KR20100055511A - 동결보존장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 동결보존용기는 저온 액화가스를 저장하는 용기 본체; 상기 용기 본체의 입구부를 폐쇄함과 동시에 복수의 삽입 홈이 상하방향으로 관통하여 형성되는 뚜껑; 및 상기 뚜껑의 삽입 홈에 삽통 가능하게 수용되는 앰플 수납기구를 구비하되, 상기 앰플 수납기구는 지지주와 상기 지지주의 상하방향으로 배열하여 장착되는 복수의 앰플 수납부로 구성되어 있다.

Description

동결보존장치{FREEZING STORAGE DEVICE}

본 발명은 동결보존용기가 수납된 글로브박스(즉, 동결보존장치)에 관한 것이며, 동결보존용기 안에 수용된 앰플을 출납할 때에 앰플에 서리부착 등을 방지할 수 있도록 한 것이다.

본원은 2008년 01월 18일자 일본국에 출원된 특원 2008－009393호, 및 2008년 10월 17일자 일본국에 출원된 특원 2008－268768호에 의하여 우선권을 주장하고 그 내용을 여기에 원용한다.

신약 개발이나 의료의 기초연구에 이용되는 실험동물의 정자, 수정란, 세포 등의 생체시료를 간편하게 보존하는 방법으로서 동결보존방법이 일반적으로 사용되어 있다. 특히, 액화질소를 사용하는 동결보존방법은 무엇보다 장기간 안정되게 보존할 수 있다는 점에서 널리 사용되어 있다.

상기 동결보존방법에서 생체 시료는 앰플에 수납되고 앰플은 앰플 수납기구에 수납된 후 동결보존용기 안에서 동결 보존하게 된다. 상기 동결보존용기로부터 앰플을 입출고할 때 앰플 및 앰플 수납기구가 대기와 접하게 되고 앰플 및 앰플 수납기구, 동결보존용기 등에 대기중의 수분이 서리로서 부착하게 한다. 또, 앰플을 앰플 수납기구에 수납할 때나 상기 동결보존용기에 앰플 수납기구를 수납할 때는 앰플 수납기구에 부착되어 퇴적된 서리에 의하여 수납작업이 어렵게 될 수 있다.

동결보존용기 내에 수용된 앰플에는 각각에 관리코드를 할당하여 관리한다.

앰플에 서리가 부착하게 되면 앰플 표면에 기재되어 있는 관리코드를 읽을 수 없기 때문에 독해센서의 오 동작의 원인이 된다.

또, 앰플에 서리가 부착하게 되면 대기중의 먼지도 같이 부착하게 되어 앰플 오염의 원인이 될 수 있다.

따라서, 종래에는 앰플이나 앰플 수납기구에 부착한 서리를 없애기 위하여 입출고할 때마다 닦아내어야 했다.

또, 앰플이나 앰플 수납기구에 부착된 서리가 입출고할 때마다 동결보존용기 안에서 서리나 얼음 조각으로서 축적되기 때문에 이것들을 제거하려면 정기적으로 동결보존용기 안의 앰플 등 보존시료를 이전시킨 후, 상기 용기 안의 액체 질소를 제거하고 용기 안을 건조하는 등 소위 관리유지보수를 실시하여야 한다.

또, 앰플 수납기구, 앰플의 확인을 조작자가 직접 눈으로 관찰해야 할 경우는 서리 부착 등으로 인하여 앰플의 취급 불량, 분실 등의 문제점이 있었다.

[특허문헌]

일본국 특개평 8－192363호 공보

일본국 특허 제 2801809호 공보

일본국 특허 제 3135034호 공보

일본국 실개평 5－49294호 공보

일본국 특개평 1－200157호 공보

일본국 특개 2002－282712호 공보

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 앰플, 앰플 수납기구를 동결보존용기로부터 입출고 할 때 이들 동결보존용기에 서리가 부착하는 것을 억제하고 앰플의 취급 부주의 분실 등이 발생하지 않는 글로브박스를 제공하는 데 있다.

또, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 이러한 글로브박스에 매우 바람직한 동결보존용기를 제공하는 데 있다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여,

본 발명의 제1양태는, 저온 액화가스를 저장하는 용기 본체; 상기 용기 본체의 입구부를 폐쇄함과 동시에 복수의 삽입 홈이 상하방향(vertical direction)으로 관통되어 형성된 뚜껑; 및 상기 뚜껑의 삽입 홈에 삽통 가능하게 수용된 앰플 수납기구를 구비하여, 상기 앰플 수납기구가 지지주(支持柱)와 상기 지지주의 상하방향으로 이어져서 장착된 복수의 앰플 수납부로 구성되는 동결보존용기이다.

본 발명의 제1양태에 있어서는, 상기 뚜껑의 삽입 홈에 삽입된 안내관을 추가로 구비하여, 상기 앰플 수납기구가 상기 안내관에 삽통 가능하도록 수용되어 있고, 상기 안내관에는 복수의 가스투과 홈이 형성되는 것이 바람직하다.

바꾸어 말하면, 본 발명의 제1양태는 저온 액화가스를 저장하는 용기 본체; 상기 용기 본체의 입구부를 폐쇄함과 동시에 복수의 삽입 홈이 상하방향으로 관통하여 형성된 뚜껑; 상기 뚜껑의 삽입 홈에 삽입된 안내관; 상기 안내관에 삽통 가능하도록 수용된 앰플 수납기구를 구비하여, 상기 안내관에는 복수의 가스 투과 홈이 형성되어 있고, 상기 앰플 수납기구가 지지주와, 상기 지지주의 상하방향으로 이어져서 장착된 복수의 앰플 수납부로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2양태는 상기 동결보존용기를 수납한 수납부과, 상기 수납부의 상부에 연통하여 설치된 입출고작업 공간부로 구성되고, 상기 입출고작업 공간부가 외부로부터 투시 가능함과 동시에 상기 입출고작업 공간부가 건조가스로 충만하여 정압 상태로 되어 있고, 상기 입출고작업 공간부의 내부에서는 상기 수납부에 수용된 동결보존용기의 앰플 수납기구를 입출고 작업하는 글로브박스 이다.

본 발명의 제2양태에 있어서는 상기 입출고작업 공간부의 벽면에 역류 방지 기구 또는 필터가 장착된 가스 배출구가 설치되어, 상기 수납부의 벽면에 앰플 출입상자가 설치되는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 제2양태에 있어서는 상기 입출고작업 공간부내의 이슬점을 계측하는 이슬점 측정기가 설치되고, 이 이슬점 측정기의 측정치가 소정치 이상으로 되었을 경우에 상기 입출고 공간부안에 상기 공간부의 이슬점을 내리는 건조가스를 공급하는 건조가스공급부가 설치되는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 제2양태에 있어서는 상기 입출고작업 공간부의 천장 부분에 특정의 앰플 수납기구를 상기 동결보존용기로부터 인출한 후 다시 밀어 넣을 수 있는 자동 핸들링 로봇이 설치되는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 제2양태에 있어서는 상기 자동 핸들링 로봇이 특정의 앰플 수납기구 위치 및 상기 앰플 수납기구에 수납되어 있는 앰플 위치의 지시에 의하여 3축 제어로 동작하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 제2양태에 있어서 상기 자동 핸들링 로봇은 파지 헤드를 구비하고, 상기 파지 헤드가 3축 방향으로 주행하여 특정의 앰플 수납기구 위치로 이동하고, 상기 앰플 수납기구를 특정 앰플이 상기 동결보존용기로부터 노출될 때까지 인출한 후 다시 밀어 넣을 수 있는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 제2양태에 있어서는 상기 입출고작업 공간부에 패스박스가 설치되어 있고, 이 패스박스는 외부로 통하는 기밀상태의 조작구를 구비하며, 또한 상기 자동 핸들링 로봇에 의하여 상기 동결보존용기로부터 인출된 앰플 수납기구가 삽입되는 상부 수용파이프를 구비하며, 상기 상부 수용파이프에는 삽입된 앰플 수납기구에서 앰플을 취출하기 위한 취출창(取出窓)이 형성되는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 제2양태에 있어서는 상기 입출고작업 공간부에 패스박스가 설치되어 있고, 이 패스박스는 외부로 통하는 기밀상태의 조작구를 구비하며, 또한 그 배면에는 상기 자동 핸들링 로봇에 의하여 상기 동결보존용기로부터 인출된 앰플 수납기구가 밀착하게 되는 종구부(縱構部)가 형성되어 있고, 상기 종구부에는 삽입된 앰플 수납기구에서 앰플을 취출하기 위한 취출창이 형성되는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 제2양태에 있어서 상기 패스박스는 투명재료로 만들어지고, 그 내부는 건조가스로 충만 되는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 제2양태에 있어서 상기 앰플에는 바코드가 부착되고, 상기 바코드의 식별관리 정보에 의하여 상기 자동 핸들링 로봇이 취출한 앰플 수납기구의 앰플을 식별하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 제2양태에 있어서는 상기 동결보존용기에 액화가스를 공급하기 위한 관로가 설치되어 있고, 이 관로는 상기 수납부 및 동결보존용기를 관통하고 그 일단은 동결보존용기의 바닥부까지 연장되고, 타단은 액화가스 공급수단과 접속되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 상기 입출고작업 공간부가 건조가스로 충만하게 됨으로써, 입출고작업 공간부내는 건조한 상태를 유지할 수 있다. 또, 앰플, 앰플 수납기구를 동결보존용기로부터 입출고할 때에 이들이나 동결보존용기에 서리가 부착하는 것을 억제할 수 있다. 따라서 앰플 표면에 기재된 시료 관리코드의 독해가 용이하여 지고 또, 동결보존용기의 관리유지보수 빈도를 줄일 수 있다.

또한, 상기 입출고작업 공간부가 건조가스로 충만하여 정압 상태로 됨에 따라 대기의 진입을 막고 입출고작업 공간부내로 먼지, 박테리아, 바이러스 등을 포함한 대기, 작업자 호흡의 혼입을 억제할 수 있다. 또, 건조한 상태와 청정한 상태를 유지할 수 있어 앰플의 오염 방지를 가능하게 한다.

또, 입출고작업 공간부내의 습도를 이슬점 측정기로 감시하여 이슬점이 상승할 경우 건조가스를 도입하여 입출고작업 공간부내가 항시 건조상태로 유지시켜 서리 부착을 확실하게 방지시킬 수 있다.

입출고작업 공간부의 천장부에 자동 핸들링 로봇을 설치함으로써, 특정의 앰플 수납기구를 상기 동결보존용기로부터 인출하고 또한 그 앰플 수납기구에 수납된 앰플을 동결보존용기로부터 노출하는 것을 자동으로 수행할 수 있다. 또, 동결보존용기로부터의 특정 앰플의 취출 및 수납을 효율적으로 실시할 수 있다.

또, 입출고작업 공간부에 패스박스를 마련하고, 상기 패스박스 내에 앰플 수납기구를 반입하도록 함으로써 앰플의 취출, 수납작업 등을 글로브를 사용하지 않고 실시할 수 있어서 작업효율이 향상된다.

또한, 각각의 앰플에 바코드를 부착하고, 이 바코드의 식별관리정보로 자동 핸들링 로봇의 동작을 제어함으로써 자동 핸들링 로봇이 목적하는 앰플 수납기구를 동결보존용기에서 취출하고 패스박스의 취출창에 목적의 앰플을 위치시킬 수 있다.

또, 상기 앰플의 바코드를 바코드 리더로 읽어서 앰플의 식별을 수행할 수 있기 때문에 앰플의 취급불량이 없고 앰플 1개 마다 확실한 입출고가 가능해졌다.

동결보존용기로서 용기 본체와, 상기 용기 본체의 입구부를 폐쇄함과 동시에 복수의 삽입 홈이 형성된 뚜껑과, 이 뚜껑에 삽통 가능하도록 수용된 앰플 수납기구를 구비하고, 상기 앰플 수납기구가 복수의 앰플 수납부를 구비하는 것에 의하여 입출고 작업시에 목적 이외의 앰플이 동결보존용기 밖으로 노출하는 횟수가 많이 감소할 수 있다. 또, 앰플 등의 서리 부착 빈도가 이것으로 한층 더 감소하였다.

도 1은 본 발명의 글로브박스의 일례를 나타내는 개략적인 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 글로브박스에 있어서의 앰플 출입상자의 일례를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 글로브박스에 있어서의 건조가스 공급설비의 일례를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 글로브박스에 있어서의 동결보존용기의 일례를 나타내는 일부 절개한 개략적인 사시도 이다.
도 5는 본 발명의 글로브박스에 있어서의 동결보존용기에의 저온 액화가스 공급설비의 일례를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 글로브박스에 있어서의 뚜껑과 안내관의 일례를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 글로브박스에 있어서의 앰플 수용기구의 일례를 나타내는 개략적인 설명도 이다.
도 8은 본 발명의 로봇을 구비한 글로브박스의 일례를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 9는 본 발명의 로봇을 구비한 글로브박스의 일례를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 10은 본 발명에 있어서 로봇 구조의 일례를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 11은 본 발명의 로봇을 구비한 글로브박스의 다른 예를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 12는 본 발명에 있어서 패스박스의 일례를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 13은 본 발명의 로봇을 구비한 글로브박스의 다른 예를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 14는 본 발명에 있어서 패스박스의 다른 예를 나타내는 개략적인 구성도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태를 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

(글로브박스)

도 1은 본 발명의 글로브박스(1)의 일례를 나타내는 개략적인 구성도이다.

상기 예의 글로브박스(1)는 그 외형치수가 대략 높이 2000mm, 폭 1000mm, 가로 1000mm의 직육면체 형상의 박스이다.

상기 글로브박스(1)는 칸막이(1c)에 의하여 상하방향으로 이등분되어 있고, 상부의 입출고작업 공간부(1b; 이하, 작업 공간부라 함.)와 하부의 수납부(1a)로 구성되어 있다. 수납부(1a)와 작업 공간부(1b)의 크기와 형상은 각각 1 변이 대략 1000 mm의 정육면체 형상으로 되어 있다.

수납부(1a)에는 동결보존용기(2)가 수납되도록 되어 있고, 상기 칸막이(1c)에는 그 중심에 원형의 관통 홈이 형성되어 작업 공간부(1b)로부터 이 관통 홈을 통하여 수납부(1a) 안의 동결보존용기(2)의 개구부가 보일 수 있도록 구성되어 있다.

수납부(1a)의 일방 측면으로 형성된 문(3)을 개폐함으로써, 수납부(1a)에서 동결보존용기(2)를 출납할 수 있다. 수납부(1a)에 내장된 동결보존용기(2)의 개구부는 상기 개구부가 작업공간부(1b)와 접하면서 통해 있어 상기 개구부로부터 앰플 수납기구를 출납할 수 있게 되어 있다.

수납부(1a)의 외벽 면에는 앰플 출입상자(32)가 형성되어 있다.

상기 앰플 출입상자(32)는 동결보존용기(2)로부터 취출한 앰플 또는 동결보존용기(2)에 수용된 앰플을 일시적으로 수용하기 위한 것으로서, 상기 앰플 출입상자(32)는 상기 칸막이(1c)에 형성된 통로(1d)와 연통 되어 있다(도 2 참조).

도 2는 상기 앰플 출입상자(32)의 일례를 나타내는 것이다. 앰플 출입상자(32)는 칸막이(1c)의 바로 밑에 형성되어 있고, 칸막이(1c)의 네 귀퉁이에 해당하는 위치에 설치되어 있으며, 동결보존용기(2)의 원형 용기 본체(8)와 겹치지 않는 곳에 위치한다.

상기 앰플 출입상자(32)는 통상 덮개(32a)가 부착되어 있는 서랍 모양이며, 상기 덮개(32a)에는 앰플(25)을 낙하시킬 수 있는 통로(32b)가 형성되어 있다. 상기 통로(32b)는 앰플 출입상자(32)를 밀어 넣었을 때에 칸막이(1c)에 형성되어 있는 통로(1d)와 연통하게 되어 있다.

앰플 출입상자(32)를 안으로 밀어 넣으면 수납부(1a)의 외벽에 형성된 개구부가 앰플 출입상자(32)의 앞 판(32c)에 의하여 기밀하게 닫히게 된다. 또, 이것을 앞으로 인출하면 칸막이(1c)에 형성되어 있는 통로(1d)가 덮개(32a)에 의하여 기밀하게 닫히게 된다. 이러한 구조에 의하여 앰플 출납에 따른 외부 공기가 작업공간부(1b)안으로 침입할 수 없게 된다.

작업공간부(1b)는 유리나 아크릴 수지 등으로 이루어진 투명판으로 주위를 감싸도록 형성되어 있어, 상기 작업공간부(1b) 안에서의 작업을 외부에서 볼 수 있도록 구성되어 있으며, 예를 들면, 작업공간부(1b)의 정면과 양측 면을 아크릴 수지 판으로 덮여 있다. 또, 작업공간부(1b)의 주위를 덮는 아크릴 수지판을 이 중으로 하여 단열성을 강화하고, 아크릴 수지판 외면의 결로, 서리 부착을 방지하도록 되어 있다.

작업공간부(1b)를 덮는 투명판의 정면과 일방의 측판과 그 반대 측의 측판의 3면에는 원형의 글로브 설치용 개구부(4…)가 한 면에 대하여 2개소로 형성되어 있다. 개구부(4…)에는 고무제의 글로브 부착틀(5…)이 설치되어 있고, 상기 글로브 부착틀(5…)에는 고무제의 글로브(6…)가 장착되어 있다.

개구부(4…)는 사용자가 서서 작업하는 상태에서 글로브(6…)를 장착하여 입출고 작업을 원활히 할 수 있도록 바닥으로부터 1300~1400mm의 위치에 설치되어 있다. 단, 도 1에서는 일방의 측 판면에 형성된 개구부(4)에만 글로브(6)를 부착한 상태를 표시하고 있다.

작업공간부(1b)의 상기 3면에 글로브(6)를 설치함으로써, 작업공간부(1b) 내의 3개 방향에서 작업할 수 있기 때문에 앰플 수납기구(10)가 동결보존용기(2)의 개구부 전체에 배치되어 있더라도 3개 면 중 어디에 형성되어 있는 글로브(6)를 사용하여 용이하게 입출고 작업을 수행할 수 있다.

작업공간부(1b)의 천장 벽에는 배기구(7)가 형성됨과 동시에 도면에 표시하지 않는 역류방지기구 또는 필터가 장착되어 있어서 대기중의 먼지 진입을 방지할 수 있다.

또, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 작업공간부(1b) 안에는 이슬점 센서(26)가 장착되어 있다. 상기 이슬점 센서(26)는 작업공간부(1b)내 분위기 가스 중의 수분량을 계측함으로써, 이슬점 센서(26)로부터의 신호가 이슬점 측정기(27)로 전송되고, 이 이슬점 측정기(27)에서 계측된 수분량에 의하여 작업공간부(1b) 내의 이슬점이 산출된다.

이슬점 측정기(27)에는 사전에 작업공간부(1b)내의 이슬점이 예를 들면 -50℃등으로 설정되어 있고, 이슬점 측정기(27)에서 산출한 이슬점이 상기 설정 이슬점 이상이 되면 건조가스 공급관(28)으로부터 작업공간부(1b)내로 건조가스가 공급되도록 구성되어 있다.

건조가스 공급관(28)의 일단은 작업공간부(1b)내로 개구되어 있고, 그 타단은 유량조정밸브(29), 기화기(30)를 통하여 후술하는 액화가스공급관(31)과 접속되어 있다.

유량조정밸브(29)는 이슬점 측정기(27)로부터의 제어신호에 의하여 건조가스의 유량을 제어한다.

액화가스공급관(31)으로부터 분류된 저온 액화가스는 기화기(30)에서 기화하여 건조가스가 되고, 유량조정밸브(29)에서 유량 제어되어 작업공간부(1b)로 도입된다.

(동결보존용기)

동결보존용기(2)는 도 4에 도시한 바와 같이, 용기 본체(8)와 뚜껑(9)과 앰플 수납기구(10…)와 안내관(11…)으로 개략적으로 구성되어 있다. 동결보존용기(2)는 스테인리스 강철 등으로 이루어진 내부 조(12)와 외부 조(13)로 형성되는 이중구조이며, 내부 조(12)와 외부 조(13) 간의 공극(空隙)이 진공상태인 진공이중 단열용기이다.

상기 용기 본체(8)의 내부 조(12)의 바닥부 부근에는 받침판(14)이 장착되어 있고, 상기 받침판(14) 부근까지 액화질소 등의 저온 액화가스가 채워진다. 또, 내부 조(12)의 입구부의 개구 직경은 내부 조(12)의 몸통부 내경보다 다소 작게 만들어져 내부 조(12)는 이른바 원주형 냄비 형상을 하고 있다.

또, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 동결보존용기(2)에는 그 용기 본체(8)내에 저온 액화가스를 공급 또는 보충하기 위한 액화가스공급관(31)이 설치되어 있다. 이 액화가스 공급관(31)의 일단은 글로브박스(1)의 수납부(1a)의 측벽부 및 용기 본체(8)의 측벽부를 관통하여 내부 조(12)의 바닥부 부근까지 이어져 있고, 타단은 유량조정밸브(31a)를 통하여 액화가스 공급원(41)과 접속되어 있다.

또한, 동결보존용기(2)의 용기 본체(8)내에는 저온 액화가스의 저장 액면 높이를 검지하는 액면센서(42)와 용기 본체(8)내의 기상(氣相) 온도를 검지하는 온도센서(43)가 설치되어 있고, 이들 센서(42, 43)로부터의 검출신호가 액화가스공급원(41)에 송부되어서 용기 본체(8)내로 공급하는 저온 액화가스의 공급시점, 공급량을 제어하게 된다.

용기 본체(8)의 내부 조(12)의 입구부는 뚜껑(9)에 의하여 개폐 가능하도록 닫히게 되어 있다. 뚜껑(9)은 도 4에 도시한 바와 같이 그 외경이 내부 조(12)의 입구부의 개구 직경과 거의 동일지름의 원주 형상이며, 도 6에 도시한 원판 형상의 상판(15) 및 하판(16)과 이들 사이의 발포 우레탄 수지 등의 단열재로 이루어진 단열체(17)로 구성된 두께 200~300mm정도의 것으로서, 단열성능이 뛰어나다.

뚜껑(9)에는 이것을 그 두께 방향(상하방향)으로 관통하는 다수의, 예를 들면 300~500개의 삽입 홈(18…)이 형성되어 있다. 이 삽입 홈(18)의 내경은 15~25mm정도로 되어 있다.

이들 삽입 홈(18…)의 전체에는 안내관(11…)이 삽입되도록 구성되어 있다.

상기 안내관(11)은 도 4에 도시한 바와 같이 외경 15~25mm, 내경 13~23mm, 길이 500~700mm정도의 직관 형상으로써 그 바닥부가 받침판(14)에 닿고, 그 입구부가 뚜껑(9)의 위쪽 표면에 노출되어 개구된 상태로 되어 있다.

안내관(11…) 상부의 상기 뚜껑(9)과 접하는 부분은 수지 파이프로 구성되어 있고, 이것보다 아래쪽 부분은 스테인리스 강철, 알루미늄 합금 등으로 구성되어 있다.

또, 안내관(11…)의 둘레 벽에는 다수의 작은 직경의 가스투과홈(19…)이 형성되어 있다.

안내관(11)의 맨 윗부분에는 상기 안내관(11)을 뚜껑(9)에 고정하기 위한 고정 고리(도시 생략)가 일체로 장착되어 있고, 뚜껑(9)의 삽입 홈(18)의 상단부(상판(15))에 형성된 계합요부(係合凹部; 도시 생략)에 상기 고정고리를 계합 함으로써, 안내관(11)이 뚜껑(9)에 고정되고, 앰플 수용기구(10)의 끌어올릴 때 안내관(11)이 동시에 끌어 올라가지 않도록 되어 있다.

(앰플 수납기구)

상기 안내관(11…)내에는 앰플 수납기구(10…)가 상하방향으로 이동 가능하도록 삽통되어 있다. 상기 앰플 수납기구(10)는 도 7에 도시한 바와 같이, 스테인리스 강철, 알루미늄 합금 등으로 이루어진 지지주(20)와, 상기 지지주(20)의 상부에 설치된 둥근 봉 형상의 단열부(21)와, 상기 단열부(21)의 상부에 장착된 손잡이부(22)와, 지지주(20)의 상하방향으로 간격을 두고 복수 개, 예를 들면 8개 이어서 설치된 앰플 수납부(23…)로 구성되어 있다.

상기 지지주(20)는 수평방향의 단면 형상이 원호형상의 만곡된 띠 모양의 것으로서, 그 하단부에는 안내파이프(24)가 설치되어 있다. 상기 안내파이프(24)는 앰플 수납기구(10)를 그 최하단의 앰플 수납부(23)까지 끌어올리더라도 뚜껑(9)에서 벗어나지 않도록 하기 위한 것이다. 단, 상기 안내파이프(24)는 반드시 필요한 것은 아니다.

상기 단열부(21)는 그 외경이 상기 안내관(11)의 내경과 거의 동일 직경으로 되어 있고, 그 상하방향의 길이는 상기 뚜껑(9)의 상하방향의 두께와 거의 동일하게 되어 있다.

상기 단열부(21)는 또 그 내부가 유리 섬유 강화 에폭시 수지 등의 합성 수지로 이루어져 있고, 주변부가 발포 우레탄 수지 등의 발포수지로 형성되어 있어 단열성능이 뛰어나게 되어 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 상기 지지주(20)는 상기 단열부의 중심축 상에 위치하지 않고, 지지주(20)가 단열부(21) 측부에 연설된 상태로 되어 있다.

상기 앰플 수납부(23)는 동결 보존할 시료를 봉입한 1개의 앰플(25)을 보관, 수납할 수 있도록 바닥이 있는 원통의 컵 형상의 것으로서, 지지주(20)의 측부에 이것이 일체적으로 설치되어 있다. 앰플 수납부(23)의 상하방향의 간격에 대하여는 이것에 앰플(25)을 수납했을 때 앰플(25)의 윗부분과 이것 위쪽의 앰플 수납부(23) 바닥부와의 사이에 5~10mm정도의 간격이 생길 수 있도록 간격을 정한다.

또, 이 앰플 수납부(23)는 그 외경이 상기 단열부(21)의 외경보다 조금 작고 그 중심축과 상기 단열부(21)의 중심축이 거의 일치하도록 상기 지지주(20)에 장착되어 있다.

또, 동결보존용기(2)의 용기 본체(8) 상단부에는 도 4에 도시한 바와 같이, 스펀지, 고무 등 완충재로 이루어진 링 상태의 패킹(33)이 고정되어 있고, 동결보존용기(2)가 수납부(1a)의 정위치에 넣어졌을 때, 상기 패킹(33)이 상기 칸막이(1c)의 아래쪽 면에 눌려 밀착하게 되어 있다.

동결보존용기(2)를 수납부(1a)에 수납할 때에는 수납부(1a)의 문을 열어 수납부(1a)내에 격납된 트레이(도시 생략)를 인출하고, 상기 트레이에 동결보존용기(2)를 실어서 동결보존용기(2)를 그 내부로 밀어 넣게 된다. 동결보존용기(2)가 정위치에 도달하면 동결보존용기(2)가 다소 위쪽으로 들어 올려진 상태로 고정하게 되고, 이것에 의하여 상기 패킹(33)이 칸막이(1c)의 아래쪽 면에 밀착하게 된다.

동결보존용기(2)의 뚜껑(9) 주연부에는 도 4에 도시한 바와 같이, 가스 배출파이프(34)가 뚜껑을 관통하여 설치되어 있고, 이 가스 배출파이프(34)의 상부에는 가스 배출밸브(35)가 장착되어 있고, 이것에 의하여 용기 본체(8)내에서 기화한 저온 액화가스를 용기 본체(8)내에서 배출시킴으로써 용기 본체(8) 안이 음압 상태로 되지 않도록 유지할 수 있다.

용기 본체(8)의 내부 조(12)안에는 상술한 바와 같이 저온 액화가스의 일부가 기화한 저온가스로 충만하고, 이 저온가스가 안내관(11)의 가스투과홈(19…)을 통과하여 앰플 수납기구(10)에 도달하고, 앰플 수납기구(10)에 보관되어 있는 앰플(25)을 냉각시켜 동결 상태로 한다.

이것에 의하여 다수의 앰플(25…)을 동결상태에서 보존하여 동결 보존할 수 있게 된다.

단, 동결보존용기(2)에 수용하는 앰플(25)은 예비 동결한 상태의 앰플이 일반적이지만 다른 상태의 앰플이라도 상관없다.

이런 구조의 동결보존용기(2)는 종래의 것에 비교할시 1개의 동결보존용기(2)내에 다수의 앰플(25)을 수용할 수 있다는 이점이 있다. 또, 앰플 수납기구(10)의 1개당 앰플 수를 적게 수용하여 입출고 작업시에 앰플(25…)이 동결보존용기(2) 밖으로 취출하는 회수를 많이 감소시킬 수 있기 때문에 앰플에의 서리부착빈도를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.

(글로브박스의 사용 방법)

다음으로, 이러한 구조의 글로브박스(1)의 사용 방법에 대하여 설명한다.

우선, 용기 본체(8)의 내부 조(12)안에 액화질소 등의 저온 액화가스를 받침판(14) 부근까지 가득 주입한다.

그 다음, 동결보존용기(2)의 개구부를 뚜껑(9)으로 닫고, 뚜껑(9)의 모든 삽입 홈(18…)에 안내관(11…)을 삽입한다.

그 다음에, 작업공간부(1b)안에 질소가스등의 건조가스를 건조가스공급관(28)에서 도입하고, 작업공간부(1b) 내부의 압력을 바깥 공기압보다 0.1~10% 정도 높은 정압 상태로 하여 바깥 공기가 글로브박스(1)에 침입하는 것을 방지한다.

작업공간부(1b)안에 건조가스를 공급하는 수단으로서는 위에서 설명한 바와 같이 건조가스 공급관(28)을 통하여 실시하는 방법과, 동결보존용기(2)의 뚜껑(9)에 설치된 가스배출 파이프(34)를 통하여 동결보존용기(2)에서 기화한 저온 액화가스를 작업공간부(1b)안으로 공급하는 방법이 있다.

작업공간(1b)안에 있는 건조가스는 필요에 의하여 배기구(7)로부터 배출된다. 배기구(7)에는 필터 및 역류방지기구가 설치되어 있기 때문에 작업공간부(1b) 안에서 작업공간부(1b) 밖으로는 흐를 수 있지만, 작업공간부(1b) 밖으로부터 상기 작업공간부(1b)안으로는 흐를 수 없다.

이것에 의하여 작업공간부(1b)안에는 건조가스로 항시 충만된 상태가 된다.

앰플(25)을 동결보존용기(2)에 수용할 경우, 동결 보존해야 할 시료를 봉입한 앰플(25)을 앰플 출입상자(32)에 넣고 작업공간부(1b)으로 반입한다. 그 다음, 작업자가 글로브박스(1)의 글로브(6, 6)에 손을 넣은 상태로 동결보존용기(2)로부터 소정의 앰플 수납기구(10)를 끌어올린다. 그런 다음, 상기 앰플 출입상자(32) 안의 앰플(25)을 취출하여 소정의 앰플 수납기구(10)의 앰플 수납부(23)에 수납한 후, 앰플 수납기구(10)를 동결보존용기(2) 안으로 밀어 넣는다.

동결보존용기(2)로부터 앰플(25)을 취출하는 작업은 상술의 앰플(25)을 수용하는 작업과 역순으로 하면 된다.

여기서, 예를 들면 각 앰플 수납기구(10)의 뚜껑(9)의 표면에 노출되어 있는 손잡이부(22…) 혹은 그 앰플 수납기구(10)가 삽입되어 있는 안내관(11…)에 각각 제1 식별부호(예를 들면, 1, 2, 3…n)를 부착하여 놓고, 1개의 앰플 수납기구(10)에 수용되는 앰플(25) 개수를 8개로 정하여 위로부터 A, B, C…H 순서로 제2 식별부호를 부여한다고 할 때 1개의 앰플(25)을 예를 들면 「2－B」와 같이 식별관리번호로 식별 관리할 수 있다.

또, 동결보존용기(2)의 외부에서 원하는 앰플(25)이 납입되어 있는 앰플 수납기구(10)를 확인할 수도 있다.

그리고, 예를 들면 식별관리번호 「2－B」의 앰플(25)을 동결보존용기로부터 취출할 경우에는 동결보존용기(2)의 외측으로부터 제1 식별부호 「2」가 부착된 앰플 수납기구(10)를 눈으로 확인한 다음, 이것을 안내관(11)으로부터 끌어 올이고 그 위로부터 2번째의 앰플(25)(제2 식별부호 「B」)를 취출하게 된다. 이때의 앰플 수납기구(10)의 인출위치는 당연히 위로부터 2번째의 앰플(25)을 꺼낼 수 있는 위치까지면 족하고, 3번째 이후에 있는 앰플(25)은 외부공기와 접하지 않아도 된다.

또, 앰플 수납기구(10)가 비어 있는 앰플수용부(23)에 다시 다른 앰플(25)을 수납할 경우에서도 동일하다.

만일, 앰플 수납기구(10)의 앰플수용부(23)로부터 앰플(25)이 탈락하더라도, 안내관(11) 안에 있기 때문에 이 경우에는 안내관(11)으로부터 앰플(25)을 회수할 수 있어 귀중한 시료를 낭비하지 않는다.

또, 앰플 수납기구(10)를 인출하거나 삽입할 경우에 뚜껑(9)을 동결보존용기(2)로부터 뺄 필요가 없기 때문에 저온 액화가스의 소비량을 절감할 수 있다.

이상 설명한 실시형태에서는 안내관(11)을 사용한 형태를 나타내었으나, 본 발명에서는 안내관(11)을 사용하지 않는 형태라도 상관없다. 이 경우에는 앰플 수납기구(10)의 앰플수용부(23)에서 탈락한 앰플(25)을 회수하는 것이 곤란한 것 이외에는 상술의 실시형태와 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.

또한, 받침판(14)가 장착되지 않은 동결보존용기(2)라도 아무런 지장이 없다.

또, 앰플 수납기구(10)의 앰플 수납부(23) 형상은 상기의 형상에 한정되지 않고, 예를 들면 지지주(20)의 양측에서 2개의 계지조편(係止爪片)을 연장한 구조로 하여 2개의 계지조편으로 앰플(25)을 감싸서 보관하여도 상관없다.

이하, 본 발명의 다른 실시 형태를 도 8 내지 도 14를 참조하여 설명한다.

(자동 핸들링 로봇이 장비된 글로브박스의 일 실시형태)

상기 앰플의 입출고 작업은 글로브(6)를 사용한 수동조작 이외에 자동 핸들링 로봇을 채용한 반자동 조작에 의해서 실시할 수 있다.

도 8 내지 도 10은 자동 핸들링 로봇을 구비한 글로브박스의 일례를 나타내는 것이다. 여기에서 자동 핸들링 로봇(이하, 로봇이라고 함)은 작업공간부(1b)의 상부공간에 설치되어 있다.

작업공간부(1b)의 상부에는 도 8에 도시한 바와 같이 한 쌍의 평행한 X축 레일(51, 51)이 장착되어 있다. 상기 X축 레일(51)은, 예를 들면 매끄러운 둥근 봉 형상의 것으로서, 천장벽의 일방의 단연부(端緣部)와 이와 대치하는 타방의 단연부에 각각 배치되어 있다.

X축 레일(51, 51)에는 각각 상기 X축 레일(51)을 왕복 이동하는 한 쌍의 X축 설치대(52, 52)가 장착되어 있다. 상기 X축 설치대(52)는 중공의 원통형의 부재이며 그 내부로 상기 X축 레일(51)이 삽통되어 접동(摺動)하여 X축 방향으로 왕복 이동하도록 구성되어 있다.

상기 한 쌍의 X축 설치대(52, 52)에는 이들을 연결하듯이 2개의 서로 평행한, 예를 들면 둥근 봉 형상의 Y축 레일(53, 53)이 걸쳐져 있다. 상기 한 쌍의 Y축 레일(53, 53)에는 상기 한 쌍의 Y축 레일(53, 53)을 왕복 이동하는 1개의 Y축 설치대(54)가 장착되어 있다.

Y축 설치대(54)는 한 쌍의 접동체(55, 55)와, 상기 한 쌍의 접동체(55, 55)를 연결하는 연결체(56)로 구성되어 있다.

접동체(55)는 중공 원통체로 되어 있고, 그 내부로 상기 Y축 레일(53)이 삽통되어 접동하고, Y축 방향으로 왕복 이동하도록 구성되어 있고, 이것에 의하여 Y축 설치대(54)도 Y축 방향으로 왕복 이동하게 된다.

Y축 설치대(54)에는 도 9에 도시한 바와 같이, 1개의 Z축 레일(57)이 직하로 장착되어 있다. 상기 Z축 레일(57)은 그 선단부가 상기 칸막이(1c) 부근까지 연장된 것이다. Z축 레일(57)에는 파지 헤드(58)가 상하이동 가능하게 장착되어 있다.

이 파지 헤드(58)의 아래쪽 면에는 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 앰플 수납기구(10)의 손잡이부(22)를 파지하는 한 쌍의 파지편(59, 59)이 설치되어 있다.

상기 한 쌍의 파지편(59, 59)은 서로 접근 혹은 이간하도록 되어 있어 이것에 의하여 상기 손잡이부(22)를 파지 혹은 개방할 수 있게 되어 있다.

이 예에서는, 상기 손잡이부(22)의 형상을 각주 형상으로 하는 것이 바람직하며, 이것에 의하여 파지편(59, 59)으로 손잡이부(22)를 파지할 때 앰플 수납기구(10)의 앰플수용부(23) 방향이 정해지고 그 방향을 조작자 측으로 할 수 있다. 또, 바코드 입력, 앰플 취출, 수용 조작 등이 쉬워진다.

이상과 같은 구성에 의하여 파지 헤드(58)는 작업공간부내를 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 3축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있고, 이것에 의하여 동결보존용기(2)에 수용되어 있는 임의의 앰플 수납기구(10)를 임의의 위치까지 끌어올릴 수 있다.

이러한 파지 헤드(58)의 동작은 글로브박스(1) 밖에 설치되어 있는 제어장치(60)에 의하여 제어하게 된다.

이 로봇에 의한 앰플 취출 및 설치 조작은 다음과 같이 수행된다.

우선, 수납부(1a) 안에서의 동결보존용기(2) 위치가 동결보존용기(2)의 출납에 의해서 다소 어긋날 수 있으므로 그때마다 파지 헤드(58)의 기준점(원점)을 정할 필요가 있다.

이 기준점의 설정은 동결보존용기(2)로부터 특정의 앰플 수납기구(10)를 소정 위치까지 끌어올리고, 이 위치에 파지 헤드(58)의 파지편(59, 59)을 이동시켜, 파지편(59, 59)으로 그 손잡이부(22)를 파지한다. 이 상태에서 노출된 앰플(25) 또는 앰플수용부(23)에 대한 상기 식별관리번호를 제어장치(60)에 입력하여 티칭하는 조작을 2~3개의 앰플 수납기구(10)에 대하여 실시하는 것으로 수행된다. 상기 식별관리번호는 그래픽 패널 등의 입력장치(61)를 이용하여 제어장치(60)에 입력한다.

또, XY축 방향에 대하여는 미리 뚜껑(9) 상면에 임의의 기준점(2점)을 마련하고, 각 앰플 수납기구(10)의 위치와 기준점의 위치는 미리 그들의 위치 관계를 제어장치(60)에 기억시켜 두고 동결보존용기(2)가 어긋난 경우는, 미세조정의 구동에 의하여 로봇(레이저 광으로 눈으로 확인가능)을 기준점으로 복귀시키고 재입력시키는 설정방법도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

단, Z축에 대하여는 손잡이부(22)의 목 아랫부분을 여유 있게 함으로써 미세한 오차에 대응할 수 있도록 하였으나, 동결보존용기(2)의 높이를 용기(2)의 밑 부분에 장착한 레벨 조절기로 조정하여 파지편(59, 59)의 개폐위치와 손잡이부(22)의 위치를 맞출 수 있다.

앰플(25) 취출에 있어서는 입력장치(61)에 취출할 앰플의 식별관리번호를 입력한다. 이것에 의하여 파지 헤드(58)가 원하는 위치로 이동하고, 파지편(59, 59)이 원하는 앰플 수납기구(10)의 손잡이부(22)를 파지하여 앰플 수납기구(10)를 원하는 앰플(25)이 외부로 노출할 때까지 끌어올려 정지시킨다.

이 상태에서 작업공간부(1b)의 글로브(6…)에 조작자가 손을 삽입하여 앰플 수납기구(10)로부터 손으로 취출하고 앰플 출입상자(32)에 수납하여 글로브박스(1) 밖으로 취출한다.

그 다음으로 입력장치(61)의 「취출투입완료버튼」을 누르면, 파지 헤드(58)는 그 앰플 수납기구(10)를 상기 동결보존용기(2) 안으로 밀어 넣고 파지편(59, 59)을 개방한 후, 대기위치로 돌아온다.

앰플 수용에 있어서도 취출할 때와 마찬가지로 원하는 앰플 수납기구(10)를 상기 동결보존용기(2)에서 끌어올려 원하는 빈 앰플수용부(23)를 노출한다.

이 상태에서 조작자가 손으로 앰플을 빈 앰플수용부(23)에 수용한다.

그 다음으로 입력장치(61)의 「취출투입완료버튼」을 누르면, 파지 헤드(58)는 그 앰플 수납기구(10)를 상기 동결보존용기 안으로 밀어 넣고 파지편(59, 59)을 개방한 후 대기위치로 돌아온다.

이같이 로봇을 사용함으로써 원하는 앰플 수납기구(10)를 상기 동결보존용기(2)로부터 끌어올릴 때에 앰플 수납기구(10)의 제1 식별부호를 눈으로 확인하는 작업이 필요없어 작업효율이 향상한다.

동결보존용기(2)에는 300~500개 정도의 앰플 수납기구(10)가 삽입되어 있으므로 눈으로 확인할 시 많은 시간이 소요되고 오인할 가능성도 있으나, 상기 로봇을 채용함으로써 그러한 문제점을 해소할 수 있다.

(자동 핸들링 로봇이 장비된 글로브박스의 다른 실시형태)

도 11 내지 도 13은 로봇이 장비된 글로브박스의 다른 실시형태를 나타내는 것이다.

본 실시형태에서는 입출고작업공간부(1b) 안의 칸막이(1c) 부근에 패스박스(71)가 설치되어 있다. 이 패스박스(71)는 유리, 아크릴 수지, 카보네이트 수지 등의 투명재료로 이루어진 대략 직육면체 형상의 내부가 공동(空洞)인 상자이다.

패스박스(71)의 일측면은 작업공간부(1b)를 이루는 벽의 일부를 통하여 형성된 개구부로부터 외부로 임하도록 노출되어 있고, 이 측면이 조작구(72)로 되어 있다.

조작구(72)는 항시 기밀상태를 유지할 필요가 있어 통상은 도 12에 도시한 바와 같이, 투명 판재로 이루어진 외부 문(73)에 의하여 닫히고, 필요시에는 상기 외부 문(73)이 위쪽 또는 측방으로 이동하여 내부 문(74)가 나타나도록 구성되어 있다.

내부 문(74)은 고무, 연질 발포 플라스틱 등의 가요성이 풍부한 재료로 이루어진 복수 장의 가요(可撓)벨트(75, 75…)를 빈틈없이 상하방향으로 이어서 구성한 것이며, 가요벨트(75, 75) 간에 조작자가 손을 넣어 패스박스(71) 안에서 작업할 수 있게 되어 있다. 단, 내부 문(74)을 기밀 구조로 하는 것에 의하여 외부 문(73)을 생략할 수도 있다. 또, 도 12에서는 가요벨트(75, 75…)의 긴 방향이 수평방향으로 되어 있으나 수평방향이 아니라도 상관없다. 예를 들면 가요벨트(75, 75…)의 긴 방향이 상하방향으로 되어 있어도 좋고, 이 경우에는 가요벨트(75, 75…)를 빈틈 없이 수평방향으로 늘어 놓을 수 있다.

또, 패스박스(71)에는 그 상면에서 하면에 걸쳐서 관통하는 상부 수용파이프(76)가 설치되어 있다. 상기 상부 수용파이프(76)는 상기 로봇에 의하여 동결보존용기(2)로부터 인출된 앰플 수납기구(10)가 삽입되는 곳이다.

상기 상부 수용파이프(76)에는 도 12에 도시한 바와 같이 취출창(77)이 형성되어 있다. 상기 취출창(77)은 앰플 수납기구(10)를 상부 수용파이프(76)에 삽입하였을 때 앰플 수납기구(10)로부터 원하는 앰플(25)을 조작자가 손으로 잡아 취출하기 위한 것으로서 앰플(25)의 크기보다 조금 크게 형성된 개구부이다.

또한, 패스박스(71)에는 도 13에 도시한 바와 같이 그 내부가 적어도 조작 시에는 건조가스로 충만하여 정압 상태가 되도록 건조가스를 방출하는 방출구(78)가 설치되어 있고, 상기 방출구(78)는 상술의 건조가스 공급관(28)(도 3 참조)과 접속되어 있다.

패스박스(71) 안에는 그 양측방에 각각 1개씩의 고정식 바코드 리더(79, 79)가 설치되어 있다. 상기 바코드 리더(79)는 앰플(25)에 부착된 바코드 라벨의 바코드를 읽고 앰플(25)의 식별관리를 수행하기 위한 것으로서, 바코드 리더(79, 79)로부터의 바코드정보는 상기 제어장치(60)에 입력되게 되어 있다.

단, 바코드 리더(79)는 2개로 한정하지 않고 1개라도 상관없다.

도 11에 도시한 바와 같이, 동결보존용기(2)에는 하부 수용파이프(80)가 설치되어 있다. 상기 하부 수용파이프(80)는 로봇에 의하여 인출된 앰플 수납기구(10)가 상기 상부 수용파이프(76)에 삽입되었을 때, 앰플 수납기구(10)의 하부 부분을 수용하기 위한 것이지만 앰플 수납기구(10)의 삽입 깊이에 따라서는 하부 부분이 수용되지 않을 수도 있다.

하부 수용파이프(80)는 동결보존용기(2)의 뚜껑(9)을 관통하여 설치되며 내부 조(12) 안에까지 닿게 되어 있다.

하부 수용파이프(80)의 평면적인 위치는 상기 상부 수용파이프(76)의 직하로 되고, 이것에 의하여 1개의 앰플 수납기구(10)가 상기 상부 수용파이프(76)와 하부 수용파이프(80)를 삽통하여 수용하게 된다.

Z축 레일(57)에는 하부로 연장되는 봉 형상의 각부(81)가 장착되어 있다. 상기 각부(81)는 Z축 레일(57)에 따라서 상하 이동하는 것이 가능하다. 파지 헤드(58)에는 각부(81)를 위한 관통 홈이 형성되어 있고, 파지 헤드(58)가 Z축 레일(57) 및 각부(81)를 따라서 상하 이동하는 것이 가능하다. 각부(81)의 하단부에는 앰플 수납기구(10)의 하단부를 파지하는 클램프(82)가 설치되어 있다. 상기 클램프(82)와 상기 한 쌍의 파지편(59, 59)에 의하여 동결보존용기(2)로부터 인출한 앰플 수납기구(10)의 상부와 하부가 각각 파지 된다. 이것에 의하여 앰플 수납기구(10)의 이동시의 요동이 방지되고, 앰플 수납기구(10)를 상기 상부 수용파이프(76)에 삽입하는 것이 쉬워진다. 단, 파지 헤드(58)가 앰플 수납기구(10)를 인출하기 위하여 뚜껑(9) 상에 접근할 경우에는 각부(81)가 Z축 레일(57)의 하단까지 내려감과 동시에 클램프(82)가 열림으로써 파지 헤드(58)의 파지편(59, 59)의 동작을 방해하지 않는다.

각부(81)는 상기의 예에 한정되지 않으며, 파지 헤드(58)에 직접 달아도 괜찮다. 이 경우, 각부(81)의 형상을 신축 가능한 형상으로 한다. 이것에 의하여 파지 헤드(58)가 앰플 수납기구(10)를 인출하기 위하여 뚜껑(9) 상에 접근할 경우에는 각부(81)가 뚜껑(9) 상에서 축소됨과 동시에 클램프(82)가 개방되므로 파지 헤드(58)의 파지편(59, 59)의 동작이 방해되지 않는다.

또, 클램프(82)는 Z축 레일(57)에 직접 달아도 괜찮다. 이 경우, 클램프(82)는 Z축 레일(57)을 따라서 상하이동 가능하게 한다. 이것에 의하여 파지 헤드(58)가 앰플 수납기구(10)를 인출하기 위하여 뚜껑(9) 상에 접근할 경우에는 클램프(82)가 Z축 레일(57)의 하단까지 내려감과 동시에 개방되므로 파지 헤드(58)의 파지편(59, 59)의 동작이 방해되지 않는다.

또, 제어장치(60)에는 이하의 조작을 실행하는 프로그램이 내장되어 있다.

즉, 상기 입력장치(61)에 앰플의 식별관리번호를 입력하면 파지 헤드(58)가 원하는 앰플 수납기구(10)를 인출하고, 그 하부를 클램프(82)로 유지하고, 이 상태의 앰플 수납기구(10)를 상기 상부 수용파이프(76)의 바로 위쪽까지 이동시켜 한층 더 앰플 수납기구(10)를 상부 수용파이프(76) 혹은 상부 수용파이프(76)와 하부 수용파이프(80)에 삽입하여 원하는 앰플(25)이 상기 취출창(77)의 위치에 왔을 때 정지하도록 하는 일련의 동작을 실행하는 것이다.

본 실시형태에서는 모든 앰플(25)의 몸통부에 그 식별관리번호 등의 정보를 기록한 바코드 라벨이 부착되어 있다(도시 생략). 또, 본 실시형태에서는 글로브(6, 6…)와 앰플 출입상자(32, 32)가 필요 없다.

이하, 본 실시형태의 동작에 대하여 설명한다.

상기 입력장치(61)에 취출할 앰플의 식별관리번호를 입력하면 제어장치(60)가 상기 프로그램을 실행하고, 로봇의 파지 헤드(58)가 원하는 앰플 수납기구(10)를 동결보존용기로부터 인출하여 클램프(82)로 앰플 수납기구(10)의 하부를 유지한 채 이런 상태로 앰플 수납기구(10)를 패스박스(71)의 상부 수용파이프(76) 바로 상부 위치까지 이동시킨다.

그런 다음 앰플 수납기구(10)를 상기 상부 수용파이프(76)에 삽입하고, 앰플 수납기구(10)에 들어 있는 복수의 앰플 가운데 원하는 앰플이 상부 수용파이프(76)의 취출창(77) 위치까지 강하할 때 앰플 수납기구(10)의 삽입이 정지된다. 이때, 앰플 수용기구(10)에 수용된 앰플(25)이 취출창(77)과 접하게 된다.

이때, 2개의 바코드 리더(79, 79)가 취출창(77)에 노출된 앰플의 바코드를 읽어 그 식별관리번호를 제어장치(60)로 보낸다.

제어장치(60)에서는 바코드 리더(79, 79)로부터의 식별관리번호와 입력장치(61)로부터의 식별관리번호를 비교하여 양자가 일치하는 경우에 원하는 앰플임을 확인하여 램프나 음 등으로 알려 준다.

조작자는 이러한 알림 표시를 확인한 후, 패스박스(71)의 외부 문(73)을 열고 조작구(72)의 내부 문(74)을 통하여 손을 내부에 넣어 앰플을 취출한다.

그런 다음에 입력장치(61)의 「취출투입완료버튼」을 누르면 파지 헤드(58)는 그 앰플 수납기구(10)를 상기 상부 수용파이프(76)로부터 인출하고, 동결보존용기(2)가 원래 위치로 삽입되면 출고작업이 종료한다.

단, 앰플 수납기구(10)를 동결보존용기(2)의 원래 위치에 삽입 혹은 상기 상부 수용파이프(76)에 삽입할 때 앰플 수납기구(10)의 단열부(21) 하부와 안내파이프(24) 하부의 형상을 각각의 몸통부보다 가늘게 테이퍼 형상으로 형성함(도시 생략)으로써 보다 원활하게 삽입할 수 있다.

앰플의 앰플 수납기구(10)로의 수납에 있어서는 취출할 때와 마찬가지로 원하는 앰플 수납기구(10)를 상기 동결보존용기(2)로부터 끌어올려 상기 상부 수용파이프(76)에 삽입하고, 원하는 빈 앰플수용부(23)를 취출창(77)에 노출한다.

이 상태에서 조작자가 손으로 패스박스(71)의 조작구(72)를 통하여 앰플을 빈 앰플수용부(23)에 수용한다.

이때, 앰플에 부착된 바코드를 바코드 리더(79, 79)가 읽어 식별관리번호를 제어장치(60)로 보내고, 입력장치(61)에 입력된 식별관리번호와 비교하여 원하는 앰플이 원하는 앰플수용부(23)에 수용되었는지를 확인한다. 조작자가 이 확인작업이 완료하였다는 것을 상술과 같이 알림 표시로 확인하게 되면 입력장치(61)의「취출투입완료버튼」을 누른다.

그러면 로봇의 파지 헤드(58)는 그 앰플 수납기구(10)를 상기 상부 수용파이프(76)에서 인출하여 상기 동결보존용기(2)의 원래 위치에 삽입하고, 입고작업이 종료하면서 대기위치로 돌아온다.

본 실시형태에서는 패스박스(71) 안의 분위기를 건조상태로 할 수 있고, 취출창(77)에 노출된 앰플에는 서리가 부착하지 않는다. 따라서 앰플에 부착된 바코드를 정확하게 바코드 리더(79, 79)로 읽어낼 수 있다. 따라서 앰플 수납기구(10)에서 취출된 혹은 앰플 수납기구(10)에 수납된 앰플이 원하는 시료임을 정확하게 확인할 수 있고 앰플의 선택 오인을 방지할 수 있다.

또, 앰플의 입출고작업의 상당 부분, 특히 앰플의 특정한 작업이 자동으로 수행되기 때문에 조작자 부담이 큰 폭으로 경감된다.

또한, 원하는 앰플이 앰플 수납기구(10)의 상부 앰플 수납부(23)에 수납되어 있는 경우, 앰플 수납기구(10)의 대부분이 동결보존용기(2)의 하부 수용파이프(80) 안에 위치하기 때문에 이 부분에 존재하는 앰플은 냉각상태로 보관 유지된다. 따라서 앰플에 불필요한 열이 부가되는 빈도가 감소한다.

(자동 핸들링 로봇이 장비된 글로브박스의 변형예)

도 14는 상기 실시형태의 변형예의 주요부를 나타내는 것이다.

본 변형예의 패스박스(71)에는 상부 수용파이프(76)가 없고, 이것을 대신하여 패스박스(71)의 배면에 종구부(83; 縱構部)가 설치되어 있다. 상기 종구부(83)는 단면이 반원 형상으로써 패스박스(71)의 배면에 상하방향 형태로 형성된 것으로, 그 중간부에는 절단하여 개구된 취출창(77)이 형성되어 있다. 상기 취출창(77)은 상기 예와 마찬가지로 앰플을 취출하기 위한 것이다.

본 변형예에서는 동결보존용기(2)에서 인출한 앰플 수납기구(10)가 종구부(83)를 따라서 강하하기 때문에 원하는 앰플을 취출창(77)으로부터 취출 또는 수용할 수 있다.

상기 실시형태에서는 패스박스(71)의 조작성 관점에서 입출고공간부(1b)의 일 측면 중앙부에 배치하였으나, 이에 한정하지 않고 패스박스(71)의 구석에 배치하여도 무방하다. 그러나 이러한 글로브박스(1)에 있어서는 하부 수용파이프(80)를 동결보존용기(2) 내부에 설치할 수 없는 경우가 생기거나 하부 수용파이프(80)를 설치하지 않아도 좋은 경우가 생길 수 있다. 이 때문에 패스박스(71)의 상부 수용파이프(76)로 삽입된 앰플 수납기구(10)의 하부가 상온에 노출될 수 있다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명에 의하면 바이오 분야나 의료 분야, 제약 분야, 축산 분야의 각 연구기관이나 의료기관에서 다양한 생체 시료를 장기적으로 안정적으로 보존할 수 있게 한다.

1: 글로브박스 1a: 수납부
1b: 입출고작업 공간부 2: 동결보존용기
7: 배기구 8: 용기 본체
9: 뚜껑 10: 앰플 수납기구
11: 안내관 20: 지지주
23: 앰플수용부 27: 이슬점 측정기
31: 액화가스 공급관 32: 앰플 출입상자
41: 액화가스 공급원 58: 파지 헤드
71: 패스박스 72: 조작구
76: 상부 수용파이프 77: 취출창
79: 바코드 리더 82: 클램프

Claims (13)

1. 저온 액화가스를 저장하는 용기 본체; 상기 용기 본체의 입구부를 폐쇄함과 동시에 복수의 삽입 홈이 상하방향으로 관통하여 형성된 뚜껑; 및 상기 뚜껑의 삽입 홈에 삽통 가능하게 수용되는 앰플 수납기구를 구비하되,
   상기 앰플 수납기구는 지지주와, 상기 지지주의 상하방향으로 배열하여 장착되는 복수의 앰플 수납부로 구성되는 것을 특징으로 하는 동결보존용기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 뚜껑의 삽입 홈에 삽입된 안내관을 한층 더 구비하되,
   상기 앰플 수납기구가 상기 안내관에 삽통 가능하도록 수용되어 있고,
   상기 안내관에는 복수의 가스 투과홈이 형성되어 있는 동결보존용기.
3. 청구항 1에 기재된 동결보존용기를 수납한 수납부; 및
   상기 수납부의 상부에 연통하여 설치된 입출고작업공간부로 구성되어 있고,
   상기 입출고작업공간부가 외부로부터 투시 가능함과 동시에 상기 입출고작업공간부가 건조가스로 충만하여 있어 정압 상태로 되어 있고,
   상기 입출고작업공간부의 내부에서는 상기 수납부에 수용된 동결보존용기의 앰플 수납기구의 입출고 작업을 하는 글로브박스.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 입출고작업공간부의 벽면에 역류방지기구 또는 필터가 장착된 가스 배출구가 설치되어 있고,
   상기 수납부 벽면에 앰플 출입상자가 설치되어 있는 글로브박스.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 입출고작업공간부내의 이슬점을 계측하는 이슬점 측정기가 설치되어 있고,
   상기 이슬점 측정기의 측정치가 소정치 이상이 되었을 경우 상기 입출고공간부안에 상기 공간부의 이슬점을 강하시키는 건조가스를 공급하는 건조가스 공급부가 설치되어 있는 글로브박스.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 입출고작업공간부의 천장부분에 특정의 앰플 수납기구를 상기 동결보존용기로부터 끌어올리고 그런 다음 밀어 넣는 자동 핸들링 로봇이 설치되어 있는 글로브박스.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 자동 핸들링 로봇은 특정의 앰플 수납기구 위치 및 상기 앰플 수납기구에 수납되어 있는 앰플 위치의 지시에 의하여 3축 제어로 동작하는 것을 특징으로 하는 글로브박스.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 자동 핸들링 로봇은 파지 헤드를 구비하며, 상기 파지 헤드가 3축 방향으로 주행하여 특정의 앰플 수납기구 위치로 이동하고, 상기 앰플 수납기구를 특정의 앰플이 상기 동결보존용기로부터 노출될 때까지 끌어올리고 그런 다음에 밀어 넣는 것을 특징으로 하는 글로브박스.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 입출고작업공간부에 패스박스가 설치되고,
   상기 패스박스는 외부로 개구되는 기밀상태의 조작구를 구비하며, 한편 상기 자동 핸들링 로봇에 의하여 상기 동결보존용기에서 끌어 올려진 앰플 수납기구가 삽입되는 상부 수용파이프를 구비하며,
   상기 상부 수용파이프에는 삽입된 앰플 수납기구에서 앰플을 취출하기 위한 취출창이 형성되어 있는 글로브박스.
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 입출고작업공간부에 패스박스가 설치되어 있고,
    상기 패스박스는 외부로 개구된 기밀상태의 조작구를 구비하며, 한편 그 배면에는 상기 자동 핸들링 로봇에 의하여 상기 동결보존용기에서 끌어 올려진 앰플 수납기구가 밀착되는 종구부가 형성되어 있고,
    상기 종구부에는 삽입된 앰플 수납기구에서 앰플을 취출하기 위한 취출창이 형성되어 있는 글로브박스.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 패스박스는 투명재료로 만들어지고, 그 내부가 건조가스로 충만하여 있는 것을 특징으로 하는 글로브박스.
12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 앰플에는 바코드가 부착되고, 상기 바코드의 식별관리정보에 의하여 상기 자동 핸들링 로봇이 취출한 앰플 수납기구의 앰플을 식별하는 글로브박스.
13. 제 3 항에 있어서,
    상기 동결보존용기에 액화가스를 공급하기 위한 관로가 설치되고 있고,
    상기 관로는 상기 수납부 및 동결보존용기를 관통하여 그 일단은 동결보존용기의 바닥부까지 연장되고 타단은 액화가스 공급수단과 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 글로브박스.

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