ТЕРМОКАМЕРА ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ПЧЁЛ ОТ КЛЕЩА ВАРРОА

Полезная модель относится к относится к устройствам для термической обработки медоносных пчел от клеща Варроа.
Известен аналог - термокамера для лечения пчёл от клеща Варроа - RU193875, 25.09.2019, содержащая корпус, закрепленный в нем с возможностью вращения вокруг своей оси кассетодержатель для установки кассеты с пчелами и тепловые источники, отличающаяся тем, что имеет два тепловых источника, один из которых ТИ2 установлен вдоль оси вращения кассеты, другой тепловой источник ТИ1 расположен в нижней части передней стенки корпуса под смотровым окном, также внутри корпуса установлены лампа для подсветки и автовыключатель; на боковой стенке снаружи корпуса расположены закрытая щитком цепная передача и ручка для вращения кассеты, а на передней стенке снаружи корпуса установлены: выключатель галогенных ламп, часы и график работы термокамеры, также передняя и задняя стенки снабжены ручками для переноса термокамеры.
Первым недостатком аналога является отсутствие автоматического режима работы термокамеры. Привод кассетодержателя осуществляется вручную, контроль режима работы осуществляется оператором с применением часов и графика. Вторым недостатком аналога является невозможность реализации оптимального режима нагрева и охлаждения камеры, который требуется для эффективного лечения пчёл. Камера аналога обладает большой температурной инерционностью и не позволяет быстро менять температуру во всём рабочем объёме.
Известен аналог - термокамера для лечения пчёл от клеща Варроа - RU95461, 23.03.2010, принятая в качестве прототипа, содержащая корпус из многослойной фанеры, внутри которого расположен сетчатый барабан для пчел, терморегулятор для поддержания постоянной температуры, электронагреватель воздуха, элемент для отвода клещей, отличающееся тем, что снабжено электроприводом вращения барабана.
Преимущество прототипа в сравнении с аналогом заключается в наличии электропривода вращения барабана.
Недостатком прототипа является низкая эффективность лечения пчёл от клеща Варроа, обусловленная двумя факторами. Первый фактор заключается в невозможности реализации оптимального режима нагрева и охлаждения камеры, который требуется для эффективного лечения пчёл. Способ лечения пчёл от клеща Варроа температурными ударами в термокамере заключается в быстром нагреве и последующем охлаждении. При этом ключевым фактором для обеспечения эффективности способа является быстрое изменение температуры по всему объёму камеры при строгом соблюдении временных интервалов нагрева и охлаждения. Эти характеристики являются важными, потому что только узкий диапазон температурно-временного режима приводит к выводу клещей из режима нормальной жизнедеятельности и отделению от пчёл, но не вредит здоровью пчёл. Камера и средства её подогрева в устройстве-аналоге обладают большой температурной инерционностью и не позволяют быстро менять температуру во всём рабочем объёме. Вторым фактором, ограничивающим эффективность устройства, является отсутствие средства, обеспечивающего своевременное стряхивание клещей с тел пчёл.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в создании устройства термокамеры, обладающей повышенной эффективностью по сравнению с аналогами при осуществлении способа лечения пчёл от клеща Варроа.
Технический результат достигается в термокамере для лечения пчёл от клеща Варроа, содержащей расположенный внутри в рабочей части сетчатый барабан для пчел, терморегулятор для поддержания постоянной температуры, электронагреватель воздуха, элемент для отвода клещей, электропривод вращения барабана, внутренняя рабочая часть камеры ограничена двумя боковыми стенками и обечайкой, имеющей в поперечном сечении форму спирали, подвод воздуха от электронагревателя во внутреннюю рабочую часть камеры расположен между краями спиральной поверхности обечайки, расположенными на максимальном и минимальном радиусах спиральной поверхности, электронагреватель воздуха состоит из радиатора из алюминиевого сплава, позистора в качестве источника тепла, закрепленного на радиаторе, и вентилятора, направленного на радиатор, расположенного с обеспечением подвода воздуха от радиатора к внутренней рабочей части камеры, имеется электронный блок контроля режимов работы камеры, привод вращения сетчатого барабана состоит из приводного вала, кинематически соединенного с электромотором, на который опирается с возможностью качения сетчатый барабан, поверхность качения имеет выступ, выполненный с обеспечением встряхивания сетчатого барабана при наезде на него во время качения по приводному валу.
Электронный блок контроля режимов работы камеры может быть организован на базе микроконтроллера и памяти на 4 программы.
Поверхности контакта приводного вала с барабаном могут иметь полиуретановое покрытие, обеспечивающее хорошее сцепление с поверхностью барабана.
Боковые стенки могут иметь отверстия для выхода воздуха.
Камера может содержать четыре ролика, по два на каждой боковой стенке, которые являются дополнительными опорами для барабана.
На фиг.1 изображено сечение термокамеры для лечения пчёл от клеща Варроа поперёк обечайки.
На фиг.2 изображено сечение термокамеры для лечения пчёл от клеща Варроа вдоль обечайки.
На фиг.3 изображена обечайка термокамеры для лечения пчёл от клеща Варроа.
На фиг.4 изображена термокамера для лечения пчёл от клеща Варроа с открытой крышкой.
На фиг.4 изображено поперечное сечение приводного вала термокамеры для лечения пчёл от клеща Варроа в зоне поверхности качения.
Термокамера для лечения пчёл от клеща Варроа содержит расположенный внутри в рабочей части 1 сетчатый барабан 2 для пчел, как показано на фиг.1, терморегулятор для поддержания постоянной температуры, электронагреватель воздуха 3, элемент для отвода клещей 4, электропривод вращения барабана, внутренняя рабочая часть 1 камеры ограничена двумя боковыми стенками 5, как показано на фиг.2, и обечайкой 6, имеющей в поперечном сечении форму спирали, как показано на фиг.1, 3,подвод воздуха от электронагревателя 3 во внутреннюю рабочую часть 1 камеры расположен между краями 7, 8 спиральной поверхности обечайки 6, расположенными на максимальном R и минимальном r радиусах спиральной поверхности обечайки 6, как показано на фиг.3, электронагреватель 3 воздуха состоит из радиатора 9 из алюминиевого сплава, позистора 10 в качестве источника тепла, закрепленного на радиаторе 9, и вентилятора 11, направленного на радиатор 9, расположенного с обеспечением подвода воздуха от радиатора 9 к внутренней рабочей части 1 камеры, имеется электронный блок 12 контроля режимов работы камеры, как показано на фиг.4, привод вращения сетчатого барабана состоит из приводного вала 13, изображенного на фиг.2, кинематически соединенного с электромотором (на фиг. не показан), на который опирается с возможностью качения сетчатый барабан 2, поверхность качения 14 имеет выступ 15, как показано на фиг.5, выполненный с обеспечением встряхивания сетчатого барабана 2 при качении по приводному валу 13. Электронный блок 12 контроля режимов работы камеры может быть организован на базе микроконтроллера и памяти на 4 программы. Поверхности контакта 14 приводного вала 13 с барабаном 2 могут иметь полиуретановое покрытие, обеспечивающее хорошее сцепление с поверхностью барабана 2. Боковые стенки 5 могут иметь отверстия 16 для выхода воздуха, как показано на фиг.2, 4.
Рассмотрим пример конкретной реализации термокамеры для лечения пчёл от клеща Варроа. Сетчатый барабан 2 для пчел имеет форму цилиндра и состоит из двух стальных колец, к которым приварена сетка. Нижняя часть барабана глухая, а верхняя съёмная крепится на двух шпильках и имеет два типа входа и выхода (под загрузку и выгрузку пчёл). Боковые стенки 5, передняя 17 и задняя 18 стенки и каркас крышки 19 изготовлены из фанеры. Обечайка 6 изготовлена из листового алюминиевого сплава. Благодаря тому, что обечайка 6 имеет в поперечном сечении форму спирали, а подвод воздуха от электронагревателя 3 во внутреннюю рабочую часть 1 камеры расположен между краями 7, 8 спиральной поверхности обечайки 6, через объём внутренней рабочей части 1 постоянно проходит воздушный поток заданной температуры и при изменении температуры нагрева радиаторов 9 максимально быстро изменяется температура во всём объёме рабочей части 1. Боковые стенки 5 имеют отверстия 16 для выхода воздуха, что обеспечивает постоянное обновление воздуха заданной температуры внутри рабочей части 1 камеры и удаление излишков влаги в процессе обработки. Это важно для обеспечения точного контроля температуры внутри рабочей части 1 камеры и для достижения технического результата. Снизу обечайки имеется щель 4, которая является элементом для отвода клещей.
Электронагреватель 3 воздуха состоит из радиатора 9 из алюминиевого сплава, размещённого по всей ширине камеры. В качестве источника тепла применены позисторы 10 - терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления. Позисторные нагреватели позволяют осуществлять форсированный режим нагрева до заданной температуры и позволяют эффективно поддерживать температуру камеры при значительных изменениях температуры окружающей среды и заданных режимах нагрева и охлаждения, то есть имеют малую инерционность изменения температуры. Они закреплены на радиаторе 9, благодаря чему обеспечивается быстрая передача температуры позистора 10 радиатору и распространение воздуха заданной температуры с помощью закрепленных тут же трёх вентиляторов 11. В качестве электронного блока 12 контроля режимов работы камеры применен регулятор ПИД (английская аббревиатура - PID) – это регулятор, осуществляющий пропорциональное, интегрирующее и дифференциальное управление. Он связан с датчиком температуры внутри рабочей части 1 камеры и позисторами 10 и является терморегулятором для поддержания постоянной температуры. Электронный блок 12 имеет память на 4 программы обработки. Четыре программы необходимы, чтобы выбирать режим под определённый вес семьи пчёл. При наличии только одной программы возникает вероятность того, что режим не будет подходить под вес семьи пчёл. Тогда в лучшем случае не будет должного эффекта от обработки, в худшем пчёлы погибнут, так как температура нагрева и время выдержки будут выше, чем необходимо под данный вес семьи.
Приводной вал 13 изготовлен из стальной трубы, он приводится в движение при помощи мотор-редуктора. Поверхности контакта 14 приводного вала 13 с барабаном 2 имеют полиуретановое покрытие, обеспечивающее хорошее сцепление с поверхностью барабана 2. Поверхность качения 14 имеет выступ 15 изготовленный из того же полиуретана методом отливки непосредственно на вал. Благодаря полиуретановому покрытию обеспечивается вращение барабана 2 несмотря на наличие выступа 15. Без полиуретанового покрытия барабан 2 может проскальзывать относительно вала 13. В другом варианте исполнения выступ 15 находится на поверхности качения барабана 2.
Имеются четыре ролика 20, как показано на фиг.1, по два на каждой стенке 5, которые являются дополнительными опорами при вращении барабана 2 на валу 13. Благодаря наличию роликов 20 обеспечена возможность привода барабана 2 от вала 13, расположенного снизу и возможность встряхивания барабана 2 при наезде на выступ 15. Ролики 20 удерживают барабан 2 от смещения относительно вала 13, но не ограничивают его перемещение вертикально при встряхивании. В нижней части камеры под щелью 4 имеется лоток 21 для сбора опавших с пчёл клещей.
Рассмотрим пример применения термокамеры для лечения пчёл от клеща Варроа. Открывают крышку 19 камеры, как показано на фиг.4, достают барабан для пчёл 2 и помещают в него пчёл, пораженных клещём Варроа. После этого устанавливают барабан в камеру на приводной вал 13. Запускают одну из программ работы камеры путём выбора её на интерфейсе электронного блока 12. Барабан 2 начинают вращать от приводного вала 13. Электронный блок 12 подаёт сигнал на подачу напряжения на позисторы 10, они нагреваются постепенно, следуя режиму программы до температуры 48 градусов, передавая тепло радиатору 9, вентиляторы 11 распространяют нагретый воздух внутрь рабочей части 1 камеры, воздух выходит из боковых отверстий 16. Клещи из-за нагрева теряют более 10% влаги, лапки клеща сохнут и перестают липнуть к поверхности пчелы, в результате клещи отделяются от тела пчёл, некоторые из них умирают. При наезде на выступ 15 вращающийся барабан 2 встряхивается, благодаря чему клещи опадают с тела пчёл более эффективно и через щель 4 падают на лоток 21. После достижения максимальной допустимой согласно программы обработки температуры в камере температура тиристора по заданному режиму электронного блока 12 снижается. Благодаря взаимному расположению позисторов, радиатора 9, вентиляторов 11 и спиральной форме обечайки 6 камеры температура во всей рабочей части 1 камеры быстро снижается, благодаря чему исключается негативное влияние кратковременного повышения температуры на пчёл. Через 3 секунды цикл повторяется. Диапазоны температур и временные интервалы выполняются электронным блоком 12, благодаря чему обеспечивается точное соблюдение температурного режима и достигается технический результат.