用于從生長在水產養殖條件下的起始物料連續生產產品物質的緊湊型裝置的制造方法
【專利說明】用于從生長在水產養殖條件下的起始物料連續生產產品物質的緊湊型裝置
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年6月18日提交的美國臨時專利申請N0.61/660，814的優先權和權益，上述專利申請的內容通過引用而被全部并入本發明的說明書中。
技術領域
[0003]本發明總體上涉及一種用于生產物質的緊奏型系統，并且更具體地涉及用于從有機物中生產物質的緊奏型系統。
【背景技術】
[0004]世界人口預計到2050年相比于現在會增加34 %，將會達到91億。城鎮化也預計將會以更快的步伐推進，會有70%的世界人口變得城鎮化。為了滿足這個更龐大、更城鎮化的人口的食物需求，食物生產必須成比例地增加。然而，僅僅增加食物產量不足以實現食品安全。必須在保證環境可持續性、城鎮的可達性并且人們能負擔得起的同時，提高營養含量和食品安全性作為增加食物產量的補充。
[0005]慢性非傳染性疾病和退化性疾病，例如心血管疾病、二型糖尿病、哮喘、癌癥、癡呆、高血壓、骨質疏松、注意力缺乏癥(ADD)和注意力缺乏多動癥(ADHD)，在全球范圍內的增長與我們缺乏營養的食物和飲食習慣有著直接的聯系，這是由于我們忙碌的現代生活和大量消耗低營養含量的加工食品導致的。不幸的是，基于天然、非工業化的新鮮食物的具有理想營養密度的飲食僅能得到有限供應，而且將會變得越來越難以以所需的數量和人們能負擔得起的價格提供全年的飲食，以滿足不斷增長的需求。
[0006]因此，以安全的方式和可接受的價格，基于需求直接向當地的顧客生產和配送定制的高營養的新鮮食物是有利的，這種定制的高營養新鮮食物能以滿足全年的數量供應。更有利的是還可以提供額外的物質，而不僅是食品。
【發明內容】
[0007]本文所公開的實施例中包括用于產品物質的連續生長、生產和傳送的裝置。裝置包括用于接收至少一個起始物料的至少一個輸入單元，其中起始物料是至少一個水生生物；用于至少一個起始物料的連續水生生長的至少一個生長單元，以生產至少一個培養物；用于積累和支撐在至少一個生長單元中生長的培養物的至少一部分的至少一個緩沖單元，其中緩沖單元被構造成用來持續性地平衡由系統產生的產品物質的需求和供給，并提供定制的產品物體；用于傳送作為產品物體的培養物的受支撐部分的需求部分的至少一個管口 ；以及連接到至少一個輸入單元、至少一個生長單元、至少一個緩沖單元和至少一個管口的控制單元，其中控制單元被構造成用來控制裝置的運行，以保證生長的培養物滿足預先確定的環境條件，保證產品物質的安全性，并且保證產品物質的供給滿足需求。
[0008]本文所公開的特定實施例也包括用于連續生長和制造產品物質的方法。所述方法包括接收至少一個起始物料，其中起始物料是通過至少一個輸入單元接收的至少一個水生生物；操作用于至少一個起始物料的連續生長以生產至少一個培養物的至少一個生長單元；操作用于積累和支撐在至少一個生長單元中生長的培養物的至少一部分的至少一個緩沖單元，其中操作至少一個緩沖單元還包括平衡由系統產生的產品物質的需求和供給；操作用于傳送作為產品物質的被積累和受支撐的培養物的至少需求部分的一個或多個管口；以及操作連接到至少一個輸入單元、至少一個生長單元、至少一個緩沖單元和至少一個管口的控制單元，其中控制單元被構造成用來保證生長的培養物滿足最佳的環境條件。
【附圖說明】
[0009]所公開的主題在本說明書的結論部分的權利要求中具體指出并且明確要求。本發明前述的和其他的目的、特點和優點通過下面結合附圖內容的詳細說明將變得明了。
[0010]圖1是根據一個實施例構造的系統的示意性框圖。
[0011]圖2是根據另一個實施例構造的系統的示意性框圖。
[0012]圖3是根據實施例構造的系統的布局圖。
[0013]圖4是根據一個實施例的說明使水生生物生長的操作流程圖。
[0014]圖5是根據一個實施例的說明傳送消耗物質的輸出操作的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]重要的是應該注意到發明中所公開的實施例僅是本文中創新性理念的許多有利的應用的示例。總體而言，本申請說明書的詳述中所作的陳述不必限制多種要求
【發明內容】
中的任何
【發明內容】
。另外，一些陳述可以應用于一些發明的特點，而不能應用于其他特點。通常，除非另外說明，單個的元件可以是多個元件，反之亦然，而不失去一般性。在附圖中，相同的附圖標記表示多個視圖中的相同部件。
[0016]根據特定實施例，所公開的系統從水生生物培養物中生產一個或更多個例如食物或美容物質的產品物質。系統能夠按照顧客的要求、根據具體需要和偏好來定制產品物質。系統包括輸入階段、生長階段、積累和支撐階段、以及輸出階段，上述階段通過控制單元自動運行。在一個實施例中，控制單元可以包括用戶界面，通過用戶界面口控制單元從用戶接收指令和設置。輸入階段構造成接收消耗品例如水生生物起始物料、液體、肥料和傳感組件。感應組件可以是例如pH比色法檢測器以檢測與污染物相關而升高的C02。在生長階段，水生生物能夠通過提供和控制消耗物和其他環境參數(例如基質流、空氣、濕度、光照、酸堿度和溫度)來生長。在產出積累和支撐階段，水生生物的活性和健康程度得到維持，直到接收到輸出請求。在輸出階段，由起始物料形成的積累和受支撐產出的部分被加工成產品物質。在輸出階段，根據具體的客戶需要、要求和偏好，可以進行另外的調整。
[0017]圖1是根據一個實施例構造的系統100的示例性的和非限制性的示意性框圖。系統100包括5個隔室、輸入單元(IU) 110、生長單元(⑶)125、緩沖單元(BU) 135和用于傳送作為食物或美容物質使用的水生生物培養物部分的管口 145。應該注意的是，盡管圖1中沒有給出說明，系統100可以包括多個生長單元125、多個緩沖單元135和多個管口 145。
[0018]單元110、125、135、145是典型的子系統，每個單元包括一個或更多個隔室(圖1中未示出)，并且每個單元的操作在控制單元115的控制下執行。控制單元115還控制一系列的閥門120、閥門130和閥門140，該一系列的閥門允許從一個隔室到其他隔室的內容物的傳送。在一個實施例中，該閥門中的一個或更多個閥門單向性允許從第一單元到第二單元傳送內容物(例如從IUllO到⑶125，或者從⑶125到IUllO的另一方向)。在另一個實施例中，該閥門中的一個或更多個閥門雙向性允許內容物物從第一單元向第二單元的傳送和從第二單元向第一單元的傳送(例如，允許內容物從單元110流動到單元125，以及從單元125流動到單元110)，流動方向由控制單元115控制。在一個實施例中，系統100中的該閥門中的一個或更多個閥門被構建成不具有任何可移動部分。
[0019]水生生物作為起始物料使用并且被送入到IU 110中。可食用的水生生物起始物料可以是例如來自浮萍科的植物(浮萍)，特別是來自紫萍屬、少根紫萍屬、浮萍屬、無根浮萍屬以及微萍屬、可食用的微型海藻和大型海藻，但不限于此。在另一個實施例中，使用了不必為可食用的水生生物作為起始物料。
[0020]IUllO被配置成接收作為不同生物體的生長狀態和形式的起始物料。例如，起始物料可以是以未成熟或成熟的植物，以衰減的形式、休眠的形式和/或以種子的形式被接受，但不限于此。在每個預先限定的時間區間內，預先限定的起始物料的量被輸送到系統中。在IUllO中，起始物料經由安全條件程序被送入，并且然后以可控制和可監控的方式被施肥和暴露在光線下，刺激起始物料由成熟狀態向培育狀態轉變。施肥工序的監控和控制由控制單元115實現。