ВЫСОКОПЛОТНЫЕ СИСТЕМЫ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ И СВЯЗАННЫЕ С НИМИ УСТРОЙСТВА И СПОСОБЫ

1. Функционирующая под действием силы тяжести система выращивания растений, содержащая:
(а) раму, имеющую верхний по ходу конец рамы и нижний по ходу конец рамы, отстоящий по горизонтали от верхнего по ходу конца рамы;
(b) множество установленных на раме вертикально штабелированных транспортерных узлов, каждый из которых включает в себя по меньшей мере один гравитационный транспортер, проходящий между верхним по ходу концом рамы и нижним по ходу концом рамы вдоль оси транспортера, причем ось транспортера наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости от верхнего по ходу конца рамы к нижнему по ходу концу рамы; и
(с) множество лотков для выращивания растений, поддерживаемых с возможностью перекатывания на каждом гравитационном транспортере и перемещаемых вдоль оси соответствующего транспортера в сторону нижнего по ходу конца рамы под действием силы тяжести, при этом каждый лоток имеет:
(i) корпус лотка, имеющий верх лотка и дно лотка, находящееся напротив верха лотка по вертикали;
(ii) множество полостей для растений, расположенных в корпусе лотка и открытых к верху лотка, причем полости для растений предназначены для удерживания растений; и
(iii) камеру с питательным веществом внутри корпуса лотка и в сообщении по текучей среде с полостями для растений, при этом камера с питательным веществом предназначена для содержания питательного раствора для растений.
2. Система по п. 1, в которой каждый гравитационный транспортер включает в себя пару опор, отделенных друг от друга в боковом направлении проемом в транспортере, причем каждая опора лотка содержит направляющую, проходящую между нижним по ходу концом рамы и верхним по ходу концом рамы, в основном параллельно соответствующей оси транспортера, и множество колес, установленных с возможностью вращения на направляющей и отстоящих друг от друга вдоль оси транспортера, при этом колеса пары опор находятся в зацеплении с разнесенными в боковом направлении нижними поверхностями лотка поддерживаемых на транспортере лотков для выращивания растений, причем каждая поверхность нижней стороны лотка наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости, в основном параллельной оси транспортера.
3. Система по п. 1 или 2, в которой корпус лотка содержит нижнюю стенку камеры с питательным веществом, находящуюся в плоскости нижней стенки, и боковую стенку камеры с питательным веществом, проходящую вверх от периферии нижней стенки камеры с питательным веществом, причем нижняя стенка камеры с питательным веществом и боковая стенка камеры с питательным веществом окружают камеру с питательным веществом, при этом нижняя стенка камеры с питательным веществом в основном параллельна горизонтальной плоскости, чтобы сохранять в основном постоянную глубину питательного раствора для растений по всей нижней стенке камеры с питательным веществом.
4. Система по п. 3, в которой камера с питательным веществом находится в боковом направлении между парой опор лотка.
5. Система по п. 4, в которой камера с питательным веществом проходит в проем транспортера.
6. Система по любому из пп. 1-5, в которой каждый лоток содержит по меньшей мере один вентиляционный канал лотка, проходящий через корпус лотка, причем вентиляционный канал лотка проходит вдоль вертикальной оси вентиляционного канала перпендикулярно горизонтальной плоскости между верхним концом вентиляционного канала, открытым к верху лотка, и нижним концом вентиляционного канала, открытым ко дну лотка, при этом вентиляционный канал лотка выполнен с возможностью пропускания воздуха через корпус лотка, чтобы облегчать поступление воздуха к растениям снизу.
7. Система по п. 6, в которой вентиляционный канал лотка проходит через камеру с питательным веществом.
8. Система по п. 6 или 7, дополнительно содержащая подводящую воздухопроводную сеть для подачи воздуха к растениям, причем подводящая воздухопроводная сеть включает в себя множество первых каналов над каждым лотком для выращивания растений, чтобы выводить воздух из подводящей воздухопроводной сети вниз для подачи воздуха растениям сверху, и множество вторых каналов под каждым лотком для выращивания растений, чтобы выводить воздух из подводящей воздухопроводной сети вверх для подачи воздуха растениям снизу через вентиляционные каналы лотка.
9. Лоток для выращивания растений для функционирующей под действием силы тяжести системы выращивания растений, содержащий:
(а) корпус лотка, имеющий верх лотка, дно лотка, расположенное напротив верха лотка по вертикали, переднюю часть лотка и заднюю часть лотка, расположенную напротив передней части лотка в осевом направлении, причем корпус лотка содержит:
(i) пару находящихся на расстоянии друг от друга в боковом направлении нижних поверхностей лотка для взаимодействия с колесами гравитационного транспортера для поддержания на нем с возможностью перекатывания лотка для выращивания растений, при этом каждая нижняя поверхность наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости от задней стороны лотка к передней стороне лотка, когда лоток опирается на транспортер;
(ii) нижнюю стенку камеры с питательным веществом, находящуюся в плоскости нижней стенки; и
(iii) боковую стенку камеры с питательным веществом, проходящую вверх от периферии нижней стенки камеры с питательным веществом, причем нижняя стенка камеры с питательным веществом и боковая стенка камеры с питательным веществом окружают камеру с питательным веществом внутри корпуса лотка для содержания питательного раствора для растений, при этом нижняя стенка камеры с питательным веществом в основном параллельна горизонтальной плоскости, когда лоток опирается на транспортер, для сохранения в основном постоянной глубины питательного раствора для растений по всей нижней стенке камеры с питательным веществом; и
(b) множество полостей для растений в корпусе лотка для удерживания растений, причем полости для растений открыты к верху лотка и сообщаются по текучей среде с камерой с питательным веществом для подачи растениям питательного раствора для растений.
10. Лоток по п. 9, в котором нижняя стенка камеры с питательным веществом является промежуточной в боковом направлении и по высоте находится под нижними поверхностями.
11. Лоток по п. 9 или 10, причем каждый лоток включает в себя по меньшей мере один вентиляционный канал лотка, проходящий через корпус лотка, при этом вентиляционный канал лотка проходит вдоль вертикальной оси вентиляционного канала перпендикулярно горизонтальной плоскости между верхним концом вентиляционного канала, открытым к верху лотка, и нижним концом вентиляционного канала, открытым ко дну лотка, причем вентиляционный канал лотка выполнен с возможностью пропускания воздуха через корпус лотка, чтобы облегчать поступление воздуха к растениям снизу.
12. Лоток по п. 11, в котором вентиляционный канал лотка проходит через камеру с питательным веществом.
13. Лоток по любому из пп. 9-12, в котором каждая полость для растения проходит вдоль вертикальной оси полости перпендикулярно горизонтальной плоскости между верхним концом полости, открытым к верху лотка, и нижним концом полости под верхним концом полости.
14. Лоток по п. 13, в котором нижний конец полости каждой полости для растения находится в общей плоскости нижних сторон полостей, причем плоскость нижних сторон полостей в основном параллельна горизонтальной плоскости, когда лоток опирается на транспортер.
15. Лоток по п. 13 или 14, в котором верхний конец полости каждой полости для растения находится в общей плоскости верхних сторон полостей, причем плоскость верхних сторон полостей в основном параллельна горизонтальной плоскости, когда лоток опирается на транспортер.
16. Способ эксплуатации высокоплотной системы выращивания растений, включающий:
(а) поддерживание с возможностью перекатывания множества содержащих растения лотков для выращивания растений на гравитационном транспортере, причем гравитационный транспортер проходит вдоль оси транспортера между верхним по ходу концом рамы и нижним по ходу концом рамы, при этом ось транспортера наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости от верхнего по ходу конца рамы к нижнему по ходу концу рамы;
(b) подачу воздуха, питательного раствора для растений и света к растениям для стимулирования роста растений; и
(с) перекатывание лотков для выращивания растений, поддерживаемых на гравитационном транспортере, вдоль оси транспортера в сторону нижнего по ходу конца рамы под действием силы тяжести.
17. Способ по п. 16, дополнительно включающий: подачу питательного раствора для растений в камеру с питательным веществом внутри каждого лотка, причем камера с питательным веществом сообщается по текучей среде с растениями и закрыта снизу нижней стенкой камеры с питательным веществом, при этом нижняя стенка камеры с питательным веществом находится в плоскости нижней стенки, и во время стадий (а)-(с) поддерживание плоскости нижней стенки в основном параллельно горизонтальной плоскости.
18. Система выращивания растений, содержащая:
(а) раму, имеющую верхний по ходу конец рамы и нижний по ходу конец рамы, отстоящий по горизонтали от верхнего по ходу конца рамы;
(b) множество установленных на раме вертикально штабелированных транспортерных узлы, каждый из которых включает в себя по меньшей мере один транспортер, проходящий между верхним по ходу концом рамы и нижним по ходу концом рамы вдоль оси транспортера;
(с) множество лотков для выращивания растений, поддерживаемых на каждом транспортере для перемещения вдоль соответствующей оси транспортера в сторону нижнего по ходу конца рамы, причем каждый лоток для выращивания растений содержит: корпус лотка, имеющий верх лотка и дно лотка, находящееся напротив верха лотка по вертикали; множество полостей для растений, расположенных в корпусе лотка и открытых к верху лотка, при этом полости для растений предназначены для удерживания растений; и по меньшей мере один вентиляционный канал лотка, проходящий вертикально через корпус лотка, причем вентиляционный канал лотка открыт к верху лотка и ко дну лотка для прохода воздуха вертикально через корпус лотка для облегчения подачи воздуха к растениям снизу; и
(d) подводящую воздухопроводную сеть для подачи воздуха растениям, при этом подводящая воздухопроводная сеть включает в себя множество первых каналов над каждым лотком для выращивания растений, чтобы выводить воздух из подводящей воздухопроводной сети вниз для подачи воздуха растениям сверху, и множество вторых каналов под каждым лотком для выращивания растений, чтобы выводить воздух из подводящей воздухопроводной сети вверх для подачи воздуха растениям снизу через вентиляционные каналы лотка.
19. Система по п. 18, в которой вентиляционный канал лотка проходит между верхним концом вентиляционного канала, открытым к верху лотка, и нижним концом вентиляционного канала, открытым ко дну лотка, при этом нижний конец вентиляционного канала перекрывает по меньшей мере один из вторых каналов для приема воздуха, выпускаемого по меньшей мере из одного из вторых каналов.
20. Система по п. 18 или 19, в которой каждый лоток для выращивания растений включает в себя камеру с питательным веществом, находящуюся внутри корпуса лотка и сообщающуюся по текучей среде с полостями для растений, причем камера с питательным веществом выполнена с возможностью содержания питательного раствора для растений, при этом вентиляционный канал лотка проходит вертикально через камеру с питательным веществом.
21. Система по п. 18 или 19, в которой каждый лоток включает в себя боковую стенку лотка, проходящую между верхом лотка и дном лотка, при этом боковая стенка лотка имеет горизонтально ориентированную наружу наружную поверхность боковой стенки и по меньшей мере одну вентиляционную выемку, проходящую горизонтально внутрь от наружной поверхности боковой стенки и открытую к верху лотка и ко дну лотка, причем вентиляционный канал лотка включает в себя указанную вентиляционную выемку.
22. Система по любому из пп. 18-21, в которой каждый транспортер содержит пару опор, отделенных друг от друга в боковом направлении проемом в транспортере и проходящих между верхним по ходу концом рамы и нижним по ходу концом рамы вдоль оси транспортера, при этом опоры находятся в зацеплении с отстоящими в боковом направлении нижними поверхностями лотка поддерживаемых на транспортере лотков для выращивания растений, причем вентиляционные каналы лотков для выращивания растений, поддерживаемых на транспортере, находятся в боковом направлении между парой опор лотка и примыкают к проему в транспортере.
23. Система по любому из пп. 18-22, в которой подводящая воздухопроводная сеть содержит множество воздуховодных узлов для пропускания воздуха к первым и вторым каналам, причем воздуховодные узлы отстоят друг от друга по вертикали, при этом транспортерные узлы и воздуховодные узлы по вертикали размещены друг между другом.
24. Система по п. 23, в которой подводящая воздухопроводная сеть включает в себя коллектор воздуховода в сообщении по текучей среде с каждым воздуховодным узлом для пропускания в него воздуха.
25. Система по п. 23 или 24, в которой воздуховодные узлы включают в себя верхний воздуховодный узел над транспортерными узлами, причем верхний воздуховодный узел включает в себя по меньшей мере один верхний воздуховод, имеющий нижнюю стенку верхнего воздуховода, обращенную к транспортерным узлам, и набор первых каналов в нижней стенке верхнего воздуховода для выпуска воздуха вниз из верхнего воздуховода.
26. Система по любому из пп. 23-25, в которой воздуховодные узлы включают в себя нижний воздуховодный узел под транспортерными узлами, причем нижний воздуховодный узел включает в себя по меньшей мере один нижний воздуховод, имеющий верхнюю стенку нижнего воздуховода, обращенную к транспортерным узлам, и набор вторых каналов в верхней стенке нижнего воздуховода для выпуска воздуха вверх из нижнего воздуховода.
27. Система по любому из пп. 23-26, в которой воздуховодные узлы включают в себя по меньшей мере один промежуточный воздуховодный узел, размещенный вертикально между одним из верхних транспортерных узлов над промежуточным воздуховодным узлом и одним из нижних транспортерных узлов под промежуточным воздуховодным узлом, причем промежуточный воздуховодный узел включает в себя по меньшей мере один промежуточный воздуховод, имеющий: нижнюю стенку промежуточного воздуховода, обращенную к одному из нижних транспортерных узлов, набор первых каналов в нижней стенке промежуточного воздуховода для выпуска воздуха вниз из промежуточного воздуховода, верхнюю стенку промежуточного воздуховода, размещенную напротив нижней стенки промежуточного воздуховода и обращенную к одному из верхних транспортерных узлов, и набор вторых каналов в верхней стенке промежуточного воздуховода для выпуска воздуха вверх из промежуточного воздуховода.
28. Система по любому из пп. 18-27, в которой ось транспортера наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости от верхнего по ходу конца рамы к нижнему по ходу концу рамы, чтобы стимулировать перемещение лотков для выращивания растений вдоль оси транспортера в сторону нижнего по ходу конца рамы под действием силы тяжести.
29. Лоток для выращивания растений, содержащий:
(а) корпус лотка, имеющий верх лотка и дно лотка напротив верха лотка;
(b) камеру с питательным веществом внутри корпуса лотка для содержания питательного раствора для растений;
(с) множество полостей для растений в корпусе лотка для размещения растений, при этом каждая полость для растения открыта к верху лотка и сообщается по текучей среде с камерой с питательным веществом для подачи к растениям питательного раствора для растений; и
(d) по меньшей мере один вентиляционный канал лотка, проходящий вертикально через корпус лотка и камеру с питательным веществом, причем вентиляционный канал лотка открыт к верху лотка и ко дну лотка для пропускания воздуха вертикально через корпус лотка для облегчения подачи воздуха к растениям снизу.
30. Лоток по п. 29, в котором корпус лотка включает в себя нижнюю часть лотка и верхнюю часть лотка, вложенную с возможностью удаления в нижнюю часть лотка, при этом камера с питательным веществом находится в нижней части лотка, полости для растений находятся в верхней части лотка, и вентиляционный канал лотка проходит через нижнюю часть лотка и верхнюю часть лотка.
31. Лоток по п. 29 или 30, в котором корпус лотка включает в себя нижнюю стенку камеры с питательным веществом и боковую стенку камеры с питательным веществом, проходящую вверх от периферии нижней стенки камеры с питательным веществом, причем нижняя стенка камеры с питательным веществом и боковая стенка камеры с питательным веществом окружают камеру с питательным веществом.
32. Лоток по п. 31, в котором вентиляционный канал лотка включает в себя вентиляционный выступ, проходящий вверх от нижней стенки камеры с питательным веществом и через камеру с питательным веществом, причем вентиляционный выступ имеет: внутреннюю вентиляционную полость, изолированную от текучей среды в камере с питательным веществом, и канал выступа над камерой с питательным веществом и создающий сообщение по текучей среде между вентиляционной полостью и верхом лотка.
33. Лоток по п. 32, в котором вентиляционный выступ включает в себя верхнюю стенку выступа выше камеры с питательным веществом и боковую стенку выступа, проходящую между нижней стенкой камеры и верхней стенкой выступа, причем боковая стенка выступа по горизонтали окружает вентиляционную полость, и канал выступа находится в верхней стенке выступа.
34. Способ выращивания растений в высокоплотной системе выращивания растений, включающий:
(а) размещение множества лотков для выращивания растений на транспортерном узле, при этом каждый лоток для выращивания растений включает в себя множество полостей для растений, содержащих растения, причем полости для растений открыты к верху лотка на лотке;
(b) подачу питательного раствора для растений в камеру с питательным веществом в каждом лотке для выращивания растений, при этом камера с питательным веществом сообщается по текучей среде с полостями для растений для подачи растениям питательного раствора для растений; и
(с) выпуск воздуха вверх из множества каналов в воздуховоде и пропускание воздуха вертикально через лоток и к растениям снизу через вентиляционные каналы лотка, проходящие вертикально через каждую камеру с питательным веществом.