JPH0428351B2 - - Google Patents

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JPH0428351B2
JPH0428351B2 JP1190619A JP19061989A JPH0428351B2 JP H0428351 B2 JPH0428351 B2 JP H0428351B2 JP 1190619 A JP1190619 A JP 1190619A JP 19061989 A JP19061989 A JP 19061989A JP H0428351 B2 JPH0428351 B2 JP H0428351B2
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tank
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JP1190619A
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JPH0358780A (ja
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Motomu Akita
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PCC TECHNOLOGY
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02Stirrer or mobile mixing elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M31/00Means for providing, directing, scattering or concentrating light
    • C12M31/10Means for providing, directing, scattering or concentrating light by light emitting elements located inside the reactor, e.g. LED or OLED
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M31/00Means for providing, directing, scattering or concentrating light
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Biotechnology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微生物、植物等の培養を行う攪拌型
培養装置に係り、特に好光培養のために培養槽内
に光放出を行う攪拌型培養装置に係る。
〔従来の技術〕
微生物、植物等の生育、反応の如き培養に光を
必要とする場合があり、この場合には培養槽内に
光供給を行う必要がある。
従来、培養槽内への光供給は、培養槽の側壁の
一部に或いは全体に亘つて透明部を設け、この透
明部をもつて槽外より槽内へ光を照射すること、
或いは天井壁部に透明部を有する浅底の培養槽を
用い、槽外より前記透明部をもつて培養槽内の培
養液の液面に対し光を照射すること、或いは培養
槽内に多数の透明管を設置し、この透明管内に蛍
光灯等の発光体或いは光フアイバ等の光伝導体を
設置して透明管より槽内へ光を照射することによ
り行われている。
〔発明が解決しようとする課題〕
培養槽の側壁部、天井壁部の何れの透明部より
槽内へ光照射を行うものに於いても、槽内中央或
いは槽底部にまで光が充分に供給されるために
は、培養槽の大型化には限度があり、また培養槽
内に光を均一に供給することが難しく、培養槽内
に於ける培養細胞等の密度が高まるに従つて培養
槽内に於ける光透過率が低下すると、均一な光供
給はより一層望めなくなる。
例えば、緑藻類の培養に於いては、これの生育
が進むに従つて培養液の光透過率は極端に低下
し、2mg/mlの細胞密度に於いても1cmの距離に
於ける光透過率は50%以下になる。このような状
態にまで光透過率が低下した場合には、機械的攪
拌によつて培養槽内に於ける内容物の移動が促進
されたとしても、特に大型化された培養槽では培
養物に対する光供給が著しく不均一な状態にて行
われることになる。
培養槽内に光放出用の透明管が配置されている
ものに於いては、上述の如き不具合は生じ難い
が、しかし、培養槽の構造が複雑化し、培養槽に
特別な加工を行う必要が生じ、また透明管は培養
槽内に於ける培養液及び培養物の流動を妨げる障
害物になる。特に、比較的大型で、複雑な形態を
とる植物器官を培養する場合に於いては、前記透
明管或いは該透明管の培養槽に対する固定部分に
培養物が絡まり付き、これが塊状となるために生
育が妨げられ、攪拌効率及び培養効率が低下する
という問題が生じる。
本発明は、上述の如き問題に鑑み、培養槽内の
培養物の生育を妨げることなく、且つ培養効率及
び攪拌効率を低下することなく培養槽内の内容物
に対し均一に光供給を行うことができ、しかも培
養槽の大型化に対応することができる光放出可能
な攪拌型培養装置を提供することを目的とするも
のである。
〔発明の構成〕
〔課題を解決するための手段〕 上述の如き目的は、本発明によれば、培養槽内
に攪拌部材が回転可能に設けられ、前記攪拌部材
にこれより培養槽内へ向けて光を放出する光放出
部が設けられ、かつ前記光放出部へ光を供給する
光源は培養槽外に配設され、前記光源と前記光放
出部とは途中に相対回転可能な光学カツプリング
装置を含む光伝導路により光学的に接続されてい
る如き攪拌型培養装置によつて達成される。この
光伝導路は一般的構造の光フアイバにより構成さ
れていて良い。
また上述の如き攪拌型培養装置に於いて、攪拌
部材は攪拌軸と該攪拌軸に取付けられた攪拌翼と
を有し、前記光放出部は攪拌翼或いは攪拌翼と攪
拌軸とに設けられていて良い。
〔作用〕
上述の如く構成されていることにより、攪拌部
材によつて攪拌操作が行われながらこの攪拌部材
自体より培養槽内の培養物に対して光照射が行わ
れるようになる。これにより光透過率が低い培養
槽内に対しても光供給が効率良く行われるように
なり、特に培養槽の内容物が攪拌部材に接触する
際には内容物に直接に光エネルギが与えられるこ
とになる。
〔実施例〕
以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。
第1図乃至第4図は本発明による攪拌型培養装
置の一つの実施例を示している。これらの図に於
いて、10は培養槽を示しており、培養槽10に
は縦軸としての攪拌軸12が自身の中心軸線周り
に回転可能に設けられている。攪拌軸12のう
ち、これが培養槽10内に位置する部分には翼取
付部材14によつて複数個の攪拌翼16が取付け
られている。
攪拌軸12は、培養槽10の天井板10aを貫
通してその上方に突出しており、この突出部分に
てベルト式伝動装置18により電動機20と駆動
連結され、電動機20によつて所定の回転速度を
もつて回転駆動されるようになつている。
攪拌軸12は中空軸として構成され、内部に多
数の光フアイバ22を束状に収容している。光フ
アイバ22は、コアと該コアを被覆するクラツド
とにより構成された一般的構造のものであつてよ
く、その全ては攪拌軸12の上端開口にて一端面
を光導入面22aとして面一に揃えられて互いに
整合している。光フアイバ22は、この端面部分
より攪拌軸12内をその軸線方向に延在し、各々
翼取付部材14より外部へ露呈して攪拌翼16の
翼面に沿つて延在し、その先端面を光放出面22
bとされている。光放出面22bは各々培養槽1
0の内側周面に対し対向している。
攪拌軸12の上端部にはカツプリングスリーブ
24が係合している。カツプリングスリーブ24
は固定配置されており、攪拌軸12とカツプリン
グスリーブ24とは互いに相対回転可能な関係に
なつている。カツプリングスリーブ24には光供
給管26の一端部が固定接続されている。光供給
管26は、カツプリングスリーブ24との接続端
部にて攪拌軸12の上端開口にこれと同心に微小
間隔を置いて対向しており、内部に攪拌軸12と
同様に一般的構造の複数個の光フアイバ28を束
状に収納している。光フアイバ28は全て一端面
を光供給管26の前記一端部にて面一に揃えら
れ、該一端面が光供給面28aをなしている。光
供給面28aはカツプリングスリーブ24内にて
光フアイバ22の光導入面22aに微小間隔を置
いて対向している。光フアイバ28は、光供給管
26内をその長手方向に延在して光源30に接続
され、これより光を与えられるようになつてい
る。
光源30は、ハロゲンランプ等の人工光源、或
いは太陽光線の集光装置等の適宜の装置により構
成されていれば良い。
上述の如き構成によれば、光源30の光は光フ
アイバ28によつてその光供給面28aにまで伝
達され、この光は回転している攪拌軸12の光フ
アイバ22の光導入面22aに対し照射されて光
フアイバ22に伝達される。光フアイバ22に伝
達された光は、該光フアイバ22によつてその先
端面である光放出面22bにまで伝達され、これ
より培養槽10内へ向けて放出される。光フアイ
バ22の光放出面22bは攪拌翼16に位置して
いることから、攪拌翼16の回転に伴い培養槽1
0内を回転移動するようになり、攪拌翼10の周
方向に対し光を万遍なく放出することになる。
尚、光フアイバ22による光放出はその先端面
だけでなく、第4図に示されている如く、攪拌翼
16に位置する部分に於いてはそのクラツドに光
漏洩用の傷32が設けられることにより、この部
分よりも光放出が散乱的に行われるようになつて
いても良い。
光フアイバ22による光放出面22bは、第1
図に示されている如く、攪拌翼16の全てに設け
られていても、或いは第4図に示されている如
く、一部の攪拌翼16にのみ設けられていてもよ
く、これらは培養のために必要な光量或いは攪拌
装置の攪拌能力等に応じて適宜に定められればよ
い。
第5図乃至第8図は本発明による攪拌型培養装
置の他の一つの実施例を示している。尚、第5図
乃至第8図に於いて第1図乃至第3図に対応する
部分は第1図乃至第3図に付した符号と同一の符
号により示されている。かかる実施例に於いて
は、カツプリングスリーブ24が培養槽10の天
井板10aよりハンガーロツド34によつて吊下
げられた状態にて培養槽10内に固定配置されて
いる。これに従つて攪拌軸12はカツプリングス
リーブ24を図にて上下に貫通して延在してお
り、カツプリングスリーブ24には攪拌軸12の
周りに円環状に光フアイバ28が配設されてい
る。
攪拌軸12は中実軸により構成されていてよ
く、これの外周囲に光フアイバ22が円環状に装
着されている。光フアイバ22の光導入面22a
と光フアイバ28の光供給面28aとは、カツプ
リングスリーブ24内にて各々攪拌軸12の周り
を取巻く円環状をなして互いに対向しており、こ
れにより光フアイバ28より光フアイバ22へ光
の伝達が行われるようになつている。
従つて、この実施例に於いても上述の実施例と
同様の作用及び効果が得られる。
またこの実施例に於いては、光フアイバ22の
攪拌翼16に於ける長さは互いに異なつていて、
それらの光放出面22bが攪拌翼16の羽根長さ
方向に互いに異なつた位置に位置している。これ
により培養槽10内に於ける光放出面22bの配
設位置が槽内の径方向に分散配置されることにな
り、槽内に於ける光供給の均一度がより一層良好
なものになる。
上述の何れの実施例に於いても、光伝導体とし
て、光フアイバが用いられているが、本発明にお
いては、光伝導体はこれに限定されるものではな
く、これは、培養温度等に応じ、例えば120°C程
度の温度に耐える光伝導物質であれば良く、また
攪拌翼自体が光放出可能な多孔質板により構成さ
れ、この多孔質板の内側に光伝導物質が配置され
ても良い。また光放出部は攪拌翼以外に攪拌軸に
も設けられても良い。
〔発明の効果〕
以上の説明より理解されるように、本発明によ
る攪拌型培養装置に於いては、攪拌槽の内容物が
単位時間当りに最も接触する確率が高い攪拌部材
自体から光を供給されることになり、また培養槽
内への均一的な光供給が可能になり、しかも培養
槽内に植物体の繊維塊等が存在する場合に於いて
も光供給を良好に行うことが可能になる。また培
養槽の構造を複雑化することがなく、培養槽の大
型化が容易に行われ、しかも培養槽内に突起物等
の障害となる部材を配置する必要がないので、培
養槽内に於ける内容物の流動が支障なく良好に行
われ、攪拌効率が低下することがない。更に攪拌
部材の交換によつて既存の培養槽等を光放出可能
な培養槽とすることが可能になり、既存の大型の
培養槽の光放出式培養槽への転換も容易に行われ
得るようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による攪拌型培養装置の一つの
実施例を示す縦断面図、第2図及び第3図は各々
第1図の線−、線−に沿う断面図、第4
図は攪拌翼部分を拡大して示す側面図、第5図は
本発明による攪拌型培養装置の他の一つの実施例
を示す縦断面図、第6図及び第7図は各々第5図
の線−及び線−に沿う断面図、第8図は
攪拌翼部分を拡大して示す側面図である。 10……培養槽、12……攪拌軸、16……攪
拌翼、22……光フアイバ、24……カツプリン
グスリーブ、28……光フアイバ、30……光
源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 培養槽内に攪拌部材が回転可能に設けられ、
    前記攪拌部材にこれより培養槽内へ向けて光を放
    出する光放出部が設けられ、かつ前記光放出部へ
    光を供給する光源は培養槽外に配設され、前記光
    源と前記光放出部とは途中に相対回転可能な光学
    カツプリング装置を含む光伝導路により光学的に
    接続されていることを特徴とする攪拌型培養装
    置。 2 請求項1記載の攪拌型培養装置に於いて、前
    記光伝導路は光フアイバにより構成されているこ
    とを特徴とする攪拌型培養装置。 3 請求項1または2記載の攪拌型培養装置に於
    いて、前記攪拌部材は攪拌軸と該攪拌軸に取付け
    られた攪拌翼を有し、前記光放出部は前記攪拌翼
    或いは前記攪拌翼と前記攪拌軸とに設けられてい
    ることを特徴とする攪拌型培養装置。
JP19061989A 1989-07-25 1989-07-25 攪拌型培養装置 Granted JPH0358780A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19061989A JPH0358780A (ja) 1989-07-25 1989-07-25 攪拌型培養装置

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JP19061989A JPH0358780A (ja) 1989-07-25 1989-07-25 攪拌型培養装置

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Publication Number Publication Date
JPH0358780A JPH0358780A (ja) 1991-03-13
JPH0428351B2 true JPH0428351B2 (ja) 1992-05-14

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ID=16261086

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JP2008283937A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Dialight Japan Co Ltd 光バイオリアクタ
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