本發(fā)明涉及一種藻類培養(yǎng)系統(tǒng)，尤其涉及一種防止透明管內(nèi)生長(zhǎng)的藻附著管壁積累的光生物反應(yīng)器的清潔裝置及光生物反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

微藻是一類在陸地、海洋分布廣泛，且營(yíng)養(yǎng)豐富、光合利用度高的自養(yǎng)植物，細(xì)胞代謝產(chǎn)生的多糖、蛋白質(zhì)、色素等，使其在食品、醫(yī)藥、基因工程、液體燃料等領(lǐng)域具有很好的開發(fā)前景。

然而，自然界中并不存在可以直接收集加工的大量現(xiàn)成微藻資源。開發(fā)供人類社會(huì)發(fā)展所需的微藻資源，首先要規(guī)?；こ膛囵B(yǎng)生產(chǎn)微藻原料。目前，微藻規(guī)?；斯づ囵B(yǎng)微藻主要有開放池和封閉光生物反應(yīng)器兩類方式：開放池為開放式(如跑道池)反應(yīng)器，其投資成本低，且位于室外，能直接利用太陽(yáng)光。但是該方式培養(yǎng)條件不穩(wěn)定，并存在嚴(yán)重的污染問(wèn)題。而封閉式光生物反應(yīng)器，雖然投資費(fèi)用相對(duì)較大，但由于可以調(diào)控多項(xiàng)培養(yǎng)參數(shù)，更易于控制生物污染，培養(yǎng)微藻的產(chǎn)率更高，因此成為近年來(lái)本領(lǐng)域研發(fā)重要趨勢(shì)。

管道式光生物反應(yīng)器是一種在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)及試驗(yàn)中，較為典型的封閉式光生物反應(yīng)器，其主要由數(shù)排透明的玻璃或高分子材料管道連接而成，微藻培養(yǎng)液通過(guò)循環(huán)泵在管道內(nèi)循環(huán)，接受光照實(shí)現(xiàn)自養(yǎng)繁殖。但是，管道式光生物反應(yīng)器在培養(yǎng)微藻的過(guò)程中，常常不可能避免地產(chǎn)生藻類的大量附著貼壁積累，不僅降低管道的透光度，減少光的透過(guò)，而且這些附著的藻類也容易發(fā)生死亡、變質(zhì)進(jìn)而影響整個(gè)管道內(nèi)的藻的質(zhì)量；此外，附著的藻也難以收獲，因此減少了整個(gè)管道式光生物反應(yīng)器的有效產(chǎn)藻量。常用的清理貼壁的方法是，在培養(yǎng)結(jié)束后或中斷后，用NaClO₃溶液浸泡、沖洗，并可在管道內(nèi)放入清洗小球等方式進(jìn)行輔助，但是這種方式操作繁瑣、效果有限，且每培養(yǎng)1體積的藻液，需要大約3-5體積的水量進(jìn)行清洗，耗水量太大。

業(yè)內(nèi)對(duì)于解決這個(gè)問(wèn)題，也有相關(guān)的設(shè)計(jì)和研究。例如，主題為“基于流體驅(qū)動(dòng)內(nèi)置轉(zhuǎn)子的管式光生物反應(yīng)器”，公開號(hào)CN104560695A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，其主要是通過(guò)在管道內(nèi)設(shè)置一個(gè)流體驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，通過(guò)流體在管道內(nèi)流動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，在貼近管壁處產(chǎn)生較強(qiáng)紊流，能夠解決藻粘附管壁生長(zhǎng)、遮蔽光照、降低生產(chǎn)率的難題。但是在管道內(nèi)放置被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，對(duì)流體產(chǎn)生較大阻力，因而對(duì)管道式光生物反應(yīng)器的管道長(zhǎng)度和泵的驅(qū)動(dòng)功率參數(shù)都提出要求。此外，這種方式只是增大貼近管壁的流體紊流強(qiáng)度，并不能實(shí)質(zhì)解決藻附著積累的問(wèn)題。

再一個(gè)關(guān)于管道式光生物反應(yīng)器內(nèi)壁清洗的專利申請(qǐng)，主題為“管道光生物反應(yīng)器管內(nèi)壁的清理方法”，授權(quán)公告號(hào)為CN102000679B的中國(guó)發(fā)明專利，其主要將若干各個(gè)小的磁性球體放入管道光生物反應(yīng)器內(nèi)，培養(yǎng)液在動(dòng)力推動(dòng)下流動(dòng)，磁性球體隨培養(yǎng)液隨機(jī)進(jìn)入光生物反應(yīng)器的管道內(nèi)并進(jìn)行定向移動(dòng)，磁性球體在光反應(yīng)器管道內(nèi)循環(huán)移動(dòng)過(guò)程中不斷地與管壁產(chǎn)生輕微碰撞與摩擦，從而將粘貼到透明管道內(nèi)壁上的藻細(xì)胞材料蹭入培養(yǎng)微藻的液相中，將管道光生物反應(yīng)器有效清理并保持其透光性。(如圖1所示)

由圖中可以看出，該方案主要利用數(shù)個(gè)小球a，小球a包括a1可塑性材料和內(nèi)部的磁體球a2。在水流驅(qū)動(dòng)下將這些球輸送到管道內(nèi)，小球a不斷碰撞管壁實(shí)現(xiàn)清洗。其中在管道光生物反應(yīng)器4外新增一個(gè)循環(huán)管道旁路41，管道旁路41連通于進(jìn)水管路和回水管路之間，一磁性球體吸引控制裝置42設(shè)置于循環(huán)管道旁路41靠近回水管路的一端。其中吸引控制裝置42是用于將被阻斷裝置43阻斷隔離下來(lái)的小球a收集到循環(huán)管道旁路41中，之后這些小球a依靠重力或受驅(qū)動(dòng)移動(dòng)到開關(guān)44的一端，以便小球a被培養(yǎng)液再次帶入到管道4中。因此，該管道清洗小球a雖然相對(duì)前一個(gè)方案具有較小的流體阻力，但是由于小球a體積較小，在管道內(nèi)僅能通過(guò)隨機(jī)滾動(dòng)的方式碰撞管內(nèi)壁，對(duì)于管內(nèi)壁的清潔作用并不全面，但若小球體積接近管內(nèi)壁，又會(huì)造成管道阻塞，藻液循環(huán)困難。故該方案的清洗效果隨機(jī)性大，可控性差、效果仍不臻理想?，F(xiàn)有封閉式光生物反應(yīng)器技術(shù)中，由于從培養(yǎng)到收獲，管道需要保持封閉培養(yǎng)環(huán)境?，F(xiàn)有的大規(guī)模藻培養(yǎng)用光生物反應(yīng)器的清洗工藝，一般只能在收獲后進(jìn)行，但此方式無(wú)法維護(hù)“養(yǎng)藻過(guò)程中”管壁透光度、導(dǎo) 致對(duì)自然光利用效率無(wú)法提升。而專門留出時(shí)間段來(lái)清洗設(shè)備，則會(huì)使光生物反應(yīng)器的有效使用時(shí)間占比降低，無(wú)法獲得光生物反應(yīng)器的最大培養(yǎng)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種新型磁力控制式管式光生物反應(yīng)器的清潔裝置，以及具有該配套裝置的光生物反應(yīng)器。

本發(fā)明的另一個(gè)主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種光生物反應(yīng)器的清潔裝置，所述光生物反應(yīng)器包括管道，所述清潔裝置用于清潔所述管道內(nèi)壁，所述清潔裝置包括內(nèi)環(huán)體和外牽引裝置；所述內(nèi)環(huán)體位于所述管道內(nèi)，所述內(nèi)環(huán)體包括磁性環(huán)體和所述磁性環(huán)體外設(shè)置的清潔結(jié)構(gòu)層，所述磁性環(huán)體為磁性材質(zhì)，所述清潔結(jié)構(gòu)層能匹配貼合所述管道內(nèi)壁，能以摩擦方式清潔各所述管道內(nèi)壁；所述外牽引裝置對(duì)應(yīng)所述內(nèi)環(huán)體位于所述管道外，所述外牽引裝置能與所述磁性環(huán)體相互作用的磁力，所述外牽引裝置能帶動(dòng)所述內(nèi)環(huán)體在所述管道內(nèi)移動(dòng)。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的光生物反應(yīng)器的清潔裝置的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：通過(guò)外牽引裝置的控制和牽引，使內(nèi)環(huán)體可被控制地移動(dòng)并與管壁摩擦，而移動(dòng)的間隔周期、移動(dòng)的速度、不同部位的摩擦力度都可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，能實(shí)現(xiàn)理想的清潔效果。使用中，只需將各內(nèi)環(huán)體提前放置在各管道中，由于是內(nèi)環(huán)體為環(huán)狀，所以并不會(huì)影響內(nèi)部液體的流通，可在設(shè)備處于正常的養(yǎng)藻過(guò)程中維護(hù)管壁的透光性。

外牽引裝置可以對(duì)應(yīng)地固定套在管道外，也可以是可拆卸的，需要進(jìn)行管道清潔時(shí)，對(duì)應(yīng)地安裝上外牽引裝置，然后以外力帶動(dòng)外牽引裝置順管道軸向或徑向移動(dòng)，以進(jìn)行定期的管道清潔?？稍谖⒃迮囵B(yǎng)過(guò)程中，定期(如每天)進(jìn)行一次清潔動(dòng)作，有效地預(yù)防貼壁發(fā)生。也可用于在培養(yǎng)結(jié)束后清洗管道?？梢员ＷC光生物反應(yīng)器連續(xù)化正常養(yǎng)藻，在不影響管道內(nèi)藻液的流動(dòng)和循環(huán)的情況下，維護(hù)管壁透光度，避免藻液受光性受到影響。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述磁性環(huán)體為鐵磁性或永磁性材質(zhì)，對(duì)應(yīng)地，所述外牽引裝置具有永磁鐵或電磁鐵。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述內(nèi)環(huán)體的磁性環(huán)體與所述外牽引裝置的磁性相同或磁性相反。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述內(nèi)環(huán)體內(nèi)具有順?biāo)龉艿垒S向延伸的穿孔。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述清潔結(jié)構(gòu)層為海綿、棉布、毛刷、尼龍絲、紗布或帶有勾刺的彈性纖維。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述外牽引裝置形狀與各所述管道外壁匹配，所述外牽引裝置為環(huán)形或具有開口的半包圍環(huán)形。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述內(nèi)環(huán)體順?biāo)龉艿垒S向具有一定長(zhǎng)度，所述內(nèi)環(huán)體外周面呈錐形。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述外牽引裝置內(nèi)側(cè)周面具有內(nèi)錐度，所述內(nèi)錐度與所述內(nèi)環(huán)體外周面的錐度相匹配，以增大沿管道軸向的作用力分量。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述外牽引裝置包括基材環(huán)體和多個(gè)磁塊，所述磁塊粘貼或嵌入所述基材環(huán)體的內(nèi)表面，多個(gè)所述磁塊沿軸向和圓周布置。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述內(nèi)環(huán)體的磁性環(huán)體包括基材環(huán)體和多個(gè)磁塊，多個(gè)所述磁塊粘貼或嵌入所述基材環(huán)體的外表面，所述磁塊沿軸向和圓周布置。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述內(nèi)環(huán)體內(nèi)具有順?biāo)龉艿垒S向延伸的穿孔，所述磁性環(huán)體端部形成供引導(dǎo)藻液流經(jīng)該穿孔的切角或圓導(dǎo)角。該切角或圓倒角作為藻液流過(guò)該內(nèi)環(huán)體的穿孔的引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，減小藻液循環(huán)阻力，降低能耗。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述磁性環(huán)體的外周面具有一個(gè)環(huán)形凹槽，所述清潔結(jié)構(gòu)層固定于所述環(huán)形凹槽內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述外牽引裝置的環(huán)體為具有開口的半包圍環(huán)形，所述外牽引裝置的環(huán)體為柔性材質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述內(nèi)環(huán)體的磁性環(huán)體為柔性材質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述外牽引裝置由多個(gè)相樞接的弧形體組成，所述弧形體的弧度與所述管道外周面相匹配。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中另具有一驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置能在一固定基面上順?biāo)龉艿赖妮S向移動(dòng)；所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)有支架，所述支架連接一條或多條所述管道上的一個(gè)或多個(gè)所述外牽引裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述光生物反應(yīng)器的多條所述管道平行布置，多條所述管道間隔一定距離設(shè)置有托管支撐件。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)一個(gè)或多個(gè)所述外牽引裝置，在兩個(gè)相鄰所述托管支撐件之間來(lái)回移動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述外牽引裝置為帶有開口的半包圍環(huán)形，所述驅(qū)動(dòng)裝置還具有執(zhí)行模塊，所述執(zhí)行模塊能驅(qū)動(dòng)所述連接支架伸出或縮回，以帶動(dòng)所述外牽引裝置遠(yuǎn)離或接近所述管道，以避開所述托管支撐件。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述連接支架設(shè)置有光電位移傳感器，通過(guò)所述光電位移傳感器在移動(dòng)中檢測(cè)所述托管支撐件，所述執(zhí)行模塊根據(jù)所述光電位移傳感器的檢測(cè)信號(hào)啟動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中所述連接支架設(shè)有液體通道，所述液體通道與一液體供應(yīng)裝置連通，所述外牽引裝置上設(shè)有液體噴灑機(jī)構(gòu)，所述液體噴灑機(jī)構(gòu)與所述液體通道連通，所述液體噴灑機(jī)構(gòu)向所述管道外壁噴灑液體。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種光生物反應(yīng)器，具有多條管道，所述管道為透明材質(zhì)，其中，還具有如前所述的光生物反應(yīng)器的清潔裝置。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖考慮以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的各種目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。附圖僅為本發(fā)明的示范性圖解，并非一定是按比例繪制。在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記始終表示相同或類似的部件。其中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種光生物反應(yīng)器的清潔裝置動(dòng)作示意圖。

圖2是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的光生物反應(yīng)器的清潔裝置應(yīng)用于管道的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的光生物反應(yīng)器的清潔裝置應(yīng)用于管道的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3中沿P-P線的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的光生物反應(yīng)器的清潔裝置縱剖面上磁吸作用示意圖。

圖6是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的清潔裝置的外牽引裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的清潔裝置的內(nèi)環(huán)體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的清潔裝置的內(nèi)環(huán)體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的光生物反應(yīng)器的清潔裝置運(yùn)行至管道支撐件情形下的示意圖。

圖10A至圖10C是根據(jù)示例性實(shí)施方式示出的光生物反應(yīng)器的清潔裝置避開管道支撐件三種方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的光生物反應(yīng)器的清潔裝置運(yùn)行至管道彎管情形下的示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

1.管道；2.外牽引裝置；21.環(huán)體；21a.基材環(huán)體；22.磁塊；3.內(nèi)環(huán)體；31.磁性環(huán)體；31a.基材環(huán)體；32.清潔結(jié)構(gòu)層；33.穿孔；34.磁塊；35.切角或圓導(dǎo)角；36.環(huán)形凹槽；5.支撐件；51.凹槽；6.接頭；7.支架；7a.主支架；7b.支架臂；8.驅(qū)動(dòng)裝置；8a.行走驅(qū)動(dòng)；8b.立架；81.液體供給裝置；82.管路；9.執(zhí)行模塊；10.光電位移傳感器。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明將全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例的管道式光生物反應(yīng)器可包括一條或多條管道，管道可為透明材質(zhì)制成，管道材質(zhì)舉例為玻璃或高分子材料，高分子材料如PMMA、PVC、PC等。管道可為圓管、橢圓管或方管，多條管道可平行布置，并且多條管道間隔一定距離設(shè)置有托管支撐件。微藻培養(yǎng)液通過(guò)循環(huán)泵在管道內(nèi)循環(huán)，接受光照實(shí)現(xiàn)自養(yǎng)繁殖。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種光生物反應(yīng)器的清潔裝置，該清潔裝置用于清潔各管道的內(nèi)壁，清潔裝置主要包括內(nèi)環(huán)體和外牽引裝置。

內(nèi)環(huán)體位于管道內(nèi)，內(nèi)環(huán)體可包括磁性環(huán)體和磁性環(huán)體外設(shè)置的清潔結(jié)構(gòu)層，磁性環(huán)體可為磁性材質(zhì)，清潔結(jié)構(gòu)層能匹配貼合管道內(nèi)壁。

外牽引裝置對(duì)應(yīng)內(nèi)環(huán)體可位于管道外，外牽引裝置具有能與磁性環(huán)體相互作用的磁性，以外力推動(dòng)外牽引裝置軸向或徑向移動(dòng)，外牽引裝置能利用磁吸或磁斥作用帶動(dòng)內(nèi)環(huán)體在管道內(nèi)進(jìn)行軸向或徑向移動(dòng)。內(nèi)環(huán)體可利用軸向或徑向移動(dòng)以摩擦方式清潔各管道內(nèi)壁。外牽引裝置利用磁吸作用帶動(dòng)內(nèi)環(huán)體，一實(shí)施方中，二者其中之一可具有永磁性，另一個(gè)具有鐵磁性；再有一實(shí)施方式，也可以兩者都具有磁性相同或不同的永磁性；再一實(shí)施方式中，二者其中之一可設(shè)有電磁鐵裝置，另一個(gè)具有鐵磁性或永磁性。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明中可利用任何能實(shí)現(xiàn)二者之間的磁驅(qū)動(dòng)作用的技術(shù)手段。

外牽引裝置若僅在管道的一側(cè)牽引，但是這樣的牽引力不均衡、控制移動(dòng)的效果不太好，會(huì)造成內(nèi)部的磁性環(huán)翻轉(zhuǎn)而不能平行遷移，也會(huì)造成摩擦管壁的摩擦力不均勻，一側(cè)摩擦力大另一側(cè)摩擦力小，而造成對(duì)管壁的清潔效果不均勻。本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步特點(diǎn)是，使外牽引裝置為環(huán)形或C形(半包圍環(huán)形)，與管道外壁對(duì)應(yīng)，使?fàn)恳庖恍?/p>

使用中，只需將各內(nèi)環(huán)體提前放置在各管道中，由于是內(nèi)環(huán)體為環(huán)狀，所以并不會(huì)影響內(nèi)部液體的流通。外牽引裝置可以對(duì)應(yīng)地固定套在管道外，也可以是可拆卸的，需要進(jìn)行管道清潔時(shí)，對(duì)應(yīng)地安裝上外牽引裝置，然后以外力帶動(dòng)外牽引裝置順管道軸向或徑向移動(dòng)，以進(jìn)行定期的管道清潔?？稍谖⒃迮囵B(yǎng)過(guò)程中，定期(如每天)動(dòng)作一次，有效地預(yù)防貼壁發(fā)生。也可用于在培養(yǎng)結(jié)束后清洗管道。以此管道式光生物反應(yīng)器可以連續(xù)化正常養(yǎng)藻，在不影響管道內(nèi)藻液的流動(dòng)和循環(huán)的情況下，能利用上述清潔裝置維護(hù)管壁透光度，避免藻液受光性受到影響。

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例，舉例說(shuō)明如下：

圖2是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的光生物反應(yīng)器的清潔裝置應(yīng)用于管道的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的光生物反應(yīng)器的清潔裝置應(yīng)用于管道的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是沿圖3中P-P線的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的光生物反應(yīng)器的清潔裝置縱剖面上磁吸作用示意圖。

如圖所示，圖中以應(yīng)用于單條管道1的清潔裝置為例進(jìn)行說(shuō)明，單個(gè)管道1上安裝的清潔裝置主要包括位于管道1外的外牽引裝置2和位于管道1內(nèi)的內(nèi)環(huán)體3，使用中兩者隔著管道1的管壁內(nèi)外對(duì)齊。圖中管道1以圓管為例進(jìn)行說(shuō)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，管道1也可為橢圓管、方管等其它可以使用的管道形狀。

如圖2、圖3及圖4所示，外牽引裝置2的環(huán)體21是裹于管道1外的一環(huán)形結(jié)構(gòu)。環(huán)體21的環(huán)形結(jié)構(gòu)可對(duì)應(yīng)管道1的形狀選擇為圓環(huán)形、橢圓環(huán)形、方環(huán)形等其它能匹配套在管道1外的中空環(huán)形結(jié)構(gòu)。環(huán)體21的內(nèi)側(cè)周面與管道1的外壁面之間具有較小的活動(dòng)間隙，以便于外牽引裝置2能在管道1外進(jìn)行自由的沿管道1的延伸方向移動(dòng)。

環(huán)體21可為一體成形的環(huán)形、具有開口的半包圍環(huán)形或由至少兩個(gè)弧形體樞接而成的環(huán)形。環(huán)體21可制作為半包圍環(huán)形或弧形體樞接而成的環(huán)形，這里半包圍環(huán)形或弧形體的弧度優(yōu)選是要與管道外周面相匹配，多個(gè)弧形體可通過(guò)樞轉(zhuǎn)軸首尾相接，而且至少有一個(gè)快拆連接扣位于其中，以便于進(jìn)行拆解，例如螺栓螺母組合、卡扣等。如此實(shí)施例，有利于在移動(dòng)中遇到障礙物時(shí)，從管道1外周取下環(huán)體21，繞過(guò)障礙物后再將環(huán)體21安裝到管道1外周。環(huán)體21可由鐵磁性材料或永磁材料一體制成。鐵磁性(Ferromagnetism)指的是一種材料的磁性狀態(tài)，具有自發(fā)性的磁化現(xiàn)象。各材料中以鐵最廣為人知。鐵磁性材質(zhì)例如鐵、鈷、鎳這類金屬或相關(guān)合金。永磁材料是指，一經(jīng)磁化即能保持恒定磁性的材料。永磁材料例如：鋁鎳鈷系永磁合金、鐵鉻鈷系永磁合金、永磁鐵氧體、稀土永磁材料和復(fù)合永磁材料等。

另一實(shí)施方式中，環(huán)體21也可由柔性磁材料，例如磁性橡膠制成的具有一個(gè)開口的半包圍環(huán)形結(jié)構(gòu)，該開口小于管道1直徑，借此可利用該開口從管道1外周取下或?qū)h(huán)體21套在該管道1外周。如圖2、圖3及圖4所示， 內(nèi)環(huán)體3可包括磁性環(huán)體31和清潔結(jié)構(gòu)層32。磁性環(huán)體31內(nèi)為順著管道1軸向延伸的穿孔33，即該磁性環(huán)體31是一種空心的環(huán)體結(jié)構(gòu)。穿孔33可供藻液順利通過(guò)，使得磁性環(huán)體31進(jìn)行軸向移動(dòng)時(shí)，不影響管道1內(nèi)藻液的正常循環(huán)和流動(dòng)等培養(yǎng)過(guò)程的持續(xù)進(jìn)行，也減少了磁性環(huán)體31軸向移動(dòng)時(shí)的阻力。磁性環(huán)體31可對(duì)應(yīng)管道1的形狀選擇為圓環(huán)形、橢圓環(huán)形、方環(huán)形等其它能匹配套裝在管道1內(nèi)的中空環(huán)形結(jié)構(gòu)。內(nèi)環(huán)體3的外側(cè)周面與管道1的內(nèi)壁面之間可具有一活動(dòng)間隙，以便于內(nèi)環(huán)體3能在管道1內(nèi)進(jìn)行自由的軸向移動(dòng)。

本發(fā)明是利用該外牽引裝置2的環(huán)體21隔著管道1的管壁，對(duì)該磁性環(huán)體31產(chǎn)生吸引力(也可以是排斥力)，在該外牽引裝置2移動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)該磁性環(huán)體31沿著管道1的內(nèi)壁移動(dòng)，磁性環(huán)體31外部設(shè)置的清潔結(jié)構(gòu)層32對(duì)管道1的內(nèi)壁形成一定壓力并摩擦內(nèi)壁，不斷清除管道1內(nèi)壁上附著的藻，始終保持管道的透光度，提升光生物反應(yīng)器的光利用效率。

另舉例來(lái)講，光生物反應(yīng)器具有多個(gè)管道的情形時(shí)，還能以多個(gè)管道1緊靠地排列為一列、至少兩列或一束。比如管道1為方管時(shí)，多個(gè)管道1排列為一列或兩列，恰組合成一方體。以一方形環(huán)外牽引裝置2便能一次控制多個(gè)內(nèi)環(huán)體3。再如管道1為圓管時(shí)，排列為類圓的一束，更方便以圓環(huán)形外牽引裝置2一次控制多個(gè)內(nèi)環(huán)體3。此實(shí)施例，以一外牽引裝置2套接在多個(gè)管道1外，便能以一個(gè)外牽引裝置2同時(shí)對(duì)應(yīng)帶動(dòng)多個(gè)管道的內(nèi)環(huán)體3。以此能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高效率的清潔。

圖5是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的一種光生物反應(yīng)器的清潔裝置縱剖面上磁吸作用示意圖。如圖所示，外牽引裝置2的環(huán)體21內(nèi)側(cè)周面可具有內(nèi)錐度，內(nèi)錐度一般可大于3度并小于10度。舉例來(lái)說(shuō)，順管道1的軸向，環(huán)體21內(nèi)側(cè)周面一端向另一端逐漸擴(kuò)大或縮小。如此，外牽引裝置2和內(nèi)環(huán)體3的磁吸作用力F可向一側(cè)進(jìn)行傾斜，避免該磁吸作用力僅垂直于管道1的軸向，可產(chǎn)生一增加沿管道軸向的相互作用力的軸向分力Fx。

如圖5所示，磁性環(huán)體31外側(cè)周面可具有外錐度，錐度一般可大于3度并小于10度。舉例來(lái)說(shuō)，順管道1的軸向，磁性環(huán)體31外側(cè)周面一端向另一端逐漸擴(kuò)大或縮小，一種選擇是，磁性環(huán)體31的外錐度可以與外牽引裝置2環(huán)體21的內(nèi)錐度配合，兩種錐度角度近似，而且互為補(bǔ)充，會(huì)在二者之 間形成一基本平行的間隙。如此，外牽引裝置2和內(nèi)環(huán)體3的磁吸作用力F可向一側(cè)進(jìn)行傾斜，避免該磁吸作用力僅垂直于管道1的軸向，可產(chǎn)生一用于在軸向上的相互作用力的軸向分力Fx。通過(guò)環(huán)體21內(nèi)錐面與磁性環(huán)體31外錐面的對(duì)應(yīng)設(shè)置，來(lái)增加在牽引移動(dòng)方向的磁力分量，提高牽引移動(dòng)的效率。對(duì)應(yīng)的磁性環(huán)外部的清潔結(jié)構(gòu)層32的厚度做相應(yīng)變化，可以補(bǔ)足磁性環(huán)體31兩端的外徑差，使清潔效果更均勻。

如圖2、圖3及圖4所示，磁性環(huán)體31順管道1軸向具有一定長(zhǎng)度，一種選擇是磁性環(huán)體31的長(zhǎng)度大于管道1直徑的1/3。由于本發(fā)明的清潔裝置并不是一直來(lái)回移動(dòng)，在實(shí)際的藻培養(yǎng)過(guò)程中，內(nèi)環(huán)體3可以靜止在某一部位。因此，在內(nèi)環(huán)體3靜止處容易形成死角，死角的形成將會(huì)導(dǎo)致較為嚴(yán)重的藻附著和積累。為解決此問(wèn)題，一種選擇是，在位于穿孔33兩開放端的磁性環(huán)體31端部形成切角或圓導(dǎo)角35。該切角或圓導(dǎo)角35的一末端較佳是連接于管道1的內(nèi)壁，可起到引導(dǎo)藻液流經(jīng)該穿孔33的效果，以減小流體阻力，減少死角造成的藻類積累。

如圖2、圖3及圖4所示，清潔結(jié)構(gòu)層32可固定于磁性環(huán)體31的外周面，可通過(guò)彈力裹緊在磁性環(huán)體31之外，也可以通過(guò)連接件進(jìn)行固定。清潔結(jié)構(gòu)層32位于磁性環(huán)體31與管道1內(nèi)壁面之間，以便利用摩擦清潔管道1的內(nèi)壁面。清潔結(jié)構(gòu)層32可具有一定厚度，一實(shí)施方式中，清潔結(jié)構(gòu)層32厚度方向也可以是不均勻的，比如一端向另一端逐漸增厚或變?。灰粚?shí)施方式中，清潔結(jié)構(gòu)層32在厚度上也可以具有螺旋狀溝槽或凸起，這些圍繞磁性環(huán)體31的外周面設(shè)置的螺旋狀溝槽或凸起，在受軸向推動(dòng)時(shí)，會(huì)自發(fā)形成以管道1的軸向?yàn)橹行牡霓D(zhuǎn)動(dòng)，更進(jìn)一步增加清潔效果。參照?qǐng)D8所示，舉例來(lái)說(shuō)，磁性環(huán)體31的外周面可形成有一個(gè)環(huán)形凹槽36，清潔結(jié)構(gòu)層32可固定于環(huán)形凹槽36內(nèi)。避免包裹在磁性環(huán)體31外的清潔結(jié)構(gòu)層32在摩擦滑動(dòng)過(guò)程中脫落。

清潔結(jié)構(gòu)層32可選擇為海綿、棉布、毛刷、尼龍絲、紗布、百潔布等。雖然這些可以使用，但是清潔效果不是特別理想。附著在管內(nèi)的藻具有粘性，積累后摩擦力度不夠是不容易去除的，而摩擦力度太大，則外部磁性牽引裝置較難滿足要求。一種實(shí)施例是，清潔結(jié)構(gòu)層32使用帶有勾刺的彈性纖維(或稱尼龍鉤帶)，這種結(jié)構(gòu)包括基底布和基底布表面的帶有勾刺的彈性纖維。 帶有勾刺的彈性纖維現(xiàn)在一般用在服裝或鞋子上作為搭扣(魔術(shù)貼的鉤面)使用，應(yīng)用為本實(shí)施例的清潔裝置，對(duì)具有粘性的藻類清潔效果非常好，因魔術(shù)貼的硬度適中，且與管道1直接接觸的并不是尖頭而是彎曲的鉤面，因此也可以減少對(duì)管壁的磨傷，且能夠達(dá)到理想的清潔效果。

通過(guò)外牽引裝置2的控制和牽引，使內(nèi)環(huán)體3可被控制地移動(dòng)并與管壁摩擦，移動(dòng)的間隔周期、移動(dòng)的速度、不同部位的摩擦力度都可以調(diào)節(jié)。實(shí)現(xiàn)理想的清潔效果。當(dāng)然，內(nèi)環(huán)體3使用一定周期后，應(yīng)選擇取出清潔或更換清潔結(jié)構(gòu)層32。

考慮目前市場(chǎng)上商品化的永磁體都有固定的形狀，若制作異型結(jié)構(gòu)將會(huì)帶來(lái)難度、磁性受影響、制作成本高等問(wèn)題。為此，本發(fā)明還可以如圖6、7所示的另一實(shí)施方式，環(huán)體21包括由柔性材料制成的基材環(huán)體21a，例如塑料、橡膠、彈性波紋管或彈力纖維布等，多個(gè)鐵磁性材料或永磁性材料制成的磁塊22或電磁部件可固定安裝在基材環(huán)體21a外側(cè)表面、內(nèi)側(cè)表面或嵌入其中。

基材環(huán)體21a使用塑料、橡膠、彈性波紋管或彈力纖維布這類柔性材料，可在基材環(huán)體21a內(nèi)側(cè)表面形成多個(gè)凹槽，以容置這些磁塊22，避免這些磁塊22凸出于基材環(huán)體21a內(nèi)側(cè)表面，可防止磁塊22刮碰管道1的外壁，避免劃傷。也可選擇將這些磁塊22嵌裝在基材環(huán)體21a內(nèi)，可防止磁塊22刮碰管道1的外壁，避免劃傷。多個(gè)磁塊22可沿軸向和圓周均勻布置，以提供均勻的磁性力。多個(gè)磁塊22可采用粘接、鉚接、螺接或嵌裝的方式固定在基材環(huán)體21a上。

另一實(shí)施方式在于，基材環(huán)體21a使用塑料、橡膠、彈性波紋管或彈力纖維布這類柔性材料，基材環(huán)體21a中固定有多個(gè)電磁部件(圖中未示出)，電磁部件也可選擇為柔性電磁部件，比如：電磁部件可為印刷于柔性基材的電磁線圈，以形成電磁鐵效應(yīng)；或電磁部件整體為柔性材料制作而成?？稍诨沫h(huán)體21a內(nèi)側(cè)表面形成多個(gè)凹槽，以容置這些電磁部件，避免這些電磁部件凸出于基材環(huán)體21a內(nèi)側(cè)表面，可防止電磁部件刮碰管道1的外壁，避免劃傷。也可選擇將這些電磁部件嵌裝在基材環(huán)體21a內(nèi)，可防止電磁部件刮碰管道1的外壁，避免劃傷。多個(gè)電磁部件可沿軸向和圓周均勻布置，以提供均勻的磁性力。多個(gè)電磁部件可采用粘接、鉚接、螺接或嵌裝的方式固 定在基材環(huán)體21a上。基材環(huán)體21a還可采用碳鋼、塑鋼和不銹鋼制成。應(yīng)當(dāng)理解的是，外牽引裝置2設(shè)置為能與內(nèi)環(huán)體3進(jìn)行磁吸作用的磁性，可以是本領(lǐng)域中任何能與內(nèi)環(huán)體3進(jìn)行相互磁吸作用的實(shí)施方式。

如圖7所示，一實(shí)施方式中，磁性環(huán)體31可由鐵磁性材質(zhì)一體制成，可被永久磁鐵或電磁鐵進(jìn)行磁吸。另一實(shí)施方式中，參照?qǐng)D7所示，磁性環(huán)體31的基材環(huán)體31a可由非磁性材質(zhì)制成，例如碳鋼、塑料、不銹鋼等。然后將多個(gè)鐵磁性材料制成的磁塊34固定安裝在基材環(huán)體31a外側(cè)表面、內(nèi)側(cè)表面或嵌入其中。多個(gè)磁塊34沿軸向和圓周均勻布置?？刹捎谜辰印T接、螺接或嵌裝的方式實(shí)現(xiàn)磁塊34與磁性環(huán)體31二者的固定，基材環(huán)體31a材質(zhì)的選擇以不會(huì)對(duì)藻的培養(yǎng)產(chǎn)生毒害為宜。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便可直接利用現(xiàn)有的永磁塊加工成預(yù)定形狀的環(huán)體21和磁性環(huán)體31，加工難度大大降低，制作成本降低。

另一實(shí)施方式中，磁性環(huán)體31的基材環(huán)體31a也可由柔性材料制成，例如塑料、橡膠、彈性波紋管等可變形材料。然后將多個(gè)永磁性材料制成的多個(gè)磁塊34固定安裝在磁性環(huán)體31外側(cè)表面、內(nèi)側(cè)表面或嵌入其中。可在基材環(huán)體31a外側(cè)表面形成多個(gè)凹槽，以容置這些磁塊34，避免這些磁塊34凸出于基材環(huán)體31a外側(cè)表面，可防止磁塊34刮碰管道1的內(nèi)壁，避免劃傷。也可選擇將這些磁塊34嵌裝在基材環(huán)體31a內(nèi)，可防止磁塊34刮碰管道1的內(nèi)壁，避免劃傷。

基材環(huán)體21a與基材環(huán)體31a均可采用具有一定柔韌度的柔性材料制成，不僅方便避開管道1上的接頭6、支撐件5或固定件等障礙物，還可以更好地貼合管道1的形狀，即使管道1外形存在凸凹公差或方向轉(zhuǎn)角時(shí)，仍能較好地貼合清潔，并能順利通過(guò)。

進(jìn)一步的實(shí)施例是，當(dāng)外牽引裝置2包括多個(gè)電磁部件時(shí)，內(nèi)環(huán)體3可選擇為永磁件或含有多個(gè)永磁磁塊34?？衫脛?lì)磁原理，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制外牽引裝置2的多個(gè)電磁部件不斷進(jìn)行磁性切換，驅(qū)動(dòng)內(nèi)環(huán)體3進(jìn)行徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。以此，可提升管道1內(nèi)壁的清潔效果，并且由于外牽引裝置2電磁部件是以持續(xù)提供磁吸力為驅(qū)動(dòng)原理，并不用擔(dān)心內(nèi)環(huán)體3軸向脫離外牽引裝置2。應(yīng)該理解的是，此實(shí)施例適用于截面為正圓的圓管式管道1。

另一種實(shí)施方式是，可以將磁粉按一定比例混入用于制作外牽引裝置2的環(huán)體21及內(nèi)磁性環(huán)體31的成型材料之中，可一體成型地制作環(huán)體21及內(nèi)磁性環(huán)體31，能夠降低前述二者的成型難度，并方便地按照需要的形狀和尺寸制作。另一個(gè)實(shí)施方式中，參照?qǐng)D11所示，由于管道式光生物反應(yīng)器在兩端是用彎管連接。因此為了增加彎管處的清潔效果，可選擇使內(nèi)部的磁性環(huán)體31和外牽引裝置2的環(huán)體21均采用柔性磁材料制成。借此結(jié)構(gòu)，在管道1的彎頭處，具有很好地貼合性，適應(yīng)被清潔管道的彎曲狀態(tài)。其中管道1內(nèi)的磁性環(huán)體31為磁性橡膠環(huán)，環(huán)體21也可為磁性橡膠環(huán)或通電后可產(chǎn)生電磁的柔性線圈組成的環(huán)體21。

利用上述清潔裝置實(shí)施例，配套于一種管道式光生物反應(yīng)器，參照附圖，舉例說(shuō)明如下：

參照?qǐng)D9、圖10A、圖10B及圖10C所示，一般管道式光生物反應(yīng)器的管道1，實(shí)際加工的管道原料是5米長(zhǎng)度，利用接頭6會(huì)將數(shù)個(gè)管道串接成60米左右長(zhǎng)度。根據(jù)其規(guī)模，還有些長(zhǎng)達(dá)幾十米到幾百米，因此在管道1支撐架上會(huì)設(shè)置若干托管支撐件5，這些托管支撐件5可以是如圖9中的結(jié)構(gòu)。托管支撐件5是一個(gè)片體，有一個(gè)開口斜向上的凹槽51，凹槽51有一層緩沖層，管道1放置在緩沖層上。所以，外牽引裝置2若從管道1的一端移動(dòng)到另一端，則會(huì)遇到托管支撐件5的阻擋。

提供一驅(qū)動(dòng)裝置8，驅(qū)動(dòng)裝置8能在一固定基面上順管道的軸向移動(dòng)。固定基面例如是地面或頂架。驅(qū)動(dòng)裝置8可包括支架7，支架7連接一條或多條管道1上的一個(gè)或多個(gè)外牽引裝置2，這些外牽引裝置2可以平行布置，以便于同步位移操作。借此，驅(qū)動(dòng)裝置8實(shí)現(xiàn)批量清潔操作，提高工作效率。

參照?qǐng)D10A、圖10B及圖10C所示，舉例來(lái)講，驅(qū)動(dòng)裝置8可包括行走驅(qū)動(dòng)8a、立架8b和支架7。行走驅(qū)動(dòng)8a可為一行走小車，行走驅(qū)動(dòng)8a上具有安裝立架8b的接口，行走驅(qū)動(dòng)8a例如可設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)、控制器、驅(qū)動(dòng)輪和受動(dòng)輪等動(dòng)力裝置。立架8b一般豎直狀態(tài)安裝于行走驅(qū)動(dòng)8a，立架8b可為一氣動(dòng)或電動(dòng)升降桿，可帶動(dòng)支架7進(jìn)行升降，清潔不同高度的管道1。支架7主要包括主支架7a和數(shù)個(gè)支架臂7b，主支架7a可呈T形或L形，以供組裝數(shù)個(gè)橫向的支架臂7b。主支架7a一端連接于立架8b的上部。各支架臂7b一端連接主支架7a，另一端與管道1上的各外牽引裝置2連接。 支架臂7b可通過(guò)螺栓或卡扣等與各外牽引裝置2可拆裝的連接，也可以通過(guò)鉚接或焊接等連接方式進(jìn)行固定連接。一種選擇是，支架臂7b與各外牽引裝置2可通過(guò)樞耳和穿軸的配合方式進(jìn)行連接，以提供一定的角度變化空間。

為此，第一種選擇是，如圖9所示的，外牽引裝置2為一個(gè)半包圍環(huán)形。這個(gè)半包圍的環(huán)形，圓弧頂角α可介于90°-360°之間，當(dāng)取一定的角度時(shí)，可以避開管道1托管支撐件5，可以實(shí)現(xiàn)沿著一個(gè)方向走到管道1的盡頭。

第二種選擇是，如圖10A、10B所示，可采用的柔性材料制成外牽引裝置2，例如塑料、橡膠或彈力布。在遇到托管支撐件5時(shí)，外牽引裝置2有足夠的柔性，可以繞過(guò)托管支撐件5，也可以繞過(guò)管道與管道之間的連接頭6。外牽引裝置2可以是不封閉連接的，但可以成環(huán)形或半環(huán)形，比如不封閉連接，受力便可斷開；比如，外牽引裝置2是一個(gè)可撓性材料制成的半包圍環(huán)形，一端形成一個(gè)小于管道直徑的開口，借助該開口和可撓性的材料特性，可以使該外牽引裝置2側(cè)向移動(dòng)，以從管道1外周脫離或套至該管道1的外周。或者，也可以使用其它快拆式連接扣具替代此開口。

第三種選擇是，外部的磁力牽引裝置2是常規(guī)的剛性永磁體或通電后產(chǎn)生磁力的元件，其由多個(gè)在移動(dòng)方向(管道1的軸向)可以相互樞轉(zhuǎn)或擺動(dòng)的磁性弧形體組成，這些磁性弧形體具有對(duì)應(yīng)管道1的弧面。同樣可以在遇到托管支撐件5時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)回縮或擺動(dòng)而繞過(guò)阻礙。這些具有磁性的弧形體可以是永磁體或通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁部件，不僅可以繞開障礙物，還可以通過(guò)控制不同弧形體的磁場(chǎng)強(qiáng)度，控制管道1中內(nèi)環(huán)體3對(duì)反應(yīng)器管道不同部位的摩擦力(摩擦力＝壓力*摩擦系數(shù))。

第四種選擇是，為解決被托管支撐件5阻擋的問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)裝置8可選擇帶動(dòng)多個(gè)外牽引裝置2，僅在兩個(gè)相鄰?fù)泄苤渭?之間來(lái)回移動(dòng)。托管支撐件5之間間隔一般可在2-5米左右，在對(duì)清潔規(guī)模較大的管道式光生物反應(yīng)器清潔時(shí)，可以選擇如此進(jìn)行分段清潔。

如圖10C所示，本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)裝置8還可包括執(zhí)行模塊9、光電位移傳感器10和控制模塊(未示出)等。其中，執(zhí)行模塊9可以是電動(dòng)推桿、氣缸等機(jī)構(gòu)。具體是：執(zhí)行模塊9可設(shè)于該驅(qū)動(dòng)裝置8的立架8b頂部，立架8b通過(guò)執(zhí)行模塊9與主支架7a相連。驅(qū)動(dòng)裝置8移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)支架7及外牽引裝置2整體移動(dòng)，外牽引裝置2可驅(qū)動(dòng)內(nèi)環(huán)體3與管壁摩擦并移動(dòng)。至 少一個(gè)支架臂7b可以安裝有一光電位移傳感器10。應(yīng)該理解的是，前提是各外牽引裝置2和托管支撐件5均是平行地對(duì)齊排列的，若考慮到這些部件可能存在位置錯(cuò)位，也可在各支架臂7b均安裝光電位移傳感器10。

當(dāng)光電位移傳感器10檢測(cè)到障礙時(shí)，比如托管支撐件5和管道連接頭6，執(zhí)行模塊9可驅(qū)動(dòng)支架7前后伸出或縮回，例如從位置A運(yùn)動(dòng)到位置B，當(dāng)繞過(guò)托管支撐件5或管道接頭6等障礙時(shí)，執(zhí)行模塊9驅(qū)動(dòng)支架7從位置B到位置A，繼續(xù)前行執(zhí)行清潔操作(參見圖10C)。本實(shí)施例的目的是便于越過(guò)障礙，確保連續(xù)清潔。

再進(jìn)一步實(shí)施例是，支架7的主支架7a和支架臂7b內(nèi)部可設(shè)有液體通道，這些液體通道可通過(guò)管路82與一液體供給裝置81連接，這里液體供給裝置81這里舉例可為一壓力容器，以通過(guò)壓力控制供應(yīng)清洗用液體。外牽引裝置2內(nèi)側(cè)表面或其它位置可設(shè)有液體噴灑機(jī)構(gòu)(噴頭)或其它輔助清洗結(jié)構(gòu)，例如，外牽引裝置2內(nèi)側(cè)表面也設(shè)置有海綿、棉布、毛刷、尼龍絲、紗布或帶有勾刺的彈性纖維組成的清潔結(jié)構(gòu)層，在清潔結(jié)構(gòu)層內(nèi)埋設(shè)液體噴頭或滲出管路。借此對(duì)管道1的外表面進(jìn)行清洗，主要清洗外部覆蓋的塵土，可增加管道1的透光性。

應(yīng)該理解的是，驅(qū)動(dòng)裝置8的上述實(shí)施例可適配于，前述關(guān)于外牽引裝置2和內(nèi)環(huán)體3的所有實(shí)施例，只是根據(jù)前面描述可知，個(gè)別實(shí)施例配合使用針對(duì)一應(yīng)用環(huán)境例具有較佳的技術(shù)效果。

本發(fā)明各實(shí)施例的外牽引裝置較佳不與反應(yīng)器的玻璃管道外壁接觸，具有一較小的間隔。即使接觸，也要考慮避免刮傷管道外壁及移動(dòng)阻力問(wèn)題。內(nèi)環(huán)體和外牽引裝置可均有磁性，內(nèi)環(huán)體外表面和外牽引裝置內(nèi)表面磁性相反或相同。內(nèi)環(huán)體整個(gè)圓周外表面固定有毛刷，毛刷與透明管道內(nèi)壁以一定壓力相接觸，壓力大小以正常藻液流速下不移動(dòng)為宜。本發(fā)明的清潔裝置還可以通過(guò)控制模塊，設(shè)定外牽引裝置的移動(dòng)速度、工作周期、移動(dòng)幅度、磁力大小(可改變不同區(qū)段對(duì)管道的壓力)，實(shí)現(xiàn)清潔效率的自由控制等。管道1內(nèi)部的內(nèi)環(huán)體，由于中間為穿孔，因此不但可用于培養(yǎng)收獲結(jié)束后清洗管道，也可用于在微藻培養(yǎng)過(guò)程中，定期(如每天)工作一次，有效地預(yù)防藻貼壁發(fā)生。

經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，本發(fā)明上述實(shí)施例的管式光生物反應(yīng)器的清潔裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省能耗、節(jié)省水量，特別是清潔效果非常好，在培養(yǎng)中就將附著的藻體刮出混入培養(yǎng)液中，不僅提高管道的透光性，提高光的利用效率，而且增加藻的產(chǎn)量，減少藻的凋亡，同時(shí)為后期的清洗消毒節(jié)省大量水體，可有效解決實(shí)際生產(chǎn)中的問(wèn)題。

應(yīng)理解，以上描述的多個(gè)示例可沿多個(gè)方向(如傾斜、顛倒、水平、垂直，等等)并且以多個(gè)構(gòu)造被利用，而不背離本發(fā)明的原理。附圖中示出的實(shí)施例僅作為本發(fā)明的原理的有效應(yīng)用的示例而被示出和描述，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例的任何具體的細(xì)節(jié)。

當(dāng)然，一旦仔細(xì)考慮代表性實(shí)施例的以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員就將容易理解，可對(duì)這些具體的實(shí)施例做出多種改型、添加、替代、刪除以及其他變化，并且這些變化在本發(fā)明的原理的范圍內(nèi)。因此，前面的詳細(xì)描述應(yīng)被清楚地理解為是僅以說(shuō)明和示例的方式來(lái)給出的，本發(fā)明的精神和范圍僅由所附權(quán)利要求書及其等同物限定。