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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】P2025021424
(43)【公開日】2025-02-13
(54)【発明の名称】培養システム
(51)【国際特許分類】
C12M 1/00 20060101AFI20250205BHJP
C12M 1/04 20060101ALI20250205BHJP
C12M 1/38 20060101ALI20250205BHJP
【ＦＩ】
C12M1/00 E
C12M1/04
C12M1/38 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024103719
(22)【出願日】2024-06-27
(31)【優先権主張番号】P 2023124578
(32)【優先日】2023-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000191009
【氏名又は名称】新東工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100161425
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 鉄平
(74)【代理人】
【識別番号】100171583
【弁理士】
【氏名又は名称】梅景 篤
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 淳志
(72)【発明者】
【氏名】前田 義人
(72)【発明者】
【氏名】成瀬 正幸
【テーマコード（参考）】
4B029
【Ｆターム（参考）】
4B029AA02
4B029AA13
4B029BB04
4B029CC01
4B029DB14
4B029DF01
4B029GB07
(57)【要約】
【課題】培養槽の培養液を効率的に加熱することができる培養システムを提供する。
【解決手段】培養システムは、外部装置から排出され、外気よりも高温である高温ガスＧを利用して光合成微生物を培養する培養システムであって、光合成微生物を培養するための培養液を収容する培養槽３４と、培養槽３４との間に空隙Ｖを形成する空隙形成部７１と、を備え、空隙形成部７１は、高温ガスＧが吹き込まれる第１開口部を有し、高温ガスＧは、第１開口部を介して空隙Ｖに吹き込まれる。
【選択図】図５
【解決手段】培養システムは、外部装置から排出され、外気よりも高温である高温ガスＧを利用して光合成微生物を培養する培養システムであって、光合成微生物を培養するための培養液を収容する培養槽３４と、培養槽３４との間に空隙Ｖを形成する空隙形成部７１と、を備え、空隙形成部７１は、高温ガスＧが吹き込まれる第１開口部を有し、高温ガスＧは、第１開口部を介して空隙Ｖに吹き込まれる。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部装置から排出され、外気よりも高温であるガスを利用して光合成微生物を培養する培養システムであって、
前記光合成微生物を培養するための培養液を収容する培養槽と、
前記培養槽との間に空隙を形成する空隙形成部と、を備え、
前記空隙形成部は、前記ガスが吹き込まれる第１開口部を有し、
前記ガスは、前記第１開口部を介して前記空隙に吹き込まれる、
培養システム。
前記光合成微生物を培養するための培養液を収容する培養槽と、
前記培養槽との間に空隙を形成する空隙形成部と、を備え、
前記空隙形成部は、前記ガスが吹き込まれる第１開口部を有し、
前記ガスは、前記第１開口部を介して前記空隙に吹き込まれる、
培養システム。
【請求項2】
前記空隙形成部は、袋状の形状を有し、
前記培養槽は、前記空隙形成部の内側に設けられている、
請求項１に記載の培養システム。
前記培養槽は、前記空隙形成部の内側に設けられている、
請求項１に記載の培養システム。
【請求項3】
前記空隙は、前記培養槽の外面に沿った第１方向に延び、
前記第１開口部は、前記空隙形成部の前記第１方向における一端に設けられ、
前記空隙形成部は、前記空隙形成部の前記第１方向における他端に設けられると共に前記ガスが流出する第２開口部と、前記第１方向と交差する第２方向において前記外面と向かい合う第１表面と、前記第１表面の裏側に位置する第２表面と、を更に有し、
前記培養システムは、前記第２開口部から流出した前記ガスを前記第２表面に沿って流す導風部を更に備え、
前記導風部は、前記第１方向において前記第２開口部と向かい合う導風面を有し、
前記導風面は、前記第１方向から見て前記第２開口部の内側から外側まで延びると共に、前記第２開口部の外側において前記第２表面に沿って延びる、
請求項１又は請求項２に記載の培養システム。
前記第１開口部は、前記空隙形成部の前記第１方向における一端に設けられ、
前記空隙形成部は、前記空隙形成部の前記第１方向における他端に設けられると共に前記ガスが流出する第２開口部と、前記第１方向と交差する第２方向において前記外面と向かい合う第１表面と、前記第１表面の裏側に位置する第２表面と、を更に有し、
前記培養システムは、前記第２開口部から流出した前記ガスを前記第２表面に沿って流す導風部を更に備え、
前記導風部は、前記第１方向において前記第２開口部と向かい合う導風面を有し、
前記導風面は、前記第１方向から見て前記第２開口部の内側から外側まで延びると共に、前記第２開口部の外側において前記第２表面に沿って延びる、
請求項１又は請求項２に記載の培養システム。
【請求項4】
前記外面は、凸部及び凹部を含む波形形状を有する、
請求項３に記載の培養システム。
請求項３に記載の培養システム。
【請求項5】
前記培養槽は、
前記培養槽内を複数のセルに区画する仕切壁と、
前記複数のセル内にそれぞれ配置された複数の隔壁と、を更に有し、
前記複数の隔壁のそれぞれは、前記セル内を、ガスが供給される散気室と前記光合成微生物を培養するための培養室とに区画し、
前記凹部は、前記仕切壁及び前記隔壁により構成され、
前記凸部は、前記散気室及び前記培養室により構成されている、
請求項４に記載の培養システム。
前記培養槽内を複数のセルに区画する仕切壁と、
前記複数のセル内にそれぞれ配置された複数の隔壁と、を更に有し、
前記複数の隔壁のそれぞれは、前記セル内を、ガスが供給される散気室と前記光合成微生物を培養するための培養室とに区画し、
前記凹部は、前記仕切壁及び前記隔壁により構成され、
前記凸部は、前記散気室及び前記培養室により構成されている、
請求項４に記載の培養システム。
【請求項6】
前記培養槽及び前記空隙形成部は、光透過性を有する、
請求項１又は請求項２に記載の培養システム。
請求項１又は請求項２に記載の培養システム。
【請求項7】
前記第１開口部に吹き込まれる前記ガスを供給する送風機と、
前記培養液の温度に基づいて、前記送風機の動作を制御する制御部と、を更に備え、
前記制御部は、前記培養液の温度が所定値以下となった場合、前記ガスの供給を前記送風機に開始させる、
請求項１又は請求項２に記載の培養システム。
前記培養液の温度に基づいて、前記送風機の動作を制御する制御部と、を更に備え、
前記制御部は、前記培養液の温度が所定値以下となった場合、前記ガスの供給を前記送風機に開始させる、
請求項１又は請求項２に記載の培養システム。
【請求項8】
前記外部装置から前記空隙に前記ガスを供給する配管に設けられ、前記ガスに混合される外気の量を調整可能な流量調整部と、
前記外気が混合された前記ガスの温度に基づいて、前記流量調整部を制御する制御部と、を更に備える、
請求項１又は請求項２に記載の培養システム。
前記外気が混合された前記ガスの温度に基づいて、前記流量調整部を制御する制御部と、を更に備える、
請求項１又は請求項２に記載の培養システム。
【請求項9】
前記外部装置から前記空隙に前記ガスを供給する配管に設けられ、前記ガスを前記培養システムの外部に放出する開放状態と、前記ガスを前記空隙に供給する供給状態と、の間で切り替え可能な三方弁を更に備え、
前記外部装置は、集塵フィルタと、前記集塵フィルタに捕集されている粉塵を払い落とす払落機構と、を備える集塵機であって、
前記三方弁は、前記払落機構による払い落とし動作が行われている間、前記開放状態に設定される、請求項１又は請求項２に記載の培養システム。
前記外部装置は、集塵フィルタと、前記集塵フィルタに捕集されている粉塵を払い落とす払落機構と、を備える集塵機であって、
前記三方弁は、前記払落機構による払い落とし動作が行われている間、前記開放状態に設定される、請求項１又は請求項２に記載の培養システム。
【請求項10】
前記三方弁は、払い落とし条件が満たされたことに応じて、前記供給状態から前記開放状態に切り替えられ、
前記払落機構は、前記払い落とし条件が満たされてから遅延時間が経過したことに応じて、前記払い落とし動作を行い、
前記遅延時間は、前記三方弁が前記供給状態から前記開放状態に切り替えられるのに要する時間以上に設定される、請求項９に記載の培養システム。
前記払落機構は、前記払い落とし条件が満たされてから遅延時間が経過したことに応じて、前記払い落とし動作を行い、
前記遅延時間は、前記三方弁が前記供給状態から前記開放状態に切り替えられるのに要する時間以上に設定される、請求項９に記載の培養システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、培養システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、光合成によって増殖する光合成微生物が注目されている。光合成微生物の一種である藻類は、栄養素を含む液体中で細胞分裂を繰り返すことで増殖する微細な植物プランクトンである。藻類は、成長が早く、培養しやすいので、様々な産業で利用可能な有機性資源として有効活用が期待されている。例えば、藻類は、食品、薬品、吸着材又は油の原料として利用される。
【0003】
このような光合成微生物を培養する技術として、特許文献１には、バイオガス発電装置の排ガスの熱（廃熱）によって昇温された液体を用いて藻類を培養する藻類培養装置が記載されている。藻類培養装置は、培養液が貯留された藻類培養槽を含む。藻類培養槽は、廃熱を利用して昇温された液体が循環し、培養液の加温に利用するための温水循環路を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－４８５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、光合成微生物を培養する培養システムとしては、廃熱を用いて培養槽の培養液を加熱する培養システムが知られている。このような培養システムでは、培養槽の培養液を効率的に加熱することが求められる。
【0006】
本開示は、培養槽の培養液を効率的に加熱することができる培養システムを説明する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一側面に係る培養システムは、外部装置から排出され、外気よりも高温であるガスを利用して光合成微生物を培養する培養システムであって、光合成微生物を培養するための培養液を収容する培養槽と、培養槽との間に空隙を形成する空隙形成部と、を備える。空隙形成部は、ガスが吹き込まれる第１開口部を有する。ガスは、第１開口部を介して空隙に吹き込まれる。
【発明の効果】
【0008】
本開示の各側面及び各実施形態によれば、培養槽の培養液を効率的に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。なお、図面の説明において同一要素には同一符号が付され、重複する説明は省略される。各図には、ＸＹＺ座標系が示される場合がある。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向と交差（例えば、直交）する方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と交差（例えば、直交）する方向である。本明細書では、特に断らない限り、Ｘ軸方向とは、Ｘ軸正方向を意味し、Ｙ軸方向とは、Ｙ軸正方向を意味し、Ｚ軸方向とは、Ｚ軸正方向を意味する。
【0011】
図１は、一実施形態に係る培養システム１を概略的に示す図である。図１に示される培養システム１は、光合成微生物Ｐ（図２参照）を培養する。培養システム１は、閉鎖型の培養システムである。培養システム１は、後述する培養装置３３の外部に設けられた装置（以下、「外部装置」と称する。）から排出された高温ガスＧ（ガス）を利用して光合成微生物Ｐを培養する。高温ガスＧは、外気よりも高温である。本実施形態では、外部装置は、集塵機１００である。集塵機１００は、例えば、ショット処理によって発生した粉塵を捕集するために設けられている。外部装置は、外気よりも高温である高温ガスＧを排出する装置であればよく、集塵機１００に限定されない。高温ガスＧは、外部装置において生じた廃熱により加熱されたガスであってもよい。
【0012】
本実施形態では、光合成微生物Ｐは藻類である。藻類は、培養液中で光合成を行って細胞分裂を繰り返すことで増殖する微細な植物プランクトンである。このような藻類としては、緑藻(クロレラ、クラミドモナス、ヘマトコッカス、ボトリオコッカス及びドナリエラ)、トレボキシア藻(パラクロレラ)、プラシノ藻、シアノバクテリア(スピルリナ、アルスロステラ、シネココッカス、シネコキスティス及びノストック)、ハプト藻(プレウロクリシス)、珪藻(キートケロス)、真眼点藻鋼(ナンノクロロプシス)、及びユーグレナが例示される。例えば、スピルリナは、５００μｍ～６００μｍの長さを有する微細藻類であり、豊富な栄養素を含む食品の原料となり得る。光合成微生物Ｐの種類は特に限定されない。
【0013】
培養システム１は、ガス供給部２と、培養部３と、制御部４と、を備える。ガス供給部２は、集塵機１００から排出された高温ガスＧを培養部３に供給する。ガス供給部２は、送風機２１と、ダクト２２（配管）と、流量調整部２３と、ダクト２４（配管）と、温度センサ（不図示）と、を含む。
【0014】
送風機２１は、後述する開口部７３（第１開口部）に吹き込まれる高温ガスＧを供給する。送風機２１は、例えばファンの回転により送風を行う。送風機２１は、制御部４からの指令に基づき、高温ガスＧの供給を開始又は停止する。ダクト２２は、集塵機１００から空隙Ｖ（後述）に高温ガスＧを供給する配管の一つである。ダクト２２は、集塵機１００から供給された高温ガスＧを送風機２１に送るための部分である。ダクト２２の一端は、集塵機１００の排気ダクト１０１に接続されている。ダクト２２の他端は、送風機２１に接続されている。
【0015】
流量調整部２３は、集塵機１００から供給された高温ガスＧに混合される外気の量を調整する。本実施形態では、流量調整部２３は、ダクト２２に設けられている。流量調整部２３は、集塵機１００からダクト２２を介して送風機２１に供給される高温ガスＧに混合される外気の量を調整する。流量調整部２３は、風調ダンパである。風調ダンパは、ダクト２２内に導入される外気の量を調整可能な弁体である。
【0016】
ダクト２４は、集塵機１００から空隙Ｖに高温ガスＧを供給する配管の一つである。ダクト２４は、送風機２１により供給された高温ガスＧを培養部３に導くための部分である。ダクト２４は、開口部７３に接続される枝管２５を含む。本実施形態では、ダクト２４は、複数の枝管２５を含む。ダクト２４は、培養装置３３（開口部７３）と同数の枝管２５を含む。
【0017】
集塵機１００からダクト２２に供給される高温ガスＧ（すなわち、外気が混合される前の高温ガスＧ）の温度は、例えば７０℃～１２０℃（一例として１００℃）である。流量調整部２３により当該高温ガスＧに外気が混合され、外気が混合される前の高温ガスＧよりも低温となった高温ガスＧが培養部３に供給される。当該外気の温度は、例えば１０℃～３０℃（一例として２０℃）である。培養部３に供給される高温ガスＧの温度は、例えば４０℃～７０℃（一例として６０℃）である。
【0018】
温度センサは、流量調整部２３により外気が混合された高温ガスＧの温度を計測する。温度センサは、例えば、ダクト２４に設けられている。温度センサは、有線又は無線により、制御部４と通信可能である。温度センサは、外気が混合された後の高温ガスＧの温度の計測値を制御部４に送信する。
【0019】
培養部３は、ガス供給部２により供給された高温ガスＧを利用して、光合成微生物Ｐの培養を行う部分である。本実施形態では、培養部３は、集塵機１００の上部に配置されている。
【0020】
次に、図２及び図３を参照して、培養部３を詳細に説明する。図２は、図１に示される培養部３を概略的に示す図である。図３は、図２に示される培養装置３３を概略的に示す図である。図２では、後述する空隙形成部７１及び導風部７２の図示が省略されている。光合成微生物Ｐに光合成を行わせるべく、培養部３は、屋外に配置されている。培養部３は、太陽光により光合成微生物Ｐに光合成を行わせて、光合成微生物Ｐを培養する。図２に示されるように、培養部３は、支柱３１と、ビーム３２と、培養装置３３と、を含む。
【0021】
支柱３１は、Ｚ軸方向（上下方向）に延びている。本実施形態では、培養部３は、一対の支柱３１を含む。一対の支柱３１は、互いにＸ軸方向（第１方向）に離隔している。ビーム３２は、Ｘ軸方向に延びている。ビーム３２は、一対の支柱３１間に架け渡されている。ビーム３２は、培養装置３３を支持するための部材である。本実施形態では、培養部３は、複数（一例として３つ）のビーム３２を含む。ビーム３２は、培養装置３３ごとに設けられている。複数のビーム３２は、互いにＺ軸方向に離隔している。一のビーム３２と、当該一のビーム３２とＺ軸方向に隣り合う他のビーム３２との距離は、培養槽３４のＺ軸方向における長さよりも長い。支柱３１及びビーム３２の材料の一例として、金属が挙げられる。
【0022】
培養装置３３は、光合成微生物Ｐを培養する装置である。本実施形態では、培養部３は、複数（一例として３つ）の培養装置３３を含む。培養部３は、１つの培養装置３３のみを含んでもよい。各培養装置３３は、当該培養装置３３と対応するビーム３２に取り付けられている。これにより、複数の培養装置３３は、Ｚ軸方向に配列されている。図２及び図３に示されるように、培養装置３３は、培養槽３４と、排出管３５と、供給管３６と、散気装置３７と、温度センサ３８と、を含む。
【0023】
培養槽３４は、光合成微生物Ｐを培養するための培養液Ｃを収容する。培養槽３４は、光合成微生物Ｐを含む培養液Ｃを閉鎖的に収容する。培養槽３４は、Ｘ軸方向に延びる袋状の形状を有する。培養槽３４は、光透過性を有する。培養槽３４は、例えば樹脂シートにより構成される。光透過性を有する樹脂シートとしては、例えばポリエチレン、ナイロン又はウレタン等により構成された透明シートが利用される。
【0024】
培養槽３４は、ビーム３２に取り付けられている。培養槽３４は、ビーム３２から吊り下げられている。培養槽３４は、ダクト２４の枝管２５とＸ軸方向において向かい合っている。培養槽３４は、培養槽３４をビーム３２に取り付けるための取付部４１と、光合成微生物Ｐを培養するための空間を画成する本体部４２と、Ｘ軸方向に延びると共に取付部４１及び本体部４２をＺ軸方向に仕切る上壁部４３と、を含む。
【0025】
取付部４１は、培養槽３４の上端部に位置し、上壁部４３よりも上方に位置する。本実施形態では、取付部４１は、Ｘ軸方向に延び、Ｘ軸方向における両端が開放された筒状の形状を有する。筒状の取付部４１には、ビーム３２が挿通されている。上壁部４３は、例えば、Ｙ軸方向（第２方向）に向かい合う培養槽３４の壁部同士を互いに溶着することで形成されている。
【0026】
本体部４２は、上壁部４３よりも下方に位置する。本体部４２は、本体部４２の下端を構成する底部４４と、上壁部４３と底部４４とをつなぐ側壁部４５と、を含む。
【0027】
本実施形態では、底部４４には、培養槽３４内の培養液Ｃを排出するための排出口４６が設けられている。排出口４６には、例えばバルブが設けられていてもよい。本実施形態では、側壁部４５には、培養槽３４内に培養液Ｃを供給するための供給口４７（図２参照）が設けられている。側壁部４５は、後述する空隙形成部７１と向かい合う外面４５ａを含む。
【0028】
図３に示されるように、本体部４２は、仕切壁５１と、隔壁５２と、を更に含む。仕切壁５１は、培養槽３４における本体部４２内を複数のセルＬに区画する。本実施形態では、本体部４２は、複数の仕切壁５１を含む。各仕切壁５１は、本体部４２の内部においてＺ軸方向に延びている。複数の仕切壁５１は、Ｘ軸方向に互いに間隔を空けて設けられている。仕切壁５１は、例えば、Ｙ軸方向に向かい合う側壁部４５同士を溶着することにより形成されている。仕切壁５１は、例えばヒートシールにより形成されてもよい。
【0029】
本実施形態では、各仕切壁５１の上端と上壁部４３との間には、空気抜き用のスリット５１ａが形成されている。各仕切壁５１の下端と底部４４との間には、水抜き用のスリット５１ｂが形成されている。各セルＬは、スリット５１ａ，５１ｂを介して互いに連通している。各セルＬにおける培養液Ｃの水位は、互いに等しい。
【0030】
本実施形態では、本体部４２は、複数の隔壁５２を含む。各セルＬ内には、２つの隔壁５２が設けられている。隔壁５２は、本体部４２の内部においてＺ軸方向に延びている。隔壁５２の下端は、底部４４よりも上方に位置している。隔壁５２の下端と底部４４との間には、下部連通口５２ａが設けられている。隔壁５２の上端は、上壁部４３よりも下方に位置している。隔壁５２の上端と上壁部４３との間には、上部連通口５２ｂが設けられている。隔壁５２は、例えば、Ｙ軸方向に向かい合う側壁部４５同士を溶着することにより形成されている。隔壁５２は、例えばヒートシールにより形成されてもよい。
【0031】
各セルＬ内において、２つの隔壁５２は、セルＬ内を散気室５４と一対の培養室５５とに区画する。散気室５４は、セルＬに設けられた２つの隔壁５２の間に設けられている。散気室５４には、底部４４に設けられた散気孔５６を介してガスが供給される。散気孔５６は、散気室５４ごとに設けられている。散気孔５６は、対応する散気室５４の下方に設けられている。各散気孔５６には、ガスを吐出するスパウトが取り付けられている。散気室５４にガスが供給されることで、散気室５４内に培養液Ｃの上昇流が形成される。培養室５５は、光合成微生物Ｐを培養するための部分である。培養室５５は、セルＬを区画する仕切壁５１と隔壁５２との間に形成されている。一対の培養室５５は、Ｘ軸方向において散気室５４を挟んでいる。
【0032】
散気室５４及び培養室５５は、隔壁５２に沿ってＺ軸方向に延びている。散気室５４及び培養室５５は、隔壁５２の下方において下部連通口５２ａを介して互いに連通している。散気室５４及び培養室５５は、隔壁５２の上方において上部連通口５２ｂを介して互いに連通している。散気室５４及び培養室５５は、培養槽３４における本体部４２内で循環する培養液Ｃの流路を提供する。
【0033】
本実施形態では、培養槽３４は、本体部４２の内部から空気を抜くための空気抜き管５７を更に含む。空気抜き管５７は、上壁部４３に挿通されている。空気抜き管５７は、本体部４２の内外を互いに連通している。
【0034】
排出管３５は、培養槽３４から光合成微生物Ｐを含む培養液Ｃを排出するための管である。排出管３５の一端は、排出口４６に接続されている。排出管３５の他端は、例えば、培養液Ｃを貯留する受槽（不図示）に接続されている。例えば、排出口４６に設けられたバルブが開けられることで、培養槽３４内の培養液Ｃが排出管３５を介して受槽に流れる。
【0035】
供給管３６は、培養槽３４の外部から培養槽３４内に培養液Ｃを供給するための管である。供給管３６の一端は、例えば、受槽に接続されている。供給管３６の他端は、供給口４７に接続されている。本実施形態では、供給管３６には、ポンプ（不図示）が設けられている。ポンプの駆動により、受槽内の培養液Ｃが供給管３６を介して培養槽３４に流れる。
【0036】
散気装置３７は、散気室５４にガスを供給する装置である。散気装置３７は、ブロア６１及び管６２を含む。管６２は、上記のスパウトを介して散気孔５６に接続されている。ブロア６１は、管６２を介して散気室５４にガスを供給する。ブロア６１によって供給されるガスは、例えば空気である。ブロア６１は、散気孔５６から散気室５４にガスを供給する。ブロア６１は、光合成微生物Ｐの光合成を促進するために、二酸化炭素を含む排ガスを散気室５４に供給してもよい。
【0037】
温度センサ３８は、培養槽３４内の培養液Ｃの温度を計測する。本実施形態では、温度センサ３８は、本体部４２の内部に設けられている。温度センサ３８は、有線又は無線により制御部４と通信可能である。温度センサ３８は、培養液Ｃの温度の計測値を制御部４に送信する。
【0038】
培養装置３３を用いて光合成微生物Ｐを培養する場合には、まず培養槽３４の外部から供給管３６を介して培養槽３４内に培養液Ｃが供給される。このとき、培養室５５内の培養液Ｃの水位が、隔壁５２の上端から例えば１０ｍｍ～３０ｍｍ下方となるように培養液Ｃが供給される。次に、ブロア６１から複数の散気孔５６を介して複数の散気室５４内の培養液Ｃにガスが供給される。
【0039】
複数の散気孔５６から複数の散気室５４内にガスが供給されると、エアリフト効果により、各セルＬの散気室５４内の培養液Ｃに上昇流が形成され、散気室５４内の培養液Ｃの水位が上昇する。隔壁５２の上端の高さを越えた散気室５４内の培養液Ｃは、上部連通口５２ｂを通って一対の培養室５５に流入する。一対の培養室５５に流入した培養液Ｃは、当該一対の培養室５５内の培養液Ｃに底部４４へ向かう下降流を形成する。
【0040】
一対の培養室５５内を下方に移動し、底部４４に達した培養液Ｃは、下部連通口５２ａを通って散気室５４に戻される。このようにして、各セルＬにおいて、培養槽３４内の培養液Ｃが散気室５４と一対の培養室５５との間で循環する。
【0041】
続いて、図４及び図５を用いて培養装置３３をより詳細に説明する。図４は、図２に示される培養装置３３を概略的に示す斜視図である。図５は、図４におけるＶ－Ｖ線断面図である。図４及び図５に示されるように、培養装置３３は、空隙形成部７１と、導風部７２と、を更に含む。
【0042】
空隙形成部７１は、培養槽３４との間に空隙Ｖを形成する。本実施形態では、空隙形成部７１は、Ｘ軸方向に延び、Ｘ軸方向における一端の一部が閉塞され、他端が開放された袋状の形状を有する。空隙形成部７１の内側には、培養槽３４が設けられている。言い換えると、空隙形成部７１は、培養槽３４を包んでいる。空隙形成部７１は、培養槽３４の周囲に空隙Ｖを形成する。空隙Ｖは、培養槽３４の外面４５ａに沿ってＸ軸方向に延びている。
【0043】
空隙形成部７１は、ビーム３２に取り付けられている。具体的には、空隙形成部７１にビーム３２が挿通され、空隙形成部７１の上端がビーム３２に支持されることによって、空隙形成部７１は、ビーム３２から吊り下げられている。空隙形成部７１は、培養槽３４からＹ軸方向において離隔している。空隙形成部７１は、培養槽３４の外面４５ａから所定距離だけ離隔している。当該所定距離は、例えば１０ｍｍ～１００ｍｍ（一例として５０ｍｍ）である。
【0044】
空隙形成部７１は、光透過性を有する。例えば、空隙形成部７１は、光合成微生物Ｐに光合成を行わせるために十分な光が透過する程度の光透過性を有する。空隙形成部７１は、透明な材料により構成されている。空隙形成部７１は、光合成微生物Ｐを培養するために必要な光量が得られれば、強光度による光阻害及び水温上昇を防ぐために、一定の遮光性を有してもよい。空隙形成部７１の材料は、培養槽３４の材料と同一であってもよく、培養槽３４の材料と異なっていてもよい。
【0045】
空隙形成部７１は、第１表面７１ａ（第１表面）と、第２表面７１ｂ（第２表面）と、を含む。第１表面７１ａは、Ｙ軸方向において培養槽３４の外面４５ａと向かい合う面である。第２表面７１ｂは、第１表面７１ａの裏側に位置する面である。本実施形態では、空隙形成部７１は、１枚のシート状の部材を２つ折りにして、培養槽３４をＹ軸方向において挟むようにビーム３２に掛け、培養槽３４を挟む２つの部分の下端部同士を溶着することにより形成されている。各部分は、第１表面７１ａ及び第２表面７１ｂを有する。
【0046】
空隙形成部７１は、開口部７３と、開口部７４と、を更に含む。開口部７３には、集塵機１００（図１参照）から排出された高温ガスＧが吹き込まれる。開口部７３は、空隙形成部７１のＸ軸方向における一端に設けられている。開口部７３は、枝管２５（図２参照）に向かって開口している。開口部７３には、枝管２５が差し込まれている。開口部７３の内周面と枝管２５の外周面との間に隙間が生じないように、開口部７３に枝管２５が接続されていてもよい。空隙形成部７１の上記一端は、開口部７３が形成されている部分、及びビーム３２が挿通されている部分を除いて塞がれている。
【0047】
開口部７４は、空隙Ｖを流通した高温ガスＧが流出する部分である。開口部７４は、空隙形成部７１のＸ軸方向における他端に設けられている。開口部７４は、導風部７２に向かって開口している。開口部７４は、培養槽３４のＸ軸方向における両端のうちの空隙形成部７１の上記他端に近い端よりも導風部７２の近くに位置している。
【0048】
高温ガスＧは、開口部７３を介して空隙Ｖに吹き込まれる。より具体的には、枝管２５から開口部７３に吹き込まれた高温ガスＧは、培養槽３４の外面４５ａと空隙形成部７１の第１表面７１ａとの間に形成された空隙Ｖに流入する。空隙Ｖに流入した高温ガスＧは、培養槽３４内の培養液Ｃを加熱しながら外面４５ａに沿ってＸ軸方向に流れ、開口部７４から流出する。
【0049】
導風部７２は、開口部７４から流出した高温ガスＧを第２表面７１ｂに沿って流すための部材である。導風部７２は、開口部７４とＸ軸方向において向かい合っている。本実施形態では、導風部７２は、Ｘ軸方向において開口部７４から離隔している。導風部７２は、開口部７４又は培養槽３４と接していてもよい。
【0050】
本実施形態では、導風部７２の上端は、ビーム３２に取り付けられている。例えば、導風部７２は、ビーム３２から吊り下げられている。本実施形態では、導風部７２は、一対の湾曲部７５を含む。
【0051】
一対の湾曲部７５は、Ｙ軸方向に並んでいる。各湾曲部７５は、Ｚ軸方向から見て開口部７４から離れる方向（Ｘ軸方向）に突出するように湾曲している。具体的には、湾曲部７５は、Ｚ軸方向から見て半円形の形状を有する。Ｘ軸方向から見て、各湾曲部７５のＹ軸方向における一端は、開口部７４の内側に位置し、各湾曲部７５のＹ軸方向における他端は、開口部７４の外側に位置している。
【0052】
一対の湾曲部７５同士は、Ｘ軸方向から見て開口部７４のＹ軸方向の中央において互いに連結されている。具体的には、一対の湾曲部７５の一端同士が連結されている。各湾曲部７５は、Ｘ軸方向において開口部７４と向かい合う導風面７５ａを有する。
【0053】
導風面７５ａは、開口部７４から流出した高温ガスＧが突き当たる面である。導風面７５ａは、開口部７４から流出した高温ガスＧが第２表面７１ｂに沿って流れるように高温ガスＧを導く。導風面７５ａは、Ｘ軸方向から見て開口部７４の内側から外側まで延びると共に、開口部７４の外側において第２表面７１ｂに沿って延びている。本実施形態では、導風面７５ａは、Ｘ軸方向から見て開口部７４の外側に位置する外端部を含む。導風面７５ａの外端部は、第２表面７１ｂと実質的に平行に延びている。
【0054】
図５に示されるように、培養槽３４の外面４５ａは、凹部８１及び凸部８２を含む波形形状を有する。凹部８１は、仕切壁５１及び隔壁５２により構成されている。凸部８２は、凹部８１よりもＹ軸方向に突出する部分である。凸部８２は、曲線状に湾曲した形状を有する。波形形状は、三角波状であってもよい。凸部８２は、散気室５４及び培養室５５により構成されている。散気室５４により構成された凸部８２の突出高さは、例えば１５ｍｍ～５０ｍｍ（一例として２０ｍｍ）である。培養室５５により構成された凸部８２の突出高さは、例えば４０ｍｍ～１００ｍｍ（一例として５０ｍｍ）である。
【0055】
制御部４（図１参照）は、培養システム１を統括制御するコントローラである。制御部４は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）であってもよい。制御部４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサと、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリと、タッチパネル、マウス及びキーボードなどの入力装置と、ディスプレイなどの出力装置と、ネットワークカードなどの通信装置と、を含むコンピュータとして構成されている。メモリに記憶されているコンピュータプログラムに基づくプロセッサの制御のもとで各ハードウェアを動作させることにより、制御部４の機能が実現される。
【0056】
制御部４は、培養システム１の各部の動作を制御する。制御部４は、培養槽３４に設けられた温度センサ３８から、培養液Ｃの温度の計測値を取得する。本実施形態では、制御部４は、予め設定された時間間隔で培養液Ｃの温度の計測値を繰り返し取得する。制御部４は、培養液Ｃの温度に基づいて、送風機２１の動作を制御する。例えば、制御部４は、培養液Ｃの温度が開始閾値（所定値）以下である場合、高温ガスＧの供給を送風機２１に開始させる。開始閾値は、予め設定されている。開始閾値の一例としては、３０℃が挙げられる。制御部４は、送風機２１が動作している状態で、培養液Ｃの温度が停止閾値以上である場合、送風機２１を停止することで高温ガスＧの供給を停止させる。停止閾値は、開始閾値よりも大きく、予め設定されている。停止閾値の一例としては、３５℃が挙げられる。
【0057】
制御部４は、ダクト２４に設けられた温度センサから、外気が混合された高温ガスＧの温度の計測値を取得する。制御部４は、外気が混合された高温ガスＧの温度に基づいて、流量調整部２３を制御する。具体的には、制御部４は、外気が混合された高温ガスＧの温度に基づいて、流量調整部２３において高温ガスＧに混合される外気の流量を調整する。例えば、制御部４は、ＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御を実行することで流量調整部２３を制御する。具体的には、制御部４は、予め設定された目標温度と、高温ガスＧの温度の計測値との差分に基づいて、流量調整部２３である風調ダンパの開度を当該差分に対応した開度となるように調整することで高温ガスＧの温度を目標温度に近づける。
【0058】
制御部４は、供給管３６に設けられたポンプの動作を制御する。制御部４は、当該ポンプを駆動させ、受槽内の培養液Ｃを、供給管３６を介して培養槽３４に供給する。制御部４は、ブロア６１の動作を制御する。制御部４は、ブロア６１を駆動させ、管６２を介して散気室５４にガスを供給する。
【0059】
続いて、図６を用いて、培養システム１の動作を説明する。図６は、一実施形態に係る培養システム１の動作を示すフローチャートである。培養システム１が稼働している間、温度センサ３８は、培養槽３４における培養液Ｃの温度を計測して、培養液Ｃの温度の計測値を定期的に制御部４に送信する。制御部４は、ブロア６１を駆動することによって、散気室５４にガスを供給している。図６に示される一連の処理は、高温ガスＧが空隙Ｖに供給されていないときに、制御部４が培養液Ｃの温度の計測値を受信することによって開始される。
【0060】
まず、制御部４は、培養液Ｃの温度の計測値を開始閾値と比較し、当該計測値が開始閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１）。培養液Ｃの温度の計測値が開始閾値よりも大きいと判定された場合（ステップＳ１：ＮＯ）、制御部４は、当該計測値が開始閾値以下となるまでステップＳ１を繰り返す。一方、ステップＳ１において、培養液Ｃの温度の計測値が開始閾値以下であると判定された場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御部４は、送風機２１を稼働させることにより、空隙Ｖへの高温ガスＧの供給を開始する（ステップＳ２）。
【0061】
続いて、制御部４は、高温ガスＧの温度を調整する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、制御部４は、ダクト２４に設けられた温度センサによって計測された、外気が混合された高温ガスＧの温度の計測値を取得し、当該計測値に基づいて、高温ガスＧの温度を調整する。具体的には、制御部４は、上記計測値が目標温度に近づくように、流量調整部２３において高温ガスＧに混合される外気の量を調整する。流量調整部２３が風調ダンパである場合には、目標温度と上記計測値との差分に基づいて、流量調整部２３の開度を当該差分に対応した開度に調整することで、高温ガスＧの温度を調整する。
【0062】
続いて、制御部４は、培養液Ｃの温度の計測値を停止閾値と比較し、当該計測値が停止閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、制御部４は、温度センサ３８によって計測された、培養液Ｃの温度の計測値を取得する。そして、培養液Ｃの温度の計測値が停止閾値よりも小さいと判定された場合（ステップＳ４：ＮＯ）、制御部４は、培養液Ｃの温度の計測値が停止閾値以上となるまで、ステップＳ３及びステップＳ４を繰り返す。一方、ステップＳ４において、培養液Ｃの温度の計測値が停止閾値以上であると判定された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御部４は、送風機２１を停止させることにより、高温ガスＧの供給を停止する。以上の工程を経て、培養システム１は、一連の処理を完了する。
【0063】
以上説明した培養システム１では、培養槽３４と空隙形成部７１との間に空隙Ｖが形成される。集塵機１００から排出され、外気よりも高温である高温ガスＧが空隙形成部７１の開口部７３から吹き込まれて空隙Ｖ内を流れる結果、培養槽３４に収容されている培養液Ｃが加熱される。この構成においては、空隙形成部７１により、高温ガスＧが拡散することが妨げられる。その結果、高温ガスＧは培養槽３４の周辺を流れるので、培養槽３４内の培養液Ｃを効率的に加熱できる。
【0064】
培養システム１においては、培養装置３３は導風部７２を含む。導風部７２の導風面７５ａは、Ｘ軸方向において開口部７４と向かい合っており、Ｘ軸方向から見て開口部７４の内側から外側まで延びると共に、開口部７４の外側において第２表面７１ｂに沿って延びている。この構成によれば、開口部７４から流出した高温ガスＧは、導風面７５ａに突き当たり、導風面７５ａに沿って開口部７４の内側から外側まで導かれ、さらに導風面７５ａに沿って第２表面７１ｂまで導かれる。よって、開口部７４から流出した高温ガスＧは空隙形成部７１の第２表面７１ｂに沿って流通するので、高温ガスＧの層が第２表面７１ｂに沿って形成される。高温ガスＧは外気の温度よりも高温であるので、外気によって培養槽３４内の培養液Ｃが冷却される可能性を低減することができる。したがって、培養槽３４の保温性を確保できる。
【0065】
培養システム１において、空隙形成部７１は、袋状の形状を有し、培養槽３４は、空隙形成部７１の内側に設けられている。この構成によれば、培養槽３４と空隙形成部７１との間に培養槽３４を囲むように空隙Ｖが形成される。したがって、空隙Ｖに吹き込まれた高温ガスＧにより、培養槽３４を一層効率的に加熱でき、保温性を一層確実に確保できる。空隙形成部７１が袋状の形状を有するので、例えば市販の透明袋により、空隙形成部７１を容易に作製できる。
【0066】
培養システム１において、外面４５ａが凹部８１及び凸部８２を含む波形形状を有するので、例えば培養槽３４の外面が平坦面である場合と比較して培養槽３４の表面積が大きい。これにより、外面４５ａが高温ガスＧと接触する面積が大きくなるので、培養槽３４の培養液Ｃを一層効率的に加熱することができる。
【0067】
培養システム１において、仕切壁５１により培養槽３４内が複数のセルＬに区画されており、隔壁５２により、高温ガスＧが供給される散気室５４及び光合成微生物Ｐを培養するための培養室５５が、各セルＬに形成されている。これにより、セルＬ内で培養液Ｃを効率的に循環させることができる。さらに、散気室５４及び培養室５５によって、培養槽３４の外面４５ａにおける凸部８２が構成され、仕切壁５１及び隔壁５２によって、培養槽３４の外面４５ａにおける凹部８１が構成される。したがって、散気室５４及び培養室５５を仕切壁５１及び隔壁５２により形成しつつ、培養槽３４の外面４５ａを波形形状とすることができる。
【0068】
培養システム１において、空隙形成部７１は、光透過性を有する。この構成によれば、空隙形成部７１を透過した光により培養液Ｃ中の光合成微生物Ｐに光合成を行わせることができる。したがって、受光率の低下を抑えながら、培養槽３４の培養液Ｃを効率的に加熱できる。
【0069】
制御部４は、培養液Ｃの温度（計測値）が開始閾値以下となったことに応じて、高温ガスＧの供給を送風機２１に開始させる。この構成によれば、培養液Ｃの温度が開始閾値以下となったときに開口部７３に高温ガスＧが吹き込まれるので、培養液Ｃの温度が過剰に低下することを抑制できる。
【0070】
制御部４は、送風機２１が動作している場合に、培養液Ｃの温度が停止閾値以上となったことに応じて、高温ガスＧの供給を送風機２１に停止させる。この構成によれば、培養液Ｃの温度が停止閾値以上となったときに空隙Ｖへの高温ガスＧの供給が停止され、培養液Ｃの加熱が停止されるので、培養液Ｃの温度が過剰に上昇することを抑制できる。
【0071】
制御部４は、外気が混合された高温ガスＧの温度に基づいて、流量調整部２３を制御する。この構成によれば、外気が混合された高温ガスＧの温度に基づいて、当該高温ガスＧに混合される外気の量が調整され、空隙Ｖに供給される高温ガスＧの温度が調整される。集塵機１００から供給された高温ガスＧに、当該高温ガスＧよりも低温な外気が混合されることで、当該高温ガスＧの温度を低下させることができる。これにより、過剰に高温な高温ガスＧが空隙Ｖに吹き込まれることを抑制できるので、培養液Ｃの温度が過剰に上昇することを抑制できる。
【0072】
本実施形態では、培養部３が集塵機１００の上部に配置されている。これにより、培養部３を設置するためのスペースを別途設ける必要がないので、設備コストを削減できる。培養部３を集塵機１００の近傍に配置することができるので、集塵機１００から排出された高温ガスＧを培養部３に供給する際のエネルギーロスを減少させることができる。さらに、培養部３が高所に配置されるので、培養槽３４に太陽光を効率的に当てることができ、光合成微生物Ｐに一層効率的に光合成を行わせることができる。
【0073】
次に、図７を参照しながら、変形例に係る培養システム１Ａを説明する。図７は、変形例に係る培養システム１Ａの一部を概略的に示す図である。培養システム１Ａは、ガス供給部２に代えてガス供給部２Ａを含む点、高温ガスＧの供給制御を行う点において、培養システム１と主に相違する。まず、培養システム１Ａに高温ガスＧを供給する集塵機１００の構成を説明する。
【0074】
図７に示されるように、集塵機１００は、筐体１０と、仕切板１１と、集塵フィルタ１３と、を含む。筐体１０は、不図示の支持部材によって地面に設置される。筐体１０は、吸気口１０ａを介して外気を内部に導入する。吸気口１０ａには、吸気ダクト１０２が設けられる。吸気ダクト１０２の先端には不図示の集塵フードが設けられ、対象となる空間の外気（含塵空気）が効率的に吸引される。筐体１０は、粉塵を取り除いた空気を、排気口１０ｂを介して装置外へ排気する。排気口１０ｂには、排気ダクト１０１が設けられる。
【0075】
仕切板１１は、筐体１０の内部空間をダーティールームＲ１とクリーンルームＲ２とに区分する板状の部材である。ダーティールームＲ１は、集塵フィルタ１３よりも上流に位置し、集塵フィルタ１３により集塵されていない（粉塵を含む）空間である。ダーティールームＲ１は、吸気口１０ａを介して装置外と連通する。クリーンルームＲ２は、集塵フィルタ１３よりも下流に位置し、集塵フィルタ１３により集塵された後のクリーンエアーを含む空間である。クリーンルームＲ２は、排気口１０ｂを介して装置外と連通する。仕切板１１の周縁は、筐体１０の内壁面と気密状態に接続される。
【0076】
集塵フィルタ１３は、仕切板１１に設けられ、仕切板１１からダーティールームＲ１内に向かって延びている。集塵フィルタ１３の内部には、集塵フィルタ１３の形状を保つために図示しない筒状のケージが収容されている。集塵フィルタ１３は、織布又は不織布などの材料により構成された筒状の本体を有する。集塵フィルタ１３は、吸気口１０ａから吸入された外気に含まれる粉塵を捕集する。集塵フィルタ１３の上端は、仕切板１１に形成された導入口１１ａに気密に接続される。集塵フィルタ１３は、本体の外周面がダーティールームＲ１に面し、本体の内部空間がクリーンルームＲ２に連通するように、配置されている。
【0077】
集塵機１００は、差圧計１４と、払落機構１５と、排出機構１６と、制御部１７と、を更に含む。差圧計１４は、ダーティールームＲ１とクリーンルームＲ２との間の圧力差（差圧）を計測する機器である。差圧計１４は、ダーティールームＲ１内及びクリーンルームＲ２内のそれぞれに検出端子を配置し、ダーティールームＲ１とクリーンルームＲ２との間の差圧を計測する。差圧計１４は、例えば、筐体１０の外面に取り付けられる。差圧計１４は、差圧の計測値を制御部１７に出力する。
【0078】
払落機構１５は、集塵フィルタ１３の集塵機能を維持するために、集塵フィルタ１３に捕集されている粉塵を払い落とす機構である。払落機構１５は、パルスジェット式の払落機構であり、集塵フィルタ１３の主に外周面に付着した粉塵を、集塵フィルタ１３の内部に圧縮エアをパルス状に吹き込むことで払い落とす。払落機構１５は、制御部１７からの払い落とし指令に基づき、払い落とし動作を開始する。
【0079】
筐体１０の下部はホッパ部１０ｃを構成しており、ホッパ部１０ｃは下方に向かうにつれて縮径される。ホッパ部１０ｃは、払い落とされた粉塵を収容する。ホッパ部１０ｃの下端には、排出機構１６が設けられる。排出機構１６の下方には、図示しない廃棄用の容器が配置され、ホッパ部１０ｃから容器に向けて粉塵が排出される。
【0080】
制御部１７は、集塵機１００を統括制御するコントローラである。制御部１７は、ＰＬＣであってもよい。制御部１７は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサと、ＲＡＭ及びＲＯＭなどのメモリと、タッチパネル、マウス及びキーボードなどの入力装置と、ディスプレイなどの出力装置と、ネットワークカードなどの通信装置と、を含むコンピュータとして構成されている。メモリに記憶されているコンピュータプログラムに基づくプロセッサの制御のもとで各ハードウェアを動作させることにより、制御部１７の機能が実現される。制御部１７は、制御部４と通信可能である。
【0081】
排気ダクト１０１には、送風機１０３が接続されている。送風機１０３は、例えばブロアである。送風機１０３は、制御部１７からの指令に基づき、動作を開始又は停止する。送風機１０３は、排気ダクト１０１の出口に向けて気流を発生させる。これにより、クリーンルームＲ２内において排気口１０ｂに向かう気流が発生し、ダーティールームＲ１が負圧となり、外気はダーティールームＲ１の吸気口１０ａからダーティールームＲ１に送り込まれる。
【0082】
つまり、送風機１０３が稼働すると、粉塵を含む外気が吸気口１０ａを介してダーティールームＲ１に導入される。粉塵を含む空気が集塵フィルタ１３の外周面から集塵フィルタ１３の内周面に向かって集塵フィルタ１３を通過することにより、粉塵が集塵フィルタ１３に捕集される。そして、粉塵が除去された空気（清浄な空気）は、クリーンルームＲ２に送り込まれ、排気口１０ｂ及び排気ダクト１０１を通って、集塵機１００の外部へ排出される。
【0083】
ガス供給部２Ａは、三方弁２６及びアクチュエータ２７を更に含む点においてガス供給部２と主に相違する。上述のように、排気ダクト１０１には、ダクト２２、送風機２１、及びダクト２４が接続されている。培養システム１Ａでは、ダクト２４に三方弁２６が設けられている。ダクト２４は、配管部２４ａと、配管部２４ｂと、を含む。配管部２４ａは、送風機２１と三方弁２６とを接続する配管である。配管部２４ｂは、三方弁２６と枝管２５とを接続する配管である。
【0084】
三方弁２６は、高温ガスＧを培養システム１Ａの外部に放出する開放状態と、高温ガスＧを空隙Ｖに供給する供給状態と、の間で切り替え可能に構成されている。言い換えると、供給状態は、配管部２４ａと配管部２４ｂとを連通する状態であり、開放状態は、配管部２４ａと装置外（大気）とを連通する状態である。三方弁２６は、後述の払い落とし条件が満たされたことに応じて、供給状態から開放状態に切り替えられる。三方弁２６は、払落機構１５による払い落とし動作が行われている間、開放状態に設定される。
【0085】
アクチュエータ２７は、三方弁２６の状態を供給状態と開放状態との間で切り替える駆動機器である。アクチュエータ２７は、例えば、電動式又は空圧式のアクチュエータである。アクチュエータ２７は、制御部４からの切替信号に基づき、三方弁２６の状態を供給状態と開放状態との間で切り替える。
【0086】
次に、図８を参照しながら、高温ガスＧの供給制御を説明する。図８は、培養システム１Ａの動作を示すフローチャートである。図８に示される一連の処理は、制御部１７が送風機１０３の動作を開始させ、集塵が開始されることによって開始される。
【0087】
まず、制御部１７は、払い落とし条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここでは、払い落とし条件として、ダーティールームＲ１とクリーンルームＲ２との間の差圧が払落閾値を超えることが用いられる。払落閾値は、集塵フィルタ１３に目詰まりが発生していると判定可能な値に設定される。払落閾値は、粉塵の種類、及び集塵機１００の周辺の環境などに応じて予め設定されている。制御部１７は、差圧計１４から取得した上記差圧の計測値を払落閾値と比較し、当該計測値が払落閾値よりも大きいか否かを判定する。制御部１７は、上記差圧の計測値が払落閾値よりも大きい場合には、払い落とし条件が満たされたと判定し、上記差圧の計測値が払落閾値以下である場合には、払い落とし条件が満たされていないと判定する。
【0088】
払い落とし条件として、前回の払い落とし動作から所定時間が経過したことが用いられてもよい。所定時間は、払い落とし動作を行ってから、集塵フィルタ１３に目詰まりが発生し得るまでに要する時間に基づいて設定される。所定時間は、粉塵の種類、及び集塵機１００の周辺の環境などに応じて予め設定されている。この場合、制御部１７は、前回の払い落とし動作から所定時間が経過している場合に、払い落とし条件が満たされたと判定し、前回の払い落とし動作から所定時間が経過していない場合には、払い落とし条件が満たされていないと判定する。
【0089】
ステップＳ１１において、払い落とし条件が満たされていないと判定された場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、制御部１７は、払い落とし条件が満たされるまでステップＳ１１を繰り返す。一方、ステップＳ１１において、払い落とし条件が満たされたと判定された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御部１７は、払い落とし条件が満たされたことを示す条件充足信号を制御部４に出力するとともに、計時を開始する（ステップＳ１２）。制御部４は、制御部１７から条件充足信号を受け取ると、アクチュエータ２７に切替信号を出力し、三方弁２６を供給状態から開放状態に切り替える。
【0090】
続いて、制御部１７は、払い落とし条件が満たされてから遅延時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ１３）。遅延時間Ｔ１は、三方弁２６が供給状態から開放状態に切り替えられるのに要する時間以上に設定される。ステップＳ１３において、遅延時間Ｔ１が経過していないと判定された場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、制御部１７は、遅延時間Ｔ１が経過するまでステップＳ１３を繰り返す。一方、ステップＳ１３において、遅延時間Ｔ１が経過したと判定された場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御部１７は、払い落とし指令を払落機構１５に出力するとともに、計時を開始する（ステップＳ１４）。
【0091】
払落機構１５は、制御部１７から払い落とし指令を受け取ると、払い落とし動作を開始する。言い換えると、払落機構１５は、払い落とし条件が満たされてから遅延時間Ｔ１が経過したことに応じて、払い落とし動作を行う。そして、払落機構１５は、払い落とし指令を受け取ってから、払い落とし時間Ｔ２が経過するまでの間、払い落とし動作を行う。払い落とし時間Ｔ２は、粉塵の種類、及び払落機構１５から噴出される圧縮エアの圧力などに応じて予め設定されている。制御部１７が、払い落とし指令を払落機構１５に出力してから払い落とし時間Ｔ２が経過したことに応じて、停止指令を払落機構１５に出力してもよい。
【0092】
続いて、制御部１７は、払い落とし指令を払落機構１５に出力してから払い落とし時間Ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において、払い落とし時間Ｔ２が経過していないと判定された場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、制御部１７は、払い落とし時間Ｔ２が経過するまでステップＳ１５を繰り返す。一方、ステップＳ１５において、払い落とし時間Ｔ２が経過したと判定された場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、制御部１７は、払い落とし動作が終了したことを示す終了信号を制御部４に出力する（ステップＳ１６）。制御部４は、制御部１７から終了信号を受信すると、アクチュエータ２７に切替信号を出力し、三方弁２６を開放状態から供給状態に切り替える。
【0093】
以上の工程を経て、培養システム１Ａは、一連の処理を完了する。なお、制御部４が制御部１７から条件充足信号を受け取ったことに応じて、アクチュエータ２７に切替信号を出力して三方弁２６を供給状態から開放状態に切り替えるとともに、計時を開始してもよい。この場合、ステップＳ１４において、制御部１７は、計時を開始しなくてもよく、ステップＳ１５，Ｓ１６は省略されてもよい。具体的には、制御部４は、制御部４が制御部１７から条件充足信号を受け取ってから、遅延時間Ｔ１と払い落とし時間Ｔ２との合計時間が経過したか否かを判定し、当該合計時間が経過したと判定された場合に、アクチュエータ２７に切替信号を出力し、三方弁２６を開放状態から供給状態に切り替える。
【0094】
以上説明した培養システム１Ａにおいても、培養システム１と共通の構成においては、培養システム１と同様の効果が奏される。集塵機１００では、集塵フィルタ１３による集塵機能を維持するために、払い落とし条件が満たされた場合に、集塵フィルタ１３に捕集されている粉塵が払落機構１５によって払い落とされる。大部分の期間において、集塵機１００から排出される高温ガスＧに含まれる粉塵の濃度は低いが、払落機構１５が動作している間に集塵機１００から排出される高温ガスＧには、払い落とされた粉塵の一部が含まれ、高温ガスＧに含まれる粉塵の濃度が高くなることがある。高濃度の粉塵を含む高温ガスＧが空隙形成部７１の開口部７３から繰り返し吹き込まれると、培養槽３４の外面４５ａ及び空隙形成部７１の第１表面７１ａに粉塵が煤状に付着して、太陽光が遮られ、光合成効率が低下するおそれがある。
【0095】
この問題に対し、培養システム１Ａでは、集塵機１００において払い落とし動作が行われている間、集塵機１００から排出された高温ガスＧは、培養槽３４と空隙形成部７１との間の空隙Ｖに吹き込まれることなく、培養システム１Ａの外部に放出される。つまり、高濃度の粉塵を含む高温ガスＧが選択的に排除される。これにより、高濃度の粉塵を含む高温ガスＧが空隙Ｖに吹き込まれることが抑制されるので、培養槽３４の外面４５ａ及び空隙形成部７１の第１表面７１ａに粉塵が付着することが抑制される。したがって、光合成効率の低下を抑制することが可能となる。集塵機１００とガス供給部２との間に別の集塵機を設ける必要がないので、別の集塵機の設置及び管理に要するコストを削減することが可能となる。
【0096】
三方弁２６を供給状態から開放状態に切り替えるのに時間が掛かることがある。培養システム１Ａでは、払落機構１５は、払い落とし条件が満たされてから遅延時間Ｔ１が経過したことに応じて、払い落とし動作を行う（開始する）。このため、三方弁２６が開放状態に切り替えられた後に払い落とし動作が行われる。これにより、高濃度の粉塵を含む高温ガスＧが空隙Ｖに吹き込まれることが更に抑制されるので、培養槽３４の外面４５ａ及び空隙形成部７１の第１表面７１ａに粉塵が付着することが更に抑制される。したがって、光合成効率の低下を更に抑制することが可能となる。
【0097】
なお、本開示に係る培養システムは、上記実施形態に限定されない。
【0098】
上記実施形態では、培養システム１は、集塵機１００から排出された高温ガスＧを培養槽３４の培養液Ｃの昇温に用いているが、集塵機１００から排出された高温ガスＧを光合成微生物Ｐの乾燥に用いてもよい。この場合、例えば、培養システム１は、ろ過装置と、脱水装置と、乾燥装置と、を更に備えてもよい。
【0099】
ろ過装置は、培養液Ｃをろ過することにより光合成微生物Ｐを回収する。ろ過装置は、例えば、受槽から管を介して培養液Ｃを回収する。このとき、ろ過装置は、管に設けられたポンプの駆動により、培養液Ｃを回収してもよい。ろ過装置は、例えばスクリーンを含んでもよい。
【0100】
脱水装置は、ろ過装置により回収された光合成微生物Ｐを脱水する。脱水装置は、光合成微生物Ｐを脱水することにより光合成微生物Ｐの含水率を低下させる。脱水装置は、例えばフィルタープレス式の装置であってもよい。
【0101】
乾燥装置は、集塵機１００から排出された高温ガスＧを用いて、脱水装置により脱水された光合成微生物Ｐを乾燥させる。乾燥装置は、例えば高温ガスＧを引き込むためのファンを含んでもよい。乾燥装置は、例えば引き込んだ高温ガスＧを脱水装置から回収された光合成微生物Ｐに当てることで、光合成微生物Ｐを乾燥させてもよい。乾燥装置により乾燥された光合成微生物Ｐは、例えば製品として包装されて出荷される。
【0102】
例えば、培養システム１は、集塵フィルタと、熱交換器と、を更に備えてもよい。集塵フィルタは、高温ガスＧに含まれる塵を捕捉する。集塵フィルタには、例えばダクト２４から分岐する別のダクトを介してダクト２４から供給された高温ガスＧが通過する。集塵フィルタは、例えばＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタである。
【0103】
熱交換器は、集塵フィルタを通過した高温ガスＧを所定の温度に昇温させる。当該所定の温度は、適宜変更可能である。熱交換器により昇温された高温ガスＧは、上記乾燥装置に供給される。乾燥装置に供給された高温ガスＧは、光合成微生物Ｐの乾燥に供される。
【0104】
上記実施形態では、流量調整部２３はダクト２２に設けられているが、例えばダクト２４に設けられてもよい。温度センサは、流量調整部２３よりも高温ガスＧの流れの下流に設けられてもよい。この場合、流量調整部２３は、送風機２１により送られた高温ガスＧに外気を混合させる。
【0105】
上記実施形態では、導風部７２の上端がビーム３２に取り付けられているが、例えば一対の支柱３１（図２参照）のうち、開口部７４に近い支柱３１に取り付けられていてもよい。導風部７２は、開口部７４に取り付けられていてもよい。
【0106】
上記実施形態では、導風部７２は、一対の湾曲部７５により構成されている。しかし、導風部７２は、開口部７４から流出した高温ガスＧを空隙形成部７１の第２表面７１ｂに導くことができればよく、導風部７２の構成は特に限定されない。
【0107】
上記実施形態では、停止閾値は、開始閾値よりも高い値に設定されている。しかし、開始閾値及び停止閾値は、互いに等しくてもよい。
【0108】
上記実施形態では、空隙形成部７１が袋状の形状を有している。しかし、空隙形成部７１は、培養槽３４との間に空隙Ｖを形成すればよく、空隙形成部７１の形状は特に限定されない。空隙形成部７１の形状は、例えばシート状であってもよい。この場合、空隙形成部７１は、培養槽３４の一方の外面４５ａから所定間隔を空けて配置されてもよい。
【0109】
上記実施形態では、開口部７３が空隙形成部７１のＸ軸方向における一端に設けられ、開口部７４が空隙形成部７１のＸ軸方向における他端に設けられている。しかし、開口部７４は、設けられなくてもよい。この場合、培養装置３３は、導風部７２を含んでいなくてもよい。
【0110】
上記実施形態では、培養槽３４の外面４５ａは、凹部８１及び凸部８２を含む波形形状を有している。しかし、培養槽３４の外面４５ａは、例えば平坦面であってもよい。
【0111】
上記実施形態では、培養槽３４は、仕切壁５１及び隔壁５２を有しているが、仕切壁５１及び隔壁５２の少なくとも一方を有していなくてもよい。
【0112】
外部装置から供給される高温ガスＧの温度が高温でなければ、高温ガスＧに外気を混合する必要は無い。この場合、培養システム１は、流量調整部２３を備えていなくてもよい。
【0113】
三方弁２６の切替動作にそれほど時間が掛からないことがある。このような場合、制御部１７は、払い落とし条件が満たされたと判定された場合、払い落とし条件が満たされたことを示す条件充足信号を制御部４に出力するとともに、払い落とし指令を払落機構１５に出力してもよい。言い換えると、払落機構１５は、払い落とし条件が満たされたことに応じて、払い落とし動作を行ってもよい。
【0114】
最後に、本開示の実施形態の概要を説明する。
【0115】
（条項１）
外部装置から排出され、外気よりも高温であるガスを利用して光合成微生物を培養する培養システムであって、
前記光合成微生物を培養するための培養液を収容する培養槽と、
前記培養槽との間に空隙を形成する空隙形成部と、を備え、
前記空隙形成部は、前記ガスが吹き込まれる第１開口部を有し、
前記ガスは、前記第１開口部を介して前記空隙に吹き込まれる、
培養システム。
外部装置から排出され、外気よりも高温であるガスを利用して光合成微生物を培養する培養システムであって、
前記光合成微生物を培養するための培養液を収容する培養槽と、
前記培養槽との間に空隙を形成する空隙形成部と、を備え、
前記空隙形成部は、前記ガスが吹き込まれる第１開口部を有し、
前記ガスは、前記第１開口部を介して前記空隙に吹き込まれる、
培養システム。
【0116】
この培養システムでは、培養槽と空隙形成部との間に空隙が形成される。外部装置から排出され、外気よりも高温であるガスが空隙形成部の第１開口部から吹き込まれて空隙内を流れる結果、培養槽に収容されている培養液が加熱される。この構成においては、空隙形成部により、ガスが拡散することが妨げられる。その結果、ガスは培養槽の周辺を流れるので、培養槽内の培養液を効率的に加熱できる。
【0117】
（条項２）
前記空隙形成部は、袋状の形状を有し、
前記培養槽は、前記空隙形成部の内側に設けられている、
条項１に記載の培養システム。
前記空隙形成部は、袋状の形状を有し、
前記培養槽は、前記空隙形成部の内側に設けられている、
条項１に記載の培養システム。
【0118】
この構成によれば、培養槽と空隙形成部との間に培養槽を囲むように空隙が形成される。したがって、空隙に吹き込まれたガスにより、培養槽を一層効率的に加熱でき、保温性を一層確実に確保できる。
【0119】
（条項３）
前記空隙は、前記培養槽の外面に沿った第１方向に延び、
前記第１開口部は、前記空隙形成部の前記第１方向における一端に設けられ、
前記空隙形成部は、前記空隙形成部の前記第１方向における他端に設けられると共に前記ガスが流出する第２開口部と、前記第１方向と交差する第２方向において前記外面と向かい合う第１表面と、前記第１表面の裏側に位置する第２表面と、を更に有し、
前記培養システムは、前記第２開口部から流出した前記ガスを前記第２表面に沿って流す導風部を更に備え、
前記導風部は、前記第１方向において前記第２開口部と向かい合う導風面を有し、
前記導風面は、前記第１方向から見て前記第２開口部の内側から外側まで延びると共に、前記第２開口部の外側において前記第２表面に沿って延びる、
条項１又は条項２に記載の培養システム。
前記空隙は、前記培養槽の外面に沿った第１方向に延び、
前記第１開口部は、前記空隙形成部の前記第１方向における一端に設けられ、
前記空隙形成部は、前記空隙形成部の前記第１方向における他端に設けられると共に前記ガスが流出する第２開口部と、前記第１方向と交差する第２方向において前記外面と向かい合う第１表面と、前記第１表面の裏側に位置する第２表面と、を更に有し、
前記培養システムは、前記第２開口部から流出した前記ガスを前記第２表面に沿って流す導風部を更に備え、
前記導風部は、前記第１方向において前記第２開口部と向かい合う導風面を有し、
前記導風面は、前記第１方向から見て前記第２開口部の内側から外側まで延びると共に、前記第２開口部の外側において前記第２表面に沿って延びる、
条項１又は条項２に記載の培養システム。
【0120】
この構成によれば、第２開口部から流出したガスは、導風面に突き当たり、導風面に沿って第２開口部の内側から外側まで導かれ、さらに導風面に沿って第２表面まで導かれる。よって、第２開口部から流出したガスは空隙形成部の第２表面に沿って流通するので、ガスの層が第２表面に沿って形成される。ガスは外気の温度よりも高温であるので、外気によって培養槽内の培養液が冷却される可能性を低減することができる。したがって、培養槽の保温性を確保できる。
【0121】
（条項４）
前記外面は、凸部及び凹部を含む波形形状を有する、
条項３に記載の培養システム。
前記外面は、凸部及び凹部を含む波形形状を有する、
条項３に記載の培養システム。
【0122】
この構成によれば、外面が凹部及び凸部を含む波形形状を有するので、例えば培養槽の外面が平坦面である場合と比較して培養槽の表面積が大きい。これにより、外面がガスと接触する面積が大きくなるので、培養槽の培養液を一層効率的に加熱することができる。
【0123】
（条項５）
前記培養槽は、
前記培養槽内を複数のセルに区画する仕切壁と、
前記複数のセル内にそれぞれ配置された複数の隔壁と、を更に有し、
前記複数の隔壁のそれぞれは、前記セル内を、ガスが供給される散気室と前記光合成微生物を培養するための培養室とに区画し、
前記凹部は、前記仕切壁及び前記隔壁により構成され、
前記凸部は、前記散気室及び前記培養室により構成されている、
条項４に記載の培養システム。
前記培養槽は、
前記培養槽内を複数のセルに区画する仕切壁と、
前記複数のセル内にそれぞれ配置された複数の隔壁と、を更に有し、
前記複数の隔壁のそれぞれは、前記セル内を、ガスが供給される散気室と前記光合成微生物を培養するための培養室とに区画し、
前記凹部は、前記仕切壁及び前記隔壁により構成され、
前記凸部は、前記散気室及び前記培養室により構成されている、
条項４に記載の培養システム。
【0124】
この構成によれば、セル内で培養液を効率的に循環させることができる。さらに、散気室及び培養室によって、培養槽の外面における凸部が構成され、仕切壁及び隔壁によって、培養槽の外面における凹部が構成される。したがって、散気室及び培養室を仕切壁及び隔壁により形成しつつ、培養槽の外面を波形形状とすることができる。
【0125】
（条項６）
前記培養槽及び前記空隙形成部は、光透過性を有する、
条項１～条項５のいずれか一項に記載の培養システム。
前記培養槽及び前記空隙形成部は、光透過性を有する、
条項１～条項５のいずれか一項に記載の培養システム。
【0126】
この構成によれば、空隙形成部及び培養槽を透過した光により培養液中の光合成微生物に光合成を行わせることができる。したがって、受光率の低下を抑えながら、培養槽の培養液を効率的に加熱できる。
【0127】
（条項７）
前記第１開口部に吹き込まれる前記ガスを供給する送風機と、
前記培養液の温度に基づいて、前記送風機の動作を制御する制御部と、を更に備え、
前記制御部は、前記培養液の温度が所定値以下となった場合、前記ガスの供給を前記送風機に開始させる、
条項１～条項６のいずれか一項に記載の培養システム。
前記第１開口部に吹き込まれる前記ガスを供給する送風機と、
前記培養液の温度に基づいて、前記送風機の動作を制御する制御部と、を更に備え、
前記制御部は、前記培養液の温度が所定値以下となった場合、前記ガスの供給を前記送風機に開始させる、
条項１～条項６のいずれか一項に記載の培養システム。
【0128】
この構成によれば、培養液の温度が所定値以下となったときに開口部にガスが吹き込まれるので、培養液の温度が過剰に低下することを抑制できる。
【0129】
（条項８）
前記外部装置から前記空隙に前記ガスを供給する配管に設けられ、前記ガスに混合される外気の量を調整可能な流量調整部と、
前記外気が混合された前記ガスの温度に基づいて、前記流量調整部を制御する制御部と、を更に備える、
条項１～条項７のいずれか一項に記載の培養システム。
前記外部装置から前記空隙に前記ガスを供給する配管に設けられ、前記ガスに混合される外気の量を調整可能な流量調整部と、
前記外気が混合された前記ガスの温度に基づいて、前記流量調整部を制御する制御部と、を更に備える、
条項１～条項７のいずれか一項に記載の培養システム。
【0130】
この構成によれば、外気が混合されたガスの温度に基づいて、当該ガスに混合される外気の量が調整され、空隙に供給されるガスの温度が調整される。外部装置から供給されたガスに、当該ガスよりも低温な外気が混合されることで、当該ガスの温度を低下させることができる。これにより、過剰に高温なガスが空隙に吹き込まれることを抑制できるので、培養液の温度が過剰に上昇することを抑制できる。
【0131】
（条項９）
前記外部装置から前記空隙に前記ガスを供給する配管に設けられ、前記ガスを前記培養システムの外部に放出する開放状態と、前記ガスを前記空隙に供給する供給状態と、の間で切り替え可能な三方弁を更に備え、
前記外部装置は、集塵フィルタと、前記集塵フィルタに捕集されている粉塵を払い落とす払落機構と、を備える集塵機であって、
前記三方弁は、前記払落機構による払い落とし動作が行われている間、前記開放状態に設定される、条項１～条項８のいずれか一項に記載の培養システム。
前記外部装置から前記空隙に前記ガスを供給する配管に設けられ、前記ガスを前記培養システムの外部に放出する開放状態と、前記ガスを前記空隙に供給する供給状態と、の間で切り替え可能な三方弁を更に備え、
前記外部装置は、集塵フィルタと、前記集塵フィルタに捕集されている粉塵を払い落とす払落機構と、を備える集塵機であって、
前記三方弁は、前記払落機構による払い落とし動作が行われている間、前記開放状態に設定される、条項１～条項８のいずれか一項に記載の培養システム。
【0132】
払い落とし機構が動作している間に集塵機から排出されるガスには、払い落とされた粉塵の一部が含まれ、ガスに含まれる粉塵の濃度が高くなることがある。上記構成によれば、集塵機において払い落とし動作が行われている間、集塵機から排出されたガスは、培養槽と空隙形成部との間の空隙に吹き込まれることなく、外部に放出される。これにより、高濃度の粉塵を含むガスが上記空隙に吹き込まれることが抑制されるので、培養槽の外面及び空隙形成部の第１表面に粉塵が付着することが抑制される。したがって、光合成効率の低下を抑制することが可能となる。
【0133】
（条項１０）
前記三方弁は、払い落とし条件が満たされたことに応じて、前記供給状態から前記開放状態に切り替えられ、
前記払落機構は、前記払い落とし条件が満たされてから遅延時間が経過したことに応じて、前記払い落とし動作を行い、
前記遅延時間は、前記三方弁が前記供給状態から前記開放状態に切り替えられるのに要する時間以上に設定される、条項９に記載の培養システム。
前記三方弁は、払い落とし条件が満たされたことに応じて、前記供給状態から前記開放状態に切り替えられ、
前記払落機構は、前記払い落とし条件が満たされてから遅延時間が経過したことに応じて、前記払い落とし動作を行い、
前記遅延時間は、前記三方弁が前記供給状態から前記開放状態に切り替えられるのに要する時間以上に設定される、条項９に記載の培養システム。
【0134】
三方弁を供給状態から開放状態に切り替えるのに時間が掛かることがある。上記構成によれば、三方弁が開放状態に切り替えられた後に払い落とし動作が行われる。これにより、高濃度の粉塵を含むガスが上記空隙に吹き込まれることが更に抑制されるので、培養槽の外面及び空隙形成部の第１表面に粉塵が付着することが更に抑制される。したがって、光合成効率の低下を更に抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【0135】
１，１Ａ…培養システム、４…制御部、１３…集塵フィルタ、１５…払落機構、１７…制御部、２１…送風機、２２…ダクト（配管）、２３…流量調整部、２４…ダクト（配管）、２６…三方弁、３４…培養槽、４５ａ…外面、５１…仕切壁、５２…隔壁、５４…散気室、５５…培養室、７１…空隙形成部、７１ａ…第１表面、７１ｂ…第２表面、７２…導風部、７３…開口部（第１開口部）、７４…開口部（第２開口部）、７５ａ…導風面、８１…凹部、８２…凸部、１００…集塵機（外部装置）、Ｃ…培養液、Ｇ…高温ガス（ガス）、Ｌ…セル、Ｐ…光合成微生物、Ｖ…空隙。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】