Установка для выращивания растений

(5Ъ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЕТЕНИЯ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС Т 2 1(21) 4774663/15::. жидкостныеЗикорневыекамеры 4,сообща- (22) 28.12.89 ющиеся между собой посредством фитилей (46) 15.08.92. Бюл. й 30 5. Жидкостные камеры 3 вегетационных со- (71) Научно-производственное объединение судов 1 частично заполнены водопоглощаю"Биотехника"; щими элементами . 6 и последовательно (72) Ю.А.Байдукин, Ю,И,Гришин, Н.И.Лы- соединены между собой патрубками 8. Цирсов, А,А,Пилихин, В. В.Черноглазов, куляционный контур включает в себя силь- Ю,Ф.Завьялов,А.А.Лепскийи В,А.Корсаков фонную емкость 9, нагнетательный 12 и (56) Авторское свидетельство СССР откачивающий 14 насосы, а также газожид- Ь 1005733, кл, А 01 6 3100, 1978. костный разделитель 15. При работе устрой- (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ства вода или питательный раствор РАСТЕНИЙ . подаются насосом 12 в жидкостные камеры (57) Изобретение м.б, использовано при вы вегетационных сосудов 1. Из-эа большей ращивании растений в условиях микрогра- производительности насоса 14 в жидкоствитации на искусственном заменителе ных камерах 3 создается разрежение, обеспочвы,Устройствосодержитвегетационные печивающее аэрацию корней растений, 1 сосуды 1, разделенные перегородками 2 на з,п.ф-лы, 1 ил.Ф5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к устройствамдля выращивания растений на искусственном заменителе почвы, в частности к космическим оранжереям.Цель изобретения - обеспечение надежности и регулируемого водовоздушногорежима для растений,На чертеже представлена схема установки длявыращивания растений.Устройство содержит вегетационныесосуды 1, разделенные перегородками 2 нажидкостные камеры 3 и корневые камеры 4., Перегородка 2 снабжена отверстиями илипазами с плотно вставленными в них фитилями 5, верхние концы которых размещеныв корневой камере 4 с заменителем почвы,а нижниеконцы - в жидкостной камере 3.Внутри жидкостной камеры размещены водопоглощающие элементы 6, выполненныеиз гидрофильного материала, например изполивинилформаля, и контактирующие сфитилями. Жидкостная камера 3 имеет натрубок входной 7 и выходной патрубок 8,Жидкостные камеры вегетационных сосудов последовательно соединены между собой: выход первой камеры - с входомвторой и т.д.Установка содержит сильфонную емкость 9 для воды (раствора), смонтированную в защитном корпусе 10, которыйсоединен с атмосферой посредством патрубка 11. Установка содержит также нагнетательный насос 12, вход которогосоединен с емкостью 9, а выход - с входнымпатрубком 7 жидкостной камеры 3 первоговегетационного сосуда.Кроме того, установка снабжена откачи вающим насосом 14 и газожидкостным разделителем (ГЖР) 15 мембранного илицентробежного типа, который имеет входной патрубок 16 для смеси жидкости и газаидва выходных патрубка 17 и 18, соответственно для газа и жидкости. Нэ в: .,э откачивающий насос 14 соединен с выходнымпатрубком 8 жидкостной камеры 3 последнего из последовательно соединенных вегетационных сосудов, э на выходе - с входом16 газожидкостного разделителя 15. В своюочередь, на жидкостном выходе ГЖР соединен с сильфонной емкостью 9, а на газовом- с атмосферой.На трубопроводе, соединяющем сильфонную емкость 9 с входом нагнетательногонасоса И, установлен патрубок с вентилем19. через который осуществляется слив воды (питательного раствора) из установки иее заправка перед началом работы.Установка снабжена блоком 20 управления с программным устройством. Обьемжидкостной камеры 3 вегетационного сосуда выбран из такого расчета, чтобы количество находящейся в ней воды (растворэ) было достаточно для обеспечения взрослых растений между циклами подачи воды в вегетационные сосуды,Установка работает следующим образом,По сигналу программного устройства блока 20 управления включаются откачивающий 14 и нагнетательный 12 насосы, а также газожидкостной разделитель 15. При этом вода из рабочей камеры емкости 9 подается насосом 12 в жидкостную камеру 3 вегетационного сосуда 1, где частично впитывается водопоглощающими элементами 6 и фитилями 5. При работе насосов в жидкостных камерах 3 вегетационных сосудов 1 создается разрежение не менее 100 мм вод.ст., благодаря которому из корневых камер 4 через капилляры фитилей 5 отсасывается находящийся в заменителе почвы воздух с высокой концентрацией углекислого газа, образующегося в процессе дыхэния корней растений. На его место поступает свежий воздух из оранжереи, заполняя частично капилляры заменителя почвы. Таким образом осуществляется аэрация заменителя почвы, Благодаря создаваемому в жидкостных камерах разрежению не происходит перетекания воды через фитили 5 в корневые камеры 4 вегетационных сосудов, что неизбежно при наличии в установке только нагнетательного насоса 12.В первый период работы насосов происходит в основном откачка воздуха из жидкостных камер 3, По мере поступления в них воды часть ее откэчивэется вместе с воздухом насосом 14 в газожидкостный разделитель 15, который разделяет поступающую суспензию на воду и воздух, Воздух через газовый выход 17 газожидкостного разделителя 15 поступает в пространство над вегетационными сосудами, а вода через выход 18 вновь направляется в емкость 9.Предложенная система водоподачи обладаетсвойством саморегулирования, В начале работы почти вся вода расходуется на заполнение жидкостных камер. При этом откачивающий насос 14 забирает из жидкостных камер 3 вегетационных сосудов 1 почти один воздух. После заполнения жидкостных камер 3 водой работа насосов 12 и 14 может продолжаться сколь угодно долго, так как расходы подаваемой и откачиваемой воды сравниваются. Благодаря разрежению, создаваемому в жидкостных камерах откачивающим насосом, происходит постоянное подсэсывэние воздуха из корневых камер, его замена свежим воздухом из оранжереи и улучшение условий кор1754020 Составитель Ю.БайдукинРедактор Л,Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши Заказ 2832 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 необитания растений, В то же время исключается перелив воды из жидкостных камерв заменитель почвы и его затопление.Установка позволяет выращивать растения в наземных условиях в перевернутомположении "кроной вниз", что позволитприменить ее на специальных объектах, ограниченных в объеме. При этом с цельюсоздания компактной установки и рационального использования источника облучения половина вегетационных сосудовразмещается под источником облучения(внормальном положении), а вторая половина- над источником облучения (в перевернутом положении). Величина разрежения, создаваемого при работе насосов вжидкостных камерах вегетационных СОСУдов, при перевернутом положении этих СОсудов в условиях нормальной гравитации,как показали опыты, не должна быть меньше 100 мм вод.ст, во избежание вытеканияводы через капилляры фитилей в корневыекамеры и переувлажнения заменителя почвы, При отсутствии гравитации разрежение может быть меньше 100 мм вод.ст., нопри этом снижается аэрация заменителя почвы,Влажность заменителя почвы в предлагаемой установке зависит только от свойстви количества фитилей и свойств заменителя. почвы. Путем подбора числа фитилей устанавливается необходимая влажность заменителя почвы.Материал водопоглощающих элементов жидкостных камерах должен хорошовпитывать воду и легко отдавать ее фитилям, Такими свойствами обладает поливинилформаль. Водопоглощающие элементыв жидкостных камерах будут исключать в. условиях отсутствия гравитации образование крупных воздушных пузырей и водяных5 шариков и, следовательно, обеспечат нормальный контакт фитилей с водой,Таким образом, предложенная установка обеспечивает заданный водовоздушныйрежим в вегетационных сосудах, не требуя10 сложной системы регулирования влажностизаменителя почвы с датчиками влажности вкаждом вегетационном сосуде,Формула изобретения1. Установка для выращивания расте 15 ний, содержащая вегетационные сосуды,емкость для питательного раствора, насос,сообщающийся на входе с емкостью, а навыходе- с жидкостной камерой вегетационного сосуда, связанной посредством капил 20 лярных фитилей с корневой камерой, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения,надежного и регулируемого водовоздушного режима для растений, она снабжена дополнительным насосом с большей25 производительностью, чем первый, и газожидкостным разделителем, при этом всасывающий патрубок дополнительного насосаподсоединен к жидкостной камере вегетационного сосуда, а его напорный патрубок30 связан с входом газожидкостного разделителя, который имеет выходные патрубки дляжидкости и газа.2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения надежности во 35 дообеспечения растений в условиях микрогравитации, жидкостные камеры частичнозаполнены гидрофильным материалом.