(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状光散乱体上に、紐の少なくとも一端が固定され、且つ揺動可能な状態に該紐が配置され、且つ、該板状光散乱体が培養液中に浸漬されて使用されるものであって、培養液中で該紐が液流や気泡流により揺動することによって該板状光散乱体に対して培養液中の光合成生物の付着防止及び付着した光合成生物の除去のために該紐が作動することを特徴とする板状光散乱体。
【請求項２】
板状光散乱体の上部の片隅と下部の片隅を対角に紐の端部がそれぞれ固定され、且つ揺動可能な状態に該紐が配置され、且つ、該板状光散乱体が培養液中に浸漬されて使用されるものであって、培養液中で該紐が液流や気泡流により揺動することによって該板状光散乱体に対して培養液中の光合成生物の付着防止及び付着した光合成生物の除去のために該紐が作動することを特徴とする板状光散乱体。
【請求項３】
板状光散乱体の上部の片隅と下部の片隅を対角に紐の端部がそれぞれ固定され、且つ対角の２個のペアに共に揺動可能な状態に該紐が配置され、且つ、該板状光散乱体が培養液中に浸漬されて使用されるものであって、培養液中で該紐が液流や気泡流により揺動することによって該板状光散乱体に対して培養液中の光合成生物の付着防止及び付着した光合成生物の除去のために該紐が作動することを特徴とする板状光散乱体。
【請求項４】
板状光散乱体の一方の短辺の中間位置ともう一方の短辺の中間位置とに紐の端部がそれぞれ固定され、且つ揺動可能な状態に該紐が配置され、且つ、該板状光散乱体が培養液中に浸漬されて使用されるものであって、培養液中で該紐が液流や気泡流により揺動することによって該板状光散乱体に対して培養液中の光合成生物の付着防止及び付着した光合成生物の除去のために該紐が作動することを特徴とする板状光散乱体。
【請求項５】
平行に隣接する２個の板状光散乱体の一方の上部ともう一方の下部に紐の端部が固定され、且つ揺動可能な状態に該紐が配置され、且つ、該板状光散乱体が培養液中に浸漬されて使用されるものであって、培養液中で該紐が液流や気泡流により揺動することによって該板状光散乱体に対して培養液中の光合成生物の付着防止及び付着した光合成生物の除去のために該紐が作動することを特徴とする板状光散乱体。
【請求項６】
平行に隣接する２個の板状光散乱体の一方の上部の片隅ともう一方の下部の片隅を対角に紐の端部がそれぞれ固定され、且つ揺動可能な状態に該紐が配置され、該紐が揺動することによって該板状光散乱体に対して培養液中の光合成生物の付着防止及び付着した光合成生物の除去のために機能することを特徴とする板状光散乱体。
【請求項７】
平行に隣接する２個の板状光散乱体の一方の上部の片隅ともう一方の下部の片隅を対角に紐の端部がそれぞれ固定され、且つ両板状光散乱体の対角の関係にある２個のペアの端部に共に揺動可能な状態に該紐が配置され、且つ、該板状光散乱体が培養液中に浸漬されて使用されるものであって、培養液中で該紐が液流や気泡流により揺動することによって該板状光散乱体に対して培養液中の光合成生物の付着防止及び付着した光合成生物の除去のために該紐が作動することを特徴とする板状光散乱体。
【請求項８】
平行に隣接する２個の板状光散乱体の一方の上方に位置する短辺の中間位置ともう一方の下方に位置する短辺の中間位置とに紐の端部がそれぞれ固定され、且つ揺動可能な状態に該紐が配置され、且つ、該板状光散乱体が培養液中に浸漬されて使用されるものであって、培養液中で該紐が液流や気泡流により揺動することによって該板状光散乱体に対して培養液中の光合成生物の付着防止及び付着した光合成生物の除去のために該紐が作動することを特徴とする板状光散乱体。
【請求項９】
平行に隣接する２個の板状光散乱体の一方の上方に位置する短辺の中間位置ともう一方の下方に位置する短辺の中間位置とに紐の端部がそれぞれ固定され、且つ両板状光散乱体の前記中間位置の関係における２個のペアの中間位置に共に揺動可能な状態に該紐が配置され、且つ、該板状光散乱体が培養液中に浸漬されて使用されるものであって、培養液中で該紐が液流や気泡流により揺動することによって該板状光散乱体に対して培養液中の光合成生物の付着防止及び付着した光合成生物の除去のために該紐が作動することを特徴とする板状光散乱体。
【請求項１０】
板状光散乱体上に、揺動可能な状態に該紐の一端が固定され、且つ該紐の固定点が板状光散乱体上に一箇所以上設けられ、且つ、該板状光散乱体が培養液中に浸漬されて使用されるものであって、培養液中で該紐が液流や気泡流により揺動することによって該板状光散乱体に対して培養液中の光合成生物の付着防止及び付着した光合成生物の除去のために該紐が作動することを特徴とする板状光散乱体。
【請求項１１】
前記紐が板状光散乱体の同一の固定箇所に複数本固定され、且つ、該板状光散乱体が培養液中に浸漬されて使用されるものであって、培養液中で該紐が液流や気泡流により揺動することによって該板状光散乱体に対して培養液中の光合成生物の付着防止及び付着した光合成生物の除去のために該紐が作動することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０記載の板状光散乱体。
【請求項１２】
前記紐の長さが、板状光散乱体の対角線の長さ以上、板状光散乱体の長辺と短辺の長さの和以下であることを特徴とする請求項２又は３記載の板状光散乱体。
【請求項１３】
前記紐の長さが、板状光散乱体の長辺の半分の長さと板状光散乱体を上下に２分割した半分における対角線の長さの和以上、板状光散乱体の短辺の半分の長さと板状光散乱体を左右に２分割した半分における対角線の長さの和以下であることを特徴とする請求項２又は３記載の板状光散乱体。
【請求項１４】
前記紐の長さが、板状光散乱体の長辺の長さと短辺の半分の長さの和以上、板状光散乱体の短辺の４分の３の長さと板状光散乱体を左右に４分割した４分の１における対角線の長さの和以下であることを特徴とする請求項２又は３記載の板状光散乱体。
【請求項１５】
前記紐の長さが、板状光散乱体の長辺の長さ以上、該長辺の長さと短辺の半分の長さの和以下であることを特徴とする請求項２又は４記載の板状光散乱体。
【請求項１６】
請求項５、６、７、８又は９記載の板状光散乱体に配置される紐の長さが、平行して隣接する板状光散乱体間の距離と、請求項１２、１３、１４、又は１５記載の紐の長さとの和であることを特徴とする板状光散乱体。
【請求項１７】
複数の固定点の距離を紐の長さと同じ以上、２倍以下として板状光散乱体の表面に配置することを特徴とする請求項１又は１０記載の板状光散乱体。
【請求項１８】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６又は１７記載の板状光散乱体を一つのユニットとし、複数個のユニットが連結されていることを特徴とする板状光散乱体スタック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光合成藻類、植物細胞等の生育に光を必要とする光合成生物の培養装置において、光合成微生物などが培養液中にある光照射構造物へ付着することを防止し、また付着した場合でも効率よく除去して、光供給低下を防止し、よって培養の生産性を向上させることを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
光合成生物の培養は有用物質の生産に古くから用いられているが、近年では、地球温暖化の要因と考えられている炭酸ガス（二酸化炭素またはＣＯ2 ）の固定化手段としても期待されている。
【０００３】
従来の一般的な光合成培養装置としては、光を直接利用するオープンポンド方式が知られているが、光の利用効率の関係から広い受光面積を必要とする。また、光の利用効率を高めるため培養槽の側面外部から光供給を行う外部照射型の光合成装置や、培養槽の内部に光を導入して行う内部照射型の光合成装置が知られている。前者はスケールアップを行う場合に容積あたりの照射面積を確保できないという問題がある。後者の場合には培養槽内の照射面積を大きくすることによりスケールアップが可能であるが、照射体に光合成生物などが付着し、光合成が阻害される問題が一般的に知られている。
【０００４】
このような付着を防止する方法や培養方法として、例えば、特開平５−２４４９３０号公報では培養液にスポンジ状浮遊粒体を収容することなどを特徴とする光培養反応槽及び培養方法が示されている。また、特開平７−２９８８６９号公報では培養槽内への付着や底部への沈殿を防止し、培地中に分散浮遊させる培養方法として、培養槽に間欠的に超音波を印加することを特徴とする培養方法が示されている。
【０００５】
前者の場合にはスポンジ状粒状固体をガス気泡の上昇運動により激しく運動させる必要があり、深層化により通気動力を必要とする場合が想定される。後者は微生物細胞に好ましくない影響を与えないために、厳密な超音波の印加制御が必要とされる。
【０００６】
一方、本出願人はこれまでに、内部照射型光合成装置の照射体として、特開平９−２３８７４号公報で光合成生物の培養に使用好適な発光担体（平板状透明体）を出願した。また、特願平９−１４５２１号では平板状光散乱体を配置した光合成培養装置を出願した（以下、ここでは板状光散乱体と統一的に記す）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この板状光散乱体を用いた培養においても、培養液の撹拌状態、光合成微生物の種類、光照射条件などの培養条件によっては、光合成生物や生産物が付着する場合があり生産性の低下が問題であった。透明ガラスや透明プラスチックでできている板状光散乱体は滑らかな表面を有しており、自然界でみられる岩石や砂や生物体とくらべて、光合成微生物などは比較的付着しにくい。
【０００８】
しかし、板状光散乱体の近くでは十分な光が供給されるため光合成微生物の増殖速度が大きく、培養液の撹拌状態、光合成微生物の種類、光照射条件などの培養条件により、板状光散乱体の表面に大量の光合成微生物が発生して付着し、著しい光供給阻害が生じる。
【０００９】
そこで、本発明は、光合成生物などの付着物を、光合成生物や板状光散乱体を損傷することなく、最小限の動力により、板状光散乱体から効率的に除去することができる板状光散乱体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記した問題点を解決するために本発明の板状光散乱体は、板状光散乱体上に、紐の少なくとも一端が固定され、且つ揺動可能な状態に該紐が配置され、且つ、該板状光散乱体が培養液中に浸漬されて使用されるものであって、培養液中で該紐が液流や気泡流により揺動することによって該板状光散乱体に対して培養液中の光合成生物の付着防止及び付着した光合成生物の除去のために該紐が作動することを特徴とする。
【００１１】
本発明の板状光散乱体は、付着防止装置としての紐の結合様式の種類によって、次の２種のパターンに大きく分けられる。第Ｉの結合様式は、紐の両端部を板状光散乱体に結合する結合様式（結合パターンＩという）であり、即ち、板状光散乱体の上部と下部に紐の端部がそれぞれ固定され、且つ揺動可能な状態に紐が配置されていることを特徴とする。第IIの結合様式は、紐の一方の端部のみを板状光散乱体に固定した結合様式（結合パターンIIという）であり、即ち、板状光散乱体上に揺動可能な状態に紐の一端が固定され、且つ該紐の固定点が板状光散乱体上に一箇所以上設けられていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
前記本発明の２種類の結合パターン（結合パターンＩ、結合パターンII）の板状光散乱体について以下にさらに詳細に説明する。
【００１３】
結合パターンＩの本発明の板状光散乱体は、紐の端部の固定様式によりさらに態様が分かれ、板状光散乱体の上部の片隅と下部の片隅を対角に固定する様式（「前者の固定様式」ということもある）と、 板状光散乱体の上部と下部のそれぞれ中央を固定する様式（「後者の固定様式」ということもある）の２通りがある。
【００１４】
前者の固定様式（すなわち、板状光散乱体の上部の片隅と下部の片隅を対角に固定する様式）を図１に示す例を用いて説明する。 図１は本発明の板状光散乱体における光合成生物付着防止装置としての紐２の結合様式の例を示し、図１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は本発明で用いる紐の好ましい長さの使用範囲を示す例である。
【００１５】
図１に示す例において、１は板状光散乱体であり、２は紐を表す。 板状光散乱体１の上部の片隅Ａと上部のもう一方の片隅Ａ’を結ぶ辺及び下部の片隅Ｂと下部のもう一方の片隅Ｂ’を結ぶ辺をそれぞれ短辺３という。また、板状光散乱体１の上部の片隅Ａと下部の片隅Ｂを結ぶ辺及び上部の片隅Ａ’と下部の片隅Ｂ’を結ぶ辺をそれぞれ長辺４という。紐２の両端は板状光散乱体１の上部の片隅Ａと、これと対角にある下部の片隅Ｂ’の２点において固定されており、懸け渡されている該２点間の紐２は自由に揺動可能な状態である。
【００１６】
図１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示すように、紐２の両端を対角線に連絡する場合には、紐２の長さは、板状光散乱体１の対角線の長さ以上（図１（ａ））から板状光散乱体１の長辺４の長さと短辺３の長さの和（図１（ｄ））以下とすればよい。 より好ましくは、板状光散乱体１の長辺４の半分の長さと板状光散乱体１を上下に２分割した半分における対角線の長さの和（図１（ｂ））以上から短辺３の半分の長さと板状光散乱体１を左右に２分割した半分における対角線の長さの和（図１（ｃ））以下とすればよい。
【００１７】
図１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）において長辺４の長さをａ、短辺３の長さをｂとすれば、図１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）のそれぞれの紐２の長さは、順に、次の数式：
【００１８】
【数１】
0003674901.tif 000002
【００１９】
【数２】
0003674901.tif 000003
【００２０】
【数３】
0003674901.tif 000004
【００２１】
【数４】
0003674901.tif 000005
で表される。
【００２２】
前者の固定様式のさらに別の例を図２に示す例で説明する。 図２は、図１の紐２を固定した板状光散乱体１に対して、さらにもう１本の紐２を使用して、対称に片隅Ａ’と片隅Ｂの２点で紐２の両端を固定した図１とは別の結合様式の本発明の板状光散乱体１を示し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は本発明で用いる紐２の好ましい長さの使用範囲を示す例である。
【００２３】
次に、後者の固定様式（即ち、板状光散乱体の上部と下部のそれぞれ中央を固定する様式）を図３に示す例を用いて説明する。 図３は、板状光散乱体１の上部と下部のそれぞれ中央を紐２の両端で固定する結合様式の例を示し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は本発明で用いる紐の好ましい長さの使用範囲を示す例である。図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示す例において、紐２の端部は各短辺３の中間点のＡ''とＢ''の２点で固定されており、懸け渡されている該２点間の紐２は自由に揺動可能な状態である。紐２の長さは、板状光散乱体１の長辺４の長さ以上（図３（ａ）） 、長辺４の長さと短辺３の長さの和 (図３（ｄ））以下とすればよい。
【００２４】
好ましくは、板状光散乱体１の長辺４の長さと短辺３の長さの半分の和（図３（ｂ））以上、 短辺３の４分の３の長さと板状光散乱体１を左右に４分割した４分の１における対角線の長さの和（図３（ｃ））以下とする。 長辺４の長さをａ、短辺３の長さをｂとすれば図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）のそれぞれの紐２の長さは、順に、次の数式：
【００２５】
【数５】
0003674901.tif 000006
【００２６】
【数６】
0003674901.tif 000007
【００２７】
【数７】
0003674901.tif 000008
【００２８】
【数８】
0003674901.tif 000009
で表される。
【００２９】
図３（ｂ）、（ｃ）では紐２の端部が固定点を越えて表されて、実際の端部と固定点が正確に表現されていないが、これは紐２の長さを正確に説明するために長さの表示を優先したためであり、実際には表示された紐２の端部が固定点である短辺３の中間点Ｂ”に固定されている。
【００３０】
次に後者の固定様式のさらに別の例を図４に示す例で説明する。 図４は、図３の紐２を固定した板状光散乱体１に対して、さらにもう１本の同じ長さの紐２を使用して、同じ固定点に紐２の両端を固定した本発明の板状光散乱体１を示し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は本発明で用いる紐２の好ましい長さの使用範囲を示す例である。
【００３１】
以上は、 一個の板状光散乱体の紐の固定様式を説明したものである。 次に平行して隣接する２つの板状光散乱体の一つの上部ともう一つの下部を紐で懸け渡して固定した固定様式を図５、図６、図７及び図８の例で説明する。 図５と図６は紐２を１本とした例であり、 図７と図８は紐２を２本とした例である。 図５では２つの板状光散乱体１１、１２の対角点（即ち、Ａ１とＢ２’、又はＡ１’とＢ２）を、また図６では２つの板状光散乱体１１、１２の中央点の上部と下部（即ち、Ａ１”とＢ２”、又はＢ１”とＡ２”）を紐２の両端で固定した例であり、図７は図５の固定様式において、紐２を一本追加して対称に固定した例であり、図８は図６の固定様式において紐２を一本追加して対称に固定した例である。このときの紐２の長さは平行して隣接する板状光散乱体１間の距離の長さ（ここではＬ）と図１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）、または図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）で説明した長さの和とすればよい。
【００３２】
以上の図１〜図８に示す例で説明した光合成生物の付着を防止した本発明の板状光散乱体は、海や湖沼を利用した培養環境や広大なオープンポンドに設置して用いる場合に好適である。もちろん、本発明の板状光散乱体は、小規模の培養用リアクタにも適応可能である。
【００３３】
本発明の光合成生物の付着を防止した板状光散乱体は、光合成生物の付着の防止や除去に要するコストが安価で、また動力や労力を要しないので、これらの環境で本発明の板状光散乱体を使用するには最適である。また、本発明の板状光散乱体は、板状光散乱体に紐を固定するだけの構造であるので、安価に、簡単に製作することが可能である。
【００３４】
次に、図１〜図８に示す例で説明した光合成生物の付着を防止した本発明の板状光散乱体の作用を説明する。 この紐付きの板状光散乱体を上記などの培養環境に設置したとき、 紐はたえず液流れや気泡流の影響により漂い動く。しかし、紐は板状光散乱体に両端を固定されているために、移動範囲が制限され、この制限上にある板状光散乱体の表面と常に接触を繰り返す。 このとき、板状光散乱体の表面上に付着しようとする光合成生物は、紐の接触により物理的に剥ぎ取られたりして、 付着することが困難となる。 この紐の移動範囲は紐の長さを最適に設定することが可能である。
【００３５】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示す紐２の固定様式における紐２の移動範囲例を図９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）の斜線５で表す。 また、 図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示す紐２の固定様式における紐２の移動範囲例を図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）の斜線５で表す。
【００３６】
ここで図９（ａ）と図１０（ａ）において紐２の長さが固定間の距離と同じであれば移動することができず、斜線５の範囲を取り得ない。 しかし、 紐２の材質や構造によっては伸びが発生し、また伸びない場合でも、対角線の１〜３％程度と僅かに長くすることで、図例に示す移動範囲を確保できる。 このとき移動範囲が狭いことは、逆にその範囲における板状光散乱体１との接触頻度が高いことであり、従って除去効果は高い。 但し、 板状光散乱体１の全体を移動することができないため、板状光散乱体１の表面全体の光合成生物などの付着防止や除去はできない欠点がある。
【００３７】
そこで、図１（ｂ）、（ｃ）の例のように紐２の長さを長くすることで図９（ｂ）、（ｃ）に表すように移動範囲を広くすることが可能である。 そして、さらに図１（ｄ）の例の長さまで紐２を長くすることで図９（ｄ）に表すように板状光散乱体１の全面を移動範囲とすることはもちろん、板状光散乱体１の側面への移動も可能となる。
【００３８】
しかし、紐２を長くするほど、紐２が板状光散乱体１より離れるため、板状光散乱体１の表面への接触の回数が低下する。 また、先の例のように短ければ移動範囲が限定される。 そこで両者の欠点をカバーするため、 図２及び図４の例のように紐２の本数を多くすることが望ましい。この時の移動範囲は図１０（ａ）〜（ｄ）に表すように対称的に広がるとともに、板状光散乱体１への光合成生物の付着防止・ 除去効果も高い。 以上の例では紐を２本で説明したが、 これ以上の本数であることを制限するものではない。
【００３９】
次に、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）並びに図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示す光合成生物の付着を防止した本発明の板状光散乱体１の作用を説明する。 図３及び図４の板状光散乱体１においても、基本的に前記に説明した図１及び図２の板状光散乱体１と同様な作用が発生する。図３及び図４の板状光散乱体１における紐２の移動範囲を図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示す。
【００４０】
紐が２本以上でも移動範囲は同じである。 紐を中央点で固定する場合には、紐の移動範囲は、紐を対角に固定する場合の紐の移動範囲とは異なる。したがって、紐の固定様式を選定する場合には、板状光散乱体の形状や大きさ、配置条件、通気や攪拌条件などを検討して選定すればよい。 紐を対角点に配置する固定様式は、 板状光散乱体が比較的上下方向に短い場合に確実に横方向への移動が発生するため有利である。 一方、 中央点に配置する構造は、板状光散乱体の側面への移動が上下方向に対称になる点が有利である。 ただし、板状光散乱体が比較的上下方向に長くなると、横方向への移動が対角点を結ぶ場合でも中央点を結ぶ場合でも、相対的に横の比率が小さくなるため差がなくなり、 効果も同等となる。
【００４１】
以上の作用は、 平行して隣接する２つの板状光散乱体の一つの上部ともう一つの下部を紐で懸け渡して固定する固定様式でも全く同様に再現される。 この場合、紐を２つの板状光散乱体で共有することにより、 平行して隣接する板状光散乱の紐が絡みあうことを避けることができるほか、紐を介して複数の板状光散乱体を有機的な大型構造物として提供することも可能となる。
【００４２】
次に、上記に説明した図１〜図１１に示す光合成生物の付着を防止した板状光散乱体の紐の両端部による結合様式（結合パターンＩ）とは異なり、紐の一方の端部のみを固定した紐の結合様式（結合パターンII）の板状光散乱体の例を示す。結合パターンIIの板状光散乱体の例として、まず、図１６及び図１７に基づいて、別の本発明の光合成生物の付着が防止された板状光散乱体を説明する。
【００４３】
図１６において１は板状光散乱体である。 この板状光散乱体１に紐２の一端を板状光散乱体１の表面の固定点６に固定する。図１７は板状光散乱体１の表面の同一の固定点６を起点に紐２が２本固定された場合を表す。 紐２は２本以上の複数本でもよい。紐２は前記結合パターンＩの結合様式の板状光散乱体１に用いたものと同様のものを用いることができる。 固定点６は恒久的に板状光散乱体１上に設けることも、 吸盤のような着脱可能なものを用いてもよい。
【００４４】
図１６において、紐２の長さＲが板状光散乱体１の短辺３の半分で、 固定点６が板状光散乱体１の中央にあるとき、 紐２の移動範囲は半径Ｒの円内となり、この円内において、板状光散乱体１の表面とたえず接触して、 付着物の付着防止と除去の作用を発揮する。 図１７のように紐２を２本以上とすることで、付着防止の効果は２倍以上となるが、効果を確認して最適な本数とすればよい。 また、この固定点６を板状光散乱体１の必要とする場所に設置することで、任意の場所における付着物の付着を防ぐことが可能となる。 特に、固定点６が吸盤機能など着脱が可能であるものは、効果を確認して、位置を調整することができる。
【００４５】
図１８及び図１９は複数の固定点６を持ち、それぞれの固定点６に紐を設けた別の本発明の光合成生物の付着が防止された板状光散乱体を示し、同時に紐２の移動範囲を斜線５で示す例である。図１８は、各固定点６間の距離（Ｌ）を紐の長さ（Ｒ）の２倍の長さ（２Ｒ）とした例である。 図１９は、 固定点６の間の距離を紐の長さ（Ｒ）と同じ長さ（Ｒ）とした例である。
【００４６】
図１８及び図１９において斜線５は紐の移動範囲を示す。図１８では最も少ない固定点６で板状光散乱体１の表面の光合成生物付着防止の広い範囲をカバーするが、しかし、円のすき間への付着を防止しきれない場合がある。 一方図１９の例では円の重なりにより付着の防止漏れは少なくなる。 紐の長さ（Ｒ）が各固定点間の距離（Ｌ）と同じ以下にすれば、ある固定点６とその隣の固定点６に接続された紐がからみつく不都合は発生しない。
【００４７】
図１８及び図１９の紐の配置の例から分かるように、好ましい各固定点６間の距離（Ｌ）は、Ｒ≦Ｌ≦２Ｒで示される。
【００４８】
図１６〜図１９に示される光合成生物の付着を防止した板状光散乱体は、オープンポンドや内部照射型の培養リアクタなどに設置して用いる場合に適用することができ、攪拌制御などにより比較的に板状光散乱体への付着を抑止できるものの部分的に培養槽内における液流れの滞留部分などでの付着が発生する場合にコストが安価で、また動力や労力を要しない方法として優れたものである。
【００４９】
本発明の付着物の付着が防止された板状光散乱体に使用可能な紐については、 材質や構造を特に限定しないが、ゴム、プラスティック、繊維、毛、金属が適用できる。 ゴムとしては、天然ゴム、 スチレンゴム、ブタジエンゴム、 シリコンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、フツ素ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴムなどがある。 プラスチックには、ナイロン、フツ素樹脂、 塩化ビニル樹脂、 ポリエチレン、 酢酸ビニル樹脂、ポリプロピレンなどがある。 繊維には麻、木綿、絹など天然繊維や人工炭素繊維などがある。 金属にはステンレスやチタンが挙げられる。 これらの材質を単独、または２種類以上を組み合わせ、線としたり、束ねたり、繊維状にしたり、編んだりしたものを用いることができる。
【００５０】
【実施例】
〔実施例１〕
図１２、図１３、図１４及び図１５に板状光散乱体に光合成生物の付着防止のための紐の両端を固定してなるユニットを複数個配置した例を示す。 ここで２１は板状光散乱体を示し、２２は紐を示す。図１２〜図１５に示す例では、紐２２は対角線上に固定している。図１２は板状光散乱体２１を縦長のユニット２個を立てた状態で横に並べて形成した２ユニットの本発明の光合成生物の付着が防止された板状光散乱体スタックの実施例である。
【００５１】
図１３は板状光散乱体２１を上下に重ねた２ユニットから構成された本発明の光合成生物の付着が防止された板状光散乱体スタックの実施例である。
【００５２】
図１４は図１３と同様な配置の２ユニットから構成された板状発光散乱体２１において上段の板状光散乱体２１に紐２２の固定を省略した場合の本発明の光合成生物の付着が防止された板状光散乱体スタックの実施例である。
【００５３】
図１５は板状光散乱体２１の長辺と短辺がこれまでの事例と反対の関係にある場合の実施例であり、縦長のユニットを横にして２個積み重ねて配置した本発明の光合成生物の付着が防止された板状光散乱体スタックの実施例である。 このような配置の板状光散乱体でも同様な光合成生物の付着が防止効果が発揮された。以上の結果から、板状光散乱体のさまざまな形状及び配置に対しても本発明の板状光散乱体の光合成生物の付着防止技術は対応できることが示された。
【００５４】
〔実施例２〕
長さ５０ｃｍ×幅１０ｃｍ×厚さ３ｃｍの透明アクリル製の板状光散乱体を培養槽中に浸漬し、板状光散乱体の光強度２０μＥ／ｍ2 ／ｓのもとで、 クロレラを培養した。 １つの板状光散乱体には長さ６０ｃｍ×０．３φｃｍのフツ素樹脂製の紐を２対の対角点に各１本づつ計２本懸け渡して固定し、表面と裏面にもそれぞれ設けた。一方、対照の板状光散乱体には紐を設けず、両板状光散乱体を用いて、通気量０．１ｖｖｍで１０００時間の培養を行った。
【００５５】
この結果、前者の板状光散乱体にはクロレラは付着しなかったが、 後者では全面にクロレラが付着し、 前者の構造による板状光散乱体の付着防止効果が優れていることが明らかであった。
【００５６】
〔実施例３〕
紐の結合様式が結合パターンII（即ち、紐の一方の端部のみ固定）による板状光散乱体の例を図２０と図２１に示す。 図２０は上下左右隣り合う各固定点６間の距離（Ｌ）を紐の長さ（Ｒ）の２倍の長さ（２Ｒ）とし、９個の固定点６に紐を配置した例であり、図２１は、 上下左右隣り合う固定点６の間の距離を紐の長さ（Ｒ）と同じ長さ（Ｒ）とし、９個の各固定点６に紐を配置した例である。 これらの板状光散乱体を培養槽に浸漬して前記実施例２と同様な光強度と培養条件でクロレラを培養した。 その結果、１０００時間の培養後でも両板状光散乱体とも付着物は認められなかった。
【００５７】
〔実施例４〕
長さ３６ｃｍ×幅６ｃｍ×厚さ０．６ｃｍの透明アクリル製の板状光散乱体を用い光強度μＥ／ｍ2 ／ｓのもとで、クロレラを培養した。 1 つの板状光散乱体には長さ３ｃｍ×０．２φのフツ素樹脂製の紐を板状光散乱体の下部から３ｃｍと６ｃｍに固定した。 また、対照として同じ形状の板状光散乱体には紐を設けず、通気量０．３ｖｖｍで２００時間の培養を行った。
【００５８】
この結果、 前者にはクロレラは板状光散乱体の照射表面積の５％程度しか付着しなかったが、後者では板状光散乱体の表面積の２０％の面積にクロレラが付着し、前者の構造による板状光散乱体の付着防止効果が優れていることが明らかであった。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の付着物の付着が防止された板状光散乱体は、板状光散乱体上に、紐の少なくとも一端が固定され、且つ揺動可能な状態に該紐が配置されているので、板状光散乱体が培養環境に設置されたとき、 液流れや気泡流の影響により紐はたえず漂い動き、板状光散乱体の表面上に付着しようとする光合成生物等の付着物は、紐の接触により物理的に剥ぎ取られて、 光合成生物付着防止装置として機能する。
【００６０】
本発明の板状光散乱体は、簡易な構造でありながら、特別な動力を要することなく、付着物の付着防止、 除去効果による培養生産性の向上への寄与が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の板状光散乱体の光合成生物付着防止装置の紐の固定様式の例を示し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は本発明で用いる紐の好ましい長さの使用範囲を示す例である。
【図２】図１の紐を固定した板状光散乱体に対して、さらにもう１本の紐を使用して、対称に片隅Ａ’と片隅Ｂの２点で紐の両端を固定した別の結合様式の本発明の板状光散乱体を示し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は本発明で用いる紐の好ましい長さの使用範囲を示す例である。
【図３】板状光散乱体の上部と下部のそれぞれ中央を紐の両端で固定する結合様式の例を示し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は本発明で用いる紐の好ましい長さの使用範囲を示す例である。
【図４】図３の紐を固定した板状光散乱体に対して、さらにもう１本の同じ長さの紐を使用して、２箇所の同じ固定点で紐の両端を固定した別の固定様式の本発明の板状光散乱体を示し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は本発明で用いる紐の好ましい長さの使用範囲を示す例である。
【図５】平行して隣接する２つの板状光散乱体の一つの上部ともう一つの下部を紐で懸け渡して固定した固定様式を示し、板状光散乱体の対角点を紐で固定した例である。
【図６】平行して隣接する２つの板状光散乱体の一つの上部ともう一つの下部を紐で懸け渡して固定した固定様式を示し、２つの板状光散乱体の中央点の上部と下部を紐で固定した例である。
【図７】図５の固定様式において、紐を一本追加して対称に固定した例である。
【図８】図６の固定様式において、紐を一本追加して対称に固定した例である。
【図９】図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示す紐の移動範囲例を示す。
【図１０】図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示す紐の移動範囲例を示す。
【図１１】図３及び図４の板状光散乱体における紐の移動範囲を示す。
【図１２】板状光散乱体を縦長のユニット２個を立てた状態で横に並べて形成した２ユニットの本発明の光合成生物の付着が防止された板状光散乱体スタックである。
【図１３】板状光散乱体を上下に重ねた２ユニットから構成された本発明の光合成生物の付着が防止された板状光散乱体スタックである。
【図１４】板状光散乱体を上下に重ねた２ユニットから構成された板状発光散乱体において上段の板状光散乱体に紐の固定を省略した場合の本発明の光合成生物の付着が防止された板状光散乱体スタックである。
【図１５】縦長の板状光散乱体ユニットを横にして２個積み重ねて配置した本発明の光合成生物の付着が防止された板状光散乱体スタックである。
【図１６】紐の一方の端部のみを固定した紐の結合様式（結合パターンII）の板状光散乱体の例を示す。
【図１７】紐の一方の端部のみを固定した紐の結合様式（結合パターンII）の板状光散乱体の例であり、紐が同一固定箇所に２本固定された例を示す。
【図１８】複数の固定点を持ち紐を複数本設けた別の本発明の光合成生物の付着が防止された板状光散乱体を示す。
【図１９】複数の固定点を持ち紐を複数本設けた別の本発明の光合成生物の付着が防止された板状光散乱体を示す。
【図２０】紐の結合様式が結合パターンII（即ち、紐の一方の端部のみ固定）による板状光散乱体の例であり、上下左右隣り合う各固定点間の距離（Ｌ）を紐の長さ（Ｒ）の２倍の長さ（２Ｒ）とし、９個の固定点に紐を配置した例である。
【図２１】紐の結合様式が結合パターンII（即ち、紐の一方の端部のみ固定）による板状光散乱体の例であり、上下左右隣り合う各固定点６間の距離（Ｌ）を紐の長さ（Ｒ）と同じ長さ（Ｒ）とし、９個の固定点６に紐を配置した例である。
【符号の説明】
１、１１、１２、２１    板状光散乱体
２、２２    紐
３    短辺
４    長辺
５    斜線
６    固定点
【図１】
0003674901.tif 000010
【図２】
0003674901.tif 000011
【図３】
0003674901.tif 000012
【図４】
0003674901.tif 000013
【図５】
0003674901.tif 000014
【図６】
0003674901.tif 000015
【図７】
0003674901.tif 000016
【図８】
0003674901.tif 000017
【図９】
0003674901.tif 000018
【図１０】
0003674901.tif 000019
【図１１】
0003674901.tif 000020
【図１２】
0003674901.tif 000021
【図１３】
0003674901.tif 000022
【図１４】
0003674901.tif 000023
【図１５】
0003674901.tif 000024
【図１６】
0003674901.tif 000025
【図１７】
0003674901.tif 000026
【図１８】
0003674901.tif 000027
【図１９】
0003674901.tif 000028
【図２０】
0003674901.tif 000029
【図２１】
0003674901.tif 000030