JPH0451600Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、酵素や微生物を用いたアミノ酸やア
ルコールの生成、更には有機廃水の浄化処理等の
生物的反応処理の実験に用いられる生物反応分離
実験装置に関する。

［従来の技術］ 従来、酵素や微生物による生物的反応を利用し
て、種々の生成物を得たり、浄化処理を行う装置
は、生物反応分離装置（MB：
MenbranBioreacter）として知られている。こ
のMBは、酵素や微生物による反応を得るための
反応装置と、酵素や微生物を流出させることなく
反応処理液のみを取出すための分離装置とを備え
ている。また、分離装置は限外過膜を備えたも
ので、過膜の上流側に溜る濃縮液は還流装置で
反応装置へ戻されるようになつている。

一方、上述のようなMBによる処理を行う場
合、例えば過膜の性能、反応状態等の確認や研
究を行うために、実施に先立つて種々の実験を行
う必要がある。そして、従来このような実験は、
実機をスケールダウンした実験装置で行われるの
が通例である。

［考案が解決しよとうする問題点］ しかしながら、実機をスケールダウンした実験
装置は、必然的に反応装置と分離装置と還流装置
とを備えたものとなり、装置が複雑で、また実験
装置としては大型になりやすい問題がある。この
ため、装置の価格が高くなるだけでなく、試料も
大量に用意しなければならず、手軽な実験の大き
な障害となつている。

本考案は上記現状に鑑みてなされたもので、手
軽な実験を可能にする簡便な生物反応実験装置を
提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案において上記の目的を達成するために講
じられた手段は、本考案の一実施例に対応する第
１図によつて説明すると、反応容器１内を過膜
２で上下に仕切り、上部には流出管３を、下部に
は流入管４を接続し、過膜２の下方で水平方向
に回転される攪拌羽根５を反応容器１内に設けた
生物反応分離実験装置とすることである。

［作用］ 本考案によれば、反応容器１が反応装置と分離
装置の両者の働きを成し、還流装置を省略するこ
とができる。即ち、流入管４から供給された試料
は、反応容器１の下部で反応に供されると共に、
反応処理液は、その場で過膜２で過されて反
応容器１の上部へと流入し、そこから流出管３を
経て取出されるもので、反応と分離の両者が反応
容器１内で行われる。また、処理液の取出しによ
つて、過膜２の下方の反応容器１内空間には濃
縮液が残されるが、当該空間自体が反応場である
ので、濃縮液を反応装置へと戻す還流装置が不要
で、試料を追加することによつて継続して実験を
行うことができる。そして、一つの反応容器１が
反応装置と分離装置の両者を一体にした機能を有
し、還流装置のない簡略な構造であるので、装置
を小型かつ安価なものとすることができる。

一方、本装置のように、反応装置と分離装置を
一体化して還流装置を省略すると、反応処理液の
取出しと共に過膜２表面の固形分濃度が高くな
つて、過膜２の透過能力が短時間で失われ、長
時間の継続実験ができなくなる。そこで本考案で
は攪拌羽根５を設けているものである。この攪拌
羽根５は、過膜２の表面側に乱流を発生させ、
過膜２の透過能力を失わさせるスライム層の発
生を防止するものである。従つて、本考案におい
ては、還流装置を省略しているにも拘らず、過
膜２の良好な透過能力が長時間維持されるもので
ある。

上記攪拌羽根５は、特に過膜２の下方で回転
されるものとなつている。従つて、例えこの攪拌
羽根５の支持が緩んでも、攪拌羽根５は下方に沈
んで過膜２と離れるだけで、攪拌羽根５と過
膜２がこすれ合つて、過膜２の損耗を生じるお
それがない。

また、試料と共に気泡が反応容器１内に入り込
んで滞留すると、反応容器１内の実効容積を狭
め、効率を低下させることになる。しかし、本装
置においては、反応容器１内の流れが下から上方
向であるので、この流れと共に気泡を反応容器１
から抜き取りやすく、上記効率の低下を防止する
ことが容易である。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。

第１図に示されるように、反応容器１は、上容
器１ａと下容器１ｂを環状のパツキング６を介し
て嵌め合わせ、ビス７と蝶ネジ８で固定したもの
となつている。この上容器１ａと下容器１ｂは、
両者共に、例えば合成樹脂やガラス等の透明材料
で形成されていて、内部を観察できるようになつ
ている。

第１図及び第２図に示されるように、反応容器
１内の天井面、即ち上容器１ａの下面には、四条
の円形の溝９ａが同心円状に形成されている。上
容器１ａの側壁を貫通して流出管３が設けられて
おり、上記各円形の溝９ａは、その径方向に形成
された直線の溝９ｂを介して流出管３に連通され
ている。

これらの溝９ａ，９ｂを下方から覆つて円形の
過膜２が配されている。そして、この過膜２
の周縁部を、上容器１ａの天井面周縁との間に、
環状のパツキング６を介して挟み付けるようにし
て、下容器１ｂの上縁が上容器１ａに嵌め込まれ
ている。

第１図及び第３図に示されるように、上記過
膜２の下方、即ち下容器１ｂ内には、中央から両
端に向つて徐々に縮径された丸棒状の攪拌羽根５
が置かれている。この攪拌羽根５は、磁石を合成
樹脂で被覆したもので、磁気装置１０によつて、
反応容器１の外部から、単に下容器１ｂ内に置か
れた状態で水平方向に回転されるものである。磁
気装置１０としては、市販のマグネチツクスター
ラー等を用いることができる。

このように、攪拌羽根５を磁気を帯びたものと
し、これを反応容器１外から磁気装置１０で回転
させるようにすれば、攪拌羽根５を回転させるた
めのモーター等を反応容器１に取付ける必要がな
い。従つて、モーター等を取付けることによる反
応容器１の大型化や、モーターの回転に伴う発熱
による反応への悪影響を防止することができる。
また、モーターによる回転と相違して、回転を伝
えるための軸を必要とせず、磁気を帯びた攪拌羽
根５を単に下容器１ｂ内に置いておくだけで回転
させることができるので、構造が簡単なもので済
む。しかし、磁気を帯びた攪拌羽根５の場合で
も、その回転を安定させるために軸支するように
してもよい。

下容器１ｂの側壁には、流入管４が貫通されて
いて、反応容器１内の下部に、この流入管４によ
り試料が供給されるようになつている。流入管４
は、下容器１ｂの径方向に向けて設けても差支え
ないが、攪拌羽根５の回転円周の接線方向に向け
て設けることが好ましい。このようにすると同時
に、試料の流入方向と攪拌羽根５の回転方向を同
一にすれば、試料の流入がきわめて円滑になる効
果があり、回転方向を逆にすれば、攪拌効果を増
大させることとなる。

供給された試料は、反応容器１の下部で反応に
供されたのち、流出管２から吸引されることによ
つて、過膜４及び反応容器１内上部の溝９ａ，
９ｂを通過して、反応処理液として取り出され
る。

上容器１ａ上面の中央部には、上下方向に空気
路１１が貫通されている。これは、反応容器１内
で好気的反応が行われる場合の給気孔として、ま
た気泡の逃し口として機能するものである。ま
た、下容器１ｂ内には、攪拌羽根５の回転による
底面の摩耗を防ぐため、ガラス板等の底板１２が
敷かれている。

［考案の効果］ 本考案によれば、簡便で安価な装置により、試
料の多少に拘らず手軽に実験できるようになるの
で、MBについての研究が行いやすくなるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る装置の縦断面
図、第２図は上容器の底面図、第３図は下容器の
平面図である。 １……反応容器、１ａ……上容器、１ｂ……下
容器、２……過膜、３……流出管、４……流入
管、５……攪拌羽根、６……パツキング、７……
ビス、８……蝶ネジ、９ａ，９ｂ……溝、１０…
…磁気装置、１１……通気路、１２……底板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 反応容器内を過膜で上下に仕切り、上部には
   流出管を、下部には流入管を接続し、更に過膜
   の下方で水平方向に回転される攪拌羽根を反応容
   器内に設けたことを特徴とする生物反応分離実験
   装置。