CN102408981B - 光生物反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光生物反应器，包括容纳光生物培养液的柔性薄膜袋和环绕所述柔性薄膜袋外侧的支撑装置。所述支撑装置包括至少三个支撑柱，任意两个相邻的支撑柱之间连接有多条绳子。所述绳子的两端与所述支撑柱滑动地连接，从而所述绳子能够沿所述支撑柱上下滑动，从而每条绳子的高度可以自由调节，这样就能够自由调节和改变多条绳子之间的疏密程度，从而使得每条绳子的受力均匀，使得受支撑的柔性薄膜袋不会出现下宽上窄的现象。另外，本发明的支撑装置还能够随意组合和拆卸，便于改变结构和运输。

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，尤指一种柔性薄膜袋式光生物反应器。
背景技术
专利文件1(公开号CN02214168.5)公开了一种薄膜袋反应器，包括薄膜袋和环绕薄膜袋外侧的刚性网架。在上述专利文件1中，先根据薄膜袋的形状，焊接一个形状与薄膜袋形状一致的刚性网架，然后将薄膜袋放在该刚性网架中，由该刚性网架支撑。但是，专利文件1中的技术方案存在如下缺点：
1)刚性网架为一次成型，建设完毕后不能修改，不便于日后调节和运输。
2)刚性网架的网孔大小不可调节，如果网孔过稀，易造成内部的薄膜袋下宽上窄，影响光照使用效率，从而影响藻类生长，且受力不均，易造成框架结构破裂；如果网眼过密，会遮挡光线，增加成本。
3)刚性网架的形状难以改变，当需要支撑不同形状的薄膜袋时，则需要使用不同形状的刚性网架。
4)刚性网架的成本较高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在上述技术问题中的至少一个。
根据本发明的一个方面，提供一种光生物反应器，包括容纳光生物培养液的柔性薄膜袋和环绕所述柔性薄膜袋外侧的支撑装置。所述支撑装置包括至少三个支撑柱，任意两个相邻的支撑柱之间连接有多条绳子。所述绳子的两端与所述支撑柱滑动地连接，从而所述绳子能够沿所述支撑柱上下滑动。
根据本发明的一个优选实施例，在所述支撑柱上形成有滑道，所述绳子的两端分别与滑轮或滑块连接，所述滑轮或滑块嵌入所述支撑柱的滑道中。
根据本发明的另一个优选实施例，所述绳子的两端分别与滑套连接，所述滑套滑动地套在所述支撑柱上。
根据本发明的另一个优选实施例，每个所述支撑柱由至少两个支撑杆可拆卸地组装而成。
根据本发明的另一个优选实施例，每个所述支撑柱由单个支撑杆构成。
根据本发明的另一个优选实施例，两个相邻的支撑杆直接可拆卸地连接。
根据本发明的另一个优选实施例，所述两个相邻的支撑杆以插接方式或螺纹连接方式相互连接。
根据本发明的另一个优选实施例，两个相邻的支撑杆通过中间连接件相互可拆卸地连接。
根据本发明的另一个优选实施例，所述支撑杆的端部形成有凸出的连接端，所述中间连接件的端面上形成有连接孔，所述支撑杆的连接端与所述中间连接件的连接孔连接。
根据本发明的另一个优选实施例，所述支撑杆的连接端和所述中间连接件的连接孔以插接的方式连接。
根据本发明的另一个优选实施例，所述支撑杆的连接端和所述中间连接件的连接孔以螺纹连接的方式连接。
根据本发明的另一个优选实施例，所述支撑柱和所述绳子环绕成多边柱形、圆柱形或椭圆柱形。
根据本发明的另一个优选实施例，所述支撑柱由钢、铁、塑料、木材或其它有一定硬度的刚性材料制成。
根据本发明的另一个优选实施例，所述柔性薄膜袋选用下列材料的薄膜袋：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯或聚氨酯等。
根据本发明的另一个优选实施例，所述绳子为鱼绳、麻绳、铁丝或钢丝。
根据本发明的另一个优选实施例，所述支撑柱的下端插接在地面上。
根据本发明的另一个优选实施例，所述支撑柱的下端插接在支撑座上。
根据本发明的另一个优选实施例，在所述支撑座上设置有多个支撑孔，通过将所述支撑柱插接在不同的支撑孔中来调整支撑柱之间的距离和形成的光生物反应器的形状。
根据本发明的另一个优选实施例，在所述支撑座上形成有滑道，所述支撑柱的下端插接在所述滑道中的支撑滑块上，通过改变支撑滑块的位置来调整支撑柱之间的距离和形成的光生物反应器的形状。
根据本发明的另一个优选实施例，所述绳子相互平行，形成平行的栅格状。
根据本发明的另一个优选实施例，所述绳子纵横交错，形成网格状。
在本发明中，绳子的两端滑动地连接在支撑柱上，从而每条绳子的高度可以自由调节，这样就能够自由调节和改变多条绳子之间的疏密程度，从而使得每条绳子的受力均匀，使得受支撑的柔性薄膜袋不会出现下宽上窄的现象。另外，本发明的支撑装置还能够随意组合和拆卸，便于运输和改变结构。
附图说明
图1显示根据本发明的一个优选实施例的矩形光生物反应器的整体结构示意图；
图2显示根据本发明的一个优选实施例的支撑柱的结构示意图；
图3显示在图2所示的两个支撑柱之间连接多条绳子的示意图；
图4显示根据本发明的另一个优选实施例的支撑柱的结构示意图；
图5显示根据本发明的另一个优选实施例的椭圆柱形光生物反应器的整体结构示意图；
图6显示根据本发明的另一个优选实施例的四边柱形光生物反应器的整体结构示意图；
图7显示根据本发明的另一个优选实施例的六边柱形光生物反应器的整体结构示意图；和
图8显示通过调节绳子之间的间距来改变多条绳子的疏密程度的示意图。
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矩形光生物反应器的整体结构示意图。
在图1所示的优选实施例中，光生物反应器主要包括围成矩形的支撑装置和放置在矩形支撑装置中的柔性薄膜袋(未图示)。
如图1所示，支撑装置包括直立地设置在矩形的四个角落处的四个支撑柱100和在任意两个相邻的支撑柱100之间连接的多条绳子200。四个支撑柱100和多条绳子200共同围成一个矩形网，从而形成支撑柔性薄膜袋的支撑装置。
图2显示根据本发明的一个优选实施例的支撑柱的结构示意图。如图2所示，每个支撑柱100由多个支撑杆110可拆卸地组装而成。
在图2所示的优选实施例中，两个相邻的支撑杆110通过中间连接件120相互可拆卸地连接。但是，需要说明的是，两个相邻的支撑杆110也可以直接可拆卸地连接，例如两个相邻的支撑杆可以插接方式或螺纹连接方式相互连接。
请继续参见图2，在支撑杆110的端部形成有凸出的连接端114，中间连接件120的端面上形成有连接孔124，支撑杆110的连接端114插入中间连接件120的连接孔124中，从而实现支撑杆110与中间连接件120的连接。
优选地，为了提高支撑杆110与中间连接件120的连接可靠性，在中间连接件120的连接孔124中设置有内螺纹，在支撑杆110的连接端114上形成有外螺纹，这样，支撑杆110的连接端114可以通过螺纹连接的方式与中间连接件120的连接孔124连接。
在图2所示的优选实施例中，由于每个支撑柱100由多个支撑杆110可拆卸地组装而成，因此，每个支撑柱100的高度可以根据需要自由改变，而且，通过拆卸，便于运输。
图3显示在图2所示的两个支撑柱之间连接多条绳子的示意图。
如图3所示，每条绳子200的两端与支撑杆110(支撑柱100)滑动地连接，从而绳子200能够沿支撑柱100上下滑动。
在图3所示的优选实施例中，支撑柱100上形成有滑道112，绳子200的两端分别与滑轮或滑块202连接，滑轮或滑块202嵌入支撑柱100的滑道112中，从而绳子200能够沿支撑柱100上下滑动。
但是，本发明不局限于此，尽管未图示，绳子200的两端也可以分别与一个滑套连接，该滑套滑动地套在支撑柱100上。
图4显示根据本发明的另一个优选实施例的支撑柱的结构示意图。如图4所示，每个支撑柱100可以由单个支撑杆构成，尽管采用单个支撑杆构成支撑柱100的结构存在高度不可调节的缺点，但是，结构上更为简单。
如图4所示，支撑柱100上形成有滑道112，绳子200的两端分别与滑轮或滑块202连接，滑轮或滑块202嵌入支撑柱100的滑道112中，从而绳子200能够沿支撑柱100上下滑动。
尽管未图示，在本发明中，支撑柱100可以直接固定在地上，而不需固定在专门的基座上，因此，可以进一步节省成本。
图5显示根据本发明的另一个优选实施例的椭圆柱形光生物反应器的整体结构示意图。在图5所示的优选实施例中，六个支撑柱100和多条绳子200一起围成椭圆柱形的支撑装置。
图6显示根据本发明的另一个优选实施例的四边柱形光生物反应器的整体结构示意图。在图6所示的优选实施例中，四个支撑柱100和多条绳子200一起围成四边柱形的支撑装置。
图7显示根据本发明的另一个优选实施例的六边柱形光生物反应器的整体结构示意图。在图7所示的优选实施例中，六个支撑柱100和多条绳子200一起围成六边柱形的支撑装置。
图8显示通过调节绳子之间的间距来改变多条绳子的疏密程度的示意图。在柔性薄膜袋中盛放的液体较多时，柔性薄膜袋下部承受的压力较大，因此，下部的绳子200的密度应当较大，才能防止柔性薄膜袋的下部朝外凸出，出现上窄下宽的现象。
如图8所示，通过调节绳子200的间距，使下部的绳子200之间的间距变小，从而使得下部的绳子的密度增大，提高光生物反应器下部的支撑能力，使上部和下部的绳子受力更均匀，和使柔性薄膜袋上下宽度一致，这样，既能保证藻类生长所要求光照强度，也对支撑柱起到保护作用。
在上述实施例中，图1和图6显示的支撑装置包括四个支撑柱100，图5和图7显示的支撑装置包括六个支撑柱100。但是，本发明不局限于此，用于每个光生物反应器的支撑装置也可以包括三个支撑柱、五个支撑柱、七个支撑柱或更多个支撑柱。但是，请注意，支撑柱的数量不是越多越好，因为，支撑柱的数量过多，会遮挡阳光。
在本发明的一个优选实施例中，支撑柱可以由例如钢、铁、塑料、木材或其它具有一定硬度的材料制成。支撑柱的形状可以为圆柱形、四边形、多边柱形或其它不规则形状。
在本发明的一个优选实施例中，绳子可以为鱼绳、麻绳、铁丝、钢丝或其它具有一定强度的绳状物。
如图1、图5-7所示，通过支撑柱的任意组合，可将反应器外框结构灵活组合成任意形状，如板形、圆柱形、多边柱形等。而且，可以随意调节反应器的尺寸，以满足实际养殖需要，例如在藻类生物量累积阶段，通过调整支撑柱的数量和支撑柱间的距离，可将形成的板式形状光反应器的两面间距设置成5-20cm，当进入油脂诱导阶段时，需要强光照强度时，可调整支撑柱间的距离实现将两面间距设置成2-8cm，以增大光强，满足油脂诱导需要。
另外，通过支撑柱的任意组合，可根据实际场地需要，随意设计反应器的尺寸和形状，从而提高了不规则场地的利用率。
尽管未图示，在本发明的一个优选实施例中，支撑柱的下端可以直接插接在地面上，这样就省去了支撑座，从而能够节约成本。
但是，请注意，本发明不局限于此，在本发明的另一个优选实施例中，支撑柱也可以插接在支撑座上。例如，在支撑座上设置有多个支撑孔，通过将支撑柱插接在不同的支撑孔中来调整支撑柱之间的距离和形成的光生物反应器的形状。或者，例如在支撑座上形成有滑道，支撑柱的下端插接在滑道中的支撑滑块上，通过改变支撑滑块的位置来调整支撑柱之间的距离和形成的光生物反应器的形状。
尽管在图示的优选实施例，多条绳子相互平行，形成平行的栅格状。但是，请注意，本发明不局限于此，在本发明的另一个优选实施例，多条绳子也可以纵横交错，形成网格状。
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 (21)

1.一种光生物反应器，包括容纳光生物培养液的柔性薄膜袋和环绕所述柔性薄膜袋外侧的支撑装置，其特征在于，所述支撑装置包括：
至少三个支撑柱(100)，任意两个相邻的支撑柱(100)之间连接有绳子(200)，
其中，所述绳子(200)的两端与所述支撑柱(100)滑动地连接，从而所述绳子(200)能够沿所述支撑柱(100)上下滑动。
2.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述支撑柱(100)上形成有滑道(112)，所述绳子(200)的两端分别与滑轮或滑块(202)连接，所述滑轮或滑块(202)嵌入所述支撑柱(100)的滑道(112)中。
3.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述绳子(200)的两端分别与滑套连接，所述滑套滑动地套在所述支撑柱(100)上。
4.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述支撑柱(100)由至少两个支撑杆(110)可拆卸地组装而成。
5.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述支撑柱(100)由单个支撑杆构成。
6.根据权利要求4所述的光生物反应器，其特征在于，组成所述支撑柱的两个相邻的支撑杆(110)直接可拆卸地连接。
7.根据权利要求6所述的光生物反应器，其特征在于，所述两个相邻的支撑杆(110)以插接方式或螺纹连接方式相互连接。
8.根据权利要求4所述的光生物反应器，其特征在于，组成所述支撑柱的两个相邻的支撑杆(110)通过中间连接件(120)相互可拆卸地连接。
9.根据权利要求8所述的光生物反应器，其特征在于，所述支撑杆(110)的端部形成有凸出的连接端(114)，所述中间连接件(120)的端面上形成有连接孔(124)，所述支撑杆(110)的连接端(114)与所述中间连接件(120)的连接孔(124)连接。
10.根据权利要求9所述的光生物反应器，其特征在于，所述支撑杆(110)的连接端(114)和所述中间连接件(120)的连接孔(124)以插接的方式连接。
11.根据权利要求9所述的光生物反应器，其特征在于，所述支撑杆(110)的连接端(114)和所述中间连接件(120)的连接孔(124)以螺纹连接的方式连接。
12.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述支撑柱(100)和所述绳子(200)环绕成多边柱形、圆柱形或椭圆柱形。
13.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述绳子为鱼绳、麻绳、铁丝或钢丝。
14.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述支撑柱的下端插接在地面上。
15.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述支撑柱的下端插接在支撑座上。
16.根据权利要求15所述的光生物反应器，其特征在于，在所述支撑座上设置有多个支撑孔，通过将所述支撑柱插接在不同的支撑孔中来调整支撑柱之间的距离和形成的光生物反应器的形状。
17.根据权利要求15所述的光生物反应器，其特征在于，在所述支撑座上形成有滑道，所述支撑柱的下端插接在所述滑道中的支撑滑块上，通过改变支撑滑块的位置来调整支撑柱之间的距离和形成的光生物反应器的形状。
18.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述绳子相互平行，形成平行的栅格状。
19.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述绳子纵横交错，形成网格状。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的光生物反应器，其特征在于，所述支撑柱(100)由刚性材料制成。
21.根据权利要求1-19中任一项所述的光生物反应器，其特征在于，所述柔性薄膜袋选用下列材料的薄膜袋：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯或聚氨酯。
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