植物辅助设备、集水板及方法

专利名称：植物辅助设备、集水板及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于保护幼年植物的植物辅助设备，该植物辅助设备 包括至少部分地从侧面包围可被安置在该植物辅助设备中的幼年植物的 管。
背景技术：
这样的植物辅助设备可以从例如国际专利公布文献WO0000015中得 知，其用于在造林过程中保护幼年植物。幼年植物种植以后，由于水分缺失引起的损失经常发生。这是因为幼 年植物还没有或几乎没有能够从底土中吸收水分的根结构，而蒸发导致植 物失去水分。此外，通过挖掘种植穴，土壤的毛细管作用被破坏，从而没 有从底土往上的水传输发生。当然，幼年植物种植后的损失伴随着额外的 工作，比如移除死亡的植物材料以及种植新的植物。发明内容本发明旨在获得一种根据开头段落的植物辅助设备，其在保持优点的 同时克服上述缺点。特别地，本发明旨在获得一种植物辅助设备，其能避 免因水分缺失引起的幼年植物损失。为此，该植物辅助设备还包括用于收 集大气中的水分的集水板，该集7JC板设有集水面，该集水面包括接收面和 邻接于接收面下部边缘的收集面，该接收面可操作地与重力方向成第一角 度，该收集面可操作地与重力方向成第二角度，笫一角度小于第二角度。通过使用该集水板，大气中的水分，比如雨、雹和/或雪，还有水蒸气, 能够相对简单地得以收集。收集的水分能够用于弥补植物的水分不足。由于集水板能够比植物辅助设备的管向侧面更进一步延伸，所以接收 水分的有效表面得以增加。这样，与能够从降水中收集水的管的内部空间相比，幼年植物得以获得更多的水。集水板通过集水面的接收面和收集面收集大气中液态形式的水分。在 重力作用下，水分流向集水面的较低部分。冻结的水分比如雹和/或雪也以 同样的方式到达集水面的较低部分。另外，根据本发明的集7JC板也布置为用于收集大气中气态的水分，即 水蒸气。在合适的环境条件下，比如集水面温度低于露点，且空气的湿度 足够高，水蒸气凝结在集水面的接收面上。水蒸气以水滴形式凝结在接收面上。在重力作用下，水滴沿着接收面滑下，直到抵达接收面在收集面处 的下部边缘。在水滴的下滑过程中，由于凝结的水滴在内聚力的作用下流 到一起，它们的尺寸增加。当它们到达收集面时，较大的水滴滑向集水面 的较低部分。由于第一角度小于第二角度，重力沿着接收面的斜面的分量 大于重力沿着收集面的斜面的分量。因此，重力能够相对容易地克服凝结 的水滴和接收面之间的粘附力，使得水滴向下移动。此外，尽管是较小的 倾斜，重力还是能够相对容易地克服相对较大的水滴和收集面之间的粘附 力，因为粘附力相对于重力的大小的比值由于水滴具有较大体积而减小。 这样，由于根据本发明的集水板的结构，小的凝结的水滴也能够在集水板 的较低部分聚集。由于通过这种方式能够从大气中收集相对较多的水分， 同样有相对较多的水分供应到幼年植物以弥补水分不足，因此幼年植物的 损失将减小。在收集大气中的水分时，仅仅采用了无源结构，其在使用过 程中不消耗任何外部能量并且不包括任何运动部件。此外，通过采用与重力方向成一较小角度的接收面，用于凝结水滴的 有效表面较高，这有利于增加收集的水分的量。通过凝结的方式从大气收集水还使得可以在相对干燥和/或岩石区域 进行种植。由于增多的可以得到的水量，底土中能够形成淡水区段，所以 含盐或微咸水的土壤也可以种植。此外，植物和树木可以在更早的阶段种 植，因为比起已知的植物辅助设备，本发明的植物辅助设备能够更好地保护和照顾细小的植物。当然，这具有只需较少成本得到较小的幼年植物的 好处。此外，运输成本也变低。结果，在恒定的水供应下，幼年植物可以 种植在土壤上，而不是种植在挖出的种植穴里。这样，不会破坏土壤的毛 细管，并且还能够在石质土中进行种植。需要注意的是，幼年植物理解为指的是早期阶段的幼年植物，比如栽 培植物、树木或灌木幼林，也指刚刚萌芽的植物材料、种子或孢子。还需要注意的是，所述管至少部分地从侧面围绕着幼年植物。当然， 管也可以设计为周围全闭合，从而管完全包围幼年植物。然而，也可以留 出开口或裂开的间隙，例如用于在植物辅助设备已经置于底土上之后、将 胚芽材料放在管内。优选地，将幼年植物设置成使得管至少部分地包围根 结构或将形成的根结构。茎、干、枝和/或叶基本上位于管的上边缘之上， 从而植物能够获得充足的空气流。当然，也可以不同地安置幼年植物，比 如可以使得叶子至少部分地位于管的上边缘之下，这样可以使幼年植物获 得更好的机械保护。此夕卜，还需要注意，集水面的接收面和/或收集面的数目可以自由选择， 而不限于一个。这样，集水面可以包括比如十到二十个接收面和收集面。 当然，其它数目也是可以的，比如一百个。此外，可使用一个或多个集水 板。这样，根据本发明的植物辅助设备不但用于保护植物不受来自外部的 物理影响，而且用于支承植物和促进幼年植物生长。优选地，第一角度，也就是接收面与重力方向所成的角度，小于约45。，更优选地小于约30。，从而凝结的水滴能够相对容易地向下移动。 第二角度，也就是收集面与重力方向所成的角度，优选地大于约45° ， 更优选地大于约60。，从而，以集水板的恒定的宽度，仍保持有相对多的 能够到达幼年植物的日光和/或阳光和/或流通空气。当然，接收面和/或收 集面也可以相对于重力不同地定向，比如分别为约60。和70。。接收面和/或收集面可以具有基本上平坦的设计。然而，接收面和/或 收集面也可以具有曲面的设计。这样，接收面和收集面能够互相融合而没有弯曲。在本申请的框架中，"表面形成的角"是指"表面的至少一个部 分/区段的切线形成的角"。在有利的方式中，收集面包括沟道区段，从而能够将水滴特定地导引 到集7K板的较低部分。当然，其它区段也可以，比如平的或轻微弯曲的区段。优选地，沟道区段在横断面上具有最小宽度约为5mm的底部，这样， 在往下滑时，水滴经受相对小的来自沟道区段的侧壁的阻滞粘附力。取决 于可能的水滴尺寸，底部具有比如在约5-15mm范围内的宽度。水滴尺寸 可以基于水滴在接收面和收集面上最大地经过的距离来估计。当然，底部 也可以具有其它尺寸，比如约20mm。通过将集水面设计为基本成漏斗形，可容易地将收集到的水分导引到 管的内部，从而使植物受益。此外，幼年植物能够得到较多的日光和/或阳 光和/或流通空气，从而防止了霉菌的生长，同化作用和/或通风过程受到 的影响达到最低限度。然而，集水面可以设计成不同形式，比如设计成在 底面具有最大直径的平截头圆锥体。收集到的水分能够在边缘得到收集。优选地，集水面包括可操作地定向为基本朝上的凸出结构，该凸出结 构的表面至少部分地形成接收面。这样，相对于集7jC板的侧向延伸可以形 成相对较多的接收面，从而在集水板横向尺寸恒定的情况下收集的水分的 量增加。凸出结构包括例如球状物、角锥状物和/或肋部。优选地，植物辅助设备还包括用于存储收集到的水分的贮水池，从而 可以调节水分的可用性。这样，短期内收集到的水分的量可在较长时期供 应给植物。所有收集到的水分都能够被导引进入贮水池。然而，也可以只 把部分收集到的水分存储在贮水池中，而把其余部分直接导引给植物。通过将贮水池基本设置在集水板的下方，收集到的水能够保持较冷， 从而避免不期望的蒸发。此外，这形成了相对稳定的构造，在例如出现旋 风时不容易掉落。这样，能够更好地保护幼年植物不受外部影响。通过为贮水池设置至少一个用于把贮水池中的水分供应到位于其下方 的底土的灌溉点，能够从贮水池中以定量供应的方式供应水分，从而有规 律地为幼年植物提供水分。优选地，集水面的顶面还设有例如由PET (聚对苯二曱酸乙二醇酯)和 /或Teflon(聚四氟乙烯)制成的减少粘附力的覆盖层，从而获得疏水效果。 这样，水滴能够更容易地到达集水面的较低部分，从而增加收集到的水分 的量。当然，覆盖层也可以用其它材料形成，比如蜡或硅树脂制品。此外，通过在集7JC板底面设置绝热材料，可以限制集水板和周围空气之间的热交换。因此，例如在经过一个凉爽的晚上之后，集水板和周围空 气之间的温差可以维持较长时间。当周围空气的温度上升时，集水板还是 维持相对较低的温度，从而其中流过的热空气冷却并发生凝结的凝结过程 持续较长时间，因此水收集过程也较长。这样，集7K板的温度以延迟的方 式^^随周围空气温度的变化。当周围空气冷却下来时，例如在温暖的白天 之后的晚上，产生的露凝结在集水板上。为了尽可能长地维持空气和集水 板之间的温差，集水板也可以配备高比热的材料。 本发明还涉及一种集7jC板。本发明还涉及一种用于收集大气中的水分的方法。 本发明其它有利的实施例在从属权利要求中说明。


将参考图示的实施例更详细地说明本发明。在附图中图1表示根据本发明的植物辅助设备的第一实施例的横截面示意图；图2表示图1的植物辅助设备的集水板的第一实施例的横截面示意图；图3表示图1的植物辅助设备的集水板的第二实施例的横截面示意图；图4表示图l的植物辅助设备的集水板的第三实施例的示意性透视图；图5表示图1的植物辅助设备的集水板的第四实施例的示意性透视图；图6表示图1的植物辅助设备的集水板的第五实施例的示意性透视图；图7表示根据本发明的调节装置的横截面示意图；图8表示在倾斜坡面上的图1的植物辅助设备的横截面示意图;图9表示根据本发明的植物辅助设备的第二实施例的示意性透视图；图IO表示根据本发明的平面支承结构的示意性透视图；图11A、 IIBI、 11B2和llC表示用于从Hi水池供应液体的定量系统的两个可选择的不同实施例的示意性透浮见图；以及图12表示根据本发明的植物辅助设备另一实施例的横截面示意图。 这些图仅仅是对本发明的示意性的描绘，并且以非限制性的示例性实施例的方式专门地给出。
具体实施方式
图1表示根据本发明的植物辅助设备1的第 一 实施例的示意性侧视图。 该植物辅助设备1包括管2，该管2从侧面围绕幼年植物3从而使幼年植 物3在侧面被完全地包围。所述管在顶面和底面开口，以^f更植物能够向下 生根和向上生长。幼年植物3在土壤块4中生根，该土壤块4置于管2内 从而植物3的根结构4a被管2包围，而茎的较低侧在集水面下部边缘的高 度处。这样，植物3受到光照并可得到足够的流动空气。土壤块4包括诸 如土壤或基质的物质，并以夹紧的方式设置于管壁2的开口处。该物质可 选地提供有共生细菌、动物的卵/蛋、种子、真菌、孢子和/或有机材料和/ 或无机材料以用于营养植物3，即所谓的植入物(graft)。如果植物辅助 设备由可降解的有机材料制成，植入物也可以在这种材料中。为了提高稳 定性，土^t裏块4可以可选地置入管2的更下方。植物辅助设备1还包括至少一个植入物壳5，用于为幼年植物3提供 养分。该植入物壳5优选地在被管2包围的土壤块4里，并且包括至少一 个包装，该包装在腐蚀和/或细菌作用的影响下经过一个长的时期，比如几 个月或几年，而被降解。在包装内具有促进植物3生长和/或改善植物3的 条件的材料，比如养分和/或共生细菌。通过使用具有不同降解周期的包装， 能够以定量供应的方式使植物3得到包装内的物质，从而，在相对较长的 时期内，能够自发地给植物3供应植入物物质。本领域的技术人员将清楚， 除了植入物壳5，也可以用其他方式比如上述土壤块4中的材料来滋养植 物。管2置于底土7的表面6上。优选地，底土7未事先处理过或仅轻微地刮过，从而底土 7的毛细管23没有被破坏。这防止了底土 7中的水分的 不必要的蒸发。此外，通过没有被破坏的毛细管，促进了从底土向上的水 分恒定供应的持续发生。也使更少的侵蚀发生。此外，上述方法节约了劳 动密集型的处理，比如在底土中挖洞。当已放置植物管l后，幼年植物3 在底土7中生根，并直接与毛细管水分23接触，从而植物受到来自底土7 和植物管的日常恒定量的水分的直接供应。附带地，可以预先对底土7进 行处理，从而植物的根结构能被置入底土7中。这能够提高植物3在充足 的水分下成功生根的机会，从而可以期望更小的损失。植物辅助设备1还包括基本上为漏斗形状的集水板8，该集水板8带 有集水面9,该集水面9包括接收面和收集面10、 11，下文将参考图2-5 更加详细地讨论该接收面和收集面10、 11。集水面9设有减小粘附力的覆 盖层，或由疏水材料制成，抑或经过化学和/或机械处理使得表面具有疏水 性，以避免水滴粘附于表面9上，并用以促进水滴之间的相互凝聚。收集面11仅仅部分通向管2或完全不通向管2，从而如果需要的话， 从大气中收集到的水分比如雨水和凝结水能够直接有益于幼年植物3。此 外，在集水面9中设有用作入口点的开口 12，该入口点用于让集水面9上 的水分进入位于集水板下方的贮水池13,从而能够存储收集的水分。贮水 池13放置于底土 7的表面6上，从而实现植物辅助设备1的稳定定位。此 外，由于植物辅助设备对幼年植物环境的覆盖，防止了紧邻幼年植物3的 植物材料的生长，从而使幼年植物3受益于尽可能多的阳光和底土 7中尽 可能多的可得到的养分。贮水池13的存在也限制了植物3周围的底土的水 分蒸发。在所示的贮水池13中，已经存在大量的水分19。贮水池设有一 个或多个灌溉点，用于将贮水池13中的水分供应给位于其下方的底土7。所示的灌溉点设计为用作滴水器的空心针状物14。借助于空心针状物 14,能够以定量供应的方式将贮水池中的水分引入底土7中，从而实现持 久的新鲜水的供应。带有灌溉点的贮水池13也使得能够将较短时期内收集 的较大量的雨水在较长的时间内供应给底土7。该空心针状物14还用作进 一步增加植物辅助设备l的稳定性的锚定件。当然，可以不同的方式实现灌溉点，比如在贮水池13的底部16中的开口，或是毛细管柱。将，应 给底土 7的水流的量可借助于额外的调节装置随意调节。该调节装置包括 比如置于空心针状物14通道中的渗透性薄膜或隔膜。Ji&水池13包括出流通道15，也称为溢流管，该出流通道15的第一端 17可操作地位于贮水池13底部的上方，而其第二端18连接到灌溉点一一 在所示实施例中为空心针状物14。通过使用溢流管15，可以达到这样的目 的，即使得从贮水池13的底部16 —直到溢流管15的第一端17的高度之 间的存储的水分19中的固体颗粒比如泥土和/或尘土不会通过灌溉点到达 底土7。这可防止灌溉点被堵塞。这样，溢流管15充当了用于在存储的水 分19中沉淀的固体颗粒的简单配置的过滤器。将被供应到底土的水流量也可以通过额外的调节装置进行随意调节。 如图7所示，灌溉点——比如空心针状物或贮水池底部的开口——的开口 通过可滑动板26关闭，该可滑动板26能够通过设计为销27的驱动元件在 滑动方向D上滑动。灌溉开口的第一部分25A由板26空出/间隔出(clear), 而开口的第二部分25B由所述板关闭。通过滑动，灌溉点变大或变小，从 而供应量也变大或变小。通过在销27上提供刻度28,可以可选地根据由 植物管收集的水量调节供应。此外，通过滑动板26能够去除灌溉点的任何 堵塞物。由于开口25A、 25B基本成三角形，而滑动板26基本成矩形，所 以滑动板26用作剃刀以便能够更容易地去除堵塞物。当然，滑动板26和 开口25A、 25B可以选择不同的几何形状，比如分别为三角形和矩形。图lla表示了一种以定量方式供应水分19到底土的可选择方案。如图 所示，ji&水池底部16设置有抵达内部的推动元件50。该推动元件包括抬 高的底部部件51,该底部部件51的一个或多个侧壁52限定了在底部16 中的出口。在所示实施例中，设置有带状推动元件50，该推动元件50具有隧道 形设计并设置有两个出口 53A、 53B。显然，也可以使用更多或更少的推 动元件50，并且每个推动元件50提供比如一个出口 53，或更多个出口 53。如果需要，出口 53可以由滑动件54以极好的方式关闭，该滑动件54在出口 53附近穿过在推动元件50的侧壁52中的凹口 55。借助于滑动件54，能够调节出口53的表面，从而能够调节从贮水池 出来的水分19的流量。用极好的方式，例如在叉状滑动件54的帮助下可同时操作多个推动元 件50的出口53。可选地，所述滑动件可以设置有刻度57。在可选择的实施例中，如图IIB所示，滑动件54可以延伸穿过隧道 形状的推动元件50的开口 53A、 53B。在该变型中，滑动件54中设有加 宽部，这些加宽部能够分别如图11B1和11B2所示关闭和空出开口。图IIC表示另一个实施例，其中，推动元件50成一直线。这些推动 元件就像图11C中的变型，每个设置有开口 53A、 53B。在本实施例中， 滑动件54穿过对齐的开口 53A、53B,从而关闭推动元件50中的开口 53A、 53B。通过调节滑动件54，更多或更少的推动元件能够净皮释^t用于通过它 们的开口 53A、 53B排出水分。在该变型中，推动元件50也可以比如具有 半球状或圆盘状设计，并且可以在推动元件50的壁52中设置孔55。如图IIA、 11Bl、 11B2和11C所示的供应系统特别有利，因为它们 能够以最少数目的附加部件得以实现。特别地，可以在制造贮水池时很容 易地设置推动元件，而操作滑动件可以简单地在之后引入。调节装置还可以例如包括设置在空心针状物14通道内的渗透性薄膜、 毛细管柱或隔膜。通过采用可滑动板26，有利地可以随着时间的推移对供 应速度进行调节。此外，贮水池13在其管22中设有溢流开口 21，从而过量的水分能够 容易地流走。溢流开口 21正好位于开口 12的高度之上。在底部上，集水板8配备有绝热材料20,从而得以尽可能长时间地维 持集水面9和周围大气之间的温差以促进结露和凝结过程。绝缘材料的底 部可以设计为水平的、凹陷的或凸起的，凹形防止存储在贮水池13中的水 分蒸发。此外，在外面，植物辅助设备设有环(eye) 29。通过该环29，可以 用锚定杆30将植物辅助设备锚定到底土7中。可选地，在杆上不同距离处设有可与植物辅助设备的环接合的钩状物31。这样，杆能够将植物辅助设 备支承在所期望的高度。另外也可以调节植物辅助设备的取向，从而植物 辅助设备能够在倾斜的、有坡度的底土上处在基本水平的位置，如图8所 示。优选地，环在植物辅助设备的周边上比如每隔90。均匀分布。此外， 杆可选地设置有基本上在侧面延伸的臂，从而能够在侧面靠着底土 7的表 面6稳定杆。图2和3分别表示植物辅助设备1的集水板8的第一和第二实施例的 示意性侧碎见图。该集水板8具有基本向上定向的集水面9用以收集大气中 的水分。由于特殊的结构，集水面9包括至少一个接收面IO和至少一个收 集面ll,分别用于获得和收集水分。接收面IO与重力方向Z成第一角度 oc。收集面11与重力方向Z成第二角度p 。第一角度oc小于第二角度P , 从而接收面10上的水滴原则上比收集面11上的水滴下滑得更快。由于收 集面11邻接下部边缘10a,相对较多的水滴将聚集在收集面11附近并在 内聚力作用下形成较大的水滴。较大的水滴受到相对较小的来自集水面9 的粘附力，从而比第一角度a大的第二角度P陵得足以使水滴沿着收集面 11滑下进入管2或通向贮水池13的开口 12。接收面IO上的水滴是以接收面IO用作凝结表面、通过接收降水、露 和/或凝结物得到的。以与润湿的降水同样的方式接收和收集固态的降水。在集水板8的第一实施例中，如图2所示，第一角度oc很小，比如几 度；第二角度卩约为45。。在集7JC板8的第二实施例中，如图3所示，第 一角度oc较大，比如30° 。图4表示植物辅助设备1的集水板8的第三实施例的示意性透视图。 由于集水板8上肋25的形成，形成有较陡的接收面IO和相对不太陡的收 集面11，其相对于重力方向Z的角度如上文所述。收集面11包括沟道区 段lla，其用以引导水滴经由沟道到达集水面9上的开口 12或管2。沟道 区段lla具有最低程度比水滴直径宽2mm的底部，比如在大约5至大约 15mm的范围内，比3口为10mm。图5表示植物辅助设备1的集水板8的第四实施例的示意性透视图。集水板8包括从集水板8凸出的块体形状的结构10b，从而形成接收面10。 由于此凸出结构，集7JC板8的有效表面也增加了，因此能够从大气中收集 额外的水分。当然，凸出结构也可以具有不同的形状，比如图6所示的棱 锥形。优选地，管2包括两个可分开的壁部件，例如相对于一枢轴枢转地设 置的壁部件，该枢轴基本上平行于管2的纵向轴线L定向。这样，植物辅 助设备能够容易地绕着幼年植物3建立。为了简单而快速地实现植物辅助 设备1的结构，植物辅助设备1的其它部件也可按照需要单独地或成一体 地建立。植物辅助设备l也能够相对简单地拆除。这样，例如当植物3已 经充分长大时，这两个壁部件能够向外枢转而不对植物产生任何可觉察到 的损坏。可选地，植物辅助设备l可以重复使用。然而，也可以用(生物) 可降解材料制造植物辅助设备1，从而拆除工作变得有限或根本不需要。 在后一种情形中，可以给植物辅助设备1有利地配备至少一个植入物壳5。管2例如是具有恒定横截面的圆形。然而，管2也可以具有不同形状， 例如椭圆形或矩形。此外，横截面的尺寸可以变化，例如用于使得到的曰 光和/或阳光最优化的圆锥形。在根据本发明的优选实施例中，在顶视平面图中，管2围绕约ldm2 的表面。在顶视平面图中，集水板8具有较大的表面，比如lm2，从而能 够收集相对更多的水分。由于这些表面之间的比例关系，表观的降水量增 加，从而，通过有效地使用雨水，在相对干燥的区域也可以成功地进行种 植。图9表示根据本发明的植物辅助设备1的第二实施例的示意性透视图。 为了收集大气中的水分，该植物辅助设备不仅包括基于植物辅助设备1的 第一实施例所述的集水板9,还包括大体上位于集水面上方的具有局部增 厚部分的线状结构。框架32向上延伸并支承该线状结构33,该线状结构 33的末端33a位于接近集水面9处。该线状结构具有优选为圆形的局部增 厚部分，比如基本为球形或椭球形的增厚部分。借助于具有局部增厚部分 的线状结构，发生凝结和/或露滴接收的表面得以增加。在重力影响下，水滴滑向线状结构的末端33a并落到在那里进行如上文所述的收集的集水面 9上。这样，能够从大气中提取相对多的水分，这对那些很少或没有降水 和/或凝结发生的区域、以及幼年植物因蒸发而失去相对多的水分的区域是 有利的。由于采用了线状结构，幼年植物的光照和/或通风以有利的方式保 持基本相同。通过改变线状物的数目，可以减少或增加从大气中p及取的水 分的量以及因此利于植物的水流。该线状结构可以具有相对窄和/或柔性的 设计。然而，该线状结构也可以具有相对硬的设计，从而该线状结构包括 销形区段。另外，线状结构也可以由集水板9或位于集水板9下方的支承 结构支承。需要注意，除了线状结构的增厚部分外，也可以采用其它模件， 比如固定在线状结构上的板片。优选地，植物辅助设备设计成不透明的，从而可以防止植物辅助设备 内生出杂草。在根据本发明的另一个有利的实施例中，如图IO所示，植物辅助设备 1还包括用于支承管2的基本平坦的支承结构40。该基本平坦的支承结构 40例如设计成硬的交织网或柔性网。可选地，该基本平坦的支承结构可以 支承多个植物辅助设备，例如用于人工地和/或机械地将植物辅助设备输运 到种植位置。此外，这样一来，能够相对容易地把植物辅助设备送到相对 较难抵达的区域比如陵坡上。柔性网——也称为种植网——可包括优选地由有机材料和/或无机材 料制成的一个或多个层。该种植网优选地包括土层网41和顶层网42。土层网41用于支承多个植物辅助设备，包括幼年植物。植入物可以设 置在土层网中。幼年植物可以固定在土层网中。灌注(impregnation)后， 土层网41也适于用作生长土壤和植入物载体。通过使用植入物，网可以可 选地工业化地巻起，并且在种植时可以可选地自动打开。如果土层网将用 于支承已经发芽的植物或更大的植物，则网可以事先打开，此后例如借助 于掣子系统将植物固定到网上。然后，可以用人力或以机械的方式将网支 承到将种植植物的地方。土层网41的尺寸这样确定，即，根据土壤块的尺寸和/或重量和/或植物的重量和/或管的重量，土层网41足够坚固以用作如果总重量相对较小 可由几个人移动的运输工具。对于相对较大的总重量，可选地采用机器。 通过采用种植网，提高了种植速度， 一些不容易到达的区域比如山坡、湿 地等变得适宜种植。通过采用自动种植网铺设设备和/或直升机，可以提高种植速度，尤其 是在那些不容易接近的区域。包括植入物和/或幼年植物的种植网也可以用作对抗侵蚀。由于高的种 植速度，能够在短时间内大面积种植，从而可以在合适的时间播种和种植 植物。此外，借助于植物辅助设备，可以在传统种植时期外随意种植植物。种植网还具有如下优点，它能够根据种植环境的情况、形状和条件而 调整。可选地，利用数码摄影结合GPS，可以绘制出待种植的土地。从而，例如仅仅具有水、突岩、独立的单棵树等的位置可以在种植网 中设置成凹部。此外，在设计网时把山峰或山头的锥形形状纳入考虑。除 了适应于形状和环境条件的调节，基于对网的专门设计，也能够根据种植 者期望的形状和/或种类设置植物。这里，例如可能种植防风林、可选地种 植快速生长的植物或树木以保护其它农作物。顶层网42用于引导和支承生长的植物。这防止幼年植物的茎例如由于 尤其在相对较高的地方发生的高速风而倾倒或折断。顶层网42可选地设计 为使得植物沿着它向上生长。这样，顶层网42可以设置在植物顶部的上方 或茎的半中央以上。有利地，根据本发明，种植时不需要像在采用糖用甜菜带(sugarbeet strip)或护根物/覆盖物泵时一样用到昂贵和复杂的机器，在采用糖用甜菜 带时，用带包围地种植种子，在采用护根物泵时，使用高压泵喷洒包括结 合剂、种子、人造化肥等的层以获得草碎的生长层。此外，能够种植不易 接近的区域，比如传统机器不能接近或几乎不能接近的山坡或湿地。此夕卜， 种植网还比糖用甜菜带具有更多优点，即，在高风速下更好的保护、植物 辅助设备更好的定位以及为了嫁接目的可调节的网厚度。需要注意，该基本平坦的支承结构不仅适于支承一个或多个根据权利要求1所述的植物辅助设备，还能够用于支承至少一个包括用于保护幼年 植物的保护结构的植物辅助设备1。图12表示根据本发明的植物辅助设备1的另一实施例的横截面示意图。贮水池13包括入流管60，该入流管的第一端61在内部连接到集水面 9内的开口 12的边缘上。通过采用这样的入流管60，由于蒸发导致的贮水 池13的水分损失将大大下降。这是因为当与开口 12空气接触的液体表面 尺寸增加时，能够蒸发的水分的量随着增加。相反，当与开口 12空气接触 的液体表面尺寸的减小时，蒸发损失的液体的量随着减少。由于入流管60 中的液体表面远远小于贮水池13中其余的液体表面，经由开口 12的蒸发 成比例地减少，并且相应地从贮水池13蒸发的水分损失也较少。这样，入 流管60中的液体对贮水池13中其余的液体表面的水分蒸发形成了屏障。由于入流管60的第二端62正好延伸到贮水池13底部16的上方，因 此，只要ji!i水池中存在少量的水分，入流管60就能起作用，因为那时入流 管60的第二端62仍然在液体表面之下。优选地，入流管60沿第一端61的方向逐渐变细，从而可以有利地防 止入流管底部的堵塞。此外，]^水池13包括溢流管70，该溢流管70以类似的方式通过第一 端71连接到出流开口 21的边缘并通过第二端72正好延伸到贮水池13底 部16的上方，从而可以防止经由出流开口 21的水分蒸发。为了防止堵塞 溢流管70, ^^入流管60—样，溢流管可以构造为沿第一端71的方向逐渐 变细。本发明不限于这里所给出的示例性实施例。可以有许多变型。 这样，集水面可以设计为不同颜色。通过将表面设置成浅色，对阳光 的热吸^^目对较少，从而用于收集水的凝结过程长时间保持有效。此外，集水板不仅仅能够与植物辅助设备联合使用，也能够单独用于 收集大气中的水分，例如通过固定装置固定在建筑物、船比如帆船、或其 它离岸浮动结构上。所收集的水分可以加工得到々欠用水或例如用于化学加工和/或灌溉。还可以通过将根据本发明的植物辅助设备安置于盐水或微咸7K之上来 使用植物辅助设备，因为蒸发的盐水或微咸水的凝结导致淡水产品。这种变型对于本领域技术人员来说将是清楚的，并应理解为在下面权 利要求中阐明的本发明的范围之内。
权利要求
1.一种用于保护幼年植物的植物辅助设备，包括至少部分地从侧面包围可被安置在该植物辅助设备中的幼年植物的管，还包括用于收集大气中的水分的集水板，其中，该集水板设有包括接收面和邻接于接收面下部边缘的收集面的集水面，该接收面可操作地与重力方向成第一角度，该收集面可操作地与重力方向成第二角度，其中第一角度小于第二角度。
2. 根据权利要求1所述的植物辅助设备，其特征为，第一角度小于约45° 。
3. 根据权利要求1或2所述的植物辅助设备，其特征为，第二角度 大于约45° 。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述收集面包括沟道区段。
5. 根据权利要求4所述的植物辅助设备，其特征为，所述沟道区段 在横截面中具有宽度在大约5到大约15mm范围内的底部。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述集水面基本为漏斗形。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述集水面包括凸出结构，该凸出结构可操作地定向为基本朝上，并且该凸 出结构的表面至少部分地形成接收面。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述植物辅助设备还包括基本位于集水面上方的具有局部增厚部分的线状结 构。
9. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述植物辅助设备还包括用于储存收集到的水分的贮水池。
10. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助^1备，其特征为，所 述收集面通向贮水池。
11. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所述贮水池基本位于所述集水板的下方。
12. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述贮水池"^殳有用于将贮水池中的水分供应到位于其下方的底土的灌溉点。
13. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述灌溉点包拾没计成空心针状物的滴水器。
14. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述灌溉点i殳有用于调节待供应的水流的调节装置。
15. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述调节装置包括用于调节所述灌溉点开口的可滑动板。
16. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述调节装置还包括用于移动可滑动板的驱动元件，该驱动元件设有刻度。
17，根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 迷li水池包括出流通道，该出流通道的第一端可操作地位于贮水池底部上 方，第二端连接到所述灌溉点。
18. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述集水面的顶面设有减小粘附力的覆盖层。
19. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述集7K板的底面设有绝热材料。
20. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述管包括两个可分开的壁部件。
21. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述植物辅助设备还包括位于所述管中的土壤块。
22. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所
23. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述植物辅助设备还包括用于支承所述管的基本平坦的支承结构。
24. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述]^水池包括入流管，该入流管的第一端在内部连接到集水面内的开口的边缘上。
25. 根据权利要求24所述的植物辅助设备，其特征为，所述入流管 的第二端正好延伸到贮水池底部的上方。
26. 根据权利要求24或25所述的植物辅助设备，其特征为，所述入 流管沿所述第一端的方向逐渐变细。
27. 根据上述权利要求中任一项所述的植物辅助设备，其特征为，所 述ji&水池还包括溢流管，该溢流管的第一端在内部连接到溢流开口的边缘 上。
28. 根据权利要求27所述的植物辅助设备，其特征为，所述溢流管 的第二端正好延伸到贮水池底部的上方。
29. 根据权利要求27或28所述的植物辅助设备，其特征为，所述溢 流管沿所述第一端的方向逐渐变细。
30. —种设有用于收集大气中的水分的集水面的集水板，其中，集水 面包括接收面和邻接于接收面下部边缘的收集面，该接收面可操作地与重 力方向成第一角度，该收集面可操作地与重力方向成第二角度，其中第一 角度小于第二角度。
31. 根据权利要求30所述的集7jC板，其特征为，所述集水板还包括 用于固定在建筑物和/或船上的固定装置。
32. —种用于收集大气中的水分的方法，包括在与重力方向成第一角 度的接收面上获得水滴，以及在与重力方向成第二角度的收集面上收集水 滴，其中，第一角度小于第二角度。
全文摘要
本发明涉及一种用于围绕幼年植物的植物辅助设备。该植物辅助设备(1)包括至少部分地从侧面包围可被安置在植物辅助设备(1)中的幼年植物(3)的管(2)。该植物辅助设备(1)还包括用于收集大气中水分的集水板(8)。该集水板(8)包括集水面(9)，该集水面(9)包括可操作地与重力方向成第一角度的接收面(10)。该集水板(8)还包括邻接于接收面(10)下部边缘的收集面(11)，该收集面(11)可操作地与重力方向成第二角度。第一角度小于第二角度。
文档编号E03B3/28GK101238254SQ200680028497
公开日2008年8月6日 申请日期2006年6月8日 优先权日2005年6月8日
发明者P·M·M·霍夫 申请人:P.M.M.霍夫控股有限公司