(57)【要約】【課題】酵素を活性化させる活性化液槽と、活性化液槽に酵素液を供給する酵素液供給機構と、希釈水を供給する給水手段と、希釈酵素液を保温して活性化された酵素を含む酵素水に転じる加熱手段と、得られた酵素水の排出手段とを備えた酵素水製造装置を、酵素液供給機構からの酵素液供給速度が安定しており、酵素液供給機構の寿命が長く、酵素液供給速度を制御するＣＰＵが不要なものにする。【解決手段】酵素液供給機構が、気密室８と、酵素液貯蔵容器４内の酵素液を気密室８に導くべく気密室８の容積を増大させる給液過程と、気密室４内の酵素液を活性化液槽２に排出する排液過程とを交互に行う往復操作手段９とを有する非押し潰し型の容積ポンプ６からなり、活性化液槽２は、活性化液槽２内の液の増減に応じて変位し、活性化液槽２の変位に基づいて、往復操作手段９の給液過程と排液過程とが交互に実施される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酵素を活性化させる活性化液槽と、前記活性化液槽に酵素液を供給する酵素液供給機構と、前記活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段と、前記活性化液槽内の希釈された酵素液を一定の温度範囲に保温することによって活性化された酵素を含む酵素水に転じるための加熱手段と、得られた酵素水を前記活性化液槽から排出する排出手段とを備えた酵素水製造装置であって、
前記酵素液供給機構が、酵素液を受入れ可能な気密室と、第１導管を介して酵素液貯蔵容器内の酵素液を前記気密室に導くために前記気密室の容積を増大させる給液過程と、第２導管を介して前記気密室内の酵素液を前記活性化液槽に排出するために前記気密室内の容積を縮小させる排液過程とを交互に行う往復操作手段とを有する非押し潰し型の容積ポンプからなり、
前記活性化液槽は、前記活性化液槽内の液の増減に応じて変位するように支持されており、前記活性化液槽の前記変位に基づいて、前記往復操作手段の前記給液過程と前記排液過程とが交互に実施される酵素水製造装置。
【請求項２】
前記活性化液槽は上下方向に沿った付勢力を有する弾性手段を介して支持されており、前記活性化液槽の前記変位は、前記給水手段による前記活性化液槽への給水に応じての下降、および、前記排出手段による前記活性化液槽からの酵素水の排出に応じての上昇であり、前記活性化液槽の前記下降に応じて前記給液過程が実施され、前記活性化液槽の前記上昇に応じて前記排液過程が実施される請求項１に記載の酵素水製造装置。
【請求項３】
前記活性化液槽の下降側の移動範囲を規制する制止手段が上下に沿った位置を調節可能に設けられている請求項１または２に記載の酵素水製造装置。
【請求項４】
前記容積ポンプはシリンダ状の気密室を備えたピストン型ポンプである請求項１から３のいずれか一項に記載の酵素水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酵素を活性化させる活性化液槽と、前記活性化液槽に酵素液を供給する酵素液供給機構と、前記活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段と、前記活性化液槽内の希釈された酵素液を一定の温度範囲に保温することによって活性化された酵素を含む酵素水に転じるための加熱手段と、得られた酵素水を前記活性化液槽から排出する排出手段とを備えた酵素水製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の酵素水製造装置としては、本発明に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記された酵素水製造装置は、微生物酵素を活性化させる活性化液槽と、活性化液槽に酵素液（液体微生物）を供給する酵素液供給手段（製剤供給管）と、前記活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段（給水管）と、活性化液槽内に配置されたヒータとを備えるので、酵素液に含まれる微生物酵素を活性化（廃油やタンパク質を分解し易い状態に転じる）し、活性化された微生物酵素を多量に含む酵素水を製造することができる。得られた酵素水は厨房のグリストラップなどに投入することで、そこに溜まっている有機物を分解させることに使用できる。また、活性化液槽内の液面レベルを検出する検出装置として、互いに検出レベルが異なる複数種類のセンサユニットを用意してあるので、この中から所望の生成量に適合したセンサユニットを適宜選択して用いることにより、活性化微生物酵素水の生成量を種々に変えることが可能となっている。
【０００３】
上記の特許文献１には酵素液供給手段としてどのようなポンプを用いるかについて記載が見られないが、特許文献２には、酵素水を排水トラップに供給するためのポンプの例として、弾力性のあるチューブの側面をローラーが押し潰しながら転動することによりチューブ内の液を押し出すチューブポンプが挙げられている。チューブポンプは比較的小さな流量で駆動させることが可能という特徴があるので、例えば１０ｍｌ／ｈなどの小さな供給速度で供給することが望まれる酵素液供給手段に適している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４２６７３号公報（段落番号０００７、００２５〜００２９、図５、図６）
【特許文献２】特開２００５−２３２９２０号公報（段落番号００２１〜００２６、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献２に記されたチューブポンプを特許文献１の酵素水製造装置に酵素液供給手段として適用した場合には、チューブの側面をローラーが押し潰しながら転動することによりチューブ内の液を押し出すというチューブポンプの原理のために、経時によるチューブの劣化に基づく物性変化のために供給速度が変動し易いという問題があった。また、使用されているチューブの寿命が比較的短く、取替えのためのメンテナンスが煩雑であること、また、ポンプが高価である等の問題があった。さらに、所定の濃度に希釈された酵素液を作製するために、チューブポンプによる酵素液供給速度を、給水手段による希釈水の供給速度に合わせて制御するためのＣＰＵを備えた制御装置が必要であった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術による酵素水製造装置の持つ前述した欠点に鑑み、酵素液供給機構からの酵素液供給速度が安定しており、酵素液供給機構の寿命が比較的長く、また、酵素液供給速度を制御するためのＣＰＵを備えた制御装置が不要な酵素水製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴構成は、酵素を活性化させる活性化液槽と、前記活性化液槽に酵素液を供給する酵素液供給機構と、前記活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段と、前記活性化液槽内の希釈された酵素液を一定の温度範囲に保温することによって活性化された酵素を含む酵素水に転じるための加熱手段と、得られた酵素水を前記活性化液槽から排出する排出手段とを備えた酵素水製造装置であって、
前記酵素液供給機構が、酵素液を受入れ可能な気密室と、第１導管を介して酵素液貯蔵容器内の酵素液を前記気密室に導くために前記気密室の容積を増大させる給液過程と、第２導管を介して前記気密室内の酵素液を前記活性化液槽に排出するために前記気密室内の容積を縮小させる排液過程とを交互に行う往復操作手段とを有する非押し潰し型の容積ポンプからなり、
前記活性化液槽は、前記活性化液槽内の液の増減に応じて変位するように支持されており、前記活性化液槽の前記変位に基づいて、前記往復操作手段の前記給液過程と前記排液過程とが交互に実施される点にある。
【０００８】
したがって、本発明の第１の特徴構成による酵素水製造装置では、酵素液供給機構として非押し潰し型の容積ポンプを用いるので、経時によるチューブの劣化に基づく供給速度の変動が少なく、酵素液供給機構の寿命が比較的長いという効果が得られる。また、活性化液槽の前記変位に基づいて、往復操作手段の給液過程と排液過程とが交互に実施されるので、酵素液供給速度を制御するためのＣＰＵを備えた制御装置が不要となり、酵素水製造装置を安価で製作できる。
【０００９】
本発明の他の特徴構成は、前記活性化液槽は上下方向に沿った付勢力を有する弾性手段を介して支持されており、前記活性化液槽の前記変位は、前記給水手段による前記活性化液槽への給水に応じての下降、および、前記排出手段による前記活性化液槽からの酵素水の排出に応じての上昇であり、前記活性化液槽の前記下降に応じて前記給液過程が実施され、前記活性化液槽の前記上昇に応じて前記排液過程が実施される点にある。
【００１０】
本構成であれば、圧縮バネなどの弾性手段によって懸架された活性化液槽の、活性化液槽内の液量とそれに伴う自重の変化に基づく上下変位という極めてシンプルな原理によって往復操作手段が駆動され、必要な量の酵素液が供給されるので、故障し難い酵素水製造装置が得られるという効果が得られる。
【００１１】
本発明の他の特徴構成は、前記活性化液槽の下降側の移動範囲を規制する制止手段が上下に沿った位置を調節可能に設けられている点にある。
【００１２】
本構成であれば、活性化液槽の下降側の移動範囲を規制する制止手段の上下位置を適宜設定変更することで、容積ポンプからの吐出量及び酵素液の希釈率を適切な大きさに調節することができる。
【００１３】
本発明の他の特徴構成は、前記容積ポンプはシリンダ状の気密室を備えたピストン型ポンプである点にある。
【００１４】
本構成であれば、弾性変形する部品が用いられていないので、特に安定した吐出量と長い寿命が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明による最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る酵素水製造装置の概略構成図である。図１に示すように、酵素水製造装置１は、棒状のヒータ３を備えた活性化液槽２、液体状の酵素製剤を収納した製剤ボトル４（酵素液貯蔵容器の一例）、製剤ボトル４内の酵素製剤を活性化液槽２に注入するための給液管路５、活性化液槽２内に希釈水を供給するための給水管路７（給水手段の一例）、及び、活性化液槽２内で生成された活性化微生物酵素水を排出する排出管路１１を備えている。活性化液槽２および製剤ボトル４は、開閉自在な扉部を備えたキャビネット状の筐体２０の内部に配置されている。尚、酵素製剤は休眠微生物と酵素を非活性化させた混合濃縮液体である。酵素製剤に用いる微生物としては、種々の発酵食品の製造、カビ駆除などに一般的に用いられている、バシラス・サプティリス、バシラス・コアギュランス、アスペルジルス・フラバス・オリザー、サッカロマイセス・セレヴィシェなどを適用可能である。
【００１６】
活性化液槽２の外側壁付近には、給液管路５の途中に介装されたシリンジポンプ６が設けられている。シリンジポンプ６は、活性化液槽２の外側壁に固定配置された円筒状のシリンダ部８と、筐体２０の底面から立設された固定ピストン部９とからなる。固定ピストン部９の上端に設けられたピストンヘッド９ａはシリンダ部８内を上下に摺動移動することで、ピストンヘッド９ａの上方にある閉鎖空間の容積を変更することができる。シリンダ部８の上端には導入ポート８ａと排出ポート８ｂがある。導入ポート８ａに接続された第１給液管路５ａの他端は、製剤ボトル４内の酵素製剤中に浸漬されている。また、排出ポート８ｂに接続された第２給液管路５ｂの他端は、活性化液槽２内の液面上に向けて下向きに開かれている。また、導入ポート８ａには酵素製剤の製剤ボトル４側への逆流を阻止する逆止弁Ｖ１が、排出ポート８ｂにはピストンヘッド９ａの上方にある閉鎖空間への空気の流入を阻止する逆止弁Ｖ２が設けられている。尚、シリンジポンプ６は非押し潰し型の容積ポンプおよび酵素液供給機構の一例である。
【００１７】
活性化液槽２は、平面視で矩形をなすように配置された４つの圧縮バネ２５を介して筐体２０の底面に上下移動可能に支持されている。筐体２０の底面には、活性化液槽２の下降側の移動範囲を規制する下方制止ブロック１０ａ（制止手段の一例）が上下に沿った位置を調節可能に設けられている。また、筐体２０の天井面からは、活性化液槽２の上昇側の移動範囲を規制する上方制止ブロック１０ｂが懸架されている。尚、製剤ボトル４は活性化液槽２と一体的に上下移動する容器台１５上に載置されている。
【００１８】
また、給水管路７には管路の開閉と給水速度を制御するための定量バルブ１３が介装され、排出管路１１には開閉バルブ１２が介装されている。さらに、製剤ボトル４の後方には、開閉バルブ１２、定量バルブ１３、および、活性化液槽２に貯留された液体の温度を測定する温度センサ（不図示）からの出力信号を用いてヒータ３の駆動制御を行うための制御用基板（不図示）が配置されている。
ヒータ３は活性化液槽２の底面より僅かに上方の位置に水平に設置されている。ヒータ３は耐腐食性の高いセラミックヒータからなり、ヒータ３と活性化液槽２の底部との間には数ｃｍの間隙が設けられている。
【００１９】
図２に示すように、活性化液槽２が空の状態では活性化液槽２は圧縮バネ２５の付勢力によって上方制止ブロック１０ｂに軽く押し付けられている。また、シリンダ部８内のピストンヘッド９ａの上方にある閉鎖空間の容積は最大となっており、ここには酵素製剤が満たされている。この状態から酵素水製造装置１を運転開始する際には、先ず、給水管路７から活性化液槽２に水を供給する。活性化液槽２内に貯留される水の量が増えると、その重量に応じて、図１に示すように、活性化液槽２は圧縮バネ２５の付勢力に抗して下降する。この下降に応じて、固定ピストン部９のピストンヘッド９ａがシリンダ部８に対して僅かずつ上昇し、閉鎖空間内の酵素製剤を第２給液管路５ｂから活性化液槽２に注入する。注入される酵素製剤の量は活性化液槽２の重量に比例するので、結果的に活性化液槽２内に貯留される水の量に略比例することになる。
【００２０】
尚、活性化液槽２内には液面のレベルを検出するフロートセンサ（不図示）が設けられており、液面が所定レベルに達した時にフロートセンサから発生する信号に基づいて給水管路７の定量バルブ１３が閉じられる。さらに、フロートセンサを用いた制御によって定量バルブ１３が閉じられる前に、図３に示すように、活性化液槽２が下方制止ブロック１０ａと接当して下降が終了するように下方制止ブロック１０ａの高さを設定することで、酵素製剤の希釈率を変更することができる。また、少なくともヒータ３が十分に水中に浸漬されるまで水が貯留された時点でヒータ３を駆動開始する。このために、活性化液槽２の底面には鉛直な軸芯を備えた雌ネジが固定されており、下方制止ブロック１０ａは前記雌ネジに対して螺進可能に支持されている。
【００２１】
このように一定の濃度に希釈された酵素製剤を所定時間（例えば約２０〜３０分間）にわたって３５〜４０℃の範囲に保温することで、大量の酵素が培養、活性化され、大量の酵素を含む酵素水が生成する。酵素水の生成が完了したと判定されると、ヒータ３を停止して、開閉バルブ１２を開くことで排出管路１１から酵素水が排出される。
酵素水の排出に基づく活性化液槽２の重量の減少に基づいて、活性化液槽２は上昇を開始する。この活性化液槽２の上昇に基づいて、固定ピストン部９のピストンヘッド９ａはシリンダ部８に対して僅かずつ下降するので、製剤ボトル４内の酵素製剤が第１給液管路５ａを介してピストンヘッド９ａの上方にある閉鎖空間に注入される。
【００２２】
排出された酵素水は一旦ポリタンク５０などに蓄積されて、例えば、飲食店などの厨房の床に散布する形態で用いられる。散布された酵素水は、グリストラップに流入し、グリストラップに停留してそこの有機物を分解する。同時に、散布された酵素水は、床の表面に付着している油分などを分解してぬめりを解消し、グリストラップに至る排水管の詰まりを予防する作用も果たす。
【００２３】
〔別実施形態〕
図４に例示するように、容積ポンプとしては蛇腹（ベローズ）状の気密室を備えたベローズポンプを用いても良い。
図４の酵素水製造装置５１では、酵素水製造装置１と同様に、ヒータ３を備えた活性化液槽２、製剤ボトル４、給液管路５、給水管路７、及び、排出管路１１を備え、活性化液槽２および製剤ボトル４は筐体２０の内部に配置されている。
活性化液槽２は、４つの圧縮バネ２５を介して筐体２０の底面に支持されている。筐体２０の底面には下方制止ブロック１０ａが上下に沿った位置を調節可能に設けられている。筐体２０の天井面からは上方制止ブロック１０ｂが懸架されている。
【００２４】
活性化液槽２の外側壁付近には、給液管路５の途中に介装されたベローズポンプ５６（非押し潰し型の容積ポンプおよび酵素液供給機構の一例）が設けられている。ベローズポンプ５６は、活性化液槽２の外側壁に固定配置されたブロック状のヘッダ部２８と、筐体２０の底面から立設された長尺のロッド４０の上端に固定された底板２９と、ヘッダ部２８の下面と底板２９との間に取り付けられたベローズ３０とからなる。ヘッダ部２８の内部には導入ポート２８ａと排出ポート２８ｂがある。導入ポート２８ａに接続された第１給液管路５ａの他端は、製剤ボトル４内の酵素製剤中に浸漬されている。また、排出ポート２８ｂに接続された第２給液管路５ｂの他端は、活性化液槽２内の液面上に向けて下向きに開かれている。また、導入ポート２８ａには酵素製剤の製剤ボトル４側への逆流を阻止する逆止弁Ｖ１が、排出ポート２８ｂにはピストンヘッド９ａの上方にある閉鎖空間への空気の流入を阻止する逆止弁Ｖ２が設けられている。底板２９がヘッダ部２８に対して上下に相対移動することで、ベローズ３０内にある閉鎖空間の容積を変更することができる。
【００２５】
活性化液槽２が空の状態では活性化液槽２は圧縮バネ２５の付勢力によって上方制止ブロック１０ｂに軽く押し付けられている。また、ベローズ３０の容積は最大となっており、ここには酵素製剤が満たされている。この状態から酵素水製造装置１を運転開始する際には、先ず、給水管路７から活性化液槽２に水を供給する。活性化液槽２内に貯留される水の量が増えると、その重量に応じて、活性化液槽２は圧縮バネ２５の付勢力に抗して下降する。この下降に応じて、底板２９がヘッダ部２８に対して僅かずつ上昇し、閉鎖空間内の酵素製剤を第２給液管路５ｂから活性化液槽２に注入する。注入される酵素製剤の量は活性化液槽２の重量に比例するので、結果的に活性化液槽２内に貯留される水の量に略比例することになる。尚、活性化液槽２内には液面のレベルを検出するフロートセンサ（不図示）が設けられており、液面が所定レベルに達した時にフロートセンサから発生する信号に基づいて給水管路７の定量バルブ１３が閉じられる。
【００２６】
酵素水の生成が完了したと判定されると、ヒータ３を停止して、開閉バルブ１２を開くことで排出管路１１から酵素水が排出されるが、この酵素水の排出に基づく活性化液槽２の重量の減少に基づいて、活性化液槽２は上昇を開始する。この活性化液槽２の上昇に基づいて、底板２９がヘッダ部２８に対して僅かずつ下降するので、製剤ボトル４内の酵素製剤が第１給液管路５ａを介してベローズ３０内の閉鎖空間に注入される。尚、気密室を構成するベローズ部分の素材としては、例えば、ポリプロピレン、シリコンゴムなどを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による酵素水製造装置の概略正面図
【図２】活性化液槽２が空の状態における酵素水製造装置の概略正面図
【図３】活性化液槽２が満タンの状態における酵素水製造装置の概略正面図
【図４】別実施形態による酵素水製造装置の概略正面図
【符号の説明】
【００２８】
Ｖ１  逆止弁
Ｖ２  逆止弁
１  酵素水製造装置
２  活性化液槽
３  ヒータ
４  製剤ボトル（酵素液貯蔵容器）
５  給液管路
５ａ  第１給液管路
５ｂ  第２給液管路
６  シリンジポンプ（非押し潰し型の容積ポンプ、酵素液供給機構）
７  給水管路（給水手段）
８  シリンダ部
８ａ  導入ポート
８ｂ  排出ポート
９  固定ピストン部
９ａ  ピストンヘッド
１０ａ  下方制止ブロック（制止手段）
１０ｂ  上方制止ブロック
１１  排出管路
１２  開閉バルブ
１３  定量バルブ
１５  容器台
２０  筐体
２５  圧縮バネ
５１  酵素水製造装置
５６  ベローズポンプ（非押し潰し型の容積ポンプ、酵素液供給機構）
【図１】
2007159527.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007159527.tif 000005
【図４】
2007159527.tif 000006