專利名稱：一種適合柱狀微藻反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)式密閉布光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬光生物反應(yīng)領(lǐng)域，特別是涉及一種光生物反應(yīng)器的布光裝置。
背景技術(shù)：
微藻具有很高的應(yīng)用價值，微藻細(xì)胞富含蛋白質(zhì)、氨基酸、碳水化合物、維生素、多糖和色素等多種高附加值的生物物質(zhì)，而且某些微藻還具有很高的產(chǎn)不飽和脂肪酸能力 (如葡萄藻)，在能源利用方面具有很好的應(yīng)用前景。在全球能源危機、環(huán)境污染日益嚴(yán)峻的今天，開發(fā)、利用微藻生物資源具有重要的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益。目前，微藻工業(yè)化培養(yǎng)系統(tǒng)可以區(qū)分為敞開式和封閉式。密閉式反應(yīng)器具有培養(yǎng)條件易控制，可無菌操作，易進行規(guī)?；囵B(yǎng)的優(yōu)點，已成為光生物反應(yīng)器發(fā)展的方向，封閉式光生物反應(yīng)器主要包括管式、平板式和柱式這三種形式。但是密閉式反應(yīng)器都存在一定缺陷。管式反應(yīng)器存在著較嚴(yán)重的混合不均勻和溶氧脫氣問題，在晴朗的天氣，只需幾分鐘溶氧DO飽和度就會達到300%以上，抑制微藻生長。板式生物反應(yīng)器光路長度太窄，一般不超過2. 6cm,而且反應(yīng)器底部會形成死角，大大限制了反應(yīng)器的放大潛力。柱式反應(yīng)器具有培養(yǎng)液混合效果好，CO2利用率高，結(jié)構(gòu)簡單和培養(yǎng)液混合均勻。目前，光生物反應(yīng)器的布光裝置一般為光源外置和光源內(nèi)置。光源固定在反應(yīng)器內(nèi)部或者外側(cè)，其位置固定不變。為了滿足微藻生長的需要，常布置較多光源，隨之而來的是較多的光散失，降低了光能利用效率。

實用新型內(nèi)容本實用新型克服了現(xiàn)有反應(yīng)器布光裝置的缺點，提供了一種節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單、光散失少，易于操作的光生物反應(yīng)器布光裝置，可用于各種柱狀光生物反應(yīng)器中。為解決所述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是一種用于微藻培養(yǎng)的高效布光裝置，其特征在于包括反應(yīng)器(1)、集光罩O)、光源(3)、旋轉(zhuǎn)基座(4)和基座孔(5)。集光罩( 套蓋住光源C3)和反應(yīng)器(1)，光源(3)固定在旋轉(zhuǎn)基座(4)上，基座(4)可以繞反應(yīng)器勻速轉(zhuǎn)動。一種基于日光燈光源的高效布光裝置，包括集光罩0)，采用透明的玻璃，內(nèi)表面粘貼一層反光薄膜，散射光通過燈管之間的空隙，經(jīng)薄膜反射可以有效被反應(yīng)器再次利用；光源(3)，該光源可根據(jù)實際培養(yǎng)需要，確定日光燈管數(shù)量，在等間隔固定于基座 (4)的基座孔(5)上；旋轉(zhuǎn)基座G)，該基座可以勻速轉(zhuǎn)動，為日光燈管提供了支撐，日光燈管固定在基座孔( 上后，基座繞反應(yīng)器轉(zhuǎn)動，從而帶動燈管轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速通過調(diào)節(jié)器控制；上述的一種基于日光燈光源的高效布光裝置，所述集光罩可由多種輕質(zhì)材料構(gòu)成，其內(nèi)側(cè)粘貼錫箔紙或者塑料薄膜進行反光，安裝簡單，可有效提高光利用效率。上述的一種基于日光燈光源的高效布光裝置，所述光源為普通日光燈管，為市售品，可根據(jù)實際需求配備不同長度、數(shù)量、功率的日光燈管。上述的一種基于日光燈光源的高效布光裝置，所述旋轉(zhuǎn)基座(4)為以聚乙烯為主要原料制成，承壓性高，可塑性強，價格低廉。本實用新型一種基于日光燈光源的高效布光裝置，結(jié)合了公知的封閉式與開放式兩種培養(yǎng)方式的各自優(yōu)點，采用封閉式、旋轉(zhuǎn)式外置光源，一方面，降低了燈管數(shù)量，節(jié)約了能量，另一方面，有效減少光線散失，提高了光能利用效率。同時，該布光裝置采用了價格低廉的塑料，結(jié)構(gòu)簡單，光源轉(zhuǎn)速和光亮度可分別通過調(diào)速器和燈管數(shù)量控制，可見，該布光裝置成本較低、易于控制，操作方便，光利用效率高，可用于各種柱狀光生物反應(yīng)器中，亦可為其它反應(yīng)器構(gòu)建提供技術(shù)借鑒。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的俯視示意圖。
具體實施方式
為了更好理解本實用新型，下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作詳細(xì)說明，未詳加說明的按本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)。本實用新型要求保護的范圍不單限于實施例表示的范圍實施例1 一種基于熒光燈光源的微藻培養(yǎng)的高效布光裝置，包括反應(yīng)器(1)，為柱狀反應(yīng)器系統(tǒng)，為透明的玻璃、有機玻璃或樹脂材料制作，為藻細(xì)胞提供生長環(huán)境和營養(yǎng)；集光罩O)，大小可由反應(yīng)器來確定，支架由輕質(zhì)材料制作，內(nèi)表面粘貼反光膜或者噴涂反光噴繪材料，聚光罩起到反射光線作用，能有效降低光線散失，也能阻止外來有害生物進入反應(yīng)器；光源(3)，數(shù)量可根據(jù)功率、藻種特性等實際需要確定；旋轉(zhuǎn)基座(4)，圓環(huán)形，環(huán)直徑和高度視實際而定，由透明的玻璃、有機玻璃或樹脂材料制作，可以圍繞反應(yīng)器勻速轉(zhuǎn)動，是燈源的轉(zhuǎn)動裝置；基座孔(5)，以等間隔中心對稱形式分布于基座上，其深度和直徑可略大于燈管，以能牢固固定燈管為準(zhǔn)。集光罩主要起到反射光線的作用，能有效地收集和利用散失光線，其尺寸大小、制作材料可根據(jù)反應(yīng)器的需要進行適當(dāng)調(diào)整，為了降低成本，本實用新型采用緊密式設(shè)計，即集光罩內(nèi)側(cè)與旋轉(zhuǎn)基座外側(cè)水平距離不超過5cm。另外，所述支架議)必須由輕質(zhì)材料制作，便于移除，以方便觀察反應(yīng)器內(nèi)部情況。光源C3)理論上由任何形式的光源類型均可， 但是考慮到節(jié)能環(huán)保，建議采用納米節(jié)能燈管，從源頭提高電光轉(zhuǎn)換和減少光衰減。具體實際中使用時，柱狀反應(yīng)器放置在支撐臺面上，再將旋轉(zhuǎn)基座套于反應(yīng)器外側(cè)，也放置在支撐臺面上，同時將燈管等間隔固定在基座孔上，并通電使基座勻速轉(zhuǎn)動，由于燈源轉(zhuǎn)動，可減少燈源數(shù)量，將聚光罩罩住反應(yīng)器開始培養(yǎng)。當(dāng)微藻培養(yǎng)到一定濃度需要收集的時候，首先斷開旋轉(zhuǎn)基座動力電源，待基座基本停止轉(zhuǎn)動后，移除聚光罩，再進行收集。實施例2。具體實際使用時，在流加培養(yǎng)過程中，要觀察微藻生長狀況或者添加營養(yǎng)物質(zhì)，先斷開旋轉(zhuǎn)基座動力電源，待基座基本停止轉(zhuǎn)動后，將聚光罩移除后進行上述觀察和操作。
權(quán)利要求1.一種用于微藻培養(yǎng)的高效布光裝置，其特征在于包括反應(yīng)器(1)、集光罩O)、光源 (3)、旋轉(zhuǎn)基座(4)和基座孔(5)。集光罩( 套蓋住光源C3)和反應(yīng)器(1)，光源(3)固定在旋轉(zhuǎn)基座(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述布光裝置，其特征在于反應(yīng)器(1)為普通柱狀光合生物反應(yīng)器，反應(yīng)器為透明材質(zhì)構(gòu)建。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述布光裝置，其特征在于集光罩O)由支架議)及其內(nèi)表面的內(nèi)膜O")構(gòu)成，支架O')為透明的玻璃、有機玻璃或樹脂材料制成的圓柱狀，內(nèi)膜 (2")粘貼一層反光物質(zhì)或者噴涂反光材料鍍層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述布光裝置，其特征在于光源C3)可以是各種形式的光源，包括熒光燈管、節(jié)能燈或者LED燈等，光源在基座上呈中心對稱分布，數(shù)量可以根據(jù)光強需要增減。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述布光裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)基座(4)呈圓環(huán)形，等間隔分布基座孔(5)，套置于反應(yīng)器之外。旋轉(zhuǎn)基座(4)繞反應(yīng)器(1)可以自由轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速可調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的任意一種布光裝置，其特征在于反應(yīng)器(1)和光源(3)之外布設(shè)反光裝置，避免光能散失。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-5所述的任意一種布光裝置，其特征在于光源類別不限，數(shù)量可增減。光源固定在旋轉(zhuǎn)基座上，后者帶動前者圍繞反應(yīng)器勻速轉(zhuǎn)動。
專利摘要本實用新型公開了一種單細(xì)胞微藻養(yǎng)殖設(shè)備，尤其是該設(shè)備的光源布設(shè)裝置。為了提高光合生物反應(yīng)器的光利用效率，節(jié)約能源，減少設(shè)備，本實用新型提供了一種微藻培養(yǎng)的光源布設(shè)裝置，包括旋轉(zhuǎn)基座、光源、集光罩3部分。旋轉(zhuǎn)基座呈圓環(huán)狀，基座上等間隔打孔，光源以中心對稱形式固定在基座孔上，光源旋轉(zhuǎn)速率和光源數(shù)量可根據(jù)需要調(diào)整，從而節(jié)省了能量，間接提高了反應(yīng)器的表面/體積比；聚光罩內(nèi)壁貼有反光膜，未被反應(yīng)器吸收的光線落到集光罩表面，經(jīng)集光罩表面反射后，再次由反應(yīng)器吸收，進一步提高光能利用效率。這種反應(yīng)器明顯節(jié)約了培養(yǎng)過程中的能耗，光能利用效率高，可提高微藻產(chǎn)量，且能培養(yǎng)不同成分的微藻產(chǎn)品。
文檔編號C12M1/00GK202246648SQ20112035979
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者萬小春, 宋成軍, 崔光淇, 羅娟, 董保成, 趙立欣, 陳羚 申請人:農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院