專利名稱：空間基地蠶培養(yǎng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一個空間基地蠶培養(yǎng)裝置，主要用于研究空間動物蛋白的生產(chǎn)， 為生命保障系統(tǒng)內(nèi)動物培養(yǎng)單元的設(shè)計(jì)提供一定參考。
背景技術(shù)：
生物再生式生命保障系統(tǒng)已被各航天大國公認(rèn)為建立永久月球、火星空間基地的 根本保障技術(shù)。從宇航員生理和心理需求角度考慮，在系統(tǒng)內(nèi)培養(yǎng)動物能夠?yàn)橛詈絾T提供 高質(zhì)量動物蛋白，同時(shí)是宇航員保持心理健康的的消遣方式；另外，利用系統(tǒng)內(nèi)植物的不可 食生物量對蠶進(jìn)行培養(yǎng)可以提高系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)閉合度，所以有必要在其中生產(chǎn)動物蛋白?？紤]到空間基地內(nèi)特殊的環(huán)境條件，空間候選動物必須滿足以下要求1)不干擾 宇航員正常工作生活；2)動物的飼料應(yīng)由空間基地內(nèi)作物不可食部分提供；3)動物代謝產(chǎn) 物可作為植物生長肥料等回用于系統(tǒng)；4)其生長周期不宜過長，蛋白質(zhì)組成充分合理，具 備一些本國特點(diǎn)；5)培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)相對簡單，易于加工和儲藏。遵循以上篩選原則，經(jīng)過比較 不同動物物種的特點(diǎn)，我們認(rèn)為蠶適合作為空間動物蛋白來源，因?yàn)?)蠶的蛋白質(zhì)含量 遠(yuǎn)大于雞、魚和豬肉，蠶富含人體所需的必需氨基酸、維生素及礦物質(zhì)；2)生長周期較短， 長到食用期約需要二十五天左右；3)生長所需空間小，不制造噪聲；4)不產(chǎn)生廢水，代謝廢 物處理較簡單力)飼養(yǎng)技術(shù)簡單，容易加工儲藏；6)在系統(tǒng)內(nèi)可以利用植物不可食生物量 對其進(jìn)行培養(yǎng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用；7)中國人自古便有食蠶的傳統(tǒng)。基于以上考慮，有必要設(shè)計(jì)蠶的高效培養(yǎng)裝置，在能源有限的條件下實(shí)現(xiàn)空間基 地內(nèi)宇航員所需的高質(zhì)量動物蛋白的自給自足。技術(shù)內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種空間基地蠶培養(yǎng)裝置，主要用于解 決長時(shí)間、遠(yuǎn)距離深空探測過程中所建立的空間基地內(nèi)動物蛋白的供給問題。本裝置具備 結(jié)構(gòu)相對簡單、易于觀察控制和便于操作等優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述研究目的，采取的技術(shù)方案是本實(shí)用新型裝置由上培養(yǎng)區(qū)(1)、下培 養(yǎng)區(qū)(2)、環(huán)境條件控制區(qū)(3)、紫外燈區(qū)(4)、控制面板(5)、進(jìn)氣窗(6)、排氣窗(7)丄02和 O2傳感器(8)、溫濕度傳感器(9)、帶閥門(10)的加濕水箱(11)等組成。此裝置左側(cè)下部設(shè)有進(jìn)氣窗(6)，在上培養(yǎng)區(qū)(1)和下培養(yǎng)區(qū)( 生長的蠶所需的 氣體由此進(jìn)入，經(jīng)過環(huán)境條件控制區(qū)(3)內(nèi)的紫外燈消毒通道(1 后，進(jìn)入上培養(yǎng)區(qū)(1) 和下培養(yǎng)區(qū)O)，之后沿水平方向流過上培養(yǎng)區(qū)(1)和下培養(yǎng)區(qū)O)，最后從排氣窗(7)流 出裝置?？稍诳刂泼姘?3)上對上培養(yǎng)區(qū)(1)和下培養(yǎng)區(qū)(2)所需的溫濕度、光照制度、(X)2 和O2的適宜濃度范圍等進(jìn)行設(shè)定。CO2和O2傳感器⑶和溫濕度傳感器(9)實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置 內(nèi)的CO2和O2濃度以及溫濕度，當(dāng)其超過了設(shè)定范圍，控制面板(5)上的報(bào)警器發(fā)出警報(bào)， 提示宇航員進(jìn)行檢修或?yàn)榧訚衿骷铀?。紫外燈區(qū)(4)用于定期對此裝置進(jìn)行消毒。上培養(yǎng)區(qū)(1)和下培養(yǎng)區(qū)( 各包括五層，每層高8cm 10cm，每層放置高5 IOcm的蠶培養(yǎng)盤(14)。蠶培養(yǎng)盤(14)上部留高2cm km的空間用于每層的通風(fēng)，風(fēng)水 平流動，為蠶呼吸提供新鮮空氣的同時(shí)，有效防止蠶病在不同層內(nèi)的蠶之間的傳播，風(fēng)速控 制在0.5m/s l.Om/s。蠶培養(yǎng)盤(14)四周設(shè)擋板(15)防止風(fēng)直吹蠶，對蠶生長不利。擋 板(15)上方設(shè)折板(16)內(nèi)側(cè)面光潔度Ra <0.01 μ m，折板(16)與擋板(15)間呈120-150 度角，防止蠶爬出。蠶培養(yǎng)盤(14)內(nèi)四邊為圓弧形底部(17)，便于清理，防止蠶沙等廢物的 堆積。蠶培養(yǎng)盤(14)下部兩側(cè)設(shè)置有滑軌(18)，蠶培養(yǎng)盤(14)可通過滑軌(18)抽出。本實(shí)用新型能夠?yàn)榭臻g基地內(nèi)宇航員連續(xù)高效的提供高質(zhì)量動物蛋白，確保宇航 員生理和心理健康。本裝置結(jié)構(gòu)相對簡單、易于觀察控制而且便于操作。
圖1為本實(shí)用新型裝置的正視圖；圖2為本實(shí)用新型裝置的俯視圖；圖3為本實(shí)用新型裝置的左視圖；圖4為本實(shí)用新型裝置的右視圖；圖5為本實(shí)用新型裝置的A-A剖面圖。圖中1是上培養(yǎng)區(qū)；2是下培養(yǎng)區(qū)；3是環(huán)境條件控制區(qū)；4是紫外燈區(qū)；5是控制 面板；6是進(jìn)氣窗；7是排氣窗；8是(X)2和&傳感器；9是溫濕度傳感器；10是閥門；11是 加濕水箱；12是熒光燈區(qū)；13是紫外燈消毒通道；14是蠶培養(yǎng)盤；15是擋板；16是折板；17 是圓弧形底部；18是滑軌；19是上推拉門；20是下推拉門。
具體實(shí)施方式
根據(jù)每名宇航員每天的蛋白質(zhì)需要量、蠶的蛋白質(zhì)含量、蠶的最適培養(yǎng)密度等參 數(shù)，設(shè)計(jì)的生物再生式生命保障系統(tǒng)內(nèi)動物培養(yǎng)裝置的尺寸為總高160cm，底部輪高5cm， 環(huán)境條件控制區(qū)高50cm，培養(yǎng)區(qū)高100cm，上部紫外燈區(qū)高5cm ；總寬120cm，兩側(cè)燈區(qū)分別 寬IOcm;裝置深70cm。每層有效培養(yǎng)區(qū)域?qū)?00cm，深64cm，可以連續(xù)為兩名宇航員提供每 日所需動物蛋白。本實(shí)用新型裝置由上培養(yǎng)區(qū)(1)、下培養(yǎng)區(qū)O)、環(huán)境條件控制區(qū)(3)、紫外燈區(qū) (4)、控制面板(5)、進(jìn)氣窗(6)、排氣窗(7)、CO2和O2傳感器(8)、溫濕度傳感器(9)、帶閥 門(10)的加濕水箱(11)等組成，用于進(jìn)行蠶的高效連續(xù)培養(yǎng)。在控制面板( 上設(shè)定實(shí)驗(yàn) 所需的環(huán)境條件，包括適宜的(X)2和&濃度、溫濕度等。箱體內(nèi)的(X)2和&傳感器(8)和溫 濕度傳感器(9)實(shí)時(shí)監(jiān)測箱體內(nèi)的氣體濃度和溫濕度。當(dāng)監(jiān)測值偏離設(shè)定的最適范圍時(shí)， 控制面板( 上的報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號，提醒宇航員檢查設(shè)備是否出現(xiàn)了故障需要維修或 者需要給加濕水箱補(bǔ)水。左側(cè)下部設(shè)有百葉式進(jìn)氣窗(6)，蠶生長所需的氣體由此進(jìn)入后經(jīng)過環(huán)境條件控 制區(qū)C3)中的紫外燈消毒通道(1 后，進(jìn)入上培養(yǎng)區(qū)(1)和下培養(yǎng)區(qū)O)，之后沿水平方向 流過上培養(yǎng)區(qū)( 和下培養(yǎng)區(qū)O)，最后從排氣窗(7)流出裝置。上培養(yǎng)區(qū)(1)和下培養(yǎng)區(qū)(2)各5層，每層高8cm 15cm，每層放置高5 IOcm 的蠶培養(yǎng)盤(14)，培養(yǎng)盤(14)上部留高2cm 4cm的空間用于每層的通風(fēng)，風(fēng)水平流動，為 蠶呼吸提供新鮮空氣的同時(shí)，有效防止蠶病在不同層內(nèi)的蠶之間的傳播，風(fēng)速控制在0. 5m/s l.Om/s。上培養(yǎng)區(qū)(1)和下培養(yǎng)區(qū)(2)各包括五層。在上培養(yǎng)區(qū)(1)內(nèi)的五個蠶培養(yǎng) 盤(14)和下培養(yǎng)區(qū)(10)內(nèi)的五個蠶培養(yǎng)盤(14)中依次放置處于五個不同齡期的蠶。每 四天收獲一次上培養(yǎng)區(qū)(1)和下培養(yǎng)區(qū)O)中最大的一批蠶，同時(shí)分別放入新一批蠶種進(jìn) 行孵化。需要對上培養(yǎng)區(qū)O)的蠶進(jìn)行喂食、除沙和收獲等操作時(shí)，將上推拉門(19)向下 拉開，沿滑軌(18)抽出某層蠶培養(yǎng)盤(14)實(shí)施操作。需要對下培養(yǎng)區(qū)O)內(nèi)的蠶進(jìn)行喂 食、除沙和收獲等操作，將下推拉門O0)向上拉開，沿滑軌(18)抽出某層蠶培養(yǎng)盤(14)實(shí) 施操作。每日向裝置內(nèi)送入桑葉和萵筍葉分別飼喂其中一至三齡蠶和四五齡大蠶。 需要對裝置內(nèi)部進(jìn)行消毒時(shí)，打開控制面板(5)上紫外燈區(qū)⑷內(nèi)紫外燈的開關(guān)， 對箱體照射一小時(shí)左右。
權(quán)利要求1.一種空間基地蠶培養(yǎng)裝置，其特征在于該培養(yǎng)裝置由上培養(yǎng)區(qū)(1)、下培養(yǎng)區(qū)O)、 環(huán)境條件控制區(qū)(3)、紫外燈區(qū)(4)、控制面板(5)、進(jìn)氣窗(6)、排氣窗(7) XO2和O2傳感器 (8)、溫濕度傳感器(9)、帶閥門(10)的加濕水箱(11)等組成，可進(jìn)行空間候選動物蠶的高效培養(yǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間基地蠶培養(yǎng)裝置，其特征在于此裝置左側(cè)下部設(shè)有百 葉式進(jìn)氣窗(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間基地蠶培養(yǎng)裝置，其特征在于上培養(yǎng)區(qū)(1)和下培養(yǎng) 區(qū)(2)各5層，每層高8cm 15cm，每層放置高5 IOcm的蠶培養(yǎng)盤(14)，培養(yǎng)盤(14)上 部留高2cm 4cm的空間，風(fēng)速控制在0. 5m/s 1. Om/s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間基地蠶培養(yǎng)裝置，其特征在于蠶培養(yǎng)盤(14)四周設(shè)擋 板(15)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種空間基地蠶培養(yǎng)裝置，主要用于解決長時(shí)間、遠(yuǎn)距離深空探測過程中所建立的空間基地內(nèi)動物蛋白的供給問題。本裝置主要由上培養(yǎng)區(qū)、下培養(yǎng)區(qū)、環(huán)境條件控制區(qū)、紫外燈區(qū)、控制面板、進(jìn)氣窗、出氣窗、CO2和O2傳感器、溫濕度傳感器和帶閥門的加濕水箱等組成。利用此裝置可進(jìn)行空間候選動物蠶的高效培養(yǎng)，從而為生物再生式生命保障系統(tǒng)內(nèi)動物培養(yǎng)裝置的設(shè)計(jì)提供一定的依據(jù)，本裝置還具備結(jié)構(gòu)相對簡單、易于觀察控制、便于操作等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號A01K67/04GK201830772SQ20102027079
公開日2011年5月18日 申請日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者佟玲, 劉紅 申請人:北京航空航天大學(xué)