一种CO2自循环的小球藻培养箱的制作方法

一种co2自循环的小球藻培养箱
技术领域
1.本实用新型属于藻类培养设备领域，具体是一种co2自循环的小球藻培养箱。


背景技术：

2.小球藻（chlorella vulgaris）为绿藻纲、小球藻科、单细胞藻，常单生，也有多细胞聚集。细胞球形、椭圆形，内有一个周生、杯状或片状的色素体。无性繁殖，每个细胞可以产生2、4、8或16个似亲孢子，成熟时母细胞破裂，孢子逸出，长大后即为新个体。细胞内的蛋白质、脂肪和碳水化合物含量都很高，又有多种维生素，可食用和作为饵料调控。小球藻自二十世纪六十年代培养以来，培养方式已从当初的自养形式，向混养和异养形式过渡，应用范围也扩大到了动物饵料、化妆品原料、保健品、生物质能源、油脂原料、治理污水、治理有害气体等许多方面，可以说是渗透到了人们日常的生产和生活。
3.目前小球藻的培养主要采取以自然光为主的管道养殖方式，且通过人工控制温度和ph值，其主要缺点是受自然环境影响大，养殖成本高，投资基数大，不适于大众养殖。而市面上存在的小球藻培养箱需要加热及搅拌装置，结构复杂，从培养箱排出的co2直接外排，co2利用率低，导致小球藻产率低而培养成本却虚高不下。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有小球藻培养箱存在的上述技术问题，提供一种co2自循环的小球藻培养箱，以提高小球藻产率、降低培养成本。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种co2自循环的小球藻培养箱，包括培养箱本体，培养箱本体顶部设有加料口和泄压口，底部设有排料口，所述培养箱本体内设有若干等间距排布的补光灯，所述补光灯相互串接后连接至电源，泄压口设有第二电磁阀；
7.所述补光灯包括透明灯罩，透明灯罩上下两端封口，透明灯罩的中心贯穿设置与透明灯罩一体成型的空心散热基座，该空心散热基座底部插入藻液以下，透明灯罩内的散热基座外部周向均布若干灯珠，透明灯罩与散热基座之间设有正、负电极线，正、负电极线以串联形式分别连接全部灯珠的正极和负极；
8.所述补光灯的空心散热基座均通过管道与co2气源连通，co2气源的出口处设有气泵；所述培养箱本体顶部设有排气口，排气口与连接空心散热基座和气泵的管道相连通，所述排气口设有第一电磁阀；
9.所述培养箱本体顶部还插设有o2传感器和压力传感器，所述o2传感器和压力传感器输出端分别与可编程plc输入端电连接，plc输出端分别与第一电磁阀、第二电磁阀和气泵电连接。
10.作为本实用新型技术方案的优选，上述灯珠由荧光粉和蓝光led制成，蓝光led的发射光谱为420
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480nm，荧光粉的发射光谱为主峰波长分别为645
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660nm和680
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693nm的组合光谱。
11.进一步地，上述空心散热基座的底部设有散气石。
12.进一步地，上述培养箱本体的内壁上设有支撑块，支撑块上设有网架，所述补光灯置于网架的网格内。
13.进一步地，上述o2传感器和压力传感器通过支架设置于培养箱本体顶部。
14.进一步地，上述培养箱本体上还设有观察口。
15.相比于现有小球藻培养箱，本实用新型具有以下有益效果：
16.1、本实用新型在使用时，保持电磁阀处于关闭状态，在可编程plc中预设氧气含量的上下限分别为25%和3%，然后通过气泵向培养箱中鼓入一定量co2后关闭气泵，小球藻进行光合作用，一段时间后排出大量氧气，当氧气含量高于25%时，可编程plc控制气泵和排气电磁阀打开，排出co2和o2混合气体的同时向培养箱中补入co2，co2和o2的混合气体在co2的输送管道内被稀释后重新进入培养箱；当氧气含量低于3%时，可编程plc控制电磁阀关闭，停止排气，从而实现co2的自循环，提高了的co2利用率，降低了小球藻的培养成本。
17.2、本实用新型将补光灯的散热基座设置为中空，co2通过中空的散热基座通入藻液内，一方面可以通过co2的鼓入翻动藻液，使藻液及藻液中培养液均匀，省去传统培养箱的搅拌装置；另一方面，co2通过中空的散热基座时，可以将灯珠产生的一部分热量带入藻液，延长灯珠使用寿命的同时起到加热藻液的作用，而由于本实用新型的培养箱在恒温的环境中使用，因此，可以省去传统培养箱的加热装置，节省设备成本。
18.3、本实用新型设置透明灯罩上下两端封口，且透明灯罩与散热基座一体成型，同时将透明灯罩置于藻液之上，而将散热基座置于藻液以下，可以省去现有传统培养箱的灯具防水及密封装置，大大简化了补光灯结构，节省补光灯的制作成本。
19.4、本实用新型灯珠由荧光粉和蓝光led制成，蓝光led的发射光谱为420
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480nm，荧光粉的发射光谱为主峰波长分别为645
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660nm和680
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693nm的组合光谱，该设置可以使补光灯发射出有利于小球藻生长的红光和深红光，可以提高小球藻的产率。
20.5、本实用新型在空心散热基座底座设置散气石，有利于散热基座的散热及气体排出。
附图说明
21.图1为本实用新型培养箱的结构示意图；
22.图2为本实用新型培养箱的电路连接示意图；
23.图3为本实用新型中网架的结构示意图；
24.图4为本实用新型中补光灯的结构示意图。
25.附图标记：1、培养箱本体；2、补光灯：2
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1、透明灯罩；2
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2、电极；2
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3、灯珠；2
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4、空心散热基座；3、支撑块；4、网架；5、排气口；6、第一电磁阀；7、气泵；8、co2气源；9、o2传感器；10、压力传感器；11、支架；12、散气石；13、泄压口；14、第二电磁阀；15、加料口；16、排料口；17、观察口。
具体实施方式
26.以下结合附图对本实用新型的结构及使用方法进行详细说明。
27.参照图1
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4，本实用新型公开的一种co2自循环的小球藻培养箱，该培养箱形状不
限，可以是图示的方形，也可以是圆筒状等其他形状，其包括培养箱本体1，培养箱本体1顶部设有加料口15和泄压口13，底部设有排料口16，培养箱本体1的内壁上设有支撑块3，支撑块3上架设网架4，网架4的网格内设有若干等间距排布的补光灯2，补光灯2相互串接后连接至电源。其中，补光灯2包括透明灯罩2
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1，透明灯罩2
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1上下两端封口，透明灯罩2
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1的中心贯穿设置与透明灯罩2
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1一体成型的空心散热基座2
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4，该空心散热基座2
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4底部设置散气石12插入藻液以下，透明灯罩2
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1内的空心散热基座2
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4外部周向均布若干灯珠2
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3，透明灯罩2
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1与散热基座2
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4之间设有正、负电极线2
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2，正、负电极线以串联形式分别连接全部灯珠2
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3的正极和负极。补光灯2的空心散热基座2
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4均通过管道与co2气源8连通，co2气源8的出口处设有气泵7；培养箱本体1顶部设有排气口5和释压阀13，该排气口5与连接空心散热基座2
‑
4和气泵7的管道相连通，排气口5设有电磁阀6。培养箱本体1顶部还插设有o2传感器9和压力传感器10，o2传感器9和压力传感器10通过支架11固定，o2传感器9和压力传感器10输出端分别与可编程plc输入端电连接，plc输出端分别与第一电磁阀6、第二电磁阀14和气泵7电连接。
28.上述灯珠2
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3由荧光粉和蓝光led制成，蓝光led的发射光谱为420
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480nm，荧光粉的发射光谱为主峰波长分别为645
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660nm和680
‑
693nm的组合光谱。
29.本实用新型在使用时，将培养箱置于恒温的环境中，按以上所述安装好各部件，通过加料口15加入藻液后开启电源，点亮补光灯2。保持第一电磁阀6和第二电磁阀14处于关闭状态，在可编程plc中预设氧气含量的上下限分别为25%和3%，压力上下限分别为500pa和0pa(压力值均为相对大气压的压力)。按照小球藻培养量通过气泵7向培养箱本体1中鼓入一定量co2后关闭气泵7，小球藻进行光合作用，一段时间后排出大量氧气。当o2传感器9检测到氧含量高于25%时，可编程plc控制气泵7和第一电磁阀6打开，排出co2和混合气体的同时向培养箱中补入co2，co2和o2的混合气体在co2的输送管道内被稀释后重新进入培养箱；当氧气含量低于3%时，可编程plc控制第一电磁阀关闭，停止排气，从而实现co2的自循环，提高了的co2利用率，降低了小球藻的培养成本。
30.当压力传感器10检测到培养箱内压力值达到500pa时，可编程plc控制第二电磁阀14打开进行泄压，当压力传感器10检测到培养箱内压力值达到0pa时，可编程plc控制第二电磁阀14关闭停止泄压。
31.培养过程中可通过观察口17观察培养箱内藻液情况，重复以上过程，直至小球藻培养结束，打开排料口16，排出藻液即可。