本发明专利技术提供了一种循环控温微藻光照培养装置，包括培养系统和控温系统。所述培养系统包括光照箱（1）和培养器皿（16），光照箱（1）四周装有侧光源（2），下方配有万向轮（3）；培养器皿（16）配有培养器皿盖（17）、中央光源（18）和气泵（19），微藻培养过程中由进气管（20）通入混合气体。所述控温系统包括控制箱（4）、水浴箱（7）和换热器（14）；控制箱上有显示仪表（5）和功能开关（6），并通过加热器（8）和温度传感器（9）控制循环水温度；螺旋管式换热器（14）控制置于培养器皿（16）中。水浴箱（7）与换热器（14）通过水浴箱出水管（11）、循环水泵（12）、换热器进水管（13）和换热器出水管（15）连接形成循环管路。（13）和换热器出水管（15）连接形成循环管路。
【技术实现步骤摘要】
一种循环控温微藻光照培养装置
[0001]本专利技术涉及微藻培养
，具体是光照和水浴循环控温微藻培养装置，即一种循环控温微藻光照培养装置。
技术介绍
[0002]微藻是一类通过光合作用进行自养的古老低等隐花植物，种类繁多。其分布范围广、适应环境能力强、生长周期短，微藻固定二氧化碳的能力约是陆生植物的10~50倍，是地球上最古老的初级生产者，同时也是高效光生物转换的天然反应器。微藻具有独特的遗传信息、生化组分、代谢途径和代谢产物，藻细胞内含有大量的多糖、脂类、蛋白质等营养成分，可为人类提供丰富营养；其代谢产生的生物活性物质，是营养添加剂和药物开发的良好资源；其高效的光生物转换机能也为海水养殖业和动物养殖业提供了大量的饵料资源；微藻在光合作用过程中生产的氢气、乙醇等物质，可以作为潜在的环境友好型新能源；另外，藻类具有高效固碳和固氮作用，在减少温室气体、治理环境污染方面也发挥着重要作用。
[0003]虽然微藻种类繁多、分布广泛，但是目前规模化生产并形成产业化的藻类只有螺旋藻、小球藻、裸藻等七种，大多藻类还未开发，尤其是部分生活在火山口、温泉等特殊环境的嗜热藻类，具有独特的生理生化机制。其细胞内的蛋白质、类胡萝卜素和脂质等产物均具有更高的热稳定性，对人类开发细胞外稳定的营养和医药产品至关重要，嗜热藻类相关产品的稳定性特征将大大降低代谢产物纯化和产品保存成本，更有利于产业化推广。目前，人们对嗜热藻类的功能开发并不完善，这一部分微藻巨大的经济潜力还有待释放。
[0004]微藻资源开发利用的基础是微藻的高效率培养，而培养的关键在于大规模培养设备和体系的建立。目前微藻培养领域的技术开发大多集中在常温藻类养殖，微藻养殖系统，尤其是嗜热藻类培养系统仍存在几个问题：1、温度控制成本高；常温藻类生长温度在25~30℃之间，在我国北方室温下水的温度较低，需要在恒温温室或培养箱内培养，能耗较大；2、大规模培养过程中光照强度不足，光是微藻光合自养的关键因素，在扩大培养过程中，光照控制是培养的难点之一；3、常见的管道式大规模培养系统维护成本高，难以清洗，容易造成污染。综上几点，开发低成本、节能型、易推广的新型培养装置至关重要。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是要针对上述微藻培养存在的问题，提供一种控温光照培养装置。该装置通过少量循环水加热控制培养温度，可根据微藻生长阶段控制光强，并采用便于收集和清洗的圆柱形培养器皿，本专利技术设计合理，节约能耗，方便实用。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种循环控温微藻光照培养装置，包括培养系统主体和水浴循环控温系统两部分。所述培养系统包括四周配置了照明灯管的光照箱和培养器皿；培养器皿中心也配有中央光源，上方配有培养器皿盖，底部配有气泵，连接进气管便于通入混合气体。所述控温系统包括带有显示仪表和控制开关的控制箱、配有加热器的水浴箱和螺旋形换热器；换热器置于培养器皿中，通过循环水泵在水浴箱和
换热器之间实现循环水浴控温；水浴箱与换热器中的循环水通过水浴箱出水管、换热器进水管和换热器出水管连接成闭合循环系统。
[0007]在所述的循环控温微藻光照培养装置中，所述光照箱为长方体，所述培养器皿为圆柱体，培养器皿放在光照箱中央。所述光照箱正面一侧为可开合门结构，方便培养器皿取出。所述光照箱与控制箱底部前后均配有万向轮，光照箱与控制箱侧壁焊接连接，连接处共用两个万向轮。
[0008]在所述的循环控温微藻光照培养装置中，所述培养器皿盖为正方形亚克力材料制成，中央有一个较大圆孔，方便中央光源置入；中央圆孔周围有三个较小圆孔，分别是混合气体导管、换热器螺旋管前端直管和换热器螺旋管末端直管进入的入口。
[0009]在所述的循环控温微藻光照培养装置中，所述光照箱、控制箱、水浴箱和换热器均由不锈钢材料制成；培养器皿由玻璃材料或亚克力材料制成，培养器皿盖由亚克力材料制成；水浴箱出水管、换热器进水管和换热器出水管均为硅胶软管。
[0010]在所述的循环控温微藻光照培养装置中，所述侧光源为以T5荧光灯管或LED灯管搭配底座，垂直固定在光照箱四周，每根灯管与底座通过连接线连接，控制箱上控制开关可以调节光强至最大光强的20%、40%、60%和80%，每根灯管可以单独拨插以便更精细控制总体光强，最大光强为30000 Lux；照明灯管的色温是正白色（4500K~6500 K）。
[0011]在所述的循环控温微藻光照培养装置中，所述中央光源为H荧光灯管，色温为4500K~6500 K，外面带有PC材料制成的密闭防水套，使用时，灯管置入防水套内，防水套通过卡扣固定在培养器皿盖上。
[0012]在所述的循环控温微藻光照培养装置中，所述换热器管道外径为2 cm，螺旋直径为25 cm，螺旋总高度为40 cm，螺距5 cm，进水端和末端出水端由直管通出培养器皿盖。
[0013]在所述的循环控温微藻光照培养装置中，所述控制箱和水浴箱为长方体，水浴箱置于控制箱上方，水浴箱顶部为可移动的不锈钢盖。
[0014]在所述的循环控温微藻光照培养装置中，在微藻培养过程中，水浴箱负责加热蒸馏水，通过水泵实现水的循环，水浴箱与换热器中的循环水通过水浴箱出水管、换热器进水管和换热器出水管连接成闭合循环系统。
[0015]本专利技术与现有培养技术相比，具有以下优点：1、本专利技术采用螺旋形循环管道和水浴加热方式控制大体积培养箱中的温度，大大降低了微藻培养，尤其是嗜热藻类培养的温度控制能耗，更加方便可行。2、光照强度充分并可调节，光照箱四周共配有20根照明灯管，每根灯管可以单独控制开关，每一侧可提供光照强度约为1500~8000 Lux的光照，在微藻培养过程中可以根据微藻生长阶段调整光照强度，以收获最大生物量。另外，培养器皿中还配有中央光源，有效解决了由于直径大、培养装置中心区域光照不足的问题。3、培养装置简单易操作，便于收集微藻，易清洗，便于推广。4、培养器皿底部装有档位可调的气泵，在微藻培养过程中便于通入二氧化碳和空气混合气体，同时达到混合培养液的目的。综上，本专利技术是一种设计优良，便于操作，经济高效的微藻培养装置。
附图说明
[0016]图1示出了本专利技术中循环控温微藻光照培养装置的侧视图，图2是图1的俯视图。
[0017]图中，1-光照箱；2-侧光源；3-万向轮；4-控制箱；5-显示仪表；6-功能开关；7-水浴
箱；8-加热器；9-温度传感器；10-水浴箱盖；11-水浴箱出水管；12-循环水泵；13-换热器进水管；14-换热器；15-换热器出水管；16-培养器皿；17-培养器皿盖；18-中央光源；19-气泵；20-进气管。
具体实施方式
[0018]为了能够使本专利技术上述设计和特征更加明显易懂，使相关领域技术人员更清晰本专利技术的技术方案，下面将参照附图更详细描述本公开的示例性实施例，单本专利技术的实现并不限于以下阐述的实施例。
[0019]具体而言，如图1所示的本专利技术一个实施例中的循环控温微藻光照培养装置结构示意图，主要分为培本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种循环控温微藻光照培养装置，其包括培养系统和水浴循环控温系统两部分：所述培养系统包括光照箱（1）和培养器皿（16），光照箱（1）四周均装有5根灯管作为侧光源（2）；培养器皿（16）上方配有培养器皿盖（17），中心配有1根荧光灯管作为中央光源（18），中央光源（18）由培养器皿盖（17）中心的圆孔插入并固定在培养器皿盖（17）上，底部配有气泵（19），培养微藻过程中，由进气管（20）向培养液中通入混合气体，达到混合培养液和添加二氧化碳的目的；所述水浴循环控温系统包括控制箱（4）、水浴箱（7）和换热器（14）；控制箱上配有两个显示仪表（5），分别显示设定温度和实时温度，控制箱（4）温度设定、光强调节和电源开关由功能开关（6）控制，水浴箱（7）中的循环水由加热器（8）加热，由温度传感器（9）控制水浴箱（7）内温度，水浴箱（7）上方配有可移动的带有把手的水浴箱盖（10），方便水浴箱换水和清洗；螺旋形换热器（14）放入培养器皿（16）中以控制培养液的温度；水浴箱出水管（11）与循环水泵（12）的进水管共用一条管路，循环水依次通过水浴箱出水管（11）、循环水泵（12）和换热器进水管（13）进入换热器（14），再由换热器（14）出水端的换热器出水管（15）连接至水浴箱（7）中，完成循环水的闭合循环通路。2.根据权利要求1所述的循环控温微藻光照培养装置，其特征在于：所述光照箱（1）与控制箱（4）通过焊接左右连接，底部装有6个万向轮（20）。3.根据权利要求1所述的循环控温微藻光照培养装置，其特征在于：所述光...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙瑞雪，刘坤，杨春虹，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所青岛研究院，
类型：发明
国别省市：
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