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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】P2024087731
(43)【公開日】2024-07-01
(54)【発明の名称】藻類培養袋、藻類培養装置および藻類培養方法
(51)【国際特許分類】
C12M 1/00 20060101AFI20240624BHJP
C12N 1/00 20060101ALI20240624BHJP
C12N 1/12 20060101ALI20240624BHJP
【ＦＩ】
C12M1/00 C
C12N1/00 B
C12N1/12 A
C12N1/12 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】27
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022202683
(22)【出願日】2022-12-19
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100122529
【弁理士】
【氏名又は名称】藤枡 裕実
(74)【代理人】
【識別番号】100135954
【弁理士】
【氏名又は名称】深町 圭子
(74)【代理人】
【識別番号】100119057
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英生
(74)【代理人】
【識別番号】100131369
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100171859
【弁理士】
【氏名又は名称】立石 英之
(72)【発明者】
【氏名】正岡 諭
(72)【発明者】
【氏名】亀田 克巳
(72)【発明者】
【氏名】堀 浩子
(72)【発明者】
【氏名】大和 洋平
(72)【発明者】
【氏名】斉藤 文彦
(72)【発明者】
【氏名】河野 真一朗
(72)【発明者】
【氏名】寳藏 雄一
【テーマコード（参考）】
4B029
4B065
【Ｆターム（参考）】
4B029AA02
4B029BB04
4B029GA08
4B029GB04
4B029GB05
4B029GB09
4B065AA83X
4B065AA84X
4B065BC01
4B065CA41
4B065CA54
(57)【要約】
【課題】 藻類の回収性、使用後の洗浄性を高めることが可能な藻類培養袋、藻類培養装置および藻類培養方法を提供する。
【解決手段】 複数枚のフィルム１ａ、２ａを重ね合わせて、フィルム１ａ、２ａが一体となるように、フィルム１ａ、２ａの周縁部をシールされてなる藻類培養袋であって、フィルムのうち少なくとも最外にあるフィルムが光透過性を有する外側光透過性フィルムであり、袋の一縁部または一縁部付近に注出口部２０を有し、袋の他縁部または他縁部付近に開口部１５ａを有する、藻類培養袋。
【選択図】 図１
【解決手段】 複数枚のフィルム１ａ、２ａを重ね合わせて、フィルム１ａ、２ａが一体となるように、フィルム１ａ、２ａの周縁部をシールされてなる藻類培養袋であって、フィルムのうち少なくとも最外にあるフィルムが光透過性を有する外側光透過性フィルムであり、袋の一縁部または一縁部付近に注出口部２０を有し、袋の他縁部または他縁部付近に開口部１５ａを有する、藻類培養袋。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数枚のフィルムを重ね合わせて、前記フィルムが一体となるように、前記フィルムの周縁部にシール部を有する袋であって、
前記フィルムのうち少なくとも最外にあるフィルムが光透過性を有する外側光透過性フィルムであり、
前記袋は開口部と注出口部を有する、
藻類培養袋。
前記フィルムのうち少なくとも最外にあるフィルムが光透過性を有する外側光透過性フィルムであり、
前記袋は開口部と注出口部を有する、
藻類培養袋。
【請求項2】
前記フィルムが３枚であり、袋内部が２つの空間に区分されている、請求項１に記載の藻類培養袋。
【請求項3】
前記フィルムのうち、内側のフィルムが光反射性を有する内側光反射性フィルムである、請求項２に記載の藻類培養袋。
【請求項4】
前記外側光透過性フィルムには貫通孔が設けられており、前記注出口部は、前記外側光透過性フィルムに設けられた前記貫通孔に取り付けられており、前記外側光透過性フィルムと前記内側光反射性フィルムで区切られた袋内部の空間と、袋外部とを連通させている、請求項３に記載の藻類培養袋。
【請求項5】
前記内側光反射性フィルムには貫通孔が設けられており、前記注出口部は、前記内側光反射性フィルムに設けられた前記貫通孔に取り付けられており、前記外側光透過性フィルムと前記内側光反射性フィルムで区分された袋内部の空間と、袋外部とを連通させている、請求項３に記載の藻類培養袋。
【請求項6】
前記注出口部は、前記内側光反射性フィルムと前記外側光透過性フィルムの間に取り付けられている、請求項３に記載の藻類培養袋。
【請求項7】
請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の藻類培養袋において、
前記外側光透過性フィルム側の空間に、前記開口部から藻類を含む培養液を充填し、もう一方の空間に前記開口部から水溶液を充填し、前記藻類培養袋の前記外側光透過性フィルムに光を照射して藻類を培養し、培養した藻類を前記注出口部から回収する、藻類培養方法。
前記外側光透過性フィルム側の空間に、前記開口部から藻類を含む培養液を充填し、もう一方の空間に前記開口部から水溶液を充填し、前記藻類培養袋の前記外側光透過性フィルムに光を照射して藻類を培養し、培養した藻類を前記注出口部から回収する、藻類培養方法。
【請求項8】
前記フィルムが４枚以上であり、袋内部が３つ以上の空間に区分されている、請求項１に記載の藻類培養袋。
【請求項9】
前記フィルムのうち、内側にあるフィルムの少なくとも一枚が光反射性を有する内側光反射性フィルムであり、前記外側光透過性フィルムと前記内側光反射性フィルムの間にさらに光透過性を有する内側光透過性フィルムがある、請求項８に記載の藻類培養袋。
【請求項10】
前記内側光透過性フィルムには貫通孔があり、前記貫通孔に前記注出口部が取り付けられている、請求項９に記載の藻類培養袋。
【請求項11】
前記内側光反射性フィルムには貫通孔があり、前記貫通孔に前記注出口部が取り付けられている、請求項９に記載の藻類培養袋。
【請求項12】
前記注出口部は、前記内側光反射性フィルムと前記内側光透過性フィルムとの間に取り付けられている、請求項９に記載の藻類培養袋。
【請求項13】
請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の藻類培養袋において、
前記内側光反射性フィルムと前記内側光透過性フィルムの間の空間に、前記開口部から藻類を含む培養液を充填し、前記内側光反射性フィルムをはさんだ他方の空間に、前記開口部から水溶液を充填し、前記外側光透過性フィルム側から光を照射し、藻類を培養し、前記注出口部から藻類を回収する、藻類培養方法。
前記内側光反射性フィルムと前記内側光透過性フィルムの間の空間に、前記開口部から藻類を含む培養液を充填し、前記内側光反射性フィルムをはさんだ他方の空間に、前記開口部から水溶液を充填し、前記外側光透過性フィルム側から光を照射し、藻類を培養し、前記注出口部から藻類を回収する、藻類培養方法。
【請求項14】
前記注出口部は、前記フィルムに接合された取付部と、取付部に連続する筒状部を有し、前記筒状部は、前記取付部と反対側の端部寄りに外径が大きくなる凸状部を有している
、請求項１から請求項６、請求項８から請求項１２のいずれか一項に記載の藻類培養袋。
、請求項１から請求項６、請求項８から請求項１２のいずれか一項に記載の藻類培養袋。
【請求項15】
前記フィルムに接合された取付部と、取付部に連続する筒状部を有し、前記筒状部は、前記取付部と反対側の端部寄りに外径が大きくなる凸状部を有する注入口部を、さらに備える、請求項１４に記載の藻類培養袋。
【請求項16】
請求項１４に記載の藻類培養袋の前記注出口部に開閉栓が接続されており、前記開閉栓には藻類回収用管が接続されている、藻類培養装置。
【請求項17】
前記開閉栓はバタフライ弁またはコックである、請求項１６に記載の藻類培養装置。
【請求項18】
前記注出口部と前記開閉栓は、ヘルールにて接続されている、請求項１６に記載の藻類培養装置。
【請求項19】
請求項１４に記載の藻類培養袋の前記注出口部に三方管の一端が接続されており、
前記三方管の注出口部が接続されていない端のうちの一端には、液体開閉栓が接続されており、
前記三方管の注出口部が接続されていない端のうちの他端側の三方管の内部には、複数の貫通孔を有する微細化フィルターを有し、前記他端には逆止弁の出口側が接続され、前記逆止弁の入口側には気体開閉栓が接続されている、藻類培養装置。
前記三方管の注出口部が接続されていない端のうちの一端には、液体開閉栓が接続されており、
前記三方管の注出口部が接続されていない端のうちの他端側の三方管の内部には、複数の貫通孔を有する微細化フィルターを有し、前記他端には逆止弁の出口側が接続され、前記逆止弁の入口側には気体開閉栓が接続されている、藻類培養装置。
【請求項20】
前記貫通孔は、前記藻類培養袋側の径が、逆止弁側の径よりも大きい、請求項１９に記載の藻類培養装置。
【請求項21】
請求項１５に記載の藻類培養袋の前記注出口部には、注出管の一端が接続されており、
前記注出管の他端には液体開閉栓が接続されており、前記注入口部には、注入管の一端が接続されていて、前記注入管の他端には、逆止弁の出口側が接続され、前記逆止弁の入口側には気体開閉栓が接続されている、藻類培養装置。
前記注出管の他端には液体開閉栓が接続されており、前記注入口部には、注入管の一端が接続されていて、前記注入管の他端には、逆止弁の出口側が接続され、前記逆止弁の入口側には気体開閉栓が接続されている、藻類培養装置。
【請求項22】
請求項１９に記載された藻類培養装置を用いて、前記気体開閉栓から二酸化炭素を含む気体を藻類培養袋に注入し、藻類を培養させ、培養した藻類を前記液体開閉栓から排出させて回収する、藻類培養方法。
【請求項23】
請求項２１に記載された藻類培養装置を用いて、前記気体開閉栓から二酸化炭素を含む気体を藻類培養袋に注入し、藻類を培養させ、培養した藻類を前記液体開閉栓から排出させて回収する、藻類培養方法。
【請求項24】
前記外側光透過性フィルムは、少なくとも最内層に、ポリオレフィンとポリアルキルシロキサンの共重合体を含み、前記ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン－プロピレン共重合体からなる群から選択される少なくとも１種類を含み、前記ポリアルキルシロキサンは、下記式（１）で表される、請求項１から６のいずれか一項に記載の藻類培養袋。
―Ｓｉ（R１）（R２）－O－ （１）
（ただし、R1、R2はアルキル基であり、同一でもよく、異なっていても良い）
―Ｓｉ（R１）（R２）－O－ （１）
（ただし、R1、R2はアルキル基であり、同一でもよく、異なっていても良い）
【請求項25】
前記最内層にはさらにポリエチレンを含み、前記ポリオレフィンはポリエチレンを含み、前記注出口部はポリエチレンを含む、請求項２４に記載の藻類培養袋。
【請求項26】
前記内側光透過性フィルムは、少なくとも最内層に、ポリオレフィンとポリアルキルシロキサンの共重合体を含み、前記ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン－プロピレン共重合体からなる群から選択される少なくとも１種類を含み、前記ポリアルキルシロキサンは、下記式（１）で表される、請求項９から１２のいずれか一項に記載の藻類培養袋。
―Ｓｉ（R１）（R２）－O－ （１）
（ただし、R1、R2はアルキル基であり、同一でもよく、異なっていても良い）
―Ｓｉ（R１）（R２）－O－ （１）
（ただし、R1、R2はアルキル基であり、同一でもよく、異なっていても良い）
【請求項27】
前記最内層にはさらにポリエチレンを含み、前記ポリオレフィンはポリエチレンを含み、前記注出口部はポリエチレンを含む、請求項２６に記載の藻類培養袋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、藻類培養袋、藻類培養装置および藻類培養方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、食料問題や環境問題に対応するため、藻類の培養の研究が行われている。藻類を培養する装置や方法も数多く提案されており、大量培養、光合成効率、取扱い性の向上を目指した装置等も開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１３２６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、培養装置では、内側袋体と外側袋体という別体の構造を扱うため、培養した藻類の回収性や、藻類回収後の内側袋体と外側袋体の洗浄性が十分でなかった。
【0005】
そこで、本開示は、藻類の培養効率、藻類の回収性、及び、藻類の回収後の培養袋の洗浄性を高めることが可能な藻類培養袋、藻類培養装置および藻類培養方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本開示では、
複数枚のフィルムを重ね合わせて、前記フィルムが一体となるように、前記フィルムの周縁部にシール部を有する袋であって、
前記フィルムのうち少なくとも最外にあるフィルムが光透過性を有する外側光透過性フィルムであり、
前記袋は開口部と注出口部を有する、
藻類培養袋を提供する。
複数枚のフィルムを重ね合わせて、前記フィルムが一体となるように、前記フィルムの周縁部にシール部を有する袋であって、
前記フィルムのうち少なくとも最外にあるフィルムが光透過性を有する外側光透過性フィルムであり、
前記袋は開口部と注出口部を有する、
藻類培養袋を提供する。
【0007】
本開示に係る藻類培養袋は、
前記フィルムが３枚であり、袋内部が２つの空間に区分されていてもよい。
前記フィルムが３枚であり、袋内部が２つの空間に区分されていてもよい。
【0008】
本開示に係る藻類培養袋は、
前記フィルムのうち、内側のフィルムが光反射性を有する内側光反射性フィルムであっててもよい。
前記フィルムのうち、内側のフィルムが光反射性を有する内側光反射性フィルムであっててもよい。
【0009】
本開示に係る藻類培養袋は、
前記外側光透過性フィルムには貫通孔が設けられており、前記注出口部は、前記外側光透過性フィルムに設けられた前記貫通孔に取り付けられており、前記外側光透過性フィルムと前記内側光反射性フィルムで区切られた袋内部の空間と、袋外部とを連通させていてもよい。
前記外側光透過性フィルムには貫通孔が設けられており、前記注出口部は、前記外側光透過性フィルムに設けられた前記貫通孔に取り付けられており、前記外側光透過性フィルムと前記内側光反射性フィルムで区切られた袋内部の空間と、袋外部とを連通させていてもよい。
【0010】
本開示に係る藻類培養袋は、
前記内側光反射性フィルムには貫通孔が設けられており、前記注出口部は、前記内側光反射性フィルムに設けられた前記貫通孔に取り付けられており、前記外側光透過性フィルムと前記内側光反射性フィルムで区分された袋内部の空間と、袋外部とを連通させていてもよい。
前記内側光反射性フィルムには貫通孔が設けられており、前記注出口部は、前記内側光反射性フィルムに設けられた前記貫通孔に取り付けられており、前記外側光透過性フィルムと前記内側光反射性フィルムで区分された袋内部の空間と、袋外部とを連通させていてもよい。
【0011】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記注出口部は、前記内側光反射性フィルムと前記外側光透過性フィルムの間に取り付けられていてもよい。
前記注出口部は、前記内側光反射性フィルムと前記外側光透過性フィルムの間に取り付けられていてもよい。
【0012】
本開示は、前記藻類培養袋において、
前記外側光透過性フィルム側の空間に、前記開口部から藻類を含む培養液を充填し、もう一方の空間に前記開口部から水溶液を充填し、前記藻類培養袋の前記外側光透過性フィルムに光を照射して藻類を培養し、培養した藻類を前記注出口部から回収する、藻類培養方法を提供する。
前記外側光透過性フィルム側の空間に、前記開口部から藻類を含む培養液を充填し、もう一方の空間に前記開口部から水溶液を充填し、前記藻類培養袋の前記外側光透過性フィルムに光を照射して藻類を培養し、培養した藻類を前記注出口部から回収する、藻類培養方法を提供する。
【0013】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記フィルムが４枚以上であり、袋内部が３つ以上の空間に区分されていてもよい。
前記フィルムが４枚以上であり、袋内部が３つ以上の空間に区分されていてもよい。
【0014】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記フィルムのうち、内側にあるフィルムの少なくとも一枚が光反射性を有する内側光反射性フィルムであり、前記外側光透過性フィルムと前記内側光反射性フィルムの間にさらに光透過性を有する内側光透過性フィルムがあってもよい。
前記フィルムのうち、内側にあるフィルムの少なくとも一枚が光反射性を有する内側光反射性フィルムであり、前記外側光透過性フィルムと前記内側光反射性フィルムの間にさらに光透過性を有する内側光透過性フィルムがあってもよい。
【0015】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記内側光透過性フィルムには貫通孔があり、前記貫通孔に前記注出口部が取り付けられていてもよい。
前記内側光透過性フィルムには貫通孔があり、前記貫通孔に前記注出口部が取り付けられていてもよい。
【0016】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記内側光反射性フィルムには貫通孔があり、前記貫通孔に前記注出口部が取り付けられていてもよい。
前記内側光反射性フィルムには貫通孔があり、前記貫通孔に前記注出口部が取り付けられていてもよい。
【0017】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記注出口部は、前記内側光反射性フィルムと前記内側光透過性フィルムとの間に取り付けられていてもよい。
前記注出口部は、前記内側光反射性フィルムと前記内側光透過性フィルムとの間に取り付けられていてもよい。
【0018】
また、本開示は、
前記藻類培養袋において、
前記内側光反射性フィルムと前記内側光透過性フィルムの間の空間に、前記開口部から藻類を含む培養液を充填し、前記内側光反射性フィルムをはさんだ他方の空間に、前記開口部から水溶液を充填し、前記外側光透過性フィルム側から光を照射し、藻類を培養し、前記注出口部から藻類を回収する、藻類培養方法を提供する。
前記藻類培養袋において、
前記内側光反射性フィルムと前記内側光透過性フィルムの間の空間に、前記開口部から藻類を含む培養液を充填し、前記内側光反射性フィルムをはさんだ他方の空間に、前記開口部から水溶液を充填し、前記外側光透過性フィルム側から光を照射し、藻類を培養し、前記注出口部から藻類を回収する、藻類培養方法を提供する。
【0019】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記注出口部は、前記フィルムに接合された取付部と、取付部に連続する筒状部を有し、前記筒状部は、前記取付部と反対側の端部寄りに外径が大きくなる凸状部を有していてもよい。
前記注出口部は、前記フィルムに接合された取付部と、取付部に連続する筒状部を有し、前記筒状部は、前記取付部と反対側の端部寄りに外径が大きくなる凸状部を有していてもよい。
【0020】
本開示に係る藻類培養袋は、
前記フィルムに接合された取付部と、取付部に連続する筒状部を有し、前記筒状部は、前記取付部と反対側の端部寄りに外径が大きくなる凸状部を有する注入口部を、さらに備えていてもよい。
前記フィルムに接合された取付部と、取付部に連続する筒状部を有し、前記筒状部は、前記取付部と反対側の端部寄りに外径が大きくなる凸状部を有する注入口部を、さらに備えていてもよい。
【0021】
また、本開示は、
前記藻類培養袋の前記注出口部に開閉栓が接続されており、前記開閉栓には藻類回収用管が接続されている、藻類培養装置を提供する。
前記藻類培養袋の前記注出口部に開閉栓が接続されており、前記開閉栓には藻類回収用管が接続されている、藻類培養装置を提供する。
【0022】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記開閉栓はバタフライ弁またはコックであってもよい。
前記開閉栓はバタフライ弁またはコックであってもよい。
【0023】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記注出口部と前記開閉栓は、ヘルールにて接続されていてもよい。
前記注出口部と前記開閉栓は、ヘルールにて接続されていてもよい。
【0024】
また、本開示は、
前記藻類培養袋の前記注出口部に三方管の一端が接続されており、
前記三方管の注出口部が接続されていない端のうちの一端には、液体開閉栓が接続されており、
前記三方管の注出口部が接続されていない端のうちの他端側の三方管の内部には、複数の貫通孔を有する微細化フィルターを有し、前記他端には逆止弁の出口側が接続され、前記逆止弁の入口側には気体開閉栓が接続されている、藻類培養装置を提供する。
前記藻類培養袋の前記注出口部に三方管の一端が接続されており、
前記三方管の注出口部が接続されていない端のうちの一端には、液体開閉栓が接続されており、
前記三方管の注出口部が接続されていない端のうちの他端側の三方管の内部には、複数の貫通孔を有する微細化フィルターを有し、前記他端には逆止弁の出口側が接続され、前記逆止弁の入口側には気体開閉栓が接続されている、藻類培養装置を提供する。
【0025】
本開示に係る藻類培養装置において、
前記微細化フィルターの前記貫通孔は、前記藻類培養袋側の径が、逆止弁側の径よりも大きくてもよい。
前記微細化フィルターの前記貫通孔は、前記藻類培養袋側の径が、逆止弁側の径よりも大きくてもよい。
【0026】
また、本開示は、
前記藻類培養袋の前記注出口部には、注出管の一端が接続されており、
前記注出管の他端には液体開閉栓が接続されており、前記注入口部には、注入管の一端が接続されていて、前記注入管の他端には、逆止弁の出口側が接続され、前記逆止弁の入口側には気体開閉栓が接続されている、藻類培養装置を提供する。
前記藻類培養袋の前記注出口部には、注出管の一端が接続されており、
前記注出管の他端には液体開閉栓が接続されており、前記注入口部には、注入管の一端が接続されていて、前記注入管の他端には、逆止弁の出口側が接続され、前記逆止弁の入口側には気体開閉栓が接続されている、藻類培養装置を提供する。
【0027】
また、本開示は、
前記注出口部に三方管の一端が接続されており、前記三方管の注出口部が接続されていない端のうちの一端には、液体開閉栓が接続されており、前記三方管の注出口部が接続されていない端のうちの他端側の三方管の内部には、複数の貫通孔を有する微細化フィルターを有し、前記他端には逆止弁の出口側が接続され、前記逆止弁の入口側には気体開閉栓が接続されている、藻類培養装置を用いて、
前記気体開閉栓から二酸化炭素を含む気体を藻類培養袋に注入し、藻類を培養させ、培養した藻類を前記液体開閉栓から排出させて回収する、藻類培養方法を提供する。
前記注出口部に三方管の一端が接続されており、前記三方管の注出口部が接続されていない端のうちの一端には、液体開閉栓が接続されており、前記三方管の注出口部が接続されていない端のうちの他端側の三方管の内部には、複数の貫通孔を有する微細化フィルターを有し、前記他端には逆止弁の出口側が接続され、前記逆止弁の入口側には気体開閉栓が接続されている、藻類培養装置を用いて、
前記気体開閉栓から二酸化炭素を含む気体を藻類培養袋に注入し、藻類を培養させ、培養した藻類を前記液体開閉栓から排出させて回収する、藻類培養方法を提供する。
【0028】
また、本開示は、
前記藻類培養袋の前記注出口部には、注出管の一端が接続されており、前記注出管の他端には液体開閉栓が接続されており、前記注入口部には、注入管の一端が接続されていて、前記注入管の他端には、逆止弁の出口側が接続され、前記逆止弁の入口側には気体開閉栓が接続されている、藻類培養装置を用いて、
前記気体開閉栓から二酸化炭素を含む気体を藻類培養袋に注入し、藻類を培養させ、培養した藻類を前記液体開閉栓から排出させて回収する、藻類培養方法を提供する。
前記藻類培養袋の前記注出口部には、注出管の一端が接続されており、前記注出管の他端には液体開閉栓が接続されており、前記注入口部には、注入管の一端が接続されていて、前記注入管の他端には、逆止弁の出口側が接続され、前記逆止弁の入口側には気体開閉栓が接続されている、藻類培養装置を用いて、
前記気体開閉栓から二酸化炭素を含む気体を藻類培養袋に注入し、藻類を培養させ、培養した藻類を前記液体開閉栓から排出させて回収する、藻類培養方法を提供する。
【0029】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記外側光透過性フィルムは、少なくとも最内層に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン－プロピレン共重合体からなる群から選択される少なくとも１種類を含むポリオレフィンと、下記式（１）で表されるポリアルキルシロキサンと、の共重合体を含んでもよい。
―Ｓｉ（R１）（R２）－O－ （１）
（ただし、R1、R2はアルキル基であり、同一でもよく、異なっていても良い）
前記外側光透過性フィルムは、少なくとも最内層に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン－プロピレン共重合体からなる群から選択される少なくとも１種類を含むポリオレフィンと、下記式（１）で表されるポリアルキルシロキサンと、の共重合体を含んでもよい。
―Ｓｉ（R１）（R２）－O－ （１）
（ただし、R1、R2はアルキル基であり、同一でもよく、異なっていても良い）
【0030】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記最内層にはさらにポリエチレンを含み、前記ポリオレフィンはポリエチレンを含み、前記注出口部はポリエチレンを含んでもよい。
前記最内層にはさらにポリエチレンを含み、前記ポリオレフィンはポリエチレンを含み、前記注出口部はポリエチレンを含んでもよい。
【0031】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記内側光透過性フィルムは、最内層に、ポリオレフィンとポリシロキサンの共重合体を含んでもよい。
前記内側光透過性フィルムは、最内層に、ポリオレフィンとポリシロキサンの共重合体を含んでもよい。
【0032】
本開示に係る藻類培養袋において、
前記最内層にはさらにポリエチレンを含み、前記ポリオレフィンはポリエチレンを含み、前記注出口部はポリエチレンを含んでもよい。
前記最内層にはさらにポリエチレンを含み、前記ポリオレフィンはポリエチレンを含み、前記注出口部はポリエチレンを含んでもよい。
【発明の効果】
【0033】
本開示によれば、藻類の培養効率、藻類の回収性、及び使用後の洗浄性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本開示の第１実施形態に係る藻類培養袋の正面図である。
【図2】本開示の第１実施形態に係る藻類培養袋の断面図である。
【図3】本開示の第２実施形態に係る藻類培養袋の正面図である。
【図4】本開示の第２実施形態に係る藻類培養袋の断面図である。
【図5】本開示の第３実施形態に係る藻類培養袋の正面図である。
【図6】本開示の第３実施形態に係る藻類培養袋の断面図である。
【図7】本開示の第４実施形態に係る藻類培養袋の正面図である。
【図8】本開示の第４実施形態に係る藻類培養袋の断面図である。
【図9】本開示の第５実施形態に係る藻類培養袋の正面図である。
【図10】本開示の第５実施形態に係る藻類培養袋の断面図である。
【図11】第４実施形態に示した４枚構造の藻類培養袋に、特定の構造の注出口部２２を取り付けた例を示す正面図である。
【図12】第４実施形態に示した４枚構造の藻類培養袋に、特定の構造の注出口部２２を取り付けた例を示す断面図である。
【図13】藻類培養袋と藻類回収用管の接続前における藻類培養装置を示す側面図である。
【図14】藻類培養袋と藻類回収用管の接続時における藻類培養装置を示す側面図である。
【図15】藻類培養装置の他の実施形態を示す正面図である。
【図16】藻類培養装置の他の実施形態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下、本開示の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、下記に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表わされる場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0036】
以下、本開示の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本開示の第１実施形態に係る藻類培養袋を示す正面図である。図２は、図１におけるＡ－Ａ線断面図である。背面図については、注出口部の有無を除けば、図１に示す正面図と基本的には同一であるので、省略している。
＜第１実施形態＞
図１は、本開示の第１実施形態に係る藻類培養袋を示す正面図である。図２は、図１におけるＡ－Ａ線断面図である。背面図については、注出口部の有無を除けば、図１に示す正面図と基本的には同一であるので、省略している。
【0037】
本実施形態の藻類培養袋は、プラスチック成形体である注出口部２０と、フィルムで一体化して構成される本体部１０Ａを含む。注出口部２０は、本体部１０Ａを構成するフィルム１ａに形成された貫通孔に取り付けられている。本実施形態では、図１に示すように、本体部１０Ａの平面形状は、長方形状である。本体部１０Ａの平面形状は、長方形状から４隅の角部を曲線状にしたものであってもよい。注出口部２０は、筒状部２０ａと取付部２０ｂを備えており、取付部２０ｂを介して本体部１０Ａに取り付けられる。図示は省略しているが、筒状部２０ａの外側面にはネジ山またはネジ溝が形成されており、図示しないキャップと螺合するようになっている。注出口部２０は、本体部１０Ａとは別体でプラスチック成形されている。注出口部２０は、例えば、射出成形等により製造することができる。注出口部２０は、本体部１０Ａを構成するフィルム１ａの内面に取付部２０ｂが接合されることにより取り付けられる。
【0038】
本体部１０Ａは、藻類を収容する収容部１９ａを形成する部分である。第１実施形態では、本体部１０Ａは、２枚のフィルム１ａ、２ａにより構成される。第１実施形態では、藻類培養袋は２枚のフィルムで構成されているため、いずれのフィルムも外側に位置する。したがって、フィルム１ａ、２ａは、外側フィルムということもできる。フィルム１ａ、２ａの少なくとも一方は光透過性フィルムである。収容部１９ａに収容された藻類を培養するためには、光合成のための光を必要とする。そのため、収容部１９ａまで光が届くように、フィルム１ａ、２ａの少なくとも一方は光透過性フィルムとしている。図１に示すように、本体部１０Ａは、正面視で略四角形状であり、上縁部１６と、上縁部１６と対向する下縁部１７と、上縁部１６と下縁部１７を結ぶ方向に延びる２つの側縁部１８、１８を有している。上縁部１６、下縁部１７は説明の便宜上、上下の区別をしているが、実際には、特に方向に限定はない。したがって、上縁部１６を一縁部とし下縁部１７を他縁部としてもよい。逆に下縁部１７を一縁部とし上縁部１６を他縁部としてもよい。略四角形状とは、４つの隅がいずれも角張った四角形だけでなく、各隅が面取りされて、外に凸の円弧状となったものも含む概念である。
【0039】
図１に示すように、本体部１０Ａは２枚のフィルムを重ね合わせて、フィルム１ａ、２ａが一体となるように、フィルム１ａ、２ａの周縁部をシールされてなる袋である。図１、図２の例では、周縁部のうち、全周縁部ではなく、三方の周縁部をシールしている。本体部１０Ａは、フィルム１ａの下縁部１７と２つの側縁部１８、１８の三方をヒートシールして接合することにより形成されている。図１では、ヒートシールされたシール部を網掛けして示している。下縁部１７には、底部シール部１７ａが形成されている。２つの側縁部１８、１８には、側縁部シール部１８ａ、１８ａが形成されている。上縁部１６側は、未シールの状態であり、開口部１５ａを形成している。すなわち、袋の上縁部１６に開口部を有する。開口部１５ａを介して藻類培養袋の収容部１９ａに藻類を含む培養液が収容される。収容部１９ａは培養室としての機能を果たし、藻類の収容後、藻類の培養が行われる。
【0040】
本実施形態の藻類培養袋は、四角形状の２枚のフィルム１ａ、２ａと、注出口部２０を有する。注出口部２０としては、公知のものを用いることができる。また、公知の手法により、フィルム１ａに取り付けることができる。例えば、第１実施形態では、フィルム１ａに、筒状部の外径より大きく取付部２０ｂの外径より小さい径の貫通孔を形成し、この貫通孔に筒状部２０ａを通して、取付部２０ｂとフィルム１ａの内面側をヒートシールする。これにより、注出口部２０は本体部１０Ａの下縁部１７付近に取り付けられる。
【0041】
図２に示すように、収容部１９ａは、２枚のフィルム１ａ、２ａに挟まれた位置に形成される。図２の例では、フィルム１ａ、２ａともに光透過性フィルムである。藻類の培養時には、図２に示すように、上縁部１６を上方、下縁部１７を下方に向けて配置する。図２において、矢印Ｌは、太陽光や照明光等の光を示している。本実施形態の藻類培養袋に、開口部１５ａから藻類を含む培養液を収容すると、フィルム１ａもしくは２ａ、またはそれらの両方から光が透過して、収容部１９ａに届く。これにより、収容部１９ａに収容された藻類は光合成を行うことができ、培養が促進される。促進されて培養された藻類は、キャップ（図示省略）を外した注出口部２０から、藻類培養袋の外に注出され、回収される。
【0042】
フィルム１ａ、２ａは、単層フィルムまたは積層フィルムにより構成することができる。単層フィルムとしては、ポリエチレン（ＰＥ）を用いることができる。積層フィルムは、少なくとも、基材層とシーラント層を含む。シーラント層は、収容部１９ａに面する内面を構成する層である。基材層は、プラスチックフィルムであり、１軸延伸または２軸延伸されていることが好ましい。基材層を構成する材料としては、例えば、ナイロン（ＯＮ）などのポリアミドや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステルや、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等を用いることができる。フィルム１ａ、２ａの少なくとも一方は、光透過性フィルムである。
【0043】
基材層の厚みは、用いられる材料に応じて適宜設定される。例えば、基材層を構成する材料としてナイロンが用いられる場合、基材層の厚みは１５μｍ以上２５μｍ以下の範囲内であることが好ましい。また、基材層を構成する材料としてポリエチレンテレフタレートが用いられる場合、基材層の厚みは１２μｍ以上２５μｍ以下の範囲内であることが好ましい。なお、積層フィルムは、複数の基材層を備えていてもよい。例えば、積層フィルムは、第１基材層であるナイロンフィルムと、第２基材層であるポリエチレンテレフタレートフィルムを備えていてもよい。
【0044】
次にシーラント層について説明する。シーラント層は、フィルム１ａとフィルム２ａをシールするためのシーラントとなる層であり、熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などを用いることができる。ここでポリエチレンは、エチレンの単独重合体だけでなく、エチレンとα－オレフィン単量体との共重合体など、一般にポリエチレンとして認識される共重合体も含むものである。また、シーラント層において用いられるポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などを好適に用いることができる。なお、積層フィルムは、複数のシーラント層を備えていてもよい。シーラント層の厚みは、用いられる材料に応じて適宜設定される。例えば、シーラント層の厚みは、４０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内であることが好ましい。フィルム１ａ、２ａが単層フィルムの場合、単層フィルムの厚みは、４０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内であることが好ましい。単層フィルムがポリエチレンである場合、ポリエチレンとしてはＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥなどを用いることができる。
【0045】
積層フィルムは、機能層をさらに含んでいてもよい。機能層としては、例えば、気体や液体に対する積層フィルムのバリア性を高めるためのバリア層が挙げられる。バリア層の具体的な構成は特には限定されないが、例えば、蒸着によって形成されるアルミニウムなどの無機物や酸化アルミニウムや酸化珪素などの無機酸化物を含む蒸着層や、アルミニウム（ＡＬ）などの金属箔層や、コーティングによって形成されるエチレン－ビニルアルコール共重合体層、具体的にはエバール（ＥＶＯＨ）などを挙げることができる。機能層は、基材層の外側に積層されていてもよいし、基材層とシーラント層の間に積層されていてもよい。
【0046】
金属箔や金属の蒸着層を用いることにより、光反射層が形成される。この光反射層を備えることにより、光反射性フィルムとなる。上記のようなフィルムの層構成において、光透過性フィルムは、光反射層を有していない。ここで、光透過性フィルムとしては、主に可視光線を透過する程度の光透過性を有していればよい。光反射性フィルムとしては、主に可視光線を反射する程度の反射性を有していればよい。
【0047】
基材層、シーラント層、光反射層等の機能層を積層させるための方法が特に限られることはなく、公知の積層方法が適宜用いられる。例えば、接着剤を用いて貼り合わせる、いわゆるドライラミネート法が用いられてもよいし、押出しラミネート法が用いられてもよい。
【0048】
光透過性フィルムとしては、例えば以下のような層構成のフィルムを用いることができる。以下において（）内の数字は各層の厚みを表し、単位はμｍである。
・PE（40～200）
・ON（15～25）/PE（40～200）
・PE（40～200）/EVOH（3～15）/PE（40～200）
・PE（40～200）/シリカ蒸着ON（15～25）/PE（40～200）
・PE（40～200）
・ON（15～25）/PE（40～200）
・PE（40～200）/EVOH（3～15）/PE（40～200）
・PE（40～200）/シリカ蒸着ON（15～25）/PE（40～200）
【0049】
光反射性フィルムとしては、例えば以下のような層構成のフィルムを用いることができる。以下において（）内の数字は各層の厚みを表し、単位はμｍである。
・ON（15～25）/AL（6～15）/PE（40～200）
・PE（40～200）/AL（6～15）/PE（40～200）
・PE（40～200）/ON（15～25）/AL（6～15）/PE（40～200）
・PE（40～200）/ON（15～25）/AL（6～15）/ON（15～25）/PE（40～200）
・ON（15～25）/AL（6～15）/PE（40～200）
・PE（40～200）/AL（6～15）/PE（40～200）
・PE（40～200）/ON（15～25）/AL（6～15）/PE（40～200）
・PE（40～200）/ON（15～25）/AL（6～15）/ON（15～25）/PE（40～200）
【0050】
注出口部２０はプラスチック成形体であり、例えば、射出成形法を用いて成形することができる。注出口部２０は、中空状の筒状部２０ａと内部に貫通孔を有する円板状の取付部２０ｂを備えている。筒状部２０ａと取付部２０ｂは一体成形されており、注出口となる内部の貫通孔は筒状部２０ａから取付部２０ｂに渡って連続している。筒状部２０ａ、取付部２０ｂの内部が流路となって収容部１９ａと外部を連通している。これにより、収容部１９ａから藻類の回収が可能となっている。
【0051】
フィルム１ａ、２ａの両方が光透過性フィルムである場合、注出口部２０は、フィルム１ａ、２ａのどちらに装着されていてもよい。フィルム１ａ、２ａの一方が光反射性フィルムである場合、注出口部２０は、光透過性フィルムに装着されていても、光反射性フィルムに装着されていてもよい。例えば、太陽光など、光源が鉛直方向に対して上方にある場合、開口部１５ａから培養液が零れない範囲で、光反射性フィルムを下（光透過性フィルムを上）に向けて培養を行うことが好ましい。光反射性フィルムを下に向けることにより、上方からの光は光反射性フィルムで反射されて、収容部１９ａ内の藻類に、より多くの光を照射することができ、光合成が促進される。これにより、藻類の培養効率を高めることができる。このとき、注出口部２０が光反射性フィルムに装着されていると、そのまま、開栓して下方に培養液を流せばよいため、回収作業が容易である。
【0052】
注出口部２０には、通常光反射性はない。このため、光反射性フィルムを下（光透過性フィルムを上）に向けて培養を行う際、注出口部２０が光透過性フィルムに装着されていると、反射効率が良くなり、培養効率が上がる。
【0053】
図１、図２の例では、開口部１５ａを、２枚のフィルム１ａ、２ａが未シールであることにより形成した。開口部は、これ以外の態様で形成してもよい。例えば、図１、２の例では、注出口部２０を、フィルム１ａの下縁部１７側に１つだけ設けたが、注出口部２０を、上縁部１６側と下縁部１７側に１つずつ設けるようにしてもよい。この場合、上縁部１６側もヒートシールして、培養時は封止することができる。このような構成であっても、上縁部１６側の注出口部２０のキャップを外すことにより、藻類培養袋の一縁部または他縁部に開口部が形成されることになる。
【0054】
図１、図２に示した藻類培養袋は、２枚のフィルムを単純に貼り合わせて、１つの収容部を形成するようにした。このような形態に限定されず、２枚のフィルムの間に、折り込んだ側面フィルムを１枚または２枚挟んだガセット袋の形状としてもよい。
【0055】
＜第２実施形態＞
図３は、本開示の第２実施形態に係る藻類培養袋を示す正面図である。図４は、図３におけるＢ－Ｂ線断面図である。背面図については、注出口部の有無を除けば、図３に示す正面図と基本的には同一であるので、省略している。第２実施形態において、第１実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。
図３は、本開示の第２実施形態に係る藻類培養袋を示す正面図である。図４は、図３におけるＢ－Ｂ線断面図である。背面図については、注出口部の有無を除けば、図３に示す正面図と基本的には同一であるので、省略している。第２実施形態において、第１実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【0056】
第１実施形態の藻類培養袋がフィルム２枚（ガセット袋の場合は４枚）で１つの収容部を有する構成であるのに対して、第２実施形態の藻類培養袋は、フィルム３枚で２つの収容部を有する構成である点が異なる。第２実施形態の藻類培養袋は、プラスチック成形体である注出口部２０と、フィルムで一体化して構成される本体部１０Ｂを含む。注出口部２０は、本体部１０Ｂを構成する外側フィルム１ｂに形成された貫通孔に取り付けられている。注出口部２０の形態および接合態様は、第１実施形態と同様である。本実施形態では、図３に示すように、本体部１０Ｂの平面形状は、長方形状である。本体部１０Ｂの平面形状は、長方形状から４隅の角部を曲線状にしたものであってもよい。
【0057】
本体部１０Ｂは、藻類を収容する収容部１９ｂ、１９ｃを形成する部分である。第２実施形態では、本体部１０Ｂは、２枚の外側フィルム１ｂ、２ｂと、１枚の内側フィルム３ｂの計３枚のフィルムにより構成される。フィルム３枚の場合、２つの空間である収容部１９ｂ、１９ｃに対応した２つの開口部１５ｂ、１５ｃがある。
【0058】
図３に示すように、本体部１０Ｂは、正面視で略四角形状であり、上縁部１６と、上縁部１６と対向する下縁部１７と、上縁部１６と下縁部１７を結ぶ方向に延びる２つの側縁部１８、１８を有している。略四角形状とは、４つの隅がいずれも角張った四角形だけでなく、各隅が面取りされて、外に凸の円弧状となったものも含む概念である。
【0059】
図３に示すように、本体部１０Ｂは、外側フィルム１ｂ、２ｂ、内側フィルム３ｂの下縁部１７と２つの側縁部１８、１８の三方をヒートシールして接合することにより形成されている。シール部が形成される位置は、第１実施形態と同様であるが、第２実施形態では、底部シール部１７ａ、２つの側縁部シール部１８ａ、１８ａは、外側フィルム１ｂ、２ｂ、内側フィルム３ｂの３枚のフィルムを接合している。
【0060】
本実施形態の藻類培養袋は、外側フィルム１ｂ、２ｂ、内側フィルム３ｂの３枚の四角形状のフィルムと、注出口部２０を有する。注出口部２０は、取付部２０ｂと外側フィルム１ｂの内面側をヒートシールすることにより、本体部１０Ｂに取り付けられる。
【0061】
第２実施形態の藻類培養袋は、２つの収容部１９ｂ、１９ｃを有する。図４に示すように、収容部１９ｂは、外側フィルム１ｂと内側フィルム３ｂに挟まれた位置に形成される。外側フィルム１ｂには、注出口部２０が取り付けられており、収容部１９ｂと外部を連通可能となっている。収容部１９ｃは、外側フィルム２ｂと内側フィルム３ｂに挟まれた位置に形成される。
【0062】
第２実施形態では、外側フィルム１ｂ、２ｂは光透過性フィルムであり、内側フィルム３ｂは光反射性フィルムである。培養時には、図４に示すように、上縁部１６を上方、下縁部１７を下方に向けて配置する。図４において、矢印Ｌは、太陽光や照明光等の光を示している。外側光透過性フィルムである外側フィルム１ｂには貫通孔が設けられていて、注出口部２０は、外側フィルム１ｂに設けられた貫通孔に取り付けられている。これにより、外側フィルム１ｂと内側光反射性フィルムである内側フィルム３ｂで区切られた袋内部の空間である収容部１９ｂと、袋外部とを連通させている。
【0063】
第２実施形態の藻類培養袋に、開口部１５ｂから藻類を含む培養液を収容すると、外側フィルム１ｂ側から光が透過して、収容部１９ｂに届く。また、藻類の密度が低い培養の初期段階では、外側フィルム１ｂ側からの光が、収容部１９ｂ内の培養液を透過して、光反射性フィルムである内側フィルム３ｂで反射される。反射された光は、内側フィルム３ｂから収容部１９ｂ内に照射されて、藻類の光合成が一層促進される。特に、培養液内の藻類の密度が低い初期に光合成が促進され、培養効率を高めることができる。促進されて培養された藻類は、キャップを外した注出口部２０から、藻類培養袋の外に注出され、回収される。
【0064】
藻類を培養していない他の収容部１９ｃには、開口部１５ｃから水溶液を充填してもよい。水溶液としては、収容部の温度変化を小さくできる液体であればなんでも良いが、雑菌の繁殖を抑える観点から、過酸化水素水溶液、塩素水溶液、塩化ベンザルコニウム水溶液、エタノール水溶液、等が好ましい。収容部１９ｂに水溶液を充填しておくことにより、培養室となる収容部１９ｂの温度変化を抑制することが可能となる。
【0065】
第２実施形態の変形例１として、外側フィルム１ｂを光透過フィルムとし、外側フィルム２ｂおよび内側フィルム３ｂを光反射性フィルムとしてもよい。上述のように、培養室である収容部１９ｂでは、内側フィルム３ｂから収容部１９ｂ内に照射されて、藻類の光合成が一層促進される。また、収容部１９ｃには、水溶液を充填してもよい。ともに光反射性フィルムである外側フィルム２ｂと内側フィルム３ｂの間に水溶液を充填した場合、外側フィルム２ｂ、内側フィルム３ｂを介して照射される光が低減されるため、収容部１９ｃ内の水溶液の温度変化が少ない。このため、隣接する収容部１９ｂの培養液の温度変化を抑えることができる。
【0066】
第２実施形態の変形例２として、内側フィルム３ｂを光透過性フィルムとしてもよい。この場合、外側フィルム１ｂ側と、外側フィルム２ｂおよび内側フィルム３ｂ側の両方から光が透過して、収容部１９ｂに届く。これにより、収容部１９ｂに収容された藻類は光合成を行うことができ、培養が促進される。
【0067】
第２実施形態の変形例３として、光反射性である内側フィルム３ｂ、外側フィルム２ｂに貫通孔を設けて注出口部２０を取り付けた形態としてもよい。変形例３では、外側フィルム２ｂは、光反射性でも光透過性でも良い。このとき、内側光反射性フィルムである内側フィルム３ｂには貫通孔が設けられていて、注出口部２０は、内側光反射性フィルムに設けられた貫通孔に取り付けられていて、外側光透過性フィルムである外側フィルム１ｂと内側光反射性フィルムである内側フィルム３ｂで区切られた袋内部の空間（収容部１９ｂ）と、袋外部とを連通させている。この場合、収容部１９ｂ内の藻類を含む培養液は、外側フィルム２ｂ側から注出される。
【0068】
外側フィルム１ｂ、２ｂ、内側フィルム３ｂとしては、第１実施形態と同様の単層フィルムまたは積層フィルムにより構成することができる。上述のように、光反射層を備えることにより光反射性フィルムを実現でき、光反射層を備えないことにより光透過性フィルムとすることができる。
【0069】
＜第３実施形態＞
図５は、本開示の第３実施形態に係る藻類培養袋を示す正面図である。図６は、図５におけるＣ－Ｃ線断面図である。背面図については、図５に示す正面図と基本的には同一であるので、省略している。第３実施形態において、第１、第２実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。
図５は、本開示の第３実施形態に係る藻類培養袋を示す正面図である。図６は、図５におけるＣ－Ｃ線断面図である。背面図については、図５に示す正面図と基本的には同一であるので、省略している。第３実施形態において、第１、第２実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【0070】
第３実施形態の藻類培養袋は、第２実施形態の藻類培養袋と注出口部の形態および取付位置が異なる形態となっている。第３実施形態の藻類培養袋は、プラスチック成形体である注出口部２１と、フィルムで一体化して構成される本体部１０Ｃを含む。図５、図６に示す第３実施形態では、図３、４に示した第２実施形態と異なり、注出口部２１が外側フィルム１ｂと内側フィルム３ｂの間に取り付けられている。具体的には、注出口部２１が備える取付部２１ｂが外側フィルム１ｂ、内側フィルム３ｂの内面と接合されている。注出口部２１が備える取付部２１ｂは、底部シール部１７ａと重なる位置において接合される。
【0071】
第３実施形態の藻類培養袋で用いられる注出口部２１は、第１、第２実施形態の注出口部２０と同様プラスチック成形体であり、例えば、射出成形法を用いて成形することができる。注出口部２１は、中空状の筒状部２１ａと筒状部２１ａから連続する空洞を備えた取付部２１ｂを備えている。取付部２１ｂは、取付部２０ｂと異なり、筒状の部分と、筒状の部分の外部に筒状の部分の外方へ延びるように連続した板状の部分と、を含む。この板状の部分が存在することにより、取付部２１ｂは、外側フィルム１ｂと内側フィルム３ｂの間に挟み込み易くなっている。筒状部２１ａと取付部２１ｂは一体成形されており、内部の孔は連続している。筒状部２１ａ、取付部２１ｂの内部が流路となって収容部１９ｂと外部を連通している。これにより、収容部１９ｂから藻類を含む培養液の回収が可能となっている。
【0072】
図６に示すように、収容部１９ｂは、外側フィルム１ｂと内側フィルム３ｂに挟まれた位置に形成される。外側フィルム１ｂと内側フィルム３ｂの間には、注出口部２１が取り付けられており、収容部１９ｂと外部を連通可能となっている。図６の例では、外側フィルム１ｂ、２ｂは光透過性フィルムであり、内側フィルム３ｂは光反射性フィルムである。培養時には、図５、図６に示すように、上縁部１６を上方、下縁部１７を下方に向けて配置する。図６において、矢印Ｌは、太陽光や照明光等の光を示している。この藻類培養袋に、開口部１５ｂから藻類を含む培養液を収容すると、外側フィルム１ｂ側からのみ光が透過して、収容部１９ｂに届く。また、藻類の密度が低い段階では、外側フィルム１ｂ側からの光が、収容部１９ｂ内の培養液を透過して、光反射性フィルムである内側フィルム３ｂで反射される。反射された光は、内側フィルム３ｂから収容部１９ｂ内に照射されて、藻類の光合成が一層促進される。促進されて培養された藻類を含む培養液は、キャップを外した注出口部２１から、藻類培養袋の外に注出され、回収される。
【0073】
なお、図５、６に示した第３実施形態の変形例として、内側フィルム３ｂを光透過性フィルムとしてもよい。この場合、外側フィルム１ｂ側と、外側フィルム２ｂおよび内側フィルム３ｂ側の両方から光が透過して、収容部１９ｂに届く。これにより、収容部１９ｂに収容された藻類は光合成を行うことができ、光合成が促進され、培養効率を高めることができる。第３実施形態のように、注出口部がシール部に取り付けられていると、収容部から藻類を含む培養液を回収する際に、袋内に藻類が残りにくい。このため、藻類の回収効率が高まる。
【0074】
第２、第３の実施形態に係る藻類培養袋は、いずれも３枚のフィルムで２つの空間（収容部１９ｂ、１９ｃ）に分けられている。このような藻類培養袋を用いた藻類培養方法について説明する。まず、藻類培養袋の、外側光透過性フィルム側の空間である収容部１９ｂに、開口部１５ｂから藻類を含む培養液を充填する。そして、もう一方の空間である収容部１９ｃに、開口部１５ｃから水溶液を充填する。さらに、藻類培養袋の外側光透過性フィルムである外側フィルム１ｂに光を照射して藻類を培養する。そして、注出口部２０または注出口部２１のキャップを外して、培養した藻類を含む培養液を注出口部２０または注出口部２１から注出して回収する。
【0075】
＜第４実施形態＞
図７は、本開示の第４実施形態に係る藻類培養袋を示す正面図である。図８は、図７におけるＤ－Ｄ線断面図である。背面図については、注出口部の有無を除けば、図７に示す正面図と基本的には同一であるので、省略している。第４実施形態において、第１～第３実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。
図７は、本開示の第４実施形態に係る藻類培養袋を示す正面図である。図８は、図７におけるＤ－Ｄ線断面図である。背面図については、注出口部の有無を除けば、図７に示す正面図と基本的には同一であるので、省略している。第４実施形態において、第１～第３実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【0076】
第１実施形態の藻類培養袋がフィルム２枚、第２実施形態の藻類培養袋がフィルム３枚の構成であるのに対して、第４実施形態の藻類培養袋は、フィルム４枚の構成である点が異なる。フィルムが４枚あることにより、培養液や水溶液の重量が大きくなっても、培養液や水溶液の保持が可能である。第４実施形態の藻類培養袋は、４枚のフィルムが重ね合わされており、３つの空間に区分されている。３つの空間は収容部１９ｄ、１９ｅ、１９ｆとして用いることができる。収容部１９ｄ、１９ｅ、１９ｆにはそれぞれに対応した開口部１５ｄ、１５ｅ、１５ｆがある。第４実施形態の藻類培養袋は、プラスチック成形体である注出口部２０と、フィルムで一体化して構成される本体部１０Ｄを含む。注出口部２０は、本体部１０Ｄを構成する外側フィルム１ｃ、内側フィルム３ｃに形成された貫通孔に取り付けられている。注出口部２０の形態および接合手法は、第１、第２実施形態と同様である。第４実施形態では、図７に示すように、本体部１０Ｄの平面形状は、長方形状である。本体部１０Ｄの平面形状は、長方形状から４隅の角部を曲線状にしたものであってもよい。
【0077】
本体部１０Ｄは、藻類を収容する収容部１９ｄを形成する部分である。第４実施形態では、本体部１０Ｄは、２枚の外側フィルム１ｃ、２ｃと、２枚の内側フィルム３ｃ、４ｃの計４枚のフィルムにより構成される。
【0078】
図７に示すように、本体部１０Ｄは、正面視で略四角形状であり、上縁部１６と、上縁部１６と対向する下縁部１７と、上縁部１６と下縁部１７を結ぶ方向に延びる２つの側縁部１８、１８を有している。略四角形状とは、４つの隅がいずれも角張った四角形だけでなく、各隅が面取りされて、外に凸の円弧状となったものも含む概念である。
【0079】
図７に示すように、本体部１０Ｄは、フィルム１ｃ～４ｃの下縁部１７と２つの側縁部１８、１８の三方をヒートシールして接合することにより形成されている。シール部が形成される位置は、第１～第３実施形態と同様であるが、第４実施形態では、底部シール部１７ａ、２つの側縁部シール部１８ａ、１８ａは、外側フィルム１ｃ、２ｃ、内側フィルム３ｃ、４ｃの４枚のフィルムを接合している。
【0080】
本実施形態の藻類培養袋は、外側フィルム１ｃ、２ｃ、内側フィルム３ｃ、４ｃの４枚の四角形状のフィルムと、注出口部２０を有する。注出口部２０は、取付部２０ｂと内側フィルム３ｃの内面側をヒートシールすることにより、本体部１０Ｄに取り付けられる。
【0081】
図８に示すように、収容部１９ｄは、内側フィルム３ｃと内側フィルム４ｃに挟まれた位置に形成される。内側光透過性フィルムである内側フィルム３ｃには貫通孔が形成されており、この貫通孔に注出口部２０が取り付けられている。収容部１９ｄと外部を連通可能となっている。外側フィルム１ｃには、注出口部２０の筒状部２０ａを通すための貫通孔が形成されており、注出口部２０の取付部２０ｂと重なる部分においては、外側フィルム１ｃと内側フィルム３ｃが接合されている。
【0082】
第４実施形態では、外側フィルム１ｃ、２ｃ、内側フィルム３ｃは光透過性フィルムであり、内側フィルム４ｃは光反射性フィルムである。すなわち、内側フィルムの少なくとも一枚である内側フィルム４ｃが光反射性を有する内側光反射性フィルムであり、外側光透過性フィルムである外側フィルム１ｃと内側光反射性フィルムである内側フィルム４ｃの間にさらに光透過性を有する内側光透過性フィルムである内側フィルム３ｃがある。
【0083】
培養時には、図８に示すように、上縁部１６を上方、下縁部１７を下方に向けて配置する。図８において、矢印Ｌは、太陽光や照明光等の光を示している。第４実施形態の藻類培養袋に、開口部１５ｄから藻類を含む培養液を収容すると、外側フィルム１ｃ、内側フィルム３ｃ側からのみ光が透過して、収容部１９ｄに届く。また、藻類の密度が低い培養初期の段階では、外側フィルム１ｃ、内側フィルム３ｃ側からの光が、収容部１９ｄ内の培養液を透過して、光反射性フィルムである内側フィルム４ｃで反射される。反射された光は、内側フィルム４ｃから収容部１９ｄ内に照射されて、藻類の光合成が一層促進される。促進されて培養された藻類は、キャップを外した注出口部２０から、藻類培養袋の外に注出され、回収される。
【0084】
第４実施形態の変形例１として、外側フィルム１ｃ、内側フィルム３ｃを光透過フィルムとして、外側フィルム２ｃおよび内側フィルム４ｃを光反射性フィルムとしてもよい。上述のように、収容部１９ｄでは、内側フィルム３ｃから収容部１９ｄ内に照射されて、藻類の光合成が一層促進される。また、収容部１９ｅには、水溶液を充填してもよい。ともに光反射フィルムである外側フィルム２ｃと内側フィルム４ｃの間に水溶液を充填した場合、外側フィルム２ｃ、内側フィルム４ｃを介して照射される光が低減されるため、収容部１９ｅ内の水溶液の温度変化が少ない。このため、隣接する収容部１９ｄの培養液の温度変化を抑えることができる。
【0085】
なお、第４実施形態の変形例２として、内側フィルム４ｃを光透過性フィルムとしてもよい。この場合、外側フィルム１ｃ、内側フィルム３ｃ側と、外側フィルム２ｃ、内側フィルム４ｃ側の両方から光が透過して、収容部１９ｄに届く。これにより、収容部１９ｄに収容された藻類は光合成を行うことができ、光合成が促進され、培養効率を高めることができる。
【0086】
第４実施形態の変形例３として、光反射性である内側フィルム４ｃ、外側フィルム２ｃに貫通孔を設けて注出口部２０を取り付けた形態としてもよい。このとき、内側光反射性フィルムである内側フィルム４ｃには貫通孔が設けられていて、注出口部２０は、内側光反射性フィルムに設けられた貫通孔に取り付けられている。これにより、外側光透過性フィルムである外側フィルム２ｃと内側光反射性フィルムである内側フィルム４ｃで区切られた袋内部の空間（収容部１９ｅ）と、袋外部とを連通させている、この場合、収容部１９ｄ内の藻類を含む培養液は、外側フィルム２ｃ側から注出される。
【0087】
外側フィルム１ｃ、２ｃ、内側フィルム３ｃ、４ｃとしては、第１～第３実施形態と同様の単層フィルムまたは積層フィルムにより構成することができる。上述のように、光反射層を備えることにより光反射性フィルムを実現でき、光反射層を備えないことにより光透過性フィルムとすることができる。
【0088】
＜第５実施形態＞
図９は、本開示の第５実施形態に係る藻類培養袋を示す正面図である。図１０は、図９におけるＥ－Ｅ線断面図である。背面図については、図９に示す正面図と基本的には同一であるので、省略している。第５実施形態において、第１～第４実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。
図９は、本開示の第５実施形態に係る藻類培養袋を示す正面図である。図１０は、図９におけるＥ－Ｅ線断面図である。背面図については、図９に示す正面図と基本的には同一であるので、省略している。第５実施形態において、第１～第４実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【0089】
第５実施形態の藻類培養袋は、第４実施形態の藻類培養袋と注出口部の形態および取付位置が異なる形態となっている。第５実施形態の藻類培養袋は、プラスチック成形体である注出口部２１と、フィルムで一体化して構成される本体部１０Ｅを含む。図９、図１０に示す第５実施形態では、図７、図８に示した第４実施形態と異なり、注出口部２１が内側フィルム３ｃと内側フィルム４ｃの間に取り付けられている。具体的には、注出口部２１が備える取付部２１ｂが内側フィルム３ｃ、内側フィルム４ｃの内面と接合されている。注出口部２１が備える取付部２１ｂは、底部シール部１７ａと重なる位置において接合される。注出口部２１は、図５、図６に示した第３実施形態で用いた注出口部２１と同様のものである。
【0090】
図１０に示すように、収容部１９ｄは、内側フィルム３ｃと内側フィルム４ｃに挟まれた位置に形成される。内側フィルム３ｃと内側フィルム４ｃの間には、注出口部２１が取り付けられており、収容部１９ｄと外部を連通可能となっている。図９、図１０の例では、外側フィルム１ｃ、２ｃ、内側フィルム３ｃは光透過性フィルムであり、内側フィルム４ｃは光反射性フィルムである。すなわち、注出口部２１が内側光反射性フィルムである内側フィルム４ｃと内側光透過性フィルムである内側フィルム３ｃとの間に取り付けられている。
【0091】
培養時には、図１０に示すように、上縁部１６を上方、下縁部１７を下方に向けて配置する。図１０において、矢印Ｌは、太陽光や照明光等の光を示している。この藻類培養袋に、開口部１５ｄから藻類を含む培養液を収容すると、外側フィルム１ｃ、内側フィルム３ｃ側から光が透過して、収容部１９ｄに届く。また、藻類の密度が低い段階では、外側フィルム１ｃ、内側フィルム３ｃ側からの光が、収容部１９ｄ内の培養液を透過して、光反射性フィルムである内側フィルム４ｃで反射される。反射された光は、内側フィルム４ｃから収容部１９ｄ内に照射されて、藻類の光合成が一層促進される。促進されて培養された藻類を含む培養液は、キャップを外した注出口部２１から、藻類培養袋の外に注出され、回収される。
【0092】
また、底部シール部１７ａや内側フィルムに設けた貫通孔に注出口部がある形態を示したが、本開示はこれに限定されず、例えば注出口部は、側縁部シール部１８ａに取り付けられていても良い。なお、図９、１０に示した第５の実施形態の変形例として、内側フィルム４ｃを光透過性フィルムとしてもよい。この場合、外側フィルム１ｃ、内側フィルム３ｃ側と、外側フィルム２ｃおよび内側フィルム４ｃ側の両方から光が透過して、収容部１９ｄに届く。これにより、収容部１９ｄに収容された藻類は光合成を行うことができ、光合成が促進され、培養効率を高めることができる。
【0093】
第４、第５の実施形態に係る藻類培養袋は、いずれも４枚のフィルムで３つの空間（収容部１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ）に分けられている。このような第４、第５の実施形態に係る藻類培養袋を用いた藻類培養方法について説明する。まず、藻類培養袋の、内側光反射性フィルムである内側フィルム４ｃと内側光透過性フィルムである内側フィルム３ｃの間の空間である収容部１９ｄに、開口部１５ｄから藻類を含む培養液を充填する。そして、内側光反射性フィルムである内側フィルム４ｃを挟んだ、収容部１９ｄとは異なる空間である収容部１９ｅに、開口部１５ｅから水溶液を充填する。さらに、藻類培養袋の外側光透過性フィルムである外側フィルム１ｃ側から光を照射して藻類を培養する。そして、注出口部２０または注出口部２１のキャップを外して、培養した藻類を含む培養液を注出口部２０または注出口部２１から注出して回収する。
【0094】
第４、第５の実施形態に係る藻類培養袋は、４枚のフィルムが重ね合わされており、３つの空間に区分された構造となっている。これに限定されず、さらに多くの枚数のフィルムを重ね合わせてより多くに空間に区分された藻類培養袋を構成してもよい。すなわち、５枚以上のフィルムを重ね合わせてより４つ以上の空間に区分された藻類培養袋を構成してもよい。この場合、第４、第５の実施形態で示した２枚の外側フィルムの間により多くの内側フィルムを挟んだ構成となる。この際、藻類を収容する収容部の少なくとも一方の側は、全て光透過性のフィルムとなる。
【0095】
＜注出口部の応用＞
注出口部は、他の器具と接続し易くするために、特殊な構造をしていてもよい。この注出口部は、上記の全ての実施形態の藻類培養袋に適用可能であるが、ここでは、第４実施形態に適用した場合について説明する。図１１、図１２は、第４実施形態に示した４枚構造の藻類培養袋に、特定の構造の注出口部２２を取り付けた例を示す図である。注出口部２２は、筒状部２２ａに特徴がある。注出口部２２の筒状部２２ａは、取付部２２ｂと反対側の端部寄りに外径が大きくなる凸状部２２ｃを有している。この凸状部２２ｃを用いることにより、後述する藻類回収用管４０や、気体供給管４１との接続を容易にすることができる。このような注出口部２２は、円板状の取付部２０ｂを有する形態としても、板状の取付部２１ｂを有する形態としてもよい。また、第１実施形態から第５実施形態のいずれの藻類培養袋にも適用することが可能である。
注出口部は、他の器具と接続し易くするために、特殊な構造をしていてもよい。この注出口部は、上記の全ての実施形態の藻類培養袋に適用可能であるが、ここでは、第４実施形態に適用した場合について説明する。図１１、図１２は、第４実施形態に示した４枚構造の藻類培養袋に、特定の構造の注出口部２２を取り付けた例を示す図である。注出口部２２は、筒状部２２ａに特徴がある。注出口部２２の筒状部２２ａは、取付部２２ｂと反対側の端部寄りに外径が大きくなる凸状部２２ｃを有している。この凸状部２２ｃを用いることにより、後述する藻類回収用管４０や、気体供給管４１との接続を容易にすることができる。このような注出口部２２は、円板状の取付部２０ｂを有する形態としても、板状の取付部２１ｂを有する形態としてもよい。また、第１実施形態から第５実施形態のいずれの藻類培養袋にも適用することが可能である。
【0096】
＜藻類培養装置＞
次に、本開示の一実施形態に係る藻類培養装置について説明する。藻類培養装置は、上記のように説明した藻類培養袋を含んでいる。
図１３、図１４は、一実施形態に係る藻類培養装置を示す図である。図１３は、藻類培養袋と藻類回収用管の接続前の状態を示しており、図１４は、藻類培養袋と藻類回収用管の接続時の状態を示している。図１３に示すように、藻類培養袋１００は、開閉栓３０を介して藻類回収用管４０に接続可能となっている。開閉栓３０としては、特に限定されず、液体の流出入を制御することができれば、公知の様々なものを用いることができる。図１３の例では、開閉栓３０としてバタフライ弁を用いている。
バタフライ弁とは、レバーを回して中のディスクを回転（好ましくは９０度）させて、液体や気体等の流体を通したり止めたりする弁である。また、開閉栓３０としてコックを用いてもよい。コックすなわちコックバルブとは、円錐形のプラグに楕円形の孔を有し、ハンドルの回転（好ましくは９０度）により流体の流れを制御するバルブである。開閉栓３０としては、バタフライ弁、コックバルブ、またはその他のものであっても、公知の構造を採用することができる。
開閉栓３０、藻類回収用管４０は、その端部に外径が大きい凸状部分を有し、いわゆるヘルールで接続される。ヘルールとは、簡単に組立や洗浄が可能な継手であり、接続部に溝があり、ガスケットを間に挟んでクランプハンドで締め付けて固定する継手である。
次に、本開示の一実施形態に係る藻類培養装置について説明する。藻類培養装置は、上記のように説明した藻類培養袋を含んでいる。
図１３、図１４は、一実施形態に係る藻類培養装置を示す図である。図１３は、藻類培養袋と藻類回収用管の接続前の状態を示しており、図１４は、藻類培養袋と藻類回収用管の接続時の状態を示している。図１３に示すように、藻類培養袋１００は、開閉栓３０を介して藻類回収用管４０に接続可能となっている。開閉栓３０としては、特に限定されず、液体の流出入を制御することができれば、公知の様々なものを用いることができる。図１３の例では、開閉栓３０としてバタフライ弁を用いている。
バタフライ弁とは、レバーを回して中のディスクを回転（好ましくは９０度）させて、液体や気体等の流体を通したり止めたりする弁である。また、開閉栓３０としてコックを用いてもよい。コックすなわちコックバルブとは、円錐形のプラグに楕円形の孔を有し、ハンドルの回転（好ましくは９０度）により流体の流れを制御するバルブである。開閉栓３０としては、バタフライ弁、コックバルブ、またはその他のものであっても、公知の構造を採用することができる。
開閉栓３０、藻類回収用管４０は、その端部に外径が大きい凸状部分を有し、いわゆるヘルールで接続される。ヘルールとは、簡単に組立や洗浄が可能な継手であり、接続部に溝があり、ガスケットを間に挟んでクランプハンドで締め付けて固定する継手である。
【0097】
図１３に示すように、開閉栓３０を、藻類培養袋１００の注出口部２２と藻類回収用管４０の間に配置して、ヘルール接続を用いて、クランプハンド５０により固定する。この結果、図１４に示すように、注出口部２２は開閉栓３０を介して藻類回収用管４０と接続される。すなわち、注出口部２２は開閉栓３０が接続されていて、開閉栓３０には藻類回収用管４０が接続されている。この状態で、開閉栓３０の弁の位置まで培養液が達している。そして、開閉栓３０を開栓すると、開閉栓３０の弁の位置で止まっていた培養液が藻類回収用管４０に流れ込み、藻類を含む培養液を回収することができる。
【0098】
図１５は、藻類培養装置の他の実施形態を示す図である。図１５に示した藻類培養装置では、藻類培養袋１００の注出口部２２と、３つの端を有する三方管６０の一端を接続している。三方管とは三方に開口を有する管であり、３つの端を有する。三方管６０の他の二端のうちの一端には、図１３に示した構造と同様にして、液体開閉栓３１を介して藻類回収用管４０が接続される。三方管６０の残る一端には、気体開閉栓３２を介して気体供給管４１が接続される。図１５の例では、説明の便宜上、三方管６０と、藻類回収用管４０、気体供給管４１を接続していない状態で示しているが、これらの接続が行われた状態で、藻類の培養が行われる。図１５の下方には、三方管６０の内部のＧ部分の拡大図を示している。三方管６０の内部において、気体供給管４１側の一端付近には、端に近い側から順に、逆止弁５１と微細化フィルター５２が設置されている。逆止弁５１と微細化フィルター５２の位置は逆にすることも可能であるが、逆止弁５１は気体供給管４１側に配置することが好ましい。
【0099】
微細化フィルター５２は、板状の部材であり、厚み方向に貫通孔が複数形成されている。この貫通孔を通過する際に、藻類培養袋に送る気体の気泡が微細化され、培養液中の溶存ガス濃度を高めることができる。後述のように気体が二酸化炭素を含む場合は、培養液中の二酸化炭素濃度を高めることができ、培養効率を高めることができる。微細化フィルター５２は、その板状の面の法線方向が管の延伸方向に沿った方向になるように、設置されている。貫通孔の孔径は、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。貫通孔の孔径が０．１ｍｍ未満であると、藻類が詰まる可能性が高まる。また、貫通孔の孔径が１．０ｍｍを超えると、気泡を十分に微細化できない。
【0100】
微細化フィルター５２の貫通孔の孔径は、板状の部材の一方の面から他方の面まで同一であってもよいし、板状の部材の厚み方向に応じて変化してもよい。微細化フィルター５２の貫通孔の孔径は、気体供給管４１側よりも藻類培養袋１００側が大きい方が好ましい。微細化フィルター５２の貫通孔の孔径が、気体供給管４１側よりも藻類培養袋１００側が大きいことで、藻類が貫通孔に詰まるのを抑制することができる。
【0101】
逆止弁５１は、藻類培養袋１００からの培養液が気体供給管４１側に逆流しないようにするための弁である。逆止弁５１としては、公知の構造の逆止弁を用いることができる。
【0102】
＜藻類培養方法１＞
図１５に示した藻類培養装置を用いた藻類培養方法について説明する。まず、図１５に示した状態から、液体開閉栓３１により藻類回収用管４０と三方管６０を接続し、気体開閉栓３２により気体供給管４１と三方管６０を接続する。そして、三方管６０の残りの一端を注出口部２２に接続する。そして、藻類培養袋１００の開口部から藻類を含む培養液を注入する。培養液の注入後、気体開閉栓３２を開栓する。そして、気体開閉栓３２、三方管６０、注出口部２２を介して、二酸化炭素を含む気体を藻類培養袋１００に注入する。注出口部２２は開口されて、三方管６０と接続されているため、培養液は、三方管６０の中も満たす。しかし、液体開閉栓３１は閉栓されているため、藻類回収用管４０には培養液は流れない。また、気体供給管４１側には、逆止弁が設けられているため、気体供給管４１にも培養液は流れない。この状態では、注出口部２２から気体が藻類培養袋１００に注入されている。このため、光合成に必要な二酸化炭素が培養液に十分供給され、藻類の培養が促進される。
図１５に示した藻類培養装置を用いた藻類培養方法について説明する。まず、図１５に示した状態から、液体開閉栓３１により藻類回収用管４０と三方管６０を接続し、気体開閉栓３２により気体供給管４１と三方管６０を接続する。そして、三方管６０の残りの一端を注出口部２２に接続する。そして、藻類培養袋１００の開口部から藻類を含む培養液を注入する。培養液の注入後、気体開閉栓３２を開栓する。そして、気体開閉栓３２、三方管６０、注出口部２２を介して、二酸化炭素を含む気体を藻類培養袋１００に注入する。注出口部２２は開口されて、三方管６０と接続されているため、培養液は、三方管６０の中も満たす。しかし、液体開閉栓３１は閉栓されているため、藻類回収用管４０には培養液は流れない。また、気体供給管４１側には、逆止弁が設けられているため、気体供給管４１にも培養液は流れない。この状態では、注出口部２２から気体が藻類培養袋１００に注入されている。このため、光合成に必要な二酸化炭素が培養液に十分供給され、藻類の培養が促進される。
【0103】
培養液において藻類が十分に培養された後、液体開閉栓３１を開栓する。これにより、培養した藻類を含む培養液を液体開閉栓３１を介して、藻類回収用管４０に流し込み、排出する。これにより、培養した藻類の回収が可能となる。
【0104】
＜注出口部と注入口部＞
図１６は、藻類培養装置の他の実施形態を示す図である。図１６に示した藻類培養装置では、注入口部２３、注出口部２４を有する藻類培養袋１００Ａを用いている。注入口部２３と注出口部２４は同一形態であってもよい。同一形態の場合、どちらを注入口とし、どちらを注出口としてもよい。ここでは、注入口部２３、注出口部２４は、上記注出口部２２と同一形態である。すなわち、ヘルール構造で接続可能となっている。注出口部２４は、開閉栓３０を介して注出管６２に接続可能となっている。注入口部２３は、開閉栓３０を介して注入管６１に接続可能となっている。さらに、注出管６２は、開閉栓３０を介して藻類回収用管４０に接続可能となっている。また、注入管６１は、開閉栓３０を介して気体供給管４１に接続可能となっている。
図１６は、藻類培養装置の他の実施形態を示す図である。図１６に示した藻類培養装置では、注入口部２３、注出口部２４を有する藻類培養袋１００Ａを用いている。注入口部２３と注出口部２４は同一形態であってもよい。同一形態の場合、どちらを注入口とし、どちらを注出口としてもよい。ここでは、注入口部２３、注出口部２４は、上記注出口部２２と同一形態である。すなわち、ヘルール構造で接続可能となっている。注出口部２４は、開閉栓３０を介して注出管６２に接続可能となっている。注入口部２３は、開閉栓３０を介して注入管６１に接続可能となっている。さらに、注出管６２は、開閉栓３０を介して藻類回収用管４０に接続可能となっている。また、注入管６１は、開閉栓３０を介して気体供給管４１に接続可能となっている。
【0105】
図１６の下方には、注入管６１の内部のＨ部分の拡大図を示している。注入管６１の内部において、気体供給管４１側の一端付近には、端に近い側から順に、図１５に示した形態と同様に、逆止弁５１と微細化フィルター５２が設置されている。逆止弁５１と微細化フィルター５２の位置は逆にすることも可能であるが、逆止弁５１は気体供給管４１側に配置することが好ましい。微細化フィルター５２、逆止弁５１の詳細は、図１５に示したものと同様である。
【0106】
＜藻類培養方法２＞
図１６に示した藻類培養装置を用いた藻類培養方法について説明する。まず、図１６に示した状態から、液体開閉栓３１により藻類回収用管４０と注出管６２を接続し、気体開閉栓３２により気体供給管４１と注入管６１を接続する。そして、注出管６２、注入管６１の他端を注出口部２４、注入口部２３にそれぞれ接続する。そして、藻類培養袋１００Ａの開口部から藻類を含む培養液を注入する。培養液の注入後、気体開閉栓３２を開栓する。そして、気体開閉栓３２、注入管６１、注入口部２３を介して、二酸化炭素を含む気体を藻類培養袋に注入する。注出口部２４、注入口部２３は開口されており、それぞれ注入管６１、注出管６２と接続されているため、培養液は、注入管６１、注出管６２の中も満たす。しかし、液体開閉栓３１は閉栓されているため、藻類回収用管には培養液は流れない。また、注入管６１の気体供給管４１側には、逆止弁５１が設けられているため、気体供給管４１にも培養液は流れない。この状態では、注入口部２３から気体が藻類培養袋に注入されている。このため、光合成に必要な二酸化炭素が培養液に十分供給され、藻類の培養が促進される。
図１６に示した藻類培養装置を用いた藻類培養方法について説明する。まず、図１６に示した状態から、液体開閉栓３１により藻類回収用管４０と注出管６２を接続し、気体開閉栓３２により気体供給管４１と注入管６１を接続する。そして、注出管６２、注入管６１の他端を注出口部２４、注入口部２３にそれぞれ接続する。そして、藻類培養袋１００Ａの開口部から藻類を含む培養液を注入する。培養液の注入後、気体開閉栓３２を開栓する。そして、気体開閉栓３２、注入管６１、注入口部２３を介して、二酸化炭素を含む気体を藻類培養袋に注入する。注出口部２４、注入口部２３は開口されており、それぞれ注入管６１、注出管６２と接続されているため、培養液は、注入管６１、注出管６２の中も満たす。しかし、液体開閉栓３１は閉栓されているため、藻類回収用管には培養液は流れない。また、注入管６１の気体供給管４１側には、逆止弁５１が設けられているため、気体供給管４１にも培養液は流れない。この状態では、注入口部２３から気体が藻類培養袋に注入されている。このため、光合成に必要な二酸化炭素が培養液に十分供給され、藻類の培養が促進される。
【0107】
培養液において藻類が十分に培養された後、液体開閉栓３１を開栓する。これにより、培養した藻類を注出管から液体開閉栓３１を介して、藻類回収用管４０に流し込み、排出する。これにより、培養した藻類の回収が可能となる。藻類の培養方法については、上記に限られず、例えば、開口部から二酸化炭素を含む気体を藻類培養液に供給しても良い。例えば、開口部から、二酸化炭素を含む気体供給可能なガス供給管等を挿入し、二酸化炭素を含む気体を藻類培養液に供給しても良い。
【0108】
＜実施例Ａ（フィルムの鏡面光沢度）＞
第４実施形態に示した藻類培養袋において、光を照射する側とは反対側の２枚のフィルムとして、光透過性フィルムと光反射性フィルムを用い、鏡面光沢度の測定を行った。具体的には、装置「ＧＲＯＳＳＣＨＥＣＫＥＲ ＩＧ―３２０」（ＨＯＲＩＢＡ製）を用いて、鏡面光沢度（単位％）の測定を行った。鏡面光沢度は、グロス値とも呼ばれることがある。外側フィルム１ｃ、内側フィルム３ｃ、内側フィルム４ｃ、外側フィルム２ｃをこの順に重ね、外側フィルム１ｃ側から光を入射し、鏡面光沢度を測定した。外側フィルム１ｃと内側フィルム３ｃは４０μｍの厚みのポリエチレンフィルムを用いた。測定の際の入射角はＧｓ（６０°）とした。測定結果を以下の表１に示す。
第４実施形態に示した藻類培養袋において、光を照射する側とは反対側の２枚のフィルムとして、光透過性フィルムと光反射性フィルムを用い、鏡面光沢度の測定を行った。具体的には、装置「ＧＲＯＳＳＣＨＥＣＫＥＲ ＩＧ―３２０」（ＨＯＲＩＢＡ製）を用いて、鏡面光沢度（単位％）の測定を行った。鏡面光沢度は、グロス値とも呼ばれることがある。外側フィルム１ｃ、内側フィルム３ｃ、内側フィルム４ｃ、外側フィルム２ｃをこの順に重ね、外側フィルム１ｃ側から光を入射し、鏡面光沢度を測定した。外側フィルム１ｃと内側フィルム３ｃは４０μｍの厚みのポリエチレンフィルムを用いた。測定の際の入射角はＧｓ（６０°）とした。測定結果を以下の表１に示す。
【0109】
【表1】
【0110】
表１中、各層に付された数字は厚みを表し、単位はμｍである。また、各層の略号は次の通りである。ＰＥＦ：ポリエチレンフィルム、ＡＬＭ：アルミフィルム、ＯＮＹ：二軸延伸ナイロンフィルム。各層同士は、ドライラミネート法にて貼り合わせた。表１に示すように、実施例Ａ１～Ａ６のように外側フィルム２ｃ、内側フィルム４ｃのいずれか一方に光反射性フィルムを用いた場合、比較例Ａ１のように光反射性フィルムを用いなかった場合に比べて大きな鏡面光沢度を示した。また、内側フィルム４ｃを光反射性フィルムとした実施例Ａ１～Ａ３は、外側フィルム２ｃを光反射性フィルムとした実施例Ａ４～Ａ６に比べて、大きな鏡面光沢度を示した。鏡面光沢度が大きい程、初期光合成を高めることが考えられるため、内側フィルム４ｃを光反射性フィルムとすることが好ましい。
【0111】
＜外光の波長変換＞
上記各実施形態の藻類培養袋の内側光透過性フィルムまたは外側光透過性フィルムに特殊蛍光剤を塗布あるいは練り込んで、光源からの光を波長変換し、光合成を促進してもよい。
上記各実施形態の藻類培養袋の内側光透過性フィルムまたは外側光透過性フィルムに特殊蛍光剤を塗布あるいは練り込んで、光源からの光を波長変換し、光合成を促進してもよい。
【0112】
特殊蛍光剤としては、例えば、ペリレン系、クマリン系、ピリジン系、イミダゾール系、オキサジアゾール系、オキサジン系、ローダミン系の有機蛍光色素や無機蛍光剤を挙げることができる。このような特殊蛍光剤は、透明樹脂に高分散しやすく、ＬＥＤ等の光源が放つ短波長の光を吸収し、吸収した短波長の光をそれよりも長波長の光に効率的に波長変換する。そのため、光合成を促進し、培養効率を高めることが可能となる。上記特殊蛍光剤のうち１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0113】
＜フィルム内面の特性＞
上記各実施形態の藻類培養袋において、培養室に接する光透過性フィルムの内面側を、藻類が付着し難い構成としてもよい。以下、光透過性フィルムの内面に藻類が付着し難い構成について説明する。このような構成とするため、外側光透過性フィルムまたは内側光透過性フィルムの最内層に、ポリオレフィンとポリアルキルシロキサンの共重合体を含んでいてもよい。最内層に、ポリオレフィンとポリアルキルシロキサンの共重合体を含むことにより、藻類の培養中に、フィルム内側表面に藻類が付着するのが抑制される。これにより、付着した藻類が光源からの光を遮蔽し、藻類培養袋の内部まで光が届きにくくなることを抑制することができる。また、藻類が付着し難いため、培養室となった収容部の内面側の洗浄作業の負荷も軽減される。
上記各実施形態の藻類培養袋において、培養室に接する光透過性フィルムの内面側を、藻類が付着し難い構成としてもよい。以下、光透過性フィルムの内面に藻類が付着し難い構成について説明する。このような構成とするため、外側光透過性フィルムまたは内側光透過性フィルムの最内層に、ポリオレフィンとポリアルキルシロキサンの共重合体を含んでいてもよい。最内層に、ポリオレフィンとポリアルキルシロキサンの共重合体を含むことにより、藻類の培養中に、フィルム内側表面に藻類が付着するのが抑制される。これにより、付着した藻類が光源からの光を遮蔽し、藻類培養袋の内部まで光が届きにくくなることを抑制することができる。また、藻類が付着し難いため、培養室となった収容部の内面側の洗浄作業の負荷も軽減される。
【0114】
ポリオレフィンとポリアルキルシロキサンの共重合体に含まれるポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン－プロピレン共重合体からなる群から選択される少なくとも１種類を含んでいてもよい。ポリアルキルシロキサンは下記式（１）で表される。
―Ｓｉ（R１）（R２）－O－ （１）
（ただし、R1、R2はアルキル基であり、同一でもよく、異なっていても良い）
―Ｓｉ（R１）（R２）－O－ （１）
（ただし、R1、R2はアルキル基であり、同一でもよく、異なっていても良い）
【0115】
光透過性フィルムの最内層にはさらにポリエチレンを含んでもよい。また、最内層におけるポリオレフィンはポリエチレンを含み、注出口部はポリエチレンを含んでいてもよい。最内層にさらにポリエチレンを含むことで、外側光透過性フィルムまたは内側光透過性フィルムにポリエチレンを含む注出口部をヒートシール等にて接着する場合、接着強度を高めることができる。
【0116】
また、外側光透過性フィルムでも内側光透過性フィルムでもないフィルム、例えば内側光反射性フィルムに注出口部をヒートシール等にて接着する場合は、内側光反射性フィルムの最内層と注出口部がヒートシールされ、内側光反射性フィルムと外側光透過性フィルムまたは内側光透過性フィルムもヒートシールされる。そのため、注出口部がポリエチレンを含み、内側光反射性フィルムの最内層がポリエチレンを含み、外側光透過性フィルムまたは内側光透過性フィルムの最内層がポリエチレンと、ポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体を含むことで、それぞれの接着強度を高めることができる。
【0117】
最内層に含むポリエチレンの割合は、７０質量％以上９７質量以下でもよく、７５質量％以上９５質量％以下でもよい。ポリエチレンの割合を向上させると、内側光透過性フィルムに、ポリエチレンを含む注出口部をヒートシール等にて接着する場合、接着強度をより高めることができる。
【0118】
最内層に含むポリオレフィンとポリアルキルシロキサンの共重合体の割合は、３質量％以上３０質量％以下でもよい。ポリオレフィンとポリアルキルシロキサンの共重合体の割合を多く含むほど、藻類の付着を防止する効果が高まることが期待できる。
【0119】
R1、R２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ヘキシル基、２－エチルヘキシル基、オクチル基、デシル基、オクタデシル基等の直鎖状または分岐状アルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基等のシクロアルキル基；ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアリールアルキル基等が挙げられる。
【0120】
ポリオレフィンとポリアルキルシロキサンの共重合体は、ポリオレフィン鎖－ポリアルキルシロキサン鎖－ポリオレフィン鎖のブロック共重合体の構造をとっていてもよい。ポリオレフィンとポリアルキルシロキサンの共重合体としては、例えば、イクスフォーラ（登録商標、 三井化学（株）製）、ＧＥＮＩＯＰＬＡＳＴ（登録商標、旭化成ワッカーシリコン（株）製）、クリンベル（登録商標、富士ケミカル（株）製）等が挙げられる。
【0121】
＜実施例Ｂ（フィルム内面の特性）＞
最外層：ポリエチレン10μm／中間層：ポリエチレン30μm／最内層：ポリエチレンと、ポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体を混合させたもの10μmとなるように、インフレーション法にて製膜した。最内層において、ポリエチレンが９７質量部、ポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体が３質量部のものを実施例Ｂ１とし、ポリエチレンが９４質量部、ポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体が６質量部のものを実施例Ｂ２とし、ポリエチレンが１００質量部のみのものを比較例Ｂ１とした。ポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体を含むものとして、イクスフォーラＰＥ３０２７（三井化学（株）製）を使用した。イクスフォーラＰＥ３０２７は、ポリエチレン７０質量部とポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体３０質量部が混合されたものである。ポリアルキルシロキサンは、R1、R2がともにメチル基である、ポリジメチルシロキサンである。また、ポリエチレン鎖－ポリジメチルシロキサン鎖－ポリエチレン鎖のブロック共重合体の構造である。
最外層：ポリエチレン10μm／中間層：ポリエチレン30μm／最内層：ポリエチレンと、ポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体を混合させたもの10μmとなるように、インフレーション法にて製膜した。最内層において、ポリエチレンが９７質量部、ポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体が３質量部のものを実施例Ｂ１とし、ポリエチレンが９４質量部、ポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体が６質量部のものを実施例Ｂ２とし、ポリエチレンが１００質量部のみのものを比較例Ｂ１とした。ポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体を含むものとして、イクスフォーラＰＥ３０２７（三井化学（株）製）を使用した。イクスフォーラＰＥ３０２７は、ポリエチレン７０質量部とポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体３０質量部が混合されたものである。ポリアルキルシロキサンは、R1、R2がともにメチル基である、ポリジメチルシロキサンである。また、ポリエチレン鎖－ポリジメチルシロキサン鎖－ポリエチレン鎖のブロック共重合体の構造である。
【0122】
得られたフィルムを、最内層が培養液に接するように、ポリスチレン製培養フラスコに貼りつけ、藻類を培養した。培養した藻類は、Chlorella vulgaris NIES-227, Oscillatoria tenuis NIES-33, Nostoc commune NIES-24, Anabaena cylindrica NIES-19の４株である。この４株を混合してMDM液体培地に接種した。MDM液体培地の成分組成は、以下の表２に示す通りであった。培養操作として、インキュベーターに培養フラスコを入れ、１１５ｒｐｍで往復振とう培養し、１０００ＬｘのＬＥＤ光を照射した。なお、１２時間毎にＬＥＤ光照射と振とうのＯＮ－ＯＦＦを繰り返し、２３日間培養した。インキュベーターの設定温度は、２４℃とした。
【0123】
【表2】
【0124】
培養を２３日間行った結果は、以下の通りであった。
（実施例Ｂ１）培養液と接した最内層のポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体の割合が３質量部の場合：藻類があまり付着しなかった。
（実施例Ｂ２）培養液と接した最内層のポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体の割合が６質量部の場合：藻類がほとんど付着しなかった。
（比較例Ｂ１）培養液と接した最内層のポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体の割合が０質量部の場合：藻類の付着が多く見られた。
具体的な培養結果を表３に示す。
（実施例Ｂ１）培養液と接した最内層のポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体の割合が３質量部の場合：藻類があまり付着しなかった。
（実施例Ｂ２）培養液と接した最内層のポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体の割合が６質量部の場合：藻類がほとんど付着しなかった。
（比較例Ｂ１）培養液と接した最内層のポリエチレンとポリアルキルシロキサンの共重合体の割合が０質量部の場合：藻類の付着が多く見られた。
具体的な培養結果を表３に示す。
【0125】
【表3】
【0126】
以上、本開示の好適な実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、藻類培養袋については、第１実施形態から第５実施形態、およびその変形例の内容を、技術的に適用が困難な場合を除き、任意に組み合わせ、上記実施形態として明示していない藻類培養袋を構成することが可能である。
【0127】
また、第１実施形態から第５実施形態の各藻類培養袋について、注出口部を変形したり、注入口部を追加したりしてもよい。また、各藻類培養袋に、三方管、藻類回収用管、気体供給管、開閉栓、気体開閉栓、液体開閉栓等を組み合わせる態様についても、技術的に困難な場合を除き、任意に行うことができる。
【符号の説明】
【0128】
１ａ、２ａ・・・フィルム（外側フィルム）
１ｂ、１ｃ、２ｂ、２ｃ・・・外側フィルム
３ｂ、３ｃ、４ｃ・・・内側フィルム
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ・・・本体部
１５ａ～１５ｆ・・・開口部
１６・・・上縁部
１７・・・下縁部
１７ａ・・・底部シール部
１８・・・側縁部
１８ａ・・・側縁部シール部
１９ａ～１９ｆ・・・収容部
２０ａ、２１ａ、２２ａ・・・筒状部
２０ｂ、２１ｂ、２２ｂ・・・取付部
２０、２１、２２、２４・・・注出口部
２３・・・注入口部
３０・・・開閉栓
３１・・・液体開閉栓
３２・・・気体開閉栓
４０・・・藻類回収用管
４１・・・気体供給管
５０・・・クランプハンド
５１・・・逆止弁
５２・・・微細化フィルター
６０・・・三方管
６１・・・注入管
６２・・・注出管
１００、１００Ａ・・・藻類培養袋
１ｂ、１ｃ、２ｂ、２ｃ・・・外側フィルム
３ｂ、３ｃ、４ｃ・・・内側フィルム
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ・・・本体部
１５ａ～１５ｆ・・・開口部
１６・・・上縁部
１７・・・下縁部
１７ａ・・・底部シール部
１８・・・側縁部
１８ａ・・・側縁部シール部
１９ａ～１９ｆ・・・収容部
２０ａ、２１ａ、２２ａ・・・筒状部
２０ｂ、２１ｂ、２２ｂ・・・取付部
２０、２１、２２、２４・・・注出口部
２３・・・注入口部
３０・・・開閉栓
３１・・・液体開閉栓
３２・・・気体開閉栓
４０・・・藻類回収用管
４１・・・気体供給管
５０・・・クランプハンド
５１・・・逆止弁
５２・・・微細化フィルター
６０・・・三方管
６１・・・注入管
６２・・・注出管
１００、１００Ａ・・・藻類培養袋
【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】
【図16】
