KR100680136B1 - 원심분리기 - Google Patents

원심분리기 Download PDF

Info

Publication number
KR100680136B1
KR100680136B1 KR1020060060513A KR20060060513A KR100680136B1 KR 100680136 B1 KR100680136 B1 KR 100680136B1 KR 1020060060513 A KR1020060060513 A KR 1020060060513A KR 20060060513 A KR20060060513 A KR 20060060513A KR 100680136 B1 KR100680136 B1 KR 100680136B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotating body
receiving portion
centrifuge
recovery container
upper side
Prior art date
Application number
KR1020060060513A
Other languages
English (en)
Inventor
이준석
Original Assignee
메디칸(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 메디칸(주) filed Critical 메디칸(주)
Priority to KR1020060060513A priority Critical patent/KR100680136B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100680136B1 publication Critical patent/KR100680136B1/ko
Priority to PCT/KR2007/003165 priority patent/WO2008002094A1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/02—Casings; Lids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
    • B04B1/06—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of cylindrical shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/04—Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/08—Rotary bowls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/04—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers
    • B04B5/0442—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers with means for adding or withdrawing liquid substances during the centrifugation, e.g. continuous centrifugation
    • B04B2005/0478—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers with means for adding or withdrawing liquid substances during the centrifugation, e.g. continuous centrifugation with filters in the separation chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/02—Casings; Lids
    • B04B2007/025—Lids for laboratory centrifuge rotors

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

본 발명에 관한 원심분리기는 대용량의 물질을 분리할 수 있는 원심분리기에 관한 것으로, 회전 가능하며 내부에 수용된 물질이 회전에 의한 원심력에 의해 상측으로 이동하도록 안내하는 수용부가 형성된 회전체와, 수용부의 상측에 설치되고 수용부의 상측으로 이동한 물질 중 일부 물질만을 통과시키는 필터와, 필터 위에 설치되며 수용부의 상측을 덮고 필터를 통과한 물질이 외부로 배출되도록 안내하는 회전체 덮개를 포함한다.

Description

원심분리기{Centrifuge}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 원심분리기의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 원심분리기의 분리 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 원심분리기의 측면 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 원심분리기의 상부를 도시하는 일부 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 원심분리기의 밸브를 도시하는 측면 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 밸브의 작동 상태를 도시하는 측면 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관한 원심분리기의 측면 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 회전체 31: 스프링
11, 111: 수용부 32: 개폐부재
12, 112: 수렴부 40: 내부케이스
15: 회수용기 41: 제1 자성체
16: 배수구 50: 펌프
20, 120: 회전체 덮개 60: 저장탱크
21, 121: 배출구 70: 외부케이스
22: 연결관 71: 구동모터
23: 제2 자성체 72: 구동축
24, 26: 관통공 80: 케이스 덮개
25, 125: 필터 82: 호스
30: 밸브
본 발명은 대용량의 물질을 분리할 수 있는 원심분리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물질의 입자 크기와 흐름성을 이용하여 물질을 분리하는 원심분리기에 관한 것이다.
원심분리기(centrifuge)는 물체가 회전할 때 발생하는 원심력을 이용하여 물질을 분리하는 장치이다. 원심분리기는 원심분리를 하는 시료의 양, 회전 속도, 로터 등에 따라 여러 가지 형태로 구분할 수 있다.
현대인은 건강을 유지하고 아름다움을 추구하려는 욕구를 실현하기 위한 하나의 방법으로 성형수술을 선택하기도 한다. 최근에는 지방을 흡입하거나 지방을 이식하는 성형수술이 널리 행해지고 있는데, 이와 같은 성형수술을 실시할 때에는 병원균 오염에 주의를 하여야 한다.
병원균 오염을 방지하기 위해서는 지방 조직에 포함된 불순물을 제거해야 한다. 불순물을 제거하고자 원심분리법, 세척법 또는 밀폐식 지방이식법 등을 이용하여 지방을 이식하는 성형수술이 급격히 증가하고 있으며, 고속 회전에 의한 원심분 리를 이용하여 세포 성분이 많은 층을 분리하여 이식하는 방법도 시도되고 있다.
최근에는 지방을 이용한 가슴확대(breast augmentation)나 힙업(hip augmentation)과 같이 대용량(300cc 이상)의 지방을 분리해야 하는 시술이 급증하고 있으나, 종래의 원심분리기는 시험관을 이용하여 소량의 지방만을 분리할 수 있는 제한이 있어 이와 같은 시술에 적합하지 않다. 또한 대용량의 지방의 분리를 필요로 하는 수술을 시행할 때에 종래의 원심분리기를 이용하면 불순물을 제거하는 세척공정에 많은 시간이 걸릴 뿐만 아니라 공기 노출에 따른 병원균 오염의 가능성이 존재하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 대용량의 물질을 분리할 수 있는 원심분리기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 대용량의 물질을 한꺼번에 분리하여 분리에 소요되는 시간을 줄임으로써 병원균 등에 의한 오염의 가능성을 낮출 수 있는 원심분리기를 제공하는 데 있다.
본 발명은 물질의 흐름성을 이용하는 중력 경사면 및 원심력 경사면을 갖고, 입자의 크기에 따라 물질을 분리하는 필터를 구비함으로써 대용량의 지방을 분리할 수 있는 원심분리기를 제공한다.
본 발명에 관한 원심분리기는, 회전 가능하며 내부에 수용된 물질이 회전에 의한 원심력에 의해 상측으로 이동하도록 안내하는 수용부가 형성된 회전체와, 수 용부의 상측에 설치되고 수용부의 상측으로 이동한 물질 중 일부 물질만을 통과시키는 필터와, 필터 위에 설치되며 수용부의 상측을 덮고 필터를 통과한 물질이 외부로 배출되도록 안내하는 회전체 덮개를 포함한다.
본 발명에 있어서, 수용부는 수용된 물질이 원심력에 의해 상측을 향해 흐르도록 상측에서 하측으로 갈수록 단면이 좁아지는 형상일 수 있다.
본 발명에 있어서, 수용부는 상측에서 하측으로 갈수록 단면이 좁아지는 원추형상일 수 있다.
본 발명에 있어서, 수용부는 그 수평 단면 상에서 원심력이 최대로 작용하는 적어도 하나의 수렴부을 갖고, 수용부에 수용된 물질은 최대 원심력의 작용에 의해 수용부 내에서 이동하여 수렴부에 모일 수 있다.
본 발명에 있어서, 수용부는 그 수평 단면에서 회전체의 회전 중심으로부터의 거리가 서로 다르며, 수용부에 수용된 물질은 원심력에 의해 수용부 내에서 이동하여 회전체의 회전 중심으로부터의 거리가 가장 먼 지점에 수렴할 수 있다.
본 발명에 있어서, 수용부의 표면은 수용된 물질이 이동할 때의 표면 저항을 줄이기 위해 코팅될 수 있다.
본 발명에 있어서, 회전체는 수용부를 감싸며 수용부에서 배출되는 물질을 회수하는 회수용기를 포함하고, 회전체 덮개는 필터를 통과한 물질이 외부로 배출되는 배출구를 가지며, 배출구와 회수용기는 배출구를 통해 배출되는 물질을 회수용기로 안내하는 연결관에 의해 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서, 회수용기에는 회수된 물질이 외부로 배출되는 배수구가 형성되고, 배수구에는 회수용기에 회수된 물질의 배출을 조절하는 밸브가 설치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 밸브는 회수용기에 결합된 탄성부재와, 탄성부재에 지지되며 회전체의 회전에 따른 원심력과 탄성부재의 탄성력의 상호 작용에 의해 배수구를 개폐하는 개폐부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 원심분리기는 회전체의 외측을 감싸며 회수용기에서 배출되는 물질을 수용하는 내부케이스를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 원심분리기는 내부케이스에 연결되며, 펌프에 의해 내부에 대기압보다 낮은 압력을 형성함으로써 내부케이스에 수용된 물질을 흡입하여 저장하는 저장탱크를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 내부케이스의 내측에는 제1 자성체가 설치되고, 회전체의 외측에는 제2 자성체가 설치되며, 회전체가 회전하는 동안 회전체와 내부케이스는 제1 자성체와 제2 자성체의 반발력에 의해 서로 일정한 간격을 유지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 원심분리기는 내부케이스의 외측을 감싸는 외부케이스와, 내부케이스와 회전체의 상측을 덮도록 외부케이스에 결합되는 케이스 덮개와, 외부로부터 케이스 덮개와 회전체 덮개를 관통하여 회전체의 수용부 내부로 연결되며, 회전체의 수용부에 수용된 물질을 외부로 배출하거나 외부에서 회전체의 수용부로 물질을 주입하는 주입관을 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면의 실시예들을 통하여, 본 발명에 관한 원심분리기의 구성과 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 원심분리기의 사시도이다.
도 1에 나타난 실시예에 관한 원심분리기는 대용량의 지방을 한꺼번에 원심분리할 수 있다. 원심분리기는 회전체(10)와, 필터(25)와, 회전체(10)의 상측에 설치되는 회전체 덮개(20)를 포함한다.
원심분리기의 회전체(10)는 내부에 원심분리의 대상이 되는 물질을 수용하며 회전한다. 회전체(10)의 외측에는 내부케이스(40)가 설치된다. 내부케이스(40)는 회전체(10)를 감싸며, 회전체(10)가 회전하는 동안 외부케이스(70)와 함께 정지 상태를 유지한다.
회전체(10)에 수용되는 물질로는 인체에서 채취된 지방이 사용된다. 원심분리기는 채취된 지방에서 주입액, 체액, 유리지방과 같은 기타 유체를 분리하여 배출하고, 세포단위를 제외한 지방 조직 덩어리만을 분리한다.
내부케이스(40)와 회전체(10)는 외부케이스(70)의 내측에 수용된다. 외부케이스(70)에는 케이스 덮개(80)가 결합하여 내부케이스(40)와 회전체(10)를 상측으로부터 덮는다.
케이스 덮개(80)에는 주입관(81)이 설치된다. 주입관(81)은 케이스 덮개(80)와 회전체(10)의 상측에 결합되는 회전체 덮개(20)를 관통하여 회전체(10)의 내측으로 삽입될 수 있다. 주입관(81)은 그 길이가 회전체(10)를 향하는 방향으로 신축할 수 있으며, 케이스 덮개(80)의 상측에 결합된 호스(82)와 연결된다. 따라서 주입관(81)은 회전체(10)의 내측으로 삽입되어 외부의 물질을 회전체(10)의 내측으로 주입하거나, 회전체(10)의 내측의 물질을 외부로 배출할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 원심분리기의 분리 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 원심분리기의 측면 단면도이다.
원심분리기의 회전체(10)는 내부에 물질을 수용하는 수용부(11)와, 수용부(11)에서 배출되는 물질을 회수하는 회수용기(15)를 포함한다. 회수용기(15)는 수용부(11)를 감싸며 수용부(11)와 일체로 결합한다. 따라서 회수용기(15)는 수용부(11)와 함께 원심분리를 위한 회전운동을 한다.
회전체(10)를 회전시키기 위하여 다양한 방법을 사용할 수 있을 것이나, 본 실시예의 회전체(10)는 구동모터(71)에 의해 회전한다. 회전체(10)는 구동모터(71)의 구동축(72)에 결합되므로, 구동축(72)을 중심으로 하는 회전운동을 한다.
수용부(11)는 내부에 원심분리의 대상이 되는 물질을 수용하며, 회전체(10)가 회전할 때에 물질이 원심력에 의해 상측으로 이동하도록 안내하는 기능을 수행한다. 회수용기(15)는 수용부(11)에서 배출되는 물질을 회수한다.
수용부(11)는 물질이 원심력에 의해 상측을 향해 흐르도록 하기 위하여 상측에서 하측으로 갈수록 단면이 좁아지는 형상으로 이루어질 수 있다. 따라서 수용부(11)의 내벽은 중력 방향에 대하여 경사를 이룬다(이하에서는 수용부의 내벽에 의해 형성되는 경사면을 '중력 경사면'이라 칭한다).
본 실시예에서는 수용부(11)의 수직 방향의 단면이 역삼각형 모양으로 이루어져 중력 경사면이 삼각형의 빗변에 의해 직선으로 형성된다. 그러나 본 발명의 원심분리기에서의 중력 경사면은 이와 같은 형상에 한정되지 않고, 내측을 향하여 만곡되거나, 외측을 향하여 만곡되는 등의 만곡면으로 이루어질 수도 있다.
수용부(11)의 중력 경사면은 물질이 상측을 향하여 흐르도록 물질의 흐름을 안내하는 기능을 한다. 즉 회전체(10)가 회전하여 유체에 작용하는 원심력이 증가하면, 유체가 중력을 이기고 중력 경사면을 따라 상측으로 흐를 수 있다.
수용부(11)는 그 수평 단면 상에서 원심력이 최대로 작용하는 적어도 하나의 수렴부(12)를 갖는다. 본 실시예의 수용부(11)의 수평 단면은 원의 중심이 내측을 향하는 두 개의 원호, 즉 외측으로 볼록하게 형성되는 두 개의 원호가 결합된 모양으로 이루어진다. 따라서 두 개의 원호가 만나는 지점인 양측 단부에 수렴부(12)가 형성된다. 수렴부(12)는 수용부(11)의 중심에서 외측으로 가장 멀리 위치하기 때문에 원심력이 최대로 형성되는 지점에 해당한다.
본 실시예의 수용부(11)의 수평 단면은 두 개의 원호가 결합된 모양이지만, 이에 한정되지 아니하고 별 모양, 다이아몬드 모양과 같이 수렴부를 갖는 여러 가지 모양으로 변형될 수도 있다.
회전체(10)가 회전하면 수용부(11) 내의 물질에 원심력이 작용하므로 수용부(11)의 수평 단면에서의 물질의 흐름은 수용부(11)의 내벽을 따라 형성된다. 수용부(11)의 내벽을 따라 이동하는 물질은 수렴부(12)로 모인다. 이와 같이 수용부(11)의 수평 단면 형상의 내측 경사면은 물질의 수평 방향의 흐름을 유도하는 기능을 하므로, 이하에서는 이를 '원심력 경사면'이라 칭한다.
물질이 이동할 때의 수용부(11)의 내벽면에 의해 발생하는 표면 저항을 최소화하기 위하여 수용부(11)의 표면은 테프론과 같은 불소수지에 의해 코팅될 수 있다. 따라서 수용부(11) 내에 수용된 물질에 원심력이 작용하면 물질이 중력 경사면 과 원심력 경사면에 의해 안내됨으로써 수용부(11)의 상측으로 원활하게 이동할 수 있다.
본 실시예와는 달리 수용부는 하측을 향하여 그 단면이 좁아지는 원추형상으로 이루어져 그 수평단면이 원형이 될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 원심분리기의 상부를 도시하는 일부 사시도로서, 회전체 덮개가 수용부에서 분리되는 모습을 나타낸다.
수용부(11)의 상측 개구에는 필터(25)와, 회전체 덮개(20)가 설치된다. 회전체 덮개(20)는 배출구(21)를 포함한다. 필터(25)는 수용부(11)의 상측으로 이동한 물질을 걸러내며, 필터(25)에 의해 걸러진 물질은 배출구(21)를 통해 수용부(11)의 외측으로 배출된다. 도 4에 도시된 필터(25)는 수용부(11)의 상측 개구를 모두 덮는 형태로 설치되지만, 이를 변형하여 회전체 덮개(20)의 배출구(21) 상에 설치될 수도 있다.
필터(25)는 원심분리 대상이 되는 물질에 포함된 혈구(blood corpuscle), 혈장, 약물 및 유리지방(free oil) 등의 액체나, 작은 크기의 기타 불순물들이 빠져나갈 수 있는 작은 구멍들을 포함한다. 이를 위해 필터(25)의 메쉬(mesh)의 크기는 1 μm 내지 200 μm 가 될 수 있다.
배출구(21)는 회전체 덮개(20)에서 수용부(11)의 수렴부(12)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 회전체 덮개(20)의 외측에는 연결관(22)이 설치된다. 연결관(22)의 일단은 배출구(21)와 연통되며, 타단은 회수용기(15)에 삽입된다. 연결관(22)은 배출구(21)를 통해 수용부(11)에서 배출되는 물질을 회수용기(15)로 안내 한다. 따라서 수용부(11)의 상측으로 이동하여 필터(25)를 통과한 물질은 회전체 덮개(20)의 배출구(21)와 연결관(22)을 차례로 경유하여 회수용기(15)로 회수된다.
덮개(20)와 필터(25)는 편평한 형상일 수도 있으나, 본 실시예서와 같이 상측을 향해 만곡될 수 있다. 상측을 향하여 만곡되는 회전체 덮개(20)와 필터(25)는 수용부(11)에서 상측으로 이동한 물질이 수렴부(12) 방향으로 이동하도록 안내할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 원심분리기의 밸브를 도시하는 측면 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 밸브의 작동 상태를 도시하는 측면 단면도이다. 도 5 및 도 6은 도 3의 A 부분을 확대하여 도시한 것이다. 도 5 및 도 6에서 우측은 회수 용기의 내부에 해당한다.
회수용기(15)에는 밸브(30)가 설치된다. 밸브(30)는 회수용기(15)에 형성된 배수구(16)에 장착되어 배수구(16)를 개폐함으로써, 회수용기(15)에 담긴 물질을 회수용기(15)의 외부로 배출하는 기능을 수행한다.
회수용기(15)의 배수구(16)를 개폐하기 위하여 외부신호에 의해 작동되는 밸브를 사용할 수도 있을 것이나, 본 실시예에서는 탄성부재인 스프링(31)에 의해 지지되며 자동적으로 작동하는 밸브를 사용하였다.
밸브(30)는 탄성부재인 스프링(31)과 개폐부재(32)를 포함한다. 개폐부재(32)는 스프링(31)에 의해 탄성적으로 지지되며 배수구(16) 내에 이동 가능하게 설치된다. 도 5에는 밸브(30)에 의해 배수구(16)가 개방된 초기 상태가 도시되었다. 밸브(30)는 스프링(31)에 의해 회수용기(15)의 내측을 향해 탄성적으로 지지되 므로, 회전체(10)가 정지하여 개폐부재(32)에 원심력이 작용하지 않을 때에는 배수구(16)가 개방된다.
회전체(10)가 회전하면 배수구(16) 내에 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 개폐부재(32)에도 원심력이 작용한다. 개폐부재(32)에 작용하는 원심력이 증가하면 개폐부재(32)가 스프링(31)의 탄성력을 이기고 회수용기(15)의 외측으로 이동하여 도 6에 도시된 바와 같이 배수구(16)가 폐쇄된다. 그러므로 밸브(30)는 회전체(10)가 회전하는 동안에는 배수구(16)를 폐쇄하고, 회전체(10)가 정지하면 배수구(16)를 개방한다.
원심분리가 종료되어 회전체(10)가 정지하면, 수용부(11)에서 배출되어 회수용기(15)의 내부에 담겨 있는 물질이 개방된 배수구(16)를 통해 회수용기(15)의 외부로 배출된다.
내부케이스(40)는 회수용기(15)의 배수구(16)에서 배출되는 물질을 수용한다. 내부케이스(40)는 회전체(10)의 외측을 감싸도록 설치된다. 회전체(10)를 회전시키는 구동축(72)은 내부케이스(40)를 관통하여 회전체(10)에 연결되므로 회전체(10)가 회전하는 동안에도 내부케이스(40)는 정지된 상태를 유지한다.
내부케이스(40)의 바닥면에는 외측으로 갈수록 그 깊이가 깊어지도록 경사를 형성할 수 있다. 내부케이스(40)의 바닥면에 경사를 형성하는 것은 회수용기(15)에서 배출된 물질이 내부케이스(40)의 바닥면에서 외곽으로 모이도록 하기 위함이다. 내부케이스(40)의 외곽 바닥면은 저장탱크(60)와 연결되므로, 내부케이스(40)의 물질은 저장탱크(60)로 배출될 수 있다. 저장탱크(60)는 펌프(50)에 연결되며 내부에 대기압보다 낮은 압력 형성되므로, 내부케이스(40)에 수용된 물질이 저장탱크(60) 방향으로 용이하게 이동할 수 있다.
내부케이스(40)의 내측에는 제1 자성체(41)가 설치되고, 회전체(10)의 외측에는 제2 자성체(23)가 설치된다. 제1 자성체(41)는 내부케이스(40)의 내측 원주를 따라 연장되는 링 모양으로 이루어지고, 제2 자성체(23)도 제1 자성체(41)에 대응하도록 회전체(10)의 외측 원주를 따라 연장되는 링 모양으로 이루어질 수 있다. 제1 자성체(41)와 제2 자성체(23)는 서로 마주보는 면이 동일한 극성을 갖는 영구자석으로 이루어져 서로 반발력을 작용할 수 있다.
이와 같은 제1 및 제2 자성체(41, 23)의 구성에 의하면, 회전체(10)가 고속으로 회전하여도 제1 자성체(41)와 제2 자성체(23)가 서로 반발력을 작용하므로 회전체(10)와 내부케이스(40)의 사이에 일정한 간격이 유지된다. 따라서 회전체(10)는 요동하지 않고 안정적인 회전운동을 지속할 수 있다.
상술한 구성으로 이루어지는 원심분리기의 작동을 설명하면 다음과 같다.
원심분리를 실시할 대상이 되는 물질을 회전체(10)의 수용부(11)에 주입한다. 케이스 덮개(80)는 외부케이스(70)에 개폐 가능하게 결합되므로, 케이스 덮개(80)를 상측으로 회전시켜 개방하고, 회전체 덮개(20)를 수용부(11)의 상측에서 분리시킨 후에 수용부(11)에 인체에서 채취된 지방을 주입한다. 이와 같은 방법 이외에도 호스(82)에 연결된 주입관(81)을 이용하여 수용부(11)에 물질을 주입할 수도 있다.
수용부(11)에 물질의 주입이 완료되면, 회전체 덮개(20)와 케이스 덮개(80) 를 덮어 수용부(11) 및 외부케이스(70)를 밀폐시킨 후에, 원심분리기를 작동시킨다.
케이스 덮개(80)를 열고 닫을 때에는 케이스 덮개(80)에 설치된 주입관(81)의 길이를 축소시킬 수 있다. 주입관(81)은 회전체 덮개(20)와 필터(25)의 각각의 중심에 형성된 관통공들(24, 26)을 관통하여 수용부(11)의 내측으로 삽입되지만, 케이스 덮개(80)를 열고 닫는 동안 이들 관통공들(24, 26)과 주입관(81)이 서로 간섭하지 않도록 하기 위해 주입관(81)의 길이를 축소시키는 것이 좋다.
또한 회전체(10)가 회전하는 동안에도 주입관(81)과 회전체 덮개(20)의 사이에 간섭이 없어야 할 뿐만 아니라 수용부(11) 내의 물질이 상측으로 유출되지 않아야 한다. 이와 같은 목적으로 주입관(81)은 회전체 덮개(20) 및 필터(25)의 중앙에 형성된 관통공들(24, 26)에 설치된 베어링(미도시)을 통과하여 수용부(11) 내측으로 삽입되는 것이 좋다. 또한 회전체 덮개(20) 및 필터(25)의 중앙에 형성된 관통공들(24, 26)에는 링 모양의 실링(미도시)이 설치될 수도 있다.
구동모터(71)가 작동하여 회전체(10)가 회전 운동을 시작하면, 수용부(11) 내부에 있는 물질에 원심력이 작용한다. 수용부(11)는 상측에서 하측으로 갈수록 단면이 좁아지는 형상으로 이루어져 그 내측에 중력 경사면이 형성되므로, 원심력의 크기가 증가함에 따라 물질은 중력을 이기고 상측으로 이동한다.
수용부(11)의 수평 방향의 단면 상에는 원심력이 최대로 형성되는 지점에 수렴부(12)가 형성되며, 원심력의 수평 방향에서의 물질의 이동을 안내하는 원심력 경사면이 형성되어 있으므로, 물질은 원심력 경사면을 따라 이동하여 수렴부(12)로 모인다.
수용부(11) 내에서 수렴부(12)로 모이며 상측으로 이동한 물질은 필터(25)를 통과한다. 필터(25)는 일정한 크기 미만의 입자만을 통과시킨다. 따라서 주입액, 체액, 유리지방과 같이 입자의 크기가 작은 기타 유체들은 필터(25)를 통과하여 회전체 덮개(20)의 배출구(21)와 연결관(22)을 경유하여 회수용기(15)로 배출된다. 그리고 수용부(11)에는 필터(25)를 통과한 기타 유체들을 제외한 지방조직만이 남는다.
원심력의 작용에 의해 개폐부재(32)가 스프링(31)의 탄성력을 이기고 이동하면 배수구(16)가 폐쇄되므로, 수용부(11)의 외측으로 배출된 물질들은 회수용기(15)에 수용된다. 회전체(10)가 정지하면 밸브(30)의 작용에 의해 회수용기(15)의 배수구(16)가 개방되므로, 회수용기(15)에 수용된 물질이 내부케이스(40)로 배출된다.
내부케이스(40)의 바닥면은 외측을 향하여 기울어지는 경사를 이루므로, 물질은 바닥면을 타고 흘러 내부케이스(40)의 외곽으로 모인다. 내부케이스(40)의 외곽 바닥면은 저장탱크(60)에 연결되므로, 내부케이스(40)의 물질은 펌프(50)에 의해 대기압보다 낮은 압력이 형성된 저장탱크(60)로 흘러 들어간다.
수용부(11) 내의 물질의 분리가 모두 완료되면, 구동모터(71)의 구동을 정지시킨다. 회전체(10)가 정지하면, 호스(82) 및 주입관(81)에 압력을 걸어 수용부(11) 내에 남아 있는 지방조직을 외부로 배출하여 회수할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 관한 원심분리기는 분리되는 물질의 입자 크기와 흐름 성을 이용하여 물질을 분리한다. 즉 수용부(11)에 형성된 중력 경사면과 원심력 경사면에 의해 수용부(11)의 물질이 중력을 이기고 상측으로 이동하면, 회전체 덮개(20)의 필터(25)에 의해 입자의 크기에 따른 물질의 분리가 이루어진다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관한 원심분리기의 측면 단면도이다.
도 7에 나타난 실시예에 관한 원심분리기는 회전체(110)와, 필터(125)와, 회전체(110)의 상측에 설치되는 회전체 덮개(120)를 포함한다.
본 실시예에서는 회전체(110)에 회수용기가 설치되지 아니하므로, 회전체 덮개(120)에서 배출되는 물질이 비산되어 외부케이스(70)에 수용된다.
회전체(110)는 구동모터(71)의 구동축(72)에 결합하여 구동축(72)을 중심으로 회전한다. 그리고 회전체(110)의 내부에는 물질을 수용하는 수용부(111)가 형성된다. 수용부(111)는 물질을 수용하는 기능 이외에도, 물질이 원심력에 의해 상측으로 이동하도록 안내하는 기능을 수행한다.
수용부(111)는 물질이 원심력에 의해 상측을 향해 흐르도록 하기 위하여 상측에서 하측으로 갈수록 단면이 좁아지는 형상으로 이루어질 수 있다. 따라서 수용부(111)의 내벽은 중력 경사면을 형성한다. 회전체(110)가 회전하여 물질에 작용하는 원심력이 증가하면 물질이 중력을 이기고 중력 경사면을 따라 수용부(111)의 상측으로 흐를 수 있다.
수용부(111)는 원심력이 최대로 형성되는 수평 단면 상의 지점에 적어도 하나의 수렴부(112)를 구비할 수 있다. 본 실시예의 수용부(111)의 수평 단면은 원의 중심이 내측을 향하는 두 개의 원호, 즉 외측으로 볼록하게 형성되는 두 개의 원호 가 결합된 모양으로 이루어진다. 따라서 두 개의 원호가 만나는 지점인 양측 단부에 수렴부(112)가 형성된다. 수용부(111)의 수평 단면은 이와 같은 모양 이외에도 별 모양, 다이아몬드 모양과 같이 수렴부를 갖는 여러 가지 모양으로 변형될 수 있다.
수용부(111)의 상측 개구에는 필터(125)와, 회전체 덮개(120)가 설치된다. 회전체 덮개(120)는 배출구(121)를 포함한다. 배출구(121)는 회전체 덮개(120)에서 수용부(111)의 수렴부(112)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
필터(125)는 수용부(111)의 상측으로 이동한 물질을 걸러내며, 필터(125)에 의해 걸러진 물질은 배출구(121)를 통해 수용부(111)의 외측으로 배출된다. 도 7에 도시된 필터(125)는 수용부(111)의 상측 개구를 모두 덮는 형태로 설치되지만, 이를 변형하여 회전체 덮개(120)의 배출구(121) 상에 설치될 수도 있다.
필터(125)는 원심분리 대상이 되는 물질에 포함된 혈구(blood corpuscle), 혈장, 약물 및 유리지방(free oil) 등의 액체나, 작은 크기의 기타 불순물들이 빠져나갈 수 있는 작은 구멍들을 포함한다. 이를 위해 필터(125)의 메쉬(mesh)의 크기는 1 μm 내지 200 μm 가 될 수 있다.
회전체(110)가 회전하면 수용부(111) 내의 물질이 수용부(111)의 내벽을 따라 흐르다가 수렴부(112)로 모인다. 수용부(111)의 내측에 형성된 원심력 경사면은 물질의 수평 방향의 흐름을 유도하는 기능을 한다.
물질이 이동할 때의 수용부(111)의 내벽면에 의해 발생하는 표면 저항을 최소화하기 위해 수용부(111)의 표면은 테프론과 같은 불소수지에 의해 코팅될 수 있 다.
회전체(110)는 외부케이스(70)의 내측에 수용되며, 외부케이스(70)의 상측에는 케이스 덮개(80)가 결합하여 회전체(110)를 상측으로부터 덮는다. 케이스 덮개(80)에는 호스(82)와 연결되는 주입관(81)이 설치된다. 주입관(81)은 회전체 덮개(120)와 필터(125)를 관통하여 수용부(111)의 내측으로 삽입될 수 있다. 주입관(81)은 호스(82)를 통해 외부의 물질을 수용부(111)에 주입하거나, 수용부(111)의 물질을 외부로 배출하는 기능을 한다.
종래의 원심분리기는 소량의 물질을 시험관에 담아, 물질의 비중에 따른 분리를 실시하였으나, 본 발명의 원심분리기는 물질의 비중과 관계없이 입자 크기와 흐름성을 이용하여 물질을 분리하므로 다량의 물질을 용이하게 분리할 수 있다.
종래에는 시험관에 담겨 분리된 소량의 지방들을 각각 세척하거나, 함께 모아 세척하는 과정에서 시간이 많이 소요되고, 병원균 오염의 가능성이 높았다. 그러나 본 발명에 의하면, 대용량의 지방을 한꺼번에 원심분리할 수 있으므로, 세척작업에 소요되는 시간이 단축되며, 공기와의 접촉시간이 짧아지므로 병원균 오염의 염려도 감소한다.
본 발명은 상술한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 원심분리기는, 물질의 입자 크기와 흐름성을 이용하여 물질을 분리하므로 대용량의 물질을 분리할 수 있다. 본 발명의 원심분리기는 대용량의 물질을 한꺼번에 분리할 수 있으므로 분리에 소요되는 시간을 단축함으로써 병원균 등에 의한 오염의 가능성을 낮추는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 회전 가능하며, 내부에 수용된 물질이 회전에 의한 원심력에 의해 상측으로 이동하도록 안내하는 수용부가 형성된 회전체;
    상기 수용부의 상측에 설치되고, 상기 수용부의 상측으로 이동한 물질 중 일부 물질만을 통과시키는 필터; 및
    상기 필터 위에 설치되며, 상기 수용부의 상측을 덮고, 상기 필터를 통과한 물질이 외부로 배출되도록 안내하는 회전체 덮개를 포함하는 원심분리기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용부는 수용된 물질이 원심력에 의해 상측을 향해 흐르도록 상측에서 하측으로 갈수록 단면이 좁아지는 형상인 원심분리기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용부는 상측에서 하측으로 갈수록 단면이 좁아지는 원추형상인 원심분리기.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수용부는 그 수평 단면 상에서 원심력이 최대로 작용하는 적어도 하나의 수렴부을 갖고, 상기 수용부에 수용된 물질은 상기 최대 원심력의 작용에 의해 상기 수용부 내에서 이동하여 상기 수렴부에 모이는 원심분리기.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수용부는 그 수평 단면에서 상기 회전체의 회전 중심으로부터의 거리가 서로 다르며, 상기 수용부에 수용된 물질은 원심력에 의해 상기 수용부 내에서 이동하여 상기 회전체의 회전 중심으로부터의 거리가 가장 먼 지점에 수렴하는 원심분리기.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용부의 표면은 수용된 물질이 이동할 때의 표면 저항을 줄이기 위해 코팅되어 있는 원심분리기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전체는 상기 수용부를 감싸며 상기 수용부에서 배출되는 물질을 회수하는 회수용기를 포함하고,
    상기 회전체 덮개는 상기 필터를 통과한 물질이 외부로 배출되는 배출구를 가지며,
    상기 배출구와 상기 회수용기는 상기 배출구를 통해 배출되는 물질을 상기 회수용기로 안내하는 연결관에 의해 연결되는 원심분리기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 회수용기에는 회수된 물질이 외부로 배출되는 배수구가 형성되고, 상기 배수구에는 상기 회수용기에 회수된 물질의 배출을 조절하는 밸브가 설치된 원심분리기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 밸브는 상기 회수용기에 결합된 탄성부재; 및
    상기 탄성부재에 지지되며, 상기 회전체의 회전에 따른 원심력과 상기 탄성부재의 탄성력의 상호 작용에 의해 상기 배수구를 개폐하는 개폐부재를 포함하는 원심분리기.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원심분리기는 상기 회전체의 외측을 감싸며 상기 회수용기에서 배출되는 물질을 수용하는 내부케이스를 더 포함하는 원심분리기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 원심분리기는 상기 내부케이스에 연결되며, 펌프에 의해 내부에 대기압보다 낮은 압력을 형성함으로써 상기 내부케이스에 수용된 물질을 흡입하여 저장하는 저장탱크를 더 포함하는 원심분리기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 내부케이스의 내측에는 제1 자성체가 설치되고, 상기 회전체의 외측에는 제2 자성체가 설치되며, 상기 회전체가 회전하는 동안 상기 회전체와 상기 내부케이스는 상기 제1 자성체와 상기 제2 자성체의 반발력에 의해 서로 일정한 간격을 유지하는 원심분리기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 원심분리기는,
    상기 내부케이스의 외측을 감싸는 외부케이스;
    상기 내부케이스와 상기 회전체의 상측을 덮도록 상기 외부케이스에 결합되는 케이스 덮개; 및
    외부로부터 상기 케이스 덮개와 상기 회전체 덮개를 관통하여 상기 회전체의 수용부 내부로 연결되며, 상기 회전체의 수용부에 수용된 물질을 외부로 배출하거나, 외부에서 상기 회전체의 수용부로 물질을 주입하는 주입관을 더 포함하는 원심분리기.
KR1020060060513A 2006-06-30 2006-06-30 원심분리기 KR100680136B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060060513A KR100680136B1 (ko) 2006-06-30 2006-06-30 원심분리기
PCT/KR2007/003165 WO2008002094A1 (en) 2006-06-30 2007-06-29 Centrifuge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060060513A KR100680136B1 (ko) 2006-06-30 2006-06-30 원심분리기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100680136B1 true KR100680136B1 (ko) 2007-02-07

Family

ID=38105709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060060513A KR100680136B1 (ko) 2006-06-30 2006-06-30 원심분리기

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100680136B1 (ko)
WO (1) WO2008002094A1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101486388B1 (ko) * 2007-04-23 2015-01-26 티슈 제네시스, 아이엔씨. 세포 분리 장치 및 그의 사용 방법
WO2017099487A1 (ko) * 2015-12-09 2017-06-15 메디칸 주식회사 원심분리기 및 원심분리방법
KR20170068393A (ko) 2015-12-09 2017-06-19 메디칸(주) 원심분리기 및 원심분리방법
WO2019059563A3 (ko) * 2017-09-20 2019-05-31 메디칸 주식회사 원심분리장치
US11174458B2 (en) 2007-04-23 2021-11-16 Koligo Therapeutics, Inc. Cell separation apparatus and methods of use

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100767448B1 (ko) * 2006-06-30 2007-10-17 메디칸(주) 원심분리기 및 원심분리방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040000073A1 (en) * 2001-04-24 2004-01-01 Jones Lindell B. Footwear with reversible tongue
US20050217426A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 General Electric Company Producing nickel-base, cobalt-base, iron-base, iron-nickel-base, or iron-nickel-cobalt-base alloy articles by reduction of nonmetallic precursor compounds and melting

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE447544B (sv) * 1985-04-11 1986-11-24 Alfa Laval Separation Ab Centrifugalseparator omfattande en rotor som runt sin omkrets har utlopp for intermittent utsleppande av en separerad produkt och utlopp for utsleppande av manovervetska
WO1992018841A1 (en) * 1991-04-11 1992-10-29 E.I. Du Pont De Nemours And Company Control system for a centrifuge instrument
US5364335A (en) * 1993-12-07 1994-11-15 Dorr-Oliver Incorporated Disc-decanter centrifuge

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040000073A1 (en) * 2001-04-24 2004-01-01 Jones Lindell B. Footwear with reversible tongue
US20050217426A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 General Electric Company Producing nickel-base, cobalt-base, iron-base, iron-nickel-base, or iron-nickel-cobalt-base alloy articles by reduction of nonmetallic precursor compounds and melting

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9144583B2 (en) 2002-03-29 2015-09-29 Tissue Genesis, Inc. Cell separation apparatus and methods of use
US11584912B2 (en) 2004-12-23 2023-02-21 Tissue Genesis, Inc Cell separation apparatus and methods of use
KR101486388B1 (ko) * 2007-04-23 2015-01-26 티슈 제네시스, 아이엔씨. 세포 분리 장치 및 그의 사용 방법
US11174458B2 (en) 2007-04-23 2021-11-16 Koligo Therapeutics, Inc. Cell separation apparatus and methods of use
US11905509B2 (en) 2007-04-23 2024-02-20 Tissue Genesis International Llc Cell separation apparatus and methods of use
WO2017099487A1 (ko) * 2015-12-09 2017-06-15 메디칸 주식회사 원심분리기 및 원심분리방법
KR20170068393A (ko) 2015-12-09 2017-06-19 메디칸(주) 원심분리기 및 원심분리방법
CN108367302A (zh) * 2015-12-09 2018-08-03 麦迪康公司 离心分离机及离心分离方法
CN108367302B (zh) * 2015-12-09 2020-08-25 麦迪康公司 离心分离机及离心分离方法
US11103883B2 (en) 2015-12-09 2021-08-31 Medikan Co., Ltd. Centrifuge and centrifugation method using filter
WO2019059563A3 (ko) * 2017-09-20 2019-05-31 메디칸 주식회사 원심분리장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008002094A1 (en) 2008-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100680136B1 (ko) 원심분리기
KR101466923B1 (ko) 재생성 세포 추출장치, 재생성 세포 추출 시스템, 이를 이용한 재생성 세포 추출방법
KR101679671B1 (ko) 재생성 세포 추출 시스템
US9388377B2 (en) Regenerative cell extraction unit and regenerative cell extraction system
JP4961354B2 (ja) 多血小板血漿濃縮装置および方法
CN102438672B (zh) 分离血液成分的一体式装置
JP5355707B2 (ja) 体液の成分を分離および隔離するための装置および方法
CA2667870A1 (en) Apparatus and method for separating a composite liquid into at least two components
KR100953998B1 (ko) 주사기 선단의 구심 방향 장착을 위한 원심분리기
JP6034366B2 (ja) 血液成分分離装置、及び遠心分離器
EP3650531A1 (en) Adipose tissue processing device
JP2018088831A (ja) 細胞分離デバイス及び細胞分離システム
JP2010099616A (ja) 遠心分離容器
KR101316574B1 (ko) 멀티웨이 밸브 및 이를 이용한 재생성 세포 추출시스템
KR101874548B1 (ko) 성분별 분리추출이 용이한 디캔팅키트
KR102051075B1 (ko) 원심 분리용 용기, 원심 분리용 용기 결합 구조
JP7388621B2 (ja) 幹細胞を含む体液抽出用バイオキット
CN211896902U (zh) 一种干细胞分离装置
KR20190008584A (ko) 성분별 분리추출이 용이한 원심분리용기
CN110982672A (zh) 一种干细胞分离装置
JP5714063B2 (ja) 体液の成分を分離および隔離するための装置および方法
JPS59101144A (ja) 歯科医用吸込み装置
KR101911358B1 (ko) 성분별 분리추출이 용이한 원심분리용기
KR101588754B1 (ko) 원심분리용 튜브
KR102407040B1 (ko) 원심분리용 용기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130129

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140204

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150203

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160229

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170202

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171221

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200115

Year of fee payment: 14