光照射型培養装置
【課題】 培養液の濁度にかかわらず光合成の促進を図る。
【解決手段】 培養槽１の中央部に、内筒部材１０と外筒部材１１の間に内部空間１４を有するエアリフト用の仕切筒３を配置する。仕切筒３の内部空間１４に、光源となる蛍光灯１８を配置する。内筒部材１０と外筒部材１１には、周壁を平凸レンズとして機能させるための凸部１０ａ，１１ａと、周壁を平凹レンズとして機能させるための凹部１０ｂ，１１ｂとを、上下方向に交互に設ける。仕切筒３の内側と外周側の領域に、蛍光灯１８の光を内筒部材１０と外筒部材１１の凸部１０ａ，１１ａを設けた部分で集光して照射する明部と、暗部とを交互に形成させる。培養槽１内で形成させる培養液２の循環流と共に移動する微細藻類が明部と暗部を順次通過するようにさせて、フラッシングライト効果により光合成を促進させる。
【解決手段】 培養槽１の中央部に、内筒部材１０と外筒部材１１の間に内部空間１４を有するエアリフト用の仕切筒３を配置する。仕切筒３の内部空間１４に、光源となる蛍光灯１８を配置する。内筒部材１０と外筒部材１１には、周壁を平凸レンズとして機能させるための凸部１０ａ，１１ａと、周壁を平凹レンズとして機能させるための凹部１０ｂ，１１ｂとを、上下方向に交互に設ける。仕切筒３の内側と外周側の領域に、蛍光灯１８の光を内筒部材１０と外筒部材１１の凸部１０ａ，１１ａを設けた部分で集光して照射する明部と、暗部とを交互に形成させる。培養槽１内で形成させる培養液２の循環流と共に移動する微細藻類が明部と暗部を順次通過するようにさせて、フラッシングライト効果により光合成を促進させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細藻類等の光合成生物を培養するために用いる光照射型培養装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微細藻類等の光合成生物を培養液中に懸濁した状態で培養を行う培養手法の１つとして、エアリフト型の培養槽を用いることが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
又、藻類等の光合成生物を培養液中に懸濁した状態で培養を行う際に、照明光の明暗を交互に与えることで、フラッシングライト効果（光合成の明反応、暗反応サイクル効果）により光合成の効率を高めて、上記光合成生物の増殖の促進化を図るようにすることは、従来提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５４１７８８号公報、図２
【特許文献２】特開２００７−４３９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献１に示されたような従来のエアリフト型の培養槽は、通常、該培養槽の周囲に配置した外部の光源が発する光を、上記培養槽の光透過性を有する周壁を単に透過させて該培養槽内の光合成生物が懸濁された培養液に対して照射させるようにしてある。そのため、上記光源からの光は、培養時間の経過に伴って上記培養液の濁度が増加してきたときに、該培養液を透過しにくくなる。
【０００６】
したがって、上記培養液の濁度が増加した状態では、光源からの光は、上記培養槽の周壁近傍の培養液中に含まれている光合成生物にしか当たらない。このため、上記従来のエアリフト型の培養槽は、光エネルギーが効率よく利用されていないというのが実状である。
【０００７】
しかも、上記特許文献１には、光合成生物の光合成をフラッシングライト効果により促進する考えは何ら示されていない。
【０００８】
一方、上記特許文献２には、光合成生物の光合成をフラッシングライト効果により促進する考えは示されている。
【０００９】
しかし、上記特許文献２に示されている上記光合成生物に光の明暗を与える手段は、培養容器内で発生させるゲルトラー渦により、光合成生物が培養容器の周壁近傍の明部と、容器中央部の暗部を交互に移動することで実現されている。そのため、培養初期の培養液のように、懸濁されている光合成生物の量（濃度）が少なくて培養液の濁度が低い場合は、照射される光が培養容器の容器中央部まで容易に到達するため、該培養容器の周壁近傍と、容器中央部での光量の差（明暗の差）が少ない。よって、上記特許文献２に示された手法は、培養液の濁度が低い場合に光合成生物に与える上記フラッシングライト効果が小さくなってしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、培養液の濁度にかかわらず、該培養液中に懸濁された光合成生物に効率よくフラッシングライト効果を与えて、該光合成生物の増殖の促進化を図ることができる光照射型培養装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、光合成生物を懸濁する培養液を貯留する培養槽と、該培養槽の内側に設けた光透過性を有する仕切筒と、上記仕切筒の下端側開口部の下方に設けてガスの気泡を上記培養槽内に貯留した培養液に吹き込むための散気管と、上記培養槽内の培養液を照明するための照明手段を備え、且つ該照明手段は、上記仕切筒の内側の領域及び外周側の領域に、光源からの照明光を集光して照射する明部と、暗部とを上下方向に交互に配列して形成するようにしたことを特徴とする光照射型培養装置とする。
【００１２】
又、上記構成において、照明手段を、仕切筒の内側の領域及び外周側の領域に照明光を照射する光源と、該光源の培養液に臨む側に配置した明部暗部交互形成手段とを備えてなるものとした構成とする。
【００１３】
更に、上記構成において、明部暗部交互形成手段を、凸レンズ又はスリットを上下方向に配列して備えてなるものとした構成とする。
【００１４】
更に又、上記構成において、明部暗部交互形成手段を、内筒部材と外筒部材との間に光源を収納する内部空間を備えた中空二重筒構造としてある仕切筒の上記内筒部材と外筒部材の壁面に、水平方向に延びる凸レンズ又はスリットを上下方向に複数配列して設けてなるものとした構成とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光照射型培養装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）光合成生物を懸濁する培養液を貯留する培養槽と、該培養槽の内側に設けた光透過性を有する仕切筒と、上記仕切筒の下端側開口部の下方に設けてガスの気泡を上記培養槽内に貯留した培養液に吹き込むための散気管と、上記培養槽内の培養液を照明するための照明手段を備え、且つ該照明手段は、上記仕切筒の内側の領域及び外周側の領域に、光源からの照明光を集光して照射する明部と、暗部とを上下方向に交互に配列して形成するようにした構成としてあるので、散気管より吹き込まれて仕切筒の内側を上昇する気泡によるエアリフト効果によって培養槽内で培養液を循環させるときに、該培養液に懸濁されている光合成生物を、予め形成してある明部と暗部を交互に通過させることができて、フラッシングライト効果による光合成の促進を図って、該光合成生物の増殖の促進化を図ることができる。
（２）又、上記明部は、光源からの照明光を集光して照射することで形成してあるため、上記培養液の濁度が高まっていても、該培養液の奥深くまで明部を形成させることができる。よって、光エネルギーの利用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の光照射型培養装置の実施の一形態を示す概略切断側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図３】図１の装置の照明手段に備えた明部暗部交互形成手段の詳細な構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の他の形態として、照明手段の明部暗部交互形成手段の別の例を示す図３に対応する図である。
【図５】本発明の実施の更に他の形態として、照明手段の明部暗部交互形成手段の更に別の例を示す図３に対応する図である。
【図６】本発明の実施の更に他の形態を示す概略切断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１乃至図３は本発明の光照射型培養装置の実施の一形態として、光合成生物としての微細藻類を培養対象とする場合の例を示すもので、以下のようにしてある。
【００１９】
すなわち、培養対象である上記微細藻類を懸濁する培養液２を貯留するための培養槽１は、その中央部分に、上下方向に延びる筒形としたエアリフト用の仕切筒３を設ける。
【００２０】
上記培養槽１は、その底部における上記仕切筒３の下方に、散気管４を設ける。
【００２１】
上記散気管４は、培養槽１の外部に設けた図示しないガス供給部より加圧されたガスを導くためのガス供給ライン５に接続する。なお、上記したように培養対象とする光合成生物が微細藻類の場合は、その光合成の際に二酸化炭素を必要とする。そこで、本実施の形態では、上記ガス供給ライン５を通して上記散気管４へ供給するガスは、培養液２中にて気泡を形成できるガスであって、且つ二酸化炭素を含むガスとして、たとえば、空気６を用いるようにしてある。
【００２２】
これにより、上記散気管４は、図示しないガス供給部よりガス供給ライン５を通して導かれる加圧された空気６を、上記培養槽１内に貯留されている培養液２に対して上記散気管４を通して気泡として吹き込むことができるようにしてある。更に、この散気管４より上記培養液２中を浮上する気泡は、上記仕切筒３の内側を通って上昇するようにしてある。したがって、この仕切筒３の内側を上記空気６の気泡が上昇することに伴って、該仕切筒３の内側に存在する培養液２は、エアリフト効果により図１に矢印ａで示すような上昇流（以下、上昇流ａと云う）となるようにしてある。又、上記仕切筒３の内側での上昇流ａに起因して、該仕切筒３の外側に存在する培養液２は、図１に矢印ｂで示す如き下降流（以下、下降流ｂと云う）となるようにしてある。よって、上記培養槽１は、貯留された培養液２全体に、上記仕切筒３の内側から順に、該仕切筒３の上側、外側、下側を通って再び該仕切筒３の内側に戻る循環流を形成させることができるように構成されている。
【００２３】
更に、上記培養槽１は、上記培養液２を照明するための照明手段７を備える。該照明手段７は、上記培養槽１内における上記仕切筒３の内側に形成される培養液２の上昇流ａ、及び、該仕切筒３の外側に形成される培養液２の下降流ｂに対し、その流れ方向、すなわち、上下方向に、光源からの照明光を集光して照射する明部と、暗部を交互に形成することができるように構成されている。
【００２４】
詳述すると、上記培養槽１は、たとえば、ステンレス製として上端側に開口を有し、下端を閉塞した円筒状の槽本体８と、該槽本体８の開口を塞ぐための蓋９とから構成されている。上記槽本体８は、上端側開口の周縁にフランジ部８ａが設けてある。該フランジ部８ａは、上記蓋９の外周部をボルト、ナットやバックル等の図示しない固定手段を介して取り外し可能に固定できるようにしてある。
【００２５】
更に、上記槽本体８は、少なくとも内周面（内側面）が鏡面加工してあり、これにより、後述するように上記照明手段７による照明光を有効利用できるようにしてある。
【００２６】
上記仕切筒３は、光透過性を有する素材製の透明な内筒部材１０と、その外側に所定の隙間を隔てて同心状に配置した光透過性を有する素材製の透明な外筒部材１１の各上端部同士と各下端部同士の間に、それぞれリング状の天井部材１２と底部材１３を水密に取り付けて、上記内筒部材１０と外筒部材１１との間に内部空間１４を有する中空二重筒構造としてある。
【００２７】
更に、上記天井部材１２は、周方向の複数個所に、上下に貫通する開口部１５が設けてある。該周方向に複数個の開口部１５は、上記照明手段７を構成するために後述するように該仕切筒３の内部空間１４に周方向所定間隔で配列させて収納すべき複数の光源としての蛍光灯１８を配置するときの周方向配置に対応するように設定してある。
【００２８】
上記仕切筒３の天井部材１２の上記各開口部１５の周縁部には、上下方向に所定寸法延びる支持部材としての個別の筒部材１６の下端部が水密に取り付けてある。
【００２９】
更に、上記各筒部材１６は、上記培養槽１の蓋９を貫通させて上端側を上方へ突出させるようにする。そのために、上記蓋９には、各筒部材１６にそれぞれ対応する配置で上下方向に貫通する開口部１７が設けてあり、該各開口部１７の下面側周縁部に、該開口部１７に挿通させた上記各筒部材１６が気密に取り付けてある。
【００３０】
これにより、上記蓋９には、上記仕切筒３が、上記各筒部材１６を介して支持されるようにしてある。更に、該蓋９の各開口部１７に取り付けてある各筒部材１６は、その内側を通して、上記仕切筒３の内部空間１４を外部に連通させることができるようにしてある。
【００３１】
したがって、上記仕切筒３を支持させた状態の蓋９は、上記槽本体８の上端側開口に取り付けて培養槽１を形成することにより、上記仕切筒３を、上記培養槽１の中央部分に、槽本体８と同心状配置で、且つ該仕切筒３の下端と、上記培養槽１の内底面となる槽本体８の内底面との間に所定の隙間を隔てた状態に配置して固定できるようにしてある。なお、この際、上記培養槽１の中央部分に配置された上記仕切筒３の上端は、該培養槽１に所定量の培養液２を貯留するときの液面レベルよりも所定寸法下方に配置できるように、上記仕切筒３の上下寸法、及び、各筒部材１６の上下寸法が設定してあるものとする。
【００３２】
これにより、上記培養槽１の内部に上記所定の液面レベルまで貯留された培養液２は、液面下に所定寸法没する該仕切筒３の上側に周方向に取り付けられている各筒部材１６の間の隙間を通して、該仕切筒３の内外方向に自在に流通できるようにしてある。
【００３３】
又、上記のように培養液２の液面下に没するように配置された仕切筒３は、内部空間１４を備えた中空二重筒構造としてあるため、該仕切筒３に浮力が作用するようになる。そのため、この浮力は、上記各筒部材１６を介して上記蓋９へ伝えて受けさせることができるようにしてある。
【００３４】
上記培養槽１の槽本体８の内底部の中央部分には、上記仕切筒３の下端開口部の平面形状以内となる領域に対応させて散気管４が設置してある。該散気管４のガス入口４ａは、上記槽本体８の底板を内外方向に貫通させて外方へ突出させてあり、このガス入口４ａに、上記ガス供給ライン５が接続してある。これにより、散気管４には、上記培養槽１内に貯留された培養液２によって該培養槽１の底部に作用している水圧よりも高い圧力まで加圧した空気６が、上記ガス供給ライン５を経て上記散気管４のガス入口４ａより供給されることになる。上記散気管４より培養槽１内の培養液２に対して吹き込まれた空気６は、気泡として上記仕切筒３の内側を上昇させられるようにしてある。
【００３５】
上記散気管４より培養液２に吹き込む空気６の量は、調整することができ、該散気管４より上記仕切筒３の内側を上昇させる気泡の量を調整することにより、上記仕切筒３の内側に存在する培養液２に対して作用させるエアリフト効果の強度を変化させることができるようにしてある。これにより、上記培養槽１では、貯留された培養液２全体を、上記仕切筒３の内側から順に該仕切筒３の上側、外側、下側に通して再び該仕切筒３の内側に戻す循環流とさせるときの速さ（強度）を制御することができ、上記培養槽１内での培養液２の局所的な滞留や、培養対象である微細藻類の滞積を防止して、該培養槽１内の培養液２の懸濁状態を均一に保持することができるようにしてある。
【００３６】
更に、上記培養液２に空気６を吹き込むときは、吹き込まれる空気６の気泡より、該培養液２に対して、微細藻類の光合成の際に消費される二酸化炭素を供給できるようにしてある。
【００３７】
上記照明手段７は、図１に示すように、上記蓋９の開口部１７に取り付けてある筒部材１６に挿入可能な太さで上下方向に延びる蛍光灯ホルダ１９を備えている。該蛍光灯ホルダ１９は、その下端側に、蛍光灯１８の一端を取り付けて、蛍光灯１８が上下に延びる姿勢で保持できるようにしてある。該蛍光灯ホルダ１９は該蛍光灯１８に電力供給して点灯させることができるようにしてある。
【００３８】
上記蛍光灯１８を保持させた蛍光灯ホルダ１９は、上記培養槽１の蓋９の各開口部１７に取り付けてある各筒部材１６に、該蓋９の上方より個別に差し込んで該各筒部材１６の内側に装着するようにしてある。上記各蛍光灯ホルダ１９に保持してある各蛍光灯１８は、上記蓋９の各開口部１７と、各筒部材１６の内側、及び、上記仕切筒３における天井部材１２の各開口部１５を通して、該仕切筒３の内部空間１４へ挿入して配置できるようにしてある。これにより、上記仕切筒３の内部空間１４には、周方向に所定の間隔で、複数の蛍光灯１８が光源として配置されることになる。
【００３９】
したがって、上記仕切筒３の内部空間１４に周方向に複数配置された各蛍光灯１８は、点灯させることにより、光が発せられる。該各蛍光灯１８より発せられる光は、仕切筒３の透明な内筒部材１０を透過させて、該内筒部材１０の内側となる仕切筒３の内側（軸心側）に存在する培養液２に対して照射できるようにしてある。同時に、上記各蛍光灯１８より発せられる光は、透明な外筒部材１１を透過させて、該外筒部材１１の外周側となる仕切筒３の外周側に存在する培養液２に対しても照射できるようにしてある。
【００４０】
又、本発明の光照射型培養装置は、微細藻類の培養中において、上記仕切筒３の内部空間１４に複数配置された上記各蛍光灯１８のうち、いずれかの蛍光灯１８が寿命に達して点滅が生じたり、点灯しなくなった場合は、該寿命に達した蛍光灯１８の蛍光灯ホルダ１９を、上記筒部材１６より培養槽１の蓋９の上方へ抜き出すようにして取り外すことができるようにしてある。したがって、本発明の光照射型培養装置は、培養槽１内での培養を一時中断したり、培養槽１の蓋９を取り外す作業を必要とすることなく、培養を継続しながら上記寿命に達した蛍光灯１８の交換作業を実施することができるようにしてある。
【００４１】
更に、本実施の形態における照明手段７は、上記培養槽１内で仕切筒３の内側と外側に形成される培養液２の上昇流ａと下降流ｂに対して、その流れ方向である上下方向に、照明光を集光して照射する明部と、暗部を交互に形成するために、明部暗部交互形成手段を備える。
【００４２】
上記明部暗部交互形成手段は、上記仕切筒３の透明な内筒部材１０と透明な外筒部材１１に設けるようにしてある。すなわち、上記内筒部材１０は、内周面に、水平方向となる周方向に連続して軸心側へ突出する凸部１０ａと、周方向に連続して軸心より離反する側へ凹む凹部１０ｂとを、上下方向に後述する所定の間隔で交互に設けて、該内筒部材１０の内周面の断面が上下方向に波型形状となるようにした構成としてある。更に、上記外筒部材１１は、外周面に、水平方向となる周方向に連続して軸心より離反する側へ突出する凸部１１ａと、周方向に連続して軸心に近接する側へ凹む凹部１１ｂとを、上下方向に後述する所定の間隔で交互に設けて、該外筒部材１１の外周面の断面が上下方向に波型形状となるようにした構成としてある。
【００４３】
なお、上記構成としてある明部暗部交互形成手段は、上記内筒部材１０の凸部１０ａと凹部１０ｂが設けてある内周面、及び、上記外筒部材１１の凸部１１ａと凹部１１ｂが設けてある外周面が、共に培養液２に接する面になる。この点に鑑みて、上記内筒部材１０を構成する光透過性を有する透明な素材と、上記外筒部材１１を構成する光透過性を有する透明な素材は、共に上記培養液２との間で屈折率に差がある素材としてある。
【００４４】
これにより、上記内筒部材１０は、図３に示すように、内周面に上記各凸部１０ａが設けてある部分の周壁が、周方向に連続する平凸レンズになる。このため、上記仕切筒３の内部空間１４に設置してある各蛍光灯１８より発せられた光は、上記各凸部１０ａが設けてある部分の内筒部材１０の周壁を透過すると、該内筒部材１０の素材と上記培養液２との屈折率の差に基づく屈折により、該各凸部１０ａの頂点を含む水平面に存在する焦点ｆ１へ向けて上下両側より集光されるようになる。
【００４５】
一方、上記内筒部材１０の内周面に上記各凹部１０ｂが設けてある部分の周壁は、周方向に連続する平凹レンズになる。このため、上記仕切筒３の内部空間１４に設置してある各蛍光灯１８より発せられた光は、上記各凹部１０ｂが設けてある部分の周壁を透過すると、上下方向への拡散が行われるようになる。
【００４６】
よって、上記仕切筒３の内側の領域には、仕切筒３の内筒部材１０の内周面に上記各凸部１０ａが設けてある位置に対応する上下方向所定間隔個所毎に、上記各蛍光灯１８より発せられる光が集光された状態で照射される明部が形成され、且つ上記内筒部材１０の内周面に上記各凹部１０ｂが設けてある位置に対応する上下方向所定間隔個所毎に、上記各明部に比して光量が低下した暗部が形成されるようになる。したがって、該仕切筒３の内側の領域には、上下方向に上記明部と暗部が交互に形成されるようになる。
【００４７】
なお、図３に示すように、上記内筒部材１０の内周面に上記各凸部１０ａが設けてある部分の周壁が平凸レンズとして機能するときの焦点ｆ１は、図３に一点鎖線で示す如き該内筒部材１０の軸心位置Ｏに配置されるように設定することが望ましい。このようにすれば、上記内筒部材１０の内周面に上記各凸部１０ａが設けてある部分の周壁の周方向の一個所で集光された光は、上記焦点ｆ１を通過した後に拡散するときには、同じ凸部１０ａが設けてある部分の周壁の周方向の１８０度反対側の個所で集光されて上記焦点ｆ１へ向かう光の経路とほぼ同じ経路を反対向きに通るようになる。このため、仕切筒３の内側の領域は、上記内筒部材１０の各凸部１０ａが設けてある上下方向位置（高さ位置）毎に形成する明部に光をより効率よく集めることができて、該明部と暗部との光量の差をより大きくすることができる。
【００４８】
又、上記外筒部材１１には、上記内筒部材１０と同様に、図３に示すように、該外筒部材１１の外周面に上記各凸部１１ａが設けてある部分の周壁が、周方向に連続する平凸レンズになる。このため、上記仕切筒３の内部空間１４に設置してある各蛍光灯１８より発せられた光は、上記各凸部１１ａが設けてある部分の周壁を透過すると、該外筒部材１１の素材と上記培養液２との屈折率の差に基づく屈折により、該各凸部１１ａの頂点を含む水平面に存在する焦点ｆ２へ向けて上下両側より集光されるようになる。
【００４９】
一方、上記外筒部材１１の外周面に上記各凹部１１ｂが設けてある部分の周壁は、周方向に連続する平凹レンズになる。このため、上記仕切筒３の内部空間１４に設置してある各蛍光灯１８より発せられた光は、上記各凹部１１ｂが設けてある部分の周壁を透過すると、上下方向への拡散が行われるようになる。
【００５０】
よって、上記仕切筒３の外周側の領域には、仕切筒３の外筒部材１１の外周面に上記各凸部１１ａが設けてある位置に対応する上下方向所定間隔個所毎に、上記各蛍光灯１８より発せられる光が集光された状態で照射される明部が形成され、且つ上記外筒部材１１の外周面に上記各凹部１１ｂが設けてある位置に対応する上下方向所定間隔個所毎に、上記明部に比して光量が低下した暗部が形成されるようになる。したがって、該仕切筒３の外周側の領域には、上下方向に上記明部と暗部が交互に形成されるようになる。
【００５１】
なお、図３に示すように、上記外筒部材１１の外周面に上記各凸部１１ａが設けてある部分の周壁が平凸レンズとして機能するときの焦点ｆ２は、該外筒部材１１を取り囲むように配置されている培養槽１の槽本体８の内周面（内側面）の位置に配置されるように設定することが望ましい。このようにすれば、上記外筒部材１１の外周面に上記各凸部１１ａが設けてある部分の周壁で集光された光は、上記焦点ｆ２を通過すると同時に、前述したように鏡面加工してある上記槽本体８の内周面で反射されるようになるため、該焦点ｆ２を通過した後に拡散するときには、外筒部材１１の外周面に上記各凸部１１ａが設けてある部分の周壁で集光されてそれぞれ対応する焦点ｆ２へ向かう光の経路とほぼ同じ経路を反対向きに通るようになる。このため、仕切筒３の外周側の領域は、上記外筒部材１１の各凸部１１ａが設けてある上下方向位置（高さ位置）毎に形成する明部に光をより効率よく集めることができて、該明部と暗部との光量の差をより大きくすることができる。
【００５２】
上記仕切筒３の内筒部材１０の内周面に設ける凸部１０ａと凹部１０ｂの上下方向の配列間隔、及び、外筒部材１１の外周面に設ける凸部１１ａと凹部１１ｂの上下方向の配列間隔は以下のように設定すればよい。
【００５３】
すなわち、前述したように培養槽１内に貯留されている培養液２は、散気管４より吹き込む空気６の気泡によるエアリフト効果によって該培養槽１内に貯留した培養液２全体に循環流が形成させられる。このときに、培養槽１内での培養液２の局所的な滞留や、培養対象である微細藻類の滞積を防止するという観点、及び、散気管４より培養槽１内の培養液２に対して吹き込む気泡の量は培養液２に過剰なバブリングが生じないように設定するという観点から考えると、上記培養槽１内の培養液２に形成させる上記循環流の流速は、或る程度の範囲に定まる。よって、この循環流に伴って仕切筒３の内側の領域に生じる培養液２の上昇流ａの流速もある程度定まるようになる。
【００５４】
そこで、上記仕切筒３の内筒部材１０の内周面に設ける各凸部１０ａ及び各凹部１０ｂの上下方向の配列間隔は、上記仕切筒３の内側の領域に生じる培養液２の上昇流ａに伴われて該上昇流ａの流速で移動する微細藻類が、上記内筒部材１０の内周面に設けた各凸部１０ａと各凹部１０ｂによって該領域に形成される明部と暗部を交互に通るときの時間間隔が、予め実験等により得られる上記微細藻類の光合成の促進に最適なフラッシングライト効果（明反応、暗反応サイクル効果）を与える光の明滅サイクルに一致するように、適宜設定するようにすればよい。
【００５５】
又、上記培養槽１内の培養液２に形成させる上記循環流の流速は、上記のように或る程度の範囲に定まるようになることから、該循環流に伴って仕切筒３の外周側の領域に生じる培養液２の下降流ｂの流速もある程度定まるようになる。
【００５６】
そこで、上記仕切筒３の外筒部材１１の外周面に設ける各凸部１１ａ及び各凹部１１ｂの上下方向の配列間隔は、上記仕切筒３の外周側の領域に生じる培養液２の下降流ｂに伴われて該下降流ｂの流速で移動する微細藻類が、上記外筒部材１１の外周面に設けた各凸部１１ａと各凹部１１ｂによって該領域に形成される明部と暗部を交互に通るときの時間間隔が、上記微細藻類の光合成の促進に最適なフラッシングライト効果を与える光の明滅サイクルに一致するように、適宜設定するようにすればよい。
【００５７】
なお、図示してないが、上記培養槽１は、培養対象である光合成生物としての微細藻類の種培養と培養液２を供給するための共通あるいは個別の供給ライン、微細藻類が懸濁された培養液を取り出すための培養液排出ライン、排気ライン、培養途中で微細藻類が懸濁された培養液２をサンプルとして取り出すためのサンプル採取手段、培養液２を目視により観察できるようにするための観察窓、培養液２の濁度を測定する手段や、培養液２の温度を調整するための温度調整手段、更には、上記微細藻類の培養プロセスで必要とされる薬品等を培養液２へ投入するための投入手段等、上記培養槽１内における微細藻類の培養の過程で必要とされる作業を実施するための機器が装備してあるものとする。
【００５８】
以上の構成としてある本発明の光照射型培養装置は、これを使用する場合、培養槽１には、培養対象となる上記微細藻類の種培養と、培養液２を供給して、該培養槽１内に、該微細藻類を懸濁してなる培養液２を貯留させ、この培養液２中に仕切筒３を没水させるようにする。
【００５９】
その後、上記仕切筒３の内部空間１４に配置してある各蛍光灯１８は、光源として点灯させると共に、上記仕切筒３には、散気管４に加圧されて導かれた空気６が培養槽１内の培養液２中に気泡として吹き込まれるようにする。培養液２中に吹き込まれた空気６は、気泡として上記仕切筒３の内側を上昇するときにエアリフト効果を生じさせる。該エアリフト効果により、上記培養槽１内の培養液２は、上記仕切筒３の内側では上昇流ａとなり、該仕切筒３の上側では隣接する筒部材１６同士の間を通して該仕切筒３の内側から外側へ移動し、該仕切筒３の外周側では下降流ｂとなり、その後、該仕切筒３の下側を通って該仕切筒３の内側へ再び戻るという図１に矢印で示す如き流路を循環流として循環させられる。
【００６０】
この際、上記仕切筒３の内側の領域には、該仕切筒３の内筒部材１０の内周面に上下方向に交互に設けてある凸部１０ａと凹部１０ｂにより、上記各蛍光灯１８の光を集光して照射した明部と、暗部が、上下方向に交互に形成されているため、上記仕切筒３の内側の領域で上昇流ａとなる培養液２に含まれている上記微細藻類は、該領域の明部と暗部とを交互に通過することでフラッシングライト効果（明反応、暗反応サイクル効果）を受けるようになる。
【００６１】
又、上記仕切筒３の外周側の領域には、該仕切筒３の外筒部材１１の外周面に上下方向に交互に設けてある凸部１１ａと凹部１１ｂにより、上記各蛍光灯１８の光を集光して照射した明部と、暗部が、上下方向に交互に形成されているため、上記仕切筒３の外周側の領域で下降流ｂとなる培養液２に含まれている上記微細藻類は、該領域の明部と暗部とを交互に通過することでフラッシングライト効果（明反応、暗反応サイクル効果）を受けるようになる。
【００６２】
上記仕切筒３は、内側の領域、及び、外周側の領域に上下方向に交互に配置された明部と暗部は予め形成してあるため、該各領域で上昇流ａや下降流ｂとなる培養液２の濁度にかかわらず、該上昇流ａや下降流ｂとなっている培養液２中に含まれている微細藻類は、上記フラッシングライト効果を受けて増殖が促進されるようになる。
【００６３】
よって、培養液２に懸濁されている光合成生物としての微細藻類は、その量が少なくて、該培養液２の濁度が低い培養初期であっても、上記フラッシングライト効果により光合成が促進される。このため、上記微細藻類の増殖を促すことができる。
【００６４】
又、上記仕切筒３の内側及び外周側に形成してある各明部は、光源である蛍光灯１８の光を集光して照射することで形成してある。このため、上記各明部では、上記培養液２に懸濁されている上記微細藻類の量が増加して該培養液２の濁度が高まっていても、上記集光された光を照射することで、該濁度の高い培養液２の奥深くまで明部を形成させることができる。よって、光エネルギーの利用効率を高めることができる。
【００６５】
このように、本発明の光照射型培養装置によれば、微細藻類の培養液２が、培養初期の濁度が低い状態、及び、該培養液の濁度が高まった状態のいずれにおいても、該培養液中の微細藻類に対してフラッシングライト効果による増殖の促進を図ることができるため、該微細藻類の増殖効率を高めることができる。
【００６６】
次に、図４は本発明の実施の他の形態として、図１乃至図３の実施の形態と同様の構成における照明手段７の明部暗部交互形成手段の別の例を示すものである。
【００６７】
すなわち、図４に示す照明手段７は、図１乃至図３に示したものと同様に、中空二重筒構造とした仕切筒３の内部空間１４に、周方向所定間隔で複数の蛍光灯１８を収納してなる構成において、明部暗部交互形成手段として、上記仕切筒３の内筒部材１０の内周面と、外筒部材１１の外周面に、それぞれ凸部１０ａ，１１ａと凹部１０ｂ，１１ｂを上下方向に所定間隔で交互に配列して設けた構成としてあることに代えて、上記内筒部材１０は、上記仕切筒３の内部空間１４に臨む外周面に、周方向に連続して軸心より離反する側へ突出する凸部１０ｃと、周方向に連続して軸心に近接する側へ凹む凹部１０ｄとを、上下方向に所定の間隔で設けて、該内筒部材１０の外周面の断面が上下方向に波型形状となるようにしてある。
【００６８】
更に、上記外筒部材１１は、上記仕切筒３の内部空間１４に臨む内周面に、周方向に連続して軸心側へ突出する凸部１１ｃと、周方向に連続して軸心より離反する側へ凹む凹部１１ｄとを、上下方向に所定の間隔で設けて、該外筒部材１１の内周面の断面が上下方向に波型形状となるようにした構成としてある。
【００６９】
なお、上記内筒部材１０の内周面と、外筒部材１１の外周面は、それぞれ凹凸のない単純な円筒面としてある。
【００７０】
その他の構成は図１乃至図３に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００７１】
以上の構成としてある本実施の形態の照明手段７における明部暗部交互形成手段によれば、上記仕切筒の内筒部材１０の上下方向における外周面に各凸部１０ｃが設けてある部分の周壁は、周方向に延びる平凸レンズとして機能して、蛍光灯１８の光を該各凸部１０ｃの頂点を含む平面内に存在する焦点ｆ１に向けて集光させることができる。
【００７２】
一方、上記仕切筒の内筒部材１０の上下方向における外周面に各凹部１０ｄが設けてある部分の周壁は、周方向に延びる平凹レンズとして機能して、蛍光灯１８の光を上下方向に拡散させることができる。
【００７３】
又、上記仕切筒の外筒部材１１においても、内周面に各凸部１１ｃが設けてある部分の周壁は、周方向に延びる平凸レンズとして機能して、蛍光灯１８の光を該各凸部１１ｃの頂点を含む平面内に存在する焦点ｆ２に向けて集光させることができる。
【００７４】
一方、上記仕切筒の外筒部材１１の上下方向における内周面に各凹部１１ｄが設けてある部分の周壁は、周方向に延びる平凹レンズとして機能して、蛍光灯１８の光を上下方向に拡散させることができる。
【００７５】
したがって、上記蛍光灯１８の光を上記内筒部材１０を透過させることにより、上記仕切筒３の内側の領域には、上記内筒部材１０における凸部１０ｃと凹部１０ｄの上下方向の配置に対応して、上記蛍光灯１８の光が集光されて照射される明部と、暗部とが上下方向に交互に形成されるようになる。
【００７６】
又、上記蛍光灯１８の光を上記外筒部材１１を透過させることにより、上記仕切筒３の外周側の領域には、上記外筒部材１１における凸部１１ｃと凹部１１ｄの上下方向の配置に対応して、上記蛍光灯１８の光が集光されて照射される明部と、暗部とが上下方向に交互に形成されるようになる。
【００７７】
したがって、上記図１乃至図３の実施の形態と同様に、上記培養槽１内の培養液２は、上記仕切筒３の内側では上昇流ａとなり、該仕切筒３の上側では隣接する筒部材１６同士の間を通して該仕切筒３の内側から外側へ移動し、該仕切筒３の外周側では下降流ｂとなり、その後、該仕切筒３の下側を通って該仕切筒３の内側へ再び戻るという流路を循環流として循環させられる。この間に、上記仕切筒３の内側の領域、及び、外周側の領域では、それぞれ上昇流ａ、及び、下降流ｂとなる培養液２に含まれている微細藻類に対して、上記各領域の明部と暗部とを交互に通過することによるフラッシングライト効果（明反応、暗反応サイクル効果）を与えることができる。
【００７８】
よって、本実施の形態によっても、上記図１乃至図３に示す実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７９】
更に、上記仕切筒３は、内筒部材１０における培養液２と接する内周面、及び、外筒部材１１における培養液２に接する外周面に、凹凸がない。このため、上記仕切筒３では、内筒部材１０の内周面に接する培養液２の流れ、及び、外筒部材１１の外周面に接する側での培養液２の流れが乱されなくなるため、上記培養槽１内における培養液２の循環をより円滑に行わせることができて、該循環流を形成させるために散気管４（図１参照）より培養液２に気泡として吹き込むことが必要とされる空気６の使用量を低減させることができる。
【００８０】
次いで、図５は本発明の実施の更に他の形態として、図１乃至図３の実施の形態と同様の構成における照明手段７の明部暗部交互形成手段の別の例を示すものである。
【００８１】
すなわち、本実施の形態における照明手段７は、図１乃至図３に示したものと同様に、中空二重筒構造とした仕切筒３の内部空間１４に、周方向所定間隔で複数の蛍光灯１８を収納してなる構成において、明部暗部交互形成手段として、上記仕切筒３の内筒部材１０の内周面と、外筒部材１１の外周面に、それぞれ凸部１０ａ，１１ａと凹部１０ｂ，１１ｂを上下方向に所定間隔で交互に配列して設けた構成としてあることに代えて、上記仕切筒３の内筒部材１０と外筒部材１１は、凹凸のない単純な円筒形状とする。更に、後述する所定幅の帯状とし且つ少なくとも一方の面を鏡面のような反射面２１としてなる反射部材２０ａ及び２０ｂが、上記内筒部材１０及び外筒部材１１の上下方向所定間隔の複数個所に、上記反射面２１を仕切筒３の内部空間１４の内側に臨ませた姿勢で水平方向となる周方向の全周に亘り取り付けてある。この際、上記内筒部材１０に上下方向に配列して取り付けられた各反射部材２０ａと、上記外筒部材１１に上下方向に配列して取り付けられた各反射部材２０ｂは、上下方向に互い違いの配置となるようにする。
【００８２】
なお、上記各反射部材２０ａ，２０ｂは、培養槽１内での培養液２の循環流の流れに影響が生じないようにするという観点、及び、上記各反射部材２０ａ，２０ｂの反射面２１の汚れを防止するという観点から考えると、図５に示すように、内筒部材１０では、仕切筒３の内部空間１４に臨む外周面に取り付け、又、外筒部材１１では上記仕切筒３の内部空間１４に臨む内周面に取り付けるようにすることが望ましい。
【００８３】
なお、上記反射部材２０ａと２０ｂは、一方、又は、双方について、上記反射部材２０ａを上記内筒部材１０の内周面に取り付ける構成や、上記反射部材２０ｂを上記外筒部材１１の外周面に取り付ける構成を採用することが可能であることは勿論である。
【００８４】
これにより、上記内筒部材１０には、上下方向に配列して取り付けられた各反射部材２０ａの上下方向に隣接するもの同士の間に、それぞれ光を通過させることが可能なスリット２２ａを形成する。上記内筒部材１０の各スリット２２ａは、上記仕切筒３の内部空間１４に設けてある各蛍光灯１８より発せられた後に該各スリット２２ａへ直接向かう直接光と、上記各蛍光灯１８より発せられた光が上記外筒部材１１に取り付けてある各反射部材２０ｂの反射面２１で反射された後に上記内筒部材１０のスリット２２ａへ向かう反射光が集光されて、該スリット２２ａを透過して上記仕切筒３の内側の領域へ照射させられるようにしてある。
【００８５】
したがって、該仕切筒３の内側の領域には、上記内筒部材１０の各スリット２２ａが設けてある高さ位置毎に、上記蛍光灯１８の光が集光されて照射される明部が形成され、該各明部同士の間に、上記内筒部材１０に取り付けてある反射部材２０ａにより上記蛍光灯１８の光が遮られる暗部が形成されるようになる。
【００８６】
又、上記外筒部材１１には、上下方向に配列して取り付けられた各反射部材２０ｂの上下方向に隣接するもの同士の間に、それぞれ光を通過させることが可能なスリット２２ｂを形成する。上記外筒部材１１の各スリット２２ｂは、上記仕切筒３の内部空間１４に設けてある各蛍光灯１８より発せられた後に該各スリット２２ｂへ直接向かう直接光と、上記各蛍光灯１８より発せられた光が上記内筒部材１０に取り付けてある各反射部材２０ａの反射面２１で反射された後に上記外筒部材１１のスリット２２ｂへ向かう反射光が集光されて、該スリット２２ｂを透過して上記仕切筒３の外周側の領域へ照射させられるようにしてある。
【００８７】
したがって、該仕切筒３の外周側の領域には、上下方向における上記外筒部材１１の各スリット２２ｂが設けてある高さ位置毎に、上記蛍光灯１８の光が集光されて照射される明部が形成され、該各明部同士の間に、上記外筒部材１１に取り付けてある反射部材２０ｂにより上記蛍光灯１８の光が遮られる暗部が形成されるようになる。
【００８８】
ところで、上記内筒部材１０の各スリット２２ａの上下方向の配列間隔と、上記外筒部材１０の各スリット２２ｂの上下方向の配列間隔は、上記内筒部材１０と外筒部材１１に取り付ける各反射部材２０ａ，２０ｂの幅寸法に応じて定まる。
【００８９】
そこで、上記各反射部材２０ａ，２０ｂの幅寸法は、上記内筒部材１０のスリット２２ａ及び上記外筒部材１１のスリット２２ｂの上下方向の配列間隔を、図１乃至図３の実施の形態にて仕切筒３の内筒部材１０と外筒部材１１にそれぞれ設けた各凸部１０ａ，１１ａの上下方向の配列間隔と同様の配列間隔とさせることができるように設定すればよい。
【００９０】
なお、本実施の形態では、上記内筒部材１０に取り付ける反射部材２０ａと、上記外筒部材１１に取り付ける反射部材２０ｂとを、上下方向に互い違いの配置にすることから、上記培養槽１については、仕切筒３の内側の領域での培養液２の流路断面積と、該仕切筒３の外周側の領域での培養液２の流路断面積がほぼ同様となるように設計して、上記仕切筒３の内側の領域に生じる培養液２の上昇流ａの流速と、該仕切筒３の外周側の領域に生じる培養液２の下降流ｂの流速がほぼ同様となるようにしてある。
【００９１】
又、図示する便宜上、図５では、上記蛍光灯１８より発せられた光が各反射部材２０ａ，２０ｂの反射面２１で反射されるときの経路を屈曲させて記載してある。
【００９２】
その他の構成は図１乃至図３に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００９３】
以上の構成としてある本実施の形態の照明手段７における明部暗部交互形成手段によっても、上記仕切筒３の内側の領域には、上記蛍光灯１８の光が集光されて照射される明部と、暗部とを上下方向に交互に形成することができ、又、上記仕切筒３の外周側の領域には、上記蛍光灯１８の光が集光されて照射される明部と、暗部とを上下方向に交互に形成することができる。
【００９４】
したがって、上記図１乃至図３の実施の形態と同様に、上記培養槽１内の培養液２は、循環させると、上記仕切筒３の内側の領域、及び、外周側の領域では、それぞれ上昇流ａ、及び、下降流ｂとなる培養液２に含まれている微細藻類に対して、上記各領域の明部と暗部とを交互に通過することによるフラッシングライト効果（明反応、暗反応サイクル効果）を与えることができる。
【００９５】
よって、本実施の形態によっても、図１乃至図３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９６】
図６は本発明の更に他の形態として、培養槽の外部に光源を設ける場合の例を示すものである。
【００９７】
すなわち、本実施の形態の光照射型培養装置は、培養槽１ａの槽本体２３として、光透過性を有する素材により製作された槽本体２３を用いる。
【００９８】
上記培養槽１ａの中央部には、光透過性を有する素材製で且つ上下方向に延びる単純な円筒形状としてある仕切筒２４を配置する。該仕切筒２４は、上端部における周方向の複数個所に取り付けた支柱部材２５の上端部を上記培養槽１ａの蓋９の下面側に取り付けて支持するようにしてある。
【００９９】
又、本実施の形態の光照射型培養装置は、照明手段７ａの光源として、上記培養槽１ａの槽本体２３の外周位置に、周方向に所定間隔で複数の蛍光灯１８を、上下方向に延びる姿勢で配置する。なお、上記各蛍光灯１８は、該各蛍光灯１８への電力供給を行うための図示しないホルダに保持させてあるものとする。
【０１００】
更に、本実施の形態の光照射型培養装置は、上記照明手段７ａに備える明部暗部交互形成手段として、上記光透過性を有する槽本体２３の側壁部の外周面に、水平方向となる周方向に連続して軸心より離反する側へ突出する凸部２３ａと、周方向に連続して軸心に近接する側へ凹む凹部２３ｂとを、上下方向に交互に設けて、該槽本体２３の外周面の断面が上下方向に波型形状となるようにしてある。
【０１０１】
これにより、上記槽本体２３の上下方向における外周面に上記各凸部２３ａが設けてある部分の周壁は、周方向に連続する平凸レンズになる。このため、上記蛍光灯１８より発せられた光は、該各凸部２３ａが設けてある部分の周壁を透過すると、該各凸部２３ａの頂点を含む水平面に存在する焦点へ向けて上下両側より集光されるようになる。
【０１０２】
一方、上記槽本体２３の上下方向における外周面に上記各凹部２３ｂが設けてある部分の周壁は、周方向に連続する平凹レンズになる。このため、上記蛍光灯１８より発せられた光が、該各凹部１０ｂが設けてある部分の周壁を透過するときには、上下方向への拡散が行われるようになる。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、上記槽本体２３の外周面の上記各凸部２３ａが設けてある部分の周壁を透過するときに集光される蛍光灯１８の光は、上記光透過性を有する仕切筒２４の周壁を更に透過した後、該各凸部２３ａの頂点を含む水平面における該仕切筒２４の軸心位置に焦点を結ぶように設定してある。
【０１０４】
これにより、本実施の形態の光照射型培養装置は、上記照明手段７ａの各蛍光灯１８を点灯すると、上記培養槽１ａ内における仕切筒２４の内側の領域と外周側の領域に対して、槽本体２３の外周面に各凸部２３ａが設けてある高さ位置毎に、上記蛍光灯１８の光が集光された明部を形成でき、又、槽本体２３の外周面に各凹部２３ｂが設けてある高さ位置毎に暗部を形成することができるようになる。よって、上記培養槽１ａ内における仕切筒２４の内側の領域と外周側の領域には、上下方向に明部と暗部が交互に形成されるようになる。
【０１０５】
なお、本実施の形態では、上記槽本体２３の外周面に設ける凸部２３ａの上下方向の配列間隔は、図１乃至図３の実施の形態にて仕切筒３の内筒部材１０と外筒部材１１にそれぞれ設けた各凸部１０ａ，１１ａの上下方向の配列間隔と同様の配列間隔とさせることができるように設定すればよい。
【０１０６】
なお、本実施の形態の場合には、図５の実施の形態の場合と同様に、上記仕切筒２４の内側の領域に生じる培養液２の上昇流ａの流速と、該仕切筒２４の外周側の領域に生じる培養液２の下降流ｂの流速がほぼ同様となるようにしてあるものとする。
【０１０７】
その他の構成は図１乃至図３に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【０１０８】
以上の構成としてある本実施の形態の光照射型培養装置によれば、上記培養槽１ａ内で循環させる培養液２が、仕切筒２４の内側の領域と外周側の領域をそれぞれ上昇流ａと下降流ｂとして流れるときに、上記明部と暗部を交互に通過する該培養液２中の微細藻類に対し、フラッシングライト効果（明反応、暗反応サイクル効果）を与えることができる。
【０１０９】
よって、本実施の形態によっても、図１乃至図３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、培養槽１，１ａの径寸法と高さ、及び、該培養槽１，１ａ内に設ける仕切筒３，２４の径寸法と高さは、いずれも図示するための便宜的な寸法や形状であって実際の寸法や形状を反映したものではない。
【０１１１】
図１乃至図３の実施の形態、及び、図４の実施の形態における仕切筒３の内筒部材１０と外筒部材１１に設ける凸部１０ａ，１１ａと凹部１０ｂ，１１ｂ、並びに、図６の実施の形態における培養槽１ａの槽本体２３に設ける凸部２３ａと凹部２３ｂの曲率と、上下方向の配列間隔と、配列数は、いずれも図示するための便宜的なものであって実際の装置の構成を反映したものではない。
【０１１２】
又、図１乃至図３の実施の形態、及び、図４の実施の形態の応用例として、上記仕切筒３の内筒部材１０と外筒部材１１の双方の内周面に凸部１０ａ，１１ｃと凹部１０ｂ，１１ｄを上下方向に交互に設けるようにしたり、内筒部材１０と外筒部材１１の双方の外周面に凸部１０ｃ，１１ａと凹部１０ｄ，１１ｂを上下方向に交互に設けるようにした構成を採用してもよい。
【０１１３】
更には、上記仕切筒３の内筒部材１０及び外筒部材１１は、内周面と外周面の両面に、上下方向に交互に配列される凸部と凹部を同位相で設けて、該内筒部材１０と外筒部材１１の周壁に、両凸レンズとして機能する部分と、両凹レンズとして機能する部分を、上下方向に交互に形成させてなる構成としてもよい。
【０１１４】
図６の実施の形態では、培養槽１ａの槽本体２３の内周面、あるいは、内周面と外周面の双方に、凸部と凹部１０を上下方向に交互に設けた構成としてもよい。
【０１１５】
照明手段７，７ａにて周方向に配置する蛍光灯１８の本数は、培養槽１，１ａ内で培養対象とする光合成生物の培養に必要とされる光の強度、及び、培養槽１，１ａのサイズに応じて適宜変更してよい。
【０１１６】
本発明の光照射型培養装置は、培養槽１に貯留する培養液２に懸濁させた状態で培養することができる光合成生物であれば、微細藻類以外のいかなる光合成生物を培養する場合に適用してもよい。
【０１１７】
又、培養対象とする光合成生物に対応させて、培養液２に散気管４より気泡を吹き込むためガスとして、空気以外のガスを使用するようにしてもよい。
【０１１８】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 培養槽
２ 培養液
３ 仕切筒
４ 散気管
６ 空気（ガス）
７，７ａ 照明手段
１８ 蛍光灯（光源）
２２ａ，２２ｂ スリット
２４ 仕切筒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細藻類等の光合成生物を培養するために用いる光照射型培養装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微細藻類等の光合成生物を培養液中に懸濁した状態で培養を行う培養手法の１つとして、エアリフト型の培養槽を用いることが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
又、藻類等の光合成生物を培養液中に懸濁した状態で培養を行う際に、照明光の明暗を交互に与えることで、フラッシングライト効果（光合成の明反応、暗反応サイクル効果）により光合成の効率を高めて、上記光合成生物の増殖の促進化を図るようにすることは、従来提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５４１７８８号公報、図２
【特許文献２】特開２００７−４３９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献１に示されたような従来のエアリフト型の培養槽は、通常、該培養槽の周囲に配置した外部の光源が発する光を、上記培養槽の光透過性を有する周壁を単に透過させて該培養槽内の光合成生物が懸濁された培養液に対して照射させるようにしてある。そのため、上記光源からの光は、培養時間の経過に伴って上記培養液の濁度が増加してきたときに、該培養液を透過しにくくなる。
【０００６】
したがって、上記培養液の濁度が増加した状態では、光源からの光は、上記培養槽の周壁近傍の培養液中に含まれている光合成生物にしか当たらない。このため、上記従来のエアリフト型の培養槽は、光エネルギーが効率よく利用されていないというのが実状である。
【０００７】
しかも、上記特許文献１には、光合成生物の光合成をフラッシングライト効果により促進する考えは何ら示されていない。
【０００８】
一方、上記特許文献２には、光合成生物の光合成をフラッシングライト効果により促進する考えは示されている。
【０００９】
しかし、上記特許文献２に示されている上記光合成生物に光の明暗を与える手段は、培養容器内で発生させるゲルトラー渦により、光合成生物が培養容器の周壁近傍の明部と、容器中央部の暗部を交互に移動することで実現されている。そのため、培養初期の培養液のように、懸濁されている光合成生物の量（濃度）が少なくて培養液の濁度が低い場合は、照射される光が培養容器の容器中央部まで容易に到達するため、該培養容器の周壁近傍と、容器中央部での光量の差（明暗の差）が少ない。よって、上記特許文献２に示された手法は、培養液の濁度が低い場合に光合成生物に与える上記フラッシングライト効果が小さくなってしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、培養液の濁度にかかわらず、該培養液中に懸濁された光合成生物に効率よくフラッシングライト効果を与えて、該光合成生物の増殖の促進化を図ることができる光照射型培養装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、光合成生物を懸濁する培養液を貯留する培養槽と、該培養槽の内側に設けた光透過性を有する仕切筒と、上記仕切筒の下端側開口部の下方に設けてガスの気泡を上記培養槽内に貯留した培養液に吹き込むための散気管と、上記培養槽内の培養液を照明するための照明手段を備え、且つ該照明手段は、上記仕切筒の内側の領域及び外周側の領域に、光源からの照明光を集光して照射する明部と、暗部とを上下方向に交互に配列して形成するようにしたことを特徴とする光照射型培養装置とする。
【００１２】
又、上記構成において、照明手段を、仕切筒の内側の領域及び外周側の領域に照明光を照射する光源と、該光源の培養液に臨む側に配置した明部暗部交互形成手段とを備えてなるものとした構成とする。
【００１３】
更に、上記構成において、明部暗部交互形成手段を、凸レンズ又はスリットを上下方向に配列して備えてなるものとした構成とする。
【００１４】
更に又、上記構成において、明部暗部交互形成手段を、内筒部材と外筒部材との間に光源を収納する内部空間を備えた中空二重筒構造としてある仕切筒の上記内筒部材と外筒部材の壁面に、水平方向に延びる凸レンズ又はスリットを上下方向に複数配列して設けてなるものとした構成とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光照射型培養装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）光合成生物を懸濁する培養液を貯留する培養槽と、該培養槽の内側に設けた光透過性を有する仕切筒と、上記仕切筒の下端側開口部の下方に設けてガスの気泡を上記培養槽内に貯留した培養液に吹き込むための散気管と、上記培養槽内の培養液を照明するための照明手段を備え、且つ該照明手段は、上記仕切筒の内側の領域及び外周側の領域に、光源からの照明光を集光して照射する明部と、暗部とを上下方向に交互に配列して形成するようにした構成としてあるので、散気管より吹き込まれて仕切筒の内側を上昇する気泡によるエアリフト効果によって培養槽内で培養液を循環させるときに、該培養液に懸濁されている光合成生物を、予め形成してある明部と暗部を交互に通過させることができて、フラッシングライト効果による光合成の促進を図って、該光合成生物の増殖の促進化を図ることができる。
（２）又、上記明部は、光源からの照明光を集光して照射することで形成してあるため、上記培養液の濁度が高まっていても、該培養液の奥深くまで明部を形成させることができる。よって、光エネルギーの利用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の光照射型培養装置の実施の一形態を示す概略切断側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図３】図１の装置の照明手段に備えた明部暗部交互形成手段の詳細な構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の他の形態として、照明手段の明部暗部交互形成手段の別の例を示す図３に対応する図である。
【図５】本発明の実施の更に他の形態として、照明手段の明部暗部交互形成手段の更に別の例を示す図３に対応する図である。
【図６】本発明の実施の更に他の形態を示す概略切断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１乃至図３は本発明の光照射型培養装置の実施の一形態として、光合成生物としての微細藻類を培養対象とする場合の例を示すもので、以下のようにしてある。
【００１９】
すなわち、培養対象である上記微細藻類を懸濁する培養液２を貯留するための培養槽１は、その中央部分に、上下方向に延びる筒形としたエアリフト用の仕切筒３を設ける。
【００２０】
上記培養槽１は、その底部における上記仕切筒３の下方に、散気管４を設ける。
【００２１】
上記散気管４は、培養槽１の外部に設けた図示しないガス供給部より加圧されたガスを導くためのガス供給ライン５に接続する。なお、上記したように培養対象とする光合成生物が微細藻類の場合は、その光合成の際に二酸化炭素を必要とする。そこで、本実施の形態では、上記ガス供給ライン５を通して上記散気管４へ供給するガスは、培養液２中にて気泡を形成できるガスであって、且つ二酸化炭素を含むガスとして、たとえば、空気６を用いるようにしてある。
【００２２】
これにより、上記散気管４は、図示しないガス供給部よりガス供給ライン５を通して導かれる加圧された空気６を、上記培養槽１内に貯留されている培養液２に対して上記散気管４を通して気泡として吹き込むことができるようにしてある。更に、この散気管４より上記培養液２中を浮上する気泡は、上記仕切筒３の内側を通って上昇するようにしてある。したがって、この仕切筒３の内側を上記空気６の気泡が上昇することに伴って、該仕切筒３の内側に存在する培養液２は、エアリフト効果により図１に矢印ａで示すような上昇流（以下、上昇流ａと云う）となるようにしてある。又、上記仕切筒３の内側での上昇流ａに起因して、該仕切筒３の外側に存在する培養液２は、図１に矢印ｂで示す如き下降流（以下、下降流ｂと云う）となるようにしてある。よって、上記培養槽１は、貯留された培養液２全体に、上記仕切筒３の内側から順に、該仕切筒３の上側、外側、下側を通って再び該仕切筒３の内側に戻る循環流を形成させることができるように構成されている。
【００２３】
更に、上記培養槽１は、上記培養液２を照明するための照明手段７を備える。該照明手段７は、上記培養槽１内における上記仕切筒３の内側に形成される培養液２の上昇流ａ、及び、該仕切筒３の外側に形成される培養液２の下降流ｂに対し、その流れ方向、すなわち、上下方向に、光源からの照明光を集光して照射する明部と、暗部を交互に形成することができるように構成されている。
【００２４】
詳述すると、上記培養槽１は、たとえば、ステンレス製として上端側に開口を有し、下端を閉塞した円筒状の槽本体８と、該槽本体８の開口を塞ぐための蓋９とから構成されている。上記槽本体８は、上端側開口の周縁にフランジ部８ａが設けてある。該フランジ部８ａは、上記蓋９の外周部をボルト、ナットやバックル等の図示しない固定手段を介して取り外し可能に固定できるようにしてある。
【００２５】
更に、上記槽本体８は、少なくとも内周面（内側面）が鏡面加工してあり、これにより、後述するように上記照明手段７による照明光を有効利用できるようにしてある。
【００２６】
上記仕切筒３は、光透過性を有する素材製の透明な内筒部材１０と、その外側に所定の隙間を隔てて同心状に配置した光透過性を有する素材製の透明な外筒部材１１の各上端部同士と各下端部同士の間に、それぞれリング状の天井部材１２と底部材１３を水密に取り付けて、上記内筒部材１０と外筒部材１１との間に内部空間１４を有する中空二重筒構造としてある。
【００２７】
更に、上記天井部材１２は、周方向の複数個所に、上下に貫通する開口部１５が設けてある。該周方向に複数個の開口部１５は、上記照明手段７を構成するために後述するように該仕切筒３の内部空間１４に周方向所定間隔で配列させて収納すべき複数の光源としての蛍光灯１８を配置するときの周方向配置に対応するように設定してある。
【００２８】
上記仕切筒３の天井部材１２の上記各開口部１５の周縁部には、上下方向に所定寸法延びる支持部材としての個別の筒部材１６の下端部が水密に取り付けてある。
【００２９】
更に、上記各筒部材１６は、上記培養槽１の蓋９を貫通させて上端側を上方へ突出させるようにする。そのために、上記蓋９には、各筒部材１６にそれぞれ対応する配置で上下方向に貫通する開口部１７が設けてあり、該各開口部１７の下面側周縁部に、該開口部１７に挿通させた上記各筒部材１６が気密に取り付けてある。
【００３０】
これにより、上記蓋９には、上記仕切筒３が、上記各筒部材１６を介して支持されるようにしてある。更に、該蓋９の各開口部１７に取り付けてある各筒部材１６は、その内側を通して、上記仕切筒３の内部空間１４を外部に連通させることができるようにしてある。
【００３１】
したがって、上記仕切筒３を支持させた状態の蓋９は、上記槽本体８の上端側開口に取り付けて培養槽１を形成することにより、上記仕切筒３を、上記培養槽１の中央部分に、槽本体８と同心状配置で、且つ該仕切筒３の下端と、上記培養槽１の内底面となる槽本体８の内底面との間に所定の隙間を隔てた状態に配置して固定できるようにしてある。なお、この際、上記培養槽１の中央部分に配置された上記仕切筒３の上端は、該培養槽１に所定量の培養液２を貯留するときの液面レベルよりも所定寸法下方に配置できるように、上記仕切筒３の上下寸法、及び、各筒部材１６の上下寸法が設定してあるものとする。
【００３２】
これにより、上記培養槽１の内部に上記所定の液面レベルまで貯留された培養液２は、液面下に所定寸法没する該仕切筒３の上側に周方向に取り付けられている各筒部材１６の間の隙間を通して、該仕切筒３の内外方向に自在に流通できるようにしてある。
【００３３】
又、上記のように培養液２の液面下に没するように配置された仕切筒３は、内部空間１４を備えた中空二重筒構造としてあるため、該仕切筒３に浮力が作用するようになる。そのため、この浮力は、上記各筒部材１６を介して上記蓋９へ伝えて受けさせることができるようにしてある。
【００３４】
上記培養槽１の槽本体８の内底部の中央部分には、上記仕切筒３の下端開口部の平面形状以内となる領域に対応させて散気管４が設置してある。該散気管４のガス入口４ａは、上記槽本体８の底板を内外方向に貫通させて外方へ突出させてあり、このガス入口４ａに、上記ガス供給ライン５が接続してある。これにより、散気管４には、上記培養槽１内に貯留された培養液２によって該培養槽１の底部に作用している水圧よりも高い圧力まで加圧した空気６が、上記ガス供給ライン５を経て上記散気管４のガス入口４ａより供給されることになる。上記散気管４より培養槽１内の培養液２に対して吹き込まれた空気６は、気泡として上記仕切筒３の内側を上昇させられるようにしてある。
【００３５】
上記散気管４より培養液２に吹き込む空気６の量は、調整することができ、該散気管４より上記仕切筒３の内側を上昇させる気泡の量を調整することにより、上記仕切筒３の内側に存在する培養液２に対して作用させるエアリフト効果の強度を変化させることができるようにしてある。これにより、上記培養槽１では、貯留された培養液２全体を、上記仕切筒３の内側から順に該仕切筒３の上側、外側、下側に通して再び該仕切筒３の内側に戻す循環流とさせるときの速さ（強度）を制御することができ、上記培養槽１内での培養液２の局所的な滞留や、培養対象である微細藻類の滞積を防止して、該培養槽１内の培養液２の懸濁状態を均一に保持することができるようにしてある。
【００３６】
更に、上記培養液２に空気６を吹き込むときは、吹き込まれる空気６の気泡より、該培養液２に対して、微細藻類の光合成の際に消費される二酸化炭素を供給できるようにしてある。
【００３７】
上記照明手段７は、図１に示すように、上記蓋９の開口部１７に取り付けてある筒部材１６に挿入可能な太さで上下方向に延びる蛍光灯ホルダ１９を備えている。該蛍光灯ホルダ１９は、その下端側に、蛍光灯１８の一端を取り付けて、蛍光灯１８が上下に延びる姿勢で保持できるようにしてある。該蛍光灯ホルダ１９は該蛍光灯１８に電力供給して点灯させることができるようにしてある。
【００３８】
上記蛍光灯１８を保持させた蛍光灯ホルダ１９は、上記培養槽１の蓋９の各開口部１７に取り付けてある各筒部材１６に、該蓋９の上方より個別に差し込んで該各筒部材１６の内側に装着するようにしてある。上記各蛍光灯ホルダ１９に保持してある各蛍光灯１８は、上記蓋９の各開口部１７と、各筒部材１６の内側、及び、上記仕切筒３における天井部材１２の各開口部１５を通して、該仕切筒３の内部空間１４へ挿入して配置できるようにしてある。これにより、上記仕切筒３の内部空間１４には、周方向に所定の間隔で、複数の蛍光灯１８が光源として配置されることになる。
【００３９】
したがって、上記仕切筒３の内部空間１４に周方向に複数配置された各蛍光灯１８は、点灯させることにより、光が発せられる。該各蛍光灯１８より発せられる光は、仕切筒３の透明な内筒部材１０を透過させて、該内筒部材１０の内側となる仕切筒３の内側（軸心側）に存在する培養液２に対して照射できるようにしてある。同時に、上記各蛍光灯１８より発せられる光は、透明な外筒部材１１を透過させて、該外筒部材１１の外周側となる仕切筒３の外周側に存在する培養液２に対しても照射できるようにしてある。
【００４０】
又、本発明の光照射型培養装置は、微細藻類の培養中において、上記仕切筒３の内部空間１４に複数配置された上記各蛍光灯１８のうち、いずれかの蛍光灯１８が寿命に達して点滅が生じたり、点灯しなくなった場合は、該寿命に達した蛍光灯１８の蛍光灯ホルダ１９を、上記筒部材１６より培養槽１の蓋９の上方へ抜き出すようにして取り外すことができるようにしてある。したがって、本発明の光照射型培養装置は、培養槽１内での培養を一時中断したり、培養槽１の蓋９を取り外す作業を必要とすることなく、培養を継続しながら上記寿命に達した蛍光灯１８の交換作業を実施することができるようにしてある。
【００４１】
更に、本実施の形態における照明手段７は、上記培養槽１内で仕切筒３の内側と外側に形成される培養液２の上昇流ａと下降流ｂに対して、その流れ方向である上下方向に、照明光を集光して照射する明部と、暗部を交互に形成するために、明部暗部交互形成手段を備える。
【００４２】
上記明部暗部交互形成手段は、上記仕切筒３の透明な内筒部材１０と透明な外筒部材１１に設けるようにしてある。すなわち、上記内筒部材１０は、内周面に、水平方向となる周方向に連続して軸心側へ突出する凸部１０ａと、周方向に連続して軸心より離反する側へ凹む凹部１０ｂとを、上下方向に後述する所定の間隔で交互に設けて、該内筒部材１０の内周面の断面が上下方向に波型形状となるようにした構成としてある。更に、上記外筒部材１１は、外周面に、水平方向となる周方向に連続して軸心より離反する側へ突出する凸部１１ａと、周方向に連続して軸心に近接する側へ凹む凹部１１ｂとを、上下方向に後述する所定の間隔で交互に設けて、該外筒部材１１の外周面の断面が上下方向に波型形状となるようにした構成としてある。
【００４３】
なお、上記構成としてある明部暗部交互形成手段は、上記内筒部材１０の凸部１０ａと凹部１０ｂが設けてある内周面、及び、上記外筒部材１１の凸部１１ａと凹部１１ｂが設けてある外周面が、共に培養液２に接する面になる。この点に鑑みて、上記内筒部材１０を構成する光透過性を有する透明な素材と、上記外筒部材１１を構成する光透過性を有する透明な素材は、共に上記培養液２との間で屈折率に差がある素材としてある。
【００４４】
これにより、上記内筒部材１０は、図３に示すように、内周面に上記各凸部１０ａが設けてある部分の周壁が、周方向に連続する平凸レンズになる。このため、上記仕切筒３の内部空間１４に設置してある各蛍光灯１８より発せられた光は、上記各凸部１０ａが設けてある部分の内筒部材１０の周壁を透過すると、該内筒部材１０の素材と上記培養液２との屈折率の差に基づく屈折により、該各凸部１０ａの頂点を含む水平面に存在する焦点ｆ１へ向けて上下両側より集光されるようになる。
【００４５】
一方、上記内筒部材１０の内周面に上記各凹部１０ｂが設けてある部分の周壁は、周方向に連続する平凹レンズになる。このため、上記仕切筒３の内部空間１４に設置してある各蛍光灯１８より発せられた光は、上記各凹部１０ｂが設けてある部分の周壁を透過すると、上下方向への拡散が行われるようになる。
【００４６】
よって、上記仕切筒３の内側の領域には、仕切筒３の内筒部材１０の内周面に上記各凸部１０ａが設けてある位置に対応する上下方向所定間隔個所毎に、上記各蛍光灯１８より発せられる光が集光された状態で照射される明部が形成され、且つ上記内筒部材１０の内周面に上記各凹部１０ｂが設けてある位置に対応する上下方向所定間隔個所毎に、上記各明部に比して光量が低下した暗部が形成されるようになる。したがって、該仕切筒３の内側の領域には、上下方向に上記明部と暗部が交互に形成されるようになる。
【００４７】
なお、図３に示すように、上記内筒部材１０の内周面に上記各凸部１０ａが設けてある部分の周壁が平凸レンズとして機能するときの焦点ｆ１は、図３に一点鎖線で示す如き該内筒部材１０の軸心位置Ｏに配置されるように設定することが望ましい。このようにすれば、上記内筒部材１０の内周面に上記各凸部１０ａが設けてある部分の周壁の周方向の一個所で集光された光は、上記焦点ｆ１を通過した後に拡散するときには、同じ凸部１０ａが設けてある部分の周壁の周方向の１８０度反対側の個所で集光されて上記焦点ｆ１へ向かう光の経路とほぼ同じ経路を反対向きに通るようになる。このため、仕切筒３の内側の領域は、上記内筒部材１０の各凸部１０ａが設けてある上下方向位置（高さ位置）毎に形成する明部に光をより効率よく集めることができて、該明部と暗部との光量の差をより大きくすることができる。
【００４８】
又、上記外筒部材１１には、上記内筒部材１０と同様に、図３に示すように、該外筒部材１１の外周面に上記各凸部１１ａが設けてある部分の周壁が、周方向に連続する平凸レンズになる。このため、上記仕切筒３の内部空間１４に設置してある各蛍光灯１８より発せられた光は、上記各凸部１１ａが設けてある部分の周壁を透過すると、該外筒部材１１の素材と上記培養液２との屈折率の差に基づく屈折により、該各凸部１１ａの頂点を含む水平面に存在する焦点ｆ２へ向けて上下両側より集光されるようになる。
【００４９】
一方、上記外筒部材１１の外周面に上記各凹部１１ｂが設けてある部分の周壁は、周方向に連続する平凹レンズになる。このため、上記仕切筒３の内部空間１４に設置してある各蛍光灯１８より発せられた光は、上記各凹部１１ｂが設けてある部分の周壁を透過すると、上下方向への拡散が行われるようになる。
【００５０】
よって、上記仕切筒３の外周側の領域には、仕切筒３の外筒部材１１の外周面に上記各凸部１１ａが設けてある位置に対応する上下方向所定間隔個所毎に、上記各蛍光灯１８より発せられる光が集光された状態で照射される明部が形成され、且つ上記外筒部材１１の外周面に上記各凹部１１ｂが設けてある位置に対応する上下方向所定間隔個所毎に、上記明部に比して光量が低下した暗部が形成されるようになる。したがって、該仕切筒３の外周側の領域には、上下方向に上記明部と暗部が交互に形成されるようになる。
【００５１】
なお、図３に示すように、上記外筒部材１１の外周面に上記各凸部１１ａが設けてある部分の周壁が平凸レンズとして機能するときの焦点ｆ２は、該外筒部材１１を取り囲むように配置されている培養槽１の槽本体８の内周面（内側面）の位置に配置されるように設定することが望ましい。このようにすれば、上記外筒部材１１の外周面に上記各凸部１１ａが設けてある部分の周壁で集光された光は、上記焦点ｆ２を通過すると同時に、前述したように鏡面加工してある上記槽本体８の内周面で反射されるようになるため、該焦点ｆ２を通過した後に拡散するときには、外筒部材１１の外周面に上記各凸部１１ａが設けてある部分の周壁で集光されてそれぞれ対応する焦点ｆ２へ向かう光の経路とほぼ同じ経路を反対向きに通るようになる。このため、仕切筒３の外周側の領域は、上記外筒部材１１の各凸部１１ａが設けてある上下方向位置（高さ位置）毎に形成する明部に光をより効率よく集めることができて、該明部と暗部との光量の差をより大きくすることができる。
【００５２】
上記仕切筒３の内筒部材１０の内周面に設ける凸部１０ａと凹部１０ｂの上下方向の配列間隔、及び、外筒部材１１の外周面に設ける凸部１１ａと凹部１１ｂの上下方向の配列間隔は以下のように設定すればよい。
【００５３】
すなわち、前述したように培養槽１内に貯留されている培養液２は、散気管４より吹き込む空気６の気泡によるエアリフト効果によって該培養槽１内に貯留した培養液２全体に循環流が形成させられる。このときに、培養槽１内での培養液２の局所的な滞留や、培養対象である微細藻類の滞積を防止するという観点、及び、散気管４より培養槽１内の培養液２に対して吹き込む気泡の量は培養液２に過剰なバブリングが生じないように設定するという観点から考えると、上記培養槽１内の培養液２に形成させる上記循環流の流速は、或る程度の範囲に定まる。よって、この循環流に伴って仕切筒３の内側の領域に生じる培養液２の上昇流ａの流速もある程度定まるようになる。
【００５４】
そこで、上記仕切筒３の内筒部材１０の内周面に設ける各凸部１０ａ及び各凹部１０ｂの上下方向の配列間隔は、上記仕切筒３の内側の領域に生じる培養液２の上昇流ａに伴われて該上昇流ａの流速で移動する微細藻類が、上記内筒部材１０の内周面に設けた各凸部１０ａと各凹部１０ｂによって該領域に形成される明部と暗部を交互に通るときの時間間隔が、予め実験等により得られる上記微細藻類の光合成の促進に最適なフラッシングライト効果（明反応、暗反応サイクル効果）を与える光の明滅サイクルに一致するように、適宜設定するようにすればよい。
【００５５】
又、上記培養槽１内の培養液２に形成させる上記循環流の流速は、上記のように或る程度の範囲に定まるようになることから、該循環流に伴って仕切筒３の外周側の領域に生じる培養液２の下降流ｂの流速もある程度定まるようになる。
【００５６】
そこで、上記仕切筒３の外筒部材１１の外周面に設ける各凸部１１ａ及び各凹部１１ｂの上下方向の配列間隔は、上記仕切筒３の外周側の領域に生じる培養液２の下降流ｂに伴われて該下降流ｂの流速で移動する微細藻類が、上記外筒部材１１の外周面に設けた各凸部１１ａと各凹部１１ｂによって該領域に形成される明部と暗部を交互に通るときの時間間隔が、上記微細藻類の光合成の促進に最適なフラッシングライト効果を与える光の明滅サイクルに一致するように、適宜設定するようにすればよい。
【００５７】
なお、図示してないが、上記培養槽１は、培養対象である光合成生物としての微細藻類の種培養と培養液２を供給するための共通あるいは個別の供給ライン、微細藻類が懸濁された培養液を取り出すための培養液排出ライン、排気ライン、培養途中で微細藻類が懸濁された培養液２をサンプルとして取り出すためのサンプル採取手段、培養液２を目視により観察できるようにするための観察窓、培養液２の濁度を測定する手段や、培養液２の温度を調整するための温度調整手段、更には、上記微細藻類の培養プロセスで必要とされる薬品等を培養液２へ投入するための投入手段等、上記培養槽１内における微細藻類の培養の過程で必要とされる作業を実施するための機器が装備してあるものとする。
【００５８】
以上の構成としてある本発明の光照射型培養装置は、これを使用する場合、培養槽１には、培養対象となる上記微細藻類の種培養と、培養液２を供給して、該培養槽１内に、該微細藻類を懸濁してなる培養液２を貯留させ、この培養液２中に仕切筒３を没水させるようにする。
【００５９】
その後、上記仕切筒３の内部空間１４に配置してある各蛍光灯１８は、光源として点灯させると共に、上記仕切筒３には、散気管４に加圧されて導かれた空気６が培養槽１内の培養液２中に気泡として吹き込まれるようにする。培養液２中に吹き込まれた空気６は、気泡として上記仕切筒３の内側を上昇するときにエアリフト効果を生じさせる。該エアリフト効果により、上記培養槽１内の培養液２は、上記仕切筒３の内側では上昇流ａとなり、該仕切筒３の上側では隣接する筒部材１６同士の間を通して該仕切筒３の内側から外側へ移動し、該仕切筒３の外周側では下降流ｂとなり、その後、該仕切筒３の下側を通って該仕切筒３の内側へ再び戻るという図１に矢印で示す如き流路を循環流として循環させられる。
【００６０】
この際、上記仕切筒３の内側の領域には、該仕切筒３の内筒部材１０の内周面に上下方向に交互に設けてある凸部１０ａと凹部１０ｂにより、上記各蛍光灯１８の光を集光して照射した明部と、暗部が、上下方向に交互に形成されているため、上記仕切筒３の内側の領域で上昇流ａとなる培養液２に含まれている上記微細藻類は、該領域の明部と暗部とを交互に通過することでフラッシングライト効果（明反応、暗反応サイクル効果）を受けるようになる。
【００６１】
又、上記仕切筒３の外周側の領域には、該仕切筒３の外筒部材１１の外周面に上下方向に交互に設けてある凸部１１ａと凹部１１ｂにより、上記各蛍光灯１８の光を集光して照射した明部と、暗部が、上下方向に交互に形成されているため、上記仕切筒３の外周側の領域で下降流ｂとなる培養液２に含まれている上記微細藻類は、該領域の明部と暗部とを交互に通過することでフラッシングライト効果（明反応、暗反応サイクル効果）を受けるようになる。
【００６２】
上記仕切筒３は、内側の領域、及び、外周側の領域に上下方向に交互に配置された明部と暗部は予め形成してあるため、該各領域で上昇流ａや下降流ｂとなる培養液２の濁度にかかわらず、該上昇流ａや下降流ｂとなっている培養液２中に含まれている微細藻類は、上記フラッシングライト効果を受けて増殖が促進されるようになる。
【００６３】
よって、培養液２に懸濁されている光合成生物としての微細藻類は、その量が少なくて、該培養液２の濁度が低い培養初期であっても、上記フラッシングライト効果により光合成が促進される。このため、上記微細藻類の増殖を促すことができる。
【００６４】
又、上記仕切筒３の内側及び外周側に形成してある各明部は、光源である蛍光灯１８の光を集光して照射することで形成してある。このため、上記各明部では、上記培養液２に懸濁されている上記微細藻類の量が増加して該培養液２の濁度が高まっていても、上記集光された光を照射することで、該濁度の高い培養液２の奥深くまで明部を形成させることができる。よって、光エネルギーの利用効率を高めることができる。
【００６５】
このように、本発明の光照射型培養装置によれば、微細藻類の培養液２が、培養初期の濁度が低い状態、及び、該培養液の濁度が高まった状態のいずれにおいても、該培養液中の微細藻類に対してフラッシングライト効果による増殖の促進を図ることができるため、該微細藻類の増殖効率を高めることができる。
【００６６】
次に、図４は本発明の実施の他の形態として、図１乃至図３の実施の形態と同様の構成における照明手段７の明部暗部交互形成手段の別の例を示すものである。
【００６７】
すなわち、図４に示す照明手段７は、図１乃至図３に示したものと同様に、中空二重筒構造とした仕切筒３の内部空間１４に、周方向所定間隔で複数の蛍光灯１８を収納してなる構成において、明部暗部交互形成手段として、上記仕切筒３の内筒部材１０の内周面と、外筒部材１１の外周面に、それぞれ凸部１０ａ，１１ａと凹部１０ｂ，１１ｂを上下方向に所定間隔で交互に配列して設けた構成としてあることに代えて、上記内筒部材１０は、上記仕切筒３の内部空間１４に臨む外周面に、周方向に連続して軸心より離反する側へ突出する凸部１０ｃと、周方向に連続して軸心に近接する側へ凹む凹部１０ｄとを、上下方向に所定の間隔で設けて、該内筒部材１０の外周面の断面が上下方向に波型形状となるようにしてある。
【００６８】
更に、上記外筒部材１１は、上記仕切筒３の内部空間１４に臨む内周面に、周方向に連続して軸心側へ突出する凸部１１ｃと、周方向に連続して軸心より離反する側へ凹む凹部１１ｄとを、上下方向に所定の間隔で設けて、該外筒部材１１の内周面の断面が上下方向に波型形状となるようにした構成としてある。
【００６９】
なお、上記内筒部材１０の内周面と、外筒部材１１の外周面は、それぞれ凹凸のない単純な円筒面としてある。
【００７０】
その他の構成は図１乃至図３に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００７１】
以上の構成としてある本実施の形態の照明手段７における明部暗部交互形成手段によれば、上記仕切筒の内筒部材１０の上下方向における外周面に各凸部１０ｃが設けてある部分の周壁は、周方向に延びる平凸レンズとして機能して、蛍光灯１８の光を該各凸部１０ｃの頂点を含む平面内に存在する焦点ｆ１に向けて集光させることができる。
【００７２】
一方、上記仕切筒の内筒部材１０の上下方向における外周面に各凹部１０ｄが設けてある部分の周壁は、周方向に延びる平凹レンズとして機能して、蛍光灯１８の光を上下方向に拡散させることができる。
【００７３】
又、上記仕切筒の外筒部材１１においても、内周面に各凸部１１ｃが設けてある部分の周壁は、周方向に延びる平凸レンズとして機能して、蛍光灯１８の光を該各凸部１１ｃの頂点を含む平面内に存在する焦点ｆ２に向けて集光させることができる。
【００７４】
一方、上記仕切筒の外筒部材１１の上下方向における内周面に各凹部１１ｄが設けてある部分の周壁は、周方向に延びる平凹レンズとして機能して、蛍光灯１８の光を上下方向に拡散させることができる。
【００７５】
したがって、上記蛍光灯１８の光を上記内筒部材１０を透過させることにより、上記仕切筒３の内側の領域には、上記内筒部材１０における凸部１０ｃと凹部１０ｄの上下方向の配置に対応して、上記蛍光灯１８の光が集光されて照射される明部と、暗部とが上下方向に交互に形成されるようになる。
【００７６】
又、上記蛍光灯１８の光を上記外筒部材１１を透過させることにより、上記仕切筒３の外周側の領域には、上記外筒部材１１における凸部１１ｃと凹部１１ｄの上下方向の配置に対応して、上記蛍光灯１８の光が集光されて照射される明部と、暗部とが上下方向に交互に形成されるようになる。
【００７７】
したがって、上記図１乃至図３の実施の形態と同様に、上記培養槽１内の培養液２は、上記仕切筒３の内側では上昇流ａとなり、該仕切筒３の上側では隣接する筒部材１６同士の間を通して該仕切筒３の内側から外側へ移動し、該仕切筒３の外周側では下降流ｂとなり、その後、該仕切筒３の下側を通って該仕切筒３の内側へ再び戻るという流路を循環流として循環させられる。この間に、上記仕切筒３の内側の領域、及び、外周側の領域では、それぞれ上昇流ａ、及び、下降流ｂとなる培養液２に含まれている微細藻類に対して、上記各領域の明部と暗部とを交互に通過することによるフラッシングライト効果（明反応、暗反応サイクル効果）を与えることができる。
【００７８】
よって、本実施の形態によっても、上記図１乃至図３に示す実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７９】
更に、上記仕切筒３は、内筒部材１０における培養液２と接する内周面、及び、外筒部材１１における培養液２に接する外周面に、凹凸がない。このため、上記仕切筒３では、内筒部材１０の内周面に接する培養液２の流れ、及び、外筒部材１１の外周面に接する側での培養液２の流れが乱されなくなるため、上記培養槽１内における培養液２の循環をより円滑に行わせることができて、該循環流を形成させるために散気管４（図１参照）より培養液２に気泡として吹き込むことが必要とされる空気６の使用量を低減させることができる。
【００８０】
次いで、図５は本発明の実施の更に他の形態として、図１乃至図３の実施の形態と同様の構成における照明手段７の明部暗部交互形成手段の別の例を示すものである。
【００８１】
すなわち、本実施の形態における照明手段７は、図１乃至図３に示したものと同様に、中空二重筒構造とした仕切筒３の内部空間１４に、周方向所定間隔で複数の蛍光灯１８を収納してなる構成において、明部暗部交互形成手段として、上記仕切筒３の内筒部材１０の内周面と、外筒部材１１の外周面に、それぞれ凸部１０ａ，１１ａと凹部１０ｂ，１１ｂを上下方向に所定間隔で交互に配列して設けた構成としてあることに代えて、上記仕切筒３の内筒部材１０と外筒部材１１は、凹凸のない単純な円筒形状とする。更に、後述する所定幅の帯状とし且つ少なくとも一方の面を鏡面のような反射面２１としてなる反射部材２０ａ及び２０ｂが、上記内筒部材１０及び外筒部材１１の上下方向所定間隔の複数個所に、上記反射面２１を仕切筒３の内部空間１４の内側に臨ませた姿勢で水平方向となる周方向の全周に亘り取り付けてある。この際、上記内筒部材１０に上下方向に配列して取り付けられた各反射部材２０ａと、上記外筒部材１１に上下方向に配列して取り付けられた各反射部材２０ｂは、上下方向に互い違いの配置となるようにする。
【００８２】
なお、上記各反射部材２０ａ，２０ｂは、培養槽１内での培養液２の循環流の流れに影響が生じないようにするという観点、及び、上記各反射部材２０ａ，２０ｂの反射面２１の汚れを防止するという観点から考えると、図５に示すように、内筒部材１０では、仕切筒３の内部空間１４に臨む外周面に取り付け、又、外筒部材１１では上記仕切筒３の内部空間１４に臨む内周面に取り付けるようにすることが望ましい。
【００８３】
なお、上記反射部材２０ａと２０ｂは、一方、又は、双方について、上記反射部材２０ａを上記内筒部材１０の内周面に取り付ける構成や、上記反射部材２０ｂを上記外筒部材１１の外周面に取り付ける構成を採用することが可能であることは勿論である。
【００８４】
これにより、上記内筒部材１０には、上下方向に配列して取り付けられた各反射部材２０ａの上下方向に隣接するもの同士の間に、それぞれ光を通過させることが可能なスリット２２ａを形成する。上記内筒部材１０の各スリット２２ａは、上記仕切筒３の内部空間１４に設けてある各蛍光灯１８より発せられた後に該各スリット２２ａへ直接向かう直接光と、上記各蛍光灯１８より発せられた光が上記外筒部材１１に取り付けてある各反射部材２０ｂの反射面２１で反射された後に上記内筒部材１０のスリット２２ａへ向かう反射光が集光されて、該スリット２２ａを透過して上記仕切筒３の内側の領域へ照射させられるようにしてある。
【００８５】
したがって、該仕切筒３の内側の領域には、上記内筒部材１０の各スリット２２ａが設けてある高さ位置毎に、上記蛍光灯１８の光が集光されて照射される明部が形成され、該各明部同士の間に、上記内筒部材１０に取り付けてある反射部材２０ａにより上記蛍光灯１８の光が遮られる暗部が形成されるようになる。
【００８６】
又、上記外筒部材１１には、上下方向に配列して取り付けられた各反射部材２０ｂの上下方向に隣接するもの同士の間に、それぞれ光を通過させることが可能なスリット２２ｂを形成する。上記外筒部材１１の各スリット２２ｂは、上記仕切筒３の内部空間１４に設けてある各蛍光灯１８より発せられた後に該各スリット２２ｂへ直接向かう直接光と、上記各蛍光灯１８より発せられた光が上記内筒部材１０に取り付けてある各反射部材２０ａの反射面２１で反射された後に上記外筒部材１１のスリット２２ｂへ向かう反射光が集光されて、該スリット２２ｂを透過して上記仕切筒３の外周側の領域へ照射させられるようにしてある。
【００８７】
したがって、該仕切筒３の外周側の領域には、上下方向における上記外筒部材１１の各スリット２２ｂが設けてある高さ位置毎に、上記蛍光灯１８の光が集光されて照射される明部が形成され、該各明部同士の間に、上記外筒部材１１に取り付けてある反射部材２０ｂにより上記蛍光灯１８の光が遮られる暗部が形成されるようになる。
【００８８】
ところで、上記内筒部材１０の各スリット２２ａの上下方向の配列間隔と、上記外筒部材１０の各スリット２２ｂの上下方向の配列間隔は、上記内筒部材１０と外筒部材１１に取り付ける各反射部材２０ａ，２０ｂの幅寸法に応じて定まる。
【００８９】
そこで、上記各反射部材２０ａ，２０ｂの幅寸法は、上記内筒部材１０のスリット２２ａ及び上記外筒部材１１のスリット２２ｂの上下方向の配列間隔を、図１乃至図３の実施の形態にて仕切筒３の内筒部材１０と外筒部材１１にそれぞれ設けた各凸部１０ａ，１１ａの上下方向の配列間隔と同様の配列間隔とさせることができるように設定すればよい。
【００９０】
なお、本実施の形態では、上記内筒部材１０に取り付ける反射部材２０ａと、上記外筒部材１１に取り付ける反射部材２０ｂとを、上下方向に互い違いの配置にすることから、上記培養槽１については、仕切筒３の内側の領域での培養液２の流路断面積と、該仕切筒３の外周側の領域での培養液２の流路断面積がほぼ同様となるように設計して、上記仕切筒３の内側の領域に生じる培養液２の上昇流ａの流速と、該仕切筒３の外周側の領域に生じる培養液２の下降流ｂの流速がほぼ同様となるようにしてある。
【００９１】
又、図示する便宜上、図５では、上記蛍光灯１８より発せられた光が各反射部材２０ａ，２０ｂの反射面２１で反射されるときの経路を屈曲させて記載してある。
【００９２】
その他の構成は図１乃至図３に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００９３】
以上の構成としてある本実施の形態の照明手段７における明部暗部交互形成手段によっても、上記仕切筒３の内側の領域には、上記蛍光灯１８の光が集光されて照射される明部と、暗部とを上下方向に交互に形成することができ、又、上記仕切筒３の外周側の領域には、上記蛍光灯１８の光が集光されて照射される明部と、暗部とを上下方向に交互に形成することができる。
【００９４】
したがって、上記図１乃至図３の実施の形態と同様に、上記培養槽１内の培養液２は、循環させると、上記仕切筒３の内側の領域、及び、外周側の領域では、それぞれ上昇流ａ、及び、下降流ｂとなる培養液２に含まれている微細藻類に対して、上記各領域の明部と暗部とを交互に通過することによるフラッシングライト効果（明反応、暗反応サイクル効果）を与えることができる。
【００９５】
よって、本実施の形態によっても、図１乃至図３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９６】
図６は本発明の更に他の形態として、培養槽の外部に光源を設ける場合の例を示すものである。
【００９７】
すなわち、本実施の形態の光照射型培養装置は、培養槽１ａの槽本体２３として、光透過性を有する素材により製作された槽本体２３を用いる。
【００９８】
上記培養槽１ａの中央部には、光透過性を有する素材製で且つ上下方向に延びる単純な円筒形状としてある仕切筒２４を配置する。該仕切筒２４は、上端部における周方向の複数個所に取り付けた支柱部材２５の上端部を上記培養槽１ａの蓋９の下面側に取り付けて支持するようにしてある。
【００９９】
又、本実施の形態の光照射型培養装置は、照明手段７ａの光源として、上記培養槽１ａの槽本体２３の外周位置に、周方向に所定間隔で複数の蛍光灯１８を、上下方向に延びる姿勢で配置する。なお、上記各蛍光灯１８は、該各蛍光灯１８への電力供給を行うための図示しないホルダに保持させてあるものとする。
【０１００】
更に、本実施の形態の光照射型培養装置は、上記照明手段７ａに備える明部暗部交互形成手段として、上記光透過性を有する槽本体２３の側壁部の外周面に、水平方向となる周方向に連続して軸心より離反する側へ突出する凸部２３ａと、周方向に連続して軸心に近接する側へ凹む凹部２３ｂとを、上下方向に交互に設けて、該槽本体２３の外周面の断面が上下方向に波型形状となるようにしてある。
【０１０１】
これにより、上記槽本体２３の上下方向における外周面に上記各凸部２３ａが設けてある部分の周壁は、周方向に連続する平凸レンズになる。このため、上記蛍光灯１８より発せられた光は、該各凸部２３ａが設けてある部分の周壁を透過すると、該各凸部２３ａの頂点を含む水平面に存在する焦点へ向けて上下両側より集光されるようになる。
【０１０２】
一方、上記槽本体２３の上下方向における外周面に上記各凹部２３ｂが設けてある部分の周壁は、周方向に連続する平凹レンズになる。このため、上記蛍光灯１８より発せられた光が、該各凹部１０ｂが設けてある部分の周壁を透過するときには、上下方向への拡散が行われるようになる。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、上記槽本体２３の外周面の上記各凸部２３ａが設けてある部分の周壁を透過するときに集光される蛍光灯１８の光は、上記光透過性を有する仕切筒２４の周壁を更に透過した後、該各凸部２３ａの頂点を含む水平面における該仕切筒２４の軸心位置に焦点を結ぶように設定してある。
【０１０４】
これにより、本実施の形態の光照射型培養装置は、上記照明手段７ａの各蛍光灯１８を点灯すると、上記培養槽１ａ内における仕切筒２４の内側の領域と外周側の領域に対して、槽本体２３の外周面に各凸部２３ａが設けてある高さ位置毎に、上記蛍光灯１８の光が集光された明部を形成でき、又、槽本体２３の外周面に各凹部２３ｂが設けてある高さ位置毎に暗部を形成することができるようになる。よって、上記培養槽１ａ内における仕切筒２４の内側の領域と外周側の領域には、上下方向に明部と暗部が交互に形成されるようになる。
【０１０５】
なお、本実施の形態では、上記槽本体２３の外周面に設ける凸部２３ａの上下方向の配列間隔は、図１乃至図３の実施の形態にて仕切筒３の内筒部材１０と外筒部材１１にそれぞれ設けた各凸部１０ａ，１１ａの上下方向の配列間隔と同様の配列間隔とさせることができるように設定すればよい。
【０１０６】
なお、本実施の形態の場合には、図５の実施の形態の場合と同様に、上記仕切筒２４の内側の領域に生じる培養液２の上昇流ａの流速と、該仕切筒２４の外周側の領域に生じる培養液２の下降流ｂの流速がほぼ同様となるようにしてあるものとする。
【０１０７】
その他の構成は図１乃至図３に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【０１０８】
以上の構成としてある本実施の形態の光照射型培養装置によれば、上記培養槽１ａ内で循環させる培養液２が、仕切筒２４の内側の領域と外周側の領域をそれぞれ上昇流ａと下降流ｂとして流れるときに、上記明部と暗部を交互に通過する該培養液２中の微細藻類に対し、フラッシングライト効果（明反応、暗反応サイクル効果）を与えることができる。
【０１０９】
よって、本実施の形態によっても、図１乃至図３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、培養槽１，１ａの径寸法と高さ、及び、該培養槽１，１ａ内に設ける仕切筒３，２４の径寸法と高さは、いずれも図示するための便宜的な寸法や形状であって実際の寸法や形状を反映したものではない。
【０１１１】
図１乃至図３の実施の形態、及び、図４の実施の形態における仕切筒３の内筒部材１０と外筒部材１１に設ける凸部１０ａ，１１ａと凹部１０ｂ，１１ｂ、並びに、図６の実施の形態における培養槽１ａの槽本体２３に設ける凸部２３ａと凹部２３ｂの曲率と、上下方向の配列間隔と、配列数は、いずれも図示するための便宜的なものであって実際の装置の構成を反映したものではない。
【０１１２】
又、図１乃至図３の実施の形態、及び、図４の実施の形態の応用例として、上記仕切筒３の内筒部材１０と外筒部材１１の双方の内周面に凸部１０ａ，１１ｃと凹部１０ｂ，１１ｄを上下方向に交互に設けるようにしたり、内筒部材１０と外筒部材１１の双方の外周面に凸部１０ｃ，１１ａと凹部１０ｄ，１１ｂを上下方向に交互に設けるようにした構成を採用してもよい。
【０１１３】
更には、上記仕切筒３の内筒部材１０及び外筒部材１１は、内周面と外周面の両面に、上下方向に交互に配列される凸部と凹部を同位相で設けて、該内筒部材１０と外筒部材１１の周壁に、両凸レンズとして機能する部分と、両凹レンズとして機能する部分を、上下方向に交互に形成させてなる構成としてもよい。
【０１１４】
図６の実施の形態では、培養槽１ａの槽本体２３の内周面、あるいは、内周面と外周面の双方に、凸部と凹部１０を上下方向に交互に設けた構成としてもよい。
【０１１５】
照明手段７，７ａにて周方向に配置する蛍光灯１８の本数は、培養槽１，１ａ内で培養対象とする光合成生物の培養に必要とされる光の強度、及び、培養槽１，１ａのサイズに応じて適宜変更してよい。
【０１１６】
本発明の光照射型培養装置は、培養槽１に貯留する培養液２に懸濁させた状態で培養することができる光合成生物であれば、微細藻類以外のいかなる光合成生物を培養する場合に適用してもよい。
【０１１７】
又、培養対象とする光合成生物に対応させて、培養液２に散気管４より気泡を吹き込むためガスとして、空気以外のガスを使用するようにしてもよい。
【０１１８】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 培養槽
２ 培養液
３ 仕切筒
４ 散気管
６ 空気（ガス）
７，７ａ 照明手段
１８ 蛍光灯（光源）
２２ａ，２２ｂ スリット
２４ 仕切筒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光合成生物を懸濁する培養液を貯留する培養槽と、該培養槽の内側に設けた光透過性を有する仕切筒と、上記仕切筒の下端側開口部の下方に設けてガスの気泡を上記培養槽内に貯留した培養液に吹き込むための散気管と、上記培養槽内の培養液を照明するための照明手段を備え、且つ該照明手段は、上記仕切筒の内側の領域及び外周側の領域に、光源からの照明光を集光して照射する明部と、暗部とを上下方向に交互に配列して形成するようにしたことを特徴とする光照射型培養装置。
【請求項２】
照明手段を、仕切筒の内側の領域及び外周側の領域に照明光を照射する光源と、該光源の培養液に臨む側に配置した明部暗部交互形成手段とを備えてなるものとした請求項１記載の光照射型培養装置。
【請求項３】
明部暗部交互形成手段を、凸レンズ又はスリットを上下方向に配列して備えてなるものとした請求項２記載の光照射型培養装置。
【請求項４】
明部暗部交互形成手段を、内筒部材と外筒部材との間に光源を収納する内部空間を備えた中空二重筒構造としてある仕切筒の上記内筒部材と外筒部材の壁面に、水平方向に延びる凸レンズ又はスリットを上下方向に複数配列して設けてなるものとした請求項３記載の光照射型培養装置。
【請求項１】
光合成生物を懸濁する培養液を貯留する培養槽と、該培養槽の内側に設けた光透過性を有する仕切筒と、上記仕切筒の下端側開口部の下方に設けてガスの気泡を上記培養槽内に貯留した培養液に吹き込むための散気管と、上記培養槽内の培養液を照明するための照明手段を備え、且つ該照明手段は、上記仕切筒の内側の領域及び外周側の領域に、光源からの照明光を集光して照射する明部と、暗部とを上下方向に交互に配列して形成するようにしたことを特徴とする光照射型培養装置。
【請求項２】
照明手段を、仕切筒の内側の領域及び外周側の領域に照明光を照射する光源と、該光源の培養液に臨む側に配置した明部暗部交互形成手段とを備えてなるものとした請求項１記載の光照射型培養装置。
【請求項３】
明部暗部交互形成手段を、凸レンズ又はスリットを上下方向に配列して備えてなるものとした請求項２記載の光照射型培養装置。
【請求項４】
明部暗部交互形成手段を、内筒部材と外筒部材との間に光源を収納する内部空間を備えた中空二重筒構造としてある仕切筒の上記内筒部材と外筒部材の壁面に、水平方向に延びる凸レンズ又はスリットを上下方向に複数配列して設けてなるものとした請求項３記載の光照射型培養装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−２１９８１（Ｐ２０１３−２１９８１Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０４７４（Ｐ２０１１−１６０４７４）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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