(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の手入スクリューを回転可能にフレームから垂下した縦型手入機において、手入スクリューの最上部からフレームまでの範囲に突出するように、手入スクリュー又は該手入スクリューをフレームに軸着する軸支部から略剛性棒又は略剛性片を突設したことを特徴とする回転円盤固体培養装置における縦型手入機。
【請求項２】
複数の手入スクリューを回転可能にフレームから垂下した縦型手入機において、培養床側面に略摺接するように、前記培養床側面に直近の手入スクリューから略弾性片又は略可撓性片を突設したことを特徴とする回転円盤固体培養装置における縦型手入機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転円板固体培養装置に付設する、複数の手入スクリューを回転可能にフレームから垂下した縦型手入機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
培養原料は、培養中に数回手入れを施す必要がある。縦型手入機は、こうした手入れに使用する機械であり、複数の手入スクリューを回転可能にフレームから垂下した構造を有する。各手入スクリューは、回転軸に螺旋羽根を巻き付けたネジ構造やコルク抜きのように板体を螺旋状に捲回した蔓巻構造をしており、前記回転軸を延長又は蔓巻構造の端部から軸線に沿って上方へと延長して得られる軸支部をフレームに軸着して垂下する。回転固体培養装置では、複数の手入スクリューを回転する培養床の半径方向に並べ、内外周の周速度の差による手入の程度に違いが生じないように、半径位置に合わせて手入スクリューの回転半径や回転速度を違えている。堆積層に没入した手入スクリューは、回転することにより培養原料を撹拌し、この培養原料を上方へと移動させて手入れを実現する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の縦型手入機では、手入スクリューにより培養原料が上方へ移動して堆積層表面から盛り上げられ、フレームに押し付けられてしまうことがある。フレームに押し付けられた培養原料は、固化して手入れを阻害するだけでなく、堆積層表面に滞留して製品化できない無駄となる。手入スクリューを軸線方向に長くすれば盛り上げられた培養原料がフレームに接触することはなくなるが、縦型手入機が巨大化することになり好ましくない。また、手入スクリューはフレームに片持ちで支持されているだけだから、全長が長くなるほど構造強度が弱くなり、手入れ中の負荷により軸線が曲がり、隣り合う手入スクリュー同士が干渉して破損する虞が出てくる。
【０００４】
堆積層全域に手入れを施すことはもちろんであるが、回転円盤固体培養装置では、縦型手入機や回転する円形培養床の製造上、配置上の限界から、どうしても最内外周の手入スクリューと培養床側面(具体的には中心円筒外面や側板内面)との間に隙間ができて、手入れできずに培養床側面に付着して残存する培養原料が発生してしまう。この培養床側面に付着した培養原料は製品化されない無駄であり、培養床の洗浄の手間及びコストを増やすことになる。そこで、従来の縦型手入機に付随する前記各問題を解決するために、特に縦型手入機における手入スクリューの構造について検討することとした。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
検討の結果開発したものが、複数の手入スクリューを回転可能にフレームから垂下した縦型手入機において、手入スクリューの最上部からフレームまでの範囲に突出するように、手入スクリュー又はこの手入スクリューをフレームに軸着する軸支部から略剛性棒又は略剛性片(以下、略剛性棒等で総称する)を突設した回転円盤固体培養装置における縦型手入機である。この手入機は、回転円盤固体培養装置に限らず、他の培養装置にも適用できる。略剛性棒等は、手入スクリューを構成する螺旋羽根等の最上部から上向きに突設する場合と、軸支部から横向きに突設する場合とが考えられる。
【０００６】
この手入機の略剛性棒等は、堆積層表面から盛り上がった培養原料を押し崩して培養原料の(1)フレームへの付着防止、(2)塊状化防止を図りながら、(3)堆積層表面に滞留する培養原料を再び堆積層内へ押し戻す働きを有する。なお、略剛性棒等の大きさ、形状、突設方向又は数に限定はなく、培養床の半径方向に並ぶ各手入スクリューすべてに等しく略剛性棒等を設けるほか、堆積層表面から盛り上がる培養原料の量に応じて、各手入スクリューごとに略剛性棒等の有無、設ける場合における略剛性棒等の大きさ、形状、突設方向又は数を定めてもよい。
【０００７】
また、同手入機において、培養床側面に略摺接するように、前記培養床側面に直近の手入スクリューから略弾性片又は略可撓性片(以下、略弾性片等と総称する)を突設した縦型手入機を用いれば、手入時に回転する培養床側面、すなわち中心円筒外面や側板内面に直近の手入スクリューに設けた略弾性片等が摺接する又は摺接に近い位置で旋回して、これら側面に付着した培養原料を崩落させることができる。培養床側面に付着する培養原料は、一定量単位で塊状化しているため、略弾性片等がぶつかることで前記塊状化が崩れ、培養床側面から落ち去るのである。崩落した培養原料は、再び堆積層内に深く取り込まれる。
【０００８】
盛り上がる培養原料を押し崩すことを目的とした略剛性棒等と異なり、培養床側面に付着する培養原料を崩落させることを目的とした略弾性片等は、培養床側面から離れて旋回していても培養床側面に接触する場合が想定されることから、これら培養床側面を傷つけないように、一定の弾性又は可撓性があることが望ましい。なお、略弾性片等の大きさ、形状、突設方向又は数に限定はない。略弾性片等は、手入スクリューを構成する螺旋羽根等の螺旋ピッチ毎に設けることができるが、あまり多いと手入スクリューの回転に対する抵抗になる。手入機の昇降及び培養床の回転を考慮すれば、手入スクリューが堆積層に没入する範囲に略等間隔で２〜３の略弾性片等を設けることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態につき、図を参照しながら説明する。図１は本発明を適用した縦型手入機１を配置した回転円盤固体培養装置２の一部破断斜視図、図２は同手入機１における手入スクリュー３を表した斜視図であり、図３は同手入スクリュー４の別例を表した図２相当図である。本例の手入機１では、培養床５の半径方向に計８本の手入スクリュー３,６を有する(図１中、最内周の手入スクリュー６は中心円筒７に隠れている)。各手入スクリュー３,６は回転軸９に捲回した螺旋羽根８からなり、螺旋羽根８を捲回してない回転軸９上方の範囲を軸支部11としている。最内外周を除く６本の手入スクリュー３は軸支部11の範囲で回転軸９から水平に略剛性棒12を突設し(図２参照)、最内外周の手入スクリュー６は同じく軸支部11の範囲で螺旋羽根８の最上部から垂直に略剛性棒12を突設し、かつ手入スクリュー６を三等分した各層にあたる螺旋羽根８に半径方向の略弾性片13を付設している(後掲図５参照)。
【００１０】
回転円盤固体培養装置２では、図１に見られるように、通気性(通常開孔等による、図示略)のある培養床５を中心円筒７で支持し、周縁に配したラック14に駆動装置15のギア16を噛合させて、湾曲した培養室壁面17に周縁を摺接させながら回転する。培養原料18は、前記中心円筒７と、培養室壁面17に固定された側板19との間に堆積させる。側板19は培養床５の上面に下縁を摺接させている。培養室20は培養床５により上室21及び下室22に区分され、下室22に送り込んだ空気又は蒸気を培養床５から培養原料18へ通過させ、上室21から排気する。本例では、手入機１を培養床５の半径方向に１基配しているが、複数基配する場合もある。手入機１は、手入作業時に上方から降りて手入スクリュー３,６を培養原料18中に没入させ、作業終了後、上方へと退避する。
【００１１】
手入スクリュー３は、図１に見られるように、螺旋羽根８を回転させながら培養原料18の堆積層に没入させ、培養原料18を上方へと移動させるように手入作業をする。本発明は、従来の縦型手入機に対して根本的な構造上の変化を強いるものではない。例えば、図２においては、従来の手入スクリュー３に対して略剛性棒12を追加した構造に過ぎない。また、別例として示した図３は、蔓巻構造の手入スクリュー４であるが、この例においても、軸支部11から半径方向に延びる略剛性片23を取り付けただけである。これは、本発明が安価かつ簡易に実施できることを示唆する。ただし、略剛性棒等の大きさ又は形状によって、回転軸又は螺旋羽根に若干の構造の変更が必要な場合もありうる。
【００１２】
図２に示す手入スクリュー３が培養原料18にほぼ完全に没入した状態で回転した場合を想定する。図４は、図２に示した手入スクリュー３の略剛性棒12が堆積層表面24から盛り上がった培養原料18を押し崩している状態を表した正面図である。従来は、手入スクリューが上方へと移動させる培養原料が堆積層表面から盛り上がり、時にはフレームに培養原料が付着していた。ところが、本発明によれば、図４に見られるように、回転する略剛性棒12が盛り上がった培養原料18を押し崩し、培養原料18がフレーム25に達しない。
【００１３】
更に、略剛性棒12は培養原料18を押し崩すことで、培養原料18の塊状化を防止する作用がある。この塊状化防止作用は、回転軸９から突出した略剛性棒12が螺旋羽根８の最上部から離れて(又は後掲図５の略剛性棒12のように半径方向に断続して)設けられ、そして略剛性棒12の剛性が高い場合に、より良好に発揮される。略剛性棒12が回転軸９から半径方向に延び、かつ螺旋羽根８の最上部に接近していると、堆積層表面24から盛り上がった培養原料18は堆積層表面24付近で押し固められる虞がある。また、略剛性棒12の剛性が低いと、盛り上がった培養原料18に押し負けてうまく押し崩すことができなくなる。こうした点を踏まえ、螺旋羽根８の最上部から間隔をあけ、略剛性片の変形として逆螺旋状の螺旋羽根を設けても、また後掲図５に見られるように、螺旋羽根８の最上部で、かつ回転軸９の半径方向に断続した位置から上方に向けて突設した略剛性棒12でも、培養原料18のフレーム25への付着防止と塊状化防止とを果たせることがわかる。
【００１４】
図５は図１における最外周(又は最内周)の手入スクリュー６を表した斜視図であり、図６は同手入スクリュー６により側板19内面に付着する培養原料18を崩し落としている状態を表した正面図である。本例における最外周(又は最内周)の手入スクリュー６は、その他の手入スクリュー３と異なる構造としている。すなわち、図５に見られるように、略剛性棒12は螺旋羽根８の最上部から上方に向けて突設し、更に手入スクリュー６を上層、中層及び下層に三等分し、各層におけるほぼ中間高さの螺旋羽根８に120度間隔で３枚の略弾性片13を付設している。略剛性棒12については既述したので、以下では略弾性片13について説明する。
【００１５】
略弾性片13は、図６に見られるように、中心円筒７外面又は側板19内面に略摺接状態で旋回し、それぞれに付着する培養原料18を崩し落とす。縦型手入機１による手入作業では、上述のように、培養原料18は手入スクリュー３,６の働きで上方へと移動するほか、没入した手入スクリュー６による負荷が培養床５の半径方向に働いて、中心円筒７外面又は側板19内面に押し付けられる。こうした外力がない場合でも、長時間にわたり培養床５上に堆積する培養原料18は、少なからず中心円筒７外面又は側板19内面に付着する。略弾性片13は、螺旋羽根８の回転範囲より外方に向けて突出することで、付着して塊状化した培養原料18を崩しながら落とす。略弾性片13は中心円筒７外面又は側板19内面に必ずしも摺接する必要はないが、ほとんど摺接に近い軌道で旋回することが望ましい。このため、予期せず中心円筒７外面又は側板19内面に接触する虞があり、前記中心円筒７外面又は側板19内面を傷つけない程度に変形可能な弾性又は可撓性が必要となる。
【００１６】
本例の手入スクリュー６においても、螺旋羽根８のピッチ毎に略弾性片13を付設することも可能である。しかし、略弾性片13は手入スクリュー６の回転に際して抵抗としても働くために、あまり多く設けることは望ましくない。また、実際の手入作業では、手入機１は昇降し、培養床５は回転するため、断続的に配した少数の略弾性片13であっても、手入作業全体を通じて、中心円筒７外面又は側板19内面全域にわたって付着した培養原料18を崩落させることができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の縦型手入機は、培養床に堆積させた培養原料がフレームに付着することを防止し、中心円筒外面又は側板内面に付着した培養原料を除去して、培養原料の無駄をなくすと共に、作業後における培養床の洗浄の手間及びコストを低減させる。これに対し、略剛性棒等や略弾性片等の付設は簡易かつ安価であり、投資コストは極めて抑えることができる。このように、本発明は、必要な手入機の改造コストに対し、優れた経済効果を引き出すことにより、培養作業全体の費用対効果を高めるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の縦型手入機を配置した固体培養装置の一部破断斜視図である。
【図２】同手入機における手入スクリューを表した斜視図である。
【図３】同手入スクリューの別例を表した図２相当図である。
【図４】略剛性棒が培養原料を押し崩している状態を表した正面図である。
【図５】図１における最外周の手入スクリューを表した斜視図である。
【図６】同手入スクリューにより側板内面に付着する培養原料を削ぎ落としている状態を表した正面図である。
【符号の説明】
１  縦型手入機
２  回転円盤固体培養装置
３  他の手入スクリュー
４  別例の手入スクリュー
５  培養床
６  最内外周の手入スクリュー
７  中心円筒
８  螺旋羽根
９  回転軸
11  軸支部
12  略剛性棒
13  略弾性片
14  ラック
15  駆動装置
16  ギア
17  培養室壁面
18  培養原料
19  側板
20  培養室
21  上室
22  下室
23  略剛性片
24  堆積層表面
25  フレーム
【図１】
0004268692.tif 000002
【図２】
0004268692.tif 000003
【図３】
0004268692.tif 000004
【図４】
0004268692.tif 000005
【図５】
0004268692.tif 000006
【図６】
0004268692.tif 000007