NO347335B1 - Apparat for å tilføre partikler til en vannstrøm - Google Patents

Description

APPARAT FOR Å TILFØRE PARTIKLER TIL EN VANNSTRØM

Oppfinnelsen vedrører et apparat for å blande partikler inn i en vannstrøm. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en beholder med et kammer for å blande partikler inn i en sirkulær vannstrøm i kammeret. Vannet tilføres i beholderes øvre parti, og vann og partikler strømmer ut gjennom utløp i beholderens nedre parti. Partiklene kan være fôrpartikler for en akvatisk organisme.

Fisk som oppdrettes i kar, tanker, åpne innhegninger i sjø og lukkede innhegninger i sjø, må forsynes med fôr i tilstrekkelige mengder. Oppdrett av liten fisk, for eksempel yngel, skjer vanligvis i kar og tanker på land. Slike kar eller tanker er vanligvis forsynt med hver sin fôrautomat som drysser fôrpartiklene ned på vannoverflaten i karet eller tanken. Slike fôrautomater kan for eksempel være forsynt med en skruemater eller et transportbånd. Slike fôrautomater egner seg for utfôring av mindre mengder fôr.

Innhegninger i sjø, enten de er åpne med vegger av nett, eller lukkede, inneholder store mengder fisk og det er utviklet fôringsutstyr som kan transportere store mengder fôr fra én eller flere fôrsiloer og fram til innhegningen. Fôringsutstyret kan være såkalt pneumatisk fôringsutstyr der fôrpartiklene ledes inn i en luftstrøm skapt av en vifte, såkalt blåser, og transporteres i luftstrømmen fram til et spredeutstyr inne i innhegningen. Fôrpartiklene fordeles ut over vannoverflaten inne i innhegningen. Pneumatisk fôringsutstyr har stor kapasitet, men er energikrevende, lufta blir varm, noe som kan forårsake fettlekkasje fra fôrpartiklene, og fôrpartiklene sliter innvendig på fôrslangene. En andel av fôrpartiklene blir ødelagt under transporten, noe som forårsaker støv og brudd og fisken kan ikke spise disse små partiklene.

Fôringsutstyret kan alternativt bruke vann som transportmedium for fôrpartklene. Vann pumpes i rør fram til innhegningen. Fôrpartiklene blandes inn i vannstrømmen ved hjelp av en sluse eller lignende. Alternativt kan fôrpartiklene suges inn røret etter venturiprinsippet. Røret ender i innhegningen og fordeles i innhegningen gjennom en spredermekanisme. Spredermekanismen kan være dykket.

Patentdokument NO318416B1 viser er anlegg for fôring av fiskelarver. Et fiskefôr blandes med en vannstrøm i en beholder og blandingen av vann og fôrpartikler ledes til et oppdrettskar.

Patentdokument NO20171813 viser et anlegg for fôring av fisk. Et fiskefôr føres inn i en overføringstank som innehar spredeinnretninger i form av konisk kjegleformede legemer. Fôret ledes inn i en spalte og langs det kjegleformede legemet og inn i en fisketank.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkravene.

I henhold til oppfinnelsen fordeles partikler i en vannstrøm i et blandeapparat på en skånsom måte. Partiklene fordeles i vannstrømmen på en jevn måte. Fra blandeapparatet fordeles vann og partikler jevnt i en flerhet utløp. Hvert utløp er forsynt med en slange eller et rør, og hver slange leder fram til et ønsket mottak. Partiklene kan være fôrpartikler. Det ønskede mottaket kan være en innhegning for en akvatisk organisme slik som en fisk.

Blandeapparatet er rørformet og danner et kammer. Blandeapparatet er forsynt med i det minste ett innløp for vann. Blandeapparatet er formet med en forholdsvis stor diameter i forhold til diameteren til det minst ene innløpet. Det minst ene innløpet er orientert tangentielt på blandeapparatet slik at det dannes en virvelstrøm av vann inne i kammeret. I en utforming kan blandeapparatet være forsynt med et lokk, og lokket er forsynt med en gjennomgående åpning for at partikler skal kunne falle ned i kammeret. Blandeapparatet er forsynt med en væsketett bunn, og bunnen er forsynt med en flerhet utløp.

Blandeapparatets lengdeakse er vertikalt orientert. Bunnen er posisjonert høyere enn slangenes utløp. Partiklene kan tilføres til blandeapparatets kammer på flere måter. Partiklene kan for eksempel ledes fram til blandeapparatet med en transportskrue, med et transportbånd eller med en pneumatisk tilførsel. Partiklene kan også falle ned i blandeapparatet fra en sluse.

Siden bunnen på blandeapparatet er posisjonert høyere enn slangenes utløp, vil vann og partikler strømme ut av kammeret gjennom utløpene. Utløpshastigheten bestemmes blant annet av vannivået i kammeret, diameter på slangene, høydeforskjell mellom utløpet og slangenes utløp, og slangenes lengde.

I en alternativ utførelsesform er blandeapparatet forsynt med et tettende lokk slik at kammeret er et lukket kammer. Trykket i kammeret kan i denne utførelsesformen være større enn omgivelsestrykket. Partiklene ledes inn i kammeret gjennom en gjennomgående åpning i lokket eller alternativt inn i kammeret i kammerets øvre parti. Partiklene ledes gjennom en sluse for å opprettholde det økte trykket i kammeret. Slusen kan være innrettet for porsjonsvis tilføring av partikler inn i kammeret. Slusen kan være innrettet for kontinuerlig tilføring av partikler inn i kammeret, slik som for eksempel en sluse med et roterbart sluselegeme. I denne utførelsesformen kan slangenes utløp være posisjonert høyere enn blandeapparatet på grunn av det økte trykket i kammeret.

Et problem med å blande partikler inn i en virvelstrøm inne i et kammer, er at partiklene samler seg på vilkårlige steder inne i kammeret og dermed distribueres ikke partiklene jevnt ut av kammeret gjennom slangene. I henhold til oppfinnelsen er dette problemet løst ved at det er posisjonert et innvendig kjegleformet legeme i kammeret. Det kjegleformete legemets overflate smalner i retning mot beholderens øvre parti. Dette har den effekt at vannstrømmens vertikale hastighet inne i kammeret øker nedover mot bunnen samtidig som vannet og partiklene tvinges ut mot kammerets perifere parti. Dermed fordeles partiklene jevnt i vannstrømmen langs kammerets periferi og fordeles jevnt i utløpene. Hver slange vil da transportere en tilnærmet lik mengde med vann og partikler.

Vannstrømmen inn til blandeapparatet reguleres for å opprettholde et ønsket vannivå i kammeret. En sensor av for så vidt kjent type, avleser vannivået i kammeret og sender et signal til en styringsenhet som regulerer en hastighetsstyrt vannpumpe eller en ventil. I en alternativ utførelsesform er kammeret forsynt med en nivåvakt slik det er kjent innen faget.

I tilfelle det oppstår en stående spiral i kammeret slik at vann og partikler treffer de samme utløpene mens andre utløp ikke mottar vann og partikler, kan dette motvirkes ved å regulere vannivået opp eller ned i kammeret. Dette vil rotere den stående spiralen slik at spiralen vil treffe alle utløpene over tid.

Oppfinnelsen er definert av det selvstendige patentkravet. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.

I et første aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt et apparat for å tilføre partikler til en vannstrøm, apparatet omfatter en vanntett beholder med en vegg og en bunn, veggen former en indre flate og bunnen former et perifert parti. Beholderen former et øvre parti og et nedre parti og et innvendig kammer. Beholderen er forsynt med i det minste ett vanninntak i veggen, vanninntaket er væsketett forsynt med en tilførselsledning og vanninntaket er innrettet til å lede et vann i en sirkulær strømningsbevegelse inne i kammeret. Beholderen er innrettet til å motta partikler i det øvre partiet. Beholderen er i sitt nedre parti forsynt med en flerhet utløp, og hvert utløp er væsketett koblet til én slange, ett rør eller én kanal. Beholderen kjennetegnes ved at beholderen i sitt nedre parti er forsynt med et innvendig stasjonært kjegleformet legeme som former en base og en kjegletopp, og det kjegleformete legemets overflate smalner i retning mot beholderens øvre parti; - basen og den indre flaten danner mellom seg en spalte; og

- flerheten utløp er posisjonert i spalten.

Partiklene som tilføres apparatet, kan være fôrpartikler. Fôrpartiklene kan være fôr for en akvatisk organisme, slik som en fisk.

I en utførelsesform kan beholderen være forsynt med to vanninntak. Dette har den fordel at vanninnstrømmingen blir mer jevnt fordelt.

I en utførelsesform kan utløpet ha en munning med en diameter D, spalten kan ha en bredde W, og diameteren D kan være lik bredden W, slik at den indre flaten kan stå tangentielt på munningen og basen kan stå tangentielt på munningen diametralt for den indre flaten. Dette har den fordel at det ikke formes en kant mellom munningen og basen, og en kant mellom munningen og den indre flaten. Dette har den fordel at partikler ikke vil akkumulere rundt munningen.

I en utførelsesform kan vanninntaket omfatte et første endeparti med en første indre diameter og et andre endeparti med en andre indre diameter der den andre diameteren er større enn den første indre diameteren, og et mellomparti som forbinder det første endepartiet og det andre endepartiet. Det andre endepartiet kan være posisjonert i veggen. Det andre endepartiet kan være posisjonert i veggen slik at vannstrømmen ledes tangentielt inn i beholderen. Dette har den fordel at hastigheten til vannet som strømmer inn i vanninntaket fra en tilførselsledning, vil avta fra det første endepartiet til det andre endepartiet på grunn av den økende indre diameteren i vanninntaket. Dette medfører at vannet renner roligere inn i kammeret uten å danne en konsentrert stråle.

I en utførelsesform kan vanninntaket være posisjonert i en høyde på veggen ved kjegletoppen. I en alternativ utførelsesform kan vanninntaket være posisjonert i en høyde på veggen mellom kjegletoppen beholderens øvre parti.

Apparatet kan være forsynt med en sensor for måling av et vannivå i kammeret. Sensoren kan være en nivåvakt. Apparatet kan være innrettet til å regulere vannivået i kammeret. Sensoren kan kommunisere med en styringsenhet. Styringsenheten kan være innrettet til å kommunisere med en hastighetsstyrt vannpumpe eller en ventil.

I det etterfølgende beskrives eksempler på foretrukne utførelsesformer som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor:

Fig.1 viser skjematisk et sideriss av en første utførelsesform av et apparat for å blande fôrpartikler med vann;

Fig.2 viser skjematisk i samme målestokk som figur 1, apparatet sett ovenfra;

Fig.3 viser i samme målestokk som figur 1, et horisontalsnitt gjennom apparatet; Fig.4 viser skjematisk i samme målestokk som figur 1, et vertikalsnitt gjennom apparatet;

Fig.5 viser en andre utførelsesform av et apparat for å blande fôrpartikler med vann sett skrått nedenfra;

Fig.6 viser det samme som figur 5 sett skrått ovenfra;

Fig.7 viser det samme som figur 5 i et sideriss;

Fig.8 viser i samme målestokk som figur 5 et snitt C-C gjennom apparatet

Fig.9 viser i samme målestokk som figur 5 et toppriss av apparatet; og

Fig.10 viser i samme målestokk som figur 5 et snitt D-D gjennom apparatet.

I figurene viser henvisningstall 1 til et apparat for å tilføre partikler 9 til en vannstrøm 7. Apparatet 1 omfatter en vanntett beholder 2 med en vegg 21 og en bunn 23. Beholderen 2 former et øvre parti 20, et nedre parti 29 og en senterakse 28. Beholderen 2 former et innvendig kammer 25. Beholderen 2 er forsynt med et vanninntak 3 i veggen 21. Vanninntaket 3 er væsketett forsynt med en tilførselsledning 31. Vanninntaket 3 er innrettet til å lede et vann 4 i en sirkulær vannstrøm 71 inne i beholderen 2. Beholderen 2 er innrettet til å motta partikler 9 i det øvre partiet 20. Beholderen 2 er i sin bunn 23 forsynt med en flerhet utløp 5 posisjonert langs bunnens 23 perifere parti 231. Hvert utløp 5 er væsketett koblet til én slange 51. I alternative utførelsesformer kan hvert utløp 5 være væsketett koblet til én kanal eller til ett rør (ikke vist). I figurene 1 og 4 er det vist én slange 51. Utløpene 5 er vist jevnt fordelt langs bunnens 23 perifere parti 231.

Vanninntaket 3 er vist posisjonert i veggen 21 slik at vannstrømmen 7 ledes tangentielt inn i beholderen 2 som vist i figurene 2, 4 og 8. I en alternativ utførelsesform vist i figurene 5-10 er beholderen 2 forsynt med to vanninntak 3. I ytterligere alternative utførelsesformer (ikke vist) er beholderen 2 forsynt med en flerhet vanninntak 3.

Beholderen 2 er i sitt bunnparti 29 forsynt med et innvendig stasjonært kjegleformet legeme 6 som former en senterakse 68. Senteraksen 68 er koaksial med beholderens 2 senterakse 28. Overflaten 61 til det kjegleformete legemet 6 smalner av mot beholderens 2 øvre parti 20 og former en kjegletopp 69.

Beholderen 2 er i en alternativ utførelsesform vist forsynt med to vanninntak 3. Hvert vanninntak 3 omfatter i denne utførelsesformen et første endeparti 30 med en første indre diameter og et andre endeparti 39 med en andre indre diameter der den andre indre diameteren er større enn den første indre diameteren. Et mellomparti 35 forbinder det første endepartiet 30 og det andre endepartiet 39. Det andre endepartiet 39 er vist posisjonert i veggen 21 slik at vannstrømmen 7 ledes tangentielt inn i beholderen 2 som vist i figurene 5 – 10. Hastigheten til vannet som strømmer inn i vanninntaket 3 fra en tilførselsledning 31 (ikke vist i figurene 5-10), vil avta fra det første endepartiet 30 til det andre endepartiet 39 på grunn av den økende indre diameteren i vanninntaket 3. Dette medfører at vannet renner roligere inn i kammeret 25 uten å danne en konsentrert stråle. Det har vist seg fordelaktig for tildanning av den sirkulære vannstrømmen 71 at beholderen er forsynt med to vanninntak 3.

Det kjegleformete legemet 6 danner nederst en base 60. Veggen 21 former en indre flate 211. Basen 60 og den indre flaten 211 danner mellom seg en spalte 27. Spalten 27 har en bredde W som bestemmes av kammerets 25 diameter og basens 60 diameter. Det kjegleformete legemet 6 danner en kjegletopp 69 motsatt av basen 60.

Vanninntaket 3 er vist posisjonert i en høyde på veggen 21 ved kjegletoppen 69 og noe over kjegletoppen 69.

Beholderen 2 er i sin bunn 23 forsynt med en flerhet utløp 5 posisjonert langs bunnens 23 perifere parti 231. Hvert utløp 5 er væsketett koblet til én slange 51 (ikke vist i figurene 5-10). I alternative utførelsesformer kan hvert utløp 5 være væsketett koblet til én kanal eller til ett rør (ikke vist). Utløpet 5 former en munning 50 og en utgang 59. Utgangen 59 kan være forsynt med en kobling 52 for en slange 51. Munningen 50 har en diameter D som er lik spaltens 27 bredde W. Den indre flaten 211 står tangentielt på munningen 50 og basen 60 står tangentielt på munningen 50 diametralt for den indre flaten 211. Dermed unngås det at det formes en kant mellom munningen 50 og basen 60, og en kant mellom munningen 50 og den indre flaten 211. Dette har den fordel at partikler 9 ikke vil akkumulere rundt munningen 50.

Vannet 4 inne i kammeret 25 danner et vannivå 70. Vannet 4 som strømmer gjennom kammeret 25 fra vanninntaket 3 og til utløpet 5, former den sirkulære vannstrømmen 71. Vannstrømmen 71 danner en spiralformet vannstrøm 71. Vannstrømmens 71 hastighet øker mot bunnen 23. Det kjegleformede legemet 6 leder vannet 4 og partiklene 9 mot bunnens 23 perifere parti 231 slik at vannet 4 og partiklene 9 fordeles jevnt mellom utløpene 5.

Apparatet 1 er forsynt med en sensor 8 som overvåker vannivået 70 i kammeret 25. Sensoren 8 kan være en nivåvakt av kjent type. Sensoren 8 kan være innrettet til å kommunisere med en styringsenhet (ikke vist) som regulerer en hastighetsstyrt vannpumpe (ikke vist) eller en ventil (ikke vist). Styringsenheten kan være innrettet til å holde vannivået 70 konstant. Styringsenheten kan være innrettet til å tillate vannivået 70 til å være mellom en minimal ønsket verdi og en maksimal ønsket verdi. Styringsenheten kan være innrettet til å endre vannivået 70 mellom en minimal ønsket verdi og en maksimal ønsket verdi etter en ønsket sekvens.

Partiklene 9 som tilføres apparatet 1, kan være fôrpartikler. Fôrpartiklene kan være fôr for en akvatisk organisme, slik som en fisk.

Bruken av verbet "å omfatte" og dets ulike former ekskluderer ikke tilstedeværelsen av elementer eller trinn som ikke er nevnt i kravene. De ubestemte artiklene "en", "ei" eller "et" foran et element ekskluderer ikke tilstedeværelsen av flere slike elementer.

Det faktumet at enkelte trekk er anført i innbyrdes forskjellige avhengige krav, indikerer ikke at en kombinasjon av disse trekkene ikke med fordel kan brukes.

Claims (7)

Patentkrav

1. Apparat (1) for å tilføre partikler (9) til en vannstrøm (7), apparatet (1) omfatter en vanntett beholder (2) med en vegg (21) og en bunn (23), veggen (21) former en indre flate (211) og bunnen (23) former et perifert parti (231), beholderen (2) former et øvre parti (20) og et nedre parti (29) og et innvendig kammer (25), beholderen (2) er forsynt med i det minste ett vanninntak (3) i veggen (21), vanninntaket (3) er væsketett forsynt med en tilførselsledning (31) og vanninntaket (3) er innrettet til å lede et vann (4) i en sirkulær strømningsbevegelse inne i kammeret (25), beholderen (2) er innrettet til å motta partikler (9) i det øvre partiet (20), beholderen (2) er i sitt nedre parti (29) forsynt med en flerhet utløp (5), og hvert utløp (5) er væsketett koblet til én slange (51), k a r a k t e r i -s e r t v e d at

- beholderen (2) er i sitt nedre parti (29) forsynt med et innvendig stasjonært kjegleformet legeme (6) som former en base (60) og en kjegletopp (69), og det kjegleformete legemets (6) overflate (61) smalner i retning mot beholderens (2) øvre parti (20);

- basen (60) og den indre flaten (211) danner mellom seg en spalte (27); og - flerheten utløp (5) er posisjonert i spalten (27).

2. Apparatet (1) i henhold til krav 1, hvor beholderen (2) er forsynt med to vanninntak (3).

3. Apparatet (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor utløpet (5) har en munning (50) med en diameter (D), spalten har en bredde (W), og diameteren (D) er lik bredden (W), slik at den indre flaten (211) står tangentielt på munningen (50) og basen (60) står tangentielt på munningen (50) diametralt for den indre flaten (211).

4. Apparat (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor vanninntaket (3) omfatter et første endeparti (30) med en første indre diameter og et andre endeparti (39) med en andre indre diameter der den andre diameteren er større enn den første indre diameteren, og et mellomparti (35) som forbinder det første endepartiet (30) og det andre endepartiet (39); og det andre endepartiet er posisjonert i veggen (21).

5. Apparat (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor vanninntaket (3) er posisjonert i en høyde på veggen (21) ved kjegletoppen (69).

6. Apparatet (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor apparatet (1) er forsynt med en sensor (8) for måling av et vannivå (70) i kammeret (25).

7. Apparatet (1) i henhold til krav 6, hvor apparatet (1) er innrettet til å regulere vannivået (70) i kammeret (25).