KR100920914B1 - 분리가능한 원심분리기용 시험관 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분리가능한 원심분리기용 시험관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1차로 분리된 분리액을 각각 보관하거나, 1차 분리 후 2차 분리시 별도로 분리액을 다른 시험관에 옮겨 담을 필요가 없는 분리가능한 원심분리기용 시험관에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 내주면에 제1나사산이 형성된 제1결합부와, 상기 제1결합부로부터 돌출 연장되고 외주면 둘레를 따라 제2나사산과 제1홈이 형성되어 있으며 내부에 조절부가 고정장착되어 있는 제2결합부를 포함하여 구성되는 제1튜브; 내부에 제1공간부가 형성되고 일측에 제1패킹체결구가 형성된 제1몸체부와, 상기 제1몸체부의 타측으로 돌출 연장되고 외주면 둘레를 따라 상기 제1나사산에 치합되는 제3나사산 및 제2홈이 형성되어 있으며 내부에 상기 조절부가 삽입됨에 따라 개폐되는 조절홈이 형성된 제3결합부를 포함하여 구성되는 제2튜브; 내부에 제2공간부가 형성되고 일측에 제2패킹체결구가 형성되어 있는 제2몸체부와, 상기 제2몸체부의 타측에 연장 형성되고 내주면에 상기 제2나사산에 치합되는 제4나사산이 형성된 제4결합부를 포함하여 구성되는 제3튜브; 상기 제1홈에 체결되는 제1수밀부재; 상기 제2홈에 체결되는 제2수밀부재; 상기 제1패킹체결구에 결합되는 제1패킹; 및 상기 제2패킹체결구에 결합되는 제2패킹을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다..
원심분리, 시험관, 분리형

Description

분리가능한 원심분리기용 시험관{Separable test tube used in the centrifugal separator}
본 발명은 분리가능한 원심분리기용 시험관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1튜브와 제2튜브 및 제3튜브로 분리가능한 원심분리기용 시험관에 관한 것이다.
원심분리(centrifugation)는 전통적으로 생물학 또는 의료 관련 실험에서 가장 자주 사용되는 기법으로 거의 모든 생물학 관련 실험실에는 원심분리기(centrifugal separator)가 구비되어 있다.
이 원심분리기는 시험관 등이 장착된 로터의 회전에 따른 원심력의 작용에 의해 그 시험관 내에 보유된 성분 또는 비중이 서로 다른 물질을 분리, 정제 및 농축하는 것으로, 액체 속의 고체 입자 또는 비중이 서로 다른 액체를 분리하는 기계이다.
도 1은 종래 원심분리기에 장착되는 시험관의 사시도이다.
도 1에서 도시된 바와 같이 종래 원심분리기용 시험관은 튜브 몸체(110)와 캡(120)을 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 종래 원심분리기용 시험관을 이용하여 실험하는 과정을 간 략히 설명하면 다음과 같다.
먼저 실험자는 분리하고자 하는 균질액을 종래 원심분리기용 시험관에 넣고 상기 시험관을 원심분리기에 넣은 후 원심분리기를 고속으로 작동시키면 상기 시험관내에서 크기와 밀도가 비교적 작은 물질은 상층액으로 구성되고 크기와 밀도가 비교적 큰 물질은 침전되어 하층액을 구성함으로써 균질액이 1차로 분리된다.
이 후, 상등액을 별도로 취수하여 필요한 실험을 수행하거나, 다시 상층액을 원심분리기용 시험관에 넣고 상기 시험관을 원심분리기에 넣은 후 더 높은 속도로 작동시켜 2차 분리를 수행한 후 상층액을 별도로 취수하여 필요한 실험을 수행하였다.
그러나 상기와 같은 종래의 원심분리기용 시험관은 원심분리 후 시간이 다소 지나면 분리되어 있던 상층부와 하층부가 다시 혼합되어 원심분리기를 다시 작동시켜 재분리를 해야 하는 경우가 발생하였다.
또한, 1차 분리 후 2차 분리가 필요할 때 1차 분리된 상층액을 다른 시험관으로 옮겨 담아야 하는 불편함과, 이 과정에서 상층액이 공기 중에 노출되어 오염될 우려도 발생하였다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제1튜브와 제2튜브 및 제3튜브가 결합된 상태에서 원심분리를 수행한 후 곧바로 제3튜브를 분리할 수 있어 분리된 액이 다시 혼합될 우려가 없는 분리가능한 원심분리기용 시험관을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 1차 분리 후 2차 분리가 필요할 때 시험관을 교체할 필요없이 제1튜브가 결합된 제2튜브를 다시 원심분리기에 넣고 원심분리할 수 있는 분리가능한 원심분리기용 시험관을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 분리가능한 원심분리기용 시험관은, 내주면에 제1나사산이 형성된 제1결합부와, 상기 제1결합부로부터 돌출 연장되고 외주면 둘레를 따라 제2나사산과 제1홈이 형성되어 있으며 내부에 조절부가 고정장착되어 있는 제2결합부를 포함하여 구성되는 제1튜브; 내부에 제1공간부가 형성되고 일측에 제1패킹체결구가 형성된 제1몸체부와, 상기 제1몸체부의 타측으로 돌출 연장되고 외주면 둘레를 따라 상기 제1나사산에 치합되는 제3나사산 및 제2홈이 형성되어 있으며 내부에 상기 조절부가 삽입됨에 따라 개폐되는 조절홈이 형성된 제3결합부를 포함하여 구성되는 제2튜브; 내부에 제2공간부가 형성되고 일측에 제2패킹체결구가 형성되어 있는 제2몸체부와, 상기 제2몸체부의 타측에 연장 형성되고 내주면에 상기 제2나사산에 치합되는 제4나사산이 형성된 제4결합부를 포함하 여 구성되는 제3튜브; 상기 제1홈에 체결되는 제1수밀부재; 상기 제2홈에 체결되는 제2수밀부재; 상기 제1패킹체결구에 결합되는 제1패킹; 및 상기 제2패킹체결구에 결합되는 제2패킹을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 분리가능한 원심분리기용 시험관은, 균질액을 본 발명에 넣고 원심분리기로 분리한 후 실험에서 필요한 부분별로 별도 보관이 가능해 실험효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 1차 분리 후 2차 분리시 시험관을 교체할 필요가 없어 분리액의 공기노출에 의한 오염가능성을 제거할 수 있는 효과가 있다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 분리가능한 원심분리기용 시험관의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1튜브의 단면도 및 우측면도이다.
도 2에서 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 제1튜브(200)는 내주면에 제1나사산(205)이 형성된 제1결합부(210)와, 상기 제1결합부(210)로부터 돌출 연장되고 외주면 둘레를 따라 제2나사산(215)과 제1홈(220)이 형성되어 있으며 내부에 조절부(225)가 고정장착되어 있는 제2결합부(230)를 포함하여 구성된다.
제1결합부(210)의 내주면에는 제1나사산(205)이 형성되어 있는데, 제1결합부(210)는 중공의 원통 형상으로 마련되는 것이 바람직하다.
제2결합부(230)는 제1결합부(210)로부터 돌출 연장되어 형성되는데, 제2결합 부(230) 역시 원통 형상으로 마련되는 것이 바람직하다.
제2나사산(215)과 제1홈(220)은 제2결합부(230)의 외주면에 형성되어 있는데 제2나사산(215)은 후술할 제3튜브(400, 도 4 참조)의 제4나사산(415, 도 4 참조)과 결합하게 되고 제1홈(220)에는 제1수밀부재(240)가 결합된다.
제1수밀부재(240)는 러버 재질의 오링으로 구비되는 것이 바람직할 것이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
조절부(225)는 원통 또는 삼각플라스크 형상으로 외주면이 상기 제2결합부(230)의 내주면과 유로(250)를 형성하도록 다수개의 고정날개에 의해 위치고정되는데, 도 2에서는 조절부(225)가 삼각플라스크 형상이며 2개의 고정날개(227)에 의해 위치고정된 경우를 도시하였으나 원통 형상으로 형성될 수도 있고, 고정날개(227)의 개수 또한 원심분리시 분리액이 유로(250)를 통해 이동하는 유량이나 유속 등을 고려하여 3개 이상 형성될 수도 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 제2튜브의 단면도이다.
도 3에서 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 제2튜브(300)는 내부에 제1공간부(330)가 형성되고 일측에 제1패킹체결구(335)가 형성된 제1몸체부(340)와, 제1몸체부(340)의 타측으로 돌출 연장되고 외주면 둘레를 따라 제1나사산(205, 도 2 참조))에 치합되는 제3나사산(315) 및 제2홈(320)이 형성되어 있으며 내부에 조절부(225, 도 2 참조)가 삽입됨에 따라 개폐되는 조절홈(325)이 형성된 제3결합부(310)를 포함하여 구성된다.
제1몸체부(340)에는 내부에 제1공간부(330)가 형성되고 일측에 제1패킹체결 구(335)가 형성되는데 제1공간부(330)에는 원심분리를 하기 위한 균질액이 채워지고 제1패킹체결구(335)에는 후술할 제1패킹(510, 도 5a 참조)이 체결된다.
제3결합부(310)는 제1몸체부(340)의 타측으로 돌출 연장되고 외주면 둘레를 따라 제3나사산(315) 및 제2홈(320)이 형성되며 내부에 조절홈(325)이 형성되는데 제3나사산(315)은 제3결합부(310)의 외주면 일측에 형성되고 제2홈(320)은 제3결합부(310)의 외주면 타측에 형성된다.
제3나사산(315)은 제1튜브(200, 도 2 참조)의 제1나사산(205)과 치합하게 되고 제2홈(320)에는 제2수밀부재(350)가 장착된다.
제2수밀부재(350)는 러버 재질의 오링으로 구비되는 것이 바람직할 것이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
조절홈(325)은 제3결합부(310)의 내부에 형성되는데 도 3에서는 조절홈(325)이 내측에 경사면을 가지는 나팔관 형상으로 제3결합부(310)의 일측 끝단에서 타측 방향으로 형성되는 경우를 도시하였으나 조절홈(325)의 형상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
조절홈(325)에는 일측에 조절부(225, 도 2 참조)의 단부가 밀착 접촉되는 조절홈단차(327)가 더 형성되는데, 조절홈단차(327)의 길이(a)는 조절부(225)의 단부가 밀착 접촉되는 길이에 따라 적절히 형성되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 제3튜브의 단면도이다.
도 4에서 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 제3튜브(400)는 내부에 제2공간부(420)가 형성되고 일측에 제2패킹체결구(430)가 형성되어 있는 제2 몸체부(425)와, 상기 제2몸체부(425)의 타측에 연장 형성되고 내주면에 제2나사산(215, 도 2 참조)에 치합되는 제4나사산(415)이 형성되어 있는 제4결합부(410)를 포함하여 구성된다.
제2몸체부(425)의 내부에는 제2공간부(420)가 마련되는데 제2공간부(420)에는 분리촉매제 또는 원심분리 후 비중이 무거운 부분이 내주하게 된다.
제2패킹체결구(430)는 제2몸체부(425)의 일측에 형성되는데 제2패킹체결구(430)에는 제2패킹(520, 도 5b 참조)이 체결된다.
제4결합부(410)는 제2몸체부(425)의 타측에 연장 형성되는데 제4결합부(410)의 내주면에는 제2결합부(230, 도 2 참조)의 제2나사산(215, 도 2 참조)이 결합될 수 있도록 제4나사산(415)이 형성된다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 제1패킹의 단면도이고, 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 제2패킹의 단면도이다.
제1패킹(510)과 제2패킹(520)은 각각 제1몸체부(340, 도 3 참조)의 제1패킹체결구(335, 도 3 참조)와 제2몸체부(425, 도 4 참조)의 제2패킹체결구(430, 도 4 참조)에 끼워져 분리액의 누설을 방지하는 역할을 수행하게 된다.
따라서 제1패킹(510)과 제2패킹(520)은 실리콘 재질로 형성되는 것이 바람직할 것이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 분리가능한 원심분리기용 시험관의 단면도이다.
도 6에서 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 분리가능한 원심분 리기용 시험관의 제2튜브(610)의 외주면 둘레에는 다수개의 제1마찰돌기(620)가 형성되고, 제3튜브(630)의 외주면 둘레에는 다수개의 제2마찰돌기(640)가 형성된다.
제1마찰돌기(620)와 제2마찰돌기(640)는 본 발명을 결합 또는 분리하기 위하여 제2튜브(610)와 제3튜브(630)를 회전시킬 때 미끌어지지 않도록 적절한 마찰력을 제공하기 위한 것으로 제2튜브(610)와 제3튜브(630)의 외주면을 엠보싱(embossing) 가공하여 다수개의 요철부(凹凸部)를 형성한 것이다.
제1마찰돌기(620)와 제2마찰돌기(640)는 적절한 마찰력을 제공할 수 있도록 그 개수와 길이 등이 결정되는 것이 바람직하다.
도 7a는 본 발명의 제1실시예에 따른 분리가능한 원심분리기용 시험관의 결합사시도이고, 도 7b 및 도 7c는 본 발명의 사용상태를 도시한 단면도이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c를 기준으로 본 발명을 사용하여 원심분리를 하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저 실험자는 제2튜브(300)의 제3결합부(310)를 제1튜브(200)의 제1결합부(210)에 인입한 상태에서 제1튜브(200)를 제2튜브(300)에 대해 일방향으로 상대회전시켜 제1튜브(200)와 제2튜브(300)를 결합한다.
이 때, 제1튜브(200)의 조절부(225)가 제2튜브(300)의 조절홈단차(327)에 밀착되도록 제1튜브(200)를 제2튜브(300)에 대해 상대회전시킨다.
이 후, 제1튜브(200)의 제2결합부(230)를 제3튜브(400)의 제4결합부(410)에 인입한 상태에서 제3튜브(400)를 제1튜브(200)에 대해 일방향으로 상대회전시켜 제1튜브(200)와 제3튜브(400)를 결합하고 제1패킹(510)을 제2튜브(300)의 제1패킹체 결구(335)에 끼우며 제2패킹(520)을 제2패킹체결구(430)에 끼운다.
그리고 주사기(710)를 이용하여 균질액(원심분리를 시행할 시료)을 제2튜브(300)의 제1공간부(330)에 채워넣고, 또 다른 주사기(720)를 이용하여 분리촉매제를 제3튜브(400)의 제2공간부(420)에 채워넣는다.(도 7b 상태)
이 후, 제1튜브(200)를 제2튜브(300)에 대해 타방향으로 1회전시켜 조절홈단차(327)에 밀착되어있던 조절부(225)가 약 2mm 정도 이격되도록 한 후(도 7c 상태) 본 발명을 원심분리기에 장착하여 고속으로(약 3000rpm) 원심분리를 실행하면 제1공간부(330)에 채워진 균질액(원심분리를 시행할 시료)과 제2공간부(420)에 채워진 분리촉매제가 서로 혼합되면서 결국 제1공간부(330)에는 크기와 밀도가 비교적 작은 물질이 위치하게 되고 제1튜브(200) 내에는 분리촉매제가 위치하게 되며 크기와 밀도가 비교적 큰 물질은 제2공간부(420) 내에 위치하게 되어 균질액이 1차로 분리된다.
이와 같이 1차 원심분리가 끝나면 본 발명인 시험관을 원심분리기에서 꺼낸 후 제1튜브(200)를 제2튜브(300)에 대해 일방향으로 상대회전시켜 다시 조절부(225)가 조절홈단차(327)에 밀착되도록 하면 제1공간부(330)에 위치하는 시료와 제2공간부(420)에 위치하는 시료가 혼합될 염려가 없어지게 된다.
이 때, 제2공간부(420)에 위치하는 시료가 불필요하거나 별도 보관이 필요한 경우에는 제3튜브(400)를 제1튜브(200)로부터 분리한 후 제2공간부(420)에 위치하는 시료를 버리거나 별도 보관할 수 있어 실험편의를 도모할 수 있게 된다.
또한, 상기와 같이 1차 원심분리를 실행한 후 제2튜브(300)의 제1공간 부(330)에 위치하는 시료에 대해 2차 원심분리가 필요한 경우에는 본 발명인 시험관을 다시 원심분리기에 장착하여 고속으로(약 5000rpm) 회전시키면 되므로 종래 시험관을 사용할 때의 문제점(즉, 1차 분리 후 2차 분리가 필요할 때 1차 분리된 상층액을 다른 시험관으로 옮겨 담아야 하는 불편함과 이 과정에서 상층액이 공기 중에 노출되어 오염될 가능성)을 제거할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 종래 원심분리기에 장착되는 시험관의 사시도;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1튜브의 단면도 및 우측면도;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 제2튜브의 단면도;
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 제3튜브의 단면도;
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 제1패킹의 단면도;
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 제2패킹의 단면도;
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 분리가능한 원심분리기용 시험관의 단면도;
도 7a는 본 발명의 제1실시예에 따른 분리가능한 원심분리기용 시험관의 결합사시도; 및
도 7b 및 도 7c는 본 발명의 사용상태를 도시한 단면도이다.
***도면의 주요 부분에 대한 부호 설명***
110 : 튜브 몸체 120 : 캡
200 : 제1튜브 205 : 제1나사산
210 : 제1결합부 215 : 제2나사산
220: 제1홈 225 : 조절부
227 : 고정날개 230 : 제2결합부
240 : 제1수밀부재 250 : 유로
300 : 제2튜브 310 : 제3결합부
315 : 제3나사산 320 : 제2홈
325 : 조절홈 327 : 조절홈단차
330 : 제1공간부 335 : 제1패킹체결구
340 : 제1몸체부 350 : 제2수밀부재
400 : 제3튜브 410 : 제4결합부
415 : 제4나사산 420 : 제2공간부
425 : 제2몸체부 430 : 제2패킹체결구
510 : 제1패킹 520 : 제2패킹
610 : 제2튜브 620 : 제1마찰돌기
630 : 제3튜브 640 : 제2마찰돌기
710 : 주사기 720 : 주사기

Claims (4)

  1. 내주면에 제1나사산이 형성된 제1결합부와, 상기 제1결합부로부터 돌출 연장되고 외주면 둘레를 따라 제2나사산과 제1홈이 형성되어 있으며 내부에 조절부가 고정장착되어 있는 제2결합부를 포함하여 구성되는 제1튜브;
    내부에 제1공간부가 형성되고 일측에 제1패킹체결구가 형성된 제1몸체부와, 상기 제1몸체부의 타측으로 돌출 연장되고 외주면 둘레를 따라 상기 제1나사산에 치합되는 제3나사산 및 제2홈이 형성되어 있으며 내부에 상기 조절부가 삽입됨에 따라 개폐되는 조절홈이 형성된 제3결합부를 포함하여 구성되는 제2튜브;
    내부에 제2공간부가 형성되고 일측에 제2패킹체결구가 형성되어 있는 제2몸체부와, 상기 제2몸체부의 타측에 연장 형성되고 내주면에 상기 제2나사산에 치합되는 제4나사산이 형성되어 있는 제4결합부를 포함하여 구성되는 제3튜브;
    상기 제1홈에 체결되는 제1수밀부재;
    상기 제2홈에 체결되는 제2수밀부재;
    상기 제1패킹체결구에 결합되는 제1패킹; 및
    상기 제2패킹체결구에 결합되는 제2패킹
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 분리가능한 원심분리기용 시험관.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조절부는 원통 또는 삼각플라스크 형상으로 외주면이 상기 제2결합부의 내주면과 유로를 형성하도록 다수개의 고정날개에 의해 위치고정되고, 상기 조절홈은 내측에 경사면을 가지는 나팔관 형상인 것을 특징으로 하는 분리가능한 원심분리기용 시험관.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조절홈은 일측에 상기 조절부의 단부가 밀착 접촉되는 조절홈단차가 더 형성된 것을 특징으로 하는 분리가능한 원심분리기용 시험관.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2튜브의 외주면 둘레에 다수개의 제1마찰돌기가 형성되고, 상기 제3튜브의 외주면 둘레에 다수개의 제2마찰돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 분리가능한 원심분리기용 시험관.
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