用于昆虫繁殖的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于大规模繁殖昆虫、优选地幼虫和/或孵化昆虫卵的设备和方法。本发明的设备和方法确保大规模繁殖昆虫的有效且安全的技术。本发明的设备包括适于包含大量昆虫和/或昆虫卵的壳体。

背景技术

由于世界人口的增加和全球生活水平的持续提高，对蛋白质和脂质的需求急剧增长。作为全球食物生产系统的组成部分，昆虫养殖可以在满足这一需求方面发挥重要作用。然而，要使昆虫养殖发挥作用，就需要有成本效益、高效的大规模繁殖系统。

在繁殖昆虫、尤其是黄粉虫和黑水虻的幼虫时，温度、湿度、气流和酸度起着至关重要的作用。

现今，幼虫通常在混凝土浇筑的浅地面池中或者在优选地相互堆叠的小箱子中进行饲养。通常，箱子由聚合物或木材制成。在池和箱子里，幼虫直接在它们的饲料和粪便中生长。由于幼虫在进食时产生的热量以及由于幼虫呼吸的需要，幼虫、粪便、饲料和最终增容剂的层的总厚度不能超过特定限制，因为太厚的层会使幼虫过热、窒息或生长次优。那么，在这些系统中扩大生产规模涉及浇筑更多的混凝土池，这需要占用额外的地面空间，或者将更多的箱子相互堆叠。

如果以手动方式复杂地完成，则箱子的清洁、填充、给料、移动、堆叠、监控和清空会非常耗时，而自动化的成本很高。混凝土池的管理不太昂贵，但该方法需要大量的地面空间来匹配竖直地使用空间的生产能力，并且因此效率低。

因此，用于繁殖/饲养幼虫和/或孵化卵的生产和操作简单并且竖直地使用空间的更有效且更经济的替代方法和设备将是非常有利的。

发明目的

本发明的目的是提供现有技术的替代方案。

特别地，本发明的目的可以是提供一种昆虫繁殖设备和相关联的方法，该设备和方法解决了现有技术的使用小箱子或混凝土浇筑的浅地面池来繁殖昆虫的上述问题。

发明内容

因此，在本发明的第一方面，通过提供一种用于繁殖昆虫和/或孵化昆虫卵(优选地幼虫)的设备实现了上述目的和若干其他目的，该设备包括：

-壳体，该壳体适于包含昆虫和/或昆虫卵、营养物和增容剂的团块，

-至少一个梁，该至少一个梁可移动地安装在该壳体的上部分上和/或基本上在该壳体的中心，

-至少一个基本上竖直定向的螺旋钻，该至少一个螺旋钻从该梁悬挂，该螺旋钻是可旋转的并且适于搅动该壳体中的昆虫和/或昆虫卵、营养物和增容剂的团块，

-穿孔底板，以及

-空气供应装置，该空气供应装置提供通过该穿孔底板进入该壳体中的气流。

本发明特别但不排他地有利于获得对于昆虫的大规模繁殖来说最佳的昆虫繁殖设备。本发明提供的设备相对于已知的繁殖系统非常节省时间和成本，还提供了一种其中非常容易监测卵和昆虫的设备。此外，昆虫繁殖机器提供了更有效、更经济和/或更可靠的设备。

此外，本发明特别但不排他地有利，因为清洁机器所需的过程很容易且能快速完成，因为只需清洁一个区域而不是很多小箱子或池。

此外，本发明特别但不排他地有利在于，它提供了一种空气供应系统，该空气供应系统可以在壳体被清空之前冷却昆虫、为昆虫供应氧气并且干燥壳体中的团块。

在本发明的上下文中，“昆虫”可以被理解为节肢动物昆虫类中的任一者。昆虫可以处于其任何生命阶段：卵、幼虫、蛹或已孵化。

在本发明的上下文中，“壳体”可以被理解为可以容纳昆虫和营养物的团块的任何可能的布置。壳体不限于任何特定形状。壳体可以是像容器一样的箱子的形状、类似筒仓的圆柱体形状或者任何其他优选形状。壳体还可以用任何优选的材料制成，例如金属、聚合物、木材等。壳体可能由透明材料制成，因此可以看到团块。潜在地看到容器允许观察昆虫的发育。

优选地，壳体被制成常规容器。根据物种，昆虫会在壳体中度过3天到70天。在此周期结束时，它们将长到收获的大小。

在本发明的上下文中，“团块”可以被理解为至少是昆虫和当繁殖昆虫时保持在容器中的营养物的混合物。团块可以包含除了仅昆虫、营养物和增容剂之外的其他内容物，但通常，昆虫和营养物是团块中除了粪便和增容剂之外的主要部分。在壳体的底部可能有合适的底部团块，该底部团块不是昆虫和营养物的团块，而是增容剂的团块，例如刨花。

梁被设置为可移动的横向构件以实现门架状布置，该布置具有在侧面支撑件上提升的框架结构以便跨越下方的团块。在梁上，可以提供螺旋钻以及其他类型的加工装备。

在本发明的上下文中，“螺旋钻”可以理解为具有螺旋轴的任何或各种工具或装置。螺旋钻可以是适于通过搅动和分布壳体内的团块来调节团块的任何螺旋钻。

在本发明的上下文中，“穿孔”可以理解为具有穿孔，例如孔，其中存在供空气进入壳体的开口。穿孔具有任何优选的形状，例如基本上圆形、基本上矩形、细长的(例如条带)等。穿孔优选地以一系列孔/孔的图案形成。

在本发明的上下文中，如“水平”和“竖直”之类的术语可以理解为广义上的方向性术语。这些术语是相对概念并且不应排除可能存在偏离精确水平或精确竖直的角度。

在本发明的实施例中，该设备包括至少一个传感器，以用于测量以下至少一项或多项：团块的温度、湿度、pH值和/或高度。

优选地，多个传感器被设置在壳体中和/或壳体上。

该实施例特别但不排他地有利于获得确保壳体内的昆虫具有最佳环境的昆虫繁殖机器。另外，通过提供用于壳体中的团块的高度的传感器，该机器在壳体外部提供了安全环境，因为团块无法超出壳体的顶部并从壳体的顶部掉落而不被传感器感测到。

优选地，经由位于梁上的传感器进行温度、湿度和pH值的测量。此外，壳体中的层的高度优选地经由位于梁上的传感器来测量。

此外，从底部供应的空气的湿度和温度也由传感器来测量。

在本发明的实施例中，该至少一个传感器连接到警报器，该警报器适于在达到或超过一个或多个预定阈值的情况下启动。该实施例特别但不排他地有利于获得壳体内部和/或外部的安全环境。当一个或多个传感器连接到警报系统时，确保在达到或超过一个或多个阈值的情况下，联系人员并让其意识到潜在的波动，并且可以确保在潜在波动之后再次稳定环境。

在本发明的实施例中，该至少一个梁通过直接在壳体的顶部边缘上移动或者在安装在壳体的上部分上和/或中的支撑导轨上移动而可在壳体的上部分上基本上水平移动。该实施例特别但不排他地有利于获得提供如何定位梁的多种解决方案的机器。根据壳体的形状和大小，梁的移动可能会在设计上有所不同，以便确保最佳效率。

在本发明的实施例中，梁被设置有由软管和喷嘴组成的给料和/或给水系统，以用于有效分配液体和营养物。该实施例特别但不排他地有利于获得包括通常由人类交互、机器人或其他复杂系统执行的任务的机器。通过提供包括给料和/或给水系统的梁，该繁殖机器自动地操作并确保壳体内的昆虫无需人工劳动即可获得它们所需的水和营养物。从梁进行的给料和/或给水优选地以连续方式完成，而不是一次完成。

在本发明的实施例中，至少一个螺旋钻可在梁上基本上水平移动。该实施例特别但不排他地有利于获得提供壳体内的团块的最佳搅动的繁殖机器。搅动既确保尤其是壳体中的团块的下部分不会达到太高的温度，又确保底部团块不会被过度压缩。另外，搅动确保新鲜空气和营养物均匀分配在壳体中。

在本发明的实施例中，至少一个螺旋钻是沿一定方向旋转以提起昆虫和营养物的团块的提升螺旋钻。该实施例特别但不排他地有利于获得螺旋钻在向上方向上的旋转并由此围绕壳体中的团块移动，从而避免容器底部的过热并且获得饲料的良好分配。

在本发明的实施例中，该设备包括安装在一个或多个梁上的多个螺旋钻。该实施例特别但不排他地有利于获得空气和营养物的甚至更佳的分配，因为更多的螺旋钻可以同时搅动更多的团块。

在本发明的实施例中，穿孔底板是优选地被配置成环形带等的可移动底板，或者底板被固定有带有刮板的环形带，这些刮板能够跨所述底板移动以用于清空该壳体的目的。该实施例特别但不排他地有利于获得壳体的容易且受控的清空。当壳体被清空时，底板的移动将受到控制，以确保从壳体中清空的团块量与可以在壳体外部处理的团块一致，这取决于在壳体外部可用的装备和/或可用于处理清空的昆虫团块的人员数量。此外，该实施例特别但不排他地有利于提供繁殖机器以一定方式的清空，其中，壳体的所有团块以容易的方式被引导至开口以便清空。没有拐角会卡住大量团块，因为整个底板被制成朝向壳体的开口移动的至少一个可移动带，或者替代地，朝向壳体的开口移动的带有刮板的可移动带被装配到穿孔底板上。

在本发明的上下文中，“环形带”可以例如理解为优选地围绕一组滑轮行进的连续带。

在本发明的实施例中，壳体的至少一个侧面、顶部或底部充当至少一个门，比如可竖直滑动的门，或者被设置有至少一个门，比如具有铰链的门，以用于提供适于清空壳体的开口。

该实施例特别但不排他地有利于获得能够容易地清空壳体的繁殖机器。

在本发明的上下文中，“门”可以被理解为允许将团块填充到壳体中并且用于清空壳体的开口。壳体的清空可以通过从上方(例如，从梁)抽真空或清扫来完成。抽真空可以经由从梁延伸的软管或经由单独的系统来完成。此外，优选地，壳体的壁也可以像在常规容器上那样打开，例如铰链上的门。

在本发明的实施例中，顶部和/或底部是封闭的和/或敞开的。

该实施例特别但不排他地有利于获得使用尽可能少的构造材料的繁殖机器，从而降低材料成本。

此外，该实施例特别但不排他地有利于允许来自壳体内部的团块的热量特别是尽管顶部被释放并且由此防止过热，过热在封闭的壳体内更容易成为问题，除非已经采取其他预防措施。

优选地，壳体的下部分被构造为“双层底部”，其中，双层底部的上部分被穿孔，例如，固定的穿孔底板或可移动的穿孔环形带。双层底部的下部分可以是壳体的实际底部或(混凝土)底板，在其上放置具有固定穿孔底板或呈环形可移动穿孔带形状的底板的壳体。基本上，发现有利的是可以在双层底部的两层之间产生气压，使得空气被迫向上通过穿孔进入壳体中。

在本发明的实施例中，壳体具有包括至少四个侧面的箱形状，并且其中，顶部和/或底部是封闭的和/或敞开的。该实施例特别但不排他地有利于获得可容易地由例如容器等制成或者可以容易地制造的繁殖机器。

在本发明的实施例中，壳体具有圆柱形形状，该圆柱形形状在顶部和底部处是圆形的，并且其中，顶部和/或底部是封闭的和/或敞开的。该实施例特别但不排他地有利于获得没有拐角的繁殖机器。

在本发明的实施例中，优选地通过使用横杆并且更优选地移动横杆来将底板分成多个节段。该实施例特别但不排他地有利于获得房屋(house)的容易且受控的清空。当房屋被清空时，底板或放置在固定穿孔底板上方的环形带的移动将受到控制，以确保从壳体清空的团块量与可以在壳体外部处理的团块一致，这取决于在壳体外部可用的装备和/或可用于处理清空的昆虫团块的人员数量。

通过提供被分成多个节段的底板，控制壳体的清空变得甚至更容易，因为底板的节段提供了一次要清空多少团块的指示，例如，一次一个节段、一次两个节段等等。

在本发明的实施例中，该设备包括用于稳定壳体的至少一个稳定元件。该实施例特别但不排他地有利于获得稳定且有弹性的壳体，即使壳体被填充有团块也是如此，这有助于在壳体的壁上产生巨大的力负载。

在本发明的实施例中，该设备包括至少一个驱动装置。该实施例特别但不排他地有利于提供装置，该装置提供机器的特征的移动。

在本发明的上下文中，“驱动装置”可以被理解为例如马达(液压、机械、电动等)。驱动装置可以是用于为设备提供动力并由此提供移动能力的任何合适的装置。

在本发明的实施例中，该设备包括较小的单独容器，卵可以在该单独容器中繁殖几天，然后将带有现在孵化的幼虫的单独容器清空到壳体中。

这提供了解决方案，使得可以将昆虫卵直接馈送到壳体中。

在本发明的实施例中，壳体由金属、特别是钢制成。该实施例特别但不排他地有利于提供制造低廉的坚固且稳定的壳体。然而，壳体可能由适合于繁殖机器的任何其他材料制成。潜在地，壳体可能由透明材料制成，比如聚合物、亚克力或者适合于提供必要负载强度的任何其他材料。

在本发明的实施例中，该设备是“即插即用”解决方案。

该实施例特别但不排他地有利于获得用于繁殖机器的运输、交付和设置的简单解决方案，因为该机器的所有需要的元件都在能立即使用的一个整体部分中。

在实施例中，一个或多个船用容器被转换成繁殖机器，其中整个系统安装在内部，使得它可以被船运出去并且即插即用。

本发明进一步涉及第二方面，该第二方面是一种用于繁殖昆虫的方法，该方法包括以下步骤：

-用昆虫和营养物填充壳体，

-当至少一个螺旋钻在可移动梁上移动时旋转该至少一个螺旋钻，

-将空气通过该壳体的底部供应到该壳体中，

-继续这些步骤，直到幼虫已长到预定阶段为止，

-部分或完全打开该壳体的一个侧面、顶部或底部或者至少一个门，

-清空该壳体。

本发明的这个方面特别但不排他地有利在于，根据本发明的方法可以通过使用第一方面的繁殖机器来实施。

此外，本发明特别但不排他地有利于获得对于昆虫的大规模繁殖来说最佳的昆虫繁殖方法。该方法相对于已知的繁殖方法提供了非常省时的方法；另外，该方法提供了非常简单的方式来监督作为其一部分的卵和昆虫。

此外，昆虫繁殖方法构成了更有效、更经济和/或更可靠的方法。

此外，本发明特别但不排他地有利在于，它提供了一种空气供应系统，该空气供应系统冷却昆虫，为昆虫提供空气，并且在壳体将被清空时为壳体中的团块提供额外的干燥。

在本发明的上下文中，“阶段”可以理解为昆虫的生命周期中的任何阶段。

在本发明的实施例中，螺旋钻不断旋转，或者螺旋钻顺序旋转或间歇旋转，并且通过穿孔底板的空气流是恒定的或者空气的流入是顺序的或间歇的。

在本发明的实施例中，幼虫是在壳体被清空之后从营养物和任何其他周围材料(例如，昆虫粪便)中分类出来的。该实施例特别但不排他地有利于获得仅含有生长的幼虫、仅含有粪便等的分类部分。

在本发明的实施例中，通过以下一项或多项来执行清空：

-通过开始移动该壳体的可移动底板(140)或具有带有刮板的环形带的固定底板来清空该壳体(S6)，这些刮板跨该穿孔底板移动，或者，

-借助于抽风机来清空该壳体，或者

-借助于装载机来清空该壳体，或者

-通过倾斜该壳体来清空该壳体。

在本发明的实施例中，根据位于壳体底部的横杆的距离来逐步执行壳体的清空。

该实施例特别但不排他地有利于获得房屋的容易且受控的清空。当房屋被清空时，底板的移动将受到控制，以确保从壳体中清空的团块量与可以在壳体外部处理的团块一致，这取决于在壳体外部可用的装备和/或可用于处理清空的昆虫团块的人员数量。

通过根据底板的划分节段来清空壳体，控制壳体的清空变得甚至更容易，因为底板的节段提供了一次要清空多少团块的指示，例如，一次一个节段、一次两个节段等等。

在本发明的实施例中，至少一个门是打开的，使得穿孔底板下方的空间可以经由从一侧吹入空气来清空和清洁。该实施例特别但不排他地有利在于，它使得能够非常容易且快速地完成机器底部的清洁过程。

在本发明的实施例中，卵也位于壳体中，使得它们可以直接孵化到有营养物的团块中，或者卵位于作为设备的一部分的单独的较小壳体中，卵可以在该较小壳体中孵化，之后将带有新孵化幼虫的较小壳体清空到设备的壳体中。该实施例特别但不排他地有利于提供一种解决方案，其中，卵的孵化和幼虫的繁殖/饲养是可能的。

本发明的第一方面和第二方面可以各自与任何其他方面相结合。参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得到阐述。

附图说明

现在将参考附图更详细地描述根据本发明的用于繁殖昆虫的设备和方法。附图示出了实施本发明的一种方式，并且将不被解释为限于落入所附权利要求组的范围内的其他可能的实施例。

图1a和图1b示意性地示出用于繁殖昆虫的箱形设备。

图2a、图2b和图2c示意性地示出用于繁殖昆虫的圆柱形设备。

图3示出根据本发明的用于繁殖昆虫的方法的流程图。

具体实施方式

图1a和图1b示意性地示出根据本发明的一个当前优选实施例的用于繁殖昆虫的箱形设备100。图1a和图1b展示了用于繁殖昆虫、优选地幼虫和/或孵化昆虫卵的设备100。

该设备包括：

-壳体110，该壳体适于包含昆虫和/或昆虫卵和营养物的团块。图中所展示的壳体是箱形的，被构造得像容器。壳体包括四个侧面、底部和敞开的顶部。通过本发明，顶部和/或底部可以是封闭的和/或敞开的。

-至少一个梁120，该至少一个梁可移动地安装在壳体110的上部分上。附图示出了被安装在壳体的上部分上的一个梁，但根据壳体的大小，多个梁也适用于本发明。图1a和图1b中的梁120经由安装在壳体的上部分中的支撑导轨200而可在壳体的上部分上(基本上)水平移动。此外，梁120可以直接在壳体的顶部边缘上移动。此外，梁可以包括给料和/或给水系统(图1中未示出)。

-至少一个基本上竖直定向的螺旋钻130，该至少一个螺旋钻从梁120悬挂，该螺旋钻是可旋转的并且适于搅动壳体110中的昆虫和营养物的团块。在图1a和图1b中，两个螺旋钻130定位在梁上。螺旋钻可在梁120上水平移动。此外，螺旋钻是在一个方向上旋转以提起昆虫和营养物的团块的提升螺旋钻130。

-穿孔底板140。图1a和图1b中所展示的穿孔底板用圆孔进行穿孔。孔可以具有任何形状和任何合适的图案。可以通过压花或类似的制造方法来提供孔。

-空气供应装置150，该空气供应装置提供穿过穿孔底板140进入壳体110中的气流。穿孔底板是优选地被配置为环形带等的可移动底板。另外，在图1a中，底板140优选地通过使用横杆160被分成多个节段。

图1a和图1b所展示的设备还包括至少一个传感器170。在附图中，两个传感器170被展示为都定位在梁120上。传感器可以定位在壳体110中和/或壳体上的任何位置，例如在梁120上、在壳体的侧面/底部/顶部上、在螺旋钻130上或者在壳体中和/或壳体上的任何其他合适的位置。传感器170适用于测量以下至少一项或多项：团块的温度、湿度、pH值和/或高度。传感器优选地连接到警报器180，如图1a和图1b所展示。警报器180适于在达到或超过一个或多个预定阈值的情况下启动。

此外，图1a和图1b所展示的设备100具有适用于清空壳体的敞开顶部。本发明的设备具有壳体的至少一侧面、顶部或底部，该至少一侧面、顶部或底部包括至少一个门或充当门(图1中未展示)。门可以是可竖直滑动的门或带有铰链的门(图1中未展示)，以用于提供适于清空壳体的开口。另外，图1a和图1b所展示的设备包括提供设备的特征的移动的驱动装置190。

图2a、图2b和图2c示意性地示出根据本发明的另一个当前优选实施例的用于繁殖昆虫的圆柱形设备100。

图2所示的设备展示了用于繁殖昆虫、优选地幼虫和/或孵化昆虫卵的设备。该设备包括：

-壳体110，该壳体适于包含昆虫和/或昆虫卵和营养物的团块。图2a、图2b和图2c所展示的壳体是圆柱形的、被构造为筒仓。壳体包括圆形侧壁、底部和敞开的顶部。在本发明中，顶部和/或底部可以是封闭的和/或敞开的。

-至少一个梁120，该至少一个梁可移动地安装在该壳体的上部分上和/或在该壳体的中心。图2a、图2b和图2c示出(基本上)安装在壳体的中心的一个梁120。该梁可以被贯穿式提升并且可在侧面支撑件上移动，以便跨越工作区域(下方的团块)或者仅部分地跨在壳体的顶部上并且可旋转地移动。图2a、图2b和图2c中的梁120经由安装在壳体的上部分中的支撑导轨200可在壳体110的上部分上移动。另外，梁可以直接在壳体的顶部边缘上移动。此外，梁可以包括给料和/或给水系统(图2a、图2b和图2c中未示出)。

-至少一个基本上竖直定向的螺旋钻130，该至少一个螺旋钻从梁120悬挂，该螺旋钻是可旋转的并且适于搅动壳体110中的昆虫和营养物的团块。在图2a中，一个螺旋钻130定位在梁上。在图2b和图2c中，两个螺旋钻130定位在梁上。螺旋钻可在梁上水平移动。此外，螺旋钻是在一个方向上旋转以提起昆虫和营养物的团块的提升螺旋钻130。

-穿孔底板140。图2a、图2b和图2c中所示的穿孔底板用圆孔进行穿孔。孔可以具有任何形状和任何合适的图案。

-空气供应装置150，该空气供应装置提供穿过穿孔底板140进入壳体110中的气流。

图3示出根据本发明的用于使用设备100(在图1a、图1b、图2a、图2b和图2c中示出)繁殖昆虫的方法的流程图。该方法包括以下步骤：

S1用昆虫和营养物填充壳体110。

S2旋转可在可移动梁(120)上移动的至少一个螺旋钻130。

S3将空气优选地通过底板140从壳体的底部供应到壳体中。

S4继续步骤S2至S3，直到幼虫已长到预定阶段为止。

S5部分或完全打开壳体的一个侧面、顶部或底部或者至少一个门。

S6清空壳体110。

根据本发明的上述方法可以按此顺序或按另一顺序执行，如本领域技术人员将容易理解的，可能地，一个或多个步骤可以组合。

此外，螺旋钻130不断旋转或顺序旋转或间歇旋转，并且空气的供应是恒定的或者空气的流入是顺序的或间歇的。

另外，幼虫优选地在壳体110被清空之后从营养物和任何其他周围材料(例如，昆虫粪便)中分类出来。

尽管已经结合特定实施例描述了本发明，但是不应将本发明解释为以任何方式限于所呈现的示例。本发明的范围由所附权利要求组阐明。在权利要求的上下文中，术语“包括”或“包含”不排除其他可能的元素或步骤。另外，对比如“一”或“一个”等引用的提及不应被解释为排除多个。关于附图中指示的元素在权利要求中使用的附图标记也不应被解释为限制本发明的范围。此外，不同权利要求中提到的各个特征可以有利地组合，并且不同权利要求中提到这些特征并不排除特征的组合是不可能的和有利的。