RU33687U1 - Устройство для инкубации икры, содержания, выращивания и транспортировки гидробионтов - Google Patents

Abstract

1. Устройство для инкубации икры рыб, содержания, выращивания и транспортировки гидробионтов, включающее в себя термоизолирующую камеру, помещенную в нее емкость для инкубирования, снабженную эрлифтом, фильтрами, баллоном с кислородом, отличающееся тем, что емкость для инкубирования снабжена разделительным конусом, состоящим из двух частей: верхней из стекла или пластика и нижней - сетчатой, который разделяет емкость на две части: в верхней части емкости для инкубирования содержатся икра и гидробионты; нижняя часть - техническая, для отбора воды, поступающей в эрлифт после фильтрования; вершина нижней сетчатой части разделительного конуса соединена с трубкой, снабженной за пределами инкубатора шаровым краном.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в стенке термоизолирующей камеры изготовлен квадратный вырез в наружном металлическом листе и слое термоизолятора, в котором размещены термоэлектрические модули, прижатые к внутреннему металлическому листу стенки и входящие в состав сменных блоков охлаждения и нагревания, во внутренней полости термоизолирующей камеры в месте нахождения термоэлектрических модулей крепится радиатор.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стенка термоизолирующей камеры, противоположная стенке с квадратным вырезом, изготовлена прозрачной с применением тройного стеклопакета.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, для содержания, выращивания и транспортировки личинок рыб и других гидробионтов и наблюдения за их состоянием одна из стенок термоизолирующей камеры выполнена прозрачной с применением тройного стеклопакета.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что под термои�

Description

МПК AOl к 61/00,63/00

Устройство для инкубации икры, содержания, выращивания и транспортировки гидробионтов.

Изобретение относится к рыбному хозяйству: аквакультура, рыбоводство, искусственное рыборазведение, акклиматизация рыб и других гидробионтов и касается устройств для инкубирования икры рыб или яиц других гидробионтов, их содержания, выращивания, транрспортировки.

Предметом предлагаемого изобретения является транспортируемое устройство многоцелевого назначения, предназначенное для инкубирования икры рыб или других гидробионтов, содержания, выращивания и транспортировки развивающихся икринок, личинок, мальков и взрослых рыб, обитающих в условиях любых температур воды с возможностью программирования и четкого поддерживания необходимой динамики основных параметров среды их обитания (температуры воды, содержания кислорода и метаболитов) в процессе инкубирования, содержания и транспортировки.

Известна «установка для инкубации пелагической икры рыб, состоящая из термоизолирующего щкафа, внутри которого помещены на карданных подвесках емкости с водой небольщого объема для инкубирования, снабженные для аэрации воды распылителями воздуха; обогреватель накаливания и испаритель холодильного агрегата.

Однако, это устройство узкоцелевого назначения, предназначенное исключительно для дая инкубирования икры в условиях крупнотоннажных исследовательских судов дальнего плавания или стационарных лабораторий. Из-за крупных габаритов и больщрй массы, обусловленных применением стандартного холодильного агрегата с компрессором и испарителем, использования в качестве источника питания только промышленной сети напряжения 220 вольт, эта установка не пригодна для транспортировки любым видом транспорта в рабочем состоянии.

Помещенные в одной емкости термостатического щкафа электронагреватель (тен) и испаритель стандартного холодильного агрегата, использованные в конструкции этой установки, мало эффективны по причине высокой инерционности обоих агрегатов. Это устройство по своим габаритам, массе и обусловленности источника электропитания непригодно для работы в полевых экспедиционных условиях, а таклсе не может обеспечить регулируемые условия среды: в нем не предусмотрено удаления продуктов метаболизма, так же как и периодического удаления и учета погибщей икры (}. 1

ющее собой термоизолирующий шкаф, в котором находится емкость с водой и гидробионтами, снабженное системой очист1си и аэрации воды. В подобном устройстве гидробионты перевозятся при температуре близкой к 0°С и эта температура достигается помещением льда внутри термоизолирующего контейнера.

Однако подобное устройство пригодно далеко не для всех гидробионтов, не-пригодно для инкубирования и содержания икры, личинок и рыб, невозможно регулировать условия среды. Оно существенно уступает предлагаемому устройству в надежности, особенно при долговременных перевозках на больщие расстояния, при которых необходимо содерлсать животных в активном состоянии, в подходящих для них условиях. {2}

Известен также другой, принципиально отличающийся тип установок для инкубирования икры с регулированием температуры воды, ее очисткой и аэрацией. Установки этого типа представляют собой модифицированную стандартную стационарную инкубационную установку рамочного типа для инкубации донной икры рыб, снабженную термостатическим кожухом с циркуляцией воды, основным резервуаром для воды, емкостью для приема (слива) воды, рамками для икры, приспособленными помимо инкубации донной икры к инкубации икры пелагической, а также содержанию личинок и мальков, которые, в случае содержания пелагической икры и личинок, дополнительно оборудуются фитилями для равномерного стока воды, вкладышами и фальшдном.

Однако подобные установки способны работать только в стационарных условиях, не приспособлены как для транспортировки с развивающейся икрой или личинками, так и для содержания и выращивания взрослых рыб: они громоздки и, безусловно, не являются столь лее полифзгнкциональными, как предлагаемое устройство. Устройства такого типа из-за того, что в них используются плоские рамки с низкими бортами, как для инкубации икры, так и для содержания личинок, не пригодны для использования в судовых условиях из-за постоянной судовой качки, которая неизбежно приведет к выливанию воды вместе с икринками и личинками из рамок через бортики. К тому же, в инкубаторах этого типа ряд необходимых агрегатов, в частности насос с дополнительным резервуаром системы очистки воды, компрессор аэратора, компрессор и испаритель холодильного агрегата и система электропитания расположены снарулси термоизолирующего щкафа, что сильно усложняет конструкцию и делает инкубатор совершенно не приспособленным к транспортировке в рабочем состоянии вместе с инкубируемымой икрой, личинками или взрослой рыбой {3}.

Целью настоящего изобретения является создание надежного автономного аппарата, обеспечивающего инкубацию, содержание, выращивание и транспортировку икры, личинок и взрослых рыб или других гидробионтов, обитающих в любых климатических зонах при всех возможных температурах от арктических до тропических, способного обеспечить регулируемые и контролируемые условия среды инкубации, содержания и выращивания гидробионтов, с управляемой и контролируемой системой жизнеобеспечения, легко транспортабельного в рабочем состоянии, малогабаритного с высокой производительностью, не уступающей промыщленным инкубаторам аналогичного размера, пригодного для эксплуатации и транспортировки в любых возмолшых условиях.

Особую сложность при разработке устройства представляло создание единой системы терморегуляции, очистки и аэрации, а также жесткого контроля состояния среды при содержании и транспортировке объектов в сложных полевых, судовых и иных условиях эксплуатации.

Суцщость предлагаемого устройства заключается в следующем.

Главное преимущество предлагаемого устройства, одновременно являющееся его отличием от всех известных устройств для инкубирования икры или яиц водных животных, а также для содержания, выращивания и транспортировки гидробионтов, является то, что в качестве единого элемента, предназначенного как для охлаждения, так и для нагревания воды, использованы термоэлектрические модули - неподвижные полупроводниковые элементы малых размеров, напрямую преобразующие электрическую энергию постоянного тока в тепловую.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

Рис. 1. Инкубатор в разрезе.

Рис. 2. Инкубатор со стороны съемного блока охлаждения (нагревания).

Рис. 3. Съемный блок охлаждения (нагревания) на базе термоэлектрических модулей, с воздушным охлаждением самих модулей.

Рис. 4. Съемный блок охлаждения (нагревания) на базе термоэлектрических модулей, с водяным охлаждением самих модулей.

Рис. 5. Сменный блок питания, контроля состояния воды и управления работой инкубатора

Устройство состоит (см. рис. 1, 2) из стеклянной емкости для инкубирования 1, помещеной в термоизолирующую камеру 2, снабженную крышкой 3. В нижней части устройства располагается сменный блок питания, контроля состояния воды и управления работой инкубатора 4. i Стенки термоизолирующей камеры включают наружные 5 и внутренние 6 металлические листы, между которыми расположен термоизолирующий материал 7, например пенопласт. Одна из стенок камеры, прозрачная, выполнена в виде тройного стеклопакета. 8 Противоположная ей стенка снабжена квадратным вырезом 9 в наружном металлическом листе и термоизолирующем слое для сменных блоков 10 охлаждения и нагревания. На внутренней стороне внутреннего металлического листа стенки камеры 6, в месте расположения выреза 9 и примыкания к внутреннему металлическому листу стенки камеры термоэлектрических модулей 23 закреплен радиатор 11, для ускорения охлаждения или нагревания воздуха внутри термоизолирующей камеры.. Внутри термоизолирующей камеры 2, под емкостью для инкубирования 1 расположены фильтры для механичесчкой 12 и биологической 13 очистки воды. Биологический фильтр 13 соединен с трубкой 14 э ;шфта, в нижней части которой в нее входит трубка 15 подачи воздуха от компрессора эирлифта 16 и трубка 48 от баллона 43 со сжатым кислородом, снабженного краном 44, выведенным за пределы термоизолирующей камеры. Емкость для инкубирования 1, в нижней части соединена с трубкой 18, через которую вода поступает в фильтр 12 механической очистки воды и далее, через биофильтр 13 и трубку айрлифта 14 возвращается, в емкость для инкубирования. Внутри емкости для инкубирования 1 имеется разделительный конус, направленный вершиной вниз, который состоит из двух частей: верхней части - стеклянной или пластиковой 19, и соединенной с ней нижней частью 20 - сетчатой. В вершине нилшей части конуса крепится стеклянная или силиконовая трубка 21, выходящая наружу и предназначенная для удаления из емкости 1 для инкубирования погибших икринок или личинок, которые в отличие от живых, тонут в воде и их учета. Наружный конец трубки 21 снабжен шаровым краном 22 перекрывающим поток воды из сетчатой части разделительного конуса 20 в промежутках между отборами погибших икринок. Сменные блоки 10 охлаждения или нагревания с воздушным охлаждением термоэдектрических модулей (см. рис. 3) включают в себя 2 или 4 термоэлектрических модуля 23, которые крепятся на радиаторе 24 для охлаждения термозлецтрических модулей. С двух сторон от радиатора располагается термоизолятор 25, который формирует две полости 26 для входа и выхода воздуха, проходящего через щели радиатора. Радиатор 24 сверху покрыт тонким металлическим листом 27, ограничивающим (прикрывающим) сверху воздуховоды, образованные пластинами 28 радиатора.

Сверху блоки 10 покрыты металлической крышкой 30 с двумя отверстиями: для забора 31 и выхода 32 охлаждающего воздуха. Под отверстием для забора воздуха 31 крепится вентиллятор 33 для воздушного охлаждения термоэлектрических модулей, прикрытый сверху защитной крышкой 34, защищающей вентиллятор от попадания в него крупных предметов.

Сменные блоки 10 охлаждения и нагревания крепятся на стенке термоизолирующей камеры 2 защелками 35 для крепления сменных блоков (см. рис. 1,2).

Термоэлектрические модули 23 и вентиллятор 33 соединены со сменным блоком 4 питания, контроля состояния воды и управления работой инкубатора (см. рис. 2) с помощью разъемов 36, 37 (см. рис. 3), один из которых установлен на блоках, а другой - внутри стенки термоизолирующей камеры.

Сменные блоки 10 охлаждения и нагревания с водяным охлаждением термоэлектрических модулей (см. рис. 4) включают в себя 2 или 4 термоэлектрических модуля 23, которые крепятся на водяном радиаторе 24, имеющем внутреннюю закрытую полость 38 и два штуцера 39 на противоположных сторонах радиатора - входа и выхода.

К штуцерам присоединены гибкие шланги 40 для подачи воды в водяной радиатор 24 для охлаждения нагревающейся стороны термоэлектрических модулей. Водяной радиатор 24 и штуцера 39 с наружной стороны покрыты слоем термоизолятора 29.

Форма стороны сменных блоков 10 охлаждения и нагревания с водяным охлаждением термоэлектрических модулей, находящейся в соприкосновении с внутренним металлическим листом стенки термоизолирующей камеры полностью аналогична форме стороны сменных блоков охлаждения и нагревания с воздушным охлаждением термоэлектрических модулей, так что они взаимозаменяемы.

В сменных блоках 4, см. рис. 5 питания, контроля состояния воды и управления работой инкубатора установлены 1 или 2 источника тока 45 (регуляторы напряжения и выпрямители тока), терморегулятор 46 с выходом на компьютер, датчик 41 которого, помещен внутри термоизолирующей камеры 2.

В сменных блоках 4, рис.5 питания, контроля состояния воды и управления работой инкубатора установлен также пульт 47 управления оксиметром, датчик которого 42 погружен в воду в емкости для инкубирования 1.

Блоки 4 питания, контроля состояния воды и управления работой инкубатора, подобно сменным блокам 10 охлаждения и нагревания, полностью унифицированы и взаимозаменяемы.

иной аппаратуры) между блоками питания, контроля и регулирования с одной стороны и термоизолирующей камерой - с другой выполнены в виде соответствующих разъемов, одни из которых располагаются на нижней поверхности термоизолирующей камеры, а другие - на съемных блоках 4 питания, контроля состояния воды и управления работой инкубатора.

Предлагаемая конструкция полностью обеспечивает инкубацию, содержание и транспортировку гидробионтов и работает следующим образом.

Пелагическая, (либо клейкая икра промысловых рыб на соответствующем субстрате) помещается в верхнюю часть емкости для инкубирования 1.

Вода из нижней части емкости 1 для инкубирования ирлифтом поднимается и выливается в ее верхнюю часть, по пути проходя через механический и биологический фильтры и обогощаясь кислородом эйрлифта. Параллельно с этим, ток воды из трубки в верхней части э рлифта 17 создает круговой поток воды в верхней части емкости 1 для инкубирования, перемещивая воду и обогащая кислородом поверхностный слой воды, в котором держатся пелагические икринки или создавая проточность воды вокруг клейких икринок на субстрате.

Так как вода из нижней части емкости для инкубирования 1 поступает в верхнюю, вода из верхней части через сетную часть конуса 20 перемещается в нижнюю часть емкости 1 для инкубирования.

При этом погибщие пелагические икринки, которые в норме после гибели погружаются в морской воде, сктываются по стеклянной или пластиковой части 19 разделительного конуса и концентрируются внизу сетной его части 20.

Погибшая икра, для предотвращения загнивания и порчи воды, а также - с целью учета периодически извлекается из сетной части разделительного конуса 20 током воды путем открывания щарового крана 22 трубки, предназначенной для удаления и учета погибщих икринок, после чего, вода в емкости для инкубирования пополняется.

В процессе инкубирования икринок, либо содержания личинок, в случае необходимости, могут отбираться пробы икринок или личинок с помощью пипеток, либо сачком, для чего снимается верхняя крыщка инкубатора 3.

В процессе инкубирования икринок, либо содержания личинок осуществляется постоянный контроль и, в случае необходимости, - регулирование температуры воды в емкости 1 для инкубирования с помощью датчика 41 терморегулятора и терморегулятора 46 с выходом на компьютер и содержания в емкости 1 для инкубирования кислорода - с помощью

пульта упавления 47 оксиметра и его датчика 42. В случае падения содержания кислорода, что возможно, так как компрессор 16 эйрлифта отбирает воздух из внутреннего пространства термоизолирующей камеры 2, чистый кислород вводится в систему эйрлифта из баллона 43 со сжатым кислородом путем открывания его крана 44.

Термостатирование с точностью до 0,1°С, достижение нужной динамики температуры и ее регистрация в компьютере осуществляются термоэлектрическими модулями 23, расположенными в съемных блоках термоэлектрических модулей 23 двух типов: с воздушным рис. 3, или водяным рис. 4 охлаждением модулей и терморегуляторами 46 с выходом на компьютер, которые управляют работой термоэлектрических модулей и передают сигналы в компьютер.

В случаях перегорания или других неисправностей термоэлектрических модулей 23 или необходимости увеличения мощности регулирования температуры, так же как и при поломках устройств, расположенных в сменных блоках 4 питания, контроля состояния воды и управления работой инкубатора в процессе инкубирования, они могут быть легко и быстро заменены на запасные и оперативно отремонтированы без прерывания экспериментов или промышленного инкубирования, либо содержания.

Практически все потребители электроэнергии в предлагаемом инкубаторе, к которым относятся термоэлектрические модули 23, вентилляторы 33, сменные блоки 4 питания, контроля состояния воды и управления работой инкубатора, воздушные компрессоры 16 эйрлифта, с помощью которых осуществяется аэрация и очистка воды, работают от постоянного тока с напряжением 12-13 вольт.

Поэтому в случае транспортировки инкубаторов в рабочем состоянии с пелагической икрой, или с личинками, мальками, взрослой рыбой автотранспортом или в случае временной передерлски работающего инкубатора, использоваться ток автомобильной электросети или автомобильного аккумулятора без преобразования.

Так как, для расширения спектра области применения, в предлагаемом инкубаторе предусмотрены встроенные в систему источники тока 45, в которых содерлсатся трансформаторы и выпрямители переменного тока исходного напряжения 100-220 вольт и выходного напряжения постоянного тока 12-13 вольт, они могут быть использованы для инкубирования икры, содержания и выращивания рыб и других гидробионтов в любом месте, при наличии электросети любого напряжения, так л«е как и для транспортировки любым виде транспорта вплоть до автомобильного.

Количество рабочих выпрямителей определяется числом пар термоэлектрических модулей, примененных в используемых в сменных охлаясдающих или нагревающих блоках 10.

Для перемены направления постоянного тока и, соответственно, перехода от охлаждения к нагреванию или наоборот, калодый из источников тока снабжен соответствующим тумблером смены полярности тока.

Приборный контроль и регулирование осуществляется только температуры и содержания кислорода. Температура воды регулируется и контролируется (выводится на дисплей и распечатывается) терморегулятором 46 с выходом на компьютер.

Дополнительный контроль температуры воды у поверхности, в месте нахождения развивающейся икры осуществляется при взятии проб икры путем измерения с помощью термометра.

Список литературы принятой во внимание.

1.а.с. СССР А01 к 61/00 К2200942 от 07.04.66. Авторы: Кракатица В.В., Сапин М.Ф. «Установка для инкубации пелагической икры.

2.Патент PCE(WO)92/11756 США № 20723 А01 к 62/00 от 8.01.92. Автор: Хелгунд «Способ и устройство для транспортировки, инкубации и выращивания водных организмов.

3.а.с. СССР А01 к 61/00 № 1412687 от 27.02.87. Авторы: Новиков Г.Г., Строганов А.Н., Махотин В.В. «Установка для инкубации икры.

Авторы:|tft (U г(Лисовенко Л. А.)

олуляк С.И.)

(Котенев Б.Н.)

№№ и станда| тйзированные названия элементов инкубатора.

1.стеклянная емкость для инкубирования

2.термоизддирующая камера

3.крышка инкубатора

4.сменный блок пит ания, контроля состояния воды и управления работой инкубатора

5.наружный металлический лист термоизолирующей камеры

6.внутренний металлический лист термоизолирующей камеры

7.термоизолирующий слой термоизолирующей камеры

8.прозрачная стенка термоизолирующей камеры, выполненная в виде тройного стеклопакета

9.квадратный вырез в наружном металлическом листе и термоизолирующем слое для сменных блоков охлаждения и нагревания

10.сменный блок охлаждения и нагревания

П.радиатор для охлаждения или нагревания ьвоздуха внутри

термоизолирующей камеры

12.фш1ьтр для механической очистки воды в инкубаторе 13,биологический фильтр для очистки воды в инкубаторе 14.трубка айрлифта

15.трубка подачи воздуха от компрессора 16.компрессор эйрлифта

17.конец трубки айрлифта, введенный в емкость для инкубирования 18.трубка, через которую вода из емкости для инкубирования

поступает в фильтр механической очистки

19.верхняя стеклянная или пластиковая часть разделительного конуса 20.НИЖНЯЯ сетчатая часть разделительного конуса 21. стеклянная или силиконовая трубка, предназначенная для удаления

и учета погибщих икринок 22.шаровой кран трубки, предназначенной для удаления и учета

погибших икринок 23.термоэлектрический модуль 24.радиатор для охлаждения термоэлектрического модуля (водяной

или воздушный)

25.термоизолятор, формирующий полости в сменном блоке охлаждения или нагревания воды в Инкубаторе с воздушным радиатором. 26. Полость для входа и выхода воздуха, охлаждающего воздушный

радиатор.

27.металлический лист прикрывающий сверху воздуховоды радиатора 28.пластины радиатора 29.слой термоизолятора покрывающий водяной радиатор и штуцера с

30.металлическая крышка покрывающая блок охлаждения или нагревания воды в инкубаторе 31. отверстие в металлической крышке блока охлаждения и нагревания

для забора охлаждаюш,его воздуха . 32,отверстие в металлической крышке блока охлаждения и нагревания

для выхода охлаждающего воздуха ЗЗ.вентиллятор для воздушного охлаждения термоэдектрических

модулей инкубатора 34.защитная крышка вентиллятора для воздушного охлаждения

термоэдектрических модулей инкубатора 35.защелка для крепления сменных блоков для охлаждения и

нагревания воды в инкубаторе Зб.разъем для соединения термоэлектрических модулей с блоком

питания, контроля и управления инкубаора 37.разъем для соединения вентиллятора с блоком питания, контроля и

управления инкубатора

ЗЗ.внутренняя закрытая полость водяного радиатора 39.два штуцера на противоположных концах водяного радиатора 40.гибкие шланги для подачи воды в водяной радиатор 41. датчик терморегулятора 42.датчик оксиметра 43.баллон со сжатым кислородом 44.кран баллона со сжатым кислородом 45.источник тока

46.терморегулятор с выходом на компьютер 47.пульт управления оксиметром 48.трубка от баллона со сжатым кислородом

Claims (5)

1. Устройство для инкубации икры рыб, содержания, выращивания и транспортировки гидробионтов, включающее в себя термоизолирующую камеру, помещенную в нее емкость для инкубирования, снабженную эрлифтом, фильтрами, баллоном с кислородом, отличающееся тем, что емкость для инкубирования снабжена разделительным конусом, состоящим из двух частей: верхней из стекла или пластика и нижней - сетчатой, который разделяет емкость на две части: в верхней части емкости для инкубирования содержатся икра и гидробионты; нижняя часть - техническая, для отбора воды, поступающей в эрлифт после фильтрования; вершина нижней сетчатой части разделительного конуса соединена с трубкой, снабженной за пределами инкубатора шаровым краном.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в стенке термоизолирующей камеры изготовлен квадратный вырез в наружном металлическом листе и слое термоизолятора, в котором размещены термоэлектрические модули, прижатые к внутреннему металлическому листу стенки и входящие в состав сменных блоков охлаждения и нагревания, во внутренней полости термоизолирующей камеры в месте нахождения термоэлектрических модулей крепится радиатор.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стенка термоизолирующей камеры, противоположная стенке с квадратным вырезом, изготовлена прозрачной с применением тройного стеклопакета.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, для содержания, выращивания и транспортировки личинок рыб и других гидробионтов и наблюдения за их состоянием одна из стенок термоизолирующей камеры выполнена прозрачной с применением тройного стеклопакета.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что под термоизолирующей камерой установлен сменный блок питания, контроля состояния воды и управления работой инкубатора, включающий в себя 1 или 2 источника электрического тока, терморегулятор и оксиметр с выходами на компьютер, электрическая сеть которого связана с электрической сетью инкубатора соответствующими разъемами.