專利名稱：用于光合生物反應(yīng)器的輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光生物培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種用于光合生物反應(yīng)器的輔助裝置。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)光合生物反應(yīng)器為單一材料組成的管式，袋式，板式或者跑道池形式， 這些光合生物反應(yīng)器功能相對(duì)單一，如美國(guó)專利US20080160591中所公開的光合生物反應(yīng)器
ο 現(xiàn)有的光合生物反應(yīng)器，如管式或柱式反應(yīng)器，雖能提高單位面積的光能利用效率，但是反應(yīng)器之間間距較大，使得整塊土地的光能利用效率低；同時(shí)由于自身結(jié)構(gòu)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(yīng)器整體光能利用效率低，反應(yīng)器本身無溫度控制系統(tǒng)，反應(yīng)器自身功能可拓展性差。光合微生物或植物細(xì)胞，尤其是微藻和藍(lán)細(xì)菌(簡(jiǎn)稱藻類)的生長(zhǎng)繁殖主要依靠簡(jiǎn)單的礦物質(zhì)。藻類通過光合作用，利用光能(如太陽(yáng)光和人工照明)將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化成色素、蛋白質(zhì)、脂肪酸、糖類及次生代謝物等高價(jià)值有機(jī)化合物。藻類因具有極高的光及營(yíng)養(yǎng)利用效率表現(xiàn)出比高等植物更強(qiáng)的生長(zhǎng)潛力。在已知的40000多種物種中，藻類是一類與眾不同的生物群體，因此它們(自然) 可產(chǎn)生許多類新的、尚未開發(fā)的生物產(chǎn)品。2004年全球藻類產(chǎn)品(如藥品、營(yíng)養(yǎng)品、農(nóng)藥、食品及動(dòng)物飼料)年銷售量估計(jì)達(dá)到了 2X109美元。通過利用分子生物學(xué)、代謝工程、功能基因組研究等方面地最新突破，將藻類這一極好地基因表達(dá)載體，應(yīng)用于生產(chǎn)人及動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)保健方面的重組蛋白和其它生物活性物質(zhì)。由于藻類具有快速?gòu)闹車h(huán)境中吸收CO2、氮、 磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)化合物(如儲(chǔ)存在細(xì)胞中的蛋白)的能力，它已被提出并在自然及和工程系統(tǒng)中測(cè)試，去除或回收廢水及和火電站富含CO2的煙氣中的營(yíng)養(yǎng)廢棄物。 藻類作為生物凈化過程的副產(chǎn)物可作為生產(chǎn)生物燃料(如生物柴油，酒精和甲烷)、動(dòng)物飼料添加劑和有機(jī)肥料的原料。雖然藻類在氣、液態(tài)可再生生物能源、高附加值產(chǎn)品和環(huán)境生物凈化方面的應(yīng)用是科學(xué)的、符合環(huán)境要求的，但藻類應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)可行性是由供藻類生長(zhǎng)、 繁殖的工業(yè)規(guī)模光反應(yīng)器的效率和成本效益決定的。微藻富含蛋白質(zhì)、多糖、不飽和脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)成分(如螺旋藻)，可用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)；微藻含有胡蘿卜素、蝦靑素等多種色素(如杜氏藻)，可用于化妝品、生物工程；有些微藻可以作為動(dòng)物的飼料(如魚腥藻)，甚至是水產(chǎn)養(yǎng)殖的餌料；有些微藻中可以提取13C、15N等示蹤跡，輔助現(xiàn)代醫(yī)療及科研實(shí)驗(yàn)；有些微藻還可提取抗生素和毒素，具有極高的藥用價(jià)值。微藻已成為了肥料、動(dòng)物飼料、保健品、食品、醫(yī)藥甚至化工行業(yè)的原料， 具有巨大的市場(chǎng)開發(fā)潛力。微藻作為生物科學(xué)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一，受到了大家的廣泛關(guān)注。但從目前的研究現(xiàn)狀來看，微藻生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化中仍存在重要技術(shù)難題，有待突破。在傳統(tǒng)技術(shù)中，為了充分?jǐn)嚢韫夂仙镆后w，一般采用曝氣裝置或機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)對(duì)光合生物液體進(jìn)行攪拌，但是，如何以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械攪拌和曝氣攪拌卻一直是個(gè)未解的難題。 另外，在傳統(tǒng)技術(shù)中，光合生物反應(yīng)器的清洗方式大多采用毛刷清洗，手動(dòng)或機(jī)械控制。但是，這種毛刷的形狀和尺寸都不能根據(jù)反應(yīng)器的形狀和尺寸而變化，因此，清洗不同尺寸和不同形狀的反應(yīng)器時(shí)，就需要采用不同尺寸和不同形狀的毛刷。另外，在清洗中， 由于這種毛刷不能變形，因此，容易留有死角。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光合生物反應(yīng)器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題中的至少一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于光合生物反應(yīng)器的輔助裝置，包括導(dǎo)流器，所述導(dǎo)流器具有頂部和底部開放的導(dǎo)流腔，并懸空地固定在所述光合生物反應(yīng)器內(nèi)；氣體分布器，所述氣體分布器的表面上均勻分布有多個(gè)曝氣微孔，并可移動(dòng)地容納在所述導(dǎo)流器的導(dǎo)流腔中；和傳動(dòng)桿，所述傳動(dòng)桿與所述氣體分布器連接，用于帶動(dòng)所述氣體分布器在所述導(dǎo)流器內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)或在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且所述傳動(dòng)桿為中空的空心桿，用于向所述氣體分布器的內(nèi)部空腔通入氣體。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述氣體分布器相對(duì)于所述導(dǎo)流器的軸線傾斜地設(shè)置。優(yōu)選地，所述氣體分布器相對(duì)于所述導(dǎo)流器的軸線的傾斜角為75°至80°。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述氣體分布器的表面為非平面形狀。優(yōu)選地， 所述氣體分布器的表面為弧形或波浪形。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述傳動(dòng)桿上連接有兩個(gè)以上的氣體分布器。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述輔助裝置還包括第一清洗刷，所述第一清洗刷設(shè)置在所述光合生物反應(yīng)器內(nèi)，用于清洗所述光合生物反應(yīng)器的內(nèi)壁；并且所述傳動(dòng)桿通過第一連接桿與所述第一清洗刷連接，從而帶動(dòng)所述第一清洗刷在所述光合生物反應(yīng)器內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)或在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述第一清洗刷為由柔性材料制成的充氣式清洗刷，其四周表面具有刷狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)向所述第一清洗刷內(nèi)充入氣體時(shí)，所述第一清洗刷的刷狀結(jié)構(gòu)與所述光合生物反應(yīng)器的內(nèi)壁緊密接觸，以便清洗所述光合生物反應(yīng)器的內(nèi)壁。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述輔助裝置還包括第二清洗刷，所述第二清洗刷設(shè)置在所述導(dǎo)流器的導(dǎo)流腔內(nèi)，用于清洗所述導(dǎo)流器的內(nèi)壁；并且所述傳動(dòng)桿通過第二連接桿與所述第二清洗刷連接，從而帶動(dòng)所述第二清洗刷在所述光合生物反應(yīng)器內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)或在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述第二清洗刷為由柔性材料制成的充氣式清洗刷，其四周表面具有刷狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)向所述第二清洗刷內(nèi)充入氣體時(shí)，所述第二清洗刷的刷狀結(jié)構(gòu)與所述導(dǎo)流器的內(nèi)壁緊密接觸，以便清洗所述導(dǎo)流器的內(nèi)壁。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述第一連接桿或第二連接桿為中空的空心桿，并與所述傳動(dòng)桿氣體連通，用于向所述第一清洗刷或第二清洗刷中充氣。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述輔助裝置還包括至少一個(gè)光源，所述至少一個(gè)光源安裝在所述導(dǎo)流器的側(cè)壁中，所述導(dǎo)流器的側(cè)壁由透光材料制成，從而使得所述至少一個(gè)光源的光線能夠透出。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述氣體分布器由微孔膜材料或激光打孔板制成。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述氣體分布器的上表面和/或下表面上都均勻分布有多個(gè)曝氣微孔。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述光合生物反應(yīng)器和所述導(dǎo)流器的形狀為圓形、矩形或橢圓形。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述氣體分布器的周邊與所述導(dǎo)流器的內(nèi)壁之間具有預(yù)定間隙。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述導(dǎo)流器通過支撐柱懸空地支撐在所述光合生物反應(yīng)器的底部上。在本發(fā)明中，氣體分布器的表面上均勻分布有多個(gè)曝氣微孔，并且氣體分布器能夠在導(dǎo)流器內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)或在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，這種氣體分布器不僅能夠通過曝氣微孔形成均勻氣泡，向光合生物液體提供氣體(例如包括二氧化碳的氣體)和利用氣泡對(duì)液體進(jìn)行氣體攪拌，而且還能夠通過上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)流器的內(nèi)部和外部液體之間形成環(huán)流，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械攪拌。而且，在本發(fā)明中，采用了充氣式清洗刷，充氣后清洗刷的形狀和大小可以根據(jù)反應(yīng)器或?qū)Я髌鞯男螤詈痛笮∽杂勺兓虼?，適用性好，并且清洗時(shí)不留死角。另外，在本發(fā)明中，還設(shè)置有外加光源，因此，外加光源，從而為微藻的光合作用提供足夠的光能。


圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的光合生物反應(yīng)器的輔助裝置的立體示意圖；圖2顯示圖1中的氣體分布器、第二清洗刷和傳動(dòng)桿之間的連接關(guān)系示意圖；圖3顯示圖1中的導(dǎo)流器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，在導(dǎo)流器的內(nèi)部安裝有外加光源；圖4顯示圖1中的導(dǎo)流器懸空地支撐在光合生物反應(yīng)器內(nèi)的示意圖；和圖5顯示光合生物液體在導(dǎo)流器的內(nèi)部和外部之間形成環(huán)流的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標(biāo)號(hào)指示相同或相似的部件。下述參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的說明旨在對(duì)本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的光合生物反應(yīng)器的輔助裝置立體示意圖。如圖1所示，在光合生物反應(yīng)器1內(nèi)固定地設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)流筒(導(dǎo)流器)2，并且導(dǎo)流筒2的頂部和底部開放。圖4顯示圖1中的導(dǎo)流器2懸空地支撐在光合生物反應(yīng)器1內(nèi)的示意圖。在圖4 所示的優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)流筒2通過多個(gè)支撐柱10懸空地支撐在光合生物反應(yīng)器1的底部上。
導(dǎo)流筒2的內(nèi)部 形成引導(dǎo)液體流動(dòng)的導(dǎo)流腔，如圖1所示，在導(dǎo)流筒2的導(dǎo)流腔中容納有氣體分布器8。氣體分布器8的表面上分布有多個(gè)曝氣微孔，用于形成氣泡，以便向液體中供應(yīng)所需的反應(yīng)氣體和利用氣泡對(duì)液體進(jìn)行攪拌。如圖1所示，氣體分布器8與一個(gè)傳動(dòng)桿5連接，從而在傳動(dòng)桿5的帶動(dòng)下，能夠在導(dǎo)流筒2的導(dǎo)流腔內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就如同活塞在缸體中運(yùn)動(dòng)一樣。為了提高機(jī)械攪拌效果，傳動(dòng)桿5還能夠在帶動(dòng)氣體分布器8作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)氣體分布器8作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣，不僅具有活塞的抽吸效果，而且具有螺旋槳的攪動(dòng)效果，從而能夠大大提高氣體分布器8對(duì)光合生物液體的機(jī)械攪拌效果。當(dāng)氣體分布器8作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了進(jìn)一步提高機(jī)械攪拌效果，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可以將氣體分布器8布置成傾斜于導(dǎo)流器2的軸線，即氣體分布器8被布置不垂直于導(dǎo)流器2的軸線。優(yōu)選地，氣體分布器8相對(duì)于導(dǎo)流器2的軸線的傾斜角可以為75°至 80°。但是，本發(fā)明不局限于此，傾斜角也可以為大于零度且小于90度的任意角。在該優(yōu)選實(shí)施例中，傾斜布置的氣體分布器8就如同一個(gè)傾斜的螺旋槳葉片，能夠提高機(jī)械攪拌效果。當(dāng)氣體分布器8作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了進(jìn)一步提高機(jī)械攪拌效果，在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可以將氣體分布器8的表面形成為非平面形狀。例如，優(yōu)選地，氣體分布器8的表面可以為弧形或波浪形。但是，本發(fā)明不局限于此，氣體分布器8的表面也可以為其它非平面形狀，例如凹凸?fàn)?。在該?yōu)選實(shí)施例中，由于氣體分布器8的表面具有非平面結(jié)構(gòu)，因此， 這些非平面結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步提高機(jī)械攪拌效果。當(dāng)氣體分布器8作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了進(jìn)一步提高機(jī)械攪拌效果，在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，傳動(dòng)桿5上連接有兩個(gè)以上的氣體分布器8，如同螺旋槳一樣，從而進(jìn)一步提高機(jī)械攪拌效果。圖5顯示光合生物液體在導(dǎo)流器的內(nèi)部和外部之間形成環(huán)流的示意圖。如圖5所示，通過氣體分布器8的這種上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)流器2的內(nèi)部和外部液體之間形成環(huán)流， 從而實(shí)現(xiàn)活塞式機(jī)械攪拌，進(jìn)一步提高攪拌效率，從而提高了光合生物液體的受光效率。如圖1所示，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)流筒2大致布置在光合生物反應(yīng)器的中心，這樣能夠使得難以受光的中心液體循環(huán)到反應(yīng)器的內(nèi)壁附近，從而提高液體的受光均勻性和受光效率。如圖1所示，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，傳動(dòng)桿5為中空的空心桿，并與氣體分布器8的內(nèi)部空腔氣體連通，用于向所述氣體分布器8的內(nèi)部空腔通入氣體。這樣，就不需要提供額外的進(jìn)氣管，從而可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。請(qǐng)繼續(xù)參見圖1，在光合生物反應(yīng)器1內(nèi)還設(shè)置有第一清洗刷3，該第一清洗刷3 用于清洗光合生物反應(yīng)器1的內(nèi)壁。如圖1所示，第一清洗刷3通過第一連接桿6與傳動(dòng)桿5連接，在傳動(dòng)桿5的帶動(dòng)下，第一清洗刷3能夠在光合生物反應(yīng)器1內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光合生物反應(yīng)器1的內(nèi)壁的清洗。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一清洗刷3可以為充氣式清洗刷，其由橡膠等柔性材料制成，并且其四周表面具有刷狀結(jié)構(gòu)，例如點(diǎn)狀凸起、條狀凸起、柱狀凸起。在該優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)向第一清洗刷3中充氣時(shí)，它可以如同氣球一樣自由膨脹和變形，使得第一清洗刷3的刷狀結(jié)構(gòu)與光合生物反應(yīng)器1的內(nèi)壁緊密接觸，以便清洗光合生物反應(yīng)器1的內(nèi)壁。因此，同一個(gè)第一清洗刷3可以適用于不同形狀和尺寸的光合生物反應(yīng)器1。而且， 由于其能夠變形，因此，它能夠容易地進(jìn)入到光合生物反應(yīng)器1的死角區(qū)，從而在清洗中不留死角。當(dāng)不需要清洗時(shí)，可以放掉第一清洗刷3中的氣體。圖2顯示圖1中的氣體分布器、第二清洗刷和傳動(dòng)桿之間的連接關(guān)系示意圖。如圖1和圖2所示，在導(dǎo)流器2內(nèi)還設(shè)置有第二清洗刷4，該第二清洗刷4用于清洗導(dǎo)流器2的內(nèi)壁。如圖1所示，第二清洗刷4通過第二連接桿7與傳動(dòng)桿5連接，在傳動(dòng)桿5的帶動(dòng)下，第二清洗刷4能夠在導(dǎo)流器2內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)流器2的內(nèi)壁的清洗。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二清洗刷4可以為充氣式清洗刷，其由橡膠等柔性材料制成，并且其四周表面具有刷狀結(jié)構(gòu)，例如點(diǎn)狀凸起、條狀凸起、柱狀凸起。在該優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)向第二清洗刷4中 充氣時(shí)，它可以如同氣球一樣自由膨脹和變形，使得第二清洗刷4的刷狀結(jié)構(gòu)與導(dǎo)流器2的內(nèi)壁緊密接觸，以便清洗導(dǎo)流器2的內(nèi)壁。因此，同一個(gè)第二清洗刷4可以適用于不同形狀和尺寸的導(dǎo)流器2。而且，由于其能夠變形，因此，它能夠容易地進(jìn)入到導(dǎo)流器2的死角區(qū)，從而在清洗中不留死角。當(dāng)不需要清洗時(shí)，可以放掉第二清洗刷4中的氣體。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一連接桿6或第二連接桿7可以為中空的空心桿，并與傳動(dòng)桿5氣體連通，用于向第一清洗刷3或第二清洗刷4中充氣。這樣，就不需要提供額外的進(jìn)氣管，從而可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。圖3顯示圖1中的導(dǎo)流器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，在導(dǎo)流器的內(nèi)部安裝有外加光源。如圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施中，導(dǎo)流筒2由透光材料制成，并在導(dǎo)流筒 2的內(nèi)壁中安裝有至少一個(gè)外加光源9，外加光源9的發(fā)出的光線用于對(duì)光生物液體補(bǔ)光。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，氣體分布器8由微孔膜材料或激光打孔板制成。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，氣體分布器8的上表面和下表面上都可以均勻分布有多個(gè)曝氣微孔。當(dāng)然，也可以僅在一個(gè)表面上均勻分布有多個(gè)曝氣微孔。在圖示的優(yōu)選實(shí)施例中，光合生物反應(yīng)器1和導(dǎo)流器2均為圓形。但是，本發(fā)明不局限于此，光合生物反應(yīng)器1和導(dǎo)流器2也可以為矩形、橢圓形或其它任何一種形狀。因?yàn)椋?在本發(fā)明中，清洗刷能夠適用于任何形狀的光合生物反應(yīng)器1和導(dǎo)流器2。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，氣體分布器8的周邊與導(dǎo)流器2的內(nèi)壁之間具有預(yù)定間隙，這樣在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)無摩擦，降低能耗，同時(shí)仍可起到機(jī)械攪拌的作用。雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是附圖中公開的實(shí)施例旨在對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行示例性說明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。雖然本總體發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例已被顯示和說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對(duì)這些實(shí)施例做出改變，本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于光合生物反應(yīng)器的輔助裝置，其特征在于包括導(dǎo)流器(2)，所述導(dǎo)流器具有頂部和底部開放的導(dǎo)流腔，并懸空地固定在所述光合生物反應(yīng)器(1)內(nèi)；氣體分布器(8)，所述氣體分布器的表面上分布有多個(gè)曝氣微孔，并可移動(dòng)地容納在所述導(dǎo)流器的導(dǎo)流腔中；和傳動(dòng)桿(5)，所述傳動(dòng)桿與所述氣體分布器連接，用于帶動(dòng)所述氣體分布器在所述導(dǎo)流器內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)或在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且所述傳動(dòng)桿為中空的空心桿，用于向所述氣體分布器的內(nèi)部空腔通入氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助裝置，其特征在于，所述氣體分布器(8)相對(duì)于所述導(dǎo)流器(2)的軸線傾斜地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輔助裝置，其特征在于，所述氣體分布器(8)相對(duì)于所述導(dǎo)流器(2)的軸線的傾斜角為75°至80°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助裝置，其特征在于，所述氣體分布器(8)的表面為非平面形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輔助裝置，其特征在于，所述氣體分布器(8)的表面為弧形或波浪形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)桿(5)上連接有兩個(gè)以上的氣體分布器(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助裝置，還包括第一清洗刷(3)，所述第一清洗刷設(shè)置在所述光合生物反應(yīng)器內(nèi)，用于清洗所述光合生物反應(yīng)器的內(nèi)壁；并且所述傳動(dòng)桿通過第一連接桿(6)與所述第一清洗刷連接，從而帶動(dòng)所述第一清洗刷在所述光合生物反應(yīng)器內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)或在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輔助裝置，還包括第二清洗刷(4)，所述第二清洗刷設(shè)置在所述導(dǎo)流器的導(dǎo)流腔內(nèi)，用于清洗所述導(dǎo)流器的內(nèi)壁；并且所述傳動(dòng)桿通過第二連接桿(7)與所述第二清洗刷連接，從而帶動(dòng)所述第二清洗刷在所述光合生物反應(yīng)器內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)或在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輔助裝置，其特征在于，所述第一清洗刷為由柔性材料制成的充氣式清洗刷，其四周表面具有刷狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)向所述第一清洗刷內(nèi)充入氣體時(shí)，所述第一清洗刷的刷狀結(jié)構(gòu)與所述光合生物反應(yīng)器的內(nèi)壁緊密接觸，以便清洗所述光合生物反應(yīng)器的內(nèi)壁。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的輔助裝置，其特征在于，所述第二清洗刷為由柔性材料制成的充氣式清洗刷，其四周表面具有刷狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)向所述第二清洗刷內(nèi)充入氣體時(shí)，所述第二清洗刷的刷狀結(jié)構(gòu)與所述導(dǎo)流器的內(nèi)壁緊密接觸，以便清洗所述導(dǎo)流器的內(nèi)壁。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輔助裝置，其特征在于，所述第一連接桿(6)或第二連接桿 (7)為中空的空心桿，并與所述傳動(dòng)桿氣體連通，用于向所述第一清洗刷或第二清洗刷中充氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輔助裝置，還包括至少一個(gè)光源(9)，所述至少一個(gè)光源(9)安裝在所述導(dǎo)流器(2)的側(cè)壁中，所述導(dǎo)流器(2)的側(cè)壁由透光材料制成，從而使得所述至少一個(gè)光源(9)的光線能夠透出。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助裝置，其特征在于，所述氣體分布器由微孔膜材料或激光打孔板制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助裝置，其特征在于，所述氣體分布器的上表面和/或下表面上都均勻分布有多個(gè)曝氣微孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助裝置，其特征在于，所述光合生物反應(yīng)器和所述導(dǎo)流器的形狀為圓形、矩形或橢圓形。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助裝置，其特征在于，所述氣體分布器的周邊與所述導(dǎo)流器的內(nèi)壁之間具有預(yù)定間隙。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流器通過支撐柱(10)懸空地支撐在所述光合生物反應(yīng)器的底部上。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流器大致布置在光合生物反應(yīng)器的中心。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于光合生物反應(yīng)器的輔助裝置，包括導(dǎo)流器、氣體分布器和傳動(dòng)桿。傳動(dòng)桿與氣體分布器連接，用于帶動(dòng)氣體分布器在導(dǎo)流器內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且傳動(dòng)桿為中空的空心桿，用于向氣體分布器的內(nèi)部空腔通入氣體。在本發(fā)明中，氣體分布器的表面上分布有多個(gè)曝氣微孔，并且氣體分布器能夠在導(dǎo)流器內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)或在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，這種氣體分布器不僅能夠通過曝氣微孔形成均勻氣泡，向光合生物液體提供反應(yīng)氣體和利用氣泡對(duì)液體進(jìn)行氣體攪拌，而且還能夠通過前述運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)流器的內(nèi)部和外部液體之間形成環(huán)流，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械攪拌。另外，本發(fā)明采用充氣式清洗刷，其適用于不同形狀和尺寸的反應(yīng)器，并且清洗不留死角。
文檔編號(hào)C12M1/04GK102443536SQ20101050515
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者劉敏勝, 盧彥興, 張惠敏, 張蕊, 景劍客, 王琳, 石蕾, 馬欣欣 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司