(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水および微生物を収容するためのハウジング（７６）と、
前記ハウジング（７６）に画定された、ガスを前記ハウジング（７６）に入れるための入口（８８）と、
前記ハウジング（７６）内に配置され、互いに離隔した第１の部分（１１２）および第２の部分（１１６）を含むフレーム（１０８）と、
前記ハウジング（７６）内に配置され、前記第１および第２の部分（１１２、１１６）によって支持されるとともにそれらの間に延在する媒体（１１０）とを備え、
該媒体（１１０）は、細長い部材（１４４）と前記細長い部材（１４４）から延在する複数のループ部材（１４８）とを含み、
前記第１の部分（１１２）および第２の部分（１１６）は前記ハウジング（７６）の反対側端部に配設され、
前記媒体（１１０）が互いに離隔した複数の媒体（１１０）の１つであり、前記複数の媒体（１１０）が、前記フレーム（１０８）の前記第１および第２の部分（１１２、１１６）によって支持されるとともにそれらの間に延在し、
前記媒体（１１０）が、前記ハウジング（７６）の内表面と接触しており、
前記媒体（１１０）が前記ハウジング（７６）内で、フレーム（１０８）と共に回転可能又は前記細長い部材（１４４）の長手方向へ移動する際に前記ハウジング（７６）の前記内表面との接触を維持する、微生物を培養するための容器。
【請求項２】
請求項１に記載の容器において、
前記入口（８８）が、二酸化炭素が前記ハウジング（７６）に入ることを可能にする容器。
【請求項３】
請求項１に記載の容器において、
前記細長い部材（１４４）が前記媒体（１１０）の中央芯材（１４４）であり、前記複数のループ部材（１４８）が前記中央芯材（１４４）の２つの対向面から延在する容器。
【請求項４】
請求項１に記載の容器において、
前記媒体（１１０）が複数の媒体（１１０）の１つであり、前記複数の媒体（１１０）が、ほぼ垂直方向に延在するとともに互いから離隔される容器。
【請求項５】
請求項１に記載の容器において、
前記第１の部分（１１２）が第１のほぼ円筒状のプレート（１１２）であり、前記第２の部分（１１６）が第２のほぼ円筒状のプレート（１１６）であり、前記フレーム（１０８）が、前記第１および第２の離隔したプレート（１１２、１１６）の間に延在するとともにそれらに連結される軸体（１２０）をさらに含む容器。
【請求項６】
請求項１に記載の容器において、
前記第１の部分（１１２）および第２の部分（１１６）は夫々、複数の開口部（１２８）又は周縁陥凹部（１３２）を設けられ、該複数の開口部（１２８）又は周縁陥凹部（１３２）は、前記第１の部分（１１２）および第２の部分（１１６）を貫通し又は周縁を伸びる前記媒体の細長い部材（１１４）を受け入れる容器。
【請求項７】
請求項１に記載の容器において、
前記フレーム（１０８）に連結された駆動部材（２２４）をさらに備え、前記駆動部材（２２４）が、前記フレーム（１０８）および前記媒体（１１０）を移動させるように適合された容器。
【請求項８】
請求項１に記載の容器において、前記ハウジング（７６）の内部に前記媒体（１１０）に対して光を放射するための人工光源（２０、３７、４１）とを備え、
前記人工光源（２０、３７、４１）は、前記ハウジング（７６）の外部又は内部の何れかに位置づけられる、容器。
【請求項９】
請求項８に記載の容器において、前記人工光源（２０、３７、４１）と関連付けられ、前記人工光源（２０、３７、４１）から放射される光を通過させる部材（３２０、１９６）と、
前記ハウジング（７６）内に配置され、前記光を通過させる部材（３２０）と接触しており、前記光を通過させる部材（３２０）を拭うために前記光を通過させる部材に対して回転可能な拭取り要素（３５２）とを更に備える、容器。
【請求項１０】
請求項９に記載の容器において、
前記光を通過させる部材が前記ハウジングの側壁（１９６）である容器。
【請求項１１】
請求項９に記載の容器において、
前記光を通過させる部材が前記ハウジング（７６）の内部に位置付けられる光素子（３２）である容器。
【請求項１２】
請求項９に記載の容器において、前記拭取り要素（３５２）はフレーム（１０８）に連結され、
前記フレーム（１０８）および前記拭取り要素（３５２）を回転させるために前記フレーム（１０８）に連結された駆動部材（２２４）とをさらに備える容器。
【請求項１３】
水および微生物を収容するように適合されたハウジング（７６）と、
前記ハウジング（７６）と関連付けられ、ガスを前記容器に導入するためのガス入口（８８）と、
前記ハウジング（７６）と関連付けられ、水を前記容器に導入するための水入口（９６）と、
前記ハウジング（７６）内に配置され、互いに離隔した第１の部分（１１２）および第２の部分（１１６）を含むフレーム（１０８）と、
前記ハウジング（７６）内に配置され、前記第１および第２の部分（１１２、１１６）によって垂直方向に延在する状態で支持されるとともにそれらの間に延在し且つ互いに離隔した複数の媒体セグメント（１１０、１４４）とを備え、
該複数の媒体セグメント（１１０、１４４）は夫々、細長い部材（１４４）と前記細長い部材（１４４）から延在する複数のループ部材（１４８）とを含み、
前記第１の部分（１１２）および第２の部分（１１６）は前記ハウジング（７６）の反対側端部に配設され、
前記媒体（１１０）が互いに離隔した複数の媒体（１１０）の１つであり、前記複数の媒体（１１０）が、前記フレーム（１０８）の前記第１および第２の部分（１１２、１１６）によって支持されるとともにそれらの間に延在し、
前記媒体（１１０）が、前記ハウジング（７６）の内表面と接触しており、
前記媒体（１１０）が前記ハウジング（７６）内で、フレーム（１０８）と共に回転可能又は前記細長い部材（１４４）の長手方向へ移動する際に前記ハウジング（７６）の前記内表面との接触を維持する、微生物を培養するための容器。
【請求項１４】
請求項１３に記載の容器において、
前記ハウジング（７６）が、前記ハウジング（７６）の内部に向かって光が通過するように少なくとも部分的に透明である容器。
【請求項１５】
請求項１３に記載の容器において、前記ハウジング（７６）の外部に配置され、部材が前記ハウジング（７６）の第１の部分（１１２）を少なくとも部分的に取り囲む第１の形態と、部材が前記第１の部分（１１２）よりも小さい前記ハウジング（７６）の第２の部分（１１６）を少なくとも部分的に取り囲む第２の形態との間で、前記ハウジング（７６）に対して移動可能な部材（４２８）とを備える、微生物を培養するための容器。
【請求項１６】
請求項１又は１３に記載の容器において、前記フレーム（１０８）に連結され、前記フレーム（１０８）に浮力を提供するための浮きデバイス（６３２）を更に備える、微生物を培養するための容器。
【請求項１７】
請求項１６に記載の容器において、
前記フレーム（１０８）の少なくとも一部分が前記ハウジング（７６）に収容された水に浸漬され、前記浮きデバイス（６３２）が前記水に浮く容器。
【請求項１８】
請求項１３に記載の容器において、
前記第１の部分（１１２）および第２の部分（１１６）は夫々、複数の開口部（１２８）又は周縁陥凹部（１３２）を設けられ、該複数の開口部（１２８）又は周縁陥凹部（１３２）は、前記第１の部分（１１２）および第２の部分（１１６）を貫通し又は周縁を伸びる前記媒体の細長い部材（１１４）を受け入れる容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本願は、同時係属中の米国仮特許出願第６１／１０８，１８３号（２００８年１０月２４日出願）、第６１／１７５，９５０号（２００９年５月６日出願）、および第６１／２４１，５２０号（２００９年９月１１日出願）の利益を主張し、それらの内容を参照により本明細書に組み込む。
【０００２】
[0002]本発明は、全体として、微生物を培養し、ガスを緩和するためのシステム、装置、および方法に関し、より具体的には、バイオディーゼル燃料もしくは他の燃料などの他の生成物を生成するために、直接または精製された状態で使用されてもよい、脂質および他の細胞生成物を生成するのに使用される藻類を培養するための、また、二酸化炭素などのガスを軽減するための、システム、装置、ならびに方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]バイオディーゼル燃料などの燃料を生成するため、藻類などの微生物が生育されてきた。しかし、微生物の成長は、微生物を生成するのに必要なコストおよびエネルギーの需要が大きいため、逆効果であった。ほとんどの場合、コストおよびエネルギーの需要は、微生物の成長プロセスから得られる収益およびエネルギーを上回る。それに加えて、微生物の成長プロセスは、比較的短い期間で高水準の微生物を培養するのには非効率的である。したがって、生成のためのコストおよびエネルギーの需要が低く、大量の微生物を効率的なやり方で生成し、それによって高水準の燃料の生成を促進する、藻類などの微生物を成長させるためのシステム、装置、および方法が必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0004]一実施例では、微生物を培養するためのシステムが提供される。
【０００５】
[0005]別の実施例では、微生物を培養するための容器が提供される。
【０００６】
[0006]さらに別の実施例では、微生物を培養する方法が提供される。
【０００７】
[0007]さらにまた別の実施例では、燃料の生成に使用される藻類を培養するためのシステム、容器、または方法が提供される。
【０００８】
[0008]さらなる実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジングに画定された、ガスをハウジングに入れるための入口と、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを含む容器が提供される。
【０００９】
[0009]さらに別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジングに画定された、ガスをハウジングに入れるための入口と、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、互いに離隔した第１の部分および第２の部分を含むフレームと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、第１および第２の部分によって支持されるとともにそれらの間に延在する媒体とを含む容器が提供される。
【００１０】
[0010]さらなる別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジング内に位置付けられ、ハウジングの内表面と接触しており、ハウジング内の第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、第１および第２の位置の間で移動する際にハウジングの内表面との接触を維持する媒体とを含む容器が提供される。
【００１１】
[0011]別の実施例では、微生物を培養するための方法であって、水および微生物を収容するための容器を提供する工程と、少なくとも部分的に容器内に、容器の内表面と接触させて媒体を位置付ける工程と、容器内で第１の位置から第２の位置へと媒体を移動させる工程と、媒体が第１の位置から第２の位置へと移動する際に媒体をハウジングの内表面と接触させて維持する工程とを含む方法が提供される。
【００１２】
[0012]さらに別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、互いに離隔した第１の部分および第２の部分を含み、ハウジングに対して回転可能なフレームと、フレームの第１および第２の部分に連結されるとともにそれらの間に延在する第１の媒体セグメントと、フレームの第１および第２の部分に連結されるとともにそれらの間に延在する第２の媒体セグメントとを含み、第１の媒体セグメントの少なくとも一部分および第２の媒体セグメントの少なくとも一部分が互いに離隔した、容器が提供される。
【００１３】
[0013]さらにまた別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するための、側壁を含むハウジングを含む容器が提供される。容器はまた、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、第１の距離だけ互いに離隔した第１の対の媒体セグメントと、第２の距離だけ互いに離隔した第２の対の媒体セグメントとを含む複数の媒体セグメントを含み、第１の距離は第２の距離より大きく、第１の対の媒体セグメントは第２の対の媒体セグメントよりも側壁に近接して位置付けられる。
【００１４】
[0014]さらなる実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、２つの離隔したフレーム部分を含むフレームと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、２つの離隔したフレーム部分の間に延在する媒体とを含み、フレームが、媒体が構築される第２の材料よりも剛性の高い第１の材料で構築される、容器が提供される。
【００１５】
[0015]さらに別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、ハウジングに対して移動可能なフレームと、フレームに連結され、第１の速度および第１の速度とは異なる第２の速度でフレームを移動させるように適合された駆動部材と、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、フレームに連結される媒体とを含む容器が提供される。
【００１６】
[0016]さらなる別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、ハウジングに対して移動可能であり、２つの離隔したフレーム部分を含むフレームと、フレームを移動させるためにフレームに連結される駆動部材と、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、２つの離隔したフレーム部分の間に延在する媒体とを含む容器が提供される。
【００１７】
[0017]別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、ハウジングに対して移動可能なフレームと、フレームに連結される媒体と、ハウジング内部へと光を放射するための人工照明素子とを含む容器が提供される。
【００１８】
[0018]さらに別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジングの内部へと光を放射するための人工光源と、人工光源と関連付けられ、人工光源から放射された光を通過させる部材と、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、部材と接触しており、部材を拭うために部材に対して移動可能な拭取り要素とを含む容器が提供される。
【００１９】
[0019]さらにまた別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するための、ハウジングの内部へと日光を通過させる側壁を含むハウジングと、ハウジングと関連付けられる、ハウジングの内部へと光を放射するための人工光源と、ハウジングと関連付けられる、側壁を通してハウジングの内部に入る日光の量を感知するためのセンサと、センサおよび人工光源に電気的に連結され、ハウジングの内部へと入る所望よりも少ない量の日光をセンサが感知すると人工光源を活性化することができるコントローラとを含む容器が提供される。
【００２０】
[0020]さらなる実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジングの外部に位置付けられ、ハウジングの内部へと光を方向付けるための反射素子とを含む容器が提供される。
【００２１】
[0021]さらなる別の実施例では、微生物を培養するための方法であって、水を収容するとともに、容器内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材および細長い部材から延在する複数のループを含む媒体を含む容器を提供する工程と、容器内で微生物を培養する工程と、水および微生物の第１の部分を容器から除去し、微生物の第２の部分を媒体上に残す工程と、微生物を含まない水で容器を再充填する工程と、再充填された容器内で媒体上に残された微生物の第２の部分から微生物を培養する工程とを含む方法が提供される。
【００２２】
[0022]別の実施例では、微生物を培養するための方法であって、水を収容するとともに、容器内に少なくとも部分的に位置付けられた媒体を含む容器を提供する工程と、容器内で微生物を培養する工程と、水のほぼすべておよび微生物の第１の部分を容器から除去し、微生物の第２の部分を媒体上に残す工程と、微生物を含まない水で容器を再充填する工程と、再充填された容器内で媒体上に残された微生物の第２の部分から微生物を培養する工程とを含む方法が提供される。
【００２３】
[0023]さらに別の実施例では、微生物を培養するための方法であって、幅寸法よりも大きい高さ寸法を有するハウジングを提供する工程と、容器と関連付けられた水入口を介して水を容器内に位置付ける工程と、容器と関連付けられたガス入口を介してガスを容器内に位置付ける工程と、ほぼ垂直方向に延在するとともに互いに離隔した複数の媒体セグメントを容器内に提供する工程と、容器内で微生物を培養する工程とを含み、第１の濃度の微生物が複数の媒体セグメントによって支持され、第２の濃度の微生物が水中に浮遊され、微生物の第１の濃度が微生物の第２の濃度よりも高い、方法が提供される。
【００２４】
[0024]さらにまた別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、幅寸法よりも大きい高さ寸法を有し、水および微生物を収容するように適合されたハウジングと、ハウジングと関連付けられ、ガスを容器に導入するためのガス入口と、ハウジングと関連付けられ、水を容器に導入するための水入口と、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、ほぼ垂直方向に延在し、互いに離隔した複数の媒体セグメントとを含み、第１の濃度の微生物が複数の媒体セグメントによって支持され、第２の濃度の微生物が水中に浮遊され、微生物の第１の濃度が微生物の第２の濃度よりも高い、容器が提供される。
【００２５】
[0025]さらなる実施例では、微生物を培養するためのシステムであって、水を収容し、内部で微生物を培養するための第１の容器と、水を収容し、内部で微生物を培養するための第２の容器と、第１の容器および第２の容器を相互接続し、第１の容器から第２の容器へとガスを移すための導管とを含むシステムが提供される。
【００２６】
[0026]さらに別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するハウジングと、ハウジングに画定され、第１の圧力で水をハウジングに導入する第１の開口部と、ハウジングに画定され、第１の圧力よりも低い第２の圧力で水をハウジングに導入する第２の開口部とを含む容器が提供される。
【００２７】
[0027]さらなる別の実施例では、微生物を培養するための方法であって、第１の開口部および第２の開口部を含むハウジングを提供する工程と、ハウジング内で微生物を培養する工程と、第１の開口部を介して第１の圧力で水をハウジングに導入する工程と、第２の開口部を介して第１の圧力よりも低い第２の圧力で水をハウジングに導入する工程とを含む方法が提供される。
【００２８】
[0028]別の実施例では、微生物を培養するためのシステムであって、水および微生物を収容する容器と、流体を収容し、容器の水に接触するように位置付けられ、水の温度を変化させるため、水の温度とは温度が異なる導管とを含むシステムが提供される。
【００２９】
[0029]さらに別の実施例では、微生物を培養するための方法であって、水を収容するための容器を提供する工程と、フレームを少なくとも部分的に容器内に位置付ける工程と、媒体をフレームに連結する工程と、容器内の媒体上で微生物を培養する工程と、フレームおよび媒体を第１の速度で移動させる工程と、フレームおよび媒体を第１の速度とは異なる第２の速度で移動させる工程と、培養された微生物を含む水の一部分を容器から除去する工程と、除去された水と交換するため追加の水を容器に導入する工程とを含む方法が提供される。
【００３０】
[0030]さらにまた別の実施例では、微生物を培養するためのシステムであって、水を収容し、第１の種の微生物を内部で培養するための第１の容器と、水を収容し、第１の種の微生物とは異なる第２の種の微生物を内部で培養するための第２の容器と、第１の容器に接続され、ガス源から生じるガスを第１の容器に運ぶための第１の導管と、第２の容器に接続され、ガス源から生じるガスを第２の容器に運ぶための第２の導管とを含むシステムが提供される。
【００３１】
[0031]さらなる実施例では、微生物を培養するためのシステムであって、水を収容し、第１の種の微生物を培養するための第１の容器と、水を収容し、第１の種の微生物を培養するための第２の容器と、第１の容器に接続され、ガス源から生じるガスを第１の容器に運ぶための第１の導管と、第２の容器に接続され、ガス源から生じるガスを第２の容器に運ぶための第２の導管とを含み、培養された微生物の第１の部分が第１の生成物を製造するのに利用され、培養された微生物の第２の部分が第２の生成物を製造するのに利用される、システムが提供される。
【００３２】
[0032]さらに別の実施例では、微生物を培養するためのシステムであって、水を収容し、第１の種の微生物を内部で培養するための第１の容器と、水を収容し、第１の種の微生物とは異なる第２の種の微生物を内部で培養するための第２の容器と、第１の容器に接続され、ガス源から生じるガスを第１の容器に運ぶための第１の導管と、第２の容器に接続され、ガス源から生じるガスを第２の容器に運ぶための第２の導管とを含み、第１の容器で培養された第１の種の微生物が第１の生成物を製造するのに利用され、第２の容器で培養された第２の種の微生物が第２の生成物を製造するのに利用される、システムが提供される。
【００３３】
[0033]さらなる別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するための、ハウジングの内部へと光を通過させる側壁を含むハウジングと、側壁と関連付けられた、少なくとも１つの波長の光が側壁を通過するのを阻害する紫外線阻害因子とを含む容器が提供される。
【００３４】
[0034]別の実施例では、微生物の培養中に遊離酸素を収集するための方法であって、水を収容するための、フレームおよびフレームによって支持された媒体を含む容器を提供する工程と、ガスを容器に導入する工程と、微生物を容器内で培養する工程と、微生物を培養することによって発生する遊離酸素を媒体から取り除くため、駆動部材を用いてフレームおよび媒体を移動させる工程と、取り除いた遊離酸素を容器から除去する工程とを含む方法が提供される。
【００３５】
[0035]さらに別の実施例では、微生物を培養するためのシステムであって、水および微生物を収容するための、水平寸法よりも大きい垂直寸法を含む第１の容器と、水および微生物を収容するための、水平寸法よりも大きい垂直寸法を含み、第１の容器の上方に位置付けられた第２の容器と、第１および第２の容器内での微生物の培養を促進するため、第１および第２の容器にガスを提供するガス源と、第１および第２の容器内での微生物の培養を促進するため、第１および第２の容器に水を提供する水源とを含むシステムが提供される。
【００３６】
[0036]さらにまた別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、第２の部分から離隔した第１の部分を含むフレームと、フレームの第１および第２の部分に連結され、それらの間に延在し、微生物の第１の部分を支持する第１の媒体セグメントと、フレームの第１および第２の部分に連結され、それらの間に延在し、微生物の第２の部分を支持する、第１の媒体セグメントから離隔した第２の媒体セグメントとを含む容器が提供される。
【００３７】
[0037]さらなる実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられるフレームと、フレームに連結されてフレームを移動させる駆動部材と、フレームによって支持され、培養中の微生物に対する支持を提供する媒体と、ハウジングの内部に光を提供するための人工光源とを含む容器が提供される。
【００３８】
[0038]さらに別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられるフレームと、フレームによって支持され、培養中の微生物に対する支持を提供する媒体と、ハウジングの内部に光を提供するための第１の人工光源と、ハウジングの内部に光を提供するための第２の人工光源とを含み、第１および第２の人工光源が別個の人工光源である、容器が提供される。
【００３９】
[0039]さらなる別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられるフレームと、フレームによって支持され、培養中の微生物に対する支持を提供する媒体と、ハウジングの外部に配置され、ハウジングの内部に光を提供するための人工光源とを含み、人工光源が、部材と、部材に連結され、光を放射するための照明素子とを含み、部材がハウジングに向かって、またはハウジングから離れる方向に移動可能である、容器が提供される。
【００４０】
[0040]別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジングに連結され、ハウジングを少なくとも部分的に取り囲み、光が通過してハウジング内に入るのを阻害する少なくとも部分的に不透明な外壁と、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられるフレームと、フレームによって支持され、培養中の微生物に対する支持を提供する媒体と、ハウジングおよび外壁に連結されて、容器の外部からハウジングの内部へと光を透過させる光素子とを含む容器が提供される。
【００４１】
[0041]さらに別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するための、光が通過してハウジング内に入るのを阻害する少なくとも部分的に不透明なハウジングと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられるフレームと、フレームによって支持され、培養中の微生物に対する支持を提供する媒体と、ハウジングに連結されて、ハウジングの外部からハウジングの内部へと光を透過させる光素子とを含む容器が提供される。
【００４２】
[0042]さらにまた別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジングの外部に位置付けられ、部材がハウジングの第１の部分を少なくとも部分的に取り囲む第１の位置と、部材が第１の部分よりも小さいハウジングの第２の部分を少なくとも部分的に取り囲む第２の位置との間で、ハウジングに対して移動可能な部材とを含む容器が提供される。
【００４３】
[0043]さらなる実施例では、微生物を培養するための方法であって、水および微生物を収容するための、容器内に少なくとも部分的に位置付けられた媒体を含む容器を提供する工程と、媒体上で微生物を培養する工程と、微生物を媒体上で保持したまま、水の少なくとも一部分を容器から除去する工程と、除去された水の少なくとも一部分を容器内に戻す工程とを含む方法が提供される。
【００４４】
[0044]さらに別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジングに画定された、ガスをハウジングに入れるための入口と、入口と関連付けられ、ハウジングへのガスの流入を調節する弁と、ハウジング内に少なくとも位置付けられ、ハウジングに収容された水のｐＨ値を感知するｐＨセンサと、弁およびｐＨセンサに電気的に連結され、ｐＨセンサによって感知された水のｐＨ値に応じて弁を制御するコントローラとを含む容器が提供される。
【００４５】
[0045]さらなる別の実施例では、微生物を培養するための容器であって、水および微生物を収容するためのハウジングと、ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、フレームに浮力を提供するための浮きデバイスを含むフレームとを含む容器が提供される。
【００４６】
[0046]別の実施例では、藻類を栽培するためのシステムであって、媒体が中に位置付けられ、藻類が成長する環境を提供する容器を含むシステムが提供される。媒体は、容器の内部から藻類を取り除くため、容器の内部を拭うこともできる。また、媒体はループコード媒体であってもよい。媒体は、容器内のフレームに吊り下げられてもよく、フレームは回転可能であってもよい。フレームは、媒体および媒体上に支持された藻類を回転させて、藻類が日光に暴露される時間を制御する第１の遅い速度と、フレームおよび藻類を回転させて、藻類を媒体から取り除く第２の速い速度とを含む様々な速度で回転されてもよい。システムは、藻類を媒体から除去するのを支援するための流水洗浄システムを含んでもよい。例えば、流水洗浄システムは、媒体およびその上に支持された藻類に噴霧して藻類を媒体から取り除く高圧噴霧装置を含んでもよい。フレームおよび媒体は噴霧中に回転されてもよい。さらに、システムは、直射日光以外の光を容器に提供する人工光システムを含んでもよい。例えば、人工光システムは、自然の日光を容器に方向付け直してもよく、または人工光を提供してもよい。さらにまた、システムは、容器の温度、および容器に接触する光の量に影響を与えるための環境制御デバイスを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】例示的な微生物培養システムの概略図である。[0047]
【図２】別の例示的な微生物培養システムの概略図である。[0048]
【図３】図１および２に示されるシステムの容器の縦断面に沿った断面図である。[0049]
【図４】図３に示される容器の分解組立図である。[0050]
【図５】図３に示される容器のコネクタプレートの上面斜視図である。[0051]
【図６】図３に示される容器で使用される例示的な媒体の一部分の正面図である。[0052]
【図７】図６に示される例示的な媒体の背面図である。[0053]
【図８】支持部材を備えた図６に示される例示的な媒体の正面図である。[0054]
【図９】図３に示される容器で使用される別の例示的な媒体の立面図である。[0055]
【図１０】図９に示される例示的な媒体の上面図である。[0056]
【図１１】図３に示される容器で使用されるさらなる例示的な媒体の立面図である。[0057]
【図１２】図１１に示される例示的な媒体の上面図である。[0058]
【図１３】図３に示される容器で使用されるさらに別の例示的な媒体の立面図である。[0059]
【図１４】図１３に示される例示的な媒体の上面図である。[0060]
【図１５】図３に示される容器で使用されるさらに別の例示的な媒体の立面図である。[0061]
【図１６】図１５に示される例示的な媒体の上面図である。[0062]
【図１７】図３に示される容器で使用されるさらなる例示的な媒体の立面図である。[0063]
【図１８】図１７に示される例示的な媒体の上面図である。[0064]
【図１８Ａ】図３に示される容器で使用される別の例示的な媒体の立面図である。[0065]
【図１８Ｂ】図３に示される容器で使用されるさらなる例示的な媒体の立面図である。[0066]
【図１８Ｃ】図３に示される容器で使用されるさらに別の例示的な媒体の立面図である。[0067]
【図１８Ｄ】図３に示される容器で使用されるさらなる別の例示的な媒体の立面図である。[0068]
【図１８Ｅ】図３に示される容器で使用されるさらなる別の例示的な媒体の立面図である。[0069]
【図１９】媒体がコネクタプレートに固定され、媒体の一部分が線で概略的に表される、図５に示される容器のコネクタプレートの一部分の上面斜視図である。[0070]
【図２０】図３の線２０−２０に沿った容器の断面図である。[0071]
【図２１】図２０の線２１−２１に沿った断面図である。[0072]
【図２２】図３に示される容器のブッシングの上面斜視図である。[0073]
【図２３】図３に示される容器のブッシングの代替実施形態の上面図である。[0074]
【図２４】図３に示される容器のブッシングの別の代替実施形態の上面図である。[0075]
【図２５】容器および例示的な人工光システムの上面斜視図である。[0076]
【図２６】図２５の線２６−２６に沿った断面図である。[0077]
【図２７】容器および別の例示的な人工光システムの縦断面に沿った断面図である。[0078]
【図２８】図２７に示される容器および人工光システムの一部分の拡大図である。[0079]
【図２９】人工光システムの一部分を拭う代替のやり方とともに示される、図２７に示される容器および人工光システムの一部分の拡大図である。[0080]
【図３０】人工光システムの一部分を拭う別の代替のやり方とともに示される、図２７に示される容器および人工光システムの立面図である。[0081]
【図３１】図３０に示される容器および人工光システムの一部分の拡大図である。[0082]
【図３２】図３０に示される容器およびフレーム支持デバイスの一部分の上面斜視図である。[0083]
【図３３】図３２に示されるフレーム支持デバイスの上面図である。[0084]
【図３４】図３３の拡大部分図である。[0085]
【図３５】図３３の線３５−３５に沿ったフレーム支持デバイスの断面図である。[0086]
【図３６】図３５の拡大部分図である。[0087]
【図３７】図３２に示される容器およびフレーム支持デバイスの縦断面に沿った断面図である。[0088]
【図３８】容器のフレームを支持するための、断面で示される浮きデバイスを含む、容器の縦断面に沿った部分断面図である。[0089]
【図３９】図３８に示される浮きデバイスの立面図である。[0090]
【図４０】図３８に示される浮きデバイスの上面図である。[0091]
【図４１】例示的な横方向支持プレートを含む、図３８に示される浮きデバイスの上面図である。[0092]
【図４２】別の例示的な代替の容器の縦断面に沿った部分断面図である。[0093]
【図４３】図４２に示される容器および例示的な代替の駆動メカニズムの一部分の上面斜視図である。[0094]
【図４４】図４２に示される容器の一部分の底面斜視図である。[0095]
【図４５】図４２に示される容器の一部分の上面斜視図である。[0096]
【図４６】容器およびさらに別の例示的な人工光システムの縦断面に沿った断面図である。[0097]
【図４７】図４６に示される容器および人工光システムの一部分の拡大図である。[0098]
【図４８】容器およびさらなる例示的な人工光システムの縦断面に沿った断面図である。[0099]
【図４９】流水洗浄システムとともに示される容器の縦断面に沿った断面図である。[0100]
【図５０】微生物培養システムの例示的な温度制御システムを備えた容器の上面斜視図である。[0101]
【図５１】微生物培養システムの別の例示的な温度制御システムとともに示される容器の縦断面に沿った断面図である。[0102]
【図５２】容器、および例示的な液体管理システムの一部分の立面図である。[0103]
【図５３】例示的な容器、例示的な環境制御デバイス、および容器と環境制御デバイスを垂直に支持するための例示的な支持構造の立面図である。[0104]
【図５４】環境制御デバイスが全閉位置で示される、図５３の線５４−５４に沿った容器および環境制御デバイスの一部分の断面図である。[0105]
【図５５】環境制御デバイスが全開位置で示される、図５４に示されるものと類似した容器および環境制御デバイスの一部分の断面図である。[0106]
【図５６】環境制御デバイスが半開位置で示される。図５４に示されるものと類似した容器および環境制御デバイスの一部分の断面図である。[0107]
【図５７】環境制御デバイスが別の半開位置で示される。図５４に示されるものと類似した容器および環境制御デバイスの一部分の断面図である。[0108]
【図５８】環境制御デバイスの複数の例示的な向きと、１日の時間全体にわたる太陽の例示的な経路の概略図である。[0109]
【図５９】第１の位置で示される別の例示的な環境制御デバイスの概略図である。[0110]
【図６０】環境制御デバイスが第２の位置または全開位置で示される、図５９に示される環境制御デバイスの別の概略図である。[0111]
【図６１】環境制御デバイスが第３の位置または一部開位置で示される、図５９に示される環境制御デバイスのさらに別の概略図である。[0112]
【図６２】環境制御デバイスが第４の位置または別の一部開位置で示される、図５９に示される環境制御デバイスのさらなる概略図である。[0113]
【図６３】例示的な人工光システムを含む環境制御デバイスの一部分の上面斜視図である。[0114]
【図６４】図６３の線６４−６４に沿った例示的な人工光システムの断面図である。[0115]
【図６５】別の例示的な人工光システムを含む環境制御デバイスの一部分の上面斜視図である。[0116]
【図６６】図６５の線６６−６６に沿った例示的な人工光システムの断面図である。[0117]
【図６６Ａ】容器の別の例示的実施形態の上面斜視図である。[0118]
【図６６Ｂ】図６６Ａの線６６Ｂ−６６Ｂに沿った断面図である。[0119]
【図６６Ｃ】容器のさらに別の例示的実施形態を示す図６６Ｂに類似した断面図である。[0120]
【図６６Ｄ】容器および人工光システムのさらに別の例示的実施形態を示す図６６Ｂに類似した断面図である。[0121]
【図６７】コントローラ、容器、人工照明システム、および環境制御デバイスの間の関係を特に示す、微生物培養システムの例示的なシステム図である。[0122]
【図６８】微生物培養システムを動作させる例示的なやり方を示すフローチャートである。[0123]
【図６９】微生物培養システムを動作させる別の例示的なやり方を示すフローチャートである。[0124]
【図７０】微生物培養システムを動作させるさらに別の例示的なやり方を示すフローチャートである。[0125]
【図７１】微生物培養システムを動作させるさらなる例示的なやり方を示すフローチャートである。[0126]
【図７２】ほぼ正方形の形状を有する例示的な代替の容器の長手方向に垂直な面に沿った断面図である。[0127]
【図７３】ほぼ長方形の形状を有する別の例示的な代替の容器の長手方向に垂直な面に沿った断面図である。[0128]
【図７４】ほぼ三角形の形状を有するさらに別の例示的な代替の容器の長手方向に垂直な面に沿った断面図である。[0129]
【図７５】ほぼ楕円形の形状を有するさらなる別の例示的な代替の容器の長手方向に垂直な面に沿った断面図である。[0130]
【発明を実施するための形態】
【００４８】
[0131]本発明のあらゆる独立した特徴および実施形態を詳細に説明するのに先立って、本発明は、その適用において、以下の説明に記載されるかまたは図面に図示される構成要素の構成および配置の詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態であることができ、かつ様々な手法で実践または実施することができる。また、本明細書に使用される語法および用語は説明のためのものであって、限定的なものとして見なすべきでないことを理解されたい。
【００４９】
[0132]図１を参照すると、微生物を培養するための例示的なシステム２０が示される。システム２０は、例えば藻類または微細藻類など、種々のタイプの微生物を培養することができる。微生物は、例えば、食料品、栄養補給剤、水産養殖、動物飼料、栄養補助食品、医薬品、化粧品、肥料、例えばバイオ原油、ブタノール、エタノール、航空燃料、水素、バイオガス、バイオディーゼル燃料などの燃料を含む、種々の理由で培養されてもよい。培養されてもよい微生物の例としては、健康および栄養補助食品用の多価不飽和脂肪酸を生成するＰ．トリコルヌツム（Ｐ．ｔｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ）、抗がん剤用のアンフィジノリド類およびアンフィジニン類を生成するアンフィディニウム属（Ａｍｐｈｉｄｉｎｉｕｍ ｓｐ．）、抗カビ剤用のゴニオドミン類を生成するアレキサンドリウム・ヒラノイ（Ａｌｅｘａｎｄｒｉｕｍ ｈｉｒａｎｏｉ）、エラスターゼ阻害剤であるオシラペプチン（ｏｓｃｉｌｌａｐｅｐｔｉｎ）を生成するオシラトリア アガディ（Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｉａ ａｇａｒｄｈｉｉ）などが挙げられる。本発明の培養システム２０は、種々の理由および使用のために種々の微生物を培養することができるが、例示的な培養システム２０の以下の説明は、燃料生成のための藻類の培養に関するものとして記載される。
【００５０】
[0133]この例示的なシステム２０から収集された藻類は、処理されて、例えば、バイオディーゼル燃料、バイオディーゼル燃料、ジェット燃料、および細菌から抽出される脂質で作られる他の生成物などの燃料を生成する。上述したように、淡水種および海水種両方の種々の藻類種が、燃料用の油を生成するのにシステム２０で使用されてもよい。例示的な藻類種としては、ボツリオコッカス・ブラウニー（Ｂｏｔｒｙｏｃｏｃｃｕｓ ｂａｒｕｎｉｉ）、キートケロス・ムエレリ（Ｃｈａｅｔｏｃｅｒｏｓ ｍｕｅｌｌｅｒｉ）、緑藻クラミドモナス（Ｃｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓ ｒｈｅｉｎｈａｒｄｉｉ）、クロレラ・ブルガリス（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｖｕｌｇａｒｉｓ）、クロレラ・ピレノイドサ（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ）、クロロコッカム・リトラーレ（Ｃｈｌｏｒｅｃｏｃｃｕｍ ｌｉｔｔｏｒａｌｅ）、ドナリエラ・ビオクラータ（Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｂｉｏｃｕｌａｔａ）、ドナリエラ・サリナ（Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ）、ドナリエラ・テルチオレクタ（Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａ）、ユーグレナ・グラシリス（Ｅｕｇｌｅｎａ ｇｒａｃｉｌｉｓ）、ヘマトコッカス・プルビアリス（Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ）、イソクリシス・ガルバナ（Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ ｇａｌｂａｎａ）、ナンノクロロプシス オキュラータ（Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｏｃｕｌａｔａ）、ナビキュラ・サプロフィラ（Ｎａｖｉｃｕｌａ ｓａｐｒｏｐｈｉｌａ）、ネオクロリス・オレオアブンダンス（Ｎｅｏｃｈｌｏｒｉｓ ｏｌｅｏａｂｕｎｄａｎｓ）、ポルフィリディウム・クルエンタム（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍ）、Ｐ．トリコルヌツム（Ｐ．Ｔｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ）、プリムネシウム・パルヴム（Ｐｒｙｍｎｅｓｉｕｍ ｐａｒｖｕｍ）、セネデス・ムスダイモルファス（Ｓｃｅｎｅｄｅｓ Ｍｕｓｄｉｍｏｒｐｈｕｓ）、セネデスムス・ダイモルファス（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ）、セネデスムス・オブリカス（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｏｂｌｉｑｕｕｓ）、セネデスムス クアドリコーダ（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｑｕａｄｒｉｃａｕｄａ）、スピルリナ・マキシマ（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｍａｘｉｍａ）、スピルリナ・プラテンシス（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｐｌａｔｅｎｓｉｓ）、スピロギラ属（Ｓｐｉｒｏｇｙｒａ ｓｐ．）、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｃｕｓ ｓｐ．）、テトラセルミス・マキュラータ（Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｍａｃｕｌａｔａ）、テトラセルミス・スエシカ（Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｓｕｅｃｉｃａ）などが挙げられる。これらおよび他の藻類種については、多量の燃料を生成し、かつ／または多量の二酸化炭素を消費するため、油の含量および／または二酸化炭素を軽減する能力が高いことが望ましい。
【００５１】
[0134]異なるタイプの藻類は、効率的に成長するために異なるタイプの環境条件を必要とする。ほとんどのタイプの藻類は、淡水または海水どちらかの水中で培養しなければならない。他の必要な条件は藻類のタイプに応じて変わる。例えば、いくつかのタイプの藻類は、光、二酸化炭素、および最低限の量の鉱物を水に付加するだけで培養されることがある。そのような鉱物は、例えば、窒素およびリンを含んでもよい。他のタイプの藻類は、適切な培養のために他のタイプの添加物を必要とすることがある。
【００５２】
[0135]引き続き図１を参照すると、システム２０は、ガス管理システム２４と、液体管理システム２８と、複数の容器３２と、藻類回収処理機器３６と、人工光システム３７（図２５〜４８および６３〜６６を参照）と、現場洗浄または流水洗浄システム３８（図４９を参照）と、プログラマブル論理コントローラ４０（図６７を参照）とを含む。ガス管理システム２４は、１つまたは複数の種々の供給源であることができる、少なくとも１つの二酸化炭素源４４を含む。例えば、二酸化炭素源４４は、産業設備、製造設備、燃料動力式の機器、廃水処理施設から発生した副生成物、または加圧された二酸化炭素キャニスタなどから発生する放出物であってもよい。例示的な産業および製造設備は、例えば、発電所、エタノール工場、セメント処理装置、石炭燃焼工場などを含んでもよい。二酸化炭素源４４からのガスは、微生物の成長を阻害することがある、有毒レベルの二酸化硫黄、または他の有毒ガス、および重金属などの化合物を含有しないことが好ましい。供給源から放出されたガスが二酸化硫黄または他の有毒ガスを含む場合、ガスが容器３２に導入される前に洗浄または浄化されることが好ましい。ガス管理システム２４は、供給流内で二酸化炭素を容器３２に導入する。いくつかの例示的実施形態では、供給流は、約１０容量％〜約１２容量％の二酸化炭素を含んでもよい。あるいは、供給流は、他の容量％の二酸化炭素を含んでもよく、それも依然として本発明の趣旨および範囲内にある。
【００５３】
[0136]二酸化炭素が、産業放出物、機械放出物、または廃水処理施設からの副生成物から生じる場合、システム２０は、二酸化炭素を大気に放出するのではなく、有用な目的のために二酸化炭素を再利用している。システム２０のための二酸化炭素源４４は、単一の供給源４４、複数の類似の供給源４４（例えば、複数の産業設備）、または複数の異なる供給源４４（例えば、産業設備および廃水処理施設）であることができる。ガス管理システム２４は、二酸化炭素源（１つまたは複数）４４から導出された二酸化炭素を容器３２それぞれに送達するパイプ網４８を含む。いくつかの実施形態では、ガス管理システム２４が二酸化炭素を容器３２に導入する前に、二酸化炭素を生じる放出物は、冷却のための冷却スプレー塔に通され、溶液に導入されてもよい。図１の図示される例示的実施形態では、容器３２はパイプ４８を通して並列に接続される。図示される例示的実施形態に表されるように、パイプ網４８は、主入口ライン４８Ａと、主入口ライン４８Ａから延在し、二酸化炭素を主入口ライン４８Ａから複数の容器３２それぞれに送る複数の二次入口分岐４８Ｂとを含む。二次入口分岐４８Ｂは、容器３２の底部に接続され、全体が水で充填された容器３２の内部に二酸化炭素を放出する。容器３２へ導入されると、二酸化炭素は水中で泡の形態をとり、水を介して容器３２の頂部へと上昇する。いくつかの実施例では、二酸化炭素を導入するために検討された圧力範囲は約１７５８０〜３５１６０ｋｇｆ／ｍ２（２５〜５０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ））である。ガス管理システム２４は、ガス多孔分散管（gas sparger）、拡散器、泡分配器、水飽和ガス注入器、または二酸化炭素泡を容器３２に導入し、二酸化炭素を容器全体により均一に分配する、容器３２の底部に位置する他のデバイスを含んでもよい。それに加えて、他のガス多孔分散管、拡散器、泡分配器、または他のデバイスは、容器３２内でその高さに沿って漸進的に配置されて、複数の高さ位置で二酸化炭素泡を容器３２に導入してもよい。容器３２に導入される二酸化炭素ガスは、少なくとも部分的に、容器３２に収容された藻類によって成長および培養プロセスで消費される。その結果、容器３２から排出される二酸化炭素は容器３２に導入される量よりも少ない。いくつかの実施形態では、ガス管理システム２４は、必要であれば、ガス前置濾過要素、冷却要素、有毒ガス洗浄要素を含んでもよい。
【００５４】
[0137]ガス管理システム２４はガス排出管５２をさらに含む。上述したように、容器３２内の藻類によって消費されない二酸化炭素は、容器３２を上へと移動し、容器３２それぞれの上部領域に蓄積する。藻類による二酸化炭素の消費は、藻類の培養に必要な光合成プロセスを藻類が行うことによって生じる。光合成プロセスの副生成物は、容器３２の水の中に放出され、媒体１１０および藻類上で定着もしくは核化することがあり、または容器３２の上部領域に上昇し蓄積することがある、藻類による酸素の生成物である。水および容器の３２中の高い酸素レベルは、藻類が二酸化炭素を消費するのを阻害し、最終的に光合成プロセスを阻害する酸素阻害を引き起こすことがある。したがって、酸素を容器３２から放出することが望ましい。
【００５５】
[0138]蓄積された二酸化炭素および酸素は、例えば、環境へと放出する、再循環のために主ガスラインに戻す、産業設備に動力供給するなど、燃焼プロセス用の燃料として産業設備へと廃棄する、または追加の二酸化炭素を抽出することができるさらなるプロセスへと放出することを含む、様々なやり方で容器３２から放出することができる。
【００５６】
[0139]図示される例示的なシステム２０は、入ってくるガス中に存在する二酸化炭素を洗浄または消費するのに効率的であることを理解されたい。したがって、排ガスの二酸化炭素量は比較的少量であり、安全に環境へと放出することができる。あるいは、排ガスを主ガスラインに再び送り、そこで、容器３２に再導入するため、排ガスを主ガスライン中に存在するガスと混合させることができる。さらに、排ガスの一部分を環境へと放出し、ガスの一部分を主ガスラインに再導入するか、またはさらなる処理のために送ることができる。
【００５７】
[0140]液体管理システム２８は、水源５４と、水を容器３２に提供する水入口管５６を含むパイプ網と、水および藻類を容器３２から放出する水出口管６０と、少なくとも１つのポンプ６４とを備える。ポンプ６４は、水が容器３２に導入され、容器３２から放出される量および速度を制御する。いくつかの実施形態では、液体管理システム２８は、容器３２への水の導入を制御するものと、容器３２からの水および藻類の放出を制御するものとの２つのポンプを含んでもよい。液体管理システム２８はまた、容器３２から既に放出され、藻を除去するために濾過され、水入口管５６に戻された、使用済みの水を再導入する水再生利用管（water reclamation pipe）６８を備えてもよい。システム２０内での水のこの再循環によって、藻類を培養するのに必要な新しい水の量が減少し、また、藻類培養の後続のバッチに対して藻類の播種を提供することができる。
【００５８】
[0141]複数の容器３２は藻類をその中で培養するのに利用される。容器３２は周辺環境から密封され、容器３２の内部環境は、より詳細に後述される他の構成要素の中でも特に、ガスおよび液体管理システム２４、２８を通してコントローラ４０によって制御される。図６７を参照すると、コントローラ４０は、人工光制御部３００と、動作タイマー３０４および除去タイマー３０６を有するモータ制御部３０２と、温度制御部３０８と、液体制御部３１０と、ガス制御部３１２と、環境制御デバイス（ＥＣＤ）制御部３１３とを含む。微生物培養システム２０の構成要素に関連するコントローラ４０の動作は、より詳細に後述される。例示的な一実施形態では、コントローラ４０は、アレン・ブラドリー社（Ａｌｌｅｎ Ｂｒａｄｌｅｙ）のコンパクト・ロジックス（ＣｏｍｐａｃｔＬｏｇｉｘ）（商標）プログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）であってもよい。あるいは、コントローラ４０は、本明細書に記載されるやり方でシステム２０を制御するための他のタイプのデバイスであってもよい。
【００５９】
[0142]いくつかの実施形態では、容器３２は、垂直に向き付けられ、空間を効率的に利用するため、例えば、容器が幅または直径７．６２ｃｍ〜１．８３ｍ超過（３インチ〜６フィート超過）、高さ１．８３〜９．１４ｍ超過（６〜３０フィート超過）に及ぶなど、比較的緊密に隣り合わせたアレイ状に配列されてもよい。例えば、４０４６．８６ｍ２（１エーカー）の土地は、直径６１ｃｍ（２４インチ）の容器約２０００〜２２００個を含んでもよい。他の実施形態では、より一層効率的に空間を使用するため、容器は縦に積み重ねられる。容器が積み重ねられる実施形態では、底部の容器に導入されたガスは、底部の容器から上昇してもよく、底部の容器の頂部に達すると、底部の容器の上に位置付けられた容器の底部に送られてもよい。このように、ガスを有効に利用するため、ガスはいくつかの容器を介して送られてもよい。
【００６０】
[0143]容器３２は、様々な異なるやり方で垂直に支持されてもよい。容器３２を垂直に支持する１つの例示的なやり方は、図５３に示され、より詳細に後述される。この図示される実施例は、容器３２を支持する多数の例示的なやり方の１つに過ぎず、限定的であることを意図しない。容器３２を支持する他のやり方が検討され、本発明の趣旨および範囲内にある。
【００６１】
[0144]日光７２は、藻類培養システム２０で利用される光合成プロセスの重要な要因である。容器３２は、光合成プロセスを促進するため、直射日光７２を受けるように配列される。光合成は、容器３２に導入された二酸化炭素と併せて、中の藻類の培養を促進する。
【００６２】
[0145]次に図２を参照すると、藻類を栽培するための別の例示的なシステム２０が示され、そのシステムは、特に、複数の容器３２、液体管理システム２８、およびコントローラ４０に関して、図１に示されるシステム２０との多数の類似点を有する。図１および２に示される実施形態間で類似した構成要素は、同様の参照番号を含む。図２に示される例示的実施形態では、容器３２は、容器３２が並列に接続された図１に示される実施形態とは対照的に、パイプ網４８を介してガス管理システム２４を経由して直列に接続される。直列に接続された場合、ガス管理システム２４は、ガスを第１の容器３２の底部に導入する主入口ライン４８Ａを含み、１つの容器３２からの放出ガスを次の容器３２の底部に搬送する複数の直列の二次入口分岐３８Ｂを含む。最後の容器３２の後、ガスは、ガス排出管５２を介して容器３２から環境の任意の１つまたは複数へと放出され、主ガスラインに再導入されるか、またはさらなる処理のために送達される。
【００６３】
[0146]上述したように、ガス源４４は、１つの藻類種を培養するのには有害であるが、第２の藻類種を培養するのには有益である成分を有するガスを放出することがある、産業または製造設備であってもよい。そのような例では、容器３２は、そのような放出ガスを受け入れるため、上述され図２に示されるようなガス管理システム２４を通して直列に接続されてもよい。例えば、第１の容器３２は、排ガスの特定の成分の存在下で繁殖する第１の藻類種を収容してもよく、第２の容器３２は、排ガスの特定の成分の存在下では繁殖しない第２の藻類種を収容してもよい。第１および第２の容器３２を直列に接続した状態で、排ガスは第１の容器３２に入り、第１の藻類種は培養目的のために排ガスの特定の成分をほぼ消費する。次に、特定の成分がほぼ欠落した第１の容器３２からの派生ガスは、ガス管理システム２４を通して第２の容器３２に搬送され、そこで第２の藻類種が培養目的で派生ガスを消費する。派生ガスには特定の成分がほぼ不足しているので、第２の藻類種の培養はガスによって阻害されない。換言すれば、第１の容器３２は、後続の容器３２内に存在する他の種の藻類には有害なことがある、排ガス中に存在する特定の成分（１つもしくは複数）を除去または消費するフィルタとして作用する。
【００６４】
[0147]複数の容器３２は、並列および直列両方の組合せで互いに接続することができ、ガス管理システム２４は、直列および並列両方の容器３２にガスを送るように適切に構成することができることを理解されたい。
【００６５】
[0148]図３〜２２を参照すると、複数の容器３２がより詳細に記載される。この実施例では、複数の容器３２はすべてほぼ同一であり、したがって、単一の容器３２のみが本明細書において図示され記載される。図示され記載される容器３２は、単に容器３２の例示的な一実施形態である。容器３２は、異なる構成を有することができ、異なる構成要素を含むことができる。図示される容器３２およびそれに伴う説明は限定的であることを意味しない。
【００６６】
[0149]図３および４を特に参照すると、図示される例示的な容器３２は、円筒状のハウジング７６および切頭円錐形の基部８０を含む。あるいは、ハウジング７６は異なる形状を有することができ、そのいくつかは図７２〜７５を参照してより詳細に後述される。図示される例示的実施形態では、ハウジング７６は完全に透き通るかまたは透明であり、それによって、大量の日光７２がハウジング７６を透過し、キャビティ８４に入り、容器３２に収容された藻類に接触することができる。いくつかの実施形態では、ハウジング７６は、一部の日光７２がハウジング７６を透過し、キャビティ８４に入るように半透明である。他の実施形態では、ハウジング７６は、赤外線阻害剤、紫外線遮断剤、または熱、紫外線、および／または特定の波長の光がハウジング７６を透過し容器３２に入ることを阻害する、他の濾過コーティングでコーティングされてもよい。ハウジング７６は、例えば、プラスチック（ポリカーボネートなど）、ガラス、および日光７２がハウジング７６を透過できるようにする他の任意の材料を含む、様々な材料で作ることができる。ハウジング７６が作られてもよい多数の可能な材料または製品の１つは、カルウォール社（Ｋａｌｗａｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）（ニューハンプシャー州マンチェスター）（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ、Ｎｅｗ Ｈａｍｐｓｈｉｒｅ）製の半透明水栽培タンクである。
【００６７】
[0150]いくつかの実施形態では、ハウジング７６は、通常の状況下では、例えば円筒状などのハウジング７６の所望形状を容易に形成しない材料で作られてもよい。そのような実施形態では、ハウジング７６は、ほぼ円形の断面形状ではなく楕円形の断面形状を形成しようとすることがある。ハウジング７６が所望形状を形成するのを支援するため、追加の構成要素が必要なことがある。例えば、頂部付近と底部付近とにある一対の支持リングが、ハウジング７６内に配置され固定されてもよい。これらの支持リングは、ほぼ円形の形状であり、ハウジング７６が円筒形状を形成するのを支援する。それに加えて、例えば、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６、ブッシング２００、ならびにカバー２１２（これらはすべてより詳細に後述される）など、容器３２の他の構成要素が、ハウジング７６が円筒形状を形成するのを支援してもよい。容器ハウジング７６を作るのに使用されてもよい材料の例は、ポリカーボネート、アクリル、レキサン（ＬＥＸＡＮ）（登録商標）（高耐久性ポリカーボネート熱可塑性樹脂）、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、積層複合材料（ガラスプラスチック積層体）、ガラスなどを含んでもよい。そのような材料は、シート状に形成され、シートの縁部が互いに、接合、溶接、または別の方法で気密および液密の状態で固定されるようにして、ほぼ円筒形状に巻かれてもよい。そのようなシートは、設置時に完全な円筒形状を形成しないことがあり、そのため、所望形状を形成するのに上述したような構成要素の支援を必要とする。また、そのような材料は所望の円筒形状で形成されてもよい。
【００６８】
[0151]基部８０は、ガス管理システム２４から容器３２内へと二酸化炭素ガスがそこを介して注入される開口部８８を含む。ガス弁９２（図３を参照）は、ガス管理システム２４と容器３２の基部８０との間に連結されて、容器３２へのガスの流入を選択的に妨害したり可能にしたりする。いくつかの実施形態では、ガス弁９２はコントローラ４０に電子的に連結され、コントローラ４０はガス弁９２がいつ開放され閉止されるかを決定する。他の実施形態では、ガス弁９２はユーザによって手動で操作され、ユーザはガス弁９２がいつ開放され閉止されるかを決定する。
【００６９】
[0152]図３および４を引き続き参照すると、ハウジング７６はまた、容器３２への水の流入を促進するため、液体管理システム２８と流体連通している水入口９６を含む。図示される例示的実施形態では、水入口９６は、ハウジング７６内でハウジング７６の底部付近に配置される。あるいは、水入口９６は底部により近接して、または底部から離れて配置されてもよい。図示される例示的実施形態では、ハウジング７６は単一の水入口９６を含む。あるいは、ハウジング７６は、複数の位置から容器３２内への水の注入を促進するため、複数の水入口９６を含んでもよい。いくつかの実施形態では、水入口９６は、ハウジング７６ではなく容器３２の基部８０に画定される。
【００７０】
[0153]ハウジング７６は、容器３２からの水の流出を促進するため、液体管理システム２８と流体連通している複数の水出口１００をさらに含む。図示される例示的実施形態では、水出口１００はハウジング７６の頂部付近に配置される。あるいは、水出口１００は、ハウジング７６の頂部により近接して、または頂部から離れて配置されてもよい。いくつかの実施形態では、水出口１００は容器３２の基部８０に画定される。ハウジング７６の図示される例示的実施形態は２つの水出口１００を含むが、その代わりに、ハウジング７６は、容器３２からの水の流出を促進するため、単一の水出口１００を含むことができる。他の実施形態では、開口部８８を容器３２内の水の出口または排水口として使用することができる。
【００７１】
[0154]ハウジング７６はまた、容器３２からのガスの流出を促進するため、ガス管理システム２４と流体連通しているガス出口１０４を含む。動作中、上述したようにガスはハウジング７６の頂部に蓄積し、したがって、ガスの集積に適応するため、ガス出口１０４はハウジング７６の頂部付近に配置される。ハウジング７６の図示される例示的実施形態は単一のガス出口１０４を含むが、その代わりに、ハウジング７６は、容器３２からのガスの流出を促進するため、複数のガス出口１０４を含むことができる。
【００７２】
[0155]図３および４を引き続き参照すると、容器３２は、ハウジングキャビティ８４内に位置付けられた、媒体１１０をその上で支持するための媒体フレーム１０８をさらに含む。本明細書で使用されるとき、用語「媒体」は、微生物の培養を支持し促進するための少なくとも１つの表面を提供する構造要素を意味する。フレーム１０８は、上部コネクタプレート１１２と、下部コネクタプレート１１６と、軸体１２０とを含む。この実施例では、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６はほぼ同一である。次に図５を参照すると、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６は、ほぼ円形の形状であり、軸体１２０を受け入れるための中央アパーチャ１２４を含む。いくつかの実施形態では、中央アパーチャ１２４は、軸体１２０を受け入れ、軸体１２０とコネクタプレート１１２、１１６との間のプレス嵌めまたは抵抗嵌め（resistance-fit）接続を提供するように適切にサイズ決めされる。そのような一実施形態では、コネクタプレート１１２、１１６を軸体１２０に固定するのに、付加的な締結または接合は不要である。他の実施形態では、軸体１２０は上部および下部コネクタプレート１１２、１１６に締結される。軸体１２０は、様々なやり方でコネクタプレート１１２、１１６に締結することができる。例えば、軸体１２０はその上にねじ山を含むことができ、コネクタプレート１１２、１１６の中央アパーチャ１２４の内表面は補完的なねじ山を含むことができ、それによって軸体１２０上へのコネクタプレート１１２、１１６のねじ付けが促進される。また、例えば、軸体１２０はその上にねじ山を含んでもよく、軸体１２０がコネクタプレート１１２、１１６の中央アパーチャ１２４に挿入されてもよく、コネクタプレート１１２、１１６それぞれの上下で軸体１２０にナットをねじ付けることができ、それによってナットの間にコネクタプレート１１２、１１６を押し込み、コネクタプレート１１２、１１６を軸体１２０に固定する。さらに他の実施形態では、コネクタプレート１１２、１１６は、例えば、溶接、ろう付け、接着などの様々なやり方で軸体１２０に接合することができる。コネクタプレート１１２、１１６がどのようなやり方で軸体１２０に固定されても、軸体１２０に対するコネクタプレート１１２、１１６の移動を阻害するため、コネクタプレート１１２、１１６と軸体１２０との間を堅く接続することが望ましい。
【００７３】
[0156]フレーム１０８は、コネクタプレート１１２、１１６の代わりに、例えば、金属またはプラスチックのワイヤスクリーン、金属またはプラスチックのワイヤマトリックスなどの他のデバイスを含んでもよいことを理解されたい。そのような代替例では、媒体１１０は、スクリーンもしくはマトリックスに存在する開口部を介してそれらの周囲でループ状にされてもよく、または、例えばホッグリングなどの締結具を用いてスクリーンおよびマトリックスに固着されてもよい。
【００７４】
[0157]図５を引き続き参照すると、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６は、それらを介して画定された複数のアパーチャ１２８と、コネクタプレート１１２、１１６の周囲に画定された複数の陥凹部１３２と、コネクタプレート１１２、１１６の外周縁部１４０に画定されたスロット１３６とを含む。アパーチャ１２８、陥凹部１３２、およびスロット１３６はすべて、媒体１１０をコネクタプレート１１２、１１６に固定するのに使用される。図示される例示的実施形態では、コネクタプレート１１２、１１６は、コネクタプレート１１２のアパーチャ１２８および陥凹部１３２がコネクタプレート１１６の対応するアパーチャ１２８および陥凹部１３２と垂直に位置合わせされるようにして、軸体１２０に接続される。コネクタプレート１１２、１１６の図示される例示的実施形態におけるアパーチャ１２８および陥凹部１３２の構成とサイズは、例示的な例証目的のためのものに過ぎず、限定的であることを意味しない。コネクタプレート１１２、１１６は、アパーチャ１２８および陥凹部１３２の異なる構成とサイズを有することができる。いくつかの実施例では、アパーチャ１２８および陥凹部１３２の構成とサイズは、容器３２内で培養される藻類のタイプに応じて変わる。繁茂する藻類は媒体１１０のストランドの間により大きい間隔を必要とし、一方、それほど繁茂しない藻類はより緊密な媒体１１０のストランドを有することがある。例えば、藻類種Ｃ・ブルガリス（Ｃ．Ｖｕｌｇａｒｉｓ）およびボツリオコッカス・ブラウニー（Ｂｏｔｒｙｏｃｏｃｃｕｓ ｂａｒｕｎｉｉ）は、非常に繁茂し、個々の媒体ストランド１１０の間隔は中心で約３．８１ｃｍ（１．５インチ）であってもよい。また、例えば、藻類種フェオダクチルム・トリコルヌーツム（Ｐｈａｅｏｄａｃｔｙｌｕｍ ｔｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ）は、Ｃ・ブルガリス（Ｃ．Ｖｕｌｇａｒｉｓ）またはボツリオコッカス・ブラウニー（Ｂｏｔｒｙｏｃｏｃｃｕｓ Ｂａｒｕｎｉｉ）ほど繁茂しないことがあり、したがって、個々の媒体ストランド１１０の間隔は中心で約２．５４ｃｍ（１．０インチ）まで減少される。それに加えて、例えば、藻類種Ｂ・ブラウニー（Ｂ．Ｂｒａｕｎｉｉ）の場合、個々の媒体ストランド１１０の間隔は中心で約５．０８ｃｍ（２インチ）超過である。個々の媒体ストランド１１０の間隔は、培養される藻類の種に応じて確立されてもよく、本明細書に記載される例示的な間隔は例証目的のものであり、限定的であることを意図しないことを理解されたい。コネクタプレート１１２、１１６に対する媒体１１０の接続は、より詳細に後述される。
【００７５】
[0158]次に図６〜８を参照すると、例示的な媒体１１０が示される。図示される媒体１１０は、容器３２内で利用することができる媒体１１０の様々な異なるタイプの１つであり、限定的であることを意味しない。図示される媒体１１０はループ状のコード媒体であり、細長い部材１４４と、細長い部材１４４に沿って位置付けられる複数のループとを備える。図示される例示的実施形態では、細長い部材１４４は媒体１１０の細長い中央芯材である。本明細書で使用されるとき、細長いとは、媒体１１０の２つの寸法の長い方を指す。図示される例示的実施形態では、媒体１１０の垂直寸法は細長い寸法である。他の例示的実施形態では、水平寸法または他の寸法が細長い寸法であってもよい。
【００７６】
[0159]次に図６を参照すると、ループ状のコード媒体１１０の例示的実施形態が示される。図６の媒体１１０は、第１の側１５２および第２の側１５６を含む細長い中央芯材１４４と、第１および第２の側１５２および１５６それぞれから横方向に延在する複数の突出部または媒体部材１４８（図示される例示的実施形態では、ループ）と、中央芯材１４４と関連付けられた補強部材１６０とを備える。この実施例では、補強部材１６０はコードの絡み合いを備える。媒体１１０はまた、前方部分１６４（図６を参照）および後方部分１６８（図７を参照）を含む。
【００７７】
[0160]中央芯材１４４は様々な形または様々な材料で構築されてもよい。一実施形態では、中央芯材１４４は編まれる。中央芯材１４４は、様々なやり方で様々な機械によって編まれてもよい。いくつかの実施形態では、中央芯材１４４は、コメッツ株式会社（Ｃｏｍｅｚ ＳｐＡ）、イタリア（Ｉｔａｌｙ）から入手可能な編み機によって編むことができる。芯材１４４の編成部分は、複数（例えば、４〜６つ）の編み目１７２の縦方向の列を備えてもよい。編み合わせられた編成芯材１４４自体は補強部材１６０として作用することができる。芯材１４４は編糸状の材料から形成されてもよい。適切な編糸状の材料は、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、および当業者には知られている他の材料を含んでもよい。編糸状の材料は、連続フィラメント構造または紡績スフ糸（ｓｐｕｎ ｓｔａｐｌｅ ｙａｒｎ）であってもよい。中央芯材１４４の横幅ｌは比較的狭く、変動しやすい。いくつかの実施形態では、横幅ｌは約１０．０ｍｍ未満であり、一般的には約３．０ｍｍ〜約８．０ｍｍまたは約４．０ｍｍ〜約６．０ｍｍである。
【００７８】
[0161]図６に示されるように、複数のループ１４８は、中央芯材１４４の第１および第２の側１５２および１５６から横方向に延在する。図から分かるように、複数のループ１４８および中央芯材１４４は、藻類を培養している間それが集まるかまたは拘束される場所を提供するように設計される。複数のループ１４８は、藻類の成長している群体に適応するように形状の柔軟性を提供する。同時に、複数のループ１４８は、ガスが、特に二酸化炭素が水を介して上昇するのを阻害し、それによって、媒体１１０上で成長している藻類の付近に二酸化炭素が留まる時間を増加させる（より詳細に後述）。
【００７９】
[0162]複数のループ１４８は、一般的に中央芯材１４４と同じ材料で構築され、また、可変の横幅ｌ’を含んでもよい。この実施例では、複数のループ１４８それぞれの横幅ｌ’は、約１０．０ｍｍ〜約１５．ｍｍの範囲内であってもよく、中央芯材１４４は、この実施例では、媒体１１０の横幅全体の約１／７〜１／５を占める。媒体１１０は、微細藻類などの水系の（water born）微生物をその中に物理的に捕捉し取り込む高い繊維番手の（high filament count）編糸を備える。媒体１１０のループ形状はまた、網に類似したやり方で藻類を捕捉するのを支援する。
【００８０】
[0163]図６〜８を参照すると、媒体１１０は、任意に、様々な異なる補強部材を使用することによって強化されてもよい。補強部材は、媒体１１０の編み合わされた糸など、媒体１１０の一部、または媒体１１０とは異なる追加の補強部材のどちらかであってもよい。図６を特に参照すると、媒体１１０は、芯材１４４の両側にそれぞれ１つの部材が配置された、２つの補強部材１７６および１８０を含んでもよい。そのような実施形態では、２つの補強部材１７６および１８０は、媒体１１０の編み合わされた糸の一部である外部のウェールの形態である。図８を特に参照すると、媒体１１０は、編み合わされた編成中央芯材１４４とは別個の追加の補強部材１６０を含む。追加の補強部材は中央芯材１４４に沿って延在し、それと相互接続する。補強部材１６０の材料は、一般的に、中央芯材１４４よりも高い引っ張り強さを有し、約２２．６８ｋｇ〜約２２６．８０ｋｇ（約５０．０ポンド〜約５００ポンド）の範囲の破断強さを有してもよい。したがって、補強部材１６０は、高強度合成フィラメント、テープ、およびステンレス鋼ワイヤまたは他のワイヤを含む、様々な材料で構築されてもよい。特に有用な２つの材料はケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標）およびテンシロン（Ｔｅｎｓｙｌｏｎ）（登録商標）である。いくつかの実施形態では、複数の追加の補強部材１６０を使用して媒体１１０を補強することができる。
【００８１】
[0164]１つまたは複数の補強部材１６０は様々なやり方で中央芯材１４４に付加されてもよい。媒体１１０を強化することができる第１のやり方は、編成工程中に１つまたは複数の補強部材１６０を芯材１４４の横糸に付加することによる。これらの補強部材１６０は、芯材１４４の横糸に対してほぼ平行な関係で配置され、芯材１４４の複合構造に縫い込まれてもよい。理解されるように、これら補強部材を使用することによって、芯材の引っ張り強さを大幅に損なうことなく、既知の媒体の芯材に比べて中央芯材１４４の幅を低減することが可能になる。
【００８２】
[0165]媒体１１０を強化することができる別のやり方としては、編成工程に続く加撚作業において１つまたは複数の補強部材１６０を導入するものが挙げられる。この方法によって、中央芯材１４４がそれら補強部材１６０を包み込んだ状態で、張力を掛けた補強部材を中央芯材１４４に並列に導入することが可能になる。
【００８３】
[0166]それに加えて、補強部材１６０を組み込む様々なやり方は組み合わされてもよい。したがって、編成工程中に１つまたは複数の補強部材１６０が中央芯材１４４に入れられてもよく、次に、後に続く加撚工程中に１つまたは複数の補強部材１６０が導入されてもよい。これらの補強部材１６０は同じまたは異なるものであり得る（例えば、編成中にケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標）を使用することができ、加撚中にステンレス鋼ワイヤを導入することができる）。
【００８４】
[0167]さらに、補強部材１６０の存在は媒体１１０の伸展を低減する助けとなり得る。これらの線に沿って、媒体１１０は、媒体３０．４８ｃｍ（１フィート）当たりの重量で既知の構造よりも多くのポンド数を保持することができる。媒体１１０は、約２２６．８０ｋｇ／３０．４８ｃｍ（５００ポンド／１フィート）以下を提供することができる。これは、媒体が使用中に降伏するかまたはさらには破断するリスクを低減するという利点を有し、藻類培養システム２０が、藻類を媒体１１０から除去することが必要になる前に、より多量の藻類を生成することを可能にする。
【００８５】
[0168]上述したように、図示される例示的な媒体は、システム２０とともに利用されてもよい様々な異なる媒体の１つに過ぎない。次に図９および１０を参照すると、別の例示的な媒体１１０が示され、細長い部材１４４と、細長い部材１４４から突出する複数の突出部または媒体部材１４８とを含む。この図示される例示的実施形態では、細長い部材１４４は、織物材料であってもよい細長い中央芯材１４４であり、媒体部材１４８は、媒体部材１４８が中央芯材１４４にほぼ垂直に向けられるようにして、中央芯材１４４に突き刺されてもよい。媒体部材１４８はループではなく、その代わりに、中央芯材１４４から外向きに突出する材料のほぼ線形のストランドである。容器３２内で使用されるとき、中央芯材１４４は上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で垂直に延在し、媒体部材１４８はほぼ水平に向けられる。容器３２内に存在する藻類は、中央芯材１４４および媒体部材１４８に定着または付着し、それによって、上述され図６〜８に示される例示的な媒体１１０と同様の利益を提供する。
【００８６】
[0169]図９および１０を引き続き参照すると、中央芯材１４４は、様々な材料で構成され、様々なやり方によって形成されてもよい。例えば、中央芯材１４４は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリビニリデンなどの他のマルチフィラメント加撚繊維（ｍｕｌｔｉｆｉｌａｍｅｎｔ ｔｗｉｓｔｅｄ ｆｉｂｅｒｓ）など、引っ張り強さの高い合成材料で作られた編成繊維構造で構成されてもよい。構造は、導光特性を示す金属糸およびモノフィラメントを用いて補強されてもよい。また、例えば、中央芯材１４４は、編成、押出し、成型、起毛、接合などのやり方の１つまたは複数によって形成されてもよい。媒体部材１４８に関しては、媒体部材１４８は、様々な材料で構成され、様々なやり方で中央芯材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。例えば、媒体部材１４８は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のマルチフィラメント加撚繊維の１つまたは複数で構成されてもよい。媒体部材１４８は、中央芯材１４４と同じ材料で構成されてもよく、または中央芯材１４４とは異なる材料で構成されてもよいことを理解されたい。また、例えば、媒体部材１４８は、編成、タフト、射出、押出し、成型、起毛などのやり方の１つで中央芯材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。
【００８７】
[0170]本明細書に記載され図９および１０に示される例示的な媒体１１０は、上述され図６〜８に示される例示的な媒体１１０と同様の特性および特徴を有してもよい。例えば、図９および１０に示される媒体１１０は、図６〜８に示される媒体１１０に関して上述した補強部材の形態のいずれかを有してもよい。
【００８８】
[0171]次に図１１および１２を参照すると、別の例示的な媒体が示され、細長い部材１４４と、細長い部材１４４から突出する複数の突出部または媒体部材１４８とを含む。この図示される例示的実施形態では、細長い部材１４４は、織物材料であってもよい細長い中央芯材１４４であり、媒体部材１４８は、媒体部材１４８が中央芯材１４４にほぼ垂直に向けられるようにして、中央芯材１４４に織り込まれてもよい。媒体部材１４８はループではなく、その代わりに、中央芯材１４４から外向きに突出する材料のほぼ線形のストランドである。容器３２内で使用されるとき、中央芯材１４４は上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で垂直に延在し、媒体部材１４８はほぼ水平に向けられる。容器３２内に存在する藻類は、中央芯材１４４および媒体部材１４８に定着または付着し、それによって、上述され図６〜１０に示される例示的な媒体１１０と同様の利益を提供する。
【００８９】
[0172]図１１および１２を引き続き参照すると、中央芯材１４４は、様々な材料で構成され、様々なやり方によって形成されてもよい。例えば、中央芯材１４４は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のマルチフィラメント加撚繊維など、引っ張り強さの高い合成材料で作られた編成繊維構造で構成されてもよい。構造は、導光特性を示す金属糸およびモノフィラメントを用いて補強されてもよい。また、例えば、中央芯材１４４は、編成、タフト、射出、成型、起毛、押出し、接合などのやり方の１つまたは複数によって形成されてもよい。媒体部材１４８に関しては、媒体部材１４８は、様々な材料で構成されてもよく、様々なやり方で中央芯材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。例えば、媒体部材１４８は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のモノフィラメント加撚繊維の１つまたは複数で構成されてもよい。材料はまた、導光特性を示してもよい。媒体部材１４８は、中央芯材１４４と同じ材料で構成されてもよく、または中央芯材１４４とは異なる材料で構成されてもよいことを理解されたい。また、例えば、媒体部材１４８は、編成、タフト、射出、成型、起毛などのやり方の１つで中央芯材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。
【００９０】
[0173]本明細書に記載され図１１および１２に示される例示的な媒体１１０は、上述され図６〜１０に示される例示的な媒体１１０と同様の特性および特徴を有してもよい。例えば、図１１および１２に示される媒体１１０は、図６〜８に示される媒体１１０に関して上述した補強部材の形態のいずれかを有してもよい。
【００９１】
[0174]次に図１３および１４を参照すると、別の例示的な媒体が示され、細長い部材１４４と、細長い部材１４４から突出する複数の突出部または媒体部材１４８とを含む。この図示される例示的実施形態では、細長い部材１４４は、糸材料、またはほつれることがある他の材料であってもよい細長い中央芯材１４４であり、媒体部材１４８は、糸材料を起毛するかまたは別のやり方で乱すことによって形成されてもよい。容器３２内で使用されるとき、中央芯材１４４は、上部コネクタプレート１１２と下部コネクタプレート１１６の間で垂直に延在し、媒体部材１４８は中央芯材１４４から外向きに突出する。容器３２内に存在する藻類は、中央芯材１４４および媒体部材１４８に定着または付着し、それによって、上述され図６〜１２に示される例示的な媒体１１０と同様の利益を提供する。
【００９２】
[0175]図１３および１４を引き続き参照すると、中央芯材１４４は、様々な材料で構成され、様々なやり方によって形成されてもよい。例えば、中央芯材１４４は、編成、タフト、射出、押出し、成型、起毛、接合などのやり方の１つまたは複数によって形成されてもよい。媒体部材１４８は、中央芯材１４４を起毛するかまたは別のやり方で乱すことによって形成されるので、媒体部材１４８は中央芯材１４４と同じ材料で構成される。
【００９３】
[0176]本明細書に記載され、図１３および１４に示される例示的な媒体１１０は、上述され図６〜８に示される例示的な媒体１１０と同様の特性および特徴を有してもよい。例えば、図１３および１４に示される媒体１１０は、図６〜８に示される媒体１１０に関して上述した補強部材の形態のいずれかを有してもよい。
【００９４】
[0177]次に図１５および１６を参照すると、別の例示的な媒体が示され、細長い部材１４４と、細長い部材１４４から突出する複数の突出部または媒体部材１４８を含む。この図示される例示的実施形態では、細長い部材１４４は、中央芯材１４４から突出する媒体部材１４８を提供するため、けがき、チッピング、スコアリング、あら削り、刻み付け、スチップル仕上げ、溝切り、または別の方法で不完全化された固体材料で構成されてもよい。容器３２内で使用されるとき、中央芯材１４４は、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６とほぼ水平に中央芯材１４４から突出する媒体部材１４８との間で垂直に延在する。容器３２内に存在する藻類は、中央芯材１４４および媒体部材１４８に定着または付着し、それによって、上述され図６〜１４に示される例示的な媒体１１０と同様の利益を提供する。
【００９５】
[0178]図１５および１６を引き続き参照すると、中央芯材１４４は、様々な材料で構成され、様々なやり方によって形成されてもよい。例えば、中央芯材１４４は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のマルチフィラメント加撚繊維などの引っ張り強さの高い合成材料で作られた編成繊維構造で構成されてもよい。構造は、導光特性を示す金属糸およびモノフィラメントを用いて補強されてもよい。また、例えば、中央芯材１４４は、編成、タフト、射出、成型、起毛、接合などのやり方の１つまたは複数によって形成されてもよい。媒体部材１４８は中央芯材１４４の外表面を不完全化することによって形成されるので、媒体部材１４８は中央芯材１４４と同じ材料で構成される。
【００９６】
[0179]本明細書に記載され図１５および１６に示される例示的な媒体１１０は、上述され図６〜１４に示される例示的な媒体１１０と同様の特性および特徴を有してもよい。例えば、図１３および１４に示される媒体１１０は、図６〜８に示される媒体１１０に関して上述した補強部材の形態のいずれかを有してもよい。
【００９７】
[0180]次に図１７および１８を参照すると、別の例示的な媒体が示され、細長い部材１４４と、細長い部材１４４から突出する複数の突出部または媒体部材１４８を含む。この図示される例示的実施形態では、細長い部材１４４は、光を容易に透過し放射する材料で構成されてもよい細長い中央芯材１４４であり、媒体部材１４８は、中央芯材１４４の周りに緊密に巻き付けられる１つまたは複数の媒体ストランドを備える。１つまたは複数の光源が、この例示的な媒体１１０の中央芯材１４４に光を放射してもよく、次に媒体１１０がそこから光を放射する。容器３２内に存在する藻類は、中央芯材１４４および媒体部材１４８に定着または付着してもよい。媒体部材１４８および中央芯材１４４の緊密な巻きにより、中央芯材１４４から放射される光は媒体部材１４８およびその上の媒体に放射される。この例示的な媒体１１０のいくつかの実施形態では、中央芯材１４４の外表面は、中央芯材１４４の内部から外部への光の回折を支援するため、例えば、けがき、チッピング、スコアリング、あら削り、刻み付け、スチップル仕上げ、溝切り、または別の方法で不完全化されてもよい。
【００９８】
[0181]図１７および１８を引き続き参照すると、中央芯材１４４は、様々な材料で構成され、様々なやり方によって形成されてもよい。例えば、中央芯材１４４は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のモノフィラメントおよびマルチフィラメント加撚繊維などの材料の１つまたは複数で構成されてもよい。材料はまた、導光特性を示してもよい。また、例えば、中央芯材１４４は、編成、タフト、射出、押出し、成型、起毛、接合などのやり方の１つまたは複数によって形成されてもよい。媒体部材１４８に関しては、媒体部材１４８は、様々な材料で構成されてもよく、様々な構成を有してもよい。例えば、媒体部材１４８は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のモノフィラメントおよびマルチフィラメント加撚繊維などの材料の１つまたは複数で構成されてもよい。材料はまた、導光特性を示してもよい。また、例えば、中央芯材１４４の周りに巻き付けられた媒体部材１４８は、図６〜８に示されるのと同様のループコード媒体、図９〜１６に示される他の例示的な媒体、または他の形状、サイズ、および構造などの様々な異なる構成を有してもよい。
【００９９】
[0182]本明細書に記載され図１７および１８に示される例示的な媒体１１０は、上述され図６〜１６に示されるような例示的な媒体１１０と同様の特性および特徴を有してもよい。例えば、図１７および１８に示される媒体１１０は、図６〜８で示された媒体１１０に関して上述した補強部材の形態のいずれかを有してもよい。
【０１００】
[0183]次に図１８Ａを参照すると、別の例示的な媒体が示され、細長い部材１４４と、細長い部材１４４から突出する複数の突出部または媒体部材１４８を含む。この図示される例示的実施形態では、細長い部材１４４は媒体部材１４８の端部に配置され、媒体部材１４８は細長い部材１４４の一方の側へと延在する。いくつかの例示的実施形態では、細長い部材１４４は織物材料であってもよく、媒体部材１４８は、媒体部材１４８が細長い部材１４４にほぼ垂直に向けられるようにして、細長い部材１４４に織り込まれてもよい。図示される例示的実施形態では、媒体部材１４８は、細長い部材１４４から外向きに突出する材料のほぼ線形のストランドである。他の例示的実施形態では、媒体部材１４８はループであってもよい。容器３２内で使用されるとき、細長い部材１４４は上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で垂直に延在し、媒体部材１４８はほぼ水平に向けられる。容器３２内に存在する藻類は、細長い部材１４４および媒体部材１４８に定着または付着し、それによって、上述され図６〜１８に示される例示的な媒体１１０と同様の利益を提供する。
【０１０１】
[0184]図１８Ａを引き続き参照すると、細長い部材１４４は、様々な材料で構成され、様々なやり方によって形成されてもよい。例えば、細長い部材１４４は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のマルチフィラメント加撚繊維などの引っ張り強さの高い合成材料で作られた編成繊維構造で構成されてもよい。構造は、導光特性を示す金属糸およびモノフィラメントを用いて補強されてもよい。また、例えば、細長い部材１４４は、編成、タフト、射出、成型、起毛、押出し、接合などのやり方の１つまたは複数によって形成されてもよい。媒体部材１４８に関しては、媒体部材１４８は、様々な材料で構成されてもよく、様々なやり方で細長い部材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。例えば、媒体部材１４８は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のモノフィラメント加撚繊維などの材料の１つまたは複数で構成されてもよい。材料はまた、導光特性を示してもよい。媒体部材１４８は細長い部材１４４と同じ材料で構成されてもよく、または細長い部材１４４とは異なる材料で構成されてもよいことを理解されたい。また、例えば、媒体部材１４８は、編成、タフト、射出、成型、起毛などのやり方の１つで細長い部材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。
【０１０２】
[0185]上述され図１８Ａに示される例示的な媒体１１０は、上述され図６〜１８に示される例示的な媒体１１０と同様の特性および特徴を有してもよい。例えば、図１８Ａに示される媒体１１０は、図６〜８に示される媒体１１０に関して上述した補強部材の形態のいずれかを有してもよい。
【０１０３】
[0186]次に図１８Ｂを参照すると、別の例示的な媒体が示され、細長い部材１４４と、細長い部材１４４から突出する複数の突出部または媒体部材１４８を含む。この図示される例示的実施形態では、細長い部材１４４は媒体部材１４８の端部付近に配置され、その中心からずれている。いくつかの例示的実施形態では、細長い部材１４４は織物材料であってもよく、媒体部材１４８は、媒体部材１４８が細長い部材１４４にほぼ垂直に向けられるようにして、細長い部材１４４に織り込まれてもよい。図示される例示的実施形態では、媒体部材１４８は、細長い部材１４４から外向きに突出する材料のほぼ線形のストランドである。他の例示的実施形態では、媒体部材１４８はループであってもよい。容器３２内で使用されるとき、細長い部材１４４は上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で垂直に延在し、媒体部材１４８はほぼ水平に向けられる。容器３２内に存在する藻類は、細長い部材１４４および媒体部材１４８に定着または付着し、それによって、上述され図６〜１８Ａに示される例示的な媒体１１０と同様の利益を提供する。
【０１０４】
[0187]図１８Ｂを引き続き参照すると、細長い部材１４４は、様々な材料で構成され、様々なやり方によって形成されてもよい。例えば、細長い部材１４４は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のマルチフィラメント加撚繊維などの引っ張り強さの高い合成材料で作られた編成繊維構造で構成されてもよい。構造は、導光特性を示す金属糸およびモノフィラメントを用いて補強されてもよい。また、例えば、細長い部材１４４は、編成、タフト、射出、成型、起毛、押出し、接合などのやり方の１つまたは複数によって形成されてもよい。媒体部材１４８に関しては、媒体部材１４８は、様々な材料で構成されてもよく、様々なやり方で細長い部材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。例えば、媒体部材１４８は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のモノフィラメント加撚繊維などの材料の１つまたは複数で構成されてもよい。材料はまた、導光特性を示してもよい。媒体部材１４８は細長い部材１４４と同じ材料で構成されてもよく、または細長い部材１４４とは異なる材料で構成されてもよいことを理解されたい。また、例えば、媒体部材１４８は、編成、タフト、射出、成型、起毛などのやり方の１つで細長い部材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。
【０１０５】
[0188]本明細書に記載され図１８Ｂに示される例示的な媒体１１０は、上述され図６〜１８Ａに示される例示的な媒体１１０と同様の特性および特徴を有してもよい。例えば、図１８Ｂに示される媒体１１０は、図６〜８に示される媒体１１０に関して上述した補強部材の形態のいずれかを有してもよい。
【０１０６】
[0189]次に図１８Ｃを参照すると、別の例示的な媒体が示され、細長い部材１４４と、細長い部材１４４から突出する複数の突出部または媒体部材１４８を含む。この図示される例示的実施形態では、細長い部材１４４は媒体部材１４８の端部付近に配置され、その中心からずれている。いくつかの例示的実施形態では、細長い部材１４４は織物材料であってもよく、媒体部材１４８は、媒体部材１４８が細長い部材１４４にほぼ垂直に向けられるようにして、細長い部材１４４に織り込まれてもよい。図示される例示的実施形態では、媒体部材１４８は、細長い部材１４４から外向きに突出する材料のほぼ線形のストランドである。他の例示的実施形態では、媒体部材１４８はループであってもよい。容器３２内で使用されるとき、細長い部材１４４は上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で垂直に延在し、媒体部材１４８はほぼ水平に向けられる。容器３２内に存在する藻類は、細長い部材１４４および媒体部材１４８に定着または付着し、それによって、上述され図６〜１８Ｂに示される例示的な媒体１１０と同様の利益を提供する。
【０１０７】
[0190]図１８Ｃを引き続き参照すると、細長い部材１４４は、様々な材料で構成され、様々なやり方によって形成されてもよい。例えば、細長い部材１４４は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のマルチフィラメント加撚繊維などの引っ張り強さの高い合成材料で作られた編成繊維構造で構成されてもよい。構造は、導光特性を示す金属糸およびモノフィラメントを用いて補強されてもよい。また、例えば、細長い部材１４４は、編成、タフト、射出、成型、起毛、押出し、接合などのやり方の１つまたは複数によって形成されてもよい。媒体部材１４８に関しては、媒体部材１４８は、様々な材料で構成されてもよく、様々なやり方で細長い部材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。例えば、媒体部材１４８は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のモノフィラメント加撚繊維などの材料の１つまたは複数で構成されてもよい。材料はまた、導光特性を示してもよい。媒体部材１４８は細長い部材１４４と同じ材料で構成されてもよく、または細長い部材１４４とは異なる材料で構成されてもよいことを理解されたい。また、例えば、媒体部材１４８は、編成、タフト、射出、成型、起毛などのやり方の１つで細長い部材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。
【０１０８】
[0191]本明細書に記載され図１８Ｃに示される例示的な媒体１１０は、上述され図６〜１８Ｂに示される例示的な媒体１１０と同様の特性および特徴を有してもよい。例えば、図１８Ｃに示される媒体１１０は、図６〜８に示される媒体１１０に関して上述した補強部材の形態のいずれかを有してもよい。
【０１０９】
[0192]次に図１８Ｄを参照すると、別の例示的な媒体が示され、細長い部材１４４と、細長い部材１４４から突出する複数の突出部または媒体部材１４８を含む。この図示される例示的実施形態では、細長い部材１４４は様々な媒体部材１４８に沿った異なる位置に配置される。いくつかの例示的実施形態では、細長い部材１４４は織物材料であってもよく、媒体部材１４８は、媒体部材１４８が細長い部材１４４にほぼ垂直に向けられるようにして、細長い部材１４４に織り込まれてもよい。図示される例示的実施形態では、媒体部材１４８は、細長い部材１４４から外向きに突出する材料のほぼ線形のストランドである。他の例示的実施形態では、媒体部材１４８はループであってもよい。容器３２内で使用されるとき、細長い部材１４４は上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で垂直に延在し、媒体部材１４８はほぼ水平に向けられる。容器３２内に存在する藻類は、細長い部材１４４および媒体部材１４８に定着または付着し、それによって、上述され図６〜１８Ｃに示される例示的な媒体１１０と同様の利益を提供する。
【０１１０】
[0193]図１８Ｄを引き続き参照すると、細長い部材１４４は、様々な材料で構成され、様々なやり方によって形成されてもよい。例えば、細長い部材１４４は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のマルチフィラメント加撚繊維などの引っ張り強さの高い合成材料で作られた編成繊維構造で構成されてもよい。構造は、導光特性を示す金属糸およびモノフィラメントを用いて補強されてもよい。また、例えば、細長い部材１４４は、編成、タフト、射出、成型、起毛、押出し、接合などのやり方の１つまたは複数によって形成されてもよい。媒体部材１４８に関しては、媒体部材１４８は、様々な材料で構成されてもよく、様々なやり方で細長い部材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。例えば、媒体部材１４８は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のモノフィラメント加撚繊維などの材料の１つまたは複数で構成されてもよい。材料はまた、導光特性を示してもよい。媒体部材１４８は細長い部材１４４と同じ材料で構成されてもよく、または細長い部材１４４とは異なる材料で構成されてもよいことを理解されたい。また、例えば、媒体部材１４８は、編成、タフト、射出、成型、起毛などのやり方の１つで細長い部材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。
【０１１１】
[0194]本明細書に記載され図１８Ｄに示される例示的な媒体１１０は、上述され図６〜１８Ｃに示される例示的な媒体１１０と同様の特性および特徴を有してもよい。例えば、図１８Ｄに示される媒体１１０は、図６〜８に示される媒体１１０に関して上述した補強部材の形態のいずれかを有してもよい。
【０１１２】
[0195]次に図１８Ｅを参照すると、別の例示的な媒体が示され、一対の細長い部材１４４と、細長い部材１４４から突出しそれらの間に延在する複数の突出部または媒体部材１４８を含む。この図示される例示的実施形態では、細長い部材１４４は媒体部材１４８の端部付近に配置され、その中心からずれている。いくつかの例示的実施形態では、細長い部材１４４は織物材料であってもよく、媒体部材１４８は、媒体部材１４８が細長い部材１４４にほぼ垂直に向けられるようにして、細長い部材１４４に織り込まれてもよい。図示される例示的実施形態では、媒体部材１４８は、細長い部材１４４から外向きに突出する材料のほぼ線形のストランドである。他の例示的実施形態では、媒体部材１４８はループであってもよい。容器３２内で使用されるとき、細長い部材１４４は上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で垂直に延在し、媒体部材１４８はほぼ水平に向けられる。容器３２内に存在する藻類は、細長い部材１４４および媒体部材１４８に定着または付着し、それによって、上述され図６〜１８Ｄに示される例示的な媒体１１０と同様の利益を提供する。
【０１１３】
[0196]図１８Ｅを引き続き参照すると、細長い部材１４４は、様々な材料で構成され、様々なやり方によって形成されてもよい。例えば、細長い部材１４４は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のマルチフィラメント加撚繊維などの引っ張り強さの高い合成材料で作られた編成繊維構造で構成されてもよい。構造は、導光特性を示す金属糸およびモノフィラメントを用いて補強されてもよい。また、例えば、細長い部材１４４は、編成、タフト、射出、成型、起毛、押出し、接合などのやり方の１つまたは複数によって形成されてもよい。媒体部材１４８に関しては、媒体部材１４８は、様々な材料で構成されてもよく、様々なやり方で細長い部材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。例えば、媒体部材１４８は、ナイロン（ＮＹＬＯＮ）（登録商標）、ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）、ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）（登録商標）、スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）（登録商標）、ならびにポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンなどの他のモノフィラメント加撚繊維などの材料の１つまたは複数で構成されてもよい。材料はまた、導光特性を示してもよい。媒体部材１４８は細長い部材１４４と同じ材料で構成されてもよく、または細長い部材１４４とは異なる材料で構成されてもよいことを理解されたい。また、例えば、媒体部材１４８は、編成、タフト、射出、成型、起毛などのやり方の１つで細長い部材１４４に導入されるか、またはそれとともに形成されてもよい。
【０１１４】
[0197]本明細書に記載され図１８Ｅに示される例示的な媒体１１０は、上述され図６〜１８Ｄに示される例示的な媒体１１０と同様の特性および特徴を有してもよい。例えば、図１８Ｅに示される媒体１１０は、図６〜８に示される媒体１１０に関して上述した補強部材の形態のいずれかを有してもよい。
【０１１５】
[0198]図示され記載される例示的な媒体は、システム２０によって用いることができる多数の異なるタイプの媒体のいくつかとして提示され、限定的であることを意図しない。したがって、他のタイプの媒体が、本発明の意図される趣旨および範囲内にある。
【０１１６】
[0199]図３〜５および１９〜２１を参照すると、フレーム１０８に対する媒体１１０の接続が記載される。媒体１１０は、様々なやり方でフレーム１０８に接続することができるが、それらのやり方のうちいくつかのみを本明細書に記載する。フレーム１０８に媒体１１０を接続するための記載されるやり方は限定的な意味ではなく、上述したように、媒体１１０は、種々のやり方でフレーム１０８に接続することができる。
【０１１７】
[0200]媒体１１０は、様々なやり方で容器のフレーム１０８に取り付けられてもよく、本明細書に記載されるやり方は可能な多数のやり方のいくつかに過ぎない。第１の例示的な接続方法では、媒体１１０は、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で前後に通された単一の長いストランドで構成することができる。このやり方では、媒体ストランド１１０の第１の端部が、上部コネクタプレート１１２または下部コネクタプレート１１６のどちらかに結び付けられるか、別のやり方で固定され、媒体１１０のストランドが上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で前後に延ばされ、媒体ストランド１１０の長さと、媒体ストランドが完全に通されたときにコネクタプレート１１２、１１６のどちらが第２の端部に最も近いかに応じて、第２の端部が、上部コネクタプレート１１２または下部コネクタプレート１１６のどちらかに結び付けられる。このようにして、媒体１１０の単一片を前後に通すことによって、互いに離隔した上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間に延在する複数の媒体セグメント１１０がもたらされる。媒体１１０の単一のストランドは、様々なやり方で上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で前後に通すことができ、また、簡潔にするため、１つの例示的な方法のみが本明細書に記載されるが、記載されるやり方は限定的であることを意図しない。
【０１１８】
[0201]ストランドの第１の端部は、上部コネクタプレート１１２に画定された第１のアパーチャ１２８に結び付けられる。次に、媒体ストランド１１０は、下部コネクタプレート１１６へと下向きに延ばされ、下部コネクタプレート１１６に画定された第１のアパーチャ１２８に挿入される。次に、媒体ストランド１１０は、下部ブラケットプレート１１６に画定された第１のアパーチャ１２８に隣接して位置付けられた第２のアパーチャ１２８に上向きに挿入され、上部コネクタプレート１１２に向かって上向きに延ばされる。次に、媒体ストランド１１０は、上部コネクタプレート１１２に画定された第１のアパーチャ１２８に隣接して位置付けられた第２のアパーチャ１２８に上向きに挿入され、次に、上部コネクタプレート１１２に画定された第２のアパーチャ１２８に隣接して位置付けられた第３のアパーチャ１２８に下向きに挿入される。上部および下部コネクタプレート１１２、１１６に画定された隣接したアパーチャ１２８間で前後に媒体ストランド１１０を延ばす作業は、媒体１１０が、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６に画定されたすべてのアパーチャ１２８に挿入されるまで継続する。図示される例示的なコネクタプレート１１２、１１６は６つのアパーチャ１２８を含み、媒体ストランド１１０の第１の端部は上部コネクタプレート１１２のアパーチャ１２８の１つに結び付けられるので、最後に使用されるアパーチャ１２８は上部コネクタプレート１１２にあるものとなる。
【０１１９】
[0202]媒体１１０が上部コネクタプレート１１２の第６のアパーチャ１２８を使用した後、媒体ストランド１１０は、上部コネクタプレート１１２の第１の陥凹部１３２内へと延ばされる。この第１の陥凹部１３２から、媒体ストランド１１０は、下部コネクタプレート１１６の第１の陥凹部１３２に向かってその中へと下向きに延ばされる。次に、媒体ストランド１１０は、下部コネクタプレート１１６の下面１８４に沿って、下部コネクタプレート１１６の第１の陥凹部１３２に隣接した第２の陥凹部１３２内へと上向きに延びる。この第２の陥凹部１３２から、媒体ストランド１１０は、上部コネクタプレート１１２に画定された第１の陥凹部１３２に隣接して位置付けられた第２の陥凹部１３２内へと上向きに延びる。次に、媒体ストランド１１０は、上部コネクタプレート１１２の上面１８８に沿って、上部コネクタプレート１１２の第２の陥凹部１３２に隣接した第３の陥凹部１３２内へと下向きに延びる。上部および下部コネクタプレート１１２、１１６に画定された隣接した陥凹部１３２間で前後に媒体ストランド１１０を延ばす作業は、媒体１１０が、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６に画定されたすべての陥凹部１３２に挿入されるまで継続する。図示される例示的なコネクタプレート１１２、１１６は１０個の陥凹部１３２を含み、上部コネクタプレート１１２の陥凹部１３２の１つが最初に使用されるので、最後に使用される陥凹部１３２は上部コネクタプレート１１２にあるものとなる。媒体ストランド１１０を上部コネクタプレート１１２の最後の陥凹部１３２に上向きに挿入した後、媒体ストランド１１０の第２の端部を、上部コネクタプレート１１２に画定されたアパーチャ１２８の１つに結び付けることができる。上部および下部コネクタプレート１１２、１１６に対する媒体ストランド１１０の固定を支援するため、例えば、ワイヤ、ロープ、または他の薄く強度があって曲げることができるデバイスなどの締結具１９２が、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６それぞれの縁部１４０の周りに位置付けられ、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６それぞれの縁部１４０に画定されたスロット１３６の中に締め付けられて、媒体ストランド１１０が締結具１９２と上部および下部コネクタプレート１１２、１１６との間で陥凹部１３２に捕捉される。上述したように、媒体ストランド１１０をフレーム１０８に接続するための図示され記載されるやり方は単に例示的なやり方であり、種々の代替例が存在し、本発明の趣旨および範囲内にある。
【０１２０】
[0203]図示される実施例では、上部および下部プレート１１２、１１６のアパーチャ１２８は、上部プレート１１２のアパーチャ１２８が下部プレート１１６のアパーチャ１２８と垂直に位置合わせされるようにして、ほぼ垂直に位置合わせされる。同様に、上部および下部プレート１１２、１１６の陥凹部１３２はほぼ垂直に位置合わせされる。図示されるように、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間に延在する媒体ストランド１１０の様々な延長またはセグメントは、ほぼ垂直に延在する。これは、上部および下部プレート１１２、１１６の位置合わせされたアパーチャ１２８と、上部および下部プレート１１２、１１６の位置合わせされた陥凹部１３２との間で媒体ストランド１１０を延ばすことによって達成される。しかし、媒体ストランド１１０はまた、媒体ストランド１１０が位置合わせされていないアパーチャ１２８および陥凹部１３２の間に延在するようにして、垂直に対して角度が付けられた形で上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間に延在することができることに留意されたい。
【０１２１】
[0204]第２の接続方法では、媒体１１０は、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で個別に通される複数の別個の媒体１１０で構成することができる。このように、各媒体１１０は、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で一回だけ延びる。媒体１１０それぞれの第１の端部は、上部コネクタプレート１１２または下部コネクタプレート１１６の一方に結び付けられるか、または別の方法で固定され、第２の端部は、上部コネクタプレート１１２または下部コネクタプレート１１６の他方まで延在し、それに固定される。このように複数の媒体１１０を通すことで、互いに離隔した上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間に延在する複数の媒体セグメント１１０が提供される。いくつかの実施形態では、複数の媒体１１０は、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間でほぼ垂直に通され、これは、位置合わせされたアパーチャ１２８および位置合わせされた陥凹部１３２の間に媒体１１０を延ばすことによって達成される。他の実施形態では、複数の媒体１１０は、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で垂直に対して角度が付けられた形で通され、これは、位置合わせされていないアパーチャ１２８および位置合わせされていない陥凹部１３２の間に媒体１１０を延ばすことによって達成される。
【０１２２】
[0205]媒体（１つまたは複数）１１０は、本明細書に記載されるもの以外の様々なやり方で、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６に連結されてもよいことを理解されたい。例えば、媒体（１つまたは複数）１１０は、他の任意の適切なやり方で、フレーム１０８にクリップ留め、付着、締結、または固定されてもよい。
【０１２３】
[0206]図２０を特に参照すると、媒体１１０の図示される例示的な向きによって、容器３２の外周側よりも容器３２の中央付近（すなわち、軸体１２０付近）に媒体１１０が稠密に集中する。媒体１１０のこの向きによって、特に、日光が媒体１１０の最も外側のストランドを越えて、内側の媒体ストランド１１０が位置する容器３２の中央へと透過するのが容易になり、それによって、内部の媒体ストランド１１０上に位置する藻類の効率的な光合成および培養が促進される。他方で、媒体１１０が容器３２の外周付近でより稠密な場合、稠密な外側の媒体１１０がかなりの量の日光を妨げ、それによって、容器３２の内部への日光の透過が阻害され、内部の媒体ストランド１１０上に位置する藻類の光合成および培養が阻害される。記載される実施形態において上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間に媒体１１０を通すことによって、媒体１１０は、容器３２内の水を介して上昇するガス（例えば、二酸化炭素）の不安定な経路を提供する。この不安定な経路はガス泡の上昇を遅くし、それによってガス泡と媒体１１０上で支持された藻類との間の接触時間を増加させるのが容易になる。
【０１２４】
[0207]媒体１１０を上部および下部コネクタプレート１１２、１１６に接続するのにどのやり方が使用されても、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の周囲に画定された陥凹部１３２の間に延在する媒体１１０の最も外側のストランドは、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の外縁部１４０の外側に突出する。コネクタプレート１１２、１１６の外縁部１４０を外側に延在させることによって、媒体ストランド１１０は、図２０および２１に最も良く示されるように、ハウジング７６の内表面１９６を係合する（その目的はより詳細に後述される）。
【０１２５】
[0208]次に図３、４、および２２を参照すると、容器３２はまた、ハウジング７６内に位置付けられた例示的なブッシング２００を含む。ブッシング２００は、ほぼ円形状であり、ハウジング７６の底部付近に配置される。ブッシング２００は、軸体１２０の端部を受け入れる中央開口部２０４を含み、軸体１２０の端部に対する支持を提供する。それに加えて、ブッシング２００は、ハウジング７６に対するフレーム１０８の適切な位置付けを維持する。この実施例では、軸体１２０は中央開口部２０４内に概ね閉じ込められ、ブッシングは軸体１２０の大幅な横方向の移動を阻害する。ブッシング２００は、容器３２の底部に導入されたガスがブッシング２００を貫通することを可能にする複数のガスアパーチャ２０８を含む。ブッシング２００は、泡が十分にブッシング２００に浸透する限り、任意の数および任意のサイズのアパーチャ２０８を含むことができる。図２３および２４を特に参照すると、ブッシング２００の２つの追加の実施例が示される。図から分かるように、ブッシング２００は、異なる構成およびサイズの穴２０８を含む。
【０１２６】
[0209]図３および４を再び参照すると、容器３２はさらに、ハウジング７６の頂部を閉止し封止する、ハウジング７６の頂部に位置付けられた頂部キャップまたはカバー２１２を含み、それによって、容器３２を外部環境から封止する。いくつかの実施形態では、カバー２１２は、例えば、容器にねじ込み、かつ捻って外すことができるＰＶＣクリーンアウト連結具（clean-out coupling）など、締まり嵌め式のプラスチックキャップである。あるいは、カバー２１２は、ハウジング７６の頂部を十分に封止する限り、種々の物体であることができる。カバー２１２はまた、中央開口部２１６と、軸体１２０を受け入れ、軸体１２０をカバー２１２に対して回転させるのを容易にするため、中央開口部２１６に配置された軸受とを含む（より詳細に後述される）。軸体１２０は、カバー２１２の下でハウジング７６内へと延在し、軸体１２０の一部分はカバー２１２の上に残る。駆動プーリまたは歯車２２０は、カバー２１２の上に配置された軸体１２０の部分に接続され、歯車２２０および軸体１２０の相対移動を防ぐため、軸体１２０に堅く固定される。歯車２２０は、駆動部材２２４およびベルトまたはチェーン２２８を含む駆動機構に連結される。駆動部材２２４は、歯車２２０および軸体１２０を回転させるように動作可能であり、それによってフレーム１０８をハウジング７６に対して回転させる（より詳細に後述される）。図示される例示的実施形態では、駆動部材２２４はＡＣまたはＤＣモータであってもよい。あるいは、駆動部材２２４は、例えば、燃料原動機、風力駆動部材、空気動力式駆動部材、人力駆動部材など、種々の他のタイプの駆動部材であってもよい。
【０１２７】
[0210]上述したように、藻類の光合成を駆動する目的のため、自然の日光７２を補うか、またはその代用とする人工光システム３７を提供するのが望ましいことがある。人工光システム３７は、多数の形状および形態をとってもよく、様々なやり方で動作してもよい。いくつかの例示的な人工光システム３７が本明細書に図示され記載されるが、これらの例示的な人工光システム３７は限定的であることを意図せず、他の人工光システムが想到され、本発明の趣旨および範囲内にある。
【０１２８】
[0211]図２５および２６を参照すると、人工光システム３７の例示的実施形態が示される。この例示的な人工光システム３７は、想到される多数のタイプの人工光システムの１つであり、限定的であることを意図しない。例示的な人工光システム３７は、藻類が光に暴露される期間を延長することができるか、または藻類によって吸収される自然の日光７２を補うことができる。図示される実施例では、人工光システム３７は、基部３９と、基部３９に接続される発光ダイオード（ＬＥＤ）４１のアレイなどの光源とを含む。基部３９およびＬＥＤ４１は各容器３２の影側に位置付けられる。ＬＥＤ４１は、低電圧で動作し、それによってエネルギーをほとんど消費せず、望ましくない熱量を発生しないことが示されている。容器３２の影側は、受ける日光７２の量が最少である容器３２の側である。例えば、冬季に地球の北半球に位置付けられた容器３２の場合、太陽は南の空で低く、それによってほとんどの日光７２は容器３２の南側に放射される。この実施例では、影側は容器３２の北側である。したがって、ＬＥＤ４１のアレイは容器３２の北側に位置付けられる。
【０１２９】
[0212]いくつかの実施形態では、ＬＥＤ４１は、約４００ナノメートル（ｎｍ）〜約７００ナノメートルの周波数範囲を有してもよい。人工照明システム３７は、単一周波数のみのＬＥＤ４１を含んでもよく、または、様々な異なる周波数のＬＥＤ４１を含み、それによって周波数の広域スペクトルを提供してもよい。他の実施形態では、ＬＥＤ４１は全光スペクトルではなく光スペクトルの限定された部分のみを利用してもよい。光スペクトルをそのように限定的に使用することで、ＬＥＤが消費するエネルギーは少なくなる。ＬＥＤによって利用される光スペクトルの例示的な部分は、青色スペクトル（すなわち、約４００〜約５００ナノメートルの周波数）および赤色スペクトル（すなわち、約６００〜約８００ナノメートルの周波数）を含んでもよい。ＬＥＤは、光スペクトルの他の部分からの、かつ他の周波数の光を放射してもよく、それは依然として本発明の意図される趣旨および範囲内にある。
【０１３０】
[0213]いくつかの例示的実施形態では、基部３９は、容器３２の影側または容器３２の他の何らかの部分に日光７２を反射するため、本質的に反射性であってもよい。そのような実施形態では、容器３２を通過する、容器に当たらない、または別の形で容器内外に放射されない日光７２は、反射性の基部３９を係合し、容器３２の内外に反射してもよい。
【０１３１】
[0214]他の実施形態では、人工光システム３７は、例えば、蛍光灯、導光ファイバーなど、ＬＥＤ以外の光源４１を含んでもよい。さらに他の実施形態では、人工光システム３７は、容器３２上に光を放射するため、容器３２の周りに配列された複数の光ファイバー光チャネルを含んでもよい。そのような実施形態では、光ファイバー光チャネルは、ＬＥＤもしくは他の発光素子を含む様々なやり方で、または日光７２を受け取り、集光した日光７２を光ファイバーケーブルを通して光チャネルに転送するように向き付けられた太陽光集光装置から光を受け取ってもよい。
【０１３２】
[0215]それに加えて、人工光システム３７によって放射された光は、連続的に放射されてもよく、あるいは所望の速度で閃光されてもよい。ＬＥＤ４１の閃光は、波作用による光回折、および変動する水の透明度によって引き起こされる一貫しない光強度などの自然水中の条件を模倣する。いくつかの実施例では、光は約３７ｋＨｚの速度で閃光してもよく、これは、ＬＥＤ４１が連続光を放射するときよりも２０％多い生産量の藻類を生成することが示されている。他の実施例では、光は約５ｋＨｚ〜約３７ｋＨｚの範囲で閃光されてもよい。
【０１３３】
[0216]次に図２７および２８を参照すると、人工光システム３７の別の例示的実施形態が示される。図２５および２６に示される容器および人工光システムと、図２７および２８に示される容器および人工光システムとで類似した構成要素は、同じ参照番号によって特定される。
【０１３４】
[0217]この図示される例示的実施形態では、人工光システム３７は、容器３２の中央またはその付近に位置付けられた透明または半透明の中空チューブ３２０と、チューブ３２０内に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイなどの光源４１とを含む。この人工光システム３７は、日光７２が容器３２に透過するのと反対方向の内側から、容器３２および藻類に光を提供する。人工光システム３７からの光は、日光７２を補う、またはその代用とするために使用され、容器３２の内部に直接光を提供してもよい。いくつかの例では、日光７２は、容器３２の内部に達するためには、ハウジング７６、水、および容器３２内に配置された藻類を介して透過しなければならないので、容器３２の内部に日光７２が透過するのが困難なことがある。
【０１３５】
[0218]チューブ３２０は、容器３２のハウジング７６に対して固定であり、フレーム１０８はチューブ３２０の周りで回転する。チューブ３２０の下端部は、下部コネクタプレート１１６の中央開口部を介して延在し、ブッシング２００の中央開口部に固定される。下部コネクタプレート１１６の中央開口部は、開口部の内縁部とチューブ３２０との間に空間を提供するのに十分な大きさである。チューブ３２０の第２の端部は、固定がしっかりしており、動作中のチューブ３２０とブッシング２００との間の移動を許容しない限り、様々なやり方でブッシング２００に固定されてもよい。いくつかの実施形態では、チューブ３２０の外壁は雄ねじを含み、ブッシングの中央開口部の内縁部は補完的な雌ねじを含む。この実施形態では、チューブはブッシングの中央開口部にねじ込まれ、ブッシング２００にねじ込み可能に固定される。他の実施形態では、チューブ３２０は、その外表面上にねじ山を含み、下部コネクタプレート１１６の中央開口部を通って延在してもよく、１つもしくは複数のナットまたは他のねじ式締結具３２４がチューブ３２０にねじ留めされて、チューブ３２０をブッシング２００に固定してもよい。そのような実施形態では、第１のナット３２４はブッシング２００の上に位置付けられてもよく、第２のナット３２４はブッシング２００の下に位置付けられてもよく、ナット３２４は、ブッシング２００に向かって締め付けられて、チューブ３２０をブッシング２００に固定してもよい。さらに他の実施形態では、チューブ３２０の下端部は、例えば、接合、溶接、接着、またはチューブ３２０とブッシング２００との間の移動を防ぐ他の任意のタイプの固定など、様々な他のやり方でブッシング２００に固定されてもよい。チューブ３２０の上端部は、上部コネクタプレート１１２の中央開口部を介して延在し、中央開口部は、中央開口部の内縁部とチューブ３２０との間に空間を提供するのに十分な大きさである。チューブ３２０の上端部を支持するやり方は、より詳細に後述される。
【０１３６】
[0219]図２７および２８を引き続き参照すると、人工光システム２７は容器３２の中央に照明チューブ３２０を含むので、フレーム１０８は異なる構成を有することが必要とされる。この図示される例示的実施形態では、フレーム１０８は、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６と、中空の駆動チューブ３２８と、側面支持プレート３３２と、複数の支持ロッド３３６とを含む。駆動チューブ３２８は、プーリ２２０と、駆動ベルト２２８と、モータ２２４とに連結され、軸体１２０と同様のやり方で駆動される。側面支持プレート３３２は駆動チューブ３２８に固定され、駆動チューブ３２８とともに回転する。支持プレート３３２および駆動チューブ３２８がともに回転する限り、支持プレート３３２は、様々な異なるやり方で駆動チューブ３２８に固定されてもよい。例えば、支持プレート３３２は、接合、溶接、付着、ねじ留め、または他のやり方で駆動チューブ３２８に固定されてもよい。側面支持プレート３３２は、例えば、円筒状、十字形（図４１を参照）などを含む、様々な異なる形状および構成を有してもよい。複数の支持ロッド３３６は、それらの上端部で支持プレート３３２に固定され、それらの下端部で下部コネクタプレート１１６に固定される。支持ロッドはまた、上部コネクタプレート１１２を貫通し、それに同様に固定されてもよい。図示される例示的実施形態では、フレーム１０８は２つの支持ロッド３３６を含む。しかし、フレーム１０８は、任意の数の支持ロッド３３６を含んでもよく、それは依然として本発明の趣旨および範囲内にある。フレーム１０８の回転中、モータ２２４はベルト２２８およびプーリ２２０を駆動し、それが次に駆動チューブ３２８を回転させる。駆動チューブ３２８の回転によって支持プレート３３２が回転し、それによって支持ロッド３３６が回転し、最終的に上部および下部コネクタプレート１１２、１１６と媒体１１０が回転する。
【０１３７】
[0220]図２８を特に参照すると、チューブ３２０内に配置されたＬＥＤ４１に電力を転送するための例示的な方法が記載される。ＬＥＤ４１またはシステム２０の他のエレクトロニクスの損傷を防ぐため、チューブ３２０の内部は乾燥し、湿気がないままであることが望ましい。図示される例示的実施形態では、チューブ３２０の上端部は駆動チューブ３２８の下端部を取り囲み、シール３４０は、駆動チューブ３２８の外表面とチューブ３２０の内表面との間に配置され、それによって水がチューブ３２０に入るのを防ぐのに有効なシールが作られる。チューブ３２０と駆動チューブ３２８との間のこの封止構成は、チューブ３２０の上端部に対する支持も提供する。駆動チューブ３２８は駆動ベルト２２８およびプーリ２２０によって働く力を受けるので、付加的な支持を提供するため、支持デバイス３４４が駆動チューブ３２８の周りに提供されてもよい。チューブ３２０内のＬＥＤ４１に電力を供給するため、複数の電線３４８が電力源からＬＥＤ４１まで通っていなければならない。例示的実施形態では、駆動チューブ３２８は中空であり、電線３４８は、駆動チューブ３２８の上端部から入り、駆動チューブ３２８を通り、駆動チューブ３２８の下端部から出てチューブ３２０に入り、最終的にＬＥＤ４１に接続する。上述したように、駆動チューブ３２８は回転し、チューブ３２０およびＬＥＤ４１は回転しない。電線３４８の回転はワイヤ３４８を捻れさせて最終的には破断させ、ＬＥＤ４１から分断されるか、あるいは電力源からＬＥＤ４１への電力供給を中断する。したがって、電線３４８は、駆動チューブ３２８が回転しても駆動チューブ３２８内で固定であることが望ましい。これは様々なやり方で達成されてもよい。例えば、電線３４８は、ワイヤ３４８と駆動チューブ３２８の内表面との間を接触させないようなやり方で、駆動チューブ３２８の中心を介して延在してもよい。ワイヤ３４８と駆動チューブ３２８の内表面との間の接触を防ぐことによって、駆動チューブ３２８は、ワイヤ３４８に接触することなく、かつワイヤ３４８を捻れさせることなく、ワイヤ３４８に対して回転することができるようになる。また、例えば、第２のチューブまたはデバイスが、駆動チューブ３２８内で同心円状に位置付けられてもよく、駆動チューブ３２８の内表面から内側にずらされてもよく、また、駆動チューブ３２８内で固定であってもよく、それによって駆動チューブ３２８が第２のチューブまたはデバイスの周りで回転する。そのような実施例では、電線３４８は、第２のチューブまたはデバイスを介して通り、第２のチューブまたはデバイスによって駆動チューブ３２８の内表面を係合しなくなる。電線３４８の捻れを防ぐ他の多くのやり方が想到され、本発明の趣旨および範囲内にある。
【０１３８】
[0221]図２８を引き続き参照すると、チューブ３２０の外表面に接触し、それを拭うワイパーブレード３５２が提供される。ワイパーブレード３５２は、その上端部で上部コネクタプレート１１２に、またその下端部で下部コネクタプレート１１６に接続される。フレーム１０８の回転によってワイパーブレード３５２が回転し、それによってワイパーブレード３５２はチューブ３２０の外表面を拭う。この拭取りは、チューブ３２０の外表面に付着したあらゆる藻類または他の蓄積物を取り除く。チューブ３２０が藻類および他の蓄積物を有さないことで、最適な照明性能がチューブ３２０に提供される。チューブ３２０の外表面上の著しい藻類の蓄積は、この実施形態の人工光システム３７の有効性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０１３９】
[0222]図２７および２８に示される人工光システム３７は、単独で、または本明細書に開示される他の任意の人工光システム３７と組み合わせて使用されてもよいことを理解されたい。例えば、システム２０は、外部から容器３２を照明するため、図２５および２６に示されるような第１の人工光システム３７を含んでもよく、内部から容器３２を照明するため、図２７および２８に示される人工光システム３７を含んでもよい。
【０１４０】
[0223]図２９を参照すると、チューブ３２０の外表面を拭う代替の方法が示される。この図示される例示的実施形態では、内側の媒体セグメントまたはストランド１１０は、チューブ３２０の外表面に隣接して配置され、それを係合する。フレーム１０８の回転によって媒体ストランド１１０がチューブ３２０の外表面を拭い、チューブ３２０の外表面から藻類または他の屑を取り除く。単純にするため、他の媒体１１０のストランドが容器３２内に存在するが、内側の媒体ストランド１１０のみが図２９に示される。
【０１４１】
[0224]図３０および３１を参照すると、チューブ３２０の外表面を拭う別の代替の方法が示される。この図示される例示的実施形態では、媒体ストランド１１０は図２９に示されるのと同様に位置付けられる。すなわち、内側の媒体ストランド１１０は、チューブ３２０の外表面に隣接し、それと接触して位置付けられる。図２９と同様に、単純にするため、他の媒体１１０のストランドが容器３２内に存在するが、内側の媒体ストランド１１０のみが図３０および３１に示される。いくつかの例では、フレーム１０８の回転によって内側の媒体ストランド１１０が、遠心力によってチューブ３２０の外表面から離れて外向きに垂れ下がり、外表面と接触しなくなる。内側の媒体ストランド１１０がこのように外向きに垂れ下がるのを阻害するため、剛性デバイス３５４が内側の媒体ストランド１１０それぞれに連結されてもよい。剛性デバイス３５４は、例えばプラスチック、金属、硬質ゴムなどを含む、様々な材料で作られてもよい。利用されてもよい剛性デバイス３５４の例としては、バンジーコード、ショックコード、プラスチックワイヤ、金属ワイヤなどが挙げられる。剛性デバイス３５４は、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間で内側の媒体ストランド１１０の全長に延在してもよく、または内側の媒体ストランド１１０の長さの一部分に延在してもよい。例えば、剛性デバイス３５４は、上部コネクタプレート１１２から下向きに、下部コネクタプレート１１６から上向きに、または上部コネクタプレート１１２から下向きかつ下部コネクタプレート１１６から上向きに、例えば１５．２４ｃｍ（６インチ）など、内側の媒体ストランド１１０の一部分のみに沿って延在してもよい。図３０および３１に図示される例示的実施形態を参照すると、第１の剛性デバイス３５４は、第１の内側の媒体ストランド１１０の長さの一部分だけ上部コネクタプレート１１２から下向きに延在し、第２の剛性デバイス３５４は、第２の内側の媒体ストランド１１０の長さの一部分だけ下部コネクタプレート１１６から上向きに延在する。この図示される例示的実施形態では、剛性デバイス３５４はチューブ３２０の外表面を拭わなくてもよい。したがって、第１および第２の剛性デバイス３５４をずらすことにより、第２の内側の媒体ストランド１１０の上部部分は第１の剛性デバイス３５４に沿ってチューブ３２０の外表面を拭い、第１の内側の媒体ストランド１１０の下部部分は第２の剛性デバイス３５４に沿ってチューブ３２０の外表面を拭う。この配置によって、チューブ３２０の外表面のほぼ全体が内側の媒体ストランド１１０によって確実に拭われる。あるいは、剛性デバイス３５４はチューブ３２０の外表面を拭うように配置されてもよい。
【０１４２】
[0225]チューブ３２０の外表面を拭うための他の代替例が可能であり、本発明の意図される趣旨および範囲内にある。
【０１４３】
[0226]次に図３２〜３７を参照すると、図２７および２８のフレーム１０８および人工光システム３７を支持するための代替の方法が示される。この図示される例示的実施形態では、システム２０は、円形の支持棚６０４を有するフレーム支持デバイス６００と、中央のレセプタクル６０８と、中央のレセプタクル６０８から円形の支持棚６０４に向かって延在する複数のアーム６１２と、アーム６１２によって支持される複数のローラデバイス６１６とを含む。円形の支持棚６０４は、下向きに移動するのを防ぐようにして容器ハウジング７６内で支持され、それによってその上に置かれたフレーム１０８に対して垂直支持を提供する。円形の支持棚６０４は、例えば、プレス嵌め、摩擦嵌め、もしくは干渉嵌め、溶接、締結、付着、接合、または、ハウジング７６の内表面から、円形の支持棚６０４が支持、締結、接合されるハウジング７６内部に延在する刻み目もしくは棚によるなど、様々な異なるやり方でハウジング７６内で支持されてもよい。
【０１４４】
[0227]中央のレセプタクル６０８は中心に位置して、チューブ３２０の下端部を受け入れ、チューブ３２０の下端部を液密封止し、それによって水がチューブ３２０に進入するのを防ぐ。チューブ３２０の下端部は、例えば、溶接、締結、付着、接合、プレス嵌め、摩擦嵌め、干渉嵌め、または他のタイプの固定など、様々なやり方でレセプタクル６０８に連結されてもよい。いくつかの実施形態では、チューブ３２０の下端部とレセプタクル６０８との間の連結自体で、液密封止を提供するのに十分である。他の実施形態では、例えば、ブッシング、水ポンプシール、Ｏリング、包装材料などの封止デバイスが、チューブ３２０の下端部とレセプタクル６０８との間の液密封止を作るのに利用されてもよい。図示される例示的実施形態では、フレーム支持デバイス６００は４つのアーム６１２を含む。あるいは、フレーム支持デバイス６０８は他の数のアーム６１２を含んでもよく、それは本発明の意図される趣旨および範囲内にあってもよい。アーム６１２は、レセプタクル６０８から外向きに延在し、それらの遠位端で支持棚６０４によって下から支持される。いくつかの実施形態では、アーム６１２の遠位端は、接合、溶接、付着、もしくは別の方法で支持棚６０４に固定されるか、または支持棚６０４と一体的に形成される。他の実施形態では、アーム６１２の遠位端は、単に支持棚６０４上に定置されるか、または棚６０４に画定された陥凹部に受け入れられて、アーム６１２および中央のレセプタクル６０８の回転を阻害してもよい。図示される例示的実施形態では、単一のローラデバイス６１６がアーム６１２の遠位端それぞれの頂部に固定される。ローラデバイス６１６は、基部６２０と、車軸６２４と、車軸６２４に回転可能に支持されたローラ６２８とを含む。車軸６２４はアーム６１２と平行であり、ローラ６２８は車軸６２４およびアーム６１２に垂直に向けられる。ローラデバイス６１６は、下部コネクタプレート１１６の下面を係合し、下部コネクタプレート１１６がフレーム支持デバイス６００の上でそれに対して転がることが可能になるように位置付けられる。このように、フレーム支持デバイス６００は、フレーム１０８に対する垂直支持を提供し、フレーム１０８がフレーム支持デバイス６００に対して回転することを可能にする。フレーム支持デバイス６００は、例えば、１つのアーム６１２当たり複数のローラデバイス６１６、すべてのアーム６１２よりも少数に位置付けられたローラデバイス６１６、交互のアーム６１２に位置付けられたローラデバイス６１６など、他のやり方で向き付けられた他の数のローラデバイス６１６を含んでもよいことを理解されたい。また、フレーム１０８に対して垂直支持を提供するとともに、フレーム支持デバイス６００に対する下部コネクタプレート１１６の移動を促進するため、ローラデバイス６１６に代わって他のデバイスが使用されてもよいことを理解されたい。
【０１４５】
[0228]さらに、フレーム支持デバイス６００はまた、上部コネクタプレート１１２とともに利用されてもよいことを理解されたい。そのような例では、上部フレーム支持デバイス６００は、上部コネクタプレート１１２の真下に位置付けられ、垂直支持を提供するように上部コネクタプレート１１２の下面を係合し、上部フレーム支持デバイス６００に対する上部コネクタプレート１１２の回転を可能にする。そのような上部フレーム支持デバイス６００は、下部フレーム支持デバイス６００とほぼ同じように構成されてもよく、機能してもよい。
【０１４６】
[0229]図３８〜４１を参照すると、図２７および２８のフレーム１０８および図の人工光システム３７を支持するためのさらに別の代替の方法が示される。この図示される例示的実施形態では、システム２０は、フレーム１０８に対して垂直支持を提供する浮きデバイス６３２を含む。いくつかの例示的実施形態では、浮きデバイス６３２は、所望の位置でフレーム１０８を維持するのに必要な垂直支持の一部分を提供してもよい。他の例示的実施形態では、浮きデバイス６３２は、所望の位置でフレーム１０８を維持するのに必要な垂直支持全体を提供してもよい。浮きデバイス６３２は、側面支持プレート３３２と上部コネクタプレート１１２との間に位置付けられる。他の実施形態では、浮きデバイス６３２は、上部コネクタプレート１１２の下、または下部コネクタプレート１１６の下に位置付けられてもよい。また、さらなる実施形態では、システム２０は、例えば２つの浮きデバイス６３２など、複数の浮きデバイス６３２を含んでもよい。そのような例示的実施形態では、第１の浮きデバイスは、図３８に示されるように、側面支持プレート３３２と上部コネクタプレート１１２との間に位置付けられてもよく、第２の浮きデバイスは下部コネクタプレート１１６の下に位置付けられてもよい。
【０１４７】
[0230]浮きデバイス６３２は、容器３２内に配置されたフレーム１０８に対して所望量の垂直支持を提供する限り、任意の形状および構成を有してもよい。図示される例示的実施形態では、浮きデバイス６３２は、容器ハウジング７６の形状を補完するため、ほぼ円筒形状である。浮きデバイス６３２の厚さまたは高さは、所望の浮力の量に応じて変わってもよい。浮きデバイス６３２は、駆動チューブ３２８およびチューブ３２０を貫通させる中央開口部６３６と、支持ロッド３３６が浮きデバイス６３２を貫通するのを可能にする複数の開口部６４０とを含む。上述したように、容器３２は任意の数および任意の構成の支持ロッド３３６を含んでもよく、同様に、浮きデバイス６３２は、支持ロッド３３６の総数に適応するように、任意の数および任意の構成の開口部６４０を含んでもよい。
【０１４８】
[0231]浮きデバイス６３２は種々の浮揚性材料で構成されてもよい。いくつかの例示的実施形態では、浮きデバイス６３２は水の吸収を阻害する独立気泡材料で構成される。そのような実施形態では、浮きデバイス６３２は、単一の独立気泡材料または複数の独立気泡材料で構成されてもよい。浮きデバイス６３２が構成されてもよい例示的な独立気泡材料としては、ポリエチレン、ネオプレン、ＰＶＣ、および様々なゴム混合物が挙げられるが、それらに限定されない。他の例示的実施形態では、浮きデバイス６３２は、芯材６４４および芯材６４４を取り囲み封入する外側ハウジング６４８で構成されてもよい。芯材６４４は、独立気泡材料または連続気泡材料で構成されてもよいが、外側ハウジング６４８は、好ましくは、容器３２内の水と直接接触するため、独立気泡材料で構成される。芯材６４４が独立気泡材料であり、水を吸収しない例では、外側ハウジング６４８は液密および気密であってもよく、または液密および気密でなくてもよい。芯材６４４が連続気泡材料である例では、外側ハウジング６４８は、好ましくは、水が芯材６４４にアクセスし芯材６４４によって吸収されるのを阻害するため、芯材６４４の周りで液密および気密である。芯材６４４が構成されてもよい例示的な独立気泡材料としては、ポリエチレン、ネオプレン、ＰＶＣ、および様々なゴム混合物が挙げられるが、それらに限定されず、芯材６４４が構成されてもよい例示的な連続気泡材料としては、ポリスチレン、ポリエーテル、およびポリエステルポリウレタン発泡材が挙げられるが、それらに限定されない。外側ハウジング６４８が構成されてもよい例示的な材料としては、ガラス繊維強化プラスチック、ＰＶＣ、ゴム、エポキシ樹脂、および他の防水コートを施した成形シェルが挙げられるが、それらに限定されない。
【０１４９】
[0232]図４１を特に参照すると、浮きデバイス６３２が例示的な側面支持プレート３３２とともに示される。この図示される例示的実施形態では、側面支持プレート３３２はほぼ十字形である。十字形の側面支持プレート３３２を提供する１つの例示的な理由は、材料の量と、側面支持プレート３３２の総重量を低減することである。側面支持プレート３３２の重量を低減することによって、フレーム１０８全体がより軽量になり、浮きデバイス６３２が支持する必要がある重量がより軽量になる。この例示的な十字形の実施形態では、側面支持プレート３３２の材料は、支持ロッド３３６が側面支持プレート３３２に接続する位置の間で除去される。上述したように、容器３２は任意の数および任意の構成の支持ロッド３３６を含んでもよく、同様に、側面支持プレート３３２は、支持ロッド３３６の数および構成に適応するように任意の孔性を有してもよい。
【０１５０】
[0233]次に図４２〜４５を参照すると、容器３２の別の例示的実施形態が例証される。この例示的実施形態では、容器３２は、フレーム１０８および媒体１１０を回転させるための代替の駆動機構を含む。図示される実施形態では、駆動機構は、モータ（図示なし）と、駆動チェーン２２８と、スプロケットまたは歯車２２０と、歯車２２０に連結されたプレート６５２と、プレート６５２が中心に留まることを確保するため、プレート６５２を包囲する心出しリング６５４と、プレート６５２に連結された駆動チューブ３２８とを含む。モータは所望の方向でチェーン２２８を駆動し、それによって歯車２２０を回転させる。歯車２２０はプレート６５２に連結され、プレート６５２は駆動チューブ３２８に連結されるので、歯車２２０の回転によって最終的に駆動チューブ３２８が回転する。チューブ３２０は、容器３２の中心で固定式であり、歯車２２０、プレート６５２、心出しリング６５４、および駆動チューブ３２８はすべて、中央のチューブ３２０を包囲し、その周りで回転する。例えばＯリングなどの封止部材６５６は、歯車２２０に画定された陥凹部６５８に配置され、チューブ３２０を包囲し、チューブ３２０の外表面を係合してチューブ３２０の周りを封止する。封止部材６５６は、容器３２内の液体がチューブ３２０と駆動機構との間で容器３２から漏れるのを阻害する。あるいは、封止部材６５６は、例えばプレート６５２、駆動チューブ３２８など、駆動機構の他の構成要素に画定された陥凹部に配置されてもよく、チューブ３２０の外表面を係合してチューブ３２０の周りを封止してもよい。
【０１５１】
[0234]図４２を特に参照すると、駆動機構はまた、駆動チューブ３２８に連結され、それとともに回転可能な支持プレート３３２を含む。支持プレート３３２から下向きに延在するのは、浮きデバイス６３２に画定されたアパーチャ６６２に挿入される２つのダボ６６０である。ダボ６６０は、駆動機構の回転によって浮きデバイス６３２およびフレーム１０８の回転を促進するように、駆動機構を浮きデバイス６３２に連結する。しかし、ダボ６６０に対する浮きデバイス６３２の垂直移動は阻害されない。浮きデバイス６３２のそのような垂直移動は、容器３２内の水量が変化するにつれて生じる。図４４を参照すると、浮きデバイス６３２は、チューブ３２０がそこを介して延在する中央開口部６３６を含む。中央開口部６３６は、チューブ３２０の外表面と浮きデバイス６３２との間の著しい摩擦なしに、浮きデバイス６３２がチューブ３２０に対して十分に回転できるようにサイズ決めされる。例示的な図示される実施形態は２つのダボ６６０を含むが、任意の数のダボ６６０が、駆動機構を浮きデバイス６３２に連結するのに使用されてもよい。それに加えて、駆動機構は、ダボ６６０および浮きデバイス６３２の図示される構成以外のやり方でフレーム１０８に連結されてもよい。
【０１５２】
[0235]上述したように、チューブ３２０は適所に固定され、回転しない。次に図４２〜４５を参照すると、容器３２は、チューブ３２０の頂部を支持する、カバー２１２に固定された第１の支持体６６６と、チューブ３２０の底部を支持する第２の支持体６６８とを含む。頂部の支持体６６６は、チューブ３２０の頂部が位置付けられるアパーチャ６７０を含む。アパーチャ６７０は、チューブ３２０の外表面をしっかり係合して、頂部の支持体６６６に対するチューブ３２０の頂部の移動を阻害するように適切にサイズ決めされる。底部の支持体６６８は、中央のレセプタクル６０８と、中央のレセプタクル６０８から延在する複数のアーム６１２と、アーム６１２によって支持される複数のローラデバイス６１６とを含む。チューブ３２０は、中央のレセプタクル６０８にしっかり固定されて、チューブ３２０とレセプタクル６０８との間の移動を阻害する。アーム６１２は、容器３２の内表面を係合して、容器ハウジング７６に対する底部の支持体６６８のほぼ横方向の移動を阻害するため、湾曲したプレート６７２を端部に含む。フレーム１０８は、水上にある浮きデバイス６３２の浮力によって容器３２内で持ち上げられるので、容器３２から水を排水することによって、下部コネクタプレート１１６がローラデバイス６１６上に置かれるまで、フレーム１０８が容器３２内で下に下がる。水を容器３２から排水する間、フレーム１０８が回転することが望ましい場合、ローラデバイス６１６はそのような回転を促進する。図示される実施形態では、底部の支持体６６８は４つのローラデバイス６１６を含む。他の実施形態では、底部の支持体６６８は、フレーム１０８の回転に適応するため、任意の数のローラデバイス６１６を含んでもよい。底部の支持体６６８は、底部の支持体６６８を比較的重い重量にするため、ステンレス鋼または他の比較的稠密な材料で作られてもよく、それは、容器３２が水で充填されたときにチューブ３２０に上向きに掛かる浮力に反作用する。底部の支持体６６８の比較的重い重量はまた、容器３２の内部構成要素を水で充填された容器３２に挿入するのを容易にする。そのような内部構成要素は、例えば、底部の支持体６６８、チューブ３２０、フレーム１０８、媒体１１０、および駆動機構の一部分を含んでもよい。
【０１５３】
[0236]図４２〜４５に示される例示的実施形態に関して記載したチューブ３２０は、他のチューブの実施形態に記載され図示された他のチューブ３２０のいずれかと同じ機能性を有することができる。例えば、この実施形態のチューブ３２０は、図２７および２８〜３８に示されるチューブと類似した照明素子を収容することができる。
【０１５４】
[0237]次に図４６および４７を参照すると、人工光システム３７のさらに別の例示的実施形態が示される。図２５〜２８に示される容器および人工光システムと、図４６および４７に示される容器および人工光システムとで類似した構成要素は、同じ参照番号によって特定される。
【０１５５】
[0238]図４６および４７に示される人工光システム３７は、図２７および２８に示されるチューブ３２０および光源に類似した中央のチューブ３２０および関連する光源４１を含むか（図４６を参照）、あるいは、図２７および２８に示されるチューブ３２０および光源を含まなくてもよい（図４７を参照）。チューブ３２０および光源４１を含む、図４６に示される人工光システム３７の実施形態では、チューブ３２０および光源４１は、図２７および２８に示されるチューブ３２０および光源４１に類似している。
【０１５６】
[0239]図４６および４７を引き続き参照すると、人工光システム３７は、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の間に接続された複数の光素子３５６を含む。光素子３５６は、容器３２内で光を放射することができる。図示される例示的実施形態では、光素子３５６は、例えばガラス、アクリルなど、光を容易に放射する材料で作られた円筒状のロッドである。あるいは、光素子３５６は、他の形状を有し、他の材料で作られてもよく、そのような図示され記載される実施例は限定的であることを意図しない。いくつかの例示的実施形態では、光素子３５６を含む材料は、光が通過するにつれて光素子３５６に生じる熱の蓄積を低減または制限するため、光素子３５６に適用されるか、または光素子材料の組成物に含まれる、赤外線阻害剤もしくは赤外線フィルタを含む。光素子３５６は、それらの端部それぞれで、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６に接続され、それらは、各光素子３５６の端部を受け入れる穴３６０を含むように構成される（図４６の上部コネクタプレート１１２の上面図を参照）。人工光システム３７は任意の数の光素子３５６を含んでもよく、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６は、光素子３５６の端部に適応するように補完的な数の穴３６０を含んでもよい。媒体１１０を光素子３５６と近接させるため、１つまたは複数の媒体ストランド１１０は光素子３５６それぞれの周りに巻き付けられる。光素子３５６は上部および下部コネクタプレート１１２、１１６に固定されるので、光素子３５６はフレーム１０８とともに回転する。
【０１５７】
[0240]図４７を特に参照すると、人工光システム２０は、光素子３５６に光を提供する、光素子３５６それぞれと関連付けられた複数の光源４１を含む。図示される例示的実施形態では、光源４１はＬＥＤである。他の実施形態では、光源４１は他のタイプの光であってもよく、依然として本発明の趣旨および範囲内にあってもよい。光源４１は、好ましくは防水ハウジング内に収容されるか、または水が光源４１に入り込むのを防ぐように別の方法で封止される。光源４１は、光素子３５６の上端部に位置付けられ、その中に光を放射する。光素子３５６内に放射された光は、光素子３５６を介して移動し、光素子から容器３２内へと放射され、媒体１１０および藻類上へと移動する。あるいは、光源４１は、例えば、下端部、または上端部と下端部との間の中間位置など、光素子３５６の他の位置に位置付けられて、光素子３５６内に光を放射する。
【０１５８】
[0241]電力は、電線３６４を通して電力源から光源４１に供給される。上述したように、光素子３５６はフレーム１０８とともに回転する。したがって、電線３６４を捻ることなく電力を光源４１に供給する必要がある。図２７および２８に示される人工光システム３７の実施形態と同様に、人工光システム３７のこの例示的実施形態は中空の駆動チューブ３２８を含む。駆動チューブ３２８は、モータ２２４から掛けられる回転力を最終的にはフレーム１０８に転送する。この例示的実施形態では、電線３６４が捻れるのを防ぐため、電線３６４は光源４１とともに回転しなければならない。したがって、駆動チューブ３２８、電線３６４、およびフレーム１０８はすべてともに回転する。光源４１の中断されない動作を確保するため、連続的で中断されない電力を光源４１に接続された電線３６４に供給する必要がある。この連続的で中断されない電力は、様々な異なるやり方で光源４１に提供されてもよく、図示され記載される例示的実施形態は限定的であることを意図しない。図示される例示的実施形態では、人工光システム３７は、正接点３７２、負接点３７６、および接地接点３８０それぞれを係合する、駆動チューブ３２８の外表面に固定された複数の銅リング３６８を含む。銅リング３６８は、短絡が生じるのを防ぐように互いから分離される。負および正接点３２７、３７６は電源に連結され、接地接点３８０は接地に連結され、各接点３７２、３７６、３８０は個々のリング３６８の外表面を係合する。接点３７２、３７６、３８０はリング３６８に向かって付勢されて、接点３７２、３７６、３８０とリング３６８との間の連続的な係合が確保される。駆動チューブ３２８およびリング３６８が回転するにつれて、リング３６８は接点３７２、３７６、３８０の下で移動し、接点３７２、３７６、３８０はリング３６８の外表面に沿って滑動する。リング３６８に向かって接点３７２、３７６、３８０を付勢することによって、接点３７２、３７６、３８０が移動の間連続的にリング３６８を係合することが確保される。光源４１に連続的で中断されない電力を提供する他のやり方が想到され、それらは本発明の趣旨および範囲内にある。
【０１５９】
[0242]図４６および４７に示される人工光システム３７のいくつかの例示的実施形態では、光素子３５６は平滑なまたは研磨された外表面を有する。他の例示的実施形態では、光素子３５６は、けがき、チッピング、刻み付け、または別の方法で不完全化した外表面を有して、光素子３５６の内部から光素子３５６の外部への光の回折を支援する。さらに例示的実施形態では、光素子３５６は、光素子３５６の内部から光素子３５６の外部への光の回折を促進する形状に形成されてもよい。
【０１６０】
[0243]図４６および４７に示される人工光システム３７は、単独で、または本明細書に開示される他の任意の人工光システム３７と組み合わせて使用されてもよいことを理解されたい。例えば、システム２０は、外部から容器３２を照明するため、図２５および２６に示されるような第１の人工光システム３７を含んでもよく、内部から容器３２を照明するため、図４６および４７に示される人工光システム３７を含んでもよい。
【０１６１】
[0244]次に図４８を参照すると、人工光システム３７のさらなる例示的実施形態が示される。図２５〜４７に示される容器および人工光システムと、図４８に示される人工光システムとで類似した構成要素は、同じ参照番号によって特定される。
【０１６２】
[0245]この人工光システム３７は、容器３２に沿って様々な高さに配置された複数の光素子３５６を含む。光素子３５６は、容器３２内で光を放射することができる。図示される例示的実施形態では、光素子３５６は、例えばガラス、アクリルなど、光を容易に放射する材料で作られた円筒状のディスクである。あるいは、光素子３５６は、他の形状を有してもよく、他の材料で作られてもよく、そのような図示され記載される実施例は限定的であることを意図しない。図示される例示的実施形態では、人工光システム３７は３つの光素子３５６を含むが、この実施形態に示される光素子３５６の数は例示のためのものであり、限定的であることを意図しない。システム３７は、任意の数の光素子３５６を含んでもよく、依然として本発明の趣旨および範囲内にあってもよい。光素子３５６は、容器３２内の適所に固定され、容器３２に対して移動しない。図示される例示的実施形態では、光素子３５６は、光素子３５６それぞれに対する摩擦止め具３８４によって適所で固定される。あるいは、光素子３５６は、任意の数の摩擦止め具３８４によって、また他の固定方法によって適所に固定されてもよい。例えば、光素子３５６は、摩擦嵌めもしくはプレス嵌め、締結具、接合、付着、溶接、または他の任意の固定方法によって容器３２内で適所に固定されてもよい。光素子３５６は、ほぼ円形であり、容器３２の直径と同様の直径を有する。人工光システム３７はまた、各光素子３５６に対して少なくとも１つの、複数の光源４１を含んで、光素子３５６に光を提供する。光源４１は、例えばＬＥＤ、蛍光灯、導光ファイバーなどを含む、様々な異なるタイプの光源であってもよい。光源４１は、光素子３５６内またはその上に光を放射するように位置付けられ、次に光素子３５６は容器３２内へと光を放射する。光源４１は電線３８８を通して電力に連結される。
【０１６３】
[0246]光素子３５６は固定であり、本質的に容器３２を区画（図示される例示的実施形態では３つの区画）に分割するので、フレーム１０８および媒体１１０はそのような区画に適応するように変更されなければならない。フレーム１０８が単一の上部コネクタプレート１１２および単一の下部コネクタプレート１１６を含むよりも、フレームは、各区画に対して上部および下部コネクタプレート１１２、１１６を含む。より具体的には、フレーム１０８は、３つの上部コネクタプレート１１２および３つの下部コネクタプレート１１６で構成された、合計６つのコネクタプレートを含む。媒体１１０は、本明細書に記載されるやり方のいずれかで、上部および下部コネクタプレート１１２、１１６の各組の間に通される。したがって、媒体１１０は個々の区画それぞれに特有である（すなわち、頂部区画に存在する媒体は第２または第３の区画には通されず、その逆も成り立つ）。
【０１６４】
[0247]図４８を引き続き参照すると、フレーム１０８は、図３および４に示されるフレーム１０８に関して上述したのと同様のやり方で回転される。したがって、軸体１２０は、各区画内のコネクタプレート１１２、１１６および媒体１１０を回転させる。複数のワイパー３９２は、コネクタプレート１１２、１１６に固定され、光素子３５６の外表面を拭って、外表面を洗浄するとともに光素子３５６からの光の放射を向上させるのを支援する。ワイパー３９２は、光素子３５６の上面および下面に隣接したコネクタプレート１１２、１１６の表面に固定される。図示される例示的実施形態では、第１のワイパー３９２Ａは容器３２の頂部区画の下部コネクタプレート１１６の下面に固定され、第２のワイパー３９２Ｂは中央区画の上部コネクタプレート１１２の上面に固定され、第３のワイパー３９２Ｃは中央区画の下部コネクタプレート１１６の下面に固定され、第４のワイパー３９２Ｄは底部区画の上部コネクタプレート１１２の上面に固定され、第５のワイパー３９２Ｅは底部区画の下部コネクタプレート１１６の下面に固定される。ワイパー３９２のこの構成によって、光素子３５６の必要な外表面が拭われ洗浄されて、容器３２内への光の放射が向上する。ワイパー３９２は、例えばゴム、プラスチック、および他の材料などの様々な異なる材料で作られてもよい。
【０１６５】
[0248]図４６および４７を参照して上述した光素子３５６と同様に、図４８に示される光素子３５６は、光素子３５６の内部から光素子３５６の外部への光の回折を支援するため、平滑なもしくは研磨された外表面、またはけがき、チッピング、刻み付け、もしくは別の方法で不完全にした外表面を有してもよい。それに加えて、光素子３５６は、光素子３５６の内部から光素子３５６の外部への光の回折を促進する形状に形成されてもよい。
【０１６６】
[0249]図４８に示される人工光システム３７は、単独で、または本明細書に開示される他の任意の人工光システム３７と組み合わせて使用されてもよいことを理解されたい。例えば、システム２０は、外部から容器３２を照明するため、図２５および２６に示されるような第１の人工光システム３７を含んでもよく、内部から容器３２を照明するため、図４８に示される人工光システム３７を含んでもよい。
【０１６７】
[0250]次に図４９を参照すると、流水洗浄システム３８の例示的実施形態が示される。この例示的な流水洗浄システム３８は、想到される多くのタイプの流水洗浄システムの１つであり、限定的であることを意図しない。例示的な流水洗浄システム３８は、藻類を媒体１１０から除去するのを支援するように、または、侵入生物種もしくは他の汚染が容器３２に侵入した場合に容器３２の内部を洗浄するために動作可能である。流水洗浄システム３８は、システム２０の容器３２または他の構成要素を分解することなく、容器３２の内部を洗い流すか、または洗浄することを可能にする。例示的な流水洗浄システム３８は、加圧給水源（図示なし）と、加圧給水源と流体連通している加圧水入口チューブ４２と、チューブ４２と流体連通している複数のスプレーノズル４３とを含む。スプレーノズル４３は、任意の所望の間隔で容器ハウジング７６の高さに沿って漸進的に配置され、容器ハウジング７６の穴または切欠きに位置付けられる。空気および水が容器３２内に、または容器３２から漏れるのを防ぐため、スプレーノズル４３それぞれと関連する穴との間に気密および液密封止が作られる。いくつかの実施形態では、スプレーノズル４３は、ノズル４３が容器ハウジング７６内に突出しないように、スプレーノズル４３の先端が容器ハウジング７６の内表面１９６と同一面にあるか、またはその奥にあるようにして穴に位置付けられる。これによって、媒体１１０が、回転されたときにスプレーノズル４３を係合しないことが確保される。流水洗浄システム３８の動作はより詳細に後述される。
【０１６８】
[0251]容器３２が藻類を培養している間、容器３２が藻類の成長に有益な環境を維持することが重要である。藻類の成長に最も重要な１つの環境パラメータは藻類が位置する水の温度である。容器３２は、効率的な藻類成長を促進する特定の温度範囲内で中の水を維持しなければならない。適切な温度範囲は、容器３２内で培養された藻類のタイプに依存することがある。例えば、藻類種Ｐ．トリコルヌツム（Ｐ．Ｔｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ）が容器３２内で培養されるとき、容器３２内の水温はできるだけ２０℃に近く、３５℃を超えてはならない。この実施例は、有効な藻類培養を促進するように容器３２内の水が制御される多くの様々な温度の１つであり、限定的であることを意図しない。水は、異なるタイプの藻類に対して異なる温度範囲内で制御することができる。
【０１６９】
[0252]様々な異なる温度制御システムを利用して、容器３２内の水温の制御を支援することができる。図５０および５１を参照すると、２つの例示的な温度制御システム４５が示され、本明細書に記載される。これらの例示的な温度制御システム４５は、想到される多くのタイプの温度制御システム４５のうちの２つであり、限定的であることを意図しない。
【０１７０】
[0253]図５０を特に参照すると、単一の容器３２および関連する温度制御システム４５が示される。各容器３２と関連付けられた温度制御システム４５はほぼ同一であり、したがって、単一の温度制御システム４５が図示され記載される。温度制御システム４５は加熱部分４６および冷却部分４７を含む。加熱部分４６は必要に応じて水を加熱し、冷却部分４７は必要に応じて水を冷却する。加熱部分４６は、容器３２の底部内およびその付近に配置される。加熱部分４６のこの向きは、自然な熱の法則を利用するが、熱は常に起こる。したがって、加熱部分４６が活性化されると、加熱部分４６によって加熱された水は容器３２を介して上昇し、より低温の水を加熱部分４６に向かって下に押しやり、そこでより低温の水が加熱される。冷却部分４７は、容器３２の頂部内およびその付近に配置される。同様に、冷却部分４７のこの向きも自然な熱の法則を利用する。したがって、冷却部分４７が活性化されると、冷却部分４７によって冷却された水は、より低温の水よりも高い温度を有する水が上昇することによって置き換えられる。冷却された水の置換によって、冷却された水は容器３２内で下向きに移動する。
【０１７１】
[0254]加熱部分４６は、加熱コイル４９と、流体入口５０と、流体出口５１とを含む。入口５０および出口５１はそれぞれ、流体を加熱コイル４９に導入し、そこから放出するのを可能にする。入口５０を介して加熱コイル４９に導入される流体は、容器３２内の水を加熱するため、容器３２内に配置された水の温度に比べて高い温度を有する。流体は、水などの液体、およびガスを含むがそれらに限定されない、様々な異なるタイプの流体であることができる。冷却部分４７は、冷却コイル５３と、流体入口５５と、流体出口５７とを含む。入口５５および出口５７はそれぞれ、流体を冷却コイル５３に導入し、そこから放出するのを可能にする。入口５５を介して冷却コイル５３に導入される流体は、容器３２内の水を冷却するため、容器３２内に配置された水の温度に比べて低い温度を有する。流体は、水などの液体、およびガスを含むがそれらに限定されない、様々な異なるタイプの流体であることができる。
【０１７２】
[0255]次に図５１を参照すると、温度制御システム４５の代替実施例が示される。図５０に示される実施例と同様に、単一の容器３２および関連する温度制御システム４５が示される。各容器３２と関連付けられた温度制御システム４５はほぼ同一であり、したがって、単一の温度制御システム４５が図示され記載される。温度制御システム４５は、断熱昇水管（insulated riser pipe）５８と、断熱昇水管５８に入り、そこを貫通する交換器チューブ５９とを含む。断熱昇水管５８は、上部移送管６１および下部移送管６２を介して容器３２と流体連通している。容器３２からの水は、昇水管５８ならびに上部および下部移送管６１、６２内にある。容器３２内の水の温度が冷却を必要とする場合、容器３２内の水の温度よりも低温の流体が交換器チューブ５９に通される。昇水管５８内の水は交換器チューブ５９を取り囲み、冷却される。昇水管５８内の冷却された水は、容器３２内のより高温の水と置き換えられ、それによって容器３２および昇水管５８内の水の反時計方向の循環が引き起こされる。換言すれば、冷却された水は、昇水管５８内で下方に移動し、下部移送管６２を介して容器３２の底部に入り、容器３２内のより高温の水は、容器３２から出て、上部移送管６１に、かつ昇水管５８に入る。容器３２内の水の温度が加熱を必要とする場合、容器３２内の水の温度よりも高温の流体が交換器チューブ５９に通される。昇水管５８内の水は交換器チューブ５９を取り囲み、温められる。昇水管５８内の温められた水は上昇し、それによって容器３２および昇水管５８内の水の時計方向の循環（矢印６３によって示されるような）が引き起こされる。換言すれば、温められた水は、昇水管５８内で上方に移動し、上部移送管６１を介して容器３２の頂部に入り、容器３２内のより低温の水は、容器３２から出て、下部移送管６２に、かつ昇水管５８に入る。いくつかの実施形態では、水のより活発な循環が望ましい。そのような実施形態では、多孔分散管または空気入口６５が昇水管５８の底部付近に位置付けられて、昇水管５８内にある水に空気を導入する。昇水管５８の底部に空気を導入することによって、昇水管５８内の水はより迅速に上昇し、それによって、水が昇水管５８および容器３２を介してより高速で循環する。いくつかの実施形態では、上部および下部移送管６１、６２と容器ハウジング７６との交点にフィルタが提供されて、藻類が昇水管５８に入り、場合によっては昇水管５８のフロー能力を低減するか、または完全に妨げるのを阻害してもよい。
【０１７３】
[0256]図５２を参照すると、容器３２と、例示的な液体管理システム２８の一部分とが示される。図示される例示的実施形態では、液体管理システム２８は、吐水管（water spillway pipe）６７６と、撹拌槽６７８と、ガス噴射器または拡散器６８０と、ｐＨ注入器（pH injector）６８２と、ポンプ６８４と、第１の組の弁６８６と、付加的な処理配管６８８と、フィルタ６９０と、滅菌器６９２と、ｐＨセンサ４８４とを含む。吐水管６７６は容器３２の頂部付近に位置付けられ、吐水管６７６の高さを上回って上昇する水を容器３２の頂部から受け入れる。吐水管６７６からの水は撹拌槽６７８に導入され、撹拌槽６７８内に存在する水に、ガス拡散器６８０を通してガスが導入される。水から上方に昇るガスを水に戻し、かつ液体管理システム２８の下流の管に戻すため、プレート６９６が、ガス拡散器６８０の上方で撹拌槽６７８内に配置される。導入されるガスは、一般にガス供給流と呼ばれ、約１２容量％の二酸化炭素を含んでもよい。あるいは、供給流は他の割合の二酸化炭素を含んでもよい。
【０１７４】
[0257]ポンプ６８４は、水と気泡ガスの組合せを管を介して移動させ、前記移動を容易にするため、管内に圧力差を作り出す。水と気泡ガスの組合せがポンプ６８４によって下方に圧送されるにつれて、水圧は増加する。この増加した水圧によって、気泡ガスが水へと移行し、ガス泡が水中の重炭酸塩に転換される。藻類は、水中のガス泡からよりも水中で重炭酸塩から二酸化炭素をより容易に吸収する。水と重炭酸塩の混合物は、次に、容器３２の底部に圧送されてもよく、またはさらなる処理のために分流されてもよい。第１の組の弁６８６は、所望のように水と重炭酸塩の混合物を分流するように選択的に制御される。いくつかの例では、水と重炭酸塩の混合物をすべて容器３２内に圧送するのが望ましいことがある。他の例では、水を容器内には一切圧送せず、水をすべてさらなる処理のために圧送するのが望ましいことがある。さらに他の例では、水と重炭酸塩の混合物の一部を容器３２内に圧送し、混合物の一部をさらなる処理のために圧送するのが望ましいことがある。容器３２内の水が一定量であることが望ましい場合、容器３２の頂部から溢れる水の量は、容器３２の底部に圧送して戻される水の量と等しいべきである。
【０１７５】
[0258]容器３２内に圧送される水と重炭酸塩の混合物は、容器３２の底部付近で容器３２に入り、容器３２内に既に存在する水と混ざる。この新しく導入された混合物は、藻類に対する重炭酸塩の新しい供給源となり、それによって容器３２内での藻類の培養を促進する。
【０１７６】
[0259]容器３２内へと分流されない水は、様々な付加的プロセスへと下流に分流されてもよい。液体管理システム２８の付加的な処理配管６８８は、図５２に総括的に表され、種々の水処理プロセスに適応するため、任意の構成をとってもよい。例えば、付加的な処理配管６８８は、浄水器、熱交換器、固体除去機器、限外濾過および／または他の膜濾過、遠心器などを介して水を分流してもよい。他のプロセスおよび関連する配管が可能であり、本発明の意図される趣旨および範囲内にある。
【０１７７】
[0260]水はまた、例えば、不純物および汚染物質を水から除去するためのカーボンフィルタなどのフィルタ６９０を介して分流されてもよい。例示的な不純物および汚染物質は、細菌性およびウィルス性の感染ならびに捕食など、藻類の成長に対して悪影響を有することがある侵入微生物を含んでもよい。液体管理システム２８は、単一のフィルタまたは複数のフィルタを含んでもよく、例示的なカーボンフィルタ以外のタイプのフィルタを含んでもよい。
【０１７８】
[0261]水はさらに、例えば、紫外線滅菌器など、不純物および汚染物質を水からやはり除去する滅菌器６９２を介して分流されてもよい。液体管理システム２８は、単一の滅菌器または複数の滅菌器を含んでもよく、例示的な紫外線滅菌器以外のタイプの滅菌器を含んでもよい。
【０１７９】
[0262]水は、付加的に、水のｐＨを判断するｐＨセンサ４８４を介して分流されてもよい。水が所望よりも高いｐＨを有する場合、水のｐＨは所望のレベルまで下げられる。反対に、水が所望よりも低いｐＨを有する場合、水のｐＨは所望のレベルまで上げられる。水のｐＨは様々な異なるやり方で調節されてもよい。水のｐＨを調節するための多くのやり方のうち一部のみが本明細書に記載される。ｐＨを調節するこれらの例示的なやり方の説明は、限定的であることを意図しない。第１の実施例では、ｐＨ注入器６８２が水のｐＨを調節するのに使用される。この実施例では、ｐＨ注入器６８２は、撹拌槽６７８とポンプ６８４との間の管内に配置される。あるいは、ｐＨ注入器６８２は液体管理システム２８内の他の位置に配置されてもよい。ｐＨ注入器６８２は、管を通過する水流に適切なタイプおよび量の物質を注入して、水のｐＨを所望のレベルに変化させる。別の実施例では、ガス拡散器６８０が水のｐＨレベルを調節するのに使用されてもよい。水中に存在する二酸化炭素の量によって水のｐＨが決まる。一般に、水中に存在する二酸化炭素が多いほど、水のｐＨレベルは低くなる。したがって、ガス拡散器６８０を通して水に導入される二酸化炭素の量は、所望のように水のｐＨレベルを上下させるように制御されてもよい。より具体的には、ｐＨセンサ４８４がｐＨ読取り値をとり、水のｐＨレベルが所望よりも高いと判断されると、ガス拡散器６８０は、二酸化炭素が水に導入される速度を増加させてもよい。反対に、水のｐＨレベルが所望よりも低い場合、ガス拡散器６８０は二酸化炭素が水に導入される速度を減少させてもよい。さらなる実施例では、ｐＨ注入器６８２は、ガス拡散器６８０によって導入される二酸化炭素に加えて、二酸化炭素を水に注入するのに使用されてもよい。このように、ｐＨ注入器６８２は、水に導入される付加的な二酸化炭素の量を制御して、所望のｐＨレベルを維持するように調節可能である。
【０１８０】
[0263]本明細書に記載されるような水処理プロセスを介して水が分流された後、水は撹拌槽６７８に圧送して戻され、そこで水は、吐水管６７６から撹拌槽６７８に導入される新しい水と混合される。次に、上述したように水は下流に流れる。あるいは、水は、撹拌槽６７８内にではなく容器３２内に直接分流されてもよい。
【０１８１】
[0264]不純物および汚染物質を水から除去するのに使用される水処理プロセスは、藻類の培養に対するそのような不純物および汚染物質の悪影響を減少させるとともに、水の透明度を改善することを理解されたい。改善された水の透明度によって、光がより良好に水を透過することが可能になり、それによって光に対する藻類の暴露が増加し、藻類の培養が改善される。
【０１８２】
[0265]また、培養プロセスの間、媒体１１０上の藻類を支持し、水中における藻類の濃度を低く維持する容器の能力は、上述され図５２に示される水処理プロセスの有効性を増加させることを理解されたい。より具体的には、図５２に示される液体管理システム２８の構成要素を介して、水とともにその中の低濃度の藻類を移動させることで、藻類が構成要素を汚損し閉塞することが阻害される。換言すれば、水中に存在する藻類が、管、ガス拡散器、ポンプ、フィルタなどを汚損または閉塞することはほぼない。それに加えて、水中の低濃度の藻類は、フィルタおよび滅菌器が大量の藻類を除去したり枯れさせたりし、最終的に藻類の培養に悪影響を及ぼすことを阻害する。いくつかの例示的実施形態では、媒体上で支持される藻類の濃度と水中に浮遊される藻類の濃度との比は２６：１である。他の例示的実施形態では、媒体上で支持される藻類の濃度と水中に浮遊される藻類の濃度との比は１０，０００：１であってもよい。システム２０は、藻類の濃度比を、本明細書に開示される例示的な比よりも低く、また高くすることができ、それは本発明の意図される趣旨および範囲内にある。
【０１８３】
[0266]図５３を参照すると、垂直に容器３２を支持する例示的な支持構造３９６が示される。この例示的な支持構造３９６は例示のためのものであり、限定的であることを意図しない。容器３２を垂直に支持する他の支持構造が想到され、本発明の趣旨および範囲内にある。図示される例示的実施形態では、支持構造３９６は、地面または床面で支持可能な基部４００と、基部４００から上向きに延在する直立部材４０４と、直立部材４０４によって支持され、異なる高さで直立部材４０４から延在して容器３２を係合する複数の連結具４０８とを含む。基部４００は、容器３２および直立部材４０４の両方を下から支持する。直立部材４０４は、一対の垂直ビーム４１２と、垂直ビーム４１２の間に延在して、垂直ビーム４１２に支持、強度、および安定性を提供する複数のクロスビーム４１６とを含む。図示される例示的実施形態では、支持構造３９６は４つの連結具４０８を含み、各連結具４０８は、容器ハウジング７６の周りに延在するバンド４２０と、バンド４２０と容器ハウジング７６との間に配置されるブッシング４２４とを備える。基部４００は、容器３２に対して相当量の垂直支持を提供し、直立部材４０４および連結具４０８は、容器３２に対して相当量の水平支持を提供する。
【０１８４】
[0267]図５３を引き続き参照し、かつ図５４〜５８を付加的に参照すると、環境制御デバイス（ＥＣＤ）４２８が示され、容器３２内で藻類を培養するのに望ましい環境を維持するのを支援する。図示されるＥＣＤ４２８は例示のためのものであり、限定的であることを意図しない。ＥＣＤ４２８の他の形状、サイズ、および構成が想到され、本発明の意図される趣旨および範囲内にある。
【０１８５】
[0268]図５３および５４を特に参照すると、図示される例示的なＥＣＤ４２８は「二枚貝」タイプの形状を有する。より具体的には、ＥＣＤ４２８は、第１および第２の半円形部材４３６、４４０と、第１および第２の半円形部材４３６、４４０の第１の隣接した端部に接続されるヒンジまたは他の枢動する継手４４４と、第１および第２の半円形部材４３６、４４０の第２の隣接した端部それぞれに接続される封止部材４４８とを含む。ヒンジ４４４は、第１および第２の部材４３６、４４０がヒンジ４４４を中心にして互いに対して枢動することを可能にし、封止部材４４８は、第１および第２の部材４３６、４４０が両方とも完全に閉止されると互いに当接して、第１および第２の部材４３６、４４０の間にシールをもたらす。
【０１８６】
[0269]図５３を参照すると、ＥＣＤ４２８は、それぞれが各連結具４０８の間にある三組の第１および第２の部材４３６、４４０を含む。図示される例示的実施形態では、ＥＣＤ４２８は、４つの連結具４０８の使用に適応するように、三組の第１および第２の部材４３６、４４０を備える。上述したように、支持構造３９６は任意の数の連結具４０８を含んでもよく、したがって、ＥＣＤ４２８は、連結具４０８の数の間の空間に適応する任意の長さを有する任意の組数の第１および第２の部材４３６、４４０を含んでもよい。例えば、支持構造３９６は、底部連結具４０８と頂部連結具４０８の２つのみの連結具４０８を含んでもよく、ＥＣＤ４２８は、頂部および底部連結具４０８の間で容器３２をそのほぼ全長に沿って取り囲むため、一組のみの背の高い第１および第２の部材４３６、４４０のみを必要とすることがある。
【０１８７】
[0270]図５３および５４を引き続き参照すると、ＥＣＤ４２８は、第１および第２の部材４３６、４４０を開閉するモータ４３２と、モータ４３２に連結される駆動軸４５２と、駆動軸４５２および第１および第２の部材４３６、４４０の関連するものに連結される複数の結合アーム４５６とを含む。モータ４３２を活性化することによって駆動軸４５２が駆動され、それによって結合アーム４５６に力が加えられて、第１および第２の部材４３６、４４０を開放または閉止する。モータ４３２は、コントローラ４０に連結され、それによって制御可能である。図示される例示的実施形態では、第１および第２の部材４３６、４４０のすべての組を開閉するのに単一のモータ４３２が使用される。あるいは、ＥＣＤ４２８は、第１および第２の部材４３６、４４０の組を独立に開閉するため、第１および第２の部材４３６、４４０の組ごとに１つのモータ４３２を含むか、第１および第２の部材４３６、４４０を互いに独立に駆動するため、第１の部材４３６それぞれに対して１つのモータ４３２と、第２の部材４４０それぞれに対して１つのモータ４３２とを含むか、または、任意の数の第１および第２の部材４３６、４４０もしくは第１および第２の部材４３６、４４０の組を駆動するため、任意の数のモータ４３２を含んでもよい。各モータ４３２が含まれる場合、別個の駆動軸４５２が各モータ４３２と関連付けられて、各モータ４３２の駆動力を出力する。あるいは、各モータ４３２は複数の駆動軸４５２を含んでもよい。例えば、モータ４３２は、第１の部材４３６を開閉する第１の駆動軸４５２と、第２の部材４４０を開閉する第２の駆動軸４５２との２つの駆動軸４５２を含んでもよい。
【０１８８】
[0271]次に図５４〜５７を参照すると、第１および第２の部材４３６、４４０は様々な異なる位置へと移動可能であり、両方がともに移動されてもよく、または互いに独立に移動されてもよい。第１および第２の部材４３６、４４０は、全閉位置（図５４を参照）、全開位置（図５５を参照）、第１の部材４３６が全開で第２の部材４４０が全閉である半開位置（図５６を参照）、第２の部材４４０が全開で第１の部材４３６が全閉である別の半開位置（図５７を参照）または全開位置と全閉位置との間の他の様々な位置のいずれかに位置付けられてもよい。
【０１８９】
[0272]図５４〜５７を引き続き参照すると、第１および第２の部材４３６、４４０はそれぞれ、外表面４６０と、内表面４６４と、外表面および内表面４６０、４６４の間の芯材４６８とを含む。外表面４６０は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、ポリプロピレン、ＰＶＣ、ポリエチレン、ポリカーボネート、炭素繊維など、様々な材料で作られてもよい。外表面４６０は白色または淡色であってもよく、光を反射することができてもよい。外表面４６０はまた、汚れまたは他の屑が付着しないように平滑であってもよい。芯材４６８は、例えば、独立気泡ネオプレン、密閉型断熱材（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ）、成形断熱材料、成型発泡体など、様々な材料で作られてもよい。芯材４６８は、好ましくは、所望のように高温条件および低温条件両方から容器を断熱する特性を有する。内表面４６４は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、ポリプロピレン、ＰＶＣ、ポリエチレン、ポリカーボネート、炭素繊維など、様々な材料で作られてもよい。いくつかの実施形態では、外表面および内表面４６０、４６４は、同じ材料で作られ、同じ特性を共有してもよい。内表面４６４は、好ましくは、所望のやり方で光線を反射させるため、反射特性を有する（より詳細に後述される）。そのような反射特性を提供するため、内表面４６４は反射材料で作られてもよく、または反射物質でコーティングされてもよい。例えば、内表面４６４は、鏡材、マイラー（ＭＹＬＡＲ）（登録商標）、ガラスビーズが含浸され埋め込まれた銀めっきアルミニウム板、反射塗料などの薄い層を含んでもよい。
【０１９０】
[0273]上述したように、ＥＣＤ４２８は、容器３２内で藻類を培養するための環境の制御を支援することができる。より具体的には、ＥＣＤ４２８は、容器３２内の温度に影響を与え、容器３２に接触する日光の量に影響を与えることができる。
【０１９１】
[0274]温度への影響に関して、ＥＣＤ４２８は、容器３２を選択的に断熱する能力を有する。第１および第２の部材４３６、４４０が全閉位置（図５３および５４を参照）にある状態では、容器３２は、その高さの大部分に沿って第１および第２の部材４３６、４４０によって取り囲まれる。外部の気温が容器３２内の所望の温度を下回るとき、第１および第２の部材４３６、４４０はそれらの全閉位置へと移動されて、容器３２を断熱し、より低温の周囲空気が容器３２内の温度を冷却しないようにするのを支援してもよい。外部の気温が容器３２内の所望の温度を上回るとき、第１および第２の部材４３６、４４０はやはりそれらの全閉位置へと移動されて、強い日光光線を反射し、日光光線が容器３２に接触するのを防いでもよい。あるいは、外部の気温が容器３２内の所望の温度を上回るとき、第１および第２の部材４３６、４４０は、それらの全開位置（図５５を参照）へと移動されて、断熱された第１および第２の部材４３６、４４０を容器３２から離し、容器３２を冷却できるようにしてもよい（例えば、対流による冷却）。第１および第２の部材４３６、４４０は、容器３２内の温度を所望の温度で維持するのを支援するため、任意の所望の位置に移動されてもよい。
【０１９２】
[0275]容器３２に接触する日光の量に対する影響に関して、第１および第２の部材４３６、４４０は、所望量の日光が容器３２に接触できるような任意の所望の位置に移動されてもよい。第１および第２の部材４３６、４４０は、日光７２が容器３２に接触するのを防ぐため、それらの全閉位置へと移動されてもよく（図５４を参照）、第１および第２の部材４３６、４４０は、容器３２に接触する日光の量７２を妨げないように、それらの全開位置へと移動されてもよく（すなわち、日光の全量が容器に接触できるようにする、図５５を参照）、また、第１および第２の部材４３６、４４０は、所望量の日光が容器３２に接触できるように、全閉位置と全開位置との間の任意の位置へと移動されてもよい（図５６および５７を参照）。
【０１９３】
[0276]上述したように、ＥＣＤ４２８の内表面４６４は、日光７２を反射することができる反射材料で作られる。内表面４６４の反射能力は、日光７２が容器３２に接触する効率を改善してもよい。より具体的には、容器３２に向かって放射される日光７２は、容器３２およびその中の藻類に接触するか、藻類に接触することなく容器３２を通過するか、または容器３２および藻類の全体を外れてもよい。後者２つのシナリオに関して、ＥＣＤ４２８は、藻類に接触しない日光を藻類と接触するように反射するのを支援してもよい。
【０１９４】
[0277]図５６および５７を参照すると、日光７２が藻類と接触するようにそこに沿って後方に反射されてもよい２つの例示的な反射経路４７２が示される。図示される例示的な反射経路４７２は、日光７２がＥＣＤ４２８の内表面４６４によってそこに沿って反射されてもよい多数の経路のうち２つのみの経路である。これらの反射経路４７２は例示のために示され、限定的であることを意図しない。他の多数の反射経路４７２が可能であり、本発明の意図される趣旨および範囲内にある。図示される例示的な反射経路４７２に関して、日光７２は、経路の第１の部分４７２Ａによって表されるように、容器３２内の藻類に接触せずに容器３２を通過し、ＥＣＤ４２８の第１および第２の部材４３６、４４０の内表面４６４に接触してもよい。内表面４６４は、経路の第２の部分４７２Ｂによって表されるような第２の方向に日光７２を反射する。図から分かるように、経路の第２の部分４７２Ｂは容器３２を通過する。この日光７２の一部は容器３２内の藻類に接触し、日光７２の一部は藻類に接触せずに再び容器３２を通過する。容器３２を通過するこの日光７２は、他の部材４３６、４４０の内表面４６４を係合し、経路の第３の部分４７２Ｃによって表されるように、容器３２に向かって後方に反射する。反射された日光７２は再び容器３２を通過し、日光７２の一部は容器３２内の藻類に接触し、日光７２の一部は藻類に接触せずに再び容器３２を通過する。容器３２を通過するこの日光７２は、日光７２によって既に係合された部材４３６、４４０の内表面４６４を係合し、経路の第４の部分４７２Ｄによって表されるように、容器３２を介して再び反射する。この日光７２の一部は容器３２内の藻類に接触し、日光７２の一部は依然として藻類に接触せずに通過する。日光７２が藻類に接触するか、または日光７２が容器３２と第１および第２の部材４３６、４４０の内表面４６４とから離れる方向に反射されるまで、日光の反射は継続してもよい。図から分かるように、第１および第２の部材４３６、４４０の反射性の内表面４６４は、日光７２が容器３２内の藻類に接触し、光合成を促進する付加的な機会を提供する。ＥＣＤ４２８の反射能力がなければ、容器３２を通過するまたは通り抜ける日光７２は、容器３２内の藻類に接触する別の機会を有さない。
【０１９５】
[0278]次に図５８を参照すると、ＥＣＤ４２８は、容器３２内の温度を最適化し、１日を通して容器３２および藻類に接触する日光７２の量を最適化するのに利用されてもよい。ＥＣＤ４２８の図は、１日の異なる時間の間にＥＣＤ４２８が占める例示的な位置を表す。図５８はまた、１日を通じての太陽の経路の概略図を示す。図５８に示されるＥＣＤ４２８の向きは例示のためのものであり、限定的であることを意図しない。図５８に示されるＥＣＤ４２８の向きは、ＥＣＤ４２８が占めることができる多数の向きの一部を例証する。他の多数の向きが想到され、本発明の趣旨および範囲内にある。
【０１９６】
[0279]ＥＣＤ４２８の一番上の図は、容器３２を断熱し、容器３２内の所望の温度を維持するために、日中または寒い日に置かれてもよい例示的な向きにあるＥＣＤ４２８を示す。上から２番目の図は、午前中に置かれてもよい例示的な向きにあるＥＣＤ４２８を示す。午前中は、太陽は容器３２の片側にほぼ位置付けられ、太陽の側にある部材の一方（図示されるような第１の部材４３６）を開放して、日光７２が容器３２に接触できるようにし、上述した反射能力を提供するため、太陽の反対側にある他方の部材（図示されるような第２の部材４４０）を閉止したままにするのが望ましいことがある。上から３番目の図は、正午または日中に置かれてもよい例示的な向きにあるＥＣＤ４２８を示す。日中は、太陽は通常空の高い位置にあり、容器３２の真上（または図５８に示されるような前方）にある。太陽がそのような位置にあるとき、第１および第２の部材４３６、４４０の両方を開放して、最大量の日光７２が容器３２に接触できるようにするのが望ましいことがある。第１および第２の部材４３６、４４０はまた、日光７２を容器３２に向かって反射するため、上述したような反射能力を提供してもよい。上から４番目の図は、午後に置かれてもよい例示的な向きにあるＥＣＤ４２８を示す。午後は、太陽は容器３２の片側にほぼ位置付けられ、太陽の側にある部材の一方（図示されるような第２の部材４４０）を開放して、日光７２が容器３２に接触できるようにし、上述した反射能力を提供するため、太陽の反対側にある他方の部材（図示されるような第１の部材４３６）を閉止したままにするのが望ましいことがある。一番下の図は、夜間または寒い日に置かれる例示的な向きにあるＥＣＤ４２８を再び示す。上述したように、図５８に示されるＥＣＤ４２８の向きは、１日の間に置かれてもよい例示的な向きに過ぎない。ＥＣＤ４２８は、例えば、容器３２を取り囲む環境条件、容器３２内の藻類のタイプ、容器３２の所望の性能などの様々な理由で、１日を通して様々な時間の間、異なる向きを占めてもよい。
【０１９７】
[0280]ＥＣＤ４２８は、図示される例示的な二枚貝型の構成以外の構成を有することができることを理解されたい。例えば、ＥＣＤ４２８は、容器３２をともに同心円状に取り囲み、容器３２の周りで滑動可能な複数の半円形部材４７６を含み、開放位置に移動されると部材４７６が互いに重なり合うかまたは入れ子状になるようにしてもよい。図示される実施例では、第１および第２の部材４７６Ａ、４７６Ｂは互いに対して、かつ容器３２に対して移動して、所望のように容器３２を露出させる。第３の部材４７６Ｃは容器３２の後方に、一般的には太陽の位置と反対側の容器３２の面に配置され、固定または移動可能であってもよい。
【０１９８】
[0281]次に図６３および６４を参照すると、ＥＣＤ４２８は人工光システム３７を含んでもよい。上述し図示した容器、人工光システム、およびＥＣＤと、図６３および６４に示される容器、人工光システム、およびＥＣＤとで類似した構成要素は、同じ参照番号によって特定される。
【０１９９】
[0282]図示される例示的実施形態では、人工光システム３７は、第１および第２の部材４３６、４４０（一方の部材のみが示される）の内表面４６４に連結されたＬＥＤのアレイで構成される光源４１を含む。ＬＥＤ４１は、電力源およびコントローラ４０に電気的に接続される。ＬＥＤ４１は、光を容器３２および藻類に放射するため、本明細書に記載される他の人工光システム３７と同じように動作し、また制御されてもよい。いくつかの実施形態では、ＬＥＤ４１は、ＬＥＤ４１が内表面４６４と同一面にあるようにして、内表面４６４に埋め込まれてもよい。そのような実施形態では、内表面４６４には、所望のＬＥＤアレイ形態と一致して、ＬＥＤ４１を受け入れるとともにＬＥＤを内表面４６４と同一面に位置付ける穿孔が打ち抜かれてもよい。
【０２００】
[0283]図６５および６６を参照すると、ＥＣＤ４２８は、人工光システム３７の代替実施形態を含む。上述し図示した容器、人工光システム、およびＥＣＤと、図６５および６６に示される容器、人工光システム、およびＥＣＤとで類似した構成要素は、同じ参照番号によって特定される。
【０２０１】
[0284]この図示される例示的実施形態では、人工光システム３７は、第１および第２の部材４３６、４４０（一方の部材のみが示される）の内表面４６４に埋め込まれた複数の光ファイバー光チャネルで構成される光源４１を含む。光ファイバー光チャネル４１は、ＬＥＤもしくは他の発光デバイスを含む様々なやり方で、または日光７２を受け取り、光ファイバーケーブルを通して集光された日光７２を光チャネル４１に転送するように向き付けられた太陽光集光装置から光を受け取ってもよい。光チャネル４１は所望のようにコントローラ４０によって制御されてもよい。
【０２０２】
[0285]次に図６６Ａおよび６６Ｂを参照すると、容器３２の別の例示的実施形態が示される。この図示される例示的実施形態では、ハウジング７６は、光のほとんどがハウジング７６を透過することができない不透明材料で作られる。ハウジング７６は、例えば金属、不透明プラスチック、コンクリート、ガラス繊維、裏打ち構造など、様々な異なる材料で作られてもよい。容器３２はまた、容器３２を断熱するハウジング７６を取り囲む断熱層７００と、断熱層７００の外にそれを取り囲むように位置付けられる、断熱層７００を保護する外層７０４とを含む。断熱層７００は、例えば、プラスチック、ガラス繊維、岩綿、独立気泡および連続気泡ポリスチレン、ポリウレタン発泡体、セルロース繊維などの様々な異なる材料で構成されてもよく、外層７０４は、例えば、プラスチック、ガラス繊維、金属、塗料、シール剤などの様々な異なる材料で構成されてもよい。断熱層７００および外層７０４の少なくとも一方が不透明材料で構成されるいくつかの例示的実施形態では、容器３２のハウジング７６は半透明または不透明であってもよいことを理解されたい。
【０２０３】
[0286]図６６Ａおよび６６Ｂを引き続き参照すると、容器３２はさらに、中にある藻類を培養するため、光を容器３２の外部から容器３２の内部に伝達する複数の光素子７０８を含む。いくつかの例示的実施形態では、光素子７０８を含む材料は、光が通過するにつれて光素子７０８に生じる熱の蓄積を低減または制限するため、光素子７０８に適用されるか、または光素子材料の組成物に含まれる、赤外線阻害剤もしくは赤外線フィルタを含んでもよい。図示される例示的実施形態では、光素子７０８は、ハウジング７６、断熱層７００、および外層７０４を介して画定される穴に位置付けられる。各光素子７０８は、それらの端部において、ハウジング７６の内表面１９６および外層７０４の外表面７１２と同一面にある。容器３２内の水が穴の中に漏れるのを防ぐため、光素子７０８は気密および液密の状態で穴の中で封止される。光素子７０８は、容器３２内の藻類を培養する目的で、容器３２の外部から光を受け取り、集光した光を容器３２の内部に向かって伝達するため、例えば、ガラス繊維、光ファイバー、アクリルなどのプラスチックなど、様々な透光性材料で作られてもよい。また、光素子７０８は、劣化しない、または光および容器３２内外に配置される液体への暴露によって別の形で悪影響を受けない材料で作られてもよい。図示される例示的実施形態では、光素子７０８は太陽から自然光を受け取るように適合される。また、図示される例示的実施形態では、外層７０４に隣接した光素子７０８の端部（すなわち、外側端部）は、外層７０４の外表面７１２と同一面にある。
【０２０４】
[0287]図６６Ｃを参照すると、光素子７０８の外側端部は、外層７０４の外表面７１２を超えて延在してもよい。そのような実施形態では、外側端部を太陽と最適に位置合わせするため、光素子７０８の外側端部は太陽に向かって角度を付けられてもよい。
【０２０５】
[0288]容器３２が上述され図６６Ａ〜６６Ｃに示されるように構築されると、容器３２は、より安価で、より耐久性があり、かつ熱および環境条件に対してより耐性がある材料で作られてもよい。これらの容器３２は、容器３２を取り囲む二次構造によって熱および環境条件から保護するという要望を排除することができる。光素子７０８を組み込むことによって、容器３２が図６６Ａ〜６６Ｃを参照して記載したようなやり方で構築されたとき、光が容器３２内に伝わるのが容易になる。
【０２０６】
[0289]次に図６６Ｄを参照すると、容器３２の別の代替の例示的実施形態が示される。図６６Ｄに示される容器３２は、図６６Ａ〜６６Ｃに示される容器３２と類似の要素を多数有し、それら類似の要素は類似の参照番号によって特定される。図６６Ｄでは、人工光システム３７は容器３２の外部に配置され、そこに向かって光を放射する。図示される例示的実施形態では、人工光システム３７は容器３２の周囲を完全に取り囲む。他の例示的実施形態では、人工光システム３７は容器３２の周囲を完全には取り囲まなくてもよい。さらに他の例示的実施形態では、複数の人工光システム３７が容器３２の周りの様々な位置に配置されてもよい。どの実施形態でも、人工光システム３７は、光を受け取り、光を容器３２の内部に向かって伝達する光素子７０８に対して、光を提供するのに使用される。人工光システム３７は容器３２に提供される唯一の光源であってもよく、または、人工光システム３７は自然の日光と併せて使用されて、容器３２の照明要件を満たしてもよい。
【０２０７】
[0290]藻類培養システム２０の構造を記載してきたので、システム２０の動作を本明細書に記載する。藻類培養システム２０の動作に関する以下の記載は、システム２０を動作させるための様々な可能なやり方のサンプルを単に例証する。以下の記載は、藻類培養システム２０および動作方法に対して限定的であることを意図しない。
【０２０８】
[0291]図１および２を再び参照すると、二酸化炭素は様々な異なる二酸化炭素源４４の１つまたは複数から収集される。製造または工業プロセスの副生成物として発生する放射から二酸化炭素を収集することは、環境に放出される二酸化炭素量を低減することによって、環境にとって特に有益である。二酸化炭素はまた、図示されないが、Ｎ番目のブロックによって包括的に表される、様々な異なる供給源４４によって提供することができる。結果として生じる二酸化炭素は、例えば、二酸化炭素冷却システム、有毒ガスおよび化合物洗浄システム、およびガス管理システム２４のパイプ網４８などのガス処理構成要素を通して、二酸化炭素源（１つまたは複数）４４から容器３２に送達される。二酸化炭素が容器３２に送達される前に、容器３２は、十分な量の水および初期量の藻類（あるいは播種藻類として知られる）で充填されているべきである。水は、液体管理システム２８の水入口管５６を通して容器３２に提供され、藻類は、様々なやり方で容器３２へ導入することができる。容器３２が「未使用」容器（すなわち、容器内でこれまで藻類培養が行われていないか、または容器が洗浄されて藻類の存在が完全に除去されている）である場合、藻類は、液体管理システム２８に導入し、給水とともに容器３２に送達することができる。あるいは、容器３２が既に藻類培養に使用されている場合、藻類は、前回の培養プロセスから容器３２内に既に存在していてもよい。そのような例では、容器３２に水のみを供給する必要がある。容器３２に水および藻類が十分に供給された後、二酸化炭素はガス管理システム２４によって容器３２に供給される。図１および２に示されるように、ガスおよび液体管理システム２４、２８は、コントローラ４０に電子的に連結され、それによって制御される。
【０２０９】
[0292]藻類培養システム２０に利用される媒体１１０は、様々な理由で生産性が高い藻類培養を促進する。第一に、媒体１１０は藻類の成長に適した材料で構成される。換言すれば、媒体１１０は、藻類の成長を妨害する、または藻類を枯れさせる材料で構成されない。第二に、媒体１１０は、藻類が付着することができ、藻類が成長する間そこに定着することができる材料から成る。第三に、媒体１１０は、藻類が成長することができる広い稠密な表面積を提供する。利用可能な広い媒体表面積は、藻類が水中に浮遊されるのではなく媒体１１０上で成長するようにし、それによって、大量の藻類が媒体１１０上で支持され、少量の藻類のみが水中に浮遊されたままになることに寄与する。換言すれば、容器３２内に存在する藻類の合計量のうち、水中に浮遊されるよりも高い濃度が媒体１１０上で支持される。水中に浮遊された少量の藻類は、日光７２がハウジング７６内に透過するのを大幅には阻害せず、それによって容器３２内で行われる光合成の効率が改善される。第四に、ハウジング７６のキャビティ８４内の大量の媒体１１０は、二酸化炭素がハウジング７６の頂部に上昇するのを阻害し、遅らせ、それによって、媒体１１０上で支持された藻類に近接して二酸化炭素が水中に存在する時間量を増加させる。二酸化炭素が藻類に近接して存在する時間を増加させることで、藻類による二酸化炭素の吸収が増加し、藻類の成長率が増加する。第五に、媒体１１０は、藻類および水を容器３２から抽出する直前およびその最中に、その上に支持された藻類を保護する。媒体１１０の様々な利益が本明細書に記載されるが、この列挙は包括的ではなく、限定的であることを意味しない。媒体１１０は藻類培養に対して他の利益を提供してもよい。
【０２１０】
[0293]図１および２を引き続き参照し、かつ図３を付加的に参照すると、フレーム１０８は、それらのハウジング７６それぞれに対して容器３２内で回転可能である。図示される例示的実施形態では、複数のフレーム１０８をそれらのハウジング７６それぞれに対して回転させるため、単一のモータ２２４が複数のフレーム１０８に連結される。あるいは、個別のモータ２２４を使用して各フレーム１０８を駆動することができ、または、任意の数のモータ２２４を利用して任意の数のフレーム１０８を駆動することができる。モータ２２４の数、またはモータ（１つもしくは複数）２２４がどのようにフレーム１０８を駆動するかに関わらず、モータ（１つもしくは複数）２２４はすべて、コントローラ４０に電子的に連結され、モータ（１つもしくは複数）２２４を適宜活性化し非活性化するようにコントローラ４０によって制御可能である。以下の記載では、単一のモータ２２４のみを参照する。上述したように、モータ２２４は駆動機構の一部であり、それはまた、モータ２２４と軸体１２０の端部に接続された歯車２２０との間に連結されたベルトまたはチェーン２２８を含む。フレーム１０８を回転させるのが望ましいとき、コントローラ４０は、モータ２２４を活性化して、ベルト２２８、歯車２２０、および軸体１２０を駆動し、それによって、フレーム１０８およびフレーム１０８に取り付けられた媒体１１０をハウジング７６に対して回転させる。いくつかの例示的実施形態では、フレーム１０８は単一の方向に回転してもよい。他の例示的実施形態では、フレーム１０８は両方向に回転してもよい。
【０２１１】
[0294]フレーム１０８および媒体１１０の回転はいくつかの理由で望ましい。第一に、フレーム１０８および媒体１１０は、媒体１１０上に支持された藻類を、所望のように日光７２および／または人工照明システム３７に暴露するように回転される。このやり方でフレーム１０８を回転させることで、媒体１１０のすべておよび藻類のすべてが、ほぼ比例するやり方で、または藻類培養に最も効率的なやり方で光３７、７２に暴露される。それに加えて、このやり方でフレーム１０８を回転させることで、また、媒体１１０および藻類が光３７、７２から外れて、容器３２の影になったまたは暗い部分へと移動し、それによって、光合成プロセスを促進するのに必要な暗期（dark phase）が提供される。フレーム１０８および媒体１１０は様々な方法および速度で回転させることができる。いくつかの実施形態では、回転が所望の時間増分で、かつ所望の距離増分で開始および停止するように、フレーム１０８の回転は漸進的であることができる。他の実施形態では、藻類培養プロセスの間フレーム１０８が常に回転しているように、フレーム１０８は連続的な中断されないやり方で回転する。その結果、媒体１１０の最も外側のストランドは、ハウジング７６の内表面１９６を連続的に拭う。上述された実施形態のどちらかでは、媒体１１０上に支持された藻類が媒体１１０から取り除かれないように、フレーム１０８の回転は比較的遅い。
【０２１２】
[0295]上述したようなフレーム１０８の回転は、藻類培養システム２０に別の利益も提供する。上部および下部コネクタプレート１１２、１１６に画定された陥凹部１３２の間に延在する媒体１１０の最も外側のストランドは、ハウジング７６の内表面１９６に接触する。フレーム１０８が回転するにつれて、最も外側の媒体ストランド１１０は、ハウジング７６の内表面１９６を拭い、内表面１９６に付着した藻類を取り除く。ハウジング７６の内表面１９６に付着した藻類は、ハウジング７６を透過しキャビティ８４に入る光３７、７２の量を著しく低減し、それによって光合成および藻類の成長に悪影響を与える。したがって、内表面１９６のこの拭取りによって、ハウジング７６を介してキャビティ８４に入る光３７、７２の透過が改善されて、藻類培養の所望のレベルが維持される。例えば、藻類培養中、フレーム１０８は、数時間ごとに約３６０°の回転から、１分未満ごとに約３６０°の回転までの範囲の速度で回転されてもよい。これらの例示的な回転は例示のためのものであり、限定的であることを意図しない。フレーム１０８は、他の様々な速度で回転させることができ、それらは依然として本発明の趣旨および範囲内にある。
【０２１３】
[0296]上述したようなフレーム１０８の回転は、藻類培養システム２０にさらに別の利益を提供する。フレーム１０８の回転によって、水中にあり、かつ媒体１１０または藻類に粘着している酸素の泡が取り除かれ、容器３２の頂部に向かって上昇する。その結果、酸素はガス排出管５２を通して容器３２から放出されてもよい。容器３２内の高い酸素レベルは、藻類の光合成プロセスを阻害することがあり、それによってシステム２０の生産性が減少する。上述した第１のやり方でのフレーム１０８の回転は、酸素を媒体１１０および藻類から取り除くのに十分なことがある。あるいは、フレーム１０８は、酸素を除去するため、高速で揺り動かされるか、段階的に回転されるか、または高速で回転されてもよい。
【０２１４】
[0297]ガス排出管５２を通して放出された酸素は、他の用途で再販または使用するために収集されてもよい。収集された酸素が、高い酸素レベルと、例えば二酸化炭素、窒素など、低いレベルの他の成分とを有することが望ましい。いくつかの実施形態では、システム２０は、酸素レベルを最適化し、他の成分のレベルを最小限に抑えるように制御されてもよい。酸素レベルを最適化するためのそのような実施形態の１つの例としては、容器３２内への二酸化炭素の導入を停止すること、経過時間量を適切にすること、適切な時間量の経過後に所望のやり方でフレーム１０８を回転させて酸素を取り除くこと、ガス排出管５２（もしくは他の排出弁／管など）を開放すること、ガス排出管５２を介して酸素を放出すること、さらなる処理のため、放出された酸素を貯蔵容器または下流に送ることが挙げられる。そのような実施例では、システム２０は、二酸化炭素の導入を選択的に制御するための、二酸化炭素を導入する構成要素（１つもしくは複数）と連通した弁またはソレノイド、容器３２からの酸素の放出を選択的に制御するための、ガス排出管５２と連通した弁またはソレノイド、および、容器３２から放出された酸素をさらなる処理のために貯蔵容器または下流のどちらかもしくは両方に移動させるブロワーまたは他の移動デバイスを含んでもよい。藻類培養サイクルは、ガス排出管５２を閉止し、二酸化炭素を容器３２に再導入することによって継続する。
【０２１５】
[0298]フレーム１０８はまた、別の目的のために第２のやり方で回転可能である。より具体的には、フレーム１０８は、媒体１１０から藻類を取り除くため、水および藻類を容器３２から除去する直前に回転される。藻類を容器３２から除去し、燃料生成のために収集することができるように、藻類を媒体１１０から除去することが望ましい。藻類を媒体１１０から取り除くのに十分な遠心力を作り出すため、フレーム１０８のこの回転は比較的高速であるが、藻類が損傷を受けることがあるほど高速ではない。フレーム１０８および媒体１１０がこのようにして回転される例示的な速度は、毎秒約１回転である。あるいは、フレーム１０８および媒体１１０は、藻類が所望のやり方で媒体１１０から取り除かれる限り、他の速度で回転させることができる。フレーム１０８および媒体１１０の回転速度は、容器３２内で成長する藻類種のタイプに応じて変わってもよい。例えば、フレーム１０８および媒体１１０は、第１の種の藻類の場合は第１の速度で回転してもよく、第２の種の藻類の場合は第２の速度で回転してもよい。異なる回転速度は、藻類種の特性によって藻類を媒体１１０から取り除くのに必要なことがある。ある藻類種は、他の藻類種よりも多く媒体１１０に粘着または付着することがある。いくつかの実施形態では、フレーム１０８の回転は、藻類の大部分が媒体１１０から取り除かれ、ただし少量の藻類を媒体１１０上で維持して、次の培養プロセスの播種藻類として作用させるように制御される。そのような実施形態では、次の培養プロセスを開始する前に藻類を容器３２に導入する必要はない。他の実施形態では、フレーム１０８の回転は、藻類をすべて媒体１１０から取り除くように制御される。そのような実施形態では、次の培養プロセスを開始する前に藻類を容器３２に導入しなければならない。藻類は、液体管理システム２８を通して水とともに容器３２に導入されてもよい。
【０２１６】
[0299]上述したように、水および藻類の組合せを容器３２から除去する前に、藻類を媒体１１０から取り除くことが望ましい。そのために、コントローラ４０はモータ２２４を始動させて、比較的高速でフレーム１０８を回転させる。この高速回転はまた、最も外側の媒体ストランド１１０でハウジング７６の内表面１９６を拭って、ハウジング７６の内表面１９６に蓄積している藻類があればそれを一掃する。ここで、相当量の藻類が水中に配置されたまま、水および藻類の組合せが容器３２から除去されてもよい。コントローラ４０は、液体管理システム２８と通信して、水出口１００を介する水および藻類の容器３２からの除去を開始する。液体管理システム２８のポンプは、水および藻類の組合せをさらなる処理のために下流へと方向付ける。
【０２１７】
[0300]いくつかの実施形態では、藻類培養システム２０は、媒体１１０でハウジング７６の内表面１９６を拭い、それによって、蓄積した藻類があればそれをハウジング７６の内表面１９６から一掃するため、媒体１１０をハウジング７６に対して移動させる超音波装置を含む。超音波装置はコントローラ４０によって制御され、複数の周波数レベルで動作することができる。例えば、超音波装置は、比較的低い周波数および比較的高い周波数で動作してもよい。低周波での超音波装置の動作は、ハウジング７６の内表面１９６を拭う目的で、ただし藻類を媒体１１０から取り除くのには十分でない低速で媒体１１０を移動させてもよい。高周波での超音波装置の動作は、水および藻類を容器３２から除去する前に藻類を媒体１１０から取り除く目的で、媒体１１０を著しく、またはより荒く移動させてもよい。しかし、高周波での超音波装置の動作は藻類を損傷しない。例えば、超音波装置は、約４０ＫＨｚ〜約７２ＫＨｚの低周波で動作してもよく、約１０４ＫＨｚ〜約４０ＫＨｚの高周波で動作してもよい。これらの周波数範囲は単に例示的な範囲であり、限定的であることを意図しない。したがって、超音波装置は他の様々な周波数で動作することができる。藻類培養システム２０は、容器３２すべての中の媒体１１０を移動させるために単一の超音波装置を含んでもよく、システム２０は、容器３２それぞれに対して別個の超音波装置を含んでもよく、または、システム２０は、任意の数の容器３２内の媒体１１０を移動させるために任意の数の超音波装置を含んでもよい。
【０２１８】
[0301]他の実施形態では、藻類培養システム２０は、水および藻類を容器３２から除去するのに備えて、媒体１１０で容器３２の内表面１９６を拭い、藻類を媒体１１０から取り除くため、媒体１１０および／またはフレーム１０８を移動させることができる他のタイプのデバイスを含む。例えば、藻類培養システム２０は、フレーム１０８および媒体１１０を上下に線形的に移動させるリニアトランスレータ（linear translator）を含んでもよい。そのような実施例では、リニアトランスレータは、媒体１１０で内表面１９６を拭うのに十分な、ただし藻類が媒体１１０から取り除かれない速度で、フレーム１０８および媒体１１０を並進させる低速と、媒体１１０を損傷することなく藻類を媒体１１０から取り除くのに十分な速度で、フレーム１０８および媒体１１０を並進させる高速とを含む、少なくとも２つの速度で動作される。別の実施例として、藻類培養システム２０は、フレーム１０８および媒体１１０を振動させる振動デバイスであって、内表面１９６を拭い、かつ藻類は媒体１１０から取り除かれないように、フレーム１０８および媒体１１０を十分に振動させる低速と、藻類を媒体１１０から取り除くように、フレーム１０８および媒体１１０を十分に振動させる高速とを含む、少なくとも２つの速度で動作される振動デバイスを含んでもよい。藻類培養システム２０は、容器３２すべての媒体１１０を移動させるために単一の振動デバイスを含んでもよく、システム２０は、容器３２それぞれに対して別個の振動デバイスを含んでもよく、または、システム２０は、任意の数の容器３２内の媒体１１０を移動させるために任意の数の振動デバイスを含んでもよい。
【０２１９】
[0302]さらに他の実施形態では、藻類培養システム２０は、ガス管理システム２４を利用することによって、水および藻類を容器３２から除去するのに備えて、媒体１１０で容器３２の内表面１９６を拭い、藻類を媒体１１０から取り除くため、媒体１１０および／またはフレーム１０８を移動させることができる。そのような実施形態では、ガス管理システム２４は、少なくとも３つのやり方で、二酸化炭素およびそれに伴うガスを容器３２内に放出するように、コントローラ４０によって制御可能である。第１のやり方は、比較的少量および低速でガスを容器３２内に放出するものである。藻類の正常な培養が望ましい期間の間、この第１のやり方でガスが放出される。第２のやり方は、ガスを適度に容器３２内に放出するものである。媒体１１０によってハウジング７６の内表面１９６を拭い、ただし藻類が媒体１１０から取り除かれないように、媒体１１０を十分に移動させるのが望ましいとき、この第２のやり方でガスが放出される。第３のやり方は、多量にまたは強くガスを容器３２内に放出するものである。藻類を媒体１１０から取り除くのに十分に媒体１１０を移動させるのが望ましいとき、この第３のやり方でガスが放出される。
【０２２０】
[0303]図４９を再び参照すると、流水洗浄システム３８の動作が記載される。上述したように、流水洗浄システム３８は藻類を媒体１１０から除去するのを支援する。流水洗浄システム３８は、容器３２が満水のとき、または水が容器３２から放出された後に活性化されてもよい。所望のとき、コントローラ４０は、スプレーノズル４３を活性化して、加圧された水をノズル４３から容器３２内へと噴射させる。スプレーノズル４３は、約２０ｐｓｉの圧力で水を噴射するように動作可能であってもよい。あるいは、スプレーノズル４３は、約５ｐｓｉ〜約３５ｐｓｉの圧力で水を噴射してもよい。加圧された水は媒体１１０上に噴射され、藻類を媒体１１０から除去する。いくつかの実施形態では、フレーム１０８および媒体１１０は、スプレーノズル４３が加圧された水を噴霧するのと同時に回転されてもよい。フレーム１０８および媒体１１０の回転によって、容器３２内のすべての媒体１１０がスプレーノズル４３の前方で移動して、スプレーノズル４３の真正面にある媒体１１０だけではなく、すべての媒体１１０から藻類を除去する機会が提供される。
【０２２１】
[0304]流水洗浄システム３８は、例えば、侵入生物種または他の汚染物質が容器３２に侵入した場合に容器３２の内部を洗浄するなど、他のやり方で利用されてもよい。例えば、容器３２は中に存在する水および藻類をすべて排出させてもよく、流水洗浄システム３８は、容器３２が水で充填されるまで水を容器３２内に噴射するように活性化されてもよく、水酸化ナトリウムまたは他の物質を使用することによって、水のｐＨは約１２または１３ｐＨスケールまで上昇されて、容器３２内の侵入生物種または他の汚染物質を最終的に枯れさせ、また、フレーム１０８および媒体１１０は、容器３２内に乱流を作り出し、容器３２の内部を拭い、次に容器３２を排水するため、一方向または両方向に回転される。侵入生物種または汚染物質がすべて根絶されるまで、これらの工程が繰り返されてもよい。次に、流水洗浄システム３８は、容器３２が適切に充填されるまでそこに清浄水を導入することによって容器３２を洗い流し、フレーム１０８および媒体１１０はやはり、乱流を作り出し、容器３２の内部を拭うために回転され、水のｐＨがチェックされ、水が排水される。容器３２は、水がｐＨ約７に達すると、藻類培養に再使用できるようになる。容器３２は、ｐＨ７を達成するため、数回洗い流す必要があることがある。流水洗浄システム３８のこの例示的な動作では、容器３２は、容器３２またはシステム２０の他の構成要素を分解する必要なしに洗浄され、それによって容器３２が汚染された場合の時間が節約される。
【０２２２】
[0305]他の例示的実施形態では、流水洗浄システム３８は複数のスプレーノズルを含んでもよく、その代わりに、洗浄および洗い流しのため、水を容器３２に導入する１つまたは複数の水入口を含んでもよい。
【０２２３】
[0306]さらに他の例示的実施形態では、容器３２内に既に存在する水入口管５６および水入口９６が、洗浄および洗い流しのために水を容器３２に導入するのに使用されてもよい。
【０２２４】
[0307]藻類を媒体１１０から取り除くのにどのやり方が使用されても、藻類培養システム２０は、藻類を取り除いた後に水および藻類の組合せを容器３２から除去できるようになる。そのために、コントローラ４０は、液体管理システム２８を活性化して、水出口１００を通して水および藻類の組合せを容器３２から圧送する。あるいは、水は、容器３２の底部の開口部８８を介して排水されてもよい。開口部８８および／または水出口１００のどちらかもしくは両方から、水および藻類はパイプを通して下流に搬送され、処理されてバイオディーゼルなどの燃料となる。処理の初期工程は、フィルタを用いて藻類を水から濾過することを含んでもよい。付加的な工程は、藻類が容器３２から抽出された後、藻類を浄化し定着させることを含んでもよい。水および藻類の組合せを容器３２から除去した後、藻類培養システム２０は、さらなる培養のため、水を容器３２に再導入することによって、別の藻類培養プロセスを開始することができる。
【０２２５】
[0308]上述の藻類培養プロセスは、繰り返される培養プロセスと見なすことができる。繰り返しは、容器３２を水で完全に充填し、容器３２内の培養サイクル全体を行い、水を容器３２から完全にまたはほぼ排水することによって特徴付けることができる。いくつかの実施形態では、藻類培養システム２０は、例えば連続的な藻類培養プロセスなど、他のタイプのプロセスを行うことができる。連続的なプロセスは、繰り返される藻類培養プロセスに多くの点で類似するが、本明細書に記載されるいくつかの違いを有する。連続的なプロセスでは、容器３２は、水および藻類の組合せを除去するために完全には排水されない。その代わりに、水および藻類の一部分は、連続的に、ほぼ連続的に、または周期的に容器３２から吸い上げられる。いくつかの実施形態では、コントローラ４０は、液体管理システム２８を制御して、容器３２内の水のレベルを容器３２内の出口６０の上方に上昇させるのに十分な量の水を、入口５６を介して容器３２に付加する。水および水に含まれる藻類は、当然ながら出口６０を介して吐き出され、処理のために下流に移動する。出口６０を介する水および藻類のこのオーバーフローを引き起こすのに十分な水の導入は、所望の増分で引き起こすことができ、または連続的に引き起こすことができる（すなわち、水のレベルは常に、容器３２内の出口６０を介してオーバーフローを引き起こすのに十分な高さである）。他の実施形態では、コントローラ４０は、液体管理システム２８を制御して、水および藻類の組合せの一部分を容器３２から除去し、除去された水と交換するため、除去された量にほぼ等しい量の水を容器３２に導入する。この水の除去および補給は、特定の所望の増分で引き起こすことができ、または連続的に引き起こすことができる。藻類を連続的に処理するため、システムを制御する他のやり方が実施されてもよい。これらの連続的なやり方のいずれかで藻類培養システム２０を動作させることで、繰り返されるプロセスにおいて起こるような、水および藻類がすべて容器３２から除去されたときに生じる藻類の生育の中断時間が減少する。連続的なプロセスでは、水は常に容器３２内に存在し、藻類は水中で連続的に成長する。いくつかの実施形態では、藻類を水に導入するため、フレーム１０８および媒体１１０は所望の増分で比較的高速で回転され、それによって、上述したようなオーバーフロー方式またはやはり上述したような水を増分的に除去するやり方のどちらかで、藻類を容器３２から吐き出させることができる。
【０２２６】
[0309]藻類を容器３２内で培養するのに、どのやり方またはプロセスが使用されても、培養中の藻によって発生する代謝廃棄物を除去するため、容器３２内の水は培養プロセス中に濾過されてもよい。水中の高レベルの代謝廃棄物は藻類培養にとって有害である。したがって、代謝廃棄物を水から除去することによって藻類培養が改善される。
【０２２７】
[0310]代謝廃棄物は様々なやり方で水から除去されてもよい。例示的な１つのやり方は、水を容器３２から除去し、代謝廃棄物を水から濾過し、水を容器３２に戻すことを含む。本発明のシステム２０は、代謝廃棄物を除去する目的での水の濾過を容易にする。上述したように、容器３２内に存在する大量の藻類は、容器３２内に存在する媒体１１０に定着または付着しており、それによって、容器３２内の水中に少量の藻類が浮遊する。水中に浮遊する藻類は少量なので、大量の藻類を水から濾過することなく水を容器３２から容易に除去することができ、濾過プロセス中に藻類が遊離するか、無駄になるか、早期に収集されてしまう可能性は最小限である。また、媒体１１０に定着または付着している藻類は大量なので、水が除去され、濾過され、かつ再導入される間、藻類は容器３２内に留まって培養され続ける。水の濾過のこの例示的なやり方は、代謝廃棄物を水から濾過するために可能な多数のやり方の１つに過ぎず、限定的であることを意図しないことを理解されたい。したがって、水の濾過の他のやり方は、本発明の意図される趣旨および範囲内にある。
【０２２８】
[0311]図６７を参照すると、コントローラ４０による、ガス管理システム２４、液体管理システム２８、容器３２、人工光システム３７、およびＥＣＤ４２８の動作が記載される。システム２０は、例えば、テキサス・インスツルメンツ社（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．）製のデジタル光センサ、モデル番号ＴＳＬ２５５０など、容器３２に接触する光の量および／または容器３２を取り囲む環境の光の量を感知することができる光センサ３１４を含む。すなわち、センサ３１４は、容器３２が、相当量の光を受け取っているか（例えば、夏の晴れた日）、少量の光を受け取っているか（例えば、日中の早い時間、日中の遅い時間、曇りなど）、または光を受け取っていないか（例えば、日没後もしくは夜間）を特定することができる。センサ３１４は、容器３２が受け取る光の量に応じて容器３２のモータ２２４を制御して、フレーム１０８および媒体１１０を回転させる、モータ制御部３０２に第１の信号を送る。例えば、容器３２が相当量の光を受け取っている場合、フレーム１０８および媒体１１０を比較的高速で（ただし藻類を媒体１１０から除去しない速度で）回転させることが望ましく、容器３２が少量の光を受け取っている場合、容器３２内の藻類が光を吸収する時間をより多くするため、フレーム１０８および媒体１１０を比較的低速で回転させることが望ましい。それに加えて、センサ３１４は、ＥＣＤ制御部３１３と通信し協働して、必要に応じて所望量の光３７、７２を容器３２に提供するように人工光システム３７およびＥＣＤ４２８を制御する、人工光制御３００に第２の信号を送る。例えば、人工光システム３７およびＥＣＤ４２８は、人工光システム３７の光源４１および／またはＥＣＤ４２８の光源４１を活性化するように協働し、それによって、容器３２および藻類に所望量の光を放射してもよい。光が少量である、または光がない条件では、自然の日光７２がないことによって明期（ｌｉｇｈｔ ｐｈａｓｅ）が自然に発生しないことがある期間における光合成の明期を促進するため、人工光システム３７および／またはＥＣＤ光源４１を活性化して、容器３２およびその中の藻類に光を放射するのが望ましいことがある。また、例えば、気温が上昇することがあり、その温度上昇によって直射日光７２が望ましくない場合、ＥＣＤ４２８の第１および第２の部材４３６、４４０は完全に閉止されてもよく、光源４１の１つまたは複数が活性化されて、所望量の光を提供してもよい。さらに、例えば、ＥＣＤ制御部３１３は、ＥＣＤモータ４３２と通信することによって、第１および第２の部材４３６、４４０の位置を制御して、外部要素（すなわち、日光および気温）に対する容器３２の暴露を選択的に制御してもよい。
【０２２９】
[0312]図６７を引き続き参照すると、モータ制御部３０２の動作タイマー３０４は、容器３２内で生じる藻類培養プロセスの間、モータ２２４がいつ、どのくらいの時間活性化され、また非活性化されるかを決定する。例えば、動作タイマー３０４は、容器３２内で藻類を培養するため、フレーム１０８および媒体１１０が回転する速度を決定する。除去タイマー３０６は、藻類を媒体１１０から除去するため、モータ２２４がフレーム１０８および媒体１１０をいつ、どのくらいの時間回転させるかを決定する。除去タイマー３０６はまた、藻類除去プロセス中のフレーム１０８および媒体１１０の回転速度を決定する。温度センサ３１６は容器３２内に配置されて、容器３２内の水の温度を判定し、気温センサ４８０は容器３２の外部に配置されて、容器３２外部の温度を判定する。上述したように、適切な水温は有効な藻類培養のための重要な要因である。温度センサ３１６によって特定された水温、および気温センサ４８０によって特定された気温は、ＥＣＤ制御部３１３と通信し協働して、容器３２内の水温を適切に制御するように必要に応じて温度制御システム４５および／またはＥＣＤ４２８を制御する、温度制御部３０８に送られる。液体制御部３１０は、容器３２への液体の導入およびそこからの液体の放出を制御する、液体管理システム２８を制御する。ガス制御部３１２は、容器３２へのガスの導入およびそこからのガスの放出を制御する、ガス管理システム２４を制御する。
【０２３０】
[0313]水のｐＨも、有効な藻類培養のための重要な要因である。異なるタイプの藻類は、有効な培養のために異なるｐＨを必要とする。システム２０は、容器３２内の水のｐＨを特定し、特定されたｐＨを液体制御部３１０に通信するｐＨセンサ４８４を含む。ｐＨが容器３２内の藻類培養に適したレベルの場合、液体制御部３１０は作動しない。他方で、水のｐＨが望ましくないレベルの場合、液体制御部３１０は、液体管理システム２８と通信して、水のｐＨを適切なレベルに調節するのに必要な働きをする。いくつかの例示的実施形態では、ｐＨセンサ４８４は、水がそこを介して容器３２から分流される外部配管内に配置されてもよい（図５２を参照）。他の例示的実施形態では、ｐＨセンサ４８４は容器３２内に配置されてもよい。ｐＨセンサ４８４は種々のタイプのセンサであってもよい。いくつかの例示的実施形態では、ｐＨセンサ４８４は、イオン選択性電極であって、液体制御部３１０と電気的に連結されてもよく、システム２０は、酸ポンプ、苛性アルカリポンプ（caustic pump）、酸を含有する酸タンク、および苛性アルカリを含有する苛性アルカリタンクを含んでもよい。そのような実施形態では、苛性アルカリポンプは、ｐＨレベルが所望レベルよりも低くなると、ｐＨレベルを所望レベルまで上昇させるため、活性化されて容器に苛性アルカリを圧送し、酸ポンプは、ｐＨレベルが所望レベルよりも高くなると、ｐＨレベルを所望レベルまで低下させるため、活性化されて容器に酸を圧送する。
【０２３１】
[0314]システム２０は、様々な異なる所望の結果を達成するため、様々な異なるやり方で使用されてもよい。図６８〜７１に関する以下の説明は、多数の異なる所望の結果のいくつかを達成するための、システム２０の多数の異なる用途および動作のいくつかを例証する。以下の例示的な用途および動作は例示のためのものであり、限定的であることを意図しない。他の多数のタイプの用途および動作が想到され、本発明の趣旨および範囲内にある。
【０２３２】
[0315]図６８を参照すると、システム２０の第１の例示的な動作が示される。この例示的な動作では、システム２０は複数の容器３２を含む。ステップ４８６で、水、同一タイプの藻類（図中、藻類＃１として表される）、および任意の必要栄養素（例えば、二酸化炭素、窒素、リン、ビタミン、微量元素、鉱物、海藻の場合のシリカなど）が、容器３２それぞれに導入される。容器３２は、中の藻類を培養するように所望のやり方（１つまたは複数）で動作する。培養プロセスが完了した後、ステップ４８８で、藻類は容器３２すべてから放出され、組み合わされる。次に、ステップ４９０で、組み合わされた量の類似の藻類は、さらなる処理のために転送されて、単一のタイプの生成物（例えば、油、燃料、食料品など）が作られる。
【０２３３】
[0316]図６９を参照すると、システム２０の第２の例示的な動作が示される。この第２の例示的な動作では、システム２０は、水、異なるタイプの藻類（図中、藻類＃１、＃２、＃３、＃Ｎとして表される）、および異なるタイプの藻類に対する任意の必要栄養素をそれぞれ含む、複数の容器３２を含む（ステップ４９２を参照）。システム２０のこの例示的な動作は異なるタイプの藻類を含むので、異なるタイプの栄養素が必要に応じて容器３２それぞれに導入されてもよい。容器３２は、中の藻類を培養するように所望のやり方で動作する。容器３２が異なるタイプの藻類を中に有するので、特定のタイプの藻類を効率的に培養するため、各容器３２の培養プロセスは異なってもよい。容器３２の培養プロセスが完了した後、ステップ４９４で、藻類は容器３２すべてから放出され、組み合わされる。次に、組み合わされた量の異なるタイプの藻類は、さらなる処理のために転送されて、単一のタイプの生成物４９６が作られる。
【０２３４】
[0317]図７０を参照すると、システム２０の第３の例示的な動作が示される。この第３の例示的な動作では、システム２０は、水、同一タイプの藻類（図中、藻類＃１として表される）、および藻類培養に必要な任意の必要栄養素をそれぞれ含む、複数の容器３２を含む（ステップ４９８を参照）。容器３２は、中の藻類を培養するように所望のやり方（１つまたは複数）で動作する。培養プロセスが完了した後、ステップ５００で、各容器３２から藻類が放出され、他の容器３２から放出された藻類から隔離したままにされる。ステップ５０２で、各容器３２から放出された量の藻類が同じタイプの藻類であっても、容器３２からの量の藻類はさらなる処理のために独立に転送されて、独立した生成物（図中、生成物＃１、＃２、＃３、および＃Ｎ）が作られる。
【０２３５】
[0318]図７１を参照すると、システム２０の第４の例示的な動作が示される。この第４の例示的な動作では、システム２０は、水、異なるタイプの藻類（図中、藻類＃１、＃２、＃３、＃Ｎとして表される）、および異なるタイプの藻類に対する任意の必要栄養素をそれぞれ含む、複数の容器３２を含む（ステップ５０４を参照）。システム２０のこの例示的な動作は異なるタイプの藻類を含むので、異なるタイプの栄養素が必要に応じて容器３２それぞれに導入されてもよい。容器３２は、中の藻類を培養するように所望のやり方で動作する。容器３２が異なるタイプの藻類を中に有するので、特定のタイプの藻類を効率的に培養するため、各容器３２の培養プロセスは異なってもよい。容器３２の培養プロセスが完了した後、ステップ５０６で、各容器３２から藻類が放出され、他の容器３２から放出された藻類から隔離したままにされる。ステップ５０８で、容器３２からの異なる量の藻類は、さらなる処理のために独立に転送されて、独立した生成物（図中、生成物＃１、＃２、＃３、および＃Ｎ）が作られる。
【０２３６】
[0319]次に図７２〜７５を参照すると、容器３２は、例えば、正方形、長方形、三角形、楕円形、または他の任意の多角形、もしくは周囲がアーチ状の形状など、様々な異なる形状を有することができるとともに、容器３２の形状と協働する補完的な形状の構成要素を有することができる。これらまたは他の形状を有する容器３２は、本明細書に記載される円形の容器３２と同じように機能することができる。それに加えて、フレーム１０８および媒体１１０は、ハウジング７６の内表面１９６を拭うように移動可能である。例えば、フレーム１０８および媒体１１０は、線形経路に沿って前後に移動されて、内表面１９６を拭ってもよい。そのような線形の移動は、容器３２の長手方向軸線に平行（すなわち、上下）であるか、長手方向軸線に垂直（すなわち、左右）であるか、または容器３２の長手方向軸線に対して他の何らかの角度であってもよい。これらのやり方でのフレーム１０８および媒体１１０の移動は、前後の移動を提供するため、サイクル中に極性を切り換えることができるＤＣサイクリングモータによって行われてもよい。あるいは、モータは、前後の移動を容易にする機械的リンク機構に接続されてもよい。
【０２３７】
[0320]以下は、藻類培養システム２０の例示的な能力を示す例示的な生成シナリオである。この実施例は、例示のために提供され、システム２０の能力またはシステム２０が藻類を培養するのに使用されるやり方に対して、いかなる形でも限定的であることを意図しない。他の例示的な生産シナリオが想到され、本発明の意図される範囲内にある。
【０２３８】
[0321]高さ１．８３ｍ（６フィート）×直径７．６２ｃｍ（３インチ）の容器は、約３０．４８ｍ（約１００フィート）の媒体を収容し、藻類クロレラ・ブルガリス（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ Ｖｕｌｇａｒｉｓ）が播種された水約８．３２リットル（２．１９ガロン）で充填される。容器および関連する構成要素は約７日間動作する。フレームおよび媒体は迅速に回転されて、Ｃ・ブルガリス（Ｃ．Ｖｕｌｇａｒｉｓ）が媒体から取り除かれ、藻類は容器から排出される。培養水約８．３２リットル（２．１９ガロン）から、２日間で約４００ｍｌの濃縮された藻類が定着される。容器は、８．３２リットル（２．１９ガロン）の淡水で再充填され、容器内に残っている藻類（播種藻類）を６日間培養させる。６日後、フレームおよび媒体を迅速に回転させて藻類を取り除き、藻類および水は容器から放出される。このとき、８．３２リットル（２．１９ガロン）の培養水は５５０ｍｌの濃縮藻類を生成する。これらのデータから、８．３２リットル（２．１９ガロン）の容器の１００分の１が、６日ごとに５５リットル（１４．５ガロン）の濃縮藻類を生成できると推測されてもよい。
【０２３９】
[0322]別の例示的な生成シナリオは、それぞれ高さ９．１４ｍ（３０フィート）×直径１．８３ｍ（６フィート）であり、２．６３ｍ２（２８．３平方フィート）の接地面積および２４．０７ｍ３（８５０立方フィート）の容積を有する、３０個の容器を含む。したがって、３０個の容器全体で、約７２２．０８ｍ３（約２５，５００立方フィート）の総容積を提供し、約１５７９．３５ｍ２（約１７，０００平方フィートまたは約０．４０エーカー）の面積をカバーする。二酸化炭素は、約１２容積％の二酸化炭素を含む供給流で容器に導入される。この例示的なシナリオの藻類生産量は１日当たり１リットル当たりで藻類４グラムであり、その結果、藻類の年間生成量は約１０００トン（３０個の容器の利用率は９０％と仮定）、二酸化炭素の年間消費量は約２０００トンとなる。
【０２４０】
[0323]例示および説明のために上述の記載を提示してきたが、包括的であるか、または本発明を開示される正確な形態に限定することを意図しない。記載は、当業者が本発明を、想到される特定の用途に適するような様々な実施形態および様々な変形例で利用できるように、本発明の原理およびそれらの実用的用途を説明するために選択された。本発明の特定の構造を示し記載してきたが、他の代替の構造が当業者には明白であり、本発明の意図される範囲内にある。本願の当初の請求項の記載は以下の通りである。
（請求項１）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項２）
請求項１に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項３）
請求項１に記載の容器において、
前記細長い部材が前記媒体の中央芯材であり、前記複数のループ部材が前記中央芯材の２つの対向面から延在する容器。
（請求項４）
請求項１に記載の容器において、
前記媒体が複数の媒体の１つであり、前記複数の媒体が、ほぼ垂直方向に延在するとともに互いから離隔される容器。
（請求項５）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、互いに離隔した第１の部分および第２の部分を含むフレームと、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、前記第１および第２の部分によって支持されるとともにそれらの間に延在する媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項６）
請求項５に記載の容器において、
前記第１の部分が第１のほぼ円筒状のプレートであり、前記第２の部分が第２のほぼ円筒状のプレートであり、前記フレームが、前記第１および第２の離隔したプレートの間に延在するとともにそれらに連結される軸体をさらに含む容器。
（請求項７）
請求項５に記載の容器において、
前記媒体が互いに離隔した複数の媒体の１つであり、前記複数の媒体が、前記フレームの前記第１および第２の部分によって支持されるとともにそれらの間に延在する容器。
（請求項８）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられるフレームと、
前記フレームに連結されるとともに前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられる媒体であって、前記ハウジングの内表面と接触しており、前記ハウジング内の第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、前記第１および第２の位置の間で移動する際に前記ハウジングの前記内表面との接触を維持する媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項９）
請求項８に記載の容器において、
前記媒体が前記第１の位置と前記第２の位置との間で回転可能である容器。
（請求項１０）
請求項８に記載の容器において、
前記フレームに連結された駆動部材をさらに備え、前記駆動部材が、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記フレームおよび前記媒体を移動させるように適合された容器。
（請求項１１）
請求項１０に記載の容器において、
前記フレームが互いに離隔した第１の部分および第２の部分を含み、前記第１の部分が第１の周囲を含み、前記第２の部分が第２の周囲を含み、前記媒体が、前記第１および第２の部分の前記第１および第２の周囲付近で、前記第１および第２の部分に連結されるとともにそれらの間に延在する容器。
（請求項１２）
請求項１１に記載の容器において、
前記フレームの前記第１および第２の部分の前記第１および第２の周囲が、前記ハウジングの前記内表面を前記媒体と接触させるため、前記ハウジングの前記内表面付近に位置付けられる容器。
（請求項１３）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための方法。
（請求項１４）
請求項１３に記載の方法において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする方法。
（請求項１５）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項１６）
請求項１５に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項１７）
請求項１５に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項１８）
請求項１５に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項１９）
請求項１８に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項２０）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項２１）
請求項２０に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項２２）
請求項２０に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項２３）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項２４）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、前記ハウジングに対して移動可能なフレームと、
前記フレームに連結され、第１の速度および前記第１の速度とは異なる第２の速度で前記フレームを移動させるように適合された駆動部材と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、前記フレームに連結される媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項２５）
請求項２４に記載の容器において、
前記フレームが前記ハウジングに対して回転可能である容器。
（請求項２６）
請求項２４に記載の容器において、
前記フレームが前記ハウジングに対して並進可能である容器。
（請求項２７）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項２８）
請求項２７に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項２９）
請求項２７に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項３０）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、前記ハウジングに対して移動可能であり、第１の部分と前記第１の部分から離隔した第２の部分とを含むフレームと、
前記フレームの前記第１および第２の部分に連結されるとともにそれらの間に延在する媒体と、
前記ハウジングの内部に光を放射するための人工光源とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項３１）
請求項３０に記載の容器において、
前記人工光源が前記ハウジングの外部に位置付けられる容器。
（請求項３２）
請求項３０に記載の容器において、
前記人工光源が前記ハウジングの内部に位置付けられる容器。
（請求項３３）
請求項３０に記載の容器において、
前記人工光源が第１の人工光源であり、前記容器が、前記ハウジングの内部に光を放射するための第２の人工光源をさらに備え、前記第１の人工光源が前記ハウジングの外部に位置付けられ、前記第２の人工光源が前記ハウジングの内部に位置付けられる容器。
（請求項３４）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングの内部へと光を放射するための人工光源と、
前記人工光源と関連付けられ、前記人工光源から放射される光を通過させる部材と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、前記部材と接触しており、前記部材を拭うために前記部材に対して回転可能な拭取り要素とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項３５）
請求項３４に記載の容器において、
前記部材が前記ハウジングの側壁である容器。
（請求項３６）
請求項３４に記載の容器において、
前記部材が前記ハウジングの内部に位置付けられる光素子である容器。
（請求項３７）
請求項３６に記載の容器において、
前記光素子がほぼ円筒状であり、直径寸法よりも大きい高さ寸法を有し、前記ハウジング内でほぼ垂直方向に延在する容器。
（請求項３８）
請求項３６に記載の容器において、
前記光素子がほぼ円筒状であり、直径寸法よりも小さい高さ寸法を有し、前記ハウジングを横切るほぼ水平の面内に位置付けられる容器。
（請求項３９）
請求項３４に記載の容器において、
前記部材が、前記ハウジングの内部に位置付けられる中空の透明チューブであり、前記人工光源が前記中空の透明チューブ内に位置付けられる容器。
（請求項４０）
請求項３４に記載の容器において、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、前記拭取り要素が連結されたフレームと、
前記フレームおよび前記拭取り要素を回転させるために前記フレームに連結された駆動部材とをさらに備える容器。
（請求項４１）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項４２）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項４３）
請求項４２に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項４４）
水を収容するとともに、容器内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材および前記細長い部材から延在する複数のループ部材を含む媒体を含む容器を提供する工程と、
前記容器内で微生物を培養する工程と、
前記水および前記微生物の第１の部分を前記容器から除去し、前記微生物の第２の部分を前記媒体上に残す工程と、
前記微生物を含まない水で前記容器を再充填する工程と、
前記再充填された容器内で前記媒体上に残された前記微生物の前記第２の部分から微生物を培養する工程とを含む、微生物を培養するための方法。
（請求項４５）
請求項４４に記載の方法において、
前記細長い部材が前記媒体の中央芯材であり、前記複数のループ部材が前記中央芯材の２つの対向面から延在する方法。
（請求項４６）
請求項４４に記載の方法において、
容器を提供する工程が、前記容器内に少なくとも部分的に位置付けられた複数の媒体を含む容器を提供する工程をさらに含む方法。
（請求項４７）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための方法。
（請求項４８）
請求項４７に記載の方法において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする方法。
（請求項４９）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための方法。
（請求項５０）
請求項４９に記載の方法において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする方法。
（請求項５１）
請求項４９に記載の方法において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする方法。
（請求項５２）
幅寸法よりも大きい高さ寸法を有し、水および微生物を収容するように適合されたハウジングと、
前記ハウジングと関連付けられ、ガスを前記容器に導入するためのガス入口と、
前記ハウジングと関連付けられ、水を前記容器に導入するための水入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、ほぼ垂直方向に延在し、互いに離隔した複数の媒体セグメントとを備え、第１の濃度の前記微生物が前記複数の媒体セグメントによって支持され、第２の濃度の前記微生物が水中に浮遊され、前記微生物の前記第１の濃度が前記微生物の前記第２の濃度よりも高い、微生物を培養するための容器。
（請求項５３）
請求項５２に記載の容器において、
前記媒体セグメントが単一の統一された媒体で構成される容器。
（請求項５４）
請求項５２に記載の容器において、
前記媒体セグメントが明確な別個の媒体で構成される容器。
（請求項５５）
請求項５２に記載の容器において、
前記ハウジングが、前記ハウジングの内部に向かって光が通過するように少なくとも部分的に透明である容器。
（請求項５６）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するためのシステム。
（請求項５７）
請求項５６に記載のシステムにおいて、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にするシステム。
（請求項５８）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定され、第１の圧力で水を前記ハウジングに導入する第１の開口部と、
前記ハウジングに画定され、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力で水を前記ハウジングに導入する第２の開口部とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項５９）
請求項５８に記載の容器において、
前記第１の開口部が、前記ハウジングを洗浄するために前記ハウジングの内部に水を導入するのに利用され、前記第２の開口部が、前記微生物を培養するために前記ハウジングに水を導入するのに利用される容器。
（請求項６０）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための方法。
（請求項６１）
請求項６０に記載の方法において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする方法。
（請求項６２）
水および微生物を収容するための容器と、
流体を収容し、前記容器の前記水に接触するように位置付けられる導管であって、前記水の温度を変化させるため、前記流体の温度が前記水の温度とは異なる、導管とを備える、微生物を培養するためのシステム。
（請求項６３）
請求項６２に記載のシステムにおいて、
前記導管が完全に前記容器の外部に位置付けられるシステム。
（請求項６４）
請求項６２に記載のシステムにおいて、
前記導管が前記容器内に少なくとも部分的に位置付けられるシステム。
（請求項６５）
請求項６２に記載のシステムにおいて、
前記導管が第１の導管であり、前記システムが流体を収容するための第２の導管をさらに備え、前記第２の導管が前記容器の前記水に接触するように位置付けられ、前記水の温度を変化させるため、前記流体の温度が前記水の温度とは異なるシステム。
（請求項６６）
請求項６５に記載のシステムにおいて、
前記第１の導管が、前記容器の頂部付近で前記容器内に少なくとも部分的に位置付けられ、前記第２の導管が、前記容器の底部付近で前記容器内に少なくとも部分的に位置付けられるシステム。
（請求項６７）
水を収容するための容器を提供する工程と、
フレームを少なくとも部分的に容器内に位置付ける工程と、
媒体を前記フレームに連結する工程と、
前記容器内の前記媒体上で微生物を培養する工程と、
前記フレームおよび前記媒体を第１の速度で移動させる工程と、
前記フレームおよび前記媒体を前記第１の速度とは異なる第２の速度で移動させる工程と、
培養された前記微生物を含む前記水の一部分を前記容器から除去する工程と、
除去された水と交換するための追加の水を前記容器に導入する工程とを含む、微生物を培養するための方法。
（請求項６８）
請求項６７に記載の方法において、
前記フレームおよび前記媒体を前記第１および第２の速度で移動させるための、前記フレームに連結された駆動部材を提供する工程をさらに含む方法。
（請求項６９）
請求項６８に記載の方法において、
前記フレームおよび前記媒体を前記第１および第２の速度で移動させる工程が、前記フレームおよび前記媒体を前記第１および第２の速度で回転させる工程をさらに含む方法。
（請求項７０）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するためのシステム。
（請求項７１）
請求項７０に記載のシステムにおいて、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にするシステム。
（請求項７２）
請求項７０に記載のシステムにおいて、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にするシステム。
（請求項７３）
請求項７０に記載のシステムにおいて、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にするシステム。
（請求項７４）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するためのシステム。
（請求項７５）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するためのシステム。
（請求項７６）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項７７）
請求項７６に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項７８）
請求項７６に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項７９）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための方法。
（請求項８０）
請求項７９に記載の方法において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする方法。
（請求項８１）
請求項７９に記載の方法において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする方法。
（請求項８２）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するためのシステム。
（請求項８３）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項８４）
請求項８３に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項８５）
請求項８３に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項８６）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項８７）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項８８）
請求項８７に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項８９）
請求項８７に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項９０）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項９１）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項９２）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項９３）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングの外部に位置付けられ、部材が前記ハウジングの第１の部分を少なくとも部分的に取り囲む第１の位置と、部材が前記第１の部分よりも小さい前記ハウジングの第２の部分を少なくとも部分的に取り囲む第２の位置との間で、前記ハウジングに対して移動可能な部材とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項９４）
水および微生物を収容するための、容器内に少なくとも部分的に位置付けられた媒体を含む容器を提供する工程と、
前記媒体上で前記微生物を培養する工程と、
前記微生物を前記媒体上で保持したまま、前記水の少なくとも一部分を前記容器から除去する工程と、
前記除去された水の少なくとも一部分を前記容器内に戻す工程とを含む、微生物を培養するための方法。
（請求項９５）
請求項９４に記載の方法において、
前記水の少なくとも一部分を前記容器内に戻す前に、前記除去された水の部分を処理する工程をさらに含む方法。
（請求項９６）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジングに画定された、ガスを前記ハウジングに入れるための入口と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、細長い部材と前記細長い部材から延在する複数のループ部材とを含む媒体とを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項９７）
請求項９６に記載の容器において、
前記入口が、二酸化炭素が前記ハウジングに入ることを可能にする容器。
（請求項９８）
水および微生物を収容するためのハウジングと、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられたフレームと、
前記フレームに連結され、前記フレームに浮力を提供するための浮きデバイスとを備える、微生物を培養するための容器。
（請求項９９）
請求項９８に記載の容器において、
前記フレームの少なくとも一部分が前記ハウジングに収容された水に浸漬され、前記浮きデバイスが前記水に浮く容器。
（請求項１００）
請求項９８に記載の容器において、
前記浮きデバイスが前記フレームの頂部付近に位置付けられる容器。
（請求項１０１）
請求項９８に記載の容器において、
前記フレームが互いに離隔した第１の部分および第２の部分を含み、前記容器が、前記ハウジング内に少なくとも部分的に位置付けられ、前記フレームに連結され、前記フレームの前記第１および第２の部分の間に延在する媒体をさらに備え、前記浮きデバイスが前記媒体の上に位置付けられる容器。
【図１】
0005756482.tif 000002
【図２】
0005756482.tif 000003
【図３】
0005756482.tif 000004
【図４】
0005756482.tif 000005
【図５】
0005756482.tif 000006
【図６】
0005756482.tif 000007
【図７】
0005756482.tif 000008
【図８】
0005756482.tif 000009
【図９】
0005756482.tif 000010
【図１０】
0005756482.tif 000011
【図１１】
0005756482.tif 000012
【図１２】
0005756482.tif 000013
【図１３】
0005756482.tif 000014
【図１４】
0005756482.tif 000015
【図１５】
0005756482.tif 000016
【図１６】
0005756482.tif 000017
【図１７】
0005756482.tif 000018
【図１８】
0005756482.tif 000019
【図１８Ａ】
0005756482.tif 000020
【図１８Ｂ】
0005756482.tif 000021
【図１８Ｃ】
0005756482.tif 000022
【図１８Ｄ】
0005756482.tif 000023
【図１８Ｅ】
0005756482.tif 000024
【図１９】
0005756482.tif 000025
【図２０】
0005756482.tif 000026
【図２１】
0005756482.tif 000027
【図２２】
0005756482.tif 000028
【図２３】
0005756482.tif 000029
【図２４】
0005756482.tif 000030
【図２５】
0005756482.tif 000031
【図２６】
0005756482.tif 000032
【図２７】
0005756482.tif 000033
【図２８】
0005756482.tif 000034
【図２９】
0005756482.tif 000035
【図３０】
0005756482.tif 000036
【図３１】
0005756482.tif 000037
【図３２】
0005756482.tif 000038
【図３３】
0005756482.tif 000039
【図３４】
0005756482.tif 000040
【図３５】
0005756482.tif 000041
【図３６】
0005756482.tif 000042
【図３７】
0005756482.tif 000043
【図３８】
0005756482.tif 000044
【図３９】
0005756482.tif 000045
【図４０】
0005756482.tif 000046
【図４１】
0005756482.tif 000047
【図４２】
0005756482.tif 000048
【図４３】
0005756482.tif 000049
【図４４】
0005756482.tif 000050
【図４５】
0005756482.tif 000051
【図４６】
0005756482.tif 000052
【図４７】
0005756482.tif 000053
【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
0005756482.tif 000064
【図５９】
0005756482.tif 000065
【図６０】
0005756482.tif 000066
【図６１】
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【図６２】
0005756482.tif 000068
【図６３】
0005756482.tif 000069
【図６４】
0005756482.tif 000070
【図６５】
0005756482.tif 000071
【図６６】
0005756482.tif 000072
【図６６Ａ】
0005756482.tif 000073
【図６６Ｂ】
0005756482.tif 000074
【図６６Ｃ】
0005756482.tif 000075
【図６６Ｄ】
0005756482.tif 000076
【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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