JP7209491B2 - Incubation device - Google Patents

Incubation device Download PDF

Info

Publication number
JP7209491B2
JP7209491B2 JP2018148379A JP2018148379A JP7209491B2 JP 7209491 B2 JP7209491 B2 JP 7209491B2 JP 2018148379 A JP2018148379 A JP 2018148379A JP 2018148379 A JP2018148379 A JP 2018148379A JP 7209491 B2 JP7209491 B2 JP 7209491B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
culture
microalgae
storage chamber
culture solution
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018148379A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020022386A (en
Inventor
茂 松永
博康 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP2018148379A priority Critical patent/JP7209491B2/en
Publication of JP2020022386A publication Critical patent/JP2020022386A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7209491B2 publication Critical patent/JP7209491B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

本開示は、培養装置に関する。 The present disclosure relates to culture devices.

特許文献1には、培養液を攪拌しつつ光を照射し、培養槽内で藻類を培養する培養装置が記載されている。この培養装置は、藻類を培養する培養器内に挿置された攪拌子を回転させる駆動部と、培養器に向けて光を照射する光照射部とを備える。培養器は、例えばフラスコなどの培養槽である。培養器は、その内部に微細藻類及び培養液を有する。培養器は、光照射部の上面に載置される。駆動部は、培養器内の攪拌子を回転させて培養液を攪拌する。光照射部は、培養器の底面から培養液中の微細藻類に向けて光を照射する。 Patent Literature 1 describes a culture apparatus for culturing algae in a culture tank by irradiating light while stirring a culture solution. This culturing apparatus includes a drive unit that rotates a stirrer inserted in an incubator for culturing algae, and a light irradiation unit that irradiates the incubator with light. An incubator is, for example, a culture vessel such as a flask. The incubator has microalgae and a culture solution inside. The incubator is placed on the upper surface of the light irradiation section. The drive unit rotates the stirrer in the incubator to stir the culture solution. The light irradiation unit irradiates light from the bottom surface of the incubator toward the microalgae in the culture solution.

特開2015-008683号公報JP 2015-008683 A

特許文献1に記載の培養装置において、より多くの微細藻類を培養するために培養器を大型化させることが考えられる。しかしながら、光照射部から遠い微細藻類に光が届きにくくなるため、微細藻類の受光量に偏りが出るおそれがある。これに対して、光照射部から遠い微細藻類に光を届かせるために光照射部の光量を増大させる対応が考えられる。しかしながら、テトラセルミス、ナンノクロロプシスなどの例外を除く多くの微細藻類は強光に弱いため、単に光量を増大させただけでは、光照射部から近い微細藻類は死滅するおそれがある。 In the culture apparatus described in Patent Document 1, it is conceivable to increase the size of the culture vessel in order to culture more microalgae. However, since it becomes difficult for the light to reach the microalgae far from the light irradiation unit, there is a possibility that the amount of light received by the microalgae is uneven. On the other hand, it is conceivable to increase the light intensity of the light irradiation part in order to allow the light to reach microalgae far from the light irradiation part. However, since most microalgae, with the exception of tetracermis and Nannochloropsis, are sensitive to strong light, simply increasing the amount of light may kill microalgae near the light irradiation area.

本開示は、微細藻類の個体間の受光量の偏りを抑えることができる培養装置を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a culture apparatus capable of suppressing unevenness in the amount of received light among individuals of microalgae.

本開示に係る培養装置は、微細藻類を培養液の循環及び光の照射の環境下で培養する培養装置であって、微細藻類及び培養液を貯留する四角柱状の貯留室をその内部に画成する培養槽と、貯留室の第1側面に沿って底面から水面へと向かう水流を生起することにより、培養液を第1側面、水面、第1側面の対面である第2側面、及び底面のそれぞれに沿って順に循環させる循環部と、貯留室内の循環する培養液の流れに沿うように配置され、貯留室内へ光を照射する照明部と、を備える。 The culture apparatus according to the present disclosure is a culture apparatus for culturing microalgae in an environment of culture solution circulation and light irradiation, and defines a square prism-shaped storage chamber for storing the microalgae and the culture solution therein. By generating a water flow from the bottom to the water surface along the culture tank and the first side of the storage chamber, the culture solution is spread to the first side, the water surface, the second side facing the first side, and the bottom A circulation unit that sequentially circulates along each of the storage chambers, and an illumination unit that is arranged along the flow of the culture solution circulating in the storage chamber and irradiates light into the storage chamber.

本開示に係る培養装置によれば、微細藻類は貯留室内に貯留される培養液中において培養される。貯留室内に配置された循環部によって生起された水流に伴い生起された貯留室内を循環する培養液の流れによって、微細藻類は、貯留室内を第1側面、水面、第1側面の対面である第2側面、及び底面のそれぞれに沿って順に循環する。照明部は、循環する培養液の流れに沿って配置されている。この場合、微細藻類が滞留している状態や照明部が一方側にのみ配置されている状態に比べて、多くの微細藻類は、照明部に近い位置を循環により通過することで、十分な光量を受光する機会を得ることができる。よって、本開示に係る培養装置は、微細藻類の個体間の受光量の偏りを抑えることができる。 According to the culturing device according to the present disclosure, microalgae are cultured in the culture medium stored in the storage chamber. Due to the flow of the culture solution circulating in the storage chamber caused by the water flow caused by the circulation unit arranged in the storage chamber, the microalgae are circulated in the storage chamber on the first side, the water surface, and the second side facing the first side. Cycle along each of the two sides and the bottom in turn. The illumination unit is arranged along the flow of the circulating culture solution. In this case, compared to the state where microalgae are stagnant or the state where the lighting unit is arranged only on one side, many microalgae pass through a position close to the lighting unit by circulation, so that sufficient light intensity is obtained. have the opportunity to receive Therefore, the culture apparatus according to the present disclosure can suppress unevenness in the amount of received light among individuals of microalgae.

一実施形態に係る培養装置では、照明部は、貯留室内において第1側面、水面、第2側面、及び底面から離間して配置されてもよい。この場合、微細藻類は、照明部に妨げられることなく、貯留室内を循環することができる。照明部が水面付近のみ又は底面付近のみに配置されている場合に比べて照明部から水面及び底面までの距離が短くなるので、照明部付近の微細藻類だけでなく水面付近又は底面付近を循環する微細藻類も十分な光量を受光することができる。照明部の周囲には循環する培養液の流れがあるため、照明部の発光面における汚れや微細藻類の付着を抑えることができる。 In the culture device according to one embodiment, the lighting unit may be arranged in the reservoir spaced apart from the first side surface, the water surface, the second side surface, and the bottom surface. In this case, the microalgae can circulate inside the storage chamber without being obstructed by the lighting section. Since the distance from the lighting unit to the water surface and the bottom surface is shorter than when the lighting unit is arranged only near the water surface or only near the bottom surface, not only the microalgae near the lighting unit but also the water surface or near the bottom surface circulate. Microalgae can also receive a sufficient amount of light. Since the circulating culture solution flows around the lighting unit, it is possible to suppress adhesion of dirt and microalgae to the light emitting surface of the lighting unit.

一実施形態に係る養殖装置では、循環部は、二酸化炭素及び酸素を含む気体を底面から水面へ通気させることによって水流を生起させてもよい。この場合、循環部は、貯留室内における水流の生成機能及び通気機能を有する。循環部は、底面から水面に向かって二酸化炭素及び酸素を含む気体を気泡として上昇させることによって、底面から水面に向かう水流を生起させ、貯留室内に循環する培養液の流れを生起させることができる。また、循環部と別途に通気機能を有した部材を配置させることなく、微細藻類は、光合成に必要な二酸化炭素及び呼吸に必要な酸素を取得することができる。 In the aquaculture apparatus according to one embodiment, the circulation unit may generate a water flow by ventilating a gas containing carbon dioxide and oxygen from the bottom surface to the water surface. In this case, the circulation section has a water flow generating function and a ventilating function in the storage chamber. The circulation unit raises gas containing carbon dioxide and oxygen from the bottom to the surface of the water as bubbles to generate a water flow from the bottom to the surface of the water, thereby generating a flow of the culture solution circulating in the storage chamber. . In addition, microalgae can acquire carbon dioxide required for photosynthesis and oxygen required for respiration without arranging a member having a ventilation function separately from the circulation unit.

本開示は、微細藻類の個体間の受光量の偏りを抑えることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure can suppress bias in the amount of received light among individuals of microalgae.

図1は、実施形態に係る培養装置を示す全体斜視図である。FIG. 1 is an overall perspective view showing a culture device according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る培養装置を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the culture device according to the embodiment.

以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

図1は、実施形態に係る培養装置を示す全体斜視図である。図2は、実施形態に係る培養装置を示す断面図である。図1及び図2に示す培養装置1は、エビやカニなどの甲殻類、アサリやアカガイなどの貝類の種苗の飼料となる微細藻類2を、培養液3を用いて培養する装置である。微細藻類2として、例えば、Pavlova lutheri、Isochrysis galbana、Isochrysis sp.などのハプト藻、Chaetoceros neogracile、Chaetoceros calcitrans、Chaetoceros ceratosporum、Skeretonema costatum、Phaeodactirumtricornutumなどの珪藻類、Eutreptiella eupharyngea、海産ユーグレナ類などのユーグレナ植物類が挙げられる。培養液3は、培養対象である微細藻類2の生育環境に適した水である。微細藻類2は、培養液3中で光合成を行い成長する。 FIG. 1 is an overall perspective view showing a culture device according to an embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the culture device according to the embodiment. A culture apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 is an apparatus for culturing microalgae 2, which are feed for crustaceans such as shrimp and crabs, and shellfish such as short-necked clams and pod clams, using a culture solution 3. Examples of microalgae 2 include haptophytes such as Pavlova lutheri, Isochrysis galbana, and Isochrysis sp., diatoms such as Chaetoceros neogracile, Chaetoceros calcitrans, Chaetoceros ceratosporum, Skeletonema costatum, and Phaeodactirumtricornutum, Euglenoids such as Eutreptiella eupharyngea, and marine euglenoids. are mentioned. The culture solution 3 is water suitable for the growth environment of the microalgae 2 to be cultured. The microalgae 2 perform photosynthesis in the culture solution 3 and grow.

培養装置1は、培養槽10と、循環部20と、照明部30と、を備える。培養槽10は、微細藻類2及び培養液3を貯留する。培養槽10は、外部からの光を透過する部材で構成し得る。培養槽10は、四角柱状の貯留室11を内部に画成する。貯留室11は、一方側Sが開放された四角柱状又は上面視矩形状の空間である。貯留室11は、例えば、直四角柱状の空間である。貯留室11は、その内部において微細藻類2及び培養液3を貯留する。貯留室11内において、培養液3は、底面12に対して一方側Sに水面4を形成する。貯留室11は、底面12、第1側面13、第2側面14、第3側面15及び第4側面16から構成される。第1側面13、第2側面14、第3側面15及び第4側面16は、底面12とそれぞれ接続している。第1側面13は、第2側面14の対面である。第3側面15は、第4側面16の対面である。培養槽10は、一方側Sにおいて、第1側面13と、第2側面14と、第3側面15と、第4側面16とのそれぞれに接続する天面を有してもよい。 The culture apparatus 1 includes a culture tank 10 , a circulation section 20 and an illumination section 30 . The culture tank 10 stores the microalgae 2 and the culture solution 3 . The culture tank 10 can be constructed of a member that transmits light from the outside. The culture tank 10 defines a storage chamber 11 in the shape of a quadrangular prism. The storage chamber 11 is a square prism-shaped space with one side S open, or a rectangular space when viewed from above. The storage chamber 11 is, for example, a rectangular prism-shaped space. The storage chamber 11 stores the microalgae 2 and the culture solution 3 inside. In the storage chamber 11 , the culture medium 3 forms a water surface 4 on one side S of the bottom surface 12 . The storage chamber 11 is composed of a bottom surface 12 , a first side surface 13 , a second side surface 14 , a third side surface 15 and a fourth side surface 16 . The first side surface 13 , the second side surface 14 , the third side surface 15 and the fourth side surface 16 are connected to the bottom surface 12 respectively. The first side surface 13 faces the second side surface 14 . The third side surface 15 faces the fourth side surface 16 . The culture tank 10 may have, on one side S, a top surface connected to the first side surface 13, the second side surface 14, the third side surface 15, and the fourth side surface 16, respectively.

循環部20は、第1側面13に沿って底面12から水面4に向かう水流を生起する。循環部20は、気体21を第1側面13に沿って底面12から水面4に向かって通気させることで、水流を生起し得る。気体21は、二酸化炭素及び酸素を含み得る。循環部20は、空気ポンプ22、供給管23、及び放出管24を有する。空気ポンプ22は、気体21を格納する。供給管23は、一端が空気ポンプ22と接続し、他端が放出管24と接続する。供給管23は、例えばシリコンチューブである。供給管23は、空気ポンプ22から所定の量の気体21を取得する。供給管23は、取得した気体21を放出管24に供給する。 The circulation unit 20 generates a water flow from the bottom surface 12 toward the water surface 4 along the first side surface 13 . The circulation unit 20 can generate a water flow by ventilating the gas 21 from the bottom surface 12 toward the water surface 4 along the first side surface 13 . Gas 21 may include carbon dioxide and oxygen. The circulation section 20 has an air pump 22 , a supply pipe 23 and a discharge pipe 24 . Air pump 22 stores gas 21 . The supply pipe 23 has one end connected to the air pump 22 and the other end connected to the discharge pipe 24 . The supply pipe 23 is, for example, a silicon tube. A supply tube 23 obtains a predetermined amount of gas 21 from an air pump 22 . The supply pipe 23 supplies the acquired gas 21 to the discharge pipe 24 .

放出管24は、底面12の一方側Sにおいて底面12の一辺に沿って第1側面13付近に配置される。放出管24は、長尺状の管部材である。放出管24は、例えば、塩化ビニル管からなる。放出管24は、内部に管路25を画成し、一方側Sに所定の間隔で複数の***26を有する。複数の***26は、貯留室11と管路25とを連通する。放出管24において、供給管23から放出管24に供給された気体21は、管路25を通り、複数の***26から貯留室11へと放出される。供給管23が空気ポンプ22から取得する気体21の量、放出管24の大きさ、管路25及び***26の断面の形状及び大きさ、並びに放出管24における***26の配置間隔は、気体21により第1側面13に沿って底面12から水面4に向かう水流が生起されるように適宜設定される。 The discharge tube 24 is arranged near the first side surface 13 along one side of the bottom surface 12 on one side S of the bottom surface 12 . The discharge tube 24 is an elongate tubular member. The discharge tube 24 is made of, for example, a vinyl chloride tube. The discharge tube 24 defines a conduit 25 therein and has a plurality of small holes 26 on one side S at predetermined intervals. A plurality of small holes 26 communicate the storage chamber 11 and the conduit 25 . In the discharge pipe 24 , the gas 21 supplied from the supply pipe 23 to the discharge pipe 24 passes through the conduit 25 and is discharged from the plurality of small holes 26 into the storage chamber 11 . The amount of gas 21 that the supply pipe 23 acquires from the air pump 22, the size of the discharge pipe 24, the cross-sectional shape and size of the pipe 25 and the small holes 26, and the arrangement intervals of the small holes 26 in the discharge pipe 24 is appropriately set so that a water flow is generated along the first side surface 13 from the bottom surface 12 toward the water surface 4 .

貯留室11内における培養液3の流れは、以下のようになる。複数の***26から放出された気体21は、第1矢印41に示すように第1側面13に沿って底面12から水面4に向かう。これにより、第1矢印41に示すように第1側面13に沿って底面12から水面4に向かう水流が生起される。水面4に達した培養液3は、第2矢印42に示すように水面4に沿って、第2側面14に向かう。次に、第2側面14に達した培養液3は、第3矢印43に示すように第2側面14に沿って、底面12に向かう。次に、底面12に達した培養液3は、第4矢印44に示すように底面12に沿って、第1側面13に向かう。このように、貯留室11内における培養液3の流れは、第3側面15から見た場合に時計回りの循環流、第4側面から見た場合に反時計回りの循環流となる。 The flow of the culture medium 3 in the storage chamber 11 is as follows. The gas 21 released from the plurality of small holes 26 is directed from the bottom surface 12 to the water surface 4 along the first side surface 13 as indicated by the first arrow 41 . As a result, a water flow is generated from the bottom surface 12 toward the water surface 4 along the first side surface 13 as indicated by the first arrow 41 . The culture solution 3 that has reached the water surface 4 moves toward the second side surface 14 along the water surface 4 as indicated by the second arrow 42 . Next, the culture solution 3 that has reached the second side 14 moves toward the bottom 12 along the second side 14 as indicated by the third arrow 43 . Next, the culture solution 3 that has reached the bottom surface 12 moves toward the first side surface 13 along the bottom surface 12 as indicated by the fourth arrow 44 . Thus, the flow of the culture solution 3 in the storage chamber 11 is a clockwise circulating flow when viewed from the third side 15 and a counterclockwise circulating flow when viewed from the fourth side.

照明部30は、貯留室11内の微細藻類2及び培養液3に向けて光を照射する。照明部30は、貯留室11内の循環する培養液3の流れに沿うように配置される。照明部30は、例えば、培養槽10の外側又は貯留室11内において、培養液3中、水面4付近、底面12付近、第1側面13付近、又は第2側面14付近の循環する培養液3の流れのある場所周辺に配置される。照明部30は、第1照明31、第2照明32、足場33及び中央照明34を有し得る。第1照明31及び第2照明32は、例えば、基板上に固定された複数個のLED(発光ダイオード:Light Emitting Diode)で構成され、片面に発光面を有する面光源である。第1照明31及び第2照明32は、例えば、透光性を有する樹脂部材によって被覆される。 The illumination unit 30 irradiates the microalgae 2 and the culture solution 3 in the storage chamber 11 with light. The lighting unit 30 is arranged along the flow of the culture solution 3 circulating in the storage chamber 11 . The lighting unit 30 illuminates, for example, the circulating culture solution 3 near the water surface 4, near the bottom surface 12, near the first side surface 13, or near the second side surface 14 in the culture solution 3 outside the culture tank 10 or in the storage chamber 11. It is placed around a place with a flow of water. The lighting section 30 may have a first lighting 31 , a second lighting 32 , a scaffolding 33 and a central lighting 34 . The first illumination 31 and the second illumination 32 are, for example, surface light sources each composed of a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) fixed on a substrate and having a light emitting surface on one side. The first illumination 31 and the second illumination 32 are covered with, for example, a translucent resin member.

第1照明31は、発光面を貯留室11内の培養液3に向けて第1側面13に沿って培養槽10の外側に配置される。第2照明32は、発光面を貯留室11に向けて第2側面14に沿って培養槽10の外側に配置される。 The first lighting 31 is arranged outside the culture tank 10 along the first side surface 13 with its light-emitting surface facing the culture solution 3 in the storage chamber 11 . The second lighting 32 is arranged outside the culture tank 10 along the second side 14 with the light emitting surface facing the storage chamber 11 .

足場33は、長尺状の部材である。足場33は、例えば、塩化ビニル管である。足場33の幅、奥行、及び本数は、循環する培養液3の流れを阻害しないように適宜設定される。足場33は、一端が底面12と接続し、一方側Sに向かって延在する。足場33は、他端が中央照明34と接続している。 The scaffold 33 is an elongated member. The scaffolding 33 is, for example, a vinyl chloride pipe. The width, depth, and number of the scaffolds 33 are appropriately set so as not to impede the flow of the circulating culture medium 3 . The scaffold 33 has one end connected to the bottom surface 12 and extends toward one side S. The scaffolding 33 is connected at its other end to a central lighting 34 .

中央照明34は、第1側面13、水面4、第2側面14、及び底面12から離間して培養液3中に配置される。中央照明34は、循環する培養液3の流れを阻害しないよう配置される。中央照明34は、循環する培養液3の流れの中央に配置され得る。循環する培養液3の流れの中央は、貯留室11内の培養液3の深さ方向において、水面4と底面12との中央付近である。中央照明34は、足場33によって支持される。中央照明34は、底面12に平行な平面に沿って配置される。 A central illumination 34 is positioned in the medium 3 spaced apart from the first side 13 , the water surface 4 , the second side 14 and the bottom surface 12 . The central lighting 34 is arranged so as not to obstruct the flow of the circulating culture medium 3 . A central illumination 34 may be placed in the center of the circulating medium 3 flow. The center of the flow of the circulating culture solution 3 is near the center between the water surface 4 and the bottom surface 12 in the depth direction of the culture solution 3 in the storage chamber 11 . Central lighting 34 is supported by scaffolding 33 . A central illumination 34 is arranged along a plane parallel to the bottom surface 12 .

中央照明34は、例えば、基板上に固定された複数個のLEDユニットについて2つのユニットの基板同士を貼り合わせて構成され、両面に発光面を有する面光源である。中央照明34は、例えば、透光性を有する樹脂部材によって被覆される。中央照明34は、培養液3内に配置されることから、防水処理が施される。中央照明34は、両面の発光面を水面4及び底面12に向けて配置される。照明部30の電源は、第1照明31、第2照明32、及び中央照明34の内部に電源を有している。第1照明31、第2照明32、及び中央照明34の電力は、配線などによって外部電源から供給されてもよい。第1照明31、第2照明32、及び中央照明34の光量、色及び照射時間は、微細藻類2の光合成の生育に合わせて適宜設定される。 The central illumination 34 is, for example, a surface light source having a light emitting surface on both sides and configured by bonding two unit substrates of a plurality of LED units fixed on a substrate. The central illumination 34 is covered with, for example, a translucent resin member. Since the central illumination 34 is arranged in the culture medium 3, it is waterproofed. The central illumination 34 is arranged with both light emitting surfaces facing the water surface 4 and the bottom surface 12 . The power source of the illumination unit 30 has power sources inside the first illumination 31 , the second illumination 32 , and the central illumination 34 . The power for the first lighting 31, the second lighting 32, and the central lighting 34 may be supplied from an external power source through wiring or the like. The light intensity, color, and irradiation time of the first illumination 31, the second illumination 32, and the central illumination 34 are appropriately set according to the photosynthetic growth of the microalgae 2.

培養装置1における微細藻類2の培養過程について説明する。微細藻類2及び培養液3が、貯留室11内に貯留される。第1照明31、第2照明32、及び中央照明34からの光が、微細藻類2及び培養液3に照射される。空気ポンプ22より気体21が供給管23に供給され、放出管24の管路25を通り、複数の***26から貯留室11内の培養液3に放出される。気体21により、第1矢印41に示すように第1側面13に沿って底面12から水面4に向かう水流が生起される。貯留室11内において、生起された水流により、培養液3は、第1矢印41、第2矢印42、第3矢印43、及び第4矢印44の順に貯留室11内を循環する。微細藻類2は、循環する培養液3の流れに伴い、貯留室11内を第1矢印41、第2矢印42、第3矢印43、及び第4矢印44の順に循環する。貯留室11内において、微細藻類2は、循環することにより貯留室11に沈殿、付着又は固結せず、種苗の飼料として適したものとなる。 A process of culturing the microalgae 2 in the culture device 1 will be described. Microalgae 2 and culture solution 3 are stored in storage chamber 11 . The microalgae 2 and the culture solution 3 are irradiated with light from the first lighting 31 , the second lighting 32 , and the central lighting 34 . A gas 21 is supplied from an air pump 22 to a supply pipe 23 , passes through a pipe line 25 of a discharge pipe 24 , and is discharged from a plurality of small holes 26 into the culture solution 3 in the storage chamber 11 . The gas 21 causes a water flow from the bottom surface 12 toward the water surface 4 along the first side surface 13 as indicated by the first arrow 41 . Due to the water flow generated in the reservoir 11 , the culture solution 3 circulates in the reservoir 11 in the order of the first arrow 41 , the second arrow 42 , the third arrow 43 and the fourth arrow 44 . The microalgae 2 circulate in the storage chamber 11 in the order of the first arrow 41 , the second arrow 42 , the third arrow 43 and the fourth arrow 44 along with the flow of the circulating culture solution 3 . In the storage chamber 11, the microalgae 2 do not precipitate, adhere, or clot in the storage chamber 11 by circulating, and are suitable as feed for seedlings.

微細藻類2は、放出管24から放出され培養液3に溶け出した二酸化炭素及び酸素を含む気体21を利用して、光合成に必要な二酸化炭素及び呼吸に必要な酸素を取得することができる。貯留室11が大型化した場合であっても、微細藻類2は、培養液3の流れに沿って循環することにより、第1側面13付近において二酸化炭素及び酸素を取得する機会を得ることができる。 The microalgae 2 can acquire carbon dioxide required for photosynthesis and oxygen required for respiration by using the gas 21 containing carbon dioxide and oxygen released from the release tube 24 and dissolved in the culture solution 3. Even when the storage chamber 11 is enlarged, the microalgae 2 circulate along the flow of the culture solution 3, thereby obtaining opportunities to acquire carbon dioxide and oxygen near the first side surface 13. .

微細藻類2は、第1照明31、第2照明32、及び中央照明34から照射される光を受光し、光合成をすることができる。循環する培養液3の流れの中央に中央照明34が配置されるので、循環する培養液3の流れの中央においても水面4側で第2矢印42方向の流れが維持され、底面12側で第4矢印44方向の流れが維持される。これにより、循環する培養液3の流れの中央において、微細藻類2の滞留が緩和される。微細藻類2は、貯留室11内で滞留することなく循環することにより、多くの微細藻類2が第1照明31、第2照明32、及び中央照明34に近い位置を循環により通過する。微細藻類2は、十分な光量を受光する機会を得ることができ、個体間の受光量の偏りが小さくなる。 The microalgae 2 can receive light emitted from the first illumination 31, the second illumination 32, and the central illumination 34 and perform photosynthesis. Since the central illumination 34 is arranged in the center of the flow of the circulating culture solution 3, the flow in the direction of the second arrow 42 is maintained on the water surface 4 side even in the center of the flow of the circulating culture solution 3, and the flow in the direction of the second arrow 42 is maintained on the bottom surface 12 side. 4 Arrow 44 direction flow is maintained. As a result, retention of the microalgae 2 is alleviated in the center of the flow of the circulating culture solution 3 . The microalgae 2 circulate without staying in the storage chamber 11 , so that many microalgae 2 circulate through positions near the first lighting 31 , the second lighting 32 , and the central lighting 34 . The microalgae 2 can obtain an opportunity to receive a sufficient amount of light, and the bias in the amount of light received among individuals is reduced.

以上、本実施形態に係る培養装置1によれば、微細藻類2の個体間の受光量の偏りを抑えることができる。また、培養装置1において、放出管24から放出された気体21が気泡となって底面12から水面4へ上昇することによって、底面12から水面4に向かう水流が生起し、貯留室11内に第1矢印41、第2矢印42、第3矢印43、及び第4矢印44に示すような循環する培養液3の流れを生起させることができる。貯留室11内において、微細藻類2は、循環することにより貯留室11に沈殿、付着又は固結せず、種苗の飼料として適したものとなる。二酸化炭素及び酸素を含む気体21が底面12から水面4へ通気することによって、別途に通気機能を有した部材を配置しなくとも、微細藻類2は、光合成に必要な二酸化炭素及び呼吸に必要な酸素を取得することができる。 As described above, according to the culture apparatus 1 according to the present embodiment, it is possible to suppress unevenness in the amount of received light among individuals of the microalgae 2 . Further, in the culture apparatus 1 , the gas 21 released from the release pipe 24 becomes bubbles and rises from the bottom surface 12 to the water surface 4 , thereby generating a water flow from the bottom surface 12 toward the water surface 4 , and a second A flow of circulating culture solution 3 as indicated by first arrow 41 , second arrow 42 , third arrow 43 and fourth arrow 44 can be generated. In the storage chamber 11, the microalgae 2 do not precipitate, adhere, or clot in the storage chamber 11 by circulating, and are suitable as feed for seedlings. By ventilating the gas 21 containing carbon dioxide and oxygen from the bottom surface 12 to the water surface 4, the microalgae 2 can generate carbon dioxide necessary for photosynthesis and breathing Oxygen can be obtained.

また、中央照明34は、第1側面13、水面4、第2側面14、及び底面12から離間し、循環する培養液3の流れの中央に配置されることで、微細藻類2及び培養液3は貯留室11内を中央照明34に妨げられることなく、かつ中央で滞留することなく循環することができる。微細藻類2は、照明部30に近い位置を循環により通過することで、十分な光量を受光する機会を得ることができる。 In addition, the central illumination 34 is separated from the first side 13, the water surface 4, the second side 14, and the bottom surface 12, and is arranged in the center of the flow of the circulating culture solution 3, so that the microalgae 2 and the culture solution 3 can circulate in the storage chamber 11 without being obstructed by the central illumination 34 and without staying in the center. The microalgae 2 can obtain an opportunity to receive a sufficient amount of light by circulating through a position close to the lighting unit 30 .

また、中央照明34から最も遠い培養液3中の微細藻類2までの距離は、培養槽10の外側の水面4付近のみ又は底面12付近のみに光源が配置された場合の最も遠い培養液3中の微細藻類2までの距離よりも短い。これにより、中央照明34付近の微細藻類2だけでなく水面4付近又は底面12付近を流れる微細藻類2も十分な光量を受光することができる。培養液3中の微細藻類2の密度が高い場合や培養液3の量が多い場合においても、中央照明34では、微細藻類2又は培養液3の吸収、遮蔽、又は散乱による光の減衰を抑えることができる。 In addition, the distance from the central illumination 34 to the microalgae 2 in the culture solution 3 that is the farthest is the farthest in the culture solution 3 when the light source is placed only near the water surface 4 outside the culture tank 10 or only near the bottom surface 12. is shorter than the distance to microalgae 2. Thereby, not only the microalgae 2 near the central illumination 34 but also the microalgae 2 flowing near the water surface 4 or the bottom surface 12 can receive a sufficient amount of light. Even when the density of the microalgae 2 in the culture solution 3 is high or the amount of the culture solution 3 is large, the central illumination 34 suppresses attenuation of light due to absorption, shielding, or scattering of the microalgae 2 or the culture solution 3. be able to.

また、循環部20が生起する水流によって培養液3が水面4に対して一方側Sに飛散するおそれがあり、培養槽10の外側の水面4付近に光源が配置された場合、発光面に汚れ又は微細藻類2が付着するおそれがある。それに対して、中央照明34の周囲には循環する培養液3の流れがあるため、中央照明34の発光面では汚れ又は微細藻類2の付着を抑えることができる。これにより、中央照明34における微細藻類2に照射する光の照射量の減衰を抑えることができる。また、照明部30が、培養槽10の外側の水面4付近又は底面12付近に配置されていないことにより、培養装置1を容易に複数積層させて配置することができる。 Moreover, the water flow generated by the circulation unit 20 may cause the culture solution 3 to scatter to one side S of the water surface 4. If the light source is arranged near the water surface 4 outside the culture tank 10, the light emitting surface may become dirty. Alternatively, the microalgae 2 may adhere. On the other hand, since there is a flow of the culture solution 3 circulating around the central illumination 34, adhesion of dirt or microalgae 2 to the light emitting surface of the central illumination 34 can be suppressed. Thereby, attenuation of the irradiation amount of the light irradiated to the microalgae 2 in the central illumination 34 can be suppressed. In addition, since the illumination unit 30 is not arranged near the water surface 4 or near the bottom surface 12 outside the culture tank 10, a plurality of culture apparatuses 1 can be easily stacked and arranged.

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、放出管24は、第1側面13付近になくてもよい。この場合、放出管24は、貯留室11内に循環する培養液3の流れを生起できるのであれば、貯留室11内のいずれに配置されてもよい。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments. For example, discharge tube 24 may not be near first side 13 . In this case, the discharge tube 24 may be arranged anywhere in the storage chamber 11 as long as it can generate the flow of the culture medium 3 circulating in the storage chamber 11 .

放出管24は、底面12に第1側面13に平行な平面Pに沿って配置されてもよい。この場合、気体21が底面12から水面4に移動できるように、中央照明34は、平面Pに沿って分割されていてもよい。循環する培養液3の流れは、例えば、平面Pと第1側面13との間、及び平面Pと第2側面14との間で2つ形成される。 The discharge tube 24 may be arranged on the bottom surface 12 along a plane P parallel to the first side surface 13 . In this case, the central illumination 34 may be split along the plane P so that the gas 21 can move from the bottom surface 12 to the water surface 4 . Two flows of the circulating culture medium 3 are formed, for example, between the plane P and the first side surface 13 and between the plane P and the second side surface 14 .

放出管24は、底面12に第3側面15に平行な平面Qに沿って配置され、気体21が底面12から水面4に移動できるように中央照明34は平面Qに沿って分割されていてもよい。この場合、循環する培養液3の流れは、例えば平面Qと第3側面15との間、及び平面Qと第4側面16との間で2つ形成される。 The discharge tube 24 is arranged on the bottom surface 12 along a plane Q parallel to the third side surface 15 and the central illumination 34 is divided along the plane Q so that the gas 21 can move from the bottom surface 12 to the water surface 4. good. In this case, two flows of the circulating culture medium 3 are formed, for example, between the plane Q and the third side surface 15 and between the plane Q and the fourth side surface 16 .

放出管24により生起される培養液3の流れは、気体21によって生起されたものでなくてもよい。この場合、循環部20は、例えば、ポンプ及びエアーストーンの組み合わせであってもよい。ポンプは、第1側面13に沿って底面12から水面4に向かう水流を生起し、循環する培養液3の流れを貯留室11内に生起する。エアーストーンは、二酸化炭素及び酸素を含む気体21を貯留室11内に供給する。気体21は、二酸化炭素又は酸素を含まなくともよい。この場合、循環部20は、例えば、空気ポンプ22、供給管23、及び放出管24並びにエアーストーンの組み合わせであってもよい。空気ポンプ22、供給管23、及び放出管24は、第1側面13に沿って底面12から水面4に向かう水流を二酸化炭素又は酸素を含まない気体21によって生起し、循環する培養液3の流れを貯留室11内に生起する。エアーストーンは、放出管24から貯留室11内に供給されない二酸化炭素又は酸素を含む気体を貯留室11内に供給する。 The culture medium 3 flow caused by the discharge tube 24 may not be caused by the gas 21 . In this case, circulation unit 20 may be, for example, a combination of a pump and an air stone. The pump generates a water flow along the first side 13 from the bottom surface 12 toward the water surface 4 to generate a circulating flow of the culture solution 3 in the storage chamber 11 . The air stone supplies gas 21 containing carbon dioxide and oxygen into the storage chamber 11 . Gas 21 may not contain carbon dioxide or oxygen. In this case, the circulation part 20 may be, for example, a combination of an air pump 22, a supply tube 23 and a discharge tube 24 and an air stone. The air pump 22, the supply pipe 23, and the discharge pipe 24 cause a water flow from the bottom surface 12 to the water surface 4 along the first side surface 13 by a gas 21 that does not contain carbon dioxide or oxygen, and the flow of the circulating culture solution 3. is generated in the storage chamber 11 . The air stone supplies gas containing carbon dioxide or oxygen, which is not supplied from the discharge pipe 24 into the storage chamber 11 , into the storage chamber 11 .

また、照明部30は、例えば、所定の波長を照射できる液晶ディスプレイであってもよい。照明部30は、培養槽10の外側又は貯留室11内に、少なくとも1つが水面4付近、底面12付近、第1側面13付近、第2側面14付近、第3側面15付近、又は第4側面16付近に配置されていればよい。培養液3に光を照射するように培養槽10の外側に配置される照明部30は、防水処理を施して貯留室11内に配置されてもよい。この場合、培養槽10は、外部からの光を透過する部材で構成されなくてもよい。中央照明34は、足場33により支えられなくてもよい。中央照明34は、例えば、第3側面15、又は第4側面16に連結することで循環する培養液3の流れの中央に配置されてもよい。 Also, the illumination unit 30 may be, for example, a liquid crystal display capable of emitting a predetermined wavelength. At least one of the illumination units 30 is provided outside the culture tank 10 or in the storage chamber 11 near the water surface 4, near the bottom surface 12, near the first side surface 13, near the second side surface 14, near the third side surface 15, or near the fourth side surface. 16 is sufficient. The illumination unit 30 arranged outside the culture tank 10 so as to irradiate the culture solution 3 with light may be waterproofed and arranged in the storage chamber 11 . In this case, the culture tank 10 does not have to be made of a member that transmits light from the outside. Central lighting 34 may not be supported by scaffolding 33 . The central illumination 34 may be placed in the center of the circulating medium 3 flow, for example by connecting to the third side 15 or the fourth side 16 .

1…培養装置、2…微細藻類、3…培養液、4…水面、10…培養槽、11…貯留室、12…底面、13…第1側面、14…第2側面、15…第3側面、16…第4側面、20…循環部、21…気体、22…空気ポンプ、23…供給管、24…放出管、25…管路、26…***、30…照明部、31…第1照明、32…第2照明、33…足場、34…中央照明、41…第1矢印、42…第2矢印、43…第3矢印、44…第4矢印。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Culture|cultivation apparatus, 2... Microalgae, 3... Culture solution, 4... Water surface, 10... Culture tank, 11... Storage chamber, 12... Bottom, 13... 1st side, 14... 2nd side, 15... 3rd side , 16... Fourth side surface, 20... Circulation part, 21... Gas, 22... Air pump, 23... Supply pipe, 24... Release pipe, 25... Pipe line, 26... Small hole, 30... Illumination part, 31... First illumination , 32...second illumination, 33...scaffolding, 34...central illumination, 41...first arrow, 42...second arrow, 43...third arrow, 44...fourth arrow.

Claims (3)

微細藻類を培養液の循環及び光の照射の環境下で培養する培養装置であって、
前記微細藻類及び前記培養液を貯留する四角柱状の貯留室をその内部に画成する培養槽と、
前記貯留室の第1側面に沿って底面から水面へと向かう水流を生起することにより、前記微細藻類及び前記培養液を前記第1側面、前記水面、前記第1側面の対面である第2側面、及び前記底面のそれぞれに沿って順に循環させる循環部と、
記貯留室内へ光を照射する照明部と、
を備え
前記照明部は、
発光面を前記貯留室に向けて前記第1側面に沿って前記培養槽の外側に配置される第1照明と、
発光面を前記貯留室に向けて前記第2側面に沿って前記培養槽の外側に配置される第2照明と、
前記貯留室内の循環する前記培養液の流れの中央に配置される中央照明と、
を有し、
前記微細藻類及び前記培養液は、前記中央照明の周囲を循環する、
培養装置。
A culture apparatus for culturing microalgae in an environment of culture solution circulation and light irradiation,
A culture tank defining therein a square prism-shaped storage chamber for storing the microalgae and the culture solution;
By generating a water flow from the bottom surface to the water surface along the first side surface of the storage chamber, the microalgae and the culture solution are separated from the first side surface, the water surface, and the second side surface facing the first side surface. , and a circulation unit that sequentially circulates along each of the bottom surfaces;
a lighting unit that irradiates light into the storage chamber;
with
The illumination unit
a first lighting arranged outside the culture tank along the first side surface with a light emitting surface facing the storage chamber;
a second lighting arranged outside the culture tank along the second side with a light emitting surface facing the storage chamber;
a central light positioned in the center of the flow of the circulating medium in the reservoir;
has
the microalgae and the culture medium circulate around the central lighting;
culture equipment.
前記中央照明は、前記貯留室内において前記第1側面、前記水面、前記第2側面、及び前記底面から離間して配置される、請求項1に記載の培養装置。 2. The incubation device of claim 1, wherein the central illumination is spaced from the first side, the water surface, the second side, and the bottom surface within the reservoir chamber. 前記循環部は、二酸化炭素及び酸素を含む気体を前記底面から前記水面へ通気させることによって前記水流を生起させる、請求項1又は2に記載の培養装置。 3. The culture apparatus according to claim 1, wherein the circulation unit generates the water flow by ventilating gas containing carbon dioxide and oxygen from the bottom surface to the water surface.
JP2018148379A 2018-08-07 2018-08-07 Incubation device Active JP7209491B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018148379A JP7209491B2 (en) 2018-08-07 2018-08-07 Incubation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018148379A JP7209491B2 (en) 2018-08-07 2018-08-07 Incubation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020022386A JP2020022386A (en) 2020-02-13
JP7209491B2 true JP7209491B2 (en) 2023-01-20

Family

ID=69617793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018148379A Active JP7209491B2 (en) 2018-08-07 2018-08-07 Incubation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7209491B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005261343A (en) 2004-03-19 2005-09-29 Yanmar Co Ltd Plankton filter and plankton culture system equipped therewith
JP2012231773A (en) 2011-05-02 2012-11-29 Mitsuo Okamoto Low air pressure aeration type culture tank using aeration flow generation unit
JP2013021981A (en) 2011-07-22 2013-02-04 Ihi Corp Light irradiation type culture apparatus
WO2017019984A1 (en) 2015-07-29 2017-02-02 Avespa Holdings, Llc Light emitting diode photobioreactors and methods of use
JP2017093455A (en) 2013-03-21 2017-06-01 ミクロ・リソーシス・リミテッドMicro Resources Ltd. Reactor for bulk production of photosynthetic microorganisms

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04183382A (en) * 1990-11-16 1992-06-30 Hitachi Zosen Corp Device of culturing attached diatom
JP2570894Y2 (en) * 1991-07-31 1998-05-13 書璋 黄 Circulating aeration and exposure stirrer for chlorella culture
JPH06133757A (en) * 1992-10-26 1994-05-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device for photosynthetic reaction of fine alga
JPH07176A (en) * 1993-06-18 1995-01-06 Ebara Corp Culture device for photosynthetic microorganism

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005261343A (en) 2004-03-19 2005-09-29 Yanmar Co Ltd Plankton filter and plankton culture system equipped therewith
JP2012231773A (en) 2011-05-02 2012-11-29 Mitsuo Okamoto Low air pressure aeration type culture tank using aeration flow generation unit
JP2013021981A (en) 2011-07-22 2013-02-04 Ihi Corp Light irradiation type culture apparatus
JP2017093455A (en) 2013-03-21 2017-06-01 ミクロ・リソーシス・リミテッドMicro Resources Ltd. Reactor for bulk production of photosynthetic microorganisms
WO2017019984A1 (en) 2015-07-29 2017-02-02 Avespa Holdings, Llc Light emitting diode photobioreactors and methods of use

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020022386A (en) 2020-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5807212B2 (en) Plant growing device, box, end unit
WO2013108332A1 (en) Plant growing device
JP2014045732A (en) Hydroponics apparatus
JP6352406B2 (en) Lighting system
JP2009195163A (en) Culture apparatus for algae
JP6810312B2 (en) Biological growth system and lighting device for biological growth that can be illuminated according to the biological growth range
JP7209491B2 (en) Incubation device
KR101290256B1 (en) Aquarium with microalgea feeding device using the flat panel photobioreactor
JP5658938B2 (en) Algae culture equipment
US20210002595A1 (en) Culture tank
JP4867832B2 (en) Seaweed aquaculture equipment
KR200401512Y1 (en) Fish-bowl using light emitting diode
JP2003169566A (en) Lighting apparatus for aquarium and aquarium furnished with lighting apparatus
JP6220217B2 (en) Plant cultivation equipment
JP2008067679A (en) Tank for rearing or culturing
WO2015126002A1 (en) Trapezoidal polarized fluorescence bioreactor
KR101830702B1 (en) Plankton Culture Medium
JP2014117245A (en) Panel for plant cultivation and illuminating device for plant cultivation
US11788041B2 (en) Venturi bubble lighting
JP6169423B2 (en) Algae culture lighting device
US20200199505A1 (en) Production process for high purity algae
JP2013236560A (en) Hydroponic culture container
JP7313832B2 (en) Method for culturing haptoalgae and apparatus for culturing haptoalgae
JP6857448B2 (en) Algae culture device
TWI841673B (en) Cultivation method of haptophytes, and cultivation device of haptophytes

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220909

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221213

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230110

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7209491

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150