KR101123774B1 - 원심분리 장치 - Google Patents

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Abstract

유연한 재질의 원심분리용 백을 사용하여 원심분리하기 위한 원심분리 장치는 원심분리용 백을 수용하여 회전하는 회전 버킷 및 2 이상의 수직 절개몸체를 포함하되, 각각의 수직 절개몸체는 회전 버킷 내측면에 닿는 수평이동 방지부 및 상기 수평이동 방지부와 일체로 회전 버킷의 길이방향으로 연장되는 수직 지지부를 포함하는 수직 절개몸체를 포함한다. 수직 절개몸체들은 상호 결합하여, 수평이동 방지부의 적어도 일부가 회전 버킷의 내측면에 닿아 회전 버킷 내부에서 수평방향의 이동을 방지하며, 서로 다른 수평이동 방지부에 위치하는 수직 지지부는 원심분리용 백의 측부 양 쪽을 밀착하여 원심분리 과정 동안 회전 버킷 내에서 원심분리용 백을 고정한다.
수평이동 방지부, 수직 지지부, 원심분리용 어댑터

Description

원심분리 장치{CENTRIFUGAL DEVICE}
본 발명은 원심분리 장치에 사용되는 원심분리 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 유연한 재질의 원심분리용 백을 사용하여 원심분리 시 효율적으로 목적 물질을 추출할 수 있는 원심분리 장치에 관한 것이다.
동물이나 사람의 신체로부터 채취한 시료에 효소나 화학물질을 첨가하여, 채취한 시료로부터 원하는 물질을 추출할 수 있다. 이때, 시료로부터 효소나 화학물질에 대한 생화학적 및 화학적 반응이 이루어지는 동안 용기에 담긴 물질을 외부와 격리하기 위하여 다양한 형태로 제공되는 용기에 담아 반응을 진행시키는 것이 일반적이다. 시료가 효소나 화학물질에 대한 반응이 원하는 수준에 도달하게 된 후에는 원심분리장치를 이용하여 용기 내에 든 물질로부터 원하는 목적 물질을 추출할 수 있다.
용기는 다양한 형태 및 재질을 사용하여 제공될 수 있으며, 예를 들면, 물질을 수용하는 유연한 재질의 백(bag) 형태로 제공될 수도 있으며, 일정한 형태를 가지는 시험관(test tube)이나 페트리 접시(Petri-dish) 등으로 제공될 수 있다.
도 1은 스윙아웃(swing out) 원심분리장치의 작동 전 부분 사시도이며, 도 2 는 원심분리 중의 원심분리장치를 설명하기 위한 부분 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 원심분리 장치(1)는 고속으로 회전하는 회전축(2)에 결합되는 스윙아웃 로터(swing out rotor)(3), 및 스윙아웃 로터(3)에 회전할 수 있도록 결합되는 버킷(bucket)(4)을 포함한다.
앞서 설명한 바와 같이, 원심분리 용기는 다양한 형태로 제공될 수 있으며, 버킷(4) 내에 그대로 삽입될 수도 있지만, 일반적으로 원심분리가 이루어지는 동안에 원심분리 용기가 버킷(5) 내에서 유동하는 것을 방지하도록 어댑터(adapter)(5)를 사용하고 있다.
어댑터(5)는 버킷(4) 내부에 삽입되어 그 내부에서 수평방향으로 유동하는 것을 방지할 수 있도록, 버킷(4) 내측면에 밀착되는 외형을 가지며, 용기를 수용하도록 도 1과 같이 시험관 형태의 용기(7)의 외형에 대응하는 홀(6)이 형성되어 있다.
용기(7)는 홀(6)에 삽입된 상태로, 어댑터(5)와 함께 버킷(4) 내부에 삽입된다. 참고로, 앞서 설명한 바와 같이, 다양한 형태로 형성되는 용기에 따라서, 어댑터(5)는 교환하여 사용할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 원심분리 중에는 버킷(bucket)(4)이 수천rpm이상으로 회전하게 되며, 이에 버킷(4)은 원심력이 작용하는 방향으로 기울어져 회전하게 된다.
이때, 버킷(4) 내에 수용되는 용기가 도 1에 도시된 바와 같이, 원심분리 중에 일정한 형태를 유지할 수 있는 재질로 형성되는 경우에는 무관하나, 원심분리장 치에 적용되는 용기가 플라스틱 백과 같이 유연한 재질을 이용하여 제조된 경우에는 원심분리 시 원심력에 의해서 원심력이 작용하는 방향 즉, 버킷(4)의 길이방향을 따라서 그 형태가 변형될 수 있다.
원심분리 중에 용기의 형태가 변화하게 되면, 밀도 차에 의해서 용기 내에 서로 다른 부분에 구배되는 물질들이 혼합될 수 있기 때문에, 목적 물질의 분리가 용이하지 않을 수 있다.
본 발명은 원심 분리 시에 유연한 재질로 형성된 원심분리 용기가 원심력에 의해서 형태의 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있는 원심분리 장치를 제공한다.
본 발명은 원심 분리 시에 유연한 재질로 형성된 원심분리 용기가 압축 변형되는 것을 방지하여 용기 내에 수용된 물질로부터 수월하게 목적 물질을 분리해 낼 수 있는 원심분리 장치를 제공한다.
본 발명은 유연한 재질의 원심분리용 용기를 사용하기 위하여 별도의 전용 원심분리 장치를 사용하지 않고, 일반적인 원심분리기의 간단한 변형 및 어댑터를 이용하여 유연한 재질의 원심분리용 용기를 적용하여 사용할 수 있는 원심분리 장치를 제공한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 유연한 재질의 원심분리용 백을 사용하여 원심분리하기 위한 원심분리 장치는 회전 버킷 및 원심분리용 어댑터를 포함한다. 회전 버킷은 원심분리용 백이 삽입되어 회전한다. 회전 버킷 내에서 유연한 재질의 원심분리용 백을 고정하기 위한 원심분리용 어댑터는 2 이상의 수직 절개몸체를 포함한다. 각각의 수직 절개몸체는 회전 버킷 내측면에 닿는 수평이동 방지부 및 상기 수평이동 방지부와 일체로 회전 버킷의 길이방향으로 연장되는 수직 지지부를 포함한다. 수직 절개몸체들은 상호 결합하여, 수평이동 방지부의 적어도 일부가 회전 버킷의 내측면에 닿아 회전 버킷 내부에서 수평방향의 이동을 방지하며, 수직 지지부는 원심분리용 백의 측부 양 쪽을 밀착하여 원심분리 과정 동안 상기 회전 버킷 내에서 상기 원심분리용 백을 고정한다.
각각의 수직 절개몸체는 다양한 형태로 제공될 수 있으며, 이하 서로 다른 형태를 가지는 수직 절개몸체에 대해서 상세하게 설명한다.
수직 절개몸체는 상호 대칭인 액자 형태의 프레임으로 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 수평이동 방지부는 회전 버킷의 길이방향으로 소정의 간격을 두고 양단이 회전 버킷 내측면에 닿는 가로방향의 프레임에 대응하며, 수직 지지부는 가로 프레임 간을 연결하도록 회전 버킷의 길이방향으로 연장되는 세로방향의 프레임이 대응될 수 있다.
이에, 원심분리용 백을 사이에 두고 양 쪽에 배치되는 수직 절개몸체의 세로 프레임이 원심분리용 백의 측부를 양 쪽에서 밀착하여, 원심분리 시에 원심분리용 백이 원심력이 작용하는 방향으로 압축 변형되는 것을 방지할 수 있다.
물론, 수직 절개몸체는 원심분리용 백의 둘레를 따라 형성됨으로써, 원심분리용 백의 둘레를 전부 압착하도록 결합될 수도 있다. 이러한 경우에는 가로 프레임이 원심분리용 백의 상부 및 하부를 양 쪽에서 밀착하며, 원심분리 시에 유연한 재질로 형성된 원심분리용 백의 상부를 고정하여 수직 지지부와 함께 원심분리용 백이 원심력에 의해서 압축 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 하부에서 원심분리용 백을 지지할 수 있다.
또한, 액자 형태의 프레임으로 제공되는 수직 절개몸체가 상호 결합된 상태 로 회전 버킷 내부에 삽입되어, 그 내부에서 기울어지는 것을 방지하도록, 각각의 수직 절개몸체는 회전 버킷의 길이방향에 수직하게 연장되는 기움 방지부를 포함할 수 있다.
또한, 경우에 따라서는 회전 버킷에 삽입홈을 형성하고, 삽입홈에 결합된 수직 절개몸체들의 양 측부의 일부가 삽입되도록 함으로써, 결합된 수직 절개몸체들이 회전 버킷 내부에서 기울어지는 것을 방지할 수도 있다. 이때, 삽입홈의 폭을 결합된 수직 절개몸체 및 사이에 개재된 원심분리용 백 전체의 폭과 거의 동일하게 형성함으로써, 결합된 수직 절개몸체들이 원심분리용 백을 보다 강하게 밀착시킬 수 있도록 할 수 있다.
앞서 설명한 바와 마찬가지로, 각각의 수직 절개몸체는 원호 형상의 프레임으로 형성하되, 결합된 수직 절개몸체들의 수평이동 방지부들은 외주면이 회전 버킷의 내주면에 밀착하는 링 형태의 프레임을 형성하도록 제공하며, 수직 지지부는 링 형태의 프레임을 따라서 소정 간격 이격 배치되는 막대 형태의 프레임으로 제공될 수 있다.
구체적으로, 원심분리용 어댑터가 2개의 수직 절개몸체로 제공되는 경우에, 각각의 수직 절개몸체의 수평이동 방지부는 반원 형태의 프레임으로 제공되며, 3개의 수직 절개몸체로 제공되는 경우에는 수평이동 방지부는 부채꼴 형태의 프레임으로 제공될 수 있다. 다만, 수평이동 방지부는 항상 대칭되게 형성될 필요는 없으며, 그 개수도 제한되지 않는다.
또한, 회전 버킷의 내면이 원기둥 형태가 아닌 다각 기둥 형태로 제공되는 경우도 있을 수 있으며, 결합된 수직 절개몸체들의 수평이동 방지부들의 외면은 반드시 회전 버킷의 내주면에 대응하는 형태 예를 들면, 전체가 밀착하는 형태로 제공될 필요는 없으며, 그 내부에서 유동하지 않도록 적어도 일부만이 밀착하도록 형성될 수도 있다.
또한, 서로 다른 수직 절개몸체 각각에는 중앙 지지플레이트가 제공할 수 있으며, 중앙 지지플레이트는 내부에 물질이 충진된 원심분리용 백의 하부를 지지하도록 홈이 형성될 수 있다. 이에 유연한 재질로 형성되어 원심분리 시에 원심분리용 백의 하부가 파손되는 경우를 방지할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 수직 절개몸체가 프레임으로 형성되는 경우에는, 수직 절개몸체들이 결합되어 회전 버킷에 삽입될 때, 회전 버킷과 원심분리용 어댑터 사이에 빈 공간이 비교적 넓게 형성될 수 있다.
이에 원심분리용 백에 연결되어 있는 부수적인 주입 호스 및 배출 호스 등을 제거하지 않고, 그대로 원심분리용 어댑터에 삽입하여, 회전 버킷 내에 고정할 수 있다.
이렇게 원심분리용 백과 이와 연결되는 부수적인 호스들을 분리하지 않음으로 하여, 복수개의 원심분리용 백을 앞서 설명한 주입 호스 및 배출 호스로 연결된 상태로 백 내부에 한꺼번에 내부에 물질을 충진하고 이를 각각 서로 다른 회전 버킷 내에 삽입하여, 한꺼번에 원심분리 과정을 수행할 수 있다.
이는 다량의 물질을 한번에 복수개의 원심분리용 백에 주입하여 목적 물질을 효율적으로 획득할 수 있는 장점이 있으며, 또한, 각각의 원심분리 백으로 분리하 지 않기 때문에, 원심분리용 백에 충진되는 물질이 외부에 세균이나 이물질에 노출되는 것이 최소화될 수 있다.
경우에 따라서는 수직 절개몸체를 프레임으로 형성하지 않고, 일체의 금형 형상으로 제공할 수 있다. 구체적으로, 각각의 수직 절개몸체는 내부에 원심분리용 백의 부분을 수용하는 부분 수용홈을 포함하는 일체의 금형 형상으로 형성될 수 있으며, 수직 절개몸체들은 결합하여, 부분 수용홈들이 원심분리용 백의 표면에 대응하는 전체 수용홈을 형성할 수 있다. 이때, 전체 수용홈의 저면은 원심분리 시에 유연한 재질로 형성된 원심분리용 백의 하부가 파손되는 경우를 방지하기 위하여, 내부에 물질이 충진된 원심분리용 백의 하부를 지지하는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
수직 절개몸체가 일체의 금형으로 형성되는 경우에 수직 지지부는 결합된 수직 절개몸체 각각에서 원심분리용 백을 사이에 두고 마주하는 내측면에 대응할 수 있으며, 수평이동 방지부는 결합된 수직 절개몸체 각각에서 회전 버킷의 내측면과 닿는 외측면에 대응할 수 있다.
본 발명의 원심분리 장치는 원심 분리 시에 유연한 재질로 형성된 원심분리 용기가 원심력에 의해서 그 형태가 압축 변형되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 원심분리 장치는 유연한 재질로 형성된 원심분리 용기의 저부를 지지하여 고속으로 회전하는 버킷 내에서 용기가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 원심분리 장치는 원심 분리 시에 유연한 재질로 형성된 원심분리 용기가 압축 변형되는 것을 방지하여 용기 내에 수용된 물질로부터 수월하게 목적 물질을 분리해 낼 수 있다.
본 발명의 원심분리 장치는 일반적인 원심분리기의 회전 버킷에 홈을 형성하고, 원심분리용 어댑터를 추가하여 유연한 재질의 원심분리용 백을 사용할 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
실시예1
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원심분리 장치의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 원심분리 장치를 이용하여 원심분리용 백을 고정시킨 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 원심분리 장치의 회전 버킷(10) 내에서 유연한 재질의 원심분리용 백(20)을 고정하기 위한 원심분리용 어댑터(100)는 상호 대칭되도록 형성된 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)를 포함한다.
제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120) 각각은 원심분리용 백(20)의 둘레를 따라 형성되는 액자 형태의 프레임으로 제공된다.
구체적으로, 제1 수직 절개몸체(110)는 양단이 회전 버킷(10) 내측면에 닿는 제1 수평이동 방지부(111) 및 제1 수평이동 방지부(111)와 일체로 회전 버킷(10)의 길이방향으로 연장되는 제1 수직 지지부(112)를 포함한다.
이때, 제1 수평이동 방지부(111)는 회전 버킷(10)의 길이방향으로 소정의 간격을 두고 양단이 회전 버킷(10) 내측면에 닿는 가로방향의 프레임에 대응하며, 제1 수직 지지부(112)는 가로 프레임 간을 연결하도록 회전 버킷(10)의 길이방향으로 연장되는 세로방향의 프레임이 대응한다.
마찬가지로, 제2 수직 절개몸체(120)는 회전 버킷(10) 내측면에 닿는 제2 수평이동 방지부(121) 및 제2 수평이동 방지부(121)와 일체로 회전 버킷(10)의 길이방향으로 연장되는 제2 수직 지지부(122)를 포함한다.
이때, 제2 수평이동 방지부(121)는 회전 버킷(10)의 길이방향으로 소정의 간격을 두고 양단이 회전 버킷(10) 내측면에 닿는 가로방향의 프레임에 대응하며, 제2 수직 지지부(122)는 가로 프레임 간을 연결하도록 회전 버킷(10)의 길이방향으로 연장되는 세로방향의 프레임이 대응한다.
상술한 바와 같은, 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)들은 원심분리용 백(20)을 사이에 두고 상호 결합되되, 제1 및 제2 수평이동 방지부(111, 121) 각각의 양 단이 회전 버킷(10)의 내측면에 닿아, 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)들이 회전 버킷(10) 내부에서 수평방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 수직 지지부(112, 122)는 원심분리용 백(20)의 측부 양 쪽 을 밀착하여 원심분리 과정 동안 회전 버킷(10) 내에서 원심분리용 백(20)이 원심력이 작용하는 방향으로 압축 변형되는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로, 제1 수직 절개몸체(110) 및 제2 수직 절개몸체(120)의 서로 마주하는 제1 및 제2 수직 지지부(112, 122)들로 구성되는 한 쌍이 원심분리용 백(20)의 어느 한쪽 측부를 고정하고, 다른 한 쌍이 원심분리용 백(20)의 다른 한쪽 측부를 고정한다.
한편, 본 실시예의 회전 버킷(10)에는 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)들의 양 측부가 삽입되는 삽입홈(12)이 형성되어 있으며, 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)들의 양 측부가 삽입홈(12)을 통해서 회전 버킷(10) 내부에 삽입될 수 있으며, 이에 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)들이 회전 버킷(10) 내에서 수평방향으로 이동이 방지되는 동시에 회전 버킷(10)의 내측면을 따라 회전하는 것이 방지된다. 이때, 삽입홈(12)의 폭을 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120) 및 사이에 개재된 원심분리용 백(20) 전체의 폭과 거의 동일하게 형성함으로써, 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체들(110, 120)이 원심분리용 백(20)을 보다 강하게 밀착시킬 수 있도록 할 수 있다.
삽입홈(12)은 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 버킷(10)의 개방된 입구에서 저면까지 연장되는 홈을 파서 형성할 수도 있으며, 경우에 따라서는 입구에서 소정의 깊이까지만 연장되도록 홈을 파서 형성하고, 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체들(110, 120)의 양 측부는 상기 홈에 대응하는 단차를 가지도록 폭을 달리하여 형성할 수 있다.
한편, 원심분리용 백(20)을 사이에 두고 결합되는 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)가 보다 견고하게 결합되도록, 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120) 간을 밀착 고정시키는 결합부재가 제공된다.
결합부재는 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)를 관통하는 볼트(131) 및 이를 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)를 사이에 두고 반대쪽에서 조이는 너트(132)를 포함하며, 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)에는 볼트(131)가 관통할 수 있는 홀이 형성된다. 볼트(131)는 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)만을 관통할 수도 있으나, 그 사이에 개재된 원심분리용 백(20)을 함께 관통할 수도 있다.
이에, 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120) 사이에서 밀착되는 원심분리용 백(20)이 원심분리 시 원심력 방향으로 압축 변형되는 것을 보다 효과적으로 예방할 수 있다.
참고로, 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)는 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120) 중 어느 하나가 다른 하나로부터 회전 가능하도록 일체로 연결될 수 있으며, 구체적으로 동일한 재질을 이용하여 사출하여 양 절개몸체를 연결할 수도 있으며, 별도의 접철과 같은 힌지 등을 이용하여 상호 결합시킬 수 있다.
또한, 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)에는 원심분리용 백(20)의 상부에서 원심분리용 백(20)과 연결되는 4개의 주입 호스 및 원심분리용 백(20)의 하부에서 원심분리용 백(20)과 연결되는 1개의 배출 호스에 대응하는 수용홈이 형성되어, 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)를 결합할 경우에, 호스들에 의해서 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)사이에 간격이 발생하거나, 호스들이 압착되는 것을 방 지할 수 있다.
본 실시예와 같이 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)가 프레임으로 형성되는 경우에는, 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)들이 결합되어 회전 버킷(10)에 삽입될 때, 회전 버킷(10)과 원심분리용 어댑터(100) 사이에 빈 공간이 비교적 넓게 형성된다.
이에 원심분리용 백(20)에 연결되어 있는 부수적인 주입 호스 및 배출 호스 등을 제거하지 않고, 그대로 원심분리용 어댑터(100)에 삽입하여, 회전 버킷(10) 내에 고정할 수 있다.
이렇게 원심분리용 백(20)과 이와 연결되는 부수적인 호스들을 분리하지 않음으로 하여, 복수개의 원심분리용 백(20)을 앞서 설명한 주입 호스 및 배출 호스로 연결된 상태로 백 내부에 한꺼번에 내부에 물질을 충진하고 이를 각각 서로 다른 회전 버킷(10) 내에 삽입하여, 한꺼번에 원심분리 과정을 수행할 수 있다.
이는 다량의 물질을 한번에 복수개의 원심분리용 백(20)에 주입하여 목적 물질을 효율적으로 획득할 수 있는 장점이 있으며, 또한, 각각의 원심분리 백(20)으로 분리하지 않기 때문에, 원심분리용 백(20)에 충진되는 물질이 외부에 세균이나 이물질에 노출되는 것이 최소화될 수 있다.
참고로, 본 실시예의 액자 형태의 프레임으로 제공되는 제1 및 제2 수직 절개몸체(110, 120)은 일반적으로 수천rpm 이상으로 회전하는 회전 버킷(10) 내에서 그 형태가 변형되지 않는 범위 내에서 금속 및 합성수지 등의 다양한 소재를 이용하여 제조할 수 있으며, 그 재질에 의해서 본 발명이 한정되지는 않는다.
실시예2
본 발명의 제2 실시예에 따른 원심분리용 어댑터는 제1 실시예에서 설명한 원심분리 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서, 제2 실시예에서I 원심분리 장치에 대한 설명은 제1 실시예의 원심분리 장치에 대한 설명 및 도면을 참조할 수 있으며, 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
다만, 본 발명의 제2 실시예에서는 제1 실시예의 구성요소와 차이가 있는 기움 방지부 및 결합부재에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 원심분리 장치의 분해 사시도이며, 도 6은 제2 실시예에 따른 원심분리 장치를 이용하여 원심분리용 백을 고정시켜 회전 버킷 내에 삽입한 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 원심분리 장치의 회전 버킷(10) 내에서 유연한 재질의 원심분리용 백(20)을 고정하기 위한 원심분리용 어댑터(200)는 상호 대칭되도록 형성된 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)를 포함한다.
본 실시예에서 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)는 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220) 중 어느 하나가 다른 하나로부터 회전 가능하도록 일체로 연결되며, 본 실시예에서는 각 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)의 일 측부가 연결되어 일체를 이루고 있다. 물론, 접철과 같은 힌지를 이용하여 일체로 결합할 수도 있을 것이다.
제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220) 각각은 원심분리용 백(20)의 둘레를 따 라 형성되는 액자 형태의 프레임으로 제공된다.
구체적으로, 제1 수직 절개몸체(210)는 양단이 회전 버킷(10) 내측면에 닿는 제1 수평이동 방지부(211) 및 제1 수평이동 방지부(211)와 일체로 회전 버킷(10)의 길이방향으로 연장되는 제1 수직 지지부(212)를 포함한다.
마찬가지로, 제2 수직 절개몸체(220)는 회전 버킷(10) 내측면에 닿는 제2 수평이동 방지부(221) 및 제2 수평이동 방지부(221)와 일체로 회전 버킷(10)의 길이방향으로 연장되는 제2 수직 지지부(222)를 포함한다.
상술한 바와 같은, 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)들은 원심분리용 백(20)을 사이에 두고 상호 결합되되, 제1 및 제2 수평이동 방지부(211, 221) 각각의 양 단이 회전 버킷(10)의 내측면에 닿아, 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)들이 회전 버킷(10) 내부에서 수평방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 수직 지지부(212, 222)는 원심분리용 백(20)의 측부 양 쪽을 밀착하여 원심분리 과정 동안 회전 버킷(10) 내에서 원심분리용 백(20)이 원심력이 작용하는 방향으로 압축 변형되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 앞서 설명한 제1 실시예와 같이, 회전 버킷(10)에 삽입홈(12)을 형성하지 않으며, 각각의 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)에 제1 및 제 2기움 방지부(213, 223)를 형성한다.
제1 및 제2 기움 방지부(213, 223)는 각각 하부에 위치하여 회전 버킷(10) 저면에 밀착하도록 제1 및 제2 수평이동 방지부(211, 221)로부터 회전 버킷(10)의 길이방향에 수직하게 연장 형성되어 있다. 이에 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)들은 결합하여, 제1 및 제2 기움 방지부(213, 223)에 의해서 회전 버킷(10) 내부에서 기울어지는 것이 방지된다.
한편, 원심분리용 백(20)을 사이에 두고 결합되는 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)가 보다 견고하게 결합되도록, 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220) 간을 밀착 고정시키는 결합부재가 제공된다.
결합부재는 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)의 연결된 일 측부 반대편의 타 측부에 제공되며, 결합부재는 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)를 양 쪽에서 밀착하는 클립(233)으로 제공된다. 이에, 원심분리용 백(20)의 측부를 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)가 보다 강하게 밀착하여, 원심분리 시 원심력 방향으로 압축 변형되는 것을 보다 효과적으로 예방할 수 있다.
참고로, 결합부재가 결속되는 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)에는 결합부재를 수용하는 홈들이 형성되어 있다. 따라서, 결합부재가 회전 버킷(10)의 내측면에 닿아 제1 및 제2 수평이동 방지부(211, 221)가 회전 버킷(10)의 내측면으로부터 이격되는 것을 방지한다.
또한, 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)에는 원심분리용 백(20)의 상부에서 원심분리용 백(20)과 연결되는 4개의 주입 호스 및 원심분리용 백(20)의 하부에서 원심분리용 백(20)과 연결되는 1개의 배출 호스에 대응하는 수용홈이 형성되어, 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)를 결합할 경우에, 호스들에 의해서 제1 및 제2 수직 절개몸체(210, 220)사이에 간격이 발생하거나, 호스들이 압착되는 것을 방 지할 수 있다.
실시예3
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 원심분리 장치의 분해 사시도이다.
도 7을 참조하면, 원심분리 장치의 회전 버킷(10) 내에서 유연한 재질의 원심분리용 백(20)을 고정하기 위한 원심분리용 어댑터(300)는 상호 대칭되도록 형성된 제1 및 제2 수직 절개몸체(310, 320)를 포함한다.
제1 수직 절개몸체(310)는 원호 형상의 프레임으로 제공되며, 제1 수평이동 방지부(311) 및 제2 수직 지지부(312)를 포함하며, 마찬가지로, 제2 수직 절개몸체(320)는 원호 형상의 프레임으로 제공되며, 제2 수평이동 방지부(321) 및 제2 수직 지지부(322)를 포함한다.
제1 및 제2 수직 절개몸체(310, 320)가 원심분리용 백(20)을 사이에 두고 결합하면, 제1 및 제2 수평이동 방지부(311, 321)는 외주면이 회전 버킷(10)의 내주면에 밀착하는 링 형태로 결합되며, 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(310, 320)들의 제1 및 제2 수평이동 방지부(311, 321)들은 회전 버킷(10)의 길이방향으로 소정의 간격을 두고 배치되는 2개의 링 형태로 결합된다.
이에 제1 및 제2 수직 절개몸체(310, 320)들은 원심분리용 백(20)을 사이에 두고 상호 결합되어, 제1 및 제2 수평이동 방지부(311, 321)의 외주면이 회전 버킷(10)의 내측면에 밀착함으로써, 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(310, 320)들이 회전 버킷(10) 내부에서 수평방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있으며, 동시에 회 전 버킷(10) 내에서 기울어짐이 방지된다.
또한, 제1 및 제2 수직 지지부(312, 322)는 링 형태의 프레임을 따라서 소정 간격 이격되어 배치되는 막대 형태의 프레임으로 제공된다. 그 프레임의 개수는 한정되지 않으며, 본 실시예에서는 각각의 제1 및 제2 수평이동 방지부(311, 321) 양 단으로부터 연장 형성되며, 구체적으로, 제1 수직 절개몸체(310)에서는 소정 간격을 두고 상하로 배치된 제1 수평이동 방지부(311)간을 연결하도록 연장 형성되며, 마찬가지로 제2 수직 절개몸체(320)에서는 소정 간격을 두고 상하로 배치된 제2 수평이동 방지부(321)간을 연결하도록 연장 형성된다.
제1 및 제2 수직 절개몸체(310, 320)들이 원심분리용 백(20)을 사이에 두고 상호 결합되는 경우에, 서로 다른 제1 및 제2 수평이동 방지부(311, 321)에 위치하여 쌍을 이루는 제 1 및 제2 수직 지지부(312, 322)는 원심분리용 백(20)의 측부 양 쪽을 밀착하여 원심분리 과정 동안 상기 회전 버킷 내에서 원심분리용 백(20)을 고정한다. 따라서, 제1 및 제2 수직 지지부(312, 322)는 원심분리용 백(20)의 측부 양 쪽을 밀착하여 원심분리 과정 동안 회전 버킷(10) 내에서 원심분리용 백(20)이 원심력이 작용하는 방향으로 압축 변형되는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로, 제1 수직 절개몸체(310) 및 제2 수직 절개몸체(320)의 서로 마주하는 제1 및 제2 수직 지지부(312, 322)들로 구성되는 한 쌍이 원심분리용 백(20)의 어느 한쪽 측부를 고정하고, 다른 한 쌍이 원심분리용 백(20)의 다른 한쪽 측부를 고정한다.
참고로, 제1 수직 절개몸체(310)에서 소정 간격을 두고 상하로 배치된 제1 수평이동 방지부(311)간을 연결하도록 연장 형성된 제1 수직 지지부(312) 사이에는 제1 수평이동 방지부(311)와는 별도로 상하로 배치된 제1 수평이동 방지(311)를 보다 견고하게 지지할 수 있도록, 제1 지지 프레임(319)을 더 형성할 수 있다.
마찬가지로 제2 수직 절개몸체(320)에서 소정 간격을 두고 상하로 배치된 제2 수평이동 방지부(321)간을 연결하도록 연장 형성된 제2 수직 지지부(322) 사이에는 제2 수평이동 방지부(322)와는 별도로 상하로 배치된 제2 수평이동 방지(322)를 보다 견고하게 지지할 수 있도록, 제2 지지 프레임(329)을 더 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예의 원심분리용 어댑터(300)는 각각의 제1 및 제2 수직 절개몸체(310, 320)에 제공되는 제1 및 제 2 중앙 지지플레이트(318, 328)를 포함한다.
제1 중앙 지지플레이트(318)는 양 단이 제1 수직 지지부(312)에 결합되며, 제2 중앙 지지플레이트(328)는 양 단이 제2 수직 지지부(322)에 결합된다.
상술한 제1 및 제2 중앙 지지플레이트(318, 328)는 각각 내부에 물질이 충진된 원심분리용 백(20)의 하부를 지지하도록 판 형태의 중심 부분이 굴곡되어 형성된 홈이 형성되어 있으며, 제1 및 제2 수직 절개몸체(310, 320)가 결합하는 경우에, 상기 홈들에 의해서 내부에 물질이 충진된 원심분리용 백(20)의 하부를 지지할 수 있다.
이에, 원심분리용 어댑터(300)는 유연한 재질로 형성된 원심분리 백(20)의 저부를 지지하여 고속으로 회전하는 회전 버킷(10) 내에서 원심분리 백(20)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
참고로, 본 실시예의 액자 형태의 프레임으로 제공되는 제1 및 제2 수직 절 개몸체(310, 320)은 일반적으로 수천rpm 이상으로 회전하는 회전 버킷(10) 내에서 그 형태가 변형되지 않는 범위 내에서 금속 및 합성수지 등의 다양한 소재를 이용하여 제조할 수 있으며, 그 재질에 의해서 본 발명이 한정되지는 않는다.
본 실시예에 따른 원심분리용 어댑터(300)는 제1 및 제2 실시예에서 설명한 원심분리용 어댑터와 같이 프레임으로 형성되기 때문에, 제1 및 제2 수직 절개몸체(310, 320)들이 결합되어 회전 버킷(10)에 삽입될 때, 회전 버킷(10)과 원심분리용 어댑터(300) 사이에 빈 공간이 비교적 넓게 형성된다.
이에 원심분리용 백(20)에 연결되어 있는 부수적인 주입 호스 및 배출 호스 등을 제거하지 않고, 그대로 원심분리용 어댑터(300)에 삽입하여, 회전 버킷(10) 내에 고정할 수 있다.
이렇게 원심분리용 백(20)과 이와 연결되는 부수적인 호스들을 분리하지 않음으로 하여, 복수개의 원심분리용 백(20)을 앞서 설명한 주입 호스 및 배출 호스로 연결된 상태로 백 내부에 한꺼번에 내부에 물질을 충진하고 이를 각각 서로 다른 회전 버킷(10) 내에 삽입하여, 한꺼번에 원심분리 과정을 수행할 수 있다.
이는 다량의 물질을 한번에 복수개의 원심분리용 백(20)에 주입하여 목적 물질을 효율적으로 획득할 수 있는 장점이 있으며, 또한, 각각의 원심분리 백(20)으로 분리하지 않기 때문에, 원심분리용 백(20)에 충진되는 물질이 외부에 세균이나 이물질에 노출되는 것이 최소화될 수 있다.
실시예4
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심분리 장치의 분해 사시도이다.
도 8을 참조하면, 원심분리용 어댑터(400)는 상호 대칭인 일체의 금형 형상으로 제공된다.
구체적으로, 원심분리용 어댑터(400)는 상호 대칭인 일체의 금형 형상으로 형성되는 제1 및 제2 수직 절개몸체(410, 420)를 포함한다.
각각의 제1 및 제2 수직 절개몸체(410, 420)는 내부에 원심분리용 백(20)의 부분 즉, 절반을 수용하는 제1 및 제2 부분 수용홈(417, 427)을 포함하는 일체의 금형 형상으로 형성되며, 제1 및 제2 수직 절개몸체(410, 420)들은 결합하여, 제1 및 제2 부분 수용홈(417, 427)들이 원심분리용 백(20)의 전체를 수용하는 전체 수용홈을 형성할 수 있다.
이때, 전체 수용홈의 저면은 원심분리 시에 유연한 재질로 형성된 원심분리용 백(20)의 하부가 파손되는 경우를 방지하기 위하여, 내부에 물질이 충진된 원심분리용 백(20)의 하부를 지지하는 형태로 형성된다.
또한, 제1 및 제2 수직 절개몸체(410, 420)에는 원심분리용 백(20)의 상부에서 원심분리용 백(20)과 연결되는 4개의 주입 호스 및 원심분리용 백(20)의 하부에서 원심분리용 백(20)과 연결되는 1개의 배출 호스에 대응하는 수용홈이 형성되어, 제1 및 제2 수직 절개몸체(410, 420)를 결합할 경우에, 호스들에 의해서 제1 및 제2 수직 절개몸체(410, 420)사이에 간격이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 수직 절개몸체(410, 420)를 일체의 금형 형상으로 형성하되, 도 8에 도시된 바와 같이, 어느 한 쪽의 제1 및 제2 수직 절개몸체(410, 420) 의 내부에 홈을 형성하여, 원심분리용 백(20)에 연결된 호스들을 내부에 보관하도록 형성할 수 있다.
본 실시예와 같이, 제1 및 제2 수직 절개몸체(410, 420)가 일체의 금형 형상으로 형성되는 경우에 제1 및 제2 수직 지지부(411, 421)는 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(410, 420) 각각에서 원심분리용 백(20)의 측부를 사이에 두고 마주하는 내측면에 대응할 수 있으며, 제1 및 제2 수평이동 방지부(412, 422)는 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(410, 420) 각각에서 회전 버킷(10)의 내측면과 닿는 외측면에 대응할 수 있다.
실시예5
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 원심분리 장치의 분해 사시도이다.
도 9를 참조하면, 원심분리용 어댑터(500)는 2개의 제1 및 제2 수직 절개몸체(510, 520)를 포함하며, 각각의 절개몸체(510, 520)는 상호 대칭인 일체의 플레이트로 제공된다.
각각의 제1 및 제2 수직 절개몸체(510, 520)는 내부에 원심분리용 백(20)의 부분 즉, 절반을 수용하는 제1 및 제2 부분 수용홈(517, 527)을 형성하도록 굴곡되어 있으며, 제1 및 제2 수직 절개몸체(510, 520)들은 결합하여, 제1 및 제2 부분 수용홈(517, 527)들이 원심분리용 백(20)의 전체를 수용하는 전체 수용홈을 형성한다.
이때, 전체 수용홈의 저면은 원심분리 시에 유연한 재질로 형성된 원심분리 용 백(20)의 하부가 파손되는 경우를 방지하기 위하여, 내부에 물질이 충진된 원심분리용 백(20)의 하부를 지지하는 형태로 형성된다.
또한, 제1 및 제2 수직 절개몸체(510, 520)에는 원심분리용 백(20)의 상부에서 원심분리용 백(20)과 연결되는 4개의 주입 호스 및 원심분리용 백(20)의 하부에서 원심분리용 백(20)과 연결되는 1개의 배출 호스가 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(510, 520)의 마주보는 면에 압착되지 않도록 상술한 전체 수용홈은 상기 호스들에 대응하여 굴곡되어 있다.
또한, 제1 및 제2 수직 절개몸체(510, 520)가 상기 호스들에 대응하여 굴곡되어 제1 및 제2 수직 절개몸체(510, 520)를 결합할 경우에, 호스들에 의해서 제1 및 제2 수직 절개몸체(510, 520)사이에 간격이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예와 같이, 제1 및 제2 수직 절개몸체(510, 520)가 일체의 플레이트로 형성되는 경우에 제1 및 제2 수직 지지부(511, 521)는 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(510, 520) 각각에서 원심분리용 백(20)의 측부를 사이에 두고 마주하는 내측면에 대응할 수 있으며, 제1 및 제2 수평이동 방지부(512, 522)는 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(510, 520) 각각에서 회전 버킷(10)의 내측면과 닿는 측부에 대응할 수 있다.
또한, 결합된 제1 및 제2 수직 절개몸체(510, 520)의 양 측부가 삽입되도록 본 실시예의 회전 버킷(10)에는 삽입홈(12)이 형성되어 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영 역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 원심분리장치의 작동 전 부분 사시도이다.
도 2는 원심분리 중의 원심분리장치를 설명하기 위한 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원심분리 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 원심분리 장치를 이용하여 원심분리용 백을 고정시킨 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 원심분리 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 제2 실시예에 따른 원심분리 장치를 이용하여 원심분리용 백을 고정시켜 회전 버킷 내에 삽입한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 원심분리 장치의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심분리 장치의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 원심분리 장치의 분해 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10：회전 버킷 20：원심분리용 백
100：원심분리용 어댑터 110：제1 수직 절개몸체
111：제1 수평이동 방지부 112：제1 수직 지지부
120：제2 수직 절개몸체 121：제2 수평이동 방지부
122：제2 수직 지지부 121：제2 수평이동 방지부
131： 볼트 132：너트
233：클립 318：제1 중앙 지지플레이트
319：제1 지지 프레임 329：제2 지지 프레임

Claims (15)

  1. 유연한 재질의 원심분리용 백을 사용하여 원심분리하기 위한 원심분리 장치에 있어서,
    상기 원심분리용 백이 삽입되어 회전하는 회전 버킷; 및
    상기 원심분리용 백의 둘레를 따라서 형성되는 상호 대칭인 액자 형태의 프레임으로 형성되어 상기 원심분리용 백을 사이에 두고 양 쪽에 배치되는 수직 절개몸체를 구비하는 어댑터;를 포함하며,
    상기 수직 절개몸체는 상기 회전 버킷의 길이방향으로 소정의 간격을 두고 양단이 상기 회전 버킷 내측면에 닿는 가로방향의 프레임에 대응하는 수평이동 방지부, 및 상기 수평이동 방지부 간을 연결하도록 상기 회전 버킷의 길이방향으로 연장되는 세로방향의 프레임이 대응하는 수직 지지부를 포함하여,
    상기 수직 절개몸체가 상호 결합 시, 상기 수평이동 방지부에 의해서 상기 수직 절개몸체는 상기 회전 버킷 내부에서 수평방향의 이동이 방지되고,
    상기 수직 지지부에 의해서 상기 원심분리용 백의 측부 양 쪽이 밀착되어 원심분리 과정 동안 상기 회전 버킷 내에서 상기 원심분리용 백이 고정되고, 원심 분리 시에 원심력이 작용하는 방향을 향하여 배치되는 상기 수직 지지부에 의해서 상기 원심분리용 백이 원심력 방향으로 압축 변형되는 것을 방지하며,
    원심분리 과정 동안 상호 결합된 상기 수직 절개몸체 간의 밀착 상태를 유지하기 위한 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 수직 절개몸체는 상기 회전 버킷의 길이방향에 수직하게 연장되는 기움 방지부를 포함하며,
    상기 수직 절개몸체들은 결합하여, 상기 기움 방지부에 의해서 상기 회전 버킷 내부에서 기울어짐이 방지되는 것을 특징으로 하는 원심분리 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 회전 버킷에는 결합된 상기 수직 절개몸체들의 양 측부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 원심분리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수직 절개몸체가 2개로 제공되는 경우에, 어느 하나의 상기 수직 절개몸체가 다른 하나의 상기 수직 절개몸체에 일체로 연결되며, 회전 가능하도록 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 원심분리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수직 절개몸체에는 상기 원심분리용 백에 연결되는 주입 호스 및 배출 호스에 대응하는 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 원심분리 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 수직 절개몸체는 내부에 상기 원심분리용 백의 부분을 수용하는 부분 수용홈을 포함하는 일체의 금형 형상으로 형성되며,
    상기 수직 절개몸체들은 결합하여, 상기 부분 수용홈들이 내부에 물질이 충진된 상기 원심분리용 백의 표면에 대응하는 전체 수용홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 원심분리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 수직 지지부는 결합된 상기 수직 절개몸체 각각에서 상기 원심분리용 백의 측부를 사이에 두고 마주하는 내측면인 것을 특징으로 하는 원심분리 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 수평이동 방지부는 결합된 상기 수직 절개몸체 각각에서 상기 회전 버킷의 내측면과 닿는 외측면인 것을 특징으로 하는 원심분리 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 수직 절개몸체는 내부에 상기 원심분리용 백의 부분을 수용하는 부분 수용홈을 포함하는 일체의 플레이트로 제공되며,
    상기 수직 절개몸체들은 결합하여, 상기 부분 수용홈들이 내부에 물질이 충진된 상기 원심분리용 백의 표면에 대응하는 전체 수용홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 원심분리 장치.
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