微藻固定化養(yǎng)殖裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微藻養(yǎng)殖領(lǐng)域，尤其涉及一種微藻固定化養(yǎng)殖裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微藻是一類分布廣泛，營養(yǎng)豐富、光合利用度高的自養(yǎng)植物，細(xì)胞代謝產(chǎn)生的多糖、蛋白質(zhì)、色素等，使微藻在食品、醫(yī)藥、基因工程、液體燃料等領(lǐng)域具有很好的開發(fā)前景。在微藻養(yǎng)殖過程中，溫度對(duì)微藻的損傷是影響微藻正常生長的重要因素之一，尤其對(duì)于微藻固定化養(yǎng)殖過程來說，其相對(duì)傳統(tǒng)微藻養(yǎng)殖具有更高的光轉(zhuǎn)化效率，而該更高的光轉(zhuǎn)換效率不只為微藻提供生長所需的光合能量，還導(dǎo)致更大幅度的溫度升高。
[0003]目前，現(xiàn)有的微藻固定化養(yǎng)殖裝置大多是通過附加的噴淋裝置向微藻直接噴淋冷凝液而達(dá)到降溫的目的，在該降溫過程中，冷凝液與微藻直接接觸，但由于冷凝液的用量難于控制，且用量不論是過大、過小都會(huì)對(duì)微藻造成損傷，所以易對(duì)微藻生長產(chǎn)生影響；此外，在該降溫過程中，還需要設(shè)置額外的回收裝置回收噴淋出的冷凝液，這無疑又增加了養(yǎng)殖過程的投入成本。
[0004]因此，提供一種在養(yǎng)殖過程中能夠調(diào)控微藻溫度，確保微藻正常生長的微藻固定化養(yǎng)殖裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員所面臨的重要課題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種微藻固定化養(yǎng)殖裝置，能夠調(diào)控微藻溫度，確保微藻正常生長。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種微藻固定化養(yǎng)殖裝置，包括容器，所述容器包括分布有微藻的外表面和容納有冷凝液的內(nèi)部空間；所述內(nèi)部空間內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)冷凝液溫度的溫控單元。
[0007]優(yōu)選地，所述溫控單元還包括有探測(cè)冷凝液溫度的溫度傳感單元。
[0008]具體地，所述溫控單元中的加熱/制冷元件為螺旋形、直線形、S形或回形中的任意一種。
[0009]進(jìn)一步地，所述溫控單元中的加熱/制冷元件靠近所述容器中分布有微藻一側(cè)的內(nèi)表面。
[0010]可選地，所述容器內(nèi)部設(shè)有攪拌冷凝液的攪拌單元。
[0011]可選地，在所述容器外部設(shè)有用于在所述容器內(nèi)循環(huán)冷凝液的循環(huán)單元。
[0012]可選地，所述容器的形狀選自立方形、梯形和柱形中的任意一種。
[0013]優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型任一項(xiàng)所述的微藻固定化養(yǎng)殖裝置，具體還包括:
[0014]位于所述容器下方的培養(yǎng)液存儲(chǔ)單元；和
[0015]培養(yǎng)液供液管，所述培養(yǎng)液供液管平行于所述外表面的頂部邊框并位于所述外表面上，并通過供液泵與所述培養(yǎng)液存儲(chǔ)單元相連；
[0016]在所述培養(yǎng)液供液管上還設(shè)有用于向所述外表面供給培養(yǎng)液的培養(yǎng)液流出孔。
[0017]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種微藻固定化養(yǎng)殖裝置，在該養(yǎng)殖裝置中，分布于容器外表面的微藻與內(nèi)部空間所容納的冷凝液進(jìn)行非直接熱交換，從而可避免冷凝液與微藻直接接觸造成對(duì)微藻的損傷，同時(shí)，內(nèi)部空間內(nèi)設(shè)有溫控單元，可即時(shí)調(diào)控冷凝液的溫度確保微藻始終保持在適宜的溫度范圍內(nèi)，進(jìn)而保證微藻維持正常生長。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種微藻固定化養(yǎng)殖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的微藻固定化養(yǎng)殖裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種微藻固定化養(yǎng)殖裝置，包括容器10，容器10包括分布有微藻的外表面11和容納有冷凝液的內(nèi)部空間13 ;內(nèi)部空間13內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)冷凝液溫度的溫控單元20。
[0022]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種微藻固定化養(yǎng)殖裝置，分布于容器外表面的微藻與內(nèi)部空間所容納的冷凝液進(jìn)行非直接熱交換，從而可避免冷凝液與微藻直接接觸造成對(duì)微藻的損傷，同時(shí)，內(nèi)部空間內(nèi)設(shè)有溫控單元，可即時(shí)調(diào)控冷凝液的溫度確保微藻始終保持在適宜的溫度范圍內(nèi)，進(jìn)而保證微藻維持正常生長。
[0023]可以理解的是，在養(yǎng)殖過程中，可以將與微藻進(jìn)行熱交換平衡后的冷凝液的溫度設(shè)為T，冷凝液的比熱容設(shè)為C，冷凝液的密度設(shè)為P，冷凝液的體積設(shè)為V，冷凝液需要吸收的能量差值設(shè)為△ Q，微藻在養(yǎng)殖過程中從外界接收的能量，通常是指光照輻射能量，設(shè)為Q1，微藻維持正常生長耐受的溫度所對(duì)應(yīng)的能量設(shè)為Q2，這樣，在冷凝液的比熱容和密度確定的情況下，由于冷凝液的體積可以維持不變，就可以根據(jù)T = AQ/(C.V.P)=(Ql-Q2)/(c.V.P )調(diào)節(jié)冷凝液的溫度，從而保證冷凝液與微藻之間的熱交換能夠保證微藻維持正常所需的溫度。溫控單元調(diào)節(jié)冷凝液的溫度時(shí)，具體可以包括下述兩種方式，
[0024]方式一:
[0025]溫控單元對(duì)冷凝液溫度進(jìn)行測(cè)定；
[0026]提供微藻正常生長所需的最低溫度T1和最高溫度T 2;
[0027]當(dāng)冷凝液溫度接近并高于！\時(shí)，溫控單元啟動(dòng)加熱程序升高冷凝液的溫度；當(dāng)冷凝液溫度接近并低于！^時(shí)，溫控單元啟動(dòng)制冷程序降低冷凝液的溫度。
[0028]微藻維持正常生長所需的適宜溫度具有一定的范圍，其下限值為最低溫度T1，上限值為最高溫度τ2，當(dāng)冷凝液溫度接近并高于T1時(shí)，也就是當(dāng)冷凝液的溫度接近下限值，還依舊在該下限值與上限值之間，此時(shí)，溫控單元啟動(dòng)加熱程序升高冷凝液的溫度；當(dāng)冷凝液溫度接近并低于T2時(shí)，也就是當(dāng)冷凝液的溫度接近下限值，還依舊在該上限值與下限值之間，此時(shí)，溫控單元啟動(dòng)制冷程序降低冷凝液的溫度。這樣，就能夠保證冷凝液的溫度一直保持在微藻所需的適宜溫度范圍內(nèi)。
[0029]方式二:
[0030]溫控單元對(duì)冷凝液溫度進(jìn)行測(cè)定；
[0031]提供固定溫度T3的冷凝液，固定溫度處于微藻維持正常生長所需的溫度范圍內(nèi)；
[0032]當(dāng)冷凝液溫度低于1~3時(shí)，溫控單元啟動(dòng)加熱程序使冷凝液溫度升高；當(dāng)冷凝液溫度高于1~3時(shí)，溫控單元啟動(dòng)制冷程序使冷凝液溫度降低。
[0033]溫度固定在一個(gè)預(yù)設(shè)溫度，該預(yù)設(shè)溫度是微藻正常生長所需的溫度范圍內(nèi)的某一個(gè)值，可以是微藻維持正常生長所需的最優(yōu)值，也可以是中間值，以該預(yù)設(shè)值為平衡標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)冷凝液的溫度低于該值時(shí)，溫控單元啟動(dòng)加熱程序，當(dāng)冷凝液的溫度高于該值時(shí)，溫控單元啟動(dòng)制冷程序，這樣，可將冷凝液的溫度始終保持在該預(yù)設(shè)值，即始終保持在微藻正常生長所需的溫度范圍內(nèi)。
[0034]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，溫控單元20還可以包括有探測(cè)冷凝液溫度的溫度傳感單元。溫度傳感單元可探測(cè)冷凝液的溫度，并將溫度轉(zhuǎn)為輸出溫度信號(hào)反饋給溫控單元，根據(jù)該輸出溫度信號(hào)，溫控單元開啟加熱或制冷程序，升高或降低冷凝液的溫度，進(jìn)而調(diào)控微藻的溫度。
[0035]例如，可以預(yù)先設(shè)定一個(gè)溫度閾值，該閾值可以為上文中微藻維持正常生長所需范圍內(nèi)的固定溫度T3，溫度傳感單元對(duì)冷凝液溫度進(jìn)行探測(cè)，當(dāng)冷凝液溫度低于該閾值時(shí)，溫度傳感器可輸出加熱信號(hào)并反饋至溫度單元，通過開啟加熱程序升高冷凝液的溫度，反之亦然?？梢岳斫獾氖牵诒緦?shí)施例中可通過自動(dòng)模式或人工操作模式以使溫控單元實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凝液的加熱/制冷處理。
[0036]在本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，溫控單元20中的加熱/制冷元件可以為螺旋形、直線形、S形或回形中的任意一種。比如，溫控單