(57)【要約】【課題】培養槽内で藻類を効率良く培養することが可能な培養装置を提供する。【解決手段】本発明の培養装置１００は、培養液Ｃが収容される培養容器１と、培養容器１内に配置され、培養容器１内で培養液Ｃを移送するためのスクリューポンプ２と、培養容器１内に取り付けられた発光体３とを備える。スクリューポンプ２は、回転軸２１と、回転軸２１の外周面に回転軸２１の軸方向に沿って所定の螺旋ピッチＰで螺旋状に形成された羽根部２２とを具備し、回転軸２１が回転することで、羽根部２２の螺旋面に沿って回転軸２１の一端側から他端側に向けて培養液Ｃを移送し、発光体３は、移送される培養液Ｃに光Ｌが照射されるように、羽根部２２の螺旋面に取り付けられている。【選択図】  図１
2015039316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養液が収容される培養容器と、
前記培養容器内に配置され、前記培養容器内で培養液を移送するための移送装置と、
前記培養容器内に取り付けられた発光体とを備え、
前記移送装置は、回転軸と、該回転軸の外周面に該回転軸の軸方向に沿って所定の螺旋ピッチで螺旋状に形成された羽根部とを具備し、前記回転軸が回転することで、前記羽根部の螺旋面に沿って前記回転軸の一端側から他端側に向けて培養液を移送し、
前記発光体は、移送される培養液に光が照射されるように、前記羽根部の螺旋面に取り付けられていることを特徴とする培養装置。
【請求項２】
前記羽根部の螺旋ピッチは、前記回転軸の一端側から他端側に向けて小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の培養装置。                        
【請求項３】
前記発光体は、可撓性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の培養装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培養槽内で藻類を効率良く培養することが可能な培養装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光合成を行う生物である藻類を培養するため、太陽光が照射される屋外型培養装置が利用されている。
しかしながら、屋外であるため、培養槽内の培養液が汚染され易く、水質を維持することが困難である。
また、太陽光を用いるため、照射される光を培養槽内の培養液全体に行き届かせるには、培養槽内の培養液の液深を小さくする必要がある。このため、藻類を大量に培養するには、面積の広い大型の培養槽が必要となり、その管理に人件費が嵩む。
さらに、気候条件によって太陽光の照度が変化するため、安定した培養効率が得られ難い。
【０００３】
このため、人工光源を利用した小型の培養装置が種々提案されているが、培養槽を小型化すると、藻類の培養量を稼ぐためには培養液中の藻類の濃度をできる限り高める必要が生じる。このため、培養液中の光の透過率が低下し、光源からの光が培養液全体に行き届き難い。また、高濃度の培養液は攪拌し難いため、培養槽内に供給したＣＯ２が培養液全体に行き届き難いという問題もある。このため、培養効率を高めることは困難である。
【０００４】
人工光源を利用した培養装置としては、例えば、特許文献１、２に記載の装置が提案されている。
【０００５】
特許文献１には、筒部を有する藻類育成用培養槽と、前記筒部に外嵌する環状筐体及びその筐体内に内向きに配置された複数のＬＥＤを有し、前記筐体の内周面に設けた光射出口から筒部内に向かって光を射出する光照射装置と、を備えている藻類培養システムが提案されている（特許文献１の請求項１、図１等）。
しかしながら、特許文献１に記載の藻類培養システムでは、単に培養槽の外部から光を照射する構成であるため、高濃度の培養液、特に培養槽の中心部にある培養液に光を十分に照射できない。その結果、培養効率を十分に高めることは困難である。
【０００６】
特許文献２には、培養槽内に攪拌部材が回転可能に設けられ、前記攪拌部材にこれより培養槽内へ向けて光を放出する光放出部が設けられ、前記攪拌部材は攪拌軸と該攪拌軸に取り付けられた攪拌翼を有し、前記光放出部は前記攪拌翼或いは前記攪拌翼と前記攪拌軸とに設けられていることを特徴とする攪拌型培養装置が提案されている（特許文献２の特許請求の範囲第１項、第４項、第１図、第４図等）。
しかしながら、特許文献２に記載の攪拌型培養装置では、攪拌攪が攪拌軸の周方向に回転するだけであるため、培養液の攪拌が十分ではない上、攪拌翼近傍（具体的には、光放出面２２ｂ近傍）に位置する培養液にしか光を十分に照射できない。その結果、培養効率を十分に高めることは困難である。また、培養液の攪拌が十分でないため、培養槽内に供給したＣＯ２が培養液全体に十分に行き届き難いという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２３７０６７号公報
【特許文献２】特開平３−５８７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、培養槽内で藻類を効率良く培養することが可能な培養装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、培養液が収容される培養容器と、前記培養容器内に配置され、前記培養容器内で培養液を移送するための移送装置と、前記培養容器内に取り付けられた発光体とを備え、前記移送装置は、回転軸と、該回転軸の外周面に該回転軸の軸方向に沿って所定の螺旋ピッチで螺旋状に形成された羽根部とを具備し、前記回転軸が回転することで、前記回転軸の一端側から他端側に向けて前記羽根部の螺旋面に沿って培養液を移送し、前記発光体は、移送される培養液に光が照射されるように、前記羽根部に取り付けられていることを特徴とする培養装置を提供する。
【００１０】
本発明に係る培養装置は、螺旋状に形成された羽根部を具備する移送装置を備えるため、たとえ培養液中の藻類の濃度が高濃度であっても、培養液が効率良く移送される。具体的には、移送装置が具備する回転軸が回転することで、回転軸の外周面に螺旋状に形成された羽根部も回転する。これにより、回転軸の一端側から他端側に向けて、羽根部の螺旋面に沿った流路で培養液が効率良く移送される。
また、本発明に係る培養装置が備える発光体は、移送される培養液に光が照射されるように、羽根部の螺旋面に取り付けられている。そして、回転軸の軸方向に沿って隣接する螺旋面の間隔は、羽根部の同一の螺旋ピッチ内では一定である。
このため、羽根部の螺旋ピッチを比較的小さくする（螺旋面の間隔を小さくする）ことで、たとえ培養液中の藻類の濃度が高濃度であっても、羽根部の螺旋面に沿った流路で移送される培養液に発光体からの光が均一且つ十分に照射されることが期待できる。また、羽根部の螺旋面全体に発光体を取り付ければ、培養液の単位体積当たりの発光体の発光面積を極めて大きくすることが可能である。
また、羽根部の螺旋面に沿った流路で培養液が効率良く移送されるため、培養容器内に供給するＣＯ２が培養液全体に十分に行き届くことが期待できる。
さらに、移送装置は、回転軸と、該回転軸の外周面に該回転軸の軸方向に沿って所定の螺旋ピッチで螺旋状に形成された羽根部とを具備し、前記回転軸が回転することで、前記回転軸の一端側から他端側に向けて前記羽根部の螺旋面に沿って培養液を移送することから、原理的にラジアル荷重が少ないため、培養液に大きなせん断力をかけることなく移送可能である。このため、攪拌等で大きなせん断力がかかると細胞が損傷し易い藻類が培養対象であっても、問題がない。
以上のように、本発明に係る培養装置によれば、光及びＣＯ２が培養液全体に行き届き、培養効率が高まることが期待できる。
【００１１】
前記羽根部の螺旋ピッチは、前記回転軸の一端側から他端側に向けて一定の値にすることも可能である。
しかしながら、好ましくは、前記羽根部の螺旋ピッチは、前記回転軸の一端側から他端側に向けて小さく設定される。
【００１２】
培養液中の藻類の濃度は、培養液が羽根部の螺旋面に沿って移送されていくうちに高くなっていくのが一般的である。
前記好ましい構成によれば、回転軸の一端側（培養液の移送開始側）から他端側（培養液の移送終了側）に向けて、羽根部の螺旋ピッチが小さく設定されている、すなわち、羽根部の螺旋面の間隔が小さくなるため、回転軸の他端側で培養液中の藻類の濃度が高くなっても、移送される培養液に発光体からの光が十分に照射されることが期待できる。
なお、回転軸の一端側から他端側に向けて、羽根部の螺旋ピッチが小さく設定されているとは、連続的に小さく設定されるだけではなく、段階的に小さく設定される（すなわち、同一の螺旋ピッチがいくつか続いた後、螺旋ピッチが小さくなり、その小さくなった螺旋ピッチがいくつか続くような形態）場合も含む概念である。
【００１３】
前記発光体としては、例えば、可撓性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を好適に用いることが可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る培養装置によれば、培養槽内で藻類を効率良く培養することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る培養装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る培養装置の概略構成を示す図である。図１（ａ）は培養容器の内部を透視した状態で示す正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す発光体の一例を示す拡大断面図（厚み方向に切断した拡大断面図）であり、図１（ｃ）は図１（ａ）の破線Ｘで囲った部分の拡大断面図である。なお、図１（ｃ）では、便宜上、スクリューポンプの羽根部の螺旋面が水平面であるように図示している。
図１に示すように、本実施形態に係る培養装置１００は、培養液Ｃが収容される培養容器１と、培養容器１内に配置され、培養容器１内で培養液Ｃを移送するための移送装置（具体的には、スクリューポンプ）２と、培養容器１内に取り付けられた発光体３とを備えている。
【００１７】
本実施形態に係る培養容器１は、円筒形状とされている。培養容器１には、適宜の注入口から培養すべき藻類が混合された培養液Ｃが注入され、適宜の排出口から培養液Ｃが排出される。本実施形態では、培養容器１の右端近傍に設けられた注入口（図示せず）から培養液Ｃが注入され、培養容器１の左端近傍に設けられた排出口（図示せず）から培養液Ｃが排出される。
培養液Ｃには、炭素源、ビタミン、無機塩類など、藻類に対する栄養素の供給源となるものが含まれる。培養液Ｃとしては、培養すべき藻類の生育環境として適切なものを適宜選択すればよい。
培養液Ｃに混合される藻類は、クロロフィル又はバクテリオクロロフィルを有する光合成細菌であり、シアノバクテリア、紅色細菌、緑色硫黄細菌、緑色非硫黄細菌、ヘリオテリアなどを例示できる。
【００１８】
スクリューポンプ２は、回転軸２１と、回転軸２１の外周面に回転軸２１の軸方向に沿って所定の螺旋ピッチ（本実施形態では一定の螺旋ピッチ）Ｐで螺旋状に形成された羽根部２２とを具備し、回転軸２１が回転することで、羽根部２２の螺旋面に沿って回転軸２１の一端側（本実施形態では右端側）から他端側（本実施形態では左端側）に向けて培養液Ｃを移送する。すなわち、培養液Ｃは、羽根部２２の隣接する螺旋面の間を通って、回転軸２１の一端側から他端側に移送される。本実施形態では、羽根部２２の螺旋面の直径（螺旋面を回転軸２１の軸方向から見たときの螺旋面の外縁の直径）Ｒが培養容器１の内径に略等しく（少しだけ小さく）設定されている。
【００１９】
発光体３としては、培養すべき藻類の種類に応じて適切な波長の光を出射できるものを選択すればよい。具体的には、藻類の光合成に必要な４００〜８００ｎｍの波長の光を出射できる（好ましくは紫外線を出射しないもの）ものが選択される。例えば、クロロフィルａは、波長４３５ｎｍ前後の青い光と波長６８０ｎｍ前後の赤い光を強く吸収するため、クロロフィルａを含有する藻類に対しては、これらの波長域の光を出射できる発光体３を選択することが好ましい。
【００２０】
発光体３は、移送される培養液Ｃに光が照射されるように、羽根部２２の螺旋面に取り付けられている。
本実施形態の発光体３は、羽根部２２の螺旋面全体（表裏面全体）に取り付けられた（接着された）有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）とされている。具体的には、発光体３としては、例えば特開２０１２−１６９２３６号公報に記載のような、防水構造とされた可撓性を有する複数のリボン状有機ＥＬ素子が好適に用いられる。
【００２１】
本実施形態に係る発光体（有機ＥＬ素子）３は、例えば、図１（ｂ）に示すように、金属基材３１と、電気的な短絡を防止するための絶縁層３２を介して金属基材３１の上に設けられた有機ＥＬ素子本体（陽極３３、有機ＥＬ層３４及び陰極３５からなる積層体）と、有機ＥＬ素子本体を覆うように設けられたプレバリア層３６と、プレバリア層３６及び有機ＥＬ素子本体を覆うように設けられた封止樹脂３７と、封止樹脂３７の上に設けられたバリアフィルム３８と、これら各要素３１〜３８の端面を封止する防水材３９とを備えた構成とされる。斯かる構成を有する発光体３の金属基材３１側が羽根部２２の螺旋面に取り付けられ、バリアフィルム３８側から光が出射する。
【００２２】
金属基材３１としては、可撓性を有し且つ防水性を発現するため、例えば、１０μｍ〜５０μｍ程度の厚みを有する、ステンレス、銅、チタン、アルミニウム、合金などからなる薄板が用いられる。
例えば、ステンレスからなる厚み５０μｍの薄板を金属基材３１として用いれば、１０ｍｍ以下の可撓性（破断する曲率半径）を有し、１．０×１０−７（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）以下の水蒸気バリア性を有する金属基材が得られる。
【００２３】
陽極３３の形成材料は、特に限定されないが、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、アルミニウム、金、白金、ニッケル、タングステン、銅、合金などが挙げられる。陽極３３の厚みは、特に限定されないが、通常、０．０１μｍ〜１．０μｍである。
陰極３５の形成材料は、特に限定されないが、本実施形態では、陰極３５側から光を射出するため、透明な材料が用いられる。透明及び導電性を有する陰極３５の形成材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、アルミニウムなどの導電性金属を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）、マグネシウム−銀合金などが挙げられる。陰極３５の厚みは、特に限定されないが、通常、０．０１μｍ〜１．０μｍである。
【００２４】
有機ＥＬ層３４は、少なくとも２つの層からなる積層構造である。有機ＥＬ層３４の構造としては、例えば、（Ａ）正孔輸送層、発光層及び電子輸送層の３つの層からなる構造、（Ｂ）正孔輸送層及び発光層の２つの層からなる構造、（Ｃ）発光層及び電子輸送層の２つの層からなる構造などが挙げられ、何れの構造であってもよい。前記（Ｂ）の有機ＥＬ層は、発光層が電子輸送層を兼用している。前記（Ｃ）の有機ＥＬ層は、発光層が正孔輸送層を兼用している。
【００２５】
正孔輸送層の形成材料は、正孔輸送機能を有する材料であれば特に限定されない。正孔輸送層の形成材料としては、４，４’，４”−トリス（カルバゾール−９−イル）−トリフェニルアミン（略称：ＴｃＴａ）などの芳香族アミン化合物、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼンなどのカルバゾール誘導体、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９’−スピロビスフルオレン（略称：Ｓｐｉｒｏ−ＮＰＢ）などのスピロ化合物、高分子化合物などが挙げられる。正孔輸送層の形成材料は、１種単独で又は２種以上を併用してもよい。また、正孔輸送層は、２層以上の多層構造であってもよい。正孔輸送層の厚みは、特に限定されないが、駆動電圧を下げるという観点から、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００２６】
発光層は、正孔輸送層の表面に設けられる。
発光層の形成材料は、発光性を有する材料であれば特に限定されない。発光層の形成材料としては、例えば、低分子蛍光発光材料や低分子燐光発光材料などの低分子発光材料を用いることができる。
低分子発光材料としては、例えば、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などの芳香族ジメチリデン化合物、５−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾールなどのオキサジアゾール化合物、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼンなどのスチリルベンゼン化合物、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、フルオレノン誘導体、アゾメチン亜鉛錯体やトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの有機金属錯体などが挙げられる。
発光層の厚みは、特に限定されないが、例えば、２ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００２７】
電子輸送層は、発光層の表面に設けられる。もっとも、有機ＥＬ層３４の発光効率を低下させないことを条件として、陰極３５と電子輸送層の間にこれら以外の任意の機能層が介在されていてもよい。例えば、電子注入層が、電子輸送層の表面に設けられ、電子注入層の表面に、陰極３５が設けられていてもよい。電子注入層は、陰極３５から電子輸送層へ電子の注入を補助する機能を有する層である。
電子輸送層の形成材料は、電子輸送機能を有する材料であれば特に限定されない。電子輸送層の形成材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）やビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）などの金属錯体、２，７−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］−９，９−ジメチルフルオレン（略称：Ｂｐｙ−ＦＯＸＤ）や２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）や２，２’,２’'−(１，３，５−フェニレン)−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（略称：ＴＰＢｉ）などの複素芳香族化合物、ポリ（２，５−ピリジン−ジイル）（略称：ＰＰｙ）などの高分子化合物などが挙げられる。電子輸送層の形成材料は、１種単独で又は２種以上を併用してもよい。また、電子輸送層は、２層以上の多層構造であってもよい。電子輸送層の厚みは、特に限定されないが、駆動電圧を下げるという観点から、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００２８】
プレバリア層３６は、有機ＥＬ素子本体（陽極３３、有機ＥＬ層３４及び陰極３５からなる積層体）を保護し、水分や酸素などの浸入を防止するための層である。プレバリア層３６の形成材料は、特に限定されないが、金属酸化物膜、酸化窒化膜、窒化膜、酸化炭化窒化膜などが挙げられる。前記金属酸化物としては、例えば、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉｘＯｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、Ｔｉ２Ｏなどが挙げられる。中でも、プレバリア層３６の形成材料としては、酸化炭化窒化ケイ素膜（ＳｉＯＣＮ）、酸化窒化ケイ素膜（ＳｉＯＮ）、窒化ケイ素膜（ＳｉＮ）が好ましい。プレバリア層２６の厚みは、特に限定されないが、例えば、５０ｎｍ〜５０μｍである。
【００２９】
封止樹脂３７としては、低水分・低アウトガスのエポキシ系の樹脂が好ましく用いられる。例えば、特許第４７８０２７５号記載の封止材を使用することが可能である。
【００３０】
バリアフィルム３８は、可撓性を有し且つ水分や酸素などの浸入を防止するためのフィルムである。
バリアフィルム３８の形成材料としては、エチレンテトラフルオロエチル共重合体（ＥＴＦＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、延伸ナイロン（ＯＮｙ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド、ポリエーテルスチレン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの合成樹脂フィルムを好適に用いることができる。バリアフィルム３８としては、透明なフィルムが用いられ、その厚みは、特に限定されないが、例えば、５μｍ〜１ｍｍであり、好ましくは１０μｍ〜５００μｍである。
例えば、厚み５０μｍのＰＥＴベースのフィルム（例えば、三菱樹脂製「Ｘ−ｂａｒｒｉｅｒ」）をバリアフィルム３８として用いれば、１０ｍｍ以下の可撓性（破断する曲率半径）を有し、１．０×１０−４（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）程度の水蒸気バリア性を有するバリアフィルムが得られる。
【００３１】
防水材３９としては、熱耐久性や絶縁耐久性を有するポリウレタン樹脂やエポキシ樹脂等の可撓性を有する材料が好ましく用いられる。例えば、味の素ファインテクノ社製ＡＥ−４００を使用することができる。
【００３２】
以上の構成を有する発光体（有機ＥＬ素子）３のトータルの厚みは、例えば、１２０μｍ程度とされる。
【００３３】
また、本実施形態に係る培養装置１００は、図１（ａ）に示すように、回転軸２１に連結され、回転軸２１を回転させるためのモータ４と、発光体３に電力を供給するための電源５と、培養装置１００内にＣＯ２を供給するためのＣＯ２供給ポンプ６とを備えている。
なお、本実施形態の発光体３は、羽根部２２の螺旋面に取り付けられているため、回転軸２１の回転に伴って回転することになる。このため、電源５に接続された導線Ｌ１と、発光体３に接続された導線Ｌ２とは、回転トランス５１やスリップリングなどを介して電気的に接続されている。電源５としては、培養すべき藻類の種類に応じて、発光体３から出射される光の光量、出射時間、出射タイミングなどを制御できる機能を有することが好ましい。さらには、発光体３の近傍に光量センサを配置し、この光量センサで実測した光量をフィードバック制御できるものが好ましい。
【００３４】
本実施形態に係る培養装置１を構成する部材のうち培養液Ｃに浸る部材（発光体３を除く）の材料は、通常の化学装置に慣用されている、金属、プラスチック、木材などの中から任意に選択することが可能である。
【００３５】
以上の構成を有する培養装置１００によれば、スクリューポンプ２を備えるため、たとえ培養液Ｃ中の藻類の濃度が高濃度であっても、培養液Ｃが効率良く移送される。具体的には、スクリューポンプ２が具備する回転軸２１がモータ４によって回転することで、回転軸２１の外周面に螺旋状に形成された羽根部２２も回転する。これにより、回転軸２１の一端側から他端側に向けて、羽根部２２の螺旋面に沿った流路（図１（ａ）に破線の矢符で示す流路）で培養液Ｃが効率良く移送される。
なお、本実施形態では、前述のように、羽根部２２の螺旋面の直径Ｒが培養容器１の内径に略等しく設定されているため、移送中に培養液Ｃが螺旋面に沿った流路から外れ難く、培養液Ｃがより効率良く移送される。
【００３６】
また、培養装置１００が備える発光体３は、図１（ｃ）に示すように、移送される培養液Ｃに光Ｌが照射されるように、羽根部２２の螺旋面に取り付けられている。そして、回転軸２１の軸方向に沿って隣接する螺旋面の間隔は一定（一定の螺旋ピッチＰ）である。このため、羽根部２２の螺旋ピッチＰを比較的小さくする（螺旋面の間隔を小さくする）ことで、たとえ培養液Ｃ中の藻類の濃度が高濃度であっても、光Ｌの減衰が問題にならず、羽根部２２の螺旋面に沿った流路で移送される培養液Ｃに発光体３からの光Ｌが均一且つ十分に照射されることが期待できる。また、本実施形態のように、羽根部２２の螺旋面全体に発光体３が取り付けられると共に、羽根部２２の螺旋面の直径Ｒが培養容器１の内径に略等しく設定されていることにより、培養液Ｃが移送中に常に発光体３から光Ｌを照射されることが期待できる。
【００３７】
また、羽根部２２の螺旋面に沿った流路で培養液Ｃが効率良く移送されるため、ＣＯ２供給ポンプ６から培養容器１内に供給されたＣＯ２が培養液Ｃ全体に十分に行き届くことが期待できる。
さらに、原理的にラジアル荷重が少ないスクリューポンプ２を用いるため、培養液Ｃに大きなせん断力をかけることなく移送可能である。このため、攪拌等で大きなせん断力がかかると細胞が損傷し易い藻類が培養対象であっても、問題がない。
【００３８】
以上のように、本実施形態に係る培養装置１００によれば、光及びＣＯ２が培養液Ｃ全体に行き届き、培養効率が高まることが期待できる。
【００３９】
なお、本実施形態では、発光体３が羽根部２２の螺旋面全体に取り付けられている場合を例示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、一つの螺旋ピッチＰに相当する領域にのみ取り付けたり、螺旋面の表裏面のうちいずれか一方の面にのみ取り付けるなど、発光体３を羽根部２２の螺旋面の一部にのみ取り付けることも可能である。
【００４０】
また、本実施形態では、発光体３として有機ＥＬ素子を用いる場合を例示した。低消費電力である点で有機ＥＬ素子を用いることが好ましいものの、本発明はこれに限るものではなく、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを用いることも可能である。
【００４１】
また、本実施形態では、回転軸２１の軸方向が水平方向に延びる構成を例示したが、本発明はこれに限るものではなく、回転軸２１の軸方向が水平方向に対して所定の角度で傾斜するように回転軸２１を配置することも可能である。
【００４２】
また、本実施形態では、羽根部２２の螺旋ピッチＰが羽根部２２全体において一定である場合を例示したが、本発明はこれに限るものではなく、螺旋ピッチＰを回転軸２１の一端側から他端側に向けて変更することも可能である。具体的には、羽根部２２の螺旋ピッチＰを回転軸２１の一端側から他端側に向けて小さく設定することが好ましい。
培養液Ｃ中の藻類の濃度は、培養液Ｃが羽根部２２の螺旋面に沿って移送されていくうちに高くなっていくのが一般的である。
前記好ましい構成によれば、回転軸２１の一端側（培養液Ｃの移送開始側）から他端側（培養液Ｃの移送終了側）に向けて、羽根部２２の螺旋ピッチＰが小さく設定される、すなわち、羽根部２２の螺旋面の間隔が小さくなるため、回転軸２１の他端側で培養液Ｃ中の藻類の濃度が高くなっても、移送される培養液Ｃに発光体からの光が十分に照射されることが期待できる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、羽根部２２の螺旋面が全て連続的に繋がっているが、本発明はこれに限るものではない。
例えば、羽根部２２の螺旋面が所定の螺旋ピッチＰ毎に分断されている構成を採用することも可能である。具体的には、それぞれが図１に示すような構成を有するものの、螺旋ピッチＰが異なる複数の培養装置を設け、各培養装置を培養液Ｃの移送方向に沿って連結し、培養液Ｃが各培養装置内を順次移送されるように構成することも可能である。この際、前述のように、培養液Ｃの移送方向上流側に位置する培養装置の螺旋ピッチＰよりも、移送方向下流側に位置する培養装置の螺旋ピッチＰの方を小さくすることが好ましい。
また、例えば、培養液Ｃの移送方向が逆になっている一対の培養装置を併設し、双方の培養装置の端部同士を連結することで、一対の培養装置内で培養液Ｃを循環させる構成を採用することも可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・培養容器
２・・・移送装置（スクリューポンプ）
３・・・発光体
２１・・・回転軸
２２・・・羽根部
１００・・・培養装置  
【図１】
2015039316.tif 000003