CS223288B1 - Laboratorní zařízení pro pěstování řas v tekutých médiích - Google Patents

Abstract

Laboratorní zařízení pro pěstování řas v tekutých médiích bylo vytvořeno tak, aby bylo úsporné v nároku na prostor a na e- lektrickou energii. Těchto· výhod se dosáhlo vytvořením samostatných kultivačních jednotek a kruhovým uspořádáním celého zařízení. Podstatou vynále>zu je, že středem každé kultivační jednotky prochází zdroj světla, s výhodou trubicový, kolem něhož je ve tvaru mezikruží umístěna kultivační kyveta, která je dole společným dnem spojena s tem- perační nádobou, která je nahoře uzavřená a obklopuje ve tvaru mezikruží kultivační kyvetu, dále obsahuje dolní temperační nádrž spojenou čerpadlem a přepadovým potrubím s horní temperační nádrží, která je spojena s dolní částí každé temperační nádoby, jejíž horní část je spojena s dolní temperační nádrží, dále obsahuje směšovač plynu spojený s kruhovým dispergátorem umístěným na dně kultivační kyvety, přičemž přívod plynů ústí do smčsovače plynů pod úhlem menším jak 90 °. Výhodné uspořádání vzniká tehdy, jestliže dolní temperační nádrž, horní temperační nádrž a směšovač plynů jsou neseny otočnou osou nesoucí ještě otočný stůl, na kterém jsou v kruhu u- místěny kultivační jednotky.

Description

(54) Lnberatoro* zařízení pro pěstování řas v tekutých médiích

2

Laboratorní zařízení pro pěstování řas v tekutých médiích bylo vytvořeno tak, aby bylo úsporné v nároku na prostor a na elektrickou energii. Těchto· výhod se dosáhlo vytvořením samostatných kultivačních jednotek a kruhovým uspořádáním celého zařízení.

Podstatou vynále>zu je, že středem každé kultivační jednotky prochází zdroj světla, s výhodou trubicový, kolem něhož je ve tvaru mezikruží umístěna kultivační kyveta, která je dole společným dnem spojena s temperační nádobou, která je nahoře uzavřená a obklopuje ve tvaru mezikruží kultivační kyvetu, dále obsahuje dolní temperační nádrž spojenou čerpadlem a přepadovým potrubím s horní temperační nádrží, která je spojena s dolní částí každé temperační nádoby, jejíž horní část je spojena s dolní temperační nádrží, dále obsahuje směšovač plynu spojený s kruhovým dispergátorem umístěným na dně kultivační kyvety, přičemž přívod plynů ústí do smčsovače plynů pod úhlem menším jak 90 °. Výhodné uspořádání vzniká tehdy, jestliže dolní temperační nádrž, horní temperační nádrž a směšovač plynů jsou neseny otočnou osou nesoucí ještě otočný stůl, na kterém jsou v kruhu umístěny kultivační jednotky.

Vynález se týká laboratorního zařízení pro pěstování řas v tekutých médiích, které umožňuje pěstovat různé typy řas vedle sebe za opakovatelných podmínek při nízké spotřebě energie.

Pro pěstování řas v tekutých médiích se v laboratořích dosud užívá kultivačních zařízení s lineárním uspořádáním kultivačních kyvet. Takové zařízení obsahuje jednu společnou hranolovitou temperační nádobu z průhledných stěn. V temperační nádobě je přívod a odvod temperované kapaliny a zařízení pro nucený oběh kapaliny. Dále jsou v nádobě za sebou řazené kultivační kyvety. Do· každé kultivační kyvety je zaveden přívod směsi vzduchu a kysličníku uhličitého. Směs plynů je na dně dispergátorem rozdělena do bublinek. Smíšení obou plynů se uskutečňuje ve směšovači, což je obvykle cylindrická krabička, do· které proudí v kolmém směru oba plyny. Podél obou podélných stěn temperační nádoby je vždy jeden panel s několika vodorovně uloženými zářivkami, které prosvěcují temperační lázeň a kultivační kyvety, takže se plně využívá světelné energie vždy jen z jedné půlky zářivky.

Uvedené lineární uspořádání je nehospodárné ve spotřebě elektrické energie pro ovládání teploty v temperační lázni a pro osvětlení kultivačních kyvet. Nehospodárnost elektrické energie při udržování teploty temperační lázně je dána tím, že pro všechny kultivační kyvety je jedna společná temperační nádoba, která je zbytečně velká, a proto má i velký obsah. Světelná energie se využívá nehospodárně tím, že jen z jedné poloviny zářivek prochází kultivačními kyvetami, není-li opatřena odrazovými zrcadly.

Uvedené nevýhody odstraňuje laboratorní zařízení pro pěstování řas v tekutých médiích uspořádané podle tohoto vynálezu. Jeho· podstata spočívá v tom, že kolem zdroje světla je umístěna kultivační kyveta ve tvaru mezikruží, kolem níž je temperační nádoba ve tvaru mezikruží, která je uložená na společném dnu, a která je nahoře uzavřená a horní část této temperační nádoby je spojena s dolní temperační nádrží a dolní část temperační nádoby je spojená s horní temperační nádrží a obě tyto nádrže jsou propojeny přepadovým potrubím a čerpadlem a na dně kultivační kyvety je kruhový dispergátor spojený se směšovačem plynů, do kterého přívody plynů ústí pod úhlem menším jak 90 °. Výhodné uspořádání vzniká tehdy, jestliže dolní temperační nádrž, horní temperační nádrž a směšovač plynů jsou neseny otočnou osou otočného stolu, na kterém jsou umístěny stojany pro upevnění zdroje světla, kultivační kyvety a temperační nádoby.

Všechny výhody nově uspořádaného laboratorního zařízení pro pěstování řas v tekutých médiích vyplývají ze základní zásady, že každá kultivační jednotka má svůj trubicový světelný zdroj, kolem něhož je ve tvaru mezikruží uspořádána kultivační kyveta obklopená temperačním prostorem rovněž ve tvaru mez'kruží. Světelná energie vyzařovaná trubicovým světelným zdrojem proniká po celém obvodu do kultivační kyvety, takže zde vzniká mimořádně vysoké využití světelné i tepelné energie. V důsledku toho vzniká úspora elektrické energie, které se u zařízení podle vynálezu spotřebuje několik desítek watů, zatímco u známých zařízení se spotřebovalo několik set watů. Kromě toho vzniká ještě další úspora elektrické energie v důsledku toho, že je možno tepelně regulovat jen nejnutnější temperační prostor, který má kruhový profil, takže je prostorově výhodnější než hranolový prostor a nemá žádné mrtvé kouty. Jelikož obklopuje prozařovaný kultivační prostor, využije se i tepelná energ’e vyzařovaná světelným zdrojem. Jestliže se toto zařízení uspořádá kruhově, vzniká tím úspora prostoru, což se ocení v malých laboratořích. Takové zařízení lze pak postavit do kouta a jeho otáčením se každá kultivační jednotka stává přístupnou, zatímco u lineárního uspořádání musí být každá kultivační jednotka samostatně přístupná.

Výkres znázorňuje· ve svislém řezu kruhové uspořádání celého zařízení, v němž jsou pro přehlednost nakresleny pouze dvě kultivační jednotky.

Základním principem laboratorního zařízení pro pěstování řas podle tohoto vynálezu je vytvoření samostatných kultivačních jednotek, které lze postavit buď jednotlivě, nebo lineárně, nebo kruhově. Poslední varianta se jeví nejvýhodnější jak z hlediska malé náročnosti na prostor, tak i z hlediska úspor materiálu. Proto v příkladném provedení bude popsáno kruhové uspořádání zařízení.

Zařízení spočívá na základní desce 1, na které je uložena otočná osa 2, která nese otočný stůl 3. Nad ním je upevněna dolní temperační nádrž 4, horní temperační nádrž 5 a směšovač plynů 6. Obě uvedené nádrže 4, 5 a směšovač plynů 6 mají kruhový profil. V otočném stolu 3 jsou upevněny stojany 7, na kterých jsou držáky 8 pro upevnění kultivačních jednotek, kterých může být například osm. Každá kultivační jednotka se skládá ze zdroje světla 9, který je nejvýhodnější ve tvaru trubice, a z kultivační nádoby. Kultivační nádoba se skládá z kultivační kyvety 10 a z temperační nádoby 11. Kultivační kyveta 10 má tvar mozikruží, jehož dutým středem prochází zdroj světla 9. Kultivační kyveta 10 je nahoře otevřená a dole je uzavřená dnem 21, které je společné pro temperační nádobu 11, která je nahoře uzavřená a obklopuje ve tvaru mezikruží vnější plášť kultivační kyvety 10.

Temperační systém se skládá z dolní temperační nádoby 4 umístěné centrálně nad otočným stolem 3 a nesené otočnou osou 2. Na této otočné ose 2, nad úrovní horní hra223288 ny kultivačních jednotek, je herní te-mperační nádrž 5, která má rovněž válcový tvar. V ní jsou umístěny potřebné regulační části, jako teploměry, spínací prvky, ohřívací a chladicí systémy, případně ventily atd. Temperační kapalina je čerpadlem 12 a spojovacím potrubím odváděna z dolní temperační nádrže 4 do horní temperační nádrže 5.

Tato je opět přepadovým potrubím 13 pro samovolnou cirkulaci spojena s dolní temperační nádrží 4. Z horní temperační nádrže 5 vede přiváděči potrubí 14 do dolní části temperační nádoby 11. Po obrátí stoupá temeprační kapalina nahoru a je z horní části temperační nádoby 11 odváděcím potrubím 15 vedena do dolní temperační nádrže 4.

Biologická hmota pěstovaná v kultivační kývete 10 potřebuje ke svému růstu a pro promíchávání směs vzduchu a kysličníku uhličitého. Tato směs se připravuje ve směšovači plynů 6, který je tvořen menší válcovou nádobou umístěnou na horní temperační nádrži S. Přívod 18 každého plynu ústí do směšované plynů 6 pod úhlem menším jak 90 aby plyny dostaly rotaci a lépe se promíchávaly. Ze směšovače plynů 6 vychází přiváděči potrubí 17, které je zavedeno· do· horní části kultivační kyvety 10 a odtud k jejímu dnu, kde končí dispergátorem 18, který směs plynů vypouští v malých bublinkách. Nejlépe se ovědčTy dispergátory 18 skleněné, které mají kruhový tvar.

Popsané laboratorní zařízení pro pěstování řas v tekutých médiích při nízké spotřebě energ'e lze úspěšně použít pro· dosti přesné a spolehlivé provedeni některých fyziologických, genetických a selekčních pokusů s rasami i zelenými izolovanými buňkami rostlin při nichž se pracuje s nízkými optickými hustotami buněčných suspenzí při nižších úrovních ozáření. Dobře se hodí pro testování růstu a pro selekční práce v oblasti počátečních fází růstu kultur.

Claims (2)

PŘEĎME

1. Laboratorní zařízení pro pěstování řas v tekutých médiích, obsahující zdroj světla, kultivační kyvetu spojenou se směšovaném plynů a temperační prostor s přívodem a odvodem temperační kapaliny ovládané regulačními, chladicími a ohřevnými prvky, vyznačené tím, že kolem zdroje světla (9) je umístěna kultivační kyveta (10) ve tvaru mez’kruží, kolem níž jc· na společném dnu (21) uložena temperační nádoba (11), jejíž horní část je spojena s dolní temperační nádrží (4J a dolní část temperační nádoby (11) je spojená s horní temperační nádrží (5), přičemž obě temperační nádrže (4, 5) jsou propojeny přepadovým potrubím

VYNÁLEZU (13) a čerpadlem (12) a na dně kultivační kyvety (10) je umístěn kruhový dispergáter (18) spojený se směšovačem plynů (6), do kterého ústí přívody (16) plynů pod úhlem a menším jak 90

2. Laboratorní zařízení pro pěstování řas v tekutých médiích podle bodu 1, vyznačené tím, že dolní temperační nádrž (4), horní tomperační nádrž (5) a směšovač plynů (6) jsou neseny otočnou osou (2) otočného stolu (3), na kterém jsou umístěny stojany (7) pro upevnění zdroje světla (9), kultivační kyvety (10) a temperační nádoby (11).