JP5718915B2 - 生体物質を供給、溶解、増殖及び放出するシステム及び装置 - Google Patents

生体物質を供給、溶解、増殖及び放出するシステム及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、固形の生体開始物質(biological starter material)を供給及び溶解(solubilizing)するための、そして、種々の最終用途用に選択した栄養バクテリア株の水性混合物を通気、増殖及び分注するためのシステム及び装置に関する。それら最終用途は、例えば、食品加工所又は飲食店の下水設備、油脂トラップ、油脂分離器、及び下水管からの油脂の消化(digestion)及び除去と、その他の処理可能な(amenable)廃棄物及び廃棄物流の生物学的修復とを含み得る。本発明のシステム及び装置は好ましくは、主に利便性のために、そして本装置のクリーニング及びメンテナンスに要する時間を削減するために、何らかの廃棄可能な構成要素を具えている。
種々のフィーダ装置を具える生物増殖分注システムが、例えば米国特許第７，０８１，３６１号及び米国特許第６，３３５，１９１号と、これらの特許文献において参照されている先行技術と、係属中の米国特許出願公開第２００９０１３０７４０号とにおいて既に開示されている。
錠剤化、小球化、ペレット化、粒状化、又は粉末化したバクテリア開始物質の供給に用いられる、既に開示された装置には、ブリッジング(bridging)又はジャミング(jamming)の困難に直面していたものがあった。同様に、水性培地又は他の液体培地における固形開始物質の溶解に用いられる、既に開示された装置には、液体培地を混合、移動又は分注するために、電気モータによって駆動されるポンプの使用を必要とするものがあった。既に開示された他の装置は、フローラインの内側でのバクテリア増殖に起因した流路の閉塞を緩和するために、時間を要し、且つ費用の掛かる定期的なクリーニングを必要としていた。
従って、ポンプを要することなく重力流によって、より小さな容量での用途に対して機能的に有効な量の溶解した及び／又はスラリー化した栄養生体物質を確実に供給、溶解、移動及び分注できるような、コンパクトで比較的安価なシステム及び装置が必要とされている。このようなシステム及び装置は、望ましくは何らかの廃棄可能な構成要素を具えており、手作業による定期的なクリーニング及びそれに付随する休止時間、並びに時間を要するメンテナンス間隔に付随する支出の必要性を軽減又は除去する。
本発明のシステム及び装置は望ましくは、フレーム及びカバーを有するコンパクトな壁掛け式(wall-mounted)の筐体を具えている。フレーム及びカバーは、固形開始物質を含むフィーダユニットと、該フィーダユニットの下に配置されるフィーダ駆動アセンブリと、所定の動作サイクル(例えば、２４時間)中にバクテリア集団を増殖するために固形開始物質が溶解、循環及び通気されるバクテリア増殖ベッセルとしても機能する混合タンクと、該混合タンク内でバクテリアを満たし、循環させ、そして通気するための、標準的なライン圧力の水供給部と、液流ライン、タイミング回路、及び直流で動くモータによって作動するソレノイド弁を有する制御システムと、バッテリ等の直流電力供給部と、を支持し遮蔽する。
本発明の１つの好ましい実施形態によると、フィーダユニットは更に、供給キャニスタ(canister)又はホッパと、回転フィーダカップを含むフィーダ基部蓋体アセンブリとを具えている。好ましくはバクテリア成分及び栄養成分を含んでいる粒状固形開始物質が、ペレット、小球、錠剤又は顆粒の形態で与えられているのが望ましい。固形開始物質が積まれたプラスチック製容器が、供給キャニスタ又はホッパとしても機能してよく、フィーダ基部蓋体アセンブリに取り付けられた場合、フィーダユニットの一体部分となる。回転フィーダカップは、任意で更に抗ブリッジング表面エンハンスメントを具えてもよく、上方を覆うペレットダムと組み合わせて用いられてもよい。ペレットダムは、ブリッジング又はジャミングの可能性を軽減するように固形供給物質を向かせることを促進するように構成された上向面を有する。何れの場合でも、回転フィーダカップは、開口した天井及び底を有する供給チャンバを具えているのが望ましい。開口した天井及び底を通して、所定の量の固形供給物質が重力流によって通り抜け得る。というのも、この開口が、混合タンクの上側に配置された、整列した供給ポートを通過するからである。回転フィーダカップを回転させるフィーダ駆動アセンブリは好ましくは、小型のＤＣモータで動く駆動シャフト及びギアアセンブリを具えている。
混合タンクは、好ましくはフィーダユニットの下に配置され、下部を有する略円筒形であり、該下部は、好ましくは円錐台形(frusto-conical)であって、底ドレーンを具える。好ましくはこのドレーンとシール係合するように堅いオーバーフロードレーン管が配置され、この堅いオーバーフロードレーン管は上方に向けて延びる自由端を有する。任意選択的に、ドレーン管は、混合タンクの底壁と着脱自在に係合可能にされるが、着脱自在な係合領域において漏れを阻止するように液体シールが与えられる。オーバーフロードレーン管の自由端は、ベッセル内側の液面が所望の最高液面を超えることを阻止するように、ベッセルから液体を受け取り、流し出すように構成されている。所望の最高液面は、ベッセル内側の液面が、最も近い給水口よりも少なくとも１インチ低く、殆どの建築基準に要求される空隙を確立して、飲料水供給源に生じ得る汚染を回避する。望ましくは、各動作サイクルの始めに増殖ベッセル内に水が導入され、その後、固形開始物質がフィーダユニットから混合タンク内に導入される。動作サイクルを通じて、より少量の水が周期的に混合タンク内に導入されて、タンク内部の水性バクテリアスラリーが混合及び通気される。このことは、最も好ましくは、直径方向に互いに逆向きの少なくとも２つの流入水のジェットを、タンクの外壁にほぼ接線方向に時計回り又は反時計回りに向けることによって達成される。
混合タンクの内部にて蓄積した液体が満たす面が、堅いオーバーフロードレーン管の排出レベルに近づくと、液体の上面付近に浮遊するバクテリアは、液体によって、堅いオーバーフロードレーン管内に運ばれ、重力流によりドレーン管の外部に、好ましくは中間貯蔵又は所望の最終用途に向けて運ばれる。バクテリアスラリーが堅いオーバーフロードレーン管に流れることを容易にするために、堅いオーバーフロードレーン管の頂部付近に入口側スカッパ(scuppers)が設けられるのが望ましい。各動作サイクルの終わりに、そして、その次の動作サイクルの始めに、既にタンク内に存在している水を置換するのに十分な量の新たな水を導入することによって、混合タンク内に存在し表面付近を浮遊している殆どのバクテリアが、堅いオーバーフロードレーン管を通して放出される。
制御システムは好ましくは、マイクロプロセッサを具えており、該マイクロプロセッサは、ソレノイド弁を操作して、指定した時間にて所定の事前設定間隔で、装置への水流を制御し、そして、所望の時間にて事前設定した間隔で、フィーダユニットの下のフィーダ駆動アセンブリを作動させる。これによって、各動作サイクルの間と終わりにおいて、固形供給物質の充填、溶解及び混合と、生産された有益な水性栄養バクテリアスラリーの周期的な混合及び通気と、バクテリアの収集とが容易になる。
バクテリア及び栄養物を含む粒状開始物質は、重力流によって本発明の装置を通って下方に向けて放出されるのが望ましく、フィーダ駆動アセンブリの駆動シャフトを回転させる小型の直流モータのみに頼って、所望量の開始物質が混合タンクに押しやられる。混合タンク内に導入される開始物質の量は、供給チャンバの大きさ、及び／又は回転フィーダカップの完全な(３６０°)回転数によって決定される。
同様に、本装置において生じる水性バクテリアスラリーは、重力流によってユニットから放出されるのが好ましい。通常、標準的な都市用水圧(municipal water pressure)が、本発明を動作するのに利用され、水を循環させるためには、又は各動作サイクルの終わりに水性バクテリアスラリーを送り出すためには、ポンプは必要とされない。標準的なライン圧力は、通常、混合タンクに水を導入する程度に、そして混合タンク内の液面を超えて配置されるジェットを介して、水がタンク内部で渦巻くほど十分な力で水を周期的にパルス放出する(pulse)程度に十分であって、これによって粒状開始物質を溶解し、水を通気し、そしてバクテリア増殖を増進する。
本発明の別の実施形態では、開示されているフィーダユニットは、粒状固形物用のフィーダユニットであって、供給キャニスタと、該供給キャニスタの下方に配置されるダムと、該ダムの下側に配置される回転フィーダカップと、該回転フィーダカップの下側に配置されるレセプタクルとを具えている。ダム及び回転フィーダカップの各々は、粒状固形物が重力によって流れる開口を有する弓状部を具えているのが好ましい。回転フィーダカップは、ダムに対して回転可能であるのが好ましい。ダム及び回転フィーダカップのうち、少なくとも１つ、好ましくは双方が、粒状固形物のブリッジング又はジャミングの可能性を軽減するのに役立つ上向面エンハンスメントを具えているのが望ましい。本発明の特に好ましい実施形態によれば、粒状固形物フィーダユニットの全体が、廃棄可能且つ再生利用可能であり、供給キャニスタ中のほぼ全ての粒状開始物質の使用された後、定期サービス中に交換される。
本発明のより完全な理解のために、そして本発明の更なる利点についてのより完全な理解のために、添付の図面と併せて以下の説明を行う。
図面の全ての図において同様の部分を示す場合、同じ符号を用いている。
図１は、固形の生体開始物質を供給及び溶解するための、そして種々の最終用途用に選択した栄養バクテリア株の水性スラリーを通気、増殖及び分注するための装置の好ましい実施形態を正面底側から見た斜視図であり、筐体カバーが配置されている。 図２は、図１の装置の正面図である。 図３は、図１の装置の右側面図である。 図４は、図１の装置の底面図である。 図５は、図１の装置の背面図である。 図６は、図１の装置で用いる好ましい筐体フレームの上面図であり、図７に示す正面位置から、図８に示すフレームの右側面図の上面図に対応する位置に向けて時計回りの方向に９０度回転している。 図７は、図６のフレームの正面図である。 図８は、図６のフレームの右側面図である。 図９は、図１の装置で用いる好ましい混合タンク及びバクテリア増殖ベッセル(「混合タンク」)の上面図である。 図１０は、図９の混合タンクの一部破断正面図である。 図１１は、図９の混合タンクの右側面図である。 図１２は、図１の装置で用いる好ましいフィーダユニットの底面斜視図である。 図１３は、図１２のフィーダユニットの底面側から見た分解斜視図であり、回転フィーダカップを作動させる好ましいフィーダ駆動アセンブリと組み合わされている。 図１４は、図１２のフィーダユニットで用いるペレットダムの好ましい実施形態の上面斜視図である。 図１５は、図１２のフィーダユニットで用いる回転フィーダカップの好ましい実施形態の上面斜視図である。 図１６は、カバーを取り外した図１の装置の上面図である。 図１７は、カバーを取り外した図１の装置の正面図である。 図１８は、カバーを取り外した図１の装置の右側面図である。
図１乃至図８を参照すると、本発明の好ましい装置(20)は好ましくは、着脱自在なカバー(30)と、フレーム(24)とを有する筐体を具えている。カバー(30)は、望ましくは現代的な様式の高度に洗練された外観を有し、摩擦係合によってフレーム(24)に取付可能であり、好ましくは装置(20)の内部へのアクセスを容易にするために完全に取外しできる。しかし、カバー(30)は、装置(20)の内部へアクセスできるという条件で、例えばヒンジ等の他の似たような有効な手段を用いてフレーム(24)に同様に連結できることは理解できるであろう。また、カバー(30)は、スナップ止めやネジ止めすることもでき、必要であれば、筐体の内部へのアクセスを規制する錠(図示せず)を具えることもできる。カバー(30)は、前壁部(22)、上壁部(24)及び底壁部(28)を具える。出口ポート(34)が、カバー(30)の底部(28)から、又は底部(28)を貫いて延びており、装置(20)で生じた水性バクテリアスラリーを放出する際に用いられる。カバー(30)及びフレーム(24)の何れか一方又は双方は、適切な金属又はプラスチックで作られるのが好ましい。しかしながら、フレーム(24)は、プラスチック製である場合、長期に亘って使用されるので、退色(fading)、亀裂、クリープ又は他の構造的破損に対して耐性のある耐久性プラスチックで作られるべきである。
装置(20)のフレーム(24)は好ましくは、取付プレート(65)を具えており、取付プレート(65)は、例えば壁等の支持構造にフレーム(24)及び装置(20)を取り付けるために、取付ネジやその他の一般的な締め具(図示せず)を挿入する開口(32)(図５及び図７)を有する。フレーム(24)は、上側支持プレート(66)及び下側支持プレート(64)を更に具えるのが望ましい。上側支持プレート(66)及び下側支持プレート(64)の各々は、取付プレート(65)及びブラケット部材(62)(63)と一体化して製造されるか、取付プレート(65)及びブラケット部材(62)(63)のそれぞれと連結される。ブラケット部材(62)(63)は、好ましくは各ベースプレートの各側面に配置され、取付プレート(65)から前方に向けて突出している。上側支持プレート(66)は、フィーダユニット(70)用の駆動シャフトを受け入れる開口(68)(以下でより詳細に記載する)と、循環ジェット(116)(118)の設置に用いる開口(69)(図１７乃至図１８と関連して、以下に記載する)とを具えているのが望ましい。必要であれば、カバー(22)(図１)をフレーム(24)に着脱自在に取り付けるのに用いる上部ブラケット(46)が設けられる。
図１６、図１７及び図１８を参照すると、取付プレート(65)、上側支持プレート(66)及び下側支持プレート(64)は、マイクロプロセッサ(49)、バッテリ(42)又は交流電力アダプタ(図示せず)、水流ライン(110)(112)(114)、液流制御システム(48)、フィーダユニット(70)、フィーダ駆動アセンブリ(50)及び混合タンク(56)の取付けを容易とし、そしてこれらを取り付けるための場所を提供する。混合タンク(56)は、上側支持プレート(66)の協働フランジと係合して摺動する上部フランジを有するのが好ましい。下側支持プレート(64)は、ドレーンポート(34)を具えており、混合タンク(56)の底側にある流出物出口リップに一致するのが望ましい。
図９乃至図１１を参照すると、混合タンク(56)は、廃棄可能且つ再生利用可能な材料で製造することができ、好ましくは、略円形の上部開口を規定する上部フランジ(130)と、略円筒形の上方壁部(124)と、円錐台形の下方側壁部(126)と、中央に配置されるドレーンポート(57)を有する底部(128)とを具えている。オーバーフロードレーン管(120)は、好ましくは入口スカッパ(122)を具えており、本発明において生産される水性バクテリアスラリーの収集に使用するのに設けられている。 図９及び図１０に示すように、少なくとも２つのスカッパ(122)が、堅いドレーン管(120)の開口上端の周りにて、互いに逆向きに配置されている。混合タンク(56)の液体容量は、オーバーフロードレーン管(120)の高さによって規定され、本発明の好ましい実施形態において望ましくは約７５０ｍｌであるが、他の設計パラメータ、及び特定の装置を対象とした用途に従って変えることができる。バクテリアスラリーは、混合タンクへの冷水の追加をトリガーとして、重力により設定時間間隔で周期的にオーバーフローする。混合タンクの液体容量はまた、特定の最終用途を対象とした特定の装置の具体的設計に応じて変えることもできる。
図１２乃至図１５を参照すると、粒状物質フィーダユニット(70)は好ましくは、逆さの供給キャニスタ(44)を具えており、供給キャニスタ(44)は、堅固な端壁(47)と、その反対側にてネジ山(45)で囲まれた開口端とを有する。供給キャニスタ(44)の容積は好ましくは、所望のサービス間隔中における目的とした動作サイクル数に足りる程度の粒状供給物質を含むのに十分である。供給キャニスタ(44)は、ネジ山(45)が、フィーダ基部蓋体アセンブリ(52)のネジ山(53)と協働して係合するように設計されているのが好ましい。ペレットダム(78)及び回転フィーダカップ(74)が、供給キャニスタ(44)がフィーダ基部蓋体アセンブリ(52)に取り付けられる前に、フィーダ基部蓋体アセンブリ(52)の内側に配置されるのが好ましい。このような配置で、又は類似した効果的な配置で構成した場合、供給キャニスタ(44)は、特定の開始物質が予め搭載されており、ペレットダム(78)及び回転フィーダカップ(74)が配置されて、フィーダ基部蓋体アセンブリ(52)が取り付けられて、使用時にフィーダ駆動アセンブリ(50)のフィーダ駆動基部(72)内に挿入される準備ができているように向いた状態で、輸送され得る。予め定めたサービス間隔で使用した後、フィーダユニット全体を後の再生利用のために処分することができ、そして新たなフィーダユニットを設置することができる。必要であれば、混合タンク(56)を同様に処分し、別の混合タンク(56)をフィーダユニットと一緒に設置することもできる。
フィーダ基部蓋体アセンブリ(52)は好ましくは更に、周方向に離隔したキー溝(152)を有する側壁(148)を具えており、キー溝(152)は、ペレットダム(78)のキー(78a)(図１４において符号(140)で示す)を受け入れて、フィーダ基部蓋体アセンブリ(52)に対してペレットダム(78)が回転することを防止する。図１４を参照すると、ペレットダム(78)は更に、表面エンハンスメント(142)を有しており、隆起した楔形状部(138)を具えているのが好ましい。表面エンハンスメント(142)は、供給キャニスタ(44)(図１３)から下方に向けて流れる粒状供給物質が、重力流によって更に下方に向けて、ペレットダム(78)の底リム(144)の内側の開口(80)、回転フィーダカップ(74)の供給チャンバ(76)(図１５)、フィーダ基部蓋体アセンブリ(52)の下方に向けて突出している放出ポート(54)(図１３)、さらには、フィーダ駆動基部(72)の開口(160)を通って混合タンク(56)(図１７)内へ流れるよりも先に、ブリッジング又はジャミングを阻止するのに役立つことを目的としている。回転フィーダカップ(74)の供給チャンバ(76)は、天井又は底を有していないが、ペレットダム(78)の開口(80)を通って下方に向けて流れる粒状供給物質を受け入れる際には、フィーダ基部蓋体アセンブリ(52)の底部(154)の堅固な表面上に配置されている。表面エンハンスメント(136)が、回転フィーダカップ(74)に配置されており、回転フィーダカップ(74)がペレットダム(78)とフィーダ基部蓋体アセンブリ(52)の底部(154)との間で回転すると、供給チャンバ(76)は、開口(80)の下方を通過し、ほぼカップを満たすのに十分な粒状供給物質を受け入れ、その後、フィーダ基部蓋体アセンブリ(52)の底部(154)にて突出している放出ポート(54)の開口(68)(図１６)の上方を回転し、混合タンク(56)内に粒状供給物質を放出する。
フィーダ基部蓋体アセンブリ(52)の下方に向けて突出している放出ポート(54)(図１３)は、その形状は長方形であるのが好ましく、フィーダ駆動基部(72)の底部(158)における開口(160)と着脱自在に係合して、フィーダ基部蓋体アセンブリ(52)がフィーダ駆動基部(72)に対して回転することを阻止するのが望ましい。駆動シャフト(96)は、好ましくは四角であり、回転フィーダカップ(74)の開口(79)の内側に密に(snugly)適合するような協働的な寸法にされて、回転フィーダカップ(74)が駆動シャフト(96)とともに回転することが確保される。反対に、フィーダ駆動基部(72)の開口(86)と、フィーダ基部蓋体アセンブリ(52)の底部(154)の開口(146)とは、内側にて駆動シャフト(96)が自由に回転できる程度に大きいのが好ましい。フィーダ基部蓋体アセンブリ(52)の外壁(148)のリブ(150)は、フィーダ駆動基部(72)の壁(156)の内側のリブ(162)と協働して係合するような寸法で構成されており、装置(20)の使用中に供給キャニスタ(44)を適当な位置で密に保持する(図１)。
図１３、図１５乃至図１８を参照すると、フィーダ駆動アセンブリ(50)は、小型の直流モータ(82)のシャフト(84)によって駆動されるギアアセンブリ(90)(92)(94)を更に具えているのが好ましく、モータ(82)は、フィーダ駆動基部(72)の底部(158)における開口(88)を通して取り付けられる。これは、オフセットモータを用いた中心軸多重ギア駆動(center axle multiple gear drive)であるのが好ましい。回転フィーダカップ(74)は好ましくは、略円筒形の円盤を具えており、該円盤は、中心に配置される開口(79)を有しており(図１３)、開口(79)は、フィーダ駆動基部(72)において同軸上に配列された開口(86)(146)を通って上方に向けて延びる駆動シャフト(96)を受けるように構成されている。モータ(82)はバッテリ(42)で動き、マイクロプロセッサ(49)から受けた信号によって作動すると、ギアアセンブリ(90)(92)(94)が駆動シャフト(96)を回転させ、それによって、回転フィーダカップ(74)を回転させて、粒状供給物質を混合タンク(65)に送る。
バッテリ(42)は、最も好ましくは再充電可能バッテリパック、及び／又は、１１０Ｖの交流−直流コンバータであって、液流制御ユニット(48)と、フィーダ駆動アセンブリ(50)のギア用のＤＣモータ(82)と、マイクロプロセッサ(49)とに電力を供給する。液流制御ユニット(48)は望ましくは、少なくとも１つのソレノイド弁を具えており、マイクロプロセッサ(49)は、指定した時間で冷却水道水入口のソレノイドのサイクルを制御し、これによって、初回の動作サイクルにおいて固形物の溶解及び混合を促進し、動作サイクルの終わり頃において、追加の溶存酸素の混合と、栄養バクテリアの所望の用途への最終分注とを容易にする。マイクロプロセッサ(49)はまた、フィーダ駆動アセンブリ(50)のモータ(82)を作動させて、フィーダユニット(70)に、混合タンク(56)に含まれる水へ粒状供給物質を放出させている。
好ましい２４時間の動作サイクルに従う、バクテリア及び栄養成分を含む粒状開始物質の付加と水の注入とに関するマイクロプロセッサの事前設定時間の例は、以下の通りである。
サイクル開始(０時間)−冷い水道水を５分間流す。
このサイクルの後、フィーダユニット(70)が作動して、所定の重さ又は容積の粒状供給物質を増殖ベッセル内の水に放出する。
混合及び通気サイクル＃１(６時間)−冷い水道水を３秒間流す。
混合及び通気サイクル＃２(１２時間)−冷い水道水を３秒間流す。
混合及び通気サイクル＃３(１６時間)−冷い水道水を３秒間流す。
混合及び通気サイクル＃４(１９時間)−冷い水道水を３秒間流す。
混合及び通気サイクル＃５(２２時間)−冷い水道水を３秒間流す。
ステップ＃１に戻る(２４時間)。
これらの注水時間は、特定のバクテリアについての要求、周囲温度、又は、溶存酸素要求に影響を及ぼす他の条件に基づいて変動し得ることは理解されるであろう。
流制御システム(48)は、少なくとも１つのソレノイド弁を具えており、混合／通気サイクルに加えて「水道水５分間流す」のサイクルの開始を制御し、生きた栄養バクテリアの所望の用途への分注をもたらす。この「水道水５分間流す」のサイクルはまた、好ましくは２４時間の動作サイクルを開始する固形の生体製品の付加の直前に、清浄な冷たい水道水で増殖ベッセルを補充する。
ゼロジェット(Zero Jet)注水口(116)(118)は、上側支持プレート(66)の開口に取り付けられ、又、当該開口を通って支持されており、混合タンク(56)の幾何学的中心から等距離を置いて直径方向に互いに逆向きに配置され、液体オーバーフロー管(120)は、この円の中心に配置されているのが好ましい。注水口(116)(118)は、混合タンク(56)の内側の最高予想液面よりも最低でも１インチ上方の位置に設けられており、１インチの空隙を要求する配管規則の規制に準拠する。そして、注水口(116)(118)は好ましくは、交差する水平な直径線に対して垂直に向いており、その水平な直径線上で、その結果として生じる溶液／混合物の混合及び通気につながる「スピニング」水運動を誘導するように配置されている。当然のことながら、ジェットの数又は大きさと対応位置関係は、溶解、混合及び通気を強化して、バクテリア増殖を促進する目的が達成されるという条件で、変動し得る。
こうして形成された水性バクテリアスラリーに含まれる栄養バクテリアは、床ドレーン、ごみ穴、油脂トラップ、油脂インターセプタ、プロセス廃棄物流、都市廃棄物流等の使用注入場所に向けられる。フィーダ駆動基部(72)、回転フィーダカップ(74)、ペレットダム(78)及び混合タンク(56)は全て、廃棄可能且つ再生利用可能な構成要素であって、標準的な間隔のメンテナンス中にクリーニングを最小限に抑えることが不可欠である場合はいつでも取り換えることができる。
本明細書中に開示される粒状物質フィーダユニット(70)が、本発明の装置(20)にとって好ましいフィーダユニットであるが、本明細書に開示されるものと同等の構成要素を組み込んだフィーダも同様に、特定の固形物用の制御可能な重力フィーダが他の用途に所望されているような他の多くの装置及びシステムに対する適用可能性を有することは、本開示を読んだ当該技術の当業者によって当然理解できるはずである。従って、バクテリアの水性スラリーの増殖及び収集以外の目的の、本明細書に開示されるフィーダユニット(70)に類似のフィーダユニットを設計及び使用することは、同様の開示をしている先行技術がない場合には、本発明の一部を構成すると考えられる。
本明細書に開示されるシステム及び装置に対する他の修正及び改良も同様に、本開示を読んだ当該技術の当業者に明らかとなるであろう。そして、本発明の範囲は、発明者らが法的に権利を有する添付の特許請求の範囲の最も広い解釈によってのみ限定されることを目的としている。

Claims (12)

  1. 栄養物及びバクテリアを含む粒状開始物質を混合タンクに供給し、前記混合タンク内の前記開始物質を溶解し、前記バクテリアの増殖を促進し、前記混合タンクから前記バクテリアを含む水性スラリーを放出するのに有用な装置であって、
    フレーム及び着脱自在なカバーを有する筐体と、
    粒状物質フィーダユニットと、
    前記フレームに支持されると共に、前記粒状物質フィーダユニットに着脱自在に係合して、粒状開始物質を分注可能にするフィーダ駆動アセンブリと、
    液流制御システムと、
    少なくとも部分的に前記粒状物質フィーダユニットの下側に配置されて、前記粒状物質フィーダユニットから分注された粒状開始物質を受け入れる混合タンクと、
    前記混合タンクと流体連通しており、前記スラリーが前記混合タンク内にて十分な時間滞留した後に前記スラリーを放出する水性スラリー放出装置と、
    前記フィーダ駆動アセンブリ及び前記液流制御システムを制御するマイクロプロセッサと、
    前記液流制御システムで制御されて、前記混合タンクに水を供給する水供給部と、
    前記フィーダ駆動アセンブリと、前記液流制御システムと、前記マイクロプロセッサとに接続された電力供給部と、
    を具えており、
    前記粒状物質フィーダユニットは、供給キャニスタと、開口を有するフィーダ基部蓋体アセンブリと、開口を有するダムと、単一の供給チャンバを有しており、前記ダムの下側に配置される回転フィーダカップとを具えており、
    前記ダムは、前記供給キャニスタの下側に配置され、前記フィーダ基部蓋体アセンブリは、その内側に前記ダムと前記回転フィーダカップが配置されるように前記供給キャニスタに取り付けられており、
    前記ダム及び前記回転フィーダカップは、前記フィーダユニットを通って下方に向かう粒状物質の流れを制御するように協働し、
    前記供給チャンバが前記ダムの開口と並んでおり、前記フィーダ基部蓋体アセンブリの開口からずれている場合、前記供給キャニスタからの粒状開始物質は、前記供給チャンバを満たし、前記供給チャンバが前記フィーダ基部蓋体アセンブリの開口と並んでおり、前記ダムの開口からずれている場合に、粒状開始物質は、前記供給チャンバから前記混合タンクに放出され、
    前記回転フィーダカップは、表面エンハンスメントを具えており、前記表面エンハンスメントは、前記供給チャンバが前記ダムの開口からずれている場合に前記ダムの開口と接することで、前記供給キャニスタから前記回転フィーダカップへと通る粒状開始物質がブリッジング又はジャミングする可能性を低減する装置。
  2. 前記フレームは、壁に取付可能である、請求項１に記載の装置。
  3. 前記フレームは更に、上側支持プレート及び下側支持プレートを具えている、請求項１に記載の装置。
  4. 前記フィーダ駆動アセンブリは、前記上側支持プレートによって支持されている、請求項３に記載の装置。
  5. 前記供給キャニスタは、堅い端壁と、略円筒状の堅い側壁と、開口端とを具えている、請求項１に記載の装置。
  6. 前記供給キャニスタは、前記フィーダ基部蓋体アセンブリと着脱自在に係合する、請求項１に記載の装置。
  7. 前記フィーダ基部蓋体アセンブリは、前記開口端の近くに配置された前記供給キャニスタの協働ネジ山と係合可能なネジ山を有する、請求項６に記載の装置。
  8. 前記粒状物質フィーダユニットは、粒状開始物質を予め入れており、粒状開始物質が無くなると、工具を用いることなく、前記フィーダ駆動アセンブリとの係合を解除されて前記分注する装置から除かれて、粒状開始物質を予め入れた別のフィーダユニットに置き換えられる、請求項６に記載の装置。
  9. 前記粒状物質フィーダユニットは、粒状開始物質を予め入れており、前記フィーダ駆動アセンブリと摺動自在に係合し、粒状開始物質が無くなると、前記フィーダ駆動アセンブリとの係合を解除されて前記分注する装置から除かれて、粒状開始物質を予め入れた別のフィーダユニットに置き換えられる、請求項１に記載の装置。
  10. 前記水性スラリー放出装置は、前記混合タンクのほぼ中央部分に鉛直に配置された管を具えており、前記管は、前記混合タンクの底面の開口と流体連通する下側端部と、前記混合タンクの底面から所望のレベルに配置された開口上側端部とを有しており、水面が前記管の上側端部に至って水性スラリーが放出される前に、バクテリアを粒状開始物質から増殖させるのに十分な量の水が供給され、前記装置は、前記管の上側端部付近に配置されたスカッパを更に具えている、請求項１に記載の装置。
  11. 栄養物及びバクテリアを含む粒状開始物質を混合タンクに供給し、前記混合タンク内の前記開始物質を溶解し、前記バクテリアの増殖を促進し、前記混合タンクから前記バクテリアを含む水性スラリーを放出するのに有用な装置であって、
    フレーム及び着脱自在なカバーを有する筐体と、
    粒状物質フィーダユニットと、
    前記フレームに支持されると共に、前記粒状物質フィーダユニットに着脱自在に係合して、粒状開始物質を分注可能にするフィーダ駆動アセンブリと、
    液流制御システムと、
    少なくとも部分的に前記粒状物質フィーダユニットの下側に配置されて、前記粒状物質フィーダユニットから分注された粒状開始物質を受け入れる混合タンクと、
    前記混合タンクと流体連通しており、前記スラリーが前記混合タンク内にて十分な時間滞留した後に前記スラリーを放出する水性スラリー放出装置と、
    前記フィーダ駆動アセンブリ及び前記液流制御システムを制御するマイクロプロセッサと、
    前記液流制御システムで制御されて、前記混合タンクに水を供給する水供給部と、
    前記フィーダ駆動アセンブリと、前記液流制御システムと、前記マイクロプロセッサとに接続された電力供給部と、
    を具えており、
    前記粒状物質フィーダユニットは、ダムと、単一の供給チャンバを有しており、前記ダムの下側に配置される回転フィーダカップとを具えており、
    前記ダム及び前記回転フィーダカップは、前記フィーダユニットを通って下方に向かう粒状物質の流れを制御するように協働し、
    前記混合タンクは、第１ドレーンポートを有する底部を具えており、
    前記フレームは、第２ドレーンポートを有する下側支持プレートを具えており、前記第２ドレーンポートは、前記第１ドレーンポートと流体連通しており、
    前記水性スラリー放出装置は、オーバーフロードレーンを具えており、
    前記オーバーフロードレーンは、前記第１ドレーンポートに流体密封シールを与える下側端部と、前記混合タンク内にて少なくとも一部がほぼ中央の場所に配置される上側端部とを有する堅いオーバーフロードレーン管であり、
    前記堅いオーバーフロードレーン管の上側端部は、少なくとも１つの入口ポートと、互いに逆向きに配置される少なくとも２つのスカッパとを具えている装置。
  12. バクテリアを含む水性スラリーを分注する装置において、
    供給キャニスタと、前記回転フィーダカップと、前記供給キャニスタに着脱自在に取り付けられたフィーダ基部蓋体アセンブリとを具えるフィーダユニットであって、前記回転フィーダカップは、前記供給キャニスタの下側に、且つ、前記フィーダ基部蓋体アセンブリの内側に配置されており、前記供給キャニスタは、堅い壁と開口端とを具えており、バクテリアを含んだ予め入れられた粒状開始物質を含んでおり、前記フィーダ基部蓋体アセンブリ及び前記回転フィーダカップの各々は、前記供給キャニスタから混合タンクへと粒状開始物質を放出するための開口を具えており、前記混合タンクは、少なくとも部分的に前記フィーダ基部蓋体アセンブリの開口の下側に配置されている、フィーダユニットと、
    前記フィーダユニットに着脱自在に係合し、所定の間隔で前記フィーダ基部蓋体アセンブリの開口と一致して、ずれるように前記回転フィーダカップの開口を回転させるフィーダ駆動アセンブリと、
    前記混合タンク内にてほぼ等距離の場所に配置されており、前記混合タンクに液体を供給する２又は３以上の液体ジェットと、
    前記混合タンク内で混じり合った粒状開始物質及び液体で形成された水性スラリーを、前記混合タンクから分注する出口と、
    を具えており、
    粒状開始物質が無くなると、前記フィーダユニットが、工具を使うことなく、前記フィーダ駆動アセンブリから摺動自在に係合を解除され、前記分注する装置から除かれて、粒状開始物質を予め入れた別のフィーダユニットに置き換えられるように構成されており、
    前記フィーダ駆動アセンブリは、駆動シャフトと、前記フィーダユニットの前記フィーダ基部蓋体アセンブリを支持するフィーダ駆動基部とを具えており、前記フィーダ基部蓋体アセンブリの開口は、リップを具えており、前記リップは、前記フィーダ駆動基部の開口と係合し、前記フィーダ基部蓋体アセンブリは、第２開口を更に具えており、前記駆動シャフトは、前記第２開口を通るように配置されて、前記回転フィーダカップと回転係合される装置。
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