JP2615394B2 - 培養物撹拌方法及び培養装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、藻類や微生物を培養する際の培地の撹拌
方法及びそれを実施する培養装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、藻類等を培養する際の培養槽内の培養物の
撹拌方法としては、撹拌板を用いたものが最もよく用い
られている。しかしながら、撹拌板が培養槽内に存在す
ると、光を藻体に当てる際に邪魔になるので、培養槽内
に構造物が何も存在しないことが好ましい。

また、二酸化炭素をバブリングさせて藻類に二酸化炭
素を供給すると同時に培養槽内の培地を撹拌するシステ
ムも使用されている。しかしながら、二酸化炭素をバブ
リングさせる方法は、無重力下では採用することが不可
能である。すなわち、スペースシャトルや宇宙ステーシ
ョンにおいて乗員の食料となる藻体を酸素とを確保する
ために食用に供することができる例えばスピルリナ等の
藻類を無重力下で培養することが求められているが、こ
のような場合には藻類の培養は無重力下で行なわれるの
で二酸化炭素のバブリングによって培養物を撹拌するこ
とはできない。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って、この発明の目的は、培養槽内に撹拌板のよう
な構造物を何ら設けることなく、無重力下においても培
養物の撹拌が可能になる培養物の撹拌方法及びそれを実
施する装置を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、この発明は、培養槽の下部に培養物流入路
を前記培養槽の縦軸に対して角度を持たせて設け、該培
養物流入路から培養物を培養槽内に流入させ、それによ
って培養槽内の培養物を渦状に撹拌させることを含む培
養物撹拌方法を提供する。

さらにまた、この発明は、培養槽と、該培養槽の下部
に該培養槽の縦軸に対して角度を持たせて設けられた培
養物流入路と、該培養物流入路から前記培養槽内に培養
物を流入させる手段とを含む培養装置を提供する。

［発明の効果］ この発明によると、培養槽内に撹拌板のような構造別
を何ら設けることなく、また、無重力下においても培養
槽内の培養物を撹拌することができる。従って、この発
明の装置を用いて藻類を培養すると、培養槽内の構造物
によって藻類への光の供給が妨げられることがないので
藻類の生長がより促進される。また、従来の二酸化炭素
のバブリングによる撹拌とは異なり、無重力下において
も培養物の撹拌が可能になる。従って、スペースシャト
ルや宇宙ステーション等において乗員の食料及び酸素を
得るために藻類を培養するための装置として非常に有効
である。

［発明の具体的説明］ この発明の培養装置は、培養槽と、培養槽の下部に該
培養槽の縦軸に対して角度を持たせて設けられた培養物
流入路を有する。上記角度は、縦、横両方向に10度ない
し50度であることが好ましい。また、培養物流入路は複
数個存在することが培養物のより均一でスムーズな撹拌
のために好ましい。また、この発明の装置は、例えばポ
ンプのような、上記培養物流入路から上記培養槽内に培
養物を流入させるための手段を有する。また、培養槽内
における培養物の沈着を防ぐ目的で、培養槽底部中央に
培養物流入路を上記流入路とは別個に設けても一向差し
支えない。

この発明の好ましい態様では、上記培養槽は密閉型の
培養槽であり、培養槽の外側を通って培養槽の上部から
下部に至るバイパスラインが通っており、該バイパスラ
インが培養槽の下部に至る部分が前記流入路となってお
り、また、培養物流入路から上記培養槽内に培養物を流
入させるための手段は上記バイパスラインに挿入された
ポンプである。バイパスラインには所望により、pHメー
ターや、圧力計その他の計器類や、藻体の回収手段や培
地の供給手段を設けることができる。

この発明の方法では、上記培養物を流入させるための
手段を用いて培養物流入路から培養槽内に培養物を流入
させる。培養物流入路は培養槽の縦軸に角度を持たせて
設けられているので、培養物の流入によって培養槽内の
培養物が渦状にスムーズに撹拌される。

この発明の装置は上記したようなバイパスラインを有
する閉鎖系のものが好ましいが、必ずしもそれに限定さ
れるものではなく、開放系の培養装置であってもよく、
また、バイパスラインを設けずに培養槽上部から培養物
をオーバーフローさせるような形態のものであってもよ
い。また、この発明の方法は、特に無重力下において威
力を発揮するが、必ずしも無重力下において行なう必要
はなく、重力下においても行うことができる。さらに、
この発明の方法及び装置を用いて培養される生物は必ず
しも藻類に限定されるものではなく、細菌その他の微生
物の培養にも用いることができる。

［実施例］ 以下、この発明を実施例に基づいてより詳細に説明す
る。もっとも、この発明は以下に記載する実施例の他に
も種々の態様が可能であることは明らかであり、以下の
実施例に限定されるものではない。

この発明の培養装置の好ましい１実施例の模式図が図
１に示されている。図１において、培養槽10は密閉型の
ものであり、その上部からバイパスライン12が延び、該
バイパスライン12はポンプ14を介して培養槽10の下部に
至り、閉鎖培養系が構成されている。バイパスラインが
培養槽10の下部に戻る部分は３つに分岐して流入路16と
なっている。培養槽10の容量は例えば６程度であり、
バイパスライン12の直径は例えば1cm程度、また、ポン
プ14の能力は例えば５／分以下である。

培養槽10の縦断面図が図２に示され、培養槽10の下部
から上から見た図が図３に示されている。図２に示され
るように、培養物流入路16は、培養槽10の縦軸18に対し
て角度θを持たせて設けられている。また、この角度
は、図３に明瞭に示されるように、上から見た場合に培
養槽の縦軸に対して縦横両方向に形成されている。さら
に、図３に示されるように、３つの流入路16は正三角形
の頂点にそれぞれ位置するように配置され、培養槽の縦
軸に対して互いにほぼ等しい角度に傾斜している。

培養する際には、前記ポンプ14を作動させて前記培養
槽10及びバイパスライン12に培養物を矢印Ａの方向に流
通させる。そうすると、培養物は流入路16に到達した点
で３つに分割され、それぞれの流入路16から培養槽10内
に流入する。３つの流入路はそれぞれ培養槽10の縦軸に
対して角度を持たせて設けられているので、培養槽10内
の培養物は、流入路16からの培養物の流入によって渦状
にスムーズに撹拌され、所期の目的が達成される。

上記したこの発明に培養装置を試作した。培養槽は直
径17cm、円筒状部分の高さが25cmで内容量は約６であ
った。また、バイパスラインの直径は1cmであり、培養
物の循環速度は２／分であった。この装置を用いてス
ピルリナ・マキシアの撹拌を行なったところ、培養槽内
で培養液は下から上へよどみなくらせん状に回転しなが
ら撹拌され、スピルリナは均一に保たれた。

【図面の簡単な説明】

図１はこの発明の培養装置の１実施例を模式的に示す
図、 図２はこの発明の培養装置の１実施例の縦断面図、 図３はこの発明の培養装置に採用される培養槽の内部下
部を上から見た図である。 10……培養槽、12……バイパスライン、14……ポンプ、
16……流入管、18……培養槽の縦軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大坪 孔治 東京都多摩市豊ケ丘５丁目１番７号201 号 (72)発明者 新田 慶治 東京都東久留米市大門町２丁目４番 東 久留米第二住宅５号棟502号

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】培養槽の下部に培養物流入路を前記培養槽
   の縦軸に対して角度を持たせて設け、該培養物流入路か
   ら培養物を培養槽内に流入させ、それによって培養槽内
   の培養物を渦状に撹拌させることを含む培養物撹拌方
   法。
2. 【請求項２】培養槽と、該培養槽の下部に該培養槽の縦
   軸に対して角度を持たせて設けられた培養物流入路と、
   該培養物流入路から前記培養槽内に培養物を流入させる
   手段とを含む培養装置。
3. 【請求項３】前記培養物流入路は複数設けられている請
   求項２記載の装置。
4. 【請求項４】前記角度は10度ないし50度である請求項２
   又は３記載の装置。
5. 【請求項５】前記培養槽は密閉槽であり、培養槽の外側
   を通って培養槽の上部から下部に至るバイパスラインが
   通っており、該バイパスラインが培養槽の下部に至る部
   分が前記流入路であり、前記培養物流入路から前記培養
   槽内に培養物を流入させる手段は前記バイパスラインに
   挿入されたポンプである請求項２ないし４のいずれか１
   項に記載の装置。