JP2012034609A - チューブ式藻類培養装置 - Google Patents

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雅晴 田▲崎▼
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Abstract

【課題】フレキシブルな設置が可能なチューブ式藻類培養装置を提供する。
【解決手段】藻類２を培養する藻類培養装置１０であって、内部に藻類２と培養液４と気泡６とが封入されたチューブ状の培養管１２と、培養管１２のチューブ軸方向に沿って近接配置され、培養管１２の内部に光を照射するチューブ状のＬＥＤ光源１４とを備えるようにする。この場合、培養管１２内にＬＥＤ光源１４を配置してもよいし、ＬＥＤ光源１４の周囲に透光性の培養管１２を配置してもよい。こうしてＬＥＤ光源１４と一体化した培養管１２は、設置したいスペースに合わせてフレキシブルに設置することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、チューブ式藻類培養装置に関するものである。
従来、藻類を培養する装置として、培養槽の形状を工夫した装置や効率的に光を当てる装置等、多くの技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開平１１−１１３５５８号公報 特開２００９−１９５１６３号公報 特開平１−１５３０８０号公報
ところで、培養リアクターや培養装置自体は、容器状の形態であり、設置場所にある程度の大きさのスペースを要することから、所望の場所に物理的に設置できないおそれがあった。また、培養装置に付帯する通気装置においても、撹拌、通気（散気）、振蕩等の諸設備を設置するスペースに制約があった。このため、設置したいスペースに合わせてフレキシブルな設置が可能な藻類培養装置の開発が望まれていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フレキシブルな設置が可能なチューブ式藻類培養装置を提供することを目的とする。
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係るチューブ式藻類培養装置は、藻類を培養する藻類培養装置であって、内部に藻類と培養液と気泡とが封入されたチューブ状の培養管と、前記培養管のチューブ軸方向に沿って近接配置され、前記培養管の内部に光を照射するチューブ状のＬＥＤ光源とを備えることを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係るチューブ式藻類培養装置は、上述した請求項１において、前記培養管内に前記ＬＥＤ光源を配置したことを特徴とする。
また、本発明の請求項３に係るチューブ式藻類培養装置は、上述した請求項１において、前記ＬＥＤ光源の周囲に透光性の前記培養管を配置したことを特徴とする。
また、本発明の請求項４に係るチューブ式藻類培養装置は、上述した請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記ＬＥＤ光源および前記培養管を可撓性チューブで構成したことを特徴とする。
また、本発明の請求項５に係るチューブ式藻類培養装置は、上述した請求項１〜４のいずれか一つにおいて、前記ＬＥＤ光源および前記培養管をジグザグ状に配置したことを特徴とする。
また、本発明の請求項６に係るチューブ式藻類培養装置は、上述した請求項１〜５のいずれか一つにおいて、前記培養管内に気泡を添加する通気手段をさらに備えることを特徴とする。
本発明によれば、藻類を培養する藻類培養装置であって、内部に藻類と培養液と気泡とが封入されたチューブ状の培養管と、前記培養管のチューブ軸方向に沿って近接配置され、前記培養管の内部に光を照射するチューブ状のＬＥＤ光源とを備えるので、設置したいスペースに適合するようにＬＥＤ光源と一体化した培養管をレイアウトすることで、培養装置をフレキシブルに設置することができるという効果を奏する。
図１は、本発明に係るチューブ式藻類培養装置の実施例を示す培養管の断面斜視図である。 図２は、図１の側面断面図である。 図３は、本発明に係るチューブ式藻類培養装置の他の実施例を示す培養管の断面斜視図である。 図４は、本発明に係るチューブ式藻類培養装置の実施例を示す回路図である。 図５は、チューブポンプの動作を示す説明図である。 図６は、図４の回路の部分拡大図である。 図７は、すだれ式に配置した培養管の一例を示す斜視図である。 図８は、ござ式に配置した培養管の一例を示す斜視図である。
以下に、本発明に係るチューブ式藻類培養装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
図１および図２に示すように、本発明に係るチューブ式藻類培養装置１０は、藻類を培養する藻類培養装置であって、内部に藻類２と培養液４と気泡６とが封入されたチューブ状の培養管１２と、培養管１２のチューブ軸方向に沿って近接配置され、培養管１２の内部に光を照射するチューブ状のＬＥＤチューブライト１４（ＬＥＤ光源）とを備える。図１の構成では、耐水性のＬＥＤチューブライト１４を培養管１２内に配置してある。
また、このような構成とする代わりに、図３に示すように、ＬＥＤチューブライト１４の周囲を複数の透明（透光性）な培養管１２で囲んだ構成としてもよい。
このように、藻類２の培養スペースは、ＬＥＤチューブライト１４と一体化した培養管１２内とされ、この培養管１２は、任意に延在方向を変えられる管状であることから、設置したいスペースに合わせチューブ軸方向をフレキシブルに変えて配置することができる。例えば、容器型の培養装置が設置しづらいような狭隘なスペースであっても、培養管１２の配管レイアウトをスペースに合わせることでフレキシブルに設置することができる。
また、ＬＥＤチューブライト１４は、培養管１２のチューブ軸方向に沿って近接配置されて培養管１２内に光を照射するので、培地内の藻類２に均一に光を当てることができる。これにより、培地が培養管１２内を移動する間に、ＬＥＤチューブライト１４を光源として藻類２が増殖する。
なお、ＬＥＤチューブライト１４および培養管１２は、塩化ビニル管やアクリル管を用いてもよいし、菅軸を自在に曲げられる可撓性のフレキシブルチューブを用いてもよい。
図４に示すように、培養管１２は、ジグザグ状に蛇行してなる循環回路１６を形成しており、この循環回路１６には、培養液４および気泡６を各別に貯蔵する第１気液槽１８と第２気液槽２０とが接続してある。また、この循環回路１６には、培養管１２内の液相を送り出す液相用チューブポンプＬＰと、培養管１２内に気泡６を添加する通気手段としての気相用チューブポンプＡＰとが接続してある。
ここで、チューブポンプＬＰ、ＡＰは、例えば、図５（１）〜（３）の動作過程図に示すように、本体２２内に通されたチューブ２４と、チューブ２４と隣接した駆動部２６とからなる一般的なチューブポンプを用いることができる。駆動部２６は、駆動ローラ２８と、この周りに配置された従動ローラ３０とからなり、駆動ローラ２８の回転で従動ローラ３０を回してチューブ２４を扱くことにより、チューブ２４内の液相または気相を送り出すことができる。
また、気相用チューブポンプＡＰによる通気は、図６に示すように、循環している培養液４中に、ＣＯ２（二酸化炭素）や空気等の気泡６を適量ずつ添加することにより行う。添加された気泡中のＣＯ２は、循環している培養液４とともに循環し、移動している間に藻類２の増殖に利用される。
また、図には示してないが、必要に応じて、循環回路１６の途中にガス溜まりを設けて気泡を循環させてもよい。さらに、図６に示すように、気相用チューブポンプＡＰの出口にマスフローコントローラＭＦＣを接続して、気泡の添加量を適正に制御することもできる。
このように、本発明では、培地を移動させるためのポンプとしてチューブポンプを用いることができる。このため、撹拌モータや循環ポンプを用いる場合に比べて使用電力を低減することができる。また、通気手段として、同様のチューブポンプを用いることができる。このため、散気ブロアや撹拌モータを用いる場合に比べて使用電力を低減することができる。
なお、一般に、散気は培地に接触している時間が短いために、そのＣＯ２利用効率は低いものとなる。しかしながら、本発明のチューブ式藻類培養装置１０では、散気ではなく通気を用いており、培養過程にある藻類２と気泡６が培養管１２内で常時接しているために、ＣＯ２を効率的に利用することができる。
上記の実施の形態において、ＬＥＤチューブライト１４と一体化した培養管１２の設置レイアウトとしては、例えば、図７に示すように、この培養管１２を蛇行状（ジグザグ状）に編んで簾状に縦に配置した簾方式としてもよい。こうすることで、鉛直のスペースを有効に使用することができる。また、図８に示すように、ござのように編んで横に配置したござ方式としてもよい。ござを上下に多段重ねて行くことにより、水平のスペースを有効に使用することができる。
以上説明したように、本発明によれば、藻類を培養する藻類培養装置であって、内部に藻類と培養液と気泡とが封入されたチューブ状の培養管と、前記培養管のチューブ軸方向に沿って近接配置され、前記培養管の内部に光を照射するチューブ状のＬＥＤ光源とを備えるので、設置したいスペースに適合するようにＬＥＤ光源と一体化した培養管をレイアウトすることで、培養装置をフレキシブルに設置することができる。
以上のように、本発明に係るチューブ式藻類培養装置は、培養装置を設置したいスペースに合わせてフレキシブルに設置するのに有用であり、特に、容器型の培養装置が設置しづらいような狭隘なスペースにフレキシブルに設置するのに適している。
２ 藻類
４ 培養液
６ 気泡
１０ チューブ式藻類培養装置
１２ 培養管
１４ ＬＥＤチューブライト（ＬＥＤ光源）
１６ 循環回路
１８ 第１気液槽
２０ 第２気液槽
ＬＰ 液相用チューブポンプ
ＡＰ 気相用チューブポンプ（通気手段）
ＭＦＣ マスフローコントローラ

Claims (6)

  1. 藻類を培養する藻類培養装置であって、
    内部に藻類と培養液と気泡とが封入されたチューブ状の培養管と、
    前記培養管のチューブ軸方向に沿って近接配置され、前記培養管の内部に光を照射するチューブ状のＬＥＤ光源とを備えることを特徴とするチューブ式藻類培養装置。
  2. 前記培養管内に前記ＬＥＤ光源を配置したことを特徴とする請求項１に記載のチューブ式藻類培養装置。
  3. 前記ＬＥＤ光源の周囲に透光性の前記培養管を配置したことを特徴とする請求項１に記載のチューブ式藻類培養装置。
  4. 前記ＬＥＤ光源および前記培養管を可撓性チューブで構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のチューブ式藻類培養装置。
  5. 前記ＬＥＤ光源および前記培養管をジグザグ状に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のチューブ式藻類培養装置。
  6. 前記培養管内に気泡を添加する通気手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のチューブ式藻類培養装置。
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