一種種植植物的方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種培育植物的方法。該方法包括以下步驟：使用播種裝置(7)向消毒后的盆(17)中的生長介質(zhì)中撒播種子，允許種子在發(fā)芽裝置(8)中發(fā)芽，自動地移動所述盆經(jīng)過溫室(2)以允許所述發(fā)芽的種子長成植物(43)，使用收割機(jī)(5)收獲長成的植物，且收獲后在滅菌裝置(6)中對盆及生長介質(zhì)進(jìn)行滅菌，已提供消毒后的帶有生長介質(zhì)的盆(17)。還描述了一種執(zhí)行上述方法的設(shè)備。
【專利說明】一種種植植物的方法及設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在立式溫室中種植植物的方法和設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及一種在立式溫室中以產(chǎn)業(yè)化形式種植植物的方法和設(shè)備。
[0002]對現(xiàn)有技術(shù)的描述
[0003]在城市地區(qū)存在一個問題，一旦食物在其它地區(qū)或國家的農(nóng)場中長成及收獲，就必須經(jīng)過長途運(yùn)輸才能送至這些城市的消費(fèi)者。這種食物的運(yùn)輸消耗能量且加劇了城市中的交通擁堵。另一個問題是溫室通常位于遠(yuǎn)離城市地區(qū)的外面，從而城市消費(fèi)者對食物的支出還包括食物運(yùn)輸及儲存的費(fèi)用。
[0004]因此，在城市的立式溫室中培育食品作物，因?yàn)橹参锷L在消費(fèi)者所處的區(qū)域，有助于降低由運(yùn)輸導(dǎo)致的環(huán)境污染及運(yùn)輸費(fèi)用。而且，立式溫室節(jié)省空間且適于擴(kuò)張缺乏空間的城市。另外，立式溫室被建在靠近消費(fèi)者的區(qū)域；因此，農(nóng)產(chǎn)品能夠新鮮地以低價被送出。
[0005]美國專利文獻(xiàn)US3432965公開了一種水培裝置，用于自動地使種子發(fā)芽、作物生長以及作物收獲。該裝置最大的缺點(diǎn)在于，不適于應(yīng)用在城市中產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的植物及農(nóng)作物生產(chǎn)中，因?yàn)樵耘噢r(nóng)作物的表面面積非常有限，如在其特殊實(shí)例中所述。并且，這些實(shí)例以及權(quán)利要求書中，清楚地說明了多個容納種子的容器與一對平行分開的部件相連，這些容器沿上述部件被水平地運(yùn)送。然而，該系統(tǒng)最大的缺點(diǎn)在于，平行部件之間的距離是有限的，因此該系統(tǒng)不適用于 的植物。因此，該系統(tǒng)不適用于培育各種高低大小的植物及農(nóng)作物。另外，該水平運(yùn)送系統(tǒng)不靈活，且提供了垂直地以及沿斜線地長距離運(yùn)送植物的部件，這使得如果水平運(yùn)送系統(tǒng)發(fā)生故障，該系統(tǒng)容易受到損害。此外，由于該水培裝置采用了運(yùn)送容器的水平部件，該水培裝置不能被改造成與省空間的立式溫室相結(jié)合的形式。有趣的是，甚至不建議這種水培裝置與任意形式的溫室相結(jié)合或聯(lián)系。另一個缺點(diǎn)在于，沒有將種子撒播在盆中使得該系統(tǒng)不靈活，因?yàn)槲窗l(fā)芽的種子不能被高效地移出。還有一個缺點(diǎn)在于，收獲之后沒有對盆以及生長基質(zhì)進(jìn)行滅菌；因此US3432965中沒有給出一種減少浪費(fèi)的方法。
[0006]專利申請W02010/138027中描述了一種運(yùn)送系統(tǒng)和一種運(yùn)送容器的方法。該系統(tǒng)及方法的主要目的是移動溫室中的容器及植物，用于培育植物。然而，該文獻(xiàn)(i)沒有公開任何用于培育植物的具體方法和設(shè)備，(ii)沒有給出一種培育系統(tǒng)，在收獲之后對盆與生長基質(zhì)進(jìn)行滅菌以減少浪費(fèi)，以及(iii)沒有描述培育植物中輕石的應(yīng)用。此外，W02010/138027中的溫室不包括播種裝置、發(fā)芽裝置、將盆移入或移出托盤的裝置、將托盤連帶盆、發(fā)芽的種子移至軌道頂部起始位置的升降機(jī)、滅菌裝置以及可選的沼氣生產(chǎn)設(shè)施。更重要地，托盤的運(yùn)輸依賴傳輸裝置，因此不靈活，并且任何其他的沿軌道/或在軌道之間運(yùn)送托盤的方式?jīng)]有被公開。
[0007]專利申請US2009/0307973A1描述了一種立式集成型的溫室，提供了一種在建筑物中的植物生產(chǎn)系統(tǒng)，能被安裝在雙層建筑幕墻中。托盤連同植物被放置并固定在托盤懸掛裝置上，這些托盤在平行的垂直列中一個位于另一個之上，被可調(diào)整固定，并且能夠被垂直提起或降低。然而，該系統(tǒng)一個主要的缺點(diǎn)是，隨著植物的生長不得不增加托盤之間的距離，這限制了流通中的托盤的數(shù)量。因此，該系統(tǒng)并不適合用于植物和農(nóng)作物的產(chǎn)業(yè)化種植。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的一個重要目的是，提供一種靈活的、自動化的用于培育各種大小的植物的方法和設(shè)備，也提供用于種植作物的更大的表面積，從而提供產(chǎn)業(yè)規(guī)模培育農(nóng)作物的方式。
[0009]本發(fā)明的一個目的是提供一種種植植物的節(jié)能的方法和設(shè)備。
[0010]本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于產(chǎn)業(yè)化種植植物的、需要最小化的空間及能量的方法和設(shè)備。
[0011]根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求所述的方法和設(shè)備提供了其中至少一個目的。
[0012]附加的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)從屬權(quán)利要求中的技術(shù)特征來提供。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的培育植物的方法，包括使用播種裝置在滅菌后的盆中的生長介質(zhì)中撒播種子、以及允許種子在發(fā)芽裝置中發(fā)芽的步驟。所述盆被自動地移動經(jīng)過溫室，以允許發(fā)芽的種子長成植物，然后所述植物采用收割機(jī)被收獲。收獲之后，所述盆連同生長介質(zhì)在滅菌裝置中被消毒， 以提供滅菌后的盆以及生長介質(zhì)。所述方法為植物的有效生長做準(zhǔn)備，并且使用最小化的人為干涉即可執(zhí)行。通過不交換生長介質(zhì)，而是對盆連同生長介質(zhì)進(jìn)行滅菌，與傳統(tǒng)方法相比，所述方法造成的浪費(fèi)大大降低。
[0014]任何在收獲過程中有損失的任何生長介質(zhì)可以在播種之前被再裝滿。
[0015]生長介質(zhì)可以是任意適于滅菌之后可重新利用、不需要從盆中移出的生長介質(zhì)。生長介質(zhì)優(yōu)選輕石，出人意料地顯示出其非常適合用在本發(fā)明所述的方法中。
[0016]輕石的尺寸影響其對植物生長的適宜性。適宜種植蔬菜的輕石的顆粒粒徑為
0.5-3_，所述蔬菜例如小白菜、日本蕪菁、茼蒿以及很多其它蔬菜。這種輕石是以赫克拉火山綠的形式出售的。所述輕石的大部分優(yōu)選的粒徑為0.5-3_。
[0017]所述盆從上面看基本為方形(quadratic shape)。這種形狀利于處理盆的自動裝置來操作。
[0018]所述盆的高度、寬度以及長度可在0.03-0.3米的范圍內(nèi)，優(yōu)選0.05-0.2米，最優(yōu)選為0.7-0.12。在上述尺寸規(guī)格中，足夠量的生長介質(zhì)可被容納在盆中用于上述植物的生長。不超過上述尺寸是有利的，因?yàn)?，超過上述尺寸將會增加系統(tǒng)中必須被運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量，并且從而增加該方法中的能量損耗。另外，不增加盆的高度也是有利的，這也是因?yàn)槿绻璧母叨忍?，給植物澆水會更加困難。如果使盆的高度過高，不可能使盆從底部吸收水。
[0019]所述盆可至少有兩個相對的壁輕微傾斜，使得所述盆的截面面積朝向盆的底部縮小。這將使得更容易從支架上移走所述盆。
[0020]具有發(fā)芽的種子的盆優(yōu)選放置在托盤中。以這種方式，大量的盆可以以更簡單的方式被控制。盆被放置在托盤中時，優(yōu)選設(shè)有上述傾斜的壁，因?yàn)檫@有助于從托盤上移動所述盆。
[0021]所述盆可以在發(fā)芽之前、但是滅菌之后被從托盤上移走，所以托盤與盆同時進(jìn)行滅菌。通過將所述盆從托盤上移出，在播種以及發(fā)芽期間，所述盆可以相互接觸放置。這樣節(jié)省了空間，從而減小了播種和發(fā)芽期間處理盆的裝置的尺寸，降低了其成本。在播種及發(fā)芽期間，植物沒有伸展到盆外面。在生長期間，植物可能延伸到盆的外面，使得有必要將盆彼此間設(shè)置一定的距離。
[0022]所述托盤可具有朝向底部漸縮的寬度，與所述盆的寬度相對應(yīng)。通過使所述盆和所述托盤具有相對應(yīng)的形狀，所述盆能夠被支架較好地支撐。
[0023]所述托盤可以是細(xì)長的，具有長軸，以允許單排放在托盤上的盆沿長軸放置。通過在托盤上只放置一排盆，在植物生長期間，盆之間的距離可以在一個維度上變化。這使得在成長期間，根據(jù)植物的尺寸改變盆之間的距離成為可能。這樣使得在溫室中更有效地利用空間成為可能?；蛘撸?dāng)然也可以設(shè)置允許放置多于一排盆的托盤。
[0024]所述方法還包括以下步驟，將盆放在托盤上之前，控制盆中的種子已發(fā)芽，因此只有其中種子已發(fā)芽的盆能被放置在托盤上。為了優(yōu)化所述方法的產(chǎn)出量，這是很重要的。以這種方式，其中沒有植物的盆將會穿過溫室被傳送。
[0025]所述方法可以包括以下步驟，使用具有軌道的溫室，所述軌道包括至少兩條大致平行的橫梁用于支撐托盤，所述軌道為類似螺旋的形式，所述托盤被設(shè)置在所述軌道上從而被移動，因此能夠被暴露在陽光下。通過使用這種溫室，提供了空間的有效利用，如果所述方法被用于城市中，這將是非常有利的。
[0026]所述方法可以包括以下步驟，使用溫室，在溫室中，所述托盤設(shè)置在軌道上，其長軸垂直于軌道的橫梁。這個方法的優(yōu)點(diǎn)在于:其中所述盆之間在一個方向上的距離易于進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)植物的尺寸。
[0027]所述方法可 以還包括以下步驟，通過間歇地向托盤提供水從而間歇地給植物澆水，其中盆和托盤為了盆中的生長介質(zhì)吸收托盤中的水進(jìn)行設(shè)置。盆中的生長介質(zhì)吸收了必需量的水，這是一種給植物澆水的簡單的方式。
[0028]所述方法可以包括以下步驟，提供具有傾斜底部的托盤，所述底部以與水平方向呈0.5-2度(0，5-2degrees)的角度傾斜。通過提供具有傾斜底部的托盤，水將會沿托盤流淌。以這種方式，水將會被提供給所述托盤上的所有盆。傾斜的底部也避免了水形成靜態(tài)水洼，在其中可能滋生病毒和細(xì)菌。
[0029]可以通過加熱盆及生長介質(zhì)來進(jìn)行滅菌。通過加熱來進(jìn)行滅菌,從而避免了化學(xué)品的使用，這是有利的。
[0030]可以通過蒸汽進(jìn)行加熱，蒸汽的使用是一種對生長介質(zhì)、盆以及托盤進(jìn)行滅菌的簡單的方法。
[0031]可選地，所述加熱可以使用微波輻射來加熱盆中的殘余水，從而加熱生長介質(zhì)和盆。這是一種加熱生長介質(zhì)的快速有效的方式。
[0032]可以選擇所述盆被加熱的時間周期，以使得細(xì)菌被最大化地殺死。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種培育植物的設(shè)備，所述設(shè)備包括:
[0034]播種裝置，用于在盆中的生長介質(zhì)中撒播種子，
[0035]發(fā)芽裝置，允許種子在所述盆中發(fā)芽，
[0036]溫室，允許發(fā)芽的種子長成植物，
[0037]用于移動所述盆經(jīng)過所述溫室的部件，
[0038]收割機(jī)，用于收獲長成的植物，以及[0039]滅菌裝置，用于在收獲之后對盆及生長介質(zhì)進(jìn)行滅菌，已提供滅菌后帶有生長介質(zhì)的的盆。
[0040]根據(jù)本發(fā)明第二方面所述的設(shè)備，提供了植物的有效生長，并且可以通過最少的人力參與來實(shí)施，但是，反而，對盆及生長介質(zhì)進(jìn)行滅菌，所述方法中產(chǎn)生的廢物相對于傳統(tǒng)方法大大降低。
[0041]所述設(shè)備可以包括在具有長軸的托盤上設(shè)置盆的布置裝置(即，用于移動盆的裝置)。通過在托盤上布置盆，可能最小化盆的尺寸，從而最小化生長介質(zhì)的重量，同時保持了植物生長期間盆的穩(wěn)定設(shè)置。
[0042]所述托盤可以有朝向底部逐漸縮小的寬度，與所述盆的寬度相對應(yīng)。通過以這種方式設(shè)置盆以及托盤，盆能夠被托盤較好地支撐，并且由于盆漸縮的寬度，也能夠相對容易地被移動。由于盆漸縮的寬度，也避免了多個盆的夾擠。
[0043]所述托盤可以是細(xì)長的以允許單排盆沿長軸被放置在托盤上。使用這種托盤，托盤之間的距離可以變化，從而盆之間的距離也可以變化。
[0044]移動裝置可以包括軌道，所述軌道包括至少兩條大體平行的橫梁用于支撐所述托盤，所述軌道可以為類似螺旋的形式，以及至少一個傳輸裝置，所述傳輸裝置被設(shè)置成沿所述軌道行進(jìn)并且包括托盤移動單元，其經(jīng)過植物托盤之后被設(shè)置成沿軌道單步移動至少一個托盤，傳輸裝置因此在沿軌道行進(jìn)期間逐步地沿軌道移動容器。由于只有少量的托盤同時被移動，這種移動裝置只需要有限的力量?？蛇x地，所述移動裝置可以包括標(biāo)準(zhǔn)傳送帶，設(shè)置所述標(biāo)準(zhǔn)傳送帶以移動托盤。 [0045]可選地，所述軌道可以被分成若干軌道部件，所述軌道部件通過軌道連接部件被連接，例如升降機(jī)。所述軌道部件可以是水平的。
[0046]所述軌道可以設(shè)置為用于布置軌道上的托盤并且其長軸垂直于軌道的橫梁。通過以這種方式布置所述托盤，盆之間的距離容易在一個方向上變化。
[0047]所述軌道可以設(shè)置為與水平方向呈0.5-2度的夾角傾斜，這防止了水殘留在托盤底部。從而，可以通過在高端向托盤提供水而向所述盆提供水。然后水將會從托盤上流下來并且經(jīng)過所述盆。所述盆中的生長介質(zhì)將會吸收水,殘余的水可能通過托盤低端的開口流出托盤。
[0048]所述設(shè)備可以包括灌溉部件，用于間歇地向所述托盤的最高一側(cè)提供水。通過間歇地向托盤提供水，使得澆水可以更經(jīng)濟(jì)地得到實(shí)施。
[0049]所述灌溉部件可以包括與位于托盤逐步移動的步幅的長度相對應(yīng)的距離處的管道。從而，所述托盤被移動到與所述管道的位置相對應(yīng)的位置處。
[0050]所述設(shè)備進(jìn)一步包括連續(xù)凈化從所述托盤的開口處流出的多余的水的系統(tǒng)。所述多余的水流經(jīng)機(jī)械過濾器用于分離水中的植物部分和輕石。生物過濾器包括沸石和輕石，用于凈化水中的病原體和代謝物。第二機(jī)械過濾器可用于從被生物凈化器凈化過的水中分離沸石和輕石顆粒。如果有必要，也可以使用紫外濾鏡。流經(jīng)各類過濾器的多余的水可以被收集在緩沖罐中。可將被回收的多余的水與營養(yǎng)物、肥料以及淡水混合，然后被泵送回所述系統(tǒng)的相關(guān)部分。
[0051]所述設(shè)備可以與沼氣生產(chǎn)設(shè)備一體成型或與沼氣生產(chǎn)設(shè)備相連接，因此從收成中產(chǎn)生的有機(jī)廢物被運(yùn)送到沼氣生產(chǎn)設(shè)備，從沼氣生產(chǎn)設(shè)備中得到的生物營養(yǎng)素被運(yùn)送到向盆播種的部件。這種一體的沼氣生產(chǎn)設(shè)備通過提供一種方式，將一個步驟中廢物產(chǎn)品分配至其它步驟受益，提供了互惠互利的優(yōu)點(diǎn)
[0052]所述設(shè)備還包括用于檢驗(yàn)所述盆中的種子是否已發(fā)芽的檢驗(yàn)部件。這種部件可包括與計(jì)算機(jī)相連接的攝像機(jī)。通過提供所述檢驗(yàn)部件，其中種子未發(fā)芽的盆可被送回到播種裝置。以這種方式可優(yōu)化所述設(shè)備的效率。
[0053]所述托盤可包括唯一識別標(biāo)簽，如射頻識別(RFID)標(biāo)簽或條形碼，并且掃描裝置被放置在所述設(shè)備的各個部分。從而，可以監(jiān)控及控制所述托盤在軌道部件的移動，以及在一個軌道部件與下方的其它軌道部件之間的移動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0054]參照附圖，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式將在以下進(jìn)行描述。
[0055]圖1示意性地展示了產(chǎn)業(yè)化種植植物的建筑的部分截面圖； [0056]圖2展示了圖1中建筑底 部的截面圖；
[0057]圖3部分地展示了根據(jù)本發(fā)明可選實(shí)施方式的產(chǎn)業(yè)化種植植物的建筑的截面圖；
[0058]圖4示意性地展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的培育植物的設(shè)備；
[0059]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的種植植物的工藝流程圖；
[0060]圖6展示了托盤以及安排和/或從托盤上移動盆的自動控制裝置；
[0061]圖7示意性地展示了用于盆中種子發(fā)芽的發(fā)芽裝置；
[0062]圖8展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的、用于產(chǎn)業(yè)化種植植物的方法中的帶有盆的托盤的截面圖；
[0063]圖9是圖8中托盤和盆的部件分解圖；
[0064]圖10示意性地展示了用于本發(fā)明的方法和設(shè)備中的收割機(jī)；
[0065]圖11展示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、用于布置帶有盆和植物的托盤的軌道的截面圖；
[0066]圖12展示了根據(jù)本發(fā)明可選的實(shí)施方式的、用于布置帶有盆和植物的托盤的軌道。
[0067]本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的描述
[0068]在以下優(yōu)選實(shí)施方式的描述中，同樣的附圖標(biāo)記被用于不同附圖中的相似特征。請注意附圖并不是按比例繪制的。
[0069]圖1展示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的一種設(shè)備的部分截面圖，這種設(shè)備以建筑物I的形式用于植物的產(chǎn)業(yè)化種植。所述建筑物的主要部分是溫室2，在溫室2中，設(shè)有兩條平行軌道3、3’用于支撐托盤(圖3)。所述軌道3、3’為類似雙螺旋的形式，在所述軌道3、3’上，所述托盤(圖3)設(shè)置為可從所述建筑物的頂部移動到所述建筑物的底部，因此植物可以被暴露在陽光下。每一所述軌道3、3’可包括多達(dá)4個平行的軌道部件(14)。播種裝置、發(fā)芽裝置、收割機(jī)以及滅菌裝置(圖2)被設(shè)置在所述建筑物I的底部。所述建筑物I還包括升降機(jī)4用于將托盤從建筑物底部移至建筑物頂部的軌道的起始處。
[0070]圖2展示了圖1中建筑物的底部的截面圖。圖2中展示了軌道如何進(jìn)入所述建筑物I的底部層。然后所述托盤經(jīng)過收割機(jī)5，以及滅菌裝置6。然后盆被放置在所述托盤上以及利用升降機(jī)4被提升到所述建筑物的頂部之前，被從所述托盤移出并且經(jīng)過播種裝置7及發(fā)芽裝置8。
[0071]圖3展示了根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施方式的用于產(chǎn)業(yè)化植物種植的建筑物I的部分截面圖。在圖3所示的實(shí)施方式中，溫室包括具有若干軌道部件14的軌道3，具有長軸15，用于設(shè)置托盤9。所述軌道部件與軌道連接部件18相連接，每一所述軌道連接部件18具有長軸19且與軌道部件14連接。所述托盤9為具有長軸16的細(xì)長結(jié)構(gòu)并且用于將盆17沿托盤9的長軸16單排放置。設(shè)置所述軌道部件，使托盤9設(shè)置為其長軸16垂直于所述軌道部件14的長軸15。在所展示的實(shí)施方式中,所述軌道連接部件包括具有長軸19的傾斜直線路徑18，其中所述路徑18被設(shè)置成用于托盤9的運(yùn)送，所述托盤9具有平行于運(yùn)送方向的長軸16。所述直線路徑18被設(shè)置成使所述托盤從一個軌道部件14向另一個下方的軌道部件14向下滑(對角地)。而且，這個實(shí)施例還提供了靈活部件，用于使托盤繞開運(yùn)送路線中的障礙或阻擋處，如:由升降機(jī)的垂直運(yùn)送路線中的故障導(dǎo)致的障礙，通過在溫室中提供托盤的對角線傳輸部件。
[0072]灌溉部件以出水口 10的形式，用于間歇地向軌道部件14上托盤9提供水，只示出了其中三個出水口。出水口 10被以對應(yīng)于托盤9之間的預(yù)定間距12的距離設(shè)置。以這種方式，托盤9的每一個在每一次都被提供水。所述托盤9被提供水的時間點(diǎn)之間的時間間隔適合托盤9的盆17中的蔬菜。
[0073]對軌道上的托盤放置的描述也可用于圖1中的實(shí)施方式。
[0074]上述溫室為根據(jù)本發(fā)明的溫室的優(yōu)選實(shí)施方式。然而，根據(jù)本發(fā)明，也可使用其他任何形式的溫室，在其中植物被自動地移動。 [0075]圖4示意性地展示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式培育植物的設(shè)備I。圖5為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的種植植物方法的流程圖。所述設(shè)備和方法以下將進(jìn)行描述。
[0076]所述盆17中的生長介質(zhì)可以是任意適于重復(fù)培育植物的生長介質(zhì)，因此收獲之后不需要交換生長介質(zhì)，新的種子可被撒播到盆中。合適的生長介質(zhì)為輕石。輕石可以由很多不同的來源獲得并且具有不同的性質(zhì)。種植蔬菜的輕石的適宜顆粒粒徑為0.5-3_，所述蔬菜例如小白菜、日本蕪菁、茼蒿以及很多其它蔬菜。這種輕石是以赫克拉火山綠的形式出售的。所述生長介質(zhì)的體積適為約0.5-1升。盆和托盤將會參考圖8和圖9進(jìn)行以下更詳細(xì)的描述。
[0077]帶有生長介質(zhì)的盆被提供給播種裝置7，在其中種子被撒播到所述盆中的生長介質(zhì)中。這對應(yīng)于圖3中的步驟32。所述播種裝置7可包括如自動控制裝置的機(jī)器，所述機(jī)器將種子撒播到生長介質(zhì)中并且向生長介質(zhì)提供適宜量的水。在播種裝置7中，盆中的生長介質(zhì)也可被提供有營養(yǎng)素及肥料以促進(jìn)植物生長。
[0078]可選地，所述播種裝置只是部分自動化的。所述種子的撒播可由人操作播種裝置手動地進(jìn)行。所述播種裝置僅執(zhí)行播種操作中的一部分。
[0079]播種之后，所述盆17通過機(jī)器或手動地被移到發(fā)芽裝置8，在此處被撒播的種子發(fā)芽。這對應(yīng)于圖3中的步驟33。在所述發(fā)芽裝置8中，溫度和濕度為最佳以促進(jìn)發(fā)芽，并且盆17也可以以適當(dāng)?shù)臅r間間隔被提供水。所述發(fā)芽裝置8中的溫度和濕度保持適宜于具體種子發(fā)芽。所述盆17在所述發(fā)芽裝置18中放置一段預(yù)定時間，然后被手動或自動地運(yùn)送到檢驗(yàn)裝置24。
[0080]在檢驗(yàn)裝置24中，所述盆被手動地或利用采用了數(shù)字?jǐn)z像機(jī)23的自動化系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定種子是否已經(jīng)發(fā)芽。其中種子未發(fā)芽的所述盆17被送回至充裝站21，而其中種子已經(jīng)發(fā)芽的所述盆17被送至布置裝置25(即，用于移動所述盆的裝置)。
[0081]所述布置裝置25 (即用于移動所述盆的裝置)中，所述盆被被單排放置在細(xì)長托盤9上。所述盆17被手動地或自動地放置到托盤9上。然后所述托盤9被移至溫室2。
[0082]在溫室中所述托盤被沿軌道3、3’自動移動，在所述溫室2中，如以上提到的，以允許發(fā)芽的種子長成植物。這對應(yīng)于圖3中的步驟34。所述溫室中的軌道從起始位置延伸至末端位置，起始位置優(yōu)選位于溫室的頂部，末端位置優(yōu)選位于溫室的底部。通過設(shè)置軌道為從起始位置到末端位置傾斜，重力作用將幫助托盤沿軌道移動。所述溫室中的軌道將會聯(lián)系圖11和圖12進(jìn)行更詳細(xì)的描述。在穿過溫室2的移動過程中，通過間歇地向托盤9提供水，所述托盤9中設(shè)有盆17。所述盆中的輕石被提供有水。所述盆17被設(shè)置為允許盆17中的輕石從所述托盤9吸收水。
[0083]經(jīng)過溫室之后，植物已經(jīng)長成并被送至收割機(jī)5，在其中長成的植物被收獲。這對應(yīng)于圖5中的步驟35。在收獲之前優(yōu)選對植物進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定長成的植物在尺寸和/或質(zhì)量上滿足預(yù)定的要求。所述檢驗(yàn)可以使用與計(jì)算機(jī)相連接的攝像機(jī)完全自動化進(jìn)行，這可以從攝像機(jī)獲得的圖片中確定植物的尺寸及顏色。不滿足預(yù)定要求的植物優(yōu)選被送至沼氣生產(chǎn)設(shè)備28，所述沼氣生產(chǎn)設(shè)備28優(yōu)選與設(shè)備I 一體成型或直接與設(shè)備I相連接。所獲的植物可在與設(shè)備I一體成型的設(shè)施中被包裝出售?？蛇x地，植物被打包運(yùn)送到出售機(jī)構(gòu)，例如超市。
[0084]收獲之后，通過移動托盤以及容納有生長介質(zhì)的盆被移動至滅菌裝置6，在其中所述托盤和盆被蒸汽處理，所述托盤19、所述盆17以及所述盆17中的生長介質(zhì)被被滅菌。經(jīng)過所述滅菌裝置之后，所述托盤9被移動經(jīng)過冷卻裝置30，在其中所述托盤9、所述盆17以及生長介質(zhì)被允許冷卻下 來。所述托盤9被冷卻之后，所述托盤9被送至分離裝置40，在其中所述盆17被從托盤9上移走并移至上述播種裝置7。
[0085]圖6展示了分離裝置40或可選的布置裝置25(即，用于移動盆的裝置)用于將盆17從托盤9移入或移出。所述裝置25、40包括自動控制裝置42。在分離裝置中，自動控制裝置42將滅菌后的盆17從托盤9移出并將這些盆17安排于托板41上。在所述布置裝置(即，用于移動盆的裝置)中，自動控制裝置42將盆17連帶發(fā)芽的種子從托板41移至托盤17。
[0086]圖7展示了發(fā)芽裝置8，托板41連帶托盤9被移至此以發(fā)芽。
[0087]圖8展示了托盤9連帶盆17、植物32的截面圖。圖9是托盤9連帶盆17、植物32的部分分解圖。如圖7中所示，所述托盤包括底部44和蓋子45?？锥?4形成于蓋子上以接收所述盆17。貯水器56形成在托盤8的兩端。
[0088]圖10展示了收割機(jī)5的【具體實(shí)施方式】，被稱為收獲單元，用于收獲長成的植物43。三條平行傳送帶47移動托盤9以及植物43至收獲單元46內(nèi)?？盏耐斜P在第二傳送帶48上被移出收割機(jī)。收集后的植物在第三傳送帶上被運(yùn)送。設(shè)有攝像機(jī)50以檢驗(yàn)收獲后的植物。
[0089]可選地，可設(shè)置攝像機(jī)以檢驗(yàn)收獲之前托盤上的植物，滅菌裝置6可統(tǒng)一到收獲單元46中。
[0090]圖11更詳細(xì)地展示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的軌道14的截面圖。所述軌道14包括第一橫梁51以及第二橫梁52。托盤9連帶多個盆17在所述托盤9的一端被所述第一橫梁51所支撐并且在所述托盤9的另一端被第二橫梁所支撐。傳輸裝置53被設(shè)置為沿第一橫梁行進(jìn)并且包括托盤移動單元55，所述托盤移動單元55經(jīng)過托盤之后沿軌道部件14移動托盤一步。出水口 10設(shè)置在第一橫梁處。盆17設(shè)置在托盤9中，植物42在盆17中生長。
[0091]圖12更詳細(xì)地展示了根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施方式的軌道部件14的截面圖。只描述了圖5和圖6之間的不 同之處。所述軌道部件14包括第三橫梁54，在其上設(shè)有傳輸裝置53。此外，設(shè)置第二橫梁52使其在托盤端部之間的位置支撐所述托盤9。
【權(quán)利要求】
1.一種在包括溫室(2)的建筑物(1)中培育植物(43)的方法，包括以下步驟: 使用播種裝置(7)向滅菌后的盆中的生長介質(zhì)中撒播種子，其中所述播種裝置(7)也向所述生長介質(zhì)提供水、營養(yǎng)物和/或肥料； 允許所述盆(17)中的種子在發(fā)芽裝置(8)中發(fā)芽， 控制所述盆(17)中的種子是否發(fā)芽， 使用移動盆的裝置(25)，只將具有發(fā)芽的種子的盆(17)放入具有長軸(16)的托盤(9)上， 使用升降機(jī)(4)，移動所述托盤(9)至多個平行軌道3、3’其中之一的軌道部件(14)，其中所述托盤(9)被從所述建筑物的底部移至位于所述建筑物(1)頂部的軌道部件(14)的起始位置， 自動地移動所述盆經(jīng)過所述溫室(2)以允許所述發(fā)芽的種子長成植物(43)，其中所述溫室包括至少兩條軌道3、3’以將托盤(9)從所述建筑物(1)頂部的起始位置移至末端位置， 通過傳輸部件使托盤(9)移動經(jīng)過所述溫室(2)， 使用收割機(jī)(5)收獲長成的植物(43)，以及 收獲之后，在滅菌裝置(6)中對所述盆連帶所述生長介質(zhì)進(jìn)行滅菌，以提供滅菌后的盆(17)以及生長介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:通過傳輸部件移動所述托盤(9)經(jīng)過所述溫室(2)，所述傳輸部件包括包括第一橫梁(51)和第二橫梁(52)的軌道部件(14)，其中托盤(9)被所述第一橫梁和第二橫梁支撐，以及傳輸裝置(53)，所述傳輸裝置(53)被設(shè)置為沿所述第一橫梁(51)行進(jìn)且包括托盤移動單元(55)，其經(jīng)過托盤(9)之后沿所述軌道部件(14)單步移動托盤(9)，從而所述傳輸裝置(53)在沿所述軌道(14)行進(jìn)期間沿所述軌道部件(14)逐步移動托盤(9)。
3.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:所述種子被撒播在盆(17)中的介質(zhì)中，所述盆(17)具有至少兩個略微傾斜的相對的壁，因此所述盆(17)的截面區(qū)域朝向所述盆(17)的底部減小，且其中所述盆(17)被放置在寬度朝向底部漸縮、與所述盆(17)的寬度相對應(yīng)的托盤(9)中，且其中所述托盤(9)為細(xì)長的、具有長軸(16)，以允許在所述托盤(9)中沿所述長軸(16)放置單排的盆(17)，且其中所述托盤(9)設(shè)置在所述軌道(14)上，所述托盤(9)的長軸(16)垂直于所述軌道(14)的所述第一橫梁和第二橫梁(51、52)。
4.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:包括通過向所述托盤(9)間歇地提供水來間歇地給植物澆水的步驟，其中所述盆(17)和所述托盤(9)被設(shè)置為使所述盆(17)中的所述生長介質(zhì)吸收所述托盤(9)中的水，且進(jìn)一步地包括使用底部與水平方向呈0.5-2度夾角傾斜的托盤(9)防止水殘留在所述托盤(9)的底部，其中所述殘留的水通過設(shè)在所述托盤較低端的開口流出托盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:包括連續(xù)凈化和循環(huán)從所述托盤的開口流出的多余的水的步驟，其中所述多余的水流經(jīng)Q)機(jī)械過濾器用于分離水中的植物部分和輕石，(ii)包括沸石和輕石的生物過濾器，用于凈化水中的病原體和代謝物，(iii)第二機(jī)械過濾器用于從被生物凈化器凈化過的水中分離沸石和生長介質(zhì)顆粒，和/或(iv)紫外濾鏡，其中流經(jīng)各類過濾器的多余的水可以被收集，且其后與營養(yǎng)物、肥料和/或淡水混合，然后被泵送回所述設(shè)備(I)用于澆灌及提供給植物營養(yǎng)物和肥料。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:檢驗(yàn)所述盆(17)中的種子是否發(fā)芽的步驟包括使用自動化檢驗(yàn)部件(24)，采用與計(jì)算機(jī)連接的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(23)。
7.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:包括使用具有收獲單元(46)的收割機(jī)(5)收獲長成的植物(43)的步驟，其中三條平行的傳送帶(47)移動托盤(9)連同植物(43)至收集單元(46)中，此處空的托盤在第二傳送帶(48)上被移出所述收割機(jī)，且收獲的植物被傳遞到第三傳送帶(49)上，所述第三傳送帶(49)處提供有與計(jì)算機(jī)相連接的攝像機(jī)(50)來檢驗(yàn)收獲的植物以確定所述植物的尺寸和顏色。
8.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:從收獲檢驗(yàn)中得到的有機(jī)廢物包括不滿足預(yù)定要求的植物，所述廢物被送至沼氣生產(chǎn)設(shè)備(28)中，其中從沼氣生產(chǎn)中得到的生物營養(yǎng)素被運(yùn)送到所述播種裝置(7)。
9.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:包括使用滅菌裝置(6)對所述盆及所述生長介質(zhì)(17)進(jìn)行滅菌的步驟，在所述滅菌裝置中所述托盤和盆被蒸汽處理，且之后所述托盤(9)被移動經(jīng)過冷卻裝置(30)并被傳遞到分離裝置(40)，在所述冷卻裝置中所述托盤(9)、所述盆(1 7)以及所述生長介質(zhì)被冷卻，在所述分離裝置(40)中所述盆(17)被從所述托盤(9)上移出并移入所述播種裝置(7)。
10.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:包括利用設(shè)置為具有長軸(19)的傾斜路徑的軌道連接部件(18)，從一個軌道部件(14)至另一個下方的軌道部件(14)滑下托盤的步驟。
11.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:所述滅菌通過使用微波輻射來進(jìn)行，以加熱所述盆中的殘余水，從而加熱生長介質(zhì)和盆。
12.—種在具有溫室(2)的建筑物(I)中培育植物(43)的設(shè)備(I)，其特征在于，包括: 播種裝置(7)，用于向盆(17)中的生長介質(zhì)中撒播種子，其中所述播種裝置(7)也被設(shè)置為向所述生長介質(zhì)提供水、營養(yǎng)物和/或肥料， 發(fā)芽裝置(8)，允許種子在所述盆(17)中發(fā)芽， 檢驗(yàn)部件(24)，用于確定種子是否已發(fā)芽， 移動所述盆的裝置(25)，用于將盆(17)放置到具有長軸(16)的托盤(7)中， 升降機(jī)(4)，用于移動托盤(9)至平行軌道3、3’的軌道部件(14)，其中升降機(jī)(4)從所述建筑物的底部移動托盤(9)至位于所述建筑物(I)頂部的軌道部件(14)的起始位置， 溫室(2)，允許發(fā)芽的種子長成植物(43)，其中所述溫室包括兩條平行軌道3、3’用于移動托盤(9)從起始位置至末端位置， 傳輸部件，用于移動所述托盤(9)經(jīng)過所述溫室(2)， 收割機(jī)(5)，用于收獲長成的植物(43)，以及 滅菌裝置出)，用于在收獲之后對所述盆(17)及生長介質(zhì)進(jìn)行滅菌，以提供滅菌后的帶有生長介質(zhì)的盆(17)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于:所述移動所述托盤(9)經(jīng)過所述溫室(2)的部件包括包括第一橫梁(51)和第二橫梁(52)的軌道部件(14)，其中托盤(9)被所述第一橫梁和第二橫梁支撐，以及傳輸裝置(53)，所述傳輸裝置(53)被設(shè)置為沿所述第一橫梁(51)行進(jìn)且包括托盤移動單元(55)，其經(jīng)過托盤(9)之后沿所述軌道部件(14)單步移動托盤(9)，從而所述傳輸裝置(53)在沿所述軌道部件(14)行進(jìn)期間沿所述軌道部件(14)逐步移動托盤(9)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求12或13所述的設(shè)備，其特征在于:所述盆(17)具有至少兩個略微傾斜的相對的壁，因此所述盆(17)的截面區(qū)域朝向所述盆(17)的底部減小，且其中所述托盤(9)具有朝向底部漸縮的寬度，所述寬度與所述盆(17)的寬度相對應(yīng)，且其中所述托盤(9)為細(xì)長的以允許在所述托盤(9)上沿長軸(16)放置單排的盆(17)，且其中在所述軌道(14)被設(shè)置為在所述軌道部件(14)上布置所述托盤(9)，所述托盤(9)的長軸(16)垂直于所述軌道(14)的所述第一橫梁和第二橫梁(51、52)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14任一所述的設(shè)備(I)，其特征在于:設(shè)有用于在最高側(cè)向所述托盤(9)間歇地提供水的灌溉部件，且其中所述軌道部件(14)被設(shè)為與水平方向呈0.5-2度夾角傾斜，防止水殘留在所述托盤(9)的底部，且其中所述殘留的水通過設(shè)在所述托盤較低端的開口流出托盤。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于:所述灌溉部件包括管道(10)，所述管道(10)位于與所述托盤(9)逐步移動的步伐長度相對應(yīng)的距離處。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于:包括連續(xù)凈化和循環(huán)從所述托盤的開口流出的多余的水的部件，其中所述多余的水流經(jīng)機(jī)械過濾器、生物過濾器和/或(iv)紫外濾鏡，且其中流經(jīng)所述過濾器的多余的水被收集，且其后與營養(yǎng)物、肥料和/或淡水混合，然后被泵送回所述設(shè)備(I)用于澆灌及提供給植物營養(yǎng)物和肥料。
18.根據(jù)權(quán)利要求12-17任一所述的設(shè)備，其特征在于:檢驗(yàn)所述盆(17)中的種子是否發(fā)芽的部件(24)包括采用了自動化系統(tǒng)，所述自動化系統(tǒng)采用了與計(jì)算機(jī)連接的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(23)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12-18任一所述的設(shè)備，其特征在于:所述收割機(jī)(5)包括用于收獲長成的植物(43)的收獲單元(46)，其中三條平行的傳送帶(47)移動托盤(9)連同植物(43)至收集單元(46)中，此處空的托盤在第二傳送帶(48)上被移出所述收割機(jī)，且收獲的植物被傳遞到第三傳 送帶(49)上，所述第三傳送帶(49)處提供有攝像機(jī)(50)來檢驗(yàn)收獲的植物以確定所收獲的植物的尺寸和顏色。
20.根據(jù)權(quán)利要求12-19任一所述的設(shè)備，其特征在于:從收獲檢驗(yàn)中得到的有機(jī)廢物包括不滿足預(yù)定要求的植物，所述廢物被送至與所述設(shè)備(I) 一體成型或與所述設(shè)備(I)連接的沼氣生產(chǎn)設(shè)備(28)中，其中從沼氣生產(chǎn)中得到的生物營養(yǎng)素被運(yùn)送到所述用于播種的播種裝置(7)。
21.根據(jù)權(quán)利要求12-20任一所述的設(shè)備，其特征在于:包括滅菌裝置(6)，在所述滅菌裝置中所述托盤和盆被蒸汽處理，還包括冷卻裝置(30)，在所述冷卻裝置中所述滅菌后的托盤(9)、盆(17)以及生長介質(zhì)被冷卻，還包括分離裝置(40)，通過所述分離裝置(40)所述盆(17)被從所述托盤(9)上移出并移入所述播種裝置(7)。
22.根據(jù)權(quán)利要求12-21任一所述的設(shè)備，其特征在于:包括設(shè)置為具有長軸(19)的傾斜路徑的軌道連接部件(18)，其中設(shè)置所述路徑以運(yùn)送托盤(9)，所述托盤(9)具有平行于其運(yùn)送方向的長軸(16)，其中所述直線路徑(18)設(shè)置為用于托盤從一個軌道部件(14)至另一個下方的軌道部件(14)滑下。
23.根據(jù)上述權(quán)利要求12-22任一所述的設(shè)備，其特征在于:所述滅菌裝置包括微波輻射源，以使用微波輻射 來加熱所述盆中的殘余水，從而加熱所述生長介質(zhì)和所述盆。
【文檔編號】A01G9/14GK103945687SQ201280053743
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月2日
【發(fā)明者】漢斯·哈斯勒 申請人:普蘭特貢國際公司