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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022104607
(43)【公開日】2022-07-08
(54)【発明の名称】藻類培養装置
(51)【国際特許分類】
C12M 1/00 20060101AFI20220701BHJP
【ＦＩ】
C12M1/00 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021212019
(22)【出願日】2021-12-27
(31)【優先権主張番号】P 2020219634
(32)【優先日】2020-12-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】520015793
【氏名又は名称】株式会社Ｍｅｇａｄｅｒｕ
(74)【代理人】
【識別番号】100173934
【弁理士】
【氏名又は名称】久米 輝代
(72)【発明者】
【氏名】米澤 智紀
【テーマコード（参考）】
4B029
【Ｆターム（参考）】
4B029AA02
4B029BB04
4B029CC01
4B029DA07
4B029DG10
4B029GA02
4B029GB01
(57)【要約】
【課題】少ないエネルギーで多くの水流を作ることができ、その水流により電力（エネルギー）を発生させ、当該発生した電力（エネルギー）を用いて藻類が光合成を行うことが可能な藻類培養装置を提供する。
【解決手段】内部に水および藻類を入れるための透明な円筒１１と、円筒１１の上部パーツ１２と、円筒１１の下部パーツ１３と、円筒１１の内部に設置される螺旋水車２０と、からなる円筒型水槽１０を複数本（ｍ本：ｍは２以上の自然数）備え、円筒型水槽１０の１本目の上部パーツ１２およびｍ本目の上部パーツ１２は、外部のポンプに接続するためのポンプ接続口１２２を備えており、下部パーツ連結部１４および上部パーツ連結部１５の内部には水路が設けられているとともに、下部パーツ連結部１４は、円筒型水槽１０に入れられる水および藻類を取り出すための排水口１４２を備えている。
【選択図】図１
【解決手段】内部に水および藻類を入れるための透明な円筒１１と、円筒１１の上部パーツ１２と、円筒１１の下部パーツ１３と、円筒１１の内部に設置される螺旋水車２０と、からなる円筒型水槽１０を複数本（ｍ本：ｍは２以上の自然数）備え、円筒型水槽１０の１本目の上部パーツ１２およびｍ本目の上部パーツ１２は、外部のポンプに接続するためのポンプ接続口１２２を備えており、下部パーツ連結部１４および上部パーツ連結部１５の内部には水路が設けられているとともに、下部パーツ連結部１４は、円筒型水槽１０に入れられる水および藻類を取り出すための排水口１４２を備えている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部の発電機と外部のポンプに接続されて、藻類を培養する藻類培養装置であって、
内部に水および前記藻類を入れるための透明な円筒と、前記円筒の上部パーツと、前記円筒の下部パーツと、前記円筒の内部に設置される螺旋水車と、からなる円筒型水槽を複数本（ｍ本：ｍは２以上の自然数）備え、
前記円筒型水槽のｎ本目（ｎは１以上ｍ未満の奇数）とｎ＋１本目を、当該２本の円筒型水槽の前記下部パーツ同士で連結する下部パーツ連結部と、前記円筒型水槽が３本以上ある場合（ｍが３以上の場合）には、前記円筒型水槽のｐ本目（ｐは２以上ｍ未満の偶数）とｐ＋１本目を、当該２本の円筒型水槽の前記上部パーツ同士で連結する上部パーツ連結部を備え、
前記螺旋水車は、その中心に軸を備え、その軸を中心に回転する螺旋形状の羽根を有しており、前記軸は上部に突出した上軸部と下部に突出した下軸部を備えるとともに、前記軸の内部は中空になっており、かつ、前記螺旋水車の軸が前記発電機に接続されるものであり、
前記円筒型水槽の前記上部パーツには、前記螺旋水車の上軸部を受けるための上部軸受を有する蓋が設けられ、前記下部パーツの底には、前記螺旋水車の下軸部を受けるための下部軸受が設けられているとともに、前記１本目の上部パーツおよび前記ｍ本目の上部パーツは、前記ポンプに接続するためのポンプ接続口を備えており、
前記下部パーツ連結部および前記上部パーツ連結部の内部には水路が設けられているとともに、前記下部パーツ連結部は、前記円筒型水槽に入れられる水および藻類を取り出すための排水口を備えている
ことを特徴とする藻類培養装置。
内部に水および前記藻類を入れるための透明な円筒と、前記円筒の上部パーツと、前記円筒の下部パーツと、前記円筒の内部に設置される螺旋水車と、からなる円筒型水槽を複数本（ｍ本：ｍは２以上の自然数）備え、
前記円筒型水槽のｎ本目（ｎは１以上ｍ未満の奇数）とｎ＋１本目を、当該２本の円筒型水槽の前記下部パーツ同士で連結する下部パーツ連結部と、前記円筒型水槽が３本以上ある場合（ｍが３以上の場合）には、前記円筒型水槽のｐ本目（ｐは２以上ｍ未満の偶数）とｐ＋１本目を、当該２本の円筒型水槽の前記上部パーツ同士で連結する上部パーツ連結部を備え、
前記螺旋水車は、その中心に軸を備え、その軸を中心に回転する螺旋形状の羽根を有しており、前記軸は上部に突出した上軸部と下部に突出した下軸部を備えるとともに、前記軸の内部は中空になっており、かつ、前記螺旋水車の軸が前記発電機に接続されるものであり、
前記円筒型水槽の前記上部パーツには、前記螺旋水車の上軸部を受けるための上部軸受を有する蓋が設けられ、前記下部パーツの底には、前記螺旋水車の下軸部を受けるための下部軸受が設けられているとともに、前記１本目の上部パーツおよび前記ｍ本目の上部パーツは、前記ポンプに接続するためのポンプ接続口を備えており、
前記下部パーツ連結部および前記上部パーツ連結部の内部には水路が設けられているとともに、前記下部パーツ連結部は、前記円筒型水槽に入れられる水および藻類を取り出すための排水口を備えている
ことを特徴とする藻類培養装置。
【請求項2】
前記下部パーツ連結部および前記上部パーツ連結部は、前記円筒型水槽の円の中心からずれた片側の位置に設置されている
ことを特徴とする請求項１記載の藻類培養装置。
ことを特徴とする請求項１記載の藻類培養装置。
【請求項3】
前記下部パーツ連結部は、前記ｎ本目（ｎは１以上ｍ未満の奇数）の円筒型水槽の円の中心からずれた一方の片側の位置に設置されるとともに、前記ｎ＋１本目の円筒型水槽の円の中心からずれた他方（もう一方）の片側の位置に設置され、
前記円筒型水槽が３本以上ある場合（ｍが３以上の場合）には、前記ｐ本目（ｐは２以上ｍ未満の偶数）の円筒型水槽の円の中心からずれた前記他方（もう一方）の片側の位置に設置されるとともに、前記ｐ＋１本目の円筒型水槽の円の中心からずれた前記一方の片側の位置に設置される
ことを特徴とする請求項１記載の藻類培養装置。
前記円筒型水槽が３本以上ある場合（ｍが３以上の場合）には、前記ｐ本目（ｐは２以上ｍ未満の偶数）の円筒型水槽の円の中心からずれた前記他方（もう一方）の片側の位置に設置されるとともに、前記ｐ＋１本目の円筒型水槽の円の中心からずれた前記一方の片側の位置に設置される
ことを特徴とする請求項１記載の藻類培養装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、藻類を水槽で培養する藻類培養装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、化石燃料に替わる燃料として、バイオ燃料が注目されている。バイオ燃料とは、植物などを原料として製造される燃料であり、代表的なものとしては、トウモロコシやサトウキビなどの糖質をアルコール発酵させて得られるバイオエタノールや、植物油などの油脂を改質して得られるバイオディーゼルが知られているが、それらのバイオ燃料の製造については、原料の確保が難しいという問題があった。
【0003】
そこで、近年、化石燃料に替わる新たなバイオ燃料の原料として、光合成により油を生産することが可能な光合成微生物や微細藻類が注目されており、これらの光合成微生物や藻類を培養する様々な装置が提案されてきている。例えば、特許文献１には、光合成細菌や微細藻類などの光合成微生物を高速、高効率に培養する光合成微生物培養装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平５－２１９９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、例えば特許文献１等に示すような従来の光合成微生物培養装置では、培養液を循環させるための撹拌装置などの機械を必要としたり、光合成のために必要な光を照射させる照明にエネルギーを必要とし、大がかりな装置になってしまう、という課題があった。
【0006】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、少ないエネルギーで多くの水流を作ることができ、その水流により電力（エネルギー）を発生させ、当該発生した電力（エネルギー）を用いて藻類が光合成を行うことが可能な藻類培養装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、この発明は、外部の発電機と外部のポンプに接続されて、藻類を培養する藻類培養装置であって、内部に水および前記藻類を入れるための透明な円筒と、前記円筒の上部パーツと、前記円筒の下部パーツと、前記円筒の内部に設置される螺旋水車と、からなる円筒型水槽を複数本（ｍ本：ｍは２以上の自然数）備え、前記円筒型水槽のｎ本目（ｎは１以上ｍ未満の奇数）とｎ＋１本目を、当該２本の円筒型水槽の前記下部パーツ同士で連結する下部パーツ連結部と、前記円筒型水槽が３本以上ある場合（ｍが３以上の場合）には、前記円筒型水槽のｐ本目（ｐは２以上ｍ未満の偶数）とｐ＋１本目を、当該２本の円筒型水槽の前記上部パーツ同士で連結する上部パーツ連結部を備え、前記螺旋水車は、その中心に軸を備え、その軸を中心に回転する螺旋形状の羽根を有しており、前記軸は上部に突出した上軸部と下部に突出した下軸部を備えるとともに、前記軸の内部は中空になっており、かつ、前記螺旋水車の軸が前記発電機に接続されるものであり、前記円筒型水槽の前記上部パーツには、前記螺旋水車の上軸部を受けるための上部軸受を有する蓋が設けられ、前記下部パーツの底には、前記螺旋水車の下軸部を受けるための下部軸受が設けられているとともに、前記１本目の上部パーツおよび前記ｍ本目の上部パーツは、前記ポンプに接続するためのポンプ接続口を備えており、前記下部パーツ連結部および前記上部パーツ連結部の内部には水路が設けられているとともに、前記下部パーツ連結部は、前記円筒型水槽に入れられる水および藻類を取り出すための排水口を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
この発明の藻類培養装置によれば、従来のような大がかりな装置を必要とせず、少ないエネルギーで多くの水流を作ることができ、その水流により電力（エネルギー）を発生させ、当該発生した電力（エネルギー）を用いて、藻類が光合成を行うための照明の照射や、ポンプを動かすことができる。また、円筒型水槽の本数を変更することにより、簡単に、規模に合わせた大きさの装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態１における藻類培養装置の一例を示す外観斜視図（連結部が視認できる側から見た斜視図）である。
【図4】実施の形態１における藻類培養装置の内部に設置される螺旋水車の一例を示す説明図である。
【図5】実施の形態１における藻類培養装置の内部に設置される螺旋水車の別の一例を示す説明図である。
【図7】実施の形態２における藻類培養装置の一例を示す外観図である。
【図8】実施の形態２における藻類培養装置の別の一例を示す外観図である。
【図9】実施の形態２における下部パーツと下部パーツ連結部および設置器具を示す説明図である。
【図10】実施の形態２における上部パーツと上部パーツ連結部を示す説明図である。
【図11】実施の形態１，２における藻類培養装置の変形例として、藻類培養装置の内部に設置される螺旋水車の別の一例を示す説明図である。
【図12】実施の形態１，２における藻類培養装置の変形例として、藻類培養装置の内部に設置される螺旋水車の水車パーツ（羽根パーツ）の接続方法の別の例を示す説明図である。
【図13】実施の形態１，２における藻類培養装置の変形例として、藻類培養装置の内部に設置される螺旋水車の水車パーツ（羽根パーツ）の接続方法のさらに別の一例を示す説明図である。
【図14】実施の形態１，２における藻類培養装置の変形例として、水槽の上部パーツに内蓋が付いている場合の一例を示す説明図である。
【図15】実施の形態２における藻類培養装置の変形例として、水槽の上部パーツ部分の別の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
この発明は、藻類を水槽で培養する藻類培養装置に関するものである。
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0011】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における藻類培養装置の一例を示す外観斜視図（連結部が視認できる側から見た斜視図）である。この実施の形態１における藻類培養装置１は、外部の発電機（発電モーター）と外部のポンプに接続されて、藻類を水槽で培養する装置であって、図１に示すとおり、円筒型水槽１０を複数本（ｍ本：ｍは２以上の自然数。図１では８本であるので、ｍ＝８）備えている。
図１は、この発明の実施の形態１における藻類培養装置の一例を示す外観斜視図（連結部が視認できる側から見た斜視図）である。この実施の形態１における藻類培養装置１は、外部の発電機（発電モーター）と外部のポンプに接続されて、藻類を水槽で培養する装置であって、図１に示すとおり、円筒型水槽１０を複数本（ｍ本：ｍは２以上の自然数。図１では８本であるので、ｍ＝８）備えている。
【0012】
それぞれの円筒型水槽１０は、内部に水および藻類を入れるための透明な円筒１１と、円筒１１の上部パーツ１２と、円筒１１の下部パーツ１３と、円筒１１の内部に設置される螺旋水車２０と、からなる。
【0013】
また、ｍ本の円筒型水槽１０のｎ本目（ｎは１以上ｍ未満の奇数）とｎ＋１本目を、当該２本の円筒型水槽１０（ｎ本目の円筒型水槽１０と、ｎ＋１本目の円筒型水槽１０）の下部パーツ１３同士で連結する下部パーツ連結部１４を備えている。すなわち、図１では、ｍ＝８であるので、１以上ｍ未満の奇数であるｎは、１，３，５，７ということになるため、８本の円筒型水槽１０の１本目と２本目の下部パーツ１３同士を連結する下部パーツ連結部１４－１、３本目と４本目の下部パーツ１３同士を連結する下部パーツ連結部１４－２、５本目と６本目の下部パーツ１３同士を連結する下部パーツ連結部１４－３、７本目と８本目の下部パーツ１３同士を連結する下部パーツ連結部１４－４を備えている。
【0014】
さらに、円筒型水槽１０が３本以上ある場合（ｍが３以上の場合）には、円筒型水槽１０のｐ本目（ｐは２以上ｍ未満の偶数）とｐ＋１本目を、当該２本の円筒型水槽１０（ｐ本目の円筒型水槽１０と、ｐ＋１本目の円筒型水槽１０）の上部パーツ１２同士で連結する上部パーツ連結部１５を備えている。すなわち、図１では、ｍ＝８であるので、２以上ｍ未満の偶数であるｐは、２，４，６ということになるため、８本の円筒型水槽１０の２本目と３本目の上部パーツ１２同士を連結する上部パーツ連結部１５－１、４本目と５本目の上部パーツ１２同士を連結する上部パーツ連結部１５－２、６本目と７本目の上部パーツ１２同士を連結する上部パーツ連結部１５－３を備えている。
【0015】
螺旋水車２０は、その中心に軸を備え、その軸を中心に回転する螺旋形状の羽根を有している。また、この螺旋水車２０の軸は、上部に突出した上軸部（後述する図４、図５における上軸部２１１）と下部に突出した下軸部（後述する図４、図５における下軸部２３１）を備えるとともに、軸の内部は中空になっている（後述する図４、図５参照）。そして、この螺旋水車２０の軸は、外部の発電機（図示せず）に接続されるものである。
【0016】
また、円筒型水槽１０の上部パーツ１２には、螺旋水車２０の上軸部（図４、図５に示す上軸部２１１）を受ける（通して支える）ための上部軸受１２０を有する上蓋１２１が設けられ、下部パーツ１３の底には、螺旋水車２０の下軸部（図４、図５に示す下軸部２３１）を受ける（支える）ための下部軸受１３０（図３参照）が設けられているとともに、円筒型水槽１０を（藻類培養装置１を）床にボルトで固定するための設置器具１３１が設けられている。また、円筒型水槽１０の１本目の上部パーツ１２およびｍ本目（ここでは８本目）の上部パーツ１２は、外部のポンプ（図示せず）に接続するためのポンプ接続口１２２を備えている。
【0017】
また、後述する図３において詳細に説明するが、円筒型水槽１０の下部パーツ連結部１４および上部パーツ連結部１５は、円筒型水槽１０の円の中心からずれた片側の位置に設置され、それぞれの連結部１４，１５の内部には水路が設けられているとともに、それぞれの下部パーツ連結部１４は、円筒型水槽１０に入れられる水および藻類を取り出すための排水口１４２を備えている。なお、排水口１４２は、そのまま排水される排水口であってもよいし、排水管を接続する排水管接続口であってもよい。
【0018】
ここで、下部パーツ連結部１４および上部パーツ連結部１５が、円筒型水槽１０の円の中心からずれた片側の位置に設置される、ということについて、もう少し詳細に説明する。円筒型水槽１０の円の中心からずれた片側の位置、とは、複数本（ｍ本）の円筒型水槽１０のそれぞれの円の中心軸を含む平面に対して、片方の側に少しだけずれた位置、という意味であり、図１の場合には図の手前側にずれた位置に設置されていることがわかる（後述する図３も参照）。
【0019】
このように、下部パーツ連結部１４および上部パーツ連結部１５が、円筒型水槽１０の円の中心からずれた片側の位置に設置されることにより、後述する図３の説明のとおり、連結される隣同士のパーツ間に水路が確保できる。なお、それぞれの連結部が設置される位置は、隣同士のパーツ間に水路が確保できる程度に中心からずれた片側の位置であればよく、円筒型水槽１０の円の中心が少しだけかかっているような場合も含む。
【0020】
なお、下部パーツ連結部１４および上部パーツ連結部１５が、上記のように円筒型水槽１０の円の中心からずれた片側の位置に寄っておらず、連結される隣同士の円筒型水槽１０の円の中心同士を連結するような位置だった場合であっても、水路は確保でき、水流も発生するが、水流が渦を巻く（回転する）ことがないため、効率が悪い（水力が弱い）。すなわち、円の中心からずれた片側の位置に寄せることにより、水流が渦を巻きながら（回転しながら）流れるため、効率が良くなる（水力が強くなる）というメリットがある。
【0021】
図２は、図１に示す藻類培養装置１を、反対側から見た外観斜視図（連結部が視認できない側から見た斜視図）である。図２に示す側から見た外観斜視図では、上部パーツ連結部１５および下部パーツ連結部１４は視認できず、円筒型水槽１０の１本目の上部パーツ１２およびｍ本目（ここでは８本目）の上部パーツ１２に備えられたポンプ接続口１２２がよく見える状態となっている。
【0022】
図３は、図１に示す藻類培養装置１を、連結部１４，１５が設置される位置で縦に切った円筒型水槽１０と、その内部に設置される螺旋水車２０とにわけて示した分解図であり、図３（ａ）は円筒型水槽１０を、図３（ｂ）は螺旋水車２０を示している。図３（ａ）の上部パーツ１２のところで破線の円で囲んだ３箇所の部分が、図１に示す上部パーツ連結部１５（１５－１，１５－２，１５－３）が設置される位置であり、横方向に（連結される隣同士の上部パーツ１２間に）水路が設けられていることが示されている。また、同様に下部パーツ１３のところで破線の円で囲んだ４箇所の部分が、図１に示す下部パーツ連結部１４（１４－１，１４－２，１４－３，１４－４）が設置される位置であり、同じく横方向に（連結される隣同士の下部パーツ１３間に）水路が設けられていることが示されている。
【0023】
図４は、実施の形態１における藻類培養装置１の内部に設置される螺旋水車２０の一例を示す説明図であり、図４（ａ）は、図１～図３に示す螺旋水車２０の全体図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す螺旋水車２０の分解図、図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す分解された螺旋水車を中心軸を通る面で縦に切断した断面図である。図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、この実施の形態１における螺旋水車２０は、上軸部２１１付きの上部水車２１、中間水車２２、中間水車２２、下軸部２３１付きの下部水車２３の４つの部品から構成されており、これらを接続することにより図４（ａ）に示すような１本の螺旋水車２０が形成されている。
【0024】
また、螺旋水車２０の長さは、中間水車２２の数によって調整できるものであり、この実施の形態１では、中間水車２２が２つあるものとして説明するが、中間水車２２は１つだけであってもよいし、３つ以上であっても構わない。すなわち、螺旋水車２０は、少なくとも上軸部２１１付きの上部水車２１と、上部水車に接続される中間水車２２と、中間水車２２に接続される下軸部２３１付きの下部水車２３とから成るものである。
【0025】
この実施の形態１では、図４に示すように、中間水車２２が２つある長さの螺旋水車２０を使用しているため、図１～図３に示すとおり、円筒型水槽１０の中間に、透明な円筒１１を２つ接続する円筒接続部１６が１つ使用されているが、中間水車２２が１つだけであれば、この円筒接続部１６は不要であり、また、中間水車２２が例えば３つ接続されている場合には、円筒接続部１６は２つ必要となる。
【0026】
また、図４（ｃ）に示すとおり、螺旋水車２０の上軸部２１１付きの上部水車２１は、中空部２１０を有しており、中間水車２２は中空部２２０を有しており、下軸部２３１付きの下部水車２３は中空部２３０を有している。すなわち、この実施の形態１における螺旋水車２０は中空になっており、これにより、浮力を得ることができるものである。そして、中空で浮力を得られることにより、その軸に接続された外部の発電機（発電モーター）を回すためのエネルギーが少なくて済む、という効果がある。
【0027】
さらに図５は、実施の形態１における藻類培養装置１の内部に設置される螺旋水車２０の別の一例を示す説明図であり、図４と同様に、図５（ａ）は、図１～図３に示す螺旋水車２０の全体図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す螺旋水車２０の分解図、図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す分解された螺旋水車２０を中心軸を通る面で縦に切断した断面図である。図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、この実施の形態１における螺旋水車２０は、上軸部２１１付きの上部水車２１、中間水車２２、中間水車２２、下軸部２３１付きの下部水車２３の４つの部品から構成されている。
【0028】
図５に示す螺旋水車２０と図４に示す螺旋水車２０との違いとしては、図５に示す螺旋水車２０は、図５（ｃ）に示すように、上部水車２１、中間水車２２のそれぞれの下部の接続部分にも穴があいており、それぞれの中空部２１０，２２０の下部が解放されていることである。これにより、図５（ａ）のように接続した場合に、軸の上部から下部まで穴があき上から下まで空洞がつながって、すなわち、中空部２１０、２２０，２３０がつながって全体に１つの中空部が形成されるので、より浮力を得ることができるものである。
【0029】
なお、円筒型水槽１０の直径が大きくなった場合には、中心部（螺旋水車２０の軸付近）に光が通りにくくなる可能性があるので、空洞（中空部）にライトを入れるようにして中心部からも光を照射するようにしてもよい。また、螺旋水車２０の軸を透明なプラスチック部材としたり、軸も含めた螺旋水車２０全体を透明な部材とするなど、軸の素材を透明な素材にすれば、中心に光が通りにくくなることはないので、そのようにしてもよい。
【0030】
なお、この実施の形態１では、図４および図５において説明したとおり、螺旋水車２０を４つの部品からなる構成とし、必要に応じて螺旋水車２０の長さを調節できるようにしたが、全体で１つの部品からなる螺旋水車２０であってもよいことは言うまでもない。ただし、図４や図５に示すように複数の部品（２１，２２，２３）からなる螺旋水車２０であれば、前述のとおり、長さを調節できるというメリットに加えて、スペースが限られた屋内において、動かしたり組み立てたりしやすくなるため、設置作業が行いやすい、という効果もある。
【0031】
図６は、図３（ａ）に示す円筒型水槽１０の断面、および、水路を示す説明図である。すなわち、図６（ａ）は、図１に示す８本の円筒型水槽１０が連結された藻類培養装置１を、連結部１４，１５が設置される位置で縦に切った円筒型水槽１０の断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の断面図における水路を太線で示した図である。
【0032】
このような図１～図５に示す藻類培養装置１において、円筒型水槽１０の１本目とｍ本目のポンプ接続口１２２に、外部のポンプ（図示せず）を接続して水を循環させる。この際、図６（ｂ）の太線で示した水路を流れる水流は、１本の円筒型水槽１０ごとに、すなわち、隣り合う円筒型水槽１０ごとに逆向き（下向きと上向き）になるので、図１～図３に示したとおり、円筒型水槽１０の内部に設置される螺旋水車２０の螺旋形状の羽根は、１本の円筒型水槽１０ごとに、すなわち、隣り合う円筒型水槽１０ごとに逆向きの螺旋形状になるよう設計されている。
【0033】
また、この発明の実施の形態１における藻類培養装置１は、螺旋水車２０の軸に、外部の発電機（図示せず）が取り付けられることにより、発電をし、その電気を照明やポンプに回すことができるものであるが、発電機（発電モーター）の取付方については、例えば、螺旋水車２０の上軸部２１１（図１において円筒型水槽１０の上部パーツ１２の上蓋１２１より上に見えている部分）に歯車またはプーリーを付け、発電機（発電モーター）側に取り付けられた歯車と組み合わせてもよいし、それぞれのプーリーをベルトでつなぐなどすればよい。なお、発電機（発電モーター）については、１つの螺旋水車２０に対して１つの発電機（発電モーター）を取り付けてもよいし、複数の螺旋水車２０に対して１つの発電機（発電モーター）を取り付けてもよく、規模に応じて適宜決定すればよい。なお、発電機としては、増速機付きの発電モーターであってもよいし、増速機が付かない発電モーターであってもよい。また、上蓋１２１にはベアリングが設けられている。
【0034】
そして、このように外部のポンプと発電機（発電モーター）にこの発明の実施の形態１における藻類培養装置１を接続することにより、複数（ｍ本）の円筒型水槽１０からなる藻類培養装置１にポンプで水を循環させることができ、これにより、少ないエネルギーで多くの水流を作ることができる。また、円筒型水槽１０の内部に設置された螺旋水車２０の軸に発電機（発電モーター）を取り付けることで、ポンプによる循環によって作られた水流により、電力（エネルギー）を発生させることができる。なお、水流には、上下に流れる動きと、回転する動きの２種類の力があるが、螺旋水車２０の羽根が螺旋形状になっていることにより、この両方の力を受けることができる。
【0035】
さらに、そうして回収されたエネルギーを、藻類が光合成を行うために必要な光を照射するための照明に利用したり、ポンプを動かすために利用したりすることができるので、大がかりな装置を必要とせず、少ないエネルギーで多くの水流を作ることができ、その水流により電力（エネルギー）を発生させ、当該発生した電力（エネルギー）を用いて、藻類が光合成を行うことが可能となる。
【0036】
また、円筒型水槽１０の本数を変更することにより、簡単に、規模に合わせた大きさの装置とすることができる。また、円筒型水槽１０の本数が多い（例えば、１０本以上などの）規模の装置が必要な場合であっても、１本ずつの円筒型水槽１０について組み立て作業を行ってから最終的に全体の設置を行うことができるので、スペースが限られた屋内において、動かしたり組み立てたりしやすくなるため、設置作業が行いやすい、という効果もある。なお、この藻類培養装置１の設置手順はこれらに限られるものではなく、例えば天井までの距離があまりない場合（縦長の水槽を設置した場合に天井までの距離があまりあかない場合）など、円筒型水槽１０の下部分を先に設置し、その中に縦長の螺旋水車２０を設置しながら、上部分を組み立てていく、というような設置方法としてもよい。
【0037】
なお、この実施の形態１では、外部の発電機（発電モーター）と外部のポンプに接続されて、藻類を水槽で培養する藻類培養装置１として説明したが、発電機（発電モーター）とポンプを備えた藻類培養装置としてもよい。
【0038】
以上のように、この実施の形態１の藻類培養装置１によれば、従来のような大がかりな装置を必要とせず、少ないエネルギーで多くの水流を作ることができ、その水流により電力（エネルギー）を発生させ、当該発生した電力（エネルギー）を用いて、藻類が光合成を行うための照明の照射や、ポンプを動かすことができる。また、円筒型水槽１０の本数を変更することにより、簡単に、規模に合わせた大きさの装置とすることができる。
【0039】
実施の形態２．
図７は、実施の形態２における藻類培養装置の一例を示す外観図であり、図７（ａ）はこの藻類培養装置２を正面左上方から見た斜視図、図７（ｂ）は真正面上方から見た図である。また、図８は、実施の形態２における藻類培養装置の別の一例を示す外観図であり、図８（ａ）はこの藻類培養装置３を正面左上方から見た斜視図、図８（ｂ）は真正面上方から見た図である。
図７は、実施の形態２における藻類培養装置の一例を示す外観図であり、図７（ａ）はこの藻類培養装置２を正面左上方から見た斜視図、図７（ｂ）は真正面上方から見た図である。また、図８は、実施の形態２における藻類培養装置の別の一例を示す外観図であり、図８（ａ）はこの藻類培養装置３を正面左上方から見た斜視図、図８（ｂ）は真正面上方から見た図である。
【0040】
この実施の形態２における藻類培養装置２，３は、実施の形態１における藻類培養装置１と同様に、外部の発電機（発電モーター）と外部のポンプに接続されて、藻類を水槽で培養する装置であって、図７、図８に示すとおり、円筒型水槽１０を複数本（ｍ本：ｍは２以上の自然数。図７、図８では８本であるので、ｍ＝８）備えている。ただし、図７、図８においては、外部の発電機（発電モーター）８０と外部のポンプ９０も図示されている。なお、発電機（発電モーター）８０は、増速機付きの発電モーターであるものとして図示されているが、増速機が付かない発電モーターであってもよい。なお、実施の形態１において説明したものと同様の構成には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【0041】
この実施の形態２における藻類培養装置２，３は、ｍ本の円筒型水槽１０のｎ本目（ｎは１以上ｍ未満の奇数）とｎ＋１本目を、当該２本の円筒型水槽１０（ｎ本目の円筒型水槽１０と、ｎ＋１本目の円筒型水槽１０）の下部パーツ１３同士で連結する下部パーツ連結部２４を備えている。すなわち、図７、図８では、ｍ＝８であるので、１以上ｍ未満の奇数であるｎは、１，３，５，７ということになるため、８本の円筒型水槽１０の１本目と２本目の下部パーツ１３同士を連結する下部パーツ連結部２４－１、３本目と４本目の下部パーツ１３同士を連結する下部パーツ連結部２４－２、５本目と６本目の下部パーツ１３同士を連結する下部パーツ連結部２４－３、７本目と８本目の下部パーツ１３同士を連結する下部パーツ連結部２４－４を備えている。
【0042】
ただし、図８に示す藻類培養装置３では、複数本の円筒型水槽１０を、横一列に並べるのではなく、ジグザグに配置している点が、実施の形態１における藻類培養装置１および図７に示す藻類培養装置２とは異なっている。
【0043】
さらに、円筒型水槽１０が３本以上ある場合（ｍが３以上の場合）には、円筒型水槽１０のｐ本目（ｐは２以上ｍ未満の偶数）とｐ＋１本目を、当該２本の円筒型水槽１０（ｐ本目の円筒型水槽１０と、ｐ＋１本目の円筒型水槽１０）の上部パーツ１１２同士で連結する上部パーツ連結部２５を備えている。すなわち、図７、図８では、ｍ＝８であるので、２以上ｍ未満の偶数であるｐは、２，４，６ということになるため、８本の円筒型水槽１０の２本目と３本目の上部パーツ１１２同士を連結する上部パーツ連結部２５－１、４本目と５本目の上部パーツ１１２同士を連結する上部パーツ連結部２５－２、６本目と７本目の上部パーツ１１２同士を連結する上部パーツ連結部２５－３を備えている。
【0044】
また、円筒型水槽１０の上部パーツ１１２には、螺旋水車２０の上軸部（図４、図５に示す上軸部２１１）を受ける（通して支える）ための上部軸受１２０を有する上蓋１２１（図１、図２等参照）が設けられ、下部パーツ１３の底には、螺旋水車２０の下軸部（図４、図５に示す下軸部２３１）を受ける（支える）ための下部軸受１３０（図３参照）が設けられているとともに、円筒型水槽１０を（藻類培養装置２を）床にボルトで固定するための設置器具１３２が設けられている。また、円筒型水槽１０の１本目の上部パーツ１１２およびｍ本目（ここでは８本目）の上部パーツ１１２は、外部のポンプ９０に接続するためのポンプ接続口１２３を備えている。
【0045】
そして、この実施の形態２における藻類培養装置２，３と、実施の形態１における藻類培養装置１とでは、以下の（１）～（５）の違いがある。
（１）隣り合う２つ（奇数本目と偶数本目）の円筒型水槽１０を下部パーツ１３同士で連結する下部パーツ連結部２４が異なる形状である。
（２）隣り合う２つ（偶数本目と奇数本目）の円筒型水槽１０を上部パーツ１１２同士で接続する上部パーツ連結部２５が異なる形状である。
（３）下部パーツ連結部２４が下部パーツ１３に接続されている位置が異なるとともに、上部パーツ連結部２５が上部パーツ１１２に接続されている位置も異なる。
（１）隣り合う２つ（奇数本目と偶数本目）の円筒型水槽１０を下部パーツ１３同士で連結する下部パーツ連結部２４が異なる形状である。
（２）隣り合う２つ（偶数本目と奇数本目）の円筒型水槽１０を上部パーツ１１２同士で接続する上部パーツ連結部２５が異なる形状である。
（３）下部パーツ連結部２４が下部パーツ１３に接続されている位置が異なるとともに、上部パーツ連結部２５が上部パーツ１１２に接続されている位置も異なる。
【0046】
（４）円筒型水槽１０の内部に設置される螺旋水車２０の螺旋形状の羽根は、すべての円筒型水槽１０において同じ向きである。
（５）円筒型水槽１０を床にボルトで固定するための設置器具１３２が、実施の形態１における設置器具１３１とは異なる形状になっているとともに、円筒型水槽１０を床に固定するための底上げ部材１３３が取り付けられている。
（５）円筒型水槽１０を床にボルトで固定するための設置器具１３２が、実施の形態１における設置器具１３１とは異なる形状になっているとともに、円筒型水槽１０を床に固定するための底上げ部材１３３が取り付けられている。
【0047】
また、図７に示す藻類培養装置２は、以下の（６）についても実施の形態１における藻類培養装置１と違いがある。
（６）螺旋水車２０の軸の長さが、隣り合う円筒型水槽１０で交互に異なり、それによりプーリーの高さも交互に異なっている。
（６）螺旋水車２０の軸の長さが、隣り合う円筒型水槽１０で交互に異なり、それによりプーリーの高さも交互に異なっている。
【0048】
また、図８に示す藻類培養装置３は、以下の（７）についても実施の形態１における藻類培養装置１と違いがある。
（７）複数本の円筒型水槽１０を、横一例に並べるのではなく、ジグザグに配置している点が異なっている。
（７）複数本の円筒型水槽１０を、横一例に並べるのではなく、ジグザグに配置している点が異なっている。
【0049】
上記（１）～（７）について、もう少し詳細に説明する。
（１）隣り合う２つ（奇数本目と偶数本目）の円筒型水槽１０を下部パーツ１３同士で連結する下部パーツ連結部２４が異なる形状であり、下部パーツ連結部２４の上部に空気の注入口である空気注入ノズル２４１が設けられ、下部パーツ連結部２４の下部に排水口２４２が設けられている（後述する図９参照）。つまり、この排水口２４２は、実施の形態１における排水口１４２とは異なり、連結水路の側面方向ではなく、連結水路の底面方向へ排水するよう、取り付けられている。なお、排水口２４２は、そのまま排水される排水口であってもよいし、排水管を接続する排水管接続口であってもよい。
（１）隣り合う２つ（奇数本目と偶数本目）の円筒型水槽１０を下部パーツ１３同士で連結する下部パーツ連結部２４が異なる形状であり、下部パーツ連結部２４の上部に空気の注入口である空気注入ノズル２４１が設けられ、下部パーツ連結部２４の下部に排水口２４２が設けられている（後述する図９参照）。つまり、この排水口２４２は、実施の形態１における排水口１４２とは異なり、連結水路の側面方向ではなく、連結水路の底面方向へ排水するよう、取り付けられている。なお、排水口２４２は、そのまま排水される排水口であってもよいし、排水管を接続する排水管接続口であってもよい。
【0050】
また、水槽の底面（下部パーツ連結部２４の底面）に排水口２４２を取り付けるために、円筒型水槽１０を床に設置するための設置器具１３２には排水口２４２が通る穴があけられているとともに、円筒型水槽１０を床から一段高いところに設置するよう、設置器具１３２には底上げ部材１３３が一体に取り付けられている。
【0051】
（２）隣り合う２つ（偶数本目と奇数本目）の円筒型水槽１０を上部パーツ１１２同士で連結する上部パーツ連結部２５が異なる形状であり、上部パーツ連結部２５の上部に空気を抜くための空気抜きバルブ２５１を取り付ける空気抜き穴２５０が設けられている（後述する図１０、図１４参照）。
【0052】
そして、上記（１）に記載の空気注入ノズル２４１と、（２）に記載の空気抜きバルブ２５１とが設けられていることにより、藻類の光合成に必要な二酸化炭素を培養液内に増やすことができ、また、それにより藻類培養装置２，３の内部の圧力が高まることを防ぐことができる。
【0053】
（３）下部パーツ連結部２４が下部パーツ１３に接続されている位置が異なり、ｎ本目の円筒型水槽１０の円の中心より前方（一方の片側）と、ｎ＋１本目の円筒型水槽１０の円の中心より後方（他方（もう一方）の片側）とが接続される。すなわち、下部パーツ連結部２４が、円筒型水槽１０の円の中心からずれた位置に接続されることは実施の形態１における藻類培養装置１と同じであるが、ｎ本目の円筒型水槽１０の円の中心からずれた一方の片側（前方）の位置に設置されるとともに、ｎ＋１本目の円筒型水槽１０の円の中心からずれた他方（もう一方）の片側（後方）の位置に設置される。なお、図７、図８において、図の手前側を「前方」と呼び、奥側を「後方」と呼んでいるが、逆に呼ぶことにしても構わない。
【0054】
この違いについて、図を参照して説明すると、図１に示す藻類培養装置１の下部パーツ連結部１４は、円筒型水槽１０の円の中心からずれた片側（図１では手前側（前方）で、ｎ本目の円筒型水槽１０の円の中心より前方（手前側）と、ｎ＋１本目の円筒型水槽１０の円の中心より前方（手前側）、つまり、片側）の位置に設置されているので、下部パーツ連結部１４の側面が平行に見えているが、図７に示す藻類培養装置２の下部パーツ連結部２４の側面は、前方（手前側）から後方（奥側）へ斜めに接続されているように見えることから、そのように接続されていることがわかる。図８に示す藻類培養装置３についても同様である。
【0055】
また、円筒型水槽１０が３本以上ある場合（ｍが３以上の場合）には、上部パーツ連結部２５が上部パーツ１１２に接続されている位置についても同様に異なり、ｐ本目の円筒型水槽１０の円の中心より後方（他方（もう一方）の片側）と、ｐ＋１本目の円筒型水槽１０の円の中心より前方（一方の片側）とが接続される。図７に示す藻類培養装置２の上部パーツ連結部２５の側面は、後方（奥側）から前方（手前側）へ斜めに接続されているように見えることから、そのように接続されていることがわかる。図８に示す藻類培養装置３についても同様である。
【0056】
これにより、上部パーツ１１２および下部パーツ１３の連結位置を通って円筒型水槽１０に水流が流れ込むと、円筒型水槽１０の中の水流が、奇数本目と偶数本目とで時計回りに回るか反時計回りに回るかが異なる状態になるため、円筒型水槽１０の内部に設置される螺旋水車２０の螺旋形状の羽根は、すべての円筒型水槽１０において同じ向きとなる。これが、上記（４）である。すなわち、上記（３）に記載の構成にした結果、（４）円筒型水槽１０の内部に設置される螺旋水車２０の螺旋形状の羽根は、すべての円筒型水槽１０において同じ向きとなっている。
【0057】
すなわち、実施の形態１における藻類培養装置１では、円筒型水槽１０の内部に設置される螺旋水車２０の螺旋形状の羽根は、１本の円筒型水槽１０ごとに、すなわち、隣り合う円筒型水槽１０ごとに逆向きの螺旋形状になるよう設計されていたが、この実施の形態２における藻類培養装置２，３では、下部パーツ連結部２４が下部パーツ１３に接続されている位置と、上部パーツ連結部２５が上部パーツ１１２に接続されている位置を前述の（３）に記載のように変えたことにより、上部および下部の連結位置を通って隣の水槽に水流が流れると、今までとは反対に水流が回るようになる。そのことにより、実施の形態１における藻類培養装置１では交互に水車の螺旋の回り方が反対のものを設置する必要があったが、水流が交互に反対に回るようになったことにより、前記（４）に記載のとおり、すべての水車の螺旋の回り方（方向）が同じでよくなり、ポンプ９０が取り付けられる２つの上部パーツも、実施の形態１における藻類培養装置１では左右対称のものであったが、それが２つとも同じものでよくなった。
【0058】
このように、下部パーツ連結部２４が下部パーツ１３に接続されている位置と、上部パーツ連結部２５が上部パーツ１１２に接続されている位置を前述の（３）に記載のように変えたことにより、使用する部品の種類を減らすことができる、というメリットもある。
【0059】
（５）円筒型水槽１０を床にボルトで固定するための設置器具１３２が、実施の形態１における設置器具１３１とは異なる形状になっているとともに、円筒型水槽１０を床に固定するための底上げ部材１３３が取り付けられている、ということについては、図９も参照しながら説明する。
【0060】
なお、実施の形態２における藻類培養装置２，３の円筒型水槽１０の内部に設置される螺旋水車２０の構造については、実施の形態１における藻類培養装置１で示した図４、図５と同様であるので、ここでは図示および説明を省略する。
また、この実施の形態２では、実施の形態１の図６で示したような水路を示す図についても省略するが、この実施の形態２における藻類培養装置２，３においても、円筒型水槽１０の１本目とｍ本目のポンプ接続口１２３に、外部のポンプ９０を接続して水を循環させる。
また、この実施の形態２では、実施の形態１の図６で示したような水路を示す図についても省略するが、この実施の形態２における藻類培養装置２，３においても、円筒型水槽１０の１本目とｍ本目のポンプ接続口１２３に、外部のポンプ９０を接続して水を循環させる。
【0061】
図９は、実施の形態２における下部パーツ１３と下部パーツ連結部２４および設置器具１３２を示す説明図であり、図９（ａ）、図９（ｂ）は、図７に示す藻類培養装置２において、奇数本目であるｎ本目と隣り合うｎ＋１本目の円筒型水槽１０の下部パーツ１３と下部パーツ連結部２４および設置器具１３２を正面上方から見た斜視図と正面下方から見た斜視図である。また、図９（ｃ）、図９（ｄ）は、図８に示す藻類培養装置３において、奇数本目であるｎ本目と隣り合うｎ＋１本目の円筒型水槽１０の下部パーツ１３と下部パーツ連結部２４および設置器具１３２を正面上方から見た斜視図と正面下方から見た斜視図である。
【0062】
図９（ｂ）、図９（ｄ）に示すように、それぞれの下部パーツ連結部２４は、円筒型水槽１０に入れられる水および藻類を取り出すための排水口２４２を備えているが、この排水口２４２は、実施の形態１における排水口１４２とは異なり、連結水路の側面方向ではなく、連結水路の底面方向へ排水するよう、取り付けられている。そして、水槽の底面に排水口２４２を取り付けるために、円筒型水槽１０を一段高いところに設置するよう、設置器具１３２には底上げ部材１３３が一体に取り付けられている（図７、図８参照）。
【0063】
また、円筒型水槽１０を床にボルトで固定するための設置器具１３２は、この排水口２４２の部分だけ穴開けされた状態のものになるため、実施の形態１における設置器具１３１とは少しだけ異なる形状になっている。なお、設置器具１３２は、隣り合う２本の円筒型水槽１０の下部パーツ１３と一体型の部品として製造されるものであってもよい。
【0064】
また、図９に示すように、それぞれの下部パーツ連結部２４の上部には、空気の注入口である空気注入ノズル２４１が設けられており、その空気注入ノズル２４１には、空気を送り込むためのチューブが取り付けられることになるが、このチューブについては図示していない（図７、図８においても同様である。）。
【0065】
図１０は、実施の形態２における上部パーツ１１２と上部パーツ連結部２５を示す説明図であり、図１０（ａ）は、図７に示す藻類培養装置２において、偶数本目であるｐ本目と隣り合うｐ＋１本目の円筒型水槽１０の上部パーツ１１２と上部パーツ連結部２５を正面上方から見た斜視図、図１０（ｂ）は、図８に示す藻類培養装置３において、偶数本目であるｐ本目と隣り合うｐ＋１本目の円筒型水槽１０の上部パーツ１１２と上部パーツ連結部２５を正面上方から見た斜視図である。なお、図１０（ａ）と図１０（ｂ）は角度が異なるのみであり、まったく同じもの（同じ構造）である。
【0066】
また、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、それぞれの上部パーツ連結部２５の上部には、空気抜き穴２５０（図１４参照）が設けられており、この空気抜き穴２５０に取り付けられた空気抜きバルブ２５１から空気を抜くようになっている。これは、図９に示した下部パーツ連結部２４の空気注入ノズル２４１から空気を注入すると、この藻類培養装置２，３の内部の圧力が高まるため、それを防ぐためには空気を抜く必要が出てくるからである。
【0067】
また、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）は、図７、図８に示す藻類培養装置２，３において、１本目およびｍ本目の上部パーツ１１２の上蓋１２１および内蓋１１３（後述する図１４参照）をはずして正面上方から見た斜視図であり、ポンプ９０につながるポンプ接続口１２３と、その上に、注水用の管をつなげるための注水接続口１２５が設けられている。なお、図１０（ｃ）と図１０（ｄ）も、同じものを正面から見たか斜めから見たか、という違いがあるだけで、同じものである。
【0068】
そして、図７、図８、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）から明らかなとおり、この実施の形態２における藻類培養装置２，３では、１本目およびｍ本目の円筒型水槽１０の上部パーツ１１２はまったく同じ形状のものでよく、この点でも使用する部品の種類を減らすことができる、というメリットがある。
【0069】
なお、図７、図８、図１０の上部パーツ１１２は、後述する［変形例］において図１４を参照しながら説明するとおり、実施の形態１の藻類培養装置１における上部パーツ１１２とは異なり、上蓋１２１および内蓋１１３付きの上部パーツ１１２であり、この内蓋付きである点においても実施の形態１とは異なるが、この上部パーツ１１２に代えて、実施の形態１に示す上部パーツ１２を用いるようにしてもよい。
【0070】
また、図７に示す藻類培養装置２についての上記（６）螺旋水車２０の軸の長さが、隣り合う円筒型水槽１０で交互に異なり、それによりプーリーの高さも交互に異なっている、および、図８に示す藻類培養装置３についての上記（７）複数本の円筒型水槽１０を、横一例に並べるのではなく、ジグザグに配置している、という点については、実施の形態２の変形例であり、必ずしもこのような構成でなくてもよいものであるが、このように構成することのメリットについて説明する。
【0071】
（６）螺旋水車２０の軸の長さが、隣り合う円筒型水槽１０で交互に異なり、それによりプーリーの高さも交互に異なっている、というのは、図７に示すとおりであるが、図７に示す藻類培養装置２は、プーリーまたは歯車を取り付ける位置の高さを、奇数の水車と偶数の水車とで変えている点が、実施の形態１における藻類培養装置１とは異なっている。
【0072】
図７に示す藻類培養装置２では、偶数の水車の列のプーリーまたは歯車を取り付ける位置を、奇数の水車の列よりも高い位置に設置している。すなわち、奇数本目の円筒型水槽１０の列（以下、「奇数列」と呼ぶ。）と、偶数本目の円筒型水槽１０の列（以下、「偶数列」と呼ぶ。）との２列にわかれた構成になっている、と考えることもできる。このようにすることにより、奇数の水車の列と偶数の水車の列という、それぞれ同じ方向に回転する水車の列を作ることができるので、それぞれの列にそれぞれ１台の発電機（発電モーター）８０、合計で２台の発電機（発電モーター）８０を接続するだけでよい、というメリットがある。
【0073】
また、図８に示す藻類培養装置３では、上記（７）に示したとおり、複数本の円筒型水槽１０を、横一例に並べるのではなく、ジグザグに配置している点が異なっている。すなわち、この図８に示す藻類培養装置３の場合であっても、奇数列と偶数列との２列にわかれた構成になっている、と見ることができる。実施の形態１における藻類培養装置１では、すべての円筒型水槽１０が１列に配置されていて、内部に設置される螺旋水車２０の向きが１本おきに反対向きであったため、１台の発電機（発電モーター）で複数本の円筒型水槽１０を稼働させることは難しかったが、この図８に示す藻類培養装置３のように円筒型水槽１０がジグザグな配置になっている構成であれば、３本以上の複数本の円筒型水槽１０であっても、１列に１台ずつ、合計２台の発電機（発電モーター）８０を接続するだけでよい、というメリットがある。
【0074】
ここで、この発明の実施の形態２における藻類培養装置２，３も、螺旋水車２０の軸に、外部の発電機（発電モーター）８０が取り付けられることにより、発電をし、その電気を照明やポンプに回すことができるものであるが、発電機（発電モーター）８０の取付方については、例えば、図７、図８に示すように、螺旋水車２０の上軸部２１１（図１において円筒型水槽１０の上部パーツ１１２の上蓋１２１より上に見えている部分（図４等参照））に歯車またはプーリーを付け、発電機（発電モーター）８０側に取り付けられた歯車と組み合わせてもよいし、それぞれのプーリーをベルト３１，３２でつなぐなどすればよい。なお、ここではベルト３１，３２は平ベルトであるものとして図示されているが、歯付きベルトであってもよい。
【0075】
また、発電機（発電モーター）については、１つの螺旋水車２０に対して１つの発電機（発電モーター）を取り付けてもよいし、複数の螺旋水車２０に対して１つの発電機（発電モーター）を取り付けてもよく、規模に応じて適宜決定すればよいものであることは、実施の形態１と同様である。ただし、上記（６）記載のとおり、図７に示す藻類培養装置２のように、螺旋水車２０の軸の高さとプーリーの高さを隣り合う円筒型水槽１０で交互に異なるようにしたり、上記（７）記載のとおり、図８に示す藻類培養装置３のように、円筒型水槽１０をジグザグに配置することにより、図７、図８に示すようなベルト３１，３２や歯車などを用いて、奇数列に１台の発電機（発電モーター）８０を接続し、偶数列にも１台の発電機（発電モーター）８０を接続すれば、合計２台の発電機（発電モーター）８０によってこの藻類培養装置２，３を稼働させることができる。
【0076】
そして、このように外部のポンプと発電機（発電モーター）にこの発明の実施の形態２における藻類培養装置２，３を接続することにより、複数（ｍ本）の円筒型水槽１０からなる藻類培養装置２にポンプで水を循環させることができ、これにより、少ないエネルギーで多くの水流を作ることができる。また、円筒型水槽１０の内部に設置された螺旋水車２０の軸に発電機（発電モーター）を取り付けることで、ポンプによる循環によって作られた水流により、電力（エネルギー）を発生させることができる。なお、水流には、上下に流れる動きと、回転する動きの２種類の力があるが、螺旋水車２０の羽根が螺旋形状になっていることにより、この両方の力を受けることができる。
【0077】
さらに、そうして回収されたエネルギーを、藻類が光合成を行うために必要な光を照射するための照明に利用したり、ポンプを動かすために利用したりすることができるので、大がかりな装置を必要とせず、少ないエネルギーで多くの水流を作ることができ、その水流により電力（エネルギー）を発生させ、当該発生した電力（エネルギー）を用いて、藻類が光合成を行うことが可能となる。
【0078】
また、円筒型水槽１０の本数を変更することにより、簡単に、規模に合わせた大きさの装置とすることができる。また、円筒型水槽１０の本数が多い（例えば、１０本以上などの）規模の装置が必要な場合であっても、１本ずつの円筒型水槽１０について組み立て作業を行ってから最終的に全体の設置を行うことができるので、スペースが限られた屋内において、動かしたり組み立てたりしやすくなるため、設置作業が行いやすい、という効果もある。なお、この藻類培養装置２，３の設置手順はこれらに限られるものではなく、例えば天井までの距離があまりない場合（縦長の水槽を設置した場合に天井までの距離があまりあかない場合）など、円筒型水槽１０の下部分を先に設置し、その中に縦長の螺旋水車２０を設置しながら、上部分を組み立てていく、というような設置方法としてもよい。
【0079】
なお、この実施の形態２でも、外部の発電機（発電モーター）と外部のポンプに接続されて、藻類を水槽で培養する藻類培養装置２，３として説明したが、発電機（発電モーター）とポンプを備えた藻類培養装置としてもよい。
【0080】
以上のように、この実施の形態２の藻類培養装置２，３によれば、実施の形態１の藻類培養装置１と同様に、従来のような大がかりな装置を必要とせず、少ないエネルギーで多くの水流を作ることができ、その水流により電力（エネルギー）を発生させ、当該発生した電力（エネルギー）を用いて、藻類が光合成を行うための照明の照射や、ポンプを動かすことができる。また、円筒型水槽１０の本数を変更することにより、簡単に、規模に合わせた大きさの装置とすることができる。
【0081】
［変形例］（その他の実施の形態）．
この発明の実施の形態１，２における藻類培養装置１，２，３において、円筒型水槽１０の内部に設置される螺旋水車２０は、図４、図５に示すように、羽根の傾きが一定であるものとして説明したが、図１１に示すように、中央部分の羽根の傾きが垂直軸に対してもっとも倒れているようにし、そこから徐々に上下それぞれの方向へいくにしたがって羽根の傾きが起き上がっていくようにしてもよい。
この発明の実施の形態１，２における藻類培養装置１，２，３において、円筒型水槽１０の内部に設置される螺旋水車２０は、図４、図５に示すように、羽根の傾きが一定であるものとして説明したが、図１１に示すように、中央部分の羽根の傾きが垂直軸に対してもっとも倒れているようにし、そこから徐々に上下それぞれの方向へいくにしたがって羽根の傾きが起き上がっていくようにしてもよい。
【0082】
図１１は、実施の形態１，２における藻類培養装置の変形例として、藻類培養装置１，２，３の内部に設置される螺旋水車の別の一例を示す説明図であり、この別の一例である螺旋水車４０の全体図を示している。この図１１では、この螺旋水車４０が３つの水車パーツ４１，４２，４３によって構成されている例を示しており、中央の水車パーツ４２の羽根の傾きがより上下２つの水車パーツ４１，４３の羽根の傾きよりも倒れている状態を示している。なお、１つの水車パーツの中でも、徐々に羽根の傾きが変化するようにしてもよいことは言うまでもない。
【0083】
通常、小さな水力発電に用いられる螺旋水車は、水路を一定方向に流れる水流に対して設置されるが、この発明は、渦を巻きながら流れる水流に対して設置するものであり、その水流の回転する方の力が一定ではなく、特に水槽が長くなるほどその傾向が出やすい。そして、回転の元となる上部パーツまたは下部パーツの連結部から離れるほど回転は弱くなるが、回転が弱くなると、羽根は寝ている（倒れている）方がよいため、図１１の螺旋水車４０では、中央の水車パーツ４２の羽根の傾きをより倒れた傾きの羽根にして、円筒型水槽１０の長さに合わせて水車の羽根の角度（傾き）を調節することにより、水流に対する螺旋の羽根を最適に近づけようとするものである。
【0084】
また、図１２は、実施の形態１，２における藻類培養装置の変形例として、藻類培養装置１，２，３の内部に設置される螺旋水車の水車パーツ（羽根パーツ）の接続方法の別の例を示す説明図であり、図１３は、実施の形態１，２における藻類培養装置の変形例として、藻類培養装置１，２，３の内部に設置される螺旋水車の水車パーツ（羽根パーツ）の接続方法のさらに別の一例を示す説明図である。
【0085】
図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、２つの水車パーツ（羽根パーツ）５１，５２を連結パーツ５３で連絡する場合の例を示しており、図１２（ａ）は、２つの水車パーツ５１，５２が連結パーツ５３で連結された螺旋水車５０を示している。これは、それぞれの水車パーツを取り付けやすくするためのものであり、中空の水車パーツ５１，５２の中に連結パーツ５３を差し込み、両者を連結するものであり、連結パーツ５３には、水車パーツ５１，５２の挟まる位置にパッキンがついている。なお、図１２（ａ）、図１２（ｂ）は連結パーツ５３を差し込むだけのものを示しているが、ネジ式等の一般的に知られている接続方法であってもよい。
【0086】
図１３（ａ）は、２つの水車パーツ（羽根パーツ）６１，６２が円筒接続部６６で連結された場合の螺旋水車６０を示している。すなわち、この円筒接続部６６は、水車パーツ６１，５２の連結部（連結パーツ）も兼ねている。これは、水槽が大型化した場合など、建設が難しくなった場合に、水車を固定しながらの方が工事を行いやすい、ということを考慮したものである。
【0087】
また、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の中の円筒接続部６６のみを示す斜視図であり、この円筒接続部６６は、円筒型水槽を上に連結するためのパーツである。また、図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）の手前側を切断して内部を見やすくした図、図１３（ｄ）は、図１３（ｂ）を９０度回転させてから手前側を切断して内部を見やすくした図である。この円筒接続部６６の中心には、水車パーツを通すための輪６７が備えられており、輪６７の内側にはベアリングが設けられている。また、水車を通す輪６７は水流が流れる方向より少し傾斜した板状部品６８により円筒接続部６６の外枠と接続されている。すなわち、板状部品６８は、円筒接続部６６の中心の輪６７と円筒接続部６６の外枠とを接続する部品であり、円筒接続部６６の一部である。
【0088】
この傾斜した板状部品６８を利用して、水流に回転をつけることができる。すなわち、水車パーツ６１，６２は、水流が流れる方向に沿って、それより少し角度が寝た（倒れた）板状部品６８によって連結されて固定されるため、回転の元となる上部パーツまたは下部パーツの連結部から離れるほど回転が弱くなるという問題の解決策にもなる、というメリットもある。
なお、ここでは一例として、図１１～図１３のような変形例を示したが、工事の内容や装置の規模によって、他の螺旋水車や接続方法を用いるようにしてもよい。
なお、ここでは一例として、図１１～図１３のような変形例を示したが、工事の内容や装置の規模によって、他の螺旋水車や接続方法を用いるようにしてもよい。
【0089】
また、図１４は、実施の形態１，２における藻類培養装置の変形例として、水槽の上部パーツに内蓋が付いている場合の一例を示す説明図であり、上蓋をはずした状態を正面上方から見た斜視図である。図１４（ａ）は、２本の隣り合う円筒型水槽１０の上部パーツ１１２部分の斜視図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の手前側部分を切って断面が見える状態になっている図である。ただし、図１４（ｂ）の左側の上部パーツ１１２には内蓋１１３が取り付けられておらず、図１４（ｂ）の右側の上部パーツ１１２には内蓋１１３が取り付けられている状態を示している。また、図１４（ａ）および図１４（ｂ）では、前述の上部パーツ連結部２５の空気抜き穴２５０も見える状態になっている。
【0090】
この図１４に示す上部パーツ１１２は、実施の形態１の藻類培養装置１に示した上部パーツ１２とは異なり、内蓋１１３を固定するための構造、および、内蓋１１３を備えている。また、図１４（ｃ）および図１４（ｄ）は、内蓋１１３のみの状態を示す図であり、図１４（ｃ）は内蓋１１３のみの斜視図、図１４（ｄ）は図１４（ｃ）を正面（側面）から見た図である。
【0091】
この内蓋１１３は、揺れなどにより水が漏れる可能性を小さくするためのものであり、図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示すように、上部パーツ１１２に固定されている。固定の方法としては、図１４（ｃ）、図１４（ｄ）に示すように、内蓋１１３の側面に溝１１５が掘られており、円筒型水槽１０の上部パーツ１１２内部にある突起１１４（図１４（ｂ）参照）をその溝１１５に入るように内蓋１１３を上から差し込み、内蓋１１３の上部にある２つの突起１１６を使って円筒型水槽１０内で回転させることにより固定されるものや、ネジの溝を内蓋１１３の側面と上部パーツ１１２内部に設けるネジ式など、どのような固定方法であってもよい。
【0092】
また、この内蓋１１３には、中心に軸受１１７（図１４（ｃ）参照）が取り付けられ、形状としては、下部は下方向に膨らんでおり（図１４（ｄ）参照）、上部は下方向に凹んでいる。この軸受１１７の下部の膨らみは、水を漏れにくくするためのものであり、上部の凹みは、水が内蓋１１３の上部へと漏れても、下方向へ戻りやすくするためのものである。なお、内蓋１１３の中央（中心）にはベアリングが設けられているが、ベアリングが設けられていないものであってもよい。
このように、上部パーツ１１２に内蓋１１３を備えるようにすれば、揺れなどにより水が漏れることを、できる限り防ぐことができる。
このように、上部パーツ１１２に内蓋１１３を備えるようにすれば、揺れなどにより水が漏れることを、できる限り防ぐことができる。
【0093】
また、図１５は、実施の形態２における藻類培養装置の変形例として、水槽の上部パーツ部分の別の例を示す説明図である。なお、図１５（ａ）と図１５（ｂ）は同じものを正面から見たか斜めから見たか、という違いがあるだけであり、図１５（ｃ）と図１５（ｄ）も、同じものを正面から見たか、斜めから見たか、という違いがあるだけである。すなわち、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示す上部パーツ部分の変形例と、図１５（ｃ）、図１５（ｄ）に示す上部パーツ部分の変形例との、２つの変形例を示している。
【0094】
ここで、実施の形態２における藻類培養装置２，３では、１本目の円筒型水槽１０（１０－１）と、８本目（ｍ＝８の場合）の円筒型水槽１０（１０－８）の上部パーツ１１２が同じパーツでよい、ということは、前述のとおりであるが、２本目～７本目についても、１本目とｍ本目と同じ上部パーツ１１２を用いるようにして、すなわち、すべての円筒型水槽１０において図１０（ｃ）、図１０（ｄ）に示すような、ポンプ接続口１２３と注水接続口１２５が取り付けられた上部パーツ１１２を用いるようにしてもよい。
【0095】
この場合、隣り合う２本の円筒型水槽１０の上部パーツ１１２を連結していた上部パーツ連結部２５の代わりに、それぞれのポンプ接続口１２３を接続管１２６で接続することにより、２つの上部パーツ１１２を連結している。ここで、図１５（ａ）、図１５（ｂ）は、ポンプ接続口１２３同士を接続した接続管１２６に、空気抜きバルブ２５１を取り付けた例であり、図１５（ｃ）、図１５（ｄ）は、一方の注水接続口１２５に空気抜きバルブ２５１を取り付けた例である。２本目～７本目については、注水接続口１２５は機能的に必要ないため、図１５（ａ）、図１５（ｂ）の場合には両方の注水接続口１２５に蓋１２７がされており、図１５（ｃ）、図１５（ｄ）の場合には空気抜きバルブ２５１が取り付けられていないもう一方の注水接続口１２５には蓋１２７がされている。
【0096】
また、図示は省略するが、この発明の実施の形態１，２における藻類培養装置１，２，３を、屋外に設置する場合には、雨、風、ほこり等からベルト部分を守るために、上部にカバーを取り付けるようにしてもよい。また、藻類培養装置の大きさによっては、装置全体をケースに収納するようにしてもよい。
【0097】
また、上記に示した実施の形態では、水槽１０を円筒型であるものとして説明したが、円筒（円柱）ではなく角柱型の水槽１０であってもよい。ただし、円筒型の方が、内部の螺旋水車２０が回転することにより発生する水流が起きやすいため、角中型の場合には性能が落ちるため、円筒型の方が望ましいことは言うまでもない。
【0098】
［応用例］．
上記のとおり、この発明は藻類を水槽で培養する藻類培養装置に関するものであるが、この発明の藻類培養装置を、発電装置または発電システムとして使用することも可能である。発電装置または発電システムの場合には、光合成の必要がないため、照明が不要なことと、水槽が透明である必要もないが、他の構成をそのまま生かして、発電装置または発電システムに応用することが可能である。なお、その場合には、実施の形態２で示した空気注入ノズルや空気抜きバルブも不要である。
上記のとおり、この発明は藻類を水槽で培養する藻類培養装置に関するものであるが、この発明の藻類培養装置を、発電装置または発電システムとして使用することも可能である。発電装置または発電システムの場合には、光合成の必要がないため、照明が不要なことと、水槽が透明である必要もないが、他の構成をそのまま生かして、発電装置または発電システムに応用することが可能である。なお、その場合には、実施の形態２で示した空気注入ノズルや空気抜きバルブも不要である。
【0099】
すなわち、発電装置または発電システムとして使用する場合には、外部の発電機（発電モーター）と外部のポンプに接続されて発電するための発電装置または発電システムであって、内部に水および藻類を入れるための円筒と、前記円筒の上部パーツと、前記円筒の下部パーツと、前記円筒の内部に設置される螺旋水車と、からなる円筒型水槽を複数本（ｍ本：ｍは２以上の自然数）備え、前記円筒型水槽のｎ本目（ｎは１以上ｍ未満の奇数）とｎ＋１本目を、当該２本の円筒型水槽の前記下部パーツ同士で連結する下部パーツ連結部と、前記円筒型水槽が３本以上ある場合（ｍが３以上の場合）には、前記円筒型水槽のｐ本目（ｐは２以上ｍ未満の偶数）とｐ＋１本目を、当該２本の円筒型水槽の前記上部パーツ同士で連結する上部パーツ連結部を備え、前記螺旋水車は、その中心に軸を備え、その軸を中心に回転する螺旋形状の羽根を有しており、前記軸は上部に突出した上軸部と下部に突出した下軸部を備えるとともに、前記軸の内部は中空になっており、かつ、前記螺旋水車の軸が前記発電機に接続されるものであり、前記円筒型水槽の前記上部パーツには、前記螺旋水車の上軸部を受けるための上部軸受を有する蓋が設けられ、前記下部パーツの底には、前記螺旋水車の下軸部を受けるための下部軸受が設けられているとともに、前記１本目の上部パーツおよび前記ｍ本目の上部パーツは、前記ポンプに接続するためのポンプ接続口を備えており、前記下部パーツ連結部および前記上部パーツ連結部の内部には水路が設けられているとともに、前記下部パーツ連結部は、前記円筒型水槽に入れられる水および藻類を取り出すための排水口を備えていることを特徴とする。
【0100】
ただし、カビなどを防ぎたい場合など、水（液体）の衛生管理のための紫外線除菌機能として、ｍ本の円筒型水槽１０のうちの１本だけとか、一部のみを透明にしたり、ポンプにつながる管を透明にするなどして、その透明の部分に紫外線を当てることにより、水（液体）を殺菌するようにしてもよい。
【0101】
このように、発電装置または発電システムとして使用する場合にも、大がかりな装置やシステムを必要とせず、少ないエネルギーで多くの水流を作ることができ、その水流により電力（エネルギー）を発生させ、当該発生した電力（エネルギー）を用いることができる。また、円筒型水槽１０の本数を変更することにより、簡単に、規模に合わせた大きさの発電装置または発電システムとすることができる。
【0102】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【0103】
１，２，３ 藻類培養装置
１０ 円筒型水槽
１１ 透明な円筒
１２，１１２ 上部パーツ
１３ 下部パーツ
１４，２４ 下部パーツ連結部
１５，２５ 上部パーツ連結部
１６，６６ 円筒接続部
２０，４０，５０，６０ 螺旋水車
２１ 上軸部２１１付きの上部水車
２２ 中間水車
２３ 下軸部２３１付きの下部水車
３１，３２ ベルト
４１，４２，４３，５１，５２，６１，６２ 水車パーツ（羽根パーツ）
５３ 連結パーツ
６７ 円筒接続部６６の中心の輪
６８ 円筒接続部６６の中心の輪６７と円筒接続部６６の外枠とを接続する板状部品
８０ 発電機（発電モーター）
９０ ポンプ
１１３ 上部パーツ１１２の内蓋
１１４ 上部パーツ１１２内部にある突起
１１５ 内蓋１１３の溝
１１６ 内蓋１１３の上部の突起
１１７ 内蓋１１３の軸受
１２０ 上部軸受
１２１ 上蓋
１２２，１２３ ポンプ接続口
１２５ 注水接続口
１２６ 接続管
１２７ 注水接続口１２５の蓋
１３０ 下部軸受
１３１，１３２ 設置器具
１３３ 底上げ部材
１４２，２４２ 排水口
２１０ 上部水車２１の中空部
２１１ 上部水車２１の上軸部（螺旋水車２０の上軸部）
２２０ 中間水車２２の中空部
２３０ 下部水車２３の中空部
２３１ 下部水車２３の下軸部（螺旋水車２０の下軸部）
２４１ 空気注入ノズル
２５０ 空気抜き穴
２５１ 空気抜きバルブ
１０ 円筒型水槽
１１ 透明な円筒
１２，１１２ 上部パーツ
１３ 下部パーツ
１４，２４ 下部パーツ連結部
１５，２５ 上部パーツ連結部
１６，６６ 円筒接続部
２０，４０，５０，６０ 螺旋水車
２１ 上軸部２１１付きの上部水車
２２ 中間水車
２３ 下軸部２３１付きの下部水車
３１，３２ ベルト
４１，４２，４３，５１，５２，６１，６２ 水車パーツ（羽根パーツ）
５３ 連結パーツ
６７ 円筒接続部６６の中心の輪
６８ 円筒接続部６６の中心の輪６７と円筒接続部６６の外枠とを接続する板状部品
８０ 発電機（発電モーター）
９０ ポンプ
１１３ 上部パーツ１１２の内蓋
１１４ 上部パーツ１１２内部にある突起
１１５ 内蓋１１３の溝
１１６ 内蓋１１３の上部の突起
１１７ 内蓋１１３の軸受
１２０ 上部軸受
１２１ 上蓋
１２２，１２３ ポンプ接続口
１２５ 注水接続口
１２６ 接続管
１２７ 注水接続口１２５の蓋
１３０ 下部軸受
１３１，１３２ 設置器具
１３３ 底上げ部材
１４２，２４２ 排水口
２１０ 上部水車２１の中空部
２１１ 上部水車２１の上軸部（螺旋水車２０の上軸部）
２２０ 中間水車２２の中空部
２３０ 下部水車２３の中空部
２３１ 下部水車２３の下軸部（螺旋水車２０の下軸部）
２４１ 空気注入ノズル
２５０ 空気抜き穴
２５１ 空気抜きバルブ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】