устройство для поения пчел на пасеке

Формула изобретения

Устройство для поения пчел на пасеке, состоящее из емкости для воды, дозатора, патрубка, наклонного бруса с канавкой для стока жидкости, компрессора, генератора озона, озонатора в виде плоского ящика со вставленным в него в форме перевернутого короба диффузатором, содержащим выемки для протока воды, перегородку, отделяющую зону приема воды от зоны ее потребления, патрубок для подачи озоно-воздушной смеси, трубку для выведения отработанной озоно-воздушной смеси со входом, расположенным ниже уровня патрубка и выходом - выше уровня жидкости в озонаторе, зона потребления воды снабжена регулятором уровня жидкости, а у трубки для выведения отработанной озоно-воздушной смеси входное отверстие расположено внизу трубки в горизонтальной плоскости, а ниже него в корпусе диффузатора перпендикулярно к направлению движения воды установлены гребенки, высота зубьев которых находится на одном уровне со входным отверстием трубки для выведения отработанной озоно-воздушной смеси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для поения пчел на пасеке.

Известно устройство для общего поения пчел на пасеке, содержащее емкость для воды, дозатор, патрубок, наклонный брус с площадкой для поения и канавкой для стока жидкости (Мачичка М. Пчеловодное оборудование, инвентарь и их самодельное производство. - Братислава: «Природа», 1988). Вода из дозатора через патрубок попадает в канал наклонного бруса и стекает вниз. Пчелы садятся на площадку и хоботком сосут жидкость, находящуюся в канале. Данная поилка предназначена для обслуживания пасеки, состоящей из нескольких десятков ульев.

Недостатком устройства является то, что пчелы садятся рядом с каналом, из которого пьют воду. Различные болезнетворные микроорганизмы от инфицированных особей попадают в воду, через которую происходит перезаражение других пчел, пользующихся этим общим источником водопотребления. Возникают массовые инфекционные заболевания, вызывающие гибель пчел и их личинок. Прямой экономический ущерб нередко превышает 2 3 тысяч рублей на одну семью за сезон.

Известно устройство для озонирования аквариумов, содержащее компрессор, генератор озона, емкость с водой (аквариум) и озонатор воды в виде барботера. Озон обеззараживает воду, придает ей дезинфицирующие свойства. Обработанная озоном вода дезинфицирует аквариум, барботер, трубопроводы и прочие детали конструкции (Мигулин В. Аквариум и озон. Рыбоводство и рыболовство, - 1969, № 3).

Однако процесс обработки большого объема воды требует высокой мощности устройства для ее озонирования. Большая масса воды и мощная, производительная система для ее озонирования не позволяют отследить заданную концентрацию озона в различных слоях жидкости.

Известно устройство (прототип) для кормления пчел жидким озонированным углеводным кормом, состоящее из компрессора, генератора озона, озонатора в виде плоского ящика с вставленным в него диффузатором в форме перевернутого короба и содержащем: выемки для протока жидкого углеводного корма, перегородку, герметично отделяющую зону хранения корма от зоны ее потребления, патрубок для подачи озоно-воздушной смеси и трубку для выведения отработанной озоно-воздушной смеси с входом, размещенным в вертикальной плоскости и расположенным ниже уровня патрубка, и выходом - выше уровня жидкости (Патент на изобретение № 2365104. МПК A01K 53/00. Опубл. 27.08.2009 - Бюл. № 24). Устройство работает тихо и не создает препятствий в процессе кормления пчел. Жидкий озонированный углеводный корм предотвращает инфицирование пчелиной семьи в улье, стимулирует ее опылительную активность и увеличивает продолжительность жизни пчел. Так как непосредственному воздействию озона подвергается небольшая часть корма, находящаяся в диффузаторе (максимальное колебание интенсивности потребления от 0 до 0,5 0,7 г/с), то устройство способно провести процесс его обработки в отдельном улье при низких затратах мощности на работу озонатора.

Однако данная конструкция не может поддерживать заданную концентрацию озона при поении пчел на пасеке, где интенсивность потребления в 10 30 раз больше и достигает значений 12 20 г/с. Увеличение интенсивности потока уменьшает время нахождения воды в диффузаторе, что влияет на концентрацию озона в ее составе. Объясняется это тем, что при ламинарном режиме движения жидкости озон быстро абсорбируется только ее верхним слоем, а дальнейшее проникновение озона в глубину протекает путем диффузии. Скорость диффузии значительно медленнее процесса абсорбции, и за более короткое время озон из верхних слоев жидкости не успевает достигнуть дна кормушки в диффузаторе.

Цель изобретения - обеспечить постоянную концентрацию озона в потоке воды при различном уровне ее потребления на пасеке.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для поения пчел на пасеке, состоящем из емкости для воды, дозатора, патрубка, наклонного бруса с канавкой для стока жидкости, компрессора, генератора озона, озонатора в виде плоского ящика с вставленным в него в форме перевернутого короба диффузатором и содержащем: выемки для протока воды, перегородку, отделяющую зону приема воды от зоны ее потребления, патрубок для подачи озоно-воздушной смеси, трубку для выведения отработанной озоно-воздушной смеси с входом, расположенным ниже уровня патрубка, и выходом - выше уровня жидкости в озонаторе, в отличие от прототипа зона потребления воды снабжена регулятором уровня жидкости, а у трубки для выведения отработанной озоно-воздушной смеси входное отверстие расположено внизу трубки в горизонтальной плоскости, а ниже его в корпусе диффузатора перпендикулярно к направлению движения воды установлены гребенки, высота зубьев которых находится на одном уровне с входным отверстием трубки для выведения отработанной озоно-воздушной смеси.

Благодаря тому, что зона потребления воды снабжена регулятором уровня жидкости, столб воды в зоне приема и потребления в корпусе озонатора всегда постоянен. Это сохраняет постоянный режим работы компрессора по величине максимального давления озоно-воздушной смеси в диффузаторе и положительно влияет на стабильность концентрации озона в воде.

Благодаря тому, что у трубки для выведения отработанной озоно-воздушной смеси входное отверстие расположено внизу трубки в горизонтальной плоскости, создается «жесткий» режим перепада величины максимального и минимального давления в диффузаторе. Быстрые перепады давления и инерционности воды во время движении то вверх, то вниз создают микроколебания слоев жидкости в вертикальной плоскости с частотой тактов «сжатия» компрессора, при этом на поверхности потока образуются волны. Гребенки разделяют движущийся в горизонтальной плоскости слой жидкости на отдельные струйки, при этом микроколебания воды в вертикальной плоскости перемешивают струйки из нижних и верхних слоев потока. Ламинарный режим движения жидкости преобразуется в турбулентный. При этом озон быстро абсорбируется не только верхними слоями воды, но и нижними, что ускоряет его диффузию внутри потока. Чем выше интенсивность движения жидкости в диффузаторе, тем более активно идут процессы, способствующие сохранению заданной концентрации озона в воде вне зависимости от скорости ее движения. Так как высота гребенок не превышает уровень входа в отверстие трубки для выведения отработанной озоно-воздушной смеси, то их зубья не препятствует движению этой смеси в диффузаторе.

По имеющимся у автора сведениям новые признаки устройства для поения пчел на пасеке, а именно: наличие регулятора уровня жидкости в зоне потребления воды, расположение входного отверстия трубки для выведения отработанной озоно-воздушной смеси в конце трубки в горизонтальной плоскости, наличие гребенок, установленных в корпусе диффузатора ниже входного отверстия перпендикулярно к направлению движения воды, высота зубьев которых находится на одном уровне с входным отверстием, не известны из уровня техники и представляют собой в совокупности с известными признаками устройства новую конструкцию поилки для пчел на пасеке, позволяющую получить новый положительный эффект - постоянную концентрацию озона в потоке воды при различном уровне ее потребления, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

На фиг.1 изображен общий вид поилки на пасеке; на фиг.2 - общая схема системы озонирования воды; фиг.3 - вид озонатора спереди; фиг.4 - вид озонатора слева.

Устройство для поения пчел на пасеке (фиг.1) состоит из емкости 1 для воды, дозатора 2, патрубка 3, наклонного бруса 4 с каналом для стока жидкости, компрессора 5, генератора озона 6 и озонатора 7.

Система озонирования воды (фиг.2) включает: I - компрессорный блок; II - блок генератора озона; III - блок озонатора.

Озонатор (фиг.3 - вид спереди, фиг.4 - вид слева) состоит из диффузатора 8 с выемками 9 для протока воды, перегородкой 10, отделяющей зоны приема 11 воды от зоны потребления 12, патрубка 13 для подачи озоно-воздушной смеси, трубки 14 с входом 15 для отработанной озоно-воздушной смеси, расположенным внизу трубки в горизонтальной плоскости уровня патрубка и выходом 16 выведения отработанной озоно-воздушной смеси, расположенным выше уровня жидкости в корпусе 23, выполненном в виде плоского ящика с вставленным в него в форме перевернутого короба диффузатором 8, воды 17, регулятора 18 уровня жидкости, гребенок 19, расположенных перпендикулярно к направлению движения воды в диффузаторе 8 с зубьями 20, высота которых находится на одном уровне с входным отверстием 15 трубки 14, крышки 21 с отверстием 22 для установки патрубка устройства дозирования.

Устройство работает следующим образом.

Вода из емкости 1 (фиг.1) через дозатор 2 и патрубок 3 подается в озонатор 7, где заполняет все пространство в корпусе 23 озонатора до уровня слива регулятора 18 (фиг.3). Постоянный столб жидкости в зоне приема 11 и потребления 12 воды поддерживается через выемки 9 в диффузаторе 8. Постоянный столб жидкости обеспечивает стабильный режим работы компрессорного блока I (фиг.2) по величине максимального давления озоно-воздушной смеси в диффузаторе 8 (фиг.3), что положительно влияет на устойчивость концентрации озона в воде. Благодаря тому, что устройство для поения пчел содержит озонатор, обрабатывающий только ту часть воды в потоке, которая идет для поения пчел, значительно снижаются затраты мощности на процесс ее озонирования.

Для предотвращения обратного потока жидкости в систему в случае его переполнения компрессор 5 (фиг.1) устанавливают над озонатором 7. Воздух из атмосферы нагнетается компрессорным блоком I (фиг.2) в блок генератора озона II, где из кислорода воздуха вырабатывается озон, который в виде озоно-воздушной смеси поступает в блок III озонатора. При работе озонатора 7 (фиг.1) озоно-воздушная смесь через патрубок 13 (фиг.3) поступает внутрь диффузатора 8, где создает избыточное давление, которое выталкивает воду до уровня входа 15 трубки 14. Отработанная озоно-воздушная смесь через выход 16 трубки 14, расположенный выше уровня воды в озонаторе, возвращается в атмосферу. Благодаря тому, что вода обладает инерцией в процессе движения, а вход 15 в трубку 14 располагается в горизонтальной плоскости параллельно поверхности воды без зазора, система регулирования работает «жестко». Жидкость в такте «всасывание» с частотой работы двухтактного компрессора (такты «всасывание», «сжатие» с частотой 25 или 50 Гц) перекрывает вход 15 в трубку 14. В диффузаторе создаются микроколебания слоев воды в вертикальной плоскости, при этом на поверхности потока образуются волны. Гребенки 19 разделяют движущийся слой жидкости зубьями 20 на отдельные струйки, при этом микроколебания воды в вертикальной плоскости перемещают жидкость в нижних и верхних слоях потока, перемешивая их. Ламинарный режим движения воды преобразуется в турбулентный. Площадь поверхности потока, контактирующая с озоно-воздушной смесью, резко возрастает. Озон быстро абсорбируется не только верхними слоями воды, но и нижними, что ускоряет его диффузию внутри потока. Чем выше интенсивность движения жидкости в диффузаторе (повышенный расход воды в поилке), тем более активно идут процессы, пропорционально ускоряющие поглощение (абсорбцию) озона водой из озоно-воздушной смеси. Данное техническое решение обеспечивает сохранение заданной концентрации озона в воде в пределах 0,08 0,09 мг/л независимо от скорости ее движения. Благодаря тому, что высота зубьев 20 гребенок 19 (фиг.4) не превышает уровень входа 15 в трубки 14 для выведения отработанной озоно-воздушной смеси, зубья 20 не препятствуют движению этой смеси в диффузаторе и не замедляют процесс абсорбции озона. Высота зубьев составляет 3/4 высоты гребенки, соотношение частоты зубьев к протокам соответствует 40 50%. В зависимости от потребления воды пчелами персонал в течение суток вручную с помощью дозатора 2 (фиг.1) устанавливает необходимый ее расход из емкости 1 для хранения. Озонированная вода по регулятору 18 уровня жидкости (фиг.3) зоны потребления 12 воды поступает в канавку наклонного бруса 4 (фиг.1). Поток дезинфицирует канавку для стока жидкости и ближайшую поверхность бруса.

При поении озонированная вода обеспечивает микробиологическую защиту пчел от различных болезнетворных микроорганизмов, а также стимулирует их полезно-хозяйственную активность. При этом возрастает сила и иммунный статус пчелиной семьи (Циколенко С.П., Гордиевских Л.М. Усовершенствование технологии круглогодичного использования пчелиных семей и результаты ее производственной проверки/ Сб. Материалы XLVIII международной научно-технической конференции «Достижения науки - агропромышленному комплексу», ч.4. - Челябинск, ЧГАУ, - 2009).

Расчетный экономический эффект от разработки составляет 0,9 1,1 тыс. руб. на пчелиную семью в год.