Установка для содержания водных организмов Советский патент 1979 года по МПК A01K63/00 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ СОДЕР АНИЯ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ.

саастить ложным перфорированным дном выауклрй формы. - „. - ;

На чертежесхематично изображена предлагаемая установка для содержания ЬодЕйых организмов .

ОцЙ содержит цилиндрический герметичный резервуар 1 с конусообраз-; НЫМ осйовным дном и съемной герм е тической полусферической крышкой, снабжешшсй штуцерами по даода и отвода воды и воздуха. Внутри резервуара 1 на конусообразном ОСНОВНОМдне расположено лоясвоб перфорированное дно 2 выпуклой формы. Ложное дно 2 обеспечивает возможность путем регулирования уровня febfibi в резервуаре 1создать условия водная среда, водная среда-суша и суша..

Через отверстия в ложном дне 2 лфодуйты метаболизма удаляются из резервуара 1.- Установка также включает в себя . . емкость 3 для подготовки воды и возДуха заданной температзфы. и влажности. Полезный объем емкости 3 в йесколь- : ко раз превосходит полезный обьем резервуара 1, что необходимо для уменьшений влияния температурного режима внешней срёды на температуршдй режим установки. Кроме того, уровень расположения емкости 3 выше уровня располозкенйа резервуара 1. Это обеспечи-ч ваёт естественный переток воды из емкости 3 В резервуар 1, что.необходимо дая нормального функционирования устанощи

Емкость 3,снабжена устройством для аэраайя водб1, Выйолненньгм вВиде ёарботера 4, обогатпаюгяим воду кислород-ом и увлажняющим его двумя змееДиками 5 и 6, а также дефлегматором. . йО змеевикомс патрубками 7 для йода- . Чй ц отвода хладагента. Дефлегматор еётолней В. виде герметической куполообразной крышкис регулиров;очньШ венi.TOJieM 8 и сетчатым конусообразным : основанием. Дефлегматор предназначен дпй прёДот Ё|рй очений испарения воды из емкости 3. Резервуары-1 и емкость 3 сообщены между собой трубопроводной коммуйикацйёй для замкнутой циркуляции воды и полуоткрытой цирку-ляции воздуха и снабжены системами контроля, управления и автоматического регулирования заданных параметров во,ды и Воздуха в установке. Система -замкнутой циркуляцииводы включает

систему фильтров 9, циркуляционный шестеренчатый насос 10 с приводом, колодильник 11 (типа труба в трубе или змёевиковый), двухсекционный электронагреватель 12, реализованный fta стандартных электронагревателях типа ТЭН, в котором одна секция при нагреве включена постоянно, а другая выполнена управляемой от регулятора 13. Кроме того, система .замкнутой циркуляции воды включает в себя регулировочные вентили 14 и 15, предназначенные для изменения соотношения уровней воды в резервуаре 1 и емкости 3, водосливной патрубок с вентилем 16 и вентиль 17. Последний совместно с вентилем 14 предназначен для подачи ВОДЬ через вентиль 15 по замкнутому циркуляционному контуру (без прямой подачи в. резервуар 1).

Холодильник 11 и двухсекционньи : электронагреватель 12 предназначены для регулирования температуры воды и

воздуха. .; . . ,, , ..,

Система полуоткрытой циркуляции

: и подготовки воздуха заДанньхх параметров (температура, влажность, давление) включает в себя устройство для подачи воздуха, содержащее реверсивную .воздуходувку 18, подключенную к стабилизатору питания 19, трубопроводные комму н.йкации с регулиррвоч1€Ыми вентилями 20.- 24, а также; регулирующие вентили 25, и 26 и осушительные колонки . 27. Для. предотвращен ия утечки воды из ёмкости 3 барботер. 4 вентиль 20 выполнен обратным. Система полуоткрытой циркуляции иподготовки воздуха заданнь1Х: Мрамётров. йозвбляет поддерживать в резервуаре 1 как избыточное, та.к и .пониженное-давлениепри .заданной температуре и влажности воздуха. -.

Система контроля и управле1шя предназначенй для поддернсания заданного температурного режима, воды и воздуха и относительной влажности последнего, атакже контроля давлени я и температуры воздуха в рёзерву аре 1.

Система автоматического регулирснвания температуры ВОДЬЕ состоит из термометрй-сопротивления 28 (типа ТОМ Гр -21)., автоматического моста с двухпозиционным электрическим регулятором 13, логического устройства 29реализованного на стандартных элементах промышленной пневмоавтоматики, магнитного пускателя ЗО и регулирующего вентиля 31 с соленоидным привоСистема 32 контроля давления состоит из отборного устройства и самопи- шущего манометра, например сильфонног Система 33 регулирования относительной влажности воздуха включает в себя измеритель относительной влажч ости воздуха, например полупроводниковый тиристор, автоматический потенциометр, снабженный пневматическим изодромным регулятором, регулирующие вентили 25 и 26, из которых один нор мально открыт, а другой нормально закрыт. Таким образом, предложенная установка обеспечивает содержание живых организмов в условиях водной среды , водной среды-суши и суши при заданных величинах температуры, давления и влажности воздуха, при заданной тем пературе и газовом режиме воды с одновременной ее очисткой. При этом вода и Ьоздух в установке имеют одинаковую температуру. Заданные условия содержания живых организмов в установке обеспечивают путем изменения уровня водьг в резервуаре 1 следующим образом. . В емкость 3 заливают воду. Поддер жание постоянства солевого состава водной средь, например морской, обеспечивают, путем предотвращения испарения воды в.емкости 3 посредством дефлегматора, подключенного через пат рубок 7 к холодильнику. Через.стабилизатор питания 19 включают в работ реверсивную воздуходувку 18, и подают воздух через вентиль 22 и обратный вентиль 2О. на барботер 4 для насыще я воды кислородом. Избыточный воздух выпускают наружу последовательно Через дефлегматор и регулировочный Вентиль 8/ В резервуаре 1 посредством вентилей 14,15 и 17 и циркуляционного насосу 10 создают условия водной среды, водной среды-суши или только суши При определенном открытии венти ля 14 вода из емкости 3 поступает самотеком в резервуар 1, при этом воду в резервуар 1 подают до тех пор, пока вершина ложного днища 2 не скрое ся под Ьодой. в данном случае в резервуаре 1 условия содержания живых ор636ганизмов такие же, как и в обычном аквариуме; вентиль 17, посредством циркуляиционногонасоса 1О воду подают через фильтр очистки 9 по трубопроводной коммуникации в емкость 3. При посто;тной производительности насоса 10 и изменении проводимости вентилей 14 и 17 можно менять уровень воды от максимал.ьного заполнения до полного ее удаления из резервуара 1. При изменении степени открытия . вентиля 14 расход воды через него выравнивается с производительностью циркуляционного насоса 10 при новом установившемся значении уровня в резервуаре 1 за счет саморегулирования системы. При этом частично затопляезтся ложное днище 2 водой (как изображено на чертеже ), образуя остров для размещения животньгх при выходе из воды. Условия суши в установке создают следующим образом. Перекрывают вентиль 14 и полностью удаляют воду из резервуара 1 последовательно через вентиль 17 и фильтр 9 посредством циркуляционного насоса 10. После этого перекрывают вентили 17, 14 и откры- бают вентиль 15. В этом случае происходит замкнутая циркуляция воды, минуя резервуар 1, а в самом резервjape 1 создаются условия суши. По окончании опытов полностью открывают вентиль 8 и сливают воду из емкости 3 в канализацию через патрубок с вентилем 16. В процессе циркуляции воды по замкнутому циркуляционному контуру вода перед поступлением в емкость 3 попутно термостатируется, охлаждаясь в холодильнике 11 или нагреваясь в электронагревателе 12, в котором одна секция в процессе нагрева включена постоянно, а другая выполнена управляемой от регулятора 13. ЗаданнъЕй температурный режим воды .и воздуха создают термостатированием kpH помощи системы регулирования следующим образом. Сигнал о величине 1 температуры воздуха в резервуаре 1 от термометра - сопротивления 28 поступает на регулирующее устройство 13 и через логический элемент 29 изменяется позиционно либо передача хладагента в холодильник 11 посредством открытия вентпля 31, либо нагрев посредством постоянного включения основной мощности электронагревателя 12

на псх;тояннь й режим от логического элемента 29 и позиционного включения регулирующей мощности электронагревателя 12 черюз-пускатель ЗО. Температура воздуха при этом поддерживается заданной, поскольку нагнетаемый воздух проходит через систему змеевиков, барботер и толщу воды в емкости 3 и тер- мостатируется.

.Величину заданной температуры устанавливают непосредственно на регуляторе 13. Требуемый газовый режим обеспечивают за счет непрерывной подачи воздуха на барботер 4.

Относительную влажность воздуха поддерживают посредством датчика влажности, регулятора 33 и вентилей 25 и 26, установленных на линиях термостатированного до одинаковой температ фы осушенного и увлажненного воздуха в емкости 3.

Нагнетаемый в емкость воздух разветвляется на два потока - в барботер 4 через обратный вентиль 20 и непосредственно в змеевик 5, из которого воздух поступает на колонки осушения 27 и через регулируеьл1й вентиль 25 в резервуар 1. Увлажненный до насыщенного состояния в процессе барботирования воздух поступает в патрубок змеевика 6, расположенный над поверхностью воды, и повторно термостатируетсяв змеевике 6 для исключе- ния влияния пониженной температуры в области расположения дефлегматора. Далее воздух поступает через управляемый вентиль 26 Б резервуар 1.

При изменении относительной влажности в резервуаре 1 автоматически изменяется соотношение расходов влажного сухого воздуха посредством вентилей 2 и 26, управляемых регулятором 33. Температурный режим в этом случае не нарущается. Зада1шую величину относительной влажности воздуха предварительно устанавливают на регуляторе 33. Система поддержания заданного режима давления обеспечивает поддерживание в установке. избыточного давления или разрежения. В режиме избыточного давления вентили 21 и 23 закрыты, вентили 20, 22 и 24 открыт1л Воздуходувка 18, приводимая в движение посредством реверсивного двигйтеля, запутанного .от стабилизатора напряжения 19, обеспечивает постоянную производительность и нагнетает воздух

через .вентили 22 и 20. в емкость 3 и далее через трубопроводы с регулировочными вентилями 25 и 26 в резервуар 1. Изменение велнпшы давления

в резервуаре 1 осуществляют изменением величины проводимости выпускного вентиля 24..

Величину открытия вентиля 8 регулируют образом, чтобы давление

внутри емкости 3 было немного больше величины давления в резервуаре J..

В режиме разрежения вентили 22 и 24 закрыты, а вентили 23, 21 и 20открыты. Воздуходувка 18 за счет ре5 версирования двигателя работает на от- сое воздуха из резервуара 1. Воздух из резервуара 1 через вентиль 23 сбрасьшйется воздуходувкой 18 в атмосферу. Созданное в резервуаре 1 разреже0 ние обеспечивает приток свежего воздуха через вентиль 21. Свежепоступающий воздух проходит через систему термостатирования и изменения влажности . аналогично режиму избыточного давле5 ния. Степень разрежения Б резервуаре 1 регулируЕот путем изменения произ,водительности вентиля 23.

Для более полного и быстрого насыщения воды кислородом при эксплуатации установки на режиме разрежения с поддержанием в резервуаре 1 воздушной среды 0% влажности патрубок с вентилем 8 необходимо соединить с реверсивной воздуходувкой 18 посредством трубопровода с регулировочным вентилем (на чертеже не изображено). В этом случае воздух через воздухозаборный патрубок с вентилем 21 поступает через обратный вентиль 20 и на барбо0 тер 4.

Предложенная установка позволяет поддерживать в рабочем объеме (т.е. в резервуаре 1) температуру водной среды практически от точки замерзания и

до точки кипения с одновременной регулировкой ее чистоты и газового режима.

- Кроме того, тампературу воздуха с

заданной влажностью можно регулиро-.V

вать тоже в температурном диапазо-,

не от точки замерзания и до точки ки-. пения воды. Относительную влажность воздуха можно регулировать в пределах О-100% с одновременной регулировкой давле)1ия.

Установка может быть использована в области гидробиологии, ихтиологии, водной токсикологии, а также в области водной и общей экологии. Кроме того, установка применима и в области космической биологии, поскольку она позволяет моделировать и длительно поддерживать климатические условия от тропиков и до полярных зон земного шара включительно, т.е. климатические условия определенных географических зон земного шйра, где только обитают земноводные организмы. В научно-исследовательской практике она может быть использована как .аквариум и как террариум. В предлагаемой установке можно мо делировать климатические и экологические условия приливов и отливов и изучать таким образом бентосные организ мы литоральной зоны. Установка позволяет создавать экологические и климатические условия тро пиков, сухих.и особенно сухлх и холодн областей земного тара, а также услови климата высокогорных областей, благод ря чему и представлена возможность не только содержать земноводные организм экологических районов земного шара, но и решать ряд научнвус проблем прикладной биологии, Медицины, космической. биологии на разных видах земноводных организмов, проводить экспериментальные работы в условиях максимально приближенных; к естественным, типичным для того или другого виДа подопытных животных.. Кроме этого, земноводные организмы при использовании предложенной установки могут быть незаменимыми объектами для решения ряда проблем . охраны окружающей среды от загрязнений, поскольку многие из них неразрьшно связаны с водоемом и сушей. 6310 Формула изобретения 1. Установка для содержания водных организмов, преимущественно земноводных, состоящая из резервуара для помещения организмов, имеющего конусообразное дно с центральным стоком воды и замкнутый контур циркуляции воды, включающий емкость для -подготовки воды и устройство для аэрации воды, связанное с устройством для подачи воздуха, отличающаяся тем, что, с Целью обеспечения длительного содержания земноводных организмов в условиях, близких к естественным, в емкости для подготовки воды установлен змеевик, подключенный к устройству для подачи воздуха, а в замкнутый контур циркуляции воды между емкостью для подготовки воды и резервуаром для помещения организмов включена осущи.тельная колонка, подсоединенная к змеевику. 2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для аэрадаи воды выполнено в виде барботера и установлено в емкости для подготовки воды под змеевиком. 3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что резервуар для помещения организмов и емкость для подготовки воды выполнены сборно-разборными, при этом на емкости установлен дефлегматор. 4.Установка по п. 1, о т л и ч а юш а я с я тем, что резервуар для помешения организмов оснащен ложным перфорированным дном, имеющим выпуклую форму. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3116712, кл. 119-3, 1964.