KR20200021704A - Photobioreactor for cultivation of microalgae using double vertical tube and convergence building structure for agriculture and fisheries having thereof - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a photobioreactor for the cultivation of microalgae using a vertical double tube. The photobioreactor for cultivation of microalgae using a vertical double tube according to the present invention comprises: at least one vertical double tube including an outer tube which is made of a transparent material, formed of a hollow tube and vertically arranged, and an inner tube which is made of a transparent material, formed of a hollow tube and vertically installed in the center of the outer tube, and has an outlet hole formed in the upper region; a horizontal transfer tube having both ends connected to a culture medium storage tank, placed horizontally, coupled to communicate with a lower end of the vertical double tube, and provided with an oxygen supply member for aeration to move a culture medium upward in the inner tube and agitate the same on the bottom of a position corresponding to an lower end of the inner tube; and a gas discharge member coupled to an upper end of the outer tube to prevent the inflow of pollutants, and discharging the gas generated from the vertical double tube to prevent a pressure rise inside the vertical double tube. The culture medium of the inner tube moves upward by the oxygen supply member for aeration to flow in the outer tube through an outlet hole and then, circulates through the horizontal transfer tube to the culture medium storage tank. According to the present invention, as the microalgae circulate inside the vertical double tube, the microalgae in the center of an microalgae culture tube are repeatedly transported to the outer tube to receive light and facilitate photosynthesis. Even after the microalgae are cultured at a constant concentration, each individual microalgae in the center of the inner culture tube can be cultured uniformly and smoothly.

Description

수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치 및 이를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물{PHOTOBIOREACTOR FOR CULTIVATION OF MICROALGAE USING DOUBLE VERTICAL TUBE AND CONVERGENCE BUILDING STRUCTURE FOR AGRICULTURE AND FISHERIES HAVING THEREOF}Microalgae light cultivation apparatus using vertical double tube and convergent building structure for agriculture and aquaculture industry with the same
본 발명은 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치 및 이를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 수직 이중관으로 미세조류를 효율적으로 배양할 수 있고, 이와 같은 미세조류 광 배양장치를 이용함으로써 에너지를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 미세조류 배양 및 농수산업을 효율적으로 수행할 수 있는 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치 및 이를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a microalgae light cultivation apparatus using a vertical double tube and a convergent building structure for the agricultural and fishery industry having the same, more specifically, it is possible to efficiently culture microalgae in a vertical double tube, such a microalgae light cultivation apparatus The present invention relates to a microalgae light cultivation apparatus using a vertical double tube that can not only save energy, but also efficiently perform microalgae cultivation and agriculture and fisheries industry, and a convergent building structure for agricultural and aquaculture industries having the same.
전 세계적으로 광합성 미생물이 산업의 여러 분야에서 유용하게 활용되고 있고, 활용도를 높이기 위한 많은 연구가 이루어지고 있는 실정이다. 특히, 주목받는 미생물 중에서도 광합성 미생물이 활발히 연구되고 있으며, 에너지 측면에서도 현재 사용중인 화석연료인 석유, 석탄, 천연가스 등을 대체할 친환경적인 신재생에너지원으로서 광합성 미생물이 각광받고 있을 뿐만 아니라, 새로운 식품 및 사료로도 새롭게 조명되고 있다. Photosynthetic microorganisms are usefully used in various fields of industry all over the world, and many studies are being conducted to increase their utilization. In particular, photosynthetic microorganisms are being actively researched among the microorganisms that are attracting attention, and in terms of energy, photosynthetic microorganisms are attracting attention as an environmentally friendly renewable energy source to replace the currently used fossil fuels such as petroleum, coal, and natural gas. It is also being newly illuminated as food and feed.
이러한 광합성 미생물을 각 용도에 맞는 균주개발 및 개량, 미생물을 보다 손 쉽게 많은 양을 확보하기 위한 배양기술 개발, 및 용도에 맞게 수확하여 최종산물로 변형시키는 연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다.The development and improvement of strains for photosynthetic microorganisms for each use, the development of culture technology to easily secure a large amount of microorganisms, and the research to transform the final product by harvesting to suit the purpose is actively being conducted.
현재 알려진 광합성 미생물 배양시스템은, 노지배양시스템과 장치를 이용한 장치배양시스템이 사용되고 있으며, 노지배양시스템의 경우 광합성 미생물 유용물질의 경제적 생산을 위해서 필수적임에도 불구하고 계절에 따른 온도 및 광도조절, 외부 오염과 무기염 농도의 균일성 유지가 어려워 효율적인 대량 배양공정이 어려운 문제점이 있다.Currently known photosynthetic microbial culture system, the equipment culture system using the open field culture system and the device is used, in the case of the open field culture system, although it is essential for the economic production of photosynthetic microorganisms useful materials, seasonal temperature and brightness control, external pollution It is difficult to maintain the uniformity of the inorganic salt concentration and there is a problem that the efficient mass culture process is difficult.
이에 따라, 국내에서는 광합성을 하는 스피루리나의 경우에, 배양 시 사계절 기후로 인한 일조량 및 온도와 같은 문제점에 의해 수입에 의존하고 있다. Accordingly, in the case of spirulina that photosynthesis in Korea, the reliance on imports due to problems such as the amount of sunshine and temperature due to the four seasons climate during culture.
또한, 배양장치를 이용한 배양시스템의 경우, 효과적인 조도의 유지가 가능하고 높은 생산성을 기대할 수 있으며 폐쇄 구조에 의한 오염 방지는 물론 광합성에 필요한 이산화탄소의 소실이 미미하며 생산을 위한 다양한 요소들의 점검 및 통제에 효과적인 장점을 갖고는 있으나, 배양배관의 내부에서 가스교환이 용이하게 이루어지지 않기 때문에 스파루리나의 생육이 저하되고 있으며 배양액이 배양탱크의 상부층에서 주입되어 하부측으로 떨어짐에 따라 배양액에 의한 거품이 발생되는 문제점이 있다. In addition, in the case of a culture system using a culture apparatus, effective illumination can be maintained and high productivity can be expected. In addition to preventing contamination by closed structures, the loss of carbon dioxide necessary for photosynthesis is minimal, and inspection and control of various factors for production are possible. Although it has an effective advantage, the growth of sparlina is deteriorated because gas exchange is not easily performed in the culture pipe, and foaming by the culture solution occurs as the culture solution is injected from the upper layer of the culture tank and falls to the lower side. There is a problem.
종래 기술을 살펴보면, 대한민국공개특허 제10-2010-0113179호(공개일 : 2010.10.21)에는 관형 스피루리나 배양장치가 안출된 바 있으며, 이는 원통형 배양탱크, 상기 배양탱크의 하부에 위치하는 가스 주입구, 다수의 센서장착 포트, 배양액 주입구, 배양액 배출구 및 배양액 방출구, 상기 배양탱크의 상부에 위치하는 압력조절밸브 및 스프레이볼, 상기 배양탱크의 내부에 위치하는 광원 및 교반기, 및 상기 배양탱크의 외부에 부착된 온도조절기가 구비되는 배양부, 상기 배양부의 배양액 배출구와 연통되는 배양액 유입구, 펌프 및 배양액 유출구가 구비되는 펌프부 및 상기 펌프부의 배양액 유출구와 연통되는 배양액 유입구, 길이방향으로 광원이 부착된 배양배관 및 상기 배양액제조부의 배양액 주입구와 연통되는 배양액 유출구가 구비되는 배관부로 이루어져 있다.Looking at the prior art, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0113179 (published: 2010.10.21) was a tubular spirulina culture apparatus has been devised, which is a cylindrical culture tank, a gas inlet located in the lower portion of the culture tank, A plurality of sensor mounting ports, culture medium inlets, culture medium outlets and culture medium outlets, pressure control valves and spray balls located above the culture tank, light sources and agitators located inside the culture tank, and external to the culture tank A culture unit having an attached temperature controller, a culture medium inlet in communication with the culture medium outlet of the culture unit, a pump unit provided with a pump and a culture medium outlet, and a culture medium inlet in communication with the culture medium outlet of the pump unit, culture with a light source attached in a longitudinal direction Consists of a pipe and a culture fluid outlet for communicating with the culture fluid inlet for the culture medium production unit There is off.
이러한 종래기술에 의한 스피루리나 배양장치는, 배양장치의 표면에 스피루리나의 고착을 방지하여 배양효율을 증대시키는 효과를 기대하고는 있으나, 앞서 언급한 바와 같은 가스교환이 용이하지 못한 문제점이 있었다. 또한, 광합성 미생물을 액상 배양할 때 가스교환이 매우 중요한바, 종래 기술은 가스교환에 따른 거리 및 시간이 짧아 가스교환이 제대로 이루어지지 않게 되어 이산화탄소에서 탄소원을 받음으로써 광합성 미생물의 생육이 저하되는 문제점이 있었다. The spirulina culture apparatus according to the prior art is expected to increase the culture efficiency by preventing the adhesion of spirulina on the surface of the culture apparatus, there was a problem that the gas exchange as described above is not easy. In addition, gas exchange is very important when liquid-cultured photosynthetic microorganisms, the prior art is a problem that the growth of photosynthetic microorganisms is reduced by receiving a carbon source from carbon dioxide due to the short distance and time according to the gas exchange is not performed properly There was this.
또한, 종래기술에 의한 미세조류 배양장치는, 대부분 배양탱크에서 미세조류를 배양하고 있었기 때문에, 광합성이 필요한 빛이 배양탱크 중심부의 미세조류에 고르게 전달되지 못하여 광합성이 원활하지 못하였고, 이로 인하여 배양탱크의 중앙에 위치한 미세조류는 사멸되는 문제점이 있었다. In addition, since the microalgae culturing apparatus according to the prior art mostly incubated the microalgae in the culture tank, light necessary for photosynthesis was not evenly transmitted to the microalgae in the center of the culture tank, and thus the photosynthesis was not smooth. Microalgae located in the center of the tank had a problem that is killed.
또한, 종래기술에 의한 미세조류 배양장치는, 일정한 온도를 유지하여야만 미세조류의 배양이 원활하게 이루어지는 것으로, 이를 위해서 많은 에너지를 사용해야 하는 문제점이 있었다. In addition, the microalgae culturing apparatus according to the prior art, the microalgae cultivation is smoothly maintained only by maintaining a constant temperature, there was a problem that a lot of energy must be used for this purpose.
. 대한민국공개특허 제10-2010-0113179호(공개일 : 2010.10.21). Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0113179 (published: 2010.10.21)
본 발명의 목적은, 미세조류가 배양되는 과정에서 미세조류의 개체가 증가하고 밀도가 높아짐으로 인해 빛이 배양관의 중심부까지 도달하지 못하여 미세조류의 배양 속도가 일정한 수준에 도달한 이후에는 미세조류 배양이 정체하거나 사멸하게 되는데 이를 해소하기 위하여 배양관 중심부의 미세조류가 배양관의 외벽 쪽으로 계속적인 반복 순환을 하도록 하여 배양관 내부의 미세조류가 고르게 빛을 받아서 광합성을 하도록 유도하는 수단을 제공하는데 있다. An object of the present invention, the microalgae in the process of cultivating the microalgae, the microalgae after the growth rate of the microalgae has reached a constant level because the light does not reach the center of the culture tube due to the increase in the density of the microalgae and increase in density To solve this problem, the microalgae in the center of the culture tube are continuously circulated toward the outer wall of the culture tube to provide a means of inducing the microalgae in the culture tube to receive light evenly. have.
본 발명의 다른 목적은, 미세조류 배양관을 순환하는 배양액의 온도 조절을 적은 에너지를 이용하여 효율적으로 할 수 있는 수단을 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide a means for efficiently controlling the temperature of a culture solution circulating through a microalgal culture tube using little energy.
본 발명의 다른 목적은, 미세조류 광 배양장치가 적용된 농수산업용 융복합 건축 구조물을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a convergent building structure for agriculture and fisheries to which a microalgal light cultivation apparatus is applied.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-described technical problem, and other technical problems not mentioned are clearly to those skilled in the art from the following description. It can be understood.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 투명한 재질로 이루어지고 중공관으로 형성되어 수직으로 배치되는 외부관과, 투명한 재질로 이루어지고 중공관으로 형성되며 상기 외부관의 내부 중앙에 수직으로 설치되며 상단 영역에는 유출공이 형성되는 내부관으로 이루어진 적어도 1개 이상의 수직 이중관; 양단이 배양액 저장탱크와 연결되고, 수평으로 배치되며, 상기 수직 이중관의 하단부와 연통되도록 결합되고, 상기 내부관의 하단부와 대응되는 위치의 바닥에는 배양액을 상기 내부관의 상향으로 이동시키면서 교반하기 위한 폭기용 산기부재가 마련되는 수평 이송관; 및 상기 외부관의 상단부에 결합되어 오염원의 유입을 방지하고 상기 수직 이중관에서 발생된 가스를 배출하여 상기 수직 이중관 내부의 압력 상승을 방지하기 위한 가스 배출부재를 포함하고, 상기 폭기용 산기부재에 의해 상기 내부관의 배양액이 상향으로 이동하여 상기 유출공을 통하여 상기 외부관을 유입된 후 상기 수평 이송관을 통하여 상기 배양액 저장탱크로 순환하도록 된 것을 특징으로 하는 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, the outer tube is made of a transparent material and formed in a hollow tube and disposed vertically, the transparent tube is made of a hollow material and is installed vertically in the inner center of the outer tube and the upper region At least one vertical double tube consisting of an inner tube in which the outlet hole is formed; Both ends are connected to the culture medium storage tank, arranged horizontally, coupled to communicate with the lower end of the vertical double tube, the bottom of the position corresponding to the lower end of the inner tube for stirring while moving the culture medium upward of the inner tube Horizontal transfer pipe is provided with aeration member for aeration; And a gas discharge member coupled to an upper end of the outer pipe to prevent the inflow of a pollutant and to discharge the gas generated in the vertical double pipe to prevent a pressure increase inside the vertical double pipe, and by the aeration member for aeration. The microalgae light culture apparatus using a vertical double tube is characterized in that the culture medium of the inner tube is moved upwards and the outer tube is introduced through the outlet hole and then circulated to the culture medium storage tank through the horizontal transfer tube. Is achieved by
상기 외부관과 내부관 사이에는, 상기 내부관이 상기 외부관의 내부에서 상기 외부관의 내면과 일정한 간격을 유지하도록 하기 위한 간격유지부재가 구비되고, 상기 간격유지부재는, 링형으로 형성되어 상기 외부관의 내면에 밀착되는 외부결합부와, 링형으로 형성되어 상기 내부관이 끼움 결합되는 내부결합부와, 상기 외부결합부와 내부결합부를 연결하는 다수개의 연결부로 이루어질 수 있다. Between the outer tube and the inner tube, the inner tube is provided with a spacing member for maintaining a constant distance from the inner surface of the outer tube in the inner tube, the spacing member is formed in a ring shape to the The outer coupling portion in close contact with the inner surface of the outer tube, the inner coupling portion is formed in a ring shape and the inner tube is fitted, it may be composed of a plurality of connecting portions connecting the outer coupling portion and the inner coupling portion.
상기 내부관의 하단부는, 상기 폭기용 산기부재의 상면과 1-4cm의 간격을 유지하도록 하되, 상기 내부관의 하단부 주변에 다수개의 유입공을 형성할 수 있다. The lower end of the inner tube, while maintaining the interval of 1-4cm and the upper surface of the aeration member for aeration, it may form a plurality of inlet holes around the lower end of the inner tube.
상기 수직 이중관은, 다수개로 이루어져 소정의 간격을 유지하여 상기 수평 이송관에 각각 결합되고, 상기 폭기용 산기부재는 상기 수직 이중관의 수에 대응되는 수로 각각 구비될 수 있다.The vertical double pipe is composed of a plurality, and are respectively coupled to the horizontal transfer pipe to maintain a predetermined interval, the aeration diffuser member may be provided with a number corresponding to the number of the vertical double pipe, respectively.
상기 폭기용 산기부재를 구비한 상기 수평 이송관과, 상기 수평 이송관에 각각 결합되는 다수개의 상기 수직 이중관이 하나의 광 배양 모듈을 이루고, 상기 광 배양 모듈을 이루는 상기 수평 이송관의 단부가 선택적으로 연결되거나 분리됨에 따라 각각의 상기 광 배양 모듈이 서로 연결되거나 분리되어 미세조류의 배양 용량을 가감하도록 구성될 수 있다.The horizontal transfer tube having the aeration member for aeration and a plurality of the vertical double tubes respectively coupled to the horizontal transfer tube form one optical culture module, and an end of the horizontal transfer tube that forms the optical culture module is optional. Each of the optical culture modules may be connected to or separated from each other so as to be connected to or separated from each other to be configured to add or subtract the culture capacity of the microalgae.
상기 배양액 저장탱크의 입구라인과 출구라인에는, 배양액을 순환 이송시키기 위한 이송펌프가 각각 마련될 수 있다. Inlet and outlet lines of the culture medium storage tank, a transfer pump for circulating the culture medium may be provided.
상기 가스 배출부재는, 배출구를 구비하여 각각의 상기 외부관의 상단부에 결합되는 커버부재와, 각 상기 커버부재의 배출구를 연결하여 각 상기 배출구를 통하여 배출되는 가스를 모아서 배출하기 위한 배출파이프로 이루어지거나, 소정의 압력에서 개방되도록 구성되어 각각의 상기 커버부재에 마련되는 릴리프밸브로 이루어질 수 있다.The gas discharge member includes a cover member having a discharge port and coupled to an upper end of each of the outer pipes, and a discharge pipe for collecting and discharging the gas discharged through the discharge holes by connecting the discharge ports of the cover members. Or a relief valve configured to be opened at a predetermined pressure and provided in each of the cover members.
상기 배양액 저장탱크의 저면에는, 수용되는 배양액의 온도를 조절하기 위한 제1 온도조절수단이 구비되고, 상기 제1 온도조절수단은, 공급되는 전원에 의해 발열되는 제1 발열체로 이루어질 수 있다.The bottom surface of the culture medium storage tank, the first temperature control means for adjusting the temperature of the culture medium is provided, the first temperature control means may be made of a first heating element that is generated by the power supplied.
상기 폭기용 산기부재에는, 순환되는 배양액의 온도를 조절하기 위한 제2 온도조절수단이 구비되고, 상기 제2 온도조절수단은, 여과된 공기를 상기 폭기용 산기부재에 공급하기 위한 공기 공급파이프; 및 공급되는 전원에 의해 발열되도록 구성되어 상기 공기 공급파이프에 구비되는 제2 발열체로 이루어질 수 있다.The aeration diffuser member is provided with a second temperature control means for adjusting the temperature of the culture medium circulated, the second temperature control means, an air supply pipe for supplying the filtered air to the aeration diffuser member; And a second heating element configured to generate heat by the supplied power, and provided in the air supply pipe.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물로서, 벽체와 지붕 및 출입문에 의해 외부와 구분되어 상기 미세조류 광 배양장치가 설치되는 배양공간을 형성하고, 상기 배양공간에는 상기 배양공간의 온도를 조절하거나, 상기 미세조류 광 배양장치를 순환하는 배양액의 온도를 조절하기 위한 제3 온도조절수단이 마련되는 것을 특징으로 하는, 미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, a convergence building structure for the agricultural and fishery industry having a microalgae light cultivation apparatus using a vertical double tube, a culture space in which the microalgae light cultivation apparatus is installed is separated from the outside by a wall, a roof and a door To form, and the culture space is provided with a third temperature control means for adjusting the temperature of the culture space, or the temperature of the culture medium circulating the microalgal light culture apparatus, microalgal light culture It is achieved by a convergence building structure for agricultural and fisheries with a device.
상기 지붕 또는 벽체에는, 태양광 발전을 위한 패널이 설치될 수 있다. On the roof or wall, a panel for photovoltaic power generation may be installed.
상기 제3 온도조절수단은, 상기 배양공간으로 노출되는 입수관 및 출수관을 구비하여 지하에 매립되고, 열매체유가 수용되는 지하 열교환관; 및 공기입구와 공기출구가 상기 배양공간에 노출되고, 중간은 다수개의 분할관들로 이루어져 상기 지하 열교환관의 내부에 기밀을 유지하여 결합되는 열교환부로 이루어진 공기순환부재로 이루어지고, 상기 공기입구로 유입되어 상기 분할관을 통과한 후 상기 공기출구로 토출되는 공기가 상기 지하 열교환관에 수용된 열매체유에 의해 열교환되어 승온되거나 냉각될 수 있다. The third temperature control means includes an underground heat exchanger tube having a water inlet tube and an outlet tube exposed to the culture space, buried underground, and containing a heat medium oil; And an air inlet and an air outlet are exposed to the culture space, and an intermediate portion is formed of an air circulation member consisting of a plurality of dividing pipes and a heat exchanger which is coupled to maintain an airtight inside the underground heat exchanger tube. After being introduced and passed through the dividing pipe, the air discharged to the air outlet may be heat-exchanged by the heat medium oil accommodated in the underground heat exchange tube to be heated or cooled.
상기 제3 온도조절수단은, 상기 지붕의 처마에서 집수되어 여과된 빗물을 저장하도록 구성되어 지하에 매립되는 빗물저장 수조탱크; 및 상기 미세조류 광 배양장치로부터 분기되어 밸브의 개폐에 의해 배양액이 선택적으로 순환하도록 상기 빗물저장 수조탱크의 내부에 배관되는 배양액 순환관으로 이루어지고, 상기 미세조류 광 배양장치를 순환하는 배양액을 상기 배양액 순환관으로 순환시켜 상기 배양액의 온도를 조절하도록 구성될 수 있다.The third temperature control means, the rainwater storage tank tank which is configured to store the filtered rainwater collected from the eaves of the roof buried underground; And a culture medium circulation tube branched from the microalgae light culturing apparatus and piped inside the rainwater storage tank to selectively circulate the culture medium by opening and closing the valve. It can be configured to adjust the temperature of the culture medium by circulating through the culture medium circulation tube.
상기 빗물저장 수조탱크는, 저장된 빗물의 온도를 조절하기 위한 냉온장치를 더 구비할 수 있다. The rainwater storage tank may further include a cold temperature device for controlling the temperature of the stored rainwater.
상기 배양액 순환관은, 입수밸브를 구비한 지하 입수관과 출수밸브를 구비한 지하 출수관으로 이루어지고, 상기 지하 입수관과 지하 출수관의 단부는 상기 미세조류 광 배양장치의 순환관과 각각 연통되며, 상기 지하 입수관과 지하 출수관 사이의 순환관에는 지상순환 개폐밸브가 구비되어, 상기 미세조류 광 배양장치를 순환하는 배양액은 상기 입수밸브와 출수밸브 및 지상순환 개폐밸브의 개폐에 따라 상기 배양액 순환관을 순환하면서 열교환되어 온도가 조절될 수 있다. The culture medium circulation tube is composed of an underground inlet pipe having an inlet valve and an underground outlet tube having an outlet valve, and the ends of the underground inlet tube and the underground outlet tube communicate with the circulation tube of the microalgae light cultivation apparatus, respectively. The circulation pipe between the underground water inlet pipe and the underground water outlet pipe is provided with a ground circulation opening / closing valve. The temperature may be adjusted by heat exchange while circulating the culture fluid circulation tube.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 태양광 발전을 위한 패널이 구비된 지붕과, 벽면을 형성하는 벽체를 포함하는 건축 구조물로서, 상기 벽체는 측벽 배양공간을 형성하는 유리온실로 이루어지고, 상기 유리온실에 의해 형성된 측벽 배양공간에는, 미세조류의 배양을 위한 배양액이 순환하는 투명한 배양관이 세로 또는 가로방향으로 연이어 설치되며, 상기 투명한 배양관의 각 단부는 순환펌프를 구비하여 배양액 저장탱크와 연결되는 것을 특징으로 하는 미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물에 의해 달성된다.The object is, according to the invention, a building structure comprising a roof having a panel for photovoltaic power generation, and a wall forming a wall surface, the wall is composed of a glass greenhouse to form a side wall culture space, the glass In the side wall culture space formed by the greenhouse, transparent culture tubes for circulating culture of microalgae are installed in the vertical or horizontal direction, and each end of the transparent culture tube is provided with a circulation pump to connect with the culture solution storage tank. It is achieved by a convergent building structure for agriculture and fisheries having a microalgae light cultivation device characterized in that.
상기 건축 구조물의 내부에는, 수경재배를 위한 장치, 식물재배를 위한 장치, 아쿠아포닉스 또는 양식장을 위한 장치가 구비되고, 수경재배, 식물재배, 아쿠아포닉스 또는 수산양식이 이루어질 수 있다.Inside the building structure, a device for hydroponic cultivation, a device for plant cultivation, a device for aquaphonics or aquaculture farm is provided, hydroponic cultivation, plant cultivation, aquaphonic or aquaculture can be made.
상기 건축 구조물의 내부에는, 상기 건축 구조물의 내부공간 및 측벽 배양공간 공기 온도를 조절하기 위한 제4 온도조절수단이 구비되고, 상기 제4 온도조절수단은, 상기 건축 구조물의 지하에 매립되고, 입구와 출구는 상기 내부공간 또는 측벽 배양공간으로 노출되는 냉난방용 지하 매설 파이프; 및 송풍기에 의해 상기 냉난방용 지하 매설 파이프로 순환되는 공기를 가열하거나 냉각하도록 상기 입구 또는 출구에 구비되는 공기 가열냉각장치를 포함할 수 있다. Inside the building structure, a fourth temperature control means for adjusting the air temperature of the interior space and the side wall culture space of the building structure is provided, the fourth temperature control means, buried in the basement of the building structure, the entrance And outlet is underground heating pipe for heating and cooling exposed to the inner space or side wall culture space; And an air heating and cooling device provided at the inlet or the outlet to heat or cool the air circulated to the underground pipe for cooling and heating by a blower.
상기 냉난방용 지하 매설 파이프는, 빗물저장 수조탱크 또는 양식장용 수조가 매립되는 경우에, 상기 빗물저장 수조탱크 또는 양식장용 수조의 저면에 배치될 수 있다. The underground pipes for heating and cooling may be disposed on the bottom surface of the rainwater storage tank or the fish farm when the rainwater storage tank or the fish farm is embedded.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 실내 또는 실외 육상 양식장으로 이루어진 건축 구조물로서, 상부가 개구되고, 상단부 영역을 제외한 나머지가 매립된 양식장 수조; 상기 양식장 수조의 상단부 영역에 구비되는 다수개의 기둥부재들; 상기 기둥부재들의 상단에 구비되어 지붕을 형성하고, 태양광 발전을 하도록 구성된 패널들; 및 상기 양식장 수조의 가장자리 영역에 가로방향 또는 세로방향으로 배치되어 벽을 이루는 미세조류 배양관들과, 상기 미세조류 배양관들과 연결되어 상기 미세조류 배양관들을 순환하는 배양액이 저장되는 배양액 저장탱크로 이루어진 미세조류 광 배양장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, an architectural structure consisting of an indoor or outdoor land farm, the top of which is open, the rest of the fish tank except the top area is buried; A plurality of pillar members provided at an upper end region of the fish farm; Panels provided on top of the pillar members to form a roof and configured to perform solar power generation; And a culture medium storage tank in which the microalgal culture tubes arranged horizontally or vertically in the edge region of the culture tank and the culture liquid connected to the microalgal culture tubes and circulating the microalgal culture tubes are stored. A microalgae light cultivation apparatus comprising a microalgae light cultivation apparatus, characterized in that is achieved by a convergence building structure for the agriculture and fisheries industry.
상기 패널들의 저면에는, 빗물이 상기 양식장 수조로 유입되지 않도록 하기 위한 처마가 마련되고, 상기 처마에 의해 집수된 빗물은 여과된 후 지하에 매설된 빗물저장 수조탱크에 수용되고, 필요에 따라 상기 양식장 수조로 공급되거나 농업용수로 사용하도록 구성될 수 있다. On the bottom of the panels, an eave is provided to prevent rainwater from entering the fish tank, and the rainwater collected by the eave is filtered and accommodated in a rainwater storage tank tank buried underground. It may be supplied to a bath or configured for use as agricultural water.
본 발명에 의하면, 미세조류가 수직 이중관의 내부에서 순환하도록 구성됨으로써 미세조류 배양관의 중심부까지 빛이 용이하게 도달되어 중심부에서도 광합성이 이루어져 미세 조류 각 개체가 균일하고 원활하게 배양될 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다. 즉, 내부관 속의 미세조류가 외부관으로 반복 순환됨으로 빛을 고르게 받아 광합성을 원활하게 하여 미세조류 각 개체가 균일하고 원활하게 배양될 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다. According to the present invention, the microalgae is configured to circulate inside the vertical double tube to easily reach the center of the microalgae culture tube, thereby making photosynthesis at the center of the microalgae. It can be provided. That is, the microalgae in the inner tube is repeatedly circulated to the outer tube to receive light evenly to facilitate photosynthesis, thereby providing an effect that each individual of the microalgae can be uniformly and smoothly cultured.
또한, 미세조류 배양관을 순환하는 배양액이나 배양공간의 온도 조절이 지열에 의해 이루어짐으로써 적은 에너지로 온도 조절을 할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.In addition, since the temperature control of the culture medium or the culture space circulating the microalgal culture tube is made by geothermal heat, it is possible to provide an effect of controlling the temperature with little energy.
또한, 미세조류 광 배양장치와 태양광 발전을 위한 패널 및 빗물을 활용하도록 된 농수산업용 융복합 건축 구조물을 제공할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다. In addition, it is possible to provide an effect that can provide a micro-algae light cultivation device and a converging building structure for the agriculture and fish industry to utilize the rainwater and panels for photovoltaic power generation.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치를 도시한 개략적 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수직 이중관을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 수직 이중관과 수평 이송관이 하나의 광 배양 모듈을 이루고, 각각의 광 배양 모듈이 연결된 상태를 표현한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 각 광 배양 모듈의 저면에 구비되는 폭기용 산기부재의 배관을 도시한 저면 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 각 광 배양 모듈이 배양액 저장탱크와 연결된 상태를 표현한 개략적 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시된 배양액 저장탱크에 구비되는 제1 온도조절수단을 도시한 배양액 저장탱크의 저면 사시도이다.
도 8은 도 1에 도시된 폭기용 산기부재에 구비되는 제2 온도조절수단을 도시한 개략적 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물을 도시한 개략도 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시된 농수산업용 융복합 건축 구조물에 구비되는 제3 온도조절수단을 설명하기 위한 개략적 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 제3 온도조절수단을 도시한 개략적 사시도이다.
도 12 및 도 13은 도 10에 도시된 제3 온도조절수단의 다른 실시예를 도시한 개략적 구성도이다.
도 14의 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물을 도시한 개략도 구성도이다.
도 15의 (a) 및 (b)는 도 14에 도시된 농수산업용 융복합 건축 구조물의 다른 실시예를 도시한 개략적 구성도이다.
도 16은 도 14에 도시된 농수산업용 융복합 건축 구조물의 제4 온도조절수단을 설명하기 위한 개략적 단면도이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물을 도시한 개략도 구성도이다.
도 19는 본 발명에 따른 미세조류 광 배양장치와 건축 구조물이 원격으로 제어되는 상태를 설명하기 위한 개략적 구성도이다.
1 is a schematic configuration diagram showing a microalgae light cultivation apparatus using a vertical double tube according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the vertical double tube shown in FIG. 1.
3 is a perspective view illustrating a state in which the vertical double tube and the horizontal transfer tube illustrated in FIG. 1 form one optical culture module, and each optical culture module is connected.
Figure 4 is a bottom perspective view showing the piping of the aeration diffuser member provided on the bottom of each optical culture module shown in FIG.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which each optical culture module shown in FIG. 3 is connected to a culture medium storage tank.
FIG. 6 is a perspective view illustrating a microalgae light cultivation apparatus using the vertical double tube shown in FIG. 5.
7 is a bottom perspective view of the culture medium storage tank showing the first temperature control means provided in the culture medium storage tank shown in FIG.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a second temperature adjusting means provided in the aeration member for aeration shown in FIG. 1.
Figure 9 is a schematic diagram showing the construction of a convergence building construction for the agricultural and fish industry with a microalgae light culture apparatus using a vertical double tube according to the present invention.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for describing a third temperature control means provided in the convergence building structure for agriculture and agriculture industry shown in FIG. 9.
FIG. 11 is a schematic perspective view of the third temperature control unit illustrated in FIG. 10.
12 and 13 are schematic configuration diagrams showing another embodiment of the third temperature regulating means shown in FIG. 10.
Figure 14 (a) and (b) is a schematic diagram showing the construction of a convergence building construction for the agricultural and fish industry with a microalgae light cultivation apparatus according to another embodiment of the present invention.
15 (a) and 15 (b) is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the convergence building structure for agricultural and fishery industry shown in FIG.
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view for describing a fourth temperature control means of the convergence building structure for agriculture and agriculture industry shown in FIG. 14.
17 and 18 is a schematic diagram showing the construction of a convergence building construction for the agriculture and fish industry with a microalgae light cultivation apparatus according to another embodiment of the present invention.
19 is a schematic diagram illustrating a state in which the microalgae light cultivation apparatus and the building structure according to the present invention are remotely controlled.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the following description of the present invention, descriptions of already known functions or configurations will be omitted to clarify the gist of the present invention.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치를 도시한 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 수직 이중관을 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 수직 이중관과 수평 이송관이 하나의 광 배양 모듈을 이루고, 각각의 광 배양 모듈이 연결된 상태를 표현한 사시도이다. 또한 도 4는 도 3에 도시된 각 광 배양 모듈의 저면에 구비되는 폭기용 산기부재의 배관을 도시한 저면 사시도이고, 도 5는 도 3에 도시된 각 광 배양 모듈이 배양액 저장탱크와 연결된 상태를 표현한 개략적 구성도이며, 도 6은 도 5에 도시된 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치를 도시한 사시도이다.In the accompanying drawings, Figure 1 is a schematic block diagram showing a microalgae light culture apparatus using a vertical double tube according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a vertical double tube shown in FIG. 3 is a perspective view illustrating a state in which the vertical double tube and the horizontal transfer tube illustrated in FIG. 1 form one optical culture module, and each optical culture module is connected. In addition, Figure 4 is a bottom perspective view showing the piping of the aeration member for aeration provided on the bottom of each optical culture module shown in Figure 3, Figure 5 is a state in which each optical culture module shown in Figure 3 is connected to the culture medium storage tank Figure 6 is a schematic configuration diagram, Figure 6 is a perspective view showing a microalgae light culture apparatus using a vertical double tube shown in FIG.
도 1 내지 도 6에 도시된 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치(10)는, 수직 이중관(20)과 수평 이송관(30) 및 배양액 저장탱크(40)로 이루어진 것으로, 수평 이송관(30)에 구비되는 폭기용 산기부재(50)에 의해 내부관(22)의 배양액이 상향으로 이동하여 유출공(22A)을 통하여 외부관(24)을 유입된 후 수평 이송관(30)을 통하여 배양액 저장탱크(40)로 순환하도록 된 것이다. As shown in Figures 1 to 6, the microalgae light culture apparatus 10 using the vertical double tube according to the present invention, the vertical double tube 20, the horizontal transfer tube 30 and the culture medium storage tank 40 After the culture medium of the inner tube 22 is moved upward by the aeration member 50 for aeration provided in the horizontal transfer pipe 30 and the outer tube 24 is introduced through the outlet hole 22A. It is to be circulated to the culture medium storage tank 40 through the horizontal transfer pipe (30).
이러한 미세조류 광 배양장치(10)는, 배양액이 수평 이송관(30)에서 내부관(22)을 유입된 후 상향으로 이동하여 다시 외부관(24)을 통하여 수평 이송관(30)으로 순환하게 되어 미세 조류가 일정한 농도로 배양되더라도 내부 중심까지 빛이 도달하지 못하는 단점을 보완하여 미세조류 각 개체가 균일하게 빛을 받아서 광합성을 할 수 있도록 함으로써 수직 이중관(20) 안에서 각 개체가 균일하게 배양될 수 있게 된다. The microalgae light cultivation apparatus 10, the culture medium is introduced into the inner tube 22 in the horizontal transfer tube 30 and then moved upward to circulate back to the horizontal transfer tube 30 through the outer tube 24. Therefore, even though the microalgae are incubated at a constant concentration, the light does not reach the inner center to compensate for the individual microalgae to receive light uniformly so that each individual can be uniformly cultured in the vertical double tube 20. It becomes possible.
이러한 미세조류 광 배양장치(10)를 보다 구체적으로 설명한다. This microalgae light culture apparatus 10 will be described in more detail.
수직 이중관(20)은, 배양액이 빛에 노출되어 미세조류가 광합성 작용으로 배양되도록 하기 위한 것으로, 투명한 재질로 이루어지고 중공관으로 형성되어 수직으로 배치되는 외부관(24)과, 투명한 재질로 이루어지고 중공관으로 형성되며 외부관(24)의 내부 중앙에 수직으로 설치되며 상단 영역에는 유출공(22A)이 형성되는 내부관(22)으로 이루어진다. 이와 같은 수직 이중관(20)은 1개로 구성될 수도 있으나 본 실시예에서는 다수개로 이루어지는 것을 기준으로 설명한다. The vertical double tube 20 is to allow the culture medium to be exposed to light so that the microalgae may be cultured by photosynthetic action. The vertical double tube 20 is made of a transparent material and is formed of a hollow tube and is disposed vertically, and is made of a transparent material. It is formed of a hollow tube and is installed vertically in the inner center of the outer tube 24 and consists of an inner tube 22 having an outlet hole 22A formed in the upper region. Such vertical double pipe 20 may be composed of one, but in the present embodiment will be described on the basis of a plurality.
전술한 외부관(24)과 내부관(22)의 직경이나 길이는 미세조류 광 배양장치(10)의 규모에 따라 다르게 형성되는 것으로, 본 실시예에는 외부관(24)의 직경은 140mm이고, 내부관(22)의 직경은 70mm로 이루어진 것을 기준으로 설명하며, 내부관(22)과 외부관(24)은 투명 플라스틱(PE 또는 PC, PP, 아크릴 등) 재질로 이루어진다. The diameter or length of the outer tube 24 and the inner tube 22 described above is formed differently according to the scale of the microalgae light cultivation apparatus 10. In this embodiment, the diameter of the outer tube 24 is 140 mm, The diameter of the inner tube 22 is described based on 70mm, the inner tube 22 and the outer tube 24 is made of a transparent plastic (PE or PC, PP, acrylic, etc.) material.
이와 같이 수직 이중관(20)을 내부관(22)과 외부관(24)으로 이중관을 구성하여 수직으로 배치한 것은, 미세조류의 광합성 작용을 원활하게 하기 위하여 내부관(22)의 미세조류가 수평 이송관(30)에 구비되는 폭기용 산기부재(50)에 의하여 내부관(22) 상단부의 유출공(22A)를 통하여 외부관(24)으로 반복 순환되도록 하여 미세조류 각 개체가 빛을 고르게 받아서 균일하게 광합성 작용이 원활하게 이루어지도록 하기 위한 것이다. 그리고, 폭기용 산기부재(50)는 작동시 폭기용 공기가 내부관(22)의 내부 상향으로 상승하면서 내부관(22)의 배양액을 외부관(24)의 배양액과 원활하게 교반하도록 하기 위한 것이다. As such, the vertical double pipe 20 is formed by vertically forming the double pipe by the inner pipe 22 and the outer pipe 24 so that the microalgae of the inner pipe 22 are horizontal in order to facilitate the photosynthetic action of the microalgae. The microalgae each object receives light evenly by repeatedly circulating to the outer tube 24 through the outlet hole 22A of the upper end of the inner tube 22 by the aeration member 50 provided in the conveying tube 30. This is to ensure that the photosynthetic action is uniformly performed. In addition, the aeration member 50 for aeration is to allow the aeration air to rise upwardly inside the inner tube 22 during operation to smoothly stir the culture medium of the inner tube 22 with the culture medium of the outer tube 24. .
도 2에 도시된 바와 같이, 외부관(24)과 내부관(22) 사이에는, 내부관(22)이 외부관(24)의 내부에서 외부관(24)의 내면과 일정한 간격을 유지하도록 하기 위한 간격유지부재(26)가 다수개 구비된다. 이 간격유지부재(26)는, 링형으로 형성되어 외부관(24)의 내면에 밀착되는 외부결합부(26A)와, 링형으로 형성되어 내부관(22)이 끼움 결합되는 내부결합부(26B)와, 외부결합부(26A)와 내부결합부(26B)를 연결하는 다수개의 연결리브(26C)로 이루어진다. 이와 같이 구성된 다수개의 간격유지부재(26)가 외부관(24)와 내부관(22) 사이에 설치되므로 내부관(22)과 외부관(24)은 일정한 간격을 유지하게 된다. As shown in FIG. 2, between the outer tube 24 and the inner tube 22, the inner tube 22 maintains a constant distance from the inner surface of the outer tube 24 inside the outer tube 24. A plurality of space keeping members 26 are provided. The gap holding member 26 is formed in a ring shape to be in close contact with the inner surface of the outer tube 24A, and an inner coupling part 26B formed in a ring shape to fit the inner tube 22. And a plurality of connecting ribs 26C connecting the outer coupling part 26A and the inner coupling part 26B. Since the plurality of spacing members 26 configured as described above are installed between the outer tube 24 and the inner tube 22, the inner tube 22 and the outer tube 24 maintain a constant interval.
한편, 내부관(22)의 하단부는, 도 1에 도시된 바와 같이 폭기용 산기부재(50)의 상면과 1-4cm의 간격을 유지하도록 하되, 내부관(22)의 하단부 주변에 다수개의 유입공(22B)을 형성한다. 이러한 결합구조는, 폭기용 산기부재(50)의 작동시 폭기용 공기가 원활하게 내부관(22)으로 유입되도록 하기 위한 것이다. 특히 내부관(22)의 하단부와 폭기용 산기부재(50)의 간격을 3cm 이하로 하고, 하단부에서 상향으로 2-3cm의 위치에 직경 1.2 - 1.5cm 크기의 유입공(22B)들을 형성함으로써, 폭기용 산기부재(50)의 작동시 폭기용 공기가 원활하게 내부관(22)으로 유입되어 상향으로 이동됨과 동시에 각 유입공(22B)으로 배양액이 유입되어 내부관(22)의 상향으로 이동할 수 있다.On the other hand, the lower end of the inner tube 22, as shown in Figure 1 to maintain a distance of 1-4cm and the upper surface of the aeration member 50 for aeration, a plurality of inflow around the lower end of the inner tube 22 Form a ball 22B. This coupling structure is for allowing the aeration air to smoothly flow into the inner tube 22 during operation of the aeration diffuser member 50. In particular, the interval between the lower end of the inner tube 22 and the aeration member 50 for aeration is 3 cm or less, and by forming the inlet holes 22B having a diameter of 1.2-1.5 cm at a position of 2-3 cm upward from the lower end, At the time of operation of the aeration member 50 for aeration, the aeration air smoothly flows into the inner tube 22 and moves upwards, and at the same time, the culture fluid is introduced into each inlet hole 22B to move upward of the inner tube 22. have.
그리고, 이러한 구조에 의해 수평 이송관(30)의 바닥에 위치한 배양액은 내부관(22)으로 이동하고 외부관(24)으로부터 유출된 배양액은 배양액 저장탱크(40)로 순환할 수 있다. And, by this structure, the culture solution located at the bottom of the horizontal transfer pipe 30 can be moved to the inner tube 22 and the culture liquid flowing out of the outer tube 24 can be circulated to the culture solution storage tank 40.
수평 이송관(30)은, 양단이 배양액 저장탱크(40)와 연결되어 배양액을 순환시키기 위한 것으로, 수평으로 배치되고, 수직 이중관(20)들의 각 하단부와 연통되도록 결합된다. 즉 수직 이중관(20)을 이루는 외부관(24)의 하단부는 수평 이송관(30)의 상면에 연통되도록 결합되고, 내부관(22)은 하단부가 내부의 바닥에 설치된 폭기용 산기부재(50)에 근접하도록 설치되는 것이다. 그리고 내부관(22)의 하단부와 대응되는 위치의 수평 이송관(30)의 바닥에는 내부관(22)으로 유입된 배양액을 상향으로 이동시키면서 교반하기 위한 폭기용 산기부재(50)가 마련된다.Horizontal transfer pipe 30, both ends are connected to the culture medium storage tank 40 to circulate the culture medium, is arranged horizontally, is coupled to communicate with each lower end of the vertical double pipes (20). That is, the lower end of the outer tube 24 constituting the vertical double tube 20 is coupled to communicate with the upper surface of the horizontal transfer pipe 30, the inner tube 22 is aeration diffuser member 50 is installed on the bottom of the inner bottom It is installed close to. And the bottom of the horizontal transfer pipe 30 of the position corresponding to the lower end of the inner tube 22 is provided with aeration member 50 for aeration for stirring while moving the culture fluid introduced into the inner tube 22 upwards.
이러한 수평 이송관(30)은 배양액이 순환되고 임시 수용되는 역할을 하며, 다수개의 수직 이중관(20)을 수직으로 지지하는 역할을 한다. 또한 폭기용 산기부재(50)가 설치되는 구조물 역할을 한다. The horizontal transfer pipe 30 serves to circulate and temporarily accommodate the culture solution, and serves to vertically support the plurality of vertical double pipe (20). It also serves as a structure in which the aeration member 50 for aeration is installed.
폭기용 산기부재(50)는, 공기를 강제로 토출하여 배양액을 교반하면서 상향으로 이송하는 역할을 하는 것으로, 각 내부관(22)의 수에 대응되는 수로 수평 이송관(30)의 바닥에 구비되어 공급되는 폭기용 공기를 토출하기 위한 폭기용 공기 토출구(52)들과, 각 폭기용 공기 토출구(52)들을 연결하는 폭기용 파이프(54)와, 폭기용 파이프(54)에 폭기용 공기를 강제 공급하기 위한 폭기용 공기발생기(56)를 포함한다. 이때, 각 내부관(22)의 하단부는 폭기용 공기 토출구(52)의 상면과 근접하게 설치된다. The aeration member 50 for aeration serves to discharge upward by forcibly discharging air and stirring the culture solution, and is provided at the bottom of the horizontal transfer pipe 30 corresponding to the number of the inner pipes 22. Aeration air is discharged to the aeration air outlets 52 for discharging the supplied aeration air, aeration pipes 54 connecting the aeration air discharge ports 52, and aeration air to the aeration pipes 54. Aeration air generator 56 for forced supply. At this time, the lower end of each inner tube 22 is installed in close proximity to the upper surface of the aeration air discharge port 52.
이러한 폭기용 산기부재(50)에 의해 폭기용 공기가 내부관(22)으로 토출되어 상향으로 이동하면서 배양액을 교반함과 동시에 배양액을 상향으로 이송하는 역할을 하며, 배양액의 온도를 조절하는 역할도 하게 된다. 즉, 폭기용 공기의 온도를 필요한 온도로 낮추거나 높인 상태로 토출함으로써, 폭기용 공기와 접한 배양액의 온도가 하강하거나 상승할 수 있다.The aeration air is discharged into the inner tube 22 by the aeration member 50 for aeration, and while moving upward, agitates the culture and simultaneously transports the culture, and also controls the temperature of the culture. Done. In other words, by lowering or raising the temperature of the aeration air to the required temperature, the temperature of the culture liquid in contact with the aeration air can be lowered or raised.
전술한 수직 이중관(20)은 다수개로 이루어져 소정의 간격을 유지하여 수평 이송관(30)에 수직으로 결합되며, 폭기용 산기부재(50)의 폭기용 공기 토출구(52)는 각 수직 이중관(20)의 수와 대응되는 수로 각각 구비된다. The above-described vertical double pipe 20 is composed of a plurality of vertically coupled to the horizontal transfer pipe 30 to maintain a predetermined interval, the aeration air discharge port 52 of the aeration diffuser member 50 for each vertical double pipe 20 ) And a number corresponding to the number of.
그리고, 폭기용 산기부재(50)를 구비한 수평 이송관(30)과, 수평 이송관(30)에 각각 결합되는 다수개의 수직 이중관(20)이 하나의 광 배양 모듈(M)을 이룬다.In addition, the horizontal transfer pipe 30 having the aeration member 50 for aeration and a plurality of vertical double pipes 20 respectively coupled to the horizontal transfer pipe 30 form one light cultivation module (M).
이와 같은 구조의 광 배양 모듈(M)은 단독으로 이용될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 다수개의 광 배양 모듈(M)이 직렬로 연결되어 하나의 배양 시스템을 형성할 수도 있다. The light culture module M having such a structure may be used alone, or as shown in FIG. 3, a plurality of light culture modules M may be connected in series to form one culture system.
특히, 광 배양 모듈(M)을 이루는 수평 이송관(30)의 단부가 선택적으로 연결되거나 분리됨에 따라 각각의 광 배양 모듈(M)이 서로 연결되거나 분리되어 미세조류의 배양 용량을 가감할 수 있게 된다. 즉, 소규모로 미세조류를 배양할 경우에는 1개 또는 2 - 3개의 광 배양 모듈(M)을 연결하고, 대규모로 미세조류를 배양할 경우에는 3개 이상의 광 배양 모듈(M)을 연결함으로써 그 목적을 달성할 수 있는 것이다.In particular, as the ends of the horizontal transfer pipe 30 constituting the optical culture module (M) is selectively connected or separated, each optical culture module (M) is connected or separated from each other to add or subtract the culture capacity of the microalgae do. That is, when culturing microalgae on a small scale, one or two or three light culture modules (M) are connected, and when culturing microalgae on a large scale, three or more light culture modules (M) are connected to each other. You can achieve your purpose.
이와 같이 광 배양 모듈(M)을 구성할 수 있는 것은, 본 발명에 따른 미세조류 광 배양장치(10)가 수평 이송관(30)과 이 수평 이송관(30)에 독립적인 다수개의 수직 이중관(20)들이 수직으로 배치되어 결합되기 때문에 가능한 것이다. The optical culture module (M) can be configured in this way, the microalgae light culture apparatus 10 according to the present invention is a horizontal feed pipe 30 and a plurality of vertical double pipes independent of the horizontal feed pipe ( 20) are possible because they are arranged vertically and combined.
가스 배출부재(60)는, 수직 이중관(20)의 상단부를 커버하여 이물질의 유입을 차단하고 수직 이중관(20)에서 발생된 가스 및 폭기용 공기가 배출되도록 하기 위한 것으로, 외부관(24)의 상단부에 결합되어 이물질을 포함한 오염원의 유입을 방지하고 수직 이중관(20)의 내부관(22) 및 외부관(24) 내에서 발생된 가스 및 폭기용 공기를 배출하여 수직 이중관(20) 내부의 압력 상승을 방지하도록 구성된다.The gas discharge member 60 is to cover the upper end of the vertical double pipe 20 to block the inflow of foreign matter and to discharge the gas and the aeration air generated in the vertical double pipe 20, the outer pipe 24 of the It is coupled to the upper end to prevent the inflow of pollutants including foreign matter and discharge the gas and aeration air generated in the inner tube 22 and the outer tube 24 of the vertical double pipe 20 to the pressure inside the vertical double pipe 20 Configured to prevent rise.
이러한 가스 배출부재(60)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 배출구(62A)를 구비하여 각각의 외부관(24)의 상단부에 결합되는 커버부재(62)와, 각 커버부재(62)의 배출구(62A)를 연결하여 각 배출구(62A)를 통하여 배출되는 가스를 모아서 배출하기 위한 배출파이프(64)로 이루어진다. 각각의 커버부재(62)는 패킹을 구비하여 각 외부관(24)에 결합되므로 가스 및 폭기용 공기가 의도하지 않은 영역으로 누출되는 것이 차단될 수 있다. 이와 같이 각각의 배출구(62A)가 배출파이프(64)로 연결됨으로써, 가스 및 폭기용 공기가 의도하지 않은 영역으로 배출되는 것을 방지할 수 있게 된다.As shown in FIG. 1, the gas discharge member 60 includes a discharge member 62A and a cover member 62 coupled to an upper end of each outer tube 24, and each cover member 62. A discharge pipe 64 for collecting and discharging the gas discharged through each discharge port 62A by connecting the discharge port 62A. Each cover member 62 has a packing and is coupled to each outer tube 24 so that gas and aeration air can be prevented from leaking into unintended areas. In this way, the respective discharge ports 62A are connected to the discharge pipe 64, thereby preventing the gas and the aeration air from being discharged to the unintended area.
한편, 가스 배출부재(60)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 소정의 압력에서 개방되도록 구성되어 각각의 커버부재(62)에 마련되는 릴리프밸브(66)로 이루어질 수 있다. 이와 같이 가스 배출부재(60)가 릴리프밸브(66)로 구성됨으로써 각 커버부재(62)의 배출구(62A)를 연결하기 위한 배출파이프(64) 배관작업이 삭제될 수 있다. On the other hand, the gas discharge member 60, as shown in Figure 3, may be composed of a relief valve 66 is configured to open at a predetermined pressure provided on each cover member 62. As the gas discharge member 60 is configured as a relief valve 66 as described above, the pipe work of the discharge pipe 64 for connecting the discharge port 62A of each cover member 62 may be eliminated.
배양액 저장탱크(40)는, 수평 이송관(30)을 순환한 배양액을 저장하고 다시 순환시키기 위한 것으로 투명창을 구비한다. 이러한 배양액 저장탱크(40)는 내부 중앙에 모터에 의해 작동되는 교반기(43)가 구비되며, 상단에는 내부 공기압이 소정압력으로 상승하면 개방되는 자동 개폐밸브(45)가 설치되고, 광 배양 모듈(M)을 순환한 배양액이 유입되는 입구라인(42A)과 저장된 배양액이 다시 광 배양 모듈(M)로 순환하기 위한 출구라인(42B)이 각각 구비된다. 이때, 배양액 저장탱크(40)의 입구라인(42A)과 출구라인(42B)에는, 배양액을 순환 이송시키기 위한 이송펌프(44)가 각각 마련된다. 이러한 이송펌프(44)에 의해 배양액이 각 광 배양 모듈(M)을 순환하는 과정이 원활하게 이루어질 수 있다. 이때 입구라인(42A)에 설치되는 이송펌프(44)는 배양액을 끌어 당기는 역할을 하고, 출구라인(42B)에 설치되는 이송펌프(44)는 배양액을 밀어 내는 역할을 하도록 한다. 이는 이송펌프가 밀어주는 역할만 하는 경우에 수평 이송관(30)이 수압으로 파손되는 것을 방지하기 위한 것이며, 수평 이송관(30) 내의 배양액이 일정한 속도로 원활하게 순환하도록 하여 미세조류가 수평 이송관(30)의 바닥에 침전되어 사멸되는 것을 방지하기 위한 것이다. The culture medium storage tank 40 is provided for storing and circulating the culture medium circulated through the horizontal transfer pipe 30 and having a transparent window. The culture medium storage tank 40 is provided with a stirrer 43 operated by a motor in the inner center, the automatic opening and closing valve 45 is installed at the upper end when the internal air pressure rises to a predetermined pressure, the optical culture module ( An inlet line 42A through which the culture medium circulated M) is introduced and an outlet line 42B for circulating the stored culture medium back to the optical culture module M are provided. At this time, the inlet line 42A and the outlet line 42B of the culture medium storage tank 40 are each provided with a transfer pump 44 for circulating the culture medium. By the transfer pump 44, the process of circulating the culture medium for each optical culture module (M) can be made smoothly. At this time, the transfer pump 44 installed in the inlet line 42A serves to pull the culture solution, and the transfer pump 44 installed in the outlet line 42B serves to push the culture solution. This is to prevent the horizontal transfer pipe 30 from being damaged by hydraulic pressure when the transfer pump only serves to push, and the microalgae is horizontally transferred by allowing the culture medium in the horizontal transfer pipe 30 to circulate smoothly at a constant speed. It is to prevent the sedimentation on the bottom of the tube 30 to die.
한편, 배양액 저장탱크(40)에는, 배양액 저장탱크(40) 내부의 온도를 감지하기 위한 온도감지센서(41), 이산화탄소량을 측정하기 위한 이산화탄소감지센서, 피에이치(PH)를 측정하기 위한 피에이치센서를 구비하고, 이러한 센서들에 의해 감지되고 측정된 결과를 확인할 수 있는 디스플레이를 갖는 조작부(46)가 외측에 구비된다. 물론, 조작부는 전원을 공급하고 차단하는 기능과 각종 센서를 제어하기 의한 기능을 갖는다. 그리고 배양액 저장탱크(40)의 하단(저면)에는 이산화탄소를 공급할 수 있는 밸브(47)(일종의 폭기장치)가 장착되고, 배양액을 샘플로서 채취할 수 있는 샘플 배출구(48)가 밸브를 구비하여 마련되며, 배양액을 수확기로 배출시켜 미세조류를 수확하기 위한 배출구(49)가 밸브를 구비하여 마련된다.On the other hand, the culture medium storage tank 40, the temperature sensor 41 for detecting the temperature of the culture medium storage tank 40, the carbon dioxide detection sensor for measuring the amount of carbon dioxide, PH sensor for measuring the pH (PH) And an operation unit 46 having a display capable of confirming the results detected and measured by such sensors. Of course, the operation unit has a function of supplying and interrupting power and a function of controlling various sensors. The lower end (lower surface) of the culture medium storage tank 40 is equipped with a valve 47 (a type of aeration device) capable of supplying carbon dioxide, and a sample outlet 48 for collecting the culture medium as a sample is provided with a valve. And, the outlet 49 for harvesting the microalgae by discharging the culture solution to the harvester is provided with a valve.
한편, 미세조류는 종류에 따라 다르긴 하지만 생존온도가 대략 10 - 40℃이다. 이를 위해서 순환하거나 저장되는 배양액의 온도를 적정하게 유지하기 위한 수단이 배양액 저장탱크(40)의 저면에 구비된다. 즉, 배양액 저장탱크(40)에 수용되는 배양액의 온도를 조절하기 위한 제1 온도조절수단(80A)이 구비된다. 이 제1 온도조절수단(80A)은, 공급되는 전원에 의해 발열되는 열선 등으로 이루어진 제1 발열체(82A)로 이루어진다. 이와 같이 제1 발열체(82A)가 도 7에 도시된 바와 같이 배양액 저장탱크(40)의 저면에 설치됨으로써, 동절기에 제1 발열체(82A)를 제어함에 따라 배양액 저장탱크(40)에 저장되는 배양액의 온도를 상승시킬 수 있게 된다. Microalgae, on the other hand, have a survival temperature of approximately 10-40 ° C., depending on the type. To this end, a means for maintaining an appropriate temperature of the culture medium to be circulated or stored is provided at the bottom of the culture medium storage tank 40. That is, the first temperature control means (80A) for adjusting the temperature of the culture solution accommodated in the culture solution storage tank 40 is provided. The first temperature regulating means 80A is composed of a first heating element 82A made of a heating wire or the like that is generated by the supplied power. As described above, the first heating element 82A is installed on the bottom surface of the culture medium storage tank 40 as shown in FIG. 7 to control the first heating element 82A during the winter season, thereby storing the culture medium stored in the culture medium storage tank 40. It is possible to increase the temperature of.
물론, 배양액 저장탱크(40)의 저면에 냉각장치를 설치하는 경우에는 하절기에 배양액 저장탱크(40)에 저장되는 배양액의 온도를 낮출 수 있을 것이다. Of course, if the cooling device is installed on the bottom of the culture medium storage tank 40, it will be possible to lower the temperature of the culture medium stored in the culture medium storage tank 40 in the summer.
한편, 순환되는 배양액의 온도를 조절하기 위한 다른 실시예가 도 8에 도시되어있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 폭기용 산기부재(50)에는, 순환되는 배양액의 온도를 조절하기 위한 제2 온도조절수단(80B)이 구비된다. 이 제2 온도조절수단(80B)은, 여과된 공기를 폭기용 산기부재(50)에 공급하기 위한 공기 공급파이프(84A)와, 공급되는 전원에 의해 발열되도록 구성되어 공기 공급파이프(84A)에 구비되는 제2 발열체(84B)로 이루어진다. 이때 공기 공급파이프(84A)의 일단은 폭기용 파이프(54)와 연결되며, 공기 공급파이프(84A)의 타단은 폭기용 공기를 강제 공급하기 위한 폭기용 공기발생기(56)와 연결된다. 따라서, 제2 발열체(84B)가 발열된 상태에서 폭기용 공기발생기(56)가 작동되면, 제2 발열체(84B)에 의해 데워진 공기가 폭기용 공기 토출구(52)를 통하여 내부관(22)으로 공급되므로 순환되는 배양액의 온도가 조절될 수 있는 것이며, 특히 이러한 제2 온도조절수단(80B)는 동절기에 사용할 수 있다. 물론, 공기 공급파이프(84A)에 냉각장치를 설치하는 경우에는 폭기용 공기 토출구(52)로 냉각된 공기가 공급되므로 하절기에 배양액의 온도를 낮추는데 유용하게 활용될 수 있다. On the other hand, another embodiment for controlling the temperature of the circulating culture is shown in FIG. As shown in FIG. 8, the aeration diffuser member 50 is provided with a second temperature control means 80B for controlling the temperature of the culture medium circulated. The second temperature adjusting means (80B) is configured to generate heat by the air supply pipe (84A) for supplying the filtered air to the aeration member (50) for aeration, and the power supplied to the air supply pipe (84A). It consists of the 2nd heat generating body 84B provided. At this time, one end of the air supply pipe 84A is connected to the aeration pipe 54, and the other end of the air supply pipe 84A is connected to the aeration air generator 56 for forcibly supplying aeration air. Therefore, when the aeration air generator 56 is operated while the second heating element 84B is heated, air warmed by the second heating element 84B is transferred to the inner tube 22 through the aeration air discharge port 52. Since the temperature of the culture medium to be circulated can be adjusted, in particular, the second temperature control means (80B) can be used in winter. Of course, when the cooling device is installed in the air supply pipe 84A, the cooled air is supplied to the aeration air outlet 52 so that it can be usefully used to lower the temperature of the culture solution in the summer.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치(10)는 다음과 같이 작동된다.  The microalgae light culture apparatus 10 using the vertical double tube according to the present invention configured as described above operates as follows.
도 1에 도시된 바와 같이, 배양액 저장탱크(40)의 입구라인(42A)와 출구라인(42B)에 설치된 이송펌프(44)의 작동에 의해 배양액은 수평 이송관(30)으로 공급된 후 다시 배양액 저장탱크(40)로 유입된다. 이와 같이 배양액이 수평 이송관(30)을 순환할 때 각 폭기용 공기 토출구(52)에 의해 폭기용 공기가 내부관(22)으로 토출되므로 일부의 배양액은 내부관(22)으로 유입된 후 상향으로 이송됨과 동시에 교반된다. As shown in Figure 1, by the operation of the transfer pump 44 installed in the inlet line 42A and outlet line 42B of the culture medium storage tank 40, the culture medium is supplied to the horizontal transfer pipe 30 and then again It is introduced into the culture medium storage tank (40). As the culture fluid circulates in the horizontal transfer pipe 30 as described above, the aeration air is discharged into the inner pipe 22 by the aeration air outlets 52, so that some of the culture fluid flows into the inner pipe 22 and then upwards. It is transferred to and stirred at the same time.
이어서, 내부관(22)의 내부에서 상향으로 이송되는 배양액의 미세조류는 외부관(24)과 내부관(22)을 통하여 유입되는 빛에 의해 광합성 작용을 하여 성장하게 된다.Subsequently, the microalgae of the culture solution transported upward in the inner tube 22 are grown by photosynthetic action by the light introduced through the outer tube 24 and the inner tube 22.
한편, 내부관(22)의 상향으로 이동하면서 성장한 미세조류가 포함된 배양액은 내부관(22)의 상단에 형성된 유출공(22A)을 통하여 외부관(24)으로 유입된다. 외부관(24)으로 유입된 배양액은 다시 수평 이송관(30)으로 유입되어 순환하여 일부는 다시 이웃하는 다른 내부관(22)으로 순환하고 나머지 일부는 배양액 저장탱크(40)로 순환한다.On the other hand, the culture medium containing the microalgae grown while moving upward of the inner tube 22 is introduced into the outer tube 24 through the outlet hole 22A formed at the upper end of the inner tube 22. The culture solution introduced into the outer tube 24 is circulated back into the horizontal transfer pipe 30, and circulates to another inner tube 22 neighboring to another, and circulates to the culture medium storage tank 40.
이와 같이 배양액이 각 광 배양 모듈(M)을 순환하는 과정으로 미세조류의 배양이 이루어지며, 배양액 저장탱크(40)로 유입된 배양액으로부터 미세조류를 수확할 수 있다. 특히, 미세조류가 배양되는 수직 이중관(20)이 내부관(22)과 외부관(24)으로 이루어져 수직으로 설치됨으로써 내부관(22)의 배양액이 외부관(24)으로 순환되어 수직 이중관(20)(내부관) 중심부의 미세조류까지 빛을 고르게 받음으로써 미세조류의 광합성이 균일하고 원활하게 이루어질 수 있고, 광 배양 모듈(M)을 구성할 수 있음으로써 미세조류의 배양 양을 여건에 맞게 조절할 수 있게 된다.Thus, the culture of the microalgae is made by the process of circulating each optical culture module (M), it is possible to harvest the microalgae from the culture solution introduced into the culture medium storage tank (40). In particular, the vertical double tube 20 in which the microalgae are cultivated consists of the inner tube 22 and the outer tube 24 to be installed vertically so that the culture solution of the inner tube 22 is circulated to the outer tube 24 so that the vertical double tube 20 (Inner tube) The microalgae photosynthesis can be uniformly and smoothly by receiving light evenly from the center of the microalgae, and the light culture module (M) can be configured to adjust the culture amount of the microalgae according to the conditions. It becomes possible.
첨부된 도면 중에서, 도 9는 본 발명에 따른 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물을 도시한 개략도 구성도이고, 도 10은 도 9에 도시된 농수산업용 융복합 건축 구조물에 구비되는 제3 온도조절수단을 설명하기 위한 개략적 단면도이며, 도 11은 도 10에 도시된 제3 온도조절수단을 도시한 개략적 사시도이다.In the accompanying drawings, Figure 9 is a schematic diagram showing the construction of a convergence building construction for agro-industrial industry having a microalgae light cultivation apparatus using a vertical double tube according to the present invention, Figure 10 is a convergence construction for agriculture and agriculture industry shown in Figure It is a schematic sectional drawing for demonstrating the 3rd temperature control means provided in a structure, FIG. 11 is a schematic perspective view which shows the 3rd temperature control means shown in FIG.
도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 전술한 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치(10)를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물(100)이 제공된다.As shown in Figures 9 to 11, there is provided a convergence building structure 100 for agriculture and aquaculture industry having a microalgae light culturing device 10 using the above-described vertical double tube.
농수산업용 융복합 건축 구조물(100)은 벽체(110)와 지붕(120) 및 출입문에 의해 외부와 구분되어 미세조류 광 배양장치(10)가 설치되는 배양공간(S)을 형성하고, 배양공간(S)에는 배양공간(S)의 온도를 조절하거나, 미세조류 광 배양장치(10)를 순환하는 배양액의 온도를 조절하기 위한 제3 온도조절수단(80C)이 마련되는 것이다.The convergence building structure 100 for the agriculture and fishery industry is separated from the outside by the wall 110 and the roof 120 and the door to form a culture space (S) in which the microalgal light cultivation apparatus 10 is installed, and the culture space ( S) is provided with a third temperature control means (80C) for controlling the temperature of the culture space (S), or for controlling the temperature of the culture medium circulating the microalgal light culture apparatus (10).
이때, 미세조류 광 배양장치(10)를 구성하는 광 배양 모듈(M)은 배양공간(S)에 설치될 수도 있으나, 도 12에 도시된 바와 같이 벽체(110)에 형성되는 측벽 배양공간(S2)에 설치될 수 있다. 이때, 광 배양 모듈(M)은 수직 또는 수평으로 설치될 수 있고, 측벽 배양공간(S2)은 미세조류의 광합성을 위한 빛이 투과되도록 투명한 유리벽체 또는 비닐벽체로 이루어질 수 있다. 또한 배양공간(S)이나 벽체 배양공간(S2)에는 흐린 날이나 야간에도 미세조류의 광합성을 위한 조명(L)(LED 조명)이 구비된다. 조명(L)에서 사용되는 전기는 지붕(120)의 태양광 패널(P)에 의해 생산된다. At this time, the light culture module (M) constituting the microalgae light culture apparatus 10 may be installed in the culture space (S), as shown in FIG. 12 side wall culture space (S2) formed in the wall (110) ) Can be installed. At this time, the light culture module (M) may be installed vertically or horizontally, the side wall culture space (S2) may be made of a transparent glass wall or vinyl wall so that light for photosynthesis of microalgae is transmitted. In addition, the culture space (S) or wall culture space (S2) is provided with a light (L) (LED illumination) for photosynthesis of microalgae on a cloudy day or at night. The electricity used in the lighting L is produced by the solar panel P of the roof 120.
농수산업용 융복합 건축 구조물(100)은, 유리온실 또는 비닐온실로 이루어지고 배양공간(S)에는 전술한 미세조류 광 배양장치(10)가 설치되는 것이다. 그리고, 지붕(120) 또는 벽체(110)에는, 태양광 발전을 위한 패널이 설치된다. 이 태양광 패널(P)은 농수산업용 융복합 건축 구조물(100) 및 미세조류 광 배양장치(10)에서 필요한 전력을 생산하기 위한 것이다.The convergence building structure 100 for the agriculture and fishery industry is composed of a glass greenhouse or a vinyl greenhouse, and the microalgae light cultivation apparatus 10 described above is installed in the culture space S. The roof 120 or the wall 110 is provided with a panel for photovoltaic power generation. This solar panel (P) is for producing the power required in the convergence building structure (100) and microalgae light cultivation device (10) for agriculture and industry.
그리고, 제3 온도조절수단(80C)는, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 배양공간(S)으로 노출되는 입수관(86A) 및 출수관(86B)을 구비하여 지하에 매립되고, 열매체유가 수용되는 지하 열교환관(86C)과, 공기입구(87A)와 공기출구(87B)가 배양공간(S)에 노출되고, 중간은 다수개의 분할관(87C)들로 이루어져 지하 열교환관(86A)의 내부에 기밀을 유지하여 결합되는 열교환부(87D)로 이루어진 공기순환부재(87E)로 이루어진다. 이때 공기입구(87A)와 공기출구(87B)에는 공기의 원활한 순환을 위하여 송풍기가 마련되는 것이 바람직하다.And, as shown in Figures 9 to 11, the third temperature control means (80C) is embedded in the basement having an inlet pipe (86A) and the outlet pipe (86B) exposed to the culture space (S), Underground heat exchanger tube 86C, in which heat medium oil is accommodated, air inlet 87A and air outlet 87B are exposed to culture space S, and the middle consists of a plurality of split tubes 87C. It consists of an air circulation member (87E) consisting of a heat exchange unit (87D) coupled to maintain the airtight inside. At this time, the air inlet 87A and the air outlet 87B is preferably provided with a blower for smooth circulation of the air.
이러한 구조의 제3 온도조절수단(80C)는, 공기입구(87A)로 유입되어 각 분할관(87C)을 통과한 후 공기출구(87B)로 토출되는 공기가 지하 열교환관(86C)에 수용된 열매체유에 의해 열교환되어 승온되거나 냉각된 후 다시 공기출구(87B)를 통하여 배양공간(S)으로 배출됨으로써 배양공간(S)의 온도가 조절될 수 있다. 이때, 열매체유의 온도에 따라 공기출구(87B)로 토출되는 공기의 온도가 달라질 수 있다. 그러나 지하에 지하 열교환관(86C)이 매설되므로 지열에 의해 지하 열교환관(86C)에 수용된 열매체유의 온도는 항상 일정하게 유지될 수 있다. 즉 동절기나 하절기에도 대략 15 - 25℃의 온도를 유지할 수 있는 것이다. The third temperature regulating means (80C) having such a structure is a heat medium in which air discharged into the air inlet (87A), passed through each of the dividing pipes (87C), and discharged to the air outlet (87B) is accommodated in the underground heat exchange tube (86C). After the heat exchange by the oil to increase the temperature or cooled and discharged back to the culture space (S) through the air outlet (87B) can be adjusted the temperature of the culture space (S). At this time, the temperature of the air discharged to the air outlet 87B may vary according to the temperature of the heat medium oil. However, since the underground heat exchanger tube 86C is buried underground, the temperature of the heat medium oil accommodated in the underground heat exchanger tube 86C by geothermal heat can be kept constant at all times. In other words, it can maintain a temperature of about 15-25 ℃ even in winter or summer.
이와 같이 지열을 이용하는 제3 온도조절수단(80C)에 의해 배양공간(S)의 온도가 미세조류의 배양에 적합한 온도로 조절됨으로써, 배양공간(S)의 온도를 조절하기 위한 전기 에너지 및 기타 화석연료의 사용이 현저하게 절감될 수 있게 된다. 특히 벽체(110)나 지붕(120)에 구비되는 태양광 패널(P)에 의해 전기가 생산되고, 농수산업용 융복합 건축 구조물(100)에 사용되는 전력이 태양광 패널(P)에 의해 자체적으로 생산됨으로써 에너지 절약이 이루어질 수 있게 된다.As such, by adjusting the temperature of the culture space S to a temperature suitable for culturing the microalgae by the third temperature control means 80C using geothermal heat, electric energy and other fossils for controlling the temperature of the culture space S are controlled. The use of fuel can be significantly reduced. In particular, electricity is produced by the solar panel P provided on the wall 110 or the roof 120, and the electric power used for the convergence building structure 100 for the agriculture and fish industry is itself generated by the solar panel P. Production can lead to energy savings.
한편, 제3 온도조절수단(80C)은, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. Meanwhile, the third temperature adjusting means 80C may be configured as shown in FIGS. 12 and 13.
즉, 지붕(120)의 처마에서 집수되어 여과된 빗물을 저장하도록 구성되어 지하에 매립되는 빗물저장 수조탱크(88A)와, 미세조류 광 배양장치(10)로부터 분기되어 밸브의 개폐에 의해 배양액이 선택적으로 순환하도록 빗물저장 수조탱크(88A)의 내부에 배관되는 배양액 순환관(88B)으로 이루어진다. 이때, 처마와 빗물저장 수조탱크(88A) 사이에는 빗물을 여과하기 위한 여과장치(88C)가 구비된다. 또한, 빗물저장 수조탱크(88A)는, 저장된 빗물의 온도를 조절하기 위한 냉온장치(88D)를 더 구비한다. 이 냉온장치(88D)는 동절기에 저장된 빗물의 온도를 높이고, 하절기에 저장된 빗물의 온도를 낮춤으로써 배양액 순환관(88D)을 순환하는 배양액의 온도를 설정온도로 균일하게 조절할 수 있게 된다. That is, the rainwater storage tank (88A) and the microalgae light culture device (10A) which is configured to store the filtered rainwater collected from the eaves of the roof 120 and is buried underground, and the culture solution is opened by opening and closing the valve It consists of a culture fluid circulation tube 88B piped inside the rainwater storage tank 88A to selectively circulate. At this time, a filtration device 88C for filtering rainwater is provided between the cornice and the rainwater storage tank 88A. In addition, the rainwater storage tank 88A further includes a cold temperature device 88D for adjusting the temperature of the stored rainwater. The cold temperature device 88D increases the temperature of the rainwater stored in the winter and lowers the temperature of the rainwater stored in the summer so that the temperature of the culture solution circulating through the culture fluid circulation tube 88D can be uniformly adjusted to the set temperature.
한편, 배양액 순환관(88B)은, 입수밸브(B1)를 구비한 지하 입수관(88B-1)과 출수밸브(B2)를 구비한 지하 출수관(88B-2)으로 이루어지고, 지하 입수관(88B-1)과 지하 출수관(88B-2)의 각 단부는 미세조류 광 배양장치(10)의 순환관(31)(수평 이송관과 연결된 관)과 각각 연통되며, 지하 입수관(88B-1)과 지하 출수관(88B-2) 사이의 순환관(31)에는 지상순환 개폐밸브(B3)가 구비된다. 따라서, 미세조류 광 배양장치(10)를 순환하는 배양액은 입수밸브(B1)와 출수밸브(B2) 및 지상순환 개폐밸브(B3)의 개폐에 따라 배양액 순환관(88B)을 순환하면서 열교환되어 온도가 조절된다.On the other hand, the culture fluid circulation tube 88B is composed of an underground inlet pipe 88B-1 having an inlet valve B1 and an underground outlet pipe 88B-2 having an outlet valve B2. Each end of the 88B-1 and the underground discharge pipe 88B-2 communicates with the circulation pipe 31 (pipe connected to the horizontal transfer pipe) of the microalgal light incubator 10, respectively, and the underground inflow pipe 88B. The circulation pipe 31 between -1) and the underground water discharge pipe 88B-2 is provided with a ground circulation open / close valve B3. Therefore, the culture medium circulating the microalgae light culture apparatus 10 is heat-exchanged while circulating the culture medium circulation tube (88B) in accordance with the opening and closing of the inlet valve (B1), the outlet valve (B2) and the ground circulation opening and closing valve (B3) Is adjusted.
이러한 구조에 의해 미세조류 광 배양장치(10)를 순환하는 배양액을 배양액 순환관(88B)으로 순환시켜 배양액의 온도를 조절할 수 있게 된다. By such a structure, the culture medium circulating in the microalgae light culturing apparatus 10 can be circulated to the culture medium circulation tube 88B to adjust the temperature of the culture medium.
첨부된 도면 중에서, 도 14의 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물을 도시한 개략도 구성도이다. Of the accompanying drawings, Figure 14 (a) and (b) is a schematic diagram showing a converging construction structure for agricultural and fish industry having a microalgae light cultivation apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 14에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 미세조류 광 배양장치(10)를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물(100)은, 태양광 발전을 위한 패널(P)이 구비된 지붕(120)과, 벽면을 형성하는 벽체(110)를 포함한다. 그리고, 벽체(110)는 측벽 배양공간(S2)을 형성하는 유리온실(112)로 이루어지고, 유리온실(112)에 의해 형성된 측벽 배양공간(S2)에는, 미세조류의 배양을 위한 배양액이 순환하는 투명한 배양관(35)이 세로 또는 가로방향으로 연이어 설치된다. 그리고, 투명한 배양관(35)의 각 단부는 순환펌프를 구비하여 배양액 저장탱크(40)와 연결된 구조를 갖는 것을 제외하고 전술한 발명들과 같다.As shown in FIG. 14, the convergence building structure 100 for agro-industrial industry having the microalgae light culturing apparatus 10 according to another embodiment includes a roof 120 provided with a panel P for photovoltaic power generation. And a wall 110 forming a wall surface. The wall 110 is formed of a glass greenhouse 112 forming a side wall culture space S2, and a culture solution for culturing microalgae is circulated in the side wall culture space S2 formed by the glass greenhouse 112. Transparent culture tube 35 is installed in succession in the vertical or transverse direction. And, each end of the transparent culture tube 35 is the same as the above-described invention except that it has a structure connected to the culture medium storage tank 40 having a circulation pump.
이때, 투명한 배양관(35)은 도 1에 도시된 바와 같은 수직 이중관(20)으로 이루어질 수 있다.At this time, the transparent culture tube 35 may be composed of a vertical double tube 20 as shown in FIG.
이와 같이 건축 구조물(100)의 벽면이 측벽 배양공간(S2)를 형성하는 유리온실(112)로 이루어짐으로써 외부로부터 빛이 투과되어 미세조류의 배양이 원활하게 이루어질 수 있고, 건축 구조물(100) 내부의 조명을 위한 전기 에너지가 절감될 수 있게 된다.As such, the wall surface of the building structure 100 is made of the glass greenhouse 112 forming the side wall culture space (S2) so that light can be transmitted from the outside to facilitate the cultivation of microalgae, the building structure 100 inside The electrical energy for the lighting can be saved.
또한, 건축 구조물(100)의 벽체(110)가 측벽 배양공간(S2)을 형성하는 유리온실(112)로 이루어짐으로써 단열효과가 극대화되어 동절기에 난방을 위한 에너지, 하절기에 냉방을 위한 에너지를 현저하게 절감할 수 있게 된다.In addition, the wall 110 of the building structure 100 is made of a glass greenhouse 112 forming the side wall culture space (S2) to maximize the thermal insulation effect, the energy for heating in the winter, the energy for cooling in the summer It can be saved quickly.
특히, 미세조류 광 배양장치(10)의 투명한 배양관(35)이 유리온실(112)로 이루어짐으로써, 건축 구조물(100)의 배양공간(S), 즉 내부를 다양한 용도로 활용할 수 있다. 예를 들면 도 15의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 건축 구조물(100)의 내부에, 수경재배를 위한 장치, 식물재배를 위한 장치, 아쿠아포닉스 또는 양식장을 위한 장치를 설치하여 수경재배, 식물재배, 아쿠아포닉스 또는 수산양식이 이루어지도록 할 수 있는 것이다. In particular, the transparent culture tube 35 of the microalgae light cultivation apparatus 10 is made of a glass greenhouse 112, the culture space (S), that is, the interior of the building structure 100 can be utilized for various uses. For example, as shown in (a) and (b) of FIG. 15, a device for hydroponic cultivation, a device for plant cultivation, an aquaphonic or aquaculture farm is installed inside the building structure 100. Hydroponic cultivation, plant cultivation, aqua phoenix or aquaculture can be made.
그러나, 이에 국한되는 것은 아니고, 건축 구조물(100)의 내부는, 양식장이나 각종 식물재배를 위한 공간은 물론, 사무를 위한 공간, 기타 생활을 위한 공간 등 매우 다양한 용도로 활용할 수 있는 것이다.However, the present invention is not limited thereto, and the interior of the building structure 100 may be utilized for a wide variety of uses, such as a space for farming and various plant cultivation, as well as a space for office work and other living spaces.
이때, 도 16에 도시된 바와 같이, 건축 구조물(100)에는 제4 온도조절수단(80D)이 구비된다.At this time, as shown in Figure 16, the building structure 100 is provided with a fourth temperature control means (80D).
즉, 건축 구조물(100)의 내부에는, 건축 구조물(100)의 내부공간(S3) 및 배양공간(S2)의 공기 온도를 조절하기 위한 제4 온도조절수단(80D)이 구비되고, 제4 온도조절수단(80D)은, 건축 구조물(100)의 지하에 매립되고, 입구(89B)와 출구(89C)는 내부공간(S3) 또는 측벽 배양공간(S2)으로 노출되는 냉난방용 지하 매설 파이프(89A)와, 송풍기(89D)에 의해 냉난방용 지하 매설 파이프(89A)로 순환되는 공기를 가열하거나 냉각하도록 입구(89B) 또는 출구(89C)에 구비되는 공기 가열냉각장치(89E)를 포함하여 구성된다.That is, the inside of the building structure 100, the fourth temperature control means (80D) for adjusting the air temperature of the interior space (S3) and the culture space (S2) of the building structure 100 is provided, the fourth temperature The control means 80D is buried in the basement of the building structure 100, and the inlet 89B and the outlet 89C are underground heating pipes 89A for heating and cooling exposed to the interior space S3 or the side wall culture space S2. And an air heating cooling device 89E provided at the inlet 89B or the outlet 89C to heat or cool the air circulated by the blower 89D to the underground heating pipe 89A for cooling and heating. .
이때 냉난방용 지하 매설 파이프(89A)는, 빗물저장 수조탱크(88A) 또는 양식장용 수조(130)가 매립되는 경우에, 빗물저장 수조탱크(88A) 또는 양식장용 수조(130)의 저면에 배치된다. 이는 냉난방용 지하 매설 파이프(89A)를 순환하는 공기가 빗물저장 수조탱크(88A) 또는 양식장용 수조(130)의 저면에서 지열의 영향을 받는 빗물이나 양식장용 물에 의해 열교환이 이루어지도록 하기 위한 것이다. 이 경우에 공기가열냉각장치(89D)를 가동하기 위한 에너지가 절약될 수 있다. At this time, the air-conditioning underground buried pipe (89A) is disposed on the bottom surface of the rainwater storage tank (88A) or the fish farm (130) when the rainwater storage tank (88A) or the fish farm tank 130 is embedded. . This is to ensure that the air circulating through the underground buried pipe for cooling and heating (89A) is heat exchanged by the rainwater or farm water affected by the geothermal heat at the bottom of the rainwater storage tank (88A) or the fish farm tank 130. . In this case, energy for operating the air heating cooling device 89D can be saved.
또한, 공기 가열냉각장치(89E)나 미세조류 광 배양장치(10), 및 기타 작물재배, 양식장 운영하기 위한 전기 에너지는 지붕(120)에 구비되는 태양광 패널(P)에 의해 생산되고, 냉난방용 지하 매설 파이프(89A)가 지열의 영향을 받게 되므로 건축 구조물(100)에서 사용되는 전기 에너지는 최소화되어 절약될 수 있게 된다.In addition, the air heating and cooling device (89E) or microalgae light cultivation device (10), and other electrical energy for the operation of crop cultivation, farms are produced by the solar panel (P) provided on the roof 120, air conditioning Since the underground underground pipe 89A is affected by the geothermal heat, the electric energy used in the building structure 100 may be minimized and saved.
첨부된 도면 중에서, 도 17 및 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물을 도시한 개략도 구성도이다.17 and 18 is a schematic diagram showing the construction of a convergent building construction for agriculture and fisheries having a microalgae light cultivation apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에 따른 미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물(100)은, 실내 또는 실외 육상 양식장으로 이루어진 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다. As shown in FIG. 17 and FIG. 18, the convergence building structure 100 for agro-industrial industry having a microalgae light cultivation apparatus according to another embodiment is the above-described embodiment except that the indoor or outdoor aquaculture farm is formed. Same as
즉, 또 다른 실시예에 따른 건축 구조물(100)은, 상부가 개구되고, 상단부 영역을 제외한 나머지가 매립된 양식장 수조(130)와, 양식장 수조(130)의 상단부 영역에 구비되는 다수개의 기둥부재(140)들과, 기둥부재(140)들의 상단에 구비되어 지붕(120)을 형성하고, 태양광 발전을 하도록 구성된 패널(P)과, 양식장 수조(130)의 가장자리 영역에 가로방향 또는 세로방향으로 배치되어 벽을 이루는 미세조류 배양관(27)들과, 미세조류 배양관(27)들과 연결되어 미세조류 배양관(27)들을 순환하는 배양액이 저장되는 배양액 저장탱크(40)로 이루어진 미세조류 광 배양장치(10)를 포함하는 것이다. That is, the building structure 100 according to another embodiment, the upper portion is opened, the remaining farm except the upper end portion buried in the tank 130, and a plurality of pillar members provided in the upper end region of the fish farm 130 140, a panel P provided on top of the pillar members 140 to form a roof 120, configured to generate photovoltaic power, and a horizontal or vertical direction in an edge region of the fish farm 130. The microalgal culture tube (27) arranged to form a wall and the microalgal culture tube (27) connected to the microalgal culture tube (27) is made of a culture medium storage tank (40) for storing a culture solution circulating the microalgal culture tube (27) It is to include an algae light culture device (10).
그리고, 패널(P)들의 저면에는, 빗물이 양식장 수조(130)로 유입되지 않도록 하기 위한 처마(135)가 마련되고, 처마(135)에 의해 집수된 빗물은 여과된 후 지하에 매설된 빗물저장 수조탱크(88A)에 수용된다. And, on the bottom of the panel (P), an eave 135 is provided so that rain water does not flow into the fish farm 130, and the rainwater collected by the eave 135 is filtered and stored in the basement. It is accommodated in the water tank 88A.
이와 같이 구성된 실내 또는 실외 수산 양식을 위한 건축 구조물(100)은, 벽체(110)가 미세조류의 배양을 위한 기능을 갖는 미세조류 배양관(27)들로 이루어짐으로써, 수산 양식과 미세조류 배양을 동시에 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 수산양식과 미세조류 배양에 필요한 전력을 지붕(120)의 패널(P)에서 생산하여 공급함으로써 에너지 절약까지 달성할 수 있게 된다. The building structure 100 for indoor or outdoor aquaculture, which is configured as described above, includes a microalgal culture tube 27 having a function for culturing microalgae, whereby the wall 110 forms aquaculture and microalgal culture. Not only can be achieved at the same time, by producing and supplying the power required for aquaculture and microalgae culture in the panel (P) of the roof 120 can be achieved to save energy.
또한, 빗물저장 수조탱크(88A)에 저장된 빗물은 필요에 따라 양식장 수조(130)로 공급되거나 농업용수로 사용할 수 있음으로써 물을 절약할 수 있다. In addition, the rainwater stored in the rainwater storage tank 88A can be supplied to the farm water tank 130, or can be used as agricultural water to save water as needed.
그리고, 미세조류 광 배양장치(10)가 건축 구조물(100)에 구비됨으로써 미세조류 광 배양장치(10)로부터 수확되는 미세조류를 양식되는 수산 생물의 사료(먹이)로 제공할 수도 있다. In addition, the microalgae light culturing apparatus 10 may be provided in the building structure 100 to provide the microalgae harvested from the microalgae light culturing apparatus 10 as a feed (feeding) of aquaculture fish.
한편, 이상에서 설명한 미세조류 광 배양장치(10) 및 건축 구조물(100)은 제어장치에 의해 원격으로 제어될 수 있다. 예를 들면, 도 19에 도시된 바와 같이, 미세조류 광 배양장치(10)와 건축 구조물(100)의 태양광 패널(P)에 의한 태양광 발전장치 및 전력 저장장치 등이 제어장치(200)와 전기적으로 연결되고, 원거리의 관리서버(300)와 제어장치(200)가 무선통신 등을 포함하는 통신부(400)에 의해 서로 데이터를 주고 받도록 구성함으로써, 관리자가 원격으로 미세조류 광 배양장치(10) 및 건축 구조물(100)를 제어할 수 있는 것이다. On the other hand, the microalgae light culture apparatus 10 and the building structure 100 described above may be controlled remotely by a control device. For example, as shown in FIG. 19, the microalgae light cultivation apparatus 10 and the photovoltaic device and the electric power storage device by the solar panel P of the building structure 100 may be controlled. Electrically connected to the remote control server 300 and the control device 200 are configured to exchange data with each other by the communication unit 400 including wireless communication, such that the administrator remotely microalgae light culture device ( 10) and the building structure 100 can be controlled.
또한, 관리자는 원격관리제어 어플리케이션이 탑재된 휴대용 단말기(500)를 이용하여 관리서버(300)에 접속한 후 원거리에서 이동하면서 미세조류 광 배양장치(10) 및 건축 구조물(100)를 제어할 수도 있을 것이다. In addition, the administrator may control the microalgae light cultivation apparatus 10 and the building structure 100 while moving from a long distance after connecting to the management server 300 using a portable terminal 500 equipped with a remote management control application. There will be.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While specific embodiments of the invention have been described and illustrated above, it is to be understood that the invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is self-evident to those who have. Therefore, such modifications or variations are not to be understood individually from the technical spirit or point of view of the present invention, the modified embodiments will belong to the claims of the present invention.
10 : 미세조류 배양장치 20 : 수직 이중관
30 : 수평 이송관 40 : 배양액 저장탱크
50 : 폭기용 산기부재 60 : 가스 배출부재
80A : 제1 온도조절수단 80B : 제2 온도조절수단
80C : 제3 온도조절수단 80D : 제4 온도조절수단
88A : 빗물저장 수조탱크
100 : 건축 구조물 110 : 벽체
120 : 지붕 130 : 양식장용 수조
10: microalgae culture apparatus 20: vertical double pipe
30: horizontal transfer pipe 40: culture medium storage tank
50: aeration member for aeration 60: gas discharge member
80A: first temperature regulating means 80B: second temperature regulating means
80C: third temperature regulating means 80D: fourth temperature regulating means
88A: Rainwater Storage Tank
100: building structure 110: wall
120: roof 130: fish tank

Claims (21)

  1. 투명한 재질로 이루어지고 중공관으로 형성되어 수직으로 배치되는 외부관과, 투명한 재질로 이루어지고 중공관으로 형성되며 상기 외부관의 내부 중앙에 수직으로 설치되며 상단 영역에는 유출공이 형성되는 내부관으로 이루어진 적어도 1개 이상의 수직 이중관;
    양단이 배양액 저장탱크와 연결되고, 수평으로 배치되며, 상기 수직 이중관의 하단부와 연통되도록 결합되고, 상기 내부관의 하단부와 대응되는 위치의 바닥에는 배양액을 상기 내부관의 상향으로 이동시키면서 교반하기 위한 폭기용 산기부재가 마련되는 수평 이송관; 및
    상기 외부관의 상단부에 결합되어 오염원의 유입을 방지하고 상기 수직 이중관에서 발생된 가스를 배출하여 상기 수직 이중관 내부의 압력 상승을 방지하기 위한 가스 배출부재를 포함하고,
    상기 폭기용 산기부재에 의해 상기 내부관의 배양액이 상향으로 이동하여 상기 유출공을 통하여 상기 외부관을 유입된 후 상기 수평 이송관을 통하여 상기 배양액 저장탱크로 순환하도록 된 것을 특징으로 하는,
    수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치.
    The outer tube is made of a transparent material and formed as a hollow tube and is disposed vertically, and the inner tube is made of a transparent material and is formed as a hollow tube and is installed vertically in the inner center of the outer tube and has an outlet hole formed at an upper region thereof. At least one vertical double tube;
    Both ends are connected to the culture medium storage tank, arranged horizontally, coupled to communicate with the lower end of the vertical double tube, the bottom of the position corresponding to the lower end of the inner tube for stirring while moving the culture medium upward of the inner tube Horizontal transfer pipe is provided with aeration member for aeration; And
    It is coupled to the upper end of the outer tube to prevent the inflow of pollutants and to discharge the gas generated in the vertical double pipe to include a gas discharge member for preventing the pressure rise inside the vertical double pipe,
    The culture medium of the inner tube is moved upward by the aeration member for the aeration flows into the outer tube through the outflow hole and characterized in that it is circulated to the culture medium storage tank through the horizontal transfer pipe,
    Microalgae light culture apparatus using a vertical double tube.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부관과 내부관 사이에는,
    상기 내부관이 상기 외부관의 내부에서 상기 외부관의 내면과 일정한 간격을 유지하도록 하기 위한 간격유지부재가 구비되고, 상기 간격유지부재는, 링형으로 형성되어 상기 외부관의 내면에 밀착되는 외부결합부와, 링형으로 형성되어 상기 내부관이 끼움 결합되는 내부결합부와, 상기 외부결합부와 내부결합부를 연결하는 다수개의 연결리브로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치.
    The method of claim 1,
    Between the outer tube and the inner tube,
    A gap retaining member is provided to maintain the inner tube at a constant distance from the inner surface of the outer tube within the outer tube, and the gap maintaining member is formed in a ring shape to be in close contact with the inner surface of the outer tube. And an inner coupling portion formed in a ring shape to which the inner tube is fitted, and a plurality of connecting ribs connecting the outer coupling portion and the inner coupling portion.
    Microalgae light culture apparatus using a vertical double tube.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부관의 하단부는,
    상기 폭기용 산기부재의 상면과 1-4cm의 간격을 유지하도록 하되, 상기 내부관의 하단부 주변에 다수개의 유입공을 형성하는 것을 특징으로 하는,
    수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치.
    The method of claim 1,
    The lower end of the inner tube,
    Maintaining an interval of 1-4cm and the upper surface of the aeration member for aeration, characterized in that to form a plurality of inlet holes around the lower end of the inner tube,
    Microalgae light culture apparatus using a vertical double tube.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수직 이중관은,
    다수개로 이루어져 소정의 간격을 유지하여 상기 수평 이송관에 각각 결합되고, 상기 폭기용 산기부재는 상기 수직 이중관의 수에 대응되는 수로 각각 구비되는 것을 특징으로 하는,
    수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치.
    The method of claim 1,
    The vertical double pipe,
    It is composed of a plurality and are respectively coupled to the horizontal transfer pipe to maintain a predetermined interval, the aeration member for aeration, characterized in that each provided with a number corresponding to the number of the vertical double pipe,
    Microalgae light culture apparatus using a vertical double tube.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 폭기용 산기부재를 구비한 상기 수평 이송관과, 상기 수평 이송관에 각각 결합되는 다수개의 상기 수직 이중관이 하나의 광 배양 모듈을 이루고, 상기 광 배양 모듈을 이루는 상기 수평 이송관의 단부가 선택적으로 연결되거나 분리됨에 따라 각각의 상기 광 배양 모듈이 서로 연결되거나 분리되어 미세조류의 배양 용량을 가감하도록 된 것을 특징으로 하는,
    수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치.
    The method of claim 4, wherein
    The horizontal transfer tube having the aeration member for aeration and a plurality of the vertical double tubes respectively coupled to the horizontal transfer tube form one optical culture module, and an end of the horizontal transfer tube that forms the optical culture module is optional. As each of the optical culture module is connected or separated from each other or connected to each other, characterized in that to increase or decrease the culture capacity of the microalgae,
    Microalgae light culture apparatus using a vertical double tube.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배양액 저장탱크의 입구라인과 출구라인에는, 배양액을 순환 이송시키기 위한 이송펌프가 각각 마련되는 것을 특징으로 하는,
    수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치.
    The method of claim 5,
    Inlet and outlet lines of the culture medium storage tank, characterized in that each transfer pump for circulating the culture solution is provided,
    Microalgae light culture apparatus using a vertical double tube.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 가스 배출부재는,
    배출구를 구비하여 각각의 상기 외부관의 상단부에 결합되는 커버부재와, 각 상기 커버부재의 배출구를 연결하여 각 상기 배출구를 통하여 배출되는 가스를 모아서 배출하기 위한 배출파이프로 이루어지거나,
    소정의 압력에서 개방되도록 구성되어 각각의 상기 커버부재에 마련되는 릴리프밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치.
    The method of claim 4, wherein
    The gas discharge member,
    A cover member coupled to an upper end of each of the outer tubes and having a discharge port, and a discharge pipe for collecting and discharging the gas discharged through each of the discharge ports by connecting the discharge ports of the cover members;
    It is configured to open at a predetermined pressure, characterized in that consisting of a relief valve provided in each of the cover member,
    Microalgae light culture apparatus using a vertical double tube.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배양액 저장탱크의 저면에는,
    수용되는 배양액의 온도를 조절하기 위한 제1 온도조절수단이 구비되고, 상기 제1 온도조절수단은, 공급되는 전원에 의해 발열되는 제1 발열체로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치.
    The method of claim 1,
    On the bottom of the culture medium storage tank,
    A first temperature control means for adjusting the temperature of the culture medium to be accommodated is provided, the first temperature control means, characterized in that consisting of a first heating element that is generated by the supplied power,
    Microalgae light culture apparatus using a vertical double tube.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 폭기용 산기부재에는,
    순환되는 배양액의 온도를 조절하기 위한 제2 온도조절수단이 구비되고, 상기 제2 온도조절수단은,
    여과된 공기를 상기 폭기용 산기부재에 공급하기 위한 공기 공급파이프; 및
    공급되는 전원에 의해 발열되도록 구성되어 상기 공기 공급파이프에 구비되는 제2 발열체로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치.
    The method of claim 1,
    The aeration member for aeration,
    A second temperature control means for adjusting the temperature of the culture medium circulated is provided, the second temperature control means,
    An air supply pipe for supplying filtered air to the aeration member for aeration; And
    Characterized in that the second heating element is configured to generate heat by the power supplied is provided in the air supply pipe,
    Microalgae light culture apparatus using a vertical double tube.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 수직 이중관을 이용한 미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물로서,
    벽체와 지붕 및 출입문에 의해 외부와 구분되어 상기 미세조류 광 배양장치가 설치되는 배양공간을 형성하고, 상기 배양공간에는 상기 배양공간의 온도를 조절하거나, 상기 미세조류 광 배양장치를 순환하는 배양액의 온도를 조절하기 위한 제3 온도조절수단이 마련되는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물.
    10. A fusion and converging building structure for the agriculture and fish industry, having a microalgal light cultivation apparatus using a vertical double tube according to any one of claims 1 to 9.
    The micro-algae light cultivation apparatus is formed in a culture space in which the microalgae light cultivation apparatus is installed, and is separated from the outside by a wall, a roof, and a door. Characterized in that the third temperature control means for adjusting the temperature is provided,
    Convergence building structure for agricultural and fishery industry with microalgae light cultivation device.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지붕 또는 벽체에는,
    태양광 발전을 위한 패널이 설치되는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물.
    The method of claim 10,
    On the roof or wall,
    The solar panel is characterized in that the installation,
    Convergence building structure for agricultural and fishery industry with microalgae light culturing device.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제3 온도조절수단은,
    상기 배양공간으로 노출되는 입수관 및 출수관을 구비하여 지하에 매립되고, 열매체유가 수용되는 지하 열교환관; 및
    공기입구와 공기출구가 상기 배양공간에 노출되고, 중간은 다수개의 분할관들로 이루어져 상기 지하 열교환관의 내부에 기밀을 유지하여 결합되는 열교환부로 이루어진 공기순환부재로 이루어지고,
    상기 공기입구로 유입되어 상기 분할관을 통과한 후 상기 공기출구로 토출되는 공기가 상기 지하 열교환관에 수용된 열매체유에 의해 열교환되어 승온되거나 냉각되는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물.
    The method of claim 10,
    The third temperature control means,
    An underground heat exchanger tube having a water inlet tube and an outlet tube exposed to the culture space, buried underground, and containing heat medium oil; And
    An air inlet and an air outlet are exposed to the culture space, and the middle is composed of an air circulation member consisting of a plurality of split pipes and a heat exchanger which is coupled to maintain an airtight inside the underground heat exchange pipe.
    The air flowing into the air inlet and passing through the dividing pipe and discharged to the air outlet is heat-exchanged by the heat medium oil accommodated in the underground heat exchanger tube, and is heated or cooled.
    Convergence building structure for agricultural and fishery industry with microalgae light cultivation device.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제3 온도조절수단은,
    상기 지붕의 처마에서 집수되어 여과된 빗물을 저장하도록 구성되어 지하에 매립되는 빗물저장 수조탱크; 및
    상기 미세조류 광 배양장치로부터 분기되어 밸브의 개폐에 의해 배양액이 선택적으로 순환하도록 상기 빗물저장 수조탱크의 내부에 배관되는 배양액 순환관으로 이루어지고,
    상기 미세조류 광 배양장치를 순환하는 배양액을 상기 배양액 순환관으로 순환시켜 상기 배양액의 온도를 조절하도록 된 것을 특징으로 하는,
    미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물.
    The method of claim 10,
    The third temperature control means,
    A rainwater storage tank configured to store rainwater collected and filtered at the eaves of the roof and buried underground; And
    Branched from the microalgae light culture device is made of a culture medium circulation pipe piped inside the rainwater storage tank tank to selectively circulate the culture solution by opening and closing the valve,
    Characterized in that the culture medium circulating the microalgae light culture apparatus to circulate the culture medium circulation tube to adjust the temperature of the culture solution,
    Convergence building structure for agricultural and fishery industry with microalgae light culturing device.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 빗물저장 수조탱크는,
    저장된 빗물의 온도를 조절하기 위한 냉온장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물.
    The method of claim 13,
    The rainwater storage tank,
    Characterized in that it further comprises a cold temperature device for controlling the temperature of the stored rain water,
    Convergence building structure for agricultural and fishery industry with microalgae light cultivation device.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 배양액 순환관은,
    입수밸브를 구비한 지하 입수관과 출수밸브를 구비한 지하 출수관으로 이루어지고, 상기 지하 입수관과 지하 출수관의 단부는 상기 미세조류 광 배양장치의 순환관과 각각 연통되며, 상기 지하 입수관과 지하 출수관 사이의 순환관에는 지상순환 개폐밸브가 구비되어, 상기 미세조류 광 배양장치를 순환하는 배양액은 상기 입수밸브와 출수밸브 및 지상순환 개폐밸브의 개폐에 따라 상기 배양액 순환관을 순환하면서 열교환되어 온도가 조절되는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물.
    The method of claim 13,
    The culture fluid circulation tube,
    It consists of an underground inlet pipe having an inlet valve and an underground outlet pipe having an outlet valve, the ends of the underground inlet pipe and the underground outlet pipe communicate with the circulation pipe of the microalgae light cultivation apparatus, respectively, The circulation pipe between the ground and the water outlet pipe is provided with a ground circulation open / close valve, and the culture medium circulating the microalgal light culturing device circulates the culture medium circulation pipe according to the opening and closing of the intake valve, the outlet valve, and the ground circulation open / close valve. Heat exchange is characterized in that the temperature is controlled,
    Convergence building structure for agricultural and fishery industry with microalgae light cultivation device.
  16. 태양광 발전을 위한 패널이 구비된 지붕과, 벽면을 형성하는 벽체를 포함하는 건축 구조물로서,
    상기 벽체는 측벽 배양공간을 형성하는 유리온실로 이루어지고, 상기 유리온실에 의해 형성된 측벽 배양공간에는, 미세조류의 배양을 위한 배양액이 순환하는 투명한 배양관이 세로 또는 가로방향으로 연이어 설치되며, 상기 투명한 배양관의 각 단부는 순환펌프를 구비하여 배양액 저장탱크와 연결되는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물.
    An architectural structure comprising a roof having a panel for solar power generation and a wall forming a wall,
    The wall is made of a glass greenhouse to form a side wall culture space, the side wall culture space formed by the glass greenhouse, a transparent culture tube circulating culture medium for culturing microalgae is installed in a vertical or horizontal direction, the Each end of the transparent culture tube is provided with a circulation pump, characterized in that connected to the culture medium storage tank,
    Convergence building structure for agricultural and fishery industry with microalgae light cultivation device.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 건축 구조물의 내부에는,
    수경재배를 위한 장치, 식물재배를 위한 장치, 아쿠아포닉스 또는 양식장을 위한 장치가 구비되고, 수경재배, 식물재배, 아쿠아포닉스 또는 수산양식이 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물.
    The method of claim 16,
    In the interior of the building structure,
    It is provided with a device for hydroponic cultivation, a device for plant cultivation, aquaphonic or aquaculture farm, characterized in that the hydroponic cultivation, plant cultivation, aquaphonic or aquaculture is made,
    Convergence building structure for agricultural and fishery industry with microalgae light cultivation device.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 건축 구조물의 내부에는,
    상기 건축 구조물의 내부공간 및 측벽 배양공간 공기 온도를 조절하기 위한 제4 온도조절수단이 구비되고, 상기 제4 온도조절수단은,
    상기 건축 구조물의 지하에 매립되고, 입구와 출구는 상기 내부공간 또는 측벽 배양공간으로 노출되는 냉난방용 지하 매설 파이프; 및
    송풍기에 의해 상기 냉난방용 지하 매설 파이프로 순환되는 공기를 가열하거나 냉각하도록 상기 입구 또는 출구에 구비되는 공기 가열냉각장치를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물.
    The method of claim 16,
    In the interior of the building structure,
    Fourth temperature control means for controlling the air temperature of the interior space and the side wall culture space of the building structure, the fourth temperature control means,
    Underground buried pipe for heating and cooling embedded in the basement of the building structure, the inlet and the outlet being exposed to the inner space or the side wall culture space; And
    And an air heating and cooling device provided at the inlet or the outlet to heat or cool the air circulated to the underground pipe for cooling and heating by a blower.
    Convergence building structure for agricultural and fishery industry with microalgae light cultivation device.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 냉난방용 지하 매설 파이프는,
    빗물저장 수조탱크 또는 양식장용 수조가 매립되는 경우에, 상기 빗물저장 수조탱크 또는 양식장용 수조의 저면에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물.
    The method of claim 18,
    The underground heating pipe for heating and cooling,
    When the rainwater storage tank tank or aquaculture tank is buried, characterized in that it is disposed on the bottom surface of the rainwater storage tank tank or aquaculture tank,
    Convergence building structure for agricultural and fishery industry with microalgae light cultivation device.
  20. 실내 또는 실외 육상 양식장으로 이루어진 건축 구조물로서,
    상부가 개구되고, 상단부 영역을 제외한 나머지가 매립된 양식장 수조;
    상기 양식장 수조의 상단부 영역에 구비되는 다수개의 기둥부재들;
    상기 기둥부재들의 상단에 구비되어 지붕을 형성하고, 태양광 발전을 하도록 구성된 패널들; 및
    상기 양식장 수조의 가장자리 영역에 가로방향 또는 세로방향으로 배치되어 벽을 이루는 미세조류 배양관들과, 상기 미세조류 배양관들과 연결되어 상기 미세조류 배양관들을 순환하는 배양액이 저장되는 배양액 저장탱크로 이루어진 미세조류 광 배양장치를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물.
    An architectural structure consisting of an indoor or outdoor land farm,
    An aquaculture tank with an open top and a buried portion except for the upper end region;
    A plurality of pillar members provided at an upper end region of the fish farm;
    Panels provided on top of the pillar members to form a roof and configured to perform solar power generation; And
    As a culture medium storage tank in which the microalgal culture tubes arranged horizontally or vertically in the edge region of the fish tank and the culture liquid connected to the microalgal culture tubes and circulating the microalgal culture tubes are stored. Characterized in that it comprises a microalgae light culture device,
    Convergence building structure for agricultural and fishery industry with microalgae light cultivation device.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 패널들의 저면에는,
    빗물이 상기 양식장 수조로 유입되지 않도록 하기 위한 처마가 마련되고, 상기 처마에 의해 집수된 빗물은 여과된 후 지하에 매설된 빗물저장 수조탱크에 수용되고, 필요에 따라 상기 양식장 수조로 공급되거나 농업용수로 사용하도록 된 것을 특징으로 하는,
    미세조류 광 배양장치를 갖는 농수산업용 융복합 건축 구조물.
    The method of claim 20,
    On the bottom of the panels,
    An eave is provided to prevent rainwater from entering the aquaculture tank, and the rainwater collected by the eave is filtered and accommodated in a rainwater storage tank tank buried underground, and supplied to the aquaculture tank or, if necessary, to agricultural water. Characterized in that
    Convergence building structure for agricultural and fishery industry with microalgae light cultivation device.
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