(57)【要約】培養タンク内に光を照射する照明装置の光源を培養タンクの外部に配置して、その光源の交換作業や保守点検作業を容易に行えるようにすると共に、光源から放出される熱によって培養タンク内の培養液の温度が上昇することを抑制し、更に、光源を培養タンクの外部に配置しても、培養タンクの内部全体にわたって必要十分な量の光を照射することができるようにする。培養タンク（１）内に光を照射する照明装置の光源（６）が、培養タンク（１）の内部に配置されずに、そのタンク本体（２）を水平方向に貫通するように設けられた透光性パイプ（４、４…）の内部に抜き差し自在に差し込まれて、培養タンク（１）の外部に配置されている。（図１）
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細藻類を培養する培養タンクと、当該タンク内に光を照射する照明装置とを備えた微細藻類の培養装置において、前記培養タンクに、そのタンク本体を水平方向に貫通する多数本の透光性パイプが互いに間隔をあけて上下左右に並ぶように設けられ、前記照明装置の光源もしくは光放射体が、前記透光性パイプの開口端からその内部に抜き差し自在に差し込まれていることを特徴とする微細藻類の培養装置。
【請求項２】
前記透光性パイプの両端が、前記タンク本体の外方へ突出している請求項１記載の培養装置。
【請求項３】
前記培養タンクが、角筒状の胴部と排水口が設けられた角型漏斗状の底部とを有するタンク本体と、当該タンク本体内を密閉する上蓋とで構成され、タンク本体の角筒状胴部の一面とその対向面を貫通するように前記透光性パイプが設けられている請求項１又は２記載の培養装置。
【請求項４】
前記透光性パイプが、透明プラスチックで成形された円筒パイプで成り、前記照明装置の光源が、直管型の蛍光ランプで成る請求項１、２又は３記載の培養装置。
【請求項５】
前記培養タンクに、そのタンク本体の底部に設けられた排水口から培養液の一部を循環ポンプで抜き出して再びタンク本体内に還流させる培養液循環径路が設けられると共に、当該循環径路を通じて還流する培養液を前記タンク本体の胴部側からタンク本体内の培養液中に吐出する少なくとも一対の培養液吐出ノズルが、互いに対向して培養液をすれ違い方向に吐出させ得るように配置されて、前記タンク本体の胴部に取り付けられている請求項１、２、３又は４記載の培養装置。
【請求項６】
前記培養液吐出ノズルが、前記透光性パイプの設置ゾーンよりも上方側と下方側に少なくとも一対ずつ配置され、その下方側に配置された培養液吐出ノズルの先端部が、前記タンク本体の底部側に向けられている請求項５記載の培養装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細藻類を培養する培養タンクと、そのタンク内に光を照射する照明装置とを備えた微細藻類の培養装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の培養装置によって商業的に大量培養される微細藻類としては、淡水性単細胞緑藻の一種であるヘマトコッカス藻 (Haematococcus pluvialis)などがある。ヘマトコッカス藻は、２本の鞭毛を有する直径２０μｍ程度の微細な植物プランクトンであって、その増殖期においては、光合成を司るクロロフィルの含量が多く、体色が緑色を呈しているが、成熟期になると、体内に赤色の天然色素であるアスタキサンチン(astaxanthine)を生成・蓄積して、体色が緑色から褐色に変化し、更には赤色へと変化する。【０００３】
赤色色素のアスタキサンチンを蓄積したヘマトコッカス藻の乾燥加工品は、マダイなどの赤色養殖魚の色揚げ剤や鶏卵の卵黄着色剤として、養殖魚や鶏の配合飼料に添加使用されている。また、ヘマトコッカス藻から抽出したアスタキサンチンは、生物の体内に発生する活性酸素を抑制して紫外線や脂質過酸化から生体を防御する抗酸化力に優れていることから、化粧品や健康補助食品、健康飲料等に使用されており、近年その需要が著しく増大している。【０００４】
このアスタキサンチンの需要増大に伴って、高品質のヘマトコッカス藻を効率的に大量培養することが可能な培養装置の開発が進められている。微細藻類を培養する従来装置としては、屋外に設置した開放型の培養タンク内に太陽光を照射して微細藻類の光合成を促進させる屋外型（オープンポンド方式）と、屋内に設置した密閉型の培養タンク内に人工照明光を照射して微細藻類の光合成を促す屋内型とがある。【０００５】
しかし、太陽光に依存する屋外型の培養装置は、微細藻類の光合成が日照時間に左右され、その日照時間が季節や天候によって著しく変動するため、微細藻類の品質や生産量が一定しないという問題があり、更に、雨、風や野生生物などの外的要因により培養タンク内に異物等が入り込んで培養液が汚染されるリスクが大きいという問題もあった。【０００６】
これに対し、密閉型の培養タンク内に人工照明光を照射する屋内型の培養装置は、微細藻類の光合成を促す光の照射時間が季節や天候の変化によって変動することがなく、その照射時間を一定に制御することができるから、微細藻類の品質や生産量が安定し、また、外的要因によって培養タンク内の培養液が汚染されるリスクも小さいという利点がある。【０００７】
この屋内型の培養装置としては、培養タンクの外部から当該タンク内に光を照射する外部照射型と、培養タンクの内部から光を照射する内部照射型とがある。外部照射型の培養装置は、培養タンクのタンク本体が透明プラスチックや透明ガラス等の光透過性材料で形成されて、そのタンク本体の周りを囲うように、蛍光ランプやナトリウムランプ等で成る照明装置の光源が多数配置されたものが一般的である（特許文献１参照）。また、内部照射型の培養装置は、照明装置の光源もしくはその光源から光ファイバで伝送される光を放射する光放射体を収納した多数本の細長い透明ケースが、培養タンク内を密閉する当該タンクの上蓋に取付支持されて、培養液を充たした培養タンクのタンク本体内に一定の間隔で垂れ下がるように配置されたものが一般的である（特許文献２、３及び４参照）。【０００８】
しかしながら、外部照射型の培養装置は、緑色の体色を呈する微細藻類の培養濃度が高まって培養液中における光透過損失が増大すると、培養タンクの外部から照射する光がタンクの中程まで届き難くなって、微細藻類の光合成が低下するおそれがあるから、大容量の培養タンクを用いて微細藻類の高濃度培養・大量培養を行うことが困難であるという欠点があった。【０００９】
これに対し、内部照射型の培養装置は、例えば図５に示すように、照明装置の光源から光ファイバ４１で伝送される光を放射する多数本の細長い発光担体（光放射体）４２、４２…が、培養タンク４３内を密閉する当該タンクの上蓋４４から培養液で充たされたタンク本体４５内に垂直に垂れ下がるように配置されて、そのタンク本体４５の内部から培養液中に光を照射する構成となっているので、タンク本体４５が大容量のものであっても、その中程から胴部４５ａ側にかけて略均等に光を照射することが可能である（特許文献２の図１参照）。【００１０】
また、図６に示す内部照射型の培養装置は、培養タンク６１が、ポリカーボネート樹脂製のタンク本体６２と、プラスチック製あるいは金属製の上蓋６３とで形成されて、当該上蓋６３には、透明なアクリル樹脂で形成された多数本の細長い円筒状の光源収納ケース６４、６４…が、等間隔で垂直に垂れ下がるように取り付けられている。そして、それら各ケース６４の内部には、照明装置の光源となる多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が、直列的に接続されてケース６４の長手方向に並ぶように配置された状態で収納されている。また、上蓋６３の上面には、光源収納ケース６４、６４…内に収納されたＬＥＤ光源を点灯させる制御装置６５が設置されている（特許文献３の図３参照）。【００１１】
上記の如く構成された図６の培養装置は、同図（ａ）の如く、培養タンク６１の上蓋６３を閉じて、その上蓋６３から垂れ下がるように取り付けられた多数本の光源収納ケース６４、６４…をタンク本体６２内の培養液中に配置し、それらケース６４、６４…内に収納された照明装置のＬＥＤ光源から放射される光をタンク本体６２内に照射する。【００１２】
しかし、ＬＥＤ光源を収納するケース６４、６４…は、細長い円筒状のケースであるから、その円筒部６４ａの光放射面積に比べて、下端部６４ｂの光放射面積が著しく小さい。そのため、光源収納ケース６４の円筒部６４ａからタンク本体６２の胴部６２ａ方向へ照射される光量に比べて、光源収納ケース６４の下端部６４ｂからタンク本体６２の底部６２ｂ方向へ照射される光量が著しく少ないので、タンク本体６２内の光照射密度を全体的に均一なものとすることができず、タンク本体６２の底部６２ｂ側のゾーンは、他のゾーンに比べて光照射密度が低いという欠点がある。【００１３】
また、光源収納ケース６４、６４…内に収納された光源の交換作業や保守点検作業を行うときは、図６（ｂ）の如く、培養タンク６１の上蓋６３をタンク本体６２から離脱させて上方に持ち上げるようにして開放し、その上蓋６３に取り付けられた多数本の光源収納ケース６４、６４…を一括的にタンク本体６２内から取り出さなければならないので、作業労力の負担が大きいという欠点がある。特に、微細藻類を大量培養するために培養タンク６１の容量を大きくすると、上蓋６３が大型化すると同時に、その上蓋６３に取り付ける光源収納ケース６４の使用本数も多くなって、上蓋６３全体の重量が重くなるから、光源の交換作業や保守点検作業に要する労力の負担が著しく大きいものとなる。【００１４】
また、光源の交換作業や保守点検作業を行っている間は、培養タンク６１の上蓋６３が開放された状態となっているから、そのタンク内に微細藻類の繁殖を阻害する有害微生物や有害細菌等が侵入して培養液が汚染されるおそれがある。また、培養タンク６１の外部に取り出された光源収納ケース６４、６４…の表面にゴミや埃、汚れ等の異物が付着して、その異物が、光源収納ケース６４、６４…を培養タンク６１内に再設置する際にタンク本体６２内に持ち込まれて培養液が汚染されるおそれもある。【００１５】
また、例えばヘマトコッカス藻の繁殖に適した培養温度は、１５〜２５℃程度とされているが、上蓋６３で密閉された培養タンク６１の内部に照明装置の光源を収納したケース６４、６４…内が配置されていると、その光源から放出される熱が培養タンク６１の内部にこもって、培養液の温度が著しく上昇することがあるから、培養液の温度を適温に保つ冷却装置の負荷が大きくなって、冷却コストが嵩むという欠点がある。【００１６】
なお、図６の培養装置が有する上記のような欠点は、内部照射型の従来装置に共通する欠点であり、図５の培養装置も同様の欠点を有している。また、内部照射型の培養装置は、培養タンクの内部から培養液中に光を照射するが、その培養液が停滞していると、微細藻類に光が均一に当たらないため、培養液を攪拌・流動させる必要がある。そこで従来は、培養タンク内の培養液を攪拌・流動させるために、培養タンク内から培養液の一部をポンプで抜き出して再び培養タンク内に戻すように循環させる方法や、微細藻類の光合成に必要な炭酸ガス（ＣＯ２）を含むガスを培養タンク内に通気して培養液中に気泡を生じさせる方法、あるいは培養タンク内に回転翼を設ける方法等を用いている。【００１７】
例えば図５の培養装置は、培養タンク４３内に配置された発光担体（光放射体）４２、４２…の下方に、ブロアー４７によって送給されるＣＯ２を含んだガスを培養液中に通気する通気管４８が設置され、当該通気管４８のノズル４９、４９…から放出されるガスの気泡が培養液中を立ち昇って培養液を攪拌するようになっている。【００１８】
しかしながら、微細藻類が増殖してその培養濃度が高まると、培養液の流動性が低下するため、その培養液中に気泡を立ち昇らせるのみでは、必要十分な撹拌効果が得られなくなる。なお、気泡の発生量を多くすれば、培養液の撹拌効果が向上するが、気泡の発生源となるガスを過剰に通気すると、微細藻類の生育を却って阻害するおそれがあるから、培養液中に大量の気泡を発生させることは好ましくない。【００１９】
また、図５の培養装置には、培養タンク４３内の培養液をタンク本体４５の底部４５ｂに設けられた排水口４６から抜き出す培養液引き抜きポンプ５０と、当該ポンプで抜き出された培養液中から微細藻類を分離してその藻体を外部に排出する固液分離機５１と、当該固液分離機で微細藻類が分離された培養液に培地を補給する培養液調整槽５２と、その培養液を培養タンク４３内に供給する培養液供給ポンプ５３とを備えた培養液循環径路５４が設けられているが、当該循環径路５４を通じて培養タンク４３に供給される培養液は、培養タンク４３の上部に開口した供給口５５からタンク本体４５内に落とし込まれるだけであるから、その培養液によって培養タンク４３のタンク本体４５内に充たされた培養液を全体的に流動させることは困難である。【００２０】
なお、上述の回転翼によって培養液を攪拌・流動させる方法は、その回転翼によって培養液中の微細藻類にダメージを与えるおそれがあると同時に、回転翼を設置する培養タンクの構造が煩雑になってその設備も嵩むという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開平１１−２７５９９４号公報
【特許文献２】特開平１０−１０８５６５号公報
【特許文献３】特開２００１−３５２９６８号公報
【特許文献４】特開２００２−２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、外部照射型と内部照射型の培養装置が有する上述の欠点を一挙に解消することを目的としており、その目的を達成するために、培養タンク内に光を照射する照明装置の光源（もしくは光放射体）を培養タンクの外部に配置して、培養タンクを密閉状態にしたまま、前記光源の交換作業や保守点検作業を迅速且つ容易に行えるようにすると共に、前記光源から放出される熱によって培養タンク内の培養液の温度が上昇することを抑制し、更に、前記光源を培養タンクの外部に配置しても、培養タンクの内部全体にわたって必要十分な量の光を照射することができるようにすることを主たる技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明は、微細藻類を培養する培養タンクと、当該タンク内に光を照射する照明装置とを備えた微細藻類の培養装置において、前記培養タンクに、そのタンク本体を水平方向に貫通する多数本の透光性パイプが互いに間隔をあけて上下左右に並ぶように設けられ、前記照明装置の光源もしくは光放射体が、前記透光性パイプの開口端からその内部に抜き差し自在に差し込まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、培養タンク内に光を照射する照明装置の光源もしくは光放射体が、培養タンクの内部に配置されずに、当該培養タンクのタンク本体を水平方向に貫通するように設けられた透光性パイプの開口端からその内部に抜き差し自在に差し込まれて、培養タンクの外部に配置されているから、培養タンクを密閉状態にしたまま、前記光源もしくは光放射体の交換作業や保守点検作業を迅速且つ容易に行うことができると同時に、その作業を行なう際に、培養タンクの内部に有害微生物や異物等が侵入して培養液が汚染されることを防止することができる。また、前記光源もしくは光放射体から放出される熱の一部を前記透光性パイプの開口端から大気中に逃がして、その熱による培養液の温度上昇を抑制することができる。【００２５】
また、前記光源もしくは光放射体が、培養タンクの外部に配置されていても、その光源もしくは光放射体から放射される光は、培養タンクのタンク本体を水平方向に貫通するように設けられた前記各透光性パイプの外周部からその周方向に沿って全方位的に放射されるので、培養タンク内の培養液中における微細藻類の培養濃度が高くても、その内部全体にわたって必要十分な量の光を照射することができる。したがって、大容量の培養タンクを用いて高品質の微細藻類を高効率・高濃度で大量培養することが可能となるという優れた効果がある。【００２６】
また、本発明によれば、培養タンクのタンク本体が不透明な材料で作られたものであっても、タンク本体の外部からその内部に光を照射することができるので、成形加工が容易で材料費も安いステンレス鋼板等の金属板で製作した安価な培養タンクを用いることができる。また、表面が光反射性を有するステンレス鋼板等の金属板によって培養タンクのタンク本体を製作すれば、当該タンク本体の内部に照射される光がその内面で反射して、タンク本体内の光照射密度が全体的に均一化するという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例に係る培養装置を構成する培養タンクを正面から見た縦断面図と培養タンク内の培養液を循環させる培養液循環径路を概略的に示す図。
【図２】図１の培養タンクを側面から見た縦断面図。
【図３】図１の培養タンクの上蓋が開放された状態の平面図。
【図４】図１の培養タンク内に充たされた培養液を流動・攪拌させる機構を示す平面図。
【図５】従来の培養装置を示す図。
【図６】従来の培養装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明に係る培養装置の実施形態は、ヘマトコッカス藻などの微細藻類を培養する培養タンクと、当該タンク内に光を照射する照明装置とを備え、培養タンクには、そのタンク本体を水平方向に貫通する多数本の透光性パイプが互いに間隔をあけて上下左右に並ぶように設けられ、培養タンク内に光を照射する照明装置の光源（もしくは光源から光ファイバ等で伝送される光を放射する光放射体）が、前記各透光性パイプの開口端からその内部に抜き差し自在に差し込まれている。
【００２９】
培養タンクのタンク本体を水平方向に貫通する前記透光性パイプは、その両端がタンク本体の外方へ突出した状態に設けられている。また、当該パイプは、光透過性に優れ、機械的強度や耐熱性にも優れたポリメチルメタアクリレートや、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の透明プラスチックによって円筒パイプに成形されている。そして、その円筒パイプに成形された透光性パイプの内部に差し込む照明装置の光源が、直管型の蛍光ランプで形成されている。
【００３０】
培養タンクは、角筒状の胴部と排水口が設けられた角型漏斗状の底部とを有するタンク本体と、当該タンク本体内を密閉する上蓋とで構成されて、タンク本体の角筒状胴部の一面とその対向面を貫通するように前記各透光性パイプが設けられ、その貫通部がパッキン等のシーリング材によってシールされている。
【００３１】
また、培養タンクには、そのタンク本体の底部に設けられた排水口から培養液の一部を循環ポンプで抜き出して再びタンク本体内に還流させる培養液循環径路が設けられると共に、当該循環径路を通じて還流する培養液をタンク本体の胴部側からタンク本体内の培養液中に吐出する少なくとも一対の培養液吐出ノズルが、互いに対向して培養液をすれ違い方向に吐出させ得るように配置されて、タンク本体の胴部に取り付けられている。
【００３２】
また、前記培養液吐出ノズルは、多数本の透光性パイプが上下左右に並ぶように設けられている透光性パイプの設置ゾーンを挟んでその上方側と下方側に少なくとも一対ずつ配置され、下方側に配置された培養液吐出ノズルは、その先端部がタンク本体の底部側に向けられている。
【実施例】
【００３３】
図１〜図４に示す実施例の培養装置は、ヘマトコッカス藻などの微細藻類を培養する培養タンク１が、角筒状の胴部２ａと角型漏斗状の底部２ｂとを有するタンク本体２と、当該タンク本体２の内部を密閉する上蓋３とで構成されている。タンク本体２と上蓋３は、プラスチックに比べて成形加工が容易で加工コストも安いステンレス鋼板等の金属板で製作されており、タンク本体２は、胴部２ａと底部２ｂの角隅部を湾曲面に形成することにより、その角隅部に微細藻類が停滞することを防止している。【００３４】
そして、培養タンク１には、そのタンク本体２を水平方向に貫通する多数本の透光性パイプ４、４…が互いに一定の間隔をあけて上下左右に並ぶように設けられている。透光性パイプ４は、光透過性と耐熱性に優れた高強度のアクリル系樹脂によって円筒パイプに成形され、タンク本体２の角筒状胴部２ａの一面とその対向面を貫通するように設けられて、その貫通部がパッキン等のシーリング材（図示せず）によってシールされている。また、透光性パイプ４は、その長さがタンク本体２の角筒状胴部２ａの幅員よりも長く形成されて、当該パイプの両端がタンク本体２の外方へ一定長さ突出して設けられている。【００３５】
培養タンク１のタンク本体２内に光を照射する照明装置５は、タンク本体２を水平方向に貫通するように設けられた透光性パイプ４、４…の開口端からその内部に抜き差し自在に差し込まれる直管型の蛍光ランプで成る光源６、６…と、それら光源６、６…を全灯点灯および部分点灯させるように制御する点灯制御装置７とで構成されて、微細藻類の生育・繁殖状況に応じて光源の点灯数を調整できるようになっている。【００３６】
また、培養タンク１には、タンク本体２内の培養液Ｗの一部を底部２ｂに設けられた排水口８から循環ポンプ９で抜き出して再びタンク本体２内に還流させる培養液循環径路１０が設けられている。【００３７】
培養液循環径路１０には、その径路１０を形成する配管１０ａとタンク本体２内の培養液Ｗを外部に排出するドレーン配管１１とをタンク本体２の底部２ａに設けられた排水口８に対して切換接続する電磁三方弁１２と、タンク本体２内の培養液Ｗの温度を検出する電子温度計１３から出力される温度検出信号に基づいて培養液の温度を調節する温度調節器１４と、微細藻類の光合成に必要なＣＯ２や微細藻類の生育・繁殖に必要な窒素等の栄養素を培養液中に補給する培地補給装置１５と、ダイアフラムポンプ等の往復ポンプで成る循環ポンプ９が介装されている。【００３８】
そして、培養タンク１のタンク本体２には、培養液循環径路１０を通じて還流する培養液をタンク本体２の胴部２ａ側からタンク本体２内の培養液Ｗ中に吐出する各一対の培養液吐出ノズル１６Ｒ、１６Ｌおよび１７Ｒ、１７Ｌが、図４の如く、各々互いに対向して培養液をすれ違い方向に吐出させ得るように配置されて、タンク本体２の胴部２ａに取り付けられている。【００３９】
培養液吐出ノズル１６Ｒ、１６Ｌは、透光性パイプ４、４…が設置されたゾーンの上方側に配置され、そのゾーンの下方側に培養液吐出ノズル１７Ｒ、１７Ｌが配置されている。また、培養液吐出ノズル１７Ｒ、１７Ｌは、その先端部がタンク本体２の底部２ｂ側に向けられている。【００４０】
なお、実施例の如く、培養タンク１が熱伝導性の良い金属製のタンクである場合は、培養液循環径路１０に設けた温度調節器１４に代えて、図２に示すように、培養タンク１のタンク本体２に冷却ジャケット１８を装着させ、当該冷却ジャケット１８でタンク本体２内の培養液Ｗを直接冷却するようにしてもよい。【００４１】
以上の如く構成された実施例の培養装置は、培養タンク１のタンク本体２内に光を照射する照明装置５の光源６、６…が、タンク本体２の内部に配置されずに、当該タンク本体２を水平方向に貫通するように設けられた透光性パイプ４、４…の開口端からその内部に抜き差し自在に差し込まれて、培養タンク１の外部に配置されているから、培養タンク１の上蓋３を閉じてタンク本体２内を密閉状態にしたまま、培養タンク１の外部から光源６、６…の交換作業や保守点検作業を迅速且つ容易に行うことができ、その作業を行なう際に、培養タンク１の内部に有害微生物や異物等が侵入してタンク本体２内の培養液Ｗが汚染されるおそれもない。【００４２】
また、透光性パイプ４の内部に差し込まれた光源６から放出される熱の一部が、透光性パイプ４の開口端から大気中に放散されて、その熱による培養液の温度上昇が抑制されるから、培養液を冷却する温度調節器１４や冷却ジャケット１８の負荷が軽減される。また、実施例の如く、透光性パイプ４の両端をタンク本体２の外方へ突出させた構成にすると、放熱効果が高まって、培養液の温度上昇を抑制する効果も高まる。【００４３】
また、光源６から放射される光は、培養タンク１のタンク本体２を水平方向に貫通するように設けられた各透光性パイプ４の外周部からその周方向に沿って全方位的に放射されるので、タンク本体２の中程から、その胴部２ａ側、底部２ｂ側および液面側に向けて略均等に光が照射されることとなる。【００４４】
また、タンク本体２は、表面が光反射性を有するステンレス鋼板等の金属板で製作されているから、その内部に照射される光が反射して、タンク本体２内の光照射密度が全体的に均一化する。したがって、タンク本体２内の培養液Ｗ中における微細藻類の培養濃度が高くても、その内部全体にわたって必要十分な量の光を均一に照射することができる。【００４５】
更に、タンク本体２内の培養液Ｗは、培養液循環径路１０を通じて循環せられるのみならず、当該循環径路１０を通じてタンク本体２内の培養液Ｗ中に還流する培養液が、互いに対向して配置された培養液吐出ノズル１６Ｒ、１６Ｌ（１７Ｒ、１７Ｌ）から、図４の実線矢印の如く、すれ違い方向に吐出されることにより、タンク本体２内の培養液Ｗ中に、図４に破線で示すような旋回流ないし渦流が生じて、培養液Ｗが全体的に攪拌・流動せられるので、その培養液Ｗ中の微細藻類に光を均一に当てることができる。【００４６】
また、タンク本体２は、胴部２ａと底部２ｂの角隅部が湾曲面に形成されて、その角隅部に微細藻類が停滞することが防止されると同時に、培養液吐出ノズル１７Ｒ、１７Ｌからタンク本体２の底部２ｂ側に吐出される培養液の液流によって、その底部２ｂに微細藻類が沈降・沈積することも防止される。【００４７】
また、培養液を回転翼によって攪拌・流動させる従来方法は、その回転翼によって培養液中の微細藻類にダメージを与えるおそれがあるが、実施例の如く、培養液吐出ノズル１６Ｒ、１６Ｌ（１７Ｒ、１７Ｌ）から培養液を吐出して生ずる旋回流ないし渦流によって攪拌・流動させる方法は、微細藻類にダメージを与えるおそれがない。また、培養液を循環させるポンプとして回転ポンプを用いると、微細藻類にダメージを与えるおそれがあるが、実施例の循環ポンプ９は、ダイアフラムポンプ等の往復ポンプを用いているから、微細藻類にダメージを与えるおそれが少ない。【００４８】
したがって、本発明によれば、大容量の培養タンクを用いて高品質の微細藻類を高効率・高濃度で大量培養することが可能となる。【００４９】
なお、実施例の培養装置は、透光性パイプ４の内部に差し込む光源６が、直管型の蛍光ランプであるが、これに限らず、例えば、多数の発光ダイオードが透光性パイプ４の内部に対して抜き差し自在な細長い配線基板の長さ方向に沿って直列的に接続されたＬＥＤランプであってもよい。また、実施例では、透光性パイプ４の内部に光源６が差し込まれているが、これに限らず、例えば、金属蒸気放電ランプ等の高輝度光源から光ファイバで伝送される光を放射する光放射体が差し込まれるものであってもよい。また、透光性パイプ４は、プラスチックパイプに限らず、ガラスパイプを用いることもできる。また、培養タンク１は、金属製のものに限らず、プラスチック製のものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、高品質の微細藻類を高効率・高濃度で大量培養することができる培養装置を提供するものである。
【符号の説明】
【００５１】
１…培養タンク
２…タンク本体
２ａ…タンク本体の胴部
２ｂ…タンク本体の底部
３…上蓋
４…透光性パイプ
５…照明装置
６…光源
８…タンク本体の排水口
９…循環ポンプ
１０…培養液循環径路
Ｗ…培養液
１６Ｒ、１６Ｌ…一対の培養液吐出ノズル
１７Ｒ、１７Ｌ…一対の培養液吐出ノズル
【図１】
2010116946.tif 000003
【図２】
2010116946.tif 000004
【図３】
2010116946.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2010116946.tif 000009
2010116946.tif 000010