转子的折线反光膜结构图。
[0018]图6是本发明一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子的减阻透空结构图。
[0019]图中:1-凸台2-叶片主体3-梳形齿4-凹台5-过渡曲面6-空心轴7-横向反光膜8-折线形反光膜9-反应管10-藻液11-梳形柔性转子12-挂件13-限位件14-转轴15-减阻透空结构。
【具体实施方式】
[0020]如图1和图2所示，本发明一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子，主要由凸台1、叶片主体2、梳形齿3、凹台4、过渡曲面5和空心轴6组成，梳形齿3排布在叶片主体2上，叶片主体2提供刚性支撑，梳形齿3部分极薄，为柔性材料制成，多个转子通过穿过空心轴6的转轴进行组合，不同转子间的凸台与凹台相互配合保证同轴度并减少转子磨损。
[0021]在叶片表面粘贴横向反光膜7，如图4所示，反应管9外入射光线及管内转轴14处内置光源的光线被反光膜7反射，大大增加了光线在藻液10处的停留时间，提高了光能利用率。反光膜7除横条形状外，也可根据转子轴长度设计为沿轴向不均匀变化的折线形反光膜8，如图5所示，使光线在径向不同位置都可以被反射，提高光照吸收率。反光膜7或折线形反光膜8可以为表面光滑的，也可通过表面压花设计为表面有微凸起的结构，使光照在反光膜处的反射角度更加多样，光照被多角度反射进入藻液10。
[0022]柔性梳形齿3直径比反应管9管径略大，可以与管式光合生物反应器管壁直接接触，起到了良好的管壁清洁作用，梳形结构有效降低了转子转动对流体流动造成的阻力。可根据光合生物反应器内部流体特性选择梳形齿3的直径大小、径向长度大小以及叶片的径向长度大小。
[0023]叶片主体2为有机玻璃或硅酸盐玻璃等透明材料制成，叶片在接近空心轴6处有过渡曲面5，叶片厚度变化，因而光线在此处的折射率变化明显，当转轴14为通体光纤等其他光源时，光照从转子中心产生，穿过转子射入反应管9内，过渡曲面5对光照进行更充分的折射作用，使光照在管内分布更加均匀。
[0024]叶片主体2上可设减阻透空结构15以降低阻力，如图6所示。转子的叶片主体2和空心轴6由透明的刚性高分子材料或刚性高分子基复合材料支撑，梳形齿3由柔性高分子材料或柔性高分子基复合材料制成。
[0025]使用时，如图3所示，将一定数量转子成组串至转轴14上，由限位件13限定转子位置，反应管9两端的挂件12进行支撑固定。藻液10的流动带动梳形柔性转子11的转动，梳形齿3轻轻扫过反应管9管壁，避免微藻细胞的附壁现象，促进光照的均匀分布；转子的转动产生扰流作用，藻液10产生涡流，使二氧化碳气泡、微藻细胞在管内充分混合、均匀分布，促进微藻的高密度培养；透明的转子材料便于光照的传播，过渡曲面5保证了内部光源的充分折射，提高了光照照射程度。
【主权项】
1.一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子，其特征在于:主要由凸台、叶片主体、梳形齿、凹台、过渡曲面和空心轴组成，凸台和凹台分别位于空心轴的两端，梳形齿、叶片主体和过渡曲面依次排布在空心轴外圆柱面上，凸台、叶片主体、梳形齿、凹台、过渡曲面和空心轴成型为一体或粘接为一体，梳形齿排布在叶片主体上并与反应管内壁接触，叶片主体提供刚性支撑，梳形齿部分极薄的多齿结构，梳形齿部分为柔性材料制成，多个转子通过穿过空心轴的转轴进行组合，不同转子间的凸台与凹台相互配合。
2.根据权利要求1所述的一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子，其特征在于:在叶片表面沿轴向粘贴反光膜。
3.根据权利要求2所述的一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子，其特征在于:反光膜为直线条或折线条，反光膜为单条或多条。
4.根据权利要求2所述的一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子，其特征在于:反光膜可以为表面光滑的结构，也可通过表面压花设计为表面有微凸起的结构。
5.根据权利要求1所述的一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子，其特征在于:柔性梳形齿直径比反应管管径略大。
6.根据权利要求1所述的一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子，其特征在于:整体由透明材料制成。
7.根据权利要求6所述的一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子，其特征在于:空心轴内部有转轴通过，转轴为通体光纤，光照从转子中心产生，穿过转子射入反应管内。
8.根据权利要求1所述的一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子，其特征在于:叶片主体为有机玻璃或硅酸盐玻璃等透明材料制成，叶片在接近空心轴处有过渡曲面，叶片厚度变化，因而光线在此处的折射率变化明显。
9.根据权利要求1所述的一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子，其特征在于:叶片主体上可设减阻透空结构。
10.根据权利要求1所述的一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子，其特征在于:转子的叶片主体和空心轴由透明的刚性高分子材料或刚性高分子基复合材料支撑，梳形齿由柔性高分子材料或柔性高分子基复合材料制成。
【专利摘要】本发明公开了一种管式光合生物反应器内梳形柔性转子，主要由凸台、叶片主体、梳形齿、凹台、过渡曲面和空心轴组成，凸台和凹台分别位于空心轴的两端，梳形齿、叶片主体和过渡曲面依次排布在空心轴外圆柱面上，凸台、叶片主体、梳形齿、凹台、过渡曲面和空心轴成型为一体或粘接为一体，梳形齿排布在叶片主体上并与反应管内壁接触，叶片主体提供刚性支撑，梳形齿部分极薄的多齿结构，梳形齿部分为柔性材料制成，多个转子通过穿过空心轴的转轴进行组合，不同转子间的凸台与凹台相互配合。本发明梳形柔性齿结构加强了对反应管管壁的清洁作用，解决了微藻培养当中微藻细胞易缠结、易附壁等问题，避免了附壁成分对光照的阻挡，提高了微藻的光能利用率。
【IPC分类】C12M1-00
【公开号】CN104877892
【申请号】CN201510290225
【发明人】杨卫民, 王晗, 关昌峰, 阎华 , 王金阵, 焦志伟, 谭晶, 谢鹏程, 丁玉梅
【申请人】北京化工大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月29日