JP2011131130A - Stirrer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、攪拌装置に関するものである。 The present invention relates to a stirring device.
従来から、液体を貯留する貯留槽を用いて発酵生産物の生成や微生物の培養等が行われている。貯留槽には、槽内に反応のための養分を行き渡らせるために、槽内の液体を攪拌する攪拌装置が設けられている。近年、特にアルコール生成用の貯留槽は大型化しており、槽内の反応を滞らせないためにも攪拌装置の攪拌能力が重要となっている。 Conventionally, production of fermentation products, culture of microorganisms, and the like have been performed using a storage tank that stores liquid. The storage tank is provided with a stirring device for stirring the liquid in the tank in order to spread the nutrients for reaction in the tank. In recent years, particularly, the storage tank for producing alcohol has been enlarged, and the stirring ability of the stirring apparatus is important in order not to delay the reaction in the tank.
攪拌装置には、例えばモータ等の駆動装置を用いて槽内の液体を攪拌するものが挙げられる。しかし、貯留槽が大型化すると駆動のために多くの電力を必要とするため、生成・培養のコストが増加してしまう。そこで、外部から電力等の駆動源を供給せずに槽内の液体を攪拌できる攪拌装置が、特許文献1に開示されている。この攪拌装置は、液体内で発生する気体、及び該気体の上昇に伴って槽内の液体が上昇(いわゆるエアリフト効果による上昇)する上昇管を有している。この上昇管内を上昇した液体を、貯留槽の底部近傍に再び戻すことで貯留槽の上下間での循環流を作り出し、槽内の液体を攪拌している。特許文献1に示す攪拌装置は外部からの駆動源を必要としないため、生成・培養のコストを削減することができる。
Examples of the stirring device include a device that stirs the liquid in the tank using a driving device such as a motor. However, when the storage tank is increased in size, a large amount of electric power is required for driving, which increases the production / culture costs. Therefore,
しかしながら、上述した従来技術には、以下のような課題が存在する。
上昇管内を上昇した液体は、1本の下降管によって貯留槽の底部近傍に戻される。そのため、上下間での循環流による攪拌は限られたものとなり、下降管の吐出口から離れた箇所では液体の攪拌が滞る可能性があった。すなわち、槽内に反応のための養分を効率よく行き渡らせることが難しくなり、発酵生産物の生成や微生物の培養が滞ってしまうという課題があった。
However, the following problems exist in the above-described prior art.
The liquid rising in the ascending pipe is returned to the vicinity of the bottom of the storage tank by one down pipe. For this reason, the stirring by the circulating flow between the upper and lower sides is limited, and there is a possibility that the stirring of the liquid is delayed at a position away from the discharge port of the downcomer. That is, it is difficult to efficiently distribute nutrients for reaction in the tank, and there is a problem that production of fermentation products and culture of microorganisms are delayed.
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、外部からの駆動源を必要とせずに貯留槽内の液体を効率よく攪拌して、発酵生産物の生成や微生物の培養の効率を高く維持できる攪拌装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and efficiently stirs the liquid in the storage tank without the need of an external driving source, thereby producing fermentation products and culturing microorganisms. It aims at providing the stirring apparatus which can maintain efficiency highly.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、液体を貯留する貯留槽に設けられる攪拌装置であって、液体内で発生した気体、及び該気体の上昇に伴って液体が上昇する上昇管と、上昇管に接続され液体の運動エネルギーを回転エネルギーに変換する変換部と、上記回転エネルギーを用いて貯留槽内の液体を攪拌する攪拌部とを有する、という構成を採用する。
本発明では、上昇管内を、液体内で発生した気体、及び該気体の上昇に伴って液体が上昇する。上昇して流動する液体の運動エネルギーは、変換部によって回転エネルギーに変換される。この回転エネルギーによって、攪拌部が貯留槽内の液体を攪拌する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention is a stirring device provided in a storage tank for storing a liquid, a gas generated in the liquid, a rising pipe in which the liquid rises as the gas rises, and a movement of the liquid connected to the rising pipe A configuration is employed that includes a conversion unit that converts energy into rotational energy, and a stirring unit that stirs the liquid in the storage tank using the rotational energy.
In the present invention, the gas generated in the liquid in the riser and the liquid rises as the gas rises. The kinetic energy of the rising and flowing liquid is converted into rotational energy by the conversion unit. With this rotational energy, the stirring unit stirs the liquid in the storage tank.
また、本発明は、変換部が、所定の回転軸周りに回転自在に設けられ且つ上昇管内を上昇した液体及び気体が導入される複数の回転管を有し、複数の回転管は、回転軸周りの同一方向に向けて開口する吐出口をそれぞれ備えている、という構成を採用する。 The present invention also includes a plurality of rotating tubes in which the conversion unit is rotatably provided around a predetermined rotation axis and into which liquid and gas rising in the rising tube are introduced. A configuration is adopted in which discharge ports that open in the same direction are provided.
また、本発明は、攪拌部が、上昇管を介して回転管に一体的に連結されて回転軸周りに回転自在に設けられている、という構成を採用する。 Moreover, this invention employ | adopts the structure that the stirring part is integrally connected with the rotating tube via the rising pipe, and is provided so that it can rotate around a rotating shaft.
また、本発明は、液体内で上昇管に一体的に接続され且つ回転軸周りに回転自在に設けられ上昇管に導入される気体を捕集する捕集部を有し、攪拌部は、捕集部に設けられた複数の突部を有する、という構成を採用する。 In addition, the present invention has a collecting part that is integrally connected to the riser in the liquid and that is rotatably provided around the rotation axis and collects the gas introduced into the riser. The structure of having a plurality of protrusions provided in the collecting portion is adopted.
また、本発明は、液体内で貯留槽に一体的に連結され上昇管に導入される気体を捕集する捕集部を有する、という構成を採用する。 Moreover, this invention employ | adopts the structure of having a collection part which collects the gas integrally connected with a storage tank in a liquid, and is introduced into a riser pipe.
また、本発明は、捕集部が複数設けられ、複数の捕集部は、貯留槽内で略鉛直方向に並んで配置され且つ複数の回転管にそれぞれ対応して連結されている、という構成を採用する。 Further, the present invention has a configuration in which a plurality of collection units are provided, and the plurality of collection units are arranged side by side in a substantially vertical direction in the storage tank and are respectively connected to a plurality of rotary tubes. Is adopted.
また、本発明は、変換部を通った後の液体を貯留槽の底部近傍に戻す流路を有する、という構成を採用する。 Moreover, this invention employ | adopts the structure of having a flow path which returns the liquid after passing the conversion part to the bottom part vicinity of a storage tank.
また、本発明は、貯留槽の内部には内筒が設けられ、内筒と貯留槽の底部との間には所定の隙間が形成され、上昇管及び攪拌部は内筒の内側に配置され、流路は貯留槽と内筒との間に略筒状に形成される、という構成を採用する。 Further, according to the present invention, an inner cylinder is provided inside the storage tank, a predetermined gap is formed between the inner cylinder and the bottom of the storage tank, and the rising pipe and the agitating part are disposed inside the inner cylinder. The flow path is formed in a substantially cylindrical shape between the storage tank and the inner cylinder.
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
本発明によれば、外部からの駆動源を必要とせずに貯留槽内の液体を効率よく攪拌できる。そのため、本発明によれば、発酵生産物の生成や微生物の培養の効率を高く維持できるという効果がある。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the present invention, the liquid in the storage tank can be efficiently stirred without requiring an external drive source. Therefore, according to the present invention, there is an effect that production efficiency of fermentation products and culture efficiency of microorganisms can be maintained high.
以下、本発明の実施の形態を、図1から図3を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
〔第1実施形態〕
本実施形態における貯留槽1の構成を、図1を参照して説明する。
図1は、本実施形態における貯留槽1の構成を示す概略図であって、(a)は断面図、(b)は(a)のA−A線視断面図、(c)は(a)のB−B線視断面図である。なお、図1(a)の紙面上下方向は、貯留槽1の鉛直方向である。
[First Embodiment]
The structure of the
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a
貯留槽1は、液体を貯留する槽であって、発酵生産物の生成や微生物の培養等に用いられるものである。なお、以下の説明では、貯留槽1を用いてアルコールを生成する場合について説明する。貯留槽1は、有底の円筒状に成形されている。貯留槽1の上部は、開口部となっている。貯留槽1の内部には、液体Lが貯留されている。液体Lは、アルコールの生成に用いられる糖等の養分及び微生物が液中に分散された溶液である。
The
なお、貯留槽1には不図示の供給管及び吐出管が接続されている。供給管は、貯留槽1内に糖を含んだ溶液を供給するものである。吐出管は、貯留槽1内で生成されたアルコールを外部に吐出するものである。
Note that a supply pipe and a discharge pipe (not shown) are connected to the
貯留槽1の内部には、内筒2が設けられている。内筒2は、貯留槽1を2重壁構造とするためのものであって、蓋部2aを有する略円筒状に成形されている。内筒2の中心軸方向は、鉛直方向と略平行している。蓋部2aには、板厚方向で貫通する複数の孔部2bが形成されている。孔部2bは、内筒2内の気体を放出するためのものである。内筒2は、複数の支持部2cを介して貯留槽1に一体的に固定されている。内筒2の下端部と貯留槽1の底部との間には、所定の隙間2dが形成されている。すなわち、内筒2の内側と外側とは、隙間2dを介して互いに連通している。
An
貯留槽1は、液体Lを攪拌するための攪拌装置3を有している。攪拌装置3は、一対の捕集部31、32と、一対の上昇管33、34と、変換部35と、流路36とを有している。
The
一対の捕集部31、32は、液体L内でアルコールの生成とともに発生する気体Gを捕集するためのものである。捕集部31、32は、内筒2の内側における液体L内に、内筒2と僅かな隙間をあけて、鉛直方向に延びる所定の回転軸K周りで回転自在に設けられている。捕集部31、32は鉛直方向に並んで配置され、捕集部31が上側に、捕集部32が下側に配置されている。捕集部31、32は略円錐形に成形され、捕集部31、32の底部は開口部となっており、捕集部31、32の内部は液体Lで充たされている。
A pair of
捕集部31、32には、それぞれの外周面から突出する複数の突部(攪拌部)31a、32aが設けられている。突部31a、32aは、略翼状又は舌状に成形されており、捕集部31、32の回転に伴って液体Lを攪拌するために設けられるものである。複数の突部31aは、図1(c)に示すように、捕集部31の径方向に並んで配設されている。なお、複数の突部32aも捕集部32に対して同様に配設されている。
The
一対の上昇管33、34は、略鉛直方向に延びる管部材であり、内筒2の内側に設けられている。上昇管33、34は、液体L内で発生する気体G、及び気体Gの上昇に伴って液体Lを上昇して流動させるものである。上昇管33の下端部は捕集部31の頂点近傍に接続され、上昇管34の下端部は捕集部32の頂点に接続されている。また、上昇管33、34は、捕集部31、32の内部とそれぞれ連通している。上昇管34は、捕集部31を貫通して設けられている。
The pair of ascending
上昇管33、34は、いずれも回転軸受37を介して内筒2の蓋部2aに保持されている。回転軸受37は、回転軸K周りに回転自在な軸受であり、蓋部2aの下面に一体的に固定されている。よって、上昇管33、34は、回転軸K周りに回転自在に設けられている。
The ascending
変換部35は、上昇管33、34内を上昇して流動する液体Lの運動エネルギーを、回転エネルギーに変換するものである。変換部35は、一対の回転管41、42を有している。
The
回転管41、42は、回転軸Kを中心として、回転軸Kと略直交する方向に延びる管部材である。回転管41、42は、回転軸Kの周方向に略等間隔で設けられている。すなわち、回転管41、42は、回転軸Kを挟んで相対する位置に設けられている。なお、回転管41、42は、内筒2の径方向外側にまで延びて設けられている。回転管41、42は、いずれも回転軸受37を介して蓋部2aに保持されている。よって、回転管41、42は、回転軸K周りに回転自在に設けられている。回転管41は上昇管33に接続され、回転管42は上昇管34に接続されている。すなわち、回転管41、42は、上昇管33、34のそれぞれと連通している。
The
回転管41、42の回転軸受37と逆側の端部には、吐出口41a、42aがそれぞれ設けられている。吐出口41a、42aは、図1(b)に示すように、いずれも回転軸K周りの紙面左回り方向に向かって開口している。
流路36は、貯留槽1と内筒2との間に略筒状に形成されている。流路36は、上昇管33、34及び変換部35を通った後の液体Lを、貯留槽1の底部近傍に再び戻すための流路である。
The
続いて、本実施形態に係る攪拌装置3が貯留槽1内の液体Lを攪拌する動作を、図1を参照して説明する。
Next, an operation in which the stirring device 3 according to the present embodiment stirs the liquid L in the
液体Lは、アルコールの生成に用いられる糖及び微生物が液中に分散された溶液である。微生物の働きによって、液体L内の糖が分解されアルコールが生成される。また、アルコールの生成とともに、例えば二酸化炭素等の気体Gが発生する。気体Gは、液体L内を上方に向かって移動する。ここで、捕集部31、32の底部は開口部となっており、捕集部31、32の内部は液体Lで充たされていることから、気体Gは捕集部31、32内に移動する。また、捕集部31、32は内筒2との間に僅かな隙間をあけて設けられているため、捕集部31、32によって液体L内で発生した気体Gを効率よく捕集することができる。
The liquid L is a solution in which sugars and microorganisms used for producing alcohol are dispersed in the liquid. By the action of microorganisms, the sugar in the liquid L is decomposed to produce alcohol. Further, a gas G such as carbon dioxide is generated with the generation of alcohol. The gas G moves upward in the liquid L. Here, since the bottoms of the
捕集部31、32に捕集された気体Gは、捕集部31、32のそれぞれに接続される上昇管33、34に導入される。このとき、上昇管33、34の下端部近傍の液体Lは、気体Gの上昇に伴って上昇管33、34内に導入される(いわゆるエアリフト効果)。すなわち、上昇管33、34には気体Gだけでなく液体Lも導入され、液体L及び気体Gは上昇管33、34内を共に上昇して流動する。
The gas G collected by the
上昇管33、34内を上昇した液体L及び気体Gは、変換部35の回転管41、42にそれぞれ導入される。液体L及び気体Gは回転管41、42内を流動し、それぞれの吐出口41a、42aから吐出される。ここで、吐出口41a、42aは回転軸K周りの同一方向に向けて開口しており、液体L及び気体Gは上記方向に向けて吐出される。回転管41、42の吐出口41a、42aは、液体L及び気体Gの吐出による反作用によって、上記方向と逆の方向(図1(b)に示す矢印Fの方向)で付勢される。矢印Fの方向で付勢されることで、回転管41、42は、回転軸K周りに図1(b)に示す矢印Rの方向で回転する。したがって、変換部35によって、上昇して流動する液体Lの運動エネルギーを回転エネルギーに変換することができる。
The liquid L and the gas G that have risen in the ascending
回転管41、42は、上昇管33、34に一体的に接続され、また上昇管33、34を介して捕集部31、32に一体的に連結されている。そのため、回転管41、42が回転することで、上昇管33、34及び捕集部31、32も回転軸K周りで回転する。上昇管33、34が回転管41、42と捕集部31、32とを一体的に連結しているため、回転エネルギーを捕集部31、32に伝えるための軸部材等を別途設ける必要がなく、貯留槽1内のスペースを有効に活用することができる。
The
捕集部31、32は、貯留槽1内の液体L内に設けられ、且つ複数の突部31a、32aをそれぞれ有しているため、捕集部31、32が回転することで貯留槽1内の液体Lが攪拌される。捕集部31、32の攪拌作用によって、液体L内の糖や微生物を貯留槽1の隅々まで行き渡らせることができ、アルコールの生成の効率を高く維持することができる。また、捕集部31、32の回転には気体Gによるエアリフト効果を用いることから、外部の駆動源を用いる必要がなく、アルコール生成のコストを削減することができる。
Since the
さらに、アルコール生成においては上述したように微生物が用いられるが、糖の分解が進行するとともに微生物が液体L内で塊状となる場合がある。微生物が塊状になるとアルコールの生成が滞るが、本実施形態では複数の突部31a、32aを備える捕集部31、32が回転するため、この回転により塊状となった微生物を細分化することができる。
Furthermore, in the alcohol production, microorganisms are used as described above, but there are cases where the decomposition of sugar proceeds and the microorganisms become agglomerated in the liquid L. Alcohol production is delayed when the microorganisms become agglomerated, but in this embodiment, the collecting
回転管41、42は内筒2の径方向外側にまで延びているため、吐出口41a、42aから吐出された液体Lは、貯留槽1と内筒2との間に略筒状に形成される流路36の上部に導入される。なお、回転管41、42の回転とともに液体Lが吐出されるため、液体Lは流路36の周方向にまんべんなく導入される。
Since the
内筒2の内側の液体Lは、気体Gのエアリフト効果によって上昇管33、34内を上昇するため、内筒2の内側の液体Lが減少する。一方、内筒2の下端部と貯留槽1の底部との間には隙間2dが形成され、流路36の上部には変換部35を通った後の液体Lが導入されることから、流路36内の液体Lは貯留槽1の底部に向かって流動する。そして、液体Lは、流路36から内筒2の内側に導入される。結果として、貯留槽1の上下間で循環する液体Lの循環流が形成され、貯留槽1内の液体Lを更に攪拌することができる。
Since the liquid L inside the
また、流路36は略円筒状に形成され、液体Lは貯留槽1の底部の隅角部を全周に亘り内側に向かって流動するため、液体Lの澱みが生じやすかった貯留槽1の隅角部における液体Lを効率よく攪拌することができる。
Further, the
したがって、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、外部からの駆動源を必要とせずに貯留槽1内の液体Lを効率よく攪拌できる。そのため、本実施形態によれば、アルコールの生成の効率を高く維持できるという効果がある。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
According to this embodiment, the liquid L in the
〔第2実施形態〕
本実施形態における貯留槽1Aの構成を、図2を参照して説明する。
図2は、本実施形態における貯留槽1Aの構成を示す断面図である。なお、図2の紙面上下方向は、貯留槽1Aの鉛直方向である。また、図2において、図1に示す第1の実施形態の構成要素と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
The configuration of the
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the
貯留槽1Aは、液体を貯留する槽であって、発酵生産物の生成や微生物の培養等に用いられるものである。なお、以下の説明では、貯留槽1Aを用いてアルコールを生成する場合について説明する。貯留槽1Aは、液体Lを攪拌するための攪拌装置3Aを有している。貯留槽1Aの攪拌装置3Aを除くその他の構成は、第1の実施形態における貯留槽1と同様である。
The
攪拌装置3Aは、一対の第2捕集部(捕集部)43、44と、一対の上昇管33、34Aと、変換部35と、流路36とを有している。
The stirring device 3 </ b> A includes a pair of second collection units (collection units) 43 and 44, a pair of ascending
一対の第2捕集部43、44は、液体L内でアルコールの生成とともに発生する気体Gを捕集するためのものである。第2捕集部43、44は、内筒2の内側における液体L内に、内筒2と僅かな隙間をあけて、複数の第2支持部43a、44aを介して内筒2に一体的に固定されている。すなわち、第2捕集部43、44は、内筒2を介して、貯留槽1Aに一体的に連結されている。
The pair of
第2捕集部43、44は鉛直方向に並んで配置され、第2捕集部43が上側に、第2捕集部44が下側に配置されている。第2捕集部43、44は略円錐形に成形され、第2捕集部43、44の頂点及び底部はいずれも開口部となっており、第2捕集部43、44の内部は液体Lで充たされている。
The
一対の上昇管33、34Aは、略鉛直方向に延びる管部材であり、内筒2の内側に設けられている。上昇管34Aは、第1の実施形態における上昇管34よりも下方に延長された形状となっており、第2捕集部44の頂点及び底部の開口部を貫通して設けられている。
The pair of ascending
上昇管33の第2捕集部43側の端部には、傘部45が一体的に接続されている。傘部45は、底部が除かれた略円錐状に形成され、第2捕集部43における頂点の開口部を十分に覆うことのできる大きさで成形されている。また、上昇管33は傘部45の内部と連通している。傘部45には、上昇管34Aが貫通して設けられている。
An
上昇管34Aの、第2捕集部44の頂点における開口部の上側には、傘部46が一体的に接続されている。傘部46は、底部が除かれた略円錐状に形成され、第2捕集部44における頂点の開口部を十分に覆うことのできる大きさで成形されている。上昇管34Aの傘部46との接続部分の下側には、導入孔34sが形成されている。導入孔34sは、液体L及び気体Gを上昇管34A内に導入するためのものである。
An
上昇管34Aには、一対の攪拌部47、48が一体的に接続されている。攪拌部47は一対の第2捕集部43、44の間に設けられ、攪拌部48は上昇管34Aの下端部に設けられている。また、攪拌部47、48は、回転軸K周りに回転自在に設けられている。攪拌部47、48は略矩形の攪拌翼(図示せず)を複数有している。複数の攪拌翼は、攪拌部47、48が回転したときに、周囲の液体Lを上方に付勢できる向きに傾けられている。
A pair of stirring
続いて、本実施形態に係る攪拌装置3Aが貯留槽1A内の液体Lを攪拌する動作を、図2を参照して説明する。
Subsequently, an operation of stirring the liquid L in the
液体L内で発生した気体Gは、上昇して移動し第2捕集部43、44によって捕集され、傘部45、46(及び導入孔34s)を介して上昇管33、34Aに導入される。また、気体Gの上昇に伴って液体Lも上昇管33、34Aに導入される(エアリフト効果)。上昇して流動する液体L及び気体Gの運動エネルギーは、変換部35によって回転エネルギーに変換される。変換部35の回転管41、42が回転することで、上昇管33、34Aが回転し、上昇管34Aを介して回転管42と一体的に連結されている攪拌部47、48が回転する。攪拌部47、48が回転することで、貯留槽1A内の液体Lを攪拌することができる。また、攪拌部47、48が回転すると周囲の液体Lを上方に付勢できるため、気体Gをより速やかに上昇させることができる。
The gas G generated in the liquid L ascends and moves, is collected by the
貯留槽1A内で生成・培養されるものには、各々適した攪拌方法が存在する。例えば、動物細胞等の微生物を培養する場合には、攪拌駆動力を大きくすると微生物が死滅する虞がある。そのため、攪拌部の形状は槽内で生成・培養されるものに合わせて、第1の実施形態における捕集部31、32や、本実施形態における攪拌部47、48を適宜選択してよい。さらに、第1の実施形態に、本実施形態における攪拌部47、48を追加してもよい。
There are suitable agitation methods for those produced and cultured in the
したがって、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、外部からの駆動源を必要とせずに貯留槽1内の液体Lを効率よく攪拌できる。そのため、本実施形態によれば、発酵生産物の生成の効率を高く維持できるという効果がある。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
According to this embodiment, the liquid L in the
〔第3実施形態〕
本実施形態における貯留槽1Bの構成を、図3を参照して説明する。
図3は、本実施形態における貯留槽1Bの構成を示す概略図であって、(a)は断面図、(b)は(a)のC−C線視断面図である。なお、図3(a)の紙面上下方向は、貯留槽1Bの鉛直方向である。また、図3において、図1に示す第1の実施形態の構成要素と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Third Embodiment]
The structure of the
Drawing 3 is a schematic diagram showing composition of
貯留槽1Bは、液体を貯留する槽であって、発酵生産物の生成や微生物の培養等に用いられるものである。なお、以下の説明では、貯留槽1Bを用いてアルコールを生成する場合について説明する。貯留槽1Bは、第1の実施形態と異なり、内筒2が除かれて構成されている。貯留槽1Bは、その上端側に第2蓋部1aを有している。第2蓋部1aの上面には、上方に向かって突出し環状に形成された壁部1bが設けられている。壁部1bの径方向外側の部分は、変換部35を通った後の液体Lが導入される溝部となっている。なお、第2蓋部1aには、板厚方向で貫通する第2孔部1cが複数設けられている。
The
攪拌装置3Bは、一対の捕集部31、32と、一対の上昇管33、34と、変換部35と、下降管49とを有している。
The
下降管49は、変換部35を通った後の液体Lを貯留槽1Bの底部近傍に再び戻すための管部材であり、第2蓋部1aにおける壁部1bの径方向外側の部分に一体的に接続され、鉛直方向に延びて設けられている。また、下降管49は、第2蓋部1aの上方に向けて開口している。
The descending
続いて、本実施形態に係る攪拌装置3Bが貯留槽1B内の液体Lを攪拌する動作を、図3を参照して説明する。
Next, the operation of stirring the liquid L in the
変換部35を通った後の液体Lは、吐出口41a、42aから吐出されると、壁部1bの径方向外側の部分に貯留される。貯留された液体Lは、下降管49を介して貯留槽1Bの底部近傍に再び戻される。よって、貯留槽1Bの上下間での循環流を形成することができる。下降管49によって形成される循環流は、第1及び第2の実施形態における循環流に比べ、槽内を攪拌する能力は低いものである。一方、貯留槽を2重壁構造としないことからその製造コストは低くでき、下降管49は、捕集部31、32等が槽内を回転して攪拌することで十分な攪拌効果を得られる場合に用いられる。
When the liquid L that has passed through the
したがって、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、下降管49が、変換部35を通った後の液体Lを貯留槽1Bの底部近傍に再び戻すことで、上下間での循環流が形成される。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
According to the present embodiment, the descending
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、貯留槽1(1A、1B)は発酵生産物の生成や微生物の培養等に用いられているが、これに限定されるものではなく、槽内の液体を攪拌する必要があり、且つ液体内で気体が生じるのであれば、本発明を適用してよい。 For example, in the said embodiment, although the storage tank 1 (1A, 1B) is used for the production | generation of a fermentation product, culture | cultivation of microorganisms, etc., it is not limited to this, It is necessary to stir the liquid in a tank If gas is generated in the liquid, the present invention may be applied.
また、上記実施形態では、回転管41、42によって液体Lの運動エネルギーが回転エネルギーに変換されているが、これに限定されるものではなく、例えば液体Lの流動を受けて回転する翼車等を設け、この翼車から回転エネルギーを取り出す構成であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the kinetic energy of the liquid L is converted into rotational energy by the
また、攪拌装置3(3A、3B)の攪拌速度を調整するために、上昇管内の液体L及び気体Gの流量を調整するバルブ等を設けてもよい。 Further, in order to adjust the stirring speed of the stirring device 3 (3A, 3B), a valve or the like for adjusting the flow rates of the liquid L and the gas G in the ascending pipe may be provided.
1,1A,1B…貯留槽、2…内筒、2d…隙間、3,3A,3B…攪拌装置、33,34,34A…上昇管、35…変換部、31,32…捕集部、31a,32a…突部(攪拌部)、36…流路、41,42…回転管、41a,42a…吐出口、43,44…第2捕集部(捕集部)、47,48…攪拌部、L…液体、G…気体、K…回転軸
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記液体内で発生した気体、及び該気体の上昇に伴って前記液体が上昇する上昇管と、
前記上昇管に接続され、前記液体の運動エネルギーを回転エネルギーに変換する変換部と、
前記回転エネルギーを用いて前記貯留槽内の前記液体を攪拌する攪拌部と、を有すること特徴とする攪拌装置。 A stirring device provided in a storage tank for storing liquid,
A gas generated in the liquid, and a riser in which the liquid rises as the gas rises;
A converter that is connected to the riser and converts the kinetic energy of the liquid into rotational energy;
And a stirring unit that stirs the liquid in the storage tank using the rotational energy.
前記変換部は、所定の回転軸周りに回転自在に設けられ且つ前記上昇管内を上昇した前記液体及び前記気体が導入される複数の回転管を有し、
前記複数の回転管は、前記回転軸周りの同一方向に向けて開口する吐出口をそれぞれ備えていることを特徴とする攪拌装置。 The stirrer according to claim 1,
The converter has a plurality of rotating tubes that are rotatably provided around a predetermined rotation axis and into which the liquid and the gas that have risen in the rising tube are introduced,
The plurality of rotary tubes each include a discharge port that opens in the same direction around the rotation axis.
前記攪拌部は、前記上昇管を介して前記回転管に一体的に連結されて、前記回転軸周りに回転自在に設けられていることを特徴とする攪拌装置。 The stirrer according to claim 2,
The stirring device is integrally connected to the rotating tube via the ascending tube, and is provided so as to be rotatable around the rotating shaft.
前記液体内で前記上昇管に一体的に接続され且つ前記回転軸周りに回転自在に設けられ、前記上昇管に導入される前記気体を捕集する捕集部を有し、
前記攪拌部は、前記捕集部に設けられた複数の突部を有することを特徴とする攪拌装置。 The stirrer according to claim 3,
In the liquid, integrally connected to the ascending pipe and rotatably provided around the rotation axis, and having a collecting part for collecting the gas introduced into the ascending pipe,
The agitation device, wherein the agitation unit has a plurality of protrusions provided in the collection unit.
前記液体内で前記貯留槽に一体的に連結され、前記上昇管に導入される前記気体を捕集する捕集部を有することを特徴とする攪拌装置。 The stirrer according to claim 2 or 3,
A stirrer characterized by having a collection part that is integrally connected to the storage tank in the liquid and collects the gas introduced into the rising pipe.
前記捕集部が複数設けられ、
複数の前記捕集部は、前記貯留槽内で略鉛直方向に並んで配置され、且つ前記複数の回転管にそれぞれ対応して連結されていることを特徴とする攪拌装置。 The stirrer according to claim 4 or 5,
A plurality of the collecting parts are provided,
The agitation device, wherein the plurality of collecting portions are arranged in a substantially vertical direction in the storage tank, and are connected corresponding to the plurality of rotating tubes, respectively.
前記変換部を通った後の前記液体を、前記貯留槽の底部近傍に戻す流路を有することを特徴とする攪拌装置。 The stirrer according to any one of claims 1 to 6,
A stirrer characterized by having a flow path for returning the liquid after passing through the converter to the vicinity of the bottom of the storage tank.
前記貯留槽の内部には、内筒が設けられ、
前記内筒と前記貯留槽の底部との間には所定の隙間が形成され、
前記上昇管及び前記攪拌部は、前記内筒の内側に配置され、
前記流路は、前記貯留槽と前記内筒との間に略筒状に形成されることを特徴とする攪拌装置。 The stirrer according to claim 7,
Inside the storage tank, an inner cylinder is provided,
A predetermined gap is formed between the inner cylinder and the bottom of the storage tank,
The ascending pipe and the stirring unit are arranged inside the inner cylinder,
The stirrer characterized in that the flow path is formed in a substantially cylindrical shape between the storage tank and the inner cylinder.
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