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公開番号2025076482
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2025019725,2023120218
出願日2025-02-10,2017-10-09
発明の名称植物栽培機器及び方法
出願人マッセー、スコット,ハイドログローエルエルシー
代理人弁理士法人浅村特許事務所
主分類A01G 31/00 20180101AFI20250508BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】植物栽培機器を提供する。
【解決手段】植物栽培機器が、内側を有するエンクロージャであって、エンクロージャの内側が、エンクロージャ内の内部環境を保つように構成されたエンクロージャと、光源と、作付け支柱であって、それを通って形成される空洞を有する作付け支柱と、作付け支柱の上端部に位置決めされた配給機器に水溶液を移送する導管であって、配給機器が、空洞の全体にわたって水溶液を配給するように構成され、作付け支柱が、配給機器に対して回転可能に動くことができるように構成されている、導管と、配給機器から水溶液を配給するために、導管を通して配給機器に流体結合された水源と、エンクロージャ内の個々の植物の健康状態に関するデータを取得するセンサと、灌水システムと、灌水システム、センサ、及び光源に通信可能に結合されるように構成された制御システムとを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
内側を有するエンクロージャであって、前記エンクロージャの前記内側が、前記エンクロージャ内の内部環境を保つように構成され、アパート又は家庭内に据え付けられるようにサイズ化されているエンクロージャと、
少なくとも１つの光源と、
作付け支柱であって、それを通って形成される空洞を有する作付け支柱と、
前記作付け支柱の下方部に結合され、前記エンクロージャ内で前記作付け支柱を回転させるように構成されている駆動モータと、
前記作付け支柱の上端部に位置決めされた配給機器に水溶液を移送する導管であって、前記配給機器が、前記空洞の全体にわたって前記水溶液を配給するように構成され、前記作付け支柱が、前記配給機器に対して回転可能に動くことができるように構成されている、導管と、
前記配給機器から前記水溶液を配給するために、前記導管を通して前記配給機器に流体結合された水源と、
前記エンクロージャ内の個々の植物の健康状態に関するデータを取得する少なくとも１つのセンサと、
灌水システムと、
前記灌水システム、前記センサ、前記光源、及び前記駆動モータに通信可能に結合されるように構成された制御システムと
を備える植物栽培機器であって、
前記少なくとも１つの光源、前記作付け支柱、前記駆動モータ、前記導管、前記センサ、及び前記灌水システムが、前記植物栽培機器の一部として、前記エンクロージャを伴う独立型である、植物栽培機器。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記エンクロージャが、上部、基部、及び少なくとも１つの壁部を備え、前記壁部が内側表面を有する、請求項１に記載の植物栽培機器。
【請求項３】
前記壁部の前記内側表面が、前記エンクロージャ内で放射された光を反射するように構成されている、請求項２に記載の植物栽培機器。
【請求項４】
前記作付け支柱が、前記空洞を形成するために互いに取り外し可能に結合された複数の部分をさらに備え、各部分が、植物を受けるように構成された少なくとも１つの開口を有する、請求項１に記載の植物栽培機器。
【請求項５】
前記光源が、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、請求項１に記載の植物栽培機器。
【請求項６】
さらに、前記水源が貯水槽を含み、前記貯水槽が、前記エンクロージャの前記内側から、底壁部によって実質的に分離されている、請求項１に記載の植物栽培機器。
【請求項７】
前記水源、前記導管、及び前記灌水システムが、互いに流体結合可能である、請求項１に記載の植物栽培機器。
【請求項８】
前記作付け支柱が、前記配給機器の周りを回転する、請求項１に記載の植物栽培機器。
【請求項９】
前記灌水システムが、前記水源から前記導管へと水を移送するように構成されたポンプ及び２次流体導管を備える、請求項１に記載の植物栽培機器。
【請求項１０】
前記エンクロージャが、長方体であり、前記エンクロージャの前記内側にアクセスするための１つ又は複数の開口を有する、請求項１に記載の植物栽培機器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本米国特許出願は、２０１６年１０月７日出願の米国仮出願第６２／４０５５３２号、２０１７年３月６日出願の米国仮出願第６２／４６７６２１号、２０１７年６月２６日出願の米国仮出願第６２／５２４８１１号の優先権を主張し、これらの開示は本出願の開示の一部であると考えられ、参考として、本明細書に全体として援用される。
続きを表示（約 3,300 文字）【０００２】
本発明は、一般に、植物用に使用される栽培機器などの植物栽培システムに関する。一態様において、本発明は、詳細には、独立型の栽培構造体の中で植物を栽培するための噴霧耕栽培機器及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
人口密集地域で新鮮な農産物を入手しづらくしている食の砂漠（ｆｏｏｄｄｅｓｅｒｔ）に呼応して、共同住宅及び地域でのホーム・ガーデニング及びマイクロ菜園が、近年、米国全域で拡大してきている。より多くの消費者が、より新鮮な農産物を提供するため、並びに大型の食料品店で使用される保存料及び化学物質を制限するために、地元で栽培された新鮮な農産物及びハーブをとることを望んでいる。これらの菜園では大規模な土地は必要とされないが、依然として、農産物を栽培する菜園を作るために物理的な土地を準備する必要がある。世界の食糧需要を満たすことはできていないが、人口は増え続けており、次の３０年以内には３０億人増加することになっている。多くの都市環境では、不動産が、通常は菜園として専用に使用されることにはならないプレミアム価格になっている。さらに、菜園の気候及び季節的な気象変化によっては、多くの農産物品は、たとえ栽培できたとしても通年では栽培できない。この増加している人口のための住宅団地が建設されるにつれて、どちらも変化の激しい気象状況によって脅かされている、飲用水及び利用可能な農地の減少しつつある供給がますます不足し、それにより食糧価格は徐々に上昇することになる。現在、多くの水耕栽培システムは、その設置面積に比べて収穫高が少ない水平栽培法を使用している。既存の水耕栽培システムでは、水耕栽培培養液を循環させるためのポンプの大規模な組立体、並びに根を避けるように、十分に溶かした酸素を溶液に含ませるためのブロワが必要とされる。これらの追加のアクチュエータによって電力消費が増加し、これにより消費者がその投資に対する見返りを享受するまでの時間が長くなる。同様に、このシステムには、エネルギー消費、水及び養分の不十分な分配、並びに高いメンテナンス・コストに関係する、様々な不足がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
家庭内の最小限の空間しか取らずに新鮮な農産物を栽培する機器の必要性が存在している。本発明は、植物を栽培するための薄膜水耕栽培機器及び噴霧耕栽培機器に関し、この機器は、アパート又は家庭内に容易に据え付けられるように構成することができる。本発明の噴霧耕栽培機器は、完全に独立型でも、他の器具とともにキッチンに一体化されてもよく、ハーブ及び他の農産物を安定して栽培するための空間を提供する。さらに、本発明により、通常の成長のタイムラインとは対照的に、また殺虫剤及び除草剤の必要性なしに、種子又は小さい苗を短期間で成熟まで育成することが可能になる。この栽培システムにより、使用者は、自身の家庭で農産物又はハーブを栽培するために、小さい種子ポッドを購入してそれらを自身の家庭まで直接発送させることが可能になる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様では、本開示は、内側及び外側を有するエンクロージャであって、エンクロージャの内側が、エンクロージャ内の環境条件を保つように構成される、エンクロージャと、１つ又は複数の光源と、そこを通って延びるアパーチャを有する取外し可能な作付け支柱と、回転可能な基部と、中心導管であって、前記導管が、作付け支柱のアパーチャを通って延び、前記作付け支柱が、前記中心導管の周りを回転可能に動くことができるように構成される、中心導管と、水源と、少なくとも１つのセンサと、灌水システムと、灌水システム、１つ又は複数のセンサ、光源、及び回転可能な基部に通信可能に結合されるように構成される制御システムとを備える、植物栽培機器に関する。
【０００６】
別の態様では、本開示は、本発明の植物栽培機器内で栽培するための植物を栽培、監視、及び購入するシステムであって、作付けポッドにバーコードが割り当てられ、その特定の植物種について環境変数を分類し、バーコードを走査して植物栽培機器及び制御システム内に作付けポッドを割り当て、制御アルゴリズムを実行してシステム内の植物種の組合せに基づいて最適な環境変数を決定し、その環境選好を実現するように環境を調整する、システムに関する。
【０００７】
本開示の特徴及び利点、並びにそれらを得る方式は、開示されるシステム及び工程についての以下の説明を添付図面と併せて参照することによってさらに明らかになり、またよりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
植物栽培機器の例示的な一実施例の斜視図である。
植物栽培機器の例示的な一実施例の分解斜視図である。
植物栽培機器の例示的な一実施例の断面図である。
植物栽培機器のモジュラ作付け支柱の例示的な一実施例の斜視図である。
図４Ｂに示す植物栽培機器のモジュラ作付け支柱の例示的な一実施例の俯瞰図である。
図４Ｂに示す植物栽培機器のモジュラ作付け支柱の例示的な一実施例の断面図である。
開口封止部材を有する植物栽培機器のモジュラ作付け支柱の例示的な一実施例の俯瞰図である。
図４Ｄに示す開口封止部材を有する植物栽培機器のモジュラ作付け支柱の例示的な一実施例の俯瞰図である。
らせん構成を有する本発明の作付け支柱の例示的な一実施例の斜視図である。
らせん構成を有する本発明の作付け支柱の例示的な一実施例の側面斜視図である。
らせん構成を有する本発明の作付け支柱の例示的な一実施例の上面図である。
５Ｄに示すらせん構成を有する本発明の作付け支柱の例示的な一実施例の断面図である。
本発明の植物栽培機器の例示的な一実施例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の詳細な説明は、添付図面に関連した実例の実施例についてのものである。こうした説明は例示的なものであり、考えられる実施例の範囲に関して限定的である意図はない。こうした実施例は、当業者がそれらを実践できるようにするのに十分に詳しく説明されており、またいくつかの変形形態を伴う他の実施例が実践されてもよいことが理解されよう。
【００１０】
図１～図６を参照すると、植物栽培機器１は、エンクロージャ・ハウジング３及び作付け支柱５を備えている。エンクロージャ・ハウジング３は、機器内で栽培することができる種々の植物のバラエティに理想的な栽培環境を提供するように、環境的に制御され得る。エンクロージャは、内側部７及び外側部９を有することができる。エンクロージャ３は、円筒形、三角形、角錐形、らせん形、及び長方形の構造を含めて、多数の形状をとってもよい。各形状は、対応する側壁部１１並びに上部１３及び底部１５を有して、エンクロージャ３を形成することができる。例示的な一実施例では、エンクロージャは、上壁部１３、底壁部１５、及び４つの側壁部１１ａ～１１ｄを含めて、性質上６つの面を有する長方形であってもよい。例示的な一実施例では、壁部１１は、エンクロージャ３の骨組みとして機能することができる支持構造体１７に連結されてもよい。別の実施例では、壁部は、円形管の場合、又は壁部１１が支持構造体として機能する場合などには、支持構造体なしで継ぎ目なく接合されてもよい。さらに、壁部１１は、エンクロージャの１つ又は複数の壁部１１に位置付けられるアクセス・ドア又はパネル１９を含んでもよい。アクセス・ドア１９により、使用者がエンクロージャを開いて栽培又は収穫のために植物を取り出す又は加えることが可能になる。同様に、アクセス・ドア１９により、必要になる場合がある任意の植物の手入れのために使用者がアクセスすることが可能になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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