KR101945991B1 - 원심 분리용 용기, 원심 분리용 용기 결합 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 원심 분리용 용기는, 제1 개구와 제2 개구를 구비하는 제1 용기; 상기 제1 용기 내에 배치되어 상기 제1 용기 내에서 상하 이동 가능한 피스톤; 상기 제1 용기 내에 배치되되 상기 피스톤 아래에 배치되어 상기 피스톤을 상방향으로 탄성 바이어스하는 탄성체; 상기 제1 개구를 선택적으로 개폐하는 제1 제어 밸브; 및 상기 제2 개구를 선택적으로 개폐하는 제2 제어 밸브;를 포함한다.

Description

원심 분리용 용기, 원심 분리용 용기 결합 구조{TUBE FOR CENTRIFUGATION, STRUCTURE OF TUBE FOR CENTRIFUGATION}

본 발명은 원심 분리용 용기, 원심 분리용 용기 결합 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조직 및 체액 등의 주입, 배출물의 배출, 및 추출물의 세척, 추출이 용이하게 달성될 수 있는 원심 분리용 용기에 관한 것이다.

근래 지방 조직과 같은 소정의 조직이나 혈액, 골수 등의 체액으로부터 특정 세포, 또는 물질 등을 분리하기 위하여 원심 분리기가 사용되고 있다. 이러한 원심 분리기는 원심력을 사용하여 조직 및 체액 내의 세포, 또는 물질 등을 분리하는 장치로서 그 구성 및 작동이 비교적 간단하고 용이한 분리를 제공하여 광범위하게 사용되어 왔다.

상기와 같은 원심 분리기에는 소정의 조직 및 체액을 수용하고 회전 가능하게 구성되어 원심 분리를 수행할 수 있는 소정의 원심 분리용 용기가 사용된다. 이러한 원심 분리용 용기 내에 조직 및 체액이 수용되고, 상기 원심 분리용 용기가 소정의 회전축을 중심으로 회전함에 따라서 조직 및 체액 내의 물질들이 원심력을 받아서 물질의 분리가 이루어진다.

그러나, 종래 기술의 원심 분리용 용기에서는 원심 분리를 위해 용기 내에 조직 및 체액 등을 주입할 때 역류하거나, 또는 배출 과정 및 배출 수단의 연결이 복잡하거나, 또는 분리된 물질을 추출할 때 용기 내에 추출물이 잔여하는 경우 등의 문제점이 발생할 수 있다.

대한민국 공개특허 10-2014-0131211

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 조직 및 체액 등의 주입, 배출물의 배출, 및 추출물의 추출, 세척이 용이하게 달성될 수 있는 원심 분리용 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 제1 개구와 제2 개구를 구비하는 제1 용기; 상기 제1 용기 내에 배치되어 상기 제1 용기 내에서 상하 이동 가능한 제1 피스톤; 상기 제1 용기 내에 배치되되 상기 피스톤 아래에 배치되어 상기 제1 피스톤을 상방향으로 탄성 바이어스하는 탄성체; 상기 제1 개구를 선택적으로 개폐하는 제1 제어 밸브; 및 상기 제2 개구를 선택적으로 개폐하는 제2 제어 밸브;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1 제어 밸브는, 물질이 상기 제1 용기 내로 주입될 때에는 개방되되, 상기 제1 용기 내의 물질이 상기 제1 개구를 통해 외부로 배출되는 것은 차단하는 일 방향 밸브로 구성된다.

바람직하게는, 상기 제2 제어 밸브는, 소정의 배출 수단이 연결되면 개방되며 상기 배출 수단이 이탈하면 폐쇄되는 자동 밸브의 구성을 갖는다.

바람직하게는, 상기 제2 제어 밸브는 상기 제2 개구 내에 배치되되, 상기 제2 개구를 개방시키는 개방 위치와 상기 제2 개구를 폐쇄시키는 폐쇄 위치 사이에서 위치 가변하게 구성되는 푸시 밸브, 및 상기 푸시 밸브에 탄성력을 가하여 외력이 없을 때에는 상기 푸시 밸브가 상기 개방 위치에서 상기 폐쇄 위치로 이동하도록 하는 밸브 탄성부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제2 제어 밸브는, 사용자의 조작에 따라서 수동으로 개폐되는 수동 밸브로 구성된다.

바람직하게는, 상기 제1 용기 내의 상기 제1 피스톤 아래에 위치하며 상기 제1 용기의 바닥면으로부터 돌출되어 소정의 높이를 가지는 피스톤 스토퍼를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1 피스톤은 상부면에 하방향으로 함몰되게 형성된 함몰면을 갖되, 상기 함몰면은 최저점을 갖고 상기 최저점으로부터 외경 방향으로 적어도 일부분 상방향 경사가 형성된다.

바람직하게는, 상기 제1 피스톤은, 강성을 갖는 재질로 구성되는 제1 피스톤 바디, 및 상기 피스톤 바디보다 탄성을 가지며 상기 피스톤 바디의 상부 모서리 둘레에 배치되고 상부면에 외경 방향으로 적어도 일부 상방향 경사가 형성되며 상기 제1 용기의 내벽과 밀착하는 탄성 링을 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1 피스톤은, 탄성을 갖는 재질로 구성된 상면 탄성부, 및 강성을 갖는 재질로 구성된 하부 바디부를 포함하며, 상기 상면 탄성부 상에는 상기 함몰면이 형성되며, 상기 상면 탄성부의 상부 외측 둘레에는 외측 방향으로 돌출된 밀착 돌출부가 형성되어, 상기 제1 피스톤의 상단 둘레면이 상기 제1 용기의 내벽과 밀착한다.

바람직하게는, 상기 제1 피스톤은 소정의 중량을 갖는 재질로 구성되는 무게추를 더 포함한다.

바람직하게는, 제2 용기; 및 일단이 상기 제1 개구와 연결되고 타단이 상기 제2 용기와 연결되어 상기 제1 용기로부터 상기 제2 용기로 물질이 전달되도록 하는 제1 연결 관로;를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 제2 제어 밸브는, 상기 제1 연결 관로 상에 배치되어 상기 제1 연결 관로를 개폐하되, 사용자의 조작에 따라서 수동으로 개폐되는 수동 밸브로 구성된다.

바람직하게는, 상기 제1 용기는 상기 제2 용기 내에 배치된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기는, 제1 용기; 상기 제1 용기 내에 배치되어 상기 제1 용기 내에서 상하 이동 가능한 제1 피스톤; 상기 제1 용기 내에 배치되되 상기 제1 피스톤 아래에 배치되어 상기 제1 피스톤을 상방향으로 탄성 바이어스하는 탄성체; 제3 용기; 상기 제3 용기 내에 배치되어 상기 제3 용기 내에서 상하 이동 가능한 제2 피스톤; 상기 제3 용기와 상기 제1 용기를 연결하는 제2 연결 관로;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제2 연결 관로 상에 배치되어 상기 제2 연결 관로와 연결되되, 상기 제2 연결 관로를 개폐하는 제3 제어 밸브;를 더 포함하고, 상기 제2 연결 관로는 제1 라인, 및 제2 라인을 포함하며, 상기 제3 용기는 상기 제2 피스톤의 위쪽에 형성된 출입 홀을 갖고, 상기 제2 피스톤은 소정의 중량을 갖고 외측 둘레의 적어도 일부가 상기 제3 용기의 내측면과 밀착하며 상하 방향으로 관통되는 상하 관통공을 갖고, 상기 제1 라인은 상기 출입 홀을 통과하며 일 단이 상기 제3 제어 밸브에 연결되며 타단이 상기 상하 관통공에 연결되고, 상기 제2 라인은 일 단이 상기 제3 제어 밸브에 연결되며 타단이 상기 제1 용기에 연결된다.

바람직하게는, 상기 제2 피스톤은 소정의 중량을 갖는 중량체를 더 포함한다.

바람직하게는, 제2 용기; 및 상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제1 연결 관로;를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 제2 용기 내부에 상기 제1 용기 및 제3 용기 중 적어도 하나가 배치된다.

바람직하게는, 상기 제1 용기의 외측에 배치되는 피스톤 위치 제어부;를 더 포함하고, 상기 제1 용기의 측부의 적어도 일 부분에는 측방향으로 관통된 측방 홀이 형성되며, 상기 피스톤의 측면의 적어도 일 부분에는 상기 제1 피스톤의 내측방향으로 함몰된 측방 홈이 형성되고, 상기 피스톤 위치 제어부는, 상기 측방 홀을 통해 상기 측방 홈에 걸려지는 걸림 위치와 상기 측방 홈으로부터 이탈하는 해제 위치 사이에서 이동 가능한 걸림쇠를 포함한다.

바람직하게는, 상기 피스톤 위치 제어부는, 해제수단, 및 하부 탄성체를 더 포함하며, 상기 걸림쇠는, 상하 방향으로 연장되고 상부에 구비된 회동 축을 중심으로 회동가능한 로킹 빔, 및 상기 로킹 빔의 측방향으로 돌출된 로킹 돌부를 포함하고, 상기 해제수단은 적어도 일 부분이 상기 상기 로킹 빔의 하부에 수평방향으로 걸쳐지며, 상기 로킹 빔의 하단을 상기 제1 피스톤에 대해서 외측방향으로 밀어서 상기 걸림쇠를 해제위치로 이동시키는 제1 위치와, 상기 걸림쇠를 걸림 위치로 이동시키는 제2 위치 사이에서 이동하되, 상기 하부 탄성체는 상기 해제수단이 상기 제2 위치로 이동하도록 탄성바이어스하여, 외력이 없을 경우 상기 해제수단은 상기 제2 위치에 위치한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 결합 구조는, 복수 개의 충진 공간이 내부에 형성된 복수 개의 원심 분리용 용기; 및 상기 복수 개의 원심 분리용 용기가 연결되는 회전체;를 포함하며, 상기 회전체는, 회전 중심축, 및 상기 회전 중심축을 중심으로 방사형으로 연장되는 복수 개의 연결 암을 갖고, 서로 인접한 2 개의 연결 암 사이에 상기 복수 개의 원심 분리용 용기 중 적어도 하나가 연결되되, 상기 복수 개의 원심 분리용 용기는 상기 회전 중심축을 중심으로 하여 서로 점대칭으로 배치되어, 상기 복수 개의 충진 공간이 각각 상기 회전 중심축을 중심으로 한 점대칭 구조를 갖는다.

바람직하게는, 상기 원심 분리용 용기가 수납되는 복수 개의 버켓;을 더 포함하고, 상기 버켓은 적어도 일부가 비대칭 형상을 갖는 수납 공간을 갖는 수납 박스를 포함하고, 상기 원심 분리용 용기는 상기 수납 공간의 형상에 대응되는 형상을 가져서 상기 수납 공간 내에 수납된다.

바람직하게는, 상기 버켓은, 상기 수납 박스의 일단에 적어도 양 측방향으로 돌출된 연결부, 및 상기 연결부에 형성되되 상기 수납 박스를 중심으로 하여 상기 수납 박스의 양 측에 형성되되 서로 상이한 크기를 갖는 제1 연결 홈 및 제2 연결 홈을 더 포함하고, 상기 각각의 연결 암의 단부에는 연결 돌부가 구비되되, 서로 인접한 연결 암 중 하나의 연결 암의 단부에는 각각 상기 제1 연결 홈이 연결되는 제1 연결 돌부가 구비되며, 다른 하나의 연결 암의 단부에는 상기 제2 연결 홈이 연결되는 제2 연결 돌부가 구비된다.

본 발명의 원심 분리용 용기는 제1 용기의 제1 개구와 제2 개구를 각각 개폐하는 제1 제어 밸브와 제2 제어 밸브 및 피스톤, 탄성체를 구비함으로써, 물질의 주입, 분리 배출이 용이하게 달성될 수 있다.

일 실시예에 따르면 제1 제어 밸브는 일 방향 밸브로 구성됨으로써 물질의 주입 과정에서 역류가 방지될 수 있다. 아울러, 제2 제어 밸브는 외부 배출 수단의 연결 및 이탈에 따라서 자동으로 작동하는 자동 밸브로 구성되거나 또는 사용자의 조작에 따라서 개폐되는 수동밸브로 구성되어 배출물의 배출이 보다 간편하게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 원심 분리용 용기는 제1 용기 내에 피스톤 스토퍼를 구비하여 피스톤의 이동이 피스톤의 이동을 적절히 제한할 수 있다.

또한, 본 발명의 원심 분리용 용기는 함몰면을 갖는 피스톤을 포함하여 피스톤 상에 분리된 물질의 추출을 보다 효과적으로 달성할 수 있다. 한편, 피스톤 상부면 외측 둘레에 탄성을 갖는 상부 링이 구비됨으로써 비중이 큰 물질의 수집 및 추출물의 추출이 더욱 효과적으로 달성될 수 있다.

또한, 본 발명의 원심 분리용 용기는 제1 용기 외에 제2 용기와 제3 용기 중 적어도 하나를 갖되 제1 용기, 제2 용기, 및 제3 용기 중 적어도 두개가 일체화된 구성을 가져서 구조적으로 유리한 구성을 가질 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 원심 분리용 용기의 결합 구조는 회전 중심축을 중심으로한 점대칭 구조의 배치 구조를 가짐에 따라서, 이동 대상 물질이 이동하고 배출 대상 물질이 배출되어도 중량 발란스를 유지하여 발란스 유지 면에서 더욱 유리하게 된다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기를 나타낸 도면이다.
도 2 는 도 1 에 따른 원심 분리용 용기의 결합 구조를 나타낸 분해도이다.
도 3 은 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 피스톤을 나타낸 도면이다.
도 3 은 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 피스톤의 다양한 실시 형태를 나타낸 도면이다.
도 5 는 도 1 에 따른 원심 분리용 용기의 제2 제어 밸브를 확대 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 9 는 도 1 에 따른 원심 분리용 용기를 이용한 원심 분리 과정을 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 10 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심 분리용 용기를 나타낸 도면이다.
도 11 은 도 10 에 따른 원심 분리용 용기를 이용한 원심 분리 과정에서 배출 및 추출 과정을 나타낸 도면이다.
도 12 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원심 분리용 용기를 나타낸 도면이다.
도 13 은 도 12 에 따른 원심 분리용 용기의 측방향 단면을 나타낸 단면도이다.
도 14 는 도 12 의 변형된 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 측방향 단면을 나타낸 단면도이다.
도 15 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심 분리용 용기를 도시한 도면이다.
도 16 은 도 15 에 따른 원심 분리용 용기의 이동 대상 물질의 이동 및 물질의 배출 과정을 나타낸 도면이다.
도 17 및 도 18 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심 분리용 용기를 도시한 도면, 및 이동 대상 물질의 이동 및 물질의 배출 과정을 나타낸 도면이다.
도 19 및 도 20 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심 분리용 용기를 도시한 도면, 및 이동 대상 물질의 이동 및 물질의 배출 과정을 나타낸 도면이다.
도 21 은 본 발명의 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 단면 구조의 변형 형태를 나타낸 도면이다.
도 22 는 도 19 의 X-X 단면을 나타낸 도면이다.
도 23 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기와 버켓의 결합 구조를 나타낸 도면이다.
도 24 는 본 발명의 일 실시예에 따른 버켓의 구조를 나타낸 도면이다.
도 25 는 본 발명의 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 버켓과 회전체가 결합되어 구성된 원심 분리용 용기의 결합 구조를 나타낸 도면이다.
도 26 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기와 회전체가 결합되어 구성된 원심 분리용 용기의 결합 구조를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기를 나타낸 도면이고, 도 2 는 도 1 에 따른 원심 분리용 용기의 결합 구조를 나타낸 분해도이다.

본 발명에 따른 원심 분리용 용기는, 제1 용기(100), 제1 피스톤(200), 탄성체(300), 제1 제어 밸브(400), 및 제2 제어 밸브(500)를 포함하여 구성된다.

제1 용기(100)는 소정의 높이를 가지며 상하로 관통된 중공을 갖는 원통형의 제1 측부(102), 상기 제1 측부(102)의 상단에 결합되는 상부(104), 및 상기 제1 측부(102)의 하단에 결합되는 바닥부(106)를 포함하여 내부에 제1 공간(108)이 형성된 실린더 형태의 용기형 구성을 가질 수 있다. 아울러, 상기 바닥부(106) 상에는 피스톤 스토퍼(140)가 구비된다.

제1 측부(102)는 세워진 원통형으로 구성되되 내부에 상하로 관통된 중공이 형성된 파이프 형태를 갖고, 상단 및 하단이 각각 상부(104)와 바닥부(106)에 결합된다. 따라서 상기 제1 측부(102) 내 중공이 제1 용기(100)의 제1 공간(108)을 형성할 수 있다. 제1 측부(102)는 바람직하게는 투명한 재질로 구성되어 내부를 확인할 수 있다.

상부(104)는 제1 용기(100)를 도 1 과 같이 세웠을 때 윗부분을 형성한다. 상부(104)에는 제1 개구(110)와 제2 개구(120), 및 제3 개구(130)가 구비될 수 있다.

제1 개구(110)는 제1 용기(100)의 상부(104)를 상하 방향으로 관통하는 통로 형태로 구성될 수 있다. 제1 개구(110)는 조직 및 체액이 외부로부터 상기 실린더 내의 제1 공간(108) 내로 주입될 수 있도록 하는 주입구 기능을 가질 수 있다.

제2 개구(120)는 제1 용기(100)의 상부(104)를 상하 방향으로 관통하는 통로 형태로 구성될 수 있다. 제2 개구(120)는 내부의 제1 공간(108)에 충진된 조직 및 체액으로부터 분리된 소정의 배출물이 제1 공간(108)으로부터 외부로 배출될 수 있도록 하는 배출구 기능을 가질 수 있다. 아울러, 제2 개구(120)에는 제2 개구(120)를 막는 제2 개구 뚜껑(126)이 마련될 수 있다.

바람직하게는, 제2 개구(120)는 상부분을 구성하는 상부 통로(122), 및 상기 상부 통로(122) 아래에 위치하며 상부 통로(122)보다 넓은 단면적을 갖는 하부 통로(124)를 포함하여 구성될 수 있다. 이에 따라서, 상부 통로(122)와 하부 통로(124) 사이에는 단차가 형성될 수 있다. 한편, 제1 개구(110)도 제2 개구(120)와 마찬가지로 상부 통로(112)와 하부 통로(114)를 포함할 수 있다.

제3 개구(130)는 제1 용기(100)의 상부(104)를 상하 방향으로 관통하는 통로 형태로 구성될 수 있다. 제3 개구(130)는 제1 공간(108) 내의 분리된 물질을 외부로 추출할 수 있도록 하는 기능을 가질 수 있다. 아울러, 제3 개구(130)에는 제3 개구(130)를 막는 제3 개구 뚜껑(132)이 마련될 수 있다.

한편, 도면에서는 일관되게 제1 개구(110), 제2 개구(120), 및 제3 개구(130)가 모두 구비된 것으로 도시되었으나 반드시 이에 한정하지는 않는다. 즉, 예컨대 제1 개구(110), 제2 개구(120), 및 제3 개구(130) 중 적어도 두개, 또는 세개가 서로 일체로 구성되어 하나의 또는 두개의 개구를 통해 주입, 배출 및 추출이 선택적으로 이루어지는 실시 형태도 가능하다.

바람직하게는, 일 실시예에 따르면, 도 2 에 도시된 바와 같이 상기 제1 용기(100)의 상부(104)는 상기 제1 용기(100)의 제1 측부(102)와 분리, 결합될 수 있는 탑 커버(P)로 구성될 수 있다. 즉, 탑 커버(P)는 상기 제1 측부(102)의 상단에 끼워져 결합되며 분리될 수 있는 부재로서, 상기 제1 개구(110), 제2 개구(120) 및 제3 개구(130)를 구비하여 제1 용기(100)의 상부(104)를 구성할 수 있다.

바닥부(106)는 제1 용기(100)를 도 1 과 같이 세웠을 때 아랫부분을 형성한다. 바닥부(106)는 제1 측부(102)의 하단에 결합될 수 있다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 바닥부(106) 또한 상부(104)와 같이 상기 제1 용기(100)의 제1 측부(102)와 분리, 결합될 수 있는 바텀 커버(Q)로 구성될 수 있다. 즉, 바텀 커버(Q)는 제1 용기(100)의 제1 측부(102)의 하단에 끼워져 결합되며, 선택적으로 분리될 수 있는 부재로 구성될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

바닥부(106)에는 소정의 공기 통풍구(107)가 마련될 수 있다. 공기 통풍구(107)는 상기 제1 용기(100)의 제1 공간(108)의 하단에 형성되어, 후술하는 제1 피스톤(200)이 상하로 이동할 때 제1 피스톤(200)아래의 공간의 공기가 외부와 유통할 수 있도록 할 수 있다.

바닥부(106)에는 피스톤 스토퍼(140)가 상방향으로 돌출되게 구성될 수 있다.

피스톤 스토퍼(140)는 제1 용기(100)의 바닥면으로부터 소정의 높이를 가지며 돌출되는 부재이다. 피스톤 스토퍼(140)는 상기 제1 용기(100) 내, 즉 제1 공간(108)에 배치되되 후술하는 제1 피스톤(200) 아래에 위치한다.

구체적으로는, 피스톤 스토퍼(140)는 제1 용기(100)의 바닥부(106)로부터 소정의 높이를 갖고 세워지는 구조물로 구성될 수 있다. 예컨대, 도 1 에 도시된 바와 같이, 측벽(142)을 갖고 상부가 개방되어 있는 원통 형태로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 제1 측부(102)와 상기 피스톤 스토퍼(140)의 측벽(142)은 제1 용기(100)의 중심을 중심으로 하여 직경 방향으로 소정의 거리를 갖고 이격되게 배치될 수 있다. 따라서, 제1 용기(100)의 제1 측부(102)와 피스톤 스토퍼(140)의 측벽(142)이 서로 소정의 간격을 갖고 동심으로 구성되며, 상기 제1 측부(102)와 측벽(142) 사이에 링 형태의 함몰 공간(144)이 형성될 수 있다.

이러한 피스톤 스토퍼(140)는 후술하는 제1 피스톤(200)의 위치를 제한하여 제1 용기(100)의 제1 피스톤(200)의 상부의 공간이 적절히 유지되도록 할 수 있다. 즉, 제1 피스톤(200) 상의 공간에 소정의 물질이 주입되어 제1 피스톤(200)이 하강하거나 또는 제1 피스톤(200)이 원심력을 받아서 하강할 때 피스톤 스토퍼(140)상에서 정지하게 되므로 제1 피스톤(200) 상부의 용량이 정확하게 유지되도록 할 수 있다. 아울러, 후술하는 탄성체(300)에서 설명하는 효과도 동시에 갖는다.

이하에서는 제1 피스톤(200)에 대해서 설명한다.

도 3a 는 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 제1 피스톤(200)을 확대하여 나타낸 도면이며, 도 4 는 제1 피스톤(200)의 상부면에 형성된 함몰면(211)의 다양한 형태를 나타낸 도면이다.

제1 피스톤(200)은 상기 제1 용기(100) 내에 배치되어 상하 이동 가능하게 구성된다. 즉, 제1 피스톤(200)은 제1 용기(100)의 제1 공간(108) 내에 배치되되 상기 제1 공간(108) 내에서 바닥부(106)와 상부(104) 사이에서 상하 방향으로 변위 가능하다.

제1 피스톤(200)은 제1 피스톤 바디(210), 상부 링(220), 측부 링(230), 무게추(240)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 피스톤 바디(210)는 제1 피스톤(200)의 본체를 구성한다. 제1 피스톤 바디(210)의 상부면은 상기 제1 용기(100)의 상부(104)와 마주하고, 하부면은 상기 제1 용기(100)의 바닥부(106)와 마주한다. 아울러 제1 피스톤 바디(210)의 둘레면은 상기 제1 용기(100)의 제1 측부(102)와 마주하게 된다. 제1 피스톤 바디(210)는 경질의 재질로 구성될 수 있다. 예컨대, 플라스틱, 금속 등으로 구성될 수 있다.

바람직하게는, 제1 피스톤 바디(210)의 상부면에는 하방향으로 소정 깊이만큼 함몰된 함몰면(211)이 형성될 수 있다. 함몰면(211)은 위에서 볼 때 중심에 최저점(212)이 형성되고 최저점(212)을 중심으로 하여 최저점(212)으로부터 외경 방향으로 상방향 경사가 형성된 형상을 가질 수 있다. 한편, 최저점(212)은 상기 제3 개구(130)의 연직 하방향에 위치할 수 있다.

따라서, 도 3a 에 도시된 바와 같이, 제1 피스톤 바디(210)의 중심을 지나는 측방향 면으로 제1 피스톤 바디(210)를 분할한 측방향 단면 형상을 보면, 상부면은 중심 방향으로 깊이가 깊어지는 V 자형 형상을 가질 수 있다.

한편, 함몰면(211)의 구체적인 형상은 반드시 이에 한정하지 아니하며, 실시예에 따라서는 도 4 에 도시되 바와 같이, 중심부에 더 깊은 깊이의 하방향 함몰 홈이 형성되거나, 또는 상부면이 단차를 갖거나, 또는 만곡면을 갖는 것도 가능하다. 아울러, 최저점(212)의 위치 또한 반드시 중심에 형성된 것에 한정하지 않고 일 측으로 편향될 수도 있다.

제1 피스톤 바디(210)의 둘레면의 상부 모서리 부분과 중간 부분에는 각각 내경 방향으로 소정 깊이만큼 함몰되어 둘레 방향으로 연장된 상부 함몰부(213) 및 중간 함몰부(214)가 형성될 수 있다. 이때, 상부 함몰부(213)는 제1 피스톤 바디(210)의 상부 모서리 부분에 형성되므로 상기 제1 피스톤 바디(210)의 상부면의 외측 둘레 부분이 하방향으로 소정 깊이만큼 함몰된 것으로 설명될 수도 있다.

한편, 제1 피스톤 바디(210)의 하부면 또한, 상방향으로 소정 깊이만큼 함몰된 하부 함몰면(215)을 가질 수 있다. 하부 함몰면(215)은 아래에서 볼 때 소정의 내경을 갖는 원형으로 이루어질 수 있다. 아울러, 하부면에는 상방으로 함몰된 무게추 끼움 홈(216)이 형성될 수 있다.

상부 링(220)은 O 자 형태의 링 형상을 갖는 O-링으로 구성될 수 있다. 상부 링(220)은 제1 피스톤 바디(210)와 상이한 재질로 구성되되, 예컨대 실리콘과 같은 탄성을 갖는 재질로 이루어진다. 상부 링(220)은 상기 제1 피스톤 바디(210)의 상부 함몰부(213)를 두르며 상부 함몰부(213)에 밀착하여 끼워지게 설치된다. 따라서 상부 링(220)은 제1 피스톤(200)의 상부 외측 모서리를 구성한다.

바람직하게는, 도 3a 에 도시된 바와 같이, 상부 링(220)은 상부분의 외측 둘레가 상방향으로 돌출되도록 상부면에 경사가 형성될 수 있다. 따라서, 상부 링(220)의 직경 방향 단면을 살펴보면 상부면에 직경 방향으로 내측에서 외측으로 상방향으로 상승하는 경사가 형성될 수 있다.

제1 피스톤(200)의 상부 외측 모서리에 탄성을 갖는 상부 링(220)이 설치되고, 상부 링(220)은 외측 둘레가 상방향으로 돌출됨에 따라서, 제1 피스톤(200)의 끝단 둘레면이 제1 용기(100)의 제1 측부(102)와 밀착할 수 있게 된다.

이에 따라서, 제1 피스톤(200) 상의 물질이 제1 피스톤(200) 아래로 누출되거나 상부 링(220)과 제1 용기(100)의 제1 측부(102) 사이에 잔류하는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 제1 피스톤(200)이 제1 용기(100)의 상부(104)와 닿았을 때에도 제1 피스톤(200) 상부면의 외측 둘레 부분과 제1 용기(100)의 상부(104) 사이의 밀착이 이루어질 수 있다. 이에 따라서, 제1 피스톤(200)이 제1 용기(100)의 상부(104)와 닿았을 때 함몰면(211) 상에 잔류한 물질 중 제1 피스톤(200)의 상부 외측과 상부(104) 사이에 끼이거나 남아있지 않고 제1 피스톤(200)의 중심 쪽으로 모일 수 있다. 따라서, 물질 추출 효율이 향상될 수 있다.

측부 링(230) 또한 O 자 형태의 O-링으로 구성되고 탄성을 갖는 재질로 이루어진다. 측부 링(230)은 상기 제1 피스톤 바디(210)의 중간 함몰부(214)를 두르며 중간 함몰부(214)에 밀착하여 끼워지게 설치된다. 제1 피스톤(200)의 외측 둘레면에 탄성을 갖는 측부 링(230)이 설치됨에 따라서, 제1 피스톤(200)의 외측 둘레면이 제1 용기(100)의 제1 측부(102)과 닿았을 때 밀착할 수 있게 된다.

제1 피스톤 바디(210)는 경질의 재질로 구성되며 상부 링(220) 및 측부 링(230)은 탄성을 갖는 재질로 구성됨에 따라서, 제1 피스톤(200) 전체가 탄성 재질로 구성되는 경우에 비해서 제1 피스톤(200)의 사용 수명이 연장되고 제1 용기(100) 내에서 용이하게 이동할 수 있도록 구성되면서 동시에 제1 용기(100)에 대한 제1 피스톤(200)의 밀착이 달성될 수 있다. 이는 제1 피스톤(200)의 가공성, 사용 수명, 사용자 편의성을 향상시킴과 동시에 세포 및 물질의 분리 및 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

무게추(240)는 소정의 질량 및 비중을 갖는 재질로 구성되며, 예컨대 금속 재질로 구성될 수 있다. 무게추(240)는 상기 제1 피스톤 바디(210)의 하부면에 형성된 끼움 홈에 끼워지는 형태로 제1 피스톤 바디(210)에 결합될 수 있다.

무게추(240)는 본 발명에 따른 원심 분리용 용기를 회전시켜 원심 분리를 행할 때 제1 피스톤(200)에 원심력이 적절히 인가되도록 하여 제1 피스톤(200)을 원심력 방향, 즉 상부(104)에서 하면 방향으로 이동시킬 수 있다.

한편, 도 3b 는 제1 피스톤(200)의 변형례이다. 제1 피스톤(200)은 도 3B 와 같이 변형될 수 있다.

도 3b 는 제1 피스톤(200)이 탄성을 갖는 재질로 구성된 상면 탄성부(250) 및 강성을 갖는 재질로 구성된 후방 바디부(260)를 포함하여 구성된다. 상면 탄성부(250)는 제1 피스톤(200)의 전방에 위치하며 상부면에는 함몰면(252)이 형성되고, 상기 함몰면(252)은 최저점(254)을 갖되 상기 최저점(254)으로부터 외경 방향으로 적어도 일부 상방향 경사가 형성된다. 상면 탄성부(250)의 상부 외측 끝단 둘레는 외측 방향으로 돌출된 밀착 돌출부(256)가 형성된다. 따라서, 제1 피스톤(200)의 상부 외측 둘레면이 제1 용기(100)의 내벽과 밀착될 수 있다. 한편, 측부 링(262), 중량체(264) 또한 구비될 수 있다.

도 3b 에 따른 제1 피스톤은 도 3a 에서 설명한 것과 같은 기능을 가지기에 설명은 생략한다.

한편, 위에서 피스톤의 상부라 함은 피스톤의 배향에 따라서 피스톤의 전방으로 이해될 수도 있으며, 배향에 따라 달리 지칭될 수 있음은 자명하다.

이하에서는 탄성체(300)에 대해서 설명한다.

탄성체(300)는 탄성을 갖는 부재이다. 탄성체(300)는 제1 용기(100) 내에 배치되되 상기 제1 피스톤(200) 아래에 위치하여 상기 제1 피스톤(200)의 하부면과 상기 실린더의 바닥부(106) 사이에 배치된다. 따라서, 탄성체(300)는 상기 제1 피스톤(200)을 상방향으로 탄성 바이어스할 수 있다.

바람직하게는, 탄성체(300)는 소정의 높이와 내경 및 탄성 계수를 갖는 코일형 스프링으로 구성될 수 있다. 이때, 탄성체(300)의 하부분은 위에서 설명한 피스톤 스토퍼(140)와 제1 용기(100) 사이의 링 형의 함몰 공간(144) 내에 위치하여 상기 피스톤 스토퍼(140)의 외측 둘레를 두르는 배치 형태를 가질 수 있다. 아울러, 탄성체(300)의 상부분은 상기 제1 피스톤(200)의 하부면에 형성된 하부 함몰면(215) 내에 위치할 수 있고, 바람직하게는 하부 함몰면(215) 내에 끼워질 수 있다.

한편, 위에서 설명한 바와 같이 원통형의 피스톤 스토퍼(140)가 마련되고 탄성체(300)가 코일형 스프링으로 구성되어 피스톤 스토퍼(140)의 외측 둘레를 감싸거나, 또는 탄성체(300)의 외측 둘레에 피스톤 스토퍼(140)위치하게 배치됨에 따라서, 탄성체(300)가 일 측으로 쏠리는 것이 방지될 수 있다. 아울러, 피스톤 스토퍼(140)가 적절한 높이를 가져서 메인 제1 피스톤(200)이 과도하게 하강하여 탄성체(300)가 지나치게 과도하게 변형되는 것이 방지됨에 따라서, 탄성체(300)가 탄성을 유지하고 손상이 방지될 수 있다.

제1 제어 밸브(400)는 상기 제1 개구(110)를 선택적으로 개폐한다.

바람직하게는, 제1 제어 밸브(400)는 도 1 에 도시된 바와 같이, 제1 개구(110) 내에 내장되는 형태로 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정하지는 아니하며, 제1 개구(110) 밖에 배치되어 제1 개구(110)의 밖에서 제1 개구(110)를 개폐하는 소정의 밸브로 구성될 수도 있다.

제1 제어 밸브(400)는 일 방향 밸브로 구성된다. 즉, 제1 제어 밸브(400)는 외부로부터 제1 개구(110)를 통해 제1 용기(100) 내로 주입되는 방향으로의 매체의 이동은 허용하되, 반대 방향 이동은 차단할 수 있다.

이에 따라서, 체액 및 조직 등이 제1 개구(110)를 통해 제1 용기(100) 내로 주입되는 방향으로 유동할 때에는 제1 제어 밸브(400)가 개방된다. 반면에, 제1 공간(108) 내에 충진된 체액, 조직, 및 분리 물질 등이 상기 제1 개구(110)를 통해서는 외부로 배출되는 방향으로 유동하려고 할 때에는 제1 제어 밸브(400)가 폐쇄된다. 따라서, 상기 제1 공간(108) 내의 상기 제1 피스톤(200) 위에 충진된 조직 및 체액 등이 상기 탄성체(300) 및 제1 피스톤(200)에 의해서 상방향으로 압력을 받음에도 불구하고 상기 제1 개구(110)를 통해 역류하지 않을 수 있다.

제2 제어 밸브(500)는 제2 개구(120)를 선택적으로 개폐한다.

도 5 는 도 1 에 따른 원심 분리용 용기의 제2 제어 밸브(500)를 확대 도시한 도면이다. 일 실시예에 따르면, 제2 제어 밸브(500)는 사용자의 개폐 조작 없이 자동으로 개폐되는 자동 밸브로 구성될 수 있다. 즉, 제2 개구(120)에 소정의 외부 배출 수단이 연결되면 제2 제어 밸브(500)가 자동으로 개방되어 제1 공간(108) 내의 체액, 조직 등의 분리물 및 배출물이 제2 개구(120)를 통해서 배출될 수 있다. 이어서 외부 배출 수단을 제2 개구(120)로부터 분리시키면 제2 제어 밸브(500)가 자동으로 폐쇄되어 배출이 정지될 수 있다.

이와 같이 자동 밸브로 구성된 제2 제어 밸브(500)의 구체적인 구성의 일 예로, 제2 제어 밸브(500)는 도 5 에 도시된 바와 같이, 푸시 밸브(510), 밸브 스프링(520), 및 밸브 지지대(530)를 포함하여 구성되며 상기 제2 개구(120) 내에 내장되는 형태로 배치될 수 있다.

푸시 밸브(510)는 제2 개구(120) 내에 위치하며 상부에 소정의 길이를 갖는 푸시부(512), 및 상기 푸시부(512) 하단에 구비되는 바텀부(514)를 갖는다. 푸시부(512)는 제2 개구(120)의 상부 통로(122) 내에 위치하되 상부 통로(122)보다 작은 단면적을 가지며, 바텀부(514)는 제2 개구(120)의 하부 통로(124) 내에 위치하되 상기 푸시부(512) 및 상기 상부 통로(122)보다 큰 단면적을 갖는다.

밸브 스프링(520)은 푸시 밸브(510) 아래에 위치하여 제2 개구(120)의 하부 통로(124) 내에 배치되며, 푸시 밸브(510)를 상방향으로 탄성 바이어스한다.

밸브 지지대(530)는 밸브 스프링(520) 아래에 위치하여 상기 밸브 스프링(520)을 지지하도록 상기 제2 개구(120)의 하부 통로(124) 내에 제2 개구(120)의 내경 방향으로 돌출된 구조물이다.

위와 같이 제2 제어 밸브(500)가 구성됨에 따라서, 외력이 없을 때에는 푸시 밸브(510)의 바텀부(514)가 제2 개구(120)의 상부 통로(122)의 아래, 즉 단차에 밀착하고 제2 개구(120)가 밀폐된다. 한편, 소정의 외부 배출 수단이 제2 개구(120) 내에 삽입되어 푸시 밸브(510)를 밀어 내리면 제2 개구(120)가 개방되게 된다.

이러한 자동 밸브로 구성된 제2 제어 밸브(500)는, 밸브 지지대(530) 상에 밸브 스프링(520)이 지지되어 푸시 밸브(510)에 대해 상방향으로 탄성력을 가함으로써, 외력이 없을 때에는 푸시 밸브(510)의 바텀부(514)가 제2 개구(120)의 상부 통로(122)의 아래, 즉 단차에 밀착한다. 따라서 제2 개구(120)가 밀폐되고 제2 개구(120)를 통한 물질 등의 배출이 차단되게 된다.

한편, 소정의 외부 배출 수단이 제2 개구(120) 내에 삽입되어 푸시 밸브(510)를 밀어 내리면 바텀부(514)가 제2 개구(120)의 상부 통로(122)로부터 이격되어 제2 개구(120)가 개방되게 된다. 이에 따라서 제1 공간(108)으로부터 배출물이 제2 개구(120)를 통과하여 배출될 수 있다.

도 6 내지 도 7 는 도 1 에 따른 원심 분리용 용기를 이용한 원심 분리 과정을 순차적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로는, 도 6 은 체액 및 조직의 주입 단계, 도 7 은 분리 단계, 도 8 은 배출 단계, 도 9 는 추출 단계를 나타낸다. 이하에서는 도 6 내지 도 9 를 참조하여 본 발명의 원심 분리용 용기를 이용한 원심 분리 과정을 설명한다.

먼저, 도 6 과 같이, 제1 개구(110)를 통해서 화살표 A 와 같이 조직 및 체액(S)을 제1 공간(108) 내에 주입한다. 주입 과정에서, 제1 피스톤(200)은 화살표 B 와 같이 하방향으로 이동한다. 이때 탄성체(300)의 탄성력이 상방향으로 작용하나, 제1 개구(110)는 일방향 밸브로 구성되므로 제1 개구(110)를 통한 조직 및 체액(S)의 역류가 발생하지 않는다. 물론, 제2 개구(120)에도 제2 제어 밸브(500)가 마련되어 있고, 제3 개구(130)는 제3 개구 뚜껑(132)으로 폐쇄되어 있으므로 제2 개구(120) 및 제3 개구(130)를 통한 불필요한 유출 또한 발생하지 아니한다.

조직 및 체액의 주입이 완료되면 도 7 과 같이 소정의 회전축(RC)을 중심으로 원심 분리용 용기를 화살표 R 과 같이 회전시켜 원심 분리를 수행한다. 회전축(RC)은 원심 분리용 용기의 위쪽, 즉 제1 용기(100)의 상부(104)보다 위쪽에 위치하며, 지면을 관통하는 방향으로 이루어진다. 도 7 에서 회전 방향은 시계 반대 방향으로 도시되어 있으나, 그 반대로 시계방향인 것도 물론 가능하다.

이러한 회전에 따라서, 원심력의 방향은 화살표 F 와 같이 제1 용기(100)의 상부(104)에서 바닥부(106) 방향을 갖는다. 제1 공간(108) 내의 조직 및 체액이 원심력을 받음에 따라서 제1 용기(100)의 제1 공간(108) 내에서 물질의 분리가 이루어진다. 이때, 비중이 커서 원심력을 크게 받는 물질은 바닥부(106) 쪽으로 분리되며, 순차적으로 비중이 작은 물질이 상부(104) 쪽으로 분리된다. 예컨대, 도 7 에서 각 물질의 비중은 S1<S2<S3 가 된다.

이때, 제1 피스톤(200) 또한 원심력을 받으므로, 제1 피스톤(200)이 원심력 방향으로 더욱 이동할 수 있다. 따라서 제1 피스톤(200)이 화살표 F 방향으로 더욱 하강할 수 있다. 이때, 제1 피스톤(200)의 아래에는 피스톤 스토퍼(140)가 구비되어 있으므로, 제1 피스톤(200)의 하부면이 피스톤 스토퍼(140)에 도달하면 상기 제1 피스톤(200)이 더 이상 하강하지 않고 정지하여 위치를 유지하게 된다.

이어서, 도 8 과 같이, 원심 분리된 물질 중 배출하고자 하는 배출물을 제2 개구를 통해서 배출한다. 상기 원심 분리에 따라서 체액 등의 중량이 가벼운 물질은 제1 공간(108)의 상부에 위치하도록 분리되므로, 제2 제어 밸브(200)를 개방하여 비중이 작은 물질을 제2 개구(120)를 통해 배출시킬 수 있다.

이때, 배출물의 분리를 위해 외부 배출 수단(U)를 제2 개구(120) 내에 삽입시킨다. 이때, 푸시 밸브(510)는 개방되며, 탄성체(300)의 탄성력에 의해서 제1 피스톤(200)이 화살표 C 와 같이 상승하여 순차적으로 제1 공간(108) 내의 위쪽에 위치한 물질부터 화살표 D 와 같이 제2 개구(120)를 통해서 배출되게 된다.

배출을 완료한 후, 도 9 에 도시된 바와 같이, 제3 개구 뚜껑(132)을 제거하고 제3 개구(130)를 통해 추출물을 외부로 추출한다. 이러한 추출은 제3 개구(130) 내에 소정의 외부 추출 수단(V)을 삽입시켜 이루어질 수 있다. 이때, 바람직하게는 상기 제1 피스톤(200)의 최저점(212)이 제3 개구(130)의 연직 하방향 위치에 위치하여 더욱 효과적인 추출을 달성할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 비중이 큰 물질 S3 은 원심 분리 과정에서 바닥부(106) 쪽으로 이동하므로, 배출 과정에서 배출되는 물질은 비중이 작은 S1, S2 등이며, 비중이 큰 S3 은 추출 과정에서 추출되게 된다.

이때, 제1 피스톤(200)의 상부면에는 함몰면(211)이 형성되어 제1 피스톤(200) 상의 함몰면(211) 내에 추출하고자 하는 비중이 큰 물질 S3 이 모이게 되므로, 분리 및 추출이 더욱 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 제1 피스톤(200)이 끝까지 상승하여 상부 외측 가장자리가 제1 용기(100)의 상부(104)에 닿은 상태에서도 제1 피스톤(200)의 함몰면(211) 내에는 비중이 큰 물질 S3 이 잔여하게 되므로, 효과적으로 추출할 수 있게 된다.

이때, 제1 피스톤(200)의 상부 외측 가장자리에는 탄성을 갖는 상부 링(220)이 마련되어 제1 피스톤(200)의 상부 외측 가장자리와 제1 용기(100)의 상부(104)의 가장자리가 밀착하므로 분리물이 제3 개구(130) 방향으로 모여 추출 효과가 더욱 촉진될 수 있다. 즉, 상부 링(220)은 탄성을 갖고 상부면이 외경 방향으로 상방향 경사를 가지므로, 제1 피스톤(200)의 상부면이 제1 용기(100)의 상부(104)에 밀착할 때 상기 상부 외측 가장자리에 배치된 상부 링(220)의 외측 가장자리가 제1 용기(100)의 상부(104)의 가장자리에 밀착하며 탄성 변형하여 제1 피스톤(200) 상의 가장자리에 잔여한 분리물들을 직경 방향 내측으로 밀어주고 제1 피스톤(200) 상부면의 최저점(212) 방향으로 모이게 하여 추출 효율을 보다 높일 수 있다.

이러한 본 발명의 원심 분리용 용기는 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며 도 10 및 11 과 같이 변형되는 것도 가능하다.

도 10 및 11 에서는 수동형 제2 제어 밸브(600)가 사용자의 조작에 의해서 개폐되는 수동밸브로 구성되어 있다. 제2 개구(120) 또는 제2 개구(120)와 연결된 소정의 관로(610)에 수동형 제2 제어 밸브(600)가 구비되며, 상기 수동형 제2 제어 밸브(600)에 소정의 외부 배출 수단을 연결시킨 후, 사용자의 조작에 의해서 수동형 제2 제어 밸브(600)를 개방시켜서 배출물을 배출시킬 수 있다. 배출물을 배출시킨 후에는 사용자의 조작에 의해서 수동형 제2 제어 밸브(600)를 폐쇄하여 배출을 정지시킬 수 있다.

도 11 은 도 10 에 따른 원심 분리용 용기를 이용한 원심 분리 과정에서 분리, 배출 및 추출 과정을 나타낸 도면이다. 원심 분리를 수행한 후, 도 11 의 (a) 와 같이 외부 배출 수단(U)을 연결하고 수동형 제2 제어 밸브(600)를 수동으로 개방시켜서 배출물을 배출한 후에, (b)와 같이 외부 추출 수단(V)을 연결하여 제3 개구(130)를 통해 분리물의 추출이 이루어질 수 있다.

본 발명의 원심 분리용 용기는 도 12 및 도 13 과 같이 변형되는 것도 가능하다.

도 12 의 실시예에서는 제2 용기(700)가 구비되는 것, 및 제1 용기(100)와 제2 용기(700)를 연결하는 제1 연결 관로(800)가 구비되며 제1 연결 관로(800)에 수동형 제2 제어 밸브(600)가 연결되는 것을 제외한 나머지 구성요소는 상기 실시형태와 동일한 형태를 가지므로, 상세한 설명은 생략하며, 차이가 나는 부분에 대해서만 설명한다.

이러한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 원심 분리용 용기는 제2 용기(700), 및 제1 용기(100)가 이중 용기(10)구조를 가지며, 제1 용기(100)와 제2 용기(700)를 연결하는 제1 연결 관로(800)를 포함하고, 상기 제1 연결 관로(800)에 수동형 제2 제어 밸브(600)가 연결될 수 있다.

구체적으로, 제2 용기(700)는 상부(104)과 바닥부(106) 사이에 소정의 높이를 갖고 세워진 제2 측부(702)을 포함할 수 있다. 이때, 제2 측부(702)은 상기 제1 측부(102)의 외측을 둘러싸되 상기 제1 측부(102)과 소정 간격 이격되어 제1 측부(102)과 제2 측부(702) 사이에 제2 공간(704)이 형성될 수 있다. 이때 상부(104)와 하부(106)는 상기 제2 측부(702)까지 확장된 면적을 가질 수 있다.

도 13 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 직경 방향 단면을 보면, 제1 용기(100)의 제1 측부(102)와 제2 용기(700)의 제2 측부(702)은 서로 동심의 이중관 구조를 가질 수 있다.

상기 제2 공간(704) 상의 상부(104)에는 제4 개구(710) 및 제5 개구(720)가 구비될 수 있다. 제4 개구(710)는 상기 제1 용기(100) 내의 제1 공간(108)에서 배출된 배출물이 제2 공간(704) 내로 주입될 수 있도록 하는 통로를 형성하고, 제5 개구(720)는 제2 공간(704)의 내의 배출물이 다시 외부로 배출되도록 하거나 또는 제2 공간(704) 내의 공기가 외부로 배기될 수 있도록 하는 통로를 형성한다.

제1 연결 관로(800)는 상기 제1 용기(100)의 제2 개구(120)와 제2 제2 용기(700)의 제4 개구(710)를 연결한다. 이에 따라서 제2 개구(120)를 통해 배출된 배출물이 제1 연결 관로(800)를 지나서 제4 개구(710)를 통해 제2 공간(704) 내로 배출될 수 있다.

이때, 수동형 제2 제어 밸브(600)는 수동 밸브로 구성되어 상기 제2 개구(120)와 제1 연결 관로(800) 사이에 구비될 수 있다.

이와 같이, 제2 용기(700)가 더 구비되되, 제2 용기(700) 내에 제1 용기(100)가 배치됨에 따라서, 보다 유리한 구조의 원심 분리용 용기가 마련될 수 있다. 즉, 제1 용기(100)와 제2 용기(700)를 연결하는 제1 연결 관로(800)의 거리가 단축되고, 구조가 단순해지며, 배출물의 유동 거리가 단축될 수 있다. 아울러 제1 용기(100)와 제2 용기(700)가 일체화된 원심 분리 용기를 이용하여 보다 컴팩트한 구조의 원심 분리 장치가 달성될 수 있다.

한편, 위 실시예에 따르면, 제2 용기(700)는 제2 공간(704)을 갖고, 상기 제2 공간(704) 내에 제1 용기(100)가 배치되는 구성을 가지나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 14 와 같이 서로 측방향으로 나란하게 배치된 제1 용기(100)와 제2 용기(700)의 배치가 이루어지는 것도 가능하다. 도 14 (a)는 제1 용기(100)와 제2 용기(700)가 나란히 배치된 구조를 나타내며, (b) 는 (a)의 X-X 단면도를 나타낸다. 한편, 이 외에 제1 용기(100)와 제2 용기(700)가 서로 이격된 구조도 가능하다. 즉, 제1 용기(100)와 제2 용기(700)의 배치 형태는 한정하지 아니한다.

본 발명의 원심 분리용 용기는 도 15 와 같이 변형되는 것도 가능하다.

도 15 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 구조 및 단면을 도시한 도면이다. 아울러, 도 16 은 본 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 이동 대상 물질의 이동 과정을 나타낸 도면이다. 또한, 도 17, 18 은 각각 본 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 변형 형태 및 그에 의한 이동 대상 물질의 이동 과정을 나타낸 도면이다.

이와 같은 실시예에 따른 원심 분리용 용기는, 제3 용기(900), 제2 피스톤(910), 제2 연결 관로(920), 및 제3 제어 밸브(930)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 제3 용기(900)는 내부에 예컨대 세척액 등이 주입될 수 있는 제3 공간(904)을 갖는 실린더 형태의 용기형 구성을 가질 수 있다. 이때, 도 15 에 도시된 바와 같이, 제1 용기(100), 제3 용기(900)가 일체로 구성되어 이중 용기 구조를 갖게 구성될 수 있다. 물론, 후술하는 바와 같이, 제3 용기(900)와 제1 용기(100), 제2 용기(700)가 일체로 구성되어 삼중 용기 구조를 가질 수도 있다. 아울러, 제1 내지 제3 용기(100, 700, 900)가 서로 이격된 실시 형태도 배제하지 아니한다.

제1 용기(100)에 대해서는, 상부(104) 및 바닥부(106)가 제3 용기(900)까지 확장된 점 외에는 동일하므로 중복된 설명은 피한다.

제3 용기(900)는 바람직하게는 상, 하단이 각각 상부(104)와 바닥부(106)에 결합되는 제3 측부(902)를 포함하여 구성될 수 있다.

제3 측부(902)는 세워진 소정의 통형으로 구성되되 상단 및 하단이 각각 상부(104)와 바닥부(106) 에 결합된다. 따라서 상기 제3 측부(902) 내 중공이 제3 용기(900)의 제3 공간(904)을 형성할 수 있다. 제3 측부(902)는 바람직하게는 투명한 재질로 구성되어 내부를 확인할 수 있다.

상부(104)는 상기 제3 측부(902)의 상단까지 확장되어 제1 공간(108), 및 제3 공간(904)을 커버하며, 상기 제1 개구(110), 제2 개구(120), 제3 개구(130), 제4 개구(710) 외에, 상기 제3 공간(904) 상부에 형성된 제5 개구(906)를 더 포함할 수 있다.

제6 개구(906)는 물질, 예컨대 세척액이 제1 공간(108) 내로 주입될 수 있도록 하는 통로를 형성할 수 있다. 아울러, 제6 개구(906)은 제3 공간(904) 상의 상부(104)를 상하 방향으로 관통하는 홀 형태로 구성될 수 있다. 한편, 제6 개구(906) 대신에 상하 방향으로 관통된 소정의 관 형태의 중간 연결부(미도시)가 마련될 수도 있으며, 그 구체적인 형태는 후술한다.

제2 피스톤(910)은 제3 용기(900) 내에 배치되어 상하 이동 가능하게 구성되되, 상하 방향으로 관통된 상하 관통공(914)이 형성된 제2 피스톤 바디(912), 측방 실링(916), 및 중량체(918)를 포함하여 구성될 수 있다.

제2 피스톤 바디(912)는 제2 피스톤(910)의 본체를 구성하며, 원심력이 작용하여 아래에 충진된 세척액을 밀어 가압하기 충분하도록 소정의 비중 및 중량을 갖는 경질의 재질로 구성될 수 있다.

제2 피스톤(910)은 상하 관통공(914)을 가져서 상하 방향으로 관통된다.

측방 실링(916)은 제2 피스톤 바디(912)의 외측 둘레에 설치되어 제2 피스톤(910)과 제3 용기(900)의 내측면을 서로 밀착시킬 수 있다. 제2 피스톤(910)의 외측 둘레에는 측방 실링(916)이 고정되도록 소정의 설치 홈이 형성될 수 있다.

중량체(918)는 소정의 중량을 갖는 부재로 구성되어, 제2 피스톤(910)이 큰 원심력을 받을 수 있도록 할 수 있다. 중량체(918)는 제2 피스톤 바디(912)상에 끼워질 수 있다.

제2 연결 관로(920)는 제1 라인(922), 제2 라인(924)을 포함하며, 제3 라인(926)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

제1 라인(922)은 일 단은 상기 상부(104)에 형성된 제6 개구(906)을 통해서 외부로 노출되어 후술하는 제3 제어 밸브(930)에 연결되며, 타단은 상기 제2 피스톤(910)의 상하 관통공(914)에 연결될 수 있다. 제1 라인(922)은 연질의 재질로 구성되어 변형 가능한 호스로 구성될 수도 있으며, 또는 직하 방향으로 연장되어 제2 피스톤(910) 아래로 돌출되는 소정의 배관으로 구성되며, 상하 관통공(914)과 제1 라인(922) 사이가 실링되고 제2 피스톤(910)이 제1 라인(922)을 따라서 상하 이동할 수 있는 실시 형태도 가능하다.

한편, 일 예에 따르면 상기 제6 개구(906) 대신에 제3 용기(900)의 상단에 상하 방향으로 관통된 관 형태의 중간 연결부가 마련될 수 있다. 동시에, 상기 제3 용기(900) 내부에 위치하며 상기 중간 연결부의 하단과 상기 상하 관통공(914)을 연결하는 연질의 연결 호스가 마련되며, 상기 중간 연결부의 상단과 제3 제어 밸브(930)를 연결하는 소정의 연결 배관이 마련되는 실시 형태도 가능하다. 이러한 실시 형태에서, 중간 연결부는 상기 호스와 배관의 연결을 매개하며, 제1 라인(922)은 상기 배관과 중간 연결부, 및 호스의 결합체로 구성된다고 할 수 있다.

제2 라인(924)은 일 단이 제3 제어 밸브(930)에 연결되며 타단이 상기 제1 용기의 제1 개구(110)과 연결될 수 있다.

제3 라인(926)은 일 단이 소정의 주입 수단(S)과 연결되고 타단이 제3 제어 밸브(930)와 연결될 수 있다.

제3 제어 밸브(930)는 제2 연결 관로(920)를 개폐하도록 마련된다. 구체적으로는, 제3 제어 밸브(930)는 상기 제1 라인(922), 제2 라인(924), 및 제3 라인(926)과 연결되는 삼방 밸브를 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 제1 개구(110)에 연결되는 제1 제어 밸브(400)는, 제3 용기(900)로부터 상기 제1 용기(100) 방향으로 세척액 등을 유동하게 하되 역류를 방지할 수 있다.

제3 용기(900)를 이용한 이동 대상 물질의 이동 과정, 배출 과정과 이동 원리를 도 16 을 참조하여 설명하면 아래와 같다.

먼저, 도 16 의 (a) 와 같이, 제3 용기(900)에 세척액 등의 이동 대상 물질이 주입된다. 이때, 제3 제어 밸브(930)의 삼방 밸브(932)가 제3 라인(926)과 제1 라인(922) 사이를 오픈하여 주입 수단(U)으로부터 제3 라인(926)과 제1 라인(922)을 통해 제2 피스톤(910) 아래로 화살표 A 와 같이 세척액(W)이 주입된다. 이때 제2 피스톤(910)은 화살표 B 와 같이 상방향으로 밀려 이동한다.

이어서, (b) 와 같이, 원심 분리용 용기가 화살표 R 과 같이 회전하면 화살표 F 와 같이 원심력이 작용하며, 제2 피스톤(910)이 원심력을 받아 화살표 M 과 같이 하방향으로 이동함에 따라서 제2 피스톤(910)이 아래에 충진된 이동 대상 물질을 밀어 가압하여 양압이 발생한다. 여기서, 원심 분리용 용기의 회전 중심축(RC)은 원심 분리용 용기의 위쪽에 위치하며, 지면을 관통하는 방향이다.

이때, 원심력은 제1 용기(100) 내의 제1 피스톤(200)에도 작용한다, 따라서 제1 피스톤(200)이 화살표 N 과 같이 하방향으로 이동함에 따라서, 제1 용기(100) 내의 제1 피스톤(200)위의 공간과 제1 라인(922), 제2 라인(924)에 일시적으로 음압이 형성될 수 있다. 따라서, 이동 대상 물질에 작용된 양압과 제1 피스톤(200)위의 공간과 제1 라인(922) 제2 라인(924) 사이에 형성된 음압의 동시 작용으로 제1 라인(922)의 일부구간 내의 이동 대상 물질에 걸리는 원심력을 거슬러 이동 대상 물질이 제1 용기(100)로 이동을 한다.

이어서, 회전이 계속되어 원심 분리가 이루어진 후, (c) 와 같이 제2 제어 밸브(500)가 개방되어 분리된 물질이 외부로 배출될 수 있다.

이러한 음압과 양압의 동시 작용에 따른 효과는 아래와 같다.

제3 용기(900) 내의 제2 피스톤(910) 아래의 이동 대상 물질은 하방향으로 원심력이 작용한다. 그리고, 제1 라인(922), 제2 라인(924) 내에 충진된 이동 대상 물질에 대해서도 하방향으로 원심력이 작용한다. 이와 같이, 제3 용기(900) 내의 이동 대상 물질 및 제1 라인(922), 제2 라인(924) 내의 물질 중 적어도 일부 구간 내의 이동 대상 물질에 대해서는 제3 용기(900)로부터 제1 용기(100)로 이동하는 이동 방향에 대해 거스르는 방향으로 원심력이 작용하게 된다. 따라서 이동 대상 물질의 이동이 어렵거나 이동이 불가할 수 있다.

그러나, 위에서 설명한 바와 같이, 이동 대상 물질에 음압과 양압이 동시에 작용하므로 이러한 이동 대상 물질에 대해 이동 방향에 대해 거스르는 방향으로 작용하는 원심력을 극복하고 이동 대상 물질의 이동이 가능해질 수 있다. 따라서, (b) 의 화살표 W 와 같이 이동 대상 물질이 제1 라인(922)과 제2 라인(924)을 통해 제3 용기(900)로부터 제1 용기(100)로 주입될 수 있다. 이때, 위에서 설명한 바와 같이, 제2 피스톤(910)에 구비된 중량체(918)와 제1 피스톤(200)에 구비된 무게추(240)는 각각 원심력을 증폭시켜서 각각 제2 피스톤(910)의 미는 힘과 제1 피스톤(200)의 당기는 힘을 더 강화할 수 있다. 따라서, 이동 대상 물질의 주입이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.

도 17, 도 19, 도 21 은 본 발명의 실시 형태에 따른 원심 분리용 용기의 변형례를 도시하며, 도 18, 20 은 각각 도 17, 19 에 따른 원심 분리용 용기의 물질 이동 과정을 나타낸 도면이다.

먼저, 도 17 에서는, 제2 제어 밸브(500) 대신에 수동형 제2 제어 밸브(600)가 구비되어 있다. 수동형 제2 제어 밸브(600) 외의 구성은 도 15 에 도시된 바와 동일하며, 도 18 과 같이 물질의 이동 및 배출 또한 도 16 에서 설명한 바와 동일하되, 단지 배출 과정에 있어서, 수동형 제2 제어 밸브(600)가 수동으로 개폐되는 것이 다를 뿐이다.

다음으로, 도 19 에서는 제1 용기(100), 제2 용기(700), 및 제3 용기(900)를 모두 포함하는 원심 분리용 용기를 나타내며, 상기 제1 용기(100), 제2 용기(700), 및 제3 용기(900)는 일체로 구성되어 있다.

이는 도 15 의 실시 형태에 대해서 제2 용기(700)가 더 구비되며, 제2 제어 밸브(500)가 수동형 제2 제어 밸브(600)로 구성된 실시 형태인 것으로 이해될 수 있으며, 또는 도 14 의 실시 형태에 대해서 제3 용기(900)가 더 구비되고 제2 제어 밸브(500)는 수동형 제2 제어 밸브(600)인 실시 형태인 것으로 이해될 수도 있다. 그러나, 반드시 제2 제어 밸브(500)가 수동형 제2 제어 밸브(600)인 것에 한정하지 아니함은 물론이다.

이러한 실시 형태에 따른 물질의 이동 및 배출은 도 20 에 도시된 바와 같다. 이는 도 15 에서 설명한 이동 대상 물질의 이동에 대해서, 분리된 물질이 수동형 제2 제어 밸브(600)가 개방됨으로써 제1 용기(100) 내의 물질이 제2 용기(700) 내로 이동하는 과정이 더 포함된 것으로 이해될 수 있다.

한편, 도 21 은 도 19 의 삼중 용기 구조의 다양한 배치 형태를 나타내며, 도 19 의 Y-Y 단면을 나타낸다. 도 19 에서는 제1 용기(100)와 제3 용기(900)가 서로 측방향으로 나란히 배치는 실시 형태를 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 도 21 과 같이 다양한 배치 형태를 가질 수 있다. 예컨대, (a) 와 같이 정방향 배치를 가질 수도 있으며, (b) 와 같이 제1 내지 제3 용기(100, 700, 900)가 모두 동심 형태로 배치된 삼중관 형태의 배치 구조도 가능하다.

또한, (c) 와 같이 제2 용기(700)가 제1 용기(100) 및 제3 용기(900)를 감싸거나 버켓 형태로 구성되고, 제2 용기(700) 내에 제1 용기(100)와 제3 용기(900)가 배치되는 실시 형태 또한 가능하다. 이와 같은 형태를 가질 경우, 제2 용기(700)는 바스켓 형태로 구성되고 내부에 제1 용기(100)와 제3 용기(900)를 고정시킬 수 있는 소정의 고정 수단을 가질 수 있다.

(c) 와 같은 실시 형태에서는, 제1 용기(100)와 제3 용기(900)의 외측에 제2 공간(704)이 마련되어 제2 공간(704) 내에 배출물이 배출될 수 있으므로, 원심 분리용 용기 전체의 밸런스를 유지하기 용이하다. 즉, 배출물이 제1 용기(100)와 제3 용기(900)의 외측 둘레에 위치하여 원심 분리용 용기의 무게 중심이 일 측으로 편향되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 원심 분리용 용기를 포함한 전체적인 원심 분리용 용기 결합 구조를 구현할 때 보다 유리하게 작동할 수 있다.

본 발명에 따른 원심 분리용 용기는 이와 같이 제3 용기(900), 제2 피스톤(910), 제2 연결 관로(920), 및 제3 제어 밸브(930)를 포함하며, 삼중, 또는 이중 용기 구조를 가짐에 따라서, 물질의 주입, 배출, 추출이 간단하게 이루어질 수 있다.

또한, 제1 용기(100), 제2 용기(700), 및 제3 용기(900) 중 적어도 두개가 보다 컴팩트한 구조를 갖고 결합되어 유리한 구조를 갖는 원심 분리용 용기를 구성할 수 있다. 또한, 각각의 용기를 연결하는 관로의 길이가 단축되고, 공간 활용도가 극대화될 수 있다. 따라서, 원심 분리 과정에서 더 유리할 수 있다.

도 22 는 피스톤 위치 제어부(1000)의 구성을 나타낸 도면이다. 여기서, (a) 는 도 19 의 X-X 부분의 단면을 나타낸 도면이며, (b)는 피스톤 위치 제어부(1000)를 정면에서 바라본 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기는, 피스톤 위치 제어부(1000)를 더 포함할 수 있으며, 제1 용기(100)의 제1 측부(102)의 적어도 일 부분에는 측방 홀(105)이 형성되고 제1 피스톤(200)의 측면의 적어도 일 부분에는 측방 홈(270)이 형성된다.

본 실시예에 따른 원심 분리용 용기에서는 후술하는 피스톤 위치 제어부(1000)가 제1 용기(100)에 설치될 수 있도록 제1 용기(100)의 제1 측부(102)의 적어도 일부가 외측으로 노출되어 있는 것이 바람직하다. 예컨대, 후술하는 버켓이 마련될 경우, 버켓의 외측으로 노출될 수 있다.

도 18 (a) 는 도 19 의 X-X 부분의 단면도이나, 이는 일 예로서, 본 실시 형태는 반드시 제2 용기(700) 또는 제3 용기(900)가 구비되는 실시 형태에 대해서만 한정하여 적용되는 것은 아니다. 즉, 상기한 모든 실시 형태에 대해서도 적용되는 것을 배제하지 아니한다.

본 실시 형태에서, 피스톤 위치 제어부(1000)가 마련되는 것, 제1 용기(100)의 제1 측부(102)에 측방 홀(105)이 형성되는 것, 및 제1 피스톤(200)의 측면에 측방 홈(270)이 형성되는 것을 제외한 나머지 설명은 중복되므로 생략한다.

제1 용기(100)의 제1 측부(102)에는 측방향, 즉 제1 용기(100)의 내경 방향으로 관통된 측방 홀(105)이 형성될 수 있다. 바람직하게는 상기 측방 홀(105)은 제1 측부(102) 하부분에 형성될 수 있다.

제1 피스톤(200)의 측면에는 내측 방향, 즉 내경 방향으로 함몰된 측방 홈(270)이 형성될 수 있다. 바람직하게는 상기 제1 피스톤 바디(210)의 외측 둘레면이 일부 함몰되어 형성될 수 있다. 따라서 상기 제1 피스톤(200)이 하강하여 상기 측방 홀(105)이 위치한 지점에 도달하면, 상기 측방 홈(270)이 상기 측방 홀(105)을 통해 측방향으로 노출될 수 있다.

피스톤 위치 제어부(1000)는 제1 피스톤(200)의 위치를 고정시키거나, 또는 위치 고정을 해제시킬 수 있는 부재로서, 걸림쇠(1010)와 해제 수단(S), 및 하부 탄성체(1040)를 포함하여 구성되되, 상기 해제 수단(S)은, 링크부(1020), 해제 웨이트부(1030)를 포함하여 구성되며, 상기 걸림쇠(1010)와 해제 수단, 및 하부 탄성체를 결합시키는 브라켓(1050)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

걸림쇠(1010)는 로킹 빔(1012), 회동 축(1014), 로킹 돌부(1016)를 포함하여 구성된다.

로킹 빔(1012)은 상하 방향으로 연장되는 빔 형태로 구성된다. 회동 축(1014)은 로킹 빔(1012)의 상단에 마련되어 상기 회동 축(1014)을 중심으로 하여 상기 로킹 빔(1012)이 제1 용기(100)의 제1 측부(102)에 대해 사이각을 갖도록 회동할 수 있다. 로킹 돌부(1016)는 상기 로킹 빔(1012)의 중간 부분에 형성되되 제1 용기(100)의 내측방향으로 돌출되어 상기 측방 홀(105)을 통해 제1 공간(108) 내로 돌출되게 구성된다.

상기 로킹 빔(1012)이 상기 회동 축(1014)을 중심으로 회동 가능함에 따라서, 걸림쇠(1010)는 상기 로킹 돌부(1016)가 상기 측방 홀(105)을 통해 제1 용기(100) 내로 돌출되는 걸림 위치와 상기 로킹 돌부(1016)가 상기 제1 용기(100) 내에서 이탈하는 해제 위치 사이에서 회동할 수 있다. 걸림쇠(1010)가 걸림 위치에 위치할 때, 상기 로킹 돌부(1016)는 상기 제1 피스톤(200)의 측방 홈(270)에 로킹될 수 있다.

해제 수단(S)은 적어도 일 부분이 상기 로킹 빔(1012)의 하부에 수평방향으로 걸쳐지며, 상기 로킹 빔(1012)의 하단을 외측방향으로 밀어서 상기 걸림쇠(1010)를 해제위치로 이동시키는 제1 위치와, 걸림쇠(1010)를 걸림 위치로 이동시키는 제2 위치 사이에서 이동한다. 이때, 원심력이 없을 경우 상기 하부 탄성체(1040)는 상기 해제수단이 제2 위치로 이동하도록 상기 해제 수단(S)을 탄성바이어스한다.

구체적으로, 해제 수단(S)은 링크부(1020), 및 해제 웨이트부(1030)를 포함하여 구성된다.

링크부(1020)는 상단 아암(1022), 하단 아암(1024), 및 중심축(1026)을 포함하여 구성된다.

상단 아암(1022)은 걸림쇠(1010)의 아래에 배치되되, 측방향으로는 상기 로킹 빔(1012)의 하단에 대해서 내측에 위치한다. 하단 아암(1024)은 상기 상단 아암(1022)에 대해서 외측 아래 방향으로 경사지게 연장되며 상단 아암(1022)과 하단 아암(1024)은 서로 소정의 사이각을 갖고 절곡될 수 있다. 중심축(1026)은 상단 아암(1022)과 하단 아암(1024)의 중간에 위치하여, 상단 아암(1022)과 하단 아암(1024)이 중심축(1026)을 중심으로 시소 운동할 수 있다. 따라서, 하단 아암(1024)이 제1 용기(100)에 대해서 내측 방향으로 이동하면 상단 아암(1022)은 제1 용기(100)에 대해서 외측 방향으로 이동하여 상기 로킹 빔(1012)의 하단을 외측 방향으로 밀게 된다. 하단 아암(1024)이 원래 위치로 복귀하면 상단 아암(1022)도 복귀하며, 따라서 로킹 빔(1012)도 원래 위치로 복귀한다.

해제 웨이트부(1030)는 원심력이 가해질 수 있도록 중량을 갖는 재질로 구성되며, 상기 하단 아암(1024)의 외측에 배치된다. 해제 웨이트부(1030)의 내측면, 즉 상기 하단 아암(1024)과 마주보는 면에는 상기 하단 아암(1024)의 적어도 일 부분이 삽입될 수 있도록 요홈(1032)이 형성되어 있다. 바람직하게는 상기 요홈(1032)은 상기 하단 아암(1024)의 경사에 대응하여 상부에 상방향 경사면이 형성될 수 있다.

해제 웨이트부(1030)는 하단 아암(1024)이 상기 요홈(1032) 내에 수용되는 상부 위치와, 상기 하단 아암(1024)을 내측방향으로 미는 하부 위치 사이에서 이동한다. 여기서, 상부 위치는 해제 웨이트부(1030)가 상부에 위치하여 요홈(1032) 내에 하단 아암(1024)이 수용되어 하단 아암(1024)이 해제 웨이트부(1030)에 밀리지 않게 된 위치이며, 하부 위치는 상기 해제 웨이트부(1030)가 하방향으로 이동하여 상기 해제 웨이트부(1030)가 하단 아암(1024)을 내측 방향으로 미는 위치를 의미한다.

하부 탄성체(1040)는 상기 해제 웨이트부(1030)를 탄성바이어스한다. 도 22 (a) 에 도시된 바와 같이, 하부 탄성체(1040)는 상기 해제 웨이트부(1030)를 상방향으로 탄성바이어스하여 상기 해제 웨이트부(1030)가 하부 위치에서 상부 위치로 이동하며 외력이 없을 때에는 상부 위치를 유지하도록 할 수 있다.

브라켓(1050)은 피스톤 위치 제어부(1000)가 제1 용기(100)에 결합되도록 하는 부재로서, 하부 탄성체(1040)를 상방향으로 지지하고, 해제 웨이트부(1030)가 상하 방향으로 이동 가능하도록 안내하며, 걸림쇠(1010)의 회동 축(1014) 및 링크부(1020)의 중심 축(1026)이 각각 연결될 수 있다. 이에 따라서 브라켓(1050)에는 해제 웨이트부(1030)의 상하 이동을 안내하는 소정의 가이드부가 구비되고 해제 웨이트부(1030)에는 소정의 상하 방향으로 연장된 가이드 홈이 형성될 수 있다. 또한, 브라켓(1050)에는 걸림쇠(1010)와 링크부(1020)가 회동하도록 측방향으로 천공된 천공부와, 상기 회동 축(1014) 및 중심 축(1026)이 연결되는 부분을 가질 수 있다.

피스톤 위치 제어부(1000)가 구비됨에 따라서, 예컨대 제1 용기(100)에 체액 및 조직을 주입하여 제1 피스톤(200)이 피스톤 위치 제어부(1000)가 위치한 지점까지 하강하면 제1 피스톤(200)이 걸림쇠(1010)에 로킹되어 위치를 유지할 수 있다. 한편, 원심 분리가 시작되어 원심 분리용 용기가 회전하면 제1 피스톤(200)에 대한 로킹이 해제된다. 따라서, 원심 분리 과정에서 물질의 주입, 배출, 추출 및 이동 대상 물질의 주입, 배출이 등이 용이하게 이루어질 수 있다.

도 23 은 본 발명의 원심 분리용 용기와 버켓(1100)의 결합 구조를 나타낸 도면이고, 도 24 는 본 발명의 원심 분리용 용기의 버켓(1100)의 구조를 나타낸 도면이고, 도 25 는 본 발명의 원심 분리용 용기의 버켓(1100)과 회전체(2)가 결합되어 구성된 결합구조를 나타낸 도면이며, 도 26 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기와 회전체(2)가 결합되어 구성된 원심 분리용 용기의 결합구조를 나타낸 도면이다.

도 23 을 참조하면, 버켓(1100)에 수납 공간(1112)이 형성된 수납 박스(1110)가 구비되며, 수납 공간(1112) 내에 원심 분리 용기(A)가 삽입되어 수납됨을 알 수 있다. 여기서, 버켓(1100)에 수납되는 원심 분리 용기(A)는 위에서 설명한 모든 실시 형태의 원심 분리 용기가 적용될 수 있다.

이때, 수납 공간(1112)의 일 측 모서리는 소정의 경사가 지게 구성되어 소정의 커팅부(1114)를 갖고, 원심 분리 용기(A) 또한 그에 대응되어 경사 모서리(C)를 가져서 결합 위치가 파악되어 방향성을 파악하여 결합될 수 있다. 이때, 반드시 커팅부(1114)와 경사 모서리(C)가 형성된 경우에만 한정하는 것은 아니며, 수납 공간(1112)과 원심 분리 용기(A)가 서로 대응되는 형상을 갖되, 비대칭 형상을 가져서 수납시 방향성이 파악되면 충분하다.

한편, 수납 박스(1110)의 상단에는 외측, 적어도 양 측방향으로 돌출된 소정의 연결부(1120)가 마련될 수 있다. 연결부(1120)에는 서로 상이한 크기를 갖는 소정의 제1 연결 홈(1122)과 제2 연결 홈(1124)이 형성될 수 있다. 제1 연결 홈(1122)과 제2 연결 홈(1124)은 상기 수납 박스(1110)를 사이에 두고 상기 수납 박스(1110)의 양 측에 각각 형성되되, 상기 연결부(1120)의 하부로부터 상방향으로 함몰되고 외측 방향으로 개방된 형상을 갖는다. 아울러, 제1 연결 홈(1122)과 제2 연결 홈(1124)은 서로 상이한 크기를 갖는다.

도 25 와 같이, 원심 분리용 용기(1)가 결합되어 회전할 수 있는 소정의 회전체(2)가 마련된다. 상기 회전체(2)는 회전 중심축(R)을 가져서 회전 중심축(R)을 중심으로 회전 가능하며, 상기 회전 중심축(R)을 중심으로 하여 외경 방향으로 연장되는 방사 형태의 복수 개의 연결 암(4)을 가질 수 있다.

이때, 서로 인접한 2 개의 연결 암(4) 사이 공간에 상기 복수 개의 원심 분리용 용기(1) 중 적어도 하나가 배치되어 연결 암(4)에 연결될 수 있다.

아울러, 상기 연결 암(4)에는 상기 버켓(1100)의 상단의 연결부(1120)에 형성된 제1 연결 홈(1122)과 제2 연결 홈(1124)에 각각 연결되는 제1 연결 돌부(5), 및 제2 연결 돌부(6)가 마련될 수 있다. 제1 연결 돌부(5)와 제2 연결 돌부(6)는 상기 제1 연결 홈(1122)과 제2 연결 홈(1124)의 크기에 대응하는 크기를 가져서 각각에 대해 연결되어, 상기 버켓(1100)과 삼중 용기(20)의 결합체인 원심 분리용 용기(1)와 상기 회전체(2)가 제1 연결홈(1122), 제2 연결홈(1124) 및 제1 연결 돌부(5), 제2 연결 돌부(6)로 인해 방향성을 가지게 서로 연결되어 원심용 용기의 결합구조(3)를 구현할 수 있다.

한편, 도 25 에는 회전이 없는 상태로서, 원심 분리용 용기 및 버켓(700)이 회전체(2)에 연결만 되어 있는 상태이다. 회전체(2)가 중심축(R)을 중심으로 회전하면 반경 방향 외측 방향으로 원심력이 작용하여 제1 연결 돌부(5)와 제2 연결 돌부(6)를 중심으로 하여 원심 분리 용기(1)가 선회하며 원심 분리 용기(1)의 하단부가 반경 방향 외측으로 편향되어 도 26 과 같은 구조가 이루어지게 된다.

이때, 원심 분리용 용기의 결합구조(3)는 회전 중심축(R)을 중심으로 하여 점대칭 구조를 가짐을 알 수 있다. 즉, 회전 중심축(R)을 지나는 수평 및 수직 중심축을 중심으로 교차 대칭의 배치를 갖는다. 즉, 서로 마주보는 원심 분리용 용기(1)는 회전 중심축(R)을 중심으로 하여 서로 대칭되는 위치(A1. A2)에 동일한 용기가 배치됨을 알 수 있다. 예컨대, 제1 용기(100), 제2 용기(700), 및 제3 용기(900)를 모두 포함하는 삼중 용기에 대해 본 실시 형태를 적용할 경우, 도 25 에 도시된 바와 같이, A1 위치에 제2 용기(102)가 위치하면, A2 위치에도 제2 용기(102)가 위치하게 된다.

이와 같이 회전 중심축(R)을 중심으로 대칭 구조의 배치 구조를 가짐에 따라서, 이동 대상 물질이 이동하고 배출 대상 물질이 배출되어도 본 발명에 따른 원심 분리 용기의 결합 구조는 중량 발란스 면에서 더욱 유리하게 된다.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

1: 원심 분리용 용기
2: 회전체
3: 원심 분리용 용기 연결 구조
4: 연결 암
5: 제1 연결 돌부
6: 제2 연결 돌부
10: 이중 용기
100: 제1 용기
102: 제1 측부
104: 상부
105: 측방 홀
106: 바닥부
108: 제1 공간
110: 제1 개구
112: 상부 통로
114: 하부 통로
120: 제2 개구
122: 상부 통로
124: 하부 통로
126: 제2 개구 뚜껑
130: 제3 개구
132: 제3 개구 뚜껑
140: 피스톤 스토퍼
142: 측벽
144: 함몰 공간
200: 피스톤
210: 피스톤 바디
211: 함몰면
212: 최저점
213: 상부 함몰부
214: 중간 함몰부
215: 상방 함몰면
216: 무게추 끼움 홈
220: 상부 링
230: 측부 링
240: 무게추
250: 상면 탄성부
252: 함몰면
254: 최저점
256: 밀착 돌출부
260: 후방 바디부
262: 측부링
264: 중량체
270: 측방 홈
300: 탄성체
400: 제1 제어 밸브
500: 제2 제어 밸브
510: 푸시 밸브
512: 푸시부
514: 바텀부
520: 밸브 스프링
530: 밸브 지지대
600: 수동형 제2 제어 밸브
610: 관로
700: 제2 용기
702: 제2 측부
704: 제2 공간
710: 제4 개구
720: 제5 개구
800: 제1 연결 관로
900: 제3 용기
902: 제3 측부
904: 제3 공간
906: 제6 개구
910: 제2 피스톤
912: 제2 피스톤 바디
914: 상하 관통공
916: 측방 실링
918: 중량체
920: 제2 연결 관로
922: 제1 라인
924: 제2 라인
926: 제3 라인
930: 제3 제어 밸브
1000: 피스톤 위치 제어부
1010: 걸림쇠
1012: 로킹 빔
1014: 회동 축
1016: 로킹 돌부
1020: 링크부
1022: 상단 아암
1024: 하단 아암
1026: 중심축
1030: 해제 웨이트부
1032: 요홈
1040: 하부 탄성체
1050: 브라켓
1100: 버켓
1110: 수납 박스
1112: 수납 공간
1114: 커팅부
1120: 연결부
1122: 제1 연결 홈
1124: 제2 연결 홈

Claims (23)

1. 제1 개구와 제2 개구를 구비하는 제1 용기;
   상기 제1 용기 내에 배치되어 상기 제1 용기 내에서 상하 이동 가능한 제1 피스톤;
   상기 제1 용기 내에 배치되되 상기 제1 피스톤 아래에 배치되어 상기 제1 피스톤을 상방향으로 탄성 바이어스하는 탄성체; 및
   상기 제1 용기 내의 상기 제1 피스톤 아래에 위치하며 상기 제1 용기의 바닥면으로부터 돌출되어 소정의 높이를 가지는 피스톤 스토퍼;를 포함하며,
   상기 피스톤 스토퍼는 상부가 개방된 원통 형태로 구성되며,
   상기 탄성체는 소정의 높이와 내경을 갖는 코일형 스프링으로 구성되어,
   상기 탄성체가 피스톤 스토퍼의 외측 둘레를 두르거나 상기 탄성체의 외측 둘레에 상기 피스톤 스토퍼가 위치하여 상기 탄성체의 적어도 일 부분과 상기 피스톤 스토퍼가 접촉하게 배치되는 원심 분리용 용기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제

Images