CN103184149B - 用于光合生物培养的分光装置和光合生物培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于光合生物培养的分光装置，具有分光体，分光体包括分光板，分光板具有第一表面和第二表面，至少两块相邻分光板分别以第一表面相互成角度地以相邻纵边相互连接。还提供一种光合生物培养装置，具有培养池，以及本发明前述任一分光装置，分光装置固定于培养池中。本发明的分光装置具有更大的分光面积，光路短且直，具有本发明分光体的培养装置增大了培养物直接受光区域，增大了培养物的见光表面积，从而增加光利用效率，提高培养产量。

Description

用于光合生物培养的分光装置和光合生物培养装置

技术领域

本发明涉及一种用于光合生物培养的分光装置、以及具有该分光装置的光合生物培养装置。

背景技术

光合微生物或植物细胞，可利用太阳能、水和简单的矿物质合成有机物及氢气、甲烷等形式无机物。微藻就是其中一个典型代表，它是一类个体微小的光能自养型单细胞生物，具有分布广泛、种类繁多、光合效率高、生长速度快、适应性强等特点。微藻每年固定的CO₂约占全球净光合产量的40％，再加上其富含酯类、烃类、蛋白、可溶性多糖、虾青素、β-胡萝卜素等高价值天然色素，因此在环保、能源和健康等问题倍受瞩目的今天，微藻越来越受到人们的关注。

微藻的大规模、高产养殖是制约微藻产业化发展的瓶颈，高效培养装置的开发是微藻规模化养殖的关键。现阶段光生物反应器仍普遍存在着成本高、不易放大等问题，因此当前众多企业继续沿用着传统的“跑道池”进行微藻规模化养殖。跑道池多为椭圆形或圆形的浅池，池中藻液一般为20-25cm深，通过滚筒状搅拌桨对藻液进行持续搅拌，从而实现整池藻液的循环流动，以使藻液中藻细胞及各营养物分布均一，并增大藻细胞见光机会。但应用跑道池的养殖产量一直不够理想，这主要是由于藻液浊度高，阳光射入液面2cm左右后即衰减为零，仅表面一薄层藻细胞可见光进行光合作用，单位体积藻液的受光面较小，光效率低。

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。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。上述分光装置存在着光损失严重，光利用率有限等缺陷。由于其垂直浸入培养液中的一系列透明的槽状容器均具有两个平行的侧壁，阳光只能直射到其中一侧面的一定区域。

根据美国专利US2009/0320362A1，利用反光镜将光线垂直导入透明空腔。主入射光直射在腔体底面，在腔体底面和腔体底面与培养液的界面处发生两次反射和折射，最终第二次折射光射入腔体底面所接触培养液中。与腔体平行侧壁所接触的培养液受到的光照主要来自主入射光和主反射光在腔体中传播时所产生的散射光，散射光在腔体侧壁和腔体侧壁与培养液的界面处发生两次反射和折射，最终第二次折射光射入腔体侧壁所接触培养液中。此过程中，主入射光线直射在腔体底面，腔体侧面受到的入射光主要来自散射光。

根据美国专利US2009/0320362A1，在浸入培养液的一系列透明腔体中注入清水，且各透明腔体上部连通为一透明空腔，该空腔内无水。光线在连通空腔顶板处发生两次反射及折射后，二次折射光射入清水表面及一系列腔体底面，射在腔体底面上的二次折射光再次发生两次反射及折射后射入培养液表面；射在清水表面的二次折射光再次经过反射、折射后，三次折射光射入清水并可传播一定深度，经散射、折射后射向腔体侧壁，在侧壁处及侧壁与培养液的界面处发生两次反射和折射，最终射入腔体侧壁所接触的培养液中。此过程中主入射光直射在连通空腔顶板(顶板的上下两侧为空气)经多次折射、反射射入腔体底面和清水表面，再经多次反射、折射射入与腔体侧壁所接触培养液中，过程曲折，光损失严重。

发明内容

针对现有技术中光路曲折、光损失严重、光利用率有限等问题，本发明提供一种用于光合生物培养的分光装置、以及具有该分光装置的光合生物培养装置，该分光装置可更大的提高培养液受光表面积，特别是受直射光表面积，光路短且直。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于光合生物培养的分光装置，具有分光体，分光体包括分光板，分光板具有第一表面和第二表面，至少两块相邻分光板分别以第一表面相互成角度地以相邻纵边相互连接。

优选地，第一表面为光线入射面，所述第二表面为光线射出面，分光板的第一表面(用作第一分光面)为平面或曲面或任意凹凸面，相邻接的两块分光板的第一表面之间的夹角β为0°＜β≤90°。该β在0到180度之间。

优选地，位于分光体的两端的分光板分别有一条自由的纵边。

优选地，分光装置还包括用以固定分光体的框架，框架的形状与分光体的形状相匹配。如果分光体的材料足够重且坚硬，“框架”和后面提到的金属管并不是必需部件。只是由于在多数情况下，分光体在充有较多培养液的培养装置中会受浮力而漂在表面上，为了让分光体能更好的增大培养液见光面积(所以需要排开更多液体体积)，所以要用框架、固定装置、或金属棒(这个对硬质分光体材料比较合适)。

优选地，分光装置还包括位于分光体的两块相邻分光板的第一表面所构成的内角中的金属管，并且金属管的长度小于或等于分光体的纵向长度。

优选地，分光板由玻璃、PVC、PET、PEEK、PP、PA、PC、PE、PS及有机玻璃中任一种材料制成。

优选地，分光体由透明薄膜材料制成，并覆盖于所述框架之下，沿框架的表面连续延伸。

优选地，分光体为由长方形透明薄膜材料折叠成的折叠结构，折叠结构具有：第一折叠部，由沿长方形透明薄膜材料的短边方向呈连续波浪状的多个折面形成，折面构成分光板；凹陷部，由每相邻两个折面共有的折叠线在两端处向上折叠而成，其中凹陷部的下斜边相对折叠线的仰角为45度。

另一方面本发明还提供一种光合生物培养装置，具有培养池，还具有本发明前述任一分光装置，分光装置固定于培养池中。

优选地，培养池为椭圆形池，其上部敞开且底部密封，椭圆形池中设有前后排列的分光体，分光体沿着椭圆形池的长边纵向相间或连续分布，分光体以位于其两个端部的分光体的自由边分别固定于椭圆形池的内壁。

优选地，培养装置还包括用于固定分光装置的横梁，横梁为直横梁、或者为形状与框架形状匹配的弯曲横梁，横梁的两端分别固定于培养池的内壁上。

优选地，培养池中盛有培养液，充满分光体与培养池之间的空间，其中分光体中所有分光板的第二表面的整个表面，与培养液的液面相贴合。

优选地，分光板的最上边缘和最下边缘之间的竖直距离构成分光体的高度，所述高度小于培养液的深度的1/2。

本发明的有益技术效果在于：

由于分光体的至少两个相邻分光板分别以第一表面相互成角度地以相邻纵边相连，这可以使更多入射光直接照射在分光板的第一表面上，从而增加分光体接受入射光直接照射的直射区域，解决现有技术中自然光源对培养体系中深层藻液直射区域有限，光线在分光装置中传播路径曲折，经多次反射、折射，光损失严重等问题；

进一步，分光体与培养液液面直接充分接触，这极大的降低了光损失增大了培养液受光表面积。

附图说明

图1是本发明中分光体的直射区域与现有技术中分光体的直射区域比较图(排开培养液体积相同的情况下)；

图2本发明分光装置中分光体的立体示意图；

图3本发明分光装置中用以固定分光体的框架的立体示意图；

图4是本发明光合生物培养装置的第一实施例中分光体的立体图；

图5是图4中分光体的俯视图；

图6是本发明光合生物培养装置的第一实施例中框架的截面图；

图7是本发明光合生物培养装置的第一实施例中框架的立体图；

图8是本发明光合生物培养装置的第一实施例的局部剖视图，示出了培养池中安装有分光体处的局部结构；

图9是本发明光合生物培养装置的第二实施例的局部剖视图，示出了培养池中安装有分光体处的局部结构，其中包括分光体、固定在分光体上的框架、固定在框架上的弯曲横梁；

图10是图9中弯曲横梁的立体图；

图11是利用直横梁替换图9中弯曲横梁后的示意图；

图12是本发明光合生物培养装置的第三实施例中分光体的立体图；

图13是本发明光合生物培养装置的第三实施例中框架的一种实施方式的立体图；

图14是本发明光合生物培养装置的第三实施例中框架的另一实施方式的立体图；

图15是本发明光合生物培养装置的第三实施例中利用金属管直接压在分光体上的情形，利用金属管代替图13和14中的框架进行配重；

图16是本发明光合生物培养装置的第四实施例中分光体的局部结构示意图，其中分光体由分光单体组合而成，前后两排分光体单体重叠之前的情形；

图17是图16中前后两排分光体单体重叠之后的情形；

图18是本发明光合生物培养装置的第四实施例中培养池为椭圆形结构(即，跑道池)时的立体图，具有一组前后排列的分光体；

图19是本发明光合生物培养装置的第五实施例中培养池为椭圆形结构(即，跑道池)的立体图。

具体实施方式

以下参见附图，描述本发明的具体实施方式。

本发明提供一种用于光合生物培养的分光装置以及包含根据本发明的分光装置的光合生物培养装置，下面根据相应附图以具体实施例的方式对本发明做进一步的描述。

如图1和2示出的，本发明分光装置包括分光体2。分光体2包括分光板201，分光板201具有第一表面222和第二表面224，至少两块相邻分光板分别通过第一表面相互成角度地方式以相邻纵边相互连接，显然，所述相邻纵边是相邻接的两个分光板彼此邻接的边。假设在使用状态下，光线沿图1箭头A所示方向射入分光板201，则分光板201的接受入射光的面为分光体2的第一表面222，第一表面222构成第一分光面，第一分光面可以为平面、曲面或任意凹凸面，而光线从分光板201中穿出的一面为分光板201的第二表面224，即光线出射面构成第二分光面，第二分光面可以为平面、曲面或任意凹凸面。显然第一表面和第二表面为分光板的两个相对表面，这两个表面构成分光板的两个分光面。

如图2所示，分光体2由多个顺序相连的分光板201组成，相邻两块分光板的第一表面222之间的夹角为β。图2中的每块分光板201为长方形，分别具有纵边226和短边225。分光板201可由玻璃、PVC、PET、PEEK、PP、PA、PC、PE、PS及有机玻璃等透明材料制成。各分光板2顺次以各自的纵边226相互连接，连接边L±n(n＝1，3，5...)处于同一平面，连接边L±2n(n＝0，1，2，3...)中至少有一条不处于平面α内，且不处于平面α内的连接边L±2n(n＝0，1，2，3...)可处于平面α两侧或一侧(图2中示出处于一侧的情形)，其距平面α的距离h任意。也就是说，呈W状连接并延伸的分光体2中各分光板的短边225长度及相邻分光板间的夹角β不一定均相等。在本实施方式中，连接边L±2n(n＝0，1，2，3...)两侧的分光板材质及形状一样，但根据具体实施方式，也可以不同。连接边L±2n(n＝0，1，2，3...)距平面α的距离h可分别等于/低于/高于其两侧的分光板距平面α的最大距离。连接边L±n(n＝1，3，5...)两侧的分光板材质及形状可相同或不同。连接边L±2n(n＝0，1，2，3...)和连接边L±n(n＝1，3，5...)即可是实际的连接边也可以是虚拟的连接边，还可以是两分光板的接缝。例如：将每个分光板的用以与相邻分光板相连的部分定义为连接边，连接边可以是将两个相邻分光板首尾相连的条状连接板、或者连接边可以是两个相邻分光板之间的对接缝、或者连接边可以是成型为一体的两个相邻分光板之间的过渡部(诸如，当分光体为折叠件时，连接边可以是折叠线，此时折叠面构成了分光板)。

图2示出的是分光体2的最优选情形：所有的连接边L±2n(n＝0，1，2，3...)都不处于平面α内，即距离平面α的距离大于0，并且所有的连接边L±2n(n＝0，1，2，3...)均处于平面α一侧。分光体2连接边L±n(n＝1，3，5...)所在同一平面α可高于、低于或等于培养装置底面。更详细地，图2中分光体是连续的三角形波结构，相邻接的两个分光板构成了三角形波的峰谷或峰波，并且每个分光板的第一和第二分光面均为平面。

继续参见图2，分光体2的首端分光板与末端分光板之间断开，即整个分光体2的首块分光板的一条纵边是自由边，而其最后一块分光板也具有一条自由边。由于在所有的分光板201中，至少两块相邻分光板分别以第一表面相互成角度地以相邻纵边相互连接，如此本发明的分光装置可更大的提高培养液受光表面积，特别是受直射光表面积，光路短且直，从而使得更多入射光可直接照射在分光板的第一表面(第一分光面)上，从而提高了光利用效率、实现培养物高产。其中对于以第一表面222相互成角度设置的相邻两块分光板而言，这两块相邻分光板的第一表面222之间的夹角β在大于0°至小于等于180°之间，例如在一个优选实施例中β可以等于90°。应该指出，本发明的分光体可以是组装件也可以是整体件，例如可以是由透明材料折叠成的整体件，此时相邻折叠线之间的透明材料即为前述的分光板。

图3表示了用于根据本发明的分光装置中的框架4。当分光体2中分光板201由柔软透明的薄膜材料制成时，需要额外设置图3所示的框架4，以便将柔软透明的薄膜材料覆盖于其下，形成具有固定形状的分光体2，其中分光体沿框架的表面连续延伸。在分光体材料较软、薄的情况下框架的形状决定了分光体的形状。

框架4可由透光或不透光的材料制成，框架4的形状与分光体2的形状相匹配，用于固定和配重，使分光体2在培养液中的位置和形状满足设计需求，其中框架4用于支承分光板201的面可以是平面或向一侧凸起或凹陷的曲面。图3中示出框架4与图2示出的分光体2形状一致，所示框架4具有连接边L、L+1、L-1、L+2、L-2、L+3、L-3、L+4、L-4。框架4主要由横向和纵向相间排列的支撑条构成。支撑条可以是金属材料的条或棒，各个支撑条在相交点上焊接固定在一起。支撑条相互编织形成一段一段的网片，这些网片形状与最终的分光体2中的分光板201的形状一致。两块网片之间的夹角与分光板2之间的夹角一致。框架4结构多样，当分光体材料密度、硬度及强度满足使用需求时，可省略框架结构。

图4和图5示出了根据本发明的一个分光体2的一个具体实施例：在本实施例中，分光体2’由长2.5米、宽2.1米的长方形PE硬质薄膜材料沿长边折叠成如图4所示形状，折叠线即为连接边L1-L9，每相邻两条连接边(例如L1和L2)之间的PE薄膜即相当于一块分光板，中间部分各分光板宽29厘米、两侧最外分光板宽38厘米，两端向上的仰角为45度，上沿214高为6厘米。

简而言之，图4和5中示出的分光体2’为折叠结构，由长方形透明薄膜材料折叠而成。该折叠结构具有：第一折叠部2’-1和凹陷部2’-2。第一折叠部2’-1由沿长方形透明薄膜材料的短边方向呈连续波浪状的多个折面形成，此处每个折面即为前述的分光板；凹陷部2’-2为将每相邻两个折面共有的折叠线(图4中呈V形的两个折面之间的折叠线)在两端处向上折叠而成的，凹陷部2’-2的下斜边相对于其折叠线的仰角为45度(所述的仰角实际上在0～180度之间都可以，只是45度叠起来更整齐，不需再在材料上剪口，所以实施例中仰角为45度)。对于这种折叠而成的分光体，在使用时可以根据需要将多个分光体前后排列在一起，其中后一分光体的构成所述凹陷部的边缘部(图4示出了边缘部的上沿214)作为插入端，插入前一个分光体的凹陷部中，以将前后分光体连成整体。

图6-7示出的是与图4-5所示分光体1形状相匹配的框架4’，此框架4’为框架4的一个具体实施例。其由长2.7米、宽1.4米的浸塑丝网折叠形成连续三角形波状结构。图6-7示出了连接边L1’-L9’。中间各段(L2’、L3’、L4’、L5’、L6’、L7’、L8’之间的部分)宽29厘米，两侧最外段(L1’与L2’之间，以及L8’与L9’之间的部分)宽48厘米。框架4’的最外侧的两段(L1’与L2’之间，以及L8’与L9’之间的部分)在端部上设有用于固定框架4’的上沿410。使用时，框架4’自分光体2的上部盖住分光体2。应该理解，可以根据具体应用情形改变分光体和框架的尺寸。

图12示出了根据本发明的分光体2的另一实施例。根据本实施例，分光体2”由亚克力材料制成如图12所示的形状。分光体2”的各分光板一起形成连续的三角形波状结构，换而言之，每相邻两块分光板分别以第一表面成角度地以相邻纵边相互连接，其中分光体2”的中间部分各分光板宽29厘米、两侧最外分光板宽38厘米。在两侧最外分光板上设有上沿220，上沿220的高为6厘米。另外，图12还示出了将各分光板短边所在截面封闭起来的封闭部221和223，这样整个分光体就像一只船。

图13-15分别示出了用于固定图12的分光体2”的框架4”和4”’：框架4”和4”’由10毫米粗镀锌管焊接而成的形状如图13和14所示的结构，其中一个框架即可用来固定分光体2”；图15示出了用金属管44替代框架来固定分光体2”的情形，金属管44位于分光体的两块相邻分光板的第一表面所构成的内角中。依靠框架4”和4”’、或者依靠金属管44与分光体2”的重量之和，可以将分光体2”固定在相应位置处。

参见图16和图17，分别示出了相邻的两个分光体2’连接之前与连接之后的情形，如前参见图4和图5的描述，为了获得足够长度的分光体，可以将分光体前后排列，每两个分光体相互重叠以连成整体。如此不仅增强了培养装置的密闭性，又使得分光体易于安装、拆卸。图16和17示出的分光体结构与图4示出的分光体结构相同。

综上，本发明的分光装置，具有分光板并且至少两个相邻分光板以第一表面成角度以相邻纵边相连的方式连接，从而本发明的分光装置具有更大的分光面积且使得光路短、直，因此可以解决现有技术中自然光源在分光装置中传播路径曲折，经多次反射、折射，光损失严重等问题。

[本发明培养装置的实施例1]

参见图4-8描述本发明培养装置的实施例1。图4-5示出了该实施例1中的分光体2’(参见以上详细描述)，图6-7示出了该实施例1中的框架4’(参见以上详细描述)。图8示出了采用分光体2’和框架4’的培养装置，具体地，框架4’自分光体2’上部盖住分光体2’，并通过螺栓5与培养池1固定，11是表示培养池的底部，在使用时，分光体2’与培养池中的培养液直接充分接触，以使培养液的液面形状与分光体的形状相同，例如分光体2’为连续三角形波状结构时，培养液的液面也呈连续三角形波状结构。更多入射光直接照射在分光板的第一表面上，即，增加了分光体2’接受入射光直接照射的直射区域，因此可以解决现有技术中自然光源对培养体系中藻液直射区域有限，光线在分光装置中传播路径曲折，经多次反射、折射，光损失严重等问题。进一步，该实施例1中分光体2’与培养液液面直接充分接触，这极大的降低了光损失，增大了培养液的见光表面积。另外，需要指出分光体2’的高度可与液面高度相等或小于液面高度。

[本发明培养装置的实施例2]

参见图9-11描述本发明培养装置的实施例2。在图9中，示出的分光体2’与前述参见图4-5描述的分光体相同，示出的框架4’与参见图6-7描述的框架相同，示出的弯曲横梁8(其立体图在图10中示出)用于压紧框架4’。从图9看出，分光体2’的光线出射面与培养液6直接充分接触，培养液的液面与分光体2’的形状相同，框架4’直接压在分光体2’的第一表面222上，弯曲横梁8直接压紧在框架4’上，然后借助于螺栓5将弯曲横梁8的两端分别固定在培养池1的内壁上。如果框架尺寸不够，可以将例如两个相同框架4’组合在一起，通过铁丝或绳状物将这两个框架4’在结合部E处固定。进一步图9中示出，分光体、框架、弯曲横梁形状相互匹配，分光体2’中至少两个相邻分光板分别以第一表面成角度地以相邻纵边相连，框架和弯曲横梁具有与分光体2’相匹配的结构。如图11所示，也可以用直横梁8’代替弯曲横梁8，两个直横梁在E处连接在一起，其他保持不变，其中分光体的高度可与液面高度相等或小于液面高度。基于与实施例1相同的理由，实施例2可以解决现有技术中自然光源在分光装置中传播路径曲折，经多次反射、折射，光损失严重等问题，极大的降低了光损失；并且增大了藻液见光表面积。还包括用于固定所述分光装置的横梁，所述横梁为直横梁8’、或者为形状与所述框架形状匹配的弯曲横梁8，所述横梁的两端分别固定于所述培养池1的内壁上。

从图11还可看出，藻液充满分光体与培养池之间的空间，当以分光体的分光板的第二表面用作与藻液直接接触的表面时，所有分光板的第二表面的整个表面与培养液的液面相贴合。在此情形下，将分光板的最上边缘和最下边缘之间的竖直距离定义为分光体的高度，此高度小于藻液深度的1/2，应该理解，此时藻液深度是藻液处于与所有第二表面的整个表面完全贴合的情形下培养池中藻液的深度。尽管以藻液为例，但是可以理解任何用以培养光合生物的培养液均是适用的。另外，分光体可以不到池底，只是在液体上层部分变换设计便可以达到增大受光表面的作用，如分光体的高度降低，则密度加大。例如，对于分光体为三角形波纹板情形而言，当波纹高度降低，则波纹密度加大。

[本发明培养装置的实施例3]

参见图12-15描述本发明培养装置的实施例3。与前述实施例2相比，其差别仅在于，将前述实施例中的分光体和框架用以下任一种组合代替：(1)分光体2”和框架4”’的组合，框架4”’在分光体2”上；(2)分光体2”与框架4””的组合，框架4””在分光体2”上；(3)分光体2”与金属管4””，金属管4””在两块相邻分光板的第一表面所构成的内角中，并且金属管的长度小于或等于分光体的纵向长度。前面已经详细描述了图12-15，此处不再赘述。基于与实施例1相同的理由，实施例3可以解决现有技术中自然光源在分光装置中传播路径曲折，经多次反射、折射，光损失严重等问题，极大的降低了光损失；并且增大了藻液见光表面积。

[本发明培养装置的实施例4]

参见图16-18描述本发明培养装置的实施例4。图18示出，培养池为椭圆形池1，椭圆形池1的上部敞开且底部密封。池内安装有一组前后排列的分光体(图18中示出前后排列的分光体2’)，换而言之，分光体2’沿着椭圆形池的长边纵向相间或连续分布，每个分光体2’以位于其两个端部的分光体的自由边分别固定于椭圆形池的内壁；在椭圆形池的弯曲处安装搅拌浆10，其中在椭圆形池弯曲处可不安装分光体以利于混合和物质交换。而且，椭圆形池弯曲处和搅拌浆处也可以用透明材料覆盖，从而使得该培养装置形成封闭系统。该实施例中前后排列的分光体2’之间通过各自上沿之间的重叠连接在一起(并未紧密连接)，如此不仅增强了培养装置的密闭性，又使得分光体易于安装、拆卸和清洗。分光体2’已经在前面进行了详细描述。基于与实施例1相同的理由，实施例4可以解决现有技术中自然光源在分光装置中传播路径曲折，经多次反射、折射，光损失严重等问题，极大的降低了光损失；并且增大了藻液见光表面积。

[本发明培养装置的实施例5]

参见图19描述本发明培养装置的实施例5。与实施例4相比，二者差别仅在于，在池内设置的分光体2’是一个单独的分光体，而不是两个分光体前后排列而成的，并且分光体的高度明显小于藻液深度。分光体2’的结构已经在前面参见图4-5进行了详细描述，此处不再赘述。在具体实施时，可以将分光体2’由PVC材料制成，长1.4米，中间部分各分光板宽15厘米、两侧最外分光板宽19厘米，上沿高为6厘米。实施例5取得与实施例4相同的技术效果：可以解决现有技术中自然光源在分光装置中传播路径曲折，经多次反射、折射，光损失严重等问题，极大的降低了光损失；并且增大了藻液见光表面积。在上述培养装置的实施例1-5中，分光体的清洗可通过在培养液中加入密度与水相近的固体颗粒(如塑料颗粒)实现。固体颗粒随培养液在分光体中流动，与分光板相互碰撞，从而达到清洗分光体的作用。进一步在培养装置的实施例1-5中，分光体与培养液上表面充分接触，但其最低端不与培养装置接触，距培养装置底面一定距离。

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 (11)

1.一种用于光合生物培养的分光装置，具有分光体(2)，其特征在于，所述分光体(2)包括分光板(201)，所述分光板(201)具有第一表面(222)和第二表面(224)，至少两块相邻分光板分别以第一表面(222)相互成角度地以相邻纵边(225)相互连接；

还包括用以固定所述分光体(2)的框架(4)，框架的形状与分光体形状相匹配；

所述分光体(2)由透明薄膜材料制成，并覆盖于所述框架之下，沿所述框架的表面连续延伸；

所述分光体(2)为由长方形透明薄膜材料折叠成的折叠结构，所述折叠结构具有：

第一折叠部(2’-1)，由沿长方形透明薄膜材料的短边方向呈连续波浪状的多个折面形成，所述折面构成所述分光板；以及

凹陷部(2’-2)，由每相邻两个所述折面共有的折叠线在两端处向上折叠而成，其中所述凹陷部(2’-2)的下斜边相对所述折叠线的仰角在0～180度之间。

2.根据权利要求1所述的分光装置，其特征在于，所述第一表面(222)为光线入射面，所述第二表面(224)为光线射出面，所述分光板的第一表面(222)为平面或任意凹凸面，相邻接的两块所述分光板的第一表面(222)之间的夹角β为0°<β≤90°。

3.根据权利要求1或2所述的分光装置，其特征在于，位于所述分光体(2)的两端的分光板分别有一条自由的纵边。

4.根据权利要求1或2所述的分光装置，其特征在于，还包括位于所述分光体(2)的两块相邻分光板的第一表面(222)所构成的内角中的金属管(44)，并且所述金属管(44)的长度小于或等于分光体(2)的纵向长度。

5.根据权利要求1所述的分光装置，其特征在于，所述分光板(201)由PVC、PET、PEEK、PP、PA、PC、PE、PS中任一种材料制成。

6.根据权利要求1所述的分光装置，其特征在于，

所述凹陷部(2’-2)的下斜边相对所述折叠线的仰角为45度。

7.一种光合生物培养装置，具有培养池(1)，其特征在于，还具有前述任一权利要求所述的分光装置，所述分光装置固定于所述培养池(1)中。

8.根据权利要求7所述的光合生物培养装置，其特征在于，所述培养池(1)为椭圆形池，其上部敞开且底部密封，所述椭圆形池中设有前后排列的分光体，所述分光体沿着椭圆形池的长边纵向相间或连续分布，所述分光体以位于其两个端部的分光体的自由边分别固定于所述椭圆形池的内壁。

9.根据权利要求8所述的光合生物培养装置，其特征在于，还包括用于固定所述分光装置的横梁，所述横梁为直横梁(8’)、或者为形状与所述框架形状匹配的弯曲横梁(8)，所述横梁的两端分别固定于所述培养池(1)的内壁上。

10.根据权利要求7所述的光合生物培养装置，其特征在于，所述培养池中盛有培养液，充满所述分光体与所述培养池之间的空间，

其中，所述分光体中所有分光板的第二表面的整个表面，与所述培养液的液面相贴合。

11.根据权利要求10所述的光合生物培养装置，其特征在于，所述分光板的最上边缘和最下边缘之间的竖直距离构成所述分光体的高度，所述高度小于所述培养液的深度的1/2。