KR20180009602A - 원심 분리용 용기, 및 원심 분리용 용기 내의 물질 이동 방법 - Google Patents

원심 분리용 용기, 및 원심 분리용 용기 내의 물질 이동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 원심 분리용 용기는, 원심력을 이용하여 조직 및 체액으로부터 물질을 분리하는 원심 분리용 용기로서, 제1 용기; 제2 용기; 상기 제1 용기 내에 배치되어 상기 제1 용기 내에서 상하 이동 가능한 제1 피스톤; 상기 제1 용기 내에 배치되되 상기 제1 피스톤 아래에 위치하여 상기 제1 피스톤을 상방향으로 탄성 바이어스하는 탄성체; 일단이 상기 제1 용기와 연결되고 타단이 상기 제2 용기와 연결되는 제1 연결 관로; 및 원심력에 의해서 작동하며 상기 제1 연결 관로를 개폐하는 제1 제어 밸브; 를 포함한다.

Description

원심 분리용 용기, 및 원심 분리용 용기 내의 물질 이동 방법{TUBE FOR CENTRIFUGATION, AND INJECTION METHOD FOR CENTRIFUGATION}
본 발명은 원심 분리용 용기, 및 원심 분리용 용기 내의 물질 이동 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조직 및 체액 등에서 세포나 특정물질의 분리, 주입, 배출 대상 물질의 배출, 및 추출물의 세척, 추출이 용이하게 달성될 수 있는 원심 분리용 용기, 및 원심 분리용 용기 내의 물질 이동 방법에 관한 것이다.
근래 지방 조직과 같은 소정의 조직이나 혈액, 골수 등의 체액으로부터 특정 세포, 또는 물질 등을 분리하기 위하여 원심 분리기가 사용되고 있다. 이러한 원심 분리기는 원심력을 사용하여 조직 및 체액 내의 세포, 또는 물질 등을 분리하는 장치로서 그 구성 및 작동이 비교적 간단하고 용이한 분리를 제공하여 광범위하게 사용되어 왔다.
상기와 같은 원심 분리기에는 소정의 조직 및 체액을 수용하고 회전 가능하게 구성되어 원심 분리를 수행할 수 있는 소정의 원심 분리용 용기가 사용된다. 이러한 원심 분리용 용기 내에 조직 및 체액이 수용되고, 상기 원심 분리용 용기가 소정의 회전축을 중심으로 회전함에 따라서 조직 및 체액 내의 물질들이 원심력을 받아서 물질의 분리가 이루어진다.
그러나, 종래 기술의 원심 분리용 용기에서는 원심 분리 과정에서 용기 내에 조직 및 체액 등을 주입할 때 역류하거나, 또는 배출 과정에서 배출 수단의 연결이 복잡하거나, 또는 분리된 물질을 추출할 때 용기 내에 추출물이 잔여하는 경우 등의 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 물질 및 이동 대상 물질 등의 주입, 배출에 따라서 관로가 길어지며, 추출물을 세척하는 이동 대상 물질의 주입, 배출이 쉽지 않은 문제가 있다. 따라서 순도 높은 추출물을 수득하기 어려울 수 있다.
대한민국 공개특허 10-2014-0131211
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 조직 및 체액 등의 주입, 배출 대상 물질의 배출, 및 추출물의 추출, 세척이 용이하게 달성될 수 있는 원심 분리용 용기, 원심 분리용 용기 내의 물질 이동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 원심 분리용 용기는, 원심력을 이용하여 조직 및 체액으로부터 물질을 분리하는 원심 분리용 용기에 있어서, 제1 용기; 제2 용기; 상기 제1 용기 내에 배치되어 상기 제1 용기 내에서 상하 이동 가능한 제1 피스톤; 상기 제1 용기 내에 배치되되 상기 제1 피스톤 아래에 위치하여 상기 제1 피스톤을 상방향으로 탄성 바이어스하는 탄성체; 및 일단이 상기 제1 용기와 연결되고 타단이 상기 제2 용기와 연결되는 제1 연결 관로; 및 원심력에 의해서 작동하며 상기 제1 연결 관로를 개폐하는 제1 제어 밸브; 를 포함한다.
바람직하게는, 상기 원심력은 상기 제1 피스톤을 하방향으로 이동시키는 성분을 갖는다.
바람직하게는, 상기 제1 제어 밸브는, 원심력이 가해지기 전에는 밀폐되고 원심력이 가해진 후에는 개방되는 초기 밀폐형 밸브로 구성되는 제1 밸브, 및 원심력이 가해지지 않을 때에는 개방되고 원심력이 가해질 때에는 밀폐되는 노멀 오픈 밸브로 구성되는 제2 밸브 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 연결 관로는 적어도 일부가 탄성을 갖는 재질로 구성되어 외력에 의해서 변형 가능하게 구성된다.
바람직하게는, 상기 제1 밸브는, 소정의 중량을 갖는 재질로 구성된 제1 밸브 바디, 및 상기 제1 밸브 바디가 회전 가능하게 연결되되 상기 밸브 바디의 무게중심과 이격된 위치에 위치하는 제1 회전축을 포함하고, 상기 제1 밸브 바디는 적어도 일부가 상기 제1 연결 관로와 상기 제1 회전축 사이에 끼어서 상기 제1 연결 관로의 적어도 일부를 가압 변형시켜 밀폐시킨 상태로 위치 고정되되, 상기 제1 밸브 바디에 원심력이 작용하면 상기 제1 밸브 바디가 상기 제1 회전축을 중심으로 회전하여 상기 제1 연결 관로의 변형이 복원된다.
바람직하게는, 상기 제2 밸브는, 소정의 중량을 갖는 재질로 구성된 제2 밸브 바디, 및 상기 제2 밸브 바디가 회전 가능하게 연결되되 상기 제2 밸브 바디의 무게중심과 이격된 위치에 위치하는 제2 회전축을 포함하고, 상기 제2 밸브 바디에 대해 원심력이 작용하면 상기 제2 밸브 바디가 상기 제2 회전축을 중심으로 회전하여 상기 제1 연결 관로의 적어도 일부를 가압 변형시켜서 밀폐시킨다.
바람직하게는, 상기 제1 연결 관로는, 상기 제1 용기와 연결되는 제1 관로, 상기 제2 용기와 연결되는 제2 관로, 및 상기 제1 관로와 상기 제2 관로 사이를 연결하되 상하 방향으로 연장된 상하 유로를 포함하고, 상기 제1 제어 밸브는, 소정의 중량을 갖는 웨이트 바디, 및 상기 웨이트 바디의 둘레에 배치되는 탄성 링을 포함하여 상기 상하 유로 내에 끼어서 마찰 결합된다.
바람직하게는, 상기 상하 유로 상에는 상하 방향으로 관통된 밸브 조작 홀이 형성되고, 상기 웨이트 바디 상에는 상기 밸브 조작 홀을 관통하여 상방향으로 노출되는 조작 빔이 구비된다.
바람직하게는, 소정의 블록 형태를 가지며 상기 조작 빔이 삽입되는 홈이 형성되고 상기 조작 빔으로부터 탈착 가능한 스토퍼를 더 포함하고, 상기 조작 빔의 상단에는 지지단이 마련되며, 상기 홈에 상기 조작 빔을 끼워서 상기 지지단 아래를 상기 스토퍼가 지지하면 상기 웨이트 바디의 위치가 고정된다.
바람직하게는, 상기 제1 연결 관로는 적어도 일부가 탄성을 갖는 재질로 구성되어 외력에 의해서 변형 가능하게 구성되고, 상기 제1 제어 밸브는 회동 밸브를 포함하되, 상기 회동 밸브는 소정의 길이를 갖는 밸브 로드, 상기 밸브 로드의 일 단에 구비되며 상기 제1 연결 관로 상에 위치하고 소정의 중량을 갖는 가압 헤드, 및 상기 밸브 로드의 타단에 구비된 회동축을 포함하며, 상기 회동축을 중심으로 회전 가능한 밸브 해머, 및 상기 가압 헤드를 상방향으로 탄성바이어스하는 밸브 탄성 부재;를 포함한다.
바람직하게는, 제3 용기; 상기 제3 용기 내에 배치되어 상기 제3 용기 내에서 상하 이동 가능한 제2 피스톤; 상기 제3 용기와 상기 제1 용기를 연결하는 제2 연결 관로;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제2 연결 관로를 개폐하는 제2 제어 밸브;를 더 포함하고, 상기 제2 연결 관로는 제1 라인, 및 제2 라인을 포함하며, 상기 제3 용기는 상기 제2 피스톤의 위쪽에 형성된 출입 홀을 갖고, 상기 제2 피스톤은 상기 제3 용기의 내측면과 밀착하며 소정의 중량을 갖되 상하 방향으로 관통되는 상하 관통공을 가지며, 상기 제1 라인은 상기 출입 홀을 통과하며 일 단이 상기 제2 제어 밸브에 연결되며 타단이 상기 상하 관통공에 연결되고, 상기 제2 라인은 일 단이 상기 제2 제어 밸브에 연결되며 타단이 상기 제1 용기에 연결된다.
바람직하게는, 상기 제2 피스톤은 소정의 중량을 갖는 중량체를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 물질 이동 방법은, 제1 공간을 갖는 제1 용기; 상기 제1 공간 내에 배치되어 상기 제1 공간을 상하로 분할하고 상기 제1 용기 내에서 상하 이동 가능한 제1 피스톤; 이동 대상 물질이 충진되는 충진 공간을 갖는 충진 용기; 상기 충진 용기 내에 배치되어 상기 충진 공간을 상하로 분할하고 상기 충진 용기 내에서 상하 이동 가능한 제2 피스톤; 상기 제1 용기와 충진 용기를 연결하되 일 단은 상기 충진 용기의 제2 피스톤의 아래 공간과 연결되며, 타단은 상기 제1 용기의 상기 제1 피스톤의 위쪽 공간과 연결되는 연결 관로; 를 포함하는 원심 분리용 용기의 물질 이동 방법으로서, 상기 제2 피스톤 및 상기 제1 피스톤이 하방향으로 이동하도록 원심력이 작용하여 상기 제2 피스톤에 의한 양압과 상기 제1 피스톤에 의한 음압이 합쳐져서 상기 주입 용기의 상기 제2 피스톤 아래의 물질이 상기 연결 관로를 통해 상기 제1 용기의 상기 제1 피스톤 위의 공간 내로 이동하도록 이루어진다.
본 발명의 원심 분리용 용기는 원심 밸브로 구성된 제1 제어 밸브를 구비함으로써, 물질의 주입, 분리 배출, 및 추출물의 세척과 그에 따른 순도 높은 추출물의 수집이 용이하게 달성될 수 있다.
일 실시예에 따르면 제1 제어 밸브는 초기 밀폐 밸브와 노멀 오픈 밸브 중 적어도 하나를 포함하여, 물질의 주입, 분리, 배출, 및 추출물의 세척 단계에서 적절한 개폐가 이루어질 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 제2 내지 제3 용기가 마련되고, 제1, 제2, 제3 용기는 분리, 배출, 및 이동 대상 물질 주입을 각각 담당 가능하여 보다 단순, 간단하고 컴팩트하여 유리한 구조를 갖고 밸런스가 유지되는 원심 분리용 용기를 달성할 수 있다.
본 발명의 원심 분리용 용기의 결합 구조는, 중심축을 중심으로 원심 분리용 용기가 대칭으로 배치되어 전체적인 중량 발란스가 확보될 수 있다.
본 발명의 원심 분리용 용기의 물질 이동 방법은, 원심 분리 과정에서 원심력을 이용하여 물질의 이동이 간편하게 이루어질 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원심 분리용 용기를 나타낸 도면이다.
도 2 는 도 1 에 따른 원심 분리용 용기의 측방향 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 일 변형 형태 및 그 측방향 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 각 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 피스톤을 나타낸 도면이다.
도 5a 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 제1 제어 밸브의 구조 및 동작을 나타낸 도면이며, 도 5b 는 제1 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 원심력 작용 방향을 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 제1 제어 밸브의 구조 및 동작을 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 제3 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 제1 제어 밸브의 구조 및 동작을 나타낸 도면이다.
도 9a 및 도 9b 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 제어 밸브의 변형례 및 그에 따른 동작을 나타낸 도면이며, 도 9c 는 스토퍼의 형태를 나타낸 도면이다.
도 10 은 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12 는 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 제3 용기의 이동 대상 물질 이동 과정을 나타낸 도면이다.
도 13a 내지 13c 는 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 일 변형 형태 및 그 측방향 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 14a, 14b 는 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 또 다른 변형 형태 및 그 측방향 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 15 는 본 발명의 제5 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 16 은 본 발명의 제5 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 동작을 나타낸 도면이다.
도 17 은 도 15 의 Y-Y 단면을 나타낸 도면이다.
도 18 은 도 15 의 X-X 단면을 나타낸 도면이다.
도 19 는 본 발명의 제6 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 20 은 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 버켓과 용기부의 결합 구조를 나타낸 도면이다.
도 21 은 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 버켓의 구조를 나타낸 도면이다.
도 22 는 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 버켓과 회전체가 결합되어 구성된 원심 분리용 용기 결합 구조를 나타낸 도면이다.
도 23 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기와 회전체가 결합되어 구성된 원심 분리용 용기 결합 구조를 나타낸 도면이다.
도 24 내지 도 27 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기 결합구조의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원심 분리용 용기를 나타낸 도면이고, 도 2 는 도 1 에 따른 원심 분리용 용기의 측방향 단면 구조를 나타낸 분해도이다. 아울러, 도 3 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 일 변형 형태와 그 측방향 단면 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 원심 분리용 용기는, 제1 용기(100), 제2 용기(102), 제1 피스톤(200), 탄성체(300), 제1 연결 관로(402), 및 제1 제어 밸브(400)를 포함하여 구성된다.
제1 용기(100)는 내부에 제1 공간(108)이 형성된 부재로서, 예컨대 조직 및 체액이 주입되어 원심 분리될 수 있는 부재이다. 즉, 제1 용기(100)는 소정의 분리 용기일 수 있다. 제2 용기(102)는 내부에 제2 공간(112)이 형성되어, 예컨대 상기 제1 용기(100)에서 분리되어 배출된 물질이 수용될 수 있는 부재이다. 즉, 제2 용기(102)는 소정의 배출 용기일 수 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 제1 용기(100)와 제2 용기(102)는 서로 결합되어 이중 용기(10)를 구성할 수 있다. 물론, 서로 별개의 분리된 부재로 구성되거나, 또는 도 3 과 같이 나란한 배치를 갖는 것도 배제하지 않는다.
이러한 이중 용기(10)는 제1 용기(100)와 제2 용기(102)를 구비하되, 중공을 갖는 제1 측부(104), 제1 측부(104)의 외측 둘레에 배치되고 중공을 갖는 제2 측부(110), 제1 측부(104)와 제2 측부(110)의 상, 하단에 각각 결합되는 상부(114), 및 바닥부(116)를 포함하여 제1 측부(104) 내부에 제1 공간(108)이 형성되고 상기 제2 측부(110)와 제1 측부(104) 사이에 제2 공간(112)을 갖는 구성을 가질 수 있다.
제1 측부(104)는 세워진 원통형으로 구성되되 내부에 상하로 관통된 중공이 형성된 파이프 형태를 갖고, 상단 및 하단이 각각 상부(114)와 바닥부(116)에 결합된다. 따라서 상기 제1 측부(104) 내 중공이 제1 용기(100)의 제1 공간(108)을 형성할 수 있다.
제2 측부(110)는 상기 제1 측부(104)의 외측을 둘러싸되 상기 제1 측부(104)와 소정 간격 이격되어 제1 측부(104)와 제2 측부(110) 사이에 제2 공간(112)이 형성될 수 있다. 따라서, 도 2 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 직경 방향 단면을 보면, 제1 용기(100)의 제1 측부(104)와 제2 용기(102)의 제2 측부(110)는 서로 동심의 이중관 구조를 가질 수 있다. 물론, 이에 반드시 한정하지는 아니하며 서로 측방향으로 배치되는 구조도 가능하다.
상부(114)는 이중 용기(10)를 도 1 과 같이 세웠을 때 윗면을 형성한다. 바람직하게는, 일 실시예에 따르면, 상부(114)는 상기 제1 용기(100)의 제1 측부(104) 및 제2 측부(112)와 분리, 결합될 수 있게 구성될 수 있다.
상부(114)에는 제1 개구(120), 제2 개구(122), 제3 개구(124), 제4 개구(128), 제5 개구(130)가 구비될 수 있다.
먼저, 제1 개구(120), 제2 개구(122), 제3 개구(124)는 각각 제1 공간(108) 상의 상부(114)를 상하 방향으로 관통하는 통로 형태로 구성될 수 있다.
여기서, 각각에 대해서 설명하면, 먼저 제1 개구(120)는 조직 및 체액이 제1 공간(108) 내로 주입될 수 있도록 하는 주입구의 기능을 갖는 통로를 형성할 수 있다. 한편, 제1 개구(120)에는 소정의 일 방향 밸브(V) 및 주입 수단(T)이 연결될 수 있다. 제2 개구(122)는 내부의 제1 공간(108) 내에서 분리된 소정의 배출 대상 물질이 제1 공간(108)으로부터 외부로 배출될 수 있도록 하는 배출구의 기능을 갖는 통로를 형성할 수 있다. 또한, 제3 개구(124)는 제1 공간(108) 내에서 분리된 물질을 외부로 추출할 수 있도록 하는 추출구의 기능을 갖는 통로를 형성할 수 있다. 아울러, 제3 개구(124)에는 제3 개구(124)를 막는 제3 개구 뚜껑(126)이 마련될 수 있다.
다음으로, 제4 개구(128), 제5 개구(130)는 각각 후술하는 제2 공간(112) 상의 상부(114)를 상하 방향으로 관통하는 통로 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 각각 제4 개구(128)는 제2 개구(122)로부터 배출된 배출 대상 물질이 제2 공간(112) 내로 주입될 수 있도록 하는 통로를 형성할 수 있다. 제5 개구(130)는 제2 공간(112)의 내의 배출 대상 물질이 외부로 배출되도록 하거나 또는 제2 공간(112) 내의 공기가 외부로 배기될 수 있도록 하는 통로를 형성한다.
한편, 도 1 에서는 일관되게 제1 개구(120), 제2 개구(122), 제3 개구(124), 제4 개구(128), 및 제5 개구(130)가 모두 구비된 것으로 도시되었으나 반드시 이에 한정하지는 않는다. 즉, 예컨대 제1 개구(120), 제2 개구(122), 및 제3 개구(124) 중 적어도 두개, 또는 세개가 서로 일체로 구성되어 하나의 또는 두개의 개구를 통해 주입, 배출 및 추출이 선택적으로 이루어지는 실시 형태도 가능하며, 제4 개구(128), 제5 개구(130) 또한 마찬가지이다.
바닥부(116)는 이중 용기(10)를 도 1 과 같이 세웠을 때 아랫면을 형성한다. 바닥부(116)는 제1 측부(104) 및 제2 측부(112)의 하단에 결합될 수 있다.
일 예에 의하면, 상기 바닥부(116) 또한 상부(114)와 같이 상기 제1 용기(100)의 제1 측부(104) 및 제2 측부(112)와 분리, 결합될 수 있게 구성될 수 있다.
한편, 바닥부(116)에는 소정의 공기 통풍구(117)가 마련될 수 있다. 공기 통풍구(117)는 상기 제1 용기(100)의 제1 공간(108)의 하단에 형성되어, 후술하는 제1 피스톤(200)이 상하로 이동할 때 제1 피스톤(200)아래의 공간의 공기가 외부와 유통할 수 있도록 할 수 있으며, 내부에 필터를 가질 수 있다.
바닥부(116)에는 피스톤 스토퍼(140)가 상방향으로 돌출되게 구성될 수 있다.
피스톤 스토퍼(140)는 제1 용기(100)의 바닥부(116)로부터 소정의 높이를 가지며 돌출되는 부재이다. 피스톤 스토퍼(140)는 상기 제1 용기(100) 내, 즉 제1 공간(108)에 배치되되 후술하는 제1 피스톤(200) 아래에 위치한다.
구체적으로는, 피스톤 스토퍼(140)는 제1 용기(100)의 바닥부(116)로부터 소정의 높이를 갖고 세워지는 구조물로 구성될 수 있다. 예컨대, 도 1 에 도시된 바와 같이, 측벽(142)을 갖고 상부가 개방되어 있는 원통 형태로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 제1 측부(104)와 상기 피스톤 스토퍼(140)의 측벽(142)은 제1 용기(100)의 중심을 중심으로 하여 직경 방향으로 소정의 거리를 갖고 이격되게 배치될 수 있다. 따라서, 제1 용기(100)의 제1 측부(104)와 피스톤 스토퍼(140)의 측벽(142)이 서로 소정의 간격을 갖고 동심으로 구성되며, 상기 제1 측부(104)와 측벽(142) 사이에 링 형태의 함몰 공간(144)이 형성될 수 있다.
이러한 피스톤 스토퍼(140)는 후술하는 제1 피스톤(200)의 위치를 제한하여 제1 용기(100)의 제1 피스톤(200) 상부의 공간이 적절히 유지되도록 할 수 있다. 즉, 제1 피스톤(200) 상부의 공간에 소정의 물질이 주입되어 제1 피스톤(200)이 하강하거나 또는 제1 피스톤(200)이 원심력을 받아서 하강할 때 피스톤 스토퍼(140)상에서 정지하게 되므로 제1 피스톤(200) 상부의 용량이 정확하게 유지되도록 할 수 있다. 아울러, 후술하는 탄성체(300)에서 설명하는 효과도 동시에 갖는다.
실시예와 같이, 제1 용기(100)와 제2 용기(102)가 구비되되, 일체로 배치되어 이중 용기(10) 구조를 가짐에 따라서, 보다 유리하고 컴팩트한 구조의 원심 분리용 용기, 및 장치가 마련될 수 있다.
한편, 위와 같은 실시 형태 외에, 도 3 과 같은 실시 형태도 가능하다. 도 3 의 실시 형태에서는 제1 용기(100)와 제2 용기(102)가 서로 측방향으로 나란하게 배치되어 있으며, 제1 공간(108)과 제2 공간(112)이 서로 측방향으로 나란하게 배치되어 있는 것 외에는 위에서 설명한 실시 형태와 동일하다.
이하에서는 제1 피스톤(200)에 대해서 설명한다.
도 4 는 각 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 제1 피스톤(200)을 확대하여 나타낸 도면이다.
제1 피스톤(200)은 상기 제1 용기(100) 내에 배치되어 상하 이동 가능하게 구성된다. 즉, 제1 피스톤(200)은 제1 공간(108) 내에서 바닥부(116)와 상부(114) 사이에서 상하 방향으로 변위 가능하다.
제1 피스톤(200)은 제1 피스톤 바디(210), 상부 링(220), 측부 링(230), 무게추(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 피스톤 바디(210)는 제1 피스톤(200)의 본체를 구성한다. 제1 피스톤 바디(210)의 상부면은 상기 제1 용기(100)의 상부(114)와 마주하고, 하부면은 상기 제1 용기(100)의 바닥부(116)와 마주한다. 아울러 제1 피스톤 바디(210)의 둘레면은 상기 제1 용기(100)의 제1 측부(104)와 마주하게 된다. 제1 피스톤 바디(210)는 경질의 재질로 구성될 수 있다. 예컨대, 플라스틱, 금속 등으로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 제1 피스톤 바디(210)의 상부면에는 하방향으로 소정 깊이만큼 함몰된 함몰면(211)이 형성될 수 있다. 함몰면(211)은 위에서 볼 때 중심에 최저점(212)이 형성되고 최저점(212)을 중심으로 하여 최저점(212)으로부터 외경 방향으로 상방향 경사가 형성된 형상을 가질 수 있다. 한편, 최저점(212)은 상기 제3 개구(124)의 연직 하방향에 위치할 수 있다.
따라서, 도 4 에 도시된 바와 같이, 제1 피스톤 바디(210)의 중심을 지나는 측방향 면으로 제1 피스톤 바디(210)를 분할한 측방향 단면 형상을 보면, 상부면은 중심 방향으로 깊이가 깊어지는 V 자형 형상을 가질 수 있다.
한편, 함몰면(211)의 구체적인 형상은 반드시 이에 한정하지 아니하며, 실시예에 따라서는 중심부에 더 깊은 깊이의 하방향 함몰 홈이 형성되거나, 또는 상부면이 단차를 갖거나, 또는 만곡면을 갖는 것도 가능하다. 아울러, 최저점(212)의 위치 또한 반드시 중심에 형성된 것에 한정하지 않고 일 측으로 편향될 수도 있다.
제1 피스톤 바디(210)의 둘레면의 상부 모서리 부분과 중간 부분에는 각각 내경 방향으로 소정 깊이만큼 함몰되어 둘레 방향으로 연장된 상부 함몰부(213) 및 중간 함몰부(214)가 형성될 수 있다. 이때, 상부 함몰부(213)는 제1 피스톤 바디(210)의 상부 모서리 부분에 형성되므로 상기 제1 피스톤 바디(210)의 상부면의 외측 둘레 부분이 하방향으로 소정 깊이만큼 함몰된 것으로 설명될 수도 있다.
한편, 제1 피스톤 바디(210)의 하부면 또한, 상방향으로 소정 깊이만큼 함몰된 하부 함몰면(215)을 가질 수 있다. 하부 함몰면(215)은 아래에서 볼 때 소정의 내경을 갖는 원형으로 이루어질 수 있다.
상부 링(220)은 O 자 형태의 링 형상을 갖는 O-링으로 구성될 수 있다. 상부 링(220)은 제1 피스톤 바디(210)와 상이한 재질로 구성되되, 예컨대 실리콘과 같은 탄성을 갖는 재질로 이루어진다. 상부 링(220)은 상기 제1 피스톤 바디(210)의 상부면의 함몰부(213)를 두르며 상부 함몰부(213)에 밀착하여 끼워지게 설치된다. 따라서 상부 링(220)은 제1 피스톤(200)의 상부 끝단 외측 모서리를 구성한다.
바람직하게는, 도 4 (a) 에 도시된 바와 같이, 상부 링(220)은 상부분의 외측 둘레가 상방향으로 돌출되도록 상부면에 경사가 형성될 수 있다. 따라서, 상부 링(220)의 직경 방향 단면을 살펴보면 상부면에 직경 방향으로 내측에서 외측으로 상방향으로 상승하는 경사가 형성될 수 있다.
제1 피스톤(200)의 상부 외측 모서리에 탄성을 갖는 상부 링(220)이 설치되고, 상부 링(220)은 외측 둘레가 상방향으로 돌출됨에 따라서, 제1 피스톤(200)의 상부 외측 둘레면, 특히 상단 끝단 둘레면 이 제1 용기(100)의 제1 측부(104)와 밀착할 수 있게 된다. 이에 따라서, 제1 피스톤(200) 상의 물질이 제1 피스톤(200) 아래로 누출되거나 상부 링(220)과 제1 용기(100)의 제1 측부(104) 사이에 잔류하는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 제1 피스톤(200)이 제1 용기(100)의 상부(114)와 닿았을 때에도 제1 피스톤(200)의 상부면의 외측 둘레 부분과 제1 용기(100)의 상부(114) 사이의 밀착이 이루어질 수 있다. 이에 따라서, 제1 피스톤(200)이 제1 용기(100)의 상부(114)와 닿았을 때 함몰면(211) 상에 잔류한 물질 중 제1 피스톤(200)의 상부 외측과 상부(114) 사이에 끼이거나 남아있지 않고 제1 피스톤(200)의 중심 쪽으로 모일 수 있다. 따라서, 물질 추출 효율이 향상될 수 있다.
측부 링(230) 또한 O 자 형태의 O-링으로 구성되고 탄성을 갖는 재질로 이루어진다. 측부 링(230)은 상기 제1 피스톤 바디(210)의 중간 함몰부(214)를 두르며 중간 함몰부(214)에 밀착하여 끼워지게 설치된다. 제1 피스톤(200)의 외측 둘레면에 탄성을 갖는 측부 링(230)이 설치됨에 따라서, 제1 피스톤(200)의 외측 둘레면이 제1 용기(100)의 제1 측부(104)와 닿았을 때 밀착할 수 있게 된다.
제1 피스톤 바디(210)는 경질의 재질로 구성되며 상부 링(220) 및 측부 링(230)은 탄성을 갖는 재질로 구성됨에 따라서, 제1 피스톤(200) 전체가 탄성 재질로 구성되는 경우에 비해서 피스톤(200)의 사용 수명이 연장되고 분리 용기(100) 내에서 용이하게 이동할 수 있도록 구성되면서 제1 용기(100)에 대한 제1 피스톤(200)의 밀착이 달성될 수 있다. 이는 제1 피스톤(200)의 가공성, 사용 수명, 사용자 편의성을 향상시킴과 동시에 후술하는 바와 같이 추출물의 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
무게추(240)는 소정의 질량 및 비중을 갖는 재질로 구성되며, 예컨대 금속 재질로 구성되어 원심 분리를 행할 때 제1 피스톤(200)에 원심력이 적절히 인가되도록 할 수 있다. 무게추(240)는 상기 제1 피스톤 바디(210)의 하부면에 형성된 무게추 끼움 홈(217)에 끼워질 수 있다.
한편, 도 4 (b) 는 제1 피스톤(200)의 변형례이다. 제1 피스톤(200)은 도 4의 (b)와 같이 변형될 수 있다.
도4 (b)는 제1 피스톤(200)이 탄성을 갖는 재질로 구성된 상면 탄성부(250) 및 강성을 갖는 재질로 구성된 후방 바디부(260)를 포함하여 구성된다. 상면 탄성부(250)는 제1 피스톤(200)의 전방에 위치하며 상부면에는 함몰면(252)이 형성되고, 상기 함몰면(252)은 최저점(254)을 갖되 상기 최저점(254)으로부터 외경 방향으로 적어도 일부 상방향 경사가 형성된다. 상면 탄성부(250)의 상부 외측 끝단 둘레는 외측 방향으로 돌출된 밀착 돌출부(256)가 형성된다. 따라서, 제1 피스톤(200)의 상부 외측 둘레면이 제1 용기(100)의 내벽과 밀착될 수 있다. 한편, 측부 링(262), 중량체(264) 또한 구비될 수 있다.
도 4 (b) 에 따른 제1 피스톤은 도 4 (a) 에서 설명한 것과 같은 기능을 가지기에 설명은 생략한다.
한편, 위에서 피스톤의 상부라 함은 피스톤의 배향에 따라서 피스톤의 전방으로 이해될 수도 있으며, 배향에 따라 달리 지칭될 수 있음은 자명하다.
이하에서는 탄성체(300)에 대해서 설명한다.
탄성체(300)는 탄성을 갖는 부재이다. 탄성체(300)는 제1 용기(100) 내에 배치되되 상기 제1 피스톤(200) 아래에 위치하여 상기 제1 피스톤(200)의 하부면과 상기 실린더의 바닥부(116) 사이에 배치된다.
바람직하게는, 탄성체(300)는 코일형 스프링으로 구성될 수 있다. 이때, 탄성체(300)의 하부분은 위에서 설명한 링 형의 함몰 공간(144) 내에 위치하여 상기 내부 용기(140)의 외측 둘레를 두를 수 있고, 상부분은 상기 제1 피스톤(200)의 하부면에 형성된 하부 함몰면(215) 내에 위치할 수 있다.
한편, 위에서 설명한 바와 같이 원통형의 피스톤 스토퍼(140)가 마련되고 탄성체(300)가 코일형 스프링으로 구성되어 피스톤 스토퍼(140)의 외측 둘레를 감싸거나, 또는 탄성체(300)의 외측 둘레에 피스톤 스토퍼(140)위치하게 배치됨에 따라서, 탄성체가 일 측으로 쏠리는 것이 방지될 수 있다. 아울러, 피스톤 스토퍼(140)가 적절한 높이를 가져서 제1 피스톤(200)이 과도하게 하강하여 탄성체(300)가 지나치게 과도하게 변형되는 것이 방지됨에 따라서, 탄성체(300)가 탄성을 유지하고 손상이 방지될 수 있다.
이하에서는 제1 연결 관로(402) 및 제1 제어 밸브(400) 에 대해서 설명한다.
제1 연결 관로(402)는 상기 제1 용기(100)의 제2 개구(122)와 제2 용기(102)의 제4 개구(128)를 연결한다. 이에 따라서 제2 개구(122)를 통해 배출된 배출 대상 물질이 제1 연결 관로(402)를 지나서 제4 개구(128)를 통해 제2 공간(112) 내로 배출될 수 있다.
바람직하게는, 제1 연결 관로(402)는 적어도 일부가 탄성을 갖는 재질로 구성되어 변형 가능하게 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 연결 관로(402)는 실리콘으로 이루어진 실리콘 튜브로 구성될 수 있으며, 외력에 의해서 가압 변형되어 밀폐될 수 있으며, 외력이 제거되면 탄성 복원되어 다시 개방될 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 제어 밸브(400)는 원심력에 의해서 작동하여 상기 제1 연결 관로(402)를 개폐하는 원심 밸브로 구성되되, 원심력이 가해지기 전에는 밀폐되고 원심력이 가해진 후에는 개방되는 초기 밀폐 밸브(initial close valve)로 구성되는 제1 밸브, 및 원심력이 가해지지 않을 때에는 개방되고 원심력이 가해질 때 밀폐되는 노멀 오픈 밸브(normal open valve)로 구성되는 제2 밸브 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적인 구성에 대해서는 아래에서 설명한다.
한편, 제1 제어 밸브(400)가 제1 연결 관로(402)를 변형시킬 때 제1 연결 관로(402)를 지지하도록 강성을 갖는 소정의 베이스부(401)가 마련될 수 있다. 즉, 제1 연결 관로(402)는 제1 제어 밸브(400)와 베이스부(401) 사이에 위치할 수 있다.
도 5a 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 제1 제어 밸브(400)를 확대하여 도시한 도면으로, 도 1 의 A 부분을 확대 도시한 도면이다. 아울러, 도 5b 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 회전 및 그에 따른 원심력의 작용 방향을 도시한 도면이다.
도 5a 에는 초기 밀폐 밸브로 구성되는 제1 밸브(410)가 도시되어 있다. 도 5a 의 (a), (b), (c) 는 각각 제1 밸브(410)에 대해서 원심력이 인가되기 전의 상태, 원심력이 작용하는 중의 상태, 및 작용했던 원심력이 제거된 이후 상태를 각각 나타낸다.
제1 실시예에 따른 제1 제어 밸브(400)는, 제1 밸브 바디(412), 제1 회전축(416)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1 밸브 바디(412)는 예컨대 금속과 같이 소정의 중량을 갖는 재질로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 일 측으로 돌출된 밸브 팁(Tip)(414)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1 회전축(416)은 상기 제1 밸브 바디(412)가 회전 가능하게 결합되되 상기 제1 밸브 바디(412)의 무게중심과 이격된 위치에 마련된다. 즉, 편심으로 이루어진다. 따라서, 제1 밸브 바디(412)에 대해서 원심력이 작용하면 제1 밸브 바디(412)가 제1 회전축(416)을 중심으로 회전할 수 있다.
이때, 상기 제1 밸브 바디(412)는 상기 제1 연결 관로(402)의 적어도 일 부분을 가압 변형시켜 밀폐시킨 상태로 상기 제1 회전축(416)에 회동 가능하게 결합된다. 즉, 제1 밸브 바디(412)는 제1 연결 관로(402)의 적어도 일 부분을 눌러서 제1 연결 관로(402)를 밀폐하며, 이때 제1 연결 관로(402)는 탄성을 갖는 재질로 구성되므로 상기 제1 밸브 바디(412)는 하부에 위치한 제1 연결 관로(402)의 상방향 탄성력을 받는다. 따라서, 제1 밸브 바디(412)의 적어도 일부는 하부에 위치한 제1 연결 관로(402)와 상부에 위치한 제1 회전축(416) 사이에서 끼어서 상기 제1 연결 관로(402)의 적어도 일부를 가압 변형시켜 밀폐시킨 상태로 위치 고정된다. 이때, 제1 연결 관로(402)의 하부는 베이스부(401)에 의해서 지지되어 제1 연결 관로(402)는 제1 밸브 바디(412)와 베이스부(401) 사이에 끼어 밀폐된다.
상기와 같이 제1 밸브 바디(412)가 고정됨에 따라서, 제1 밸브 바디(412)는 (a) 와 같이 원심력이 작용하기 전에는 제1 연결 관로(402)를 밀폐한 상태를 유지한다.
이어서, 원심 분리를 수행하면, (b) 와 같이 상기 제1 밸브 바디(412)에 원심력 F 이 작용하면 상기 원심력 F 및 상기 제1 연결 관로(402)의 탄성 복원력의 합력이 작용하여 상기 제1 밸브 바디(412)의 끼인 힘을 극복하고 상기 제1 밸브 바디(412)가 회전한다. 따라서, 화살표 R 과 같이 제1 밸브 바디(412)가 회전하며, 상기 제1 연결 관로(402)의 변형이 복원되어 개방된다.
이어서, (c) 와 같이 회전이 작거나 정지한 후에도 상기 제1 밸브 바디(412)는 최초 위치로 복귀하지 아니한다. 따라서, 제1 연결 관로(402)가 변형되지 않고 개방된 상태를 유지한다. 이는 제1 연결 관로(402)가 탄성을 가져서 원래 형태를 유지하도록 하고, 제1 밸브 바디(412)가 회전축(416)을 기준으로 좌, 우 무게균형을 가지는 구조를 가져 배출관로를 막고 있는 위치에서 원심력을 받아 회전하게 되면 수평을 유지하고 원심력이 계속 가해져도 수평상태를 유지하여 제1 연결 관로(402)의 개방상태를 유지하기 때문이다.
상기 과정에서, 원심력은 도 5b 와 같이 작용한다. 즉, 회전 중심축(RC)을 중심으로 하여 화살표 R 과 같이 회전할 수 있다. 이에 따라서, 원심력은 원심 분리용 용기의 상부(114)에서 하부(116) 방향으로 작용하는 성분을 갖는다. 즉, 상기 제1 피스톤(200)을 하방향으로 이동시키는 성분을 갖는다. 물론, 원심력의 방향이 반드시 상부(114)에서 하부(116) 방향만을 갖는 것에 한정하지는 아니하며, 상부(114)에서 하부(116) 방향의 성분을 가지면 충분하다.
이와 같은 초기 밀폐 밸브로 구성된 제1 밸브(410)가 제1 제어 밸브(400)에 포함됨에 따라서, 제1 용기(100) 내에 체액, 조직 등을 주입할 때 제1 연결 관로를 통한 유출이 방지될 수 있다. 특히, 제1 밸브(410)는 원심 분리가 시작되면 원심력에 의해서 자동으로 개방되고 회전이 멈춘 후에도 개방된 상태를 유지하므로 배출 대상 물질의 배출을 간편하게 수행할 수 있다.
도 6 은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 원심 분리용 용기의 제1 제어 밸브(400)의 구성 및 그 작동을 나타낸다. 즉, 본 발명에 따른 원심 분리용 용기가 제2 실시 형태를 가질 경우, 도 1의 A 부분은 도 6 과 같은 구성을 갖는다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 원심 분리용 용기는 제1 실시 형태와 유사하되, 제1 제어 밸브(400)의 구성 및 작동이 제1 실시 형태와 상이하다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 원심 분리용 용기는, 제1 제어 밸브(400)를 갖되, 상기 제1 제어 밸브(400)는 초기 밀폐 밸브로 구성되는 제1 밸브(410)와, 노멀 오픈 밸브로 구성되는 제2 밸브(420)를 포함한다.
여기서 초기 밀폐 밸브로 구성되는 제1 밸브(410)에 대한 구성 및 작동에 대한 설명은 위에서 설명한 바와 같으므로, 설명은 생략한다.
제2 밸브(420)는 제1 밸브(410)와 유사하게, 소정의 중량을 갖는 재질로 구성된 제2 밸브 바디(422), 및 제2 회전축(426)을 포함하여 구성된다. 제2 밸브 바디(422)는 소정의 중량을 갖고 제2 밸브 팁(424)을 포함할 수 있다. 제2 밸브 바디(422)는 제2 회전축(426)에 대해서 회전 가능하게 결합되되 제2 회전축(426)은 제2 밸브 바디(422)의 무게중심과 이격된 위치에 위치한다. 즉, 편심으로 이루어진다.
따라서 원심력이 작용하면 제2 회전축(426)을 중심으로 제2 밸브 바디(422)가 회전한다. 이때, 제2 회전축(426)과 제2 밸브 팁(424) 사이의 거리보다 제2 회전축(426)과 제1 연결 관로(402) 사이의 거리가 가까움으로써, 제2 밸브 팁(424)이 제1 연결 관로(402)를 가압 변형시킬 수 있다.
이때, 제2 밸브(420)의 제2 밸브 바디(422)는 제2 회전축(426)에 대해서 초기부터 자유롭게 회전 가능하게 구성되는 점이 제1 밸브(410)와 상이하다.
도 6 의 (a) 와 같이, 제2 밸브(420)는, 원심력이 작용하지 않을 때에는 제1 연결 관로(402)를 가압하더라도 제1 연결 관로(402)가 탄성 복원력을 가지므로 제1 연결 관로(402)는 개방된 상태를 유지한다. 이어서 (b) 와 같이 원심력 F 가 작용하면 제2 밸브 바디(422)가 화살표 R2 와 같이 제2 회전축(426)을 중심으로 회전하여 제1 연결 관로(402)를 가압 변형시켜서 밀폐한다. 이때 제1 밸브(410)는 R1 과 같이 회전하여 개방되게 된다. 이어서 (c) 와 같이 회전이 작아지거나 정지하면 제2 밸브 바디(422)에 대해서 원심력이 작거나 작용하지 않으면 제1 연결 관로(402)의 탄성 복원력에 의해서 제2 밸브 바디(422)가 화살표 R3 과 같이 회전하여 원 상태로 복귀하고 제1 연결 관로(402)는 다시 개방된 상태로 복원된다. 이때, 제1 밸브(410)는 개방된 상태를 유지함은 위에서 설명한 바와 같다.
이와 같이 초기 밀폐 밸브와 노멀 오픈 밸브를 동시에 갖는 제1 제어 밸브(400)가 마련됨에 따라서, 원심 분리 전 체액 및 조직 등을 제1 용기(100) 내에 주입할 때 불필요한 유출이 방지되며, 동시에 원심 분리 후 회전이 작거나 멈추면 제1 연결 관로(402)를 개방시키되, 다시 세척, 재분리 등의 이유로 원심 분리용 용기를 회전시킬 때에는 다시 제1 연결 관로(402)를 자동으로 밀폐시킬 수 있는 바, 조작 및 운영이 간편한 원심 분리용 용기를 달성할 수 있다.
본 발명의 원심 분리용 용기는 도 7 과 같이 변형되는 것도 가능하다.
도 7 은 본 발명에 따른 원심 분리용 용기의 제3 실시 형태에 따른 제1 제어 밸브(400)의 구성을 나타내며, 도 8 은 그 작동을 나타낸다.
본 발명에 따른 원심 분리용 용기의 제3 실시 형태는 제1 실시 형태와 유사하되, 상부(114), 제1 연결 관로(402)의 구성, 및 제1 제어 밸브(400)의 구성이 제1 실시 형태와 상이하다.
한편, 제3 실시 형태에 의하면 도 7 과 같이 제1 용기(100)와 제2 용기(102)의 배치가 서로 동심 구조를 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정하지는 않고 서로 나란한 배치 구조를 가질 수도 있다. 물론, 서로 이격되는 것도 가능하다.
제1 연결 관로(402)는 상기 제1 용기(100)와 연결되는 제1 관로(403)와, 상기 제2 용기(102)와 연결되는 제2 관로(404)를 포함하며, 상기 제1 관로(403)와 제2 관로(404)는 상하 방향으로 연장되며 소정의 내경을 갖는 상하 유로(405)를 사이에 두고 연결된다.
한편, 상하 유로(405) 아래에는 소정의 확장 공간(406)이 형성될 수 있다. 또한, 상하 유로(405) 상부에는 상하 방향으로 관통되는 밸브 조작 홀(407)이 형성될 수 있다. 한편,밸브 조작 홀(407) 내에는 소정의 실링(408)이 구비될 수 있다.
이때, 바람직하게는, 도 7 내지 도 8 에 도시된 바와 같이, 상기 상부(114)는 소정의 두께를 가져서 내부에 상기 제1 연결 관로(402)가 상부(114) 내에 형성되도록 구성되며, 상부(114)는 제1 측부(104), 및 제2 측부(110)에 대해서 결합, 분리되는 소정의 부재로 구성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
제1 제어 밸브(400)는 소정의 중량을 갖는 웨이트 바디(431)와, 상기 웨이트 바디(431)의 둘레에 배치되는 탄성 링(432)을 포함하는 웨이트 밸브(430)로 구성된다. 상기 탄성 링(432)이 상기 상하 유로(405)내에 밀착하여 웨이트 밸브(430)가 상하 유로(405)에 끼움 결합되고 상기 상하 유로(405)를 밀폐한다.
아울러, 웨이트 바디(431)의 상단에는 상방향으로 연장되며 상기 밸브 조작 홀(407)을 관통하여 외부로 노출되는 조작 빔(434)이 연결되고, 조작 빔(434) 상단에는 소정의 그립부(435)가 마련될 수 있다. 한편, 조작 빔(434)의 외측에 상기 실링(408)이 밀착하여 물질의 유출이 방지될 수 있다.
본 실시예의 제1 연결 관로(402)와 제1 제어 밸브의 작동을 설명하면, 먼저 도 8a 와 같이, 원심력이 작용하지 아니할 때에는 상기 웨이트 밸브(430)가 상기 상하 유로(405) 내에 끼움 결합되어 상하 유로(405)를 밀폐한다. 그러나, 하방향으로 원심력이 작용하면 도 8b 와 같이 웨이트 밸브(430)가 상하 유로(405)에서 이탈하여 낙하하여 확장 공간(406) 내로 이동한다. 따라서 제1 관로(403)와 제2 관로(404) 사이가 개방되어 물질이 유동할 수 있다.
한편, 필요한 경우, 이러한 작동을 마친 후에, 상기 그립부(435)를 상방향으로 당기면 상기 웨이트 밸브(430)가 다시 상하 유로(405) 내로 삽입되어 끼워질 수 있다. 이에 따라서, 상기 웨이트 밸브(430)가 제1 연결 관로(402)를 밀폐하도록 할 수 있다.
한편, 도 9a 및 도 9b 와 같은 변형례도 가능하다. 도 9a, 9b 에서는 조작 빔(434) 상단에 소정의 지지단(436)이 마련되어 있으며, 이러한 지지단(436)과 상부(114) 사이에 끼어서 웨이트 밸브(430)의 동작을 제한하는 스토퍼(437)가 마련될 수 있다. 도 9c 에 도시된 바와 같이, 스토퍼(437)는 소정의 블록 형태로 구성되며, 조작 빔(434)이 삽입되는 홈(438)을 가지고 있다. 도 9a 와 같이 스토퍼(437)가 상기 지지단(436)과 상부(114) 사이에 끼이면 웨이트 밸브(430)는 작동하지 않고 밀폐된 상태를 유지한다. 도 9b 와 같이 스토퍼(437)가 제거되면 웨이트 밸브(430)는 위에서 설명한 바와 같이 작동한다.
이러한 웨이트 밸브(430)가 마련됨으로써, 제1 용기(100)와 제2 용기(102) 사이의 물질 이동을 차단할 수 있다. 즉, 예컨대 제1 용기(100) 내부로 물질을 주입시키되, 제1 용기(100) 내로 주입된 물질이 불필요하게 제2 용기(102) 내로 배출되는 것을 방지할 필요가 있을 경우에 이러한 웨이트 밸브(430)가 제1 용기(100)로부터 제2 용기(102)로 물질이 배출되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 스토퍼(437)에 의해 웨이트 밸브(430)의 작동 여부를 선택할 수 있다.
본 발명의 원심 분리용 용기는 도 10 과 같이 변형되는 것도 가능하다.
도 10 은 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기를 도시한 도면이고 아울러, 도 11 및 도 12 는 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 제3 용기의 이동 대상 물질의 이동 과정을 나타낸 도면이다. 또한, 도 13 ,14 는 각각 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 변형 형태를 나타낸 도면이다.
제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기는, 제3 용기(500), 제2 피스톤(510), 제2 연결 관로(520), 및 제2 제어 밸브(530)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 도 10 에서는 제2 실시 형태와 같이, 제1 제어 밸브(400)가 초기 밀폐 밸브인 제1 밸브(410)와 노멀 오픈 밸브인 제2 밸브(420)를 포함하는 것으로 도시되었으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 제1 제어 밸브(400)가 제1 실시 형태, 또는 제 3 실시 형태와 같이 구성되는 실시 형태 또한 배제하지 아니함은 물론이다.
먼저, 제3 용기(500)는 내부에 예컨대 이동 대상 물질이 주입될 수 있는 제3 공간(504)을 갖는 실린더 형태의 용기형 구성을 가질 수 있다. 이때, 도 10 에 도시된 바와 같이, 제1 용기(100), 제2 용기(102), 제3 용기(500)가 일체로 구성되어 삼중 용기(20)로 구성될 수 있다. 물론, 제3 용기(500)가 제1 용기(100), 제2 용기(102)와 각각 별개의 분리된 부재로 구성될 수도 있다.
한편, 도 10 에 도시된 바와 같이, 삼중 용기(20)는 제1 용기(100)가 중심에 배치되고 양 측부에 제3 용기(500)와 제2 용기(102)가 각각 배치되는 구조를 가질 수도 있으나, 제1 실시 형태의 이중 용기(10)의 구조에 대해 제3 용기(500)가 임의의 구조 및 방법으로 결합되는 실시 형태도 배제하지 아니한다. 아울러, 제1 제어 밸브(400)의 구조 또한 다양할 수 있다. 이러한 다양한 구조에 대해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
제1 용기(100)와 제2 용기(102)에 대해서는, 상부(114) 및 바닥부(116)이 제3 용기(500)까지 확장된 점, 제1 공간(108)의 상단에 이동 대상 물질 제1 개구(134)가 더 형성된 점, 및 제1 공간(108)과 제2 공간(112)의 배치가 동심의 이중관 형태에서 각각 측방향으로 분할된 배치로 바뀐 점 외에는 동일하므로 중복된 설명은 피한다.
제3 용기(500)는 바람직하게는 상, 하단이 각각 바닥부(114)와 바닥부(116)에 결합되는 제3 측부(502)를 포함하여 구성될 수 있다.
제3 측부(502)는 세워진 소정의 통형으로 구성되되 상단 및 하단이 각각 상부(114)와 바닥부(116) 에 결합된다. 따라서 상기 제3 측부(502) 내 중공이 제3 용기(500)의 제3 공간(504)을 형성할 수 있다. 제3 측부(502)는 바람직하게는 투명한 재질로 구성되어 내부를 확인할 수 있다.
상부(114)는 상기 제3 측부(502)의 상단까지 확장되어 제1 공간(108), 제2 공간(112), 및 제3 공간(504)을 커버하며, 상기 제1 개구(120), 제2 개구(122), 제3 개구(124), 제4 개구(128), 제5 개구(130) 외에 상기 제1 공간(108) 상에 형성된 제6 개구(134), 및 상기 제3 공간(504) 상에 형성된 제7 개구(506)을 더 포함할 수 있다.
제7 개구(506)은 이동 대상 물질이 제1 공간(108) 내로 주입될 수 있도록 하는 통로를 형성할 수 있다. 아울러, 제7 개구(506)은 제3 공간(504) 상의 바닥부(114)를 상하 방향으로 관통하는 홀 형태로 구성될 수 있다. 한편, 제7 개구(506) 대신에 상하 방향으로 관통된 소정의 관 형태의 중간 연결부(미도시)가 마련될 수도 있으며, 그 구체적인 형태는 후술한다.
제2 피스톤(510)은 제3 용기(500) 내에 배치되어 상하 이동 가능하게 구성되되, 상하 방향으로 관통된 상하 관통공(514)이 형성된 제2 피스톤 바디(512), 측방 실링(516), 및 중량체(518)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2 피스톤 바디(512)는 제2 피스톤(510)의 본체를 구성하며, 원심력이 작용하여 아래에 충진된 이동 대상 물질을 밀어 가압하기 충분하도록 소정의 비중 및 중량을 갖는 경질의 재질로 구성될 수 있다.
제2 피스톤(510)은 상하 관통공(514)을 가져서 상하 방향으로 관통된다.
측방 실링(516)은 제2 피스톤 바디(512)의 외측 둘레에 설치되어 제2 피스톤(510)과 제3 용기(500)의 내측면을 서로 밀착시킬 수 있다. 제2 피스톤(510)의 외측 둘레에는 측방 실링(516)이 고정되도록 소정의 설치 홈이 형성될 수 있다.
중량체(518)는 소정의 중량을 갖는 부재로 구성되어, 제2 피스톤(510)이 보다 더 큰 원심력을 받을 수 있도록 할 수 있다. 중량체(518)는 제2 피스톤 바디(512)상에 끼워지거나 포개어질 수 있다.
제2 연결 관로(520)는 제1 라인(522), 제2 라인(524)을 포함하며, 제3 라인(526)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
제1 라인(522)은 일 단은 상기 상부(114)에 형성된 제7 개구(506)을 통해서 외부로 노출되어 후술하는 제2 제어 밸브(530)에 연결되며, 타단은 상기 제2 피스톤(510)의 상하 관통공(514)에 연결될 수 있다. 제1 라인(522)은 연질의 재질로 구성되어 변형 가능한 호스로 구성될 수도 있으며, 또는 직하 방향으로 연장되어 제2 피스톤(510) 아래로 돌출되는 소정의 배관으로 구성되며, 상하 관통공(514)과 제1 라인(522) 사이가 실링되고 제2 피스톤(510)이 제1 라인(522)을 따라서 상하 이동할 수 있는 실시 형태도 가능하다.
한편, 일 예에 따르면 상기 제7 개구(506) 대신에 제3 용기(500)의 상단에 상하 방향으로 관통된 관 형태의 중간 연결부가 마련될 수 있다. 동시에, 상기 제3 용기(500) 내부에 위치하며 상기 중간 연결부의 하단과 상기 상하 관통공(514)을 연결하는 연질의 연결 호스가 마련되며, 상기 중간 연결부의 상단과 제2 제어 밸브(530)를 연결하는 소정의 연결 배관이 마련되는 실시 형태도 가능하다. 이러한 실시 형태에서, 중간 연결부는 상기 호스와 배관의 연결을 매개하며, 제1 라인(522)은 상기 배관과 중간 연결부, 및 호스의 결합체로 구성된다고 할 수 있다.
제2 라인(524)은 일 단이 제2 제어 밸브(530)에 연결되며 타단이 상기 제1 용기의 제6 개구(134)와 연결될 수 있다. 이때, 제2 라인(524)에는 일 방향 밸브(534)가 구비될 수 있으며, 이동 대상 물질이 역류하는 것을 방지할 수 있다.
제3 라인(526)은 일 단이 소정의 주입 수단(U)과 연결되고 타단이 제2 제어 밸브(530)와 연결될 수 있다.
제2 제어 밸브(530)는 제2 연결 관로(520)를 개폐하도록 마련된다. 구체적으로는, 제2 제어 밸브(530)는 상기 제2 라인(524)에 구비되며 상기 제3 용기(500)로부터 상기 제1 용기(100) 방향으로 이동 대상 물질을 유동하게 하되 역류를 방지하는 일 방향 밸브(534)로 구성될 수 있다. 아울러, 바람직하게는 상기 제1 라인(522), 제2 라인(524), 및 제3 라인(526)과 연결되는 삼방 밸브(532)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
제3 용기(500)를 이용한 이동 대상 물질의 주입 원리를 도 11 및 도 12 를 참조하여 설명하면 아래와 같다.
먼저, 도 11 과 같이, 제3 용기(500)에 이동 대상 물질을 주입할 때에는 삼방 밸브(532)가 제3 라인(526)과 제1 라인(522) 사이를 오픈하여 주입 수단(U)으로부터 제3 라인(526)과 제1 라인(522)을 통해 제2 피스톤(510) 아래로 화살표 A 와 같이 이동 대상 물질(W)이 주입된다. 이때 제2 피스톤(510)은 화살표 B 와 같이 상방향으로 밀려 이동한다.
주입이 끝나면 삼방 밸브(532)는 제1 라인(522)과 제2 라인(524)이 소통하는 방향으로 위치한다.
이어서, 도 12 와 같이, 원심 분리용 용기가 화살표 R 과 같이 회전하면 화살표 F 와 같이 회전 중심축을 기준으로 원심 분리용 용기의 바닥부(116) 방향으로 원심력이 작용하며, 제2 피스톤(510)이 원심력을 받아 화살표 M 과 같이 하방향으로 이동함에 따라서 제2 피스톤(510)이 아래에 충진된 이동 대상 물질을 밀어 가압하여 양압이 발생한다. 여기서, 원심 분리용 용기의 회전 중심축(RC)은 원심 분리용 용기의 위쪽에 위치하며, 지면을 관통하는 방향이다.
이때, 원심력은 제1 용기(100) 내의 제1 피스톤(200)에도 작용한다, 따라서 제1 피스톤(200)이 화살표 N 과 같이 하방향으로 이동함에 따라서, 제1 용기(100) 내의 제1 피스톤(200)위의 공간과 제1 라인(522), 제2 라인(524)에 일시적으로 음압이 형성될 수 있다. 따라서, 이동 대상 물질에 작용된 양압과 제1 피스톤(200)위의 공간과 제1 라인(522) 제2 라인(524) 사이에 형성된 음압의 동시 작용으로 제1 라인(522)의 일부구간 내의 이동 대상 물질에 걸리는 원심력을 거슬러 이동 대상 물질이 제1 용기(100)로 이동을 한다.
이러한 음압과 양압의 동시 작용에 따른 효과는 아래와 같다.
제3 용기(500) 내의 제2 피스톤(510) 아래의 이동 대상 물질은 하방향으로 원심력이 작용한다. 그리고, 제1 라인(522), 제2 라인(524) 내에 충진된 이동 대상 물질에 대해서도 하방향으로 원심력이 작용한다. 이와 같이, 제3 용기(500) 내의 이동 대상 물질 및 제1 라인(522), 제2 라인(524) 내의 물질 중 적어도 일부 구간 내의 이동 대상 물질에 대해서는 제3 용기(500)로부터 제1 용기(100)로 이동하는 이동 방향에 대해 거스르는 방향으로 원심력이 작용하게 된다. 따라서 이동 대상 물질의 이동이 어렵거나 이동이 불가할 수 있다.
그러나, 위에서 설명한 바와 같이, 이동 대상 물질에 음압과 양압이 동시에 작용하므로 이러한 이동 대상 물질에 대해 이동 방향에 대해 거스르는 방향으로 작용하는 원심력을 극복하고 이동 대상 물질의 이동이 가능해질 수 있다.이때, 도 12 의 화살표 W 와 같이 이동 대상 물질이 제1 라인(522)과 제2 라인(524)을 통해 제3 용기(500)로부터 제1 용기(100)로 주입될 수 있다. 이때, 위에서 설명한 바와 같이, 제2 피스톤(510)에 구비된 중량체(518)와 제1 피스톤(200)에 구비된 무게추(240)는 각각 원심력을 증폭시켜서 각각 제2 피스톤(510)의 미는 힘과 제1 피스톤(200)의 당기는 힘을 더 강화할 수 있다. 따라서, 이동 대상 물질의 주입이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
한편, 상기 실시 형태와 같이 제3 용기(500)를 더 포함하는 본 발명에 따른 원심 분리용 용기는 도 13a 내지 13c 에 도시된 바와 같이 변형될 수도 있다.
도 13a 에서는 상기 실시 형태와 같이 제1 내지 제3 용기(100, 102, 500)를 포함하되, 제1 용기(100)와 제3 용기(500)가 서로 측방향으로 나란히 배치되되, 제2 용기(102) 내의 제2 공간(112) 내에 위치한 실시 형태를 도시한다. 이와 같은 형태를 가질 경우, 원심 분리용 용기의 부피가 최소화 될 수 있으며, 경우에 따라서 제2 용기(102)는 버켓 형태로 구성되어 내부에 제1 용기(100)와 제3 용기(500)를 고정시킬 수 있는 소정의 고정 수단을 가질 수 있다.
물론, 이에 한정하지 않고, 제1 용기(100), 제2 용기(102), 제3 용기(500) 중 두개가 나란히 배치되고 나란히 배치된 용기를 다른 용기가 감싸는 조합도 가능하다.
위와 같은 실시 형태에서는, 제1 용기(100)와 제3 용기(500)의 외측에 제2 공간(112)이 마련되어 제2 공간(112) 내에 배출 대상 물질이 배출될 수 있으므로, 원심 분리용 용기 전체의 밸런스를 유지하기 용이하다. 즉, 배출 대상 물질이 제1 용기(100)와 제3 용기(500)의 외측 둘레에 위치하여 원심 분리용 용기의 무게 중심이 일 측으로 편향되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 원심 분리용 용기를 포함한 전체적인 용기 결합구조를 구현하여 원심분리를 할 때 보다 유리하게 작동할 수 있다.
한편, 위의 배치 형태에 한정하지 아니하며, 도 13b 에 도시된 바와 같은 실시 형태도 가능하다. 제1 내지 제3 용기(100, 102, 500)가 모두 동심 형태로 배치되어 삼중관 형태를 가질 수 있다. 이와 같이 제1 내지 제3 용기(100, 102, 500)는 서로 나란히 배치되거나, 또는 서로의 공간 내에 다른 용기를 위치시키거나, 도 13c 와 같이 정방형으로 배치시키는 형태의 실시 형태가 가능하다.
한편, 소정의 버켓이 마련되고 상기 버켓이 상기 제1 용기(100), 제2 용기(102), 및 제3 용기(500) 중 적어도 하나, 또는 둘을 수용하여 결합시키는 실시 형태도 배제하지 아니함은 물론이다.
한편, 상기 실시 형태와 같이 제3 용기(500)를 더 포함하는 본 발명에 따른 원심 분리용 용기는 도 14 에 도시된 바와 같이 변형될 수도 있다. 도 14a, 14b 는 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 또 다른 변형 형태를 나타낸 도면이다. 여기서는 각각 제1 용기(100)와 제2 용기(102) 사이를 연결하는 제1 연결 관로(402)에 구비되는 제1 제어 밸브가 상기 제3 실시 형태에서 설명한 웨이트 밸브(430)로 구성되어 있다. 다만, 여기서는 웨이트 밸브(430) 외에, 일 방향 밸브(430A)가 더 구비되어, 제2 용기(102) 로부터 제1 용기(100) 로의 역류를 막을 수 있다. 그 외의 나머지 구성은 위에서 설명한 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
도 15 는 본 발명의 원심 분리용 용기의 제5 실시예를 나타내며 도 16 은 제5 실시예의 제1 제어 밸브(400)의 작동을 나타낸다. 제5 실시예는 제4 실시예와 유사하되, 다만, 제1 제어 밸브(400)가 일 방향 밸브(440), 및 회동 밸브(450)를 포함하여 구성되는 것이 상이하다. 한편, 도 15 에서는 제4 실시 형태와 같이, 제3 용기(500), 제2 피스톤(510), 제2 연결 관로(520), 및 제2 제어 밸브(530) 등이 포함되도록 도시되었으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 제1 실시 형태, 또는 제2 실시 형태와 같이 제1 용기(100)와 제2 용기(102)가 구비되되 제3 용기(500) 등이 구비되지 아니하는 실시 형태에 대한 적용 또한 배제하지 아니함은 물론이다.
제5 실시예에 따른 제1 제어 밸브(400)는, 제2 개구(122)에 구비되는 일 방향 밸브(440), 및 제1 연결 관로(402)를 개폐하는 회동 밸브(450)를 포함하여 구성될 수 있다.
일 방향 밸브(440)는 제1 용기(100)의 상부(114)의 제2 개구(122) 내에 구비될 수 있다. 일 방향 밸브(400)는 제1 용기(100)로부터 제2 용기(200) 방향으로의 유동을 허용하고, 반대 방향 유동을 차단한다.
회동 밸브(450)는 밸브 해머(452), 및 상기 밸브 해머(452)를 탄성바이어스하는 탄성 부재(460)를 포함하여 구성된다.
밸브 해머(452)는 소정의 길이를 갖는 밸브 로드(454), 상기 밸브 로드(454)의 일 단에 구비되며 제1 연결 관로(402) 상에 위치하며 소정의 중량을 갖는 가압 헤드(456), 및 상기 밸브 로드(454)의 타단에 구비된 회동축(458)을 포함하여 상기 회동축(458)을 중심으로 회동 가능하게 구성된다. 이때 회동축(458)은 예컨대 도 15 에 도시된 바와 같이 제2 용기(200)의 상부에 마련된 소정의 연결 부재(462)에 연결될 수 있다. 예컨대, 밸브 로드(454)는 제2 용기(200)의 상부(114)에 대해서 사이각을 갖고 회동할 수 있다. 한편, 제1 연결 관로(402)에 맞닿는 밸브 해머(452) 부분에는 제1 연결 관로(402)를 용이하게 가압 변형시킬 수 있는 밸브 팁(456)이 마련될 수 있다.
탄성 부재(460)는 상기 밸브 해머(452)의 가압 헤드(456)를 상방향으로 탄성 바이어스한다. 탄성 부재(460)는 상기 회동축(458)과 상기 가압 헤드(456) 사이에 위치하되 상기 밸브 로드(454)를 상방향으로 탄성 바이어스 하여 상기 가압 헤드(456)에 대해 상방향 힘을 가한다. 도 15 에는 탄성 부재(460)가 제2 용기(200)의 상부(114) 상에 위치하였으나, 반드시 이에 한정하지는 아니한다.
이러한 도 15 내지 도 16 을 참조하여 회동 밸브(450)의 작동을 설명하면, 먼저 도 15 와 같이 원심력이 작용하지 않을 때에는 가압 헤드(456)가 제1 연결 관로(402) 상에 위치하더라도 탄성 부재(460)의 상방향 탄성력, 및 제1 연결 관로(402)의 탄성 복원력에 의해서 제1 연결 관로(402)가 밀폐되지 않는다. 그러나, 도 16 의 (a)와 같이 원심 분리를 위해 원심 분리용 용기를 회전시키면 무거운 중량을 갖는 가압 헤드(456)에 하방향으로 원심력 F 가 작용하고 가압 헤드(456)가 제1 연결 관로(402)를 가압 변형시킴으로써 제1 연결 관로(402)가 밀폐되게 된다. 이어서 (b) 와 같이 원심 분리용 용기의 회전이 정지하고 원심력이 작용하지 않으면 탄성 부재(460)에 의해서 가압 헤드(456)는 상방향으로 이동하여 복귀하며, 제1 연결 관로(402)는 탄성 복원력에 의해서 다시 개방된다. 이에 따라서, 회동 밸브(450)는 노멀 오픈 밸브로 구성된다.
도 17 은 도 15 의 Y-Y 의 단면도이고, 도 18 의 (a) 는 도 16 의 X-X 부분의 단면을 나타낸 도면이며, (b)는 피스톤 위치 제어부(600)를 정면에서 바라본 도면이다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 원심 분리용 용기는, 피스톤 위치 제어부(600)를 더 포함할 수 있으며, 제1 용기(100)의 측부(104)의 적어도 일 부분에는 측방 홀(105)이 형성되고 피스톤(200)의 측면의 적어도 일 부분에는 측방 홈(260)이 형성된다.
도 17 은 도 15 의 Y-Y 의 단면도로서, 본 발명의 제5 실시예에 따른 원심 분리용 용기에서는 후술하는 피스톤 위치 제어부(600)가 제1 용기(100)에 설치될 수 있도록 제1 용기(100)의 적어도 일 측부가 외측으로 노출되어 있는 것이 바람직하다.
도 18 (a) 는 도 15 의 X-X 부분의 단면도이나, 이는 일 예로서, 본 실시 형태는 반드시 제3 용기가 구비되거나, 또는 제1 제어 밸브가 제1 밸브와 제2 밸브를 모두 포함하는 실시 형태에 대해서만 한정하여 적용되는 것은 아니다. 즉, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태에 대해서도 적용되는 것을 배제하지 아니한다.
본 실시 형태에서, 피스톤 위치 제어부(600)가 마련되는 것, 제1 용기(100)의 측부(104)에 측방 홀(105)이 형성되는 것, 및 피스톤(200)의 측면에 측방 홈(260)이 형성되는 것을 제외한 나머지 설명은 중복되므로 생략한다.
제1 용기(100)의 측부(104)에는 측방향, 즉 제1 용기(100)의 내경 방향으로 관통된 측방 홀(105)이 형성될 수 있다. 바람직하게는 상기 측방 홀(105)은 측부(104) 하부분에 형성될 수 있다.
제1 피스톤(200)의 측면에는 내측 방향, 즉 내경 방향으로 함몰된 측방 홈(260)이 형성될 수 있다. 바람직하게는 상기 제1 피스톤 바디(210)의 외측 둘레면이 일부 함몰되어 형성될 수 있다. 따라서 상기 피스톤(200)이 하강하여 상기 측방 홀(105)이 위치한 지점에 도달하면, 상기 측방 홈(260)이 상기 측방 홀(105)을 통해 측방향으로 노출될 수 있다.
피스톤 위치 제어부(600)는 피스톤(200)의 위치를 고정시키거나, 또는 위치 고정을 해제시킬 수 있는 부재로서, 걸림쇠(610)와 해제 수단(S), 및 하부 탄성체(640)를 포함하여 구성되되, 상기 해제 수단(S)은, 링크부(620), 해제 웨이트부(630)를 포함하여 구성되며, 상기 걸림쇠(610)와 해제 수단, 및 하부 탄성체를 결합시키는 브라켓(650)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
걸림쇠(610)는 로킹 빔(612), 회동 축(614), 로킹 돌부(616)를 포함하여 구성된다.
로킹 빔(612)은 상하 방향으로 연장되는 빔 형태로 구성된다. 회동 축(614)은 로킹 빔(612)의 상단에 마련되어 상기 회동 축(614)을 중심으로 하여 상기 로킹 빔(612)이 제1 용기(100)의 측부(104)에 대해 사이각을 갖도록 회동할 수 있다. 로킹 돌부(616)는 상기 로킹 빔(612)의 중간 부분에 형성되되 제1 용기(100)의 내측방향으로 돌출되어 상기 측방 홀(105)을 통해 제1 공간(108) 내로 돌출되게 구성된다.
상기 로킹 빔(612)이 상기 회동 축(614)을 중심으로 회동 가능함에 따라서, 걸림쇠(610)는 상기 로킹 돌부(616)가 상기 측방 홀(105)을 통해 제1 용기(100) 내로 돌출되는 걸림 위치와 상기 로킹 돌부(616)가 상기 제1 용기(100) 내에서 이탈하는 해제 위치 사이에서 회동할 수 있다. 걸림쇠(610)가 걸림 위치에 위치할 때, 상기 로킹 돌부(616)는 상기 피스톤(200)의 측방 홈(260)에 로킹될 수 있다.
해제 수단(S)은 적어도 일 부분이 상기 로킹 빔(612)의 하부에 수평방향으로 걸쳐지며, 상기 로킹 빔(612)의 하단을 외측방향으로 밀어서 상기 걸림쇠(610)를 해제위치로 이동시키는 제1 위치와, 걸림쇠(610)를 걸림 위치로 이동시키는 제2 위치 사이에서 이동한다. 이때, 원심력이 없을 경우 상기 하부 탄성체(640)는 상기 해제수단이 제2 위치로 이동하도록 상기 해제 수단(S) 을 탄성바이어스한다.
구체적으로, 해제 수단(S)은 링크부(620), 및 해제 웨이트부(630)를 포함하여 구성된다.
링크부(620)는 상단 아암(622), 하단 아암(624), 및 중심축(626)을 포함하여 구성된다.
상단 아암(622)은 걸림쇠(610)의 아래에 배치되되, 측방향으로는 상기 로킹 빔(612)의 하단에 대해서 내측에 위치한다. 하단 아암(624)은 상기 상단 아암(622)에 대해서 외측 아래 방향으로 경사지게 연장되며 상단 아암(622)과 하단 아암(624)은 서로 소정의 사이각을 갖고 절곡될 수 있다. 중심축(626)은 상단 아암(622)과 하단 아암(624)의 중간에 위치하여, 상단 아암(622)과 하단 아암(624)이 중심축(626)을 중심으로 시소 운동할 수 있다. 따라서, 하단 아암(624)이 제1 용기(100)에 대해서 내측 방향으로 이동하면 상단 아암(622)은 제1 용기(100)에 대해서 외측 방향으로 이동하여 상기 로킹 빔(612)의 하단을 외측 방향으로 밀게 된다. 하단 아암(624)이 원래 위치로 복귀하면 상단 아암(622)도 복귀하며, 따라서 로킹 빔(612)도 원래 위치로 복귀한다.
해제 웨이트부(630)는 원심력이 가해질 수 있도록 중량을 갖는 재질로 구성되며, 상기 하단 아암(624)의 외측에 배치된다. 해제 웨이트부(630)의 내측면, 즉 상기 하단 아암(624)과 마주보는 면에는 상기 하단 아암(624)의 적어도 일 부분이 삽입될 수 있도록 요홈(632)이 형성되어 있다. 바람직하게는 상기 요홈(632)은 상기 하단 아암(624)의 경사에 대응하여 상부에 상방향 경사면이 형성될 수 있다.
해제 웨이트부(630)는 하단 아암(624)이 상기 요홈(632) 내에 수용되는 상부 위치와, 상기 하단 아암(624)을 내측방향으로 미는 하부 위치 사이에서 이동한다. 여기서, 상부 위치는 해제 웨이트부(630)가 상부에 위치하여 요홈(632) 내에 하단 아암(624)이 수용되어 하단 아암(624)이 해제 웨이트부(630)에 밀리지 않게 된 위치이며, 하부 위치는 상기 해제 웨이트부(630)가 하방향으로 이동하여 상기 해제 웨이트부(630)가 하단 아암(624)을 내측 방향으로 미는 위치를 의미한다.
하부 탄성체(640)는 상기 해제 웨이트부(630)를 탄성바이어스한다. 도 18 (a) 에 도시된 바와 같이, 하부 탄성체(640)는 상기 해제 웨이트부(630)를 상방향으로 탄성바이어스하여 상기 해제 웨이트부(630)가 하부 위치에서 상부 위치로 이동하며 외력이 없을 때에는 상부 위치를 유지하도록 할 수 있다.
브라켓(650)은 피스톤 위치 제어부(600)가 제1 용기(100)에 결합되도록 하는 부재로서, 하부 탄성체(640)를 상방향으로 지지하고, 무게추가 상하 방향으로 이동 가능하도록 안내하며, 걸림쇠(610)의 회동 축(614) 및 링크부(620)의 중심 축(626)이 각각 연결될 수 있다. 이에 따라서 브라켓(650)에는 해제 웨이트부(630)의 상하 이동을 안내하는 소정의 가이드부가 구비되고 해제 웨이트부(630)에는 소정의 상하 방향으로 연장된 가이드 홈이 형성될 수 있다. 또한, 브라켓(650)에는 및 걸림쇠(610)와 링크부(620)가 회동하도록 측방향으로 천공된 천공부와, 상기 회동 축(614) 및 중심 축(626)이 연결되는 부분을 가질 수 있다.
피스톤 위치 제어부(600)가 구비됨에 따라서, 예컨대 제1 용기(100)에 체액 및 조직을 주입하여 피스톤(200)이 피스톤 위치 제어부(600)가 위치한 지점까지 하강하면 피스톤(200)이 걸림쇠(610)에 로킹되어 위치를 유지할 수 있다. 한편, 원심 분리가 시작되어 원심 분리용 용기가 회전하면 피스톤(200)에 대한 로킹이 해제된다. 따라서, 원심 분리 과정에서 물질의 주입, 배출, 추출 및 이동 대상 물질의 주입, 배출이 등이 용이하게 이루어질 수 있다.
도 19 는 본 발명의 제6 실시 형태를 도시한다. 도 19 에 도시된 제6 실시 형태는 도 16 의 제5 실시 형태와 유사하되, 제1 용기(100), 제2 용기(200), 및 제3 용기(500)가 수용되어 결합되는 통 형태의 버켓(700)을 더 포함하며, 상기 회동 밸브(450)가 버켓(700)에 연결되는 점이 상이하다. 즉, 버켓(700)의 적어도 일 부분에는 상기 회동 밸브(450)의 회동축(458)이 연결될 수 있는 연결 부재(702)가 마련되어 회동 밸브(450)가 버켓(700)에 연결되어 작동할 수 있다. 이러한 버켓(700)이 마련됨에 따라서 제1 용기(100), 제2 용기(200), 제3 용기(500)가 각각 별개로 구성될 경우에도 일체로 연결시킨 구조를 갖도록 할 수 있으며, 회동 밸브(450) 또한 버켓(700)에 연결되도록 함으로써 보다 컴팩트한 구성을 달성할 수 있다.
한편, 도 19 에서는 버켓(700)이 제1 용기(100), 제2 용기(102), 및 제3 용기(500)가 모두 구비된 삼중 용기(20)를 모두 수용하여 결합시키도록 도시되었으나, 상기 버켓(700)이 상기 제1 용기(100), 제2 용기(102), 및 제3 용기(500) 중 적어도 하나, 또는 둘을 수용하여 결합시키는 실시 형태도 배제하지 아니함은 물론이다.
도 20 은 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기와 버켓의 결합 구조를 나타낸 도면이고, 도 21 은 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 버켓의 구조를 나타낸 도면이고, 도 22 는 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기의 버켓과 회전체가 결합되어 구성된 결합구조를 나타낸 도면이며, 도 23 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리용 용기와 회전체가 결합되어 구성된 원심 분리용 용기의 결합구조를 나타낸 도면이다.
도 20을 참조하면, 버켓(700)에 수납 공간(712)이 형성된 수납 박스(710)가 구비되며, 수납 공간(712) 내에 삼중 용기(20)가 삽입되어 수납됨을 알 수 있다. 물론, 삼중 용기(20)가 아닌 경우도 가능하며, 이는 한정하지 않는다.
이때, 수납 공간(712)의 일 측 모서리는 소정의 경사가 지게 구성되어 소정의 커팅부(714)를 갖고, 삼중 용기(20) 또한 그에 대응되어 경사 모서리(21)를 가져서 결합 위치가 파악되어 방향성을 파악하여 결합될 수 있다. 이때, 반드시 커팅부(714)와 경사 모서리(21)가 형성된 경우에만 한정하는 것은 아니며, 수납 공간(712)과 삼중 용기(20)가 서로 대응되는 형상을 갖되, 비대칭 형상을 가져서 수납시 방향성이 파악되면 충분하다.
한편, 수납 박스(710)의 상단에는 외측, 적어도 양 측방향으로 돌출된 소정의 연결부(720)가 마련될 수 있다. 연결부(720)에는 서로 상이한 크기를 갖는 소정의 제1 연결 홈(722)과 제2 연결 홈(724)이 형성될 수 있다. 제1 연결 홈(722)과 제2 연결 홈(724)은 상기 수납 박스(710)를 사이에 두고 상기 수납 박스(710)의 양 측에 각각 형성되되, 상기 연결부(720)의 하부로부터 상방향으로 함몰되고 외측 방향으로 개방된 형상을 갖는다. 아울러, 제1 연결 홈(722)과 제2 연결 홈(724)은 서로 상이한 크기를 갖는다.
도 22 와 같이, 원심 분리용 용기(1)가 결합되어 회전할 수 있는 소정의 회전체(2)가 마련된다. 상기 회전체(2)는 회전 중심축(R)을 가져서 회전 중심축(R)을 중심으로 회전 가능하며, 상기 회전 중심축(R)을 중심으로 하여 외경 방향으로 연장되는 방사 형태의 복수 개의 연결 암(4)을 가질 수 있다.
이때, 서로 인접한 2 개의 연결 암(4) 사이 공간에 상기 복수 개의 원심 분리용 용기(1) 중 적어도 하나가 배치되어 연결 암(4)에 연결될 수 있다.
아울러, 상기 연결 암(4)에는 상기 버켓(700)의 상단의 연결부(720)에 형성된 제1 연결 홈(722)과 제2 연결 홈(724)에 각각 연결되는 제1 연결 돌부(5), 및 제2 연결 돌부(6)가 마련될 수 있다. 제1 연결 돌부(5)와 제2 연결 돌부(6)는 상기 제1 연결 홈(722)과 제2 연결 홈(724)의 크기에 대응하는 크기를 가져서 각각에 대해 연결되어, 상기 버켓(700)과 삼중 용기(20)의 결합체인 원심 분리용 용기(1)와 상기 회전체(2)가 제1 연결홈(722), 제2 연결홈(724) 및 제1 연결 돌부(5), 제2 연결 돌부(6)로 인해 방향성을 가지게 서로 연결되어 원심용 용기의 결합구조(3)를 구현할 수 있다.
이때, 도 22, 23 을 참조하면, 원심 분리용 용기의 결합구조(3)는 회전 중심축(R)을 중심으로 하여 점대칭 구조를 가짐을 알 수 있다. 즉, 회전 중심축(R)을 지나는 수평 및 수직 중심축을 중심으로 교차 대칭의 배치를 갖는다. 즉, 서로 마주보는 원심 분리용 용기(1)는 회전 중심축(R)을 중심으로 하여 서로 대칭되는 위치(A1. A2)에 동일한 용기가 배치됨을 알 수 있다. 예컨대, 삼중 용기(20)에 대해 본 실시 형태를 적용할 경우, 도 23 에 도시된 바와 같이, A1 위치에 제2 용기(102)가 위치하면, A2 위치에도 제2 용기(102)가 위치하게 된다.
이와 같이 회전 중심축(R)을 중심으로 대칭 구조의 배치 구조를 가짐에 따라서, 이동 대상 물질이 이동하고 배출 대상 물질이 배출되어도 본 발명에 따른 원심 분리 용기의 결합 구조는 중량 발란스 면에서 더욱 유리하게 된다.
이하에서는 도 24 내지 도 27 을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리용 용기를 포함한 원심 분리 장치의 작동을 순차적으로 설명한다.
먼저, 도 24 의 (a) 와 같이 원심 분리용 용기(1)를 회전체(2)에 장착하여 원심 분리용 용기의 결합 구조를 구성한 후, 이동 대상 물질을 제3 용기(500) 내에 충진시키며 제1 용기(100) 내에 체액 및 조직을 충진시킨다. 이동 대상 물질, 체액 및 조직 등의 주입에 따라서 (a) 와 같이, 제3 용기(500) 내의 제2 피스톤(510)은 상승하고, 제1 용기(100) 내의 제1 피스톤(200)은 하강한다.
이때, 제1 제어 밸브(400)가 초기 밀폐 밸브를 가져, 제1 연결 관로(402)는 밀폐되어 있다.
이어서 (b) 와 같이 1 차 원심 분리를 수행한다. 화살표 A 와 같이 회전이 이루어지며, 1 차 원심 분리 과정에서 제1 제어 밸브(400)는 원심력을 받아 밀폐되게 된다. 한편, 제1 제어 밸브(400)가 위에서 설명한 바와 같이 제1 밸브(410)와 제2 밸브(420)를 가질 경우, 제1 밸브(410)는 개방되고, 제2 밸브(420)는 밀폐된다.
(c) 와 같이 1 차 원심 분리가 끝나고 회전이 멈추거나 저속이 되면 제1 연결 관로(402)의 탄성에 의해 제2 밸브(420)도 개방된다.
그와 동시에, 탄성체(300)의 탄성력에 의해서 제1 피스톤(200)이 화살표 B 와 같이 상방향으로 이동하며 배출 대상 물질의 배출이 이루어진다.
이때 제1 피스톤(200)에 마련된 전방 탄성부(250) 또는 상부 링(220)에 의해 제1 피스톤(200)의 전방 끝단 둘레면이 제1 용기(100)의 내벽과 밀착하여 제1 피스톤(200)의 전방에 위치한 물질의 손실이 발생하지 않으며, 상기와 같이 제1 피스톤의 상면은 외경 방향으로 적어도 일부 상방향 경사가 형성되는 함몰면(211)을 가짐으로써, 가장 비중이 큰 물질은 제1 피스톤(200) 상의 함몰면(211)에 잔류한다.
이때, 제1 제어 밸브(400)가 모두 오픈되어 있어, 제1 연결 관로(402)를 통해 제1 용기(100)로부터 제2 용기(102)로 배출이 이루어진다.
한편, 다른 실시 형태와 같이 제1 제어 밸브(400)가 초기 밀폐 밸브로 구성되는 제1 밸브(410)로 구성되거나 회동 밸브(450)와 일 방향 밸브(440)로 구성될 경우, 또는 웨이트 밸브(430)와 단방향 밸브(430A)를 포함하여 구성될 경우에도, 마찬가지로 제1 제어 밸브(400)는 오픈되어 제1 연결 관로(402)를 통해 제1 용기(100)로부터 제2 용기(102)로 배출이 이루어진다.
이어서, 도 25 와 같이, 다시 원심 분리 장치를 화살표 C 와 같이 회전 또는 가속시켜서 이동 대상 물질을 제1 용기(100) 내로 이동시킨다. 이때, 이동 대상 물질의 이동은, 위에서 설명한 바와 같다. 즉, 제2 피스톤(510)이 하방향으로 원심력을 받음에 따라서 화살표 P 와 같이 하강하여 제2 피스톤(510) 아래에 충진된 이동 대상 물질에 양압을 발생시키고, 동시에 제1 피스톤(200)이 화살표 Q 와 같이 하강하여 음압을 형성하여, 이때 발생한 양압 및 음압이 상호 작용하여 이동 대상 물질이 제2 연결 관로(520)의 일부 구간 내에서 받는 원심력을 거슬러 화살표 W 와 같이 주입된다.
이때, 위에서 설명한 바와 같이, 제2 피스톤(510)에 구비된 중량체(518)와 제1 피스톤(200)에 구비된 무게추(240)는 원심력을 증폭시켜서 제2 피스톤(510)과 제1 피스톤(200)의 하강하는 힘을 더 강화하여 제3 용기(500) 내의 양압과 제1 용기(100)내의 음압을 강화할 수 있다. 이때 제1 제어 밸브(400)는 원심력에 의해서 밀폐되어 있다.
이어서, 도 26 의 (a) 와 같이, 제1 용기(100)가 꽉 차면, 제1 용기(100)내의 음압이 형성되지 않아 이동 대상 물질이 제1 용기(100) 내로 더이상 주입되지 아니하며, 2 차 원심 분리가 이루어진다. 이와 같은 과정으로 제1 용기(100)에 잔류한 물질과 이동 대상 물질 사이의 혼합, 세척 및 분리가 이루어진다. 이때 제1 제어 밸브(400)는 밀폐되어 있다.
다음으로, (b) 와 같이, 회전이 멈추거나 저속이 되면 피스톤(200)이 화살표 E 와 같이 상승하여 2 차 배출이 이루어진다.
이때, 제1 제어 밸브(400)는 개방되어 있다.
이어서, (c) 와 같이, 다시 원심 분리 장치를 화살표 F 와 같이 회전시켜서 이동 대상 물질을 주입시킨다. 이 과정은 도 25 에서 설명한 과정과 동일하게 이루어질 수 있다. 즉, 화살표 G, H 와 같이 제2 피스톤(510)과 제1 피스톤(200)이 하강하여 화살표 I 와 같이 이동 대상 물질의 주입이 이루어진다. 이때 제1 제어 밸브(400)는 밀폐되어 있다.
이어서 도 27 의 (a) 와 같이 또다시 제1 용기(100)가 꽉 차면, 이동 대상 물질이 제1 용기(100) 내로 더이상 주입되지 아니하며, 3 차 원심 분리가 이루어진다. 이때는 화살표 J 와 같이 회전이 유지되며 필요에 따라 더 가속될 수 있다. 이때 제1 용기 내(100)에 잔류한 물질과 이동 대상 물질 사이의 혼합, 세척 및 분리가 재차 이루어진다. 이때 제1 제어 밸브(400)는 밀폐되어 있다.
다음으로, (b)와 같이 회전을 멈추거나 저속이 되면 제1 용기(100) 내의 이동 대상 물질이 다시 제1 연결 관로(402)를 통해 배출된다.
모든 배출과정에서 원심력이 작용하여 질량이 가장 무거운 물질은 제1 피스톤(200)의 함몰면(211)에 잔류한다
이러한 과정을 단순히 반복함에 따라서 제1 용기(100)내에 충진되었던 체액 및 조직에서 불필요한 물질은 이동 대상 물질과 함께 제2 용기(102)로 배출되며, 추출하고자 하는 추출물(Z)이 순도 높게 추출될 수 있다. 특히 지방유래 줄기세포와 같은 상대적으로 질량이 큰 물질은 원심 분리 과정에서 원심력을 받아 제1 피스톤(200) 상에 인접하게 분리된 상태를 유지하므로, 상기 세척 및 배출 과정에서 이동 대상 물질과 함께 배출되지 않고, 불필요한 물질 등 만이 이동 대상 물질과 함께 배출되게 된다. 아울러, 이러한 과정이 원심 분리 과정에서 별도의 조작이 필요 없이 이루어지므로 매우 간편한 원심 분리가 이루어질 수 있다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
1: 원심 분리용 용기
2: 회전체
3: 원심 분리용 용기 연결 구조
4: 연결 암
5: 제1 연결 돌부
6: 제2 연결 돌부
10: 이중 용기
20: 삼중 용기
21: 경사 모서리
100: 제1 용기
102: 제2 용기
104: 제1 측부
105: 측방 홀
108: 제1 공간
110: 제2 측부
112: 제2 공간
114: 상부
116: 바닥부
120: 제1 개구
122: 제2 개구
124: 제3 개구
126: 제3 개구 뚜껑
128: 제4 개구
130: 제5 개구
134: 제6 개구
200: 제1 피스톤
210: 제1 피스톤 바디
211: 함몰면
212: 최저점
213: 상부 함몰부
214: 중간 함몰부
215: 하부 함몰면
216: 탄성 부재 끼움 홈
217: 무게추 끼움 홈
220: 상부 링
230: 측부 링
240: 무게추
250: 상면 탄성부
252: 함몰면
254: 최저점
256: 밀착 돌출부
260: 후방 바디부
261: 측방홈
262: 측부링
264: 중량체
300: 탄성체
400: 제1 제어 밸브
401: 베이스부
402: 제1 연결 관로
403: 제1 관로
404: 제2 관로
405: 상하 유로
406: 확장 공간
407: 밸브 조작 홀
408: 실링
410: 제1 밸브
412: 제1 밸브 바디
414: 제1 밸브 팁
416: 제1 회전축
420: 제2 밸브
422: 제2 밸브 바디
424: 제2 밸브 팁
426: 제2 회전축
430: 웨이트 밸브
430A: 일방향 밸브
431: 웨이트 바디
432: 탄성 링
434: 조작 빔
435: 그립부
436: 지지단
437: 스토퍼
438: 홈
440: 일 방향 밸브
450: 회동 밸브
452: 밸브 해머
454: 밸브 로드
456: 가압 헤드
458: 회동축
460: 탄성 부재
462: 연결 부재
500: 제3 용기
502: 제3 측부
504: 제3 공간
506: 제7 개구
510: 제2 피스톤
512: 제2 피스톤 바디
514: 상하 관통공
516: 측방 실링
518: 중량체
520: 제2 연결 관로
522: 제1 라인
524: 제2 라인
526: 제3 라인
530: 제2 제어 밸브
532: 삼방 밸브
534: 일 방향 밸브
600: 피스톤 위치 제어부
610: 걸림쇠
612: 로킹 빔
614: 회동 축
616: 로킹 돌부
620: 링크부
622: 상단 아암
624: 하단 아암
626: 중심축
630: 해제 웨이트부
632: 요홈
640: 하부 탄성체
650: 브라켓
700: 버켓
710: 수납 박스
712: 수납 공간
714: 커팅부
720: 연결부
722: 제1 연결 홈
724: 제2 연결 홈

Claims (14)

  1. 원심력을 이용하여 조직 및 체액으로부터 물질을 분리하는 원심 분리용 용기에 있어서,
    제1 용기;
    제2 용기;
    상기 제1 용기 내에 배치되어 상기 제1 용기 내에서 상하 이동 가능한 제1 피스톤;
    상기 제1 용기 내에 배치되되 상기 제1 피스톤 아래에 위치하여 상기 제1 피스톤을 상방향으로 탄성 바이어스하는 탄성체; 및
    일단이 상기 제1 용기와 연결되고 타단이 상기 제2 용기와 연결되는 제1 연결 관로; 및
    원심력에 의해서 작동하며 상기 제1 연결 관로를 개폐하는 제1 제어 밸브; 를 포함하는 원심 분리용 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원심력은 상기 제1 피스톤을 하방향으로 이동시키는 성분을 갖는 원심 분리용 용기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 제어 밸브는,
    원심력이 가해지기 전에는 밀폐되고 원심력이 가해진 후에는 개방되는 초기 밀폐형 밸브로 구성되는 제1 밸브, 및
    원심력이 가해지지 않을 때에는 개방되고 원심력이 가해질 때에는 밀폐되는 노멀 오픈 밸브로 구성되는 제2 밸브 중 적어도 하나를 포함하는 원심 분리용 용기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 연결 관로는 적어도 일부가 탄성을 갖는 재질로 구성되어 외력에 의해서 변형 가능하게 구성되는 원심 분리용 용기.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 밸브는,
    소정의 중량을 갖는 재질로 구성된 제1 밸브 바디, 및
    상기 제1 밸브 바디가 회전 가능하게 연결되되 상기 밸브 바디의 무게중심과 이격된 위치에 위치하는 제1 회전축을 포함하고,
    상기 제1 밸브 바디는 적어도 일부가 상기 제1 연결 관로와 상기 제1 회전축 사이에 끼어서 상기 제1 연결 관로의 적어도 일부를 가압 변형시켜 밀폐시킨 상태로 위치 고정되되, 상기 제1 밸브 바디에 원심력이 작용하면 상기 제1 밸브 바디가 상기 제1 회전축을 중심으로 회전하여 상기 제1 연결 관로의 변형이 복원되는 원심 분리용 용기.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 밸브는,
    소정의 중량을 갖는 재질로 구성된 제2 밸브 바디, 및
    상기 제2 밸브 바디가 회전 가능하게 연결되되 상기 제2 밸브 바디의 무게중심과 이격된 위치에 위치하는 제2 회전축을 포함하고,
    상기 제2 밸브 바디에 대해 원심력이 작용하면 상기 제2 밸브 바디가 상기 제2 회전축을 중심으로 회전하여 상기 제1 연결 관로의 적어도 일부를 가압 변형시켜서 밀폐시키는 원심 분리용 용기.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 연결 관로는,
    상기 제1 용기와 연결되는 제1 관로, 상기 제2 용기와 연결되는 제2 관로, 및 상기 제1 관로와 상기 제2 관로 사이를 연결하되 상하 방향으로 연장된 상하 유로를 포함하고,
    상기 제1 제어 밸브는,
    소정의 중량을 갖는 웨이트 바디, 및 상기 웨이트 바디의 둘레에 배치되는 탄성 링을 포함하여 상기 상하 유로 내에 끼어서 마찰 결합되는 원심 분리용 용기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상하 유로 상에는 상하 방향으로 관통된 밸브 조작 홀이 형성되고,
    상기 웨이트 바디 상에는 상기 밸브 조작 홀을 관통하여 상방향으로 노출되는 조작 빔이 구비되는 원심 분리용 용기.
  9. 제8항에 있어서,
    소정의 블록 형태를 가지며 상기 조작 빔이 삽입되는 홈이 형성되고 상기 조작 빔으로부터 탈착 가능한 스토퍼를 더 포함하고,
    상기 조작 빔의 상단에는 지지단이 마련되며,
    상기 홈에 상기 조작 빔을 끼워서 상기 지지단 아래를 상기 스토퍼가 지지하면 상기 웨이트 바디의 위치가 고정되는 원심 분리용 용기.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 연결 관로는 적어도 일부가 탄성을 갖는 재질로 구성되어 외력에 의해서 변형 가능하게 구성되고,
    상기 제1 제어 밸브는 회동 밸브를 포함하되,
    상기 회동 밸브는 소정의 길이를 갖는 밸브 로드, 상기 밸브 로드의 일 단에 구비되며 상기 제1 연결 관로 상에 위치하고 소정의 중량을 갖는 가압 헤드, 및 상기 밸브 로드의 타단에 구비된 회동축을 포함하며, 상기 회동축을 중심으로 회전 가능한 밸브 해머, 및
    상기 가압 헤드를 상방향으로 탄성바이어스하는 밸브 탄성 부재;를 포함하는 원심 분리용 용기.
  11. 제1 항에 있어서,
    제3 용기;
    상기 제3 용기 내에 배치되어 상기 제3 용기 내에서 상하 이동 가능한 제2 피스톤;
    상기 제3 용기와 상기 제1 용기를 연결하는 제2 연결 관로;를 포함하는 원심 분리용 용기.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 연결 관로를 개폐하는 제2 제어 밸브;를 더 포함하고,
    상기 제2 연결 관로는 제1 라인, 및 제2 라인을 포함하며,
    상기 제3 용기는 상기 제2 피스톤의 위쪽에 형성된 출입 홀을 갖고,
    상기 제2 피스톤은 상기 제3 용기의 내측면과 밀착하며 소정의 중량을 갖되 상하 방향으로 관통되는 상하 관통공을 가지며,
    상기 제1 라인은 상기 출입 홀을 통과하며 일 단이 상기 제2 제어 밸브에 연결되며 타단이 상기 상하 관통공에 연결되고,
    상기 제2 라인은 일 단이 상기 제2 제어 밸브에 연결되며 타단이 상기 제1 용기에 연결되는 원심 분리용 용기.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 피스톤은 소정의 중량을 갖는 중량체를 더 포함하는 원심 분리용 용기.
  14. 제1 공간을 갖는 제1 용기;
    상기 제1 공간 내에 배치되어 상기 제1 공간을 상하로 분할하고 상기 제1 용기 내에서 상하 이동 가능한 제1 피스톤;
    이동 대상 물질이 충진되는 충진 공간을 갖는 충진 용기;
    상기 충진 용기 내에 배치되어 상기 충진 공간을 상하로 분할하고 상기 충진 용기 내에서 상하 이동 가능한 제2 피스톤;
    상기 제1 용기와 충진 용기를 연결하되 일 단은 상기 충진 용기의 제2 피스톤의 아래 공간과 연결되며, 타단은 상기 제1 용기의 상기 제1 피스톤의 위쪽 공간과 연결되는 연결 관로; 를 포함하는 원심 분리용 용기의 물질 이동 방법에 있어서,
    상기 제2 피스톤 및 상기 제1 피스톤이 하방향으로 이동하도록 원심력이 작용하여 상기 제2 피스톤에 의한 양압과 상기 제1 피스톤에 의한 음압이 합쳐져서 상기 주입 용기의 상기 제2 피스톤 아래의 물질이 상기 연결 관로를 통해 상기 제1 용기의 상기 제1 피스톤 위의 공간 내로 이동하는 원심 분리용 용기의 물질 이동 방법.
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