KR20070108531A - 신생 병아리를 위한 개량된 백신분무장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 병아리 백신접종을 위한 백신분무장치는 조절된 진탕을 통해 백신과 희석액을 혼합하기 위한 진탕기구를 가지는 백신 컨테이너를 포함한다. 백신은 용적 펌프에 의해 상기 컨테이너로부터 흡입되고, 컨베이어 위에 구비된 다수의 분무 노즐을 통해 분배된다. 트레이에 담겨진 병아리는 컨베이어를 따라 이동하여 분무 노즐의 아래를 통과한다. 백신 분무의 부피와 방향은 상기 트레이의 위치와 속도를 감지하는 컨베이어에 인접한 추적장치로부터의 데이타를 수신하는 디지털 마이크로 컨트롤 유닛에 의해 조절된다.

백신접종, 병아리, 백신 컨테이너, 분무 노즐, 컨베이어, 트레이

Description

신생 병아리를 위한 개량된 백신분무장치{Improved Vaccine Spraying Apparatus for Newborn Chicks}

본 발명은 가금류 산업(poultry industry)에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 햇병아리(day-old chick)에 백신을 분무하기 위한 장치에 관한 것이다.

가금류 산업은 햇병아리를 목초지로 보내기 전에 예방접종이 요구된다. 사용되는 통상적인 백신(vaccine)은 콕시디아증 백신(coccidiosis vaccine), 뉴캐슬백신(newcastle vaccine), 감염성 기관지염 백신(infectious bronchitis vaccine) 및 다른 호흡기 바이러스 백신(respiratory virus vaccine)을 포함하고, I.B.D. 및 REO 백신을 포함한다. 병아리 카운터(counter)는, 트레이(tray)가 컨베이어(conveyor)를 따라 이동함에 따라 원하는 백신을 분무 형태로 도포한 후, 개방된 트레이에 일반적으로 백 마리씩 위치시킨다.

백신은 다양한 사용조건을 나타낸다. 콕시디아증 백신은 대략 100 내지 400 마이크론 크기의 액적(droplet)으로 사용(분무)되어야 한다. 큰 액적은 병아리의 솜털 상부에 놓이고, 상기 희석액의 색깔과 밝기 때문에, 병아리들은 이에 관심을 가지게 되며, 각자의 등에 놓인 액적을 마시게 된다. 접합자(oocyst)를 섭취함에 따라, 소화관의 원하는 적용범위가 얻어진다.

호흡기 백신은 일반적으로 70 내지 200 마이크론의 보다 작은 액적 크기를 필요로 한다. 상기 백신의 분말화(pulverization) 또는 안개화(misting)는 병아리가 상기 백신을 보통의 호흡을 통하여 흡입하게 할 뿐만 아니라, 눈물관(tear duct)을 통해 침투하여 그로부터 호흡계로 흡입되도록 한다.

현재 시장에서 사용가능한 모든 사용도구는 원심 혼합 플렛폼(centrifugal mixing platform, 실험실 교반기(laboratory stirring device)) 및 투여량을 측정하는 주사기를 제공하는 백신 컨테이너로 구성된다. 상기 주사기는 한 세트 부피의 백신을 적재 및 전달하는 압축공기실린더(pneumatic cylinder)에 의해 작동된다. 가압된 주사기는 백신의 분무형태 및 적당한 액적크기를 생성하는 두 개 또는 그 이상의 분무 노즐(nozzle)을 공급한다. 상술한 작동은 센서 또는 병아리 트레이가 컨베이어를 이동하여 분무장치를 지나갈 때 작동하는 마이크로-스위치에 의해 시작된다.

백신 혼합 과정으로 부터 시작하여 종래의 분무 기술과 관련된 많은 문제점이 노출되었다. 원심법(centrifugal method)에 있어서, 혼합은 희석액의 컨테이너 배치에 의해 수행되고, 백신은 자석 교반막대(magnetic stirring bar) 표면에 집중된다. 백신 컨테이너 내부에 자석을 배치함으로써, 회전하는 막대는 백신 컨테이너 내부의 자석에 작동(motion)을 전달하여, 교반운동(stirring motion)을 야기한 다.

실험실 자석 교반막대는 쉽게 이용할 수 있는 다양한 교반 속도 조절기를 가진다. 속도가 너무 높다면, 소용돌이(vortex)가 생기고, 분자들이 중량차이에 의해 분리된다. 분리는 백신 세포가 육안으로 보이지 않기 때문에, 조작자(operator)에게 가시적이지 않다. 거꾸로 말하면, 교반속도가 너무 느리다면, 세포는 컨테이너의 저면에 축적되고, 조작자에게 다시 보이지 않게 되는 원치 않는 결과를 가져온다.

혼합은 또한, 컨테이너의 부적절한 배치는 교반 효율성에 부정적인 영향을 준다는 사실과 복잡하게 연관되어 있으며, 백신 컨테이너의 실험실 자석 막대 교반 표면에 놓여 질 고정된 위치도 없다. 때때로, 자석 막대 상에 부적절한 배치에 의한 불규칙한 혼합 조건은 백신 컨테이너에 바이러스 또는 기생충의 축적을 야기할 수 있고, 희석액내에 부적절한 백신 현탁에 의한 백신의 일관되지 않은 이용을 야기할 수 있다. 그 결과, 모든 병아리들은 희석액에 의해 도포되나, 백신 바이러스 또는 기생 세포의 올바른 양을 꼭 맞추지 못해, 백신 효력에 영향을 받게 된다.

압축공기 피스톤(pneumatic piston)을 이용한 통상적인 주사기 기술을 이용한 투여량 조절 또한 문제가 있다. 비록, 주사기가 정확한 투여량 측정을 제공함에도 불구하고, 일정한 압력으로 그의 부피를 전달하도록 설계되지 않았다. 이것이 오리피스(orifice)의 크기, 모양, 및 일정한 압력에 의해 조절되는 액적 크기에 있어서 문제가 있는 것이다.

주사기를 작동하게 하는 압축공기 피스톤은 분무 노즐에서부터, 그것이 저항 을 만날 때까지 낮은 압력으로 앞으로 이동하여, 이후에는, 상기 저항을 극복하는 압력을 이끌어 낸다. 이 조건은 분무 노즐이 액체를 분출하게 하여, 상기 과정의 시작과 끝에 액적이 떨어지게 하고, 다수의 병아리에 액적 크기를 조절하는 것을 불가능하게 한다.

사용되는 통상적인 분무 노즐에 추가적인 문제점이 야기된다. 상기 분무 노즐의 직경 및 모양은 액적 크기 및 적용범위(패턴)를 관장한다. 오리피스에서의 미네랄/칼슘 축적(buildup)에 의해 분무의 형태와 직경이 영향을 받는다. 상기 노즐오리피스이 이러한 축적에 의해 감소됨에 따라, 필수의 백신 부피를 전달하는데 필요한 시간은 증가한다. 컨베이어 속도를 고려하지 않았기 때문에, 백신의 측정된 부피 부분은, 병아리 트레이 외부로 전달된다. 노즐의 작은 직경은 또한 액적 크기에 영향을 준다.

주사기와 컨베이어 사이의 시간-조절 연결(time-controlled linkage)이 없기 때문에, 병아리 당 백신의 부피는 조절할 수 없다. 주사기 내용물의 일부는 컨베이어상의 병아리 트레이가 지나간 후에, 백신이 컨베이어 또는 지면에 분무됨으로써 비워진다. 조작자는 통상적으로 백신의 웅덩이(puddle of vaccine)를 통해 걸어가게 되고, 잠재적으로 생백신이 모든 부화장에 걸쳐 운반되게 된다. 이것은 생물학적 재해이다. 조작자 또는 관리자는 상기 조건을 인지하고, 그들이 찾을 수 있는 최초의 날카로운 물체(주머니칼, 종이 클립 등)을 가지고 분무 노즐이 막히지 않게 하여, 노즐 오리피스의 직경과 모양 변화에 의한 상기 문제를 해결해야 한다. 노즐 오리피스의 직경 증가는 액적 크기 및 부피에 영향을 주고, 병아리 트레이가 분무기 아래로 완전히 지나가기 전에 비워지게 하며, 병아리의 일부는 과분무(over-spraying), 다른 병아리에게는 분무되지 않게 할 수 있다.

마지막으로, 컨베이어 속도조절의 어려움은 통상적인 트레이 센서 또는 마이크로-스위치에 의해 불충분하게 처리된다. 백신분무도중 많은 변수가 존재한다. 컨베이어 속도의 변동은 주사기가 너무 이르게 또는 뒤늦게 비워지게 한다. 트레이의 중앙에 컨베이어의 정체 또는 정지는 일부 병아리는 흠뻑 젖게 하고, 다른 병아리는 백신이 접종되지 않게 한다. 병아리 트레이가 움직이는 컨베이어 위를 지나감으로써 작동하고, 통상적인 센서 또는 마이크로-스위치에 의해 생성되는 온/오프(on/off) 조건은 백신의 전달 조절에 불충분하다.

상술한 모든 부조화는 백신접종 과정에 불리하게 작용한다.

발명의 요약

상술한 바와 같이, 본 발명의 한가지 목적은 액적 크기에 관계없고 영향받지 않는, 투여량 조절 및 형태 설계 조절을 수행하는 저압 백신분무장치를 통한 컨베이어 벨트를 따라 트레이에 운반되는 모든 병아리에 혼합된 백신을 적당히 분배하는 데의 어려움을 극복하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 희석액 전부에 백신 세포의 고른 현탁을 유도하는 개량된 혼합장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 추가적 목적은 백신에 기계적인 스트레스가 없고, 백신이 고압에 노출되지 않는 분무를 생성하는 백신분무장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 추가적 목적은 백신을 측정하고 분배하는 전기적 펄스으로 작동하는 용적 펌프(volumetric pump)를 이용한 백신분무장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 컨베이어 위를 지나가는 트레이의 위치 및 속도를 감지하는 추적장치를 가진 백신분무장치를 제공하고, 마이크로-컨트롤 유닛의 데이타 제공을 위한 그에 상응하는 용적 펌프의 페이스를 조절하는 것이다.

본 발명의 다른 추가적 목적은 불균일한 병아리 트레이 적재를 보정할 수 있는 프로그램할 수 있는 마이프로 프로세서를 가진 백신분무장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 백신 진탕에 의존하는 개량된 혼합장치와 공조적으로 작동하는 마이크로 프로세서-조절 백신분무장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 자가-세척 분무 노즐 및 투여량 패턴 프로그래밍 능력을 포함한 백신분무장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 추가적 목적은 자동화된 백신분무장치를 이용하여 다양한 분무 형태 및 부피를 적용할 수 있는 통상적 설계를 수행하는데 필요한 소프트웨어 및 하드웨어 도구를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 추가적 목적은 구조가 복잡하지 않고, 저비용으로 생산될 수 있지만 일정하고 균일한 백신 적용범위로 햇병아리의 트레이를 효과적으로 백신접종하는데 사용되는 백신분무장치를 제공하는 것이다.

상기 및 다른 목적에 따르면, 본 발명은 햇병아리 백신접종을 위한 백신분무 장치를 지향한다. 상기 장치는 조절된 진탕에 의한 백신과 희석액의 완전한 혼합을 위한 백신 컨테이너, 및 현존하는 움직이는 컨베이어와의 공조를 위한 백신분무 스테이션(station)을 포함한다. 상기 백신 컨테이너는 다수의 분무 노즐과 연결된 호스를 통해 혼합된 백신의 분배를 위해 백신 컨테이너로부터 백신을 흡입하는 분무 스테이션내의 펄스-활성(pulse-activated) 용적 펌프(volumetric pump)에 연결된다. 상기 분무 노즐은 컨베이어에 장착되고, 컨베이어를 따라 이동하는 트레이내의 다수의 병아리로의 혼합된 백신을 관리한다. 상기 분무 스테이션 상의 추적장치는 컨베이어에 인접하게 장치되고, 트레이의 위치 및 속도를 감지하며, 이 데이타를 디지털 마이크로-컨트롤 유닛로 전달한다. 상기 넘겨진 마이크로-컨트롤 유닛은용적 펌프가 감지된 트레이 속도 및 위치에 적당한 부피로 백신을 분배하도록 관리한다.

이들 및 다른 목적과 장점들은 본 명세서에 좀 더 상세하게 설명된 구조 및 작동의 설명 및, 유사한 도면부호가 유사한 부분을 언급하는 본 명세서의 부분을 구성하는 도면을 참조하여 명백하여 진다.

도 1은 본 발명에 따른 백신분무장치를 도시한다.

도 2는 도 1의 백신분무장치를 위한 디지털 조절 시스템의 구성요소를 나타내는 블록도이다.

도 3은 도 1의 분무 스테이션의 사시도를 나타낸다.

도 4는 도 3의 분무 스테이션의 측면도를 나타낸다.

도 5는 도 3의 분무 스테이션의 단면도를 나타낸다.

도 6은 본 발명에 따른 추적 및 백신 펌핑 서브시스템의 개념도를 나타낸다.

도 7은 도 2의 메모리칩의 회로도를 나타낸다.

도 8은 도 2의 디지털 컨트롤 시스템의 프로그래밍 도크(dock)에 결합되는 도 7의 메모리칩의 회로도를 나타낸다.

도 9는 도 6의 추적 및 백신 펌핑 서브시스템의 논리도를 나타낸다.

도 10은 도 2 및 도 7의 메모리칩을 프로그램하는데 사용하기 위해 적절한 패턴설계 소프트웨어의 대표적 스크린도를 나타낸다.

도 11은 도 1의 백신 컨테이너 및 진탕기구의 사시도를 나타낸다.

도 12는 도 1의 백신 컨테이너 및 진탕기구의 또 다른 사시도를 나타낸다.

도 13은 도 1의 백신 컨테이너 및 진탕기구의 측면도를 나타낸다.

도 14는 도 1의 백신 컨테이너 및 진탕기구의 또 다른 측면도를 나타낸다.

도 15는 도 1의 백신 컨테이너 및 진탕기구의 또 다른 사시도를 나타낸다.

도 16은 도 1의 백신 진탕기구의 진탕기의 구성요소를 나타내는 분해 조립도이다.

도 17은 도 16의 백신 진탕기구의 진탕기의 구성요소를 나타내는 조립도이다.

도 18은 도 17의 선 18-18에 따른 저면도를 나타낸다.

도 19는 도 17의 선 19-19에 따른 평면도를 나타낸다.

도 20은 도 17의 결합된 진탕기의 단면도를 나타낸다.

도 21은 도 11의 백신 컨테이너 및 진탕기구의 뚜껑 결합체의 구성요소를 나타내는 분해 조립도이다.

도 22는 도 21의 뚜껑 결합체의 구성요소를 나타내는 조립도이다.

도 23은 도 22의 뚜껑 결합체의 평면도를 나타낸다.

도 24는 도 23의 24-24에 따른 뚜껑 결합체의 측면도를 나타낸다.

도 25는 도 23의 25-25에 따른 뚜껑 결합체의 측면도를 나타낸다.

도 26은 도 22의 뚜껑 결합체의 측면도를 나타낸다.

도 27은 본 발명에 따른 백신분무장치를 위한 지지 프레임웍의 또 다른 실시태양을 도시한다.

도 28은 도 27의 백신분무장치의 측면도를 나타낸다.

도 29는 도 27의 백신분무장치의 사시도를 나타낸다.

도 30은 도 27의 백신분무장치의 또 다른 사시도를 나타낸다.

본 발명의 단지 2개의 바람직한 실시태양만이 상세하게 설명되었지만, 이러한 실시태양은 단지 본 발명을 설명을 위한 것으로 이해되어야 한다. 본 발명은 이후의 상세한 설명에 개시되거나 또는 도면에 도시된 구성요소들의 구조 및 정렬에 의해 범위가 제한되지 않는 것으로 의도된다. 또한, 바람직한 실시태양의 설명에 있어서, 특정 용어들은 명확성을 기하기 위하여 사용되었다. 각각의 특정 용어는 유사한 목적을 달성하는데 유사하게 작동되는 모든 기술적 동의어를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

도 1에서 보듯이, 본 발명은 일반적으로 도면부호 10으로 지정되는 백신분무장치를 지향한다. 상기 장치 10은 일반적으로 도면부호 12로 지정되는 분무 스테이션(station), 백신 컨테이너 80 및 일반적으로 도면부호 14로 지정되는 백신 진탕기구를 포함한다. 동력원 15와 연관된 상기 백신 컨테이너 및 진탕기구 14는 도 2에 도시한 바와 같이, 일반적으로 도면부호 21로 지정되는 디지털 컨트롤 시스템의 일부로의 컨트롤 박스 20내에 포함된 펄스-활성화되는(pulse-activated) 용적 펌프(volumetric pump) 18의 작동에 의한 진탕기구 14로부터 백신을 끌어올리는 호스 16에 의해 스테이션 12와 연결된다. 상기 펌프 18은 백신을 측정하고, 공급 호스 22를 통한 백신의 분배에 사용된다. 상기 공급 호스 22는 최초의 Y 커넥터 24에 의한 것 같이, 두 개의 서브-라인 26으로 흩뿌려 진다. 서브-라인 26의 각각은 추가적으로 두 번째 Y 커넥터 28에 의해 서브-라인 30으로 흩뿌려 진다. 각각의 서브-라인 30은 백신의 분무를 위하여 스테이션 12 내의 상응하는 노즐 32에 연결된다. 상기 호스를 대신하여, 전달되는 액체를 위한 적절한 다른 연결요소들이 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용될 수 있다.

도 1에서 보듯이, 노즐은 분무 정렬 시스템 34에 장착되고, 컨베이어 세그먼트 38위를 움직이는 트레이 36의 아래 백신분무기를 향한다. 도시된 상기 컨베이어 세그먼트 38은 분무 스테이션을 작동하도록 하는 보다 큰 컨베이어기구의 일부분이다. 전체 컨베이어기구는 도시하지는 않았지만, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 알려진 통상적인 컨베이어 기술에 따라 조종되고 작동된다. 본 명세서에서의 설명을 위하여, “컨베이어(conveyor)”라는 용어는 도 1 및 도 3에서 보듯이, 공조하는 분무 스테이션을 가진 특정 세그먼트 38을 포함하도록 의도되었다.

호스가 없는 것으로 도시된 도 3 내지 도 5에 따르면, 백신분무장치 10의 분무 스테이션 12에는 네 개의 자가-세척 분무 노즐(self-cleaning spray nozzle) 32이 장착된다. 상기 노즐 32는 병아리의 대략 8인치 위에 위치하여, 보다 많은 백신이 병아리 위 또는 전면에 놓이도록 한다. 이러한 분무 노즐 32는, 바람직하게는, 수동의, 자동화되고/자동화되거나 프로그램할 수 있는 자가-세척을 위한 누름단추(push button)가 장착된다.

액적의 크기는 프로그램할 수 있는 공기 조절기 48에 의해 공급되는 공기압에 의해 조절된다. 작은 오리피스에 대하여 백신에 압력을 가하는 종래의 방법과는 달리, 백신에 기계적 스트레스를 가하고 관련 분야에서 논의된 것처럼 분출 및 적하를 야기하는 결과, 본 발명에 따라, 기류는 외부에서, 즉, 노즐 밖에서 백신과 혼합하여 액적 크기와 분무 형태를 결정한다. 이러한 형태의 분무기술은 페인트 산업에도 잘 알려져 있다.

구체적으로, 본 발명에서 백신은 일반적으로 2-6 psi의 계수 압력하에 층류(laminar flow)를 가지는 흐름으로, 노즐 오리피스를 통하여 흐른다. 서로 마주보며 각 노즐 구멍에 놓이게 되는, 각 노즐을 위한 두가지 저압 기류(low pressure air stream)는 백신 흐름을 파괴하여 원하는 액적 크기와 형태를 형성하도록 한다. 각 노즐에 원하는 기류를 만드는 한가지 방법은, 분무 정열 시스템 34의 어느 한쪽 하나의 후드 35의 길이방향으로 흐르는 한 쌍의 도관(conduit) 33을 이용하는 것이다. 두 개의 도관 33 입구(aperture)의 적절히 정열된 배치를 통하여, 공기가 후드 35의 반대 면으로부터 각 노즐을 지향하도록 하여 노즐을 빠져 나오는 백신 흐름의 조절된 분배가 가능하도록 한다.

스테이션 12는 일반적으로 도면부호 50로 지정되는 프레임(frame)위에 구비된다. 상기 프레임은 서로 인접한 수평 부재 52와 함께, 구분된 수직 측면 부재 52를 가진다. 도 1 및 도 3에서 보듯이, 측면 부재 52사이의 공간은 하나의 측면 부재 52로부터 다른 측면 부재까지 가로로 또한 연장되는 분무 정렬 시스템 34와 함께, 컨베이어 38의 너비에 의해 결정된다. 보다 구체적으로, 프레임 50은 필요에 따라서 특정 컨베이어와 결합되고 공조되도록 구성된다. 분무 스테이션 12는 따라서, 프레임 조립을 통하여 서로 다른 크기 및 형태의 컨베이어룰 수용하도록 개조될 수 있다.

측면 프레임 부재 52는 필요하다면, 바람직하게 분무 스테이션 12의 작동을 원활히 하기 위하여 바퀴달린 캐스터(castor) 52에 의해 지지되어, 세그먼트 38 뒤의 컨베이어를 따라 스테이션이 움직이도록 한다. 컨베이어 38을 따르는 트레이 36의 작동은 바스켓 가이드 요소(basket guide element) 58에 의해 안내된다.

도 2의 블록도 및 도 6의 개념도에서 보듯이, 분무 스테이션 12는 컨베이어 38위의 트레이 36의 존재 및 작동/속도를 감지하는 추적장치 40을 포함한다. 당업계의 숙련된 자들에게 알려진 것처럼, 암호기(encoder) 또는 이에 필적하는 기기로 구체화되는 상기 추적장치 40은 신호 42를 전기적 펄스(electrical pulse)에 의해 컨트롤 박스 20내에 포함된 디지털 마이크로-컨트롤 유닛 44로 보낸다.

상기 마이크로-컨트롤 유닛 44는 전기적 펄스 42를 받아들여, 이를 병아리 트레이 36의 속도/위치로 변환한다. 그러면, 상기 마이크로-컨트롤 유닛 44는 펄스-활성화된 용적 펌프 18에 상기 용적 펌프 18을 관장하는 전기적 펄스 46을 공급한다. 이러한 데이타를 가지고, 펌프는 트레이 36의 위치 및/또는 속도에 관한 적당한 부피로 백신을 측정하여 분배한다.

마이크로-컨트롤 유닛 또는 마이크로프로세서 44는 병아리 트레이 적재를 보정하도록 프로그램될 수 있다. 예를 들어, 일부 병아리 계수기는 병아리 트레이 36의 앞 또는 뒤에 다수의 병아리를 적재한다. 프로그램된 보정을 통하여, 적당한 양의 백신이 적절한 위치로 가게 한다.

통상적으로, 프로그래밍은 도 7에 도시한 미리-프로그램된 메모리 카드 또는 메모리 칩 45 내에 보존된다. 도 8에서 보듯이, 상기 칩은 PC 커넥터 49에 연결된 프로그래밍 도크 47에 부착된다. 그러나, 본 발명은 당업계의 통상적인 기술자에 의해 사용되는 다른 메모리칩 형태 및 연결방식으로 도시된 실시태양에 제한되지 않는다. 본 발명에 따르면, 다른 칩은 다른 분무 형태로 프로그램될 수 있다. 주어진 병아리 적재 시나리오를 위한 적절한 칩을 끼워 넣음으로써, 디지털 컨트롤 시스템 21은 병아리 트레이 전체 길이에 걸쳐 고객이 원하는 투여형태를 적용할 수 있고, 동시에 트레이가 컨베이어 위를 지나는 동안의 속도와 무관하게, 백신의 전체 부피를 유지한다. 본 명세서에 개시된 암호기 40 및 용적 펌프 18에 의해 형성되고, 메모리칩 45을 적재한 서브시스템의 논리는 도 9에 도시하였다. 특정 메모리칩 45 내에 구체화된 분무형태는 도 10에 도시한 대표적인 스크린도인 패턴설계를 위한 윈도우즈(WINDOWS)형 응용과 같은 소프트웨어를 사용하여, 고객이 원하는 형태로 설계될 수 있다.

도 9에 요약된 감지 및 펌핑 작동을 통하여, 도 11 내지 도 15에서 조립되어 다양한 측면에서 도시된 백신 컨테이너 80 및 진탕기구 14에 의하여, 백신 입자는 적절한 희석액 내에 균일하게 분배되어 유지된다. 상기 진탕기구 14는 일반적으로 도면부호 82로 지정되는 진탕기(agitation assembly) 및 도면부호 84로 지정되는 리드기(lid assembly)를 포함한다. 컨테이너는 또한 일반적으로 도면부호 86로 지정되는 드로우 튜브(draw tube assembly)가 구비된다.

도 16 내지 도 20에 구체적으로 도시하였듯이, 진탕기 82는 진탕 하부체(agitation lower body) 88, 일반적으로 도면부호 92로 지정되는 진탕 샤프트(agitator shaft)를 형성하는 다수의 샤프트 세그먼트, 및 플레이트 또는 디스크 94를 포함한다. 상기 디스크 94는 바람직하게는 스테인리스 스틸로 만들어지며, 진탕 샤프트 92의 아랫 부분에 수직으로 부착된다. 바람직하게는 균일하게 방사상으로 분배된, 다수의 오리피스 96이 디스크 94의 표면에 구비된다. 추가적인 디스크 98은 백신 컨테이너의 깊이가 충분하다면, 즉, 6인치보다 더 깊다면, 진탕 샤프트 92의 윗부분에 위치한다.

샤프트 세그먼트 90은 디스크와 제 위치에 용접될 수 있다. 선택적으로, 도 20에서 보듯이, 샤프트 세그먼트는 100에 내부적으로 꿰어지고, 원하는 샤프트 길이를 갖도록 스크류 102에 의해 연결된다. 상기 스크류 102는 숫 트레드(male thread) 및 암 트레드(female thread) 사이에 고정되는 디스크 내에 중앙 오리피스 104를 관통한다. 샤프트 세그먼트는 바람직하게는 스테인리스 스틸로 만들어지거나, 선택적으로 트레드인 경우에는, 플라스틱 또는 스테인리스 스틸로 만들어진다.

리드기(lid assembly) 84는 도 21 내지 도 26에 다양하게 도시되어 있다. 도면에서 보듯이, 상기 리드기 84는 리드 110, 진탕 상부체 112 및 각각 상응하는 와셔(washer) 118을 가지고 있는 배출 볼트(exahust bolt) 114 및 흡입 볼트(intake bolt) 116에 의해 리드(lid) 아래 고정되는 동력원 15(도 2)를 포함한다. 상기 리드 110의 상부 표면은, 마치 젤리자(jelly jar)에서 사용하는 것과 같은 스프링 클리핑기구(spring clipping mechanism)를 위한 노치(notch) 122가 구비된 볼록한 부분(raised portion) 120을 포함한다. 아울러, 오리피스 124는 튜브 결합체(tubing coupling) 128에 의해 리드 110에 기밀되는 드로우 튜브 126를 포함하는 드로우 튜브체의 통과를 위한 리드 110에 구비된다. 호스 16은 튜빙 결합체에 맞추어져, 드로우 튜브 126 및 호스 16을 통하여, 컨테이너 80로부터의 백신을 분무 정렬 시스템 34 및 대응하는 노즐 32에 액체기밀(liquid-tight transfer) 운송한다.

백신의 진탕은 일반적으로 수직 왕복운동을 하게 하는 동력원 15을 사용하여 수행된다. 상기 동력원은 압축공기 실린더(pneumatic cylinder), 전기 솔레노이드(electric solenoid), 전기 또는 압축공기 모터 등일 수 있다. 리드 아래 장착되는 것을 대신하여, 상기 동력원 15는 백신 컨테이너 80의 상부에 장착되거나, 컨테이너 80로부터 분리될 수도 있다.

도시된 실시태양에 따르면, 리드기 84의 진탕 상부체 112는 도 20에 점선으로 나타낸 것처럼, 진탕 하부체 88의 보어(bore) 89에 꼭 맞게 되어 있는 하부 연장체(lower extension) 113을 포함한다. 이러한 포개진 형태(nested configuration)에서, 상부 및 하부체 112, 88은 리드기 84의 동력원을 샤프트 92 및 진탕 결합체 82의 진탕 디스크 94, 98로 연결하는 자성 결합(magnetic coupling)을 형성한다. 다른 결합기구가 사용될 수 있지만, 자성 결합은 결합된 구성요소들을 분리하는데 필요한 어떤 도구없이, 쉽게 해체(disassembly) 및 정화(cleanup)할 수 있게 한다.

진탕 샤프트 92는 연장 모드(extended mode)일 때, 백신 컨테이너의 저면 근처 위치에 도달할 수 있도록, 동력원에 연결된다. 샤프트와 수직 부착한 디스크 94, 98를 연장 및 수축하게 하는 수직 왕복운동은 백신을 진탕시켜 희석액에 균일하게 현탁되도록 한다.

디스크 94, 98이 다운 스트로크(down stroke)를 시작함에 따라, 백신은 디스크 오리피스 96 와, 백신 컨테이너의 내부 81 및 디스크의 외부 95 사이에 존재하는 개방된 부위를 통하도록 압력이 가해진다. 이러한 다운 스트로크는 백신이 디스크 오리피스을 통해 지나가도록 압력, 속도 증가를 형성한다. 상기와 동일한 조건이 업 스트로크(upward stroke)의 경우에도 발생한다. 약 0.250인치만큼 작은 왕복운동에 의한 이러한 진탕은 백신 세포가 희석액 전체에 균등하게 현탁되도록 한다.

본 명세서에 개시된 백신분무장치의 작동은 일반적으로, 적어도 주기적으로 조작자에 의해 감시되거나 관찰된다. 조작자를 돕고, 작동 중 관찰되는 특이사항을 줄이기 위하여, 분무 스테이션은 컨테이너의 백신 잔여량이 최소 수준에 도달하였을 때, 시각 및/또는 청각 신호를 제공하는 알람기구를 장착할 수 있다. 광(light) 및/또는 버저(buzzer) 장치를 이용하여 수행되는 이러한기구는, 바람직하게는 분무 스테이션에 장착되고, 컨테이너와 결합한 감지기구에 배선접속(hard-wired)된다. 선택적으로, 배선 또는 무선 접속된 상기 알람기구는 조작자가 다른 장소에 있을 때에도, 백신 컨테이너가 텅 비거나 거의 빈 것을 알려주도록 분무 스테이션으로부터 멀리 떨어져 위치할 수 있다.

상기 분무 스테이션은 추가로 노즐 32와 결합된 두 개의 분무 정렬 시스템 34를 포함하도록 조립될 수 있고, 이들 각각의 분무 정렬 시스템은 두 가지 형태의 백신을 이용하기 위하여 두 개의 컨테이너 80의 각각에 결합된다. 두 분무 정렬 시스템 34의 후드 35는 다른 하나와 실질적으로 평행하도록 할 수 있고, 각각은 컨베이어에 가로로 연장된다. 이러한 정렬로, 첫번째 및 두번째 백신은 병아리의 밑에 놓인 트레이가 두 개 각각의 분무 정렬 시스템 34 밑의 컨베이어를 따라 움직이는 경로로 이용된다. 이는 백신분무장치의 효율을 증가시킬 뿐만 아니라, 병아리가 컨베이어를 따라 트레이를 통과해야 하는 시간을 감소시킨다.

본 발명에 따른 분무장치를 위한 지지 프레임의 추가적인 실시태양에 따르면, 일반적으로 도면부호 200으로 지정되는 백신분무장치의 구성요소는 도 27에서 와 같이 조립될 수 있다. 장치 200은 일반적으로 도면부호 212로 지정되는 분무 스테이션 및, 도 1과 관련하여 이미 설명한 형태의 백신 진탕기구(미도시)을 포함하는 백신 컨테이너 280을 포함한다. 상기 백신분무장치 200의 작동은 분무장치 10의 작동과 일치하여, 도 27 내지 도 30에 도시한 구성요소를 식별하는 것을 제외하고는 본 명세서에서 반복하지 않을 것이다.

컨테이너 280은 디지털 컨트롤 시스템의 부분인 컨트롤 박스 220내에 포함된 펄스-활성화되는 용적 펌프의 작동을 통하여, 백신 진탕기구의 상부로부터 백신을 끌어올리는 호스 또는 다른 연결요소(미도시)에 의해 스테이션 212에 결합한다. 상기 펌프는 백신의 분무를 위하여 서브-라인(sub-line, 미도시)을 통하여 스테이션 212의 노즐 232로 백신을 인도하는 공급 호스(supply hose, 미도시)를 통한 백신의 측정 및 분배에 사용된다. 상기 노즐은 분무 정렬 시스템 234에 장착되어, 도시된 바와 같이, 분무 스테이션이 작동되도록 하는 큰 컨베이어기구의 일부분인 컨베이어 세그먼트 238위를 움직이는 트레이 236을 향해 백신분무가 아래로 되도록한다.

상기 스테이션 212는 일반적으로 도면부호 250로 지정되는 프레임 위에 만들어진다. 프레임 250은 인접하는 수평 부재 254와 함께 구분된 수직 부재 252를 가진다. 도시된 바람직한 실시태양에 따르면, 외부 수직 부재 252a, 252c사이에 위치하는 중앙 수직 부재 252b는 그 위에 장착되는 분무 정렬 시스템 234 및 추적장치 240을 지지한다.

컨트롤 박스 220은 상부 및 중간의 수평 부재 254a, 254b 및 중앙 수직 부재 252b와 외부 수직 부재 252a, 252c에 기밀되어 있다. 도시된 바람직한 실시태양에 따르면, 외부 수직 부재 252a는 컨트롤 박스의 한쪽 말단으로부터 구분되고, 쉘프(shelf) 255에 맞춰져 있다. 컨테이너 280은 도시된 쉘프 255위에 지지된다.

프레임 250은 수직 부재 252 및 수평 부재 254 모두에 수직이 되도록 수평으로 연장되며, 대체로 수직 방향으로 프레임을 지지하는 베이스 부재(base member) 256에 의해 지지된다.

전술한 내용들은 단지 본 발명의 원리를 예시적으로 설명한 것으로 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 수많은 변형과 변화가 당업계의 숙련된 자들에게는 용이할 것이므로, 제시되고 설명된 것과 일치되는 구성과 작동으로 본 발명을 한정하는 것은 바람직하지 않으며, 따라서 모든 적합한 변형과 등가물은 본 발명의 범주내에 속한다고 보아야 할 것이며, 오히려 모든 적절한 변형 및 등가물이 본 발명의 범주에 속하는 것으로 해석될 수 있을 것이다.

Claims (21)

1. 조절된 진탕에 의한 백신과 희석액의 고정 및 완전한 혼합을 위한 진탕기구를 구비한 백신 컨테이너; 및,

   이동하는 컨베이어와 공조하는 백신분무 스테이션을 포함하고,

   상기 분무 스테이션은 상기 컨베이어의 위에 장착된 다수의 분무 노즐 및 상기 분무 노즐에 혼합된 백신을 분배하기 위하여 상기 컨테이너로부터 백신을 흡입할 수 있는 펌프를 포함하며, 상기 분무 노즐은 상기 컨베이어를 따라 이동하는 다수의 병아리 위에 상기 혼합된 백신을 전달하는 것을 특징으로 하는

   병아리 백신접종을 위한 백신분무장치.
2. 제 1항에 있어서,

   펌프가 백신의 원하는 부피를 분배할 수 있도록 하는 컨트롤 유닛; 및,

   컨베이어에 인접하도록 상기 분무 스테이션 위에 장착한 추적장치를 추가로 포함하고,

   상기 추적장치는 병아리의 위치와 속도를 감지하여 상기 컨트롤 유닛에 상응하는 위치 및 속도 데이타를 전달하도록 하며, 상기 컨트롤 유닛은 상기 펌프에 연결되어 상기 데이타에 따라 원하는 부피를 분무하도록 한 것을 특징으로 하는

   백신분무장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 펌프는 펄스-활성(pulse-activated) 용적 펌프(volumetric pump)인 것을 특징으로 하는

   백신분무장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 컨트롤 유닛은 디지털 마이크로 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는

   백신분무장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 마이크로 컨트롤러는 프로그램할 수 있고, 다수의 서로 다른 분무 패턴의 하나를 적용하도록 각 형성된 다수의 메모리 칩의 최소한 하나를 수납할 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는

   백신분무장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 분무 노즐은 자가 세척이 가능하고, 상기 컨베이어 위에서 이동하는 상기 병아리의 약 8인치 위에 위치하는 것을 특징으로 하는

   백신분무장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 분무 노즐은 하나의 흐름으로서 백신이 노즐의 개구를 통하여 흐르도록 하고, 상기 노즐의 개구의 아래쪽에서 저압의 기류에 의하여 상기 흐름을 분쇄함으로써, 원하는 액적(droplet)의 크기와 패턴을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는

   백신분무장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 분무 노즐은 최소한 하나의 호스를 통하여 상기 백신 컨테이너에 연결되는 것을 특징으로 하는

   백신분무장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 백신 컨테이너는 상기 분무 노즐로 상기 백신 컨테이너의 백신을 전달하기 위한 흡입 튜브 조립체(draw tube assembly)를 포함하는 것을 특징으로 하는

   백신분무장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 진탕기구는 다수의 구멍을 가지는 최소한 하나의 디스크에 고정된 하나의 샤프트(shaft), 및 상기 컨테이너에 고정되고 수직 왕복운동을 하도록 상기 샤프트 및 디스크와 연통하기 위한 동력원을 가지는 리드기(lid assembly)를 포함하는 것을 특징으로 하는

    백신분무장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 흡입 튜브 조립체는 상기 샤프트에 대체로 평행하게 상기 컨테이너의 내부로 연장되고, 호스를 통하여 상기 분무 노즐에 연결되도록 상기 리드기의 구멍을 통하여 삽입되는 부분을 가지는 것을 특징으로 하는

    백신분무장치.
12. 제 10항에 있어서,

    상기 샤프트는 두개의 디스크에 맞춰지고, 하나의 디스크는 상기 컨테이너의 저면근처에 위치하며, 다른 하나의 디스크는 상기 샤프트를 따라 대체로 중앙로(midway) 근처에 위치하고, 상기 두개의 디스크 모두 그들을 관통하는 구멍을 갖으며, 상기 샤프트에 대체로 수직이고, 상기 샤프트와 같이 이동가능한 것을 특징으로 하는

    백신분무장치.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 디스크 각각은 상기 흡입 튜브 조립체를 수용하기 위한 컷아웃(cutout)을 포함하는 것을 특징으로 하는

    백신분무장치.
14. 제 10항에 있어서,

    상기 리드기는 리드(lid), 진탕기(agitator)의 상부체(upper body) 및 진탕기의 하부체(lower body)를 포함하고, 상기 진탕기의 하부체는 상기 샤프트와 결합되며, 상기 진탕기의 상부체는 상기 리드의 하부 표면에 결합되고 상기 진탕기의 하부체와 연결되는 것을 특징으로 하는

    백신분무장치.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 진탕기 상부체의 연장부는 상기 진탕기 하부체의 내부로 포개져서, 자기성 결합(magnetic coupling)을 형성하는 것을 특징으로 하는

    백신분무장치.
16. 제 1항에 있어서,

    상기 병아리는 상기 컨베이어 위에 위치한 트레이에 유지되는 것을 특징으로 하는

    백신분무장치.
17. 컨베이어의 상부에 위치하고, 후드에 장착하여 상기 컨베이어 위의 병아리 쪽으로 백신의 흐름을 향하게 하는 다수의 분무 노즐을 포함하는, 분무 배열 시스템;

    상기 분무 노즐의 하부에 상기 후드의 길이방향으로 연장되고, 그중 하나는 일측방에 존재하고, 둘다는 상기 분무 노즐의 외부로 공기를 공급하는 구멍을 가지며, 상기 구멍은 다른 일측방으로부터 상기 분무 노즐의 각 외부쪽으로 공기를 공급하도록 배열된, 한 쌍의 도관(conduit); 및,

    상기 한 쌍의 도관내에 조절가능한 저압의 기류를 발생시키며, 상기 기류는 분무 노즐에 의하여 외부로 백신 흐름을 유도하여 병아리에 접촉하기 이전에 백신을 원하는 액적의 크기 및 패턴을 가지게 하는, 프로그램 가능한 공기 조절기를 포함하는,

    컨베이어 위에서 이동하는 병아리에 액상 백신을 분무하기 위한 분무 스테이션.
18. 제 17항에 있어서,

    상기 분무 노즐은 자가 세척이 가능하고, 상기 컨베이어 위에서 이동하는 상기 병아리의 약 8인치 위에 위치하는 것을 특징으로 하는

    분무 스테이션.
19. 혼합되어 병아리에 살포하기 위한 백신과 희석액을 유지하는 백신 컨테이너;

    혼합된 백신을 상기 컨테이너의 외부로 방출하여 공조되는 분무 스테이션으로 공급하기 위하여, 상기 컨테이너를 향하여 연장된 흡입 튜브 조립체; 및,

    상기 컨테이너 내에 위치한 진탕기, 다수의 구멍을 가지는 최소한 하나의 디스크가 고정된 샤프트, 상기 컨테이너에 고정된 리드기를 포함하고, 상기 백신과 희석액을 혼합 상기 샤프트 및 디스크의 수직 왕복운동을 하도록 상기 진탕기와 연통되는 공조된 동력원을 가지는 진탕기를 포함하는,

    병아리 백신접종을 위하여 분무 스테이션과 함께 사용하기 위한 백신 혼합장치.
20. 제 19항에 있어서,

    상기 샤프트는 두개의 디스크에 맞춰지고, 하나의 디스크는 상기 컨테이너의 저면근처에 위치하며, 다른 하나의 디스크는 상기 샤프트를 따라 대체로 중앙로(midway) 근처에 위치하고, 상기 두개의 디스크 모두 그들을 관통하는 구멍을 갖으며, 상기 샤프트에 대체로 수직이고, 상기 샤프트와 같이 이동가능한 것을 특징으로 하는

    백신 혼합장치.
21. 제 20항에 있어서,

    상기 리드기는 리드, 진탕기의 상부체 및 진탕기의 하부체를 포함하고, 상기 진탕기의 하부체는 상기 샤프트와 결합되며, 상기 진탕기의 상부체는 상기 리드의 하부 표면에 결합되고 상기 진탕기의 하부체와 연결되는 것을 특징으로 하는

    백신 혼합장치.

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