昆虫养殖场仓的气候区的温度控制的制作方法

文档序号:25540405发布日期:2021-06-18 20:36阅读:102来源:国知局
昆虫养殖场仓的气候区的温度控制的制作方法

本发明涉及昆虫养殖的领域。



背景技术:

本发明所涉及的昆虫是例如鞘翅目(coléoptère)、双翅目(diptère)、鳞翅目(lépidoptère)、等翅目(isoptère)、直翅目(orthoptère)、膜翅目(hyménoptère)、蜚蠊目(blattoptère)、半翅目(hémiptère)、异翅目(hétéroptère)、蜉蝣目(éphéméroptère)和长翅目(mécoptère),优选地是鞘翅目、双翅目、直翅目、鳞翅目。

术语“昆虫”被采用来标示卵或卵囊到成年昆虫的任何发育阶段,并且本发明更特别地涉及昆虫从幼虫阶段到成年昆虫的养殖。

昆虫养殖正经历某种意义上的繁荣。昆虫的生产具有许多吸引力,无论是对于农工业(因为某些物种的可食用昆虫富含蛋白质)还是在其他工业领域中。通常,昆虫的外骨骼大部分由壳多糖构成,壳多糖的一种已知的衍生物是脱乙酰壳多糖。壳多糖和/或脱乙酰壳多糖的应用很多:化妆品(化妆品组合物)、医药和药物(药物组合物、烧伤治疗、生物材料、角膜敷料、外科缝线)、饮食学和饮食规定、技术(特别是用于水过滤或污染控制的过滤剂、组织形成剂、絮凝剂或吸附剂)等。事实上,壳多糖和/或脱乙酰壳多糖是生物相容的、可生物降解的和无毒的材料。

文献fr3034622呈现了一种适于以工业规模养殖昆虫的场仓。该养殖以一个或多个列实施可堆叠的养殖容器(通常为盆),以形成基本养殖单元。这些基本养殖单元被存储起来,并且当要实施养殖操作时,将容器带到被构造成用于实施该操作的站、将其分组成基本养殖单元中或单独地不分组。

因此,在养殖操作之间,昆虫生活在它们生长和发育的区中。因此,在该区中重要的是维持对它们的健康、它们的幸福感和它们的快速生长有利的环境条件。

环境条件特别是指空气的温度、大气湿度以及存在于空气中的二氧化碳(co2)的水平。

文献cn107372375概括地指示了控制桑蚕养殖中的温度、湿度和co2水平的重要性。该文献描述了包括用于温度、空气中的湿度和co2的传感器的养殖区域。

然而,在以工业规模养殖昆虫的情况下,在目前工艺水平中不知道使得有可能获得并维持恰当地受控制和均匀的环境条件的任何装置。例如,就养殖场仓中对温度的控制而言,在以很大规模进行的养殖中出现了两个主要问题。一个问题是,大量的昆虫(通常在养殖场仓中有几十吨的昆虫)生成了大量的热量。此外,难以确保温度的足够均匀性。

然而,针对昆虫生长的最佳温度范围通常相当受限制。就黄粉虫而言,例如,尽管它在15°c和40°c之间有活性并且可以在稍低或稍高的温度下生存,但该物种的生长速率在大约25°c的温度下最大。类似地,在场仓的所寻求的不是昆虫的最大生长而是例如产卵的区中,必须维持相当精确的温度。

在大尺寸的养殖区中相对均匀地获得这种温度并维持(尽管可能存在时空变化)这种温度是一个在目前工艺水平中未知且因此更加未解决的问题。

这同样适用于空气中的湿度水平。事实上,尽管容忍范围相当广泛的相对湿度,但是太低的湿度会减慢昆虫的生长且太高的湿度会促进真菌病的发展。



技术实现要素:

因此,本发明提供了一种昆虫养殖场仓,其包括气候区,该气候区的环境条件(特别是就温度而言)由被构造成用于大规模养殖的空气调节系统控制。

因此,本发明涉及一种昆虫养殖场仓,其包括:气候区,其包括用于将昆虫存储在养殖容器中的一组架子;以及空气调节区,其包括被构造成用于将空气调节到第一温度的空气调节系统。场仓包括第一组管道,该第一组管道被构造成将处于第一温度的空气从空气调节区运输到气候区并将所述处于第一温度的空气递送到所述气候区中。空气调节系统还被构造成用于:与将空气调节到第一温度结合进行地将空气温度调节到第二温度。场仓还包括第二组管道,该第二组管道被构造成将处于第二温度的空气从空气调节区运输到气候区并将所述处于第二温度的空气递送到所述气候区中。处于第一温度的空气和处于第二温度的空气在所述气候区中混合。

在场仓中提供处于两种不同温度的空气使得能够有效和快速地控制其周围温度。此外,在根据本发明装备的场仓中,有可能生成空气流,该空气流不仅使得能够恰当地更新空气,而且使得气候区中的温度能够有良好的均匀性。最后,根据两种不同模式提供空气使得能够优化用于冷却养殖场仓的能量需求。

根据某些实施例,用于抽取空气的装置包括第三组管道,该第三组管道被构造成用于使空气从气候区返回到空气调节区中。

从所考虑的气候区中抽取空气可部分地经由第三组管道实施,这使得来自场仓的一部分空气能够再循环并在空气调节区中对其进行冷却以使其返回到场仓(经由第一组管道和/或第二组管道)。未由第三组管道抽取的该部分空气可通过合适的空气抽取机被抽取到场仓外部的大气中。抽取到场仓的外部使得能够更新空气,并且当外部空气处于比气候区中的目标温度更低的温度时证明是有利的(这使得能够对气候区进行冷却,而不需要消耗能量来获得新鲜空气,使得这可以被据称为“自然冷却”)。

第一组管道可包括用于分配处于第一温度的空气的多个烟道,每个烟道由包括空气喷射喷嘴的纵向管道形成,这些空气喷射喷嘴沿着所述烟道分布以用于分配处于第一温度的空气,并且其中第二组管道可包括用于分配处于第二温度的空气的多个烟道,每个烟道由包括空气喷射喷嘴的管道形成,这些空气喷射喷嘴沿着所述烟道分布以用于分配处于第二温度的空气。

气候区的架子可被组织在平行过道的两侧上,且然后每两个过道中的一个过道是搬运过道,该搬运过道被构造成用于使养殖容器在气候区中通过以及用于使养殖容器进入到气候区中及使其从气候区离开,并且每两个过道中的一个过道是通风过道,该通风过道按预定义的序列包括用于分配处于第一温度的空气的一连串烟道和用于分配处于第二温度的空气的一连串烟道,用于分配处于第一温度的空气和处于第二温度的空气的所述烟道在架子之间基本上竖直地延伸。

通风过道可进一步包括空气抽取装置的空气抽取烟道,所述空气抽取烟道在架子之间基本上竖直地延伸。

用于分配和抽取空气的烟道可根据以下单次或几次重复的序列布置在每个通风过道中:空气抽取烟道、用于分配处于第一温度的空气的烟道、用于分配处于第二温度的空气的烟道、用于分配处于第一温度的空气的烟道、用于分配处于第二温度的空气的烟道、用于分配处于第一温度的空气的烟道、空气抽取烟道。

替代地,空气分配烟道按以下单次或几次重复的序列布置在每个通风过道中:用于分配处于第一温度的空气的烟道、用于分配处于第二温度的空气的烟道、用于分配处于第一温度的空气的烟道、用于分配处于第二温度的空气的烟道。

在包括空气抽取装置的昆虫养殖场仓中,场仓可进一步包括空气抽取装置的回风通风口,该回风通风口位于所述过道的端部处。

昆虫养殖场仓可进一步包括空气抽取机,该空气抽取机被构造成将空气从气候区抽取到场仓的外部。

空气抽取机可位于气候区的上部分中、在抵靠场仓的壁并置的塔上。

用于分配处于第一温度的空气的烟道和用于分配处于第二温度的空气的烟道可安置在架子上方。

然后,架子可被组织成一个或多个层(strate),每个层在同一水平面中包括几个平行的行,其中用于分配处于第一温度的空气的烟道和用于分配处于第二温度的空气的烟道安置在每一行上方,并且空气抽取装置的空气抽取烟道安置在每个架子下面。例如,两个相继的层可通过隔热地板而分离。

气候区的架子可在一个或多个层中被组织在平行过道的两侧上,所述平行过道被构造成用于使养殖容器在气候区中通过以及用于使养殖容器进入到气候区中及使其从气候区离开,并且其中在每个架子上方延伸有用于分配处于第一温度的空气的烟道和用于分配处于第二温度的空气的烟道,并且在每个过道上方延伸有用于分配处于第一温度的空气的烟道。

架子可被组织成架子群组,每个架子群组由过道和直接位于该过道的两侧上的架子形成,每个架子群组有可能通过隔热壁与相邻的架子群组分离。

气候区的架子可被组织在平行过道的两侧上,且然后每两个过道中的一个过道是搬运过道,该搬运过道被构造成用于使养殖容器在气候区中通过以及用于使养殖容器进入到气候区中及使其从气候区离开,并且每两个过道中的一个过道是通风过道,在该通风过道上方延伸有用于分配处于第一温度的空气的烟道,该烟道的空气喷射喷嘴朝向场仓的地面定向。

用于分配处于第二温度t2的空气的烟道的空气喷射喷嘴可朝向用于分配处于第一温度的空气的烟道定向。

在任何实施例中,均可在空气分配烟道和架子之间有利地构造自由空间,以实现温度的均匀化。

壁可设置成面向空气分配烟道的空气喷射喷嘴,以便促进分别在第一温度下和在第二温度下被引入到气候区中的空气的混合。

此外,空气调节系统可实现对处于第一温度的空气和/或处于第二温度的空气的湿度水平的控制。

此外,气候区可包括至少一个水雾器。

第一温度可大于第二温度,空气调节系统被构造成产生比处于第二温度的空气多两至四倍的处于第一温度的空气。

第一组管道和空气抽取装置可生成进入气候区中的大部分空气流,并且第二管道组实现温度校正。

第一组管道和第二组管道可各自包括设置有控制阀的分支,从而使得有可能调节进入所述分支中的每一个的空气的流速。

在包括几个不同气候区的昆虫养殖场仓中,第一组管道和第二组管道可每个气候区包括至少一个不同分支。

根据另一个方面,本发明涉及一种在昆虫养殖场仓的气候区中进行空气调节的方法,该方法包括:将处于第一温度的空气引入到气候区中,与之结合进行地将处于第二温度的空气引入到气候区中以及从所述气候区中抽取与所引入的空气量类似的空气量;以及根据温度设定点和在气候区的一个或多个点处测得的温度之间的差异,来控制分别在第一温度下和在第二温度下被引入的空气量。在这种方法中,第一温度可大于第二温度,并且第一温度和第二温度两者都可小于设定点温度。

本发明的另外的其他特性和优点将出现在以下描述中。

附图说明

在作为非限制性示例给出的附图中:

图1示出了根据本发明的实施例的昆虫养殖场仓的一般组织的示例的三维示意视图;

图2示出了可以在昆虫场仓中使用的一组养殖容器的三维示意视图;

图3以概念图示出了根据本发明的实施例的昆虫养殖场仓的气候区的总体构型的第一示例;

图4以示意平面图示出了根据第一实施例的根据图3的构型的气候区;

图5以在三维示意视图示出了根据图3和图4的构型的气候区;

图6以示意平面图示出了根据第二实施例的根据图3的构型的气候区;

图7示出了图6的气候区的变体的示意平面图;

图8示出了根据本发明的实施例的昆虫养殖场仓的一般组织的示例的三维示意视图;

图9示出了在根据本发明的昆虫养殖场仓的气候区中的第一组管道和第二组管道的构型示例的二维视图;

图10示出了根据本发明的实施例的昆虫养殖场仓的气候区的第二总体构型示例的三维示意视图;

图11在二维平面上示出了图10的构型的示意视图;

图12以三维局部视图示出了图10和图11的构型的变体;

图13在二维平面上示出了图12的变体;

图14在二维平面上示出了根据本发明的实施例的昆虫养殖场仓的气候区的总体构型的第三示例;

图15示出了图14的气候区的变体的三维示意视图。

具体实施方式

图1示出了昆虫养殖场仓(此处以三维示意视图的形式表示)。

昆虫养殖可以特别地设想为有组织的设施,其使得能够通过成年昆虫产卵以生产幼虫、一些幼虫被养殖达到成年阶段以产下新卵、成虫由年轻的成虫定期更新(例如,进一步到其死亡)从而确保新的产卵等。生产的最终产品可以是卵、和/或幼虫、和/或若虫、和/或成年昆虫。

通过示例的方式表示的场仓包括第一气候区z1,该第一气候区被组织成用于在昆虫生长期间对其进行存储。

在该第一气候区z1中,昆虫的大小在受控制、有指导性的和优化的环境条件(由包括温度、湿度等的环境参数限定)下增加。

如上文提到的,养殖昆虫的概念包括成年昆虫生长直到期望的阶段,但也可包括获得成年昆虫(或成虫)之前的所有阶段,从产卵(或卵囊)开始,且经过其孵化、幼虫阶段、任何若虫、蛹(所有中间阶段)等。因此,所表示的场仓包括第二气候区z2,该第二气候区专用于昆虫的繁殖和产卵。替代地,繁殖和产卵区可设置在第一气候区z1的一部分或筒仓(silo)中。

尽管在本发明中用作示例的场仓包括两个气候区z1、z2,但是本发明的场仓当然可包括单个气候区或多于两个气候区。

此处所表示的场仓还包括第三区z3,该第三区被组织成用于实施一个或多个养殖序列或操作。进行养殖包括实施一连串养殖操作或序列。序列或“操作序列”包括一个或多个相继的预定义操作,并且在两个生长阶段之间实施(当昆虫被送到另一个过程时除外)。

养殖操作对应于为了维持寿命、良好的生长和/或昆虫养殖条件的优化而必须进行的操作。

第三区z3特别地包括一个或多个专用工作站p1、p2以用于实施一个或多个养殖操作。

昆虫(卵、幼虫、若虫或成虫)被养殖在容器中,这些容器可被分组成称为基本养殖单元的数组。在生长阶段中,容器被存储在第一气候区z1中,例如被存储在用于托盘的架子中。

基本养殖单元的示例在图2中以三维主表示图来示出。为了便于其搬运,每个基本养殖单元均可由托盘承载,如图2中所示。

特别地,养殖容器1、2可以是可堆叠的板条箱或盆。就可堆叠的盆或板条箱而言,其特别地意指以轻微嵌入的方式彼此叠置的盆或板条箱,这实现了因此形成的板条箱列的一定的稳定性。

如图2中所示,容器1、2被堆垛(即,被一起分组成基本单元ue)在装载托盘3上。托盘3特别地但非排他性地可以是常规大小的托盘,即,通常为“欧式托盘”类型的托盘或者是这种类型的半托盘。

通过示例的方式,基本养殖单元ue通常可以将八个到一百个容器分组在一起,并且包括一个、两个、三个或四个容器堆体(pile)或甚至更多。完整的基本养殖单元的高度可例如被包括在160cm和230cm之间,并且通常为约200cm。

在被称为生长阶段的阶段期间,每个基本单元可存储在第一气候区z1的一部分(称为仓)中,并且具有针对所考虑的基本单元的昆虫的发育(或成熟度)阶段被优化的环境条件。

多个仓通过适合的分隔件而彼此隔离。仓的这种分隔可以利用空气幕或任何其他分隔器件(特别是物理分隔件),从而使得有可能将两个区分离,以便能够确保其中的两种不同的大气条件(温度、湿度等)以及仓之间的卫生分离。第一气候区z1可包括几个不同的仓。因此构成的仓可专用于昆虫的不同成熟度阶段或者根据本发明的实施例的且在场仓中并行进行的几个养殖过程。

例如,进行养殖可包括几个周期,不同的养殖条件(也就是说,不同的最佳环境参数)可与这些周期相关联。通常,养殖可包括:

-用于通过有繁殖力的成虫生产幼体(juvénile)的孵化周期,该周期在一定温度下以及相对高的湿度条件下实施;

-在合适的环境条件下,从幼体经过蛹化到有繁殖力的成熟年轻成虫的繁殖周期;

-从幼体到成熟幼虫的用于杀灭的生产周期(或“肥育”),该生产周期具有比上文所引用的周期的温度和湿度更低的温度和湿度。

在此处所表示的昆虫养殖场仓的示例中,在生产周期的时候将昆虫存储在第一气候区z1中。在第二气候区z2的第一仓s1中进行繁殖周期。在第二气候区z2的第二仓s2中进行孵化周期。

下文在本描述中,术语气候区将既被采用于气候区本身,也被采用于气候区的仓,因为仓可被视为必须在其中建立和维持特定的环境条件的不同区。

为了使得能够在一个或多个气候区中建立受控制的环境条件,昆虫养殖场仓进一步包括空气调节区z4。空气调节区特别地使得有可能将为气候区z1、z2提供的大量空气调节到期望的温度。温度调节通常涉及空气的冷却。事实上,养殖数百万只昆虫产生了大量的热量,使得将气候区维持在期望的目标温度下基本由通过提供新鲜空气来更新存在于场仓中的空气组成。

在空气调节区z4中,可通过能够包括各种空气冷却装置的空气调节系统来获得空气的冷却。在这些装置当中,空气调节系统可包括例如一个或多个空气冷却塔。空气调节系统可包括一个或多个冷却单元,例如一个或多个离心式冷却单元。空气调节区z4具有能够在不同温度下相伴地生成两个空气流的特性。

当气候区外部(通常在场仓外部)的温度足够低(也就是说,大大低于场仓中的目标温度)时,可通过将来自外部的空气进气到场仓中来获得或补充空气的冷却。为此,空气抽取机将空气从气候区抽空到外部,该气候区通过从外部将(新鲜)空气引进气候区中得到补偿。

根据本发明,对气候区或气候区的仓的热调节通过向其递送处于不同温度的两个空气流来实施。例如,对于气候区或仓中的为约25°c的给定目标温度(也称为设定点温度),空气调节系统可生成处于温度t1的第一空气流和处于第二温度t2的第二空气流。例如,第一温度t1可为约14℃。例如,第二温度t2可为约8℃。

因此,温度控制可实施处于小于设定点温度的温度的两个空气流。例如,处于第一温度的空气流可以使得有可能部分地降低气候区z1、z2中的温度并主要地更新气候区的空气。此外,处于第一温度的空气流可以使得有可能使气候区z1、z2中的大量空气流通并(如果需要的话)赋予其涡流,以便促进所述气候区中的空气的搅动和混合。处于第二温度的空气可以使得能够快速控制温度以达到目标温度。处于第二温度的空气可以例如使得能够将大量的冷(froid)提供给气候区,该冷将与处于第一温度的空气流快速且均匀地混合。

为了向每个气候区z1、z2供应空气,昆虫养殖场仓包括至少两组管道。第一组管道c1使得能够将处于第一温度t1的空气从空气调节区z4运输到每个气候区z1、z2。第二组管道c2使得能够将处于第二温度t2的空气运输到每个气候区z1、z2。

在此处所表示的场仓示例中,第三组管道c3使得能够使空气从气候区z1、z2返回到空气调节区z4。

空气朝向空气调节区z4的返回特别地使得能够在场仓中回收处于接近目标或设定点温度的温度的空气,以便以受控制的方式生成处于第一温度t1的空气流和处于第二温度t2的空气流。当周围温度(场仓外部)大于通过第三组管道c3返回到空气调节区z4的空气的温度时,在用以实施空气冷却的功率方面的优势也很高。

尽管如此,从气候区z1、z2抽取的全部或一些空气仍可因此借助于常规的抽取机来抽取,例如位于场仓屋顶的位置处(最热空气可以积聚在该处)。

为了确保由第一组管道和第二组管道提供的空气均匀地分配到气候区中,各种构型均是可能的。下文描述了三个总体构型,有可能设想在这些构型中的每一个中的众多变体。

参考图3至图9来特别地描述第一构型。参考图10至图14来描述第二构型。

在第一构型和第二构型中,第一组管道和第二组管道包括一个或多个气候区中的空气分配烟道。分配烟道是直的或弯曲的管道,其包括使得能够将气体(通常为空气)从烟道内部喷射到外部的喷嘴。喷嘴可特别地具有垂直于分配烟道的延伸方向的取向。当烟道具有圆形剖面时,使用术语径向分配方向,通常情况是这样的。

喷嘴可由设置在分配烟道的壁中的特定口径的简单孔组成。

分配烟道使得被引入到气候区z1、z2中的空气能够扩散。气候区的第一构型和第二构型具有空气分配烟道的不同布置,从而使得有可能在气候区中获得足够均匀的温度和令人满意的空气更新。

图3中所示的第一总体构型是基于空气分配烟道在气候区中的竖直分布。图3至图9更特别地示出了根据图1的场仓的第一气候区z1,该第一气候区根据该第一总体构型来组织。

根据该第一构型,因此实施的通风系统包括在气候区z1的上部分(例如,在天花板下面延伸)中的空气运输管道4。空气运输管道4分别属于第一组管道c1、第二组管道c2或第三组管道c3。

空气分配烟道5在气候区z1中竖直地延伸。每个空气分配烟道5要么属于第一管道组c1要么第二管道组c2,且因此使得能够将要么处于第一温度t1要么处于第二温度t2的空气引入到场仓中。

可选地,可提供连接到第三组管道c3的空气抽取烟道6。然后,在该第一气候区构型中,空气抽取烟道6有利地具有与空气分配烟道5的竖直布置类似的竖直布置。

该通风系统构型特别适合于包括平行架子7的气候区,所述平行架子被提供来接收昆虫的容器(例如,被分组成堆垛组,诸如图2的堆垛组)。

平行架子7在其间形成平行过道8。在该第一构型中,有可能根据其功能属性来区分两种类型的过道8。一些过道(被称为通风过道9)包括分配烟道5和(如果需要的话)空气抽取烟道6。因此,空气运输管道4有利地在被配给通风系统的那些过道上方延伸。因此,分配烟道5将经调节的空气供应到与安置有这些分配烟道的过道相邻的架子7。提供一些过道(被称为搬运过道10)以用于使养殖容器在气候区中移动以及用于使其进入到气候区中及用于使其从气候区离开(例如,用于在场仓的第三区z3中实施养殖操作)。

当通风过道不设有空气抽取烟道时,通过常规的抽取机和/或通过连接到第三组管道c3的空气抽取器件,可在过道的端部处或在过道的一个端部处实施空气抽取,以便限定在过道内定向的空气流。替代地,根据空气流的期望的取向,可在场仓的任一侧上实施空气抽取。除了空气抽取烟道之外,还可实施这种布置。

可使用各种系统来实施容器以单独的方式或以基本养殖单元ue的形式进行的移动。特别地,可提供存储和取回机器,该存储和取回机器能够沿着搬运过道10的架子移动或在这些架子之间移动。例如,存储和取回机器被构造成使基本养殖单元ue移动到与第三区z3的接口或从与第三区z3的接口移动。该接口可包括带式输送机。可设想其他搬运系统或更一般地运输系统,以用于从架子上回收养殖容器(或将养殖容器安装在架子7中)并移动它们。可采用机器人、自动机或自主运输车辆,其可能地带有合适的电梯,从而使得所述机器人、自动机或自主车辆能够在架子7的竖直水平之间移动。

因此,搬运过道10设置有包括用于运输基本单元ue(存储和取回机器、电梯)的固定结构的装置,或者基本上没有任何障碍物以便于自主器件(机器人、自动机或自主车辆)的移动。

图4以俯视平面图示出了根据图3的总体构型的气候区。在每个通风过道9中,用于分配处于第一温度的空气的烟道51与用于分配处于第二温度的空气的烟道52交替地安置。

这种交替涉及确保气候区中的温度的良好均匀性。空气分配烟道的交替可由以下序列组成:用于分配处于第一温度的空气的烟道51、接着是用于分配处于第二温度的空气的烟道52、接着是用于分配处于第一温度的空气的烟道51。尽管如此,仍可设想其他交替序列,以便确保空气温度的最佳均匀性。类似地,空气抽取烟道6可优选地以规则的序列安置在空气分配烟道之间。空气分配烟道和空气抽取烟道之间的分布参与建立流,从而实现温度的均匀性和场仓中空气的更新。可选地,通过空气分配烟道之间的部分分隔来优化该流,下文参考图5来描述其示例。

在此处所表示的示例中,沿着每个通风过道9提供以下序列:空气抽取烟道6、接着是用于分配处于第一温度的空气的烟道51、接着是用于分配处于第二温度的空气的烟道52、接着是用于分配处于第一温度的空气的烟道51、接着是用于分配处于第二温度的空气的烟道52、接着是用于分配处于第一温度的空气的烟道51、接着是空气抽取烟道6、接着是(如果需要的话)新的相同序列(即,以新的空气抽取烟道6开始)等。

在图4中,离开分配烟道51、52的箭头图示了从所述分配烟道引入空气的主方向。以类似的方式,指向抽取烟道6的箭头图示了空气被吸取入所述空气抽取烟道6中的方向。

因此,用于分配处于第一温度的空气的烟道51趋向于朝向架子7吹送空气,以便确保良好地更新养殖容器中的空气。用于分配处于第二温度的空气的烟道52趋向于沿通风过道9的方向朝向用于分配处于第一温度的空气的烟道51吹送处于第二温度的空气,以便在相对均匀的空气流到达养殖容器之前使处于第二温度的空气与处于第一温度的空气相混。

空气抽取烟道6从架子7吸取空气,以便在所述架子中恰当地建立用于更新空气的流。

图4是二维平面图。尽管如此,仍在气候区的整个高度上或至少在气候区的几个竖直水平处提供了相同的流,以便在气候区的整个高度上提供基本上相同且可接受的温度。

图5图示了这一方面。特别地,图5示出了架子7以及与该架子7相邻的分配烟道和抽取烟道的三维示意视图。

为了图示空气流建立,将空气流的三个平面p1、p2、p3示为不仅位于气候区的下部分中、通常靠近地面(在第一平面p1的高度处),而且还位于气候区的中间部分中(在平面p2的高度处)和在气候区的上部分中、通常靠近天花板(在平面p3的高度处)。

图5还图示了以下可能性:将分隔件11放置到位,从而使得有可能使空气流偏离,以便在气候区内引导所述空气流并改善到达架子7和养殖容器的空气的温度均匀性。

通常,分隔件11可安置成与空气分配烟道5的出口喷嘴相对面向。关于用于分配处于第一温度的空气的烟道51,这特别使得有可能避免来自用于分配处于第一温度的空气的所述烟道51的直接空气流进入到架子中。这种直接空气流可能具有太高的速度,并且此外,不利于处于第一温度t1的空气与处于第二温度t2的空气的恰当混合。

此外,可在空气分配烟道5和抽取烟道6之间设置分隔件11,以便限制被引入到气候区中的空气中将不参与更新存在于架子7中的养殖容器中的空气的比例。

图6以俯视平面图图示了根据第二示例实施例的根据图3的总体构型的气候区。正如在图4的实施例中的那样,在每个通风过道9中,用于分配处于第一温度的空气的烟道51与用于分配处于第二温度的空气的烟道52交替地安置。

特别地,在此处所表示的示例中,沿着每个通风过道9提供以下序列:用于分配处于第一温度的空气的烟道51、接着是用于分配处于第二温度的空气的烟道52、接着是用于分配处于第一温度的空气的烟道51、接着是用于分配处于第二温度的空气的烟道52等。

在该构型中,在场仓的一侧或多侧的位置处实施空气抽取。在这种情况下,回风通风口62形成在气候区的第一面上、有利地位于空气调节区z4附近或朝向空气调节区z4定位。特别地,回风通风口62有利地位于场仓的过道(特别是通风过道9)的端部处。回风通风口为第三管道组c3进行供应,从而使得空气能够从气候区返回到空气调节区。因此,来自第三组管道的空气再次被温度调节,即完全或部分地处于第一温度t1或第二温度t2。

空气抽取机63位于气候区的一侧或多侧上。空气抽取机63有利地位于气候区的上部分中,最热空气趋向于位于该上部分中。空气抽取机63使得存在于场仓中的热空气能够被抽取到外部,使得因此所抽取的空气被来自外部的空气所代替。因此,可经由引入来自第一组管道和第二组管道的空气或可能地经由气候区的开口来执行空气的更新。当外部空气所处的温度大大低于场仓中的目标温度时,对外部空气的这种提供使得不采用用于降低空气温度的器件(等效的空气调节系统)就能够在气候区中进行冷却,使得这种冷却的能量成本仅对应于通过空气抽取机63从气候区抽取空气所需的能量。因此,这可以被称为“自然冷却”。在与图6的视图类似的视图中,图7示出了图6的实施例的变体,从而使得有可能优化气候区中空气的温度均匀性。根据图7中所示的构型,沿着每个通风过道9提供的序列与图6的构型的序列相同:用于分配处于第一温度的空气的烟道51、接着是用于分配处于第二温度的空气的烟道52、接着是用于分配处于第一温度的空气的烟道51、接着是用于分配处于第二温度的空气的烟道52等。尽管如此,空气分配烟道(分别处于第一温度和处于第二温度下)仍以交错布置的方式安置在两个连续的通风过道之间。因此,沿横向方向(考虑到过道限定了纵向方向),用于分配处于第一温度的空气的每个烟道51被用于分配处于第二温度的空气的烟道52包围,并且用于分配处于第二温度的空气的每个烟道52被用于分配处于第一温度的空气的烟道51包围,当然,位于在气候区边缘处的过道中的烟道除外。

类似地,根据未示出的变体,可在两个相继的通风过道的烟道之间施加不同的偏移量(例如,偏移两个分配烟道之间的纵向距离的一半)。

此外,由于空气抽取机位于场仓的上部分中,因此它们可安装在塔顶部处,从而使得能够加强场仓的结构。特别地,空气抽取机63可安装在抵靠场仓的壁并置的塔64的顶部处,使得空气抽取机63不仅不构成承受场仓的结构的载荷,而且支撑它们的塔还可以加强场仓的所述结构。在图8中表示了这种构型。

在图3中所示的构型示例中,空气分配烟道由在气候区的天花板下面延伸的多组管道供应。类似地,空气回收烟道连接到第三组管道,该第三组管道也在场仓的上部分中延伸。

尽管如此,其他构型仍是可能的。图9示出了气候区在二维平面中的替代性构型示例。根据该构型,架子全部都如参考图3至图8所描述的构型中那样安置。特别地,平行架子7在其间形成平行过道8,所述平行过道包括通风过道9和搬运过道10(通常每两个过道中的一个过道是通风过道,且每两个过道中的一个过道是搬运过道)。可在每个搬运过道10中提供存储和取回机器或任何其他合适的搬运器件(特别是机器人、自动机或自主运输车辆)。

与图3的构型相反,两组管道中的一者使得能够将空气引入到气候区中,在这种情况下,为用于分配处于第二温度的空气的烟道52进行供应的第二组管道c2在气候区的下部分中延伸。在所示的示例中,为用于分配处于第一温度的空气的烟道51进行供应的第一管道组c1在气候区的上部分中延伸。

一组管道位于下部分中的事实使得有可能在气候区的上部分中限制将要由气候区的结构承受的基础设置的质量。这也使得有可能限制场仓中管道的总长度,这在经济上和在可靠性方面是有利的。

当然,可设想与图9中所呈现的构型相反的构型,也就是说,其中为用于分配处于第一温度的空气的烟道进行供应的第一组管道在下部分中延伸,并且为用于分配处于第二温度的空气的烟道进行供应的第二组管道在上部分中延伸。概括地,第一组管道、第二组管道以及可选地第三组管道(用于空气抽取)可在气候区的下部分中延伸。

在场仓的上部分或下部分中,这组管道可包括空气收集器或充气室或由空气收集器或充气室构成。

在从底部来实施供应所使用的空气分配烟道中,空气流上升,而在从顶部来实施供应所使用的空气分配烟道中,空气流下降。尽管如此,在任一情况下,每个烟道的空气喷射喷嘴均被有利地构造(在数量、分布、形状、横截面方面)成以便使所喷射的空气流气候区的架子7的整个高度上基本上是均匀的。

概括地,优选的是,到达并穿过养殖容器的空气流具有低的速度,使得该空气流不易于升高存在于容器中的养殖材料。

在采用竖直空气分配烟道(诸如,上文所描述的竖直空气分配烟道)的所有构型中,空气的分配有利地被分配在存在昆虫养殖容器的整个高度上。特别地,空气的分配被实施直到最低容器(通常是板条箱)下方近似50cm处。最低养殖容器可相对于场仓的地板位于一定高度处,例如距地板近似1.5米,这使得有可能接收一定数量的技术系统(存储和取回机器机构、如上文所描述的多组管道等),并且还使得能够轻松清洁场仓,例如使用清洁机器人。

第二总体构型是基于空气分配烟道在气候区中的水平分布。通常,空气分配烟道安置在架子7上方。图10至图15更特别地示出了根据图1的场仓的第一气候区z1,该第一气候区根据该第二总体构型来组织。

图10以三维视图示出了该第二构型的第一变体,而图11以二维平面图示出了图10的变体。

根据第二构型,架子7被组织成一个或多个竖直地叠置的层,每个层在同一水平面中包括几个平行的行71、72、73。图10和图11示出了包括三个层的气候区,即下层s1、中间层s2和上层s3。

在图10和图11中所示的第二构型的变体中,用于分配处于第一温度的空气的烟道51和用于分配处于第二温度的空气的烟道52安置在每一行71、72、73上方。空气抽取烟道6安置在每一行下面。该构型确保存在穿过架子的空气流,以便更新在被包含于所述架子中的基本单元(或整体养殖容器)周围的空气。

为了在每个层中提供均匀的温度,并且特别是避免上层s3的温度大大高于其下方的层的温度,可通过隔热地板使层彼此分离。此外,在该构型中,有可能通过命令在层s1、s2、s3中的每一个中以不同速率引入处于第一温度和第二温度的空气来确保不同层之间的接近的温度。通常,由于处于第一温度的空气没有处于第二温度的空气那么冷,因此其可被提供来分配处于第二温度的空气的量(与处于第一温度的空气成比例),该量随着所考虑的层的高度的增加而增加。

在第二总体构型中,无论气候区是根据图10和图11的第一变体、根据图12和图13的第二变体或根据另一个替代性变体来组织的,所述气候区均可以有利地包括平行过道,所述平行过道被构造成用于使养殖容器在气候区中通过以及用于使养殖容器进入到气候区中及使其从气候区离开。可借助于各种装置来进行养殖容器(这些养殖容器(如果需要的话)可被分组成基本单元)的这些移动,在这些装置当中有存储和取回机器、带式输送机、机器人、自动机或自主车辆。

根据存在于图12和图13中的第二构型的变体,在每一行下方不提供空气抽取烟道。通过常规的抽取机和/或通过连接到第三组管道c3的空气抽取器件,可在过道的端部处进行空气抽取。此外,在过道的一个端部处的空气抽取使得能够根据过道的取向来形成在气候区内规则的且被定向的空气流。替代地,根据空气流的期望的取向,可在气候区的任一侧上实施空气抽取。此外,在所示的变体中,气候区被组织成架子群组。每个架子群组由过道和位于该过道的任一侧上的架子(也就是说,直接与该过道相邻的架子)形成。因此,图12和图13各自表示单个架子群组。以第二构型组织的气候区的一个层通常包括相邻架子的多个群组。可选地,例如为了将两个架子群组配给不同仓,相邻架子的所述群组可通过隔热壁而分离。

在所示的示例中,在架子群组中,在每个架子7上方延伸有用于分配处于第一温度的空气的烟道51和用于分配处于第二温度的空气的烟道52,并且在每个过道8上方延伸有用于分配处于第一温度的空气的烟道51。

所示的层的架子具有两层,也就是说,它们被构造成将基本单元ue存储在两种高度上。

用于分配处于第二温度的空气的烟道52有利地位于用于分配处于第一温度的空气的烟道51上方。该构型使得有可能将用于分配处于第二温度(第二温度t2比第一温度t1冷)的空气的烟道52安置成距架子7和养殖容器最远,这避免了在养殖容器中提供过冷的空气(在到达养殖容器附近之前,处于第二温度t2的空气必然会与不那么冷的空气(通常处于第一温度t1)相混)。

分隔件11可安置在空气分配烟道之间,以便使从空气分配烟道中出来的空气流偏离以将空气流引导到气候区中并改善到达架子7和它们所容纳的养殖容器的空气的温度均匀性。

特别地,分隔件11可安置成与空气分配烟道中的每一个的喷嘴相对面向,使得来自每个烟道的空气流撞击分别被定位成与所述烟道相对的分隔件。为了图示,在图13中,离开分配烟道51、52的箭头图示了从所述分配烟道引入空气的主方向。位于架子7正上方的用于分配处于第一温度的空气的烟道51和用于分配处于第二温度的空气的烟道52基本上水平地朝向分离架子的过道8的中心吹送,以便在所述烟道和架子之间形成直接空气流。位于过道8上方的用于分配处于第一温度的空气的烟道51朝向分隔件11向下吹送,该分隔件促进了来自不同空气分配烟道的空气的混合并避免了朝向过道8的底部形成直接流,位于顶部(架子7的上高度)处的区最难冷却,热空气倾向于积聚在该处。

图14以二维平面图示出了昆虫养殖场仓的气候区的第三总体构型示例。根据该构型,架子全部都以参考图3至图9所描述的构型置。特别地,平行架子7在其间形成平行过道8,所述平行过道包括通风过道9和搬运过道10(通常每两个过道中的一个过道是通风过道,且每两个过道中的一个过道是搬运过道)。

可在每个搬运过道10中提供存储和取回机器或任何其他合适的搬运器件(特别是机器人、自动机或自主运输车辆)。

用于分配处于第一温度的空气的烟道51在每个通风过道9上方延伸。用于分配处于第一温度的空气的每个烟道51的空气喷射喷嘴朝向每个气候区的地面和对应的通风过道9的地面定向。因此,用于分配处于第一温度的空气的烟道51提供了到气候区中的空气和到其中的空气流的大部分供应。用于分配处于第二温度的空气的烟道52在用于分配处于第一温度的空气的烟道51之间延伸。例如,可在用于分配处于第一温度的空气的两个相继的烟道51之间设置用于分配处于第二温度的空气的一个或两个烟道52。

用于分配处于第二温度的空气的烟道52包括朝向用于分配处于第一温度的空气的相邻的一个或多个烟道定向的分配喷嘴。因此,处于第二温度t2的空气在到达架子7之前与处于第一温度t1的空气相混,并且由来自用于分配处于第一温度的空气的烟道51的主空气流驱动。

图15示出了图14的气候区的变体的三维示意视图。

在此处所示的实施例中,通过空气抽取机,在过道8的端部处实施空气抽取。抽取机有利地被定位在搬运过道10的顶部分中。与朝向地面的通风过道中的在气候区中的主空气流分布合作,这种抽取将通风区中的穿过架子7的一般空气流组织在所述架子7的所有高度处。这使得能够更新所有架子中的空气并使得整个气候区中的空气有良好的均匀性(温度、湿度和co2含量)。

图15的构型还具有空气调节区直接与气候区相邻的特性(在该构型中是任选的,且此外适用于本发明的所有构型,特别是上文所描述的且如图7中所示的详述的构型)。特别地,空气调节区z4在此布置在气候区上方。气候区z4特别地包括几个空气处理站61。每个空气处理站61使得有可能使空气恢复到第一温度t1或第二温度t2。

可设想空气调节区z4的其他配置,特别是在一侧上、在地板上、在天花板上或抵靠气候区的壁。昆虫养殖场仓还可包括几个空气调节区,这些空气调节区可例如各自包括一个或多个空气处理站61。

因此,在上文所描述的设想的三种构型中,在空气分配烟道和架子之间设置自由空间,以实现空气温度的均匀化。这些空间要么位于图3至图9中所图示的第一总体构型的通风过道9中,要么在图10至图13中所图示的第二总体构型中位于架子上方,或者如在图14和图15中所图示的第三总体构型中那样位于架子上方和之间。此外,设置成与分别处于第一温度和处于第二温度的空气分配烟道的空气喷射喷嘴相对面向的壁11促进了分别在第一温度下和在第二温度下被引入到气候区中的空气的搅动。

通过根据设定点温度和在气候区的一个或多个点处测得的温度之间的差异调节分别在第一温度下和在第二温度下被引入的空气的量,可实施对气候区中的温度的控制。如果期望不同的设定点温度(例如,如果气候区被划分为几个仓,或者如果几个温度传感器指示在气候区的不同点之间存在大的温度差异),则可通过在第一组管道的不同分支中以及在第二组管道的不同分支中的调节阀来调节处于第一温度的空气和处于第二温度的空气的量和比例。在图1中所示的昆虫养殖场仓示例中,第一组管道c1具有用于将空气引入到第一气候区z1中的第一分支b1、以及用于将空气引入到第二气候区z2中的第二分支b2。调节阀v1、v2使得能够分摊分别被引入到第一气候区z1中和第二气候区z2中的空气。

可为第二组管道提供类似的构型。以相同的方式,在同一气候区内部,每组管道可具有几个分支,其中可以独立地调节空气的通过量。

如上文所指示的,湿度水平构成了另一个环境参数,其控制和命令对于促进昆虫的生长和限制发展某些疾病的风险很重要。存在于空气调节区z4中的空气调节系统有利地被构造成调节处于第一温度的空气的湿度水平和/或处于第二温度的空气的湿度水平。如果仅可以调节处于第一温度的空气的湿度水平和处于第二温度的空气的湿度水平中的一者,则可根据处于另一温度的空气中的湿度水平以及根据在第一温度下被引入的空气和在第二温度下被引入的空气之间的比率来调适该湿度水平。此外,每个气候区可包括附加的空气加湿装置(例如,喷雾器),从而使得有可能校正湿度水平,以便达到目标湿度水平。通过将空气引入到所考虑的气候区和从所考虑的气候区中抽取空气所生成的空气流、以及参考气候区中的温度控制所描述的空气运动学,使得气候区空气中的湿度水平能够有良好的均匀性。

最后,二氧化碳的水平也构成了环境参数,对其的控制很重要。通过充分地更新空气,获得将二氧化碳的水平维持在可接受的水平(低于预定义界限)。为此,可设定最小的空气更换速率。空气的更新是通过相伴地引入和抽取足够量的空气来提供的。因此,根据气候区中的二氧化碳的水平,可有必要在气候区中引入没有那么冷但量更大的空气。例如,可限制在第二温度t2下被引入的空气(该空气可预期比处于第一温度t1的空气更冷)的量,而在第一温度下被引入的空气的量则增加。

因此开发的本发明使得能够有效地调节昆虫养殖场仓中的环境参数,特别是在以工业规模养殖的背景下。这种调节(特别是温度的调节)是通过在同一气候区中引入处于两种不同温度的空气来获得的。因此,空气流可以具有主要不同的作用。例如,在第一温度下被引入的空气可以参与气候区中空气的冷却,但是与空气抽取器件合作也可以生成气候区中的大部分气流。所生成的流均具有更新气候区中的空气的功能和使空气均匀化(无论在温度、湿度还是二氧化碳水平上)的功能。在通常低于第一温度的第二温度下被引入的空气使得能够快速校正气候区中的温度。因此,在第一温度下被引入到气候区中的空气的通过量可通常(并且根据冷却需要)比在第二温度下被引入到气候区中的空气的通过量大两至四倍。

在大型气候区(特别是例如几百平方米,其中屋顶下面的高度为几米)中有效控制环境参数使得有可能设想以工业规模进行的昆虫养殖,其具有最大的产量和对于场仓昆虫的生活和生长良好的条件。

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