KR20230022561A - 원심 분리기용 유체 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치는, 원심 분리기의 원심 분리 챔버에 유체를 공급하는 원심 분리기용 유체 공급 장치에 있어서, 상기 유체를 공급하는 노즐부를 포함하고, 상기 원심 분리기의 내부와 외부에서 이동 가능한 노즐 이동 수단, 상기 노즐 이동 수단을 안착시켜 상기 유체를 상기 원심 분리 챔버에 공급하는 노즐 수용 수단 및 상기 노즐 이동 수단이 이동 가능하도록 상기 노즐 이동 수단과 결합하면서 상기 원심 분리기에 고정되는 고정 수단을 포함한다.
본 발명의 원심 분리기용 유체 공급 장치는 원심 분리 과정에서 작업자가 직접 유체를 공급하는 것이 아니라 유체 공급 장치가 원심 분리기 내의 챔버로 유체를 공급할 수 있도록 함으로써 원심 분리 과정의 완전 자동화를 구현하여 분리 과정의 반복성 및 정밀도를 현저하게 향상시킬 수 있다.

Description

원심 분리기용 유체 공급 장치{FLUID SUPPLY APPARATUS FOR CENTRIFUGE}

본 발명은 원심 분리기용 유체 공급 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 원심 분리기의 챔버 내에 유체를 자동적으로 공급하기 위한 원심 분리기용 유체 공급 장치에 관한 것이다.

혈액에서 말초 혈액 단핵세포(PBMC) 또는 혈액 순환 종양세포(CTC)를 추출하기 위해 원심 분리기가 사용될 수 있다. 그러나 PBMC나 CTC는 혈액 내에 극소수 존재하고, 사람의 혈액을 채취한 이후 24시간 내에 분리하지 않으면 세포가 사멸할 우려가 있으므로, 신속하고 정확한 추출이 요구된다.

그러나 종래 기술에 따르면, CTC 등을 분리하기 위해 시약, 자석 및 원심 분리기를 사용하되 사람이 분리 과정에 직접 개입하는 방식이었기 때문에, 분리 과정에 개입하는 사람의 능력에 따라 결과의 편차가 발생할 수 밖에 없었고, 분리 과정의 반복성 및 정밀성에 한계가 존재하였다.

예를 들어, 종래 기술에 따르면, 코니칼 튜브와 같은 용기에 부유 밀도 구배 물질과 혈액을 주입하여 원심 분리한 후, 분리된 PBMC가 위치하는 부분까지 피펫 등의 추출수단을 삽입하여 추출하였다. 그러나 원심 분리 전에 주입한 혈액과 밀도 구배 물질이 혼합되어 PBMC나 CTC가 소실되기 쉬운 문제가 있었고, 사람의 수작업으로 PBMC가 위치하는 부분에 추출수단을 정확하게 삽입하는 것은 한계가 있었기 때문에, PBMC 또는 CTC의 정량적인 추출이 어려운 문제가 있었다.

또한, 종래 기술에 따르면, 고순도의 표적세포를 추출하기 위해서 1차 원심 분리 후 특정한 물질만을 추출하여 2차 원심 분리를 수행하는 경우가 있다. 그러나 2차 원심 분리를 위해 1차 원심 분리된 물질을 다른 원심 분리기로, 또는 다른 원심 분리용 챔버로 옮기는 과정을 작업자가 정확하고 신속하게 수행하는 것은 한계가 있었다. 이와 마찬가지로 1차 원심 분리 후 2차 원심 분리를 위해 외부에서 추가의 밀도 구배 물질 등의 유체를 공급하는 과정을 작업자가 정확하고 신속하게 수행하는 것은 한계가 있었다.

KR 10-1571302 B1

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 원심 분리기를 이용한 분리 과정에서 유체 공급의 완전 자동화를 구현하여 분리 과정의 반복성 및 정밀도를 현저하게 향상시키기 위한 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치는, 원심 분리기의 원심 분리 챔버에 유체를 공급하는 원심 분리기용 유체 공급 장치에 있어서, 상기 유체를 공급하는 노즐부를 포함하고, 상기 원심 분리기의 내부와 외부에서 이동 가능한 노즐 이동 수단, 상기 노즐 이동 수단을 안착시켜 상기 유체를 상기 원심 분리 챔버에 공급하는 노즐 수용 수단 및 상기 노즐 이동 수단이 이동 가능하도록 상기 노즐 이동 수단과 결합하면서 상기 원심 분리기에 고정되는 고정 수단을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치에서, 상기 노즐 이동 수단은, 중심에는 상기 노즐부가 상기 노즐 이동 수단의 축방향으로 통과하고, 상기 노즐 이동 수단이 상기 노즐 수용 수단에 안착될 때 상기 노즐 수용 수단에 접촉되는 안착부, 상기 노즐부와 결합되고, 상기 안착부 상에서 상기 축방향으로 미끄럼 운동함으로써 상기 노즐부를 이동시키는 슬라이딩부 및 상기 슬라이딩부에 결합되어 상기 노즐 이동 수단이 상기 노즐 수용 수단으로 진입시에 상기 노즐 이동 수단의 상기 축방향 각도를 조정하는 축각도 조정부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치에서, 상기 축각도 조정부는, 상기 슬라이딩부가 관통하는 중심의 중공홀 및 복수의 관통홀을 포함하고, 상기 고정 수단에 고정 결합되는 환형의 디스크, 일단은 상기 슬라이딩부에 고정 결합되고, 타단은 상기 관통홀에 대해 미끄럼 이동 및 기울기 이동이 가능하게 결합되는 복수의 제1 샤프트 및 상기 제1 샤프트를 둘러싸면서 상기 디스크와 상기 슬라이딩부에 탄성력을 가하는 축각도 조정 탄성부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치에서, 상기 슬라이딩부는, 내측면이 상기 안착부의 외측면을 슬라이딩하도록 형성되는 제1 측벽, 상기 제1 측벽 내측에서 상기 축방향 일방향으로 상기 안착부가 배치되는 제1 내부공간, 상기 제1 측벽의 상기 축방향 타단에 형성되고 중심에는 상기 노즐부가 관통하면서 고정 결합되는 제1 상벽 및 상기 제1 측벽에서 방사방향으로 연장되어 상기 복수의 제1 샤프트와 고정 결합되는 환형 형태의 플랜지를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치에서, 상기 안착부는, 상기 제1 측벽이 슬라이딩하도록 형성되는 제2 측벽, 상기 제2 측벽에서 상기 축방향 일방향으로 연장 형성되며 상기 노즐 수용 수단에 접촉되는 안착면 및 상기 노즐부가 상기 안착부를 관통하도록 형성되는 제2 내부공간을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치에서, 상기 노즐 수용 수단은, 상기 안착면과 대응되는 형상으로 형성되어 상기 안착면과 접촉 가능한 수용면, 상기 수용면에 안착된 상기 노즐 이동 수단의 상기 노즐부가 진입 가능한 주입홀 및 상기 주입홀로 진입한 상기 노즐부에서 상기 유체의 공급을 개폐 가능한 제1 밸브부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치에서, 상기 제1 밸브부는, 상기 주입홀을 개폐시키는 개폐볼 및 상기 주입홀을 향해 상기 개폐볼에 대한 힘을 가하는 밸브 탄성체을 포함하고, 상기 슬라이딩부가 상기 축방향 일방향으로 이동하여 상기 노즐부가 상기 개폐볼을 상기 축방향 일방향으로 밀어냄으로써 상기 제1 밸브부의 개방이 가능할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치에서, 상기 고정 수단은, 상기 원심 분리기의 용기 상에 고정되는 베이스, 상기 베이스에 고정되어 상향으로 연장 형성되는 지지구조체, 상기 지지구조체의 상단과 상기 베이스 사이에 형성되는 제2 샤프트 및 상기 제2 샤프트 상에서 미끄럼 운동함으로써 상기 노즐 이동 수단을 이동시키는 중간 구조체를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치에서, 상기 중간 구조체는, 상기 제2 샤프트에 미끄럼 운동 가능하도록 결합되어, 상기 노즐 이동 수단을 제1 방향으로 이동시키는 제1 프레임, 상기 노즐부와 결합되어 상기 노즐부에 상기 유체를 외부에서 공급하는 제1 튜브, 상기 디스크와 결합되며 상기 제1 튜브가 일측으로 통과할 수 있도록 개방된 제2 프레임 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 결합되어 상기 노즐 이동 수단을 상기 제1 방향과 수직한 방향인 제2 방향으로 이동시킴으로써 상기 노즐 이동 수단과 상기 노즐 수용 수단의 축을 정렬시키는 축정렬부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치에서, 상기 축정렬부는, 상기 제1 프레임에 결합되며 슬라이딩홈이 형성된 제3 프레임 및 상기 제2 프레임에 결합되며 상기 슬라이딩홈에서 상기 제2 방향으로 미끄럼 운동하는 제4 프레임을 포함할 수 있다.

본 발명의 원심 분리기용 유체 공급 장치는 원심 분리 과정에서 작업자가 직접 유체를 공급하는 것이 아니라 유체 공급 장치가 원심 분리기 내의 챔버로 유체를 공급할 수 있도록 함으로써 원심 분리 과정의 완전 자동화를 구현하여 분리 과정의 반복성 및 정밀도를 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 원심 분리기용 유체 공급 장치를 사용함으로써 특정 성분에 시약 처리를 위하여 피펫 등을 사용하여 혈장 또는 PBMC와 같은 혈액의 특정 성분을 채취하여 분리 하는 과정을 생략할 수 있고, 그에 따라 챔버 내의 각 성분별로 층으로 분리된 상태를 유지하면서 특정 층에만 선택적으로 시약 처리를 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 원심 분리기용 유체 공급 장치는 구조적 오차에 따라 유체 공급이 원할하지 못할 가능성에 대비하여 유체를 공급하는 노즐의 위치를 조정할 수 있는 구조를 확보함으로써 유체 공급의 정밀성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 원심 분리기용 유체 공급 장치는 외부에서 유체를 원심 분리기의 챔버로 자동 공급하기 위한 효율적인 구조를 도출함으로써 원심 분리 과정의 완전 자동화 뿐만 아니라 유체 공급의 신속성까지 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 원심 분리기용 유체 공급 장치의 사용도;
도 2는 본 발명의 원심 분리기용 유체 공급 장치의 측면 사용도;
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 노즐 이동 수단 도면;
도 4는 본 발명의 본 발명의 유체 공급 장치의 로딩 과정을 도시한 도면;
도 5는 본 발명의 유체 공급 장치의 노즐 이동 수단의 축각도 조정 과정을 도시한 도면;
도 6은 본 발명의 노즐 수용 수단과 원심 분리기 간의 결합도;
도 7은 본 발명의 노즐 이동 수단과 고정 수단의 도면; 및
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 고정 수단의 일부 확대도;이다.

이하, 본 발명의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 본 발명은 특정 실시예에 대해 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예들의 다양한 변경(Modification), 균등물(Equivalent) 및/또는 대체물(Alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(Configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(Suitable for)", "~하는 능력을 가지는(Having the capacity to)", "~하도록 설계된(Designed to)", "~하도록 변경된(Adapted to)", "~하도록 만들어진(Made to)", 또는 "~를 할 수 있는(Capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 "특별히 설계된(Specifically designed to)"것 만을 반드시 의미하지는 않는다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 설명하는 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 하며, 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.

이하, 도면을 참고하여, 본 발명에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)를 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)의 도면이다.

도 1과 도 2를 보면, 원심 분리기(S)는 기본적으로 로터(R), 챔버(C)를 포함한다. 로터(R)는 모터로 부터 구동력을 전달받아 챔버(C)를 회전시키는 역할을 한다. 챔버(C)에는 원심 분리의 대상이 되는 혈액과 시약 등이 보관될 수 있으며, 로터(R)의 회전에 의해 챔버(C) 내의 물질이 원심 분리 된다. 챔버(C)는 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)를 포함할 수 있다. 로터(R)의 둘레 영역에는 제1 챔버(C1) 및 제2 챔버(C2)가 구비될 수 있다. 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)는 각각 다른 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 챔버(C1)에서 1차 원심 분리 과정이 수행되는 동안 제2 챔버(C2)에서 2차 원심 분리 과정이 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 하나의 원심 분리기(S)에서 서로 다른 과정을 갖는 2개의 원심 분리 과정이 수행될 수 있다. 원심 분리 과정이 1차와 2차로 나눠질 수 있음에 따라 제1 챔버(C1)에서 1차적으로 분리된 물질을 제2 챔버(C2)로 이동시켜 2차 분리과정을 진행할 수 있다. 이때 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2) 내의 무게가 달라져 로터(R)와 챔버(C)의 무게 중심이 회전 중심과 일치하지 않게 될 수 있어, 로터(R)의 회전에서 원심 분리에 방해가 되는 진동이 발생할 수 있다. 따라서 이와 같은 문제를 해결하고자 2차 원심 분리 과정에서 제1 챔버(C1)나 제2 챔버(C2)에 밀도 구배 물질(density gradient material) 등의 시약을 주입하여 로터(R)와 챔버(C)의 전체 무게 중심을 회전축과 일치시켜야 하며, 그 과정에서 본 발명의 유체 공급 장치(1)가 사용될 수 있으나, 그 기능이 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)는, 원심 분리기(S)의 원심 분리 챔버(C)에 유체를 공급하는 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)에 있어서, 상기 유체를 공급하는 노즐부(110)를 포함하고, 상기 원심 분리기(S)의 내부와 외부에서 이동 가능한 노즐 이동 수단(100), 상기 노즐 이동 수단(100)을 안착시켜 상기 유체를 상기 원심 분리 챔버(C)에 공급하는 노즐 수용 수단(200) 및 상기 노즐 이동 수단(100)이 이동 가능하도록 상기 노즐 이동 수단(100)과 결합하면서 상기 원심 분리기(S)에 고정되는 고정 수단(300)을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)는 노즐 이동 수단(100), 노즐 수용 수단(200) 및 고정 수단(300)을 포함한다. 도 1을 보면 본 발명의 유체 공급 장치(1)는 원심 분리기(S)에 배치된다. 즉, 본 발명의 유체 공급 장치(1)는 원심 분리기(S) 자체게 배치됨으로써 자동적으로 원심 분리기(S) 내에 유체를 공급 가능하게 한다. 본 발명의 유체 공급 장치(1)가 공급하는 유체는 원심 분리기(S) 외부에서 공급되는 것이므로, 유체 공급 장치(1)는 원심 분리기(S) 외부의 유체를 내부로 이동시키는 구조를 가지고 있다.

본 발명의 노즐 이동 수단(100)은 노즐부(110)를 포함한다. 따라서 노즐 이동 수단(100)의 노즐부(110)를 통해 외부의 유체를 원심 분리기(S)에 공급한다. 노즐 이동 수단(100)은 원심 분리기(1)의 내부와 외부를 이동 가능하게 설계된다. 따라서 원심 분리를 위해 로터(R)가 회전하고 있을 때에는 노즐 이동 수단(100)이 원심 분리기(S)의 외부에 배치된다. 로터(R)가 회전을 하지 않을 때, 예를 들어 1차 원심분리와 2차 원심분리 사이에 챔버(C)로 유체 공급이 필요할 때, 노즐 이동 수단(100)이 원심 분리기(S) 내부로 진입하여 노즐 수용 수단(200)을 통해 챔버(C)로 유체를 공급한다.

노즐 이동 수단(100)이 유체를 공급하기 위해 원심 분리기(S) 내부로 진입할 때, 노즐 수용 수단(200)은 노즐 이동 수단(100)을 안착시키는 역할을 한다. 도 2를 보면, 노즐 수용 수단(200)은 로터(R)에 배치되어 있으며, 노즐부(110)로부터 전달받은 유체를 챔버(C)로 공급하는 역할을 한다.

고정 수단(300)은 노즐 이동 수단(100)을 원심 분리기(S)에 고정하는 역할을 한다. 즉, 도 1을 보면 원심 분리기(S)의 덮개 부분에 고정 수단(300)이 형성되어 있다. 또한, 고정 수단(300)에 노즐 이동 수단(100)이 이동 가능하도록 결합되어 있다. 따라서 고정 수단(300)은 노즐 이동 수단(100)이 원심 분리기(S)의 내부와 외부를 왕복할 수 있게 한다.

도 2의 (a) 도면을 보면, 노즐 이동 수단(100)이 원심 분리기(S) 외부에 배치되어 있으며, 노즐 이동 수단(100)과 노즐 수용 수단(200)이 분리되어 있다. 이 상태를 언로딩(Unloading) 상태라고 지칭하며, 원심 분리를 위한 로터(R) 회전시 유체 공급 장치(1)는 언로딩 상태로 배치된다. 도 2의 (b) 도면을 보면, 노즐 이동 수단(100)이 원심 분리기(S) 내부로 진입하여 노즐 수용 수단(200)과 맞물려있다. 이 상태를 로딩(Loading) 상태라고 지칭하며, 챔버(C)에 유체 공급이 필요할 때 유체 공급 장치(1)는 로딩 상태로 배치된다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 이동 수단(100) 및 노즐 수용 수단(200)이며, 도 4는 언로딩 상태에서 로딩 상태로 배치가 변하는 노즐 이동 수단(100)과 노즐 수용 수단(200)의 배치도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)에서, 상기 노즐 이동 수단(100)은, 중심에는 상기 노즐부(110)가 상기 노즐 이동 수단(100)의 축방향(A1)으로 통과하고, 상기 노즐 이동 수단(100)이 상기 노즐 수용 수단(200)에 안착될 때 상기 노즐 수용 수단(200)에 접촉되는 안착부(120), 상기 노즐부(110)와 결합되고, 상기 안착부(120) 상에서 상기 축방향(A1)으로 미끄럼 운동함으로써 상기 노즐부(110)를 이동시키는 슬라이딩부(130) 및 상기 슬라이딩부(130)에 결합되어 상기 노즐 이동 수단(100)이 상기 노즐 수용 수단(200)으로 진입시에 상기 노즐 이동 수단(100)의 상기 축방향(A1) 각도를 조정하는 축각도 조정부(140)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 유체 공급 장치(1)의 노즐 이동 수단(100)은 안착부(120), 슬라이딩부(130) 및 축각도 조정부(140)를 포함할 수 있다.

안착부(120)는 노즐 수용 수단(200)에 접촉하는 구성이다. 도 3a와 도3b는 도 2의 (b) 도면과 같이 로딩 상태에서의 노즐 이동 수단(100)과 노즐 수용 수단(200)을 도시하고 있다. 도 3b를 보면 로딩 상태에서 안착부(120)는 노즐 수용 수단(200)과 접촉한다. 안착부(120)의 중심에는 노즐 이동 수단(100)의 축방향(A1)으로 통과하는 노즐부(110)가 배치된다.

슬라이딩부(130)는 안착부(120) 상에서 축방향(A1)으로 미끄럼 운동하도록 형성된다. 슬라이딩부(130)는 노즐부(110)와 결합되어, 로딩 상태에서 슬라이딩부(130)가 축방향(A1) 일방향으로 전진할 때, 노즐부(110)의 끝단이 노즐 수용 수단(200)에 진입하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 이동 수단(100)과 노즐 수용 수단(200)의 배치 변화도이다. 도 4의 (a)는 언로딩 상태로서 노즐 이동 수단(100)이 원심 분리기(S) 외부에 위치한 상태이다. 도 4의 (b)는 언로딩 상태 노즐 이동 수단(100)이 원심 분리기(S) 내부로 진입하여 노즐 수용 수단(200)에 접근하는 과정을 도시하고 있다. 도 4의 (c)는 로딩 상태로서 안착부(120)가 노즐 수용 수단(200)에 안착된 모습을 하고 있으며, 아직 노즐부(110)는 노즐 이동 수단(100)의 내측에 배치된 모습을 하고 있다. 도 4의 (d)에서는 노즐부(110)를 통해 유체를 노즐 수용 수단(200)에 공급하기 위하여 슬라이딩부(130)가 축방향(A1) 일방향으로 전진하여 노즐부(110)가 노즐 수용 수단(200)에 진입하게 된다. 이때 유체가 노즐부(110)에서 노즐 수용 수단(200)으로 공급된다.

축각도 조정부(140)는 슬라이딩부(130)에 결합되어 노즐 이동 수단(100)의 축방향(A1) 각도를 조정한다. 도 5를 보면, 로터(R)의 회전에 의해 노즐 수용 수단(200)의 축방향(A2)이 흔들릴 수 있으며, 그에 따라 로딩을 위해 노즐 이동 수단(100)이 노즐 수용 수단(200)에 접근할 때 노즐 이동 수단(100)의 축방향(A1)과 노즐 수용 수단(200)의 축방향(A2)이 일치하지 않을 수 있다. 이 경우에는 노즐 이동 수단(100)의 안착부(120)가 노즐 수용 수단(200)에 딱 맞게 안착되지 못하므로, 축각도 조정부(140)가 노즐 이동 수단(100)의 축방향(A1)이 노즐 수용 수단(200)의 축방향(A2)에 맞춰지도록 노즐 이동 수단(100)의 축 각도를 조정한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 이동 수단(100)의 축 각도가 조정되는 사용 상태를 도시한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)에서, 상기 축각도 조정부(140)는, 상기 슬라이딩부(130)가 관통하는 중심의 중공홀(141a) 및 복수의 관통홀(141b)을 포함하고, 상기 고정 수단(300)에 고정 결합되는 환형의 디스크(141), 일단은 상기 슬라이딩부(130)에 고정 결합되고, 타단은 상기 관통홀(141b)에 대해 미끄럼 이동 및 기울기 이동이 가능하게 결합되는 복수의 제1 샤프트(142) 및 상기 제1 샤프트(142)를 둘러싸면서 상기 디스크(141)와 상기 슬라이딩부(130)에 탄성력을 가하는 축각도 조정 탄성부(143)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 유체 공급 장치(1)의 축각도 조정부(140)는 환형의 디스크(141), 복수의 제1 샤프트(142) 및 축각도 조정 탄성부(143)를 포함할 수 있다.

본 발명의 디스크(141)는 환형으로 형성될 수 있다. 디스크(141)의 중심에는 중공홀(141a)이 형성되어 있으며, 환형으로 형성된 외곽부에는 복수의 관통홀(141b)이 형성될 수 있다. 디스크(141)는 고정 수단(300)에 고정 결합된다. 따라서 디스크(141)는 노즐 이동 수단(100)과 고정 수단(300) 사이를 연결시키는 구성이다.

디스크(141)에 형성된 복수의 관통홀(141b)에는 제1 샤프트(142)가 결합된다. 제1 샤프트(142)와 관통홀(141b)은 서로 유격이 있게 결합될 수 있다. 따라서 제1 샤프트(142)가 관통홀(141b)에 대해 미끄럼 운동만 가능한 것이 아니라, 유격이 있는 부분을 활용하여 제1 샤프트(142)의 축이 기울어지는 운동도 가능하게 된다. 즉, 노즐 이동 수단(100)의 축방향(A1)은 디스크(141)에 연결되는 제1 샤프트(142)의 기울이 운동에 의해 조절된다. 따라서 고정 수단(300)에 연결된 노즐 이동 수단(100)의 축방향(A1) 각도가 조절될 수 있는 것이다.

축각도 조정 탄성부(143)는 제1 샤프트(142)를 둘러싸면서 디스크(141)와 슬라이딩부(130) 사이를 서로 밀어내는 탄성력을 제공한다. 예를 들어, 도 3a를 보면 제1 샤프트(142)와 축각도 조정 탄성부(143)은 디스크(141)의 환형을 둘러싸도록 배치된다. 이때, 보다 강한 힘이 가해지는 일측에 배치된 축각도 조정 탄성부(143)는 수축을 크게 하고, 나머지 부분에 형성되어 있는 축각도 조정 탄성부(143)는 수축을 덜하게 된다. 따라서 수축을 많이 하는 축각도 조정 탄성부(143)가 있는 측의 제1 샤프트(142)가 다른 부분의 제1 샤프트(142)보다 더 크게 이동하게 되어, 노즐 이동 수단(100)의 축방향(A1)이 수축을 많이하는 축각도 조정 탄성부(143)가 배치된 방향으로 기울어지게 된다.

축각도 조정부(140)의 작동 방식을 도 5를 통해 자세히 한다. 도 5의 (a)는 언로딩 상태에서 노즐 이동 수단(100)이 노즐 수용 수단(200)에 접근한다. 이때 노즐 수용 수단(200)의 축방향(A2)가 틀어져 있어, 노즐 이동 수단(100)의 축방향(A1)과 축이 정렬되어 있지 않다. 이러한 상황에서는 축각도 조정부(140)에 의해 노즐 이동 수단(100)의 축방향(A1) 각도가 조정되어야 한다. 도 5의 (b)를 보면 안착부(120)의 좌측이 노즐 수용 수단(200)에 닿았으나, 우측은 닿지 않았다. 이때 고정 수단(300)에서 노즐 이동 수단(100)을 하방으로 이동시키려는 힘이 계속적으로 작용되므로, 노즐 이동 수단(100)의 좌측에는 압력이 가해지는 반면 우측에는 압력이 가해지지 않는다. 따라서 도 5의 (c)에서와 같이 좌측의 축각도 조정 탄성부(143)가 더 많이 수축하여 좌측의 제1 샤프트(142)가 상향으로 이동하게 된다. 이에 노즐 이동 수단(100)의 축방향(A1) 각도가 좌측으로 기울어지게 되어, 노즐 수용 수단(200)의 축방향(A2)과 방향이 정렬된다. 따라서 도 5의 (c)에서와 같이 노즐 이동 수단(100)과 노즐 수용 수단(200)이 서로 맞물리게 형성되어 로딩 상태로 될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)에서, 상기 슬라이딩부(130)는, 내측면이 상기 안착부(120)의 외측면을 슬라이딩하도록 형성되는 제1 측벽(131), 상기 제1 측벽(131) 내측에서 상기 축방향(A1) 일방향으로 상기 안착부(120)가 배치되는 제1 내부공간(132), 상기 제1 측벽(131)의 상기 축방향(A1) 타단에 형성되고 중심에는 상기 노즐부(110)가 관통하면서 고정 결합되는 제1 상벽(133) 및 상기 제1 측벽(131)에서 방사방향으로 연장되어 상기 복수의 제1 샤프트(142)와 고정 결합되는 환형 형태의 플랜지(134)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 유체 공급 장치(1)의 슬라이딩부(130)는 제1 측벽(131), 제1 내부공간(132), 상벽(133) 및 플랜지(134)를 포함할 수 있다.

제1 측벽(131)은 슬라이딩부(130)의 본체 구조를 형성한다. 제1 측벽(131)은 원통형 형태로 형성될 수 있다. 제1 측벽(131)의 내측면은 안착부(120)의 외측면와 맞닿아 슬라이딩하게 된다. 따라서 도 4의 (c)와 (d) 도면을 보면, 안착부(120)가 노즐 수용 수단(200)에 접촉한 이후에 노즐부(110)를 노즐 수용 수단(200)에 진입시킬 때, 슬라이딩부(130)의 내측면이 안착부(120)의 외측면을 슬라이딩하는 것을 볼 수 있다.

제1 내부공간(132)은 제1 측벽(131)의 내측에 형성되는 공간으로, 제1 내부공간(132)에서 안착부(122)가 노즐 이동 수단의 축방향(A1)으로 이동 가능하게 배치된다. 제1 내부공간(132)은 제1 측벽(131)의 원통형 공간 내부를 지칭할 수 있다.

상벽(133)은 제1 측벽(131)의 축방향(A1) 타단에 형성되어, 제1 내부공간(132)의 축방향(A1) 타단을 가로막는 역할을 한다. 도 3b를 보면, 상벽(133)의 중심에는 노즐부(110)가 관통 형성하며, 상벽(133)과 노즐부(110)는 서로 고정되도록 결합된다. 따라서 상벽(133)과 노즐부(110)가 결합됨에 따라 슬라이딩부(130)의 축방향(A1) 이동에 의해 노즐부(110)가 이동될 수 있는 것이다.

플랜지(134)는 제1 측벽(131)에서 방사방향으로 연장 형성되는 환형의 형태를 가지는 구성이다. 도 4의 (c)를 보면, 플랜지(134)와 제1 샤프트(142)가 고정 결합된다. 따라서 제1 샤프트(142)를 둘러싸는 축각도 조정 탄성부(143)는 플랜지(134)와 환형의 디스크(141) 사이에서 배치되어 디스크(141)에 탄성력을 가하게 된다. 플랜지(134)는 복수의 축각도 조정 탄성부(143)가 축방향(A1)으로 일정하게 일을 가할 수 있도록, 제1 측벽(131)에서 방사방향으로 연장 형성된 환형의 형태를 가질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)에서, 상기 안착부(120)는, 상기 제1 측벽(131)이 슬라이딩하도록 형성되는 제2 측벽(121), 상기 제2 측벽(121)에서 상기 축방향(A1) 일방향으로 연장 형성되며 상기 노즐 수용 수단(200)에 접촉되는 안착면(122) 및 상기 노즐부(110)가 상기 안착부(120)를 관통하도록 형성되는 제2 내부공간(123)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 유체 공급 장치(1)의 안착부(120)는 제2 측벽(121), 안착면(122) 및 제2 내부공간(123)을 포함할 수 있다.

제2 측벽(121)은 안착부(120)의 본체 구조를 형성한다. 제2 측벽(121)은 제1 측벽(131)과 서로 슬라이딩하도록 형성되므로, 제1 측벽(131)과 대응되는 단면 형태를 가질 수 있으며, 원통형의 형태로 형성될 수 있다. 도 4의 (c)와 (d) 도면을 보면, 제2 측벽(121)의 외측면은 제1 측벽(131)의 내측면과 맞닿아 슬라이딩하게 된다.

안착면(122)은 노즐 수용 수단(200)에 접촉하는 면이다. 안착면(122)은 제2 측벽(121)에서 축방향(A1) 일방향으로 연장 형성된다. 도 3b를 보면, 안착면(122)의 단면도는 사선으로 형성되어 있다. 즉, 안착면(122)은 중심부에 빈공간이 형성된 원뿔 형태로 형성될 수 있다. 도 3b에서 안착면(122)의 단면도의 사선 각도는 안착면(122)이 안착되는 노즐 수용 수단(200)의 수용면(210)과 대응되는 각도로 형성될 수 있다. 따라서 안착면(122)과 수용면(210)이 엇갈려 접촉되더라도 사면을 따라 슬라이딩되면서 노즐 이동 수단(100)과 노즐 수용 수단(200)의 축이 서로 일치하도록 안착될 수 있다.

제2 내부공간(123)은 노즐부(110)가 안착부(120)를 관통하도록 형성되며, 도 3b를 보면 노즐부(110)는 안착부(120)를 축방향(A1)으로 관통하여 형성하는데, 노즐부(110)가 통과하는 안착부(120) 내측의 공간인 제2 내부공간(123)이 형성된다. 제2 내부공간(123)은 원통형으로 형성될 수 있다. 제2 내부공간(123)에는 노즐부(110)를 둘러싸면서 제2 내부공간(123)의 벽면과 접촉되어, 로딩 상태에서 유체가 공급 방향 반대로 역류하는 것을 방지하는 누설방지구조(126)가 형성될 수 있다. 누설방지구조로(126)는 오링(O-ring) 형태의 구조가 로딩 상태에서 노즐부(110)와 수용면(210) 간의 이격 공간을 매우는 형태로 형성될 수 있다. 제2 내부공간(123)은 언로딩 상태에서 노즐부(110)을 감싸서 보호하는 역할을 한다.

안착부(120)는 안착면(122)과 축방향(A1) 반대면에 형성되는 제2 상벽(124)이 형성될 수 있다. 제2 상벽(124)의 중심에는 노즐부(110)가 통과하는 홀이 형성되어 있다. 제2 상벽(124)은 제1 내부공간(132)에서 축방향(A1)으로 연장되는 원통형의 구조로 형성되며, 제2 상벽(124)의 구조에 안착부 탄성체(125)가 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 따라서 안착부 탄성체(125)는 안착면(122)과 수용면(210)이 서로 닿아 로딩상태가 될 때, 안착면(122)이 수용면(210)을 가압할 수 있도록 구성된다. 즉 도 4의 (c)에서 (d)로 진행할 때, 안착부 탄성체(125)가 제2 상벽(124)와 제1 상벽(133)사이에 배치되어 제2 상벽(124)을 가압함으로써 안착부(120)가 수용면(210)에 완전히 밀착될 수 있도록 한다.

본 발명의 도 3b는 노즐 수용 수단(200)의 단면도를 도시한다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)에서, 상기 노즐 수용 수단(200)은, 상기 안착면(122)과 대응되는 형상으로 형성되어 상기 안착면(122)과 접촉 가능한 수용면(210), 상기 수용면(210)에 안착된 상기 노즐 이동 수단(100)의 상기 노즐부(110)가 진입 가능한 주입홀(220) 및 상기 주입홀(220)로 진입한 상기 노즐부(110)에서 상기 유체의 공급을 개폐 가능한 제1 밸브부(230)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 유체 공급 장치(1)의 노즐 수용 수단(200)은 수용면(210), 주입홀(220) 및 제1 밸브부(230)를 포함할 수 있다.

수용면(210)은 안착면(122)과 대응되는 형상으로 형성된다. 따라서 도 3b에서 안착면(122)의 단면도가 사선으로 형성됨에 따라 수용면(210)의 단면도 또한 사선으로 형성되어 있음을 알 수 있다. 로딩 상태에서 수용면(210)과 안착면(122)이 서로 접촉하여 안착됨으로써 노즐부(110)가 노즐 수용 수단(200)으로 진입 가능하게 배치될 수 있다.

주입홀(220)은 로딩 상태에서 노즐부(110)가 노즐 이동 수단(100)에서 축방향(A1) 일방향으로 이동함으로써 노즐 수용 수단(200)으로 진입하는 통로로서 기능한다. 도 3b를 보면, 주입홀(220)은 수용면(210)의 중심을 관통하는 홀로 형성될 수 있다.

제1 밸브부(230)는 주입홀(220)에 진입한 노즐부(110)에서의 유체 공급을 개폐하는 역할을 한다. 도 3b를 보면, 제1 밸브부(230)는 주입홀(220)의 노즐 수용 수단(200)의 축방향(A2)의 일방향에 배치된 것을 볼 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)에서, 상기 제1 밸브부(230)는, 상기 주입홀(220)을 개폐시키는 개폐볼(231) 및 상기 주입홀(220)을 향해 상기 개폐볼(231)에 대한 힘을 가하는 밸브 탄성체(232)을 포함하고, 상기 슬라이딩부(130)가 상기 축방향(A1) 일방향으로 이동하여 상기 노즐부(110)가 상기 개폐볼(231)을 상기 축방향(A1) 일방향으로 밀어냄으로써 상기 제1 밸브부(230)의 개방이 가능할 수 있다.

본 발명의 제1 밸브부(230)는 개폐볼(231) 및 밸브 탄성체(232)를 포함할 수 있다.

개폐볼(231)은 주입홀(220)을 개폐시키는 역할을 한다. 도 4의 (c)를 보면, 개폐볼(231)은 주입홀(220)을 가로막고 있다가 노즐부(110)의 전진에 대응하여 주입홀(220)에서 떨어지게 되어 노즐부(110)에서의 유체가 노즐 수용 수단(200)으로 진입 가능하게 한다.

밸브 탄성체(232)는 개폐볼(231)이 주입홀(220)에 밀착되도록 개폐볼(231)에 대한 힘을 제공한다. 밸브 탄성체(232)는 노즐 수용 수단(200)의 축방향(A2)을 따라 형성되는 스프링을 포함할 수 있다. 따라서 개폐볼(231)에 노즐부(110)가 가압하는 힘이 작용하지 않을 때에는, 도 4의 (c)와 같이 밸브 탄성체(232)에 개폐볼(231)을 상방으로 밀착시키고, 노즐부(110)가 개폐볼(231)을 가압하여 노즐 수용 수단(200) 내측으로 진입할 때에는 밸브 탄성체(231)가 수축하여 개폐볼(231)이 주입홀(220)과 떨어지게 된다.

노즐부(110)에는 축방향(A1)에 직각방향으로 홀이 형성될 수 있다. 따라서 노즐부(110)가 개폐볼(231)을 밀어낸 이후에 홀을 통해서 유체를 노즐 수용 수단(200)으로 공급할 수 있다.

수용면(210)을 형성하는 사면에는 환형의 형태로 형성되는 여액누출방지홈(211)이 형성될 수 있다. 노즐 수용 수단(200)은 로터(R)에 위치하기 때문에 로터(R)의 회전과 같이 회전한다. 이때 주입홀(220) 주변에 남아있던 유체의 여액이 로터(R)의 회전에 의해 외부로 누출될 수 있다. 따라서 여액누출방지홈(211)을 형성시킴으로써 원심력에 의하여 여액이 외부로 누출되지 않고 여액누출방지홈(211)에 막히도록 설계될 수 있다.

노즐 수용 수단(200)과 로터(R) 사이에는 완충 역할을 할 수 있는 오링이 형성될 수 있다.

도 6을 보면, 본 발명의 노즐 수용 수단(200)으로 진입된 유체가 챔버(C)로 진입하는 경로를 볼 수 있다. 즉, 노즐 수용 수단(200)과 챔버(C) 사이에 형성된 제2 튜브(240)를 통해 유체가 챔버(C)로 공급된다. 제2 튜브(240)는 미리 정해진 챔버(C) 내의 높이로 유체가 공급되도록 설계될 수 있다. 따라서 특정 성분에 시약 처리를 위하여 피펫 등을 사용하여 혈장 또는 PBMC와 같은 혈액의 특정 성분을 채취하여 분리 하는 과정을 생략하고, 챔버(C) 내의 각 성분별로 층으로 분리된 상태를 유지하면서 특정 층에만 선택적으로 시약 처리를 가능하게 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고정 수단(300)과 노즐 이동 수단(100)의 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)에서, 상기 고정 수단(300)은, 상기 원심 분리기(S)의 용기 상에 고정되는 베이스(310), 상기 베이스(310)에 고정되어 상향으로 연장 형성되는 지지구조체(320), 상기 지지구조체(320)의 상단과 상기 베이스(310) 사이에 형성되는 제2 샤프트(330) 및 상기 제2 샤프트(330) 상에서 미끄럼 운동함으로써 상기 노즐 이동 수단(100)을 이동시키는 중간 구조체(340)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 유체 공급 장치(1)의 고정 수단(300)은 베이스(310), 지지구조체(320), 제2 샤프트(330) 및 중간 구조체(340)를 포함할 수 있다.

베이스(310)는 원심 분리기(S)의 용기 상에 고정되며, 본 발명의 도 1을 보면 원심 분리기(S)의 뚜껑 부분에 고정될 수 있다.

지지구조체(320)는 베이스(310)에서 상향으로 연장되도록 형성되는 구조체이다. 고정 수단(300)의 중심 본체 역할을 하며, 다른 구성을 지지하는 역할을 한다. 지지구조체(320)에는 노즐 위치 감지 센서(321)가 형성될 수 있다. 도 7을 보면, 노즐 위치 감지 센서(321)는 중간 구조체(340)에 부착되어 있는 감지대상체(345)를 감지할 수 있다. 따라서 감지대상체(345)가 위에서 측정될 때는 노즐부(110)의 위치가 언로딩 상태이며 감지대상체(345)가 아래에서 측정될 경우에는 노즐부(110)가 로딩 상태로 진입하고 있음을 알 수 있다.

제2 샤프트(330)는 지지구조체(320)의 상단과 베이스(310) 사이에 형성된다. 도 7을 보면, 제2 샤프트(330)가 상하로 길게 연장되어 있는 것을 볼 수 있다. 제2 샤프트(330)는 고정 수단(300)이 노즐 이동 수단(100)을 이동시키는 경로를 형성한다. 제2 샤프트(330)를 둘러싸는 제2 샤프트 탄성체(331) 또한 형성될 수 있으며, 그에 따라 중간 구조체(340)가 아래로 내려갔을 때, 중간 구조체(340)를 가압하는 힘이 사라지면 제2 샤프트 탄성체(331)의 반발력에 의해 중간 구조체(340)가 위로 다시 이동될 수 있다.

중간 구조체(340)는 제2 샤프트(330) 상에서 미끄럼 운동을 한다. 또한, 중간 구조체(340)는 노즐 이동 수단(100)과 결합된다. 따라서 중간 구조체(340)는 제2 샤프트(330)의 경로를 따라 이동하면서 같은 방향으로 노즐 이동 수단(100)을 이동시킨다. 도 7에서 제2 샤프트(330)가 상하 방향으로 연장 형성되어 있으므로 중간 구조체(340)와 노즐 이동 수단(100)이 상하방향으로 이동될 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 중간 구조체(340)의 구조를 자세히 도시한다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)에서, 상기 중간 구조체(340)는, 상기 제2 샤프트(330)에 미끄럼 운동 가능하도록 결합되어, 상기 노즐 이동 수단(100)을 제1 방향으로 이동시키는 제1 프레임(341), 상기 노즐부(110)와 결합되어 상기 노즐부(110)에 상기 유체를 외부에서 공급하는 제1 튜브(342), 상기 디스크(141)와 결합되며 상기 제1 튜브(342)가 일측으로 통과할 수 있도록 개방된 제2 프레임(343) 및 상기 제1 프레임(341)과 상기 제2 프레임(343) 사이에 결합되어 상기 노즐 이동 수단(100)을 상기 제1 방향과 수직한 방향인 제2 방향으로 이동시킴으로써 상기 노즐 이동 수단(100)과 상기 노즐 수용 수단(200)의 축을 정렬시키는 축정렬부(344)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 중간 구조체(340)는 제1 프레임(341), 제1 튜브(342), 제2 프레임(343) 및 축정렬부(344)를 포함할 수 있다.

제1 프레임(341)은 제2 샤프트(330) 상에서 미끄럼 운동하도록 형성되어 노즐 이동 수단(100)을 제1 방향으로 이동시킬 수 있다. 도 1을 보면, 제1 방향은 상하방향일 수 있으나, 구조적 설계 변경이 가능하여 이에 제한되지 않는다. 제1 프레임(341)을 이동시키기 위한 구동부가 따로 마련될 수도 있으며, 외부 힘에 의해 이동되도록 푸쉬바 등이 형성될 수 있다.

제1 튜브(342)는 노즐부(110)에 유체를 공급하는 경로 역할을 한다. 외부에는 펌프와 유체보관탱크 등이 구비될 수 있으며, 펌프에 의해 유체가 제1 튜브(342)를 통해 노즐부(110)로 공급될 수 있다.

제2 프레임(343)은 환형의 디스크(141)와 결합되어, 노즐 이동 수단(100)에 구동력을 제공할 수 있다. 즉, 중간 구조체(340)가 이동함에 따라 디스크(141)가 이동하게 되며, 그에 따라 노즐 이동 수단(100)이 이동할 수 있다. 제2 프레임(343)의 일측으로는 제1 튜브(342)가 통과할 수 있게 설계되어, 노즐부(110)에 외부의 유체를 공급할 수 있게 설계될 수 있다.

축정렬부(344)는 노즐 이동 수단(100)과 노즐 수용 수단(200)의 축을 정렬하는 역할을 한다. 도 8a를 보면, 축정렬부(344)는 제1 프레임(341)과 제2 프레임(343) 사이에 결합되어 노즐 이동 수단(100)을 제1 방향과 수직한 방향인 제2 방향으로 이동시킬 수 있다. 제2 방향은 로터(R)의 반경방향으로 형성될 수 있다. 즉, 노즐 이동 수단(100)과 노즐 수용 수단(200)의 축을 정렬시키는 것은, 로터(R)의 회전에 의해 노즐 수용 수단(200)이 이동될 수도 있기 때문인데, 로터(R)의 회전에 의해 노즐 수용 수단(200)이 로터(R) 방사방향으로 이동될 수 있어 제2 방향을 로터(R)의 반경방향으로 설정할 수 있는 것이다. 다만, 제2 방향은 원심분리기(S)의 설계에 따라 변경될 수 있음은 당연하다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 분리기용 유체 공급 장치(1)에서, 상기 축정렬부(344)는, 상기 제1 프레임(341)에 결합되며 슬라이딩홈이 형성된 제3 프레임(344a) 및 상기 제2 프레임(343)에 결합되며 상기 슬라이딩홈에서 상기 제2 방향으로 미끄럼 운동하는 제4 프레임(344b)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 축정렬부(344)는 노즐 이동 수단(100)을 제2 방향으로 이동시키기 위해서 제3 프레임(344a)과 제4프레임(344b)를 포함할 수 있다. 도 8b를 보면, 슬라이딩홈이 형성된 제3 프레임(344a)이 상방에 형성되어 제1 프레임(341)과 결합된다. 또한, 제4 프레임(344b)이 슬라이딩홈에 결합되어 슬라이딩홈에서 미끄럼운동함으로써 제2 방향으로 이동 가능하게 설계된다. 따라서 도 5의 (a)와 같이 노즐 이동 수단(100)이 노즐 수용 수단(200)에 엇갈려 노즐 이동 수단(100)의 한 방향으로의 압력이 작용하게 될 때, 그에 대응하여 제4 프레임(344b)이 제2 방향으로 이동함으로써 노즐 이동 수단(100)의 축이 노즐 수용 수단(200)의 축과 정렬되도록 한다. 제4 프레임(344b)이 제3 프레임(344a)에 대해 슬라이딩이 되는 범위의 제한을 두기 위해, 제2 프레임(343) 상에 범퍼(343a)가 형성될 수 있다. 따라서 제4 프레임(344b)의 슬라이딩 이동에 의한 충격은 범퍼(343a)에 의해 흡수될 수 있다.

즉, 본 발명의 축각도 조정부(140)는 노즐 이동 수단(100)과 노즐 수용 수단(200)의 축각도의 어긋남에 따른 미정렬을 해결하기 위한 구성이고, 본 발명의 축정렬부(344)는 노즐 이동 수단(100)와 노즐 수용 수단(200)의 축간 수평 거리를 보정하기 위한 구성이다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

S : 원심 분리기 R : 로터
C : 챔버 A1 : 노즐 이동 수단의 축방향
A2 : 노즐 수용 수단의 축방향 1 : 원심 분리기용 유체 공급 장치
100 : 노즐 이동 수단 110 : 노즐부
111 : 노즐 밸브부 120 : 안착부
121 : 제2 측벽 122 : 안착면
123 : 제2 내부공간 124 : 제2 상벽
125 : 안착부 탄성체 130 : 슬라이딩부
131 : 제1 측벽 132 : 제1 내부공간
133 : 제1 상벽 134 : 플랜지
140 : 축각도 조정부 141 : 환형의 디스크
141a : 중공홀 141b : 관통홀
142 : 제1 샤프트 143 : 축각도 조정 탄성부
200 : 노즐 수용 수단 210 : 수용면
211 : 여액누출방지홈 220 : 주입홀
230 : 제1 밸브부 231 : 개폐볼
232 : 밸브 탄성체 240 : 제2 튜브
300 : 고정 수단 310 : 베이스
320 : 지지 구조체 321 : 노즐 위치 감지 센서
330 : 제2 샤프트 340 : 중간 구조체
341 : 제1 프레임 342 : 제1 튜브
343 : 제2 프레임 343a : 범퍼
344 : 축정렬부 344a : 제3 프레임
344b : 제4 프레임 345 : 감지대상체

Claims (10)

1. 원심 분리기의 원심 분리 챔버에 유체를 공급하는 원심 분리기용 유체 공급 장치에 있어서,
   상기 유체를 공급하는 노즐부를 포함하고, 상기 원심 분리기의 내부와 외부에서 이동 가능한 노즐 이동 수단;
   상기 노즐 이동 수단을 안착시켜 상기 유체를 상기 원심 분리 챔버에 공급하는 노즐 수용 수단; 및
   상기 노즐 이동 수단이 이동 가능하도록 상기 노즐 이동 수단과 결합하면서 상기 원심 분리기에 고정되는 고정 수단;을 포함하는, 원심 분리기용 유체 공급 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 노즐 이동 수단은,
   중심에는 상기 노즐부가 상기 노즐 이동 수단의 축방향으로 통과하고, 상기 노즐 이동 수단이 상기 노즐 수용 수단에 안착될 때 상기 노즐 수용 수단에 접촉되는 안착부;
   상기 노즐부와 결합되고, 상기 안착부 상에서 상기 축방향으로 미끄럼 운동함으로써 상기 노즐부를 이동시키는 슬라이딩부; 및
   상기 슬라이딩부에 결합되어 상기 노즐 이동 수단이 상기 노즐 수용 수단으로 진입시에 상기 노즐 이동 수단의 상기 축방향 각도를 조정하는 축각도 조정부;를 포함하는, 원심 분리기용 유체 공급 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 축각도 조정부는,
   상기 슬라이딩부가 관통하는 중심의 중공홀 및 복수의 관통홀을 포함하고, 상기 고정 수단에 고정 결합되는 환형의 디스크;
   일단은 상기 슬라이딩부에 고정 결합되고, 타단은 상기 관통홀에 대해 미끄럼 이동 및 기울기 이동이 가능하게 결합되는 복수의 제1 샤프트; 및
   상기 제1 샤프트를 둘러싸면서 상기 디스크와 상기 슬라이딩부에 탄성력을 가하는 축각도 조정 탄성부;를 포함하는, 원심 분리기용 유체 공급 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 슬라이딩부는,
   내측면이 상기 안착부의 외측면을 슬라이딩하도록 형성되는 제1 측벽;
   상기 제1 측벽 내측에서 상기 축방향 일방향으로 상기 안착부가 배치되는 제1 내부공간;
   상기 제1 측벽의 상기 축방향 타단에 형성되고 중심에는 상기 노즐부가 관통하면서 고정 결합되는 제1 상벽; 및
   상기 제1 측벽에서 방사방향으로 연장되어 상기 복수의 제1 샤프트와 고정 결합되는 환형 형태의 플랜지;를 포함하는, 원심 분리기용 유체 공급 장치.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 안착부는,
   상기 제1 측벽이 슬라이딩하도록 형성되는 제2 측벽;
   상기 제2 측벽에서 상기 축방향 일방향으로 연장 형성되며 상기 노즐 수용 수단에 접촉되는 안착면; 및
   상기 노즐부가 상기 안착부를 관통하도록 형성되는 제2 내부공간;을 포함하는, 원심 분리용 유체 공급 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 노즐 수용 수단은,
   상기 안착면과 대응되는 형상으로 형성되어 상기 안착면과 접촉 가능한 수용면;
   상기 수용면에 안착된 상기 노즐 이동 수단의 상기 노즐부가 진입 가능한 주입홀; 및
   상기 주입홀로 진입한 상기 노즐부에서 상기 유체의 공급을 개폐 가능한 제1 밸브부;를 포함하는, 원심 분리용 유체 공급 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1 밸브부는,
   상기 주입홀을 개폐시키는 개폐볼; 및
   상기 주입홀을 향해 상기 개폐볼에 대한 힘을 가하는 밸브 탄성체;을 포함하고,
   상기 슬라이딩부가 상기 축방향 일방향으로 이동하여 상기 노즐부가 상기 개폐볼을 상기 축방향 일방향으로 밀어냄으로써 상기 제1 밸브부의 개방이 가능한, 원심 분리용 유체 공급 장치.
8. 청구항 3에 있어서,
   상기 고정 수단은,
   상기 원심 분리기의 용기 상에 고정되는 베이스;
   상기 베이스에 고정되어 상향으로 연장 형성되는 지지 구조체;
   상기 지지구조체의 상단과 상기 베이스 사이에 형성되는 제2 샤프트; 및
   상기 제2 샤프트 상에서 미끄럼 운동함으로써 상기 노즐 이동 수단을 이동시키는 중간 구조체;를 포함하는, 원심 분리용 유체 공급 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 중간 구조체는,
   상기 제2 샤프트에 미끄럼 운동 가능하도록 결합되어, 상기 노즐 이동 수단을 제1 방향으로 이동시키는 제1 프레임;
   상기 노즐부와 결합되어 상기 노즐부에 상기 유체를 외부에서 공급하는 제1 튜브;
   상기 디스크와 결합되며 상기 제1 튜브가 일측으로 통과할 수 있도록 개방된 제2 프레임; 및
   상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 결합되어 상기 노즐 이동 수단을 상기 제1 방향과 수직한 방향인 제2 방향으로 이동시킴으로써 상기 노즐 이동 수단과 상기 노즐 수용 수단의 축을 정렬시키는 축정렬부;를 포함하는, 원심 분리용 유체 공급 장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 축정렬부는,
    상기 제1 프레임에 결합되며 슬라이딩홈이 형성된 제3 프레임; 및
    상기 제2 프레임에 결합되며 상기 슬라이딩홈에서 상기 제2 방향으로 미끄럼 운동하는 제4 프레임;을 포함하는, 원심 분리용 유체 공급 장치.
    

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