[实用新型]一种冷阴极管平面节能灯光源光生物反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微生物培养设备，可用于光和微生物尤其藻类植物的培养设备，特别是一种冷阴极管平面节能灯光源光生物反应器。 

背景技术

传统的光合细菌及藻类植物的培养的生物反应器，多数采用日光灯或白炽灯作为光源。但存在如下问题：1）占据较大空间，通常只能外置，光能利用率低下 2）工作状态下产热多，散热差，易对培养液温度产生较大影响 3）能耗大，不利于节能 4）使用寿命短 5）对与不同微生物种类对不同波长的偏好性无法进行有针对性的调节。 现在有些使用LED作为光源，但LED灯结构复杂，光能利用率，散热能力也不及冷阴极管平面节能灯，冷阴极管平面节能灯无需采用复杂的冷却系统来降温，与此同时，冷阴极管平面节能灯摆脱了点光源照度不均匀的问题，达到配光均匀，无眩光的视觉环境。 

发明内容

1、所要解决的技术问题： 

    传统的光合细菌及藻类植物的培养的生物反应器，多数采用日光灯或白炽灯作为光源，存在很多不足，也有用LED作为光源，但LED灯结构复杂，光能利用率低，散热也不好。

2、技术方案： 

本实用新型提供了一种技术方案，一种冷阴极管平面节能灯光源光生物反应器，包括罐体1和外置罐体的冷阴极管平面节能灯2，其特征是：冷阴极管平面节能灯包括光源板3，光源板上安装若干个冷阴极管4，光源外置于反应器的两侧或上方。

3、有益效果： 

本实用新型与现有的光生物反应器相比具有如下优点：

（1）组成结构：结构简单，主要结构为光源板，安定器，防水外壳，重量较轻。

（2）光源热效应：光源产生的热源温度低，不需散热装置可有效达到节能的持续性及长效的使用寿命。 

（3）使用寿命：可达2万小时以上，数千小时的光衰率低。 

（4）光源利用率：由于采用平板式单面直接照射，光源利用率可达95%以上。 

（5）光源节能性：属于低灰度，高光源利用率的新型光源，可使用较低的功率瓦数达到实际的照明需求，可实现长效节能的目的。 

（6）经济性：成本较低，结构简单，更换简易，使用功率瓦数低，节能效益高，使用寿命长。 

（7）冷阴极管平面节能灯光波长可调，可根据所培养的微生物选择相应的发光波长，从而实现大幅提高生物量的目的。 

附图说明

图1反应器俯视图。 

图2反应器罐体示意图。 

图3冷阴极管光源板示意图。 

具体实施方式

一种冷阴极管平面节能灯光源光生物反应器，包括罐体1和外置罐体的冷阴极管平面节能灯2，其特征是：冷阴极管平面节能灯包括光源板3，光源板上安装若干个冷阴极管4，光源外置于反应器的两侧或上方。 

光源板上端设有固定器5，固定器与光源板为一体结构，固定器可将冷阴极管平面节能灯固定于罐体的两侧或上方。 

这样的结构可以使冷阴极管平面节能灯为光源作为细菌及藻类植物的培养的生物反应器的光源。 

下面结合实例来说明本发明提供的技术方案的有益效果。 

以栅藻养殖为例，采用试验级规模，在30L的反应器中接入体积比为1%的栅藻，盐溶液配方如下：NaNO₃    45g ；K₂HPO_4 .3H₂0  1.2g ；MgSO₄ 7H₂O   2.25g ；  CaCl₂ 2H₂O   1.08g；  Na₂CO₃    0.6g_；柠檬酸0.18g ；  柠檬酸铁铵 0.18g； EDTA 2Na  0.03g；MnCl₂ 4H₂O  0.1086g； ZnSO₄ 7H₂0  0.01332g；  NaMoO₄ 5H₂O  0.0234g；CuSO₄ 5H₂O  0.00474g ；H₃BO₃  0,1776g； Co(NO_3 )26H₂O  0.002964g；培养条件设置如下： 

采用功率为2瓦的冷阴极管（CCFL）为光源，光强度为1500 lx ，光暗交替时间为16小时光照，8小时黑暗，CO₂通气量5%(占空气的体积比)。栅藻细胞的起始浓度为4.67×10⁶个／ml，十五天即可达到微藻的收获期，细胞浓度达到6.78×10⁷个／ml,比普通白炽灯（功率为20瓦）光照条件下的收获期大幅缩短了约7-10天，生物量也有大幅增加(5.16×10⁷个／ml)。普通光照条件下（20w白炽灯）的生物量增量约为2.11×10⁶个／day,干重增量约为35.28 g m^-2 d^-1，实验组生物量增量约为3.43×10⁶个／day，干重增量约为53.16g m^-2 d^-1,，对比明显，说明栅藻对光源发光波长有一定的偏好，相对更节能。