技术领域
[0001] 本发明涉及一种培养微藻(microalgae)的培养装置(culture device)。
相关背景技术
[0002] 例如,已知有日本发明专利公表公报特表2014‑516550号所公开的培养装置。该培养装置在由具有上表面开口的V型槽构成的培养槽内储存培养液。在该培养装置中,主要在从培养槽的上表面开口向培养液的深度方向照射光的同时在培养液中培养微藻。在该培养装置中,为了提高培养槽内的隔热性,在培养槽的侧壁粘接发泡隔热材料。据此,能够抑制培养槽内的培养液受到外部环境(例如,外部温度或者日照强度)的变化的影响。其结果,能够易于将培养液维持在适合微藻的培养的温度。据此,能够良好地培养微藻。
具体实施方式
[0009] 在以下附图中,有时对相同或者发挥同样的功能及效果的结构要素标注相同的附图标记而省略重复的说明。
[0010] 图1所示的本实施方式所涉及的培养装置10向含有水的培养液L2中的微藻进行光和供给气体的供给。作为供给气体,例如能够举出二氧化碳气体或者含二氧化碳的气体(例如,空气)。据此,在培养装置10中,微藻在进行光合作用的同时增殖。即,培养装置10培养微藻。此外,培养液L2除了水以外,还包含微藻的培养所需的营养素(例如,氮、磷、钾)。供给气体优选为含有从工厂等排出的二氧化碳气体。
[0011] 由培养装置10能培养的微藻并不特别地限定。在使用培养的微藻例如制造乙醇等生物燃料的情况下,优选为通过培养装置10培养被分类为绿藻纲(例如,衣藻、小球藻)、绿枝藻纲、隐藻纲、蓝藻纲(例如,螺旋藻)的微藻类。作为通过培养装置10培养的微藻的特别优选的例子,能够举出保藏在日本国立技术与评估研究所专利生物保藏中心(千叶县木更津市上总镰足2‑5‑8 120号室)的“HondaDREAMO株”(保藏日为2016年4月22日,保藏编号为FERM BP‑22306)。
[0012] 培养装置10被设置于能够向微藻照射微藻的生长所需的波长(例如,400~700nm)的光的环境。作为这种环境,例如能够举出能够向微藻照射太阳光的室外。然而,培养装置10例如也可以被设置在能够向微藻照射太阳光或者人工光的室内。
[0013] 下面,针对培养装置10的各结构要素的方向,如图1所示,以在进行微藻的培养的设置部位设置有培养装置10的情况下的铅垂方向(图1的箭头X1、X2方向)、第1水平方向(图1的箭头Y1、Y2方向)、和正交于第1水平方向的第2水平方向(图1的箭头Z1、Z2方向)为基准进行说明。此外,优选为第1水平方向是东西方向,第2水平方向是南北方向,但并不特别地限定。
[0014] 如图1~图4所示,培养装置10具有培养槽12、储液槽14、隔热部16、支承机构18(图2~图4)、温度传感器20(图3、图4)、驱动部22(图3、图4)和控制部24(图3、图4)。如图5所示,培养槽12能够收容微藻和培养液L2。培养槽12例如由线型低密度聚乙烯(LLDPE)等具有可挠性和透光性的材料形成。此外,在此所谓的透光性是指能够使微藻的生长所需的波长的光透过。在本实施方式中,培养槽12的整体由具有透光性的材料形成。然而,培养槽12至少侧面(除底面和上表面以外的面)由具有透光性的材料形成即可。
[0015] 另外,在本实施方式中,在培养槽12的除上端以外的外周缘部(侧部和底部)设置有接合缘部26。接合缘部26例如通过焊接使培养槽12的内壁面彼此接合而形成。在未设置接合缘部26的培养槽12的上端,设置有能够进入该培养槽12的内部的开口部。此外,在图5中,为了便于说明,用斜线来表示焊接的接合部位。
[0016] 培养槽12的开口部可以始终向培养槽12的外部敞开。培养槽12的开口部也可以构成为能够通过未图示的开闭部进行开闭。在以敞开开口部的状态进行微藻的培养的情况下,开口部成为使培养槽12的内部和外部相连通的连通口28。能够经由该连通口28从培养槽12的内部向外部排出废气。另外,还能够经由连通口28再次从培养槽12的外部向内部吸入废气。作为废气的一例,如后述那样,能够举出从气体供给口30供给到培养槽12内的供给气体中的未被微藻的光合作用消耗的剩余气体。作为废气的另一例,能够举出通过光合作用产生的氧气。
[0017] 另一方面,在使培养槽12的开口部可开闭的情况下,开口部例如也可以为,通常时被封闭。开口部也可以为仅在如从培养槽12的内部回收微藻的情况下那样进入培养槽12的内部时被敞开。这样,在以封闭开口部的状态进行微藻的培养的情况下,在培养槽12的上端部,与开口部单独地设置使培养槽12的内部和外部相连通的未图示的连通口。据此,即使在封闭开口部的状态下,也能使废气经由连通口出入培养槽12。
[0018] 并且,培养槽12的上端也可以不设置开口部。即,接合缘部26也可以设置于包括培养槽12的上端的外周缘部的整体。在该情况下,也在培养槽12的上端部设置使培养槽12的内部和外部相连通的未图示的连通口。据此,废气能够经由连通口出入培养槽12。像这样在培养槽12的外周缘部的整体设置接合缘部26的情况下,也可以在培养槽12例如设置培养液供给口、微藻回收口,但均未图示。能够经由培养液供给口向培养槽12供给培养液L2和微藻。能够经由微藻回收口来回收在培养槽12内培养的微藻。
[0019] 在培养槽12设置有分隔部32、接合部34、导向部36、循环部38和气体供给口30。在本实施方式中,在培养槽12设置有2个分隔部32、6个接合部34、3个导向部36、6个循环部38和3个气体供给口30。然而,设置于培养槽12的分隔部32、接合部34、导向部36、循环部38、气体供给口30各自的个数并不特别地限定。
[0020] 分隔部32、接合部34、导向部36、循环部38分别在培养槽12的内部沿铅垂方向(上下方向)延伸。此外,分隔部32、接合部34、导向部36、循环部38各自的延伸方向并不限定于平行地沿着铅垂方向,也可以倾斜地沿着铅垂方向。
[0021] 在本实施方式中,通过2个分隔部32,将培养槽12的内部划分为沿第1水平方向(箭头Y1、Y2)排列的3个区域40。通过这样将区域40沿第1水平方向排列,培养槽12在第1水平方向的长度比第2水平方向(箭头Z1、Z2方向)的长度长。
[0022] 分隔部32例如通过焊接使培养槽12的内壁面彼此接合而形成。由分隔部32划分出的培养槽12内的各区域40被接合部34进一步划分,接合部34例如通过焊接使培养槽12的内壁面彼此接合而形成。据此,在各区域40,具有1个导向部36和在该导向部36的水平方向的两侧排列配置的2个循环部38。此外,例如,为了抑制应力集中,优选为分隔部32和接合部34的延伸方向的两端部分别为圆弧状。
[0023] 如图6所示,在培养槽12收容有培养液L2的情况下,导向部36和循环部38分别在铅垂方向观察时的截面形状为大致圆筒状。在本实施方式中,在铅垂方向观察时的各循环部38的内径在铅垂方向观察时的导向部36的内径的2倍以上,但并不特别地限定于此。
[0024] 如图5所示,接合部34和分隔部32的铅垂方向(延伸方向)的长度比培养槽12的铅垂方向的长度短。另外,分隔部32的铅垂方向的长度在接合部34的铅垂方向的长度以上。在培养槽12内的比接合部34靠下部的位置,形成使导向部36和循环部38相连通的导向部入口42。另外,在培养槽12内的比接合部34靠上部的位置,形成有使导向部36和循环部38相连通的导向部出口44。
[0025] 气体供给口30被设置在培养槽12的底部。气体供给口30被配置在培养槽12内的各区域40所设置的导向部36的下方。如图1所示,气体供给口30经由设置有供给风扇46的气体供给配管48连接于气体供给机构50。因此,从气体供给机构50供给的供给气体通过供给风扇46的驱动,经由气体供给配管48和气体供给口30被供给到培养槽12的内部。
[0026] 如上所述,气体供给口30被设置在导向部36的下方。因此,如图5所示,被供给到培养槽12内的供给气体在导向部36内向上方流通。据此,在培养槽12内的各区域40产生培养液流F,培养液流F是指循环部38内的培养液L2从导向部入口42流入到导向部36内并且导向部36内的培养液L2从导向部出口44流出到循环部38内。
[0027] 如图7所示,储液槽14例如与培养槽12同样由线型低密度聚乙烯(LLDPE)等具有可挠性和透光性的材料形成。储液槽14也可以由丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、玻璃等具有透光性的材料形成。在本实施方式中,储液槽14的整体由具有透光性的材料形成。然而,储液槽14至少侧面(除底面和上表面以外的面)由具有透光性的材料形成即可。
[0028] 储液槽14在内部储存由未图示的储存液供给机构供给的储存液L1。储存液L1是水等具有透光性的液体。如图1~图4所示,储液槽14的内部尺寸被设定为比培养槽12的外部尺寸大。因此,能够在储液槽14的内部设置培养槽12。在储液槽14的内部,例如,培养槽12的上端的开口部(连通口28)被固定在比储液槽14内的储存液L1的液面靠上侧的位置。据此,避免储存液L1混入培养槽12内的培养液L2。另外,避免培养液L2混入储液槽14内的储存液L1。
[0029] 此外,在图1~图4、图7等中图示出上端开口的箱体状的储液槽14。然而,储液槽14能够采用能在其内部储存有储存液L1并且能收容培养槽12的各种形状。储液槽14例如可以为袋状。另外,培养装置10也可以不具有储液槽14。
[0030] 如图1~图4所示,隔热部16由具有透光性的材料形成。隔热部16覆盖培养槽12的侧壁。据此,隔热部16形成对培养槽12的内部进行隔热的空气层52。在本实施方式中,隔热部16例如由具有透光性和可挠性的树脂形成为片状。隔热部16如后述那样被支承于支承机构18(图2~图4)。隔热部16从储液槽14的侧壁的外部覆盖培养槽12的侧壁。隔热部16和储液槽14的侧壁隔开规定的间隔而配置。因此,在隔热部16与储液槽14的侧壁之间形成空气层52。
[0031] 如图2~图4所示,隔热部16具有第1隔热片56和一组第2隔热片58。如图3和图4所示,第1隔热片56具有第1部分60、第2部分62和第3部分64。第1部分60和第2部分62在第2水平方向(箭头Z1、Z2方向)上隔着设置于设置部位的培养槽12而相向。即,第1部分60覆盖培养槽12的箭头Z1侧的侧壁。第2部分62覆盖培养槽12的箭头Z2侧的侧壁。第3部分64覆盖培养槽12的上表面(连通口28)。第1部分60的上端和第2部分62的上端通过第3部分64相连续。因此,第1隔热片56是将第1水平方向(箭头Y1、Y2方向)作为宽度方向的带状。此外,也可以为,第1隔热片56中的比第1部分60向箭头Z1方向延伸的部分通过片固定部66例如被固定于地面。也可以为,第1隔热片56中的比第2部分62向箭头Z2方向延伸的部分例如也可以被缠绕于卷绕辊68。
[0032] 如图2所示,一组第2隔热片58中的一方覆盖设置于设置部位的培养槽12的箭头Y1方向的侧壁。一组第2隔热片58中的另一方覆盖培养槽12的箭头Y2方向的侧壁。第2隔热片58分别沿第2水平方向以可伸缩的方式来设置。形成第2隔热片58的材料本身也可以在第2水平方向上具有伸缩性。另外,也可以为,通过在第2隔热片58例如设置波纹构造、褶皱(均未图示)等可伸缩的构造而能够沿第2水平方向伸缩。
[0033] 支承机构18以能够使第1部分60和第2部分62相对地接近或者远离的方式来支承隔热部16。具体而言,支承机构18具有2根第1支柱70和2根第2支柱72。这些第1支柱70和第2支柱72分别沿着铅垂方向从设置于设置部位的培养槽12的下端延伸到比该培养槽12的上端靠上部的位置。此外,第1支柱70和第2支柱72各自的根数并不特别地限定,可以为1根,也可以为3根以上。
[0034] 如图2所示,2根第1支柱70沿第1部分60的宽度方向(箭头Y1、Y2方向)隔开间隔而并列。2根第1支柱70中的一方被配置在第1部分60的宽度方向的一端部(箭头Y1方向的端部)。2根第1支柱70中的另一方被配置在第1部分60的宽度方向的另一端部(箭头Y2方向的端部)。
[0035] 2根第2支柱72(图3、图4)沿第2部分62的宽度方向(箭头Y1、Y2方向)隔开间隔而并列。2根第2支柱72中的一方被配置在第2部分62的宽度方向一端部(箭头Y1方向的端部)。2根第2支柱72中的另一方被配置在第2部分62的宽度方向的另一端部(箭头Y2方向的端部)。此外,2根第2支柱72中的被配置在箭头Y1方向的端部的一方未图示。
[0036] 如图3和图4所示,在箭头Y2方向的端部,第1支柱70和第2支柱72在箭头Z1、Z2方向上隔开间隔而相向。在这些第1支柱70的上端部与第2支柱72的上端部之间,设置有沿箭头Z1、Z2方向延伸的伸缩支承部74。伸缩支承部74的延伸方向的一端部(箭头Z1方向的端部)被固定于第1支柱70。伸缩支承部74的延伸方向的另一端部(箭头Z2方向的端部)被固定于第2支柱72。伸缩支承部74例如具有在外侧筒部76的内侧插入内侧轴部78的嵌套构造。据此,伸缩支承部74构成为能够沿箭头Z1、Z2方向伸缩。
[0037] 此外,箭头Y1方向端部的第1支柱70和第2支柱72也与上述的箭头Y2方向端部的第1支柱70和第2支柱72同样,在箭头Z1、Z2方向上隔开间隔而相向,但省略具体的图示。另外,在箭头Y1方向端部的第1支柱70的上端部和第2支柱72的上端部之间,也与箭头Y1方向端部的第1支柱70的上端部和第2支柱72的上端部之间同样,以可沿箭头Z1、Z2方向伸缩的方式设置有伸缩支承部74。
[0038] 第1支柱70和第2支柱72通过驱动部22来驱动。据此,能够使第1支柱70和第2支柱72沿第2水平方向(箭头Z1、Z2方向)相对地接近或者远离。此时,培养槽12及储液槽14介于第1支柱70与第2支柱72之间。当通过驱动部22使第1支柱70和第2支柱72接近或者远离时,设置于二者之间的伸缩支承部74也一并伸缩。
[0039] 此外,在本实施方式中,第1支柱70和第2支柱72的双方能够通过驱动部22沿第2水平方向移动。然而,改变第1支柱70与第2支柱72的水平方向上的距离的结构并不限定于上述的结构。例如,第1支柱70和第2支柱72中的任一方也可以被固定于地面等。在该情况下,仅第1支柱70和第2支柱72中的另一方能够通过驱动部22沿第2水平方向移动。作为驱动部22,能够采用能使第1支柱70和第2支柱72如上述那样进行移动的公知结构,因此省略其详细说明。
[0040] 如图2~图4所示,在第1支柱70的下端部,通过固定部80设置有第1下端支承部82。在第1支柱70的上端部设置有第1上端支承部84。第1下端支承部82和第1上端支承部84中的至少一方沿箭头Y1、Y2方向延伸,据此将并列的第1支柱70彼此连接。此外,在图2~图4中,第1下端支承部82和第1上端支承部84的双方沿箭头Y1、Y2方向延伸,据此将并列的第1支柱
70彼此连接。
[0041] 另外,第1下端支承部82和第1上端支承部84分别能够以箭头Y1、Y2方向为轴向而相对于第1支柱70旋转。第1下端支承部82通过固定部80被固定于第1支柱70。据此,第1下端支承部82比第1上端支承部84远离储液槽14(在箭头Z1方向端部的附近)而配置。
[0042] 在第2支柱72的下端部,通过固定部80设置有第2下端支承部86。在第2支柱72的上端部设置有第2上端支承部88。第2下端支承部86和第2上端支承部88中的至少一方沿箭头Y1、Y2方向延伸,据此将并列的第2支柱72彼此连接。此外,在图2~图4中,第2下端支承部86和第2上端支承部88的双方通过沿箭头Y1、Y2方向延伸,来将并列的第2支柱72彼此连接。
[0043] 另外,第2下端支承部86和第2上端支承部88分别能够以箭头Y1、Y2方向为轴向而相对于第2支柱72旋转。第2下端支承部86通过固定部80被固定于第2支柱72。据此,第2下端支承部86比第2上端支承部88远离储液槽14(在箭头Z2方向端部的附近)而配置。
[0044] 第1隔热片56被支承于支承机构18。据此,第1部分60从第1下端支承部82向第1上端支承部84延伸。另外,第2部分62从第2上端支承部88向第2下端支承部86延伸。并且,第3部分64沿第2水平方向从第1上端支承部84向第2上端支承部88延伸。
[0045] 在本实施方式中,第1隔热片56在从片固定部66沿第2水平方向延伸之后,通过与第1下端支承部82的下部相接触而延伸方向被变更为铅垂方向。另外,第1隔热片56通过与第1上端支承部84的上部相接触而延伸方向被变更为第2水平方向。第1隔热片56通过与第2上端支承部88的上部相接触而延伸方向被变更为铅垂方向。而且,第1隔热片56通过与第2下端支承部86的下部相接触而延伸方向被变更为第2水平方向。
[0046] 在如上述那样将第1隔热片56支承于支承机构18的状态下,如图3所示,通过驱动部22使第1支柱70和第2支柱72接近。据此,能够使第1部分60和第2部分62接近。其结果,能够使形成于第1隔热片56与培养槽12的侧壁之间的空气层52变薄。
[0047] 另一方面,如图4所示,通过驱动部22使第1支柱70和第2支柱72相远离,能够使第1部分60和第2部分62相远离。其结果,能够使形成于第1隔热片56与培养槽12的侧壁之间的空气层52增厚。
[0048] 此外,第1下端支承部82、第1上端支承部84、第2下端支承部86和第2上端支承部88分别能够在与第1隔热片56相接触的同时旋转。据此,能够减小在第1隔热片56与支承机构18之间产生的摩擦力,由此使第1部分60和第2部分62顺利地接近或者远离。
[0049] 另外,通过如上述那样使第1部分60和第2部分62接近,有时第3部分64的长度相对于第1支柱70与第2支柱72之间的间隔有剩余。在此情况下,例如,使卷绕辊68向卷绕第1隔热片56的方向旋转。据此,能够消除剩余量,使第1隔热片56良好地沿着培养槽12的侧面和上表面。
[0050] 另一方面,通过如上述那样使第1部分60和第2部分62远离,有时第3部分64的长度相对于第1支柱70与第2支柱72之间的间隔不足。在此情况下,例如,使卷绕辊68向放出第1隔热片56的方向旋转。据此,能够消除不足量,使第1隔热片56良好地沿着培养槽12的侧面和上表面。
[0051] 也可以代替如上述那样使卷绕辊68旋转而使由具有伸缩性的材料形成的第1隔热片56按照第1支柱70与第2支柱72的间隔进行伸缩,也可以除了使卷绕辊68旋转以外,还使由具有伸缩性的材料形成的第1隔热片56按照第1支柱70与第2支柱72的间隔进行伸缩。据此,能够消除伴随着使第1部分60和第2部分62接近或者远离而产生的第1部分60、第2部分62和第3部分64的长度的剩余或不足。
[0052] 一组第2隔热片58中的一方被支承于箭头Y1方向的端部的伸缩支承部74,据此覆盖培养槽12(储液槽14)的箭头Y1方向的端部的侧壁。一组第2隔热片58中的另一方被支承于箭头Y2方向的端部的伸缩支承部74,据此覆盖培养槽12(储液槽14)的箭头Y2方向的端部的侧壁。另外,这些第2隔热片58分别响应于伸缩支承部74的伸缩而沿第2水平方向伸缩。据此,即使使第1支柱70和第2支柱72如上述那样接近或者远离,也保持在培养槽12的第1水平方向的两端的侧壁被第2隔热片58覆盖的状态。
[0053] 隔热部16如上述那样被支承于支承机构18,据此形成在内侧收容培养槽12的封闭空间90。如图1所示,在隔热部16的下部设置有配管贯插口92。在配管贯插口92贯插气体供给配管48,气体供给配管48用于连接培养槽12的气体供给口30和设置于封闭空间90的外侧的气体供给机构50。
[0054] 另外,在隔热部16的上部设置有气体排出口94。气体排出口94能够将经由连通口28从培养槽12排出到封闭空间90的废气从该封闭空间90排出。在气体排出口94连接有气体回收配管98的一端部。在气体回收配管98设置有排出风扇96。气体回收配管98通过排出风扇96的驱动来回收从气体排出口94排出的废气。气体回收配管98的另一端部连接于比气体供给配管48的供给风扇46靠上游部的位置。因此,由气体回收配管98回收的废气能够经由气体供给配管48和气体供给口30向培养槽12内的培养液L2供给。
[0055] 如图3和图4所示,温度传感器20例如设置于封闭空间90的内部。温度传感器20测定培养槽12内的培养液L2的温度。此外,温度传感器20可以是与培养槽12内的培养液L2相接触来测定温度的接触式。温度传感器20也可以是以与培养槽12非接触的方式来测定温度的非接触式。温度传感器20的测定值被发送给控制部24。
[0056] 控制部24例如构成为具有未图示的CPU等的微型计算机。控制部24通过按照控制程序执行规定的运算,来进行与培养装置10有关的各种处理和控制。控制部24以第1部分60与第2部分62的距离(空气层52的厚度)成为与温度传感器20的测定值建立对应关系的长度的方式控制驱动部22。
[0057] 例如,温度传感器20的测定值越高,则控制部24使第1部分60和第2部分62越接近。据此,使形成于第1隔热片56与培养槽12的侧壁之间的空气层52变薄。据此,减小空气层52的隔热性。据此,易于使培养槽12内的培养液L2的热量向封闭空间90的外侧传递。另一方面,温度传感器20的测定值越小,则越使第1部分60和第2部分62远离。据此,使形成于第1隔热片56与培养槽12的侧壁之间的空气层52增厚。据此,增大空气层52的隔热性。据此,抑制培养槽12内的培养液L2的热量向封闭空间90的外侧传递。另外,控制部24除了根据温度传感器20的测定值以外,例如也可以根据由未图示的太阳光传感器检测到的太阳光强度,来调整空气层52的厚度。控制部24也可以根据预先设定的日历等来调整空气层52的厚度。
[0058] 本实施方式所涉及的培养装置10基本上如以上那样构成。对使用培养装置10的微藻的培养方法的一例进行说明。在通过培养装置10培养微藻的情况下,首先,如图1~图4所示,将培养槽12配置在储液槽14的储存液L1内。在该状态下,在培养槽12的内部收容由未图示的培养液供给机构供给的培养液L2。在储存液L1内向培养槽12内供给培养液L2。据此,能够通过培养液L2的液压来抑制培养槽12破损。
[0059] 接着,如图1和图5所示,通过供给风扇46的驱动经由气体供给配管48和气体供给口30向培养槽12内的各区域40的导向部36供给由气体供给机构50供给的供给气体。据此,如图5所示,能够使培养槽12的各区域40产生培养液流F。因此,能够在培养槽12内使微藻与培养液L2一起循环。据此,能够使微藻良好地分散。据此,能够向微藻的整体有效地进行供给气体或者光等的供给。
[0060] 储存液L1具有透光性。隔热部16由具有透光性的材料形成。培养槽12和储液槽14各自的侧壁由具有透光性的材料形成。因此,能够经由隔热部16、培养槽12和储液槽14的侧壁向微藻照射太阳光等光。据此,与在所谓的开放池(open pond、即跑道池:raceway pond)中进行培养相比,能够相对于微藻的培养容积确保大的受光面积。其结果,能够对培养槽12内的更多的微藻分配剩余或不足受到抑制的光能。
[0061] 微藻利用供给气体中的二氧化碳、光和培养液L2中的水进行光合作用。据此,一边在细胞内累积淀粉等一边生长增殖。未被该光合作用利用的供给气体的剩余量将从培养槽12经由连通口28向封闭空间90排出而成为废气。即,在废气中含有二氧化碳气体。因此,通过由隔热部16包围培养槽12形成封闭空间90,能够提高培养槽12的周围的二氧化碳气体浓度。据此,易于经由连通口28再次向培养液L2供给封闭空间90内的二氧化碳气体。因此,能够提高由气体供给机构50供给的二氧化碳气体的利用效率。
[0062] 当由连通口28排出的废气超过封闭空间90的容积时,从封闭空间90排出废气。在此情况下,经由连通口28排出到封闭空间90的废气通过排出风扇96的驱动,经由设置于隔热部16的上部的气体排出口94被回收到气体回收配管98。被回收到气体回收配管98的废气在供给风扇46的驱动下,经由气体供给配管48和气体供给口30被再次向培养槽12内的培养液L2供给。据此,也能够提高二氧化碳气体的利用效率。
[0063] 另外,在如上述那样在培养槽12内培养微藻的情况下,通过温度传感器20来测定培养槽12内的培养液L2的温度。另外,根据温度传感器20的测定值,由控制部24来控制驱动部22。据此,形成于培养槽12的侧壁与第1隔热片56之间的空气层52被调整成为适合微藻的培养的厚度。例如,也可以根据太阳光强度、日历,以将培养槽12内保持在适合微藻的培养的环境的方式来调整空气层52的厚度。
[0064] 此外,驱动部22并不限定于被控制部24控制。也可以使驱动部22能够通过作业者的操作来调整空气层52的厚度。另外,支承机构18并不受限于被驱动部22驱动。也可以使支承机构18能够通过由作业者手动地调整第1支柱70与第2支柱72之间的距离来调整空气层52的厚度。
[0065] 如上所述,培养槽12被配设于储液槽14所储存的储存液L1内。因此,抑制培养槽12内的培养液L2和微藻受到培养装置10的外部环境(例如,外部温度、日照强度、日照量或日照时间)的变化的影响。因此,易于将培养槽12内的培养液L2的温度维持在适合微藻的培养的温度。
[0066] 通过如上述那样培养微藻,在培养槽12内使微藻充分增殖。在此之后,例如,经由从隔热部16露出的连通口28从培养槽12的内部将微藻与培养液L2一起回收。在此之后,能够通过使微藻和培养液L2分离来得到微藻。
[0067] 据此,在本实施方式所涉及的培养装置10中,透光性的培养槽12的侧壁被透光性的隔热部16覆盖。通过由该隔热部16形成的空气层52对培养槽12的内部进行隔热。隔热部16、空气层52和侧壁各自均具有透光性。因此,能够经由隔热部16、空气层52和侧壁向培养槽12的内部良好地照射光。其结果,能够在增大受光面积相对于微藻的培养容积的比例的同时提高培养槽12内的隔热性。据此,能够良好地培养微藻。
[0068] 在上述的实施方式所涉及的培养装置10中,隔热部16为具有可挠性的片状,空气层52形成于隔开间隔而配置的侧壁与隔热部16之间。据此,通过将具有可挠性的片状的隔热部16与培养槽12的侧壁隔开间隔而配置的简单的结构,能够不妨碍向微藻照射光地提高培养槽12内的隔热性。
[0069] 在上述的实施方式所涉及的培养装置10中,隔热部16覆盖培养槽12的侧壁和培养槽12的上表面。据此,通过隔热部16在培养槽12的上表面也形成空气层52,能够提高培养槽12内的隔热性。
[0070] 在上述的实施方式所涉及的培养装置10的培养槽12设置有气体供给口30,气体供给口30能够向培养槽12内的培养液L2进行供给气体的供给,在培养槽12的上表面设置有连通口28,该连通口28使培养槽12的内部和外部相连通,隔热部16形成在内侧收容培养槽12的封闭空间90,在隔热部16的上部设置有气体排出口94,所述气体排出口94能够从封闭空间90排出由培养槽12经由连通口28被排出到该封闭空间90的废气。
[0071] 通过这样由隔热部16形成封闭空间90,能够提高培养槽12内的隔热性,并且能够易于使废气所含有的二氧化碳气体停留在培养槽12的周围。因此,能够经由连通口28再次向培养槽12内的培养液L2供给废气所含有的二氧化碳气体。因此,能够提高由气体供给机构50供给的二氧化碳气体的利用效率。
[0072] 另外,在隔热部16设置有气体排出口94。因此,能够避免因被排出到封闭空间90的废气的压力使隔热部16破损。二氧化碳气体比空气重,存在聚集在封闭空间90的下方的倾向。因此,通过在隔热部16的上部设置气体排出口94,能够比较容易地使封闭空间90内的二氧化碳气体的浓度上升。
[0073] 在上述的实施方式所涉及的培养装置10中,气体供给口30经由气体供给配管48连接于气体供给机构50,在气体排出口94连接用于回收从气体排出口94排出的废气的气体回收配管98的一端部,气体回收配管98的另一端部连接于气体供给配管48,被回收到气体回收配管98的废气经由气体供给配管48和气体供给口30被向培养槽12内的培养液L2供给。
[0074] 据此,能够向培养槽12的气体供给口30供给从封闭空间90排出的废气所含有的二氧化碳气体。即,能够使二氧化碳气体在培养槽12与封闭空间90之间循环。因此,能够更有效地提高从气体供给机构50供给的二氧化碳气体的利用效率。
[0075] 在上述的实施方式所涉及的培养装置10中,具有支承机构18,该支承机构18支承隔热部16,隔热部16具有在水平方向上隔着设置于设置部位的培养槽12而相向的第1部分60和第2部分62,支承机构18以能够使第1部分60和第2部分62相对地接近或者远离的方式来支承隔热部16。
[0076] 据此,能够通过支承机构18来调整第1部分60和第2部分62的距离。据此,能够调整形成于隔热部16与培养槽12的侧壁之间的空气层52的厚度。因此,例如,能够按照培养槽12内的培养液L2的温度、设置有培养槽12的设置部位的环境(外部环境)来调整空气层52的厚度。据此,易于将培养槽12内维持在适合微藻的培养的环境。
[0077] 在上述的实施方式所涉及的培养装置10中,支承机构18具有第1支柱70和第2支柱72,第1支柱70和第2支柱72各自分别沿着铅垂方向从设置于设置部位的培养槽12的下端部延伸到比培养槽12的上端靠上部的位置,在第1支柱70的下端部设置有第1下端支承部82,在第1支柱70的上端部设置有第1上端支承部84,在第2支柱72的下端部设置有第2下端支承部86,在第2支柱72的上端部设置有第2上端支承部88,第1支柱70和第2支柱72能够在使培养槽12介于彼此之间的状态下沿水平方向相对地接近或远离,第1部分60从第1下端支承部
82向第1上端支承部84延伸,第2部分62从第2上端支承部88向第2下端支承部86延伸,第1部分60和第2部分62通过第3部分64相连接,第3部分64沿水平方向从第1上端支承部84向第2上端支承部88延伸。
[0078] 据此,通过使第1支柱70和第2支柱72接近或者远离,能够容易地调整第1部分60和第2部分62的距离。进而,能够容易地调整形成于隔热部16与培养槽12的侧壁之间的空气层52的厚度。
[0079] 在上述的实施方式所涉及的培养装置10中,第1支柱70沿第1部分60的宽度方向并列设置多个,第1下端支承部82和第1上端支承部84中的至少任一方沿第1部分60的宽度方向延伸,将并列的第1支柱70彼此连接,第2支柱72沿第2部分62的宽度方向并列设置多个,第2下端支承部86和第2上端支承部88中的至少任一方沿第2部分62的所述宽度方向延伸,将并列的第2支柱72彼此连接。
[0080] 据此,通过沿第1部分60的宽度方向延伸的第1下端支承部82和第1上端支承部84中的至少一方,能够良好地支承隔热部16的第1隔热片56。同样,通过沿第2部分62的宽度方向延伸的第2下端支承部86和第2上端支承部88中的至少一方,能够良好地支承隔热部16的第1隔热片56。
[0081] 另外,并列的第1支柱70彼此通过第1下端支承部82和第1上端支承部84中的至少一方相连接,据此抑制支承机构18的变形等。另外,并列的第2支柱72彼此通过第2下端支承部86和第2上端支承部88中的至少一方相连接,据此抑制支承机构18的变形等。即,能够牢固地构成支承机构18。因此,能够良好地维持由支承机构18支承隔热部16的状态。
[0082] 在上述的实施方式所涉及的培养装置10中,具有温度传感器20、驱动部22和控制部24,其中,温度传感器20测定培养槽12内的培养液L2的温度;所述驱动部22沿使第1部分60和第2部分62彼此接近或者远离的方向来驱动第1部分60和第2部分62;所述控制部24按照温度传感器20的测定值,以调整第1部分60与第2部分62的距离的方式控制驱动部22。据此,能够根据温度传感器20的测定结果由控制部24自动地调整第1部分60与第2部分62的距离。因此,能够更容易地将培养槽12内维持在适合微藻的培养的环境。
[0083] 此外,本发明并不限定于上述的实施方式,在没有脱离本发明的主旨的范围内能够采用各种结构。
[0084] 例如,在上述的实施方式中,隔热部16为具有可挠性的片状,在隔开间隔而配置的侧壁与隔热部16之间形成空气层52。然而,并不特别地限定于此。例如,培养装置10也可以代替图1~图4所示的隔热部16而具有图8所示的隔热部100。图8的隔热部100例如是如二氧化硅气凝胶(silica airgel)那样的具有隔热性和透过性的气凝胶(aerogel)。隔热部100沿培养槽12的侧壁来配置。据此,对培养槽12的内部进行隔热的空气层102形成于气凝胶的细孔内。
[0085] 这样,即使在使隔热部100为气凝胶的情况下,也能够经由隔热部100、空气层102和侧壁向培养槽12的内部良好地照射光。因此,能够在增大受光面积相对于微藻的培养容积的比例的同时提高培养槽12内的隔热性。据此,能够良好地培养微藻。并且,在此情况下,通过使隔热部100沿培养槽12的侧壁的简单的结构,能够提高培养槽12内的隔热性。另外,由于气凝胶比较轻,即使在隔热部100向培养槽12倾倒,隔热部100与培养槽12相碰撞的情况下,也能够避免培养槽12损伤。
[0086] 在上述的实施方式中,在培养槽12的内部,沿水平方向排列设置有将培养槽12设置于设置部位的情况下沿铅垂方向延伸的导向部36和循环部38。导向部36和循环部38通过设置于铅垂方向的下部的导向部入口42和设置于铅垂方向的上部的导向部出口44而相互连通。在培养槽12的底部设置有气体供给口30,气体供给口30能够从下向上对导向部36供给气体。当由气体供给口30向导向部36供给气体时产生培养液流F,培养液流F是指循环部38内的培养液L2从导向部入口42流入到导向部36内,并且导向部36内的培养液L2从导向部出口44流出到循环部38内。
[0087] 据此,通过将微藻的培养所需的气体以由气体供给口30供给的方式使其向导向部36流通的简单的结构,能够使培养槽12内产生培养液流F。并且,例如,也无需设置送水泵之类的用于产生培养液流F的特别的结构来驱动。因此,能够在抑制能源消耗量增大的同时通过简单的结构来良好地培养微藻。
[0088] 然而,培养槽12的结构并没有特别限制。例如,也可以为,在培养槽12中,通过未图示的送水泵产生培养液流来使培养槽12内的培养液L2进行循环。