Установка для содержания водных организмов

 

Г

Dc .«i=- йая

O n W C А Н- - -И- : -

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К 8УОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6}) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 01,06,76 (21) 23658 17/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано15.02.79.Бюллетень _#_. 6 г (51} М. Кл.

А 01 .К 63/00

Государственный ноинтет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 63 >.:S31 (0HH,H) Дата опубликования описания 18.02.79 (72} Авторы изобретения

Ю. В, Крекотень, Н, А. Луценко, Q. H. Говорун и Г. Il,. Берлинцев

Киевский ордена Ленина государственный университет им, Т. Г. }1 евченко (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ BOQHblX

OPГАНИ3МОВ.

Изобретение относится к гидробиологии и экологии, в частности к установкам для содержания, выращивания и исследования водных и земноводных организмов.

Известны установки для содержания водных организмов, содержащие резервуар для живых организмов, выполненный с конусообразным дном и центральным стоком воды, и замкнутый контур циркуляции воды, в .который входят емкость для подготовки воды и устройство для аэрации воды, связанное с устройством для подачи воздуха 1 j.

Известная установка позволяет содержать водные организмы, например форель, в воде с заданными параметрами. Однако такая установка не позволяет длительное время содержать земноводные организмы в условиях, близких к естественным, поскольку в ней, не предусмотрена возможность создания условий суши и водной среды, в частности суши с заданными параметрами воздушной среды.

Бель изобретения — обеспечение длительного содержания земноводных организмов в условиях, близких к естествен5 ным.

Для этого в предлагаемой установ— ке емкость для подготовки воды снабжена змеевиком, подключенным к устройству для подачи воздуха, а в замкнутый контур циркуляции воды между емкостью для подготовки воды и резервуаром для помещения организмов включена осушительная колонка, подсоеди:. ненная к змеевику. Целесообразно в предлагаемой установке устройство для аэрации воды выполнить в виде барбо— тера, расположенного в емкости для подготовки воды под змеевиком, емкость для подготовки воды снабдить дефлегматором, резервуар для помешения организмов и емкость для подготовил воды выполнить сборно-разборными, а резервуар для помещения оргаци:е<ов

646963

t5

20

50

8 оснастить ложным перфорированным дном выпуклой формы.

На чертеже схематично изображена предлагаемая установка для содержания водных"органйзмьв.

Она содержит цилиндрический герметичный резервуар 1 с конусообраз-; ньм осйовнйм дном и съемной герметической полусферической крышкой, снабженный штуцерами подвода и отвода воды и воздуха. Внутри резервуара 1 на конусообразном основном дне расположено ложиое перфорированное дно 2 выпуклой формы. Ложное дно 2 обеспечивает возможность путем регулирования уровня воды в резервуаре 1 создать условия водная среда, водная среда-суша и суша

Через отверстия в ложном дне 2 продукты метаболизма удаляются из резервуара 1.

Устайовка также включает в себя емкость 3 для подготовки воды и воздуха заданной температуры и влажности.

Полезный объем емкости 3 в несколько раз превосходит полезный объем резервуара 1, что необходимо для УменьшеНия влияния температурного режима внешней среды на температурный режим установки, Кроме того, уровень расположения емкости 3 выше уровня располоЖения резервуара 1 . Это обеспечи-, -вает естественный переток воды из ем. кости 3 в резервуар 1, что необходимо для нормального функционирования установки,..

I,.

Емкость 3 снабжена устройством для ьэрайии води, выйолненным в видеберботера 4, обогащающим воду кисло4 родом и увлажнявшим его двумя змеефйками 5 и 6, а также дефлегматором со змеевиком с патрубками 7 для подачи я отвода хладагента. Дефлегматор вййолнен в виде герметической куполообразной крышки с регулирово ным вентилем 8 и сетчатым конусообразным основанием, Дефлегматор преднаяйчен для" предотвращения испарения воды из емкости 3. Резервуарьг 1 и емкость

3 сообщены между собой трубопроводной коммуникацией для замкнутой циркуляции воды и полуоткрытой циркуляции воздуха и снабжены систелями контроля, управления и автоматического регулирования заданных параметров во.ды и воздуха в установке. Система замкнутой циркуляции воды включает систему фильтров 9, циркуляционный шестеренчатый насос 10 с приводом, холодильник 11 (типа труба в трубе или змеевиковый), двухсекционный электронагреватель 12, реализованный на стандартных электронагревателях типа ТЗН, 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 1 4 и 1 5, предназначенные для изменения соотношения уровней воды в резервуаре l и емкости 3, водосливной патрубок с вентилем

16 и вентиль 17. Последний совместно с вентилем 14 предназначен для подачи воды через вентиль 15 по замкнутому циркуляционному контуру (без прямой подачи в резервуар 1).

Холодильник 1 1 и двухсекционный электронагреватель 12 предназначены для регулирования температуры воды и воздуха.

Система полуоткрытой циркуляции и подготовки воздуха заданных параметров (температура, влажность, давление) включает в себя устройство для подачи воздуха, содержащее реверсивную воздуходувку 18, подключенную к стабилизатору питания 19, трубопроводные коммунйкации с регулировочными вентилями

20 — 24; а также регулирующие вентили 25 и 26 и осушительные колонки

27. Для предотвращения утечки воды из емкости 3 через барботер 4 вентиль 20 выполнен обратным. Система полуоткрытой циркуляции и"подготовки воздуха заданнь|х"параметров позволяет поддерживать в резервуаре 1 как избыточное, так и пониженное давление при заданной температуре и влажности воздуха.

Система контроля и Управления предназначена для поддержания заданного температурного режима воды и воздуха и относительной влажности последнего, а также ко1ггроля давления и температуры воздуха и резервуаре 1 .

Система автоматического регулиро вания температуры воды состоит из термометра-сопротивления 28 (типа

ТОМ Гр -21), автоматического моста с двухпозиционным электрическим регупятором 13, логического устройства 29, реализованного на стандартных элементах лр смышленной йневм оав том атики, магнитного пускателя 30 и регулирую« щего вентиля 31 с соленоидным приво646963 б ганизмов такие же, как и в обычном дом.

Система 32 контроля давления состоит из отборного устройства и самопишущего манометра, например сипьфонного.

В резервуаре 1 посредством вентилей 14 > 15 и 17 и циркупяционного насоса 10 создают условия водной среды, BQQHoA 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 скроет ся под Водой. В данном случае в резервуаре 1 условия содержания живых ор55

Система 33 регулирования относительной влажности воздуха включает в

1 себя изме ритель относительной влажности воздуха, например полупроводни- 10 ковый тиристор, автоматический потенциометр, снабженный пневматическим изодромным регулятором, регулирующие вентили 25 и 26, из которых один нормально открыт, а другой нормально за- 35 крыт.

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 температуре и газовом режиме воды с опповременной:ее очисткой. При этом вода и воздух в установке имеют одина- ковую температуру.

Заданные условия содержания живых организмов в установке обеспечивают путем изменения уровня воды в резервуаре 1 следующим образом.

ЗО

В емкость 3 заливают воду. Подлержание постоянства соленого состава водной среды, например морской, обеспечивают путем предотвращения испа75 рения воды в емкости 3 посредством . дефлегматора, подключенного через патрубок 7 к холодильнику. Через стабилизатор питания 19 включают в работу реверсивную воздуходувку 18, и подают воздух через вентиль 22 и обратный 40 вентиль 20 на барботер 4 для насыше-

Мия воды кислородом. Избыточный воздух выпускают наружу последовательно

Через дефлегматор и регулировочный

4$ вентиль 8, аквариуме.

Открыв вентиль 17, посредством циркупяционного насоса 10 воду подают через фильтр очистки 9 по трубопроводной коммуникации в емкость 3. При постоянной производительности насоса

10 и изменении проводимости вентилей

14 и 17 можно менять уровень воды от максимального 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 затопляется ложное днище 2 водой (как изображено на чертеже ), образуя "остров дпя размещения животных при выходе из воды.

Условия суши в установке создают следующим образом. Перекрывают вентиль 14 и полностью удаляют воду из резервуара 1 последовательно через вентиль 1 7 и фильтр 9 посредством циркуляционного насоса 10. После этого перекрывают вентили 17, 14 и открыВают вентиль l 55. В этом случае происходит замкнутая циркуляция воды, минуя резервуар 1, а в самом резервуаре

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 цйркуляционному контуру вода перед поступлением в емкость 3 попутно термостатируется, охлаждаясь в хоподйпьнике 1 1 ипи нагреваясь в электронагревателе 1 2, в котором оп:на секция в процессе нагрева включена постоянно, а другая выполнена управляемой от регулятора 13.

Заданный температурный режим воды и воздуха создают термостатированием

4ри помощи системы регулирования следуюшим образом. Сигнал о величине температуры воздуха в резервуаре 1 от термометра — сопротивления 28 поступает на регулирующее устройство

13 и через логический элемент 29 изменяется позиционно либо передача хпадагента в холодильник 1 1 посредством открытия вентиля 31, либо нагрев посредством постоянного включения основной мощности электронагревателя 12

646963

20 3 о

55 на постоянный режим от логического элемента 29 и позиционного включения регулирующей мощности электронагревателя 12 через пускатель 30. Температура воздуха при этом поддержйвается заданной, поскольку нагнетаемый воздух проходит через систему змеевиков, барботер и толщу воды в емкости 3 и термостатируется. .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 температуры 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 регулируемый 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 исключения влияния пониженной температуры в обдасти расположения дефлет матора. Qaлее воздух поступает через управляемый вентиль 26 в резервуар 1, При изменении относительной влажности в резервуаре 1 автоматически изменяется соотношение расходов влажного и сухого воздуха посредством вентилей 25 и 26, управляемых регулятором 33, Температурный режим в этом случае не нарушается.

Задастую величину относительной влажности воздуха предварительно устанавливают на регуляторе 3 3. 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 открыты, Воздуходувка 18, приводимая в движение посредством реверсивного двигателя, запитанного от стабилизатора на- пряжения 19, обеспечивает постоянную производительность и нагнетает воздух

8 через вентили 22 и 20 и емкость 3 и далее через трубопроводы с регулировочными вентилями 25 и 26 в резер —. вуар 1 . Изменение величины давления в резервуаре 1 осуществляют изменением величины проводимости выпускного вентиля 24.

Величину открытия вентиля 8 регулируют таким образом, чтобы давление

1 внутри емкости 3 было немного больше величины давления в резервуаре

B режиме разрежения вентили 22 и 24 закрыты, а вентили 23, 21 и 20открыты. Воздуходувка 18 за счет реверсирования двигателя работает на от-сос воздуха из резервуара 1. Воздух из резервуара 1 через вентиль 23 сбрасывается воздуходувкой 18 в атмосферу. Созданное в резервуаре 1 разрежение обеспечивает приток свежего воздуха через вентиль 21. Свежепоступающий воздух проходит через систему термостатирования и изменения влажности аналогично режиму избыточного давления. Степень разрежения в резервуаре

1 регулируют путем изменения производительности 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 барботер 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 регулировать тоже в температурном диапазо-, не от точки замерзания и до точки ки» пения воды. Относительную влажность воздуха можно регулировать в пределах

0-100% с одновременной регулировкой давления.

Установка может быть использована в области гидроби ол огии, ихтиологии, водной токсикологии, а T ;å в области

6469

40 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 эон земного шара, где только обитают земноводные организмы, 1О

В научно-исследовательск ой практике она может быть использована как ,аквариум и как террариум.

В предлагаемой установке можно моделировать климатические и экологичес- 15 кие условия приливов и отливов и изучать таким образом бентосные организмы. литоральной зоны.

Установка позволяет создавать экологические и климатические условия тро2О пиков, сухих.и особенно сухих и холодных областей земного шара, а также условия климата высокогорных областей, благодаря чему и представлена возможность не только содержать земноводные организмы

Ф экологических районов земного шара, но и решать ряд.научных проблем прикладной биологии, медицины, космической биологии на разных видах земноводных организмов, проводить экспериментальные работы в условиях максимально приближенных, к естественнь|м, типичным длы того или другого вида подопытных животных. г

Кроме этого, земноводные организмы при использовании предложенной ус- тановки могут быть незаменимыми объектами для решения ряда проблем охраны окруЖающей среды от загрязнений, поскольку многие из них неразрывно связаны с водоемом и сушей.

63 10 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 осушительная колонка, подсоединенная к змеевику.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройство для аэрации водй выполнено в виде барботера и установлено в емкости для подготовки воды под змеевиком.

З.Установкапоп, 1, отличаю щ а я с я тем, что резервуар для помещения организмов и емкость для подготовки воды выполнены сборно-разборными, при этом на емкости установлен дефлегматор.

4. Установка по и. 1, о т л и ч а юш а я с я тем, что резервуар для помещения организмов оснащен ложным перфорированным дном, имеюшим выпуклую форму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N". 3116712, кл. 119-3, 1964, Редактор И. Марголис

Составитель М. Андреева

ТехредС. Мигай Корректор Л, Веселовская

Заказ 191/2

Тираж 965 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М(-35, Рауп скан наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4