ИНКУБАТОР Российский патент 2002 года по МПК A01K41/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к инкубаторам, и предназначено для инкубации яиц в домашних условиях, а также в условиях небольших фермерских хозяйств, где возможны перебои в электроснабжении.

В домашних условиях, а также в условиях небольших фермерских хозяйств вопрос качественной инкубации яиц во многом определяется бесперебойностью электроснабжения и стабильностью напряжения сети.

Известен инкубатор, содержащий термостатную камеру с вентиляционными отверстиями, внутри которой имеются лотки для яиц, увлажнительные противни, терморегулятор, тепловой аккумулятор, установленный под лотками для яиц в виде закрытого, наполненного водой бака с отверстиями для циркуляции воздуха, а также электронагреватели, установленные внутри бака или под ним (см. патент РФ 2040170, А 01 К 41/00, 1995 г.). Благодаря наличию теплового аккумулятора устройство способно сохранять в течение суток необходимую температуру независимо от электропитания.

Основным недостатком известного инкубатора является его неработоспособность в условиях аварийного отключения электропитания более чем на одни сутки, что нарушает процесс инкубации яиц, т.к. вода успевает охладиться более чем на 2-5^oС. При этом снижение температуры воздуха неизбежно приводит к падению его влажности, что не может не отражаться на качестве инкубации яиц.

Кроме того, при отсутствии электропитания на момент закладки яиц невозможно начать процесс их инкубации.

Конструктивно наиболее близким к заявляемому техническому решению является инкубатор, взятый в качестве прототипа, содержащий термостатную камеру с емкостью для воды и лотком для яиц, съемную крышку с терморегулятором и электронагревателем в виде пластины из прозрачного материала с одинаковыми в любой точке поверхности теплоизлучающими характеристиками, установленную параллельно плоскости лотка, а также смотровыми окнами и вентиляционными отверстиями, выполненными в крышке (см. патент РФ 2095975, А 01 К 41/00, 1997 г. ).

Основными недостатками известного инкубатора являются, во-первых, невозможность обеспечения равномерности прогрева лотка для яиц за счет плоского пластинчатого нагревателя с малой удельной теплоемкостью. Неравномерность теплового потока может достигать 20%, что снижает равномерность прогрева лотка по всей площади и значительно (до 30%) снижает максимальный выход цыплят.

Во-вторых, в случае отключения электропитания во время процесса инкубации яиц происходит нарушение естественного теплового баланса внутри термостатной камеры, что может привести к частичной или полной гибели цыплят.

В основу изобретения поставлена задача, направленная на устранение указанных недостатков, а именно на повышение равномерности распределения теплового поля электронагревателя, а также сохранение процесса инкубации яиц в случае возникающих перебоев с электропитанием или его полного отключения на длительный срок.

Эта задача в инкубаторе, содержащем термостатную камеру с емкостью для воды и лотком для яиц, электронагреватель и терморегулятор, съемную крышку со смотровыми окнами и вентиляционными отверстиями, решена тем, что в съемной крышке расположена как минимум одна герметичная камера для воды, нижняя часть которой выполнена в виде металлической пластины из металла с высокой теплопроводностью, например из алюминия или меди, с закрепленным на ней электронагревателем, и установлена параллельно лотку для яиц.

Выгодно для упрощения конструкции использовать один аккумулятор тепла, выполнив герметичную камеру для воды в виде плоского металлического бака со сквозным центральным отверстием, изготовленного из металла с высокой теплопроводностью, например из алюминия или меди.

Выполнение устройства со съемной крышкой, в которой расположена как минимум одна герметичная камера для воды, снабженная наливным и сливным отверстиями и металлическим дном или плоским металлическим баком, на котором закреплен электронагреватель, позволяет не только имитировать реальную картину прогрева яиц в гнезде курицей (источник тепла расположен над яйцами), но и создать подогреваемый аккумулятор тепла, способный при незначительных затратах электроэнергии (например, от электроаккумулятора) подогревать воду, предварительно нагретую и залитую в аккумулятор тепла.

Заявляемая конструкция инкубатора не имеет аналогов среди известных технических решений, а значит удовлетворяет критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1 представлен разрез заявляемого инкубатора с одним аккумулятором тепла в виде плоского металлического бака с центральным сквозным отверстием, расположенным под смотровым окном.

На фиг.2 представлен общий вид инкубатора с одним аккумулятором тепла.

На фиг. 3 представлен разрез заявляемого инкубатора с двумя аккумуляторами тепла в виде двух герметичных камер, образованных металлическими пластинами и отформованными полостями в съемной крышке инкубатора.

На фиг.4 представлен общий вид инкубатора с двумя аккумуляторами тепла.

На фиг.5 представлена схема электропитания инкубатора.

Представленный на фиг. 1-4 инкубатор содержит: термостатную камеру 1, внутри которой помещается лоток 2 с яйцами 3 и емкостью для воды 4; съемную крышку 5 с установленным на ней аккумулятором тепла в виде металлического бака 6, заполненного водой 7, на днище которого (или металлической пластине 8 на фиг.2) закреплен нагреватель 9; центральное окно 10, выполненное в баке 6 под смотровым окном 11; наливное отверстие 12; сливное отверстие 13; датчик температуры 14; вентиляционные отверстия 15. Терморегулятор, управляющий работой нагревателей, может быть расположен как внутри инкубатора, так и снаружи.

На фигуре 5 представлена схема электропитания инкубатора, включающая: понижающий трансформатор 17, первичной обмоткой подключенный к сети 220 В через предохранитель 18, а вторичной обмоткой связанный с выпрямителем 19; терморегулятор 20, включенный последовательно с нагревателем 9 и соединенный с выходом выпрямителя 19 через обмотку реле 21, которое своим контактом 22 подключает электроаккумулятор 23 к терморегулятору 20 и нагревателям 9.

Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме работы, т.е. при наличии напряжения в сети на момент закладки яиц, работу осуществляют в следующем порядке. В термостатную камеру 1 на лоток 2 укладываются рядами яйца 3, после чего камера закрывается крышкой 5, а в аккумулятор тепла 6 наливается заданный объем кипятка и включают инкубатор в сеть. Внутри инкубатора воздух быстро прогревается до заданной или близкой к ней температуре (температура на уровне центра яйца должна составлять около 37,8^oС). В случае, если температура окажется ниже заданной, включаются нагреватели 9, тепловой поток от которых обеспечивает заданную температуру на поверхности яиц 3. При этом происходит испарение воды из емкости 4, влажный воздух поднимается в верхнюю часть инкубатора к вентиляционным отверстиям 15, омывая по пути яйца 3. Визуальный контроль за состоянием яиц осуществляется через смотровое окно (окна) 11. Контроль за температурой внутри инкубатора осуществляется терморегулятором 20, который в случае необходимости периодически включает нагреватели 9. При наличии напряжения сети реле 21 включено и своим нормально замкнутым контактом 22 отключает электроаккумулятор 23. Поскольку электронагреватели 9 осуществляют только подогрев воды, они расходуют минимум электроэнергии. Это особенно необходимо в случае отключения напряжения сети, т.к. при этом электропитание осуществляется от электроаккумулятора 23.

В случае отсутствия напряжения в сети на момент закладки яиц работу осуществляют в вышеприведенной последовательности, но при этом сразу электропитание осуществляется от электроаккумулятора 23. При появлении напряжения в сети устройство автоматически переходит на сетевое питание.

При отсутствии электрической сети, а также при отсутствии электроаккумулятора, (например, на даче) устройство может вообще работать без электропитания. Закладку яиц и заливку кипятка в тепловой аккумулятор производят аналогично описанному выше. Контроль температуры ведут по термометру, расположенному на уровне центра яйца. Периодически (это время определяется эмпирически), подливая порции кипятка в тепловой аккумулятор, поддерживают температуру в заданном температурном интервале (36-38^oС). Объем теплового аккумулятора в 2-3 л позволяет заливкой кипятка в объеме 0,3 л поддерживать указанную температуру в течение 3-4 ч. При наличии электронного термометра со звуковой сигнализацией, используемого для мытья младенцев, возможно упрощение указанной процедуры. При падении температуры ниже заданной срабатывает звуковой сигнал, после чего подливают очередную порцию кипятка.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет создать универсальный инкубатор, способный обеспечивать бесперебойный процесс инкубации яиц независимо от перебоев с электроэнергией.

Изобретение относится к конструированию сельскохозяйственных машин и приборов, в частности, для инкубации яиц в условиях, где возможны перебои в электроснабжении. Инкубатор содержит термостатную камеру с емкостью для воды и лотком для яиц, электронагреватель и терморегулятор, съемную крышку со смотровыми окнами и вентиляционными отверстиями. В съемной крышке расположена как минимум одна герметичная камера для воды, установленная параллельно лотку для яиц, нижняя часть которой выполнена в виде металлической пластины из металла с высокой теплопроводностью, например из алюминия или меди, с закрепленным на ней электронагревателем, что способствует равномерности распределения теплового поля. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Инкубатор, содержащий термостатную камеру с емкостью для воды и лотком для яиц, электронагреватель и терморегулятор, съемную крышку со смотровыми окнами и вентиляционными отверстиями, отличающийся тем, что в съемной крышке расположена как минимум одна герметичная камера для воды, установленная параллельно лотку для яиц, нижняя часть которой выполнена в виде металлической пластины с закрепленным на ней электронагревателем. 2. Инкубатор по п. 1, отличающийся тем, что металлическая пластина выполнена из металла с высокой теплопроводностью, например из алюминия или меди. 3. Инкубатор по п. 1, отличающийся тем, что герметичная камера для воды выполнена в виде плоского металлического бака. 4. Инкубатор по п. 3, отличающийся тем, что плоский металлический бак выполнен из металла с высокой теплопроводностью, например из алюминия или меди. 5. Инкубатор по п. 3, отличающийся тем, что плоский металлический бак выполнен со сквозным центральным отверстием.