KR102660622B1 - Carbon dioxide concentration control system for maintaining environment of hyperbaric oxygen chamber for cell experiment - Google Patents

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Abstract

본원의 일 실시예에 따른 세포실험용 고압산소챔버의 환경 유지를 위한 이산화탄소 농도 제어 시스템은, 세포 실험을 위한 이산화탄소의 설정 농도를 입력 받는 입력부, 상기 고압산소챔버 내부의 이산화탄소의 측정 농도를 측정하는 센서부, 및 상기 설정 농도와 상기 측정 농도에 따라 상기 고압산소챔버 내부의 이산화탄소 농도를 자동 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 설정 농도를 목표 값으로 제시하고, 상기 측정 농도를 측정 값으로 제시하여 비례 적분 연산을 진행하고, 상기 비례 적분 연산을 통해 도출된 제어 값을 이용해 비례 제어 밸브가 자동 개폐되도록 제어할 수 있다.A carbon dioxide concentration control system for maintaining the environment of a high-pressure oxygen chamber for cell experiments according to an embodiment of the present application includes an input unit that receives a set concentration of carbon dioxide for cell experiments, and a sensor that measures the measured concentration of carbon dioxide inside the high-pressure oxygen chamber. and a control unit that automatically controls the carbon dioxide concentration inside the hyperbaric oxygen chamber according to the set concentration and the measured concentration, wherein the control unit presents the set concentration as a target value and sets the measured concentration as a measured value. Proportional integral calculation is performed, and the proportional control valve can be controlled to automatically open and close using the control value derived through the proportional integral calculation.

Description

세포실험용 고압산소챔버의 환경 유지를 위한 이산화탄소 농도 제어 시스템 {Carbon dioxide concentration control system for maintaining environment of hyperbaric oxygen chamber for cell experiment}Carbon dioxide concentration control system for maintaining environment of hyperbaric oxygen chamber for cell experiment}

본원은 세포실험용 고압산소챔버의 환경 유지를 위한 이산화탄소 농도 제어 시스템에 관한 것이다.This application relates to a carbon dioxide concentration control system for maintaining the environment of a high-pressure oxygen chamber for cell experiments.

고압산소치료란 대기압 이상의 압력에서 100% 농도의 산소를 환자에게 공급하여 환자의 조직으로 산소를 전달하는 치료법이다. 구체적으로, 일반적인 고압 산소치료법(Hyperbaric oxygen Therapy)은 기압을 높인 특수한 캡슐 내에서 고기압 상태를 유지하게 하여 고순도 산소를 흡입하게 하고 이로부터 얻어지는 용해형 산소를 통하여 인체 내의 산소농도를 높여주고 저산소증을 개선시켜주는 치료법을 일컫는다.Hyperbaric oxygen therapy is a treatment that supplies 100% oxygen to the patient at a pressure higher than atmospheric pressure and delivers oxygen to the patient's tissues. Specifically, general hyperbaric oxygen therapy maintains a high-pressure state within a special capsule with increased air pressure, allowing high-purity oxygen to be inhaled, and the dissolved oxygen obtained from this increases the oxygen concentration in the human body and improves hypoxia. It refers to the treatment that is given.

즉, 대기중의 1기압 보다 높은 2 내지 4기압의 상태의 인위적인 환경에서 산소를 발생시켜 이를 흡입하게 하여 체내의 혈액 속에 산소를 녹아들게 해 모세혈관을 통해 인체의 곳곳에 고순도의 산소를 공급해주는 치료법이다. In other words, it generates oxygen in an artificial environment with a pressure of 2 to 4 atmospheres, which is higher than the atmospheric pressure of 1 atmosphere, and inhales it, causing the oxygen to dissolve in the blood of the body and supplying high-purity oxygen to various parts of the human body through capillaries. It is a cure.

고압산소치료에 의해 대기압보다 높은 압력에서 고농도의 산소를 흡입하게 되면 정상기압에서의 혈장 용존 산소 농도보다 높은 농도의 산소가 혈장에 전달되어 조직에 산소를 전달하기에 용이해진다. When high-concentration oxygen is inhaled at a pressure higher than atmospheric pressure through hyperbaric oxygen therapy, oxygen at a higher concentration than the plasma dissolved oxygen concentration at normal atmospheric pressure is delivered to the plasma, making it easier to deliver oxygen to tissues.

따라서 혈관 형성에 필수적인 콜라겐 기질 형성에 도움을 주며 상처 치유를 촉진시키는데 효과적이다. 고압산소치료는 감압병, 공기색전증, 일산화탄소 중독, 당뇨족, 괴사성 연조직 감염 치료 등에 효과가 있으며, 이러한 질병들을 치료 시키는 의료용 치료 기기로 널리 사용되고 있다. Therefore, it helps form a collagen matrix essential for blood vessel formation and is effective in promoting wound healing. Hyperbaric oxygen therapy is effective in treating decompression sickness, air embolism, carbon monoxide poisoning, diabetic foot, and necrotic soft tissue infection, and is widely used as a medical treatment device to treat these diseases.

이외에도 세포의 빠른 활성화와 수술 후 빠른 회복을 위한 다양한 치료 용도로도 활용되고 있으며, 세포 기능에 관련해서는 광범위한 치료 범위의 잠재력을 가지고 있다.In addition, it is also used for various therapeutic purposes for rapid cell activation and rapid recovery after surgery, and has the potential for a wide range of treatments regarding cell function.

세포에서의 고압산소치료의 이러한 효과를 활용한다면, 미래의 세포치료, 조직공학 측면에서 좋은 결과를 기대할 수 있을 것으로 보인다. 그러나, 동물용 고압산소챕버에 비해 세포용 고압산소챔버는 세포 배양에 적합한 환경을 유지하기 위한 이산화탄소의 농도 유지가 더욱 중요하다. If these effects of hyperbaric oxygen treatment on cells are utilized, good results can be expected in terms of future cell therapy and tissue engineering. However, compared to the hyperbaric oxygen chamber for animals, it is more important to maintain the concentration of carbon dioxide in the hyperbaric oxygen chamber for cells to maintain an environment suitable for cell culture.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제 10-1896564호에 개시되어 있다.The technology behind this application is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1896564.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, PI제어를 이용하여 세포용 고압산소챔버 내부의 이산화탄소를 자동으로 제어할 수 있는 이산화탄소 농도 제어 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.The purpose of this application is to solve the problems of the prior art described above, and to provide a carbon dioxide concentration control system that can automatically control carbon dioxide inside a hyperbaric oxygen chamber for cells using PI control.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical challenges sought to be achieved by the embodiments of the present application are not limited to the technical challenges described above, and other technical challenges may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 세포실험용 고압산소챔버의 환경 유지를 위한 이산화탄소 농도 제어 시스템은, 세포 실험을 위한 이산화탄소의 설정 농도를 입력 받는 입력부, 상기 고압산소챔버 내부의 이산화탄소의 측정 농도를 측정하는 센서부, 및 상기 설정 농도와 상기 측정 농도에 따라 상기 고압산소챔버 내부의 이산화탄소 농도를 자동 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 설정 농도를 목표 값으로 제시하고, 상기 측정 농도를 측정 값으로 제시하여 비례 적분 연산을 진행하고, 상기 비례 적분 연산을 통해 도출된 제어 값을 이용해 비례 제어 밸브가 자동 개폐되도록 제어할 수 있다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, a carbon dioxide concentration control system for maintaining the environment of a high-pressure oxygen chamber for cell experiments according to an embodiment of the present application includes an input unit that receives the set concentration of carbon dioxide for cell experiments, and the high pressure A sensor unit that measures the measured concentration of carbon dioxide inside the oxygen chamber, and a control unit that automatically controls the carbon dioxide concentration inside the hyperbaric oxygen chamber according to the set concentration and the measured concentration, wherein the control unit targets the set concentration. It is presented as a value, the measured concentration is presented as a measured value, a proportional integral operation is performed, and the proportional control valve can be controlled to automatically open and close using the control value derived through the proportional integral operation.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 이산화탄소 농도 제어 시스템은, 이산화탄소를 저장하는 이산화탄소 탱크 및 산소를 저장하는 산소 탱크를 더 포함하고, 상기 비례 제어 밸브는, 상기 이산화탄소 탱크와 상기 고압산소챔버의 연결 부분에 구비된 이산화탄소 밸브 및 상기 산소 탱크와 상기 고압산소챔버의 연결 부분에 구비된 산소 밸브를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present application, the carbon dioxide concentration control system further includes a carbon dioxide tank for storing carbon dioxide and an oxygen tank for storing oxygen, and the proportional control valve is a connection portion between the carbon dioxide tank and the high-pressure oxygen chamber. It may include a carbon dioxide valve provided in and an oxygen valve provided at a connection portion between the oxygen tank and the high-pressure oxygen chamber.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 목표 값과 상기 측정 값이 같으면, 상기 내부 농도를 유지하고, 상기 목표 값이 상기 측정 값보다 클 경우, 상기 비례 적분 연산을 통해 상기 제어 값을 얻고, 상기 제어 값에 따라 상기 이산화탄소 밸브를 열어, 상기 고압산소챔버 내로 이산화탄소를 유입시키고, 상기 목표 값이 상기 측정 값보다 작을 경우, 상기 비례 적분 연산을 통해 상기 제어 값을 얻고, 상기 제어 값에 따라 상기 산소 밸브를 열어, 상기 고압산소챔버 내로 산소를 유입시켜 상기 내부 농도를 제어할 수 있다. According to an embodiment of the present application, the control unit maintains the internal concentration when the target value and the measured value are the same, and when the target value is greater than the measured value, the control unit adjusts the control value through the proportional integral operation. obtain, open the carbon dioxide valve according to the control value, allow carbon dioxide to flow into the hyperbaric oxygen chamber, and if the target value is less than the measured value, obtain the control value through the proportional integral operation, and adjust the control value to the control value. Accordingly, the oxygen valve is opened to allow oxygen to flow into the high-pressure oxygen chamber to control the internal concentration.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 기 설정된 시간 동안 상기 내부 농도의 상기 자동 제어를 반복 수행하고, 상기 기 설정된 시간에 도달한 경우, 상기 자동 제어를 종료할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the controller may repeatedly perform the automatic control of the internal concentration for a preset time, and may terminate the automatic control when the preset time is reached.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 입력부는, 이산화탄소의 상기 설정 농도 및 상기 측정 농도를 표시하는 디스플레이 장치를 포함하고, 상기 디스플레이 장치는, 상기 자동 제어에 의한 상기 비례 제어 밸브의 개폐 상태 변화를 표시할 수 있다. According to an embodiment of the present application, the input unit includes a display device that displays the set concentration and the measured concentration of carbon dioxide, and the display device displays a change in the open/closed state of the proportional control valve by the automatic control. can do.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 센서부는, 상기 고압산소챔버 내부의 산소 센서 및 이산화탄소 센서를 포함하고, 실시간 산소 및 이산화탄소의 농도를 상기 제어부로 송신할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the sensor unit includes an oxygen sensor and a carbon dioxide sensor inside the high-pressure oxygen chamber, and may transmit real-time concentrations of oxygen and carbon dioxide to the control unit.

본원의 일 실시예에 따르면, 세포실험용 고압산소챔버의 환경 유지를 위한 이산화탄소 농도 제어 방법은, 세포 실험을 위한 이산화탄소의 상기 설정 농도를 입력 받는 단계, 상기 고압산소챔버 내부의 이산화탄소의 측정 농도를 측정하는 단계, 상기 설정 농도와 상기 측정 농도에 따라 상기 고압산소챔버 내부의 이산화탄소 농도를 자동 제어하는 단계를 포함하되, 상기 이산화탄소 농도를 자동 제어하는 단계는, 상기 설정 농도를 목표 값으로 제시하고, 상기 측정 농도를 측정 값으로 제시하여 상기 비례 적분 연산을 진행하고, 상기 비례 적분 연산을 통해 도출된 제어 값을 이용해 비례 제어 밸브가 자동 개폐되도록 제어하는 단계일 수 있다. According to an embodiment of the present application, a method of controlling carbon dioxide concentration for maintaining the environment of a high-pressure oxygen chamber for cell experiments includes receiving the set concentration of carbon dioxide for cell experiments, and measuring the measured concentration of carbon dioxide inside the high-pressure oxygen chamber. A step of automatically controlling the carbon dioxide concentration inside the hyperbaric oxygen chamber according to the set concentration and the measured concentration, wherein the step of automatically controlling the carbon dioxide concentration includes presenting the set concentration as a target value, and This may be a step of presenting the measured concentration as a measured value, performing the proportional integral calculation, and controlling the proportional control valve to automatically open and close using the control value derived through the proportional integral calculation.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 이산화탄소 농도를 자동 제어하는 단계는, 상기 목표 값과 상기 측정 값이 같으면, 상기 내부 농도를 유지하는 유지 단계를 수행하고, 상기 목표 값이 상기 측정 값보다 클 경우, 상기 비례 적분 연산을 통해 상기 제어 값을 얻고, 상기 제어 값에 따라 상기 이산화탄소 밸브를 열어, 상기 고압산소챔버 내로 이산화탄소를 유입시키는 이산화탄소 유입 단계를 수행하고, 상기 목표 값이 상기 측정 값보다 작을 경우, 상기 비례 적분 연산을 통해 상기 제어 값을 얻고, 상기 제어 값에 따라 상기 산소 밸브를 열어, 상기 고압산소챔버 내로 산소를 유입시키는 산소 유입 단계를 수행하고, 기 설정된 시간 동안 상기 내부 농도의 상기 자동 제어를 반복 수행하고, 상기 기 설정된 시간에 도달한 경우, 상기 자동 제어를 종료 할 수 있다. According to an embodiment of the present application, the step of automatically controlling the carbon dioxide concentration includes performing a maintenance step of maintaining the internal concentration if the target value and the measured value are equal, and if the target value is greater than the measured value. , obtain the control value through the proportional integral operation, open the carbon dioxide valve according to the control value, and perform a carbon dioxide inflow step of introducing carbon dioxide into the hyperbaric oxygen chamber, and when the target value is smaller than the measured value. , obtaining the control value through the proportional integral operation, opening the oxygen valve according to the control value, performing an oxygen introduction step of introducing oxygen into the hyperbaric oxygen chamber, and automatically adjusting the internal concentration for a preset time. Control may be performed repeatedly, and when the preset time is reached, the automatic control may be terminated.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described means of solving the problem are merely illustrative and should not be construed as intended to limit the present application. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may be present in the drawings and detailed description of the invention.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, PI제어를 이용하여 세포용 고압산소챔버 내부의 이산화탄소를 자동으로 제어할 수 할 수 있는 이산화탄소 농도 제어 시스템을 제공할 수 있다.According to the means for solving the problem of the present application described above, it is possible to provide a carbon dioxide concentration control system that can automatically control carbon dioxide inside a high-pressure oxygen chamber for cells using PI control.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effects that can be obtained herein are not limited to the effects described above, and other effects may exist.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 이산화탄소 농도 제어 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 이산화탄소 농도 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3는 본원의 일 실시예에 따른 이산화탄소 농도 제어 시스템의 이산화탄소 농도의 자동 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 4은 본원의 일 실시예에 따른 이산화탄소 농도 제어 시스템의 개략적인 동작 흐름도이다.
1 is a schematic block diagram of a carbon dioxide concentration control system according to an embodiment of the present application.
Figure 2 is a schematic configuration diagram of a carbon dioxide concentration control system according to an embodiment of the present application.
Figure 3 is an operation flowchart of a method for automatically controlling carbon dioxide concentration in a carbon dioxide concentration control system according to an embodiment of the present application.
Figure 4 is a schematic operational flowchart of a carbon dioxide concentration control system according to an embodiment of the present application.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present application will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement them. However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present application in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be “connected” to another part, this means not only “directly connected” but also “electrically connected” or “indirectly connected” with another element in between. "Includes cases where it is.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is said to be located “on”, “above”, “at the top”, “below”, “at the bottom”, or “at the bottom” of another member, this means that a member is located on another member. This includes not only cases where they are in contact, but also cases where another member exists between two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification of the present application, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

고압산소치료란 고농도의 산소를 높은 압력인 상태에서 환자에게 투여하는 치료법으로, 100%산소와 최소 1.4기압 이상의 압력에서 많게는 6기압까지의 압력을 사용한다. Hyperbaric oxygen therapy is a treatment that administers high concentration of oxygen to the patient under high pressure. It uses 100% oxygen and a pressure of at least 1.4 atm or up to 6 atm.

고압산소치료를 하게 되면 일상적인 혈액 속의 산소 농도보다 훨씬 높은 농도의 산소가 혈액에 녹아 들어 조직과 장기로 많은 산소를 운반하게 된다. 따라서 높아진 산소분압으로 인해 헤모글로빈이 완전히 없어진 상태에서도 기초대사기능을 지속적으로 유지시킬 수 있는 충분한 산소를 공급하게 되면서 치료효과가 나타나게 된다. 이러한 치료효과 때문에 고압산소치료는 잠수병, 공기 및 기체 색전증, 당뇨병, 일산화탄소 중독 환자들을 대상으로 많이 사용되고 있다.When hyperbaric oxygen treatment is performed, oxygen at a much higher concentration than the normal blood oxygen concentration dissolves in the blood, transporting a lot of oxygen to tissues and organs. Therefore, the therapeutic effect is achieved by supplying enough oxygen to continuously maintain basic metabolic functions even in a state where hemoglobin is completely lost due to the increased oxygen partial pressure. Because of these therapeutic effects, hyperbaric oxygen therapy is widely used for patients with divers, air and gas embolism, diabetes, and carbon monoxide poisoning.

최근 20년간 동물실험 결과와 여러 임상적인 많은 치료사례들을 통해서 고압산소치료의 긍정적인 치료효과에 대한 과학적 증거와 결과들이 축척되어 발표되고 있으며, 현재 고압산소치료는 전 세계적으로 많은 병원에 도입되어 사용되고 있다. Over the past 20 years, scientific evidence and results regarding the positive therapeutic effects of hyperbaric oxygen therapy have been accumulated and published through animal experiment results and many clinical treatment cases. Currently, hyperbaric oxygen therapy has been introduced and used in many hospitals around the world. there is.

하지만 고압산소치료에 대한 실험은 사람을 대상으로 하는 다인용이나 1인용 챔버를 통해 이뤄지고 있지만 세포를 대상으로 하는 실험은 국내에선 이루어지고 있지 않다.However, although experiments on hyperbaric oxygen therapy are conducted on people using multi-person or single-person chambers, experiments on cells are not being conducted in Korea.

따라서, 본원은 세포실험을 위한 고압산소챔버의 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공하고자 한다. Therefore, the present application seeks to provide a device and method for controlling a high-pressure oxygen chamber for cell experiments.

구체적으로, 본원의 일 실시예에 따른 이산화탄소 농도 제어 시스템은 비례 적분 제어를 기반으로 비례 제어 밸브의 개폐를 통해 고압산소챔버 내부의 이산화탄소 농도를 세포 실험 또는 배양에 적절한 농도로 유지할 수 있다. Specifically, the carbon dioxide concentration control system according to an embodiment of the present application can maintain the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber at a concentration appropriate for cell experiment or culture through opening and closing of the proportional control valve based on proportional integral control.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 이산화탄소 농도 제어 시스템의 개략적인 블록도이다. 1 is a schematic block diagram of a carbon dioxide concentration control system according to an embodiment of the present application.

도 1을 참조하면, 이산화탄소 농도 제어 시스템(100)은 입력부(110), 센서부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있으나, 이산화탄소 농도 제어 시스템(100)의 구성은 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 1, the carbon dioxide concentration control system 100 may include an input unit 110, a sensor unit 120, and a control unit 130, but the configuration of the carbon dioxide concentration control system 100 is not limited thereto. .

본원의 일 실시예에 따르면, 이산화탄소 농도 제어 시스템(100)은 입력부(110)를 포함할 수 있다. 입력부(110)는 세포 실험을 위한 이산화탄소의 설정 농도를 입력 받을 수 있다. According to one embodiment of the present application, the carbon dioxide concentration control system 100 may include an input unit 110. The input unit 110 can receive a set concentration of carbon dioxide for cell experiments.

본원의 일 실시예에 따르면, 입력부(110)는 이산화탄소의 설정 농도 및 측정 농도를 표시하는 디스플레이 장치(111)를 포함하고, 디스플레이 장치(111)는 자동 제어에 의한 비례 제어 밸브(160)의 개폐 상태 변화를 표시할 수 있다. 예를 들어, 입력부(110)는 디스플레이 장치(111)를 포함하는 LCD 터치스크린일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. According to an embodiment of the present application, the input unit 110 includes a display device 111 that displays the set concentration and measured concentration of carbon dioxide, and the display device 111 opens and closes the proportional control valve 160 by automatic control. Status changes can be displayed. For example, the input unit 110 may be an LCD touch screen including the display device 111, but is not limited thereto.

또한, 입력부(110)는 이산화탄소의 설정 농도만이 아니라 고압산소챔버(170) 내부의 설정 압력을 입력 받을 수 있고, 디스플레이 장치(111)는 이산화탄소의 설정 농도 및 측정 농도만이 아니라, 고압산소챔버(170) 내부의 설정 압력 및 측정 압력을 표시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the input unit 110 can receive not only the set concentration of carbon dioxide but also the set pressure inside the high-pressure oxygen chamber 170, and the display device 111 can receive not only the set concentration and measured concentration of carbon dioxide, but also the set pressure inside the high-pressure oxygen chamber 170. (170) The internal set pressure and measured pressure can be displayed, but are not limited to this.

또한, 디스플레이 장치(111)는 자동 제어에 의한 비례 제어 밸브(160)의 개폐 상태 변화를 표시할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 각 비례 제어 밸브(160)의 개방되어 있던 동안의 시간 및 해당 개폐 상태 변화에 의한 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소 농도 및 산소 압력 등의 변화를 표시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the display device 111 can display changes in the open/closed state of the proportional control valve 160 by automatic control, and more specifically, the time during which each proportional control valve 160 was open and the corresponding open/closed state. Changes in carbon dioxide concentration and oxygen pressure inside the high-pressure oxygen chamber 170 due to changes may be displayed, but are not limited to this.

본원의 일 실시예에 따르면, 이산화탄소 농도 제어 시스템(100)은 센서부(120)를 포함할 수 있다. 센서부(120)는 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소의 특정 농도를 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the carbon dioxide concentration control system 100 may include a sensor unit 120. The sensor unit 120 can measure a specific concentration of carbon dioxide inside the high-pressure oxygen chamber 170.

본원의 일 실시예에 따르면, 센서부(120)는 고압산소챔버(170) 내부의 산소 센서 및 이산화탄소 센서를 포함하고, 실시간 산소 및 이산화탄소의 농도를 제어부(130)로 송신할 수 있다. According to an embodiment of the present application, the sensor unit 120 includes an oxygen sensor and a carbon dioxide sensor inside the high-pressure oxygen chamber 170, and can transmit real-time oxygen and carbon dioxide concentrations to the control unit 130.

본원의 일 실시예에 따르면, 센서부(120)는 이산화탄소 센서 및 산소 센서만이 아니라, 고압산소챔버(170)의 산소 압력을 측정하기 위한 압력 센서 및 온도 센서, 습도 센서, 유량 센서 등을 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present application, the sensor unit 120 includes not only a carbon dioxide sensor and an oxygen sensor, but also a pressure sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, a flow sensor, etc. for measuring the oxygen pressure in the high-pressure oxygen chamber 170. It can be included.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 디스플레이 장치(111)는 상술한 센서들로부터 실시간으로 측정된 출력 값들을 표시할 수 있다. 즉, 디스플레이 장치(111)는 고압산소챔버(170) 내부의 산소 및 이산화탄소의 농도를 표시할 수 있고, 고압산소챔버(170) 내부의 온도, 습도 및 산소의 압력 등을 표시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Additionally, according to an embodiment of the present application, the display device 111 may display output values measured in real time from the above-described sensors. That is, the display device 111 can display the concentrations of oxygen and carbon dioxide inside the high-pressure oxygen chamber 170, and can display the temperature, humidity, and oxygen pressure inside the high-pressure oxygen chamber 170. It is not limited.

도 2는 본원의 일 실시예에 따른 이산화탄소 농도 제어 시스템의 개략적인 구성도이다. Figure 2 is a schematic configuration diagram of a carbon dioxide concentration control system according to an embodiment of the present application.

도 2를 참조하면, 이산화탄소 농도 제어 시스템(100)은, 이산화탄소를 저장하는 이산화탄소 탱크(140) 및 산소를 저장하는 산소 탱크(150)를 더 포함하고, 비례 제어 밸브(160)는, 이산화탄소 탱크(140)와 고압산소챔버(170)의 연결 부분에 구비된 이산화탄소 밸브(161) 및 산소 탱크(150)와 고압산소챔버(171)의 연결 부분에 구비된 산소 밸브(162)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the carbon dioxide concentration control system 100 further includes a carbon dioxide tank 140 for storing carbon dioxide and an oxygen tank 150 for storing oxygen, and the proportional control valve 160 is a carbon dioxide tank ( It may include a carbon dioxide valve 161 provided at a connection portion between the oxygen tank 140 and the high-pressure oxygen chamber 170, and an oxygen valve 162 provided at a connection portion between the oxygen tank 150 and the high-pressure oxygen chamber 171.

본원의 일 실시예에 따르면, 이산화탄소 탱크(140) 및 산소 탱크(150)에 저장되는 이산화탄소 및 산소는 각각 이산화탄소 밸브(161) 및 산소 밸브(161)의 개폐에 의해 고압산소챔버(170)의 내부로 유입될 수 있다. According to an embodiment of the present application, carbon dioxide and oxygen stored in the carbon dioxide tank 140 and the oxygen tank 150 are stored in the high-pressure oxygen chamber 170 by opening and closing the carbon dioxide valve 161 and the oxygen valve 161, respectively. may flow into.

또한, 비례 제어 밸브(160)는 고압산소챔버(170)의 기체 배출구에도 설치될 수 있다. 이산화탄소 밸브(161), 산소 밸브(162) 및 기체 배출구의 비례 제어 밸브의 개폐를 이용하여 고압산소챔버(170) 내부의 기체 농도를 제어할 수 있다.Additionally, the proportional control valve 160 may also be installed at the gas outlet of the high-pressure oxygen chamber 170. The gas concentration inside the high-pressure oxygen chamber 170 can be controlled by opening and closing the carbon dioxide valve 161, the oxygen valve 162, and the proportional control valve of the gas outlet.

본원의 일 실시예에 따르면, 이산화탄소 농도 제어 시스템(100)은 제어부(130)를 포함할 수 있다. 제어부(130)는 설정 농도와 측정 농도에 따라 고압산소챔버 내부의 이산화탄소 농도를 자동 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the carbon dioxide concentration control system 100 may include a control unit 130. The control unit 130 can automatically control the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber according to the set concentration and the measured concentration.

본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(130)는 설정 농도를 목표 값으로 제시하고, 측정 농도를 측정 값으로 제시하여 비례 적분 연산을 진행하고, 비례 적분 연산을 통해 도출된 제어 값을 이용해 비례 제어 밸브(160)가 자동 개폐되도록 제어할 수 있다. According to an embodiment of the present application, the control unit 130 presents the set concentration as the target value, presents the measured concentration as the measured value, performs proportional integral calculation, and performs proportional control using the control value derived through the proportional integral calculation. The valve 160 can be controlled to open and close automatically.

즉, 제어부(130)는 설정 농도를 목표 값으로 제시하고, 측정 농도를 측정 값으로 제시하고, 이를 기반으로 비례 제어 밸브(160)가 자동 개폐되도록 제어함으로써, 고압산소챔버 내부의 이산화탄소 농도를 자동 제어할 수 있다.That is, the control unit 130 presents the set concentration as the target value, presents the measured concentration as the measured value, and controls the proportional control valve 160 to automatically open and close based on this, thereby automatically adjusting the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber. You can control it.

구체적으로, 본원의 일 실시예에 따르면, 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소 농도 조절을 위해 비례 적분 연산을 하는 비례 적분 제어(PI 제어)을 자동 제어 시스템으로 채택하여 활용하나, 이는 비례 적분 미분 제어(PID 제어)로 확장될 수 있다.Specifically, according to an embodiment of the present application, proportional integral control (PI control), which performs proportional integral calculation, is adopted and utilized as an automatic control system to control the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber 170. It can be expanded to control (PID control).

비례 적분 제어 시스템은 제어하고자 하는 대상의 출력 값을 측정하여 출력 값이 도달하고자하는 목표 값과 비교하여 오차를 계산하고, 도출된 오차 값을 적절한 비례 상수() 및 적분 상수()를 결정하여, 연산을 통해 아래의 [식 1] 및 [식 2]와 같이 제어 값을 도출할 수 있다.The proportional integral control system measures the output value of the object to be controlled, calculates the error by comparing the output value with the target value to be reached, and sets the derived error value to an appropriate proportionality constant ( ) and constant of integration ( ) can be determined and the control value can be derived through calculation as shown in [Equation 1] and [Equation 2] below.

[식 1][Equation 1]

[식 2][Equation 2]

[식 1] 및 [식 2]에서, 는 오차 값, 는 목표 값, 는 측정 값, 그리고 는 제어 값을 의미한다.In [Equation 1] and [Equation 2], is the error value, is the target value, is the measurement value, and means control value.

이하에서는, 상술한 자동 제어, 즉 비례 적분 제어에 대한 구체적인 제어 흐름을 살펴보도록 한다.Below, we will look at the specific control flow for the above-described automatic control, that is, proportional integral control.

도 3은 본원의 일 실시예에 따른 이산화탄소 농도 제어 시스템의 이산화탄소 농도의 자동 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.Figure 3 is an operation flowchart of a method for automatically controlling carbon dioxide concentration in a carbon dioxide concentration control system according to an embodiment of the present application.

도 3을 참조하면, 제어부(130)는 목표 값과 측정 값이 같으면, 상기 내부 농도를 유지할 수 있다. Referring to FIG. 3, the control unit 130 can maintain the internal concentration if the target value and the measured value are the same.

구체적으로, 이산화탄소 농도 제어 시스템(100)의 비례 적분 제어 시스템은 목표 값과 측정 값을 비교하여, 목표 값과 측정 값이 일치하는 경우, 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소 농도가 사용자가 원하는 농도와 같다는 의미이므로, 사용자가 기 설정한 시간 동안 이산화탄소 밸브(161) 및 산소 밸브(162)를 차단한 채로 두어, 이산화탄소의 농도를 유지시킬 수 있다. Specifically, the proportional integral control system of the carbon dioxide concentration control system 100 compares the target value and the measured value, and when the target value and the measured value match, the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber 170 is the concentration desired by the user. Since this means the same as, the carbon dioxide valve 161 and the oxygen valve 162 can be left blocked for a time preset by the user to maintain the carbon dioxide concentration.

도 3을 참조하면, 제어부(130)는 목표 값이 측정 값보다 클 경우, 비례 적분 연산을 통해 제어 값을 얻고, 제어 값에 따라 이산화탄소 밸브(161)를 열어 고압산소챔버(170) 내로 이산화탄소를 유입시켜, 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소 농도를 제어할 수 있다.Referring to FIG. 3, when the target value is greater than the measured value, the control unit 130 obtains a control value through proportional integral calculation, and opens the carbon dioxide valve 161 according to the control value to release carbon dioxide into the high-pressure oxygen chamber 170. By introducing carbon dioxide into the high-pressure oxygen chamber 170, the carbon dioxide concentration can be controlled.

구체적으로, 목표 값과 측정 값의 비교 결과, 목표 값이 측정 값보다 큰 값일 경우, 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소 농도가 사용자가 원하는 농도보다 낮은 농도 라는 의미이므로, 비례 적분 연산을 통한 제어 값에 따라 이산화탄소 밸브(161)를 개방하여, 이산화탄소 탱크(140)로부터 고압산소챔버(170) 내부로 이산화탄소를 유입 시킴으로써, 고압산소챔버(170) 내의 이산화탄소 농도를 높일 수 있다.Specifically, as a result of comparing the target value and the measured value, if the target value is greater than the measured value, it means that the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber 170 is lower than the concentration desired by the user, so control through proportional integral calculation By opening the carbon dioxide valve 161 according to the value and allowing carbon dioxide to flow from the carbon dioxide tank 140 into the high-pressure oxygen chamber 170, the carbon dioxide concentration in the high-pressure oxygen chamber 170 can be increased.

도 3을 참조하면, 제어부(130)는 목표 값이 측정 값보다 작을 경우, 비례 적분 연산을 통해 제어 값을 얻고, 제어 값에 따라 산소 밸브(162)를 열어, 고압산소챔버(170) 내로 산소를 유입시켜, 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소 농도를 제어할 수 있다.Referring to FIG. 3, when the target value is smaller than the measured value, the control unit 130 obtains a control value through proportional integral calculation, opens the oxygen valve 162 according to the control value, and supplies oxygen into the high-pressure oxygen chamber 170. By introducing it, the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber 170 can be controlled.

구체적으로, 목표 값과 측정 값의 비교 결과, 목표 값이 측정 값보다 작은 값일 경우, 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소 농도가 사용자가 원하는 농도보다 높은 농도 하는 의미 이므로, 비례 적분 연산을 통한 제어 값에 따라 산소 밸브(162)를 개방하여, 산소 탱크(150)로부터 고압산소챔버(170) 내부로 산소를 유입 시킴으로써, 고압산소챔버(170) 내의 이산화탄소 농도를 낮출 수 있다.Specifically, as a result of comparing the target value and the measured value, if the target value is smaller than the measured value, it means that the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber 170 is higher than the concentration desired by the user, so control through proportional integral calculation. By opening the oxygen valve 162 according to the value and allowing oxygen to flow from the oxygen tank 150 into the high-pressure oxygen chamber 170, the carbon dioxide concentration in the high-pressure oxygen chamber 170 can be lowered.

이때, 이산화탄소 밸브(161) 및 산소 밸브(162)는 일정 시간 동안 개방 후 차단될 수 있고, 또는, 자동 제어의 반복 중, 목표 값이 측정 값과 같거나, 측정 값보다 작아졌을 때, 차단될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. At this time, the carbon dioxide valve 161 and the oxygen valve 162 may be opened for a certain period of time and then blocked, or may be blocked when the target value is equal to or smaller than the measured value during repetition of automatic control. However, it is not limited to this.

또한, 도 3을 참조하면, 제어부(130)는 기 설정된 시간 동안 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소 농도의 비례 적분 제어를 반복 수행하고, 기 설정된 시간에 도달한 경우, 상술한 비례 적분 제어를 종료 할 수 있다.Additionally, referring to FIG. 3, the control unit 130 repeatedly performs proportional integral control of the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber 170 for a preset time, and when the preset time is reached, performs the above-described proportional integral control. You can quit.

구체적으로, 상술한 이산화탄소 유입 또는 산소 유입을 수행한 시점에서, 기 설정된 시간에 도달하지 못 한 경우, 다시 목표 값과 측정 값을 비교하고, 비례 적분 제어를 반복하여, 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소 농도를 목표 값과 같은 농도가 되도록 제어하고, 목표 값과 같은 농도로 유지할 수 있다. Specifically, when the above-described carbon dioxide inflow or oxygen inflow is performed, if the preset time is not reached, the target value and the measured value are again compared, proportional integral control is repeated, and the inside of the high pressure oxygen chamber 170 The carbon dioxide concentration can be controlled to be the same as the target value and maintained at the same concentration as the target value.

반면, 상술한 이산화탄소 유입 또는 산소 유입을 수행한 시점에서, 기 설정된 시간에 도달한 경우에는, 상술한 비례 적분 제어를 종료함으로써, 자동 제어를 마칠 수 있다. 이때 기 설정된 시간은 세포 실험이 진행되는 동안의 시간일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, when the above-described carbon dioxide inflow or oxygen inflow is performed and a preset time is reached, the automatic control can be completed by terminating the above-described proportional integral control. At this time, the preset time may be the time while the cell experiment is in progress, but is not limited thereto.

예를 들어, 동물 세포의 배양을 위해서는, 세포의 pH 농도를 약 7.3으로 유지해야 한다. 이때, 요구되는 이산화탄소의 농도는 5%이고, 사용자가 이러한 5%의 이산화탄소 농도를 설정할 경우, 상술한 비례 적분 제어에서의 목표 값은 5%일 수 있고, 현재 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소 농도가 7%일때, 상술한 비례 적분 제어에서의측정 값은 7%일 수 있다. 이 경우에는 목표 값이 측정 값보다 작은 경우이므로, 이산화탄소 농도 제어 시스템(100)은 산소 밸브(162)를 개방하여, 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소의 농도를 낮추도록 자동 제어 할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. For example, for culturing animal cells, the pH concentration of the cells must be maintained at about 7.3. At this time, the required concentration of carbon dioxide is 5%, and if the user sets the carbon dioxide concentration of 5%, the target value in the above-described proportional integral control may be 5%, and the current carbon dioxide inside the high-pressure oxygen chamber 170 When the concentration is 7%, the measured value in the above-described proportional integral control may be 7%. In this case, since the target value is smaller than the measured value, the carbon dioxide concentration control system 100 can automatically control the oxygen valve 162 to open and lower the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber 170. It is not limited to this.

또 다른 본원의 일 실시예에 따르면, 상술한 비례 적분 제어(PI 제어) 및 비례 적분 미분 제어(PID 제어)를 이용한 자동 제어 시스템은 이산화탄소의 농도 제어만이 아니라, 고압산소챔버(170)의 산소 압력을 제어하기 위해서도 사용될 수 있다.According to another embodiment of the present application, the automatic control system using the above-described proportional integral control (PI control) and proportional integral derivative control (PID control) not only controls the concentration of carbon dioxide, but also controls the concentration of oxygen in the high-pressure oxygen chamber 170. It can also be used to control pressure.

구체적으로, 이산화탄소 농도 제어 시스템(100)은 사용자로부터 입력 받은 압력 값을 압력 목표 값으로 설정하고, 고압산소챔버(170) 내의 압력 센서를 통해 입력 받은 압력 값을 압력 측정 값으로 설정하여, 자동 제어를 수행할 수 있다.Specifically, the carbon dioxide concentration control system 100 sets the pressure value input from the user as the pressure target value and sets the pressure value input through the pressure sensor in the high-pressure oxygen chamber 170 as the pressure measurement value to automatically control the pressure. can be performed.

예를 들어, 가압 구간이 시작되면, 압력 목표 값이 압력 측정 값보다 클 경우, 고압산소챔버(170) 내부로 혼합가스를 유입 시킴으로써, 압력을 높이고, 압력 목표 값이 압력 측정 값보다 작거나 같을 경우, 혼합 가스의 유입을 막을 수 있다.For example, when the pressurization section starts, if the pressure target value is greater than the pressure measurement value, the pressure is increased by introducing mixed gas into the high-pressure oxygen chamber 170, and the pressure target value is less than or equal to the pressure measurement value. In this case, the inflow of mixed gas can be prevented.

또한, 감압 구간이 시작되면, 압력 목표 값과 압력 측정 값을 비교하여, 압력 목표 값이 압력 측정 값보다 작을 경우, 비례 적분 연산을 통해 제어 값을 얻고, 고압산소챔버(170) 내부의 기체를 배기하여, 압력을 낮출 수 있다. In addition, when the decompression section starts, the pressure target value and the pressure measurement value are compared, and if the pressure target value is smaller than the pressure measurement value, a control value is obtained through proportional integral calculation, and the gas inside the high pressure oxygen chamber 170 is By exhausting, the pressure can be lowered.

이때, 만약 압력 목표 값이 1기압보다 작다면 진공 구간에 진입하게 되며, 압력 목표 값과 압력 측정 값을 비교하여, 압력 목표 값이 압력 측정 값보다 작을 경우, 진공 기능의 밸브를 열어 고압산소챔버(170) 내부의 압력을 설정된 압력인 압력 목표 값까지 낮추고, 압력 목표 값이 압력 측정 값보다 크거나 같을 경우, 진공 기능의 밸브를 차단할 수 있다. At this time, if the pressure target value is less than 1 atm, it enters the vacuum section. The pressure target value and the pressure measurement value are compared. If the pressure target value is less than the pressure measurement value, the vacuum function valve is opened and the high pressure oxygen chamber is opened. (170) The internal pressure can be lowered to the set pressure target value, and if the pressure target value is greater than or equal to the pressure measurement value, the vacuum function valve can be blocked.

또한, 이러한 압력 유지를 위한 자동 제어도, 기 설정 시간에 도달하게 되면 자동 제어를 종료할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the automatic control for maintaining the pressure may be terminated when a preset time is reached, but is not limited to this.

본원의 일 실시예에 따르면, 고압산소챔버(170)는 세포실험중인 세포를 모니터링 하기 위한 카메라(미도시) 또는 현미경(미도시)을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present application, the high-pressure oxygen chamber 170 may include a camera (not shown) or a microscope (not shown) for monitoring cells undergoing cell experiments.

또한, 디스플레이 장치(11)는 상술한 카메라(미도시)로 촬영되는 세포의 실험 및 배양 상태를 실시간으로 표시할 수 있다. 즉, 사용자는 고압산소챔버(170) 내부의 세포의 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Additionally, the display device 11 can display in real time the experiment and culture status of cells captured by the above-described camera (not shown). In other words, the user can monitor the status of cells inside the high-pressure oxygen chamber 170 in real time, but is not limited to this.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 고압산소챔버(170)는 내부에 세포 배양을 위한 배지가 형성되는 웰 플레이트를 수용하고, 웰 플레이트가 구비되는 선반을 포함할 수 있다. Additionally, according to an embodiment of the present application, the high-pressure oxygen chamber 170 may accommodate a well plate in which a medium for cell culture is formed, and may include a shelf on which the well plate is provided.

본원의 일 실시예에 따르면, 고압산소챔버(170)는 내부의 습도를 일정하게 유지하기 위한 워터 재킷(미도시)를 고압산소챔버(170) 내부 아래에 구비할 수 있다. According to an embodiment of the present application, the high-pressure oxygen chamber 170 may be provided with a water jacket (not shown) below the inside of the high-pressure oxygen chamber 170 to maintain constant internal humidity.

또한, 고압산소챔버(170)는 내부에 습도 센서를 포함할 수 있고, 디스플레이 장치는 습도 센서의 측정 값을 표시할 수 있다. 사용자는 세포 실험 또는 배양 중인 고압산소챔버(170) 내부의 습도를 실시간으로 확인할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Additionally, the high-pressure oxygen chamber 170 may include a humidity sensor therein, and the display device may display the measured value of the humidity sensor. The user can check the humidity inside the high-pressure oxygen chamber 170 during cell experiment or culture in real time, but is not limited to this.

동물용 고압산소챕버에 비해 세포용 고압산소챔버는 일정한 온도의 유지가 더욱 중요하다. 또한, 고압산소챔버의 온도 유지를 위해, 챔버에 유입되는 기체들의 온도 또한 챔버 내부의 온도와 같은 온도로 유지될 필요성이 있다.Compared to the hyperbaric oxygen chamber for animals, maintaining a constant temperature is more important in the hyperbaric oxygen chamber for cells. Additionally, in order to maintain the temperature of the high-pressure oxygen chamber, the temperature of the gases flowing into the chamber also needs to be maintained at the same temperature as the temperature inside the chamber.

따라서, 본원의 일 실시예에 따른 이산화탄소 농도 제어 시스템(100)은 고압산소챔버(170) 내부의 온도를 조절할 수 있는 온도 조절 장치를 더 포함할 수 있다. Therefore, the carbon dioxide concentration control system 100 according to an embodiment of the present application may further include a temperature control device capable of controlling the temperature inside the high-pressure oxygen chamber 170.

구체적으로, 본원의 일 실시예에 따르면, 실험하고자 하는 세포가 동물 세포일 경우, 온도 조절 장치는 고압산소챔버(170) 내부의 온도가 37.0±0.5°로 유지되도록 할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Specifically, according to one embodiment of the present application, when the cells to be tested are animal cells, the temperature control device can maintain the temperature inside the high-pressure oxygen chamber 170 at 37.0 ± 0.5°, but is not limited thereto. no.

본원의 일 실시예에 따르면, 온도 조절 장치는 히터와 쿨러, 열선 및 항온조 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present application, the temperature control device may include a heater, a cooler, a heating wire, and a thermostat, but is not limited thereto.

이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.Below, we will briefly look at the operation flow of the present application based on the details described above.

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 이산화탄소 농도 제어 시스템의 개략적인 동작 흐름도이다.Figure 4 is a schematic operational flowchart of a carbon dioxide concentration control system according to an embodiment of the present application.

도 4에 도시된 세포 실험을 위한 이산화탄소의 설정 농도를 입력 받는 단계(s210)는 앞서 설명된 입력부(110)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 입력부(110)에 대하여 설명된 내용은 설정 농도를 입력 받는 단계(s210)에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.The step s210 of receiving the set concentration of carbon dioxide for the cell experiment shown in FIG. 4 can be performed by the input unit 110 described above. Therefore, even if the content is omitted below, the content described with respect to the input unit 110 can be equally applied to the description of the step s210 of receiving the set concentration.

또한, 도 4에 도시된 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소의 측정 농도를 측정하는 단계(s220)는 앞서 설명된 센서부(120)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 센서부(120)에 대하여 설명된 내용은 측정 농도를 측정하는 단계(s220)에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.Additionally, the step s220 of measuring the concentration of carbon dioxide inside the high-pressure oxygen chamber 170 shown in FIG. 4 may be performed by the sensor unit 120 described above. Therefore, even if the content is omitted below, the content described with respect to the sensor unit 120 can be equally applied to the description of the step (s220) of measuring the measured concentration.

또한, 도 4에 도시된 설정 농도와 측정 농도에 따라 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소 농도를 자동 제어하는 단계(s230)는 앞서 설명된 제어부(130)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 제어부(130)에 대하여 설명된 내용은 이산화탄소 농도를 자동 제어하는 단계(s230)에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.Additionally, the step (s230) of automatically controlling the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber 170 according to the set concentration and measured concentration shown in FIG. 4 may be performed by the control unit 130 described above. Therefore, even if the content is omitted below, the content described with respect to the control unit 130 can be equally applied to the description of the step (s230) of automatically controlling the carbon dioxide concentration.

도 4를 참조하면, 단계 s210에서 입력부(110)는 세포 실험을 위한 이산화탄소의 설정 농도를 입력 받을 수 있다. Referring to FIG. 4, in step s210, the input unit 110 may receive a set concentration of carbon dioxide for a cell experiment.

다음으로, 단계 s220에서 센서부(120)는 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소의 측정 농도를 측정할 수 있다. Next, in step s220, the sensor unit 120 may measure the concentration of carbon dioxide inside the high-pressure oxygen chamber 170.

다음으로, 단계 s230에서 제어부(130)는 설정 농도와 측정 농도에 따라 고압산소챔버(170) 내부의 이산화탄소 농도를 자동 제어할 수 있다.Next, in step s230, the control unit 130 may automatically control the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber 170 according to the set concentration and the measured concentration.

구체적으로, 이산화탄소 농도를 자동 제어하는 단계(S230)는, 설정 농도를 목표 값으로 제시하고, 측정 농도를 측정 값으로 제시하여 비례 적분 연산을 진행하고, 비례 적분 연산을 통해 도출된 제어 값을 이용해 비례 제어 밸브가 자동 개폐되도록 제어하는 단계일 수 있다. Specifically, in the step of automatically controlling the carbon dioxide concentration (S230), the set concentration is presented as the target value, the measured concentration is presented as the measured value, a proportional integral operation is performed, and the control value derived through the proportional integral operation is used. This may be a step of controlling the proportional control valve to automatically open and close.

도 3을 참조하면, 단계 s230은 목표 값과 측정 값의 비교 결과에 따라, 유지 단계(S233), 이산화탄소 유입 단계(S231) 및 산소 유입 단계(S232)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, step s230 may include a maintenance step (S233), a carbon dioxide introduction step (S231), and an oxygen introduction step (S232), depending on the comparison result between the target value and the measured value.

도 3을 참조하면, 단계 s233에서 제어부(130)는 목표 값과 측정 값이 같으면, 내부 농도를 유지할 수 있다. Referring to FIG. 3, in step s233, the control unit 130 may maintain the internal concentration if the target value and the measured value are the same.

또한, 단계 s231에서 제어부(130)는 목표 값이 측정 값보다 클 경우, 비례 적분 연산을 통해 제어 값을 얻고, 제어 값에 따라 상기 이산화탄소 밸브를 열어, 고압산소챔버(170) 내로 이산화탄소를 유입 시킬 수 있다. In addition, in step s231, if the target value is greater than the measured value, the control unit 130 obtains a control value through proportional integral calculation, opens the carbon dioxide valve according to the control value, and allows carbon dioxide to flow into the high-pressure oxygen chamber 170. You can.

또한, 단계 s232에서 제어부(130)는 목표 값이 측정 값보다 작을 경우, 상기 비례 적분 연산을 통해 제어 값을 얻고, 제어 값에 따라 산소 밸브를 열어, 고압산소챔버(170) 내로 산소를 유입시킬 수 있다. Additionally, in step s232, if the target value is smaller than the measured value, the control unit 130 obtains a control value through the proportional integral operation and opens the oxygen valve according to the control value to introduce oxygen into the high-pressure oxygen chamber 170. You can.

또한, 단계 s230(s231, s232 및 s233)에서 제어부(130)는 기 설정된 시간 동안 상기 내부 농도의 자동 제어를 반복 수행하고, 기 설정된 시간에 도달한 경우, 자동 제어를 종료할 수 있다. Additionally, in step s230 (s231, s232, and s233), the control unit 130 may repeatedly perform automatic control of the internal concentration for a preset time, and terminate the automatic control when the preset time is reached.

상술한 설명에서, 단계 S210 내지 S230 및 단계 S231 내지 S233은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S210 to S230 and steps S231 to S233 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, depending on the implementation of the present application. Additionally, some steps may be omitted or the order between steps may be changed as needed.

본원의 일 실시 예에 따른, 이산화탄소 농도 제어 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The carbon dioxide concentration control method according to an embodiment of the present application may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the medium may be specially designed and constructed for the present invention or may be known and usable by those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Includes optical media (magneto-optical media) and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present application described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present application can be easily modified into other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present application.

100: 이산화탄소 농도 제어 시스템
110: 입력부
111: 디스플레이 장치
120: 센서부
130: 제어부
140: 이산화탄소 탱크
150: 산소 탱크
160: 비례 제어 밸브
100: Carbon dioxide concentration control system
110: input unit
111: display device
120: sensor unit
130: control unit
140: carbon dioxide tank
150: oxygen tank
160: proportional control valve

Claims (8)

세포실험용 고압산소챔버의 환경 유지를 위한 이산화탄소 농도 제어 시스템에 있어서,
세포 실험을 위한 이산화탄소의 설정 농도 및 설정 산소 압력을 입력 받는 입력부;
상기 고압산소챔버 내부의 이산화탄소의 측정 농도를 측정하고, 상기 고압산소챔버 내의 산소 압력을 측정하는 센서부;
상기 설정 농도와 상기 측정 농도에 따라 상기 고압산소챔버 내부의 이산화탄소 농도 및 상기 설정 산소 압력에 따라 상기 고압산소챔버 내부의 산소 압력을 자동 제어하는 제어부; 및
이산화탄소를 저장하는 이산화탄소 탱크 및 산소를 저장하는 산소 탱크를 포함하되,
비례 제어 밸브는,
상기 이산화탄소 탱크와 상기 고압산소챔버의 연결 부분에 구비된 이산화탄소 밸브 및 상기 산소 탱크와 상기 고압산소챔버의 연결 부분에 구비된 산소 밸브를 포함하는 것이고,
상기 제어부는,
상기 설정 농도를 목표 값으로 제시하고, 상기 측정 농도를 측정 값으로 제시하여 비례 적분 연산을 진행하고, 상기 비례 적분 연산을 통해 도출된 제어 값을 이용해 상기 비례 제어 밸브가 자동 개폐되도록 제어하되,
상기 제어부는,
상기 목표 값과 상기 측정 값이 같으면, 상기 내부 농도를 유지하고,
상기 목표 값이 상기 측정 값보다 클 경우, 상기 비례 적분 연산을 통해 상기 제어 값을 얻고, 상기 제어 값에 따라 상기 이산화탄소 밸브를 열어, 상기 고압산소챔버 내로 이산화탄소를 유입시키고,
상기 목표 값이 상기 측정 값보다 작을 경우, 상기 비례 적분 연산을 통해 상기 제어 값을 얻고, 상기 제어 값에 따라 상기 산소 밸브를 열어, 상기 고압산소챔버 내로 산소를 유입시켜 상기 내부 농도를 제어하는 것이고,
상기 제어부는,
상기 설정 산소 압력이 상기 고압산소챔버 내에서 측정된 압력보다 높을 경우, 상기 고압산소챔버 내부로 혼합가스를 유입시켜, 상기 고압산소챔버 내의 압력을 증가시키고,
상기 설정 산소 압력이 상기 고압산소챔버 내에서 측정된 압력보다 낮을 경우, 상기 고압산소챔버 내부의 기체를 배기하여, 상기 고압산소챔버 내의 압력을 감소시키되, 상기 설정 산소 압력이 1기압보다 작으면, 진공 기능의 밸브를 개방하여 상기 고압산소챔버의 내부의 압력을 진공 구간에 진입하도록 낮추는 것이고,
상기 입력부는,
이산화탄소의 상기 설정 농도 및 상기 측정 농도를 표시하고, 상기 자동 제어에 의한 상기 비례 제어 밸브의 개폐 상태 변화를 표시하는 디스플레이 장치를 포함하고,
상기 고압산소챔버는,
상기 세포 실험 중인 세포를 촬영하는 카메라 또는 현미경을 포함하고,
상기 디스플레이 장치는,
상기 카메라 또는 상기 현미경으로 촬영된 세포의 실험 상태 및 배양 상태를 실시간으로 표시하고, 상기 비례 제어 밸브가 개방되어 있던 동안의 시간 및 상기 비례 제어 밸브의 각각의 개폐 상태 변화에 의한 상기 고압산소챔버 내부의 이산화탄소 농도 및 산소 압력 중 적어도 하나의 변화를 표시하는 것인, 이산화탄소 농도 제어 시스템.
In the carbon dioxide concentration control system for maintaining the environment of a high-pressure oxygen chamber for cell experiments,
An input unit that receives the set concentration of carbon dioxide and set oxygen pressure for cell experiments;
A sensor unit that measures the concentration of carbon dioxide in the high-pressure oxygen chamber and measures the oxygen pressure in the high-pressure oxygen chamber;
a control unit that automatically controls the carbon dioxide concentration inside the hyperbaric oxygen chamber according to the set concentration and the measured concentration and the oxygen pressure inside the hyperbaric oxygen chamber according to the set oxygen pressure; and
Includes a carbon dioxide tank for storing carbon dioxide and an oxygen tank for storing oxygen,
The proportional control valve is,
It includes a carbon dioxide valve provided at a connection portion between the carbon dioxide tank and the high-pressure oxygen chamber, and an oxygen valve provided at a connection portion between the oxygen tank and the high-pressure oxygen chamber,
The control unit,
The set concentration is presented as a target value, the measured concentration is presented as a measured value, a proportional integral operation is performed, and the proportional control valve is controlled to automatically open and close using the control value derived through the proportional integral operation,
The control unit,
If the target value and the measured value are the same, maintaining the internal concentration,
When the target value is greater than the measured value, the control value is obtained through the proportional integral operation, the carbon dioxide valve is opened according to the control value, and carbon dioxide is introduced into the high-pressure oxygen chamber,
When the target value is less than the measured value, the control value is obtained through the proportional integral operation, the oxygen valve is opened according to the control value, and oxygen is introduced into the high-pressure oxygen chamber to control the internal concentration. ,
The control unit,
When the set oxygen pressure is higher than the pressure measured in the high-pressure oxygen chamber, a mixed gas is introduced into the high-pressure oxygen chamber to increase the pressure in the high-pressure oxygen chamber,
If the set oxygen pressure is lower than the pressure measured in the high-pressure oxygen chamber, the gas inside the high-pressure oxygen chamber is exhausted to reduce the pressure in the high-pressure oxygen chamber. If the set oxygen pressure is less than 1 atmosphere, By opening the vacuum function valve, the pressure inside the high-pressure oxygen chamber is lowered to enter the vacuum section,
The input unit,
A display device that displays the set concentration and the measured concentration of carbon dioxide and displays a change in the open/closed state of the proportional control valve by the automatic control,
The high-pressure oxygen chamber,
Includes a camera or microscope for photographing cells undergoing cell experiment,
The display device is,
The experimental state and culture state of cells photographed with the camera or the microscope are displayed in real time, and the interior of the high pressure oxygen chamber is determined by the time while the proportional control valve was open and the change in the open/closed state of each of the proportional control valves. A carbon dioxide concentration control system, wherein the carbon dioxide concentration control system displays changes in at least one of carbon dioxide concentration and oxygen pressure.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
기 설정된 시간 동안 상기 내부 농도의 상기 자동 제어를 반복 수행하고,
상기 기 설정된 시간에 도달한 경우, 상기 자동 제어를 종료하는 것인,
이산화탄소 농도 제어 시스템.
According to paragraph 1,
The control unit,
Repeating the automatic control of the internal concentration for a preset time,
When the preset time is reached, the automatic control is terminated,
Carbon dioxide concentration control system.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 고압산소챔버 내부의 산소 센서 및 이산화탄소 센서를 포함하고,
실시간 산소 및 이산화탄소의 농도를 상기 제어부로 송신하는 것인,
이산화탄소 농도 제어 시스템.
According to paragraph 1,
The sensor unit,
Including an oxygen sensor and a carbon dioxide sensor inside the high-pressure oxygen chamber,
Transmitting real-time oxygen and carbon dioxide concentrations to the control unit,
Carbon dioxide concentration control system.
세포실험용 고압산소챔버의 환경 유지를 위한 이산화탄소 농도 제어 방법에 있어서,
세포 실험을 위한 이산화탄소의 설정 농도 및 설정 산소 압력을 입력 받는 단계;
상기 고압산소챔버 내부의 이산화탄소의 측정 농도를 측정하고, 상기 고압산소챔버 내의 산소 압력을 측정하는 단계; 및
상기 설정 농도와 상기 측정 농도에 따라 상기 고압산소챔버 내부의 이산화탄소 농도를 자동 제어하는 단계; 및
상기 설정 산소 압력에 따라 상기 고압산소챔버 내부의 산소 압력을 자동 제어하는 단계,
를 포함하되,
비례 제어 밸브는,
이산화탄소를 저장하는 이산화탄소 탱크와 상기 고압산소챔버의 연결 부분에 구비된 이산화탄소 밸브 및 산소를 저장하는 산소 탱크와 상기 고압산소챔버의 연결 부분에 구비된 산소 밸브를 포함하는 것이고,
상기 이산화탄소 농도를 자동 제어하는 단계는,
상기 설정 농도를 목표 값으로 제시하고, 상기 측정 농도를 측정 값으로 제시하여 비례 적분 연산을 진행하고, 상기 비례 적분 연산을 통해 도출된 제어 값을 이용해 상기 비례 제어 밸브가 자동 개폐되도록 제어하는 단계이되,
상기 이산화탄소 농도를 자동 제어하는 단계는,
상기 목표 값과 상기 측정 값이 같으면, 상기 내부 농도를 유지하는 유지 단계를 수행하고,
상기 목표 값이 상기 측정 값보다 클 경우, 상기 비례 적분 연산을 통해 상기 제어 값을 얻고, 상기 제어 값에 따라 상기 이산화탄소 밸브를 열어, 상기 고압산소챔버 내로 이산화탄소를 유입시키는 이산화탄소 유입 단계를 수행하고,
상기 목표 값이 상기 측정 값보다 작을 경우, 상기 비례 적분 연산을 통해 상기 제어 값을 얻고, 상기 제어 값에 따라 상기 산소 밸브를 열어, 상기 고압산소챔버 내로 산소를 유입시키는 산소 유입 단계를 수행하는 것이고,
상기 산소 압력을 자동 제어하는 단계는,
상기 설정 산소 압력이 상기 고압산소챔버 내에서 측정된 압력보다 높을 경우, 상기 고압산소챔버 내부로 혼합가스를 유입시켜, 상기 고압산소챔버 내의 압력을 증가시키고,
상기 설정 산소 압력이 상기 고압산소챔버 내에서 측정된 압력보다 낮을 경우, 상기 고압산소챔버 내부의 기체를 배기하여, 상기 고압산소챔버 내의 압력을 감소시키되, 상기 설정 산소 압력이 1기압보다 작으면, 진공 기능의 밸브를 개방하여 상기 고압산소챔버의 내부의 압력을 진공 구간에 진입하도록 낮추는 것이고,
상기 고압산소챔버는,
이산화탄소의 상기 설정 농도 및 상기 측정 농도를 표시하고, 상기 자동 제어에 의한 상기 비례 제어 밸브의 개폐 상태 변화를 표시하는 디스플레이 장치를 포함하고,
세포 실험 중인 세포를 촬영하는 카메라 또는 현미경을 포함하고,
상기 디스플레이 장치는,
상기 카메라 또는 상기 현미경으로 촬영된 세포의 실험 상태 및 배양 상태를 실시간으로 표시하고, 상기 비례 제어 밸브가 개방되어 있던 동안의 시간 및 상기 비례 제어 밸브의 각각의 개폐 상태 변화에 의한 상기 고압산소챔버 내부의 이산화탄소 농도 및 산소 압력 중 적어도 하나의 변화를 표시하는 것인, 이산화탄소 농도 제어 방법.
In the method of controlling carbon dioxide concentration to maintain the environment of a high-pressure oxygen chamber for cell experiments,
Step of inputting a set concentration of carbon dioxide and a set oxygen pressure for cell experiment;
Measuring the measured concentration of carbon dioxide inside the high-pressure oxygen chamber and measuring the oxygen pressure within the high-pressure oxygen chamber; and
Automatically controlling the carbon dioxide concentration inside the high-pressure oxygen chamber according to the set concentration and the measured concentration; and
Automatically controlling the oxygen pressure inside the high-pressure oxygen chamber according to the set oxygen pressure,
Including,
Proportional control valve is,
It includes a carbon dioxide valve provided at a connection portion between a carbon dioxide tank storing carbon dioxide and the high-pressure oxygen chamber, and an oxygen valve provided at a connection portion between an oxygen tank storing oxygen and the high-pressure oxygen chamber,
The step of automatically controlling the carbon dioxide concentration is,
Presenting the set concentration as a target value, presenting the measured concentration as a measured value, performing proportional integral calculation, and controlling the proportional control valve to automatically open and close using the control value derived through the proportional integral calculation. ,
The step of automatically controlling the carbon dioxide concentration is,
If the target value and the measured value are the same, performing a maintenance step to maintain the internal concentration,
When the target value is greater than the measured value, the control value is obtained through the proportional integral operation, the carbon dioxide valve is opened according to the control value, and a carbon dioxide inflow step is performed to introduce carbon dioxide into the high-pressure oxygen chamber,
If the target value is less than the measured value, the control value is obtained through the proportional integral operation, the oxygen valve is opened according to the control value, and oxygen is introduced into the high-pressure oxygen chamber. ,
The step of automatically controlling the oxygen pressure is,
When the set oxygen pressure is higher than the pressure measured in the high-pressure oxygen chamber, a mixed gas is introduced into the high-pressure oxygen chamber to increase the pressure in the high-pressure oxygen chamber,
If the set oxygen pressure is lower than the pressure measured in the high-pressure oxygen chamber, the gas inside the high-pressure oxygen chamber is exhausted to reduce the pressure in the high-pressure oxygen chamber, but if the set oxygen pressure is less than 1 atmosphere, By opening the vacuum function valve, the pressure inside the high-pressure oxygen chamber is lowered to enter the vacuum section,
The high-pressure oxygen chamber,
A display device that displays the set concentration and the measured concentration of carbon dioxide and displays a change in the open/closed state of the proportional control valve by the automatic control,
Includes a camera or microscope to photograph cells undergoing cell experiment,
The display device is,
Displays the experimental state and culture state of cells photographed with the camera or the microscope in real time, and displays the inside of the high-pressure oxygen chamber by the time while the proportional control valve was open and the change in the open/closed state of each of the proportional control valves. A method of controlling carbon dioxide concentration, wherein a change in at least one of carbon dioxide concentration and oxygen pressure is displayed.
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