RU2108712C1

RU2108712C1 - Incubator

Info

Publication number: RU2108712C1
Application number: RU96102742A
Authority: RU
Inventors: Ю.К. Сычев
Original assignee: Научно-производственное объединение "КОНВЕРС АВИА"; Сычев Юрий Константинович
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 1998-04-20

Abstract

FIELD: poultry farming. SUBSTANCE: incubator has housing with vent openings, heater, moistener, incubation mode control unit, egg tray with egg turning mechanism. Tray formed as rigid plate arranged in horizontal position and provided with egg receiving openings and vent openings divides incubating chamber volume into two zones, with heater or heating members being positioned in one zone and embedded into tray body. Vent openings of tray have controllable section area. Egg turning mechanism is positioned in lower zone of incubating chamber and is made in the form of rigid plate mounted in horizontal position and provided with pins rigidly attached to its side edges. Pins are inserted into guides providing reciprocation of rigid plate at two levels relative to egg tray. Each guide has horizontal and inclined platforms at its lower level and horizontal platform and horizontal screen at its upper level. Screen is mounted for rotation about axis perpendicular to plane of guides and rests with its free end upon upper horizontal platform. Moistener is formed as flexible hygroscopic gasket disposed on upper surface of plate of egg turning mechanism and connected via channels with water vessel by means of control unit. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к птицеводству и может быть использовано для создания инкубаторов для выведения птенцов как в домашних условиях, так и в полевых. The invention relates to poultry and can be used to create incubators for the removal of chicks both at home and in the field.

Известен инкубатор (пат. РФ 2010507, кл. A 01 K 41/00, 1994), который содержит разъемный корпус, в стенках которого имеются вентиляционные отверстия системы жизнеобеспечения, отдельные элементы которой установлены внутри инкубатора. Данный инкубатор не может быть успешно использован для инкубации яиц диких птиц, так как условия инкубации значительно отличаются от естественных условий. Known incubator (US Pat. RF 2010507, class A 01 K 41/00, 1994), which contains a detachable housing, in the walls of which there are ventilation openings of the life support system, individual elements of which are installed inside the incubator. This incubator cannot be successfully used for the incubation of wild bird eggs, as the incubation conditions are significantly different from natural conditions.

Известен также инкубатор (пат. РФ 2021716, кл. A 01 K, 41/00, 1994), содержащий корпус с вентиляционными отверстиями, внутри которого установлены нагреватель, увлажнитель, блок регулирования режима инкубации и лотки для яиц с механизмом их поворота, выполненным в виде движущейся по дну лотка решетки, соединенной трособлочным механизмом ее перемещения с диафрагменным приводом. Однако, данный инкубатор не обеспечивает условия, при которых, несмотря на сложную систему жизнеобеспечения, можно эффективно выводить жизнеспособное потомство диких птиц, например, яйца в инкубаторе испытывают воздействие равномерно распределенного по оболочке теплового потока, что противоречит условиям выведения яиц в естественных условиях. Also known is an incubator (US Pat. RF 2021716, class A 01 K, 41/00, 1994) containing a housing with ventilation holes, inside of which a heater, a humidifier, an incubation mode control unit and egg trays with a rotation mechanism made in in the form of a lattice moving along the bottom of the tray, connected by a cable-block mechanism for its movement with a diaphragm drive. However, this incubator does not provide the conditions under which, despite a complex life support system, it is possible to efficiently remove the viable offspring of wild birds, for example, the eggs in the incubator are exposed to the heat flux evenly distributed over the shell, which contradicts the conditions for hatching eggs in natural conditions.

Наиболее близким к заявленному является инкубатор, содержащий корпус с вентиляционными отверстиями, разделенный на две зоны лотком для яиц, выполненным в виде расположенной горизонтально и делящей корпус на верхнюю и нижнюю зоны пластины с отверстиями для яиц и соответствующими вентиляционными отверстиями, механизм поворота яиц, при этом в корпусе установлен нагреватель и увлажнитель (авторское свидетельство СССР 1391554, кл. A 01 K 41/00, 1988). Однако и в данном случае инкубатор работает малоэффективно, поскольку не позволяет точно имитировать естественные тепловые режимы и потоки для яиц. Closest to the claimed one is an incubator containing a housing with ventilation holes, divided into two zones by an egg tray, made in the form of a plate arranged horizontally and dividing the housing into upper and lower zones with egg holes and corresponding ventilation holes, an egg rotation mechanism, a heater and a humidifier are installed in the housing (USSR author's certificate 1391554, class A 01 K 41/00, 1988). However, in this case, the incubator is ineffective, because it does not accurately simulate the natural thermal conditions and flows for eggs.

Задачей данного изобретения является создание инкубатора, обеспечивающего возможность выведения жизнеспособного потомства птицы за счет максимального приближения условий инкубации к естественным. The objective of the invention is the creation of an incubator that provides the ability to remove viable offspring of birds by maximizing the approximation of incubation conditions to natural ones.

Практика показывает, что процент выведения цыплят в среднем составляет 75-85, что при учете постоянно ухудшающейся экологической обстановки приводит к значительным потерям, а для редких диких пород птиц искусственное размножение является практически единственным способом выживания. В естественных условиях развитие зародыша в яйце определяется рядом факторов. Practice shows that the percentage of chickens on average is 75-85, which, taking into account the constantly deteriorating environmental situation, leads to significant losses, and for rare wild breeds of birds, artificial reproduction is almost the only way to survive. Under natural conditions, the development of the embryo in an egg is determined by a number of factors.

Поток тепла от наседки и охлаждение нижней части яйца атмосферой, периодический поворот яйца на определенный угол определяют тепломассообмен внутри яйца, протекание биохимических процессов, питание зародыша и исключение пролежней. Heat flow from the brood hen and cooling of the lower part of the egg by the atmosphere, periodic rotation of the egg by a certain angle determine the heat and mass transfer inside the egg, the course of biochemical processes, the nutrition of the embryo and the exclusion of pressure sores.

Газообмен внутреннего содержания яйца с атмосферой через оболочку яйца осуществляется путем свободной конвекции и существенно изменяется в процессе развития зародыша. Наседка влияет на развитие процессов внутри каждого яйца инстинктивно по индивидуальной программе, используя даже звуковые воздействия, что определяет высокую жизнеспособность птенцов. Некоторые виды птиц (например, утки) перед тем, как птенцы разрушают скорлупу яйца, уменьшают ее прочность, смачивая в воде свое оперение и соответственно скорлупу яйца. Gas exchange of the internal content of the egg with the atmosphere through the shell of the egg is carried out by free convection and changes significantly during the development of the embryo. The brood hen affects the development of processes inside each egg instinctively according to an individual program, using even sound effects, which determines the high viability of the chicks. Some species of birds (for example, ducks) before the chicks destroy the egg shell, reduce its strength, wetting its plumage in the water and, accordingly, the egg shell.

В инкубаторах только частично воспроизводятся естественные условия выведения птенцов, что снижает их жизнеспособность и уменьшает процент выведения птенцов. In incubators, only partially reproduce the natural conditions for chicks, which reduces their viability and reduces the percentage of chicks.

Поставленная задача решается тем, что в инкубаторе, содержащем корпус с вентиляционными отверстиями, внутри которого установлены нагреватель, увлажнитель, блок управления режимом инкубации, лоток для яиц с механизмом их поворота, согласно изобретению, объем камеры инкубатора разделен на две зоны лотком для яиц, выполненным в виде расположенной горизонтально жесткой пластины с отверстиями для яиц и вентиляционными отверстиями с регулируемыми площадями, нагреватель установлен в нижней зоне либо нагревательные элементы нагревателя встроены в тело лотка для яиц, а механизм поворота яиц расположен в нижней зоне камеры инкубатора и выполнен в виде расположенной горизонтально жесткой пластины, соединенной с приводом, в боковых кромках которой жестко закреплены штыри, вставленные в направляющие, обеспечивающие возвратно-поступательное движение пластины на двух уровнях относительно лотка для яиц, при этом каждая направляющая содержит на нижнем уровне горизонтальную и наклонную площадку, а на верхнем - горизонтальные площадку и шторку, имеющую возможность поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости направляющих, и опирающуюся свободным концом на горизонтальную площадку верхнего уровня, причем увлажнитель выполнен в виде эластичной гигроскопичной прокладки (например, войлока), расположенной на верхней поверхности пластины механизма поворота яиц и связанной каналами с сосудом с водой через систему управления. The problem is solved in that in an incubator containing a housing with ventilation holes, inside which a heater, a humidifier, an incubation mode control unit, an egg tray with a rotation mechanism are installed, according to the invention, the volume of the incubator chamber is divided into two zones by an egg tray made in the form of a horizontally mounted rigid plate with holes for eggs and ventilation holes with adjustable areas, the heater is installed in the lower zone or the heating elements of the heater are built-in oens in the body of the egg tray, and the mechanism for turning the eggs is located in the lower zone of the incubator chamber and is made in the form of a horizontally rigid plate connected to the drive, in the lateral edges of which are fixed pins inserted into the guides, providing reciprocating movement of the plate on two levels relative to the egg tray, with each guide containing a horizontal and inclined platform at the lower level, and a horizontal platform and curtain at the upper level, which can be rotated around si, perpendicular to the plane of the guides, and resting with its free end on a horizontal platform of the upper level, and the humidifier is made in the form of an elastic hygroscopic pad (e.g. felt) located on the upper surface of the plate of the egg rotation mechanism and connected by channels to the vessel with water through the control system.

Преимущество предложенного инкубатора заключается в том, что благодаря разделению камеры инкубатора на две зоны лотком для яиц, на часть яйца, находящуюся в одной зоне, будет воздействовать тепловой поток от нагревателя или от его элементов, встроенных в тело лотка, имитируя естественные тепловые воздействия от наседки, а часть яйца, находящуюся в другой зоне камеры инкубатора, испытывает воздействие от окружающей среды, как это обычно бывает при условиях естественной инкубации. Регулирование температуры в зонах камеры и вентиляция между этими зонами обеспечиваются блоком управления режимами инкубации путем изменения площади вентиляционных отверстий в лотке для яиц. The advantage of the proposed incubator is that due to the division of the incubator chamber into two zones by the egg tray, the heat flow from the heater or from its elements embedded in the body of the tray will affect the part of the egg located in one zone, simulating the natural heat effects from the hen , and the part of the egg located in another zone of the incubator chamber is exposed to the environment, as is usually the case under natural incubation conditions. Temperature control in the chamber zones and ventilation between these zones are provided by the incubation mode control unit by changing the area of the ventilation openings in the egg tray.

Таким образом условия тепломассообмена в яйце максимально приближают к естественным. Вследствие этого биохимические процессы также близки к естественным, и жизнеспособность птенцов по сравнению с выращенными в существующих инкубаторах повышается. Thus, the conditions of heat and mass transfer in the egg are as close as possible to natural ones. As a result of this, biochemical processes are also close to natural, and the viability of the chicks is increased compared to those grown in existing incubators.

Поворот яиц вокруг продольной оси механизмом с возвратно- поступательным движением пластины на двух строго определенных уровнях относительно лотка позволяет регулировать в широких пределах угол поворота яиц, изменяя количество циклов возвратно-поступательных движений и время между поворотами. The rotation of the eggs around the longitudinal axis by the mechanism with the reciprocating movement of the plate at two strictly defined levels relative to the tray allows you to widely control the angle of rotation of the eggs, changing the number of cycles of reciprocating movements and the time between rotations.

Для осуществления возвратно-поступательных движений пластины может быть использован простейший привод, например, соленоид. For the implementation of reciprocating movements of the plate can be used a simple drive, for example, a solenoid.

Установка нагревателя в одной из зон камеры инкубатора, например в нижней зоне, размещение нагревательных элементов нагревателя в теле лотка для яиц позволяют создать перепад температур между зонами камеры и между верхней зоной камеры и атмосферой. Поэтому вентиляция камеры инкубатора осуществляется за счет конвекции воздуха через регулируемые вентиляционные отверстия без использования вентиляторов. Installing a heater in one of the zones of the incubator chamber, for example, in the lower zone, placing the heating elements of the heater in the body of the egg tray allows you to create a temperature difference between the zones of the chamber and between the upper zone of the chamber and the atmosphere. Therefore, the ventilation of the incubator chamber is carried out by convection of air through adjustable ventilation openings without the use of fans.

Наличие эластичной гигроскопичной прокладки на верхней поверхности пластины механизма поворота яиц позволяет путем ее смачивания поддерживать необходимую влажность, а при необходимости с ее помощью при вращении яиц смачивать скорлупу яиц. The presence of an elastic hygroscopic pad on the upper surface of the plate of the egg turning mechanism allows it to be moistened to maintain the necessary humidity, and if necessary, to moisten the egg shell when rotating the eggs.

Таким образом, конструкция предложенного инкубатора позволяет наиболее полно воспроизводить естественные условия выведения потомства дикой и домашней птицы, за счет этого повысить жизнеспособность птенцов и соответственно повысить процент использования яиц при инкубировании. Thus, the design of the proposed incubator allows the most complete reproduction of the natural conditions for the breeding of offspring of wild and poultry, thereby increasing the viability of the chicks and, accordingly, increasing the percentage of eggs used during incubation.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предложенного инкубатора (по варианту п. 2 формулы изобретения); на фиг. 2 - фрагмент механизма поворота яиц при верхнем положении пластины 6. In FIG. 1 presents a structural diagram of the proposed incubator (according to the variant of claim 2 of the claims); in FIG. 2 - a fragment of the mechanism of rotation of eggs at the upper position of the plate 6.

Корпус инкубатора (фиг. 1) содержит четыре боковых стенки 1 и нижнее днище 2, выполненные из трехслойных сотовых панелей с внутренней обшивкой из нержавеющей стали, а также съемную крышу 3, выполненную из оргстекла. Элементы корпуса имеют вентиляционные отверстия, размер которых регулируется, а расположение зависит от габаритов инкубатора и конструктивного выполнения его элементов. К боковым стенкам крепят лоток 4, в отверстия которого укладывают яйца 5 с горизонтальным расположением их большой оси. Лоток также как и корпус имеет вентиляционные отверстия. Под лотком на строго определенном расстоянии располагают пластину 6 и направляющие 7 механизма поворота яиц, который содержит также шторки 8, имеющие возможность поворота вокруг осей 9. Пластина 6 сопрягается с направляющими 7 через штыри 10, которые жестко связаны с отбортовкой пластины 6 (фиг.2). Оси 9 шторок 8 жестко связаны со стенками направляющих 7. Шток 11 соленоида 12 упирается в отбортовку пластины 6. Крепление соленоида 12 к стенке корпуса 1 осуществляется через кронштейн 13, который позволяет регулировать положение соленоида в продольном направлении. Нагреватель 14 установлен на нижнем днище 2 и имеет электрическую связь с блоком управления. На лоток 4 со стороны нагревателя 14 установлен прецизионный датчик температуры 15, также связанный электрически с блоком управления на конструктивной схеме не показанный. The incubator body (Fig. 1) contains four side walls 1 and the lower bottom 2, made of three-layer honeycomb panels with inner lining of stainless steel, as well as a removable roof 3 made of plexiglass. Housing elements have ventilation openings, the size of which is adjustable, and the location depends on the dimensions of the incubator and the structural design of its elements. A tray 4 is attached to the side walls, into the holes of which eggs 5 are laid with a horizontal axis. The tray, as well as the case, has ventilation holes. Under the tray at a strictly defined distance, the plate 6 and the guides 7 of the egg turning mechanism, which also includes shutters 8, which can be rotated around the axes 9, are placed. The plate 6 is mated to the guides 7 through the pins 10, which are rigidly connected to the flanging of the plate 6 (figure 2 ) The axis 9 of the shutters 8 is rigidly connected to the walls of the guides 7. The rod 11 of the solenoid 12 abuts against the flanging of the plate 6. The solenoid 12 is fastened to the wall of the housing 1 through the bracket 13, which allows you to adjust the position of the solenoid in the longitudinal direction. The heater 14 is installed on the lower bottom 2 and is in electrical communication with the control unit. A precision temperature sensor 15 is also installed on the tray 4 from the side of the heater 14, also not electrically connected to the control unit in a structural diagram not shown.

На верхней поверхности пластины 6 механически (скобками) закреплена эластичная прокладка 16 увлажнителя из тонкого войлока, на которую из бачка с водой (не показанного на конструктивной схеме) по сигналу от блока управления капает вода. On the upper surface of the plate 6 mechanically (brackets) is fixed an elastic pad 16 of a humidifier made of thin felt, onto which water is dripping from a water tank (not shown in the structural diagram) by a signal from the control unit.

Работает инкубатор следующим образом. Инкубируемые яйца при снятой крышке 3 укладывают на лоток 4. При этом самые мелкие и крупные укладывают в специально предназначенные для них отверстия. Затем камеру инкубатора закрывают крышкой 3. На панели блока управления устанавливают программу нагрева яиц, периодичность и угол поворота яиц, программу увлажнения атмосферы камеры и яиц. После этого включают инкубатор кнопкой "Пуск". Начинает работать таймер блока управления, зажигается индикаторная лампочка первых суток. Нагреватель 14 повышает температуру в нижней зоне камеры инкубатора пока она не достигает заданной величины. Фактическая температура измеряется датчиком температуры 15. Через заданный период времени таймер блока управления включает соленоид 12, который через шток 11 толкает пластину 6. Штыри 10 пластины 6 при этом скользят по нижним контурам направляющих 7, затем по наклонной части вверх и выходят на верхние горизонтальные площадки. Шторки 8 не препятствуют движению штырей 10, свободно поворачиваясь по часовой стрелке вокруг осей 9. После того, как пластина 6 достигает своего крайнего левого положения и верхнего уровня соответственно, соленоид 12 отключается. В верхнем положении пластина 6 приподнимает инкубируемые яйца 5, уложенные в лотке 4, на 2-3 мм. При обратном ходе пластины 6 штыри 10 скользят по шторкам 8 и в крайнем правом положении опускаются на нижний контур направляющих 7. The incubator works as follows. With the lid 3 removed, the incubated eggs are laid on tray 4. The smallest and largest eggs are laid in holes specially designed for them. Then the incubator chamber is closed with a lid 3. On the control unit panel, the egg heating program, the frequency and angle of rotation of the eggs, and the humidification program of the atmosphere of the chamber and eggs are set. After that, turn on the incubator with the Start button. The timer of the control unit starts to work, the indicator light of the first day lights up. The heater 14 raises the temperature in the lower zone of the incubator chamber until it reaches a predetermined value. The actual temperature is measured by the temperature sensor 15. After a predetermined period of time, the timer of the control unit includes a solenoid 12, which pushes the plate through the rod 11. The pins 10 of the plate 6 thus slide along the lower contours of the guides 7, then upward along the inclined part and exit to the upper horizontal platforms . The shutters 8 do not interfere with the movement of the pins 10, freely turning clockwise around the axes 9. After the plate 6 reaches its extreme left position and upper level, respectively, the solenoid 12 is turned off. In the upper position, the plate 6 raises the incubated eggs 5, laid in the tray 4, by 2-3 mm. With the reverse stroke of the plate 6, the pins 10 slide along the blinds 8 and in the extreme right position fall on the lower contour of the guides 7.

Таким образом из правого крайнего положения пластина 6 переходит в крайнее левое положение, не касаясь яиц, а при обратном ходе, после того, как яйца приподнимаются на 2-3 мм, они перекатываются по пластине 6, поворачиваясь в отверстиях - гнездах лотка 4. Угол поворота в одном цикле зависит от соотношения геометрических параметров направляющих 7, а количество циклов и их периодичность может задаваться ручками регулировки блока управления в широких пределах. Thus, from the right extreme position, the plate 6 goes to the extreme left position, without touching the eggs, and during the reverse stroke, after the eggs are raised by 2-3 mm, they roll over the plate 6, turning in the holes - nests of the tray 4. The angle rotation in one cycle depends on the ratio of the geometric parameters of the guides 7, and the number of cycles and their frequency can be set by the control knobs of the control unit over a wide range.

Днище корпуса 2, лоток 4 и крышка 3 имеют вентиляционные отверстия, размер которых регулируется системой управления или вручную за счет их частичного или полного перекрытия. Движение воздуха -конвекция осуществляется за счет перепада температур в нижней и верхней зонах камеры инкубатора. Крышка 3 из оргстекла позволяет наблюдать за выведением цыплят после окончания инкубаторного периода. The bottom of the housing 2, the tray 4 and the cover 3 have ventilation holes, the size of which is controlled by the control system or manually due to their partial or complete overlap. Air movement - convection is carried out due to the temperature difference in the lower and upper zones of the incubator chamber. Plexiglass cover 3 allows you to observe the chickens after the incubation period.

Поддержание влажности в камере инкубатора осуществляется за счет смачивания войлочной прокладки 16. Для этого через определенные промежутки времени из бачка выливается вода в мерную емкость, из которой через тонкие каналы каплями вода подается на прокладку. Возможно фитильное орошение прокладки. The humidity in the incubator chamber is maintained by wetting the felt pad 16. To do this, at certain intervals, water is poured from the tank into a measuring tank, from which water is fed into the pad through drops through thin channels. Perhaps wick irrigation gaskets.

Блок управления, нагреватель и соленоид работают от напряжения 12В, что позволяет в полевых условиях использовать в качестве источника энергии автомобильный аккумулятор. Для питания от сети 220В используется преобразователь. The control unit, heater and solenoid are powered by 12V voltage, which allows in the field to use a car battery as an energy source. A converter is used to power the 220V network.

В конструкции инкубатора использованы детали простейших форм, не требующих сложной и трудоемкой механической обработки. Несмотря на простоту конструкции и отсутствие электродвигателей, инкубатор обеспечивает максимально приближенные к естественным условия выведения птенцов с возможностью регулирования параметров жизнеобеспечения в широких пределах. The design of the incubator used details of the simplest forms that do not require complex and laborious machining. Despite the simplicity of the design and the lack of electric motors, the incubator provides conditions as close to natural as possible for the removal of chicks with the ability to control life support parameters within wide limits.

В настоящее время изготавливается опытнопромышленный образец инкубатора. An experimental industrial incubator is currently being manufactured.

Claims

1. An incubator containing a housing with ventilation holes, divided into two zones by an egg tray, made in the form of a plate located horizontally and dividing the housing into upper and lower zones of the plate with egg holes and corresponding ventilation holes, an egg turning mechanism, while the housing is mounted a heater and a humidifier, characterized in that the egg turning mechanism is located in the lower part of the body under the egg tray and is made in the form of a horizontally mounted rigid plate, in which the lateral edges are closed insulated pins inserted into the rails with the possibility of providing the latter with reciprocating movement of the plate and each horizontal contour at the upper level communicated by means of a corresponding inclined part with the lower contour of the guides, moreover, each horizontal contour at the upper level is equipped with a shutter with which the latter can interact with the pins and the plate of the mechanism for turning the eggs is kinematically connected with the drive, while the humidifier is made in the form of an elastic absorbent pad, located on the upper surface of the plate of the mechanism for turning the eggs, connected by channels with a vessel with water with the ability to control the water supply from the control unit.

2. The incubator according to claim 1, characterized in that the heater is installed in the lower part of the housing.

3. The incubator according to claim 1, characterized in that the heater is connected to the respective outputs of the control unit.