JPS60237985A - 醗酵熱利用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 利用分野 この発明は米糠等の醗酵原料を醗酵させ、発生する醗酵
熱を有効利用するための醗酵熱利用装置の改良に関する
。

発明の背景 米糠等の醗酵原料を醗酵腐熟させる過程で発生するＷ／
Ａ酵熱を外部へ取り出し、ハウス園芸栽培等の暖房用熱
源とすることが考えられている。しかしながら、この種
の熱源は、一般の石油、電力等による熱源と異なり、エ
ネルギ密度が天外（ないから、熱をできるだけ効率良く
外部に取り出すための手段を確立するとともに、醗酵活
動を活発にして醗酵熱の発生量をできるだけ多くするた
めの工夫が必須であり、これらの要請に沿う高性能の醗
酵熱利用装置の開発が待たれている。

従米技術 出願人は、醗酵熱の有用性に早くから着目し、一連の装
置の開発・改良を進めてかだ。

たとえば、実願昭５８−１０１３０９号は、回転自在の
醗酵槽の中央部に大径のし一ドパイブを立設し、槽の上
部に設けた蓄熱水槽への醗酵熱の取り出しを行うととも
に、ヒートパイプの周壁上に螺旋状の攪拌翼を設けて醗
酵槽の回転によって醗酵原料の攪拌切り返しをなさしめ
る様にしたものである。

このものは、醗酵槽が小形の小容量のものでは性能的に
充分であるとしても、大容量となると醗酵槽内における
醗酵原料の攪拌と新鮮空気の供給が不足気味となること
が避けられず、したがって、ヒートパイプから離れた領
域からの集熱効率が充分でないこと、Ｓ酵槽の底部付近
での醗酵活動が不活発となり、全体としての発熱効率が
低下しがちであることの問題点があった。

発明の目的 そこでこの発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑
み、攪拌翼を兼ねたヒートパイプが醗酵槽内の醗酵原料
の全領域を積極的に回転移動する様にすることによって
、醗酵槽内のすべての領域からの集熱が効率良く行なえ
る様にするとともに、さらに好ましくは、醗酵槽を複数
段に分割し、その各段の底部に設けた空気噴出管から新
鮮な空気を強制的に送り込むことによって槽の底部付近
における醗酵活動の低下による発熱効率の低下を阻止し
得る様にした醗酵熱利用装置を提供することにある。

発明の構成 かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、加熱部
を偏平断面としたヒートパイプを、回転円筒形の蓄熱水
槽の周壁上に回転翼状に植設し、この蓄熱水槽を回転さ
せることによってヒートパイプが醗酵槽内の醗酵原料の
全領域内を積極的に回転移動するので、醗酵原料の攪拌
ができるとともに、醗酵槽内のすべての領域からの集熱
が効率よくでき、さらに必要に応じて、醗酵槽を上下複
数段に分割し、その各段の底部に設けた空気噴出管から
新鮮な空気を槽内に強制的に送り込むことによって主と
して好気性微生物の寄与による醗酵活３− 動が槽内の全領域において活発に維持し得る様にしたこ
とをその要旨とする。

実施例の構成 以下図面を以て実施例を説明する。

醗酵熱利用装置は、２段に分割し各段を上下に積み重ね
た円筒形の醗酵槽３０．３０と、その中央部に回転自在
に設けた円筒形の蓄熱水槽１０とからなる（第１図）。

醗酵槽３０は、架台１上に設置されていて、周囲を断熱
保温した強化プラスチック等で製造し、その内部に米糠
等を主体とした醗酵原料Ａを収容堆積しである。醗酵槽
３０の底板３１は、後述する蓄熱水槽１０又はその回転
軸１６が貫通しており、いずれも〃スケッ）　３２．３
２によってシールしである。

醗酵槽３０の底板３１に接して空気噴出管４０が配設し
てあり、環状のパイプ４１の側面に小孔４２を穿設する
とともにティー４３を介してホースによって図示しない
圧縮空気源に接続しである（第６図、第７図）。

醗酵槽３０には、図示しない醗酵原料Ａの投入口。

４− 取出口を適宜設ける他、水分補給のための木管を設けで
あるものとする。

蓄熱水槽１０は、醗酵槽３０．３０を貫通して設けてあ
り、回転軸１６を介してモータ１７によって図中の矢印
Ｒの方向に回転が可能である。蓄熱水槽１０の本体は円
筒容器１１であってその周壁１２上には、短管１３を介
してヒートパイプ２０が水密に植設しである。すなわち
、ヒートパイプ２０は、その加熱部２２を偏平断面とし
である一方、その首部に設けたニップル２１を短管１３
の雌ねじに螺着してあり、その取付状態においては水平
面Ｈ，から角度θ、だけ加熱部２２が垂下し、且つ、蓄
熱水槽１０の回転方向Ｒ側の側端が下がる方向に水平線
Ｈ２からのひねり角θ２を与えである（第４図、第５図
）。ヒートパイプ２０の長さは余裕を以て醗酵槽３０内
で水平回転が可能な長さとする。さらに、周壁１２上の
ヒートパイプ２０は、醗酵槽３０内でそのすべてが醗酵
材料Ａに埋没する範囲で、千鳥状に配列しであるものと
する。

蓄熱水槽１０の上部鏡板には開口１５があり、水槽内の
螺旋管１８に連結した往復水管１９ａ、１９ｂが挿通し
である。

蓄熱水槽１０内には水Ｗを張ってあり、ヒートパイプ２
０の放熱部２３はこの水Ｗに接触している。

実施例の作用 醗酵槽３０内に適当なる醗酵原料Ａまたとえば、米糠を
主原料とし適度の水分を含ませたものを収容堆積してお
くと、主として好気性微生物の醗酵活動が進展し、醗酵
熱が発生する。ここで、蓄熱水槽１０はモータ１７によ
って矢印Ｒ方向に回転されるので、その周壁１２上に植
設したし一ドパイブ２０は醗酵原料Ａ中のほぼ全領域を
積極的に回転移動することになり、したがって、醗酵槽
３０内のすべての領域からの集熱を効率良く行なうこと
ができる。

加えて、ヒートパイプ２０は、その加熱部２２を偏平断
面とするとともに、その取付はひねり角θ２を与えであ
るので、醗酵原料Ａをよく攪拌することができる。しか
もこの場合の攪拌は、単に醗酵原料Ａの低い熱伝導を補
完してヒートパイプ２０の加熱部２２への醗酵原料Ａの
接触を確保するのみで足るから、蓄熱水槽１０の回転速
度は極低速（たとえば３０分ないし数時間に１回転の程
度）で済み、したがって、その所要動力は僅少である。

なお、ヒートパイプ２０の水平面Ｈ，からの垂下角θ１
は、その作動液の動作を円滑ならしめるためのものであ
る。

一方、醗酵槽３０は上下に２分割としであるので、単一
容器とする場合に比して空気との接触面積が大鰺くとれ
るため好気性微生物による醗酵活動は一層活発とするこ
とができる。また、醗酵槽３０内の醗酵原料Ａの深さが
浅くなるため底部における圧力を小さくできるので、蓄
熱水槽１０の回転抵抗が過大となるのを防ぎ、且つ、醗
酵原料Ａの空気含有率が過小となるのを防ぐことができ
、それぞれ、蓄熱水槽１０の回転所要動力の節約及び醗
酵活動の低下の防止に役立つ。

醗酵槽３０の底部には空気噴出管４０があり、小孔４２
から新鮮な空気が強制的に送り込まれるので、底部付近
における好気性微生物による醗酵活動が７− 阻害されることがない。

醗酵原料Ａ内において発生した醗酵熱は、ヒートパイプ
２０で集熱されて蓄熱水槽１０内の水Ｗを温水化するの
で、水槽内の螺旋管１８に連結した往復水管１９ａ、１
９ｂを介して供給される水との間で熱交換を行ない、外
部に熱を取り出すことができる。

他の実施例と効果 醗酵槽３０は、装置全体に保有すべき醗酵原料Ａの量、
すなわち、装置の容量によって、単段とすることも、３
　Ｊｆｆｉ以上の多段とすることもできる。

特に大容量形の時は、１１１段では醗酵原料Ａが深くな
り過ぎたり、槽が大径となり過ぎたりして実用的でない
が、多段とすることによってこれらの問題をすべて解決
できる。

なお、醗酵槽の形状は断面が円形であれば円筒形に限ら
ずたとえば逆円錐台形でもよく、このときは醗酵原料Ａ
の量が同量でも上部の空気との接触面積をより大きくで
外で好気性微生物による醗酵活動の活発化に有利である
。

醗酵槽３０の底板３１に接する空気噴出管４０は醗酵８
− 原料Ａの槽３０内の深さが過大でないときは省略するこ
とができる。

空気噴出管４０からの空気噴出は必ずしも連続供給とす
る必要はなく、醗酵活動による醗酵原料Ａ中の空気の消
費量に見合った量の空気を供給すべくプログラム制御す
ることもできる。同様に、蓄熱水槽１０の回転も必ずし
も連続回転とする必要はなく、いずれも装置の運転費の
節約ができる。

蓄熱水槽１０中の螺旋管１８は、他の形式の熱交換手段
でもよく、さらには、温水化された水Ｗを直接外部へ吸
み出し循環させてもよいことは勿論である。

発明の詳細 な説明した様に、この発明によれば、加熱部を偏平断面
としたし一ドパイブを回転円筒形の蓄熱水槽の周壁上に
回転翼状に植設し、醗酵槽内の醗酵原料を攪拌するとと
もに醸酵槽内の全領域を積極的に回転移動する様にした
から、醗酵槽内のすべての領域から効率の良い集熱が可
能となるという優れた効果がある。

加うるに、必要に応じて醗酵槽を複数段に分割し、その
各段の底部に設けた空気噴出管から新鮮な空気を強制的
に送り込むことによって好気性微生物による醗酵活動が
醗酵槽の全領域においで活発に行なわれる様にしたから
、大容量形においても発熱効率の低下がないという効果
も顕着である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は実施例を示す。第１図は装置全体
の模式的中央断面図、第２図は蓄熱水槽の斜視図、第３
図はヒートパイプの斜視図、第４図と第５図は、各々、
第２図のＸ−Ｘ線、第４図のＹ−Ｘ線の矢視図、第６図
は空気噴出管の斜視図、＄７図は第６図のＺ−Ｚ線矢視
断面図である。 １０・・・蓄熱水槽　１２・・・周壁　２０・・・ヒー
トパイプ２２・・・加熱部　２３・・・放熱部　３０・
・・醗酵槽４０・・・空気噴出管　Ａ・・・醗酵原料１
１− １ 第１図 第２図 囚 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ＩＩ酵原料を収容した醗酵槽と、その醗酵原料の内
   部に発生する熱を取り出すために前記醗酵原料中に加熱
   部を置（ヒートパイプと、そのヒートパイプの放熱部か
   ら放散される熱を蓄熱するための蓄熱水槽とを備えた醗
   酵熱利用装置において、前記加熱部を偏平断面とした前
   記ヒートパイプを、回転円筒形とした前記蓄熱水槽の周
   壁に回転翼状に植設し、前記ヒートパイプを前記醗酵原
   料の攪拌翼として兼用せしめたことを特徴とする醗酵熱
   利用装置。 ２）前記醗酵槽は、複数の断面円形容器を上下に積み重
   ねてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   醗酵熱利用装置。 ３）前記醗酵槽は、その底部に空気噴出管を配設しであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の醗酵熱利用装置。