KR101902914B1 - Microalgae mass-cultivation reactor capable of multi-cultivation by independent cultivation cells - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명은 복수의 독립 배양조로 다단 배양이 가능한 미세조류 대량 배양기에 관한 것으로, 본체; 본체의 중앙에 배치되는 광원; 및 광원을 둘러싸도록 배치되는 적어도 6개의 독립적인 배양조를 포함하는 미세조류 배양기를 제공한다.The present invention relates to a microalgae-based large-scale incubator capable of multi-stage culture with a plurality of independent culture tanks, comprising: a main body; A light source disposed at the center of the main body; And at least six independent incubators arranged to surround the light source.

Description

Translated fromKorean

복수의 독립 배양조로 다단 배양이 가능한 미세조류 대량 배양기{Microalgae mass-cultivation reactor capable of multi-cultivation by independent cultivation cells}[0001] The present invention relates to a microalgae mass-culturing reactor capable of multi-stage cultivation using a plurality of independent cultivars,

본 발명은 미세조류 배양기에 관한 것으로, 특히 복수의 독립 배양조로 다단 배양이 가능한 미세조류 대량 배양기에 관한 것이다.The present invention relates to a microalgae culture apparatus, and more particularly to a microalgae culture apparatus capable of multi-stage culture with a plurality of independent culture apparatuses.

미세조류는 크기가 50 ㎛ 이하인 조류이다. 미세조류의 일종인 클로렐라는 녹조식물 클로렐라과에 속하는 담수조류로서, 친환경 생물비료와 건강보조식품 원료 등으로서 활용되고 있다.Microalgae are algae less than 50 ㎛ in size. Chlorella, a kind of microalgae, is a freshwater alga belonging to Chlorella of algae and is used as an eco-friendly biologic fertilizer and health supplement food raw material.

최근 농산물 신선도를 향상시키고 병해경감 효과도 우수한 클로렐라를 이용한 신기술 농법이 개발되었는데, 클로렐라 농법은 자기 농장에서 배양기를 이용해 5~7일간 배양 후 배양액을 작물이나 토양에 직접 뿌리면, 작물의 생육 촉진, 병 발생 억제, 품질 향상, 저장성 증진 및 신선도 향상으로 작물 생산량 증가에 탁월한 효과가 있는 농법이다.Recently, chlorella farming has been developed by using chlorella farming method, which is cultivated for 5 ~ 7 days by using an incubator in a farm, and then sprayed directly on crops or soil, It is a farming method that has an excellent effect on the increase of crop production by suppressing occurrence, improving quality, improving storability and freshness.

클로렐라는 친환경 농업 육성 및 유기식품 등의 관리 지원에 관한 법률 시행령에 유기농산물에 사용이 가능한 물질이다. 단백질, 탄수화물, 지방산 등 3대영양소와 필수 영양소의 유기화합물로 물과 빛에서 생성된 친환경 생물비료다.Chlorella is a substance that can be used for organic agricultural products in the Enforcement Decree of the Act on the Promotion of Environmentally Friendly Agriculture and Management Support for Organic Foods. It is an organic compound of the three nutrients and essential nutrients such as protein, carbohydrate, and fatty acid. It is an environmentally friendly biological fertilizer produced from water and light.

클로렐라 처리시 종자 발아율은 11~50% 향상, 엽채류 병 발생억제효과는 75%(적상추 균핵병 방제 75%, 딸기 잿빛 곰팡이병 방제 89%), 농산물 저장성 및 신선도는 70% 향상됐다는 연구 결과도 나온바 있다.Studies have shown that seed germination rate is increased by 11 ~ 50%, chlorella treatment is 75% (75% of red pepper disease prevention, 89% of strawberry gray mold disease prevention), and 70% have.

농업용 클로렐라를 농업현장에서 활용하는데, 농업용 클로렐라의 배양농도와 배양일수가 중요한 활용조건으로 연구된 바 있다.The use of chlorella for agricultural use in agriculture has been studied as an important application condition for cultivation concentration and cultivation days of chlorella for agriculture.

과수나 식량 작물의 경우 1회에 처리량이 많으므로, 광합성 클로렐라의 농업적 활용 확대를 위해, 대규모(예를 들어, 0.5 t 규모)의 대용량 미세조류 배양이 필요한 실정이다.Large-scale (for example, 0.5 t scale) large-scale microalgae cultivation is necessary for fruit and food crops to increase the agricultural use of photosynthetic chlorella because the throughput is high at one time.

한편, 기존에 개발된 광 배양기의 대부분은 광 효율, 공기 순환, 열 발생 등의 문제로 인해, 계절별로 미세조류 배양에 실패하거나, 목표한 미세조류의 농도로 배양을 하지 못하는 경우가 자주 발생한다.On the other hand, most of the optical incubators developed in the past often fail to cultivate microalgae or to cultivate the microalgae at desired concentrations due to problems of light efficiency, air circulation and heat generation .

일반적으로 광 효율을 높이고 공기 용해도를 높이고자, 기존의 배양기들은 임펠러나 순환펌프 등을 이용한 기계적인 강제순환을 함으로써, 미세조류 배양에 물리적인 악영향(마찰열, 세포 파괴)을 주는 것으로 나타난다.Generally, in order to increase the light efficiency and increase the solubility of air, existing incubators appear to give physical adverse effects (frictional heat, cell destruction) to microalgae cultivation by mechanical forced circulation using impeller or circulation pump.

본 발명의 목적은 과수나 식량 작물과 같은 대단위 재배 작물에 대한 농업용 클로렐라의 활용 확대를 위해, 대용량 미세조류 배양이 가능하고 효율적인 대용량 배양기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an efficient large capacity incubator capable of culturing large scale microalgae in order to expand utilization of agricultural chlorella for large-scale cultivated crops such as fruit trees and food crops.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위해, 본체; 본체의 중앙에 배치되는 광원; 및 광원을 둘러싸도록 배치되는 적어도 6개의 독립적인 배양조를 포함하는 미세조류 배양기를 제공한다.In order to achieve the above object, A light source disposed at the center of the main body; And at least six independent incubators arranged to surround the light source.

본 발명에 따른 각 배양조에서 균주 배양과 본 배양이 독립적으로 동시에 진행 가능하고, 하나의 배양조의 부피는 50 L 이상일 수 있다.In each culture tank according to the present invention, the culture of the strain can be carried out independently and simultaneously, and the volume of one culture tank can be 50 L or more.

본 발명에서 배양조는 사다리꼴 형태의 상판; 사다리꼴 형태의 하판; 상판과 하판의 장변을 연결하는 사각형 형태의 후면판; 상판과 하판의 단변을 연결하는 사각형 형태의 정면판; 상판과 하판의 양 측변을 연결하는 사각형 형태의 두 측면판으로 구성되는 육면체 형상을 가질 수 있다.In the present invention, the incubation tank comprises a top plate in a trapezoidal shape; Trapezoidal bottom plate; A rectangular shaped rear plate connecting the upper and lower sides of the lower plate; A rectangular front plate connecting the short sides of the upper and lower plates; And a pair of side plates of a rectangular shape connecting the upper and lower sides of the lower plate.

본 발명에서 정면판은 후면판보다 작은 면적을 가질 수 있고, 정면판은 광원과 인접하게 배치될 수 있으며, 정면판과 후면판은 투명판일 수 있다.In the present invention, the front plate may have a smaller area than the rear plate, the front plate may be disposed adjacent to the light source, and the front plate and the rear plate may be transparent plates.

본 발명에서 본체는 다각형 형태의 상판; 상판의 하부에 배치되는 다각형 형태의 중앙판; 상판과 중앙판을 연결하는 사각형 형태의 복수의 측면판; 중앙판의 하부에 배치되는 다각형 형태의 하판으로 구성되는 다면체 형상을 가질 수 있으며, 배양조는 상판과 중앙판 사이에 배치될 수 있다.In the present invention, the main body comprises a polygonal top plate; A middle plate in the form of a polygon disposed at the lower portion of the upper plate; A plurality of side plates in a rectangular shape connecting the upper plate and the center plate; And a polygonal lower plate disposed at the lower portion of the center plate, and the culture tank may be disposed between the upper plate and the center plate.

본 발명에서 광원은 하나 또는 복수 개로 광원 하우징에 수납될 수 있고, 광원 하우징은 탈부착 가능하게 본체에 장착될 수 있며, 광원은 White(W):Red(R):Blue(B)의 비율이 2:3:2, 2:3:1 또는 2:2:2인 발광 다이오드(LED)로 구성될 수 있다.In the present invention, one or more light sources may be housed in the light source housing, and the light source housing may be detachably mounted to the main body, and the light source may have a ratio of White (W): Red (R): Blue : 3: 2, 2: 3: 1 or 2: 2: 2.

본 발명에 따른 미세조류 배양기는 외부 순환통; 내부 순환통; 공기 부스터; 공기 발생기; 공기 필터를 구비하여 배양액의 순환 및 공기 공급을 동시에 수행하는 에어포켓 순환기를 추가로 포함할 수 있다.The microalgae incubator according to the present invention comprises an outer circulation tube; Internal circulation trough; Air booster; Air generator; And an air pocket circulator that has an air filter to simultaneously perform circulation and air supply of the culture liquid.

본 발명에서 외부 순환통은 배양조로 구성 가능한 수직관; 수직관의 상부에 설치되는 감압부 뚜껑; 수직관의 일측에 연결되는 수평관을 구비할 수 있다.In the present invention, the outer circulation tube is a vertical tube that can be configured as a culture tank; A depressurizing portion lid installed on the upper portion of the vertical tube; And a horizontal pipe connected to one side of the vertical pipe.

본 발명에서 내부 순환통은 외부 순환통의 수직관 내부에 삽입되는 수직관; 내부 순환통의 수직관의 일측에 연결되는 경사관; 경사관과 연결되고 외부 순환통의 수평관과 연결되는 가압통; 가압통의 상부에 설치되는 가압부 뚜껑을 구비할 수 있다.In the present invention, the inner circulation tube is inserted into the vertical tube of the outer circulation tube; An inclined tube connected to one side of the vertical tube of the inner circulation tube; A pressurizer which is connected to the inclined pipe and connected to the horizontal pipe of the outer circulation pipe; And a pressurizing portion cap provided on the upper portion of the pressurizing container.

본 발명에서 외부 순환통의 수직관 및 내부 순환통의 수직관은 중심이 편심되도록 배치될 수 있고, 경사관의 경사각은 수평면을 기준으로 1 내지 10도일 수 있으며, 가압부 뚜껑은 손잡이겸 공기 방출부를 구비할 수 있다.In the present invention, the vertical tube of the outer circulation tube and the vertical tube of the inner circulation tube may be arranged so that the center is eccentric, and the inclination angle of the inclined tube may be 1 to 10 degrees with respect to the horizontal surface, May be provided.

본 발명에서 공기 부스터는 내부 순환통의 수직관과 연결되고 다수의 공기 홀을 갖는 압력판; 공기 발생기로부터 발생한 공기가 주입되는 공기 주입구를 구비할 수 있다.In the present invention, the air booster includes a pressure plate connected to a vertical tube of an inner circulation tube and having a plurality of air holes; And an air inlet through which air generated from the air generator is injected.

본 발명에서 공기 부스터를 통해 공기가 공급되어 내부 순환통의 수직관 내에 압력이 증가하고 공기방울이 발생함에 따라, 배양액은 수직으로 상승한 후, 경사관을 통해 가압통을 이동하며, 외부 순환통의 수평관을 통해 외부 순환통의 수직관으로 순환될 수 있다.In the present invention, as air is supplied through the air booster to increase the pressure in the vertical tube of the inner circulation tube and air bubbles are generated, the culture liquid vertically rises and then moves the pressurizing cylinder through the slant tube, And can be circulated through the tube to the vertical tube of the outer circulation tube.

본 발명에서 공기 필터는 복수의 솜 필터; 솜 필터와 교대로 배치되는 복수의 왕겨 숯 필터를 구비할 수 있다.In the present invention, the air filter comprises a plurality of cotton filters; And a plurality of rice husk charcoal filters arranged alternately with the cotton filter.

본 발명에 따른 미세조류 배양기를 이용하면, 미세조류의 필요량에 따라 배양통(배양조, 배양셀)의 크기를 조절하여 1회에 35~480 L의 배양이 가능하며, 또한 농업용 클로렐라 대용량 배양으로 1회에 3 ha 이상의 엽채류, 과수, 곡물 재배지 및 식량작물 재배단지에서 250배~1000배의 클로렐라 배양액을 살포할 수 있다.Using the microalgae incubator according to the present invention, it is possible to cultivate 35 to 480 L at a time by controlling the size of the incubation trough (culture tank, culture cell) according to the required amount of microalgae, Chlorella culture can be sprayed 250 times to 1000 times in leaf vegetable, fruit, grain and food crop cultivation complex of more than 3 ha at a time.

또한, 기존의 미세조류 대용량 광 배양기는 배양 중 오염이 발생할 경우 전량을 폐기해야 하지만, 본 발명의 미세조류 배양기는 80 L 배양 셀(cell)이 독립적으로 운용되기 때문에 오염된 셀만 폐기하고 배양할 수 있어 매우 안정적이다.However, since the micro-algae incubator of the present invention is capable of disposing and cultivating only the contaminated cells because the 80 L culture cell is operated independently, the conventional micro-algae large- It is very stable.

또한, 본 발명에서 개발한 에어포켓 공기순환펌프를 이용하여 배양기 내 미세조류 배양액을 순환시킴으로써, 기존의 기계식 순환펌프를 사용할 경우 발생하는 열이나 물리적 충격을 최소화할 수 있으며, 동시에 공기를 공급할 수 있어 기존의 미세조류 광 배양기에 비해 배양효율을 높일 수 있다.Further, by circulating the microalgae culture liquid in the incubator by using the air pocket air circulation pump developed in the present invention, it is possible to minimize the heat and physical impact generated when the conventional mechanical circulation pump is used, and at the same time, The culture efficiency can be enhanced as compared with the conventional microalga light incubator.

또한, 기존의 대용량 미세조류 광 배양기에 비해, 본 발명에서는 초기에 미세조류 배양속도가 빠르고 대량배양에도 불구하고 미세조류 배양농도가 균일하게 배양 가능하다.In addition, compared with the conventional large-scale microalga light incubator, in the present invention, the microalgae culture rate is early in the early stage and the microalgae culture concentration can be uniformly cultured in spite of mass culture.

도 1 및 2는 본 발명의 제1실시형태에 따라 6개의 독립 배양조로 구성된 미세조류 배양기를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 배양기 중 본체 상판을 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 1의 배양기를 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 1의 배양기 중 본체 하판을 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시형태에 따른 독립 배양조를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6의 배양조를 나타낸 배면도이다.
도 8은 도 6의 배양조를 나타낸 정면도이다.
도 9는 도 6의 배양조 상판을 나타낸 평면도이다.
도 10은 도 6의 배양조 하판에 사용된 마개를 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 6의 배양조 하판을 나타낸 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제1실시형태에 따른 광원을 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 배양기 주요 구성도이다.
도 14는 본 발명에 따른 미세조류 대용량 배양 체계도이다.
도 15는 본 발명의 제2실시형태에 따라 에어포켓을 이용한 미세조류 배양기를 나타낸 단면도이다.
도 16은 도 15의 배양기 중 공기 부스터를 나타낸 단면도 및 평면도이다.
도 17은 도 15의 배양기 중 외부 순환통을 나타낸 단면도이다.
도 18은 도 15의 배양기 중 내부 순환통을 나타낸 단면도이다.
도 19는 도 15의 배양기 중 지지대를 나타낸 단면도이다.
도 20은 도 15의 배양기 중 공기 발생기 및 공기 필터를 나타낸 단면도이다.
도 21은 도 15의 배양기 중 감압부 뚜껑 및 가압부 뚜껑을 나타낸 평면도 및 단면도이다.1 and 2 are perspective views showing a microalgae incubator composed of six independent culture tanks according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a main body plate of the incubator of FIG. 1;
Fig. 4 is a front view showing the incubator of Fig. 1;
Fig. 5 is a plan view showing the lower main body of the incubator of Fig. 1;
6 is a perspective view showing an independent culture tank according to the first embodiment of the present invention.
7 is a rear view showing the culture tank of Fig.
8 is a front view showing the culture tank of Fig.
Fig. 9 is a plan view showing the culture tank top plate of Fig. 6; Fig.
10 is a perspective view showing a stopper used in the lower culture plate of FIG.
Fig. 11 is a plan view showing the lower culture plate of Fig. 6. Fig.
12 is a perspective view showing a light source according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 13 is a main configuration diagram of an incubator according to the present invention.
FIG. 14 is a microcavity large-scale culture system according to the present invention.
15 is a sectional view showing a microalgae incubator using an air pocket according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a cross-sectional view and plan view showing an air booster in the incubator of FIG. 15. FIG.
Fig. 17 is a cross-sectional view of the outer circulation cylinder in the incubator of Fig. 15;
18 is a cross-sectional view of the inner circulation cylinder of the incubator of FIG.
Fig. 19 is a cross-sectional view showing a support in the incubator of Fig. 15;
FIG. 20 is a cross-sectional view of the air generator and the air filter in the incubator of FIG. 15;
Fig. 21 is a plan view and a cross-sectional view showing the lid of the depressurization part and the lid of the pressurization part in the incubator of Fig. 15;

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[제1실시형태][First Embodiment]

본 발명의 제1실시형태에 따른 미세조류 배양기는 복수의 독립 배양조로 다단 배양이 가능한 미세조류 대량 배양기이다.The microalgae culture apparatus according to the first embodiment of the present invention is a microalgae culture apparatus capable of multi-stage culture with a plurality of independent culture apparatuses.

도 1 및 2는 본 발명의 제1실시형태에 따라 6개의 독립 배양조로 구성된 미세조류 배양기를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본체 상판의 평면도이며, 도 4는 배양기의 정면도이고, 도 5는 본체 하판의 평면도이다.1 and 2 are perspective views showing a microalgae incubator composed of six independent culturing tanks according to a first embodiment of the present invention, Fig. 3 is a plan view of a main body upper plate, Fig. 4 is a front view of the incubator, Fig.

도 1 내지 5 등을 참고하면, 본 발명의 제1실시형태에 따른 배양기는 크게 구분하여 본체(10), 복수의 배양조(20), 광원(30, 31) 등으로 구성될 수 있다.1 to 5, etc., the incubator according to the first embodiment of the present invention can be roughly divided into amain body 10, a plurality ofculture vessels 20,light sources 30 and 31, and the like.

본체(10)는 전체적으로 팔면체 등의 형상으로 구성될 수 있고, 폭 방향의 횡단면은 육각형 등으로 구성될 수 있다. 본체(10)는 상판(11), 측면판(14), 중앙판(15), 하판(16) 등으로 구성될 수 있다.Themain body 10 may be formed in the shape of an octahedral or the like as a whole, and the cross-section in the width direction may be formed of hexagonal or the like. Themain body 10 may be composed of anupper plate 11, aside plate 14, acenter plate 15, alower plate 16, and the like.

도 3을 참고하면, 상판(11)은 횡단면이 정육각형 등으로 구성될 수 있고, 금속이나 플라스틱 등으로 제작될 수 있다. 상판(11)은 상판(11)의 둘레를 따라 형성되는 복수의 배양조용 개구(12) 및 상판(11)의 중앙에 형성되는 중앙 개구(13)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 3, theupper plate 11 may have a regular cross-section in the form of a regular hexagon or the like, and may be made of metal, plastic, or the like. Theupper plate 11 may have a plurality ofopenings 12 for culture vessels formed along the periphery of theupper plate 11 and acentral opening 13 formed at the center of theupper plate 11.

배양조용 개구(12)는 배양조(20)를 이 개구(12)에 끼워서 고정하는 역할을 할 수 있고, 또한 배양조(20)에 유체를 주입하거나 배양조(20)로부터 유체를 배출하기 위한 통로 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 개구(12)를 통해 배양조(20)에 접종원, 배지, 공기, 이산화탄소 등을 주입할 수 있고, 배양조(20)로부터 배양액이나 공기 등을 배출하거나 샘플링을 할 수 있으며, 이를 위해 호스나 튜브가 개구(12)를 통해 배양조(20)에 연결될 수 있다. 개구(12)의 개수는 배양조(20)의 개수와 동일 또는 유사할 수 있고, 개구(12)의 형상과 크기는 배양조(20)의 상판(21)의 형상과 크기와 동일 또는 유사할 수 있다. 도 3에서는 개구(12)를 통해 노출된 배양조(20)의 상판(21)을 볼 수 있다. 개구(12)는 별도의 마개(미도시) 등을 통해 개폐될 수 있다.The opening 12 for the culture tank can serve to fix theculture tank 20 to the opening 12 and to inject the fluid into theculture tank 20 or to discharge the fluid from theculture tank 20 It can act as a channel. For example, an inoculation source, a medium, air, carbon dioxide, or the like can be injected into theculture tank 20 through theopening 12, and the culture liquid or air can be discharged or sampled from theculture tank 20, A hose or tube may be connected to theincubation tank 20 through theopening 12. The number and shape of theopenings 12 may be the same as or similar to the number of theculture vessels 20 and the shape and size of theopenings 12 may be the same or similar to the shape and size of thetop plate 21 of theculture tank 20. [ . In FIG. 3, theupper plate 21 of theincubation tank 20 exposed through theopening 12 can be seen. Theopening 12 may be opened or closed through a separate stopper (not shown) or the like.

중앙 개구(13)는 광원(31) 등을 삽입하기 위한 통로 역할을 할 수 있고, 이 개구(13)를 통해 광원(31)을 구비한 광원 하우징(30) 등을 본체(10) 내부에 삽입할 수 있다. 중앙 개구(13)의 형상은 도시된 육각형 이외에 다양한 형상을 가질 수 있고, 크기도 적절하게 설정할 수 있다. 중앙 개구(13)도 별도의 마개(미도시) 등을 통해 개폐될 수 있다.Thecentral opening 13 can serve as a passage for inserting thelight source 31 and the like and thelight source housing 30 having thelight source 31 through theopening 13 can be inserted into themain body 10 can do. The shape of thecentral opening 13 can have various shapes other than the hexagonal shape shown in the drawing, and the size can be appropriately set. Thecentral opening 13 can also be opened or closed through a separate stopper (not shown) or the like.

도 1, 2 및 4를 참고하면, 측면판(14)은 본체(10)의 둘레방향으로 상판(11)과 중앙판(15)을 연결하도록 설치될 수 있다. 측면판(14)은 본체(10)의 측면을 마감하여 배양조(20)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 측면판(14)은 사각형 평판 형태로 구성될 수 있고, 유리나 플라스틱 등으로 제작될 수 있으며, 내부가 보이도록 투명 또는 반투명할 수 있다.Referring to FIGS. 1, 2 and 4, theside plate 14 may be installed so as to connect theupper plate 11 and thecenter plate 15 in the circumferential direction of themain body 10. Theside plate 14 may serve to protect theculture tank 20 by closing the side surface of themain body 10. Theside plate 14 may be formed in the shape of a rectangular plate, and may be made of glass or plastic, or may be transparent or translucent so that the inside can be seen.

도 1, 2 및 4를 참고하면, 중앙판(15)은 본체(10)의 중앙 또는 그 하부 쪽에 설치될 수 있고, 하판(16)과 일체로 또는 별도로 제작될 수 있다. 또한, 중앙판(15)은 상판(11)과 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다.Referring to Figs. 1, 2 and 4, thecenter plate 15 can be installed at the center or below themain body 10, and can be manufactured integrally with thelower plate 16 or separately. Further, thecenter plate 15 may have the same or similar structure as thetop plate 11.

도 2 및 도 5를 참고하면, 하판(16)은 횡단면이 정육각형 등으로 구성될 수 있고, 금속이나 플라스틱 등으로 제작될 수 있다. 하판(16)은 수직으로 관통된 복수의 개구(17)를 구비할 수 있다. 이 개구(17)는 배양조(20)에 유체를 주입하거나 배양조(20)로부터 유체를 배출하기 위한 통로 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 개구(17)를 통해 배양조(20)에 배양액이나 공기 등을 주입할 수 있고, 배양조(20)로부터 배양액이나 공기 등을 배출할 수 있으며, 이를 위해 호스나 튜브가 개구(17)를 통해 배양조(20)에 연결될 수 있다. 개구(17)의 개수는 배양조(20)의 개수와 동일 또는 유사할 수 있고, 개구(17)의 형상과 크기는 배양조 하판 마개(28)의 형상과 크기와 동일 또는 유사할 수 있다. 도 5에서는 개구(17)를 통해 노출된 배양조 하판 마개(28)를 볼 수 있다. 개구(17)는 별도의 마개(미도시) 등을 통해 개폐될 수 있다.2 and 5, thelower plate 16 may have a regular cross section in the form of a regular hexagon or the like and may be made of metal, plastic, or the like. Thelower plate 16 may have a plurality ofapertures 17 penetrating vertically. Theopening 17 can serve as a passage for injecting a fluid into theculture tank 20 or discharging the fluid from theculture tank 20. [ For example, a culture liquid or air can be injected into theculture tank 20 through theopening 17, and the culture liquid or air can be discharged from theculture tank 20. For this purpose, 17). ≪ / RTI > The number of theopenings 17 may be the same as or similar to the number of theculture vessels 20 and the shape and size of theopenings 17 may be the same or similar to the shape and size of the culturelower plate plug 28. In FIG. 5, the lowerculture vessel stopper 28 exposed through theopening 17 can be seen. Theopening 17 may be opened or closed through a separate stopper (not shown) or the like.

도 1 내지 4, 특히 도 3을 참고하면, 광원 수납공간(18)이 광원(31) 또는 광원 하우징(30)을 수용하기 위해 본체(10)의 내부에는 형성될 수 있다. 광원 수납공간(18)은 복수의 배양조(20)로 둘러싸인 안쪽 공간을 의미할 수 있다. 광원 수납공간(18)의 크기와 형상은 광원(31) 또는 광원 하우징(30)에 맞추어 적절하게 설정할 수 있다.3, the lightsource housing space 18 may be formed in the interior of thebody 10 to accommodate thelight source 31 or thelight source housing 30. The lightsource housing space 18 may mean an inner space surrounded by a plurality ofincubation chambers 20. The size and shape of the lightsource housing space 18 can be appropriately set in accordance with thelight source 31 or thelight source housing 30. [

도 1, 2 및 4를 참고하면, 복수의 배양조(20)들은 본체(10)의 중앙에 배치된 광원(31) 또는 광원 하우징(30)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 배양조(20)의 개수는 복수 개, 바람직하게는 적어도 6개 이상일 수 있다. 개수 상한은 예를 들어 20개, 15개 또는 10개일 수 있다. 각 배양조(20)들은 각각 따로 배양할 수 있는 독립적인 배양조이다. 예를 들어, 1개의 배양조에서는 종균 배양(균주 배양)을 하고, 나머지 배양조들에서는 본 배양을 할 수 있다.Referring to Figs. 1, 2 and 4, a plurality ofincubation chambers 20 can be arranged to surround thelight source 31 or thelight source housing 30 disposed in the center of themain body 10. [ The number ofculture vessels 20 may be plural, preferably at least six. The upper limit of the number may be, for example, 20, 15 or 10. Eachculture tank 20 is an independent culture tank that can be separately cultured. For example, seed culture may be performed in one culture tank, and the main culture may be performed in the remaining culture vessels.

본 발명의 장점은 클로렐라 대량 배양에 필수적인 클로렐라 균주 배양과 본 배양을 각각 또는 동시에 진행할 수 있도록 적어도 6개 이상의 배양조(20)를 분리한 것이다. 따라서 1개의 배양조로부터 배양한 클로렐라 균주를 본 배양 중에 각각의 배양조로 분주하여 배양할 수 있어서, 기존에 별도의 균주 배양을 하는 번거로움을 개선하여 균주 배양과 본 배양을 동시에 할 수 있다. 또한, 배양 규모에 따라 각각의 배양조(20)를 이동하여 조립하여 운용할 수 있다.The advantage of the present invention is that at least sixincubation chambers 20 are separated so that the chlorella strain culturing essential for the mass culture of chlorella and the cultivation can be carried out individually or simultaneously. Therefore, the chlorella strain cultivated from one culture tank can be cultivated by dividing into each culture tank during the main culture, so that it is possible to improve the inconvenience of cultivating a separate strain and to simultaneously perform the culture of the strain and the main culture. Further, eachculture tank 20 can be moved, assembled and operated according to the culture scale.

또한, 독립적인 배양조(20)를 사용하기 때문에, 배양 중 오염이 발생하더라도, 기존처럼 전량 폐기할 필요 없이, 오염된 배양조(20)의 배양액만 폐기할 수 있는 이점이 있다. 또한, 복수의 배양조(20)를 사용하기 때문에, 미세조류의 대용량 배양 및 다단 배양이 가능하고, 미세조류의 필요량에 맞추어 일부의 배양조만 윤용하거나 전체 배양조를 운용할 수 있는 이점이 있다. 또한, 복수의 배양조(20)들이 본체(10)의 중앙에 배치된 1개 또는 1세트의 광원(30, 31)을 둘러싸도록 배치됨으로써, 광 사용효율 및 배양효율을 극대화할 수 있다.In addition, since theindependent culture tank 20 is used, even if contamination occurs during the culture, there is an advantage that only the culture liquid of the contaminatedculture tank 20 can be disposed without having to discard the entire amount as before. In addition, since a plurality ofculture vessels 20 are used, it is possible to carry out large-scale cultivation and multi-stage cultivation of microalgae, and to merely cultivate a part of the culture vessels or to operate the entire culture vessels in accordance with the required amount of microalgae. The plurality ofculture vessels 20 are disposed so as to surround one or a set oflight sources 30 and 31 disposed at the center of themain body 10, thereby maximizing the light use efficiency and culture efficiency.

도 6은 본 발명의 제1실시형태에 따른 독립 배양조를 나타낸 사시도이고, 도 7 및 8은 각각 배양조의 배면도 및 정면도이며, 도 9는 배양조 상판의 평면도이고, 도 10은 배양조 하판에 사용된 마개의 사시도이며, 도 11은 배양조 하판의 평면도이다.FIG. 6 is a perspective view showing an independent culture tank according to the first embodiment of the present invention, FIGS. 7 and 8 are a rear view and a front view, respectively, of the culture tank, FIG. 9 is a plan view of the culture tank, Fig. 11 is a plan view of the lower culture plate.

도 6, 9 및 11을 참고하면, 배양조(20)는 전체적으로 육면체 등의 형상으로 구성될 수 있고, 폭 방향의 횡단면은 바람직하게는 사다리꼴로 설계할 수 있다.Referring to Figs. 6, 9 and 11, theculture tank 20 can be formed in the shape of a hexahedral or the like as a whole, and the cross-section in the width direction can be designed to be preferably a trapezoidal shape.

본 발명의 장점은 도 6과 같이 배양조(20)의 횡단면을 사다리꼴로 만들어 광 전달 효율을 증대시킨 것이다. 본 발명의 배양조(20)는 형태적인 면에서 기존의 광 배양기의 구조적인 면에서 진보한 것이다. 일반적으로 빛의 산란에 의해 동일한 양을 배양하더라도, 배양조의 횡단면을 팔각 또는 원통형으로 할 경우, 빛이 도달하는 깊이가 짧아지는 단점이 있는데, 본 발명에서는 사다리꼴 횡단면을 갖는 배양조(20)를 개발하여 상술한 단점을 보완할 수 있다.An advantage of the present invention is that the cross section of theincubation tank 20 is made trapezoidal as shown in FIG. 6 to increase the light transmission efficiency. Theculture tank 20 of the present invention is advanced in structural aspects of the conventional optical incubator in terms of morphology. Generally, even when the same amount is cultured by light scattering, when the cross section of the culture tank is formed into an octagonal or cylindrical shape, there is a disadvantage in that the depth reaching the light becomes short. In the present invention, theculture tank 20 having a trapezoidal cross section is developed The above-mentioned disadvantages can be compensated.

구체적으로, 배양조(20)의 형태가 사다리꼴로 이루어지도록 설계함으로써, 정면의 경우 자연광을 최대로 수광할 수 있고, 뒷면은 인공 광원을 최대로 수광할 수 있다. 이러한 설계는 클로렐라의 배양시간이 경과함에 따라 배양조 내부에 클로렐라의 밀도가 증가하면서, 빛에 의한 산란으로 빛이 배양조 내부까지 도달하는 깊이가 더욱 짧아지는데, 본 발명의 장점은 이러한 문제점을 사다리꼴의 배양조(20)로 개선한 점이다.Specifically, by designing the shape of theincubation tank 20 to be a trapezoidal shape, natural light can be received at the maximum in the front face, and the artificial light source can be received at the back face at the maximum. This design increases the density of chlorella in the incubation tank as the incubation time of the chlorella increases, and the depth of reaching the inside of the incubation tank by light scattering is further shortened. The advantage of the present invention is that the above- Theculture tank 20 of FIG.

도 6 내지 11을 참고하면, 배양조(20)는 상판(21), 하판(22), 후면판(23), 정면판(24), 측면판(25, 26) 등으로 구성될 수 있다. 하나의 배양조(20)의 부피는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 50 L 이상, 바람직하게는 80 L 이상일 수 있다. 부피 상한은 예를 들어 1000 L, 500 L 또는 200 L일 수 있다.6 to 11, theculture tank 20 may be composed of anupper plate 21, alower plate 22, arear plate 23, afront plate 24,side plates 25 and 26, and the like. The volume of oneculture tank 20 is not particularly limited, and may be, for example, 50 L or more, preferably 80 L or more. The volume upper limit can be, for example, 1000 L, 500 L or 200 L. [

도 9를 참고하면, 상판(21)은 횡단면이 사다리꼴로 구성될 수 있고, 금속이나 플라스틱 등으로 제작될 수 있다. 상판(21)은 하나 또는 복수의 개구(27)를 구비할 수 있는데, 이 개구(27)는 상술한 개구들과 마찬가지로 배양조(20)에 유체를 주입하거나 배양조(20)로부터 유체를 배출하기 위한 통로 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 개구(27)를 통해 배양조(20)에 배양액이나 공기 등을 주입할 수 있고, 배양조(20)로부터 배양액이나 공기 등을 배출하거나 샘플링을 할 수 있으며, 이를 위해 호스나 튜브가 개구(27)를 통해 배양조(20)에 연결될 수 있다. 개구(27)의 형상과 크기는 적절하게 설계할 수 있고, 개구(27)는 별도의 마개(미도시) 등을 통해 개폐될 수 있다.9, theupper plate 21 may have a trapezoidal cross section, and may be made of metal, plastic, or the like. Theupper plate 21 may have one or a plurality ofopenings 27 which are capable of injecting fluid into theincubation tank 20 or discharging fluid from theincubation tank 20, It can serve as a channel for For example, a culture liquid or air can be injected into theculture tank 20 through theopening 27, and the culture liquid or air can be discharged or sampled from theculture tank 20. For this purpose, Can be connected to theculture tank 20 through theopening 27. The shape and size of theopening 27 can be designed appropriately, and theopening 27 can be opened or closed through a separate stopper (not shown) or the like.

도 10 및 11을 참고하면, 하판(22)은 횡단면이 사다리꼴로 구성될 수 있고, 금속이나 플라스틱 등으로 제작될 수 있다. 하판(22)은 중앙 부위에 큰 개구를 구비할 수 있고, 이 개구에 마개(28)가 삽입될 수 있다. 하판 마개(28)는 하나 또는 복수의 개구(29)를 구비할 수 있는데, 상술한 개구들과 마찬가지로 이 개구(29)를 통해 배양액 배출과 흡입 그리고 공기 유입 등을 조절할 수 있다.10 and 11, thelower plate 22 may have a trapezoidal cross section, and may be made of metal, plastic, or the like. Thelower plate 22 may have a large opening at the central portion, and acap 28 may be inserted into the opening. Thelower plate stopper 28 may have one or a plurality ofopenings 29, such as the above-described openings, through which the culture liquid draining, suction and air inflow can be controlled.

도 6 및 7을 참고하면, 후면판(23)은 상판(21)과 하판(22)의 사다리꼴의 장변을 연결하는 사각형 판으로, 정면판(24)에 비해 면적이 클 수 있다. 후면판(23)은 광 전달 효율을 고려하여 광원(30, 31)으로부터 멀리, 즉 정면판(24)의 반대편인 배양기 외부 쪽에 배치될 수 있다. 후면판(23)은 인공 또는 자연 광이 투과하여 배양조(20) 내부로 입사할 수 있도록 투명한 유리판 또는 플라스틱 판으로 제작될 수 있다.6 and 7, therear plate 23 is a rectangular plate connecting long sides of the trapezoidal shape of theupper plate 21 and thelower plate 22, and may have a larger area than thefront plate 24. Therear plate 23 may be disposed away from thelight sources 30 and 31, that is, on the side of the incubator outside thefront plate 24 in consideration of the light transmission efficiency. Therear plate 23 can be made of a transparent glass plate or a plastic plate so that artificial or natural light can be transmitted and enter into theculture tank 20.

도 6 및 8을 참고하면, 정면판(24)은 상판(21)과 하판(22)의 사다리꼴의 단변을 연결하는 사각형 판으로, 후면판(23)에 비해 면적이 작을 수 있다. 정면판(24)은 광 전달 효율을 고려하여 광원(30, 31)과 인접하게, 즉 광원(30, 31) 쪽인 배양기 내부 쪽에 배치될 수 있다. 정면판(24)은 인공 또는 자연 광이 투과하여 배양조(20) 내부로 입사할 수 있도록 투명한 유리판 또는 플라스틱 판으로 제작될 수 있다.6 and 8, thefront plate 24 is a rectangular plate connecting the short sides of the trapezoidal shape of theupper plate 21 and thelower plate 22, and may be smaller in area than therear plate 23. Thefront plate 24 may be disposed adjacent to thelight sources 30 and 31, that is, inside the incubator which is thelight sources 30 and 31, considering the light transmission efficiency. Thefront plate 24 may be made of a transparent glass plate or a plastic plate so that artificial or natural light can be transmitted and enter into theculture tank 20.

측면판(25, 26)은 상판(21)과 하판(22)의 사다리꼴의 양 측변을 연결하는 사각형 판으로, 금속이나 플라스틱 등으로 제작될 수 있다.Theside plates 25 and 26 are rectangular plates connecting both sides of the trapezoidal shape of theupper plate 21 and thelower plate 22 and can be made of metal or plastic.

도 12는 본 발명의 제1실시형태에 따른 광원을 나타낸 사시도로서, 광원(31)을 광원 하우징(30)에 수납한 형태로 제공할 수 있다. 광원 하우징(30) 이동식 및 부착과 착탈식으로 고안하여 상부에서 배양기 본체(10)에 장착할 수 있다. 구체적으로, 광원 하우징(30)은 배양기 본체(10)의 상판(11)의 중앙 개구(13)를 통해 상부에서 삽입하여 본체(10)의 광원 수납공간(18)에 장착할 수 있다. 광원 하우징(30)은 배양기 본체(10) 내부에 형성된 홈 등에 삽입하여 고정하거나, 별도의 브라켓이나 홀더 등을 이용하여 고정할 수 있다. 광원 하우징(30)은 도시된 원통형 등으로 제작될 수 있고, 측면은 반사판으로 구성되거나 반사판을 부착할 수 있다.Fig. 12 is a perspective view showing a light source according to the first embodiment of the present invention. Thelight source 31 can be provided in a form housed in thelight source housing 30. Fig. Thelight source housing 30 can be mounted on theincubator body 10 at the upper part by being designed to be removable and attachable and detachable. Specifically, thelight source housing 30 can be inserted into the lightsource housing space 18 of themain body 10 through thecentral opening 13 of theupper plate 11 of the incubatormain body 10. Thelight source housing 30 may be fixed by inserting thelight source housing 30 into a groove formed in theincubator body 10 or by using a separate bracket or holder. Thelight source housing 30 may be formed in a cylindrical shape as shown in the drawing, and the side surface may be formed of a reflector or a reflector may be attached thereto.

광원(30)은 보조광원으로 사용되고, 주광원은 자연광(햇빛)일 수 있다. 광원(30)을 배양기의 안쪽에서 조사하여 배양효율을 높일 수 있다. 광원(31)으로는 발광 다이오드(LED) 등을 사용할 수 있다. LED의 White(W):Red(R):Blue(B)의 비율은 예를 들어 2:3:2, 2:3:1, 2:2:2 등일 수 있다. 광원(31)은 광원 하우징(30) 내부에 하나 또는 복수 개를 일정 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 12와 같이 6개의 LED 소켓형등을 50 cm 간격으로 배치할 수 있다.Thelight source 30 is used as an auxiliary light source, and the main light source may be natural light (sunlight). Thelight source 30 can be irradiated from the inside of the incubator to enhance the culture efficiency. Thelight source 31 may be a light emitting diode (LED) or the like. The ratio of the white (W): red (R): blue (B) of the LED can be, for example, 2: 3: 2, 2: 3: 1, 2: 2: 2, One or a plurality oflight sources 31 may be disposed within thelight source housing 30 at regular intervals. For example, as shown in FIG. 12, six LED socket-type lamps can be arranged at intervals of 50 cm.

본 발명에서는 과수나 식량작물의 경우 1회에 처리량이 많으므로, 광합성 클로렐라의 농업적 활용 확대를 위해, 대규모(예를 들어, 0.5 t 규모)의 대용량 미세조류 배양이 필요하여 효율적인 대용량 배양기와 그 배양체계를 개발한 것이다.In the present invention, large-scale (for example, 0.5 t scale) large-scale microalgae cultivation is required in order to expand the agricultural utilization of the photosynthetic chlorella, because fruit and vegetable crops have a large throughput at a time, Culture system.

미세조류의 대용량 배양의 필수적인 조건으로, 배양 총량의 약 10% 정도로 미세조류 종균을 사용하는 것이 배양에 가장 효율적일 수 있다. 미세조류의 대용량 배양기를 6개의 독립 배양조로 구성하고, 1개의 배양조로 종균 배양을 한 후, 필요에 따라 80~480 L의 미세조류를 배양할 수 있다. 미세조류 배양의 중요한 조건 중의 하나인 광원의 경우, 주광원으로 자연광(햇빛)을 사용하고, 보조광원으로 LED 광원(W:R:B=2:3:1)을 배양기의 안쪽에서 조사하여 배양효율을 높일 수 있다.As an essential condition for the large-scale cultivation of microalgae, using microalgae as about 10% of the total culture amount may be most effective for culture. The microalgae can be cultivated in 6 independent culturing tanks, followed by cultivation of the seedlings in one culture tank, followed by culturing microalgae of 80 to 480 L, if necessary. (W: R: B = 2: 3: 1) as an auxiliary light source was irradiated from the inside of the incubator for culturing the light source, which is one of the important conditions for microalgae culture, The efficiency can be increased.

표 1은 6개의 독립 배양조로 구성된 미세조류 배양기의 규격 및 구성 내용을 예시한 것이다.Table 1 illustrates the specifications and composition of a microalgae incubator composed of six independent cultivars.

NoNo품명Product Name규격standard단위unit수량Quantity1One제작품products식expression1Onests plate 제작sts plate production4"*8"*1.5t4 "* 8" * 1.5tshsh66레이저 가공Laser processing식expression1One유리(일반유리)Glass (plain glass)5mm5mm식expression1212초기 1기 제작비용이며, 변동될 수 있음Initial 1 production cost, may vary　22배관작업Plumbing work-에어펌프(에어분배기 사용)- Air pump (using air distributor)6개소 동시 에어 공급Simultaneous air supply to 6 places식expression33-투명호스 5mm 배관- Transparent hose 5mm piping-수중펌프(인입펌프 및 분배, 배출, 투입용) 80w- Submersible pump (intake pump and distribution, discharge, input) 80w식expression1One-밸브(220v) 3/8 및 배관 부품- Valve (220v) 3/8 and piping parts소켓형Socket type식expression2121-기타 잡자재(역류방지 체크밸브 포함)- Miscellaneous goods (with backflow prevention check valve)식expression1One　33제어장치(PLC 제어반: 공기량, 유체 이송, LED, heat)Control device (PLC control panel: air volume, fluid transfer, LED, heat)식expression1One-판넬(자립형 판넬) SS- Panel (stand-alone panel) SS500*800*300500 * 800 * 300식expression1One-PLC-PLCMKMK식expression1One-Power Supply-Power SupplyDC 12V 30ADC 12V 30A식expression1One-휴즈(소켓용 3A)- Fuse (3A for socket)식expression2121-기타 잡자재 MC/NFB- Others MC / NFB식expression1One-S/W 그래픽-S / W Graphics식expression1One

도 13은 본 발명에 따른 배양기 주요 구성도이고, 도 14는 본 발명에 따른 미세조류 대용량 배양 체계도로서, 6개의 독립 배양조로 구성된 미세조류 배양기의 세부 구성도 및 배양체계를 나타낸 것이다.FIG. 13 is a view showing the main structure of the incubator according to the present invention, and FIG. 14 is a diagram of a microalga large-scale culture system according to the present invention, showing the detailed structure and culture system of a microalgae incubator composed of six independent culture vessels.

도 13을 참고하면, 6조의 배양조가 중앙의 LED 광원을 둘러싸도록 배치되고, 주변에 미세조류 배양액통, 소독액통, 전원조정장치, 메인 조정기, 공기 발생기, 유체 이송기, 정수물통, 정수기 등이 설치될 수 있다.13, six culture vessels are arranged so as to surround the central LED light source, and a microalgae culture liquid container, a disinfectant liquid container, a power regulator, a main regulator, an air generator, a fluid feeder, Can be installed.

도 14를 참고하면, 배양은 1단계 종균 배양, 2단계 본 배양(6조 셀 50 L, 3일), 3단계 본 배양(6조 셀 80 L, 4일)로 진행할 수 있다. 1단계 종균 배양에서는 1번 셀 60 L에서 종균 배양을 6일 동안 할 수 있고, 이때 셀에 종균 6 L, 증류수 20 L, 배양액 300 mL를 투입할 수 있다. 배양 후에, 10⁶~10⁷ cell/mL 이상의 농도가 되지 않으면, 1일 동안 추가 배양을 진행할 수 있다. 10⁷ cell/mL 이상의 농도가 되면, 종균 10 L씩 배양조에 분주하여 2단계 본 배양으로 들어간다. 2단계 본 배양에서는 50 L 셀을 6조로 구성하여 3일 동안 배양할 수 있고, 이때 각 셀에 증류수 40 L, 배양액 350 mL를 투입할 수 있다. 이후, 종균 10 L씩 배양조에 분주하고 증류수 40 L를 투입하여 3단계 본 배양으로 들어간다. 3단계 본 배양에서는 80 L 셀을 6조로 구성하여 4일 동안 배양할 수 있다. 10⁷ cell/mL 이상의 농도가 되지 않으면, 1일 동안 추가 배양을 진행할 수 있다. 10⁷ cell/mL 이상의 농도가 되면, 배양을 완료하고 저장할 수 있다.Referring to Fig. 14, the cultivation can be carried out by one stage seed culture, two stage culture (6 liters of cell 50 L, 3 days), and three stage culture (6 liters of cell 80 L, 4 days). In the first step seed culture, the seed culture can be performed for 60 days in the first cell for 6 days. In this case, 6 L of seedlings, 20 L of distilled water and 300 mL of the culture can be introduced into the cell. After culturing, if the concentration is not higher than 10⁶ to 10⁷ cells / mL, further culture can be carried out for 1 day. When the concentration reaches 10⁷ cells / mL or more, 10 L of seedlings are dispensed into the culture tank and the two-step culture is performed. In the second step culture, 50 L cells can be cultured for 6 days, and 40 L of distilled water and 350 mL of culture can be added to each cell. Then, 10 L seeds are added to the culture tank, and 40 L of distilled water is added to the three-step culture. Step 3 In this culture, 80 L cells can be cultured for 6 days in 6 days. If the concentration is not higher than 10 <⁷ > cells / mL, further incubation can proceed for 1 day. At a concentration of 10⁷ cells / mL or more, the culture can be completed and stored.

[제2실시형태][Second Embodiment]

본 발명의 제2실시형태에 따른 미세조류 배양기는 에어포켓 순환기를 이용한 미세조류 광 배양기이다. 제2실시형태에 따른 미세조류 배양기는 제1실시형태에 따른 미세조류 배양기와 조합됨으로써, 배양효율 등을 극대화시키는 상승효과를 얻을 수 있다.The microalgae incubator according to the second embodiment of the present invention is a microalga light incubator using an air pocket circulator. By combining the microalgae incubator according to the second embodiment with the microalgae incubator according to the first embodiment, a synergistic effect of maximizing the culture efficiency and the like can be obtained.

도 15는 본 발명의 제2실시형태에 따라 에어포켓을 이용한 미세조류 배양기를 나타낸 단면도이고, 도 16은 공기 부스터의 단면도 및 평면도이며, 도 17은 외부 순환통의 단면도이고, 도 18은 내부 순환통의 단면도이며, 도 19는 지지대의 단면도이고, 도 20은 공기 발생기 및 공기 필터의 단면도이며, 도 21은 감압부 뚜껑 및 가압부 뚜껑의 평면도 및 단면도이다.FIG. 15 is a cross-sectional view and a plan view of the air booster, FIG. 17 is a cross-sectional view of the outer circulation cylinder, FIG. 18 is a cross-sectional view of theinner circulation 20 is a cross-sectional view of the air generator and the air filter, and Fig. 21 is a plan view and a cross-sectional view of the lid of the depressurizing portion and the lid of the pressurizing portion.

도 15 내지 21 등을 참고하면, 본 발명의 제2실시형태에 따른 배양기는 크게 구분하여 외부 순환통(40), 내부 순환통(50), 공기 부스터(60), 지지대(70, 71), 공기 발생기(80), 공기 필터(90) 등으로 구성될 수 있다.15 to 21 and the like, the incubator according to the second embodiment of the present invention includes anouter circulation tube 40, aninner circulation tube 50, anair booster 60, supports 70 and 71, Anair generator 80, anair filter 90, and the like.

도 15 및 17을 참고하면, 외부 순환통(40)은 수직관(41), 감압부 뚜껑(42), 수평관(43), 경사관(44), 밸브(45) 등으로 구성될 수 있다. 외부 순환통(40)은 미세조류 배양에 따른 오염이나 외부 환경 변화에 대한 영향을 최소화하는 역할을 할 수 있다.15 and 17, theouter circulation cylinder 40 can be composed of avertical tube 41, a depressurizingsection lid 42, ahorizontal tube 43, aninclined tube 44, avalve 45 and the like . The outer circulation tube (40) can play a role in minimizing the influence on pollution or external environment change due to microalgae culture.

수직관(41)은 제1실시형태에 따른 배양조(20)에 대응하는 구성일 수 있다. 즉, 배양조(20)에 감압부 뚜껑(42), 수평관(43), 경사관(44), 밸브(45) 등을 추가하여 외부 순환통(40)을 구성할 수 있다. 수직관(41)은 원통형 등으로 구성될 수 있고, 또한 배양조(20)와 동일하게 횡단면이 사다리꼴인 육면체로 구성될 수 있다. 수직관(41)은 플라스틱(아크릴 등)이나 유리 등으로 제작될 수 있고, 그 크기는 적절하게 설계할 수 있다.Thevertical tube 41 may be configured to correspond to theculture tank 20 according to the first embodiment. That is, theexternal circulation tube 40 can be constructed by adding thedepressurization part lid 42, thehorizontal tube 43, theinclined tube 44, thevalve 45, and the like to theculture tank 20. Thevertical tube 41 may be formed of a cylindrical shape or the like and may be formed of a hexahedron having a trapezoidal cross section in the same manner as theculture tank 20. Thevertical tube 41 can be made of plastic (such as acrylic) or glass, and the size thereof can be appropriately designed.

감압부 뚜껑(42)은 수직관(41)의 상부에 설치될 수 있다. 수직관(41)의 하부에 설치된 공기 부스터(60)를 통해 공기가 방출됨에 따라 수직관(41) 자체가 감압부로 작용할 수 있다. 도 21을 참고하면, 감압부 뚜껑(42)의 테두리는 트리밍(triming) 처리될 수 있다.The pressure-reducingpart lid 42 may be installed on the upper portion of thevertical tube 41. As the air is discharged through theair booster 60 provided at the lower part of thevertical tube 41, thevertical tube 41 itself can act as the decompression part. Referring to Fig. 21, the rim of thedecompression portion cap 42 can be trimmed.

수평관(43)은 수직관(41)과 연결될 수 있고, 예를 들어 수직관(41)의 일측 중앙 부위에 설치될 수 있다. 수평관(43)은 또한 가압통(53)과 연결될 수 있고, 예를 들어 가압통(53)의 하단과 연결될 수 있다. 가압통(53)과의 연결 및 배양액의 원활한 흐름을 위해, 수평관(43)의 가압통(53) 쪽 말단부는 수직부와 경사부로 구성될 수 있다. 배양액은 내부 순환통(50)과 가압통(53)을 거쳐 수평관(43)을 통해 수직관(41)으로 유입되면서 순환될 수 있다. 수평관(43)은 원통형 등으로 구성될 수 있고, 플라스틱(아크릴 등)이나 유리 등으로 제작될 수 있으며, 그 크기는 적절하게 설계할 수 있다.Thehorizontal pipe 43 may be connected to thevertical pipe 41 and may be installed at one central portion of thevertical pipe 41, for example. Thehorizontal tube 43 may also be connected to the pressurizingcylinder 53 and may be connected to the lower end of the pressurizingcylinder 53, for example. The distal end portion of thehorizontal tube 43 on the side of thepressure tube 53 may be composed of a vertical portion and an inclined portion in order to connect with the pressurizingtube 53 and to smoothly flow the culture liquid. The culture liquid can be circulated while being introduced into thevertical tube 41 through thehorizontal tube 43 via theinner circulation tube 50 and thepressure tube 53. Thehorizontal tube 43 may be formed in a cylindrical shape or the like, and may be made of plastic (acrylic or the like), glass, or the like, and the size thereof may be appropriately designed.

경사관(44)은 수직관(41)과 연결될 수 있고, 예를 들어 수평관(43)보다 높은 위치인 수직관(41)의 상부에 설치될 수 있다. 경사관(44)은 필요에 따라 가압통(53)과 연결될 수 있으며, 즉 가압통(53)은 내부 순환통(50)의 경사관(52) 및 외부 순환통(40)의 경사관(44)과 동시에 연결될 수 있다. 경사관(44)은 필요에 따라 생략될 수 있고, 이 경우 외부 순환통(40)은 수직관(41)과 수평관(43)만으로 구성될 수 있다. 경사관(44)은 원통형 등으로 구성될 수 있고, 플라스틱(아크릴 등)이나 유리 등으로 제작될 수 있으며, 그 크기는 적절하게 설계할 수 있다.Theinclined pipe 44 may be connected to thevertical pipe 41 and may be installed on the upper portion of thevertical pipe 41 at a position higher than thehorizontal pipe 43, for example. The pressurizingcylinder 53 can be connected to theinclined tube 52 of theinner circulation cylinder 50 and theinclined tube 44 of the outer circulation cylinder 40 ). Theinclined pipe 44 may be omitted if necessary. In this case, theouter circulation pipe 40 may be constituted only by thevertical pipe 41 and thehorizontal pipe 43. Theinclined pipe 44 may be formed in a cylindrical shape or the like, and may be made of plastic (acrylic or the like), glass, or the like, and the size thereof may be appropriately designed.

경사관(44)은 수평방향을 기준으로 약간 경사질 수 있으며, 경사관(44)과 가상적인 수평면과의 경사각(a1)은 예를 들어 1 내지 10도, 바람직하게는 3 내지 7도일 수 있다. 에어포켓을 통해 발생한 공기가 내부 순환통(50) 및/또는 외부 순환통(40)을 따라 경사관(44)으로 이동하면서 공기압력에 의해 와류가 발생하여 배양기 내부에 진동을 유발하는 것을 조절하고자, 경사관(44)을 경사지게 구성함으로써, 배양기 내부에서 배양액의 순환을 도울 수 있다.Theinclined pipe 44 may be slightly inclined with respect to the horizontal direction and the inclination angle a1 between theinclined pipe 44 and the imaginary horizontal plane may be, for example, 1 to 10 degrees, preferably 3 to 7 degrees . To regulate the generation of vortex due to the air pressure while causing the air generated through the air pockets to move to theinclined pipe 44 along theinner circulation cylinder 50 and / or theouter circulation cylinder 40 to induce vibration in the incubator And theinclined tube 44 are inclined, the circulation of the culture liquid in the incubator can be assisted.

밸브(45)는 수직관(41)의 하부에 설치되어 배양액의 배출 등을 조절할 수 있다.Thevalve 45 is provided at a lower portion of thevertical tube 41 to control the discharge of the culture liquid and the like.

도 15 및 18을 참고하면, 내부 순환통(50)은 수직관(51), 경사관(52), 가압통(53), 가압부 뚜껑(54) 등으로 구성될 수 있다. 내부 순환통(50)은 미세조류 배양액의 순차적인 순환을 가능하게 하는 역할을 할 수 있다.15 and 18, theinner circulation cylinder 50 may be composed of avertical tube 51, aslant tube 52, a pressurizingcylinder 53, a pressurizinglid 54, and the like. Theinner circulation cylinder 50 can serve to enable the sequential circulation of the microalgae culture liquid.

수직관(51)은 외부 순환통(40)의 수직관(41) 내부에 삽입되도록 설치될 수 있다. 수직관(51)은 원통형 등으로 구성될 수 있고, 플라스틱(아크릴 등)이나 유리 등으로 제작될 수 있다. 수직관(51)의 크기는 외부 순환통(40)의 수직관(41)보다 작은 범위에서 적절하게 설계할 수 있다. 수직관(51)의 상단부는 경사면으로 구성됨으로써, 배양액의 원활한 흐름을 유도할 수 있다.The vertical tube (51) may be installed to be inserted into the vertical tube (41) of the outer circulation tube (40). Thevertical tube 51 may be formed in a cylindrical shape or the like, and may be made of plastic (such as acrylic) or glass. The size of the vertical tube (51) can be appropriately designed in a range smaller than the vertical tube (41) of the outer tube (40). The upper end of the vertical tube (51) is composed of an inclined surface, so that smooth flow of the culture liquid can be induced.

경사관(52)은 수직관(51)과 연결될 수 있고, 예를 들어 수직관(51)의 상부에 설치될 수 있다. 경사관(52)은 또한 가압통(53)과 연결될 수 있고, 예를 들어 가압통(53)의 일측면과 연결될 수 있다. 경사관(52)은 원통형 등으로 구성될 수 있고, 플라스틱(아크릴 등)이나 유리 등으로 제작될 수 있으며, 그 크기는 적절하게 설계할 수 있다.Theinclined pipe 52 may be connected to thevertical pipe 51 and may be installed on the upper portion of thevertical pipe 51, for example. Theinclined pipe 52 can also be connected to the pressurizingbarrel 53 and can be connected to one side of the pressurizingbarrel 53, for example. Theinclined pipe 52 may be formed in a cylindrical shape or the like, and may be made of plastic (acrylic or the like), glass or the like, and the size thereof may be appropriately designed.

경사관(52)은 수평방향을 기준으로 약간 경사질 수 있으며, 경사관(52)과 가상적인 수평면과의 경사각(a2)은 예를 들어 1 내지 10도, 바람직하게는 3 내지 7도일 수 있다. 에어포켓을 통해 발생한 공기가 내부 순환통(50)의 수직관(51)을 따라 경사관(52)으로 이동하면서 공기압력에 의해 와류가 발생하여 배양기 내부에 진동을 유발하는 것을 조절하고자, 경사관(52)을 경사지게 구성함으로써, 배양기 내부에서 배양액의 순환을 도울 수 있다.Theinclined pipe 52 may be slightly inclined with respect to the horizontal direction and the inclination angle a2 between theinclined pipe 52 and the imaginary horizontal plane may be, for example, 1 to 10 degrees, preferably 3 to 7 degrees . In order to regulate the generation of vortex due to the air pressure to cause the vibration inside the incubator while the air generated through the air pocket moves to theslant pipe 52 along thevertical pipe 51 of theinner circulation pipe 50, (52) is inclined, it is possible to help circulation of the culture liquid inside the incubator.

가압통(53)은 그 일측면에서 내부 순환통(50)의 경사관(52)과 연결되고, 그 하단에서 외부 순환통(40)의 수평관(43)과 연결될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 가압통(53)은 내부 순환통(50)의 경사관(52) 및 외부 순환통(40)의 경사관(44)과 동시에 연결될 수 있다. 가압통(53)에서는 위치에너지에 의한 가압이 이루어질 수 있으며, 이에 따라 배양액이 가압되어 외부 순환통(40)의 수평관(43)을 통해 외부 순환통(40)의 수직관(41)으로 이동하면서 순환될 수 있다. 가압통(53)은 원통형 등으로 구성될 수 있고, 플라스틱(아크릴 등)이나 유리 등으로 제작될 수 있으며, 그 크기는 적절하게 설계할 수 있다.The pressurizingcylinder 53 is connected to theinclined tube 52 of theinner circulation cylinder 50 at one side thereof and to thehorizontal tube 43 of theouter circulation cylinder 40 at the lower end thereof. As described above, the pressurizingcylinder 53 can be connected to theinclined tube 52 of theinner circulation cylinder 50 and theinclined tube 44 of theouter circulation cylinder 40 at the same time. The culture liquid is pressurized and is moved to thevertical tube 41 of theouter circulation cylinder 40 through thehorizontal tube 43 of theouter circulation tube 40, And can be circulated. The pressurizingcylinder 53 may be formed in a cylindrical shape or the like, and may be made of plastic (such as acrylic) or glass, and the size of the pressurizingcylinder 53 can be appropriately designed.

가압부 뚜껑(54)은 가압통(43)의 상부에 설치될 수 있다. 도 21을 참고하면, 가압부 뚜껑(54)의 테두리는 트리밍 처리될 수 있다. 또한, 도 21을 참고하면, 가압부 뚜껑(54)은 가압부 뚜껑 손잡이겸 공기 방출부(56)를 구비할 수 있다. 미세조류 배양 중 발생하는 내부 압력을 조절하기 위해, 배양기 상부에 압력이 가해지는 곳에는 손잡이와 공기 방출구(56)를 갖는 뚜껑(54)을 설치할 수 있다.The pressurizingportion lid 54 may be installed on the upper portion of the pressurizingcontainer 43. [ Referring to Fig. 21, the rim of thepressing portion lid 54 can be trimmed. 21, thepressing portion lid 54 may include a pressing portion lid handle /air discharging portion 56. [ In order to regulate the internal pressure generated during the microalgae culture, alid 54 having a handle and anair outlet 56 may be installed at a place where pressure is applied to the upper part of the incubator.

이상과 같이, 본 발명에서는 배양조(20)(또는 수직관(41, 51)) 외부를 벗어나게 별도의 외부 순환통(40)과 내부 순환통(50)을 설치할 수 있다. 외부 순환통(40)과 내부 순환통(50)을 나눔으로써, 미세조류의 대량배양 중 공기 중의 CO₂의 흡수를 최대로 할 수 있고, 순환통(40, 50)을 따라 새롭게 자란 것과 자란지 오랜 것들이 순차적으로 혼화되어 양분 이용효율도 증가하면서 짧은 시간에 높은 밀도를 유지할 수 있다.As described above, in the present invention, a separateouter circulation tube 40 and aninner circulation tube 50 can be provided to separate from the culture tank 20 (or thevertical tubes 41 and 51). By dividing theouter circulation cylinder 40 and theinner circulation cylinder 50, it is possible to maximize the absorption of CO₂ in the air during the mass culture of the microalgae, It is possible to maintain high density in a short period of time as the efficiency of nutrient utilization is increased as the old ones are sequentially mixed.

도 15 및 16을 참고하면, 공기 부스터(Air Booster)(60)는 순환통(40, 50)의 수직관(41, 51)과 연결되거나, 순환통(40, 50) 하부에 설치되어 내부 순환통(50)에 공기를 주입하는 역할을 할 수 있다. 공기 부스터(60)는 공기 주입구(61), 압력판(62) 등을 구비할 수 있다.15 and 16, anair booster 60 is connected to thevertical tubes 41 and 51 of thecirculation cylinders 40 and 50, or installed under thecirculation cylinders 40 and 50, And can inject air into thecylinder 50. Theair booster 60 may include anair inlet 61, apressure plate 62, and the like.

공기 주입구(61)는 공기 부스터(60)의 일측에 설치되고 공기 주입 호스(85)와 연결되어 공기 발생기(80)로부터 발생한 공기를 공기 부스터(60)에 주입할 수 있다.Theair injection port 61 is installed at one side of theair booster 60 and connected to theair injection hose 85 to inject air generated from theair generator 80 into theair booster 60.

압력판(62)은 원통형 판 등으로 구성될 수 있다. 압력판(62)은 내부 순환통(50)의 수직관(51)과 연결될 수 있고, 이를 위해 내부 순환통(50)의 수직관(51)과 동일한 크기를 가질 수 있다. 압력판(62)은 다수의 공기 홀(63)을 구비할 수 있고, 공기 홀(63)을 통해 수직관(51)으로 공기가 공급될 수 있다. 공기 홀의 크기와 개수는 필요에 따라 적절하게 설정할 수 있다.Thepressure plate 62 may be formed of a cylindrical plate or the like. Thepressure plate 62 may be connected to thevertical tube 51 of theinner circulation tube 50 and may have the same size as thevertical tube 51 of theinner circulation tube 50 for this purpose. Thepressure plate 62 may have a plurality ofair holes 63 and air may be supplied to thevertical tube 51 through the air holes 63. The size and number of the air holes can be appropriately set as needed.

공기 부스터(60)의 하부에는 압력 조절과 체결 등의 목적을 위해 요철구조(64)가 형성될 수 있다.A concavo-convex structure 64 may be formed at the lower portion of theair booster 60 for the purposes of pressure control and tightening.

제2실시형태에 따른 배양기의 구동원리를 살펴보면, 순환통(40, 50)의 수중에 공기 부스터(60)를 만들고 공기를 불어 넣어 줄 경우, 내부 순환통(50)의 수직관(51) 내에 압력이 증가하고 공기방울이 발생함에 따라, 물이 수직으로 상승하려는 힘이 발생하여 미세조류 배양액을 순환할 수 있는 힘을 발생할 수 있다.The operation principle of the incubator according to the second embodiment is as follows. When theair booster 60 is made in the water of thecirculation tanks 40 and 50 and air is blown in, the inside of thevertical tube 51 of theinner circulation tube 50 As the pressure increases and air bubbles are generated, a force is generated that causes the water to rise vertically, creating a force that can circulate the microalgae culture fluid.

내부 순환통(50)의 수직관(51) 내에 압력이 발생하여 공기 중의 이산화탄소와 산소의 용해도가 증가함으로써, 미세조류 배양에 필요한 공기의 포화도를 증가시켜 미세조류 배양 속도를 증가시킬 수 있다.A pressure is generated in thevertical tube 51 of theinner circulation tube 50 to increase the solubility of carbon dioxide and oxygen in the air to increase the degree of saturation of the air necessary for culturing the microalgae to increase the microalgae culture rate.

도 16을 참고하면, 외부 순환통(40)의 수직관(41) 및 내부 순환통(50)의 수직관(51)은 편심 배치를 가질 수 있고, 즉 외부 순환통(40)의 수직관(41)의 중심을 기준으로, 내부 순환통(50)의 수직관(51)의 중심이 편심될 수 있다. 수직관(41, 51)의 중심들은 수직관(41)의 직경 대비 20 내지 30% 정도로 편심될 수 있다. 이와 같이, 순환통(40, 50) 내에 압력을 집중시키고자, 압력과 공기방울이 분출되는 부분을 한쪽으로 치우치게 하여 더욱 압력이 높아질 수 있도록, 에어 메쉬(압력판)를 만들고 배양기 원통의 한쪽 면으로 위치하게 할 수 있다.Thevertical tube 41 of theouter circulation tube 40 and thevertical tube 51 of theinner circulation tube 50 may have an eccentric arrangement and thevertical tube 41 of theouter tube 40 The center of thevertical tube 51 of theinner circulation cylinder 50 can be eccentric with respect to the center of theinner tube 51. [ The centers of thevertical tubes 41 and 51 may be eccentrically about 20 to 30% of the diameter of thevertical tube 41. [ In order to concentrate the pressure in thecirculation cylinders 40 and 50, an air mesh (pressure plate) is formed on one side of the incubator cylinder so that the pressure and the portion where the air bubble is ejected are biased to one side, .

도 15를 참고하여 화살표로 표시된 배양액의 순환경로를 살펴보면, 공기 부스터(60)를 통해 공기가 공급되어 내부 순환통(50)의 수직관(51) 내에 압력이 증가하고 공기방울이 발생함에 따라, 배양액은 수직으로 상승한 후, 경사관(52)을 통해 가압통(53)을 이동하며, 외부 순환통(40)의 수평관(43)을 통해 외부 순환통(40)의 수직관(41)으로 순환될 수 있다.15, air is supplied through theair booster 60 to increase the pressure in thevertical tube 51 of theinner circulation tube 50 and to generate air bubbles. As a result, And then flows into thevertical pipe 41 of theouter circulation cylinder 40 through thehorizontal pipe 43 of theouter circulation cylinder 40 .

배양기(순환통) 내에서 가압 및 감압은 에어포켓을 통해 자연적으로 발생하는 것으로, 연속적인 미세조류 배양액의 순환이 이루어지는 원동력이 되며, 공기 중의 이산화탄소 용해도를 배양액 중에서 증가시켜 미세조류가 필요한 탄소원 공급을 원활하게 할 수 있다.The pressurization and decompression in the incubator (circulation tube) occur naturally through the air pockets, which is the driving force for the circulation of the continuous microalgae culture solution. It increases the solubility of carbon dioxide in the air in the culture medium to supply the carbon source necessary for microalgae You can do it smoothly.

에어포켓을 통해 발생한 공기가 가압되면, 배양액은 내부 순환통(50)의 수직관(51)을 따라 상부 경사관(52)으로 이동하여 가압통(53)으로 이동하면서 내부의 압력이 작동으로 감압의 형태로 되나, 하부 수평관(43)을 통해 외부 순환통(40)의 수직관(41)으로 이동하면서 위치에너지에 의해 다시 가압형태로 바뀌어 연속적인 미세조류 배양액의 순환이 이루어질 수 있다.When the air generated through the air pocket is pressurized, the culture liquid moves along thevertical tube 51 of theinner circulation cylinder 50 to the upperinclined tube 52 and moves to the pressurizingcylinder 53, However, it moves to thevertical tube 41 of theouter circulation tube 40 through the lowerhorizontal tube 43, and is changed into a pressurized state by the potential energy, so that the circulation of the continuous microalgae culture fluid can be performed.

이상과 같이, 제2실시형태에 따른 배양기는 외부 순환통(다리 형태)(40), 내부 순환통(50), 공기 부스터(60) 등으로 구성되고, 내부 순환통(50)에서는 공기 부스터(60)를 통해 발생한 공기압이 상부로 이동하며, 외부 순환통(40)에서는 경사관(44, 52)를 거쳐 순환한 미세조류가 합쳐져 배양기 내 미세조류의 균일도를 증가시킬 수 있다. 압력판(62)은 공기 주입구(61)를 통해 배양기 내부로 들어온 공기의 압력을 증가시켜 주는 역할을 하며, 압력판(62)에 공기 홀(63)을 설치함으로써 압력이 천천히 배출되면서 배양기 내부의 압력이 지속적으로 유지되도록 할 수 있다. 외부와 내부 순환통(40, 50)에 수평관(43)과 경사관(44, 52)을 설치함으로써, 미세조류 배양 중에 탁도의 증가로 인한 광 효율이 감소하는 것을 보완하여 광 효율도 최대로 할 수 있다.As described above, the incubator according to the second embodiment is constituted of the outer circulation cylinder (leg type) 40, theinner circulation cylinder 50, theair booster 60 and the like. In theinner circulation cylinder 50, The micro-algae circulated through theinclined pipes 44 and 52 are combined in theouter circulation tube 40 to increase the uniformity of micro-algae in the incubator. Thepressure plate 62 serves to increase the pressure of the air introduced into the incubator through theair inlet 61. Theair hole 63 is provided in thepressure plate 62 so that the pressure is slowly released, So that it can be maintained continuously. By providing thehorizontal tube 43 and theinclined tubes 44 and 52 in the outer andinner circulation tubes 40 and 50 to compensate for the decrease in the light efficiency due to the increase in turbidity during the microalgae culture, can do.

도 15 및 19를 참고하면, 제2실시형태에 따른 배양기는 지지대(70, 71)를 구비할 수 있다. 수평 지지대(70)는 수평방향으로 배치되어 순환통(40, 50), 공기 부스터(60), 수직 지지대(71), 공기 발생기(80) 등을 지지할 수 있다. 수직 지지대(71)는 수직방향으로 배치되어 외부 순환통(40)의 수평관(43) 등을 지지할 수 있다.Referring to Figs. 15 and 19, the incubator according to the second embodiment may includesupports 70 and 71. Fig. Thehorizontal support 70 may be disposed in a horizontal direction to support thecirculation cylinders 40 and 50, theair booster 60, thevertical support 71, theair generator 80, and the like. Thevertical support 71 may be disposed in a vertical direction to support thehorizontal tube 43 and the like of theouter circulation tube 40.

도 15 및 20을 참고하면, 제2실시형태에 따른 배양기는 공기 발생기(80) 및 공기 필터(90)를 구비할 수 있다. 공기 발생기(80)는 배양기에 주입될 공기를 발생시키는 장치로서, 연질 호스(81)를 공기 필터(90)와 연결될 수 있다. 공기 필터(90)는 연질 호스(82)와 연결될 수 있고, 이후 밸브(83) 및 실리콘 호스(84)가 연결될 수 있으며, 공기 주입 호스(85)를 통해 공기 부스터(60)에 연결될 수 있다.Referring to Figs. 15 and 20, the incubator according to the second embodiment may include anair generator 80 and anair filter 90. Fig. Theair generator 80 is a device for generating air to be injected into the incubator, and thesoft hose 81 can be connected to theair filter 90. Theair filter 90 can be connected to thesoft hose 82 and then thevalve 83 and thesilicone hose 84 can be connected and connected to theair booster 60 through theair injection hose 85.

도 20을 참고하면, 공기 필터(90)는 필터 유입구(91), 필터 배출구(92), 솜 필터(93, 95, 97), 왕겨 숯 필터(94, 96) 등으로 구성될 수 있다. 솜 필터(93, 95, 97) 및 왕겨 숯 필터(94, 96)는 각각 복수의 층으로 배치되고 교대로 배치될 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 배양기는 미세조류 배양용 공기 정화통 및 왕겨 숯 2중 필터를 구비할 수 있다. 즉, 미세조류 배양에 필요한 공기를 공급함에 있어서, 외부 공기 중에 혼재하는 유해물질이나 미생물에 의한 오염을 최소화하고자, 왕겨 숯 필터를 2중으로 가지는 공기발생장치를 필요로 한다.20, theair filter 90 may be composed of afilter inlet 91, afilter outlet 92, acotton filter 93, 95, 97, achaff filter 94, 96, and the like. The cotton filters 93, 95, 97 and the ricehusk charcoal filters 94, 96 may be arranged in plural layers and arranged alternately, respectively. As described above, the incubator according to the present invention may include an air purifier for culturing microalgae and a filter for chaff charcoal. That is, in supplying air necessary for culturing microalgae, an air generating device having a chaff charcoal filter is required in order to minimize contamination by harmful substances or microorganisms mixed in the outside air.

본 발명의 제2실시형태에 따라 개발한 에어포켓 순환기를 이용한 미세조류 광 배양기를 이용하면, 광 효율, 공기 용해도 증가로 미세조류 배양의 속도를 높여 클로렐라 대량배양의 효율을 증진할 수 있다.Using the micro-algae optical incubator using the air pocket circulator developed according to the second embodiment of the present invention, it is possible to increase the efficiency of mass culture of chlorella by increasing the micro-algae cultivation speed by increasing the light efficiency and air solubility.

또한, 미세조류 배양기의 광 효율을 증진하고자, 배양기의 전체 면을 아크릴 재질로 만들어 자연광에 의한 광 효율을 극대화할 수 있다.Also, in order to enhance the light efficiency of the microalgae incubator, the entire surface of the incubator can be made of acrylic material to maximize the light efficiency by natural light.

또한, 미세조류 배양으로 탁도가 증가함에 따라 광 효율이 떨어지는 것을 막고 공기의 용해도를 증가시키기 위하여, 에어포켓을 이용한 공기를 공급하고 클로렐라 배양액이 계속적으로 순환될 수 있도록 하여 광 효율과 CO₂ 흡수를 증진할 수 있다.In addition, micro-algae, as the turbidity increases in the culture prevents the poor light efficiency so as to increase the solubility of the air, supplying air with an air pocket and the light efficiency and the CO₂ absorbent to ensure that the chlorella culture medium is continuously circulated in Can be promoted.

본 발명의 제2실시형태에 따른 미세조류 배양기를 이용하여 1회에 35 L 이상의 미세조류를 5~6일 동안 배양하면, 미세조류 배양액 mL 당 10⁷~10⁸개의 미세조류 세포의 배양이 가능하다. 또한, 미세조류 배양 후 청결 유지가 용이하고, 연중 배양이 가능하다. 또한, 제1실시형태에 따른 6개의 독립 배양조로 구성된 미세조류 대량 배양장치의 구동원리로 채택될 수 있다.When a microalgae incubator according to the second embodiment of the present invention is used to culture microalgae of 35 L or more at a time for 5 to 6 days, it is possible to cultivate 10⁷ to 10⁸ microalgae cells per mL of the microalgae culture solution Do. In addition, it is easy to maintain cleanliness after microalgae cultivation and cultivation is possible during the year. Further, it can be adopted as a driving principle of a microalgae mass culture apparatus composed of six independent culture vessels according to the first embodiment.

본 발명의 제2실시형태에 따른 미세조류 배양기는 진보된 기술로서, 에어포켓 공기순환펌프를 이용한 클로렐라 배양액의 배양조 내 순환 및 공기 공급기능을 동시에 수행할 수 있다. 본 발명의 클로렐라 대량 배양기의 기동원리로 채택한 에어포켓 공기순환펌프는, 기존의 미세조류 광 배양장치들이 임펠러나 액체펌프를 이용하여 강제순환방식으로 순환시키거나 별도의 공기공급장치를 설치해야 하는 어려운 점을 개선할 수 있다. 즉, 공기의 부력을 이용하여 미세조류 배양기 내의 배양액을 균일하게 순환시킴과 동시에 클로렐라 광 배양에 필수적인 공기를 공급할 수 있다. 또한, 기존의 임펠러나 액체펌프의 경우, 장시간 사용하면 마찰열이 발생하여 미세조류 배양장치 내에 온도를 상승시키는 원인이 되는데, 본 발명에 따른 에어포켓 공기순환펌프를 이용하면 이를 개선할 수 있다.The microalgae incubator according to the second embodiment of the present invention can simultaneously perform the circulation and the air supply function in the culture tank of the chlorella culture solution using the air pocket air circulation pump as an advanced technique. The air pocket air circulation pump adopted as the starting principle of the chlorella mass culture apparatus of the present invention is a difficult to use air circulation pump for circulating the conventional micro algae light cultivation devices by forced circulation method using an impeller or a liquid pump, Points can be improved. That is, by using buoyancy of air, it is possible to uniformly circulate the culture liquid in the microalgae incubator and to supply air essential for chlorella light culture. Further, in the case of a conventional impeller or a liquid pump, frictional heat is generated when it is used for a long period of time, thereby raising the temperature in the microalgae culture apparatus. The air pocket air circulation pump according to the present invention can improve this.

10: 본체
11: 본체 상판
12: 본체 상판의 배양조용 개구
13: 본체 상판의 중앙 개구
14: 본체 측면판
15: 본체 중앙판
16: 본체 하판
17: 본체 하판 개구
18: 광원 수납공간
20: 배양조
21: 배양조 상판
22: 배양조 하판
23: 배양조 후면판
24: 배양조 정면판
25, 26: 배양조 측면판
27: 배양조 상판 개구
28: 배양조 하판 마개
29: 배양조 하판 마개 개구
30: 광원 하우징
31: 광원
40: 외부 순환통
41: 외부 순환통 수직관
42: 감압부 뚜껑
43: 외부 순환통 수평관
44: 외부 순환통 경사관
45: 외부 순환통 밸브
50: 내부 순환통
51: 내부 순환통 수직관
52: 내부 순환통 경사관
53: 가압통
54: 가압부 뚜껑
56: 가압부 뚜껑 손잡이겸 공기 방출부
60: 공기 부스터
61: 공기 주입구
62: 압력판
63: 공기 홀
64: 요철구조
70: 수평 지지대
71: 수직 지지대
80: 공기 발생기
81, 82: 연질 호스
83: 밸브
84: 실리콘 호스
85: 공기 주입 호스
90: 공기 필터
91: 필터 유입구
92: 필터 배출구
93, 95, 97: 솜 필터
94, 96: 왕겨 숯 필터10: Body
11: Body top plate
12: An opening for the culture dish of the upper plate of the main body
13: central opening of the upper plate
14: Body side plate
15: Main body center plate
16:
17: Lower plate of main body
18: Light source housing space
20: culture tank
21: Culture vessel
22: Culture medium plate
23: culture tank rear plate
24: culture dish front face plate
25, 26: culture vessel side plate
27: Culture vessel opening
28: Lower culture plate
29: Lower culture vessel stopper opening
30: Housing of light source
31: Light source
40: outer circulation cylinder
41: External circulation cylinder straight pipe
42: Pressure reducing section lid
43: External circulation trough horizontal tube
44: External circulation pipe tube
45: External circulation valve
50: internal circulation cylinder
51: Internal circulation cylinder straight pipe
52: Internal circulation tube
53: pressurized container
54: pressure lid
56: Pressurizing portion lid handle and air discharging portion
60: Air booster
61: air inlet
62: Pressure plate
63: air hole
64: concave and convex structure
70: Horizontal support
71: vertical support
80: air generator
81, 82: Soft hose
83: Valve
84: Silicone hose
85: air inlet hose
90: air filter
91: Filter inlet
92: Filter outlet
93, 95, 97: Cotton filter
94, 96: Rice charcoal filter

Claims (13)

Translated fromKorean

본체;
본체의 중앙에 배치되는 광원; 및
광원을 둘러싸도록 배치되는 적어도 6개의 독립적인 배양조를 포함하며,
각 배양조에서 균주 배양과 본 배양이 독립적으로 동시에 진행 가능하고, 하나의 배양조의 부피는 50 L 이상이며,
배양조는 사다리꼴 형태의 상판; 사다리꼴 형태의 하판; 상판과 하판의 장변을 연결하는 사각형 형태의 후면판; 상판과 하판의 단변을 연결하는 사각형 형태의 정면판; 상판과 하판의 양 측변을 연결하는 사각형 형태의 두 측면판으로 구성되는 육면체 형상을 갖고,
정면판은 후면판보다 작은 면적을 가지며, 정면판은 광원과 인접하게 배치되고, 정면판과 후면판은 투명판이며,
본체는 다각형 형태의 상판; 상판의 하부에 배치되는 다각형 형태의 중앙판; 상판과 중앙판을 연결하는 사각형 형태의 복수의 측면판; 중앙판의 하부에 배치되는 다각형 형태의 하판으로 구성되는 다면체 형상을 갖고, 배양조는 상판과 중앙판 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 미세조류 배양기.main body;
A light source disposed at the center of the main body; And
At least six independent incubators arranged to surround the light source,
In each culture tank, the culture of the strain and the main culture can proceed independently and simultaneously, the volume of one culture tank is 50 L or more,
The culture vessel comprises a trapezoidal top plate; Trapezoidal bottom plate; A rectangular shaped rear plate connecting the upper and lower sides of the lower plate; A rectangular front plate connecting the short sides of the upper and lower plates; And has a hexahedron shape composed of two side plates of a rectangular shape connecting the upper and lower sides of the lower plate,
The front plate has a smaller area than the back plate, the front plate is disposed adjacent to the light source, the front plate and the rear plate are transparent plates,
The body comprises a polygonal top plate; A middle plate in the form of a polygon disposed at the lower portion of the upper plate; A plurality of side plates in a rectangular shape connecting the upper plate and the center plate; And a polygonal bottom plate disposed at a lower portion of the center plate, wherein the culture tank is disposed between the upper plate and the center plate.삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete제1항에 있어서,
광원은 하나 또는 복수 개로 광원 하우징에 수납되고, 광원 하우징은 탈부착 가능하게 본체에 장착되며, 광원은 White(W):Red(R):Blue(B)의 비율이 2:3:2, 2:3:1 또는 2:2:2인 발광 다이오드(LED)로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세조류 배양기.The method according to claim 1,
The light source housing is detachably attached to the main body, and the light source has a ratio of White (W): Red (R): Blue (B) of 2: 3: 2, 2: 3: 1 or 2: 2: 2.삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete

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