RU2329642C2 - Hatcher - Google Patents
Hatcher Download PDFInfo
- Publication number
- RU2329642C2 RU2329642C2 RU2005102234/12A RU2005102234A RU2329642C2 RU 2329642 C2 RU2329642 C2 RU 2329642C2 RU 2005102234/12 A RU2005102234/12 A RU 2005102234/12A RU 2005102234 A RU2005102234 A RU 2005102234A RU 2329642 C2 RU2329642 C2 RU 2329642C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal plate
- heater
- incubator
- discrete
- heating element
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к инкубаторам, и предназначено для инкубации яиц в домашних условиях, а также в условиях фермерских хозяйств или малых сельскохозяйственных предприятий.The invention relates to agricultural machinery, in particular to incubators, and is intended for incubation of eggs at home, as well as in farms or small agricultural enterprises.
В настоящее время одним из видов бизнеса в сельской местности становится инкубация цыплят для продажи. При этом одними из основных критериев, определяющих ценность используемых для этой цели инкубаторов, становятся стоимость инкубации одного цыпленка и процент выхода цыплят. Поскольку для малобюджетных хозяйств покупка многоярусных автоматизированных компьютерных комплексов не доступна по цене, то они обычно приобретают партию простых малогабаритных инкубаторов, работающих в полуавтоматическом режиме (устройство поддерживает необходимый тепловлажностный режим инкубации, а оператор периодически визуально контролирует ход процесса инкубации). Инкубаторы устанавливают в рабочем помещении на полки, которые в свою очередь образуют многоярусные стеллажи, позволяющие в любой момент оператору проконтролировать любой инкубатор. Следовательно, в этом случае вертикальный габарит инкубатора является определяющим для определения количества ярусов в данном помещении. Уменьшение габаритов рабочего помещения при одновременном увеличении плотности установки инкубаторов позволяет до 50% снизить затраты, связанные с эксплуатационными расходами (обогрев помещения, вентиляция, уборка и т.п.).Currently, incubation of chickens for sale is becoming one of the types of business in rural areas. At the same time, one of the main criteria that determine the value of incubators used for this purpose is the cost of incubation of one chicken and the percentage of chickens. Since for low-budget farms the purchase of multi-tier automated computer systems is not affordable, they usually purchase a batch of simple small-sized incubators operating in a semi-automatic mode (the device supports the necessary heat and humidity incubation mode, and the operator periodically visually monitors the incubation process). Incubators are installed in the workroom on shelves, which in turn form multi-tiered racks that allow the operator to monitor any incubator at any time. Therefore, in this case, the vertical dimension of the incubator is crucial for determining the number of tiers in a given room. Reducing the dimensions of the working room while increasing the density of the installation of incubators allows up to 50% to reduce costs associated with operating costs (space heating, ventilation, cleaning, etc.).
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, кл. А01К 41/00, 1995 г.). Благодаря наличию теплового аккумулятора устройство позволяет стабилизировать температурный режим внутри инкубационной камеры, тем самым повысить процент выхода цыплят.Known incubator containing a thermostatic chamber with ventilation holes, inside which there are egg trays, humidifying baking sheets, a temperature regulator, a heat accumulator installed under the egg trays, in the form of a closed water-filled tank with holes for air circulation, as well as electric heaters installed inside the tank or under it (see RF patent No. 2040170, class A01K 41/00, 1995). Due to the presence of a heat accumulator, the device allows you to stabilize the temperature inside the incubation chamber, thereby increasing the percentage of chickens.
Основным недостатком известного инкубатора является невысокий коэффициент использования полезного объема инкубационной камеры, т.к. значительную его часть занимает тепловой аккумулятор, призванный в случае отключения электричества стабилизировать температуру. Для хозяйств, которые профессионально занимаются выводом цыплят, даже временное отсутствие электричества может привести к значительным финансовым потерям, а следовательно, такие хозяйства должны быть оборудованы надежными автономными источниками электропитания типа дизель-генератора.The main disadvantage of the known incubator is the low utilization rate of the useful volume of the incubation chamber, because a significant part of it is occupied by a thermal accumulator, which is called upon to stabilize the temperature in the event of a power outage. For farms that are professionally engaged in chickens, even a temporary lack of electricity can lead to significant financial losses, and therefore, such farms must be equipped with reliable autonomous power sources such as a diesel generator.
Известен инкубатор (см. патент США №3783832, кл. А01К 41/06, 1974 г.), содержащий термостатную камеру со съемной крышкой, на которой установлены нагреватель и связанный с ним вентилятор, направляющий теплый влажный воздух от нагревателя к лотку с яйцами. Благодаря активной вентиляции возможно существенно уменьшить надлотковую часть инкубационной камеры, что позволит значительно уменьшить вертикальный габарит инкубатора.A well-known incubator (see US patent No. 3783832, class A01K 41/06, 1974) containing a thermostatic chamber with a removable cover, on which a heater and associated fan are installed, directing warm moist air from the heater to the egg tray. Thanks to active ventilation, it is possible to significantly reduce the supraclot part of the incubation chamber, which will significantly reduce the vertical dimension of the incubator.
Основным недостатком известного инкубатора является возможность появления застойных зон при обдуве инкубационной камеры турбулентными потоками воздуха, возникающими при его прохождении через многочисленные щелевые каналы от вентилятора к лотку с яйцами. При интенсивном проходе воздуха через щель поток испытывает завихрения, при этом в центре потока процесс закручивания в вихревые струи усиливается, а на краях ослабевает, вплоть до полной остановки. Наличие застойных зон не позволяет обеспечить равномерность распределения температуры в прилотковом слое, а значит может привести к существенному снижению процента выхода цыплят.The main disadvantage of the known incubator is the possibility of stagnant zones when the incubation chamber is blown by turbulent air flows that occur when it passes through numerous slotted channels from the fan to the egg tray. With an intensive passage of air through the slit, the flow experiences turbulence, while in the center of the flow the process of swirling into vortex jets intensifies, and at the edges it weakens, up to a complete stop. The presence of stagnant zones does not allow for uniform temperature distribution in the parotid layer, and therefore can lead to a significant decrease in the percentage of chickens.
Конструктивно наиболее близким к заявляемому техническому решению является инкубатор, взятый в качестве прототипа, содержащий термостатную камеру с емкостью для воды и вентиляционными отверстиями в нижней части, съемную крышку с регулируемыми вентиляционными отверстиями, лоток для яиц с вертикальными пазами и нагревателем в виде электронагревательных элементов, расположенных на дне лотка между вертикальными пазами (см. а.с. СССР №1391554, кл. А01К 41/00, 1988 г.). Расположенный между лотком и емкостью для воды нагреватель обеспечивает непосредственно подогрев лотка с яйцами и воздуха, находящегося под лотком, который, нагреваясь, увлажняется испарениями воды и поднимается сквозь пазы лотка, омывая яйца. По мнению авторов, такой режим работы инкубатора повышает эффективность инкубации яиц.Structurally, the closest to the claimed technical solution is an incubator, taken as a prototype, containing a thermostat chamber with a water tank and ventilation holes in the lower part, a removable cover with adjustable ventilation holes, an egg tray with vertical grooves and a heater in the form of electric heating elements located at the bottom of the tray between the vertical grooves (see AS USSR No. 1391554, class A01K 41/00, 1988). The heater located between the tray and the water tank provides direct heating of the egg tray and the air under the tray, which, when heated, is moistened by water vapor and rises through the grooves of the tray, washing the eggs. According to the authors, this mode of operation of the incubator increases the efficiency of egg incubation.
Основным недостатком известного инкубатора является зависимость инкубационного процесса от внешних условий, таких как окружающая инкубатор температура и стабильность напряжения питающей сети, поскольку процесс вентиляции камеры осуществляется конвективными потоками теплого воздуха. Охлаждение наружного воздуха автоматически приводит к снижению температуры и влажности омывающего яйца потока воздуха, а его нагрев - к обратному действию. Аналогичный процесс происходит при изменении напряжения питающей сети. Неравномерность теплового потока от нагревателя может достигать 20% и более, что связано с нестабильностью сетевого напряжения в сельской местности, зависящего от мощности подключенной к сети в данный момент нагрузки. Указанные процессы приводят к нестабильности прогрева лотка с яйцами, которая может снижать до 50% максимальный выход цыплят.The main disadvantage of the known incubator is the dependence of the incubation process on external conditions, such as the temperature surrounding the incubator and the stability of the supply voltage, since the ventilation process of the chamber is carried out by convective flows of warm air. The cooling of the outside air automatically leads to a decrease in the temperature and humidity of the air flow washing the egg, and its heating leads to the opposite effect. A similar process occurs when the supply voltage changes. The unevenness of the heat flux from the heater can reach 20% or more, which is associated with the instability of the mains voltage in rural areas, depending on the capacity of the load connected to the network at the moment. These processes lead to instability of heating the tray with eggs, which can reduce up to 50% of the maximum yield of chickens.
Кроме того, известный инкубатор требует продолжительного выхода на стабильный режим, который необходимо постоянно контролировать оператору, и регулирования размера вентиляционных отверстий в съемной крышке, т.к. в процессе прогрева камеры температура и влажность конвективных потоков воздуха сильно изменяются.In addition, the known incubator requires a long exit to a stable mode, which must be constantly monitored by the operator, and regulation of the size of the ventilation openings in the removable cover, as during the heating of the chamber, the temperature and humidity of convective air flows vary greatly.
В основу изобретения поставлена задача, направленная на устранение указанного недостатка, а именно повышение стабильности и равномерности прогрева лотка с яйцами при одновременном упрощении обслуживания инкубатора.The basis of the invention is the task aimed at eliminating this drawback, namely increasing the stability and uniformity of heating the tray with eggs while simplifying the maintenance of the incubator.
Эта задача в инкубаторе, содержащем термостатную камеру с емкостью для воды и лотком для яиц, нагревателем, а также съемной крышкой с вентиляционными отверстиями, решена тем, что нагреватель выполнен в виде металлической пластины или нескольких пластин, закрывающих полностью или частично внутреннюю поверхность съемной крышки, при этом на поверхности каждой металлической пластины размещены дискретные или распределенные по ее поверхности нагревательные элементы, имеющие с металлической пластиной тепловой контакт.This problem in an incubator containing a thermostat chamber with a water tank and an egg tray, a heater, as well as a removable cover with ventilation holes, is solved by the fact that the heater is made in the form of a metal plate or several plates covering completely or partially the inner surface of the removable cover, moreover, on the surface of each metal plate there are discrete heating elements distributed or distributed over its surface, having thermal contact with the metal plate.
Указанное выполнение нагревателя позволяет быстро и равномерно распределить его тепловой поток по всей поверхности крышки и направить его в сторону лотка с яйцами, что создает благоприятные условия для равномерного прогрева лотка при минимальном надлотковом пространстве, а в случае частичного перекрытия нагревателем поверхности верхней крышки позволяет оставить окна для визуального контроля за процессом инкубации. При полном перекрытии крышки процесс контролируется по наружным приборам, отражающим показания находящихся внутри датчиков температуры и влажности.The specified embodiment of the heater allows you to quickly and evenly distribute its heat flux over the entire surface of the lid and direct it towards the tray with eggs, which creates favorable conditions for uniform heating of the tray with minimal supra-nasal space, and in case of partial overlapping of the surface of the top cover by the heater, it allows you to leave windows for visual control of the incubation process. When the lid is completely closed, the process is monitored by external devices that reflect the readings of the temperature and humidity sensors inside.
Для упрощения конструкции нагревателя он снабжен дискретными нагревательными элементами, которые могут быть выполнены в виде: керамического резистора, закрепленного на поверхности металлической пластины при помощи П-образного фрагмента металлического профиля; фрагмента гибкого нагревателя, закрепленного на поверхности металлической пластины; полупроводникового прибора, например транзистора, в качестве радиатора которого использована металлическая пластина.To simplify the design of the heater, it is equipped with discrete heating elements, which can be made in the form of: a ceramic resistor mounted on the surface of a metal plate using a U-shaped fragment of a metal profile; a fragment of a flexible heater mounted on the surface of a metal plate; a semiconductor device, such as a transistor, the radiator of which is used a metal plate.
Для уменьшения вертикального габарита нагревателя и упрощения его конструкции он может быть выполнен в виде: напыленного на металлическую пластину слоя из резистивного материала (пластина предварительно должна быть защищена очень тонким слоем из диэлектрика с высокой теплопроводностью, например напыленной пленкой из окиси бериллия); наклеенного слоя из резистивного материала, например, при помощи липкой ленты (аналогичные резистивные элементы на липкой ленте используются в автомобилях для прогрева стекол от обледенения).To reduce the vertical dimension of the heater and simplify its design, it can be made in the form of: a layer of resistive material sprayed onto a metal plate (the plate must first be protected with a very thin layer of dielectric with high thermal conductivity, for example, a sprayed film of beryllium oxide); a glued layer of resistive material, for example, using adhesive tape (similar resistive elements on adhesive tape are used in cars to warm windows from icing).
Для обеспечения температурной стабильности прогрева лотка с яйцами каждый нагревательный элемент или группа нагревательных элементов соединены с регулируемым источником электропитания, что позволяет осуществлять независимое управление этими нагревательными элементами в соответствии с локальной температурой какой-либо зоны инкубационной камеры. При этом вся площадь лотка с яйцами может быть разделена на несколько зон, каждая из которых снабжена отдельным датчиком температуры, в соответствии с показаниями которого осуществляют локальный нагрев зоны.To ensure temperature stability of heating the egg tray, each heating element or group of heating elements is connected to an adjustable power supply, which allows independent control of these heating elements in accordance with the local temperature of any zone of the incubation chamber. Moreover, the entire area of the egg tray can be divided into several zones, each of which is equipped with a separate temperature sensor, in accordance with the readings of which the zone is heated locally.
Заявляемая конструкция инкубатора с плоским нагревателем, снабженным дискретными или распределенными нагревательными элементами, позволяющим обеспечивать при минимальном вертикальном габарите инкубационной камеры равномерный поток тепловой энергии к лотку с яйцами, не имеет аналогов среди известных используемых в бытовых инкубаторах технических решений, а значит удовлетворяет критерию "изобретательский уровень".The inventive design of an incubator with a flat heater equipped with discrete or distributed heating elements, which allows for a uniform vertical flow of the incubation chamber to provide a uniform flow of thermal energy to the egg tray, has no analogues among the known technical solutions used in domestic incubators, which means that it meets the criterion of "inventive step" "
На фиг.1 представлен разрез заявляемого инкубатора со смотровым окном в верхней крышке, оборудованного нагревателем с напыленными резистивными элементами.Figure 1 presents a section of the inventive incubator with a viewing window in the top cover, equipped with a heater with sprayed resistive elements.
На фиг.2 представлен нагреватель с дискретными резистивными элементами в виде керамических резисторов.Figure 2 presents the heater with discrete resistive elements in the form of ceramic resistors.
На фиг.3 представлен нагреватель с дискретными резистивными элементами в виде гибких нагревателей (греющего кабеля).Figure 3 shows a heater with discrete resistive elements in the form of flexible heaters (heating cable).
На фиг.4 представлена блок-схема компьютерного управления несколькими инкубаторами.Figure 4 presents a block diagram of a computer control of several incubators.
Представленный на фиг.1 инкубатор содержит термостатную камеру 1, внутри которой помещается лоток 2 с яйцами и емкость, для воды 3; съемную крышку 4 со смотровым окном 5, отверстиями для вентиляции 6 и нагревателем 7 в виде металлической пластины с нанесенными на ее поверхность резистивными элементами 8 и отверстиями для прохода воздуха 9; датчики температуры 10, расположенные в разных частях термостатной камеры.The incubator shown in FIG. 1 contains a
Представленный на фиг.2 нагреватель содержит металлическую пластину 7, на которой с помощью П-образного профиля 11, уплотнительных прокладок 12 и винтов 13 закреплены керамические резисторы 14 с выводами для подключения 15.The heater shown in FIG. 2 contains a
Представленный на фиг.3 нагреватель содержит металлическую пластину 7 с закрепленными на ней с помощью скоб 16 и винтов 17 гибкими нагревательными элементами 18 (фрагментами греющего кабеля).The heater shown in FIG. 3 contains a
На фиг.4 представлена блок-схема компьютерного управления несколькими инкубаторами, содержащая блок управления 19, к которому подключены инкубаторы 20 (201, 202, 20n) через устройство ввода-вывода 21. В состав блока управления 19 входят процессор 22, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 23, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 24, расширитель ввода-вывода (РВВ) 25, шина управления 26, клавиатура 27 и монитор 28.Figure 4 presents the block diagram of the computer control of several incubators, containing a
Устройство работает следующим образом. В термостатную камеру 1 инкубатора 20 на лоток 2 укладываются рядами яйца, после чего камера 1 закрывается крышкой 5, а инкубатор подключают к компьютерному блоку управления 19, в блоке ПЗУ 24 которого хранится вся информация о режиме инкубации. Оператор с клавиатуры 27 запускает режим инкубации данного инкубатора. При помощи датчиков температуры 10 (Д1-Дn) инкубаторов 20 (201, 202, 20n) процессор 22 измеряет исходную температуру в различных частях камеры 1 и включает нагревательные элементы 8 (H1-Нn), которые нагревают металлическую пластину 7. При этом температура внутри камеры 1 начинает изменяться. Предположим, что вблизи смотрового окна 5 она оказалась несколько ниже, чем в других частях инкубатора. Датчики 10, находящиеся в зоне окна 5, это фиксируют, а блок 19 через УВВ 21 увеличивает напряжение на близлежащих к смотровому окну нагревателях 8, которые начинают более интенсивно нагреваться. Таким образом температура воздух внутри инкубатора выравнивается до заданной или близкой к ней температуры (температура на уровне центра яйца должна составлять около 37,8°С). В случае, если температура в какой-либо части инкубационной камеры снова окажется ниже заданной, включаются соответствующие нагреватели 8 и тепловой поток снова выравнивается до требуемого уровня. При этом за счет теплого воздуха происходит испарение воды из емкости 3, влажный воздух поднимается к крышке инкубатора 4 и через вентиляционные отверстия в нагревателе 9 и в крышке 4 выходит наружу, омывая по пути яйца в лотке 2. Визуальный контроль за состоянием яиц осуществляется через смотровое окно (окна) 5. Компьютерный контроль за температурой внутри инкубатора позволяет с высокой точностью (0.2-0.3°С) отслеживать разность температур в различных зонах внутри инкубационной камеры и избегать ненужного перегрева и излишнего расхода электроэнергии.The device operates as follows. Eggs are laid in rows in the
В опытных образцах инкубатора использовались:In the experimental incubator samples were used:
- в качестве резистивных дискретных нагревательных элементов - керамические резисторы типа «SQP» мощностью 5 и 10 Вт;- as resistive discrete heating elements - ceramic resistors of the SQP type with a power of 5 and 10 W;
- в качестве фрагментов греющего кабеля - гибкие нагреватели Auto-Trace фирмы Ray-chem;- as fragments of a heating cable - flexible Auto-Trace heaters from Ray-chem;
- в качестве дискретного полупроводникового нагревательного прибора - кремневые транзисторы типа«КТ-819»;- as a discrete semiconductor heating device - silicon transistors of the type "KT-819";
- в качестве датчика температуры - датчик TS-560 (Россия), использующий полупроводниковый диод на основе арсенида галлия с погрешностью измерения температуры - 0,1%.- as a temperature sensor - a TS-560 sensor (Russia) using a semiconductor diode based on gallium arsenide with a temperature measurement error of 0.1%.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет создать простой универсальный инкубатор, способный обеспечивать максимальный выход цыплят при минимальном расходе электроэнергии.Thus, the inventive device allows you to create a simple universal incubator that can provide maximum yield of chickens with minimal energy consumption.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005102234/12A RU2329642C2 (en) | 2005-01-31 | 2005-01-31 | Hatcher |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005102234/12A RU2329642C2 (en) | 2005-01-31 | 2005-01-31 | Hatcher |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005102234A RU2005102234A (en) | 2006-07-10 |
| RU2329642C2 true RU2329642C2 (en) | 2008-07-27 |
Family
ID=36830376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005102234/12A RU2329642C2 (en) | 2005-01-31 | 2005-01-31 | Hatcher |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2329642C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10267780B2 (en) | 2014-03-24 | 2019-04-23 | Livegg (2015) Ltd. | Method and system for examining eggs |
-
2005
- 2005-01-31 RU RU2005102234/12A patent/RU2329642C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10267780B2 (en) | 2014-03-24 | 2019-04-23 | Livegg (2015) Ltd. | Method and system for examining eggs |
| RU2703304C2 (en) * | 2014-03-24 | 2019-10-16 | Ливегг (2015) Лтд | Egg testing method and system |
| US10502726B2 (en) | 2014-03-24 | 2019-12-10 | Livegg (2015) Ltd | Method and system for examining eggs |
| RU2703304C9 (en) * | 2014-03-24 | 2020-02-06 | Ливегг (2015) Лтд | Egg testing method and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005102234A (en) | 2006-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9902930B2 (en) | Laboratory incubator having improved moisture distribution | |
| US5773287A (en) | Incubator | |
| US20210059223A1 (en) | Poultry and game bird egg incubator | |
| US10772305B2 (en) | Poultry and game bird egg incubator | |
| US3952609A (en) | Food warming cabinet humidifier | |
| CN104858000A (en) | Biochemical incubator | |
| RU2329642C2 (en) | Hatcher | |
| RU46625U1 (en) | INCUBATOR | |
| JP6709970B2 (en) | Control device for ventilation system of poultry house | |
| US1977905A (en) | Incubator | |
| Shittu et al. | Development of an automatic bird-egg incubator | |
| CA2073672C (en) | Method and apparatus for incubating eggs | |
| WO2017164416A1 (en) | Poultry shed and control apparatus for poultry shed ventilation system | |
| RU181465U1 (en) | INDIVIDUAL VENTILATION INCUBATOR | |
| RU181475U1 (en) | LABORATORY INCUBATOR | |
| RU2040170C1 (en) | Incubator | |
| CN211793715U (en) | Pigeon is bred and uses pigeon egg incubator | |
| JP2018166484A (en) | Chicken house | |
| WO2018151696A2 (en) | Small-sized incubator | |
| RU2180999C1 (en) | Incubator | |
| US2376641A (en) | Temperature controlling device for incubators | |
| RU2060651C1 (en) | Domestic incubator | |
| RU2033043C1 (en) | Hatchery for household use | |
| GB2511774A (en) | Monitoring the ambient temperature of an incubator | |
| RU2188541C1 (en) | Domestic incubator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20160601 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180201 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190515 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210201 |