KR20220148556A - 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서 - Google Patents

용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다양한 크기의 직경으로 이루어진 용기를 하나의 플레이트에 수용하여 고정시키면서 IoT 기반의 원격조작에 의해 용기를 볼텍스 운동시킬 수 있는 볼텍스 믹서에 있어서, 서로 다른 제1 직경과 제2 직경으로 이루어진 복수개의 용기(1)를 볼텍스 운동시키기 위한 액츄에이터가 구비되는 볼텍스 믹서 본체(100); 상기 용기(1)의 하측을 고정시키며 상기 액츄에이터와 결합되어 볼텍스 운동하는 결합부(210), 상기 결합부(210)에 의해 하측이 고정되는 보정부(230), 상기 용기(1)의 상측과 접촉되는 완충부재(223)와 내장된 스프링의 탄성을 통해 유동되어 상기 보정부(230)의 상측을 결속시키는 결속부재(222)로 상기 용기(1)의 상측을 고정시키는 홀딩부(220)가 구비된 용기 고정모듈(200); 및 상기 볼텍스 운동의 세기를 조절하며, 상기 액츄에이터에서 발생되는 볼텍스 운동으로 전환될 회전 운동을 발생시키고, 작업자의 단말과 통신이 이루어져 원격조작이 가능한 제어모듈(300);을 포함할 수 있다.

Description

용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서{Vortex mixer that can fix containers and remotely control IoT based}
본 발명은 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 크기의 직경으로 이루어진 용기를 하나의 플레이트에 수용하여 고정시키면서 IoT 기반의 원격조작에 의해 용기를 볼텍스 운동시킬 수 있는 볼텍스 믹서에 관한 것이다.
볼텍스 믹서는 기계적 진동을 이용하여, 시험관(Test tube)을 흔들어 주는 기구이다. 즉, 볼텍스 믹서는 시험관을 강제적으로 진동 에너지로 진동시켜 그 내부의 시료에 강제와류 운동(forced-vortex motion)을 발생시켜 시료를 녹이거나 농도를 균질화하는 목적으로 사용되는 제품으로서, 흔히 튜브 등 용기에 들어있는 용액을 빠르게 흔들어 섞이게 하는 데 사용되며, 지속적으로 흔들어 주는 것보다는 즉석에서 바로 섞어 사용할 때 주로 사용하는 장치이다.
볼텍스 믹서와 같은 교반 장치를 사용하면서 교반 시 발생하는 강한 회전력으로 인해 교반에 사용하는 용기가 강한 떨림으로 인해 발생된 진동과 함께 튕겨져 나가는 문제가 발생한다.
이를 해결하기 위하여 기존 교반 장치 제조업체에서는 용기의 규격에 맞는 고정 장치를 판매하거나 용기의 규격에 따라 개별적으로 고정 장치를 구매하도록 하고 있기 때문에 비용 상 문제가 발생한다.
한편, 종래의 볼텍스 믹서(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징에 내장되는 모터의 회전 운동을 볼텍스 운동으로 전환하는 구조에 의해 볼텍스 운동하는 액츄에이터(13)와, 상기 액츄에이터(13)에 연결된 상태에서 상기 하우징의 상부로 노출되게 마련되는 탑플레이트(11C)와, 상기 탑플레이트(11C)를 커버하는 보호커버(11A)와, 상기 탑플레이트(11C)와 보호커버(11A)의 사이에 마련되는 멤브레인형 터치 스위치(11B)를 구비한다.
상기와 같은 볼텍스 믹서(10)는 작업자가 용기의 상측부를 잡고 용기의 하측부를 상기 보호커버(11A)에 접촉하여 누르는 과정을 통해서 멤브레인 스위치(11B)가 온(on)되고 액츄에이터(13)가 작동되어 용기 내의 용액이 섞이도록 하는 것으로써, 용기 내의 용액이 볼텍스 운동으로 섞이는 동안 작업자가 용기를 잡고 있어야 하는 불편함이 있다.
또한, 용기가 액츄에이터(13)의 작동에 의해서 진동이 발생하게 되므로 용기의 상측부를 잡은 작업자에 진동이 전달되어 복수의 용기를 볼텍스 운동시키는 경우 작업자가 쉽게 피로해지는 문제점이 있다.
그리고 용기를 작업자가 잡는 작업이 필요하므로, 복수의 용기를 동시에 볼텍스 운동시킬 수 없는 문제점이 있다.
한편, 상기 보호커버(11A)에 형성되는 용기 수납 구멍은 균일한 크기로 형성되며, 용기의 크기에 따라 각각의 크기에 부합하는 구멍이 형성된 별도의 커버로 교체하여 사용해야 됨에 따라 여러 종류의 커버를 구비해야하는 한계가 있다.
또한, 다른 크기의 용기를 섞는 작업을 수행할 때는 커버를 여러번 교체하여 작업해야하는 번거로움이 있다.
더 나아가, 상기와 같은 볼텍스 믹서(10)는 작업자의 부재시 전원 제어와 교반강도의 조절이 불가능하기 때문에 작업자에 의한 조작이 반드시 이루어져야하는 번거로움이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1678161호
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다양한 크기의 직경으로 이루어진 용기를 용기 고정모듈에 수용하여 용기가 이탈되는 것을 방지하면서 작업자가 용기를 잡지 않고도 용기를 볼텍스 운동시킬 수 있는 볼텍스 믹서를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 작업자의 단말에 설치된 애플리케이션과 통신되는 제어모듈을 구비하여 단말과의 IoT 통신에 기반하여 원격조작될 수 있는 볼텍스 믹서를 제공하는데 목적이 있다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단인 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서에 있어서, 서로 다른 제1 직경과 제2 직경으로 이루어진 복수개의 용기(1)를 볼텍스 운동시키기 위한 액츄에이터가 구비되는 볼텍스 믹서 본체(100); 상기 용기(1)의 하측을 고정시키며 상기 액츄에이터와 결합되어 볼텍스 운동하는 결합부(210), 상기 결합부(210)에 의해 하측이 고정되는 보정부(230), 상기 용기(1)의 상측과 접촉되는 완충부재(223)와 내장된 스프링의 탄성을 통해 유동되어 상기 보정부(230)의 상측을 결속시키는 결속부재(222)로 상기 용기(1)의 상측을 고정시키는 홀딩부(220)가 구비된 용기 고정모듈(200); 및 상기 볼텍스 운동의 세기를 조절하며, 상기 액츄에이터에서 발생되는 볼텍스 운동으로 전환될 회전 운동을 발생시키고, 작업자의 단말과 통신이 이루어져 원격조작이 가능한 제어모듈(300);을 포함할 수 있다.
또한, 상기 결합부(210)는, 결합부 본체(211); 상기 제1 직경의 용기(1) 하측을 수용 및 고정시키기 위하여, 상기 결합부 본체(211)에 형성되는 제1 수용홈(212); 상기 제1 수용홈(212)과 외주면이 서로 연통되게 상기 결합부 본체(211)에 형성되며, 상기 제1 직경의 용기(1) 하측을 수용 및 고정시키는 제2 수용홈(213); 상기 결합부 본체(211)에 형성되며, 상기 보정부(230)의 하측을 고정시키기 위하여 상기 보정부(230)의 하측을 수용하는 제3 수용홈(214); 및 상기 결합부 본체(211)에 형성되며, 상기 액츄에이터와 결합되는 구조로 이루어진 결합부재(215);를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제1 수용홈(212)은, 상기 제1 직경의 용기(1)의 하측의 끝단이 수용되는 제1 수용구(212a)가 형성되고, 상기 제2 수용홈(212)과의 단차(212b)를 통해 상기 제1 직경의 용기(1)가 상기 제2 수용홈(213)으로 유동되는 것을 방지하며, 상기 결합부 본체(211)와의 단차(212c)를 통해 상기 제1 직경의 용기(1)를 고정시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 수용홈(213)은, 상기 제2 직경의 용기(1)의 하측의 끝단이 수용되는 제2 수용구(213a)가 형성되고, 상기 결합부 본체(211)와의 단차(213b)를 통해 상기 제2 직경의 용기(1)를 고정시킬 수 있다.
그리고 상기 홀딩부(220)는, 상기 보정부의 상측과 관통되는 관통구(221a)가 하나 이상 형성되며, 상기 결속부재(222)가 내장되는 커버(221b)가 구비되고, 상기 완충부재(223)가 하측에 결합되는 홀딩부 본체(221);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 결속부재(222)는, 상기 보정부(230)의 상측이 상기 관통구(221a)를 관통하기 전에 상기 관통구(221a)의 일부를 폐쇄하며, 상기 보정부(230)의 상측이 상기 관통구(221a)를 관통할 때 상기 스프링의 탄성을 통해 유동되어 상기 관통구(221a)를 완전 개방시킬 수 있다.
그리고 상기 결속부재(222)는, 상기 보정부(230)의 상측이 완전 개방된 상기 관통구(221a)를 관통하게 되면, 상기 스프링의 탄성을 통해 유동되어 상기 보정부(230)의 상측을 결속시키는 결속홈(222a);을 포함할 수 있다.
또한, 상기 완충부재(230)는, 상기 결속부재(222)가 상기 보정부(230)의 상측을 결속시킬 때 상기 용기(1)의 상측을 고정시키기 위하여, 서로 외주면의 일부가 연통되면서 상기 용기(1)의 상측과 동일한 직경을 가지는 제1 접촉부(223a);와 제2 접촉부;를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제어모듈(300)은, 전원을 온 또는 오프시키기 위한 스위치(310); 상기 작업자의 단말과의 통신 여부를 표시하기 위한 LED 램프가 내장되는 통신 표시부(320); 상기 볼텍스 운동의 세기를 조절하기 위한 다이얼(330); 상기 다이얼(330)에 의해 조절된 볼텍스 운동의 세기에 대한 정보에 기반하여 제어신호를 생성하는 컨트롤보드(340); 상기 컨트롤보드(340)로부터 수신하는 상기 제어신호를 통해 볼텍스 운동으로 전환될 회전 운동을 발생시켜 상기 액츄에이터와 연결되면서 회전축을 축으로 하는 제1 구동기어(351)를 회전시키는 제1 구동모터(350); 상기 컨트롤보드(340)로부터 수신하는 상기 제어신호를 통해 볼텍스 운동으로 전환될 회전 운동을 발생시켜 상기 액츄에이터와 연결되면서 상기 회전축을 축으로 하는 제2 구동기어(361)를 회전시키는 제2 구동모터(360); 및 상기 제2 구동기어(361)와 치합되는 치합기어(371)를 통해 제2 구동기어(361)의 회전에 따라 수직방향으로 상하 이동되며, 상기 제2 구동기어(361)와의 치합을 통해 상기 제1 구동기어(351)와 상기 제2 구동기어(361)의 회전을 결속시키는 락킹기어(372)가 구비된 회전결속부(370);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(300)은, 상기 작업자의 단말과 통신이 이루어지는 통신모듈;을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서에 의하면, 다양한 규격의 용기를 고정시키는 것이 가능하여 용기 고정모듈의 교체작업을 생략할 수 있어 사용상 편리한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서는 용기의 상, 하측을 고정시키면서 볼텍스 운동에서 발생되는 진동을 일부 흡수하여 용기가 이탈되는 것을 방지하는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 따른 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서는 제어모듈이 작업자의 단말과 통신을 통해 원격조작이 가능하여 장소의 제약없이 용기를 볼텍스 운동시킬 수 있는 효과가 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 볼텍스 믹서 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용기 고정모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합부의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 결합부의 저면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀딩부와 보정부 간의 결속 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 완충부재를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어모듈의 외부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어모듈의 내부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
실시예의 구성
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서(이하, '볼텍스 믹서'라 함.)에 대해 자세히 설명하겠다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼텍스 믹서는 볼텍스 믹서 본체(100), 용기 고정모듈(200) 및 제어모듈(300)이 구비된다.
볼텍스 믹서 본체(100)는 하나 이상의 용기(1)를 볼텍스 운동시키기 위한 액츄에이터가 구비된다.
본 발명에서, 용기(1)는 볼텍스 운동될 용액을 수용하는 서로 다른 직경으로 이루어진 복수개의 용기일 수 있으며, 구체적으로 복수개의 용기(1)는 제1 직경의 용기(1)와 상기 제1 직경의 용기(1)보다 직경이 작은 제2 직경의 용기(1)일 수 있다.
도 3을 참조하면, 용기 고정모듈(200)은 제1 직경의 용기(1) 및/또는 제2 직경의 용기(1)를 고정시키기 위해 결합부(210), 홀딩부(220) 및 보정부(230)가 구비된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 결합부(210)는 제1 직경의 용기(1) 하측 및/또는 제2 직경의 용기(1) 하측을 고정시키면서 액츄에이터와 결합되어 볼텍스 운동하며, 이를 위해 결합부 본체(211), 제1 수용홈(212), 제2 수용홈(213), 제3 수용홈(214) 및 결합부재(215)가 구비된다.
결합부 본체(211)에는 제1 수용홈(212)과 제2 수용홈(213)이 외주면의 일부가 서로 연통되는 형태로 하나 이상 형성되며, 제3 수용홈(214)이 제1, 2 수용홈(212, 213)과 이격된 위치에 하나 이상 형성되고, 제1, 2 수용홈(212, 213)이 형성되지 않은 하측의 중심부에 결합부재(215)가 형성된다.
제1 수용홈(212)은 제1 직경의 용기(1) 하측을 수용 및 고정시키기 위해 제1 직경의 용기(1) 하측의 끝단이 수용되는 제1 수용구(212a)가 형성되고, 제2 수용홈(212)과의 단차(212b)를 통해 제1 직경의 용기(1)가 제2 수용홈(213)으로 유동되는 것을 방지하며, 결합부 본체(211)와의 단차(212c)를 통해 제1 직경의 용기(1) 하측을 고정시킨다.
더 나아가, 제1 수용홈(212)은 제1 직경의 용기(1) 하측을 수용하기 위해 제1 직경의 용기(1) 하측의 형상에 대응하는 다양한 형태로 구비될 수 있음이 자명하다. 본 발명에서는 원형을 제시하고 있지만 이를 한정하는 것은 아니며, 사각형을 포함한 다각형의 단부 형상을 가지는 제1 직경의 용기(1) 하측의 외주면에 대응하도록 파인 형태로 이루어질 수 있음은 자명하다.
제2 수용홈(213)은 상기 제1 수용홈(212)보다 작은 직경으로 형성되며, 이를 통해 제2 직경의 용기(1) 하측을 수용 및 고정시킨다. 이러한 제2 수용홈(213)은 제2 직경의 용기(1) 하측을 수용 및 고정시키기 위해 제2 직경의 용기(1) 하측의 끝단이 수용되는 제2 수용구(213a)가 형성되고, 제1 수용홈(212)과의 단차(212b)를 통해 제2 직경의 용기(1)가 제1 수용홈(212)으로 유동되는 것을 방지하며, 결합부 본체(211)와의 단차(213b)를 통해 제2 직경의 용기(1) 하측을 고정시킨다.
더 나아가, 제2 수용홈(213)은 제2 직경의 용기(1) 하측을 수용하기 위해 제2 직경의 용기(1) 하측의 형상에 대응하는 다양한 형태로 구비될 수 있음이 자명하다. 본 발명에서는 원형을 제시하고 있지만 이를 한정하는 것은 아니며, 사각형을 포함한 다각형의 단부 형상을 가지는 제2 직경의 용기(1) 하측의 외주면에 대응하도록 파인 형태로 이루어질 수 있음은 자명하다.
제3 수용홈(214)은 보정부(230)의 하측을 고정시키기 위해 보정부(230)의 하측을 수용한다. 이때, 보정부(230)의 하측은 제3 수용홈(214)에 수용되면서 제3 수용홈(214)의 내벽과 끼움결합되어 고정될 수 있으나, 체결수단(예: 너트)을 통해 제3 수용홈(214)에 수용된 상태로 고정되는 것이 바람직하다.
더 나아가, 제3 수용홈(214)은 보정부(230)의 하측을 수용하기 위해 보정부(230)의 하측의 형상에 대응하는 다양한 형태로 구비될 수 있음이 자명하다. 본 발명에서는 원형을 제시하고 있지만 이를 한정하는 것은 아니며, 사각형을 포함한 다각형의 단부 형상을 가지는 보정부(230) 하측의 외주면에 대응하도록 파인 형태로 이루어질 수 있음은 자명하다.
결합부재(215)는 액츄에이터와 결합되는 구조로 이루어지며, 액츄에이터와의 결합으로 결합부(210)가 제1 직경의 용기(1) 및/또는 제2 직경의 용기(1)를 볼텍스 운동시키도록 한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 홀딩부(220)는 제1 직경 및/또는 제2 직경의 용기(1) 상측을 고정시키면서 보정부의 상측을 결속시키며, 이를 위해 홀딩부 본체(221), 결속부재(222) 및 완충부재(223)가 구비된다.
홀딩부 본체(221)에는 보정부의 상측이 관통되는 관통구(221a)가 하나 이상 형성되며, 결속부재(222)가 내장되는 커버(221b)가 구비되고, 완충부재(223)가 하측에 결합된다.
결속부재(222)는 스프링이 내장됨에 따라 관통구(221a)를 관통하는 보정부의 상측에 의해 압력을 가해질 때 스프링의 탄성을 통해 유동되어 관통구(221a)가 완전 개방되도록 하며, 압력이 가해지기 전에는 관통구(221a)의 일부를 폐쇄한다.
더 나아가, 결속부재(222)는 보정부의 상측을 결속시키기 위한 결속홈(222a)이 형성된다.
결속홈(222a)은 보정부의 상측이 완전 개방된 관통구(221a)를 관통하게 되면, 스프링의 탄성을 통해 유동되어 보정부의 상측과 접촉되면서 보정부의 상측을 결속시키게 된다.
완충부재(223)는 제1 직경의 용기(1) 상측 및/또는 제2 직경의 용기(1) 상측과 접촉되어 결합부(210)가 볼텍스 운동동안 발생되는 진동을 일부 흡수하여 제1 직경의 용기(1) 및/또는 제2 직경의 용기(1)의 파손을 방지한다.
이러한 완충부재(223)는 결속홈(222a)이 보정부의 상측을 결속시킬 때 제1 직경의 용기(1) 상측을 고정시키기 위한 제1 접촉부(223a)가 구비된다.
제1 접촉부(223a)는 결합부(210)의 제1 수용홈(212)에 하측이 수용된 제1 직경 용기(1)의 상측과 접촉되어 상기 제1 직경의 용기(1) 상측을 고정시킨다.
더 나아가, 제1 접촉부(223a)는 제1 직경의 용기(1) 상측을 고정시키기 위해 제1 직경의 용기(1) 상측의 형상에 대응하는 다양한 형태로 구비될 수 있음이 자명하다. 본 발명에서는 원형을 제시하고 있지만 이를 한정하는 것은 아니며, 사각형을 포함한 다각형의 단부 형상을 가지는 제1 직경의 용기(1) 상측의 외주면에 대응하는 형태로 이루어질 수 있음은 자명하다.
또한, 완충부재(223)는 결속홈(222a)이 보정부의 상측을 결속시킬 때 제2 직경의 용기(1) 상측을 고정시키기 위한 제2 접촉부(미도시)가 구비될 수 있다.
제2 접촉부(미도시)는 제2 직경의 용기(1) 상측을 고정시키기 위해 제1 접촉부(223a)와 외주면의 일부가 서로 연통되는 형태로 형성되며, 제2 직경 용기(1)의 상측과 접촉되어 상기 제2 직경의 용기(1) 상측을 고정시킬 수 있다.
더 나아가, 제2 접촉부(미도시)는 제2 직경의 용기(1) 상측을 고정시키기 위해 제2 직경의 용기(1) 상측의 형상에 대응하는 다양한 형태로 구비될 수 있음이 자명하다. 본 발명에서는 원형을 제시하고 있지만 이를 한정하는 것은 아니며, 사각형을 포함한 다각형의 단부 형상을 가지는 제2 직경의 용기(1) 상측의 외주면에 대응하는 형태로 이루어질 수 있음은 자명하다.
보정부(230)는 상측이 결속부재(222)에 의해 결속될 때 결합부(210)와 홀딩부(220)가 연결되도록 하며, 완충부재(223)가 제1 직경의 용기(1) 및/또는 제2 직경의 용기(1) 상측을 고정시키도록 한다.
또한, 보정부(230)는 결속홈(222a)을 통해 결속되는 상측에 캡(231)이 끼움결합된다.
캡(231)은 완충력을 가지는 재질로 이루어져 결속부재(222)의 유동에 따라 접촉과 이격이 반복되는 결속홈(222a)과의 충돌에 의해 보정부(230)의 상측이 파손되는 것을 방지한다.
한편, 보정부(230)의 상측은 캡(231)이 끼움결합됨에 따라 캡(231)의 외주면 형상으로 형상이 변형된다. 이에, 결속홈(222a)은 캡(231)의 외주면을 결속하는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제어모듈(300)은 액츄에이터의 볼텍스 운동의 세기를 조절하며, 액츄에이터에서 발생되는 볼텍스 운동으로 전환될 회전 운동을 발생시키고, 작업자에 의한 직접 조작 또는 작업자가 보유한 단말과의 통신이 통해 원격조작이 이루어진다.
이러한 제어모듈(300)이 단말과의 통신이 이루어지는 경우, 작업자는 본 발명의 볼텍스 믹서와 이격된 장소에서도 볼텍스 믹서를 제어할 수 있는 효과가 있다.
상기 제어모듈(300)은 스위치(310), 통신 표시부(320), 다이얼(330), 컨트롤보드(340), 제1 구동모터(350), 제2 구동모터(360) 및 회전결속부(370)가 구비된다.
스위치(310)는 제어모듈(300)의 전원을 온(ON) 또는 오프(OFF)시키기 위해 구비되고, 제어모듈(300)이 단말과의 통신이 이루어지 전에는 작업자에 의해 조작되며, 제어모듈(300)과 단말 간의 통신이 이루어질 때에는 단말에 입력되는 신호에 기반하여 원격조작된다.
통신 표시부(320)는 단말과의 통신 여부를 표시하기 위한 LED 램프가 내장되며, 본 발명에서 LED 램프는 제어모듈(300)과 단말 간의 통신이 이루어질 때 초록색의 빛으로 점등 또는 점멸(flicker)되며, 제어모듈(300)과 단말 간의 통신이 이루어지지 않을 때 적색의 빛으로 점등 또는 점멸될 수 있다. 이러한 LED 램프의 점등 또는 점멸 방식은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 색상의 빛으로 점등 또는 점멸될 수 있음은 자명하다.
다이얼(330)은 액츄에이터의 볼텍스 운동 세기를 조절하기 위해 구비되며, 제어모듈(300)이 단말과의 통신이 이루어지 전에는 작업자에 의해 조작되며, 제어모듈(300)과 단말 간의 통신이 이루어질 때에는 단말에 입력되는 신호에 기반하여 원격조작된다.
더 나아가, 다이얼(330)은 조작될 때 구동부(335)를 통해 회전되어 액츄에이터의 볼텍스 운동 세기를 이하의 [표 1]과 같이 1~10단계 중 적어도 하나의 단계로 조절하게 된다.
다이얼 볼텍스 운동 세기 단계
단계 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
RPM 600 900 1,200 1,500 1,800 2,100 2,400 2,700 3,000 3,300
상기 [표 1]을 참조하면, 본 발명의 다이얼(330)은 액츄에이터의 볼텍스 운동 세기를 최소 600 RPM으로부터 최대 3,300 RPM으로 조절할 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니다.
한편, 단말은 단계의 구분 없이 다이얼(330)을 원격으로 조작하여 액츄에이터의 볼텍스 운동 세기를 조절할 수 있었으나, 이 경우 용기(1)의 용액(또는 시료) 회전 조건을 일정하게 조절하기 어려울 것으로 판단되었으며, 이에 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 [표 1]과 같이 최소 1단계로부터 최대 10단계까지 다이얼(330)의 원격 조작이 이루어져 액츄에이터의 볼텍스 운동 세기를 1~10 단계 중 적어도 하나의 단계로 조절시킬 수 있다. 다만, 액츄에이터의 볼텍스 운동 세기는 1~10단계로 한정되는 것은 아니다.
컨트롤보드(340)는 다이얼(330)에 의해 조절된 볼텍스 운동의 세기에 대한 정보에 기반하여 제어신호를 생성하며, 생성한 제어신호를 제1 구동모터(350) 및/또는 제2 구동모터(360)에 송신하여 액츄에이터에서 수평 방향 및/또는 수직 방향의 볼텍스 운동이 발생되도록 한다.
또한, 컨트롤보드(340)는 작업자의 단말과 제어모듈(300) 간의 통신이 이루어지도록 통신모듈(미도시)이 구비된다. 다만, 통신모듈(미도시)은 컨트롤보드(340)에 구비되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 제어모듈(300) 내에 별도의 구성으로 구비될 수도 있다.
제1 구동모터(350)는 컨트롤보드(340)로부터 수신하는 제어신호를 통해 수평 방향 및/또는 수직 방향의 볼텍스 운동으로 전환될 회전 운동을 발생시켜 액츄에이터와 연결되는 제1 구동기어(351)를 회전시킨다.
제2 구동모터(360)는 컨트롤보드(340)로부터 수신하는 제어신호를 통해 수평 방향 및/또는 수직 방향의 볼텍스 운동으로 전환될 회전 운동을 발생시켜 액츄에이터와 연결되는 제2 구동기어(361)를 회전시킨다.
상기 제1 구동기어(351)와 제2 구동기어(361)는 제1 구동모터(350)와 제2 구동모터(360)를 관통하는 회전축(미도시)을 축으로 하여 회전된다.
회전결속부(370)는 제2 구동기어(361)와 치합되는 치합기어(371)를 통해 상기 제2 구동기어(361)의 회전에 따라 수직방향으로 상하 이동되며, 스위치(310)를 통해 제어모듈(300)의 전원이 오프될 때 제2 구동기어(361)의 회전을 결속시키는 락킹기어(372)가 구비된다.
락킹기어(372)는 제2 구동기어(361)의 회전을 결속시킴에 따라, 제2 구동기어(361)와 동일한 축을 통해 회전되는 제1 구동기어(351)의 회전도 결속하게 되며, 제1, 2 구동기어(351, 361)의 회전 결속을 통해 제1 구동모터(350)와 제2 구동모터(360)의 동작을 결속하게 된다.
실시예의 동작
이하에서는, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 볼텍스 믹서를 이용한 볼텍스 방법의 과정에 대해 자세히 설명하겠다.
먼저, 작업자는 볼텍스 믹서 본체(100)의 액츄에이터에 결합부재(215)를 결합시켜 액츄에이터와 결합부(210)가 연결되도록 한다. 이때, 결합부(210)는 보정부(230)가 기결합된 상태일 수 있다.
그 후, 작업자는 제1 직경 용기(1)의 하측 및/또는 제2 직경 용기(1)의 하측을 제1 수용홈(212) 및/또는 제2 수용홈(213)에 수용시킨다.
그 후, 작업자는 홀딩부 본체(211)를 파지한 후에 유동시켜 완충부재(223)의 제1 접촉부(223a) 및/또는 제2 접촉부(미도시)가 제1 직경 용기(1)의 상측 및/또는 제2 직경 용기(1)의 상측과 접촉되도록 한다.
그 후, 작업자는 보정부(230)의 상측이 관통구(221a)를 관통하도록 홀딩부 본체(211)를 수직 방향으로 가압하며, 이때 결속부재(222)는 스프링의 탄성을 통해 관통구(221a)를 관통하는 캡(231)을 결속하게 된다.
그 후, 작업자는 스위치(310)를 직접 조작하거나 단말을 통해 스위치(310)를 원격조작하여 제어모듈(300)의 전원을 온 상태로 변환시킨다.
그 후, 작업자는 직접 다이얼(330)을 조작하거나 단말을 통해 다이얼(330)을 원격조작하여 액츄에이터의 볼텍스 운동 세기를 1~10 단계 중 적어도 하나의 단계로 조절한다.
그 후, 제1 구동모터(350)와 제2 구동모터(360)는 다이얼(330)을 통해 조절된 볼텍스 운동 세기로 전환될 회전 운동을 발생시키며, 제1 구동기어(351)와 제2 구동기어(361)는 액츄에이터로 회전 운동을 전달한다.
그 후, 액츄에이터는 제1 구동기어(351)와 제2 구동기어(361)로부터 전달받은 회전 운동을 볼텍스 운동으로 변환하여 결합부(210)가 수평 방향 및/또는 수직 방향으로 볼텍스 운동되도록 한다.
이를 통해, 결합부(210) 및 홀딩부(220)를 통해 상, 하측이 고정된 제1 직경의 용기(1) 및/또는 제2 직경의 용기(1)에 수용된 용액은 수평 방향 및/또는 수직 방향으로 볼텍스 운동되어 혼합될 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
1: 용기, 100: 볼텍스 믹서모듈,
200: 용기 고정모듈, 210: 결합부,
211: 결합부 본체, 212: 제1 수용홈,
213: 제2 수용홈, 214: 제3 수용홈,
215: 결합부재, 220: 홀딩부,
221: 홀딩부 본체, 222: 결속부재,
223: 완충부재, 230: 보정부,
231: 캡, 300: 제어모듈,
310: 스위치, 320: 통신 표시부,
330: 다이얼, 335: 구동부,
340: 컨트롤보드, 350: 제1 구동모터,
360: 제2 구동모터, 370: 회전 결속부.

Claims (10)

  1. 서로 다른 제1 직경과 제2 직경으로 이루어진 복수개의 용기(1)를 볼텍스 운동시키기 위한 액츄에이터가 구비되는 볼텍스 믹서 본체(100);
    상기 용기(1)의 하측을 고정시키며 상기 액츄에이터와 결합되어 볼텍스 운동하는 결합부(210), 상기 결합부(210)에 의해 하측이 고정되는 보정부(230), 상기 용기(1)의 상측과 접촉되는 완충부재(223)와 내장된 스프링의 탄성을 통해 유동되어 상기 보정부(230)의 상측을 결속시키는 결속부재(222)로 상기 용기(1)의 상측을 고정시키는 홀딩부(220)가 구비된 용기 고정모듈(200); 및
    상기 볼텍스 운동의 세기를 조절하며, 상기 액츄에이터에서 발생되는 볼텍스 운동으로 전환될 회전 운동을 발생시키고, 작업자의 단말과 통신이 이루어져 원격조작이 가능한 제어모듈(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합부(210)는,
    결합부 본체(211);
    상기 제1 직경의 용기(1) 하측을 수용 및 고정시키기 위하여, 상기 결합부 본체(211)에 형성되는 제1 수용홈(212);
    상기 제1 수용홈(212)과 외주면이 서로 연통되게 상기 결합부 본체(211)에 형성되며, 상기 제1 직경의 용기(1) 하측을 수용 및 고정시키는 제2 수용홈(213);
    상기 결합부 본체(211)에 형성되며, 상기 보정부(230)의 하측을 고정시키기 위하여 상기 보정부(230)의 하측을 수용하는 제3 수용홈(214); 및
    상기 결합부 본체(211)에 형성되며, 상기 액츄에이터와 결합되는 구조로 이루어진 결합부재(215);를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 수용홈(212)은,
    상기 제1 직경의 용기(1)의 하측의 끝단이 수용되는 제1 수용구(212a)가 형성되고, 상기 제2 수용홈(212)과의 단차(212b)를 통해 상기 제1 직경의 용기(1)가 상기 제2 수용홈(213)으로 유동되는 것을 방지하며, 상기 결합부 본체(211)와의 단차(212c)를 통해 상기 제1 직경의 용기(1)를 고정시키는 것을 특징으로 하는 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 수용홈(213)은,
    상기 제2 직경의 용기(1)의 하측의 끝단이 수용되는 제2 수용구(213a)가 형성되고, 상기 결합부 본체(211)와의 단차(213b)를 통해 상기 제2 직경의 용기(1)를 고정시키는 것을 특징으로 하는 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀딩부(220)는,
    상기 보정부의 상측과 관통되는 관통구(221a)가 하나 이상 형성되며, 상기 결속부재(222)가 내장되는 커버(221b)가 구비되고, 상기 완충부재(223)가 하측에 결합되는 홀딩부 본체(221);를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 결속부재(222)는,
    상기 보정부(230)의 상측이 상기 관통구(221a)를 관통하기 전에 상기 관통구(221a)의 일부를 폐쇄하며, 상기 보정부(230)의 상측이 상기 관통구(221a)를 관통할 때 상기 스프링의 탄성을 통해 유동되어 상기 관통구(221a)를 완전 개방시키는 것을 특징으로 하는 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 결속부재(222)는,
    상기 보정부(230)의 상측이 완전 개방된 상기 관통구(221a)를 관통하게 되면, 상기 스프링의 탄성을 통해 유동되어 상기 보정부(230)의 상측을 결속시키는 결속홈(222a);을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 완충부재(230)는,
    상기 결속부재(222)가 상기 보정부(230)의 상측을 결속시킬 때 상기 용기(1)의 상측을 고정시키기 위하여, 서로 외주면의 일부가 연통되면서 상기 용기(1)의 상측과 동일한 직경을 가지는 제1 접촉부(223a);와 제2 접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어모듈(300)은,
    전원을 온 또는 오프시키기 위한 스위치(310);
    상기 작업자의 단말과의 통신 여부를 표시하기 위한 LED 램프가 내장되는 통신 표시부(320);
    상기 볼텍스 운동의 세기를 조절하기 위한 다이얼(330);
    상기 다이얼(330)에 의해 조절된 볼텍스 운동의 세기에 대한 정보에 기반하여 제어신호를 생성하는 컨트롤보드(340);
    상기 컨트롤보드(340)로부터 수신하는 상기 제어신호를 통해 볼텍스 운동으로 전환될 회전 운동을 발생시켜 상기 액츄에이터와 연결되면서 회전축을 축으로 하는 제1 구동기어(351)를 회전시키는 제1 구동모터(350);
    상기 컨트롤보드(340)로부터 수신하는 상기 제어신호를 통해 볼텍스 운동으로 전환될 회전 운동을 발생시켜 상기 액츄에이터와 연결되면서 상기 회전축을 축으로 하는 제2 구동기어(361)를 회전시키는 제2 구동모터(360); 및
    상기 제2 구동기어(361)와 치합되는 치합기어(371)를 통해 제2 구동기어(361)의 회전에 따라 수직방향으로 상하 이동되며, 상기 제2 구동기어(361)와의 치합을 통해 상기 제1 구동기어(351)와 상기 제2 구동기어(361)의 회전을 결속시키는 락킹기어(372)가 구비된 회전결속부(370);를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어모듈(300)은,
    상기 작업자의 단말과 통신이 이루어지는 통신모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서.
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KR1020210055768A KR102548462B1 (ko) 2021-04-29 2021-04-29 용기의 고정과 IoT 기반의 원격조작이 가능한 볼텍스 믹서

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020044495A1 (en) * 2000-10-03 2002-04-18 Friedman Mitchell A. Vertical electromagnetic shaker for biological and chemical specimens
JP2013150623A (ja) * 2010-07-23 2013-08-08 Beckman Coulter Inc 分析装置を含むシステムおよび方法
KR101678161B1 (ko) 2015-07-09 2016-11-21 주식회사 제이오텍 볼텍스 믹서
KR20190090484A (ko) * 2018-01-25 2019-08-02 이은혜 튜브의 이탈방지를 위한 볼텍스 믹서

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