光生物反應器的製作方法

2023-12-10 06:05:52 1

專利名稱：光生物反應器的製作方法
技術領域：
本發明涉及光生物培養技術領域，尤指一種光生物反應器。
背景技術：
目前，傳統光生物反應器為單一材料組成的管式，袋式，板式或者跑道池形式，這些光生物反應器功能相對單一，如美國專利US20080160591中所公開的光生物反應器。現有的光生物反應器，如管式或柱式反應器，雖能提高單位面積的光能利用效率， 但是反應器之間間距較大，使得整塊土地的光能利用效率低；同時由於自身結構比較單一， 可拓展性比較差，使得溫度控制以及收集和清洗等需要消耗大量人力和物力。反應器整體光能利用效率低，反應器本身無溫度控制系統，反應器自身功能可拓展性差。

發明內容
本發明提供一種光生物反應器，用以解決現有技術中存在的反應器功能單一的技術問題。根據本發明的一個方面，提供一種光生物反應器，包括至少兩個反應器子單元。每個所述反應器子單元包括朝上的透光部分和朝下的支撐部分；並且所述至少兩個反應器子單元的支撐部分一個接一個地轉動連接，從而使得所述至少兩個反應器子單元能夠相互依靠地支撐在地面上。根據本發明的一個優選實施例，所述透光部分由透光材料製成並形成所述反應器子單元的採光面；並且所述支撐部分由不同於所述透光部分的材料製成並形成所述反應器子單元的支撐面。根據本發明的另一個優選實施例，所述透光部分由玻璃板或其他透光材料製成， 所述支撐部分由金屬、塑料或其他材料製成。當支撐部分由金屬製成時，能夠極大地提高反應器的熱傳導性能，因為金屬的熱傳導性好。根據本發明的另一個優選實施例，所述支撐部分上形成有光生物培養液入口和光生物培養液出口。根據本發明的另一個優選實施例，在每個所述子反應器單元中具有微孔曝氣裝置，所述微孔曝氣裝置由所述支撐部分形成，或者為固定在所述支撐部分上的獨立裝置。根據本發明的另一個優選實施例，所述支撐部分或透光部分上部開放或形成有氣體出口。根據本發明的另一個優選實施例，每個所述子反應器單元具有溫度調節裝置，所述溫度調節裝置由所述支撐部分形成，或者為固定在所述支撐部分上的獨立裝置。根據本發明的另一個優選實施例，所述溫度調節裝置為循環管道或片層結構，通過通入冷/熱液體或氣體等，將光生物培養液控制在預定溫度。根據本發明的另一個優選實施例，所述至少兩個反應器子單元的支撐部分之間通過鉸鏈相互轉動地連接。
根據本發明的另一個優選實施例，所述至少兩個反應器子單元的支撐部分之間通過樞軸相互轉動地連接。根據本發明的另一個優選實施例，所述至少兩個反應器子單元(100)的支撐部分 (120)之間相互貫通。根據本發明的另一個優選實施例，所述支撐部分的底部具有移動滾輪，從而使得所述光生物反應器能夠在地面上自由移動。根據本發明的另一個優選實施例，所述支撐部分與地面之間形成的支撐角度在0 至90度的範圍內。本發明的光生物反應器首次將反應器的兩面進行分工，朝上的一面受光，朝下的另一面支撐。朝下的另一面還可以同時具有控溫(水循環或導熱)、曝氣、混勻、進樣、收穫、 移動、摺疊等多種功能，從而有效解決了傳統光生物反應器在承重、控溫、曝氣等方面的不足，極大的提高了反應器自身功能的可拓展性。在本發明中，與地面成0-90度支撐角的反應器設計可最大限度的覆蓋地面，同時可摺疊的功能為改變採光角度，收穫、清洗等操作提供了足夠的空間，使土地的整體利用效率最大化。本發明的光生物反應器的採光面和多功能支撐面採用不同材料組成，採光面為透光材料製成，多功能支撐面可賦予控溫、曝氣、混勻、清洗等功能，能明顯改善微藻生長條件，延長養殖季節、提高單位面積微藻年產量，降低光和生物養殖和收穫的整體成本，能產生明顯的經濟效益。


圖1顯示根據本發明的一個優選實施例的光生物反應器的示意圖；和圖2顯示從朝下的支撐面觀看時的一個反應器子單元的視圖。
具體實施例方式下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發明實施方式的說明旨在對本發明的總體發明構思進行解釋，而不應當理解為對本發明的一種限制。圖1顯示根據本發明的一個優選實施例的光生物反應器的示意圖。如圖1所示， 圖示的光生物反應器包括四個反應器子單元100。但是，請注意，本發明不局限於此，光生物反應器也可以包括兩個、三個、五個、六個或更多個反應器子單元100。如圖1所示，每個反應器子單元100的形狀為扁平的矩形長方體，但是，需要說明的是，每個反應器子單元100也可以具有其它形狀。在圖1所示的實施例中，每個反應器子單元100具有朝上(朝陽光)的透光部分 110和朝下(背著光)的支撐部分120。如圖1所示，透光部分110構成每個反應器子單元 100的採光面，支撐部分120構成每個反應器子單元100的支撐面。請繼續參見圖1，各個反應器子單元100的支撐部分120 —個接一個地轉動連接。 這樣，根據養殖需要，各個反應器子單元100能夠改變採光角度相互摺疊在一起。使用時， 可以打開各個反應器子單元100，並通過支撐部分120支撐在地面上。如圖1所示，各個反應器子單元100相互依靠地支撐在地面上，但是，請注意，各個反應器子單元100也可以平放在地面上。在本發明的一個優選實施例中，各個反應器子單元100的支撐部分(120)與地面之間形成的支撐角度可以在0至90度的範圍內。當支撐角度為零時，反應器子單元100平放在地面上，當支撐角度為90度時，反應器子單元100被豎直地摺疊起來，當支撐角度大於零度並小於90度時，反應器子單元100就會如圖1所示地相互依靠地支撐在地面上。如圖1所示，在本發明的一個優選實施例中，透光部分110由透光材料製成，而支撐部分120可以由不同於透光部分110的材料製成，例如薄金屬板、薄金屬皮覆蓋在塑料板上、或其他單一或複合結構。因為支撐部分120不需要採光，可以採用具有一定強度的非透光材料製成。極大地擴大了支撐部分的選材範圍，增強材料的結構、支撐等功能，並降低材料成本和製作成本，使產品更宜於大批量生產、運輸和使用。在本發明的一個優選實施例中，透光部分110由玻璃板製成，更優選地，為了降低製造成本，透光部分110還可以由柔性薄膜製成。在本發明中，當支撐部分120採用金屬等製成時，支撐部分120本身不僅起到支撐的作用，而且還可以起到控溫的作用。因為金屬制的支撐部分120具有良好的導熱性能。圖2顯示從朝下的支撐面觀看時的一個反應器子單元的視圖。如圖2所示，光生物培養液入口 121和光生物培養液出口 122形成在支撐部分120 上，而不是形成在透光部分110上。這樣做的優點是，透光部分110上無任何其它結構，僅用於採光，這樣能夠降低對透光材料的強度和質量的要求，降低成本。如圖2所示，在一個優選實施例中，在每個子反應器單元100中具有微孔曝氣裝置
123。優選地，該微孔曝氣裝置123可以直接由支撐部分120形成，成為支撐部分120—部分，也可以作為一個獨立的裝置，並固定在支撐部分120上。如圖2所示，在另一個優選實施例中，支撐部分120或透光部分110上部開放或形成有用於排出反應器中產生的氧氣的氣體出口 125。如圖2所示，在另一個優選實施例中，每個子反應器單元100還具有溫度調節裝置
124。在圖示的優選實施例中，溫度調節裝置IM為循環管道，通過通入熱水或冷水，將光生物培養液控制在預定溫度。例如，在夏天時，可以向循環管道中通入低溫地下水來對光生物培養液的溫度進行控制，在冬天時，可以向循環管道中通入工廠產生的熱水或熱氣。優選地，溫度調節裝置IM可以直接由支撐部分(120形成，成為支撐部分120—部分，也可以作為一個獨立的裝置，並固定在支撐部分120上。本發明的溫度調節裝置IM不局限於循環管道，還可以是片層結構的溫度調節裝置。儘管未圖示，各個反應器子單元100的支撐部分120相互之間通過鉸鏈轉動地連接，但是，本發明不局限於此，各個反應器子單元100的支撐部分120相互之間也可以採用任一種現有的轉動連接方式，例如樞軸轉動連接。請繼續參見圖2，在本發明的另一個優選實施例中，支撐部分120的底部具有移動滾輪126，從而使得光生物反應器能夠在地面上或特定軌道上按設計方向滑行或摺疊。雖然結合附圖對本發明進行了說明，但是附圖中公開的實施例旨在對本發明優選實施方式進行示例性說明，而不能理解為對本發明的一種限制。雖然本總體發明構思的一些實施例已被顯示和說明，本領域普通技術人員將理解，在不背離本總體發明構思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發明的範圍以權利要求和它們的等同物限定。
權利要求
1.一種光生物反應器，包括至少兩個反應器子單元(100)，其特徵在於每個所述反應器子單元(100)包括朝上的透光部分(110)和朝下的支撐部分(120)；並且所述至少兩個反應器子單元(100)的支撐部分(120) —個接一個地轉動連接，從而使得所述至少兩個反應器子單元(100)能夠相互依靠地支撐在地面上。
2.根據權利要求1所述的光生物反應器，其特徵在於，所述透光部分(110)形成所述反應器子單元(100)的採光面；並且所述支撐部分(120)形成所述反應器子單(100)的支撐面。
3.根據權利要求2所述的光生物反應器，其特徵在於，所述透光部分(Iio)由玻璃板、塑料或柔性薄膜等透光材料製成，所述支撐部分(120) 由金屬或塑料等材料製成。
4.根據權利要求3所述的光生物反應器，其特徵在於，所述支撐部分(120)通過金屬薄板，或者通過在塑料板上覆蓋薄金屬皮而製成。
5.根據權利要求1所述的光生物反應器，其特徵在於，所述支撐部分(120)上形成有光生物培養液入口(121)和光生物培養液出口(122)。
6.根據權利要求1所述的光生物反應器，其特徵在於，在每個所述子反應器單元(100) 中具有微孔曝氣裝置(123)，所述微孔曝氣裝置(123)由所述支撐部分(120)形成，或者為固定在所述支撐部分(120)上的獨立裝置。
7.根據權利要求1所述的光生物反應器，其特徵在於，在所述支撐部分(120)或所述透光部分(110)上形成有氣體出口(125)。
8.根據權利要求1所述的光生物反應器，其特徵在於，每個所述子反應器單元(100)具有溫度調節裝置(1 )，所述溫度調節裝置(124)由所述支撐部分(120)形成，或者為固定在所述支撐部分(120)上的獨立裝置。
9.根據權利要求8所述的光生物反應器，其特徵在於，所述溫度調節裝置(124)為循環管道或片層結構，通過通入冷/熱液體或氣體等，將光生物培養液控制在預定溫度。
10.根據權利要求1所述的光生物反應器，其特徵在於，所述至少兩個反應器子單元 (100)的支撐部分(120)之間通過鉸鏈相互轉動地連接。
11.根據權利要求1所述的光生物反應器，其特徵在於，所述至少兩個反應器子單元 (100)的支撐部分(120)之間通過樞軸相互轉動地連接。
12.根據權利要求1所述的光生物反應器，其特徵在於，所述至少兩個反應器子單元 (100)的支撐部分(120)之間相互貫通。
13.根據權利要求1所述的光生物反應器，其特徵在於，所述支撐部分(120)的底部具有移動滾輪(1 )，或者具有滑行軌道從而使得所述光生物反應器能夠在地面上按設計方向滑行或摺疊。
14.根據權利要求13所述的光生物反應器，其特徵在於，所述支撐部分(120)與地面之間形成的支撐角度在0至90度的範圍內，並可通過滑行或摺疊來改變該支撐角度。
全文摘要
本發明公開一種光生物反應器，包括至少兩個反應器子單元。每個子單元包括朝上的透光部分和朝下的支撐部分；並且各子單元的支撐部分一個接一個地轉動連接，使得各子單元能夠獨立或相互依靠地支撐在地面上，各子單元之間可以互相貫通、聯通或獨立。在本發明中，朝下的支撐面主要起支撐作用，可同時或分別具有控溫、曝氣、混勻、進樣、收穫、移動、摺疊等功能，從而有效解決傳統反應器在承重、控溫、曝氣等方面的不足，極大提高了反應器自身功能的可拓展性。而且與地面成0-90度支撐角的反應器設計可最大限度的覆蓋地面，同時可摺疊的功能有利於隨時調節光照角度，反應器密度，並為收穫、清洗等操作提供了足夠的空間，使土地和陽光等有限資源的整體利用效率最大化。
文檔編號C12M1/04GK102408980SQ201010289278
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月20日 優先權日2010年9月20日
發明者吳洪, 朱振旗, 王冰, 蔡忠貞 申請人:新奧科技發展有限公司