JPH04299974A - Device for culturing plant requiring light - Google Patents
Device for culturing plant requiring lightInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【産業上の利用分野】本発明は光を必要とする被培養物
の培養装置に係り、特に培養中の被培養物に効率的に、
かつ、均一に光を照射するのに好適な培養装置に関する
。[Industrial Application Field] The present invention relates to an apparatus for cultivating a cultured material that requires light, and in particular, the present invention relates to an apparatus for cultivating a cultured material that requires light.
The present invention also relates to a culture device suitable for uniformly irradiating light.
【従来の技術】植物の光合成を自然界よりも高速度で行
ない、菌体、藻類等を培養するに際し、一般的に用いら
れる光源としては、太陽光、蛍光灯、ハロゲンランプ、
水銀灯等が利用した培養装置が使用乃至提案されている
。図8〜図9はこのような光を必要とする被培養物の培
養装置の従来例を示している。図8(A)は光を透過す
る材質からなる培養槽31の周囲を支持部33に設置さ
れた蛍光灯、ハロゲンランプ、水銀灯等からなる光供給
部32により覆う構造となっており、培養槽31と光供
給部32が完全に分離している。図8(B)は、培養槽
34内に光源(図示せず)で得られた光を集光した後、
伝送するための光ファイバ35の端面を配置させ、この
端面から培養液36に対して光を照射するようになって
いる。図9は培養槽37の中心部を貫通する保護筒38
を設け、この保護筒38内に交流電源40に接続された
蛍光灯41を嵌挿し、蛍光灯41から保護筒38を透過
させて保護筒38外部の培養槽37内の培養液39に光
を照射している。[Prior Art] When plants perform photosynthesis at a higher rate than in nature and cultivate bacteria, algae, etc., light sources commonly used include sunlight, fluorescent lamps, halogen lamps,
Culture devices using mercury lamps and the like have been used or proposed. FIGS. 8 and 9 show conventional examples of culturing apparatuses for culturing objects that require such light. FIG. 8(A) shows a structure in which a culture tank 31 made of a material that transmits light is covered with a light supply part 32 made of a fluorescent lamp, a halogen lamp, a mercury lamp, etc. installed on a support part 33. 31 and the light supply section 32 are completely separated. FIG. 8(B) shows that after condensing light obtained from a light source (not shown) into the culture tank 34,
The end face of the optical fiber 35 for transmission is arranged, and the culture solution 36 is irradiated with light from this end face. FIG. 9 shows a protection tube 38 that penetrates the center of the culture tank 37.
A fluorescent lamp 41 connected to an AC power source 40 is inserted into the protective tube 38, and light is transmitted from the fluorescent lamp 41 through the protective tube 38 to the culture solution 39 in the culture tank 37 outside the protective tube 38. It is irradiating.
【発明が解決しようとする課題】図8(A)に示すよう
な培養装置の場合、培養槽31内の被培養物に対する光
の照射時間の調整は可能であるが、被培養物に対して効
率的に、かつ、均一に光を照射することが困難であり、
また、培養槽31は光を透過する材質で構成する必要が
あり、大型の培養装置には実用上の問題がある。また、
図8(B)に示すような培養装置においては、培養液3
6全体に光を照射するためには、光ファイバ35の束の
径を培養槽34に相当する程度の大きさにする必要があ
る。しかし、光ファイバ35は加工が困難であり、また
、大容量化によるコスト高となり、しかも、光ファイバ
35の発光部に付着した被培養物の除去作業が困難なた
め、連続的な培養操作が困難となる。さらに、図9に示
すような培養装置の場合、蛍光灯41による均一化され
た照射が困難であり、蛍光灯41の強度が弱い点から、
保護筒38を必要とする結果、培養槽37に構造上の制
約が生じる。本発明の目的は、上記した従来技術の課題
を解決し、培養槽の構造上の制約を生じることなく、大
型の培養装置に対しても適用することができ、しかも培
養中の被培養物に対して効率的に、かつ、均一に光を照
射して安定な被培養物の培養を行なうことができる光を
必要とする被培養物の培養装置を提供することにある。[Problems to be Solved by the Invention] In the case of a culture apparatus as shown in FIG. It is difficult to irradiate light efficiently and uniformly,
Furthermore, the culture tank 31 needs to be made of a material that transmits light, which poses a practical problem in large culture apparatuses. Also,
In the culture apparatus shown in FIG. 8(B), the culture solution 3
In order to irradiate the entire optical fiber 6 with light, the diameter of the bundle of optical fibers 35 must be made large enough to correspond to the culture tank 34. However, the optical fiber 35 is difficult to process, and the cost increases due to its large capacity.Moreover, it is difficult to remove the material to be cultured that has adhered to the light emitting part of the optical fiber 35, so continuous culturing operations are not possible. It becomes difficult. Furthermore, in the case of the culture apparatus shown in FIG. 9, it is difficult to achieve uniform irradiation using the fluorescent lamp 41, and the intensity of the fluorescent lamp 41 is low.
As a result of requiring the protection tube 38, structural restrictions arise on the culture tank 37. The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to be able to be applied to large-scale culture equipment without causing structural restrictions on culture tanks, and to be able to It is an object of the present invention to provide a culturing device for a cultured material that requires light, which can efficiently and uniformly irradiate light to perform stable cultivation of the cultured material.
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、培養槽内に、光源部からの光を反射
する層と拡散する層とを少なくとも備えた筒状体からな
り、その軸方向に対する光の減衰を減少させて筒体外側
に照射される光を均一化した発光筒体を配置し、培養槽
内の被培養物に発光筒体を介して光を照射するようにし
た構造としたものである。また、発光筒体を培養槽に対
して移動自在に設置し、培養槽内の培養液内に挿入され
る発光筒体の長さを調整可能とした構造とする。さらに
、光源部と発光筒体との間に特定波長域の光を選択的に
透過するフィルタを配置し、かつ、発光筒体の培養槽側
端部を閉鎖し発光筒体の内部に液体又は気体を導入し、
発光筒体内の液体又は気体を排出して発光筒体による培
養槽内の液温度を調整する手段を設けた構造とする。ま
た、培養槽内に撹拌羽根を有する回転軸を設け、これら
の撹拌羽根及び回転軸の少なくとも一部を発光筒体で構
成し、さらに発光筒体に複数の細孔を形成し、発光筒体
内部に気体を供給し、細孔から気体を排出させる手段を
設けたものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention includes a cylindrical body provided in a culture tank with at least a layer that reflects light from a light source and a layer that diffuses light. A light-emitting cylinder is arranged to reduce the attenuation of light in the axial direction and uniformize the light irradiated to the outside of the cylinder, and the light is irradiated to the cultured material in the culture tank through the light-emitting cylinder. The structure is as follows. Further, the light emitting cylinder is installed movably with respect to the culture tank, and the length of the light emitting cylinder inserted into the culture solution in the culture tank can be adjusted. Furthermore, a filter that selectively transmits light in a specific wavelength range is arranged between the light source section and the light emitting cylinder, and the end of the light emitting cylinder on the culture tank side is closed, so that liquid or liquid inside the light emitting cylinder is closed. Introduce gas,
The structure is provided with a means for discharging the liquid or gas inside the light emitting cylinder and adjusting the temperature of the liquid in the culture tank by the light emitting cylinder. In addition, a rotating shaft having a stirring blade is provided in the culture tank, at least a part of the stirring blade and the rotating shaft are made of a light-emitting cylinder, and a plurality of pores are formed in the light-emitting cylinder. It is equipped with means for supplying gas to the inside and discharging the gas from the pores.
【作用】培養槽内に、光源部からの光を反射する層と拡
散する層とを少なくとも備えた筒状体からなり、その軸
方向に対する光の減衰を減少させて筒体外側に照射され
る光を均一化した発光筒体を配置することによって、発
光筒体が均一に発光し、培養槽内の培養液に対して均一
に光を照射できる。発光筒体を培養槽に対して移動自在
に設置して、培養槽内の培養液内に挿入される発光筒体
の長さを調整する構造によって、発光筒体は発光した状
態で培養液中に挿入し、または引き抜くことができる。
光源部と発光筒体との間を区画し、その間に特定波長域
の光を選択的に透過するフィルタを配置することによっ
て、発光筒体は発光部と光源部と区画され、光源部の熱
が発光部に影響する割合が少なくなり、かつ、光ファイ
バを用いることなく、太陽光を培養液、海水等の内部に
供給でき、したがって、大規模な培養装置が可能となる
。発光筒体の培養槽側端部を閉鎖し発光筒体の内部に液
体又は気体を導入し、発光筒体内の液体又は気体を排出
して発光筒体による培養槽内の液温度を調整することに
よって、培養液をその培養に最も適した温度に調整でき
、効率的、かつ安定した培養操作が可能となる。培養槽
内に撹拌羽根を有する回転軸を設け、これらの撹拌羽根
及び回転軸の少なくとも一部を発光筒体で構成すると、
培養液の撹拌と共に培養液に対して光を均一に照射でき
、効率的な培養が可能となり、装置が簡略化する。
発光筒体に複数の細孔を形成し、発光筒体内部に気体を
供給し、細孔から気体を排出させる手段によって、培養
液内に、例えば、培養に必要な二酸化炭素等のガスを供
給できる。[Function] The culture tank consists of a cylindrical body with at least a layer that reflects the light from the light source and a layer that diffuses it, and reduces the attenuation of the light in the axial direction and irradiates the outside of the cylindrical body. By arranging the light-emitting tube that makes the light uniform, the light-emitting tube emits light uniformly, and the culture solution in the culture tank can be uniformly irradiated with light. The structure allows the luminous cylinder to be movably installed relative to the culture tank and adjusts the length of the luminous cylinder inserted into the culture solution in the culture tank, so that the luminous cylinder can be inserted into the culture medium while emitting light. can be inserted or pulled out. By partitioning the light source section and the light emitting tube and placing a filter between them that selectively transmits light in a specific wavelength range, the light emitting tube is divided into the light emitting section and the light source section, and the heat of the light source section is reduced. The influence of sunlight on the light emitting part is reduced, and sunlight can be supplied to the inside of the culture solution, seawater, etc. without using optical fibers, and a large-scale culture apparatus becomes possible. Closing the end of the luminescent cylinder on the culture tank side, introducing liquid or gas into the luminous cylinder, and discharging the liquid or gas inside the luminous cylinder to adjust the temperature of the liquid in the culture tank by the luminous cylinder. This makes it possible to adjust the temperature of the culture solution to the most suitable temperature for the culture, allowing efficient and stable culture operations. When a rotating shaft having a stirring blade is provided in the culture tank, and at least a portion of the stirring blade and the rotating shaft are formed of a light emitting cylinder,
The culture solution can be uniformly irradiated with light while stirring the culture solution, enabling efficient culture and simplifying the apparatus. Supplying gas such as carbon dioxide necessary for culture into the culture solution by forming multiple pores in the luminous cylinder, supplying gas inside the luminous cylinder, and discharging the gas from the pores. can.
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1(A)は本発明の第1実施例を示す培養装置
である。図1(A)において、培養槽1の中心部に発光
筒体2が配置されており、この発光筒体2は、その先端
部(培養槽1側端部)が閉鎖されており、後端部は開口
されて人工光源部3とフィルタ6を介して接続されてい
る。フィルタ6は光の波長を変換または特定波長域の光
を選択的に供給するための作用を有している。フィルタ
6としては、ガラスフィルタ又は2a族−5b族の化合
物、例えば、SrS系化合物が好適である。フィルタに
SrS系化合物を用いると、特定の励起波長のみが選択
的に異なった波長にシフトし、発光することによって、
発光する波長の光のエネルギーが増大するため、同一光
源を用いた場合、被培養物に必要な任意の波長のエネル
ギーを増大させることができる。また、ガラスフィルタ
の場合には、目的とする波長のみを透過させるが、ガラ
スフィルタは必要に応じて複数枚設置してもよい。発光
筒体2の材質は、発光筒体2を培養液や海水中等中に挿
入するので、疏水性のものがよく、蒸気処理によって変
性しないものが好適である。また、発光筒体2の内部で
気体、液体を注入するので、内部拡散材等の材質として
は、耐熱、耐圧性であることが望ましい。培養槽1内に
は培養液4が蓄えられ、培養液3内には被培養物5が分
散されている。図中、7は気・液供給系を示しており、
人工光源部3または発光筒体2に気体または液体を供給
または封入するようになっている。また、発光筒体2と
人工光源部3とは一体的となってスタンド8により上下
移動可能となっている。この移動機構によって、培養槽
1内に挿入される発光筒体2の長さが調節可能となって
いる。ここで、上記した液体としては、例えば、水等が
発光筒体2及び/又は人工光源部3の温度制御のために
使用され、上記した気体としては、空気等が発光筒体2
及び/又は人工光源部3の温度制御のために使用される
。このような培養装置においては、発光筒体2は全体が
ガラス製で構成されており、筒の片側が開口し、他方が
閉鎖されている。発光筒体2の内部には拡散反射材が被
覆されており、筒の開口している側に光源を取り付ける
ことによって筒体が均一に発光する。したがって、この
ような発光筒体2を用いると、培養液4内に発光した状
態で挿入または抜き出すことができるために、発光部に
付着した被培養物の洗浄が容易になる。図1(B)は本
発明の第2実施例を示す培養装置の側面及び上平面を示
す構成図である。この培養装置は、培養槽1の中心部に
配置された発光筒体2の上端部にフィルタ6が設置され
ており、このフィルタ6に光ファイバ9の長さ方向端部
が接続されている。この培養装置においては、太陽光を
集光し、光ファイバ9で伝送して発光筒体2の内部で発
光させるために、光ファイバ9の断面から直接発光させ
る場合と比べて発光面積が拡大し、培養効率が向上する
ことになる。図1(B)においては、発光筒体2と光フ
ァイバ9との間にフィルタ4を設置しているが、このフ
ィルタ9は必ずしも設けることはなく、被培養物に好適
な波長からなる光を照射する光源からなる場合には、光
ファイバ9を省略することができる。図2(A)は本発
明の第3実施例を示す培養装置である。この培養装置は
、培養槽1の中心部に設置された攪拌羽根10の軸部に
発光筒体2を用いたものである。この培養装置において
は、モ−タ−11によって培養液4が攪拌されると共に
発光筒体2から放射状に光が均一に供給されるために培
養効果が高いものとなる。なお、発光筒体2は、培養槽
における培養液の量等の応じて撹拌羽根10及びその軸
部の少なくとも1部を構成するものでもよい。第2図(
B)は、本発明の第4実施例を示す培養装置である。
この培養装置においては、培養槽1の中心部に設置され
た発光筒体2が昇降機12によって発光筒体2の軸方向
に対し上下移動可能となっている。したがって、この装
置においては培養液4の中に挿入される発光筒体2の長
さを任意に選定することができるため、培養液4内の被
培養物への光の供給量を調節することによって増殖速度
を制御することができる。また培養槽1から培養液4を
抜き出すことなく、発光筒体2を培養液4から抜き出す
ことができるために発光筒体2に付着した被培養物の洗
浄が容易となる。図3、図4及び図5は本発明の第5実
施例を示す培養装置であり、図4は図3の内部詳細図、
図5は図4の平面図である。この培養装置は、培養槽1
の上部中心部に円筒状の開口部が形成されており、この
開口部に発光筒体2が挿入されパッキン14を介在して
シ−ルキャップ13が施されている。発光筒体2の上部
側には環状の発光筒体支持部17が設けられ、この発光
筒体支持部17には環状の合成樹脂製リング18を介在
してボルト19によって発光筒体2に固定されており、
発光筒体支持部17にはガス注入孔15aを有するリン
グ15が発光筒体2の内部空間部2aに連通した状態で
設けられている。また発光筒体支持部17には二本のガ
ス排出孔16が穿設されている。人工光源部3には、図
4に示すように発光筒体支持部17の上端面にはフィル
タ21がフィルタ支持部22に固定されており、その上
方にはランプ23が半球状の反射板24の内部に設置さ
れている。ランプ23はケ−ブル25を介し電圧調整器
等に接続されている。また、人工光源部3の側壁面には
ファン20が設置されている。上記のような培養装置に
おいては、ガス注入口15aからノズル15を介して発
光筒体2の内部空間部2aにガスが注入され、このガス
は発光筒体先端部2c面に到達し、ガス排出孔16から
筒外部へ放出される。このように発光筒体2の内部空間
部2aに供給するガスの温度、ガスの量等を制御するこ
とによって培養液4の液温を制御し、培養に適した温度
に調整することができる。また、発光筒体2の円周側面
部に形成された細孔2bを形成することによって発光筒
体2内部から培養液4内へガスを供給することができる
。この細孔2bから培養液内に供給されるガスとしては
、CO2 、空気+CO2 、N2 、N2 +空気等
が挙げられ、CO2 、空気+CO2 等のガスを用い
る場合、培養液の温度制御と同時に被培養物の光合成反
応を促進する。また、ランプ23から照射される光は半
球状の反射板24を介して発光筒体2の軸方向に略均一
に光が照射され、この光は発光筒体2より培養液4へ均
一に照射される。更に図3に示すように発光筒体2を固
定する際に、合成樹脂製リング18を介してボルト19
により締めつけられており、発光筒体2の固定作業時に
おける発光筒体2の破損を防止できる。更にランプ13
からの光照射によって人工光源部3を構成するケーシン
グ内の蓄熱を防止することができる。なお、図3におい
ては、ランプ23を設けているが、ランプ23の代わり
に光ファイバを設けることもできることは言うまでもな
い。図6は本発明における発光筒体の基本原理を示し、
発光筒体は基本的には光源部と発光部とからなっている
。光源部から照射された発光部内において図中矢印Aで
示すようにパイプ内を反射しながらパイプの軸方向に沿
って進行する。図7は発光筒体の構造、材質及び機能を
示す説明図である。図7に示すように発光筒体2はその
内部側から順次エクストラクタ−26、プリズムライト
ガイド27、拡散シ−ト28、拡散フィルム29及びハ
ウジング30を積層とした構造となっている。エクスト
ラクタ−1aはポリエチレンシ−ト等から形成されてお
り、光源から取り入れた光を透過し、プリズムライトガ
イド27に光を供給するために設けられる。プリズムラ
イトガイド27はアクリル樹脂等から形成され、エクス
トラクタ−26を透過した光線束をこの部分で反射させ
て方向を変えたり、複屈折を利用して光を分散させ、拡
散シ−ト28に光を透過させるために設けられる。拡散
シ−ト28は、ポリエチレンシ−ト等から形成され、プ
リズムライトガイド27を透過した光線束を拡散(分散
)させ、外周部へ光を透過させるために設けられる。拡
散フィルム29は、ポリエステルフィルム等から形成さ
れ、拡散シ−ト29を透過した光線束をこの部分で拡散
(分散)させて外周部へ光を透過させるために設けられ
る。ハウジング30は、内部の積層構造体を保護すると
共に光を外部へ透過させるために機能し、例えばアクリ
ル樹脂、ガラス等で構成される。上記のように発光筒体
2の光源より筒体内部に侵入した光(光線)は、筒体内
部で軸方向へ反射しながら進む光(図6のA)と、筒体
外部にでる光(図7のB及びC)に大別される。これら
の光路及び光量を考慮し、発光筒体1の全ての面から均
一に光が外部に照射されるように(1)軸方向に対して
内部積層部の材質の種類、厚さ、積層数などを変化させ
る,(2)軸方向に対して図7に示すプリズムライトガ
イド27の形状、頂角、ピッチ数、プリズム角、プリズ
ム高さなどを変化させる。このような内部構造を任意に
変化させ、主として軸方向の光の減衰を防止している。
したがって、発光筒体2からの光は、その軸方向に対し
て均一に光が照射する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained based on the drawings. FIG. 1(A) shows a culture apparatus showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1(A), a light emitting cylinder 2 is placed in the center of a culture tank 1, and this light emitting cylinder 2 is closed at its tip (end on the side of the culture tank 1) and at its rear end. The section is open and connected to the artificial light source section 3 via a filter 6. The filter 6 has the function of converting the wavelength of light or selectively supplying light in a specific wavelength range. As the filter 6, a glass filter or a group 2a-5b compound, for example, a SrS-based compound is suitable. When a SrS-based compound is used in a filter, only a specific excitation wavelength is selectively shifted to a different wavelength, and light is emitted.
Since the energy of the light of the emitted wavelength increases, when the same light source is used, it is possible to increase the energy of any wavelength required for the cultured material. Further, in the case of a glass filter, only the target wavelength is transmitted, but a plurality of glass filters may be installed as necessary. The material of the light emitting cylinder 2 is preferably hydrophobic, since the light emitting cylinder 2 is inserted into a culture solution, seawater, etc., and preferably one that does not denature by steam treatment. Further, since gas and liquid are injected inside the light emitting cylinder 2, it is desirable that the material of the internal diffusion material etc. is heat resistant and pressure resistant. A culture solution 4 is stored in the culture tank 1, and a cultured material 5 is dispersed within the culture solution 3. In the figure, 7 indicates the gas/liquid supply system,
Gas or liquid is supplied or sealed into the artificial light source section 3 or the light emitting cylinder 2. Furthermore, the light emitting cylinder 2 and the artificial light source section 3 are integrally movable up and down by a stand 8. This moving mechanism allows the length of the light emitting cylinder 2 inserted into the culture tank 1 to be adjusted. Here, as the above-mentioned liquid, for example, water or the like is used to control the temperature of the light-emitting cylinder 2 and/or the artificial light source section 3, and as the above-mentioned gas, air or the like is used to control the temperature of the light-emitting cylinder 2 and/or the artificial light source section 3.
and/or used for temperature control of the artificial light source section 3. In such a culture device, the light emitting cylinder 2 is entirely made of glass, and one side of the cylinder is open and the other side is closed. The interior of the light-emitting cylinder 2 is coated with a diffuse reflection material, and by attaching a light source to the open side of the cylinder, the cylinder emits light uniformly. Therefore, when such a light-emitting cylinder 2 is used, it can be inserted into or removed from the culture solution 4 in a state where light is emitted, so that it becomes easy to clean the cultured object that has adhered to the light-emitting part. FIG. 1(B) is a configuration diagram showing a side and top plan view of a culture apparatus showing a second embodiment of the present invention. In this culture apparatus, a filter 6 is installed at the upper end of a light emitting cylinder 2 arranged in the center of a culture tank 1, and a longitudinal end of an optical fiber 9 is connected to this filter 6. In this culture device, sunlight is collected, transmitted through the optical fiber 9, and emitted from the inside of the light emitting cylinder 2, so the light emitting area is expanded compared to the case where the light is emitted directly from the cross section of the optical fiber 9. , the culture efficiency will be improved. In FIG. 1(B), a filter 4 is installed between the light-emitting cylinder 2 and the optical fiber 9, but this filter 9 is not necessarily provided, and only light with a wavelength suitable for the cultured material is used. In the case of a light source for irradiation, the optical fiber 9 can be omitted. FIG. 2(A) shows a culture apparatus showing a third embodiment of the present invention. This culture device uses a light emitting cylinder 2 at the shaft of a stirring blade 10 installed in the center of a culture tank 1. In this culture device, the culture solution 4 is stirred by the motor 11 and light is evenly supplied radially from the light emitting cylinder 2, so that the culture effect is high. Note that the light emitting cylinder 2 may constitute at least a part of the stirring blade 10 and its shaft portion depending on the amount of culture solution in the culture tank. Figure 2 (
B) is a culture device showing a fourth embodiment of the present invention. In this culture apparatus, a light-emitting cylinder 2 installed at the center of a culture tank 1 can be moved up and down in the axial direction of the light-emitting cylinder 2 by an elevator 12. Therefore, in this device, the length of the light emitting cylinder 2 inserted into the culture medium 4 can be arbitrarily selected, so that the amount of light supplied to the cultured object in the culture medium 4 can be adjusted. The growth rate can be controlled by Furthermore, since the light-emitting tube 2 can be extracted from the culture solution 4 without removing the culture solution 4 from the culture tank 1, it becomes easy to clean the cultured matter attached to the light-emitting tube 2. 3, 4 and 5 show a culture device showing a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a detailed internal view of FIG.
FIG. 5 is a plan view of FIG. 4. This culture device consists of culture tank 1
A cylindrical opening is formed in the center of the upper part, and the light emitting cylinder 2 is inserted into this opening and a seal cap 13 is applied with a packing 14 interposed therebetween. A ring-shaped light-emitting cylinder support part 17 is provided on the upper side of the light-emitting cylinder 2, and a ring-shaped synthetic resin ring 18 is interposed in this light-emitting cylinder support part 17, and is fixed to the light-emitting cylinder 2 with bolts 19. has been
A ring 15 having a gas injection hole 15a is provided in the light emitting cylinder support part 17 so as to communicate with the internal space 2a of the light emitting cylinder 2. Further, two gas exhaust holes 16 are bored in the light emitting cylinder support portion 17 . In the artificial light source section 3, as shown in FIG. 4, a filter 21 is fixed to a filter support section 22 on the upper end surface of a light emitting cylinder support section 17, and above the filter 21 a lamp 23 is fixed to a hemispherical reflector plate 24. is installed inside. The lamp 23 is connected to a voltage regulator or the like via a cable 25. Further, a fan 20 is installed on the side wall surface of the artificial light source section 3. In the above-mentioned culture device, gas is injected from the gas inlet 15a through the nozzle 15 into the internal space 2a of the light emitting tube 2, and this gas reaches the surface of the tip 2c of the light emitting tube, and the gas is discharged. It is discharged from the hole 16 to the outside of the cylinder. By controlling the temperature, amount, etc. of the gas supplied to the internal space 2a of the light emitting cylinder 2 in this way, the temperature of the culture solution 4 can be controlled and adjusted to a temperature suitable for culture. Further, by forming the pores 2b in the circumferential side surface of the light emitting cylinder 2, gas can be supplied from the inside of the light emitting cylinder 2 into the culture solution 4. Examples of the gas supplied into the culture medium from this pore 2b include CO2, air + CO2, N2, N2 + air, etc. When using gases such as CO2, air + CO2, etc., it is necessary to control the temperature of the culture medium at the same time. Promotes photosynthetic reactions in cultures. In addition, the light emitted from the lamp 23 is almost uniformly irradiated in the axial direction of the light emitting cylinder 2 through the hemispherical reflecting plate 24, and this light is uniformly irradiated from the light emitting cylinder 2 to the culture medium 4. be done. Furthermore, as shown in FIG. 3, when fixing the light emitting cylinder 2, the bolt 19 is
This prevents the light emitting cylinder 2 from being damaged during the work of fixing the light emitting cylinder 2. Furthermore, lamp 13
It is possible to prevent heat accumulation in the casing constituting the artificial light source section 3 by the light irradiation from the artificial light source section 3. Although the lamp 23 is provided in FIG. 3, it goes without saying that an optical fiber may be provided instead of the lamp 23. FIG. 6 shows the basic principle of the light emitting cylinder in the present invention,
The light emitting cylinder basically consists of a light source section and a light emitting section. The light emitted from the light source travels along the axial direction of the pipe while being reflected within the pipe, as shown by arrow A in the figure, within the light emitting unit. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the structure, material, and function of the light emitting cylinder. As shown in FIG. 7, the light emitting cylinder 2 has a structure in which an extractor 26, a prism light guide 27, a diffusion sheet 28, a diffusion film 29, and a housing 30 are laminated in order from the inside thereof. The extractor 1a is made of a polyethylene sheet or the like, and is provided to transmit the light taken in from the light source and supply the light to the prism light guide 27. The prism light guide 27 is made of acrylic resin or the like, and reflects the light beam that has passed through the extractor 26 to change the direction, or uses birefringence to disperse the light, and sends it to the diffusion sheet 28. Provided to transmit light. The diffusion sheet 28 is formed from a polyethylene sheet or the like, and is provided to diffuse (disperse) the beam of light that has passed through the prism light guide 27 and transmit the light to the outer peripheral portion. The diffusion film 29 is formed from a polyester film or the like, and is provided to diffuse (disperse) the beam of light that has passed through the diffusion sheet 29 in this portion and transmit the light to the outer peripheral portion. The housing 30 functions to protect the internal laminated structure and transmit light to the outside, and is made of, for example, acrylic resin, glass, or the like. As mentioned above, the light (ray) that enters the inside of the cylinder from the light source of the light emitting cylinder 2 is divided into two types: light that travels while being reflected in the axial direction inside the cylinder (A in Fig. 6), and light that exits outside the cylinder (A). It is roughly divided into B and C) in FIG. Considering these optical paths and light amounts, in order to uniformly irradiate light to the outside from all surfaces of the light emitting cylinder 1, (1) the type, thickness, and number of laminated materials of the internal laminated portion in the axial direction; (2) The shape, apex angle, pitch number, prism angle, prism height, etc. of the prism light guide 27 shown in FIG. 7 are changed in the axial direction. This internal structure is arbitrarily changed to mainly prevent light attenuation in the axial direction. Therefore, the light from the light emitting cylinder 2 is uniformly irradiated in the axial direction.
【発明の効果】以上のように本発明によれば、(1)被
培養物の増殖速度が向上し、被培養物によるCO2 固
定化の光利用率が向上する,(2)培養槽を光が透過し
ない材質で構成することができるので、材質上の制約が
なく大型の培養槽とすることができ、かつ、その内部に
均一に光を照射することができる,(3)光源部と発光
部との間にフィルタを設置することによって、被培養物
に特定波長域の光を可変的に供給することができる,(
4)光ファイバにより光を伝送し、その端面で発光させ
る従来例と比較し、発光面積が増大すると共に被培養物
の剥離作業が容易である、(5)回転軸及び撹拌羽根の
いずれかを発光筒体で構成すると、発光部が回転しつつ
、発光するために、均一な発光操作と同時に被培養物の
付着を防止することができる、(6)光源部と発光部と
を分離する構造とすることによって、培養液の昇温を未
然に防止することができる,(7)発光筒体を培養液か
ら出し入れ可能とすると、発光部に付着する被培養物の
剥離、洗浄が容易となる,(8)発光筒体は蛍光灯に比
較して、培養液の発熱防止、照度の調整が容易である,
(9)発光筒体内部に気体又は液体を供給可能な構造と
することによって、培養液温度の調整ができ、発光筒体
内部から培養液内に気体に供給することによって、培養
に必要な気体を供給でき、培養効率が向上する。As described above, according to the present invention, (1) the growth rate of the cultured material is improved, and the light utilization rate for CO2 fixation by the cultured material is improved, (2) the culture tank is (3) Light source section and light emitting section By installing a filter between the two parts, it is possible to variably supply light in a specific wavelength range to the cultured material.
4) Compared to the conventional example in which light is transmitted through an optical fiber and emitted light from its end face, the light emitting area is increased and the work of peeling the cultured material is easier. (5) Either the rotating shaft or the stirring blade is used. When configured with a light emitting cylinder, the light emitting part rotates and emits light, so that it is possible to perform uniform light emitting operation and at the same time prevent attachment of cultured objects. (6) Structure that separates the light source part and the light emitting part By doing this, it is possible to prevent the temperature of the culture solution from rising. (7) By making the light-emitting tube body removable from the culture solution, it becomes easy to peel off and wash the cultured matter that adheres to the light-emitting part. , (8) Compared to fluorescent lamps, the light-emitting cylinder prevents the culture medium from generating heat and makes it easier to adjust the illuminance.
(9) The temperature of the culture medium can be adjusted by having a structure that allows gas or liquid to be supplied inside the light emitting cylinder, and by supplying gas from the inside of the light emitting cylinder into the culture medium, the gas necessary for culture can be supplied. can be supplied, improving culture efficiency.
【図1】(A)は本発明の第1実施例を示す培養装置の
概略的構成図、(B)は本発明の培養装置の第2実施例
を示す概略的構成図である。FIG. 1 (A) is a schematic configuration diagram of a culture device showing a first embodiment of the present invention, and (B) is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the culture device of the present invention.
【図2】(A)は本発明の培養装置の第3実施例を示す
概略的構成図、(B)は本発明の培養装置の第4実施例
を示し装置の操作状態をそれぞれ示す説明図である。FIG. 2: (A) is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the culture device of the present invention, and (B) is an explanatory diagram showing the fourth embodiment of the culture device of the present invention, showing the operating state of the device. It is.
【図3】本発明の培養装置の第5実施例を示す概略的構
成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of the culture apparatus of the present invention.
【図4】図3における人工光源部の内部詳細図である。FIG. 4 is a detailed internal view of the artificial light source section in FIG. 3;
【図5】図4の底面図である。FIG. 5 is a bottom view of FIG. 4;
【図6】発光筒体の基本原理を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the basic principle of a light emitting cylinder.
【図7】発光筒体の構造、材質及び機能を示すための説
明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the structure, material, and function of the light emitting cylinder.
【図8】(A)は従来の培養装置を示す説明図、(B)
は従来の培養装置を示す概略的構成図である。FIG. 8 (A) is an explanatory diagram showing a conventional culture device, (B)
1 is a schematic configuration diagram showing a conventional culture device.
【図9】従来の培養装置を示す概略的構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a conventional culture device.
1 培養槽 2 発光筒体 3 人工光源部 4 培養液 5 被培養物 6 フィルタ 7 気・液供給系 8 スタンド 9 光ファイバ 10 攪拌羽根 11 モ−タ− 12 昇降機 13 シ−ルキャップ 14 パッキン 15 ノズル 16 ガス排出孔 17 発光筒体支持部 18 合成樹脂製リング 19 ボルト 20 ファン 21 フィルタ 22 フィルタ支持部 23 ランプ 24 反射板 25 ケ−ブル 1 Culture tank 2 Light emitting cylinder 3 Artificial light source section 4 Culture solution 5. Cultured material 6 Filter 7 Air/liquid supply system 8 Stand 9 Optical fiber 10 Stirring blade 11 Motor 12 Elevator 13 Seal cap 14 Packing 15 Nozzle 16 Gas exhaust hole 17 Light emitting cylinder support part 18 Synthetic resin ring 19 bolts 20 Fan 21 Filter 22 Filter support part 23 Lamp 24 Reflector plate 25 Cable
Claims (5)
る層と拡散する層とを少なくとも備えた筒状体からなり
、その軸方向に対する光の減衰を減少させて筒体外側に
照射される光を均一化した発光筒体を配置し、前記培養
槽内の被培養物に前記発光筒体を介して光を照射するよ
うにしたことを特徴とする光を必要とする被培養物の培
養装置。Claim 1: A cylindrical body provided in a culture tank with at least a layer that reflects light from a light source and a layer that diffuses the light, and irradiates the outside of the cylindrical body while reducing attenuation of light in the axial direction. A cultured object that requires light, characterized in that a light-emitting cylinder is arranged to uniformize the light emitted, and the cultured object in the culture tank is irradiated with light through the light-emitting cylinder. culture equipment.
自在に設置されて培養槽内の培養液内に挿入される発光
筒体の長さを調整可能としたことを特徴とする請求項1
の光を必要とする被培養物の培養装置。2. A claim characterized in that the light emitting cylinder is movably installed with respect to the culture tank, and the length of the light emitting cylinder inserted into the culture solution in the culture tank can be adjusted. Item 1
A culturing device for cultured materials that requires light.
定波長域の光を選択的に透過するフィルタを配置したこ
とを特徴とする請求項1の光を必要とする被培養物の培
養装置。3. The cultured object requiring light according to claim 1, further comprising a filter that selectively transmits light in a specific wavelength range between the light source section and the light emitting cylinder. Culture device.
れていると共に発光筒体の内部に液体又は気体を導入し
、発光筒体内の液体又は気体を排出して前記発光筒体に
よる培養槽内の液温度を調整する手段を設けたことを特
徴とする請求項1の光を必要とする被培養物の培養装置
【請求項4】 前記培養槽内に撹拌羽根を有する回転
軸が設けられ、これらの撹拌羽根及び回転軸の少なくと
も一部が前記発光筒体で構成されていることを特徴とす
る請求項1の光を必要とする被培養物の培養装置。4. The culture tank side end of the light emitting cylinder is closed, and a liquid or gas is introduced into the light emitting cylinder, and the liquid or gas inside the light emitting cylinder is discharged. 4. The apparatus for cultivating something to be cultured that requires light according to claim 1, further comprising means for adjusting the temperature of the liquid in the culture tank.Claim 4: A rotating shaft having a stirring blade in the culture tank. 2. The apparatus for cultivating a cultured material requiring light according to claim 1, wherein at least a part of the stirring blade and the rotating shaft are constituted by the light emitting cylinder.
ると共に前記発光筒体内部に気体を供給する手段を設け
たことを特徴とする請求項4の光を必要とする被培養物
の培養装置。5. The cultivated material requiring light according to claim 4, wherein a plurality of pores are formed in the light emitting cylinder and means for supplying gas into the inside of the light emitting cylinder is provided. culture equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9124191A JPH04299974A (en) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | Device for culturing plant requiring light |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9124191A JPH04299974A (en) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | Device for culturing plant requiring light |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04299974A true JPH04299974A (en) | 1992-10-23 |
Family
ID=14020925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9124191A Pending JPH04299974A (en) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | Device for culturing plant requiring light |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04299974A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1084800A (en) * | 1996-09-19 | 1998-04-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Culture device |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP9124191A patent/JPH04299974A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1084800A (en) * | 1996-09-19 | 1998-04-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Culture device |
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