TW201347664A - 微藻類養殖系統 - Google Patents
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Abstract
本案係揭露一種微藻類養殖系統，其包括：一透光容器，其中置有水及微藻類；一LED燈管，係套置於一密封件中後置於該透光容器中，可發出光源照射該微藻類；以及一PWM控制器，耦接至該LED燈管，可控制該LED燈管的閃爍亮暗比。藉由上述之養殖系統可使藻體生長速度明顯提高，不但可維持藻體濃度，更能節省10.0%-15.0%之電力消耗。
Description
本案係有關一種微藻類養殖系統，尤指一種具有一可調節閃爍亮暗比的LED燈管，藉以發出不同閃爍亮暗比的紅光及藍光照射微藻類，可使藻體生長速度明顯提高及節省電力消耗之微藻類養殖系統。
目前LED燈應用於微藻養殖系統，大多是直接將LED燈置放於微藻培養系統的周圍，然而隨著藻體濃度提升以及藻體附著於微藻培養系統，導致光源強度會隨著距離呈現對數下降的趨勢，無法完整傳送給微藻培養系統中的微藻，進而需要提高光照強度，導致浪費大量的能源。
習知已獲准之專利前案，例如中華民國第M409252號新型專利，即揭示一種用於培養微藻之光罩，其為一中空管體，該光罩係套設於微藻光生物反應器的培養槽外圍，該光罩之內壁面沿軸向環繞間隔設置複數個載有複數個LED燈的長條狀燈具，可令培養槽內部的微藻受到均勻光照，該光罩底部之管壁上設有至少一通孔，該通孔提供該反應器之管線通過，該光罩可應用於各式微藻光生物反應器中，其製作成本低且易於操作，更容易於製作端時調整所需的光罩尺寸與LED燈種類，藉由不同光照強度與發光波長的LED燈，可滿足各種培養微藻條件，有助於微藻的產量與提高生產品質。
又例如中華民國第M337972號新型專利，即揭示一種油質性微藻培養裝置，其包含一容置槽，其容置一培養液以培養該油質性微藻，該容置槽設有至少一進料通道及至少一排料通道；至少一透明容置體，其容置複數LED；以及至少一太陽能發電單元，其電連接該些LED。藉此，本創作之油質性微藻培養裝置成本低、佔地少、減少空氣污染且可使油質性微藻生成更多油脂。
惟上述兩專利前案所提供之LED所發出的光皆為固定頻率，其效率較差且浪費電能，誠屬美中不足之處。
習知已獲准之專利前案，例如中華民國第M409252號新型專利，即揭示一種用於培養微藻之光罩，其為一中空管體，該光罩係套設於微藻光生物反應器的培養槽外圍，該光罩之內壁面沿軸向環繞間隔設置複數個載有複數個LED燈的長條狀燈具，可令培養槽內部的微藻受到均勻光照，該光罩底部之管壁上設有至少一通孔，該通孔提供該反應器之管線通過，該光罩可應用於各式微藻光生物反應器中，其製作成本低且易於操作，更容易於製作端時調整所需的光罩尺寸與LED燈種類，藉由不同光照強度與發光波長的LED燈，可滿足各種培養微藻條件，有助於微藻的產量與提高生產品質。
又例如中華民國第M337972號新型專利，即揭示一種油質性微藻培養裝置，其包含一容置槽，其容置一培養液以培養該油質性微藻，該容置槽設有至少一進料通道及至少一排料通道；至少一透明容置體，其容置複數LED；以及至少一太陽能發電單元，其電連接該些LED。藉此，本創作之油質性微藻培養裝置成本低、佔地少、減少空氣污染且可使油質性微藻生成更多油脂。
惟上述兩專利前案所提供之LED所發出的光皆為固定頻率，其效率較差且浪費電能，誠屬美中不足之處。
本案之一目的係提供一種微藻類養殖系統，其具有一可調節閃爍頻率的LED燈管，藉以發出不同閃爍亮暗比的紅光及藍光照射微藻類，可使藻體生長速度明顯提高。
本案之一目的係提供一種微藻類養殖系統，其有一可調節閃爍亮暗比的LED燈管，不但可維持藻體濃度，更能節省10.0%-15.0%之電力消耗。
為達上述之目的，本案之微藻類養殖系統，其包括：一透光容器，其中置有水及微藻類藻體；一LED燈管，係套置於一密封件中後置於該透光容器中，可發出光源照射該微藻類藻體；以及一PWM控制器，耦接至該LED燈管，可控制該LED燈管的閃爍亮暗比。
為進一步揭示本案之具體技術內容，首先請參閱圖式，其中，圖1為本案之微藻類養殖系統之方塊示意圖，圖2為本案之LED燈管及PWM控制器之局部放大示意圖，圖3為本案之LED燈管在不同閃爍亮暗比時對藻體生長影響之示意圖。
本案之一目的係提供一種微藻類養殖系統，其有一可調節閃爍亮暗比的LED燈管，不但可維持藻體濃度，更能節省10.0%-15.0%之電力消耗。
為達上述之目的，本案之微藻類養殖系統，其包括：一透光容器，其中置有水及微藻類藻體；一LED燈管，係套置於一密封件中後置於該透光容器中，可發出光源照射該微藻類藻體；以及一PWM控制器，耦接至該LED燈管，可控制該LED燈管的閃爍亮暗比。
為進一步揭示本案之具體技術內容，首先請參閱圖式，其中，圖1為本案之微藻類養殖系統之方塊示意圖，圖2為本案之LED燈管及PWM控制器之局部放大示意圖，圖3為本案之LED燈管在不同閃爍亮暗比時對藻體生長影響之示意圖。
請一併參照圖1至圖3，其中圖1繪示本案一較佳實施例之微藻類養殖系統之方塊示意圖；圖2繪示本案一較佳實施例之LED燈管及PWM控制器之局部放大示意圖；以及圖3繪示本案一較佳實施例之LED燈管在不同發光頻率時對藻體生長影響之示意圖。
如圖所示，本案之微藻類養殖系統，其包括：一透光容器10；一LED燈管20；以及一PWM控制器30所組合而成。
其中，該透光容器10例如但不限於為透明PVC桶，其容量例如但不限於為25公升，其中具有溶液，且該溶液中具有微藻類藻體（圖未示），其中，該溶液例如但不限於為水，該藻類藻體則例如但不限於為藍綠藻或擬球藻。
該LED燈管20係套置於一密封件40中後置於該透光容器10中，可發出光源照射該微藻類藻體。其中，該LED燈管20之長度例如但不限於為10cm~180cm，較佳為30 cm，該密封件40係用以包覆該LED燈管20，以防止水進入該LED燈管20中，其例如但不限於由壓克力、玻璃或聚丙烯等可透光物質所製成。
此外，該LED燈管20中進一步具有複數個紅光發光二極體21及複數個藍光發光二極體22，且該紅光發光二極體21之數量例如但不限於為36個，其功率例如但不限於為0.1W~0.15W，波長例如但不限於為620~630 nm，角度例如但不限於為120度；該藍光發光二極體22之數量例如但不限於為12個，其功率例如但不限於為0.16W~0.22W，波長例如但不限於為465~475 nm，角度例如但不限於為120度。如圖2所示，在本實施例中係以六個紅光發光二極體21及兩個藍光發光二極體22交錯配置為例加以說明，但並不以此為限。
該PWM控制器30係耦接至該LED燈管20，可控制該LED燈管20的閃爍亮暗比。在本實施例中，該PWM控制器30可控制該LED燈管20從不閃爍之10:0至9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9等多組閃爍亮暗比。
此外，本案之微藻類養殖系統進一步具有一鐵架50，係置於該容器10之外側，其形狀例如但不限於呈U形，且該鐵架50之兩側上進一步具有至少一螢光燈管51，以進一步提供該容器10所需之固定發光頻率光源。其中，該螢光燈管51例如但不限於為T5螢光燈管。
此外，本案之微藻類養殖系統進一步具有：一曝氣條60；一曝氣管70；一浮子流量計80；以及一空壓機90。
其中，該曝氣條60係置於該透光容器10之底部，其上具有複數個氣孔61，以供應空氣至該透光容器10中。該曝氣條60例如但不限於為一塑膠水管或金屬管。
該曝氣管70係置於該透光容器10中且耦接至該曝氣條60之一端，其例如但不限於為一軟質塑膠管。
該浮子流量計80係耦接至該曝氣管70之另一端，可控制空氣之曝氣流量，例如但不限於為2L/分鐘。
該空壓機90係置於該容器10之外側，且耦接至該浮子流量計80之另一端，可供應空氣至該曝氣管70及曝氣條60中，並經由該氣孔61進入該容器10中。
此外，本案之微藻類養殖系統進一步可連接一電錶（圖未示），據以計算每批實驗培養藻體所需之耗電量。
如上所述，本案之LED燈管20可以從不閃爍之10:0至9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9等多組閃爍亮暗比。如圖3所示，其顯示本案之LED燈管20在不同閃爍亮暗比下對藻體生長的影響，結果顯示添加LED燈管20之實驗組，平均藻體生長明顯比沒有添加 LED燈管20之控制組 (N-12-N-1、N-12-N-2)高出約0.7g/l，證明LED燈管20確實有輔助藻體生長的功能；此外，LED燈管20之閃爍頻率控制在9:1與全亮10:0之實驗組，其藻體生長速度也明顯高於其他閃爍亮暗比之組別，證明是當調整閃爍亮暗比不但可維持藻體濃度，更能節省約10-15％的電力消耗。
因此，本案之微藻類養殖系統係直接將新穎的LED光源製作成一LED燈管20，再利用高透光性的密封件40包覆該LED燈管20，進而使LED燈管20可以直接沈浸於微藻體培養之該透光容器10中，並且可以隨著藻體濃度提高去增加LED燈管20之數目，致使藻體可以獲得足夠的光源以及節省能源等多重操作優勢，此外，本案之微藻類養殖系統可因應不同微藻種，彈性調整發光源，以高效率快速增殖微藻，達到減碳與生物質生產之效益，確較習知藻類養殖系統具有進步性。
因此，本案之微藻類養殖系統不僅可完全解決上述習知專利的缺點，亦具有：1.可調節LED燈管的閃爍亮暗比，藉以發出不同閃爍亮暗比的紅光及藍光照射微藻類，可使藻體生長速度明顯提高；以及2.可維持藻體濃度，更能節省10.0%-15.0%之電力消耗等優點，因此，確可改善習知藻類養殖系統之缺點。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先創作合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。
如圖所示，本案之微藻類養殖系統，其包括：一透光容器10；一LED燈管20；以及一PWM控制器30所組合而成。
其中，該透光容器10例如但不限於為透明PVC桶，其容量例如但不限於為25公升，其中具有溶液，且該溶液中具有微藻類藻體（圖未示），其中，該溶液例如但不限於為水，該藻類藻體則例如但不限於為藍綠藻或擬球藻。
該LED燈管20係套置於一密封件40中後置於該透光容器10中，可發出光源照射該微藻類藻體。其中，該LED燈管20之長度例如但不限於為10cm~180cm，較佳為30 cm，該密封件40係用以包覆該LED燈管20，以防止水進入該LED燈管20中，其例如但不限於由壓克力、玻璃或聚丙烯等可透光物質所製成。
此外，該LED燈管20中進一步具有複數個紅光發光二極體21及複數個藍光發光二極體22，且該紅光發光二極體21之數量例如但不限於為36個，其功率例如但不限於為0.1W~0.15W，波長例如但不限於為620~630 nm，角度例如但不限於為120度；該藍光發光二極體22之數量例如但不限於為12個，其功率例如但不限於為0.16W~0.22W，波長例如但不限於為465~475 nm，角度例如但不限於為120度。如圖2所示，在本實施例中係以六個紅光發光二極體21及兩個藍光發光二極體22交錯配置為例加以說明，但並不以此為限。
該PWM控制器30係耦接至該LED燈管20，可控制該LED燈管20的閃爍亮暗比。在本實施例中，該PWM控制器30可控制該LED燈管20從不閃爍之10:0至9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9等多組閃爍亮暗比。
此外，本案之微藻類養殖系統進一步具有一鐵架50，係置於該容器10之外側，其形狀例如但不限於呈U形，且該鐵架50之兩側上進一步具有至少一螢光燈管51，以進一步提供該容器10所需之固定發光頻率光源。其中，該螢光燈管51例如但不限於為T5螢光燈管。
此外，本案之微藻類養殖系統進一步具有：一曝氣條60；一曝氣管70；一浮子流量計80；以及一空壓機90。
其中，該曝氣條60係置於該透光容器10之底部，其上具有複數個氣孔61，以供應空氣至該透光容器10中。該曝氣條60例如但不限於為一塑膠水管或金屬管。
該曝氣管70係置於該透光容器10中且耦接至該曝氣條60之一端，其例如但不限於為一軟質塑膠管。
該浮子流量計80係耦接至該曝氣管70之另一端，可控制空氣之曝氣流量，例如但不限於為2L/分鐘。
該空壓機90係置於該容器10之外側，且耦接至該浮子流量計80之另一端，可供應空氣至該曝氣管70及曝氣條60中，並經由該氣孔61進入該容器10中。
此外，本案之微藻類養殖系統進一步可連接一電錶（圖未示），據以計算每批實驗培養藻體所需之耗電量。
如上所述，本案之LED燈管20可以從不閃爍之10:0至9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9等多組閃爍亮暗比。如圖3所示，其顯示本案之LED燈管20在不同閃爍亮暗比下對藻體生長的影響，結果顯示添加LED燈管20之實驗組，平均藻體生長明顯比沒有添加 LED燈管20之控制組 (N-12-N-1、N-12-N-2)高出約0.7g/l，證明LED燈管20確實有輔助藻體生長的功能；此外，LED燈管20之閃爍頻率控制在9:1與全亮10:0之實驗組，其藻體生長速度也明顯高於其他閃爍亮暗比之組別，證明是當調整閃爍亮暗比不但可維持藻體濃度，更能節省約10-15％的電力消耗。
因此，本案之微藻類養殖系統係直接將新穎的LED光源製作成一LED燈管20，再利用高透光性的密封件40包覆該LED燈管20，進而使LED燈管20可以直接沈浸於微藻體培養之該透光容器10中，並且可以隨著藻體濃度提高去增加LED燈管20之數目，致使藻體可以獲得足夠的光源以及節省能源等多重操作優勢，此外，本案之微藻類養殖系統可因應不同微藻種，彈性調整發光源，以高效率快速增殖微藻，達到減碳與生物質生產之效益，確較習知藻類養殖系統具有進步性。
因此，本案之微藻類養殖系統不僅可完全解決上述習知專利的缺點，亦具有：1.可調節LED燈管的閃爍亮暗比，藉以發出不同閃爍亮暗比的紅光及藍光照射微藻類，可使藻體生長速度明顯提高；以及2.可維持藻體濃度，更能節省10.0%-15.0%之電力消耗等優點，因此，確可改善習知藻類養殖系統之缺點。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先創作合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。
10．．．透光容器
20．．．LED燈管
21．．．紅光發光二極體
22．．．藍光發光二極體
30．．．PWM控制器
40．．．密封件
50．．．鐵架
51．．．螢光燈管
60．．．曝氣條
61．．．氣孔
70．．．曝氣管
80．．．浮子流量計
90．．．空壓機
圖1為一示意圖，其繪示本案一較佳實施例之微藻類養殖系統之方塊示意圖。
圖2為一示意圖，其繪示本案一較佳實施例之LED燈管及PWM控制器之局部放大示意圖。
圖3為一示意圖，其繪示本案一較佳實施例之LED燈管在不同閃爍亮暗比時對藻體生長影響之示意圖。
圖2為一示意圖，其繪示本案一較佳實施例之LED燈管及PWM控制器之局部放大示意圖。
圖3為一示意圖，其繪示本案一較佳實施例之LED燈管在不同閃爍亮暗比時對藻體生長影響之示意圖。
10．．．透光容器
20．．．LED燈管
30．．．PWM控制器
40．．．密封件
50．．．鐵架
51．．．螢光燈管
60．．．曝氣條
61．．．氣孔
70．．．曝氣管
80．．．浮子流量計
90．．．空壓機
Claims (10)
- 一種微藻類養殖系統，其包括：
一透光容器，其中置有水及微藻類藻體；
一LED燈管，係套置於一密封件中後置於該透光容器中，可發出光源照射該微藻類藻體；以及
一PWM控制器，耦接至該LED燈管，可控制該LED燈管的閃爍亮暗比。 - 如申請專利範圍第1項所述之微藻類養殖系統，其中該微藻類藻體為藍綠藻或擬球藻。
- 如申請專利範圍第1項所述之微藻類養殖系統，其中該LED燈管中進一步具有複數個紅光發光二極體及複數個藍光發光二極體。
- 如申請專利範圍第3項所述之微藻類養殖系統，其中該紅光發光二極體之數量為36個，該藍光發光二極體之數量為12個，且該紅光發光二極體之功率為0.1W~0.15W，波長為620~630 nm，角度為120度，該藍光發光二極體之功率為0.16W~0.22W，波長為465~475 nm，角度為120度。
- 如申請專利範圍第1項所述之微藻類養殖系統，其中該透光容器為透明PVC桶，且該密封件係由壓克力、玻璃或聚丙烯等可透光物質所製成。
- 如申請專利範圍第1項所述之微藻類養殖系統，其中該LED燈管之長度為10cm~180cm。
- 如申請專利範圍第1項所述之微藻類養殖系統，其中該PWM控制器可控制該LED燈管從不閃爍10:0至9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9等多組閃爍亮暗比。
- 如申請專利範圍第1項所述之微藻類養殖系統，其進一步具有一鐵架，係置於該容器之外側，且該鐵架之兩側上進一步具有至少一螢光燈管。
- 如申請專利範圍第8項所述之微藻類養殖系統，其進一步具有：
一曝氣條，係置於該透光容器之底部，其上具有複數個氣孔，以供應空氣至該透光容器中；
一曝氣管，係置於該透光容器中且耦接至該曝氣條之一端；
一浮子流量計，係耦接至該曝氣管之另一端，可控制空氣之曝氣流量；以及
一空壓機，係置於該容器之外側，且耦接至該浮子流量計之另一端，可供應空氣至該曝氣管及曝氣條中。 - 如申請專利範圍第9項所述之微藻類養殖系統，其中該浮子流量計可控制該曝氣流量為2L/分鐘。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101118391A TW201347664A (zh) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | 微藻類養殖系統 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101118391A TW201347664A (zh) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | 微藻類養殖系統 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201347664A true TW201347664A (zh) | 2013-12-01 |
Family
ID=50157030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101118391A TW201347664A (zh) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | 微藻類養殖系統 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TW201347664A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD20160048A2 (ro) * | 2016-04-26 | 2017-12-31 | Государственный Университет Молд0 | Procedeu de cultivare a microalgelor |
| CN113163727A (zh) * | 2018-10-22 | 2021-07-23 | 普罗威特斯知识产权有限公司 | 控制系统 |
| CN115380812A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-11-25 | 温州大学 | 一种食藻类生物的藻类繁殖装置及其养殖方法 |
-
2012
- 2012-05-23 TW TW101118391A patent/TW201347664A/zh unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD20160048A2 (ro) * | 2016-04-26 | 2017-12-31 | Государственный Университет Молд0 | Procedeu de cultivare a microalgelor |
| CN113163727A (zh) * | 2018-10-22 | 2021-07-23 | 普罗威特斯知识产权有限公司 | 控制系统 |
| CN115380812A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-11-25 | 温州大学 | 一种食藻类生物的藻类繁殖装置及其养殖方法 |
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