CN2744690Y - 植物性藻类及微生物光合反应器 - Google Patents

植物性藻类及微生物光合反应器 Download PDF

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Abstract

一种植物性藻类及微生物光合反应器，用以使注入于其内的植物性藻类及微生物的培养液循环地进行光合作用和排氧；该植物性藻类及微生物光合反应器包括一光合反应管路、一加压输液部件以及一排氧及调节部件；该光合反应管路为一透光管路；该排氧及调节部件为一排氧筒、一集液筒和一调节筒等所组成，以便于制造和组装，且形成多次排氧的效果，使生成于培养液中的氧气易于被迅速地排出。

Description

植物性藻类及微生物光合反应器
技术领域
本实用新型涉及一种光合反应器，尤其涉及一种植物性藻类及微生物光合反应器。
背景技术
蓝藻(螺旋藻，Spirulina)中含有丰富的蛋白质、矿物质和酵素等多种有益人体的营养成分，近年来被广为推荐食用。蓝藻的培养液经过充足的光合作用以满足其藻细胞所需的养分，并排出生成于培养液中的氧气，使蓝藻能够大量地生长繁殖。
已知的蓝藻光合反应方式，将蓝藻的培养液容纳于一露天的大培养池内，以进行光合作用。然而，该大培养池的占地面积大、能源消耗多、使用受制于气候的影响、尤其易受污染而影响该蓝藻的品质，造成生产业者诸多的困扰。
已知的另一种蓝藻光合反应方式，将蓝藻的培养液容纳于一光合反应器内，以进行光合作用。如中国专利号CN95219504.6述及一种螺旋藻光合反应器，其由一反应塔和一立式双排平螺旋式管道所构成。该反应塔和该管道为透光材质所制成，以便于流动于其内的培养液进行光合作用。该反应塔内并设有一鼓泡板和一冷热交换器等装置，以排出生成于该培养液中的氧气和控制该培养液的温度。该螺旋藻光合反应器主要在于提供一封闭式的循环系统，以克服已知大培养池的种种问题。然而该螺旋藻光合反应器仍有制造繁复、成本高、容易破损、氧气难以被排出，培养液的温度难以控制于需求标准、且反应塔的清洗维护不易以致于降低光合作用的效果和影响蓝藻的品质等问题存在，不适作工业化大量生产。
由上可知，上述已知的蓝藻光合反应方式，在实际制造与使用上，显然有困难与缺陷存在，而有待加以改善。
发明内容
本实用新型的主要目的，在于提供一种植物性藻类及微生物光合反应器，使其所需占地面积减小、能源使用减少、运转不受气候的影响、尤其能避免受污染以维护藻类的优良品质。
本实用新型的次一目的，在于提供一种植物性藻类及微生物光合反应器，使生成于培养液中的氧气易于被迅速地排出，以提高生产效率，及利于工业化大量生产。
本实用新型的另一目的，在于提供一种植物性藻类及微生物光合反应器，使其制造与组装简单且不易破损，以降低所需成本。
本实用新型的又一目的，在于提供一种植物性藻类及微生物光合反应器，使其易于清洗维护，以确保光合作用的效果和藻类的品质。
本实用新型的再一目的，在于提供一种植物性藻类及微生物光合反应器，使其能有效地控制培养液的温度。
为达上述目的，本实用新型所采用的技术手段如下：
一种植物性藻类及微生物光合反应器，其特征是，包括：
一光合反应管路，其为一透光管路；
一加压输液部件，其入口端连通于该透光管路的出口端；以及
一排氧及调节部件，其包括一中空的喷射排氧装置和一中空的液面调节装置，该喷射排氧装置包括相组接的一排氧筒和一集液筒，该排氧筒设有一进液口、一上排气口和一中空管壁，该进液口连通于该加压输液部件的出口端，该上排气口位于该排氧筒的顶端，该中空管壁自该上排气口向下延伸且相对地位于该进液口的内侧，该液面调节装置包括一调节筒，该调节筒连通于该集液筒，该透光管路的入口端连通于该调节筒。
其中该光合反应管路还包括复数个直管和复数个弯管，该等直管和该等弯管间隔串接形成一双排倾斜的立体盘旋式透光管路。
通过上述该光合反应管路、该加压输液部件以及该排氧及调节部件的连接组成，使注入于其内的植物性藻类及微生物的培养液及藻种能够呈垂直立体多排管道密封循环地进行光合作用和排氧，因此，所需占地面积减小、能源使用减少、运转不受气候的影响、且能避免受污染以维护所产生藻类的品质；通过该进液口、该上排气口和该中空管壁的配置，使生成于培养液中的氧气易于被迅速地排出，以提高生产效率；通过该排氧筒和该集液筒组接成该喷射排氧装置，使其制造与组装简单且不易破损，以降低所需成本。通过该排氧筒和该集液筒的组接，以及该透光管路的设计，使其易于清洗维护，以确保光合作用的效果和藻类的品质。
另外，该喷射排氧装置包括一排气管，该排气管组接于该排氧筒内，该排氧筒的中段设有一缩颈部和一侧排气口，该侧排气口位于该缩颈部的下方，该排气管的上端穿设于该中空管壁内，该排气管的下端形成一扩张部且相对地位于该侧排气口的内侧。藉此，可使生成于培养液中的氧气易于被迅速地排出。
另外，本实用新型的植物性藻类及微生物光合反应器进一步包括一加热部件，该加热部件连接于该透光管路的出口端和该加压输液部件的入口端之间。
另外，本实用新型的植物性藻类及微生物光合反应器进一步包括一洒水部件，该洒水部件位于该光合反应管路的上方。
通过该加热部件和该洒水部件的配置，使其能有效地控制培养液的温度。
通过上述本实用新型的植物性藻类及微生物光合反应器的技术特征，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、该光合反应管路、该加压输液部件以及该排氧及调节部件的连接组成，使注入于其内的植物性藻类及微生物的培养液及藻种能够呈垂直立体多排管道密封循环地进行光合作用和排氧，因此，所需占地面积减小、能源使用减少、运转不受气候的影响、且能避免受污染以维护所产生藻类的品质。
2、该进液口、该上排气口和该中空管壁的配置，以及该排气管、该缩颈部和该侧排气口的配置，形成多次排氧的效果，使生成于培养液中的氧气易于被迅速地排出，因此，提高生产效率，及利于工业化大量生产。
3、该排氧筒和该集液筒组接成该喷射排氧装置，以及该调节筒和该延伸筒组接成该液面调节装置，使其制造与组装简单且不易破损，以降低所需成本。
4、该排氧筒和该集液筒的组接，以及该透光管路的设计，使其易于清洗维护，以确保光合作用的效果和藻类的品质。
5、该加热部件和该洒水部件的配置，可依地域、季节、气候的不同或依培养液的需求作适当的温度调节，使其能有效地控制培养液的温度。
附图说明
图1为本实用新型植物性藻类及微生物光合反应器的局部剖面示意图。
图2为本实用新型植物性藻类及微生物光合反应器的喷射排氧装置的立体示意图。
图中符号说明：
光合反应管路10       直管12
弯管14               辅助开口16
加压输液部件20       输送管22
排氧及调节部件30
喷射排氧装置40
排氧筒42             进液口421
上排气口422          中空管壁423
缩颈部424            侧排气口425
集液筒44             排气管46
扩张部461
液面调节装置50
延伸筒52             调压开口521
延伸筒上截522        延伸筒下截523
调节筒54
连通装置60           清洗阀组件62
采收阀组件70
加热部件80           加热管82
入口转接部84         出口转接部86
洒水部件90
具体实施方式
请参阅图1和图2所示，为本实用新型一种植物性藻类及微生物光合反应器，用以使注入于其内的植物性藻类及微生物的培养液及藻种，如蓝藻的培养液，循环地进行光合作用和排氧，使蓝藻能够大量地生长繁殖，以产生其所含的各种营养成分。该植物性藻类及微生物光合反应器包括一光合反应管路10、一加压输液部件20以及一排氧及调节部件30，其中：
该光合反应管路10，其为一玻璃或压克力等透光材质所制成的透光管路，用以供蓝藻的培养液流动于其内。本实施例中，该光合反应管路10包括复数个直管12和复数个弯管14，该等直管12和该等弯管14间隔串接形成一双排倾斜的立体盘旋式透光管路，使流动于其内的培养液能够循序环流而下并充分地吸收光线以进行光合作用。该透光管路设有一辅助开口16位于其最上方部分，用以注入该培养液及藻种、调节该透光管路内的压力、或清洗该透光管路。
加压输液部件20，其为一加压输液泵，其入口端连通于该透光管路的出口端。
排氧及调节部件30，其包括一中空的喷射排氧装置40、一中空的液面调节装置50和一连通装置60。该喷射排氧装置40包括相组接的一排氧筒42和一集液筒44，该排氧筒42可为不锈钢材质所制成，该集液筒44可为玻璃或压克力等透光材质所制成，以便于制造和组装，然并不以此为限。
如图1、图2所示，该排氧筒42的上段设有一进液口421、一上排气口422和一中空管壁423，该进液口421以一输送管22连通于该加压输液部件20的出口端，该上排气口422位于该排氧筒42的顶端，该中空管壁423自该上排气口422向下延伸且相对地位于该进液口421的内侧。该排氧筒42的中段设有一缩颈部424和一侧排气口425，该侧排气口425位于该缩颈部424的下方。该喷射排氧装置40另包括一排气管46，该排气管46组接于该排氧筒42内，该排气管46的上端穿设于该中空管壁423内，该排气管46的下端形成一扩张部461且相对地位于该侧排气口425的内侧。
该液面调节装置50包括相组接的一延伸筒52和一调节筒54，该延伸筒52可为不锈钢材质所制成，且可分为一延伸筒上截522和一延伸筒下截523两部组合，以方便拆开清洗该延伸筒52和该调节筒54的内壁，该调节筒54可为玻璃或压克力等透光材质所制成，以便于制造和组装，然并不以此为限。该延伸筒52的顶端设有一调压开口521。
如图1所示，该连通装置60连接于该集液筒44的底部和该调节筒54的底部，使该调节筒54连通于该集液筒44。该连通装置60并具有一清洗阀组件62。该透光管路的入口端向下弯折连通于该调节筒54。
本实用新型的植物性藻类及微生物光合反应器并包括一采收阀组件70。该采收阀组件70连接于该透光管路的出口端和该加压输液部件20的入口端之间，用以汲取流动于该透光管路内的培养液。
在使用本实用新型的植物性藻类及微生物光合反应器的实施过程中，可由该透光管路的辅助开口16注入一蓝藻的培养液于该透光管路内，该培养液流动于该透光管路内以进行光合作用且生成氧气，该培养液并流向该加压输液部件20。该培养液亦可由该延伸筒52的调压开口521注入该调节筒54内。开启该加压输液部件20以强迫该培养液自该透光管路流向该排氧及调节部件30。当该培养液经由该进液口421喷射于该排氧筒42内时，该培养液首先冲击于该排氧及调节部件30的排氧筒42内以形成一旋转水花状以利于氧气自该上排气口422排出；接着，该培养液落下收集至该缩颈部424后冲击该排气管46的扩张部461而形成一扩散飞溅状以利于氧气自该侧排气口425排出；最后，该培养液落下收集于该集液筒44内，使氧气自该排气管46的上端排出。如此，可把大部分的氧气排出以提升该培养液光合作用的能力。由于该培养液行经该排氧筒42时已生成饱和的含氧气的液体，不易再进行光合作用，因此该排氧筒42可为不锈钢等不透光材质所制成；又该培养液收集于该集液筒44时已排出大部分的氧气，可继续进行光合作用，因此该集液筒44可为玻璃等透光材质所制成。如此，使该排氧筒42和该集液筒44的制造和组装更为简单且不易破损。该培养液流经该连通装置60至该调节筒54时，可暂时开启该清洗阀组件62，以清除较重的沉积物，亦可采样测试该培养液。该调压开口521可排气以维持该液面调节装置50内的压力；另外，可由该调压开口521抽吸生成于该液面调节装置50内的过多泡沫；又，可自该调压开口521穿设一补给管，以添加二氧化碳等有助于该培养液生长繁殖的养分。该加压输液部件20的压力造成该透光管路内的负压，使该培养液自该调节筒54被抽吸至该透光管路内，以再次进行光合作用。若该透光管路内的压力增大而使该液面调节装置50内的培养液水位上升时，可调整该加压输液部件20的输出压力，以降低该培养液水位。如此，可使该培养液呈垂直立体多排管道密封循环地进行光合作用和排氧，以增加其营养成分的增长。该培养液亦可由该采收阀组件70采样测试，当该培养液达到需求的养分浓度时，可由该采收阀组件70或该清洗阀组件62排出加以采收。
本实用新型的植物性藻类及微生物光合反应器进一步包括一加热部件80。该加热部件80设有数加热管82、一入口转接部84和一出口转接部86，该等加热管82经由该入口转接部84和该出口转接部86分别连接于该透光管路的出口端和该加压输液部件20的入口端之间。该加热部件80可以手动或自动感应的方式加热容置于该加热部件80内的水，使水的热能传递至该等加热管82，以控制该培养液的温度。该等加热管82可为不锈钢材质所制成，以提升加热的效果和耐用性。
本实用新型的植物性藻类及微生物光合反应器进一步包括一洒水部件90。该洒水部件90位于该光合反应管路10的上方，并可依工作环境的需求而以手动或自动感应的方式进行定时定温的洒水，以降低该透光管路内的培养液的温度。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施例的详细说明与附图，并非用以限制本实用新型的特征，举凡所属技术领域中具有通常知识者，沿依本实用新型的精神所做的等效修饰或变化，皆应包含于本实用新型的专利范围中。

Claims (10)

1.一种植物性藻类及微生物光合反应器，其特征是包括：
一光合反应管路，其为一透光管路；
一加压输液部件，其入口端连通于该透光管路的出口端；以及
一排氧及调节部件，其包括一中空的喷射排氧装置和一中空的液面调节装置，该喷射排氧装置包括相组接的一排氧筒和一集液筒，该排氧筒设有一进液口、一上排气口和一中空管壁，该进液口连通于该加压输液部件的出口端，该上排气口位于该排氧筒的顶端，该中空管壁自该上排气口向下延伸且相对地位于该进液口的内侧，该液面调节装置包括一调节筒，该调节筒连通于该集液筒，该透光管路的入口端连通于该调节筒。
2.如权利要求1所述的植物性藻类及微生物光合反应器，其特征是，该光合反应管路包括复数个直管和复数个弯管，该等直管和该等弯管间隔串接形成一双排倾斜的立体盘旋式透光管路。
3.如权利要求1所述的植物性藻类及微生物光合反应器，其特征是，该透光管路设有一辅助开口位于其最上方部分。
4.如权利要求1所述的植物性藻类及微生物光合反应器，其特征是，该加压输液部件为一加压输液泵。
5.如权利要求1所述的植物性藻类及微生物光合反应器，其特征是，该喷射排氧装置包括一排气管，该排气管组接于该排氧筒内，该排氧筒的中段设有一缩颈部和一侧排气口，该侧排气口位于该缩颈部的下方，该排气管的上端穿设于该中空管壁内，该排气管的下端形成一扩张部且相对地位于该侧排气口的内侧。
6.如权利要求1所述的植物性藻类及微生物光合反应器，其特征是，该液面调节装置包括相组接的一延伸筒和该调节筒，该延伸筒设有一调压开口。
7.如权利要求1所述的植物性藻类及微生物光合反应器，其特征是，该排氧及调节部件包括一连通装置，该连通装置连接于该集液筒的底部和该调节筒的底部，该连通装置并具有一清洗阀组件。
8.如权利要求1所述的植物性藻类及微生物光合反应器，其特征是，包括一采收阀组件，该采收阀组件连接于该透光管路的出口端和该加压输液部件的入口端之间。
9.如权利要求1所述的植物性藻类及微生物光合反应器，其特征是，进一步包括一加热部件，该加热部件连接于该透光管路的出口端和该加压输液部件的入口端之间。
10.如权利要求1所述的植物性藻类及微生物光合反应器，其特征是，进一步包括一洒水部件，该洒水部件位于该光合反应管路的上方。
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