KR101618018B1

KR101618018B1 - 미생물 복합 배양장치

Info

Publication number: KR101618018B1
Application number: KR1020150159067A
Authority: KR
Inventors: 이영환
Original assignee: 이영환
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2016-05-18

Abstract

본 발명은 미생물 복합 배양장치에 관한 것으로, 상부캡(120)의 중앙에 내부로 회전축(132)을 형성하되 회전축(132)에 에어 및 스팀공급기(138)와 연통시킨 분사노즐(134)을 형성하고 회전축(132)에 블레이드(133)를 형성하여 배양조(110) 내부에서 회전시키는 교반살균부(130)와, 상기 배양조(110)의 해치(111)에 해치도어(141)를 결합하여 개폐하도록 하되, 내면에 광합성을 위한 조사등(142)을 구비한 광조사부(140)와, 상기 배양조(110)의 내부에 나선형으로 형성하여 열 교환하도록 하는 코일관(150)으로 구성하되, 회전축(132)의 상부측에는 선택적으로 절곡이 가능하도록 회전축(132)을 연결호스(135)로 연결하여 상부캡(120)을 오픈 할 때 상부캡(120)에 결합시킨 회전축(132)이 자중에 의해 절곡되도록 하므로 힌지(122)를 중심으로 상부캡(120)이 원활하게 개폐시킬 수 있도록 것으로, 광합성, 호기성, 혐기성, 유용미생물(EM균) 및 액체비료 등 다양한 미생물을 효율적으로 급속 배양할 수 있도록 하되 편리하고 간편하며 안전하게 상부를 자동으로 개폐할 수 있을 뿐만 아니라 내부를 고온의 스팀으로 원활하고 정확하게 세척 살균할 수 있도록 하여 효율성을 극대화하므로서 양질의 호기성 미생물이나 액체비료의 배양 효과를 효율저으로 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

미생물 복합 배양장치{Complex apparatus for cultivating microorganism}

본 발명은 미생물 복합 배양장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광합성이나 축산용 또는 농업용 종균 등을 급속 배양할 수 있도록 제어부에 의해 각 구성품이 실시간 제어되도록 하여 살균, 온도조절, 기포발생, 교반 등을 컨트롤하므로 신속하게 양질의 배양을 구현할 수 있도록 함과 동시에 내부의 살균이나 세척 용이하고 효율성을 극대화하는 미생물 복합 배양장치에 관한 것이다.

근래에 들어 환경오염이 심화되고 있는 바, 미생물을 이용하여 난분해성 물질을 분해하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

일반적으로 농업용으로 널리 활용되는 미생물을 배양하여 공급하고 있는 바, 배양을 위한 그 조건으로 온도, 공기, 물의 유동성을 적정히 이루어야 미생물의 배양을 용이하게 수행할 수 있다.

상기한 조건을 이루도록 하는 미생물 배양기가 다양하게 제안되어 실시되고 있는 바, 그 하나의 일례로 배양조에 모터에 의하여 구동되는 교반기가 구비되고 공기발생기에 의해 배양조 내부에 직접적으로 공기를 주입하여 배양조 내부에 공급되는 미생물이 배양될 수 있도록 하고 있다.

나아가, 가축의 분뇨 및 폐기물 등은 토양, 공기 및 수질을 크게 오염시키는데 이러한 물질들을 분해하기 위한 방법으로서 광합성균을 이용하면, 2차 오염물질 배출 등의 부작용을 방지하면서 상기 물질들을 용이하게 분해시킬 수 있다.

이에 따라, 현재 광합성균을 비롯한 미생물의 수요가 급증하고 있는 실정이며, 최근에는 미생물을 인위적으로 대량 생산하기 위한 장치 및 방법의 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.

일예로, 일정공간의 배양조를 형성하고 상기 배양조 내부로 배양대상 물질을 투입한 후, 상기 배양대상 물질을 교반시키면서 상기 배양조 내부로 일정조도의 빛을 조사하여 미생물을 배양시키는 미생물 배양기가 개발된 바 있다.

그러나 배양조에 공급되는 공기가 포화성 공기의 공급이 이루어지지 못하여 효율성이 낮을 뿐만 아니라 공기가 골고루 분산되지 못하여 미생물에 최적의 조건을 제공하지 못할 뿐만 아니라 배양조의 살균 후 압력 배출관으로부터 수분이 지나치게 흡입되는 문제점이 있었다.

따라서 본 출원인 선 등록한 특허등록 제10-884938호(명칭: 미생물 복합 배양장치)도 있으나 효율적으로 살균작업을 수행하지 못할 뿐만 아니라 살균작업시간이 오래 걸리고 배양장치의 상부 개구가 번잡하고 불편하므로 다양한 작업의 수행하기가 매우 까다로운 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 주목적은 광합성, 호기성, 혐기성, 유용미생물(EM균) 및 액체비료 등 다양한 미생물을 효율적으로 급속 배양할 수 있도록 하되 편리하고 간편하며 안전하게 상부를 자동으로 개폐할 수 있을 뿐만 아니라 내부를 고온의 스팀으로 원활하고 정확하게 세척 살균할 수 있도록 하여 효율성을 극대화하므로서 양질의 호기성 미생물이나 액체비료의 배양 효과를 효율적으로 향상시킬 수 있도록 하는 미생물 복합 배양장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 미생물 복합 배양장치는 상부캡의 중앙에 내부로 회전축을 형성하되 회전축에 에어 및 스팀공급기 와 연통시킨 분사노즐을 형성하고 회전축에 블레이드를 형성하여 배양조 내부에서 회전시키는 교반살균부와, 상기 배양조의 해치에 해치도어를 결합하여 개폐하도록 하되, 내면에 광합성을 위한 조사등을 구비한 광조사부와, 상기 배양조의 내부에 나선형으로 형성하여 열 교환하도록 하는 코일관으로 구성하되, 회전축의 상부측에는 선택적으로 절곡이 가능하도록 회전축을 연결호스로 연결하여 상부캡을 오픈 할 때 상부캡에 결합시킨 회전축이 자중에 의해 절곡되도록 하므로 힌지를 중심으로 상부캡이 원활하게 개폐시킬 수 있도록 구성함을 그 기술적 구성상 기본 특징으로 한다.

따라서 본 발명의 미생물 복합 배양장치는 고온의 스팀을 회전축의 분사노즐을 통해 배양조 내부에 분사하므로 각종 관로와 내부를 살균할 수 있도록 할 뿐만 아니라 실린더를 제어하여 상부캡이 힌지를 중심으로 회전시키므로 배양조의 상부가 개방되도록 하되, 이때 회전축이 자중에 의해 연결호스부분이 절곡되면서 원활하고 간편하게 배양조의 상부를 개방하도록 유도하므로서, 상부를 자동으로 개폐하여 청소 등 다양한 작업을 편리하고 간편하며 수행할 수 있을 뿐만 아니라 내부를 고온의 스팀을 분사하여 효율적으로 살균할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 미생물 복합 배양장치를 설명하기 위해 나타낸 정면도.
도 2 는 본 발명에 따른 미생물 복합 배양장치의 연결호스 차단 상태를 나타낸 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 미생물 복합 배양장치의 연결호스 노출 상태를 나타낸 단면도.
도 4 는 본 발명에 따른 미생물 복합 배양장치의 개폐 진행 상태를 나타낸 단면도.
도 5 는 본 발명에 따른 미생물 복합 배양장치의 개폐 완료 상태를 나타낸 단면도.
도 6 은 본 발명에 따른 미생물 복합 배양장치를 설명하기 위해 나타낸 평면도.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 미생물 복합 배양장치(100)는 각종 미생물을 배양하되 상부개구부(112)를 형성하고 외주연에 해치(111)를 형성한 배양조(110)와, 상기 배양조(110)의 상부개구부(112)에 결합하여 개폐하도록 하는 상부캡(120)과, 상기 상부캡(120)의 중앙에 내부로 회전축(132)을 형성하되 회전축(132)에 에어 및 스팀공급기 (138)와 연통시킨 분사노즐(134)을 형성하고 회전축(132)에 블레이드(133)를 형성하여 배양조(110) 내부에서 회전시키는 교반살균부(130)와, 상기 배양조(110)의 해치(111)에 해치도어(141)를 결합하여 개폐하도록 하되, 내면에 광합성을 위한 조사등(142)을 구비한 광조사부(140)와, 상기 배양조(110)의 내부에 나선형으로 형성하여 열 교환하도록 하는 코일관(150)으로 구성한다.

상기 배양조(110)는 원통형으로 형성하여 내부에서 각종 미생물을 배양할 수 있도록 하되 상부개구부(112)를 형성하고 외주연에 해치(111)를 형성하며 하부 중앙에 밸브를 결합한 배출관(113)을 형성하여 액체비료 등을 원활하게 편리하게 배출할 수 있도록 한다.

여기서 배양조(110)의 외주연에는 투시창을 형성하여 수시로 내부를 관찰할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 상부캡(120)은 배양조(110)의 상부개구부(112) 가장자리에 힌지(122)로 결합하여 개폐할 수 있도록 하되 배양조(110)의 외주연에 종으로 실린더(123)를 설치하고 실린더(123)의 로드(124)와 배양조(110)를 레버(121)를 연결하며 레버(121)의 중간부분을 핀으로 결합하여 로드의 상하이동에 따른 지렛대 작용으로 원활하게 상부캡(120)을 개폐할 수 있도록 한다.

상기 교반살균부(130)는 상부캡(120)의 중앙을 관통하는 회전축(132)을 형성하고 회전축(132)을 회전시키는 모터(131)를 구비하되 회전축(132)의 내부에 길이방향으로 통로를 형성하고 회전축(132)의 통로 하단에 분사노즐(134)을 결합하여 스팀 또는 에어를 공급 분사할 수 있도록 한다.

여기서 회전축(132)의 통로를 스팀 및 에어를 선택적으로 공급하거나 이들의 혼합하여 공급하는 에어 및 스팀공급기 (138)에 연통시키고 회전축에 블레이드(133)를 부착하여 배양조(110) 내부에서 회전하여 배양액을 교반할 수 있도록 한다.

특히 회전축(132)의 상부측에는 선택적으로 절곡이 가능하도록 회전축(132)을 연결호스(135)로 연결하여 상부캡(120)을 오픈 할 때 상부캡(120)에 결합시킨 회전축(132)이 자중에 의해 절곡되도록 하므로 힌지(122)를 중심으로 상부캡(120)이 원활하게 개폐시킬 수 있도록 유도한다.

더욱이, 연결호스(135)의 외주연에는 슬라이드지지관(136)을 결합하여 상하로 슬라이딩하면서 연결호스(135)를 노출시켜 절곡 가능하게 하거나 차단하여 회전가능하도록 한다.

또한, 슬라이드지지관(136)의 하단에는 고정수단(137)을 구비하여 회전축(132)에 상측이나 하측에 고정하므로 선택적으로 연결호스(135)를 노출상태나 차단상태를 유지할 수 있도록 함이 바람직하되, 고정수단(137)으로는 통상의 나사결합, 홈돌기결합, 핀결합, 걸림턱결합이나 이들의 혼합 등을 선택적으로 사용할 수 있는 것이다.

상기 광조사부(140)는 배양조(110)의 해치(111)에 개폐용 해치도어(141)를 결합하되 해치도어(141) 내측에 형성된 조사등(142)에는 투명커버(143)를 결합하여 빛의 조사 방해하지 않고 조사등(142)을 보호하도록 함이 바람직하다.

나아가, 해치도어(141)는 해치(111)에 개폐될 수 있도록 결합하되 내부를 완전 밀폐할 수 있는 록킹수단을 구비함이 바람직하다.

상기 코일관(150)은 배양조(110)의 내부에 나선형으로 형성하여 배양조(110)의 열 교환이나 버블바 작용을 용이하게 수행하도록 하되 코일관(150)의 유입 측에 솔레노이드밸브(151)를 결합하여 전기적 신호에 의하여 유입을 단속할 수 있도록 한다.

한편, 배양조(110)의 외주연 소정위치에 조작패널을 결합하고 배양조(110)의 내부에 온도센서 등을 구비하여 배양조(110) 내부 온도를 센싱하여 정적온도를 유지할 수 있도록 함이 바람직하다.

이러한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 배양조(110)의 해치(111)에 해치도어(141)가 닫힌 상태에서 에어 및 스팀공급기 (138)로부터 고온의 스팀을 공급받아 회전축(132)의 분사노즐(134)을 통해 배양조(110) 내부에 분사하므로 각종 관로와 내부를 살균할 수 있도록 한다.

이때 살균온도는 90℃로 설정하고 10~30분간 살균작업을 실시함이 바람직하나 이를 한정하거나 제한하는 것은 아니다.

살균작업이 완료되면, 코일관(150)을 제어하여 배양조(110)의 내부의 온도를 원하는 적정온도로 제어한다.

즉, 코일관(150)의 유입 측에 형성된 솔레노이드밸브(151)를 열어 배양조(110)의 내부에 나선형으로 형성된 코일관(150)으로 조절수를 순환시켜 적정온도를 유지하도록 한다.

적정 배양온도는 혐기성 미생물의 경우 28℃, 호기성 미생물이나 유용미생물 또는 액체비료인 경우 34℃, 광합성미생물인 경우 33℃ 정도가 적당하다.

더불어, 적정 배양시간은 혐기성 미생물이나 호기성 미생물 또는 유용미생물 인 경우 96시간, 액체비료인 경우 72시간, 광합성미생물인 경우 120시간 정도가 적당하고, 광합성 미생물의 경우에는 조사등(142)을 지속적으로 조사하여 활발한 광합성 작용을 유도하도록 하며, 모터(131)의 동작은 혐기성 미생물, 호기성 미생물, 유용미생물, 광합성미생물인 경우 지속적으로 교반상태를 유지시키는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 내부 청소등 각종 작업을 위해 배양조(110)를 개방하고자하는 경우에는 해치도어(141)를 열고 회전축(132)의 슬라이드지지관(136)을 상측으로 이동시켜 고정하면 회전축(132)의 연결호스(135)가 노출된다.

여기서 실린더(123)를 제어하여 로드(124)를 당기면 레버(121)의 시소작용으로 상부캡(120)이 힌지(122)를 중심으로 회전하면서 배양조(110)의 상부를 개방하게 된다.

이때 회전축(132)은 자중에 의해 연결호스(135)부분이 절곡되면서 원활하고 간편하게 배양조(110)의 상부를 개방하도록 유도하는 것이다.

한편, 배양조(110)의 상부를 차단하고 할 때에는 상기한 역순으로 상부캡(120)을 닫은 다음 회전축(132)의 슬라이드지지관(136)을 하측으로 이동시켜 연결호스(135)를 슬라이드지지관(136)으로 차단하여 연결하므로 회전축(132)이 수직으로 견고한 상태를 유지하므로 안전하게 회전할 수 있도록 하는 것이다.

100 : 배양장치 110 : 배양조
111 : 해치 112 : 상부개구부
113 : 배출관 120 : 상부캡
121 : 레버 122 : 힌지
123 : 실린더 124 : 로드
130 : 교반살균부 131 : 모터
132 : 회전축 133 : 블레이드
134 : 분사노즐 135 : 연결호스
136 : 슬라이드지지관 137 : 고정수단
138 : 에어 및 스팀공급기 140 : 광조사부
141 : 해치도어 142 : 조사등
143 : 투명커버 150 : 코일관
151 : 솔레노이드

Claims

각종 미생물을 배양하되 상부개구부(112)를 형성하고 외주연에 해치(111)를 형성한 배양조(110)와,
상기 배양조(110)의 상부개구부(112)에 결합하여 개폐하도록 하는 상부캡(120)과,
상기 상부캡(120)의 중앙에 내부로 회전축(132)을 결합하고 회전축(132)에 분사노즐(134)을 형성하며 회전축(132)에 블레이드(133)를 형성하여 배양조(110) 내부에서 회전할 수 있도록 하되, 회전축(132)에 선택적으로 절곡이 가능하도록 일부를 연결호스(135)로 연결하여 상부캡(120)을 오픈 할 때 회전축(132)이 자중에 의해 자연스럽게 절곡하도록 하는 교반살균부(130)와,
상기 배양조(110)의 해치(111)에 해치도어(141)를 결합하여 개폐하도록 하되, 내면에 광합성을 위한 조사등(142)을 구비한 광조사부(140), 및
상기 배양조(110)의 내부에 나선형으로 형성하여 열 교환과 버블바 작용하도록 하는 코일관(150)으로 구성한 것을 특징으로 하는 미생물 복합 배양장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상부캡(120)은 배양조(110)의 상부개구부(112) 가장자리에 힌지(122)로 결합하여 개폐할 수 있도록 하되 배양조(110)의 외주연에 종으로 실린더(123)를 설치하고 실린더(123)의 로드(124)와 배양조(110)를 레버(121)를 연결하며 레버(121)의 중간부분을 핀결합하여 로드의 상하이동에 따른 지렛대 작용으로 상부캡(120)을 개폐하도록 구성한 것을 특징으로 하는 미생물 복합 배양장치.
제 1 항에 있어서,
상기 교반살균부(130)는 상부캡(120)의 중앙을 관통시킨 회전축(132)의 통로를 에어 및 스팀공급기(138)에 연통시키되 회전축(132)의 통로 하단에 한 개 이상의 분사노즐(134)을 결합하여 스팀 및 에어를 공급 분사할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 미생물 복합 배양장치.
제 1 항에 있어서,
상기 교반살균부(130)의 연결호스(135) 외주연에는 슬라이드지지관(136)을 결합하여 상하로 슬라이딩하면서 연결호스(135)를 노출시켜 절곡 가능하게 하거나 차단하여 회전가능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 미생물 복합 배양장치.
제 4 항에 있어서
상기 교반살균부(130)의 슬라이드지지관(136) 하단에는 고정수단(137)을 구비하여 회전축(132)에 상측이나 하측에 고정하므로 선택적으로 연결호스(135)를 노출상태나 차단상태를 유지할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 미생물 복합 배양장치.
삭제