【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微藻培养，尤其涉及一种气液交换结构、培养装置及培养方法。
技术介绍
1、目前，微藻养殖在经济上的成功与否取决于克服生产成本障碍的能力强弱。这些障碍包括高昂的水费和水回收的成本、营养物质和再循环的成本、有效利用二氧化碳的方法和微藻收获成本等。开发低制造和运行成本的微藻培养与微藻收获技术迫在眉睫。
2、微藻的培养在培养箱中进行，光照和温度对微藻的生长具有比较大的影响，研究适宜微藻生长的光照和温度环境对提高微藻的繁殖具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种气液交换结构、培养装置及培养方法，解决现有的微藻培养和收获成本高的问题，便于进行不同外界环境对微藻培养影响的研究。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种气液交换结构，包括气体交换结构和液体交换结构，气体交换结构位于液体交换结构的内部，液体交换结构的上部位于培养箱的内部，液体交换结构与培养箱密封转动连接，液体交换结构的下部位于培养箱的外部。
3、优选的，所述液体交换结构包括套筒，套筒的顶部设置有若干个搅拌杆，搅拌杆内部空腔与套筒内部空腔连通，套筒与培养箱密封转动连接，搅拌杆位于培养箱的内部，搅拌杆上设置有若干个连通搅拌杆内部空腔与培养箱内部养殖空间的连通孔，套筒的内部设置有液管，液管与套筒密封转动连接，液管的一端与循环泵连接，液管的另一端与搅拌杆内部空腔连通，液管上设置有控制液管打开或关闭的阀门。
4、优选的，所述气体交换结构包括进气组件和排气组件
5、优选的，所述排气组件包括排气管，排气管设置在进气管的内部，排气管顶端进气端穿过套筒与培养箱内部养殖空间连通，排气管与套筒密封转动连接，排气管的顶端设置有连接管，连接管的顶端位于培养箱内液体的上方，排气管的底端穿过进气管和液管与外部的集气罐连通。
6、优选的，所述连接管为刚性气管或柔性气管，柔性气管的顶端设置有浮球，浮球上设置有若干个进气孔，进气孔通过柔性气管与排气管连通，进气孔位于培养箱液面上方。
7、优选的，所述培养箱包括罩壳，罩壳为透明壳，罩壳的底部设置有底板，套筒与底板密封转动连接，套筒的底部设置有卡槽，底板上设置有卡板，卡板密封卡设在卡槽内，罩壳与底板通过卡板和卡槽卡接。
8、一种培养装置含有上述气液交换结构，箱体的内部设置有隔热的隔板，隔板将箱体分割成电气室和培养室，培养室内设置有若干个隔热的支撑板，支撑板的上方设置有若干个将支撑板分割成若干个放置腔的立板，支撑板的上方滑动设置有安装座，培养箱设置在安装座上，电气室内设置有带动安装座在支撑板上滑动的滑动机构；每个放置腔内均设置有加热板和照射灯，放置腔内设置有温度传感器，加热板、照射灯、温度传感器均与封板上设置的显示控制装置电性连接，罩壳的内部设置的二氧化碳浓度检测仪和氧气浓度检测仪均为显示控制装置电性连接，封板固定在箱体上将电气室封闭；箱体上设置有将培养室封闭的隔热的箱门，箱门上设置有把手。
9、优选的，所述安装座上设置有若干个安装孔，安装孔内转动设置有转动套，转动套的中心设置有使套筒插入的插孔，插孔侧壁上设置有限位槽，套筒的侧壁上设置有与限位槽相适配的限位块，限位块插设在限位槽内，转动套通过限位槽和限位块带动套管转动；支撑板上设置有对安装座的滑动具有导向作用的导轨，安装座的下表面设置有与导轨相适配的导槽，导轨位于导槽内并与导槽滑动连接，导轨上设置有齿条，转动套上设置有与齿条啮合的齿轮；安装座上设置有对培养箱进行定位的定位槽，底板上设置有定位台，定位台插设在定位槽内。
10、优选的，所述滑动机构包括电机，电机的输出轴上设置有转动板，转动板通过传动板与连接板铰接，连接板上设置有与安装座一一对应的滑杆，滑杆与安装座连接，滑杆与隔板滑动连接。
11、一种培养方法，基于上述培养装置，包括以下步骤：
12、s1、将培养箱的套筒插入转动套的内部，限位块插入限位槽内，定位台插入定位槽内，将液管通过柔性水管与循环泵连接，进气口通过柔性管与气泵连接，排气管通过柔性管与集气罐连接，柔性水管、柔性管位于支撑板与安装座之间，将安装座放置在支撑板上，并将导轨插入导槽内，齿轮与齿条啮合，安装座一端与滑杆连接；
13、s2、通过循环泵将培养液通过柔性水管送入液管内，经液管进入搅拌杆内部空腔，再经连通孔进入培养箱内，在培养箱内进行微藻培养；通过显示控制装置设定箱体内加热板的温度和照射灯的强度或波长；
14、s3、通过二氧化碳检测仪和氧气检测仪检测培养箱内部二氧化碳浓度和氧气浓度，二氧化碳通过气泵和柔性管进入进气管内，然后进入内管中，再经出气管排入培养箱内，出气管位于培养箱下部并位于液面下方，二氧化碳进入培养液，为微藻提供光合作用的反应成分，微藻进行光合作用产生的氧气从培养液中溢出，富集在培养液的上部，氧气经连接管进入排气管，收集在集气罐中；
15、s4、电机通过转动板和传动板带动连接板水平滑动，连接板通过滑杆带动安装座水平滑动，安装座带动培养箱水平滑动，安装座带动转动套和齿轮滑动，齿轮在齿条作用下带动转动套转动，转动套通过限位板和限位槽带动套筒转动，套筒带动搅拌杆转动，安装座在滑动过程中培养箱滑动，并且搅拌杆对培养液进行搅动，使得二氧化碳在培养液内均匀地分布，有利于微藻的养殖；
16、s5、循环泵通过液管、搅拌杆和连通孔将培养箱中的培养液抽出，对培养液中的生物质进行回收。
17、本专利技术所述的气液交换结构、培养装置及培养方法的优点和积极效果是：
18、1、本专利技术液体交换结构的套筒与培养箱转动连接，套筒上设置搅拌杆，搅拌杆对培养液进行搅拌，有利于气体均匀传质，提高微藻的繁殖速度；在搅拌杆上设置连通孔，实现液体在培养箱内的交换，提高向培养箱内注入培养液或进行生物质的回收。
19、2、本专利技术气体交换结构设置在液体交换结构内部，搅拌杆带动内管同步转动，将气体均匀的通入培养液内，便于气体的均匀传质。
20、3、在内管的内部设置排气管，将培养箱内氧气通过排气管抽出，内管设置在液管的内部，排液交换结构与气体交换结构嵌套设置，有利于减小交换结构的空隙需要，简化交换结构的结构，便于交换结构的安装；有利于降低微藻养殖和回收成本。
21、4、本专利技术在每个放置腔内均设置有加热板和照射灯。加热板为微藻的培养提供温度，由于支撑板具有隔热功能，不同支撑板上放置腔的温度可以独立设置，不受影响，便于进行不同温度对微藻养殖影响的研究。照射灯可以采用led灯，为微藻的养殖提供光照。立板用于光照的阻挡，使得每个放置腔具有不同的光照条件，便于进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气液交换结构，其特征在于：包括气体交换结构和液体交换结构，气体交换结构位于液体交换结构的内部，液体交换结构的上部位于培养箱的内部，液体交换结构与培养箱密封转动连接，液体交换结构的下部位于培养箱的外部；
2.根据权利要求1所述的一种气液交换结构，其特征在于：所述连接管为刚性气管或柔性气管，柔性气管的顶端设置有浮球，浮球上设置有若干个进气孔，进气孔通过柔性气管与排气管连通，进气孔位于培养箱液面上方。
3.根据权利要求2所述的一种气液交换结构，其特征在于：所述培养箱包括罩壳，罩壳为透明壳，罩壳的底部设置有底板，套筒与底板密封转动连接，套筒的底部设置有卡槽，底板上设置有卡板，卡板密封卡设在卡槽内，罩壳与底板通过卡板和卡槽卡接。
4.一种培养装置，其特征在于：含有权利要求3所述的气液交换结构，箱体的内部设置有隔热的隔板，隔板将箱体分割成电气室和培养室，培养室内设置有若干个隔热的支撑板，支撑板的上方设置有若干个将支撑板分割成若干个放置腔的立板，支撑板的上方滑动设置有安装座，培养箱设置在安装座上，电气室内设置有带动安装座在支撑板上滑动的滑动机构；每个
5.根据权利要求4所述的一种培养装置，其特征在于：所述安装座上设置有若干个安装孔，安装孔内转动设置有转动套，转动套的中心设置有使套筒插入的插孔，插孔侧壁上设置有限位槽，套筒的侧壁上设置有与限位槽相适配的限位块，限位块插设在限位槽内，转动套通过限位槽和限位块带动套管转动；支撑板上设置有对安装座的滑动具有导向作用的导轨，安装座的下表面设置有与导轨相适配的导槽，导轨位于导槽内并与导槽滑动连接，导轨上设置有齿条，转动套上设置有与齿条啮合的齿轮；安装座上设置有对培养箱进行定位的定位槽，底板上设置有定位台，定位台插设在定位槽内。
6.根据权利要求5所述的一种培养装置，其特征在于：所述滑动机构包括电机，电机的输出轴上设置有转动板，转动板通过传动板与连接板铰接，连接板上设置有与安装座一一对应的滑杆，滑杆与安装座连接，滑杆与隔板滑动连接。
7.一种培养方法，其特征在于，基于权利要求6所述的培养装置，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种气液交换结构，其特征在于：包括气体交换结构和液体交换结构，气体交换结构位于液体交换结构的内部，液体交换结构的上部位于培养箱的内部，液体交换结构与培养箱密封转动连接，液体交换结构的下部位于培养箱的外部；
2.根据权利要求1所述的一种气液交换结构，其特征在于：所述连接管为刚性气管或柔性气管，柔性气管的顶端设置有浮球，浮球上设置有若干个进气孔，进气孔通过柔性气管与排气管连通，进气孔位于培养箱液面上方。
3.根据权利要求2所述的一种气液交换结构，其特征在于：所述培养箱包括罩壳，罩壳为透明壳，罩壳的底部设置有底板，套筒与底板密封转动连接，套筒的底部设置有卡槽，底板上设置有卡板，卡板密封卡设在卡槽内，罩壳与底板通过卡板和卡槽卡接。
4.一种培养装置，其特征在于：含有权利要求3所述的气液交换结构，箱体的内部设置有隔热的隔板，隔板将箱体分割成电气室和培养室，培养室内设置有若干个隔热的支撑板，支撑板的上方设置有若干个将支撑板分割成若干个放置腔的立板，支撑板的上方滑动设置有安装座，培养箱设置在安装座上，电气室内设置有带动安装座在支撑板上滑动的滑动机构；每个放置腔内均设置有加热板和照射灯，放置腔内设置有温度传感器，加热板、照...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵盛熙，胡瑶，韩金克，余春丽，胡程凯，林嘉阳，彭璇宾，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。