KR20190094622A - Apparatus for cultivating microalgae - Google Patents

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KR20190094622A
KR20190094622A KR1020180013970A KR20180013970A KR20190094622A KR 20190094622 A KR20190094622 A KR 20190094622A KR 1020180013970 A KR1020180013970 A KR 1020180013970A KR 20180013970 A KR20180013970 A KR 20180013970A KR 20190094622 A KR20190094622 A KR 20190094622A
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이윤기
김만호
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이윤기
농업회사법인 한성비엔에이(주)
김만호
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Abstract

A microalgae culture apparatus is disclosed. The microalgae culture apparatus of the present invention is capable of separating the upper and lower portions of the culture tank so as to facilitate the cleaning and sterilization operation, and is formed long to one side so that the plurality of microalgae culturing apparatuses are distributed in a vertical direction. An LED light emitting unit is formed along the longitudinal direction of the culture tank in correspondence with each culture tank to be dispersed, an air supply pipe can prevent the back flow, and an inlet means for injecting the culture medicine into the culture tank and a discharging means for discharging the culture solution are formed into one tube, thereby maximizing the utilization of light and improving the culture efficiency of microalgae.

Description

미세조류 배양장치{Apparatus for cultivating microalgae}Apparatus for cultivating microalgae}
본 발명은 미세 조류를 배양하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 클로렐라와 같은 조류를 배양하는 조류 배양 장치에 있어서, 일측으로 길게 형성된 다수개의 배양조를 원형으로 분산 배치하면서, 하나의 배양액 투입관으로부터 분기되는 복수의 분기관이 각각의 배양조에 연결되어 배양액을 공급할 수 있게 되고, 배양액의 배출은 상기 분기관으로부터 개별적으로 또는 전체적으로 배출할 수 있게 하며, 또한, 상기 배양조를 분산 배치하면서, 길게 형성된 방향으로 반사판과 LED모듈을 설치하여 미세조류 배양시 LED모듈과 반사판을 이용하여 빛의 이용률을 극대화하여 미세 조류의 배양 효율성을 향상 시킬 수 있고, 배양조의 상부와 하부를 분리 가능하게 결합할 수 있게 되어 살균 소독을 편리하게 할 수 있는 미세 조류 배양장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for culturing microalgae, and more particularly, in an algae cultivation apparatus for culturing algae such as chlorella, one culture solution is added while dispersing a plurality of culture tanks formed to one side in a circular shape. A plurality of branch pipes branching from the pipe can be connected to each culture tank to supply the culture liquid, and the discharge of the culture liquid can be discharged individually or entirely from the branch pipe, and also while dispersing the culture tank, By installing the reflector plate and LED module in the long formed direction, it is possible to improve the efficiency of microalgae cultivation by maximizing the utilization of light by using the LED module and the reflector plate when incubating microalgae, and to separate the upper and lower parts of the culture tank to be separated. To the microalgae incubator, which makes it convenient for sterilization and disinfection. Will.
미세조류는 수권에서 산소발생형 광합성을 하는 생물 중, 육상에 서식하는 이끼식물, 양치식물 및 종자식물을 제외한 모든 생물을 총칭하여, 원핵생물인 남조류에서 단세포 생물인 규조, 와편모조류, 침편모조류, 착편모조류 등은 물론, 다세포 생물인 녹조류, 갈조류, 홍조류 등 매우 다양한 생물 그룹을 포함하는 생물집단을 나타낸다.Microalgae refers to all organisms except for moss, ferns, and seed plants living in the water zone, which are oxygen-producing photosynthesis. Algae, flaky imitations, and the like, as well as a multi-cellular organisms such as green algae, brown algae, red algae, including a large variety of biological groups that include.
이 중 단세포 형태로 수마이크로 크기로 크기가 매우 작은 생물집단을 식물 플랑크톤 또는 미세조류라고 한다.Among these, a single cell type, a microorganism of several micro size and a very small size, is called phytoplankton or microalgae.
미세조류는 고효율의 광합성 능력에 기인한, 지구 온난화의 주범인 이산화탄소 제거, 미래의 청정에너지인 바이오디젤, 바이오 에탄올 등의 화석연료 대체에너지 생산까지 다양하게 사용되고 있다.Microalgae are being used in various ways, such as carbon dioxide removal, which is the main culprit of global warming, and fossil fuel alternative energy production such as biodiesel and bioethanol, which are the main culprit of global warming, due to the high efficiency of photosynthesis.
클로렐라는 미세조류 중 녹조류(Green Algae)에 속하는 단세포로서 광합성색소로 엽록소(chlorophyll)를 가지며, 산소발생광합성을 단세포 녹조강에 속하는 미세조류로써 항산화, 항암, 항염, 뇌심혈관질환개선, 항당뇨 등의 기능성을 지니고 있으며, 단백질 공급원, 체질개선, 영양보급 효과와 함께 핵산, 엽록소, 섬유소 등의 성분을 포함하고 있어서, 식품원료 및 식품첨가제로 사용되고 있으며, 바이오 에너지인 수소, 바이오디젤, 바이오 알코올의 생산과 이산화탄소의 고정, 수질정화, 수산물 생산과 축산물 생산의 사료, 화장품의 생산의 목적으로 사용되고 있다.Chlorella is a single cell belonging to the green algae of microalgae and has chlorophyll as a photosynthetic pigment. Oxygen-producing photosynthesis is a microalgae belonging to the single cell green algae. It has the functionality of, and contains a source of protein, constitution and nutritional supplements, and contains components such as nucleic acid, chlorophyll, fiber, etc., is used as a food raw material and food additives, the bio energy of hydrogen, biodiesel, bio alcohol It is used for the purpose of production, fixation of carbon dioxide, water purification, aquatic product production and livestock product feed and cosmetics.
또한 클로렐라속에 속하는 미세조류는 식물의 성장 및 엽록소 형성을 촉진하며, 식물내의 사이토키닌을 증가시키고, 에틸렌을 억제하는 작용을 하는 것으로 알려져 있으며, 토양 중의 유용미생물의 밀도를 증가시키는 효과가 있는 것으로 보고되었다.In addition, microalgae belonging to the genus Chlorella are known to promote plant growth and chlorophyll formation, increase cytokinin in plants and inhibit ethylene, and increase the density of useful microorganisms in soil. Reported.
국내 연구결과에 따르면 클로렐라의 배양액은 식물 종자의 발아율을 증가시키며, 상추 등의 잎의 생육을 증가시키고, 뿌리의 발달을 촉진하며, 딸기와 엽채류의 저장성을 향상시키는 효과도 있는 것으로 알려져 있다.According to the results of domestic research, the culture of chlorella is known to increase the germination rate of plant seeds, increase the growth of leaves such as lettuce, promote the development of roots, and improve the shelf life of strawberries and leafy vegetables.
이에 따라 미세조류는 식품, 사료의 목적으로 이용하거나 염료와 기능성물질 그리고 오일 생산의 목적으로 많은 연구가 수행되고 있다.Accordingly, many researches have been conducted for the use of microalgae for food and feed purposes or for the production of dyes, functional substances and oils.
클로렐라 속의 미세조류는 광합성을 위해서 광원과 적온이 필수적인데, 물속에서 성장하는 제한 요인 때문에 조류의 성장에 따른 밀도증가와 간섭현상, 투과율의 저하로 인해 광의 이용효율을 높이는 것과 적정온도 유지가 배양 효율향상에 필수적이다.Microalgae in chlorella are essential for photosynthesis, and light source and temperature are essential.Increasing the utilization efficiency of light and maintaining the proper temperature due to the increase of density due to algae growth, interference and decrease of transmittance due to the limiting factors that grow in water It is essential for improvement.
광합성을 하는 독립영양식물인 클로렐라 속의 미세조류는 광합성을 위해 태양광, 물 그리고 이산화탄소를 필요로 함으로 일조량이 많은 지역에서 오픈 필드(open field) 형태로 배양되고 있다.Microalgae in chlorella, an independent nutrient for photosynthesis, are cultivated in open fields in areas with high sunlight, requiring sunlight, water and carbon dioxide for photosynthesis.
이러한 클로렐라를 실내에서 배양하는 법을 통해 대량생산이 가능하다. 하지만 생물인 미세조류를 농작물 생산을 위해 사용하기 위해서는 대용량이 필요하지만 보존 및 이동에 어려움이 있어 농작물 생산에 필요한 시간에 맞추어 생산하기 위한 해결방안이 요구되었다.The chlorella can be mass-produced through incubation indoors. However, in order to use microalgae, which are living organisms, to produce crops, large-capacity is required, but there is a difficulty in preservation and movement. Therefore, a solution for producing crops on time is required.
이에 따라, 농업현장에서 상용자가 필요한 만큼 배양하여 사용하도록 하는 것이 하나의 해결방안으로 제시되었는데, 이에 클로렐라 속의 미세조류를 농작물 재배현장에서 사용할 수 있도록 하는 장치의 개발이 필요하게 되었다.Accordingly, it has been proposed as a solution to cultivate and use as much as possible in the agricultural field as needed by the trader, and thus it is necessary to develop a device that allows the microalgae of the genus Chlorella to be used at the crop cultivation site.
클로렐라를 인공 배양하는 방법으로는 밀폐형 배양시스템과 개방형 배양시스템으로 구분할 수 있으며, 밀폐형 배양장치를 일반적으로 포토 바이오리엑터 또는 바이오 리엑터로 불린다.The artificial culture of chlorella can be classified into a closed culture system and an open culture system, and a closed culture apparatus is generally called a photo bioreactor or a bioreactor.
밀폐형 배양시스템의 장점은 온도, pH, 빛, 영양염류, 이산화탄소, 유속, 배양밀도 등과 같은 배양조건을 쉽게 조절할 수 있다는 장점을 가진다. 하지만, 에너지 소비가 많고, 비용이 많이 요구되며, 설계, 운영, 조작이 복잡하다는 단점이 있다.The advantage of the closed culture system is that it can easily control the culture conditions such as temperature, pH, light, nutrients, carbon dioxide, flow rate, culture density. However, there are drawbacks such as high energy consumption, high cost, and complicated design, operation and operation.
개방형 배양시스템은 연못, 저수지, 수로와 같이 물을 저장할 수 있는 형태로 에너지 소비가 적고, 대규모 배양이 가능하다는 장점이 있지만, 배양 조건의 제어가 어렵고, 다른 미생물의 혼입 가능성이 높다는 단점이 있다.Open culture systems have the advantage of low energy consumption in the form of water can be stored, such as ponds, reservoirs, waterways, large-scale cultivation is possible, but difficult to control the culture conditions, there is a high possibility of incorporation of other microorganisms.
태양광을 이용하는 밀폐형 배양기에서 클로렐라의 성장에 있어 이산화탄소의 공급량과, 광의 배양액 내로의 투과율이 배양의 제한인자로, 이를 극복하기 위하여 공기주입시 추가적인 이산화탄소를 공급하거나, 배양액을 모터와 교반날을 이용하여 교반시키는 방법을 사용하고 있다.The supply amount of carbon dioxide and the permeation rate of light into the culture medium are the limiting factors for the growth of chlorella in the closed type incubator using solar light. And stirring is used.
그러나 종래의 밀폐형 배양기는 유입되는 공기의 양만을 조절하거나, 이산화탄소의 비율을 높이는 방식으로 배양액 내로 유입되는 이산화탄소량을 조절하였다. 또한 광투과율이 높은 연질의 배양조를 사용하기 위해서, 용기를 지지하기 위한 별도의 장치를 필요로 하였다.However, the conventional hermetic incubator regulates only the amount of air introduced or adjusts the amount of carbon dioxide introduced into the culture by increasing the ratio of carbon dioxide. In addition, in order to use a soft culture tank having a high light transmittance, a separate device for supporting the container was required.
이와 같은 미세조류의 수요 증가로 인하여 클로렐라를 인공으로 배양하기 위한 기술이 개발되고 있으며,Due to the increased demand for microalgae, a technology for artificially culturing chlorella is being developed.
그 예로서 대한민국 공개 특허 1020090038312호에는 태양광을 이용한 배양장치가 공개되어 있어서 태양광에만 의존하여야 하므로 생산효율이 떨어지는 문제점이 있고, 공개특허 10-2009-0055169호에는 인공광을 이용하는 배양장치에 대한 기술이 공개되어 있으나, 단순히 인공광을 사용한다는 정도만 개시되어 있을 뿐, 인공광을 사용할 경우 어떠한 조건을 가져야 하는지에 대한 구체적인 제시가 없어서, 실제로 미세조류의 인공 대량 배양에는 적용하기 어려운 문제점이 있었다.As an example, Korean Patent Publication No. 1020090038312 discloses a culture apparatus using solar light, and thus, production efficiency is lowered because it is dependent on solar light, and Patent Publication No. 10-2009-0055169 discloses a technology for a culture apparatus using artificial light. Although it is disclosed, only the degree of using only artificial light is disclosed, and there is no specific suggestion on what conditions should be used when artificial light is used, and thus there is a problem in that it is difficult to apply to artificial mass culture of microalgae.
KR 10-2011-0094830 A (2011. 08. 24.)KR 10-2011-0094830 A (2011. 08. 24.) KR 10-2016-0058670 A (2016. 05. 25.)KR 10-2016-0058670 A (May 25, 2016)
본 발명은 종래의 제반 문제점 들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 클로렐라 미세조류의 배양의 편의성과 효율성을 고려하여 광원의 이용 효율을 높이면서도 살균 소독을 편리하게 할 수 있는 미세조류 클로렐라 배양장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, an object of the present invention in consideration of the convenience and efficiency of cultivation of chlorella microalgae microalgae chlorella which can facilitate sterilization disinfection while increasing the use efficiency of the light source To provide a culture apparatus.
본 발명이 이루고자 하는 목적 및 그 기술적 과제는 앞서 기재한 기술적 과제에 한정되는 것이 아니다. 따라서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention and the technical problem are not limited to the technical problem described above. Therefore, other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징은 배양 미세조류의 광합성 및 배양이 가능하도록 광 투과가 가능한 배양조와; 광합성에 필요한 광원을 제공하는 LED 발광부와; 상기 배양조 내의 배양액에 공기를 공급하여 용존산소를 유지시키기 위한 기포발생기를 구비하는 조류 배양장치에 있어서, 상기 배양조는 일측으로 길게 형성되어 수직 방향으로 다수개가 분산 배치되고, 상기 LED발광부는 분산 배치되는 각각의 배양조에 대응하여 배양조의 길이방향을 따라 형성되며, 상기 배양조 내의 배양약을 투입하는 투입수단과, 배양액을 배출시키는 배출수단이 하나의 관체로 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.Technical features for achieving the object of the present invention is a culture tank capable of transmitting light to enable photosynthesis and culture of the culture microalgae; An LED light emitting unit providing a light source necessary for photosynthesis; In the algae cultivation apparatus having a bubble generator for supplying air to the culture medium in the culture tank to maintain the dissolved oxygen, the culture tank is formed long to one side and dispersed in a plurality of vertically arranged, the LED light emitting unit is distributed Corresponding to each culture tank to be formed along the longitudinal direction of the culture tank, it is characterized in that the input means for injecting the medicament in the culture tank, and the discharge means for discharging the culture solution is formed in one tube.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 배양조는 함체 상부에 형성되고, 상기 함체는 외부에 콘트롤 패널이 설치되고, 내부에는 공기를 공급하기 위한 기포발생기가 설치되는 것을 특징으로 한다.According to the technical features of the present invention, the culture tank is formed on the housing, the housing is characterized in that the control panel is installed on the outside, the bubble generator for supplying air therein is installed.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 배양조는 본체와 투명관 및 덮개가 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.According to the technical features of the present invention, the culture tank is characterized in that the main body and the transparent tube and the cover is detachably coupled.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 배양조와 상기 기포발생기를 연결하는 공기 공급관은 상기 배양조에 형성되는 배양액의 최대 수위보다 높은 위치까지 올라가도록 형성된 다음 배양조의 하부에 연결되는 것을 특징으로 한다.According to the technical features of the present invention, the air supply pipe connecting the culture tank and the bubble generator is characterized in that it is formed to rise to a position higher than the maximum level of the culture liquid formed in the culture tank and then connected to the lower portion of the culture tank.
바람직하게, 상기 공기 공급관은 함체 상부에 형성되는 LED발광부의 내부를 통과하여 배양조 상부에 도달하게 된다.Preferably, the air supply pipe is to pass through the interior of the LED light emitting portion formed on the housing to reach the top of the culture tank.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 배양조는 하부면이 둥굴게 만곡된 곡면으로 형성되고, 공기 공급관은 상기 만곡된 곡면의 내주면을 향하여 공기가 분사되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.According to the technical features of the present invention, the culture tank is formed of a curved surface with a rounded lower surface, the air supply pipe is characterized in that the air is injected toward the inner circumferential surface of the curved surface.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 투입수단은 투입밸브를 구비하는 하나의 투입관으로부터 각 배양조 하부에 연결되는 분기관으로 형성되고, 상기 배출수단은 배출밸브를 구비하며 상기 각 배양조 하부에 연결되는 분기관으로부터 상기 투입관 직전에 분기되는 배출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the technical features of the present invention, the inlet means is formed of a branch pipe connected to the lower portion of each culture tank from one inlet tube having an inlet valve, the discharge means is provided with a discharge valve and in the lower portion of each culture tank It characterized in that it comprises a discharge pipe branched immediately before the input pipe from the branch pipe connected.
이와 같은 본 발명은 일측으로 길게 형성된 다수개의 배양조를 원형으로 분산 배치하면서, 하나의 배양액 투입관으로부터 분기되는 복수의 분기관이 각각의 배양조에 연결되어 배양액을 공급할 수 있게 되고, 배양액의 배출은 상기 분기관으로부터 개별적으로 또는 전체적으로 배출할 수 있게 하며, 또한, 상기 배양조를 분산 배치하면서, 길게 형성된 방향으로 반사판과 LED모듈을 설치하여 미세조류 배양시 LED모듈과 반사판을 이용하여 빛의 이용률을 극대화하여 미세 조류의 배양 효율성을 향상 시킬 수 있고, 배양조의 상부와 하부를 분리 가능하게 결합할 수 있게 되어 살균 소독을 편리하게 할 수 있는 미세조류 배양장치인 것이다.In the present invention as described above, while distributing a plurality of culture tanks formed in one side in a circular shape, a plurality of branch pipes branched from one culture solution input pipe can be connected to each culture tank to supply the culture solution. It is possible to discharge from the branch pipe individually or entirely, and also, while distributing the culture tank, by installing the reflector and the LED module in the long formed direction by using the LED module and the reflector in the microalgae cultivation By maximizing it is possible to improve the culture efficiency of the microalgae, it is possible to combine the upper and lower portions of the culture tank detachably is a microalgae culturing device that can facilitate sterilization and disinfection.
따라서 본 발명에 의하면, 공기 공급관이 수직방향으로 길게 형성되고, 공기 공급관의 배출단부가 배양조의 하부에 위치하게 되어 배출되는 공기가 배양조의 배양액에 접촉 체류하는 시간이 길어지게 되어 배양액의 용존 산소량을 놓여줄 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, the air supply pipe is formed long in the vertical direction, the discharge end of the air supply pipe is located in the lower portion of the culture tank, and the time for the discharged air to stay in contact with the culture medium of the culture tank is long, so that the amount of dissolved oxygen in the culture solution is increased. You can let go.
또한, 내부쪽으로 수직 배양조의 4면에 LED광을 조사하고, 빛이 산란되는 것을 방지하는 반사판을 부착하여 광효율을 높여 흐린 날이나 자연광이 적은 조건일 때 조도를 향상시켜 안정적으로 클로렐라를 배양할 수 있게 된다.In addition, it is possible to cultivate chlorella reliably by irradiating LED light to the inside of the vertical culture tank to the inside and attaching a reflector to prevent light scattering to improve the light efficiency and improve the illuminance in cloudy or natural conditions. Will be.
또한, 배양조 하부에 하나의 관체를 형성하여 배양액의 주입과 배출을 선택적으로 할 수 있게 되며, 또한 배양조 하부를 오목한 형상으로 형성하고 중앙에 상기 관체를 형성하여 클로렐라 배양액이나 세척수를 잔량없이 배출할 수 있게 된다.In addition, by forming a tube in the lower portion of the culture tank to selectively inject and discharge the culture solution, and also to form a concave shape in the lower portion of the culture tank and to form a tube in the center to discharge the chlorella culture solution or wash water without remaining amount You can do it.
또한, 상기 배양조의 상부와 하부를 분리가능하게 결합하여 오염시 세척 및 살균을 쉽게 할 수 있다.In addition, the upper and lower portions of the culture tank can be detachably combined to facilitate washing and sterilization during contamination.
또한, 공기 공급관이 배양조의 내부 바닥면을 1차 타격하고 큰 물방울 형태로 올라가도록 하여 배양되는 클로렐라가 비중에 의해 뭉치는 것을 방지하고, 바닥에 침착되는 클로렐라를 최소화하여 배양효율을 높이게 됨으로써 사균이 되어 감염되는 현상을 줄일 수 있게 된다.In addition, the air supply pipe hits the inner bottom surface of the culture tank first and ascends in the form of large droplets to prevent chlorella from being agglomerated by specific gravity and minimizes the chlorella deposited on the bottom to increase the culture efficiency. The infection can be reduced.
또한, 공기 공급관이 배양조보다 높게 형성된 다음 배양조 하부에 연결되게 됨으로써 공기 공급관을 통해 배양액이 역류되는 현상을 방지할 수 있게 되어 정전이나 설치 조건이 까다로운 곳에서 사용하는 경우에도 펌프로 물이 역류하여 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, since the air supply pipe is formed higher than the culture tank and then connected to the lower part of the culture tank, it is possible to prevent backflow of the culture liquid through the air supply pipe, so that the water flows back to the pump even when used in places where power failure or installation conditions are difficult. This can prevent a failure from occurring.
본 발명에 따르면, 미세조류 배양시 LED모듈과 반사판을 이용하여 빛의 이용률을 극대화하였으며, 경사판을 가지고 있어 별도의 외부 동력장치 없이 기포발생기의 작용으로 미세조류(클로렐라)의 성장에 필요한 용존산소를 유지하며 미생물을 배양할 수 있다.According to the present invention, maximizing the utilization of light by using the LED module and the reflector plate when culturing the microalgae, and has an inclined plate so that the dissolved oxygen required for the growth of the microalgae (chlorella) by the action of the bubble generator without a separate external power device. It can maintain and culture microorganisms.
따라서, 상기한 미세조류를 이용하여 각종 식음료나 바이오 에너지 등 산업 분야에 다양한 적용이 가능하게 되는 것이다Therefore, it is possible to use a variety of applications in the industrial field, such as various food and beverage or bio-energy by using the microalgae
도 1은 본 발명의 일실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 일실시예를 나타낸 단면도.
1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view showing an embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Features and advantages of the invention will be more clearly understood by the embodiments described by the accompanying drawings.
다음에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 설명하기 위하여 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, descriptions of already known functions or configurations will be omitted in order to clearly explain the gist of the present invention.
본 발명의 실시예를 설명하기 전에, 다음의 실시예에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 본 발명의 응용이 제한되는 것이 아니다. 본 발명은 다른 실시예 들로 구현될 수 있고, 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 장치 또는 요소의 방향 등과 같은 용어들에 관하여 실시예에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되며, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다. 예를 들면, "제1", "제2"와 같은 용어가 본 발명을 설명하는 실시예와 청구항에 사용되는데, 이러한 용어가 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.Before describing an embodiment of the present invention, the application of the present invention is not limited to the details of construction and arrangement of components described in the following embodiments or shown in the drawings. The invention can be implemented in other embodiments and can be carried out in various ways. In addition, the expressions and predicates used in the embodiments with respect to terms such as the direction of the device or element are merely used to simplify the description of the present invention and do not indicate or mean that the related device or element should simply have a specific direction. Do not. For example, terms such as "first" and "second" are used in the embodiments and claims describing the present invention, and such terms are not intended to represent or mean relative importance or intent.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 발명자가 발명의 용어와 개념을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념에 입각하여 기재한 것으로 해석하여야 한다.In addition, the terms or words used in the specification and claims are not to be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should understand the technical spirit of the present invention in order to best explain the terms and concepts of the invention. It should be interpreted as being based on the meaning and concept corresponding to it.
그리고, 본 명세서에 기재된 설명과 도면에 도시된 내용들은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 관련된 것이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.In addition, the contents described in the description and drawings described in the present specification are related to one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention. It should be understood that there may be various equivalents and variations.
따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여, 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능하다.Therefore, the present invention is not limited to the embodiments presented, and equivalents of the technical idea described in the technical idea of the present invention and the claims to be described below by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and changes are possible within.
다음에서 본 발명의 실시예를 설명한다.Next, an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예를 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예를 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예를 나타낸 단면도를 나타내고 있다.1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view showing an embodiment of the present invention, Figure 3 is a plan view showing an embodiment of the present invention, Figure 4 is an embodiment of the present invention The cross section which showed the example is shown.
이 도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르는 미세조류 배양장치는 함체(10), 배양조(20), LED발광부(30), 공기공급관(40), 그리고 배양액의 투입수단 및 배출수단을 포함하여 구성된다.Referring to this figure, the microalgae culturing apparatus according to an embodiment of the present invention, the housing 10, the culture tank 20, the LED light emitting unit 30, the air supply pipe 40, and the means for introducing and discharging the culture medium It is configured to include.
상기 함체(10)는 일측 전면에 콘트롤 패널(100)이 형성되고, 내부에는 배양조(20)의 용존산소를 유지시키기 위한 기포발생기(110)가 설치되며, 상부에는 복수의 배양조(20)가 고정 설치된다.The enclosure 10 has a control panel 100 formed on one side of the front, the bubble generator 110 for maintaining the dissolved oxygen of the culture tank 20 is installed inside, a plurality of culture tank 20 in the upper portion Is installed fixed.
또한, 이동 편리성을 위해 사방의 바닥면에는 캐스터(120)가 형성되어 있다.In addition, the caster 120 is formed on the bottom of the four sides for convenience of movement.
상기 배양조(20)는 본체(200), 투명관(210), 덮개(220)로 구성된다.The culture tank 20 is composed of a main body 200, a transparent tube 210, a cover 220.
상기 본체(200)는 둥근 곡면을 형성하면서 상부가 개방되는 형태로 형성되며, 둥근 곡면을 형성하는 부위의 하부 중앙에는 배양액이 유입되고 배출되는 관체(201)가 형성되고, 개방되는 상부에는 투명관(210)이 결합되는 플랜지(211)가 형성되어 있다.The main body 200 is formed in a shape in which an upper portion is opened while forming a rounded curved surface, and a tubular body 201 through which a culture solution is introduced and discharged is formed in a lower center of a portion forming the rounded curved surface, and a transparent tube is opened in the upper portion. A flange 211 to which the 210 is coupled is formed.
상기 관체(201)에는 각각의 배양조(20)에서 배양액을 개별적으로 유입하고 배출시킬 수 있도록 개폐밸브(203)가 형성되어 있다.The tubular body 201 is formed with an opening and closing valve 203 so that the culture solution in each culture tank 20 can be individually introduced and discharged.
상기 투명관(210)은 원통형의 관체로 배양 조류의 효과적인 광합성 및 광투과에 의한 배양이 가능하도록 일측으로 길게 형성되면서 내부의 청소 및 살균을 편리하게 할 수 있도록 상부와 하부가 개방되며, 개방된 양쪽 단부에는 본체(200)와 덮개(220)가 결합되는 플랜지(212, 213)가 각각 형성되어 있다.The transparent tube 210 is a cylindrical tubular body is formed long to one side to enable effective photosynthesis and culture by light transmission of the cultured algae, the top and bottom is open to facilitate the cleaning and sterilization of the inside, the open At both ends, flanges 212 and 213 to which the main body 200 and the cover 220 are coupled are formed, respectively.
상기 투명관(210)은 투명한 재질로서, 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 폴리에틸렌네레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비틸(PVC), 폴리프로필렌(PP), 및 포리카보네이트(PC)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The transparent tube 210 is a transparent material, made of low density polyethylene (LDPE), polyethylene nelephthalate (PET), polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), and polycarbonate (PC) Can be selected from the group.
상기 덮개(220)는 청소 및 살균을 편리하게 할 수 있도록 상부가 개방되는 형태로 형성되는 투명관(210)의 개방된 상부를 통해 이물질이 유입되는 것을 방지한다.The cover 220 prevents foreign matter from flowing through the open upper portion of the transparent tube 210, which is formed in such a way that the upper portion is opened to facilitate cleaning and sterilization.
상기 본체(200)와 투명관(210)의 하부는 패킹(230)이 개재되는 상태로 양쪽의 플랜지(211, 212)가 볼트 및 너트와 같은 체결구(240)로 분리 가능하게 결합된다.The lower portion of the main body 200 and the transparent tube 210 are detachably coupled to both flanges 211 and 212 by fasteners 240 such as bolts and nuts with packing 230 interposed therebetween.
상기 투명관(210)의 상부 플랜지(213)는 패킹(241)이 개재되는 상태로 덮개(220)가 보볼트 및 너트와 같은 체결구(241)로 분리 가능하게 결합된다.The upper flange 213 of the transparent tube 210 is detachably coupled to the cover 220 in a state in which the packing 241 is interposed by a fastener 241 such as a bolt and a nut.
이러한 배양조(20)는 함체(10) 상부에서 수직 방향으로 다수개가 분산 배치되며 고정된다.The culture tank 20 is fixed to a plurality of dispersing arrangement in the vertical direction from the top of the housing (10).
상기 LED발광부(30)는 반사판(300)과 LED모듈(310)로 구성되며, 함체(10) 상부에서 분산 배치되는 각각의 배양조(20)에 대응하여, 배양조(20)를 따라 함체(10)의 상부 중앙에서 수직 방향으로 길게 설치되면서, 상기 반사판(300)과 LED모듈(310)이 각각의 배양조를 향하도록 배치되어 광합성에 필요한 광원을 제공한다.The LED light emitting unit 30 is composed of a reflecting plate 300 and the LED module 310, corresponding to each culture tank 20 is disposed dispersed in the upper housing 10, the enclosure along the culture tank 20 While installed in the vertical direction in the upper center of the 10, the reflecting plate 300 and the LED module 310 is disposed to face each culture tank to provide a light source for photosynthesis.
공기공급관(40)은 함체(10) 내에 설치되는 기포발생기(110)와 배양조(20)의 본체(200)를 연결하여 미세조류의 배양에 필요한 용존산소를 공급할 수 있게 한다.The air supply pipe 40 connects the bubble generator 110 installed in the enclosure 10 and the main body 200 of the culture tank 20 to supply dissolved oxygen necessary for culturing the microalgae.
이러한 공기공급관(40)은 LED발광부(30) 내부를 통하여 배양조(20)보다 높은 위치까지 상승한 다음, 즉, 도면에서 'H'로 표기된 위치 정도까지 상승한 다음 하강하여 본체(200)와 결합됨으로써 배양액이 역류하는 것을 방지할 수 있게 된다.The air supply pipe 40 is raised to a position higher than the culture tank 20 through the inside of the LED light emitting portion 30, that is, the position is raised to the position indicated by the 'H' in the figure and then coupled with the main body 200 This makes it possible to prevent the culture medium from flowing back.
또한, 본체(200)와 결합되어 공기가 배출되는 단부는 본체(200) 내부에서 만곡된 곡면을 형성하는 본체(200)의 내측면을 향하도록 형성되어, 배출되는 공기가 본체(200)의 내측면에 접촉한 다음 상승하게 되어 미세조류(클로렐라)가 본체(200) 바닥면에 침착되는 것을 방지하고, 기포의 배양액 체류시간을 길어지게 하여 효율을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, an end portion coupled with the main body 200 to discharge air is formed to face an inner surface of the main body 200 to form a curved surface inside the main body 200, so that the discharged air is inside the main body 200. After contact with the side is raised to prevent the microalgae (chlorella) is deposited on the bottom surface of the main body 200, it is possible to increase the culture medium residence time of the bubble to improve the efficiency.
상기 배양조 내의 배양약을 투입하는 투입수단과, 배양액을 배출시키는 배출수단은 하나의 관체로 형성된다.Inlet means for injecting the culture drug in the culture tank, and the discharge means for discharging the culture solution is formed of one tube.
상기 투입수단은 투입밸브(500)를 구비하는 하나의 투입관(510)으로부터 각 배양조(20) 하부의 관체(201)에 연결되는 분기관(520)으로 형성된다.The inlet means is formed of a branch pipe 520 connected to the pipe body 201 of each culture vessel 20 from one inlet pipe 510 having an inlet valve 500.
상기 배출수단은 배출밸브(600)를 구비하며 상기 각 배양조(200) 하부에 연결되는 분기관으로부터 상기 투입관 직전에 분기되는 배출관(610)을 포함하는 구성된다.The discharge means is provided with a discharge valve 600 and is configured to include a discharge pipe 610 branched immediately before the input pipe from the branch pipe connected to each of the culture tank 200.
투입관(510)은 펌프(P)에 연결되어 배양액을 각 배양조(20)에 공급할 수 있다. 이때, 배출밸브(600)는 잠겨진 상태이며, 각각의 배양조(20)는 개폐밸브(203)를 열거나 닫아서, 배양액의 유입을 선택적으로 제어할 수 있게 된다.Inlet pipe 510 may be connected to the pump (P) to supply the culture solution to each culture tank (20). At this time, the discharge valve 600 is in a locked state, each culture tank 20 by opening or closing the opening and closing valve 203, it is possible to selectively control the inflow of the culture fluid.
또한, 배양액을 배출할 경우에는 투입밸브(500)를 잠그고, 배출밸브(600)를 개방하여 실행할 수 있으며, 이때에도 각각의 배양조(20)는 개폐밸브(203)를 열거나 닫아서, 배양액의 배출을 선택적으로 제어할 수 있게 된다.In addition, in the case of discharging the culture medium, the inlet valve 500 may be locked and the discharge valve 600 may be opened to be executed. In this case, each culture tank 20 may open or close the on / off valve 203 to provide a culture medium. Emission can be selectively controlled.
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 관련된 것이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described herein and the configurations shown in the drawings are related to one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, and various equivalents and modifications that may be substituted for them may be modified. It should be understood that there may be examples.
따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능한 실시예가 있을 수 있다.Therefore, the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the technical idea described in the following claims. There may be embodiments that can be modified and changed in various ways.
예를 들면, 배양조의 외곽 및 상부에서 광을 조사할 수 있도록 LED발광부를 적절한 위치에 분산 배치할 수 있으며, 별도의 프레임을 만들어서 LED발광부를 수평으로 분산배치할 수도 있다.For example, the LED light emitting unit may be distributedly disposed at an appropriate position so as to irradiate light from the outside and the upper portion of the culture tank, and the LED light emitting unit may be horizontally arranged by making a separate frame.
10: 함체 100: 콘트롤 패널
110: 기포발생기 120: 캐스터
20: 배양조 200: 본체
201: 관체 203: 개폐밸브
210: 투명관 211, 212, 213: 플랜지
220: 덮개 230, 231: 패킹
240, 241: 체결구
30: LED발광부 300: 반사판
310: LED모듈
40: 공기공급관
500: 투입밸브 510: 투입관
520: 분기관 600: 배출밸브
10: enclosure 100: control panel
110: bubble generator 120: caster
20: culture tank 200: main body
201: pipe 203: on-off valve
210: transparent tube 211, 212, 213: flange
220: cover 230, 231: packing
240, 241: fastener
30: LED light emitting unit 300: reflector
310: LED module
40: air supply pipe
500: inlet valve 510: inlet tube
520: branch pipe 600: discharge valve

Claims (6)

  1. 배양 조류의 광합성 및 배양이 가능하도록 광 투과가 가능한 배양조와;
    광합성에 필요한 광원을 제공하는 LED 발광부와;
    상기 배양조 내의 배양액에 공기를 공급하여 용존산소를 유지시키기 위한 기포발생기를 구비하는 미세조류 배양장치에 있어서,
    상기 배양조는 일측으로 길게 형성되어 수직 방향으로 다수개가 분산 배치되고,
    상기 LED발광부는 분산 배치되는 각각의 배양조에 대응하여 배양조의 길이방향을 따라 형성되며,
    상기 배양조 내의 배양약을 투입하는 투입수단과, 배양액을 배출시키는 배출수단이 하나의 관체로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 배양장치.
    A culture tank capable of transmitting light to enable photosynthesis and culture of the cultured alga;
    An LED light emitting unit providing a light source necessary for photosynthesis;
    In the microalgal culture apparatus having a bubble generator for supplying air to the culture medium in the culture tank to maintain the dissolved oxygen,
    The culture tank is formed long in one side, the plurality is distributed in a vertical direction,
    The LED light emitting unit is formed along the longitudinal direction of the culture tank corresponding to each culture tank to be dispersed,
    Characterized in that the inlet means for injecting the medicament in the culture tank and the discharge means for discharging the culture solution is formed in one tube,
    Microalgae incubator.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배양조는,
    함체 상부에 형성되고,
    상기 함체는,
    외부에 콘트롤 패널이 설치되고, 내부에는 공기를 공급하기 위한 기포발생기가 설치되는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 배양장치.
    The method of claim 1,
    The culture tank,
    Formed on top of the enclosure,
    The housing is,
    The control panel is installed on the outside, the inside of the bubble generator for supplying air, characterized in that
    Microalgae incubator.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배양조는,
    본체와 투명관 및 덮개가 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 배양장치.
    The method of claim 1,
    The culture tank,
    Characterized in that the main body and the transparent tube and the cover is detachably coupled,
    Microalgae incubator.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배양조와 상기 기포발생기를 연결하는 공기 공급관은,
    상기 배양조에 형성되는 배양액의 최대 수위보다 높은 위치까지 올라가도록 형성된 다음 배양조의 하부에 연결되는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 배양장치.
    The method of claim 1,
    The air supply pipe connecting the culture tank and the bubble generator,
    Formed to rise to a position higher than the maximum water level of the culture medium formed in the culture tank, characterized in that connected to the lower portion of the culture tank,
    Microalgae incubator.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배양조는,
    하부면이 둥굴게 만곡된 곡면으로 형성되고,
    공기 공급관은 상기 만곡된 곡면의 내주면을 향하여 공기가 분사되도록 형성되는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 배양장치.
    The method of claim 1,
    The culture tank,
    The lower surface is formed of a curved surface,
    Air supply pipe is characterized in that the air is injected toward the inner circumferential surface of the curved surface,
    Microalgae incubator.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 투입수단은,
    투입밸브를 구비하는 하나의 투입관으로부터 각 배양조 하부에 연결되는 분기관으로 형성되고,
    상기 배출수단은,
    배출밸브를 구비하며, 상기 각 배양조 하부에 연결되는 분기관으로부터 상기 투입관 직전에 분기되는 배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 배양장치.
    The method of claim 1,
    The input means,
    It is formed of a branch pipe connected to the lower portion of each culture tank from one inlet pipe having an inlet valve,
    The discharge means,
    It is provided with a discharge valve, characterized in that it comprises a discharge pipe branched immediately before the input pipe from the branch pipe connected to the lower portion of each culture tank,
    Microalgae incubator.
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