KR102482029B1 - 멤브레인 원심분리 농축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 혼합시료가 내부로 유입되도록 상부가 개방된 중공의 형상을 갖는 유입부와 상기 유입부의 하부에 상기 유입부의 내부와 연통되도록 형성된 하우징부를 포함하며 상기 하우징부는 원심분리시 작용하는 원심력의 방향을 따라 단면이 좁아지는 중공의 형상을 갖는 하우징몸체와 상기 하우징몸체의 일측에 여과지를 장착할 수 있도록 형성된 여과몸체를 구비하고, 상기 여과몸체는 상기 여과지를 통과한 제1시료가 외부로 배출될 수 있게 일측에 내주면과 외주면을 관통하도록 다수개의 여과홀이 형성된 것을 특징으로 하는 멤브레인 원심분리 농축기가 개시된다.
본 발명에 따르면, 원심분리시 침전물의 회수의 경우 침전물을 전량 용이하게 회수 할 수 있으며, 여과지를 사용한 혼합시료 분리는 분리절차를 단순화하여 검사 결과의 정확성과 신뢰도를 향상시킬 수 있는데 그 목적이 있다.

Description

멤브레인 원심분리 농축기{membrane centrifugal concentrator}

본 발명은 항체와 같은 단백질이나 바이러스 등을 분리정제 및 농축하기 위하여 원심분리 튜브 내부에 멤브레인 필터부를 별도 장착하여 사용하는 원심분리 농축 및 여과기에 관한 것으로서, 멤브레인의 기공 크기와 필터부의 유동학적 특성에 따라서 분자량이 서로 다른 혼합시료로부터 특정 크기의 시료를 안정적이면서도 용이하게 분리 및 농축할 수 있는 멤브레인 원심분리 농축기에 관한 것이다.

원심분리법은 원심력을 이용하여 시료나 비중이 상이한 시료를 분리, 정제 및 농축하는 방법을 말한다. 원심분리법은 분리방식과 여과방식으로 나뉠 수 있다. 분리방식은 미립자, 콜로이드 등과 같은 부유물이 혼합된 혼합물에서 비중의 차이를 이용하여 분리하는 방법이다. 반면에, 여과방식은 필터의 통과 여부에 따른 상대적인 입자의 크기를 이용하여 시료를 분리하는 방법이다.

특히, 분리방식을 이용한 원심분리법은 부유물이 포함된 용액을 고속 회전시켜 부유물이 침전되어 용액과 분리되는 방법이다.

일반적으로 원심분리법에는 용량별로 규격화되어 있는 원심분리용 튜브가 이용된다. 원심분리용 튜브에는 분리하고자 하는 혼합시료를 주입하게 된다. 이어서, 원심분리용 튜브가 고속으로 회전되면 원심력과 비중의 차이로 인해 원심분리용 튜브의 바닥면에는 침전물이 침전되고 침전물의 상면에 용액층이 부유된다. 이때, 분리된 시료 중에서 용액층은 따르는 형태로 배출됨으로써 침전물과 분리될 수 있다.

한편, 원심분리법에서 용액을 분리하고자 하는 경우 분리된 시료 중에서 용액을 따르는 형태로 배출시키는 것만으로 추출이 이루어지는데 침전물을 분리하고자 하는 경우에는 원심분리용 튜브의 하부에 침전된 침전물을 시약 스푼 등을 이용하여 떠내거나 증류수로 세척하여 회수하고 건조시킴으로써 추출이 이루어질 수 있다. 이로 인해, 침전물의 추출이 어렵고 복잡할 뿐만 아니라 침전물의 전량을 추출하는 것이 어려운 실정이다.

특히, 시료나 침전물의 양이 적은 경우는 침전물의 추출은 더욱 어렵다. 게다가, 침전물이 전량 추출이 이루어지지 못하면 검사결과의 정확도나 신뢰도가 저하된다. 이로 인해, 침전물의 전량을 추출하기 위한 원심분리 튜브의 무균상태를 유지하기 위하여 클린벤치(clean bench) 내에서 설치되고 석션기와 피펫(pipet)을 사용하여야 하는 추가적인 절차가 요구된다.

따라서, 종래의 원심분리용 튜브는 원심분리를 통해 분리된 시료를 추출하는 데에 어려움을 겪고 있어서 이를 해결하수 있도록 관련 선행기술들이 제안되었다.

제안된 선행기술은 분리형 원심분리 튜브(한국 공개특허 제10-2012-0123816호)로서 분리형 원심분리 튜브는 상부 및 하부가 개방된 통 형상의 메인 튜브, 상기 메인 튜브의 상부를 개폐하도록 결합되는 캡 및 상기 메인 튜브 하부에 분리 가능하게 결합되며 상기 시료 중 침전물이 수용되도록 오목한 내부 형상을 갖는 회수 튜브를 포함하여 구비된다.

상기 선행기술의 경우 소량의 침전물의 회수의 경우 여전히 전량회수의 한계가 있으므로 검사결과의 정확도와 신뢰도 저하의 원인이 된다. 또한, 여과지를 사용한 혼합시료의 분리의 경우는 사용이 제한적인 문제가 있다.

한국 공개특허 제10-2012-0123816호 : 분리형 원심분리 튜브

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로 원심분리에 의해 분리된 시료를 용이하게 추출하고 침전물의 전량회수가 가능한 멤브레인 원심분리 농축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 멤브레인 원심분리 농축기는 혼합시료가 내부로 유입되도록 상부가 개방된 중공의 형상을 갖는 유입부와 상기 유입부의 하부에 상기 유입부의 내부와 연통되도록 형성된 하우징부를 포함하며, 상기 하우징부는 원심분리시 작용하는 원심력의 방향을 따라 단면이 좁아지는 중공의 형상을 갖는 하우징몸체와 상기 하우징몸체의 일측에 여과지를 장착할 수 있도록 형성된 여과몸체를 구비하고 상기 여과몸체는 상기 여과지를 통과한 제1시료가 외부로 배출될 수 있게 일측에 내주면과 외주면을 관통하도록 다수개의 여과홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 하우징몸체의 하부에 상기 하우징몸체의 내부공간과 연통되도록 형성되며 상기 여과지를 통과하지 못하고 남겨진 제2시료가 취합되도록 형성된 포집부를 더 포함하되 상기 포집부는 상부가 개방되어 상기 하우징부의 내부공간과 연통되고, 상기 원심력의 방향으로 연장될수록 점점 좁아지는 형상을 갖는 포집몸체를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 여과몸체는 내측면에 마련되어 상기 여과지를 통과한 제1시료가 상기 여과홀에 안내될 수 있도록 일단이 상기 여과홀로 연결되는 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포집부가 상기 포집몸체의 상부면을 따라 이동하여 상기 포집부에 상기 제2시료가 취합되는 포집공간이 개방되도록 형성된 슬라이딩유닛을 더 포함하며, 상기 슬라이딩유닛은 상기 하우징몸체에 상기 포집몸체의 상부면을 따라 결합홈이 형성된 제1슬라이딩부재와 상기 제1슬라이딩부재에 상기 포집몸체가 슬라이딩 되도록 상기 포집몸체에 상기 결합홈의 형성방향을 따라 상기 결합홈과 체결되도록 결합돌기가 마련된 제2슬라이딩부재와 상기 포집공간이 기밀되도록 상기 결합돌기와 상기 결합홈이 체결 후에 생기는 틈새를 매우는 단면이 L자형의 슬라이딩실링재와 상기 하우징몸체에 승강 가능하게 형성되고, 하강시 상기 포집몸체의 후방에 접촉하여 상기 포집몸체가 개방되는 방향으로 슬라이딩 되지 않게 차단하는 고정부재와 상기 고정부재의 상단에 형성된 고정자석과 상기 고정부재가 상승했을 때, 상기 하우징몸체와 접촉하는 접촉부에 마련되며, 상기 고정부재가 상승된 상태를 유지하도록 상기 고정자석과 자력으로 결합되는 몸체자석을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포집부가 회동되어 상기 포집몸체의 상부가 개방되도록 형성된 회동유닛를 포함하며 상기 회동유닛는 상기 하우징몸체와 상기 포집몸체의 대응면에 설치되고, 상기 포집몸체를 회전하도록 형성된 회동부재와 상기 원심분리기에 의한 원심분리시 상기 포집몸체와 상기 하우징몸체가 기밀 되도록 상기 하우징몸체와 상기 포집몸체의 대응면을 따라 형성된 회동실링재와 상기 포집몸체가 원심분리시 개방되지 않도록 밸크로부를 포함하며 상기 밸크로부는 상기 하우징몸체 하면에 형성된 제1밸크로와 상기 포집몸체 외측면에 상기 제1밸크로와 체결로 상기 포집몸체가 고정되도록 형성된 제2밸크로를 특징으로 한다.

또한, 상기 유입부의 상부를 통해서 인입되어 상기 혼합시료가 가압되도록 형성된 가압유닛를 포함하며 상기 가압유닛는 상기 유입부의 내부에서 상하로 승강 가능하게 형성된 가압판과 상기 혼합시료가 상기 유입부의 내측에 잔류하지 않도록 상기 유입부의 내측과 상기 가압판과의 접촉면에 형성되는 가압실링재와 상기 가압판이 상기 원심력의 방향으로 이동하도록 상기 하우징몸체 내측에 고정되고, 상기 가압판의 승강을 안내하는 지주봉을 구비하고 상기 지주봉은 상기 가압판을 상하로 관통하게 체결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가압판은 상기 하우징몸체의 내부에 수용된 상기 혼합시료가 원심분리시 상기 유입부로 역류되지 않도록 상기 하우징몸체의 내측 상단에 대응되게 형성된 제1가압판과 상기 제1가압판의 외측의 연장방향을 따라 형성되고, 상기 하우징몸체의 내측면을 따라 상기 제1가압판에 대하여 소정각도 절곡되도록 절곡부재가 마련된 제2가압판과 상기 절곡부재의 일단이 상기 제1가압판과 타단이 상기 제2가압판에 연결되도록 상기 절곡부재의 하면에 형성된 절곡연결부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 원심분리시 침전물의 회수의 경우 침전물을 전량 용이하게 회수 할 수 있으며, 여과지를 사용한 혼합시료의 분리절차를 단순화하여 검사 결과의 정확성과 신뢰도를 향상시킬 수 있는데 효과적이다.

도 1은 본 발명에 따른 멤브레인 원심분리 농축기의 제1실시예를 도시한 사용상태도이고,
도 2는 도 1의 실시예의 따른 부분절개 분리사시도이고,
도 3은 도 1의 실시예의 따른 여과몸체의 사시도이고,
도 4내지 도 5는 슬라이딩유닛을 포함하는 원심분리 튜브용 필터의 제2실시예의 부분단면도와 종단면도이고,
도 6내지 도 7은 회동유닛을 포함하는 원심분리 튜브용 필터의 제3실시예의 부분단면도와 종단면도이고,
도 8은 본 발명에 가압유닛을 포함하는 원심분리 튜브용 필터의 제4실이예의부분단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멤브레인 원심분리 농축기에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 대하여, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있다는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명의 제1실시예가 도시되어 있다.

도면을 살펴보면, 원심분리 튜브(1)는 메인튜브(20), 튜브캡(30) 및 본 발명의 멤브레인 원심분리 농축기(10)를 구비한다.

상기 멤브레인 원심분리 농축기(10)에는 상기 원심분리 튜브(1)가 원심분리기에 장착되는 방향을 따라 원심력이 작용한다.

상기 메인튜브(20)는 원심력의 작용방향을 따라 중공관의 상단이 개방되고, 하단이 차단되어 혼합시료를 수용하는 실린더 형태로 구비된다.

상기 멤브레인 원심분리 농축기(10)는 상기 메인튜브(20)의 내부에 결합된다.

이때, 상기 튜브캡(30)은 상기 메인튜브(20)의 상단에 결합하여 상기 메인튜브(20)의 내부를 밀폐시키도록 형성된다.

상기 혼합시료는 서로 다른 비중을 갖는 물질들이 조합된 혼합물로 본 발명의 혼합시료는 상기 멤브레인 원심분리 농축기(10)를 통과한 부유 용액인 제1시료(2)와, 상기 멤브레인 원심분리 농축기(10)의 통과하지 못하고 내부에 잔류하는 침전물인 제2시료(3)를 예로 들었으나, 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며 혼합시료의 조성 및 분리되는 양상은 다양하게 변경될 수 있다.

본 발명의 멤브레인 원심분리 농축기(10)는 유입부(100), 하우징부(200), 포집부(300)를 구비한다.

상기 유입부(100)는 혼합시료가 내부로 유입되도록 상부가 개방된 중공의 형상을 갖는다. 상기 유입부(100)는 도면에 도시된 것과 같이 중공의 단면이 원형으로 제한되지 않고 사각이나 육각 또는 팔각형 등의 다각형으로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 멤브레인 원심분리 농축기(10)와 상기 메인튜브(20)가 결합시 메인튜브(20)의 상단에 걸리도록 상기 유입부(100)의 상단부에 외주면으로부터 방사상의 방향으로 돌출된 걸림부(110)가 형성된다.

상기 하우징부(200)는 상기 유입부(100)의 하부에 상기 유입부(100)의 내부와 연통되도록 형성되고 하우징몸체(210), 여과몸체(220) 및 여과지(230)를 구비한다.

상기 하우징몸체(210)는 원심력 작용방향을 따라 단면이 좁아지는 중공의 형상을 갖는다.

상기 여과몸체(220)는 상기 하우징몸체(210)의 일측에 여과지(230)를 장착할 수 있도록 형성된다. 상기 여과몸체(220)는 상기 하우징몸체(210)의 일측에 탈착이 가능한 구조로 원판, 삼각판 등의 다각의 형태도 가능하나 도면에 도시된 것과 같이 사각판의 형태가 바람직하다.

또한, 상기 여과몸체(220)의 내측의 가장자리를 따라 일측이 첨예한 여과지고정돌기(223)가 형성된다.

상기 여과지고정돌기(223)는 상기 여과몸체(220)에 상기 여과지(230)가 밀착되어 상기 하우징몸체(210)에 장착되도록 한다.

상기 여과지(230)는 상기 여과몸체(220)의 내측에 장착되어 상기 하우징몸체(210)의 내부의 혼합시료에서 입자의 크기가 소정크기 이상인 시료를 걸러내기 위하여 장착된다. 그래서 여과지(230)를 변경함에 따라 혼합시료에서 사용자가 원하는 입자의 사이즈를 쉽게 분리할 수 있다.

상기 여과몸체(220)는 일측에 내주면과 외주면을 관통하도록 여과홀(221)이 다수개 형성되고 가이드(222)를 포함한다.

상기 여과홀(221)은 상기 여과지(230)를 통과한 제1시료(2)가 외부로 배출되도록 소정크기로 형성되고 형성위치, 개수 및 형성패턴은 본 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 형성될 수 있다.

상기 가이드(222)는 상기 여과몸체(220)의 내측면에 마련되어 상기 여과지(230)를 통과한 제1시료(2)가 상기 여과홀(221)에 안내될 수 있도록 일단이 상기 여과홀(221)로 연결되게 형성된다. 그리고 상기 가이드(222)는 도면에 도시된 것과 같이 상기 여과몸체(220)의 내측면에 형성된 사각홈으로 제한되지 않고 삼각홈 또는 반원홈 등 다각형의 홈 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 가이드(222)는 도면에 도시되지 않았으나 상기 여과몸체(220)의 내측면에서 상기 하우징몸체(210)의 내부공간을 향해 돌출된 돌기형태도 가능하다.

상기 포집부(300)는 상기 제2시료(3)가 취합되도록 소정공간 형성된 포집공간(320)이 마련된 상기 포집몸체(310)로 구비한다.

상기 포집부(300)는 상기 하우징몸체(210)의 내부공간과 연통되도록 형성되고, 상기 여과지(230)를 통과하지 못하고 남겨진 제2시료(3)가 취합되도록 형성된다.

상기 포집몸체(310)는 상기 포집부(300)의 상부가 개방되어 상기 하우징부(200)의 내부공간과 연통되고 상기 원심력의 작용방향으로 연장될수록 점점 좁아지는 형상으로 형성된다.

상기 유입부(100)와 상기 하우징부(200) 및 상기 포집부(300)는 혼합시료에 직접 접촉하게 되므로 혼합시료의 특성을 변화시키지 않도록 혼합시료와 화학적으로 반응하지 않고 화학적으로 매우 안정된 재질로 형성됨이 바람직하다. 예를 들어, 상기 유입부(100)와 상기 하우징부(200) 및 상기 포집부(300)는 화학적으로 비활성 특성이 우수한 테프론(Teflon)재질로 형성될 수 있다.

제1실시예에 따른 본 발명의 멤브레인 원심분리 농축기(10)는 상기 여과몸체(220)에 상기 제1시료(2)가 상기 여과홀(221)로 안내되도록 상기 가이드(222)가 구비되어 상기 제1시료(2)의 배출이 용이하다는 장점이 있다.

한편, 도 4 내지 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 부분단면도가 도시되어 있다.

앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.

본 실시예의 상기 포집부(300)는 상기 하우징몸체(210)에 대하여 슬라이딩되어 상기 포집부(300)의 내부공간이 외부로 노출될 수 있도록 슬라이딩유닛(400)을 통해 상기 하우징부(200)에 결합되어 있다.

상기 슬라이딩유닛(400)은 상기 포집부(300)가 상기 포집몸체(310)의 상부면을 따라 이동하여 상기 포집부(300)에 상기 포집공간(320)이 개방되도록 마련된 제1슬라이딩부재(410), 제2슬라이딩부재(420), 슬라이딩실링재(430) 및 고정부재(440)를 구비한다.

상기 제1슬라이딩부재(410)는 상기 하우징몸체(210)의 하부에 형성되고, 상기 포집몸체(310)의 대응면을 따라 결합홈(411)이 마련된다.

상기 제2슬라이딩부재(420)는 상기 포집몸체(310)의 상부에 형성되고, 상기 제1슬라이딩부재(410)에 상기 포집몸체(310)가 슬라이딩 결합되도록 상기 포집몸체(310)에 상단에 상기 결합홈(411)의 형성방향을 따라 상기 결합홈(411)과 체결되도록 결합돌기(421)가 마련된다.

상기 결합돌기(421)는 원심력의 작용방향으로 절개된 단면이 사각으로 형성되나 도면에서 도시되지 않았으나 원형 및 삼각형 등의 다각형으로 형성될 수 있다.

상기 결합홈(411)과 상기 결합돌기(421)는 도면에 도시된 것에 한정하지 않고 슬라이딩결합이 가능한 종래의 기술을 포함한다.

상기 슬라이딩실링재(430)는 상기 포집공간(320)이 기밀되게 상기 결합돌기(421)와 상기 결합홈(411)이 체결 후에 생기는 외부 틈새사이로 인입되도록 형성된다.

보다 상세히 설명하면, 상기 슬라이딩실링재(430)는 상기 포집몸체(310)의 상부 외주면과 제1슬라이딩부재(410)의 하부측 측면 사이에 이격된 틈새로 인입되는 인입부분(431)과, 상기 인입부분(431)의 하단으로부터 상기 제1슬라이딩부재(410)의 하면을 따라 연장되게 형성되는 차단부분(432)이 구비된다. 이때, 상기 인입부분(431)과 상기 차단부분(432)의 형성된 단면이 영문자의 L자형이다.

또한, 상기 슬라이딩실링재(430)는 상기 포집부(300)의 기밀력을 향상시키고, 시료의 누수를 효과적으로 방지할 수 있는 다양한 소재가 사용될 수 있으나 예를 들어, 테프론(Teflon)재질로 형성된 오링(O-ring)일 수 있다.

상기 고정부재(440)는 상기 하우징몸체(210)에 승강 가능하게 형성되고, 하강시 상기 포집몸체(310)의 후방에 접촉하여 상기 포집몸체(310)가 개방되는 방향으로 슬라이딩 되지 않게 차단하도록 형성된 고정자석(441), 몸체자석(442), 고정몸체(443)를 구비한다.

상기 고정자석(441)은 상기 고정부재(440)의 상단에 형성되며 자력을 갖는 재질로 형성된다.

상기 몸체자석(442)은 상기 고정부재(440)가 상승시 상기 하우징몸체(210)와 접촉하는 접촉부에 마련되고 상기 고정부재(440)가 상승된 상태를 유지하도록 상기 고정자석(441)과 자력으로 결합한다.

상기 고정자석(441)와 상기 몸체자석(442)는 서로 자력결합 가능한 다양한 종래의 기술이 적용가능하다.

상기 고정몸체(443)는 상기 하우징몸체(210)의 내부에 인입되도록 원심력의 작용방향을 따라 길게 형성된다. 또한, 상기 고정몸체(443)는 상기 고정부재(440)가 승강시 상기 슬라이딩실링재(430)을 간섭하지 않도록 형성된다.

상기 고정부재(440)가 상승하여 상기 하우징몸체(210)의 내부에 인입되도록 상기 하우징몸체(210)의 내부에 고정인입부(444)가 마련되고, 상기 고정인입부(444)의 하측에 상기 고정부재(440)가 이탈하지 않도록 이탈방지부(445)가 형성된다.

상기 이탈방지부(445)는 상기 고정인입부(444)의 하단 내측벽에서 멀어지는 방향으로 돌출되어 형성된다.

상기 고정몸체(443)의 하부는 상기 고정부재(440)가 상승하여 상기 고정인입부(444)에 인입시 외부로 돌출되지 않도록 상기 하우징몸체(210)의 하면과 일치하게 형성된다.

또한, 상기 고정몸체(443)의 상부는 상기 고정부재(440)가 하강시 상기 하우징몸체(210)에서 이탈되지 않도록 상기 이탈방지부(445)의 상단에 걸릴 수 있게 이탈방지걸림부(446)가 형성된다.

상기 이탈방지걸림부(446)는 상기 고정몸체(443)의 외측면에서 멀어지는 방향으로 소정간격 돌출되게 형성된다.

이하, 제2실시예에 따른 원심분리과정에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

메인튜브(20)와 본 발명에 의한 멤브레인 원심분리 농축기(40)가 결합된 상태에서 내부에 분리하고자 하는 혼합시료를 채우고 메인튜브(20)의 상부에 튜브캡(30)을 결합시켜 밀폐시킨다. 결합된 원심분리 튜브(1)를 소정속도로 고속 회전시키면 상기 혼합시료가 원심력과 비중의 차이로 인해 제1시료(2)와 제2시료(3)로 분리된다.

시료의 분리가 완료되면, 상기 튜브캡(30)을 제거하고 본 발명의 원심분리 튜브용 필터(40)를 분리하고 상기 메인튜브(20)를 기울여 내부 취합된 제1시료(2)를 회수한다.

이어서, 상기 멤브레인 원심분리 농축기(40)의 상기 슬라이딩실링재(430)를 탈거 후에 상기 고정부재(440)를 상승 고정되도록 상기 고정자석(441)과 상기 몸체자석(442)는 자력결합하고 상기 포집몸체(310)가 슬라이딩 개방되어 핀셋으로 제2시료(3)를 회수할 수 있다.

상술된 본 발명은 상기 포집몸체(310)가 상기 하우징몸체(210)와의 분리 가능하게 형성함으로써 상기 제2시료(3)를 보다 쉽게 회수할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 도 6내지 도 7는 본 발명의 제3실시예에 따른 부분단면도가 도시되어 있다.

본 실시예의 상기 포집부(300)는 상기 하우징몸체(210)의 하단부에 대하여 회동하여 상기 포집부(300)의 내부공간이 외부로 노출될 수 있도록 회동유닛(500)을 통해 하우징부(200)에 결합되어 있다.

상기 회동유닛(500)은 상기 포집부(300)가 회동되어 상기 포집몸체(310)의 상부가 개방되도록 형성된 회동부재(510), 회동실링재(520), 밸크로부(530)로 구비한다.

상기 회동부재(510)는 상기 하우징몸체(210)와 상기 포집몸체(310)의 대응면에 설치되고, 상기 포집몸체(310)를 회전시키도록 형성된다. 상기 회동부재(510)는 회동이 가능한 종래기술로 적용될 수 있으나 도면에 도시된 것과 같이 힌지축에 의한 경첩의 형태가 바람직하다.

상기 회동실링재(520)는 상기 원심분리기에 의한 원심분리시 상기 포집몸체(310)와 상기 하우징몸체(210)가 기밀 되도록 상기 하우징몸체(210)와 상기 포집몸체(310)의 대응면을 따라 형성된다.

또한, 상기 회동실링재(520)는 상기 포집공간(320)이 기밀되도록 종래의 다양한 기술들이 사용될 수 있다. 그러나 상기 포집부(300)의 밀폐력을 향상시키고 시료의 누수를 효과적으로 방지할 수 있는 테프론(Teflon) 재질로 형성된 오링(O-ring)이 바람직하다.

상기 밸크로부(530)는 상기 포집몸체(310)가 원심분리시 개방되지 않도록 상기 하우징몸체(210)의 하면에 형성된 제1밸크로(531)와 상기 포집몸체(310) 외측면에 상기 제1밸크로(531)와 체결로 상기 포집몸체(310)가 고정되도록 형성된 제2밸크로(532)가 형성된다.

또한, 상기 밸크로부(530)는 도면에 도시되지 않았으나 스냅버튼(Snap Button) 또는 클립(Clip)의 형태도 가능하다.

이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 원심분리과정에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

메인튜브(20)와 상기 멤브레인 원심분리 농축기(50)가 결합된 상태에서 내부에 분리하고자 하는 혼합시료를 채우고 메인튜브(20)의 상부에 튜브캡(30)을 결합시켜 밀폐시킨다. 결합된 원심분리 튜브(1)를 소정속도로 회전시키면 상기 혼합시료가 원심력과 비중의 차이로 인해 제1시료(2)와 제2시료(3)로 분리된다.

시료의 분리가 완료되면, 상기 튜브캡(30)을 제거하고 상기 멤브레인 원심분리 농축기(50)를 분리하면, 상기 메인튜브(20)를 기울여 내부 취합된 제1시료(2)를 회수한다.

이어서, 상기 멤브레인 원심분리 농축기(50)에서 상기 제1밸크로(531)를 제2밸크로(532)에서 이탈 후에 상기 포집몸체(310)가 회동부재(510)에 의해서 회동하면서 상기 포집몸체(310)의 상부가 개방되어 상기 포집공간(320)의 내부에 제2시료(3)가 중력에 의해서 이탈되며 회수된다.

상술된 본 발명의 멤브레인 원심분리 농축기(50)는 상기 회동유닛(500)이 구비되어 소량의 제2시료(3)을 회수하기 위해서 핀셋 또는 증류수를 이용한 세척 등으로 인해 혼합시료의 물리/화학적 성질이 변화되는 것을 방지할 수 있어서 검사의 정확성과 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 단면도가 도시되어 있다.

상기 혼합시료를 상기 유입부(100)에서 상기 하우징몸체(210)로 유도 및 가압하도록 형성된 가압유닛(600)이 구비된다..

상기 가압유닛(600)은 상기 유입부(100)의 상부를 통해서 인입되어 혼합시료를 가압하도록 형성된 가압판(610), 가압실링재(620), 지주봉(630), 절곡부재(640), 절곡연결부재(650)로 구비한다.

상기 가압판(610)은 상기 유입부(100)의 내부에서 상하로 승강 가능하게 얇은판의 형태로 형성된다. 그리고 상기 가압판(610)은 상기 하우징몸체(210)의 내부에 수용된 상기 혼합시료가 원심분리시 상기 유입부(100)로 역류되지 않도록 상기 하우징몸체(210)의 내측 상단에 대응되게 형성된 제1가압판(611)과, 상기 제1가압판(611)의 외측의 연장방향을 따라 형성된 제2가압판(612)을 포함한다.

상기 가압판(610)은 상기 혼합시료와 직접 접촉하게 되므로 혼합시료의 특성을 변화시키지 않도록 혼합시료와 화학적으로 반응하지 않는 화학적으로 매우 안정된 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 가압실링재(620)는 상기 혼합시료가 상기 유입부(100)의 내측에 잔류하지 않도록 상기 유입부(100)의 내측과 상기 가압판(610)과의 접촉면을 따라 형성된다.

또한, 상기 가압실링재(620)는 상기 가압판(610)이 상기 원심력의 방향으로 하강하여 상기 유입부(100)의 내측 하단부와 밀착되도록 상기 제2가압판(612)의 하면을 따라 형성된 실링하면부분(621)과, 외측 연장면을 따라 형성된 실링측면부분(622)이 구비한다.

상기 지주봉(630)은 상기 가압판(610)이 상기 원심력의 방향으로 이동하도록 상기 하우징몸체(210) 내측에 고정되고, 상기 가압판(610)의 승강을 안내하도록 상기 가압판(610)을 상하로 관통 체결된다.

도면에 도시되지 않았으나 상기 지주봉(630)과 상기 가압판(610)이 체결시 수밀되도록 체결부분에 실링재가 더 구비한다.

또한, 상기 지주봉(630)은 상기 혼합시료에 영향을 주지 않는 다양한 재질로 형성 될 수 있으나 테프론(Teflon)재질의 원기둥의 형태가 바람직하다.

상기 절곡부재(640)는 상기 하우징몸체(210)의 내측면을 따라 상기 제1가압판(611)에 대하여 소정각도 절곡되도록 형성된다. 상기 절곡부재(640)는 절곡되는 다양한 재질로 형성될 수 있으며 탄성이 있는 판스프링이 바람직하다.

또한, 상기 절곡부재(640)의 형성위치는 도면에 도시된 것과 같이 상기 가압판(610)의 상단에 제한되지 않고 하면, 내측 등 다양한 위치에 절곡가능하게 형성된다.

상기 절곡연결부재(650)는 상기 절곡부재(640)의 일단이 상기 제1가압판(611)과 타단이 상기 제2가압판(612)에 연결되도록 상기 절곡부재(640)의 접촉면에 형성된다.

상기 절곡연결부재(650)는 상기 가압판(610)과 상기 절곡부재(640)를 연결하는 다양한 종래의 기술이 사용가능하나 접착력을 갖는 물질이 도포되어서 부착되는 것이 바람직하다.

상술된 본 발명의 상기 멤브레인 원심분리 농축기(60)는 상기 혼합시료를 가압하도록 상기 유입부(100)의 내부에 상하로 승강 가능한 가압판(610)이 구비되어 있으므로 상기 원심분리시 상기 혼합시료를 가압하여 원심분리의 효과를 증대시키는데 효과적이다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

10 : 원심분리 튜브용 필터 20 : 메인튜브
30 : 튜브캡 100 : 유입부
110 : 걸림부 200 : 하우징부
210 : 하우징몸체 220 : 여과몸체
221 : 여과홀 222 : 가이드
223 : 여과지고정돌기 230 : 여과지
300 : 포집부 310 : 포집몸체
320 : 포집공간 400 : 슬라딩유닛
410 : 제1슬라이딩부재 411 : 결합홈
420 : 제2슬라이딩부재 421 : 결합돌기
430 : 슬라이딩실링재 431 : 인입부분
432 : 차단부분 440 : 고정부재
441 : 고정자석 442 : 몸체자석
443 : 고정몸체 444 : 고정인입부
445 : 이탈방지부 446 : 이탈방지걸림부
500 : 회동유닛 510 : 회동부재
520 : 회동실링재 530 : 밸크로부
531 : 제1밸크로 532 : 제2밸크로
600 : 가압유닛 610 : 가압판
611 : 제1가압판 612 : 제2가압판
620 : 가압실링재 621 : 실링하면부분
622 : 실링측면부분 630 : 지주봉
640 : 절곡부재 650 : 절곡연결부재

Claims (7)

1. 혼합시료가 내부로 유입되도록 상부가 개방된 중공의 형상을 갖는 유입부;와
   상기 유입부의 하부에 상기 유입부의 내부와 연통되도록 형성된 하우징부;를 포함하며
   상기 하우징부는 원심분리시 작용하는 원심력의 방향을 따라 단면이 좁아지는 중공의 형상을 갖는 하우징몸체와,
   상기 하우징몸체는 일측에 여과지를 장착할 수 있도록 형성되되, 상기 여과지를 통과한 제1시료가 외부로 배출될 수 있게 일측에 내주면과 외주면을 관통하는 다수개의 여과홀이 형성된 여과몸체를 구비하고,
   상기 여과몸체는 내측면에 마련되어 상기 여과지를 통과한 제1시료가 상기 여과홀에 안내될 수 있도록 일단이 다수개의 상기 여과홀에 각각 연결되는 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   멤브레인 원심분리 농축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징몸체의 하부에 상기 하우징몸체의 내부공간과 연통되도록 형성되며, 상기 여과지를 통과하지 못하고 남겨진 제2시료가 취합되도록 형성된 포집부;를 더 포함하되
   상기 포집부는 상부가 개방되어 상기 하우징부의 내부공간과 연통되고, 상기 원심력의 방향으로 연장될수록 점점 좁아지는 형상을 갖는 포집몸체를 구비하는 것을 특징으로 하는,
   멤브레인 원심분리 농축기.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 포집부가 상기 포집몸체의 상부면을 따라 이동하여 상기 포집부에 상기 제2시료가 취합되는 포집공간이 개방되도록 형성된 슬라이딩유닛;을 더 포함하며
   상기 슬라이딩유닛은 상기 하우징몸체에 상기 포집몸체의 상부면을 따라 결합홈이 형성된 제1슬라이딩부재와,
   상기 제1슬라이딩부재에 상기 포집몸체가 슬라이딩 되도록 상기 포집몸체에 상기 결합홈의 형성방향을 따라 상기 결합홈과 체결되도록 결합돌기가 마련된 제2슬라이딩부재와,
   상기 포집공간이 기밀되도록 상기 결합돌기와 상기 결합홈이 체결 후에 생기는 틈새를 메우는 단면이 L자형의 슬라이딩실링재와,
   상기 하우징몸체에 승강 가능하게 형성되고, 하강시 상기 포집몸체의 후방에 접촉하여 상기 포집몸체가 개방되는 방향으로 슬라이딩 되지 않게 차단하는 고정부재와,
   상기 고정부재의 상단에 형성된 고정자석과,
   상기 고정부재가 상승했을 때, 상기 하우징몸체와 접촉하는 접촉부에 마련되며, 상기 고정부재가 상승된 상태를 유지하도록 상기 고정자석과 자력으로 결합되는 몸체자석을 구비한 것을 특징으로 하는,
   멤브레인 원심분리 농축기.
5. 제2항에 있어서,
   상기 포집부가 회동되어 상기 포집몸체의 상부가 개방되도록 형성된 회동유닛;를 포함하며
   상기 회동유닛은 상기 하우징몸체와 상기 포집몸체의 대응면에 설치되고, 상기 포집몸체를 회전하도록 형성된 회동부재와,
   원심분리기에 의한 원심분리시 상기 포집몸체와 상기 하우징몸체가 기밀 되도록 상기 하우징몸체와 상기 포집몸체의 대응면을 따라 형성된 회동실링재와,
   상기 포집몸체가 원심분리시 개방되지 않도록 밸크로부를 포함하며,
   상기 밸크로부는 상기 하우징몸체 하면에 형성된 제1밸크로와,
   상기 포집몸체 외측면에 상기 제1밸크로와 체결로 상기 포집몸체가 고정되도록 형성된 제2밸크로를 특징으로 하는,
   멤브레인 원심분리 농축기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 유입부의 상부를 통해서 인입되어 상기 혼합시료가 가압되도록 형성된 가압유닛;를 포함하며
   상기 가압유닛은 상기 유입부의 내부에서 상하로 승강 가능하게 형성된 가압판과,
   상기 혼합시료가 상기 유입부의 내측에 잔류하지 않도록 상기 유입부의 내측과 상기 가압판과의 접촉면에 형성되는 가압실링재와,
   상기 가압판이 상기 원심력의 방향으로 이동하도록 상기 하우징몸체 내측에 고정되고, 상기 가압판의 승강을 안내하는 지주봉을 구비하고,
   상기 지주봉은 상기 가압판을 상하로 관통하게 체결되는 것을 특징으로 하는,
   멤브레인 원심분리 농축기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 가압판은 상기 하우징몸체의 내부에 수용된 상기 혼합시료가 원심분리시 상기 유입부로 역류되지 않도록 상기 하우징몸체의 내측 상단에 대응되게 형성된 제1가압판과,
   상기 제1가압판의 외측의 연장방향을 따라 형성되고, 상기 하우징몸체의 내측면을 따라 상기 제1가압판에 대하여 소정각도 절곡되도록 절곡부재가 마련된 제2가압판과,
   상기 절곡부재의 일단이 상기 제1가압판과 타단이 상기 제2가압판에 연결되도록 상기 절곡부재의 하면에 형성된 절곡연결부재를 구비하는 것을 특징으로 하는,
   멤브레인 원심분리 농축기.

Images