气耕系统以及方法与流程

1.本发明涉及气耕系统，更具体地涉及根据权利要求1的前序部分所述的气耕系统。本发明进一步涉及用于进行气耕的方法，更具体地涉及根据权利要求14的前序部分所述的方法。


背景技术：

2.气耕是在不使用土壤或者聚合物基质的情况下在空气或者雾气环境中培养植物的过程，使用土壤或者聚合物基质的情况被称为地培法。气耕不同于被称为鱼菜共生的传统水耕。与将液体营养液用作培养基质和必需矿物质来维持植物培养的水培法不同，气培法是在没有培养基质的情况下进行的。因此，在气耕中，植物的根部或者根部部分不被放置到或者浸入到任何固体培养基质或者液体培养基质中。
3.气培的基本原理是通过用雾化的或者喷洒状的、营养丰富的水溶液，即培养液体，喷洒悬垂的根部或者植物，来培育悬置在封闭环境或者半封闭环境中的植物。叶子和冠部，通常称为气生芽，延伸到封闭环境的上方和外部。植物的根部由植物支撑结构隔开，植物由植物支撑结构支撑，使得根部从植物支撑结构延伸到封闭环境。通常，泡沫或者其他弹性材料被压缩在下部茎部或者植物周围并插入到植物支撑结构中的开口中。通过设置具有非透明腔室壁的培养腔室，将封闭环境布置成是黑暗的。
4.在气培过程期间，植物的根部在提供封闭且黑暗环境的培养腔室中以一定间隔利用培养液体进行喷洒。过量的培养液体流动或者滴落到培养腔室的底部，过量的培养液体可以利用重力从培养腔室的底部排放。
5.与现有技术相关的问题之一是培养腔室内的温度控制。植物的根部部分需要保持在特定于植物的一定温度下，以使植物能够在气耕中存活，并且对于该温度可以提供大体上自然的生长环境。此外，在采用气耕系统栽培块茎植物或者根茎蔬菜的情况下，需要对温度进行细致控制，并考虑到植物的不同生长阶段的温度要求不同，以实现块茎或者根茎蔬菜的生长。培养腔室和气耕系统外部的温度条件可能会随着时间的推移或者在一天中由于天气条件以及经过白天和黑夜而发生很大变化。这些周围的温度条件会对培养腔室内的温度条件产生影响。因此，培养腔室内的温度需要进行控制并且保持为大体上恒定。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供气耕系统以及用于进行气耕的方法，以克服或者至少减轻现有技术的缺点。
7.本发明的目的通过气耕系统实现，该气耕系统的特征在于独立权利要求1中所述的内容。本发明的目的进一步通过用于进行气耕的方法实现，该方法的特征在于独立权利要求14中所述的内容。
8.本发明的优选实施例在从属权利要求中公开。
9.本发明基于提供用于培养植物的气耕系统的构思，该植物具有气生芽和地下根部
部分。植物可以是在植物的根部部分中具有块茎或者根茎蔬菜的块茎植物或者根茎蔬菜。
10.系统包括植物支撑基部，植物支撑基部用于支撑植物。植物支撑基部包括支撑开口，支撑开口布置成支撑植物，使得植物经由支撑开口延伸穿过植物支撑基部，并且使得气生芽布置在植物支撑基部的第一侧并且根部部分布置在植物支撑基部的第二侧。气耕系统进一步包括培养腔室，培养腔室设置在植物支撑基部的第二侧。培养腔室包括培养腔室壁，培养腔室壁限定封闭腔室空间。培养腔室壁是非透明的，使得防止光从外部进入培养腔室并且封闭培养腔室可以保持黑暗。
11.气耕系统进一步设置有一个或多个培养液体喷嘴，一个或多个培养液体喷嘴布置成将培养液体喷洒到培养腔室的封闭腔室空间内。培养液体喷嘴可以布置到培养腔室壁或者培养腔室内，并且培养液体喷嘴布置成将培养液体喷洒到封闭腔室空间中的植物的根部部分。
12.在一个实施例中，培养液体喷嘴布置在培养腔室的封闭腔室空间内。
13.在另一实施例中，培养液体通过喷嘴头从培养液体喷嘴排放，喷嘴头通向培养腔室的封闭腔室空间，以将培养液体喷洒到封闭腔室空间中。因此，培养液体喷嘴布置到培养腔室或者与培养腔室连接布置，使得培养液体喷嘴的喷嘴头通向封闭腔室空间。因此，培养液体喷嘴可以布置在培养腔室内或者布置到腔室壁或者布置在培养腔室的腔室壁内或者布置成穿过培养腔室的腔室壁。培养液体喷嘴也可以布置在培养腔室外部或者嵌入腔室壁中或者布置到分隔壁，使得喷嘴头通向封闭腔室空间。
14.根据本发明，气耕系统包括热调节装置，热调节装置布置成调节气耕系统中的培养液体的温度，以调节培养腔室的封闭腔室空间内的温度。因此，在本发明中，通过控制或者调节培养液体的温度来控制或者调节封闭腔室空间内的温度。
15.液体物质具有高的传热系数，并且因此控制培养液体的温度使得高效地控制和调节培养腔室内的封闭腔室空间中的温度。此外，液体物质进一步具有高的比热容，这使得能够在培养腔室内的封闭腔室空间中保持恒温。因此，由于周围的温度变化而导致的、培养腔室内的封闭腔室空间中的温度变化可以被最小化。
16.培养液体是水基液体，包括营养物质，诸如氮。水具有高的传热系数以及也具有高的比热容。
17.热调节装置是加热装置、冷却装置或者组合式加热冷却装置。热调节装置可以是布置成调节系统中的培养液体的温度的例如电加热装置、电冷却装置、组合式电加热冷却装置、或者热交换器，或者是一些其他液体加热和/或冷却装置。
18.在一个实施例中，热调节装置布置成调节从培养液体喷嘴喷洒的培养液体的温度。
19.因此，热调节装置设置到一个或多个培养液体喷嘴或者设置成与一个或多个培养液体喷嘴连接。因此，热调节装置布置成调节一个或多个培养液体喷嘴中的培养液体的温度。因此，热调节装置布置成在将培养液体喷洒到封闭腔室空间中期间或者在将培养液体喷洒到封闭腔室空间中时调节培养液体的温度。
20.在另一实施例中，系统包括培养液体供给通道，培养液体供给通道与一个或多个培养液体喷嘴连接，并且热调节装置设置成与培养液体供给通道连接或者设置到培养液体供给通道，并且热调节装置布置成调节从培养液体喷嘴喷洒出的培养液体的温度。因此，培
养液体的温度在培养液体喷嘴的上游以及在将培养液体喷洒到封闭腔室空间中之前被调节。热调节装置布置到培养液体喷嘴上游的培养液体供给通道。这为热调节装置提供了简单的结构。培养液体可以用电加热装置和/或电冷却装置加热或者冷却，或者培养液体可以流动穿过培养液体喷嘴上游的热交换器。
21.在另一实施例中，系统包括培养液体供给泵，培养液体供给泵布置成将培养液体供给到一个或多个培养液体喷嘴，并且热调节装置设置成与培养液体供给泵连接或者设置到培养液体供给泵，并且热调节装置布置成调节从培养液体喷嘴喷洒出的培养液体的温度。因此，培养液体的温度在培养液体喷嘴的上游以及在将培养液体喷洒到封闭腔室空间中之前被调节。热调节装置布置到培养液体喷嘴上游的培养液体供给泵。这提供了简单的结构，其中单独设备的数量被最小化。培养液体可以用电加热装置和/或电冷却装置加热或者冷却，或者培养液体可以流动穿过与培养液体供给泵连接的热交换器。
22.培养液体泵布置成经由培养液体供给通道向培养液体喷嘴供给培养液体。
23.在又一实施例中，系统包括培养液体源，培养液体源与一个或多个培养液体喷嘴连接，并且热调节装置设置成与培养液体源连接或者设置到培养液体源，并且热调节装置布置成调节从培养液体喷嘴喷洒出的培养液体的温度。因此，培养液体的温度在培养液体喷嘴的上游以及在将培养液体喷洒到封闭腔室空间中之前被调节。热调节装置布置到培养液体喷嘴上游的培养液体源。这使得能够在培养液体源中将培养液体保持在期望的温度，并且避免仅在供给到培养液体喷嘴时或者仅在用培养液体喷嘴喷洒时调节培养液体的温度。因此，可以实现良好的能量效率。培养液体可以用电加热装置和/或电冷却装置加热或者冷却，或者培养液体可以流动穿过与培养液体源连接地设置或者设置到培养液体源的热交换器。
24.培养液体泵布置成将培养液体从培养液体源经由培养液体供给通道供给到培养液体喷嘴。
25.在一个实施例中，培养腔室包括培养液体储存器，培养液体储存器在培养腔室内，以将培养液体储存在培养腔室的封闭腔室空间内。
26.在一个实施例中，培养液体储存器是布置在培养腔室的封闭腔室内的单独的储存器或者容器。
27.在另一实施例中，培养液体储存器由培养腔室的腔室壁形成。因此，腔室壁设置为是防水的，使得在培养腔室内形成培养液体储存器。
28.在一个实施例中，培养腔室包括分隔壁，分隔壁布置成将封闭腔室空间划分为上部培养空间和下部液体空间。上部培养空间设置在植物支撑基部与分隔壁之间，以包围植物的根部部分。下部液体空间设置在分隔片材与培养腔室的底壁之间。下部液体空间包括培养液体储存器，培养液体储存器在培养腔室内，以将培养液体储存在培养腔室的封闭腔室空间内。植物的根部部分布置在上部生长空间中，并且分隔壁将根部部分保持为远离收集在或者储存在培养液体储存器中的液体。
29.在一个实施例中，气培系统进一步包括排放连接件，排放连接件设置在上部培养空间与下部液体空间之间。排放连接件布置成将喷洒到上部培养空间中的过量的培养液体从上部培养空间排放到下部液体空间或者排放到下部液体空间中的培养液体储存器。因此，过量的培养液体从布置有植物的根部部分的上部培养空间排放。因此，培养液体不会积
聚到上部培养空间，而是可以输送到下部液体空间，培养液体可以从下部液体空间循环到培养液体喷嘴。此外，植物的根部部分不会被保持在培养液体中并且被防止变坏。
30.优选地，排放连接件设置在培养腔室内。然而，排放连接件也可以在培养腔室外部设置在上部培养空间与下部液体空间之间。
31.在另一实施例中，气培系统进一步包括排放连接件，排放连接件设置到上部培养空间与下部液体空间之间的分隔壁。排放连接件布置成将喷洒到上部培养空间中的过量的培养液体从上部培养空间排放到下部液体空间或者排放到下部液体空间中的培养液体储存器。在该实施例中，培养液体经由或者穿过上部培养空间与下部液空间之间的分隔壁从上部培养空间排放。因此，过量的培养液体可以从植物的根部部分滴落到分隔壁上，并且流经或者流动穿过分隔壁到下部液体空间。因此，不需要在培养腔室外部设置单独的排放连接件。
32.在一个实施例中，分隔壁由液体能够透过的织物材料、液体能够透过的网状材料或者液体能够透过的格栅状材料制成，从而允许过量的培养液体从上部培养空间流动穿过分隔壁到下部液体空间。在该实施例中，分隔壁包括孔或者格栅或者网孔，或者由多孔材料或者一些其他液体可透过的材料制成，从而允许培养液体从上部培养空间流动穿过分隔壁到下部液体空间。因此，不需要单独的排放连接件。在上部培养空间中积聚过量的培养液体得到了防止。
33.在另一实施例中，分隔壁由液体不能透过的板材料或者液体不能透过的织物材料制成，并且分隔壁设置有一个或多个流动开口，一个或多个流动开口允许过量的培养液体从上部培养空间流动穿过分隔壁动到下部液体空间。在该实施例中，过量的培养液体从上部培养空间通过分隔壁中的(一个或多个)流动开口被引导到下部液体空间，以将过量的培养液体从上部培养空间排放。这使得培养液体的排放是受控的。
34.在又一实施例中，分隔壁由液体不能透过的板或者液体不能透过的织物材料制成，并且系统包括流动连接件，流动连接件设置在上部培养空间与下部液体空间之间或者在上部培养空间与下部液体空间之间延伸，从而允许过量的培养液体从上部培养空间流动到下部液体空间。优选地，排放连接件设置在培养腔室内。然而，排放连接件也可以在培养腔室外部设置在上部培养空间与下部液体空间之间。这也允许过量的培养液体的排放是受控的。
35.在本发明的一个实施例中，热调节装置布置成调节培养液体储存器中的培养液体的温度。
36.调节储存到或者收集到培养腔室内的培养液体储存器中的培养液体的温度进一步调节了培养腔室的封闭腔室空间内的温度。因此，上部培养空间中的或者封闭腔室空间的一部分中的温度通过调节培养液体储存器中的培养液体的温度得到调节。
37.在一个实施例中，热调节装置与培养液体储存器连接布置或者布置到培养液体储存器，并且热调节装置布置成调节培养液体储存器中的培养液体的温度。在一些实施例中，热调节装置布置在培养液体储存器内。
38.在一个实施例中，系统包括培养液体循环装置，培养液体循环装置布置成将培养液体从培养液体储存器供给到一个或多个培养液体喷嘴。
39.因此，用培养液体循环装置将培养液体从培养液体储存器供给到培养液体喷嘴。
从培养液体喷嘴喷洒出的过量的培养液体被收集回到培养液体储存器并且再次循环到培养液体喷嘴。
40.在一个实施例中，培养液体循环装置包括循环通道，循环通道连接到一个或多个培养液体喷嘴。热调节装置设置成与循环通道连接或者设置到循环通道，并且热调节装置布置成调节从培养液体喷嘴喷洒出的培养液体的温度。因此，可以通过喷洒培养液体以及调节流动回到培养液体储存器的培养液体的过高温度来调节培养腔室内的温度。
41.在另一实施例中，培养液体循环装置包括循环泵，循环泵布置成将培养液体从培养液体储存器供给到一个或多个培养液体喷嘴。热调节装置设置成与循环泵连接或者设置到循环泵，并且热调节装置布置成调节从培养液体喷嘴喷洒出的培养液体的温度。
42.因此，培养腔室内的温度可以在经由培养液体循环装置将培养液体泵送或者供给到培养液体喷嘴时被调节。
43.在一些实施例中，循环泵布置在培养液体储存器内。在替代实施例中，在一些实施例中，循环泵布置在培养液体储存器外部，并且循环入口通道布置成从培养液体储存器延伸到循环泵。
44.培养液体循环装置包括循环泵和循环通道，循环通道布置成在循环泵和培养液体喷嘴之间延伸。
45.当热调节装置设置成与培养液体储存器连接或者设置到培养液体储存器时，循环和喷洒的培养液体可能已经处于所期望的温度，并且培养液体循环装置中的热调节装置可以省略，但在一些实施例中也可以包括培养液体循环装置中的热调节装置。
46.热调节装置是加热装置或者冷却装置或者组合式加热冷却装置。
47.在一些实施例中，系统包括第一热调节装置和第二热调节装置。
48.在一个实施例中，第一热调节装置与培养液体供给通道、供给泵或者培养液体源连接布置，或者布置到培养液体供给通道、供给泵或培养液体源。因此，第一热调节装置布置在系统的培养液体入口装置中。第二热调节装置与培养液体储存器连接布置或者布置到培养液体储存器。
49.在另一实施例中，第一热调节装置与培养液体供给通道、供给泵或者培养液体源连接布置，或者布置到培养液体供给通道、供给泵或者培养液体源上。因此，第一热调节装置布置在系统的培养液体入口装置中。第二热调节装置与循环装置连接布置或者布置到循环装置。
50.在又一实施例中，第一热调节装置与培养液体储存器连接布置或者布置到培养液体储存器，并且第二热调节装置与循环装置连接布置或者布置到循环装置。
51.培养液体入口装置或者培养液体供给通道可以连接到一个或多个培养液体喷嘴或者连接到培养液体储存器。
52.就上述具有第一热调节装置和第二热调节装置的实施例而言，可以提供几个不同的实施例。在一个实施例中，第一热调节装置是加热装置并且第二热调节装置是冷却装置。在另一实施例中，第一热调节装置是冷却装置并且第二热调节装置是加热装置。在又一实施例中，第一热调节装置是加热装置并且第二热调节装置是加热装置。在替代实施例中，第一热调节装置是冷却装置并且第二热调节装置是冷却装置。
53.具有两个温度调节装置使得能够细致地控制培养液体的温度，并且还在系统的不
同部分中提供不同的温度。此外，具有加热装置和冷却装置使得能够控制温度，使得培养液体的温度可以根据需要升高和降低。
54.在一个实施例中，培养腔室设置有隔热体，隔热体布置成将封闭腔室空间热隔离。
55.在一个实施例中，隔热体设置到培养腔室壁。隔热体14可以源自培养腔室壁的材料的特性。因此，隔热体是培养腔室壁的一体部分。
56.在替代实施例中，隔热体或者隔热层设置到培养腔室壁。
57.在一个实施例中，隔热体是设置在培养腔室壁的内表面或者外表面上或者设置在培养腔室壁内的单独的隔热层。在另一实施例中，隔热体或者隔热层设置在培养腔室壁内，培养腔室壁的内表面和外表面之间。
58.培养腔室的隔热体使得能够在培养腔室内保持期望的温度，并且也使得能够将培养腔室内的培养液体保持在期望的温度。气耕系统的周围环境中的温度变化对培养腔室内部的影响可以被最小化。此外，可以提高系统的效率，因为从培养腔室逸出的热能被最小化或者减少。
59.本发明还涉及用于对植物进行气耕的方法，该植物具有气生芽和地下根部部分。气耕方法由气耕系统进行，气耕系统包括培养腔室，培养腔室具有培养腔室壁，培养腔室壁限定封闭腔室空间，封闭腔室空间用于容纳植物的根部部分。培养腔室壁是非透明的，以防止光进入封闭腔室空间，并因此封闭腔室空间可以保持黑暗并且保持为没有光。
60.用于进行气耕的方法包括用一个或多个培养液体喷嘴将培养液体喷洒到封闭腔室空间中，喷洒到植物的根部部分。方法进一步包括通过调节培养液体的温度来调节培养腔室的封闭腔室空间内的温度。
61.因此，通过调节培养液体的温度，调节了培养腔室内的温度。
62.在一个实施例中，方法包括调节喷洒在封闭腔室空间中的培养液体的温度，以调节封闭腔室空间内的温度。在该实施例中，用一个或多个培养液体喷嘴喷洒的培养液体的温度在喷洒培养液体时，在喷洒培养液体期间或者在喷洒培养液体之前得到调节。因此，培养液体以所期望的温度被喷洒到植物的根部部分，以调节培养腔室内的温度。
63.在一个实施例中，方法包括将培养腔室的封闭腔室空间内的过量喷洒的培养液体收集到培养液体储存器。方法还包括在培养液体储存器中调节收集到培养液体储存器的培养液体的温度，以调节封闭腔室空间内的温度。因此，在该实施例中，培养液体的温度在培养液体储存器内得到调节。因此，培养液体储存器和培养液体储存器中的培养液体提供了热储存并且有助于保持恒定或者期望的温度。
64.在一个实施例中，方法包括将培养腔室的封闭腔室空间内的过量喷洒的培养液体收集到培养液体储存器，并将所收集的培养液体从培养液体储存器循环到一个或多个培养液体喷嘴。方法进一步包括调节循环的培养液体的温度以调节封闭腔室空间内的温度。
65.因此，培养液体的温度在将培养液体从培养液体储存器循环到一个或多个培养液体喷嘴期间得到调节。因此，可以在期望的温度下喷洒培养液体，也可以通过利用喷洒将培养腔室的温度调节到期望值。
66.根据上述内容，用于进行气耕的方法是用上述气耕系统进行的。
67.本发明的优点是当培养液体被用于温度调节时，调节培养腔室内的温度是高效的。此外，液体物质，特别是水基液体物质，具有高的比热容，这使得能够将培养腔室内的温
度保持恒定或者保持为期望值。当培养腔室包括用作蓄热器的培养液体储存器时，这是特别有利的。
附图说明
68.参照附图借助于具体实施例对本发明进行详细描述，在附图中
69.图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的气培系统；
70.图2示意性地示出了图1的气培系统的侧视图；
71.图3示意性地示出了图1的气培系统的端部视图；
72.图4a示意性地示出了根据本发明的一个实施例的气耕系统的培养腔室；
73.图4b示意性地示出了根据本发明的一个实施例的气耕系统的培养腔室的分隔壁；
74.图4a、图4b、图5、图6、图7、图8b、图8a、图9a、图9b、图10和图11示出了根据本发明的气耕系统的培养腔室的不同实施例。
具体实施方式
75.图1示意性地示出了气耕系统2的一个实施例。气耕系统2包括植物支撑基部4，植物50被支撑到该植物支撑基部4。气耕系统2进一步包括上部植物支架8、10，上部植物支架8、10设置在植物支撑基部4上方或者植物支撑基部4的第一侧。气耕系统2进一步包括培养腔室6，培养腔室6设置在植物支撑基部4下方或者植物支撑基部4的第二侧。
76.植物支撑基部4包括植物支撑表面，并且植物支撑基部4可以设置为植物支撑平面或者植物支撑板或者植物支撑层。
77.在附图所示的实施例中，植物支撑基部4大体上水平地布置。上部植物支架8、10沿竖向方向设置在植物支撑基部4上方。培养腔室6沿竖向方向设置在植物支撑基部4下方。
78.应该指出的是，在替代实施例中，植物支撑基部4可以相对于水平方向成角度地布置，或者倾斜布置，或者甚至沿竖向方向布置。因此，上部植物支架8、10设置在植物支撑基部4的第一侧，并且培养腔室6设置在植物支撑基部4的第二侧。
79.上部植物支架8、10和培养腔室6布置在植物支撑基部的相反两侧。
80.图2示意性地示出了图2的气耕系统2的主视图，植物50支撑到气耕系统2并且在培养腔室6内部支撑到培养腔室6的结构。
81.植物50包括气生芽52或者茎部。气生芽52是指在自然生长环境中时在地面上或者上方生长并且接受光照的、植物50的上部部分。植物50进一步包括根部部分54或者根部。根部部分54是指在自然生长环境中时在地下生长并且不接受光照的、植物的下部部分。因此，根部部分54在地面的土壤中生长，并且气生芽52从地面延伸。
82.如图2所示，植物50的根部部分54包括块茎56，块茎56可以是马铃薯、山药、红薯等。此外，植物50可以是根茎蔬菜植物，并且根部部分54可以形成为根茎蔬菜。
83.根据本发明的气耕系统2或者用于进行气耕的方法最适合于块茎植物和根茎蔬菜植物。然而，气耕系统2以及方法也可以用于耕种具有根部部分54和气生芽52的任何其他植物。
84.植物支撑基部4包括一个或多个支撑开口或者插口40，一个或多个支撑开口或者插口40提供穿过植物支撑基部4的通孔。支撑开口40从植物支撑基部的第一侧延伸穿过植
物支撑基部到植物支撑基部4的第二侧。
85.植物支撑基部4布置成支撑植物50，使得植物经由支撑开口40延伸穿过植物支撑基部4，并且使得气生芽52布置在植物支撑基部4的第一侧，并且根部部分54布置在植物支撑基部的第二侧。因此，在图2中，气生芽52从植物支撑基部4延伸到植物支撑基部4上方，并且根部部分54从植物支撑基部4延伸到植物支撑基部4下方。
86.上部植物支架7、8、10设置在植物支撑基部4的第一上部侧，以支撑植物50的气生芽52。因此，上部植物支架7、8、10包括支撑构件7、8、10，支撑构件7、8、10布置成支撑植物50的气生芽52。
87.在附图的实施例中，上部植物支架7、8、10连接、附接或者支撑到气耕系统2或者植物支撑基部4或者培养腔室6。因此，上部植物支架7、8、10是气耕系统2的一体部分。
88.在替代实施例中，上部植物支架7、8、10是独立的结构，上部植物支架7、8、10设置为独立于植物支撑基部4和培养腔室6，并且独立于气耕系统2的其他结构。在一些实施例中，独立的上部支架7、8、10围绕植物支撑基部4和/或培养腔室6。因此，上部植物支架7、8、10被支撑在地板或者地面上并且从地板或者地面延伸或者竖立在地板或者地面上。可替代地，上部植物支架7、8、10布置在植物支撑基部4和/或培养腔室上方。因此，上部植物支架7、8、10附接或者支撑到建筑物或者房间的天花板或者其他结构(未示出)。
89.植物50的气生芽52从植物支撑基部4延伸并且布置到气培空间或者气培环境24。气培空间24的性能可以在进行气耕期间进行控制。
90.在附图的实施例中，上部植物支架和气培空间24形成为开放结构。因此，光、湿气和气体可以从气耕系统2的周围环境进入气培空间24。在替代实施例中，上部植物支架7、8、10被设置为上部腔室或者被布置成形成上部腔室(未示出)。上部腔室提供封闭上部腔室，封闭上部腔室具有封闭气培空间24，植物的气生芽52从植物支撑基部4延伸到该封闭气培空间24中。植物支撑基部4形成上部腔室的一个壁，例如底壁。气生芽52在封闭上部空间24内生长。
91.培养腔室6设置在植物支撑基部4下方，或者在植物支撑基部4的第二侧。培养腔室6包括培养腔室壁12、13，培养腔室壁12、13形成封闭培养腔室。培养腔室6进一步包括培养腔室门3，如图1所示。培养腔室门3可以布置在关闭位置和打开位置中。在培养腔室门3的关闭位置中，培养腔室6形成培养腔室6内部的封闭腔室空间。在培养腔室门3的打开位置中，可以经由培养腔室门3的开口进入内部培养腔室空间。
92.植物支撑基部4形成培养腔室顶壁或者培养腔室顶壁的至少一部分。因此，植物50的根部部分54从植物支撑基部4以及植物支撑基部4的支撑开口40延伸到封闭培养腔室6中，如图2所示。
93.培养腔室6设置并且布置在植物支撑基部4的正下方或者附近。
94.培养腔室壁12、13、4限定培养腔室6内的封闭腔室空间。此外，培养腔室壁12、13、4由非透明材料制成或者培养腔室壁12、13、4包括非透明材料层。因此，培养腔室壁12、13、4提供培养腔室6内的黑暗环境，使得光不能从气耕系统2的周围环境进入培养腔室6内。因此，培养腔室壁12、13、4是非透明的。
95.培养腔室6和培养腔室壁12、13、4可以由任何合适的材料形成。优选地，培养腔室由防水材料制成或者培养腔室包括防水层和/或遮光层或者一些其他合适的材料层。
96.在一个实施例中，培养腔室6和培养腔室壁12、13、4至少部分地由微纤维纤维素材料、生物复合材料或者一些其他复合材料或者可生物降解材料制成。生物复合材料是由基质(树脂)和天然纤维增强材料形成的复合材料。微纤维纤维素材料包括含有纳米纤维素原纤维的纳米结构化纤维素。典型的原纤维宽度为5纳米至20纳米，原纤维的长度范围很广，通常为几微米。
97.培养腔室6可以是模制元件，使得侧壁12、底壁13以及另外可能的植物支撑基部4形成一个一体元件。
98.培养腔室6设置有隔热体14，以将培养腔室6的内部空间与气耕系统2的周围环境热隔离。
99.在图2的实施例中，隔热体14设置到培养腔室壁12、13、4。隔热体14可以源自培养腔室壁12、13、4的材料的特性。因此，隔热体是培养腔室壁12、13、4的一体部分。
100.可替代地，隔热体或者隔热层14设置到培养腔室壁12、13、4。在一个实施例中，隔热体14是设置在培养腔室壁12、13、4的内部表面或者外部表面上或者设置在培养腔室壁12、13、4内的单独的隔热层。在另一实施例中，隔热体14或者隔热层设置在培养腔室壁12、13、4内，培养腔室壁12、13、4的内部表面与外部表面之间。
101.如图2所示，培养腔室6与培养腔室壁12、13、4限定培养腔室6内的封闭培养腔室空间。培养腔室进一步包括分隔壁16，分隔壁16布置在培养腔室6内。分隔壁16布置成将封闭培养腔室空间划分为上部培养空间20和下部液体空间21。分隔壁16布置在植物支撑基部4和培养腔室6的底壁13之间，使得分隔壁16将培养腔室空间在植物支撑基部4与培养腔室6的底壁13之间的方向上划分为上部培养空间20和下部液体空间。
102.分隔壁16在培养腔室6的侧壁12之间延伸。优选地，分隔壁16被支撑或者连接到侧壁12。
103.在图2的实施例中，分隔壁16沿水平方向延伸。此外，分隔壁16平行于植物支撑基部4延伸。
104.因此，上部培养空间20设置在植物支撑基部4与分隔壁16之间，以包围植物50的根部部分54。
105.下部液体空间21设置在分隔片材16与培养腔室6的底壁13之间，以保持培养液体22。
106.侧壁12和底壁13或者培养腔室壁12、13、4由防水材料或者防液材料制成，使得培养腔室6形成用于储存或者保持培养液体22的容器或者培养液体储存器。培养液体进一步被喷洒到植物50的根部部分54。
107.在图2和图3的实施例中，下部液体空间21布置成保持或者储存培养液体22。因此，培养液体22在分隔壁16的下方储存在培养腔室6内并且储存在分隔壁16与培养腔室6的底壁13之间的下部液体空间21中。因此，下部液体空间21形成培养腔室6内的培养液体储存器。此外，侧壁12和底壁13布置成形成培养腔室21内的培养液体储存器。
108.因此，侧壁12至少在底壁13与分隔壁16之间的区域或者高度上被制成或者设置成是防水的。底壁13被制成是防水的。防水由单独的防水屏障或者防水层提供，或者防水是侧壁12和底壁13的材料的特性。
109.图3示意性地示出了图2的气耕系统2的侧向端部视图。
110.在图2和图3的实施例中，上部植物支架包括竖向支撑元件7、8、9和水平支撑元件10、11，以支撑植物50的气生芽52。气生芽52可以附接或者连接到上部植物支架，上部植物支架用于将气生芽52支撑并且保持在直立位置。由于根部部分54不在土壤或者地面中，因此根部部分不能为气生芽52提供必要的支撑。
111.应该指出的是，上部植物支架可以以各种方式实施以支撑气生芽52。因此，本发明不限于上部植物支架的任何具体构造。
112.此外，在本发明的一些实施例中，可以省略分隔壁16。分隔壁16在存在循环装置的情况下不是必需的，或者在其他实施例中，分隔壁16可以优选地用于划分培养腔室6的腔室空间。
113.图4a示意性地示出了培养腔室6的一个实施例。培养腔室6包括底壁13、顶壁4以及在底壁13与顶壁4之间延伸的侧壁12。顶壁4设置为植物支撑基部4或者植物支撑基部4的至少一部分。因此，植物支撑基部4形成培养腔室6的顶壁，或者植物支撑基部4形成培养腔室6的顶壁的至少一部分。
114.培养腔室6设置有一个或多个培养液体喷嘴70、71。培养液体喷嘴70、71布置成将培养液体喷洒到培养腔室6的上部培养空间20，喷洒到植物50的根部部分54。培养液体喷嘴70、71布置成将培养液体雾化并将雾化的培养液体喷洒到上部培养空间20。培养液体喷嘴70、71可以是任何类型的已知喷洒喷嘴。
115.培养液体喷嘴70包括喷嘴头71，培养液体从该喷嘴头71从培养液体喷嘴70排放。培养液体喷嘴70或者培养液体喷嘴70的喷嘴头71布置成沿水平方向和/或平行于植物支撑基部4喷洒培养液体，如图4a所示。然而，在一些实施例中，培养液体喷嘴70或者培养液体喷嘴70的喷嘴头71布置成沿竖向方向向上或者向下或者横向于或者垂直于植物支撑基部4喷洒培养液体，如图8a所示。另外可替代地，培养液体喷嘴70或者培养液体喷嘴70的喷嘴头71可以布置成以竖向方向和水平方向之间的一角度喷洒培养液体。
116.培养液体喷嘴70、71被支撑到顶壁或者植物支撑基部4。因此，培养液体喷嘴70、71被支撑到培养腔室6的结构。
117.在附图的实施例中，一个或多个培养液体喷嘴70、71布置或者放置到上部培养空间20，并且一个或多个培养液体喷嘴70、71布置成将培养液体喷洒到培养腔室6的上部培养空间20。
118.在替代实施例中，一个或多个培养液体喷嘴70可以布置在上部培养空间20外部，使得喷嘴头71通向上部培养空间20和/或喷嘴头71布置成将培养液体喷洒到培养腔室6的上部培养空间20。因此，培养液体喷嘴70可以至少部分地布置到下部液体空间21或者嵌入到培养腔室6的侧壁12或者顶壁4中。
119.此外，在省略分隔壁16的实施例中，培养液体喷嘴70、71布置成将培养液体喷洒到培养腔室6的封闭腔室空间20中。优选地，培养液体喷嘴70、71布置成将培养液体喷洒到封闭腔室空间20的上部部分或者靠近植物支撑基部4地喷洒培养液体，以对植物50的根部部分54进行喷洒。
120.培养腔室6包括第一腔室温度传感器64，第一腔室温度传感器64布置到上部培养空间20，并且第一腔室温度传感器64布置成测量上部培养空间20中的温度。
121.培养腔室6进一步设置有第二腔室温度传感器65，第二腔室温度传感器65设置到
下部液体空间21，并且第二腔室温度传感器65布置成测量下部液体空间21中或者下部液体空间21中的培养液体储存器中的培养液体22的温度。
122.第一腔室温度传感器64和第二腔室温度传感器65可以被附接或者支撑到培养腔室壁12、13、4。
123.第一腔室温度传感器64和第二腔室温度传感器65可以是任何已知类型的温度传感器。
124.培养腔室6进一步设置有腔室湿度传感器66，腔室湿度传感器66布置成测量上部培养空间20中的湿度。腔室湿度传感器66可以是任何已知类型的湿度传感器。腔室湿度传感器66优选地直接或者间接连接到培养液体喷嘴70，以基于利用腔室湿度传感器66得到的测量结果来控制和调节培养液体喷嘴70以及培养液体的喷洒。因此，利用腔室湿度传感器66得到的测量结果被用于调节培养液体喷嘴70的操作。
125.腔室湿度传感器66布置到上部培养空间20或者布置成测量上部培养空间20中的湿度。腔室湿度传感器66可以被附接或者支撑到培养腔室壁12、13、4。
126.培养腔室6设置有表面液位传感器67，表面液位传感器67布置成测量下部液体空间21中的培养液体22的表面液位，如图4a所示。表面液位传感器67布置到下部液体空间21或者布置成测量下部液体空间21中的培养液体液位。表面液位传感器67可以是任何已知的表面液位传感器。
127.内部培养腔室空间被分隔壁16划分为上部培养空间20和下部液体空间21，如图4a所示。
128.图4b示出了分隔壁16的一个实施例。分隔壁16是格栅状片材、网状片材或者织物片材，包括在厚度方向上延伸穿过分隔壁16的气孔、孔或者网眼19。因此，分隔壁16由液体和气体可透过的材料制成或者利用液体或者气体可透过的结构形成。因此，分隔壁16包括允许过量的培养液体22从上部培养空间20流动穿过分隔壁16到下部液体空间21的结构，或者分隔壁16由允许过量的培养液体22从上部培养空间20流动穿过分隔壁16到下部液体空间21的材料制成。因此，过量的培养液体可以被收集到下部液体空间21，并且可以防止根部部分54与过量的培养液体接触。此外，上部培养空间21中的湿度可以保持在100％以下。因此，过量的培养液体流动穿过分隔壁16到下部液体空间21中的培养液体储存器。
129.图5示出了培养腔室6的替代实施例。培养腔室6和下部液体空间21设置有单独的培养液体储存器200，单独的培养液体储存器200布置在分隔壁16下方。单独的培养液体储存器200布置成储存从上部培养空间20流出的过量的培养液体22。单独的培养液体储存器200由防水材料制成，以将培养液体22保持在内部。单独的培养液体储存器200可以具有敞开的顶壁，从而使得过量的培养液体能够从上部培养空间20进入。
130.应该指出的是，在省略分隔壁16的实施例中，也可以设置单独的培养液体储存器200。单独的培养液体储存器200布置在植物支撑基部4下方和/或布置在封闭腔室空间20的下部部分处。
131.第二腔室温度传感器65布置到单独的培养液体储存器200，以测量单独的培养液体储存器200内的培养液体22的温度。
132.表面液位传感器67也布置到单独的培养液体储存器200，以测量单独的培养液体储存器200内的培养液体22的表面液位或者量。
133.在图5的实施例中，分隔壁16对应于图4a的分隔壁16。
134.培养液体喷嘴70在上部培养空间20中布置到或者支撑到培养腔室6的侧壁12。此外，培养液体喷嘴70布置成沿水平方向或者平行于植物支撑基部4将培养液体喷洒到上部培养空间20中。
135.图6示出了本发明的一个实施例。分隔壁16被省略并且培养腔室6包括培养腔室6内的封闭腔室空间20。
136.培养液体喷嘴70、71布置在培养腔室6的封闭腔室空间20内。
137.培养腔室6包括第一腔室温度传感器64，第一腔室温度传感器64布置到封闭腔室空间20，并且第一腔室温度传感器64布置成测量封闭腔室空间20中的温度。
138.图6的培养腔室还可以设置有用于进行测量的腔室湿度传感器66，腔室湿度传感器66布置成测量上部培养空间20中的湿度。
139.图6的气耕系统2或者培养腔室6设置有培养液体出口装置91或者培养液体出口91，培养液体出口装置91或者培养液体出口91布置成将培养液体22从培养腔室6排放。培养液体出口装置91设置到培养腔室6的底壁13。可替代地，培养液体出口装置可以设置到培养腔室6的侧壁12。因此，通过将培养液体从封闭腔室空间20排放，可以将培养液体从气耕系统2中排放。
140.培养液体出口装置91可以布置成将培养液体从培养腔室6连续排放，使得培养液体不被收集或者储存在培养腔室6内。
141.可替代地，培养液体腔室6的侧壁12和底壁13布置成形成培养液体储存器，以将培养液体储存在培养液体腔室6内。因此，培养液体出口装置91可以间或地或者以预定间隔使用以更换培养液体储存器中的培养液体。
142.此外，在图6的实施例中，培养腔室6可以设置有单独的培养液体储存器200，单独的培养液体储存器200布置在封闭腔室空间20内。
143.在图6的实施例中，系统2包括培养液体源或者培养液体容器92。培养液体从培养液体源92通过供给泵93经由培养液体供给通道73供给到培养液体腔室6。培养液体供给通道73在培养液体源92和培养液体喷嘴70、71之间延伸。供给泵93与供给通道73连接布置或者布置到供给通道73。可替代地，供给泵93与培养液体源92连接布置或者布置到培养液体源92。
144.系统2包括系统的入口装置。入口装置包括供给通道73，或者供给通道73和供给泵93，或者供给通道73、供给泵93和培养液体源92。
145.应该指出的是，入口装置以及其部件可以取决于本发明的实施例而变化。
146.此外，在图6的实施例中，入口装置连接到培养液体喷嘴70。
147.在该实施例中，供给通道73在培养腔室6外部延伸或者布置成在培养腔室6外部延伸。如图6所示，供给通道81在培养腔室6外部从培养液体源92延伸到培养液体喷嘴70。供给通道73进一步延伸穿过培养腔室壁或者植物支撑基部4并且连接到培养液体喷嘴70。
148.应该指出的是，培养液体源92、供给泵93和供给通道也可以设置在培养腔室6内。
149.在本发明中以及在本技术的上下文中，系统2包括热调节装置100、101、102，热调节装置100、101、102布置成调节系统2中的培养液体22的温度。热调节装置100可以是实施为用于控制液体物质温度的任何已知类型的装置的热交换器、加热装置、冷却装置或者组
合式加热冷却装置。热调节装置100、101、102可以包括诸如电加热器或者液体加热器的加热器，和/或诸如电冷却器或者液体冷却器的冷却器。热调节装置100可以包括热交换器，热交换器布置成在系统2中的培养液体22和工作流体之间交换温度。通过调节工作流体、工作液体或者工作气体的温度，或者调节培养液体22和/或热交换器100、101、102中的工作流体的流速，可以调节培养液体的温度。热调节装置100、101、102也可以是热传递元件或者热元件。因此，热调节装置100、101、102可以是布置成调节系统2中的培养液体的温度的任何已知类型的装置或者元件。
150.热调节装置100、101、102可以连接到能量源110、111、112，以调节培养液体的操作和/或温度。能量源110、111、112可以是用于操作电加热器或者电冷却器的电源，或者是用于向热交换器100、101、102提供加热工作流体或者冷却工作流体的液体能量源或者热源或者冷源。
151.在图6的实施例中，系统2进一步包括热调节装置100，热调节装置100设置成与入口装置连接或者设置到入口装置。
152.此外，热调节装置100设置到培养液体供给通道73或者设置成与培养液体供给通道73连接，该培养液体供给通道73连接到一个或多个培养液体喷嘴70、71。因此，热调节装置100布置成调节供给通道73中的培养液体的温度。因此，热调节装置100布置成调节从培养液体喷嘴70、71喷洒到封闭腔室空间20的培养液体22的温度。此外，热调节装置100布置成在培养液体喷嘴70的上游和/或在用培养液体喷嘴70将培养液体喷洒到封闭腔室空间20之前调节培养液体的温度。
153.在图6的实施例中，热调节装置100布置在供给泵93的下游，并且在供给泵93和培养腔室6或者培养液体喷嘴70之间。
154.可替代地，热调节装置100可以布置在供给泵93的上游，并且在培养腔室源92和供给泵93之间。
155.在图6的实施例中，热调节装置100可以是用于加热培养液体的加热装置、用于冷却培养液体的冷却装置、或者用于加热和冷却培养液体的组合式加热冷却装置。
156.热调节装置100连接到能量源110、或者热源和/或冷源，以使热调节装置100运行。
157.入口装置可以进一步设置有第三温度传感器120。在图6中，第三温度传感器120与供给通道73连接布置或者布置到供给通道73并且布置在热调节装置100的下游。此外，第三温度传感器120布置在热调节装置100和培养腔室6或者培养液体喷嘴70之间。
158.第三温度传感器120连接到能量源110或者热调节装置100。此外，第一温度传感器64也可以连接到能量源110或者热调节装置100。因此，热调节装置100或者能量源110以及进一步的培养液体的温度，基于第一温度传感器64的测量结果或者基于第一温度传感器64和第三温度传感器120的测量结果来控制。
159.系统2还可以包括控制单元(未示出)，诸如计算机或者处理器单元，以控制热调节装置100。第一温度传感器和/或第三温度传感器以及热调节装置和/或能量源110连接到控制单元。
160.可替代地，第三温度传感器120可以与供给通道73连接布置或者布置到供给通道73并且布置在热调节装置100的上游。此外，第三温度传感器120可以布置在培养液体源92与热调节装置之间。
161.图7示出了另一实施例，在该实施例中热调节装置100与培养液体源92或者培养液体容器连接布置或者布置到培养液体源92或者培养液体容器。因此，热调节装置100布置成调节培养液体源92中的培养液体的温度。因此，经由供给通道73供给到培养液体喷嘴70的培养液体的温度在培养腔室6或者培养液体喷嘴70的上游处并且在将培养液体喷洒到封闭腔室空间20中之前得到调节。因此，培养液体可以在培养液体源92中保持或者调节到期望的温度。
162.在该实施例中，第三温度传感器120与培养液体源92连接布置或者布置到培养液体源92，以测量培养液体源92中的培养液体的温度。第三温度传感器120可以连接到能量源110或者热调节装置100。此外，第一温度传感器64也可以连接到能量源110或者热调节装置100。因此，热调节装置100或者能量源110以及进一步的培养液体源92中的培养液体的温度，可以基于第一温度传感器64的测量结果或者基于第一温度传感器64和第三温度传感器120的测量结果来控制。可替代地，控制单元(未示出)可以如图6中的情况那样用于控制热调节装置100和/或能量源110。
163.图7的实施例的其他元件对应于图6的实施例。
164.图8a示出了本发明和培养腔室6的替代实施例。培养腔室6包括分隔壁16，分隔壁16将腔室空间划分为上部培养空间20和下部液体空间21。在图8a的实施例中，分隔壁16由液体不能透过的板或者液体不能透过的织物材料制成。分隔壁16设置有流动开口99，流动开口99通向下部液体空间21并且在上部培养空间20和下部液体空间21之间延伸。分隔壁16可以进一步相对于水平方向朝向流动开口99倾斜，使得在上部培养空间20中落到分隔壁16上的过量的培养液体经由流动开口99流到下部液体空间21。分隔壁16相对于水平方向朝向流动开口99倾斜。因此，在该实施例中，由于分隔壁16由液体不能透过的材料和结构制成并且分隔壁16设置为液体不能透过的材料和结构，因此防止了培养液体渗透或者透过分隔壁16。因此，培养液体经由流动开口99流到下部液体空间21或者液体储存器200。
165.在图8a的实施例中，气耕系统2或者培养腔室6设置有培养液体入口装置90，培养液体入口装置90布置成将培养液体22供给到培养腔室6中。在该实施例中，培养液体入口装置90连接到培养腔室6并且布置成将培养液体供给到培养腔室6的下部液体空间21。因此，培养液体入口装置90连接到下部液体空间21或者连接到单独的培养液体储存器200。因此，通过将培养液体供给到下部液体空间21或者供给到单独的培养液体储存器200，可以将新的培养液体添加到气耕系统2。
166.系统2进一步包括液体循环装置，该液体循环装置布置成将培养液体22从下部液体空间21或者从培养液体储存器200供给到一个或多个培养液体喷嘴70。因此，液体循环装置布置成通过利用一个或多个培养液体喷嘴70将培养液体22从下部液体空间21或者培养液体储存器200供给到上部培养空间20。
167.图8a示出了液体循环装置80、81的一个实施例。液体循环装置包括循环泵80，该循环泵80布置到下部液体空间21或者布置到单独的培养液体储存器200，并且循环泵80布置成将培养液体22从下部液体空间21或者单独的培养液体储存器200经由循环通道81泵送并供给到培养液体喷嘴70。循环通道81连接在循环泵80和一个或多个培养液体喷嘴70之间。培养液体喷嘴70布置在上部培养空间20中。
168.此外，在图8a的实施例中，液体循环装置80、81、循环泵80和循环通道81布置在培
养腔室6内。
169.应该指出的是，循环装置也可以用于省略了分隔壁16的培养腔室6中。因此，在本技术的上下文中，循环装置布置成将培养液体从培养液体储存器12、13或者单独的培养液体储存器200循环到培养液体喷嘴70，以使培养液体被喷射到培养腔室6内的植物的根部部分。
170.在图8a的实施例中，热调节装置100布置成与培养液体储存器12、3或者单独的培养液体储存器200连接或者布置到培养液体储存器12、3或者单独的培养液体储存器200。此外，热调节装置100布置成与下部液体空间21连接或者布置到下部液体空间21。因此，热调节装置100布置成调节被储存并收集到培养液体储存器12、3或者单独的培养液体储存器200中的培养液体22的温度。因此，经由循环装置80、81供给到培养液体喷嘴70的培养液体的温度得到调节。此外，经由循环装置80、81供给到培养液体喷嘴70的培养液体的温度在培养腔室6或者培养液体喷嘴70的上游处并且在将培养液体喷洒到封闭腔室空间或者上部培养空间20之前得到调节。因此，培养液体可以在培养液体腔室6内以及在培养液体腔室6内的培养液体储存器12、13、200中保持或者调节到期望的温度。
171.培养腔室6包括第一腔室温度传感器64，第一腔室温度传感器64布置到上部培养空间20，并且第一腔室温度传感器64布置成测量上部培养空间20中的温度。第二腔室温度传感器65设置到下部液体空间21，并且第二腔室温度传感器65布置成测量下部液体空间21中或者下部液体空间21中的培养液体储存器中的培养液体22的温度。因此，培养液体22的温度基于预定的期望温度值和由第一温度传感器64和第二温度传感器65所测量的温度利用热调节装置100进行调节。
172.调节培养液体储存器12、13、200中的培养液体的温度，提供了培养腔室6内的蓄热器。
173.图8b示出了替代实施例。在该实施例中，液体循环装置80、81布置在培养腔室6外部或者布置成在培养腔室6外部延伸。如图8b所示，循环泵80布置在培养腔室6外部。系统2和培养腔室6设置有循环出口82，该循环出口82从培养腔室6延伸到循环泵80。循环出口82布置在下部液体空间21或者培养液体储存器200与循环泵80之间，以将培养液体供给到培养腔室6外部。培养液体喷嘴70在培养腔室6内布置到上部培养空间20。循环通道81在培养腔室6外部从循环泵80延伸到上部培养空间20。循环通道81进一步在培养腔室6外部在循环泵80和培养液体喷嘴70之间延伸。
174.循环通道81进一步延伸穿过培养腔室壁或者植物支撑基部4并且连接到培养液体喷嘴70。
175.热调节装置或者多个热调节装置100设置到循环装置80、81或者设置成与循环装置80、81连接并且设置在培养腔室6外部，以调节将被培养液体喷嘴70喷洒的培养液体22的温度。此外，如图8b所示，热调节装置或者多个热调节装置100设置到循环通道81或者设置成与循环通道81连接。
176.在图8b的实施例中，热调节装置100设置到循环通道81或者设置成与循环通道81连接。可替代地，热调节装置100可以设置到循环泵80或者设置成与循环泵80连接。此外，同样在图8a的实施例中，热调节装置100可以设置到循环泵80或者设置成与循环泵80连接，在图8a的实施例中，循环泵布置在培养腔室6内并且布置在培养液体储存器12、13、200中。
177.在图8b的实施例中，分隔壁16由液体不能透过的板或者液体不能透过的织物材料制成。分隔壁16设置有流动连接件或者流动通道97，流动连接件或者流动通道97通向下部液体空间21并且在上部培养空间20和下部液体空间21之间延伸。因此，在该实施例中，由于分隔壁16由液体不能透过的材料和结构制成并且分隔壁16设置为液体不能透过的材料和结构，因此防止了培养液体渗透或者透过分隔壁16。因此，培养液体经由流动开口99流到下部液体空间21或者液体储存器200。
178.在图8b的实施例中，流动通道或者流动连接件97在培养腔室6内在上部培养空间20和下部液体空间21之间延伸。可替代地，流动通道或者流动连接件97可以在培养腔室6外部从上部培养空间20延伸到下部液体空间21。
179.图9a示出了另一实施例，在该实施例中液体循环装置80、81布置在培养腔室6内。因此，循环泵80布置到下部液体空间21。培养液体喷嘴70也在培养腔室6内布置到上部培养空间20。循环通道81从下部液体空间21在培养腔室6内部延伸到上部培养空间20。循环通道81进一步在培养腔室6内在循环泵80和培养液体喷嘴70之间延伸。
180.在图10a的实施例中，系统2包括第一热调节装置101，第一热调节装置101布置在培养腔室6内并且布置到下部液体空间21或者与下部液体空间21连接布置，以调节下部液体空间21中的或者液体储存器200中的培养液体22的温度。第一热调节装置101进一步连接到第一能量源111。第一热调节装置101设置为加热装置，以加热下部液体空间21中的培养液体22。
181.系统2进一步包括第二热调节装置102，第二热调节装置102布置在培养腔室6内。第二热调节装置102布置到循环泵80或者与循环泵80连接布置，并且第二热调节装置102布置成在培养液体被从下部液体空间21泵送或者循环到上部培养空间20中的培养液体喷嘴70时调节培养液体的温度。
182.在图9a的实施例中，第二热调节装置102设置到循环泵80或者设置成与循环泵80连接。可替代地，热调节装置100可以设置到循环通道81或者设置成与循环通道81连接。
183.在图9a的实施例中，第一热调节装置101是加热装置，第二热调节装置102是冷却装置。
184.在替代实施例中，第一热调节装置101是冷却装置，第二热调节装置102是加热装置。
185.在图10a的实施例中，培养液体入口装置90布置成将培养液体22供给到培养腔室6中。在该实施例中，培养液体入口装置90连接到培养腔室6并且布置成将培养液体供给到培养腔室6的下部液体空间21。因此，培养液体入口装置90连接到下部液体空间21或者连接到培养液体储存器12、13、200。
186.在该实施例中，分隔壁16由液体能够透过的板或者液体能够透过的织物材料制成。
187.图9b示出了另一实施例，在该实施例中液体循环装置80、81布置在培养腔室6外部。液体循环装置大体上对应于图8b的实施例。
188.在图9b的实施例中，系统2包括第二热调节装置102，第二热调节装置102布置在培养腔室6内。第二热调节装置102对应于图10a的第一热调节装置101。第二热调节装置102连接到第二能量源112。第二热调节装置102设置为冷却装置，以冷却下部液体空间21中的培
养液体22。
189.系统2进一步包括第一热调节装置101，第一热调节装置101布置在培养腔室6外部。第一热调节装置101布置到循环泵80或者与循环泵80连接布置，并且第一热调节装置101布置成在培养液体被从下部液体空间21泵送或者循环到上部培养空间20中的培养液体喷嘴70时调节培养液体的温度。
190.在图9b的实施例中，第一热调节装置101设置到循环泵80或者设置成与循环泵80连接。可替代地，第一热调节装置101可以设置到循环通道81或者设置成与循环通道81连接。
191.在图9b的实施例中，第一热调节装置101是加热装置，第二热调节装置102是冷却装置。
192.在替代实施例中，第一热调节装置101是冷却装置，第二热调节装置102是加热装置。
193.在该实施例中，分隔壁16由液体能够透过的板或者液体能够透过的织物材料制成。
194.图10示出了本发明的另一实施例。图10的系统2和培养腔室6对应于图8a的系统2和培养腔室6。在该实施例中，分隔壁16由液体能够透过的板或者液体能够透过的织物材料制成。
195.培养腔室6设置有第三热调节装置130，第三热调节装置130布置到上部培养腔室20。第三热调节装置130布置成调节上部培养空间20中的温度。
196.第三热调节装置130可以是如上所述的加热装置、冷却装置或者组合式加热冷却装置。第三热调节装置130可以是布置成调节系统中的培养液体的温度的例如电加热装置、电冷却装置、组合式电加热冷却装置、或者热交换器，或者是一些其他液体加热装置和/或液体冷却装置。优选地，第三热调节装置130是辐射式热调节装置，诸如辐射加热器和/或辐射冷却器。
197.第三热调节装置130可以连接到第三能量源140，以调节由第三热调节装置提供的操作和/或温度。第三能量源130可以是用于操作电加热器或电冷却器的电源，或者是用于向热交换器130提供加热工作流体或者冷却工作流体的液体能量源或者热源或者冷源。
198.图11示出了是图6和图8b的实施例的组合的实施例。
199.在该实施例中，系统2进一步包括第一热调节装置101，该第一热调节装置101设置成与入口装置连接或者设置到入口装置。此外，第一热调节装置101设置到培养液体供给通道73或者设置成与培养液体供给通道73连接，培养液体供给通道73连接到一个或多个培养液体喷嘴70、71。因此，第一热调节装置101布置成调节供给通道73中的培养液体的温度。因此，第一热调节装置101布置成调节从培养液体喷嘴70、71喷洒到封闭腔室空间20或者上部培养空间20的培养液体22的温度。此外，第一热调节装置101布置成在培养液体喷嘴70的上游和/或在利用培养液体喷嘴70将培养液体喷洒到封闭腔室空间20之前调节培养液体的温度。
200.在图11的实施例中，第一热调节装置101布置在供给泵93的下游，并且在供给泵93与培养腔室6或者培养液体喷嘴70之间。可替代地，第一热调节装置101可以布置在供给泵93的上游，并且在培养腔室源92和供给泵93之间。
201.在图11的实施例中，第二热调节装置102设置到循环装置80、81或者设置成与循环装置80、81连接。此外，第二热调节装置102设置到循环通道81或者设置成与循环通道81连接。可替代地，第二热调节装置102可以设置到循环泵80或者设置成与循环泵80连接。
202.还可以如图8a、图9a和图10中那样，通过将循环装置80、81布置在培养腔室6内对图11的实施例进行修改。
203.图11的实施例允许在循环的培养液体和新添加的培养液体被喷洒到培养腔室6时调节它们的温度。
204.应该指出的是，图6和图7的实施例也可以与图8a和图8b的实施例进行组合，以使用两个热调节装置101、102。
205.本发明提供了用于进行气耕的方法，在该方法中通过调节系统2中使用的培养液体的温度来调节培养腔室内的温度。
206.本发明的方法包括利用一个或多个培养液体喷嘴70、71将培养液体22喷洒到封闭腔室空间20、21中喷洒到植物50的根部部分54。方法进一步包括通过调节培养液体22的温度来调节培养腔室6的封闭腔室空间20、21内的温度。
207.在一个实施例中，方法包括调节在封闭腔室空间20、21中喷洒的培养液体22的温度以调节封闭腔室空间20、21内的温度。该实施例可以例如用图6、图7、图8a、图8b、图9a、图9b、图10和图11的系统2来实施。
208.在一个实施例中，方法包括将培养腔室6的封闭腔室空间20、21内的过量喷洒的培养液体22收集到培养液体储存器12、13、200中，以及在培养液体储存器12、13、200中调节收集到培养液体储存器12、13、200的培养液体22的温度，以调节封闭腔室空间20、21内的温度。该实施例可以例如用图8a、图9a、图9b和图10的系统2来实施。
209.在另一实施例中，方法包括将培养腔室6的封闭腔室空间20、21内的过量喷洒的培养液体22收集到培养液体储存器12、13、200，将所收集的培养液体22从培养液体储存器12、13、200循环到一个或多个培养液体喷嘴70、71，以及调节循环的培养液体22的温度以调节封闭腔室空间20、21内的温度。该实施例可以例如用图8a、图8b、图9a、图9b、图10和图11的系统2来实施。
210.方法可以进一步包括用一个或多个温度传感器测量培养腔室6内的温度，以及基于测量结果调节培养液体的温度。
211.可以将测量到的温度与预定温度值进行比较，以及基于测量到的温度与预定温度值的比较结果来调节培养液体的温度。
212.此外，方法可以包括用第一温度传感器64测量培养腔室内的温度，以及用第二温度传感器65测量培养液体的温度。第一温度传感器64可以设置到上部培养空间20或者在培养腔室6内设置到培养液体储存器12、13、200外部。第二温度传感器65布置成测量喷洒到培养腔室6和/或上部培养空间20的培养液体的温度。因此，第二温度传感器65可以设置到培养液体储存器12、13、200、设置到入口装置92、93、73、或者设置到循环装置80、81、或者设置成与培养液体喷嘴70、71连接。
213.方法可以进一步包括用第一温度传感器测量培养腔室6内的温度，以及用第二温度传感器测量培养液体的温度，以及基于第一温度传感器64和第二温度传感器65的测量结果的比较结果来调节培养液体的温度。
214.可以将第一温度传感器64和第二温度传感器65的测量到的温度与预定温度值进行比较，以及基于第一温度传感器和第二温度传感器的测量到的温度与预定温度值的比较结果来调节培养液体的温度。
215.上文已经参照附图中所示的示例描述了本发明。然而，本发明不以任何形式限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内变化。