ИНКУБАТОР ДЛЯ ЯИЦ

Заявляемая полезная модель относится к области сельского хозяйства, в частности, к оборудованию для птицеводства и птицефабрик, и может быть использована в качестве устройства, предназначенного для инкубирования яиц и вывода птенцов, с эксплуатацией в различных климатических зонах.
Инкубатор - это электрическое устройство для искусственного вывода птенцов (см., например, htt://gugley.ru). В зависимости от системы инкубатора переворачивание яиц, их охлаждение и увлажнение могут производиться по-разному, но соблюдение требуемого режима всех этих операций совершенно необходимо при всех условиях. От этого зависит успех инкубации.
Наиболее полно выяснено влияние на развитие зародыша температуры воздуха инкубатора, в меньшей степени - влияние влажности воздуха. Были установлены: пределы оптимальной температуры - в шкафных инкубаторах - 37,2-38,0° и во время вывода 35,5-36,0°, в секционных инкубаторах - 38,3-39,5°; пределы влажности - в шкафных инкубаторах - 48-73 и в выводных отделениях 70-78%, а в секционных инкубаторах - 60-70% (см. http://vesrem.ru).
Из уровня техники известен инкубатор серии «ТГБ», выпускаемый НПП «ЭДС электроника для семьи», основой которых является каркас из легких и прочных алюминиевых профилей (см. http://nppeds.ru). На каркас надевается чехол с утеплителем из непромокаемых тканей, в которых практически по всей площади зашит гибкий нагреватель. Для обдува используют вентиляторы.
Недостатками известного устройства являются ненадежность, непрочность и неустойчивость конструкции, связанные с выполнением каркаса из профильных элементов. Выполнение чехла из ткани не обеспечивает герметичность инкубатора и, как следствие, не позволяет сохранить необходимые параметры воздушной среды (температуры, влажности). Существуют определенные сложности и с размещением инкубационных лотков, связанные, прежде всего, с неустойчивостью конструкции и мягким (тканевым) корпусом. Кроме того, при эксплуатации ткань чехла часто рвется.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является «Инкубатор фермерский ИФХ-250», выпускаемый ФГУП «Омское производственное объединение», состоящий из корпуса, с герметично закрывающейся дверью, механизма поворота лотков, предназначенного для размещения лотков с яйцами и поворота их каждый час на 90°, блока обогрева с вентилятором для создания необходимого микроклимата в инкубаторе, инкубационных лотков для размещения яиц в инкубационный период, выводных лотков для размещения яиц в период вывода птенцов, поддона в виде емкости, в которую заливается вода для поддержания необходимой влажности в камере инкубатора, пульта управления, предназначенного для управления температурными режимами инкубации и для отражения информации о состоянии микроклимата (температуры и влажности) внутри инкубатора, а также для поворота лотков и отключения звуковой сигнализации, причем, в основании блока нагрева выполнены отверстия для притока свежего воздуха, а на задней панели инкубатора выполнено вентиляционное отверстие для выброса отработанного воздуха. Поворот лотков в инкубаторе осуществляется в автоматическом режиме, а также, при необходимости, вручную с пульта управления. Отключение механизма поворота лотков в период вывода птенцов осуществляется выключателем на пульте (см. http://www.irtysh.org/).
Известный инкубатор имеет недостатки, связанные с особенностями шкафных инкубаторов и относящиеся к регулированию обогревания яиц и испарения из них воды. Особенности заключаются в том, что контрольные приборы (термометр и психрометр), вентиляторы и датчики автоматической регуляции размещены в зонах, удаленных от яиц. Выделяемое яйцами тепло повышает температуру окружающего их воздуха. Перемешивание воздуха не обеспечивает выравнивания температуры во всех зонах инкубатора и поэтому около яиц она обычно выше. Эта разница температуры постепенно увеличивается, достигая к концу инкубации 1,0-1,5° (см. http://vesrem.ru). При этом в углах инкубатора и за лотками образуются застойные зоны, в которые нагретый воздух поступает медленнее. Из-за разницы в температуре инкубирования вывод птенцов будет растянут по времени или повлечет гибель эмбрионов.
Скорость движения воздуха между лотками с яйцами также меньше, чем в других зонах инкубатора. Вместе с повышением температуры около яиц несколько снижается относительная влажность. Таким образом, создается «микрорежим». Чем дальше к яйцу расположены измерительные приборы и датчики автоматики и чем меньше скорость движения воздуха, тем менее регистрируемый режим инкубирования будет приближаться к микрорежиму яиц.
Для правильной ориентации зародыша, его нормального развития в инкубаторе предусмотрен поворот лотков на 45° в одну и другую сторону. Поворот лотков оказывает благоприятное действие на питание, развитие кровеносной системы, газообмен зародыша. Для всех видов сельскохозяйственной птицы поворачивание яиц до наклева скорлупы должно осуществляться от 3 до 12 раз в сутки. Это предотвращает касание желтка со скорлупой и повреждение эмбриона.
Типичным решением для инкубаторов, осуществляющих автоматический поворот яиц, является размещение перфорированных лотков для яиц внутри корпуса с возможностью осуществления поворота. Такая конструктивная схема сложна и громоздка, т.к. предусматривает обязательное наличие свободного пространства в верхней и нижней частях корпуса для установки исполнительных механизмов поворота и фиксации, а также специальной системы рычагов. Указанные механизмы часто выходят из строя, что значительно снижает надежность работы устройства.
Кроме того, вентилятор-(ы), как правило, размещают у задней стенки корпуса, сверху или снизу (практически, никогда сбоку, т.к. к боковым стенкам корпуса крепятся инкубационные лотки для яиц и механизмы их поворота). Такое размещение вентилятора(-ов) не обеспечивает равномерность температуры во всем объеме инкубатора, в котором образуются застойные зоны, особенно в углах и за лотками, а также требует значительного дополнительного пространства внутри корпуса.
Техническим результатом, на решение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности работы, а также создание компактной и упрощенной конструкции инкубатора.
Указанный результат достигается тем, что инкубатор для яиц, включающий связанный с источником питания корпус, содержащий блок управления температурными режимами, блок обогрева с вентилятором, инкубационные лотки и поддон для воды, согласно полезной модели, корпус установлен на подставке с возможностью поворота и разделен мембраной на два отсека, в одном из которых расположены неподвижно установленные инкубационные лотки и поддон для воды, в другом - блок управления температурными режимами, вентилятор, размещенный в мембране, блок обогрева, от которого вдоль стенок корпуса отведены воздуховоды и дополнительно установленный привод.
По периметру мембраны и стенок корпуса выполнены воздуховоды в виде прорезей и/или полости в стенках корпуса.
Воздуховоды блока обогрева выполнены в виде трубок.
Воздуховоды выполнены переменного сечения.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели такому условию патентоспособности как «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления заявляемого устройства.
Полезная модель поясняется чертежом, где
фигура - общий вид инкубатора для яиц.
Инкубатор состоит из связанного с источником питания (на чертеже не показан) корпуса 1, выполненного из термоизоляционных панелей с герметично закрывающейся дверью для сохранения необходимых параметров воздушной среды (температуры, влажности) и для размещения исполнительных органов. Корпус 1 установлен с возможностью поворота относительно горизонта на подставке, состоящей, например, из основания 2 и двух вертикальных стоек 3.1 и 3.2, выполненных, в частности, трапециевидными. Внутри корпус 1 разделен на два отсека разделительной мембраной 4, по периметру которой выполнены воздуховоды в виде прорезей, благодаря которым нагретый воздух поступает к удаленным точкам отсека, в котором инкубируются яйца, в результате чего обеспечивается выравнивание температуры во всех зонах инкубатора. Предусматривается выполнение прорезей и/или полостей в стенках корпуса 1. Воздуховоды могут быть выполнены переменного сечения, что позволяет регулировать и устранять неравномерность температуры в различных зонах инкубатора. В одном из отсеков размещены инкубационные лотки, например, 5.1, 5.2, 5.3 и поддон для воды 6.
Во втором отсеке размещены блок управления температурными режимами 7, блок обогрева 8 в виде ТЭНа, вентилятор 9 и привод 10, причем, вентилятор 9 встроен в разделительную мембрану 4.
Привод 10 жестко закреплен на внутренней боковой стенке корпуса, при этом, вал привода 10 посредством планки 11 соединен с вертикальной стойкой 3.1. и связан через блок управления 7 с источником питания (на чертеже не показан).
Корпус 1 соединен с вертикальной стойкой 3.2 с помощью крепежного элемента 12, например, болта, с возможностью осуществления поворота, причем, точки крепления корпуса 1 к вертикальным стойкам 3.1. и 3.2. образуют ось, относительно которой корпус осуществляет повороты.
От блока обогрева отведены воздуховоды 13.1-13.5, выполненные в виде трубок, которые могут быть переменного сечения.
Устройство работает следующим образом.
Задают импульсную схему работы привода, а именно, время включения привода, продолжительность этого включения и угол, на который отклоняется корпус инкубатора относительно горизонтальной оси. При включении источника питания происходит поворот корпуса в соответствии с заданными параметрами по и против часовой стрелки.
Благодаря такой работе, поворот инкубационных лотков осуществляется вместе с поворотом корпуса.
Примеры конкретного выполнения.
Заявляемый инкубатор для яиц «Поседа» представляет собой прямоугольный корпус шкафного типа, установленный на трапециевидную подставку с возможностью поворота относительно горизонтальной оси на 45° по и против часовой стрелки. В инкубационном отсеке размещено три лотка, поддон для воды в виде двух ванночек и пять воздуховодов, отведенных от блока обогрева и выполненных в виде трубок. Блок управления температурными режимами, блок обогрева и привод установлены на внутренней боковой стороне корпуса, а вентилятор встроен в разделительную мембрану. В качестве привода используют моторедуктор, работающий по импульсной схеме, а именно, редуктор включается через 2-3 минуты на время, равное 0,2 сек. За каждый импульс инкубатор поворачивается на угол, равный 2°. В течение 45-70 минут корпус с инкубационными лотками постепенно поворачивается на 45° в одну сторону. После того, как произошел поворот в одну сторону, корпус начинает поворот в обратную сторону.
Преимуществами заявляемого устройства являются повышенная надежность работы, связанная с изменением механизма поворота, а также компактная и упрощенная конструкция, улучшающая складирование и транспортировку изделия, позволяющая не только сэкономить материалы, но и упростить изготовление инкубатора, уменьшить его общий вес и габариты, что подтверждено данными, приведенными в таблице.
Таблица
Модель инкубатора
Масса инкубатора, приходящаяся на 1 яйцо, г
Объем инкубатора, приходящийся на 1 яйцо, м<sup>3</sup>.
Габаритные размеры, мм
ТГБ-210
48
0,0010
600×600×600
ИФХ-250
180
0,00134
810×540×765
Заявляемый («Поседа»)
75
0,00065
380×380×480
Кроме того, поворот яиц осуществляется наклоном корпуса инкубатора, внутри которого закреплены лотки с яйцами, а не поворотом лотков, расположенных внутри корпуса.