专利名称：气举式藻类循环培养器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生物培养器，特别是涉及一种气举式藻类循环培养器。
背景技术：
一般进行微生物或微细藻类的大量培养时，为了提高微生物培养密度与产量，通 常会将空气打入具有培养液体的培养槽中，使氧气自气泡传送至培养液，并借由打入的气 体作为微生物紊流循回的动力。如中国台湾第94208143号新型申请案所述，是在设置于培养槽内的一集气导流 管底端环设具有多回路的气泡环管，并在环状管体上设置气孔，使培养液中的微生物充分 紊流循回，借以增加气泡并改善培养液高溶氧效果，进而改善槽口微生物滞流现象。如中国大陆公开号为CN101249405号的发明申请案所述的气升式环流反应器，则 具有一塔体、一设置于该塔体内且与该塔体同轴设置的导流筒及一设置在该导流筒下方的 气体分布器，借由在该导流筒上、下部分别设置多孔结构的开孔段、无孔的封闭段，用以改 善气含率在轴向的分布情形，使反应器底部也有较高的含氧率。如中国大陆公告号为CN2217019号的实用新型申请案所述的气升式发酵反应器， 则是借由与发酵罐呈同轴设置的同心管，及设置于该同心管底部下方的莲嘴喷头，使发酵 液在发酵罐中形成循环流动状态，进而达到高溶氧与低能耗的效益。前述不同类型的生物培养装置，虽然皆具有培养微生物的功能，但实际上仍存有 下列缺失—、前述的生物培养装置仅适用于培养细菌性、真菌性微生物，或可异营性的微细 藻类，无法用于大型藻类的培养，导致其应用范围受到限制。由于部分大型藻类具有极高的 经济价值，例如，能够自藻类Bangiaatropurpurea.及Prophyra sp.丝状体，萃取出具有高 经济价值的藻胆蛋白，但所述藻类培养后的平均长度长达5cm以上，因此，开发能够培养大 型藻类的培养器是值得发展的方向。二、当培养液与微生物在培养装置的管柱内循环时，管柱内仍有许多死角，且随着 时间增加，生物量也随着增加，循环气流无法带动所有生物循环，导致部分生物沉积在管柱 死角处而无法在管柱内循环，而有培养空间有限及培养效率相对较不佳的缺点。三、由于一般培养装置有高径比的限制，且高径比过大易造成该培养装置底部气 含率不足，所以现有培养装置的体积有限，使每个培养装置每次培养产生的生物量与产能 也相对较低。由此可见，上述现有的生物培养装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷， 而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之 道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决 上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的气举式藻类循 环培养器，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。发明内容本实用新型的目的是在提供一种能够改善生物循环空间以避免生物沉积在死角、 能够增加培养体积以提升产能，且适于进行大型藻类培养而能增加应用范围的气举式藻类 循环培养器。本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本 实用新型提出的一种气举式藻类循环培养器，该培养器包含一支第一管柱、一支与该第一 管柱相间隔的第二管柱、分别连接在该第一管柱、第二管柱间的一个上连接管、一个下连接 管，及一个与该第一管柱、第二管柱相连接的打气单元；该第一管柱包括一个界定出一第一培养空间的管壁，该管壁并具有分别形成于二 相反端的一个上开口部、一个下开口部；该第二管柱包括一个界定出一第二培养空间的管壁，该管壁并具有分别形成于二 相反端的一个上开口部、一个下开口部；该上连接管分别连接至该第一管柱、第二管柱的上开口部，以使该第一培养空间、 第二培养空间相连通；该下连接管分别连接至该第一管柱、第二管柱的下开口部，以使该第一培养空间、 第二培养空间相连通；以及该打气单元适合对充填在该第一管柱与第二管柱其中一个培养空间内的液体提 供外来气源与循环动力。本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实 现。较佳地，前述的气举式藻类循环培养器，其中该培养器还包含一个安装在该下连 接管的排水单元，该排水单元包括一个设置于该下连接管的排水阀，及一个连接在该排水 阀的排水管。较佳地，前述的气举式藻类循环培养器，其中该排水单元还包括一个与该排水管 相连接的抽水马达。较佳地，前述的气举式藻类循环培养器，其中该上连接管具有分别与该第一管柱、 第二管柱的上开口部相连接的一个第一管段、一个第二管段、一个连通该第一管段、第二管 段的连通管段、分别形成于该第一管段、第二管段且与该第一管柱、第二管柱的上开口部相 对应的一个第一开口、一个第二开口，且该第一开口、第二开口的位置是高于该连通管段的 位置。较佳地，前述的气举式藻类循环培养器，其中该第一管柱、第二管柱的管壁是由可 透光的材质所制成，且该培养器还包含一个对应该第一管柱、第二管柱的管壁设置的照明 单元。较佳地，前述的气举式藻类循环培养器，其中该照明单元包括一个安装在该第一 管柱的管壁上的第一灯管架，及一个安装在该第二管柱的管壁上的第二灯管架，该第一灯 管架、第二灯管架适于供灯管安装以分别提供光线穿过所述管壁照射入该第一培养空间、 第二培养空间。较佳地，前述的气举式藻类循环培养器，其中该第一管柱、第二管柱的管壁是由透 明聚氯乙烯材质所制成。[0025]较佳地，前述的气举式藻类循环培养器，其中该打气单元包括一个与该第一管柱、 第二管柱相间隔设置的打气机、连接于该打气机并分别与该第一管柱的第一培养空间相连 通的一个第一送气管、与该第二管柱的第二培养空间相连通的一个第二送气管、分别设置 在该第一送气管、第二送气管上的一个第一开关阀及一个第二开关阀。较佳地，前述的气举式藻类循环培养器，其中该打气单元的第一送气管、第二送气 管与该第一管柱、第二管柱相连接的位置分别邻近所述下开口部。较佳地，前述的气举式藻类循环培养器，其中该培养器适于培养大型藻类、微细藻 类及细菌类或真菌类微生物。本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本 实用新型气举式藻类循环培养器至少具有下列优点及有益效果本实用新型借由设置二 支相连通的管柱，使该第一管柱、第二管柱可因应实际应用需求调整尺寸，除了可用于细菌 性、真菌性微生物、或微细藻类的培养外，也适于大型藻类的培养，相对具有更广泛的应用 范围，而设置二支管柱还能增加培养空间，而具有可增加生物量与提高产能的特性，另外， 配合该打气单元与该上连接管、下连接管的设置，使其中一个培养空间内的液体借由打气 作用流通到另一个培养空间，进而形成循环流动状态，使培养生物有较大的循环活动空间 而有助于繁殖，因此本实用新型具有适用范围广泛、产能相对较高及能改善循环效能的特 性。综上所述，本实用新型适于大型藻类培养，使生物有较大的活动空间，并能改善循 环效果，因此能增加生物量并提高产能。本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的 积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技 术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征 和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是一立体示意图，说明本实用新型气举式藻类循环培养器的一较佳实施例。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下 结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的气举式藻类循环培养器其具体实施方 式、结构、特征及其功效，详细说明如后。参阅图1，本实用新型气举式藻类循环培养器2的较佳实施例可适于培养大型藻 类、微细藻类及细菌类或真菌类微生物，包含一支第一管柱3、一支与该第一管柱3相间隔 的第二管柱4、分别连接在该第一管柱3、第二管柱4间的一个上连接管5、一个下连接管6、 一个与该第一管柱3、第二管柱4相连接的打气单元7、一个安装在该下连接管6的排水单 元8，及一个对应该第一管柱3、第二管柱4设置的照明单元9。上述的第一管柱3包括一个界定出一第一培养空间310的管壁31，该管壁31并具 有分别形成于二相反端的一个上开口部311、一个下开口部312。上述的第二管柱4包括一个界定出一第二培养空间410的管壁41，该管壁41并具有分别形成于二相反端的一个上开口部411、一个下开口部412。其中，该第一管柱3、第二管柱4的管壁31、41都是由可透光的材质所制成，以便于第一培养空间310、第二培养空间410内的生物100吸收外界光线能量。在本实施例中，该 第一管柱3、第二管柱4是由透明聚氯乙烯(PVC)材质所制成。上述的上连接管5分别连接至该第一管柱3、第二管柱4的上开口部311、411，以 使该第一培养空间310、第二培养空间410相连通。较佳地，在本实施例中，该上连接管5实 质上是呈H型，并具有分别与该第一管柱3、第二管柱4的上开口部311、411相连接的一第 一管段51、一第二管段52、一连通该第一管段51、第二管段52的连通管段53、分别形成于 该第一管段51、第二管段52且与该第一管柱3、第二管4的上开口部311、411相对应的一 个第一开口 54、一个第二开口 55，且该第一开口 54、第二开口 55的位置是高于该连通管段 53的位置。上述的下连接管6分别连接至该第一管柱3、第二管柱4的下开口部312、412，以 使该第一培养空间310、第二培养空间410相连通。上述的打气单元7分别与该第一管柱3、第二管柱4相连接，适于对充填在该第一 管柱3与第二管柱4其中一个培养空间310、410内的液体提供外来气源与循环动力。该打 气单元7包括一个与该第一管柱3、第二管柱4相间隔设置的打气机71、连接于该打气机71 并分别与该第一管柱3的第一培养空间310相连通的一个第一送气管72、与该第二管柱4 的第二培养空间410相连通的一个第二送气管73、分别设置在该第一送气管72、第二送气 管73上的一个第一开关阀74及一个第二开关阀75。其中，该第一送气管72、第二送气管 73与该第一管柱3、第二管柱4相连接的位置分别邻近所述下开口部312、412。借由开启与 关闭该第一开关阀74、第二开关阀75可以切换该打气机71对该第一培养空间310或该第 二培养空间410打气，以控制该培养液102的循环方向。上述的排水单元8包括一个与该下连接管6相连接的排水管81、一个设置在该排 水管81上的排水阀82，及一个与该排水阀82相间隔地设置在该排水管82上用于加速排水 与生物收集效率的抽水马达83。在本实施例中，是在该下连接管6中间设置一个T型管，再 将该排水管81连接至该T型管，利用该T型管使该排水管81与该下连接管6形成相连通 状态。该照明单元9包括分别安装在该第一管柱3、第二管柱4的管壁31、41上的一个第 一灯管架91及一个第二灯管架92，该第一灯管架91、第二灯管架92适于供灯管101安装， 以分别提供光线穿过所述管壁31、41照射该第一空间310、第二培养空间410，进而使培养 生物100获得所需的光线能量。其中，可依培养生物所需的光线量与光线强度，使用具有不 同光线强度的灯管101，或调整该灯管架91、92的安装位置进而改变灯管101的照明位置。以下以藻类为例，说明使用该循环培养器2进行生物100培养的情形。首先关闭 该排水单元8的排水阀82，并分别通过该上连接管5的第一开口 54、第二开口 55将培养液 102添加至该第一管柱3、第二管柱4的第一培养空间310、第二培养空间410内，直到该培 养液102充满该下连接管6、该第一培养空间310、第二培养空间410且其液面103须高于 该上连接管5的连通管段53的下半部管壁，在此是将培养液102添加至约淹没至该连通管 段53的管壁一半的位置，借此能配合该下连接管6使该第一管柱3、第二管柱4内的培养液 102相通。接着，开启该第一开关阀74并关闭该第二开关阀75，利用该打气机71对该第一培养空间310打气，使培养液102借由打气作用自该第一管柱3通过该上连接管5流到该 第二管柱4，再经由该下连接管6流到该第一管柱3，形成立体环绕的循环水流，并能借由流 动引导该第一培养空间310、第二培养空间410内的藻类充分流动，使藻类能较均勻地接受 到光线，有利于促进藻类生长繁殖。值得说明的是，该上连接管5的第一开口 54、第二开口 55除了能作为添加培养液102与培养生物100的入料口外，在培养过程中，所培养的藻类等 生物100还能通过该第一开口 54、第二开口 55获得所需气体。培养完成时，开启该排水单元8的排水阀81，并开启抽水马达83，利用该抽水马达 83使藻类迅速地分别自该第一管柱3、第二管柱4通过该下连接管6进入该排水管82排出 以供收集利用。归纳上述，本实用新型气举式藻类循环培养器2能够获致下述的功效及优点，所 以能达到本实用新型的目的一、借由设置二支管柱3、4，再以上连接管5、下连接管6使其相连通，方便该第一 管柱3、第二管柱4因应实际应用需求调整尺寸，并有助于形成循环流动状态，使本实用新 型的培养器2除了可用于细菌性、真菌性微生物、或微细藻类的培养外，也适于大型藻类的 培养，进而使本实用新型具有多样的利用性，并相对具有更广泛的应用范围。二、借由设置二支管柱3、4，相较于只有一支培养管柱的情形，可额外增加培养空 间，使一 次培养所获得的生物量大为提升，使本实用新型具有能提高产能的特性，三、利用相间隔的第一管柱3、第二管柱4，配合该打气单元7与该上连接管5、下连 接管6的设置，使该第一培养空间310内的培养液102能借由打气作用流通到该第二培养 空间410，有助于形成循环流动状态，使所培养的藻类或生物100有较大的循环活动空间并 能较均均地分布在培养液102中及均勻且充分地吸收外界的光线能量，以增进其生长与繁 殖效率，使本实用新型能改善循环效能且同样具有能提高产能的优点。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上 的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟 悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容 作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内 容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍 属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求一种气举式藻类循环培养器，其特征在于该培养器包含一支第一管柱、一支与该第一管柱相间隔的第二管柱、分别连接在该第一管柱、第二管柱间的一个上连接管、一个下连接管，及一个与该第一管柱、第二管柱相连接的打气单元；该第一管柱包括一个界定出一第一培养空间的管壁，该管壁并具有分别形成于二相反端的一个上开口部、一个下开口部；该第二管柱包括一个界定出一第二培养空间的管壁，该管壁并具有分别形成于二相反端的一个上开口部、一个下开口部；该上连接管分别连接至该第一管柱、第二管柱的上开口部，以使该第一培养空间、第二培养空间相连通；该下连接管分别连接至该第一管柱、第二管柱的下开口部，以使该第一培养空间、第二培养空间相连通；以及该打气单元适合对充填在该第一管柱与第二管柱其中一个培养空间内的液体提供外来气源与循环动力。
2.如权利要求1所述的气举式藻类循环培养器，其特征在于该培养器还包含一个安 装在该下连接管的排水单元，该排水单元包括一个设置于该下连接管的排水阀，及一个连 接在该排水阀的排水管。
3.如权利要求2所述的气举式藻类循环培养器，其特征在于该排水单元还包括一个 与该排水管相连接的抽水马达。
4.如权利要求2所述的气举式藻类循环培养器，其特征在于该上连接管具有分别与 该第一管柱、第二管柱的上开口部相连接的一个第一管段、一个第二管段、一个连通该第一 管段、第二管段的连通管段、分别形成于该第一管段、第二管段且与该第一管柱、第二管柱 的上开口部相对应的一个第一开口、一个第二开口，且该第一开口、第二开口的位置是高于 该连通管段的位置。
5.如权利要求2所述的气举式藻类循环培养器，其特征在于该第一管柱、第二管柱的 管壁是由可透光的材质所制成，且该培养器还包含一个对应该第一管柱、第二管柱的管壁 设置的照明单元。
6.如权利要求5所述的气举式藻类循环培养器，其特征在于该照明单元包括一个安 装在该第一管柱的管壁上的第一灯管架，及一个安装在该第二管柱的管壁上的第二灯管 架，该第一灯管架、第二灯管架适于供灯管安装以分别提供光线穿过所述管壁照射入该第 一培养空间、第二培养空间。
7.如权利要求5所述的气举式藻类循环培养器，其特征在于该第一管柱、第二管柱的 管壁是由透明聚氯乙烯材质所制成。
8.如权利要求1所述的气举式藻类循环培养器，其特征在于该打气单元包括一个与 该第一管柱、第二管柱相间隔设置的打气机、连接于该打气机并分别与该第一管柱的第一 培养空间相连通的一个第一送气管、与该第二管柱的第二培养空间相连通的一个第二送气 管、分别设置在该第一送气管、第二送气管上的一个第一开关阀及一个第二开关阀。
9.如权利要求1所述的气举式藻类循环培养器，其特征在于该打气单元的第一送气 管、第二送气管与该第一管柱、第二管柱相连接的位置分别邻近所述下开口部。
10.如权利要求1所述的气举式藻类循环培养器，其特征在于该培养器适于培养大型藻类、微细藻类及细菌类或真菌类 微生物。
专利摘要本实用新型是有关于一种气举式藻类循环培养器，包含相间隔的一支第一管柱、一支第二管柱、一个上连接管、一个下连接管及一个打气单元。该第一管柱、第二管柱各包括界定出一第一培养空间、一第二培养空间的管壁，所述管壁并分别具有形成于二相反端的一个上开口部、一个下开口部。该上连接管、下连接管分别连接于所述上开口部与所述下开口部间使该第一培养空间、第二培养空间相连通。该打气单元可对该第一管柱或第二管柱提供外来气源与循环动力，使充填其内的液体自其中一培养空间流动到另一培养空间形成循环流动效果，借此能适于大型藻类培养，使生物有较大的活动空间，并能改善循环效果，因此能增加生物量并提高产能。
文档编号C12M1/04GK201593046SQ2009202705
公开日2010年9月29日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者林苇铃 申请人:财团法人石材暨资源产业研究发展中心