Реликтовый инкубатор-барокамера - устройство и способ применения
RELIC INCUBATOR -ALTITUDE TEST CHAMBER - DEVICE AND METHOD FOR APPLICATION

Изобретение относится к области способов и устройств, применяемых для ускорения роста животных, в частности к инкубации птиц, и может быть использовано в системах разведения животных организмов в сельском хозяйстве, медицине и других отраслях.
Известен «Способ гидропонного выращивания С3-растений», описанный в патенте RU №2281647, заключающийся в подаче очищенного углекислого газа под герметичную пленку, закрывающую растения.
Недостатком его является то, что под пленкой давление воздуха не превышает атмосферного.
В качестве прототипа выбрано устройство «Плавучий биореактор для выращивания микроводорослей в открытом водоеме», описанный в патенте RU №2524993, состоящий из плавающего на водоеме герметичного контейнера, трубопроводов подачи и отбора газов.
Недостатком его является то, что он сложен по устройству и не предназначен для применения при инкубации птиц.
Устройств и способов, пригодных для ускоренного выращивания животных при повышенном давлении газов в герметической емкости, не найдено.
Задачей изобретения является создание способа и устройства для ускоренного выращивания животных путем создания в герметичной емкости повышенного давления газов, которое позволило бы активизировать интенсивность обменных процессов и благодаря этому ускорило синтез белка.
Техническим результатом изобретения является новое свойство повышенного давления газов, позволяющее ускорить развитие животных путем уплотнения (повышения давления) воздуха в специальной герметической емкости, оборудованной системой жизнеобеспечения.
Достижение заявленного технического результата и, как следствие, решение поставленной задачи достигается тем, что в герметичной емкости, оборудованной системой жизнеобеспечения, а также контроля температуры, влажности и состояния животных, создается повышенное давление газов, в качестве которых используется воздух, причем естественное снижение давления в емкости в результате развития животных компенсируют подачей в емкость кислорода и углекислого газа.
Поставленная задача достигается также тем, что устройство (например, для инкубации птиц, перепелок) состоит из лотка для яиц, помещенного в герметичную емкость, имеющую крышку и систему контроля и регулирования температуры, давления газов, влажности, освещенности, наблюдения за развитием зародышей в яйцах к механизм поворота герметичной емкости, а также имеет систему декомпрессии и нагнетания газов.
На фиг. 1 изображена схема внутреннего устройства, а на фиг. 2 - вид с боку, без крышки 21.
Способ заключается в том, что при создании повышенного давления (при этом возникает шок - угрожающее жизни состояние) в герметичной емкости происходит ускоренное развитие животных путем активизирования интенсивности обменных процессов и связанного с ним ускоренного синтеза белка за счет повышенного давления газов, которое обеспечивает эту интенсивность.
Создают в инкубаторе-барокамере реликтовые геологические условия (повышенное содержание углекислого газа - 0,6%, повышенное атмосферное давление - 6,5 атм. и укороченные сутки - 9.4 ч), которые способствуют повышенному усвоению углекислого газа, что стимулирует ускоренное развитие молодняка птицы и повышает его жизнеспособность.
Животные реликтового времени имели большую массу и высокую жизнеспособность, обусловленные в том числе и возможностью усвоения большого количества углекислоты.
Со временем количество углекислого газа в атмосфере уменьшалось и достигло 0,03%. Размеры животных поубавились, и они утратили способность своих далеко отстоящих предков усваивать углекислый газ в большом количестве. Более того, в большом количестве он превратился в яд.
Тем не менее, в генах животных, в том числе и одомашненных, сохранилась информация об их исторической эволюции - от реликтовых форм и до теперешнего состояния. Гены, несущие информацию о предыдущих древних формах, заблокированы генами нынешних форм. При экстремальных воздействиях, например возврат к реликтовым геологическим условиям, генетическая память может восстановиться, что приведет к восстановлению признаков их диких предков, в том числе и по усвоению углекислого газа.
Устройство (фиг. 1) состоит прочной герметичной емкости 1, внутри которой установлены лоток 2 с инкубируемыми яйцами 3, электровентиляторы 4 для внутренней циркуляции воздуха (показана стрелками). Для охлаждения воздуха, а соответственно и яиц перед вентиляторами по направлению движения воздуха стоят водяные радиаторы 5. Охлаждение осуществляется холодной водой, например, из централизованной системы водоснабжения через управляемый клапан 6. Радиаторы 5 используются так же, как конденсационные осушители воздуха, для чего под ними расположены ванночки 7 сбора сконденсировавшейся воды, которая по трубкам 8 стекает в управляемый клапан 9, при открытии которого выдавливается из емкости 1 внутренним давлением воздуха. Имитация укороченных суток осуществляется светильниками 10. Поддержание заданных параметров воздуха осуществляется при помощи блока 11 датчиков: СO2, температуры, влажности и давления (необходим для осуществления ступенчатой декомпрессии через управляемый клапан 12). Рабочее давление поддерживается аварийным клапаном 13, настроенным на 6,5 атм. Для нагнетания воздуха из ресивера компрессора в емкость 1 служит управляемый клапан 14, а для подачи углекислоты из баллона - управляемый клапан 15. Визуальный контроль давления осуществляется манометром 16. Для осуществления поворота яиц емкость установлена на опорах 17 через ролики-подшипники 18, а клапана 6, 14 и 15 соединены с внешними устройствами гибкими трубопроводами. При наличии привода (не показан) возможен автоматический поворот емкости 1. Для нагрева воздуха вокруг емкости 1 запахнуто утепленное электроодеяло 19 с проволочным нагревателем 20. После загрузки емкость закрывается герметичной крышкой 21 со смотровым окном 22. Температура яиц контролируется датчиком 23. Все датчики (11 и 23) контролируются, а клапаны (6, 9, 12, 14 и 15) управляются блоком управления (не показан), например компьютером. Вид с боку (фиг. 2) показан без крышки 21.
Работает устройство следующим образом.
По первому варианту
Способ осуществляется в барокамере, оборудованной системами дозировки газов, поддержания требуемой температуры и влажности, освещения и поворота яиц, а также декомпрессии.
Режимы (температура, влажность и поворот яиц) инкубации яиц - известные общепринятые.
После создания реликтовой атмосферы производится 2-3-часовая выдержка, уравнивающая давление и состав воздуха внутри и снаружи яиц, далее следует 5-6-часовая выдержка при температуре 25°С, создающая условия для одновременного старта развития эмбрионов при дальнейшей инкубации. Таким образом, инкубация в реликтовых геологических условиях и восстановившаяся при этом память предков позволит усваивать большее количество углерода, а значит активизировать интенсивность обменных процессов и синтеза белка. В свою очередь это приведет к стимуляции развития эмбриона, ускоренному постэмбриональному развитию молодняка птицы и повышению его жизнеспособности.
В емкость 1 задвигается лоток 2 с яйцами 3, она герметично закрывается крышкой 21 и в ней создается реликтовая атмосфера:
открывается клапан 14 и из ресивера компрессора в емкость нагнетается окружающий воздух (ϕ=50%, t=20°С, СО2=0,03%, Р=1 атм) до 6,5 атм, после чего клапан 14 закрывается;
открывается клапан 15, воздух в емкости 1 обогащается CO2 до минимально допустимой концентрации - 0,4%, далее клапан 15 закрывается.
После создания реликтовой атмосферы и 2-3 часов выдержки при комнатной температуре включается нагреватель 20 и в емкости 1 в течение 5-8 ч поддерживается температура предварительного прогрева - 25°С. Сразу после прогрева нагреватель 20 начинает работать более интенсивно, температура воздуха в инкубаторе достигает рабочей - 37,8°С и продолжает поддерживаться на этом уровне вплоть до начала вывода. Во время вывода температура снижается до 37°С. Показания температуры при этом снимаются с датчика температуры воздуха (блок датчиков 11) и поддерживаются на требуемом уровне при помощи включения/ выключения нагревателя 20, осуществляемых блоком управления.
Если влажность воздуха превышает требуемую процессом инкубации, то открывается клапан 6, холодная вода начинает циркулировать по радиаторам 5, образующийся на них конденсат стекает по трубкам 8 в клапан 9, при помощи которого и удаляется из емкости 1. Удаление влаги происходит последовательным многократным кратковременным открытием клапана 9. После каждого открытия через некоторое время, необходимое для выравнивания влажности (за счет перемешивания воздуха вентиляторами) по всему объему емкости, происходит ее замер. После достижения требуемой влажности открывание клапана 9 прекращается, а клапан 6 циркуляции холодной воды закрывается.
Когда концентрации углекислого газа достигает 0,6%, то открывается клапан 14 и из ресивера компрессора в емкость нагнетается свежий воздух. В тоже время за счет открытия аварийного клапана 13 из емкости уходит использованный воздух. При снижении концентрации СO2 до 0,4% клапан 14 закрывается, соответственно и аварийный клапан 13 перестает стравливать воздух. Этот цикл повторяется каждый раз при достижении максимальной концентрации углекислоты. При замене воздуха в емкости 1 изменяется и температура, и влажность, которые корректируются устройством управления по показаниям датчиков, по циклам описанным выше.
Во вторую половину инкубации, если температура на поверхности яиц (датчик 23) кур, индеек, цесарок, фазанов и перепелов достигает 38,6°С, а яиц гусей, уток и мускусных уток достигает 38,8-39 градусов, то открывается клапан 6, холодная вода начинает циркулировать по радиаторам 5, охлаждая воздух и через него яйца. При охлаждении поверхности их скорлупы до температуры 33-34°С клапан 6 закрывается. Охлаждение осуществляют через каждые 8-12 часов, вплоть до начала вывода. В общем случае, в отличии от осушения, образующийся при этом конденсат не удаляется, а остается в емкости 1.
Однако если на время начала охлаждения влажность повышена, то осуществляется и осушение по уже описанному алгоритму. С другой стороны, если процесс осушения совпадает со временем охлаждения, то он продолжается по алгоритму охлаждения.
В последние сутки вывода осуществляется декомпрессия и акклиматизация птенцов. С началом последних суток открывается клапан 12, выпускающий воздух, и давление в емкости 1 падает. Давление контролируется соответствующим датчиком (блок датчиков 11) и при его снижении на заданную величину (Δ=0,27 атм) клапан 12 закрывается. Такое снижение осуществляется через каждый час, вплоть до достижения атмосферного и суток для этого достаточно (6,5 атм/0,27атм=24 ч).
После каждой ступени снижения давления давление в емкости 1 уже не сможет превысить последнее значение, так как датчик 13 начинает выполнять функцию ограничителя давления (некий аналог аварийного датчика, значение сброса которого после каждой ступени уменьшается на 0,27 атм).
Теперь при снижении концентрации СO2 для стравливания воздуха из емкости 1 будет использоваться именно клапан 12, а клапан (6,5 атм) 13 останется чисто аварийным. Значения концентрации (максимальное и минимальное) СO2 также будут ступенчато уменьшаться. Если сделать это за 6 ступеней по 4 ч каждая, то эти значения (макс-мин.) могут выглядеть так (0,6-0,4; 0,5-0,3; 0,4-0,2; 0,3-0,1; 0,2-0,05; 0,1-0,05 атм).
Далее открывается крышка 21, выдвигается лоток 2 и молодняк переносится в брудер.
По второму варианту.
Маточное стадо (например, перепелов с перепелками) помещают в барокамеру, оборудованную системой жизнеобеспечения и системой декомпрессии, затем создают давление воздуха (шоковые условия), снесенные яйца помещают в инкубатор и по выше приведенному способу выводят птенцов. В этом случае вероятность пробуждения реликтовой памяти возрастает, так как оно может произойти в двух случаях: при образовании яйца и/или при инкубации.
Предлагаемый способ и устройство позволят ускорить развитие животных и сократить время достижения их продуктивного возраста.
В настоящее время устройство находится на стадии опытного образца и проходит испытания.