(57)【要約】【課題】シンプルな構成で、培養槽内で培養液を効率的に循環させることが可能なエアーリフト式循環装置を提供する。【解決手段】エアーリフト式循環装置１は、培養槽１０と、エアーポンプ２０と、培養槽１０内に設けられ、培養液の吸入口３１及び吹出口３２を結ぶ通路を形成するエアーリフト配管３０とを備えている。エアーリフト配管３０は、吸入口３１を下端部分に有し、培養槽１０の上下方向に延びている配管本体部３３と、配管本体部３３の上端部分から連続して、配管本体部３３の延出方向とは直交して互いに異なる向きに延びている２つの配管分岐部３４、３５とを有している。吹出口３２は、それぞれの配管分岐部３４、３５に設けられ、それぞれ配管本体部３３を中心軸とする周方向において互いに対向する２つの向きのうち一方の向きに配置されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
培養槽内で培養液を循環させるために用いられるエアーリフト式循環ユニットであって、
前記培養槽内に空気を圧送するためのエアーポンプと、
前記培養槽内において、前記エアーポンプから圧送された空気によって培養液を循環させるために設けられ、培養液の吸入口及び吹出口と、該吸入口及び吹出口を結ぶ通路とを形成するエアーリフト配管と、を備え、
該エアーリフト配管は、
前記吸入口を下方部分に有し、前記培養槽の上下方向に延びている配管本体部と、
該配管本体部の上方部分から連続して、前記配管本体部の延出方向とは交差して互いに異なる向きに延びている少なくとも２つ以上の配管分岐部と、を有し、
前記吹出口は、それぞれの前記配管分岐部に設けられ、
それぞれの前記吹出口は、前記配管本体部を中心軸とする周方向において互いに対向する２つの向きのうち一方の向きに配置されていることを特徴とするエアーリフト式循環ユニット。
【請求項２】
前記培養槽内で光合成微生物を含む培養液を循環させるために用いられることを特徴とする請求項１に記載のエアーリフト式循環ユニット。
【請求項３】
前記配管分岐部は、それぞれ前記配管本体部の延出方向とは直交して延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエアーリフト式循環ユニット。
【請求項４】
前記配管分岐部は、前記配管本体部の延出方向とは交差して互いに反対側の向きに伸びている第１配管分岐部と第２配管分岐部を含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエアーリフト式循環ユニット。
【請求項５】
前記吹出口は、それぞれの前記配管分岐部に対して複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエアーリフト式循環ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエアーリフト式循環ユニットと、培養槽とを備えていることを特徴とするエアーリフト式循環装置。
【請求項７】
前記培養槽のうち前記配管分岐部よりも上方位置にある部分には、前記配管分岐部を支持するための配管支持具が設けられ、
該配管支持具のうち前記配管分岐部に取り付けられる部分は、前記配管分岐部の延出方向において前記吹出口とは異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のエアーリフト式循環装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、エアーリフト式循環ユニット及びエアーリフト式循環装置に係り、特に培養槽内で培養液を循環させるために用いられるエアーリフト式循環ユニット及びエアーリフト式循環装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光合成微生物を含む培養液を培養槽内で循環させることで、光合成微生物を培養することが可能な培養装置が広く知られている。
培養槽内で培養液を循環させるための方法としては、培養槽内に回転翼（撹拌器）を配置し、当該回転翼の遠心力によって培養液を循環させる方法が一般に用いられている。一方で、上記循環方法では、培養液を効率的に循環させることができるものの、回転翼との衝撃によって光合成微生物が損傷してしまう虞や、回転モータを使用することでランニングコストが高くなってしまうことがあった。
そのため、別の循環方法として、培養槽内の培養液を底部から吸入し、上部から排出することで循環させるエアーリフト式の循環方法が提案されているところである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のプランクトン培養装置では、培養液に水流を発生させる手段として複数のエアリフト管や散気管を備えており、エアー供給によって培養槽内に旋回流や螺旋流を生成し、この旋回流や螺旋流に沿ってプランクトンを循環させながら培養している。
そのため、プランクトンに損傷を与えることなく、プランクトンの生産性を上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６１３４１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようなエアリフト式循環装置では、従来の回転翼を用いた循環方法のように培養液を効率的に循環させるために、複数のエアリフト管や散気管を備えており、比較的複雑な構成となっていた。
そのため、よりシンプルな構成でありながら、光合成微生物を含む培養液を効率的に循環させることが可能なエアーリフト式の培養装置が求められていた。
【０００６】
本考案は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本考案の目的は、シンプルな構成でありながら、培養槽内で培養液を効率的に循環させることが可能なエアーリフト式循環ユニット及びエアーリフト式循環装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、本考案のエアーリフト式循環ユニットによれば、培養槽内で培養液を循環させるために用いられるエアーリフト式循環ユニットであって、前記培養槽内に空気を圧送するためのエアーポンプと、前記培養槽内において、前記エアーポンプから圧送された空気によって培養液を循環させるために設けられ、培養液の吸入口及び吹出口と、該吸入口及び吹出口を結ぶ通路とを形成するエアーリフト配管と、を備え、該エアーリフト配管は、前記吸入口を下方部分に有し、前記培養槽の上下方向に延びている配管本体部と、該配管本体部の上方部分から連続して、前記配管本体部の延出方向とは交差して互いに異なる向きに延びている少なくとも２つ以上の配管分岐部と、を有し、前記吹出口は、それぞれの前記配管分岐部に設けられ、それぞれの前記吹出口は、前記配管本体部を中心軸とする周方向において互いに対向する２つの向きのうち一方の向きに配置されていること、により解決される。
上記構成により、比較的シンプルな構成でありながら、培養槽内で容易に旋回流や螺旋流を発生させることができ、培養液を効率良く循環させることが可能なエアーリフト式循環ユニットを実現することができる。
【０００８】
このとき、前記培養槽内で光合成微生物を含む培養液を循環させるために用いられると良い。
一般に、従来のエアーリフト式の循環方法では、ユーグレナのような比較的重量が大きい光合成微生物にあっては培養槽底部に沈殿してしまうために効率良く培養することができなかったところ、上記構成であれば、当該光合成微生物を含む培養液を効率良く循環させることが可能となる。
また、従来の回転翼式の循環方法では、光合成微生物を培養するために別途空気や二酸化炭素の供給ユニットが必要となるが、本エアーリフト式の循環方法であれば、別途空気の供給ユニットが不要となるため、コストの削減につながる。
【０００９】
このとき、前記配管分岐部は、それぞれ前記配管本体部の延出方向とは直交して延びていると良い。
また、前記配管分岐部は、前記配管本体部の延出方向とは交差して互いに反対側の向きに伸びている第１配管分岐部と第２配管分岐部を含んでいると良い。
上記構成により、よりシンプルな組み立てによって培養槽内にエアーリフト式循環ユニットを取り付けることができる。
【００１０】
このとき、前記吹出口は、それぞれの前記配管分岐部に対して複数設けられていると良い。
上記構成により、培養槽内で一層容易に旋回流や螺旋流を発生させることができ、培養液を一層効率良く循環させることができる。
【００１１】
また、上記エアーリフト式循環ユニットと、培養槽とを備えたエアーリフト式循環装置も実現することができる。
このとき、前記培養槽のうち前記配管分岐部よりも上方位置にある部分には、前記配管分岐部を支持するための配管支持具が設けられ、該配管支持具のうち前記配管分岐部に取り付けられる部分は、前記配管分岐部の延出方向において前記吹出口とは異なる位置に配置されていると良い。
上記構成により、エアーリフト式循環ユニットによって培養液を効率的に循環させながらも、エアーリフト配管の組み付け性を安定させることができる。
【考案の効果】
【００１２】
本考案のエアーリフト式循環ユニット及びエアーリフト式循環装置によれば、シンプルな構成でありながら、培養槽内で容易に旋回流や螺旋流を発生させることができ、培養液を効率的に循環させることができる。
また、組み立てが容易で、組み付け性が安定したエアーリフト式循環ユニット及びエアーリフト式循環装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態のエアーリフト式循環装置の構成を示す側面図である。
【図２】エアーリフト式循環装置の横断面図であって、エアーリフト配管の詳細を示す図である。
【図３Ａ】培養槽の上端にある配管支持具と、エアーリフト配管のうち配管本体部の上端とを連結した状態を説明する横断面図である。
【図３Ｂ】培養槽の上端にある配管支持具と、エアーリフト配管のうち配管分岐部とを連結した状態を説明する縦断面図である。
【図４】第２実施形態のエアーリフト式循環装置の構成を示す側面図である。
【図５Ａ】試験例１で用いたエアーリフト式循環装置の模式図である。
【図５Ｂ】試験例１で用いた回転翼式循環装置の模式図である。
【図６】培養槽内の二酸化炭素溶存量の変化量を測定した結果を示すデータである。
【図７】ユーグレナ細胞数の変化量を測定した結果を示すデータである。
【図８】ユーグレナ乾燥重量の変化量を測定した結果を示すデータである。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、本考案の実施形態について、図１〜図８を参照しながら説明する。
本実施形態は、培養槽と、培養槽内に空気を圧送するためのエアーポンプと、培養槽内においてエアーポンプから圧送された空気によって培養液を循環させるために設けられ、培養液の吸入口及び吹出口と、吸入口及び吹出口を結ぶ通路とを形成するエアーリフト配管と、を備えており、エアーリフト配管は、吸入口を下端部分に有し、培養槽の上下方向に延びている配管本体部と、配管本体部の上端部分から連続して、配管本体部の延出方向とは直交して互いに異なる向きに延びている２つの配管分岐部と、を有しており、吹出口は、それぞれの配管分岐部に設けられ、それぞれ配管本体部を中心軸とする周方向において互いに対向する２つの向きのうち一方の向きに配置されていることを特徴とするエアーリフト式循環装置の考案に関するものである。
【００１５】
本実施形態のエアーリフト式循環装置１は、図１に示すように、光合成微生物を含む培養液を培養槽１０内で循環させることで、光合成微生物を培養するための装置である。
具体的には、エアーリフト式循環装置１は、培養液を収容するための培養槽１０と、培養槽１０内に空気を圧送するためのエアーポンプ２０と、培養槽１０内の中央部分に取り付けられ、エアーポンプ２０から圧送された空気の上昇を利用して培養液を循環させるためのエアーリフト配管３０と、培養槽１０の上端部に取り付けられ、エアーリフト配管３０を支持する配管支持具４０と、から主に構成されている。
なお、実用新案登録請求の範囲のエアーリフト式循環ユニットとは、エアーポンプ２０と、エアーリフト配管３０とを少なくとも備えたものに相当する。
【００１６】
光合成微生物は、光合成を行うための光合成色素を有する微生物であって、培養槽１０内で所定の培養条件下で培養液を循環させることで培養可能なものである。
光合成微生物としては、例えば微細藻類であるユーグレナを挙げることができる。
なお、ユーグレナに特に限定されることなく、シアノバクテリア、緑藻、トレボキシア、プラシノ藻（緑色藻類）、原始紅藻類、珪藻、円石藻、渦べん毛藻、真眼点藻、及び黄金色藻等を用いても良い。
【００１７】
培養液は、例えば、窒素源，リン源，ミネラルなどの栄養塩類を添加した培養液、例えば、改変Cramer-Myers培地（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４  １．０ｇ／Ｌ，ＫＨ２ＰＯ４  １．０ｇ／Ｌ，ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ  ０．２ｇ／Ｌ，ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ  ０．０２ｇ／Ｌ，Ｆｅ２（ＳＯ２）３・７Ｈ２Ｏ  ３ｍｇ／Ｌ，ＭｎＣｌ２・４Ｈ２Ｏ  １．８ｍｇ／Ｌ，ＣｏＳＯ４・７Ｈ２Ｏ  １．５ｍｇ／Ｌ，ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏ  ０．４ｍｇ／Ｌ，Ｎａ２ＭｏＯ４・２Ｈ２Ｏ  ０．２ｍｇ／Ｌ，ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ  ０．０２ｇ／Ｌ，チアミン塩酸塩（ビタミンＢ１）  ０．１ｍｇ／Ｌ，シアノコバラミン（ビタミンＢ１２）、（ｐＨ３．５））を用いることができる。
培養液のｐＨは好ましくは２以上、また、その上限は、好ましくは６以下、より好ましくは４．５以下である。ｐＨを酸性側にすることで、光合成微生物は他の微生物よりも優勢に生育することができるため、コンタミネーションを抑制することができる。
なお、培養液は、特に限定されることなく変更可能であって、光合成微生物に適した公知な培地を用いることができる。
【００１８】
培養槽１０は、図１に示すように、培養液を収容するための略逆三角錐状からなる培養容器であって、約１０００Ｌの液量を収容可能なポリカーボネート製の水槽である。
なお、培養槽１０は、不図示の公知な作業台によって下方から支持されている。
エアーポンプ２０は、培養槽１０内でエアーリフト配管３０の下端部に向けて空気を圧送するための公知な装置であって、不図示のエアーポンプ本体と、エアポンプ本体と培養槽１０の下端部とを接続するエアー接続管２１と、から主に構成されている。
エアー接続管２１は、培養槽１０内においてエアーリフト配管３０の内部を通るようにして延びている。
【００１９】
エアーリフト配管３０は、図１〜図２に示すように、培養槽１０内で空気の上昇によって発生する水流を利用して培養液を循環させるための中空円筒状の配管である。
エアーリフト配管３０は、略Ｔ字形状からなり、エアーポンプ２０から圧送された空気を利用して培養液が吸い込まれる吸入口３１と、吸入口３１よりも上方に位置し、吸入口３１から吸い込まれた培養液が吹き出される複数の吹出口３２とを有し、吸入口３１及び吹出口３２を結ぶ通路を形成する配管である。
詳しく言うと、エアーリフト配管３０は、吸入口３１を下端部分に有し、培養槽１０の上下方向に延びている配管本体部３３と、吹出口３２を複数有し、配管本体部３３の上方部分から連続して、配管本体部３３の延出方向とは直交して互いに異なる向きに延びている第１配管分岐部３４及び第２配管分岐部３５と、から主に構成されている。
【００２０】
吸入口３１は、培養槽１０の上下方向において下向きに配置されている。
吹出口３２は、培養槽１０の水平方向において配管本体部３３の上方部分から培養槽１０の周縁に向かって均等の間隔で複数配置されている。
また吹出口３２は、それぞれ配管本体部３３を中心軸とする周方向において互いに対向する２つの向きのうち一方の向きに配置されている。
【００２１】
配管本体部３３は、培養槽１０の中央部分に配置されており、上下方向に延びている直線状配管３３ａと、直線状配管３３ａの下端に接続され、例えばゴム製からなる拡開した開口配管３３ｂと、直線状配管３３ａの上端に接続され、十字状に分岐した十字状配管３３ｃと、を組み付けて形成されている。
開口配管３３ｂの下端部分に位置する開口は、吸入口３１として形成されている。
十字状配管３３ｃの上端部分は、配管支持具４０（Ｕ字バンド４２）によって支持されている。
【００２２】
配管分岐部３４、３５は、それぞれ培養槽１０の上方部分に配置されており、配管本体部３３から互いに反対側の向きに延びている。
第１配管分岐部３４は、配管本体部３３の十字状配管３３ｃに接続され、培養槽１０の周縁に向かって水平方向に延びる直線状配管３４ａと、直線状配管３４ａの延出端部に接続され、Ｔ字状からなるＴ字状配管３４ｂと、Ｔ字状配管３４ｂの延出端部に接続され、水平方向に延びる直線状配管３４ｃと、直線状配管３４ｃの延出端部に接続され、Ｌ字状に湾曲したＬ字状配管３４ｄと、を組み付けることで形成されている。
Ｔ字状配管３４ｂのうち、水平方向において第１配管分岐部３４の延出方向とは直交する方向に延びている先端部分には、吹出口３２ａが形成されている。
また、Ｌ字状配管３４ｄのうち湾曲した先端部分には、吹出口３２ａと同じ向きに配置された吹出口３２ｂが形成されている。
直線状配管３４ｃは、配管支持具４０（吊り具４４）によって支持されている。
【００２３】
第２配管分岐部３５は、第１配管分岐部３４と同様にして、配管本体部３３の十字状配管３３ｃに接続される直線状配管３５ａと、直線状配管３５ａの先端部に接続されるＴ字状配管３５ｂと、Ｔ字状配管３５ｂの先端部に接続される直線状配管３５ｃと、直線状配管３５ｃの先端部に接続されるＬ字状配管３４ｄと、を組み付けることで形成されている。
Ｔ字状配管３５ｂのうち、水平方向において第２配管分岐部３５の延出方向とは直交する方向に延びている先端部分には、吹出口３２ｃが形成されている。
また、Ｌ字状配管３５ｄのうち湾曲した先端部分には、吹出口３２ｃと同じ向きに配置された吹出口３２ｄが形成されている。
直線状配管３５ｃは、配管支持具４０（吊り具４４）によって支持されている。
【００２４】
配管支持具４０は、図１、図３Ａ、Ｂに示すように、エアーリフト配管３０を吊り下げた状態で支持するための部材であって、培養槽１０の上面に載置された状態で取り付けられている。
配管支持具４０は、培養槽１０の水平方向に長尺な断面略Ｌ字形状の支持具本体４１と、支持具本体４１の延出方向の中央部分に配置され、支持具本体４１及び配管本体部３３を連結するＵ字バンド４２と、支持具本体４１のうちＵ字バンド４２よりも両端側にそれぞれ配置され、支持具本体４１及び配管分岐部３４、３５を連結する吊り具４３、４４と、支持具本体４１の両端部分にそれぞれ配置され、支持具本体４１及び培養槽１０を連結する一対の連結具４５と、から主に構成されている。
【００２５】
Ｕ字バンド４２は、図３Ａに示すように、配管本体部３３の上端部分を挟み込んだ状態で、支持具本体４１の側面に設けられた不図示の嵌合穴に嵌め込まれている。そして、嵌め込まれた先端部分同士が連結ボルトによって連結されている。
吊り具４３、４４は、図３Ｂに示すように、支持具本体４１の側面に対してＬ字金具４３ａ、４４ａを介して一端が取り付けられ、他端が配管分岐部３４、３５を囲むように支持して構成されている。
吊り具４３は、配管分岐部３４のうち吹出口３２ａと吹出口３２ｂの間に配置されている。また吊り具４４は、配管分岐部３５のうち吹出口３２ｃと吹出口３２ｄの間に配置されている。そのため、Ｕ字バンド４２及び吊り具４３、４４によってエアーリフト配管３０を安定して吊り下げ支持することができる。
【００２６】
次に、エアーリフト式循環装置１による培養液の循環方法について、図１、図２に基づいて説明する。
まず、エアーポンプ２０から培養槽１０内の下端部（エアーリフト配管３０の下端部）に向かって空気が圧送されることで、圧送された空気の気泡がエアーリフト配管３０の吸入口３１に吸い込まれ、配管本体部３３内を上昇していく。当該気泡の上昇に伴って、培養槽１０内では培養液がエアーリフト配管の３０の吸入口３１に吸い込まれて、配管本体部３３内を上昇していく。
そして、配管本体部３３内を上昇する培養液は、配管本体部３３の上端部（十字状配管３３ｃ）まで到達し、十字状配管３３ｃを分水嶺として第１配管分岐部３４及び第２配管分岐部３５に向かって枝分かれし、培養槽１０の周縁に向かって流れていく。
そして、配管分岐部３４、３５内を流れる培養液は、吹出口３２ａ〜３２ｄまで到達し、エアーリフト配管３０から吹き出される。培養液は、このような循環経路を繰り返し進む。
【００２７】
その結果、本エアーリフト式循環ユニットでは、培養液が、培養槽１０内でエアーリフト配管３０（配管本体部３３）を中心軸とする下向きの螺旋流を形成するように循環する。
なお、上昇する空気の気泡は、エアーリフト配管３０の上端まで上昇し、当該上端に設けられた空気孔を通過して大気に放出される。
【００２８】
上記構成において、エアーリフト式循環装置１では、図１、図２に示すように、エアーリフト配管３０の吹出口３２が、それぞれの配管分岐部３４、３５に設けられ、配管本体部３３を中心軸とする周方向において互いに対向する２つの向きのうち一方の向きに配置されている。
そのため、培養槽１０内で容易に旋回流や螺旋流を発生させることができる。その結果、培養液を効率良く循環させることができる。
【００２９】
また上記構成において、吹出口３２が、それぞれの配管分岐部３４、３５に対して複数設けられている。そして吹出口３２ａ〜３２ｄが、配管本体部３３から培養槽１０の周縁に向かって均等の間隔で配置されている。
そのため、培養槽内で一層容易に旋回流や螺旋流を発生させることができる。また、培養槽１０内で配管本体部３３を中心軸とする外側螺旋流と内側螺旋流とを発生させることができる。
【００３０】
また上記構成において、第１配管分岐部３４及び第２配管分岐部３５は、培養槽１０内において培養液の液面に合わせた位置、又は培養液の液面近傍に合わせた位置に配置されている。
そのため、培養液を効率良く循環させることができる。
【００３１】
＜エアーリフト式循環装置の第２実施形態＞
次に、第２実施形態となるエアーリフト式循環装置１０１について、図４に基づいて説明する。なお、上述したエアーリフト式循環装置１と重複する内容は説明を省略する。
第２実施形態では、第１実施形態と比較して、エアーリフト配管１３０の形状が異なっている。
エアーリフト配管１３０は、略傘形状からなり、吸入口１３１を下端部分に有し、培養槽１０の上下方向に延びている配管本体部１３３と、吹出口１３２を複数有し、配管本体部１３３の上方部分から連続して、配管本体部１３３の延出方向とは交差して互いに異なる向きに延びている第１配管分岐部１３４及び第２配管分岐部１３５と、から主に構成されている。
【００３２】
配管分岐部１３４、１３５は、それぞれ水平方向において配管本体部１３３から互いに反対側の向きに延びている。また、それぞれ水平方向に対して３０度下方傾斜した向きに延びている。
第１配管分岐部１３４のうち、第１配管分岐部１３４の延出方向とは直交する方向に延びている先端部分には、それぞれ吹出口１３２ａ、吹出口１３２ｂが形成されている。
また、第２配管分岐部１３５のうち、第２配管分岐部１３５の延出方向とは直交する方向に延びている先端部分には、それぞれ吹出口１３２ｃ、吹出口１３２ｄが形成されている。
【００３３】
上記構成のエアーリフト配管１３０の形状であっても、エアーリフト配管３０と同様にして、培養槽１０内で容易に旋回流や螺旋流を発生させることができ、培養液を効率良く循環させることができる。
【００３４】
＜その他の実施形態＞
上記実施形態において、エアーリフト式循環装置１では、培養槽１０内で光合成微生物を含む培養液を循環させるために用いられているが、光合成微生物に特に限定されることなく変更可能である。
例えば、光合成微生物以外の微生物であっても良いし、各種細胞や菌、酵素等であっても良い。
【００３５】
上記実施形態において、図１に示すように、エアーポンプ２０のエアー接続管２１は、エアーポンプ本体から延びて、培養槽１０内においてエアーリフト配管３０の内部を通過し、エアーリフト配管３０の下端部（吸入口３１又はその周辺部分）まで延びて配置されているが、特に限定されることなく変更可能である。
例えば、エアーポンプ２０（エアー接続管２１）が、培養槽１０の下端部に接続され、培養槽１０の下端からエアーリフト配管３０に向かって空気を圧送するようにしても良い。
ただ、エアーポンプ２０（エアー接続管２１）は、その先端がエアーリフト配管３０の内部に配置されていることが望ましい。そうすれば、エアーポンプ２０から圧送される空気がエアーリフト配管３０外に放出されることがないため、空気を効率良く利用できる。
【００３６】
上記実施形態において、図１に示すように、エアーリフト配管３０では、第１配管分岐部３４及び第２配管分岐部３５が、それぞれ配管本体部３３の延出方向とは直交して互いに反対側の向きに延びているが、特に限定されることなく変更可能である。
例えば、これら配管分岐部３４、３５が、それぞれ水平方向に対して上方傾斜した向きに延びていても良い。また、第１配管分岐部３４が上方傾斜した向きに延びて、第２配管分岐部３５が下方傾斜した向きに延びていても良い。
【００３７】
上記実施形態において、図１に示すように、エアーリフト配管３０は、２つの配管分岐部３４、３５を有しているが、特に限定されることなく変更可能であって、例えば３つ、４つ又は５つ以上の配管分岐部を有していても良い。
その場合、それぞれの配管分岐部が、配管本体部３３を中心軸とする周方向に沿って等角度の間隔で均等に配置されていると望ましい。
また、それぞれの配管分岐部が、上下方向において異なる高さ位置に配置されていても良い。その場合、培養液の螺旋流に沿わせた位置に配置されていることが望ましい。
【００３８】
上記実施形態において、図１、図２に示すように、エアーリフト配管３０は、４つの吹出口３２ａ〜３２ｄを有しているが、特に限定されることなく変更可能である。
例えば、吹出口３２が、配管分岐部３４、３５それぞれに対して１つずつ形成されていても良いし、３つずつ形成されていても良い。
【００３９】
上記実施形態において、図１に示すように、エアーリフト配管３０は、中空円筒状の配管として形成されているが、特に限定されることなく変更可能であって、例えば当該配管の側面に対して微小な吹出口が形成されていても良い。すなわち、配管本体部３３の側面に対して、または配管分岐部３４、３５の側面に対して所定位置に微小な吹出口が複数形成されていても良い。
【００４０】
本実施形態では、主として本考案に係るエアーリフト式循環ユニット及びエアーリフト式循環装置に関して説明した。
ただし、上記の実施形態は、本考案の理解を容易にするための一例に過ぎず、本考案を限定するものではない。本考案は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本考案にはその等価物が含まれることは勿論である。
【実施例】
【００４１】
＜実施例＞
エアーリフト式循環装置として、図５Ａに示すように、培養槽１０と、エアーポンプ２０と、エアーリフト配管３０と、配管支持具４０とを備えたエアーリフト式循環装置１を用意した。
なお、エアーリフト式循環装置１は、培養槽１０内において二酸化炭素ガスを供給するための公知なガス供給装置５０を別途備えているものとした。
【００４２】
＜比較例＞
比較例として、図５Ｂに示すように、培養槽１０内において公知なエアーポンプ２０と、公知な回転翼Ｗと、公知なガス供給装置５０とを備えた回転翼式循環装置を用意した。
【００４３】
＜試験例１  培養効率の確認試験＞
実施例のエアーリフト式循環装置を用いて、光合成微生物を効率良く培養することができるかを確認する試験を行った。比較対象として、比較例の回転翼式循環装置を用いた。
試験条件として、培養液の循環方法の仕方以外については、原則同じ条件となるように設定した。
詳しく言うと、光合成微生物としてユーグレナ株（Ｅｕｇｌｅｎａ ｇｒａｃｉｌｉｓ）、培養槽として１ｍ３のポリカーボネート水槽（液量１０００Ｌ）、供試溶液として上水を用いた。また主な培養条件として、空気通気量：０．０２ｖｖｍ（ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）、二酸化炭素通気量：１５％、ｐＨ：２〜４、水温：２９〜３０℃、そして光条件をなりゆきとした。
【００４４】
上記試験条件のもとで、１）時間経過に伴った培養槽内の二酸化炭素溶存量の変化量、２）時間経過に伴ったユーグレナ細胞数の変化量、３）時間経過に伴ったユーグレナの乾燥重量の変化量をそれぞれ測定した。
１）培養槽内の二酸化炭素溶存量を測定するにあたっては、培養槽内の図５Ａ、図５Ｂに示す測定箇所（ｍｅａｓｕｒｅ ｐｏｉｎｔ）に不図示の二酸化炭素濃度計を配置した。
２）ユーグレナ細胞数の変化量を測定するにあたっては、ユーグレナ細胞の初期濃度をＯＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）６８０：０．３、初期細胞数を０．３×１０６ｃｅｌｌｓ／ｍｌとした。
【００４５】
（試験例１の結果、考察）
図６において、培養開始から所定の経過時間（ｍｉｎ）における二酸化炭素溶存量（ｍｇ／Ｌ）の変化量を比較したグラフを示す。
実施例のエアーリフト式循環装置と、比較例の回転翼式循環装置とを用いた場合で比較したとき、どの経過時間においてもほぼ同等の二酸化炭素溶存量を示した。
このことから、ユーグレナ株を培養するにあたって、２つの循環装置において同等の二酸化炭素量がユーグレナ株によって吸収されていることが分かった。
【００４６】
また図７、図８において、培養開始から所定の経過日数（ｄａｙ）におけるユーグレナ細胞数（１．０×１０６ｃｅｌｌｓ／ｍｌ）の変化量、ユーグレナ乾燥重量（ｇ／Ｌ）を比較したグラフをそれぞれ示す。
実施例のエアーリフト式循環装置と、比較例の回転翼式循環装置とを用いた場合で比較したとき、どの経過時間においてもほぼ同等のユーグレナ細胞数、ユーグレナ乾燥重量を示した。
【００４７】
上記試験結果から、実施例のエアーリフト式循環装置を用いれば、従来の回転翼式循環装置のように培養液を効率良く循環させることができ、光合成微生物を効率良く培養することができることが分かった。
また、従来の回転翼式循環装置のように回転翼との衝撃による光合成微生物の損傷や、回転モータ使用によるランニングコスト高が発生してしまうことがないから、非常に効果的な装置であることが分かった。
さらに、ユーグレナのような比較的重量が大きい光合成微生物であっても、効率良く培養することができることが分かった。
【符号の説明】
【００４８】
１、１０１  エアーリフト式循環装置
１０  培養槽
２０  エアーポンプ
２１  エアー接続管
３０、１３０  エアーリフト配管
３１、１３１  吸入口
３２、１３２  吹出口
３２ａ〜３２ｄ、１３２ａ〜１３２ｄ  吹出口
３３、１３３  配管本体部
３３ａ  直線状配管
３３ｂ  開口配管
３３ｃ  十字状配管
３４、１３４  第１配管分岐部
３４ａ、３５ａ  直線状配管
３４ｂ、３５ｂ  Ｔ字状配管
３４ｃ、３５ｃ  直線状配管
３４ｄ、３５ｄ  Ｌ字状配管
３５、１３５  第２配管分岐部
４０  配管支持具
４１  支持具本体
４２  Ｕ字バンド
４３、４４  吊り具
４３ａ、４４ａ  Ｌ字金具
４５  連結具
５０  ガス供給装置
Ｗ  回転翼
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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