иметь соответственно выемку и выступ. Выемка и выступ выполнены для удлинения теплицы в продольном направлении и имеют форму, обеспечивающую сцепление друг с другом. Например, выемка отдельного фрагмента 1100 может быть сцеплена с выступом другого отдельного фрагмента, чтобы удлинить отдельный фрагмент в поперечном направлении. То есть, выемка и выступ выполняют функцию соединительной секции для удлинения отдельного фрагмента 1100 в поперечном направлении. Пересекающий элемент 4400 может быть изготовлен из любого материала и иметь любою форму, которая обеспечивает пересечение его с армирующим элементом. Однако пересекающий элемент обычно представляет собой листовой материал в виде плоской ленты. На Фиг. 35(c) показано, как пересекающие элементы 4400 вмонтированы с интервалом в 1 м в продольном направлении отдельного фрагмента 1100, который имеет длину около 5 м в продольном направлении и около 2 мв поперечном направлении.
[0199]
(Двухэтажная теплица для размещения гидропонной системы культивирования)
Теплица 1 для размещения гидропонной системы культивирования может включать несколько опорных колонн, установленных на по крайней мере части поверхности пола теплицы 1 и поверхности пола второго этажа, поддерживаемого опорными колоннами. То есть, теплица может быть двухэтажной. На Фиг. 36 показана двухэтажная теплица для размещения гидропонной системы культивирования. В воплощении, показанном на Фиг. 36, поверхность пола 201 части пола первого этажа расположена ниже, чем поверхность пола 201' около входа 53. Несколько колонн 203 установлены на поверхности пола 201 и над колоннами сформирована поверхность 202 второго пола. Как показано, от поверхности пола 201' до поверхности пола 202 может быть установлена винтовая лестница или что-то подобное. Кроме того, могут иметься ступени от поверхности пола 201' до поверхности пола 201. На Фиг. 36 поверхность пола 201 находится ниже, чем поверхность пола 201'. Однако поверхность пола 201 и поверхность пола 201' могут быть на одной плоскости. Кроме того, поверхность пола 201 может быть сделана выше, чем поверхность пола 201', так как этим может быть обеспечено большее пространство над поверхностью пола 202.
[0200]
В предпочтительном воплощении внутренняя структура, образованная поверхностью пола второго этажа 202 и колоннами 203, поддерживающими ее, отделена от наружной структуры теплицы 1, построенной путем сборки отдельных фрагментов. Внутренняя структура и наружная структура не являются структурами, в которых одна из структур поддерживается другой структурой, или эти структуры соединены. Такое упрощение структуры теплицы облегчает сборку, тем самым позволяя осуществить ее за короткое время.
[0201]
(Обработанная панель для поверхности теплицы)
В другом воплощении теплица 1 для размещения гидропонной системы культивирования может включать обработанный продукт, используемый для ее укрепления и дизайна. Обработанным продуктом может быть любое изделие из пенополимера. Однако обработанный продукт предпочтительно должен быть сформован из того же пенополимера, что и пенополимер, из которого изготовлена теплица 1. Это объясняется тем, что когда все материалы, из которых изготовлена теплица и обработанная панель, являются одним и тем же пенополимером, это может предотвратить отслаивание обработанной панели при термическом сжатии. Кроме того, обработанная панель из пенополимера легче по сравнению с обычными имитирующими камень панелями или тому подобными. Таким образом, обработанная панель из пенополимера облегчает конструкцию, а также является предпочтительной в том, что касается общей прочности теплицы. В предпочтительном воплощении обработанная панель имеет выступающий участок на поверхности, соприкасающейся с поверхностью теплицы при приклеивании. Такой выступающий участок предотвращает отслаивание. В настоящем воплощении обработанная панель может иметь тонкую соединительную секцию на по крайней мере части внешнего периметра. Такая обработанная панель может быть изготовлена путем формования, при этом множество обработанных панелей соединены посредством тонких соединительных секций и затем обрезаны у тонких соединительных секций. Таким образом, соединительная секция формуется тонкой, чтобы ее можно было легко отрезать. Так как тонкую соединительную секцию трудно изготовить с помощью формования пенополимера, пенополимер на участке тонкой соединительной секции нетрудно изготовить с помощью двухступенчатого формования, состоящего из предварительного вспенивания и формования пенополимера.
[0202]
(Конструкция сейсмической изоляции основания)
В другом воплощении теплица 1 для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению может включать конструкцию для сейсмической изоляции основания. На Фиг. 37 показана конструкция для сейсмической изоляции основания теплицы для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению. В соответствии с конструкцией для сейсмической изоляции основания, показанной на Фиг. 37, сфера может поглощать поперечные колебания при землетрясении, гася колебания теплицы с помощью улучшенного грунтового основания, покрытого одинаковыми сферами. Кроме того, даже если улучшенное грунтовое основание смещается влево или вправо, теплица почти не движется, потому что она скользит между плитой настила и улучшенным грунтовым основанием. К тому же, находящаяся под полом плита, боковая стенка и потолок - все они могут быть изготовлены из пенополимера с образованием закрытой структуры, подобной раковине, чтобы толчок при землетрясении распределялся по всей теплице с приемлемыми поглощением и силой, чтобы минимизировать воздействие толчка на людей и на все объекты, находящиеся в теплице.
[0203]
Фиг. 37 представляет собой вид в поперечном разрезе теплицы 1 для размещения гидропонной системы культивирования по настоящему изобретению. Теплица 1, состоящая из отдельных фрагментов из пенополимера (например, пенополистирола), размещена на улучшенном грунтовом основании GR, состоящем из сфер ST. В этом воплощении теплица 1 является закрытой структурой, в которой находящаяся под полом плита, боковая стенка и потолок окружают комнату. Плита настила BP размещена в нижней секции, в контакте с улучшенным грунтовым основанием GR. Наружные части отдельного фрагмента 1100, входящего в состав теплицы 1, могут быть покрыты прочным слоем строительного раствора MR толщиной около 2 см. Чтобы предотвратить разрушения от толчков при землетрясении и уменьшить сейсмическую уязвимость, в состав прочного слоя строительного раствора MR могут быть вмешаны адгезив на основе акрилового полимера, такого как эфир полиакриловой кислоты или эфир полиметакриловой кислоты, вводимый для улучшения адгезии к пенополимеру (например, пенополистиролу), а также смеси углеродных волокон с мертелем.
[0204]
Плита настила BP может иметь такую конструкцию, чтобы улучшенное грунтовое основание GR и теплица 1 могли скользить друг относительно друга. Например, для бетонной пресс-формы может быть использована многослойная фанера. Многослойная фанера для бетонной пресс-формы имеет толщину около 6-9 мм. Материал плиты настила BP этим не ограничен. Плита настила BP может быть изготовлена из полимера. Как правило, слой бетона размещен над находящейся под полом плитой FL, и на нем устанавливают пол. Под нижней стороной пола может также размещаться пространство для прокладки электрических проводов и труб.
[0205]
Для создания улучшенного грунтового основания вокруг наружного периметра теплицы 1 в грунте делают углубление примерно в 50 см, в которое помещают сферы ST для формирования улучшенного грунтового основания. Сферы ST обычно укладывают в это углубление, чтобы сформировать улучшенное грунтовое основание GR. Сферы ST могут быть изготовлены из любого материала и быть любой формы, которая может эффективно поглощать колебания при землетрясении. Сферы ST размещают так, чтобы теплица могла быть установлена на них с возможностью скольжения. Сферы ST предпочтительно представляют собой крупные булыжники диаметром около 15-30 см, и более предпочтительно - одинаковые булыжники. В качестве сфер ST, из которых состоит улучшенное грунтовое основание GR, могут также быть использованы сферы из твердой резины с приемлемой степенью твердости и упругости. Их диаметр предпочтительно должен составлять около 10-30 см.
[0206]
(Другие воплощения)
Как описано выше, для облегчения понимания настоящее изобретение было проиллюстрировано с помощью предпочтительных воплощений. Настоящее изобретение объяснено ниже с помощью Примеров. Вышеупомянутое объяснение и следующие Примеры приведены не для того, чтобы ограничить сферу действия изобретения, но с единственной целью пояснения на примерах. Таким образом, объем настоящего изобретения не ограничен воплощениями и Примерами, специально описанными здесь, и ограничен только объемом пунктов Формулы изобретения.
[Промышленная применимость]
[0207]
Настоящее изобретение может быть применено в производстве растений, так как в настоящем изобретении раскрывается система, с помощью которой можно эффективно осуществлять гидропонное культивирование растений в небольшом пространстве. Гидропонная система культивирования по настоящему изобретению характеризуется тем, что в ней требуется малое количество питательного раствора. Поэтому данная система полезна для производства растений в пустынных регионах, где вода особенно дефицитна. Кроме того, с помощью объединения гидропонной системы культивирования с теплицей из пенополистирола, обладающего высоким уровнем теплоизоляции, может производиться большое количество растений даже там, где условия окружающей среды не подходят для выращивания растений.
[0208]
УКАЗАТЕЛЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1. Теплица для размещения гидропонной системы культивирования.
2. Растение.
3. Питательный раствор.
4. Искусственная среда.
10. Несущая рама.
18. Отражающая пластина.
20. Лоток.
28. Светопроницаемый участок.
30. и 35. Панель для растений.
31. Сквозное отверстие.
40. Опорный механизм.
50. Конвейерный механизм.
60. Осветительная секция.
70. Устройство для обрезания корней.
100, 200, 300, 1000, 1000' Система гидропонного культивирования.
100' Загрузочное устройство.
200' Разгрузочное устройство.
300' Полка для культивирования.
1100' Отдельный фрагмент.