KR200232182Y1 - 배출 밸브 및 그를 이용한 배양기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 배양기용 배출 밸브에 관한 것으로, 배출관의 오염으로 인한 배양물의 오염을 억제할 수 있는 배출 밸브 및 그를 이용한 배양기를 제공한다. 즉, 배양조의 바닥면에 형성된 배출구에 직접 연결되는 배양기용 배출 밸브로서, 상기 배양조의 배출구를 포함한 상기 배양조의 바닥면에 접합되는 밸브실을 갖는 밸브 몸체로서, 상기 밸브실을 중심으로 위로는 상기 배양조의 배출구와 연결되는 배출구멍과, 아래로는 체결구멍이, 상기 배출구멍에 대해서 수평방향으로 뻗어 있는 스팀 연결관과, 상기 스팀 연결구멍에 반대되는 쪽에 형성된 배출관 연결관이 형성된 밸브 몸체와; 상기 배출구멍을 개폐하는 밸브; 및 상기 밸브 몸체의 체결구멍에 기밀되게 체결되며, 상기 밸브에 연결되어 상기 밸브를 상하로 이동시켜 상기 배출구멍을 개폐하는 밸브 구동부;를 포함하며, 상기 밸브가 배출구멍을 막으면, 상기 스팀 연결관, 밸브실 및 배출관 연결관이 연통되는 것을 특징으로 하는 배양기용 배출 밸브 및 그를 이용한 배양기를 제공한다. 이때, 배출 밸브가 배양조의 배출구에 직접 접합되어 있기 때문에, 종래의 배양조와 배출 밸브 사이에 배양액이 잔류하는 것을 방지할 수 있는 장점도 있다.

Description

배출 밸브 및 그를 이용한 배양기{Exhaust valve and a culture medium using the same}

본 고안은 배양기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배출관의 오염으로 인한 배양물의 오염을 억제할 수 있는 배출 밸브 및 그를 이용한 배양기에 관한 것이다.

일반적으로 동물세포, 식물세포 또는 미생물의 대량 배양을 위하여 다양한 배양기가 사용되고 있으며, 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다. 즉, 배양기(10)는 배양이 이루어진 배양조(12)와, 배양 공정이 완료된 배양액을 배양조(12)로부터 배출하기 위한 배출관(14, 16)과 배출 밸브(18)가 설치된 구조를 갖는다. 배출 밸브(18)는 배양조(12)의 바닥면에 연결된 배출관(14, 16) 사이에 설치되어 배양조(12)에서 배출관(14, 16)으로의 배양액의 배출을 개폐한다. 이때, 배출관(14, 16)은 배양조(12)와 배출 밸브(18) 사이에 위치하는 제 1 배출관(14)과, 배출 밸브(18) 외측의 제 2 배출관(16)으로 구성된다.

종래기술에 따른 배양기(10)의 배양액은 항상 제 1 배출관(14), 배출 밸브(18) 및 제 2 배출관(16)을 거쳐서 배양조(12) 밖으로 배출되고, 배양액의 배출이 완료된 이후에 배출 밸브(18)를 닫게 된다.

그리고, 배양조(12)에서 배양액을 배출시킨 이후에, 배양조(12)를 멸균하는 공정이 진행되는데, 배출 밸브(18)를 닫은 상태에서 고온의 스팀을 이용한 멸균 공정이 진행된다. 즉, 종래에는 배양액이 배양되는 부분 즉, 배양조(12)에서 배출 밸브(18)까지의 영역에 대해서 멸균 공정을 진행한다.

그런데, 이 경우 배출 밸브(18) 외측의 제 2 배출관(16)에 대한 멸균 공정은진행되지 않는다. 따라서, 배출 밸브(18) 외측의 제 2 배출관(16)에 배양액이 잔류할 수 있고, 잔류하는 배양액이 오염원으로 작용하여 배양조(12)에서 새로이 배양되는 배양액이 제 2 배출관(16)으로 배출될 때 배양액과 섞여 배양액을 오염시킬 수 있다.

물론, 제 2 배출관(16)을 멸균할 수 있다면 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있을 것이다. 하지만, 종래의 배양기(10)는 배출 밸브(18)가 배양조(12)에 연결된 배출관(14, 16) 사이에 설치되기 때문에, 제 2 배출관(16)에 대한 멸균 공정을 진행하는 것이 용이하지 않다. 물론, 배양조(12)를 멸균할 때 배출 밸브(18)를 연 상태에서 멸균 공정을 진행하면, 제 2 배출관(16)에 대한 멸균 공정은 진행할 수 있지만, 배출관(14, 16)으로 스팀이 계속적으로 배출되어 상대적으로 용량이 큰 배양조(12)에 대한 멸균율이 떨어지는 문제가 발생될 수 있다.

그리고, 배양조(12)에서 소정의 거리만큼 떨어진 배출관(14, 16)에 배출 밸브(18)가 설치되기 때문에, 배양조(12)와 배출 밸브(18) 사이의 제 1 배출관(14)에 배양액이 잔류하게 된다. 제 1 배출관(14)에 잔류하는 배양액은 배양조(12)로 공급되는 산소를 제대로 공급받지 못하기 때문에, 배양이 잘되지 않은 상태에서 배출되는 문제점도 안고 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 배양조에서 배양액이 배출될 때마다 배출 밸브 및 배출관을 멸균할 수 있는 배출 밸브 및 그를 이용한 배양기를 제공한다.

본 고안의 다른 목적은 제 1 배출관에서 배양액이 잔류하는 것을 방지할 수있는 배출 밸브 및 그를 이용한 배양기를 제공한다.

도 1은 종래기술에 따른 배양기를 보여주는 블록도,

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 배양기를 보여주는 블록도,

도 3은 도 2의 배양기용 배출 밸브를 보여주는 분해 사시도,

도 4는 도 3의 배양기용 배출 밸브를 통하여 배양액이 배출되는 상태를 보여주는 단면도,

도 5는 도 3의 배양기용 배출 밸브와 배출관이 스팀으로 멸균되는 상태를 보여주는 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

10, 20 : 배양기 12, 30 : 배양조

24 : 배출관 26 : 스팀 공급관

40 : 배출 밸브 42 : 밸브 몸체

44 : 밸브 46 : 밸브 구동부

60 : 스팀 공급부 70 : 개폐용 밸브

80 : 배양액

상기 목적을 달성하기 위하여, 배양조의 바닥면에 형성된 배출구에 직접 연결되는 배양기용 배출 밸브로서, 상기 배양조의 배출구를 포함한 상기 배양조의 바닥면에 접합되는 밸브실을 갖는 밸브 몸체로서, 상기 밸브실을 중심으로 위로는 상기 배양조의 배출구와 연결되는 배출구멍과, 아래로는 체결구멍이, 상기 배출구멍에 대해서 수평방향으로 뻗어 있는 스팀 연결관과, 상기 스팀 연결구멍에 반대되는 쪽에 형성된 배출관 연결관이 형성된 밸브 몸체와; 상기 배출구멍을 개폐하는 밸브; 및 상기 밸브 몸체의 체결구멍에 기밀되게 체결되며, 상기 밸브에 연결되어 상기 밸브를 상하로 이동시켜 상기 배출구멍을 개폐하는 밸브 구동부;를 포함하며,

상기 밸브가 배출구멍을 막으면, 상기 스팀 연결관, 밸브실 및 배출관 연결관이 연통되는 것을 특징으로 하는 배양기용 배출 밸브를 제공한다.

본 고안에 따른 배출 밸브의 밸브는 밸브 구동부에 체결되는 금속 소재의 내부 밸브와, 내부 밸브를 둘러싸며 가장자리 부분이 밸브 몸체와 밸브 구동부 사이에 고정되는 실리콘 재질의 외부 밸브를 포함하며, 밸브 구동부에 의해 상승하는 내부 밸브가 외부 밸브를 밀어 배출구멍을 막는다.

본 고안은 전술된 배출 밸브를 이용한 배양기를 제공한다. 즉, 바닥면에 배출구가 형성된 배양조와; 상기 배양조의 바닥면에 형성된 배출구에 상기 배출구멍이 연통되게 직접 연결되는 배출 밸브와; 상기 스팀 연결관에 연결되어 스팀을 공급하는 스팀 공급부; 및 상기 배출관 연결관에 연결되어 배양조에서 배양된 배양액을 상기 배양조 밖으로 배출시키는 배출관;을 포함하며,

상기 밸브로 상기 배양조의 배출구를 막은 상태에서, 상기 스팀 공급부에서 스팀을 공급하여 상기 스팀 연결관, 밸브실, 배출관 연결관 및 배출관을 멸균하는 것을 특징으로 하는 배출 밸브를 이용한 배양기를 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 배양기(20)를 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 배양기(20)는 배양조(30)와, 배양조(30)의 바닥면에 직접 연결되는 배출 밸브(40)와, 배출 밸브(40)의 수평방향으로 양쪽에 연결된 스팀 공급부(60) 및 배출관(24)을 포함한다.

배양조(30)는 동물세포, 식물세포 또는 미생물의 배양이 이루어지는 곳으로, 바닥면의 중심부분에 배출구가 형성되어 있으며, 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 널리 알려져 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.

배출 밸브(40)는 배양조(30)의 바닥면에 직접 연결/설치되어 배양조(30)에서 배양 공정이 완료된 배양액을 배양조(30) 밖으로 배출시키는 수단으로 사용되며, 상세한 설명은 후술하겠다.

배출관(24)은 배출 밸브(40)의 일단에 연결되어 배양조(30)에서 배양 공정이 완료된 배양액을 배양조(30) 밖으로 배출시킨다.

그리고, 스팀 공급부(60)는 배출 밸브(40) 및 배출관(24)에 스팀을 공급하여 멸균하는 수단으로서, 스팀 공급관(26)을 매개로 배출 밸브(40)의 타단과 연결되어있다. 한편, 배출 밸브(40)를 열어 배양조(30)에서 배양액을 배출관(24)으로 배출시킬 때, 스팀 공급관(26)으로 배양액이 흐르는 것을 방지하기 위해서, 배출 밸브(40)에 근접한 스팀 공급관(26)에 개폐용 밸브(70)가 설치되어 있다.

배출 밸브(40)에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 좀더 상세히 설명하면, 배양액(40) 또는 스팀이 흐를 수 있는 밸브실(50)을 갖는 밸브 몸체(42)와, 밸브(44) 및 밸브 구동부(46)를 포함한다.

밸브 몸체(42)는 배양조(30)의 배출구(32)를 포함한 배양조(30)의 바닥면에 접합되는 부분으로서, 밸브실(50)을 중심으로 위로는 배양조의 배출구(32)와 연결되는 배출구멍(41)이 형성되어 있고, 아래로는 밸브 구동부(46)가 체결될 수 있는 체결 구멍(43)이 형성되어 있다. 밸브실(50)의 수평방향으로 마주보는 양쪽에 스팀 연결관(45)과 배출관 연결관(47)이 형성되어 있다. 배출관 연결관(47)을 통하여 배양액(80)이 원활하게 배출될 수 있도록, 스팀 연결관(45)의 내경보다는 크게 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 체결구멍(43)이 형성된 밸브 몸체(42)의 하단부에는 밸브(44)가 밀착될 수 있도록 단차면(49)이 형성되어 있다.

밸브(44)는 배출구멍(41)을 개폐하는 수단으로서, 밸브 구동부(46)에 체결되는 금속 소재의 내부 밸브(51)와, 내부 밸브(51)를 둘러싸며 가장자리 부분이 밸브 몸체(42)의 단차면(49)에 밀착되는 실리콘 재질의 외부 밸브(53)로 구성된다.

그리고, 밸브 구동부(46)는 밸브 몸체의 체결구멍(43)에 체결되며, 일단에 연결된 밸브(44)를 상하로 이동시켜 배출구멍(41)을 개폐한다. 본 고안의 실시예에 따른 밸브 구동부(46)는 스크류 방식으로 밸브(44)를 상하로 이동시킨다.

한편, 밸브 구동부(46)를 밸브 몸체의 체결구멍(43)에 체결할 수 있도록, 밸브 구동부(46)에는 암나사산이 형성된 너트(48)가 끼워져 있고, 너트(48)의 암나사산에 대응되게 밸브 몸체(42)의 하단부의 외주면에 숫나산이 형성되어 있다. 따라서, 밸브 구동부(46)를 밸브 몸체(42)에 체결하는 방법은, 너트(48)가 끼워진 밸브 구동부(46)를 밸브 몸체의 체결구멍(43)에 밀착시킨다. 즉, 밸브(44)가 밸브 몸체의 단차면(49)에 밀착되도록 한 다음, 너트(48)를 밸브 몸체(42)에 형성된 숫나사산에 체결하면 된다.

이와 같은 본 고안에 따른 배출 밸브(40)의 개폐에 따른 배양기의 동작 관계를 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하겠다.

배양조(30)에서 배양 공정이 진행되는 동안 도 5에 도시된 바와 같이 밸브(44)가 배출구(32)를 막고 있다. 배양조(30)에서 배양 공정이 완료되면, 밸브 구동부(46)가 밸브(44)를 하강시켜 배양조의 배양액(80)은 배양조의 배출구(32), 배출 밸브의 배출구멍(41) 및 배출관 연결관(47)을 통하여 배출관(24)으로 배출된다. 이때, 배양액(80)이 스팀 공급관(26)으로 배출되는 것을 방지하기 위해서, 스팀 공급관(26)의 개폐용 밸브(도 2의 70)는 닫혀 있다.

배양조(30)에서 배양액(80)의 배출이 완료되면 밸브 구동부(46)가 밸브(44)를 상승시켜 배출 밸브의 배출구멍(41)을 막아 배양조의 배출구(32)를 막는다. 즉, 외부 밸브(53)의 가장자리 부분은 밸브 몸체의 단차면(43)과 밸브 구동부(46)의 상부면 사이에 고정된 상태에서, 밸브 구동부(46)에 의해 내부 밸브(51)가 외부 밸브(53)를 밀어 배출구(32)를 막는다.

다음으로 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 스팀 공급관(26)의 개폐용 밸브(70)를 열어 스팀 공급부(60)에서 스팀(62)을 공급하여 배출 밸브(40) 및 배출관(24)을 멸균한다. 즉, 밸브(44)가 배출구멍을 막게 되면, 스팀 연결관(45), 밸브실(50), 배출관 연결관(47)이 연통되기 때문에, 개폐용 밸브(70)를 열어 스팀 공급부(60)에서 공급하는 스팀(62)은 스팀 공급관(26), 배출 밸브의 스팀 연결관(45), 밸브실(50) 및 배출관 연결관(47), 배출관(24)을 통과하면서 멸균하게 된다. 예컨대, 스팀 공급부(60)는 약 121℃의 스팀(62)을 공급하여 멸균 공정을 진행한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 고안의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 고안의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 고안의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 예컨대, 본 고안에 따른 배출 밸브는 발효기의 발효조에도 설치하여 사용할 수 있다.

따라서, 본 고안의 구조를 따르면 배양조에서 배양액이 배출된 이후에, 스팀을 배출 밸브를 통하여 배출관으로 공급하여 배출 밸브 및 배출관에 대한 멸균공정을 진행할 수 있기 때문에, 배출 밸브와 배출관에 잔류하는 배양액이 오염원으로 작용하는 것을 억제할 수 있다. 즉, 배양조의 멸균 공정과는 별도로 배양액이 배출될 때마다, 배출 밸브 및 배출관에 대한 멸균공정을 진행할 수 있다.

그리고, 배출 밸브가 배양조의 배출구에 직접 접합되어 있기 때문에, 종래의 배양조와 배출 밸브 사이에 배양액이 잔류하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. 배양조의 바닥면에 형성된 배출구에 직접 연결되는 배양기용 배출 밸브로서,

   상기 배양조의 배출구를 포함한 상기 배양조의 바닥면에 접합되는 밸브실을 갖는 밸브 몸체로서, 상기 밸브실을 중심으로 위로는 상기 배양조의 배출구와 연결되는 배출구멍과, 아래로는 체결구멍이, 상기 배출구멍에 대해서 수평방향으로 뻗어 있는 스팀 연결관과, 상기 스팀 연결구멍에 반대되는 쪽에 형성된 배출관 연결관이 형성된 밸브 몸체와;

   상기 배출구멍을 개폐하는 밸브; 및

   상기 밸브 몸체의 체결구멍에 기밀되게 체결되며, 상기 밸브에 연결되어 상기 밸브를 상하로 이동시켜 상기 배출구멍을 개폐하는 밸브 구동부;를 포함하며,

   상기 밸브가 배출구멍을 막으면, 상기 스팀 연결관, 밸브실 및 배출관 연결관이 연통되는 것을 특징으로 하는 배양기용 배출 밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기 밸브는 밸브 구동부에 체결되는 금속 소재의 내부 밸브와, 상기 내부 밸브를 둘러싸며 가장자리 부분이 상기 밸브 몸체와 밸브 구동부 사이에 고정되는 실리콘 재질의 외부 밸브를 포함하며,

   상기 밸브 구동부에 의해 상승하는 상기 내부 밸브가 상기 외부 밸브를 밀어 상기 배출구멍을 막는 것을 특징으로 하는 배양기용 배출 밸브.
3. 제 2항에 있어서, 상기 체결구멍이 형성된 밸브 몸체의 하단부에 상기 외부 밸브가 밀착될 수 있도록 단차면이 형성된 것을 특징으로 하는 배양기용 배출 밸브.
4. 제 3항에 있어서, 상기 배출구멍에 밀착되는 상기 밸브의 일단은 상기 배출구멍보다는 적어도 크게 되고, 상기 밸브의 타단은 상기 단차부에 밀착될 수 있도록 상기 체결구멍보다는 작게 형성되고, 상기 밸브의 일단과 타단을 연결하는 중단부분은 상기 배출구멍을 막은 이후에 상기 스팀 연결관과 상기 배출관 연결관이 연통되게 상기 밸브의 일단보다는 작은 외경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 배양기용 배출 밸브.
5. 제 4항에 따른 배출 밸브를 이용한 배양기로서,

   바닥면에 배출구가 형성된 배양조와;

   상기 배양조의 바닥면에 형성된 배출구에 상기 배출구멍이 연통되게 직접 연결되는 배출 밸브와;

   상기 스팀 연결관에 연결되어 스팀을 공급하는 스팀 공급부; 및

   상기 배출관 연결관에 연결되어 배양조에서 배양된 배양액을 상기 배양조 밖으로 배출시키는 배출관;을 포함하며,

   상기 밸브로 상기 배양조의 배출구를 막은 상태에서, 상기 스팀 공급부에서 스팀을 공급하여 상기 스팀 연결관, 밸브실, 배출관 연결관 및 배출관을 멸균하는것을 특징으로 하는 배출 밸브를 이용한 배양기.