KR20100112905A - Freeze drying apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 동결 건조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수용액이나 다량의 수분이 포함된 재료, 즉 시료를 동결 건조시킬 수 있는 동결 건조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a freeze drying apparatus, and more particularly, to a freeze drying apparatus capable of freeze drying a material containing an aqueous solution or a large amount of water, that is, a sample.
일반적으로 동결 건조란 대상물을 진공 상태로 감압하고 냉각시켜서 대상물에 포함된 얼음을 승화시킴으로써 건조 상태로 만드는 것을 말한다. In general, lyophilization refers to making the object dry by decompressing and cooling the object in a vacuum state to sublimate the ice contained in the object.
통상적으로 실험실에서는, 미생물, 의학, 약학 방면에서 수분이 많을 때는 불안정하고, 열에 극히 민감한 재료, 예를 들면, 세균, 바이러스, 혈장, 혈청, 백신, 항생물질, 장기제제 등을 저온에서 건조시켜서 분말로 만들고, 상온에서 장시간 보존하기 위해 동결 건조기를 사용한다.In laboratories, powders are usually dried at low temperatures by unstable moisture in microorganisms, medicine, and pharmaceuticals, and materials that are extremely sensitive to heat, such as bacteria, viruses, plasma, serum, vaccines, antibiotics, and organ preparations. Freeze dryer is used for long-term storage at room temperature.
또한, 식품 공업 분야에서는 육류, 어류, 야채, 과즙 등을 건조시킬 때, 재료의 원형을 그래도 유지하기 위해서 건조시키거나, 수프 원료, 주스 등의 건조품 분말 상태를 만들기 위해 동결 건조기를 사용한다.In addition, in the food industry, when drying meat, fish, vegetables, juices, etc., a freeze dryer is used to dry the raw material to maintain the original form, or to form a dry powder state such as soup raw material or juice.
실험실에서 사용되는 일반적인 동력 건조기는, 동결 건조만을 위한 장치로서, 가격이 매우 고가이고, 장치가 매우 복잡하며, 다른 용도로는 전혀 활용될 수 없었던 문제점이 있었다.The general power dryer used in the laboratory is a device for lyophilization only, the price is very expensive, the device is very complicated, there was a problem that could not be utilized at all.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 기존의 실험실에서 널리 활용되고 있는 진공 펌프가 설치된 저온 동결 트랩 및 저온 항온 수조를 이용하여 저비용으로 동결 건조 실험을 매우 간단하게 수행할 수 있고, 구조적으로 매우 견고하여 안전하고, 대상물의 동결 건조 상태를 육안으로 확인할 수 있게 하는 동결 건조장치를 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems, using a low temperature freezing trap and low temperature constant temperature water tank equipped with a vacuum pump which is widely used in the existing laboratory can be performed very simply freeze drying experiment at low cost, The present invention provides a freeze-drying apparatus which is structurally very robust and safe and enables the naked eye to check the freeze-drying state of an object.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 동결 건조장치는, 진공 펌프가 설치된 저온 동결 트랩과 연결되도록 상부에 진공압 전달구가 형성되고, 내부에 동결 건조 대상물을 수용할 수 있는 동결 건조 대상물 수용 공간이 형성되는 진공 드라이 챔버; 상기 진공 드라이 챔버의 하부를 둘러싸는 형상으로 형성되고, 순환 펌프를 이용하여 저온의 열매체를 순환시킬 수 있는 저온 항온 수조와 연결되도록 일측에 열매체 유입구와 타측에 열매체 유출구가 형성되며, 상기 진공 드라이 챔버와 열매체 사이에서 열교환이 이루어지도록 상기 진공 드라이 챔버의 하부를 둘러싼 열매체를 수용할 수 있는 열매체 수용공간이 형성되는 열매체 수용 챔버; 및 상기 진공 드라이 챔버와 열매체 수용 챔버를 착탈 가능하게 고정시키는 고정구;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the freeze-drying apparatus of the present invention for achieving the above object, a vacuum pressure transmission port is formed in the upper portion so as to be connected to a low temperature freeze trap provided with a vacuum pump, and there is a freeze-drying object accommodation space for accommodating a freeze-drying object therein. A vacuum dry chamber formed; It is formed in a shape surrounding the lower portion of the vacuum dry chamber, the heat medium inlet is formed on one side and the heat medium outlet on the other side so as to be connected to a low temperature constant temperature bath that can circulate the low temperature heat medium using a circulation pump, the vacuum dry chamber And a heat medium accommodating chamber in which a heat medium accommodating space capable of accommodating a heat medium surrounding the lower portion of the vacuum dry chamber is formed to exchange heat between the heat medium and the heat medium. And a fixture configured to detachably fix the vacuum dry chamber and the heat medium accommodating chamber.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 진공 드라이 챔버는, 서로 분리되는 상부 뚜껑부와 하부 몸통부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, it is preferable that the vacuum dry chamber comprises an upper lid portion and a lower body portion separated from each other.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 상부 뚜껑부와 하부 몸통부 사이에 패킹부재가 설치되는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, it is preferable that a packing member is installed between the upper lid portion and the lower body portion.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 열매체 수용 챔버는, 상기 진공 드라이 챔버가 삽입되는 진공 드라이 챔버홀이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the heat medium receiving chamber is preferably formed with a vacuum dry chamber hole into which the vacuum dry chamber is inserted.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 고정구는, 서로 분리되는 상기 진공 드라이 챔버의 상부 뚜껑부와 하부 몸통부에 각각 형성되는 상부 플랜지와 하부 플랜지를 가압할 수 있도록 상기 열매체 수용 챔버에 형성된 나사부에 나사 결합되는 트위스트 캡인 것이 가능하다.In addition, according to the present invention, the fastener is screwed to the thread formed in the heat medium receiving chamber to press the upper flange and the lower flange respectively formed on the upper lid portion and the lower body portion of the vacuum dry chamber separated from each other It is possible to be the twist cap which becomes.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 진공 드라이 챔버는, 스테인레스, 시료의 상태를 확인할 수 있도록 투명한 유리, 플라스틱 및 이들의 조합 중 어느 하나를 선택하여 이루어지고, 상기 열매체 수용 챔버는, 단열재질, 투명한 유리, 플라스틱 및 이들의 조합 중 어느 하나를 선택하여 이루어지며, 상기 진공 드라이 챔버와, 상기 열매체 수용 챔버 사이에는 패킹부재가 설치되는 것이 가능하다.In addition, according to the present invention, the vacuum dry chamber is made by selecting any one of stainless steel, transparent glass, plastic and a combination thereof so as to confirm the state of the sample, the heat medium receiving chamber is a heat insulating material, transparent glass It is made by selecting any one of a plastic, a combination thereof, and the packing member may be installed between the vacuum dry chamber and the heat medium receiving chamber.
이상에서와 같이 본 발명의 동결 건조장치, 기존의 실험실에서 널리 활용되고 있는 장치들을 간단히 연결만 하여 저비용으로 동결 건조 실험을 매우 간단하게 수행할 수 있고, 착탈가능한 트위스트 캡 등의 고정구를 이용하여 구조적으로 매우 견고하여 안전하고, 투명재질로 제작하는 경우, 대상물의 동결 건조 상태를 육안으로 확인할 수 있는 효과를 갖는 것이다.As described above, the lyophilization apparatus of the present invention and the apparatus widely used in existing laboratories can be simply connected to the lyophilization experiment at a low cost by simply connecting the apparatus. As it is very solid and safe, when manufactured with a transparent material, it has the effect of visually confirming the freeze-dried state of the object.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동결 건조장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a freeze drying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동결 건조장치가 설치된 상태를 나타내는 개념도이고, 도 2는 도 1의 동결 건조장치의 외관 사시도이며, 도 3은 도 2의 부분 절단 사시도이고, 도 4는 도 2의 부품 분해 사시도이다.1 is a conceptual view showing a state in which a freeze-drying apparatus according to an embodiment of the present invention is installed, FIG. 2 is an external perspective view of the freeze-drying apparatus of FIG. 1, FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of FIG. 2, and FIG. 4. Is an exploded perspective view of parts of FIG. 2.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동결 건조장치는, 동결 건조 대상물의 환경을 저온의 진공상태로 간편하게 만들 수 있는 것으로서, 크게 진공 드라이 챔버(10)와, 열매체 수용 챔버(20) 및 고정구(30)를 포함하여 이루어지는 구성이다.First, as shown in Figure 1, the freeze-drying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, which can easily make the environment of the freeze-dried object in a low temperature vacuum state, the
여기서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 진공 드라이 챔버(10)는, 진공 펌프(1)가 설치된 저온 동결 트랩(2) 및 진공 밸브(3)와 연결되도록 상부에 진공압 전달구(10a)가 형성된다.Here, as shown in Figure 1, the
또한, 상기 진공 드라이 챔버(10)는, 내부에 동결 건조 대상물을 수용할 수 있는 동결 건조 대상물 수용 공간(A)이 형성된다.In addition, the vacuum
이러한 상기 진공 드라이 챔버(10)는, 상기 동결 건조 대상물 수용 공간(A) 내부에 동결 건조 대상물을 편리하게 넣을 수 있도록 서로 분리되는 상부 뚜껑부(11)와 하부 몸통부(12)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The
따라서, 사용자는 상기 진공 드라이 챔버(10)와 저온 동결 트랩(2) 간의 연결을 차단한 후, 상기 상부 뚜껑부(11)를 열어 동결 건조 대상물을 상기 하부 모통부(12)의 수용 공간(A)에 인입할 수 있는 것이다.Therefore, after the user cuts off the connection between the
또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 진공 드라이 챔버(10) 내부의 기밀이 유지되도록 상기 상부 뚜껑부(11)와 하부 몸통부(12) 사이에 고무나 실리콘이나 연질의 합성 수지류 등 각종 패킹부재(41)가 설치되는 것이 바람직하다.In addition, as shown in Figures 2 to 4, the synthetic number of rubber, silicone or soft between the
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 열매체 수용 챔버(20)는, 상기 진공 드라이 챔버(10)의 하부를 둘러싸는 형상으로 형성되는 것으로서, 순환 펌프를 이용하여 저온의 열매체(4)를 순환시킬 수 있는 저온 항온 수조(5)와 연결되도록 일측에 열매체 유입구(20a)와 타측에 열매체 유출구(20b)가 형성되는 구성이다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the heat
또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 열매체 수용 챔버(20)는, 상기 진공 드라이 챔버(10)와 열매체(4) 사이에서 열교환이 이루어지도록 상기 진공 드라이 챔버(10)의 하부를 둘러싼 열매체(4)를 수용할 수 있는 열매체 수용공간(B)이 형성되는 것이다.2 to 4, the heat
또한, 상기 열매체 수용 챔버(20)는, 상기 진공 드라이 챔버(10)가 삽입되는 진공 드라이 챔버홀(20c)이 형성된다.In addition, the heat
따라서, 사용자는, 상술된 바와 같이, 상기 진공 드라이 챔버(10)와 저온 동결 트랩(2) 간의 연결을 차단한 후, 상기 상부 뚜껑부(11)를 열어 동결 건조 대상물을 하부 몸통부(12)의 동결 건조 대상물 수용 공간(A)에 인입한 다음, 상기 상부 뚜껑부(11)와 하부 몸통부(12)를 함께 상기 열매체 수용 챔버(20)의 진공 드라이 챔버홀(20c)로 삽입하여 조립할 수 있는 것이다.Therefore, as described above, after the user cuts off the connection between the
한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정구(30)는, 상기 진공 드라이 챔버(10)와 열매체 수용 챔버(20)를 착탈 가능하게 고정시키는 것으로서, 나사, 볼트, 너트, 걸림고리, 클립, 클램프 등 다양한 형태의 패스너가 사용될 수 있으나, 바람직하기로는, 서로 분리되는 상기 진공 드라이 챔버(10)의 상부 뚜껑부(11)와 하부 몸통부(12)에 각각 형성되는 상부 플랜지(11a)와 하부 플랜지(11b)를 가압할 수 있도록 상기 열매체 수용 챔버(20)에 형성된 나사부(20d)에 나사 결합되는 트위스트 캡(31)이 적용될 수 있다.On the other hand, as shown in Figures 1 to 4, the
따라서, 사용자는, 상술된 바와 같이, 상기 진공 드라이 챔버(10)와 저온 동결 트랩(2) 간의 연결을 차단한 후, 상기 상부 뚜껑부(11)를 열어 동결 건조 대상물을 하부 몸통부(12)의 동결 건조 대상물 수용 공간(A)에 인입한 다음, 상기 상부 뚜껑부(11)와 하부 몸통부(12)를 함께 상기 열매체 수용 챔버(20)의 진공 드라이 챔버홀(20c)로 삽입한 후, 상기 트위스트 캡(31)을 조립함으로써, 상기 진공 드라이 챔버(10)의 상부 뚜껑부(11)와 하부 몸통부(12)에 각각 형성되는 상부 플랜지(11a)와 하부 플랜지(11b)를 가압하고, 상기 진공 드라이 챔버(10) 및 열매체 수용 챔버(20)를 착탈 가능하게 견고히 고정할 수 있는 것이다. Therefore, as described above, after the user cuts off the connection between the
한편, 상기 진공 드라이 챔버(10)는, 스테인레스, 시료의 상태를 확인할 수 있도록 투명한 유리, 플라스틱 및 이들의 조합 중 어느 하나를 선택하여 이루어지고, 상기 열매체 수용 챔버(20)는, 단열재질은 물론, 상기 진공 드라이 챔버(10)가 투명재질인 경우, 역시 동일한 투명한 재질로 제작될 수 있는 것이다.On the other hand, the
또한, 상기 진공 드라이 챔버(10)와, 상기 열매체 수용 챔버(20) 사이에는 패킹부재(42)가 설치되어 상기 진공 드라이 챔버(10)와, 상기 열매체 수용 챔버(20) 사이를 밀폐시키는 것이 바람직하다.In addition, a
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and of course, modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.Therefore, the scope of the claims in the present invention will not be defined within the scope of the detailed description, but will be defined by the following claims and their technical spirit.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동결 건조장치가 설치된 상태를 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a state in which a freeze-drying apparatus according to an embodiment of the present invention is installed.
도 2는 도 1의 동결 건조장치의 외관 사시도이다.2 is an external perspective view of the freeze drying apparatus of FIG.
도 3은 도 2의 부분 절단 사시도이다.3 is a partial cutaway perspective view of FIG. 2.
도 4는 도 2의 부품 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view of the component of FIG. 2.
(도면의 주요한 부호에 대한 설명) (Description of Major Symbols in the Drawing)
1: 진공 펌프 2: 저온 동결 트랩1: vacuum pump 2: low temperature freeze trap
3: 진공 밸브 4: 열매체(4)3: vacuum valve 4: heat medium (4)
5: 저온 항온 수조 10: 진공 드라이 챔버5: low temperature constant temperature water tank 10: vacuum dry chamber
10a: 진공압 전달구 11: 상부 뚜껑부10a: vacuum delivery port 11: upper lid
12: 하부 몸통부 A: 동결 건조 대상물 수용 공간12: lower body A: freeze-dried object accommodation space
20: 열매체 수용 챔버 20a: 열매체 유입구20: heat medium
20b: 열매체 유출구 20c: 진공 드라이 챔버홀20b:
B: 열매체 수용공간 30: 고정구B: heat medium receiving space 30: fixture
41, 42: 패킹부재 11a: 상부 플랜지41, 42:
11b: 하부 플랜지 20d: 나사부11b:
31: 트위스트 캡31: twist cap
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