NL8001881A

NL8001881A - APPARATUS FOR GROWING PLANTS.

Info

Publication number: NL8001881A
Application number: NL8001881A
Authority: NL
Original assignee: Adi Gidulim B Arafel Ltd
Priority date: 1979-04-01
Filing date: 1980-03-31
Publication date: 1980-10-03
Also published as: IL56985A0; IL56985A; GB2046565B; DE3012229A1; GB2046565A

Description

N/29.569-St/f. ** ·» ^ Inrichting voor het kweken van planten.N / 29,569-St / f. ** · »^ Device for growing plants.

De uitvinding betreft een inrichting voor het kweken van planten en meer in het bijzonder een dergelijke inrichting, waarin de planten zonder teelaarde kunnen worden gekweekt.The invention relates to an apparatus for growing plants and more in particular such an apparatus in which the plants can be grown without topsoil.

5 Er zijn verschillende inrichtingen bekend voor het kweken van planten zonder teelaarde. Een brede categorie van zulke inrichtingen kan worden aangeduid als hydroponisch, waarbij de plantwortels gedurende een lange tijdsperiode in water of een oplossing van voedingsstoffen ondergedompeld 10 liggen. Een tweede categorie van dergelijke inrichtingen is voorzien van periodiek werkende sproeimiddelen, waarmee vrij-liggende delen van de wortels van de planten op gezette tijden met water worden besproeid. Tot dusver hebben de planten-kweekinrichtingen van deze beide categorieën geen brede toe-15 passing gevonden.Various devices are known for growing plants without topsoil. A wide category of such devices can be referred to as hydroponic, wherein the plant roots are immersed in water or a nutrient solution for a long period of time. A second category of such devices is provided with periodically operating spraying means, with which exposed parts of the roots of the plants are periodically sprayed with water. Heretofore, the plant cultivators of these two categories have not found wide application.

De uitvinding beoogt een inrichting voor het kweken van planten van de bovenbedoelde tweede categorie te verschaffen, waarmee het mogelijk is om op economische wijze planten * te kweken, die vrij zijn van ziektekiemen.The object of the invention is to provide an apparatus for growing plants of the above-mentioned second category, with which it is possible to economically grow plants * which are free from germs.

20 De inrichting volgens de uitvinding is gekenmerkt door een plantendrager, bestaande uit een van openingen voorziene materiaallaag, waarin de planten rechtstreeks boven de wortels ervan zodanig kunnen worden ondersteund, dat de plantwortels onder de drager nagenoeg geheel vrij liggen, en door 25 een sproei-inrichting voor het periodiek rechtstreeks bespuiten van de vrijliggende wortels van de planten met in een luchtstroom verstoven vloeibare voedingsstoffen.The device according to the invention is characterized by a plant support, consisting of an apertured material layer, in which the plants can be supported directly above the roots thereof in such a way that the plant roots below the support are practically completely free, and by a spraying device for periodically spraying the exposed roots of the plants directly with liquid nutrients atomized in an air stream.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding kan de sproei-inrichting zijn voorzien van verwarmingsmiddelen 30 voor de te verspuiten voedingsstoffen ter regeling van de temperatuur in de omgeving van de plantwortels. Desgewenst kunnen de verspoten vloeibare voedingsstoffen ook worden gekoeld.According to an embodiment of the invention, the spraying device can be provided with heating means 30 for the nutrients to be sprayed to regulate the temperature in the vicinity of the plant roots. If desired, the sprayed liquid nutrients can also be cooled.

De inrichting kan zijn voorzien van een de ruimte 35 voor de plantwortels onder de plantendrager omsluitende omhulling en desgewenst tevens van een de planten boven de drager omsluitende omhulling, zodat alleen de wortels of ook de plantdelen boven de drager in een bestuurbaar klimaat worden 800 1 8 81 » -2- gehouden.The device can be provided with an enclosure enclosing the space 35 for the plant roots below the plant support and, if desired, also with an enclosure enclosing the plants above the support, so that only the roots or also the plant parts above the support are controlled in a controllable climate. 81 »-2- kept.

De inrichting kan voorts zijn voorzien van een tweede sproei-inrichting voor het bespuiten met een vloeistof of gas van de planten boven de plantendrager, in het bijzonder 5 als stekken in de inrichting zijn geplaatst.The device can further be provided with a second spraying device for spraying the plants with a liquid or gas above the plant support, in particular when cuttings are placed in the device.

De inrichting is voorts bij voorkeur voorzien van middelen voor de afvoer en hercirculatie van omlaag vallende opgeloste voedingsstoffen, die daarbij desgewenst kunnen worden gepasteuriseerd of gesteriliseerd.The device is further preferably provided with means for the discharge and recirculation of falling dissolved nutrients, which can be pasteurized or sterilized if desired.

10 De sproei-inrichting kan volgens de uitvinding zijn uitgevoerd met spuitmondstukken van het venturitype, die on een drukbron voor lucht of een ander zuurstof bevattend gas«op een reservoir voor vloeibare voedingsstoffen zijn aangesloten, zodanig, dat een sproeikegel, die rijk aan zuurstof 15 is, de plantwortels treft.According to the invention, the spraying device may be designed with vent nozzles which are connected to a pressure source for air or another oxygen-containing gas to a liquid nutrient reservoir, such that a spray cone which is rich in oxygen. the plant roots.

In de tekening is een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting voor het kweken van planten volgens de uitvinding afgebeeld, bij de bespreking waarvan nog andere bij voorkeur toegepaste constructieve maatregelen naar voren 20 zullen komen.The drawing shows an exemplary embodiment of the plant cultivation device according to the invention, in which further preferred structural measures will be discussed.

Fig. 1 is een schematische afbeelding van de inrichting; fig. 2 is een perspectivisch aanzicht van het de wortels omhullende gedeelte van de inrichting van fig. 1; 25 en fig. 3 en 4 tonen details van de omhulling van fig. 2.Fig. 1 is a schematic view of the device; FIG. 2 is a perspective view of the root-enclosing portion of the device of FIG. 1; 25 and FIGS. 3 and 4 show details of the casing of FIG. 2.

De in fig. 1 als geheel door 10 aangeduide inrichting heeft een vlakke plantendrager 12, die aansluit op 30 de zijwanden 14 en eindwanden 16 van een de plantwortels ontsluitende kamer 20 met bodem 18. De zijwanden 14 en eindwanden 16 kunnen zich desgewenst tot boven de plantendrager 12 uitstrekken ter vorming van een de planten omsluitende bovenste kamer 22 met bovenwand 24. Desgewenst kan 35 deze bovenste omhullende kamer 22 ook worden weggelaten.The device indicated in its entirety by 10 in Fig. 1 has a flat plant support 12, which connects to the side walls 14 and end walls 16 of a chamber 20 with bottom 18 opening the plant roots. The side walls 14 and end walls 16 can, if desired, extend above the plant support 12 extend to form a top enclosing chamber 22 with top wall 24. If desired, this upper enclosing chamber 22 may also be omitted.

De plantendrager 12 kan, zoals getekend, bestaan uit een gaasvormig rooster van een corrosiebestendig materiaal, zoals een geschikte kunststof of een met kunststof bekleed metaal, welk rooster een groot aantal openingen heeft, 40 waarin de planten boven de wortels daarvan kunnen worden on- 800 1 8 81 -3- dersteund. De afstand tussen en de grootte van de openingen in de plantendrager worden gekozen in afhankelijkheid van de soort en de grootte van de te kweken planten. Als bijvoorbeeld stekken, zoals anjerstekken, in de inrichting worden ge-5 plaatst voor de ontwikkeling van wortels, wordt een rooster toegepast met een groot aantal dicht bij elkaar liggende kleine openingen, waarin de stekken in een dichte bezetting kunnen worden geplaatst en boven de plaats, waar de wortels zich zullen vormen, worden vastgehouden. De plantendrager kan 10 echter ook uit ander geperforeerd materiaal bestaan, zoals een vel van geschuimd polystyreen of een andere geschikte kunststof. Afhankelijk van de omstandigheden kan op het rooster nog een laag van een de planten ondersteunend materiaal, zoals perliet, worden aangebracht.The plant support 12 may, as shown, consist of a mesh-shaped grid of a corrosion-resistant material, such as a suitable plastic or a plastic-coated metal, which grid has a large number of openings 40 in which the plants can be exposed above the roots thereof. 1 8 81 -3- supported. The distance between and the size of the openings in the plant support are chosen depending on the type and the size of the plants to be grown. For example, if cuttings, such as carnation cuttings, are placed in the device for root development, a grid is used with a large number of closely spaced small openings in which the cuttings can be placed in dense occupation and above the site where the roots will form are held. However, the plant support can also consist of other perforated material, such as a sheet of foamed polystyrene or another suitable plastic. Depending on the circumstances, a layer of a material supporting the plant, such as perlite, can be applied to the grid.

15 Door middel van een sproei-inrichting kunnen water, verschillende voedingsstoffen en desgewenst bepaalde groeihormonen of andere geschikte middelen samen met lucht of een ander geschikt gas, zoals zuurstof, aan de wortels van de planten wofden toegevoerd. Door een compressor of 20 een andere drukbron wordt lucht of een ander gas onder druk door de leiding 29 aan een sproeieenheid 28 toegevoerd, die één of meer tijd-gestuurde kleppen bevat, door middel waarvan een gasstroom van de gewenste druk aan een aantal in de onderste, de plantwortels omsluitende kamer 20 opgestelde 25 spuitmondstukken 30 van het venturi-type kan worden toegevoerd .Water, various nutrients and, if desired, certain growth hormones or other suitable means can be supplied to the roots of the plants together with air or another suitable gas, such as oxygen. Air or other pressurized gas is supplied through line 29 through a compressor or other pressure source to a spray unit 28 containing one or more time-controlled valves, by means of which a gas flow of the desired pressure to a number in the lower venturi-type spray nozzles 30 arranged in the plant roots enclosing chamber 20 can be supplied.

Het zal duidelijk zijn, dat in plaats van of toegevoegd aan de druklucht desgewenst een met zuurstof verrijkte gasstroom of een een ander gasvormig bestanddeel be-30 vattende gasstroom aan de spuitmondstukken 30 kan worden toegevoerd door de sproeieenheid op een bron van de gewenste gassoort aan te sluiten.It will be appreciated that instead of or added to the pressurized air, an oxygen-enriched gas stream or other gaseous constituent gas stream may optionally be supplied to the spray nozzles 30 by connecting the spray unit to a source of the desired gas type. Close.

De spuitmondstukken 30 zijn door leidingen 34 en een hoofdleiding 36 op een de toe te voeren voedingsstof-35 fen bevattend vloeistofreservoir 32 aangesloten, zodanig, dat door de bekende venturi-werking van de mondstukken door de gasstroom vloeistof uit het reservoir 32 wordt aangezogen en verstoven, zodanig, dat de sproeikegels bij voorkeur de vrijliggende plantwortels rechtstreeks treffen.The spray nozzles 30 are connected by lines 34 and a main line 36 to a liquid reservoir 32 containing the nutrients to be supplied, such that liquid is drawn in and atomized from the reservoir 32 by the known venturi action of the nozzles by the gas flow. such that the spray cones preferably strike the exposed plant roots directly.

een 40 De bodemwand 18 van de onderste kamer 20 heeft 80 0 1 8 81 -4- * naar één zijde omlaag hellend verloop voor het verzamelen en afvoeren van omlaagvallende voedingsstoffen bevattende vloeistof, die door een terugvoerkanaal 38 naar het reservoir 32 wordt teruggevoerd. Dit reservoir kan desgewenst 5 tevens als een pasteurisatiekamer voor het ontsmetten van de voedingsvloeistof dienen. Dit hercirculatiesysteem voor de voedingsvloeistof kan een alleen door de zwaartekracht werkend passief systeem of een van een pomp voorzien actief systeem zijn.The bottom wall 18 of the bottom chamber 20 has a downward inclined one-side slope for collecting and discharging falling nutrient-containing liquid, which is returned through a return channel 38 to the reservoir 32. If desired, this reservoir can also serve as a pasteurization chamber for disinfecting the feed liquid. This feed liquid recirculation system may be a gravity passive system only or a pumped active system.

10 De werkingstijden van de sproeieenheid 28 worden geregeld door een programmeerbare en op de optredende omstandigheden reagerende besturingseenheid 40, die een conventionele microprocessor, zoals een M 6800 microcomputer met willekeurig toegankelijke en uitwisselbare, alleen uit-15 leesbare geheugens bevat. Naast zijn programma heeft de besturingseenheid 40 nog temperatuur- en vochtigheidsgraad-ingangen afkomstig van in de kamer 20 ondergebrachte sensoren 42 en 44 en van buiten deze kamer opgestelde sensoren 46 en 48. Voorts kunnen nog sensoren in de bovenste kamer 22 20 zijn geplaatst. De besturingseenheid 40 kan ook worden gebruikt voor de regeling van de temperatuur van de pasteuri-satie-eenheid resp. van het reservoir 32 ter besturing van de temperatuur in de kamer 20. Zowel de frequentie als de duur van de besproeiing kunnen aldus in afhankelijkheid van 25 de heersende omstandigheden worden bestuurd.The operating times of the spray unit 28 are controlled by a programmable and responsive control unit 40, which contains a conventional microprocessor, such as an M 6800 microcomputer with random access and interchangeable read-only memories. In addition to its program, the control unit 40 also has temperature and humidity inputs from sensors 42 and 44 housed in chamber 20 and from sensors 46 and 48 arranged outside this chamber. In addition, sensors can also be placed in the upper chamber 22. The control unit 40 can also be used to control the temperature of the pasteurization unit or. from the reservoir 32 to control the temperature in the chamber 20. Thus, both the frequency and the duration of the spraying can be controlled depending on the prevailing conditions.

Zoals getekend, kan in de de planten omsluitende bovenste kamer 22 eveneens een sproei-inrichting 50 voor het besproeien van de bovenzijde van de planten zijn ondergebracht, welke sproei-inrichting 50 in hoofdzaak gelijk 30 is aan de hierboven beschreven onderste sproei-inrichting, maar afzonderlijk door de besturingseenheid 40 wordt bestuurd en met een ander vloeistofreservoir voor water of een andere voedingsvloeistof is verbonden. De bovenste sproei-inrichting 50 en de onderste sproei-inrichting met spuit-35 mondstukken 30 zijn zo uitgevoerd, dat zij bij relatief lage drukken, tot bijvoorbeeld 2 atm, kunnen werken en een sproeikegel van relatief groot volume leveren.As shown, the top chamber 22 enclosing the plants may also include a sprayer 50 for spraying the top of the plants, the sprayer 50 being substantially equal to the lower sprayer described above, but is individually controlled by the control unit 40 and is connected to a different liquid reservoir for water or a different feed liquid. The top sprayer 50 and the bottom sprayer with spray nozzles 30 are configured to operate at relatively low pressures, up to 2 atm, for example, and provide a relatively large volume spray cone.

In de fig. 2-4 zijn nadere constructieve bijzonderheden van de plantenkweekinrichting afgebeeld. In fig. 40 2 is te zien, dat de inrichting een de omhulling van de ge- 800 1 8 81 -5- sloten kamers dragend gestel heeft met een aantal vertikale gesteldelen 110, die elk bestaan uit een paar poten 112 met daaraan vastzittende onderste stangdelen 114, die door een bovenste dwarsstang 116 zijn verbonden. De poten 112 zijn 5 aan de onderzijde voorzien van één of meer pennen 118, die in de grond kunnen worden gedrukt, waarbij voor verschillende • bodemsoorten ook verschillende pennen kunnen worden toegepast. De pennen zijn met een schroefverbinding op de poten 112 aangebracht en daardoor in de hoogte instelbaar ter aan-10 passing aan oneffenheden van de bodem. De poten 112 hebben een vertikaal omhoog stekend bovenstuk 120, dat kan dienen als een steun voor een in het algemeen vertikaal omhoogstekend buisvormig verlengstuk 122 van de poot. Deze verlengstukken kunnen dienen voor de ondersteuning van de omhulling 15 van een bovenste, de planten omsluitende kamer (niet getekend) of voor de rechtstreekse ondersteuning van hoge planten, zoals tomaten.Figures 2-4 show further constructional details of the plant cultivation device. In Fig. 40 2 it can be seen that the device has a frame supporting the enclosure of the closed chambers with a number of vertical frame parts 110, each of which consists of a pair of legs 112 with lower parts attached thereto. rod parts 114 connected by an upper cross rod 116. The legs 112 are provided on the underside with one or more pins 118, which can be pressed into the ground, whereby different pins can also be used for different types of soil. The pins are screw-mounted on the legs 112 and thereby adjustable in height to adapt to unevenness of the bottom. The legs 112 have a vertically upwardly extending top portion 120 which can serve as a support for a generally vertically upwardly extending tubular extension 122 of the leg. These extensions can serve to support the casing 15 of an upper plant enclosing chamber (not shown) or to directly support tall plants, such as tomatoes.

In fig. 4 is te zien, dat de onderste stangdelen 114 en de bovenste dwarsstang 116 door een steekver-20 binding zijn verbonden, waartoe in het boveneinde van het buisvormige stangdeel 114 door middel van een schroef 126 een uitstekende koppelpen 124 is vastgezet, waarop het betrokken vertikaal omlaag stekende einde van de bovenste dwarsstang 116 kan worden geschoven.Fig. 4 shows that the lower rod parts 114 and the upper cross rod 116 are connected by a plug connection, for which purpose a protruding coupling pin 124 is fixed in the upper end of the tubular rod part 114 by means of a screw 126, on which the respective vertically downwardly extending end of the upper cross bar 116 can be slid.

25 In het onderste stangdeel 114 zijn twee aan beide zijden daarvan uitstekende dwarse schroefbouten 128 aangebracht, waarbij aan de naar buiten gekeerde einden 130 daarvan diagonaalschoren 132 zijn bevestigd, die voor de verbinding van naast elkaar liggende gesteldelen 110 dienen.Two transverse screw bolts 128 protruding on either side thereof are arranged in the lower rod part 114, diagonal braces 132 are attached to the outwardly facing ends 130 thereof, which serve to connect adjacent frame parts 110.

30 De naar binnen gekeerde einden 134 van de bouten 130 dienen voor de ondersteuning van de omhulling van de onderste kamer.The inwardly facing ends 134 of the bolts 130 serve to support the casing of the lower chamber.

Deze omhulling is opgehangen aan een horizontaal draagraam 140, dat is vervaardigd uit stalen pijpen ter dikte van bijvoorbeeld 32 mm en voorzien van een corrosie-.35 bestendige kleding, welk draagraam uit in elkaar schuifbare secties van standaardlengte is samengesteld. Het draagraam 140 steunt op de naar binnen gekeerde einden 132 van de bovenste dwarshouten 128 van de vertikale gesteldelen 110.This casing is suspended from a horizontal support frame 140, which is made of steel pipes of a thickness of, for example, 32 mm and is provided with a corrosion-resistant clothing, which support frame is composed of slide-in sections of standard length. The support frame 140 rests on the inwardly facing ends 132 of the upper crossbars 128 of the vertical frame members 110.

Een dampdicht doek 142 is lusvormig over het 40 draagraam 140 geslagen en door snapsluitingen 143 vastgezet, 800 1 8 81 «- tr -6- zodanig, dat het doek gemakkelijk aangebracht en losgenomen kan worden. In fig. 3 is te zien, dat het in baanstukken 144 van gelijke afmetingen is verdeeld, die door ritssluitingen 145 losneembaar aan elkaar zijn verbonden. In enkele of in 5 alle baanstukken kunnen vensters 146 van transparant materiaal zijn aangebracht, die door een langs de rand daarvan aangebrachte ritssluiting 148 kunnen worden geopend.A damp-proof cloth 142 is looped over the support frame 140 and secured by snap closures 143, 800-8 tr-6- such that the cloth can be easily attached and detached. It can be seen from FIG. 3 that it is divided into web pieces 144 of equal dimensions, which are releasably connected to each other by zippers 145. Windows 146 of transparent material can be provided in some or all of the web sections, which can be opened by a zipper 148 arranged along the edge thereof.

Het doek 142 bestaat uit twee canvaslagen met een tussenliggend isolatiemateriaal. De canvaslagen zijn 10 vloeistofdicht en dienen ongevoelig te zijn voor schimmelvorming. De beide canvaslagen zijn aan elkaar verbonden.The fabric 142 consists of two canvas layers with an intermediate insulating material. The canvas layers are liquid-tight and should be insensitive to mold. The two canvas layers are connected to each other.

De baanstukken 144 sluiten aan de onderzijde op een afvoerkanaal 150 voor de voedingsvloeistof aan. Het kanaal 150 is gevormd uit een plaat van metaal of kunststof 15 of een ander geschikt materiaal en is door geschikte bevestigingsmiddelen, zoals klinknagels, aan de doekbanen verbonden. De bovenbeschreven leidingen voor de toevoer van het drukgas en van de voedingsvloeistof kunnen in het kanaal 150 zijn ondergebracht, dat tevens de afvoergoot voor de omlaag-20 vallende vloeistof vormt. Het kanaal 150 kan uit delen van vaste lengte zijn opgebouwd en is voorzien van gemakkelijk aan te brengen verbindingen voor de verschillende toevoer-leidingen.The track pieces 144 connect at the bottom to a feed liquid discharge channel 150. The channel 150 is formed from a sheet of metal or plastic 15 or other suitable material and is connected to the cloth webs by suitable fasteners, such as rivets. The above-described pipes for the supply of the compressed gas and of the feed liquid can be accommodated in the channel 150, which also forms the discharge chute for the falling liquid. The channel 150 can be made up of fixed length parts and is provided with easily arranged connections for the different supply lines.

800 1 8 81800 1 8 81

Claims

1. An apparatus for growing plants, characterized by a plant support, consisting of an apertured material layer, in which the plants can be supported directly above the roots thereof in such a way that the plant roots under the support are at least substantially free, and by a spraying device for periodically spraying the exposed roots of the plants directly with liquid nutrients atomized in an air flow or other gas flow.

Device according to claim 1, characterized by an enclosure enclosing the space for the plant roots under the plant support.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized by an enclosure enclosing the plants above the plant carrier.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the spraying device is provided with heating means for the nutrient liquid to be sprayed for controlling the temperature in the vicinity of the plant roots.

5. Device according to claim 4, characterized in that the heating means are designed as pasteurizers.

6. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that there is also a spraying device for spraying liquid on the plants above the plant support.

7. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that means are provided for the discharge and recirculation of falling nutrient liquid.

8. Device according to any one of the preceding claims, with. characterized in that the feed liquid spraying device is provided with 35 venturi-type spray nozzles, which are connected to a pressure source for air or another oxygen-containing gas and to a reservoir for the feed liquid, such that a spray cone, which is rich in oxygen, affects the plant roots.

9. Device as claimed in claim 8, characterized in that the spray nozzles are also connected to a source of another gas.

10. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the enclosure is formed by a housing consisting of a number of vertical frame parts, a horizontal cloth supporting frame supported by these frame parts and a liquid-tight cloth suspended from this supporting frame and encloses the lower chamber receiving the plant roots.

11. Device as claimed in claim 10, characterized in that the cloth consists of a number of cloth webs of at least substantially equal dimensions mutually releasably connected by zippers or the like.

12. Device according to claim 10 or 11, characterized in that the housing also has a sectioned liquid discharge channel which is connected to the cloth. 800 1 881