CN102408980B - 光生物反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光生物反应器，包括至少两个反应器子单元。每个子单元包括朝上的透光部分和朝下的支撑部分；并且各子单元的支撑部分一个接一个地转动连接，使得各子单元能够独立或相互依靠地支撑在地面上，各子单元之间可以互相贯通、联通或独立。在本发明中，朝下的支撑面主要起支撑作用，可同时或分别具有控温、曝气、混匀、进样、收获、移动、折叠等功能，从而有效解决传统反应器在承重、控温、曝气等方面的不足，极大提高了反应器自身功能的可拓展性。而且与地面成0-90度支撑角的反应器设计可最大限度的覆盖地面，同时可折叠的功能有利于随时调节光照角度，反应器密度，并为收获、清洗等操作提供了足够的空间，使土地和阳光等有限资源的整体利用效率最大化。

Description

光生物反应器
技术领域
本发明涉及光生物培养技术领域，尤指一种光生物反应器。
背景技术
目前，传统光生物反应器为单一材料组成的管式，袋式，板式或者跑道池形式，这些光生物反应器功能相对单一，如美国专利US20080160591中所公开的光生物反应器。
现有的光生物反应器，如管式或柱式反应器，虽能提高单位面积的光能利用效率，但是反应器之间间距较大，使得整块土地的光能利用效率低；同时由于自身结构比较单一，可拓展性比较差，使得温度控制以及收集和清洗等需要消耗大量人力和物力。反应器整体光能利用效率低，反应器本身无温度控制系统，反应器自身功能可拓展性差。
发明内容
本发明提供一种光生物反应器，用以解决现有技术中存在的反应器功能单一的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种光生物反应器，包括至少两个反应器子单元。每个所述反应器子单元包括朝上的透光部分和朝下的支撑部分；并且所述至少两个反应器子单元的支撑部分一个接一个地转动连接，从而使得所述至少两个反应器子单元能够相互依靠地支撑在地面上。
根据本发明的一个优选实施例，所述透光部分由透光材料制成并形成所述反应器子单元的采光面；并且所述支撑部分由不同于所述透光部分的材料制成并形成所述反应器子单元的支撑面。
根据本发明的另一个优选实施例，所述透光部分由玻璃板或其他透光材料制成，所述支撑部分由金属、塑料或其他材料制成。当支撑部分由金属制成时，能够极大地提高反应器的热传导性能，因为金属的热传导性好。
根据本发明的另一个优选实施例，所述支撑部分上形成有光生物培养液入口和光生物培养液出口。
根据本发明的另一个优选实施例，在每个所述反应器子单元中具有微孔曝气装置，所述微孔曝气装置由所述支撑部分形成，或者为固定在所述支撑部分上的独立装置。
根据本发明的另一个优选实施例，所述支撑部分或透光部分上部开放或形成有气体出口。
根据本发明的另一个优选实施例，每个所述反应器子单元具有温度调节装置，所述温度调节装置由所述支撑部分形成，或者为固定在所述支撑部分上的独立装置。
根据本发明的另一个优选实施例，所述温度调节装置为循环管道或片层结构，通过通入冷/热液体或气体等，将光生物培养液控制在预定温度。
根据本发明的另一个优选实施例，所述至少两个反应器子单元的支撑部分之间通过铰链相互转动地连接。
根据本发明的另一个优选实施例，所述至少两个反应器子单元的支撑部分之间通过枢轴相互转动地连接。
根据本发明的另一个优选实施例，所述至少两个反应器子单元(100)的支撑部分(120)之间相互贯通。
根据本发明的另一个优选实施例，所述支撑部分的底部具有移动滚轮，从而使得所述光生物反应器能够在地面上自由移动。
根据本发明的另一个优选实施例，所述支撑部分与地面之间形成的支撑角度在0至90度的范围内。
本发明的光生物反应器首次将反应器的两面进行分工，朝上的一面受光，朝下的另一面支撑。朝下的另一面还可以同时具有控温(水循环或导热)、曝气、混匀、进样、收获、移动、折叠等多种功能，从而有效解决了传统光生物反应器在承重、控温、曝气等方面的不足，极大的提高了反应器自身功能的可拓展性。
在本发明中，与地面成0-90度支撑角的反应器设计可最大限度的覆盖地面，同时可折叠的功能为改变采光角度，收获、清洗等操作提供了足够的空间，使土地的整体利用效率最大化。
本发明的光生物反应器的采光面和多功能支撑面采用不同材料组成，采光面为透光材料制成，多功能支撑面可赋予控温、曝气、混匀、清洗等功能，能明显改善微藻生长条件，延长养殖季节、提高单位面积微藻年产量，降低光和生物养殖和收获的整体成本，能产生明显的经济效益。
附图说明
图1显示根据本发明的一个优选实施例的光生物反应器的示意图；和
图2显示从朝下的支撑面观看时的一个反应器子单元的视图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
图1显示根据本发明的一个优选实施例的光生物反应器的示意图。如图1所示，图示的光生物反应器包括四个反应器子单元100。但是，请注意，本发明不局限于此，光生物反应器也可以包括两个、三个、五个、六个或更多个反应器子单元100。
如图1所示，每个反应器子单元100的形状为扁平的矩形长方体，但是，需要说明的是，每个反应器子单元100也可以具有其它形状。
在图1所示的实施例中，每个反应器子单元100具有朝上(朝阳光)的透光部分110和朝下(背着光)的支撑部分120。如图1所示，透光部分110构成每个反应器子单元100的采光面，支撑部分120构成每个反应器子单元100的支撑面。
请继续参见图1，各个反应器子单元100的支撑部分120一个接一个地转动连接。这样，根据养殖需要，各个反应器子单元100能够改变采光角度相互折叠在一起。使用时，可以打开各个反应器子单元100，并通过支撑部分120支撑在地面上。如图1所示，各个反应器子单元100相互依靠地支撑在地面上，但是，请注意，各个反应器子单元100也可以平放在地面上。
在本发明的一个优选实施例中，各个反应器子单元100的支撑部分(120)与地面之间形成的支撑角度可以在0至90度的范围内。当支撑角度为零时，反应器子单元100平放在地面上，当支撑角度为90度时，反应器子单元100被竖直地折叠起来，当支撑角度大于零度并小于90度时，反应器子单元100就会如图1所示地相互依靠地支撑在地面上。
如图1所示，在本发明的一个优选实施例中，透光部分110由透光材料制成，而支撑部分120可以由不同于透光部分110的材料制成，例如薄金属板、薄金属皮覆盖在塑料板上、或其他单一或复合结构。因为支撑部分120不需要采光，可以采用具有一定强度的非透光材料制成。极大地扩大了支撑部分的选材范围，增强材料的结构、支撑等功能，并降低材料成本和制作成本，使产品更宜于大批量生产、运输和使用。
在本发明的一个优选实施例中，透光部分110由玻璃板制成，更优选地，为了降低制造成本，透光部分110还可以由柔性薄膜制成。
在本发明中，当支撑部分120采用金属等制成时，支撑部分120本身不仅起到支撑的作用，而且还可以起到控温的作用。因为金属制的支撑部分120具有良好的导热性能。
图2显示从朝下的支撑面观看时的一个反应器子单元的视图。
如图2所示，光生物培养液入口121和光生物培养液出口122形成在支撑部分120上，而不是形成在透光部分110上。这样做的优点是，透光部分110上无任何其它结构，仅用于采光，这样能够降低对透光材料的强度和质量的要求，降低成本。
如图2所示，在一个优选实施例中，在每个反应器子单元100中具有微孔曝气装置123。优选地，该微孔曝气装置123可以直接由支撑部分120形成，成为支撑部分120一部分，也可以作为一个独立的装置，并固定在支撑部分120上。
如图2所示，在另一个优选实施例中，支撑部分120或透光部分110上部开放或形成有用于排出反应器中产生的氧气的气体出口125。
如图2所示，在另一个优选实施例中，每个反应器子单元100还具有温度调节装置124。在图示的优选实施例中，温度调节装置124为循环管道，通过通入热水或冷水，将光生物培养液控制在预定温度。例如，在夏天时，可以向循环管道中通入低温地下水来对光生物培养液的温度进行控制，在冬天时，可以向循环管道中通入工厂产生的热水或热气。优选地，温度调节装置124可以直接由支撑部分(120形成，成为支撑部分120一部分，也可以作为一个独立的装置，并固定在支撑部分120上。本发明的温度调节装置124不局限于循环管道，还可以是片层结构的温度调节装置。
尽管未图示，各个反应器子单元100的支撑部分120相互之间通过铰链转动地连接，但是，本发明不局限于此，各个反应器子单元100的支撑部分120相互之间也可以采用任一种现有的转动连接方式，例如枢轴转动连接。
请继续参见图2，在本发明的另一个优选实施例中，支撑部分120的底部具有移动滚轮126，从而使得光生物反应器能够在地面上或特定轨道上按设计方向滑行或折叠。
虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (11)

1.一种光生物反应器，包括至少两个反应器子单元(100)，
其特征在于：
每个所述反应器子单元(100)包括朝上的透光部分(110)和朝下的支撑部分(120)；并且
所述至少两个反应器子单元(100)的支撑部分(120)一个接一个地转动连接，从而使得所述至少两个反应器子单元(100)能够相互依靠地支撑在地面上；
每个所述反应器子单元(100)具有温度调节装置(124)，所述温度调节装置(124)由所述支撑部分(120)形成，或者为固定在所述支撑部分(120)上的独立装置；所述支撑部分(120)上形成有光生物培养液入口(121)和光生物培养液出口(122)，所述支撑部分(120)的底部具有移动滚轮(126)，或者具有滑行轨道从而使得所述光生物反应器能够在地面上按设计方向滑行或折叠。
2.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，
所述透光部分(110)形成所述反应器子单元(100)的采光面；并且
所述支撑部分(120)形成所述反应器子单元(100)的支撑面。
3.根据权利要求2所述的光生物反应器，其特征在于，
所述透光部分(110)由透光材料制成，所述透光材料为玻璃板、塑料或柔性薄膜，所述支撑部分(120)由金属或塑料制成。
4.根据权利要求3所述的光生物反应器，其特征在于，所述支撑部分(120)通过金属薄板，或者通过在塑料板上覆盖薄金属皮而制成。
5.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，在每个所述反应器子单元(100)中具有微孔曝气装置(123)，所述微孔曝气装置(123)由所述支撑部分(120)形成，或者为固定在所述支撑部分(120)上的独立装置。
6.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，在所述支撑部分(120)或所述透光部分(110)上形成有气体出口(125)。
7.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述温度调节装置(124)为循环管道或片层结构，通过通入冷/热液体或气体，将光生物培养液控制在预定温度。
8.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述至少两个反应器子单元(100)的支撑部分(120)之间通过铰链相互转动地连接。
9.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述至少两个反应器子单元(100)的支撑部分(120)之间通过枢轴相互转动地连接。
10.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述至少两个反应器子单元(100)的支撑部分(120)之间相互贯通。
11.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述支撑部分(120)与地面之间形成的支撑角度在0至90度的范围内，并可通过滑行或折叠来改变该支撑角度。
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