KR101762418B1 - 종균 배양장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종균 배양장치에 관한 것으로, 배양장치 작동시 자동으로 기설정 온도와 시간동안 고온 살균이 이루어지고, 냉방기와 히터의 자동 작동을 통해 설정된 온도범위내에서 배양이 이루어지도록 함으로써 매우 신속하고 정확한 배양이 이루어지는 종균 배양장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명을 적용하면, 벤트 내부에 전기히터가 장착되어서 온도 변화에 능동적이고 신속하게 대응할 수 있고, 배양기 작동시 자동으로 기설정 온도와 시간으로 소독 모드가 작동되며 냉각수와 히터를 통해 효율적인 온도 유지가 가능해지고, 배양 모드시에도 효율적인 온도 유지가 가능해짐으로 인해 더 신속한 배양이 이루어지게 된다는 장점이 있다.

Description

종균 배양장치{CULTURE MEDIUM APPARATUS OF BACTERIA}

본 발명은 종균 배양장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 배양장치 작동시 자동으로 기설정 온도와 시간동안 고온 살균이 이루어지고, 냉방기와 히터의 자동 작동을 통해 설정된 온도범위내에서 배양이 이루어지도록 함으로써 매우 신속하고 정확한 배양이 이루어지는 종균 배양장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 일반적으로 미생물은 농업, 축산, 수산업 등에 널리 이용되고 있으며, 이러한 미생물을 이용하는 방법으로는 광합성균이나 유산균, 바실러스균, 효모균, 남조균 등을 배양하여 물에 희석시킨 다음, 종자소독, 토양에 살포, 작물에 관주 또는 엽면살포 및 가축에게 먹이게 된다.

이와 같은 미생물을 통해 작물의 생산을 촉진시키고 병충해를 방지하며 가축의 경우 성장을 촉진시키고 질병을 예방하게 되고 육질을 좋게 하며 배설물의 악취와 오염을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 병원균의 증식을 억제하거나 유익균을 돕고 유해균을 억제시키는 효과를 얻는데 이용되고 있다.

또한, 미생물은 환경분야에서는 수질정화, 유기성 폐기물 발효제, 각종 공업 폐기물 정화에도 이용될 수 있고, 수산양식업에 사용할 경우 수질정화, 병원균의 발생억제, 내병성 제고 등의 효과를 볼 수 있다.

이러한 미생물은 일정한 영양분과 온도와 경우에 따라 빛을 이용하여 배양시키는 것이므로 종래 미생물 배양기는 광원 충족을 위해 다수의 발열램프 등을 주로 사용하여 장시간에 걸친 관리를 요하게 되는데, 이때 미생물을 오랜 시간 배양하다 보면 발열램프 등과 같은 조사램프에 의해 광원은 충족이 되지만, 온도는 계속 상승하여 적정한 온도로의 제어가 원활하지 못하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 일례가 하기 문헌 1에 개시되어 있다.

상기 문헌 1에 개시된 기술은 도 1에 도시된 바와 같이, 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 내부에 위치하고 내부에 배양실(51)이 형성된 광투과성 재질의 배양조(50)와, 상기 몸체(10)의 내부에 위치하여 상기 배양조(50)의 상부를 덮는 내부덮개(미도시)와, 상기 몸체(10)의 내벽에 설치되어 미생물 배양에 필요한 빛과 열을 공급하는 조사램프(40)와, 상기 조사램프(40)에서 발산되는 적외선을 차단하는 적외선차단커버(60)를 포함한다.

즉, 상기 조사램프(40)에 적외선을 차단할 수 있는 적외선차단커버(60)를 설치하여 미생물에 필요한 광원은 충분히 공급하도록 한 기술이다.

[문헌 1] 특허등록공보 제10-0732193호(2007.06.19.등록)

미생물 배양기는 수시로 배양실 내부를 멸균 및 세척을 해줘야 하지만 <13> 상기 문헌 1의 미생물 배양기는 사용자가 덮개를 열고 직접 해줘야 하므로 멸균 및 세척이 쉽지 않고, 소독시간이 많이 필요하게 된다는 문제가 있었다.

또한, 문헌 1의 기술도 역시, 온도 제어를 빠르고 원활하게 할 수는 없다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 배양장치 작동시 자동으로 기설정 온도와 시간동안 고온 살균이 이루어지고, 냉방기와 히터의 자동 작동을 통해 설정된 온도범위내에서 배양이 이루어지도록 함으로써 매우 신속하고 정확한 배양이 이루어지는 종균 배양장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 이중 원통으로 이루어지고, 접시형 경판이 각각 연장되어 외형을 형성하고 상단 소정부에 압력게이지(12) 및 벤트 필터(14)가 구성되고, 내부 상태를 관찰하기 위한 관찰구(16)가 형성된 케이싱(4)과; 상기 케이싱(4)으로 유입되는 공기중 오염물질을 제거하기 위한 에어필터(18)와; 상기 케이싱(4)의 내부를 소독하고, 배양온도를 일정하게 유지시키기 위한 전기히터(20)와; 상기 케이싱(4)에 설치되어, 내부 온도를 검출하기 위한 온도센서(24)와; 상기 케이싱(4) 내부의 소독과 배양을 위한 온도값과, 압력값과, 구동시간을 설정하고, 장치의 구동 및 정지신호를 입력하기 위한 조작부(36)와; 상기 케이싱(4) 내부의 소독과 배양을 위한 온도값과, 압력값과, 구동시간을 저장하는 데이터 저장부(50)와; 상기 케이싱(4) 외표면에 권취된 냉각수 유통관(6)을 통해, 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환펌프(40)와; 상기 조작부(36)를 통한 배양기 작동신호가 유입되면, 상기 데이터 저장부(50)에 설정된 온도값으로 일정시간동안 소독 모드를 자동으로 구동시키고, 소독 시간이 경과되어 배양이 개시되면, 일정시간동안 기설정된 온도값이 유지되면서 배양이 이루어질 수 있도록 상기 전기히터(20)와, 냉각수 순환펌프(40)를 구동 제어하는 제어부(52)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 종균 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 케이싱(4)은 그 중앙 외부에 나선형으로 권취되어 냉각수를 유통시키는 냉각수 유통관(6)과; 상기 냉각수 유통관(6)의 외부를 일정간격으로 이격되게 덮는 단열 커버(8)와; 상기 단열 커버(8)의 내부에 발포되어 상기 냉각수 유통관(6)을 단열시키는 단열재(10)가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 종균 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 벤트 필터(14)가 장착된 벤트는 그 내부에 전기히터(20)가 장착된 것을 특징으로 하는 종균 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 제어부(52)는 소독모드시, 121℃ 내지 150℃를 90분간 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 종균 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 제어부(52)는 배양 모드시, 25℃ 내지 27℃를 48분간 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 종균 배양장치가 제공된다.

본 발명에 따른 종균 배양장치는 벤트 내부에 전기히터가 장착되어서 온도 변화에 능동적이고 신속하게 대응할 수 있고, 배양기 작동시 자동으로 기설정 온도와 시간으로 소독 모드가 작동되며 냉각수와 히터를 통해 효율적인 온도 유지가 가능해지고, 배양 모드시에도 효율적인 온도 유지가 가능해짐으로 인해 더 신속한 배양이 이루어지게 된다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치의 구성을 도시한 측단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치의 구성을 도시한 평단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치의 냉각수 유통관 설치상태를 도시한 측면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치에 구성된 매니폴드를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치의 회로구성을 도시한 블록구성도,
도 6a, 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치의 구성을 도시한 측단면도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치의 구성을 도시한 평단면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치의 냉각수 유통관 설치상태를 도시한 측면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치에 구성된 매니폴드를 도시한 도면, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치의 회로구성을 도시한 블록구성도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치(2)는 배양장치 작동시 자동으로 기설정 온도와 시간동안 고온 살균이 이루어지고, 냉방기와 히터의 자동 작동을 통해 설정된 온도범위내에서 배양이 이루어지도록 함으로써 매우 신속하고 정확한 배양이 이루어지는 장치이다.

보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치(2)는 이중 원통으로 이루어지고, 이중의 접시형 경판으로 이루어지고, 그 이중 원통과, 이중의 접시형 경판이 각각 연장되어서 구성된 케이싱(4)을 포함하여 이루어진다.

상기 케이싱(4)의 상단 소정부에는 내부 압력을 검출하여 표시하는 압력게이지(12) 및 벤트 필터(14)가 구성되고, 내부 상태를 관찰하기 위한 관찰구(16)가 형성되어져 있으며, 원료를 투입하거나 또는 내부 물질을 외부로 유출시키기 위한 해치(28)가 구성되어져 있다.

이때, 상기 벤트 필터(14)가 장착된 벤트는 그 내부에 전기히터(20)가 장착되어서, 최대한 온도변동을 최소화시키도록 하여 목표하는 온도 유지가 용이하도록 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치(2)는 상기 케이싱(4)으로 유입되는 공기중 오염물질을 제거하기 위한 에어필터(18)와; 상기 케이싱(4)의 내부를 소독하고, 배양온도를 일정하게 유지시키기 위한 전기히터(20)와; 상기 케이싱(4)에 설치되어, 내부 온도를 검출하기 위한 온도센서(24)와; 그 온도센서(24)에서 검출된 온도값을 표시하는 온도미터(26)를 포함하여 구성된다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치(2)는 상기 케이싱(4) 내부의 소독과 배양을 위한 온도값과, 압력값과, 구동시간을 설정하고, 장치의 구동 및 정지신호를 입력하기 위한 조작부(36)와; 상기 케이싱(4) 내부의 소독과 배양을 위한 온도값과, 압력값과, 구동시간을 저장하는 데이터 저장부(50)와; 상기 케이싱(4) 외표면에 권취된 냉각수 유통관(6)을 통해, 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환펌프(40)와; 상기 조작부(36)를 통한 배양기 작동신호가 유입되면, 상기 데이터 저장부(50)에 설정된 온도값으로 일정시간동안 소독 모드를 자동으로 구동시키고, 소독 시간이 경과되어 배양이 개시되면, 일정시간동안 기설정된 온도값이 유지되면서 배양이 이루어질 수 있도록 상기 전기히터(20)와, 냉각수 순환펌프(40)를 구동 제어하는 제어부(52)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 케이싱(4)은 그 중앙 외부에 나선형으로 권취되어 냉각수를 유통시키는 냉각수 유통관(6)과; 상기 냉각수 유통관(6)의 외부를 일정간격으로 이격되게 덮는 단열 커버(8)와; 상기 단열 커버(8)의 내부에 발포되어 상기 냉각수 유통관(6)을 단열시키는 단열재(10)가 더 포함되어 구성된다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치(2)에는 상기 케이싱(4)의 내부 온도를 신속하게 하강시킴으로써 일정한 온도를 지속적으로 유지할 수 있게 하는 냉각수 유통관(6)이 구비된 바, 그 냉각수 유통관(6)의 표면에서 열교환이 이루어지지 않도록 외부에는 단열커버(8)가 씌워져 있고, 그 내부에는 우레탄폼 등의 단열재(10)가 충전되어져 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치(2)에는 상기 케이싱(4)의 내부 하측에 산소를 분산하여 토출시키는 매니폴드(22)가 구성되는 바, 그 매니폴드(22)는 일반적인 형태의 매니폴드와 같이 링형상으로 이루어져 있다.

또한, 상기 매니폴드(22)의 외주연 소정부에는 공기공급관(30)과 연통되어져 있으며, 매니폴드(22)는 일정간격마다 그 배출공(34)이 약 30도 상방각도로 토출각이 형성된 배출부(32)가 형성되어져 있다.

또, 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치(2)에는 상기 케이싱(4)의 하부측에 다수개 분산되어 전기히터(20)가 구성된 바, 그 전기히터(20)를 통해서 상기 케이싱(4)의 내부온도를 일정하게 유지시킴으로써, 외부 온도를 조절하는 종래의 방식에 비해 매우 신속하게 배양을 완료할 수 있게 된다.

한편, 상기 제어부(52)는 상기 전기히터(20)의 작동으로 인해 일정하게 상승하는 온도가 기설정값을 초과하는 경우에는 상기 전기히터(20)를 스위칭 오프시키고, 상기 냉각수 순환펌프(40)를 작동시켜서, 내부 온도가 일정한 온도범위를 벗어나지 않도록 제어한다.

바람직하게, 상기 제어부(52)는 소독모드시, 121℃ 내지 150℃를 90분간 유지하도록 제어한다.

또, 상기 제어부(52)는 배양 모드시, 25℃ 내지 27℃를 48분간 유지하도록 제어한다. 바람직하게, 상기 제어부(52)는 온도상승으로 인해 27℃를 벗어나기 0.5℃이전(예컨대, 26.5℃)에 상기 전기히터(20)의 작동을 정지시키고, 온도하강으로 인해 25℃를 벗어나기 0.5℃ 이전(예컨대, 25.5℃)에 상기 전기히터(20)의 작동을 정지시킨다.

온도의 상승도 역시, 일반 물리현상과 마찬가지로, 관성의 지배를 받게 되므로, 완충구간을 0.5℃를 설정하고, 온도범위가 벗어나기 0.5℃ 이전에 상기 전기히터(20)의 작동을 정지시킴으로써, 더 효율적인 온도 제어가 이루어지도록 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치(2)에는 상기 에어필터(18)측으로 공기를 공급하는 에어펌프(46)가 구성되며, 그 에어펌프(46)를 구동시키는 에어펌프 구동부(48)가 마련되어져 있다.

또, 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치(2)에는 상기 케이싱(4) 내부의 압력을 검출하기 위한 압력센서(38)가 구성되어져 있다.

상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 6a, 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.

먼저, 사용자가 본 발명의 일실시예에 따른 종균 배양장치(2)에 구비된 상기 조작부(36)를 조작하여 소독모드시의 온도값과 시간을 설정하고, 배양모드시의 온도값과 시간을 설정한다. 그리고, 안전범위에 포함된 압력값을 설정한다.

그 상태에서, 사용자가 상기 조작부(36)를 조작하여 배양기 작동을 턴온(Turn On)시키면, 상기 제어부(52)는 자동으로 소독모드로 진입하면서 상기 데이터 저장부(50)에 미리 저장된 소독모드시의 온도값과 시간값을 추출한다.

바람직하게, 소독모드시, 121℃ 내지 150℃를 90분간 유지하도록 설정된 바, 상기 제어부(52)는 상기 전기히터(20)를 가동시켜서 상기 케이싱(4) 내부의 온도를 상승시킨다.

그리고, 상기 제어부(52)는 온도센서(24)로부터 감지된 온도값을 인가받아, 감지온도가 121℃ 보다 크고, 150℃보다 작은 값인지를 판단한다.

동시에, 상기 제어부(52)는 설정시간 90분이 도래되었는 지를 판단한다.

만약, 설정시간이 도래되지 않은 상태에서, 온도센서(24)로부터 인가된 감지 온도값이 121℃ 보다 작으면 지속적으로 상기 전기히터(20)가 가동되도록 제어하고, 반면, 감지 온도값이 150℃ 이상이면, 상기 제어부(52)는 전기히터(20)의 구동을 정지시키고, 상기 냉각수 순환펌프(40)를 구동시킨다.

상기한 온도 유지과정을 반복하여, 소독 설정시간인 90분이 초과되게 되면, 상기 제어부(52)는 배양모드로 전환하는 바, 이 경우에는 상기 조작부(36)를 통해서 배양모드 개시신호가 인가되지 않으면 대기상태를 유지한다.

어차피, 배양 온도가 소독온도보다 월등히 낮기도 하지만, 배양 대상이 되는 액을 케이싱(4)의 내부로 유입시켜야 하므로 그 과정을 위한 시간이 필요하다.

그 상태에서, 상기 조작부(36)를 통해서 배양모드 개시신호가 인가되면, 상기 제어부(52)는 배양모드로 진입하면서 상기 데이터 저장부(50)에 미리 저장된 소독모드시의 온도값과 시간값을 추출한다.

바람직하게, 배양모드시, 25℃ 내지 27℃를 48시간동안 유지하도록 설정된 바, 상기 제어부(52)는 상기 케이싱(4) 내부의 온도를 검출받아, 감지온도가 25℃ 보다 크고, 27℃보다 작은 값인지를 판단한다.

동시에, 상기 제어부(52)는 설정시간 48시간이 도래되었는 지를 판단한다.

만약, 설정시간이 도래되지 않은 상태에서, 온도센서(24)로부터 인가된 감지 온도값이 25℃ 보다 작으면 지속적으로 상기 전기히터(20)가 가동되도록 제어하고, 반면, 감지 온도값이 27℃ 이상이면, 상기 제어부(52)는 전기히터(20)의 구동을 정지시키고, 상기 냉각수 순환펌프(40)를 구동시킨다.

상기한 온도 유지과정을 반복하여, 소독 설정시간인 48시간이 초과되게 되면 배양 모드를 종료시킨다.

이때 바람직하게, 상기 제어부(52)는 온도상승으로 인해 27℃를 벗어나기 0.5℃이전(예컨대, 26.5℃)에 상기 전기히터(20)의 작동을 정지시키고, 온도하강으로 인해 25℃를 벗어나기 0.5℃ 이전(예컨대, 25.5℃)에 상기 전기히터(20)의 작동을 정지시킨다.

온도의 상승도 역시, 일반 물리현상과 마찬가지로, 관성의 지배를 받게 되므로, 완충구간을 0.5℃를 설정하고, 온도범위가 벗어나기 0.5℃ 이전에 상기 전기히터(20)의 작동을 정지시킴으로써, 더 효율적인 온도 제어가 이루어지도록 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 종균 배양장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

2:종균 배양장치, 4:케이싱,
6:냉각수 유통관, 8:단열커버,
10:단열재, 14:벤트필터,
20:히터, 24:온도센서,
36:조작부, 40:냉각수 순환펌프,
46:에어펌퍼, 50:데이터 저장부,
52:제어부.

Claims (5)

1. 이중 원통으로 이루어지고, 접시형 경판이 각각 연장되어 외형을 형성하고 상단 소정부에 압력게이지(12) 및 벤트 필터(14)가 구성되고, 내부 상태를 관찰하기 위한 관찰구(16)가 형성된 케이싱(4)과;
   상기 케이싱(4)으로 유입되는 공기중 오염물질을 제거하기 위한 에어필터(18)와;
   상기 케이싱(4)의 내부를 소독하고, 배양온도를 일정하게 유지시키기 위한 전기히터(20)와;
   상기 케이싱(4)에 설치되어, 내부 온도를 검출하기 위한 온도센서(24)와;
   상기 케이싱(4) 내부의 소독과 배양을 위한 온도값과, 압력값과, 구동시간을 설정하고, 장치의 구동 및 정지신호를 입력하기 위한 조작부(36)와;
   상기 케이싱(4) 내부의 소독과 배양을 위한 온도값과, 압력값과, 구동시간을 저장하는 데이터 저장부(50)와;
   상기 케이싱(4) 외표면에 권취된 냉각수 유통관(6)을 통해, 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환펌프(40)와;
   상기 조작부(36)를 통한 배양기 작동신호가 유입되면, 먼저 상기 데이터 저장부(50)에 설정된 온도값으로 일정시간동안 소독 모드를 자동으로 구동시키고, 소독모드가 완료되면 자동으로 배양모드로 진입되어 일정시간동안 기설정된 온도값이 유지되면서 배양이 이루어질 수 있도록 상기 전기히터(20)와, 냉각수 순환펌프(40)를 구동 제어하는 제어부(52)를 포함하여 구성되며;
   상기 케이싱(4)은 그 중앙 외부에 나선형으로 권취되어 냉각수를 유통시키는 냉각수 유통관(6)과; 상기 냉각수 유통관(6)의 외부를 일정간격으로 이격되게 덮는 단열 커버(8)와; 상기 단열 커버(8)의 내부에 발포되어 상기 냉각수 유통관(6)을 단열시키는 단열재(10)가 더 포함되어 구성되고;
   상기 벤트 필터(14)가 장착된 벤트는 그 내부에 전기히터(20)가 장착되어져 있으며;
   상기 제어부(52)는 소독모드시, 121℃ 내지 150℃를 90분간 유지하도록 제어하고, 배양 모드시, 25℃ 내지 27℃를 48분간 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 종균 배양장치.
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