CN103184148B - 引光装置、及光生物养殖装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种引光装置及光生物养殖装置，包括：第一支架(2、2’)、第二支架(5、5’)、以及一组透明的封闭管体，其中，每个透明的封闭管体的两端分别一一对应地固定在第一和第二支架上，并且每相邻两个封闭管体之间间隔开。还提供一种光生物养殖装置，包括用以容纳藻液的顶部敞开的养殖池(1)，还包括本发明前述任一引光装置，引光装置的第一和第二支架分别固定在养殖池(1)上，并且每个透明的封闭管体，平行于藻液(8)液面且其一部分在藻液(8)液面之上另一部分在藻液(8)液面之下。以在能将光线引入藻液中下层的同时使得结构简单、并且易于维护。

Description

引光装置、及光生物养殖装置
技术领域
本发明涉及一种引光装置、以及具有该引光装置的光生物养殖装置。
背景技术
微藻能有效利用光能、CO2和无机盐类合成蛋白质、脂肪、碳水化合物以及多种高附加值生物活性物质，可以通过微藻培养来生产保健食品、食品添加剂、饲料、生物肥料、化妆品及其他天然产品。另外，近年来利用藻类为宿主的基因产物的生产也日益受到关注。随着人类对微藻的认识不断加深，开发和研制新型高效光生物反应器及其在微藻的高密度培养方面的应用研究已成为微藻生物技术的一个重要组成部分。目前，微藻商业化规模培养只有开放池式养殖。开放式光生物反应器构建简单、成本低廉及操作简便，但也存在光照集中在藻液表面，无法照射到藻液中下层，导致藻液对光利用率不足的缺点。
美国专利US2009/0320362A1公开了一种可应用于光合生物培养的分光装置。它通过在培养液中插入透明的槽状容器，从而加大原有培养体系见光面积，提高深层培养液中藻细胞见光几率。
现有技术具有如下缺点：
a.形状复杂，非通用件，需制作非标模件，成本相对高；
b.限于实际运输、安装条件，装置主体作为型材，单体长度很难达到20米以上，大规模养殖需要分段拼装或现场施工连接，规模化养殖装置施工难度大；
c.分光装置的“侧壁外侧”与藻液接触，且结构为半封闭形式，清洗不方便；
d.藻体贴壁时不容易处理，尤其是“侧壁外侧”，影响透光效果。
e.装置将藻液大面积盖住，造成藻液蒸发下降，温度升高，容易引发喜高温的杂藻及病虫害爆发。
发明内容
针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种引光装置以及具有该引光装置的光生物养殖装置，以在能将光线引入藻液中下层的同时使得结构简单、并且易于维护。
为实现上述目的，一方面本发明提供了一种引光装置，包括：第一支架、第二支架、以及一组透明的封闭管体，其中，该透明的封闭管体的两端分别一一对应地固定在该第一支架和第二支架上，并且相邻两个封闭管体之间间隔开。
优选地，该透明的封闭管体为单根两端封口的硬质管、或由沿轴向依次固接在一起的一组两端封口的硬质管组成。
优选地，在该透明的封闭管体的两端安装有具有尖端的导流装置，该导流装置的尖端背离该透明的封闭管体。
优选地，该导流装置为锥形头状。
优选地，该硬质管的材质为有机玻璃或其他透明材质，其横截面为圆形、椭圆形、方形中任一种。
优选地，其中，第一和第二支架具有支撑横梁、以及固定在该支撑横梁的多对夹持板，每对夹持板的位置与要夹持的每个透明的封闭管体的位置一一对应。
优选地，第一和第二支架具有刚性梁，每个透明的封闭管体通过绳索固定在该刚性梁上。
优选地，该透明的封闭管体为柔性袋体，柔性袋体的两端封口并形成密闭腔体，密闭腔体中填充透明液体。
优选地，透明液体含有抑藻剂。
优选地，该第一和第二支架具有刚性梁，每个透明的封闭管体拴在该刚性梁上或者通过绳索固定在该刚性梁上。
另一方面，本发明还提供一种光生物养殖装置，包括用以容纳藻液的顶部敞开的养殖池，还包括本发明前述任一引光装置，其中，引光装置的第一和第二支架分别固定在该养殖池上，并且每个透明的封闭管体，平行于藻液液面且其一部分在藻液液面之上另一部分在藻液液面之下。
优选地，养殖池具有长方形池、以及位于长方形池的长度方向两侧的两个半圆形池，第一和第二支架分别搭接在该长方形池的长度方向两侧，并横跨在该长方形池上，每个该封闭管体平行于长方形池的长度方向。
相比于现有技术，本发明的有益技术效果在于：
由于本发明引光装置采用的是支撑在支架上的一组透明的封闭管体，因此结构简单、通用，易于制作及降低成本；
而且这一组透明的封闭管体彼此间隔开，从而清洗方便，便于维护，尤其是当藻体贴在封闭管体的侧壁上影响透光效果时容易处理；
本发明引光装置由于采用的是管体，而且管体之间间隔开，因此不造成藻液温度大幅上升；
当透明的封闭管体为单根硬质管或由一组硬质管沿轴向依次连接而成的情形下，在封闭管体的两端装有具有尖端的导流装置，该导流装置的尖端背离封闭管体从而减小对藻液流动时的阻力；
当透明的封闭管体为柔性袋体时，该柔性袋体的包装形式为卷材，从而单根封闭管体的长度不受限制，这对于大尺寸光生物养殖装置(例如养殖池的长度超过20米)而言适用性更强；
本发明的光生物养殖装置由于具有本发明前述的任一引光装置，并使得透明的封闭管体的一部分在藻液液面之上另一部分在藻液液面之下，从而不仅具备由于引光装置带来的有益效果，还具有将光线引入藻液中下层的技术效果。
附图说明
图1是本发明引光装置的第一实施例的立体图；
图2是本发明引光装置的第二实施例的立体图；
图3是本发明光生物养殖装置的一个实施例的立体图，其中具有本发明第一实施例的引光装置；
图4是图3光生物养殖装置的示意性横截面视图；
图5是本发明光生物养殖装置的另一实施例的立体图，其中具有本发明第二实施例的引光装置。
具体实施方式
以下参见附图描述本发明的具体实施方式。
实施例1
参见图1示出的本发明引光装置的第一实施例，其包括：第一支架2、第二支架5、一组透明的封闭管体，本实施例中每个透明的封闭管体为柔性袋体3，每个柔性袋体两端封口形成密闭腔体，密闭腔体中填充透明液体。优选地，该透明液体中含有抑藻剂。其中，每个柔性袋体3的两端一一对应地固定第一支架2和第二支架5上以封闭柔性袋体的两端，并且每相邻的两个柔性袋体3之间彼此间隔开。在具体应用中，可以在柔性袋体3上开设小口，将例如清水和抑藻剂一起注入，在使用状态下柔性袋体中注有清水和抑藻剂。
继续参见图1，第一和第二支架2、5具有刚性梁4a(例如由碳钢制成的方形管)，每个透明袋体或者拴在刚性梁上或者通过绳索固定在刚性梁上。或者，也可以在刚性梁4a上设有多对夹持板4b，每对夹持板4b对应于一个要夹持的柔性袋体3，在柔性袋体3中被灌满的情形下，柔性袋体本身是有强度的可以由夹持板4b固定。
本实施例中，由于透明的封闭管体为柔性袋体，该柔性袋体的包装形式为卷材，从而单根封闭管体的长度不受限制，这对于大尺寸光生物养殖装置(例如养殖池的长度超过20米)而言适用性更强。
实施例2
参见图2示出的本发明引光装置的第二实施例，其包括：第一支架2’、第二支架5’、一组透明的封闭管体，本实施例中每个透明的封闭管体为单根两端封口硬质管材3’，或者是由沿轴向方向依次连接在一起的一组两端封口的硬质管材构成。其中，每个透明的封闭管体两端一一对应地固定在第一支架2’和第二支架5’上，并且每相邻的两个封闭管体之间彼此间隔开。
为了减少透明的封闭管体对藻液流动时的阻力，在每个封闭管体的两端安装有具有尖端的导流装置6，该导流装置6的尖端背离所述透明的封闭管体，从而减少对藻液流动时的阻力。在具体实施时，导流装置可以是锥形头状或者扁状头。硬质管的材质为玻璃、有机玻璃、或其它例如PVC、PET、POM、PPS、PEEK、PP、PA、PC、PE、PS、PI的透明材质中任一种材料制成，其横截面为圆形、椭圆形、方形等中的任一种。
继续参见图2，第一和第二支架2’、5’具有支撑横梁4’、以及固定在支撑横梁4’的多对夹持板，每对夹持板的位置与要夹持的每个透明的封闭管体两端的固定位置一一对应。或者，第一支架2’和第二支架5’分别具有刚性梁，每个透明的封闭管体通过绳索固定在刚性梁上。
根据以上实施例1和2，本发明的用于光合生物培养的引光装置，通过彼此间隔地支撑在第一支架、第二支架上的一组透明的封闭管体，使得引光装置的结构简单、通用，并且易于制作及降低成本；而且这一组透明的封闭管体彼此间隔开，从而清洗方便，便于维护，尤其是当藻体贴在封闭管体的侧壁上影响透光效果时容易处理；进一步，本发明引光装置由于采用的是管体，而且管体之间间隔开，因此不造成藻液温度大幅上升。
实施例3
参见图3和图4示出的包含实施例1的引光装置的光生物养殖装置，其包括用以容纳藻液的顶部敞开的养殖池1，以及本发明引光装置，该引光装置的第一和第二支架分别固定在养殖池1上，例如可以固定在养殖池的顶壁两端或两端侧壁上，以使得每个透明的封闭管体平行于养殖池1中藻液8的液面，其中每个透明的封闭管体的一部分在藻液8的液面之上而另一部分在藻液8的液面之下，从而透明的封闭管体可以将光线引入藻液的中下层。图4中示出的是透明管体的一部分与养殖池底部接触，另一部分高出藻液液面的情形。
继续参见图3，其中示出养殖池1具有长方形池、以及位于长方形池两端的两个半圆池，第一和第二支架2、5分别搭接(或以其他公知的固定方式固定)在长方形池的长度方向两侧，并横跨在长方形池上。每个封闭管体平行于长方形池的长度方向。另外图3中还示出了搅拌叶片10，其位于引光装置的所述的一组透明的封闭管体的覆盖区域之外，安装在池体9和长方形池的一个竖直侧壁之间，所述的池体9从图3和6中可看出沿长方形池的长度方向布置，其长度超过了透明的封闭管体的长度小于养殖池的最大长度。
实施例4
参见图5示出的包含实施例2的引光装置的光生物养殖装置。与实施例3不同之处仅在于，安装在养殖池上的是引光装置不同。
根据以上引光装置的实施例1和2可知，本发明引光装置包括：本发明前述任一引光装置，并且引光装置的透明的封闭管体一部分位于养殖池的藻液液面之上而另一部分在藻液液面之下。从而不仅具备由于引光装置带来的有益效果，还具有将光线引入藻液中下层的技术效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种引光装置，其特征在于，
包括：第一支架(2、2’)、第二支架(5、5’)、以及一组透明的封闭管体，
其中，所述透明的封闭管体的两端分别一一对应地固定在所述第一支架(2、2’)和第二支架(2、2’)上，并且相邻两个封闭管体之间间隔开；
所述的透明的封闭管体为柔性袋体(3)，所述柔性袋体(3)的两端封口并形成密闭腔体，密闭腔体中填充透明液体，所述柔性袋体(3)的包装形式为卷材。
2.根据权利要求1所述的引光装置，其特征在于，所述透明液体含有抑藻剂。
3.根据权利要求1所述的引光装置，其特征在于，
所述第一和第二支架具有刚性梁，每个透明的封闭管体拴在所述刚性梁上或者通过绳索固定在所述刚性梁上。
4.一种光生物养殖装置，包括用以容纳藻液的顶部敞开的养殖池(1)，其特征在于，还包括权利要求1-3任一权利要求所述的引光装置，
其中，所述引光装置的第一和第二支架分别固定在所述养殖池(1)上，并且每个透明的封闭管体，平行于藻液(8)液面且其一部分在藻液(8)液面之上另一部分在藻液(8)液面之下。
5.根据权利要求4所述的光生物养殖装置，其特征在于，
所述养殖池(1)具有长方形池、以及位于所述长方形池的长度方向两侧的两个半圆形池，
其中，所述第一和第二支架分别搭接在所述长方形池的长度方向两侧，并横跨在所述长方形池上，每个所述封闭管体平行于长方形池的长度方向。
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