具有许多新颖的应用的自动化塔架的制作方法
【专利摘要】提供了一种竖向堆叠的多层存储系统，该竖向堆叠的多层存储系统适于提供温度和/或湿度控制的材料的存储。具体地提供了一种竖向堆叠的多层系统以及一种用以组合一体式生长托盘中的生长的设备，其中，该竖向堆叠的多层系统具有用于与任何托盘、盆、气雾培养的和溶液培养的植物生长系统一起使用的适当的照明设备，该一体式生长托盘具有位于生长托盘下面的适当的照明光源。
【专利说明】
具有许多新颖的应用的自动化塔架
技术领域
[0001]本发明涉及有关在竖向堆叠的多层系统中的适当的照明的任何托盘、盆、气雾培养的和溶液培养的植物生长系统。
[0002]本发明还涉及用以将生长与同植物生长相配的适当的照明布置进行组合的设备。
[0003]本发明还涉及用以将生长与同植物生长相配且位于每个植物生长托盘下面的适当的照明布置进行组合的设备。
[0004]本发明还涉及用以将生长与位于一体式生长和照明托盘中的适当的照明光源进行组合的设备。
[0005]本发明涉及适于提供温度和/或湿度控制的材料的存储的竖向堆叠的多层存储系统。
[0006]本发明还涉及位于包覆的独立式存储塔架内的用以促进存储效率的竖向堆叠的系统的自动化。
[0007]本发明还涉及位于适当的建筑物内的未包覆的独立式存储塔架内的用以促进存储效率的竖向堆叠的系统的自动化。
[0008]本发明还涉及用于对温度和CO2水平进行精确控制的内部通风系统的设备。
[0009]本发明还涉及用于存储塔架内的安全、高效且自动化的电力供给连接的设备。
[0010]本发明还涉及提供了来自各个存储塔架和位于存储塔架内的各个存储托盘两者的用于实时监测和管理生长参数的自动化数字数据收集和报告。
[0011]本发明还涉及提供了来自各个存储塔架和位于存储塔架内的各个存储托盘两者的用于实时监测和管理与所存储的材料有关的参数的自动化数字数据收集和报告。
【背景技术】
[0012]从历史观点上说，在商业园艺中，植物在各种形式的照明一一典型地HID钠灯一一的作用下在温室中生长。这些HID钠灯被安置在植物上方的高处(通常为2m)，以避免由这些灯所产生的大量的热所引起的损害。高密度的作物、秧苗和其它繁殖材料通常在荧光灯的作用下生长且沿竖向以多个层堆叠。发光二极管(LED)照明技术的引入一一特别地在功率、效率方面的快速提高以及成本方面的降低一一增大了对于商业园艺而言以该多层方法可行的植物的范围。然而，这些静态多层系统导致植物难以接近以及限制了固定结构内的可及高度和照明设备。在大量系统中，植物被输送穿过静态多层系统，所述静态多层系统部分地改善了用于在输送机的每个端部处填充和排空的入口。然而，层与照明之间的高度保持不可改变。此外，必须安装复杂的浇水系统，并且这些复杂的浇水系统是不可改变的、难以维修并且具有潜在的危险，特别是通常连接至240v AC下的并排照明。需要使该方法自动化、降低建设和运营这种多层植物生长系统的成本，同时大规模的且在安全的环境中充分利用LED照明技术。
【发明内容】
[0013]本发明包括具有一体式生长托盘的自动化竖向存储塔架以及用于在一个或更多个这样的塔架中使植物生长的方法。这些托盘可以构造成保持溶液培养的植物生长系统、气雾培养的植物生长系统、以托盘为基础的植物生长系统或以盆为基础的植物生长系统，或者纯粹用于支承照明阵列。在托盘的下侧定位有适当的照明光源，并且该适当的照明光源通常由LED照明的条带提供。
[0014]根据本发明的第一方面，提供了一种具有一体式生长托盘的自动化多层竖向生长存储塔架，该自动化多层竖向生长存储塔架包括:两个叠层的单个生长托盘单元，其中，在每个托盘下面定位有与植物生长相配的照明光源，
[0015]其中，所述托盘沿竖向存储在所述两个叠层内，
[0016]其中，所述叠层位于存储塔架中的中央升降机构的两侧上，
[0017]其中，生长托盘在塔架内的升降位置与存储位置之间被机械地输送，其中，生长托盘能够从存储位置中自动取出至管理位置，其中，管理位置位于塔架的外部，
[0018]其中，所述管理位置与中央工作站对准，并且
[0019]其中，每个中央工作站包括位于塔架的外部且用以进入一个或更多个生长托盘的至少一个开口。
[0020]根据另外的方面，与植物生长相配的照明光源位于每个生长托盘下面，并且其中，生长托盘在托盘基部的下侧上具有照明，或者生长托盘具有在其上有照明的相关联的骨架托盘，其中，骨架托盘共同位于生长托盘下面，或者生长托盘在托盘基部的下侧上具有照明并且生长托盘具有在其上有照明的相关联的骨架托盘。
[0021]根据另外的方面，每个托盘的下侧容置与植物生长相配的照明光源。
[0022]根据另一方面，与植物生长相配的照明光源位于每个托盘下面并且该照明光源借助于位于第一托盘的下侧与第二托盘的生长区域之间的中间的骨架托盘而被提供。
[0023]根据本发明的第一方面，提供了一种具有一体式生长托盘的自动化多层竖向生长存储塔架，该自动化多层竖向生长存储塔架包括:两个叠层的单个生长托盘单元，其中，在每个托盘下面定位有与植物生长相配的照明光源，
[0024]其中，所述托盘沿竖向存储在所述两个叠层内，
[0025]其中，所述叠层位于存储塔架中的中央升降机构的两侧上，
[0026]其中，生长托盘在塔架内的升降位置与存储位置之间被机械地输送，其中，生长托盘能够从存储位置中自动取出至管理位置，其中，管理位置位于塔架的外部，
[0027]其中，所述管理位置与中央工作站对准，并且
[0028]其中，每个中央工作站包括位于塔架的外部且用以进入一个或更多个生长托盘的至少一个开口，
[0029]其中，生长托盘在托盘基部的下侧具有照明，或者生长托盘具有在其上有照明的相关联的骨架托盘，其中，骨架托盘共同位于生长托盘下面，或者生长托盘在托盘基部的下侧上具有照明并且生长托盘具有在其上有照明的相关联的骨架托盘或者这些生长托盘的混合或组合;并且
[0030]其中，一个或更多个生长和共同定位的骨架托盘被包含在所述生长内，以及共同定位的骨架托盘被存储在叠层中并且共同定位的骨架托盘可以独立地在作为单个单元的移入生长塔架内或移出生长塔架。
[0031]根据本发明的方面，提供了一种具有一体式生长托盘的自动化多层竖向生长存储塔架，该自动化多层竖向生长存储塔架包括:
[0032]两个叠层的单个生长托盘单元，其中，每个托盘的下侧容置与植物生长相配的照明光源，
[0033]其中，所述托盘沿竖向存储在所述两个叠层内，
[0034]其中，所述叠层位于存储塔架中的中央升降机构的两侧上，
[0035]其中，生长托盘在塔架内的升降位置与存储位置之间被机械地输送，其中，生长托盘能够从存储位置中自动取出至管理位置，其中，管理位置位于塔架的外部，
[0036]其中，所述管理位置与中央工作站对准，并且
[0037]其中，每个中央工作站包括位于塔架的外部且用以进入一个或更多个生长托盘的至少一个开口。
[0038]根据本发明的另外的方面，提供了一种包括一个或更多个根据第一方面的自动化竖向存储塔架的植物生长系统，每个自动化竖向存储塔架具有生长托盘，其中，在每个托盘下面定位有与植物生长相配的照明光源，并且其中，所述托盘沿竖向存储在位于每个存储塔架中的中央升降机构的两侧上的两个叠层中。
[0039]根据另一方面，提供了一种植物生长系统，其中，每个托盘的下侧容置与植物生长相配的照明光源。
[0040]根据一方面，提供了一种植物生长系统，其中，与植物生长相配的照明光源位于每个托盘下面，并且该照明光源借助于位于第一托盘的下侧与第二托盘的生长区域之间的中间的骨架托盘而被提供。
[0041]根据本发明的又一方面，提供了一种包括一个或更多个根据第一方面的自动化竖向存储塔架的植物生长系统，每个自动化竖向存储塔架具有一体式生长托盘，其中，每个托盘的下侧容置与植物生长相配的照明光源，并且其中，所述托盘沿竖向存储在位于每个存储塔架中的中央升降机构的两侧上的两个叠层中。
[0042]下文中将对这些方面进行详细地描述。
[0043]本发明的描述
[0044]本发明提供了一种具有一体式生长托盘的自动化多层竖向生长存储塔架，其中，在每个托盘上或下面定位有与植物生长相配的照明光源。
[0045]在下文中详细说明各种器件，照明光源可以借助于所述各种器件而位于每个生长托盘下面。
[0046]—方面，本发明提供了一种具有一体式生长托盘的自动化竖向存储塔架，其中，每个托盘的下侧容置与植物生长相配的照明光源，以及一种用于在一个或更多个所述存储塔架中使植物生长的方法。
[0047]为避免疑义，术语“容置照明光源”涉及与植物生长相配的照明光源的相对位置，并且如本文中限定的每个植物生长托盘包括:与每个植物生长托盘的下侧一体化的照明光源，比如图1和图1中所图示的方面;位于每个托盘下面的照明光源；以及与植物生长相配、位于每个托盘下面且借助于定位在第一托盘的下侧与第二托盘的生长区域之间的中间的骨架托盘而提供的照明光源，比如图16(a)和图16(b)中所图示的方面。
[0048]为避免疑义，其中，包含有骨架托盘布置，组合的生长和照明单元包括一个或更多个骨架托盘，并且生长托盘可以堆叠在如本文中限定的生长塔架中，或者在堆叠的骨架和生长托盘的组中，诸如例如塔架的区域被指定用于植物的生长，从而要求如图16中图示的附加竖向照明，或者一个或更多个堆叠的骨架和生长托盘可以包含在根据特定生长系统的需求的生长塔架的不同区域中。
[0049]因此，本发明提供了一种具有一体式生长托盘的自动化多层竖向生长存储塔架，其中，与植物生长相配的照明光源通过使用选自下述的组合的托盘和照明单元而位于每个托盘下面:具有位于托盘基部的下侧上的照明的托盘、具有有在其上有照明的共同定位的骨架托盘的托盘、在托盘基部的下侧上具有照明的托盘和在其上具有照明的共同定位的骨架托盘以及它们的混合和组合。
[0050]本发明提供了一种具有一体式生长托盘的自动化多层竖向生长存储塔架，其中，与植物生长相配的照明光源位于每个托盘下面。
[0051]下文将详细描述各种器件，照明光源可以借助于所述各种器件而定位在每个生长托盘下面。
[0052]根据一方面，如本文中限定的一体式生长托盘或生长托盘或托盘插入件为组合的单个生长和照明单元，其中，照明位于生长托盘的下面。在图1和图3中提供了适于在本文中使用的单个生长和照明托盘单元的图示。
[0053]根据一方面，如本文中限定的一体式生长托盘或生长托盘或托盘插入件为具有生长托盘和用于提供照明的骨架托盘的组合的生长和照明托盘设备，其中，骨架托盘位于生长托盘下面。在图16中提供了适于在本文中使用的组合的单个生长和照明托盘单元的图不O
[0054]为避免疑义，如本文中所描述的在所有方面中使用的照明光源是LED照明。
[0055]在根据本发明的自动化存储塔架中，大量的这些一体式生长托盘可以沿竖向存储在位于中央升降机构的两侧的两个叠层中以提供包括两个叠层的单个生长托盘单元的多层竖向生长塔架存储系统。绝对数量的生长托盘单元一一其可以主存在任何特定的存储塔架系统内一一将取决于所采用的特定存储托盘的尺寸以及位于存储塔架内的用以管理本文中如存储或主存的生长托盘的总填充重量的装备的能力。
[0056]因而，本发明另外提供了一种包括一个或更多个自动化竖向存储塔架的植物生长系统，如上文中所限定的每个自动化竖向存储塔架具有一体式生长托盘，其中，每个托盘的下侧容置与植物生长相配的照明光源，并且其中，所述托盘沿竖向存储在位于每个存储塔架中的中央升降机构的两侧上的两个叠层中。
[0057]在存储位置中，每个生长托盘由一对支承托架支承。中央升降机构根据需要提升或降低生长托盘单元的布置。为了将一个或更多个生长托盘引入存储塔架中，生长托盘被安置在位于存储塔架中的开口的前方，并且当生长托盘的侧部位于所需位置中并且与支承托架精确对准时，生长托盘在升降位置与存储位置之间机械地输送，并且生长托盘被自动地输送到塔架中。该存储系统的特定特征在于:任何特定的生长托盘或一系列生长托盘可以从存储位置中自动取出并且返回至与位于存储塔架内的中央工作站或中央处理入口对准的管理位置，其中，每个中央工作站包括至少一个开口，所述至少一个开口允许植物或托盘管理，比如监测、处理、种植或填充、排空、检验、浇水、收割等。为避免疑义，开口具有适当的尺寸以使生长托盘单元能够从位于塔架内的叠层中自动取出并且被向外推动到管理位置中。当处于管理位置中时，生长托盘完全位于存储塔架内的存储单元的叠层外侧，并且这允许在处于该位置中时容易地进入整个生长托盘单元。生长托盘单元保持始终与支承和输送机构接合，甚至在处于管理位置中时亦是如此。开口可以位于塔架的任一侧处或者位于塔架的两侧上。其中，下文中使用了术语处理入口或入口，这被认为是另外包括术语中央工作站，除非另有说明。
[0058]管理位置与具有至少一个开口的至少一个处理入口对准用于接近一个或更多个生长托盘。
[0059]因而，本发明另外提供了一种包括一个或更多个自动化竖向存储塔架的植物生长系统，每个自动化竖向存储塔架具有一体式生长托盘，其中，每个托盘的下侧容置与植入生长相配的照明光源，其中，所述托盘沿竖向存储在位于每个存储塔架中的中央升降机构的两侧上的两个叠层中，其中，生长托盘在升降位置与存储位置之间机械地输送，并且其中，生长托盘能够从存储位置中自动取出至管理位置。
[0060]根据本发明的另外的方面提供了一种如本文中限定的完全自动化的方法，其中，生长托盘从一个或更多个处理入口中的取出以及至一个或更多个处理入口的返回提供了用于对容置在其上的植物进行监测、处理种植和/或收割的通道。
[0061 ]结合本发明的方面对根据本发明的自动化生长塔架的以下方面进行了描述，其中，照明光源为设置在每个生长托盘的下侧上的LED照明光源。
[0062]本文中具有LED光源的生长托盘的特定有用特征在于凭借位于其下侧上的照明光源，存储托盘一体化到LED设计中作为完整的照明阵列。这种基于LED的托盘下侧的光源包括一体式散热器，并且有利地在低电压DC下进行操作，该低电压DC允许光的波长和强度在托盘至托盘的基础上进行改变。另外，托盘的布置在存储位置处提供了用于光的自动连接和断开连接。
[0063]自动化塔架具有LED光源，其中，至与任何特定托盘相关联的光源的电力在存储位置中与托盘自动连接和断开连接。
[0064]因而，本发明提供了一种包括一个或更多个自动化竖向存储塔架的植物生长系统，每个自动化竖向存储塔架具有一体式生长托盘，其中，每个托盘的下侧容置与植物生长相配的低电压DC照明光源。
[0065]因而，本发明还提供了一种包括一个或更多个自动化竖向存储塔架的植物生长系统，每个自动化竖向存储塔架具有一体式生长托盘，其中，每个托盘的下侧容置与植物生长相配的LED照明光源。
[0066]因而，本发明还提供了一种包括一个或更多个自动化竖向存储塔架的植物生长系统，每个自动化竖向存储塔架具有一体式生长托盘，其中，每个托盘的下侧容置与植物生长相配的LED照明光源，其中，基于LED的托盘下侧的光源包括一体式散热器，由此在低压DC下操作以在托盘至托盘的基础上实现光的波长和强度的变化。
[0067]根据本发明的另外的方面提供了一种包括一个或更多个自动化竖向存储塔架的完全自动的植物生长方法，每个自动化竖向存储塔架具有一体式生长托盘，其中，如本文中限定的每个托盘的下侧容置与植物生长相配的LED照明光源，并且其中，生长托盘从一个或更多个处理入口中的取出以及至一个或更多个处理入口的返回提供了对容置在其上的植物进行监测、处理种植和/或收割的通道。
[0068]
【申请人】已经发现，使用基于LED的托盘下侧的光源的特定优点是实现了光分布的优化，并且尤其是提供了光的网格状图案。因而，本发明另外提供了包括如本文中限定的一个或更多个自动化竖向存储塔架的完全自动的植物生长方法，其中，LED照明光源适于提供光的网格状图案。
[0069]由LED印刷电路板(pcb)条带提供了适当的照明光源，该LED印刷电路板(pcb)条带可以安装到随后被安置到开口托盘中的面板的下侧上以提供具有下侧照明组件的托盘。在本文中的优选方面中，提供了呈条带形式的四个插入面板，并且所述四个插入面板随后被旋拧就位以提供所述照明组件。
[0070]有利地，本文中使用的生长托盘具有位于每个托盘的下侧的每个端部处的一个或更多个输送凸耳。该布置在降低与其相关的托盘未对准以及相关联的系统问题的风险方面特别有用，例如，未对准的托盘可能会潜在地跳跃凸耳并且引起塔架系统的平滑运行的中断。
[0071 ]所述自动化竖向存储塔架中的每个自动化竖向存储塔架中的操作系统有利地包括用于提供轴的同步化的器件。这可以通过时序轴一一该时序轴在每个塔架的每侧处使马达同步一一或者更优选地通过动力轴一一该动力轴在轴的一侧处具有马达用于在另一侧处为驱动机构提供动力一一而被提供。包含这种同步化器件使驱动链能够完全同步。该系统的在输送系统上结合有同步轴的优点是特别有用的，原因在于，该系统排除了用以确保在两个独立的马达使托盘向前移动时托盘是完美的正方形的昂贵的感测装备和/或定制的控制器的需求。在图17中提供了结合有托盘同步轴和均分负载马达的这种系统的图示，并且在图9中图示了具有单个马达的动力轴。
[0072]因而，根据本发明的另外的方面提供了一种具有如本文中限定的一体式生长托盘的自动化竖向存储塔架，其中，操作系统另外包括位于提升机内部的时序轴，该提升机在塔架的每侧处使马达同步。有利地，时序轴始终维持马达的同步性。为避免疑义，这意味着马达在本文中的自动系统的操作期间保持同步，并且特别地当单元在系统内处于运动时亦是如此。
[0073]在自动化存储塔架中可以使用任何适当的马达，以提供动力源或者可以使用发电机以有助于将一体式托盘降低到存储塔架中，即从插入或管理位置至存储位置。本文中使用的适当的马达系统包括鼠笼式马达。
[0074]在如本文中限定的自动化存储塔架系统中，其结合有适当的电力源，比如鼠笼式马达，电能产生在笼式马达的逆变器驱动中，并且任何多余的功率在电气面板的一侧上的制动电阻器上被燃烧掉作为热能。
【申请人】已另外开发了一种高效节能系统，其中，而不是通过热燃烧该额外的功率源来浪费该多余的电能被直接分布于一个或更多个塔架中的升降马达的机械操作系统之间。该直接分配布置不要求需要电力的任何进一步的转换。如果需要将在所有塔架内的托盘同时或者在大致相同的时间处降低，随后电源已经适于结合一个或更多个制动电阻器，所述一个或更多个制动电阻器具有容置该额外功率的能力，并且由此确保系统的安全操作。
[0075]因而，根据本发明的另一方面提供了一系列自动化竖向存储塔架，如本文中限定的每个自动化竖向存储塔架具有一体式生长托盘，其中，由于系列中的一个塔架内的托盘的向下运动而产生的动力被用于对系列中的沿着另一塔架向上移动的另一托盘的向上运动提供动力。
[0076]如上文中所讨论的，该动力共享系统特别有用，原因在于其通过对塔架的网状系统中的恒定的托盘运动所需的高的动力的潜力进行识别而解决了系统效率的需求，并且提供了使用系统的操作原理来抵销电源负载的创新解决方案。在图中图示了适于在本文中的自动化系统和方法中使用的电再生系统的示例，并且在下文中对该示例进行了更详细地讨论。
[0077]存储系统由计算机控制和操作，该计算机识别每个托盘、其内容物和照明构型，并且可以随时将其取出至中央工作站或处理入口。托盘可以在其存储位置间隔开不小于托盘的高度的增量。在生长周期期间托盘之间的距离变化的能力是本发明的特征所在。例如，在最初几天，在播种之后且在发芽和早期建立阶段期间，作物可以间隔开一个增量，由此最大限度地提高每垂直米的托盘数。该距离随后可以随着作物生长而稳定地逐步增加，以维持照明与作物的顶部之间的正确距离。
[0078]因而，本发明另外提供了一种如本文中限定的完全自动化系统，其中，一系列生长托盘可以主存在任何存储塔架内，其中，一个托盘与另一托盘之间的竖向间距可以贯穿植物生长周期而改变，在植物生长周期中，每个托盘之间的最小竖向间距至少为托盘的高度。
[0079]因此，本发明提供了一种如上文所限定的方法，其中，一个托盘与另一托盘之间的竖向间距可以贯穿植物生长周期而改变，并且在该植物生长周期中，每个托盘之间的最小竖向间距至少为托盘的高度。
[0080]生长塔架的覆盖区由托盘的尺寸确定，其中，一个尺寸由托盘长度确定，其中，另一尺寸通常是托盘的宽度的至少三倍。生长塔架的高度在沿竖向堆叠时由托盘之间的增加的距离以及托盘的数量来确定。生长塔架是可以从外部包覆且被绝缘以满足建筑物规范的安全的、坚固的独立结构。
[0081]然后，策略性地安置的生长塔架的网状系统随后可以用作用于在上方安置的屋顶结构的支承柱，以覆盖下面的处理入口并且形成充分耐气候变化且绝缘的内部空间以操作为内部处理区域。替代性地，独立式定制壳体可以包围并覆盖整个塔架网状系统，或者其中塔架被适当地包层，然后独立式定制壳体可以围绕和覆盖塔架之间的内部区域以为塔架开口、处理入口和植物托盘管理区域提供保护。
[0082]本发明允许贯穿生长周期的非常精确的温度和CO2控制，并且比在标准温室或静态多层系统中可获得的控制明显有更多的控制。这通过将一个或更多个系统安置在塔架内侧和/或外侧用于通风和冷却而实现。在如本文中限定的自动化系统中，冷却空气可以精确地指向横过存储塔架内的每个托盘的顶部，其中，这种冷却空气通常由安置在塔架顶部的蒸发冷却器而提供。冷却空气可以根据需要进行传导，通常向下导向中央升降轴并且通过配装有温度传感器的遮光栅格排出，以实现期望的温度。有利地，使用该方法，可以在塔架中的不同点处实现不同温度，以适应生长条件。该通风方法理想地适于CO2增强，其中，附加CO2可以根据需要注射到气流中。这通常使⑶2从百万分之300至500直至高达100ppm-2000ppm。在大量塔架证明通常由气体的本地发电的情形下，废气CO2将直接给送到气流中。
[0083]当塔架在建筑物内侧未被包层时，冷却空气和CO2可以用于整个建筑物，或者在塔架被包层的情况下，它们可以被独立地控制。在炎热气候中和在规模证明热、电和CO2的三联产的情况下，存在将废热用于动力吸收式冷水机组的可能性。这将使得能够通过温度、湿度和CO2的总控制来‘封闭’整个生长环境。
[0084]因而，本发明另外提供了一种如本文中限定的根据任何方面的完全自动化系统，该完全自动化系统还包括用于通风和冷却的系统，并且其中，所述系统可以位于塔架的内部或外部。
[0085]因此，本发明提供了一种如上文中限定的方法，其中，温度、湿度和CO2水平的控制由通风和冷却系统提供，该通风和冷却系统可以容置在塔架内部或外部。
[0086]如将理解的，如由本文中所提供的新颖的自动化存储塔架布置适于用于植物的生长和存储，特别地当塔架内的条件可以被有效地管理时更是如此。因而，本发明另外提供了一种用于植物材料的存储系统，一旦植物材料已生长至期望的程度。如将容易理解的，尽可能长的将植物维持在最佳条件的能力在商业操作中在特定阶段或生长或特别地条件下基于连续地且可靠地供给植物的能力是重要的。
[0087]如本文中详细描述的新颖的自动化存储塔架系统适于在任何材料或材料的混合物的存储中使用。塔架系统是多用途的自动化存储塔架系统。任何材料一一期望的是，任何材料在温度和/或湿度的控制条件下以散装或以指定数量进行存储——可以存储在本文中所描述的完全自动化存储塔架系统中。
[0088]根据本发明的另外的方面，提供了一种用于提供温度和/或湿度控制的材料的存储的完全自动化系统。
[0089]因而，本发明另外提供了一种具有一体式生长托盘且适于提供温度和/或湿度控制的材料的存储的自动化多层竖向生长存储塔架，该自动化多层竖向生长存储塔架包括:
[0090]两个叠层的单个存储托盘单元，其中，每个托盘的下侧可以可选地适于容置照明光源，
[0091 ]其中，所述托盘沿竖向存储在所述两个叠层内，
[0092]其中，所述叠层位于存储塔架中的中央升降机构的两侧上，
[0093]其中，存储托盘在塔架内的升降位置与存储位置之间被机械地输送，其中，存储托盘能够从存储位置中自动取出至管理位置，其中，管理位置位于塔架的外部，
[0094]其中，所述管理位置与中央工作站对准，并且
[0095]其中，每个中央工作站包括位于塔架的外部且用以进入一个或更多个存储托盘的至少一个开口。
[0096]根据另外的方面，具有一体式存储托盘且适于提供温度和/或湿度控制的材料的存储的自动化多层竖向生长存储塔架包括单个存储托盘，该单个存储托盘具有位于存储托盘的下侧上的LED照明。
[0097]为避免疑义，如本文中所描述的新颖的植物和生长系统一一其涉及用于提供照明的器件一一的每个方面同样适于存储基于托盘的系统，如与塔架自动化、塔架内的状况的管理相关的方面、以及同样适用于为本文中基于存储托盘的完全自动化塔架内的照明装置提供动力的器件。
[0098]如将理解的是，为了存储绝大多数的产品和材料，在存储托盘上或下方没有照明的情况下自动化多层竖向生长存储塔架将是用于提供存储的最有效的器件。
[0099]有利地，本文中的完全自动化多层存储塔架系统可以提供下述器件:该器件用于有效控制温度和/或湿度，以提供定制的冷藏或加热存储条件。
[0100]因而，根据本发明的另外的方面提供了适于存储的完全自动化温度控制的多层存储塔架系统，其中，温度和/或湿度以及可选地和/或CO2水平被控制在一个或更多个塔架内。
[0101]如本文中限定的一个或更多个塔架中的每个塔架设置有冷却和加热单元、用于将空气排出至环境的器件、以及另外用于将CO2气体或H2O雾添加到每个塔架内的气流中的器件。可以使用用于气体排出的任何适当的器件，比如一对或更多对自动化遮光栅格，或者一对或更多对风扇。其中，使用了自动化遮光栅格，其可以是任何适当的尺寸以使有效空气能够释放至环境中。在优选的方面，所述气体或雾在靠近每个塔架的顶部的点处被引入，并且其中，所述空气排出器件位于每个塔架的任一侧上以提供有效的气流、温度和湿度管理。
[0102]因而，本发明另外提供了一种根据上文中所描述的任何方面的一个或更多个自动化塔架，其中，一个或更多个塔架另外包括用于通风、CO2和冷却的系统。温度、湿度和0)2水平被控制在一个或更多个塔架内。
[0103]用于每个自动化竖向存储生长塔架的操作系统能够根据需要单独地对托盘进行识别并且使托盘循环至处理入口。在提供了一系列塔架的情况下，随后，中央操作系统可以将待提供的一系列托盘提供至一系列入口以实现有效的植物或托盘管理。在每个入口处，可以制备新的植物和/或种子，或者可以收割作物。然而，本发明的特定的特征在于作物可以被带至用于浇水和施肥的一个位置，由此允许单个浇水系统管理存储在本发明的竖向存储塔架中的多个托盘。
[0104]浇水和灌溉的方法将依赖于待在本文中的竖向存储塔架系统中生长的特定作物的性质，并且可能涉及简单的自动高处喷灌、起伏灌溉或更复杂形式的水培或气雾培。灌溉的精确控制可以通过使用重量负载单元来实现，以计算灌溉循环之间的用水量。中央工作站或入口允许任何特定托盘内的植物在一个点处被检验、称重、采样和拍摄，并且通过适当的数据捕获和报告系统远程地监测。当托盘被带至中央处理入口时，照明装置也可以被远程地监测和记录。记录输入变量的功能性的该全面电子数据允许生成与短期和长期植物生长以及商业目标相关的详细报告，由此无论是在托盘对托盘的基础上、作物对作物的基础上还是塔架对塔架的基础上均导致生长实践的长期不断地演变和优化。通过仅改变一个生长参数，可以做出比较，由此实现生长和照明系统的连续改进和演变。此外，数据记录的电子性质允许从全球互联网连接的位置进行远程报告和管理。
[0105]本文中所限定的具有一体式生长托盘的自动化竖向存储塔架可以用于:一个或更多个塔架内的单个作物的生长和监测;各自主存在以系列布置的一个或更多个塔架内的一系列不同作物的生长和监测;塔架内的一个或更多个作物的生长和监测；以系列布置的一个或更多个塔架内的一个或更多个作物的生长和监测。
[0106]如将理解的是，存储塔架被称为以系列进行布置，这包括面向彼此的一个或更多个塔架的平行布置以及彼此横靠的两个或更多个塔架的布置两者。
[0107]因此，本发明另外提供了一种如上文中限定的自动化植物生长的方法，这使生长托盘循环至链接至计算机的处理入口以监测和收集有关输入参数，该有关输入参数包括照明、波长的频率、强度、光周期的数据，并且用于基于所述输入参数的植物生长方法的自动管理。
[0108]清楚地，如本文中限定的一个或更多个存储塔架可以主存在定制建筑物内部或在适当的预先存在的建筑物内。另外，一个或更多个塔架可以位于外部环境中。在所述一个或更多个塔架通向元件的情况下，然后用以保护植物生长和存储系统，塔架可以用适当的包层材料从外部包层。本文中使用的适当的包层材料包括:耐气候变化的材料;和/或绝缘材料。可以使用任何适当的包层布置，该任何适当的包层布置根据塔架单元的特定地理学位置和/或正在生长的特定作物而提供所需程度的耐气候变化性和/或绝缘性。
[0109]在一个或多个塔架位于外部环境中的情况下，然后，除了保护塔架之外，为了在植物管理期间保护生长托盘单元，以及为了实现易于监测托盘内容物，一个或多个单个处理入口可以在植物管理期间封闭生长托盘以允许仅从面向塔架的位置进入，或者在多于一个的塔架以系列布置或平行地布置的情况下，然后进入区域，并且处理入口自身适于保护环境，诸如例如经由高处的屋顶或一系列门廊，或者经由定制的封闭件。图11图示了一系列塔架，其中，塔架被从外部包层并且处理入口被屋顶结构保护。如将理解的是，附加保护可以通过封闭塔架系统之间的该中央区域而提供，以为植物托盘管理提供内部环境。因而，本发明另外提供了如本文中限定的具有保护存储塔架和植物塔架管理区域两者的自动系统。
[0110]根据再一方面，一个或多个处理入口至少与待存储在任何特定塔架中的生长托盘单元一样深。在图8、图9和图10中图示了具有开口接近处理入口的塔架系统。
【附图说明】
[0111]将参照本发明的附图对本发明的优选实施方式进行描述，在附图中:
[0112]图1为适于使用在本发明的多层竖向生长塔架存储系统中的单个生长托盘单元的优选实施方式的等距视图；
[0113]图2(a)为图1的单个单元的端视图，该单个单元具有侧壁4、凸耳33和基部5并且具有位于其上的附加的防水种植托盘插入件；
[0114]图2(b)为图1的单个单元的另外的优选实施方式的端视图，该单个单元具有侧壁
4、凸耳33和基部5并且具有位于其上的附加的防水种植托盘插入件以及位于单元基部5的下侧上的LED照明装置6;
[0115]图2(c)为图2(a)的单个单元I的优选实施方式的侧视图，该单个单元I具有侧壁4、凸耳33和基部5并且具有位于其上的附加的防水种植托盘插入件，并示出了位于单元基部5的下侧上的LED照明装置6;
[0116]图3为具有位于单元的下侧上的LED条带的单个生长和照明托盘单元的替代方案的等距视图，该单元还适于在本发明的多层竖向生长塔架存储系统中使用；
[0117]图4为图3的单个单元的端部的侧视图，该单个单元具有位于其上的附加的防水种植托盘插入件；
[0118]图5为根据图3的包括照明条带的单个单元的实施方式的仰视图；图6为包括了图3的单个单元的实施方式的照明条带、母线和连接器的仰视图；
[0119]图7为图3的单个单元的实施方式的包括照明条带、母线、连接器以及外部逆变器和包层的仰视图；
[0120]图8为容纳图3的以多个层堆叠的单个单元的包层和冷却的竖向存储塔架的实施方式的等距视图。在图8中，图示了图3的单个单元，并且将容易地理解的是，图1的单个单元也适于在图8的塔架中使用；
[0121]图9(a)和图9(b)为容纳图1的以多个层堆叠的单个单元的非包层形式的竖向存储塔架的替代性实施方式的前侧视图。在图8中，图示了图1的单个单元，并且将容易理解的是，图3的单个单元也适于在图9的塔架中使用。还将理解的是，图9(a)和图9(b)的替代性实施方式也可以结合有符合图8中图示的【具体实施方式】的外部包层和冷却器件，并且替代性地，结合有如图10中图示的外部包层以及一个或更多个冷却单元和遮光栅格；
[0122]图10为包括容纳图3的以多个层堆叠的单个单元的图8的竖向存储塔架的优选实施方式的冷却单元和遮光栅格的侧视图。在图10中，添加了冷却单元和遮光栅格；
[0123]图11为12个竖向存储塔架的优选实施方式的俯视图，所述12个竖向存储塔架构建在对称网状系统中，以在永久性屋顶结构下面形成中间内部工作区，该永久性屋顶结构覆盖能够满足建筑物规范要求的耐气候变化的、绝缘的和永久性建筑中的竖向存储塔架的屋顶。为避免疑义，图8或图9中的塔架布置中的每一塔架布置均适于在该对称网状系统中使用。
[0124]图12为当单个生长和照明托盘单元被自动化输送机构在存储位置托架与竖向升降轴之间输送时，根据本发明的方面的且如图3中图示的单个生长和照明托盘单元的实施方式的侧视图；
[0125]图13为当单个生长和照明托盘单元被自动化输送机构在存储位置托架与竖向升降轴之间输送时，根据本发明的方面的且如图3中图示的单个生长和照明托盘单元的俯视图。
[0126]图14为当单个生长和照明托盘单元被根据图9的塔架布置中的自动化输送机构在存储位置托架与竖向升降轴之间输送时，根据本发明的方面的且如图1中图示的单个生长和照明托盘单元的优选实施方式的侧视图；
[0127]图15为当单个生长和照明托盘单元被自动化输送机构在存储位置托架与竖向升降轴之间输送时，根据本发明的方面的且如图1中图示的单个生长和照明托盘单元的俯视图；
[0128]图16为骨架托盘布置的替代性实施方式的分解图，该骨架托盘布置用于为竖向植物生长系统提供竖向照明；
[0129]图17为同步双马达系统的侧视图；
[0130]图18为电力再生系统的图示；以及
[0131]图19为包括根据图3的替代性单个单元的照明条带、母线、连接器和凸耳的仰视图。
【具体实施方式】
[0132]图4至图8以及图10至图13更详细地图示了根据本发明的图3的一体式生长和照明托盘系统的特征，以及这种托盘在自动化竖向存储塔架布置中的用途，其中，在生长参数数据的数字监控和报告下冷却和CO2得以增强。
[0133]图1和图2、图8至图11以及图14和图15更详细地图示了根据本发明的图1的一体式生长和照明托盘系统的特征，以及这种托盘在自动化竖向存储塔架布置中的用途，其中，在生长参数数据的数字监控和报告下冷却和CO2得以增强。
[0134]图16图示了这样的一种方式:骨架托盘可以通过上生长托盘单元与下生长托盘单元之间的中间安置而包含在自动化竖向存储塔架布置中。
[0135]如将理解的，虽然图示了这些特征中的与特定托盘和塔架布置相关联的每个特征，但是这些特征可以与上文中限定的特定系统和/或方法中的任何特定系统和/或方法相组合，以提供本发明的另外的方面，并且这些方面包含在本文中。
[0136]在该图示的实施方式中，各个插入托盘被主存在一个或更多个单元上。如本文中限定的插入托盘为用于支承或保持下述装置或系统的防水托盘:一个或更多个种子托盘、一个或更多个植物盆、溶液培养的生长系统和气雾培养的生长系统。
[0137]如图1中图示的，每个单元I具有侧壁2a和侧壁2b，侧壁2a和侧壁2b在距离底部边缘4 一定距离处具有顶部边缘3a和顶部边缘3b。底部边缘4包围单元基部5，该单元基部5反过来支承插入托盘(未示出)以保持种子托盘、植物盆或者溶液培养的生长系统或气雾培养的生长系统。多个LED印刷电路板(pcb)条带6—一每条条带包括大量的单个LED—一通过使用任何适当的器件、通常通过利用粘合剂热敏带7而安装到单元基部5的下侧。在托盘上设置有一个或更多个凸耳33。在图1中图示的特定布置中，提供了一对凸耳，其中，托盘端部的每一端部处有一个凸耳。如上所述，所述凸耳还可以位于在基部5的两个端部处的单元的下侦U。图19中图示了具有不同凸耳布置的替代性实施方式。
[0138]图1中图示的布置中的单元基部与一体式LED条带的组合组件为一体式生长和照明阵列提供了散热器。
[0139]在替代性布置中，还提供了具有如图1中所图示和描述的以下特征的单元。单元具有侧壁2a和侧壁2b，侧壁2a和侧壁2b在距离底部边缘4 一定距离处具有顶部边缘3a和顶部边缘3b。底部边缘4包围单元基部5，该单元基部5反过来(in turn)适于支承插入托盘以保持种子托盘、植物盆或者溶液培养的生长系统或气雾培养的生长系统。在托盘上设置有一个或更多个凸耳33，并且所述凸耳可以设置在如图1和图3中图示的两个端部处或者设置在如图19中图示的侧部上。
[0140]在图2中，图示了图1的具有位于单元I之上的生长植物的插入托盘的示例，并且更清楚地限定了单元基部5与其上具有(多个)LED的pcb条带6之间的关系，其中，pcb条带6通过适当的器件7紧固至单元基部5的下侧。
[0141]如图3中图示的，每个单元I具有侧壁2a和侧壁2b，侧壁2a和侧壁2b在距离底部边缘4 一定距离处具有顶部边缘3a和顶部边缘3b。底部边缘4包围单元基部5，该单元基部5反过来支承插入托盘(未示出)以保持种子托盘、植物盆或者溶液培养的生长系统或气雾培养的生长系统。多个LED印刷电路板(pcb)条带6—一每条条带包括大量的单个LED—一通过使用任何适当的器件、通常通过利用粘合剂热敏带7而安装到单元基部5的下侧。在托盘上设置有多个凸耳33。在图3中图示的特定布置中，大量的所述凸耳位于托盘端部的两个端部处。
[0142]图3中图示的布置中的单元基部与一体式LED条带的组合组件为一体式生长和照明阵列提供了散热器。
[0143]在图4中，图示了图3的位于单元I之上的插入托盘的示例，并且更清楚地限定了单元基部5与具有大量的单个LED(未示出)的pcb条带6之间的关系，其中，pcb条带6通过适当的器件7紧固至单元基部5的下侧。
[0144]参照图5，一体式生长和照明托盘单元I可以组装有可变数量的LED 8，通过改变pcb条带6上的每个LED 8之间的距离以及通过改变pcb条带6之间的间距来实现期望的波长频率和强度。在图5中，pcb条带6以平行线布置，其中，每个条带在侧部2a与侧部2b之间延伸至大致单元基部5的宽度，并且其中，一系列平行条带大致沿托盘的整个长度延伸
(running)。如将理解的，绝对数量的LED 8--可以位于任何特定基部5的下面--将取决于特定单元I的尺寸和所采用的pcb条带的特定数量和布置，以产生针对选择的植物作物的期望的波长频率和强度。为避免疑义，虽然图5中图示的特定单元具有位于每一端部处的大量的单个凸耳，但是本文中所描述的且如图5中图示的LED布置可以应用于适于在本文中的自动化生长塔架中使用的任何其它单元，并且特别是适于如图1中图示的具有位于两端部处的一对凸耳的单元。
[0145]参照图6，至包含LED的pcb条带6的电力供给由具有正极连接器10和负极连接器12的DC低电压母线9提供，正极连接器10和负极连接器12沿着单元I的大致整个长度安装。母线9可以拧到托盘上或者可以适当地安装到托盘上或嵌入托盘中。为避免疑义，虽然图6中图示的特定单元具有位于每一端部处的大量的单个凸耳，但是本文中所描述的且如图7中图示的LED布置可以应用于适于在本文中的自动化生长塔架中使用的任何其它单元，并且特别是适于如图1中图示的具有位于两端部处的一对凸耳的单元。
[0146]参照图7，每个托盘单元I进行正极低压DC连接和负极低压DC连接两者，因为当每个托盘单元I在母线9与带有正电荷的连接器10和11以及带有负电荷的连接器12和13之间进行电接触时被安置到位于自动化塔架(未示出)内的其存储位置中。该连接系统有助于当单元被存储在塔架中时由安装在单元I的单元基部5的下侧上的pcb条带6提供LED照明系统的自动接通以及当单元被从用于管理的塔架中取出时LED照明系统的自动断开。在塔架的外侧的点28处安装有AC至DC逆变器14，该点28可以位于塔架的包层的外部壁上，其中，低电压DC连线至正极连接器11和负极连接器13。为避免疑义，虽然图5中图示的特定单元具有位于任一端部处的大量的单个凸耳，但是本文中所描述的且如图7中图示的LED布置可以应用于适于在本文中的自动化生长塔架中使用的任何其它单元，并且特别适于如图1中图示的具有位于任一端部处的一对凸耳的单元。
[0147]参照图8，每个托盘单元I被从竖向存储塔架15a内的处理入口16输送到中央升降轴17中，该竖向存储塔架15a被从外部包覆有耐气候变化的绝缘材料28。在该图示中，所述绝缘材料经由一系列水平条带设置到塔架上。清楚地，可以使用任何适当的包层布置，该包层布置根据塔架单元的特定的地理位置和/或正在生长的特定作物而提供所需程度的耐气候变化和/或绝缘。单元I随后由升降带18沿竖向升降，位于中央升降轴内的自动化托盘输送机构单元29通过一对夹具34 (仅图示出一个)在每一侧处固定到该升降带18上。单元I至存储塔架内的任何指定位置的输送由驱动马达19提供动力以将单元I定位至塔架中与托架20相一致的期望位置。单元I随后通过自动化托盘输送机构29被输送到其存储和生长位置中，存储和生长位置可以在塔架15内的面朝前叠层的存储单元21中或在面朝后叠层的存储单元22中。为避免疑义，术语面朝前和面朝后是参照其相对于中央处理入口 16的相对位置使用的，那些直接与入口相一致的是面朝前，而那些在中央升降轴的相反一侧处横过入口定位被称为面朝后。在这一点上，建立了单元I上的电连接10、11、12和13(未示出)，并且自动启动了单元I的下侧上的LED照明8(未示出)。每当用于照明阵列8的种植、浇水、收割、检验、称重、拍摄和监控的目的而有所要求时，每个单元I能够从存储塔架中自动取出并且返回至处理入口 16。这种取出和管理/监控的频率取决于循环时间和存储塔架15a中的托盘的数量。附加地图示了位于塔架盖上的冷却和加热单元23。如将理解的，所述冷却和加热单元根据期望或根据需要位于内部或外部以根据塔架的地理位置或在塔架中正在生长的特定作物而提供最有效等级的控制。
[0148]参照图9，每个托盘单元I被从竖向存储塔架15b内的处理入口16输送到中央升降轴17中。单元I随后由升降带18沿竖向升降，位于中央升降轴内的自动化托盘输送机构单元29通过一对夹具34(仅图示出一个)在该升降带18上保持就位。单元I至存储塔架内的任何指定位置的输送由驱动马达19提供动力以将单元I定位至塔架中与托架20相一致的期望位置。单元I随后通过自动化托盘输送机构29被输送到其存储和生长位置中，存储和生长位置可以在塔架15b内的面朝前叠层的存储单元21中或在面朝后叠层的存储单元22中。为避免疑义，术语面朝前和面朝后是参照其相对于中央处理入口(未示出)的相对位置使用的，那些直接与入口相一致的是面朝前，而那些在中央升降轴的相反一侧处横过入口定位被称为面朝后。为避免疑义，如所描述的与图8中图示的特定布置有关的电气布置和自动取出方面同样适用于图9的塔架15b。
[0149]在图8的塔架15a中，中央自动化托盘输送机构包括实心内部托盘，在该实心内部托盘上用于单元的在塔架内/外输送的运动，而在图9的塔架15b中，该中央机构包括空心内部托盘。如将理解的，适于本文中使用的另外的基部布置包括网格状或栅格状基部以及板条或其它布置。
[0150]参照图10，在包层和冷却的塔架单元15b内的两个竖向叠层的托盘单元I中生长的作物由冷却和加热单元23维持在稳定温度下。其中，冷空气或暖空气沿竖向向下指向中央升降轴17，空气借助于自动化遮光栅格或风扇27被排出至环境中，以获得期望的温度和湿度水平。在点24处CO2或雾可以被添加到气流中以增加CO2和湿度水平。
[0151]因而，根据本发明的另外的方面提供了如本文中之前所限定的自动化竖向存储塔架，该自动化竖向存储塔架另外包括冷却和加热单元以及用于将空气排出至环境中的器件。
[0152]根据本发明的又一方面提供了如本文中之前所限定的自动化竖向存储塔架，该自动化竖向存储塔架另外包括冷却和加热单元、用于将空气排出至环境中的器件、以及用于将CO2气体或H2O雾添加到塔架内的气流中的器件，其中，所述气体或雾在靠近塔架的顶部的点处被引入，并且其中，所述气体排出器件位于塔架的任一侧上以允许高效的空气流、温度和湿度管理。
[0153]可以使用用于空气排出的任何适当的器件，比如一对或更多对自动化遮光栅格或一对或更多对风扇27。其中，使用了自动化遮光栅格，所述自动化栅格可以包括外部包层，或所述自动化栅格可以具有任何适当的尺寸以使空气能够高效地释放至环境中。
[0154]参照图11，以平行成排方式示出了一系列多个生长塔架15a，每个生长塔架具有盖，该盖具有位于其上的一个或更多个冷却和加热单元23，所述一系列多个生长塔架布置成通过将屋顶结构25安置在多个处理入口 16上方而形成内部工作区26。
[0155]因而，根据本发明的再一方面提供了一系列自动化竖向存储塔架，所述一系列自动化竖向存储塔架中的每个自动化竖向存储塔架如上文中限定的那样，并且其中，所述系列的自动化竖向存储塔架包括多个生长塔架，所述多个生长塔架各自具有盖，该盖具有位于其上的一个或更多个冷却和加热单元，其中，所述塔架以平行成排方式布置以提供内部工作区，该内部工作区通过位于所述塔架的多个处理入口上方的屋顶机构而被保护。
[0156]参照图12，以侧视图示出了图8的塔架15a的自动化托盘输送机构单元29。该机构通过启动马达30而将托盘单元I从处理入口 16输送至塔架内的存储位置，或者将托盘单元I从塔架内的其存储位置取出且将其输送至处理入口以进行管理，其中，具有收集套管(spigot)32的链31与托盘单元I上的凸耳33连接，以将托盘单元I输送到所述自动化输送机构29上。包括托盘单元I的该机构被升降机构18提升或降低至其新的位置，在该新的位置点处，托盘单元I随后由自动化输送机构单元29输送至其新的位置。
[0157]参照图13，以俯视图示出了图12的自动化托盘输送机构单元29。该机构通过启动马达30(未示出)而将托盘单元I从处理入口 16(未示出)或从塔架内的其存储位置(未示出)输送，其中，具有收集套管32的链31与单元I上的凸耳33连接，以将托盘单元I输送到自动化输送机构29上。包括托盘单元I的该机构被升降机构18提升或降低至其新的位置，在该新的位置处，托盘单元I由自动化输送机构单元29输送至其新的位置。
[0158]参照图14，以侧视图示出了图9的塔架15b的自动托盘输送机构单元29。该机构通过启动马达30而将托盘单元I从处理入口 16输送至塔架内的存储位置，或者将托盘单元I从塔架内的其存储位置取出且将其输送至处理入口以进行管理，其中，具有收集套管32(未示出)的链31与位于托盘单元I的一个侧部上的凸耳33连接，以将托盘单元I输送到所述自动化输送机构29上。包括托盘单元I的该机构被升降机构18提升或降低至其新的位置，在该新的位置点处，托盘单元I随后由自动化输送机构单元29输送至其新的位置。
[0159]参照图15，其为当单个生长和照明托盘单元被自动化输送机构在存储位置托架与竖向升降轴之间输送时，根据本发明的方面的且如图1中图示的单个生长和照明托盘单元I的俯视图。参照图15，以俯视图示出了图14的自动化托盘输送机构单元29。该机构将托盘单元I从处理入口 16(未示出)或从塔架内的其存储位置(未示出)输送，如图15中所描述的。包括托盘单元I的该机构被升降机构18(未示出)提升或降低至其新的位置，在该新的位置处，托盘单元I由自动化输送机构单元29 (未示出)输送至其新的位置。
[0160]参照图16，提供了适于使用在本文中的自动化塔架系统中的组合的生长和照明布置的替代性实施方式的正视图。在图16(a)中，骨架托盘35具有底部边缘36、窄侧壁37a和37b(未示出)以及在每端部处的一对凸耳38。底部边缘36包围骨架托盘的基部，该基部反过来支承LED照明布置。在图16中，大量的LED灯从骨架托盘的基部的下侧设置在下垂的(悬挂的)布置中，以在下面将竖向照明提供至单元I中的植物。如将容易理解的，骨架托盘可以容置任何适当的替代性LED布置，如本文中所讨论的。在骨架托盘中使用的LED照明由印刷电路板(pcb)条带6提供，所述印刷电路板(pcb)条带6—一每条条带包括大量的单个LED—一通过使用任何适当的器件、通常通过利用粘合剂热敏带而安装到骨架托盘基部的下侧。在图16(b)中，图示了包括上部单元la、骨架托盘36和下部单元Ib的组合的生长和照明单元。上部单元Ia和/或下部单元Ib可以是如上文中详述的以及如图1中所图示和描述的组合的生长和照明单元，或者可以是没有照明的生长单元。骨架托盘正如图16(a)中所描述和图示的那样。
[0161]如将容易理解的，图16(b)的组合的生长和照明单元适于使用在本文中的自动化生长塔架中，其中，三个单元la、36和Ib定位成贯穿以重复的方式形成的生长塔架。
[0162]还将容易理解的是，骨架托盘布置的使用为混合系统的生长提供了增强的灵活性，其中，生长塔架可以包括诸如例如根据图16的具有骨架托盘的大量的组合的生长和照明单元，以及还有诸如例如根据本文中的图1和图3的没有骨架托盘的大量的组合的生长和照明单元。
[0163]参照图17，升降配重轴35使位于图15a的塔架中的升降机的每侧处的马达36和马达37同步。
[0164]参照图18，图示了在本文中的自动化塔架系统中使用的电力再生系统，其中，升降马达在降低(延迟)托盘时被用作发电机。该能量已经生成到逆变器驱动中并且在电气面板的一侧上的制动电阻器上被燃烧掉作为热能。代替燃烧能量作为热能，该能量直接均匀地分布在机器之间而无需任何的电力的进一步转换。制动电阻器被包含以适应下述情形:在该情形中，所有机器均被要求立刻降低，比如进行日常维护或诸如此类的情况。用以提供该方案的替代性器件使电力再生进而返回电源(mains)。
[0165]参照图19，至包含LED的pcb条带6的电力供给由具有正极连接器10和负极连接器12的DC低电压母线9提供，正极连接器10和负极连接器12沿着单元I的大致整个长度安装。母线9可以拧到托盘上或者可以适当地安装到托盘上或嵌入托盘中。在托盘基部5的下侧的任一端处设置有大量的凸耳33。
【主权项】
1.一种具有一体式生长托盘的自动化多层竖向生长存储塔架，所述自动化多层竖向生长存储塔架包括: 两个叠层的单个生长托盘单元，其中，每个托盘的下侧容置与植物生长相配的照明光源， 其中，所述托盘沿竖向存储在所述两个叠层内， 其中，所述叠层位于所述存储塔架中的中央升降机构的两侧上， 其中，所述生长托盘在所述塔架内的升降位置与存储位置之间被机械地输送， 其中，所述生长托盘能够从所述存储位置中自动取出至管理位置，其中，所述管理位置位于所述塔架的外部， 其中，所述管理位置与中央工作站对准，并且 其中，每个中央工作站包括位于所述塔架的外部且用以进入一个或更多个生长托盘的至少一个开口。2.根据权利要求1所述的自动化塔架，具有低电压DC光源。3.根据权利要求1或2所述的自动化塔架，其中，照明由LED光源提供。4.根据前述权利要求中的任一项所述的自动化塔架，其中，与植物生长相配的所述照明光源位于每个托盘下面。5.根据前述权利要求中的任一项所述的自动化塔架，其中，具有LED光源，其中，位于托盘的下侧上的LED照明在所述托盘处于存储和生长位置中时被自动启动。6.根据前述权利要求中的任一项所述的自动化塔架，具有与容置在每个托盘的下侧上的植物生长相配的LED光源，其中，所述LED光源包括内部散热器，所述LED光源在低电压DC下操作使得在托盘至托盘的基础上实现光的波长和强度的变化。7.根据前述权利要求中的任一项所述的自动化塔架，其中，与植物生长相配的所述照明光源位于每个托盘下面并且所述照明光源借助于位于第一托盘的下侧与第二托盘的生长区域之间的中间的骨架托盘而提供。8.根据前述权利要求中的任一项所述的自动化塔架，其中，介于一个托盘与另一托盘之间的竖向间距可以在整个植物生长周期中变化，并且在所述整个植物生长周期中，每个托盘之间的最小竖向间距至少为所述托盘的高度。9.根据前述权利要求中的任一项所述的自动化塔架，具有使位于所述塔架的每侧处的马达同步的升降配重轴。10.根据前述权利要求中的任一项所述的自动化塔架，另外包括用于通风和冷却以控制温度、湿度和CO2水平的系统。11.根据前述权利要求中的任一项所述的用于在植物生长中使用的一系列自动化塔架。12.—种用于在一个或更多个根据前述权利要求中的任一项所述的自动化竖向存储塔架中使植物生长的方法。13.—种根据权利要求8所述的完全自动化的植物生长方法，其中，温度、湿度和CO2水平在所述一个或更多个塔架内被控制。14.一种植物生长系统，所述植物生长系统包括一个或更多个根据权利要求1至11中的任一项所述的自动化竖向存储塔架，每个自动化竖向存储塔架具有一体式生长托盘，其中，每个托盘的下侧容置与植物生长相配的照明光源，并且其中，所述托盘沿竖向存储在位于每个存储塔中的中央升降机构的两侧上的两个叠层中。15.—种具有一体式生长托盘且用于提供湿度和/或温度控制的存储的自动化多层竖向生长存储塔架，所述自动化多层竖向生长存储塔架包括: 两个叠层的单个存储托盘单元，其中，每个托盘的下侧能够适于容置照明光源， 其中，所述托盘沿竖向存储在所述两个叠层内， 其中，所述叠层位于所述存储塔架中的中央升降机构的两侧上， 其中，所述存储托盘在所述塔架内的升降位置与存储位置之间被机械地输送， 其中，所述存储托盘能够从所述存储位置中自动取出至管理位置，其中，所述管理位置位于所述塔架的外部， 其中，所述管理位置与中央工作站对准，并且 其中，每个中央工作站包括位于所述塔架的外部且用以进入一个或更多个存储托盘的至少一个开口。
【文档编号】A01G31/06GK105873434SQ201480072107
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年12月4日
【发明人】亨利·艾卡罗伊德, 彼得·蒂雷尔, 刘易斯·马里奥特, 大卫·斯科特
【申请人】智慧生长解决方案有限公司