WO2019245082A1 - 원심 분리기 - Google Patents

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WO2019245082A1
WO2019245082A1 PCT/KR2018/006976 KR2018006976W WO2019245082A1 WO 2019245082 A1 WO2019245082 A1 WO 2019245082A1 KR 2018006976 W KR2018006976 W KR 2018006976W WO 2019245082 A1 WO2019245082 A1 WO 2019245082A1
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WO
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container
unit
space
cutting unit
divider
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Application number
PCT/KR2018/006976
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English (en)
French (fr)
Inventor
김성욱
Original Assignee
주식회사 디오스템스
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B15/00—Other accessories for centrifuges

Definitions

  • the present invention relates to a centrifuge.
  • Centrifuges use a centrifugal force to separate a mixture and are frequently used to separate specific cells from adipose tissue and the like.
  • the material contained in the container is separated by centrifugal force due to the rotation of the container.
  • the centrifuged tissue is then extracted from the container.
  • the centrifuged object aggregates in the form of lump, and extraction from a container does not become easy.
  • tissues such as collagen separated from adipose tissue by centrifugation may aggregate and remain inside the container, and the remaining tissue may shield the pipe for extraction and injection to prevent damage and malfunction of the centrifuge.
  • the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a centrifuge which is configured to be able to extract more accurately centrifuged tissue.
  • centrifuge for separating a substance using centrifugal force: formed into a cylindrical shape including a bottom face and an edge face and centrifugal therein.
  • a container formed with an accommodation space accommodating a material to be separated, the container being rotated in a state in which the material is accommodated in the accommodation space;
  • a cover for selectively opening and closing the accommodation space; It is disposed inside the accommodation space, the border surface is spaced apart from the border surface of the container partitions the accommodation space into the inner space and the outer space in the radial direction of the container, the lower portion of the inner space and outer space A divider whose bottom end is spaced apart from the bottom surface of the container so as to communicate with the divider;
  • a pipe unit penetrating through the cover and at least a portion of which is positioned inside the inner space and through which a material to be supplied or extracted into and out of the accommodation space flows;
  • a rotary cutting unit provided in the container and positioned inside the outer space;
  • a fixed cutting unit provided in the divider and positioned inside the outer space; Includes, and when the container is rotated, the rotary cutting unit and the fixed position is located opposite to each other by the rotation of the container while the material supplied into
  • the divider is formed in a cylindrical shape, the diameter of which is gradually increased from the upper end toward the lower end.
  • the rotary cutting unit extends from the inside of the edge of the container toward the outside of the divider, the fixed cutting unit, the edge of the container outside the edge of the divider Extending toward the inside of the surface, the rotary cutting unit and the fixed cutting unit is formed in a shape that is matched with each other and disposed to face up and down.
  • the rotary cutting unit is formed with at least one divided groove, a portion of which is defined recessed, the fixed cutting unit, a portion thereof is formed to protrude to the inside of the divided groove At least one splitting projection is provided.
  • the dividing groove is formed in all of the plurality of the rotary cutting units, and the dividing protrusion is provided only in some of the plurality of the fixed cutting units.
  • the rotary cutting unit includes a plurality of extending toward the center of the container from the inside of the border surface of the container, the fixed cutting unit is radially inside the border surface of the divider It includes a plurality extending to.
  • the rotary cutting unit is arranged to be spaced apart by the same center angle with respect to the center of the cross section of the container, the fixed cutting unit is arranged to be spaced apart by the same center angle with respect to the cross-sectional center of the divider. .
  • One aspect of an embodiment of the present invention includes a feed-extraction unit for supplying a material centrifuged to the pipe unit or extracting the material centrifuged through the pipe unit;
  • the feed extraction unit further comprises: a supply pipe communicating with an upper end of the pipe unit, through which the material to be centrifuged to be supplied to the pipe unit flows; And an extraction pipe disposed to face the supply pipe and in communication with an upper end of the pipe unit, through which the centrifuged material extracted through the pipe unit flows. It includes.
  • the centrifuged material is prevented from agglomeration, so that the centrifuged material can be easily extracted.
  • the surface area of the same volume of material is increased by division by the cutting unit. Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the time relatively when using the enzyme for the extraction or reaction of the centrifuged material.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a centrifuge according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing a container constituting the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a divider constituting a first embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a longitudinal sectional view showing a centrifugal separator according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a centrifugal separator according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a container constituting a first embodiment of the present invention 4 is a plan view showing
  • FIG. 4 is a perspective view showing a divider constituting the first embodiment of the present invention.
  • the centrifugal separator 1 includes a container 100, a cover 200, a divider 300, a pipe unit 400, a rotary cutting unit 511, and a fixing unit. Cutting unit 521.
  • the container 100 is formed into a cylindrical shape including a bottom surface and an edge surface, and inside which a cell tissue, such as fat, is subjected to centrifugal separation, and is contained with water.
  • the accommodation space 100S is formed.
  • the container 100 rotates in a state where a material is accommodated in the accommodation space 100S.
  • the chamber 110 is formed on the bottom of the container 100.
  • the chamber 110 is a place where a material supplied by the pipe unit 400 or a material centrifuged to be extracted by the pipe unit 400 is collected and a portion of the bottom surface of the container 100 is recessed. do.
  • the bottom of the container 100 is inclined downward toward the chamber 110.
  • the chamber 110 may be formed at the center of the bottom of the container 100, and the bottom of the container 100 may be formed to be inclined downward toward the center at the edge thereof.
  • the cover 200 selectively opens and closes the accommodation space 100S.
  • the cover 200 may be detachably coupled to the upper end of the container 100 or may be rotatably installed in the container 100.
  • the divider 300 is disposed inside the accommodation space 100S.
  • the divider 300 is fixed to the cover 200, so that the container 100 may substantially rotate relative to the divider 300.
  • the divider 300 substantially divides the accommodation space 100S into an inner space 101S and an outer space 102S.
  • the divider 300 is formed in a cylindrical shape whose diameter is gradually increased from the upper end to the lower end.
  • the border surface of the divider 300 is spaced apart from the border surface of the container 100, so that the accommodation space 100S is defined in the inner space defined by the inside of the border surface of the divider 300. And an outer space 102S defined by 101S and an inner rim surface of the container 100 and an outer rim surface of the divider 300.
  • the lower end of the divider 300 is spaced apart from the bottom of the container 100, so that the lower portion of the inner space 101S and the outer space 102S communicate.
  • the chamber 110 is located substantially below the inner space 101S.
  • the pipe unit 400 is where the material to be supplied or extracted into and out of the accommodation space 100S flows. To this end, the pipe unit 400 extends downward through the cover 200 and is disposed in the accommodation space 100S and substantially the inner space 101S. At this time, the lower end of the pipe unit 400 is located inside the chamber 110.
  • the rotary cutting unit 511 is provided in the container 100 and is positioned inside the outer space 102S.
  • the fixed cutting unit 521 is provided in the divider 300 and is positioned inside the outer space 102S.
  • the material supplied into the inner space 101S through the pipe unit 400 flows into the outer space 102S and is rotated by the container 100. It is divided by the interaction of the rotary cutting unit 511 and the fixed cutting unit 521 which are located opposite each other.
  • the rotary cutting unit 511 and the fixed cutting unit 521 are formed in a shape that is matched with each other and disposed to face each other up and down.
  • the rotary cutting unit 511 extends from the inside of the edge of the container 100 toward the outside of the edge of the divider 300, and the fixed cutting unit 521 of the divider 300 It extends toward the inside of the edge of the container 100 from the outside of the edge. More specifically, the rotary cutting unit 511 includes a plurality of extending toward the center of the container 100 inside the rim surface of the container 100, the fixed cutting unit 521, It includes a plurality of radially extending from the inside of the rim surface of the divider (300).
  • the rotary cutting unit 511 may be fixed inside the edge surface of the container 100, and the fixed cutting unit 521 may be fixed outside the edge surface of the divider 300 or the It may be molded integrally with the divider 300.
  • the rotary cutting unit 511 is disposed to be spaced apart by the same center angle with respect to the center of the cross section of the container 100, and the fixed cutting unit 521 is disposed with respect to the center of the cross section of the divider 300. It may be spaced apart by the same center angle.
  • the rotary cutting unit 511 may be formed to be tapered toward the tip that is in linear contact with the material flowed into the outer space 102S by the rotation of the container 300.
  • the fixed cutting unit 521 is positioned opposite to the front end of the fixed cutting unit 521 by the rotation of the container 100, substantially opposite to the front end of the rotary cutting unit 511. It may be tapered towards its tip.
  • At least one split groove 511A is formed in the rotary cutting unit 511, and at least one split protrusion 521A is provided in the fixed cutting unit 521.
  • the division protrusion 521A is defined by recessing a part of the rotary cutting unit 511.
  • the division protrusion 521A is defined as a part of the fixed cutting unit 521 protrudes and is located inside the division groove 511A.
  • the division cutting protrusion 521A may be provided in the rotary cutting unit 511 and the division groove 511A may be formed in the fixed cutting unit 521.
  • the tip of the rotary cutting unit 511 except for the division groove 511A and the tip of the fixed coating unit 521 corresponding to the division protrusion 521A may be formed to be tapered.
  • the present embodiment may further include a supply-extraction unit 600.
  • the supply-extraction unit 600 is a place for supplying the material centrifuged to the pipe unit 400 or extracting the centrifuged material through the pipe unit 400.
  • the supply-extraction unit 600 includes a supply pipe 610 and an extraction pipe 620.
  • the supply pipe 610 is in communication with an upper end of the pipe unit 400, where the centrifuged material supplied to the pipe unit 400 flows.
  • the extraction pipe 620 is disposed to face the supply pipe 610 so as to communicate with an upper end of the pipe unit 400, where the centrifuged material extracted through the pipe unit 400 flows. .
  • the material supplied by the supply-extraction unit 600, substantially the supply pipe 610 flows through the pipe unit 400 and is supplied to the inside of the container 100, that is, the accommodation space 100S.
  • the pipe unit 400 since the lower end thereof is located in the chamber 110, the material supplied through the pipe unit 400 is an inner space 101S, substantially the inside of the chamber 110. Will be accommodated in.
  • the material contained in the chamber 110 flows in the radial direction by the centrifugal force caused by the rotation of the container 100.
  • the material contained in the chamber 110 may be formed in the container 100. It flows into the outer space 102S through the space between the bottom surface of the and the bottom of the divider 300. At this time, by the centrifugal force according to the rotation of the container 100, the materials are separated from each other and bundled together according to various characteristic elements such as weight.
  • the rotary cutting unit 511 provided inside the edge surface of the container 100 rotates.
  • the fixed cutting unit 521 is provided outside the edge surface of the divider 300, the outer space may be formed by the interaction of the rotary cutting unit 511 and the fixed cutting unit 521 disposed to face each other.
  • the material flowed to 102S) will be split.
  • the centrifuged material may be agglomerated and agglomerated.
  • the container 100 is stopped. Accordingly, the material flowing into the outer space 110 is collected along the bottom surface of the container 100 by its own weight and collected in the chamber 140. At this time, the material flowing along the bottom surface of the container 100 is sequentially stacked in the interior of the chamber 110 by the difference in flow rate according to the mass, it can be substantially separated.
  • the material collected in the chamber 110 is extracted by the feed-extraction unit 600, substantially the extraction pipe 620. Substantially, the material collected in the chamber 110 is extracted by flowing the pipe unit 400. However, as described above, in the present embodiment, the phenomenon of agglomeration of the material collected in the chamber 110 is prevented, so that the phenomenon in which the pipe unit 400 is closed by the extracted material may be prevented. Eventually failure or incomplete operation of the centrifuge can be prevented.
  • centrifugation of adipose tissue for cell extraction also separates collagen from adipose tissue.
  • collagen may be agglomerated. Therefore, the pipe unit 400 may be closed by the agglomerated collagen.
  • the surface area of the material at the same volume is increased by the division by the interaction of the rotary cutting unit 511 and the fixed cutting unit 521. Therefore, according to the present embodiment, when an enzyme or the like is used for separation or reaction of a substance, separation and reduction of reaction time due to an increase in surface area can be expected.
  • centrifugal separator according to a second embodiment of the present invention will be described in more detail.
  • FIGS. 1 to 5 are used, and detailed description thereof will be omitted.
  • the division grooves 512A are formed in all the rotary cutting units 512, and the division protrusions 522A are a part of the fixed cutting unit 522. Is provided only. Therefore, in the present embodiment, when the container 100 rotates, the fixed cutting unit 522 with the split protrusion 522A or the fixed cutting unit 522 without the split protrusion 522A is provided. The rotary cutting unit 512 will be positioned opposite to each other. However, when the fixed cutting unit 522, which is not substantially provided with the dividing protrusion 522A, is positioned to face the rotary cutting unit 511, the material is formed by the space corresponding to the dividing groove 512A.
  • the flow path that flows is increased. Accordingly, in the present embodiment, when the container 100 rotates, the rotary cutting unit 512 and the fixed cutting unit 522 are positioned to face each other, and thus the flow path between them increases and decreases as the pressure increases or decreases. As a result, it is expected that the splitting efficiency of the material may be improved by the interaction of the rotary cutting unit 512 and the fixed cutting unit 522.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

본 발명은 원심 분리기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 의한 원심 분리기의 일 양태는, 원심력을 이용하여 물질을 분리하는 원심 분리기에 있어서: 저면 및 테두리면을 포함하는 원통 형상으로 성형되어 그 내부에 원심 분리의 대상이 되는 물질이 수용되는 수용 공간이 형성되고, 상기 수용 공간의 내부에 물질이 수용된 상태에서 회전되는 컨테이너; 상기 수용 공간을 선택적으로 개폐하는 커버; 상기 수용 공간의 내부에 배치되고, 그 테두리면이 상기 컨테이너의 테두리면으로부터 이격되어 상기 수용 공간을 상기 컨테이너의 직경 방향으로 내공간 및 외공간으로 구획하며, 상기 내공간 및 외공간의 하부가 서로 연통되도록 그 하단이 상기 컨테이너의 바닥면으로부터 이격되는 디바이더; 상기 커버를 관통하여 적어도 일부가 상기 내공간의 내부에 위치되고, 상기 수용 공간의 내외부로의 공급 또는 추출되는 물질이 유동하는 파이프 유닛; 상기 컨테이너에 구비되어 상기 외공간의 내부에 위치되는 회전 커팅 유닛; 및 상기 디바이더에 구비되어 상기 외공간의 내부에 위치되는 고정 커팅 유닛; 을 포함하고, 상기 컨테이너가 회전하면, 상기 파이프 유닛을 통하여 상기 내공간의 내부로 공급된 물질이 상기 외공간의 내부로 유동되면서 상기 컨테이너의 회전에 의하여 서로 대향되게 위치되는 상기 고정 커팅 유닛 및 회전 커팅 유닛의 상호 작용에 의하여 분할된다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 23.08.2018]　원심 분리기
본 발명은 원심 분리기에 관한 것이다.
원심 분리기는, 원심력을 이용하여 혼합물을 분리하는 것으로, 지방 조직과 등으로부터 특정 세포 등을 분리하기 위하여 자주 사용되고 있다. 이와 같은 원심 분리기에서는, 컨테이너의 내부에 수용된 물질이 컨테이너의 회전에 따른 원심력에 의하여 분리된다. 그리고 원심 분리된 조직을 컨테이너로부터 추출한다. 그런데, 원심 분리된 대상물이 덩어리진 형태로 뭉쳐짐으로써, 컨테이너로부터의 추출이 용이하지 않는 경우가 발생한다.
예를 들면, 원심 분리에 의하여 지방 조직으로부터 분리된 콜라겐 등과 같은 조직이 뭉쳐서 컨테이너의 내부에 잔류할 수 있고, 이와 같이 잔류되는 조직이, 추출 및 주입을 위한 파이프을 차폐하여 원심 분리기의 손상 및 오작동을 일으키는 경우가 발생한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 보다 정확하게 원심 분리된 조직에 대한 추출이 가능하도록 구성되는 원심 분리기를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 원심 분리기의 일 양태는, 원심력을 이용하여 물질을 분리하는 원심 분리기에 있어서: 저면 및 테두리면을 포함하는 원통 형상으로 성형되어 그 내부에 원심 분리의 대상이 되는 물질이 수용되는 수용 공간이 형성되고, 상기 수용 공간의 내부에 물질이 수용된 상태에서 회전되는 컨테이너; 상기 수용 공간을 선택적으로 개폐하는 커버; 상기 수용 공간의 내부에 배치되고, 그 테두리면이 상기 컨테이너의 테두리면으로부터 이격되어 상기 수용 공간을 상기 컨테이너의 직경 방향으로 내공간 및 외공간으로 구획하며, 상기 내공간 및 외공간의 하부가 서로 연통되도록 그 하단이 상기 컨테이너의 바닥면으로부터 이격되는 디바이더; 상기 커버를 관통하여 적어도 일부가 상기 내공간의 내부에 위치되고, 상기 수용 공간의 내외부로의 공급 또는 추출되는 물질이 유동하는 파이프 유닛; 상기 컨테이너에 구비되어 상기 외공간의 내부에 위치되는 회전 커팅 유닛; 및 상기 디바이더에 구비되어 상기 외공간의 내부에 위치되는 고정 커팅 유닛; 을 포함하고, 상기 컨테이너가 회전하면, 상기 파이프 유닛을 통하여 상기 내공간의 내부로 공급된 물질이 상기 외공간의 내부로 유동되면서 상기 컨테이너의 회전에 의하여 서로 대향되게 위치되는 상기 회전 커팅 유닛 및 고정 커팅 유닛의 상호 작용에 의하여 분할된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 디바이더는, 그 상단에서 하단을 향하여 점차적으로 직경이 증가되는 원통 형상으로 형성된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 회전 커팅 유닛은, 상기 컨테이너의 테두리면 내측에서 상기 디바이더의 테두리면 외측을 향하여 연장되고, 상기 고정 커팅 유닛은, 상기 디바이더의 테두리면 외측에서 상기 컨테이너의 테두리면 내측을 향하여 연장되며, 상기 회전 커팅 유닛 및 고정 커팅 유닛은, 서로 형합되는 형상으로 형성되어 상하로 대향되게 배치된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 회전 커팅 유닛에는, 그 일부가 함몰되어 정의되는 적어도 1개의 분할홈이 형성되고, 상기 고정 커팅 유닛에는, 그 일부가 돌출되어 형성되어 상기 분할홈의 내부에 위치되는 적어도 1개의 분할 돌기가 구비된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 분할홈은, 다수개의 상기 회전 커팅 유닛 전부에 형성되고, 상기 분할 돌기는, 다수개의 상기 고정 커팅 유닛 중 일부에만 구비된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 회전 커팅 유닛은, 상기 컨테이너의 테두리면 내측에서 상기 컨테이너의 중심을 향하여 연장되는 다수개를 포함하고, 상기 고정 커팅 유닛은, 상기 디바이더의 테두리면 내측에서 방사상으로 연장되는 다수개를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 회전 커팅 유닛은, 상기 컨테이너의 횡단면 중심에 대하여 동일한 중심각만큼 이격되게 배치되고, 상기 고정 커팅 유닛은, 상기 디바이더의 횡단면 중심에 대하여 동일한 중심각만큼 이격되게 배치된다.
본 발명의 실시예의 일 양태는, 상기 파이프 유닛으로 원심 분리되는 물질을 공급하거나 상기 파이프 유닛을 통하여 원심 분리된 물질을 추출하는 공급-추출 유닛; 을 더 포함하고, 상기 공급 추출 유닛은, 상기 파이프 유닛의 상단과 연통되고, 상기 파이프 유닛으로 공급되는 원심 분리되는 물질이 유동되는 공급 파이프; 및 상기 공급 파이프와 대향되게 배치되어 상기 파이프 유닛의 상단과 연통되고, 상기 파이프 유닛을 통하여 추출되는 원심 분리된 물질이 유동되는 추출 파이프; 를 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 원심 분리기에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예에서는, 물질이 수용되는 컨테이너가 회전하면, 원심력에 의하여 유동하는 물질이 커팅 유닛에 의하여 분할된다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 원심 분리된 물질이 덩어리지는 현상이 방지됨으로써, 원심 분리된 물질의 용이한 추출이 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 커팅 유닛에 의한 분할에 의하여 동일한 체적의 물질의 표면적이 증가된다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 원심 분리된 물질의 추출이나 반응을 위한 효소 등의 사용시 상대적으로 시간을 감축시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 원심 분리기를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예를 보인 종단면도.
도 3은 본 발명의 제1실시예를 구성하는 컨테이너를 보인 평면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예를 구성하는 디바이더를 보인 사시도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 원심 분리기를 보인 종단면도.
이하에서는 본 발명의 제1실시예에 의한 원심 분리기를 첨부된 구성을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 원심 분리기를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예를 보인 종단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예를 구성하는 컨테이너를 보인 평면도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예를 구성하는 디바이더를 보인 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 원심 분리기(1)는, 컨테이너(100), 커버(200), 디바이더(300), 파이프 유닛(400), 회전 커팅 유닛(511) 및 고정 커팅 유닛(521)을 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 컨테이너(100)는, 저면 및 테두리면을 포함하는 원통 형상으로 성형되어 그 내부에 원심 분리의 대상이 되는 물질, 예를 들면, 지방과 같은 세포 조직이 물과 함게 수용되는 수용 공간(100S)이 형성된다. 그리고 상기 컨테이너(100)는, 상기 수용 공간(100S)의 내부에 물질이 수용된 상태에서 회전한다.
본 실시예에서는, 상기 컨테이너(100)의 저면에 챔버(110)가 형성된다. 상기 챔버(110)는, 상기 파이프 유닛(400)에 의하여 공급되는 물질 또는 원심 분리되어 상기 파이프 유닛(400)에 의하여 추출되는 물질이 모이는 곳으로, 상기 컨테이너(100)의 저면 일부가 함몰되어 정의된다. 그리고 상기 컨테이너(100)의 저면은, 상기 챔버(110)를 향하여 하향 경사진다. 예를 들면, 상기 챔버(110)가 상기 컨테이너(100)의 저면 중앙부에 형성되고, 상기 컨테이너(100)의 저면이 그 테두리에서 중앙부를 향하여 하향 경사지게 형성될 것이다.
상기 커버(200)는, 상기 수용 공간(100S)을 선택적으로 개폐한다. 예를 들면, 상기 커버(200)는, 상기 컨테이너(100)의 상단에 착탈 가능하게 결합되거나, 상기 컨테이너(100)에 회동 가능하게 설치될 수 있을 것이다.
한편, 상기 디바이더(300)는, 상기 수용 공간(100S)의 내부에 배치된다. 예를 들면, 상기 디바이더(300)가, 상기 커버(200)에 고정됨으로써, 상기 컨테이너(100)가 실질적으로 상기 디바이더(300)에 대하여 상대 회전할 수 있다. 그리고 상기 디바이더(300)는, 실질적으로 상기 수용 공간(100S)을 내공간(101S) 및 외공간(102S)으로 구획한다. 상기 디바이더(300)는, 그 상단에서 하단을 향하여 점차적으로 직경이 증가되는 원통 형상으로 형성된다.
본 실시예에서는, 상기 디바이더(300)의 테두리면이 상기 컨테이너(100)의 테두리면으로부터 이격됨으로써, 상기 수용 공간(100S)이, 상기 디바이더(300)의 테두리면 내측에 의하여 정의되는 상기 내공간(101S) 및 상기 컨테이너(100)의 테두리면 내측 및 상기 디바이더(300)의 테두리면 외측에 의하여 정의되는 상기 외공간(102S)으로 구획된다. 또한, 상기 디바이더(300)의 하단이 상기 컨테이너(100)의 저면으로부터 이격됨으로써, 상기 내공간(101S) 및 외공간(102S)의 하부가 연통된다. 그리고 상기 챔버(110)는, 실질적으로 상기 내공간(101S)의 하방에 위치된다.
상기 파이프 유닛(400)은, 상기 수용 공간(100S)의 내외부로의 공급 또는 추출되는 물질이 유동하는 곳이다. 이를 위하여 상기 파이프 유닛(400)은, 상기 커버(200)를 관통하여 하방으로 연장되어 상기 수용 공간(100S), 실질적으로 내공간(101S)의 내부에 배치된다. 이때 상기 파이프 유닛(400)의 하단은, 상기 챔버(110)의 내부에 위치된다.
그리고, 상기 회전 커팅 유닛(511)은, 상기 컨테이너(100)에 구비되어 상기 외공간(102S)의 내부에 위치된다. 그리고 상기 고정 커팅 유닛(521)은, 상기 디바이더(300)에 구비되어 상기 외공간(102S)의 내부에 위치된다. 상기 컨테이너(100)가 회전하면, 상기 파이프 유닛(400)을 통하여 상기 내공간(101S)의 내부로 공급된 물질이 상기 외공간(102S)의 내부로 유동되면서 상기 컨테이너(100)의 회전에 의하여 서로 대향되게 위치되는 상기 회전 커팅 유닛(511) 및 고정 커팅 유닛(521)의 상호 작용에 의하여 분할된다. 이를 위하여 상기 회전 커팅 유닛(511) 및 고정 커팅 유닛(521)은, 서로 형합되는 형상으로 형성되어 상하로 서로 대향되게 배치된다.
실질적으로 상기 회전 커팅 유닛(511)은, 상기 컨테이너(100)의 테두리면 내측에서 상기 디바이더(300)의 테두리면 외측을 향하여 연장되고, 상기 고정 커팅 유닛(521)은, 상기 디바이더(300)의 테두리면 외측에서 상기 컨테이너(100)의 테두리면 내측을 향하여 연장된다. 보다 상세하게는, 상기 회전 커팅 유닛(511)은, 상기 컨테이너(100)의 테두리면 내측에서 상기 컨테이너(100)의 중심을 향하여 연장되는 다수개를 포함하고, 상기 고정 커팅 유닛(521)은, 상기 디바이더(300)의 테두리면 내측에서 방사상으로 연장되는 다수개를 포함한다. 예를 들면, 상기 회전 커팅 유닛(511)은, 상기 컨테이너(100)의 테두리면 내측에 고정될 수 있고, 상기 고정 커팅 유닛(521)은, 상기 디바이더(300)의 테두리면 외측에 고정되거나 상기 디바이더(300)와 일체로 성형될 수 있다. 예를 들면, 상기 회전 커팅 유닛(511)은, 상기 컨테이너(100)의 횡단면 중심에 대하여 동일한 중심각만큼 이격되게 배치되고, 상기 고정 커팅 유닛(521)은, 상기 디바이더(300)의 횡단면 중심에 대하여 동일한 중심각만큼 이격되게 배치될 수 있다. 그리고 상기 회전 커팅 유닛(511)은, 실질적으로 상기 컨테이너(300)의 회전에 의하여 상기 외공간(102S)으로 유동된 물질과 선접촉되는 선단을 향하여 테이퍼지게 형성될 수 있다. 또한, 상기 고정 커팅 유닛(521)은, 상기 컨테이너(100)의 회전에 의하여 상기 고정 커팅 유닛(521)의 선단과 마주보는 그 선단, 실질적으로 상기 회전 커팅 유닛(511)의 선단에 반대되게 위치되는 그 선단을 향하여 테이퍼지게 형성될 수 있다.
그리고 본 실시예에서는, 상기 회전 커팅 유닛(511)에는, 적어도 1개의 분할홈(511A)이 형성되고, 상기 고정 커팅 유닛(521)에는, 적어도 1개의 분할 돌기(521A)가 구비된다. 상기 분할 돌기(521A)는, 상기 회전 커팅 유닛(511)의 일부가 함몰되어 정의된다. 그리고, 상기 분할 돌기(521A)는, 상기 고정 커팅 유닛(521)의 일부가 돌출되어 정의되는 것으로, 상기 분할홈(511A)의 내부에 위치된다. 반대로, 상기 회전 커팅 유닛(511)에 상기 분할 돌기(521A)가 구비되고, 상기 고정 커팅 유닛(521)에 상기 분할홈(511A)이 형성되어도 무방할 것이다. 또한, 상기 분할홈(511A)을 제외한 상기 회전 커팅 유닛(511)의 선단 및 상기 분할 돌기(521A)에 해당하는 상기 고정 코팅 유닛(521)의 선단도 테이퍼지게 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에는, 공급-추출 유닛(600)을 더 포함할 수 있다. 상기 공급-추출 유닛(600)은, 상기 파이프 유닛(400)으로 원심 분리되는 물질을 공급하거나 상기 파이프 유닛(400)을 통하여 원심 분리된 물질을 추출하는 곳이다. 본 실시예에서는, 상기 공급-추출 유닛(600)이, 공급 파이프(610) 및 추출 파이프(620)를 포함한다. 상기 공급 파이프(610)는, 상기 파이프 유닛(400)의 상단과 연통되고, 상기 파이프 유닛(400)으로 공급되는 원심 분리되는 물질이 유동되는 곳이다. 상기 추출 파이프(620)는, 상기 공급 파이프(610)와 대향되게 배치되어 상기 파이프 유닛(400)의 상단과 연통되고, 상기 파이프 유닛(400)을 통하여 추출되는 원심 분리된 물질이 유동되는 곳이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 원심 분리기의 작용을 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 공급-추출 유닛(600), 실질적으로 공급 파이프(610)에 의하여 공급되는 물질이 파이프 유닛(400)을 유동하여 컨테이너(100)의 내부, 즉 수용 공간(100S)으로 공급된다. 그런데, 상기 파이프 유닛(400)은, 그 하단이 챔버(110)의 내부에 위치되므로, 상기 파이프 유닛(400)을 통하여 공급되는 물질은 내공간(101S), 실질적으로 상기 챔버(110)의 내부에 수용될 것이다.
다음으로, 상기 컨테이너(100)가 회전하면, 상기 챔버(110)의 내부에 수용된 물질이 상기 컨테이너(100)의 회전에 따른 원심력에 의하여 방사 방향으로 유동된다. 그런데, 상술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 디바이더(300)의 하단이 상기 컨테이너(100)의 바닥면의 상방에 위치되므로, 상기 챔버(110)의 내부에 수용된 물질은, 상기 컨테이너(100)의 바닥면 및 상기 디바이더(300)의 하단 사이의 공간을 통하여 외공간(102S)으로 유동된다. 이때, 상기 컨테이너(100)의 회전에 따른 원심력에 의하여 중량 등과 같은 각종 특질적 요소에 따라서 물질이 서로 분리되어 뭉치게 된다.
한편, 상기 컨테이너(100)가 회전하면, 상기 컨테이너(100)의 테두리면 내측에 구비되는 회전 커팅 유닛(511)이 회전한다. 그런데, 상기 디바이더(300)의 테두리면 외측에는 고정 커팅 유닛(521)이 구비되므로, 서로 대향되게 배치되는 상기 회전 커팅 유닛(511) 및 고정 커팅 유닛(521)의 상호 작용에 의하여 상기 외공간(102S)으로 유동된 물질이 분할될 것이다. 그리고 이와 같이 상기 회전 커팅 유닛(511) 및 고정 커팅 유닛(521)의 상호 작용에 의하여 물질이 분할됨으로써, 원심 분리된 물질이 상호 뭉쳐서 덩어리지는 현상이 방지될 수 있다.
다음으로, 물질에 대한 원심 분리가 완료되면, 상기 컨테이너(100)가 정지한다. 따라서 상기 외공간(110)으로 유동된 물질은 그 자중에 의하여 상기 컨테이너(100)의 바닥면을 따라서 유동하여 상기 챔버(140)에 포집된다. 이때 상기 컨테이너(100)의 바닥면을 따라서 유동하는 물질이 질량에 따른 유동 속도의 차이에 의하여 상기 챔버(110)의 내부에 차례로 적층됨으로써, 실질적으로 분리가 이루어질 수 있다.
마지막으로, 상기 공급-추출 유닛(600), 실질적으로 추출 파이프(620)에 의하여 상기 챔버(110)에 포집된 물질이 추출된다. 실질적으로는, 상기 챔버(110)에 포집된 물질이 상기 파이프 유닛(400)를 유동하여 추출된다. 그런데, 상술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 상기 챔버(110)에 포집된 물질의 덩어리지는 현상이 방지됨으로써, 상기 파이프 유닛(400)이 추출되는 물질에 의하여 폐쇄되는 현상이 방지될 수 있고, 종국적으로 원심 분리기의 고장이나 불완전 동작이 방지될 수 있다.
예를 들면, 세포의 추출을 위하여 지방 조직을 원심 분리하면, 지방 조직으로부터 콜라겐도 분리된다. 그리고 상기 컨테이너(100)를 세척하는 과정 또는 효소를 사용하여 상기 컨테이너(100)로부터 지방 조직을 분리하는 과정에서, 콜라겐이 덩어리지는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 덩어리진 콜라겐에 의하여 상기 파이프 유닛(400)이 폐쇄될 수 있다. 그런데, 본 실시예에서는, 상기 회전 커팅 유닛(511) 및 고정 커팅 유닛(521)의 상호 작용에 의하여 분할됨으로써, 이와 같은 덩어리지는 현상이 방지될 수 있다.
나아가 본 실시예에서는, 상기 회전 커팅 유닛(511) 및 고정 커팅 유닛(521)의 상호 작용에 의한 분할에 의하여 동일 체적에서의 물질의 표면적이 증가된다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 물질의 분리나 반응을 위하여 효소 등을 사용하는 경우에, 표면적의 증가에 따른 분리나 반응 시간의 단축을 기대할 수 있게 된다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 의한 원심 분리기를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 원심 분리기를 보인 종단면도이다. 본 실시예의 구성 요소 중 상술한 본 발명의 제1실시예의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는, 도 1 내지 도 5의 도면 부호를 원용하고, 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 의한 원심 분리기(2)에서는, 분할홈(512A)은, 회전 커팅 유닛(512) 전부에 형성되고, 분할 돌기(522A)는 고정 커팅 유닛(522) 중 일부에만 구비된다. 따라서 본 실시예에서는, 컨테이너(100)가 회전하면, 상기 분할 돌기(522A)가 구비되는 상기 고정 커팅 유닛(522) 또는 상기 분할 돌기(522A)가 구비되지 않는 상기 고정 커팅 유닛(522)이, 상기 회전 커팅 유닛(512)과 서로 대향되게 위치될 것이다. 그런데, 실질적으로 상기 분할 돌기(522A)가 구비되지 않는 상기 고정 커팅 유닛(522)이 상기 회전 커팅 유닛(511)과 대향되게 위치되는 경우에는, 상기 분할홈(512A)에 해당하는 공간만큼 물질이 유동되는 유로가 증가된다. 따라서, 본 실시예에서는, 상기 컨테이너(100)가 회전하면, 상기 회전 커팅 유닛(512) 및 고정 커팅 유닛(522)이 서로 대향되게 위치되면서 양자 사이의 유로가 증감에 따른 압력의 증감이 반복됨으로써, 상대적으로 상기 회전 커팅 유닛(512) 및 고정 커팅 유닛(522)의 상호 작용에 의하여 물질의 분할 효율이 증진됨을 기대할 수 있다.

Claims (10)

  1. 원심력을 이용하여 물질을 분리하는 원심 분리기에 있어서:
    저면 및 테두리면을 포함하는 원통 형상으로 성형되어 그 내부에 원심 분리의 대상이 되는 물질이 수용되는 수용 공간(100S)이 형성되고, 상기 수용 공간(100S)의 내부에 물질이 수용된 상태에서 회전되는 컨테이너(100);
    상기 수용 공간(100S)을 선택적으로 개폐하는 커버(200);
    상기 수용 공간(100S)의 내부에 배치되고, 그 테두리면이 상기 컨테이너(100)의 테두리면으로부터 이격되어 상기 수용 공간(100S)을 상기 컨테이너(100)의 직경 방향으로 내공간(101S) 및 외공간(102S)으로 구획하며, 상기 내공간(101S) 및 외공간(102S)의 하부가 서로 연통되도록 그 하단이 상기 컨테이너(100)의 바닥면으로부터 이격되는 디바이더(300);
    상기 커버(200)를 관통하여 적어도 일부가 상기 내공간(101S)의 내부에 위치되고, 상기 수용 공간(100S)의 내외부로의 공급 또는 추출되는 물질이 유동하는 파이프 유닛(400);
    상기 컨테이너(100)에 구비되어 상기 외공간(102S)의 내부에 위치되는 회전 커팅 유닛(511)(512); 및
    상기 디바이더(300)에 구비되어 상기 외공간(102S)의 내부에 위치되는 고정 커팅 유닛(521)(522); 을 포함하고,
    상기 컨테이너(100)가 회전하면, 상기 파이프 유닛(400)을 통하여 상기 내공간(101S)의 내부로 공급된 물질이 상기 외공간(102S)의 내부로 유동되면서 상기 컨테이너(100)의 회전에 의하여 서로 대향되게 위치되는 상기 회전 커팅 유닛(511)(512) 및 상기 고정 커팅 유닛(521)(522)의 상호 작용에 의하여 분할되는 원심 분리기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디바이더(300)는, 그 상단에서 하단을 향하여 점차적으로 직경이 증가되는 원통 형상으로 형성되는 원심 분리기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 커팅 유닛(511)(512)은, 상기 컨테이너(100)의 테두리면 내측에서 상기 디바이더(300)의 테두리면 외측을 향하여 연장되고,
    상기 고정 커팅 유닛(521)(522)은, 상기 디바이더(300)의 테두리면 외측에서 상기 컨테이너(100)의 테두리면 내측을 향하여 연장되며,
    상기 회전 커팅 유닛(511)(512) 및 고정 커팅 유닛(521(522))은, 서로 형합되는 형상으로 형성되어 상하로 대향되게 배치되는 원심 분리기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 커팅 유닛(511)(512)에는, 그 일부가 함몰되어 정의되는 적어도 1개의 분할홈(511A)(512A)이 형성되고,
    상기 고정 커팅 유닛(521)(522)에는, 그 일부가 돌출되어 형성되어 상기 분할홈(511A)(512A)의 내부에 위치되는 적어도 1개의 분할 돌기(521A)(522A)가 구비되는 원심 분리기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 분할홈(512A)은, 다수개의 상기 회전 커팅 유닛(512) 전부에 형성되고,
    상기 분할 돌기(522A)는, 다수개의 상기 고정 커팅 유닛(522) 중 일부에만 구비되는 원심 분리기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 회전 커팅 유닛(511)(512)은, 상기 컨테이너(100)의 테두리면 내측에서 상기 컨테이너(100)의 중심을 향하여 연장되는 다수개를 포함하고,
    상기 고정 커팅 유닛(521)(522)은, 상기 디바이더(300)의 테두리면 내측에서 방사상으로 연장되는 다수개를 포함하는 원심 분리기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 회전 커팅 유닛(511)(512)은, 상기 컨테이너(100)의 횡단면 중심에 대하여 동일한 중심각만큼 이격되게 배치되고,
    상기 고정 커팅 유닛(521)(522)은, 상기 디바이더(300)의 횡단면 중심에 대하여 동일한 중심각만큼 이격되게 배치되는 원심 분리기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨테이너(100)의 저면에는, 상기 파이프 유닛(400)에 의하여 공급되는 물질 또는 원심 분리되어 상기 파이프 유닛(400)에 의하여 추출되는 물질이 모이는 챔버(110)가 형성되고,
    상기 파이프 유닛(400)의 하단은, 상기 챔버(110)의 내부에 위치되는 원심 분리기.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 챔버(110)는, 상기 내공간(101S)의 하방에 해당하는 상기 컨테이너(100)의 저면 일부가 함몰되어 정의되고,
    상기 컨테이너(100)의 저면은, 상기 챔버(110)를 향하여 하향 경사지는 원심 분리기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 파이프 유닛(400)으로 원심 분리되는 물질을 공급하거나 상기 파이프 유닛(400)을 통하여 원심 분리된 물질을 추출하는 공급-추출 유닛(600); 을 더 포함하고,
    상기 공급-추출 유닛(600)은,
    상기 파이프 유닛(400)의 상단과 연통되고, 상기 파이프 유닛(400)으로 공급되는 원심 분리되는 물질이 유동되는 공급 파이프(610); 및
    상기 공급 파이프(610)와 대향되게 배치되어 상기 파이프 유닛(400)의 상단과 연통되고, 상기 파이프 유닛(400)을 통하여 추출되는 원심 분리된 물질이 유동되는 추출 파이프(620); 를 포함하는 원심 분리기.
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