KR20090027034A - 여과통 회전 탈수식 배양기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 미생물을 이용한 미생물 배양기 및 미생물 액비 발효기에 관한 것으로, 미생물 배양원료 또는 미생물 액비 발효원료를 수중에서 배양 또는 발효하기 위한 통상의 배양수조함과, 이 배양수조함의 하부에 각종 기계부품을 수용하는 기계실을 갖는 배양기에 있어서, 상기 기계실의 구동모터의 구동력을 매개로 회전 가능하게 지지되고, 내부에 배양 또는 발효 원료를 수납 가능하고 이 원료를 정회전 또는 역회전하면서 흔들기 작업을 수중에서 수행할 수 있고 배양액 또는 발효액을 배양 또는 발효 원료로부터 취출시키기 위하여 회전력을 이용한 탈수 작업이 가능하도록 상기 배양수조함의 내부에 배치된 회전 여과통과, 상기 회전 여과통과 결합하는 상기 구동모터의 회전축과 상기 배양수조함 사이를 밀폐하도록 상기 배양수조함의 저부에 밀폐 가능하게 접속된 밀폐 슬리브를 포함하는 구조로 구성하여, 미생물 배양 및 미생물 액비 발효 시, 별도로 자루를 주무르거나 짜는 동작 대신 휘젖기, 탈취 조건을 자동적으로 수행함으로써, 보다 용이하게 배양하고 원료로부터 배양액 또는 발효액을 취출 할 수 있도록 하였다.

배양수조함, 구동모터, 회전경통, 이송스크류, 베이스 플레이트

Description

여과통 회전 탈수식 배양기{Reactor having spin-dry function}

본 발명은 미생물 배양 및 각종 미생물을 이용한 액비발효기(이하, 배양기라 함) 관련한 것으로서, 특히 액비나 미생물 배양 시 사용하는 배양수조함 내에 회전 가능하게 지지된 회전 여과통에 배양 또는 액비 원료를 넣고 배양을 수행함으로써, 종래의 자루 주무르기나 짜내기와 같은 수작업을 자동 모드로 배양 또는 액비 원료를 흔들어 줌으로써, 보다 효율적인 배양/발효 시스템을 제공할 수 있도록 한 반응기로서의 배양기에 관한 것이다.

통상, 광합성균, 유산균, 바실러스균, 효모균, 남조균 등은 농축산, 수산 및 수질정화 분야에서 사용되고 있는 미생물인 바, 농업에 이를 이용할 경우 종자를 처리하거나 토양을 개량하거나 잡균의 오염을 방지하거나 생장율의 촉진을 가져오는 등의 효과를 볼 수 있으며, 축산에 이용할 경우 가축용 사료 또는 음용수에 투입하여 분뇨의 정화, 악취제거, 병원균의 증식억제, 소화율 향상, 미네랄공급 등의 효과를 볼 수 있다.

수산에 사용할 경우에는 수질의 정화효과, 양식장 저질부의 분해 및 정화효과, 병원균의 발생억제, 내병성 향상, 치어의 사료의 역할 등의 효과를 볼 수 있으 며, 환경분야에 사용할 경우에는 수질정화제, 유기성폐기물 발효제, 각종 공업폐기물 정화에도 이용될 수 있다.

이와 같은 미생물을 일반농가 사용자들이 간편하게 배양하기 위하여 탱크형 미생물 배양기가 공지된 바 있으나, 종래의 미생물배양기는 200ℓ이상의 대용량 배양이 어려우며 취급상 함부로 이동시킴에 따라 잘 파손되는 문제점이 있었다. 따라서, 이와 같은 배양장치의 한계를 극복하기 위한 일환으로, 금속용기 같은 견고하면서도 보관능력이 뛰어난 미생물을 대량으로 배양할 수 있도록 금속용기의 내면에 아크릴 수지판, 폴리에틸렌 수지판 또는 PVC 수지판을 부착한 기술이 대한민국 특허출원공개 제 10-2006-0002082 (2006.01.09)호로 공개되어 있다.

그러나, 상기와 같은 PVC 수지판-붙이 강스테인레스 배양수조함을 구비한 배양기라 하더라도 미생물 배양이나 액비의 발효를 위한 배양기(100)는, 일정크기의 용기로 된 단일의 배양수조함(110)을 마련하고 이 배양수조함(110)의 외면에 전기히터를 부착시키고 상부에 배기팬(150)이 부설된 광원장치통(130)을 부착하고 있다.

또한, 배양기(100)의 기계실(140)에는 병원, 식품공장 및 실내, 지하 생활공간 등의 청정도를 유지하기 위해 사용되는 공기 유인식 주입기와, 이 주입기로 공기를 유인하는 전기 동력공기발생기(120), 그리고 도시하지 않은 냉매파이프 및 가열히터의 공급요소들이 장치되어 있다.

이러한 종래의 배양수조함(110)에서 마련되는 미생물 발효액비는 식물이 필요로 하는 양분과 토양에 유익한 미생물을 동시에 만족시키는 것이므로 유기물과 무기물에서 얻어진 천연 양분과 미생물 발효산물은 토양내 축적된 식물이 이용할 수 없는 비료인 염류를 분해하고 뿌리보호, 발근 촉진으로 이어져 연작 피해를 줄이는데 탁월하다. 또 각종 미네랄과 효소 등이 작용해 당도와 고유의 맛을 높이고 안정적인 생육을 뒷받침하는 자재이다.

다만, 이러한 액비를 제조함에 있어, 배양수조함 500~600ℓ기준으로 균배양체 50kg, 혈분 10kg, 골분10kg, 일라이트 12.5kg을 벼 자루 3개에 나누어 담고 통속에 집어넣는 제1단계와, 이어 당밀10ℓ, 활인산(유산균 함유 미생물)10ℓ, 빛모음(광합성 미생물)1ℓ를 붓는 제2 단계와, 전기 동력공기발생기(브로어 또는 컴프레셔 등)를 설치하여 호기성 발효가 되도록 한다. 공기는 액비를 전부 사용할 때까지 계속 공급해주는 제3 단계를 거쳐 제조되며, 따뜻한 계절에는 3일 이상 발효시킨 뒤 사용하고 추운 계절에는 7일 이상 발효시켜 사용하면 된다.

다만, 발효 중에는 양분이 잘 나오도록 매일 한번 정도 자루를 주물러 주어야 하는 바, 간편하게 제조 시, 혈분, 골분, 일라이트를 빼고 만들기도 한다. 약 400ℓ의 액비를 생산할 수 있으나, 배양수조함의 뚜껑을 열고 자루를 주물러 주는 작업이 악취와 함께 특히 뜨거운 여름 날씨에 주물러야 하는 사안은 대단히 큰 마음을 먹고 수행하지 않으면 아니 되는 등의 단점을 내포하고 있었다.

이는, 다음과 같은 변형액비 제조법에서도 마찬가지이다.

수박등 과채류의 유기재배를 위한 미생물 액비 원료로는 균배양체 40kg, 혈분 40kg, 일라이트 50kg, 석회고토 10kg을 자루 3개에 나누어 담아 500ℓ들이 통 속에 매달고 당밀, 활인산, 빛모음은 표준 액비제조시에 넣는 것과 같다. 같은 방 법으로 발효하여 수정전에는 200평당 20ℓ정도를 1~2회 주고, 수정 후에는 200평당 40~100ℓ를 세력을 봐가면서 7일 간격으로 3회 정도 준다. 생육촉진용으로 성분이 조정된 방식이다. 과의 비대기가 끝나고 당이 집적되는 생육 후기에는 액비 원료로 균배양체20kg, 골분20kg, 일라이트50kg, 석회고토10kg을 이용하여 같은 방식으로 제조하여 사용한다. 인산 함량이 높은 토양에서는 골분을 빼기도 한다.

이와 같이 배양 타입의 배양수조함(110)은 혐기성이나 호기성 미생물을 배양 시 쌀 자루와 같은 마대 포대에 균배양체 50kg, 혈분 10kg, 골분10kg, 일라이트 12.5kg을 벼 자루에 나누어 담고 통속에 집어넣는 작업도 수행하기 힘든 와중에, 시시 때때로 주물러야 하는 작업을 수행하는 것은 작업자에게 여간 고역이 아닐 수 없다.

따라서, 액비나 미생물 배양 시 사용하는 배양수조함 내에 회전 가능하게 지지된 회전 여과통에 액비 원료를 넣고 배양을 수행함으로써, 종래의 자루 주무르기나 짜내기와 같은 수작업을 자동 모드로 액비 원료를 흔들어 줄 수 있는 보다 효율적인 배양 시스템이 요망되게 되었다.

이를 실현하기 위해 본 발명은,

액비 원료를 수중에서 배양하기 위한 통상의 배양수조함과, 이 배양수조함의 하부에 각종 전장부품을 수용하는 기계실을 갖는 배양기에 있어서,

상기 기계실의 구동모터의 구동력을 매개로 회전 가능하게 지지되고, 내부에 액비 원료를 수납 가능하고 이 액비 원료를 회전하면서 흔들기 작업을 수중에서 수행할 수 있도록, 상기 배양수조함의 내부에 배치된 회전 여과통과,

상기 회전 여과통과 결합하는 상기 구동모터의 회전축과 상기 배양수조함 사이를 밀폐하도록 상기 배양수조함의 저부에 밀폐 가능하게 접속된 밀폐 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이로써, 미생물 배양 시, 별도로 자루를 주무르거나 흔드는 배양조건을 자동적으로 수행함으로써, 보다 용이하게 미생물을 배양 할 수 있게 되는 장점을 구현할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 회전 여과통이 회전 가능하게 배치된 미생물 발생기의 내부구조를 개략적으로 나타낸 측면 구조 단면도이고, 도 4는 도 3의 선 A-A에 따른 배양수조함의 횡단면도이다.

본 발명에 따른 배양기(300)는, 배양수조함(311) 내의 물의 와류를 일으켜 물과 액비 원료와의 혼합도를 증대시킴과 동시에, 회전으로 액비를 탈수하는 액비제조장치의 일환으로 마련된 것이다.

상기 배양기(300)는, 액비 원료를 수중에서 배양하도록 액비 원료를 담기 위한 통상의 회전여과통(350)과, 이 회전여과통(350)의 하부에 각종 전장부품을 수용 하는 기계실(304)을 기본적으로 구비하고 있다.

또한, 상기 배양기(300)는, 상기 기계실(304)의 구동모터(M1)의 구동력을 매개로 회전 가능하게 지지되고, 내부에 액비 원료를 수납 가능하고 이 액비 원료를 회전하면서 흔들기 작업을 수중에서 수행할 수 있도록, 상기 배양수조함(311)의 내부에 배치된 회전 여과통(350)과, 상기 회전 여과통(350)과 결합하는 상기 구동모터(M1)의 회전축(400)과 상기 배양수조함(311) 사이를 밀폐하도록 상기 배양수조함(311)의 저부에 밀폐 가능하게 접속된 밀폐 슬리브(315)를 구비하고 있다.

또한, 상기 회전 여과통(350)은 상기 구동모터(M1)의 회전축(400)의 상부에 고정된 베이스 플레이트(340)에 탈부착 가능하게 탑재되는 구성으로 되어 있다.

또, 상기 회전 여과통(350)은 통상 원통형으로 이루어질 수 있으나, 사각 통형상으로 형성되어, 회전 시 배양수조함(311) 내의 물을 강력하게 요동시킬 수 있도록 형성되어도 좋다.

또한, 상기 구동모터(M1)의 회전축(400)은 하측에 전동풀리(323)가 부착되어 제2 구동모터(M2)의 구동풀리(321)와 전동벨트(V)를 매개로 회전하면서, 상하 이송 가능하도록 외측의 회전경통(401)과 내측의 다줄나선 구조의 이송스큐류(403)가 나사 결합된 구조로 되어 있다.

한편, 미설명 부호(313)는 배양수조함(311)의 상부를 개폐하는 커버부재이고, 부호(H)는 배양수조함(311)의 외측면과 단열재(330) 사이에 배치된 밴드히터이며, 부호(O)는 밀봉용 오링이다.

이로써, 배양수조함(311) 내의 회전 여과통(350)을 회전 구동시킬 수 있도록 구동모터(M1)에 전원이 인가되면, 구동모터(M1)의 회전축(400)의 회전에 연동하여 회전 여과통(350)이 회전하면서, 배양수조함(311) 내의 물의 와류를 일으켜 물과 액비 원료가 보다 신속하게 혼합되도록 할 수 있게 됨으로써, 액비의 제조시간을 단축시킬 수 있게 되는 것이다. 물론, 회전량은 구동모터(M1)와 제2 구동모터(M2)가 동일하도록 도시하지 않은 콘트롤러에 의해 설정되어 있다.

더욱이, 배양수조함(311)의 저부에 연통 가능하게 연결된 드레인 파이프와 흡입펌프를 통해 외부의 저장조나 이동형 저장탱크에 담는 과정에서 상기 회전 여과통(350)을 회전시키면, 이 회전으로 액비를 탈수하여, 보다 많은 용량의 액비를 제조할 수 있게 되는 것이다.

이는, 물과 액비 원료를 담는 회전 여과통(350)을 회전함으로써, 기존의 물펌프의 수류를 일으키는 방식을 사용치 않아도 되며, 액비 원료로부터의 액비를 짜내기 위해 자루를 주무르지 않아도 되는 등의 편리성을 도모할 수 있도록 한다.

그리고 액비의 탈수 시 회전 여과통(350)으로 물을 회전으로 수류를 이르켜 정ㅇ역회전으로 와류를 만들도록 구동모터(M1)의 회전축(400)을 정역 구동시킬 수 있음은 물론이다.

또한, 이와 같은 회전 탈수식을 액비 제조를 수행하는 회전 여관통은 상기 구동모터(M1)의 회전축(400)의 상부에 고정된 베이스 플레이트(340)에 탈부착 가능하게 탑재되어 있기 때문에, 액비를 다짜내고 남은 액비 원료는 회전 여과통(350)을 탈거하여 별도의 호퍼로 폐저장조로 이송하여 폐기하기에 용이한 구조를 획득할 수 있게 되는 것이다.

이로써, 상기한 폐 액비 원료는 물기가 젖은 상태가 아닌 탈수가 된 폐 액비 원료로서 이를 퇴비로 바로 사용할 수 있도록 운송 상의 편리함도 도모할 수 있는 것이다.

상기 배양수조함(311) 내의 물과 회전 여과통(350) 내의 액비 원료를 회전하여 짜내며 원심력으로 탈수하여 배출하는 방법을 채용함에 있어, 상기 구동모터(M1)의 회전축(400)의 수직방향으로 상하 이동 가능하도록, 회전축(400)이 회전경통과 내부의 다줄나선 구조의 스큐류가 나사 결합되는 구성으로 되어 있기 때문에, 액비 원료를 상하 이송 및 회전시키면서 흔들기 작업을 수행함으로써, 액비 원료로부터 액비를 보다 원활하게 뽑아낼 수 있는 등의 장점을 도모할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 배양수조함(311) 내의 물의 와류를 일으켜 물과 액비 원료와의 혼합도를 증대시킴과 동시에, 회전으로 액비를 탈수함으로써, 보다 향상된 액비 제조 수율을 도모할 수 있는 등의 장점을 도모할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 바람직한 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시 예가 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 배양기(300)의 전체 사시도,

도 2는 도 1의 배양기(300)의 종단면 구조도,

도 3은 본 발명에 따른 회전 여과통이 회전 가능하게 배치된 미생물 발생기의 내부구조를 개략적으로 나타낸 측면 구조 단면도, 및

도 4는 도 3의 선 A-A에 따른 배양수조함의 횡단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

300 : 배양기 311 : 배양수조함

315 : 밀폐 슬리브 350 : 회전 여과통

120 : 전기 동력공기발생기 200 : 주입기

400 : 회전축 401 : 회전경통

403 : 이송스크류 M1 : 구동모터

M2 : 제2 구동모터

Claims (3)

1. 미생물 배양 원료 또는 각종 미생물을 이용한 액비 발효 원료를 수중에서 배양하기 위한 통상의 배양수조함과, 이 배양수조함의 하부에 각종 전장부품 및 기기장치를 수용하는 기계실을 갖는 배양기에 있어서,

   상기 기계실의 구동모터의 구동력을 매개로 회전 가능하게 지지되고, 내부에 배양 또는 액비원료를 수납 가능하고 이 배양 또는 액비원료를 회전하면서 흔들기 작업을 수중에서 수행하고 회전력을 이용하여 배양 또는 발효 원료로부터 배양 또는 발효액을 취출 가능하도록, 상기 배양수조함의 내부에 배치된 회전 여과통과,

   상기 회전 여과통과 결합하는 상기 구동모터의 회전축과 상기 배양수조함 사이를 밀폐하도록 상기 배양수조함의 저부에 밀폐 가능하게 접속된 밀폐 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 배양기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전 여과통은 상기 구동모터의 회전축의 상부에 고정된 베이스 플레이트에 탈부착 가능하게 탑재된 것을 특징으로 하는 배양기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 구동모터의 회전축은 하측에 전동풀리가 부착되어 제2의 구동모터와 전동벨트에 의해 전동 회전하면서 상하 이송 가능하도록 외측의 회전경통과 내측의 다줄나선 구조의 이송스큐류가 나사 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 배양기.

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