KR102654345B1 - 고체 투입부를 포함하는 무균용 교반기 - Google Patents
고체 투입부를 포함하는 무균용 교반기 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 액체의 와류에 고체를 투입시켜 액체와 고체를 교반시키는 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기와 관련된 다양한 실시예들이 기술된 바, 한 실시예에 따르면, 이러한 무균용 교반기는. 내부에 액체를 채우고, 밀봉된 교반용 비닐팩; 상기 교반용 비닐팩의 중심부에 돌출 형성되어 상기 액체에 고체를 투입시키는 고체 투입부; 및 상기 교반용 비닐팩의 외측 둘레에 연결되는 와류 발생 장치;를 포함하고, 상기 와류 발생 장치는 상기 액체를 교반하기 위해 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 하부로 배출 파이프를 통해 배출시킴과 아울러 상기 교반용 비닐팩의 내부에서 상기 액체를 선회시켜 와류를 발생시키고, 배출된 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 내부로 다시 고속으로 분사하여 선회하는 상기 와류를 가속시키며, 상기 액체에 상기 와류를 이용하여 투입된 상기 고체를 녹여서 교반시킬 수 있으며, 이외에도 다양한 다른 실시예들이 가능하다.
Description
본 발명은 와류를 이용하는 고체 투입부를 포함하는 무균용 교반기에 관련된 것이다.
일반적으로, 교반기는 액체 탱크 내의 액체를 유동시키기 위해 사용되는 기구로서, 농업용수의 공급 등과 같은 1차 산업에서부터 바이오, 식품 분야 등에 이르기까지 여러 산업 분야에서 다양하게 사용되고 있으며, 특히 최근에는 제약, 바이오, 식품, 화장품, 2차 전지 및 화학 산업 분야에서 쓰일 수 있는 효율적이고 안전한 무균용 교반기에 대한 수요와 기술력에 대한 요구가 지속적으로 요구되고 있다.
이러한 종래의 교반기는 기본적으로 구동부와 임펠러를 구비하여 임펠러가 액체내에서 회전됨으로써, 상기 액체를 교반시키도록 구성되는데, 이때, 액체가 유동되는 공간과 외부를 격리하여 차단시키기 위하여 비닐백(예; 메카니컬 씰(Mechanical seal)이 적용된 밀봉 기술이 사용되었다.
그러나, 종래 일반적으로 사용되는 비닐백의 밀봉 기술은 교반기의 사용 횟수가 누적되고, 습도 등 환경 변화에 따른 피로 등이 누적됨에 따라 마모 및 파손이 발생될 수 있으며, 누유 및 누출이 발생되는 문제가 있었다.
한편, 의약학 및 생명공학 분야에서 시료액, 시약 또는 백신 등을 조제하고 세포 배양 등을 수행하는데 이용되는 바이오 리액터와 같은 배양조는 용액 및 세포를 배양하는 과정에서 리액터 외부와의 단절을 통한 무균 상태에서의 교반이 필수적이다. 특히 배양 세포의 경우 자체적인 면역 체계를 갖지 못하는 것이 일반적이기 때문에 외부 오염 물질(예; 바이러스 및 세균)의 유입시 전체를 폐기해야 하는 경우가 발생하기 때문이다. 더불어, 자칫 시료액, 시약 또는 백신에 외부 오염 물질이 유입된 상태로 외부에 유출될 경우, 사용자가 외부 오염 물질에 오염되거나 감염되는 커다란 문제점이 있었다.
따라서, 종래의 교반용 비닐팩의 밀봉 기술이 갖는 근본적이 문제점을 해결해야 할 필요가 있었으며, 그에 따른 결과로서 자성체의 자기력을 이용하여 무균용 교반기의 내외부를 물리적으로 차단시킨 상태에서 내부의 액체(예; 시약 또는 백신)를 유동시킬 수 있는 마그네틱 타입의 교반기가 개발되었다.
이러한 마그네틱 타입의 교반기는 액체를 수용한 교반용 비닐팩을 교반용 비닐팩 탱크에 설치함과 동시에 지지하고, 교반용 비닐팩의 외부에 위치하는 모터의 동력을 통해 교반용 비닐팩의 내부에 위치하는 마그네틱 임펠러를 회전시켜 액체를 유동 및 회전시키는 장치이다. 예컨대, 마그네틱 타입의 교반기는 자성체를 포함하여 모터로부터 제공된 동력으로 회전되는 로터와, 로터의 자성체와 대응되는 자성체를 포함하여 로터와 커플링되는 임펠러의 회전을 통해 액체를 교반시키는 기능을 수행한다.
따라서, 마그네틱 타입의 교반기는 교반용 비닐팩를 기준으로 한 내부 영역과 외부 영역이 완벽히 분리되므로 교반용 비닐팩내의 액체의 오염을 방지할 수 있고, 액체의 누유나 누출등을 방지할 수 있다.
이러한 종래의 마그네틱 타입의 교반기는 모터를 통해 제공되는 동력에 의해 로터 및 임펠러 각각에 위치한 자성체 간 인력이나 척력으로 임펠러가 회전됨으로, 무균용 교반기의 회전 중체가 되는 임펠러에는 로터의 회전축을 따라 고정서치되는 수부싱과 결합되어 임펠러의 회전을 지지하는 암부싱이 구비된다.
그러나, 이러한 종래의 마그네틱 타입의 교반기는 자성체를 포함하는 임펠러 및 모터가 필요함으로 고가이고, 이러한 고가의 장비로 인해 제품의 제작비용이 상승할 뿐만 아니라, 교반기에서 제조되는 시료액, 시약 및 백신의 비용도상승하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 마그네틱 타입의 교반기는 마그네틱바가 안에 들어 있는 상태로 폐기하기에 심각한 환경오염이 발생되는 단점이 있었다.
또한, 종래의 마그네틱 타입의 교반기는 사용중 교반용 비닐팩내에 배치된 임펠러가 파손될 수 있고, 파손된 임펠러를 교체하기 위해 교반용 비닐팩 및 교반용 비닐팩의 내부에 수용된 시료액, 시약 및 백신을 모두 교체해야함으로, 임펠러의 교체 시간 많이 소요될뿐만 아니라 비용도 상승하는 단점이 있었다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록공보 제10-2122154호(2020.06.11 공고일자)가 있으며, 상기 선행문헌에는 “마그네틱 무균용 교반기 및 이를 포함하는 액체 교반 시스템 " 에 대한 기술이 개시된 바가 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에서는, 교반용 비닐팩의 내부에 채워진 액체를 기존의 고가의 장비(예; 마그네틱 임펠라 및 모터) 대신 와류를 발생시켜 교반시키는 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에서는, 교반용 비닐팩의 내부에 채워진 액체에 와류를 발생시키고, 상기 액체의 와류에 고체를 투입시켜 교반시키는 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 외부 감염원 및 오염원의 침투를 방지하는 무균용 교반기는, 내부에 액체를 채우고, 밀봉된 교반용 비닐팩; 상기 교반용 비닐팩의 중심부에 돌출 형성되어 상기 액체에 고체를 투입시키는 고체 투입부; 및 상기 교반용 비닐팩의 외측 둘레에 연결되어 상기 교반용 비닐팩 내부의 액체에 와류를 발생시키는 와류 발생 장치;를 포함하고, 상기 와류 발생 장치는 상기 액체가 코리올리 효과(Corioils effect)에 의해 와류를 발생시키고, 상기 와류를 이용해 상기 액체와 투입된 상기 고체를 교반시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 와류 발생 장치는, 상기 교반용 비닐팩의 바닥면에 관통 연결되고, 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 하부로 배출함과 아울러 상기 교반용 비닐팩 내부의 상기 액체가 와류되도록 하는 배출 파이프를 포함하여 밀봉된 상기 교반용 비닐팩 내부의 액체에 와류를 이용하여 상기 고체를 녹여서 교반할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 외부 감염원 및 오염원의 침투를 방지하는 무균용 교반기는, 내부에 액체를 채우고, 밀봉된 교반용 비닐팩; 상기 교반용 비닐팩의 중심부에 돌출 형성되어 상기 액체에 고체를 투입시키는 고체 투입부; 상기 교반용 비닐팩의 바닥면에 관통 연결되고, 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 하부로 배출함과 아울러 상기 교반용 비닐팩 내부의 상기 액체가 코리올리 효과(Corioils effect)에 의해 와류를 발생시키도록 하는 배출 파이프; 및 상기 배출파이프에서 배출된 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 내부로 순환시키는 적어도 하나의 분사 파이프;를 포함하여 밀봉된 상기 교반용 비닐팩 내부의 액체에 상기 와류를 이용해 상기 고체를 녹여서 교반할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 분사 파이프는 상기 교반용 비닐팩 내부에서 분사 방향이 와류의 선회 속도를 가속시키는 방향으로 배치할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 분사 파이프는 상기 와류의 선회속도를 크게 하기 위해 분사 파이프에서 교반용 비닐팩 내부의 압력을 가압할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 교반용 비닐팩은 하드한 용기에 넣어서 사용 가능하도록 플렉시블(flexible)하거나 또는 하드(hard) 용기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 분사 파이프는, 상기 배출 파이프의 측면과 상기 교반용 비닐팩의 측면 하단을 서로 연결시키는 복수개의 제 1 분사 파이프들; 및 상기 배출 파이프의 측면과 상기 교반용 비닐팩의 측면 상단을 서로 연결시키는 복수개의 제 2 분사 파이프들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 배출 파이프에는 상기 교반용 비닐팩의 바닥면과 상기 배출 파이프를 서로 연결시킴과 아울러 상기 교반용 비닐팩을 밀봉시키는 연결 부재가 배치되고, 상기 복수개의 제 1 분사 파이프들의 타일단과 상기 교반용 비닐팩의 하단면의 사이에는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프들과 상기 교반용 비닐팩의 하단면을 서로 연결시킴과 아울러 상기 교반용 비닐팩을 밀봉시키는 제 1, 2 밀봉 부재가 배치되며, 상기 복수개의 제 2 분사 파이프들의 타일단과 상기 교반용 비닐팩의 상단면의 사이에 상기 복수개의 제 2 분사 파이프들과 상기 교반용 비닐팩의 상단면을 서로 연결시킴과 아울러 상기 교반용 비닐팩을 밀봉시키는 제 3, 4 밀봉 부재가 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 밀봉 부재는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프들 중 하나와 연결되고, 상기 제 2 밀봉 부재는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프들 중 다른 하나와 연결되며, 상기 제 3 밀봉 부재는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프들 중 하나와 연결되고, 상기 제 4 밀봉 부재는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프들 중 다른 하나와 연결될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 3 밀봉 부재는 상기 액체를 제 1 방향을 향하여 분사시키는 제 1 분사 노즐을 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2, 4 밀봉 부재에는 상기 액체를 상기 제 1 방향의 수직인 제 2 방향을 향하여 분사시키는 제 2 분사 노즐이 형성된 분사 부재가 연결될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 무균용 교반기는 상기 교반용 비닐팩을 수용함과 아울러 지지하고, 상기 와류 발생 장치에 포함된 배출 파이프 및 상기 복수개의 제 1, 2 분사 파이프들을 관통 결합하는 복수개의 제 1, 2 관통홀들이 형성된 수용 탱크를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 교반용 비닐팩의 상부에는 상기 교반용 비닐팩을 밀봉하는 밀봉캡이 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 밀봉캡에는 상기 교반용 비닐팩의 내부에서 발생되는 가스를 외부로 배출시키는 밴트필터가 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 밀봉캡에는 상기 교반용 비닐팩의 내부에 교반을 위한 상기 액체를 투입하여 채우는 액체 투입부가 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 교반용 비닐팩의 상단에는 상기 교반용 비닐팩을 상승, 하강 또는 이동시키기 위해 리프트 장치에 포함된 결합부에 걸려 결합하는 복수개의 결합 고리들이 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 외부 감염원 및 오염원의 침투를 방지하는 무균용 교반기는, 내부에 액체를 채우고, 밀봉된 교반용 비닐팩; 상기 교반용 비닐팩의 중심부에 돌출 형성되어 상기 액체에 고체를 투입시키는 고체 투입부; 및 상기 교반용 비닐팩의 외측 둘레에 연결되는 와류 발생 장치;를 포함하고, 상기 와류 발생 장치는 상기 액체를 교반하기 위해 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 하부로 배출 파이프를 통해 배출시킴과 아울러 상기 교반용 비닐팩의 내부에서 상기 액체를 선회시켜 와류를 발생시키고, 배출된 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 내부로 다시 고속으로 분사하여 선회하는 상기 와류를 가속시키며, 상기 액체에 상기 와류를 이용하여 상기 고체를 녹여서 교반시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예 들에 따르면, 교반용 비닐팩의 외측 둘레에 액체를 교반용 비닐팩의 외부로 배출시킴과 동시에 상기 교반용 비닐팩 내부의 상기 액체를 선회시켜 와류를 발생시키고, 배출된 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 내부로 다시 고속으로 분사하여 선회하는 상기 와류를 가속시키는 와류 발생 장치를 구성함으로써, 이러한 상기 와류 발생 장치는 선회하는 상기 와류를 가속시킴과 동시에 상기 와류의 선회 속도를 증가시킬 수 있고, 이로 인해 무균용 교반기의 액체 교반기능을 향상시킬 수 있다.
또한, 무균용 교반기는 기존의 고가의 마그네틱 임펠라 및 모터 없이 발생되는 와류에 의해 액체를 교반할 수 있으므로, 무균용 교반기의 부품수의 절감으로 인해 제작 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 무균용 교반기에서 제조되는 액체(예; 시료액, 시약액, 백신액 또는 항암치료액)의 제조 비용도 줄일 수 있다.
더불어, 기존의 고가의 마그네틱 임펠라 및 모터가 파손시 발생되던 교체 시간 및 비용도 필요없으므로, 무균용 교반기의 설치 및 유지 보수 비용도 절감할 수 있다.
또한, 교반용 비닐팩의 상단에 액체의 와류에 고체를 투입시키는 고체 투입부를 돌출 형성함으로써, 상기 고체 투입부에 의해 고체가 상기 액체의 와류에 투입시 상기 고체는 상기 액체의 와류에 의해 녹아서 상기 액체에 빠르게 교반될 수 있고, 이로인해 상기 고체가 상기 액체와의 교반 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기의 구성을 나타내는 분해 사시도 이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기의 구성 중 수용 탱크 및 교반용 비닐팩의 결합 전 상태를 나타내는 분해 사시도 이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기의 결합 상태를 나타내는 사시도 이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기의 사용 상태를 나타내는 사시도 이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기의 사용 상태를 나타내는 측면도 이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기의 사용 상태를 나타내는 평면도 이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기의 구성 중 수용 탱크 및 교반용 비닐팩의 결합 전 상태를 나타내는 분해 사시도 이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기의 결합 상태를 나타내는 사시도 이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기의 사용 상태를 나타내는 사시도 이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기의 사용 상태를 나타내는 측면도 이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기의 사용 상태를 나타내는 평면도 이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 일부 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
'제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 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. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, '전면', '후면', '상면', '하면' 등과 같은 도면에 보이는 것을 기준으로 기술된 상대적인 용어들은 '제1', '제2' 등과 같은 서수들로 대체될 수 있다. '제1', '제2' 등의 서수들에 있어서 그 순서는 언급된 순서나 임의로 정해진 것으로서, 필요에 따라 임의로 변경될 수 있다.
본 발명에서 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 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.
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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치(130)를 포함하는 무균용 교반기(100)는, 액체(A1) 또는/및 고체(F1)를 교반하기 위해 상기 액체(A1)를 교반용 비닐팩(120)의 외부로 배출시킴과 동시에 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부에서 자연스럽게 와류(B1)를 발생시키고, 배출된 상기 액체(A1)를 다시 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부로 다시 고속으로 분사시켜 선회하는 상기 와류(B1)를 가속시킴과 동시에 상기 와류의 선회 속도를 증가시키는 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치(130)를 포함하는 무균용 교반기(100)의 구성을 나타내는 분해 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치(130)를 포함하는 무균용 교반기(100)의 구성 중 수용 탱크(110) 및 교반용 비닐팩(120)의 결합 전 상태를 나타내는 분해 사시도 이며, 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치(130)를 포함하는 무균용 교반기(100)의 결합 상태를 나타내는 사시도 이고, 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치(130)를 포함하는 무균용 교반기(100)의 사용 상태를 나타내는 사시도 이며, 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치(130)를 포함하는 무균용 교반기(100)의 사용 상태를 나타내는 측면도 이고, 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치(130)를 포함하는 무균용 교반기(100)의 사용 상태를 나타내는 평면도 이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 외부 감염원 및 오염원의 침투를 방지하는 무균용 교반기(100)는, 수용 탱크(110), 교반용 비닐팩(120), 고체 투입부 및 와류 발생 장치(130)를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 수용 탱크(110)는 후술하는 상기 교반용 비닐팩(120)을 수용할 수 있도록 수용공간(110a)이 형성될 수 있다.
상기 교반용 비닐팩(120)의 내부는 교반하기 위한 액체(A1)를 채우고, 밀봉될 수 있다. 이러한 상기 교반용 비닐팩(120)은 상기 수용 탱크(110)의 수용공간(110a)에 수용될 수 있다. 이때, 상기 수용 탱크(110)는 상기 교반용 비닐팩(120)을 지지할 수 있다.
이때, 상기 수용 탱크(110)는 후술하는 상기 와류 발생 장치(130)에 포함된 배출 파이프(131) 및 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들을 관통 결합하는 복수개의 제 1, 2 관통홀(111, 112)들이 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 교반용 비닐팩(120)이 상기 수용 탱크(110)의 수용 공간(110a)에 수용될 경우, 상기 교반용 비닐팩(120)에 연결된 상기 배출 파이프(131)와 상기 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들은 상기 복수개의 제 1, 2 관통홀(111, 112)들에 관통 결합될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 수용 탱크(110) 및 상기 교반용 비닐팩(120)은 원통형 형상 또는 다각형 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 수용 탱크(110) 및 상기 교반용 비닐팩(120)은 원통형 형상 또는 다각형 형상이외 다른 형상도 적용될 수 있다.
상기 와류 발생 장치(130)는 상기 교반용 비닐팩(120)의 외측 둘레에 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 와류 발생 장치(130)는 상기 액체(A1)를 교반하기 위해 상기 액체(A1)를 상기 교반용 비닐팩(120)의 외부로 배출시킴과 동시에 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부에서 상기 액체(A1)를 선회시켜 코리올리 효과(Coriolls effect)에 의해 와류(B1)를 발생시킬 수 있고, 배출된 상기 액체(A1)를 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부로 순환시키기 위해 다시 고속으로 분사시킬 수 있다. 예컨대, 상기 와류 발생 장치(130)는 상기 와류(B1)를 가속시킴과 동시에 상기 와류의 선회 속도를 증가시킬 수 있다. 이때, 상기 와류 발생 장치(130)는 상기 액체(A1)의 와류에 후술하는 고체 투입부(E1)에 의해 고체(F1)를 투입시켜 상기 액체(A1)와 상기 고체(F1)를 교반시킬 수 있다. 예컨대, 상기 고체(F1)는 상기 와류(B1)에 의해 녹아서 상기 액체(A1)에 교반될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 교반용 비닐팩(120)의 상단에는 발생된 상기 액체(A1)의 와류(B1)에 고체(F1)를 투입시키는 고체 투입부(E1)가 돌출 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 액체(A1)의 와류에 고체(F1)를 투입할 경우, 상기 고체 투입부(E1)에 배치된 연결 부재(E2)의 상단에 뚜껑을 제거하고, 상기 고체(F1)를 공급하는 외부의 고체 투입 장치(E3)에 배치된 무균컨넥터와 연결될 수 있다. 이 상태에서, 상기 고체 투입 장치(E3)에 의해 공급되는 고체(F1)는 상기 고체 투입부(E1)에 의해 상기 액체(A1)에 투입될 수 있다. 투입된 고체(F1)는 상기 액체의 와류(B1)에 의해 상기 액체(A1)에 녹아 상기 액체(A1)와 교반될 수 있다. 따라서, 상기 고체(F1)는 상기 와류(B1)에 의해 액체(A1)와의 교반효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 교반용 비닐팩(120)은 하드한 용기에 넣어서 사용 가능하도록 플렉시블(flexible)하거나 또는 하드(hard) 용기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 액체(A1)는 시료액, 시약액, 백신액 또는 항암치료액 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 액체(A1)는 시료액, 시약액, 백신액 또는 항암치료액을 예를 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 실시예에서는 발생되는 와류(B1)에 의해 교반될 수 있는 액체(A1)라면 다양하게 적용될 수 있다.
이러한 상기 와류 발생 장치(130)는 배출 파이프(131) 및 적어도 하나의 분사 파이프를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 배출 파이프(131)는 상기 교반용 비닐팩(120)의 바닥면에 관통 연결될 수 있다. 이러한 상기 배출 파이프(131)는 상기 액체(A1)를 상기 교반용 비닐팩(120)의 외부로 배출함과 동시에 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부의 상기 액체(A1)를 코리올리 효과(Coriolls effect)에 의해 와류(B1)를 발생시킬 수 있다. 예컨대, 상기 액체(A1)가 상기 교반용 비닐팩(120)의 하단면에 형성된 상기 배출 파이프(131)를 통해 배출됨과 동시에 상기 교반용 비닐팩의 위에서 아래로 이동하면서 코리올리 효과(Corioils effect)에 의해 와류(B1)를 발생시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 분사 파이프는 상기 와류의 선회속도를 크기 하기 위해 분사 파이프에서 분사압력 크기를 조정하여 비닐팩 내부의 압력을 가압할 수 있다. 예컨대, 상기 적어도 하나의 분사 파이프의 분사 압력 크기의 조정은 후술하는 제 1, 2 펌프(P1, P2)에서 조정될 수 있다. 또한,상기 적어도 하나의 분사 파이프의 분사 압력 크기의 조정은 상기 교반용 비닐팩(120)의 상부에 배치된 가압부(미도시됨)의 눌림에 의해 조정될 수 있다.
이러한 상기 적어도 하나의 분사 파이프는 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들은 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들은 상기 배출 파이프(131)의 측면과 상기 교반용 비닐팩(120)의 측면 하단을 서로 연결시킬 수 있다. 예컨대, 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들은 선회하는 상기 와류(B1)를 가속시키기 위해 상기 배출 파이프(131)를 통해 배출된 상기 액체(A1)를 제 1 펌프(P1)를 통해 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부로 다시 유입시킴과 동시에 선회하는 와류(B1)에 고속으로 분사시킬 수 있다. 더불어, 상기 배출 파이프(131)는 교반이 완료된 상기 와류(B1)를 외부로 배출시킬 수 있다.
상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들은 상기 배출 파이프(131)의 측면과 상기 교반용 비닐팩(120)의 측면 상단을 서로 연결시킬 수 있다. 예컨대, 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들은 마찬가지로 선회하는 상기 와류(B1)를 가속시키기 위해 상기 배출 파이프(131)를 통해 배출된 상기 액체(A1)를 제 2 펌프(P2)를 통해 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부로 다시 유입시킴과 동시에 선회하는 상기 와류(B1)에 고속으로 분사시킬 수 있다.
예컨대, 상기 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들은 상기 교반용 비닐팩(120)의 상, 하단에서 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부로 고속으로 액체(A1)를 분사시킴으로써, 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부에서 선회하는 상기 와류(B1)를 가속시킴과 동시에 상기 와류(B1)의 선회 속도를 증가시킬 수 있다.
이러한 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들의 일단은 상기 배출 파이프(131)의 측면에 돌출된 제 1 연결홀(131a)에 연결시킬 수 있고, 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들의 타일단은 상기 교반용 비닐팩(120)의 측면 하단에 연결시킬 수 있다. 이 상태에서, 상기 배출 파이프(131)의 측면에서 배출되는 액체(A1)는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들의 일단에 유입될 수 있다. 유입된 상기 액체(A1)는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들을 통해 이동하여 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들의 타일단으로 이동할 수 있다.
이때, 이동된 상기 액체(A1)는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들의 타일단을 통해 상기 교반용 비닐팩(120)의 측면 하단으로 이동할 수 있다. 이와 동시에 상기 액체(A1)는 상기 교반용 비닐팩(120)의 측면 하단에서 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부로 고속으로 분사될 수 있다.
예컨대, 상기 액체(A1)는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들상에 배치된 제 1 펌프(P1)의 구동에 따라 이동할 수 있다. 이러한 상기 제 1 펌프(P1)는 구동에 따라 상기 액체(A1)를 상기 교반용 비닐팩(120)의 하단면에서 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부로 고속으로 분사시킬 수 있다.
또한, 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들의 일단은 상기 배출 파이프(131)의 측면에 돌출된 제 2 연결홀(131b)에 연결시킬 수 있고, 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들의 타일단은 상기 교반용 비닐팩(120)의 측면 상단에 연결시킬 수 있다. 이 상태에서, 상기 배출 파이프(131)의 측면에서 배출되는 액체(A1)는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들의 일단에 유입될 수 있다. 유입된 상기 액체(A1)는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들을 통해 이동할 수 있다.
이때, 상기 액체(A1)는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들의 타일단을 통해 상기 교반용 비닐팩(120)의 측면 상단으로 이동할 수 있다.
예컨대, 상기 액체(A1)는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들상에 배치된 제 2 펌프(P2)의 구동에 따라 이동할 수 있다. 이러한 상기 제 2 펌프(P2)는 구동에 따라 상기 액체(A1)를 상기 교반용 비닐팩(120)의 상단면에서 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부로 고속으로 분사시킬 수 있다.
따라서, 상기 액체(A1)는 상기 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들에 의해 상기 교반용 비닐팩(120)의 측면 하단 및 상단에서 고속으로 분사됨으로써, 이러한 상기 액체(A1)는 선회하는 상기 와류(B1)를 더 빠르게 가속시킴과 동시에 상기 와류(B1)의 선회 속도를 더욱 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 액체(A1)는 상기 와류에 의해 교반될 수 있다. 또한, 상기 액체(A1)의 와류에 상기 고체 투입부(E1)를 통해 상기 고체(F1)를 투입하여 빠르게 용해시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 앞서 도 1 내지 도 6과 같이, 상기 교반용 비닐팩(120)에 상기 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들을 한쌍이외에 추가 더 증가하여 연결시킬 수 있다. 이럴 경우, 이러한 상기 교반용 비닐팩(120)은 상기 액체(A1)의 교반 시간을 줄일 수 있다. 예컨대, 상기 액체(A1)의 교반 시간을 줄이려면, 상기 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들은 짝수로 추가해야한다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배출 파이프(131)에는 상기 교반용 비닐팩(120)의 바닥면과 상기 배출 파이프(131)를 서로 연결시킴과 동시에 상기 교반용 비닐팩(120)을 밀봉시키는 연결 부재(140)가 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 연결 부재(140)의 일단은 상기 교반용 비닐팩(120)에 형성된 배출홀(121)에 관통 연결될 수 있다. 상기 연결 부재(140)의 타일단은 상기 배출 파이프(131)에 연결될 수 있다. 이러한 상기 연결 부재(140)는 상기 교반용 비닐팩(120)에 초음파(미도시됨)에 의해 부착되어 밀봉되거나 컨넥터(미도시됨)로 탈부착될 수 있다.
상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들의 타일단과 상기 교반용 비닐팩(120)의 하단면의 사이에는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들과 상기 교반용 비닐팩(120)의 하단면을 서로 연결시킴과 동시에 상기 교반용 비닐팩(120)을 밀봉시키는 제 1, 2 밀봉 부재(150, 160)가 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제 1, 2 밀봉 부재(150, 160)의 일단은 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들의 타일단과 연결될 수 있고, 상기 제 1, 2 밀봉 부재(150, 160)의 타일단은 상기 교반용 비닐팩(120)의 측면 하단면에 형성된 관통홀(122)에 관통 결합될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 1, 2 밀봉 부재(150, 160)는 상기 교반용 비닐팩(120)에 초음파(미도시됨)에 의해 부착되어 밀봉되거나 컨넥터(미도시됨)로 탈부착될 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 밀봉 부재(150)는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들 중 하나와 연결될 수 있고, 상기 제 2 밀봉 부재(160)는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들 중 다른 하나와 연결될 수 있다.
상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들의 타일단과 상기 교반용 비닐팩(120)의 상단면의 사이에는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들과 상기 교반용 비닐팩(120)의 상단면을 서로 연결시킴과 동시에 상기 교반용 비닐팩(120)을 밀봉시키는 제 3, 4 밀봉 부재(170, 180)가 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제 3, 4 밀봉 부재(170, 180)의 일단은 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들의 타일단에 연결될 수 있고, 상기 제 3, 4 밀봉 부재(170, 180)의 타일단은 상기 교반용 비닐팩(120)의 측면 상단면에 형성된 관통홀(123)에 관통 결합될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 3, 4 밀봉 부재(170, 180)는 상기 교반용 비닐팩(120)에 초음파(미도시됨)에 의해 부착되어 밀봉되거나, 컨넥터(미도시됨)로 탈부착될 수 있다. 예컨대, 상기 제 3 밀봉 부재(170)는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들 중 하나와 연결될 수 있고, 상기 제 4 밀봉 부재(180)는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들 중 다른 하나와 연결될 수 있다.
다양한 실시에에 따르면, 상기 제 1, 3 밀봉 부재(150, 170)는 상기 액체(A1)를 제 1 방향(①)을 향하여 분사시키는 제 1 분사 노즐(191)이 형성될 수 있다.
상기 제 2, 4 밀봉 부재(160, 180)에는 상기 액체(A1)를 상기 제 1 방향(①)의 수직인 제 2 방향(②)을 향하여 분사시키는 제 2 분사 노즐(192)이 형성된 분사 부재(190)가 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 분사 부재(190)는 상기 제 2, 4 밀봉 부재(160, 180)의 타일단에 결합될 수 있다.
예컨대, 상기 제 1, 2 분사 노즐(191, 192)은 상기 선회하는 와류(B1) 방향을 향하여 상기 액체(A1)를 분사시킬 수 있다. 따라서, 상기 제 1, 2 분사 노즐(191, 192)은 선회하는 상기 액체(A1)에 분사함으로써, 상기 제 1, 2 분사 노즐(191, 192)은 상기 와류(B1)의 선회 속도를 더 빠르게 가속시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 액체(A1)는 상기 와류(B1)에 의해 교반될 수 있다. 또한, 상기 와류(B1)가 발생된 액체(A1)에 고체(F1)를 투입시킬 경우, 상기 고체(F1)는 선회하는 상기 와류(B1)에 의해 상기 액체(A1)에 빠르게 용해되어 교반될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 교반용 비닐팩(120)의 상부에는 후술하는 밴트필터(202) 및 액체 투입부(203)를 배치하기 위해 상기 교반용 비닐팩(120)을 밀봉하는 밀봉캡(201)이 배치될 수 있다.
상기 밀봉캡(201)에는 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부에서 발생되는 가스(미도시됨)를 외부로 배출하는 밴트필터(202)가 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부에 채워진 액체(A1)를 와류(B1)에 의해 교반할 경우, 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부에서 상기 가스(미도시됨)가 발생될 수 있다. 이때, 상기 밴트필터(202)는 발생된 상기 가스에 의해 상기 교반용 비닐팩(120)이 터지는 것을 방지하기 위해 상기 가스를 외부에 배출시킬 수 있다. 예컨대, 상기 밴트필터(202)는 상기 가스를 상기 교반용 비닐팩(120)의 외부에 배출하여 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부공간의 압력 변동을 완화할 수 있다.
상기 밀봉캡(201)에는 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부에 교반을 위한 상기 액체(A1)를 투입하여 채우는 액체 투입부(203)가 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 액체 투입부(203)는 상기 교반용 비닐팩(120)에 교반을 위한 다양한 액체를 투입시킬 수 있다. 예컨대, 상기 액체 투입부(203)는 상기 교반용 비닐팩(120)에 액체만을 투입하여 교반할 수 있다.
또한, 상기 액체(A1)의 와류(B1)에 상기 고체 투입부(E1)를 통해 고체(F1)를 투입할 경우, 상기 고체 투입부(E1)에 연결된 외부의 고체 투입 장치(E3)를 통해 상기 액체(A1)에 고체(F1)를 투입할 수 있다.
이때, 상기 고체 투입 장치(E3)에 의해 공급되는 고체(F1)는 상기 고체 투입부(E1)에 의해 상기 액체(A1)의 와류(B1)에 투입될 수 있다. 투입된 고체(F1)는 상기 액체의 와류(B1)에 의해 상기 액체(A1)에 녹아 상기 액체(A1)와 교반될 수 있다. 따라서, 상기 고체(F1)는 상기 와류(B1)에 의해 녹아서 상기 액체(A1)에 빠르게 교반될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 교반용 비닐팩(120)의 상단에는 리프트 장치(미도시됨)에 포함된 결합부(미도시됨)에 걸려 결합되는 복수개의 결합 고리(D1)들이 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 복수개의 결합 고리(D1)들은 상기 교반용 비닐팩(120)을 상승, 하강 또는 이동시키기 위해 상기 리프트 장치의 결합부에 걸려 결합될 수 있다. 이 상태에서, 상기 복수개의 결합 고리(D1)들은 상기 리프트 장치에 의해 상기 교반용 비닐팩(120)을 상승시킬 수 있다. 이렇게 상승된 상기 교반용 비닐팩(120)은 상기 수용 탱크(110)의 상부로 이동할 수 있다. 이동한 상기 교반용 비닐팩(120)은 상기 리프트 장치에 의해 하강하여 상기 수용 탱크(110)에 형성된 공간에 안착되어 결합될 수 있다. 또한, 반대로, 상기 교반용 비닐팩(120)은 상기 리프트 장치에 의해 상승하여 상기 수용 탱크의 공간에서 분리될 수 있다. 이 상태에서, 상기 교반용 비닐팩(120)은 사용자가 원하는 위치로 이동할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와류 발생 장치(130)를 포함하는 무균용 교반기(100)에 대한 구체적인 동작을 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 앞서 도 1 내지 도 3과 같이, 무균용 교반기(100)는 수용 탱크(110), 교반용 비닐팩(120) 및 와류 발생 장치(130)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 와류 발생 장치(130)는 배출 파이프(131), 고체 투입부(E1) 및 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들을 포함하는 적어도 하나의 분사 파이프를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 배출 파이프(131)는 상기 교반용 비닐팩(120)의 바닥면에 형성된 배출홀(121)에 관통 연결할 수 있다. 이때, 연결 부재(140)는 상기 교반용 비닐팩(120)의 바닥면과 상기 배출 파이프(131)를 서로 연결시킴과 동시에 상기 교반용 비닐팩(120)을 밀봉시킬 수 있다.
이때, 상기 배출 파이프(131)은 상기 수용 탱크(110)에 형성된 관통홀에 관통 결합될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 교반용 비닐팩(120)의 상부에는 상기 교반용 비닐팩(120)을 밀봉하는 밀봉캡(201)이 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 밀봉캡(201)은 밴트필터(202) 및 액체 투입부(203)를 배치하기 위해 상기 교반용 비닐팩(120)의 상부에 배치될 수 있다. 또한, 상기 고체 투입부(E1)는 상기 액체(A1)에 고체(F1)를 투입시키기 위해 상기 교반용 비닐팩(120)의 중심부에 돌출 형성될 수 있다.
여기서, 상기 밴트필터(202), 상기 액체 투입부(203) 및 상기 고체 튜입부(E1)에 대해서 앞서 언급하여 구체적인 내용은 생략하기로 한다.
이 상태에서, 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들의 일단은 상기 배출 파이프(131)의 측면에 돌출된 제 1 연결홀(131a)에 연결시키고, 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들의 타일단은 상기 교반용 비닐팩(120)의 측면 하단에 연결시킬 수 있다.
이때, 상기 제 1, 2 밀봉 부재(150, 160)는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들의 타일단과 상기 교반용 비닐팩(120)의 하단면을 서로 연결시킴과 동시에 상기 교반용 비닐팩(120)을 밀봉시킬 수있다. 예컨대, 상기 제 1 밀봉 부재(150)는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들 중 하나와 연결될 수 있고, 상기 제 2 밀봉 부재(160)는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들 중 다른 하나와 연결될 수 있다.
이때, 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들은 상기 수용 탱크(110)에 형성된 복수개의 제 1 관통홀(111)들에 관통 결합될 수 있다.
또한, 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들의 일단은 상기 배출 파이프(131)의 측면에 돌출된 제 2 연결홀(131b)에 연결시킬 수 있고, 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들의 타일단은 상기 교반용 비닐팩(120)의 측면 상단에 연결시킬 수 있다.
이때, 상기 제 3, 4 밀봉 부재(170, 180)는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들과 상기 교반용 비닐팩(120)의 상단면을 서로 연결시킴과 동시에 상기 교반용 비닐팩(120)을 밀봉시킬 수 있다.
예컨대, 상기 제 3 밀봉 부재(170)는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들 중 하나와 연결될 수 있고, 상기 제 4 밀봉 부재(180)는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들 중 다른 하나와 연결될 수 있다.
상기 제 2, 4 밀봉 부재(160, 180)에는 제 2 분사 노즐(192)이 형성된 분사 부재(190)가 연결될 수 있다.
이때, 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들은 상기 수용 탱크(110)에 형성된 복수개의 제 2 관통홀(111)에 관통 결합될 수 있다.
따라서, 상기 교반용 비닐팩(120)과, 상기 교반용 비닐팩(120)에 연결된 상기 배출 파이프(131) 및 상기 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들을 상기 수용 탱크(110)의 내부에 형성된 수용 공간(110a)에 배치될 수 있다.
이 상태에서, 앞서 도 4 내지 도 6과 같이, 상기 교반용 비닐팩(120)의 밀봉캡(203)에 배치된 액체 투입구(203)를 통해 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부에 액체(A1)를 채울 수 있다.
상기 액체(A1)는 상기 교반용 비닐팩(120)의 바닥면에 배치된 배출 파이프(131)를 통해 배출될 수 있다.
예컨대, 상기 액체(A1)는 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부에서 위에서 아래로 이동하고, 상기 배출 파이프(131)를 통해 상기 교반용 비닐팩(120)의 외부로 배출됨과 동시에 선회하면서 와류(B1)를 발생시킬 수 있다.
이때, 상기 배출 파이프(131)를 통해 배출된 상기 액체(A1)는 상기 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들로 이동할 수 있다. 예컨대, 상기 액체(A1)는 상기 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들상에 배치된 제 1, 2 펌프(P1, P2)의 구동에 따라 이동할 수 있다.
예컨대, 상기 액체(A1)는 상기 제 1, 2 펌프(P1, P2)의 구동에 따라 상기 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들의 일단에서 타일단으로 이동할 수 있다.
이때, 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들의 타일단은 상기 제 1 펌프(P1)의 구동에 의해 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부로 다시 상기 액체(A1)를 유입시킴과 동시에 선회하는 상기 와류(B1)에 상기 액체(A1)를 고속으로 분사시킬 수 있다.
이때, 상기 선회하는 와류(B1)는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프(132)들에서 분사되는 액체(A1)에 의해 와류(B1)를 가속시킴과 동시에 선회 속도를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들의 타일단은 상기 제 2 펌프(P2)의 구동에 의해 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부로 다시 상기 액체(A1)를 유입시킴과 동시에 선회하는 상기 와류(B1)에 고속으로 분사시킬 수 있다.
이때, 상기 선회하는 와류(B1)는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프(133)들에서 분사되는 액체(A1)에 의해 와류(B1)를 선회 속도를 더욱 증가시킬 수 있다.
상기 복수개의 제 1, 2 분사 파이프(132, 133)들은 상기 와류(B1)의 선회속도를 크기 하기 위해 상기 분사 파이프에서 분사 압력 크기를 조정하여 비닐팩 내부의 압력을 가압할 수 있다. 예컨대, 상기 분사 압력 크기의 조정은 상기 제 1, 2 펌프(P1, P2)에서 할 수 있다.
이 상태에서, 상기 액체(A1)는 선회하는 상기 와류(B1)에 의해 교반될 수 있다. 또한, 상기 와류(B1)가 발생된 상기 액체(A1)에 상기 교반용 비닐팩(120)의 상부에 배치된 고체 투입부(E1)에 의해 외부의 상기 고체 투입 장치(E3)의 고체(F1)를 투입시킬 수 있다. 예컨대, 상기 고체 투입부(E1)에 배치된 연결 부재(E2)의 상단에 뚜껑(미도시됨)을 제거하고, 상기 액체(A1)에 상기 고체(F1)를 공급하기 위해 외부의 고체 투입 장치(E3)에 배치된 무균컨넥터와 연결될 수 있다.
이 상태에서, 상기 고체 투입부(E1)에 의해 투입된 상기 고체(F1)는 선회하는 상기 와류(B1)에 의해 녹아서 상기 액체(A1)에 용해되어 교반될 수 있다.
이때, 교반이 완료된 상기 액체(A1)는 상기 밀봉캡(201)의 액체 투입구(203) 또는 상기 배출 파이프(130)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
또한, 교반이 완료된 액체가 채워진 상기 교반용 비닐팩(120)의 상단에 배치된 복수개의 결합 고리(D1)들에 리프트 장치(미도시됨)에 형성된 결합부(미도시됨)를 걸려 결합할 수 있다. 이 상태에서, 상기 리프트 장치를 작동시켜 상기 교반용 비닐팩(120)을 상승시킬 수 있다. 상승된 상기 교반용 비닐팩(120)은 상기 수용 탱크(110)의 상부로 이동하여 사용자가 원하는 위치로 이동할 수 있다.
이와 같이, 상기 교반용 비닐팩(120)의 외측 둘레에 상기 액체(A1)를 교반용 비닐팩(120)의 외부로 배출시킴과 동시에 상기 교반용 비닐팩(120) 내부의 상기 액체(A1)를 선회시켜 와류(B1)를 발생시키고, 상기 액체를 상기 비닐팩의 내부로 순환시키기 위해 배출된 상기 액체(A1)를 상기 교반용 비닐팩(120)의 내부로 다시 고속으로 분사하여 선회하는 상기 와류(B1)를 가속시키는 와류 발생 장치(130)를 구성함으로써, 이러한 상기 와류 발생 장치(130)는 선회하는 상기 와류를 가속시킴과 동시에 상기 와류의 선회 속도를 증가시킬 수 있고, 이로인해 무균용 교반기(100)의 액체(A1) 교반기능을 향상시킬 수 있다. 또한, 기존의 고가인 마그네틱 임펠라 및 모터 없이 액체(A1)를 교반할 수 있으므로, 무균용 교반기(100)의 제작 비용을 절감할 수 있다. 더불어, 이러한 무균용 교반기(100)에서 제조되는 시료액, 시약액, 백신액 또는 항암치료액의 제조 비용도 절감할 수 있다.
또한, 상기 교반용 비닐팩(120)의 상단에 상기 액체(A1)의 와류(B1)에 고체(F1)를 투입시키는 고체 투입부(E1)를 돌출 형성함으로써, 상기 고체가 상기 고체 투입부를 통해 상기 액체(A1)의 와류(B1)에 투입시 상기 고체는 상기 액체의 와류에 의해 녹아서 상기 액체에 교반될 수 있다. 이로인해 상기 고체는 상기 액체와의 교반을 더욱 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예의 와류 발생 장치를 포함하는 무균용 교반기는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100 : 무균용 교반기
110 : 수용 탱크 120 : 와류 발생 장치
131 : 배출 파이프 132, 133 : 복수개의 제 1, 2 분사 파이프들
140 : 연결 부재 150, 160 : 제 1, 2 밀봉 부재
170, 180 : 제 3, 4 밀봉 부재
190 : 분사 부재
201 : 밀봉캡 202 : 밴트필터
203 : 액체 투입부
A1 : 액체 B1 : 와류
D1 : 복수개의 결합 고리들
E1 : 고체 투입부
110 : 수용 탱크 120 : 와류 발생 장치
131 : 배출 파이프 132, 133 : 복수개의 제 1, 2 분사 파이프들
140 : 연결 부재 150, 160 : 제 1, 2 밀봉 부재
170, 180 : 제 3, 4 밀봉 부재
190 : 분사 부재
201 : 밀봉캡 202 : 밴트필터
203 : 액체 투입부
A1 : 액체 B1 : 와류
D1 : 복수개의 결합 고리들
E1 : 고체 투입부
Claims (17)
- 외부 감염원 및 오염원의 침투를 방지하는 무균용 교반기에 있어서,
내부에 액체를 채우고, 밀봉된 교반용 비닐팩;
상기 교반용 비닐팩의 중심부에 돌출 형성되어 상기 액체에 고체를 투입시키는 고체 투입부; 및
상기 교반용 비닐팩의 외측 둘레에 연결되어 상기 교반용 비닐팩 내부의 액체에 와류를 발생시키는 와류 발생 장치;를 포함하고,
상기 와류 발생 장치는 상기 액체가 코리올리 효과(Corioils effect)에 의해 와류를 발생시키고, 상기 와류를 이용해 상기 액체와 투입된 상기 고체를 교반시키고,
상기 와류 발생 장치는 상기 교반용 비닐팩의 바닥면에 관통 연결되고, 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 하부로 배출함과 아울러 상기 교반용 비닐팩 내부의 상기 액체가 와류되도록 하는 배출 파이프를 포함하며, 상기 와류 발생 장치는 상기 배출파이프에서 배출된 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 내부로 순환시키는 적어도 하나의 분사 파이프;를 포함하고,
상기 적어도 하나의 분사 파이프는 상기 교반용 비닐팩 내부에서 분사 방향이 와류의 선회 속도를 가속시키는 방향으로 배치하는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 와류 발생 장치는, 밀봉된 상기 교반용 비닐팩 내부의 액체에 와류를 이용하여 상기 고체를 녹여서 교반하는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 외부 감염원 및 오염원의 침투를 방지하는 무균용 교반기에 있어서,
내부에 액체를 채우고, 밀봉된 교반용 비닐팩;
상기 교반용 비닐팩의 중심부에 돌출 형성되어 상기 액체에 고체를 투입시키는 고체 투입부;
상기 교반용 비닐팩의 바닥면에 관통 연결되고, 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 하부로 배출함과 아울러 상기 교반용 비닐팩 내부의 상기 액체가 코리올리 효과(Corioils effect)에 의해 와류를 발생시키도록 하는 배출 파이프; 및
상기 배출파이프에서 배출된 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 내부로 순환시키는 적어도 하나의 분사 파이프;를 포함하여 밀봉된 상기 교반용 비닐팩 내부의 액체에 상기 와류를 이용해 상기 고체를 녹여서 교반하고,
상기 적어도 하나의 분사 파이프는 상기 교반용 비닐팩 내부에서 분사 방향이 와류의 선회 속도를 가속시키는 방향으로 배치하는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 삭제
- 제 3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 분사 파이프는 상기 와류의 선회속도를 크게 하기 위해 분사 파이프에서 교반용 비닐팩 내부의 압력을 가압할 수 있는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 제 3 항에 있어서, 상기 교반용 비닐팩은 하드한 용기에 넣어서 사용 가능하도록 플렉시블(flexible)하거나 또는 하드(hard) 용기 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 제 3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 분사 파이프는, 상기 배출 파이프의 측면과 상기 교반용 비닐팩의 측면 하단을 서로 연결시키는 복수개의 제 1 분사 파이프들; 및
상기 배출 파이프의 측면과 상기 교반용 비닐팩의 측면 상단을 서로 연결시키는 복수개의 제 2 분사 파이프들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 제 7 항에 있어서, 상기 배출 파이프에는 상기 교반용 비닐팩의 바닥면과 상기 배출 파이프를 서로 연결시킴과 아울러 상기 교반용 비닐팩을 밀봉시키는 연결 부재가 배치되고,
상기 복수개의 제 1 분사 파이프들의 타일단과 상기 교반용 비닐팩의 하단면의 사이에는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프들과 상기 교반용 비닐팩의 하단면을 서로 연결시킴과 아울러 상기 교반용 비닐팩을 밀봉시키는 제 1, 2 밀봉 부재가 배치되며,
상기 복수개의 제 2 분사 파이프들의 타일단과 상기 교반용 비닐팩의 상단면의 사이에 상기 복수개의 제 2 분사 파이프들과 상기 교반용 비닐팩의 상단면을 서로 연결시킴과 아울러 상기 교반용 비닐팩을 밀봉시키는 제 3, 4 밀봉 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 밀봉 부재는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프들 중 하나와 연결되고,
상기 제 2 밀봉 부재는 상기 복수개의 제 1 분사 파이프들 중 다른 하나와 연결되며,
상기 제 3 밀봉 부재는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프들 중 하나와 연결되고,
상기 제 4 밀봉 부재는 상기 복수개의 제 2 분사 파이프들 중 다른 하나와 연결되는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 제 8 항에 있어서, 상기 제 1, 3 밀봉 부재는 상기 액체를 제 1 방향을 향하여 분사시키는 제 1 분사 노즐을 형성되는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 제 8 항에 있어서, 상기 제 2, 4 밀봉 부재에는 상기 액체를 상기 제 1 방향의 수직인 제 2 방향을 향하여 분사시키는 제 2 분사 노즐이 형성된 분사 부재가 연결되는 것을 특징으로 것을 하는 무균용 교반기.
- 제 7 항에 있어서, 상기 무균용 교반기는 상기 교반용 비닐팩을 수용함과 아울러 지지하고, 와류 발생 장치에 포함된 배출 파이프 및 상기 복수개의 제 1, 2 분사 파이프들을 관통 결합하는 복수개의 제 1, 2 관통홀들이 형성된 수용 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 교반용 비닐팩의 상부에는 상기 교반용 비닐팩을 밀봉하는 밀봉캡이 배치되는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 제 13 항에 있어서, 상기 밀봉캡에는 상기 교반용 비닐팩의 내부에서 발생되는 가스를 외부로 배출시키는 밴트필터가 배치되는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 제 13 항에 있어서, 상기 밀봉캡에는 상기 교반용 비닐팩의 내부에 교반을 위한 상기 액체를 투입하여 채우는 액체 투입부가 배치되는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 교반용 비닐팩의 상단에는 상기 교반용 비닐팩을 상승, 하강 또는 이동시키기 위해 리프트 장치에 포함된 결합부에 걸려 결합하는 복수개의 결합 고리들이 배치되는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
- 외부 감염원 및 오염원의 침투를 방지하는 무균용 교반기에 있어서,
내부에 액체를 채우고, 밀봉된 교반용 비닐팩;
상기 교반용 비닐팩의 중심부에 돌출 형성되어 상기 액체에 고체를 투입시키는 고체 투입부; 및
상기 교반용 비닐팩의 외측 둘레에 연결되는 와류 발생 장치;를 포함하고,
상기 와류 발생 장치는 상기 액체를 교반하기 위해 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 하부로 배출 파이프를 통해 배출시킴과 아울러 상기 교반용 비닐팩의 내부에서 상기 액체를 선회시켜 와류를 발생시키고, 배출된 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 내부로 다시 고속으로 분사하여 선회하는 상기 와류를 가속시키며, 상기 액체에 상기 와류를 이용하여 상기 고체를 녹여서 교반시키고,
상기 와류 발생 장치는 상기 배출파이프에서 배출된 상기 액체를 상기 교반용 비닐팩의 내부로 순환시키는 적어도 하나의 분사 파이프;를 포함하며,
상기 적어도 하나의 분사 파이프는 상기 교반용 비닐팩 내부에서 분사 방향이 와류의 선회 속도를 가속시키는 방향으로 배치하는 것을 특징으로 하는 무균용 교반기.
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| JP2013240778A (ja) * | 2012-04-24 | 2013-12-05 | Nippon Soda Co Ltd | 薬剤溶解器 |
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