KR20040097924A

KR20040097924A - 피펫 제어장치

Info

Publication number: KR20040097924A
Application number: KR1020040033193A
Authority: KR
Inventors: 톰폴; 해리슨더글라스더블유.; 고메스프란시스; 랜즈버거데이비드
Original assignee: 벨-아트 프로덕츠 인코퍼레이티드
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2004-11-18
Also published as: EP1477227B1; CA2466256C; JP4884653B2; CA2466256A1; CN1572369B; EP1477227A3; US7093507B2; DE602004003993D1; TW200505578A; JP2004337852A; US20040226389A1; ATE350164T1; EP1477227A2; AU2004201909B2; TWI311925B; AU2004201909A1; EP1775023A1; AU2004201909B8; DE602004003993T2; CN1572369A

Abstract

본 발명은 피펫 제어장치에 관한 것으로, 상기 피펫 제어장치는 펌프 조립체를 수용하고 유연성 공기 튜브를 통해 펌프 조립체에 피펫을 연결하기 위한 하우징으로 구성되고, 상기 펌프 조립체는 실린더-플런저 시스템에 착탈가능하게 연결되는 다수의 용적을 독립적으로 수용하고, 상기 피펫 제어장치는 부착된 피펫에서 액체를 신속하게 그리고/또는 많은 양의 액체를 배출하기 위한 급속배출 방아쇠기구를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

피펫 제어장치{PIPETTE CONTROL ARRANGEMENT}

본 발명은 무동력 또는 수동 피펫 제어장치에 관한 것으로, 특히 소정의 용적범위, 피펫팅 스피드 및 피펫팅 정밀도를 제공할 수 있는 피펫 제어장치에 관한것이다.

일반적인 무동력 또는 수동 피펫 제어장치는 펌핑 시스템을 구비하는 하우징과 하우징에 피펫을 착탈가능하게(removably) 고정 연결하기 위한 피펫 연결기구를 포함한다. 상기 장치 중 일부는 피펫에 의한 액체의 흡입 및 배출을 제어하기 위한 엄지로 구동하는 기계적 시스템을 포함한다.

이미 다양한 피펫 제어장치가 개발되어 있고, 이들은 피펫을 통한 액체의 흡입 및 배출에 있어 효과적이다. 하지만 종래의 피펫 제어장치는 보통 잦은 사용으로 인해 특정 용도에 있어서는 바람직하지 못하다거나 또는 적합하지 못하다는 하나 또는 그 이상의 결함 및 한계를 갖고 있다. 일반적으로 상기 결함 및 한계는 다양한 부피의 액체를 효과적으로 수용할 수 없는 장치에 기인한 것으로, 특정 용적범위를 갖는 피펫에 있어서는 한계를 보이게 된다. 또한, 상기 장치는 큰 부피의 액체를 신속히 배출할 수 없다.

미국특허 제4,527,437호에는 하부 펌핑 시스템이 결합된, 엄지 구동 휠구조체를 구비하는 수동 피펫 제어장치가 개시되어 있다. 상기 피펫 제어장치는 하부 펌핑 시스템의 크기에 따라 피펫에 의해 흡입 또는 배출할 수 있는 액체의 특정 부피에만 제한적으로 사용할 수 있다. 또한, 사용자가 부착된 피펫의 내용물 전체를 신속히 배출하려고 할 때, 사용자는 액체가 배출될 때까지 휠 및 이에 결합된 다른 기계장치를 반복해서 작동시켜야 한다.

따라서, 종래의 결점 및 한계를 극복하기 위한 피펫 제어장치가 필요하게 되었다. 특히, 다양한 용적을 갖는 다수의 실린더-플런저 펌핑 시스템을 수용할 수있는 피펫 제어장치를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 공기를 신속히 흡입하도록 또는 피펫 제어장치 내의 진공상태를 신속히 해제하기 위한 급속배출기구를 포함하는 피펫 제어장치를 제공하는 것이 바람직하고, 이는 피펫 내의 어떠한 액체라도 신속히 배출할 수 있도록 한다. 또한, 비교적 제조가 간단하고 비용이 적게들며 사용자가 쉽게 작동할 수 있는 피펫 제어장치를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적은 비교적 구조가 간단하고 다양한 용적을 갖는 다수의 실린더-플런저 조립체를 수용할 수 있는 피펫 제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 공기를 신속히 흡입하도록 또는 피펫 제어장치 내의 진공상태를 신속히 해제하기 위한 급속배출기구를 포함하는 피펫 제어장치를 제공함으로써 피펫 내의 어떠한 액체라도 신속히 배출할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자가 피펫 제어장치의 하나 또는 그 이상 또는 모든 구성요소를 신속하고 효과적으로 교체할 수 있도록 구조가 간단하고 제조비용이 저렴한 하우징을 포함하는 피펫 제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 나머지 목적들은 하기에 부분적으로 기재될 것이다. 따라서, 본 발명은 구조, 구성요소의 조합 및 부품의 배치에 관한 특징을 포함하고 하기에 임의의 실시예 및 청구범위를 통해 본 발명의 기술사상을 구체화한다.

본 발명의 또 다른 관점에 따라 하우징 조립체는 네크부와 핸들부를 포함하는 역 L자형 형상을 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피펫 제어장치의 측면 사시도,

도 2는 도 1에 도시한 피펫 제어장치의 배면도,

도 3은 도 2의 선 '3-3'에 따른 피펫 제어장치의 단면도로서 피펫이 결합된 상태를 도시한 도면,

도 4는 도 2의 선 '4-4'에 따른 피펫 제어장치의 단면도로서 피펫이 결합된 상태를 도시한 도면,

도 5는 도 2의 선 '5-5'에 따른 피펫 제어장치의 단면도로서 피펫이 결합된 상태를 도시한 도면,

도 6은 실린더-플런저 조립체의 제 1 실시예를 도시하는 피펫 제어장치의 확대 단면도,

도 7은 도 6의 선 '7-7'에 다른 피펫 제어장치의 단면도,

도 8은 실린더-플런저 조립체의 제 2 실시예를 도시하는 피펫 제어장치의 확대 단면도,

도 9는 도 8의 선 '9-9'에 따른 피펫 제어장치의 단면도,

도 10은 실린더-플런저 조립체의 제 3 실시예를 도시하는 피펫 제어장치의확대 단면도,

도 11은 도 10의 선 '11-11'에 따른 피펫 제어장치의 단면도, 및

도 12는 급속배출 방아쇠기구를 도시하는 피펫 제어장치의 부분 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 피펫 제어장치 20 : 하우징 조립체

22 : 네크부 24 : 핸들부

30 : 커넥터 조립체 32 : 피펫

40 : 펌프 조립체 42 : 피펫 커넥터

70 : 공기 튜브 82 : 플런저

84 : 실린더 90 : 구동 시스템

92 : 휠 94 : 래크

96 : 피니언 100 : 운전실

본 발명의 한 관점에 따라, 피펫 제어장치는 피펫으로부터 액체를 배출하거나 또는 흡입하는 양을 제어하기 위해 제공된다. 피펫 제어장치는 하우징 조립체 와 펌프 조립체로 구성된다. 하우징 조립체에 연결되는 펌프 조립체는 실린더-플런저에 착탈가능하게 연결된 다수의 용적 중 하나를 수용하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 관점에 따라, 하우징은 네크부와 핸들부를 포함하는 역 L자형 형상을 갖는다.

본 발명의 또 다른 관점에 따라, 피펫 제어장치는 피펫을 착탈가능하게 연결하기 위해 하우징 조립체의 네크부에 연결되는 피펫 연결 시스템을 포함한다.

본 발명의 또 다른 관점에 따라, 피펫 제어장치는 피펫 연결 시스템 내의 진공상태를 신속히 해제하고 또는 공기를 신속히 흡입하기 위해 펌프 조립체에 연결되는 급속배출스프링 방아쇠기구를 포함하여, 피펫 내의 어떠한 액체도 신속하게 배출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 실린더-플런저에 착탈가능하게 연결된 다수의 용적 중 적어도 하나는 하우징 조립체 내에 실린더-플런저 조립체를 착탈가능하게 고정하기 위한 고정수단을 포함한다. 상기 고정수단은 하나 이상의 핀(fin) 및/또는 하나 이상의 슬롯장치를 포함한다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 펌프 조립체는 구동 조립체를 포함한다. 상기 구동 조립체는 엄지 구동 휠 피니언 조립체(thumb wheel pinion assembly)와상기 휠 피니언 조립체에 연결되는 플런저 장착 래크 조립체를 포함한다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 피펫 제어장치는 피펫에 의한 액체의 흡입 및/또는 배출량을 제어하기 위해 제공된다. 피펫 제어장치는 네크부와 핸들부를 포함하는 하우징 조립체, 피펫을 착탈가능하게 연결하기 위한 피펫 커넥터 조립체, 실린더-플런저 조립체에 착탈가능하게 연결되는 다수의 용적 중 하나를 독립적으로 수용하기 위한 펌프 조립체 및 상기 피펫 커넥터 조립체와 펌프 하우징 사이에 연결되는 공기튜브를 포함한다. 피펫 제어장치는 유연성 피펫 커넥터와 상기 유연성 피펫 커넥터 내의 진공상태를 신속히 해제하고 또는 공기를 신속히 흡입하기 위한 급속배출스프링 방아쇠기구를 더 포함하여, 피펫 내의 어떠한 액체도 신속하게 배출할 수 있다.

하기에 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하고, 본 발명이 이에 제한되지는 않으며, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용한다.

이제부터 도 1~12를 참고로 본 발명을 설명하겠지만 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술사상이 하기 상세한 설명에 국한되지만은 않는다. 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 따른 전형적인 실시예를 도시하고 있을 뿐, 정확한 축적을 사용한 것이 아닌 단순히 개략적인 대표도에 지나지 않으며, 특정 제어기 파라미터를 본 발명에 적용하지 않는다. 이제부터 첨부된 도면을 참고로 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

첨부된 도면을 보면, 도면 전체를 통해 동일 또는 대응되는 부분에 대해서는동일한 도면부호를 사용하고, 도 1~3은 피펫 제어장치(10)의 대표적 실시예를 도시하고 있으며, 이는 액체를 피펫으로 정확히 계량하기에 적합한 것이다. 피펫 제어장치(10)는 하우징 조립체(20)를 포함하고, 상기 하우징 조립체는 플라스틱재로 성형되며 권총과 같은 그립을 갖는 역 L자형으로 형성된다. 본 발명의 조립 및 구성요소의 교체를 용이하게 하기 위해, 하우징 조립체(20)는 보통 두 개의 부분품(21,23)으로 구성된다. 하우징 조립체(20)는 네크부(22)와 핸들부(24)를 포함한다. 피펫 제어장치(10)는 피펫(32)을 하우징 조립체(20)에 착탈가능하게 연결하는 피펫 커넥터 조립체(30)와 액체의 흡입 및 배출량을 제어하는 펌프 유닛 또는 조립체(40)를 더 포함한다..

커넥터 조립체(30)는 하우징 조립체(20)의 네크부(22)로부터 외측으로 연장된다. 하우징 조립체의 형태는 사용자의 동작 및 피펫(32)의 위치조정을 용이하게 하고 특히 피펫 팁(34)의 정확한 위치조정을 보다 용이하게 한다. 또한, 역 L자형 형태는 피펫(32) 내의 액체 높이(36)를 조정할 때 피펫 제어장치(10)의 작동에 있어 사용자의 시각적 조정을 동시에 가능하게 한다. 이러한 인간공학적인 형태는 사용자가 피펫 제어장치(10)를 작동하는 동안 손목을 위,아래 또는 좌우로 꺽는 것을 최소화하여 손목을 편안한 위치에서 유지할 수 있도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시에에서, 케넥터 조립체(30)에는 고무 또는 실리콘과 같은 탄성재로 제조된 유연성 피펫 커넥터(42)가 형성되어 있다. 유연성 피펫 커넥터(42)는 일반적으로 하우징 조립체(20)의 네크부(22) 내의 연장 개구부(48)를 통해 삽입되는 제 1 단부(44)와 피펫(32)을 수용하는 제 2 단부(46)를 구비한다.커넥터 조립체(30)를 네크부(22)에 용이하게 부착하기 위해 수나사 형태의 부착수단이 개구부(48)에 제공된다. 제 1 단부(44)와 제 2 단부(46)를 내부적으로 연결하는 길이방향의 통로(55)가 커넥터(42) 내에 제공된다. 암나사 형태의 제 1 단부(52)를 구비하는 노우즈 콘(50)은 유연성 피펫 커넥터(42)를 하우징 조립체에 고정시킨다.

커넥터(42)의 벽을 관통하는 하나의 개구부(53)가 형성된다. 이 부분에 대해서는 후에 다시 설명할 것이다.

피펫(32)의 입구단부(60)는 네크부(22)에 부착된 노우즈 콘(50)을 통해 유연성 피펫 커넥터(42)의 제 2 단부(46)로 삽입되고, 상기 제 2 단부는 피펫(32)의 외경보다 약간 작은 확장 가능한 개구부 또는 통로(54)를 포함한다. 피펫(32)의 입구단부(60)가 유연성 피펫 커넥터(42)의 통로(54)로 삽입될 때 통로(54)는 외측으로 팽창하고 상기 유연성 피펫 커넥터의 탄성으로 피펫(32)을 소정 위치에 고정 유지시킨다. 또한, 유연성 피펫 커넥터(42)와 피펫(32) 사이는 밀봉상태가 되고, 이로써 외기가 피펫 제어장치(10) 내부로 침투하는 것을 막아 이에 따라 피펫 팁(34)에서 액체가 새는 것을 방지한다.

피펫 커넥터 조립체(30)는 피펫을 위치시키고 안정적으로 유지하는 기능을 하며 멤브레인 또는 소수성 필터와 같은 필터(도시하지 않음)를 포함할 수도 있다. 도면에 도시한 바와 같이, 피펫 커넥터 조립체(30)는 부착된 피펫(32)을 핸들부(24)에 근접한 위치에 평행하게 유지시키기 위해 하우징 조립체(20)의 네크부(22)에 고정된다. 또 다른 형태로는, 다른 수단을 이용하여 피펫 커넥터조립체(30)를 하우징 조립체(20)의 네크부에 부착시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자가 피펫(32)과 핸들부(24) 사이의 각도를 변화시킬 수 있도록 하는 스위블이음(swivel fitting)을 통해 부착할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 펌프 조립체(40)는 액체를 피펫(32) 내부로 흡입하는 저압진공상태를 제공하고, 실험을 위해 액체의 일정량을 피펫(32)에서 일련의 시험기(well)로 배출하는 것을 용이하게 하는 고압상태를 제공한다. 펌프 조립체(40)는 연결수단 또는 공기튜브(70)를 통해 유연성 피펫 커넥터(42)의 제 1 단부(44)에 연결된다.

펌프 조립체(40)의 주요 구성요소로 실린더-플런저 서브 조립체 또는 유닛(80)과 이에 연결되는 기계적 구동 시스템(90)이 있다. 실린더-플런저 서브 조립체 또는 유닛(80)은 플런저(82)로 구성되고, 상기 플런저는 중공 실린더(84) 내에서 미끄럼 이동이 가능하다. 상기 미끄럼 이동으로 실린더의 바닥(81)과 플런저(82) 사이의 실린더(84) 내부 공간에 형성된 운전실(100) 내에 있는 공기를 압축 또는 팽창시키게 된다. 구동 수단(90)은 엄지 구동 휠(92)을 포함하고, 상기 휠은 래크(94)와 맞물리는 피니언(96)과 동축연결된다. 도시한 바와 같이, 래크(94)는 플런저(82)의 일부를 구성한다. 휠(92)은 회전운동하고 핸들부(24)의 내부에 위치됨과 동시에 하우징 조립체(20)의 외부로 노출되어 사용자가 손가락으로 조작하기에 편리하도록 배치된다. 작동시, 구동 시스템(90)은 상기 휠(92)의 회전운동을 전환하고 이에 결합된 피니언(96)은 래크(94)와 플런저(82)를 세로방향으로 병진운동하도록 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 구동 시스템(90)이 래크와 피니언을 조합한 형태를 하고 있지만, 다른 형태의 구동수단도 생각할 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 시스템(90)을 치차열로 할 수도 있다.

휠(92)과 피니언(96)이 한 쪽 방향(본 실시예에서는 반시계 방향)으로 회전할 때, 이들의 운동은 실린더(84) 내의 래크(94)와 플런저(82)의 실린더 바닥부(81)를 향한 운동(화살표 A 방향)으로 전환되어 실린더 내부에 형성되는 운전실(100) 또는 빈 공간이 줄어들도록 한다. 이와 같은 운동은 공기를 압축하고 상기 공기는 실린더(84)에서 나와 유연성 공기 튜브(70) 또는 다른 공기 연결장치를 지나 유연성 피펫 커넥터(42)로 이동하게 된다. 또한, 상기 압축된 공기는 유연성 피펫 커넥터(42)의 세로방향 통로(55)를 통과하여 피펫(32) 내의 액체를 상당량 배출시킨다. 반면, 휠(92)과 피니언(96)이 반대 방향(본 실시예에서는 시계 방향)으로 회전하면 플런저(82)는 실린더(84)의 바닥부(81)에서 멀어지게 되어 실린더 내부에 저압 또는 진공영역이 형성되면서 운전실(100)이 확장된다. 이러한 상황에서, 공기 또는 가스는 실린더(84)의 바닥부(81)와 플런저(82) 사이의 운전실(100)로 유입되어 밀집된다. 출구(95)의 특징을 보면, 플런저(82)의 하향(화살표 A 방향) 운동은 공기 또는 가스를 서서히 압축시키고 운전실(100)에서 배출시키며, 이는 플런저의 하향 이동에 대한 저항력의 증가에 의한 것이다. 따라서, 소정의 방식으로 피펫에서 액체를 배출시키도록, 압축된 공기 또는 가스의 작용에 의해 플런저(82)의 하향(화살표 A 방향) 운동은 느려진다. 이는 휠(92)과 구동 시스템(90)을 사용할 경우 본 발명의 장치에서 배출되는 액체의 양이 과도하지 않도록 한다.

도 3~5에 도시한 바와 같이, 플런저(82)가 실린더(84) 바닥부(81)에서 화살표 B 방향으로 멀어지도록 휠(92)이 반대 방향(또는 시계 방향)으로 회전할 때 흡입작용은 일어난다. 이 때, 실린더(84) 내의 운전실(100)의 공간이 증가하게 되어 감압영역 또는 진공상태가 형성된다. 상기 진공흡입력은 커넥팅 장치 또는 유연성 공기 튜브(70)를 통해 전달되어 제 1 단부(44) 내의 구멍(102)을 통해 유연성 피펫 커넥터(42)의 세로방향 통로(55) 내로 전달된다. 상기 감압영역 또는 진공상태는 유연성 피펫 커넥터(42) 내에서 흡입을 발생시키고 외부 용기로부터 피펫(32) 내부로 액체를 흡입하게 된다. 이러한 방식으로 액체는 상향으로 이동하여 피펫(32)을 부분적으로 또는 피펫 전체를 채우게 된다.

실험시에서는, 피펫(32)으로 흡입되고 또 피펫에서 배출되는 액체의 양을 매우 조심스럽게 측정해야 한다. 이것은 특정 단계에서 피펫 제어장치(10)가 매우 정확한 양의 액체를 수용하거나 배출할 수 있어야 한다는 것을 의미한다. 휠(92)의 회전량 및/또는 회전속력은 액체가 흡입되거나 또는 배출되는 속력 및 양을 제어하고 펌프 조립체(40)의 감도 및 정확성은 구동 시스템(90)의 특성을 변화시킴으로써 사용자의 요구에 맞도록 선택 및 조정될 수 있다. 예를 들어, 휠(92)과 래크 조립체(94)의 기어비를 변화시킴으로써 조정할 수 있다. 본 발명의 임의의 실시예에서, 휠(92)은 그 상태로 제거될 수 있고, 이렇게 함으로써 사용자에게 다양한 구동비를 갖는 다양한 래크-피니언 장치를 선택할 수 있는 기회를 제공한다.

본 발명에 따른 임의의 실시예에서, 휠(92)은 많은 이를 갖는 기어를 구비한 피니언(96)과 동축연결되고, 반면 다른 실시예에서는, 제 2의 휠(도시하지 않음)이상기 기어보다 적은 이를 갖는 피니언(도시하지 않음)과 동축연결된다. 상기 각 실시예에서 피니언이 동일한 래크 조립체(94)에 맞물려 있지만, 제 2 휠의 회전운동에 의해 플런저(82)가 동일한 양의 직선운동을 하는 반면 제 1 휠의 회전운동은 다른 양의 직선운동을 일으킨다.

피펫 제어장치(10)의 정밀도를 제어하기 위한 다른 방법을 생각할 수도 있다. 예를 들어, 래크 조립체를 임의의 특성을 갖도록 함과 동시에 휠과 피니언 조립체를 일정하게 유지하여 사용자가 유사한 범위 및 플런저 운동을 제어할 수 있게 함으로써 상기한 바와 같은 피펫 정밀도와 유사한 범위를 제공한다.

도 6~11에서, 본 발명은 피펫 제어장치의 정밀도 조정이 가능함과 동시에 피펫되는 액체의 특정양에 대한 장지의 용량을 사용자가 조정하는 것을 용이하게 한다. 피펫 제어장치(10)의 하우징 조립체(20), 특히 핸들부(24)의 내측부는 다양한 형상의 실린더-플런저 유닛 또는 조립체를 수용할 수 있도록 형성되며 이때 각각의 유닛 또는 조립체는 소정의 용적을 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 핸들부의 내측부는 후술하는 세 가지 종류의 실린더 중 적어도 하나를 수용할 수 있다: 약 25ml의 내부 또는 작업용적을 갖는 제 1 실린더; 약 10ml의 내부 또는 작업용적을 갖는 제 2 실린더; 및 약 2ml의 내부 또는 작업용적을 갖는 제 3 실린더. 본 발명의 바람직한 실시예로 상기 세 가지 종류의 실린더를 참고로 설명하지만 기타 다른 종류의 다양한 실린더에 대해서도 본 발명이 적용가능하다. 도 3~7에서, 가장 큰 용적을 갖는 제 1 실린더(110)가 하우징 조립체(20)의 핸들부(24)의 내부영역에 위치되어 있다. 한편, 나머지 실린더(120,130)(도 8~11)의 직경 및/또는 외주는 제 1 실린더(110)의 외경보다 작다. 하지만, 본 발명에 따른 장치의 작동에 있어 확실성을 기하기 위해 상기 외경이 작은 실린더는 외경이 가장 큰 실린더(110)와 같은 방식으로 핸들부(24)의 동일한 내부영역에 안정되게 수용되어야 한다. 핸들부의 내부와 외경이 작은 실린더 사이의 공간을 보충하기 위해 상기 외경이 작은 실린더(120,130)는 후술하는 특별한 고정수단을 이용하여 하우징의 내부에 고정된다.

핸들부(24)의 내부는 본 발명의 구성요소를 수용하기 위해 세로방향 분할수단(27)을 이용하여 호형 단면을 갖는 주영역(29)과 부영역(35)으로 분리된다. 본 발명의 조립된 상태에서, 상기 주영역(29)은 실린더(110,120,130)를 수용하고 부영역(35)은 핸들부(24) 내에서 세로방향으로 연장하는 공기튜브(70)를 수용한다. 제 1 실린더(110)는 큰 외경(112)을 갖고, 따라서 핸들부(24)의 주영역(29)의 곡선형 내부의 상당부분 또는 거의 전체를 차지한다(도3~6). 제 2 실린더(120)와 제 3 실린더(130)는 제 1 실린더의 외경(112)에 비해 비교적 작은 외경(122,132)을 갖도록 형성된다. 하지만, 모든 실린더는 핸들부(24)의 내부영역의 동일한 주영역(29)을 차지한다. 실린더(120,130)는 핸들부(24)의 내부에 제 1 실린더(110)와 동일한 방식으로 수용되도록 고정수단을 구비한다. 도 6~11에 도시한 바와 같이, 상기 고정수단는 각 실린더의 외벽에서 외측으로 연장하는 핀 또는 플랜지 형상을 갖는다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 실린더(120,130)는 외측으로 연장하는 적어도 한 쌍의 플랜지 또는 핀(124a,124b 및 134a,134b)을 각각 구비한다. 도 9와 11의 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 핀 형상의 각 고정수단은 곡선형 주영역(29) 내에외경이 작은 실린더를 안정적으로 유지하기 위한 아치형 유지부(117,137)와 핸들부(24)의 내부의 내측벽으로부터 연장하는 리브(25)와 맞물리는 맞물림부(119,139)로 형성된다. 맞물림부(119,139)의 주요 기능은 상기 리브(140,142)와 맞물림과 동시에 핸들부(24)의 내부에서 각 실린더의 세로방향 이동을 방지하는 것이다. 반면 상기 아치형 유지부(117,137)의 주요 기능은 상기 외경이 작은 실린더를 주영역(29) 내에 위치시킬 때 발생되는 빈 공간을 보충하고 맞물림부와 함께 각 실린더의 횡방향 이동을 방지하는 것이다. 기타 다른 형태의 다양한 핀 또는 플랜지 조합도 본 발명에 적용할 수 있다. 예를 들면, 제 2 실린더 또는 중간 실린더(120)는 보다 나은 안정성을 제공하기 위해 제 2 쌍의 핀(126a,126b)을 포함한다(도 8).

도 6에서, 제 1 실린더(110)는 외경이 작은 실린더와 유사하게 두 쌍의 핀(114a,116a 및 114b,116b)을 구비하고, 상기 핀은 한 쌍의 수용부 또는 슬롯(118a,118b)을 형성한다. 상기 슬롯(118a,118b)은 핸들부의 내측에서 연장하여 제 1 실린더(110)를 하우징 조립체(20) 내에 고정시키는 한 쌍의 리브 또는 핀(140,142)과 맞물린다. 핀/슬롯 장치를 바꾸어 생각할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 실린더(110)의 외측에 제공되는 핀을 수용하기 위해 핸들부의 내부에 두 개의 슬롯 또는 수용수단을 형성할 수도 있다.

하우징 조립체(20)를 두 개의 부분품(21,23)으로 나눔으로써 펌프 조립체(40), 공기 튜브(70) 및/또는 피펫 커넥터 조립체(30)와 같은 본 발명의 구성요소를 교체하는 것이 용이해진다. 상기 구성요소는 피펫(32)으로부터 나오는액체에 의한 오염, 일상적인 마모, 또는 상기한 바와 같이 실린더-플런저 장치의 부피 또는 용적을 다르게 하고자 할 때 교체할 필요가 있다. 펌프 조립체(40), 연결장치 또는 공기튜브(70) 및 피펫 커넥터 조립체(30)는 일회용품으로 제조될 수 있고 피펫 제어장치(10)에서 교체가 용이하도록 서로 분리가 쉽게 배치할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예를 도 12에 도시하고 있다. 액체의 배출과정에서 정확한 측정이 요구될 때 구동시스템(90)에 결합된 상기 휠(92)을 이용한다. 이 때, 액체는 한 방울씩 조절하여 배출시킨다. 하지만, 어떤 경우에는, 액체기둥 상당량 또는 전체가 피펫 튜브(32)에서 신속하게 배출되어야 할 때 신속히 배출시키는 급속배출기구(150)(도 12)가 작동된다.

상기 급속배출기구(150)는 피펫 커넥터 조립체(30)와 결합되는 제 1 맞물림 단부(160)와 편향부재 또는 스프링 장치(170)와 결합되는 제 2 맞물림 단부(162)를 구비하는 플러그 또는 맞물림부재(151)를 포함한다. 방아쇠(152)는 가이드 챔버(153)의 벽을 통과하도록 플러그 또는 맞물림부재(154)로부터 외측으로 연장한다. 상기 맞물림 플러그 또는 부재(154)는 개방 및 폐쇄 위치 사이에서, 그리고 반대로 네크부(22)의 바닥영역에 형성된 가이드 챔버(153) 내에서 세로방향 통로(55)의 횡방향으로 미끄럼 이동이 가능하다. 상기 급속배출기구(150)의 폐쇄 위치에서 제 1 단부(160)는 유연성 피펫 커넥터(42) 내에 제공되는 개구부(53)내에 수용되어 개구부를 밀봉한다. 따라서, 피펫(32)이 액체에 의해 적어도 부분적으로 채워지면 피펫(32)의 내부영역을 둘러싸는 본 발명에 따른 장치의 통로와 세로방향 통로(55) 및 공기 튜브(70)는 외부환경으로부터 밀봉된다. 이러한 조건은 휠(92)로 액체를 서서히 배출할 때 요구된다. 사용자가 방아쇠(152)를 당겨 상기 급속배출기구(150)가 작동되면 플러그 또는 맞물림부재(154)는 스프링 장치(170)를 압축시키면서 폐쇄위치에서 개방위치로 이동하고, 따라서 제 1 맞물림 단부(160)와 상기 개구부(53)의 맞물림이 해제된다. 이렇게 함으로써 유연성 피펫 커넥터(42)의 내부에 형성된 세로방향 통로(55)가 대기와 연통이 가능해 진다. 유연성 피펫 커넥터(42)의 내부로 주변 공기가 유입되면서 통로에 형성되었던 진공상태가 해제된다. 이러한 방식으로 중력에 의해 피펫(32)에서 액체를 신속하게 배출하는 것이 용이하게 된다.

구동 시스템(90)과 연결된 휠(92)에 의해 액체를 다시 조정하기 위해 방아쇠(152)를 놓는다. 이 때 편향부재 또는 스프링(170)은 피펫 커넥터 조립체(30)를 향해 플러그 또는 맞물림부재(154)에 압력을 가하게 되고 제 1 맞물림 단부(160)는 유연성 피펫 커넥터(42) 내의 개구부를 밀봉하게 된다. 따라서, 장치의 통로가 다시 진공 또는 저압상태가 된다.

상기한 바와 같이, 어떤 경우에는 실험에 필요한 요구조건을 수용하기 위해 피펫(32) 내에 수용된 액체 전체를 신속하게 배출하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 상기한 바와 같이 사용자가 휠을 반복적으로 작동시키지 않고 피펫에서 액체를 신속하게 배출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 이유 및 다른 이유로, 피펫 커넥터 조립체(30)와 피펫(32) 내의 진공상태를 해제하도록 상기 급속배출기구(150)를 효과적으로 사용할 수 있다. 방아쇠(152)를 작동시킴으로써 피펫 커넥터 조립체(30)를 밀봉하고 있는 플러그(154)를 다시 당기게 된다. 이러한 동작은 유연성 피펫 커넥터(42) 내의 개구부(53)를 개방시키고 진공상태를 해제하여, 중력이 작용하여 피펫(32)에 액체를 채우거나 피펫에서 배출시키게 된다.

임의의 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나 당업자는 본 발명의 기술사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정을 할 수 있다. 따라서, 상기 실시예는 본 발명의 하나의 실시예를 설명하는 것일 뿐 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 상기 상세한 설명보다는 하기 청구범위에서 보다 구체화되고 청구범위와 동등한 범위 내에서 실시된 수정 및 변경은 본 발명의 기술사상 내에 포함된다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 다양한 용적을 갖는 다수의 실린더-플런저 펌핑 시스템을 구비하여 소기의 목적에 맞도록 액체의 흡입 및 배출량 조정이 가능하고 급속 배출기구를 구비하여 공기를 신속히 흡입하거나 또는 배출할 수 있으며, 또한 그 구조 및 제고가 간단하여 부품의 교체가 용이하고 제조비용 또한 절감할 수 있다.

Claims

피펫으로 액체의 용량 흡입 및/또는 배출을 제어하는 피펫 제어장치에 있어서,

하우징 조립체 및

상기 하우징 조립체에 연결되는 펌프 조립체를 포함하고,

상기 펌프 조립체는 착탈가능하게 연결된 다수의 일정용량 실린더-플런저 유닛을 독립적으로 수용하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 1 항에 있어서,

피펫 및 상기 피펫과 실린더-플런저 유닛을 연결하기 위한 피펫 연결장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 2 항에 있어서,

상기 하우징 조립체는 적어도 네크부와 핸들부를 포함하고, 상기 하우징 조립체는 역 L자형 구성인 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 3 항에 있어서,

상기 일정용량 실린더-플런저 유닛은 실린더 외측에서 바깥으로 연장하는 하나 이상의 고정수단으로 핸들부의 내부에 고정 위치되는 것을 특징으로 하는 피펫제어장치.
제 4 항에 있어서,

상기 핸들부 내부는 핸들부의 내부로부터 바깥으로 연장하는 하나 이상의 리브로 형성되고, 상기 하나 이상의 고정수단은 핸들부 내부에 실린더-플런저 유닛을 고정 유지하기 위한 고정유지부와 상기 하나 이상의 리브와 맞물리는 맞물림부를 포함하고, 상기 맞물림부는 실린더-플런저가 핸들부 내부에서 세로방향으로 이동하는 것을 방지하며 상기 고정유지부는 실린더-플런저 유닛의 횡방향 이동을 방지하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 5 항에 있어서,

상기 하나 이상의 고정수단은 실린더 외부에서 외측으로 연장하는 각각의 다른 고정수단에서 이격된 한 쌍으로 이루어진 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 6 항에 있어서,

상기 적어도 한 쌍의 고정수단은 그 사이에 리브를 수용하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치
제 1 항에 있어서,

상기 연결장치에 의해 펌프 조립체에 연결되는 제 1 단부와 피펫을 수용하는제 2 단부가 형성된 피펫 커넥터, 및

피펫에서 액체를 신속하게 배출하기 위한 급속배출기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 7 항에 있어서,

급속배출기구는 피펫 커넥터와 맞물리는 제 1 맞물림부와 편향부재와 결합되는 제 2 맞물림부를 갖는 플러그를 더 포함하고,

상기 플러그는 개방 및 페쇄 위치에서 미끄럼 이동이 가능하여 상기 제 1 맞물림부는 폐쇄 위치에서 피펫 커넥터 내에 수용되고 개방 위치에서 피펫 커넥터와의 맞물림이 해제되는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 8 항에 있어서,

피펫 커넥터는 유연성 재료로 제조되고 피펫 커넥터 벽 내부에는 개구부가 제공되며, 상기 플러그는 네크부 바닥에 형성되는 작업실 내에서 핸들부의 세로축에 대해 횡방향으로 미끄럼 이동하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 10 항에 있어서,

급속배출기구의 작동과 함께 편향부재에 압축력을 가하여 폐쇄 위치에서 개방위치로 플러그는 이동하여 제 1 맞물림부가 유연성 피펫 커넥터 내의 개구부와 맞물림 해제되도록 하고 공기가 유연성 피펫 커넥터 내로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 10 항에 있어서,

플러그가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동하도록 하기 위해 편향부재는 제 1 맞물림 단부가 유연성 피펫 커넥터의 개구부를 밀봉하도록 유연성 피펫 커넥터 방향으로 제 2 맞물림 단부를 가압하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 3 항에 있어서,

펌프 조립체는 엄지 구동 휠 피니언 조립체 및 상기 휠 피니언 조립체에 연결된 플런저 장착 래크 서브 조립체를 포함하는 기계적 구동기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
하우징 조립체,

상기 하우징 조립체에 연결되는 펌프 조립체,

상기 펌프 조립체에 연결되고 피펫을 수용하는 피펫 커넥터, 및

피펫에서 액체의 적어도 일부를 신속하게 배출하기 위한 급속배출기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 14 항에 있어서,

급속배출기구는 피펫 커넥터와 맞물리는 제 1 맞물림부와 편향부재와 결합되는 제 2 맞물림부를 구비하는 맞물림 플러그를 포함하고, 상기 맞물림 플러그는 피펫 커넥터의 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 미끄럼 이동이 가능하여 제 1 맞물림부는 폐쇄 위치에서 피펫 커넥터 내에 수용되고 개방 위치에서 피펫 커넥터와 맞물림 해제되는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 14 항에 있어서,

피펫 커넥터는 유연성 재료로 제조되고 피펫 커넥터의 벽 내에는 개구부가 제공되며, 맞물림 플러그는 펌프 조립체의 세로축에 대해 횡방향으로 미끄럼 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 16 항에 있어서,

급속배출기구의 작동과 함께 편향부재에 압축력을 가하여 폐쇄 위치에서 개방 위치로 맞물림 플러그는 이동하여 제 1 맞물림부가 유연성 피펫 커넥터 내의 개구부와 맞물림 해제되도록 하고 유연성 피펫 커넥터 내로 공기가 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 16 항에 있어서,

맞물림 플러그가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동하도록 하기 위해, 편향부재는 제 1 맞물림 단부가 유연성 피펫 커넥터의 구멍을 밀봉하도록 유연성 피펫 커넥터 방향으로 제 2 맞물림 단부를 가압하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 15 항에 있어서,

피펫에서의 액체의 배출은 피펫 커넥터의 폐쇄 위치에서 구동 조립체에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.
제 19 항에 있어서,

구동 조립체는 엄지 구동 휠 피니언 서브 조립체 및 상기 휠 피니언 서브 조립체에 연결된 플런저 장착 래크를 포함하는 것을 특징으로 하는 피펫 제어장치.