专利名称：一种单胞藻连续培养的光照系统及其光照方法在培养单胞藻的过程中，光照是一个十分重要的因素，对单胞藻的生长繁殖都具有很重要的影响。在培养过程中，如果不能获得充足的光照，单胞藻的生长可能停滞甚至死亡。因此，无论是对单胞藻的实验室培养还是扩种培养或者生产性培养，都需要提供有效的照明，当自然光源难以满足单胞藻的生长时，人造光源就成为新的选择。目前，在单胞藻的培养过程中，都已将人造光源作为单胞藻生长时所需光照的因素。如实验室培养时，除了通过自然光源获得光照外，还需要以日光灯等作为人造光源为单胞藻的生长繁殖提供光照。 扩种培养和生产性培养时，也都需要以日光灯等作为人造光源来为单胞藻的生长繁殖提供光照。此种光照一般都是悬挂在天花板或者需要照明的培养容器或水体上方。现有技术存在的不足之处在于，无论是实验室培养还是扩种培养或者生产性培养时，在少量培养时，自然光源就已能满足需要，但是在培养密度较大时，特别是对单胞藻的培养有时间上的要求时，即要缩短单胞藻的生长周期需要提供夜间的光照时，就要采用人造光源如日光灯进行长时间的照明。但这种光照是简单粗糙的，只需置于培养容器或者培养水体上方进行光照即可。光照的时间长短只是经过人工的粗略估计后进行，在需要单胞藻较快生长时，或者培养的单胞藻的密度较大时，进行较多的照射，反之，进行少量照射或者不进行照射。光照难以透过培养的水体，特别是随着培养规模的放大，在扩种生产或生产性培养时，水体体积的增加，水深的加大，一般的日光灯管的光照难以穿透水体。就会造成远光端的单胞藻生长不好甚至停滞的情况。严重时，会导致单胞藻培养的难以实现。存在以上不足的原因在于，首先这种光照方式的采用是与相关的单胞藻培养方式相适应的，是一体的。单胞藻培养的方式决定了与之配套的光照方式的简单还是复杂，粗糙还是精细。而现有的单胞藻培养方式，如实验室培养时，培养的单胞藻的数量少且培养的环境较好，一般的光照即可以满足单胞藻生长繁殖的要求。简单的日光灯照射在提供照明的同时，就可以满足单胞藻对光照的要求。因此，也并没有改进的必要。扩种培养时，采用桶罐等进行培养，一般的日光灯提供照明，就可以满足单胞藻对光照的要求。也没有进行复杂的设计或者精心制作一个光照系统的必要。对光照系统的要求没有改进的动力。而在生产性培养时，现有的以玻璃钢水槽、水泥池或土池等进行单胞藻的培养，培养的水体大，水深较深，但培养的单胞藻的密度不大，培养方式较为粗放，因此虽然在水体上方布置一些日光灯管提供照明和光照也能使单胞藻培养出来。但这种方式已经存在很多的不足，如置于水体上方的日光灯管虽然可根据光照的要求，通过对日光灯管多少的选择来获得大小适宜的光照，但是日光灯管发散出的光线无法照透整个培养水体，会对水体底层的单胞藻的生长不利，底层的单胞藻无法获得有效的光照甚至没有光照，会影响其生长。也使得现有的生产性培养无法实现大量的集约化的生产。一方面，现有的生产性培养方式制约了光照系统的进步，另一方面，现有的光照系统过于简单粗放也使得生产性培养的规模和技术无法进步。然而现有的照明系统中，日光灯的简单照明只能大体满足现有的培养方式。现有的生产方式制约了日光灯等照明系统的作用的发挥，日光灯的光照无法透过整个水体。一旦新兴的单胞藻连续培养系统和生产方法建立起来后，简单的日光灯照明就不能满足了。当新兴的单胞藻连续培养系统和方法建立起来后，所设计制作的反应器作为一种立式的培养单胞藻容器，需要良好的光照才能实现集约化生产。与之相适应的光照系统急需建立起来，并需根据所培养的单胞藻的特点和生长阶段，得到相应的光照强度。发明内容本发明的目的是提供一种单胞藻连续培养的光照系统及其光照方法，能够作为人造光源为连续培养单胞藻时提供光照，以克服现有技术中无专门光照系统与方法的不足。本发明的技术构思如下单胞藻连续培养系统的建立，使单胞藻的培养从传统的地面上的培养容器或者地面下的培养水体中解放出来，形成一种立体的高效利用有效空间的培养系统。这种系统的建立除了需要相应的支撑体系支持外，也需要一套与该系统密切相关的光照系统作为光照支持。
为了解决生产上光照难以穿透整个水层，使得单胞藻培养的生产效率不高的问题，特别是远光端的单胞藻生长停滞，而导致的整个生产效率不高，难以实现有效生产的问题，应该使得所设计制作的光照物体特别是日光灯要照透与日光灯正对的水体，因此水体相对日光灯的深度不应过深或者不要过长过宽，一定要使得日光灯能照透与放射光线成直线的水层。
这一方法在池体等时面临难度，但是当单胞藻连续培养系统建立后，特别是当挂袋式光生物反应器建立后，只需设计制作出与反应器平行一端的日光灯即可，为了与竖向较高的反应器的特点相适应，还需竖向排列多个日光灯管，同时，为了充分利用竖向排列的日光灯管所发射出来的光，可在日光灯管的另一侧再设计竖立一排反应器。
为了使日光灯管竖起来，并与反应器纵向平行排列，需要设计制作一个灯架使之立起来并与之平行。
为了避免灯架长时间固定在地面可能引发的漏电等情况，需要设计一个灯架并有较高的支撑。
为了防止海水的腐蚀，灯架采用耐腐蚀的金属材料制作，并且在金属上涂上一层防腐涂层。
因此，基于当前新兴的单胞藻连续培养系统及其挂袋式光生物反应器，本发明的单胞藻连续培养的光照系统的技术方案如下该光照系统包括一个与控电箱连接的方框形的灯架，其特征在于还包括水平设置在灯架框内的照明灯管，灯架内部布置有与控电箱连接的电线，且照明灯管的两端经由电线末端的插头与灯架连接，所述的照明灯管与插头的连接处设有防水灯帽，控电箱内控制照明灯管开启或关闭的开关。
因为单胞藻在不同的生长阶段，所需要的光照强度是有差别的，为了满足这种差别，更好地切合单胞藻各种生长阶段对光线的需要，通过所采用的日光灯管的支数和每支日光灯管的功率来实现各个时期不同的光照强度。日光灯管需要亮的支数以及具体的哪些功率的灯要亮，亮多少，亮多久，怎么亮，都通过控电箱来实现。
因为整个培养系统都要与海水以及其他的水体接触，防止漏电，防止水进入电线和日光灯管灯头内，本发明设计制作了一个防水灯帽，可使得海水不进入灯头电线中，不会出现漏电的情况，更不会腐蚀灯管；所述的防水灯帽是一个一端敞开的圆柱形的帽状结构体，其另一端设有扁平的开孔；所述的插头横截面的形状与开孔相一致，且与照明灯管相接触的一端设有凸台。
上述灯架内从上至下设立6 10支灯管可满足单胞藻连续培养的一般需求。
上述灯管的间距在400 600mm范围内，灯管的长度在600 800mm范围内，可最大限度地利用光源并节省电能。
由于现有的培养单胞藻的光源为自然光，并没有具体的需要什么范围光照强度的研究，然而利用本发明，上述照明灯管的发光强度在200 300001X范围内即能够满足连续培养单胞藻的需求。
利用上述的光照系统在单胞藻连续培养中对单胞藻进行光照的方法，包括将挂袋式光生物反应器悬挂于支架上，再将挂袋式光生物反应器分别与料液加入系统、藻液收集系统和充气系统连接，以及将单胞藻藻种接种到挂袋式光生物反应器中，其特征在于还包括以下步骤
将所述的光照系统与悬挂于支架上的挂袋式光生物反应器并排放置；通过控电箱中的开关控制灯架中照明灯管的数量，或选择不同功率的照明灯管，实现在单胞藻接种后到收获时不同需求的光照强度。具体如下在接种时，白天、晚上的光照强度控制在2000 300001x范围；在延缓期，白天、晚上的光照强度控制在1000 300001x范围；在指数生长期，白天、晚上的光照强度控制在2000 300001X范围；在相对生长下降期，白天的光照强度控制在1000 200001x范围，晚上的光照强度控制在600 ΙΟΟΟΟΙχ范围；在静止期，白天的发光强度控制在600 ΙΟΟΟΟΙχ范围，夜晚的发光强度控制在200 60001x范围；在收获时，无需光照。
本发明的光照系统不仅要为整个培养系统提供有效的光照来源，更重要的是通过立体的光照系统的构建，与光生物反应器平行设置，为反应器在任一高度提供平行的近距离的光照，这样加上反应器中的充气式搅拌，使其中的单胞藻不断搅动，更多地获得有效的光照。而平行的照明灯管提供的光照也可以近距离地为反应器中的单胞藻提供充足的光照来源。该光照系统的建立解决了从培养主体上方提供光照所带来的光照难以穿透整个培养体系，从而导致单胞藻无法获得有效的光照，难以实现高密度集约化培养的问题。是一个重大的技术突破，而且，立体的纵向排列的与反应器相平行的光照系统的建立，为反应器中的单胞藻提供了充分的光照。光照系统通过竖立排放在地面上，可为两侧的竖向的反应器提供光照，大大地充分利用了光照，节省了电力，充分利用了现有的空间。


图1是本发明的光照系统结构示意图。
图2是本发明的插头的结构示意图。
图3是本发明的插头的结构透视示意图。
图4本发明的防水灯帽的结构示意图。
其中，1、控电箱，2、灯架，3、照明灯管，4、防水灯帽，5、插头，6、开关，7、开孔，8、凸台。

如图1 图4所示，为了使照明灯管3能与反应器平行竖向排列，并与地面隔开， 要设计一个灯架2把照明灯管3架起来，为了使得对于电路和照明灯管3实现控制，也需要设计一个控电箱1，并使两者相连接。
本发明的单胞藻连续培养的光照系统，包括一个与控电箱1连接的方框形的灯架 2，其特征在于还包括水平设置在灯架2框内的照明灯管3，从而使照明灯管3竖向排列，分多根在不同高度的空间竖向排列，以与反应器相平行；为了使得从外界拉线到灯架中的日光灯管，并避免线路较乱，留下安全隐患，灯架2内部布置有与控电箱1连接的电线，为了使照明灯管3固定在灯架2上，并避免海水进入照明灯管3灯头处，发生漏电的危险，也避免受到腐蚀，且照明灯管3的两端经由电线末端的插头5与灯架2连接，所述的照明灯管3与插头5的连接处设有防水灯帽4，为了实现对灯架2上照明灯管3的实时控制，控电箱1内控制照明灯管3开启或关闭的开关6。
为了使得照明灯管3与电线更好地连接，也为了更好地防水，避免发生漏电等安全事故，也为了使照明灯管3更好地与电线接触，更好地防水，上述防水灯帽4是一个一端敞开的圆柱形的帽状结构体，其另一端设有扁平的开孔7 ；所述的插头5横截面的形状与开孔7相一致，且与照明灯管3相接触的一端设有凸台8。
根据反应器的高度，和单胞藻各个不同生长时期所需要的光照的量的多少，使得光照度足够，也可照到反应器各个部分，使之都受到足够的光照，上述灯架O)内从上至下设立6 10支照明灯管3。
根据照明灯管3照明的情况，和反应器中单胞藻可能需要的光照的强度，上述照明灯管3的间距在400 600mm范围内，根据现有的照明灯管3的情况，并使得与灯架2宽度相嵌合，在一个支架单元内有效分布，照明灯管3的长度在600 800mm范围内。
为了使照明灯管3发的光经过不断的组合和不同照明灯管3的开启或关闭，实现对反应器内的单胞藻的照明，满足单胞藻的生长，照明灯管3的发光强度在200 300001X 范围内。实施例
根据所培养单胞藻的生长速度要求不同，可在单胞藻的不同生长时期采用不同的光照，单胞藻的生长先后会经历延缓期、指数生长期、相对生长下降期、静止期、死亡期五个时期，因为所培养的单胞藻在达到较大的密度后即进入收集系统进行收集而不会长时间留在光生物反应器中，所以单胞藻连续培养时一般只需经历前四个时期，对反应器中的单胞藻的光照也只需要针对这四个时期作出相应的光照调节。
为了实现光照强度的不同需求，可通过灯架中照明灯管的不同支数，与不同功率照明灯管的选择，通过控电箱中开关的控制可以实现哪些灯管的开启或者关闭，也可以选择哪些功率的灯管的开启或者关闭。
以8W和28W的照明灯管为例，在实际选择中，可选取在白天全部由8W照明灯管进行光照，在夜晚可选用28W照明灯管进行光照。
8W 二支为一组弱光，28W —支为一组强光，均在控电箱中设置开关。
在接种时，白天3强光，晚上3强光。延缓期，白天2强光1弱光，晚上2强光1弱光。指数生长期，白天3强光，晚上3强光。相对生长下降期，白天2强光1弱光，晚上2弱光。静止期，白天2弱光，晚上1弱光。在收获时，无需光照。


一种单胞藻连续培养的光照系统，包括一个与控电箱连接的方框形的灯架，水平设置在灯架框内的照明灯管，灯架内部布置有与控电箱连接的电线，且照明灯管的两端经由电线末端的插头与灯架连接，控电箱内控制照明灯管开启或关闭的开关。将所述的光照系统与悬挂于支架上的挂袋式光生物反应器并排放置；通过控电箱中的开关控制灯架中照明灯管的数量，或选择不同功率的照明灯管，实现在单胞藻接种后到收获时不同需求的光照强度。立体的纵向排列的与反应器相平行的光照系统的建立，为反应器中的单胞藻提供了充分的光照。光照系统通过竖立排放在地面上，可为两侧的竖向的反应器提供光照，大大地充分利用了空间和光照，节省了电力。