KR20200070162A

KR20200070162A - 젤라틴-키틴 미생물 배양기

Info

Publication number: KR20200070162A
Application number: KR1020200051115A
Authority: KR
Inventors: 박노연
Original assignee: (주)자농원
Priority date: 2020-04-27
Filing date: 2020-04-27
Publication date: 2020-06-17

Abstract

개시되는 자가 세척이 가능한 미생물 배양기는, 중심축이 연직방향이며 모터에 의해 회전하는 회전축(11); 두 개 이상의 중공형 파이프 형상의 연장파이프(21)와, 상기 연장파이프(21)와 다른 직경을 가지는 하나 이상의 중공형 파이프 형상의 연결파이프(22) 및, 상기 연결파이프(22)가 자유 회전 가능하도록 슬라이드 결합하는 상기 연결파이프(22)의 끝단과 상기 연장파이프(21)의 끝단 사이에 중첩 배치되는 방수베어링(23)으로 구성되어, 상기 회전축(11)의 측방향으로 돌출형성되며, 상기 중공 내부를 통하여 세척수가 유동하는 교반봉유닛(20); 및 상기 연장파이프(21)의 측방향으로 돌출형성되는 노즐봉(31)과, 상기 노즐봉(31) 끝단에 형성되어 상기 세척수를 분사하는 복수의 분사공으로 구성되는 제1노즐공(32) 및, 상기 연결파이프(22)가 상기 방수베어링(23)을 매개로 하여 회전하도록 상기 노즐봉(31)의 측면에 형성되어 상기 세척수을 분사하는 제2노즐공(33)을 구비하는 분사노즐유닛(30);을 포함한다.

Description

젤라틴-키틴 미생물 배양기{Apparatus for incubating GCM(Gelatin-Chitin Microorganism)}

본 발명(Disclosure)은, 젤라틴-키틴 미생물 배양기에 관한 것으로서, 구체적으로 배양기 내부와 교반봉유닛을 포함한 모든 내부기기 표면에 세척수를 직접 고압 분사하여 세척할 수 있으며, 별도의 동력이 필요없이 회전하는 노즐봉을 이용함으로써, 세척 작동과 유지보수가 용이한 자가 세척이 가능한 GCM(젤라틴-키틴 미생물) 배양기에 관한 것이다.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).

일반적으로, 미생물 배양기는 미생물을 대량 배양하는 기기로서, 친환경식 농축산업에 대한 관심이 높아지면서, 최근에 그 보급과 개발이 활발해지고 있다.

미생물 배양은, 배양을 원하는 미생물을 제외한 잡균의 증식을 얼마나 효과적이고 확실하게 억제할 수 있어야 한다. 세척 과정이 제대로 수행되지 않으면, 펌프나 폭기를 비롯하여, 기계적 이상 현상도 발생할 수 있다. 그렇기 때문에, 배양기 내부의 세척은 반드시 수행해야 하는 필수 조건이다.

특히, GCM(젤라틴-키틴 미생물)의 배양은 45℃ 이하의 저온에서 배양이 이루어지므로, 배양기의 저온 살균이 요구된다. 이를 위해, GCM 배양기 내부의 세척은, 일반적으로 고압분사기를 이용하여 배양기 내부 표면의 잔류물을 제거한다.

그러나 배양기 내부를 개방하여야 하며, 작업자가 직접 수작업으로 진행해야 하는 불편함이 있다. 뿐만아니라 배양기 내부에 교반 장치 및 기타 기계적 장치가 배치되어 있는 경우에는, 세척 자체가 용이하지 않는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 교반 장치에 세척수를 분사하는 장치를 배치한다. 교반 장치의 회전 기능을 이용함으로써, 분해 또는 개방 과정 없이, 배양기 내부를 세척할 수 있다.

그러나 이러한 종래의 세척 방법은, 교반 장치 자체의 세척은 불가능하다. 장치의 세밀한 부분까지 미생물이 잔류할 수 있으므로, 교반 장치 자체 세척액을 고압 분사할 수 있어야 한다. 하지만, 회전하는 임펠러 구조인 교반 장치의 일반 형태를 고려할 때, 단순한 세척수 분사 방법은, 돌출 함물 부위가 많은 분사 장치 자체는 용이하게 세척할 수 없는 문제점이 있다.

1. 한국등록특허공보 10-1259353

본 발명(Disclosure)은, 배양기를 개방하지 않고, 배양기 내부와 교반봉유닛을 포함한 모든 내부기기 표면을 세척할 수 있는 구조의, 자가 세척이 가능한 미생물 배양기의 제공을 일 목적으로 한다.

본 발명(Disclosure)은, 교반봉유닛 및 세척수를 분사하는 분사노즐유닛 자체도 배양기를 개방하지 않고 자가 세척할 수 있는 구조의, 자가 세척이 가능한 미생물 배양기의 제공을 일 목적으로 한다.

본 발명(Disclosure)은, 배양기 내부와 교반봉유닛을 포함한 모든 내부기기 표면을 높은 세척효율로 균일하게 세척할 수 있는, 자가 세척이 가능한 미생물 배양기의 제공을 일 목적으로 한다.

여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).

상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 젤라틴-키틴 미생물 배양기는, 중심축이 연직방향이며 모터에 의해 회전하는 회전축(11); 두 개 이상의 중공형 파이프 형상의 연장파이프(21)와, 상기 연장파이프(21)와 다른 직경을 가지는 하나 이상의 중공형 파이프 형상의 연결파이프(22) 및, 상기 연결파이프(22)가 자유 회전 가능하도록 슬라이드 결합하는 상기 연결파이프(22)의 끝단과 상기 연장파이프(21)의 끝단 사이에 중첩 배치되는 방수베어링(23)으로 구성되어, 상기 회전축(11)의 측방향으로 돌출형성되며, 상기 중공 내부를 통하여 세척수가 유동하는 교반봉유닛(20); 및 상기 연장파이프(21)의 측방향으로 돌출형성되는 노즐봉(31)과, 상기 노즐봉(31) 끝단에 형성되어 상기 세척수를 분사하는 복수의 분사공으로 구성되는 제1노즐공(32) 및, 상기 연결파이프(22)가 상기 방수베어링(23)을 매개로 하여 회전하도록 상기 노즐봉(31)의 측면에 형성되어 상기 세척수을 분사하는 제2노즐공(33)을 구비하는 분사노즐유닛(30);을 포함한다.

본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 젤라틴-키틴 미생물 배양기에서, 상기 분사노즐유닛(30)은, 상기 제1노즐공 및 상기 제2노즐공을 대체하여, 상기 노즐봉(31) 끝단에 배치되며, 상기 연장파이프(21)의 중심축과 직각을 이루는 노즐회전축(34-1)을 가지며, 나선 진행 방향으로 상기 세척수을 분사하는 복수의 제3노즐공(34-2)이 형성된 회전노즐(34)을 구비하여, 상기 제3노즐공(34-2)에서 분사되는 세척수의 분사 추진력으로, 상기 연결파이프(22)가 상기 방수베어링(23)을 매개로 하여 회전하는 동시에, 상기 회전노즐(34)이 상기 노즐회전축(34-2)을 중심으로 자전하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 젤라틴-키틴 미생물 배양기에서, 상기 세척수는, 과산화수소를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 방수베어링(23)과 이를 이용한 회전하는 분사노즐유닛(30) 구조를 적용함으로써, 배양기를 개방하지 않고, 배양기 내부(1)와 교반봉유닛(20)을 포함한 모든 내부기기 표면을 세척할 수 있다.

본 발명에 따르면, 방수베어링(23)과 이를 이용한 회전하는 연결파이프(22)를 서로 이격되어 배치함으로써, 교반봉유닛(20) 및 세척수를 분사하는 분사노즐유닛(30) 자체도 배양기를 개방하지 않고 자가 세척할 수 있다.

본 발명에 따르면, 회전노즐(34)이 구비된 분사노즐유닛(30)과 회전하는 연결파이프(22) 구조를 적용함으로써, 배양기 내부와 교반봉유닛(20)을 포함한 모든 내부기기 표면을 높은 세척효율로 균일하게 세척할 수 있다.

도 1은 종래 미생물 배양기 세척방법의 일 예를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 자가 세척이 가능한 미생물 배양기의 제1 실시형태를 보인 교반봉유닛(20)의 길이 방향 단면도 및 분사노즐유닛(30)을 포함하는 횡단면도.
도 3은 본 발명에 따른 자가 세척이 가능한 미생물 배양기의 제2 실시형태를 설명하는 교반봉유닛(20)의 길이 방향 단면도 및 분사노즐유닛(30)을 포함하는 횡단면도.
도 4는 본 발명에 따른 자가 세척이 가능한 미생물 배양기의 제3 실시형태를 설명하는 교반봉유닛(20)의 길이 방향 단면도 및 분사노즐유닛(30)을 포함하는 횡단면도.

이하, 본 발명에 따른 자가 세척이 가능한 미생물 배양기를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

다만, 본 발명의 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 사상을 이해하는 통상의 기술자는 본 개시와 동일한 기술적 사상의 범위 내에 포함되는 다양한 실시 형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 기술적 사상에 포함됨을 밝힌다.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 기술적 내용을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 미생물 배양기 세척방법의 일 예를 보인 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 미생물 배양기에서는 교반봉(P2)에 세척액을 분사하는 분사노즐(P3)을 설치하여 세척수를 분사함으로써, 교반기 내면(1)을 세척한다.

교반봉은 회전하는 샤프트(P1)에 측면으로 돌출되어 설치된다. 샤프트가 회전하면, 교반봉에 설치된 복수의 분사노즐이 세척수를 분사한다. 통상적인 배양기의 단면 형상은, 원형이거나 아니면 원형과 유사한 구조로서, 함몰부가 거의 없는 단순한 구조이다. 따라서, 고압으로 분사되는 세척액을 이용하여, 배양기 내부 전체를 고른 청결도로 세척하기 용이히다.

그러나, 도 1에서 설명하고 있는 세척 방법은, 배양기 내부와 비교하여 상대적으로 복잡한 구조인, 교반봉 자체를 세척하기에는 효과적이지 못하다.

세척수의 분사 방향이 교반봉을 향하도록 하여, 교반봉의 표면을 세척할 수 있다. 곡면 또는 다면체의 단면을 갖는 교반봉의 입체적 표면을 모두 세척하기 위해서는 많은 수의 분사노즐이 필요하다.

또는, 다수의 측으로 적층되어 배치되는 일반적인 교반봉의 배열 구조를 이용하여, 서로 다른 층의 교반봉이 서로에게 세척수를 분사하여 세척할 수도 있다. 그러나 이 방법 또한 교반봉 측면의 세척은 용이하지 않은 문제점이 있다.

도 2는 본 발명에 따른 자가 세척이 가능한 미생물 배양기의 제1 실시형태를 보인 교반봉유닛(20)의 길이 방향 단면도 및 분사노즐유닛(30)을 포함하는 횡단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시형태에 따른 미생물 배양기는, 회전축(11)과 교반봉유닛(20) 및 분사노즐유닛(30)을 포함한다.

회전축(11)은 그 중심축이 연직방향이며 모터(11)에 의해 회전한다.

교반봉유닛(20)은, 연장파이프(21)와 연결파이프(22) 및 방수베어링(23)으로 구성되어, 회전축(11)의 측방향으로 돌출형성되며, 중공 내부를 통하여 세척수가 유동하다.

연장파이프(21)는, 두 개 이사의 중공형 파이프 형상이다. 연결파이프(22)는, 연장파이프(21)와 다른 직경을 가지는 하나 이상의 중공형 파이프 형상이다. 또한, 방수베어링(23)은, 연결파이프(22)의 끝단과 연장파이프(21)의 끝단 사이에 중첩 배치되어, 연결파이프(22)와 연장파이프(21)를 결합한다. 연결파이프(22)는 방수베어링(23)을 매개로 하여, 연장파이프(21)의 중심축(21-1)을 중심으로 자유 회전이 가능하다.

분사노즐유닛(30)은, 노즐봉(31)과 제1노즐공(32) 및 제2노즐공(33)으로 구성된다.

노즐봉(31)은, 연장파이프(21)의 측방향으로 돌출형성되며, 제1노즐공(32)과 제2노즐공(33)이 형성된다. 제1노즐공(32)은, 노즐봉(31) 끝단에 형성되어 세척수를 분사한다. 제1노즐공(32)은 복수개가 형성될 수 있으며, 분사된 세척수는 배양기 내면(1)에 분사되어 세척한다. 제2노즐공(33)은, 노즐봉(31)의 측면에 형성된다. 제2노즐공(33)에서 분사된 세척수는, 그 분사 추진력으로 연결파이프(22)가 방수베어링(23)을 매개로 하여 회전할 수 있다.

여기서, 세척수는, 과산화수소를 포함하는 것이 안정적인 저온 살균 효과면에서 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1노즐공(32)에서 분사되는 세척수는 배양기 내부를 향하여 분사됨으로써, 배양기 내부를 세척할 수 있다. 이때 제2노즐공(33)에서 분사되는 세척수는 연결파이프(22)를 회전하게 함으로써, 제1노즐공(32)에서 분사되는 세척수를 교반봉유닛(20)의 중심축(21-1)을 중심으로 360도 회전하며 분사되도록 한다.

아랫쪽에 배치되는 교반봉유닛(20)은, 하나의 분사노즐유닛(30)을 이용하여 윗쪽 배양기 덮개와 아랫쪽 교반봉유닛(20)의 향하여 세척수를 분사한다. 마찬가지로 아랫쪽에 배치되는 교반봉유닛(20)은, 윗쪽의 교반봉유닛(20)과 아랫쪽의 배양기 바닥을 향하여 세척수를 분사한다.

윗쪽과 아랫쪽의 교반봉유닛(20)은 상호 세척수를 분사하여 세척함으로써, 교반봉유닛(20) 및 분사노즐유닛(30)를 자체적으로 세척할 수 있다. 특히 세척수를 분사하는 노즐봉(31)과 연결파이프(22) 자체는, 스스로 직접 세척수를 분사할 수 없으므로, 세척이 용이하지 않다. 이때, 윗쪽과 아랫쪽 교반봉유닛(20)에 배치된 노즐봉(31)은 서로에게 세척수를 분사함으로써, 직접적인 세척이 불가능한 노즐봉(31)과 연결파이프(22)의 세척이 가능하다.

또한, 제1노즐공(32), 인접하는 연장파이프(21)를 향하여 세척수를 분사할 수 있다(32-1). 이 상태에서 노즐봉(31)이 연장파이프(21)의 중심축을 중심으로 회전하면, 다른 층의 교반봉유닛(20)에 배치된 노즐봉(31)으로부터의 세척수 분사가 불필요하다.

따라서, 본 발명에 따른 미생물 배양기는 배양기 내부와 교반봉유닛(20)을 포함한 모든 내부기기 표면에, 세척수를 직접 고압 분사하여 세척할 수 있다. 또한, 구조가 간단하면서도 별도의 동력이 필요없이 세척수 분사력으로 회전하는 연결파이프(22) 구조를 이용함으로써, 세척 작동과 유지보수가 용이하다.

또한, 하나의 연결파이프(22)에 복수의 분사노즐유닛(30)을 동일한 각도를 간격으로 배치할 수 있다. 제1노즐공(32)과 마찬가지로 제2노즐공(33)에서 분사되는 세척수는 고압으로 분사된다. 방수베어링(23)은 일반적인 베어링과 마찬가지로, 무부하 회전을 가능하게 한다. 제2노즐공(33)에서 고압으로 분사되는 세척수의 분사력은, 연결파이프(22)의 회전속도를 고속으로 상승시킬 수 있다.

이때 연결파이프(22)에 하나의 분사노즐유닛(30)만 배치하면, 고속회전시 편심이 발생하여, 방수베어링(23) 및 연결파이프(22)의 파손 또는 변형이 발생할 수 있다. 복수의 분사노즐유닛(30)을 등각으로 배치함으로써, 편심 발생을 방지할 수 있으며, 세척수 분사량이 늘어나는 효과로 인해서 세척 시간을 단축할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 자가 세척이 가능한 미생물 배양기의 제2 실시형태를 설명하는 교반봉유닛(20)의 길이 방향 단면도 및 분사노즐유닛(30)을 포함하는 횡단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 미생물 배양기에서 분사노즐유닛(30)은, 제1노즐공(32) 및 제2노즐공(33)을 대체하여, 복수의 제3노즐공이 형성된 회전노즐(34)을 구비할 수 있다.

회전노즐(34)은, 노즐봉(31) 끝단에 배치되며, 연장파이프(21)의 중심축과 직각을 이루는 노즐회전축(34-1)을 가진다. 또한, 제3노즐공(34-2)은, 나선 진행 방향으로 세척수를 분사한다. 제3노즐공(34-2)에서 세척수가 분사되면, 그 분사 추진력으로, 연결파이프(22)가 방수베어링(23)을 매개로 하여 회전하며, 동시에, 회전노즐(34)이 노즐회전축(34-1)을 중심으로 자전한다.

제3노즐공(34-2)에서 분사되는 세척수는 나선 진행 방향으로 분사한다. 나선 진행방향으로 분사되는 세척수의 분사 방향을 벡터 분석하면, 회전노즐(34) 구조를 회전시키는 방향의 벡터와 연결파이프(22)를 회전시키는 벡터를 모두 포함한다.

회전노즐(34) 구조는 모든 제3노즐공(34-2)에서 분사되는 세척수를 연결파이프(22) 및 연장파이프(21) 표면에 분사하는 동시에 배양기 내부에도 분사할 수 있다. 또한, 연결파이프(22)가 회전하면서, 교반봉유닛(20) 전체의 표면에 세척수를 분사하여 세척할 수 있다.

또한 도 3에 도시된 본 실시예에 따른 미생물 배양기는, 연결파이프(22)의 회전방향이 서로 반대가 되는 복수의 연결파이프(22)를 배치함으로써, 하나의 교반봉유닛(20)에 배치된 서로 다른 분사노즐공이 서로를 향하여 세척수를 분사 할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 자가 세척이 가능한 미생물 배양기의 제3 실시형태를 설명하는 교반봉유닛(20)의 길이 방향 단면도 및 분사노즐유닛(30)을 포함하는 횡단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시형태에 따른 미생물 배양기는, 두 개의 회전노즐(34)에서 분사되는 세척액이, 연결파이프(22)의 회전방향이 서로 반대가 되도록 분사된다. 이때 윗쪽에 배치되는 회전노즐(34)의 제3노즐공(34-2)의 개수와 아랫쪽에 배치되는 또 다른 회전노즐(34)의 제3노즐공(34-2)의 개수를 서로 다르게 형성한다. 서로 다른 개수의 제3노즐공(34-2)에서 분사되는 세척수의 분사력 비대칭으로, 연결파이프(22)가 회전한다. 이때, 제3노즐공(34-2)의 개수 차이에 변화를 줌으로써, 연결파이프(22)의 회전수를 제어할 수 있다.

연결파이프(22)의 회전수가 너무 높으면, 고압으로 분사되는 세척수가 분사되는 표면에 빗겨서 분사됨으로써, 고압 분사의 효과가 감소할 수 있다. 연결파이프(22)의 회전수를 적절히 제어함으로써, 세척수의 고압 분사 효과를 유지할 필요가 있다.

도 4와 같이 서로 다른 개수의 제3노즐공(34-2)을 서로 반대 방향을 향하게 함으로써, 별도의 회전수 제어기가 불필요하다. 동시에, 동일한 부위에 서로 반대 방향으로 분사되는 세척수가 분사됨으로써 세척 효율이 향상될 수 있다.

Claims

중심축이 연직방향이며 모터에 의해 회전하는 회전축(11);
두 개 이상의 중공형 파이프 형상의 연장파이프(21)와, 상기 연장파이프(21)와 다른 직경을 가지는 하나 이상의 중공형 파이프 형상의 연결파이프(22) 및, 상기 연결파이프(22)가 자유 회전 가능하도록 슬라이드 결합하는 상기 연결파이프(22)의 끝단과 상기 연장파이프(21)의 끝단 사이에 중첩 배치되는 방수베어링(23)으로 구성되어, 상기 회전축(11)의 측방향으로 돌출형성되며, 상기 중공 내부를 통하여 세척수가 유동하는 교반봉유닛(20); 및
상기 연장파이프(21)의 측방향으로 돌출형성되는 노즐봉(31)과, 상기 노즐봉(31) 끝단에 형성되어 상기 세척수를 분사하는 복수의 분사공으로 구성되는 제1노즐공(32) 및, 상기 연결파이프(22)가 상기 방수베어링(23)을 매개로 하여 회전하도록 상기 노즐봉(31)의 측면에 형성되어 상기 세척수을 분사하는 제2노즐공(33)을 구비하는 분사노즐유닛(30);을 포함하는 젤라틴-키틴 미생물 배양기.