JP2016131511A - Algae culture apparatus and algae culture method - Google Patents

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Makoto Watanabe
信 渡邉
近藤　弘
Hiroshi Kondo
弘 近藤
欣也 渥美
Kinya Atsumi
欣也 渥美
久野　斉
Hitoshi Kuno
斉 久野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an algae culture apparatus and an algae culture method in which algae can be efficiently cultured.SOLUTION: An algae culture apparatus (1) comprises: one or a plurality of light sources (3); and a plurality of vessels (5,7) serially arrayed on an optical path of light emitted from the light sources, in which at least vessels other than a vessel farthest from the light source out of the plurality of vessels allows at least a part of the light to penetrate therethrough, and at least a part of the light reaches the inside of each of the plurality of vessels. It is preferable that the apparatus is equipped with transfer means (9) for transferring culture solution housed at least in a part of vessels of the plurality of vessels to the vessels closer to the light source than the vessels.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は藻類培養装置及び藻類培養方法に関する。   The present invention relates to an algal culture apparatus and an algal culture method.

近年、藻類が生産する色素やオイル等の有用物質の利活用が注目されている。有用物質の生産性を高めるためには、藻類を効率よく培養する必要がある。藻類の培養効率を高めるために、藻類への光の供給方法に関する提案がなされている（特許文献１参照）。   In recent years, the utilization of useful substances such as pigments and oils produced by algae has attracted attention. In order to increase the productivity of useful substances, it is necessary to culture algae efficiently. In order to increase the culture efficiency of algae, a proposal regarding a method for supplying light to algae has been made (see Patent Document 1).

特開昭５８−２１２７７６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 58-212776

藻類の培養に適した光の強度は、藻類の種類と生成物とによって異なる場合がある。例えば、有用物質であるアスタキサンチン（赤色色素）を生成、蓄積することで知られるヘマトコッカスは、弱い光の下で培養すると、藻自体は増殖するものの、アスタキサンチンを生成せず、一方、強い光の下で培養すると、アスタキサンチンを生成することが知られている。   The light intensity suitable for algae culture may vary depending on the type of algae and the product. For example, hematococcus, known for producing and accumulating the useful substance astaxanthin (red pigment), does not produce astaxanthin, although it grows when algae grows under low light. It is known to produce astaxanthin when cultured under.

また例えば、有用物質であるオイルを生成、蓄積することで知られるボトリオコッカスは、弱い光の下で培養するより、強い光の下で培養する方が効率よくオイルを生成、蓄積する。つまり、藻自体を効率よく増殖させる光の強度と、目的とする有用物質を効率よく生成、蓄積させる光の強度とは異なり、それら双方の光の強度を実現できる培養装置が必要である。   Also, for example, Botryococcus known to produce and accumulate oil, which is a useful substance, produces and accumulates oil more efficiently when cultured under strong light than when cultured under low light. That is, unlike the intensity of light for efficiently growing the algae itself and the intensity of light for efficiently generating and accumulating the target useful substance, a culture apparatus capable of realizing both of these intensities is required.

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、藻類の培養と有用物質の生成とを効率的に行える藻類培養装置及び藻類培養方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an algal culture apparatus and an algal culture method capable of efficiently culturing algae and generating useful substances.

本発明の藻類培養装置は、１又は複数の光源と、光源が射出する光の光路上に直列に配列した複数の槽とを備え、複数の槽のうち、少なくとも、光源から最も遠い槽以外の槽は、光の少なくとも一部を透過させ、光の少なくとも一部は、複数の槽それぞれの内部に到達することを特徴とする。   The algal culture apparatus of the present invention includes one or a plurality of light sources and a plurality of tanks arranged in series on an optical path of light emitted from the light sources, and at least a tank other than the tank farthest from the light source among the plurality of tanks. The tank transmits at least part of the light, and at least part of the light reaches the inside of each of the plurality of tanks.

本発明の藻類培養装置によれば、藻類の特性に応じて、光源を効率的に使用し、藻類を培養することができる。すなわち、複数の槽は、光源が射出する光の光路上に直列に配列されているので、光源で、複数の槽に光を照射し、複数の槽で藻類を培養することができる。   According to the algae culture apparatus of the present invention, algae can be cultured by efficiently using a light source according to the characteristics of the algae. That is, since the plurality of tanks are arranged in series on the optical path of the light emitted from the light source, the light sources can irradiate the plurality of tanks with light, and algae can be cultured in the plurality of tanks.

そして、例えば、強い光の下で有用物質を効率よく生成する藻類の培養の場合、最初に、複数の槽のうち、光源から遠い槽（光強度が低い槽）内で培養を行うことで、藻類自体を効率的に増殖させ、次に、光源に近い槽（光強度が高い槽）内で培養を行うことで、有用物質の生成を効率的に行うことができる。   And, for example, in the case of algae culture that efficiently produces useful substances under strong light, first, among the plurality of tanks, by culturing in a tank far from the light source (a tank with low light intensity), Algae itself can be efficiently grown, and then cultured in a tank close to the light source (a tank with high light intensity), thereby producing a useful substance efficiently.

藻類培養装置１の構成を表す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of an algae culture device 1. FIG. 藻類培養装置１の構成を表す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an algae culture device 1. FIG. 藻類の培養において供給する光の光強度と藻類の成長効率との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the light intensity of the light supplied in algae culture, and the growth efficiency of algae. 藻類の培養において供給する光の光強度と藻類のオイル含有率との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the light intensity of the light supplied in culture | cultivation of algae, and the oil content rate of algae. 藻類培養装置１０１の構成を表す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of an algae culture apparatus 101. FIG. 藻類培養装置１０１の構成を表す断面図である。2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an algae culture apparatus 101. FIG. 藻類培養装置１０１の別形態を表す斜視図であるIt is a perspective view showing another form of algae culture apparatus 101. 藻類培養装置２０１の構成を表す斜視図である。2 is a perspective view illustrating a configuration of an algae culture apparatus 201. FIG. 藻類培養装置２０１の構成を表す断面図である。2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an algae culture apparatus 201. FIG. 藻類培養装置３０１の構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the algae culture apparatus 301. FIG. 藻類培養装置４０１の構成を表す斜視図である。It is a perspective view showing the structure of the algae culture apparatus 401. FIG.

本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
＜第１の実施形態＞
１．藻類培養装置１の構成
藻類培養装置１の構成を図１〜図３に基づき説明する。藻類培養装置１は、図１及び図２に示すように、光源３と、２つの槽５、７と、培養液移送ユニット（移送手段の一実施形態）９と、培養フェーズ検出センサ（検出手段の一実施形態）１０とを備える。また、藻類培養装置１は、その他にも、周知の培養装置と同様に、槽５、７にＣＯ２を連続供給する手段、槽５、７の温度を制御する手段（いずれも図示略）等を備えている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
1. Configuration of Algae Culture Device 1 The configuration of the algae culture device 1 will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the algae culture apparatus 1 includes a light source 3, two tanks 5 and 7, a culture solution transfer unit (one embodiment of transfer means) 9, and a culture phase detection sensor (detection means). One embodiment) 10. In addition, the algae culture apparatus 1 has a means for continuously supplying CO 2 to the tanks 5 and 7, a means for controlling the temperature of the tanks 5 and 7 (both not shown), etc. It has.

光源３は、直管形状の蛍光灯が５本平行に並んだものである。槽５、７は、光源３が射出する光の光路（図２において光源３から右に向う光路）上に直列に配列している。すなわち、光源３が射出した光は、まず、槽５を透過し、次に、槽７に到達する。   The light source 3 includes five straight fluorescent lamps arranged in parallel. The tanks 5 and 7 are arranged in series on an optical path of light emitted from the light source 3 (an optical path directed to the right from the light source 3 in FIG. 2). That is, the light emitted from the light source 3 first passes through the tank 5 and then reaches the tank 7.

槽５、槽７は、それぞれ、透明なガラスから成る中空直方体形状の槽である。槽５における光源３とは反対側の壁面と、槽７における光源３側の壁面とは、一体で構成されている。よって槽５、７は、光源３が射出した光を透過可能である。また、光源３と槽７との間に槽５が存在しても、光源３が射出した光は、槽７の内部に到達する。   The tank 5 and the tank 7 are each a hollow rectangular parallelepiped tank made of transparent glass. The wall surface on the opposite side to the light source 3 in the tank 5 and the wall surface on the light source 3 side in the tank 7 are integrally formed. Therefore, the tanks 5 and 7 can transmit the light emitted from the light source 3. Even if the tank 5 exists between the light source 3 and the tank 7, the light emitted from the light source 3 reaches the inside of the tank 7.

槽５の外表面のうち、光源３に対向する面５Ａには反射防止膜１１が設けられている。反射防止膜１１は、光源３が射出した光が面５Ａで反射することを抑制し、面５Ａを透過する光の割合を増加させる。この反射防止膜１１は、ＭｇＦ２から成る単層膜であり、ディッピングの方法で形成される。なお、反射防止膜１１は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２等から成る多層膜であってもよい。また、反射防止膜１１は、スパッタで形成してもよいし、フィルムを貼り付ける方法で形成してもよい。 Of the outer surface of the tank 5, an antireflection film 11 is provided on the surface 5 </ b> A facing the light source 3. The antireflection film 11 suppresses the light emitted from the light source 3 from being reflected by the surface 5A, and increases the proportion of light transmitted through the surface 5A. The antireflection film 11 is a single layer film made of MgF 2 and is formed by a dipping method. The antireflection film 11 may be a multilayer film made of TiO 2 , SiO 2 or the like. Moreover, the antireflection film 11 may be formed by sputtering or may be formed by a method of attaching a film.

また、槽７の外表面のうち、光源３とは反対側の面７Ｂには、光を反射する反射膜（反射手段の一実施形態）１５が設けられている。反射膜１５は、槽７を透過した光を、槽７の内側方向に反射する。反射膜１５は、アルミニウム等の金属膜であって、スパッタ等の方法で形成できる。   In addition, a reflective film (one embodiment of the reflecting means) 15 that reflects light is provided on the surface 7B on the opposite side of the light source 3 in the outer surface of the tank 7. The reflective film 15 reflects the light transmitted through the tank 7 toward the inner side of the tank 7. The reflective film 15 is a metal film such as aluminum and can be formed by a method such as sputtering.

培養液移送ユニット９は、培養液を移送する配管１７、１９、２１と、それら配管を通して培養液を送るポンプ（図示略）とから成る。配管１７は、外部と槽７の上端とを接続し、培養液を外部から槽７内に送ることができる。配管１９は、槽７の下端と槽５の上端とを接続し、槽７から排出された培養液を槽５に送ることができる。配管２１は、槽５の下端と外部とを接続し、槽５から培養液を外部に排出することができる。   The culture solution transfer unit 9 includes pipes 17, 19, and 21 for transferring the culture solution, and a pump (not shown) that sends the culture solution through the pipes. The pipe 17 connects the outside and the upper end of the tank 7, and can send the culture solution into the tank 7 from the outside. The pipe 19 connects the lower end of the tank 7 and the upper end of the tank 5, and can send the culture solution discharged from the tank 7 to the tank 5. The pipe 21 connects the lower end of the tank 5 and the outside, and can discharge the culture solution from the tank 5 to the outside.

培養フェーズ検出センサ１０は、図２に示すように、槽５、７それぞれの内部に設置されており、槽５、７に培養液を入れたとき、培養液中に浸漬される。培養フェーズ検出センサ１０は、槽５、７における光源３とは反対側の壁面の内側に配置されたフォトトランジスタである。また、槽５における光源３側の壁面の内側に、フォトトランジスタから成る、培養フェーズ検出用リファレンスセンサ１０Ｂが配置されている。   As shown in FIG. 2, the culture phase detection sensor 10 is installed in each of the tanks 5 and 7, and is immersed in the culture liquid when the culture liquid is put in the tanks 5 and 7. The culture phase detection sensor 10 is a phototransistor disposed inside the wall surface on the opposite side to the light source 3 in the tanks 5 and 7. Further, a culture phase detection reference sensor 10B made of a phototransistor is disposed inside the wall surface of the tank 5 on the light source 3 side.

槽５、７に培養液を入れ、そこで藻類を培養している場合、光源３から射出された光は、培養液で減衰されることなく、培養フェーズ検出用リファレンスセンサ１０Ｂに入射し、培養液で減衰された光が培養フェーズ検出センサ１０に入射する。培養フェーズ検出センサ１０で検出される光は、培養液中の藻類の濃度（培養液の単位体積当りに含まれる藻類の個体数）が高いほど、弱くなる。よって、培養フェーズ検出用リファレンスセンサ１０Ｂで検出された光の強さと、培養フェーズ検出センサ１０で検出した光の強さとの差から、培養液中の藻類の濃度（培養フェーズの一例）を検出することができる。培養フェーズ検出センサ１０及び培養フェーズ検出用リファレンスセンサ１０Ｂの出力信号は、図示しない信号線により、外部に出力される。   When the culture solution is put in the tanks 5 and 7 and the algae are cultured there, the light emitted from the light source 3 enters the reference sensor 10B for culture phase detection without being attenuated by the culture solution, and the culture solution The light attenuated in step enters the culture phase detection sensor 10. The light detected by the culture phase detection sensor 10 becomes weaker as the concentration of algae in the culture solution (the number of algae contained per unit volume of the culture solution) is higher. Therefore, the concentration of algae in the culture solution (an example of the culture phase) is detected from the difference between the light intensity detected by the culture phase detection reference sensor 10B and the light intensity detected by the culture phase detection sensor 10. be able to. Output signals of the culture phase detection sensor 10 and the culture phase detection reference sensor 10B are output to the outside through a signal line (not shown).

２．藻類の培養方法
藻類培養装置１を用いて藻類を培養する方法を説明する。まず、藻類を含む培養液を、配管１７を通して槽７内に供給する。藻類は、微細藻類の１種であるボトリオコックスである。槽７の内部には、光源３の光が照射される。なお、槽７内に到達する光は、槽５を透過しているため、槽５内の光よりも弱い。 2. Method for culturing algae A method for culturing algae using the algae culture apparatus 1 will be described. First, a culture solution containing algae is supplied into the tank 7 through the pipe 17. Algae is Botryococcus which is a kind of microalgae. The inside of the tank 7 is irradiated with light from the light source 3. Note that the light reaching the tank 7 is weaker than the light in the tank 5 because it passes through the tank 5.

また、槽７内にＣＯ２を連続的に供給し、槽７内の温度を藻類の培養に適した温度に維持する。槽７内で藻類の濃度は時間の経過とともに増加する。槽７内の培養フェーズ検出センサ１０で検出した藻類の濃度が所定の基準濃度Ｔ１に達すると、槽７内に収容されている培養液を、配管１９を通して、槽５に移送する。 Further, the CO 2 was continuously fed into the tank 7, to keep the temperature in the tank 7 to a temperature suitable for cultivation of algae. The algal concentration in the tank 7 increases with time. When the concentration of algae detected by the culture phase detection sensor 10 in the tank 7 reaches a predetermined reference concentration T 1 , the culture solution stored in the tank 7 is transferred to the tank 5 through the pipe 19.

移送後の槽５の内部にも、光源３の光が照射される。なお、槽５内の光は、槽７内に到達する光よりも強い。また、槽５内にＣＯ２を連続的に供給し、槽５内の温度を藻類の培養に適した温度に維持する。槽５内で藻類の濃度は時間の経過とともに増加する。槽５内の培養フェーズ検出センサ１０で検出した藻類の濃度が所定の基準濃度Ｔ２に達すると、槽５内の培養液を、配管２１を通して、外部に排出する。槽５から排出された培養液から藻類を取り出し、その藻類から、オイルを抽出することができる。 The light from the light source 3 is also irradiated inside the tank 5 after the transfer. The light in the tank 5 is stronger than the light reaching the tank 7. Further, the CO 2 was continuously fed into the tank 5 to maintain the temperature in the tank 5 to a temperature suitable for cultivation of algae. The algal concentration in the tank 5 increases with time. When the concentration of algae were detected in culture phase detection sensor 10 in the tank 5 reaches a predetermined reference density T 2, the culture solution in the tank 5, through a pipe 21 and discharged to the outside. Algae can be extracted from the culture solution discharged from the tank 5 and oil can be extracted from the algae.

一方、培養液を槽５に移送した後の槽７には、配管１７を通して、藻類を含む培養液を新たに供給する。そして、上記と同様に、藻類の濃度が所定の基準濃度Ｔ１に達するまで槽７内で培養を行い、その後、槽７内の培養液を、配管１９を通して、槽５に移送する。 On the other hand, a culture solution containing algae is newly supplied to the tank 7 after transferring the culture solution to the tank 5 through the pipe 17. Then, similarly to the above, the concentration of algae were cultured in the bath 7 to reach a predetermined reference density T 1, then the culture liquid in the tank 7, through a pipe 19, to transfer to the bath 5.

以下、同様の工程を繰り返す。すなわち、藻類を含む培養液を、最初に槽７内に供給し、そこで藻類の濃度が基準濃度Ｔ１に達するまで培養してから、槽５内に移送し、そこで藻類の濃度が基準濃度Ｔ２に達するまで培養してから、外部に排出する、というサイクルを連続して行う。培養液の供給、移送、及び排出は、培養フェーズ検出センサ１０の検出結果に基づき、自動で実行してもよいし、作業者が行ってもよい。また、各工程で培養液を移送する方法は、各槽内の培養液の全量を一度に移送する方法であってもよいし、各槽内の培養液を一部ずつ移送する方法であってもよいし、連続的に移送する方法であってもよい。 Thereafter, the same process is repeated. That is, a culture solution containing algae, is supplied to the first intracisternal 7, where from the culture to a concentration of algae reaches the reference concentration T 1, is transferred to the tank 5, where the concentration is the standard density T algae A cycle of culturing until reaching 2 and then discharging to the outside is performed continuously. The supply, transfer, and discharge of the culture solution may be automatically performed based on the detection result of the culture phase detection sensor 10, or may be performed by an operator. Further, the method of transferring the culture solution in each step may be a method of transferring the whole amount of the culture solution in each tank at a time, or a method of transferring a part of the culture solution in each tank. Alternatively, a continuous transfer method may be used.

３．藻類培養装置１及び藻類培養方法が奏する効果
藻類培養装置１及び上述した藻類培養方法によれば、以下の効果を奏することができる。 3. Effects produced by the algae culture apparatus 1 and the algae culture method According to the algae culture apparatus 1 and the algae culture method described above, the following effects can be produced.

（１）藻類は、一般的に、図３の例に示すように、藻類に照射する光の光強度が低い方が、成長光エネルギ効率が高い。ここで、成長光エネルギ効率とは、単位投入光エネルギ当たりの藻の増殖量を意味する。一方、図４に示すように、藻類が含有するオイルの比率（オイル含有率）は、光の強度が強いほど、高くなる。   (1) Generally, as shown in the example of FIG. 3, the algae has higher growth light energy efficiency when the light intensity of light applied to the algae is lower. Here, the growth light energy efficiency means the amount of growth of algae per unit input light energy. On the other hand, as shown in FIG. 4, the ratio (oil content) of oil contained in algae increases as the intensity of light increases.

上述した培養方法では、これらの藻類の特性に応じて、一組の光源３を効率的に使用し、藻類を効率的に培養することができる。
すなわち、槽５、７は、光源３が射出する光の光路上に直列に配列されているので、一組の光源３で、槽５、７の両方に光を照射し、槽５、７の両方で藻類を培養することができる。 In the culture method mentioned above, according to the characteristics of these algae, a set of light sources 3 can be used efficiently, and algae can be cultured efficiently.
That is, since the tanks 5 and 7 are arranged in series on the optical path of the light emitted from the light source 3, the pair of light sources 3 irradiates light to both the tanks 5 and 7, and Algae can be cultured in both.

そして、最初に、光強度が低い槽７内で培養を行うことで、藻類自体を効率的に増加させ、次に光強度が高い槽５で培養を行うことで、藻類のオイル含有率を高めることができる。その結果、光源３の光エネルギーを効率的に利用し、オイルを製造することができる。また、槽５、７の両方に強い光を供給する場合に比べて、光源３で消費するエネルギーを低減することができる。   Then, first, the algae itself is efficiently increased by culturing in the tank 7 with low light intensity, and the oil content of the algae is increased by culturing in the tank 5 with high light intensity. be able to. As a result, the light energy of the light source 3 can be used efficiently to produce oil. Moreover, the energy consumed by the light source 3 can be reduced as compared with the case where strong light is supplied to both the tanks 5 and 7.

（２）藻類培養装置１は、培養フェーズ検出センサ１０を備え、槽５、７における藻類の濃度を検出することができる。その結果、培養液を移送するタイミングを適切に設定することができる。   (2) The algae culture apparatus 1 includes the culture phase detection sensor 10 and can detect the concentration of algae in the tanks 5 and 7. As a result, the timing for transferring the culture solution can be set appropriately.

（３）槽５は反射防止膜１１を備える。そのため、光源３の光を藻類の培養に効率よく使用することができる。
（４）藻類培養装置１は反射膜１５を備える。槽７を透過する光は少量だが、それを反射膜１５で反射して、再び槽７内に戻す。そのため、光源３の光を藻類の培養に効率よく使用することができる。 (3) The tank 5 includes an antireflection film 11. Therefore, the light of the light source 3 can be efficiently used for algae culture.
(4) The algae culture apparatus 1 includes a reflective film 15. Although the amount of light transmitted through the tank 7 is small, it is reflected by the reflective film 15 and returned to the tank 7 again. Therefore, the light of the light source 3 can be efficiently used for algae culture.

４．変形例
培養液を槽５、７間で移送する代わりに、槽５、７を移動させ、それらの配列の順序を変えてもよい。この場合、槽５と槽７とを、分離したものとする。すなわち、槽５における光源３とは反対側の壁面と、槽７における光源３側の壁面とを別々に構成する。これらの壁面に反射防止膜を設けてもよい。例えば、槽５内で藻類のオイル含有率が十分高まるとともに、槽７内で藻類の濃度が基準濃度Ｔ１に達したとき、槽５は藻類培養装置１から取り外し、それまで槽５があった位置（光源３に隣接する位置）に槽７を移動させる（すなわち、光源３により近くなるように、槽７の配列の順番を変更する）。さらに、それまで槽７があった位置に、別の槽（新たな培養液及び藻類を含む槽）をもってくる。 4). Modified Example Instead of transferring the culture solution between the tanks 5 and 7, the tanks 5 and 7 may be moved to change the order of their arrangement. In this case, the tank 5 and the tank 7 are separated. That is, the wall surface on the opposite side to the light source 3 in the tank 5 and the wall surface on the light source 3 side in the tank 7 are configured separately. An antireflection film may be provided on these wall surfaces. For example, when the oil content of the algae is sufficiently increased in the tank 5 and the algal concentration reaches the reference concentration T 1 in the tank 7, the tank 5 is removed from the algae culture apparatus 1, and the tank 5 has existed until then. The tank 7 is moved to a position (position adjacent to the light source 3) (that is, the order of the arrangement of the tanks 7 is changed so as to be closer to the light source 3). Furthermore, another tank (a tank containing a new culture solution and algae) is brought to the position where the tank 7 has been located.

取り出した槽５から藻類を取り出し、その藻類から、オイルを抽出する。また、光源３に隣接する位置に移動した槽７では、藻類の培養を継続し、藻類のオイル含有率を高める。そして、以上のサイクルを繰り返し行う。   The algae is taken out from the tank 5 taken out, and oil is extracted from the algae. Moreover, in the tank 7 moved to a position adjacent to the light source 3, the cultivation of algae is continued and the oil content of the algae is increased. Then, the above cycle is repeated.

上記の槽配列の順序変更は、ロボット（配列変更手段の一実施形態）で自動的に行ってもよいし、作業者が行ってもよい。ロボットで行う場合、槽配列の順序変更は、培養フェーズ検出センサ１０の検出結果に基づき動作するロボットで、自動的に行うことができる。
＜第２の実施形態＞
１．藻類培養装置１０１の構成
藻類培養装置１０１の構成を図５、図６に基づき説明する。藻類培養装置１０１は、第１ユニット２９、第２ユニット３１、第３ユニット３３、及び第４ユニット３５を備える。これらは、それぞれ、前記第１の実施形態における藻類培養装置１（ただし培養液移送ユニット９を除く）と同様に、光源３、槽５、７、培養フェーズ検出センサ１０、及び培養フェーズ検出用リファレンスセンサ１０Ｂを備えている。また、第１ユニット２９、第２ユニット３１、第３ユニット３３、及び第４ユニット３５はそれぞれ、槽５、７にＣＯ２を連続供給する手段、槽５、７の温度を制御する手段（いずれも図示略）等を備えている。 The order of the tank arrangement may be changed automatically by a robot (an embodiment of the arrangement changing means) or by an operator. When performed by a robot, the order of the tank arrangement can be automatically changed by a robot that operates based on the detection result of the culture phase detection sensor 10.
<Second Embodiment>
1. Configuration of Algae Culture Device 101 The configuration of the algae culture device 101 will be described with reference to FIGS. The algae culture apparatus 101 includes a first unit 29, a second unit 31, a third unit 33, and a fourth unit 35. These are the light source 3, the tanks 5 and 7, the culture phase detection sensor 10, and the culture phase detection reference, respectively, in the same manner as the algae culture apparatus 1 (excluding the culture solution transfer unit 9) in the first embodiment. A sensor 10B is provided. The first unit 29, the second unit 31, the third unit 33, and the fourth unit 35 are means for continuously supplying CO 2 to the tanks 5 and 7, respectively, and means for controlling the temperature of the tanks 5 and 7 (whichever Are also not shown).

また、藻類培養装置１０１は、培養液移送ユニット３７を備えている。培養液移送ユニット３７は、培養液を移送する配管３９、４１、４３、４５、４７、４９、５１、５３、５５と、それら配管を通して培養液を送るポンプ（図示略）とから成る。   In addition, the algae culture apparatus 101 includes a culture solution transfer unit 37. The culture liquid transfer unit 37 includes pipes 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55 for transferring the culture liquid, and a pump (not shown) for sending the culture liquid through these pipes.

配管３９は、外部と第１ユニット２９における槽７の上端とを接続し、培養液を外部から第１ユニット２９における槽７内に送ることができる。
配管４１は、第１ユニット２９における槽７の下端と第２ユニット３１における槽７の上端とを接続し、第１ユニット２９における槽７から排出された培養液を第２ユニット３１における槽７に送ることができる。 The pipe 39 connects the outside and the upper end of the tank 7 in the first unit 29, and can send the culture solution into the tank 7 in the first unit 29 from the outside.
The pipe 41 connects the lower end of the tank 7 in the first unit 29 and the upper end of the tank 7 in the second unit 31, and the culture solution discharged from the tank 7 in the first unit 29 is transferred to the tank 7 in the second unit 31. Can send.

配管４３は、第２ユニット３１における槽７の下端と第３ユニット３３における槽７の上端とを接続し、第２ユニット３１における槽７から排出された培養液を第３ユニット３３における槽７に送ることができる。   The pipe 43 connects the lower end of the tank 7 in the second unit 31 and the upper end of the tank 7 in the third unit 33, and the culture solution discharged from the tank 7 in the second unit 31 is transferred to the tank 7 in the third unit 33. Can send.

配管４５は、第３ユニット３３における槽７の下端と第４ユニット３５における槽７の上端とを接続し、第３ユニット３３における槽７から排出された培養液を第４ユニット３５における槽７に送ることができる。   The pipe 45 connects the lower end of the tank 7 in the third unit 33 and the upper end of the tank 7 in the fourth unit 35, and the culture solution discharged from the tank 7 in the third unit 33 is transferred to the tank 7 in the fourth unit 35. Can send.

配管４７は、第４ユニット３５における槽７の下端と第４ユニット３５における槽５の上端とを接続し、第４ユニット３５における槽７から排出された培養液を第４ユニット３５における槽５に送ることができる。   The piping 47 connects the lower end of the tank 7 in the fourth unit 35 and the upper end of the tank 5 in the fourth unit 35, and the culture solution discharged from the tank 7 in the fourth unit 35 is transferred to the tank 5 in the fourth unit 35. Can send.

配管４９は、第４ユニット３５における槽５の下端と第３ユニット３３における槽５の上端とを接続し、第４ユニット３５における槽５から排出された培養液を第３ユニット３３における槽５に送ることができる。   The pipe 49 connects the lower end of the tank 5 in the fourth unit 35 and the upper end of the tank 5 in the third unit 33, and the culture solution discharged from the tank 5 in the fourth unit 35 is transferred to the tank 5 in the third unit 33. Can send.

配管５１は、第３ユニット３３における槽５の下端と第２ユニット３１における槽５の上端とを接続し、第３ユニット３３における槽５から排出された培養液を第２ユニット３１における槽５に送ることができる。   The pipe 51 connects the lower end of the tank 5 in the third unit 33 and the upper end of the tank 5 in the second unit 31, and the culture solution discharged from the tank 5 in the third unit 33 is transferred to the tank 5 in the second unit 31. Can send.

配管５３は、第２ユニット３１における槽５の下端と第１ユニット２９における槽５の上端とを接続し、第２ユニット３１における槽５から排出された培養液を第１ユニット２９における槽５に送ることができる。   The pipe 53 connects the lower end of the tank 5 in the second unit 31 and the upper end of the tank 5 in the first unit 29, and the culture solution discharged from the tank 5 in the second unit 31 is transferred to the tank 5 in the first unit 29. Can send.

配管５５は、第１ユニット２９における槽５の下端と外部とを接続し、第１ユニット２９における槽５から培養液を外部に排出することができる。
２．藻類の培養方法
藻類培養装置１０１を用いて藻類を培養する方法を説明する。まず、藻類を含む培養液を、配管３９を通して第１ユニット２９における槽７内に供給する。藻類は微細藻類の１種であるボトリオコックスである。第１ユニット２９における槽７の内部には、光源３の光が照射される。なお、槽７内に到達する光は、槽５を透過しているため、槽５内の光よりも弱い。また、槽７内にＣＯ２を連続的に供給し、槽７内の温度を藻類の培養に適した温度に維持する。槽７内で藻類の濃度は時間の経過とともに増加する。 The pipe 55 connects the lower end of the tank 5 in the first unit 29 and the outside, and can discharge the culture solution from the tank 5 in the first unit 29 to the outside.
2. Method for culturing algae A method for culturing algae using the algae culture apparatus 101 will be described. First, a culture solution containing algae is supplied into the tank 7 in the first unit 29 through the pipe 39. Algae is Botryococcus, a kind of microalgae. The inside of the tank 7 in the first unit 29 is irradiated with light from the light source 3. Note that the light reaching the tank 7 is weaker than the light in the tank 5 because it passes through the tank 5. Further, the CO 2 was continuously fed into the tank 7, to keep the temperature in the tank 7 to a temperature suitable for cultivation of algae. The algal concentration in the tank 7 increases with time.

槽７内の培養フェーズ検出センサ１０で検出した藻類の濃度が所定の基準濃度Ａ１に達すると、第１ユニット２９における槽７内の培養液を、配管４１を通して、第２ユニット３１における槽７に移送する。この第２ユニット３１における槽７でも、第１ユニット２９における槽７と同様に、培養が行われる。 When the concentration of algae were detected in culture phase detection sensor 10 in the tank 7 reaches a predetermined reference density A 1, the culture solution in the tank 7 in the first unit 29, through a pipe 41, vessel in the second unit 31 7 Transport to. In the tank 7 in the second unit 31, the culture is performed as in the tank 7 in the first unit 29.

以下同様に、藻類の濃度が、各槽ごとに決められた基準濃度に達するごとに、培養液は、第３ユニット３３における槽７、第４ユニット３５における槽７、第４ユニット３５における槽５、第３ユニット３３における槽５、第２ユニット３１における槽５、及び第１ユニット２９における槽５に順次移送され、各槽で藻類の培養が行われる。なお、この移送の経路を、以下では移送経路とする。   Similarly, every time the algae concentration reaches the reference concentration determined for each tank, the culture solution is stored in the tank 7 in the third unit 33, the tank 7 in the fourth unit 35, and the tank 5 in the fourth unit 35. Then, it is sequentially transferred to the tank 5 in the third unit 33, the tank 5 in the second unit 31, and the tank 5 in the first unit 29, and algae is cultured in each tank. Hereinafter, this transfer route is referred to as a transfer route.

第１ユニット２９における槽５での培養が終了すると、培養液を、配管５５を通して、外部に排出する。この槽５から排出された培養液から藻類を取り出し、その藻類から、オイルを抽出することができる。   When the culture in the tank 5 in the first unit 29 is completed, the culture solution is discharged to the outside through the pipe 55. Algae can be extracted from the culture medium discharged from the tank 5 and oil can be extracted from the algae.

培養液を移送経路における次の槽に移送した後の各槽には、次の培養液を供給し、その培養液についても上記と同様に、移送経路に沿って移送しながら、各槽で培養を行い、最後は第１ユニット２９における槽５から排出する。なお、培養液の供給、移送、及び排出は、培養フェーズ検出センサ１０の検出結果に基づき、自動で実行してもよいし、作業者が行ってもよい。   The next culture solution is supplied to each tank after the culture solution is transferred to the next vessel in the transfer route, and the culture solution is also cultured in each vessel while being transferred along the transfer route in the same manner as described above. Finally, it is discharged from the tank 5 in the first unit 29. The supply, transfer, and discharge of the culture solution may be automatically performed based on the detection result of the culture phase detection sensor 10, or may be performed by an operator.

３．藻類培養装置１０１及び藻類培養方法が奏する効果
藻類培養装置１０１及び上述した藻類培養方法によれば、前記第１の実施形態と略同様の効果を奏することができる。 3. Effects produced by the algae culture apparatus 101 and the algae culture method According to the algae culture apparatus 101 and the algae culture method described above, substantially the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

また、藻類培養装置１０１は、槽５、及び槽７をそれぞれ複数備え、それらの間で培養液を移送しながら藻類の培養を行うことができるので、藻類の培養効率が一層向上する。
４．変形例
培養液を槽同士の間で移送する代わりに、図７に示すように、各槽を取り外し可能として、各槽の配列の順番を変更可能とすることができる。例えば、第１ユニット２９における槽７内で藻類の濃度が基準濃度に達すると、その槽を、それまで、第２ユニット３１における槽７があった位置に移動させることができる。その他の槽も、それぞれ、移送経路における次の槽の位置に移動させることができる。 Moreover, since the algae culture apparatus 101 includes a plurality of tanks 5 and 7 and can culture algae while transferring a culture solution between them, the algae culture efficiency is further improved.
4). Modified Example Instead of transferring the culture solution between the tanks, as shown in FIG. 7, each tank can be removed, and the arrangement order of the tanks can be changed. For example, when the concentration of algae in the tank 7 in the first unit 29 reaches the reference concentration, the tank can be moved to the position where the tank 7 in the second unit 31 has existed. The other tanks can also be moved to the next tank position in the transfer path.

上記の槽配列の順序変更は、ロボットで自動的に行ってもよいし、作業者が行ってもよい。ロボットで行う場合、槽配列の順序変更は、培養フェーズ検出センサ１０の検出結果に基づき、自動で行うことができる。
＜第３の実施形態＞
１．藻類培養装置２０１の構成
藻類培養装置２０１の構成を図８、図９に基づき説明する。藻類培養装置２０１は、光源３と、３つの槽５、７、８と、培養液移送ユニット９と、培養フェーズ検出センサ１０とを備える。また、藻類培養装置２０１は、その他にも、周知の培養装置と同様に、槽５、７、８にＣＯ２を連続供給する手段、槽５、７、８の温度を制御する手段（いずれも図示略）等を備えている。 The order of the tank arrangement may be automatically changed by a robot or an operator. When performed by a robot, the order of the tank arrangement can be automatically changed based on the detection result of the culture phase detection sensor 10.
<Third Embodiment>
1. Configuration of Algae Culture Device 201 The configuration of the algae culture device 201 will be described with reference to FIGS. 8 and 9. The algae culture apparatus 201 includes a light source 3, three tanks 5, 7, 8, a culture solution transfer unit 9, and a culture phase detection sensor 10. In addition, the algae culture apparatus 201 has other means for continuously supplying CO 2 to the tanks 5, 7, 8, and means for controlling the temperature of the tanks 5, 7, 8 (both are similar to known culture apparatuses). (Not shown).

光源３は、直管形状の蛍光灯である。槽５、７、８は、互いに直径が異なる中空円筒形の槽である。槽５が最も内側にあり、槽８が最も外側にあり、槽７がそれらの中間にある。槽５、７、８は、同心に配列されており、光源３は、それらの中心に位置する。すなわち、槽５、７、８は、光源３の周囲に同心円上に配列されている。   The light source 3 is a straight tube fluorescent lamp. The tanks 5, 7, and 8 are hollow cylindrical tanks having different diameters. Tank 5 is on the innermost side, tank 8 is on the outermost side, and tank 7 is in between them. The tanks 5, 7, and 8 are arranged concentrically, and the light source 3 is located at the center thereof. That is, the tanks 5, 7, and 8 are arranged concentrically around the light source 3.

また、槽５、７、８は、光源３が射出する光の光路（図９において光源３から右方向又は左方向に向う光路）上に直列に配列している。すなわち、光源３が射出した光は、まず、槽５を透過し、次に槽７を到達し、次に槽８に到達する。   The tanks 5, 7, and 8 are arranged in series on the optical path of light emitted from the light source 3 (the optical path from the light source 3 toward the right or left in FIG. 9). That is, the light emitted from the light source 3 first passes through the tank 5, then reaches the tank 7, and then reaches the tank 8.

槽５、７、８は、それぞれ、透明なガラスから成る。槽５の外側の壁面と槽７の内側の壁面とは一体として構成される。また、槽７の外側の壁面と槽８の内側の壁面とは一体として構成される。よって槽５、７、８は、光源３が射出した光を透過可能である。また、光源３と槽７との間に槽５が存在しても、光源３が射出した光は、槽７の内部に到達し、光源３と槽８との間に槽５、７が存在しても、光源３が射出した光は、槽８の内部に到達する。   The tanks 5, 7, and 8 are each made of transparent glass. The outer wall surface of the tank 5 and the inner wall surface of the tank 7 are configured integrally. Further, the outer wall surface of the tank 7 and the inner wall surface of the tank 8 are formed as a single unit. Therefore, the tanks 5, 7, and 8 can transmit the light emitted from the light source 3. Even if the tank 5 exists between the light source 3 and the tank 7, the light emitted from the light source 3 reaches the inside of the tank 7, and the tanks 5 and 7 exist between the light source 3 and the tank 8. Even so, the light emitted from the light source 3 reaches the inside of the tank 8.

槽５の内周面には反射防止膜１１が設けられている。反射防止膜１１の機能及び構造は前記第１の実施形態と同様である。
また、槽８の外周面には反射膜１５が設けられている。反射膜１５の機能及び構造は前記第１の実施形態と同様である。 An antireflection film 11 is provided on the inner peripheral surface of the tank 5. The function and structure of the antireflection film 11 are the same as those in the first embodiment.
In addition, a reflective film 15 is provided on the outer peripheral surface of the tank 8. The function and structure of the reflective film 15 are the same as those in the first embodiment.

培養液移送ユニット９は、培養液を移送する配管５７、５９、６１、６３と、それら配管を通して培養液を送るポンプ（図示略）とから成る。配管５７は、外部と槽８の上端とを接続し、培養液を外部から槽８内に送ることができる。配管５９は、槽８の下端と槽７の上端とを接続し、槽８から排出された培養液を槽７に送ることができる。配管６１は、槽７の下端と槽５の上端とを接続し、槽７から排出された培養液を槽５に送ることができる。配管６３は、槽５の下端と外部とを接続し、槽５から培養液を外部に排出することができる。培養フェーズ検出センサ１０及び培養フェーズ検出用リファレンスセンサ１０Ｂの構成及び機能は前記第１の実施形態と同様である。   The culture solution transfer unit 9 includes pipes 57, 59, 61, and 63 that transfer the culture solution, and a pump (not shown) that sends the culture solution through these pipes. The pipe 57 connects the outside and the upper end of the tank 8, and can send the culture solution into the tank 8 from the outside. The pipe 59 connects the lower end of the tank 8 and the upper end of the tank 7, and can send the culture solution discharged from the tank 8 to the tank 7. The pipe 61 connects the lower end of the tank 7 and the upper end of the tank 5, and can send the culture solution discharged from the tank 7 to the tank 5. The pipe 63 connects the lower end of the tank 5 and the outside, and can discharge the culture solution from the tank 5 to the outside. The configurations and functions of the culture phase detection sensor 10 and the culture phase detection reference sensor 10B are the same as those in the first embodiment.

２．藻類の培養方法
藻類培養装置２０１を用いて藻類を培養する方法を説明する。まず、藻類を含む培養液を、配管５７を通して槽８内に供給する。藻類は微細藻類の１種であるボトリオコックスである。槽８の内部には、光源３の光が照射される。なお、槽８内に到達する光は、槽５、７を透過しているため、槽５、７内の光よりも弱い。 2. Method for culturing algae A method for culturing algae using the algae culture apparatus 201 will be described. First, a culture solution containing algae is supplied into the tank 8 through the pipe 57. Algae is Botryococcus, a kind of microalgae. The inside of the tank 8 is irradiated with light from the light source 3. In addition, since the light reaching the tank 8 is transmitted through the tanks 5 and 7, it is weaker than the light in the tanks 5 and 7.

また、槽８内にＣＯ２を連続的に供給し、槽８内の温度を藻類の培養に適した温度に維持する。槽８内で藻類の濃度は時間の経過とともに増加する。槽８内の培養フェーズ検出センサ１０で検出した藻類の濃度が所定の基準濃度Ｂ１に達すると、槽８内の培養液を、配管５９を通して、槽７に移送する。 Further, CO 2 is continuously supplied into the tank 8, and the temperature in the tank 8 is maintained at a temperature suitable for algae culture. In the tank 8, the algal concentration increases with time. When the concentration of algae were detected in culture phase detection sensor 10 in the tank 8 reaches a predetermined reference density B 1, the culture solution in the tank 8, through the pipe 59, to transfer to the bath 7.

移送後の槽７の内部にも、光源３の光が照射される。なお、槽７内の光は、槽８内に到達する光よりも強く、槽５内に到達する光よりも弱い。また、槽７内にＣＯ２を連続的に供給し、槽７内の温度を藻類の培養に適した温度に維持する。槽７内で藻類の濃度は時間の経過とともに増加する。槽７内の培養フェーズ検出センサ１０で検出した藻類の濃度が所定の基準濃度Ｂ２に達すると、槽７内の培養液を、配管６１を通して、槽５に移送する。 The light from the light source 3 is also irradiated inside the tank 7 after the transfer. The light in the tank 7 is stronger than the light reaching the tank 8 and weaker than the light reaching the tank 5. Further, the CO 2 was continuously fed into the tank 7, to keep the temperature in the tank 7 to a temperature suitable for cultivation of algae. The algal concentration in the tank 7 increases with time. When the concentration of algae detected by the culture phase detection sensor 10 in the tank 7 reaches a predetermined reference concentration B 2 , the culture solution in the tank 7 is transferred to the tank 5 through the pipe 61.

移送後の槽５の内部にも、光源３の光が照射される。なお、槽５内の光は、槽７内に到達する光よりも強い。また、槽５内にＣＯ２を連続的に供給し、槽５内の温度を藻類の培養に適した温度に維持する。槽５内で藻類の濃度は時間の経過とともに増加する。槽５内の培養フェーズ検出センサ１０で検出した藻類の濃度が所定の基準濃度Ｂ３に達すると、槽５内の培養液を、配管６３を通して、外部に排出する。槽５から排出された培養液から藻類を取り出し、その藻類から、オイルを抽出することができる。 The light from the light source 3 is also irradiated inside the tank 5 after the transfer. The light in the tank 5 is stronger than the light reaching the tank 7. Further, the CO 2 was continuously fed into the tank 5 to maintain the temperature in the tank 5 to a temperature suitable for cultivation of algae. The algal concentration in the tank 5 increases with time. When the concentration of algae detected by the culture phase detection sensor 10 in the tank 5 reaches a predetermined reference concentration B 3 , the culture solution in the tank 5 is discharged to the outside through the pipe 63. Algae can be extracted from the culture solution discharged from the tank 5 and oil can be extracted from the algae.

一方、培養液を槽７に移送した後の槽８には、配管５７を通して、藻類を含む培養液を新たに供給する。そして、この培養液についても、藻類の濃度が、各槽ごとに決められた基準濃度に達するごとに、槽８、槽７、槽５に順次移送し、各槽で藻類の培養を行う。培養液の供給、移送、及び排出は、培養フェーズ検出センサ１０の検出結果に基づき、自動で実行してもよいし、作業者が行ってもよい。   On the other hand, a culture solution containing algae is newly supplied to the tank 8 after the culture solution is transferred to the tank 7 through the pipe 57. And also about this culture solution, whenever the density | concentration of algae reaches the reference | standard density | concentration decided for every tank, it transfers to the tank 8, the tank 7, and the tank 5 sequentially, and culture | cultivates algae in each tank. The supply, transfer, and discharge of the culture solution may be automatically performed based on the detection result of the culture phase detection sensor 10, or may be performed by an operator.

３．藻類培養装置２０１及び藻類培養方法が奏する効果
藻類培養装置２０１及び上述した藻類培養方法によれば、前記第１の実施形態と略同様の効果を奏することができる。 3. Effects produced by the algae culture apparatus 201 and the algae culture method According to the algae culture apparatus 201 and the algae culture method described above, substantially the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

また、藻類培養装置２０１は、３つの槽５、７、８を備え、それらの間で培養液を移送しながら藻類の培養を行うことができるので、藻類の培養効率が一層向上する。
また、槽５、７、８の形状が円筒形であり、それらの中心に光源３が位置するので、光源３が射出する光を効率的に利用することができる。
＜第４の実施形態＞
１．藻類培養装置３０１の構成
藻類培養装置３０１の構成を図１０に基づき説明する。藻類培養装置３０１は、光源３と、３つの槽５、７、８と、培養液移送ユニット９と、培養フェーズ検出センサ１０とを備える。また、藻類培養装置３０１は、その他にも、周知の培養装置と同様に、槽５、７、８にＣＯ２を連続供給する手段、槽５、７、８の温度を制御する手段（いずれも図示略）等を備えている。 Moreover, since the algae culture apparatus 201 is provided with the three tanks 5, 7, and 8 and can culture algae while transferring a culture solution among them, the culture efficiency of algae further improves.
Moreover, since the shapes of the tanks 5, 7, and 8 are cylindrical and the light source 3 is located at the center thereof, the light emitted from the light source 3 can be efficiently used.
<Fourth Embodiment>
1. Configuration of Algae Culture Device 301 The configuration of the algae culture device 301 will be described with reference to FIG. The algae culture apparatus 301 includes a light source 3, three tanks 5, 7, 8, a culture solution transfer unit 9, and a culture phase detection sensor 10. In addition, the algae culture apparatus 301 has other means for continuously supplying CO 2 to the tanks 5, 7, 8, and means for controlling the temperature of the tanks 5, 7, 8 (both are similar to known culture apparatuses). (Not shown).

光源３は、直管形状の蛍光灯が５本平行に並んだものである。槽５、７、８は、それぞれ、透明なガラスから成る中空直方体形状の槽である。よって槽５、７、８は、光源３が射出した光を透過可能である。また、光源３と槽８との間に槽５、７が存在しても、光源３が射出した光は、槽８の内部に到達し、光源３と槽７との間に槽５が存在しても、光源３が射出した光は、槽７の内部に到達する。   The light source 3 includes five straight fluorescent lamps arranged in parallel. The tanks 5, 7, and 8 are hollow rectangular parallelepiped tanks made of transparent glass. Therefore, the tanks 5, 7, and 8 can transmit the light emitted from the light source 3. Further, even if the tanks 5 and 7 exist between the light source 3 and the tank 8, the light emitted from the light source 3 reaches the inside of the tank 8, and the tank 5 exists between the light source 3 and the tank 7. Even so, the light emitted from the light source 3 reaches the inside of the tank 7.

また、槽５、７、８は、光源３が射出する光の光路（図１０において光源３から右に向う光路）上に直列に配列している。すなわち、光源３が射出した光は、まず、槽５を透過し、次に槽７を到達し、次に槽８に到達する。   The tanks 5, 7, and 8 are arranged in series on the optical path of light emitted from the light source 3 (the optical path toward the right from the light source 3 in FIG. 10). That is, the light emitted from the light source 3 first passes through the tank 5, then reaches the tank 7, and then reaches the tank 8.

槽５の外表面のうち、光源３に対向する面には反射防止膜１１が設けられている。反射防止膜１１の機能及び構造は前記第１の実施形態と同様である。
また、槽８の外表面のうち、光源３とは反対側の面には反射膜１５が設けられている。反射膜１５の機能及び構造は前記第１の実施形態と同様である。 An antireflection film 11 is provided on the outer surface of the tank 5 on the surface facing the light source 3. The function and structure of the antireflection film 11 are the same as those in the first embodiment.
In addition, a reflective film 15 is provided on the outer surface of the tank 8 on the surface opposite to the light source 3. The function and structure of the reflective film 15 are the same as those in the first embodiment.

培養液移送ユニット９は、培養液を移送する配管６５、６７、６９、７１と、それら配管を通して培養液を送るポンプ（図示略）とから成る。配管６５は、外部と槽８の上端とを接続し、培養液を外部から槽８内に送ることができる。配管６７は、槽８の下端と槽７の上端とを接続し、槽８から排出された培養液を槽７に送ることができる。配管６９は、槽７の下端と槽５の上端とを接続し、槽７から排出された培養液を槽５に送ることができる。配管７１は、槽５の下端と外部とを接続し、槽５から培養液を外部に排出することができる。培養フェーズ検出センサ１０及び培養フェーズ検出用リファレンスセンサ１０Ｂの構成及び機能は前記第１の実施形態と同様である。   The culture solution transfer unit 9 includes piping 65, 67, 69, 71 for transferring the culture solution, and a pump (not shown) that sends the culture solution through these piping. The pipe 65 connects the outside and the upper end of the tank 8, and can send the culture solution into the tank 8 from the outside. The pipe 67 connects the lower end of the tank 8 and the upper end of the tank 7, and can send the culture solution discharged from the tank 8 to the tank 7. The pipe 69 connects the lower end of the tank 7 and the upper end of the tank 5, and can send the culture solution discharged from the tank 7 to the tank 5. The pipe 71 connects the lower end of the tank 5 and the outside, and can discharge the culture solution from the tank 5 to the outside. The configurations and functions of the culture phase detection sensor 10 and the culture phase detection reference sensor 10B are the same as those in the first embodiment.

２．藻類の培養方法
藻類培養装置３０１を用いて藻類を培養する方法を説明する。まず、藻類を含む培養液を、配管６５を通して槽８内に供給する。藻類は微細藻類の１種であるボトリオコックスである。槽８の内部には、光源３の光が照射される。なお、槽８内に到達する光は、槽５、７を透過しているため、槽５、７内の光よりも弱い。 2. Method for culturing algae A method for culturing algae using the algae culture apparatus 301 will be described. First, a culture solution containing algae is supplied into the tank 8 through the pipe 65. Algae is Botryococcus, a kind of microalgae. The inside of the tank 8 is irradiated with light from the light source 3. In addition, since the light reaching the tank 8 is transmitted through the tanks 5 and 7, it is weaker than the light in the tanks 5 and 7.

また、槽８内にＣＯ２を連続的に供給し、槽８内の温度を藻類の培養に適した温度に維持する。槽８内で藻類の濃度は時間の経過とともに増加する。槽８内の培養フェーズ検出センサ１０及び培養フェーズ検出用リファレンスセンサ１０Ｂで検出した藻類の濃度が所定の基準濃度Ｃ１に達すると、槽８内の培養液を、配管６７を通して、槽７に移送する。 Further, CO 2 is continuously supplied into the tank 8, and the temperature in the tank 8 is maintained at a temperature suitable for algae culture. In the tank 8, the algal concentration increases with time. Transferring the concentration of algae were detected in culture phase detecting sensor 10 and the culture phase detection reference sensor 10B in the tank 8 reaches a predetermined reference concentration C 1, the culture solution in the tank 8, through the pipe 67, the tank 7 To do.

移送後の槽７の内部にも、光源３の光が照射される。なお、槽７内の光は、槽８内に到達する光よりも強く、槽５内に到達する光よりも弱い。また、槽７内にＣＯ２を連続的に供給し、槽７内の温度を藻類の培養に適した温度に維持する。槽７内で藻類の濃度は時間の経過とともに増加する。槽７内の培養フェーズ検出センサ１０及び培養フェーズ検出用リファレンスセンサ１０Ｂで検出した藻類の濃度が所定の基準濃度Ｃ２に達すると、槽７内の培養液を、配管６９を通して、槽５に移送する。 The light from the light source 3 is also irradiated inside the tank 7 after the transfer. The light in the tank 7 is stronger than the light reaching the tank 8 and weaker than the light reaching the tank 5. Further, the CO 2 was continuously fed into the tank 7, to keep the temperature in the tank 7 to a temperature suitable for cultivation of algae. The algal concentration in the tank 7 increases with time. Transferring the concentration of algae were detected in culture phase detecting sensor 10 and the culture phase detection reference sensor 10B in the tank 7 reaches the predetermined reference concentration C 2, the culture liquid in the tank 7, through a pipe 69, to the tank 5 To do.

移送後の槽５の内部にも、光源３の光が照射される。なお、槽５内の光は、槽７内に到達する光よりも強い。また、槽５内にＣＯ２を連続的に供給し、槽５内の温度を藻類の培養に適した温度に維持する。槽５内で藻類の濃度は時間の経過とともに増加する。槽５内の培養フェーズ検出センサ１０及び培養フェーズ検出用リファレンスセンサ１０Ｂで検出した藻類の濃度が所定の基準濃度Ｃ３に達すると、槽５内の培養液を、配管７１を通して、外部に排出する。槽５から排出された培養液から藻類を取り出し、その藻類から、オイルを抽出することができる。 The light from the light source 3 is also irradiated inside the tank 5 after the transfer. The light in the tank 5 is stronger than the light reaching the tank 7. Further, the CO 2 was continuously fed into the tank 5 to maintain the temperature in the tank 5 to a temperature suitable for cultivation of algae. The algal concentration in the tank 5 increases with time. When the concentration of algae were detected in culture phase detecting sensor 10 and the culture phase detection reference sensor 10B in the tank 5 reaches the predetermined reference concentration C 3, the culture solution in the tank 5, through a pipe 71 and discharged to the outside . Algae can be extracted from the culture solution discharged from the tank 5 and oil can be extracted from the algae.

一方、培養液を槽７に移送した後の槽８には、配管６５を通して、藻類を含む培養液を新たに供給する。そして、この培養液についても、藻類の濃度が、各槽ごとに決められた基準濃度に達するごとに、槽８、槽７、槽５に順次移送し、各槽で藻類の培養を行う。培養液の供給、移送、及び排出は、培養フェーズ検出センサ１０及び培養フェーズ検出用リファレンスセンサ１０Ｂの検出結果に基づき、自動で実行してもよいし、作業者が行ってもよい。   On the other hand, a culture solution containing algae is newly supplied to the tank 8 after the culture solution is transferred to the tank 7 through the pipe 65. And also about this culture solution, whenever the density | concentration of algae reaches the reference | standard density | concentration decided for every tank, it transfers to the tank 8, the tank 7, and the tank 5 sequentially, and culture | cultivates algae in each tank. The supply, transfer, and discharge of the culture solution may be automatically performed based on the detection results of the culture phase detection sensor 10 and the culture phase detection reference sensor 10B, or may be performed by an operator.

３．藻類培養装置３０１及び藻類培養方法が奏する効果
藻類培養装置３０１及び上述した藻類培養方法によれば、前記第１の実施形態と略同様の効果を奏することができる。 3. Effects produced by the algae culture apparatus 301 and the algae culture method According to the algae culture apparatus 301 and the algae culture method described above, substantially the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

また、藻類培養装置３０１は、３つの槽５、７、８を備え、それらの間で培養液を移送しながら藻類の培養を行うことができるので、藻類の培養効率が一層向上する。
尚、本発明は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。 Moreover, since the algal culture apparatus 301 is provided with the three tanks 5, 7, and 8 and can culture algae while transferring a culture solution among them, the culture efficiency of algae further improves.
In addition, this invention is not limited to the said embodiment at all, and it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect in the range which does not deviate from this invention.

例えば、前記第１〜第４の実施形態で培養する藻類は他の藻類（例えばヘマトコッカス、シュードコリスティス等）であってもよい。
また、前記第１〜第４の実施形態における光源３は、蛍光灯以外の光源（例えばＬＥＤ）であってもよい。また、太陽光を取り込み、光ファイバを介して光源３の位置から太陽光を射出してもよい。 For example, the algae cultured in the first to fourth embodiments may be other algae (for example, hematococcus, pseudocolistis, etc.).
Further, the light source 3 in the first to fourth embodiments may be a light source (for example, LED) other than a fluorescent lamp. Moreover, sunlight may be taken in and sunlight may be inject | emitted from the position of the light source 3 via an optical fiber.

また、図１１に示す藻類培養装置４０１のように、太陽光（光源３Ａの位置から射出）と、蛍光灯等の人工光源（光源３Ｂの位置から射出）とを同時に、又は切り替えて射出してもよい。   Moreover, like the algae culture apparatus 401 shown in FIG. 11, sunlight (emitted from the position of the light source 3A) and artificial light sources such as fluorescent lamps (emitted from the position of the light source 3B) are emitted simultaneously or switched. Also good.

太陽光を用いることにより、培養エネルギを抑えることが可能であり、また、太陽光と人工光とを組み合わせることにより、培養エネルギを抑えつつ培養時間を短縮でき、藻類培養装置の償却費を抑えることが可能である。   By using sunlight, it is possible to reduce the cultivation energy, and by combining sunlight and artificial light, the cultivation time can be shortened while suppressing the cultivation energy, and the amortization cost of the algae cultivation apparatus can be reduced. Is possible.

また、前記第１、３、４の実施形態における槽の数は、２又は３以外の複数（例えば、４、５、６・・・）であってもよい。また、前記第２の実施形態において第１〜第４ユニットが備える槽の数は、２以外の複数（例えば、３、４、５・・・）であってもよい。また、前記第２の実施形態におけるユニットの数は、４以外の複数（例えば、２、３、５、・・・）であってもよい。   Further, the number of tanks in the first, third, and fourth embodiments may be a plurality other than two or three (for example, 4, 5, 6,...). In the second embodiment, the number of tanks included in the first to fourth units may be a number other than 2 (for example, 3, 4, 5,...). Further, the number of units in the second embodiment may be a plurality other than four (eg, 2, 3, 5,...).

１、１０１、２０１、３０１、４０１…藻類培養装置、
３、３Ａ、３Ｂ…光源、５、７、８…槽、５Ａ、７Ａ、７Ｂ…面、
９、３９…培養液移送ユニット、１０…培養フェーズ検出センサ、
１０Ｂ・・・培養フェーズ検出用リファレンスセンサ、
１１…反射防止膜、１５…反射膜、
１７、１９、２１、３９、４１、４３、４５、４７、４９、５１、５３、５５、５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、７１…配管、２７…フォトトランジスタ、
２９…第１ユニット、３１…第２ユニット、３３…第３ユニット、３５…第４ユニット 1, 101, 201, 301, 401 ... Algae culture device,
3, 3A, 3B ... light source, 5, 7, 8 ... tank, 5A, 7A, 7B ... surface,
9, 39 ... culture medium transfer unit, 10 ... culture phase detection sensor,
10B: Reference sensor for culture phase detection,
11 ... Antireflection film, 15 ... Reflection film,
17, 19, 21, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55, 57, 59, 61, 63, 65, 67, 69, 71 ... Piping, 27 ... Phototransistor,
29 ... 1st unit, 31 ... 2nd unit, 33 ... 3rd unit, 35 ... 4th unit

Claims (12)

１又は複数の光源（３）と、
前記光源が射出する光の光路上に直列に配列した複数の槽（５、７）と、
を備え、
前記複数の槽のうち、少なくとも、前記光源から最も遠い槽以外の槽は、前記光の少なくとも一部を透過させ、
前記光の少なくとも一部は、前記複数の槽それぞれの内部に到達することを特徴とする藻類培養装置（１）。 One or more light sources (3);
A plurality of tanks (5, 7) arranged in series on an optical path of light emitted from the light source;
With
Among the plurality of tanks, at least a tank other than the tank farthest from the light source transmits at least a part of the light,
The algae culture apparatus (1), wherein at least a part of the light reaches the inside of each of the plurality of tanks. 前記複数の槽の少なくとも一部の槽に収容された培養液を、その槽よりも前記光源に近い前記槽に移送する移送手段（９）を備えることを特徴とする請求項１に記載の藻類培養装置。   2. The algae according to claim 1, further comprising transfer means (9) for transferring a culture solution stored in at least some of the plurality of tanks to the tank closer to the light source than the tank. Culture device. 前記槽中で培養される藻類の培養フェーズを検出する検出手段（１０）を備え、
前記移送手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて動作することを特徴とする請求項２に記載の藻類培養装置。 Comprising detection means (10) for detecting the culture phase of algae cultured in the tank,
The algae culture apparatus according to claim 2, wherein the transfer means operates based on a detection result of the detection means. 前記複数の槽の少なくとも一部の槽が前記光源により近くなるように、前記配列の順番を変更する配列変更手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の藻類培養装置。   The algae culture apparatus according to claim 1, further comprising an arrangement changing unit that changes the order of the arrangement so that at least some of the plurality of tanks are closer to the light source. 前記槽中で培養される藻類の培養フェーズを検出する検出手段を備え、
前記配列変更手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて動作することを特徴とする請求項４に記載の藻類培養装置。 Comprising detection means for detecting a culture phase of algae cultured in the tank;
The algae culture apparatus according to claim 4, wherein the arrangement changing unit operates based on a detection result of the detection unit. 前記複数の槽の少なくとも一部は、前記光源側に反射防止膜（１１）を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の藻類培養装置。   The algae culture apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein at least a part of the plurality of tanks includes an antireflection film (11) on the light source side. 前記光路上において、前記複数の槽よりも前記光源から遠い位置に前記光を反射する反射手段（１５）を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の藻類培養装置。   The algae culture apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising reflecting means (15) for reflecting the light at a position farther from the light source than the plurality of tanks on the optical path. . 前記複数の槽が、互いに直径が異なる円筒形の槽であり、
前記光源の周囲に同心円上に配列されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の藻類培養装置。 The plurality of tanks are cylindrical tanks having different diameters from each other,
The algae culture apparatus according to claim 1, wherein the algal culture apparatus is arranged concentrically around the light source. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の藻類培養装置を用いて藻類を培養する藻類培養方法。   The algal culture method which culture | cultivates algae using the algal culture apparatus of any one of Claims 1-8. 前記藻類の培養フェーズが進むにつれて、前記複数の槽のうちの少なくとも一部の槽に収容されている培養液を、その槽よりも前記光源に近い槽へ移送することを特徴とする請求項９に記載の藻類培養方法。   The culture solution accommodated in at least some of the plurality of tanks is transferred to a tank closer to the light source than the tank as the algae culture phase proceeds. The algae culture method according to 1. 前記藻類の培養フェーズが進むにつれて、前記複数の槽のうちの少なくとも一部の槽が、前記光源により近くなるように、前記配列の順番を変更することを特徴とする請求項９に記載の藻類培養方法。   10. The algae according to claim 9, wherein the order of the arrangement is changed so that at least some of the plurality of tanks are closer to the light source as the algae culture phase proceeds. Culture method. 前記藻類が、ボトリオコックス、ヘマトコッカス、及びシュードコリスティスのうちの１以上であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の藻類培養方法。   The algae culture method according to any one of claims 9 to 11, wherein the algae is one or more of Botryococcus, Haematococcus, and Pseudocollistis.
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