CN109983113A - 用于光生物反应器的面板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光生物反应器的面板(100、200、300、400)，其包括至少两个组装在一起的板，其中至少一个板是透明的并且照明装置插入在所述面板之间；至少两个开口，其允许流体从面板(100、200、300、400)的第一面到第二面通过，并且其特征在于所述发光装置是织物(101、201、202、301、401)，所述织物包括能够使光扩散通过所述至少一个透明板的至少一个光纤(2)。

Description

用于光生物反应器的面板及其制造方法

技术领域

本发明涉及由光纤制成的照明装置的领域。更具体地，本发明用在光生物反应器内培养光合微生物的照明装置。

背景技术

在微生物光合作用工业中，主要已知两种技术：

开放式反应器中的技术；和

密闭式反应器中的技术。

开放式反应器技术很快就被搁置起来，转而采用封闭式反应器技术。事实上，开放式反应器技术由于可在工业规模实施方面而具有许多缺点。主要缺点是光合微生物的污染，特别是来自外部环境例如空气中存在的气体来源的污染。

另一方面，封闭的光生物反应器具有作为实例而非限制给出的许多优点：

保持光合微生物无菌；

减少能源投入；

提高生产力。

近年来，工业发展了两类封闭的反应器，特别是利用来自外部环境的自然光操作的反应器和利用人造光操作的反应器。

第一类封闭反应器设置有允许光通过的透明板，以便向微生物的培养基提供光能。然而，由于在培养基内提供的低水平光能，这种类型的反应器不能提供最佳的产率条件。为了克服这些缺陷，一些公司有开发在反应器表面上积累光能的装置的想法，以便特别是通过路由装置如原光纤在外壳内重新分配光能。文献FR2968094更详细地描述了反应器内的光捕获和再分布的原理。同样，供应的光能似乎仍不足以用于批量生产。此外，反应器内的条件有助于光生物反应器内的照明装置的快速分解。

开发的第二类封闭反应器由在反应器内产生的人造光组成。为此，反应器内的面板设置有发光二极管(LED)或其它等效构件。即使照明表面与培养体积的比率以及因此光能效率显著增加，这些装置也具有显著的缺点，即未受保护的照明装置(LED)的故障。事实上，观察到微生物具有在LED附近聚集的趋势，这导致其劣化。因此，在这些装置内培养光合微生物是有限的。

申请人认为，显然需要开发一种用于光生物反应器中光合微生物培养的光扩散的有效装置。

因此，为了解决这些问题，提出了一种用于光生物反应器的面板，利用该面板来解决上述问题。

发明内容

本发明涉及用于光生物反应器的面板，该面板至少包括：

两个彼此组装的板，其中至少一个板是透明的，并且照明装置插入在两个板之间；

至少两个开口，其允许流体从面板的第一表面朝向第二表面通过。

根据本发明，该面板的特征在于，所述照明装置是包含至少一根能够扩散光的光纤的纺织品。

换句话说，申请人提出了一种用于光生物反应器的面板，其包括设置有光纤的光纺织品。这些光纤能够扩散光，并且相对于它们自己的长度横向地扩散光。事实上，当光纤被供应来自光源的光时，光然后沿着光纤传导。然后，该相同的光可以在光纤的某些区域附近部分地或完全地扩散。透明类型的板部分地或完全地透射光并且朝向预定区域部分地或完全地透射光。此外，利用这些板，可以保护照明装置不受所有可以导致其分解的外部限制，例如，水、微生物。而且，由于面板中的开口，流体能够通过面板，使得限定在两个相邻面板之间的容积能够被连接。因此，该面板因此可以实施为照明装置，特别是在用于光合微生物的培养外壳内，例如，光生物反应器。

在实践中，面板的几个实施例是可想到的，具体取决于：

照明装置的布局和/或结构；

保护板的布局；

光纤在织物内的布局；

光的扩散模式；

光的颜色；

因此更一般地是期望的应用。

如已经解释的，照明装置是包含有至少一根光纤的纺织品，所述光纤能够扩散光，特别是横向地扩散光。

实际上，这种纺织品也可以制成织物、针织物或编织物的形式。通常，光纺织品优选地是由根据本领域技术人员将知道如何根据应用来确定的预定图案布置的经纱和/或纬纱构成的织物。

有利地，该织物由提花方法产生，在提花方法期间不仅精确地控制经纱和/或纬纱的分布模式，而且精确地控制光纤的分布模式。因此，光纤在织物芯内连续地且可识别地编织。

在实践中，织物还具有粘合纱，利用该粘合纱将光纤保持在织造织物芯内。当光纤插入到纬线中时，它涉及经线的纱线，或者当光纤在经线中时，它涉及纬线的纱线。然而，光纤优选地插入纬线中，并且在这种情况下，粘合纱是经纱。

此外，织物有利地具有根据缎纹型编织分布在光纤上的粘合纱，以便优化用于从光纤扩散的表面。

照明装置可以具有各种布局并且根据目标应用具有各种布局。

根据第一优选实施例，照明装置是两个叠加织物的复合体。根据应用，这些织物可以是相同的或不同的。

通常，编织组件因此包括在接触的两个织物的表面之间形成的并置界面。该组件还具有两个相对的表面，它们分别直接与保护板接触，分别是第一板和第二板。

根据第一实施例，两个织物一个叠置在另一个上，并通过添加两个保护板来保持。

根据第二实施例，通过一个粘合的热塑性膜来确保两个织物之间的粘合。其可有利地选自聚氨酯(PU)或任何其它热融性树脂，当高温时，在光纤推荐的温度范围内，低于80℃。

粘合膜具有取决于目标应用的对光的光学性质。根据第一变型，粘合膜可以对光是透明的。在这种情况下，该膜不阻挡光并且允许光几乎完全通过。因此，由织物朝透明膜释放的光被直接相对的织物部分地透射，然后朝要被照亮的区域扩散。在这些条件下，面板通过其布局和组成减少光能损失。

根据第二变型，其对于光可以是部分不透明的，除了反射。在这种情况下，膜优选具有白色。

有利地并且为了更大的刚度，这两种织物可以通过由透明聚合物制成的刚性或半刚性间隔元件彼此分离，所述透明聚合物有利地选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸乙烯酯(PVC)、聚丙烯(PP)和乙酸纤维素。

此外，间隔元件有利地具有包括在100和500微米之间的厚度，并且更有利地在150和300微米之间。

在这种情况下，粘合材料是优选的，以便能够在间隔元件的每一侧上提供每个织物的粘合。此外，粘合材料和间隔元件优选地具有相容的粘合特性，以便提供优选的粘合。

在实践中，光纤有利地位于织物的与保护板直接接触的表面附近。换句话说，光纤从这些表面中的每一个的表面稍微露出。

很明显，本领域技术人员将知道如何调整每个织物的厚度，以便增强光在另一个织物上的一种光扩散的模式。

换句话说，本领域技术人员将知道如何改变用于每种光扩散模式的适当参数，特别是通过利用诸如材料的性质和厚度以及其光扩散性质等参数来工作。

在实践中，板的总厚度有利地包括在1mm和5mm之间，更有利地包括在1.5mm和3mm之间。

根据另一实施例，照明装置由有利地通过提花方法生产的单层织物组成。

该织物有利地具有选自缎纹、斜纹和塔夫绸的织物，优选缎纹型织物。

在这种情况下，光纤编织在光纤芯内，因此它们有利地出现在由光纤芯形成的平面的任一侧上。此外，光纤倾向于主要地并且优选地从织物的一侧而不是另一侧冒出。

在实践中，该织物的厚度包括在0.5和5mm之间，有利地包括在0.5和3mm之间。

如已经解释的，还可以添加间隔元件以增加插入两个保护板之间的纺织品的刚度。当然，保护板由具有足够光学性质的材料制成。

根据应用，本领域技术人员将知道如何调整织物厚度以增强光在另一模式上的扩散。

根据第三实施例，照明装置是自身折叠的单层织物，其中所有光纤在折叠之后布置在相对面的表面上。换句话说，织物自身被折叠，使得在织物的单个表面上的所有光纤位于折叠的外侧。

如前所述，织物有利地具有选自缎纹、斜纹和塔夫绸的织物，更有利地为缎纹。

此外，可以在折叠织物的两个部分之间插入间隔元件，以便增加照明装置的刚度。如前所述，该间隔元件有利地具有包括在100和500μm之间的厚度，并且优选地在150和300μm之间。此外，它有利地表现出对光透明的性质；优选地，它透射至少80％的光。

同样，本领域技术人员将知道如何调整厚度和织物参数以及所用材料的光扩散性质。

光纤能够横向地扩散光，因为它们先前已经经历了表面处理，利用该表面处理来进行表面改性。

“表面改性”应理解为是指通过机械、热或化学处理获得的光纤表面的几何形状和/或物理和化学性质的任何改性，使得在光纤内传播的光可从所述表面改性附近逸出。

根据一个实施例，表面处理可以是通过磨损的机械处理。光纤表面的织构可以通过磨损的机械处理来改变。因此，光的一部分从表面改性扩散，从而给出了光纤的横向照明特性。这种类型的处理是有利的，因为可以通过调整磨损速度、速率和压力来控制沿着照明装置的表面改性的分布。因此，更具体地，可以形成多个表面改性，这取决于器件内的光强度和优选分布。

作为变型，也可以在光学处理期间通过激光辐射进行表面处理。通过激光辐射的处理，可以获得取决于装置内可用的光的强度和光纤的长度的多个表面改性。

有利地，在实践中，每单位长度的光纤的护套上的表面改性的数目在从面向光源的第一端朝向相对的第二端的光纤的长度上增加。利用这种表面改性的分布，可以传导最大的光，同时沿着光纤的整个长度提供均匀的光扩散。

根据特定实施例，光纤在其每个端部处连接到光源。在这种情况下，表面处理可以适于使得：

存在于第一端处的第一光源能够照亮光纤的第一个半长度；和

面向光纤的第二端定位的第二光源能够照亮光纤的第二个半长度。

在所有情况下，通过这种表面处理，可以确保在所考虑的整个体积上几乎均匀的微生物培养。

更一般地，光纤的表面处理也可以根据在所考虑的体积的特权区域中扩散的光的量进行调整。换句话说，本领域技术人员将知道如何根据应用来适应光纤的表面处理。

此外，光纤有利地由选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)的聚合物材料制成。

在纺织品内并且取决于应用，光纤可以被分组或者彼此独立。当它们被分组时，它们同样可以在一个单独的束中或在多个子束中。

来自一个束或来自每个子束的光纤可以在其至少一端聚集在用于与光源组合的环中。

通常，光纤由至少一个光源提供。光源可以是天然的(例如来自太阳)或人工的，这取决于应用。此外，该光源有利地在面板的外部。

在一些情况下，光源可根据应用发射白光或光谱颜色。在其它情况下，光源可以发射UV，优选UV-A，其波长包括在315和400nm之间。

它可以是与所有光纤共享的单个光源。或者，它可以是多个光源，这些光源是相同的或不同的并且对于每个光纤是特定的。在实践中，一个或多个光源可以选自发光二极管、有机(OLED)和聚合(PLED或P-OLED)发光二极管、激光二极管或其组合。

根据应用，面板沿着优选的方向和方式扩散光。不管先前描述的照明装置的布局如何，根据以下实施例中的至少一个，来自本发明的面板能够扩散光。

根据第一实施例，双面照明面板具有两个背对背组装的织物。由于每个织物基本上包括单个表面上的所有光纤，因此单片织物从织物的一侧发射光。在实践中，单件式织物从织物的一侧发射总光的70％至90％，并且从织物的另一侧扩散光的10％至30％。由于照明装置包括两个背对背的织物，其基本上等同地扩散来自面板两侧的光。在实践中，根据来自两个织物的光的组合，照明装置在两个侧面中的每一个上扩散单片织物的光的80％到120％之间。

根据一个变形，其中织物在其每个表面上包括相等份额的光纤，照明装置扩散来自面板两侧的光。换句话说，面板的每一侧发射全部光线的50％。

根据另一实施例，照明装置仅从面板的一侧发射光。在所有情况下，非常少量的光从面板的另一侧扩散。这种类型的面板特别有吸引力地用作光生物反应器中的外部板。外部面板表示有助于诸如光生物反应器的结构的支承结构的面板。事实上，仅面板的一侧旨在向培养基的体积扩散光；另一侧起着光生物反应器承载结构的作用。

根据应用，与照明装置的配置无关，面板可以是单色的或多色的。“单色面板”是指扩散单一颜色(例如，白色、蓝色或红色)的光的面板。相反，“多色面板”表示扩散几种不同颜色的光的面板。换句话说，面板可以例如同时扩散蓝光和红光。当然，发射光的性质将取决于光源的选择，如上所述。

根据第一实施例，当光纤彼此独立时，它们可以全部由相同的光源提供，或者每个由在各种波长范围上发射的一个光源提供。

根据第二实施例，当光纤在其至少一端被分组为一个或多个束，每个束出现在环中时，则若干照明变体是可能的。

实际上，如果纤维仅聚集成一束，则仅需要任何颜色的一个光源。

相反，当光纤聚集成多个束时，每个束可以由单独的光源照亮；根据应用，这些光源一起可以是相同或不同的颜色。

为了能够实现例如光生物反应器，照明装置必须特别地免受水或甚至微生物的影响。可以通过下面描述的各种手段来提供保护。

在每种情况下，照明装置可以布置在两个保护板之间，这两个保护板是透明的，并且重要的是对水是惰性的。

在其余部分中，“透明”板是指能够有利地透射其接收的光的80％至100％，更有利地在90％至100％之间的板。

实际上，用于将照明装置夹在中间的板是透明的。当然，根据目标应用，它们具有相同或不同的光透射性质。

此外，这两个板可以由玻璃或比玻璃轻的聚合物制成。该聚合物具有优异的透光性，并且有利地选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)，优选聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

此外，这些板有利地对周围材料是惰性的。事实上，它们用于在使用期间保护照明装置，在这种情况下是纺织品。换句话说，这些板的目的是保护纺织品照明装置不受光生物反应器中存在的所有元素的影响。

根据优选实施例，板由选自上述材料中的单一材料制成。它们优选地透射所接收的入射光的80％至100％，更优选地透射90％至100％，并且在PMMA的示例中透射约92％。

此外，这些板在实践中总是彼此固定，并且通过粘附、旋拧或本领域技术人员已知的适当的任何其它方法来完成固定。

通常，光生物反应器包括在适当的外壳内以堆叠方式安装的多个照明面板。照明面板的布置用于限定面板之间的微生物培养区。

根据第一实施例，培养区由两个连续的光面板之间限定的空间形成，所述光面板由，例如PVC，的外围框架分开，所述外围框架限定流体在其中流动的体积。在这种情况下，面板在结构上由夹在两个保护板之间的照明装置构成，这两个保护板可根据应用而具有各种构造。

可以通过加工两个保护板中的至少一个来提供对照明装置的保护，以便形成能够接收照明装置的壳体。在第一变型中，两个保护板被相同地机加工以形成具有基本上等于限制照明装置所需体积的一半的体积的壳体。在这种情况下，优点在于实现了一种获得相同板的方法。在另一变型中，机加工的保护板面向完整的保护板放置。在这种情况下，照明装置被容纳在形成于机械加工的保护板内的空间中。在实践中，照明装置的尺寸有利地与空间的尺寸相同。

该保护还可以通过添加至少一个间隔件来实现，该间隔件的厚度类似于照明装置的厚度并且插入在两个保护板之间，以便围绕照明装置，用于将照明装置与面板外部的介质隔离。

这些间隔件可独立于板且在使两个板彼此接触时保持在适当位置，或通过粘附而取决于板。它们也可以布置在单个保护板上或布置在两个保护板上。

此外且根据应用，这些间隔件可由围绕照明装置邻接在一起布置的若干独立段制成，或可呈现/采用围绕照明装置的单个框架的形状。

这些间隔件可包括凹槽，以便容纳足够可压缩的接头，以便在紧固板期间提供与板的紧密且连续的接触，从而实现紧密密封。优选地，间隔件由与板的材料类似的材料制成，以便在间隔件与板的组装期间确保粘合剂、板和间隔件之间的相容性。

通常，面向保护板中的一个的开口放置的每个间隔件或间隔件的部分也具有相同的开口，从而连续地允许流体从面板的第一表面朝向第二表面通过。

在制造相同板的目的中，形成间隔件的装置有利地分布在单个面板的两个板上，并且布置在这两个板的相对表面上。每个板优选地具有形成相同厚度间隔件的装置。使得当组装两个板时，它们分开的距离对应于两个板的间隔件的厚度之和。然后，该距离对应于照明装置的厚度。

根据特定实施例，可通过组合保护板的机加工和间隔件的使用来实现照明装置在两个保护板之间的固定。

根据第二实施例，光生物反应器由彼此粘附的照明面板组成，所述照明面板被配置成限定用于流体在其总体积内通过的体积。该体积可以限定在其中一个保护板之中，或者限定在形成底架的结构中，该底架支撑由保护板保护的照明装置。

底架优选地是透明的并且具有中空空间，该中空空间具有限定培养体积的尺寸的厚度。在这种情况下，由于培养区直接结合在板中，为了获得光生物反应器，使板彼此接触就足够了。此外，这克服了将外围框架放置在面板之间，这使得可以实现更简单和更紧凑的堆叠。

通常，底架具有隔室，前述的板/纺织品/板组件被容纳在该隔室中。通常，该组件通过使用对光透明的粘合剂粘附而布置在底架内。隔室可以根据应用以各种方式形成：或者通过添加间隔件或者通过在底架的厚度上机加工。在添加间隔物的情况下，它们可以由与底架相同的材料制成以形成单片结构，或者由导致异质结构的不同材料制成。

而且，流体从面板的第一表面朝向第二表面的移动可以以各种方式确保，特别是通过调节底架的形状。

根据第一变型，底架在其结构中具有两个开口：一个在其上部附近，另一个在其下部附近。有利地，这些开口形成在每个突起中，该突起形成用于接收组件的隔室。该面板还包括用于密封的装置，特别是密封底架和组件之间的界面附近，该装置可能潜在地暴露于水和/或藻类，但也可能在间隔件附近，当使用间隔件时，用于与相邻面板接触。

根据第二变型，开口由保护板和布置成面向底板的突起共同限定。

由于组件相对于突起的大致中心定位，两个开口可以分别形成在以下位置之间：

组件的上边缘和底架的上部；

总成的下边缘和底架的下部。

在这种情况下，板/纺织品/板组件的与底架限定开口的部分由用于密封的装置涂覆，以便将照明装置与流体隔离。

面板可以包括附接构件，该附接构件用于将面板保持在光生物反应器的支承结构上。该附接构件可以固定到面板，但也可以是可移除的。利用该附接构件，面板可以有利地安装在导轨上，用于引导支承结构，以便在光生物反应器内保持面板之间的相对定位。

通常，照明装置在实践中并不完全限制在两个保护板之间。因此，光纤和/或光纤束出现在垂直于织物纬线方向的板/纺织品/板组件的横向部分附近。它们通常不具有密封装置，因为它们既不暴露于水也不暴露于微生物。

根据特定实施例，照明装置至少在一个表面上涂覆有涂层。有利地，该涂层由选自聚氨酯、硅酮、环氧树脂或具有足够光学性质的任何其它疏水材料的聚合物制成。

此外，根据目标应用，可以想到这样的面板，其中织物在一侧上由如上所述的保护板保护，而在另一侧上由优选透明且对水惰性的保护层保护。

本发明的第二方面涉及用于制造前述面板的方法。

该方法包括以下步骤：

a)形成织物，该织物包括：

形成织物芯部的经纱和纬纱；

在织物内以纬向和/或经向编织的光纤；和

粘合形成经纱和/或纬纱的一部分的纱线，将光纤保持在织物内部；

b)对光纤进行表面处理，以产生表面改性，使织物适于发光；

c)将至少一个先前形成的织物插入至少两个保护板之间；

d)将保护板彼此附接并且形成光面板。

可选地，该方法还可以包括将光纤的至少一个浮动端聚集成至少一个束以便插入环中的步骤。作为变型，可以在编织之前处理光纤。

附接步骤d)可以通过使用粘合剂或通过机械手段(例如螺钉)来完成。在这种情况下，通过存在前述的限制装置来提供面板的密封。

如已经解释的，照明织物可以具有若干配置。因此，本领域技术人员将知道如何使该方法适应于每个先前描述的配置。

作为示例，当照明装置由两个背对背接合的织物构成时，本领域技术人员将知道结合在两个板之间定位织物的步骤，其中添加或不添加间隔元件和/或粘合材料，如先前描述的。这同样适用于涉及自身折叠的织物的构造。

在前文中可以看出，本发明的面板具有许多优点，并且可以特别地提供：

用于光生物反应器；

在整个面板上均匀和满意的照明；

根据不同的应用进行简单的调整。

附图说明

在阅读以下仅作为示例给出并结合附图进行的描述时，将更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的具体实施例的结合有单个织物的面板的分解示意图；

图2是根据本发明的另一实施例的设置有背对背叠置的双织物的面板的分解示意图；

图3是根据图1的设置折叠在其自身上的织物的面板的分解示意图；

图4是根据本发明的具体实施例的布置在机架内的面板的分解示意图；

图5是根据图1、2、3和4中任一个的设置有织物的单色面板的示意性截面图；

图6是根据图1、2或3中任一个的设置有织物的多色面板和根据第一操作模式的照明的示意性截面图；

图7是根据图1、2或3中任一个的设置有织物的多色面板和根据另一操作模式的照明的示意性截面图；

图8是双连接面板的示意性截面图。

具体实施方式

因此，本发明涉及一种用于光生物反应器的照明面板，其中照明装置的配置产生许多实施例。

如图1所示，面板100至少包括：

两块板41、42，其中至少一块是透明的：

第一板41包括两个开口411、412和两个间隔件50、51，每个间隔件分别具有一个开口501和511；

第二板42包括两个开口421、422以及两个间隔件52、53，每个间隔件分别具有一个开口521和531；

板41、42之间插入织物101；照明装置5是包含至少一根光纤2的纺织品100，光纤2能够使光扩散通过至少一个透明板。

该织物101具有由CS聚酯的经纱12和纬纱11制成的缎纹编织。这些纱线11、12有利地具有阻燃性能。然而，纱线11、12也可由聚酰胺、玻璃纤维或其它合成纤维纱线，甚至金属纱线制成。通常，纱线11、12可以由纱线尺寸在20分特和500分特之间的纱线制成。

在这种情况下，以纬线编织的光纤2通过粘合纱线3保持在织物101内。根据所选择的编织将粘合纱定位在光纤上。纱线3对应于经纱12，经纱12除了有助于形成编织外，还用于将这些光纤2保持在织物内。织物101具有每厘米7至15根光纤2，这取决于光纤的直径。

织物101具有包括在0.5和3mm之间的厚度，并且该厚度是光纤的直径和光的扩散模式的函数。

事实上，根据实施例，织物可以适于：

自织物100的单侧发射；或

自织物100的两侧发射。

因此，本领域技术人员将知道如何调整织物的厚度以及编织方法，以根据应用给予该织物所需的光扩散性质。

可以用板41、42的系统来保护照明织物101。实际上，织物101夹在优选由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或玻璃制成的两个化学上相同的板41、42之间。

实际上，板41、42旨在彼此组装并将光织物101夹在中间以形成面板100。板41设置有水平地安装在其上部的间隔件50。间隔件的孔口501面向板41的开口411。板41还具有水平地安装在其下部的间隔件51。再一次，间隔件51的孔口511再次定位成面向板41的开口412。

相反地，板42设置有水平地安装在其下部的间隔件52。该间隔件52的孔口521面对板42的开口421。板42还具有也水平地安装在其下部的间隔件53。该间隔件53的孔口531面对板42的开口422。

与光纤相容的透明胶固定住板41、42。织物101被部分地限制和阻挡在两个板41、42之间，从而为其提供保护。

与图1不同，图2所示的面板200涉及包括背对背叠置的两个织物201、202的照明装置的实施例。在这种情况下，织物201、202是相同的。

此外，透明的、刚性的或半刚性间隔元件6定位在两个织物201、202的重叠界面上。元件6有利地由透明PMMA聚合物片制成，并且给照明装置增加的刚度。

由聚氨酯制成的双面粘合材料7也可以在间隔元件6的每个表面处粘合织物201、202。

照明装置夹在具有两个开口711、712的第一板71和具有两个开口721、722的第二板72之间。当板71和72接触时，开口711和721以及开口712和722直接相对且连续地布置。

这里，再次根据实施例，织物可以适于：

自面板200的一侧发射；或自面板200的两侧开始以相同的量发射。

然而，当面板200用于光的双面扩散的照明装置时，面板200具有特定的益处。换句话说，面板200可以用在光生物反应器内，用于将光同时带到分别位于面板200的每一侧上的用于培养微生物的两个位置。

此外，间隔元件6和粘合材料7的光学性质在最终面板200的扩散模式中是决定性的。

同样，本领域技术人员将能够根据光的优选扩散模式来确定面板的性质。

如图3所示，面板300包括折叠在其自身上的织物301。

如已经解释的，该织物301可以在其折叠区的区域中包括间隔元件6，如前面描述的。

面板300的该实施例能够根据光的双面扩散的模式来操作。

此外，突起60、61、62、63围绕通过对板31、32的厚度进行机械加工而制成的最薄的中心区域。它们至少部分地有助于限制织物301，并且尤其用于将织物301与外部环境隔离。板73和74的上部中的突起60和63各自具有比分别位于板73和74的底部中的突起61和62的开口611和621宽的开口601和631。当然，图中未示出的相反配置也是可以想到的。

在图4中，面板400包括插入PMMA的两个保护板90、91之间以形成组件99的单个织物401。织物401粘附到两个板90、91中的每一个并在其整个周边上。该组件99粘附在也由PMMA制成的底架95的隔室951内。通过粘合剂，确保了组件99和底架95之间在界面97的区域中的密封。底架95具有突起952、953，突起952、953限定了用于接收组件99的隔室951的高度。该高度与组件99的高度相同。此外，隔室951的宽度与组件99的宽度相同。因此，组件99完全容纳在隔室951内，具有用于密封的适当装置。由于突起952、953也由PMMA制成，因此底架95具有单片结构。此外，每个突起952、953分别具有开口9521和开口9531，允许流体从面板的一个表面通过到另一个表面。

此外，底架95是中空的并且具有壁954和位于壁954后面的中空容积98，组件99放置在壁954上。

当该面板400用于光生物反应器中时，水沿着开口9521、9531流入突起952、953，然后继续其在底架95的中空空间98中的流动。该中空空间98实际上对应于用于要培养的微生物的培养区。

描述了一种面板，其中底架具有单片结构，然而本领域技术人员能够制造具有异质结构的底架。例如，未示出的变型包括底架，该底架包括用于容纳组件的隔室，并且该隔室的突起通过添加由与底架不同的材料制成的间隔件而形成。

未示出的另一变型包括面板，对于该面板，开口由保护板和面向底架排列的突起共同限定。

图5示出了由均匀红色光源照亮的根据本发明的面板100、200、300、400。

如已经解释的，本领域技术人员将知道如何根据目标应用来确定织物的结构布局。此外，本领域技术人员还将能够根据应用来选择光源的性质。

在下文中，通过在连接到光源的模式方面彼此不同的三个变型来说明本发明，而不限于此。

如图5所示，光纤2被分组为三个不同的束20、30、40。这些光纤束20、30、40中的每一个包括18至154根光纤，这取决于光纤和光源的直径。面板100、200、300、400扩散红光。当然，通过光源8的性质的简单改变，面板100、200、300、400然后可以扩散不同颜色的光。

如图6所示，光纤2再次被分组为三个束20、30、40。不同之处在于由面板100、200、300、400扩散的颜色的交替。事实上，束20和40扩散白光，而束30扩散红光。当然，本领域技术人员将能够改变面板100、200、300、400发射的颜色。

如图7所示，光纤以两个不同的束连接，有利地通过将每隔一个光纤分组到每个束中。这些束分别由蓝色光源81和红色光源82提供。优选地，每个束组在18和154个光纤之间。

通常，可以在一端或两端提供每个光纤2。当光纤在这些端部中的每一个被点亮时，使用由光源发射的光的100％。

如图8所示，面板100、200、300、400具有光纤2，光纤2在其每一端分别连接到光源81、82。

通常，光源8有利地是可以在整个可见光谱上发射的LED。优选地，当光纤2或光纤束2由单个光源8提供时，该光源8具有包括在3和10W之间的功率，有利地大约10W。相反地，当光纤2或光纤束2在每个端部由光源8照亮时，并且在这种情况下，光源8具有包括在1和3W之间的功率。

通常，将各种光源8分开的距离将供应光纤2或光纤束2包括在1cm和10cm之间，其中该距离由取决于光纤和光源的直径而确定。

Claims (14)

1.一种用于光生物反应器的面板(100、200、300、400)，所述面板包括至少：

两个彼此组装的板，其中至少一个板是透明的，并且照明装置(5)插入在两个板之间；

至少两个开口，其允许流体从面板(100、200、300、400)的第一表面朝向第二表面通过；

其特征在于，所述照明装置是包含至少一根光纤(2)的纺织品(101、201、202、301、401)，所述光纤能够使光扩散通过至少一个透明板。

2.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述纺织品是单层织物(101)。

3.根据权利要求1或2所述的面板，其特征在于，所述纺织品是在其自身上折叠的单层织物(301)，其中所有光纤(2)在折叠之后布置在相对面的表面上。

4.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述纺织品是两种相同的叠加织物(201，202)的复合物。

5.根据权利要求4所述的面板，其特征在于，所述两种织物通过由透明聚合物制成的刚性间隔元件(6)彼此分离，所述透明聚合物有利地选自包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸乙烯酯(PVC)、聚丙烯(PP)和乙酸纤维素的组织。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的面板，其特征在于，所述纺织品(101、201、202、301、401)从所述面板的每一侧扩散光。

7.根据权利要求6所述的面板，其特征在于，所述纺织品(101、201、202、301、401)从所述面板的一侧扩散总光的70％至90％，并且从所述面板的另一侧扩散总光的10％至30％。

8.根据权利要求7所述的面板，其特征在于，所述纺织品(101、201、202、301、401)扩散来自所述面板的每一侧的总光的50％。

9.根据权利要求1至8任一项所述的面板，其特征在于，所述光纤(2)的一端被分组为至少一束光纤(2)，所述至少一束光纤(2)在一个环中出现，其中所述光束由至少一个光源(8)照亮。

10.根据权利要求1至9所述的面板，其特征在于，所述面板由选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和玻璃的材料制成，优选聚甲基丙烯酸甲酯。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的面板，其特征在于，所述面板是相同的并且分别具有两个开口。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的面板，其特征在于，所述面板包括底架95，所述两个面板固定在所述底架95上，并且所述照明装置插入在所述底架95之间。

13.根据权利要求12所述的面板，其特征在于，所述底架具有两个开口(9521、9531)。

14.根据权利要求12所述的面板，其特征在于，所述两个开口分别限定在如下两种情况之间：

板的上边缘和底架的上部；

板的下边缘和底架的下部。