WO2023113188A1 - 극저온 탱크 장치 - Google Patents

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WO2023113188A1
WO2023113188A1 PCT/KR2022/015752 KR2022015752W WO2023113188A1 WO 2023113188 A1 WO2023113188 A1 WO 2023113188A1 KR 2022015752 W KR2022015752 W KR 2022015752W WO 2023113188 A1 WO2023113188 A1 WO 2023113188A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tank
cryogenic tank
vial
box
gas
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/015752
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김진오
한진석
Original Assignee
(주)로봇앤드디자인
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220123061A external-priority patent/KR102561058B1/ko
Application filed by (주)로봇앤드디자인 filed Critical (주)로봇앤드디자인
Publication of WO2023113188A1 publication Critical patent/WO2023113188A1/ko

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00—Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02—Preservation of living parts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices

Definitions

  • the present application relates to a cryogenic tank device capable of introducing gas (gas).
  • Cryopreservation is to store biological materials (cells) in ultra-low temperature conditions to temporarily suspend life activities, and then thaw and use them when necessary.
  • cryogenic storage freezers may enable cryopreservation of biological materials by providing a controlled cryogenic environment for accommodating a number of biological materials.
  • a cryogenic storage tank has been disclosed in Korean Patent Registration No. 1423411.
  • a rack accommodating the box containing the plurality of vials is withdrawn from the storage tank, Boxes or vials were removed from the rack.
  • icing occurred in the box or vial when the box or vial was collected from the rack drawn out of the storage tank.
  • An object of the present invention is to provide a cryogenic tank device that reduces at least a part of the occurrence of icing when a box or a vial is taken out.
  • the input and output structure is a preparation unit in which a box drawn from the cryogenic tank structure is drawn in and positioned, or a box drawn into the cryogenic tank structure is positioned.
  • a first worktable located on one side of the x-axis of the preparation unit and capable of holding a box; a second work table located between the first work table and the preparation part and capable of holding a box;
  • a vial transfer unit including a vial picker capable of moving in the z-axis, movable in the x-axis and y-axis at a height higher than the preparation unit, the first work table, and the second work table, and capable of holding vials;
  • a box transfer unit including a box gripper capable of moving in the z-axis, movable in the x-axis and y-axis at a height higher than the preparation unit, the first work table, and the second work table, and capable of gripping the bar.
  • the first worktable is used when the box is brought into the cryogenic tank structure or when the box is taken out of the cryogenic tank structure, and a vial is drawn into the cryogenic tank structure or When the box is withdrawn from the cryogenic tank structure, the first work table and the second work table may be used.
  • a through hole into which the vial is inserted is formed in the box, a barcode is written on the lower surface of the box and the vial, and the barcode of the vial or the barcode of the vial is written on the first work table.
  • a barcode reader that reads the barcode of the box is provided, and the box is drawn in or out of the cryogenic tank structure and the vial is drawn in or out of the cryogenic tank structure based on the barcode read by the barcode reader and information input from the outside. It may further include a control unit that performs according to.
  • the vial transfer unit may further include a pick-up limiting unit that limits pick-up of a vial picked up by the vial picker and a vial adjacent to the pick-up.
  • the vial transfer unit may further include an external force action unit for applying an external force downward to the vial placed by the vial picker.
  • the preparation part is provided with a cradle for placing the box, and the box gripper grips the box taken out of the cryogenic tank structure, and then icing the lower surface of the box taken out.
  • the drawn-out box may be relatively moved with respect to the cradle while at least a part of the lower surface of the fetched box is in contact with the cradle so that at least a part of is removed.
  • the input/output structure further includes a housing surrounding the preparation unit, the first work table, the second work table, the vial transfer unit, and the box transfer unit, wherein the housing communicates with the cryogenic tank structure A communication hole is formed, a door is provided to selectively communicate the first worktable with the outside, and the first worktable includes a table on which a box is placed and a drive protruding the table to the outside of the housing through the door. This may include a possible transfer unit.
  • the box gripper when a box is brought into the cryogenic tank structure, transfers the box of the first work table to the preparation unit, and when a vial is introduced into the cryogenic tank structure
  • the box in which the incoming vial will be located is drawn out from the cryogenic tank structure and prepared in the preparation unit, and the box containing the incoming vial is prepared in the first work table, and the box gripper picks up the box prepared in the preparation unit.
  • the vial picker picks up the incoming vial from the box on the first worktable and places it in the box located on the second worktable, and the box gripper is located on the second worktable
  • the box gripper is located on the second worktable
  • the box in which the taken out vial is located is taken out of the cryogenic tank structure and prepared in the preparation part, and the taken out vial is placed in the plate.
  • a box to be laced is prepared on the first work table
  • the box gripper picks up the box prepared in the preparation unit and places it on the second work table
  • the vial picker takes out the vials from the box located on the second work table. can be picked up and placed in a box on the first workbench.
  • a plurality of racks in which boxes are stacked in a vertical direction are provided inside a tank unit and are disposed on the upper side of the tank unit to allow the rack to be pulled out or pulled into the tank unit.
  • a cryogenic tank structure including an entry and exit guide for guiding; an input/output structure applied to insert or withdraw a vial or a box containing the vial from the cryogenic tank structure; and a piping structure for introducing at least a portion of the gas maintaining the temperature in the tank unit into the input/output guide unit or the input/output structure, or discharging it to the outside.
  • the piping structure includes a main pipe communicating with the inside of the tank, a first branch pipe communicating the inside of the tank with the main pipe, and the main pipe and the outside. It may include a second branch pipe that communicates with the second branch pipe and a valve that opens and closes the second branch pipe.
  • the valve when an inflow of gas into the first branch pipe is reduced, the valve may be opened.
  • the inflow of gas into the first branch pipe is less than the inflow amount of gas into the second branch pipe
  • the second branch pipe The inner diameter of may be set larger than the inner diameter of the first branch pipe.
  • the gas may be nitrogen gas.
  • the piping structure includes a main pipe communicating with the inside of the tank, a first branch pipe communicating the inside of the tank with the main pipe, and the main pipe and the outside. It may include a second branch pipe that communicates with the second branch pipe and a valve that opens and closes the second branch pipe.
  • the inflow of gas into the first branch pipe is less than the inflow amount of gas into the second branch pipe
  • the second branch pipe The inner diameter of may be set larger than the inner diameter of the first branch pipe.
  • the gas may be nitrogen gas.
  • a plurality of racks in which boxes are stacked in a vertical direction are provided inside a tank unit and are disposed on the upper side of the tank unit to allow the rack to be pulled out or pulled into the tank unit.
  • a cryogenic tank structure including an entry and exit guide for guiding; and an input/output structure applied to insert or withdraw a vial or a box containing the vial from the cryogenic tank structure, wherein at least a portion of the gas maintaining the temperature in the tank is introduced into the input/output guide or into the input/output structure. or, it may be leaked to the outside.
  • a vial or box drawn out from the cryogenic tank structure may be provided to the operator (user) by the input and output structure, and the vial or box provided by the operator is transferred to the cryogenic tank structure by the input and output structure. It can be drawn in, so vials and boxes can be automatically withdrawn from the cryogenic tank structure or vials and boxes can be automatically drawn into the cryogenic tank structure.
  • At least a portion of the icing of the box withdrawn from the cryogenic tank structure can be removed and delivered to the operator, and after being withdrawn from the cryogenic tank structure, the icing causes the state of sticking to neighboring vials. Vials may also be provided to operators separately from neighboring vials.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a cryogenic tank device including an entry/exit structure according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of an input/output structure from which a housing is removed according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of an input/output structure from which a housing is removed according to an embodiment of the present disclosure viewed from a different angle from that of FIG. 2 .
  • Figure 4 is a schematic perspective view of a part of the vial transfer unit of the entry and exit structure according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of a cryogenic tank device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of a cryogenic tank device according to an embodiment of the present disclosure in a state in which some components, such as a housing of an input/output structure and a housing of an input/output guide unit, are removed.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view of a cryogenic tank device according to another embodiment of the present disclosure.
  • the present application relates to an input/output structure and a cryogenic tank device including the same.
  • the input/output structure 1 is applied to insert or withdraw a vial 91 or a box 92 in which the vial 91 is accommodated in the cryogenic tank structure 2 .
  • the input/output structure 1 includes a preparation part 11 .
  • a box drawn from the cryogenic tank structure 2 is drawn in and positioned, or a box drawn into the cryogenic tank structure 2 is positioned.
  • the input/output structure 1 is located on one side of the x-axis of the preparation unit 11 and includes a first work table 12 on which a box 92 can be mounted.
  • the input/output structure 1 is located between the first work table 12 and the preparation part 11 and includes a second work table 13 on which a box 92 can be mounted.
  • the input/output structure 1 includes a vial transfer unit 14 .
  • the vial transfer unit 24 is movable in the z-axis, movable in the x-axis and y-axis at a height higher than the preparation unit 11, the first work table 12 and the second work table, and capable of holding the vial 91 A vial picker 141 is included.
  • the loading and unloading structure 1 includes a box transfer unit 15 .
  • the box transfer unit 15 is movable in the z-axis, and is movable in the x-axis and y-axis at a height higher than the preparation unit 11, the first work table 12 and the second work table 13, and the box 92 It includes a box gripper 151 capable of gripping.
  • the box transfer unit 15 may include a gripper transfer unit 152 that transfers the box gripper 151 in the x-axis, y-axis, and z-axis.
  • the gripper transfer unit 152 may include three rails extending along the X-axis, Y-axis, and Z-axis respectively to guide the transfer of the gripper 151, a motor for transferring the gripper 151 along each of the three rails, and the like. there is.
  • the input/output structure 1 may include a housing 16 surrounding the preparation unit 11, the first work table 12, the second work table 13, the vial transfer unit 14, and the box transfer unit 15. there is.
  • a communication hole 161 communicating with the cryogenic tank structure 2 may be formed in the housing 16 .
  • the housing 16 may be provided with a 162 communicating the first worktable 12 and the outside. The door 162 may be opened and closed automatically or manually.
  • the first work table 12 includes a table 121 on which the box 92 is placed and a transport unit 122 capable of driving the table 121 to protrude to the outside of the housing 16 through a door 162.
  • the transfer unit 122 may move the table 121 in the y-axis. Accordingly, when the door 162 is opened, the transfer unit 122 may move the table 121 in the y-axis so that at least a portion of the table 121 may protrude out of the housing 16, and the operator may move the table 121 along the y-axis.
  • the first work table 12 may be used when the box 92 is brought into the cryogenic tank structure 2 or when the box 92 is taken out of the cryogenic tank structure 2 .
  • the introduction of the box 92 into the cryogenic tank structure 2 may mean entry (movement) from the outside of the storage structure 1 or from the vertical structure 1 into the tank structure 2 .
  • the withdrawal of the box 92 from the cryogenic tank structure 2 may mean that the box 92 is taken out (moved) from the tank structure 2 to the outside of the storage structure.
  • the first work table 12 and the second work table 13 may be used.
  • the introduction of the vial 91 into the cryogenic tank structure 2 may mean introduction (movement) of the vial 91 into the tank structure 2 from the outside of the input/output structure 1 or from the vertical structure 1.
  • the withdrawal of the vial 91 from the cryogenic tank structure 2 may mean that the vial 91 is withdrawn (moved) from the tank structure 2 to the outside of the input/output structure.
  • the box 92 may be formed with a plurality of through-holes into which a plurality of vials 91 are inserted.
  • Through-holes may be formed in n rows and m columns.
  • a plurality of vials 91 may be inserted into each of the plurality of through-holes, and the plurality of through-holes may be formed so that the plurality of vials 91 do not leave the through-holes.
  • the through hole may have a square cross section, and at least one of the horizontal length and the vertical length of the square cross section at the bottom of the through hole may be set smaller than the outer diameter of the vial 91 .
  • barcodes may be written on the lower surface of the box 92 and the lower surface of the vial 91 .
  • the barcode of the vial 91 inserted into the through hole of the box 92 may be exposed downward, and the barcode of the box 92 may also be exposed downward.
  • a barcode reader that reads the barcode of the vial 91 or the barcode of the box 92 may be provided in the first work table 12 .
  • the table 121 may be formed such that the lower surface on which the box 92 is formed with the barcode and the lower surface of the plurality of vials 91 are exposed downward, and a barcode reader is provided on the lower side of the table 121. It can be.
  • the input/output structure 1 may include a control unit.
  • the control unit can perform the introduction or withdrawal of the box 92 into or out of the cryogenic tank structure 2 and the introduction or withdrawal of the vial 91 into or out of the cryogenic tank structure 2 according to the barcode read by the barcode reader and information input from the outside. there is.
  • the box gripper 151 may transfer the box 92 of the first work table 12 to the preparation unit 11 .
  • an operator may open the door 162 manually or automatically, and when the door 162 is opened, the table 121 moves to one side of the y-axis so that at least a portion of the table 121 moves toward the housing 16. It can protrude out of, and the operator can place the box 92 on the table 121. Thereafter, the table 121 moves to the other side of the y-axis and is introduced into the housing 16 to return to the initial position, and in the initial position, the box 92 or the vial 91 placed in the box 92 is of barcodes can be input.
  • the box gripper 151 can grip and move the box 92 on the table 121 of the first work table 16 to place it in the preparation part 11 .
  • the box 92 can be introduced into the tank part 21 of the cryogenic tank structure 2.
  • the tank part 21 input in advance by the operator It is drawn in according to position information (information including the number of a rack set in advance among a plurality of racks, etc.), or drawn into the tank unit 21 at an arbitrary position, and the arbitrary position can be stored in the control unit. there is.
  • the box gripper 151 may transfer the box 92 of the preparation part 11 to the first work table 12 .
  • the box gripper 151 can grip and transport the box 92 of the preparation part 11 and place it on the first work table 12, and the table 121 of the first work table 12 ) moves to one side of the y-axis so that at least a part of the table 121 protrudes to the outside of the housing 16, and the operator can collect the box 92.
  • the box 92 in which the drawn vial 91 is to be located is withdrawn from the cryogenic tank structure 2 and prepared in the preparation unit 11, and then drawn in.
  • a box 92 containing the vial 91 to be used is prepared on the first work table 12, and the box gripper 151 picks up the box 92 prepared on the preparation unit 11 and places it on the second work table 13.
  • the vial picker 141 picks up the vial 91 introduced from the box 92 of the first work table 12 and places it in the box 92 located on the second work table 13, and the box gripper 151 ) can pick up the box 92 located on the second work table 13 and place it in the preparation unit 11.
  • an operator may open the door 162 manually or automatically, and when the door 162 is opened, the table 121 moves to one side of the y-axis so that at least a portion of the table 121 moves toward the housing 16. It can protrude to the outside, and the operator inserts and places a specific vial 91 to be drawn into the box 92 previously placed on the table 121, or the specific vial 91 is placed on the table 121 The box 92 may be placed. At the same time, the box 92, which was in the cryogenic tank structure 2 and where the incoming specific vial 91 is to be located, can be taken out of the cryogenic tank structure 2 and prepared in the preparation unit 11.
  • the barcode reader can read the barcode of a specific vial 91 to be drawn in, and the control unit can receive it, and the control unit can receive information input by the operator (specific vial 91).
  • (91) may include a location in the cryogenic tank structure (2) where the specific vial (91) is to be placed, so that the specific vial (91) is drawn into the cryogenic tank structure (2) according to information input by the operator (91). ) can be controlled so that the box 92 to be placed is prepared in the preparation unit 11.
  • the box gripper 151 can pick up the box 92 prepared in the preparation unit 11 and place it on the second work table 13 (place it), and the vial picker 141 can pick up the box 92 prepared on the first work table 12
  • a specific vial 91 drawn from the box 92 placed in ) can be picked up and placed in the box 92 located on the second work table 13, and the box gripper 151 can be placed on the second work table 13
  • the box 92 located in may be picked up and placed in the preparation unit 11.
  • the box 92 in which the withdrawn vial 91 is located is withdrawn from the cryogenic tank structure 2 and prepared in the preparation unit 11, and is withdrawn.
  • a box 92 in which a vial 91 to be placed is prepared on the first work table 12, and the box gripper 151 picks up the box 92 prepared on the preparation unit 11 and places it on the second work table 13.
  • the vial picker 141 picks up the vials 91 drawn from the box 92 located on the second work table 13 and places them in the box 92 of the first work table 12.
  • the box 92 where the specific vial 91 is located is a cryogenic tank structure ( 2) can be taken out and prepared in the preparation unit 11, and at this time, a box 92 in which the specific vial 91 to be taken out will be placed can be prepared in the first worktable 12.
  • the box 92 in which the specific vial 91 is to be placed is prepared on the first work table 12, the box 92 may be pre-arranged on the first work table 12, or the operator may use a specific vial ( 91) may be made by placing the box 92 to be inserted into the first work table 12 by opening the door 162.
  • the box gripper 151 picks up the box 92 prepared in the preparation unit 11 and places it on the second work table 13, and the vial picker 141 picks up the box 92 located on the second work table 13.
  • the vial 91 withdrawn from the vial 91 may be picked up and placed in the box 92 of the first work table 12 .
  • the door 162 is opened, and the table 121 of the first work table 12 moves to one side of the y-axis, protrudes outward from the housing 16, and provides the vial 91 to the operator.
  • the vial transfer unit 14 includes a pickup limiting unit 142 that limits pickup of the vial 91 picked up by the vial picker 141 and the vial 91 adjacent to the vial. can do.
  • the vial 91 and the neighboring vial 91 may be in a state of being attached by icing. Accordingly, when the vial picker 141 picks up the vial 91, the neighboring vial 91 may be attached to the vial 91 and picked up together.
  • a pick-up limiting unit 142 may be provided to prevent this.
  • the pick-up limiting unit 142 may be provided on the lower side of the vial picker 141, a through-hole that allows the vial 91 held by the vial picker 141 to pass but does not allow the neighboring vial 91 to pass. 1421 may be formed vertically.
  • the vial transfer unit 14 may include an external force action unit 143 that applies an external force downward to the vial 91 placed by the vial picker 141 .
  • the vial picker 141 may include a pair of picker units 1411 disposed with the vial picker 141 therebetween but capable of adjusting the distance between each other, and the pair of picker units 1411 are vial pickers. (141) When gripping, the vial picker 141 can be gripped by reducing the mutual distance, and when gripping the vial picker 141 is released, the mutual distance can increase.
  • the vial 91 may be disposed between the pair of picker units 1411, and the external force acting unit 143 is located above the height at which the vial 91 between the pair of picker units 1411 is disposed. It is located on and the length can be adjusted. Accordingly, when placing the vial 91, the vial picker 141 can insert the vial 91 into the through-hole of the box 92, and in this process, the length of the external force action unit 143 increases and the vial 91 can be pushed downward, and thus the vial 91 can be easily inserted into the through-hole of the box 92 in case the external force acting unit 143 is not provided.
  • the external force application unit 143 may include a cylinder.
  • the preparation unit 11 may be provided with a cradle 111 on which the box 92 is placed.
  • the box gripper 151 grips the box 92 drawn out from the cryogenic tank structure 2, and then removes at least a portion of the icing on the lower surface of the box 92 drawn out from the box 92 drawn out on the cradle 111.
  • the box 92 drawn out with at least a part of the lower surface in contact may be moved relative to the cradle 111 .
  • the upper surface of the holder 111 may have a greater surface roughness than that of the lower surface of the box 92 .
  • a plurality of (eg, two) outlets 225 of the tank portion 21 of the cryogenic tank structure 2 may be formed.
  • the rack 93 can be entered and exited from each of the plurality of outlets 225, and considering that the box 92 is drawn in or out of the rack 93, the number of the plurality of outlets 225
  • the number of communication ports 2211 of the housing 221 of the housing 221 of the entrance guide part 22 of the cryogenic tank structure 2 and the communication port of the housing 16 of the input/output structure 1 may be set.
  • the communication port of the housing 16 of the input/output structure 1 and the housing of the entry guide unit 22 of the cryogenic tank structure 2 communicate with each other.
  • Two communication ports 2211 of 221 may be formed, and in this case, the preparation part 11 may be provided with two holders 111 corresponding to (same as) the number.
  • the first cryogenic tank device includes the above-described present input and output structure 1, and has the same or corresponding technical characteristics as the present input and output structure 1 and the second to third cryogenic tank devices described later, and share the configuration. Therefore, descriptions overlapping with those of the input/output structure 1 and the second to third cryogenic tank devices to be described later will be simplified or omitted, and the same reference numerals will be used for the same or similar components.
  • the first cryogenic tank device includes a tank unit 21 having a plurality of racks 93 in which boxes 92 are stacked in a vertical direction.
  • the first cryogenic tank device includes an entry and exit guide unit 22 disposed above the tank unit 21 and guiding the withdrawal or retraction of the rack 93 to the tank unit 21 . ).
  • the first cryogenic tank device includes a preparation part 11 .
  • a box drawn from the cryogenic tank structure 2 is drawn in and positioned, or a box drawn into the cryogenic tank structure 2 is positioned.
  • the first cryogenic tank device is located on one side of the x-axis of the preparation unit 11 and includes a first work table 12 on which the box 92 can be mounted.
  • the first cryogenic tank device is located between the first work table 12 and the preparation unit 11 and includes a second work table 13 on which the box 92 can be mounted.
  • the first cryogenic tank device includes a vial transfer unit 14 .
  • the vial transfer unit 24 is movable in the z-axis, movable in the x-axis and y-axis at a height higher than the preparation unit 11, the first work table 12 and the second work table, and capable of holding the vial 91 A vial picker 141 is included.
  • the first cryogenic tank device includes a box transfer unit 15 .
  • the box transfer unit 15 is movable in the z-axis, and is movable in the x-axis and y-axis at a height higher than the preparation unit 11, the first work table 12 and the second work table 13, and the box 92 It includes a box gripper 151 capable of gripping.
  • the second cryogenic tank device includes the present input/output structure 1 described above, and is the same as or corresponding to the present input/output structure 1, the first cryogenic tank device, and the third cryogenic tank device described later.
  • the second cryogenic tank device includes the present input/output structure 1 described above, and is the same as or corresponding to the present input/output structure 1, the first cryogenic tank device, and the third cryogenic tank device described later.
  • the second cryogenic tank device includes a cryogenic tank structure 2 .
  • the cryogenic tank structure 2 includes a tank portion 21 provided therein with a plurality of racks 93 in which boxes 92 are stacked in a vertical direction.
  • the tank unit 21 may have a hollow portion in which a plurality of racks 93 are accommodated.
  • a plurality of racks 93 may be arranged at intervals in the horizontal direction in the hollow part.
  • an outlet through which the rack 93 enters and exits may be formed on the upper surface of the tank unit 21, and a door 225 for opening and closing the outlet may be provided at the outlet. Since such a tank unit 21 is obvious to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
  • cryogenic tank structure 2 is disposed on the upper side of the tank unit 21 and guides the entry and exit of the rack 93 with respect to the tank unit 21 or the introduction of the rack 22 ).
  • the entrance guide unit 22 may include a housing 221 disposed above the tank unit 21 .
  • the entrance guide unit 22 may include a robot unit 222 .
  • the robot unit 222 may be disposed above the tank unit 21 to open and close the outlet using a door.
  • the robot unit 222 can withdraw the rack 93 from the hollow part or draw the rack 93 into the hollow part.
  • a communication hole communicating with the inside of the housing 16 of the input/output structure 1 described above may be formed in the housing 221 .
  • the entrance guide part 22 is provided in the housing 221 and is drawn out to the upper side of the tank part 21 through the outlet from the rack 93 through the communication port of the housing 221 of the entrance guide part 22 and the bone.
  • a pusher 223 for moving the box 92 into the housing 16 (preparation part 11) of the input/output structure 1 viewed through the communication port of the housing 16 of the input/output structure 1 may be included. there is.
  • the entrance guide unit 22 may have the same or similar configuration as that of a robot device of a conventional cryogenic storage system. In other words, since the access guide unit 22 is obvious to those skilled in the art, detailed descriptions are omitted.
  • the second cryogenic tank device includes the above-mentioned input/output structure 1 .
  • the input/output structure 1 is applied to insert or remove a box in which a vial 91 or a vial 92 is accommodated in the cryogenic tank structure 2 . That is, the input/output structure 1 automatically provides the vial 91 or rack 92 withdrawn from the cryogenic tank structure 2 to the operator, and transfers the vial 91 or rack 92 provided by the operator to the cryogenic temperature. It can be drawn into the tank structure 2 automatically.
  • the second cryogenic tank device includes a piping structure 3 .
  • the piping structure 3 introduces at least a part of the gas maintaining the temperature in the tank 21 into the entry/exit guide 22 or the input/output structure 1 .
  • the piping structure 3 discharges at least a part of the gas maintaining the temperature in the tank 21 to the outside.
  • the gas may be gaseous nitrogen.
  • the tank unit 21 may vaporize liquid nitrogen and supply it to the hollow portion (inside) to maintain the internal temperature at a preset temperature (eg, low temperature).
  • the piping structure 3 can supply gas into the entrance guide part 22, and accordingly, the gas can be supplied to the entrance guide part 22, and the housing 221 of the entrance guide part 22 and the main entry/exit. Since the housing 16 of the structure 1 is in communication with each other, at least a part of the gas can also flow into the input/output structure 1, and thus, the inside of the input/output structure 1 and the entry/exit guide part 22 The gas may be supplied to lower the temperature, thereby lowering the humidity, and thus, the occurrence of icing may be prevented.
  • the entrance guide unit 22 or the entrance/exit structure 1 may have a lower humidity compared to a case where gas is not supplied, and the amount of icing generated may be reduced by the gas flowing into the inside.
  • the rack 93 is pulled out from the tank part 21 to the outside of the tank part 21, the temperature difference or humidity difference between the tank part 21 and the entrance guide part 22, the tank part 21 and the actual entry/exit Icing may occur in the box 92 or the vial 91 due to a temperature difference or humidity difference between the structure 1 and a temperature difference or humidity difference between the input/output guide unit 22 and the input/output structure 1 .
  • the temperature difference or humidity difference between the tank portion 21 and the entry/exit guide portion 22 and the temperature difference or humidity difference between the tank portion 21 and the main entry/exit structure 1 affect the entry/exit structure 1 and the entry/exit guide. Compared to the case where gas is not supplied to the unit 22, the occurrence of icing may be reduced.
  • the piping structure 3 is a main pipe 31 communicating with the inside of the tank portion 21, and communicating the inside of the main pipe 31 and the tank portion 21. It may include a first branch pipe 32 , a second branch pipe 33 communicating the outside with the main pipe 31 , and a valve 34 opening and closing the second branch pipe 33 .
  • valve 34 when the valve 34 is turned off, at least a portion of the gas in the tank unit 21 may flow into the entrance guide unit 22 through the main pipe 31 and the first branch pipe 32, At least a part of the gas flowing into the entrance/exit guide unit 22 may flow into the entrance/exit structure 1 .
  • valve 34 when the valve 34 is turned on, at least a portion of the gas in the tank unit 21 may flow out through the main pipe 31 and the second branch pipe 33, or at least a portion of the gas in the main pipe 31 It may flow into the entrance guide part 22 through the pipe 31 and the first branch pipe 32 . That is, when the valve 34 is turned on, the amount of gas flowing into the entrance guide unit 22 may be reduced compared to when the valve 34 is turned off.
  • the valve 34 when reducing the inflow of gas into the first branch pipe 32, the valve 34 may be opened (on). For example, when the humidity (or temperature) inside the entrance guide part 22 or the humidity (or temperature) inside the entrance/exit structure 1 is below a preset value, the inflow of gas into the entrance guide part 22 is reduced. need may arise. In this case, since the valve 34 is opened, an inflow amount of gas into the entry/exit guide unit 22 can be reduced.
  • the inner diameter of the second branch pipe 33 is such that the inflow amount of gas into the first branch pipe 32 is smaller than the inflow amount of gas into the second branch pipe 33. It may be set larger than the inner diameter of the first branch pipe 32 . Accordingly, compared to the case where the inner diameter of the first branch pipe 32 is equal to or greater than the inner diameter of the second branch pipe 33, when the valve 34 is opened, the inflow amount of the gas into the entrance guide part 22 is reduced more rapidly. Therefore, temperature control (humidity control) can be performed quickly and easily.
  • a gap between the entrance guide part 22 and the upper surface of the tank part 21 may be sealed.
  • a space between the input/output structure 1 and the upper surface of the tank unit 21 may be sealed.
  • sealing may be achieved by one or more of an O-ring, foamed silicone, and the like. Accordingly, at least a part of leakage of the gas introduced into the entrance guide unit 22 and the input/output structure 1 may be prevented from occurring through a place other than the door 162 .
  • cryogenic tank device hereinafter referred to as 'the third cryogenic tank device'
  • the third cryogenic tank device shares the same or corresponding technical features and configurations as the first and second cryogenic tank devices. Therefore, descriptions overlapping with those of the input/output structure 1 and the first and second cryogenic tank devices will be simplified or omitted, and the same reference numerals will be used for the same or similar components.
  • the third cryogenic tank apparatus includes a cryogenic tank structure 2 .
  • the cryogenic tank structure 2 includes a tank portion 21 provided therein with a plurality of racks 93 in which boxes 92 are stacked in a vertical direction.
  • cryogenic tank structure 2 includes an entrance guide part 22 disposed above the tank part 21 and guiding the withdrawal or retraction of the rack 93 with respect to the tank part 21 .
  • the third cryogenic tank device has a piping structure ( 3) include.
  • the piping structure 3 includes a main pipe 31 communicating with the inside of the tank portion 21, and a first branch pipe 32 communicating the inside of the main pipe 31 and the tank portion 21. ), a second branch pipe 33 communicating the outside with the main pipe 31, and a valve (no reference numeral, omitted in FIG. 7) for opening and closing the second branch pipe 33.
  • the valve may be the same as the valve 34 of FIGS. 5 and 6 described above.
  • valve 34 when the valve 34 is turned off, at least a portion of the gas in the tank unit 21 may be introduced into the entrance guide unit 22 through the main pipe 31 and the first branch pipe 32 .
  • valve 34 when the valve 34 is turned on, at least a portion of the gas in the tank unit 21 may flow out through the main pipe 31 and the second branch pipe 33, or at least a portion of the gas in the main pipe 31 It may flow into the entrance guide part 22 through the pipe 31 and the first branch pipe 32 . That is, when the valve 34 is turned on, the amount of gas flowing into the entrance guide unit 22 may be reduced compared to when the valve 34 is turned off.
  • the valve 34 when reducing the inflow of gas into the first branch pipe 32, the valve 34 may be opened (on). For example, when the humidity (or temperature) inside the entrance guide part 22 is below a preset value, it may be necessary to reduce the inflow amount of gas into the entrance guide part 22 . In this case, since the valve 34 is opened, an inflow amount of gas into the entry/exit guide unit 22 can be reduced.
  • the inner diameter of the second branch pipe 33 is such that the inflow amount of gas into the first branch pipe 32 is smaller than the inflow amount of gas into the second branch pipe 33. It may be set larger than the inner diameter of the first branch pipe 32 . Accordingly, compared to the case where the inner diameter of the first branch pipe 32 is equal to or greater than the inner diameter of the second branch pipe 33, when the valve 34 is opened, the inflow amount of the gas into the entrance guide part 22 is reduced more rapidly. Therefore, temperature control (humidity control) can be performed quickly and easily.

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Abstract

극저온 탱크 장치가 개시되며, 상기 극저온 탱크 장치는, 박스가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙 복수 개가 내부에 구비되는 탱크부 및 상기 탱크부의 상측에 배치되어 탱크부에 대한 랙의 인출 또는 랙의 인입을 가이드하는 출입 가이드부를 포함하는 극저온 탱크 구조체; 상기 극저온 탱크 구조체에 바이알 또는 바이알이 수용된 박스를 인입하거나 인출하는데 적용되는 입출 구조체; 및 상기 탱크부 내의 온도를 유지하는 기체의 적어도 일부를 상기 출입 가이드부 내 또는 상기 입출 구조체 내로 유입시키거나, 또는, 외부로 유출시키는 배관 구조체를 포함한다.

Description

극저온 탱크 장치
본원은 기체(가스)의 유입이 가능한 극저온 탱크 장치에 관한 것이다.
동결 보존이란 생물학적 물질(세포)을 초저온 상태에서 보관하여 생명 활동을 일시적으로 중단시킨 후 필요할 때 해동하여 사용할 수 있게 하는 것이다.
일반적으로 극저온 저장 냉동기는 다수의 생물학적 물질을 수용하기 위해 제어되는 극저온 환경을 제공함으로써 생물학적 물질의 동결 보존을 가능하게 할 수 있다.
이와 관련하여 종래의 한국등록특허 제1423411호에 극저온 저장 탱크가 개시된 바 있다. 일반적으로 극저온 저장 탱크 장치에 따르면, 대상 물질이 담긴 바이알 또는 바이알 복수개가 담긴 박스를 작업자가 극저온 저장 탱크 장치로부터 꺼내기 위해, 바이알 복수 개가 담긴 박스를 수용하는 랙(rack)을 저장 탱크로부터 인출하여, 랙으로부터 박스 또는 바이알을 수거하였다. 그런데, 이 과정에서, 저장 탱크의 외부로 인출된 랙으로부터 박스 또는 바이알을 수거할 때 박스 또는 바이알에 아이싱이 발생하는 번거로운 측면이 있었다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 박스 또는 바이알의 인출시 아이싱의 발생의 적어도 일부를 줄이는 극저온 탱크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 구현예에 따른 입출 구조체는, 상기 극저온 탱크 구조체로부터 인출되는 박스가 인입되어 위치하거나 또는, 극저온 탱크 구조체 내로 인입되는 박스가 위치하는 준비부; 상기 준비부의 x축 일측에 위치하고, 박스의 거치가 가능한 제1 작업대; 상기 제1 작업대와 상기 준비부 사이에 위치하며, 박스의 거치가 가능한 제2 작업대; z축으로 이동 가능하고, 상기 준비부, 상기 제1 작업대 및 상기 제2 작업대보다 높은 높이에서 x축 및 y축으로 이동 가능하며, 바이알을 파지 가능한 바이알 픽커를 포함하는 바이알 이송부; 및 z축으로 이동 가능하고, 상기 준비부, 상기 제1 작업대 및 상기 제2 작업대보다 높은 높이에서 x축 및 y축으로 이동 가능하며, 바스를 파지 가능한 박스 그립퍼를 포함하는 박스 이송부를 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 입출 구조체에 있어서, 박스의 상기 극저온 탱크 구조체로의 인입 또는 박스의 상기 극저온 탱크 구조체로부터의 인출시에는 상기 제1 작업대가 사용되고, 바이알의 상기 극저온 탱크 구조체로의 인입 또는 박스의 상기 극저온 탱크 구조체로부터의 인출시에는 상기 제1 작업대 및 상기 제2 작업대가 사용될 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 입출 구조체에 있어서, 상기 박스에는 상기 바이알이 삽입되는 관통구가 형성되고, 상기 박스 및 상기 바이알은 하면에 바코드가 기재되고, 상기 제1 작업대에는 상기 바이알의 바코드 또는 상기 박스의 바코드를 읽는 바코드 리더가 구비되며, 상기 박스의 상기 극저온 탱크 구조체로의 인입 또는 인출, 상기 바이알의 상기 극저온 탱크 구조체로의 인입 또는 인출을 상기 바코드 리더가 읽은 바코드 및 외부로부터 입력된 정보에 따라 수행하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 입출 구조체에 있어서, 상기 바이알 이송부는, 상기 바이알 픽커가 픽업하는 바이알과 이웃하는 바이알의 픽업을 제한하는 픽업 제한 유닛을 더 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 입출 구조체에 있어서, 상기 바이알 이송부는, 상기 바이알 픽커가 플레이싱하는 바이알에 하측으로 외력을 가하는 외력 작용 유닛을 더 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 입출 구조체에 있어서, 상기 준비부에는 박스가 플레이싱되는 거치대가 구비되되, 상기 박스 그립퍼는 상기 극저온 탱크 구조체로부터 인출된 박스의 파지 후, 상기 인출된 박스의 하면의 아이싱의 적어도 일부가 제거되도록 상기 거치대에 상기 인출된 박스의 하면의 적어도 일부를 접촉시킨 상태로 상기 인출된 박스를 상기 거치대에 대하여 상대적으로 이동시킬 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 입출 구조체는, 상기 준비부, 상기 제1 작업대, 상기 제2 작업대, 상기 바이알 이송부 및 상기 박스 이송부를 감싸는 하우징을 더 포함하되, 상기 하우징에는 상기 극저온 탱크 구조체와 연통되는 연통구가 형성되고, 상기 제1 작업대와 외부를 선택적으로 연통시키는 도어가 구비되며, 상기 제1 작업대는, 박스가 플레이싱되는 테이블 및 상기 테이블을 상기 도어를 통해 상기 하우징의 외부로 돌출시키는 구동이 가능한 이송부를 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 입출 구조체에 있어서, 박스를 상기 극저온 탱크 구조체로 인입하는 경우, 상기 박스 그립퍼는 상기 제1 작업대의 박스를 상기 준비부로 이송하고, 바이알을 상기 극저온 탱크 구조체로 인입하는 경우, 인입되는 바이알이 위치할 박스가 상기 극저온 탱크 구조체로부터 인출되어 상기 준비부에 준비되고 인입되는 바이알이 수용된 박스가 상기 제1 작업대에 준비되며, 상기 박스 그립퍼는 상기 준비부에 준비된 상기 박스를 픽업하여 상기 제2 작업대에 위치시키며, 상기 바이알 픽커는 상기 제1 작업대의 박스로부터 상기 인입되는 바이알을 픽업하여 상기 제2 작업대에 위치한 상기 박스에 플레이싱하며, 상기 박스 그립퍼는 상기 제2 작업대에 위치한 상기 박스를 픽업하여 상기 준비부에 플레이싱하고, 바이알을 상기 극저온 탱크 구조체로부터 인출하는 경우, 인출되는 바이알이 위치한 박스가 상기 극저온 탱크 구조체로부터 인출되어 상기 준비부에 준비되고, 인출되는 바이알이 플레이싱될 박스가 상기 제1 작업대에 준비되며, 상기 박스 그립퍼는 상기 준비부에 준비된 상기 박스를 픽업하여 상기 제2 작업대에 위치시키며, 상기 바이알 픽커는 상기 제2 작업대에 위치한 박스로부터 상기 인출되는 바이알을 픽업하여 상기 제1 작업대의 박스에 플레이싱할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치는, 박스가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙 복수 개가 내부에 구비되는 탱크부; 상기 탱크부의 상측에 배치되어 탱크부 내로부터의 랙의 인출 또는 상기 탱크부 내로의 랙의 인입을 가이드하는 출입 가이드부를 포함하는 극저온 탱크 구조체; 상기 출입 가이드부로부터 인출되는 박스가 인입되어 위치하거나 또는, 상기 출입 가이드부 내로 인입되는 박스가 위치하는 준비부; 상기 준비부의 x축 일측에 위치하고, 박스의 거치가 가능한 제1 작업대; 상기 제1 작업대와 상기 준비부 사이에 위치하며, 박스의 거치가 가능한 제2 작업대; z축으로 이동 가능하고, 상기 준비부, 상기 제1 작업대 및 상기 제2 작업대 상에서 x축 및 y축으로 이동 가능하며, 바이알을 파지 가능한 바이알 픽커를 포함하는 바이알 이송부; 및 z축으로 이동 가능하고, 상기 준비부, 상기 제1 작업대 및 상기 제2 작업대 상에서 x축 및 y축으로 이동 가능하며, 바스를 파지 가능한 박스 그립퍼를 포함하는 박스 이송부를 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치는, 박스가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙 복수 개가 내부에 구비되는 탱크부 및 상기 탱크부의 상측에 배치되어 탱크부에 대한 랙의 인출 또는 랙의 인입을 가이드하는 출입 가이드부를 포함하는 극저온 탱크 구조체; 상기 극저온 탱크 구조체에 바이알 또는 바이알이 수용된 박스를 인입하거나 인출하는데 적용되는 입출 구조체; 및 상기 탱크부 내의 온도를 유지하는 기체의 적어도 일부를 상기 출입 가이드부 내 또는 상기 입출 구조체 내로 유입시키거나, 또는, 외부로 유출시키는 배관 구조체를 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치에 있어서, 상기 탱크부 또는 상기 입출 구조체는, 내부로 유입되는 기체에 의해, 기체가 공급되지 않는 경우 대비 낮은 습도를 가지고 아이싱 발생량이 줄어들 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치에 있어서, 상기 배관 구조체는, 상기 탱크부의 내부와 연통되는 메인 배관, 상기 메인 배관과 상기 탱크부의 내부를 연통시키는 제1 분기 배관, 상기 메인 배관과 외부를 연통시키는 제2 분기 배관 및 상기 제2 분기 배관을 개폐하는 밸브를 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치에 있어서, 상기 제1 분기 배관으로의 기체의 유입을 줄이는 경우, 상기 밸브는 개방될 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치에 있어서, 상기 밸브가 개방되었을 때, 상기 제1 분기 배관으로의 기체의 유입량이 상기 제2 분기 배관으로의 기체의 유입량보다 적도록, 상기 제2 분기 배관의 내경은 상기 제1 분기 배관의 내경보다 크게 설정될 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치에 있어서, 상기 기체는 질소 기체일 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치에 있어서, 상기 탱크부는, 박스가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙이 복수 개 배치되는 중공부를 가지고, 내부를 미리 설정된 온도로 유지 가능하며, 상면에 랙의 출입을 위한 도어가 형성되고, 상기 출입 가이드부는, 상기 탱크부의 상측에 배치되어 상기 도어를 개폐하고 상기 중공부 내로부터 랙을 인출하거나, 상기 중공부 내로 랙을 인입 가능한 로봇부 및 상기 탱크부의 상측에 구비되어 상기 로봇부를 둘러싸는 하우징을 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치는, 박스가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙 복수 개가 내부에 구비되는 탱크부 및 상기 탱크부의 상측에 배치되어 탱크부에 대한 랙의 인출 또는 랙의 인입을 가이드하는 출입 가이드부를 포함하는 극저온 탱크 구조체; 및 상기 출입 가이드부 내의 온도를 유지하는 기체의 적어도 일부를 상기 출입 가이드 내로 유입시키거나, 또는, 외부로 유출시키는 배관 구조체를 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치에 있어서, 상기 탱크부는, 내부로 유입되는 기체에 의해, 기체가 공급되지 않는 경우 대비 낮은 습도를 가지고 아이싱 발생량이 줄어들 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치에 있어서, 상기 배관 구조체는, 상기 탱크부의 내부와 연통되는 메인 배관, 상기 메인 배관과 상기 탱크부의 내부를 연통시키는 제1 분기 배관, 상기 메인 배관과 외부를 연통시키는 제2 분기 배관 및 상기 제2 분기 배관을 개폐하는 밸브를 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치에 있어서, 상기 제1 분기 배관으로의 기체의 유입을 줄이는 경우, 상기 밸브는 개방될 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치에 있어서, 상기 밸브가 개방되었을 때, 상기 제1 분기 배관으로의 기체의 유입량이 상기 제2 분기 배관으로의 기체의 유입량보다 적도록, 상기 제2 분기 배관의 내경은 상기 제1 분기 배관의 내경보다 크게 설정될 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치에 있어서, 상기 기체는 질소 기체일 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 극저온 탱크 장치는, 박스가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙 복수 개가 내부에 구비되는 탱크부 및 상기 탱크부의 상측에 배치되어 탱크부에 대한 랙의 인출 또는 랙의 인입을 가이드하는 출입 가이드부를 포함하는 극저온 탱크 구조체; 및 상기 극저온 탱크 구조체에 바이알 또는 바이알이 수용된 박스를 인입하거나 인출하는데 적용되는 입출 구조체를 포함하되, 상기 탱크부 내의 온도를 유지하는 기체의 적어도 일부를 상기 출입 가이드부 내 또는 상기 입출 구조체 내로 유입시키거나, 또는, 외부로 유출시킬 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 극저온 탱크 구조체로부터 인출되는 바이알 또는 박스가 입출 구조체에 의해 작업자(사용자)에게 제공될 수 있고, 작업자가 제공하는 바이알 또는 박스가 입출 구조체에 의해 극저온 탱크 구조체로 인입될 수 있어, 자동으로 극저온 탱크 구조체로부터 바이알 및 박스가 인출되거나 자동으로 극저온 탱크 구조체로 바이알 및 박스가 인입될 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 극저온 탱크 구조체로부터 인출된 박스의 아이싱의 적어도 일부가 제거되어 작업자에게 전달될 수 있고, 극저온 탱크 구조체로부터 인출된 후 아이싱으로 인해 이웃 바이알과 붙은 상태의 바이알도 이웃 바이알과 분리되어 작업자에게 제공될 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 극저온 탱크 구조체의 탱크부의 기체의 적어도 일부가 출입 가이드부 및 입출 구조체 내로 유입되므로, 박스가 탱크부로부터 인출된 후에 아이싱이 발생하는 것이 적어도 일부 방지될 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 입출 구조체를 포함하는 극저온 탱크 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 하우징이 제거된 입출 구조체의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 하우징이 제거된 입출 구조체를 도 2와 다른 각도에서 바라보고 도시한 개략적인 사시도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 입출 구조체의 바이알 이송부의 일부의 개략적인 사시도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 극저온 탱크 장치의 개략적인 사시도이다.
도 6은 입출 구조체의 하우징, 출입 가이드부의 하우징 등 일부 구성이 제거된 상태의 본원의 일 실시예에 따른 극저온 탱크 장치의 개략적인 사시도이다.
도 7은 본원의 다른 일 실시예에 따른 극저온 탱크 장치의 개략적인 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 입출 구조체 및 이를 포함하는 극저온 탱크 장치에 관한 것이다.
먼저, 본원의 일 실시예에 따른 입출 구조체(이하 '본 입출 구조체'라 함)(1)에 대하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 입출 구조체(1)는 극저온 탱크 구조체(2)에 바이알(91) 또는 바이알(91)이 수용되는 박스(92)를 인입하거나 인출하는데 적용된다.
구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 입출 구조체(1)는 준비부(11)를 포함한다. 준비부(11)는 극저온 탱크 구조체(2)로부터 인출되는 박스가 인입되어 위치하거나, 또는, 극저온 탱크 구조체(2) 내로 인입되는 박스가 위치한다.
또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 입출 구조체(1)는 준비부(11)의 x축 일측에 위치하고, 박스(92)의 거치가 가능한 제1 작업대(12)를 포함한다.
또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 입출 구조체(1)는 제1 작업대(12)와 준비부(11) 사이에 위치하며, 박스(92)의 거치가 가능한 제2 작업대(13)를 포함한다.
또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 입출 구조체(1)는 바이알 이송부(14)를 포함한다. 바이알 이송부(24)는 z축으로 이동 가능하고, 준비부(11), 제1 작업대(12) 및 제2 작업대보다 높은 높이에서 x축 및 y축으로 이동 가능하며, 바이알(91)을 파지 가능한 바이알 픽커(141)를 포함한다.
또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 입출 구조체(1)는 박스 이송부(15)를 포함한다. 박스 이송부(15)는 z축으로 이동 가능하고, 준비부(11), 제1 작업대(12) 및 제2 작업대(13)보다 높은 높이에서 x축 및 y축으로 이동 가능하며, 박스(92)를 파지 가능한 박스 그립퍼(151)를 포함한다. 또한, 박스 이송부(15)는 박스 그립퍼(151)를 x축, y축 및 Z축으로 이송하는 그립퍼 이송부(152)를 포함할 수 있다. 그립퍼 이송부(152)는 그립퍼(151)의 이송을 가이드하도록 X축, Y축 및 Z축 각각으로 연장되는 3개의 레일, 그립퍼(151)를 3개의 레일 각각을 따라 이송시키는 모터 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 입출 구조체(1)는 준비부(11), 제1 작업대(12), 제2 작업대(13), 바이알 이송부(14) 및 박스 이송부(15)를 감싸는 하우징(16)을 포함할 수 있다. 하우징(16)에는 극저온 탱크 구조체(2)와 연통되는 연통구(161)가 형성될 수 있다. 또한, 하우징(16)에는 제1 작업대(12)와 외부를 연통시키는 (162)가 구비될 수 있다. 도어(162)는 자동 또는 수동으로 개폐될 수 있다.
또한, 제1 작업대(12)는 박스(92)가 플레이싱되는 테이블(121) 및 테이블(121)을 도어(162)를 통해 하우징(16)의 외부로 돌출시키는 구동이 가능한 이송부(122)를 포함할 수 있다. 이를 테면, 이송부(122)는 테이블(121)을 y축으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 도어(162)의 개방시, 이송부(122)는 테이블(121)을 y축으로 이동시켜 테이블(121)의 적어도 일부를 하우징(16)의 외부로 돌출시킬 수 있고, 작업자는 테이블(121) 상의 박스(92)를 수거하거나, 또는 박스(92) 내의 복수의 바이알 중 필요한 바이알(91)을 수거하거나, 또는, 테이블(121)에 박스(92)를 플레이싱하거나, 또는, 테이블(121) 상의 박스(92)에 바이알(91)을 플레이싱할 수 있다.
박스(92)의 극저온 탱크 구조체(2)로의 인입 또는 박스(92)의 극저온 탱크 구조체(2)로부터의 인출시에는 제1 작업대(12)가 사용될 수 있다. 여기에서 박스(92)의 극저온 탱크 구조체(2)로의 인입이라 함은, 입출 구조체(1)의 외부 또는 입축 구조체(1)로부터 탱크 구조체(2)로의 인입(이동)을 의미할 수 있다. 또한, 박스(92)의 극저온 탱크 구조체(2)로부터의 인출이라 함은, 탱크 구조체(2)로부터 입출 구조체의 외부로 박스(92)가 인출(이동)되는 것을 의미할 수 있다.
또한, 바이알(91)의 극저온 탱크 구조체(2)로의 인입 또는 바이알(91)의 극저온 탱크 구조체(2)로부터의 인출시에는 제1 작업대(12) 및 제2 작업대(13)가 사용될 수 있다. 바이알(91)의 극저온 탱크 구조체(2)로의 인입이라 함은, 입출 구조체(1)의 외부 또는 입축 구조체(1)로부터 탱크 구조체(2)로의 인입(이동)을 의미할 수 있다. 또한, 바이알(91)의 극저온 탱크 구조체(2)로부터의 인출이라 함은, 탱크 구조체(2)로부터 입출 구조체의 외부로 바이알(91)이 인출(이동)되는 것을 의미할 수 있다.
또한, 박스(92)는 복수의 바이알(91)이 삽입되는 관통구 복수 개가 형성될 수 있다. 관통구는 n행 및 m열로 형성될 수 있다. 복수의 관통구 각각에 복수의 바이알(91)이 삽입될 수 있고, 복수의 관통구는 복수의 바이알(91)이 관통구를 이탈하지 않게 형성될 수 있다. 이를 테면, 관통구는 사각 단면을 가질 수 있고, 관통구의 하단의 사각 단면의 가로 길이 및 세로 길이 중 하나 이상은 바이알(91)의 외경보다 작게 설정될 수 있다.
또한, 박스(92)의 하면 및 바이알(91)의 하면에는 바코드가 기재될 수 있다.
이에 따라, 박스(92)의 관통구에 삽입 배치되는 바이알(91)은 하측으로 바코드가 노출될 수 있고, 박스(92)의 바코드 또한 하측으로 노출되게 형성될 수 있다.
또한, 제1 작업대(12)에는 바이알(91)의 바코드 또는 박스(92)의 바코드를 읽는 바코드 리더가 구비될 수 있다. 이를 테면, 테이블(121)은 하측으로 박스(92)의 바코드가 형성된 하면 및 복수의 바이알(91)의 하면이 하측으로 노출되게 형성될 수 있고, 이러한 테이블(121)의 하측에 바코드 리더가 구비될 수 있다.
또한, 본 입출 구조체(1)는 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 박스(92)의 극저온 탱크 구조체(2)로의 인입 또는 인출, 바이알(91)의 극저온 탱크 구조체(2)로의 인입 또는 인출을 바코드 리더가 읽은 바코드 및 외부로부터 입력된 정보에 따라 수행할 수 있다.
구체적으로, 박스(92)를 극저온 탱크 구조체(2)로 인입하는 경우, 박스 그립퍼(151)는 제1 작업대(12)의 박스(92)를 준비부(11)로 이송할 수 있다. 구체적으로, 작업자는 수동 또는 자동으로 도어어(162)를 개방할 수 있고, 도어(162)가 개방되면 테이블(121)이 y축 일측으로 이동하여 테이블(121)의 적어도 일부가 하우징(16)의 외부로 돌출될 수 있고, 작업자는 박스(92)를 테이블(121)에 플레이싱할 수 있다. 이후, 테이블(121)은 y축 타측으로 이동하여 하우징(16)로 인입되어 초기 위치로 돌아갈 수 있고, 초기 위치에서 바코드 리더에 의해 박스(92) 또는 박스(92)에 배치된 바이알(91)의 바코드들이 입력될 수 있다. 박스 그립퍼(151)는 제1 작업대(16)의 테이블(121) 상의 박스(92)를 파지하고 이동하여 준비부(11)에 플레이싱 할 수 있다. 준비부(11)에 박스(92)가 플레이싱되면, 박스(92)는 극저온 탱크 구조체(2)의 탱크부(21)로 인입될 수 있는데, 이때, 작업자가 미리 입력한 탱크부(21) 내의 위치 정보(복수의 랙 중 미리 설정된 랙의 몇번째 칸인지 등을 포함하는 정보)에 따라 인입되거나, 또는 임의의 위치로 탱크부(21)에 인입되고, 임이의 위치가 제어부에 저장될 수 있다.
또한, 박스(92)를 극저온 탱크 구조체(2)로부터 인출하는 경우, 박스 그립퍼(151)는 준비부(11)의 박스(92)를 제1 작업대(12)로 이송할 수 있다. 구체적으로, 작업자가 인출할 박스(92)의 정보(바코드 정보를 포함할 수 있음)를 입력하면, 입력된 정보에 따르는 박스(92)가 극저온 탱크 구조체(2)로부터 인출되어 준비부(11)에 준비될 수 있고, 박스 그립퍼(151)는 준비부(11)의 박스(92)를 파지하고 이송하여 제1 작업대(12)에 플레이싱할 수 있으며, 제1 작업대(12)의 테이블(121)이 y축 일측으로 이동하여 테이블(121)의 적어도 일부가 하우징(16)의 외부로 돌출될 수 있고, 작업자는 박스(92)를 수거할 수 있다.
또한, 바이알(91)을 극저온 탱크 구조체(2)로 인입하는 경우, 인입되는 바이알(91)이 위치할 박스(92)가 극저온 탱크 구조체(2)로부터 인출되어 준비부(11)에 준비되고 인입되는 바이알(91)이 수용된 박스(92)가 제1 작업대(12)에 준비되며, 박스 그립퍼(151)는 준비부(11)에 준비된 박스(92)를 픽업하여 제2 작업대(13)에 위치시키며, 바이알 픽커(141)는 제1 작업대(12)의 박스(92)로부터 인입되는 바이알(91)을 픽업하여 제2 작업대(13)에 위치한 박스(92)에 플레이싱하며, 박스 그립퍼(151)는 제2 작업대(13)에 위치한 박스(92)를 픽업하여 준비부(11)에 플레이싱할 수 있다.
구체적으로, 작업자는 수동 또는 자동으로 도어(162)를 개방할 수 있고, 도어(162)가 개방되면 테이블(121)이 y축 일측으로 이동하여 테이블(121)의 적어도 일부가 하우징(16)의 외부로 돌출될 수 있고, 작업자는 테이블(121)에 기배치되어있던 박스(92)에 인입할 특정 바이알(91)을 삽입하여 위치시키거나, 또는 테이블(121)에 특정 바이알(91)이 배치된 박스(92)를 플레이싱할 수 있다. 동시에 극저온 탱크 구조체(2) 내에 있던, 인입되는 특정 바이알(91)이 위치할 박스(92)가 극저온 탱크 구조체(2)로부터 인출되어 준비부(11)에 준비될 수 있다. 또한, 테이블(121)이 초기위치에 배치되면, 바코드 리더는 인입할 특정 바이알(91)의 바코드를 읽을 수 있고, 제어부는 이를 전송받을 수 있고, 또한, 제어부는 작업자가 입력한 정보(특정 바이알(91)이 위치할 극저온 탱크 구조체(2)에서의 위치를 포함할 수 있음)에 따라 특정 바이알(91)이 극저온 탱크 구조체(2)로 인입되도록, 작업자가 입력한 정보에 따라 특정 바이알(91)이 배치될 박스(92)가 준비부(11)에 준비되게 제어할 수 있다. 이후, 박스 그립퍼(151)는 준비부(11)에 준비된 박스(92)를 픽업하여 제2 작업대(13)에 플레이싱할 수 있고(위치시키며), 바이알 픽커(141)는 제1 작업대(12)에 배치된 박스(92)로부터 인입되는 특정 바이알(91)을 픽업하여 제2 작업대(13)에 위치한 박스(92)에 플레이싱할 수 있고, 박스 그립퍼(151)는 제2 작업대(13)에 위치한 박스(92)를 픽업하여 준비부(11)에 플레이싱할 수 있다.
또한, 바이알(91)을 극저온 탱크 구조체(2)로부터 인출하는 경우, 인출되는 바이알(91)이 위치한 박스(92)가 극저온 탱크 구조체(2)로부터 인출되어 준비부(11)에 준비되고, 인출되는 바이알(91)이 플레이싱될 박스(92)가 제1 작업대(12)에 준비되며, 박스 그립퍼(151)는 준비부(11)에 준비된 박스(92)를 픽업하여 제2 작업대(13)에 위치시키며, 바이알 픽커(141)는 제2 작업대(13)에 위치한 박스(92)로부터 인출되는 바이알(91)을 픽업하여 제1 작업대(12)의 박스(92)에 플레이싱할 수 있다.
구체적으로, 작업자가 인출할 특정 바이알(91)의 정보(바코드 명, 바코드 정보 등 중 하나 이상을 포함할 수 있음)를 입력하면, 특정 바이알(91)이 위치한 박스(92)가 극저온 탱크 구조체(2)로부터 인출되어 준비부(11)에 준비될 수 있고, 이때, 인출되는 특정 바이알(91)이 플레이싱될 박스(92)가 제1 작업대(12)에 준비될 수 있다. 특정 바이알(91)이 플레이싱될 박스(92)가 제1 작업대(12)에 준비는, 제1 작업대(12)에 박스(92)가 기배치되어있을 수 있고, 또는, 작업자가 특정 바이알(91)이 삽입할 박스(92)를 도어(162)를 개방하여 제1 작업대(12)에 플레이싱함으로써 이루어질 수 있다. 이후, 박스 그립퍼(151)는 준비부(11)에 준비된 박스(92)를 픽업하여 제2 작업대(13)에 위치시키며, 바이알 픽커(141)는 제2 작업대(13)에 위치한 박스(92)로부터 인출되는 바이알(91)을 픽업하여 제1 작업대(12)의 박스(92)에 플레이싱할 수 있다. 이후, 도어(162)가 오픈되며, 제1 작업대(12)의 테이블(121)이 y축 일측으로 이동하여 하우징(16)의 외측으로 돌출되며 작업자에게 바이알(91)을 제공할 수 있다.
또한, 본 입출 구조체(1)에 있어서, 바이알 이송부(14)는 바이알 픽커(141)가 픽업하는 바이알(91)과 이웃하는 이웃 바이알(91)의 픽업을 제한하는 픽업 제한 유닛(142)을 포함할 수 있다. 바이알(91)이 박스(92)에 담긴 상태로 극저온 탱크 구조체(2)로부터 인출되면, 바이알(91)과 이웃 바이알(91)이 아이싱으로 붙은 상태 일 수 있다. 이에 따라, 바이알 픽커(141)가 바이알(91)을 픽업할 때 이웃 바이알(91)이 바이알(91)에 붙어 함께 픽업될 수 있다. 이것이 방지되도록 픽업 제한 유닛(142)이 구비될 수 있다.
픽업 제한 유닛(142)은 바이알 픽커(141)의 하측에 구비될 수 있는데, 바이알 픽커(141)가 파지한 바이알(91)의 통과는 허용하되 이웃 바이알(91)의 통과는 허용하지 않는 관통구(1421)가 상하로 형성될 수 있다.
또한, 바이알 이송부(14)는 바이알 픽커(141)가 플레이싱하는 바이알(91)에 하측으로 외력을 가하는 외력 작용 유닛(143)을 포함할 수 있다. 이를 테면, 바이알 픽커(141)는 바이알 픽커(141)를 사이에 두고 배치되되 상호 간격 조정이 가능한 한 쌍의 픽커 유닛(1411)을 포함할 수 있고, 한 쌍의 픽커 유닛(1411)은 바이알 픽커(141) 파지시 상호 간격이 줄어듦으로써 바이알 픽커(141)를 파지할 수 있고, 바이알 픽커(141)에 대한 파지 해제시 상호 간격이 늘어날 수 있다. 이에 따르면, 바이알(91)은 한 쌍의 픽커 유닛(1411) 사이에 배치될 수 있는데, 외력 작용 유닛(143)은 한 쌍의 픽커 유닛(1411) 사이의 바이알(91)이 배치되는 높이의 상측에 위치하며 길이 조절이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 바이알(91)의 플레이싱시, 바이알 픽커(141)는 바이알(91)을 박스(92)의 관통구에 삽입할 수 있는데, 이 과정에서 외력 작용 유닛(143)이 길이가 늘어나며 바이알(91)을 하측으로 밀 수 있고, 이에 따라 바이알(91)은 외력 작용 유닛(143)이 구비되지 않는 경우 대비 박스(92)의 관통구에 용이하게 삽입될 수 있다. 외력 작용 유닛(143)은 실린더를 포함할 수 있다.
또한, 준비부(11)에는 박스(92)가 플레이싱되는 거치대(111)가 구비될 수 있다. 박스 그립퍼(151)는 극저온 탱크 구조체(2)로부터 인출된 박스(92)의 파지 후, 인출된 박스(92)의 하면의 아이싱의 적어도 일부가 제거되도록 거치대(111)에 인출된 박스(92)의 하면의 적어도 일부를 접촉시킨 상태로 인출된 박스(92)를 거치대(111)에 대하여 상대적으로 이동시킬 수 있다. 이를 위해, 거치대(111)의 상면은 박스(92)의 하면의 표면 거칠기보다 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다.
또한, 참고로, 극저온 탱크 구조체(2)의 탱크부(21)의 출구(225)는 복수 개(이를 테면, 2개) 형성될 수 있다. 이러한 경우, 복수의 출구(225) 각각으로부터 랙(93)의 입출입이 이루어질 수 있고, 이러한 랙(93)에 대하여 박스(92)가 인입 또는 인출된다는 점을 고려하면, 복수의 출구(225) 개수에 대응하여 입출 구조체(1)의 하우징(16)의 연통구 및 극저온 탱크 구조체(2)의 출입 가이드부(22)의 하우징(221)의 연통구(2211)의 개수가 설정될 수 있다. 이를 테면, 탱크부(21)의 출구(225)가 2개인 경우, 서로 연통되는 입출 구조체(1)의 하우징(16)의 연통구 및 극저온 탱크 구조체(2)의 출입 가이드부(22)의 하우징(221)의 연통구(2211)는 2개 형성될 수 있고, 이러한 경우, 준비부(11)에는 상기 개수에 대응하여(동일하게) 거치대(111)가 2개 구비될 수 있다.
이하에서는, 본원의 일 실시예에 따른 극저온 탱크 장치(이하 '본 제1 극저온 탱크 장치'라 함)에 대해 설명한다. 다만, 본 제1 극저온 탱크 장치는, 전술한 본 입출 구조체(1)를 포함하는 것으로서, 본 입출 구조체(1) 및 후술하는 본 제2 내지 본 제3 극저온 탱크 장치와 동일하거나 상응하는 기술적 특징 및 구성을 공유한다. 따라서, 본 입출 구조체(1) 및 후술하는 본 제2 내지 본 제3 극저온 탱크 장치에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하며, 동일 내지 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 본 제1 극저온 탱크 장치는 박스(92)가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙(93) 복수 개가 내부에 구비되는 탱크부(21)를 포함한다.
또한, 도 6을 참조하면, 본 제1 극저온 탱크 장치는 탱크부(21)의 상측에 배치되어 탱크부(21)에 대한 랙(93)의 인출 또는 랙의 인입을 가이드하는 출입 가이드부(22)를 포함한다.
또한, 본 제1 극저온 탱크 장치는 준비부(11)를 포함한다. 준비부(11)는 극저온 탱크 구조체(2)로부터 인출되는 박스가 인입되어 위치하거나, 또는, 극저온 탱크 구조체(2) 내로 인입되는 박스가 위치한다.
또한, 본 제1 극저온 탱크 장치는 준비부(11)의 x축 일측에 위치하고, 박스(92)의 거치가 가능한 제1 작업대(12)를 포함한다.
또한, 본 제1 극저온 탱크 장치는 제1 작업대(12)와 준비부(11) 사이에 위치하며, 박스(92)의 거치가 가능한 제2 작업대(13)를 포함한다.
또한, 본 제1 극저온 탱크 장치는 바이알 이송부(14)를 포함한다. 바이알 이송부(24)는 z축으로 이동 가능하고, 준비부(11), 제1 작업대(12) 및 제2 작업대보다 높은 높이에서 x축 및 y축으로 이동 가능하며, 바이알(91)을 파지 가능한 바이알 픽커(141)를 포함한다.
또한, 본 제1 극저온 탱크 장치는 박스 이송부(15)를 포함한다. 박스 이송부(15)는 z축으로 이동 가능하고, 준비부(11), 제1 작업대(12) 및 제2 작업대(13)보다 높은 높이에서 x축 및 y축으로 이동 가능하며, 박스(92)를 파지 가능한 박스 그립퍼(151)를 포함한다.
이하에서는, 본원의 다른 실시예에 따른 극저온 탱크 장치(이하 '본 제2 극저온 탱크 장치'라 함)에 대해 설명한다. 다만, 본 제2 극저온 탱크 장치는, 전술한 본 입출 구조체(1)를 포함하는 것으로서, 본 입출 구조체(1), 본 제1 극저온 탱크 장치 및 후술하는 본 제3 극저온 탱크 장치와 동일하거나 상응하는 기술적 특징 및 구성을 공유한다. 따라서, 본 입출 구조체(1), 본 제1 극저온 탱크 장치 및 후술하는 본 제3 극저온 탱크 장치에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하며, 동일 내지 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 본 제2 극저온 탱크 장치는, 극저온 탱크 구조체(2)를 포함한다. 극저온 탱크 구조체(2)는 박스(92)가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙(93) 복수 개가 내부에 구비되는 탱크부(21)를 포함한다. 탱크부(21)는 내부에 랙(93) 복수 개가 수용되는 중공부가 형성될 수 있다. 중공부 내에서 랙(93) 복수 개는 수평 방향으로 간격을 두고 배치될 수 있다. 또한, 탱크부(21)는 상면에 랙(93)의 출입이 이루어지는 출구가 형성될 수 있고, 출구에는 출구를 개폐하는 도어(225)가 구비될 수 있다. 이러한 탱크부(21)는 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 5를 참조하면, 극저온 탱크 구조체(2)는 탱크부(21)의 상측에 배치되어 탱크부(21)에 대한 랙(93)의 인출 또는 랙의 인입을 가이드하는 출입 가이드부(22)를 포함한다.
구체적으로, 출입 가이드부(22)는 탱크부(21)의 상측에 배치되는 하우징(221)을 포함할 수 있다. 또한, 출입 가이드부(22)는 로봇부(222)를 포함할 수 있다. 로봇부(222)는 탱크부(21)의 상측에 배치되어 도어를 이용한 출구의 개폐를 수행할 수 있다. 또한, 로봇부(222)는 중공부 내로부터 랙(93)을 인출하거나 중공부 내로 랙(93)을 인입 가능하다.
또한, 하우징(221)에는 전술한 본 입출 구조체(1)의 하우징(16)의 내부와 연통되는 연통구가 형성될 수 있다. 또한, 출입 가이드부(22)는 하우징(221) 내에 구비되어 출구를 통해 탱크부(21)의 상측으로 인출되는 랙(93)으로부터 출입 가이드부(22)의 하우징(221)의 연통구 및 본 입출 구조체(1)의 하우징(16)의 연통구를 통해 본 입출 구조체(1)의 하우징(16) 내(준비부(11))로 박스(92)를 이동시키는 푸셔(223)를 포함할 수 있다.
이러한 출입 가이드부(22)는 종래의 극저온 저장 시스템의 로봇 장치와 동일 내지 유사한 구성을 가질 수 있다. 다시 말해, 이러한 출입 가이드부(22)는 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한
또한, 본 제2 극저온 탱크 장치는 전술한 본 입출 구조체(1)를 포함한다. 본 입출 구조체(1)는 극저온 탱크 구조체(2)에 바이알(91) 또는 바이알(92)이 수용된 박스를 인입하거나 인출하는데 적용된다. 즉, 본 입출 구조체(1)는 극저온 탱크 구조체(2)로부터 인출된 바이알(91) 또는 랙(92)을 작업자에게 자동으로 제공하고, 작업자가 제공한 바이알(91) 또는 랙(92)을 극저온 탱크 구조체(2)에 자동으로 인입할 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 제2 극저온 탱크 장치는 배관 구조체(3)를 포함한다. 배관 구조체(3)는 탱크부(21) 내의 온도를 유지하는 기체의 적어도 일부를 출입 가이드부(22) 또는 본 입출 구조체(1) 내로 유입시킨다. 또는, 배관 구조체(3)는 탱크부(21) 내의 온도를 유지하는 기체의 적어도 일부를 외부로 유출시킨다.
기체는 기체 질소 일 수 있다. 이를 테면, 탱크부(21)는 액체 질소를 기화시켜 중공부(내부)에 공급하여 내부의 온도를 미리 설정된 온도(이를 테면, 저온)으로 유지할 수 있다. 배관 구조체(3)는 출입 가이드부(22) 내로 기체를 공급할 수 있고, 이에 따라, 출입 가이드부(22)로 기체가 공급될 수 있고, 출입 가이드부(22)의 하우징(221)과 본 입출 구조체(1)의 하우징(16)이 연통되어 있으므로, 기체의 적어도 일부가 본 입출 구조체(1) 내로도 유입될 수 있으며, 이에 따라, 본 입출 구조체(1) 내부 및 출입 가이드부(22) 내에 기체가 공급되어 온도가 낮아져 습도가 낮아질 수 있고, 이에 따라, 아이싱 발생이 방지될 수 있다.
다시 말해, 출입 가이드부(22) 또는 본 입출 구조체(1)는, 내부로 유입되는 기체에 의해, 기체가 공급되지 않는 경우 대비 낮은 습도를 가지고 아이싱 발생량이 줄어들 수 있다. 이를 테면, 탱크부(21)에서 탱크부(21)의 외측으로 랙(93)의 인출시 탱크부(21)와 출입 가이드부(22)의 온도차 또는 습도차, 탱크부(21)와 본 입출 구조체(1)의 온도차 또는 습도차, 출입 가이드부(22)와 본 입출 구조체(1)의 온도차 또는 습도차 등에 의해 박스(92) 또는 바이알(91)에 아이싱이 발생할 수 있었다. 그러나 전술한 바에 의하면, 탱크부(21)와 출입 가이드부(22)의 온도차 또는 습도차, 탱크부(21)와 본 입출 구조체(1)의 온도차 또는 습도차가 본 입출 구조체(1) 및 출입 가이드부(22)에 기체가 공급되지 않는 경우 대비 줄어들 수 있어, 아이싱의 발생이 줄어들 수 있다.
구체적으로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 배관 구조체(3)는 탱크부(21)의 내부와 연통되는 메인 배관(31), 메인 배관(31)과 탱크부(21)의 내부를 연통시키는 제1 분기 배관(32), 메인 배관(31)과 외부를 연통시키는 제2 분기 배관(33) 및 제2 분기 배관(33)을 개폐하는 밸브(34)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 밸브(34)가 off된 경우, 탱크부(21) 내의 기체의 적어도 일부는 메인 배관(31) 및 제1 분기 배관(32)을 통해 출입 가이드부(22) 내로 유입될 수 있고, 출입 가이드부(22)내로 유입된 기체의 적어도 일부는 본 입출 구조체(1) 내로 유입될 수 있다.
또한, 밸브(34)가 on된 경우, 탱크부(21) 내의 기체의 적어도 일부는 메인 배관(31) 및 제2 분기 배관(33)을 통해 외부로 유출될 수 있고, 또는, 적어도 일부는 메인 배관(31) 및 제1 분기 배관(32)을 통해 출입 가이드부(22) 내로 유입될 수 있다. 즉, 밸브(34)가 on된 경우, 출입 가이드부(22) 내로 유입되는 기체의 양이 밸브(34)가 off된 경우 대비 줄어들 수 있다.
이에 따라, 제1 분기 배관(32)으로의 기체의 유입을 줄이는 경우, 밸브(34)는 개방(on)될 수 있다. 이를 테면, 출입 가이드부(22) 내부의 습도(또는 온도) 또는 본 입출 구조체(1) 내부의 습도(또는 온도)가 미리 설정된 수치 이하인 경우, 출입 가이드부(22) 내로의 기체의 유입량을 줄일 필요가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 밸브(34)가 개방됨으로써 출입 가이드부(22) 내로의 기체의 유입량을 줄일 수 있다.
또한, 밸브(34)가 개방되었을 때, 제1 분기 배관(32)으로의 기체의 유입량이 제2 분기 배관(33)으로의 기체의 유입량보다 적도록, 제2 분기 배관(33)의 내경은 제1 분기 배관(32)의 내경보다 크게 설정될 수 있다. 이에 따라, 제1 분기 배관(32)의 내경이 제2 분기 배관(33)의 내경 이상인 경우 대비, 밸브(34)의개방시, 출입 가이드부(22) 내로의 기체의 유입량 감소가 더 빠르게 이루어질 수 있어, 온도 조절(습도 조절)이 빠르고 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 출입 가이드부(22)와 탱크부(21)의 상면 사이는 밀봉될 수 있다. 또한, 입출 구조체(1)와 탱크부(21)의 상면 사이는 밀봉될 수 있다. 이를 테면, 오링, 발포 실리콘 등 중 하나 이상에 의해 밀봉이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 출입 가이드부(22) 및 입출 구조체(1)로 유입된 기체의 누기가 도어(162)외의 다른 곳을 통해 발생하는 것의 적어도 일부가 방지될 수 있다.
이하에서는, 본원의 다른 실시예에 따른 극저온 탱크 장치(이하 '본 제3 극저온 탱크 장치'라 함)에 대해 설명한다. 다만, 본 제3 극저온 탱크 장치는, 본 제1 및 제2 극저온 탱크 장치와 동일하거나 상응하는 기술적 특징 및 구성을 공유한다. 따라서 본 입출 구조체(1), 본 제1 및 제2 극저온 탱크 장치에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하며, 동일 내지 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 제3 극저온 탱크 장치는, 극저온 탱크 구조체(2)를 포함한다. 극저온 탱크 구조체(2)는, 박스(92)가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙(93) 복수 개가 내부에 구비되는 탱크부(21)를 포함한다.
또한, 극저온 탱크 구조체(2)는 탱크부(21)의 상측에 배치되어 탱크부(21)에 대한 랙(93)의 인출 또는 랙의 인입을 가이드하는 출입 가이드부(22)를 포함한다.
또한, 도 7을 참조하면, 본 제3 극저온 탱크 장치는, 탱크부(21) 내의 온도를 유지하는 기체의 적어도 일부를 출입 가이드부(22) 내로 유입시키거나, 또는 외부로 유출시키는 배관 구조체(3)를 포함한다.
도 7을 참조하면, 배관 구조체(3)는 탱크부(21)의 내부와 연통되는 메인 배관(31), 메인 배관(31)과 탱크부(21)의 내부를 연통시키는 제1 분기 배관(32), 메인 배관(31)과 외부를 연통시키는 제2 분기 배관(33) 및 제2 분기 배관(33)을 개폐하는 밸브(도면부호 없음. 도7에서는 생략)를 포함할 수 있다. 상기 밸브는 앞서 설명한 도 5, 도 6의 밸브(34)와 동일할 수 있다.
이에 따라, 밸브(34)가 off된 경우, 탱크부(21) 내의 기체의 적어도 일부는 메인 배관(31) 및 제1 분기 배관(32)을 통해 출입 가이드부(22) 내로 유입될 수 있다.
또한, 밸브(34)가 on된 경우, 탱크부(21) 내의 기체의 적어도 일부는 메인 배관(31) 및 제2 분기 배관(33)을 통해 외부로 유출될 수 있고, 또는, 적어도 일부는 메인 배관(31) 및 제1 분기 배관(32)을 통해 출입 가이드부(22) 내로 유입될 수 있다. 즉, 밸브(34)가 on된 경우, 출입 가이드부(22) 내로 유입되는 기체의 양이 밸브(34)가 off된 경우 대비 줄어들 수 있다.
이에 따라, 제1 분기 배관(32)으로의 기체의 유입을 줄이는 경우, 밸브(34)는 개방(on)될 수 있다. 이를 테면, 출입 가이드부(22) 내부의 습도(또는 온도)가 미리 설정된 수치 이하인 경우, 출입 가이드부(22) 내로의 기체의 유입량을 줄일 필요가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 밸브(34)가 개방됨으로써 출입 가이드부(22) 내로의 기체의 유입량을 줄일 수 있다.
또한, 밸브(34)가 개방되었을 때, 제1 분기 배관(32)으로의 기체의 유입량이 제2 분기 배관(33)으로의 기체의 유입량보다 적도록, 제2 분기 배관(33)의 내경은 제1 분기 배관(32)의 내경보다 크게 설정될 수 있다. 이에 따라, 제1 분기 배관(32)의 내경이 제2 분기 배관(33)의 내경 이상인 경우 대비, 밸브(34)의개방시, 출입 가이드부(22) 내로의 기체의 유입량 감소가 더 빠르게 이루어질 수 있어, 온도 조절(습도 조절)이 빠르고 용이하게 이루어질 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 극저온 탱크 장치에 있어서,
    박스가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙 복수 개가 내부에 구비되는 탱크부 및 상기 탱크부의 상측에 배치되어 탱크부에 대한 랙의 인출 또는 랙의 인입을 가이드하는 출입 가이드부를 포함하는 극저온 탱크 구조체;
    상기 극저온 탱크 구조체에 바이알 또는 바이알이 수용된 박스를 인입하거나 인출하는데 적용되는 입출 구조체; 및
    상기 탱크부 내의 온도를 유지하는 기체의 적어도 일부를 상기 출입 가이드부 내 또는 상기 입출 구조체 내로 유입시키거나, 또는, 외부로 유출시키는 배관 구조체를 포함하는, 극저온 탱크 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탱크부 또는 상기 입출 구조체는, 내부로 유입되는 기체에 의해, 기체가 공급되지 않는 경우 대비 낮은 습도를 가지고 아이싱 발생량이 줄어드는 것인, 극저온 탱크 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배관 구조체는,
    상기 탱크부의 내부와 연통되는 메인 배관, 상기 메인 배관과 상기 탱크부의 내부를 연통시키는 제1 분기 배관, 상기 메인 배관과 외부를 연통시키는 제2 분기 배관 및 상기 제2 분기 배관을 개폐하는 밸브를 포함하는 것인, 극저온 탱크 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 분기 배관으로의 기체의 유입을 줄이는 경우, 상기 밸브는 개방되는 것인, 극저온 탱크 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 밸브가 개방되었을 때, 상기 제1 분기 배관으로의 기체의 유입량이 상기 제2 분기 배관으로의 기체의 유입량보다 적도록, 상기 제2 분기 배관의 내경은 상기 제1 분기 배관의 내경보다 크게 설정되는 것인, 극저온 탱크 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기체는 질소 기체인 것인, 극저온 탱크 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탱크부는, 박스가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙이 복수 개 배치되는 중공부를 가지고, 내부를 미리 설정된 온도로 유지 가능하며, 상면에 랙의 출입을 위한 도어가 형성되고,
    상기 출입 가이드부는, 상기 탱크부의 상측에 배치되어 상기 도어를 개폐하고 상기 중공부 내로부터 랙을 인출하거나, 상기 중공부 내로 랙을 인입 가능한 로봇 장치 및 상기 탱크부의 상측에 구비되어 상기 로봇 장치를 둘러싸는 하우징을 포함하는 것인, 극저온 탱크 장치.
  8. 극저온 탱크 장치에 있어서,
    박스가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙 복수 개가 내부에 구비되는 탱크부 및 상기 탱크부의 상측에 배치되어 탱크부에 대한 랙의 인출 또는 랙의 인입을 가이드하는 출입 가이드부를 포함하는 극저온 탱크 구조체; 및
    상기 탱크부 내의 온도를 유지하는 기체의 적어도 일부를 상기 출입 가이드부 내로 유입시키거나, 또는, 외부로 유출시키는 배관 구조체를 포함하는, 극저온 탱크 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 탱크부는, 내부로 유입되는 기체에 의해, 기체가 공급되지 않는 경우 대비 낮은 습도를 가지고 아이싱 발생량이 줄어드는 것인, 극저온 탱크 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 배관 구조체는,
    상기 탱크부의 내부와 연통되는 메인 배관, 상기 메인 배관과 상기 탱크부의 내부를 연통시키는 제1 분기 배관, 상기 메인 배관과 외부를 연통시키는 제2 분기 배관 및 상기 제2 분기 배관을 개폐하는 밸브를 포함하는 것인, 극저온 탱크 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 분기 배관으로의 기체의 유입을 줄이는 경우, 상기 밸브는 개방되는 것인, 극저온 탱크 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 밸브가 개방되었을 때, 상기 제1 분기 배관으로의 기체의 유입량이 상기 제2 분기 배관으로의 기체의 유입량보다 적도록, 상기 제2 분기 배관의 내경은 상기 제1 분기 배관의 내경보다 크게 설정되는 것인, 극저온 탱크 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 기체는 질소 기체인 것인, 극저온 탱크 장치.
  14. 극저온 탱크 장치에 있어서,
    박스가 상하 방향으로 적층되게 제공되는 랙 복수 개가 내부에 구비되는 탱크부 및 상기 탱크부의 상측에 배치되어 탱크부에 대한 랙의 인출 또는 랙의 인입을 가이드하는 출입 가이드부를 포함하는 극저온 탱크 구조체; 및
    상기 극저온 탱크 구조체에 바이알 또는 바이알이 수용된 박스를 인입하거나 인출하는데 적용되는 입출 구조체를 포함하되,
    상기 탱크부 내의 온도를 유지하는 기체의 적어도 일부를 상기 출입 가이드부 내 또는 상기 입출 구조체 내로 유입시키거나, 또는, 외부로 유출시키는, 극저온 탱크 장치.
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