藻類培養裝置的製作方法

2023-05-28 19:55:06

專利名稱：藻類培養裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種藻類培養裝置，關於一種藉由組織培養技術的植物 再生的裝置，尤指一種培養藻類的裝置。
背景技術：
工業革命帶給人類快速的科技發展和經濟成長，促使人類的生活水平大 幅提升，但也隨即帶給自然界重大的衝擊和破壞。地球表面溫度正逐漸上升，
而造成地球表面溫暖化的現象，即所謂的溫室效應(Greenhouse Effect),主要 是由大氣層中所存在的溫室氣體，其中，由於相當大量二氧化碳的排放，在 過去的150年間，大氣層中二氧化碳的濃度大約增加了 25°/。的程度，促使全 球的年均溫升高0.5°C。至於造成大氣層中二氧化碳濃度大幅增加的原因， 除了森林的持續砍伐(Deforestation)之外，另 一個主要因素就是人類大量的使 用石化燃料所導致。也由於地球人口的快速增加以及工商業的高度發展，人 類將面臨諸如糧食、能源、礦產、建材等自然資源缺乏以及生態環境惡化的 極大壓力。目前世界各國都積極尋找替代資源，以減緩自然資源的消耗速度， 並為將來的資源耗盡時期預作準備。舉例而言，水力、潮汐、風力、太陽能 以及生質能等替代能源，以及菌類、藻類、昆蟲等替代糧食的開發皆已如火 如茶的展開。
以藻類為例，各種行光合作用的藻類可吸收二氧化碳，並生成維生素、 胺基酸、色素、蛋白質、多醣、纖維素、脂肪酸等各種有用的成分。此外， 由於藻類具有生長快速、太陽能利用效率高、營養豐富等優點，因此已成為 替代資源研究的關鍵對象。例如，利用藻類作為飼料、替代糧食或者利用藻 類處理過剩的二氧化碳、甚至是由綠藻萃取油脂轉化成生質柴油。
因此，如何快速且大量的培養藻類已成為相關領域的研究者所致力解決 的問題。藻類的培養主要需提供足夠的光線、二氧化碳以及養分。並且，在 培養過程中，為了有效利用光能，培養裝置或系統必須達到受光面積大以及充分攪拌培養液讓藻類能有效率地接觸光線，並且使藻類均勻地接觸二氧化 碳及養分。此外，充分攪拌也可有效率地排出藻類所產生的氧氣，並且避免 藻類附著於培養裝置表面造成培養裝置的透光率下降。
數十年來，許多藻類培養裝置及方法陸續被提出。舉例而言，早期是以 池狀光合反應器進行藻類培養，其結構僅為水深大約十五至二十公分的水 池，並且底部通氣以促進循環及混合。此種反應器構造簡單，容易製造，且 成本低廉，但是由於養分混合不均，加上藻類沉降現象明顯，因此逐漸被構 造相似的渠道式反應器取代。在渠道式光合反應器中，培養液是流動的，而 流體與渠道壁間所產生的亂流可以提供培養液本身的混合及細胞懸浮的能 力。故一般渠道光合反應器的細胞成長曲線會較池狀光合反應器來得好。
然而，前述的光合反應器屬於戶外開放式系統，雖然其具有成本低、可 大規模培養等優點，但也有面積過大、易受他種生物或粉塵汙染、易受天候
影響、二氧化碳容易逸散等缺點，因此，密閉式培養系統被提出。目前的密 閉式培養系統包括發酵槽、管狀光合反應器、板狀光合反應器、螺旋管狀光 合反應器等。其中，螺旋管狀光合反應器是將管狀光合反應器彎曲連結成螺 旋狀，其具有較長的反應路徑，因此能供較多氣液的交換距離，有助於藻類 充分利用進入光合反應器中的二氧化碳，此外，管狀光合反應器同時也具有 較大的背光面積，可以更充分地利用光線。密閉式培養系統具有環境因子易 控制、不易受到汙染、培養密度高等優點，而其缺點為成本較高、管徑易遭 地震破壞。
因此，如何創作出一種藻類培養裝置，具有容易製造、成本低廉、操作 彈性、高生產效率及二十四小時光源導入等優點，以可快速且大量地培養所 需的藻類，將是本實用新型所欲積極提供之處。

實用新型內容
有鑑於上述藻類培養裝置的缺憾，本實用新型發明人有感其未臻於完 善，遂竭其心智悉心研究克服，憑其從事該項產業多年的累積經驗，進而研 發出一種藻類培養裝置，以期達到容易製造、成本低廉、操作彈性、高生產效率及二十四小時光源導入等優點，以可快速且大量地培養所需的藻類的目 的。
為達上述目的，本實用新型提出一種藻類培養裝置，包含有 一導光板， 其為透明材質所製成；至少一透光循環道，具有一第一部分與一第二部分， 該第一部分是以一連續S形設置於該導光板之上，該第二部分與該第一部分 首尾相連接以完成循環，其中，該透光循環道的表面為弧面，且該第一部分 的頭尾兩端分別具有一開口；至少一發光模塊，設置於該導光板的一側；一 藻類導入模塊，與該第一部分的頭端開口連接，用以導入藻類； 一藻類收集 模塊，與該第一部分的尾端開口連接，用以收集藻類； 一氣體導入模塊，與 該第一部分的尾端開口連接，用以導入待處理的氣體至該透光循環道中；一 氣體收集模塊，與該第一部分的頭端開口連接，用以收集該透光循環道中所 產生的氣體； 一培養基導入模塊，用以導入培養基至該透光循環道中； 一溫 度控制模塊，用以控制該透光循環道的溫度；及一酸鹼度控制模塊，用以控 制該透光循環道的酸》威度。
藉此，本實用新型一種藻類培養裝置，可確實達到容易製造、成本低廉、 操作彈性、高生產效率及二十四小時光源導入等優點，以可快速且大量地培 養所需的藻類的目的。


圖1為依據本實用新型一實施例的藻類培養裝置的正視圖。 圖2為依據本實用新型一實施例的透光循環道其第一部分的立體圖。 圖3A為依據本實用新型一實施例的藻類培養裝置的側視圖。 圖3B為依據本實用新型另一實施例的藻類培養裝置的側視圖。主要組件符號說明
110導光寺反 120透光循環道 122第一部分 122a開口 122b開口 124第二部分130發光模塊 140藻類導入模塊 150藻類收集模塊 160氣體導入模塊 170氣體收集模塊 180培養基導入模塊 190溫度控制模塊 200酸鹼度控制模塊 210反光寺反
具體實施方式
為充分了解本實用新型的目的、特徵及功效，現藉由下述具體的實施例， 並配合所附的圖式，對本實用新型做一詳細說明，說明如後
首先，請參閱圖1、 2及3A，圖1為依據本實用新型一實施例的藻類培 養裝置的正視圖，圖2為依據本實用新型一實施例的透光循環道其第一部分 的立體圖，圖3A為依據本實用新型一實施例的藻類培養裝置的側視圖。其 中，依據本實用新型一實施例的藻類培養裝置包含有一導光板110、 一透光 循環道120、 一發光模塊130、 一藻類導入模塊140、 一藻類收集模塊150、 一氣體導入模塊160、 一氣體收集模塊170、 一培養基導入模塊180、 一溫 度控制模塊190、 一酸鹼度控制模塊200及一反光板210。
該導光板IIO為透明材質所製成，用以導引光線。該透光循環道120具 有一第一部分122與一第二部分124，該第一部分122是以一連續S形設置 於該導光板110之上，該第二部分124是與該第一部分122首尾相連接以完 成循環，其中，該透光循環道120的表面為弧面，且該第一部分122的頭尾 兩端分別具有一開口 122a、 122b。藉由將該透光循環道120的表面設置成 弧面，則可使得儲存於其中的藻類不會卡滯於死角，而更易於取出。該發光 模塊130是設置於該導光板110的至少一側，且可為一波長為620~685nm 的紅光LED模塊或一波長為440 485nm的藍光LED模塊，或由光纖收集陽 光的導光模塊。於該導光板110的另一側更設置有一反光板210,使得該發 光模塊130射入該導光板110的光線可得到完全的利用。如此一來本實用新型的藻類可於太陽光充足時，太陽光經過該導光板
110的至少一側及該透光循環道120而得到充分照射，於夜間或太陽光不足 時，啟動該發光才莫塊130，藉由該導光板110及該反光板210的幫助而得到 充分照射，故而達成本實用新型可二十四小時導入光源的功效。
該藻類導入模塊140與該第一部分122的頭端開口 122a連接，用以導 入藻類。該藻類收集模塊150與該第一部分122的尾端開口 122b連接，用 以收集藻類。藉由地心引力的作用，本實用新型可輕易將未熟成的藻類由上 方開口導入，而將已熟成的藻類由下方開口導出。
該氣體導入模塊160,與該第一部分122的尾端開口 122b連接，用以 導入待處理的氣體至該透光循環道120中，其中，該待處理的氣體可為二氧 化碳。該氣體收集模塊170與該第一部分122的頭端開口 122a連接，用以 收集該透光循環道120中所產生的氣體。藉由氣體的在液體中會向上漂浮的 原理，本實用新型可輕易將待處理的氣體從下方導入而擴散至所有透光循環 道中，而從上方將所產生的氣體導出收集。
該培養基導入模塊180用以導入培養基至該透光循環道120中，其中， 該培養基導入模塊所導入的培養基可為氮鹽、磷鹽或維生素。該溫度控制模 塊190是用以控制該透光循環道120的溫度。該酸鹼度控制模塊200是用以 控制該透光循環道120的酸鹼度。藉由此三種模塊，而可有效地控制藻類的 生長，以達到本實用新型操作彈性並提高藻類生產效率的目的。
接著，請參考圖3B，圖3B為依據本實用新型另一實施例的藻類培養裝 置的側視圖。其中該透光循環道120可分別設置於該導光板110的兩側，如 此一來，依據本實用新型此一實施例的藻類培養裝置，成本雖相對提高，但 可以提高近兩倍的生產效率，端視使用者的需求而可自由運用。
如上所述，本實用新型完全符合專利三要件新穎性、進步性和產業上 的可利用性。以新穎性和進步性而言，本實用新型藉由一導光板、至少一透 光循環道、至少一發光模塊、 一藻類導入模塊、 一藻類收集模塊、 一氣體導 入模塊、 一氣體收集模塊、 一培養基導入模塊、 一溫度控制模塊及一酸鹼度 控制模塊的設置，而可確實達到容易製造、成本低廉、操作彈性、高生產效 率及二十四小時光源導入等優點，以可快速且大量地培養所需的藻類的目 的；就產業上的可利用性而言，利用本實用新型所衍生的產品，當可充分滿足目前市場的需求。
本實用新型在上文中已以較佳實施例公開，然本領域技術人員應理解的 是，該實施例僅用於描繪本實用新型，而不應解讀為限制本實用新型的範圍。 應注意的是，舉凡與該實施例等效的變化與置換，均應設為涵蓋於本實用新 型的範疇內。因此，本實用新型的保護範圍當以所附的權利要求所界定者為 準。
權利要求1、一種藻類培養裝置，其特徵在於包括一導光板，其為透明材質所製成；至少一透光循環道，具有一第一部分與一第二部分，該第一部分是以一連續S形設置於該導光板之上，該第二部分是與該第一部分首尾相連接以完成循環，其中，該透光循環道的表面為弧面，且該第一部分的頭尾兩端分別具有一開口；至少一發光模塊，設置於該導光板的至少一側；一藻類導入模塊，與該第一部分的頭端開口連接，用以導入藻類；一藻類收集模塊，與該第一部分的尾端開口連接，用以收集藻類；一氣體導入模塊，與該第一部分的尾端開口連接，用以導入待處理的氣體至該透光循環道中；一氣體收集模塊，與該第一部分的頭端開口連接，用以收集該透光循環道中所產生的氣體；一培養基導入模塊，用以導入培養基至該透光循環道中；一溫度控制模塊，用以控制該透光循環道的溫度；及一酸鹼度控制模塊，用以控制該透光循環道是酸鹼度。
2、 如權利要求l所述的裝置，其特徵在於，當該透光循環道為一個時， 於該導光板之另 一側更設置有一反光板。
3、 如權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，該發光模塊為一LED 模塊或由光纖收集陽光的導光模塊。
4、 如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，該LED模塊為一波長為 620 685nm的紅光LED才莫塊。
5、 如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，該LED模塊為一波長為 440 485nm的藍光LED模塊。
6、 如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，該氣體導入模塊所導入的 氣體為二氧化碳。
7、 如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，該培養基導入模塊所導入 的培養基為氮鹽、磷鹽或維生素。
專利摘要本實用新型提供一種藻類培養裝置，包括有一導光板、至少一透光循環道、至少一發光模塊、一藻類導入模塊、一藻類收集模塊、一氣體導入模塊、一氣體收集模塊、一培養基導入模塊、一溫度控制模塊及一酸鹼度控制模塊，藉由設置有一導光板及至少一發光模塊，而可二十四小時導入光源，以提高藻類的生產效率。
文檔編號A01G33/00GK201403385SQ20092014940
公開日2010年2月17日 申請日期2009年4月10日 優先權日2009年4月10日
發明者林健峰 申請人:林健峰