CN105087352A - 一种新型微藻培养的设备及方法 - Google Patents

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刘梅
穆军
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Abstract

本发明涉及一种新型微藻培养的设备。解决了现有技术的不足，技术方案为：包括由支架杆构成的培养架、控制装置、培养管和放置微藻的培养皿，培养架固定在水中，培养架从上到下分别为光照架、折光架、网格架和底层架，光照架上固定有若干个照明光源，折光架上敷设有折光毯，网格层内均放置有一个培养管，每个培养管内均放置由一个培养皿，培养管的底部与底层架的上表面抵接，培养管的上部开口，培养管的下部为封闭部，培养皿的外壁与培养管的内壁形成间隙配合，培养皿的上部开口，培养皿的下部包括一个封闭的空气浮力腔和一个铁片部，铁片部固定在空气浮力腔的下表面，培养管的底部配设有一块电磁铁。

Description

一种新型微藻培养的设备及方法
技术领域
本发明是一种微藻培养的设备及方法，特别是涉及一种新型微藻培养的设备及方法。
背景技术
人工控制下藻类繁殖、生长的生产过程。分大型海藻养殖和单细胞藻类养殖两大类型。温度是影响藻类地理分布的主要因素；光照是决定藻类垂直分布的因素；水体的化学性质是藻类出现及其种类组成的重要因素。大型海藻的养殖大体经历了利用自然苗进行增殖、半人工采苗养殖和全人工采苗养殖3个发展阶段。
中国专利申请号：CN200910101170.8，公开日：2009年12月30日，公开了一种适用于微型藻类培养的辅助器具，尤其涉及的是微型藻类培养加速器，能促进微藻生长，从而提高单位面积内微藻产量，该微型藻类培养加速器包括至少一组流水井和供气装置，所述流水井包括前后固定板、左右侧板以及隔栅板，左右侧板和隔栅板分别与所述前后固定板连接固定，前后固定板与隔栅板的底边持平，左右侧板以及前后固定板的顶边均高于隔栅板的顶边，左右侧板的底边高于前后固定板与隔栅板的底边，左右侧板分别与隔栅板形成水流上升通道和水流下降通道；所述供气装置包括供气机以及具有密封端的散气管，散气管位于所述水流上升通道内，散气管的进气端穿出后固定板或前固定板并连接到所述供气机。但是此专利只考虑到了生产加速，但是没有考虑到藻类作为植物需要进行光合作用和呼吸作用相互配合，一味加强某一方面确实能加速生产，但是藻类经过这样培养和经过催熟的鸡鸭一样，很多特质都被弱化，胶原的提取也会受到影响，实际上并没有特别大的增益。
发明内容
本发明的目的是为解决目前的技术方案中存在只考虑到了生产加速，但是没有考虑到藻类作为植物需要进行光合作用和呼吸作用相互配合，一味加强某一方面确实能加速生产，但是藻类经过这样培养和经过催熟的鸡鸭一样，很多特质都被弱化，胶原的提取也会受到影响，实际上并没有特别大的增益的问题，提供一种有效增强微型藻类生长，提高微型藻类养殖质量的新型微藻培养的设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型微藻培养的设备，由电源供电，包括由支架杆构成的培养架、控制装置、培养管和放置微藻的培养皿，所述培养架固定在水中，所述的培养架从上到下分别为光照架、折光架、网格架和底层架，所述光照架上固定有若干个照明光源，所述折光架上敷设有折光毯，所述网格层内均放置有一个培养管，每个培养管内均放置由一个培养皿，所述培养管的底部与所述底层架的上表面抵接，所述培养管的上部开口，所述培养管的下部为封闭部，所述培养皿的外壁与所述的培养管的内壁形成间隙配合，所述培养皿的上部开口，所述培养皿的下部包括一个封闭的空气浮力腔和一个铁片部，所述铁片部固定在所述空气浮力腔的下表面，所述培养管的底部配设有一块电磁铁，所述电磁铁通过控制装置与电源电连接，所述培养管底部的上表面固定有一根连接绳，所述连接绳的上部与所述培养皿的下表面固定连接，每个所述培养管的外壁上均配设有一个挂钩，所述挂钩上挂设有养料包，所述养料包的高度大于所述培养管外壁的高度，所述养料包的高度值小于所述连接绳的长度值与培养皿高度值的和。本发明这样设置，在秋季对新型微藻培养时，照明光源根据设定进行照明，照明时间包括前照明时间段和后照明时间段，每个培养管底部的电磁铁导通状态均与所有相邻培养管的电磁铁导通状态相反，一半培养管为前照明时间段培养管，一半培养管为后照明时间段培养管，前照明时间段培养管和后照明时间段培养管为间隔配置，在前照明时间段内，后照明时间段培养管底部的电磁铁得电，后照明时间段培养管内的培养皿底部的铁块受到电磁铁的吸力克服空气腔的浮力，后照明时间段培养管内的培养皿下降与后照明时间段培养管的底部贴合，此时前照明时间段培养管的培养皿由于空气腔的浮力作用和连接绳的拉力位于在前照明时间段培养管的上部，所述养料包进入前照明时间段培养管的培养皿内，照明光源的射出光经过折光毯的折射形成斜向光线，斜向光线被位于在前照明时间段培养管上部的前照明时间段培养管的培养皿遮蔽，前照明时间段培养管的培养皿内的微藻得到光照进行光合作用；
在后照明时间段内，前照明时间段培养管底部的电磁铁得电，前照明时间段培养管内的培养皿底部的铁块受到电磁铁的吸力克服空气腔的浮力，前照明时间段培养管内的培养皿下降与前照明时间段培养管的底部贴合，此时后照明时间段培养管的培养皿由于空气腔的浮力作用和连接绳的拉力位于在后照明时间段培养管的上部，所述养料包进入后照明时间段培养管的培养皿内，照明光源的射出光经过折光毯的折射形成斜向光线，斜向光线被位于在后照明时间段培养管上部的后照明时间段培养管的培养皿遮蔽，后照明时间段培养管的培养皿内的微藻得到光照进行光合作用。一半的微型藻获得补充的照明，这段时间内加强了光合作用和营养汲取，而另一半的微型藻进入以呼吸作用为主的时期，尽量符合微型藻自然成长的规律，不仅仅能提高微型藻的产量，也能提高微型藻的质量。
作为优选，折光毯包括透光毯和若干个斜向放置的透光片，所述斜向放置的透光片的上端与所述透光毯的下表面固定连接，每个斜向放置的透光片的朝向相同且与透光毯的角度也相同，每块斜向放置的透光片均对应一个培养管，每块所述斜向放置的透光片的位置均位于对应培养管的上方，所述照明光源透过斜向放置的透光片对对应的培养管和对应培养管相邻的培养管共计五个培养管进行光照。这样设置，斜向光线被位于在当前照明时间段的培养管上部的培养皿遮蔽，不会对不需要照射的培养皿过多补充光照。
作为优选，所述控制装置包括若干个控制开关、若干个定时器、若干个控制按键和一个控制器，每个所述的培养管均对应一个控制开关，每个所述控制开关的第一导通端均与对应培养管底部的电磁铁的第一端连接，所述控制开关的第二导通端均与所述的电源电连接，培养管底部的电磁铁的第二端均与电源连接，所述控制开关的控制端均与所述的控制器连接，所述若干个定时器和若干个控制按键均与所述的控制器电连接，所述控制装置架设在地面上，所述控制装置通过防腐蚀导线与电磁铁连接，所述的防腐蚀导线配设在所述的支架杆内。
作为优选，所述控制器为单片机，所述控制开关为三极管电子开关，所述照明光源的控制端也与所述的单片机电连接。
作为优选，所述培养管的外壁上配设有方便拿取的提取杆。提取杆的设置可以方便拿取培养管。
作为优选，所述培养管的截面整体呈矩形，所述培养皿的截面也呈矩形。
作为优选，所述的光照层为密封玻璃层，所述照明光源固定在所述的密封玻璃层内。
作为优选，每个培养管底部的电磁铁导通状态均与所有相邻培养管的电磁铁导通状态相反，一半培养管为前照明时间段培养管，一半培养管为后照明时间段培养管，前照明时间段培养管和后照明时间段培养管为间隔配置。
一种新型微藻培养的方法，适用于如权利要求3所述的新型微藻培养的设备，与现有新型微藻培养的方法基本相同，在秋季对新型微藻培养时，照明光源根据设定进行照明，照明时间包括前照明时间段和后照明时间段，每个培养管底部的电磁铁导通状态均与所有相邻培养管的电磁铁导通状态相反，一半培养管为前照明时间段培养管，一半培养管为后照明时间段培养管，前照明时间段培养管和后照明时间段培养管为间隔配置，
在前照明时间段内，后照明时间段培养管底部的电磁铁得电，后照明时间段培养管内的培养皿底部的铁块受到电磁铁的吸力克服空气腔的浮力，后照明时间段培养管内的培养皿下降与后照明时间段培养管的底部贴合，此时前照明时间段培养管的培养皿由于空气腔的浮力作用和连接绳的拉力位于在前照明时间段培养管的上部，所述养料包进入前照明时间段培养管的培养皿内，照明光源的射出光经过折光毯的折射形成斜向光线，斜向光线被位于在前照明时间段培养管上部的前照明时间段培养管的培养皿遮蔽，前照明时间段培养管的培养皿内的微藻得到光照进行光合作用；
在后照明时间段内，前照明时间段培养管底部的电磁铁得电，前照明时间段培养管内的培养皿底部的铁块受到电磁铁的吸力克服空气腔的浮力，前照明时间段培养管内的培养皿下降与前照明时间段培养管的底部贴合，此时后照明时间段培养管的培养皿由于空气腔的浮力作用和连接绳的拉力位于在后照明时间段培养管的上部，所述养料包进入后照明时间段培养管的培养皿内，照明光源的射出光经过折光毯的折射形成斜向光线，斜向光线被位于在后照明时间段培养管上部的后照明时间段培养管的培养皿遮蔽，后照明时间段培养管的培养皿内的微藻得到光照进行光合作用。一半的微型藻获得补充的照明，这段时间内加强了光合作用和营养汲取，而另一半的微型藻进入以呼吸作用为主的时期，尽量符合微型藻自然成长的规律，不仅仅能提高微型藻的产量，也能提高微型藻的质量。
作为优选，在冬季对新型微藻培养时，照明时间为整体照明时间段，在整体照明时间段中，折光毯被卷起，所有培养皿均获得相同的光照时间。
本发明的实质性效果是：本发明使得一半的微型藻获得补充的照明，这段时间内加强了光合作用和营养汲取，而另一半的微型藻进入以呼吸作用为主的时期，尽量符合微型藻自然成长的规律，不仅仅能提高微型藻的产量，也能提高微型藻的质量。
附图说明
图1为本发明中培养架的结构示意图；
图2为本发明中折光毯的结构示意图；
图3为本发明中培养管的一种形态的结构示意图；
图4为本发明中培养管的另一种形态的结构示意图；
图5为光路示意图。
图中：1、光照架，2、折光架，3、网格架，4、底层架，5、培养架，6、折光毯，61、透光毯，62、透光片，11、培养皿，12、空气浮力腔，13、铁片部，14、提取杆，15、电磁铁，16、连接绳，17、挂钩，18、养料包。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例：
一种新型微藻培养的设备(参见附图1至附图5)，由电源供电，包括由支架杆构成的培养架5、控制装置、培养管和放置微藻的培养皿11，所述培养架固定在水中，所述的培养架从上到下分别为光照架1、折光架2、网格架3和底层架4，所述光照架上固定有若干个照明光源，所述折光架上敷设有折光毯6，所述网格层内均放置有一个培养管，每个培养管内均放置由一个培养皿，所述培养管的底部与所述底层架的上表面抵接，所述培养管的上部开口，所述培养管的下部为封闭部，所述培养皿的外壁与所述的培养管的内壁形成间隙配合，所述培养皿的上部开口，所述培养皿的下部包括一个封闭的空气浮力腔12和一个铁片部13，所述铁片部固定在所述空气浮力腔的下表面，所述培养管的底部配设有一块电磁铁15，所述电磁铁通过控制装置与电源电连接，所述培养管底部的上表面固定有一根连接绳16，所述连接绳的上部与所述培养皿的下表面固定连接，每个所述培养管的外壁上均配设有一个挂钩17，所述挂钩上挂设有养料包18，所述养料包的高度大于所述培养管外壁的高度，所述养料包的高度值小于所述连接绳的长度值与培养皿高度值的和。折光毯包括透光毯61和若干个斜向放置的透光片62，所述斜向放置的透光片的上端与所述透光毯的下表面固定连接，每个斜向放置的透光片的朝向相同且与透光毯的角度也相同，每块斜向放置的透光片均对应一个培养管，每块所述斜向放置的透光片的位置均位于对应培养管的上方，所述照明光源透过斜向放置的透光片对对应的培养管和对应培养管相邻的培养管共计五个培养管进行光照。所述控制装置包括若干个控制开关、若干个定时器、若干个控制按键和一个控制器，每个所述的培养管均对应一个控制开关，每个所述控制开关的第一导通端均与对应培养管底部的电磁铁的第一端连接，所述控制开关的第二导通端均与所述的电源电连接，培养管底部的电磁铁的第二端均与电源连接，所述控制开关的控制端均与所述的控制器连接，所述若干个定时器和若干个控制按键均与所述的控制器电连接，所述控制装置架设在地面上，所述控制装置通过防腐蚀导线与电磁铁连接，所述的防腐蚀导线配设在所述的支架杆内。所述控制器为单片机，所述控制开关为三极管电子开关，所述照明光源的控制端也与所述的单片机电连接。所述培养管的外壁上配设有方便拿取的提取杆14。所述培养管的截面整体呈矩形，所述培养皿的截面也呈矩形。所述的光照层为密封玻璃层，所述照明光源固定在所述的密封玻璃层内。每个培养管底部的电磁铁导通状态均与所有相邻培养管的电磁铁导通状态相反，一半培养管为前照明时间段培养管，一半培养管为后照明时间段培养管，前照明时间段培养管和后照明时间段培养管为间隔配置。控制装置为一般实验台或调光台转接构成。
在秋季对新型微藻培养时，照明光源根据设定进行照明，照明时间包括前照明时间段和后照明时间段，每个培养管底部的电磁铁导通状态均与所有相邻培养管的电磁铁导通状态相反，一半培养管为前照明时间段培养管，一半培养管为后照明时间段培养管，前照明时间段培养管和后照明时间段培养管为间隔配置，在前照明时间段内，后照明时间段培养管底部的电磁铁得电，后照明时间段培养管内的培养皿底部的铁块受到电磁铁的吸力克服空气腔的浮力，后照明时间段培养管内的培养皿下降与后照明时间段培养管的底部贴合，此时前照明时间段培养管的培养皿由于空气腔的浮力作用和连接绳的拉力位于在前照明时间段培养管的上部，所述养料包进入前照明时间段培养管的培养皿内，照明光源的射出光经过折光毯的折射形成斜向光线，斜向光线被位于在前照明时间段培养管上部的前照明时间段培养管的培养皿遮蔽，前照明时间段培养管的培养皿内的微藻得到光照进行光合作用；在后照明时间段内，前照明时间段培养管底部的电磁铁得电，前照明时间段培养管内的培养皿底部的铁块受到电磁铁的吸力克服空气腔的浮力，前照明时间段培养管内的培养皿下降与前照明时间段培养管的底部贴合，此时后照明时间段培养管的培养皿由于空气腔的浮力作用和连接绳的拉力位于在后照明时间段培养管的上部，所述养料包进入后照明时间段培养管的培养皿内，照明光源的射出光经过折光毯的折射形成斜向光线，斜向光线被位于在后照明时间段培养管上部的后照明时间段培养管的培养皿遮蔽，后照明时间段培养管的培养皿内的微藻得到光照进行光合作用。在冬季对新型微藻培养时，照明时间为整体照明时间段，在整体照明时间段中，折光毯被卷起，所有培养皿均获得相同的光照时间。
本实施例使得一半的微型藻获得补充的照明，这段时间内加强了光合作用和营养汲取，而另一半的微型藻进入以呼吸作用为主的时期，尽量符合微型藻自然成长的规律，不仅仅能提高微型藻的产量，也能提高微型藻的质量。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种新型微藻培养的设备，由电源供电，其特征在于：包括由支架杆构成的培养架、控制装置、培养管和放置微藻的培养皿，所述培养架固定在水中，所述的培养架从上到下分别为光照架、折光架、网格架和底层架，所述光照架上固定有若干个照明光源，所述折光架上敷设有折光毯，所述网格层内均放置有一个培养管，每个培养管内均放置由一个培养皿，所述培养管的底部与所述底层架的上表面抵接，所述培养管的上部开口，所述培养管的下部为封闭部，所述培养皿的外壁与所述的培养管的内壁形成间隙配合，所述培养皿的上部开口，所述培养皿的下部包括一个封闭的空气浮力腔和一个铁片部，所述铁片部固定在所述空气浮力腔的下表面，所述培养管的底部配设有一块电磁铁，所述电磁铁通过控制装置与电源电连接，所述培养管底部的上表面固定有一根连接绳，所述连接绳的上部与所述培养皿的下表面固定连接，每个所述培养管的外壁上均配设有一个挂钩，所述挂钩上挂设有养料包，所述养料包的高度大于所述培养管外壁的高度，所述养料包的高度值小于所述连接绳的长度值与培养皿高度值的和。
2.根据权利要求1所述的一种新型微藻培养的设备，其特征在于：折光毯包括透光毯和若干个斜向放置的透光片，所述斜向放置的透光片的上端与所述透光毯的下表面固定连接，每个斜向放置的透光片的朝向相同且与透光毯的角度也相同，每块斜向放置的透光片均对应一个培养管，每块所述斜向放置的透光片的位置均位于对应培养管的上方，所述照明光源透过斜向放置的透光片对对应的培养管和对应培养管相邻的培养管共计五个培养管进行光照。
3.根据权利要求1所述的一种新型微藻培养的设备，其特征在于：所述控制装置包括若干个控制开关、若干个定时器、若干个控制按键和一个控制器，每个所述的培养管均对应一个控制开关，每个所述控制开关的第一导通端均与对应培养管底部的电磁铁的第一端连接，所述控制开关的第二导通端均与所述的电源电连接，培养管底部的电磁铁的第二端均与电源连接，所述控制开关的控制端均与所述的控制器连接，所述若干个定时器和若干个控制按键均与所述的控制器电连接，所述控制装置架设在地面上，所述控制装置通过防腐蚀导线与电磁铁连接，所述的防腐蚀导线配设在所述的支架杆内。
4.根据权利要求3所述的一种新型微藻培养的设备，其特征在于：所述控制器为单片机，所述控制开关为三极管电子开关，所述照明光源的控制端也与所述的单片机电连接。
5.根据权利要求3所述的一种新型微藻培养的设备，其特征在于：所述培养管的外壁上配设有方便拿取的提取杆。
6.根据权利要求3所述的一种新型微藻培养的设备，其特征在于：所述培养管的截面整体呈矩形，所述培养皿的截面也呈矩形。
7.根据权利要求3所述的一种新型微藻培养的设备，其特征在于：所述的光照层为密封玻璃层，所述照明光源固定在所述的密封玻璃层内。
8.根据权利要求3所述的一种新型微藻培养的设备，其特征在于：每个培养管底部的电磁铁导通状态均与所有相邻培养管的电磁铁导通状态相反，一半培养管为前照明时间段培养管，一半培养管为后照明时间段培养管，前照明时间段培养管和后照明时间段培养管为间隔配置。
9.一种新型微藻培养的方法，适用于如权利要求3所述的新型微藻培养的设备，与现有新型微藻培养的方法基本相同，其特征在于：在秋季对新型微藻培养时，照明光源根据设定进行照明，照明时间包括前照明时间段和后照明时间段，每个培养管底部的电磁铁导通状态均与所有相邻培养管的电磁铁导通状态相反，一半培养管为前照明时间段培养管，一半培养管为后照明时间段培养管，前照明时间段培养管和后照明时间段培养管为间隔配置，
在前照明时间段内，后照明时间段培养管底部的电磁铁得电，后照明时间段培养管内的培养皿底部的铁块受到电磁铁的吸力克服空气腔的浮力，后照明时间段培养管内的培养皿下降与后照明时间段培养管的底部贴合，此时前照明时间段培养管的培养皿由于空气腔的浮力作用和连接绳的拉力位于在前照明时间段培养管的上部，所述养料包进入前照明时间段培养管的培养皿内，照明光源的射出光经过折光毯的折射形成斜向光线，斜向光线被位于在前照明时间段培养管上部的前照明时间段培养管的培养皿遮蔽，前照明时间段培养管的培养皿内的微藻得到光照进行光合作用；
在后照明时间段内，前照明时间段培养管底部的电磁铁得电，前照明时间段培养管内的培养皿底部的铁块受到电磁铁的吸力克服空气腔的浮力，前照明时间段培养管内的培养皿下降与前照明时间段培养管的底部贴合，此时后照明时间段培养管的培养皿由于空气腔的浮力作用和连接绳的拉力位于在后照明时间段培养管的上部，所述养料包进入后照明时间段培养管的培养皿内，照明光源的射出光经过折光毯的折射形成斜向光线，斜向光线被位于在后照明时间段培养管上部的后照明时间段培养管的培养皿遮蔽，后照明时间段培养管的培养皿内的微藻得到光照进行光合作用。
10.根据权利要求9所述的一种新型微藻培养的方法，其特征在于：在冬季对新型微藻培养时，照明时间为整体照明时间段，在整体照明时间段中，折光毯被卷起，所有培养皿均获得相同的光照时间。
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