(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともタンク円錐部（２ａ）と接続フランジ（４）とを備える発酵タンク（２）における加速された発酵のための方法であって、
ａ）循環ポンプ（３０）により第１循環パイプ（４０）を介して前記タンク（２）から発酵流体（Ｍ１）を吸入するステップと、
ｂ）前記循環ポンプ（３０）により第２循環パイプ（５０）を介して混合部材（１０）内へ送られる駆動流体を（Ｍ１）を生じさせるステップであって、前記混合部材が前記タンク円錐部（２ａ）内において前記接続フランジ（４）の下側エッジと該混合部材（１０）の下側エッジとの間の３５０ｍｍ〜１８００ｍｍの高さ（Ｌ）に配置されるステップと、
ｃ）上方に向けられると共に前記混合部材（１０）の吐出開口（１８）を介して流出するジェットを発生させて、前記タンク（２）内の斯様にして改善された対流により酵母菌が一層長い時間にわたり懸濁状態に留まるようにするステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記混合部材（１０）が前記タンク円錐部（２ａ）内において前記接続フランジ（４）の下側エッジと該混合部材（１０）の下側エッジとの間の３７５ｍｍ〜１６５０ｍｍの高さ（Ｌ）に配置されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
循環時間が循環当たり３ｈ〜１２ｈであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
駆動体積流量（Ｍ１）が６ｍ３／ｈ〜５０ｍ３／ｈであることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記混合部材（１０）として、２つの（旋盤）加工された部品から組み立てられた完全に溶接されたモジュールが使用され、該溶接された構造型式によりインジェクタの衛生的実施例が形成されることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップｂ）において、前記循環ポンプ（３０）により第２循環パイプ（５０）を介して送られる前記駆動流体（Ｍ１）は駆動ヘッド（１２）により前記混合部材（１０）内に注入され、この駆動流体（Ｍ１）は該駆動流体（Ｍ１）の前記注入により発生される低圧により該混合部材（１０）内に該混合部材（１０）の１以上の注入開口（１９）を介して吸入される他の発酵流体（Ｍ２）と混合されて、前記混合部材（１０）を介して上方に流れる混合されたジェット（Ｍ１２）となり、前記ステップｃ）において、前記混合されたジェット（Ｍ１２）は前記混合部材（１０）の吐出開口（１８）を経て上方に向けられ、このようにして改善された対流により前記酵母菌が一層長い時間にわたり前記タンク（２）内で懸濁状態に留まるようにすることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記混合部材（１０）は前記タンク（２）内に、前記ステップｃ）における前記ジェット及び前記混合されたジェット（Ｍ１２）が実質的に垂直に流出するように配置されることを特徴とする請求項１ないし６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記混合部材（１０）がジェットポンプとして実現されることを特徴とする請求項１ないし７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
少なくともタンク円錐部（２ａ）と接続フランジ（４）とを備えるタンク（２）の内容物を混合する装置（１）であって、
ａ．前記タンク円錐部（２ａ）内に配置することが可能な混合部材（１０）と、
ｂ．前記接続フランジ（４）に配置することが可能な流入口（２０）と、
ｃ．循環ポンプ（３０）と、
ｄ．前記流入口（２０）を前記循環ポンプ（３０）に接続する第１循環パイプ（４０）と、
ｅ．前記循環ポンプ（３０）を前記混合部材（１０）に接続する第２循環パイプ（５０）と、
を有する装置において、
ｆ．前記混合部材（１０）が前記タンク円錐部（２ａ）内において前記接続フランジ（４）の下側エッジと該混合部材（１０）の下側エッジとの間の３５０ｍｍ〜１８００ｍｍの高さ（Ｌ）に配置される、
ことを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記混合部材（１０）が前記タンク円錐部（２ａ）内において前記接続フランジ（４）の下側エッジと該混合部材（１０）の下側エッジとの間の３７５ｍｍ〜１６５０ｍｍの高さ（Ｌ）に配置されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記混合部材（１０）が、
ａ．前記第２循環パイプ（５０）に接続された駆動ヘッド（１２）と、
ｂ．前記タンク（２）から流体を吸入すると共に該流体を前記駆動ヘッド（１２）を介して流れる駆動流体と混合するために、少なくとも１つの吸入開口（１９）を備え、前記駆動ヘッド（１２）を囲む混合室（１４）と、
ｃ．前記混合室（１４）の下流に配置され、前記の混合された流体を前記タンク（２）内に排出するための吐出開口（１８）を有する拡散器（１６）と、
を有する請求項９又は請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１循環パイプ（４０）に接続された１以上の弁（６２，６３，６４，６５）を有する請求項９ないし１１の何れか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記混合部材（１０）は、２つの（旋盤）加工された部品から組み立てられた完全に溶接されたモジュールであり、該溶接された構造型式によりインジェクタの衛生的実施例が形成される請求項９ないし１２の何れか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記混合部材（１０）がジェットポンプとして実現される請求項９ないし１３の何れか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記流入口（２０）が、前記第２循環パイプ（５０）が前記タンク（２）内へと貫通して延びる中空部品として実現される請求項９ないし１４の何れか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にはビール製造における発酵タンク内での加速発酵、並びに特には食品、飲料及び製薬産業におけるタンク内容物を混合する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
醸造所におけるビールの発酵及び続く熟成は、通常、ＣｒＮｉ鋼からなる容器、特には所謂円筒円錐状発酵タンク（ＣＣＦＴ）において実行される。製造過程の間における温度の制御のために、これら容器には、フレーム及び円錐部に冷却可能なエレメントが設けられる。清浄の理由のために、斯かるタンクの上部領域には、固定又は可動エレメント（例えば、噴霧球又は目標ジェットクリーナ等）が取り付けられる。これらのエレメントにより、製造工程の終了の後タンクは清掃され、もし必要なら、消毒もされる。
【０００３】
タンクの充填の間においては、活性酵母菌のバランスのとれた投与及び発酵麦芽汁（ガイル；発酵基質）の調整された通気が確保される。タンク内では、酵母は最初に好気性子孫（progeny）フェーズを経て働き、次いで、好気性発酵で働き続ける。発酵麦芽汁の糖からはアルコール以外に、二酸化炭素も発生される。この場合、二酸化炭素は、約１０％は懸濁状態となり、残りの９０％はＣＯ２ガスとして放出される。円筒円錐状タンク内において、上昇するＣＯ２の泡は中心の柱部において上方への、結果として壁領域では下方への流れを生じさせる。この流れは、冷却により壁部において発生され、下方に向けられる対流を補助する。発酵過程の早期の段階において、発酵タンク内では酵母菌の沈殿、即ち特にはタンク底の方向の重力により誘起される酵母菌の沈殿物、も始まる。
【０００４】
ビール製造における発酵及び熟成の全処理過程は、通常、４つの基本ステップに分割される。即ち：
ａ）主発酵：ここでは、当該抽出物（エキス）の主たる部分が発酵される（抽出物とは、通常、発酵麦芽汁における懸濁状態の全ての物質の和を意味する。これらは主に炭水化物、窒素物質、ポリフェノール、苦汁及びミネラル養分である）；
ｂ）暖温熟成：ここでは、なかでも、特にジアセチル（diacetyl）及びペンタジオン（pentadion）を有するリード物質、所謂ビシナルジケトン（ＶＤＫ）が、例えば１０ｐｐｍなる所定の味閾値を越えて分解される；
ｃ）発酵温度（上面発酵ビールの場合は約１５〜２２℃、及び下面発酵ビールの場合は８〜１６℃）から貯蔵温度（実質的に＜２℃）までの冷却；
ｄ）低温貯蔵又は低温熟成フェーズ：ここでは、酵母菌及び望ましくない変色（tarnish）粒子並びに溶解度閾値より低下することによる可沈殿物質（例えば、アルブミン、タンニン剤等）の落下が生じる。
【０００５】
製造過程を操作するために、醸造者は本質的に圧力及び温度のパラメータを有している。これにより、約１４日の通常の処理時間（４日の主発酵＋４日の暖温貯蔵＋２日の冷却＋４日の冷温貯蔵）が得られる。
【０００６】
利用可能なタンク装置を一層有効に使用することができるように、上述した処理過程を加速し、結果として発酵タンクの保持時間を低減することができ、かくして、発酵・貯蔵室領域における製造能力を改善することができるようにしたいという要望が存在する。
【０００７】
ビール製造における発酵及び熟成処理過程を短縮するために、通常は、以下に簡単に述べる方法が用いられている：
圧力及び温度の発酵パラメータの変更（通常、温度の上昇は圧力の上昇をも意味する）：
酵母の敏感な代謝により、この処理は味特性（taste profile）及びビールの特徴の変化に繋がる。このように、酵母の生理機能により、パラメータの変更は狭い範囲に限定され、達成可能な時間節約は小さい。
【０００８】
発酵基質中の麦芽汁濃度の上昇：
１４〜１７重量パーセント（wt％）の範囲内の濃度を持つ麦芽汁の発酵により、既に相当のタンク容量を節約することができる。しかしながら、この方法は酵母の生理機能により制限される。現在工業的に使用されている酵母微生物株菌は、１８wt％までのオールモルト麦芽汁及び２０wt％までの生果部分を持つ麦芽汁を発酵する。
【０００９】
バッチ的及び不連続的製造方法から連続的方法への変更：
連続的な発酵及び熟成方法は、一般的に知られており、技術文献及び特許文献に詳しく説明されている。しかしながら、これらの方法は起こり得る衛生的危険性及びバイオマス処理の分野における幾つかの未解決問題により、大きな産業的意味を有するものではない。
【００１０】
タンク内容物の混合：
前述したようなタンク内で自然に生じる流れが改善された場合、より多くの酵母菌が懸濁状態に留まる。従って、沈殿は低減され、懸濁状態の（従って基質と最適な接触状態の）一層多くの酵母菌数により、タンク内の物質変換は一層高い速度で継続する。
【００１１】
米国特許第3,814,003号公報には、例えば、タンク内の自然対流が注入ランス又は注入器リングによる炭酸ガスの吹き込みにより支援されるような方法が記載されている。しかしながら、この方法は炭酸ガスの追加的使用を必要とする。
【００１２】
更にヨーロッパ特許第1324818号公報からも一つの方法が知られており、該方法において、物質を混合するために、タンクキャップの上部領域に取り付けられた目標ジェットクリーナが使用される。この場合、ミキサはタンク内の僅かに低い位置に配置され、発酵基質は循環路内のポンプによりポンプ送りされる。上記目標ジェットクリーナの設計のために、圧力の非常に大きな損失が生じる。該システムの発酵タンクへのエネルギの取り込みは相当のものであるので、上記ポンプには相応に大きなモータを設けなければならない。更に、上記目標ジェットクリーナにより発生される混合効果は、自然対流がジェットの影響により妨害されてしまうという限りにおいて問題となる。
【００１３】
更に、飲料産業においては、タンク内容物を混合するためにタンク内に注入器（インジェクタ）装置を配置し、一定量のタンク内容物をポンプにより該インジェクタを介して導くことが知られている。従って、該タンク内に流れが発生され、該流れがタンク内容物の混合を生じさせる。しかしながら、該既知のインジェクタの場合、混合効果は低く、全タンク内容物を循環させるために強力なポンプが必要とされる。
【００１４】
ドイツ国特許出願公開第19740319号公報は、醸造処理における加速された酵母子孫のための方法を実施する装置を記載しており、該装置は麦芽汁／酵母懸濁液を収容するタンク状の合成器（assimilator）を備え、該合成器には流入パイプ、吐出パイプ、並びに上記２つのパイプを循環ポンプ装置及び酸素添加装置と接続する包囲パイプが設けられている。上記流入パイプには静止型混合器が設けられ、該混合器に上記酸素添加装置が流入する。更に、上記合成器の円錐状底部の吐出口領域には、流体ジェット混合インジェクタが配置され、そのインジェクタは上記流入パイプに接続されている。上記円錐状底部の吐出口は上記吐出パイプへとつながる。ドイツ国特許出願公開第19807558号公報及び国際特許出願公開第WO98/45401号公報からも、ビール製造における円筒円錐状発酵タンクにおける加速発酵のための同様の装置が知られている。この装置は、発酵基質を格納するための円筒円錐状発酵タンク、並びに該発酵タンクの円錐状底部に接続された吐出及び流入パイプを有している。これら吐出及び流入パイプは循環パイプを介して互いに接続され、上記循環パイプには循環ポンプ装置が配置されている。更に、上記発酵タンクの円錐状底部の吐出口領域には、流体ジェット混合インジェクタが配置され、そのインジェクタは上記流入口パイプに接続されている。上記円錐状底部の吐出口は上記吐出パイプへとつながる。上記装置において、流体ジェット混合インジェクタは常にタンク円錐部内に非常に深く配置されるので、ポンプの吸引領域及びインジェクタの吸引領域は互いに非常に接近して配置される。しかしながら、このことは、上記インジェクタにおいて不十分な吸い込み流しか発生されない結果をもたらす。何故なら、該インジェクタの側方開口における圧力が過度に低く、従って流体が吸引され得るには不十分となるからである。この点に関しては、不利に配置されたインジェクタを示すドイツ国特許出願公開第19740319号公報の図３が例示として参照される。吸引流Ｓ及び駆動流Ｔが対流Ｋから発生される領域は、この場合、非常に狭いので、この位置では非常に高い流速が発生し、これにより、この位置での動圧は、当該インジェクタの“吸引圧”が如何なる実質的な吸引流も発生することができないほど小さくなる。言い換えると、上記インジェクタの吸引圧は該インジェクタの側方開口における動圧よりも低くなり、これにより吸引流が発生され得なくなる。当該タンク円錐部内でのインジェクタの
一層高い位置の配置は、今までは避けられていた。何故なら、これによって、当該インジェクタにより過度に低い酵母菌濃度が吸引されるという恐れがあったからである。更に、とりわけ、静止型混合器（酸素供給のための）とインジェクタとの間の距離を、この経路上での気泡合体を回避するために可能な限り短く維持することが望みであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第3,814,003号公報
【特許文献２】ヨーロッパ特許第1324818号公報
【特許文献３】ドイツ国特許出願公開第19740319号公報
【特許文献４】ドイツ国特許出願公開第19807558号公報
【特許文献５】国際特許出願公開第WO98/45401号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、本発明の目的は、ビール製造の間における加速された発酵のための方法であって、発酵タンク内へのエネルギ取り込みを低減することができると共に、該発酵タンク内の温度均一性を向上させることができ、更に、該発酵タンク内の自然対流が効果的に支援され得る方法を提供することである。更に、衛生的な理由で、発酵タンク内における可動部品の使用は回避される。更に、本発明の目的は、タンク内容物を混合する装置であって、該タンク内容物の改善された混合を簡単な態様で確保し、汚れを受けにくく、且つ、摩耗を受けにくい装置を提供することである。更に、本発明の目的は、特には、ポンプの吸引領域とインジェクタの吸引領域との効果的な流体的分離を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題は、請求項１に記載の、特にはビール製造のための、発酵タンク内での加速された発酵のための方法、及び請求項９に記載のタンク内容物を混合する装置により解決される。
【００１８】
特に、上述した課題は、特にはビール製造のための、少なくとも１つのタンク円錐部と接続フランジとを備える発酵タンクにおける加速された発酵のための方法であって、ａ）循環ポンプにより第１循環パイプを介して上記タンクから発酵流体（Ｍ１）を吸入するステップと、ｂ）上記循環ポンプにより第２循環パイプを介して混合部材へ送られる駆動流体（Ｍ１）を放出するステップであって、上記混合部材がタンク円錐部内において上記接続フランジの下側エッジと上記混合部材の下側エッジとの間の３５０ｍｍ〜１８００ｍｍの高さ（Ｌ）に配置されるステップと、ｃ）上方に向けられると共に上記混合部材の吐出開口を介して流出するジェットを発生させて、斯様にして改善された対流により酵母菌が一層長い時間にわたり上記タンク内で懸濁状態に留まるようにするステップとを有する方法；及び少なくともタンク円錐部と接続フランジとを備えるタンクの内容物を混合する装置であって、ａ．上記タンク円錐部内に配置することが可能な混合部材と、ｂ．上記タンクの排出口に配置することが可能な流入口と、ｃ．循環ポンプと、ｄ．上記流入口を上記循環ポンプに接続する第１循環パイプと、ｅ．上記循環ポンプを上記混合部材に接続する第２循環パイプとを有し、ｆ．上記混合部材が上記タンク円錐部内において上記接続フランジの下側エッジと上記混合部材の下側エッジとの間の３５０ｍｍ〜１８００ｍｍの高さ（Ｌ）に配置されるような装置により解決される。
【００１９】
上記タンク内の改善された対流により、酵母菌は一層長い時間にわたり懸濁状態に留まることができるのみならず、既に沈殿した酵母菌も、少なくとも部分的に、再び懸濁状態にすることができる。
【００２０】
本発明による方法の好ましい実施例において、前記混合部材は、前記タンク円錐部内において前記接続フランジの下側エッジと該混合部材の下側エッジとの間の３７５ｍｍ〜１６５０ｍｍの、好ましくは４００ｍｍ〜１５００ｍｍの高さ（Ｌ）に配置される。このようにして、上記ポンプの吸入領域と、インジェクタ又は上記混合部材の吸入領域との流体的分離を、一層効率的に設計することができる。
【００２１】
本発明による方法の他の好ましい実施例において、循環時間は、循環当たり３ｈ〜１２ｈ、好ましくは４ｈ〜１０ｈである。循環時間なる用語は、タンク容積と混合体積流量との商と理解され、本例では、
【００２２】
【数１】
0005639265.tif 000002
となる。前記混合部材からの混合体積流量は、本例では、
【００２３】
【数２】
0005639265.tif 000003
と計算される。水性懸濁液の混合時間は、本ジェットポンプの場合、
【００２４】
【数３】
0005639265.tif 000004
と定義される。上記係数０.３は、従来技術においても示されていた、混合体積流からの粒子とタンク体積からのものとのインパルス交換（impulse exchange）により発生される摩擦力から得られる。
【００２５】
好ましくは、駆動体積流量（Ｍ１）は６ｍ３／ｈ〜５０ｍ３／ｈ、更に好ましくは８ｍ３／ｈ〜４１ｍ３／ｈである。このように、実際には、例えば平均的寸法のタンク（２６６０ｈｌの使用可能容積）の場合、８ｈの循環時間に対して約８ｍ３／ｈのみの駆動体積流量（Ｍ１）となる。たとえ非常に大きなタンク（１００００ｈｌの使用可能容積）及び６ｈなる幾らか速い再循環ポンプ送り時間が仮定されたとしても、約４１ｍ３／ｈのみの駆動体積流量が達成される。これらの値は、従来技術から知られている値よりも著しく小さい。このようにして、一方においてはポンプ駆動において大幅なエネルギ節約を達成することができ、これにより、同時に、酵母菌は循環ポンプによる一層小さな剪断応力にしか曝されない。他方において、それにも拘わらず、非常に良好な循環（又は混合時間）を達成することができる。比較的小さな駆動体積流量の他の利点は、従来技術において普通に使用されるような泡の低減のための装置又は泡警報センサが、最早、必要でないという点にある。何故なら、一層小さな駆動体積流量により、泡の発生の増加の危険性が最早存在しないからである。更に、タンク内容物の均一性の向上により、
製品における“ＣＯ２の巣”（タンク内の特定の位置における増加されたＣＯ２濃度）の発生が回避される。これらの“ＣＯ２の巣”からは、時には、タンク内容物の不利な泡溢れ（froth-over）が発生される。他の利点として、古典的な円筒円錐状発酵タンクにおいては、通常、発酵の間において、可能性のある泡形成がタンクの溢れにつながらないように、総容積の約２０〜２５％の揚がり空間（riser space）が維持されねばならないことに言及しなければならない。上述した対策によれば、このような揚がり空間は恐らくは低減することができ、従ってタンクの使用可能容積を増加させることができる。このことは、醸造者にとり付加的な使用上の利益となる。何故なら、これにより、発酵タンク容量及び生産の両方を、追加のタンク無しで、及び対応する高い投資なしで増加させることができるからである。
【００２６】
本発明による装置の他の好ましい実施例において、混合部材として、２つの（旋盤）加工された部品から組み立てられた完全に溶接されたモジュールが使用され、これにより、溶接された態様で形成されるパイプによりインジェクタの衛生的実施例が形成される。このような混合部材は、醸造所の衛生要件に特に良く合致する。即ち、インジェクタを混合部材内にネジ止めするためにネジによる接続が、最早、必要でない。また、上記混合部材の（第２）循環パイプとの接続も、好ましくは、溶接接続とする。斯かる混合部材の清掃の間において、全表面に対して洗浄溶液を使用することができ、これにより特に衛生的な清掃が可能となる。現在既知の混合部材は、対照的に、ネジを用いて実現されている。代わりに、対応するシールを用いたネジによる設計も可能であり得、その場合、該シールはネジ溝が密閉的に封止されることを保証する。しかしながら、この構成は限られた態様でのみ許容される。何故なら、一方において、上記密閉は経年変化により影響を受け、他方において設計が非常に複雑となるからである。
【００２７】
本発明による方法の更に他の実施例において、前記ステップｂ）において、前記循環ポンプにより第２循環パイプを介して送られる前記駆動流体（Ｍ１）は駆動ヘッドにより前記混合部材内に注入され、この駆動流体（Ｍ１）は該駆動流体（Ｍ１）の前記注入により発生される低圧により前記混合部材内に該混合部材の１以上の注入開口を介して直接吸入される他の発酵流体（Ｍ２）と混合されて、前記混合部材を介して上方に流れる混合されたジェット（Ｍ１２）となり、前記ステップｃ）において、上方に向けられた前記混合されたジェット（Ｍ１２）は前記混合部材の吐出開口を経て流出するので、このようにして改善された前記タンク内の対流により前記酵母菌は一層長い時間にわたり懸濁状態に留まる。これにより、酵母の一層穏やかな扱いが保証され、より低いパワーのポンプを使用することが可能となる。
【００２８】
本発明による方法の更に好ましい実施例において、前記混合部材は前記タンク内に、前記ステップｃ）におけるジェット及び混合されたジェット（Ｍ１２）が実質的に垂直に進むように配置される。これにより、上記の混合されたジェットは主に上方に向けられ、従ってＣＯ２発生による自然気泡塔（natural bubble column）と同一の方向を有し、タンク内の自然対流の付加的支援が効果的態様で達成される。
【００２９】
本発明による装置の好ましい実施例において、前記混合部材は前記前記タンク円錐部内において前記接続フランジの下側エッジと該混合部材の下側エッジとの間の３７５ｍｍ〜１６５０ｍｍの、好ましくは４００ｍｍ〜１５００ｍｍの高さ（Ｌ）に配置される。このようにして、前記ポンプの吸入領域と前記インジェクタ及び混合部材の吸入領域との間の流体的分離を、更に一層効果的な態様で設計することができる。
【００３０】
本発明による装置の他の好ましい実施例において、前記混合部材は、前記第２循環パイプに接続された駆動ヘッドと、前記タンクから流体を吸入すると共に該流体を前記駆動ヘッドを介して流れる駆動流体と混合するために、少なくとも１つの吸入開口を備えて前記駆動ヘッドを囲む混合室と、前記混合室の下流に配置され、前記の混合された流体（Ｍ１＋Ｍ２）を前記タンク内に排出するための吐出開口を有する拡散器（diffuser）とを有する。上記駆動インジェクタを介して流れる駆動流体（Ｍ１）は、タンク内容物から取り込まれ、上記拡散器内に高速で流れる流れを発生させ、該流れは前記混合室内に低圧を発生させる。この低圧により、流体（Ｍ２）が、上記タンクから少なくとも１つの吸入開口を介して当該混合部材中に注ぎ込まれ、該混合部材内及び後続の拡散器において前記駆動流体と混合され、上記拡散器の終端部における吐出開口を介して再び上記タンク内に排出される。タンク内に普通に配置されるインジェクタとは対照的に、ここでは、タンクからジェットポンプの内側への流体の吸引が行われ、この吸引された流体の上記駆動流体との混合が上記混合室内で強制的に行われる。このように、該混合は、タンク内の流れの単なる発生により付与されるよりも、大幅に強力である。
【００３１】
本発明による装置の更に他の好ましい実施例において、前記第１循環パイプには１以上の弁が接続される。これらの弁により、当該タンクのパイプとの流体的接続を行うことができる。これらの弁を介して、タンクを充填し、空にし又は清掃することができる。更に、当該装置によりタンク内で互いに混合される異なる流体を供給することもできる。
【００３２】
本発明による装置の他の好ましい実施例においては、混合部材として、２つの（旋盤）加工された部品から組み立てられた完全に溶接されたモジュールが使用され、これにより、溶接された態様で形成されるパイプによりインジェクタの衛生的実施例が形成される。このような混合部材は、醸造所の衛生要件に特に良く合致する。即ち、インジェクタを混合部材内にネジ止めするためにネジによる接続が、最早、必要でない。また、上記混合部材の（第２）循環パイプとの接続も、好ましくは、溶接接続とする。斯かる混合部材の清掃の間において、全表面に対して洗浄溶液を使用することができ、これにより特に衛生的な清掃が可能となる。現在既知の混合部材は、対照的に、ネジを用いて実現されている。代わりに、対応するシールを用いたネジによる設計も可能であり得、その場合、該シールはネジ溝が密閉的に封止されることを保証する。しかしながら、この構成は限られた態様でのみ許容される。何故なら、一方において、上記密閉は経年変化により影響を受け、他方において設計が非常に複雑となるからである。
【００３３】
本発明による装置の他の好ましい実施例において、前記流入口は、前記第２循環パイプが前記タンク内へと貫通して延びる中空部品として構築される。これにより、タンクに対しては、即ち該タンクの最下端においては、当該装置の１つの接続しか存在しない。上記流体は、タンクの最下端において上記中空部品を介して吸引され、ポンプにより第２循環パイプを介して及び上記中空部品を介してタンクへと送られる。ここで、上記流体は本発明による混合部材及びジェットポンプに到達し、該混合部材はポンプ送りされた流体とタンクからの流体との混合を行う。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明による方法を実施するための装置の第１実施例の概略側面図を、第１混合部材の断面図を用いて示す。
【図２】図２は、第２混合部材を備えた、本発明による方法を実施するための装置の第２実施例の概略側面図を示す。
【図３】図３は、図２の装置を正面図で示す。
【図４】図４は、図２及び図３による混合部材の立体図を示し、部分体積流が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明による方法を実施するための本発明による装置の実施例を、添付図面により説明する。
【００３６】
以下、本発明による方法を実施するための本発明による装置の好ましい実施例を詳細に説明する。尚、一つの実施例の特別なフィーチャは、他の実施例のフィーチャと組み合わせることができる。また、全ての実施例において、同一の符号は対応するフィーチャのために使用されている。
【００３７】
図１〜３は、本発明による方法を実施する本発明による装置１の概略側面図及び正面図を各々示すもので、図１は第１実施例を示し、図２及び３は第２実施例を示している。これらの図には、タンク２の底部タンク円錐部が概略図示されている。タンク２は、例えば、醸造所構造物の円筒円錐状タンク（ＣＣＴ）、特には発酵タンク（ＣＣＦＴ）である。
【００３８】
図示のように、中空部品型流入口２０がタンク円錐部２ａの（図１）及び円錐状マンホール３の（図２及び３）各々の下端において接続フランジ４に接続されており、流体又は他の媒体はタンク２から当該装置１に該流入口２を介して入ることができる。流入口２０には、フラップ弁２２が接続されており、該フラップ弁により当該装置１への流体の流入を、例えば保守理由のために、遮断することができる。
【００３９】
流入口２０から、上記流体は、該流入口２０を循環ポンプ３０に接続する第１循環パイプ４０へと移動する。循環ポンプ３０は、好ましくは、電動ポンプであり、該電動ポンプは上記流入口２０から到来する流体を、第２循環パイプ５０を介してタンク２へと送る。第２循環パイプ５０は流入口２０の中空部を貫通して延在するが、該流入口と流体的には接続されていない。この構成によれば、装置１のタンク２との、流れの問題及び機械的問題に関しても最適な接続可能性が達成される。特に、装置１のタンク２に対する接続に関しては、単一の開口、即ち円筒円錐状タンクの常に存在する下側接続フランジ４、のみが使用される。従って、全ての通常の円筒円錐状タンクが、タンク内容物を混合するための装置１を装備することができ、又は斯かる装置１により改修することができる。
【００４０】
上記第２循環パイプ５０は、タンク２内の下部領域において固有の長さＬ（図２及び３参照）にわたって延在し、その場合において、第２循環パイプ５０における該タンク内に延在する区域５２は、３５０ｍｍ〜１８００ｍｍの、好ましくは３７５ｍｍ〜１６５０ｍｍの、更に一層好ましくは４００ｍｍ〜１５００ｍｍの長さＬを有することができる。
【００４１】
区域５２の上端において、第２循環パイプ５０にはジェットポンプの形態の混合部材１０が接続されている。第２循環パイプ５０の区域５２の設計（（下側）接続フランジ４の下側エッジから混合部材１０の下側エッジまで測定した高さＬ）により、該混合部材１０はタンク２内において都合良い高さに配置することができる。
【００４２】
該混合部材１０は、第２循環パイプ５０に接続された駆動ヘッド１２を有している。駆動ヘッド１２は、循環ポンプ３０によりポンプ送りされた流体（所謂、“駆動流体”）を、該駆動ヘッド１２を囲む混合室１４内へ注入する。該混合室１４は、その下部領域に流入及び吸入開口１９を有し、該開口を介してタンク２からの流体も混合室１４に流れ込むことができる。混合室１４内での駆動ヘッド１２を介しての駆動流体の流出により、低圧が発生され、流体が上記タンクから該吸入開口１９を介して上記混合室内に直接流れるようにさせる。
【００４３】
混合室１４内では、駆動ヘッド１２から流出した駆動流体は、次いで、吸入開口１９を介してタンク２から直接流れ込む流体と混合される。該混合室１４の下流には、拡散器１６が配置されている。該拡散器１６の狭くなる断面により、タンクからの流体に対するジェットポンプ１０の吸入効果は、更に、増幅される。拡散器１６は吐出開口１８に至り、混合された流体は該開口を介してタンク２内に流れ出る。
【００４４】
混合部材１０は、一方においては、流入口２０を介して吸引された流体をタンク２へ投入して、タンク２内で流れを発生させると共にタンク２内の流れを支援するように働く。他方において、混合部材１０内へのポンプ送りされた流体（駆動流体）の流れにより混合部材１０内には低圧が発生され、これがタンク２から更なる流体を直接吸引する。この流体は上記駆動流体と混合し、吐出開口１８を介してタンク２に入る。このように、タンク内容物の混合は、タンク２におけるジェットポンプ１０の外部及び該ジェットポンプ１０自体の内部の両方で行われる。
【００４５】
図２及び３による第２実施例の装置は、図１による第１実施例とは、ジェットポンプ１０の三次元設計、第１循環パイプ４０及び第２循環パイプ５０の点で相違している。
【００４６】
該第２実施例のジェットポンプ１０は、図１に概略図示したものより小さく且つ細いが、同じ構成要素を有すると共に同一の機能を備えている。小さく且つ細い形態により、該ジェットポンプ１０は、如何なる問題もなく接続フランジ４を介して円錐状マンホールの下部領域へと挿入することができ、且つ、高さＬに組み立てることができる。また、このジェットポンプ１０も、駆動ヘッド１２、混合室１４、少なくとも１つの吸入開口１９、拡散器１６及び混合された流体をタンク２内へ放出する吐出開口１８を有している。該混合部材及びジェットポンプ１０は、各々、円錐状マンホール３より上に配置され、該マンホールは、通常、約３５０ｍｍ〜４５０ｍｍの、好ましくは４００ｍｍの高さ、並びに上側フランジ４ａ（例えば、ＤＮ４５０）及び下側フランジ及び接続フランジ４（例えば、ＤＮ１００〜１２５）を有する。
【００４７】
図１に実施例において、第１循環パイプ４０は、好ましくはＵ字状に形成され、流入口２０から開始して水平に配置された第１直線アーム４２を有する。該第１アーム４２は９０°のアーチ４３を介して第２直線アーム４４に接続され、該第２アームは実質的に垂直に配置されている。この第２直線アーム４４は９０°アーチ４５を介して第３直線アーム４６につながる。該第３直線アームは、再び、実質的に水平に配置され、循環ポンプ３０の吸入開口につながる。第２循環パイプ５０は実質的に直線状であって、垂直に上方に向かうもので、上記循環ポンプ３０の吐出開口に直接接続されている。
【００４８】
第１循環パイプ４０の垂直に配置されたアーム４４及び水平に配置されたアーム４２の両方には、混合セーブ（mixing-save）弁、好ましくは複座弁（double-seated valve）６２、６３、６４、６５が配置される。図示のように、これら弁６２、６３、６４、６５は、各々、２対の対向する弁からなっている。これにより、第１循環パイプ４０の垂直アーム４４においては特別に空間節約型の配置が得られる。図示のように、弁のハウジング（バルブハウジング）は第１循環パイプ４０の壁部に直接接続されている。図示の複座弁６２、６３、６４、６５のバルブハウジングが第２循環パイプ５０の一部であることも可能である。この構成は、微生物学的に有利である。何故なら、この場合、第１循環パイプと弁との間に、流体が集積及び定着し得るような凹部又は他の空洞が存在しないからである。従って、装置１の内部の流体は、常に、運動状態で、且つ、タンク２の内容物との物質交換状態となる。
【００４９】
弁６２、６３、６４、６５を介して、好ましくは水平に配置されるパイプ７０が当該装置１に、従ってタンク２に接続される。これらのパイプ７０を介して、タンク２は異なる流体により充填することができると共に、空にするこができる。更に、タンクの内部空間の清掃の間に、洗浄液の部分的な流れを循環ポンプを介して装置１に導き、斯様な方法で装置１全体の効果的な清掃を確かなものとすることもできる。
【００５０】
装置１を備える複数のタンク２が、次から次へと、列状に配置される場合、弁６２、６３、６４、６５に接続されるパイプ７０は斯かるタンクを、各タンク２が対応するパネル７０に接続され得るように、接続することができる。これにより、静止的に配管され、且つ、これらタンクを相互接続するための如何なる更なる弁マトリクス、分配器パネル又はパイプ弧パネル（pipe arc panels）も無しに動作し得るような有利なタンク貯蔵システムを構築することができる。
【００５１】
図２及び３による第２実施例において、第１循環パイプ４０は、タンク２に対する注入パイプとしても働く一層強く設計されたパイプ７０の直線部分からなる。該第１循環パイプ４０と流入口２０との間には、フラップ弁２２が配置されている。更に、第２フラップ弁２４が、第１循環パイプ４０の循環ポンプ３０へと延びる延長部４１に接続されている。タンク２を充填又は空にするよりも、タンク２内の流体を混合するには、より小さな体積流しか必要とされないので、循環パイプ４０の延長部４１はパイプ７０よりも小さな寸法で設計される。
【００５２】
循環ポンプ３０から、当該循環している流体は第２循環パイプ５０を介してジェットポンプ１０にポンプ送りされる。第２循環パイプ５０は、最初はポンプ３０から垂直に上方に延び、次いで水平に配置された実質的にＵ字状の弧部５３へと移行し、該弧部には弁又は測定装置５４を接続することができる。例えば、循環される流体中の酵母含有量を測定するための測定装置５４を循環パイプ５０に接続することができる。Ｕ字状弧部５３の終了部において、該第２循環パイプ５０は、流入口２０を貫通して垂直に上方にタンク２へと延びる区域に移行する。流入口２０より下において、もし望まれるなら、第２循環パイプ５０は他のフラップ弁２６によりタンク２内の区域５２から分離することができる。
【００５３】
図４には、最後に、前記混合部材１０が詳細に図示されている。図２及び３による実施例におけるのと同様に、該混合部材１０も好ましくはジェットポンプの形態とする。しかしながら、混合部材１０はベンチュリ・ジェットとして実現することもできる。混合部材１０は、実質的に円筒形状を有し、上流端に流入開口１１を備え、下流端に吐出開口１８を備え、且つ、１以上の側部に配置された吸入開口１９を有している。
【００５４】
混合部材１０の流入開口１１には、図示されたように、内部ネジ溝１３を設けることができ、このネジ溝により該混合部材１０は第２循環パイプ５０の対応する端部に螺合することができ、かくして、該混合部材１０はタンク円錐部２ａ内に強固に組み付けることができる。上記内部ネジ溝１３は、外部ネジ山よりも汚染に対して余り過敏とならない。また、上記ネジ溝を密閉的に塞ぐシール（図示略）を設けることもできる。しかしながら、該混合部材は２つの（旋盤）加工された部品から組み立てられる完全に溶接されたモジュールとして実現されることが特に好ましい。また、第２循環パイプ５０との接続も、特に好ましくは、溶接接続とする。混合部材１０の流入開口１１の下流には、駆動ヘッド１２が配置される。該駆動ヘッド１２は、通常、インジェクタとして、又は当該混合部材１０の流入開口１１よりも小さな直径を持つパイプの一部として実現される。駆動ヘッド１２は混合室１４により取り囲まれる。側部（横方向）吸入開口１９は、混合室１４内において概ね上記駆動ヘッド１２の高さに配置される。上記混合室１４から下流には、通常、断面が狭められた区域又は拡散器が後続し、その端部には当該混合部材１０の吐出開口１８が配置される。
【００５５】
以下、本発明による特にはビール製造のための発酵タンク２における加速発酵のための方法の手順を簡単に説明する。
【００５６】
最初に、発酵流体Ｍ１が、タンク２から循環ポンプ３０により第１循環パイプ４０を介して吸引される。この処理は、図１〜３に示されるように、タンク円錐部２ａ若しくは円錐状マンホール３の最下点における流入口２０を介して、又はそれ以外ではタンク壁（円錐部及びフレーム）の何れかの点におけるタッピング（湯出し口）を介して行うことができる。次いで、ここでは第２循環パイプ５０を介して循環ポンプ３０により送られる駆動流体Ｍ１が、タンク円錐部２ａに強固に組み付けられた駆動ヘッド１２により混合部材１０内へ注入される。該駆動流体は駆動ヘッド１２を相対的に高い速度（該速度は、例えばインジェクタの形状又は駆動ヘッド１２の直径により調整することができる）で流出するので、混合室１４の領域で動圧低下が発生される。かくして、駆動流体Ｍ１は、該駆動流体Ｍ１の上記注入によって発生される低圧により混合部材１０の１以上の吸入開口１９を介して該混合部材１０内へ直接吸入される他の発酵流体（吸引流体）と混合されて、より正確には、該混合部材１０を介して上方に通過する混合されたジェットＭ１２となる。次いで、該混合されたジェットＭ１２は混合部材１０の吐出開口１８を介して再び流出し、タンク２に入る。
【００５７】
一般的に、混合部材１０はタンク２内に、該タンク２内の対流を最適に支援するために混合ジェットＭ１２が実質的に垂直に又は中心を（主に）上方に（即ち、ＣＯ２発生による自然気泡塔（natural bubble column）と同じ方向に）流出するように配置される。流出する前に、該混合ジェットＭ１２は、好ましくは、混合部材１０の断面を狭めることにより更に加速されるようにする。この断面の狭小化は、通常、混合室１４の下流の拡散器１６の形で構成され、タンク２内の対流の更に一層の支援を確かなものにする。
【００５８】
好ましくは、混合部材１０は更に、該混合部材１０の吸入開口１９を介して吸入される体積流量Ｍ２（吸入流体）が、如何なる場合でも、循環ポンプ３０により送られる体積流量Ｍ１（駆動流体）よりも大きくなるように設計される。このことは、酵母の穏やかな扱いを保証し、それに対応する小さな体積流量のためにエネルギ的に有利な循環ポンプ３０を使用することができる。
【００５９】
更なる実施例は、特にはビール製造のための発酵タンクにおける加速された発酵のための方法であって、ａ）循環ポンプにより第１循環パイプを介してタンクから発酵流体
（Ｍ１）を吸入するステップと、ｂ）タンク円錐部に強固に組み付けられた混合部材に第２循環パイプを介して上記循環ポンプにより送られる駆動流体（Ｍ１）を生じさせるステップと、ｃ）上記混合部材の吐出開口を介して流出する上方に向けられたジェットを発生させ、酵母菌が斯様な態様で改善された対流により上記タンク内に長時間にわたり懸濁状態に留まるようにするステップとを有する方法；及びタンク内容物を混合するための装置であって、タンク内に配置することが可能な吐出口と、タンク流出口の領域に配置することが可能な流入口と、循環ポンプと、上記流入口を上記循環ポンプに接続する第１循環パイプと、上記循環ポンプを上記吐出口に接続する第２循環パイプとを有し、上記吐出口がジェットポンプとして実現されるような装置を有する。
【００６０】
タンクの円錐部領域に既に位置する酵母菌は本方法により吸引され、上部タンク領域に再びポンプ送りされるので、該酵母菌の懸濁時間、従って発酵基質に対する該酵母菌の接触時間も増加される。発酵のために利用可能な接触面は、懸濁状態の酵母菌の数の増加により大幅に増加される。このようにして、酵母の代謝過程は積極的に支援され、それに応じて処理時間は短縮される。タンク内容物を暖温熟成の温度から低温熟成の温度まで冷却するための時間エフォートも短縮される。温度が著しく逸れる領域は、前記混合部材により発生される強制的流れにより安全に防止することができる。
【００６１】
また、発酵タンクにおける沈殿過程も、より小さな粒子が当該タンク内の循環により互いに集団化する限りにおいて最適化され得、かくして、これら粒子は一層良好に沈殿され得る。これにより、後続の濾過においては、比較的少量の濾過手段を使用することができる。また、シリカゲル、キセロゲル又はベントナイト等の安定化手段の投与も小さな範囲に留めることができ、これも後続のフィルタ装置の免除につながる。また、可動部品を備える目標ジェットクリーナの使用も省略することができる。
【００６２】
このような装置において、液体は、前記注入口を介して当該タンクから、タンクのタンク流出口領域から直接に第１循環パイプを介して循環ポンプへと吸引され、その場合において、上記循環ポンプは当該流体を第２循環パイプを介して再び当該タンクへと送り、該流体は吐出口から当該タンクへと再び投入される。上記吐出口はタンク内に配置され、本発明によればジェットポンプとして実現される。このように、該吐出口は如何なる可動部品も有さないが、それでも、タンク内容物の良好で且つ安全な混合をもたらす。
【００６３】
この良好な混合は、特に、吐出口としてのジェットポンプの使用により得られる。このジェットポンプはタンクから流体を吸入し、該ジェットポンプの内部で上記の吸入されたタンク内容物と該ジェットポンプにより送られる流体との混合を行う。同時に、該ジェットポンプによりタンク全体内に流れが発生され、該流れはタンク内容物の付加的混合をもたらす。このように、該ジェットポンプは、一方においてはタンク全体内に流れを生じさせ、他方において該ジェットポンプ自身内でタンク内容物の少なくとも２つの流体の流れの混合と行うという組み合わせ効果を有する。
【００６４】
このような装置及びタンク内容物の上記の特に良好な混合により、より小さなポンプ圧しか必要とされないので、タンク内容物は穏やかに処理されることになる。本方法の好ましい実施例において、ステップｂ）においては、前記循環ポンプにより第２循環パイプを介して送られる駆動流体（Ｍ１）は、タンク円錐部に強固に組み付けられた駆動ヘッドにより混合部材内へ注入され、上記駆動流体（Ｍ１）は、該駆動流体（Ｍ１）の上記注入による発生される低圧により上記混合部材の１以上の吸入開口を介して該混合部材内に直接吸入される他の発酵流体（Ｍ２）と混合されて、該混合部材を上方に通過する混合ジェット（Ｍ１２）となり；ステップｃ）においては、上方に向けられた上記混合ジェット（Ｍ１２）は上記混合部材の吐出口を介して流出し、その結果、酵母菌は斯様にして改善される対流によりタンク内に一層長い時間にわたり懸濁状態に留まる。これにより、一層穏やかな酵母の処理が保証されると共に、一層小さなパワーのポンプを使用することができる。
【００６５】
好ましくは、上記混合部材はタンク内に、ステップｃ）におけるジェット及び混合ジェット（Ｍ１２）が実質的に垂直に流出するように配置される。これにより、当該タンク内の自然対流の付加的支援が、上記混合ジェットが主に上方に向けられ、従ってＣＯ２発生により発生される自然気泡塔と同一の方向を有するという事実により達成される。
【００６６】
本方法の他の実施例においては、品質パラメータ（例えば、抽出物、エタノール、ｐＨ値、曇り、温度、ジアセチル等）のオンライン／インライン検出のための測定装置が、前記第１及び／又は第２循環パイプに配置される。この測定は、両循環パイプにおける体積流の増加により、タンク内容物が発酵過程の間に数回循環されるという考慮に基づくものである。理想的には、タンク内容物の完全な循環は、３〜１２時間の間、より好ましくは４〜１０時間の間継続する。これにより記録される測定信号は、最適化される処理制御のために使用することができる。
【００６７】
本方法の他の実施例において、前記ジェット及び混合ジェット（Ｍ１２）は、ステップｃ）において流出する前に、混合部材の断面を狭めることにより加速される。これにより、タンク内の自然対流を更に支援することができる。
【００６８】
本方法の他の実施例において、上記混合部材の吸入開口を介して吸入される体積流量（Ｍ２）は、前記循環ポンプにより送られる体積流量（Ｍ１）より常に大きい。使用される混合部材は、通常、前記体積流量（Ｍ１２）の約３／４がタンクから該混合部材内へ直接吸入され（体積流量Ｍ２）、該体積流量（Ｍ１２）の約１／４のみが前記循環ポンプにより送られる（体積流量Ｍ１）ように設計される。このようにして、酵母の機械的負荷（例えば、循環パイプ又はポンプにおいて生じる剪断力による）を大幅に低減することができる。かくして、上記混合部材における一層少ない圧力損失にもよって、より少ないエネルギしか使用しない相対的に小さなポンプを使用することができる。
【００６９】
好ましくは、上記混合部材は、更に、ベンチュリ・インジェクタとして又はジェットポンプとして実現される。これら２つの代替案の間の違いは、通常、前記の直接吸入される流体が、ジェットポンプの場合は一般に当該混合部材に断面の狭小部から上流において入るのに対し、ベンチュリ・インジェクタの場合は断面の狭小部の領域において入る点にある。一般的には、僅かに良好な混合条件のため、ジェットポンプが好まれるべきである。しかしながら、選択は個々の固有の事例に依存する。
【００７０】
本方法の他の実施例において、ステップａ）における発酵流体の吸入は、タンク円錐部の最下点から行われる。このような処理は、ここには特に高い濃度の酵母菌が存在し、これを再び懸濁状態にすることができるという利点を提供する。本例においては、発酵流体という用語により、発酵タンク内の酵母菌と発酵基質（発酵麦芽汁）との混合物を述べている。
【００７１】
本方法の更に他の実施例において、ステップａ）における発酵流体の吸入は、タンク円錐部の如何なる任意の位置からも行われる。醸造産業において使用される酵母は、一般的に、発酵過程の間において剪断負荷に対して悪く反応する。循環を通しての剪断負荷を低減するために、従って、タンク円錐部に湯口（タッピング）を設けることもできる（好ましくは、少量のたまり（swamp）のみが残るか、又は全くたまりが残らないように、底の近くに）。この場合、幾らか低い酵母濃度を持つ発酵流体が吸引され循環される。
【００７２】
本装置の一実施例において、前記ジェットポンプは、前記第２循環パイプに接続された駆動インジェクタと、該駆動インジェクタの下流に配置され、当該タンクから流体を吸引すると共に該流体を上記駆動インジェクタを介して流れる駆動流体と混合するための少なくとも１つの吸引開口を備える混合室と、混合された流体を当該タンク内へ排出するための吐出開口を有する、上記混合室の下流の拡散器とを有する。前記タンク内容物から取り込まれる上記駆動流体は、上記駆動インジェクタを介して流れ、上記拡散器において高速で流れる流れを発生し、該流れが上記混合室に低圧を発生させる。この低圧により、流体が、タンクから少なくとも１つの吸引開口を介して上記混合室内に吸引され、該混合室内及び後続する拡散器内で上記駆動流体を混合され、該拡散器の終端部における吐出開口を介してタンク内に再び排出される。タンク内に普通に配置されるインジェクタとは対照的に、ここでは、流体の吸引がタンクからジェットポンプの内部へと行われ、これにより、この吸引された流体の駆動流体との強制混合が混合室内で行われる。該混合は、このように、タンク内における単なる流れの発生の場合におけるよりも、大幅に強力となる。
【００７３】
本装置の他の実施例において、該装置は前記第１循環パイプに接続された１以上の弁（バルブ）を有する。これらの弁により、前記タンクのパイプへの流体的接続を行うことが可能となる。これらの弁を介して、該タンクは充填し、空にし又は清掃することができる。更に、該装置によりタンク内で混合される別の流体を追加することができる。
【００７４】
本装置の他の実施例において、上記弁は前記第１循環パイプの壁部に直接接続されたバルブハウジングを有する。このようなバルブハウジングの構成により、弁の領域におけるデッドスペースを防止することができる。従って、斯かる弁の領域に、物質交換に関わらない流体が堆積し得ることはない。このように、該装置の微生物学的品質が改善される。
【００７５】
本装置の他の実施例において、上記弁は混合防止弁（mix-proof valves）、特には複座弁（double-seated
valves）である。混合防止弁及び特には複座弁は、弁座が漏れている場合においても、流体が他の弁に存在する流体と当該装置内で不所望に混合することを高信頼度で防止する。複座弁においては、完全に排除することができない漏れが、環境に流れ込む可能性がある。
【００７６】
本装置の更に他の実施例において、上記弁のうちの少なくとも２つは、前記第１循環パイプに対して対向して接続される。対向して接続された弁により、特に空間節約的な配置が得られるので、該第１循環パイプに多数の弁を接続することができる。
【００７７】
本装置の他の好ましい実施例において、上記弁は実質的に水平に配置されたパイプに接続される。この装置、従って該装置に接続されるタンクが、弁を介して実質的に水平に配置されたパイプに接続される場合、これにより、これらパイプが全タンクに沿って連続的に導かれ、本発明による各装置に接続されるようなタンク貯蔵システムを構築することができる。このように、明快で、空間節約的であり、清掃の観点で最適なマトリクス構造が実現され、これにより、タンク間の全ての所望な相互接続選択枝、又は全ての所望な充填及び空化の可能性が備わることになる。このように、過去では時には必要とされた弁フィールド、分配器パネル又はパイプ弧分配器は、最早、必要でなくなる。
【００７８】
本装置の更に他の実施例では、前記第１循環パイプは、互いに弧部を介して接続された、Ｕ字状に配置された３つの直線アームを有する。
【００７９】
本装置の他の好ましい実施例においては、対向する対の弁が、前記第１循環パイプの垂直に配置されたアームに、及び／又は水平アームに配置される。ローカルな条件に従って、パイプの接続は、循環パイプ、特には第１循環パイプにおける任意の位置で弁を介して行うことができる。
【００８０】
本装置の他の好ましい実施例において、前記第２循環パイプは、タンクの下部領域内へと延びる区域を有する。このように、吐出口として及び混合装置として並行して働く前記ジェットポンプを、タンク内の所望の高さに配置することができる。
【００８１】
本装置の他の好ましい実施例において、前記第２循環パイプにおける前記タンク内に延びる区域は、３５０ｍｍ〜１８００ｍｍの、好ましくは３７５ｍｍ〜１６５０ｍｍの、更に一層好ましくは４００ｍｍ〜１５００ｍｍの長さを有する。このように、前記ジェットポンプは、好ましくは、前記タンクの下半分に、特には該タンクの下側の三分の一に配置される。
【００８２】
本装置の更に他の好ましい実施例において、前記流入口は前記第２循環パイプが前記タンクの内部へと貫通して延びる中空部品として実現される。これに対応して、タンクに対し、即ち該タンクの最下端に、本装置の単一の接続のみが存在する。流体は、タンクの最下端において前記中空部品を介して吸入され、ポンプにより前記第２循環パイプを経て該中空部品を介してタンク内へと送られる。そこでは、該流体は本発明による前記ジェットポンプに到達し、該ジェットポンプは該ポンプ送りされた流体とタンクからの流体との混合を生じさせる。
【符号の説明】
【００８３】
１      タンク内容物を混合する装置
２      タンク
２ａ    タンク円錐部
３      円錐状マンホール
４      （下側）接続フランジ
４ａ    上側フランジ
１０    混合部材
１１    流入開口
１２    駆動ヘッド／駆動インジェクタ
１３    内部ネジ溝
１４    混合室
１６    拡散器
１８    吐出開口
１９    吸入開口／流入開口
２０    流入口
２２    フラップ弁
２４    フラップ弁
２６    フラップ弁
３０    循環ポンプ
４０    第１循環パイプ
４１    第１循環パイプの延長部
４２    水平に配置されたアーム
４３    弧部
４４    垂直に配置されたアーム
４５    弧部
４６    水平に配置されたアーム
５０    第２循環パイプ
５２    第２循環パイプのタンク内に延びる区域
５３    第２循環パイプのＵ字状区域
５４    弁又は測定装置
６２、６３、６４、６５    弁の対
７０    パイプ
Ｍ１    各々、吸入される又はポンプにより送られる発酵流体／駆動流体
Ｍ２    混合部材内に直接吸入される発酵流体
Ｍ１２    混合されたジェット（混合ジェット）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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