JPH03266974A - 培養装置 - Google Patents
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- JPH03266974A JPH03266974A JP6419690A JP6419690A JPH03266974A JP H03266974 A JPH03266974 A JP H03266974A JP 6419690 A JP6419690 A JP 6419690A JP 6419690 A JP6419690 A JP 6419690A JP H03266974 A JPH03266974 A JP H03266974A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M37/00—Means for sterilizing, maintaining sterile conditions or avoiding chemical or biological contamination
- C12M37/02—Filters
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は培養装置の攪拌、及び酸素供給装置に関するも
ので、特に酵母、バクテリア等の培養に好適な培養装置
に関する。
ので、特に酵母、バクテリア等の培養に好適な培養装置
に関する。
［従来の技術］
従来の装置は、機械工学便覧別冊筒Ｃ乙−４９頁（丸善
発行）に記載のように、好気性培養槽には２つの代表的
なタイプの発酵槽がある。１つは通気攪拌櫂形発酵槽で
、現在好気培養に最も広く用いられている形式で、培養
装置の内部に空気吸込みスパージャと攪拌翼による攪拌
が行なえるようになっている。もう１つのタイプは塔形
発酵槽で、機械的攪拌を伴わず、塔下部より空気を供給
する発酵槽で気泡塔を基本とし、幾つかの種類がある。
発行）に記載のように、好気性培養槽には２つの代表的
なタイプの発酵槽がある。１つは通気攪拌櫂形発酵槽で
、現在好気培養に最も広く用いられている形式で、培養
装置の内部に空気吸込みスパージャと攪拌翼による攪拌
が行なえるようになっている。もう１つのタイプは塔形
発酵槽で、機械的攪拌を伴わず、塔下部より空気を供給
する発酵槽で気泡塔を基本とし、幾つかの種類がある。
これら既存の培養装置は、いづれも、培養装置内の微生
物に酸素を供給するための設備として、圧縮空気源、例
えばエアーコンプレッサー設備が必要であった。
物に酸素を供給するための設備として、圧縮空気源、例
えばエアーコンプレッサー設備が必要であった。
［発明が解決しようとする課題］
上記従来技術はいづれも圧縮空気源としてのエアーコン
プレッサー設備等かあることを前提として培養装置が考
えられており、圧縮空気源がなければ機能しないもので
あった。
プレッサー設備等かあることを前提として培養装置が考
えられており、圧縮空気源がなければ機能しないもので
あった。
本発明の目的は、圧縮空気源を必要とせず、培養装置自
身に大気中の空気あるいは酸素富化ガスを自吸する機構
を組込み、エアーコンプレッサを不要とした培養装置を
提供することにある。さらに、本発明の他の目的は従来
の攪拌櫂形培養槽にみられる軸貫通部を有しないため、
良好な無菌性能を維持し、培養液循環に必要なドライビ
ングボースとしての圧縮空気源も不要にし、省エネルギ
ー効果が図れる培養装置を提供することにある。
身に大気中の空気あるいは酸素富化ガスを自吸する機構
を組込み、エアーコンプレッサを不要とした培養装置を
提供することにある。さらに、本発明の他の目的は従来
の攪拌櫂形培養槽にみられる軸貫通部を有しないため、
良好な無菌性能を維持し、培養液循環に必要なドライビ
ングボースとしての圧縮空気源も不要にし、省エネルギ
ー効果が図れる培養装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、培養液中ポンプと培養液エ
ゼクタ−により得られる真空力によって、空気を自吸す
るものである。
ゼクタ−により得られる真空力によって、空気を自吸す
るものである。
また、培養液中の酸素分圧をあげ培養液への酸素供給能
力を向上させるため、培養液中ポンプを培養液エゼクタ
−により得られる真空力によって空気を自吸する部分に
酸素富化膜を設けたものである。
力を向上させるため、培養液中ポンプを培養液エゼクタ
−により得られる真空力によって空気を自吸する部分に
酸素富化膜を設けたものである。
また、上記の手段を１つ或いは複数、培養装置内に取り
イτ１け、自吸ガスと培養液の混合流を培養槽低部に向
けて噴流させることにより、培養槽内の混合を良くした
ものである。
イτ１け、自吸ガスと培養液の混合流を培養槽低部に向
けて噴流させることにより、培養槽内の混合を良くした
ものである。
また、」１記の手段を１つ或いは複数、管状循環型（ド
ーナツ型）培養器に配置し、自吸ガスと培養液の混合流
を循環させることにより、培養槽内の混合を良くしたも
のである。
ーナツ型）培養器に配置し、自吸ガスと培養液の混合流
を循環させることにより、培養槽内の混合を良くしたも
のである。
さらに、培養液中に溶存酸素計を取り付け、培養液中ポ
ンプの電源にインバーターを設け、回転数を制御するこ
とにより、溶存酸素潤度を最適化するものである。
ンプの電源にインバーターを設け、回転数を制御するこ
とにより、溶存酸素潤度を最適化するものである。
［イ乍 用］
培養槽内に設けられた培養液中ポンプの回転により軸流
を発生させ、その軸流を培養液エゼクタ−に導入する。
を発生させ、その軸流を培養液エゼクタ−に導入する。
培養液エゼクタ−内のノズルによって噴射して得られる
培養液ジェットを、ベンチュリーノズルの中心に吸込み
、その周辺部に生ずる真空力によって、無菌フィルター
、酸素富化膜を通して大気を自吸する。吸込まれた無菌
の空気又は酸素富化ガスは、培養液との混合流となり空
気或いはガス中の酸素は培養液中に溶は込み槽内を循環
する。この循環の間に培養液中の酸素は微生物により消
費される。従って、培養槽内には溶存酸素が飽和の部分
とそうでない部分とが存在する。従って、培養液エゼク
タ−にもっとも遠い部分に溶存酸素計を取り付け、その
計測値によりポンプの回転数を制御すれば、最適な量の
酸素、すなわち、最適な量の空気或いは酸素富化ガスを
取り込むことが出来る。
培養液ジェットを、ベンチュリーノズルの中心に吸込み
、その周辺部に生ずる真空力によって、無菌フィルター
、酸素富化膜を通して大気を自吸する。吸込まれた無菌
の空気又は酸素富化ガスは、培養液との混合流となり空
気或いはガス中の酸素は培養液中に溶は込み槽内を循環
する。この循環の間に培養液中の酸素は微生物により消
費される。従って、培養槽内には溶存酸素が飽和の部分
とそうでない部分とが存在する。従って、培養液エゼク
タ−にもっとも遠い部分に溶存酸素計を取り付け、その
計測値によりポンプの回転数を制御すれば、最適な量の
酸素、すなわち、最適な量の空気或いは酸素富化ガスを
取り込むことが出来る。
［実 施 例］
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
図において、竪型円筒容器型培養槽１の中に培養液２が
培養液面３まで入っている。もちろ／υ、竪型円筒容器
型培養槽１には培養槽として具備すべき蒸発滅菌設備、
培養液のｐＨ１温度制御、無菌性の保持のための設備等
付属されているが、これらは図が複雑になるので省略し
である。このような培養槽にあって槽底との距離が少な
くとも培養液面３の１／２の高さ以下の部分に培養液中
ポンプ及び培養液エゼクタ−５を設ける。この部分の詳
細については、第３図で説明する。さらに培養液エゼク
タ−５の吸込側には吸込管１２が竪型円筒容器型培養槽
１の中より外側に連絡するように取り付けられている。
培養液面３まで入っている。もちろ／υ、竪型円筒容器
型培養槽１には培養槽として具備すべき蒸発滅菌設備、
培養液のｐＨ１温度制御、無菌性の保持のための設備等
付属されているが、これらは図が複雑になるので省略し
である。このような培養槽にあって槽底との距離が少な
くとも培養液面３の１／２の高さ以下の部分に培養液中
ポンプ及び培養液エゼクタ−５を設ける。この部分の詳
細については、第３図で説明する。さらに培養液エゼク
タ−５の吸込側には吸込管１２が竪型円筒容器型培養槽
１の中より外側に連絡するように取り付けられている。
その吸込管１２の先端には無菌フィルター６及び酸素富
化膜７が設置されている。さらに培養液２中には溶存酸
素濃度計８溶存酸素濃度調節計９が装備されており、培
養液中ポンプ４にはその電源にインバーター１０が付設
されており、培養液中ポンプ４の回転数が制御出来るよ
うになっている。また溶存酸素濃度調節計９はインバー
ターｌＯと信号配線で接続されており、温存酸素濃度調
節計９の出力にもとづきインバーター１０の出力周波数
が設定され、培養液中ポンプ４の回転数が制御されるよ
うになっている。
化膜７が設置されている。さらに培養液２中には溶存酸
素濃度計８溶存酸素濃度調節計９が装備されており、培
養液中ポンプ４にはその電源にインバーター１０が付設
されており、培養液中ポンプ４の回転数が制御出来るよ
うになっている。また溶存酸素濃度調節計９はインバー
ターｌＯと信号配線で接続されており、温存酸素濃度調
節計９の出力にもとづきインバーター１０の出力周波数
が設定され、培養液中ポンプ４の回転数が制御されるよ
うになっている。
第２図は、管状循環型培養槽１１（ドーナツ型）に本発
明を適用した場合で、その実施例の構成要素及びその関
連は、第１図の説明と同しであるので説明を省略する。
明を適用した場合で、その実施例の構成要素及びその関
連は、第１図の説明と同しであるので説明を省略する。
このように本発明は、培養液中ポンプ４と培養液エゼク
タ−５の組合せの１つ或いは複数のものより、培養液が
出て戻ってくる培養液の循環ルブが組めるならば、特に
培養槽の形状については特定する必要はない。
タ−５の組合せの１つ或いは複数のものより、培養液が
出て戻ってくる培養液の循環ルブが組めるならば、特に
培養槽の形状については特定する必要はない。
第３図は、本発明の要部である培養液中ポンプ４と培養
液エゼクタ−５との一実施例である。ポンプケーシング
１０１には、その部分に電動機としての構成要素である
固定子１０４、回転子１０５、軸受（１）１０６、軸受
（２）１０７、が設置されている。
液エゼクタ−５との一実施例である。ポンプケーシング
１０１には、その部分に電動機としての構成要素である
固定子１０４、回転子１０５、軸受（１）１０６、軸受
（２）１０７、が設置されている。
回転子１０５には、回転軸１０３が付いており、回転軸
１０３の先端にインペラー１０２が付いている。このよ
うな構成の培養液中ポンプの吐出側には、培養液エジェ
クターの構成要素であるエジェクターケーシング１０８
、ジェットノズル１０９、ベンチュリーノズル１１０、
吸込ノズル１１１が設けられている。以上のように構成
された培養液中ポンプ４と培養液エゼクタ−５との装置
を第１図又は第２図のごとく設置すると、まず培養液２
は、インバーター１０の周波数に比例して回転子１．０
５、回転軸１０３、インペラー１０２が回転し、培養液
復路１１３のごとくポンプケシレグ１０１内に吸込まれ
、ジェットノズル１０９によって噴射して得られる培養
液ジェットをベンチュリーノズル１１０の中心に吹込む
。そうするとエジェクターケーシング１０８内は真空と
なり、無菌フィルター６のみ、又は酸素富化膜７より空
気を取り込み、吸込管１２を介して吸込ノズル１１１よ
り、無菌空気又は無菌酸素富化ガスを吸引し、培養液２
の混合流となり、培養液往路１１２のごとく吐出され、
培養液２は液中に酸素をとけ込ませて循環する。培養液
２中の溶存酸素は、溶存酸素濃度計８で測定され、その
値が最適値となるよう溶存酸素濃度調節計９で、インペ
ラ１０を介して培養液中ポンプ４の回転数を調節する。
１０３の先端にインペラー１０２が付いている。このよ
うな構成の培養液中ポンプの吐出側には、培養液エジェ
クターの構成要素であるエジェクターケーシング１０８
、ジェットノズル１０９、ベンチュリーノズル１１０、
吸込ノズル１１１が設けられている。以上のように構成
された培養液中ポンプ４と培養液エゼクタ−５との装置
を第１図又は第２図のごとく設置すると、まず培養液２
は、インバーター１０の周波数に比例して回転子１．０
５、回転軸１０３、インペラー１０２が回転し、培養液
復路１１３のごとくポンプケシレグ１０１内に吸込まれ
、ジェットノズル１０９によって噴射して得られる培養
液ジェットをベンチュリーノズル１１０の中心に吹込む
。そうするとエジェクターケーシング１０８内は真空と
なり、無菌フィルター６のみ、又は酸素富化膜７より空
気を取り込み、吸込管１２を介して吸込ノズル１１１よ
り、無菌空気又は無菌酸素富化ガスを吸引し、培養液２
の混合流となり、培養液往路１１２のごとく吐出され、
培養液２は液中に酸素をとけ込ませて循環する。培養液
２中の溶存酸素は、溶存酸素濃度計８で測定され、その
値が最適値となるよう溶存酸素濃度調節計９で、インペ
ラ１０を介して培養液中ポンプ４の回転数を調節する。
培養液エゼクタ−５により吸引されるガスの量は培養液
中ポンプ４の吐出量に依存するので、ガス中の酸素の量
も同様となる。よって培養液中ポンプ４の回転数を最適
化すれば、溶存酸素濃度も最適化することになる。
中ポンプ４の吐出量に依存するので、ガス中の酸素の量
も同様となる。よって培養液中ポンプ４の回転数を最適
化すれば、溶存酸素濃度も最適化することになる。
［発明の効果１
本発明は、以上説明したように構成されているので、簡
単な構造で大気を自吸する培養槽を提供できこれまで培
養装置には常に必要であったエアーコンプレッサー設備
を削除できるという効果がある。さらに、機械攪拌式培
養槽にみられる軸貫通部を有しないため、無菌性も良好
であり、培養液中ポンプの回転数を溶存酸素濃度計の測
定値により制御することにより省エネルギー効果が図れ
る。
単な構造で大気を自吸する培養槽を提供できこれまで培
養装置には常に必要であったエアーコンプレッサー設備
を削除できるという効果がある。さらに、機械攪拌式培
養槽にみられる軸貫通部を有しないため、無菌性も良好
であり、培養液中ポンプの回転数を溶存酸素濃度計の測
定値により制御することにより省エネルギー効果が図れ
る。
第１図は本発明の一実施例の培養装置の説明図、第２図
は本発明の他の実施例の培養装置の説明図、第３図は本
発明の要部をなす培養液中ポンプをエジェクターとの断
面図である。 １ −−−−−一竪型円筒容器型培養槽、２−−−−−
二項養液、３−−−−−−培養液面、４−培養液中ポン
プ、５−−−一一一培養液エゼクタ、 ６−−−−−−
無菌フィルター、７−−−−一酸素富化膜、８−−−−
−一溶存酸素濃度計、９−−−−−一溶存酸素濃度調節
計、１０−−−−−−インバータ、１］、−−−−−−
管状循環型培養槽、１２−−〜−−−吸込管、１０１−
−−−−ポンプケーシング、１０２−−−−−インペラ
ー、１０３−−−−一回転軸、１０４−−−−−固定子
、＋０５−−−−一回転子、１０６−−−−−軸受（１
）、１０７−−−−−軸受（２） 、 １０８−−−−
−エジェクタケーシング、１０９−−−−−ジェットノ
ズル、１１０−−一一−ベンチュリーノズル、］］１１
−−−−−吸込ノズル１１２−−−−−培養液往路、１
１３−−−１培養液■ 〜） 一 マ （） ／／／
は本発明の他の実施例の培養装置の説明図、第３図は本
発明の要部をなす培養液中ポンプをエジェクターとの断
面図である。 １ −−−−−一竪型円筒容器型培養槽、２−−−−−
二項養液、３−−−−−−培養液面、４−培養液中ポン
プ、５−−−一一一培養液エゼクタ、 ６−−−−−−
無菌フィルター、７−−−−一酸素富化膜、８−−−−
−一溶存酸素濃度計、９−−−−−一溶存酸素濃度調節
計、１０−−−−−−インバータ、１］、−−−−−−
管状循環型培養槽、１２−−〜−−−吸込管、１０１−
−−−−ポンプケーシング、１０２−−−−−インペラ
ー、１０３−−−−一回転軸、１０４−−−−−固定子
、＋０５−−−−一回転子、１０６−−−−−軸受（１
）、１０７−−−−−軸受（２） 、 １０８−−−−
−エジェクタケーシング、１０９−−−−−ジェットノ
ズル、１１０−−一一−ベンチュリーノズル、］］１１
−−−−−吸込ノズル１１２−−−−−培養液往路、１
１３−−−１培養液■ 〜） 一 マ （） ／／／
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、液中ポンプと培養液エゼクターとからなり、さらに
培養液エゼクターの吸込側を大気側に配設し、その経路
の先端に無菌フィルターを設けたことを特徴とする培養
装置。 ２、前記無菌フィルターは、その先端に酸素富化膜を具
備したことを特徴とする請求項第１項記載の培養装置。 ３、液中ポンプとエゼクターとからなる培養液攪拌手段
を培養槽内の底部に配設し、エゼクターの吸込側を培養
槽の外部に設けた酸素富化膜を具備する無菌フィルター
に連結したことを特徴とする培養装置。 ４、前記培養槽は、竪型円筒容器型培養槽とし、無菌空
気或いは無菌酸素富化ガスの混合流を培養槽の低部に向
けて噴出させるように構成したことを特徴とする請求項
第３項記載の培養装置。 ５、前記培養槽は、管状循環型培養器とし、無菌空気或
いは無菌酸素富化ガスの混合流を循環させるように構成
したことを特徴とする請求項第３項記載の培養装置。 ６、前記培養槽は、その培養液中に溶存酸素濃度計を取
り付け、液中ポンプの電源にインバータを備え、溶存酸
素濃度に応じて液中ポンプの回転数を制御するように構
成したことを特徴とする請求項第３項記載の培養装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6419690A JPH03266974A (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 培養装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6419690A JPH03266974A (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 培養装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03266974A true JPH03266974A (ja) | 1991-11-27 |
Family
ID=13251076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6419690A Pending JPH03266974A (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 培養装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03266974A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2859645A1 (fr) * | 2003-09-17 | 2005-03-18 | Air Liquide | Procede d'amelioration de la capacite d'injection d'un gaz dans un liquide produite par un dispositif d'agitation et d'injection |
| JP2006121954A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Japan Science & Technology Agency | 酵素分解物の製造方法 |
| US8551762B2 (en) | 2009-07-07 | 2013-10-08 | Nch Corporation | System and apparatus for feeding, solubilizing, growing and discharging a biological material |
| US8961893B2 (en) | 2009-07-07 | 2015-02-24 | Nch Corporation | Automated chemical diluter system having disposable components |
-
1990
- 1990-03-16 JP JP6419690A patent/JPH03266974A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2859645A1 (fr) * | 2003-09-17 | 2005-03-18 | Air Liquide | Procede d'amelioration de la capacite d'injection d'un gaz dans un liquide produite par un dispositif d'agitation et d'injection |
| JP2006121954A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Japan Science & Technology Agency | 酵素分解物の製造方法 |
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