[發(fā)明專利]一種高效氣液接觸氣泡導向組件及微生物培養(yǎng)裝置

無效

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• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103525687A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 鐘琦
• 申請（專利權(quán)）人: 鐘琦
• 主分類號: C12M1/04
• 分類號: C12M1/04
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 羅志強

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及微生物培養(yǎng)裝置，尤其涉及一種高效氣液接觸氣泡導向組件及微生物培養(yǎng)裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的微生物培養(yǎng)器中，氣態(tài)的營養(yǎng)物通常是用氣泡的方式從大氣中或人造氣體儲存容器中傳遞到微生物培養(yǎng)液里。增加氣態(tài)營養(yǎng)物在微生物培養(yǎng)液里的供應有利于微生物的生長。

目前，增加氣態(tài)營養(yǎng)物供應的方法有三種：第一是增加氣體的傳輸率，把更多的氣體在一定時間內(nèi)壓入微生物培養(yǎng)器中；第二是減小氣泡的直徑，使氣泡可以溶解在培養(yǎng)液中；第三是增加培養(yǎng)器內(nèi)氣泡經(jīng)歷的微生物培養(yǎng)液的高度。這三種方法的缺點是：①都會增加微生物培養(yǎng)過程的能量消耗，從而增加生產(chǎn)成本；②不能把微生物培養(yǎng)器的模式放大到工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模；③不能使用只裝少量微生物培養(yǎng)液的微生物培養(yǎng)器進行培養(yǎng)，限制了微生物培養(yǎng)器的應用；④對于微藻培養(yǎng)，現(xiàn)有技術(shù)只能把二氧化碳氣體與光能同時提供給一小部分微藻細胞進行光合作用，降低了培養(yǎng)效率。⑤都無法根據(jù)需求進行組裝調(diào)整，適應性較差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種可方便組裝及大大增加單位體積內(nèi)的氣液接觸面積的高效氣液接觸氣泡導向組件及微生物培養(yǎng)裝置。

本發(fā)明提供了一種高效氣液接觸氣泡導向組件，包括氣泡延長導向機構(gòu)，所述氣泡延長導向機構(gòu)設有供氣泡爬升的導向爬升斜面，所述導向爬升斜面相對水平面傾斜設置，所述氣泡延長導向機構(gòu)至少有二個，相鄰的所述氣泡延長導向機構(gòu)相連接，相鄰的所述氣泡延長導向機構(gòu)的導向爬升斜面相對水平面的傾斜方向相反，相鄰的所述氣泡延長導向機構(gòu)的導向爬升斜面形成自下而上并使氣泡傾斜上升的曲折爬升通道。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述導向爬升斜面為平面，其與水平面的夾角介于10至30度之間。

本發(fā)明還提供了一種微生物培養(yǎng)裝置，包括培養(yǎng)容器、設置在所述培養(yǎng)容器內(nèi)的氣泡產(chǎn)生裝置和設置在所述培養(yǎng)容器內(nèi)的如上述中任一項所述的高效氣液接觸氣泡導向組件，所述氣泡產(chǎn)生裝置設置在所述高效氣液接觸氣泡導向組件的底部。

作為本發(fā)明的進一步改進，相鄰的所述氣泡延長導向機構(gòu)沿垂直于水平面的縱向上下疊加連接或者沿平行于水平面的橫向左右并排相連接。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述氣泡延長導向機構(gòu)包括設置在所述培養(yǎng)容器內(nèi)的支架和設置在所述支架上的氣泡導向板，所述氣泡導向板相對水平面傾斜設置，所述氣泡導向板靠近所述培養(yǎng)容器底部的下表面為導向爬升斜面，相鄰的所述氣泡延長導向機構(gòu)的支架沿垂直于水平面的縱向上下疊加連接，相鄰的所述氣泡延長導向機構(gòu)的氣泡導向板與水平面的傾斜方向相反。

作為本發(fā)明的進一步改進，同一個所述氣泡延長導向機構(gòu)的氣泡導向板至少有二個并沿平行于水平面的橫向左右間隔設置。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述氣泡導向板為平面板或弧形板。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述氣泡延長導向機構(gòu)包括設置在所述培養(yǎng)容器內(nèi)的支架和設置在所述支架上的氣泡導向板，同一個所述氣泡延長導向機構(gòu)的氣泡導向板至少有二個并沿平行于水平面的橫向左右間隔設置，所述氣泡導向板包括至少二層垂直于水平面的縱向上下相連接的氣泡導向子板，所述氣泡導向子板相對水平面傾斜設置，所述氣泡導向板靠近所述培養(yǎng)容器底部的下表面為導向爬升斜面，上下相連接的氣泡導向子板與水平面的傾斜方向相反，相鄰的所述氣泡延長導向機構(gòu)沿平行于水平面的橫向左右并排相連接，相鄰的所述氣泡導向板圍合成所述曲折爬升通道。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述氣泡產(chǎn)生裝置包括微孔板或微孔管。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述氣泡延長導向機構(gòu)與所述培養(yǎng)容器的內(nèi)壁之間設有供液體回流的間隙。

本發(fā)明的有益效果是：

通過上述方案，在延長氣泡在培養(yǎng)液中的滯留時間和增大氣泡與培養(yǎng)液的接觸面積的基礎上，進一步成倍增加氣泡的輸入量，從而大大提高氣態(tài)營養(yǎng)物的供應量使所述微生物培養(yǎng)裝置的微生物生物質(zhì)的生產(chǎn)能力達到工業(yè)化生產(chǎn)的水平，成為一種可廣泛應用于大工業(yè)的生產(chǎn)工具。本裝置使微生物生長所需的氣態(tài)營養(yǎng)物能夠充分地從氣相傳遞到微生物培養(yǎng)液中供工業(yè)化微生物生產(chǎn)使用；除極大地降低了微生物培養(yǎng)過程中的能量消耗，降低了培養(yǎng)成本，提高了培養(yǎng)效率外，還同時擴大了微生物培養(yǎng)器的培養(yǎng)能力，提高了微生物培養(yǎng)器的生產(chǎn)率；并可根據(jù)需求對多個氣泡導向機構(gòu)進行組合裝配，以調(diào)整氣泡的行走路徑和上升速度，實現(xiàn)模塊化設計和組裝，使用較為方便，當培養(yǎng)要求改變時，可進行相應的調(diào)整，具有較強的適應性，也有利于批量生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種微生物培養(yǎng)裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖；