JP5555313B2 - 微生物を培養しガスを低減するためのシステム、器具および方法 - Google Patents

微生物を培養しガスを低減するためのシステム、器具および方法 Download PDF

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Description

関連出願
[0001]本願は、２００９年１０月２３日付けで出願された同時係属中の米国特許出願第１２／６０５，１２１号（これは、２００８年１０月２４日付けで出願された米国仮特許出願第６１／１０８，１８３号、２００９年５月６日付けで出願された第６１／１７５，９５０号、および、２００９年９月１１日付けで出願された第６１／２４１，５２０号の利益を主張する）の一部継続出願の一部であり、その利益を主張するものであり、これらの内容は全て、参照により本発明に包含させる。
発明の分野
[0002]本発明は、概して、微生物を培養し、ガスを減らすためのシステム、器具および方法に関し、より具体的には、バイオディーゼル燃料またはその他の燃料などのその他の生成物を生産するために直接または精製された状態で用いることができる脂質およびその他の細胞生成物、例えば微生物を生産するのに使用される藻類を培養し、例えば二酸化炭素のようなガスを軽減するためのシステム、器具および方法に関する。
[0003]藻類のような微生物は、これまでバイオディーゼル燃料のような燃料を生産するために増殖させてきた。しかしながら、微生物の増殖は、微生物生産に必要な高コストとエネルギー需要のために望ましい結果が得られなかった。ほとんどの場合、コストとエネルギー需要が、予算と微生物増殖プロセスから得られたエネルギーよりも高くなる。加えて、微生物増殖プロセスは、比較的短期間で高レベルの微生物を培養すると非効率的である。従って、生産コストとエネルギー需要が低く、大量の微生物を効率的な方式で生産することによって高レベルの燃料生産を容易にするような、藻類のような微生物を増殖させるためのシステム、器具および方法が必要である。
[0004]一例において、微生物を培養するためのシステムが提供される。
[0005]その他の例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供される。
[0006]さらにその他の例において、微生物を培養する方法が提供される。
[0007]さらにその他の例において、燃料生産に使用するための藻類を培養するためのシステム、コンテナーまたは方法が提供される。
[0008]さらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、ハウジング中に設置されたハウジングにガスを入れるための注入口、および、少なくとも部分的にハウジング内に配置されており延長部材と延長部材から伸長している複数のループ部材とを含む媒体を含む。
[0009]さらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、ハウジング中に設置されたハウジングにガスを入れるための注入口、少なくとも部分的にハウジング内に配置され第一の部分と第二の部分とを含むフレーム（ここで第一の部分は第二の部分から離れて配置される）、および、媒体（ここでこの媒体は、少なくとも部分的にハウジング内に配置され、第一の部分と第二の部分によって支持され、さらにそれらの間に伸長している）を含む。
[0010]追加のさらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、および、ハウジング内に配置されておりハウジングの内表面と接触している媒体を含み、ここで媒体は、ハウジング内の第一の位置と第二の位置との間を移動することができ、さらに媒体は、媒体が第一の位置と第二の位置との間を移動する際にハウジングの内表面との接触を維持する。
[0011]その他の例において、微生物を培養する方法が提供され、該方法は、水と微生物とを入れるためのコンテナーを提供すること、少なくとも部分的にコンテナー内に配置され、コンテナーの内表面と接触するような位置に媒体の位置を決定すること、コンテナー内で第一の位置から第二の位置に媒体を移動させること、および、媒体が第一の位置から第二の位置に移動する際に、媒体がハウジングの内表面と接触した状態を維持することを含む。
[0012]さらにその他の例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、少なくとも部分的にハウジング内に配置され第一の部分と第二の部分とを含むフレーム（ここで第一の部分は第二の部分から離れて配置され、さらにフレームは、ハウジングに対して回転することができる）、フレームの第一の部分と第二の部分とに連結されており、その間に伸長している第一の媒体区分、および、フレームの第一の部分と第二の部分とに連結されており、その間に伸長している第二の媒体区分を含み、ここで第一の媒体区分の少なくとも部分、および、第二の媒体区分の少なくとも部分は、互いに離れて配置される。
[0013]さらにその他の例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジングを含み、ここでハウジングは側壁を含む。このようなコンテナーはまた、少なくとも部分的にハウジング内に配置された複数の媒体区分も含み、ここで該媒体区分は、第一の距離で互いに離れて配置された媒体区分の第一の対と、第二の距離で互いに離れて配置された媒体区分の第二の対とを含み、ここで第一の距離は、第二の距離よりも大きく、媒体区分の第一の対は、媒体区分の第二の対よりも側壁の近傍に位置する。
[0014]さらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、少なくとも部分的にハウジング内に配置され、２つの離れて配置されたフレーム部分を含むフレーム、および、少なくとも部分的にハウジング内に配置されており２つの離れて配置されたフレーム部分の間に伸長している媒体を含み、ここでフレームは、媒体を構成する第二の材料よりも硬い第一の材料で構成される。
[0015]さらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、少なくとも部分的にハウジング内に配置されておりハウジングに対して移動することができるフレーム、フレームに連結されており、第一の速度および第二の速度でフレームを移動させるのに適応させた駆動部材（ここで第一の速度は第二の速度とは異なっている）、および、少なくとも部分的にハウジング内に配置されておりフレームに連結された媒体を含む。
[0016]追加のさらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、少なくとも部分的にハウジング内に配置されておりハウジングに対して移動することができるフレーム（ここでフレームは、２つの離れて配置されたフレーム部分を含む）、フレームを移動させるためにフレームに連結された駆動部材、および、少なくとも部分的にハウジング内に配置されており２つの離れて配置されたフレーム部分の間に伸長している媒体を含む。
[0017]その他の例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、少なくとも部分的にハウジング内に配置されておりハウジングに対して移動することができるフレーム、フレームに連結された媒体、および、ハウジング内部に光を放出するための人工発光要素を含む。
[0018]さらにその他の例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、ハウジング内部に光を放出するための人工光源、人工光源と結合しており人工光源から放出された光が通過する部材、および、少なくとも部分的にハウジング内に配置されており、このような部材と接触しているワイピング要素を含み、ここでワイピング要素は、このような部材上を移動してそれらを拭い取ることができる。
[0019]さらにその他の例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるための側壁を含むハウジング（ここで側壁は、日光がそれを通過してハウジング内部に入ることが可能なものである）、ハウジングと結合しておりハウジング内部に光を放出するための人工光源、ハウジングと結合しており側壁を通過した日光の量とハウジング内部に入った日光の量とを検知するためのセンサー、および、センサーと人工光源とに電気的に連結された制御装置を含み、ここでこの制御装置は、ハウジング内部に通過する日光の量が望ましい量より少ないことをセンサーが検知したら、人工光源を活性化することができる。
[0020]さらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、および、ハウジング内部に光を向けるためのハウジングの外側に配置された反射性要素を含む。
[0021]追加のさらなる例において、微生物を培養する方法が提供され、該方法は、水を含み、さらに少なくとも部分的にコンテナー内に配置された媒体を含むコンテナーを提供すること（ここで該媒体は、延長部材、および、延長部材から伸長している複数のループを含む）、コンテナー内で微生物を培養すること、コンテナーから水と微生物の第一の部分とを除去すること、および、媒体に微生物の第二の部分を残すこと、コンテナーを微生物を含まない水で再補充すること、および、再補充されたコンテナー中で媒体に残された微生物の第二の部分から微生物を培養することを含む。
[0022]その他の例において、微生物を培養する方法が提供され、該方法は、水を含み、さらに少なくとも部分的にコンテナー内に配置された媒体を含むコンテナーを提供すること、コンテナー内で微生物を培養すること、コンテナーから実質的に全ての水と微生物の第一の部分とを除去して、媒体に微生物の第二の部分を残すこと、コンテナーを微生物を含まない水で再補充すること、および、再補充されたコンテナー中で媒体に残された微生物の第二の部分から微生物を培養することを含む。
[0023]さらにその他の例において、微生物を培養する方法が提供され、該方法は、幅寸法より大きい高さ寸法を有するハウジングを提供すること、コンテナーと結合した水注入口を介してコンテナーに水を入れること、コンテナーと結合したガス注入口を介してコンテナーにガスを入れること、コンテナー中に複数の媒体区分を提供すること（ここで複数の媒体区分は一般的に垂直方向に拡張され、互いに離れて配置される）、および、コンテナー中で微生物を培養することを含み、ここで微生物の第一の濃度は、複数の媒体区分によって支持され、微生物の第二の濃縮物は水中に浮遊させ、ここで微生物の第一の濃縮物は、微生物の第二の濃縮物よりも多い。
[0024]さらにその他の例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、幅寸法より大きい高さ寸法を有するハウジング、水と微生物とを入れるのに適したハウジング、ハウジングと結合しておりコンテナーにガスを導入するためのガス注入口、ハウジングと結合しておりコンテナーに水を導入するための水注入口、および、少なくとも部分的にハウジング内に配置された複数の媒体区分（ここでこれらの区分は、一般的に垂直方向に伸長し、互いに離れて配置される）を含み、ここで微生物の第一の濃縮物は、複数の媒体区分によって支持され、微生物の第二の濃縮物は水中に浮遊させ、ここで微生物の第一の濃縮物は、微生物の第二の濃縮物よりも多い。
[0025]さらなる例において、微生物を培養するためのシステムが提供され、該システムは、水を入れるための第一のコンテナー（ここで第一のコンテナー内で微生物が培養される）、水を入れるための第二のコンテナー（ここで第二のコンテナー内で微生物が培養される）、および、ガスを第一のコンテナーから第二のコンテナーに運搬するための、第一のコンテナーと第二のコンテナーとを互いに連結させるダクトを含む。
[0026]さらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、ハウジング中に設置された第一の開口部（これを通って、第一の圧力でハウジングに水が導入される）、および、ハウジング中に設置された第二の開口部（これを通って、第二の圧力でハウジングに水が導入される）を含み、ここで第一の圧力は、第二の圧力よりも大きい。
[0027]追加のさらなる例において、微生物を培養する方法が提供され、該方法は、第一の開口部と第二の開口部とを含むハウジングを提供すること、ハウジング中で微生物を培養すること、第一の圧力で第一の開口部を介してハウジングに水を導入すること、および、第二の圧力で第二の開口部を介してハウジング中に水を導入することを含み、ここで第一の圧力は、第二の圧力よりも大きい。
[0028]その他の例において、微生物を培養するためのシステムが提供され、該システムは、水と微生物とを入れるためのコンテナー、および、流体を入れるためのダクトを含み、ここでダクトはコンテナーの水と接触するように配置されており、水の温度を変化させるために流体の温度は水の温度とは異なっている。
[0029]さらにその他の例において、微生物を培養する方法が提供され、該方法は、水を入れるためのコンテナーを提供すること、フレームを少なくとも部分的にコンテナーに入るように位置決定すること、フレームに媒体を連結すること、コンテナー内の媒体で微生物を培養すること、第一の速度でフレームと媒体とを移動させること、第一の速度とは異なる第二の速度でフレームと媒体とを移動させること、コンテナーから培養された微生物を含む水の部分を取り出すこと、および、取り出された水と交換するためにコンテナーに追加の水を導入することを含む。
[0030]さらにその他の例において、微生物を培養するためのシステムが提供され、該システムは、水を入れて第一の微生物種を培養するための第一のコンテナー、水を入れて第二の微生物種を培養するための第二のコンテナー（ここで第一の微生物種は、第二の微生物種とは異なっている）、第一のコンテナーにガス源から発生したガスを運搬するための第一のコンテナーに連結された第一のダクト、および、第二のコンテナーにガス源から発生したガスを運搬するための第二のコンテナーに連結された第二のダクトを含む。
[0031]さらなる例において、微生物を培養するためのシステムが提供され、該システムは、水を入れて第一の種の微生物を培養するための第一のコンテナー、水を入れて第一の種の微生物を培養するための第二のコンテナー、第一のコンテナーにガス源から発生したガスを運搬するための第一のコンテナーに連結された第一のダクト、および、第二のコンテナーにガス源から発生したガスを運搬するための第二のコンテナーに連結された第二のダクトを含み、ここで培養された微生物の第一の部分は、第一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二の部分は、第二の生成物を製造するのに利用される。
[0032]さらなる例において、微生物を培養するためのシステムが提供され、該システムは、水を入れて第一の微生物種を培養するための第一のコンテナー、水を入れて第二の微生物種を培養するための第二のコンテナー（ここで第一の微生物種は、第二の微生物種とは異なっている）、第一のコンテナーにガスを運搬するための第一のコンテナーに連結された第一のダクト（ここでガスは、ガス源から発生したものである）、および、第二のコンテナーにガスを運搬するための第二のコンテナーに連結された第二のダクト（ここでガスは、ガス源から発生したものである）を含み、ここで第一のコンテナー中で培養された第一の微生物種は、第一の生成物を製造するのに利用され、第二のコンテナー中で培養された第二の微生物種は、第二の生成物を製造するのに利用される。
[0033]追加のさらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング（ここでハウジングは、光がハウジング内部に通過できるような側壁を含む）、および、側壁を通過した光のうち少なくとも１種の波長を遮断するための側壁に結合させた紫外線遮断材を含む。
[0034]その他の例において、微生物の培養中に遊離の酸素を回収する方法が提供され、該方法は、水を入れるためのコンテナーを提供すること（ここでコンテナーは、フレームとフレームによって支持される媒体とを含む）、コンテナーにガスを導入すること、コンテナー内で微生物を培養すること、媒体から遊離の酸素を取り除くために駆動部材を用いてフレームと媒体とを移動させること（ここで遊離の酸素は、微生物の培養によって発生したものである）、および、コンテナーから取り除かれた遊離の酸素を除去することを含む。
[0035]さらにその他の例において、微生物を培養するためのシステムが提供され、該システムは、水と微生物とを入れるための第一のコンテナー（ここで第一のコンテナーは、横寸法よりも大きい縦寸法を有する）、水と微生物とを入れるための第二のコンテナー（ここで第二のコンテナーは、横寸法よりも大きい縦寸法を有しており、第二のコンテナーは第一のコンテナーの上に配置される）、第一および第二のコンテナー内の微生物の培養を促進するために第一および第二のコンテナーにガスを供給するガス源、および、第一および第二のコンテナー内の微生物の培養を促進するために第一および第二のコンテナーに水を提供する水源を含む。
[0036]さらにその他の例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、少なくとも部分的にハウジング内に配置されており第二の部分から離れて配置される第一の部分を含むフレーム、フレームの第一の部分と第二の部分とに連結されており、その間に伸長している第一の媒体区分（ここで微生物の第一の部分が、第一の媒体区分によって支持される）、および、フレームの第一の部分と第二の部分とに連結されており、その間に伸長している第二の媒体区分（ここで微生物の第二の部分が、第二の媒体区分によって支持される）を含み、ここで第一の媒体区分は、第二の媒体区分から離れて配置される。
[0037]さらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、少なくとも部分的にハウジング内に配置されたフレーム、フレームを移動させるためのフレームに連結された駆動部材、フレームによって支持されており培養中の微生物の支持体を提供する媒体、および、ハウジング内部に光を提供するための人工光源を含む。
[0038]さらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、少なくとも部分的にハウジング内に配置されたフレーム、フレームによって支持されており培養中の微生物の支持体を提供する媒体、ハウジング内部に光を提供するための第一の人工光源、および、ハウジング内部に光を提供するための第二の人工光源を含み、ここで第一および第二の人工光源は、別々の光源である。
[0039]追加のさらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、少なくとも部分的にハウジング内に配置されたフレーム、フレームによって支持されており培養中の微生物の支持体を提供する媒体、および、ハウジングの外部に取り付けられたハウジング内部に光を提供するための人工光源を含み、ここで人工光源は、部材、および、該部材に連結された光を放出するための発光要素を含み、該部材は、ハウジングに向かって、またはそれから離れるように移動が可能である。
[0040]その他の例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、ハウジングに連結されており少なくとも部分的にハウジングを取り囲む、少なくとも部分的に不透明な外壁（ここで少なくとも部分的に不透明な外壁は、それを通過してハウジング内部に入る光を遮断する）、少なくとも部分的にハウジング内に配置されたフレーム、フレームによって支持されており培養中の微生物の支持体を提供する媒体、および、コンテナーの外部からハウジング内部に光を転送するための、ハウジングと壁に連結された発光要素を含む。
[0041]さらにその他の例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるための少なくとも部分的に不透明なハウジング（ここで少なくとも部分的に不透明なハウジングは、それを通過してハウジング内部に入る光を遮断する）、少なくとも部分的にハウジング内に配置されたフレーム、フレームによって支持されており培養中の微生物の支持体を提供する媒体、および、光をハウジング外部からハウジング内部に転送するためのハウジングに連結された発光要素を含む。
[0042]さらにその他の例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、および、ハウジングの外側に配置された部材を含み、ここで上記部材は、ハウジングに対して第一の位置（この部材は、少なくとも部分的にハウジングの第一の部分を取り囲む）と第二の位置（この部材は、少なくとも部分的にハウジングの第二の部分を取り囲む）との間を移動することができる、ここで第一の部分は、第二の部分よりも大きい。
[0043]さらなる例において、微生物を培養する方法が提供され、該方法は、水と微生物とを入れるためのコンテナーを提供すること（ここでこのコンテナーは、少なくとも部分的にコンテナー内に配置された媒体を含む）、媒体上で微生物を培養すること、微生物を媒体に保持しながらコンテナーから水の少なくとも部分を除去すること、および、コンテナーに戻された水の少なくとも部分を交換することを含む。
[0044]さらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、ハウジング中に設置されたハウジングにガスを入れるための注入口、ハウジングへのガスフローを調節する注入口と結合したバルブ、ハウジング中に含まれる水のｐＨレベルを検知するための少なくとも部分的にハウジング内に配置されたｐＨセンサー、および、バルブとｐＨセンサーとに電気的に連結された制御装置を含み、ここで制御装置は、ｐＨセンサーによって検知された水のｐＨレベルに応じてバルブを制御する。
[0045]追加のさらなる例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、水と微生物とを入れるためのハウジング、および、少なくとも部分的にハウジング内に配置されておりフレームに浮力を提供するために浮き装置を含むフレーム。
[0046]その他の例において、藻類を培養するシステムが提供され、該システムは、コンテナーを含み、ここでこのコンテナー内に藻類が増殖する場を提供する媒体が配置されている。媒体はまた、コンテナー内部をワイピングしてコンテナー内部から藻類を取り除くこともできる。また媒体は、ループコード状の媒体であってもよい。媒体は、コンテナー内のフレームに吊り下げてもよく、フレームは回転することもできる。フレームは様々な速度で回転することも可能であり、例えば、第一の比較的遅い速度は、藻類が日光に晒される時間を制御するために、媒体および媒体に支持された藻類を回転させるものであり、第二の比較的速い速度は、媒体から藻類を取り除くために、フレームおよび藻類を回転させるものである。このようなシステムは、媒体から藻類を除去しやすくするための洗浄システムを含んでいてもよい。例えば洗浄システムは高圧噴霧装置を含んでいてもよく、このような高圧噴霧装置は、媒体とそこに支持された藻類を噴霧することによって媒体から藻類を取り除く。噴霧中にフレームおよび媒体を回転させてもよい。さらにこのようなシステムは、コンテナーに直射日光以外の光を提供するための人工光システムを含んでいてもよい。例えば人工光システムによって自然の日光の向きをコンテナーに向けることも可能であり、または、人工光を提供することも可能である。さらにその上このようなシステムは、コンテナーの温度とコンテナーと接触する光の量に影響を与えるための環境制御装置を含んでいてもよい。
[0047]さらにその他の例において、微生物を培養するためのコンテナーが提供され、該コンテナーは、液体を入れるのに適したハウジング、少なくとも部分的にハウジング内に配置された複数の回転式フレーム（ここで各フレームは、第一の部分、第一の部分から離れて配置された第二の部分を含む）、媒体（ここでこの媒体は、少なくとも部分的にハウジング内に配置され、第一の部分と第二の部分によって支持され、さらにそれらの間に伸長している）、および、第一の部分および第二の部分の少なくとも一方に連結されたフィンを含む。このようなコンテナーはまた、フレームを回転させるための少なくとも１つの駆動メカニズム、および、少なくとも部分的にハウジング内に配置されており、複数のフレームのフィンのうち少なくとも１つと連動するように適合させた発光要素も含む。
[0048]さらにその他の例において、微生物を培養するシステムが提供され、該システムは、液体を入れるのに適した空洞の範囲を定める壁、少なくとも部分的に空洞内に配置された複数の回転式フレーム（ここで各フレームは、第一の部分、第一の部分から離れて配置された第二の部分を含む）、少なくとも部分的に空洞内に配置されており、第一の部分と第二の部分によって支持され、さらにそれらの間に伸長している媒体、および、第一の部分および第二の部分の少なくとも一方に連結されたフィンを含む。本システムはまた液体移動用集合体も含み、このような液体移動用集合体は、フレームを回転させるためのフレームのフィンと連動するように空洞内に液体を移動させるためのものである。
図１は、典型的な微生物培養システムの略図である。 図２は、その他の典型的な微生物培養システムの略図である。 図３は、図１および２に示されるシステムのコンテナーの縦方向の面に沿った断面図である。 図４は、図３に示されるコンテナーの分解組立図である。 図５は、図３に示されるコンテナーのコネクタープレートの上面斜視図である。 図６は、図３に示されるコンテナーで使用するための典型的な媒体の部分の正面図である。 図７は、図６に示される典型的な媒体の背面図である。 図８は、図６に支持部材と共に示される典型的な媒体の正面図である。 図９は、図３に示されるコンテナーで使用するためのその他の典型的な媒体の立面図である。 図１０は、図９に示される典型的な媒体の上面図である。 図１１は、図３に示されるコンテナーで使用するためのさらなる典型的な媒体の立面図である。 図１２は、図１１に示される典型的な媒体の上面図である。 図１３は、図３に示されるコンテナーで使用するためのさらにその他の典型的な媒体の立面図である。 図１４は、図１３に示される典型的な媒体の上面図である。 図１５は、図３に示されるコンテナーで使用するためのさらにその他の典型的な媒体の立面図である。 図１６は、図１５に示される典型的な媒体の上面図である。 図１７は、図３に示されるコンテナーで使用するためのさらなる追加の典型的な媒体の立面図である。 図１８は、図１７に示される典型的な媒体の上面図である。 図１９は、図３に示されるコンテナーで使用するためのその他の典型的な媒体の立面図である。 図２０は、図３に示されるコンテナーで使用するためのさらなる典型的な媒体の立面図である。 図２１は、図３に示されるコンテナーで使用するためのさらにその他の典型的な媒体の立面図である。 図２２は、図３に示されるコンテナーで使用するためのさらにその他の典型的な媒体の立面図である。 図２３は、図３に示されるコンテナーで使用するためのさらなる追加の典型的な媒体の立面図である。 図２４は、図５に示されるコンテナーのコネクタープレートの部分の上面斜視図であり、ここで媒体はコネクタープレートに固定されており、媒体の部分を模式的にラインで示した。 図２５は、図３におけるライン２５〜２５に沿ったコンテナーの断面図である。 図２６は、図２５におけるライン２６〜２６に沿った断面図である。 図２７は、図３に示されるコンテナーのブッシングの上面斜視図である。 図２８は、図３に示されるコンテナーのブッシングの代替の実施態様の上面図である。 図２９は、図３に示されるコンテナーのブッシングのその他の代替の実施態様の上面図である。 図３０は、のコンテナーおよび典型的な人工光システムの上面斜視図である。 図３１は、図３０のライン３１〜３１に沿った断面図である。 図３２は、コンテナーおよびその他の典型的な人工光システムの縦方向の面に沿った断面図である。 図３３は、図３２に示されるコンテナーおよび人工光システムの一部の拡大図である。 図３４は、図３２に示されるコンテナーおよび人工光システムの一部の拡大図であり、人工光システムの部分をワイピングする代替方式を共に示す。 図３５は、図３２に示されるコンテナーおよび人工光システムの縦方向の面に沿った断面図であり、人工光システムの部分をワイピングするその他の代替方式を共に示す。 図３６は、図３５に示されるコンテナーおよび人工光システムの一部の拡大図である。 図３７は、図３５に示されるコンテナーおよびフレーム支持装置の一部の上面斜視図である。 図３８は、図３７に示されるフレーム支持装置の上面図である。 図３９は、図３８の部分を拡大したものである。 図４０は、図３８におけるライン４０〜４０に沿ったフレーム支持装置の断面図である。 図４１は、図４０の部分を拡大したものである。 図４２は、図３７に示されるコンテナーおよびフレーム支持装置の縦方向の面に沿った断面図である。 図４３は、断面で示されたコンテナーのフレームを支持するための浮き装置を含むコンテナーの縦方向の面に沿った部分的な断面図である。 図４４は、図４３に示される浮き装置の立面図である。 図４５は、図４３に示される浮き装置の上面図である。 図４６は、図４３に示される典型的な横方向の支持プレートを含む浮き装置の上面図である。 図４７は、縦方向の面に沿ったコンテナーの部分的な断面図であり、このコンテナーは、その他の典型的な浮き装置を含む。 図４８は、縦方向の面に沿ったコンテナーの部分的な断面図であり、このコンテナーは、さらなる典型的な浮き装置を含む。 図４９は、図４８に示されるコンテナーおよび浮き装置の水平面に沿った断面図である。 図５０は、その他の典型的な代替コンテナーの縦方向の面に沿った部分的な断面図である。 図５１は、図５０に示されるコンテナーの一部および典型的な代替の駆動メカニズムの上面斜視図である。 図５２は、図５０に示されるコンテナーの一部の底面斜視図である。 図５３は、図５０に示されるコンテナーの一部の上面斜視図である。 図５４は、コンテナーおよびさらにその他の典型的な人工光システムの縦方向の面に沿った断面図である。 図５５は、図５４に示されるコンテナーおよび人工光システムの部分の拡大図である。 図５６は、図５４に示される人工光システムの典型的な発光要素の水平面に沿った断面図である。 図５１は、図５４に示されるその他の人工光システムの典型的な発光要素の水平面に沿った断面図である。 図５８は、図５４に示されるさらにその他の人工光システムの典型的な発光要素の水平面に沿った断面図である。 図５９は、図５４に示されるさらにその他の人工光システムの典型的な発光要素の水平面に沿った断面図である。 図６０は、コンテナーおよびさらなる典型的な人工光システムの縦方向の面に沿った断面図である。 図６１は、その他の典型的な人工光システムの部分的な側面図である。 図６２は、さらにその他の典型的な人工光システムの部分的な側面図である。 図６３は、さらにその他の典型的な人工光システムの側面図である。 図６４は、図６３に示される人工光システムの正面図である。 図６５は、さらなる典型的な人工光システムの部分的な側面図である。 図６６は、コンテナーおよびさらにその他の典型的な人工光システムの縦方向の面に沿った部分的な断面図である。 図６７は、図６６におけるライン６７〜６７に沿った断面図である。 図６８は、コンテナーおよびその他の典型的な人工光システムの水平面に沿った断面図である。 図６９は、コンテナーおよびさらにその他の典型的な人工光システムの水平面に沿った断面図である。 図７０は、コンテナーおよびさらにその他の典型的な人工光システムの水平面に沿った断面図である。 図７１は、コンテナーおよびさらなる典型的な人工光システムの縦方向の面に沿った部分的な断面図である。 図７２は、図７１におけるライン７２〜７２に沿った断面図である。 図７３は、コンテナーおよびさらにその他の典型的な人工光システムの水平面に沿った断面図である。 図７４は、コンテナーおよびさらなる追加の典型的な人工光システムの水平面に沿った断面図である。 図７５は、コンテナー、および、分岐した上部および下部の媒体プレートを含むその他の典型的な媒体のフレームの水平面に沿った断面図である。 図７６は、図７５に示されるコンテナー、および、媒体のフレームの縦方向の面に沿った部分的な断面図である。 図７７は、コンテナー、および、分岐した上部および下部の媒体プレートを含むさらなる典型的な媒体のフレームの水平面に沿った断面図である。 図７８は、図７５に示されるコンテナー、および、その他の典型的な駆動メカニズムを有する媒体のフレームの縦方向の面に沿った断面図である。 図７９は、図７８のライン７９〜７９から見た上面図である。 図８０は、コンテナー、および、さらに往復移動し、部分的に分岐した上部および下部の媒体プレートを含むその他の典型的な媒体のフレームの水平面に沿った断面図である。 図８１は、コンテナー、コンテナーの縦方向の面に沿った断面図である（洗浄システムを共に示す）。 図８２は、微生物培養システムの典型的な温度制御システムを有するコンテナーの上面斜視図である。 図８３は、コンテナー、コンテナーの縦方向の面に沿った断面図である（微生物培養システムのその他の典型的な温度制御システムを共に示す）。 図８４は、コンテナーおよび典型的な液体管理システムの部分の立面図である。 図８５は、典型的なコンテナー、典型的な環境制御装置、および、コンテナーおよび環境制御装置を垂直に支持するための典型的な支持体構造の立面図である。 図８６は、典型的なコンテナー、および、コンテナーを垂直と水平との間の角度に支持するための典型的な支持体構造の立面図である。 図８７は、図８６におけるライン８７〜８７に沿った断面図である。 図８８は、典型的なコンテナー、および、コンテナーを水平に支持するための典型的な支持体構造の立面図である。 図８９は、図８８におけるライン８９〜８９に沿った断面図である。 図９０は、図８５のライン９０〜９０に沿ったコンテナーの一部および環境制御装置の断面図であり、環境制御装置は、完全に閉じた状態で示される。 図９１は、コンテナーの一部、および、図９０に示されたものに類似した環境制御装置の断面図であり、環境制御装置は、完全に開いた状態で示される。 図９２は、コンテナーの一部および、図９０に示されるものに類似した環境制御装置の断面図であり、環境制御装置は、半分開いた状態で示される。 図９３は、コンテナーの一部および、図９０に示されるものに類似した環境制御装置の断面図であり、環境制御装置は、その他の半分開いた状態で示される。 図９４は、環境制御装置の複数の典型的な向き、および、１日の日照時間にわたる典型的な太陽の軌道の概略図である。 図９５は、図９０に類似した、コンテナーの一部、および、その他の典型的な環境制御装置の断面図であり、環境制御装置は、完全に閉じた状態で示される。 図９６は、第一の位置で示されるその他の典型的な環境制御装置の概略図である： 図９７は、図９６で図示された環境制御装置のその他の概略図であり、環境制御装置は、第二の位置で、または、完全に開いた状態で示される。 図９８は、図９６で図示された環境制御装置のさらにその他の概略図であり、環境制御装置は、第三の位置、または、部分的に開いた位置で示される。 図９９は、図９６で図示された環境制御装置のさらなる概略図であり、環境制御装置は、第四の位置、または、その他の部分的に開いた位置で示される。 図１００は、典型的な人工光システムを含む環境制御装置の一部の上面斜視図である。 図１０１は、図１００におけるライン１０１〜１０１に沿った典型的な人工光システムの断面図である。 図１０２は、その他の典型的な人工光システムを含む環境制御装置の一部の上面斜視図である。 図１０３は、図１０２におけるライン１０３〜１０３に沿った典型的な人工光 システムの断面図である。 図１０４は、コンテナーのその他の典型的な実施態様の上面斜視図である。 図１０５は、図１０４におけるライン１０５〜１０５に沿った断面図である。 図１０６は、コンテナーのさらにその他の典型的な実施態様を示す図１０５に類似した断面図である。 図１０７は、コンテナーおよび人工光システムのさらにその他の典型的な実施態様を示す図１０５に類似した断面図である。 図１０８は、その他の典型的なコンテナーの上面斜視図である。 図１０９は、図１０８に示されるコンテナーの上面図であり、カバーおよび支持体構造の部分が除去された状態を示す。 図１１０は、図１０８に示されるコンテナーの部分の上面斜視図である。 図１１１は、図１０８に示されるコンテナーの媒体のフレームの上面斜視図である。 図１１２は、図１１１に示される媒体のフレームの立面図である。 図１１３は、図１０８に示されるコンテナーの一部の拡大した上面図であり、この図は、第一の位置における発光要素および一対のワイパーを示す。 図１１４は、図１１３の上面図に類似した拡大した上面図であり、第二の位置における発光要素および一対のワイパーを示す。 図１１５は、図１１３の上面図に類似した拡大した上面図であり、第三の位置における発光要素および一対のワイパーを示す。 図１１６は、図１１３の上面図に類似した拡大した上面図であり、第四の位置における発光要素および一対のワイパーを示す。 図１１７は、図１１３の上面図に類似した拡大した上面図であり、第五の位置における発光要素および一対のワイパーを示す。 図１１８は、図１１３の上面図に類似した拡大した上面図であり、第六の位置における発光要素および一対のワイパーを示す。 図１１９は、図１１３の上面図に類似した拡大した上面図であり、第七の位置における発光要素および一対のワイパーを示す。 図１２０は、図１０８に示されるコンテナーのその他の典型的なフレームのコネクタープレートの上面図である。 図１２１は、図１２０のフレームの上面斜視図であり、上部および下部のコネクタープレート位置の両方に図１２０のコネクタープレートを共に示す。 図１２２は、微生物培養システムの典型的なシステム図であり、数ある中でも制御装置、コンテナー、人工照明システムおよび環境制御装置の関係を示す。 図１２３は、微生物培養システムを稼働させる典型的な方式を示すフローチャートである。 図１２４は、微生物培養システムを稼働させるその他の典型的な方式を示すフローチャートである。 図１２５は、微生物培養システムを稼働させるさらにその他の典型的な方式を示すフローチャートである。 図１２６は、微生物培養システムを稼働させるさらなる典型的な方式を示すフローチャートである。 図１２７は、典型的な代替のコンテナーの縦方向の長さに垂直な面に沿った断面図であり、この典型的なコンテナーは、一般的な正方形の形状を有する。 図１２８は、その他の典型的な代替のコンテナーの縦方向の長さに垂直な面に沿った断面図であり、この典型的なコンテナーは、一般的に長方形の形状を有する： 図１２９は、さらにその他の典型的な代替のコンテナーの縦方向の長さに垂直な面に沿った断面図であり、この典型的なコンテナーは、一般的に三角形の形状を有する。 図１３０は、さらにその他の典型的な代替のコンテナーの縦方向の長さに垂直な面に沿った断面図であり、この典型的なコンテナーは、一般的に卵型の形状を有する。 図１３１は、一般的にレースウェイと称されるさらなる典型的な微生物培養システムの上面図である。 図１３２は、図１３１におけるライン１３２〜１３２に沿った断面図である。 図１３３は、図１３２に類似した断面図であり、その他の典型的なフレームのベースを共に示す。 図１３４は、さらなる典型的なフレームのベースの側面図である。 図１３５は、図１３２に類似した部分的な断面図であり、その他の典型的なフレーム、および、コネクタープレートを共に示す。 図１３６は、図１３１に記載された典型的な微生物培養システムの上面図であり、水を移動させるその他の典型的な方式を共に示す。 図１３７は、図１３１に記載された典型的な微生物培養システムの上面図であり、水を移動させるさらにその他の典型的な方式を共に示す。 図１３８は、図１３１に記載された典型的な微生物培養システムの上面図であり、水を移動させるさらなる典型的な方式を共に示す。 図１３９は、一般的にレースウェイと称されるさらにその他の典型的な微生物培養システムの上面図である。 図１４０は、水体（body of water）内に取り付けられた複数のレースウェイを示す、さらにその他の典型的な微生物培養システムの上面図である。 図１４１は、さらなる典型的な微生物培養システムの略図である。
[00190]本発明の個々の特徴および実施態様をそれぞれ詳細に説明する前に、当然のことながら、本発明は、その用途に関して、以下の詳細な説明に記載の内容、または、図面で説明されているような構造および配置の詳細に限定されない。本発明は、その他の実施態様も可能であり、様々な方法で実施または実行が可能である。また当然のことながら、本明細書において用いられる表現および用語は説明を目的としており、限定とみなされるべきではない。
詳細な説明
[00191]図１を参照すると、微生物を培養するための典型的なシステム２０が説明される。システム２０は、例えば藻類または微小藻類のような多種多様の微生物を培養することができる。微生物は、様々な理由で培養が可能であり、このような理由としては、例えば、食用の生成物、栄養補給剤、水産養殖、動物用飼料、機能性食品、医薬、化粧品、肥料、燃料生産、例えばバイオ原油（biocrude）、ブタノール、エタノール、航空燃料、水素、バイオガス、バイオディーゼルなどのバイオ燃料が挙げられる。培養が可能な微生物の例としては、健康補助および食物サプリメント用のポリ不飽和脂肪酸を生産するためのＰ．トリコルヌタム（P. tricornutum）；抗癌剤のためのアンフィディノライド（Amphidinolide）およびアンフィジニンを生産するための、アンフィディニウム（Amphidinium sp.）；抗真菌剤のためのゴニオドミンを生産するための、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）、を生産するための、オシラトリア・アガーディ（Oscillatoria agardhii）などが挙げられる。本発明の培養システム２０は、多種多様の微生物を様々な理由および用途で培養することができるが、以下の典型的な培養システム２０の説明は、燃料生産のための藻類培養に関するものとして説明されるものとし、このような説明は本発明を限定することは目的としない。
[00192]この典型的なシステム２０から回収された藻類は加工されて、例えばバイオディーゼル燃料、ジェット燃料のような燃料、および微生物から抽出された脂質で作製されるその他の燃料産物を生産することができる。上記で示したように、多種多様の藻類種を、淡水種か海水種かに関わらずシステム２０で培養することによって、燃料のための油を生産することが可能である。典型的な藻類種としては、ボツリオコッカス・ブラウニー（Botryococcus barunii）、キートセロス・ムエレリ（Chaetoceros muelleri）、クラミドモナス・レインハーディ（Chlamydomonas rheinhardii）、クロレラ・ブルガリス（Chlorella vulgaris）、クロレラ・ピレノイドーサ（Chlorella pyrenoidosa）、クロロコッカム・リトラーレ（Chlorococcum littorale）、ドナリエラ・ビオクラータ（Dunaliella bioculata）、ドナリエラ・サリーナ（Dunaliella salina）、ドナリエラ・テルチオレクタ（Dunaliella tertiolecta）、ミドリムシ（Euglena gracilis）、ハエマトコッカス・プルビアリス（Haematococcus pluvialis）、ハプト藻（Isochrysis galbana）、ナンノクロロプシス・オクラータ（Nannochloropsis oculata）、ナビクラ・サプロフィラ（Navicula saprophila）、ネオクロリス・オレオアバンダンス（Neochloris oleoabundans）、ポルフィリジウム・クルエンタム（Porphyridium cruentum）、Ｐ．トリコルヌタム（P. Tricornutum）、プリムネシウム・パルバム（Prymnesium parvum）、セネデスムス・ジモルファス（Scenedesmus dimorphus）、セネデスムス・ジモルファス（Scenedesmus dimorphus）、セネデスムス・オブリカス（Scenedesmus obliquus）、セネデスムス・クアドリカウダ（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）、アオミドロ（Spirogyra sp.）、シネココッカス（Synechoccus sp.）、テトラセルミス・マクラータ（Tetraselmis maculata）、テトラセルミス・スエシカ（Tetraselmis suecica）などが挙げられる。これらおよびその他の藻類種に関して、大量の燃料を生産するために、および／または、大量の二酸化炭素を消費するためには、油の含量が高いこと、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。
[00193]様々な藻類の種類に応じて、効率的に増殖するためには異なるタイプの環境条件が必要である。ほとんどの種類の藻類は、水（淡水または海水のいずれか）中で培養しなければならない。その他の必要条件は、藻類のタイプに応じて様々である。例えばいくつかのタイプの藻類は、水に光、二酸化炭素および最小量の無機質を添加して培養することができる。このような無機質としては、例えば、窒素およびリンが挙げられる。その他のタイプの藻類は、適切な培養のためにその他のタイプの添加剤を必要とする場合もある。
[00194]続いて図１を参照すれば、システム２０は、ガス管理システム２４、液体管理システム２８、複数のコンテナー３２、藻類回収加工装置３６、人工光システム３７（図３０〜８０および１００〜１０７を参照）、定置洗浄または洗浄システム３８（図８１を参照）、および、プログラマブル論理制御装置４０（図１２２を参照）を含む。ガス管理システム２４は少なくとも１つの二酸化炭素源４４を含み、これは、１種またはそれより多くの様々な源であってもよい。例えば二酸化炭素源４４は、工業的な施設、製造施設、燃料で稼働する装置から生じた排気、廃水処理施設から生じた副産物、または、加圧された二酸化炭素キャニスターなどであり得る。典型的な工業的施設および製造施設としては、例えば、発電所、エタノールプラント、セメント加工施設、石炭燃焼発電所などが挙げられる。好ましくは、二酸化炭素源４４からのガスは、毒性レベルの二酸化硫黄またはその他の毒性ガス、および、微生物の増殖を抑制する可能性がある重金属のような化合物を含まない。源から排気されたガスが、二酸化硫黄、または、その他の毒性のガスもしくは物質を含む場合、ガスをコンテナー３２に導入される前に不純物を除去するかまたは精製することが好ましい。ガス管理システム２４は、フィードストリーム中でコンテナー３２に二酸化炭素を導入する。いくつかの典型的な実施態様において、このようなフィードストリームは、約１０体積％〜約１２体積％の二酸化炭素を含んでもよい。その他の典型的な実施態様において、フィードストリームは、約９９体積％の二酸化炭素を含んでもよい。このような高い割合の二酸化炭素は様々な源から生じる可能性があり、そのうちの１つは、エタノール製造施設であり得る。あるいはこのようなフィードストリームは、体積に基づきその他の割合の二酸化炭素を含む場合もあるが、このような場合も本発明の本質および範囲に含まれる。
[00195]二酸化炭素が、工業的または製造施設からの排気、機械類からの排気、または、廃水処理施設からの副産物に由来するような例において、システム２０は、二酸化炭素を大気に放出させるのではなく有用な目的のために二酸化炭素を再利用する。
[00196]システム２０の二酸化炭素源４４は、単一の源４４であってもよいし、複数の類似の源４４（例えば複数の工業的な施設）であってもよいし、または、複数の異なる源４４（例えば、工業的な施設、および、廃水処理施設）であってもよい。ガス管理システム２４は、二酸化炭素源４４から誘導された二酸化炭素をそれぞれのコンテナー３２に送達するためのパイプ４８のネットワークを含む。いくつかの実施態様において、コンテナー３２に二酸化炭素を導入するガス管理システム２４の前に、排気（ここから二酸化炭素が生じる）をろ過してもよいし、および／または、冷却して溶液に導入するための冷却噴霧塔（cooling spray tower）を通過させてもよい。
[00197]図示された典型的な図１の実施態様において、コンテナー３２は、パイプ４８を介して平行に連結される。図示された典型的な実施態様で示したように、パイプ４８のネットワークは、メインの注入口ライン４８Ａ、および、複数の二次的な注入口の分岐部４８Ｂを含み、この分岐部４８Ｂは、メインの注入口ライン４８Ａから伸長して、二酸化炭素をメインの注入口ライン４８Ａからそれぞれの複数のコンテナー３２に送る。二次的な注入口分岐部４８Ｂは、コンテナー３２の底部に連結され、通常水で充填されているコンテナー３２の内部に二酸化炭素を放出する。この二酸化炭素は、コンテナー３２に導入されたら当然ながら水中で気泡を形成し、水を通過してコンテナー３２の上部に上昇する。いくつかの実施例において、二酸化炭素導入のために考慮される圧力範囲は、約２５〜５０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）である。ガス管理システム２４は、ガススパージャー、拡散器、気泡分配装置（bubble distributor）、水飽和ガスインジェクション（water saturated gas injection）、または、二酸化炭素の気泡をコンテナー３２に導入して、二酸化炭素をコンテナー３２中でより均一に分配させるためにコンテナー３２の底部に設置されたその他の装置を含んでいてもよい。加えて、二酸化炭素の気泡を複数の高さの位置でコンテナー３２に導入するために、その他のガススパージャー、拡散器、気泡分配装置またはその他の装置がコンテナー３２内にその高さに沿って追加で取り付けられてもよい。コンテナー３２に導入される二酸化炭素 ガスは、増殖および培養プロセスでコンテナー３２内に含まれる藻類によって少なくとも部分的に消費される。結果として、コンテナー３２に導入される二酸化炭素よりもコンテナー３２から放出される二酸化炭素のほうが少ない。いくつかの実施態様において、ガス管理システム２４は、必要に応じて、ガスを予備的にろ過する要素、冷却する要素、および、毒性ガスを除去する要素を含んでいてもよい。
[00198]ガス管理システム２４はさらに、ガス放出パイプ５２を含む。上述したように、コンテナー３２内の藻類によって消費されない二酸化炭素はコンテナー３２内を上昇し、それぞれのコンテナー３２の上部領域に蓄積する。藻類による二酸化炭素の消費は、藻類培養に必要な光合成プロセスを受けた藻類によって起こる。光合成プロセスの副産物は藻類による酸素の生産であり、これら酸素はコンテナー３２の水中に放出され、媒体１１０および藻類上に落ち着くかまたは凝集する可能性もあるし、または、上昇してコンテナー３２の頂上領域に蓄積する可能性もある。水およびコンテナー３２中の酸素レベルが高いと、酸素阻害を引き起こす可能性があり、これは、藻類の二酸化炭素消費を阻害し、最終的には光合成プロセスを阻害する。従って、コンテナー３２の頂上に蓄積した酸素およびその他のガスは排出させることが望ましい。
[00199]蓄積した二酸化炭素および酸素はコンテナー３２から排気することができるが、この排気は、様々な方式で行われ、例えば環境に排気してもよいし、再利用するためにメインのガスラインに戻してもよいし、工業的な施設に排気してもよいし、例えば工業的な施設を稼働させるための燃焼プロセス用の燃料として排気してもよいし、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に送ってもよい。
[00200]当然のことながら、図示された典型的なシステム２０は、入ってくるガス中に存在する二酸化炭素の除去または消費において効率的である。従って、排気ガスは比較的少量の二酸化炭素しか含まないため、安全に環境に排気することができる。あるいは排気ガスはメインのガスラインを経由してもよく、ここで排気ガスは、コンテナー３２に再導入するためにメインのガスラインに存在するガスと混合される。さらに、排気ガスの一部を環境に排気してもよいし、ガスの一部をメインのガスラインに再導入するか、または、さらなる加工のために送ってもよい。
[00201]液体管理システム２８は、水源５４、水をコンテナー３２に送達する水注入パイプ５６、コンテナー３２から水と藻類を排出する水の出口パイプ６０、および、少なくとも１つのポンプ６４を含むパイプのネットワークを含む。ポンプ６４は、水がコンテナー３２に導入されコンテナー３２から排気される量および速度を制御する。いくつかの実施態様において、液体管理システム２８は、２つのポンプを含んでいてもよく、一方は、コンテナー３２への水の導入を制御するためのものであり、もう一方は、コンテナー３２からの水および藻類の排出を制御するためのものである。また液体管理システム２８は、使用済みの水を再導入するための水改質パイプ６８を含んでいてもよく、ここで使用済みの水はその前にコンテナー３２から排気されたものであり、これらはろ過されて藻類を除去し、水注入口パイプ５６に戻される。このシステム２０内で水を再利用することによって、藻類を培養するのに必要な新しい水の量を少なくし、その後の藻類培養バッチに植え付けるための藻類を提供することができる。
[00202]複数のコンテナー３２は、そこで藻類を培養するために利用される。コンテナー３２は周囲の環境から封鎖されており、コンテナー３２の内部環境は、以下でより詳細に説明されるその他の構成要素のなかでも制御装置４０によってガスおよび液体管理システム２４、２８を介して制御される。図１２２を参照すると、制御装置４０は、人工光の制御装置３００、運転用タイマー３０４および除去用タイマー３０６を有するモーター制御装置３０２、温度制御装置３０８、液体制御装置３１０、ガス制御装置３１２、および、環境制御装置（ＥＣＤ）３１３を含む。制御装置４０の操作、例えば微生物培養システム２０の構成要素に関する制御装置４０の操作は、以下でより詳細に説明する。典型的な実施態様において、制御装置４０は、アレン・ブラッドリー（Allen Bradley）のコンパクトロジックス（CompactLogix）プログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）でもよい。あるいは制御装置４０は、システム２０を本明細書において説明される方式で制御することができるその他のタイプの装置でもよい。
[00203]いくつかの実施態様において、コンテナー３２は垂直に並べられており、例えば幅または直径が３インチ〜１２５＋フィート、高さが６〜３０＋フィートのコンテナーを用いて効率的にスペースを利用するために、比較的きつく詰め込まれた並列のアレイで配置させてもよい。例えば１エーカーの土地は、直径２４インチを有するコンテナーが約２０００〜２２００個入る可能性がある。その他の実施態様において、さらにより効率的なスペースの使用を提供するために、コンテナーは相互に積み重ねられる。このようなコンテナーが積み重ねられる実施態様において、底部のコンテナーに導入されたガスはその底部のコンテナーを通って上昇し、底部のコンテナーの頂上に達したら、その底部のコンテナーの上に配置されたコンテナーの底部に入ることができる。この方式において、ガスは、効果的にガスを利用するために数々のコンテナーを経由する可能性がある。
[00204]コンテナー３２は、様々な方式で垂直に支持することもできる。コンテナー３２を垂直に支持する１つの典型的な方式は図８５で説明されており、さらに以下でより詳細に説明される。このような説明された実施例は、コンテナー３２を垂直に支持する多くの典型的な方式のうちのほんの一例であり、これらに限定されない。コンテナー３２を垂直に支持するその他の方式も考慮され、それらは本発明の本質および範囲に含まれる。加えてコンテナー３２は、垂直以外の方向で支持することもできる。
[00205]例えば図８６および８７は、垂直から水平の範囲の典型的な角度でコンテナー３２を支持する典型的な方式を説明する。このような説明された実施例は、コンテナー３２を垂直と水平との間の角度に支持する多くの典型的な方式のうちのほんの一例であり、図示された典型的な角度は、コンテナー３２が支持される多くの典型的な角度のうちのほんの一例である。このような典型的な方式および支持体の角度に限定されないこととする。コンテナー３２を、垂直と水平との間の角度に、およびその他の典型的な角度に支持するその他の方式も考慮され、本発明の本質および範囲に含まれる。
[00206]例えば図８８および８９も、水平にコンテナー３２を支持する典型的な方式を説明する。このような説明された実施例は、水平にコンテナー３２を支持する多くの典型的な方式のうちのほんの一例であり、これらに限定されない。水平にコンテナー３２を支持するその他の方式も考慮され、これらも本発明の本質および範囲に含まれる。
[00207]光エネルギーまたはフォトンは、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成分である。フォトンは、日光または人工光源に由来するものが可能である。本明細書において開示されたいくつかの典型的な実施態様はフォトン源として日光を利用しており、本明細書において開示されたその他の典型的な実施態様はフォトン源として人工光を利用しており、一方で、さらにその他の実施態様は、フォトン源として日光と人工光との組み合わせを利用する。図１で示された典型的な実施態様に関して、日光７２がフォトン源である。図１で示されたコンテナー３２は、光合成プロセスを促進するために直射日光７２を受けるように配置されており、このような配置によってコンテナー３２内の藻類培養が促進される。
[00208]ここで図２を参照すると、藻類を培養するためのその他の典型的なシステム２０が説明されているが、これは図１で示されたシステム２０と、具体的には複数のコンテナー３２、液体管理システム２８、および、制御装置４０に関して多くの類似点がある。図１で示された実施態様と２で示された実施態様と間で類似する構成要素は、類似した参照番号で示した。図２で示された典型的な実施態様において、コンテナー３２は、ガス管理システム２４を経由して、より具体的にはパイプ４８のネットワークを経由して順次連結されており、これは、図１で示されたコンテナー３２が平行に連結されている実施態様とは対照的である。順次連結される場合、ガス管理システム２４は、第一のコンテナー３２の底部にガスを導入するメインの注入口ライン４８Ａを含み、さらに、排気ガスを一つのコンテナー３２から次のコンテナー３２の底部に輸送する複数の連続した二次的な注入口分岐部４８Ｂを含む。最後のコンテナー３２の後に、ガスは、コンテナー３２からガス放出パイプ５２を介して１またはそれより多くの環境のいずれかに排気され、メインのガスラインに再導入されるか、または、さらなる処理に送られる。
[00209]上記で示したように、ガス源４４は工業または製造施設であってもよく、これらは、ある種の藻類種の培養に有害だが、第二の藻類種の培養には有益な元素を含む排気ガスの場合がある。このような例において、コンテナー３２は、上述したように、および図２で示されたガス管理システム２４を介して順次連結させて、このような排気ガスに適応させてもよい。例えば第一のコンテナー３２に、排気ガスの特定の元素の存在下でよく増殖する第一の藻類種が含まれ、第二のコンテナー３２に、その排気ガスの特定の元素の存在下ではよく増殖しない第二の藻類種が含まれていてもよい。順次連結された第一および第二のコンテナー３２が用いられる場合、排気ガスは第一のコンテナー３２に入り、第一の藻類種が培養目的で実質的に排気ガスの特定の元素を消費する。次にその結果生じた第一のコンテナー３２からのガス（これは実質的にその特定の元素を含まない）は、ガス管理システム２４を介して第二のコンテナー３２に輸送され、そこで第二の藻類種が培養目的でその結果生じたガスを消費する。その結果生じたガスは実質的にその特定の元素を含まないため、第二の藻類種の培養は、そのガスによって阻害されない。言い換えれば、第一のコンテナー３２は、それに続くコンテナー３２に存在するその他の藻類種にとって有害となり得る排気ガス中に存在する特定の元素または元素群を除去する、または、それらを消費するためのフィルターとして作用する。
[00210]当然のことながら、複数のコンテナー３２は、平行な方式と連続的な方式とのどちらの組み合わせでも互いに連結させることができ、さらにガス管理システム２４は、このような連続的な方式と平行な方式との組み合わせによるコンテナー３２へのガス運搬に適応するように適宜設計することができる。
[00211]図１および２で示され上述された微生物培養システムは、個々のコンテナー３２を要求に応じて空にしたりできる液体管理システム２８を含む。この特徴は、コンテナー３２の汚染を制御するための有用な手段である。１またはそれより多くのコンテナー３２において汚染が起こる場合、これらのコンテナー３２を空にして汚染物質を除去してもよい。それとは反対に、ため池型の培養システムにおいて、ため池のどこかで生じた汚染がため池全体を汚染するため、全てのため池を空するか、および／または処理しなければならない。加えて、図１および２のシステムは個々のコンテナー３２を含むが、そのうちの１つのコンテナー３２において汚染が起こる場合、その他のコンテナー３２は影響を受けない。従って図１および２のシステムは、汚染処理に関して、ため池型の培養システムよりもうまく適合している。
[00212]図３〜２７を参照しながら、複数のコンテナー３２をより詳細に説明する。この実施例において、複数のコンテナー３２はいずれも実質的に同一であるため、単一のコンテナー３２のみを図示し本明細書でより詳細に説明する。図示され説明されたコンテナー３２は、コンテナー３２の単なる典型的な実施態様である。コンテナー３２は異なる立体配置を有する可能性があり、さらに異なる構成要素を含む可能性がある。図示されたコンテナー３２およびそれに付随する説明は、限定を意味するものではない。
[00213]特に図３および４を参照すれば、図示された典型的なコンテナー３２は、円柱形のハウジング７６、および、直円錐台型のベース８０を含む。あるいはハウジング７６は異なる形状を有していてもよく、そのうちいくつかを以下で図１２７〜１３０を参照しながらより詳細に説明する。図示された典型的な実施態様において、ハウジング７６は、完全に透明であるか、または、特定の光線を透過させるものであり、それによって有意な量の日光７２をハウジング７６を通過させて空洞８４に透過させ、コンテナー３２内に含まれる藻類と接触させることができる。いくつかの実施態様において、ハウジング７６は半透明であり、ある程度の日光７２をハウジング７６を通過させて空洞８４に透過させられる。その他の実施態様において、ハウジング７６は、赤外線遮断材、紫外線を遮断するもの、または、その他のろ過機能を有するコーティングでコーティングされていてもよく、それにより、ハウジング７６を通過してコンテナー３２に侵入する熱、紫外線および／または特定の光の波長を遮断することができる。ハウジング７６は様々な材料で製造することができ、このような材料としては、例えばプラスチック（例えばポリカーボネート）、ガラス、および、ハウジング７６を介した日光７２の透過を可能にするその他のあらゆる材料が挙げられる。多くの可能性のある材料の１つ、または、ハウジング７６を構成することができる製品は、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）によって製造された半透明の水産養殖用タンクであり得る。
[00214]いくつかの実施態様において、ハウジング７６は、一般的な環境下で、例えば円柱形のようなハウジング７６の望ましい形状に容易に形成されない材料で作製することもできる。このような実施態様において、ハウジング７６は、実質的に円形の断面形状というよりはむしろ卵型の断面形状を形成する傾向を有する可能性がある。ハウジング７６が望ましい形状に成形されやすくするために、追加の構成要素が必要になる場合がある。例えば、一対のサポートリングをハウジング７６内に取り付けて、それらのうち一方は頂上付近に、もう一方は底部付近に固定してもよい。これらのサポートリングは実質的に円形であり、ハウジング７６が円柱形に成形されやすくする。加えてコンテナー３２のその他の構成要素も、ハウジング７６が円柱形に成形されやすくする可能性があり、このような構成要素としては、例えば上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６、ブッシング２００、および、カバー２１２が挙げられる（これら全ては、以下でより詳細に説明する）。コンテナーのハウジング７６の製造に使用可能な材料の例としては、ポリカーボネート、アクリル酸の、レキサン（ＬＥＸＡＮ(R)）（高耐久性のポリカーボネート樹脂熱可塑性プラスチック）、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、積層複合材料（ガラスとプラスチックの積層体）、ガラスなどが挙げられる。このような材料をシート状に形成して、それを巻いて実質的に円柱形にし、シートの端部を互いにかみ合わせて、気密性および耐水性になるように接着させるか、溶接するか、または、その他の方法で一緒に固定してもよい。このようなシートは、稼働していない状態では完全な円柱形にならない可能性があるため、上述したような望ましい形状にするのに使用される構成要素の補助を必要とする。あるいは、このような材料は、シートとして形成して巻くのではなく、望ましい円柱形に形成してもよい。
[00215]ベース８０は、そこを通ってガス管理システム２４からコンテナー３２に二酸化炭素ガスが注入される開口部８８を含む。ガスバルブ９２（図３を参照）は、ガス管理システム２４とコンテナー３２のベース８０との間で連結されており、コンテナー３２へのガスフローを選択的に止めたりまたは流したりすることができる。いくつかの実施態様において、ガスバルブ９２は制御装置４０に電子的に連結されており、制御装置４０は、いつガスバルブ９２を開閉するかを決定する。その他の実施態様において、ガスバルブ９２は使用者によって手動で操作され、使用者が、いつガスバルブ９２を開閉するかを決定する。
[00216]続いて図３および４を参照すれば、ハウジング７６は水注入口９６も含み、ここで液体管理システム２８と互いに流体を行き来させて、コンテナー３２へ水を流しやすくすることができる。図示された典型的な実施態様において、水注入口９６は、ハウジング７６中で、ハウジング７６の底部付近に取り付けられる。あるいは水注入口９６は、より底部の近くに取り付けてもよいし、または、底部から離れて取り付けてもよい。図示された典型的な実施態様において、ハウジング７６は単一の水注入口９６を含む。あるいはハウジング７６は、複数の位置からコンテナー３２への水の注入を容易にするために複数の水注入口９６を含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、水注入口９６は、ハウジング７６ではなくコンテナー３２のベース８０内に設置される。
[00217]ハウジング７６はさらに、複数の水の出口１００を含み、ここで液体管理システム２８と互いに流体を行き来させて、コンテナー３２から水を流しやすくすることができる。図示された典型的な実施態様において、水の出口１００は、ハウジング７６の頂上付近に取り付けられる。あるいは水の出口１００は、ハウジング７６の頂上の近くに取り付けてもよいし、または、それから離れて取り付けてもよい。いくつかの実施態様において、水の出口１００は、コンテナー３２のベース８０中に設置される。ハウジング７６の図示された典型的な実施態様は２つの水の出口１００を含むが、ハウジング７６は、その代わりに、コンテナー３２から水を流しやすくするために単一の水の出口１００を含む形態も可能である。その他の実施態様において、開口部８８は、そこを通って水をコンテナー３２から出すことができる出口またはドレインとして使用することができる。
[00218]ハウジング７６はまたガスの出口１０４も含み、ここでガス管理システム２４と互いに流体を行き来させて、コンテナー３２からのガスのフローを容易にすることができる。操作中に、上記で考察したようにハウジング７６の頂上にガスが蓄積するため、ガスの出口１０４は、ガスの蓄積に対処できるようにハウジング７６の頂上付近に取り付けられる。ハウジング７６の図示された典型的な実施態様は単一のガスの出口１０４を含むが、ハウジング７６は、その代わりに、コンテナー３２からのガスのフローを容易にするために複数のガスの出口１０４を含んでいてもよい。
[00219]続いて図３および４を参照すれば、コンテナー３２はさらに、ハウジングの空洞８４中に配置され、そこに媒体１１０を支持するための媒体のフレーム１０８を含む。本明細書で用いられるように、用語「媒体」は、微生物の培養を支持してそれを促進するための少なくとも１つの表面を提供する構造的な要素を意味する。フレーム１０８は、上部のコネクタープレート１１２、下部のコネクタープレート１１６、および、シャフト１２０を含む。この実施例において、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６は、実質的に同一である。
[00220]ここで図５を参照すると、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６は、実質的に円形状であり、シャフト１２０を受け入れるための中央のアパーチャ１２４を含む。いくつかの実施態様において、中央のアパーチャ１２４は、シャフト１２０を受け入れて、シャフト１２０とコネクタープレート１１２、１１６との間にプレスばめ、または、抵抗ばめによる結合を提供するのに適した大きさを有する。このような実施態様において、コネクタープレート１１２、１１６をシャフト１２０に固定するのに追加の固定または結合は必要ではない。その他の実施態様において、シャフト１２０は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６に固定される。シャフト１２０は、様々な方式でコネクタープレート１１２、１１６に固定することができる。例えばシャフト１２０はその上に糸を有していてもよく、さらにコネクタープレート１１２、１１６の中央のアパーチャ１２４の内表面は、補助的な糸を有していてもよく、それによってコネクタープレート１１２、１１６を糸でシャフト１２０に固定することが容易になる。また例えば、シャフト１２０は、その上に糸を含んでいてもよく、さらにシャフト１２０は、コネクタープレート１１２、１１６の中央のアパーチャ１２４を通って挿入されてもよく、さらにコネクタープレート１１２、１１６それぞれの上下においてシャフト１２０にナットを糸で固定してもよく、それによってナット間でコネクタープレート１１２、１１６が圧縮され、コネクタープレート１１２、１１６をシャフト１２０にしっかり固定することができる。さらにその他の実施態様において、コネクタープレート１１２、１１６は、例えば溶接、ろう付け、接着などの様々な方式でシャフト１２０に結合させることができる。コネクタープレート１１２、１１６をシャフト１２０に固定する方式がどのようなものでも、コネクタープレート１１２、１１６のシャフト１２０に対する動きを防ぐためには、コネクタープレート１１２、１１６とシャフト１２０とがしっかりと連結していることが望ましい。
[00221]当然のことながら、フレーム１０８は、コネクタープレート１１２、１１６ の代わりにその他の装置を含んでいてもよく、このような装置としては、例えば金属またはプラスチック製のワイヤースクリーン、金属またはプラスチック製のワイヤーマトリックスなどが挙げられる。このような代替案において、媒体１１０は、スクリーンまたはマトリックス中に存在する開口部を通ってその周りで環状になっていてもよいし、または、ファスナー、例えばホグリングでスクリーンおよびマトリックスに固定してもよい。
[00222]続いて図５を参照すれば、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６は、それらを通過するように設置された複数のアパーチャ１２８、コネクタープレート１１２、１１６の外縁中に設置された複数のリセス１３２、および、コネクタープレート１１２、１１６の外縁を構成する端部１４０中に設置されたスロット１３６を含む。全てのアパーチャ１２８、リセス１３２およびスロット１３６は、コネクタープレート１１２、１１６に媒体１１０を固定するために用いられる。図示された典型的な実施態様において、コネクタープレート１１２のアパーチャ１２８およびリセス１３２が、それに対応するコネクタープレート１１６のアパーチャ１２８およびリセス１３２に対して垂直に一直線上に並ぶように、コネクタープレート１１２、１１６はシャフト１２０に連結される。コネクタープレート１１２、１１６の図示された典型的な実施態様におけるアパーチャ１２８およびリセス１３２の立体配置およびサイズは単に典型例を説明するためのものであり、限定する意図はない。コネクタープレート１１２、１１６は、アパーチャ１２８およびリセス１３２の異なる立体配置およびサイズを有していてもよい。いくつかの実施例において、アパーチャ１２８およびリセス１３２の立体配置およびサイズは、コンテナー３２中で培養しようとする藻類のタイプによって様々である。生い茂るように増殖した藻類の場合、糸状媒体１１０と糸状媒体１１０との間隔をより大きくする必要とし、それに対してそれほど生い茂るように増殖しなかった藻類の場合、糸状媒体１１０をより密接させて詰め込んでもよい。例えば、藻類種クロレラ・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）は極めて密集して増殖し、個々の糸状媒体１１０の間隔は、中心で約１．５インチであってもよい。また例えば、藻類種ファエオダクチラム・トリコルヌタム（Phaeodactylum tricornutum）は、クロレラ・ブルガリスまたはボツリオコッカス・ブラウニーほどの生い茂るような増殖を示さない場合があるため、個々の糸状媒体１１０の間隔は、中心で約１．０インチまで小さくなる。加えて、例えば個々の糸状媒体１１０の間隔は、藻類種ボツリオコッカス・ブラウニーの場合、中心で約２＋インチである。当然のことながら、個々の糸状媒体１１０の間隔は培養しようとする藻類種によって定めることができ、本明細書において説明される典型的な間隔は説明のためであって、これらに限定されない。媒体１１０のコネクタープレート１１２、１１６への連結を以下でより詳細に説明する。
[00223]ここで図６〜８を参照すると、典型的な媒体１１０が説明される。図示された媒体１１０は、コンテナー３２中で利用できる多種多様のタイプの媒体１１０のうちの１つであって、限定する意図はない。図示された媒体１１０は、ループコード状の媒体であり、これは、延長部材１４４、および、延長部材１４４に沿って配置された複数のループを含む。図示された典型的な実施態様において、延長部材１４４は、媒体１１０の延長された中央のコアである。本明細書で用いられるように、延長されたとは、媒体１１０の２つの寸法よりも長いことを意味する。図示された典型的な実施態様において、媒体１１０の縦寸法は、延長された寸法である。その他の典型的な実施態様において、横寸法またはその他の寸法が、延長された寸法であってもよい。
[00224]ここで図６を参照すると、ループコード状の媒体１１０の典型的な実施態様が説明される。図６の媒体１１０は、第一面１５２と第二面１５６とを含む延長された中央のコア１４４、第一および第二面１５２および１５６のそれぞれから横方向に伸長した複数の突起または媒体部材１４８（図示された典型的な実施態様においてはループ）、および、中央のコア１４４と結合している強化部材１６０を含む。この実施例において、強化部材１６０は、コードを撚り合わせものを含む。媒体１１０はまた、前の部分１６４（図６を参照）、および、後ろの部分１６８（図７を参照）も含む。
[00225]中央のコア１４４は、様々な方法で、および、様々な材料で構築してもよい。一実施態様において、中央のコア１４４は、編物である。中央のコア１４４は、様々な方式で、様々機械で編むことができる。いくつかの実施態様において、中央のコア１４４は、イタリアのコメス社（Comez SpA）より入手可能な編み機で編むことができる。コア１４４の編物部分は、小数の編み目（例えば４〜６目）の縦方向の列１７２を含んでもよい。撚り合わせて編まれたコア１４４そのものが、強化部材１６０として役立つ場合もある。コア１４４は、編み糸のような材料から形成されてもよい。適切な編み糸のような材料としては、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よく知られたその他の材料が挙げられる。編み糸のような材料は、連続したフィラメント構造を有するものでもよいし、または、紡績によって得られたステープルヤーンでもよい。中央のコア１４４の横方向の幅ｌは比較的狭く、変更される可能性がある。いくつかの実施態様において、横方向の幅ｌは約１０．０ｍｍ以下であり、典型的には約３．０ｍｍ〜約８．０ｍｍ、または、約４．０ｍｍ〜約６．０ｍｍである。
[00226]図６で示されるように、複数のループ１４８は中央のコア１４４の第一および第二面１５２および１５６から横方向に伸長する。観察されるように、複数のループ１４８および中央のコア１４４は、藻類を培養しながらそれらを回収したり、または、抑制したりすることができるような配置が提供されるように設計される。複数のループ１４８によって、藻類のコロニーの増殖に適応するような形状にする柔軟さが提供される。同時に、複数のループ１４８は、ガス、具体的には二酸化炭素が水を通って上昇しないようにするものであり、それによって媒体１１０上で増殖する藻類の付近に二酸化炭素が留まる時間を長くすることができる（以下でより詳細に説明される）。
[00227]複数のループ１４８は、典型的には中央のコア１４４と同じ材料で構築され、さらに可変の横方向の幅ｌ’を含んでいてもよい。この実施例において、複数のループ１４８それぞれの横方向の幅ｌ’は約１０．０ｍｍ〜約１５．０ｍｍの範囲内のであってよく、この例において、中央のコア１４４は、媒体１１０の横方向全体の幅の約７分の１〜５分の１を占める。媒体１１０は、微小藻類のような水が媒介する微生物の物理的な捕獲および取り込みを提供する高番手のフィラメント糸を含む。また媒体１１０のループ形状も、ネットに似た方式で藻類の捕捉を助ける。
[00228]図６〜８を参照すると、媒体１１０は、任意に多種多様の強化部材の使用によって強化されてもよい。強化部材は、媒体１１０の一部、例えば媒体１１０の撚り合わせた糸であってもよいし、または、追加の強化部材は、媒体１１０と分かれていてもよい。特に図６を参照すれば、媒体１１０は２つの強化部材１７６および１８０を含んでいてもよく、一方の部材はコア１４４の両側に配置されている。このような実施態様において、２つの強化部材１７６および１８０は、媒体１１０の撚り合わせた糸の一部である外壁の形態である。特に図８を参照すれば、媒体１１０は、撚り合わせて編まれた中央のコア１４４と分かれた追加の強化部材１６０を含む。追加の強化部材は、中央のコア１４４に沿ってそれらと相互に連結される。強化部材１６０の材料は、典型的には中央のコア１４４よりも高い引張強度を有し、約５０．０ポンド〜約５００ポンドの範囲の破壊強さを有する可能性がある。従って、強化部材１６０は様々な材料で構築することができ、このような材料としては、高い強度の合成フィラメント、テープ、および、ステンレス鋼ワイヤーまたはその他のワイヤーが挙げられる。２つの特に有用な材料は、ケブラー（Kevlar(R)）、および、テンシロン（Tensylon(R)）である。いくつかの実施態様において、媒体１１０を強化するために複数の追加の強化部材１６０を用いてもよい。
[00229]中央のコア１４４に１種またはそれより多くの強化部材１６０を様々な方式で追加することができる。媒体１１０を強化することができる第一の方式は、編成工程中にコア１４４の緯糸に１種またはそれより多くの強化部材１６０を追加することによる。これらの強化部材１６０は、コア１４４の経糸と実質的に平行な関係で取り付けて、コア１４４の複合構造に縫いこんでもよい。当然のことながら、これらの強化部材の使用によって、中央のコア１４４の幅を、コアの引張強度を有意に損うことなく、既知の媒体の中央のコアと比較して小さくすることができる。
[00230]媒体１１０を強化することができるその他の方式は、１種またはそれより多くの強化部材１６０を、撚りの操作で、その後の編成工程で導入することを含む。この方法は、中央のコア１４４に張力がかかった強化部材を平行に導入することを可能にするものであり、それにより中央のコア１４４がこれらの強化部材１６０に巻き付いた状態になる。
[00231]加えて、強化部材１６０を取り込む様々な方式を組み合わせてもよい。従って、編成プロセス中に１種またはそれより多くの強化部材１６０を中央のコア１４４に入れてもよく、続いて、その後の撚りの工程中に１種またはそれより多くの強化部材１６０を導入してもよい。これらの強化部材１６０は、同一でもよいしまたは異なっていてもよい（例えば編成中にケブラー（Kevlar(R)）を使用してもよく、撚っている間にステンレス鋼ワイヤーを導入してもよい）。
[00232]さらに、強化部材１６０の存在は、媒体１１０における伸縮性の低減に役に立つ可能性がある。これらのラインに沿って、媒体１１０は、媒体１フィートあたり既知の構造よりも多くのポンド（質量）を保持することができる。媒体１１０は、約５００ポンド（質量）／フィートまで提供することができる。これは、媒体が曲がりやすくなったり、または、使用中に破断したりする危険を減少させるという利点があり、さらに藻類培養システム２０が、媒体１１０からの藻類の除去が必要となる前に、より大量の藻類を生産できるようにする。
[00233]上記で示したように、図示された典型的な媒体は、システム２０で利用が可能な多種多様の媒体のうちのほんの一例である。ここで図９および１０を参照すると、その他の典型的な媒体１１０が説明され、これは、延長部材１４４、および、延長部材１４４から突き出した複数の突起または媒体部材１４８を含む。この図示された典型的な実施態様において、延長部材１４４は、延長された中央のコア１４４であり、これは織物であってもよく、媒体部材１４８は、媒体部材１４８が実質的に中央のコア１４４に対して垂直に配向されるように中央のコア１４４に留められていてもよい。媒体部材１４８は、ループ状ではないが、その代わりに、中央のコア１４４から外へ向かって突き出た材料の実質的に直線状の糸である。コンテナー３２で用いられる場合、中央のコア１４４は上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間を垂直に伸長し、媒体部材１４８は、実質的に水平に配向される。コンテナー３２中に存在する藻類は、中央のコア１４４および媒体部材１４８に留まっていてもよいし、または、それらに付着していてもよく、それによって、上述され図６〜８で図示されている典型的な媒体１１０の利点と類似した利点を提供することができる。
[00234]続いて図９および１０を参照すれば、中央のコア１４４は、様々な材料で構成されていてもよいし、様々な方式で形成されてもよい。例えば中央のコア１４４は、高い引張強度を有する合成材料で製造された編まれたファイバー構造で構成されていてもよく、このようなファイバー構造としては、例えば、ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン（DACRON(R)）、スペクトル(R)、およびその他のマルチフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリビニリデンが挙げられる。このような構造は、金属糸、および、導光特性を示すモノフィラメントで強化されてもよい。また例えば中央のコア１４４は、以下の方式：編成、押出し、成形、起毛、接着などの１またはそれより多くで形成されてもよい。媒体部材１４８に関して、媒体部材１４８は様々な材料で構成されていてもよく、これらは、様々な方式で中央のコア１４４に導入されてもよいし、または、中央のコア１４４と共に形成されてもよい。例えば媒体部材１４８は、１種またはそれより多くの以下の材料：ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のマルチフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンで構成されていてもよい。当然のことながら、媒体部材１４８は、中央のコア１４４と同じ材料で構成されていてもよいし、または、中央のコア１４４とは異なる材料で構成されていてもよい。また例えば媒体部材１４８は、以下の方式のうちいずれか１つ：編成、房の形成、注入、押出し、成形、起毛、接着などで中央のコア１４４に導入されてもよいし、または、中央のコア１４４と共に形成されてもよい。
[00235]本明細書において説明され図９および１０で示された典型的な媒体１１０は、上述され図６〜８で示された典型的な媒体１１０と類似の特徴および特色を有していてもよい。例えば図９および１０で示された媒体１１０は、図６〜８で示された媒体１１０に関して述べられた強化部材のいずれかの形態を有していてもよい。
[00236]ここで図１１および１２を参照すると、その他の典型的な媒体が説明されており、これは、延長部材１４４、および、延長部材１４４から突き出した複数の突起または媒体部材１４８を含む。この図示された典型的な実施態様において、延長部材１４４は、延長された中央のコア１４４であり、これは織物であってもよく、媒体部材１４８は、媒体部材１４８が中央のコア１４４に対して実質的に垂直に配向されるように中央のコア１４４に織り込まれていてもよい。媒体部材１４８は、ループ状ではないが、その代わりに、中央のコア１４４から外へ向かって突き出た材料の実質的に直線状の糸である。コンテナー３２で用いられる場合、中央のコア１４４は上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間を垂直に伸長して、媒体部材１４８は、実質的に水平に配向される。コンテナー３２中に存在する藻類は、中央のコア１４４および媒体部材１４８に留まっていてもよいし、または、それらに付着していてもよく、それによって上述され図６〜１０で示された典型的な媒体１１０の利点と類似した利点を提供することができる。
[00237]続いて図１１および１２を参照すれば、中央のコア１４４は、様々な材料で構成されていてもよいし、様々な方式で形成されてもよい。例えば中央のコア１４４は、高い引張強度を有する合成材料で製造された、編物のファイバー構造で構成されていてもよく、このようなファイバー構造としては、例えば、ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のマルチフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンが挙げられる。このような構造は、金属糸、および、導光特性を示すモノフィラメントで強化されてもよい。また例えば中央のコア１４４は、以下の方式：編成、房の形成、注入、成形、起毛、押出し、接着などの１またはそれより多くで形成されてもよい。媒体部材１４８に関して、媒体部材１４８は様々な材料で構成されていてもよく、これらは、様々な方式で中央のコア１４４に導入されてもよいし、または、中央のコア１４４と共に形成されてもよい。例えば媒体部材１４８は、１種またはそれより多くの以下の材料：ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のモノフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステルおよびポリ塩化ビニリデンで構成されていてもよい。また材料は、導光特性を示すものでもよい。当然のことながら、媒体部材１４８は、中央のコア１４４と同じ材料で構成されていてもよいし、または、中央のコア１４４とは異なる材料で構成されていてもよい。また例えば媒体部材１４８は、以下の方式のうちいずれか１つ：編成、房の形成、注入、成形、起毛、接着などで中央のコア１４４に導入されてもよいし、または、中央のコア１４４と共に形成されてもよい。
[00238]本明細書において説明され図１１および１２で図示された典型的な媒体１１０は、上述され図６〜１０で示された典型的な媒体１１０と類似の特徴および特色を有していてもよい。例えば図１１および１２で示された媒体１１０は、図６〜８で示された媒体１１０に関して述べられた強化部材のいずれかの形態を有していてもよい。
[00239]ここで図１３および１４を参照すると、その他の典型的な媒体が説明されており、これは、延長部材１４４、および、延長部材１４４から突き出した複数の突起または媒体部材１４８を含む。この図示された典型的な実施態様において、延長部材１４４は、延長された中央のコア１４４であり、これは、撚り糸のような材料、または、ほつれさせることができるその他の材料であってもよいし、媒体部材１４８は、撚り糸のような材料を起毛させたり、または、別の方法で毛羽立たせたりすることによって形成されてもよい。コンテナー３２で用いられる場合、中央のコア１４４は上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間を垂直に伸長し、媒体部材１４８は中央のコア１４４から外側に突き出ている。コンテナー３２中に存在する藻類は、中央のコア１４４および媒体部材１４８に留まっていてもよいし、または、それらに付着していてもよく、それによって、上述され図６〜１２で示された典型的な媒体１１０の利点と類似した利点を提供することができる。
[00240]続いて図１３および１４を参照すれば、中央のコア１４４は、様々な材料で構成されていてもよいし、様々な方式で形成されてもよい。例えば中央のコア１４４は、以下の方式の１またはそれより多く：編成、房の形成、注入、押出し、成形、起毛、接着などで形成されてもよい。媒体部材１４８は、中央のコア１４４を起毛させたり、または、別の方法で毛羽立たせたりすることによって形成されるので、媒体部材１４８は、中央のコア１４４と同じ材料で構成される。
[00241]本明細書において説明され図１３および１４で示された典型的な媒体１１０は、上述され図６〜１２で示された典型的な媒体１１０と類似の特徴および特色を有していてもよい。例えば図１３および１４で示された媒体１１０は、図６〜８で示された媒体１１０に関して述べられた強化部材のいずれかの形態を有していてもよい。
[00242]ここで図１５および１６を参照すると、その他の典型的な媒体が説明されており、これは、延長部材１４４、および、延長部材１４４から突き出した複数の突起または媒体部材１４８を含む。この図示された典型的な実施態様において、延長部材１４４は、延長された中央のコア１４４であり、これは、中央のコア１４４から突き出した媒体部材１４８を提供するために、引掻かれた、削られた、こすられた、毛羽立たせた、くぼませた、引き裂かれた、えぐられた、または、別の方法で傷をつけた固形材料で構成されていてもよい。コンテナー３２で用いられる場合、中央のコア１４４は上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間を垂直に伸長し、媒体部材１４８が中央のコア１４４から実質的に水平に突き出でる。コンテナー３２中に存在する藻類は、中央のコア１４４および媒体部材１４８に留まっていてもよいし、または、それらに付着していてもよく、それによって、上述され図６〜１４で示された典型的な媒体１１０の利点と類似した利点を提供することができる。
[00243]続いて図１５および１６を参照すれば、中央のコア１４４は、様々な材料で構成されていてもよいし、様々な方式で形成されてもよい。例えば中央のコア１４４は、プラスチック、アクリル繊維、金属炭素繊維、ガラス、繊維強化プラスチック、複合材料、または、糸、フィラメントもしくは粒子がブレンドされた組み合わせで構成されていてもよい。媒体部材１４８は中央のコア１４４の外面に傷をつけることによって形成される場合があることから、媒体部材１４８は、中央のコア１４４と同じ材料で構成される。
[00244]本明細書において説明され図１５および１６で示された典型的な媒体１１０は、上述され図６〜１４で示された典型的な媒体１１０と類似の特徴および特色を有していてもよい。例えば図１５および１６で示された媒体１１０は、図６〜８で示された媒体１１０に関して述べられた強化部材のいずれかの形態を有していてもよい。
[00245]ここで図１７および１８を参照すると、その他の典型的な媒体が説明されており、これは、延長部材１４４、および、延長部材１４４から突き出した複数の突起または媒体部材１４８を含む。この図示された典型的な実施態様において、延長部材１４４は、延長された中央のコア１４４であり、これは、容易に光を伝達してそれらから光を放出する材料で構成されていてもよく、媒体部材１４８は、中央のコア１４４の周りにぴったりと巻かれた１またはそれより多くの糸状媒体を含む。１個またはそれより多くの光源からこの典型的な媒体１１０の中央のコア１４４に光が放出され、続いて中央のコア１４４から光が放出される可能性がある。コンテナー３２中に存在する藻類は、中央のコア１４４および媒体部材１４８に留まっていてもよいし、または、それらに付着していてもよい。媒体部材１４８と中央のコア１４４とがぴったりと巻き付いているために、中央のコア１４４から放出された光は、媒体部材１４８および藻類上に放出されると予想される。この典型的な媒体１１０のいくつかの実施態様において、中央のコア１４４の外面は、中央のコア１４４の内部から外部へ光が回折しやすくするために、例えば引掻かれた、削られた、こすられた、毛羽立たせた、くぼませた、引裂かれた、えぐられた、または、別の方法で傷をつけられた外面でもよい。
[00246]続いて図１７および１８を参照すれば、中央のコア１４４は、様々な材料で構成されていてもよいし、様々な方式で形成されてもよい。例えば中央のコア１４４は、透明または半透明の材料、例えばアクリル繊維、ガラスなどで構成されていてもよい。このようなまた材料は、導光特性を示すものでもよい。媒体部材１４８に関して、媒体部材１４８は様々な材料で構成されていてもよく、これらは、様々な立体配置を有する可能性がある。例えば媒体部材１４８は、１種またはそれより多くの以下の材料：ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のモノフィラメント、および、マルチフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンで構成されていてもよい。また材料は、導光特性を示すものでもよい。また例えば中央のコア１４４の周りに巻かれた媒体部材１４８は、多種多様の立体配置を有する可能性があり、例えば図６〜８で示されたものに類似したループコード状の媒体、図９〜１６で示されたその他の典型的な媒体のいずれか、または、その他の形状、サイズおよび立体配置であってもよい。
[00247]本明細書において説明され図１７および１８で示された典型的な媒体１１０は、上述され図６〜１６で示された典型的な媒体１１０と類似の特徴および特色を有していてもよい。例えば図１７および１８で示された媒体１１０は、図６〜８で示された媒体１１０に関して述べられた強化部材のいずれかの形態を有していてもよい。
[00248]ここで図１９を参照すると、その他の典型的な媒体が説明されており、これは、延長部材１４４、および、延長部材１４４から突き出した複数の突起または媒体部材１４８を含む。この図示された典型的な実施態様において、延長部材１４４はの端部の端部に取り付けられ、媒体部材１４８は、延長部材１４４の片側に伸長する。いくつかの典型的な実施態様において、延長部材１４４は、織物であってもよく、媒体部材１４８が実質的に延長部材１４４に対して垂直に配向されるように媒体部材１４８が延長部材１４４に織り込まれていてもよい。図示された典型的な実施態様において、媒体部材１４８は、延長部材１４４から外へ向かって突き出た材料の実質的に直線状の糸である。その他の典型的な実施態様において、媒体部材１４８はループであってもよい。コンテナー３２で用いられる場合、延長部材１４４は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で垂直に伸びて、媒体部材１４８は、実質的に水平に配向される。コンテナー３２中に存在する藻類は、延長部材１４４および媒体部材１４８に留まっていてもよいし、または、それらに付着していてもよく、それによって、上述され図６〜１８で示された典型的な媒体１１０の利点と類似の利点を提供することができる。
[00249]続いて図１９を参照すれば、延長部材１４４は、様々な材料で構成されていてもよいし、様々な方式で形成されてもよい。例えば、延長部材１４４は、高い引張強度を有する合成材料で製造された編まれたファイバー構造で構成されていてもよく、このようなファイバー構造としては、例えば、ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のマルチフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンが挙げられる。このような構造は、金属糸、および、導光特性を示すモノフィラメントで強化されてもよい。また例えば、延長部材１４４は、１またはそれより多くの以下の方式：編成、房の形成、注入、成形、起毛、押出し、接着などで形成されてもよい。媒体部材１４８に関して、媒体部材１４８は様々な材料で構成されていてもよく、これらは、様々な方式で延長部材１４４に導入されてもよいし、または、それらと共に形成されてもよい。例えば媒体部材１４８は、１種またはそれより多くの以下の材料：ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のモノフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンで構成されていてもよい。また材料は、導光特性を示すものでもよい。当然のことながら、媒体部材１４８は、延長部材１４４と同じ材料で構成されていてもよいし、または、延長部材１４４とは異なる材料で構成されていてもよい。また例えば媒体部材１４８は、以下の方式のうちの１つ：編成、房の形成、注入、成形、起毛、接着などによって延長部材１４４に導入されてもよいし、または、それらと共に形成されてもよい。
[00250]本明細書において説明され図１９で示された典型的な媒体１１０は、上述され図６〜１８で示された典型的な媒体１１０と類似の特徴および特色を有していてもよい。例えば図１９で示された媒体１１０は、図６〜８で示された媒体１１０に関して述べられた強化部材のいずれかの形態を有していてもよい。
[00251]ここで図２０を参照すると、その他の典型的な媒体が説明されており、これは、延長部材１４４、および、延長部材１４４から突き出した複数の突起または媒体部材１４８を含む。この図示された典型的な実施態様において、延長部材１４４は、媒体部材１４８の端部の付近に取り付けられて、媒体部材１４８の中心から移動される。いくつかの典型的な実施態様において、延長部材１４４は、織物であってもよく、媒体部材１４８が実質的に延長部材１４４に対して垂直に配向されるように媒体部材１４８が延長部材１４４に織り込まれていてもよい。図示された典型的な実施態様において、媒体部材１４８は、延長部材１４４から外へ向かって突き出た材料の実質的に直線状の糸である。その他の典型的な実施態様において、媒体部材１４８はループであってもよい。コンテナー３２で用いられる場合、延長部材１４４は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で垂直に伸長して、媒体部材１４８は、実質的に水平に配向される。コンテナー３２中に存在する藻類は、延長部材１４４および媒体部材１４８に留まっていてもよいし、または、それらに付着していてもよく、それによって、上述され図６〜１９で示された典型的な媒体１１０の利点と類似の利点を提供することができる。
[00252]続いて図２０を参照すれば、延長部材１４４は、様々な材料で構成されていてもよいし、様々な方式で形成されてもよい。例えば延長部材１４４は、高い引張強度を有する合成材料で製造された編まれたファイバー構造で構成されていてもよく、このようなファイバー構造としては、例えば、ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のマルチフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンが挙げられる。このような構造は、金属糸、および、導光特性を示すモノフィラメントで強化されてもよい。また例えば、延長部材１４４は、１またはそれより多くの以下の方式：編成、房の形成、注入、成形、起毛、押出し、接着などで形成されてもよい。媒体部材１４８に関して、媒体部材１４８は様々な材料で構成されていてもよく、これらは、様々な方式で延長部材１４４に導入されてもよいし、または、それらと共に形成されてもよい。例えば媒体部材１４８は、１種またはそれより多くの以下の材料：ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のモノフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンで構成されていてもよい。また材料は、導光特性を示すものでもよい。当然のことながら、媒体部材１４８は、延長部材１４４と同じ材料で構成されていてもよいし、または、延長部材１４４とは異なる材料で構成されていてもよい。また例えば媒体部材１４８は、以下の方式のうちの１つ：編成、房の形成、注入、成形、起毛、接着などによって延長部材１４４に導入されてもよいし、または、それらと共に形成されてもよい。
[00253]本明細書において説明され図２０で示された典型的な媒体１１０は、上述され図６〜１９で示された典型的な媒体１１０と類似の特徴および特色を有していてもよい。例えば図２０で示された媒体１１０は、図６〜８で示された媒体１１０に関して述べられた強化部材のいずれかの形態を有していてもよい。
[00254]ここで図２１を参照すると、その他の典型的な媒体が説明されており、これは、延長部材１４４、および、延長部材１４４から突き出した複数の突起または媒体部材１４８を含む。この図示された典型的な実施態様において、延長部材１４４は、媒体部材１４８の端部の付近に取り付けられて、媒体部材１４８の中心から移動される。いくつかの典型的な実施態様において、延長部材１４４は、織物であってもよく、媒体部材１４８が実質的に延長部材１４４に対して垂直に配向されるように媒体部材１４８が延長部材１４４に織り込まれていてもよい。図示された典型的な実施態様において、媒体部材１４８は、延長部材１４４から外へ向かって突き出た材料の実質的に直線状の糸である。その他の典型的な実施態様において、媒体部材１４８はループであってもよい。コンテナー３２で用いられる場合、延長部材１４４は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で垂直に伸長して、媒体部材１４８は、実質的に水平に配向される。コンテナー３２中に存在する藻類は、延長部材１４４および媒体部材１４８に留まっていてもよいし、または、それらに付着していてもよく、それによって、上述され図６〜２０で示された典型的な媒体１１０の利点と類似の利点を提供することができる。
[00255]続いて図２１を参照すれば、延長部材１４４は、様々な材料で構成されていてもよいし、様々な方式で形成されてもよい。例えば延長部材１４４は、高い引張強度を有する合成材料で製造された編まれたファイバー構造で構成されていてもよく、このようなファイバー構造としては、例えば、ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のマルチフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンが挙げられる。このような構造は、金属糸、および、導光特性を示すモノフィラメントで強化されてもよい。また例えば、延長部材１４４は、１またはそれより多くの以下の方式：編成、房の形成、注入、成形、起毛、押出し、接着などで形成されてもよい。媒体部材１４８に関して、媒体部材１４８は様々な材料で構成されていてもよく、これらは、様々な方式で延長部材１４４に導入されてもよいし、または、それらと共に形成されてもよい。例えば媒体部材１４８は、１種またはそれより多くの以下の材料：ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のモノフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンで構成されていてもよい。また材料は、導光特性を示すものでもよい。当然のことながら、媒体部材１４８は、延長部材１４４と同じ材料で構成されていてもよいし、または、延長部材１４４とは異なる材料で構成されていてもよい。また例えば媒体部材１４８は、以下の方式のうちの１つ：編成、房の形成、注入、成形、起毛、接着などによって延長部材１４４に導入されてもよいし、または、それらと共に形成されてもよい。
[00256]本明細書において説明され図２１で示された典型的な媒体１１０は、上述され図６〜２０で示された典型的な媒体１１０と類似の特徴および特色を有していてもよい。例えば図２１で示された媒体１１０は、図６〜８で示された媒体１１０に関して述べられた強化部材のいずれかの形態を有していてもよい。
[00257]ここで図２２を参照すると、その他の典型的な媒体が説明されており、これは、延長部材１４４、および、延長部材１４４から突き出した複数の突起または媒体部材１４８を含む。この図示された典型的な実施態様において、延長部材１４４は、様々な媒体部材１４８に沿って異なる位置に取り付けられる。いくつかの典型的な実施態様において、延長部材１４４は、織物であってもよく、媒体部材１４８が実質的に延長部材１４４に対して垂直に配向されるように媒体部材１４８が延長部材１４４に織り込まれていてもよい。図示された典型的な実施態様において、媒体部材１４８は、延長部材１４４から外へ向かって突き出た材料の実質的に直線状の糸である。その他の典型的な実施態様において、媒体部材１４８はループであってもよい。コンテナー３２で用いられる場合、延長部材１４４は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で垂直に伸びて、媒体部材１４８は、実質的に水平に配向される。コンテナー３２中に存在する藻類は、延長部材１４４および媒体部材１４８に留まっていてもよいし、または、それらに付着していてもよく、それによって、上述され図６〜２１で示された典型的な媒体１１０の利点と類似の利点を提供することができる。
[00258]続いて図２２を参照すれば、延長部材１４４は、様々な材料で構成されていてもよいし、様々な方式で形成されてもよい。例えば延長部材１４４は、高い引張強度を有する合成材料で製造された編まれたファイバー構造で構成されていてもよく、このようなファイバー構造としては、例えば、ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のマルチフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンが挙げられる。このような構造は、金属糸、および、導光特性を示すモノフィラメントで強化されてもよい。また例えば、延長部材１４４は、１またはそれより多くの以下の方式：編成、房の形成、注入、成形、起毛、押出し、接着などで形成されてもよい。媒体部材１４８に関して、媒体部材１４８は様々な材料で構成されていてもよく、これらは、様々な方式で延長部材１４４に導入されてもよいし、または、それらと共に形成されてもよい。例えば媒体部材１４８は、１種またはそれより多くの以下の材料：ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のモノフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンで構成されていてもよい。また材料は、導光特性を示すものでもよい。当然のことながら、媒体部材１４８は、延長部材１４４と同じ材料で構成されていてもよいし、または、延長部材１４４とは異なる材料で構成されていてもよい。また例えば媒体部材１４８は、以下の方式のうちの１つ：編成、房の形成、注入、成形、起毛、接着などによって延長部材１４４に導入されてもよいし、または、それらと共に形成されてもよい。
[00259]本明細書において説明され図２２で示された典型的な媒体１１０は、上述され図６〜２１で示された典型的な媒体１１０と類似の特徴および特色を有していてもよい。例えば図２２で示された媒体１１０は、図６〜８で示された媒体１１０に関して述べられた強化部材のいずれかの形態を有していてもよい。
[00260]ここで図２３を参照すると、その他の典型的な媒体が説明されており、これは、一対の延長部材１４４、および、延長部材１４４から突き出てそれらから伸びた複数の突起または媒体部材１４８を含む。この図示された典型的な実施態様において、延長部材１４４は、媒体部材１４８の端部の付近に取り付けられ、媒体部材１４８の中心から移動される。いくつかの典型的な実施態様において、延長部材１４４は、織物であってもよく、媒体部材１４８が実質的に延長部材１４４に対して垂直に配向されるように媒体部材１４８が延長部材１４４に織り込まれていてもよい。図示された典型的な実施態様において、媒体部材１４８は、延長部材１４４から外へ向かって突き出た材料の実質的に直線状の糸である。その他の典型的な実施態様において、媒体部材１４８はループであってもよい。コンテナー３２で用いられる場合、延長部材１４４は上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６との間を垂直に伸長し、媒体部材１４８は、実質的に水平に配向される。コンテナー３２中に存在する藻類は、延長部材１４４および媒体部材１４８に留まっていてもよいし、または、それらに付着していてもよく、それによって、上述され図６〜２２で示された典型的な媒体１１０の利点と類似の利点を提供することができる。
[00261]続いて図２３を参照すれば、延長部材１４４は、様々な材料で構成されていてもよいし、様々な方式で形成されてもよい。例えば延長部材１４４は、高い引張強度を有する合成材料で製造された編まれたファイバー構造で構成されていてもよく、このようなファイバー構造としては、例えば、ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のマルチフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンが挙げられる。このような構造は、金属糸、および、導光特性を示すモノフィラメントで強化されてもよい。また例えば、延長部材１４４は、１またはそれより多くの以下の方式：編成、房の形成、注入、成形、起毛、押出し、接着などで形成されてもよい。媒体部材１４８に関して、媒体部材１４８は様々な材料で構成されていてもよく、これらは、様々な方式で延長部材１４４に導入されてもよいし、または、それらと共に形成されてもよい。例えば媒体部材１４８は、１種またはそれより多くの以下の材料：ナイロン(R)、ケブラー(R)、ダクロン(R)、スペクトル(R)、およびその他のモノフィラメントを撚ったファイバー、例えばポリエステル、および、ポリ塩化ビニリデンで構成されていてもよい。また材料は、導光特性を示すものでもよい。当然のことながら、媒体部材１４８は、延長部材１４４と同じ材料で構成されていてもよいし、または、延長部材１４４とは異なる材料で構成されていてもよい。また例えば媒体部材１４８は、以下の方式のうちの１つ：編成、房の形成、注入、成形、起毛、接着などによって延長部材１４４に導入されてもよいし、または、それらと共に形成されてもよい。
[00262]本明細書において説明され図２３で示された典型的な媒体１１０は、上述され図６〜２２で示された典型的な媒体１１０と類似の特徴および特色を有していてもよい。例えば図２３で示された媒体１１０は、図６〜８で示された媒体１１０に関して述べられた強化部材のいずれかの形態を有していてもよい。
[00263]図示され説明された典型的な媒体は、システム２０で用いられる可能性がある多くの様々なタイプの媒体のうちいくつかとして示したものであり、これらに限定されない。従ってその他のタイプの媒体も、本発明の目的とする本質および範囲に含まれる。
[00264]図３〜５および２４〜２６を参照すると、媒体１１０のフレーム１０８への連結が説明される。媒体１１０はフレーム１０８に様々な方式で連結させることができるが、これらの方式のうちほんの数種のみを本明細書において説明する。説明された媒体１１０をフレーム１０８に連結する方式は、限定する意図はなく、上述したように媒体１１０は多種多様の方式でフレーム１０８に連結させることができる。
[00265]媒体１１０は、様々な方式でコンテナーのフレーム１０８に取り付けることができ、本明細書において説明される方式は、可能性のある多くの方式のうちのほんの数種にすぎない。連結の第一の典型的な方式において、媒体１１０は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で往復して張られた単一の長い糸で構成されていてもよい。この方式において、糸状媒体１１０の第一の端部は、上部のコネクタープレート１１２または下部のコネクタープレート１１６のいずれかに縛られているか、または、別の方法で固定されており、糸状媒体１１０は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で往復して伸長しており、さらに第二の端部は、上部のコネクタープレート１１２または下部のコネクタープレート１１６のいずれかに糸状媒体１１０の長さに応じて縛られており、糸状媒体が十分に引張られた状態では、コネクタープレート１１２、１１６のいずれかが第二の端部に最も近くなる。媒体１１０のうちの一本をこの方式で往復させて張ることによって、互いに離れて配置される上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で伸長した複数の媒体区分１１０が提供される。一本の糸状媒体１１０は、様々な方式で上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で往復して張ることができるが、簡略化するために１つのみの典型的な方式を本明細書において説明しただけであり、この説明されている方式に限定されないこととする。
[00266]このような糸の第一の端部は、上部のコネクタープレート１１２中に設置されたアパーチャ１２８のうちの第一のアパーチャで、上部のコネクタープレート１１２に縛り付けられる。続いて糸状媒体１１０は下部のコネクタープレート１１６に向かって下方へ伸長し、および、下部のコネクタープレート１１６中に設置されたアパーチャ１２８のうちの第一のアパーチャに挿入される。続いて糸状媒体１１０は、下部のブラケットプレート１１６中に設置されたアパーチャ１２８のうちの第一のアパーチャに隣接して設置されたアパーチャ１２８のうちの第二のアパーチャを通って上向きに挿入され、上部のコネクタープレート１１２に向かって上向きに伸長する。続いて糸状媒体１１０は、上部のコネクタープレート１１２中に設置されたアパーチャ１２８のうちの第一のアパーチャに隣接して設置されたアパーチャ１２８のうちの第二のアパーチャを通って上向きに挿入され、続いて上部のコネクタープレート１１２中に設置されたアパーチャ１２８のうちの第二のアパーチャに隣接して設置されたアパーチャ１２８のうちの第三のアパーチャに下に向かって挿入される。上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６中に設置された隣接するアパーチャ１２８の間で往復して糸状媒体１１０を伸長させ続けることによって、媒体１１０が上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６中に設置されたアパーチャ１２８全てに挿入されるようにする。図示された典型的なコネクタープレート１１２、１１６は６個のアパーチャ１２８を含み、糸状媒体１１０の第一の端部は、上部のコネクタープレート１１２中のアパーチャ１２８のうちの１つに縛られているため、これから塞がれる最後のアパーチャ１２８は、上部のコネクタープレート１１２中に存在すると予想される。
[00267]媒体１１０が上部のコネクタープレート１１２中の第六のアパーチャ１２８を塞いだら、糸状媒体１１０は、上部のコネクタープレート１１２中の凹部１３２のうちの第一の凹部に伸長する。この第一の凹部１３２から、糸状媒体１１０は、下部のコネクタープレート１１６中の凹部１３２のうちの第一の凹部に向かって下方へ伸長する。続いて糸状媒体１１０は下部のコネクタープレート１１６の底面１８４に沿って、下部のコネクタープレート１１６中の凹部１３２のうちの第一の凹部に隣接する凹部１３２のうちの第二の凹部に向かって上方へ伸長する。この第二の凹部１３２から、糸状媒体１１０は、上部のコネクタープレート１１２中に設置された凹部１３２のうちの第一の凹部に隣接して設置された凹部１３２のうちの第二の凹部に向かって上方へ伸長する。続いて糸状媒体１１０は、上部のコネクタープレート１１２の上面１８８に沿って、および、上部のコネクタープレート１１２中の凹部１３２のうちの第二の凹部に隣接する凹部１３２のうちの第三の凹部に向かって下方へ伸長する。上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６中に設置された隣接する凹部１３２の間で往復して糸状媒体１１０を伸長させ続けることによって、媒体１１０が上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６中に設置された凹部１３２全てに挿入されるようにする。図示された典型的なコネクタープレート１１２、１１６は１０個の凹部１３２を含み、上部のコネクタープレート１１２中の凹部１３２のうち１つは最初に塞がれるため、これから塞がれる最後の凹部１３２は、上部のコネクタープレート１１２中に存在すると予想される。糸状媒体１１０を、上部のコネクタープレート１１２中の最後の凹部１３２に上向きに挿入したら、糸状媒体１１０の第二の端部は、上部のコネクタープレート１１２中に設置されたアパーチャ１２８のうちの１つに縛り付けることができる。糸状媒体１１０の上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６への固定を補助するために、例えばワイヤー、ロープまたはその他の細くて強い曲げられる装置のようなファスナー１９２が、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６それぞれの端部１４０の周りに配置されており、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６それぞれの端部１４０中に設置されたスロット１３６にきつく締めることによって、ファスナー１９２と、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６と間の凹部１３２中に糸状媒体１１０を封じ込める。上記で示したように、図示され説明された糸状媒体１１０をフレーム１０８に連結する方式は単なる典型的な方式であって、多種多様の代替法が存在しており、それらも本発明の本質および範囲に含まれる。
[00268]図示された実施例において、上部および下部のプレート１１２、１１６のアパーチャ１２８は、一般的には、上部のプレート１１２のアパーチャ１２８が下部のプレート１１６のアパーチャ１２８と垂直に揃うように垂直に整列している。同様に上部および下部のプレート１１２、１１６の凹部１３２は、一般的には垂直に整列している。図示されたように、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で伸長した糸状媒体１１０の様々な伸長部分または区分は、実質的に垂直に伸長する。これは、上部および下部のプレート１１２、１１６の整列させたアパーチャ１２８と、上部および下部のプレート１１２、１１６の整列させた凹部１３２との間で糸状媒体１１０を伸長させることによって達成される。しかし当然のことながら、糸状媒体１１０はまた、整合していないアパーチャ１２８と凹部１３２との間で糸状媒体１１０が伸長するように、垂直方向に対して角度をつけた状態で上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で伸長させてもよい。また当然のことながら、糸状媒体１１０が上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で伸長する際に、らせん状になってもよい。
[00269]連結の第二の方式において、媒体１１０は、それぞれ上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間に張られた複数の別々の媒体１１０で構成されていてもよい。この方式において、媒体１１０はそれぞれ、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で１回伸長する。媒体１１０それぞれの第一の端部は、上部のコネクタープレート１１２または下部のコネクタープレート１１６のうちの一方に縛られているか、または、別の方法で固定されており、第二の端部は、伸長して上部のコネクタープレート１１２または下部のコネクタープレート１１６のもう一方に固定される。この方式で複数の媒体１１０を張りわたすことによって、互いに離れて配置された上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で伸長した複数の媒体区分１１０が提供される。いくつかの実施態様において、複数の媒体１１０は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間に実質的に垂直に張られるが、これは、整列させたアパーチャ１２８と整列させた凹部１３２との間に媒体１１０を伸長させることによって達成される。その他の実施態様において、複数の媒体１１０は、垂直方向に対して角度をつけた状態で上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で張られるが、これは、揃っていないアパーチャ１２８と揃っていない凹部１３２との間に媒体１１０を伸長させることによって達成される。さらなる実施態様において、複数の媒体１１０が、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で伸長する際に複数の媒体１１０は、らせん状になってもよい。
[00270]当然のことながら、単一の媒体または複数の媒体１１０は、本明細書において説明したもの以外の様々な方式で上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６に連結させることもできる。例えば単一の媒体または複数の媒体１１０は、フレーム１０８にクリップ止めされてもよいし、接着させてもよいし、締められてもよいし、または、その他のあらゆる適切な方式で固定されてもよい。
[00271]特に図２５を参照すれば、図示された典型的な媒体１１０の配向は、コンテナー３２の外縁に向かうのではなくコンテナー３２の中心付近（すなわちシャフト１２０の付近）に媒体１１０が高度に密集した状態を提供する。このように媒体１１０が配向することによって、数ある中でも、日光を、最も外側の糸状媒体１１０を通って、内部の糸状媒体１１０が配置されたコンテナー３２の中心に透過させることが容易になり、従って、内部の糸状媒体１１０に配置された藻類の効率的な光合成および培養を促進することができる。一方で、媒体１１０がコンテナー３２の外縁付近でより密集している場合、このような密集した外部媒体１１０は、かなりの量の日光をブロックすると予想され、それによって日光のコンテナー内部３２への透過が遮断され、さらに内部の糸状媒体１１０に配置された藻類光合成および培養が阻害される。このような説明されている実施態様において上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間に張られた媒体１１０を用いれば、媒体１１０によって提供されるコンテナー３２中で水を通過して上昇するガス（例えば二酸化炭素）のための通路が不安定なものになる。この不安定な通路は気泡の上昇を遅くし、それによって気泡と媒体１１０に支持された藻類との接触時間の増加が促進される。
[00272]上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６に媒体１１０を連結させるのに用いられる方式がどのようなものでも、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の周囲に設置された凹部１３２の間で伸長している最も外側の糸状媒体１１０は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の外側の端部１４０の外に突き出る。コネクタープレート１１２、１１６の外側の端部１４０の外に伸長させることによって、図２５および２６で最もよく示されているように糸状媒体１１０がハウジング７６の内表面１９６に留められる（その目的は、以下でより詳細に説明する）。
[00273]ここで図３、４および２７を参照すると、コンテナー３２はまた、ハウジング７６内に配置された典型的なブッシング２００も含む。ブッシング２００は実質的に円形状であり、ハウジング７６の底部付近に取り付けられる。ブッシング２００は、シャフト１２０の端部を受ける中央の開口部２０４を含んでおり、それによりシャフト１２０の端部が支持される。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の適切な位置を維持する。この実施例において、シャフト１２０は中央の開口部２０４内に緩く留められており、ブッシングは、シャフト１２０の実質的な横方向の動きを防ぐ。ブッシング２００は、複数のガスアパーチャ２０８を含んでおり、このガスアパーチャは、コンテナー３２の底部に導入されたガスをブッシング２００を通って透過させる。ブッシング２００は、気泡がブッシング２００を十分に透過できるのであればどのような数およびどのようなサイズのアパーチャ２０８を含んでいてもよい。特に図２８および２９を参照すれば、ブッシング２００の２つのさらなる例が図示される。観察されるように、ブッシング２００は、異なる立体配置およびサイズの穴２０８を含む。
[00274]図３および４に戻って参照すると、コンテナー３２はさらに、ハウジング７６の頂上に設置された上蓋またはカバー２１２を含み、これらは、ハウジング７６の頂上を封鎖して密封することにより、コンテナー３２を外の環境から遮断するものである。いくつかの実施態様において、カバー２１２は、ぴったり合わせたプラスチック製の蓋であり、例えば、回してハウジング７６にはめ込んだり外したりできるＰＶＣ製の清掃口用継手（clean-out coupling）である。あるいはカバー２１２は、ハウジング７６の頂上を十分に密封できるのであれば、どのような多様な目的を有していてもよい。カバー２１２はまた、中央の開口部２１６と、シャフト１２０を受け入れるための中央の開口部２１６に取り付けられ、カバー２１２に対するシャフト１２０の回転を促進するベアリングとも含む（以下でより詳細に説明される）。シャフト１２０は、カバー２１２の下にハウジング７６に向かって伸長し、シャフト１２０の一部はカバー２１２の上に残る。駆動プーリーまたはギア２２０は、カバー２１２の上に取り付けられたシャフト１２０の一部に連結され、シャフト１２０に堅く固定されており、それによりギア２２０とシャフト１２０との相対運動を防ぐことができる。ギア２２０は、駆動部材２２４、および、ベルトまたはチェーン２２８を含む駆動メカニズムに連結される。駆動部材２２４は、ギア２２０とシャフト１２０を回転させるのに使用することもでき、それによってハウジング７６に対してフレーム１０８を回転させることができる（以下でより詳細に説明される）。図示された典型的な実施態様において、駆動部材２２４は、交流または直流モーターであり得る。あるいは駆動部材２２４は、多種多様のその他のタイプの駆動部材であってもよく、例えば燃料で駆動するエンジン、風力による駆動部材、空気圧による駆動部材、人力による駆動部材などが挙げられる。
[00275]上記で示したように、藻類の光合成を促進する目的で自然の日光７２を補う、またはその代用する人工光システム３７を提供することが望ましい場合がある。人工光システム３７は多くの形状および形態をとることができ、様々な方式で稼働することができる。数種の典型的な人工光システム３７が図示され本明細書において説明されているが、これらの典型的な人工光システム３７は、限定することは目的ではなく、従ってその他の人工光システムも考慮され、これらも本発明の本質および範囲に含まれる。
[00276]図３０および３１を参照すると、人工光システムの３７の典型的な実施態様が示される。この典型的な人工光システム３７は、考慮される多くのタイプの人工光システムのうちの一例であり、これらに限定されない。典型的な人工光システム３７によって藻類が光に晒される期間を延長してもよいし、または、自然の日光７２を補ってもよい。図示された実施例において、人工光システム３７は、ベース３９、および、例えばベース３９に連結された発光ダイオード（ＬＥＤ）４１のアレイのような光源を含む。ベース３９およびＬＥＤ４１は、各コンテナー３２の暗い側に設置される。ＬＥＤ４１は低い電圧で稼働することが知られており、そのため極めてわずかなエネルギーしか消費せず、望ましくない多量の熱を発生させない。コンテナー３２の暗い側は、コンテナー３２の最も少ない量の日光７２しか受けられない側である。例えば冬季は地球の北半球に配置されたコンテナー３２の場合、太陽は南の方向で低いため、コンテナー３２の南側に向かって最も多くの日光７２を放出する。この例において、暗い側は、コンテナー３２の北側となる。従ってＬＥＤ４１のアレイは、コンテナー３２の北側に位置する。
[00277]いくつかの実施態様において、ＬＥＤ４１は、約４００ナノメートル（ｎｍ）〜約７００ナノメートルの範囲の波長を有していてもよい。人工照明システム３７は、その上に単一の波長のＬＥＤ４１のみを含んでいてもよいし、または、多種多様の波長のＬＥＤ４１を含んでいてもよく、それによって広範囲の波長を提供することができる。その他の実施態様において、ＬＥＤ４１は、光スペクトル全体ではなく光スペクトルの限られた部分だけを利用する場合もある。このような光スペクトルの限定的な使用の場合、ＬＥＤは、より少ないエネルギーしか消費しない。ＬＥＤによって利用されている光スペクトルの典型的な部分は、青色のスペクトル（すなわち約４００〜約５００ナノメートルの波長）、および、赤色のスペクトル（すなわち約６００〜約８００ナノメートルの波長）を含む場合がおおい。光スペクトルその他の部分から、およびその他の波長で光を放出するＬＥＤでもよく、このようなＬＥＤもなお目的とする本発明の本質および範囲に含まれることとする。
[00278]いくつかの典型的な実施態様において、ベース３９は、コンテナー３２の暗い側またはいくつかのその他コンテナー３２の部分に日光７２を反射させるために自然に反射するものでもよい。このような実施態様において、コンテナー３２を通り抜ける、コンテナー３２から外れる、または、別の方法でコンテナー３２に、またはその上に放出されない日光７２を反射性を有するベース３９に取り込んで、コンテナー３２上に反射させてその中に入るようにする。
[00279]その他の実施態様において、人工光システム３７は、ＬＥＤ以外の光源４１を含んでいてもよく、このような光源としては、例えば、蛍光灯、白熱灯、高圧ナトリウム灯、メタルハライド灯、量子ドット、レーザー、光伝導ファイバーなどが挙げられる。さらにその他の実施態様において、人工光システム３７は、コンテナー３２上に光を放出させるためにコンテナー３２の周りに配置された複数の光ファイバーの光路を含んでいてもよい。このような実施態様において、光ファイバーの光路は、ＬＥＤまたはその他の発光装置などの様々な方式で光を受けとってもよいし、または、日光７２を受けて、回収された日光７２を光ファイバーケーブルを介して光路に移動させるように配向させた太陽光回収装置から受けとってもよい。
[00280]加えて、人工光システム３７によって放出される光は、連続的に放出されてもよいし、または、望ましい頻度で点滅させてもよい。ＬＥＤ４１を点滅させることは、波の動きや変化する水の透明度によって引き起こされる一貫しない光の強度による光回折などの天然の水中の状態を模擬することになる。いくつかの実施例において、光は、約３７ｋＨｚの頻度で点滅させてもよく、この頻度は、連続的な光を放出するＬＥＤ４１の場合よりも２０％高い藻類の収量が得られるが示されている。その他の実施例において、光は、約５ｋＨｚ〜約３７ｋＨｚの範囲で点滅させてもよい。
[00281]ここで図３２および３３を参照すると、人工光システム３７のその他の典型的な実施態様が示される。図３０および３１で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図３２および３３で示されたコンテナーおよび人工光システムとで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00282]この図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７は、コンテナー３２の中心またはその付近に設置された透明または半透明の中空管３２０、および、光源４１、例えば管３２０内に取り付けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを含む。あるいはその他のタイプの光源４１を管３２０内に取り付けてもよく、このような光源としては、例えば、蛍光灯、白熱灯、高圧ナトリウム灯、メタルハライド灯、量子ドット、光ファイバー、エレクトロルミネッセンス、ストロボライト、レーザーなどが挙げられる。この人工光システム３７は、裏側から、すなわち日光７２がコンテナー３２に透過する方向とは逆方向でコンテナー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、またはその代用として使用することもでき、コンテナー内部３２に直接的な光を提供する。場合によっては、日光７２のコンテナー内部３２への透過は、困難を伴う場合があるなぜなら、日光７２をコンテナー内部３２まで到達させるために、日光７２を、ハウジング７６、水、および、コンテナー３２中に取り付けられた藻類を透過させなければならず、または、日光７２は、それほど高い強度を有さない場合も有る（例えば、曇った日、日の出および日没時）。
[00283]管３２０は、コンテナー３２のハウジング７６に固定されており、管３２０の周りでフレーム１０８が回転する。管３２０の下端は、下部のコネクタープレート１１６の中央のアパーチャ１２４を通って伸長して、ブッシング２００中の中央の開口部２０４に固定される。下部のコネクタープレート１１６の中央のアパーチャ１２４は、アパーチャ１２４の内部の縁と管３２０との間にスペースを提供できるように十分大きい。管３２０の第二のエンドは、ブッシング２００に固定することができ、これは、固定が堅く、操作中に管３２０とブッシング２００との間で動き生じなければ、どのような方式で固定してもよい。いくつかの実施態様において、管３２０の外壁は、外部のねじ筋を含み、ブッシングの中央の開口部２０４の内部の縁は、それと相補的な内部のねじ筋を含む。この実施態様において、管３２０は、ブッシングの中央の開口部２０４にねじ筋を通すことによってブッシング２００にねじ筋で固定される。管３２０は、ブッシングの中央の開口部２０４に回し入れられて、ねじのようにしてブッシング２００に固定される。その他の実施態様において、管３２０は、それらの外表面にねじ筋を含んでいてもよく、さらに下部のコネクタープレート１１６の中央のアパーチャ１２４を通って伸長し、管３２０に１個またはそれより多くのナットまたはその他のねじ筋を有するファスナー３２４をねじ入れてもよく、それにより、管３２０をブッシング２００に固定することができる。このような実施態様において、第一のナット３２４はブッシング２００の上に配置されてもよいし、第二のナット３２４はブッシング２００の下に配置されてもよく、さらにナット３２４をブッシング２００にきつく締めつけて、管３２０をブッシング２００に固定することもできる。さらにその他の好ましい実施態様において、管３２０の下端は、様々なその他の方式でブッシング２００に固定され、例えば結合、溶接、接着、または、管３２０とブッシング２００との間の動きを抑えるその他のあらゆるタイプの固定方法によって固定される。管３２０の上端は、上部のコネクタープレート１１２の中央のアパーチャ１２４を通って伸長し、ここで中央のアパーチャ１２４は、中央のアパーチャ１２４の内部の縁と管３２０との間にスペースを提供できるように十分大きい。管３２０の上端が支持される方式は、以下でより詳細に説明される。
[00284]続いて図３２および３３を参照すれば、人工光システム３７は、コンテナー３２の中心に照明管３２０を含むために、フレーム１０８は異なる立体配置を有することが必要である。この図示された典型的な実施態様において、フレーム１０８は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６、中空の駆動管３２８、横方向の支持プレート３３２、および、複数の支柱３３６を含む。駆動管３２８は、プーリー２２０、駆動ベルト２２８およびモーター２２４に連結されており、シャフト１２０と類似の方式で駆動される。横方向の支持プレート３３２は駆動管３２８に固定されており、駆動管３２８と共に回転する。支持プレート３３２および駆動管３２８が一緒に回転しさえすれば、どのような方式で支持プレート３３２を駆動管３２８に固定してもよい。例えば支持プレート３３２は、駆動管３２８に溶接してもよいし、結合してもよいし、接着してもよいし、締め付けてもよいし、または、別の方法で固定してもよい。横方向の支持プレート３３２は、例えば円柱形、十字型（図４６を参照）などの多種多様の形状および立体配置を有していてもよい。複数の支柱３３６は、それらの上端で支持プレート３３２に固定され、それらの下端で下部のコネクタープレート１１６と固定される。このような支柱は上部のコネクタープレート１１２も通過し、同様にそこに固定されてもよい。図示された典型的な実施態様において、フレーム１０８は、２つの支柱３３６を含む。しかしながらフレーム１０８は、多数の支柱３３６を含んでいてもよく、このような支柱もなお本発明の本質および範囲に含まれることとする。フレーム１０８の回転中に、モーター２２４はベルト２２８とプーリー２２０を駆動させ、それに続いて駆動管３２８を回転させる。駆動管３２８の回転によって支持プレート３３２が回転し、それによって支柱３３６の回転を引き起こし、最終的には上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６および媒体１１０の回転を引き起こす。
[00285]特に図３３を参照すれば、管３２０に取り付けられたＬＥＤ４１に電力を送るための典型的な方式が説明される。ＬＥＤ４１またはその他のシステム２０の電子機器にダメージを与えないように、管３２０の内部が乾燥したままであり水分を含まないことが望ましい。図示された典型的な実施態様において、管３２０の上端が駆動管３２８の下端を取り囲み、密封装置３４０が駆動管３２８の外表面と管３２０の内表面との間に取り付けられることによって、有効な密封が形成され、管３２０に水が入らないようにすることができる。このような管３２０と駆動管３２８との間に密封装置が配置されることによって、管３２０の上端への支持が提供される。駆動管３２８は、駆動ベルト２２８およびプーリー２２０によって加えられる力を受けるため、駆動管３２８の周りに支持装置３４４を配置して追加の支持体を設けてもよい。
[00286]電力を管３２０内のＬＥＤ４１に提供するために、電源から複数の電線３４８をＬＥＤ４１に配線しなければならない。典型的な実施態様において、駆動管３２８は中空であり、電線３４８は、駆動管３２８の上端に伸長し、駆動管３２８を通って、駆動管３２８の下端から出て管３２０に伸長し、最終的にはＬＥＤ４１に連結される。上記で示したように、駆動管３２８は回転し、管３２０およびＬＥＤ４１は回転しない。電線３４８の回転は電線３４８のねじれを引き起こし、最終的には破断されることによってＬＥＤ４１の電源が切られるか、または、別の方法で電源からＬＥＤ４１への電力供給が中断されると予想される。従って、駆動管３２８が回転する際に、電線３４８が駆動管３２８内で常に動かないことが望ましい。これは様々な方式で達成が可能である。例えば電線３４８を、電線３４８と駆動管３２８の内表面との接触が起こらないような方式で駆動管３２８の中心を通って伸長させてもよい。上記で示したように、駆動管３２８は回転し、管３２０およびＬＥＤ４１は回転しない。電線３４８と駆動管３２８の内表面とを接触させないようにすることによって、電線３４８と接触することなく、且つ電線３４８が捻れることなく、電線３４８に対して駆動管３２８を回転させることが可能になると予想される。また例えば、第二の管または装置を駆動管３２８内に同軸で配置してもよいし、駆動管３２８の内表面から内側に置き換えてもよいし、さらに、駆動管３２８内に固定してもよく、それによって第二の管または装置の周りで駆動管３２８を回転させことができる。このような例において、電線３４８は第二の管または装置を通って配線され、駆動管３２８の内表面に第二の管または装置が固定されないようにする。電線３４８の捻れを防ぐその他のたくさんの方式が考慮され、それらは本発明の本質および範囲に含まれる。
[00287]続いて図３３を参照すれば、管３２０の外面と接触してワイピングするためのワイパーブレード３５２が提供される。ワイパーブレード３５２は、その上端で上部のコネクタープレート１１２に連結され、その下端で下部のコネクタープレート１１６に連結される。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が管３２０の外面をワイピングする。このワイピングによって、管３２０の外面に付着したあらゆる藻類またはその他の堆積物が取り除かれる。管３２０から藻類およびその他の堆積物を一掃することによって、管３２０に最適な照明性能を与えることができる。管３２０の外表面上にかなりの量の藻類が堆積すると、この実施態様の人工光システム３７の有効性に悪影響を与える可能性がある。
[00288]当然のことながら、図３２および３３で示された人工光システム３７は、そのままで使用してもよいし、または、本明細書において開示されたその他のあらゆる人工光システム３７と組み合わせて使用してもよい。例えばシステム２０は、図３０および３１で示されたようなコンテナー３２を外部から照らすための第一の人工光システム３７を含んでいてもよいし、さらに、図３２および３３で示されたコンテナー３２を内部から照らすための人工光システム３７を含んでいてもよい。
[00289]図３４を参照すると、管３２０の外面をワイピングする代替方式が説明される。この図示された典型的な実施態様において、内部の媒体区分または糸状媒体は管３２０の外面に隣接して取り付けられ、それらに留められる。フレーム１０８の回転によって糸状媒体１１０が回転することで、管３２０の外面をワイピングして、藻類またはその他の堆積物を管３２０の外面から取り除くことができる。簡略化するために、図３４では内部の糸状媒体１１０のみが記載されているが、その他の糸状媒体１１０もコンテナー３２中に存在すると思われる。
[00290]図３５および３６を参照すると、管３２０の外面をワイピングするその他の代替方式をこの図示された典型的な実施態様で説明する。糸状媒体１１０は、図３４で示されたものと同じように配置される。すなわち内部の糸状媒体１１０は、管３２０の外面と隣接して、および、それらと接触して配置される。図３４と同様に、簡略化のために内部の糸状媒体１１０のみが図３５および３６で説明されているが、その他の糸状媒体１１０もコンテナー３２中に存在すると思われる。場合によっては、フレーム１０８の回転のために、遠心力により内部の糸状媒体１１０が外へ向かって曲がり、管３２０の外面と接触しなくなる可能性がある。このように内部の糸状媒体１１０が外へ向かって曲がらないように、剛性付与装置（rigid device）３５４を内部の糸状媒体１１０それぞれに連結させてもよい。このような剛性付与装置３５４は、例えばプラスチック、金属、硬質ゴムなどの様々な材料で製造されていてもよい。利用可能な剛性付与装置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ー、金属ワイヤーなどが挙げられる。剛性付与装置３５４は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間にある内部の糸状媒体１１０の全長にわたり伸長させてもよく、または、内部の糸状媒体１１０の長さの一部だけに伸長させてもよい。例えば剛性付与装置３５４は、上部のコネクタープレート１１２から下方へ伸長させてもよいし、下部のコネクタープレート１１６から上方へ伸長させてもよいし、または、上部のコネクタープレート１１２から下方および下部のコネクタープレート１１６から上方への両方で伸長させてもよいし、内部の糸状媒体１１０の一部分だけに（例えば６インチ）伸長させてもよい。図３５および３６で示された典型的な実施態様を参照すると、第一の剛性付与装置３５４は、上部のコネクタープレート１１２から下方へ第一の内部の糸状媒体１１０の長さの一部分だけ伸長し、第二の剛性付与装置３５４は、下部のコネクタープレート１１６から上方へ第二の内部の糸状媒体１１０の長さの一部分だけ伸長する。この図示された典型的な実施態様において、剛性付与装置３５４は、管３２０の外面をワイピングしない可能性がある。従って、第一と第二の剛性付与装置３５４とを付き合わせることによって、第二の内部の糸状媒体１１０の上の部分が第一の剛性付与装置３５４と一緒になって管３２０の外面をワイピングし、第一の内部の糸状媒体１１０の下の部分が第二の剛性付与装置３５４と一緒になって管３２０の外面をワイピングすると予想される。このような配置によって、実質的に管３２０の外面全体が内部の糸状媒体１１０によって確実にワイピングされると予想される。あるいは剛性付与装置３５４を管３２０の外面がワイピングされるように配置してもよい。
[00291]管３２０の外面をワイピングするその他の代替例も可能であり、目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。
[00292]ここで図３７〜４２を参照すると、図３２および３３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方式が説明される。この図示された典型的な実施態様において、システム２０は、円形の支持棚６０４を有するフレーム支持装置６００、中央のレセプタクル６０８、中央のレセプタクル６０８から円形の支持棚６０４に向かって伸長する複数のアーム６１２、および、アーム６１２によって支持される複数のローラー装置６１６を含む。円形の支持棚６０４は、それらが下方へ動かないようにコンテナーのハウジング７６内に支持されており、それによって、フレーム１０８に対して垂直方向の支持体をそこに留まらせることができる。円形の支持棚６０４は、多種多様の方式で、例えばプレスばめ、摩擦ばめ、締りばめ、溶接、固定、接着、結合によってハウジング７６内に支持してもよいし、または、ハウジング７６の内表面からハウジング７６内部に伸長しているくぼみまたは棚によって支持してもよく、この場合、円形の支持棚６０４は、その上に支持、固定、接着などの方式で配置される。
[00293]中央のレセプタクル６０８を中心に配置して、管３２０の下端を受け入れ、管３２０の下端が防水になるように密封することができ、それにより管３２０に水が侵入しないようにする。管３２０の下端は、様々な方式で、例えば溶接、固定、接着、結合、プレスばめ、摩擦ばめ、締りばめ、またはその他のタイプの固定によってレセプタクル６０８に連結させてもよい。いくつかの実施態様において、管３２０のボトムエンとレセプタクル６０８との連結そのものだけで十分な防水密封が付与される。その他の実施態様において、例えばブッシング、送水ポンプによる密封、Ｏリング、充填材等のような密封装置が、管３２０の下端とレセプタクル６０８との間の防水密封を形成するのに利用できる。図示された典型的な実施態様において、フレーム支持装置６００は、４つのアーム６１２を含む。あるいはフレーム支持装置６０８は、その他の数のアーム６１２を含んでいてもよく、これも目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。アーム６１２は、レセプタクル６０８から外へ向かって伸長し、それらの遠位端で支持棚６０４によって下方から支持される。いくつかの実施態様において、アーム６１２の遠位端は、結合されるか、溶接されるか、接着されるか、その他の方法で固定されるか、または、支持棚６０４と一体成形される。その他の実施態様において、アーム６１２および、中央のレセプタクル６０８の回転を妨害しないように、アーム６１２の遠位端は単に支持棚６０４の上に留まっているだけでもよく、または、棚６０４中に設置された凹部で受け止められていてもよい。図示された典型的な実施態様において、単一のローラー装置６１６が、アーム６１２の遠位端それぞれの頂上に固定される。ローラー装置６１６は、ベース６２０、軸６２４、および、軸６２４によって回転可能な状態で支持されたローラー６２８を含む。軸６２４はアーム６１２に平行であり、ローラー６２８は、軸６２４およびアーム６１２に対して垂直に配向される。ローラー装置６１６は、下部のコネクタープレート１１６の底面に固定されるようにして配置され、下部のコネクタープレート１１６がフレーム支持装置６００の上でそれらと相対的に回転できるようにする。この方式において、フレーム支持装置６００は、フレーム１０８に対して垂直方向の支持を提供し、フレーム１０８がフレーム支持装置６００と相対的に回転することを可能にする。当然のことながら、フレーム支持装置６００は、その他の方式で配向させたその他の多数のローラー装置６１６を含んでいてもよく、例えば、１本のアーム６１２あたり複数のローラー装置６１６、全てのアーム６１２より少ない数のアームに配置させたローラー装置６１６、アーム６１２に交互に配置させたローラー装置６１６などを含んでいてもよい。また当然のことながら、フレーム支持装置６００に相対的な下部のコネクタープレート１１６の動きを容易にし、一方でフレーム１０８に対して垂直方向の支持を提供することができるその他の装置も、ローラー装置６１６の代わりに使用が可能である。
[00294]さらに当然のことながら、フレーム支持装置６００はまた、上部のコネクタープレート１１２と共に利用することもできる。このような例において、上部のフレーム支持装置６００は、上部のコネクタープレート１１２の真下に直接配置され、上部のコネクタープレート１１２の底面に固定されて、垂直方向の支持を提供すると予想され、さらに、上部のコネクタープレート１１２を上部のフレーム支持装置６００と相対的に回転できるようにする。このような上部のフレーム支持装置６００を設計することもでき、下部のフレーム支持装置６００とほぼ同じ方式で機能させることができる。
[00295]図４３〜４６を参照すると、フレーム１０８および図３２および３３の人工光システム３７を支持するためのさらにその他の代替方式が説明される。この図示された典型的な実施態様において、システム２０は、フレーム１０８に垂直方向の支持を提供するための浮き装置６３２を含む。いくつかの典型的な実施態様において、浮き装置６３２は、フレーム１０８を維持するのに必要な垂直方向の支持の一部を望ましい位置で提供できる。その他の典型的な実施態様において、浮き装置６３２は、フレーム１０８を維持するのに必要な全ての垂直方向の支持を望ましい位置で提供できる。浮き装置６３２は、横方向の支持プレート３３２と上部のコネクタープレート１１２との間に配置される。その他の実施態様において、浮き装置６３２は、上部のコネクタープレート１１２の下に配置されてもよいし、または、下部のコネクタープレート１１６の下に配置されてもよい。またさらなる実施態様において、システム２０は、複数の浮き装置６３２を含んでいてもよく、例えば２つの浮き装置６３２を含んでいてもよい。このような典型的な実施態様において、第一の浮き装置は、図４３で示されたように横方向の支持プレート３３２と上部のコネクタープレート１１２との間に配置されてもよく、第二の浮き装置は、下部のコネクタープレート１１６の下に配置されてもよい。
[00296]浮き装置６３２は、コンテナー３２内の取り付けられたフレーム１０８に望ましい量の垂直方向の支持が提供されれば、どのような形状および立体配置を有していてもよい。図示された典型的な実施態様において、浮き装置６３２は、コンテナーのハウジング７６の形状を補完できるように実質的に円柱形である。浮き装置６３２の厚さまたは高さは望ましい浮力の量に応じて様々であってよい。浮き装置６３２は、駆動管３２８および管３２０を通過させる中央の開口部６３６、および、支柱３３６を浮き装置６３２に通過させる複数の開口部６４０を含む。上記で示したように、コンテナー３２は、あらゆる数およびあらゆる立体配置の支柱３３６を含んでいてもよく、同様に浮き装置６３２は、全ての数の支柱３３６に対処できるようなあらゆる数およびあらゆる立体配置の開口部６４０を含んでいてもよい。
[00297]浮き装置６３２は、多種多様の浮力のある材料で構成されていてもよい。いくつかの典型的な実施態様において、浮き装置６３２は、水の吸収を防ぐ独立気泡材料で構成される。このような実施態様において、浮き装置６３２は、単一の独立気泡材料で構成されていてもよいし、または、複数の独立気泡材料で構成されていてもよい。浮き装置６３２を構成することもできる典型的な独立気泡材料としては、これらに限定されないが、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。その他の典型的な実施態様において、浮き装置６３２は、コア６４４、および、コア６４４を取り囲んで包み込む外部ハウジング６４８で構成されていてもよい。コア６４４は、独立気泡材料で構成されていてもよいし、または、オープンセル材料で構成されていてもよいが、外部ハウジング６４８は、コンテナー３２中で水と直接接触するために、好ましくは独立気泡材料で構成される。コア６４４が独立気泡材料であり、水を吸収しないような例において、外部ハウジング６４８は、防水性および気密性であってもよいし、または、防水性および気密性でなくてもよい。コア６４４がオープンセル材料であるような例において、外部ハウジング６４８は、水がコア６４４に浸入してコア６４４に吸収されないようにコア６４４の周辺で防水性および気密性であることが好ましい。コア６４４を構成することもできる典型的な独立気泡材料としては、これらに限定されないが、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、コア６４４を構成することもできる典型的なオープンセル材料としては、これらに限定されないが、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体が挙げられる。外部ハウジング６４８を構成することができる典型的な材料としては、これらに限定されないが、ガラス繊維強化プラスチック、ＰＶＣ、ゴム、エポキシ、およびその他の防水コーティングで形成されたシェルが挙げられる。
[00298]特に図４６を参照すれば、浮き装置６３２は、典型的な横方向の支持プレート３３２と共に説明される。この図示された典型的な実施態様において、横方向の支持プレート３３２は、実質的に十字型である。横方向の十字型支持プレート３３２を提供する１つの典型的な理由は、材料の量と横方向の支持プレート３３２の全体の質量を減少させるためである。横方向の支持プレート３３２の質量を減少させることによって、フレーム１０８全体の質量が少なくなり、浮き装置６３２が支持しなければならない量がより少なくなる。この典型的な十字型の実施態様において、支柱３３６が横方向の支持プレート３３２に連結される位置間で横方向の支持プレート３３２の材料が除去される。上記で示したように、コンテナー３２は、あらゆる数およびあらゆる立体配置の支柱３３６を含んでいてもよく、同様に横方向の支持プレート３３２は、支柱３３６の数および立体配置に対処できるようなあらゆる立体配置を有していてもよい。
[00299]上記で示したように、浮き装置６３２は、様々な立体配置を有する可能性があり、コンテナー３２内の様々な位置に取り付けることができる。図４７を参照すると、その他の典型的な浮き装置８００が説明される。この典型的な実施態様において、浮き装置８００は、複数の浮き装置を含み、そのうちの１つは、各支柱３３６に連結され、それを取り囲む。これらの浮き装置８００はまた、実質的に上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間に取り付けられた支柱３３６の高さ全体にわたり伸長する。図４３〜４６で示された浮き装置６３２と類似の方式において、図４７で示された典型的な浮き装置８００は、フレーム１０８に対して垂直方向の支持を提供する。いくつかの典型的な実施態様において、浮き装置８００は、フレーム１０８を維持するのに必要な垂直方向の支持の一部を望ましい位置で提供できる。その他の典型的な実施態様において、浮き装置８００は、フレーム１０８を維持するのに必要な全ての垂直方向の支持を望ましい位置で提供できる。
[00300]図４８および４９を参照すると、さらにその他の典型的な浮き装置８０４が説明される。この典型的な実施態様において、浮き装置８０４は、下部のコネクタープレート１１６の上面に連結された複数の浮き装置を含む。図４３〜４６で示された浮き装置６３２と類似の方式において、図４８および４９で示された典型的な浮き装置８０４は、フレーム１０８に対して垂直方向の支持を提供する。あるいは浮き装置８０４は、下部のコネクタープレート１１６の底面、または、上部のコネクタープレート１１２の上面または底面に連結されていてもよい。いくつかの典型的な実施態様において、浮き装置８００は、フレーム１０８を維持するのに必要な垂直方向の支持の一部を望ましい位置で提供できる。その他の典型的な実施態様において、浮き装置８０４は、フレーム１０８を維持するのに必要な全ての垂直方向の支持を望ましい位置で提供できる。
[00301]ここで図５０〜５３を参照すると、コンテナー３２のその他の典型的な実施態様が説明される。この典型的な実施態様において、コンテナー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メカニズムを含む。図示された実施態様において、駆動メカニズムは、モーター（示さず）、駆動チェーン２２８、スプロケットまたはギア２２０、ギア２２０に連結されたプレート６５２、プレート６５２を取り囲んでプレート６５２を中心に保つための心出しリング（centering ring）６５４、および、プレート６５２に連結された駆動管３２８を含む。モーターはチェーン２２８を望ましい方向に駆動させることによってギア２２０を回転させる。ギア２２０はプレート６５２に連結されており、プレート６５２は駆動管３２８に連結されているため、最終的にギア２２０の回転は、駆動管３２８を回転させる。管３２０はコンテナー３２の中心定位置に固定されているため、ギア２２０、プレート６５２、心出しリング６５４および駆動管３２８は全て中央の管３２０を取り囲み、その周りを回転する。例えばＯリングのような密封部材６５６は、ギア２２０中に設置された凹部６５８に取り付けられ、管３２０を取り囲んで、管３２０の外表面に固定され、管３２０の周りを密封することができる。密封部材６５６は、コンテナー３２内の液体がコンテナー３２から管３２０と駆動メカニズムとの間に漏れないようにする。あるいは密封部材６５６は、プレート６５２、駆動管３２８などの駆動メカニズムのその他の構成要素中に設置された凹部に取り付けられてもよく、管３２０の外表面に固定されて管３２０の周りを密封してもよい。
[00302]特に図５０を参照すれば、駆動メカニズムはまた、駆動管３２８に連結されてそれと共に回転することができる支持プレート３３２も含む。支持プレート３３２から下方へ伸長しているものは、浮き装置６３２中に設置されたアパーチャ６６２に挿入される２つのだぼ６６０である。だぼ６６０が駆動メカニズムを浮き装置６３２に連結されて、駆動メカニズムの回転によって浮き装置６３２とフレーム１０８とが容易に回転するようになる。しかしながら、浮き装置６３２のだぼ６６０に対して垂直の動きは抑制されない。このような浮き装置６３２の垂直の動きは、コンテナー３２内の水位が変化する際に起こる。図５２を参照すると、浮き装置６３２は中央の開口部６３６を含み、これを通って管３２０が伸長する。中央の開口部６３６は、管３２０の外表面と浮き装置６３２との間で有意な摩擦を生じることなく浮き装置６３２が管３２０に対して回転できるような十分な大きさを有する。典型的な図示された実施態様は２つのだぼ６６０を含むが、駆動メカニズムを浮き装置６３２に連結するのに多数のだぼ６６０を用いてもよい。加えて、駆動メカニズムは、図示されただぼ６６０および浮き装置６３２の立体配置以外のその他の方式でフレーム１０８に連結されていてもよい。
[00303]上記で示したように、管３２０は定位置に固定され、回転しない。ここで図５０〜５３を参照すると、コンテナー３２は、管３２０の頂部を支持するためにカバー２１２に固定された第一の支持体６６６、および、管３２０の底部を支持するための第二の支持体６６８を含む。頂部の支持体６６６は開口部６７０を含み、そこに管３２０の頂部が配置される。開口部６７０は、管３２０の外表面をきつく固定して頂部の支持体６６６に対して管３２０の頂部が動かないようにするのに適した大きさを有する。底部の支持体６６８は、中央のレセプタクル６０８、中央のレセプタクル６０８から伸長する複数のアーム６１２、および、アーム６１２によって支持される複数のローラー装置６１６を含む。管３２０は、中央のレセプタクル６０８に堅く固定されて、管３２０とレセプタクル６０８とが動かないようにする。アーム６１２は、それらの端部に曲がったプレート６７２を含み、コンテナー３２の内表面を固定して、コンテナーのハウジング７６に対する底部の支持体６６８の実質的な横方向の動きを抑制する。水上における浮き装置６３２の浮力のためにフレーム１０８はコンテナー３２内で持ち上げられるため、コンテナー３２からの排水によって、コンテナー３２中で、下部のコネクタープレート１１６がローラー装置６１６上に載った状態になるまでフレーム１０８の沈降が起こる。水をコンテナー３２から排出しながらフレーム１０８の回転が要求される場合、ローラー装置６１６はこのような回転を容易にする。図示された実施態様において、底部の支持体６６８は、４つのローラー装置６１６を含む。その他の実施態様において、底部の支持体６６８は、フレーム１０８の回転に対処するための多数のローラー装置６１６を含んでいてもよい。底部の支持体６６８は、ステンレス鋼で作製されていてもよいし、または、コンテナー３２が水で充填されている場合、管３２０に上向きに加えられる浮力を相殺する比較的重い質量を有する底部の支持体６６８を提供することができるその他の比較的稠密な材料で作製されていてもよい。比較的重い質量の底部の支持体６６８はまた、水で充填されたコンテナー３２にコンテナー３２の内部の構成要素を挿入することも容易にする。このような内部の構成要素としては、例えば、底部の支持体６６８、管３２０、フレーム１０８、媒体１１０、および、駆動メカニズムの一部が挙げられる。
[00304]図５０〜５３で示された典型的な実施態様と関連して説明された管３２０は、その他の管の実施態様で開示されたその他の管３２０のいずれかと同じ機能を有していてもよい。例えばこの実施態様の管３２０は、図３２および３３〜４３で示されたものに類似した発光要素を含んでいてもよい。
[00305]ここで図５４および５５を参照すると、人工光システム３７のさらにその他の典型的な実施態様が示される。図３０〜３３で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図５４および５５で示されたコンテナーおよび人工光システムとで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00306]図５４および５５で示された人工光システム３７は、図３２および３３で示された管３２０および光源に類似した、中央の管３２０および連動した光源４１を含んでいてもよいし（図５４を参照）、または、人工光システム３７は、図３２および３３で示された管３２０および光源を含んでいなくてもよい（図５５を参照）。図５４で示された管３２０および光源４１を含む人工光システムの３７の実施態様において、管３２０および光源４１は、図３２および３３で示された管３２０および光源４１に類似している。
[00307]続いて図５４および５５を参照すれば、人工光システム３７は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間に連結された複数の発光要素３５６を含む。発光要素３５６は、コンテナー３２内で光を放出することができる。図示された典型的な実施態様において、発光要素３５６は円形の断面形状を有する円柱状のロッドであり、これは、例えばガラス、アクリル繊維などの光を放出しやすい材料で作製される。あるいは発光要素３５６は、その他の形状を有していてもよいし、その他の材料で作製されていてもよく、このようにして図示され説明された例に限定されない。例えば図５６〜５９を参照すると、例えば正方形、卵型、三角形、六角形などの様々なその他の典型的な断面形状を有する発光要素３５６が示される。当然のことながら、発光要素３５６は、その他の断面形状を有していてもよく、例えば多数の辺を有する形状、または、あらゆる弧状の外周を有する形状を有していてもよい。
[00308]いくつかの典型的な実施態様において、発光要素３５６を含む材料は、光が通過するときに発光要素３５６で起こる熱の蓄積を減少させたり、または制限したりするための、発光要素３５６に適用された、または、発光要素材料の組成物中に包含させた赤外線遮断材または赤外線フィルターを含む。発光要素３５６は、それらの端部で上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６それぞれに連結されており、これらは、各発光要素３５６の端部を受け入れるための穴３６０が含まれるように設計される（図５４に記載の上部のコネクタープレート１１２の上面図を参照）。人工光システム３７は、多数の発光要素３５６を含んでいてもよく、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６は、発光要素３５６の端部に対処するための、それと相補的な数の穴３６０をそこに含んでいてもよい。１本またはそれより多くの糸状媒体１１０は各発光要素３５６の周りに巻きつき、媒体１１０を発光要素３５６にごく近接させる。発光要素３５６は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６に固定されているため、発光要素３５６はフレーム１０８と共に回転する。
[00309]特に図５５を参照すれば、人工光システム２０は、複数の光源４１を含み、それらは、発光要素３５６に光を提供するために発光要素３５６それぞれと連動している。図示された典型的な実施態様において、光源４１はＬＥＤである。その他の実施態様において、光源４１はその他のタイプの光であってもよく、これらもなお本発明の本質および範囲に含まれることとする。例えば光源４１は、蛍光灯、白熱灯、高圧ナトリウム灯、メタルハライド灯、量子ドット、光ファイバー、エレクトロルミネッセンス、ストロボライト、レーザー、または、その他のあらゆるタイプの照明であってもよい。
[00310]光源４１は、好ましくは防水ハウジング内に含まれるか、または、光源４１への水の侵入を防ぐことができる別の方法で密封される。光源４１は、発光要素３５６の上端に配置されており、そこに光を放出する。発光要素３５６に放出された光は発光要素３５６を通って進み、発光要素３５６からコンテナー３２に、さらには媒体１１０および藻類上に放出される。あるいは光源４１は発光要素３５６のその他の位置に配置されてもよく、例えば下端、または、上端から下端の間の中間地点などに配置されて、発光要素３５６に光を放出させることができる。
[00311]光源４１に、電源から電線３６４を介して電力が供給される。上記で示したように、発光要素３５６はフレーム１０８と共に回転する。従って、電線３６４を捻ることなく光源４１に電力を供給することが必要である。図３２および３３で示された人工光システムの３７の実施態様と同様に、本発明の人工光システムの３７の典型的な実施態様は、中空の駆動管３２８を含む。駆動管３２８は、モーター２２４によって加えられる回転力を最終的にフレーム１０８に伝える。本発明の典型的な実施態様において、電線３６４は、電線３６４が捻れないようにするため光源４１と共に回転しなければならない。従って駆動管３２８、電線３６４およびフレーム１０８は全て一緒に回転する。光源４１を確実に連続稼働させるために、光源４１に連結された電線３６４に継続的に無停電電力を供給することが必要である。この継続的な無停電電力は多種多様の方式で光源４１に提供することができ、ここで図示され説明された典型的な実施態様に限定されない。図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７は、駆動管３２８の外表面に固定された複数の銅製のリング３６８を含み、このようなリングは、正極との接触子３７２、陰極との接触子３７６および接地接触子３８０それぞれを固定するためのものである。銅製のリング３６８は、短絡の発生を抑えるために互いに孤立している。正極および陰極との接触子３７２、３７６は電源に連結され、接地接触子３８０は地面に連結され、接触子３７２、３７６、３８０はいずれもそれぞれのリング３６８外面に固定される。接触子３７２、３７６、３８０は、リング３６８に向かってバイアスをかけられており、それにより接触子３７２、３７６、３８０とリング３６８との継続的な接触を確実にすることができる。駆動管３２８およびリング３６８が回転する際に、リング３６８は接触子３７２、３７６、３８０の下で動き、接触子３７２、３７６、３８０はリング３６８の外表面に沿って滑る。リング３６８に向かって接触子３７２、３７６、３８０にバイアスをかけることによって、運動中に接触子３７２、３７６、３８０を継続的にリング３６８と固定することを確実にする。光源４１に継続的な無停電電力を提供するその他の方式も考慮され、それらは本発明の本質および範囲に含まれる。
[00312]図５４および５５で示された人工光システムの３７のいくつかの典型的な実施態様において、発光要素３５６は、滑らかな、または、研磨された外表面を有する。その他の典型的な実施態様において、発光要素３５６は、発光要素３５６の内部から発光要素３５６の外部へ光を回折しやすくするために、引掻かれた、刻み目の付いた、削られた、くぼませた、または、別の方法で傷付けた外表面を有する。さらにその他の典型的な実施態様において、発光要素３５６は、発光要素３５６の内部から発光要素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。
[00313]当然のことながら、図５４および５５で示された人工光システム３７は、そのままで使用してもよいし、または、本明細書において開示されたその他のあらゆる人工光システム３７と組み合わせて使用してもよい。例えばシステム２０は、図３０および３１で示されたようなコンテナー３２を外部から照らすための第一の人工光システム３７を含んでいてもよいし、さらに、図５４および５５で示されたコンテナー３２を内部から照らすための人工光システム３７を含んでいてもよい。
[00314]ここで図６０を参照すると、人工光システム３７のさらなる典型的な実施態様が示される。図３０〜５５で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図６０で示されたコンテナーおよび人工光システムとで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00315]この人工光システム３７は、コンテナー３２に沿って様々な高さで取り付けられた複数の発光要素３５６を含む。発光要素３５６は、コンテナー３２内で光を放出することができる。図示された典型的な実施態様において、発光要素３５６は、例えばガラス、アクリル繊維などの光を放出しやすい材料で作製された円柱状のディスクである。あるいは、発光要素３５６は、その他の形状を有していてもよく、さらにその他の材料で作製されていてもよく、ここでこのようにして図示され説明された例に限定されない。図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７は、３つの発光要素３５６を含むが、この実施態様において図示された発光要素３５６の数は、説明のためであって、これらに限定されない。システム３７は多数の発光要素３５６を含んでいてもよく、これもなお本発明の本質および範囲に含まれることとする。発光要素３５６は、コンテナー３２内の定位置に固定され、コンテナー３２に対して動かない。図示された典型的な実施態様において、発光要素３５６は、各発光要素３５６ごとに１つ付けられる摩擦ストッパー（friction stop）３８４によって定位置に固定される。あるいは発光要素３５６は、多数の摩擦ストッパー３８４で、および、その他の固定方式で定位置に固定されてもよい。例えば発光要素３５６は、摩擦ばめまたはプレスばめ、ファスナー、結合、接着、溶接またはその他のあらゆる固定方式でコンテナー３２中の定位置に固定されてもよい。発光要素３５６は、一般的には円形状であり、コンテナー３２の直径に類似した直径を有する。人工光システム３７はまた、複数の光源４１も含み、ここで各発光要素３５６ごとに少なくとも１つの光源４１が備えられ、それにより、発光要素３５６に光を提供することができる。光源４１は、例えばＬＥＤ、蛍光灯、白熱灯、高圧ナトリウム灯、メタルハライド灯、量子ドット、光ファイバー、エレクトロルミネッセンス、ストロボライト、レーザー、光伝導ファイバーなどなどの多種多様のタイプの光源であってもよい。光源４１は、発光要素３５６および発光要素３５６に、または、その上に光が放出され、続いてコンテナー３２に光が放出されるように配置される。光源４１は、電線３８８を介して電源に連結される。
[00316]発光要素３５６は静止しており、本質的にコンテナー３２をいくつかのセクション（図示された典型的な実施態様においては３つのセクション）に分割するため、このようなセクションに対処できるようにフレーム１０８および媒体１１０を改変しなければならない。フレーム１０８が単一の上部のコネクタープレート１１２と単一の下部のコネクタープレート１１６とを含むのではなく、フレームは、各セクションごとに上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６を含む。より具体的には、フレーム１０８は、３つの上部のコネクタープレート１１２と、３つの下部のコネクタープレート１１６とで構成される合計で６枚のコネクタープレートを含む。媒体１１０は、本明細書において説明される方式のいずれかで、および、その他のあらゆる可能性のある方式で、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６のセットそれぞれの間に張られる。従って媒体１１０は、それぞれ個々のセクションに固有である（すなわち、上部セクションに存在する媒体が、第二または第三のセクションに張られることはなく、逆もまた同様である）。
[00317]続いて図６０を参照すれば、フレーム１０８は、図３および４で示されたフレーム１０８に関して上述した方式と類似の方式で回転する。従ってシャフト１２０は、各セクションでコネクタープレート１１２、１１６および媒体１１０を回転させる。複数のワイパー３９２がコネクタープレート１１２、１１６に固定されており、それらが発光要素３５６の外表面をワイピングすることによって、外表面の汚れを取り除き、発光要素３５６からの光の放出を強化するのに役立つ。ワイパー３９２は、発光要素３５６の上面および底面に隣接してコネクタープレート１１２、１１６の表面に固定される。図示された典型的な実施態様において、第一のワイパー３９２Ａは、コンテナー３２の上部セクションにおける下部のコネクタープレート１１６の底面に固定され、第二のワイパー３９２Ｂは、中央のセクションにおける上部のコネクタープレート１１２の上面に固定され、第三のワイパー３９２Ｃは、中央のセクションにおける下部のコネクタープレート１１６の底面に固定され、第四のワイパー３９２Ｄは、底部セクション中の上部のコネクタープレート１１２の上面に固定され、および、第五のワイパー３９２Ｅは、底部セクション中の下部のコネクタープレート１１６の底面に固定される。このようなワイパー３９２の立体配置の場合、発光要素３５６の必要な外表面はワイピングされて汚れが取り除かれ、それにより、コンテナー３２への光の放出が強化される。ワイパー３９２は、例えばゴム、プラスチックおよびその他の材料のような多種多様の材料で作製されていてもよい。
[00318]図５４および５５を参照して上述された発光要素３５６と同様に、図６０で示された発光要素３５６は、発光要素３５６の内部から発光要素３５６の外部へ光を回折しやすくするために、滑らかな、もしくは研磨された外表面を有していてもよいし、または、引掻かれた、刻み目の付いた、削られた、くぼませた、もしくは別の方法で傷付けた外表面を有していてもよい。加えて、発光要素３５６は、発光要素３５６の内部から発光要素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。
[00319]当然のことながら、図６０で示された人工光システム３７は、そのままで使用してもよいし、または、本明細書において開示されたその他のあらゆる人工光システム３７と組み合わせて使用してもよい。例えばシステム２０は、図３０および３１で示されたようなコンテナー３２を外部から照らすための第一の人工光システム３７を含んでいてもよいし、さらに、図６０で示されたコンテナー３２を内部から照らすための人工光システム３７を含んでいてもよい。
[00320]ここで図６１を参照すると、人工光システム３７のさらなる典型的な実施態様が示される。図３０〜６０で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図６１で示されたコンテナー３２および人工光システム３７とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00321]図６１で示され本明細書において説明された典型的な人工光システム３７の原理は、中心の管３２０または発光要素３５６のいずれかにおいて受け入れられる可能性がある。より具体的に言えば、中心の管３２０および発光要素３５６は、透明または半透明の固形材料で構成されていてもよく、さらに固形材料内に定位置に固定された多数の反射性要素８０８を含む。光源４１、例えばＬＥＤ４１は、中心の管３２０および発光要素３５６に光を放出することができ、放出された光は、中心の管３２０および発光要素３５６の内部から外部に反射および／または屈折される。反射および／または屈折した光は、コンテナーのハウジング７６の内部に入り、コンテナー３２中に取り付けられた藻類に光を提供する。中心の管３２０および発光要素３５６の固形材料は、多種多様の透明または半透明の材料が可能であり、これらも目的とする本発明の本質および範囲に含まれることとする。典型的な材料としては、これらに限定されないが、ガラス、アクリル繊維、プラスチック、光ファイバーなどが挙げられる。加えて反射性要素８０８は多種多様の材料および要素で構成されていてもよく、これらも目的とする本発明の本質および範囲に含まれることとする。典型的な材料としては、これらに限定されないが、グアニン結晶、マイラー（Mylar）の細片、光沢材、ガラスの削り屑およびビーズ、金属の削り屑（例えば銀、ステンレス鋼、アルミニウム）、魚の鱗またはその他のあらゆる比較的小さい反射性材料の細片、結晶もしくは断片が挙げられる。
[00322]ここで図６２を参照すると、人工光システム３７のさらなる典型的な実施態様が示される。図３０〜６１で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図６２で示されたコンテナー３２および人工光システム３７とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00323]図６２で示され本明細書において説明された典型的な人工光システム３７の原理は、中心の管３２０または発光要素３５６のいずれかにおいて受け入れられる可能性がある。より具体的に言えば、中心の管３２０および発光要素３５６は、その中に空洞８１６の境界を定める中空の外部ハウジング８１２、空洞８１６内に入れられた透明または半透明の液体８２０、および、液体８２０中に懸濁された多数の反射性要素８２４を含んでもよい。液体８２０は、実質的に反射性要素８２４を定位置に固定できるほどの十分な粘度を有するか、または、反射性要素８２４が望ましくない立体配置に沈降したりまたは移動したりしないように運動の速度を少なくとも十分遅くする。外部ハウジング８１２は、液体がハウジング８１２に入ったりまたは出たりしないように密封される。光源４１、例えばＬＥＤ４１は、中心の管３２０および発光要素３５６に光を放出することができ、放出された光は、中心の管３２０および発光要素３５６の内部から外部に反射および／または屈折される。反射および／または屈折した光はハウジング７６内部に入り、コンテナー３２中に取り付けられた藻類に光を提供する。中心の管３２０および発光要素３５６内の液体８２０は多種多様の透明または半透明の液体８２０であってもよく、目的とする本発明の本質および範囲に含まれることとする。典型的な液体８２０としては、これらに限定されないが、ペルクロロエチレン、水、アルコール、ミネラルオイルなどが挙げられる。加えて反射性要素８２４は多種多様の材料および要素で構成されていてもよく、これらも目的とする本発明の本質および範囲に含まれることとする。典型的な材料としては、これらに限定されないが、グアニン結晶、マイラーの細片、光沢材、ガラスの削り屑およびビーズ、金属の削り屑（例えば銀、ステンレス鋼、アルミニウム）、魚の鱗またはその他のあらゆる比較的小さい反射性材料の細片、結晶もしくは断片が挙げられる。
[00324]ここで図６３および６４を参照すると、人工光システム３７のさらなる典型的な実施態様が示される。図３０〜６２で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図６３および６４で示されたコンテナー３２および人工光システム３７とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00325]図６３および６４で示され本明細書において説明された典型的な人工光システム３７の原理は、中心の管３２０または発光要素３５６のいずれかにおいて受け入れられる可能性がある。より具体的に言えば、中心の管３２０および発光要素３５６は、その中に空洞８３２の境界を定める中空の外部ハウジング８２８、空洞８３２内に取り付けられた反射性部材８３６、モーター８４０、および、モーター８４０と反射性部材８３６との間に連結された回転軸８４４を含んでもよい。外部ハウジング８２８は、液体がハウジング８２８に入らないように密封される。反射性部材８３６は、直立しており、ハウジング８２８の上部付近の側から底部付近の他方の側に傾いているわずかに斜めの位置で配置される。モーター８４０は、回転軸８４４に回転を付与し、これから順に中心の管３２０および発光要素３５６内の反射性部材８３６を回転させる。図示された典型的な実施態様において、モーター８４０は、中心の管３２０および発光要素３５６内の底部付近に配置される。あるいはモーター８４０は、中心の管３２０および発光要素３５６内のその他の位置に配置されてもよいし、または、中心の管３２０および発光要素３５６の外部に取り付けられてもよく、さらに、回転軸８４４に回転を付与する適切な連結要素を有していてもよい。光源４１、例えばＬＥＤ４１は、中心の管３２０および発光要素３５６に光を放出することができ、さらに、ピボット軸８４８にマウントされて、それを中心として旋回する。光源４１がピボット軸８４８の周りで前後に揺れるように適合させて、反射性部材８３６に様々な高さで光を放出させることができる。光源４１からの光は、反射性部材８３６によって中心の管３２０および発光要素３５６の内部から外部に反射および／または屈折される。反射および／または屈折した光がハウジング７６内部に入り、コンテナー３２中に取り付けられた藻類に光を提供する。反射性部材８３６の角度および回転に光源４１の揺れを加えることによって、コンテナー３２全面にわたる光分布が提供される。図示された反射性部材８３６の典型的な角度は、多くの可能性のある配向角度のうちのほんの一例であるため、これらに限定されない。その他のたくさんの配向角度も可能であり、目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。反射性部材８３６が光を反射または屈折させるのであれば、反射性部材８３６はあらゆる様々な要素であってもよい。典型的な反射性部材８３６としては、これらに限定されないが、鏡、高分子マトリックス複合材料（例えば、プラスチック部材に埋め込まれたガラスビーズ）、反射性を有するマイラー、研磨されたアルミニウム、銀メッキしたガラスまたはその他のあらゆる反射性の器具が挙げられる。
[00326]ここで図６５を参照すると、人工光システム３７のさらなる典型的な実施態様が示される。図３０〜６４で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図６５で示されたコンテナー３２および人工光システム３７とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00327]図６５で示され本明細書において説明された典型的な人工光システム３７の原理は、中心の管３２０または発光要素３５６のいずれかにおいて受け入れられる可能性がある。より具体的に言えば、中心の管３２０および発光要素３５６は、透明または半透明の固形材料で構成されていてもよく、さらに、中心の管３２０と発光要素３５６とを取り囲む間隔を置いて配置された多数の水平のバンド８５２を含む。バンド８５２は、不透明で反射しない外面を有していてもよいし、さらに中心の管３２０および発光要素３５６のほうに向いた反射性の内表面を含んでいてもよい。あるいはバンド８５２は不透明でなくてもよい。光源４１、例えばＬＥＤ４１から中心の管３２０および発光要素３５６に光が放出される場合、放出された光は、バンド８５２間の位置で中心の管３２０と発光要素３５６の内部から外部に反射および／または屈折させることができる。反射および／または屈折した光がハウジング７６内部に入り、コンテナー３２中に取り付けられた藻類に光を提供する。バンド８５２の反射性の内表面は、中心の管３２０および発光要素３５６内で光を反射させ、中心の管３２０および発光要素３５６からの光の反射を助け、それによって中心の管３２０および発光要素３５６からより多くの光が反射されるようにする。中心の管３２０および発光要素３５６の固形材料は、多種多様の透明または半透明の材料が可能であり、これらも目的とする本発明の本質および範囲に含まれることとする。典型的な材料としては、これらに限定されないが、ガラス、アクリル繊維、プラスチック、光ファイバーなどが挙げられる。バンド８５２は多種多様の成分で構成されていてもよく、これらも目的とする本発明の本質および範囲に含まれることとする。典型的な成分としては、これらに限定されないが、テープ、塗料、マイラー、ガラス 高分子マトリックス 複合材料、例えばプラスチックマトリックスに埋め込まれたガラス、または、その他のあらゆる成分が挙げられる。図示された典型的な実施態様において、間隔を置いて配置された水平のバンド８５２の立体配置は、不透明な成分で構成されている。あるいは不透明な成分はその他の立体配置を有していてもよく、それらも本発明の本質および範囲に含まれる。例えば不透明な成分は、中心の管３２０と発光要素３５６との外面上に配置されていてもよいし、垂直のバンド、斜めになったバンド、渦巻状のバンド、斑点状、その他の断続的に取り付けられた形状などで配置されていてもよい。
[00328]ここで図６６および６７を参照すると、人工光システム３７のさらなる典型的な実施態様が示される。図３０〜６５で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図６６および６７で示されたコンテナー３２および人工光システム３７とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00329]図６６および６７で示され本明細書において説明された典型的な人工光システム３７の原理は、中心の管３２０または発光要素３５６のどちらにも適用させることができる。より具体的に言えば、中心の管３２０および発光要素３５６は、その中に空洞８６０の境界を定める中空のハウジングの壁８５６、および、ハウジングの壁８５６を通過するように設置された複数のアパーチャ８６４を含んでもよい。光を運搬する要素８６８の束は、ハウジングの空洞８６０中に配置される。光を運搬する要素８６８の第一の端部は、中心の管３２０および発光要素３５６の頂上に取り付けられるか、またはその付近に取り付けられ、一方で、光を運搬する要素８６８の他方の端部は、ハウジングの壁８５６中に設置された様々なアパーチャ８６４を通ってコンテナー３２の内部に伸長している。光源４１、例えばＬＥＤ４１は、光を運搬する要素８６８の上端に光を放出する可能性がある。このようにして放出された光は光を運搬する要素８６８を通過して、光を運搬する要素８６８の下端からコンテナー３２の内部に放出される。
[00330]図示された典型的な実施態様において、複数の光を運搬する要素８６８は、各アパーチャ８６４を通過して伸長するが、ここで、それぞれの要素が相対的に様々な長さを有していてもよい。アパーチャを介して中心の管３２０および発光要素３５６に液体が入らないようにするために、光を運搬する要素８６８とアパーチャ８６４との間で防水密封が施される。図示された典型的な実施態様において、アパーチャ８６４は、間隔を置いて配置された１セット４個のアパーチャ８６４を含む立体配置を有しており、これらの４つのアパーチャ８６４はほぼ同じ水平面で整列されており、中心の管３２０および発光要素３５６の周りで９０度ごとに互いに間隔を置いて配置されている。あるいはアパーチャ８６４はその他の立体配置を有していてもよく、このような場合も目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。例えばアパーチャ８６４は中心の管３２０および発光要素３５６のハウジングの壁８５６中でどのような立体配置を有していてもよく、このような立体配置としては、これらに限定されないが、同じ平面にある１つのアパーチャのセットが、同じ平面にあるアパーチャのその他のセットに対して様々な間隔を有するような立体配置、多数のアパーチャが、水平面中に設置されて互いに様々な角度で間隔を置いて配置されている立体配置、ランダムなパターンを有する立体配置などが挙げられる。光を運搬する要素８６８は多種多様の異なるタイプの光を運搬する要素８６８であってよく、これらも目的とする本発明の本質および範囲に含まれることとする。例えば光を運搬する要素８６８は、これらに限定されないが、光ファイバーケーブル、ガラス繊維、アクリル繊維製のロッド、ガラス製のロッドなどであり得る。光を運搬する要素８６８の束は多数の光を運搬する要素８６８を含んでいてもよく、中心の管３２０および発光要素３５６の直径は、あらゆる望ましい数の光を運搬する要素８６８を受け入れられるような適切な大きさであってよい。加えて個々の光を運搬する要素８６８が、多種多様の形状、加えてそれに対応する直径または幅を有していてもよい。例えば光を運搬する要素８６８は多種多様の水平断面形状を有していてもよく、このような形状としては、これらに限定されないが、円形、正方形、三角形もしくはその他のあらゆる多角形、または、外周が弧状形状が挙げられる。加えて、光を運搬する要素８６８は、それに対応して多種多様の直径（円形の場合）または幅（丸以外の形状の場合）を有していてもよく、例えば０．２５〜約２．０ミリメートルである。さらに多数の光を運搬する要素８６８がハウジングの壁８５６中に設置されたそれぞれのアパーチャ８６４を通過して伸長していてもよいし、アパーチャ８６４は、あらゆる望ましい量の光を放出する要素８６８に対処できるような適切な大きさであってよい。
[00331]続いて図６６および６７を参照すれば、光を運搬する要素８６８の下端がコンテナー３２の液体中に向かっているため、液体中に存在する藻類や漂流物が蓄積しやすくなっているが、そのために下端から放出された量の光は減衰する。光を運搬する要素８６８の下端への蓄積を防ぐために、フレーム１０８を回転させ、媒体１１０を光を運搬する要素８６８の下端またはいくつかのその他の部分に固定させて、下端から蓄積物を取り払ったりまたはワイピングしてもよい。このようにして、光を運搬する要素８６８の下端には蓄積物がないか、または、実質的にない状態になる。
[00332]ここで図６８を参照すると、人工光システム３７のさらにその他の典型的な実施態様が示される。図３０〜６７で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図６８で示されたコンテナー３２および人工光システム３７とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00333]図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７は、コンテナー３２の外部の周りに所定角度で一定の間隔をあけて取り付けられた複数のストロボライト８７２を含む。ストロボライト８７２は、一般的にはキセノンガスを含むフラッシュライトであり、これらは様々な速度で点滅するように調節することができる。ストロボライト８７２は、その他のタイプの人工光に比べて大量のフォトンを放出する可能性があり、それによってかなり多量のフォトンを藻類に与えてより速いペースで光合成させるようにすることもがきる。いくつかの典型的な実施態様において、ストロボライト８７２は、約２０ｋＨｚの頻度で点滅させてもよい。その他の典型的な実施態様において、ストロボライト８７２は、約２〜１４ｋＨｚの頻度で点滅させてもよい。これらの典型的な点滅速度は、限定することは目的ではなく、それゆえにストロボライト８７２はどのような速度で点滅させてもよく、このような場合も目的とする本発明の本質および範囲に含まれることとする。図示されたストロボライト８７２の典型的な立体配置および数に限定されないこととする。従って、多数のストロボライト８７２は、コンテナー３２の外部の外周に、あらゆる角度で一定の間隔をあけて、および、あらゆる位置で取り付けられてもよく、このような形態もなお目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。
[00334]ここで図６９を参照すると、人工光システム３７の追加のさらなる典型的な実施態様が示される。図３０〜６８で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図６９で示されたコンテナー３２および人工光システム３７とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00335]図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７は、コンテナー３２のハウジング７６の壁中に所定角度で一定の間隔をあけて取り付けられた複数のストロボライト８７２を含む。この説明された典型的な実施態様に係るストロボライト８７２は、構造および機能の点で上述され図６８に関連するストロボライト８７２と類似していてもよく、従って、は本明細書において再度説明しないこととする。好ましくは、ストロボライト８７２が液体と接触しないようにストロボライト８７２はハウジング７６の壁中に密封される。いくつかの典型的な実施態様において、ハウジング７６の壁は、２つの離れて配置された同軸の壁を含んでもよく、この場合、これらの壁の間に空洞８７６が形成されるが、そこにストロボライト８７２が配置されてもよい。その他の典型的な実施態様において、ハウジング７６の壁は一体化された壁であってもよく、さらに、その中にストロボライト８７２を受け入れるための複数の空洞の境界を定めていてもよい。ここでも空洞は、ストロボライト８７２が液体に接触しないように設計されることが好ましい。図示された典型的なストロボライト８７２の立体配置および数に限定されないこととする。従って、多数のストロボライト８７２が、コンテナー３２のハウジング７６内の壁に、あらゆる角度で一定の間隔をあけて、および、あらゆる位置で取り付けられてもよく、それでもこれらは目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。
[00336]ここで図７０を参照すると、人工光システム３７のその他の典型的な実施態様が示される。図３０〜６９で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図７０で示されたコンテナー３２および人工光システム３７とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00337]図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７は、コンテナー３２内に取り付けられた複数のストロボライト８７２を含む。この説明された典型的な実施態様に係るストロボライト８７２は、構造および機能の点で上述され図６８および６９に関連するストロボライト８７２と類似しており、従ってこれらも本明細書において再度説明しないこととする。好ましくは、ストロボライト８７２は、コンテナー３２内での液体との接触から保護されている。いくつかの典型的な実施態様において、ストロボライト８７２は、中空の発光要素３５６および中心の管３２０の中に取り付けられ、ストロボライト８７２に液体が侵入しないように適切に密封されていてもよい。その他の典型的な実施態様において、ストロボライト８７２を、液体が漏れないようにくるんだり、または、密封したりしてコンテナー３２内に設置することもできる。図示され説明された典型的なストロボライト８７２の立体配置および数に限定されないこととする。従って、多数のストロボライト８７２は、コンテナー３２内に、あらゆる角度で一定の間隔をあけて、および、あらゆる位置で取り付けられてもよく、このような形態もなお目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。
[00338]ここで図７１および７２を参照すると、人工光システム３７のさらなる典型的な実施態様が示される。図３０〜７０で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図７１および７２で示されたコンテナー３２および人工光システム３７とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00339]図７１および７２で示され本明細書において説明された典型的な人工光システム３７の原理は、中心の管３２０または発光要素３５６のいずれかにおいて受け入れられる可能性がある。より具体的に言えば、中心の管３２０および発光要素３５６はそれぞれ、その中に空洞８８４の境界を定める中空のハウジング８８０を含んでいてもよい。図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７は、パネルの形態の複数のエレクトロルミネセンス発光要素８８８を含み、ここで１つのパネルは、中心の管３２０および発光要素３５６それぞれの中に配置される。エレクトロルミネセンスパネル８８８は柔軟であり、望ましい形状に曲げることができ、例えば図７１および７２で示したように円筒状に巻いてもよい。あるいはエレクトロルミネセンスパネル８８８は、その他の形状に曲げてもよく、例えばあらゆる多角形の形状、または、あらゆる弧状の外周を有する形状に曲げてもよい。エレクトロルミネセンス発光要素８８８は、交流電場でエネルギーが付与されると光を放出する材料で作製される。図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７は、これらに限定されないが、１９個のエレクトロルミネセンス発光要素８８８を含む。あるいは図７１および７２に記載の人工光システム３７は、コンテナー３２内のあらゆる立体配置で配置された多数のエレクトロルミネセンス発光要素８８８を有していてもよい。加えてエレクトロルミネセンス発光要素８８８は、図示された典型的なパネルの形態以外の多くの形態を有していてもよく、例えば、エレクトロルミネセンス発光要素８８８は、円錐体、半円形、細長い形状、または、その他のあらゆるカットパターンの形状に形成されてもよい。
[00340]ここで図７３を参照すると、人工光システム３７のその他の典型的な実施態様が示される。図３０〜７２で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図７３で示されたコンテナー３２および人工光システム３７とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00341]図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７は、エレクトロルミネセンス発光要素８８８を、コンテナー３２中でコンテナーのハウジング７６の内表面１９６と接触するように取り付けられたパネルの形態で含む。この説明された典型的な実施態様に係るエレクトロルミネセンス発光要素８８８は、構造および機能の点で上述され図７１および７２に関連するエレクトロルミネセンス発光要素８８８と類似しており、従ってこれらも本明細書において再度説明しないこととする。エレクトロルミネセンス発光要素８８８は、コンテナー３２の内表面１９６の相当部分をカバーしており、そのために、コンテナー３２に透過する日光が遮蔽される可能性がある。その結果として、相当量の日光がハウジング７６の壁を通ってコンテナー３２の内部に入ることができなくなると予想されるため、コンテナー３２のハウジング７６は、不透明または半透明の材料で作製されていてもよい。あるいはコンテナー３２のハウジング７６は、その他の透明な壁を有するコンテナー３２で使用されている材料に類似した透明な材料で作製されていてもよい。コンテナー３２の内部全体に取り付けられたエレクトロルミネセンス発光要素８８８を用いることによって、コンテナー３２の至る所から実質的に等しい量の人工光（またはフォトン）が提供され、コンテナー３２中全体にわたりより均等な光の分布が提供される。日光はコンテナー３２のどちらか一方にしか当たらないことが多く、その結果として、１日の大半においてコンテナー３２の片側にもう片側と比べてより多くの光が当たる。当然のことながら、エレクトロルミネセンス発光要素８８８は、コンテナーのハウジング７６の内表面１９６内で表面に沿って様々な方式で配向させ、コンテナーのハウジング７６の内部全体より狭い範囲で伸長させることができる。また当然のことながら、１個より多くのエレクトロルミネセンス発光要素８８８をコンテナーのハウジング７６の内部内に取り付けて、それに沿って伸長していてもよいし、さらに、複数のエレクトロルミネセンス発光要素８８８はどのような形状を有していてもよく、それと組み合わせて、コンテナーのハウジング７６の内表面１９６をどのような比率で占有していてもよい。
[00342]ここで図７４を参照すると、人工光システム３７のさらなる典型的な実施態様が示される。図３０〜７３で示されたコンテナーおよび人工光システムと、図７４で示されたコンテナー３２および人工光システム３７とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00343]図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７は、エレクトロルミネセンス発光要素８８８を、コンテナー３２の外部の周りにコンテナー３２の外部と接触するように取り付けられたパネルの形態で含む。あるいはエレクトロルミネセンス発光要素８８８は、コンテナー３２の外部から外側に向かって間隔をあけて配置されていてもよい。この説明された典型的な実施態様に係るエレクトロルミネセンス発光要素８８８は、構造および機能の点で上述され図７１〜７３に関連するエレクトロルミネセンス発光要素８８８と類似しており、従ってこれらも本明細書において再度説明しないこととする。図示された典型的な実施態様において、エレクトロルミネセンス発光要素８８８は、コンテナー３２を完全に取り囲んでいるか、または、丸く包囲している。当然のことながら、エレクトロルミネセンス発光要素８８８を様々な方式でコンテナー３２の外部に配向させて、コンテナー３２全体より狭い範囲で周囲に配置させてもよい。また当然のことながら、１個より多くのエレクトロルミネセンス発光要素８８８をコンテナー３２の周りの外部に取り付けて、コンテナー３２の周りに配置させてもよく、さらに、複数のエレクトロルミネセンス発光要素８８８はどのような形状を有していてもよく、それと組み合わせてコンテナー３２の周りをどのような比率で配置させてもよい。
[00344]コンテナー３２の内部に人工光を提供する多種多様の方式が本明細書において開示される。これらの方式のうちいくつかは、中央の照明管３２０から光を放出させて、発光要素３５６に、または、発光要素３５６から光を放出させるために量子ドットを利用することを含む。その他の典型的な実施態様において、量子ドットは、コンテナーのハウジング７６中に埋め込まれていてもよいし、コンテナーのハウジング７６の内表面１９６上に配置されていてもよいし、コンテナー３２の内部に光が放出されるようにコンテナーのハウジング７６の外表面上に配置されてもよい。
[00345]図７５および７６を参照すると、その他の典型的な媒体のフレーム１０８が示される。すでに開示されたコンテナーおよび媒体のフレームと、図７５および７６で示されたコンテナー３２および媒体のフレーム１０８とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00346]図示された典型的な実施態様において、媒体のフレーム１０８は、分岐した上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６を含む。上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６は実質的に類似しているので、上部のコネクタープレート１１２だけを詳細に説明する。当然のことながら、上部のコネクタープレート１１２に関するあらゆる構造、機能または代替案の説明は下部のコネクタープレート１１６と関連していてもよい。
[00347]上部のコネクタープレート１１２は、内部部材８９２と外部部材８９６とを含み、外部部材８９６は内部部材８９２と同軸で、かつ間隔を置いて配置されている。内部および外部部材８９２、８９６間には内部のギャップ９００が提供されており、さらに、外部部材８９６の外面とコンテナーのハウジング７６の内表面１９６との間には外部のギャップ９０４が提供されている。複数の発光要素３５６は内部および外部のギャップ９００、９０４の両方に取り付けられ、これらのギャップは、上部のコネクタープレート１１２が回転する際に内部および外部部材８９２、８９６が発光要素３５６と擦れないような適切な大きさを有する（以下でより詳細に説明される）。いくつかの実施態様において、発光要素３５６の摩耗を防ぐために、内部および外部部材８９２、８９６間に取り付けられた発光要素３５６の部分、および、外部部材８９６とコンテナーのハウジング７６の内表面１９６との間に取り付けられた発光要素３５６の部分において、材料の保護層が発光要素３５６を取り囲んでいてもよい。この説明された典型的な実施態様に係る発光要素３５６は、図示され本明細書で説明された発光要素３５６のどれでもよい。
[00348]媒体のフレーム１０８に浮力を与えるために、浮き装置９０８が媒体のフレーム１０８に連結される。図示された典型的な実施態様において、浮き装置９０８は、内部部材８９２の上面に連結された内部の浮き部材９１２、および、外部部材８９６の上面に連結された外部の浮き部材９１６を含む。いくつかの実施態様において、内部および外部の浮き部材９１２、９１６は、内部および外部部材８９２、８９６の底面に連結させてもよい。その他の実施態様において、浮き装置９０８は、下部のコネクタープレート１１６に連結させてもよい。さらなる実施態様において、浮き装置９０８は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の両方に連結させてもよい。このような実施態様において、浮き装置９０８は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６に連結された上の部分および下の部分それぞれを含んでいてもよい。
[00349]駆動メカニズム９２０は媒体のフレーム１０８と連結されており、媒体のフレーム１０８に回転を付与することができる。図示された典型的な実施態様において、駆動メカニズム９２０は、図５０および５１で示された駆動メカニズムに類似している。より具体的には、だぼ６６０は、内部部材８９２に連結される。あるいはだぼ６６０は、外部部材８９６に連結されていてもよいし、または、駆動メカニズムは、内部および外部部材８９２、８９６の両方に連結されただぼ６６０を含んでいてもよい。図示された典型的な実施態様において、駆動メカニズム９２０は、上部のコネクタープレート１１２の内部部材８９２にだけ連結され、回転を付与する。
[00350]上部のコネクタープレート１１２の外部部材８９６に回転を付与するために、複数の柔軟なタブ９２８が、内部部材８９２の外面と外部部材８９６の内表面との両方に連結される。タブ９２８は互いにオーバーラップするのに十分な長さを有しており、それにより内部部材８９２が駆動メカニズム９２０によって回転する際に、内部部材８９２に連結されたタブ９２８が外部部材８９６に連結されたタブ９２８とかみ合って、外部部材８９６と内部部材８９２とを一緒に回転させることができる。追加のタブ９３２が外部部材８９６の外面に連結されており、これらは、コンテナーのハウジング７６の内表面１９６とかみ合わせるのに十分な長さを有していてもよい。上部のコネクタープレート１１２と、タブ９２８、９３２とが回転すると、タブ９２８が内部のギャップ９００中に取り付けられた発光要素３５６と接触し、タブ９３２が、コンテナーのハウジング７６の内表面１９６および外部のギャップ９０４中に取り付けられた発光要素３５６とかみ合うようになる。タブ９２８、９３２は、発光要素３５６と接触すると変形し、発光要素３５６と離れるとそれらの変形前の配置に戻ることができるような十分な柔軟性を有する。タブ９２８、９３２が回転すると、タブ９２８、９３２は、発光要素３５６に対する媒体１１０のワイピングと協同して発光要素３５６をワイピングして、発光要素３５６に蓄積したかもしれない堆積物を取り除くことができる。図示された典型的な実施態様において、タブ９２８、９３２は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６間の全距離を伸長する。その他の実施態様において、タブ９２８、９３２は、内部および外部部材８９２、８９６間の長さよりもかなり短い距離しか伸長しない場合もあるし、その間の長さだけ伸長する場合もある。このような実施態様において、タブ９２８、９３２は、発光要素３５６の全長を十分にワイピングせず、発光要素３５６は、主として上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の間で伸長した媒体１１０によってワイピングされる。その他の実施態様において、タブ９２８、９３２は、上部および／または下部のコネクタープレート１１２、１１６ではなく浮き装置９０８に連結させてもよい。
[00351]図７５および７６に係る上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６は、ギャップで分離された２つの部材を含む。当然のことながら、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６は多数の部材を含んでいてもよく、このような場合もなお本発明の本質および範囲に含まれることとする。例えば図７７を参照すると、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６は３つの部材を含んでいてもよい。より具体的には、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６は、内部部材９３６、中央部材９４０および外部部材９４４を含んでいてもよく、ここで第一のギャップ９４８は内部および中央部材９３６、９４０の間に配置され、第二のギャップ９５２は、中央および外部部材９４０、９４４の間に配置され、第三のギャップ９５６は、外部部材９４４とコンテナーのハウジング７６の内表面１９６との間に配置される。発光要素３５６およびタブは、上述したのと類似の方式および類似の理由で、３つ全てのギャップ中に取り付けられてもよい。
[00352]ここで図７８および７９を参照すると、代替の駆動メカニズム９６０が示される。すでに開示されたコンテナーおよび駆動メカニズムと、図７８および７９で示されたコンテナー３２および駆動メカニズム９６０とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00353]駆動メカニズム９６０を、図７５および７６で示された分岐したコネクタープレートに類似した分岐した上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６を含む媒体のフレーム１０８と使用した形態で説明する。当然のことながら、駆動メカニズム９６０は、本明細書において開示されたその他の媒体のフレームのいずれかと用いることができ、このようなその他の媒体のフレームとしては、例えば、一体化された上部および下部のコネクタープレートを含む媒体のフレーム、および、２個より多くの部材を有するその他の分岐したコネクタープレートを含む媒体のフレームなどが挙げられる。
[00354]図示された典型的な実施態様において、駆動メカニズム９６０は、モーター９６４、モーター出力シャフト９６８、逆回転ギアボックス９７２、逆回転の出力シャフト９７６、複数の駆動力伝達部材９８０、および、複数の駆動輪集合体９８４を含み、ここでモーター９６４はコンテナー３２のトップカバー２１２に連結されており、モーター出力シャフト９６８を第一の方向に回転させる。モーター出力シャフト９６８は、逆回転ギアボックス９７２に連結されており、これはモーター出力シャフト９６８の回転を受け取って、逆回転の出力シャフト９７６が第一の方向とは逆の第二の方向に回転するようにする。２つの駆動力伝達部材９８０がモーター出力シャフト９６８に連結されており、２つの駆動力伝達部材９８０が、逆回転の出力シャフト９７６に連結される。駆動力伝達部材９８０はそれぞれの駆動輪集合体９８４に連結されており、これは、モーター９６４および逆回転の出力シャフト９７６の駆動による動きを駆動輪集合体９８４に伝達するためのものである。図示された典型的な駆動輪集合体９８４はそれぞれ、軸９８８、軸９８８に連結された一対の車輪９９２、および、駆動輪集合体９８４を支えるための支持部材９９６を含む。駆動力伝達部材９８０はそれぞれ軸９８８に連結されており、回転によって軸９８８をそれぞれ第一または第二の方向に駆動させることができる。車輪９９２は軸９８８と共に回転し、内部または外部部材８９２、８９６のうちの一方の上面とかみ合う。車輪９９２と、内部および外部部材８９２、８９６の上面との間に十分な摩擦が生じると、車輪９９２の回転によって、内部および外部部材８９２、８９６が回転するようになる。
[00355]図示された典型的な実施態様において、２つの駆動輪集合体９８４は内部および外部部材８９２、８９６のそれぞれとかみ合っており、ここで、フレーム１０８の垂直の中心回転軸各の両側に１つずつ駆動輪集合体９８４が存在する。この立体配置の場合、垂直の中心回転軸の逆側にある駆動輪集合体９８４は、逆方向に駆動させる必要があり、そうしない場合、駆動輪集合体９８４は互いにぶつかり合うと予想される。従って、逆回転ギアボックス９７２が提供されており、このギアボックス９７２は、モーター出力シャフト９６８方向の回転を受け取り、逆回転の出力シャフト９７６を逆方向に回転させ、それによって逆回転の出力シャフト９７６に連結された２つの駆動輪集合体９８４を、モーター出力シャフト９６８に連結された２つの駆動輪集合体９８４とは逆方向に駆動させるものである。この方式において、フレーム１０８の垂直の中心回転軸の両側にある駆動輪集合体９８４は一緒に働いて、分岐したフレームを協調的に駆動させることができる。図示された駆動メカニズムの９６０の典型的な実施態様は、１つの部材から他方の部材に回転運動を受け渡すために、内部および外部部材８９２、８９６を一緒に連結する必要性がない。
[00356]当然のことながら、図示された駆動メカニズムの９６０の典型的な実施態様は、駆動メカニズム９６０の多くの実施態様のうちのほんの一例である。駆動メカニズム９６０は、駆動メカニズム９６０が例えば図７５〜７９で示されたような分岐したコネクタープレート１１２、１１６を駆動させることができさえすれば、多数のその他の立体配置を有していてもよい。例えば駆動メカニズム９６０は、例を挙げれば、その他の多数の車輪９９２を含んでいてもよいし、分岐したコネクタープレート１１２、１１６のそれぞれの部材を駆動させるための異なる多数の駆動輪集合体９８４を含んでいてもよいし、車輪以外の駆動要素を含んでいてもよいし、異なる駆動力伝達部材を含んでいてもよいし、異なる方式でコンテナー３２に連結されていてもよいし、および、コンテナー３２上に／コンテナー３２中に支持されていてもよい。
[00357]図８０を参照すると、さらなる典型的な媒体のフレーム１０８が示される。すでに開示されたコンテナーおよび媒体のフレームと、図８０で説明されているコンテナー３２および媒体のフレーム１０８とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00358]図示された典型的な実施態様において、媒体のフレーム１０８は、それを通過するように設置された複数のスロット１０００を有する上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６を含む。上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６は、実質的に同じである。複数の発光要素３５６は上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６との間を垂直に伸長し、スロット１０００中に配置されており、ここでこのスロット１０００は、発光要素３５６受け入れることができ、さらに、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６が発光要素３５６とこすれたり、または、その他の方法で接触しないような適切な大きさを有する。図示された典型的な実施態様において、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６はそれぞれ８個のスロット１０００含み、これらのスロット１０００において、内部スロット１０００はそれぞれ、３個の発光要素３５６が取り付けられ、外部スロット１０００はそれぞれ、４個の発光要素３５６が取り付けられている。あるいは上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６は、スロット１０００中に取り付けられたその他の数のスロット１０００、および、その他の数の発光要素３５６を含んでいてもよい。
[00359]本明細書において開示された駆動メカニズムのうちの１つに類似した駆動メカニズムまたはその他のあらゆる駆動メカニズムがフレーム１０８に連結されており、フレーム１０８が前後に往復するように両方の方向でフレーム１０８を回転させることができる。より具体的に言えば、駆動メカニズムは、フレーム１０８を第一の方向に回転させ、フレーム１０８を止めて、続いてフレーム１０８を逆方向に回転させ、フレーム１０８を止めて、再度、フレーム１０８を第一の方向に回転させる。要求に応じてこれを反復する。このフレームの往復に対処できるように、スロット１０００は弧状に曲がっており、発光要素３５６で完全に充填されない（すなわち、同じ発光要素３５６のセットにおいて、端の発光要素３５６の一方と端の発光要素３５６の他方との弧状の距離が、これらの発光要素が取り付けられたスロット１０００の弧状の長さよりも小さい）。このような発光要素３５６とスロット１０００の端部との間の余分なスペースによって、フレーム１０８の往復が可能になる。図示された典型的な実施態様において、スロット１０００および発光要素３５６の間隔は、フレーム１０８が約４５度で往復することができるような間隔である。あるいはスロット１０００および発光要素３５６の間隔は、フレーム１０８がその他の角度で往復することができるような間隔であってもよい。
[00360]ここで図８１を参照すると、洗浄システム３８の典型的な実施態様が示される。この典型的な洗浄システム３８は、考慮される多くのタイプの洗浄システムのうちの一例であり、これらに限定されない。典型的な洗浄システム３８は、媒体１１０から藻類を除去しやすくするのにも使用できるし、または、侵襲性の種またはその他の汚染物質がコンテナー３２に侵入したような場合にコンテナー３２の内部をクリーニングするのにも使用できる。洗浄システム３８は、コンテナー３２またはシステム２０のその他の構成要素を分解することなく、コンテナー３２の内部をすすいだり、または、クリーニングすることを可能にする。典型的な洗浄システム３８は、加圧式の水源（示さず）、加圧式の水源と互いに流体をやりとりできる加圧式の水注入管４２、および、水注入管４２と互いに流体をやりとりできる複数のスプレーノズル４３を含む。スプレーノズル４３は、コンテナーのハウジング７６の高さに沿って、あらゆる望ましい間隔で、所定角度で一定の間隔をあけて取り付けられており、これらは、コンテナーのハウジング７６中の穴または切り抜き部分に設置される。コンテナー３２への、または、コンテナー３２からの空気や水の漏れを防止するために、それぞれのスプレーノズル４３とそれが入られられる穴との間が気密的および防水的に密封される。いくつかの実施態様において、スプレーノズル４３の先端が、ノズル４３がコンテナーのハウジング７６に突き出ないようにコンテナーのハウジング７６の内表面１９６にぴったり合っているか、または、それよりも手前に配置されるように、穴のなかにスプレーノズル４３を配置する。このようにすることによって、回転させた場合、媒体１１０がスプレーノズル４３と接触したり、もしかするとスプレーノズル４３を傷付けたりしないようになる。以下で洗浄システム３８の操作をより詳細に説明する。
[00361]コンテナー３２は藻類を培養するのと同時に、コンテナー３２は、藻類の増殖に有益な環境を維持することが重要である。藻類の増殖にとって最も重要な環境パラメーターの１つは、藻類が存在する水の温度である。コンテナー３２は、効率的な藻類の増殖を促進するような特定の温度範囲内に水を維持しなければならない。適切な温度範囲は、コンテナー３２内で培養しようとする藻類のタイプによって様々であってよい。例えば、コンテナー３２内で藻類種Ｐ．トリコルヌタムが培養される場合、コンテナー３２内の水温は、可能な限り２０℃に近く、３５℃を超えないように維持されるべきである。このような例は、コンテナー３２内の水が有効な藻類培養を促進するように制御されている多くの様々な温度範囲のうちの１つであって、これらに限定されない。異なるタイプの藻類の場合、異なる温度範囲内に水を制御してもよい。
[00362]コンテナー３２内の水温を制御しやすくするために、多種多様の温度制御システムを利用することができる。図８２および８３を参照すると、２つの典型的な温度制御システム４５が図示されており、本明細書で説明される。これらの典型的な温度制御システム４５は、考えられる多くのタイプの温度制御システム４５のうちの２種であり、これらに限定されない。
[00363]特に図８２を参照すれば、単一のコンテナー３２、および、それと連動した温度制御システム４５が説明される。各コンテナー３２と連動した温度制御システム４５は実質的に同一であるため、単一の温度制御システム４５のみを図示し説明することとする。温度制御システム４５は、加熱部分４６と冷却部分４７とを含む。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、コンテナー３２に、且つその底部付近に取り付けられる。このような加熱部分４６の配置は、熱が常に上昇する現象に対して自然の熱の法則を利用する。従って、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がコンテナー３２を通過して上昇し、冷却器の水を加熱部分４６に向かって押し下げ、そこで冷却器の水が加熱される。冷却部分４７は、コンテナー３２内に、且つコンテナー３２の頂上付近に取り付けられる。このような冷却部分４７の配置も同様に、自然の熱の法則を利用する。従って、冷却部分４７が活性化されると、冷却部分４７で冷却された水は、冷却された水よりも高い温度を有する水が上昇することによって交換される。冷却された水の排出によって、冷却された水がコンテナー３２中で下方に移動させられる。水の混合を補助するためにフレーム１０８および媒体１１０を回転することも可能であり、そのようにすることによって、コンテナー３２中全体で実質的に均一な水温を達成することができる。
[00364]加熱部分４６は、加熱コイル４９、流体注入口５０、および、流体出口５１を含む。注入口５０および出口５１はそれぞれ、加熱コイル４９へ、および、加熱コイル４９から流体を導入および排出させるものである。注入口５０を介して加熱コイル４９に導入された流体は、コンテナー３２内の水を加熱するために、コンテナー３２内に入れられた水の温度よりも高い温度を有する。このような流体は、多種多様のタイプの流体であってもよく、例えば、これらに限定されないが、例えば水のような液体、および、ガスが挙げられる。冷却部分４７は、冷却コイル５３、流体注入口５５、および、流体出口５７を含む。注入口５５および出口５７はそれぞれ、冷却コイル５３へ、および、冷却コイル５３から流体を導入および排出させるものである。注入口５５を介して冷却コイル５３に導入された流体は、コンテナー３２内の水を冷却するために、コンテナー３２内に入れられた水の温度よりも低い温度を有する。このような流体は、多種多様のタイプの流体であってもよく、例えば、これらに限定されないが、例えば水のような液体、および、ガスが挙げられる。
[00365]ここで図８３を参照すると、温度制御システム４５の代替例が説明される。図８２で示された実施例と同様に、単一のコンテナー３２、および、それと連動する温度制御システム４５が説明される。各コンテナー３２と連動した温度制御システム４５は実質的に同一であるため、単一の温度制御システム４５のみを図示し説明する。温度制御システム４５は、断熱上昇管５８、および、断熱上昇管５８に入ってそれを通過する伝熱管５９を含む。断熱上昇管５８は、上部の移送管６１と下部の移送管６２とを介してコンテナー３２と互いに流体をやりとりできる。コンテナー３２からの水は、上昇管５８および上部および下部の移送管６１、６２の中にある。コンテナー３２内の水の温度を下げる必要がある場合、コンテナー３２内の水の温度よりも冷たい流体を伝熱管５９に通過させる。上昇管５８内の水が伝熱管５９を取り囲み、冷却される。冷却された上昇管５８内の水がコンテナー３２内のより暖かい水と交換されることによって、コンテナー３２および上昇管５８内の水を反時計回りに循環させる。言い換えれば、冷却された水は上昇管５８中を下方へ移動し、下部の移送管６２を介してコンテナー３２の底部に移動し、一方でコンテナー３２内のより暖かい水は、コンテナー３２から上部の移送管６１に、そして上昇管５８に移動する。コンテナー３２内の水の温度を加熱する必要がある場合、コンテナー３２内の水の温度よりも暖かい流体を伝熱管５９に通過させる。上昇管５８内の水が伝熱管５９を取り囲み、温められる。温められた上昇管５８内の水が上昇することによって、コンテナー３２および上昇管５８内で水が時計回りに循環する（矢印６３で示した通り）。言い換えれば、温められた水は上昇管５８中を上方へ移動し、上部の移送管６１を介してコンテナー３２の頂上に移動し、一方で、コンテナー３２内の冷却器の水はコンテナー３２から下部の移送管６２に、そして上昇管５８に移動する。いくつかの実施態様において、より強い水の循環が望ましい。このような実施態様において、スパージャーまたは空気注入口６５は、上昇管５８内に入れられている水に空気を導入するために上昇管５８の底部の付近に配置される。上昇管５８の底部へ空気を導入することによって上昇管５８内の水がより速く上昇するので、より速い速度で上昇管５８およびコンテナー３２を介して水を循環させることができる。いくつかの実施態様において、上部および下部の移送管６１、６２とコンテナーのハウジング７６との連結部にフィルターが提供されてもよく、そのようにすることによって、藻類が上昇管５８に侵入して場合によっては流動性能を低減させたり、または上昇管５８を完全に塞いだりすることを防ぐことができる。
[00366]図８４を参照すると、コンテナー３２、および、典型的な液体管理システムの部分２８が示される。図示された典型的な実施態様において、液体管理システム２８は、余水路パイプ６７６、混合タンク６７８、ガス注入装置または拡散器６８０、ｐＨインジェクター６８２、ポンプ６８４、バルブ６８６の第一のセット、追加のプロセス配管６８８、フィルター６９０、滅菌器６９２、および、ｐＨセンサー４８４を含む。余水路の管６７６は、コンテナー３２の頂上付近に配置され、コンテナー３２の頂上から、余水路の管６７６のレベルを超えて上昇する水を受け取り、ここで水は余水路の管６７６からの混合タンク６７８に導入され、ガスはガス拡散器６８０を介して混合タンク６７８中にある水に導入される。混合タンク６７８中のガス拡散器６８０の上にプレート６９６が取り付けられているが、これは、水中で上方へ登るガスを水中に戻して、さらに液体管理システム２８の下流のパイプに送られるように補助するためである。導入されたガスは、一般的にガスフィードストリームと称され、これは、約１２体積％の二酸化炭素を含んでもよい。あるいはフィードストリームは、その他の比率の二酸化炭素を含んでもよい。
[00367]ポンプ６８４は合わせた水を移動させて、パイプを介してガスをバブリングし、パイプ中で圧力差を生じさせることによって、前記運動を容易にすることができる。合わせた水およびバブリングされたガスがポンプ６８４で下方へ送られると、水の圧力は増加する。このようにして増加した水の圧力が水にバブリングされたガスを通過すると、水中で気泡が炭酸水素塩に変化する。藻類は、水中のより大きい気泡から二酸化炭素を吸収するよりも、水中の炭酸水素塩からのほうがかなり容易に二酸化炭素を吸収する。ここで水と炭酸水素塩との混合物は、コンテナー３２の底部にポンプで送ってもよいし、または、さらなる処理に送ってもよい。バルブ６８６の第一のセットは、要求に応じて水と炭酸水素塩との混合物が分流されるように選択的に制御される。場合によっては、全ての水と炭酸水素塩との混合物をコンテナー３２にポンプで送ることが望ましい場合がある。その他の例において、コンテナーに水をポンプで送らずに、全ての水をさらなる処理のためにポンプで送ることが望ましい場合がある。さらにその他の例において、水と炭酸水素塩との混合物のうち一部をコンテナー３２にポンプで送り、この混合物のうち一部をさらなるプロセシングのためにポンプで送ることが望ましい場合がある。コンテナー３２中に一定体積の水があることが望ましい場合、コンテナー３２の頂上からあふれた水の量は、コンテナー３２の底部にポンプで送り返される水の量と等しいと予想される。
[00368]コンテナー３２にポンプで送られた水と炭酸水素塩との混合物は、コンテナー３２の底部付近でコンテナー３２に入り、コンテナー３２中にすでに存在する水と混合される。この新たに導入された混合物は、藻類のために新しい炭酸水素塩源を提供することになり、それによってコンテナー３２内の藻類の培養が促進される。
[00369]コンテナー３２に分流されなかった水は、下流の様々な追加処理に分流される場合も有る。一般的には、図８４に液体管理システム２８の追加のプロセス配管６８８が示されており、および、これは、多種多様の水処理プロセスに対処できるようなあらゆる立体配置と推定することもできる。例えば追加のプロセス配管６８８は、水を分流させて浄水器、熱交換器、固体除去装置、限外ろ過および／またはその他の膜ろ過、遠心機などに通過させることを可能にする。その他のプロセスおよびそれに関連する配管も可能であり、これらも目的とする本発明の本質および範囲内である。
[00370]また水を分流させて例えば水から不純物および汚染物質を除去するための活性炭フィルターのようなフィルター６９０に通過させてもよい。典型的な不純物および汚染物質としては、藻類増殖に、細菌およびウイルス感染、ならびに捕食のような負の作用を有する恐れのある侵略的な微生物が挙げられる。液体管理システム２８は、単一のフィルターを含んでいてもよいし、または複数のフィルターを含んでいてもよく、さらに、典型的な活性炭フィルター以外のその他のタイプのフィルターを含んでいてもよい。
[00371]さらに水を分流させて例えば紫外線滅菌器のような滅菌器６９２を通過させてもよく、このような滅菌器も、水から不純物および汚染物質を除去するものである。液体管理システム２８は、単一の滅菌器を含んでいてもよいし、または複数の滅菌器を含んでいてもよく、さらに、典型的な紫外線滅菌器以外のタイプの滅菌器を含んでいてもよい。
[00372]加えて水のｐＨを決定するためのｐＨセンサー４８４の方向に水を向かわせてもよい。水が望ましいｐＨよりも高いｐＨを有する場合、水のｐＨは望ましいレベルに低められる。逆に言えば、水が望ましいｐＨよりも低いｐＨを有する場合、水のｐＨは望ましいレベルに高められる。水のｐＨは多種多様の方式で調節することができる。本明細書においては、水のｐＨを調節する多くの方式のうち数種だけを説明する。これらのｐＨを調節する典型的な方式の説明に限定されないこととする。第一の例において、水のｐＨを調節するためにｐＨインジェクター６８２が用いられる。この例において、ｐＨインジェクター６８２は、混合タンク６７８とポンプ６８４との間のパイプ中に取り付けられる。あるいはｐＨインジェクター６８２は、液体管理システム２８中のその他の位置に取り付けられてもよい。ｐＨインジェクター６８２は、パイプを通過する水のストリームに適切なタイプおよび量の物質を注入することによって、水のｐＨを望ましいレベルに変化させることができる。その他の例において、水のｐＨレベルを調節するのにガス拡散器６８０を使用してもよい。水中に存在する二酸化炭素の量は、水のｐＨに影響を与える。一般的に、水中に存在する二酸化炭素の量が多ければ多いほど、水のｐＨレベルは低くなる。従って、ガス拡散器６８０を介して水に導入された二酸化炭素の量を制御することによって、要求に応じて水のｐＨレベルを上昇させたりまたは低下させたりすることが可能である。より具体的には、ｐＨセンサー４８４によってｐＨ測定値が得られ、水のｐＨレベルが望ましいレベルよりも高いことが決定されたら、ガス拡散器６８０において水に二酸化炭素を導入する速度を高めてもよい。逆に言えば、水のｐＨレベルが望ましいレベルよりも低い場合、ガス拡散器６８０において水に二酸化炭素を導入する速度を低くしてもよい。さらなる例において、ガス拡散器６８０によって導入された二酸化炭素に加えて、ｐＨインジェクター６８２は、水に二酸化炭素を注入するのにも使用できる。この方法において、ｐＨインジェクター６８２とガス拡散器６８０とが協同して、望ましいｐＨレベルを維持することができる。
[00373]水が例えば本明細書において説明されたものような水処理プロセスに転換された後、水は混合タンク６７８にポンプで送り戻され、そこで水は、余水路の管６７６から混合タンク６７８に導入された新しい水と混合される。続いて水は、上述したように下流に流される。あるいは水は、混合タンク６７８ではなくコンテナー３２に直接分流されてもよい。
[00374]当然のことながら、水から不純物および汚染物質を除去するのに用いられる水処理プロセスは、このような不純物および汚染物質が藻類培養に与える負の作用を減少させると同時に、水の透明度を改善する。水の透明度が改善されることによって、光はよりよく水に透過することができ、それによって藻類をより多くの光に曝露させ、藻類培養を改善することができる。
[00375]また当然のことながら、培養プロセス中に媒体１１０に藻類を支持するコンテナーの能力、および、水中で低濃度の藻類を維持するコンテナーの能力によって、上述され図８４で示された水処理プロセスの有効性が高められる。より具体的には、図８４で示された液体管理システム２８の構成要素を介して低濃度の藻類を含む水を移動させることによって、構成要素の藻類による汚れの付着や目詰まりを防ぐことができる。言い換えれば、水中には、パイプ、ガス拡散器、ポンプ、フィルターなどに汚れを付着させたり、または、それらを目詰まりさせたりするような藻類は極めてわずかしか存在しない。加えて、水中の藻類濃度を低くすることで、フィルターおよび滅菌器が、大量の藻類が除去されたりまたは殺されたりすること（これは、最終的には藻類培養に悪影響を与えると思われる）を防ぐことができる。いくつかの典型的な実施態様において、媒体に支持された藻類の濃度と、水中に懸濁されている藻類の濃度との比率は、２６：１である。その他の典型的な実施態様において、媒体に支持された藻類の濃度と、水に懸濁されている藻類の濃度との比率は、１０，０００：１であってもよい。システム２０は、本明細書において開示された典型的な比率よりも低い藻類濃度の比率、および、それよりも高い藻類濃度の比率を提供することもでき、これらも目的とする本発明の本質および範囲内である。
[00376]図８５を参照すると、コンテナー３２を垂直に支持するための典型的な支持体構造３９６が説明される。この典型的な支持体構造３９６は、説明のためであって、これらに限定されない。コンテナー３２を垂直に支持するためのその他の支持体構造も考慮され、それらも本発明の本質および範囲に含まれる。図示された典型的な実施態様において、支持体構造３９６は、地上または床表面上で支えることができるベース４００、ベース４００から上方へ伸長する垂直の部材４０４、および、コンテナー３２を固定するために異なる高さで垂直の部材４０４によって支持され垂直の部材４０４から伸長している複数の連結器４０８を含む。ベース４００は、コンテナー３２と垂直の部材４０４との両方を下から支持する。垂直の部材４０４は、一対の垂直のビーム４１２と、垂直のビーム４１２に支え、強度および安定性を付与するための垂直のビーム４１２から伸長した複数の交差ビーム４１６とを含む。図示された典型的な実施態様において、支持体構造３９６は、４つの連結器４０８を含み、ここで各連結器４０８は、コンテナーのハウジング７６の周囲に伸長するバンド４２０、および、バンド４２０とコンテナーのハウジング７６との間に取り付けられたブッシング４２４を含む。ベース４００は、コンテナー３２に相当量の垂直方向の支持を提供しており、同時に、垂直の部材４０４および連結器４０８は、コンテナー３２に相当量の水平の支持体を提供する。
[00377]図８６および８７を参照すると、コンテナー３２を垂直と水平との間の角度に支持するための典型的な支持体構造１００４が説明される。この典型的な支持体構造１００４は、説明のためであって、これらに限定されない。コンテナー３２を垂直と水平との間の角度に支持するためのその他の支持体構造も考慮され、それらは本発明の本質および範囲に含まれる。図示された典型的な実施態様において、支持体構造１００４は、地上または床表面上で支えるための複数の垂直方向の支持体１００８を含み、それに加えて、垂直の支持部材１００８によって支えられており、コンテナー３２を支えるためにコンテナー３２を固定するための支持部材１０１２を含む。
[00378]図８８および８９を参照すると、コンテナー３２を水平に支持するための典型的な支持体構造１０１６が説明される。この典型的な支持体構造１０１６は、説明のためであって、これらに限定されない。コンテナー３２を水平に支持するためのその他の支持体構造１０１６も考慮され、それらは本発明の本質および範囲に含まれる。図示された典型的な実施態様において、支持体構造１０１６は、地上または床表面上で支える支持部材１０２０を含み、コンテナー３２を支えるためにコンテナー３２を固定している。あるいは、支持部材１０２０およびコンテナー３２を地面または床表面より高い位置に置く場合、支持体構造１０１６は、地面または床表面と支持部材１０２０との間に取り付けられた１個またはそれより多くの垂直方向の支持体を含んでいてもよい。
[00379]図８５に戻って参照し、さらに追加で図９０〜９４を参照すると、環境制御装置（ＥＣＤ）４２８が説明されており、これは、コンテナー３２内の藻類を培養するのに望ましい環境の維持を補助するためのものである。図示されたＥＣＤ４２８は、説明のためであって、これらに限定されない。ＥＣＤ４２８のその他の形状、サイズおよび立体配置も考慮され、これらも目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。
[00380]特に図８５および９０を参照すれば、図示された典型的なＥＣＤ４２８は、「クラムシェル」型の形状を有する。より具体的には、ＥＣＤ４２８は、第一および第二の半円形の部材４３６、４４０、第一および第二の半円形の部材４３６、４４０の第一の隣り合った端部に連結されたヒンジまたはその他のピボット型のジョイント４４４、および、第一および第二の半円形の部材４３６、４４０の第二の隣り合った端部それぞれに連結された密封部材４４８を含む。ヒンジ４４４は、第一および第二の部材４３６、４４０をヒンジ４４４部分で互いに旋回させることができ、第一および第二の部材４３６、４４０との間を密閉するために、第一および第二の部材４３６、４４０がいずれも完全に閉じられている場合、密封部材４４８は互いに接した状態になる。
[00381]図８５を参照すると、ＥＣＤ４２８は、第一および第二の部材４３６、４４０のセットを３つ含み、連結器４０８それぞれの間に１つのセットが含む。図示された典型的な実施態様において、ＥＣＤ４２８は、第一および第二の部材４３６、４４０のセットを、４つの連結器４０８の使用に対応して３つ含む。上記で示したように、支持体構造３９６は多数の連結器４０８を含んでいてもよく、従ってＥＣＤ４２８は、数々の連結器４０８間のスペースに対処できるようなあらゆる長さを有する第一および第二の部材４３６、４４０のセットを多数含んでいてもよい。例えば支持体構造３９６は、２つだけの連結器４０８、すなわち底部の連結器４０８と上部の連結器４０８だけを含んでいてもよいし、さらにＥＣＤ４２８は、上部および底部の連結器４０８間の実質的にその全体の高さに沿ってコンテナー３２を取り囲むのに、１つの背の高い第一および第二の部材４３６、４４０のセットしか必要としない場合もある。
[00382]続いて図８５および９０を参照すれば、ＥＣＤ４２８は、第一および第二の部材４３６、４４０を開閉するためのモーター４３２、モーター４３２に連結されたドライブシャフト４５２、および、ドライブシャフト４５２と第一および第二の部材４３６、４４０のうちの関連しているほうとに連結された複数の連結アーム４５６を含む。モーター４３２の活性化されるとドライブシャフト４５２が駆動して、それによって、第一および第二の部材４３６、４４０が開いたり閉じたりするように連結アーム４５６に力が加わる。モーター４３２は制御装置４０に連結されており、それによって制御することができる。図示された典型的な実施態様において、第一および第二の部材４３６、４４０のセット全てを開閉するために、単一のモーター４３２が用いられる。あるいはＥＣＤ４２８は、第一および第二の部材４３６、４４０の１セットごとに１つのモーター４３２を含んでいてもよく、このような場合、第一および第二の部材４３６、４４０のセットをそれぞれ独立して開閉することができ、または、第一の部材４３６ごとに１つのモーター４３２、および、第二の部材４４０ごとに１つのモーター４３２を含んでいてもよく、このような場合、第一および第二の部材４３６、４４０を互いに独立して駆動させることができ、または、多数の第一および第二の部材４３６、４４０または第一および第二の部材４３６、４４０のセットを駆動させるのに多数のモーター４３２を含んでいてもよい。包含されるモーター４３２それぞれを用いる場合、モーター４３２それぞれの駆動力を出すために、別々のドライブシャフト４５２が個々のモーター４３２と連動している形態も考えられる。あるいは各モーター４３２が、複数のドライブシャフト４５２を含んでいてもよい。例えばモーター４３２は２つのドライブシャフト４５２を含んでいてもよく、第一のドライブシャフト４５２は、第一の部材４３６を開閉するためであり、第二のドライブシャフト４５２は、第二の部材４４０を開閉するためである。
[00383]ここで図９０〜９３を参照すると、第一および第二の部材４３６、４４０を様々な位置に移動させることができ、さらに、両方を一緒に移送させてもよいし、または、互いに独立して移動させてもよい。第一および第二の部材４３６、４４０は、完全に閉じた状態で配置されてもよし（図９０を参照）、完全に開いた状態で配置されてもよいし（図９１を参照）、半分開いた状態（第一の部材４３６が完全に開いており第二の部材４４０が完全に閉じている）で配置されてもよいし（図９２を参照）、その他の半分開いた状態（第二の部材４４０が完全に開いており第一の部材４３６が完全に閉じている）で配置されてもよい（図９３を参照）、または、完全に開いた状態と完全に閉じた状態との間のその他の様々な位置のいずれかで配置されてもよい。
[00384]続いて図９０〜９３を参照すれば、第一および第二の部材４３６、４４０はそれぞれ、外表面４６０、内表面４６４、および、外表面および内表面４６０、４６４の間にコア４６８を含む。外表面４６０は、様々な材料で作製されていてもよく、このような材料としては、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、炭素繊維などが挙げられる。外表面４６０は白色または明るい色であり、光を反射させることができるものが可能である。また外表面４６０は、汚れまたはその他の堆積物がそれらに付着しないように滑らかであってもよい。コア４６８は、様々な材料で作製されていてもよく、このような材料としては、例えば、閉環式のネオプレンのブランケット、封入された断熱材、成形された断熱材、鋳型成形された発泡体などが挙げられる。好ましくは、コア４６８は、要求に応じて熱い環境と冷たい環境の両方からコンテナーを遮断する特徴を有する。内表面４６４は、様々な材料で作製されていてもよく、このような材料としては、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、炭素繊維などが挙げられる。いくつかの実施態様において、外表面および内表面４６０、４６４は同じ材料で作製されていてもよいし、同じ特徴を共有していてもよい。好ましくは、内表面４６４は、望ましい方式で光線を反射させるために反射特徴を有する（以下でより詳細に説明する）。このような反射特徴を提供するために、内表面４６４を反射性材料で作製してもよいし、または、反射性物質でコーティングしてもよい。例えば内表面４６４は、鏡材料の薄層、マイラー(R)、銀メッキしたアルミニウムプレートに含浸させ埋め込んだガラスビーズ、反射性の塗料などを含んでいてもよい。
[00385]上記で示したように、ＥＣＤ４２８は、コンテナー３２内の藻類を培養するための環境の制御を補助することができる。より具体的には、ＥＣＤ４２８は、コンテナー３２内の温度に影響を与え、コンテナー３２に接触する日光の量に影響を与えることができる。
[00386]温度制御に関して、ＥＣＤ４２８は、選択的にコンテナー３２を断熱する能力を有する。第一および第二の部材４３６、４４０を完全に閉じた状態（図８５および９０を参照）で用いる場合、コンテナー３２は、その高さの相当部分に沿って第一および第二の部材４３６、４４０で取り囲まれている。外側の周囲温度がコンテナー３２内の望ましい温度より低い場合、第一および第二の部材４３６、４４０を動かしてそれらが完全に閉じた状態にし、コンテナー３２を断熱し、冷たい周囲空気によってコンテナー３２内の温度が低下しないように補助することができる。外側の周囲温度が望ましいコンテナー３２内の温度よりも高い場合、第一および第二の部材４３６、４４０を動かして再度それらが完全に閉じた状態し、強烈な日光を反射させ、日光がコンテナー３２にを接触しないようにすることもできる。あるいは、外側の周囲温度が望ましいコンテナー３２内の温度よりも高い場合、第一および第二の部材４３６、４４０を動かしてそれらが完全に開いた状態（図９１を参照）し、断熱された第一および第二の部材４３６、４４０を動かしてコンテナー３２から取り払い、コンテナー３２を冷却させることができる（例えば対流によって冷却させることができる）。第一および第二の部材４３６、４４０は、コンテナー３２内の温度を望ましい温度に維持することを補助するのに望ましければどのような位置に動かしてもよい。
[00387]コンテナー３２に接触する日光の量への影響に関して、第一および第二の部材４３６、４４０は、望ましい量の日光がコンテナー３２と接触できるのであればどのような望ましい位置に移動させることもできる。第一および第二の部材４３６、４４０を動かしてそれらの完全に閉じた状態にし、日光７２がコンテナー３２と接触しないようにしてもよいし（図９０を参照）、第一および第二の部材４３６、４４０を動かしてそれらの完全に開いた状態してコンテナー３２に接触する日光７２の量を妨げないようにしてもよいし（すなわち全ての日光の量がコンテナーと接触するようにする：図９１を参照）、または、第一および第二の部材４３６、４４０を、望ましい量の日光がコンテナー３２と接触できるように完全に閉じた状態と完全に開いた状態との間のどのような位置に移動させてもよい（図９２および９３を参照）。
[00388]上記で示したように、ＥＣＤ４２８の内表面４６４は、日光７２を反射させることができる反射性材料で作製される。内表面４６４の反射性能によって、日光７２がコンテナー３２と接触する効率が改善される可能性がある。より具体的には、コンテナー３２に向かって放出された日光７２は、コンテナー３２およびその中の藻類と接触する場合もあるし；藻類と接触しないでコンテナー３２を通過する場合もあるし；または、コンテナー３２や藻類とまったく接触しない場合もある。後者２つの仮定の場合、ＥＣＤ４２８は、藻類と接触しない日光が藻類と接触するように反射させやすくすることができる。
[00389]図９２および９３を参照すると、日光７２が反射されて藻類と接触する２つの典型的な反射軌道４７２を図示しており、これらの図示された典型的な反射軌道４７２は、ＥＣＤ４２８の内表面４６４が日光を反射させ得る多くの軌道のうちのたった２つの軌道である。これらの反射軌道４７２は、説明のために示されたものであり、これらに限定されない。その他のたくさんの反射軌道４７２も可能であり、は、目的とする本発明の本質および範囲内である。図示された典型的な反射軌道４７２を参照すると、第一の部分４７２Ａの軌道で示されているように、日光７２はコンテナー３２内の藻類と接触しないでコンテナー３２を通過して、ＥＣＤ４２８の第一および第二の部材４３６、４４０の内表面４６４と接触する可能性がある。第二の部分４７２Ｂの軌道で示されているように、内表面４６４は、日光７２を第二の方向に反射させる。観察されるように、第二の部分４７２Ｂの軌道はコンテナー３２を通り抜ける。この日光７２の一部がコンテナー３２内の藻類と接触すると予想されるが、日光７２の一部は、藻類と接触しないで再度コンテナー３２を通り抜けると予想される。このようなコンテナー３２を通り抜ける日光７２は、第三の部分４７２Ｃの軌道で示されているように、その他の部材４３６、４４０の内表面４６４に当たって、そこで反射してコンテナー３２に戻ると予想される。このような反射した日光７２は再度コンテナー３２を通過し、日光７２の一部は、コンテナー３２内の藻類と接触するが、日光７２の一部はここでも、藻類と接触しないでコンテナー３２を通り抜ける。このようなコンテナー３２を通り抜ける日光７２は、第四の部分４７２Ｄの軌道で示されているように、その前に日光７２が当たった部材４３６、４４０の内表面４６４に当たって、そこで再度反射してコンテナー３２を通過する。このような日光７２の一部はコンテナー３２内の藻類と接触するが、日光７２の一部はそれでもなお藻類と接触しないで通り抜ける。日光の反射は、日光７２が藻類と接触するまで続けてもよいし、または、日光７２が反射してコンテナー３２および第一および第二の部材４３６、４４０の内表面４６４から出て行くまで続けてもよい。観察されるように、第一および第二の部材４３６、４４０の反射性を有する内表面４６４は、日光７２がコンテナー３２内の藻類と接触して光合成を促進する追加の機会を提供する。ＥＣＤ４２８の反射性能がなければ、コンテナー３２を通り抜ける日光７２またはコンテナー３２を通過する日光７２は、コンテナー３２内の藻類と接触するその他の機会を持つことはないと予想される。
[00390]ここで図９４を参照すると、ＥＣＤ４２８は、一日中、コンテナー３２内の温度を最適化し、さらに、コンテナー３２および藻類と接触する日光７２の量を最適化するのに利用することができる。ＥＣＤ４２８の図は、１日の異なる時間でＥＣＤ４２８がとる典型的な位置を示す。また図９４は、１日の太陽の軌道の概略図も図示している。図９４で示されたＥＣＤ４２８の向きは、説明のためであって、これらに限定されない。図９４で示されたＥＣＤ４２８の方向は、ＥＣＤ４２８がとり得る多くの方向の一部を例示する。その他のたくさんの方向も考慮され、これらも本発明の本質および範囲に含まれる。
[00391]ＥＣＤ４２８の上面図は、夜間または寒い日の場合、コンテナー３２を断熱して望ましいコンテナー３２内の温度を維持するためにＥＣＤ４２８がとり得る典型的な方向におけるＥＣＤ４２８を示す。上面からの第二の図は、午前中にＥＣＤ４２８がとり得る典型的な方向のＥＣＤ４２８を示す。午前中、太陽は通常コンテナー３２片側に位置しているため、上述の反射性能を提供するために、太陽側の部材（図示されたように、第一の部材４３６）のうちの１つを開けて、日光７２をコンテナー３２と接触させて、その他の太陽と逆側の部材（図示されたように、第二の部材４４０）を閉じたままにすることが望ましい場合がある。上面からの第三の図は、正午または真昼にＥＣＤ４２８がとり得る典型的な方向のＥＣＤ４２８を示す。真昼の間、太陽は通常空高い位置にあり、直接コンテナー３２上に（または、図９４で示されているようにその前に）存在する。太陽がこのような位置にある場合、第一および第二の部材４３６、４４０の両方を開いて、最大量の日光７２をコンテナー３２と接触させるようにすることが望ましい場合がある。また第一および第二の部材４３６、４４０も、日光７２をコンテナー３２に向かって反射させるために、上述したような反射性能を提供する場合もある。上面からの第四の図は、午後ＥＣＤ４２８がとり得る典型的な方向のＥＣＤ４２８を示す。午後、太陽は通常コンテナー３２の片側に位置しているため（午前中の太陽とは逆）、上述の反射性能を提供するために、太陽側の部材（図示されたように、第二の部材４４０）のうちの１つを開けて、日光７２をコンテナー３２と接触させて、太陽と逆側のその他の部材（図示されたように、第一の部材４３６）を閉じたままにすることが望ましい場合がある。再度、下の図は、夜間または寒い日にＥＣＤ４２８がとる典型的な方向のＥＣＤ４２８を示す。上記で示したように、図９４で示されたＥＣＤ４２８の方向は、単に１日の間にＥＣＤ４２８が取り得る典型的な方向である。ＥＣＤ４２８は、例えばコンテナー３２を取り囲む環境条件、コンテナー３２内の藻類のタイプ、コンテナー３２の望ましい性能などといった様々な理由で、１日のなかの様々な時間で異なる方向をとっていてもよい。
[00392]図８５および９０〜９４で示されたＥＣＤ４２８は、コンテナー３２の大きさに厳密に適合する大きさにした第一および第二の部材４３６、４４０を含む。より具体的には、第一および第二の部材４３６、４４０の内表面とコンテナーのハウジング７６の外表面１９６との間にはほんの小さいギャップしか存在しない。図示されたサイズの第一および第二の部材４３６、４４０は典型的な目的のためであって、これらに限定されない。当然のことながら、第一および第二の部材４３６、４４０は、コンテナー３２のサイズに対してどのようなサイズを有していてもよい。例えば図９５は、図９０〜９３で示されたコンテナー３２に類似したサイズを有するコンテナー３２を示し、さらに、実質的に図９０〜９３で示されたものよりも大きい第一および第二の部材４３６、４４０を示す。比較的大きい第一および第二の部材４３６、４４０は、図９０〜９３に示された第一および第二の部材と類似の方式で操作することができるが、より大きい反射領域を提供することによりコンテナー３２に向かってより多量の日光を反射させるために、比較的大きい第一および第二の部材４３６、４４０は開いていてもよい。
[00393]図８５および９０〜９４で示されたＥＣＤ４２８はまた、コンテナー３２の形状と類似の形状を有する第一および第二の部材４３６、４４０も含む。より具体的には、コンテナー３２は実質的に円柱形を有し、その水平断面は円形であり、さらに第一および第二の部材４３６、４４０が閉じられている場合、これらの部材は、コンテナー３２の周囲で実質的に円形の水平断面を形成する。当然のことながら、第一および第二の部材４３６、４４０は、コンテナー３２とは異なる水平断面形状を有する可能性がある。例えばコンテナー３２は円形の水平断面形状を有していてもよく、そして第一および第二の部材４３６、４４０は、非円形の断面形状、例えばあらゆる多角形の形状、または、あらゆる弧状の外周を有する形状形状を有していてもよい。加えてコンテナー３２は、あらゆる多角形またはあらゆる弧状の外周を有する形状を有していてもよいし、そして第一および第二の部材４３６、４４０は、それらが互いに異なる形状であればどのような多角形またはどのような弧状の外周を有する形状を有していてもよい。
[00394]また当然のことながら、ＥＣＤ４２８は、図示された典型的なクラムシェル型の立体配置以外の立体配置を有していてもよい。例えばＥＣＤ４２８は、コンテナー３２を同軸で一緒に取り囲む複数の半円形の部材４７６を含んでいてもよいし、さらに、部材４７６がオーバーラップするように、または、これらの部材が開いた位置に移動した際に互いに入れ子式になるようにコンテナー３２の周りをスライドすることができる形態でもよい（図９６〜９９を参照）。図示された実施例において、第一および第二の部材４７６Ａ、４７６Ｂは互いに相対的に動き、要求に応じてコンテナー３２を露出させるようにコンテナー３２を動かす。第三の部材４７６Ｃは、コンテナー３２の背後に取り付けられ、典型的には太陽の位置とは逆のコンテナー３２の側に取り付けられ、これは固定されていてもよいし、または、可動性のものでもよい。
[00395]ここで図１００および１０１を参照すると、ＥＣＤ４２８は、人工光システム３７を含んでいてもよい。すでに開示されたコンテナー、人工光システムおよびＥＣＤと、図１００および１０１で示されたコンテナー、人工光システムおよびＥＣＤとで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00396]図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７は、第一および第二の部材４３６、４４０（１つの部材のみを示す）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。あるいは、例えば蛍光灯、白熱灯、高圧ナトリウム灯、メタルハライド灯、量子ドット、光ファイバー、エレクトロルミネッセンス、ストロボライト、レーザーなどのその他のタイプの光源４１を、部材４３６、４４０の内表面４６４に連結させてもよい。ＬＥＤ４１は、電源および制御装置４０に電気的に連結される。ＬＥＤ４１は本明細書において説明されるその他の人工光システム３７と同じ方式で操作され、コンテナー３２および藻類上に光が放出されるように制御することができる。いくつかの実施態様において、ＬＥＤ４１は、ＬＥＤ４１が内表面４６４と水平になるように内表面４６４中に埋め込まれていてもよい。このような実施態様において、ＬＥＤ４１を受け入れて、内表面４６４でのＬＥＤ点滅の位置を定めるために、内表面４６４に望ましいＬＥＤ配列の形成とぴったり一致するように目打ちで刻印を押してもよい。
[00397]図１０２および１０３を参照すると、ＥＣＤ４２８は、人工光システム３７の代替の実施態様を含む。すでに開示されたコンテナー、人工光システムおよびＥＣＤと、図１０２および１０３で示されたコンテナー、人工光システムおよびＥＣＤとで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00398]この図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７は、第一および第二の部材４３６、４４０（１つの部材のみを示す）の内表面４６４中に埋め込まれた複数の光ファイバーの光路で構成される光源４１を含む。光ファイバーの光路４１は、例えばＬＥＤまたはその他の発光装置などの様々な方式で光を受けてもよいし、または、日光７２を受け入れられるような向きに配置された太陽光回収装置から光を受けてもよく、このようにして回収された日光７２は、光ファイバーケーブルを介して光路４１に移動させることができる。光路４１は、要求に応じて制御装置４０によって制御することができる。
[00399]ここで図１０４および１０５を参照すると、コンテナー３２のその他の典型的な実施態様が説明される。この図示された典型的な実施態様において、ハウジング７６は、実質的な量の光をハウジング７６に透過させないような不透明な材料で作製される。ハウジング７６は、例えば金属、不透明なプラスチック、コンクリート、ガラス繊維、裏打ちされた構造などの多種多様の材料で作製されていてもよい。コンテナー３２はまた、熱的に遮断されたコンテナー３２の場合、ハウジング７６を取り囲む断熱層７００、および、断熱層７００を保護するために断熱層７００の外部および周囲に配置された外層７０４も含む。断熱層７００は、例えばプラスチック、ガラス繊維、岩綿、クローズトセルおよびオープンセルのポリスチレン、ポリウレタン発泡体、セルロース繊維などの多種多様の材料で構成されていてもよく、外層７０４は、例えばプラスチック、ガラス繊維、金属、塗料、密封材などの多種多様の材料で構成されていてもよい。当然のことながら、断熱層７００および外層７０４のうち少なくとも一方が不透明な材料で構成されるようないくつかの典型的な実施態様において、コンテナー３２のハウジング７６は、半透明でもよいし、または、透明でもよい。
[00400]続いて図１０４および１０５を参照すれば、コンテナー３２はさらに、コンテナー３２中で藻類を培養するために、コンテナー３２の外部からコンテナー３２の内部に光を伝導するための複数の発光要素７０８を含む。いくつかの典型的な実施態様において、光が発光要素７０８を通過する際に発光要素７０８中で起こる熱の蓄積を減少または限定させるために、発光要素７０８を含む材料は、赤外線遮断材または赤外線フィルター（これらは、発光要素７０８に塗布されるか、または、発光要素材料の組成物中に含まれる）を含んでいてもよい。図示された典型的な実施態様において、発光要素７０８は、ハウジング７６、断熱層７００および外層７０４を通過するように設置された穴中に配置される。発光要素７０８はそれぞれ、その末端がハウジング７６の内表面１９６および外層７０４の外表面７１２と同じ高さである。発光要素７０８は、コンテナー３２内の水が穴に漏れないように穴の内に気密的および防水的に密封される。その他の典型的な実施態様において、発光要素７０８は、ハウジング７６の外表面と接しているか、または、ハウジング７６の外表面に隣接して取り付けられることによって、透明または半透明のハウジング７６を通って光を放出させることができる。このような代替の実施態様において、発光要素７０８に対処するためにハウジング７６中に穴を開ける必要はない。発光要素７０８は、コンテナー３２内で藻類を培養する目的で、コンテナー３２の外部で光を受け入れ、回収された光をコンテナー３２の内部に伝達するために様々な光を伝導する材料で作製されていてもよく、このような材料としては、例えばガラス繊維、光ファイバー、プラスチック、例えばアクリル繊維などが挙げられる。また発光要素７０８は、コンテナー３２内側または外側に存在する光または液体に晒されることによって劣化したり、または、その他の方法で悪影響を受けたりしない材料で作製されていてもよい。図示された典型的な実施態様において、発光要素７０８は、太陽からの自然光を受け入れられるように適応させている。また図示された典型的な実施態様においても、外層７０４（すなわち外側の端部）に隣り合った発光要素７０８それぞれの端部は、外層７０４の外表面７１２と同じ面にある。
[00401]図１０６を参照すると、発光要素７０８それぞれの外側の端部は、外層７０４の外表面７１２よりも外側に伸長していてもよい。このような実施態様において、発光要素７０８の外側の端部は、外側の端部を太陽に合わせて最適に整列させるために太陽に向かって斜めになっていてもよい。
[00402]上述され図１０４〜１０６で図示された方式で構築されたコンテナー３２を用いる場合、コンテナー３２は、より安価で、より長持ちする、および、熱や環境条件に対してより強い耐性を有する材料で作製されていてもよい。これらのコンテナー３２は、熱および環境条件からの保護を提供するためにコンテナー３２を取り囲む２次構造が必要であるという要求をなくすことが可能である。図１０４〜１０６を参照して説明されている方式でコンテナー３２が構築される場合、発光要素７０８を包含させることによってコンテナー３２への光の透過が容易になる。
[00403]ここで図１０７を参照すると、コンテナー３２のその他の代替の典型的な実施態様が説明される。図１０７で示されたコンテナー３２は、図１０４〜１０６で示されたコンテナー３２に類似した要素を多く有し、このような類似の要素は、類似した参照番号で識別される。図１０７において、人工光システム３７はコンテナー３２の外部に取り付けられ、コンテナー３２に向かって光を放出する。図示された典型的な実施態様において、人工光システム３７が、コンテナー３２の周囲を完全に取り囲んでいる。その他の典型的な実施態様において、人工光システム３７が、コンテナー３２の周囲を完全に取り囲んでいない場合がある。さらにその他の典型的な実施態様において、コンテナー３２の周りの様々な位置に複数の人工光システム３７が取り付けられてもよい。実施態様を問わず、人工光システム３７を用いて、発光要素７０８に光を提供し、発光要素７０８は光を受け取り、コンテナー３２の内部に光を転送することができる。人工光システム３７は、コンテナー３２に提供される唯一の光源であってもよいし、または、人工光システム３７は、コンテナー３２を照明する必要性を満たすために自然の日光と共に使用してもよい。
[00404]藻類培養システム２０の構造はすでに説明されているので、システム２０の操作を本明細書において説明する。以下の藻類培養システム２０の操作に関する説明は、システム２０を操作するための様々な可能性のある方式のサンプルを単に示しただけであり、以下の説明は、藻類培養システム２０および操作方法を限定するものではない。
[00405]図１および２に戻って参照すると、二酸化炭素は、１種またはそれより多くの多種多様の二酸化炭素源４４から回収される。製造または工業的なプロセスの副産物として生成した排気から二酸化炭素を回収することは、環境に排出された二酸化炭素の量を減少させるために環境に特に役に立つ。また二酸化炭素は多種多様の源４４（示されていないが、一般的には源Ｎのブロックで示される）によっても提供される可能性がある。その結果得られた二酸化炭素は、二酸化炭素源または源４４から、例えば二酸化炭素冷却システム、および、毒性ガスおよび化合物除去システム、および、ガス管理システム２４のパイプ４８のネットワークのようなガス処理のための構成要素を介してコンテナー３２に送達される。二酸化炭素がコンテナー３２に送達される前に、コンテナー３２は十分なレベルの水と初回量の藻類（別の方法では、植え付けのための藻類としても知られている）とで充填されると予想される。液体管理システム２８の水注入口パイプ５６を介してコンテナー３２に水が提供されたら、様々な方式でコンテナー３２に藻類を導入することができる。コンテナー３２が、「未使用の」コンテナーである（すなわち、コンテナー中でこれまでに藻類培養が行われていない、または、コンテナーが完全に藻類が存在しなくなるようにクリーニングされている）場合、液体管理システム２８に藻類を導入して、給水と一緒にコンテナー３２に送ってもよい。あるいはコンテナー３２がすでに藻類培養に使用されている場合、前の培養プロセスからの藻類がすでにコンテナー３２中に存在する可能性がある。このような例において、コンテナー３２に供給される必要があるのは水だけである。コンテナー３２に十分に水と藻類が供給されたら、コンテナー３２にガス管理システム２４を介して二酸化炭素が供給される。図１および２で示されたように、ガスおよび液体管理システム２４、２８は制御装置４０に電子的に連結されており、それにより制御される。
[00406]藻類培養システム２０で利用される媒体１１０は、様々な理由のために、生産性のある藻類培養を容易にする。第一に、媒体１１０は藻類の増殖に適した材料で構成される。言い換えれば、媒体１１０は、藻類の増殖を妨害したりまたは藻類を殺したりする材料で構成されていないということである。第二に、媒体１１０は、藻類が付着でき、その上に藻類が増殖中に留まることができる材料からなる。第三に、媒体１１０は、藻類が増殖できる高密度の表面積を多量に提供する。利用可能な媒体の表面積が大きいことによって媒体１１０での藻類の増殖が水に懸濁されるよりも促進され、それによって大量の藻類が媒体１１０に支持されるようになり、水に懸濁されたままの藻類の量はほんのわずかである。言い換えれば、コンテナー３２中に存在する藻類の全量が、水に懸濁されるよりも高濃度で媒体１１０上に支持されることになる。水に懸濁された少量の藻類がハウジング７６への日光の透過７２を有意に阻害することはなく、従ってコンテナー３２内で起こる光合成効率が改善される。第四に、ハウジング７６の空洞８４内の大量の媒体１１０が、ハウジング７６の頂上への二酸化炭素の上昇を防ぎ遅延させるように作用するため、媒体１１０に支持された藻類の近傍にある水中に二酸化炭素が留まる時間が長くなる。二酸化炭素が藻類の近傍に留まる時間が長くなれば、藻類による二酸化炭素吸収が増加し、さらに藻類の増殖速度も増加する。第五に、媒体１１０は、コンテナー３２からの藻類および水の抽出の直前に、および、その最中に、媒体１１０の上に支持された藻類の保護を提供する（以下でより詳細に説明される）。媒体１１０の様々な利点を本明細書において説明したが、このような列挙で全てが網羅されたわけではなく、限定する意図はない。媒体１１０は、藻類培養にその他の利点を提供できる。
[00407]続いて図１および２、さらに追加で図３を参照すれば、フレーム１０８は、それらそれぞれのハウジング７６に対するコンテナー３２内で回転させることができる。図示された典型的な実施態様において、単一のモーター２２４が複数のフレーム１０８に連結されており、複数のフレーム１０８をそれらそれぞれのハウジング７６に対して回転させることができる。あるいは、各フレーム１０８を駆動させるのに別々のモーター２２４を用いてもよいし、または、多数のフレーム１０８を駆動させるのに多数のモーター２２４を利用してもよい。モーター２２４の数またはモーター２２４がフレーム１０８を駆動させる方式を問わず、モーター２２４は全て制御装置４０に電子的に連結され、制御装置４０によって制御することができ、それに従ってモーター２２４を活性化したり不活性化したりできる。以下の説明では、単一のモーター２２４のみを取り上げる。上記で示したように、モーター２２４は、駆動メカニズムの一部であり、このような駆動メカニズムはさらに、モーター２２４と、シャフト１２０の端部に連結されたギア２２０との間に連結されたベルトまたはチェーン２２８も含む。フレーム１０８の回転が望ましい場合、制御装置４０は、モーター２２４を活性化してベルト２２８、ギア２２０およびシャフト１２０を駆動させ、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。いくつかの典型的な実施態様において、フレーム１０８は、単一の方向に回転させてもよい。その他の典型的な実施態様において、フレーム１０８は、双方向で回転させてもよい。
[00408]いくつかの理由のためにフレーム１０８と媒体１１０とが回転することが望ましい。第一に、フレーム１０８と媒体１１０とを回転させることによって、媒体１１０上に支持された藻類を要求に応じて日光７２および／または人工照明システム３７に晒すことができる。この方式でフレーム１０８を回転させることによって、全ての媒体１１０および全ての藻類が、実質的に均等に、または、藻類培養に最も効率的な方式で光３７、７２に晒される。加えて、この方式でフレーム１０８を回転させて、媒体１１０および藻類を光３７、７２からコンテナー３２の影または暗い部分に移動させるすることによって、光合成プロセスを容易にするために必要な暗期を提供することもできる。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。いくつかの実施態様において、フレーム１０８の回転は、回転を開始させて、望ましい時間の増加分と望ましい間隔の増加分に達した時点で回転を止められるように段階的であってもよい。その他の実施態様において、フレーム１０８は、藻類培養プロセス中ずっとフレーム１０８が回転しているように連続的な無停電の方式で回転させる。従って、最も外側の糸状媒体１１０は、ハウジング７６の内表面１９６を連続的にワイピングする。上述の実施態様のいずれかにおいて、フレーム１０８の回転は、媒体１１０上に支持された藻類が媒体１１０から取り払われないように比較的遅い。
[00409]上記で考察したように、フレーム１０８の回転はさらに、藻類培養システム２０にその他の利点も提供する。上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６中に設置された凹部１３２の間で伸長する最も外側の糸状媒体１１０は、ハウジング７６の内表面１９６と接触する。フレーム１０８が回転すると、この最も外側の糸状媒体１１０はハウジング７６の内表面１９６をワイピングして、内表面１９６に付着した藻類を取り払う。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を透過して空洞８４に入る光３７、７２の量を有意に減少させるため、光合成および藻類の増殖に負の影響を及ぼす。従って、このような内表面１９６のワイピングは、ハウジング７６を通って空洞８４に入る光３７、７２の透過を改善して、望ましいレベルの藻類培養を維持する。例えば藻類培養中に、フレーム１０８は、数時間毎に約１回の３６０度回転から、１分未満で約１回の３６０度回転の範囲の割合で回転させてもよい。これらの典型的な回転は、説明のためであって、これらに限定されない。フレーム１０８は様々なその他の割合で回転させることができ、これらもなお本発明の本質および範囲に含まれる。
[00410]上記で考察したように、フレーム１０８の回転は、藻類培養システム２０にさらにその他の利点を提供する。フレーム１０８を回転させると、水中に酸素の気泡が生じ、および／または、媒体１１０または藻類にあたって取り除かれ、コンテナー３２の頂上に向かって上昇する。続いて酸素は、コンテナー３２からガス放出パイプ５２を介して排出される可能性がある。コンテナー３２内の高い酸素レベルは藻類の光合成プロセスを抑制する可能性があり、それによってシステム２０の生産性を低下させる。上述した第一の方式でのフレーム１０８の回転は、媒体１１０および藻類から酸素を取り除くのに十分である可能性がある。あるいはフレーム１０８を素早く揺り動かして段階的に回転させてもよいし、または、迅速に回転させて酸素を取り除いてもよい。
[00411]ガス放出パイプ５２を介して排出された酸素を、再販売またはその他の用途での使用のために回収してもよい。回収された酸素にとって、高い酸素レベルを有し、かつ、例えば二酸化炭素、窒素などのその他の成分は低レベルであることが望ましい。いくつかの実施態様において、システム２０を制御して酸素レベルを最適化して、その他の成分のレベルを最小化することができる。このような酸素レベルを最適化する実施態様の一例は、コンテナー３２への二酸化炭素の導入を止めること、適切な長さの時間を経過させ、適切な長さの時間が経過した後にフレーム１０８を望ましい方式で回転させて酸素を取り除き、ガス放出パイプ５２（またはその他の吐出バルブ／パイプなど）を開けて、ガス放出パイプ５２を介して酸素を排気し、排気された酸素を貯蔵容器に、または、さらなる処理のために下流に向かわせることを含む。このような実施例において、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に二酸化炭素を導入するための構成要素と連動したバルブまたはソレノイド、コンテナー３２からの酸素の排出を選択的に制御するためにガス放出パイプ５２と連動したバルブまたはソレノイド、および、コンテナー３２から排気された酸素を貯蔵容器に移動させるか、またはさらなる処理のために下流に送るかのいずれか、または、その両方のためのブロワーまたはその他の運動装置を含んでいてもよい。ガス放出パイプ５２を閉じて、コンテナー３２に二酸化炭素を再度導入することによって藻類培養のサイクルは継続される。
[00412]またフレーム１０８は、その他の目的のために第二の方式で回転させてもよい。より具体的には、コンテナー３２から水および藻類を除去する直前に、媒体１１０から藻類を取り除くためにフレーム１０８を回転させる。コンテナー３２から藻類を除去して、燃料生産のためにを回収することができるように、媒体１１０から藻類を除去することが望ましい。このフレーム１０８の回転は、媒体１１０から藻類を取り除けるような十分な遠心力を得るために比較的速いが、藻類がダメージを受ける可能性があるほど速くしない。この方式でフレーム１０８および媒体１１０を回転させる典型的な速度は、１秒あたり約１回転である。あるいはフレーム１０８および媒体１１０は、望ましい方式で藻類が媒体１１０から取り除かれさえすればそれ以外の速度で回転させてもよい。フレーム１０８および媒体１１０の回転速度は、コンテナー３２内で増殖させる藻類種のタイプによって様々であってよい。例えばフレーム１０８および媒体１１０は、第一の種の藻類の場合は第一の速度で回転させてよく、第二の種の藻類の場合は第二の速度で回転させてもよい。藻類種の特徴に応じて媒体１１０から藻類を取り除くのに異なる回転速度が必要な場合がある。いくつかの藻類種は、その他の藻類種よりも大きい程度に媒体１１０に張り付いたり、または、媒体１１０に付着する場合がある。いくつかの実施態様において、フレーム１０８の回転は、媒体１１０から藻類の大半が取り除かれるが、次の培養プロセスのために植え付け用の藻類として役立つように媒体１１０上に少量の藻類が維持されるように制御される。このような実施態様において、次の培養プロセスを開始させる前にコンテナー３２へ藻類を導入することは必要ではない。その他の実施態様において、フレーム１０８の回転は、媒体１１０から全ての藻類が取り除かれるように制御される。このような実施態様において、次の培養プロセスを開始させる前にコンテナー３２に藻類を導入しなければならない。藻類は、液体管理システム２８を介して水と共にコンテナー３２に導入されてもよい。
[00413]上記で示したように、コンテナー３２から水と藻類との組み合わせを除去する前に媒体１１０から藻類を取り除くことが望ましい。このようにするために、制御装置４０はモーター２２４を開始させて、フレーム１０８を比較的速い速度で回転させてもよい。またこのような速い回転によって、ハウジング７６の内表面１９６に対して最も外側の糸状媒体１１０もワイピングされて、ハウジング７６の内表面１９６上に蓄積したかもしれない全ての藻類を取り除くことができる。この時点で相当量の藻類が水中に含まれるため、水と藻類との組み合わせをコンテナー３２から除去してもよい。制御装置４０は液体管理システム２８と連携して、水の出口１００を介してコンテナー３２から水および藻類の除去を開始させることができる。液体管理システム２８のポンプは、さらなる処理のために水と藻類との組み合わせを下流に向ける。
[00414]いくつかの実施態様において、藻類培養システム２０は、ハウジング７６の内表面１９６に対して媒体１１０のワイピングを起こすためにハウジング７６に対して媒体１１０を移動させるための超音波装置を含み、これによってハウジング７６の内表面１９６から全ての蓄積した藻類をクリーニングすることができる。超音波装置は制御装置４０によって制御され、複数の波長レベルで稼働できる。例えば超音波装置は、比較的低い波長で稼働させてもよいし、比較的高い波長で稼働させてもよい。低い波長で超音波装置を稼働させることによって、ハウジング７６の内表面１９６がワイピングされるように媒体１１０を動かすことができるが、媒体１１０から藻類を取り除かないように十分に低い波長である可能性がある。高い波長で超音波装置を稼働させることによって、それによりコンテナー３２から水と藻類とを除去する前に媒体１１０から藻類を取り除くために、著しく、または、より強く乱流を起こすように媒体１１０を動かすことができる。しかしながら、超音波装置を高い波長で動かしても、藻類へダメージを与えることはない。例えば超音波装置は、約４０ｋＨｚ〜約７２ｋＨｚの範囲の低い波長で稼働させてもよいし、約１０４ｋＨｚ〜約４００ｋＨｚの範囲の高い波長で稼働させてもよい。これらの波長の範囲は単に典型的な範囲であって、これらに限定されない。従って超音波装置は様々なその他の波長で稼働させることができる。藻類培養システム２０は、全てのコンテナー３２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いてもよいし、システム２０は、それぞれのコンテナー３２ごとに別々の超音波装置を含んでいてもよいし、または、システム２０は、多数のコンテナー３２中の媒体１１０を移動させるために多数の超音波装置を含んでいてもよい。
[00415]その他の実施態様において、藻類培養システム２０は、コンテナー３２からの水および藻類の除去の準備中に、コンテナー３２の内表面１９６に対して媒体１１０のワイピングを起こし、媒体１１０から藻類を取り除くために、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他のタイプの装置を含む。例えば藻類培養システム２０は、フレーム１０８および媒体１１０を上方に直線状に、および、下方に直線状に移動させる直線並進装置（linear translator）を含んでいてもよい。このような実施例において、直線並進装置は、遅い速度と速い速度の少なくとも２つの速度で操作され、ここで遅い速度の場合、内表面１９６に対する媒体１１０のワイピングを起こすのに十分であるが、媒体１１０から藻類を取り除かないような速度でフレーム１０８および媒体１１０を並進させ、速い速度の場合、藻類にダメージを与えないで藻類が媒体１１０から取り除かれるのに十分な速度で、フレーム１０８および媒体１１０が並進される。その他の例として、藻類培養システム２０は、フレーム１０８および媒体１１０を振動させる振動装置を含んでいてもよく、このような振動装置は、遅い速度と速い速度の少なくとも２つの速度で操作され、ここで遅い速度の場合、内表面１９６に対してワイピングを行うのに十分であるが、媒体１１０から藻類を取り除かないような程度でフレーム１０８および媒体１１０を振動させ、速い速度の場合、媒体１１０から藻類が十分取り除かれるようにフレーム１０８および媒体１１０を振動させる。藻類培養システム２０は、全てのコンテナー３２中の媒体１１０を移動させるための単一の振動装置を含んでいてもよいし、システム２０は、それぞれのコンテナー３２ごとに別々の振動装置を含んでいてもよいし、または、システム２０は、多数のコンテナー３２中で媒体１１０を移動させるための多数の振動装置を含んでいてもよい。
[00416]さらにその他の実施態様において、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、コンテナー３２からの水および藻類の除去の準備中に、コンテナー３２の内表面１９６に対して媒体１１０のワイピングを起こし、媒体１１０から藻類を取り除くために媒体１１０および／またはフレーム１０８を移動させることができる。このような実施態様において、ガス管理システム２４は、制御装置４０によって二酸化炭素を放出させて、少なくとも３つの方式でコンテナー３２にガスを添加するように制御することができる。第一の方式は、量と速度がいずれも比較的低いコンテナー３２へのガス放出を含む。この第一の方式で、通常の藻類の培養が望ましい期間中にガスが放出される。第二の方式は、中程度のコンテナー３２へのガス放出を含む。この第二の方式で、ハウジング７６の内表面１９６に対する媒体１１０のワイピングを起こすには十分であるが、媒体１１０から藻類を取り除かないような媒体１１０の運動が望ましい場合、ガスが放出される。第三の方式は、強い、または、乱流を起こすようなコンテナー３２へのガスの放出を含む。この第三の方式で、媒体１１０から藻類を取り除くのに十分な媒体１１０の運動が望ましい場合、ガスが放出される。
[00417]図８１に戻って参照すると、洗浄システム３８の操作が説明される。上記で示したように、洗浄システム３８は、媒体１１０から藻類を除去しやすくする。洗浄システム３８は、コンテナー３２が水で一杯である場合、または、水がコンテナー３２から排気された後のいずれかに活性化させてもよい。要求に応じて、制御装置４０は、スプレーノズル４３を活性化してノズル４３からコンテナー３２に加圧水を噴霧する。スプレーノズル４３は、約２０ｐｓｉの圧力で水が噴霧されるように操作することができる。あるいはスプレーノズル４３は、約５ｐｓｉ〜約３５ｐｓｉの圧力で水を噴霧することもできる。加圧水を媒体１１０上に噴霧することによって、媒体１１０から藻類を取り除くことができる。いくつかの実施態様において、フレーム１０８および媒体１１０を回転させ、それと同時にスプレーノズル４３によって加圧水を噴霧してもよい。フレーム１０８および媒体１１０が回転すると、スプレーノズル４３の前のコンテナー３２内の全ての媒体１１０が移動し、それにより、活性化されている時間に、スプレーノズル４３のちょうど前の媒体１１０だけではなく全ての媒体１１０から藻類を除去する機会を提供することができる。
[00418]洗浄システム３８をその他の方式で利用してもよく、例えば、侵襲性の種またはその他の汚染物質がコンテナー３２に侵入したような場合にコンテナー３２の内部をクリーニングするために利用してもよい。例えば、コンテナー３２中に存在する全ての水および藻類をコンテナー３２から排出させ、洗浄システム３８を活性化させてコンテナー３２が水で充填されるまでコンテナー３２に水を噴霧し、ｐＨ計測器で水酸化ナトリウムまたはその他の物質を用いることによって水のｐＨを約１２または１３に上昇させて、最終的にコンテナー３２中のあらゆる侵襲性の種またはその他の汚染物質を殺し、フレーム１０８および媒体１１０を一方方向または双方向に回転させてコンテナー３２中で乱流を形成し、コンテナー３２の内部に対してワイピングを行い、続いてコンテナー３２を排水してもよい。これらの工程は、全ての侵襲性の種または汚染物質が根絶されるまで繰り返してもよい。次に洗浄システム３８は、コンテナー３２が適度に充填されるまできれいな水をコンテナー３２に導入することによってコンテナー３２をすすぎ洗いし、フレーム１０８および媒体１１０を再度回転させて乱流を形成し、コンテナー３２の内部に対してワイピングを行い、水のｐＨをチェックし、排水する。いくつかの実施態様において、水が約７のｐＨになったら、コンテナー３２を藻類培養に再利用してもよい。約７のｐＨを達成するには、コンテナー３２は数回のすすぎ洗いを必要とする場合もある。その他の典型的な実施態様において、培養しようとする藻類種に応じてその他のｐＨが望ましい場合がある。この典型的な洗浄システム３８の操作において、コンテナー３２またはシステム２０のその他の構成要素を分解しなくてもコンテナー３２をクリーニングされるので、コンテナー３２が汚染された場合に時間の節約になる。
[00419]その他の典型的な実施態様において、洗浄システム３８は複数のスプレーノズルを含んでいなくてもよく、その代わりに、コンテナー３２にクリーニングとすすぎ洗い用の水を導入するために１またはそれより多くの水注入口を含んでいてもよい。
[00420]さらにその他の典型的な実施態様において、コンテナー３２にクリーニングとすすぎ洗い用の水を導入するために、コンテナー３２中にすでに存在する水注入口パイプ５６および水注入口９６を使用してもよい。
[00421]媒体１１０から藻類を取り除くのに用いられる方式を問わず、藻類培養システム２０は、藻類を取り除いた後に後に、コンテナー３２から水と藻類との組み合わせを除去する準備が整っている。このようにするために、制御装置４０は、液体管理システム２８を活性化して、水の出口１００を介してコンテナー３２から水と藻類との組み合わせをポンプで出す。あるいはコンテナー３２の底部にある開口部８８を介して排水してもよい。水および藻類を、開口部８８および／または水の出口１００のいずれか一方またはそれら両方からパイプを介して下流に輸送し、例えばバイオディーゼルのような燃料に加工してもよい。最初の加工工程は、フィルターで水から藻類をろ過することを含んでいてもよい。追加の工程は、コンテナー３２から藻類を抽出した後に、清澄化し藻類を沈降させることを含んでいてもよい。コンテナー３２から水と藻類との組み合わせを除去した後、藻類培養システム２０は、さらなる培養のためにコンテナー３２に水を戻すことによってその他の藻類培養プロセスを開始させてもよい。
[00422]上記で説明した藻類培養プロセスは、サイクル化された培養プロセスとみなすことができる。サイクル化は、コンテナー３２を水で十分に充填すること、コンテナー３２内で完全な培養サイクルを行うこと、および、コンテナー３２から完全にまたは実質的に排水することを特徴とするといえる。いくつかの実施態様において、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のようなその他のタイプのプロセスを行ってもよい。連続プロセスは多くの面でサイクル化された藻類培養プロセスと類似しているが、いくつかの違いがあり、以下でこの違いを説明する。連続プロセスでは、コンテナー３２において、排水されて完全に水と藻類との組み合わせが除去されることはない。その代わりに、水および藻類の一部が、連続的に、実質的に連続的に、または、定期的にコンテナー３２から吸い上げられるか、または、取り除かれる。いくつかの実施態様において、制御装置４０は、液体管理システム２８を制御して、注入口５６を介して十分な量の水をコンテナー３２に添加させ、コンテナー３２内の水位がコンテナー３２中の出口６０を超えて上昇するように仕向けることができる。水中に含まれる水および藻類は当然ながら出口６０を介して取り除かれ、加工のために下流に進む。このように十分な水を導入して出口６０を介して水および藻類をオーバーフローさせることは、望ましい増加量で起こしてもよいし、または、連続的に起こしてもよい（すなわち、水位は常に、コンテナー３２中の出口６０を介してオーバーフローを引き起こすほど十分に高い状態である）。その他の実施態様において、制御装置４０は、液体管理システム２８を制御して、コンテナー３２から水と藻類との組み合わせの一部を除去し、取り出された水を交換するために除去された量と実質的に等しい量の水をコンテナー３２に導入してもよい。このような水の除去および補充は、具体的な望ましい増加量で起こしてもよいし、または、連続的に起こしてもよい。その他のシステムを制御する方式は、藻類を連続的に処理するために実行することができる。これらの連続的な方式のいずれかにおける藻類培養システム２０の操作は、サイクル化されたプロセスで起こり得るような全ての水および藻類をコンテナー３２から除去する際に生じる藻類生産の中断時間を短くする。連続プロセスにおいて、水が常にコンテナー３２中に存在しており、水中で藻類が連続的に増殖する。いくつかの実施態様において、フレーム１０８および媒体１１０を、水に藻類を導入するために比較的高速で望ましい増加量で回転させて、上述のオーバーフロー方式、または、同様に上述された一定の水の増分を除去する方式のいずれかで藻類をコンテナー３２から取り除くことができる。
[00423]コンテナー３２内の藻類を培養するのに用いられる方式またはプロセスを問わず、培養プロセス中にコンテナー３２内の水をろ過して、培養中に藻類によって生産された代謝廃棄物を除去してもよい。水中の高レベルの代謝廃棄物は、藻類培養に有害である。従って水からの代謝廃棄物の除去は藻類培養を改善する、
[00424]代謝廃棄物は、様々な方式で水から除去することができる。１つの典型的な方式は、コンテナー３２から水を除去すること、水から代謝廃棄物をろ過すること、および、水をコンテナー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ろ過を容易にする。上記で示したように、コンテナー３２中に存在する大量の藻類がコンテナー３２中に存在する媒体１１０上に留まっているか、または、それらに付着しているため、結果としてコンテナー３２内の水中に浮遊する少量の藻類が生じる。水中に浮遊する藻類が少量である場合、水から大量の藻類をろ過しなくても水を容易にコンテナー３２から除去することができ、さらに、ろ過プロセス中に藻類を損失する、消耗させる、または、時期尚早に回収してしまう可能性が最小になる。また大量の藻類が媒体１１０上に留まっているか、または、それらに付着している場合、藻類はコンテナー３２中に留まって培養を継続し、それと同時に水は除去され、ろ過され、さらに再導入される。当然のことながら、この典型的な水のろ過方式は、水から代謝廃棄物をろ過することができる多くの方式のうちのほんの一例であり、これらに限定されない。従って、その他の水のろ過方式も目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。
[00425]ここで図１０８〜１１９を参照すると、コンテナー３２のその他の典型的な実施態様が説明される。この図示された典型的な実施態様において、コンテナー３２は、その他の開示されたコンテナー３２よりも実質的に大きい。例えば、この説明されたコンテナーは、直径約１２５フィート、高さ約３０フィートであってもよく、約２，７５０，２１４ガロンまでの水を含んでいてもよい。あるいはこの説明されたコンテナー３２はその他のサイズであってもよく、その場合も本発明の本質および範囲内に含まれることとする。このコンテナー３２は、地上に配置されてもよいし、地下に配置されてもよいし、または、上面が地面と同じレベルであってもよい。
[00426]特に図１０８および１０９を参照すれば、コンテナー３２は、ハウジング１０２４、カバー１０２８、ベース１０３２、複数の回転式フレーム１０３６、フレーム１０３６を支持するためにハウジング１０２４中に取り付けられた支持体構造１０４０、時計回りおよび反時計回りの方向にフレーム１０３６を回転させるための駆動メカニズム１０４４、および、複数の発光要素３５６を含む。図示された典型的な実施態様において、ハウジング１０２４は、不透明な材料で作製されており、光は、このような透明または半透明のカバー１０２８を介して、例えば発光要素３５６のような人工光源によってコンテナー３２に提供される（以下でより詳細に説明される）。あるいは、カバー１０２８は不透明な材料で作製されていてもよく、光は、人工光によってのみコンテナー３２の内部に提供されてもよい。いくつかの典型的な実施態様において、ハウジング１０２４は透明または半透明の材料で作製されていてもよく、それを通ってコンテナー３２の内部に光を透過させることができる。
[00427]支持体構造１０４０は、上部の支持部材１０５２、および、下部の支持部材１０５６を含み、これらはいずれもハウジング１０２４に連結されており、回転式フレーム１０３６に支持体を提供する。上部および下部の支持部材１０５２、１０５６はそれぞれ、複数の連結器１０６０を提供しており、これら連結器１０６０はそれぞれ、フレーム１０３６の上部および下部の部分と独立した発光要素３５６とに連結される。
[00428]図１１０を参照すると、ベース１０３２は、下部の支持部材１０５６の下に取り付けられ、このようなベース１０３２は、コンテナー３２から藻類および水を移動させて下流で加工するために、そこに落ちる藻類および水を受けることができる。図示された典型的な実施態様において、単一の大きいベース１０３２はコンテナー３２の下に配置されており、コンテナー３２内の全ての藻類および水を受け取ることができる。あるいは複数のより小さいベースがコンテナーの下取り付けられてもよく、それによってもコンテナー内の藻類および水を受け取ることができる。このような実施態様において、例えば１つのベースが、各回転式フレームの下に配置されてもよく、それによってそれぞれのフレームから落ちる藻類を受け取ることができる。当然のことながら、コンテナーは多数のベースを含んでいてもよく、このようば場合も本発明の本質および範囲に含まれる。配管１０６４はベース１０３２に連結されており、このような配管１０６４は、本明細書において開示されたその他の配管と同様の働きをする。例えば配管１０６４は、コンテナー３２から水および藻類を除去しやすくするために、吸気圧力を発生させてもいよい。
[00429]特に図１０９を参照すれば、カバー１０２８および上部の支持部材１０５２は明確にするために除去されており、複数のフレーム１０３６および駆動メカニズム１０４４が見えるようになっている。図示された典型的な実施態様において、コンテナー３２は７個のフレーム１０３６を含み、駆動メカニズム１０４４は、７個のフレーム１０３６に連結された複数のベルトまたはチェーン１０６８を含み、いずれかの方向にフレーム１０３６を駆動させることができる。当然のことながら、コンテナー３２は、その他の数のフレーム１０３６を含んでいてもよいし、駆動メカニズム１０４４は、その他の立体配置のベルトおよびチェーン１０６８を含んでいてもよく、このような形態もなお目的とする本発明の本質および範囲に含まれることとする。また図示された典型的な実施態様において、コンテナー３２は、回転式フレーム１０３６間のスペース中に取り付けられた６個の独立した発光要素３５６も含む。発光要素３５６は、コンテナー３２の内部に追加の人工光を提供する。当然のことながら、コンテナー３２は、その他の数の発光要素３５６を含んでいてもよいし、このような形態もなお目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。また当然のことながら、発光要素３５６は、本明細書において開示されたいずれかのタイプの発光要素３５６であってもよいし、または、本発明の本質および範囲に含まれるその他のタイプの発光要素であってもよい。
[00430]ここで図１０９、１１１および１１２を参照すると、回転式フレーム１０３６が説明される。複数のフレーム１０３６は実質的に同じであり、簡潔にするために、単一のフレーム１０３６のみを本明細書において説明する。各フレーム１０３６は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６に連結され、それらの間で伸長した媒体１１０、中央の照明管３２０、底部の支持体６６８、上部および下部の連結器１０７２、および、複数のワイパー１０７６を含む。
[00431]図示された典型的な実施態様において、媒体１１０は簡略化させて示されているが、媒体１１０は本明細書において開示されたどのようなタイプの媒体１１０であってもよいし、または、本発明の本質および範囲に含まれるその他のタイプの媒体であってもよい。また図示された典型的な実施態様において、中心の管３２０は、フレーム１０３６の中心から人工光を放出させるためにフレーム１０３６の中心に取り付けられる。当然のことながら、本明細書において開示された人工的に照明する方式、または、本発明の本質および範囲に含まれるその他のタイプの人工的に照明する方式のどれでも、人工光を放出させるために中心の管３２０内に配置させることができる。また当然のことながら、発光要素３５６は、中心の管３２０ではなくフレーム１０３６の中心に取り付けられてもよく、このような発光要素３５６は、本明細書において開示されたいずれかのタイプの発光要素３５６であってもよいし、または、本発明の本質および範囲に含まれるその他のタイプの発光要素であってもよい。
[00432]特に図１１２を参照すれば、底部の支持体６６８は、上述の底部の支持体６６８との類似性を有する。この図示された底部の支持体６６８の典型的な実施態様において、底部の支持体６６８は、中央のレセプタクル６０８、中央のレセプタクル６０８から伸長する複数のアーム６１２、および、アーム６１２によって支持される複数のローラー装置６１６を含む。中心の管３２０は、中央のレセプタクル６０８に堅く固定され、管３２０とレセプタクル６０８との間で動かないようにする。コンテナー３２からの排水によって、コンテナー３２中で、下部のコネクタープレート１１６がローラー装置６１６上に載った状態になるまでフレーム１０３６の沈降が起こる。コンテナー３２から排出した後にフレーム１０３６の回転が要求される場合、ローラー装置６１６は、このような回転を容易にする。底部の支持体６６８は、ステンレス鋼で作製されていてもよいし、または、コンテナー３２が水で充填されている場合、フレーム１０３６に上向きに作用する浮力を相殺する比較的重い質量を有する底部の支持体６６８を提供することができるその他の比較的稠密な材料で作製されていてもよい。
[00433]フレームの上部および下部の連結器１０６０はそれぞれ、上部および下部の支持部材１０５２、１０５６中に設置された連結器と連結される。連結器１０５２、１０５６、１０６０は、プレスばめ方式または締りばめ方式、ポジティブロック（positive locking）方式、例えば溶接、接着等のような結合方式、またはその他のあらゆるタイプの適切な方式で相互作用していてもよい。
[00434]ここで図１０９、１１１および１１２を参照すると、ワイパー１０７６は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６に連結されており、それらの間で伸長する。ワイパー１０７６は、上部および下部のコネクタープレート１１２、１１６の外周より向こうに伸長しており、外部に堆積物がない状態、または、堆積物が実質的にない状態を維持するために、独立した発光要素３５６の外部と接触してそれらをワイピングするように配置されている。図示された典型的な実施態様において、各フレーム１０３６は、４つのワイパー１０７６を含む。あるいは各フレーム１０３６は、多数のワイパー１０７６を含んでいてもよく、このような形態も本発明の本質および範囲に含まれる。ワイパー１０７６は、発光要素３５６と接触した際に変形することができるが、ワイパー１０７６が発光要素３５６から離れたらそれらの元の状態に戻ることができるように柔軟な材料で作製される。典型的なワイパー材料としては、これらに限定されないが、ビニル、プラスチック、ゴム、金属スクリーン、柔軟な材料の複合材料、ゴムを含ませたおよび／または化学的に処理したキャンバス地などが挙げられる。
[00435]図１１３〜１１９を参照すると、プロセス全体の様々な段階における典型的な発光要素３５６をワイピングするプロセスが示される。図１１３は、発光要素３５６に向かって回転する２つの隣接するフレーム１０３６（左のフレーム１０３６が時計回りに回転し、右のフレーム１０３６が反時計回りに回転する）、および、発光要素３５６の表面との接触を始めるところのフレームのそれぞれのワイパー１０７６を示す。図１１４は、フレーム１０３６がそれらの回転によって動き、ワイパー１０７６も動いて発光要素３５６のワイピングが始まる状態を示す。図１１５は、フレーム１０３６がさらに動き、ワイパー１０７６によって発光要素３５６がさらにワイピングされている状態を示す。図１１６は、フレーム１０３６がさらに動き、ワイパー１０７６によって発光要素３５６がさらにワイピングされている状態を示す。図１１６において、ワイパー１０７６がワイパー１０７６がほとんど発光要素３５６から離脱しつつある地点に達し、この第一の方向でフレーム１０３６が回転しながらのワイパー１０７６による発光要素３５６のワイピングが完了する。図１１３〜１１６から、ワイパー１０７６は、発光要素３５６の外周の１８０度よりも大きい範囲をワイピングすることがわかる。図１１７は、ワイパー１０７６が発光要素３５６から離れた後のワイパー１０７６を示す。上記で示したように、駆動メカニズム１０４４は、フレーム１０３６を双方向で回転させることができる。従って図１１８を参照すると、フレーム１０３６を図１１３〜１１７で示された方向と逆方向に回転させている状態が示される（ここで左のフレーム１０３６は反時計回りに回転し、右のフレーム１０３６は時計回りに回転する）。図１１８は、同じ２つのワイパー１０７６が図１１３で接触したのと逆側の表面と接触し、逆側の表面をワイピングし始める状態を示す。図１１９は、図１１６および１１７で示した方式と類似した方式で、ただし逆方向に、フレーム１０３６がさらに動き、発光要素３５６もワイパー１０７６によりさらにワイピングされ、フレーム１０３６は回転し続け、ワイパー１０７６もワイピングし続ける状態を示す。図１１３〜１１９は、上記で説明した方式でフレーム１０３６およびワイパー１０７６を回転させることによって、発光要素３５６の外周３６０度全てがワイピングされることを説明する。従って、発光要素３５６からの光の放出を最適化するために、発光要素３５６の全外周から藻類培養プロセス中に堆積物を排除することができる。
[00436]ここで図１２０および１２１を参照すると、フレーム１０３６およびコネクタープレート１０８０、１０８４のその他の典型的な実施態様が示される。本明細書において説明されたその他のフレームおよびコネクタープレートと、図１２０および１２１で示されたフレーム１０３６およびコネクタープレート１０８０、１０８４とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00437]図示された典型的な実施態様において、フレーム１０３６は、メッシュタイプの立体配置を有する上部および下部のコネクタープレート１０８０、１０８４を含む。上部および下部のメッシュ状のコネクタープレート１０８０、１０８４は実質的に同じであるため、本明細書においては一方だけを詳細に説明する。より具体的には、メッシュ状のコネクタープレート１０８０、１０８４は、外部の円形リム１０８８、複数の第一の交差部材１０９２、および、複数の第二の交差部材１０９６を含む。第一および第二の交差部材１０９２、１０９６は互いに実質的に垂直であり、図示された方式で互いに交差している。この方式において、複数の開口部１１００は、コネクタープレート１０８０、１０８４中に設置される。このような開口部１１００は、（コネクタープレートが、上部のコネクタープレートであるか、または、下部のコネクタープレートであるかに応じて）コネクタープレート１０８０、１０８４の上下からの光をコネクタープレート１０８０、１０８４に通過させ、コンテナー３２に入るようにすることができる。より少ない開口部しか有さない、または、開口部がないその他のコネクタープレート、および、より密度の高い材料は、コネクタープレートの上または下から発生した光をブロックする可能性があり、このようにしてブロックされた光はコンテナーには入らないと予想される。藻類培養プロセスに必要な光がコンテナー３２の上または下から発生している場合、メッシュ状のコネクタープレート１０８０、１０８４を有することが特に重要である。コンテナー３２の特定の図示された実施態様において、自然の日光はカバー１０２８を通ってコンテナー３２に入り、上部のメッシュ状のコネクタープレート１０８０を通ってコンテナー３２に透過することが可能である。メッシュ状のコネクタープレート１０８０、１０８４の図示された典型的な実施態様は、開口部を含むコネクタープレートの多くの立体配置のうちのほんの一例であり、光は、このような開口部を通過してコネクタープレートを透過することが可能になる。その他のたくさんのメッシュ状のコネクタープレートの立体配置も可能であり、このような立体配置も目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。
[00438]当然のことながら、メッシュ状のコネクタープレート１０８０、１０８４は、本明細書において開示されたその他のフレームおよびコンテナーのどれと一緒でも利用することができる。
[00439]また当然のことながら、図示されていないが、フレーム１０３６は、フレーム１０３６に浮力を提供するための浮き装置を含んでいてもよく、本明細書において開示された浮き装置、または、本発明の本質および範囲に含まれるその他のあらゆる浮き装置はいずれも、フレームと共に組み込むことができる。
[00440]さらに当然のことながら、図１１３〜１１９で示されたコンテナー３２は、実質的に本明細書において開示されたその他のコンテナーよりも大きいが、図１１３〜１１９で示されたコンテナー３２は、本明細書において開示された藻類を培養するための全ての方式で制御および操作が可能である。例えばフレーム１０３６は様々な速度で回転させてもよいし、水および藻類は類似の方式で導入されてもよいし取り除かれてもよく、本明細書において開示された発光要素３５６および中央の照明管３２０は、その他の発光要素および中央の照明管に類似していてもよいし、このコンテナー３２に含まれる媒体１１０のタイプは、本明細書において開示されたその他のタイプの媒体に類似していてもよいし、このコンテナー３２であらゆるタイプの微生物を培養することも可能であり、このコンテナー３２は、本明細書において開示されたような類似のガスおよび液体管理システム２４、２８を含んでいてもよいし、このコンテナー３２は、本明細書において開示されたような類似のコントロールシステムを含んでいてもよい。
[00441]図１２２を参照すると、ガス管理システム２４、液体管理システム２８、コンテナー３２、人工光システム３７およびＥＣＤ４２８を用いた制御装置４０の操作が説明される。システム２０は、光センサー３１４を含み、このような光センサー３１４としては、例えば、コンテナー３２と接触する光の量および／またはコンテナー３２を取り囲む環境中の光の量検知することができるテキサス・インスツルメンツ社（Texas Instruments, Inc.）製のデジタル光センサー（モデル番号ＴＳＬ２５５０）が挙げられる。すなわちセンサー３１４は、コンテナー３２が有意な量の光を受けているのか（例えば夏の晴れた日）、わずかな光しか受けていないのか（例えば早朝、夕方、曇った日など）、または、光を受けていないのか（例えば日没後または夜間）を識別することができる。センサー３１４は第一のシグナルをモーター制御装置３０２に送り、ここでモーター制御装置３０２はコンテナー３２のモーター２２４を制御して、コンテナー３２が受けた光の量に応じてフレーム１０８および媒体１１０を回転させる。例えばコンテナー３２が有意な量の光を受けている場合、フレーム１０８および媒体１１０を比較的速い速度で（ただし、媒体１１０から藻類を取り除くような速度ではない）回転させることが望ましく、コンテナー３２が少量の光しか受けていない場合、コンテナー３２中の藻類に光を吸収するより多くの時間を提供するために、比較的遅い速度でフレーム１０８および媒体１１０を回転させることことが望ましい。加えてセンサー３１４は第二のシグナルを人工光の制御装置３００に送り、この人工光の制御装置３００はＥＣＤ制御装置３１３と連動し協同して、望ましい量の光３７、７２をコンテナー３２に提供するために必要に応じて人工光システム３７およびＥＣＤ４２８を制御する。例えば人工光システム３７およびＥＣＤ４２８は協同して、人工光システムの３７の光源４１および／またはＥＣＤ４２８の光源４１を活性化して、コンテナー３２および藻類上に望ましい量の光を放出させることもできる。光が少ない状態または光がない状態において、自然の日光７２が不足しており明期が自然発生しない可能性がある時期において光合成の明期を長くするために、人工光システム３７および／またはＥＣＤ光源４１を活性化して、コンテナー３２および藻類上に光を放出させることが望ましい場合がある。また例えば、周囲温度が高く、結果的に温度上昇が起こるために直射日光７２が望ましくないような例において、ＥＣＤ４２８の第一および第二の部材４３６、４４０は完全に閉じていてもよく、さらに１個またはそれより多くの光源４１が望ましい光量を提供するために活性化されていてもよい。さらに例えば、ＥＣＤ制御装置３１３は、ＥＣＤモーター４３２と連携して第一および第二の部材４３６、４４０の位置を制御してもよく、それにより、外部の要素（すなわち日光や周囲温度）へのコンテナー３２の曝露を選択的に制御することができる。
[00442]続いて図１２２を参照すれば、モーター制御装置３０２の運転用タイマー３０４は、コンテナー３２中で起こる藻類培養プロセス中に、いつ、および、どれだけ長くモーター２２４を活性化および不活性化させるかを決定するものであり、例えば運転用タイマー３０４は、コンテナー３２中で藻類を培養するためにフレーム１０８および媒体１１０を回転させる速度。を決定する除去用タイマー３０６は、いつ、および、どれだけ長くモーター２２４がフレーム１０８および媒体１１０を回転させて、媒体１１０から藻類を除去するかを決定する。また除去用タイマー３０６は、藻類除去プロセス中のフレーム１０８および媒体１１０の回転速度も決定する。温度センサー３１６はコンテナー３２内に取り付けられ、コンテナー３２内の水の温度を決定することができ、さらに周囲温度センサー４８０はコンテナー３２の外部に取り付けられ、コンテナー３２の外側の温度を決定することができる。上記で示したように、適切な水温は、有効な藻類培養にとって重要な要因である。温度センサー３１６によって認識された水温および周囲温度センサー４８０によって認識された周囲温度は温度制御装置３０８に送られ、温度制御装置３０８はＥＣＤ制御装置３１３と連携して協同し、コンテナー３２内の水温を適切に制御するために必要に応じて温度制御システム４５および／またはＥＣＤ４２８を制御することができる。液体制御装置３１０は、液体管理システム２８を制御し、液体管理システム２８は、コンテナー３２への、および、コンテナー３２からの液体の導入および排出を制御する。ガス制御装置３１２は、ガス管理システム２４を制御し、ガス管理システム２４は、コンテナー３２へお、および、コンテナー３２からのガスの導入および排出を制御する。
[00443]水のｐＨも藻類を効果的に培養するための重要な要因である。藻類のタイプが異なれば、有効な培養に要求されるｐＨも異なる。システム２０はｐＨセンサー４８４を含み、このｐＨセンサー４８４は、コンテナー３２内の水のｐＨを認識し、液体制御装置３１０に認識されたｐＨを伝えるものである。ｐＨがコンテナー３２内の藻類培養にとって適切なレベルである場合、液体制御装置３１０は作動しない。一方で水のｐＨが望ましくないレベルである場合、液体制御装置３１０は液体管理システム２８と連携して必要な動作を起こし、水のｐＨを適切なレベルに調節する。いくつかの典型的な実施態様において、ｐＨセンサー４８４は、水をコンテナー３２から分流させる外部配管中に取り付けられてもよい（図８４を参照）。その他の典型的な実施態様において、ｐＨセンサー４８４は、コンテナー３２中に取り付けられてもよい。ｐＨセンサー４８４は、多種多様のタイプのセンサーであってもよい。いくつかの典型的な実施態様において、ｐＨセンサー４８４は、イオン選択的な電極でもよいし、液体制御装置３１０と電気的に連結されていてもよいし、システム２０は、アシッドポンプ、カセイアルカリポンプ、酸を含むアシッドタンク、および、カセイアルカリを含むカセイアルカリタンクを含んでいてもよい。このような実施態様において、ｐＨレベルが望ましいレベルより下がっている場合、カセイアルカリポンプが活性化されて、コンテナーにカセイアルカリがポンプで送られて、ｐＨレベルを望ましいレベルに上げ、一方で、ｐＨレベルが望ましいレベルより上がっている場合、アシッドポンプが活性化されて、コンテナーに酸がポンプで送られて、ｐＨレベルを望ましいレベルに低くする。
[00444]システム２０は、多種多様の望ましい結果を達成するために多種多様の方式で使用することができる。以下の図１２３〜１２６に関する説明は、多くの様々な望ましい結果のうちいくつかを達成するための、システム２０の多くの様々な使用および運転のうちいくつかを例示する。以下の典型的な使用および運転は説明のためであって、これらに限定されない。その他のたくさんのタイプの使用および運転も考慮され、これらも本発明の本質および範囲に含まれる。
[00445]図１２３を参照すると、第一の典型的なシステム２０の操作が説明される。この典型的な操作において、システム２０は、複数のコンテナー３２を含む。工程４８６で、水、同一な種の藻類（図中では藻類１と示される）、および、あらゆる必須栄養素（例えば二酸化炭素、窒素、リン、ビタミン、微量栄養素、無機質、海水種の場合はケイ酸等）が、それぞれのコンテナー３２に導入される。コンテナー３２を、その中で藻類を培養するのに望ましい方式で稼働させる。培養プロセスが完了したら、全てのコンテナー３２から藻類を排出させ、工程４８８で一緒に合わせる。続いて、このようにして合わせた量のほぼ同一種の藻類を、工程４９０で単一種の生成物（例えば油、燃料、食料品など）を製造するためのさらなる処理に送る。
[00446]図１２４を参照すると、第二の典型的なシステム２０の操作が説明される。この第二の典型的な操作において、システム２０は、複数のコンテナー３２を含み、各コンテナー３２は、水、異なる種の藻類（図中では藻類１、藻類２、藻類３、藻類Ｎと示される）、および、特定の種の藻類のためのあらゆる必須栄養素を含む（工程４９２を参照）。この典型的なシステム２０の操作は異なる種の藻類を含むため、必要に応じて異なるタイプの栄養素をそれぞれのコンテナー３２に導入してもよい。コンテナー３２を、その中で藻類を培養するのに望ましい方式で稼働させる。異なる種の藻類を有するコンテナー３２のために、各コンテナー３２の培養プロセスは、特定の種の藻類を効率的に培養するために異なっていてもよい。コンテナー３２の培養プロセスが完了したら、工程４９４で全てのコンテナー３２から藻類を排出させ、一緒に合わせる。続いて、このようにして合わせた量の異なる種の藻類を、単一タイプの生成物を製造するためのさらなる処理４９６に送る。
[00447]図１２５を参照すると、第三の典型的なシステム２０の操作が説明される。この第三の典型的な操作において、システム２０は、複数のコンテナー３２を含み、各コンテナー３２は、水、同一種の藻類（図中では藻類１と示される）、および、藻類培養に必要なあらゆる必須栄養素を含む（工程４９８を参照）。コンテナー３２を、その中で藻類を培養するのに望ましい方式で稼働させる。培養プロセスが完了したら、工程５００で、各コンテナー３２からの藻類を排出させ、その他のコンテナー３２から排出された藻類とは別々にしておく。各コンテナー３２から排出された藻類の量が同じ種の藻類であっても、工程５０２で、コンテナー３２からのそれぞれの量の藻類を、別々の生成物（図中では生成物１、生成物２、生成物３および生成物Ｎ）を製造するためのさらなる処理に独立して送る。
[00448]図１２６を参照すると、第四の典型的なシステム２０の操作が説明される。この第四の典型的な操作において、システム２０は、複数のコンテナー３２を含み、各コンテナー３２は、水、異なる種の藻類（図中では藻類１、藻類２、藻類３、藻類Ｎと示される）、および、特定の種の藻類のためのあらゆる必須栄養素を含む（工程５０４を参照）。この典型的なシステム２０の操作は異なる種の藻類を含むため、必要に応じて異なるタイプの栄養素をそれぞれのコンテナー３２に導入してもよい。コンテナー３２を、その中で藻類を培養するのに望ましい方式で稼働させる。異なる種の藻類を有するコンテナー３２のために、各コンテナー３２の培養プロセスは、特定の種の藻類を効率的に培養するために異なっていてもよい。コンテナー３２の培養プロセスが完了したら、工程５０６で、各コンテナー３２からの藻類を排出させ、その他のコンテナー３２から排出された藻類とは別々にしておく。工程５０８で、コンテナー３２からのそれぞれの量の異なる藻類を、別々の生成物（図中では生成物１、生成物２、生成物３および生成物Ｎ）を製造するためのさらなる処理に独立して送る。
[00449]ここで図１２７〜１３０を参照すると、コンテナー３２は、多種多様の形状を有していてもよく、例えば正方形、長方形、三角形、卵型またはその他のあらゆる多角形の、または、弧状の外周を有する形状を有してもよいし、コンテナー３２の形状と協同するような相補的な形状の構成要素を有していてもよい。これらの形状またはその他の形状を有するコンテナー３２は、本明細書において説明した円形のコンテナー３２と同じ方式で作動することができる。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をワイピングするように移動させることもできる。例えばフレーム１０８および媒体１１０は、内表面１９６をワイピングするための直線軌道に沿って前後に移動させることもできる。このような直線運動は、コンテナー３２の縦軸に平行であってもよいし（すなわち上下に）、縦軸に垂直であってもよいし（すなわち右から左へ）、または、コンテナー３２の縦軸に対してその他の所定の角度であってもよい。これらの方式でのフレーム１０８および媒体１１０の運動は、前後運動を提供するためにサイクル中に極性を切り換えることができる直流のサイクル式モーターで行ってもよい。あるいはモーターは、前後運動を容易にする機械的な連結装置に連結されていてもよい。
[00450]以下は、藻類培養システム２０の典型的な性能を説明するための典型的な生産計画である。これらの例は説明のために提供されたものであり、システム２０の性能、または、藻類を培養するのにシステム２０が用いられる方式を限定することはまったく目的としない。その他の典型的な生産計画も考慮され、これらも目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。
[00451]高さ６フィート直径３インチのコンテナーは、およそ１００フィートの媒体を含み、これを藻類のクロレラ・ブルガリスが植え付けられたおよそ８．３２リットル（２．１９ガロン）の水で充填する。コンテナーおよび連動する構成要素をおよそ７日稼働させる。フレームおよび媒体を迅速に回転させて媒体から藻類のクロレラ・ブルガリスを取り除き、コンテナーから藻類を排出させる。８．３２リットル（２．１９ガロン）の培養された水から２日間かけて沈降させた藻類をおよそ４００ｍｌに濃縮する。コンテナーを８．３２リットル（２．１９ガロン）の淡水で再補充し、コンテナー中に残った藻類（植え付け用の藻類）をそのまま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、コンテナーから藻類および水を排気させる。この時に、８．３２リットル（２．１９ガロン）の培養された水から、５５０ｍｌの濃縮した藻類が生産される。これらのデータから、全体で（one-hundred）８．３２リットル（２．１９ガロン）のコンテナーは、６日毎に５５リットル（１４．５ガロン）の濃縮した藻類を生産することが可能であると推測することができる。
[00452]その他の典型的な生産計画は、３０個のコンテナーを含み、それぞれのコンテナーは、高さ３０フィート直径６フィートであり、２８．３ｆｔ２の面積および８５０ｆｔ３の体積を有する形態である。従って、３０個全てのコンテナーは、合計で約２５，５００ｆｔ３の体積があり、約１７，０００ｆｔ２（または約０．４０エーカー）の面積を占める。およそ１２体積％の二酸化炭素を含むフィードストリームで二酸化炭素をコンテナーに導入する。この典型的な計画による藻類の収量は１リットルあたり藻類４グラム／日であり、従って（３０個のコンテナーを９０％利用したと仮定して）およそ１０００トンの藻類の年間生産量が得られ、年間およそ２０００トンの二酸化炭素が消費される。
[00453]ここで図１３１および１３２を参照すると、その他の典型的な微生物培養システム１１０４が説明される。図示されたシステム１１０４は、当産業分野において一般的にレースウェイ１１０４と呼ばれており、この方式においてもそのように称することとする。
[00454]レースウェイ１１０４は、第一のフロア１１０８、第二のフロア１１１２、および、保持壁１１１６を含む。第一のフロア１１０８は、レースウェイ１１０４中で最も低いフロアであり、これは典型的にはフロアまたは地表を固定するものである。第二のフロア１１１２は、第一のフロア１１０８から上に配置されており、一般的には第一のフロア１１０８と平行に設置される。保持壁１１１６は、一般的には垂直に伸長しており、一般的には第一および第二のフロア１１０８、１１１２に垂直である。また第一および第二のフロア１１０８、１１１２は、保持壁１１１６の内表面１１２０とも接しており、第二のフロア１１１２の上にある上部の空洞１１２４と、第二のフロア１１１２の下にある下部の空洞１１２８との境界を定める。上部および下部の空洞１１２４、１１２８は隔てられて互いに独立しているため、液体は一方の空洞から他方の空洞に移動することはできない。その他の典型的な実施態様において、上部および下部の空洞１１２４、１１２８は、液体が一方の空洞から他方の空洞に流動できるように流体の観点で連結されていてもよい。例えば水のような液体が上部および下部の空洞１１２４、１１２８の一方に入っていてもよいし、またはそれら両方に入っていてもよい。上部の空洞１１２４で藻類を培養し、一方で下部の空洞１１２８は藻類を除去しやすくするために使用することができる（以下でより詳細に説明される）。
[00455]図示された典型的な実施態様において、レースウェイ１１０４は、２つのセクション、すなわち右のセクション１１０４Ａ、および、左のセクション１１０４Ｂを含む。あるいはレースウェイ１１０４は、多数のセクションを含んでいてもよいし、１つのセクションを含んでいてもよく、これらも本発明の本質および範囲に含まれる。図１３１および１３２で図示されたレースウェイ１１０４の形状および立体配置は例示するためであり、これらに限定されない。レースウェイ１１０４はその他のたくさんの形状を有していてもよく、それらも目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。
[00456]また図示された典型的な実施態様において、レースウェイ１１０４は、液体移動用集合体１１３２、各セクション１１０４Ａ、１１０４Ｂに取り付けられた複数のフレーム１１３６、および、複数の隔壁１１４０も含む。液体移動用集合体１１３２は、モーター１１４４、モーター１１４４に連結されモーター１１４４によって回転することができるモーター出力シャフト１１４８、および、モーター出力シャフト１１４８に連結されモーター出力シャフト１１４８によって回転することができるローター１１５２を含む。レースウェイ１１０４は、内部チャネル１１５６、および、２つの外部チャネル１１６０の境界を定める。ローター１１５２は、内部チャネル１１５６中に配置されており、望ましい方向に液体を駆動させることができる。
[00457]フレーム１１３６Ａ，１１３６Ｂの２つのセットは、２つの平行に離れて配置された列に取り付けられ、ここでフレームの１つのセットはそれぞれ各セクション１１０４Ａ、１１０４Ｂ中に配置される。図示された典型的な実施態様において、フレームの各セットは、５つのフレーム１１３６を含む。あるいは、各列に多数のフレーム１１３６が取り付けられてもよく、このような形態も本発明の本質および範囲に含まれる。内部チャネル１１５６は、フレーム１１３６Ａ，１１３６Ｂのセットの間の境界を明確にし、外部チャネル１１６０は、フレーム１１３６Ａ、１１３６Ｂと保持壁１１１６との間の境界を明確にする。隔壁１１４０は、フレーム１１３６間のスペースに、および、フレームの列の端部に取り付けられ、そうすることによって、内部および外部チャネル１１５６、１１６０の境界を明確にして望ましい方式に水を移動させやすくすることができる。
[00458]複数のフレーム１１３６は実質的に同じであり、簡潔にするために、単一のフレーム１１３６のみを本明細書において説明する。各フレーム１１３６は、光回収装置１１６４、中央の照明管３２０、上部および下部のコネクタープレート１１６８、１１７２、コネクタープレート１１６８、１１７２間に張られた媒体１１０（示さず）、横方向の支持プレート１１７６、上部および下部のコネクタープレート１１６８、１１７２の間で伸長している支柱１１８０の第一のセット、上部のコネクタープレート１１６８と横方向の支持プレート１１７６との間で伸長している支柱１１８４の第二のセット、浮き装置１１８８、複数のフィン１１９２、上述の底部の支持体６６８との類似性を有する底部の支持体６６８、直円錐台型のベース１１９６、藻類および液体をレースウェイ１１０４から移動させるための配管１２００、および、下部の空洞支持部材１２０４を含む。
[00459]図示された典型的な実施態様において、光回収装置１１６４は、回収部分１１６４Ａを介して光を回収し、移動部分１１６４Ｂに沿って、中央の照明管３２０の高さに沿って配置されたエミッター（示さず）に光を移動させ、レースウェイ１１０４に光を放出することができる。この典型的なレースウェイ１１０４の内部に光を提供する方式は、レースウェイ１１０４の内部を照明するための多くの様々なタイプの方式のうちのほんの一例である。例えば、光が自然光かまたは人工光かどうかに関わらず、これまでに述べられた光を提供する方式のどれでも、単独で、または、組み合わせてレースウェイ１１０４に包含させることができる。加えてその他のレースウェイ１１０４を照明する方式も本発明の本質および範囲に含まれることとする。図示されたレースウェイ１１０４の典型的な実施態様によれば、レースウェイ１１０４は頂上が開いており、それにより開いた頂上を介して追加の自然の日光がレースウェイ１１０４に入るようにすることができる。あるいは透明または半透明のカバーがレースウェイ１１０４の頂上を覆っていてもよく、それでもなお自然の日光を透過させることができる。
[00460]図示された典型的な実施態様において、浮き装置１１８８が、下部のコネクタープレート１１７２と横方向の支持プレート１１７６との間に配置される。浮き装置１１８８の位置をフレーム１１３６の底部の付近に決定することによって、浮き装置１１８８が自然の日光の上部の空洞１１２４への進入を遮蔽することを防ぐ。その他の典型的な実施態様において、浮き装置１１８８はフレーム１１３６に沿ってその他の位置に配置されてもよく、このような位置としては、これらに限定されないが、上部のコネクタープレート１１６８の真下、上部のコネクタープレート１１６８の上、上部および下部のコネクタープレート１１６８、１１７２の間のあらゆる位置などが挙げられる。また浮き装置１１８８は、例えば上述したような立体配置、または、その他のあらゆる適切な立体配置などの多種多様の立体配置を有していてもよく、これらも本発明の本質および範囲に含まれる。
[00461]フィン１１９２は、上部および下部のコネクタープレート１１６８、１１７２に連結され、それらの間に伸長している。フィン１１９２は、コネクタープレート１１６８、１１７２から外へ向かって、さらにフレーム１１３６の縦方向の中心回転軸から放射状に伸長している。あるいはフィン１１９２は、多種多様の方式で上部および下部のコネクタープレート１１６８、１１７２と連結され、上部および下部のコネクタープレート１１６８、１１７２と関連して配置されていてもよく、このような形態も目的とする本発明の本質および範囲に含まれることとする。フィン１１９２は、コネクタープレート１１６８、１１７２から、内部チャネル１１５６および外部チャネル１１６０中で移動する液体のフロー中に取り付けられるように十分に外へ向かって伸長する。
[00462]上記で示したように、底部の支持体６６８は、上述の底部の支持体６６８との類似性を有する。この図示された底部の支持体６６８の典型的な実施態様において、底部の支持体６６８は、外部のリム１２０８、中央のレセプタクル６０８、および、外部のリム１２０８によって支持される複数のローラー装置６１６を含む。中央の照明管３２０は、中央のレセプタクル６０８を通り、中央のレセプタクル６０８に固定され、管３２０の横方向の動きを抑制する。最終的に管３２０の下端がベースレセプタクル１２１２に固定され、ベースレセプタクル１２１２は、ベース１１９６によって支持される。浮き装置１１８８の浮力のためにフレーム１１３６はレースウェイ１１０４内で持ち上げられるため、レースウェイ１１０４からの液体の排水によって、レースウェイ１１０４中で、横方向の支持プレート１１７６がローラー装置６１６上に載った状態になるまでフレーム１１３６の沈降が起こる。レースウェイ１１０４から排水した後にフレーム１１３６の回転が要求される場合、ローラー装置６１６は、このような回転を容易にする。底部の支持体６６８は、フレーム１１３６の回転に対処するための多数のローラー装置６１６を含んでいてもよい。空隙またはスペース１２１６は、外部のリム１２０８と中央のレセプタクル６０８との間の底部の支持体６６８中に設置されており、藻類および液体が底部の支持体６６８を通って直円錐台型のベース１１９６に落ちるようになっている。
[00463]直円錐台型のベース１１９６は、レースウェイ１１０４の下部の空洞１１２８におけるフレーム１１３６の底部に配置される。図示された典型的な実施態様において、ベース１１９６は、硬い柔軟性のない材料で作製される。ベース１１９６の頂上は開いており、上部の空洞１１２４から藻類および液体を受け取るためにレースウェイ１１０４の上部の空洞１１２４と互いに流体をやりとりできる。またベース１１９６の底部も開いており、レースウェイ１１０４から藻類および液体を排出するために配管１２００と互いに流体をやりとりできる。ベース１１９６は、中央の照明管３２０の下端を支えるためのベースプレート１２２０およびベースレセプタクル１２１２を含む。空隙またはスペース１２２４は、ベースプレート１２２０中に設置されており、藻類および液体がベースプレート１２２０を通ってベース１１９６の開いた底部に落ちるようになっている。
[00464]図示された典型的な実施態様において、下部の空洞支持部材１２０４は下部の空洞１１２８に配置され、第一および第二のフロア１１０８、１１１２の間に伸長しており、フレーム１１３６および第二のフロア１１１２のための垂直方向の支持を提供するために第一および第二のフロア１１０８、１１１２と連結されている。下部の空洞支持部材１２０４は異なる立体配置を有していてもよいし、異なる方式でフレーム１１３６を支えていてもよく、このような形態もなお目的とする本発明の本質および範囲に含まれることとする。加えてフレーム１１３６は、それらを支えるために下部の空洞支持部材以外の支持体構造を含んでいてもよい。言い換えれば、フレーム１１３６は、多種多様の方式でレースウェイ１１０４中で支えられていてもよく、このような形態もなお本発明の本質および範囲に含まれることとする。
[00465]図１３１および１３２をさらに参照して、レースウェイ１１０４の操作をここで説明する。上部の空洞１１２４は、例えば水のような液体で望ましいレベル１２２８に充填されていてもよく、上部の空洞１１２４に植え付け用の藻類が導入されてもよい。液体移動用集合体１１３２は、要求に応じてレースウェイ１１０４内で水を移動させるために選択的に活性化することができる。例えばモーター１１４４は、ローター１１５２を回転させるために活性化されてもよく、それから順に内部チャネル１１５６内で一方向に（図１３１で示されているように、下方へ）水を移動させる。水が内部チャネル１１５６の第一の端部１２３２に到達し、分岐して、水の一部は外部チャネル１１６０のうちの１つに移動し、水の一部はその他の外部チャネル１１６０に移動する。続いて、水が内部チャネル１１５６の第二の端部１２３６に到達するまで、水は外部チャネル１１６０を通って移動し続ける。内部チャネル１１５６の第二の端部１２３６において、２つの外部チャネル１１６０からの水が合流し、内部チャネル１１５６を通ってローター１１５２に向かって移動する。液体移動用集合体１１３２が活性化されている間はこの水の移動は継続される。液体移動用集合体１１３２の活性化が止まると、レースウェイ１１０４内で水は活発に移動しなくなり、最終的に停滞した状態になると予想される。隔壁１１４０をフレーム１１３６間のスペース中に配置することによって、より明確に内部および外部チャネル１１５６、１１６０の境界を定め、内部および外部チャネル１１５６、１１６０中での組織的な水のフローを補助することができる。隔壁がないと、水はより無秩序にレースウェイを通って移動する可能性がある。フィン１１９２は、それらを内部および外部チャネル１１５６、１１６０中で移動する水と連動させてフレーム１１３６を回転させるのに十分な長さでフレーム１１３６から伸長している。従って、フレーム１１３６を回転させることが望ましい場合、液体移動用集合体１１３２を活性化する。逆に言えば、フレーム１１３６を回転させないことが望ましい場合、液体移動用集合体１１３２を活性化させない。フレーム１１３６は、コンテナー３２内に配置されたフレーム１０８に関連して上述したのと同様の理由で様々な速度で回転することも可能である。例えばフレーム１１３６は、第一の比較的遅い速度で回転させてもよく、この場合、媒体１１０上に支持された藻類は実質的に等しく光に晒され、媒体１１０から藻類が取り除かれることはなく、さらに、第二の比較的速い速度で回転させてもよく、この場合、藻類は媒体１１０から取り除かれ、藻類は水中に配置するようになる。複数の速度でフレーム１１３６を回転させるために、液体移動用集合体１１３２を様々な速度で活性化させて様々な速度で水を移動させることができる。水中に配置された藻類は、上部の空洞１１２４の底部に向かってベース１１９６に沈降する可能性がある。ベース１１９６に沈降した藻類は、配管１２００によってベース１１９６から移動させることも予想される。いくつかの実施態様において、上部の空洞１１２４からベース１１９６への藻類の移動を促進するために、配管１２００を介した吸い込み装置を設けることが望ましい場合がある。その他の培養プロセスを開始させるために、レースウェイ１１０４は水で再補充され、前回の培養プロセスからそのまま残された藻類は、植え付け用の藻類として役立つ。あるいは藻類をレースウェイ１１０４に再度導入してもよい。、
[00466]ここで図１３３を参照すると、フレームのベース１２４０のその他の典型的な実施態様が示される。図１３１および１３２で示されたレースウェイおよびフレームのベースと、図１３３で示されたレースウェイ１１０４およびフレームのベース１２４０とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00467]図１３３で示された典型的な実施態様において、レースウェイ１１０４は、全てのフレーム１１３６の下の下部の空洞１１２８中に取り付けられた単一のフレームのベース１２４０を含む。この実施態様において、全てのフレーム１１３６で培養された藻類は、単一のフレームのベース１２４０に沈降する。図１３１および１３２で示されたレースウェイ１１０４と同様に、藻類のベース１２４０への移動を促進するために、配管１２００に吸い込み装置が設けられていてもよい。
[00468]ここで図１３４を参照すると、フレームのベース１２４４のさらなる典型的な実施態様が示される。図１３１〜１３３で示されたレースウェイおよびフレームのベースと、図１３４で示されたレースウェイ１１０４およびフレームのベース１２４４とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00469]この図示された典型的な実施態様において、フレームのベース１２４４は柔軟であり、ベース１２４４から藻類を排除しやすくするために様々な方式で振動することができる。藻類は、ベースの直円錐台型の形状のためにベースに蓄積しやすい傾向があり、当産業分野において「ねずみの巣（rat hole）」と呼ばれるものが形成されるが、ここで藻類は配管を介してベースの底部から除去されるが、ベースの底部の上にある藻類は、ベース上に固まった状態になり、このような固まった藻類は、配管で除去できるように底部に沈降することができなくなる。このような例において、藻類は、レースウェイから除去されない。この状況を改善するために、図示された典型的な柔軟なベース１２４４の実施態様では、ベース１２４４を振動させることによって固まった藻類を取り除き、それによって配管１２００によって除去できるように藻類をベース１２４４の底部に沈降できるようにする。柔軟なベース１２４４は、柔軟な壁１２４８、壁支持部材１２５２、および、レースウェイ１１０４の第一のフロア１１０８上で支えることができる支持スタンド１２５６を含む。柔軟な壁１２４８は、十分に柔軟であるが、通常の作動状況において振動に耐えることができる十分な耐久性を有する材料で作製される。典型的な柔軟な材料としては、これらに限定されないが、ビニル、ゴム、ゴムを含ませたおよび／または化学的に処理したキャンバス地、材料を交互に重ねた複合材、柔軟な材料を交互に重ねた帯状のものなどが挙げられる。壁支持部材１２５２は、柔軟な壁１２４８に、柔軟な壁１２４８の望ましい形状を維持して、柔軟な壁１２４８が倒れないようにするのに必要な支えを提供する。支持スタンド１２５６は、壁支持部材１２５２に支えを提供するものであり、第一のフロア１１０８と接している。
[00470]上記で示したように、柔軟なベース１２４４は、様々な方式で振動することができる。いくつかの典型的な実施態様において、例えば水のような液体を下部の空洞１１２８に導入して、下部の空洞１１２８中で撹拌してもよく、それにより柔軟な壁１２４８の揺れまたは振動が起こると予想される。下部の空洞１１２８内の水を要求に応じて撹拌して、柔軟な壁１２４８を振動させてもよい。その他の典型的な実施態様において、例えば１またはそれより多くの機械的に振動させる部材、超音波で振動する部材などのその他のタイプの振動装置を使用してもよく、これらは、柔軟な壁１２４８、壁支持部材１２５２、または、要求に応じて柔軟な壁１２４８を振動させることができるその他のベース１２４４のどこかの部分に連結させてもよい。
[00471]ここで図１３５を参照すると、フレーム１２６０、および、コネクタープレート１２６４のその他の典型的な実施態様が示される。本明細書において説明されるその他のフレームおよびコネクタープレートと、図１３５で示されたフレーム１２６０およびコネクタープレート１２６４とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00472]図示された典型的な実施態様において、フレーム１２６０は、メッシュタイプの立体配置を有する上部のコネクタープレート１２６４を含む。この上部のメッシュ状のコネクタープレート１２６４は、図１２０および１２１またはその他の開示された代替案で示されたメッシュ状のコネクタープレート１０８０、１０８４と類似していてもよい。より具体的には、メッシュ状のコネクタープレート１２６０は、外部の円形リム１２６８、複数の第一の交差部材１２７２、および、複数の第二の交差部材１２７６を含む。第一および第二の交差部材１２７２、１２７６は、互いに実質的に垂直であり、図示された方式で互いに交差している。この方式において、複数の開口部１２８０は、コネクタープレート１２６４中に設置される。このような開口部１２８０は、上部のメッシュ状のコネクタープレート１２６４より上からの光を、上部のコネクタープレート１２６４を通過させてレースウェイ１１０４に入るようにすることができる。開口部が小さくより密度の高い材料を有するその他のコネクタープレートは、コネクタープレートより上から発生した光をブロック可能性があり、このようにしてブロックされた光は、レースウェイに入らない可能性がある。藻類培養プロセスに用いられる少なくとも一部の光は、レースウェイ１１０４より上で発生したもの（例えば自然の日光）である可能性があるため、上部のメッシュ状のコネクタープレート１２６４を有することは、レースウェイの適用において特に重要である場合がある。上部のメッシュ状のコネクタープレート１２６４の図示された典型的な実施態様は、コネクタープレートを通過する開口部を含み、コネクタープレートを介して光を透過させることができるような、コネクタープレートの多くの立体配置のうちのほんの一例である。その他のたくさんのメッシュ状のコネクタープレートの立体配置も可能であり、このような配置も目的とする本発明の本質および範囲に含まれる。加えて下部のコネクタープレート１２８４も、上部のメッシュ状のコネクタープレート１２６４と類似したメッシュの立体配置を有していてもよいし、または、それとは異なるメッシュの立体配置を有していてもよい。
[00473]ここで図１３６〜１３８を参照すると、レースウェイ１１０４および液体移動用集合体の複数の追加の典型的な実施態様が示される。図１３１および１３２で示されたレースウェイおよび液体移動用集合体と、図１３６〜１３８で示されたレースウェイ１１０４および液体移動用集合体とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00474]図１３６を参照すると、液体移動用集合体１２８８は、レースウェイ１１０４の外部チャネル１１６０中に配置された複数のポンプ１２９２を含み、ここで１つのポンプ１２９２は、各フレーム１１３６の付近に取り付けられ、各ポンプ１２９２は、フレーム１１３６のフィン１１９２の付近にポンプの排出口を有する。この実施態様は、上述され図１３１および１３２で示されたのと類似した水の運動軌道を形成する。あるいは複数のポンプ１２９２は、内部チャネル１１５６中に配置されてもよく、ここで１つのポンプ１２９２は、各フレーム１１３６の付近に取り付けられ、各ポンプ１２９２は、フレーム１１３６のフィン１１９２に隣接してポンプの排出口を有する。
[00475]図１３７を参照すると、液体移動用集合体１２９６は、単一のポンプ１３００、および、マニホールド１３０４を含み、これらは両方とも、内部チャネル１１５６内に配置される。マニホールド１３０４は、ポンプ１３００の排出口とと互いに流体をやりとりできる単一の注入口１３０８、および、複数の排出用開口部１３１２を含み、排出用開口部１３１２は、各フレーム１１３６ごとに１つである。それぞれの排出用開口部１３１２は、それぞれのフレーム１１３６のフィン１１９２の付近に取り付けられ、フィン１１９２と連動して水を移動させることができる。この実施態様は、上述され図１３１、１３２および１３６で示されたのと類似した水の運動軌道を形成する。あるいはポンプ１３００およびマニホールド１３０４は、外部チャネル１１６０のうちの１つ中に配置されてもよいし、または、液体移動用集合体１２９６は、２セットのポンプ１３００およびマニホールド１３０４を含んでいてもよく、そのうち一方のポンプ１３００およびマニホールド１３０４のセットは、１つの外部チャネル１１６０中に配置され、他方のポンプ１３００およびマニホールド１３０４のセットは、その他の外部チャネル１１６０に配置される。このような実施態様において、マニホールド１３０４の排出用開口部１３１２は、それぞれのフレームのフィン１１９２の位置に対応できるように設計される。すなわち、例えば各マニホールド１３０４は、それらの片側だけに５個の排出用開口部１３１２を含んでいてもよく、これらの５個の排出用開口部を、５個のフレーム１１３６それぞれのフィン１１９２に合わせて整列させることができる。
[00476]図１３８を参照すると、液体移動用集合体１３１６は、フレーム１１３６と距離を置いて取り付けられてもよい。このような実施態様において、液体移動用集合体１３１６は、その距離から水のフローを制御するが、レースウェイ１１０４は、フレーム１１３６を回転させるために、フレーム１１３６を通過してフィン１１９２と接触するように水が移動するように設計される。この液体移動用集合体１３１６は、フレーム１１３６を望ましい方式で回転させることができるのであればどのような立体配置を有していてもよい。
[00477]ここで図１３９を参照すると、微生物培養システム１３２０のさらなる典型的な実施態様が示される。図示されたシステム１３２０は、当産業分野において一般的にはレースウェイ１３２０と称されており、この方式においてもそのように称することとする。図１３１および１３２で示されたレースウェイと、図１３９で示されたレースウェイ１３２０とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00478]このレースウェイ１３２０の図示された典型的な実施態様は、モジュラー式のフレームユニットを含み、これらは互いに同一であり、要求に応じて個々に取り付けられていてもよく、そうすることにより、レースウェイ１３２０を設計しそれを取り付ける際に、使用者に柔軟性および多様性を提供することができる。各モジュラー式のフレームユニットは、フレーム１１３６、および、ハウジング１３２４を含む。フレーム１１３６は、実質的に上述され図１３１および１３２で示されたフレームに類似している。ハウジング１３２４は、互いに離れて配置されフレーム１１３６の逆側に配置された第一の壁１３２８および第二の壁１３３２を含む。第一および第二の壁１３２８、１３３２はそれぞれ、フレーム１１３６に向かって伸長する一対の内側に入ったフランジ１３３６、１３４０を含む。内部および外部チャネル１１５６、１１６０中で発生した水の動きにフィン１１９２が晒されるように、逆の第一および第二の壁１３２８、１３３２の内側に入ったフランジ１３３６、１３４０の間にスペースが提供される。第一および第二の壁１３２８、１３３２は、第一および第二の壁１３２８、１３３２は、内部および外部チャネル１１５６、１１６０の境界を明確にして望ましい方式で水を移動しやすくするのにも役立つという点で、上述され図１３１および１３２で示された隔壁１１４０と類似の機能を果たす。
[00479]ここで図１４０を参照すると、微生物培養システム１３４４のさらにその他の典型的な実施態様が示される。図示されたシステム１３４４は、当産業分野において一般的にレースウェイ１３４４と呼ばれており、この方式においてもそのように称することとする。図１３１、１３２および１３９で示されたレースウェイと図１４０で示されたレースウェイ１３４４とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00480]図示された典型的な実施態様において、複数のレースウェイ１３４４が図示され、これらは、ため池、または、その他の大きい水体１３４８中に配置される。各レースウェイ１３４４はモジュラー式であり、従って、多数のレースウェイ１３４４が、水体１３４８（すなわち、水体に相当すると予想されるあらゆる番号）中に配置されてもよい。各レースウェイ１３４４は、複数の間隔を置いて配置された支持部材１３５６によって支えられた保持壁１３５２を含む。保持壁１３５２で水体１３４８の一部分を囲んで仕切ることによって、液体移動用集合体１３６０によって制御されると予想される、より小さく管理しやすい量の水を提供することができる。またそれぞれのレースウェイ１３４４中で培養された藻類も、保持壁１３５２が存在しない場合よりも容易に制御される。囲まれて仕切られたレースウェイ１３４４を用いることによって、液体移動用集合体１３６０は、上述され図１３１および１３２で示されたのと類似の方式でレースウェイ１３４４内で水を移動させることができる。図示された典型的な実施態様において、水体１３４８は、レースウェイ１３４４を稼働させて藻類を培養するのに必要な全ての水を提供する。この実施態様において、別の水源は必要ではない。各レースウェイ１３４４中で培養された藻類を除去するために、水体１３４８中に配置された各レースウェイ１３４４を経由する配管があってもよい。あるいは、藻類を囲まれて仕切られたレースウェイ１３４４から放出させ、囲まれて仕切られたレースウェイ１３４４の外側でそのまま水体１３４８と混合させてもよい。このような代替例において、水体１３４８から藻類を除去するために、水体１３４８を経由する配管が配置される。
[00481]ここで図１４１を参照すると、微生物培養システム１３６４のさらなる典型的な実施態様が示される。図１および２で示された微生物培養システムと図１４１で示された微生物培養システム１３６４とで類似の構成要素は、同じ参照番号で識別される。
[00482]図１４１で示されたシステム１３６４は、図１および２で示されたシステムと多くの類似性を有する。少なくともいくつかの差は、本明細書において詳細に説明される。図示された典型的な実施態様において、システム１３６４は、藻類を培養するために図１および２で示されたシステムとは異なる化合物を利用する。より具体的には、図示されたシステム１３６４は、微生物に消費させるために、図１および２で示されたシステムにおける二酸化炭素ではなく有機炭素化合物１３６８をコンテナー３２に導入する。所定の微生物は、培養のために有機炭素化合物を使用する場合がある。また、有機炭素化合物は、微生物の培養に必要な炭素とエネルギーの両方を提供するため、このような微生物は培養に光を必要としない場合もある。典型的な微生物としては、これらに限定されないが、クロレラ・ピレノイドーサ（Chlorella pyrenoidosa）、ファエオダクチラム・トリコルヌタム（Phaeodactylum tricornutum）、クラミドモナス・レインハーディ（Chlamydomonas reinhardtii）、クロレラ・ブルガリス、ブラキオモナス・サブマリーナ（Brachiomonas submarina）、クロレラ・ミヌティシマ（Chlorella minutisima）、Ｃ．レギュラリス（C. regularis）、Ｃ．ソロキニアーナ（C. sorokiniana）など、ならびにその他のタイプの従属栄養および混合栄養微生物が挙げられる。有機炭素化合物は、微生物が消費できるような多種多様な形態であってもよい。典型的な有機炭素化合物としては、これらに限定されないが、糖類、グリセロール、コーンシロップ、エタノール製造施設からの蒸留酒製造用の穀物、グルコース、酢酸塩、ＴＣＨ、サイクル中間体（例えばクエン酸、および、ある種のアミノ酸）などが挙げられる。
[00483]当然のことながら、図１４１で示されたシステム１３６４は、類似の構造的な要素、類似の機能を有していてもよいし、本明細書において開示されたその他のシステムと類似の方式で制御されてもよい。
[00484]以上に示した記述は図解および説明のために示したものであり、全てを網羅したり、または本発明のを開示された正確な形態に限定したりすることは目的ではない。当業者が本発明を考えられる具体的な使用に適するように様々な実施態様および様々な改変された態様で利用が可能なように、これらの説明を選択して本発明の原理およびそれらの実際の適用を説明した。本発明の具体的な構造を示した説明したが、その他の代替の構造は当業者には明らかであり、意図された本発明の範囲内に含まれることとする。
２０ 微生物培養システム
２４ ガス管理システム
２８ 液体管理システム
３２ コンテナー
３６ 藻類回収加工装置
３７ 人工光システム
３８ 洗浄システム
３９ ベース
４０ 制御装置
４１ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
４２ 水注入管
４３ スプレーノズル
４４ 二酸化炭素源
４５ 温度制御システム
４６ 加熱部分
４７ 冷却部分
４８ パイプ
４８Ａ 注入口ライン
４８Ｂ 注入口の分岐部
４９ 加熱コイル
５０ 流体注入口
５１ 流体出口
５２ ガス放出パイプ
５３ 冷却コイル
５４ 水源
５５ 流体注入口
５６ 水注入パイプ
５７ 出口
５８ 断熱上昇管
５９ 伝熱管
６０ 出口
６１ 移送管
６２ 移送管
６３ 矢印
６４ ポンプ
６５ 空気注入口
６８ 水改質パイプ
７２ 日光
７６ ハウジング
８０ ベース
８４ 空洞
８８ 開口部
９２ ガスバルブ
９６ 水注入口
１００ 水の出口
１０４ ガスの出口
１０８ フレーム
１２０ シャフト
１１０ 媒体
１１２、１１６ コネクタープレート
１２４、１２８ アパーチャ
１３２ 凹部
１３６ スロット
１４０ コネクタープレートの端部
１４４ 延長部材、中央のコア
１４８ 媒体部材、ループ
１５２、１５６ 第一および第二面
１６０、１７６、１８０ 強化部材
１６４ 前の部分
１６８ 後ろの部分
１７２ 縦方向の列
１８４ コネクタープレート１１６の底面
１８８ 上部のコネクタープレート１１２の上面
１９２ ファスナー
１９６ ハウジング７６の内表面
２００ ブッシング
２１２ カバー
２０４ 開口部
２０８ ガスアパーチャ
２１２ カバー
２２０ スプロケットまたはギア
２２０ プーリー
２２４ 駆動部材、モーター
２２８ 駆動ベルト、駆動チェーン
３００ 人工光の制御装置
３０２ モーター制御装置
３０４ 運転用タイマー
３０６ 除去用タイマー
３０８ 温度制御装置
３１０ 液体制御装置
３１２ ガス制御装置
３１３ 環境制御装置（ＥＣＤ）
３１４ 光センサー
３１６ 温度センサー
３２０ 中空管、照明管
３２４ ファスナー、ナット
３２８ 駆動管
３３２ 支持プレート
３３６ 支柱
３４０ 密封装置
３４４ 支持装置
３４８ 電線
３５２ ワイパーブレード
３５４ 剛性付与装置
３５６ 発光要素
３６０ 穴
３６４ 電線
３６８ リング
３７６ 接触子
３７２ 接触子
３８０ 接地接触子
３８８ 電線
３９２Ａ ワイパー
３９６ 支持体構造
４００ ベース
４０４ 垂直の部材
４０８ 連結器
４１２ ビーム
４１６ 交差ビーム
４２０ バンド
４２８ ＥＣＤ
４３２ モーター
４３６、４４０ 第一および第二の部材、
４４４ ヒンジ、ジョイント
４５２ ドライブシャフト
４５６ 連結アーム
４６０ 外表面
４６４ 内表面
４６８ コア
４７２ 反射軌道
４７６ 半円形の部材
４８０ 周囲温度センサー
４８４ ｐＨセンサー
４８６、４８８、４９０、４９２、４９４、４９８、４９６、５００、５０２、５０４、５０６、５０８ 工程
６００ フレーム支持装置
６０４ 支持棚
６０８ レセプタクル
６１２ アーム
６１６ ローラー装置
６２４ 軸
６３２ 浮き装置
６３６ 開口部
６４０ 開口部
６４４ コア
６４８ 外部ハウジング
６５２ プレート
６５４ 心出しリング
６５６ 密封部材
６５８ 凹部
６６０ だぼ
６６２ アパーチャ
６６６ 支持体
６６８ 支持体
６７０ 開口部
６７２ プレート
６７６ 余水路の管
６７８ 混合タンク
６８０ ガス注入装置または拡散器
６８２ ｐＨインジェクター
６８４ ポンプ
６８６ バルブの第一のセット
６８８ プロセス配管
６９０ フィルター
６９２ 滅菌器
７００ 断熱層
７０４ 外層
７０８ 発光要素
８００ 浮き装置
８０４ 浮き装置
８０８ 反射性要素
８１６ 空洞
８１２ 外部ハウジング
８２０ 液体
８２４ 反射性要素
８３２ 空洞
８２８ 外部ハウジング
８３６ 反射性部材
８４０ モーター
８４４ 回転軸
８４８ ピボット軸
８５２ バンド
８５６ ハウジングの壁
８６０ 空洞
８６４ アパーチャ
８６８ 光を運搬する要素
８７２ ストロボライト
８７６ 空洞
８８４ 空洞
８８０ ハウジング
８８８ エレクトロルミネセンス発光要素
８８８ エレクトロルミネセンスパネル
８９２ 内部部材
８９６ 外部部材
９００ ギャップ
９０４ ギャップ
９０８ 浮き装置
９１２ 浮き部材、
９１６ 浮き部材
９２０ 駆動メカニズム
９２８ タブ
９３２ タブ
９３６ 内部部材
９４０ 中央の部材
９４４ 外部部材
９５６ ギャップ
９６０ 駆動メカニズム
９６４ モーター
９６８ モーター出力シャフト
９７２ 逆回転ギアボックス
９７６ 逆回転の出力シャフト
９８０ 複数の駆動力伝達部材
９８４ 複数の駆動輪集合体
１０００ スロット
１００４ 支持体構造
１００８ 垂直の支持部材
１０１２ 支持部材
１０１６ 支持体構造
１０２０ 支持部材
１０２４ ハウジング
１０２８ カバー
１０３２ ベース
１０３６ フレーム
１０４０ 支持体構造
１０４４ 駆動メカニズム
１０５２、１０５６ 支持部材
１０５２、１０５６、１０６０ 連結器
１０６８ チェーン
１０７２ 連結器
１０７６ ワイパー
１０８０、１０８４ メッシュ状のコネクタープレート
１０８８ 円形リム
１０９２、１０９６ 交差部材
１１００ 開口部
１１０４ レースウェイ
１１０８ 第一のフロア
１１１２ 第二のフロア
１１１６ 保持壁
１１２８ 空洞
１１２４、１１２８ 空洞
１１３２ 液体移動用集合体
１１３６ フレーム
１１４０ 隔壁
１１４４ モーター
１１４８ モーター出力シャフト
１１５２ ローター
１１５６ 内部チャネル
１１６０ 外部チャネル
１１６８、１１７２ コネクタープレート
１１７６ 支持プレート
１１８０ 支柱
１１８４ 支柱
１１８８ 浮き装置
１１９２ フィン
１１９６ ベース
１２００ 配管
１２０４ 空洞支持部材
１１６４ 光回収装置
１２０８ リム
１２１２ ベースレセプタクル
１２１６ スペース
１２２０ ベースプレート
１２３２ 内部チャネル１１５６の第一の端部
１２３６ 内部チャネル１１５６の第二の端部
１２４０ フレームベース
１２４４ フレームベース
１２４８ 柔軟な壁
１２５２ 壁支持部材
１２５６ 支持スタンド
１２６０ フレーム
１２６４ コネクタープレート
１２６８ 円形リム
１２７２、１２７６ 交差部材
１２８０ 開口部
１２９２ ポンプ
１２９６ 液体移動用集合体
１３００ ポンプ
１３０４ マニホールド
１３０８ 注入口
１３１２ 排出用開口部
１３２０ 微生物培養システム
１３２４ ハウジング
１３２８ 第一の壁
１３３２ 第二の壁
１３３６、１３４０ フランジ
１３４４ 微生物培養システム
１３４８ 水体
１３４４ レースウェイ
１３５６ 支持部材
１３５２ 保持壁
１３６０ 液体移動用集合体
１３６４ 微生物培養システム
１３６８ 有機炭素化合物

Claims (20)

  1. 微生物を培養するためのコンテナーであって、該コンテナーは：
    移動する液体を入れるのに適したハウジング；
    複数の回転式フレーム（ここで該回転式フレームは少なくとも部分的にハウジング内に配置されており、各フレームは、
    第一の部分、
    第一の部分から離れて配置された第二の部分、
    少なくとも部分的にハウジング内に配置され、第一の部分と第二の部分によって支持され、さらにそれらの間に伸長している媒体、
    第一の部分および第二の部分の少なくとも一方に連結されたフィンであって、移動する液体と連動してフレームを回転させるフィン、および、
    第一の部分および第二の部分の少なくとも一方に連結されたワイパー、
    を含む）；ならびに、
    少なくとも部分的にハウジング内に配置されており、該ワイパーと連動するように配置された発光要素、
    を含む、上記コンテナー。
  2. 透明および半透明のいずれかの材料で構成されるカバーをさらに含む、請求項１に記載のコンテナー。
  3. 前記ワイパーが、第１および第２の部分と連結され、それらの間に伸長している、請求項１に記載のコンテナー。
  4. 第１の部分が第１の弧を有し、第２の部分が第２の弧を有し、ワイパーが、第１および第２の弧を超えて外側に伸展している、請求項３に記載のコンテナー。
  5. 第１および第２の部分の少なくとも１つがメッシュの立体配置を備える、請求項１に記載のコンテナー。
  6. ハウジングが、５０フィート超の幅を有する、請求項１に記載のコンテナー。
  7. 前記幅が直径である、請求項６に記載のコンテナー。
  8. 光要素が、第１のフレームの第１のワイパーおよび第２のフレームの第２のワイパーと連動する、請求項１に記載のコンテナー。
  9. 移動する液体を入れるのに適した空洞の範囲を定める壁と、
    壁に対して回転可能な複数の回転式フレームと、
    を含む、微生物を培養するシステムであって、
    該回転式フレームは、少なくとも部分的に空洞内に配置されており、各フレームは、
    第一の部分、
    第一の部分から離れて配置された第二の部分、
    少なくとも部分的に空洞内に配置されており、第一の部分と第二の部分によって支持され、さらにそれらの間に伸長している媒体、および、
    第一の部分および第二の部分の少なくとも一方に連結され、移動する液体と連動するフィン、
    を含む、上記システム。
  10. 前記フィンが、第１の部分と第２の部分に連結されている、請求項９に記載のシステム。
  11. 第１の部分が第１の弧を有し、第２の部分が第２の弧を有し、フィンが、第１および第２の弧を超えて外側に伸展している、請求項１０に記載のシステム。
  12. 各フレームが、第１および第２の部分の少なくとも１つと連結された複数のフィンを含む、請求項９に記載のシステム。
  13. 複数の回転可能なフレームが、第１のラインに配置された複数の回転可能な第１のフレームと、第１のラインから離れた第２のラインに配置された複数の回転可能な第２のフレームと、を含み、
    第１のチャンネルが第１および第２のラインによって定められ、第２のチャンネルが第１のラインと前記壁によって定められ、第３のチャンネルが第２のラインと前記壁によって定められ、前記フィンが、第１、第２、第３のチャンネルの少なくとも１つに少なくとも部分的に伸長している、請求項９に記載のシステム。
  14. 第１のラインと第２のラインが実質的に平行である、請求項１３に記載のシステム。
  15. 複数のフレームの少なくとも１つが、柔軟な壁を含むベースを備える、請求項９に記載のシステム。
  16. 柔軟な壁が、少なくとも部分的に、ビニル、ゴム、ゴムを含ませたキャンバス地、化学的に処理したキャンバス地およびプラスチックの１つまたは２以上から製造される、請求項１５に記載のシステム。
  17. 第１および第２の部分の少なくとも１つがメッシュの立体配置を備える、請求項９に記載のシステム。
  18. 移動する液体と微生物を入れるためのハウジング；
    少なくとも部分的にハウジング内に配置され、ハウジングに対して回転可能なフレームであって、該フレームは、
    その内側に少なくとも１つのスロットを画定する第１の部分、
    その内側に少なくとも１つのスロットを画定する第２の部分、
    を含み、第１の部分は、第２の部分と離れて配置される、上記フレーム；
    少なくとも部分的にハウジング内に配置され、第一の部分と第二の部分によって支持され、さらにそれらの間に伸長している媒体；
    第一の部分および第二の部分の少なくとも一方に連結されたフィンであって、移動する液体と連動してフレームを回転させるフィン；
    第１の部分と第２の部分によって定められるスロットの両方に位置し、光をハウジングの内側に放出する光要素；
    を含む、微生物を培養するためのコンテナー。
  19. 前記スロットが、フレームの回転を容易にし、第１および第２の部分が光要素と連動しないようにするのに適した大きさと形状である、請求項１８に記載のコンテナー。
  20. 移動する液体を入れるための空洞を提供すること、
    第１の部分と第１の部分から離れた第２の部分を含む回転可能なフレームを提供すること、
    移動する液体にフィンを連動させてフレームを回転させること、
    を含む、微生物の培養方法であって、
    該回転可能なフレームは、少なくとも部分的に空洞内に配置されており、第１および第２の部分の間に伸長するように媒体が位置しており、第１および第２の部分の少なくとも１つにフィンが連結されている、上記方法。
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