飼草生產(chǎn)單元的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了一種可移動(dòng)飼草生產(chǎn)單元，包括：具有前端和后端的隔離容器；多個(gè)托盤，每個(gè)所述托盤都具有貫通所述托盤底部的排水孔；具有從所述容器前端延伸到所述容器后端的多個(gè)架子的支架系統(tǒng)，所述架子用于支撐各個(gè)所述托盤；可連接水源的灌溉系統(tǒng)，所述灌溉系統(tǒng)具有通過(guò)泵和多個(gè)管道與多個(gè)噴頭流動(dòng)連接的水箱；用于保持所述容器內(nèi)預(yù)定照明度的照明系統(tǒng)；用于將所述容器內(nèi)的溫度保持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)的熱量控制系統(tǒng)；用于開(kāi)啟其它系統(tǒng)并在電源上維持電負(fù)荷平衡的中央控制系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】飼草生產(chǎn)單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飼草生產(chǎn)。特別地，本發(fā)明涉及一種飼草生產(chǎn)單元。
【背景技術(shù)】
[0002]已經(jīng)提出了多種系統(tǒng)來(lái)集約化生產(chǎn)為牲畜提供飼料的飼草。已經(jīng)提出的多種系統(tǒng)，其范圍從生長(zhǎng)種子的簡(jiǎn)單托盤，到水培系統(tǒng)，再到各種自動(dòng)化系統(tǒng)。所有這些用于生產(chǎn)飼草的系統(tǒng)存在的主要難題是，以一種經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)充足的飼草生產(chǎn)。
[0003]在托盤中生產(chǎn)飼草所涉及到的系統(tǒng)是一個(gè)分批過(guò)程，這樣的過(guò)程會(huì)收獲大量的飼草，這些飼草需要儲(chǔ)存起來(lái)以備日后使用。只有當(dāng)下一批飼草作物已經(jīng)成長(zhǎng)到可以收獲時(shí)，才能使用下一批飼料。
[0004]這些分批系統(tǒng)在種植過(guò)程中可以是交錯(cuò)的，從而使飼草生產(chǎn)分配得更加均勻。然而，在種植過(guò)程中，從飼草的整個(gè)生長(zhǎng)一直到收獲，這些系統(tǒng)要求對(duì)托盤進(jìn)行大量的操作。隨著飼草的生長(zhǎng)，托盤的重量會(huì)增加，因而對(duì)生長(zhǎng)有飼草的托盤進(jìn)行操作通常是非常困難的，并且這種操作往往非常不方便，勞動(dòng)密集，還會(huì)使飼草生長(zhǎng)不均勻。
[0005]已構(gòu)建了一些自動(dòng)化單元,在這些自動(dòng)化單元中，托盤會(huì)沿著傳送系統(tǒng)機(jī)械地移動(dòng)。借此，已播種有種子的托盤被拾起，而已長(zhǎng)滿飼草的托盤從生產(chǎn)單元的另一端被收獲。這樣的系統(tǒng)所需的資金支出通常是高昂的，因而自動(dòng)化系統(tǒng)在供牲畜食用的飼草生產(chǎn)中還未能得到普遍認(rèn)可。
[0006]一些水培系統(tǒng)也用于生產(chǎn)飼草。這些系統(tǒng)要求在種子萌發(fā)及草芽生長(zhǎng)過(guò)程中控制營(yíng)養(yǎng)供給，通常用于分批種植系統(tǒng)。水培系統(tǒng)的成本和對(duì)營(yíng)養(yǎng)供給的控制通常不是不經(jīng)濟(jì)，就是勞動(dòng)密集。
[0007]1976年11月16日Finck申請(qǐng)的美國(guó)專利3991514教導(dǎo)了一種具有多個(gè)灌溉和溫度控制系統(tǒng)的連續(xù)飼草生產(chǎn)的操作，借此，操作員將播種后的托盤放置在架子系統(tǒng)的后端，并將長(zhǎng)滿成熟飼草墊的托盤從各個(gè)架子的前端移走。然而，在這樣的系統(tǒng)中，一旦架子上甚至是部分地放置有飼草托盤時(shí)也很難將長(zhǎng)有飼草的托盤向前推進(jìn)，尤其對(duì)于具有相對(duì)較多數(shù)量的生長(zhǎng)間隔的任何作物而言，這將導(dǎo)致相對(duì)較多數(shù)量的托盤必須在每個(gè)架子上并在每個(gè)間隔時(shí)都向前推進(jìn)。此外，由于許多電力系統(tǒng)通過(guò)專用的定時(shí)器進(jìn)行控制或者通常為打開(kāi)狀態(tài)，并且由于如此多這樣的系統(tǒng)同時(shí)消耗電能，因此這種設(shè)備需要大的電能容量。I960年3月15日Martin申請(qǐng)的美國(guó)專利2928211教導(dǎo)了一種類似的水培設(shè)備，該水培設(shè)備具有多種相同的缺點(diǎn)。
[0008]上述描述的所有這些系統(tǒng)存在各種固有問(wèn)題或存在各種限制，使得為牲畜提供飼料的飼草生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)或不現(xiàn)實(shí)。
[0009]現(xiàn)在我們發(fā)明了一種飼草生產(chǎn)單元，能夠集約化生產(chǎn)飼草，還能夠克服或緩解至少一種上述缺點(diǎn)。本發(fā)明的其它目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中變得明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本發(fā)明是一種用于與水源和電源相連接的可傳送飼草生產(chǎn)單元。所述飼草生產(chǎn)單元包括具有前端和后端的隔離容器。優(yōu)選的，每一端都包括可開(kāi)可關(guān)的門。
[0011]包括多個(gè)托盤，每個(gè)所述托盤都具有多個(gè)貫通所述托盤底部的排水孔，所述排水孔靠近所述托盤的后壁，這樣，當(dāng)支撐以使后端稍微傾斜時(shí)，所述托盤中的水流向所述托盤的后壁以及靠近所述后壁的排水孔。每個(gè)托盤還可以包括一對(duì)側(cè)壁。所述托盤的前緣處可以包括一個(gè)唇狀壁，以便于成熟飼草墊的準(zhǔn)備搬移。每個(gè)所述托盤可以包括至少一個(gè)中間間隔壁，用于生產(chǎn)分塊的成熟的飼草墊。根據(jù)作物的類型，并依據(jù)預(yù)定尺寸(尤其是高度，其優(yōu)選為50mm)，確定每個(gè)托盤保持每平方米具有預(yù)定的播種率。
[0012]包括支架系統(tǒng)，所述支架系統(tǒng)用于在所述容器內(nèi)支撐各個(gè)所述托盤。所述支架系統(tǒng)包括多個(gè)架子，所述架子從所述容器的前端延伸至所述容器的后端。每個(gè)架子具有足夠的寬度以接收至少一個(gè)所述托盤、且具有足夠的深度以接收預(yù)定排數(shù)的所述托盤以使所述托盤在一個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)循環(huán)穿過(guò)所述容器。每個(gè)所述架子包括多個(gè)軌道，所述軌道用于支撐各個(gè)所述托盤，從而便于所述托盤從所述容器的前端滑移到所述容器的后端。
[0013]包括灌溉系統(tǒng)，所述灌溉系統(tǒng)優(yōu)選地基本上被容納在所述容器內(nèi)，用于根據(jù)作物將水流限制在預(yù)定參數(shù)內(nèi)，只有當(dāng)所述單元內(nèi)達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)，才根據(jù)生長(zhǎng)周期的各階段而設(shè)置的不同間隔的噴水器(emitter)進(jìn)行澆水。所述灌溉系統(tǒng)包括水箱，所述水箱通過(guò)泵和多個(gè)管道與多個(gè)噴頭流體連通。所述水箱還包括與水源相連的進(jìn)水閥，用于當(dāng)所述水箱內(nèi)的水位降到低于預(yù)定量的水時(shí)，將所述水箱重新注滿。由于所述水箱位于所述容器內(nèi)，所述水箱內(nèi)的水的溫度可以與所述容器內(nèi)部的溫度相等。
[0014]優(yōu)選的，所述水箱還包括位于其上表面的平臺(tái)。所述平臺(tái)和水箱用于支撐位于其上的一個(gè)人的重量，例如，通過(guò)使用加固梁。所述水箱位于靠近所述容器前端的地面上，因此，所述水箱內(nèi)的水的任何殘留熱量將所述容器前端加熱，從而促進(jìn)所述飼草種子的萌芽。所述水箱可以還包括熱水器，所述熱水器用于將所述水箱內(nèi)的水加熱到預(yù)定溫度。
[0015]照明系統(tǒng)與所述電源相連，用于保持所述容器內(nèi)的預(yù)定照明度。所述照明系統(tǒng)至少包括多個(gè)燈泡，所述 燈泡用于照射從所述容器后端一直到所述容器前端的各個(gè)托盤，所述照射將在種子還沒(méi)有發(fā)芽的生長(zhǎng)過(guò)程之前停止。
[0016]熱量控制系統(tǒng)與所述電源相連，用于將所述容器內(nèi)的溫度保持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)。所述熱量控制系統(tǒng)還可以包括濕度控制系統(tǒng)，用于將所述容器內(nèi)的濕度保持在預(yù)定濕度范圍內(nèi)。所述熱量控制系統(tǒng)可以包括逆循環(huán)空調(diào)，用于將所述容器內(nèi)的溫度保持在18-23攝氏度的范圍內(nèi)，并將濕度保持在40%-80%的范圍內(nèi)。
[0017]可以還包括中央控制系統(tǒng)，并電連接至所述灌溉系統(tǒng)的泵、所述照明系統(tǒng)、所述熱量控制系統(tǒng)及所述熱水器。這樣，所述控制系統(tǒng)可以通過(guò)編程開(kāi)啟所述泵以預(yù)定設(shè)置噴灑所述托盤、以預(yù)定設(shè)置開(kāi)啟所述照明系統(tǒng)、根據(jù)所述容器內(nèi)的溫度和濕度必要時(shí)開(kāi)啟所述熱量控制系統(tǒng)、以及根據(jù)預(yù)定設(shè)置控制水溫。所述中央控制系統(tǒng)通過(guò)確保所述泵、所述照明系統(tǒng)、所述熱量控制系統(tǒng)及所述熱水器從來(lái)不同時(shí)開(kāi)啟，來(lái)調(diào)節(jié)所述飼草生產(chǎn)單元的電流消耗。
[0018]使用時(shí)，將所述托盤播滿種子，并將其裝載在所述容器的后端。隨著飼草在整個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)的不斷生長(zhǎng)，操作員將所述托盤向前推進(jìn)。在所述容器的前端將長(zhǎng)滿成熟飼草墊的所述托盤移走，所述托盤的設(shè)計(jì)使得長(zhǎng)成的作物易于移出。在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中，所述泵定期地通過(guò)所述管道將水從所述水箱中抽送到所述多個(gè)噴頭，從而以預(yù)定量的水噴灑各個(gè)托盤，通常通過(guò)將所述泵開(kāi)啟預(yù)定時(shí)間段來(lái)衡量預(yù)定量的水。
[0019]本發(fā)明能夠集約化生產(chǎn)飼草，從而克服或緩解了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。通過(guò)下述更詳細(xì)的描述，結(jié)合以舉例方式說(shuō)明本發(fā)明原理的附圖，本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更加充分的理解本發(fā)明的各個(gè)方面并投入實(shí)際應(yīng)用，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，在附圖中:
[0021]圖1為本發(fā)明的立體圖，示出了具有門的容器且門在閉合位置；
[0022]圖2為圖1的分解立體圖；
[0023]圖3為本發(fā)明的主視圖；
[0024]圖4為本發(fā)明沿著圖3中4-4線剖開(kāi)后的剖視圖；
[0025]圖5為本發(fā)明的俯視圖；
[0026]圖6為本發(fā)明沿著圖5中6-6線剖開(kāi)后的剖視圖；
[0027]圖7A為本發(fā)明支架系統(tǒng)的主視圖；
[0028]圖7B為沿著圖7A中7B-7B線的支架系統(tǒng)的局部視圖，示出了在支架系統(tǒng)的軌道上表面形成的各道縱向溝槽；
[0029]圖8為本發(fā)明的水.箱和平臺(tái)的立體分解圖；
[0030]圖9為本發(fā)明托盤的一個(gè)實(shí)施例的立體圖；和
[0031]圖10為本發(fā)明中央控制系統(tǒng)的一般操作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面進(jìn)行本發(fā)明說(shuō)明性實(shí)施例的描述。為透徹理解并能描述這些實(shí)施例，以下解釋提供具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在沒(méi)有這些細(xì)節(jié)的條件下本發(fā)明也能被實(shí)施。在其他實(shí)施例中，沒(méi)有示出或描述眾所周知的結(jié)構(gòu)或功能，以避免不必要的模糊實(shí)施例的描述。
[0033]除非文中明確強(qiáng)調(diào)，否則，整個(gè)說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，詞語(yǔ)“包含”、“包括”等類似的詞語(yǔ)可以理解為包含的意義，而不是排他或窮盡的意義；這就是說(shuō)，是“包括，但不限于”的意義。使用單數(shù)或復(fù)數(shù)的詞，也分別包括復(fù)數(shù)和單數(shù)。另外，當(dāng)本申請(qǐng)文件中使用“此處”、“以上”、“以下”和類似含義的詞語(yǔ)時(shí)，是指將本申請(qǐng)文件作為一個(gè)整體，而不是指本申請(qǐng)文件的某一特定部分。當(dāng)權(quán)利要求書中關(guān)于列表中兩個(gè)或更多的項(xiàng)目使用詞語(yǔ)“或”時(shí)，這個(gè)詞可以涵蓋以下所有對(duì)該詞語(yǔ)的理解:列表中的任何項(xiàng)目，列表中的所有項(xiàng)目，以及列表中任何項(xiàng)目的組合。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種可移動(dòng)的飼草生產(chǎn)單元10，其包括具有最少40mm厚度隔離材料的隔離容器20，其中，該隔離容器包括支架系統(tǒng)50，灌溉系統(tǒng)90，照明系統(tǒng)150和熱量控制系統(tǒng)160。支架系統(tǒng)50具有多個(gè)架子60，該架子60從容器20的后端28延伸到容器20的前端22，該架子60具有足夠的寬度來(lái)接收至少一個(gè)飼草生長(zhǎng)托盤30，且具有足夠的深度來(lái)接收預(yù)定排數(shù)的托盤30，以使托盤30在一個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)循環(huán)穿過(guò)容器。這樣，可以將播種后的托盤30裝載在架子60的后端，并將長(zhǎng)滿成熟飼草墊13的托盤30從架子60的前端移走，隨著飼草在生長(zhǎng)期內(nèi)的不斷生長(zhǎng)，操作員將這些托盤30向前推移。灌溉系統(tǒng)90包括設(shè)置在支架系統(tǒng)60上的多個(gè)噴頭110，用于以預(yù)定水量定期地噴灑每個(gè)托盤30，照明系統(tǒng)150用于保持預(yù)定的照明度，熱量控制系統(tǒng)160用于將溫度保持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)。
[0035]通過(guò)控制生長(zhǎng)條件，我們發(fā)現(xiàn)可以控制飼草的生長(zhǎng)周期，對(duì)于飼草生長(zhǎng)周期的控制可以在包含的支架系統(tǒng)50上有效的實(shí)施，在此，生長(zhǎng)了飼草的托盤30可以簡(jiǎn)單的通過(guò)支架系統(tǒng)50向前推移。這樣，隨著后續(xù)托盤30的插入，插入到支架系統(tǒng)50后端28的播種過(guò)的托盤可以向前推移，由此，飼草可以收獲的托盤30將被推進(jìn)到支架系統(tǒng)50的前端。正是對(duì)生長(zhǎng)條件進(jìn)行了控制，使得托盤30簡(jiǎn)單的在后續(xù)插入的托盤30的推動(dòng)作用下向前推進(jìn)穿過(guò)支架系統(tǒng)50，以這種方式實(shí)現(xiàn)了飼草的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。本發(fā)明的飼草生長(zhǎng)單元10可用于生長(zhǎng)多種谷物和種子，以供牲畜和人食用，包括大麥，苜蓿，向日葵，綠豆，麥草，胡蘆巴，洋蔥，荷蘭豆等。
[0036]使用時(shí)，將選好的種子以預(yù)定的播種率播種在第一排的托盤30中，然后將其放置在架子60的后端28。關(guān)閉容器20，當(dāng)下一個(gè)間隔到來(lái)需要播種另一排托盤30然后將其放置在架子的后端28時(shí)，重新打開(kāi)容器20。將第二排托盤30放置在架子60的后端28，從而將第一排托盤30向前推進(jìn)。重復(fù)這一過(guò)程，直到第一排托盤30在架子60上被推進(jìn)到容器20的前端22，于是可以將第一排托盤30移走，其中生長(zhǎng)的飼草墊13以供食用?；趯?duì)飼草生產(chǎn)單元10的連續(xù)操作，可在將下一排剛播種的托盤30插入到容器20后端28之前，將容器20前端22的一排托盤30移走,飼草塊被收割以供食用。
[0037]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，提供一種托盤30，這種托盤30有利于播種和收獲生長(zhǎng)的飼草，并被設(shè)計(jì)成能適合預(yù)定播種率。在一種優(yōu)選的形式中，種植托盤具有位于該托盤兩側(cè)和后部的壁36、38。托盤30的前部32具有唇狀壁33或邊緣，這種唇狀壁33或邊緣有利于保持住種子12和水分，也能使成熟的飼草墊13或芽苗餅易于搬移。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選形式中，托盤30中設(shè)置有從托盤30的前部32延伸到后壁38的中間間隔壁39，因而，能夠使成熟的飼草餅或飼草墊13以理想的大小移除，而不是使飼草墊13以整個(gè)托盤30的大小移除。
[0038]本發(fā)明所使用的隔離容器20可以是任何方便可行的結(jié)構(gòu)。我們發(fā)現(xiàn)，隔離容器20的尺寸優(yōu)選地設(shè)計(jì)為適合傾斜卡車或類似工具運(yùn)輸?shù)某叽?br> [0039]支架系統(tǒng)50具有多個(gè)架子60，這些架子60從容器20的后端28延伸到容器20的前端22，并且這些架子60具有適宜接收預(yù)定排數(shù)托盤30的深度。托盤30的排數(shù)將取決于需要發(fā)芽的種子以及生長(zhǎng)條件。通常，架子60會(huì)具有足夠的深度以便容納六個(gè)托盤30，比如這是生長(zhǎng)供牲畜食用的大麥苗的一般要求。這種架子可以具有足夠的寬度，以便接收特定數(shù)目的托盤30。
[0040]架子60的尺寸和托盤30的尺寸應(yīng)該以優(yōu)選的方式配置，以便長(zhǎng)滿了芽用于收獲的托盤30能夠易于由一個(gè)人管理。這些架子包括水平延伸的以網(wǎng)格形式(gridconfiguration)橫跨每一排的溝槽,和用于保持各個(gè)架子之間預(yù)定高度的軌道。
[0041]灌溉系統(tǒng)90通過(guò)一系列管道130和灑水器或噴頭110泵水,從而對(duì)長(zhǎng)有芽苗的托盤30進(jìn)行灌溉。優(yōu)選的，噴灑到托盤30中芽苗上的水的溫度與隔離容器20內(nèi)的溫度相近。我們發(fā)現(xiàn)，水溫對(duì)芽苗的生長(zhǎng)至關(guān)重要，這被認(rèn)為是由于水中潛熱的熱量轉(zhuǎn)移。例如，當(dāng)使用的水的溫度明顯高于隔離容器20內(nèi)的溫度時(shí)，該容器20的溫度可能會(huì)明顯升高，為降低該容器20內(nèi)的溫度，熱量控制系統(tǒng)160要承擔(dān)較大的負(fù)擔(dān)。
[0042]使用的水的溫度明顯低于隔離容器20的溫度時(shí)，會(huì)對(duì)芽苗的生長(zhǎng)活力產(chǎn)生不利影響。灌溉系統(tǒng)90優(yōu)選包括泵120，該泵120通過(guò)設(shè)置在支架系統(tǒng)50上的一系列的噴頭110定期地以預(yù)定水量噴灑各個(gè)托盤30。可以使用一個(gè)中央控制器或控制系統(tǒng)190，用于根據(jù)托盤30中種子12的類型，確保以預(yù)定的時(shí)間間隔，將預(yù)定量的水提供給各個(gè)托盤30。
[0043]隔離容器20還包括照明系統(tǒng)150，用于為光合作用提供充足的光照，以實(shí)現(xiàn)芽苗的最佳生長(zhǎng)。我們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在隔離容器20的前端28設(shè)置兩個(gè)或三個(gè)熒光燈(fluorescentlights)，可以促進(jìn)芽苗的生長(zhǎng)，并且長(zhǎng)成的芽苗具有想要的綠色。通過(guò)提供較多或較少的光照，可以控制芽苗的顏色。提供較多的光照，通常會(huì)使芽苗的顏色較綠些。
[0044]熱量控制系統(tǒng)160，優(yōu)選以逆循環(huán)空調(diào)的形式，有益地將隔離容器內(nèi)的溫度保持在18-23度的范圍內(nèi)。我們發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)芽苗的最佳生長(zhǎng)。我們還發(fā)現(xiàn)，熱量控制系統(tǒng)160可以促進(jìn)整個(gè)隔離容器20內(nèi)的空氣流通，優(yōu)選的，該熱量控制系統(tǒng)160可以調(diào)節(jié)以達(dá)到高的風(fēng)扇速度。該熱量控制系統(tǒng)160包括一個(gè)恒溫器(圖中未示出)。
[0045]當(dāng)然，不同種類的種子12具有不同的生長(zhǎng)條件。例如，對(duì)生長(zhǎng)大麥來(lái)說(shuō)，我們發(fā)現(xiàn)最佳的生長(zhǎng)條件為:溫度約為23°C，濕度在40%-80%之間。因而，在較熱的環(huán)境中通常認(rèn)為可取的是，將隔離容器20放置在陰涼位置以減少保持所需溫度所涉及到的運(yùn)行成本。
[0046]在托盤30內(nèi)，芽苗的根部也應(yīng)該保持濕潤(rùn)，但不可太潮濕。由于這個(gè)原因，托盤也可以設(shè)置有帶孔的底部31，以將多余的水從托盤30中漏下。隔離容器也可以包括排水系統(tǒng)(圖中未示出)，以收集從托盤30中排出的水從而使其循環(huán)使用，如果有需要，可以用來(lái)灌溉芽苗或者將其儲(chǔ)存起來(lái)與合適的消毒劑一起用來(lái)清洗托盤30。
[0047]我們發(fā)現(xiàn)，對(duì) 于大麥，理想的情況是避免溫度高于24°C，因?yàn)樵谶@個(gè)溫度下可以促進(jìn)霉菌的生長(zhǎng)。作為默認(rèn)設(shè)置，我們發(fā)現(xiàn)可取的是:保持熱量控制系統(tǒng)的風(fēng)扇開(kāi)啟，保持照明系統(tǒng)開(kāi)啟20分鐘、然后關(guān)閉20分鐘、再以此重復(fù)，保持灌溉系統(tǒng)90每小時(shí)開(kāi)啟24秒(如圖10所示)。
[0048]可以通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)190進(jìn)行編程，將這些設(shè)置設(shè)為默認(rèn)設(shè)置，除非例如被操作
員重新設(shè)置。
[0049]使用時(shí)，將托盤清洗干凈后，在托盤30中播種預(yù)定量的種子。為獲得最佳結(jié)果，理想情況是保持無(wú)菌的生長(zhǎng)環(huán)境，并使用經(jīng)合適消毒劑(比如，氯)清洗干凈的托盤30。如果檢測(cè)到隔離容器20內(nèi)存在霉菌，可以使用含氯的水灌溉芽苗，從而將系統(tǒng)恢復(fù)到干凈無(wú)菌的狀態(tài)。理想情況下，避免較長(zhǎng)時(shí)間地使用含氯的水。我們發(fā)現(xiàn)，使用相對(duì)較高濃度的含氯的水可導(dǎo)致芽苗尖部發(fā)黃，從而也會(huì)影響產(chǎn)量。
[0050]使用時(shí)，優(yōu)選地將隔離容器20關(guān)閉，即使當(dāng)外界條件適合時(shí)也要關(guān)閉隔離容器20，如果隔離容器20內(nèi)的溫度保持在18°C _23°C之間，可以將隔離容器20的門29敞開(kāi)。
[0051]我們發(fā)現(xiàn)，每平方米4.5kg的播種率有利于生產(chǎn)單元10內(nèi)谷物的最佳發(fā)芽和飼草的最佳生產(chǎn)。
[0052]可取的是，將谷物在溫水中浸泡大約30分鐘從而開(kāi)始發(fā)芽過(guò)程?？扇〉氖强墒褂蒙倭柯惹逑吹舴N子的任何污染物，霉菌孢子和病原體，以此將霉菌在生產(chǎn)單元10中成為問(wèn)題的可能性降到最低。優(yōu)選的，種子分布在托盤30中，會(huì)在托盤30的邊緣留有一道小間隙，從而隨著種子的生長(zhǎng)能夠使膨脹。
[0053]有利地，我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)典型的系統(tǒng)可能僅需要15分鐘進(jìn)行收獲、清洗并重新播種。生長(zhǎng)期間，大麥通常在24小時(shí)內(nèi)發(fā)芽，在同一個(gè)托盤30內(nèi)經(jīng)6天生長(zhǎng)周期的生長(zhǎng)，當(dāng)飼草墊13高度為15cm-20cm時(shí)就可以準(zhǔn)備收獲了。由于各個(gè)托盤30穿過(guò)支架系統(tǒng)50向前推移，操作員可以從最前面的托盤30中收獲新鮮的大麥苗飼草墊13。之后僅需簡(jiǎn)單的沖刷、清洗托盤30，再在上面重新播種，然后將其插入到容器20的后端28以進(jìn)行隨后的萌芽和生長(zhǎng)。
[0054]我們發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的飼草生產(chǎn)系統(tǒng)僅需要2-3L水就能生產(chǎn)Ikg綠色芽苗。典型的傳統(tǒng)生長(zhǎng)方法可能需要大約80L水才能生產(chǎn)出近似等量的綠草。通過(guò)使用少量的氯來(lái)保持系統(tǒng)的無(wú)霉菌狀態(tài)，從而不需要其它化學(xué)藥品的干預(yù)。種子包含有充足的營(yíng)養(yǎng)，能夠使芽苗生長(zhǎng)到以備收割的理想高度，而不需要在系統(tǒng)中添加額外的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
[0055]通過(guò)本發(fā)明生產(chǎn)的飼草富含蛋白質(zhì)，可用于補(bǔ)充肉牛、奶牛、賽馬、綿羊、山羊、豬、雞以及動(dòng)物園里的動(dòng)物的飼料，也可用于生產(chǎn)供人類食用的芽苗。
[0056]圖1-3和圖5示出了可移動(dòng)飼草生產(chǎn)單元10連接有水源15 (比如，市政水源供給、水井或水箱)和電源16 (比如，公共電力服務(wù))。
[0057]飼草生產(chǎn)單元10包括具有前端22和后端28的隔離容器20?？蛇x地，每端22、28都可以包括可開(kāi)可關(guān)的門29。還可以包括設(shè)置在容器20的底部21的車輪27，以便于容器20在地面(圖中未示出)上移動(dòng)。優(yōu)選的，這樣的容器20使用高強(qiáng)度的剛性材料制成，以使其能夠經(jīng)受外界因素并將這些物質(zhì)隔離在外部。多個(gè)剛性的(優(yōu)選塑料的)托盤30中的每個(gè)都具有多個(gè)排水孔40，例如狹縫狀排水孔40(如圖9所示)，該排水孔40貫通托盤的底部31，并靠近托盤30的后壁38。當(dāng)這種托盤的后壁38稍微往下傾斜時(shí)，托盤30中的水流向托盤30的后壁38，從而由此處的排水孔40排出。優(yōu)選的，每個(gè)排水孔40都是狹縫狀的排水孔40，且可長(zhǎng)達(dá)150mm，從.而將多余的水排出，該狹縫狀排水孔40具有一定的角度從而使水以預(yù)定的速率滴到下面的托盤中。每個(gè)托盤30還可以包括一對(duì)側(cè)壁36。該托盤30的前緣32可以包括唇狀壁33，以利于成熟飼草墊13的準(zhǔn)備搬移。每個(gè)托盤30都可以包括至少一個(gè)中間間隔壁39,用于生產(chǎn)分隔的成熟的飼草墊。
[0058]支架系統(tǒng)50 (如圖2、圖4和圖7A所示)被包括以用于支撐容器20內(nèi)的各個(gè)托盤30。支架系統(tǒng)50包括多個(gè)架子60，該架子60從靠近容器20的前端22延伸至靠近容器20的后端28。每個(gè)架子60都具有足夠的寬度來(lái)接收至少一個(gè)托盤30，且具有足夠的深度來(lái)接收預(yù)定排數(shù)的托盤30，以使托盤30在一個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)循環(huán)穿過(guò)容器20。每個(gè)架子60都具有多個(gè)軌道70以用于支撐各個(gè)托盤30，且有利于托盤30從容器20的前端22滑移到容器20的后端28。例如，每個(gè)軌道70可以包括多個(gè)縱向排列的溝槽80 (如圖7B所示)，該溝槽80能減少各個(gè)托盤30與軌道70之間的接觸面積，還能貯存從各個(gè)托盤30中排出的水，從而潤(rùn)滑此處的各個(gè)軌道70。由于架子60相對(duì)比較長(zhǎng)，例如那些用于培養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的作物的架子，減少托盤30與整個(gè)架子長(zhǎng)度上的軌道70之間的摩擦變得尤為重要。優(yōu)選的，各個(gè)架子60通過(guò)多個(gè)剛性的L型托架65 (如圖1和圖6所示)被支撐在容器內(nèi)，這些L型托架65固定在容器20的側(cè)壁25上。優(yōu)選的，安裝時(shí)，使容器20的后端28稍微高于容器20的前端22，從而使架子60上托盤30中的水傾向于流向各個(gè)托盤30的后壁38。這種稍微的傾斜，優(yōu)選在5°到10°之間，也有利于托盤30從后端28滑移到容器20的前端22。灌溉系統(tǒng)90 (如圖4所示)優(yōu)選的基本上被容納在容器20的內(nèi)部。該灌溉系統(tǒng)90包括水箱100，該水箱100通過(guò)泵120及多個(gè)管道130與多個(gè)噴頭110流體連通。水箱100還包括與水源15相連的進(jìn)水閥140，用于當(dāng)水箱100內(nèi)的水位降到低于預(yù)定量的水時(shí)，將水箱100重新注滿。由于水箱100位于容器20的內(nèi)部，水箱100內(nèi)水的溫度可以基本上與容器20內(nèi)的溫度相同。優(yōu)選的，水箱100還包括位于其上表面108的剛性金屬平臺(tái)105(如圖8所示)。這樣的平臺(tái)105可以采用金屬板制成，即所謂的“鉆石板”金屬片材，或類似物。平臺(tái)105和水箱100用于支撐位于其上的一個(gè)人的重量，例如，通過(guò)使用加固梁109。這樣，操作員可以站在平臺(tái)上從而夠到最高的架子60。水箱100，例如使用高強(qiáng)度的塑料材料制成，放置在靠近容器20前端22的地面21上。水箱100還可以包括熱水器180，該熱水器用于將水箱100內(nèi)的水加熱到高于容器20內(nèi)溫度的預(yù)定溫度，因而進(jìn)一步促進(jìn)了種子的萌芽。熱水器180優(yōu)選包括鈦芯加熱元件(圖中未示出)。優(yōu)選的，由于水箱具有預(yù)定的尺寸和容量，水箱可以確保水的非循環(huán)使用以及避免消毒劑的使用。
[0059]照明系統(tǒng)150 (如圖4所示)與電源16相連，用于保持容器20內(nèi)的預(yù)定照明度。這種照明系統(tǒng)150至少包括多個(gè)燈泡155，例如熒光燈泡，用于照射從容器前端22到容器20后端的各個(gè)托盤30，這種照射將在種子12還沒(méi)有發(fā)芽的生長(zhǎng)過(guò)程之前停止。
[0060]熱量控制系統(tǒng)160 (如圖4所示)與電源16相連，用于將容器20內(nèi)的溫度保持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)。熱量控制系統(tǒng)160還可以包括濕度控制系統(tǒng)，用于將容器20內(nèi)的濕度保持在預(yù)定濕度范圍內(nèi)。
[0061]這種熱量控制系統(tǒng)160可以包括逆循環(huán)空調(diào)170，用于將容器20內(nèi)的溫度保持在180C -23°C范圍內(nèi)，并將濕度保持在40%-80%范圍內(nèi)，同時(shí)促使CO2排出該單元。
[0062]中央控制系統(tǒng)190 (如圖4、圖9和圖10所示)與灌溉系統(tǒng)90的泵120、照明系統(tǒng)150、熱量控制系統(tǒng)160以及熱水器180電連接。這樣，控制系統(tǒng)190可以通過(guò)編程開(kāi)啟泵120按預(yù)定設(shè)置噴灑托盤30、按預(yù)定設(shè)置開(kāi)啟照明系統(tǒng)150、根據(jù)容器20內(nèi)的溫度和濕度必要時(shí)開(kāi)啟熱量控制系統(tǒng)、以及用于根據(jù)預(yù)定設(shè)置控制水溫。中央控制系統(tǒng)190通過(guò)確保泵120、照明系統(tǒng)150、熱 量控制系統(tǒng)160及熱水器180從不同時(shí)開(kāi)啟，來(lái)調(diào)節(jié)飼草生產(chǎn)單元10的電流消耗。也就是說(shuō)，中央控制系統(tǒng)190迫使載流容量在最高電流負(fù)載之間共享，或以這樣的方式:不論任何負(fù)載開(kāi)啟總電流都不會(huì)超過(guò)預(yù)定載流容量，例如16安培或20安培。
[0063]在一個(gè)實(shí)施例中，灌溉系統(tǒng)160還包括電致動(dòng)水閥200 (如圖4所示)，用于將泵120中的水轉(zhuǎn)移到托盤130上方的多個(gè)噴頭110中，或者轉(zhuǎn)移到軟管水龍頭210中，從而使用軟管(圖中未示出)手動(dòng)噴灑托盤30。這樣，中央控制系統(tǒng)190包括這樣一種模式:設(shè)置閥門200連通軟管水龍頭210，開(kāi)啟泵120，關(guān)閉其他系統(tǒng)90、150、160以便不會(huì)比預(yù)定水平從電源16消耗更多的電流。作為控制系統(tǒng)190的一部分，也可以包含熱量控制系統(tǒng)160的恒溫器。
[0064]使用時(shí)，以預(yù)定播種率在托盤30中播滿種子12，然后將其放置在容器20的后端28。隨著飼草在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)的不斷生長(zhǎng)，操作員將托盤30向前推進(jìn)。從容器的前端22將成熟飼草墊13的托盤30移走。在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中，泵120定期地通過(guò)管道130將水從水箱100抽送到多個(gè)噴頭110，以預(yù)定水量或預(yù)定時(shí)間噴灑各個(gè)托盤30(如圖10所示)。同時(shí)，熱量控制系統(tǒng)160將容器20內(nèi)的溫度保持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)，照明系統(tǒng)150根據(jù)預(yù)定的設(shè)置周期性的使燈泡155開(kāi)啟和關(guān)閉。[0065]雖然已經(jīng)說(shuō)明和描述了本發(fā)明的一種特殊形式，顯而易見(jiàn)地，在不脫離本發(fā)明思想和范圍的情況下，可以進(jìn)行多種變型。因此，除權(quán)利要求的限定外，上述描述不用于限制本發(fā)明。
[0066]描述本發(fā)明的某些特征或方面時(shí)所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)不應(yīng)該被理解為暗示這些專業(yè)術(shù)語(yǔ)在這里被重新定義，以便被與該專業(yè)術(shù)語(yǔ)有關(guān)的本發(fā)明的某些特定的特征、功能、或方面限制。一般情況下，以下權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語(yǔ)，不應(yīng)該理解為將本發(fā)明限制在說(shuō)明書的具體實(shí)施例所公開(kāi)的范圍內(nèi)，除非上述細(xì)節(jié)描述部分明確定義了這樣的術(shù)語(yǔ)。因此，本發(fā)明的實(shí)際保護(hù)范圍不僅包括實(shí)施例公開(kāi)的內(nèi)容，還包括實(shí)踐或?qū)嵤┍景l(fā)明所用的所有的等同方式。
[0067]本發(fā)明實(shí)施例的上述細(xì)節(jié)描述不是為了窮盡描述，也不是為了將本發(fā)明限制在上述明確的公開(kāi)形式內(nèi)或限制在本公開(kāi)提到的特定使用領(lǐng)域內(nèi)。然而，上述描述的本發(fā)明的具體實(shí)施例和所用的例子用于說(shuō)明目的，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行多種相關(guān)的變型，作為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解。此外，本發(fā)明在此提供的方式，能夠用在其它系統(tǒng)中，而不是必須用在上述描述的系統(tǒng)中。上述描述的多個(gè)實(shí)施例中的部分或方式可以組合以提供另一個(gè)實(shí)施例。
[0068]上述所有發(fā)明、申請(qǐng)及其它參考文獻(xiàn)，包括任何相關(guān)的提交文件，通過(guò)引用合并于此。本發(fā)明的各個(gè)方面可以進(jìn)行變型，必要時(shí)，應(yīng)用上述描述的多種參考文獻(xiàn)的系統(tǒng)、功能和方面，以提供本發(fā)明的其它實(shí)施例。
[0069]根據(jù)上述“細(xì)節(jié)描述”，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行變化。然而，本發(fā)明的部分實(shí)施例中上述描述的細(xì)節(jié)和最佳實(shí)現(xiàn)方式，不論上述文中出現(xiàn)怎樣的細(xì)節(jié)，本發(fā)明可以通過(guò)多種方式實(shí)施。因此，實(shí)施細(xì)節(jié)可能多種多樣，但仍包含在本發(fā)明所公開(kāi)的范圍內(nèi)。如上文所述，描述本發(fā)明的某些特征或方面時(shí)所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)不應(yīng)該被理解為暗示這些專業(yè)術(shù)語(yǔ)在這里被重新定義，以便被與該專業(yè)術(shù)語(yǔ)有關(guān)的本發(fā)明的某些特定的特征、功能、或方面限制。
[0070]雖然本發(fā)明的某 些方面出現(xiàn)在下面的某些權(quán)利要求中，發(fā)明人設(shè)想本發(fā)明的不同方面可以在任意數(shù)量的權(quán)利要求中。因此，提交申請(qǐng)文件之后，發(fā)明人保留添加額外權(quán)利要求項(xiàng)的權(quán)利，從而在本發(fā)明的其它方面實(shí)施這些額外權(quán)利要求形式。
【權(quán)利要求】
1.一種用于與水源和電源相連的可移動(dòng)飼草生產(chǎn)單元，包括: 隔離容器，所述隔離容器具有前端和后端； 多個(gè)托盤，每個(gè)所述托盤都具有多個(gè)貫通所述托盤底部的排水孔； 支架系統(tǒng)，所述支架系統(tǒng)具有多個(gè)架子，所述架子從靠近所述容器的前端延伸至靠近所述容器的后端，所述架子具有足夠的寬度以接收至少一個(gè)所述托盤、且具有足夠的深度以接收預(yù)定排數(shù)的所述托盤以使所述托盤在預(yù)定生長(zhǎng)期內(nèi)循環(huán)穿過(guò)所述容器，所述架子包括水平延伸的以網(wǎng)格形式橫跨每一排的軌道，所述軌道和各個(gè)架子之間的預(yù)定高度用于支撐各個(gè)所述托盤，以有利于所述托盤從所述容器的前端滑移到所述容器的后端； 灌溉系統(tǒng)，所述灌溉系統(tǒng)具有封閉的水箱，所述水箱通過(guò)泵和多個(gè)管道與多個(gè)噴頭流體連通，所述水箱包與水源相連的進(jìn)水閥，用于當(dāng)所述水箱內(nèi)的水位降到低于預(yù)定量的水時(shí)將所述水箱重新注滿，并根據(jù)需要協(xié)助加熱所述單元，以及確保水不被污染； 照明系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)與所述電源相連，用于保持所述容器內(nèi)的預(yù)定照明度；和 熱量控制系統(tǒng)，所述熱量控制系統(tǒng)與所述電源相連，用于將所述容器內(nèi)的溫度保持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)； 播種后的托盤被裝載在所述容器的后端，隨著飼草在生長(zhǎng)期內(nèi)的不斷生長(zhǎng)，操作員將所述播種后的托盤向前推進(jìn)，并將長(zhǎng)滿成熟飼草墊的托盤從所述容器的前端移走，所述泵定期地通過(guò)所述管道將水從所述水箱抽送到所述多個(gè)噴頭，以預(yù)定水量噴灑各個(gè)所述托盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飼草生產(chǎn)單元，其中，貫通各個(gè)所述托盤底部的多個(gè)所述排水孔設(shè)置在各個(gè)所述托盤中靠近后壁的位置處，以便當(dāng)各個(gè)所述托盤的前部抬高時(shí)，所述托盤中的水流向所述后壁及所述排水孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飼草生產(chǎn)單元，其中，每個(gè)所述托盤都包括依據(jù)預(yù)定尺寸而確定的預(yù)定播種率，特別地，高度優(yōu)選為50_的側(cè)壁、后壁及分隔壁，每個(gè)所述托盤將萌芽種子保持在適當(dāng)?shù)奈恢锰幉⑴懦龆嘤嗟乃约熬哂幸欢ń嵌纫允顾灶A(yù)定速率滴到下面的所述托盤中，其中所述托盤的前部包括唇狀壁，所述唇狀壁有利于成熟飼草墊的準(zhǔn)備搬移。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飼草生產(chǎn)單元，其中，所述托盤設(shè)置有從所述托盤的前部延伸到后部的中間間隔壁，用于生產(chǎn)分塊的成熟飼草墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飼草生產(chǎn)單元，其中，所述水箱包括位于所述水箱上表面的剛性平臺(tái)，用于支撐位于所述平臺(tái)上的一個(gè)人的重量，所述水箱放置在靠近所述容器前端的地面上，所述水箱還包括設(shè)置在所述水箱內(nèi)的熱水器，由于所述水箱具有預(yù)定尺寸和容量，用于保證水的非循環(huán)使用和避免消毒劑的使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飼草生產(chǎn)單元，其中，所述熱量控制系統(tǒng)設(shè)置為逆循環(huán)空調(diào)的形式，用于將所述隔離容器內(nèi)的溫度保持在18-23攝氏度的范圍內(nèi)，并促進(jìn)CO2排出所述單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飼草生產(chǎn)單元，其中，所述熱量控制系統(tǒng)設(shè)置為逆循環(huán)空調(diào)的形式，用于將所述隔離容器內(nèi)的濕度保持在40%-80%的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飼草生產(chǎn)單元，其中，每個(gè)架子的每個(gè)軌道都包括縱向排列的溝槽，以便通過(guò)減少各個(gè)所述托盤與所述軌道之間的摩擦接觸以及從所述托盤中排出的水，而有利于各個(gè)所述托盤沿著所述軌道滑移。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飼草生產(chǎn)單元，其中，所述灌溉系統(tǒng)基本上被容納在所述容器內(nèi)，以使所述水箱內(nèi)的水的溫度與所述容器內(nèi)的溫度相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飼草生產(chǎn)單元，其中，所述水箱還包括熱水器，所述熱水器用于將所述水箱內(nèi)的水加熱到預(yù)定溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飼草生產(chǎn)單元，還包括中央控制系統(tǒng)，所述中央控制系統(tǒng)與所述灌溉系統(tǒng)的所述泵、所述照明系統(tǒng)、及所述熱量控制系統(tǒng)電連接，以使所述中央控制系統(tǒng)可以通過(guò)編程來(lái)開(kāi)啟所述泵以預(yù)定設(shè)置噴灑所述托盤、以預(yù)定設(shè)置開(kāi)啟所述照明系統(tǒng)、及根據(jù)所述容器內(nèi)的溫度和濕度必要時(shí)開(kāi)啟所述熱量控制系統(tǒng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的飼草生產(chǎn)單元，其中，所述水箱還包括熱水器，所述熱水器用于將所述水箱內(nèi)的水加熱到預(yù)定溫度，并且，所述中央控制系統(tǒng)還與所述熱水器電連接，所述中央控制系統(tǒng)用于根據(jù)預(yù)定設(shè)置控制所述水的溫度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的飼草生產(chǎn)單元，其中，所述中央控制系統(tǒng)還用于阻止所述灌溉系統(tǒng)、所述照明系統(tǒng)和所述熱量控制系統(tǒng)的累積電流消耗超過(guò)預(yù)定水平，為保持所述飼草生產(chǎn)單元的累積電流消耗低于所述預(yù)定水平，必要時(shí)在開(kāi)啟另一個(gè)系統(tǒng)之前關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)上述系統(tǒng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的飼草生產(chǎn)單元，其中，限制性的灌溉系統(tǒng)使用預(yù)定尺寸的噴嘴，并且還包括電致動(dòng)閥，所述電致動(dòng)閥用于將水從所述泵轉(zhuǎn)移到所述托盤上方的所述多個(gè)噴頭中，或者轉(zhuǎn)移到用于手動(dòng)噴灑所述托盤的軟管水龍頭中，所述中央控制系統(tǒng)包括一種模式:設(shè)置所述電致動(dòng)閥連通所述軟管水龍頭，開(kāi)啟所述泵，阻止其他系統(tǒng)開(kāi)啟以便不會(huì)比所述預(yù)定水平從所述電源消耗更多的電流，只有當(dāng)達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)，才根據(jù)生長(zhǎng)周期的各階段而設(shè)置的不同 間 隔的噴水器進(jìn)行澆水。
【文檔編號(hào)】B65D85/52GK103429070SQ201280012845
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2012年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月11日
【發(fā)明者】特里·迪安·科利斯, 弗拉維奧·拉卡內(nèi)洛 申請(qǐng)人:昆士蘭飼料處理私人有限公司