KR20010067837A

KR20010067837A - 자동 평형형 원심 분리 장치

Info

Publication number: KR20010067837A
Application number: KR1020010017367A
Authority: KR
Inventors: 백두하; 류희근
Original assignee: 류희근; 주식회사 한랩
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2001-07-13
Also published as: KR100343336B1

Abstract

본 발명은 매 원심 분리 작업 전에 로터 레버에 탑재된 시료의 불평형을 감지하고, 그 감지 결과에 따라 로터 레버를 수평 이동시켜 자동 평형을 유지함으로써 로터의 불평형에 따른 시료의 파손을 방지하고 장치의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 자동 평형형 원심 분리 장치에 관한 것이다.

본 발명의 자동 평형형 원심 분리 장치는 양단에 시료가 걸리는 하나 이상의 로터 레버; 상기 로터 레버를 수평 이동 가능하게 지지하는 로터; 상기 로터 내부에 탑재되어 상기 로터 레버를 상기 로터의 회전 중심선 상에서 수평 이동시키는 레버 이동 수단; 상기 로터 레버에 설치되어 상기 로터 레버의 양단에 걸리는 하중을 감지하는 하중 감지 수단; 상기 로터를 회전시키는 원심분리 모터; 상기 하중 감지 수단과 상기 레버 이동 수단을 상기 로터의 외부 전기 회로와 연결 또는 차단시키는 전기 접속 수단 및 상기 전기 접속 수단을 제어하여 상기 외부 전기 회로와 상기 하중 감지 수단 및 상기 레버 이동 수단을 전기적으로 연결시키고, 상기 하중 감지 수단으로부터 제공된 감지 신호에 의해 상기 로터 레버 양단에 걸리는 하중을 산출하며, 상기 산출 결과에 의거하여 상기 로터 레버 양단의 원심력이 평형을 이루도록 상기 레버 이동 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하여 이루어진다.

Description

자동 평형형 원심 분리 장치{automatic balance adjusting centrifuge apparatus}

본 발명은 자동 평형형 원심 분리 장치에 관한 것으로, 특히 매 원심 분리 작업 전에 로터 레버에 탑재된 시료 하중의 불평형을 감지하고, 그 감지 결과에 따라 로터 레버를 수평 이동시킴으로써 자동 평형을 유지하는 자동 평형형 원심 분리 장치에 관한 것이다.

원심 분리 장치는 시료를 담은 로터를 고속 회전시켜 시료에 높은 원심 가속도를 부여함으로써 고밀도의 시료가 반경 방향의 외층에 자리잡고 저밀도의 시료는 반경 방향의 내층에 자리잡도록 하여 그 구성 성분을 분리시키는 장치이다.

도 1은 종래의 자동 평형형 원심 분리 장치를 개략적으로 보인 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 자동 평형형 원심 분리 장치는 외부 케이스(1) 내에 베이스(2)가 설치되고, 구동 모터(3)가 장착된 브래킷(4)과 베이스(2) 사이에는 스프링(5)이 설치되어 있어서 구동 모터(3) 및 로터 등의 회전부를 지지한다. 더욱이, 스프링(5)의 외주에는 고무관(6)이 압입되어 있어서 이러한 스프링(5)과 고무관(6)에 의해 스프링 작용과 감쇠 작용이 부여된다.

한편, 브래킷(4)에 축받이에 의해 자유 회전하게 지지된 회전축(7)의 상부에는 로터(8)가 장착되는데, 회전축(7)의 하단이 모터축과 연결되어 있기 때문에 구동 모터(3)의 회전력이 로터(8)에 전달된다. 로터(8)에는 시료를 넣기 위한 버킷(bucket)(9)이 핀(10)에 의해 자유 회동할 수 있도록 장착된다. 로터(8)의 상부에는 회전축(7)에서 연장된 수나사(11)에 원통형의 밸런서 몸체(20)가 고정되고, 이러한 밸런서 몸체(20) 내에 볼(21)이 수납되어 있다. 도면에서 미설명 부호 12는 챔버를 나타내고, 13은 챔버 도어를 나타내며, 15는 언밸런스 질량을 나타낸다.

전술한 구성을 갖는 종래의 자동 평형형 원심 분리 장치에서는 밸런서 몸체(20)를 구성하는 원통의 반경과 볼(21)의 반경 비율, 원통 중심부터 회전 중심까지의 거리 및 원통 내의 요홈의 반폭과의 관계를 적절히 설정하여 버킷(9)에 담기는 시료의 하중 차이로 인한 불평형을 바로잡고 있는데, 더 자세한 사항은 일본국 특개평11-262683호(공개일: 1999. 9. 28)에 기재되어 있으므로 설명을 생략한다.

그러나, 전술한 종래의 자동 평형형 원심 분리 장치에 따르면, 소정 범위 내에 있는 시료들의 하중 차이에서 발생하는 원심력의 불평형은 스스로 바로잡을 수 있으나 이러한 범위를 넘어서는 시료들을 원심 분리시키려고 할 경우에는 시료들과 원심 분리 장치를 보호할 수 있는 안전 장치가 없는 문제점이 있다. 다시 말해서, 사용자가 원심 분리기를 사용할 때 장치에 무리가 없는 지를 사전에 결정해서 사용해야만 하는데, 이를 소홀히 한 경우에는 회전축에 과도한 진동이 발생되어 시료들이 파손될 수 있고, 심할 경우에는 모터를 포함한 구동부와 베어링이 파손됨으로써 원심 분리 장치의 수명이 단축되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 매 원심 분리 작업 전에 로터 레버에 탑재된 시료의 불평형을 감지하고, 그 감지 결과에 따라 로터 레버를 수평 이동시켜 자동 평형을 유지함으로써 로터의 불평형에 따른 시료의 파손을 방지하고 장치의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 자동 평형형 원심 분리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 불평형이 심각하여 자동 평형을 유지하는 것이 불가능할 경우에 이를 사용자가 알 수 있도록 표시함으로써 시료의 파손을 방지하고 장치의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 자동 평형형 원심 분리 장치를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 평형형 원심 분리 장치는 양단에 시료가 걸리는 하나 이상의 로터 레버; 상기 로터 레버를 수평 이동 가능하게 지지하는 로터; 상기 로터 내부에 탑재되어 상기 로터 레버를 상기 로터의 회전 중심선상에서 수평 이동시키는 레버 이동 수단; 상기 로터 레버에 설치되어 상기 로터 레버의 양단에 걸리는 하중을 감지하는 하중 감지 수단; 상기 로터를 회전시키는 원심분리 모터; 상기 하중 감지 수단과 상기 레버 이동 수단을 상기 로터의 외부 전기 회로와 연결 또는 차단시키는 전기 접속 수단 및 상기 전기 접속 수단을 제어하여 상기 외부 전기 회로와 상기 하중 감지 수단 및 상기 레버 이동 수단을 전기적으로 연결시키고, 상기 하중 감지 수단으로부터 제공된 감지 신호에 의해 상기 로터 레버 양단에 걸리는 하중을 산출하며, 상기 산출 결과에 의거하여 상기 로터 레버 양단의 원심력이 평형을 이루도록 상기 레버 이동 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에서, 상기 하중 감지 수단은 스트레인 게이지를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 레버 이동 수단은 레버 이동 모터; 상기 레버이동 모터에 축결합된 웜; 상기 웜에 치결합된 웜휠; 상기 웜휠과 동축 결합된 피니언 및 상기 로터 레버에 길이 방향으로 형성되며 상기 피니언과 치결합된 랙을 포함하여 이루어질 수 있다.

한편, 상기 로터 레버가 2개인 경우에, 상기 각각의 로터 레버의 회전 평면이 동일 평면이 되도록 마주하는 부위에 상기 로터 레버의 폭보다 큰 교차 요홈부가 각각 형성되며, 상기 레버 이동 수단은 각각 상기 로터의 상부 하우징과 하부 하우징에 설치될 수 있을 것이다.

상기 전기 접속 수단은 상기 하중 감지 수단과 상기 레버 이동 수단에 전기적으로 연결된 채로 상기 로터의 회전축에 노출된 배선층; 외력의 인가 시에만 상기 배선층과 접촉되는 배선접점판 및 상기 배선접점판에 외력을 인가 또는 제거하는 솔레노이드를 포함하여 이루어질 수 있다.

더욱이, 상기 장치는 상기 로터 레버 양단의 하중 차가 미리 정해진 값을 초과하는 경우에 이를 경보하는 표시 수단을 더 구비하고, 상기 제어 수단은 상기 하중 산출 결과, 상기 하중 차가 상기 미리 정해진 값을 초과하는 경우에 상기 표시 수단을 구동시키도록 함으로써 극복할 수 없는 하중 차를 갖는 상태에서 원심 분리 작업이 이루어지는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 자동 평형형 원심 분리 장치를 개략적으로 보인 단면도,

도 2는 본 발명의 자동 평형형 원심 분리 장치의 외관을 개략적으로 보인 사시도,

도 3은 도 2에서 A-A 부분을 절취하여 본 로터 단면도,

도 4는 도 2에서 B-B 부분을 절취하여 본 로터 단면도,

도 5는 도 3에서 로터 레버의 평면도,

도 6은 본 발명의 자동 평형형 원심 분리 장치의 전기적인 블록 구성도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 베이스, 110: 진동흡수 부재,

120: 원심분리 모터, 122: 모터축,

124: 상판, 130: 배선접점판,

140: 솔레노이드, 142: 푸시로드,

150: 플렉시블 커플링, 160: 슬립링,

162: 배선, 170: 결합핀,

200: 로터, 210: 상부 하우징,

220: 하부 하우징, 222, 224: 레버 안내공,

230, 240: 로터 레버, 232, 242: 걸고리부,

234, 244: 교차 요홈부, 236, 246: 스트레인 게이지,

238, 248: 랙, 250, 270: 모터 조립체,

252, 272: 레버이동 모터, 252a, 272a: 모터축,

252b, 272b: 전원 단자, 254, 274: 지지 브래킷,

260, 280: 기어 박스, 261, 281:지지 브래킷,

262, 282: 웜, 264, 284: 웜휠,

266, 286: 피니언, 268, 288: 축핀,

300: 제어부, 310: 키입력부,

312: 평형 감지부, 314: 표시부,

318: 원심분리 구동부, 320, 322: 레버 이동부,

324: 접점 착탈부

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 평형형 원심 분리 장치에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 자동 평형형 원심 분리 장치의 외관을 개략적으로 보인 사시도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 자동 평형형 원심 분리 장치는 크게 베이스(100), 베이스(100)에 의해 지지되는 원심분리 모터(120), 원심분리 모터(120)에 축결합되며 로터 레버(230),(240)가 장착된 로터(200), 로터(200) 내부의 전기 회로부와의 연결을 위한 배선접점판(130) 및 배선접점판(130)을 착탈하는 솔레노이드(140)를 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에서, 원심분리 모터(120)의 상판(124)과 베이스(110) 사이에는 다수의 진동흡수 부재(110)가 설치되어 있기 때문에 결과적으로 원심분리 모터(120)는 진동흡수 부재(110)에 의해 매달린 채로 지지되는데, 원심 분리 작업 시에 발생되는 진동은 이러한 진동흡수 부재(110)에 의해 흡수 및 감쇠된다. 진동흡수 부재(110)는 예를 들어, 도 1에서 설명한 원심 분리 장치에서와 같이 스프링과 스프링의 외주면에 끼워진 고무관으로 이루어질 수 있을 것이다.

한편, 원심분리 모터(120)의 모터축(122)과 로터(200)의 회전축(미도시)은 예를 들어 유니버설 조인트(미도시) 등과 같은 플렉시블 커플링(150)에 의해 결합되어 있다. 또한, 로터 회전축의 적소, 예를 들어 플렉시블 커플링(150)의 상부 둘레에는 로터(200) 내부의 전기 회로부와 연결된 배선층(미도시)이 노출된 채로 배치되어 있는 슬립링(160)이 설치된다. 이러한 슬립링(160) 구조에 의해 로터(200) 내외의 전기 배선이 꼬이지 않고 접촉 및 분리될 수가 있다. 슬립링(160)의 베이스층은, 예를 들어 테프론, 염화 비닐, 세라믹 또는 실리콘과 같은 내구성 있는 절연 재질로 구현될 수 있는데, 이러한 베이스층 위에 금속 배선층이 동심원을 그리며상하로 필요한 수만큼 배치되어 있다(도 3 참조).

한편, 로터(200)는 캡형상의 상부 하우징(210)과 하부 하우징(220) 내부에 로터 레버가 적어도 1개 이상 설치(이하의 설명에서는 2개가 직교하도록 설치된 것으로 하여 설명한다)되어 이루어진다. 이를 위해, 예를 들어 하부 하우징(220)의 외주면에 상호 직교하는 4개의 레버 안내공(222),(224)이 형성되어 있는 바, 로터 레버(230),(240)는 이러한 레버 안내공(222),(224)에 관통 삽입된 채로 평형 유지를 위해 수평으로 이동된다.

도면에서 미설명 부호 232와 242는 각각 로터 레버(230),(240)의 양단에 형성되며 시료가 담긴 버킷(미도시)이 걸리는 걸고리부를 나타내며, 236과 246은 각각의 로터 레버(230),(240) 양단의 최대 휨 응력점에 각각 접착되어 로터 레버(230),(240)의 양단에 걸리는 하중의 불평형을 감지하는 스트레인 게이지를 나타낸다. 스트레인 게이지(236),(246)는 각각의 로터 레버(230),(240)의 일단에 복수개가 설치될 수 있다.

이러한 구조에서, 시료 버킷(미도시)의 탑재로 인해 각각의 로터 레버(230),(240)에 양단에 스트레인이 발생하면, 거기에 접착된 스트레인 게이지(236),(246)의 금속 저항선의 저항값이 변화하게 된다. 따라서, 스트레인 게이지(236),(246)에 전압을 걸어주면 로터 레버(230),(240)에서 발생한 스트레인에 해당하는 스트레인 게이지(236),(246)의 저항 변화량에 비례한 변화전압을 얻을 수가 있고, 이를 증폭하여 로터 레버(230),(240)의 양단에 걸리는 시료의 하중 차를 감지할 수가 있다.

한편, 배선접점판(130)은 슬립링(160)에 형성된 상기 배선층에 일대일 접촉하도록 구성되는데, 솔레노이드(140) 선단의 푸시로드(142)에 의한 외력이 인가되지 않는 경우에는 푸시로드(142)에 의한 외력보다 적은 탄성력을 갖는 스프링(미도시)에 의해 배선접점판(130)이 상기 배선층과 비접촉(분리) 상태로 있게 된다. 이 상태에서, 푸시로드(142)에 의한 외력이 배선접점판(130)에 인가되면 배선접점판(130)이 상기 배선층에 접촉되어 로터(200) 내부의 전기 회로부로부터의 감지 신호를 후술하는 제어부에 전달하고 제어부로부터의 명령을 로터(200) 내부의 전기 회로부에 전달한다.

도 3은 도 2에서 A-A 부분을 절취하여 본 로터 단면도이고, 도 4는 도 2에서 B-B 부분을 절취하여 본 로터 단면도이고, 도 5는 도 3에서 로터 레버의 평면도이다. 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 하부 하우징(220)의 레버 안내공(222),(224)을 가로질러 2개의 로터 레버(230),(240)가 직교하는데, 공간을 절약하기 위해서 두 로터 레버(230),(240)의 교차 부위에는 설치 시에 마주하는 교차 요홈부(234),(244)가 각각 형성되어 있다. 즉, 하나의 로터 레버(230)는 아래쪽에 교차 요홈부(234)가 형성(이하, 구분을 용이하게 하기 위해 이를 "상측 로터 레버"라고 한다)되어 있고, 다른 하나의 로터 레버(240)는 위쪽에 교차 요홈부(244)가 형성(이하, 이를 "하측 로터 레버"라 한다)되어 있다. 더욱이, 상측 로터 레버(230)와 하측 로터 레버(240)의 수평 이동을 허용하기 위해 각각의 교차 요홈부(234),(244)의 길이는 각각의 로터 레버(230),(240)의 폭보다 크게 하여야 한다. 상측 로터 레버(230)의 상측면에는 도 5에 도시한 바와 같이 랙(238)이 형성되어있다.

상측 로터 레버(230)를 수평 이동시키기 위한 모터 조립체(250)와 기어 박스(260)는 상부 하우징(210) 내부에 설치될 수 있다. 먼저 모터 조립체(250)는 레버이동 모터(252)와 지지 브래킷(254)으로 이루어질 수 있는데, 구체적으로 모터축(252a)이 로터(200)의 회전중심선 상에서 하방에 위치하도록 지지 브래킷(254)에 의해 상부 하우징(210)에 고정되어 있다.

기어 박스(260)는 모터축(252a)에 연결된 웜(262)과 웜(262)에 적절한 기어비로 치결합된 웜휠(264)로 이루어지고, 다시 웜휠(264)과 동축에는 소정 간격을 두고 피니언(266)이 설치되는데, 이러한 피니언(266)은 상측 로터 레버(230)의 랙(238)과 치결합되게 된다. 이와 같이 웜(262)과 웜휠(264)을 채택하여 웜휠(264)이 웜(262)을 돌리지 못하게 함으로써 로터(200)의 고속 회전에 따른 원심력에 의해 로터 레버(230)가 원치 않게 이동되는 것을 방지할 수가 있다.

한편, 하측 로터 레버(240)를 수평 이동시키기 위한 모터 조립체(270)와 기어 박스(280)는 하부 하우징(220) 내부에 설치될 수 있다. 먼저 모터 조립체(270)는 레버이동 모터(272)와 지지 브래킷(274)으로 이루어질 수 있는데, 구체적으로 모터축(272a)이 로터(200)의 회전중심선 상에서 상방에 위치하도록 지지 브래킷(274)에 의해 하부 하우징(220)에 고정되어 있다.

기어 박스(280)는 모터축(272a)에 연결된 웜(282)과 웜(282)에 적절한 기어비로 치결합된 웜휠(284)로 이루어지고, 다시 웜휠(284)과 동축에는 소정 간격을 두고 피니언(286)이 설치되는데, 이러한 피니언(286)은 하측 로터 레버(240)의 하측면에 형성된 랙(미도시)과 치결합되게 된다.

그리고, 도 3 내지 도 5에서 미설명 252b와 272b는 레버이동 모터(252),(272)의 전원 단자를 나타내고, 261과 281은 기어 박스(280)의 지지 브래킷을 나타내며, 268과 288은 각각의 웜휠(264),(284)와 피니언(266),(286)을 축지한 채로 각각의 지지 브래킷(261),(281)에 회전 가능하게 설치된 축핀을 나타낸다. 참조 번호 170은 원심분리 모터(120), 더 구체적으로는 원심분리 모터(120)와 플렉시블 커플링(150)에 의해 결합된 회전축을 로터(200)에 결합하기 위한 결합핀(170)을 나타내고, 162는 슬립링(160)에 형성된 배선층을 나타낸다.

도 6은 본 발명의 자동 평형형 원심 분리 장치의 전기적인 블록 구성도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 자동 평형형 원심 분리 장치의 전기적인 구성은, 장치에 구비된 각종 기능을 선택 및 입력하는 키 입력부(310); 스트레인 게이지(236),(246)과 그 주변 회로 소자를 포함하여 이루어지며, 로터 레버(230),(240)의 양단에 걸리는 시료 하중의 평형 상태를 감지하는 평형 감지부(312); 원심분리 모터(120)를 구동하여 로터(200)를 회전시키는 원심분리 구동부(318); 레버이동 모터(252),(272)를 구동하여 로터 레버(230),(240)을 수평 이동시키는 레버 이동부(320),(322); 솔레노이드(140)를 구동하여 배선접점판(130)을 배선층(162)에 접촉시킴으로써 평형 감지부(312)로부터의 감지 신호를 제공받고 레버 이동부(320),(322)에 제어 명령을 전달하는 전기 계통을 가설하는 접점 착탈부(324) 및 장치의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(300)를 포함하여 이루어질 수 있다.

전술한 구성에서, 레버이동 모터(252),(272)는 회전각의 정밀 제어가 가능한 스텝핑 모터로 구현될 수 있고, 이외에 서보 모터로도 구현될 수 있다. 그리고, 제어부(300)에는 레버이동 모터(252),(272)의 회전각에 따른 로터 레버(230),(240)의 이동 거리와 원심력 평형을 위한 하중 차에 따른 이동 거리 산출식(후술하는 수학식 1 참조) 등이 탑재되어 있다. 도면에서 미설명 부호 314는 시료 하중의 불평형이 본 발명에 의해 극복될 수 없을 정도로 현저한 경우에 이를 사용자가 알 수 있도록 경고하는 표시부를 나타낸다.

이하에는 본 발명의 자동 평형형 원심 분리 장치의 동작에 대해 상세하게 설명한다.

먼저, 사용자가 로터 레버(230),(240)의 걸고리부(232),(242)에 시료가 담긴 버킷을 장착한 상태에서 키 입력부(310)에 의해 평형 감지 기능을 입력하면, 제어부(300)가 이를 전달받은 후에 접점 착탈부(324)에 명령을 하달하여 솔레노이드(140)를 구동시킴으로써 배선접점판(130)을 배선층(162)에 접촉시킨다. 이후에는, 평형 감지부(312)가 스트레인 게이지(236),(246)의 감지 결과를 배선층(162) 및 배선접점판(130)을 경유하여 제어부(300)에 전달하고, 제어부(300)에서는 이를 제공받아 각각의 로터 레버(230),(240) 양단의 불평형 정도 및 이에 의거한 로터 레버(230),(240)의 수평 이동량을 아래의 식에 의해 계산한 후에 원심력 평형이 이루어지도록 레버 이동부(320),(322)에 이동을 지시하게 된다.

위의 수학식 1과 수학식 2에서 f₁과 m₁은 어느 하나의 로터 레버(230)의 일단에 걸리는 원심력과 시료의 총 하중을 나타내고, f₂와 m₂는 동일한 로터 레버(230)의 타단에 걸리는 원심력과 시료의 총 하중을 나타내며, r₁과 r₂는 각각 로터(200)의 회전 중심에서 시료까지의 거리를 나타내고, ω는 각속도를 나타내며, 다른 로터 레버(240)에 대해서도 마찬가지이다.

한편, 이렇게 하여 로터 레버(230),(240)의 이동이 완료, 즉 평형이 유지되면, 제어부(300)에서는 접점 착탈부(324)에 지시하여 솔레노이드(140)의 푸시로드(142)를 후퇴시킴으로써 배선접점판(130)을 배선층(162)으로부터 분리시키게 되는데, 이 상태에서 제어부(300)가 원심분리 모터(120)를 구동함으로써 평형이 유지된 채로 원심분리 작업이 수행되게 된다.

본 발명의 자동 평형형 원심 분리 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

예를 들어, 전술한 실시예에서는 로터 레버가 2개 구비된 것으로 설명을 진행하였지만 로터 레버를 1개만 설치할 수도 있는데, 이 경우에는 교차 요홈부가 필수적으로 구비되어야 하는 것은 아니다. 더욱이, 전술한 실시예를 변형하여 로터 레버를 3개 이상 설치할 수도 있을 것이다.

한편, 시료의 하중 차는 로터 레버 양단의 적소에 로드셀을 부착하여 감지할수도 있을 것이고, 배선층(162)도 슬립링(160)이 아닌 다른 장소, 예를 들어 상부 하우징(210)이나 하부 하우징(220)의 둘레 또는 상부 하우징(210)의 상측 표면에 마련할 수도 있을 것이다. 그리고, 로터 레버(230),(240)의 이동을 위한 웜(262),(282)와 웜휠(264),(284) 대신에 베벨 기어나 기타 다른 기어를 채택할 수도 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 자동 평형형 원심 분리 장치에 따르면, 시료들의 하중 차로 인하여 발생되는 원심력의 불평형을 로터 레버의 회전 반경을 변화시켜 바로잡음으로써 원심 분리 작업이 진행되는 동안 진동을 방지할 수 있고, 이에 의해 원심 분리 장치의 수명을 연장시킬 수가 있다. 그리고, 시료들의 원심 분리를 정확하고 신속히 처리할 수 있을 뿐만 아니라 시료들을 파손으로부터 보호할 수 있고, 원심 분리 장치가 제한된 하중 차 내에서 안전하게 작동 가능한 지의 여부를 사용자에게 알려주기 때문에 사용자가 시료들의 하중을 직접 계량하거나 그 개수를 맞추어줄 필요가 없어서 원심 분리에 필요한 작동 시간을 줄일 수 있다.

Claims

양단에 시료가 탑재되는 하나 이상의 로터 레버;

상기 로터 레버를 수평 이동 가능하게 지지하는 로터;

상기 로터 내부에 탑재되어 상기 로터 레버를 상기 로터의 회전 중심선 상에서 수평 이동시키는 레버 이동 수단;

상기 로터 레버에 설치되어 상기 로터 레버의 양단에 걸리는 하중을 감지하는 하중 감지 수단;

상기 로터를 회전시키는 원심분리 모터;

상기 하중 감지 수단과 상기 레버 이동 수단을 상기 로터의 외부 전기 회로와 연결 또는 차단시키는 전기 접속 수단 및

상기 전기 접속 수단을 제어하여 상기 외부 전기 회로와 상기 하중 감지 수단 및 상기 레버 이동 수단을 전기적으로 연결시키고, 상기 하중 감지 수단으로부터 제공된 감지 신호에 의해 상기 로터 레버 양단에 걸리는 하중을 산출하며, 상기 산출 결과에 의거하여 상기 로터 레버 양단의 원심력이 평형을 이루도록 상기 레버 이동 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하여 이루어진 자동 평형형 원심 분리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하중 감지 수단은 스트레인 게이지를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 평형형 원심 분리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 레버 이동 수단은,

레버 이동 모터;

상기 레버이동 모터에 축결합된 웜;

상기 웜에 치결합된 웜휠;

상기 웜휠과 동축 결합된 피니언 및

상기 로터 레버에 길이 방향으로 형성되며 상기 피니언과 치결합된 랙을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 평형형 원심 분리 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 로터 레버가 2개인 경우에, 상기 각각의 로터 레버의 회전 평면이 동일 평면이 되도록 마주하는 부위에 상기 로터 레버의 폭보다 큰 교차 요홈부가 각각 형성되며,

상기 레버 이동 수단은 각각 상기 로터의 상부 하우징과 하부 하우징에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 평형형 원심 분리 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 접속 수단은 상기 하중 감지 수단과 상기 레버 이동 수단에 전기적으로 연결된 채로 상기 로터의 회전축에 노출된 배선층;

외력의 인가 시에만 상기 배선층과 접촉되는 배선접점판 및

상기 배선접점판에 외력을 인가 또는 제거하는 솔레노이드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 평형형 원심 분리 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 로터 레버 양단의 하중 차가 미리 정해진 값을 초과하는 경우에 이를 경보하는 표시 수단을 더 구비하고,

상기 제어 수단은 상기 하중 산출 결과, 상기 하중 차가 상기 미리 정해진 값을 초과하는 경우에 상기 표시 수단을 구동시키는 것을 특징으로 하는 자동 평형형 원심 분리 장치.