專利名稱：植物性藻類及微生物光合反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光合反應器，尤其涉及一種植物性藻類及微生物光合反應器。
背景技術：
藍藻(螺旋藻，Spirulina)中含有豐富的蛋白質、礦物質和酵素等多種有益人體的營養成分，近年來被廣為推薦食用。藍藻的培養液經過充足的光合作用以滿足其藻細胞所需的養分，并排出生成于培養液中的氧氣，使藍藻能夠大量地生長繁殖。
已知的藍藻光合反應方式，將藍藻的培養液容納于一露天的大培養池內，以進行光合作用。然而，該大培養池的占地面積大、能源消耗多、使用受制于氣候的影響、尤其易受污染而影響該藍藻的品質，造成生產業者諸多的困擾。
已知的另一種藍藻光合反應方式，將藍藻的培養液容納于一光合反應器內，以進行光合作用。如中國專利號CN95219504.6述及一種螺旋藻光合反應器，其由一反應塔和一立式雙排平螺旋式管道所構成。該反應塔和該管道為透光材質所制成，以便于流動于其內的培養液進行光合作用。該反應塔內并設有一鼓泡板和一冷熱交換器等裝置，以排出生成于該培養液中的氧氣和控制該培養液的溫度。該螺旋藻光合反應器主要在于提供一封閉式的循環系統，以克服已知大培養池的種種問題。然而該螺旋藻光合反應器仍有制造繁復、成本高、容易破損、氧氣難以被排出，培養液的溫度難以控制于需求標準、且反應塔的清洗維護不易以致于降低光合作用的效果和影響藍藻的品質等問題存在，不適作工業化大量生產。
由上可知，上述已知的藍藻光合反應方式，在實際制造與使用上，顯然有困難與缺陷存在，而有待加以改善。
發明內容
本實用新型的主要目的，在于提供一種植物性藻類及微生物光合反應器，使其所需占地面積減小、能源使用減少、運轉不受氣候的影響、尤其能避免受污染以維護藻類的優良品質。
本實用新型的次一目的，在于提供一種植物性藻類及微生物光合反應器，使生成于培養液中的氧氣易于被迅速地排出，以提高生產效率，及利于工業化大量生產。
本實用新型的另一目的，在于提供一種植物性藻類及微生物光合反應器，使其制造與組裝簡單且不易破損，以降低所需成本。
本實用新型的又一目的，在于提供一種植物性藻類及微生物光合反應器，使其易于清洗維護，以確保光合作用的效果和藻類的品質。
本實用新型的再一目的，在于提供一種植物性藻類及微生物光合反應器，使其能有效地控制培養液的溫度。
為達上述目的，本實用新型所采用的技術手段如下一種植物性藻類及微生物光合反應器，其特征是，包括一光合反應管路，其為一透光管路；一加壓輸液部件，其入口端連通于該透光管路的出口端；以及一排氧及調節部件，其包括一中空的噴射排氧裝置和一中空的液面調節裝置，該噴射排氧裝置包括相組接的一排氧筒和一集液筒，該排氧筒設有一進液口、一上排氣口和一中空管壁，該進液口連通于該加壓輸液部件的出口端，該上排氣口位于該排氧筒的頂端，該中空管壁自該上排氣口向下延伸且相對地位于該進液口的內側，該液面調節裝置包括一調節筒，該調節筒連通于該集液筒，該透光管路的入口端連通于該調節筒。
其中該光合反應管路還包括復數個直管和復數個彎管，該等直管和該等彎管間隔串接形成一雙排傾斜的立體盤旋式透光管路。
通過上述該光合反應管路、該加壓輸液部件以及該排氧及調節部件的連接組成，使注入于其內的植物性藻類及微生物的培養液及藻種能夠呈垂直立體多排管道密封循環地進行光合作用和排氧，因此，所需占地面積減小、能源使用減少、運轉不受氣候的影響、且能避免受污染以維護所產生藻類的品質；通過該進液口、該上排氣口和該中空管壁的配置，使生成于培養液中的氧氣易于被迅速地排出，以提高生產效率；通過該排氧筒和該集液筒組接成該噴射排氧裝置，使其制造與組裝簡單且不易破損，以降低所需成本。通過該排氧筒和該集液筒的組接，以及該透光管路的設計，使其易于清洗維護，以確保光合作用的效果和藻類的品質。
另外，該噴射排氧裝置包括一排氣管，該排氣管組接于該排氧筒內，該排氧筒的中段設有一縮頸部和一側排氣口，該側排氣口位于該縮頸部的下方，該排氣管的上端穿設于該中空管壁內，該排氣管的下端形成一擴張部且相對地位于該側排氣口的內側。藉此，可使生成于培養液中的氧氣易于被迅速地排出。
另外，本實用新型的植物性藻類及微生物光合反應器進一步包括一加熱部件，該加熱部件連接于該透光管路的出口端和該加壓輸液部件的入口端之間。
另外，本實用新型的植物性藻類及微生物光合反應器進一步包括一灑水部件，該灑水部件位于該光合反應管路的上方。
通過該加熱部件和該灑水部件的配置，使其能有效地控制培養液的溫度。
通過上述本實用新型的植物性藻類及微生物光合反應器的技術特征，與現有技術相比，具有以下有益效果1、該光合反應管路、該加壓輸液部件以及該排氧及調節部件的連接組成，使注入于其內的植物性藻類及微生物的培養液及藻種能夠呈垂直立體多排管道密封循環地進行光合作用和排氧，因此，所需占地面積減小、能源使用減少、運轉不受氣候的影響、且能避免受污染以維護所產生藻類的品質。
2、該進液口、該上排氣口和該中空管壁的配置，以及該排氣管、該縮頸部和該側排氣口的配置，形成多次排氧的效果，使生成于培養液中的氧氣易于被迅速地排出，因此，提高生產效率，及利于工業化大量生產。
3、該排氧筒和該集液筒組接成該噴射排氧裝置，以及該調節筒和該延伸筒組接成該液面調節裝置，使其制造與組裝簡單且不易破損，以降低所需成本。
4、該排氧筒和該集液筒的組接，以及該透光管路的設計，使其易于清洗維護，以確保光合作用的效果和藻類的品質。
5、該加熱部件和該灑水部件的配置，可依地域、季節、氣候的不同或依培養液的需求作適當的溫度調節，使其能有效地控制培養液的溫度。
圖1為本實用新型植物性藻類及微生物光合反應器的局部剖面示意圖。
圖2為本實用新型植物性藻類及微生物光合反應器的噴射排氧裝置的立體示意圖。
圖中符號說明光合反應管路10 直管12彎管14 輔助開口16加壓輸液部件20 輸送管22排氧及調節部件30噴射排氧裝置40排氧筒42 進液口421上排氣口422 中空管壁423縮頸部424側排氣口425集液筒44 排氣管46擴張部461液面調節裝置50延伸筒52 調壓開口521延伸筒上截522延伸筒下截523調節筒54連通裝置60 清洗閥組件62采收閥組件70加熱部件80 加熱管82入口轉接部84 出口轉接部86灑水部件90具體實施方式
請參閱圖1和圖2所示，為本實用新型一種植物性藻類及微生物光合反應器，用以使注入于其內的植物性藻類及微生物的培養液及藻種，如藍藻的培養液，循環地進行光合作用和排氧，使藍藻能夠大量地生長繁殖，以產生其所含的各種營養成分。該植物性藻類及微生物光合反應器包括一光合反應管路10、一加壓輸液部件20以及一排氧及調節部件30，其中該光合反應管路10，其為一玻璃或壓克力等透光材質所制成的透光管路，用以供藍藻的培養液流動于其內。本實施例中，該光合反應管路10包括復數個直管12和復數個彎管14，該等直管12和該等彎管14間隔串接形成一雙排傾斜的立體盤旋式透光管路，使流動于其內的培養液能夠循序環流而下并充分地吸收光線以進行光合作用。該透光管路設有一輔助開口16位于其最上方部分，用以注入該培養液及藻種、調節該透光管路內的壓力、或清洗該透光管路。
加壓輸液部件20，其為一加壓輸液泵，其入口端連通于該透光管路的出口端。
排氧及調節部件30，其包括一中空的噴射排氧裝置40、一中空的液面調節裝置50和一連通裝置60。該噴射排氧裝置40包括相組接的一排氧筒42和一集液筒44，該排氧筒42可為不銹鋼材質所制成，該集液筒44可為玻璃或壓克力等透光材質所制成，以便于制造和組裝，然并不以此為限。
如圖1、圖2所示，該排氧筒42的上段設有一進液口421、一上排氣口422和一中空管壁423，該進液口421以一輸送管22連通于該加壓輸液部件20的出口端，該上排氣口422位于該排氧筒42的頂端，該中空管壁423自該上排氣口422向下延伸且相對地位于該進液口421的內側。該排氧筒42的中段設有一縮頸部424和一側排氣口425，該側排氣口425位于該縮頸部424的下方。該噴射排氧裝置40另包括一排氣管46，該排氣管46組接于該排氧筒42內，該排氣管46的上端穿設于該中空管壁423內，該排氣管46的下端形成一擴張部461且相對地位于該側排氣口425的內側。
該液面調節裝置50包括相組接的一延伸筒52和一調節筒54，該延伸筒52可為不銹鋼材質所制成，且可分為一延伸筒上截522和一延伸筒下截523兩部組合，以方便拆開清洗該延伸筒52和該調節筒54的內壁，該調節筒54可為玻璃或壓克力等透光材質所制成，以便于制造和組裝，然并不以此為限。該延伸筒52的頂端設有一調壓開口521。
如圖1所示，該連通裝置60連接于該集液筒44的底部和該調節筒54的底部，使該調節筒54連通于該集液筒44。該連通裝置60并具有一清洗閥組件62。該透光管路的入口端向下彎折連通于該調節筒54。
本實用新型的植物性藻類及微生物光合反應器并包括一采收閥組件70。該采收閥組件70連接于該透光管路的出口端和該加壓輸液部件20的入口端之間，用以汲取流動于該透光管路內的培養液。
在使用本實用新型的植物性藻類及微生物光合反應器的實施過程中，可由該透光管路的輔助開口16注入一藍藻的培養液于該透光管路內，該培養液流動于該透光管路內以進行光合作用且生成氧氣，該培養液并流向該加壓輸液部件20。該培養液亦可由該延伸筒52的調壓開口521注入該調節筒54內。開啟該加壓輸液部件20以強迫該培養液自該透光管路流向該排氧及調節部件30。當該培養液經由該進液口421噴射于該排氧筒42內時，該培養液首先沖擊于該排氧及調節部件30的排氧筒42內以形成一旋轉水花狀以利于氧氣自該上排氣口422排出；接著，該培養液落下收集至該縮頸部424后沖擊該排氣管46的擴張部461而形成一擴散飛濺狀以利于氧氣自該側排氣口425排出；最后，該培養液落下收集于該集液筒44內，使氧氣自該排氣管46的上端排出。如此，可把大部分的氧氣排出以提升該培養液光合作用的能力。由于該培養液行經該排氧筒42時已生成飽和的含氧氣的液體，不易再進行光合作用，因此該排氧筒42可為不銹鋼等不透光材質所制成；又該培養液收集于該集液筒44時已排出大部分的氧氣，可繼續進行光合作用，因此該集液筒44可為玻璃等透光材質所制成。如此，使該排氧筒42和該集液筒44的制造和組裝更為簡單且不易破損。該培養液流經該連通裝置60至該調節筒54時，可暫時開啟該清洗閥組件62，以清除較重的沉積物，亦可采樣測試該培養液。該調壓開口521可排氣以維持該液面調節裝置50內的壓力；另外，可由該調壓開口521抽吸生成于該液面調節裝置50內的過多泡沫；又，可自該調壓開口521穿設一補給管，以添加二氧化碳等有助于該培養液生長繁殖的養分。該加壓輸液部件20的壓力造成該透光管路內的負壓，使該培養液自該調節筒54被抽吸至該透光管路內，以再次進行光合作用。若該透光管路內的壓力增大而使該液面調節裝置50內的培養液水位上升時，可調整該加壓輸液部件20的輸出壓力，以降低該培養液水位。如此，可使該培養液呈垂直立體多排管道密封循環地進行光合作用和排氧，以增加其營養成分的增長。該培養液亦可由該采收閥組件70采樣測試，當該培養液達到需求的養分濃度時，可由該采收閥組件70或該清洗閥組件62排出加以采收。
本實用新型的植物性藻類及微生物光合反應器進一步包括一加熱部件80。該加熱部件80設有數加熱管82、一入口轉接部84和一出口轉接部86，該等加熱管82經由該入口轉接部84和該出口轉接部86分別連接于該透光管路的出口端和該加壓輸液部件20的入口端之間。該加熱部件80可以手動或自動感應的方式加熱容置于該加熱部件80內的水，使水的熱能傳遞至該等加熱管82，以控制該培養液的溫度。該等加熱管82可為不銹鋼材質所制成，以提升加熱的效果和耐用性。
本實用新型的植物性藻類及微生物光合反應器進一步包括一灑水部件90。該灑水部件90位于該光合反應管路10的上方，并可依工作環境的需求而以手動或自動感應的方式進行定時定溫的灑水，以降低該透光管路內的培養液的溫度。
以上所述，僅為本實用新型的具體實施例的詳細說明與附圖，并非用以限制本實用新型的特征，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者，沿依本實用新型的精神所做的等效修飾或變化，皆應包含于本實用新型的專利范圍中。
權利要求1.一種植物性藻類及微生物光合反應器，其特征是包括一光合反應管路，其為一透光管路；一加壓輸液部件，其入口端連通于該透光管路的出口端；以及一排氧及調節部件，其包括一中空的噴射排氧裝置和一中空的液面調節裝置，該噴射排氧裝置包括相組接的一排氧筒和一集液筒，該排氧筒設有一進液口、一上排氣口和一中空管壁，該進液口連通于該加壓輸液部件的出口端，該上排氣口位于該排氧筒的頂端，該中空管壁自該上排氣口向下延伸且相對地位于該進液口的內側，該液面調節裝置包括一調節筒，該調節筒連通于該集液筒，該透光管路的入口端連通于該調節筒。
2.如權利要求1所述的植物性藻類及微生物光合反應器，其特征是，該光合反應管路包括復數個直管和復數個彎管，該等直管和該等彎管間隔串接形成一雙排傾斜的立體盤旋式透光管路。
3.如權利要求1所述的植物性藻類及微生物光合反應器，其特征是，該透光管路設有一輔助開口位于其最上方部分。
4.如權利要求1所述的植物性藻類及微生物光合反應器，其特征是，該加壓輸液部件為一加壓輸液泵。
5.如權利要求1所述的植物性藻類及微生物光合反應器，其特征是，該噴射排氧裝置包括一排氣管，該排氣管組接于該排氧筒內，該排氧筒的中段設有一縮頸部和一側排氣口，該側排氣口位于該縮頸部的下方，該排氣管的上端穿設于該中空管壁內，該排氣管的下端形成一擴張部且相對地位于該側排氣口的內側。
6.如權利要求1所述的植物性藻類及微生物光合反應器，其特征是，該液面調節裝置包括相組接的一延伸筒和該調節筒，該延伸筒設有一調壓開口。
7.如權利要求1所述的植物性藻類及微生物光合反應器，其特征是，該排氧及調節部件包括一連通裝置，該連通裝置連接于該集液筒的底部和該調節筒的底部，該連通裝置并具有一清洗閥組件。
8.如權利要求1所述的植物性藻類及微生物光合反應器，其特征是，包括一采收閥組件，該采收閥組件連接于該透光管路的出口端和該加壓輸液部件的入口端之間。
9.如權利要求1所述的植物性藻類及微生物光合反應器，其特征是，進一步包括一加熱部件，該加熱部件連接于該透光管路的出口端和該加壓輸液部件的入口端之間。
10.如權利要求1所述的植物性藻類及微生物光合反應器，其特征是，進一步包括一灑水部件，該灑水部件位于該光合反應管路的上方。
專利摘要一種植物性藻類及微生物光合反應器，用以使注入于其內的植物性藻類及微生物的培養液循環地進行光合作用和排氧；該植物性藻類及微生物光合反應器包括一光合反應管路、一加壓輸液部件以及一排氧及調節部件；該光合反應管路為一透光管路；該排氧及調節部件為一排氧筒、一集液筒和一調節筒等所組成，以便于制造和組裝，且形成多次排氧的效果，使生成于培養液中的氧氣易于被迅速地排出。
文檔編號C12M1/00GK2744690SQ200420013760
公開日2005年12月7日 申請日期2004年10月11日 優先權日2004年10月11日
發明者盧朝輝 申請人:盧朝輝