技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种
生物培养装置，尤其是涉及一种微藻生长用数显式人工气候培养仪。
背景技术
[0002] 微藻是一类古老的低等
植物，种类繁多，广泛分布于海洋、湖泊等
水域中，生长环境要求简单，环境耐受性强，可通过光合作用并利用光照和无机物合成
蛋白质、脂类、藻多糖、β-胡萝卜素、多种无机元素等高价值的营养成分和化工原料。近年来，微藻在医药工业、食品工业、动物
饲料、环境检测、
净化环境、生物技术、
可再生能源等领域均有广泛使用及巨大的开发潜
力。
[0003] 微藻的大规模商业化开发，需要大量稳定的微藻生物量来源，建立大型培养装置是关键。目前，已有多种微藻培养光
生物反应器，主要包括封闭式光生物反应器(简称封闭式光反应器)和开放式光生物反应器(简称开放式光反应器)。其中，开放式光生物反应器主要指跑道池培养系统和开放式浅水池，具有成本低、技术要求简单等优点，然而其易受外界环境影响和外界污染，不易保持适宜的
温度、光照及藻种的单一性，只适于螺旋藻、小球藻和盐藻等少数能耐受极端环境的微藻培养。对于其它藻类而言，能控制培养条件的封闭式光生物反应器使用较多，一般封闭式光生物反应器有：管道式、平板式、柱状气升式、搅拌式、浮式
薄膜袋等，然而封闭式光生物反应器具有培养规模小、可调节的培养条件少、培养条件可读性差等缺点。实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述
现有技术中的不足，提供一种微藻生长用数显式人工气候培养仪，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能对微藻进行封闭培养，培养条件可调且能同步直观显示。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种微藻生长用数显式人工气候培养仪，其特征在于：包括人工气候
培养箱和布设在人工气候培养箱内的微藻培养装置；所述微藻培养装置包括布设在人工气候培养箱内侧下部的开放式培养池和对开放式培养池进行晃动的晃动装置，所述晃动装置安装在人工气候培养箱的内侧底部且其位于开放式培养池下方，所述开放式培养池安装在所述晃动装置上；所述人工气候培养箱包括密闭
箱体、安装在所述密闭箱体外侧的数显装置以及分别对所述密闭箱体内的光照、温度、湿度和
风速进行调控的光照调控装置、温度调控装置、湿度调控装置和风速调控装置，所述密闭箱体内安装有用于灭菌的紫外
灯管；所述开放式培养池包括上部开口的池体，所述紫外灯管位于所述池体上方；所述数显装置为数字显示屏，所述人工气候培养箱的外
侧壁上装有
电子线路板，所述电子线路板上设置有主控器，所述数字显示屏、所述光照调控装置、所述温度调控装置、所述湿度调控装置和所述风速调控装置均与主控器相接；所述晃动装置包括供开放式培养池安装的晃动平台和对晃动平台进行驱动的电动驱动机构，所述晃动平台与所述电动驱动机构之间通过传动机构进行传动连接，所述电动驱动机构由主控器进行控制且其与主控器连接。
[0006] 上述一种微藻生长用数显式人工气候培养仪，其特征是：所述晃动平台上设置有供开放式培养池安装的安装
支架。
[0007] 上述一种微藻生长用数显式人工气候培养仪，其特征是：所述晃动平台为对开放式培养池进行前后晃动的平台，所述电动驱动机构为
电动机，所述电动机位于晃动平台的下方；所述晃动平台通过所述传动机构与电动机的动力
输出轴传动连接。
[0008] 上述一种微藻生长用数显式人工气候培养仪，其特征是：所述光照调控装置包括光照设备、对所述密闭箱体内的光照强度进行实时检测的光照强度检测单元和对所述光照设备进行控制的光照
控制器，所述光照强度检测单元和所述光照设备均与光照控制器相接；所述温度调控装置包括温度调节设备、对所述密闭箱体内的温度进行实时检测的温度检测单元和对所述温度调节设备进行控制的
温度控制器，所述温度检测单元和所述温度调节设备均与温度控制器相接；所述湿度调控装置包括湿度调节设备、对所述密闭箱体内的湿度进行实时检测的湿度检测单元和对所述湿度调节设备进行控制的湿度控制器，所述湿度检测单元和所述湿度调节设备均与湿度控制器相接；所述风速调控装置包括风速调节设备、对所述密闭箱体内的风速进行实时检测的风速检测单元和对所述风速调节设备进行控制的风速控制器，所述风速检测单元和所述风速调节设备均与风速控制器相接；所述光照设备、所述温度调节设备、所述湿度调节设备和所述风速调节设备均安装在所述密闭箱体内，所述光照控制器、温度控制器、湿度控制器和风速控制器均布设在所述电子线路板上，所述光照控制器、温度控制器、湿度控制器和风速控制器均与主控器相接；所述密闭箱体的外侧壁上装有与主控器相接的参数设置单元。
[0009] 上述一种微藻生长用数显式人工气候培养仪，其特征是：所述光照设备包括两个布设在所述密闭箱体内侧壁上的发光组件，两个所述发光组件对称布设在开放式培养池的两侧；所述发光组件包括固定在所述密闭箱体内侧壁上的安装板和多个均安装在安装板内侧壁上的
LED灯，多个所述LED灯均与光照控制器连接。
[0010] 上述一种微藻生长用数显式人工气候培养仪，其特征是：所述发光组件中所包括LED灯的数量为64个，64个所述LED灯呈均匀布设，且64个所述LED灯分8排8列进行布设；64个所述LED灯中包括16个红色LED灯、16个黄色LED灯、16个绿色LED灯和16个蓝色LED灯；所述红色LED灯、黄色LED灯、绿色LED灯和蓝色LED灯呈交错布设。
[0011] 上述一种微藻生长用数显式人工气候培养仪，其特征是：所述温度调节设备包括电加热器和制冷片，所述电加热器和制冷片均由温度控制器进行控制且二者均与温度控制器相接；所述电加热器和制冷片均安装在所述密闭箱体的内侧壁上且二者均位于开放式培养池上方。
[0012] 上述一种微藻生长用数显式人工气候培养仪，其特征是：所述湿度调节设备包括位于开放式培养池正上方的水雾喷头、为水雾喷头供水的供水管、安装在供水管上的水
泵和布设于所述晃动装置下方且呈水平布设的溢水盘，所述晃动装置安装在溢水盘的中部上方；所述溢水盘的四周侧壁均固定在所述密闭箱体的内侧壁上，所述溢水盘与所述密闭箱体的
底板之间为储水腔，所述溢水盘上开有多个溢水孔；所述储水腔的内侧底部设置有出水管，所述出水管的底部伸出至所述密闭箱体外侧；所述供水管的上端与水雾喷头的进水口连接且其下端与出水管底端连接；所述水雾喷头为电动喷头，所述水泵为
电动泵，所述水雾喷头和水泵均由湿度控制器进行控制且二者均与湿度控制器相接。
[0013] 上述一种微藻生长用数显式人工气候培养仪，其特征是：所述水雾喷头位于所述密闭箱体的内侧上部，所述紫外灯管的数量为两个，两个所述紫外灯管呈平行布设且二者对称布设于水雾喷头的两侧；所述池体由池底板和布设在所述池底板上的池壁板围成，所述池底板由中部水平板和连接于所述中部水平板与所述池壁板之间的底部连接板组成，所述底部连接板为由外至内逐渐向下的倾斜板。
[0014] 上述一种微藻生长用数显式人工气候培养仪，其特征是：所述风速调节设备为风扇，所述风扇安装在所述密闭箱体的内侧壁上且其位于所述温度调节设备上方；所述风扇与风速控制器相接。
[0015] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
[0016] 1、结构简单、设计合理且加工及安装布设方便，投入成本较低。
[0017] 2、使用操作简便且显示直观，。
[0018] 3、所采用的人工气候培养箱为封闭式培养装置，能有效避免微藻受到外界环境污染。并且，能简便对密闭箱体内的光照、温度、湿度和风度等培养条件进行调整，以满足微藻不同生长时期所需的气候条件和不同藻种所需的生长环境；同时，能通过数字显示屏对光照、温度、湿度和风速等培养条件进行直观显示。
[0019] 4、培养前通过紫外灯管进行灭菌，确保微藻培养在无菌环境中进行。
[0020] 5、所采用光照设备的结构简单、设计合理且使用效果好，采用红、黄、蓝和绿四个
颜色的LED灯作为
光源，针对不同藻种需要，提供不同
光谱、光强及光照周期的光照条件，促进微藻生长；同时，LED灯为节能灯，节约了能源的消耗。
[0021] 6、所采用的湿度调节设备结构简单、使用操作简便且使用效果好，通过水雾喷头进行加湿，并能实现水资源循环利用，不仅节约了水资源，而且水中的营养物质能得到充分、有效利用。
[0022] 7、所采用的微藻培养装置结构简单、设计合理且使用效果好，主要包括布设在人工气候培养箱内侧下部的开放式培养池和对开放式培养池进行晃动的晃动装置，通过晃动开放式培养池增加微藻的流动性，改善微藻与空气的
接触情况，保持微藻处于悬浮状态，以促进微藻生长。同时，开放式培养池的池底板由中部水平板和连接于中部水平板与池壁板之间的底部连接板组成，底部连接板为由外至内逐渐向下的倾斜板，能有效减少光照死
角。
[0023] 综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能对微藻进行封闭培养，培养条件可调且能同步直观显示。
[0024] 下面通过
附图和
实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0025] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0026] 图2为本实用新型的侧部结构示意图。
[0027] 图3为本实用新型密闭箱体顶部水雾喷头与紫外灯管的布设
位置示意图。
[0028] 图4为本实用新型溢水盘的结构示意图。
[0029] 图5为本实用新型发光组件的结构示意图。
[0031] 附图标记说明:
[0032] 1—人工气候培养箱； 2—开放式培养池； 3—紫外灯管；
[0033] 4—数字显示屏； 5-1—主控器； 5-2—光照控制器；
[0034] 5-3—温度控制器； 5-4—湿度控制器； 5-5—风速控制器；
[0035] 5-6—
电机控制器； 6—晃动平台； 7—安装支架；
[0036] 8—电动机； 9—发光组件； 9-1—安装板；
[0037] 9-2—红色LED灯； 9-3—黄色LED灯； 9-4—绿色LED灯；
[0038] 9-5—蓝色LED灯； 10—光照强度检测单元； 11—温度检测单元；
[0039] 11-1—电加热器； 11-2—制冷片； 12—湿度检测单元；
[0040] 12-1—水雾喷头； 12-2—溢水盘； 12-21—溢水孔；
[0041] 12-3—储水腔； 12-4—供水管； 12-5—水泵；
[0042] 12-6—出水管； 13—风速检测单元； 13-1—风扇；
具体实施方式
[0044] 如图1、图2及图6所示，本实用新型包括人工气候培养箱1和布设在人工气候培养箱1内的微藻培养装置。所述微藻培养装置包括布设在人工气候培养箱1内侧下部的开放式培养池2和对开放式培养池2进行晃动的晃动装置，所述晃动装置安装在人工气候培养箱1的内侧底部且其位于开放式培养池2下方，所述开放式培养池2安装在所述晃动装置上。所述人工气候培养箱1包括密闭箱体、安装在所述密闭箱体外侧的数显装置以及分别对所述密闭箱体内的光照、温度、湿度和风速进行调控的光照调控装置、温度调控装置、湿度调控装置和风速调控装置，所述密闭箱体内安装有用于灭菌的紫外灯管3。所述开放式培养池2包括上部开口的池体，所述紫外灯管3位于所述池体上方。所述数显装置为数字显示屏4，所述人工气候培养箱1的外侧壁上装有电子线路板，所述电子线路板上设置有主控器5-1，所述数字显示屏4、所述光照调控装置、所述温度调控装置、所述湿度调控装置和所述风速调控装置均与主控器5-1相接。所述晃动装置包括供开放式培养池2安装的晃动平台6和对晃动平台6进行驱动的电动驱动机构，所述晃动平台6与所述电动驱动机构之间通过传动机构进行传动连接，所述电动驱动机构由主控器5-1进行控制且其与主控器5-1连接。
[0045] 本实施例中，所述晃动平台6上设置有供开放式培养池2安装的安装支架7。
[0046] 并且，所述晃动平台6为对开放式培养池2进行前后晃动的平台，所述电动驱动机构为电动机8，所述电动机8位于晃动平台6的下方；所述晃动平台6通过所述传动机构与电动机8的动力输出轴传动连接。
[0047] 本实施例中，所述电动机8由电机控制器5-6进行控制且其与电机控制器5-6相接，所述电机控制器5-6布设在所述电子线路板上且其与主控器5-1连接。
[0048] 实际使用时，所述光照调控装置包括光照设备、对所述密闭箱体内的光照强度进行实时检测的光照强度检测单元10和对所述光照设备进行控制的光照控制器5-2，所述光照强度检测单元10和所述光照设备均与光照控制器5-2相接。所述温度调控装置包括温度调节设备、对所述密闭箱体内的温度进行实时检测的温度检测单元11和对所述温度调节设备进行控制的温度控制器5-3，所述温度检测单元11和所述温度调节设备均与温度控制器5-3相接。所述湿度调控装置包括湿度调节设备、对所述密闭箱体内的湿度进行实时检测的湿度检测单元12和对所述湿度调节设备进行控制的湿度控制器5-4，所述湿度检测单元12和所述湿度调节设备均与湿度控制器5-4相接。所述风速调控装置包括风速调节设备、对所述密闭箱体内的风速进行实时检测的风速检测单元13和对所述风速调节设备进行控制的风速控制器5-5，所述风速检测单元13和所述风速调节设备均与风速控制器5-5相接。所述光照设备、所述温度调节设备、所述湿度调节设备和所述风速调节设备均安装在所述密闭箱体内，所述光照控制器5-2、温度控制器5-3、湿度控制器5-4和风速控制器5-5均布设在所述电子线路板上，所述光照控制器5-2、温度控制器5-3、湿度控制器5-4和风速控制器5-5均与主控器5-1相接。所述密闭箱体的外侧壁上装有与主控器5-1相接的参数设置单元。
[0049] 实际安装时，所述电子线路板装于控制盒内，所述控制盒安装在所述密闭箱体的外侧壁上。本实施例中，所述参数设置单元为控制键盘14，所述控制键盘14布设在所述控制盒的外侧壁上。并且，所述控制键盘14和数字显示屏4均布设在所述密闭箱体的前侧壁左侧。
[0050] 本实施例中，所述光照设备包括两个布设在所述密闭箱体内侧壁上的发光组件9，两个所述发光组件9对称布设在开放式培养池2的两侧；所述发光组件9包括固定在所述密闭箱体内侧壁上的安装板9-1和多个均安装在安装板9-1内侧壁上的LED灯，多个所述LED灯均与光照控制器5-2连接。
[0051] 结合图5，所述发光组件9中所包括LED灯的数量为64个，64个所述LED灯呈均匀布设，且64个所述LED灯分8排8列进行布设；64个所述LED灯中包括16个红色LED灯9-2、16个黄色LED灯9-3、16个绿色LED灯9-4和16个蓝色LED灯9-5。所述红色LED灯
9-2、黄色LED灯9-3、绿色LED灯9-4和蓝色LED灯9-5呈交错布设。
[0052] 本实施例中，8排所述所述LED灯由上至下分别为第一排LED灯、第二排LED灯、第三排LED灯、第四排LED灯、第五排LED灯、第六排LED灯、第七排LED灯和第八排LED灯。
[0053] 实际布设安装时，第一排LED灯和第五排LED灯中的8个所述LED灯按红、黄、绿和蓝的次序排列，第二排LED灯和第六排LED灯中的8个所述LED灯按黄、绿、蓝和红的次序排列，第三排LED灯和第七排LED灯中的8个所述LED灯按绿、蓝、红和黄的次序排列，第四排LED灯和第八排LED灯中的8个所述LED灯按蓝、红、黄和绿的次序排列。
[0054] 实际使用时，通过两个所述发光组件9实现红光、黄光、绿光、蓝光和白光(由红、绿和黄光组成)五种光谱下连续光强的照明。
[0055] 本实施例中，所述温度调节设备包括电加热器11-1和制冷片11-2，所述电加热器11-1和制冷片11-2均由温度控制器5-3进行控制且二者均与温度控制器5-3相接。所述电加热器11-1和制冷片11-2均安装在所述密闭箱体的内侧壁上且二者均位于开放式培养池2上方。
[0056] 本实施例中，所述湿度调节设备包括位于开放式培养池2正上方的水雾喷头12-1、为水雾喷头12-1供水的供水管12-4、安装在供水管12-4上的水泵12-5和布设于所述晃动装置下方且呈水平布设的溢水盘12-2，所述晃动装置安装在溢水盘12-2的中部上方。结合图4，所述溢水盘12-2的四周侧壁均固定在所述密闭箱体的内侧壁上，所述溢水盘12-2与所述密闭箱体的底板之间为储水腔12-3，所述溢水盘12-2上开有多个溢水孔
12-21。所述储水腔12-3的内侧底部设置有出水管12-6，所述出水管12-6的底部伸出至所述密闭箱体外侧。所述供水管12-4的上端与水雾喷头12-1的进水口连接且其下端与出水管12-6底端连接。所述水雾喷头12-1为电动喷头，所述水泵12-5为电动泵，所述水雾喷头12-1和水泵12-5均由湿度控制器5-4进行控制且二者均与湿度控制器5-4相接。
[0057] 实际使用时，通过水雾喷头12-1喷洒水进行加湿。所述水雾喷头12-1喷洒出来的水，除少部分进入开放式培养池2后，大部分水均进入溢水盘12-2并经溢水盘12-2上的溢水孔12-21进入储水腔12-3；并且，所述开放式培养池2内溢出的水也经溢水盘12-2进入储水腔12-3。所述储水腔12-3内的水在水泵12-5的作用下，经出水管12-6和供水管12-4再送至水雾喷头12-1，实现
水循环利用。
[0058] 本实施例中，如图3所示，所述水雾喷头12-1位于所述密闭箱体的内侧上部，所述紫外灯管3的数量为两个，两个所述紫外灯管3呈平行布设且二者对称布设于水雾喷头12-1的两侧。所述池体由池底板和布设在所述池底板上的池壁板围成，所述池底板由中部水平板和连接于所述中部水平板与所述池壁板之间的底部连接板组成，所述底部连接板为由外至内逐渐向下的倾斜板。
[0059] 实际使用时，由于所述底部连接板为由外至内逐渐向下的倾斜板，这样能有效减少光照死角，促进微藻生长。
[0060] 本实施例中，所述风速调节设备为风扇13-1，所述风扇13-1安装在所述密闭箱体的内侧壁上且其位于所述温度调节设备上方。所述风扇13-1与风速控制器5-5相接。
[0061] 实际布设安装时，所述风扇13-1位于所述温度调节设备上方。
[0062] 本实施例中，所述光照强度检测单元10为光量子
传感器且其为光照
探头，所述温度检测单元11为
温度探头，所述湿度检测单元12为湿度探头，所述风速检测单元13为风速探头。
[0063] 并且，所述光照探头、所述温度探头、所述湿度探头和所述风速探头均位于开放式培养池2上方。实际布设安装时，所述风速探头和所述光照探头均布设在所述密闭箱体的左侧内侧壁上，所述温度探头和所述湿度探头均布设在所述密闭箱体的右侧内侧壁上。
[0064] 本实施例中，所述温度调节设备和风扇13-1均位于所述密闭箱体的后侧壁上。所述风速探头和所述光照探头均位于所述温度调节设备的左侧，所述温度探头和所述湿度探头均位于所述温度调节设备的右侧。
[0065] 本实施例中，所述密闭箱体为立方体箱体，所述溢水盘12-2为矩形。
[0066] 实际使用之前，先通过紫外灯管3对所述密闭箱体内部进行灭菌。实际使用过程中，所述微藻培养装置提供微藻生长的水环境，并且通过所述晃动装置对开放式培养池2进行晃动，增加微藻的流动性，以促进微藻生长。所述人工气候培养箱1提供微藻生长提供需要的光照、温度、湿度、风速等培养条件，人工模拟微藻生长过程中所需的气候条件，采用所述参数设置单元且通过光照调控装置、温度调控装置、湿度调控装置和风速调控装置能对所述密闭箱体内的光照、温度、湿度和风速等培养条件进行简便调控，并通过数字显示屏4对光照、温度、湿度和风速等培养条件进行同步直观显示。
[0067] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单
修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
