[發明專利]光合生物培養裝置

在審

• 申請號: 202110320086.6
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112920952A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 滕曉煥;馮愛娟;黃敏;朱美娟;徐小云
• 申請（專利權）人: 廣東輕工職業技術學院
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/00;B08B9/087
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司 50219
• 代理人: 沈鋒

本發明涉實驗設備領域，具體涉及一種光合生物培養裝置，包括圓柱形的筒體和設置在所述筒體上的蓋體，所述蓋體內設置有阻光隔板，所述阻光隔板與蓋體形成光源腔，所述光源腔內設置有光源組件，所述阻光隔板的中心處設置有出光口，所述出光口處設置有圓柱狀的導光柱，所述導光柱中設置有散射結構，所述導光柱具有第一端面、第二端面以及側壁，所述第一端面位于所述出光口內，光源組件發出的光線經由第一端面射入所述導光柱內，經散射結構散射后從側壁射出；本發明通過將光源組件設置在蓋體上，利用導光柱進行光傳導，避免了光源產生的熱量對光合生物實驗的影響。

技術領域

本發明涉實驗設備領域，具體涉及一種光合生物培養裝置。

背景技術

光合微生物或植物細胞，可利用太陽能、水和簡單的礦物質合成有機物及氫氣、甲烷等形式無機物。以微藻為例，它是一類個體微小的光能自養型單細胞生物，具有分布廣泛、種類繁多、光合效率高、生長速度快、適應性強等特點。微藻每年固定的CO₂約占全球凈光合產量的40％，再加上其富含酯類、烴類、蛋白、可溶性多糖、蝦青素、β-胡蘿卜素等高價值天然色素，因此在環保、能源和健康等問題倍受矚目的今天，微藻越來越受到人們的關注。

基于上述的關于光合生物的優點，目前已經廣泛地開展光合生物的實驗性研究，研究過程中，對于光合生物的培養必不可少，目前對于光合生物的培養多在封閉時光生物反應器中進行，各種光生物反應器的主要特點為：最大的表面積與體積比、最有效的光源系統、光能傳遞到微藻的最短光路、最有效的混合循環等。利用光生物反應器可進行高密度、高產和高效培養光合微生物，光生物反應器大致分為板式光生物反應器、管道式光生物反應器以及圓柱式光生物反應器，在實驗室中，需要一種占地面積小，容量大的光生物反應器，因此圓柱式光生物反應器最適合應用于實驗室領域，圓柱式光生物反應器由圓筒狀的主體和位于主體中心處的光源構成，一般采用節能的LED光源，現有技術中的圓柱式光生物反應器由于光源直接位于培養的營養介質中，光源的熱量直接傳到在培養基中，導致培養基中的溫度分布不均勻，即使使用控溫設備，也會增加能耗，從另一側面來說，這樣的結構限制了光源的功率，無法進行高亮度的光合生物實驗。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是克服現有技術中的缺陷，提供光合生物培養裝置，將光源組件設置在蓋體上，利用導光柱進行光傳導，避免了光源產生的熱量對光合生物實驗的影響。

本發明的光合生物培養裝置，包括圓柱形的筒體和設置在所述筒體上的蓋體，所述蓋體內設置有阻光隔板，所述阻光隔板與蓋體形成光源腔，所述光源腔內設置有光源組件，所述阻光隔板的中心處設置有出光口，所述出光口處設置有圓柱狀的導光柱，所述導光柱中設置有散射結構，所述導光柱具有第一端面、第二端面以及側壁，所述第一端面位于所述出光口內，光源組件發出的光線經由第一端面射入所述導光柱內，經散射結構散射后從側壁射出。

進一步，所述光源組件包括第一反光碗、光源以及透鏡組件，所述光源和第一反光碗成對組合成光源組，且光源設置在所述第一反光碗的反光中心處，多組光源組繞導光柱的軸線進行間隔均勻的圓周排列；所述透鏡組件包括匯聚透鏡以及第二反光碗，所述第二反光碗的中心處開設有安裝孔，所述匯聚透鏡設置在所述安裝孔中，來自多個光源組的光線經過所述匯聚透鏡的物象焦點，所述第二反光碗的開口直徑與所述導光柱的第一端面直徑一致，且開口扣合在所述導光柱的第一端面上。

進一步，所述導光柱包括上下依次連接的采光段和散射段，所述采光段為上大下小的圓臺結構，所述第一端面設置在所述采光段上端面上，所述采光段的外部設置有反光層。

進一步，所述散射結構為分布在所述導光柱中的散射微粒。

進一步，所述導光柱的第一端面上鍍設有增透膜，所述第二端面上設置有面向所述導光柱內部的反光膜。