生命科学関連特許情報
| タイトル： | 公開特許公報(A)_通気攪拌発酵槽 |
| 出願番号： | 2005329081 |
| 年次： | 2007 |
| IPC分類： | B01F 7/16,C12J 1/10,B01F 3/04 |
特許情報キャッシュ
中山 陽平 粕谷 徹 JP 2007136250 公開特許公報(A) 20070607 2005329081 20051114 通気攪拌発酵槽 株式会社ミツカングループ本社 398065531 株式会社ミツカンサンミ 301058333 山口 哲夫 100092602 中山 陽平 粕谷 徹 B01F 7/16 20060101AFI20070511BHJP C12J 1/10 20060101ALI20070511BHJP B01F 3/04 20060101ALI20070511BHJP JPB01F7/16 EC12J1/10 AB01F3/04 CB01F7/16 J 3 1 ＯＬ 8 4B028 4G035 4G078 4B028BC07 4B028BP16 4B028BQ01 4G035AB18 4G078AA01 4G078AB09 4G078BA05 4G078CA01 4G078CA13 4G078CA17 4G078DB01 4G078EA10 本発明は、例えば、食酢用の深部発酵槽として用いて好適な通気攪拌発酵槽に関する。 この種の通気攪拌発酵槽として、図６に示すものがある（例えば、特許文献１参照）。 この通気攪拌発酵槽１は、図６に示すように、発酵液Ｓを充填する直胴型の槽本体２を有している。この槽本体２は、円筒状の胴部２ａと、この胴部２ａの上，下側に位置する蓋部２ｂ及び底部２ｃとを備えている。 そして、槽本体２内に充填された発酵液Ｓは、上方に湾曲した皿状の底部２ｃの中央に配設されてモータ３の駆動軸４により回転する自吸式の攪拌翼（ローター）５により通気攪拌されるようになっている。特公昭４６−４１５７号公報特開昭５３−８８３９７号公報 しかしながら、前記従来の通気攪拌発酵槽１では、直胴型の槽本体２の底部２ｃが上方に湾曲した皿状になっているので、通気効率を高めるために自吸式の攪拌翼５の上方においてある程度の深さの液量が溜まるまで発酵液Ｓを充填しなければならず、低液量からの通気攪拌を安定して実施することは難しかった。 また、図６に矢印で示すように、自吸式の攪拌翼５より吐出される気泡流が槽本体２の胴部２ａに当たって、そのまま垂直に上昇するため、槽本体２内の発酵液Ｓの流れが悪くなり、発酵効率が悪かった（図４（ｂ）参照）。 そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、低液量からの通気攪拌を安定して実施することができると共に、発酵効率を高めることができる通気攪拌発酵槽を提供することを目的とする。 請求項１の発明は、円筒状の胴部と該胴部の上，下側に位置する蓋部及び底部を備えた槽本体内に発酵液を充填し、この槽本体の底部の中央に配設された攪拌翼の回転で前記発酵液を通気攪拌するようにした通気攪拌発酵槽において、前記槽本体の胴部の下端部と底部の外周部との間に断面逆ハ字状で円環状の傾斜部を連続して形成したことを特徴とする。 請求項２の発明は、請求項１記載の通気攪拌発酵槽であって、前記傾斜部を逆円錐台状に形成したことを特徴とする。 請求項３の発明は、請求項２記載の通気攪拌発酵槽であって、前記逆円錐台状の傾斜部の元の円錐の頂角を６０°〜１２０°に設定したことを特徴とする。 以上説明したように、請求項１の発明によれば、槽本体の胴部の下端部と底部の外周部との間に断面逆ハ字状で円環状の傾斜部を連続して形成したことにより、低液量からの通気攪拌を安定して実施することができ、発酵効率を高めることができる。 請求項２の発明によれば、傾斜部を逆円錐台状に形成したことにより、攪拌翼より吐出される気泡流を逆円錐台状の傾斜部に沿って槽本体の全面に行き渡らせることができ、発酵効率を高めることができる。 請求項３の発明によれば、逆円錐台状の傾斜部の元の円錐の頂角を６０°〜１２０°に設定したことにより、発酵液の流れを良くすることができ、発酵効率をより一段と高めることができる。 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 図１は本発明の実施形態の通気攪拌発酵槽を示す断面図、図２は同発酵槽の傾斜部の説明図、図３は同発酵槽の槽内液量と液高さの関係を示す説明図、図４（ａ）は同発酵槽の通気攪拌状態（発酵液の流れ）を示す説明図である。 図１に示すように、通気攪拌発酵槽１０は、食酢（酢酸）用の深部発酵槽として用いられるものであり、金属製の槽本体１１を有している。この槽本体１１は、金属製で円筒状の胴部１２と、この胴部１２の上側開口部１２ａを覆う下方に湾曲した金属製で皿状の蓋部１３と、胴部１２の下側開口部１２ｂを覆う金属製で逆円錐台状の傾斜部１４及び中央が窪んだ金属製の底部１５を備えている。これら胴部１２と蓋部１３と傾斜部１４及び底部１５は溶接等の手段によりそれぞれ固着されている。また、傾斜部１４には複数本の脚部１６を取り付けてある。 図１及び図２に示すように、槽本体１１の傾斜部１４は、正円錐を底部（底面）１５に対して水平に切断した逆円錐台状（断面逆ハ字状で円環状）に形成してあり、胴部１２の下側開口部（下端部）１２ｂと底部１５の外周部１５ｂとの間に位置している。そして、これら胴部１２の下側開口部１２ｂと逆円錐台状の傾斜部１４の上側周縁部１４ａ及び該傾斜部１４の下側周縁部１４ｂと底部１５の外周部１５ｂは溶接等の手段によりそれぞれ固着されている。 また、図２に示すように、逆円錐台状の傾斜部１４の元の円錐の頂角θは例えば９０°に設定してあり、逆円錐台状の傾斜部１４の上辺部分の長さＭは例えば３．６ｍ（即ち、胴部１２の直径は３．６ｍ）に、下辺部分の長さＮは例えば１．８ｍに、その高さＨは例えば０．９ｍに、それぞれ設定してある。これにより、傾斜部１４と底部１５の交わる角度αは４５°に設定してある。さらに、図１に示すように、胴部１２の高さＴは２．１ｍに設定してある。 図１に示すように、槽本体１１の底部１５はその中央部分１５ａが下側に凹んでおり、その中央に連結部（シール部）１７を介して自吸式の攪拌翼１８を設置してある。この自吸式の攪拌翼１８の中央には、モータ１９の駆動軸１９ａの先端部を固定してある。このモータ１９により、自吸式の攪拌翼１８は例えば毎分８００回転（ｒｐｍ）で回転して、槽本体１１内に充填された発酵液Ｓを通気攪拌するようになっている。即ち、自吸式の攪拌翼１８は、回転することで羽根（翼）の裏側に負圧を発生させ、この負圧により外部から空気を吸い込ませ、その空気を羽根が発酵液Ｓに及ぼす剪断作用によって細分化し、さらに発酵液Ｓと共に吐出させて槽本体１１内に分散させるものである。また、自吸式の攪拌翼１８は、例えば直径０．３ｍのものを用いており、底部１５の中心より例えば０．１ｍ上に設置されている。 また、図１に示すように、自吸式の攪拌翼１８の上部中央には、連結部（シール部）２０を介して外気を導入する空気導入管２１を配置してある。また、連結部２０には発酵液Ｓを充填する発酵液送入管２２の排出口２２ａを対向させている。尚、槽本体１１の胴部１２及び傾斜部１４内には、発酵液Ｓを冷却する複数の蛇管２３を配置してある。また、蓋部１３の中央には、排気用のマンホール部１３ａを設けてある。さらに、槽本体１１の底部１５には、発酵液Ｓを外部に排出する発酵液排出管（図示省略）を取り付けてある。 以上実施形態の通気攪拌発酵槽１０によれば、槽本体１１の円筒状の胴部１２の下側開口部１２ｂと底部１５の外周部１５ｂとの間に逆円錐台状の傾斜部１４を連続して形成すると共に、該逆円錐台状の傾斜部１４の元の円錐の頂角を９０°に設定したことにより、従来の直胴型で底部２ｃが皿状の通気攪拌発酵槽１と比較して同じ液位に達するまでの発酵液Ｓの充填液量は少なくて済む。即ち、従来の直胴皿型の通気攪拌発酵槽１の胴部２ａの直径と本実施形態の逆円錐台型の通気攪拌発酵槽１０の胴部１２の直径を同径の３．６ｍとした場合に、図３に示すように、安定して通気可能になるのは、従来の直胴皿型の通気攪拌発酵槽１では０．７５ｍ３であるのに対し、本実施形態の逆円錐台型の通気攪拌発酵槽１０では０．４０ｍ３であった。これにより、低液量からの通気攪拌を安定して実施することができる。 また、自吸式の攪拌翼１８より吐出される気泡流を逆円錐台状の傾斜部１４に沿って槽本体１１内の全面に行き渡らせることができ、発酵効率を高めることができる。即ち、従来の直胴皿型の通気攪拌発酵槽１では、自吸式の攪拌翼５から缶壁としての槽本体２の円筒状の胴部２ａまでの距離が長かったが、本実施形態の逆円錐台型の通気攪拌発酵槽１０では、自吸式の攪拌翼１８から缶壁としての逆円錐台状の傾斜部１４までの距離が短くなり、従来の直胴皿型の通気攪拌発酵槽１と比較して、自吸式の攪拌翼１８より吐出される気泡流が缶壁まで到達し易くなり、酸欠領域を無くすことができると共に、発酵効率を高めることができる。また、自吸式の攪拌翼１８の回転数を下げることも可能になり、モータ１９の消費電力を減少させることができる。 さらに、従来の直胴皿型の通気攪拌発酵槽１では、図４（ｂ）に示すように、自吸式の攪拌翼５より吐出される気泡流が缶壁としての槽本体２の円筒状の胴部２ａに当たって、そのまま垂直に上昇して発酵液Ｓの流れが悪かったが、本実施形態の逆円錐台型の通気攪拌発酵槽１０では、図４（ａ）に示すように、自吸式の攪拌翼１８より吐出される気泡流が逆円錐台状の傾斜部１４に沿って流れるため、発酵液Ｓの流れが良くなり、発酵効率をより一段と高めることができる。 尚、前記実施形態によれば、通気攪拌発酵槽１０を食酢（酢酸）用の深部発酵槽として用いた場合について説明したが、食酢（酢酸）用以外の醸造用等の深部発酵槽として用いても良い。 また、逆円錐台状の傾斜部１４の元の円錐の頂角θを９０°に設定したが、この円錐の頂角θは９０°に限定されるものではなく、自吸式の攪拌翼１８から吐出された気泡の自然な動きと対応する角度であれば、６０°〜１２０°（好ましくは、８０°〜１００°）の範囲内でも良い。さらに、逆円錐台状の傾斜部１４の上辺部分の長さＭを３．６ｍに、下辺部分の長さＮを１．８ｍにそれぞれ設定したが、上辺部分の長さＭを１ｍ〜２．５ｍの範囲内に、下辺部分の長さＮを１．５ｍ〜５ｍの範囲内にそれぞれ設定しても良い。 さらに、前記実施形態によれば、槽本体１１の傾斜部１４を逆円錐台状に形成したものを用いたが、図５に示す変形例のように、外側に湾曲した断面逆ハ字状で円環状の傾斜部１４′を用いても良いことは勿論である。本発明の実施形態の通気攪拌発酵槽を示す断面図である。上記通気攪拌発酵槽の傾斜部の説明図である。上記通気攪拌発酵槽の槽内液量と液高さの関係を示す説明図である。（ａ）は上記通気攪拌発酵槽の通気攪拌状態（発酵液の流れ）を示す説明図、（ｂ）は従来の通気攪拌発酵槽の通気攪拌状態（発酵液の流れ）を示す説明図である。上記通気攪拌発酵槽の傾斜部の変形例を示す説明図である。従来の通気攪拌発酵槽の断面図である。符号の説明 １０ 通気攪拌発酵槽 １１ 槽本体 １２ 円筒状の胴部 １２ｂ 下側開口部（下端部） １３ 蓋部 １４ 逆円錐台状（断面逆ハ字状で円環状）の傾斜部 １４′ 断面逆ハ字状で円環状の傾斜部 １５ 底部 １５ｂ 外周部 １８ 自吸式の攪拌翼（攪拌翼） Ｓ 発酵液 θ 傾斜部の元の円錐の頂角 円筒状の胴部と該胴部の上，下側に位置する蓋部及び底部を備えた槽本体内に発酵液を充填し、この槽本体の底部の中央に配設された攪拌翼の回転で前記発酵液を通気攪拌するようにした通気攪拌発酵槽において、 前記槽本体の胴部の下端部と底部の外周部との間に断面逆ハ字状で円環状の傾斜部を連続して形成したことを特徴とする通気攪拌発酵槽。 請求項１記載の通気攪拌発酵槽であって、 前記傾斜部を逆円錐台状に形成したことを特徴とする通気攪拌発酵槽。 請求項２記載の通気攪拌発酵槽であって、 前記逆円錐台状の傾斜部の元の円錐の頂角を６０°〜１２０°に設定したことを特徴とする通気攪拌発酵槽。 【課題】低液量からの通気攪拌を安定して実施することができると共に、発酵効率を高めることができる通気攪拌発酵槽を提供する。【解決手段】円筒状の胴部１２と該胴部１２の上，下側に位置する蓋部１３及び底部１５を備えた槽本体１１内に発酵液Ｓを充填し、この槽本体１１の底部１５の中央に配設された自吸式の攪拌翼１８の回転で発酵液Ｓを通気攪拌するようにした通気攪拌発酵槽１０において、槽本体１１の胴部１２の下側開口部１２ｂと底部１５の外周部１５ｂとの間に、逆円錐台状の傾斜部１４を連続して形成してある。この逆円錐台状の傾斜部１４の元の円錐の頂角θは、例えば９０°に設定してある。【選択図】図１