JPH0521698U - 培養機器用採光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 植物の組織や細胞の培養等に用いられる培養
機器内の培養体に熱線を除去した太陽光を供給する簡易
な構造の採光装置を提供すること。 【構成】 太陽光Ｌを所定位置に集束させるための集光
鏡１を太陽に追随させるように回転可能に設ける。集束
された太陽光Ｌを通すために内面が鏡で形成された導光
ダクト３を設ける。導光ダクト３と培養機器４との間に
熱線吸収器５を介設する。熱線吸収器５の内部には、太
陽光Ｌから熱線を選択吸収する熱線吸収液６を充填す
る。熱線吸収液６には例えば真水などを用いる。太陽光
Ｌを熱線吸収器５を介して培養機器４に照射する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、植物の組織や細胞の培養、あるいは炭酸ガス等の有害ガスの分解処 理を行う藻類の育成などに用いられる培養機器に太陽光を供給する採光装置に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、採光装置は光を集束させるための集光部と光を導くための導光部とを 具備している。集光部には、フレネルレンズを用いて光を屈折させるものと、反 射鏡を用いて光を反射させるものとがある。導光部には、光ファイバを用いて光 を導くものと、複数の反射鏡を組み合わせて光を反射させるもの、あるいは内面 を鏡面とした導光ダクトにより導くものとがある。従来の培養機器には、導光部 に光ファイバを用いたものが実用化されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の採光装置においては、光ファイバを用いると途中で光が減衰して効 率が悪く、多くの光量を得るには量的、質的関係で設備が高価になってしまう。 これに対して、反射鏡または導光ダクトを採用することも考えられるが、太陽光 に含まれる熱線によって培養液の温度が上昇し、適正な温度制御に支障を生じる 。さらに、このような事態を回避するために、熱線を遮断する光学フィルタや熱 線を透過して可視光を反射する多層膜反射鏡を設けた場合、採光量を多くするの に受光面積を広く取らねばならず、高価なものにならざるを得ないという問題が ある。 そこで、本考案は、熱線を除去して太陽光を培養機器に供給することができる 簡易な構造で安価な採光装置を提供することを課題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案においては、太陽光Ｌを所定位置に集束させ る集光鏡１を設け、集束された太陽光Ｌを培養機器４，７，１１に導くように一 端部を集光鏡１に臨ませ、他端部を培養機器４，７，１１に臨ませて導光ダクト ３を設け、太陽光Ｌの進路上には、その熱線を選択吸収する熱線吸収液６，１８ を充填した熱線吸収器５，１７を設けて培養機器用採光装置を構成した。

【０００５】

【作用】

本考案の培養機器用採光装置においては、集光鏡１により太陽光Ｌを反射集束 させ、集束した太陽光Ｌを導光ダクト３を通じて培養機器４，７，１１に供給す る。この太陽光Ｌは、熱線吸収器５，１７中の熱線吸収液６，１８を透過するこ とにより、熱線が除去される。このため、太陽光Ｌが照射しても培養液６，１８ の温度が上がることはなく、培養に必要な温度条件を適正に制御することができ る。

【０００６】

【実施例】

本考案の実施例を図面について説明する。 図１において、１は建造物Ｓの屋根に取付けられた凹面鏡である。凹面鏡１は 太陽光Ｌを反射して導光ダクト３の一端部に焦点Ｆを結ぶようになっている。凹 面鏡１の支持部２には、回転駆動するための駆動装置と、太陽光の強弱を感知す る光センサと、光センサの信号を受けて駆動装置を制御する制御装置とを有する 。これらによって、凹面鏡１は太陽の移動に従って常時定位置に焦点Ｆを結ぶよ うに首振り回転するようになっている。

【０００７】 導光ダクト３は、一端部が建造物Ｓの屋根に配置され、ここから屈曲して壁面 に沿って下方に延び、水平に屈曲して室内に引き込まれている。導光ダクト３の 内面は鏡面になっており、太陽光を反射させながら導くようになっている。導光 ダクト３の一端には太陽光を全て取り込むように特別に設計されたテーパ部３ａ が形成されていて、この内部に太陽光の焦点Ｆが結ばれる。導光ダクト３の屈曲 部３ｂの外側は延長方向に対して略４５度傾斜して太陽光の進路を変更するよう になっている。導光ダクト３の他端部開口３ｃは培養機器４の培養槽４ａに臨む 。

【０００８】 導光ダクト３の開口３ｃと培養機器４との間には熱線吸収器５が設けられてい る。熱線吸収器５は、図２に示すように、偏平な箱形を成し、内部に熱線吸収液 ６が充填されている。熱線吸収器５には熱線吸収液６を注入するための供給管５ ａが底部に、また熱線吸収液６を排出するための排出管５ｂが上部に夫々設けら れている。これらは図示しない給排装置に連通しており、熱線の吸収により温度 上昇した熱線吸収液６を入れ換えるようになっている。この給排装置に代えて放 熱器を連通させることにより熱線吸収液６を冷却するように循環させてもよい。 熱線吸収液６には普通の真水を用いるが、これに限定されるものではなく、熱線 の選択吸収能力に優れたものであれば、塩類等の水溶液、あるいはアルコール等 の有機溶媒を用いることもできる。なお、熱線吸収液６には例えば紫外線吸収剤 等を加えることにより透過光を培養などに有益な特定波長のものに調整すること もできる。また、これによって生じた温水を魚類や藻類等の育成に再利用するこ とも可能である。

【０００９】 上記実施例の培養機器用採光装置においては、凹面鏡１が太陽光Ｌを導光ダク ト３のテーパ部３ａ内に集束させ、この集束された太陽光Ｌを導光ダクト３を通 じて培養機器４の培養槽４ａに供給する。太陽光Ｌは、導光ダクト３内を通り、 屈曲部３ｂで反射して進行方向が変わる。太陽光Ｌが熱線吸収器５内の熱線吸収 液６中を透過すると、太陽光Ｌに含まれる熱線が除去される。このため、太陽光 Ｌが照射される培養機器４の培養液の温度を上昇させることはなく、培養に必要 な適正温度に制御することができる。凹面鏡１は、支持部２において光センサが 太陽光の強弱を感知して制御装置が駆動装置を制御するから、太陽に追随して適 正位置に回転移動し、常時導光ダクト３のテーパ３ａ内に太陽光Ｌを集束させ最 大の光量を取り込む。

【００１０】 図２に他の実施例を示す。この実施例では培養機器用採光装置を生物反応器７ に適用したものである。導光ダクト３の端部開口３ｃは、先の実施例と同様して 熱線吸収器５を介して生物反応器７に臨んでいる。生物反応器７は、微細藻類の 光合成を利用して火力発電所や工場から排出される排気ガス中の二酸化炭素を分 解してアルコールや医療品用生理活性物質に変えるものである。生物反応器７は 円筒状のガラス製培養管８を複数直立支持したもので、内部に微細藻類及び培養 液９が入っている。また、培養管８の底部には内部に処理するガスを吹き込むた めの給気管８ａが、上端部には藻類から生ずる気体及び余剰ガスを排出するため の排気管８ｂが設けられている。培養管８の背部には、培養管８を透過した光を 反射する波形の反射鏡１０が外側曲面に沿って設けられている。熱線吸収器５は 先の実施例におけるものと同様のものが用いられている。

【００１１】 この実施例においても先の実施例と同様に、太陽光Ｌを導光ダクト３の開口３ ｃから取り入れ、熱線吸収器５を通して熱線を除去し、生物反応器７の培養管８ に照射する。熱線吸収液６の液温が熱線の吸収によって上昇したら、熱線吸収液 ６を排出管５ｂ及び供給管５ａを通して交換し、吸収効率の低下を防止する。

【００１２】 さらに他の実施例を図３に示す。この実施例では培養機器用採光装置を組織培 養槽１１に適用したものである。同図において、導光ダクト３の端部開口３ｃは 、培養槽１１上の反射鏡１２に臨んでいる。反射鏡１２は太陽光Ｌの進路を直角 に下方へ反射させるように導光ダクト３の軸線に対して略４５度傾斜して設けら れている。培養槽１１は密閉されており、底部に組織培養に必要な気体を外部か ら供給する給気管１３が導入されている。給気管１３の端部は多孔質で、気体を 培養液１４中に微細な気泡として供給する。給気管１３の先端部には、培養液１ ４を攪拌するための攪拌部材１５が取り付けられている。培養槽１１の内部には 拡散管１６が設けられている。拡散管１６は、略円筒状を成し、上部の開口から 反射鏡１２により反射した光が入り込むようになっている。そして、光を外方に 均等に拡散するように、内面にアクリル製拡散フィルム、また底部に散乱鏡を有 する。拡散管１６の外側にはガラス製の熱線吸収器１７が設けられている。熱線 吸収器１７は拡散管１６を取り囲むように密閉された略円筒状を成し、拡散管１ ６との間隙内に熱線吸収液１８が充填されている。熱線吸収器１７の上部には熱 線吸収液１８を循環させるための供給管１７ａおよび排出管１７ｂが連通し、図 示しない給排装置に連通している。

【００１３】 この実施例においては、先の実施例と同様に、太陽光Ｌを取り込み、導光ダク ト３を通じて反射鏡１１に照射し、反射した太陽光Ｌを拡散管１６内に導入する 。太陽光Ｌは拡散管１６内の拡散フィルム及び散乱鏡で外方に略均等に拡散され る。拡散された太陽光Ｌは熱線吸収器１７を透過することにより熱線が除去され て周囲の培養液１４に照射される。

【００１４】

【考案の効果】

以上のように、本考案は、太陽光Ｌを所定位置に集束させる集光鏡１を設け、 集束された太陽光Ｌを培養機器４，７，１１に導くように一端部を集光鏡１に臨 ませ、他端部を培養機器４，７，１１に臨ませて導光ダクト３を設け、太陽光Ｌ の進路上には、その熱線を選択吸収する熱線吸収液６，１８を充填した熱線吸収 器５，１７を設けて培養機器用採光装置を構成したため、太陽光Ｌから熱線を除 去してこれを培養機器４，７，１１に供給することができるから、培養液６，１ ４の温度を上昇させることがなく、培養液の温度制御の支障とならならず、また 熱線吸収器５，１７は太陽光Ｌを透過させる大きさであれば足りるから小型のも のでよく、しかも極めて簡単な構造であるから維持管理が容易で、しかも安価に 提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の培養機器用採光装置の概略図である。

【図２】（Ａ）は培養機器の平面図、（Ｂ）は同じく側
面図である。

【図３】組織培養槽の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 集光鏡 ３ 導光ダクト ４ 培養機器 ５ 熱線吸収器 ６ 熱線吸収液 ７ 培養機器 １１ 培養機器 １７ 熱線吸収器 １８ 熱線吸収液 Ｌ 太陽光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 7/182

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽光を所定位置に集束させる集光鏡
   と、集束された太陽光を培養機器に導くように一端部が
   集光鏡に臨み、他端部が培養機器に臨む導光ダクトと、
   太陽光の進路上に設けられ、その熱線を選択吸収する熱
   線吸収液を充填した熱線吸収器とを具備することを特徴
   とする培養機器用採光装置。