KR102484918B1 - 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법 - Google Patents

복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기는, 물의 삼중점 이하의 압력 상태에서 시료를 건조하는 동결 건조기로서, 시료가 배열되어 있는 밀폐된 동결 건조실; 동결 건조실에 연결되어 시료로부터 기화된 수증기를 흡입하는 흡기구와 흡입된 수증기를 배출하는 배기구가 형성된 고정자와, 고정자 내부에 설치되어 흡기구에서 흡입된 수증기가 배기구로 이동되도록 회전하는 회전자와, 회전자의 윤활 및 회전자와 고정자와의 기밀을 유지하도록 고정자 내부에 배열되어 있는 오일을 구비하는 제1 펌프; 및 제1 펌프의 배기구에 연결되어 수증기를 흡입함으로써 제1 펌프의 배기구의 수증기 압력을 저하시키는 적어도 하나의 제2 펌프를 포함하고, 동결 건조실에 발생된 수증기를 제1 펌프로 흡입하기 이전에 제거하는 제습 장치를 더 포함하며, 제습 장치는 동결 건조실과 제2 펌프를 연결하는 제3 통로를 구비하고, 제습 장치는, 제1 펌프의 구동을 정지시키거나 또는 동결 건조실과 제1 펌프를 연결하는 통로를 통한 수증기의 이동을 차단한 상태에서, 제2 펌프가 구동되면 동결 건조실에 발생된 수증기가 제3 통로를 통해 제2 펌프로 흡입되도록 함으로써, 동결 건조실에 발생된 수증기를 제1 펌프로 흡입하기 이전에 제거한다.

Description

복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법{Freeze-Dryer comprising Plurality of Vacuum Pump And Method of Controlling the Same}
본 발명의 일 실시예는 동결 건조기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
동결 건조기는 수용액이나 물을 포함하는 시료를 동결하고 그 동결 온도의 수증기압(삼중점) 이하의 진공 상태로 감압하여 동결된 시료 내의 얼음을 승화시킴으로써 시료를 건조하는 장치이다.
동결 건조기는 대부분 동결된 시료 내의 얼음이 계속 승화되도록 진공 펌프를 사용하여 삼중점 이하의 진공 상태를 유지하게 된다.
동결 건조기용 진공 펌프는 배기 원리와 사용 조건 등에 따라 매우 다양한 유형의 펌프로 분류될 수 있다. 예컨대, 동결 건조기용 진공 펌프는 삼중점 이하의 고 진공 상태를 형성하기 위하여 로터리 베인 펌프를 대부분 이용하고 있다. 로터리 베인 펌프는 비교적 저렴하고 크기가 작고 조용한 장점이 있으나 고 진공을 형성하기 위한 메카니즘 상 회전 날개의 기밀을 유지함과 동시에 윤활 목적으로 오일을 항시 충진하도록 되어 있는 점에서 수분에 취약할 수 있다. 수분이 오일에 유입되면 회전하는 날개(vane)에 의해 오일과 물이 섞임으로써 유화(emulsification) 현상이 일어나고 윤활기능이 떨어져 펌프 내부에 기밀이 완전하게 유지되지 않고, 유화된 오일 내 수분이 지속적으로 배출되어 고진공을 형성하지 못하는 등의 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존의 로터리 베인 펌프를 진공 펌프로 사용하는 동결 건조 시스템은 수분을 냉각시켜 포집하는 콜드 트랩(cold trap)을 채택하고 있으나 시스템 내부에 포집된 수분을 배출할 수단을 추가적으로 설치하지 않는 한 기화할 수분 양이 계속 누적되는 단점이 있다.
유사한 기존 기술로서 수분에 영향을 받지 않는 루트 펌프, 스크롤 펌프 등 고 진공 펌프를 사용하는 경우가 있으나 이는 일반적으로 소형화가 어려운 펌프로서 고가의 장비이므로 널리 보급되기 어려운 한계가 있다.
또 다른 기존 기술로서는 로터리 베인 펌프의 오일을 외부로 순환시켜 수분을 제거하는 필터를 거치도록 하는 방법이 있으나 이는 별도의 순환 및 펌프 시스템을 필요로 한다는 점에서 장치가 복잡해지는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는, 복수의 진공 펌프에 의하여 동결 건조, 펌프 제습 및 일반 건조 등의 다양한 모드로 구동할 수 있도록 제어됨으로써 목적에 따라 최적의 구동이 가능한, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 하나의 과제는, 진공 펌프의 흡기구와 배기구의 수증기 압력 차이를 최소화하여 진공 펌프의 오일에 수분이 섞이는 유화를 방지함으로써 오일의 윤활성 및 기밀성을 향상시켜 진공 펌프의 진공성능을 향상시킬 수 있는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 하나의 과제는, 진공 펌프의 배기구의 수증기 압력이 흡기구의 수증기 압력보다 작게 유지하여 진공 펌프의 오일에 수분이 섞이는 유화를 방지하고 동시에 오일에 섞여 있는 수분이 기화되도록 함으로써 오일의 윤활성 및 기밀성을 더욱 향상시켜 진공 펌프의 진공성능을 더욱 향상시킬 수 있는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 하나의 과제는, 동결 건조를 실행하지 않는 동안에 진공 펌프에 누적된 수증기 또는 오일에 유화된 수분으로부터 발생된 수증기 등을 제거함으로써 나중에 동결 건조를 실행하는 동안에 진공 펌프의 불필요한 작동을 최소화하여 동결 건조기를 효율적으로 사용할 수 있는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 하나의 과제는, 동결 건조기를 사용하지 않는 동안에 동결 건조기를 일반 건조 모드로 작동함으로써 시료를 건조시켜 동결 건조기를 일반 건조기로도 사용할 수 있는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 다른 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기는, 물의 삼중점 이하의 압력 상태에서 시료를 건조하는 동결 건조기로서, 시료가 배열되어 있는 밀폐된 동결 건조실; 동결 건조실에 연결되어 시료로부터 기화된 수증기를 흡입하는 흡기구와 흡입된 수증기를 배출하는 배기구가 형성된 고정자와, 고정자 내부에 설치되어 흡기구에서 흡입된 수증기가 배기구로 이동되도록 회전하는 회전자와, 회전자의 윤활 및 회전자와 고정자와의 기밀을 유지하도록 고정자 내부에 배열되어 있는 오일을 구비하는 제1 펌프; 및 제1 펌프의 배기구에 연결되어 수증기를 흡입함으로써 제1 펌프의 배기구의 수증기 압력을 저하시키는 적어도 하나의 제2 펌프를 포함하고, 동결 건조실에 발생된 수증기를 제1 펌프로 흡입하기 이전에 제거하는 제습 장치를 더 포함하며, 제습 장치는 동결 건조실과 제2 펌프를 연결하는 제3 통로를 구비하고, 제습 장치는, 제1 펌프의 구동을 정지시키거나 또는 동결 건조실과 제1 펌프를 연결하는 통로를 통한 수증기의 이동을 차단한 상태에서, 제2 펌프가 구동되면 동결 건조실에 발생된 수증기가 제3 통로를 통해 제2 펌프로 흡입되도록 함으로써, 동결 건조실에 발생된 수증기를 제1 펌프로 흡입하기 이전에 제거한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 동결 건조실은 시료를 회전시키는 회전부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 펌프는, 피스톤 펌프, 플런저 펌프 및 다이아프램 펌프로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 펌프는 제1 펌프의 흡기구가 차단된 상태에서 동작할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 펌프는 제1 펌프의 배기구에 직렬 또는 병렬로 연결된 복수의 펌프를 구비할 수 있다.
삭제
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제습 장치는 냉각기, 가열기, 수분 흡수성 소재가 수용된 밀폐 통으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 펌프 또는 제2 펌프의 수증기가 배출되는 부분에는 수증기를 정화하는 정화 장치가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 펌프에 전원을 공급하는 제1 전원공급장치가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 펌프에 전원을 공급하는 제2 전원공급장치가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 동결 건조실과 제1 펌프를 연결하는 제1 통로를 개폐하는 제1 개폐장치가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 펌프와 제2 펌프를 연결하는 제2 통로를 개폐하는 제2 개폐장치가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 동결 건조실과 제2 펌프를 연결하는 제3 통로를 개폐하는 제3 개폐장치가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법은, 전술한 본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법으로서, 시료가 배열되어 있는 밀폐된 동결 건조실에 연결된 제1 펌프에 의하여 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 단계; 및 제1 펌프의 배기구에 연결된 제2 펌프에 의하여 제1 펌프에서 배출되는 수증기를 흡입함으로써 제1 펌프의 배기부의 수증기 압력을 저하시키는 단계를 포함한다.
본 실시예에 있어서, 제2 펌프에 의해 제1 펌프의 배기구의 수증기 압력이 제1 펌프의 흡기구의 수증기 압력보다 더 작게 되는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법은, 전술한 본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법으로서, 제1 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 것을 차단하는 단계; 제2 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 것을 차단하는 단계; 및 제1 펌프의 배기구에 연결된 제2 펌프에 의하여 제1 펌프의 오일에 유화된 수분을 기화시켜 배출하는 단계를 포함한다.
본 실시예에 있어서, 제1 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 것과 제2 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 것을 동시에 차단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법은, 전술한 본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법으로서, 제1 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 것을 차단하는 단계; 및 동결 건조실과 제2 펌프를 연결하는 제3 통로를 개방한 상태에서 제2 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 단계를 포함한다.
본 발명의 하나의 효과는, 복수의 진공 펌프에 의하여 동결 건조, 펌프 제습 및 일반 건조 등의 다양한 모드로 구동할 수 있도록 제어됨으로써 목적에 따라 최적의 구동이 가능한, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법을 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 효과는, 진공 펌프의 흡기구와 배기부의 수증기 압력 차이를 최소화하여 진공 펌프의 오일에 수분이 섞이는 유화를 방지함으로써 오일의 윤활성 및 기밀성을 향상시켜 진공 펌프의 진공성능을 향상시킬 수 있는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법을 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 효과는, 진공 펌프의 배기구의 수증기 압력이 흡기구의 수증기 압력보다 작게 유지하여 진공 펌프의 오일에 수분이 섞이는 유화를 방지하고 동시에 오일에 섞여 있는 수분이 기화되도록 함으로써 오일의 윤활성 및 기밀성을 더욱 향상시켜 진공 펌프의 진공성능을 더욱 향상시킬 수 있는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법을 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 효과는, 동결 건조를 실행하지 않는 동안에 진공 펌프에 누적된 수증기 또는 오일에 유화된 수분으로부터 발생된 수증기 등을 제거함으로써 나중에 동결 건조를 실행하는 동안에 진공 펌프의 불필요한 작동을 최소화하여 동결 건조기를 효율적으로 사용할 수 있는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법을 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 효과는, 동결 건조기를 사용하지 않는 동안에 동결 건조기를 일반 건조 모드로 작동함으로써 시료를 건조시켜 동결 건조기를 일반 건조기로도 사용할 수 있는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기 및 그 제어 방법을 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 다른 효과는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제1 펌프를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 A를 발췌하여 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제1 통로 및 제1 개폐장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제1 펌프에 대한 복수의 제2 펌프의 직렬 연결을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제1 펌프에 대한 복수의 제2 펌프의 병렬 연결을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법의 하나인 동결 건조 모드의 흐름도를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법의 다른 하나인 펌프 제습 모드의 흐름도를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법의 또 다른 하나인 일반 건조 모드의 흐름도를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기(100)는, 예시적으로 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 동결 건조실(110)과, 제1 펌프(120)와, 제2 펌프(130)를 포함한다. 그밖에 본 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기(100)는 제습 장치(140)와 정화 장치(150) 등을 더 포함할 수 있다.
동결 건조기(100)는 물의 삼중점 이하의 압력 상태에서 시료를 건조하는 동결 건조기이다. 물의 삼중점 이하의 압력 상태에서는 시료에 포함되어 있는 물이 얼음 상태에서 액체 상태를 거치지 않고 기체 상태로 바로 기화하게 됨으로써 시료가 건조된다.
동결 건조실(110)은 시료(10)가 배열되어 있는 밀폐된 공간을 갖는 챔버(111)를 포함한다. 동결 건조실(110)은, 예시적으로 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 챔버(111) 내에 시료(10)를 회전시키는 회전 부재(112)를 포함할 수 있다. 이에 의하여 동결 건조가 시료(10) 전체에서 균일하게 이루어지도록 함으로써 동결 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
제1 펌프(120)는 동결 건조실(110)로부터 수증기를 흡입하여 이를 외부로 배출하는 장치이다. 이에 의하여 동결 건조실(110)이 물의 삼중점 이하의 압력 상태로 유지되도록 함으로써 시료에 포함되어 있는 물이 얼음 상태에서 기체 상태로 바로 기화하게 할 수 있다.
제1 펌프(120)는 동결 건조실(110)로부터 수증기를 흡입하여 이를 외부로 배출하는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 펌프(120)는, 예시적으로 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 고정자(121)와, 회전자(122)와, 오일(125)을 포함한다. 그밖에 제1 펌프(120)는 블레이드(123), 탄성 부재(124), 하우징(126) 및 제1 전원공급장치(127)를 더 포함할 수 있다.
고정자(121)는 동결 건조실(110)에 연결되어 시료(10)로부터 기화된 수증기를 흡입하는 흡기구(121a)와 흡입된 수증기를 배출하는 배기구(121b)를 갖는다. 고정자(121)는 다양한 형상을 가질 수 있는데, 예컨대, 실린더 형상의 밀폐된 내부 공간을 갖는 형상을 가질 수 있다. 배기구(121b)에는 배기 밸브(121c)가 추가될 수 있다. 배기 밸브(121c)는 수증기가 배기구(121b)로부터 하우징(126)의 내부 공간으로 배출되는 것을 차단하거나 해제할 수 있다.
회전자(122)는 고정자(121) 내부에 설치되어 흡기구(121a)에서 흡입된 수증기가 배기구(121b)로 이동되도록 회전하는 장치이다. 회전자(122)는 다양한 형상을 가질 수 있는데, 예컨대, 실린더 형상의 밀폐된 내부 공간을 갖는 고정자(121) 내부에서 편심 회전하는 형상을 가질 수 있다.
블레이드(123)는 회전자(122)의 구멍에 돌출가능하도록 수용되어 있는 부재이다. 블레이드(123)는 회전시 돌출되어 고정자(121)의 내측면에 밀착된 상태에서 회전함으로써 수증기를 이송한다.
탄성 부재(124)는 스프링과 같은 부재로 회전자(122)의 구멍에 수용되어 있는 블레이드(123)가 돌출되도록 블레이드(123)에 탄성력을 작용하는 부재이다. 이에 의해 블레이드(123)는 회전시 용이하게 돌출하여 고정자(121)의 내측면에 용이하게 밀착될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 블레이드(123)는 회전자(122)의 원심력에 의해 돌출되어 고정자(121)의 내측면에 밀착될 수도 있다.
오일(125)은 고정자(121)와 회전자(122) 사이의 갭에서 블레이드(123)와 블레이드(123) 사이에 배열되어 있다. 이에 의하여 오일(125)은 회전자(122) 및 블레이드(123)의 동작이 원활하게 이루어지도록 윤활 작용을 하며, 나아가, 고정자(121)와 회전자(122) 사이 및 블레이드(123)와 고정자(121) 내측면 사이의 기밀 유지 작용을 한다.
고정자(121)의 내측면과 회전자(122)의 외측면 사이에는, 예시적으로 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 오일(125)이 충진된 갭이 존재하게 되는데, 이러한 오일(125)이 충진된 갭에 수증기가 유입되면 오일에 수분이 섞이는 유화가 발생하기 쉽게 된다.
하우징(126)은 고정자(121), 회전자(122), 블레이드(123), 탄성 부재(124) 및 오일(125)을 커버하는 장치이다. 이에 의하여 고정자(121) 등은 외부 충격을 쉽게 견딜 수 있게 된다. 하우징(126)은 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 하우징(126)은, 오일(125)을 저장하는 오일 저수조(126a)와, 오일 저수조(126a)로부터 외부로 수증기를 배출하는 하우징 배기구(126b)를 포함할 수 있다. 오일 저수조(126a)는, 예시적으로 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 오일(125)을 저장하여 고정자(121) 내부로 오일(125)을 공급하는 기능을 할 수 있다. 하우징 배기구(126b)는, 고정자(121)의 배기구(121b)로부터 배출되어 오일 저수조(125)에 유입되는 수증기 또는 오일 저수조(125) 내부의 오일(125)에 유화된 수분으로부터 발생되어 오일 저수조(125)에 저장되는 수증기를 외부로 배출하는 기능을 할 수 있다. 하우징 배기구(126b)는 고정자의 배기구(121b)와 이격되도록 배열될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 하우징 배기구(126b)는 고정자의 배기구(131b)에 직접 연결될 수 있으며 이 경우 고정자(121)의 배기구(121b)를 개폐하는 배기 밸브(121c)는 생략될 수 있다. 본 실시예는 하우징(126)을 하나의 구성요소로 포함하고 있으나 이에 한정되지 않고 본 실시예는 하우징(126)을 구성요소로 포함하고 있지 않을 수 있다.
제1 전원공급장치(127)는 제1 펌프(120)에 전원을 공급하는 장치이다. 제1 전원공급장치(127)는 필요에 따라 제1 펌프(120)에 전원을 공급하거나 차단함으로써 제1 펌프(120)의 구동을 실행하거나 해제하여 제1 펌프(120)의 구동을 제어할 수 있다.
동결 건조실(110)과 제1 펌프(120)의 흡기구, 예컨대, 고정자(121)의 흡기구(121a)는 고무 호스 등의 파이프와 같은 구조로 형성된 제1 통로(160)에 의해 연결될 수 있다. 제1 통로(160)를 통해 동결 건조실(110)의 수증기가 제1 펌프(120)로 유입될 수 있다. 제1 통로(160)에는 제1 통로(160)를 개방 또는 폐쇄할 수 있는 제1 개폐장치(161)가 포함될 수 있다. 제1 개폐장치(161)는 필요에 따라 제1 통로(160)를 개폐함으로써 동결 건조실(110)로부터 제1 펌프(120)로의 수증기의 이동을 제어할 수 있다. 제1 개폐장치(161)는 제1 통로(160)를 개폐할 수 있는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 개폐장치(161)는, 예시적으로 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 고무 호스로 형성된 제1 통로(160)에서 고무 호스를 외측에서 완화하거나 압박하여 제1 통로(160)를 개폐하는 클램핑 장치와 같은 구조로 이루어질 수 있다.
제2 펌프(130)는 제1 펌프(120)의 배기구(121b)에 연결되어 수증기를 흡입함으로써 제1 펌프(120)의 배기구(121b)의 수증기 압력을 저하시키는 장치이다. 이에 의하여 제1 펌프(120)의 배기구(121b)의 압력을 낮출 수 있게 된다.
제2 펌프(130)는 제1 펌프(120)의 배기구(121b)에 연결되어 수증기를 흡입함으로써 제1 펌프(120)의 배기구(121b)의 수증기 압력을 저하시키는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 제2 펌프(130)가 어떠한 펌프로 이루어지는지에 따라 제1 펌프(120)의 구동의 효율성 내지 지속성이 다르게 될 수 있다.
먼저, 제2 펌프(130)가 제1 펌프(120)와 마찬가지로 오일을 사용하는 펌프일 경우, 제2 펌프(130)를 가동한 후 일정한 시간이 지나면 제1 펌프(120)의 오일은 유화된 수증기가 기화되어 배출됨으로써 맑아지게 되지만, 제2 펌프(130)의 오일은 제1 펌프(120)에서 배출된 수증기로 인해 점점 유화되고 이와 같이 제2 펌프(130)의 유화된 오일로부터 수증기를 기화시켜 배출하기 위해서는 시간이 소요되므로 제2 펌프(130)의 구동 효율이 떨어지고 궁극적으로 제2 펌프(130)를 지속적으로 구동할 수 없게 된다.
다음, 제2 펌프(130)가 제1 펌프(120)와 다르게 오일을 사용하지 않는 피스톤 펌프와 같은 왕복식 펌프, 피스톤 펌프, 플런저 펌프 및 다이아프램 펌프로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 경우, 제2 펌프(130)를 가동한 후 일정한 시간이 지나면 제1 펌프(120)의 오일은 유화된 수증기가 기화되어 배출됨으로써 맑아지게 되고, 제2 펌프(130)의 오일은 제1 펌프(120)에서 배출된 수증기로 인해 유화됨이 없이 직접 외부로 배출하므로 제2 펌프(130)의 구동 효율이 떨어지지 않고 제2 펌프(130)를 지속적으로 구동할 수 있게 된다.
제2 펌프(130)는 제1 펌프(120)에 다양한 방식으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제2 펌프(130)는, 예시적으로 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 제1 펌프(120)에 하나의 펌프가 연결될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 제2 펌프(130)는 도 5에 예시된 바와 같이 제1 펌프(120)에 복수의 펌프(131)(132)가 직렬로 연결되거나 또는 도 6에 예시된 바와 같이 제1 펌프(120)에 복수의 펌프(131)(132)(133)(134)가 병렬로 연결될 수 있다.
제2 펌프(130)에는 제2 펌프(130)에 전원을 공급하는 제2 전원공급장치(137)가 더 포함될 수 있다. 제2 전원공급장치(137)는 필요에 따라 제2 펌프(130)에 전원을 공급하거나 차단함으로써 제2 펌프(130)의 구동을 실행하거나 해제하여 제2 펌프(130)의 구동을 제어할 수 있다.
제1 펌프(120)와 제2 펌프(130)는 고무 호스 등의 파이프와 같은 구조로 형성된 제2 통로(170)에 의해 연결될 수 있다. 제2 통로(170)를 통해 제1 펌프(120)의 수증기가 제2 펌프(130)로 유입될 수 있다. 제2 통로(170)에는 제2 통로(170)를 개방 또는 폐쇄할 수 있는 제2 개폐장치(171)가 포함될 수 있다. 제2 개폐장치(171)는 필요에 따라 제2 통로(170)를 개폐함으로써 제1 펌프(120)로부터 제2 펌프(130)로의 수증기의 이동을 제어할 수 있다. 제2 개폐장치(171)는 제2 통로(170)를 개폐할 수 있는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 개폐장치(171)는, 예시적으로 도 4에 나타나 있는 제1 개폐장치(161)와 같이, 고무 호스로 형성된 제2 통로(170)에서 고무 호스를 외측에서 완화하거나 압박하여 제2 통로(170)를 개폐하는 클램핑 장치와 같은 구조로 이루어질 수 있다.
제습 장치(140)는 동결 건조실(110)에 발생된 수증기를 제1 펌프(120)로 흡입되기 전에 미리 제거하는 장치이다. 이에 의하여 제1 펌프(120)가 동결 건조실(110)의 시료(10)로부터 수증기를 더욱 용이하고 효율적으로 배출할 수 있게 된다.
제습 장치(140)는 동결 건조실(110)에 발생된 수증기를 제1 펌프(120)로 흡입되기 전에 미리 제거할 수 있는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.
예컨대, 제습 장치(140)는 동결 건조실(110)에 연결되어 있는 냉각기, 가열기, 수분 흡수성 소재가 수용된 밀폐 통으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나가 포함된 장치로 이루어질 수 있다.
제습 장치(140)는 동결 건조실(110)과 제2 펌프(130)를 연결하는 제3 통로(180)로 이루어질 수도 있다. 제1 전원공급장치(127)가 제1 펌프(120)에 전원을 공급하는 것을 차단하여 제1 펌프(120)의 구동을 정지시키거나 또는 제1 개폐장치(161)가 동결 건조실(110)과 제1 펌프(120)를 연결하는 제1 통로(160)를 폐쇄하여 제1 통로(160)를 통한 수증기의 이동을 차단한 상태에서, 제2 펌프(130)가 구동되면 동결 건조실(110)에 발생된 수증기가 제3 통로(180)를 통해 제2 펌프(130)로 흡입됨으로써 동결 건조실(110)에 발생된 수증기를 제1 펌프(120)로 흡입되기 전에 미리 제거할 수 있게 된다. 이때 제3 통로(180)는 동결 건조실(110)과 제2 펌프(130)에 각각 직접 연결될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것이 아니며 제3 통로(180)는, 예시적으로 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 그 일단이 제1 통로(160)에 연결되고 그 타단이 제2 통로(170)에 연결될 수 있다. 여기서, 제3 통로(180)의 일단은 동결 건조실(110)과 제1 개폐장치(161) 사이에서 제1 통로(160)에 연결되고, 제3 통로(180)의 타단은 제2 펌프(130)와 제2 개폐장치(171) 사이에서 제2 통로(170)에 연결되는 것이 바람직하다. 이때, 제1 통로(160)에는 동결 건조실(110)에 상대적으로 가까운 위치에 제4 개폐장치(162)가 포함될 수 있다. 제4 개폐장치(162)는 제1 통로(160) 및 제3 통로(180)를 동시에 폐쇄할 경우에 사용될 수 있다. 제1 통로(160) 및 제3 통로(180)를 동시에 폐쇄하기 위하여 제1 개폐장치(161)와 제3 개폐장치(181)를 동시에 사용하는 것보다 제4 개폐장치(162)를 사용하는 것이 상대적으로 더 편리하고 용이하게 된다.
제3 통로(180)는 고무 호스 등의 파이프와 같은 구조로 형성될 수 있다. 제3 통로(180)에는 제3 통로(180)를 개방 또는 폐쇄할 수 있는 제3 개폐장치(181)가 더 포함될 수 있다. 제3 개폐장치(181)는 필요에 따라 제3 통로(180)를 개폐함으로써 동결 건조실(110)로부터 제2 펌프(130)로의 수증기의 이동을 제어할 수 있다. 제3 개폐장치(181)는 제3 통로(180)를 개폐할 수 있는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제3 개폐장치(181)는, 예시적으로 도 4에 나타나 있는 제1 개폐장치(161)와 같이, 고무 호스로 형성된 제3 통로(180)에서 고무 호스를 외측에서 완화하거나 압박하여 제3 통로(180)를 개폐하는 클램핑 장치와 같은 구조로 이루어질 수 있다.
정화 장치(150)는 제1 펌프(120) 또는 제2 펌프(130)의 수증기가 배출되는 부분에 수증기를 정화하기 위하여 설치된 장치이다. 이에 의하여 외부로 배출되는 수증기에 포함된 먼지와 같은 이물질을 제거할 수 있게 된다. 정화 장치(150)는 제1 펌프(120) 또는 제2 펌프(130)로부터 배출되는 수증기를 정화할 수 있는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 정화 장치(150)는 공기를 밀폐시키는 통로를 구비하거나 또는 물, 흡착용 탄소, 제취소재 및 제습소재로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 수용하여 수증기를 정화할 수 있는 밀폐 용기를 구비할 수 있다.
정화 장치(150)는 제4 통로(190)에 의하여 제2 펌프(130)에 연결될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 정화 장치(150)는 제1 펌프(120)에 연결되거나 제1 펌프(120) 및 제2 펌프(130)에 동시에 연결될 수도 있다.
정화 장치(150)에서 정화된 수증기는 외부로 안전하게 배출될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법은 물의 삼중점 이하의 압력 상태에서 시료를 건조하는 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법일 수 있다. 여기서, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기는 전술한 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기(100)일 수 있다.
본 실시예에 관한 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법은 동결 건조기의 구동 모드, 예컨대, 동결 건조 모드, 펌프 제습 모드, 일반 건조 모드 및 오프 모드에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.
동결 건조기가 동결 건조 모드인 경우, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법(S200)은, 예시적으로 도 7에 나타나 있는 바와 같이, 동결 건조실(110)에 연결된 제1 펌프(120)에 의하여 동결 건조실(110)로부터 시료(10)에서 기화된 수증기를 흡입하는 단계(S210)와, 제1 펌프(120)의 배기구(121b)에 연결된 제2 펌프(130)에 의하여 제1 펌프(120)에서 배출되는 수증기를 흡입함으로써 제1 펌프(120)의 배기부(121b)의 수증기 압력을 저하시키는 단계(S220)를 포함한다.동결 건조 모드는, 제1 개폐장치(161)에 의하여 동결 건조실(110)과 제1 펌프(120)를 연결하는 제1 통로(160)를 개방하고, 제3 개폐장치(181)에 의하여 동결 건조실(110)과 제2 펌프(130)를 연결하는 제3 통로(180)를 폐쇄하며, 제2 개폐장치(171)에 의하여 제1 펌프(120)와 제2 펌프(130)를 연결하는 제2 통로(170)를 개방하고, 제1 전원공급장치(121)에 의해 제1 펌프(120)를 구동하고, 제2 전원공급장치(131)에 의해 제2 펌프(130)를 구동하는 것으로 이루어질 수 있다.
즉, 제1 펌프(120)가 흡기구(121a)로부터 수증기를 흡입하여 배기구(121b)로 이송하도록 구동하는 경우, 제1 펌프(120)의 배기구(121b)의 압력이 흡기구(121a)의 압력보다 상대적으로 높아지게 되므로, 이러한 압력 차이로 인해 오일(125)에 수증기가 섞이는 유화가 야기된다. 이때 제2 펌프(130)가 제1 펌프(120)의 배기구(121b)의 수증기를 외부로 강제적으로 배기함으로써 배기구(121b)의 수증기 압력을 저하시키면, 배기구(121b)의 압력과 흡기구(121a)의 압력과의 차이를 줄이고 나아가 최소화함으로써 오일(125)에 수증기가 섞이지 않도록 하여 오일(125)에 수증기가 섞이는 유화를 대폭 방지할 수 있게 된다. 따라서 제2 펌프(130)에 의하여 유화 방지에 따른 오일(125)의 윤활성 및 기밀성을 향상시킬 수 있게 된다. 만일 제2 펌프(130)에 의해 제1 펌프(120)의 배기구(121b)의 수증기 압력이 흡기구(121a)의 수증기 압력과 동일하게 유지되면, 이러한 유화를 완전히 방지할 수 있어 오일(125)의 윤활성 및 기밀성을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 제2 펌프(130)에 의해 제1 펌프(120)의 배기구(121b)의 수증기 압력을 계속 저하시킴으로써 배기구(121b)의 수증기 압력이 흡기구(121a)의 수증기 압력보다 더 작게 만들 수 있다(S220). 이 경우에는, 제1 펌프(120)의 구동으로 인하여 오일(125)에 이미 유화되어 있는 수증기를 기화시킬 수 있게 된다. 이에 의하여 오일(125)에 유화되어 있는 수증기를 제거함으로서 펌프의 진공성을 향상시킬 수 있게 된다. 즉, 제2 펌프(130)에 의해 제1 펌프(120)의 배기구(121b)의 수증기 압력을 계속 저하시켜 배기구(121b)의 수증기 압력이 흡기구(121a)의 수증기 압력보다 더 작게 되도록 유지함으로써 오일(125) 내부의 유화와 수분 기화 사이의 밸런스를 수분 기화 쪽으로 치우치도록 유도하여 펌프의 진공성을 향상시키는 것이다.
펌프 제습 모드의 경우, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법(S300)은, 예시적으로 도 8에 나타나 있는 바와 같이, 제1 펌프(120)가 동결 건조실(110)로부터 시료(10)에서 기화된 수증기를 흡입하는 것을 차단하는 단계(S310)와, 제2 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 것을 차단하는 단계(S320)와, 제1 펌프(120)의 배기구(121b)에 연결된 제2 펌프(130)에 의하여 제1 펌프(120)의 오일에 유화된 수분을 기화시켜 배출하는 단계(S330)를 포함한다.
펌프 제습 모드는, 제1 개폐장치(161)에 의하여 동결 건조실(110)과 제1 펌프(120)를 연결하는 제1 통로(160)를 폐쇄하고, 제3 개폐장치(181)에 의하여 동결 건조실(110)과 제2 펌프(130)를 연결하는 제3 통로(180)를 폐쇄하며, 제2 개폐장치(171)에 의하여 제1 펌프(120)와 제2 펌프(130)를 연결하는 제2 통로(170)를 개방하고, 제1 전원공급장치(121)에 의해 제1 펌프(120)를 구동하고, 제2 전원공급장치(131)에 의해 제2 펌프(130)를 구동하는 것으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 개폐장치(161)에 의하여 동결 건조실(110)과 제1 펌프(120)를 연결하는 제1 통로(160)를 폐쇄하고, 제3 개폐장치(181)에 의하여 동결 건조실(110)과 제2 펌프(130)를 연결하는 제3 통로(180)를 폐쇄하는 것에 대신하여, 제4 개폐장치(162)가 제1 통로(160) 및 제3 통로(180)를 동시에 폐쇄할 수 있다. 제1 통로(160) 및 제3 통로(180)를 동시에 폐쇄하기 위하여 제1 개폐장치(161)와 제3 개폐장치(181)를 동시에 사용하는 것보다 제4 개폐장치(162)를 사용하는 것이 상대적으로 더 편리하고 용이하게 된다.
즉, 펌프 제습 모드는 제1 펌프(120)의 흡기구(121a)가 차단된 상태에서 제2 펌프(130)를 구동, 예컨대, 동결 건조가 실행되지 않는 동안에 동작할 수 있다. 이에 의하여 제2 펌프(130)는 제1 펌프(120)의 내부를 진공 상태로 만들어 오일(125)에 유화되어 있는 수분을 기화시켜 외부로 배출시킬 수 있게 된다. 이후 제1 펌프(120)의 흡기구(121a) 차단을 해제한 후 제1 펌프(120)를 구동함으로써 제1 펌프(120)의 오일(125)의 윤활성 및 기밀성을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 제2 펌프(130)의 진공성능을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.
실험실이나 가정 등에서는 대부분 동결 건조기를 연속적으로 사용하는 경우는 드물고 동결 건조기를 사용하는 시간보다 사용하지 않는 시간이 훨씬 더 길게 된다. 따라서 동결 건조를 실행하지 않는 동안에 제2 펌프(130)를 작동하여 제1 펌프(120) 내에 누적된 수증기 또는 오일(125)에 유화된 수분으로부터 발생된 수증기 등을 외부로 배출함으로써, 나중에 동결 건조를 실행하는 동안 제2 펌프(130)를 제1 펌프(120)의 배기구(121b)의 수증기 압력이 흡기구(121a)의 수증기 압력보다 작게 되도록 작동할 필요가 없거나 작동을 최소화할 수 있으므로, 동결 건조기를 효율적으로 사용할 수 있게 된다.
일반 건조 모드의 경우, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법(S400)은, 예시적으로 도 9에 나타나 있는 바와 같이, 제1 펌프(120)가 동결 건조실(110)로부터 시료(10)에서 기화된 수증기를 흡입하는 것을 차단하는 단계(S410)와, 제2 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 단계(S420)를 포함한다.
일반 건조 모드는, 제1 개폐장치(161)에 의하여 동결 건조실(110)과 제1 펌프(120)를 연결하는 제1 통로(160)를 폐쇄하고, 제3 개폐장치(181)에 의하여 동결 건조실(110)과 제2 펌프(130)를 연결하는 제3 통로(180)를 개방하며, 제1 전원공급장치(121)에 의해 제1 펌프(120)를 구동하는 것을 차단하고, 제2 전원공급장치(131)에 의해 제2 펌프(130)를 구동하는 것으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 펌프(120)와 제2 펌프(130)을 연결하는 제2 통로(170)는 개방 또는 차단될 수 있다. 또한, 제1 전원공급장치(121)에 의해 제1 펌프(120)를 구동하는 것을 차단하는 것에 대신하여, 제2 개폐장치(171)에 의하여 제1 펌프(120)와 제2 펌프(130)을 연결하는 제2 통로(170)를 차단할 수 있다.
즉, 일반 건조 모드는 동결 건조실(110)과 제1 펌프(120)의 연결을 폐쇄하고 동결 건조실(110)과 제2 펌프(130)의 연결을 개방한 상태에서 제2 펌프(130)를 구동, 예컨대, 동결 건조 모드가 실행되지 않는 동안 또는 동결 건조 모드와 펌프 제습 모드가 실행되지 않는 동안에 동작할 수 있다. 이에 의하여 제2 펌프(130)는 동결 건조실(110)의 시료에 존재하는 수분이나 수증기를 외부로 배출시킬 수 있게 된다.
실험실이나 가정 등에서는 대부분 동결 건조기를 연속적으로 사용하는 경우는 드물고 동결 건조기를 사용하는 시간보다 사용하지 않는 시간이 훨씬 더 길게 된다. 이와 같이 동결 건조기를 사용하지 않는 동안에 동결 건조기를 일반 건조 모드로 작동함으로써 시료를 건조시킬 수 있으므로, 동결 건조기를 일반 건조기로도 사용할 수 있게 된다.
오프 모드의 경우, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법은 제1 전원공급장치(121)에 의해 제1 펌프(120)를 구동하는 것을 차단하고, 제2 전원공급장치(131)에 의해 제2 펌프(130)를 구동하는 것을 차단하는 것으로 이루어질 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 동결 건조기 및 그 제어 방법에 이용될 수 있다.
10: 시료, 100: 동결 건조기, 110: 동결 건조실, 111: 챔버, 112: 회전 부재, 120: 제1 펌프, 121: 고정자, 121a: 흡기구, 121b: 배기구, 121c: 배기 밸브, 122: 회전자, 123: 블레이드, 124: 탄성 부재, 125: 오일, 126: 하우징, 126a: 오일 저수조, 126b: 하우징 배기구, 127: 제1 전원공급장치, 130: 제2 펌프, 137: 제2 전원공급장치, 140: 제습 장치, 150: 정화 장치, 160: 제1 통로, 161: 제1 개폐장치, 162: 제4 개폐장치, 170: 제2 통로, 171: 제2 개폐장치, 180: 제3 통로, 181: 제3 개폐장치, 190: 제4 통로

Claims (17)

  1. 물의 삼중점 이하의 압력 상태에서 시료를 건조하는 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기로서,
    시료가 배열되어 있는 밀폐된 동결 건조실;
    동결 건조실에 연결되어 시료로부터 기화된 수증기를 흡입하는 흡기구와 흡입된 수증기를 배출하는 배기구가 형성된 고정자와, 고정자 내부에 설치되어 흡기구에서 흡입된 수증기가 배기구로 이동되도록 회전하는 회전자와, 회전자의 윤활 및 회전자와 고정자와의 기밀을 유지하도록 고정자 내부에 배열되어 있는 오일을 구비하는 제1 펌프; 및
    제1 펌프의 배기구에 연결되어 수증기를 흡입함으로써 제1 펌프의 배기구의 수증기 압력을 저하시키는 적어도 하나의 제2 펌프를 포함하고,
    동결 건조실에 발생된 수증기를 제1 펌프로 흡입하기 이전에 제거하는 제습 장치를 더 포함하며,
    제습 장치는 동결 건조실과 제2 펌프를 연결하는 제3 통로를 구비하고,
    제습 장치는, 제1 펌프의 구동을 정지시키거나 또는 동결 건조실과 제1 펌프를 연결하는 통로를 통한 수증기의 이동을 차단한 상태에서, 제2 펌프가 구동되면 동결 건조실에 발생된 수증기가 제3 통로를 통해 제2 펌프로 흡입되도록 함으로써, 동결 건조실에 발생된 수증기를 제1 펌프로 흡입하기 이전에 제거하는,
    복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기.
  2. 청구항 1에 있어서, 동결 건조실은 시료를 회전시키는 회전부재를 포함하는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기.
  3. 청구항 1에 있어서, 제2 펌프는, 피스톤 펌프, 플런저 펌프 및 다이아프램 펌프로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기.
  4. 청구항 1에 있어서, 제2 펌프는 제1 펌프의 배기구에 직렬 또는 병렬로 연결된 복수의 펌프를 구비하는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 제습 장치는 냉각기, 가열기, 수분 흡수성 소재가 수용된 밀폐 통으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기.
  7. 청구항 1에 있어서, 제1 펌프 또는 제2 펌프의 수증기가 배출되는 부분에는 수증기를 정화하는 정화 장치가 더 포함된, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기.
  8. 청구항 1에 있어서, 제1 펌프에 전원을 공급하는 제1 전원공급장치가 더 포함된, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기.
  9. 청구항 1에 있어서, 제2 펌프에 전원을 공급하는 제2 전원공급장치가 더 포함된, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기.
  10. 청구항 1에 있어서, 동결 건조실과 제1 펌프를 연결하는 제1 통로를 개폐하는 제1 개폐장치가 더 포함된, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기.
  11. 청구항 1에 있어서, 제1 펌프와 제2 펌프를 연결하는 제2 통로를 개폐하는 제2 개폐장치가 더 포함된, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기.
  12. 청구항 1에 있어서, 동결 건조실과 제2 펌프를 연결하는 제3 통로를 개폐하는 제3 개폐장치가 더 포함된, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기.
  13. 청구항 1 내지 청구항 4 및 청구항 6 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법으로서,
    시료가 배열되어 있는 밀폐된 동결 건조실에 연결된 제1 펌프에 의하여 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 단계; 및
    제1 펌프의 배기구에 연결된 제2 펌프에 의하여 제1 펌프에서 배출되는 수증기를 흡입함으로써 제1 펌프의 배기부의 수증기 압력을 저하시키는 단계를 포함하는,
    복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 제2 펌프에 의해 제1 펌프의 배기구의 수증기 압력이 제1 펌프의 흡기구의 수증기 압력보다 더 작게 되는 단계를 포함하는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법.
  15. 청구항 1 내지 청구항 4 및 청구항 6 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법으로서,
    제1 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 것을 차단하는 단계;
    제2 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 것을 차단하는 단계; 및
    제1 펌프의 배기구에 연결된 제2 펌프에 의하여 제1 펌프의 오일에 유화된 수분을 기화시켜 배출하는 단계를 포함하는,
    복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 제1 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 것과 제2 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 것을 동시에 차단하는 단계를 포함하는, 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법.
  17. 청구항 1 내지 청구항 4 및 청구항 6 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법으로서,
    제1 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 것을 차단하는 단계; 및
    동결 건조실과 제2 펌프를 연결하는 제3 통로를 개방한 상태에서 제2 펌프가 동결 건조실로부터 시료에서 기화된 수증기를 흡입하는 단계를 포함하는,
    복수의 진공 펌프를 구비한 동결 건조기의 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115143737B (zh) * 2022-07-24 2024-03-22 北京四环起航科技有限公司 一种用于实验室内少量样品冷冻干燥的新型自动化冷冻干燥机

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101821261B1 (ko) * 2017-02-07 2018-01-24 주식회사 오페론어드밴텍 동결건조장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2646435B2 (ja) * 1990-11-02 1997-08-27 株式会社日立サイエンスシステムズ 真空凍結乾燥装置
KR102097686B1 (ko) * 2016-10-05 2020-05-26 메디칸(주) 회전동결건조 장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101821261B1 (ko) * 2017-02-07 2018-01-24 주식회사 오페론어드밴텍 동결건조장치

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