容纳垂直农场的罐的制作方法

本说明书限定一种罐，其能够容纳垂直农场，使得构成一空间，该空间包括适用于该农作物技术的液压和电力系统，该罐能够在不同高度处安装用于农作物盘的支撑结构，然后可以调节作物盘的分离高度，并且由于其具有圆形结构，因此该罐具有圆形且可升降的工作平台，该工作平台使得能够到达任何盘而无论其所处的高度为何，并且由于该罐具有圆柱形结构，因此它优化作物生长表面，并还提供多功能和可运输的方案。

本发明的应用领域一般是农业部门，具体而言，它属于开发称为垂直农场的新型栽培的技术。

背景技术：

垂直农场的概念是近年来出现的一种概念和技术，特别是在20世纪末，它基于农业概念，用于在将作为大型温室的具有多个楼层的建筑物、摩天大楼或封闭空间内培育植物。这些空间是高科技设施，其中农民使用水培和/或气旋技术在堆叠结构上种植植物，并且其中对作物的所有变量均进行详细控制，例如光，温度、湿度、水和养分。

这种新技术概念与露天作物或温室作物相比具有几个优点，因为它避免了恶劣天气带来的所有问题，并且能够控制作物的不同变量，此外对于农民还有直接优势和舒适性，这项技术能够获得更高的产量，并使工作能够在一年中的每一天继续进行，甚至可以控制每年的收成数量。

由于这是一项发展中的技术，因此目前有使用可以种植高密度种植的产品的趋势，该种植需要相对较低的光强度，其具有短的生长周期，因此，这种技术已经用于绿色多叶蔬菜、生菜、西兰花等作物中。

如上所述，该技术正在开发中，并且通常需要建筑物或储存型房间，所述建筑物或储存型房间良好地隔热和几乎密封；结构系统在不同高度处在两层之间的最小间距为400mm，并配备有led照明、至少一个带有营养配备物的液压系统、改善植物的光合作用的二氧化碳供应系统、提供能够完全控制作物所需的环境条件的冷/热、湿度控制和通风的设备以及通常用于环境控制以及ph和电导率指示器的电子单元。

在这方面，并且如上所述的那样，存在与该技术相关的注册，例如注册cn201667861，其限定了准备用于安装作为垂直农场的不同高度盘的可移动托架；由格伦詹姆斯佩蒂伯恩持有的注册us8533933限定了形成或创建电池形状结构或容器的移动带，所述电池形状结构或容器能够利用垂直农场进行培养；由张孝安持有的注册wo2013063739限定了其中农作物位于其侧壁中的模块化结构，并且基于垂直农场技术，所述模块可相互堆叠或可配置在透光空间内；或者更接近本发明构思的注册，例如由饲料方案持有的注册wo2015027267，其限定了垂直农场类型的农作物系统和方法，其中所述农作物位于形成不同通道的透明建筑物内，并且其中设施准备实现所述种植方法，并且其中其具有产生清洁能源的设备等；由法林洛里雷曼持有的注册us20130255146，其限定了一密封区域，在所述密封区域内部被定位有用于种植的模块化结构，其中所述结构形成通道或分组，并且其中该区域也根据垂直农场技术为作物准备；由饲料方案集团持有的注册wo2016061637限定了一个大房间，在所述大房间内部定位有多个结构，形成通道，并且其中房间根据垂直农场的方法准备用于种植，并且其中存在某些特定的特征，例如盘的位置具有某种倾斜，有利于某些植物品种的生长。

然而，考虑到先前的注册与本发明有关，下面详述了许多注册，这些注册被认为是最接近于现有技术，因为它们限定了其中隔室是运输容器的方案，所述运输容器准备容纳一垂直农场。首先，引用由特里科利斯所持有的专利us8234812，其中其利用一容器限定运输单元，该容器准备在其中容纳一垂直花园，并且其中，其具有来自外部的连续供水和供电，它容纳在多个架子或可堆叠结构内，所述架子或可堆叠结构形成容纳庄稼的通道；并且还认为有必要引用绿色科技农业持有的注册wo2014066844，其限定了一种运输容器，该运输容器内部容纳一连串结构和用于根据垂直农场的方法种植的供应设备，并且其中在内部创建通道，另外限定可控的栽培过程。属于现有技术的这些最后登记例子虽然仍保持最初讨论的共同特征，但具有在较小空间中进行栽培的新颖性,并且使得能够具有通用且可运输的储存位置，并因此使它们能够几乎位于世界的任何地方，无需建造建筑物、房屋、仓库、棚屋或类似物用于容纳垂直农场。然而，考虑到由能够容纳垂直农场的这些运输容器引入的这种优点，本发明引入了一种新型空间来容纳所述垂直农场，并且它还具有通用且独立的方案，也可以安装在世界任何地方，所述空间类型为一圆柱形的罐。

容纳垂直农场的罐是本发明的目的，基于该罐可以被认为是易于安装的、可以拆卸、占用很小的土地空间，使其能够安装或尽可能靠近消费中心定位的可移动建筑物的事实，该罐与建筑物、房屋、棚屋或固定房间相比具有优点。由于这些是狭小的空间，因此可以放置罐式阵列，通过作物类型实现专业化，通过工作专业化提高产量，并且能够适应储存、包装和运输设备。

然而，与限定为该作物类型制备并具有正方形或矩形结构的运输容器的注册相比，它也具有明显的优点，所述优势包括具有圆形横截面，所述圆形横截面使其能够更好地抵抗某些外部自然动作，例如风，能够创建高度非常高的空间，例如15到22米，这相当于一有很多楼层的建筑物，这是容器无法实现的，这些罐的外径大约为4100mm，适合长距离运输，与高度一起，可以实现比容器更高和更优化的可耕种表面；而且，通过去除角落和低天花板进一步优化内部体积或空间，并且通常还使用防锈材料、铝或涂漆碳钢制造罐，与使用经过较少处理的金属和砖、水泥或预制建筑制造的容器相比，因为潮湿，内部设备、支撑结构、管道的简单安装，甚至电梯的安装，为他们提供更高水平的清洁和卫生、更好的耐腐蚀性和更长的使用寿命；它可以与不同类型的隔离体和胶合板进行隔离，它可以安装廉价的热交换器，通常称为套管，以有助于控制内部温度，并且它不是透气表面，具有最小的表面粗糙度，并且它不会产生湿气或可能污染内部隔室的模具。

最后，必须指出的是，容纳立式农场的罐的开发是一种独特的产品，它与运输容器一起，通过规模经济实现大规模生产和降低成本，最大限度地减少对环境的影响，因为它需要更少的土地，这降低了投资，使得它能够结合到码头、工业区和地形不利的区域，它可以运输和可安装在不适合耕种的气候带并且是可拆卸的。

因此，考虑到该领域的现有技术中的注册和当前技术，毫无疑问，公开本发明构成了与任何类型的一般的透明空间、隔室、容器或预制元件不同的方案，它可以准备容纳垂直农场，因此将一种创新的方案引入这个工业部门，该方案与现有的方案完全不同，并且具有许多优点。

技术实现要素：

本发明描述了一种能够容纳垂直农场的罐，也就是说，罐是高科技装置，其中植物在不同高度的结构上栽培，并且使用具有详细水和营养供应的优化浇水技术，以及其中控制作物的所有变量，例如光、温度或湿度。

本发明的罐体是可以被认为是这种类型的罐的罐，即具有外部可视圆柱形结构的封闭空间，其中下表面是平的，而其上部封闭件可以是圆锥形的、圆形的或弯曲的。在任何情况下，在外部，该罐仅需要一个入口门，因为其余的部件和装置均结合在它们内部。

而且，垂直农场基于通过安装高度可堆叠结构来优化栽培空间的想法。在现有技术中已经在方形建筑物或封闭空间中注意到的这个方面不能以这些早期的方式和布置在罐中创建的内部空间中进行。出于这个原因，出现了安装支撑在罐的平内壁上的结构的方案，该结构可以是平的，使得形成环形平台，其可以具有一前盖，在该前盖中放置用于农作物的两个盘以及用于农作物的电气和照明设施、液压和浇水设施以及其余的传感器。

因此，在罐内部的不同高度处的结构由通过焊接或螺钉连接到罐的壁的轮廓轮廓形成，所述焊接或螺钉用作高度可调节支撑件，所述高度可调节支撑件用于多个突出的径向金属臂，所述突出的径向金属臂用于保持电气和液压设备和农作物盘。以这种方式，可以调节作物盘的分离高度，尽管其可以估计至少40cm，但这取决于待栽培的植物品种。此外，它是一种便宜的系统，易于安装，可快速组装或拆卸。

如上所述，在罐的内部的端部处存在多个结构，这些结构在平面图中具有优选的环形或环状的构造，因此使得罐的中心轴自由。罐的轴中的空腔用于安装可升降的工作平台，其工作表面足以使操作者进行必要的培养或维护工作，因为操作员可以容易地到达整个栽培表面或罐的壁，即使是具有机械臂的编程机器人也可以安装在其中，而不需要人工就能完成工作。该平台可以是圆状或圆形的，通过由结构产生的所述空腔被提升，并且出于安全原因，将具有周边安全导轨、中央照明或灯，所述安全导轨、中央照明或灯使操作者能够在必要条件下进行工作，并且其中电气系统和提升电动机由于维护和安全原因而位于地面中。最后，必须注意，所述平台由操作员控制。

在这方面，并且一旦已经表明可升降平台在罐的下部具有其设备和电气和机械系统，必须注意的是，罐的下部具有用于整个罐的系统、储存和控制的区域。如所讨论的，罐具有通道门，所述通道门在进入平台之前与前庭连通以改变特定的工作服、去污、控制昆虫瘟疫以及针对进入平台的安全性。在这个前庭中，存在储存区域或更换区域，其中操作员可以具有内部安全元件、紧急梯子、安全带、ip66保护、氧气控制，以便在密闭空间内工作。在这个前庭旁边有用于供应水和营养产品的液压油箱，同样在这些液压油箱之上，为了消除过滤问题，还有用于储存电力供应的隔室和用于优化作物所需参数的电子控制系统，所述参数例如温度、co2、湿度、光等。位于水箱下部的所有这些房间都是封闭的、密封的并且被覆盖以防止来泄漏、水的进入或自农作物盘的其他物质。

具体来说，必须限定液压和营养供应系统，如上所述，所述液压和营养供应系统具有位于隔室下部的罐，所述罐带有搅拌器，在盘被清空时，所述搅拌器用于制备营养物、泵送液体、接收返回物并收集液体。位于与下水箱不同高度的不同结构的液压供应利用结合在垂直位于罐的侧壁上的单个导管支架中的管道来执行，使得每个结构均具有特定的供应和收集分支。因此，与液压系统相关，必须限定电子控制系统的一部分，该部分也结合在罐的下部，利用该部分获得ph、电导率和营养剂量的读数和控制的值，以保持最佳的方案，并且还要控制氧合作用。

因此，为了控制由电子系统控制的温度和环境条件，在罐的下部有一等温的、隔热的和贴面的隔室，所述罐具有用于冷/热空气调节系统的热/冷蓄热器的水罐、用以保持最佳的环境条件的独立的电子控制器、战略性地定位的一系列风机，使得由于罐的大高度和小横截面，它们在罐内部产生对流，并且为了也控制在罐的温度，通常称为套管的热交换器可以安装在罐的壁的内表面上，所述罐也可以连接到用于热/冷蓄能器的水箱。在该区域中，还有一些区域已经准备好，以便整体系统的不同行动可以通过电子方式实现自动化，甚至可以在该区域内设置硬件，所述硬件通过办公室实现远程控制，使用适当的软件实现监控、跟踪、生产和控制罐的能量及其作物。

罐的电气和照明系统还与罐的条件的这些液压和控制系统相关联。罐组件的电源供应也从另一个隔室和隔热隔室的下部进行。该隔室可以具有到外部的电连接或电源，并且具有其自己的蓄能器或生产和储存装置，所述蓄能器或生产和储存装置将所述能量提供给罐的其余部分。而且，存在通过布线的一般光供应，所述布线在罐的高度上垂直地行进，并且在每个结构中均具有分支。每个分支均为led照明条供电，所述led照明条设置在结构中心的1或2个电路中，所述led照明条直接聚焦在位于盘中的农作物上。反过来，该分支可以安装各种传感器，所述传感器可以控制任何必要参数，以获得正确和最佳的培养值。另一个重要的方面，并且之前已经提到过的，是操作员的工作照明位于可升降平台之上，这使得服务照明的消耗低于整个罐的照明。

必须确定的是，农作物盘通常被配置成圆形扇区，所述圆形扇区能够容易地操作，并且适合于平台的尺寸以及圆形和环形形状，它们是可堆叠的，并且还具有用于连接到电源管的快速连接器。

最后，本发明包括其他水培系统，例如nft系统或营养膜技术，或其他气溶技术可以包含在罐中的可能性。具体地，对于这些其他再循环系统，水平盘由具有管状结构的盘或固定或旋转的垂直管代替。将植物放置在塑料管的侧面，并营养液通过上部引入、润湿根部并在下部收集。这些管可以在它们自己的轴上旋转，并且基于液体通过上部引入并通过下部收集的事实。对于这种类型，照明垂直地设置，并且在放置在管中的植物上方和罐的壁上方提供光。最后，罐的内壁和平台的盖的内表面可以由具有镜面光泽或反射质量的不锈钢制成，这使得到达管的空腔之间的壁的光能够被反射和再次冲击植物，在垂直管的所有侧面上充分利用光强度。

附图说明

为了完成在此提供的说明，并且为了帮助使本发明的特征更容易理解，所述说明伴随着构成其的组成部分的一组附图，其通过说明而非限制的方式表示下列：

图1是容纳垂直农场的罐的立体图。

图2是容纳垂直农场的罐内部的立体图。

图3是容纳垂直农场的罐的纵向剖视图。

图4是根据前述图的a-a'横截面图。

图5是根据图3的b-b'横向横截面图。

图6是容纳垂直农场的罐的纵向剖视图，该农场在其内壁上具有套管。

图7是容纳垂直农场的罐的内部的立体图，该农场在其内壁上具有套管。

图8是用于农作物的结构的详细平面图。

图9是用于农作物的结构的详细立体图。

图10是容纳具有再循环系统的垂直农场的罐的内部的立体图。

图11是前一图的平均高度处的横向剖视图。

具体实施方式

如再图1中所示，本发明的罐体是罐(1)，所述罐(1)可以认为是这种类型的罐，即具有外部可视圆柱形结构的封闭空间，其中内表面是平的，但其上部封闭部可以是圆锥形的、圆形的或弯曲的，并且其具有一个入口门(10)，假定其余的部件和设备位于其内部。

而且，如在图2中示，为了优化垂直农场概念，在具有平壁的罐(1)内部安装结构(2)，该结构通过罐的支撑件(20)支撑在内壁上，使得它们形成环形凸起，在该环形凸起上放置用于农作物的盘(21)和其余必要的设备。而且，可以看出，这些环形结构(2)如何在罐(1)的中心轴中产生一用于安装可升降平台(3)的中空空间，使得至少一个操作员(30)或者，如果可适用的话，具有机械臂的机器人可以进入容纳蔬菜的不同的盘(21)。最后，该图显示位于罐(1)的下部中存在用于设备、罐下部的电气和机械系统的区域；必须注意的是，罐的下部有用于整个罐的系统、储存和控制的区域。如可以看出的那样，一旦通过门(10)进入罐(1)，就可以进入前庭(5)，该前庭在进入平台(3)之前并且具有储存区域。紧挨着该前庭(5)存在用于供应水和营养产品的液压罐(4)，同样在这些的顶部，为了消除过滤问题，存在用于储存电源的隔室和用于优化作物(未示出)的必要参数的电子控制系统。尽管未在图中示出，但所有这些房间都是封闭的、密封的并且被覆盖，以防止泄漏、来自农作物盘(21)的水或其他物质的进入。

为此，罐的一实施例构成高度在15-22米之间，外径为4100mm的一个隔室，该尺寸设计用于长距离运输，结构之间的间隔最小为40cm，因此，它产生了200m²至300m²之间的净可耕表面，意味着只需要25m²的地面外表面来放置该罐。支撑件和盘的宽度在0.75m和0.90m之间，因此它使得可升降平台的直径约为2.25m，约4m²，相对于在具有矩形结构的容器或房间中创建的通道中所需的平台，这是一个更大的工作表面。

图3至5显示形成罐(1)内部的元件与图2中的元件重合；然而，它们将被更详细地说明。在这方面，制作两个横截面a-a'(图4)和b-b'(图5)，以便更好地看到这些细节。结构(2)由通过焊接或螺钉紧固的支撑件(20)连接到罐的壁的轮廓形成，它们用作形成所述结构的(2)的多个突出的径向金属臂或轮廓，并用于保持电动和液压设备和作物盘(21)的高度可调支撑件。圆形且可升降的工作平台(3)安装在由结构(2)的环形构造形成的罐(1)的轴的空腔中，其中操作者(30)可以执行必要的培养或维护工作，放置盒子(34)或可能需要的东西。出于安全原因，该平台(3)具有周边轨道(31)、中央照明(33)或灯，所述中央照明(33)或灯使得操作者能够在必要条件下进行工作，其中电气系统和提升电机出于维护和安全的原因位于地面上，但是它们具有垂直引导件(32)，所述引导件固定到所述平台(3)并使其能够向上和向下移动。

另外，图3至图5显示了在罐(1)的下部存在用于整个罐的系统、储存和控制的区域。罐(1)具有一个通道门(10)，所述通道门(10)在进入平台(3)用于改变特定的工作服、去污、控制虫灾和进入平台的安全性之前与前庭(5)连通。在该前庭(5)旁边是用于供应水和营养产品的液压罐(4)，从液压缸(4)形成位于不同高度的不同结构(2)的液压供应管道(40)，使得每个结构(2)均具有用于所述液压循环的特定的供应和收集分支。同样，存在用于电气和电子系统的空间或隔室(6)，它们可以具有与外部的电连接或供电，并且具有其自己的能量累积器或产生和储存设备，它们向罐的剩余部分提供所述能量。同样源自它们的是通过在罐的高度垂直行进的布线的通常的光电源(60)，并且在每个结构(2)中均具有一分支。每个分支均为led灯光杆(61)供电，所述led灯光杆(61)设置在结构的中心的直接聚焦在位于盘(21)中的农作物上的1或2个电路中。图5表示可能的方案，但是这些隔室和房间可以设计成多种形状，只要它们被封闭、密封和保护的事实得到尊重。

图6和7显示罐(1)，所述罐(1)保持与上面限定的那些相同的特征和元件，即它由通过支撑件(20)支撑在内壁上的多个结构(2)构成，用于农作物的两个盘(21)和剩余的必要设备和导管被放置于其上，其具有用于操作员(30)的一可升降平台(3)，其中在罐(1)的下部定位有用于在罐的下部的设备、电气和机械系统的区域；必须注意的是，罐的下部具有用于整个罐的系统、储存和控制的区域，例如前庭(5)、液压水箱(4)和保护电气和电子组件的隔室(6)，这两个图包括通过在罐(1)的壁的内表面上安装热交换器或通常称为套管(7)来也控制罐的温度的可能性。

必须限定的另一个重要方面是作物盘(21)，如可以在图8和9中所看见的那样，它们在图4和图7中更详细地提供，它们被配置成圆形的扇区，所述圆形的扇区使得易于操作，并且适应结构(2)的尺寸以及圆形和环形的形状。而且，可以看出结构(2)的轮廓是如何容纳导管的，所述导管使得能够与通用液压(40)和电动(60)供应管道连接，因此，该结构通过其上部支撑和液压地供应盘(21)，而下部支撑点亮下方结构(2)的盘(21)的led灯(61)。

最后，图10和图11显示罐(1)，所述罐保持上面限定的例如前庭(5)、液压缸(4)和保护电气和电子部件的隔室(6)的相同的特征和元件，所述前庭(5)、液压罐(4)和隔室(6)位于罐的下部中或包含套管(7)；罐(1)使得能够安装水培系统，例如nft系统或营养膜技术，其中位于不同支撑件(20)上的盘(210)具有垂直的管状构造，因此来自液压供应管道(40)的营养液或液体通过上部被引入，润湿根部并收集在下部。必须注意的是，在本例中，由通用管道(60)供电的led灯(61)垂直设置。类似地，一圆形且可升降的工作平台(3)安装在由结构(2)的环形构造形成的罐(1)的轴的空腔中，其中操作者(30)可以执行必要的培养或维护工作和放置盒子(34)或可能需要的东西。出于安全原因，该平台(3)具有周边轨道(31)、使得操作者能够在必要条件下进行工作的中央照明(33)或灯，其中电气系统和提升电机出于维护和安全的原因位于地里，但是它们具有垂直引导件(32)，该垂直引导件紧固到所述平台(3)并使其能够向上和向下移动。

已经充分描述了上述发明的本质，考虑到本说明书中使用的术语，应该以广泛且非限制的意义来理解，并说明在实践中实施它的最佳模式，要求专利注册，因为已经证明它构成了积极的技术进步，所述发明的实质是以下权利要求中所述的内容。