(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発酵タンク（１２）の内壁の上部（２４Ａ）を角型状とし下部（２４Ｂ）を半円筒状とし、下部（２４Ｂ）を一方の側から排出口（４２）のある他方の側に向かって下り勾配とし、複数の撹拌羽根（１８）を発酵タンク（１２）の内部に横設した回転軸（１４）の軸線の周りに回転自在にかつ先端部を下部（２４Ｂ）の内面近傍に達するように備える洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置（１０）において、発酵タンク（１２）内へ洗浄液を噴射する複数個の洗浄ノズル（５０）が、発酵タンク（１２）内の上部（１２Ａ）に配置され、ほぼ水平方向の回転軸線の周りに両方向へ回転自在になっていることを特徴とする記載の洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置。
【請求項２】
発酵タンク（１２）内からの醪の払い出しの終了を検出する払い出し検出手段（６０）及び発酵タンク（１２）内からの醪の払い出しが終了すると洗浄ノズル（５０）からの洗浄液の噴射を開始する洗浄作業制御手段（６２）を有していることを特徴とする請求項１記載の洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置。
【請求項３】
発酵タンク（１２）内の醪の各部位の温度を検出する複数個の醪温度検出手段（３０）、各醪温度検出手段（３０）の温度検出部位に対応して発酵タンク（１２）の外面側に分布して取り付けられる冷却手段（３４）及び醪温度検出手段（３０）の検出に基づいて冷却手段（３４）を個々に制御する醪温度制御手段（６２）を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置。
【請求項４】
撹拌羽根（１８）は、回転軸（１４）の放射方向へ延びる縦翼部分（２０）と、回転軸（１４）の軸方向へ延びる横翼部分（２２）とを備え、発酵タンク（１２）内には、横翼部分（２２）の通過しない温度センサ挿入範囲（２６）が回転軸（１４）の軸方向へ間欠的に設けられ、センサ支持部材（３２）が、温度センサ挿入範囲（２６）を通過して、横翼部分（２２）から放射方向内側の部位に醪温度検出手段（３０）を支持していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主として清酒醸造に用いられる洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置に係り、詳しくは発酵タンク内の洗浄及び醪温度調節機能を備える洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置に関するものである。なお、本明細書において、角型発酵タンクとは、発酵タンクが上方から見て円形型でなく、角型になっている発酵タンクを言う。
【０００２】
【従来の技術】
清酒醸造に用いられる発酵タンクでは、内部撹拌羽根の設置や醪温度自動調節等の装置が開発され、発酵工程の自動化が進められてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発酵タンク内部に撹拌羽根等の回転する装置が組み込まれることにより、洗浄ノズルを自動的にタンク内部に降下させる従来の自動洗浄装置では、タンク内部を完全に洗浄することが不可能となった。そのため、作業員による手動洗浄を行っているが、大型タンクでは洗浄時間が長く必要となり、１日の作業時間で醪の汲み出しから洗浄までを終了することが困難になった。
【０００４】
また、仕込み初期の醪は半固体であるため流動性が悪く、醪内部の温度を均一に保つことが困難であった。特に大型タンクでは水平方向の醪温度が異なった場合、撹拌羽根によっては十分に醪温度を調節することができなかった。
【０００５】
さらに、発酵タンク内の温度分布を把握することは醪発酵管理の上で重要であるが、撹拌羽根が回転しているためにタンク内壁近傍の温度しか測定することができなかった。
【０００６】
この発明の目的は、撹拌羽根が配備される発酵タンク内を能率的に洗浄する洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置を提供することである。この発明の他の目的は、撹拌羽根の回転軸の方向の温度分布を適正化できる洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置を提供することである。この発明の他の目的は、撹拌羽根の横翼部分の存在にもかかわらず、横翼部分より放射方向内側における醪温度を検出できる洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の前提となる洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置（１０）では、発酵タンク（１２）の内壁の上部（２４Ａ）を角型状とし、下部（２４Ｂ）を半円筒状とし、下部（２４Ｂ）を一方の側から排出口（４２）のある他方の側に向かって下り勾配とし、複数の撹拌羽根（１８）を、発酵タンク（１２）の内部に横設した回転軸（１４）の軸線の周りに回転自在に、かつ先端部を下部（２４Ｂ）の内面近傍に達するように備える。そして、この発明の洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置（１０）では、発酵タンク（１２）内へ洗浄液を噴射する複数個の洗浄ノズル（５０）が、発酵タンク（１２）内の上部に配置され、ほぼ水平方向の回転軸線の周りに両方向へ回転自在になっている。
【０００８】
複数個の洗浄ノズル（５０）は、発酵タンク（１２）の内壁の上部（２４Ａ）に配備され、ほぼ水平な直線の周りに回転しつつ、洗浄液を噴射して、発酵タンク（１２）の内壁及び撹拌羽根（１８）を洗浄する。洗浄ノズル（５０）は、例えば、３６０°の回転角の範囲内で正逆転自在であるので、特定の絞られた回転角範囲内で、往復回転して、その回転角範囲内を集中的に洗浄することができる。複数の洗浄ノズル（５０）から噴射された洗浄液は、発酵タンク（１２）の内面及び撹拌羽根（１８）を洗浄する。また、複数の洗浄ノズル（５０）が配備されることにより、大型の発酵タンク（１２）も支障なく洗浄できる。
【０００９】
この発明の別の洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置（１０）は、さらに、次の（ａ）及び（ｂ）の構成要素を有している。（ａ）発酵タンク（１２）内からの醪の払い出しの終了を検出する払い出し検出手段（６０），（ｂ）発酵タンク（１２）内からの醪の払い出しが終了すると洗浄ノズル（５０）からの洗浄液の噴射を開始する洗浄作業制御手段（６２）。
【００１０】
払い出し検出手段（６０）は、発酵タンク（１２）内からの醪の払い出しの終了を、例えば、醪払い出し口（４２）等の所定の部位の醪の有無や、発酵タンク（１２）内からの醪の払い出し開始から所定時間の経過から、検出する。払い出し検出手段（６０）による発酵タンク（１２）内からの醪の払い出し終了の検出に伴い、洗浄作業制御手段（６２）は、洗浄ノズル（５０）からの洗浄液の噴射を開始する。払い出し終了に伴い、発酵タンク（１２）内の洗浄が開始されるので、翌日等の次の作業開始時には直ちに仕込み作業を行うことができる。
【００１１】
この発明の別の洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置（１０）は、さらに、次の構成要素（ｃ）〜（ｅ）を有している。（ｃ）発酵タンク（１２）内の醪の各部位の温度を検出する複数個の醪温度検出手段（３０），（ｄ）各醪温度検出手段（３０）の温度検出部位に対応して発酵タンク（１２）の外面側に分布して取り付けられる冷却手段（３４），（ｅ）醪温度検出手段（３０）の検出に基づいて冷却手段（３４）を個々に制御する醪温度制御手段（６２）。
【００１２】
冷却手段（３４）は、例えば、その下部から上部へ冷却水を通過させて、発酵タンク（１２）内の醪を冷却するものである。その場合、冷却水を発酵タンク（１２）の下部（２４Ｂ）から上部（２４Ａ）に流す方向と、熱交換された水が対流により上部に移動する方向が一致するため冷却水の移動が停滞なく行われ、冷却の効率を上げることができる。複数個の醪温度検出手段（３０）は、発酵タンク（１２）の醪内に分布して配置され、発酵タンク（１２）内の醪温度の分布を検出する。醪温度制御手段（６２）は、複数の醪温度検出手段（３０）により検出された温度分布に基づいて、冷却手段（３４）を個々に制御する。これにより、発酵タンク（１２）内の醪の各部分の内、適正温度を上回っている部分があるならば、その部分は、その位置に対応する冷却手段（３４）により冷却されて、適正温度へ戻され、発酵タンク（１２）内の醪の温度分布は、例えば均一化等、適正化される。
【００１３】
この発明の別の洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置（１０）では、撹拌羽根（１８）は、回転軸（１４）の放射方向へ延びる縦翼部分（２０）と、回転軸（１４）の軸方向へ延びる横翼部分（２２）とを備えている。発酵タンク（１２）内には、横翼部分（２２）の通過しない温度センサ挿入範囲（２６）が回転軸（１４）の軸方向へ間欠的に設けられている。センサ支持部材（３２）は、温度センサ挿入範囲（２６）を通過して、横翼部分（２２）より放射方向内側の部位において醪温度検出手段（３０）を支持している。
【００１４】
温度センサ挿入範囲（２６）は、撹拌羽根（１８）の横翼部分（２２）が決して通らない回転軸（１４）の軸方向範囲として設定され、醪温度検出手段（３０）及びそれを支持するセンサ支持部材（３２）は、回転軸（１４）の軸方向へ温度センサ挿入範囲（２６）に位置付けられる。これにより、醪温度検出手段（３０）及びセンサ支持部材（３２）は回転中の撹拌羽根（１８）との干渉を回避され、横翼部分（２２）より放射方向内側の部位における醪温度を醪温度検出手段（３０）により支障なく検出できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明を説明する。図１及び図２はそれぞれ角型発酵タンク装置１０の垂直縦断面図及び垂直横断面図である。また、図３は角型発酵タンク装置１０の側面図である。
【００１６】
角型発酵タンク１２は、平面視（図１の上方から見るもの）が、円形型とは区別される角型となっており、角型発酵タンク１２の上部２４Ａは角型状とし、下部２４Ｂは正面から見て（図１の右方から見るもの）、半円弧状となっている。下部２４Ｂの最底部は、角型発酵タンク１２の長手方向（図１の左右方向）へ徐々に下降する下り勾配となっている。回転軸１４は、角型発酵タンク１２の長手方向へ水平に延びるように横設され、両端部に角型発酵タンク１２の前後の壁部に回転自在に軸支されている。撹拌羽根駆動装置１６は、下部２４Ｂの前端部の下側に配設され、回転軸１４を駆動するようになっている。回転軸１４の同一の軸方向位置には、４個の撹拌羽根１８が回転軸１４の回転方向へ９０°間隔に設けられ、このような４個の撹拌羽根１８の組が、回転軸１４の軸方向へほぼ等間隔に配設されている。各撹拌羽根１８は、回転軸１４から回転軸１４の放射方向外側へ突出する縦翼部分２０と、縦翼部分２０の先端部に結合して回転軸１４の軸方向にほぼ平行に延びる横翼部分２２とを有している。横翼部分２２は、撹拌羽根１８の回転に伴って、半円筒状の下部２４側を通過しているとき、下部２４Ｂの内面近傍をその内面に沿って通過するような放射方向位置となっている。回転軸１４の軸方向には、横翼部分２２と重複しない温度センサ挿入範囲２６が、ほぼ等間隔に設けられる。
【００１７】
温度センサ装置２８は、温度を検出する温度センサ３０と、直線状に延び先端に温度センサ３０とを取付けられる剛性の支持棒部３２とを有している。支持棒部３２は、温度センサ挿入範囲２６に対応する回転軸１４の軸方向位置において角型発酵タンク１２の外側から差し込まれ、温度センサ挿入範囲２６を通過して、回転軸１４に近い位置に達している。図２に温度センサ装置２８が２個例示されているように、支持棒部３２の長さを適宜選択して、角型発酵タンク１２の内面からの温度センサ３０までの距離を任意に設定できる。また、温度センサ装置２８の差し込む位置は下部２４Ｂに限定されず、下部２４Ｂより上側の角型発酵タンク１２の垂直側面壁部でもいい。温度センサ装置２８は、回転軸１４の軸方向に関して温度センサ挿入範囲２６の位置に存在する結果、撹拌羽根１８の回転に対して撹拌羽根１８との干渉を回避できる。図示の例では、温度センサ挿入範囲２６は回転軸１４の軸方向へ３個、形成され、温度センサ装置２８は、角型発酵タンク１２の各側面側から３個ずつ、角型発酵タンク１２内へ差し込まれる。なお、撹拌羽根１８の形状は、タンクの大きさにより変更されるため、図示のものに限定されない。
【００１８】
角型発酵タンク１２の各側面外側は、温度センサ装置２８に対応して回転軸１４の軸方向へ連続的に配列された３個の冷却ジャケット３４により覆われている。各冷却ジャケット３４は、下端において下部２４の最下端近傍に達し、上端において横翼部分２２の最高位置より少し高い位置に達している。給水口３６及び排水口３８は、各冷却ジャケット３４の下端部及び上端部に設けられ、冷却水電磁弁４０は、給水口３６に設けられて、給水口３６から冷却ジャケット３４内への冷却水の供給を制御する。給水口３６より冷却ジャケット３４内へ流入した冷却水は、角型発酵タンク１２の側面を冷却しつつ、上昇して、排水口３８から排出される。
【００１９】
醪払い出し口４２は、回転軸１４の軸方向へ下り勾配で最底部を徐々に下降している下部２４Ｂの最下端側に設けられ、払い出し用電磁弁４４により開閉される。
【００２０】
自動洗浄装置４６は角型発酵タンク１２内の上部に配設される。自動洗浄装置４６において、２本の洗浄管４８は、水平にかつ相互に平行に延び、両端部において角型発酵タンク１２の前側及び後ろ側の壁部に回転自在に支持され、角型発酵タンク１２の外部の給水口５６から洗浄液としての水を供給される。複数個の洗浄ノズル５０は各洗浄管４８において一列に取り付けられる。正逆転自在の洗浄ノズル駆動装置５２は、角型発酵タンク１２の上部に取り付けられ、２個の洗浄管４８を正逆転させる。洗浄用電磁弁５４は、給水口５６に設けられて、給水口５６を開閉する。
【００２１】
図４は角型発酵タンク装置１０の機能ブロック図である。払い出し検出手段６０は、タイマ又は図１の払い出し用電磁弁４４の下流側の醪払い出し口４２の部分における醪の有無を検出するセンサである。制御手段６２は、払い出し検出手段６０、及び各温度センサ３０からの検出信号を入力され、撹拌羽根駆動装置１６、払い出し用電磁弁４４、洗浄用電磁弁５４、洗浄ノズル駆動装置５２及び各冷却水電磁弁４０を制御する。醪が角型発酵タンク１２内へ投入されると、制御手段６２は撹拌羽根駆動装置１６を駆動させる。撹拌羽根駆動装置１６の駆動により、回転軸１４が回転して、撹拌羽根１８は醪を撹拌する。各温度センサ装置２８は、回転軸１４の軸方向へ温度センサ挿入範囲２６の位置に設定されている結果、撹拌羽根１８の回転にもかかわらず、撹拌羽根１８との衝突を回避されて、横翼部分２２より適当に放射方向内側の部位の醪の温度を検出する。
【００２２】
制御手段６２は、各温度センサ３０の検出温度から回転軸１４の軸方向の各部位及びそれに直角の水平方向両側の各部位の醪の温度分布を検出し、目標温度より高い温度の部位に対応する冷却ジャケット３４の冷却水電磁弁４０を開く。これにより、その冷却ジャケット３４では、給水口３６から排水口３８へ冷却水を流し、角型発酵タンク１２の外面側から内面側の醪の冷却を行う。こうして、角型発酵タンク１２内の各部位の醪温度は適正化し、角型発酵タンク１２内の醪の温度分布は均一化等、適正なものとされる。
【００２３】
醪の仕込みが終了すると、制御手段６２は、撹拌羽根駆動装置１６を停止させ、払い出し用電磁弁４４を開く。角型発酵タンク１２内の醪は、醪払い出し口４２の下流側の図示していない吸引手段により吸引されて、角型発酵タンク１２内から払い出される。払い出し検出手段６０は、それがタイマの場合には吸引手段による吸引開始又は払い出し用電磁弁４４の開き開始から所定時間を検出し、また、それが醪の有無を検出するセンサの場合には、払い出し用電磁弁４４より下流側に醪が無くなったことを検出し、すなわち、どの場合にも角型発酵タンク１２からの醪の払い出しが終了したことを検出する。制御手段６２は、醪の払い出しが終了すると、洗浄用電磁弁５４を開き、かつ洗浄ノズル駆動装置５２を駆動する。こうして、洗浄ノズル５０は、洗浄管４８の周方向へ回転しつつ、水を噴射し、この水により角型発酵タンク１２の内面及び撹拌羽根１８が洗浄される。制御手段６２は、洗浄ノズル駆動装置５２を正逆転させて、洗浄ノズル５０を往復揺動させる。洗浄ノズル駆動装置５２の正逆転の回転量及び正逆転の切替タイミングを制御して、洗浄ノズル５０の往復揺動範囲を特定のものに調整できる。制御手段６２は、洗浄ノズル５０から水の噴射中、撹拌羽根駆動装置１６を所定の速度で駆動して、撹拌羽根１８を所定の速度で回転させ、これにより、撹拌羽根１８の洗浄効果を高めることができる。洗浄が終了すると、洗浄用電磁弁５４を閉じて、給水口５６から洗浄管４８への水の供給を中止し、洗浄ノズル５０からの水の噴射か停止する。
【００２４】
図では、洗浄管４８は２本設けられているが、角型発酵タンク１２の大きさに応じて本数や各洗浄管４８における洗浄ノズル５０の間隔を変更できる。
【００２５】
【発明の効果】
この発明は以上の機能を有することにより、発酵タンク内に回転駆動する撹拌羽根があっても、自動洗浄することが可能となり、更に、作業時間以外に自動的に洗浄を行うことができるため、作業工程を確実に進めることができるようになった。特に、大型の発酵タンクにおいても、撹拌羽根を使用しながら醪の温度分布を測定でき、醪温度に応じた温度管理を各々の冷却ジャケットにより実施し、醪温度を精度良く制御できる点は、この発明を更に有益有用なものとしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】角型発酵タンク装置の垂直縦断面図である。
【図２】角型発酵タンク装置の垂直横断面図である。
【図３】角型発酵タンク装置の側面図である。
【図４】角型発酵タンク装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１０      角型発酵タンク装置（洗浄機能付き角型温調発酵タンク装置）
１２      角型発酵タンク（発酵タンク）
１４      回転軸
１８      撹拌羽根
２０      縦翼部分
２２      横翼部分
２４Ａ    上部
２４Ｂ    下部
２６      温度センサ挿入範囲
３０      温度センサ（醪温度検出手段）
３２      支持棒部
３４      冷却ジャケット（冷却手段）
４２      醪払い出し口（排出口）
５０      洗浄ノズル
６０      払い出し検出手段
６２      制御手段（洗浄作業制御手段、醪温度制御手段）
【図１】
0003581943.tif 000002
【図２】
0003581943.tif 000003
【図３】
0003581943.tif 000004
【図４】
0003581943.tif 000005