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公開番号2024074193
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-30
出願番号2022185326
出願日2022-11-18
発明の名称気液撹拌装置
出願人佐竹マルチミクス株式会社
代理人個人,個人
主分類B01F 25/53 20220101AFI20240523BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】従来の気液撹拌装置は、多くの気液動力や撹拌動力を消費する欠点があった。
【解決手段】本発明の気液撹拌装置は、液体が容れられる槽と、該槽に設けた、前記槽内の液体を槽外に導入し、再度、槽内に戻して循環させる循環管と、該循環管内の液体を移送する液体移送手段と、前記循環管内に設けた通気手段とよりなることを特徴とする。また、前記撹拌槽内に設けた、液体を半径方向外方に吐出する撹拌翼と、前記撹拌槽の底部に設けた、上昇流を生じさせる静翼とを更に有し、前記循環管の出口部を、前記撹拌翼と静翼とにより形成される循環流が生ずる、前記槽の壁に連通接続したことを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液体が容れられる槽と、
該槽に設けた、前記槽内の液体を槽外に導入し、再度、槽内に戻して循環させる循環管と、
該循環管内の液体を移送する液体移送手段と、
前記循環管内に設けた通気手段とよりなることを特徴とする気液撹拌装置。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記撹拌槽内に設けた、液体を半径方向外方に吐出する撹拌翼と、
前記撹拌槽の底部に設けた、上昇流を生じさせる静翼とを更に有し、
前記循環管の出口部を、前記撹拌翼と静翼とにより形成される循環流が生ずる、前記槽の壁に連通接続したことを特徴とする請求項１に記載の気液撹拌装置。
【請求項３】
前記撹拌翼は、半径方向に放射状に設けられた複数のフラットバドル翼よりなり、
前記静翼は、放射状に設けられた、複数の帯状板からなり、該帯状板の交差部に相当する中心部には、隙間が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の気液撹拌装置。
【請求項４】
前記循環管は、出口部が、前記槽の周側壁の下部に接続され、入口部が、上部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の気液撹拌装置。
【請求項５】
前記通気手段は、微細気泡を発生させるメンブレンから形成されることを特徴とする請求項１に記載の気液撹拌装置。
【請求項６】
前記撹拌槽の内周面には、上下方向に延びるバッフルが設けられることを特徴とする請求項１に記載の気液撹拌装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、槽内の液体を、冷却等のために槽外に取り出し、再度、槽内に戻して循環させる循環管（循環ライン）を有する、例えば、微生物やカビ系培養等を行うバイオリアクター（生化学反応装置）に使用される気液撹拌装置に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、気液撹拌させる微生物バイオリアクターは、タービン翼で気泡を強力に分散する機械式の気液撹拌装置と、微細気泡を吐出させる通気ノズルやセラミック多孔質体や微細気泡メンブレンなどからなる微細気泡放出手段により、通気エネルギーで培養槽内を撹拌混合させる気泡塔式の気液撹拌装置がある。
【０００３】
また、例えば、撹拌槽が大スケールになると、冷却性能が低下する事から、該撹拌槽内に冷却コイルを設置する必要がある。
【０００４】
前記機械式のバイオリアクターの気液撹拌装置の例１としては、例えば、図４に示すように、液体が容れられた有底の円筒状の撹拌槽１内の中心部に垂下した回転軸２に、上下方向に離間して複数のタービン翼などの撹拌翼３を設けると共に、該撹拌槽１の内周面１ｂに上下方向に延びるバッフル４を設ける。
【０００５】
そして、最下部の前記撹拌翼３の下に、例えば、環状の通気管（スパージャーリング）５を設けると共に、該環状の通気管５の周壁の上面部に複数の気体吐出口（図示せず）を設けて、これら気体吐出口から上方に吐出した気体を前記撹拌翼３により強力に分散させて、前記撹拌槽１内の液体に通気する機械式の気液撹拌装置がある（特許文献１）。
【０００６】
また、気泡塔式のバイオリアクターの気液撹拌装置は、例えば、図５に示すように、液体が容れられた有底の円筒状の撹拌槽１の内周面に上下方向に延びるバッフル４を設けると共に、前記撹拌槽１の底部１ａの中心に、微細気泡を吐出させる通気ノズルやセラミック多孔質体や微細気泡メンブレンなどからなる微細気泡放出手段６を設け、前記底部１ａから微細気泡を吐出させて、通気エネルギーで撹拌槽１内を撹拌させる気泡塔式の気液撹拌装置がある。
【０００７】
そして、例えば、前記撹拌槽が大スケール（大容量）の場合には、冷却性能が低下することから、図４及び図５に示すように、前記各撹拌槽１内には、内周面に沿って上下方向延びるに螺旋状の冷却コイル７が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１５－１１６５１９号公開公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記冷却方法は、前記冷却コイル７が密になるほど、撹拌槽１内の流動性が悪化し、バイオリアクターとしての性能が低下すると共に、撹拌動力、通気動力が増大し、エネルギー効率面で課題があった。
【００１０】
そのため、図６や図７に示すように、前記撹拌槽１の外周壁に、上下方向に液体循環用の循環管８の両端部を連通接続し、該循環管８に、該循環管８内の液体を冷却する手段（図示せず）を設けると共に、液体移送用のポンプ９を設け、該ポンプ９を駆動して、前記撹拌槽１内の液体を、前記循環管８内に導入し、そして、前記冷却手段により冷却した後に、前記撹拌槽１内に戻す冷却方法がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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