竖直安装的种植和灌溉系统技术方案

在一个实施例中，本公开涉及竖直定向的植物生长系统(2)，其包括多个塔式阵列(100，200，300，400)，每个塔式阵列具有多个塔(1000，1100，1200，1300，1400)。每个塔竖直安装，并包括其上的用于生长农作物的多个毂盘结构(1010‑1080,1110‑1180,1210‑1280,1310‑1380,1410‑1480)。各个毂盘结构包括附接的瓶子(1012A‑F,1022A‑F,1032A‑F,1042A‑F,1052A‑F,1062A‑F,1072A‑F,1082A‑F)，瓶子的尺寸设计成支撑足以用于植物生长并防止水逸出的土壤。通过将加压水供给至塔式阵列中的每个塔上方的流量控制装置，每个瓶中的土壤利用以受控流率接收的水来灌溉，以使用最小空间且不依赖于具体的土壤条件来使农作物生长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】竖直安装的种植和灌溉系统相关申请的交叉引用本申请要求受益于2017年11月6日提交的美国临时专利申请No.62/582,078的申请日的权益，在此通过引用将其公开内容合并于本文中。
技术介绍
在未来几十年里，随着世界人口预期连续地显著增加，在现有土地上进行农作物耕种的压力将持续增加。这种趋势在加剧，因为发展中国家收入在增加，对富含蛋白质的食品的需求也在增加，并且这些食品的生产需要的资源远超过用于其他类型食品的所需的资源。鉴于这些发展，对可持续耕种方法的需求仅仅被设置成增加来满足需求，实际上该需求无法由现有的可耕地来满足。此外，除了土地之外，对于农作物耕种效率和收获农作物的质量的顾虑持续增加。现有的方法可以使农作物暴露于土壤中的污染物、过量的杀虫剂，或者，可以提供太多或太少的水使得不能实现最佳的生长。已经采用一种方法以试图解决这些顾虑中的至少一些，诸如能量和水的改善使用等，该方法使用雾培法，涉及将喷雾器应用到植物根部的耕种形式。采用雾培法，在耕种过程中消除了土壤。并且，没有土壤时，实现更大的种植密度。然而，由于土壤的缺少，用雾培法生长的植物缺少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竖直定向的植物生长系统，包括：/n适于安装在地面上方的塔，包括：/n中心支承结构，所述中心支承结构定向成大体上垂直于地面，所述中心支承结构由地上框架或穿过所述地面的且用作地基的延伸部来支撑；/n多个毂盘结构，所述多个毂盘结构附接于所述中心支承结构并沿着所述中心支承结构以一定间隔隔开，每个毂盘结构包括附接于其上的至少一个容器，所述容器的尺寸设计成用于布置足以生长植物的土壤；/n流量控制装置，所述流量控制装置具有延伸至所述多个毂盘结构中的每一个上的输入阀的输出管道；/n封闭通道，所述封闭通道与压力下的液体源和所述流量控制装置流体连通，/n其中当液体通过所述封闭通道从源向下游被分配，然后进入...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171106 US 62/582,0781.一种竖直定向的植物生长系统，包括：
适于安装在地面上方的塔，包括：
中心支承结构，所述中心支承结构定向成大体上垂直于地面，所述中心支承结构由地上框架或穿过所述地面的且用作地基的延伸部来支撑；
多个毂盘结构，所述多个毂盘结构附接于所述中心支承结构并沿着所述中心支承结构以一定间隔隔开，每个毂盘结构包括附接于其上的至少一个容器，所述容器的尺寸设计成用于布置足以生长植物的土壤；
流量控制装置，所述流量控制装置具有延伸至所述多个毂盘结构中的每一个上的输入阀的输出管道；
封闭通道，所述封闭通道与压力下的液体源和所述流量控制装置流体连通，
其中当液体通过所述封闭通道从源向下游被分配，然后进入并经过流量控制装置时，所述液体以预定流率分送至置于每个容器内的土壤中。


2.权利要求1所述的系统，其中，所述流量控制装置安装在所述多个毂盘结构上方。


3.权利要求1所述的系统，其中，所述封闭通道直接连接到所述中心支承结构，使得在所述封闭通道中接收的加压液体向下游行进经过所述中心支承结构并进入所述流量控制装置。


4.权利要求1所述的系统，其中，所述封闭通道直接连接到所述流量控制装置。


5.权利要求4所述的系统，其中，所述中心支承结构能够围绕其轴线旋转，并且所述中心支承结构的旋转不会将力传递到所述封闭通道。


6.权利要求5所述的系统，进一步地包括旋转接头，所述旋转接头与所述中心支承结构相对置地附接于所述流量控制装置，使得所述流量控制装置将所述旋转接头与所述中心支承结构分离，所述流量控制装置和所述中心支承结构适于共同旋转。


7.权利要求1所述的系统，进一步地包括适于安装在地面上方的第二塔，所述第二塔包括：
第二中心支承结构，所述第二中心支承结构定向成大体上垂直于地面，所述第二中心支承结构由地上框架或穿过地面的且用作地基的延伸部来支撑；
多个第二毂盘结构，所述多个第二毂盘结构附接于所述第二中心支承结构并沿着所述第二中心支承结构以一定间隔隔开，每个毂盘结构包括附接于所述毂盘结构的至少一个容器，所述容器的尺寸设计成用于布置足以生长植物的土壤。


8.权利要求7所述的系统，进一步地包括在两个所述塔中每一个的上游位于所述封闭通道上的阀，所述阀能够独立地被驱动以对加压液体流入两个所述塔中的任一个或两个进行控制。


9.权利要求7所述的系统，进一步地包括第二流量控制装置，所述第二流量控制装置定位于两个所述塔中的一个的每个毂盘结构上方，同时所述第一流量控制装置定位于两个所述塔中的另一个的每个毂盘结构上方。


10.权利要求9所述的系统，其中，所述第一流量控制装置被配置成将液体输出调节至第一流率，且所述第二流量控制装置被配置成将液体输出调节至第二流率。


11.权利要求9所述的系统，其中，每个塔进一步地包括数据收集装置，所述数据收集装置定位于相应流量控制装置上方的中心管子上，所述数据收集装置适于收集与设置在相邻塔上的每个容器中的土壤和植物的状况相关联的数据。


12.权利要求11所述的系统，其中，所述数据收集装置进一步地包括红外线传感器，使得每个数据收集装置适于与其他数据收集装置通信以建立每个数据收集装置的位置。


13.权利要求11所述的系统，其中，所述数据收集装置进一步地包括照相机，所述照相机适于捕获相邻塔上每个容器的图像数据。


14.一种系统，包括：
第一塔式阵列，所述第一塔式阵列包括三个塔；
第二塔式阵列，所述第二塔式阵列包括三个塔；
其中，每个塔式阵列中的每个塔包括：
中心支承结构；
多个毂盘结构，每个毂盘结构在所述中心支承结构上居中并且彼此间隔开；
流量控制装置，所述流量控制装置定位于所述多个毂盘结构上方，所述流量控制装置包括八个输出端，每个输出端具有附接于其上的分配管；
其中，所述多个毂盘结构中的每一个包括连接到八个所述分配管中的一个的输入阀，以及
其中，所述流量控制装置被配置成接收液体并将所述液体分配至附接于所述塔上的毂盘结构的每个种植器，
其中，所述第一塔式阵列中的三个所述塔彼此对齐，使得第一轴线穿过每个塔的所述中心支承结构；
其中，所述第二塔式阵列中的三个所述塔彼此对齐，使得第二轴线穿过每个塔的所述中心支承结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：约拿·克劳福德，
申请(专利权)人：阿格斯塔克有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US