(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同時に使用することのない培養用吸気ダクトと乾燥用吸気ダクトとを、培養室上室から送風機を介して培養室下室に繋がる循環ダクトに対して個別に設け、培養用吸気ダクトは培養工程時に外気を吸い込む吸気ダクトで冷却フィン及び培養用吸気ダンパを備え、乾燥用吸気ダクトは洗浄後の乾燥工程時に外気を吸い込む吸気ダクトで加熱フィンコイル及び乾燥用吸気ダンパを備えたことを特徴とする固体培養装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、醸造又は酵素産業等において、微生物を培養する固体培養装置に関する。とりわけ、培養床が直径10ｍ以上の回転円盤固体培養装置等の大型装置に適応する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、固体培養装置では、原料を通気性のある培養床に堆積して約40時間培養する工程と、原料排出後培養室を洗浄及び乾燥する工程とを繰り返す。通常、培養工程では、微生物の増殖によって発熱する原料の温度(品温)を調整する目的から、原料堆積層に送風を行う。そして、その送風する空気の温度(送風温)を調整するために、前述の培養時間の後半24時間ほど、外気又は外気を冷却した冷風を取り込んだりする。また、乾燥工程では、約１時間、外気を加熱した温風を培養室へと送風している。
【０００３】
従来の固体培養装置は、図４に見られるように、１基ある吸気ダクト19に、必要に応じて組み合わせた吸気ダンパ20、加熱フィンコイル５、冷却フィンコイル４及びフィルタ21等を直列に設置している。培養室１へ送風する外気、冷風及び温風の切換は前記冷却フィンコイル４及び加熱フィンコイル５の運転を組み合わせて行う。すなわち、冷却フィンコイル４と加熱フィンコイル５とを共に使用せずに外気を、冷却フィンコイル４を運転して冷風を、そして加熱フィンコイル５を運転して温風を、送風機11により空調機22を通じて培養室１へと送り込む。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
培養室に対して吸気ダクトを設けることについては、次のような問題点が指摘される。まず第１に、固体培養装置が大型化すると、必要な通風量を確保するために吸気ダクトも巨大化し、吸気ダクトの存在が装置の自由なレイアウトを妨げる点である。また、複数基の固体培養装置を並行して稼動する場合に、乾燥工程に対して培養工程が非常に長いため、吸気ダクトは事実上兼用できず、巨大な吸気ダクトを各培養室ごとに設けなければならなくなり、結果として固体培養装置の自由なレイアウトが妨げられるのである。
【０００５】
第２に、従来の吸気ダクトはメンテナンス性に劣るという点が挙げられる。先の例示の場合、加熱フィンコイルは冷却フィンコイルよりも内側にあるため、例えば加熱フィンコイルを点検や交換をしようとすると、冷却フィンコイルをまず取り外さなければならない。ましてや上述のように吸気ダクトが巨大化すると、このメンテナンス性の低下はより顕著になる。
【０００６】
第３に、培養工程中、使用しない加熱フィンコイルが外気の取り込みにより汚れる問題がある。加熱フィンコイルは、培養室の洗浄後の乾燥工程で外気を昇温するために使用するが、不必要に汚れることは好ましくない。
【０００７】
このほか、冷却フィンコイルと加熱フィンコイルとで使用するフィルタの程度に差を設けたい場合、従来の吸気ダクトでは使用前にフィルタの交換が必要となって不便である。また、冷却フィンコイルと加熱フィンコイルとが相乗して吸気に対する抵抗となり、送風機に高い能力が求められる、等の問題点が挙げられることがある。そこで、こうした吸気ダクトに関わる問題点を解決するため、検討した。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
検討の結果開発したものが、培養室に対して培養用吸気ダクトと乾燥用吸気ダクトとを個別に設けた固体培養装置である。この固体培養装置は、培養室に対して吸気ダクトを複数設けたことを特徴とする。培養用吸気ダクトは培養工程時に外気を吸い込む吸気ダクトで、外気の温度より低い送風温が必要な場合には冷却フィンコイルを備える。乾燥用吸気ダクトは洗浄後の乾燥工程時に外気を吸い込む吸気ダクトで、加熱フィンコイルを備える。
【０００９】
各吸気ダクトには、それぞれに対応する培養用吸気ダンパ又は乾燥用吸気ダンパを設けるとよい。前記吸気ダンパは、使用しない状態にある吸気ダクトへの空気の流れを遮断し、この吸気ダクトが汚れることを防止する。このような吸気ダンパは、完全シール性を備えたもの、例えばパッキン付が好ましい。また、各吸気ダクトには、必要により、要求される程度に合わせたフィルタを個別に設けてもよい。
【００１０】
本発明は、単数基の培養装置に対するだけでなく、複数基の培養装置に対しても適用可能である。この場合、各培養室に対する培養用吸気ダクト又は乾燥用吸気ダクトを兼用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。図１は１基の培養室１に対して培養用吸気ダクト２と乾燥用吸気ダクト３とを１基ずつ設けた固体培養装置の構成図である。培養用吸気ダクト２は冷却フィンコイル４、乾燥用吸気ダクト３は加熱フィンコイル５を内蔵している。両吸気ダクト２,３ともフィルタ６,７及び吸気ダンパ８,９を有しているが、フィルタは必須ではない。これら吸気ダクト２,３は、培養室１上室から延びる循環ダクト10に取り付けている。循環ダクトは、送風機11、そして空調機22を介して培養室１下室と繋がっている。また、循環ダクト10には、培養室１上室と乾燥用吸気ダクト３との間に排気ダクト12と中間ダンパ13を配してあり、排気ダクト12には排気ダンパ14を設けている。
【００１２】
図１の例は培養工程中で、送風する空気を循環して使用しない全吸排の状態を表しており、乾燥用吸気ダンパ９及び中間ダンパ13は閉じ、培養用吸気ダンパ８及び排気ダンパ14を開いて、培養用吸気ダクト２から排気ダクト12へ至る一連の空気の流れを形成している(図１中矢印参照)。この状態で、外気の温度より低い送風温を得るためには、冷却フィンコイル４を運転する。乾燥用吸気ダンパ９を閉じているから、乾燥用吸気ダクト３に外気が流れ込むこともなく、加熱フィンコイル５が汚れる心配はない。図示を省略するが、乾燥工程時には、逆に培養用吸気ダンパ８を閉じて乾燥用吸気ダンパ９を開き、培養用吸気ダクト２への外気の流れ込みを遮断して、冷却フィンコイル４が汚れることを防止できる。
【００１３】
図２は、２基の培養室それぞれの循環ダクト10,10を連結する乾燥用中間ダクト15に兼用の乾燥用吸気ダクト３を１基設け、各培養室１,１に対して培養用吸気ダクト２,２を１基ずつ設けた固体培養装置の構成図である。図２の例は図中左の培養室１では培養工程中、図中右の培養室１では乾燥工程中の状態を表している。乾燥用吸気ダンパ９,９は、乾燥用中間ダクト15内に２基配設しており、択一的に開いて乾燥用吸気ダクト３からの温風がいずれかの培養室１へ送り込めるようにしている。乾燥工程は培養工程に比して極めて短いため、複数基の培養室に対して乾燥用吸気ダクトの兼用は容易である。
【００１４】
図３は２基の培養室１,１それぞれの循環ダクト10,10を培養用中間ダクト16及び乾燥用中間ダクト15で連結し、培養用中間ダクト16に兼用の冷風導入培養用吸気ダクト18を１基、乾燥用中間ダクト15に兼用の乾燥用ダクト３を１基設けた固体培養装置の構成図である。図３の例は図中左の培養室１では培養工程前半から中盤を、図中右の培養室１では原料の発熱量が増大する培養工程後半を表している。各培養室１,１における培養工程中冷風を要する品温調整の段階に時間差を持たせる(培養開始時刻を24時間程度差を付ける)ことができれば、培冷風導入培養用吸気ダクト18を両培養室１,１で兼用することも可能となる。つまり、冷風を要しない培養工程前半から中盤では各循環ダクト10に設けたそれぞれの外気導入培養用吸気ダクト17から外気をそのまま取り込み、培養工程後半では培養用中間ダクト16に設けた１基の冷風導入培養用吸気ダクト18を切り換えて使用する。培養用吸気ダンパ８,８は、培養用中間ダクト16内に２基配設して、択一的に開いて冷風がいずれかの培養室１に送り込めるようにしている。また、乾燥工程では、図２の例と同様に使用して、乾燥用吸気ダクト３を兼用することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の培養用と乾燥用とに分別された吸気ダクトは巨大化が抑制され、固体培養装置の自由なレイアウトを可能にする。また、複数基の固体培養装置を並行して稼動する場合、乾燥用吸気ダクトの兼用ができ、培養工程を前半から中盤と後半とに分けることで、培養用吸気ダクトも兼用できるので、吸気ダクトの総数が減り、結果として固体培養装置のより自由なレイアウトを可能にする。
【００１６】
本発明の各吸気ダクトは、それぞれ冷却フィンコイル又は加熱フィンコイルのいずれか一方のみを内蔵する様に設置した場合、メンテナンス性が向上する。また、上述のように、巨大化が抑制されることによっても、従来の吸気ダクトに比べて非常に高いメンテナンス性を備えるのである。
【００１７】
培養用と乾燥用とに分別された吸気ダクトは同時に使用することはないので、冷却フィンコイル又は加熱フィンコイルを不必要に汚すことがなくなる。特に、長い培養工程中に外気又は冷風が加熱フィンコイルを通過することがなくなり、清潔度が保てるようになる効果は大きい。
【００１８】
このほか、冷却フィンコイルと加熱フィンコイルとで使用するフィルタの程度に差を設けることができる。また、吸気に対する抵抗は、冷却フィンコイル又は加熱フィンコイルのいずれか一方のみとなり、送風機の能力を低減しても従来と同様の外気の取込量を確保できる。このように、本発明は従来の吸気ダクトに関わる問題点を解決する。また、本発明は大型化する吸気ダクトの弊害を抑えることから、とりわけ培養床が直径10ｍ以上の回転円盤固体培養装置等の大型装置に適応できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】１基の培養室に対して培養用吸気ダクトと乾燥用吸気ダクトとを１基ずつ設けた固体培養装置の構成図である。
【図２】２基の培養室に対して培養用吸気ダクトを１基ずつ設け、兼用の乾燥用吸気ダクトを１基設けた固体培養装置の構成図である。
【図３】２基の培養室に対して兼用の培養用吸気ダクト及び乾燥用ダクトを１基ずつ設けた固体培養装置の構成図である。
【図４】従来の吸気ダクトを１基設けた固体培養装置の構成図である。
【符号の説明】
１  培養室
２  培養用吸気ダクト
３  乾燥用吸気ダクト
17  外気導入培養用吸気ダクト
18  冷風導入培養用吸気ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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