KR20100130657A

KR20100130657A - 고효율 배양장치

Info

Publication number: KR20100130657A
Application number: KR1020090049285A
Authority: KR
Inventors: 신용진
Original assignee: 신용진
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2010-12-14

Abstract

본 발명은 고효율 배양장치에 관한 것으로, 배양전 다양한 방식으로 배양탱크를 살균할 수 있으며, 탱크의 외부에 간접가열구조를 지님으로써 원균이 고온에 직접 노출되지 않고, 다양한 원균을 배양시킬 수 있게 산소공급 구조를 가지며, 할로겐 TYPE LED램프를 내부에 장착하여 배양율을 높이고 조사각을 확대시킬 수 있고, 외통과 내통을 쉽게 조립 및 분리할 수 있으며, 배양완료시 자동으로 냉장모드로 전환함으로써 사용상 편의성을 높이고, 원균의 생존율을 높이도록 한 고효율 배양장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명을 적용하면, 배양전 다양한 방식으로 배양탱크를 살균함으로써 원균의 생존율 및 배양율을 높이며, 원균이 직접 고온에 노출되지 않게 함으로써 역시 생존율과 배양효율을 높이고, 다양한 원균을 적정 배양조건에 맞게 자동으로 배양할 수 있으며, 원균의 종류에 따라 산소를 자동으로 공급할 수 있고, 할로겐 TYPE LED램프를 내부에 장착하여 배양율을 높이고 조사각을 확대시킬 수 있고, 전력사용량을 효과적으로 감소시키게 하며, 외통과 내통이 쉽게 조립되고 분리될 수 있게 하여 유지 보수가 용이하고, 배양완료시 자동으로 냉장모드로 전환함으로써 배양완료 여부를 농부가 수시로 체크할 필요가 없는 장점이 있다.

배양장치, 유기농 비료, 원균, 배지, 배양기, 교반.

Description

고효율 배양장치{HIGH EFFICIENCY CULTIVATION APPARATUS}

본 발명은 고효율 배양장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 배양전 다양한 방식으로 배양탱크를 살균할 수 있으며, 탱크의 외부에 간접가열구조를 지님으로써 원균이 고온에 직접 노출되지 않고, 다양한 원균을 배양시킬 수 있게 산소공급 구조를 가지며, 할로겐 TYPE LED램프를 내부에 장착하여 배양율을 높이고 조사각을 확대시킬 수 있고, 외통과 내통을 쉽게 조립 및 분리할 수 있으며, 배양완료시 자동으로 냉장모드로 전환함으로써 사용상 편의성을 높이고, 원균의 생존율을 높이도록 한 고효율 배양장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 수십년전부터 농업생산율을 촉진하기 위한 화학비료가 개발되어서 활발하게 보급됨에 따라 효과적으로 농산물의 생산량이 증대되어 왔다.

그러나, 이러한 화학비료는 토양의 산성화를 촉진하는 개질현상이 발생하므로, 토양이 황폐화되며, 그에 따라 점차 동일한 토양에서의 농산물 생산량은 급격하게 저감하게 되었다.

그 원인을 분석해본 결과, 화학비료 사용으로 인한 토양의 산성화에서 비롯되었음을 알 수 있었으며, 그로인해 대체 비료의 개발이 절실하게 요구되는 실정이 다.

최근에는 다양한 미생물 원균을 통한 유기농 비료가 개발되어 토양을 산성화시키지 않으면서도 농산물의 생산량을 증대시킬 수 있게 되었다. 이러한 원균을 배양하기 위해 배양기 또는 배양장치가 속속 개발되고 있는 바, 종래의 배양기에 대해 아래의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 배양시스템의 구성을 도시한 도면이다.

이를 참조하면, 종래의 일실시예에 따른 배양시스템(2)은 원균과 배지를 혼합하여 배양하기 위한 배양탱크(4)가 구비되어 있으며, 그 배양탱크(4)의 측면 상단과 하단에는 각각 투입구(32)와 배출구(34)가 구비되어 있고, 그 투입구(32)와 배출구(34)를 연결하는 순환 파이프(30)가 장착되어 있다.

그 순환 파이프(30)상에는 배지를 저장하고 있으면서 상기 배양탱크(4)로 배지와 원균이 혼합된 혼합물을 제공하기 위한 배지탱크(26)가 장착되어 있으며, 그 배지탱크(26)에는 원균을 배지탱크(26)의 내로 유입시키기 위한 투입호퍼(28)가 구비되어 있다.

또한, 상기 순환파이프(30)상에는 상기 배양탱크(4)로 투입되는 용수를 일정온도 이상으로 가열시키기 위한 히터부(24)가 구비되어 있으며, 상기 배지탱크(26)와 히터부(24)는 상기 순환파이프(30)상에 직렬로 구성되어 있다.

한편, 상기 배양탱크(4)는 그 케이스가 원통형으로 이루어지고, 외통(6)과 내통(8)으로 구분되어 외통(6)의 내부에 내통(8)이 일정한 통간갭(10)으로 삽입되어 있다. 또한, 상기 배양탱크(4)는 하단 소정부에 외부 배출구(22)가 구비되어 있 고, 그 상단에는 커버(14)가 구비되어 있다.

커버(14)에는 할로겐 TYPE LED램프(16)가 장착되어 있으며, 그 하부에 유리판(18)이 결합되어 상기 할로겐 TYPE LED램프(16)의 조사광이 배양탱크(4)의 내부 배양공간(12)으로 조사되어 광합성 작용을 할 수 있게 구성되어 있으며, 상기 배양탱크(4)의 내부에는 수위센서(20)가 구비되어 있다.

이하, 상기한 종래의 배양시스템에 대한 동작을 설명한다.

밀가루 또는 녹말, 각종 단백질로 이루어져 원균의 먹이인 배지를 배지탱크(26)에 수용한 상태에서 투입호퍼(28)를 통해 원균을 투입한 다음, 순환파이프(30)를 통해 히터부(24)측으로 순환시키면, 그 배지와 원균에 따라 소정비율로 설정된 용수를 히터부(24)에서 일정온도 가열하여 순환파이프(30)를 통해 상기 배양탱크(4)의 내부로 유입시키고, 온도에 따라 다시 배지탱크(26)와 히터부(24)를 리사이클 시키면서 할로겐 TYPE LED램프(16)를 일정시간 점등시켜, 원균의 광합성 작용을 촉진시킨다.

이때, 히터부(24)와 배지탱크(26)가 직결된 구조로 이루어진 것은 배양탱크(4) 내부의 용수 온도를 일정하게 가열시킴으로써 배양온도를 맞춰주기 위함이다.

그러면, 원균이 배지를 먹이로 하여 일정시간 배양되어 배양이 이루어지게 된다.

그러나, 상기한 종래의 실시예에 따른 배양시스템은 다양한 문제점을 갖고 있었다. 먼저, 종래의 배양탱크(4)는 배양이 완료되어 외부배출구(22)를 통해 배양탱크(4)에 수용된 내용물이 외부로 배출된 이후에도, 상기 순환파이프(30)와 배지 탱크(26)에 잔존하는 내용물로 인해 쉽게 순환파이프(30)와 배지탱크(26)의 내부가 오염된다는 문제점이 있었다.

특히, 배지로 사용되는 단백질은 쉽게 변질되므로, 순환파이프(30)와 배지탱크(26)의 내부에 잔존 내용물이 변질된 경우, 재차 투입되는 원균이 사멸된다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 내통(8)과 외통(6)으로 이루어진 배양탱크(4)의 케이스는 보온력이 떨어지므로 상기 히터부(24)에서의 설정온도를 높이게 되고, 그 설정온도가 너무 고온이어서 투입된 원균의 생존율이 지극히 낮다는 문제점이 있었다.

또, 투입되는 원균은 단일 종류가 아닌 다양한 종류가 투입되는 바, 호기성 원균인 경우 산소를 투입할 수 있는 별도의 장치가 전무하여 호기성 원균을 배양하고자 하는 경우에는 종래의 배양시스템으로 배양할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 배양탱크(4)는 배양시 발생되는 가스를 배출할 수 있는 구조가 전무하므로, 역시 원균의 생존율을 감소시키는 원인이 되었으며, 커버(14)의 외부에 장착된 할로겐램프(16)의 경우에는 배양탱크(4)의 내부로 조사되는 조사각이 매우 작아서 배양탱크(4)의 중앙으로 모이지 않은 원균들은 광합성을 할 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 배양탱크(4)는 내통(8)과 외통(6)이 분리가 불가능하게 용접되어 결합되게 되므로 제작비용이 증가하고, 내통(8)과 외통(6)의 온도차로 인해 통간갭(10)에 곰팡이가 서식하게 되며, 그 곰팡이로 인해 전체적인 배양환경이 매우 열악해지게 된다는 문제점이 있었다.

또한, 배양이 완료된 배양물은 냉장 보관하여 숙성시키는 과정이 필요한 바, 따라서, 별도의 대형 냉장고를 각 농가에 비치해야 되므로 경비가 증가되고, 또한 배양이 완료되는 시간을 수시로 체크하여 배양이 완료되면 신속하게 배양물을 냉장보관 시켜야 되므로 별도의 관리자가 필요하게 된다는 문제점이 있었다. 하지만, 소규모 농가에서는 3일 이상소요되는 배양 시간동안 배양 완료여부를 체크할 수 없으므로 원균의 생존율은 더욱 취약해지게 된다는 문제점이 있었다.

더불어, 종래의 배양탱크(4)는 원균과 배지를 투입한 이후, 적정 용수가 어느 정도인지를 숙련자만이 알 수 있으므로, 비숙련자의 경우에는 제대로 배양을 할 수 없었다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 배양전 다양한 방식으로 배양탱크를 살균할 수 있으며, 탱크의 외부에 간접가열구조를 지님으로써 원균이 고온에 직접 노출되지 않고, 다양한 원균을 배양시킬 수 있게 산소공급 구조를 가지며, 할로겐 TYPE LED램프를 내부에 장착하여 배양율을 높이고 조사각을 확대시킬 수 있고, 외통과 내통을 쉽게 조립 및 분리할 수 있으며, 배양완료시 자동으로 냉장모드로 전환함으로써 사용상 편의성을 높이고, 원균의 생존율을 높이도록 한 고효율 배양장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 내부에 용수와 원균, 배지를 교반시켜 배양하기 위해 원통형상으로 이루어진 배양탱크와; 상기 배양탱크의 상단에 개폐 가능하게 힌지 결합된 커버와; 배양 전 상기 배양탱크의 내부를 살균하여 원균의 생존율을 높이게 하는 살균수단과; 상기 배양탱크의 하단과 내부에 구비되어, 배양탱크에 수용된 용수와 원균, 배지를 교반시키는 교반수단과; 상기 배양탱크가 간접 가열될 수 있게 열을 가하는 가열수단과; 원균에 따른 배양시간을 설정할 수 있고, 설정된 배양시간에 따라 배양탱크의 내부 온도가 자동으로 유지되게 상기 가열수단을 제어하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 배양탱크는 외부를 형성하며, 해체 가능하게 이분되고 경첩으로 연결되는 원통형상의 외통과; 상기 외통보다 작은 직경으로 이루어져 상기 외통의 내부에 삽입되는 내통과; 상기 외통과 내통의 상단 갭에 삽입되어 상단 갭을 밀폐시키는 실리콘 패킹으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 커버는 상단 중앙에 배기구가 형성되어 있고, 커버 내부에 배기팬이 장착되어 있으며, 하면에 조명기판이 결합되어 있고, 커버와 배양탱크의 사이에 복수개의 댐퍼가 장착된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 살균수단은 상기 커버의 하면에 장착되어 자외선 광을 배양탱크의 내부로 조사하는 자외선 램프와; 상기 배양탱크의 외부 하단에 장착되어, 공급관을 통해 배양탱크의 내부로 오존을 공급하는 오존공급부로 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 교반수단은 상기 배양탱크의 하단 중앙에 장착된 교반모터와; 상기 교반모터의 축에 축결되어 배양탱크의 내부에 구비된 교반 프로펠러로 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 가열수단은 배양탱크의 내통 외표면에 길이방향을 따라 다수회 권취된 순환파이프와; 상기 순환파이프를 통해 가열수가 순환하도록 용수를 전기 가열하는 가열부와; 상기 가열부의 전단과 후단에 연결된 순환파이프의 소정부에 각각 장착되어 가열수를 단속하는 제 1밸브와; 상기 순환파이프의 경로상에 장착되어 가열수를 강제 순환시키는 워터펌프로 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 제어수단은 원균의 종류와 원균의 투입량을 입력하기 위한 설정부와; 설정값을 표시하기 위한 표시부와; 살균, 배양, 교반, 숙성, 냉장보관의 각 단계에 대한 기설정 시간을 타이밍하기 위한 타이머와; 살균 시작시간부터 배양 종료시간까지의 각 단계별 시간정보가 저장되어 있고, 각 단계별 램프 구동정보 및 교반모터 구동정보, 배기팬 구동정보, 살균수단과 가열수단의 제어정보를 포함한 기설정 온도 및 수위, PH 정보와, 각 원균 투입량에 대응된 배지량과 용수량 정보가 저장된 메모리와; 타이밍되는 시간에 따라 각 단계별로 미리 메모리에 저장된 구동정보를 독취하여 각 부품을 구동 제어하고, 경과시간에 따라 자동으로 각 단계별 모드를 전환시키는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 배양탱크의 내통 외표면에 길이방향을 따라 다수회 권취된 순환 파이프와; 상기 순환파이프를 통해 냉각수가 순환하도록 용수를 냉각시키는 냉각부와; 상기 냉각부의 후단에 연결된 순환파이프의 소정부에 장착되어 냉각수를 단속하는 제 2밸브와; 상기 순환파이프의 경로상에 장착되어 냉각수를 강제 순환시키는 워터펌프로 이루어진 냉각수단이 더 포함된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 제어수단은 배양완료 시간도래시 자동으로 냉각모드로 변환시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 배양탱크는 하단 측면에 배양탱크와 수직되게 내부로 삽입되는 센서봉이 더 구비되며, 그 센서봉의 내부에는 온도센서와, 수위센서, PH센서가 각각 결합되어 있고, 센서봉의 외주연에는 배양탱크에 결합되는 나사부가 형성된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 조명기판은 그 하면에 원균의 광합성을 위한 할로겐 TYPE LED 램프가 더 장착된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 공급관은 그 소정부에 에어펌프가 더 장착되어 있고, 그 에어펌프는 오존공급부로부터 공급된 오존과, 공기를 배양탱크로 내부로 선택하여 투입하게 3방향 관이 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 공급관은 그 끝단에 오존이나 외부 공기가 배양탱크의 사방으로 분출될 수 있도록 4방향 분배관이 구성된 산기부재가 더 장착된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 제어수단은 그 내부에 상기 에어펌프 및 교반모터를 속도 제어하기 위한 인버터가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 순환파이프는 냉각부와 가열부에 각각 동시에 연결되어 냉수 또는 가열수를 순환시키게 된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 순환파이프의 외부를 감싸면서 내통의 길이방향을 따라 수회 권취되는 단열테잎이 더 포함된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 제어수단은 설정부를 통해 투입할 원균의 량이 입력되면, 적정 배지량과 적정 용수량을 메모리로부터 독취하여 표시부를 통해 표시되게 제어하는 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치가 제공된다.

본 발명에 따른 고효율 배양장치는 배양전 다양한 방식으로 배양탱크를 살균함으로써 원균의 생존율 및 배양율을 높이며, 원균이 직접 고온에 노출되지 않게 함으로써 역시 생존율과 배양효율을 높이고, 다양한 원균을 적정 배양조건에 맞게 자동으로 배양할 수 있으며, 원균의 종류에 따라 산소를 자동으로 공급할 수 있고, 할로겐 TYPE LED램프를 내부에 장착하여 배양율을 높이고 조사각을 확대시킬 수 있고 전력사용량을 효과적으로 감소시키게 하며, 외통과 내통이 쉽게 조립되고 분리될 수 있게 하여 유지 보수가 용이하고, 배양완료시 자동으로 냉장모드로 전환함으로써 배양완료 여부를 농부가 수시로 체크할 필요가 없는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치의 구성을 도시한 분해사시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치의 구성을 도시한 측단면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치의 커버 하면구성을 도시한 저면도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)는 배양전 다양한 방식으로 배양탱크를 살균할 수 있으며, 탱크의 외부에 간접가열구조를 지님으로써 원균이 고온에 직접 노출되지 않고, 다양한 원균을 배양시킬 수 있게 산소공급 구조를 가지며, 할로겐 TYPE LED램프를 내부에 장착하여 배양율을 높이고 조사각을 확대시킬 수 있고, 외통과 내통을 쉽게 조립 및 분리할 수 있으며, 배양완료시 자동으로 냉장모드로 전환함으로써 사용상 편의성을 높이고, 원균의 생존율을 높이도록 한 장치이다.

보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)는 내부에 용수와 원균, 배지를 교반시켜 배양하기 위해 원통형상으로 이루어진 배양탱크가 구비되어 있으며, 상기 배양탱크의 상단에 개폐 가능하게 힌지 결합된 커버(60)가 구성된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)는 내부에 배양 전 상기 배양탱크의 내부를 살균하여 원균의 생존율을 높이게 하는 살균수단과; 상기 배양탱크의 하단과 내부에 구비되어, 배양탱크에 수용된 용수와 원균, 배지를 교반시키는 교반수단과; 상기 배양탱크가 간접 가열될 수 있게 열을 가하는 가열수단과; 원균에 따른 배양시간을 설정할 수 있고, 설정된 배양시간에 따라 배양탱크의 내부 온도가 자동으로 유지되게 상기 가열수단을 제어하는 제어수단이 포함되어 구성된다.

이때, 상기 배양탱크는 외부를 형성하며, 해체 가능하게 이분되고 경첩(44)으로 연결되는 원통형상의 외통(42)과; 상기 외통(42)보다 작은 직경으로 이루어져 상기 외통(42)의 내부에 삽입되는 내통(52)으로 구성되어 있다.

외통(42)은 이분되어 그 일단이 길이방향으로 다수의 경첩(44)에 의해 연결되어 있고, 그 타단은 길이방향으로 형성된 볼트결합공(46)을 통해 볼트(50)로 체결되는 바, 직접 외통(42)끼리 볼트(50)로 체결하는 것보다 안정적인 결합이 이루어질 수 있도록 외통(42)의 길이방향으로 볼트결합대(48)를 배치시키고, 그 볼트결합대(48)에 외통(42)의 일부를 길이방향으로 밀착시킨 다음, 볼트(50)로 결합되게 구성하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 외통(42)과 내통(52)간의 결합은 비용이 높은 용접이나 볼트 결합이 아닌, 상기 외통(42)과 내통(52)간의 상단갭에 삽입되는 실리콘 패킹(66)을 제공하는 바, 그 실리콘 패킹(66)은 원형띠 형상으로 이루어지고 상기 외통(42)과 내통(52)간의 상단갭에 용이하게 삽입되면서 완충기능을 갖게 하기 위해 내부에 다수의 완충공(68)이 형성되어 있다.

제 1항에 있어서, 상기 커버(60)는 상단 중앙에 배기구(150)가 형성되어 있고, 커버(150) 내부에 그 배기구(150)를 마주보게 배기팬(64)이 장착되어 있으며, 하면에 조명기판(160)이 결합되어 있으며, 외부 소정부에 손잡이(62)가 형성되어 있다. 또한, 상기 배기팬(64)을 회전시키기 위한 배기모터(152)가 배기팬(64)에 축결되어 있다.

바람직하게, 상기 커버(60)는 수시로 관리자가 열고 닫으며, 커버(60)를 개방시킨 상태에서 원균과 배지 및 용수를 투입하기도 하므로, 상기 커버(60)와 배양탱크의 사이에는 복수개의 유압식 또는 가스식 댐퍼(70)가 장착되어 있다.

상기 조명기판(160)에는 그 하면에 원균의 광합성을 위한 할로겐 TYPE LED램프(164) 및 자외선램프(162)가 장착되어 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)에 구성된 상기 살균수단은 상기 커버(60)의 하면에 장착되어 자외선 광을 배양탱크의 내부로 조사하는 자외선램프(162)와; 상기 배양탱크의 외부 하단에 장착되어, 공급관(130)을 통해 배양탱크의 내부로 오존을 공급하는 오존공급부(120)로 구성된다.

상기 공급관(130)은 그 소정부에 에어펌프(128)가 더 장착되어 있고, 그 에어펌프(128)는 오존공급부(120)로부터 공급된 오존과, 외부에서 공급된 공기를 배양탱크 내부로 선택하여 투입할 수 있도록 3방향 관(122,124)이 구성되어 있고, 밸브(126)에 의해 선택적으로 단속되게 구성되어 있다.

배양 시작전 자외선램프(162)에서 조사되는 자외선광은 배양탱크의 내부를 살균하게 되며, 오존공급부(120)로부터 배양탱크의 내부로 공급받은 오존은 배양탱크의 내부는 물론이고, 그 배양탱크에 설치된 다수의 투입관 및 배출관의 내부도 모두 살균할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)에 구성된 상기 교반수단은 상기 배양탱크의 하단 중앙에 장착된 교반모터(110)와; 상기 교반모터(110)의 축에 축결되어 배양탱크의 내부에 구비된 교반 프로펠러(112)로 이루어진다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)에 구성된 상기 가열수단은 배양탱크의 내통(52) 외표면에 길이방향을 따라 다수회 권취된 순환파이프(72)와; 상기 순환파이프(72)를 통해 가열수가 순환하도록 용수를 전기 가열하는 가열부(90)와; 상기 가열부(90)의 전단과 후단에 연결된 순환파이프(96)의 소정부에 각각 장착되어 가열수를 단속하는 제 1밸브(100)와; 상기 순환파이프(96)의 경로상에 장착되어 가열수를 강제 순환시키는 워터펌프(미도시)로 이루어진다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)에 구성된 상기 가열수단은 내통(52)의 외부를 간접가열하는 방식이므로, 고열에 직접 원균이 노출되지 않아서 원균의 생존율과 배양율이 증가되게 된다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)에는 가열수단 뿐만 아니고, 냉각수단이 구비되어 있다. 그 냉각수단은 배양탱크의 내통(52) 외표면에 길이방향을 따라 다수회 권취된 상기 순환파이프(72)를 통해 냉각수가 순환하도록 용수를 냉각시키는 냉각부(76)가 구비되어 있으며, 상기 냉각부(76)의 후단에 연결된 순환파이프(84)의 소정부에 장착되어 냉각수를 단속하는 제 2밸브(82)가 제공된다.

또한, 상기 순환파이프(84)의 경로상에 장착되어 냉각수를 강제 순환시키는 워터펌프(미도시)가 구성되어 있다. 즉, 상기 내통(52)의 외주연에 권취된 상기 순환파이프(72)는 냉각부(76)와 가열부(90)에 각각 동시에 연결되어 냉수 또는 가열 수를 순환시키게 구성된다.

이를 위해, 상기 내통(52)에는 가열수 투입관(92)과 배출관(94)이 각각 구비되어 있고, 냉각수 투입관(78)과 배출관(80)도 역시 각각 구비되어 있고, 그 관들을 통해 냉각부(76)와 가열부(90)의 순환파이프(84,96)가 연결되어 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)는 배양이 완료되면 상기 배양탱크 자체를 일정온도 이하로 자동 냉장시키도록 함으로써, 신속하게 배양물을 별도의 냉장고로 이동시켜 보관할 필요가 없고, 농부가 배양이 완료되었는지를 수시로 확인할 필요가 없으므로 매우 경제적이고, 편의성이 높다.

한편, 상기 배양탱크의 내통(52) 하단에는 연결관(142)을 통해 배수펌프(140)가 결합되어 있고, 그 배수펌프(140)에는 배출관(144)이 연결된 바, 배양이 완료되면 배양물을 외부로 배출할 수 있게 구성되어 있다.

또한, 상기 내통(52)의 외주연에 권취된 상기 순환파이프(72)는 그 순환파이프(72)의 외부를 감싸면서 내통(52)의 길이방향을 따라 수회 권취되는 단열테잎(74)이 구성되는 바, 그 단열테잎(74)은 순환파이프(72)와 내통(52)간의 열교환 효율을 높이고, 상기 교반모터(110)의 회전시 발생되는 진동을 흡수할 수 있다.

한편, 상기 오존공급부(120)의 공급관(130) 종단에 장착된 산기부재(132)에 대해서는 후술하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치에 포함된 센서봉을 도시한 사시도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치에 포함된 산기부재의 구성을 도시한 요부 확대사시도이다.

이를 참조하면, 상기 배양탱크는 하단 측면에 배양탱크와 수직되게 내부로 삽입되는 센서봉(54)이 더 구비된 바, 이를 위해 상기 배양탱크의 내통(52)에는 센서봉(54)이 내통(52)의 내부로 노출될 수 있도록 결합공(미도시)이 형성되어 있고, 그 결합공의 외주연에는 나사부가 형성되어 있다.

또한, 상기 센서봉(54)의 외주연에는 내통(52)과 결합되기 위한 나사부(182)가 그 종단 외주연에 형성되어 있으며, 그 센서봉(54)은 원통형상의 케이스(180)가 구성되며, 그 케이스(180)의 내부에는 온도센서(190)와, 수위센서(192), PH센서(194)가 각각 결합되어 있다.

상기 온도센서(190)와, 수위센서(192), PH센서(194)는 공지의 센서이므로, 센서 자체의 상세 설명은 생략하겠지만, 상기 수위센서(192)는 압력센서로 이루어져 종래의 플로트 센서(Float Sensor)와는 다르게 정확한 수위를 검출할 수 있으며, 수위센서(192)를 배양탱크의 바닥에 설치할 경우 이물질에 의해 정확한 검출이 어려우므로 본 발명에서는 센서봉(54)을 배양탱크의 측면에 수직으로 장착한다.

또한, 본 발명은 상기 센서봉(54)을 쉽게 외부에서 착탈할 수 있는 구조로 이루어져 있으므로 센서의 고장시 유지 보수가 용이하다는 장점이 있다.

바람직하게, 상기 센서봉(54)은 자동으로 센서의 설정값을 조절할 수 있지만, 수동으로도 각 센서의 설정값을 조절할 수 있도록 그 외주연에 키조작부(184)가 형성되어 있고, 센서의 설정값이나 검출값을 외부로 표시하는 표시부(186)를 구성할 수도 있다.

한편, 도 6을 참조하면, 상기 산기부재(132)는 오존이나 공기를 내통(52)의 구석구석으로 산기시킬 수 있게 한 수단으로서, 그 산기부재(132)는 상기 공급관(130)의 그 끝단에 결합되는 도우넛 형태의 몸체(134)가 구성되어 몸체(134) 내부에 형성된 중공부(138)에 모터의 축(114)이 삽입될 수 있게 한다. 따라서, 상기 산기부재(132)가 정확하게 내통(52)의 저부 중앙에 위치되도록 구성한다.

또한, 상기 몸체(134)에는 방사형태로 다수의 분배관(136)이 구비되어 있는 바, 본 발명에서는 그 분배관(136)을 몸체(134)의 외주연에 4방향으로 구성하였다. 그러나, 분배관(136)의 숫자가 제한된 것은 아니고, 분배관(136)이 상호 대칭되게 구성되게만 하면 된다.

따라서, 공기의 주입시 호기성 원균이 내통(52)의 어느 한 위치로만 모여들어 서로 경쟁하는 과정중에 생존율이 감소되지 않게 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치의 회로 구성을 도시한 블록구성도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)에 구성된 제어수단을 살펴보면, 상기 배양탱크 외부 즉, 외통(42)의 외부 소정부에는 키조작패널(170)이 구비되는 바, 그 키조작패널(170)에는 원균의 종류와 원균의 투입량을 입력하기 위한 설정부(178)가 구비되어 있고, 설정값이나 장치의 운전상태, 모드선택상태를 표시하기 위한 표시부(172)가 구비되어 있으며, 그 표시부(172)를 구동하기 위한 표시구동부(174)가 구비되어 있고, 운전모드에 따라 상세 모드를 선택하기 위한 모드선택부(176)가 구비되어 있다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)는 수동과 자동으로 운 전될 수 있고, 자동운전시에는 상기 모드선택부(176)를 통해 별도의 모드를 선택하지 않지만, 수동모드시에는 상기 모드선택부(176)를 통해 살균, 배양, 교반, 숙성, 냉장보관의 각 단계별 모드를 선택하고, 시간을 설정하여 운전을 진행하게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)에 구성된 제어수단에는 살균, 교반, 배양, 숙성, 냉장보관의 각 단계에 대한 기설정 시간을 타이밍하기 위한 타이머(222)가 구비되어 있다.

또한, 살균 시작시간부터 배양 종료시간까지의 각 단계별 시간정보가 저장되어 있고, 각 단계별 램프 구동정보 및 교반모터(110) 구동정보, 배기팬(64) 구동정보, 살균수단과 가열수단의 제어정보를 포함한 기설정 온도 및 수위, PH 정보와, 각 원균 투입량에 대응된 배지량과 용수량 정보가 저장된 메모리(216)가 제어수단으로 구성된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)에 구성된 제어수단에는 타이밍되는 시간에 따라 각 단계별로 미리 메모리(216)에 저장된 구동정보를 독취하여 각 부품을 구동 제어하고, 경과시간에 따라 자동으로 각 단계별 모드를 전환시키는 제어부(220)가 구비되어 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)에 구성된 제어수단에는 본 장치에 구성된 다수의 밸브(82, 100)를 각각 제어하기 위한 밸브구동부(200) 및 교반모터(110)를 구동하기 위한 모터구동부(202)와; 에어펌프(128) 및 배수펌프(140)를 각각 구동하기 위한 펌프구동부(206,208)와; 자외선램프(162)와 할로겐 TYPE LED램프(164)를 각각 구동하기 위한 램프구동부(210,212)와; 배기팬(64)을 구 동하기 위한 팬구동부(214)가 구비되어 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)에 구성된 제어수단은 배양완료 시간도래시 자동으로 냉각모드로 변환시키도록 제어하도록 메모리(216)에 설정된 제어루틴으로 제어부(220)가 장치를 구동시킨다.

또한, 상기 제어수단에는 상기 에어펌프(128) 및 교반모터(110)를 속도 제어하기 위한 인버터(204)가 더 구비되어 정밀한 제어가 이루어지도록 한다.

한편, 상기 제어수단은 설정부(178)를 통해 투입할 원균의 량이 입력되면, 적정 배지량과 적정 용수량을 메모리(216)로부터 독취하여 표시부(172)를 통해 표시되게 제어하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치(40)에 구성된 제어수단을 통해 자동 모드의 동작을 설명하면, 먼저 농부가 그리고, 상기 설정부(178)를 통해 자동 모드를 선택하고, 상기 설정부(178)를 통해 투입할 원균의 종류와 양을 입력하게 되면, 제어부(220)는 그 입력된 원균의 종류와 양에 대응되는 적정 배지량과 적정 용수량을 메모리(216)로부터 독취하여 표시부(172)를 통해 표시한다.

그리고, 상기 제어부(220)는 살균모드로 전환시키고, 그 모드상태를 표시부(172)를 통해 출력한다.

그러면, 살균시간동안 농부가 상기 표시부(172)에 출력된 적정 배지량과 적정 용수량을 원균과 함께 준비한다.

살균모드에서는 상기 제어부(220)가 상기 자외선램프(162)를 점등시켜 내통(52)을 살균함과 동시에 상기 에어펌프(128)를 가동시켜 상기 오존공급부(120)로부 터 공급된 오존이 내통(52)의 내부로 유입되게 하여 살균시킨다.

살균이 완료되면, 상기 제어부(220)는 자외선램프(162)를 소등시키고, 에어펌프(128)를 정지시키고, 상기 배기팬(64)을 가동시켜 내통 내부의 공기를 외부로 유출시키고, 내용을 투입을 표시부(172)를 통해 표시한다.

그 상태에서, 배지와 원균, 용수를 준비한 농부가 상기 커버(60)를 개방하고 내통(52)에 삽입하고 설정부(178)를 통해 동작 개시명령을 입력하면, 장치는 자동으로 교반모드로 전환되어 내통(52)에 투입된 원균과 용수 및 배지를 교반시킨다.

즉, 제어부(220)는 상기 교반모터(110)를 기설정 시간동안 가동시켜 교반 프로펠러(112)를 회전시킴으로써 교반이 이루어지도록 한다. 동시에 상기 가열부(90)를 구동시켜 내통(52)의 내부가 일정온도로 유지될 수 있도록 하여 교반을 활성화시키고, 기설정 교반시간이 도래되면, 상기 제어부(220)는 상기 교반모터(110)를 정지시키고, 상기 가열부(90)를 해당 원균종류에 따른 적정 배양온도로 유지될 수 있게 제어하면서 배양모드로 전환시킨다.

이때, 상기 제어부(220)는 입력된 원균의 종류에 따라 산소를 투입할 것인지, 산소 투입을 중지할 것인지를 판단한다. 즉, 호기성 원균은 산소를 투입하는 것이 좋으며, 혐기성 원균이라면 산소를 투입하지 않는 것이 좋다. 산소를 투입해야할 경우라면 상기 밸브(126)를 제어하고 상기 에어펌프(128)를 가동시켜 외부의 공기가 내통(52)의 내부로 유입되도록 한다.

배양완료 시간이 도래되면, 상기 제어부(220)는 숙성모드로 자동 전환시키면서, 상기 가열부(90)의 구동을 정지시키고, 상기 냉각부(76)를 원균의 종류에 따른 기설정온도로 내통(52)의 내부가 유지될 수 있게 한다.

숙성완료 시간이 도래되면, 냉장보관모드로 전환되는 바, 냉장보관은 숙성온도보다 낮은 온도이므로, 상기 제어부(220)는 냉장보관 설정온도값을 상기 메모리(216)로부터 독취하여 해당 온도가 유지될 수 있도록 상기 냉각부(76)를 구동 제어한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 고효율 배양장치(40)는 배양전 다양한 방식으로 배양탱크를 살균함으로써 원균의 생존율 및 배양율을 높이며, 원균이 직접 고온에 노출되지 않게 함으로써 역시 생존율과 배양효율을 높이고, 다양한 원균을 적정 배양조건에 맞게 자동으로 배양할 수 있으며, 원균의 종류에 따라 산소를 자동으로 공급할 수 있고, 할로겐 TYPE LED램프를 내부에 장착하여 배양율을 높이고 조사각을 확대시킬 수 있고 전력사용량을 효과적으로 감소시키게 하며, 외통과 내통이 쉽게 조립되고 분리될 수 있게 하여 유지 보수가 용이하고, 배양완료시 자동으로 냉장모드로 전환함으로써 배양완료 여부를 농부가 수시로 체크할 필요가 없다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 고효율 배양장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 배양시스템의 구성을 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치의 구성을 도시한 분해사시도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치의 구성을 도시한 측단면도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치의 커버 하면구성을 도시한 저면도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치에 포함된 센서봉을 도시한 사시도,

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 배양장치에 포함된 산기부재의 구성을 도시한 요부 확대사시도,

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

40:고효율 배양장치, 42:외통,

52:내통, 54:센서봉,

60:커버, 64:배기팬,

66:실리콘패킹, 72:순환파이프,

76:냉각부, 90:가열부,

110:교반모터, 112:교반 프로펠러,

120:오존공급부, 162:자외선램프,

164:할로겐 TYPE LED램프, 216:메모리,

220:제어부.

Claims

내부에 용수와 원균, 배지를 교반시켜 배양하기 위해 원통형상으로 이루어진 배양탱크와;

상기 배양탱크의 상단에 개폐 가능하게 힌지 결합된 커버와;

배양 전 상기 배양탱크의 내부를 살균하여 원균의 생존율을 높이게 하는 살균수단과;

상기 배양탱크의 하단과 내부에 구비되어, 배양탱크에 수용된 용수와 원균, 배지를 교반시키는 교반수단과;

상기 배양탱크가 간접 가열될 수 있게 열을 가하는 가열수단과;

원균에 따른 배양시간을 설정할 수 있고, 설정된 배양시간에 따라 배양탱크의 내부 온도가 자동으로 유지되게 상기 가열수단을 제어하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 1항에 있어서, 상기 배양탱크는,

외부를 형성하며, 해체 가능하게 이분되고 경첩으로 연결되는 원통형상의 외통과;

상기 외통보다 작은 직경으로 이루어져 상기 외통의 내부에 삽입되는 내통과;

상기 외통과 내통의 상단 갭에 삽입되어 상단 갭을 밀폐시키는 실리콘 패킹 으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 1항에 있어서, 상기 커버는,

상단 중앙에 배기구가 형성되어 있고, 커버 내부에 배기팬이 장착되어 있으며, 하면에 조명기판이 결합되어 있고, 커버와 배양탱크의 사이에 복수개의 댐퍼가 장착된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 1항에 있어서, 상기 살균수단은,

상기 커버의 하면에 장착되어 자외선 광을 배양탱크의 내부로 조사하는 자외선 램프와;

상기 배양탱크의 외부 하단에 장착되어, 공급관을 통해 배양탱크의 내부로 오존을 공급하는 오존공급부로 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 1항에 있어서, 상기 교반수단은,

상기 배양탱크의 하단 중앙에 장착된 교반모터와;

상기 교반모터의 축에 축결되어 배양탱크의 내부에 구비된 교반 프로펠러로 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 1항에 있어서, 상기 가열수단은,

배양탱크의 내통 외표면에 길이방향을 따라 다수회 권취된 순환파이프와;

상기 순환파이프를 통해 가열수가 순환하도록 용수를 전기 가열하는 가열부와;

상기 가열부의 전단과 후단에 연결된 순환파이프의 소정부에 각각 장착되어 가열수를 단속하는 제 1밸브와;

상기 순환파이프의 경로상에 장착되어 가열수를 강제 순환시키는 워터펌프로 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어수단은,

원균의 종류와 원균의 투입량을 입력하기 위한 설정부와;

설정값을 표시하기 위한 표시부와;

살균, 배양, 교반, 숙성, 냉장보관의 각 단계에 대한 기설정 시간을 타이밍하기 위한 타이머와;

살균 시작시간부터 배양 종료시간까지의 각 단계별 시간정보가 저장되어 있고, 각 단계별 램프 구동정보 및 교반모터 구동정보, 배기팬 구동정보, 살균수단과 가열수단의 제어정보를 포함한 기설정 온도 및 수위, PH 정보와, 각 원균 투입량에 대응된 배지량과 용수량 정보가 저장된 메모리와;

타이밍되는 시간에 따라 각 단계별로 미리 메모리에 저장된 구동정보를 독취하여 각 부품을 구동 제어하고, 경과시간에 따라 자동으로 각 단계별 모드를 전환시키는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 1항에 있어서, 배양탱크의 내통 외표면에 길이방향을 따라 다수회 권취된 순환파이프와;

상기 순환파이프를 통해 냉각수가 순환하도록 용수를 냉각시키는 냉각부와;

상기 냉각부의 후단에 연결된 순환파이프의 소정부에 장착되어 냉각수를 단속하는 제 2밸브와;

상기 순환파이프의 경로상에 장착되어 냉각수를 강제 순환시키는 워터펌프로 이루어진 냉각수단이 더 포함된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어수단은 배양완료 시간도래시 자동으로 냉각모드로 변환시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 1항에 있어서, 상기 배양탱크는 하단 측면에 배양탱크와 수직되게 내부로 삽입되는 센서봉이 더 구비되며, 그 센서봉의 내부에는 온도센서와, 수위센서, PH센서가 각각 결합되어 있고, 센서봉의 외주연에는 배양탱크에 결합되는 나사부가 형성된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 3항에 있어서, 상기 조명기판은 그 하면에 원균의 광합성을 위한 할로겐 TYPE LED 램프가 더 장착된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 4항에 있어서, 상기 공급관은 그 소정부에 에어펌프가 더 장착되어 있고, 그 에어펌프는 오존공급부로부터 공급된 오존과, 공기를 배양탱크로 내부로 선택하여 투입하게 3방향 관이 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 4항에 있어서, 상기 공급관은 그 끝단에 오존이나 외부 공기가 배양탱크의 사방으로 분출될 수 있도록 4방향 분배관이 구성된 산기부재가 더 장착된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 5항 또는 제 12항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어수단은 그 내부에 상기 에어펌프 및 교반모터를 속도 제어하기 위한 인버터가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 6항 또는 제 8항중 어느 한 항에 있어서, 상기 순환파이프는 냉각부와 가열부에 각각 동시에 연결되어 냉수 또는 가열수를 순환시키게 된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 6항에 있어서, 상기 순환파이프의 외부를 감싸면서 내통의 길이방향을 따라 수회 권취되는 단열테잎이 더 포함된 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.
제 7항에 있어서, 상기 제어수단은 설정부를 통해 투입할 원균의 량이 입력되면, 적정 배지량과 적정 용수량을 메모리로부터 독취하여 표시부를 통해 표시되 게 제어하는 것을 특징으로 하는 고효율 배양장치.