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藻类培养、保种专用培养箱制作方法

  • 专利名称
    藻类培养、保种专用培养箱制作方法
  • 发明者
    余刚, 林家彬, 薄海豹, 虞利俊, 陈俊
  • 公开日
    2012年1月18日
  • 申请日期
    2011年7月6日
  • 优先权日
    2011年7月6日
  • 申请人
    江苏省农业科学院
  • 文档编号
    C12M1/34GK202116547SQ201120235830
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种藻类培养、保种专用培养箱,由上盖(2)、透明箱体(17)和底座(10)组成,其特征在于透明箱体(17)内上部安装有发光装置(4),下部装有桨叶(5),箱体外对应位置的减速电机(12)为桨叶转动提供动力;透明箱体(17)与底座(10)之间安装有加热器体(11)2.按照权利要求1所述的一种藻类培养、保种专用培养箱,其特征在于加热器体(11) 与和透明箱体(17)底部钢化玻璃形状大致相同的导热铝板(7)紧密铆接,并用导热硅脂 (6)将导热铝板(7)粘在透明箱体(17)底部,加热器体(11)与底座(10)之间隔以隔热玻璃纤维棉(9)3.按照权利要求1所述的一种藻类培养、保种专用培养箱,其特征在于桨轮(15)和减速电机(12)在对应位置各装有2个磁钢(14)4.按照权利要求1所述的一种藻类培养、保种专用培养箱,其特征在于浆叶是可拆卸的5.按照权利要求1所述的一种藻类培养、保种专用培养箱,其特征在于发光装置(4) 由多个LED发光管串联或并联组成6.按照权利要求1所述的一种藻类培养、保种专用培养箱,其特征在于在上盖(2)上表面装有加氧气泵(1),下表面装有单片机控制器(3),单片机控制器(3)连接着深入到培养箱内部的传感器探头(16)7.按照权利要求1至5中任一种所述的一种藻类培养、保种专用培养箱,其特征在于 在培养箱外罩以保温罩8.按照权利要求6所述的一种藻类培养、保种专用培养箱,其特征在于单片机控制器 (3)通过485串口方式与台式计算机或笔记本电脑相连接
  • 技术领域
    本实用新型针对藻类、特别是螺旋藻特性特别设计的保种及培养专用自控培养箱,属水生藻培养仪器范畴
  • 背景技术
  • 专利摘要
    本实用新型涉及一种藻类培养、保种专用培养箱。该藻类培养、保种专用培养箱由上盖(2)、透明箱体(17)和底座(10)组成。透明箱体的上部装有LED发光二极管(4)作为光源,下部装有桨叶(5),箱体外对应位置的减速电机(12),为桨叶转动提供动力,使培养箱内的藻类在培养液中均匀分布;底座(10)与透明箱体(17)之间装有加热系统,产生热量可使培养箱均匀加热。本实用新型具有节能方便、可靠耐用、加热均匀、方便拆卸清洗并可长期使用的优点。
  • 实用新型内容
    本 实用新型的目的是提供一种节能方便、可靠耐用、加热均勻、方便拆卸清洗并可长期使用的藻类培养、保种专用培养箱其技术方案是培养箱由上盖、透明箱体和底座组成,透明箱体内上部安装有发光装置,下部装有桨叶,箱体外对应位置的减速电机为桨叶转动提供动力;透明箱体与底座之间安装有加热器体在上盖上表面装有加氧气泵为藻类提供氧气,下表面装有单片机控制器,单片机控制器连接着深入到培养箱内部的各种传感器探头,可监测并控制培养箱内的温度、光强度,培养液的溶氧、PH值、透明度、电导及离子含量等多种参数透明箱体的上部装有LED发光二极管作为光源;培养箱下部装有桨叶,浆叶一侧的浆轮与培养箱外对应位置的减速电机各安装有两对磁钢,用磁力透过玻璃传输动力,带动桨叶转动,使培养箱内的藻类由于浆叶的转动在培养液中均勻分布,浆叶是可拆卸的底座与透明箱体之间装有加热系统,加热器体与和透明箱体底部玻璃形状大致相同的导热铝板紧密铆接,并用导热硅脂将导热铝板粘在透明箱体底部,加热器体与底座之间隔以隔热玻璃纤维棉,加热系统产生热量使培养箱均勻加热为了使培养箱内的藻类能得到生长所需要的阳光,它的箱体采用透明玻璃制成, 在室温较高的情况下,拿掉培养箱外的保温罩,阳光就能通过顶部和四周的玻璃射入箱内, 使藻类得到良好的光照条件为了在室温较低的情况下为水箱加温,并不会因局部温度过高而使藻类死亡,采用箱体底部全面积均勻加温,方法是底部采用钢化玻璃,钢化玻璃具有良好的抗机械撞击和抗温差能力,这样底部玻璃不会因为温度差所产生的伸缩不同而使玻璃破碎,均勻加热的方法是将加热板和一块与底部玻璃形状大致相同的厚铝板紧密铆接起来,然后用导热硅脂将这块铝板粘在培养箱底部,使发热板发出的热量通过传热很好的铝板分散到铝板的各处,再通过导热硅脂传到培养箱底部的钢化玻璃上,透过钢化玻璃,热量就均勻地散发到水中了,水在热对流和搅拌转轮的作用下,整个箱体内的水就被均勻地增温,温差很小钢化玻璃和四周玻璃间用酸性硅橡胶粘合,它们之间的粘合性极好,在水中长期浸泡也不会脱落,并能耐受180°C的高温,是一种较好的设计方案为了使培养箱内的水能缓慢柔和地运动起来,不会过多扯断藻丝和影响到藻类的生长,并使上浮与下沉的藻类都能在培养箱都能有均勻的分布,本实用新型采用长桨叶慢速旋转设计,桨叶长至培养箱的两边,这样桨叶转达动起来培养箱内的水就会慢慢地运动起来,使培养箱内的藻类在水中分布均勻,为了使藻类能在培养箱中能得到良好的生长,桨叶的转动速度是一个重要的因素,转速太快,不利于藻的生长,太慢水流的动能不够,没有足够的水力学动能使藻类均勻分布,也不能使藻类较好地生长,经长期经验和正交实验证明,在浆轮直径为8cm,浆长为30cm时,浆轮角速度在25 36转/min为宜由于浆轮是在水下工作,在浆轮的动力传送时,轴的动密封十分重要,如何做到电机要使水下的转轮旋转,又要防止漏水,还要容易拆卸,便于清洗是较困难的事,本实用新型采用了一个十分简便的磁场传递动力的方法巧妙地解决了问题,将电机转轮上安装一对南北极相对的磁钢, 在浆轮的一侧也安装一对相同的磁钢,由于玻璃对磁没有屏蔽作用,磁力穿过玻璃将动力传到培养箱内,这样动力的传送完全是由玻璃隔开的,不会出现任何漏水的问题培养箱的上部是自动控制系统,光照、温度、气泵加氧、水中透明度测量等操作都由它完成由于白炽灯长年工作耗能太大,不符合环保和节约的原则,并且白炽灯发出的热量会影响水温的变化,所以放弃了这种方法,荧光灯不能无级调光,只能用开多几盏的方法来调节光强,存在较大光强死角,所以出没有采用本实用新型采用白色LED发光二极管作为光源,将多个 LED由串、并联组合起来,由直流电源驱动发光,通过调节电源脉冲的占空比来无级调节光强度,可让光强设置在任何一个数值另外还可根据需要另加水中的溶氧探测器、温度探测器、光强度探测器、水的透明度探测器、电导探测器、PH值探测器、多种离子探测器等当水中的参数超过设定的上下限值时,可由单片计算机系统控制调温,调光,开动气泵等操作, 并可按所设定的报警方式报警也可将单片计算机系统通过485串口通讯的方式输入台式计算机或笔记本电脑,由电脑记录各种参照数的数值并对环境参数进行更精确和更复杂的控制以下结合附图和
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  • 法律状态
专利名称:藻类培养、保种专用培养箱的制作方法藻类植物是地球上最早出现的光合生物。已生存了近35亿年,它的细胞结构原始简单,处于整个食物链的底端,如果水里没有藻类,水中的许多种类的小动物都将因为没有食饵而死亡。也就无法构建起庞大的生物链系统。藻类分布的范围极广,对环境条件要求不严,适应性较强,在只有极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度下也能生活。不仅能生长在江河、溪流、湖泊和海洋, 而且也能生长在短暂积水或潮湿的地方。从热带到两极,从积雪的高山到温热的泉水,从潮湿的地面到不很深的土壤内,几乎到处都有藻类分布。全球已知藻类3万余种,有些藻类植物蛋白质含量可高达60%,随着地球上人口的不断增加,需要的粮食也不断增加,可是陆地面积有限,农作物增产也有限,出现了当今全球性粮食问题,为此人们将目光投向湖泊与海洋中的藻类。为此人类开绐对藻类植物进行开发和研究,以补充人类的需求的不足。由于近几十年来,科学家发现许多藻类如螺旋藻含有较高的蛋白质,维生素、矿物质及不饱和脂肪酸类等生物活性物质,含有8种人体必须的氨基酸,且组成合理,能够提高淋巴细胞活性,增强人体免疫力,在许多发达国家已成为受欢迎的保健食品,目前国际上的藻产业应用已进入商业化生产阶段,全世界年产量达数十万吨。其中,螺旋藻是我们最熟悉的可食用藻。螺旋藻是一类低等植物,属于蓝藻门,颤藻科。它们与细菌一样,细胞内没有真正的细胞核,原生质体内部有一无色的中央区,类似其他藻类的细胞核,但无核仁和核膜,因此螺旋藻是原核植物。常用于培养的螺旋藻有钝顶螺旋藻、极大螺旋藻和盐泽螺旋藻。钝顶螺旋藻为丝状体,藻丝螺旋状,无横隔壁,蓝绿色; 藻丝宽4 5 μ m,长400 600 μ m ;藻丝的顶端细胞钝圆,无异形胞。。除螺旋藻外,能被人类利用的还有小球藻、杜氏藻、红球藻等,当然如果藻类失控性地生长也会引起麻烦,如太湖蓝藻爆发就是一个实例。在藻类研究和利用中,各种藻的培养繁育、藻种保存是很重要的,由于没有专用的此类仪器设备,大部分人是使用通用植物培养箱、三角瓶,摇床,恒温箱等替代,但由于藻类生长是有其特殊性的,如特定的光照、温度、PH值、营养素,溶氧等,还要不停地使水缓慢柔和地上下翻动,这是因为有些藻类有上浮性,如螺旋藻。当它生长达一定的浓度时,最上层部分会叠加漂起而高于水面,最后会干枯而亡,有些藻类则是下沉性的,如小球藻,会在水下结成一团而不能充分的接受光照、摄取养分、有效地生长。水的翻动要充分且缓慢,过快会大量扯断藻丝而不利于它的生长。如留有死角仍会有藻结团聚集也不利于它的生长。加热也有特殊的要求,不能使用普通的加热管加温,因为加热管温度分布不均勻,加热管附近的高温会使的藻类在短时间内被烫死。应采用培养箱整个面均勻加热的方式工作才行。另外这类保种培养箱是要长年24h不停地工作的,节能方便,可靠耐用,长时间工作,能有效利用培养箱体积,能方便拆卸清洗都是要考虑到的问题。
对本实用新型作进一步详细的说明。图1是本实用新型藻类培养、保种专用培养箱的结构示意图。图1所示的藻类培养、保种专用培养箱由上盖2、透明箱体17和底座10组成。在上盖2上表面装有加氧气泵1为藻类提供氧气,下表面装有单片机控制器3,单片机控制器 3连接着深入到培养箱内部的各种传感器探头16,可监测并控制培养箱内的温度、光强度, 培养液的溶氧、PH值、透明度、电导及离子含量等多种参数。透明箱体的上部装有LED发光二极管4作为光源,LED发光二极管4由多个当个的LED 二极管并联或串联组成,由直流电源驱动发光,通过调节电源脉冲的占空比来无级调节光强度,可让光强设置在任何一个数值;下部装有桨叶5,与培养箱外对应位置的减速电机12通过在桨轮15和减速电机12上安装的磁钢14以磁力传输动力,带动桨叶5以可调节转轴13为轴心转动,使培养箱内的藻类在培养液中均勻分布。浆叶是可拆卸的。底座10与透明箱体17之间装有加热系统,力口热器体11与和透明箱体17底部玻璃形状大小大致相同的导热铝板7紧密铆接,并用导热硅脂6将导热铝板7粘在透明箱体17底部,加热器体11与底座10之间隔以隔热玻璃纤维棉9,加热系统产生热量可使培养箱均勻加热。在室温较低的情况下,可在培养箱外罩以保温罩,室温较高时,可除去保温罩,阳光可通过顶部和四周的玻璃射入箱内,使藻类得到良好的光照条件。透明箱体17的底部可采用钢化玻璃,使底部不因温度的升高而发生破裂等情况,钢化玻璃与透明箱体17四周的玻璃用酸性硅橡胶粘合。为有利于藻类的生长,浆轮直径为8cm,浆长为30cm时,浆轮角速度在25 36转 /min为宜。单片机控制器3可通过485串口通讯的方式输入台式计算机或笔记本电脑,由电脑记录各种参照数的数值并对环境参数进行更精确和更复杂的控制。




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