Устройство многофункциональное для термической обработки в пчеловодстве Российский патент 2024 года по МПК A01K47/06 A01K51/00 A01K55/00 

Область техники

Устройство относится к сельскому хозяйству, а именно к пчеловодству, и предназначено для проведения работ связанных с термической обработкой для: борьбы с варроатозом медоносных пчел, вызываемым клещом, других инфекций и инвазий; декристаллизации меда как в сотах, так и откачанного; подогрева рамок перед помещением их в улей для дезинфекции, обеззараживания и устранения перепада температур; обработки парами лекарственных веществ; подогрева рамок перед помещением их в медогонку для увеличения текучести меда и получения большего выхода с сот; дезинфекции рамок и суши температурной обработкой; операций на пасеке по объединению семей пчел, подселению матки и др.; удалению продуктов химической обработки ульев для веществ, подвергающихся разложению при повышении температуры; удалению излишней влаги из меда/нектара при затяжной влажной погоде и в других ситуациях; поддержания необходимой температуры при разведении маток во время неблагоприятной погоды; сушки пыльцы, подмора; зимнего (весеннего) подогрева ульев однотипной конструкции.

Техническим результатом заявленного изобретения является расширение арсенала технических средств для работ в пчеловодстве за счет универсального комплекса для термической обработки.

Уровень техники

Из уровня техники известно устройство для обработки пчел против варроатоза (авторское свидетельство №985982). Принцип действия устройства основан на кратковременном (около 15 мин) воздействии на пчел, помещенных в сетчатую кассету, высокой температуры (43-46°С) и низкочастотного электрического поля высокой напряженности. Высокая температура побуждает клещей покидать тело пчел, а воздействием электрического поля обеспечивается повышение локомоторной активности пчел, предотвращающего их агрегирование (скопление). Недостаток способа, реализуемого в этом устройстве, заключается в том, что пчел необходимо изымать из улья и перезагружать в кассету. Это сопряжено с большими затратами труда и времени. Перемещение взрослых пчел из улья в кассету и обратно сопряжено также с потерями некоторой части пчел. Изъятие из улья (стряхивание с сот) пчел связано с их раздражением, что повышает угрозу ужалений оператора, а большие дозы ужалений опасны для жизни человека. При изъятии из улья пчел возможна потеря матки, что приводит к нарушению гомеостаза пчелиной семьи и приостановке воспроизводства рабочих особей.

Из уровня техники известен безопасный улей от различных вредителей пчел (RU 2395197, 2010 г. ), в котором происходит тепловая обработка пчел путем подогрева воздуха внутри улья, отличающийся тем, что подогрев воздуха внутри улья осуществляется при помощи термоэлектрической батареи, установленной на дне улья, подключенной электропроводами через терморегулятор к блоку электропитания, над термобатареей расположена металлическая пластина, над которой на некотором расстоянии находится металлическая сетка с секциями размером 3×3 мм, между сеткой и пластиной размещена швабра для уборки с пластины упавших на нее клещей варроа, а сам улей поставлен на стойки высотой 30 см от поверхности земли, между стойками и дном улья помещены диэлектрические стаканы, имеющие форму усеченного конуса, направленные вершинами вверх ко дну улья, на стойках в один слой намотаны электропровода с расстоянием между ними 1,5-3 мм, которые подключены к блоку электропитания. Недостатком данного метода борьбы с варроатозом медоносных пчел является то, что его невозможно применить к пчелам, находящимся в обычном улье. Для борьбыс варроатозом требуется замена стандартных ульев на безопасный улей, что нецелесообразно для существующих пасек.

Известно устройство по патенту (RU 2702678, 2019 г. ), состоящее из корпуса магазинной надставки, в котором посредством перегородки выполнены две зоны: всасывания, в которой размещен электродвигатель с вентилятором, и нагнетания, в которой установлены нагреватели и датчик температуры, при этом над рамками установлена сетка, обрамленная по размеру улья, отличающееся тем, что перегородка установлена параллельно плоскостям рамок, при этом на сетке в зоне нагнетания и в зоне всасывания выполнено по распределителю потока воздуха, каждый в виде пакета сеток, имеющий наибольшую толщину в месте наибольшего напора воздуха и убывающую толщину пакета по мере уменьшения напора воздуха для зоны нагнетания, а также наибольшую толщину пакета в месте наибольшего разрежения и уменьшающуюся толщину по мере убывания разрежения для зоны всасывания, кроме того, в нижней части улья под рамками выполнено свободное продуваемое пространство, связывающее зоны нагнетания и всасывания. Недостатком данного устройства является то, что погибшие клещи опадают на дно улья, очистка которого является трудоемким процессом. Кроме того, зона нагрева и распределения нагретого воздуха расположена сверху, а, как известно, теплый воздух поднимается снизу-вверх и для обеспечения равномерного прогрева в данном устройстве дополнительно использован распределитель потока воздуха в виде пакета сеток с разной толщиной, что усложняет конструкцию.

Известно устройство BienenSauna® (Пчелиная сауна), описанная на сайте по адресу HTTPS://WWW.BIENENSAUNA.DE, которое представляет собой корпус с пчелиной семьей, устанавливаемый на устройство содержащее нагреватель, вентиляторы и блок программного управления, а также подключаемое устройство для повышения влажности при обработке. Пчелы в этой конструкции не переносятся, а остаются на рамках. Температура обработки от варроатоза составляет 42°С, а продолжительность обработки - 2,5 часа. Эффективность удаления клеща при однократной обработке составляет 75-85%, при двукратной - до 95%. Недостатком такой конструкции является неравномерность прогрева в разных частях, а также из-за скопления пчел, образующих клуб и избегающих повышенных температур, поскольку нагревательный элемент находится только в одном месте -внизу, а пчелы имеют возможность создавать зоны пониженной температуры за счет их скопления и препятствования циркуляции нагретого воздуха.

Известен также термомодуль для лечения медоносных пчел от варроатоза (RU 216215, 2022 г.), который состоит из корпуса, в котором размещена ячеистая сетка, вентилятор, контроллер, датчики контроля температуры с возможностью автоматического контроля и регулирования температуры с учетом температур, в верхней и нижней частях улья, причем корпус представляет собой съемное дно улья с выдвижным поддоном, а источник нагрева содержит радиатор и расширительный бак с рабочей жидкостью, оснащенный нагревательным элементом. Данное устройство, как и приведенные выше использующие непосредственную обработку пчел в корпусе без переноса их в кассету обладают приведенными выше недостатками, а именно невозможностью равномерного прогрева, поскольку используется лишь конвекционная составляющая потока тепла, а нагревательный элемент расположен в одном месте.

В качестве прототипа настоящего изобретения может послужить термомодуль для лечения медоносных пчел от варроатоза.

Раскрытие изобретения

Технической задачей, решаемой созданием заявленного изобретения, является равномерный, плавный нагрев и возможность плавного охлаждения пчел, рамок и меда по всему объему устройства, отсутствие необходимости переноса пчел с рамок в сетчатую кассету, предотвращение скопления и объединения пчел в клуб при прогреве, минимальная трудоемкость, возможность использования для множества других задач в пчеловодстве - декристаллизации (роспуска) меда, подогрева рамок, поддержания необходимой температуры при инкубации маток, выпаривания влаги, лечения парами лекарственных препаратов, зимнего (весеннего) подогрева ульев -практически круглогодичное использование для разных задач.

Осуществление изобретения

Технический результат достигается за счет: расположения под корпусом предназначенным для содержания пчел съемного дна с заменяемой вставкой, содержащей нагревательный элемент и датчик температуры; расположения над корпусом для содержания пчел корпуса для размещения части рамок и содержащего компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры; для выполнения обработки пчел и рамок выполняется перенос каждой второй рамки в верхний корпус и расположение их над рамкой в нижнем корпусе, для инкубирования или сезонного поддержания температуры рамки в верхний корпус не переносятся; для тепловой обработки продуктов пчеловодства они располагаются в корпусе для пчел и в корпусе для размещения части рамок и содержащем компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры; в образовавшиеся колодцы между рамками или емкостями устанавливаются рамочные нагреватели, содержащие боковые направляющие воздушного потока, в случае инкубирования или сезонного подогрева рамочные нагреватели между рамками не используются; выше этого корпуса располагается верхний корпус содержащий блок управления, сигнализации, организации потока циркуляции воздуха и дополнительного подогрева, а также с нижней стороны имеющий разделительную сетку для предотвращения попадания в него пчел.

Перейдем к описанию «Устройства многофункционального для термической обработки в пчеловодстве». Устройство содержит:

- Съемное дно, используемое для содержания пчел, с заменяемой на период обработки нижней вставкой, содержащей нагревательный элемент и датчик температуры. Нижняя вставка с нагревательным элементом и датчиком температуры заменяет глухую или сетчатую вставку, используемую при содержании пчел. Съемное дно может быть и подменным в случае несоответствия его размеров с заменяемой вставкой или нижней частью корпуса улья. Заменяемая вставка с нагревательным элементом и датчиком температуры может содержать дополнительно элемент сетки для осуществления проветривания путем частичного выдвижения нагревательного элемента и предотвращения выхода пчел изустройства во время обработки, а также используется при выпаривании излишней влажности меда/нектара в сотах.

- Корпус, используемый для содержания пчел, либо подменяемый на время выполнения тепловой обработки. Данный корпус должен быть совместим с остальными конструктивными элементами описываемого устройства и может быть использован для содержания пчел без их переноса в совместимый по размерам корпус для обработки.

- Корпус для размещения части рамок и содержащий компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры, а также фитили для поддержания влажности и обработки парами лекарственных веществ. Внутри в верхней части по обеим сторонам располагаются контактные токопроводы для размещения и подключения рамочных нагревателей, а в торцах - элементы разъема для подключения к контактам, расположенным в верхнем корпусе, содержащем блок управления. В нижней части с шагом равным 2-м межосевым расстояниям между рамками в улье, т.е. 37,5*2=75 мм располагаются разделители, содержащие мягкую демпфирующую изоляцию, а также датчики температуры контроллера управления и мониторинга. Данный разделитель предотвращает скопление пчел между рамками и уклонение некоторых особей от воздействия повышенной температуры при обработке. Шаг в 75 мм принят также исходя из необходимости разнести рамки в устройстве и расположить между ними и по бокам от них нагреватели. Таким образом, каждая вторая рамка из корпуса, используемого для содержания пчел поднимается в описываемый корпус, а сами рамки располагаются непосредственно выше и ниже разделителей, образуя так называемые колодцы.

Для размещения рамок в этом корпусе и позиционирования контактных токопроводов рамочных нагревателей установлены бруски с опорными площадками для рамок и отверстиями для прокладки токопроводов.

Между ними на внутренней стороне утеплителя этого корпуса располагаются фитили, концы которых располагаются на наружной стороне и при необходимости могут быть опущены в емкости с наружной стороны содержащие испаряемую жидкость для лекарственной обработки парами, либо для повышения влажности. Смачивание фитилей может осуществляться также при помощи шприца черезотверстия корпуса диаметром около 1 мм, располагающиеся напротив фитилей. Для этого длину иглы шприца уменьшают до толщины корпуса с учетом толщины утеплителя, что позволяет смачивать через отверстия непосредственно фитиль, вставляя укороченную иглу на всю глубину в отверстие. Фитили имеют возможность легкой смены при загрязнении их парами лекарственных веществ и очистки их полосканием в теплой воде с последующей просушкой перед вставкой в корпус.

Кроме этого, в нижней части корпуса для размещения части рамок и содержащего компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры по обоим сторонам располагаются горизонтальные задвижки, позволяющие позиционировать этот корпус над корпусом, используемым для содержания пчел.

- Рамочные нагреватели являются нагревательными элементами, и содержат боковые направляющие организации потока воздуха, а в верхней части по торцам -контактные штыри, на которых они удерживаются под действием собственного веса на расположенных в корпусе с обоих сторон контактных токопроводах. Рамочные нагреватели устанавливаются в так называемые колодцы между рамок или емкостей и по бокам их.

- Дополнительный корпус необходим для использования устройства с другими типоразмерами рамок. Например, на пасеке могут быть использованы рамки разных систем, например, системы Дадана-Блатта с высотой рамок 300 мм или системы Лангстрота - Рута с высотой рамок 230 мм. Если общая высота 2-х рамок системы Дадана-Блатта без учета высоты элементов термоконтроля и разделителей рамок с демпфирующим слоем составляет 600 мм, то и высота рамочного нагревателя составит чуть больше 600 мм, что позволяет успешно использовать его для 3-х ярусного расположения рамок меньшей высоты несколько приподняв рамочные нагреватели. Поскольку тепловой поток воздуха в центральной части при помощи вентиляторов направлен вниз, а также дополняется излучением от нижней вставки с нагревательным элементом, то такой вариант позволяет расположить в устройстве уже три уровня рамок меньшей высоты без существенного изменения теплового режима в устройстве. Это позволяет расположить в устройстве рамки из 2-х корпусов используемых при содержании пчел, поскольку обычно при содержании

на рамках малой высоты используются более одного корпуса - семья пчел обычно формирует гнездо большей высоты чем высота одной низкопрофильной рамки. Данный корпус также содержит опорные бруски, элементы расположения и подключения рамочных нагревателей - контактные токопроводы и разъемы.

- Верхний корпус содержит блок управления, сигнализации, организации потока циркуляции воздуха и дополнительного подогрева, а также с нижней стороны имеет разделительную сетку для предотвращения попадания в него пчел.

Устройство управления содержит элементы, позволяющие управлять работой вентиляторов, контролировать температуру и влажность, сигнализировать о выходе контролируемых параметров за пределы задаваемого диапазона, осуществлять обработку в интервале времени по таймеру.

Внутренние стенки корпусов, кроме нижнего корпуса, используемого для содержания пчел, имеют теплоизоляцию с внутренней стороны. Корпус для содержания пчел используется в неизменном виде.

Нагреватели могут быть использованы как все вместе, так и по отдельности в зависимости от необходимости. Так, например, можно убрать нижнюю вставку с нагревательным элементом и вставить вместо него вставку с сеткой для случая выпаривания меда. Или наоборот - оставить только нижнюю вставку с нагревательным элементом для случая инкубирования маточников.

При использовании устройства для зимнего (весеннего) подогрева используется только съемное дно с нагревательным элементом и датчиком температуры, и верхний корпус с элементами управления температурой. Остальные параметры и функции этого модуля в данном случае не используются. Корпус для размещения части рамок и содержащий компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры устанавливается, поскольку необходимо позиционирование над корпусом с пчелами, но рамки в него не переносятся. К устройству может быть подключено одновременно несколько нагревательных элементов однотипных ульев с одинаковыми конструктивными и электрическими параметрами. Поскольку условия и конструкция будут аналогичными с основным ульем, содержащим датчик температуры, то достаточно ограничиться одним датчиком температуры расположенном в контрольном улье. Нагревательные элементы остальных ульев подключаются параллельно с учетом максимально коммутируемой нагрузки терморегулятора.

При использовании устройства для разведения маток также непосредственно используется только съемное дно с нагревательным элементом и датчиком температуры, и верхний корпус с элементами управления температурой. Корпус для размещения части рамок и содержащий компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры устанавливается, поскольку необходимо позиционирование над корпусом с пчелами, но рамки в него не переносятся.

При использовании устройства для лечения, подогрева рамок, декристаллизации (роспуска) меда в сотах, лечения инфекций и инвазий, лечениями парами лекарственных препаратов используется полная комплектация устройства с расположением рамок в два (три) яруса и размещением в образовавшихся колодцах рамочных нагревателей с боковыми направляющими воздушного потока.

При использовании устройства для декристаллизации (роспуска) откачанного меда емкости располагаются в два яруса - в пустом корпусе для содержания пчел, и в корпусе для размещения части рамок и содержащих компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры. Емкости располагаются строго друг под другом. Между емкостями и по бокам их устанавливается необходимое количество рамочных нагревателей. При необходимости организации циркуляционного потока, между рамочными нагревателями и по краям, в месте расположения направляющих потока, необходимо установить разделители воздушного потока в виде тонкостенных перегородок. Иначе эффективность циркуляции может быть не достигнута.

Описание чертежей

Сущность предлагаемого изобретения поясняется рисунками, где:

на фиг. 1 - изображено сменное дно с заменяемыми вставками;

на фиг. 2 - сменное дно с установленным на него корпусом для содержания пчел и размещение рамок, соответствующее, содержанию пчел;

на фиг. 3 - корпус для размещения части рамок и содержащий компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры;

на фиг. 4 - дополнительный корпус;

на фиг. 5 - рамочный нагреватель с боковыми направляющими организации потока воздуха и контактными штырями;

на фиг. 6 - блок управления;

на фиг. 7 - блок управления с нижней стороны без установленной сетки;

на фиг. 8 - все устройство в сборе с приподнятым блоком управления для наглядности, и не показанной передней стенкой и частью фитилей корпуса для размещения части рамок и содержащего компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры при размещении рамок системы Дадана-Блатта в два яруса, без соединительных кабелей (в варианте для обработки пчел, когда каждая вторая рамка поднимается на второй ярус).

Ниже приведены принятые обозначения на рисунках:

1. Сменное дно;

2. Выдвижная рамка с сеткой используемая при содержании пчел;

3. Заменяемая сетчатая вставка для предотвращения выхода пчел во время термообработки в случае необходимости выполнить проветривание или охлаждение;

4. Нагревательный элемент;

5. Датчик температуры;

6. Кабель питания нагревательного элемента;

7. Кабель подключения датчика температуры к устройству управления;

8. Корпус для содержания пчел;

9. Рамки для размещения сот;

10. Риски на корпусе для ориентации при расположении рамок с необходимым интервалом;

11. Заменяемая вставка - либо выдвижная рамка с сеткой используемая при содержании пчел 2, либо заменяемая сетчатая вставка 3 и нагревательный элемент 4 с датчиком температуры 5;

12. Верхний леток улья с летковым заградителем;

13. Нижний леток улья с летковым заградителем;

14. Корпус для размещения части рамок и содержащий компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры;

15. Горизонтальная задвижка, позволяющая позиционировать корпус для размещения части рамок и содержащий компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры над корпусом, используемым для содержания пчел;

16. Фитиль;

17. Опорная площадка для размещения рамок второго яруса системы Дадана-Блатта;

18. Опорная площадка для размещения рамок второго яруса системы Лангстрота - Рута;

19. Опорный брусок для размещения рамок;

20. Токоведущая шина для подключения рамочных нагревателей;

21. Разделитель, содержащий мягкую демпфирующую изоляцию, а также на который может устанавливаться датчик температуры контроллера управления и мониторинга;

22. Контактный разъем для подключения токоведущей шины к блоку управления;

23. Датчик температуры;

24. Отверстия для смачивания фитилей;

25. Отверстия для прокладки проводов и разъемов подключения датчиков контроля температуры;

26. Кабель подключения датчика температуры к устройству управления;

27. Дополнительный корпус для размещения третьего яруса рамок системы Лангстрота - Рута и содержащий компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей;

28. Рамочный нагреватель;

29. Контактный штырь;

30. Нижний брусок рамочного нагревателя;

31. Боковая направляющая организации потока воздуха;

32. Таймер обработки;

33. Гигрометр и термометр сигнализации критических режимов обработки;

34. Терморегулятор нагревательного элемента заменяемой вставки сменного дна и терморегулятор рамочных нагревателей;

35. Управление включением устройства, вентиляторов циркуляции воздуха и режимов нагрева;

36. Блок управления;

37. Кабель подключения датчика температуры корпуса для размещения части рамок и содержащий компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры;

38. Управление включением верхнего подогрева;

39. Звуковой сигнализатор критических режимов обработки;

40. Розетка подключения нагревательного элемента заменяемой вставки сменного дна;

41. Кабель подключения датчика температуры нагревательного элемента заменяемой вставки сменного дна;

42. Сетевой кабель подключения устройства;

43. Разъем подключения контактного разъема корпуса для размещения части рамок и содержащего компоненты для размещения и подключения рамочных нагревателей и поддержания температуры или дополнительного корпуса для размещения третьего яруса рамок системы Лангстрота - Рута для подключения токоведущей шины к блоку управления;

44. Вентиляторы системы циркуляции воздушного потока;

45. Верхние нагреватели;

46. Кожух для организации потока воздуха и крепления вентиляторов и верхних нагревателей;

47. Воздушные карманы для подъема воздуха и направления его через вентиляторы, располагающиеся непосредственно над боковыми направляющими организации потока воздуха рамочных нагревателей;

48. Заменяемая вставка в сменном дне в составе сетчатой вставки и нагревательного элемента с датчиком температуры (кабели подключения датчика температуры и электрического нагревателяе показаны);

Устройство относится к сельскому хозяйству, а именно к пчеловодству, и предназначено для проведения работ, связанных с термической обработкой. Устройство многофункциональное для термической обработки в пчеловодстве содержит съемное дно, используемое для содержания пчел, с заменяемой на период обработки нижней вставкой, содержащей нагревательный элемент и датчик температуры; корпус, используемый для содержания пчел, либо подменяемый на время выполнения тепловой обработки. Устройство включает корпус для размещения части рамок, содержащий компоненты для установки и подключения рамочных нагревателей, поддержания температуры, а также фитили для повышения влажности, либо обработки парами лекарственных веществ. Устройство содержит рамочные нагреватели с боковыми направляющими организации потока воздуха, между которыми располагаются обрабатываемые рамки или емкости. Также устройство включает верхний корпус с блоком для управления работой вентиляторов, нагревателей, контроля и поддержания температуры и влажности, сигнализации о выходе параметров из диапазонов, выполнения обработки в интервале времени, а также с установленными в нем вентиляторами и нагревателями для организации направленного потока воздуха и дополнительного подогрева, который с нижней стороны имеет разделительную сетку для предотвращения попадания в него пчел. Причем стенки корпусов, кроме нижнего корпуса, используемого для содержания пчел, имеют теплоизоляцию с внутренней стороны. Техническим результатом изобретения является расширение арсенала технических средств для работ в пчеловодстве за счет универсального комплекса для термической обработки. 8 ил.

Устройство многофункциональное для термической обработки в пчеловодстве представляет собой устройство, отличающееся тем, что содержит съемное дно, используемое для содержания пчел, с заменяемой на период обработки нижней вставкой, содержащей нагревательный элемент и датчик температуры; корпус, используемый для содержания пчел, либо подменяемый на время выполнения тепловой обработки; корпус для размещения части рамок, содержащий компоненты для установки и подключения рамочных нагревателей, поддержания температуры, а также фитили для повышения влажности, либо обработки парами лекарственных веществ; рамочные нагреватели с боковыми направляющими организации потока воздуха, между которыми располагаются обрабатываемые рамки или емкости; верхний корпус с блоком для управления работой вентиляторов, нагревателей, контроля и поддержания температуры и влажности, сигнализации о выходе параметров из диапазонов, выполнения обработки в интервале времени, а также с установленными в нем вентиляторами и нагревателями для организации направленного потока воздуха и дополнительного подогрева с нижней стороны имеет разделительную сетку для предотвращения попадания в него пчел; стенки корпусов, кроме нижнего корпуса, используемого для содержания пчел, имеют теплоизоляцию с внутренней стороны.