KR100219888B1

KR100219888B1 - 습성 매질 상태로 복수의샘플의 동시처리장치 및 그장치의이용방법

Info

Publication number: KR100219888B1
Application number: KR1019920001079A
Authority: KR
Inventors: 쟝-쟈크보데; 빠트릭쟈꼴
Original assignee: 쏘시에떼프로라보
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1992-01-25
Publication date: 1999-09-01
Also published as: ES2124722T3; DE69227208D1; DE69227208T2; CA2060037C; AU1030792A; ATE172027T1; KR920014512A; US5304766A; CA2060037A1; TW219971B; JP2843702B2; JPH05190277A; EP0496684B1; EP0496684A1; AU649770B2

Abstract

본 발명은 수분매질 중의 복수의 샘플에 대하여, 하나의 샘플을 수용하는 각각의 용기 (2) 에서 각각의 처리를 일으켜 이를 동시에 처리하기 위한 장치 (1) 에 관한 것이다. 상기 장치 (1) 는 마이크로파를 공동부 (7) 내로발산하기 위한 수단 (50) 을 가지며, 상기 공동부 (7) 는 상부벽 (8) 과, 하부벽 (16) 및, 측벽 (13) 에 의해 한정되는 원통으로 되어 있다. 또한 공동부 (7) 는 축선 (X) 을 갖고, 공동부의 상부벽 (8) 에는 복수의 개구 (3) 가 형성되어 있으며, 각 개구 (3) 는 용기 (2) 를 공동부 (7) 내로 도입시킬 수 있게 하는 크기를 갖는 동시에, 마이크로파가 공동부 (7) 의 외부로 전파하는 것을 방지하는 흡수판을 형성하도록, 마이크로파의 발산 진동수와 개구 (3) 의 단면적의 함수인 높이 (H) 를 갖는 연통부 (4) 를 갖는다.

본 발명의 장치는, 용해, 가수분해 또는 광화 작용을 목적으로 수분매질 중의 샘플의 산 처리 또는 알칼리 처리에 특히 유용하다.

Description

습성 매질 상태로, 복수의 샘플의 동시처리장치 및 그 장치의 이용방법

제 1 도는 본 발명에 따른, 습성 매질 상태로 샘플을 처리하는 장치의 개략적인 외관도.

제 2 도는 제 1 도에 따른 장치의 부분 확대도.

제 3 도는 제 1 및 2 도에 따른 장치의 공동부의 상부벽의 외주부에 대한 상세 단면도로서, 동도에서 상부벽은 회전운동하도록 제작될 수 있다.

제 4 도는 본 발명에 따른 장치의 또 다른 실시예에 대해 직경면을 통해본 단면도.

제 5 도는 본 발명에 따른 제 2 공동부를 갖는 장치의 외관도.

제 6 도는 공동부에 대한 도파관 접속의 변형예의 상세 단면도.

제 7 도는 가스상의 반응 생성물을 채집하기 위한 연통부와 결합된 스톱퍼에 대해 연직면을 통해 본 상세 단면도.

제 8 도는 연통부 및 용기의 실시예에 대해 연직면을 통해 본 단면도.

제 9 도는 연통부 및 용기의 다른 실시예에 대해 연직면을 통해 본 단면도.

제 10 및 11 도는 외벽과 용기와 결합된 연통부의 2개의 변형예에 대해 연직면을 통해 본 단면도.

제 12 도는 각각의 연통부가 공동부의 일부분을 구성하는 장치의 실시예에 대한 상세 단면도.

제 13 도는 본 발명에 따른, 습성 매질 상태로, 샘플을 처리하는 장치의 다른 실시예의 외관도.

제 14 도는 제 13 도에 따른 장치의 공동부의 의주부의 상세 단면도로서, 상기 공동부의 상부벽의 중심영역이 회전운동하도록 제작될 수 있다.

제 15 도는 각각의 용기에서 일련의 샘플에 대한 처리를 수행할 수 있는 본 발명의 장치의 확대 개략도.

제 16 도는 본 발명의 장치의 다른 실시예에 따른 2개의 연통부와 결합된 용기에 대해 연직면을 통해 본 단면도.

제 17 도는 용기가 튜브로 되어 있는 장치의 실시예에 대해 직경면을 통해 본 단면도.

제 18 및 19 도는 각작의 용기가 튜브로 되어 있는, 본 발명의 장치의 2개의 다른 실시예의 2 개의 부분 개략 단면도.

제 20, 21 및 22 도는 편향기가 설치된 공동부의 3개의 실시예에 대해 수평면을 통해 본 단면도.

제 23 도는 도파관내로 마이크로파를 방출하는 마이크로파 발생기로 구성된 3 개의 조립체를 구비하는 장치의 일 실시예에 대한 개관도로서, 상기 장치의 공동부는 6 각형 단면을 갖고 회전운동하도록 제작된 중심영역을 갖는다.

제 24 도는 용기를 회전운동시키는 수단의 일 실시예의 원리도.

제 25 도는 도파관내로 마이크로파를 방출하는 마이크로파 발생기로 구성된 2개의 조립체를 구비하는, 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예의 개관도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 장치(화학반응용 장치) 2 : 용기

3 : 개구 4 : 연통부

5 : 마이크로파 발생기 6 : 도파관

7 : 공동부 8 : 상부벽

10 : 조립체 13 : 측벽

14 : 제 2 공동부 16 : 하부벽

38 : 중심영역 48 : 주변영역

82 : 샘플 공급관 83 : 액체 입구관

84 : 세척액용 공급관 85 : 생성물 출구관

86∼89 : 밸브 120 : 결합창

본 발명은「마이크로파로 샘플을 가열하여, 습성 매질 상태로, 복수의 샘플을 동시에 처리하는 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 무기 화합물, 유기 화합물 또는 유기 금속성 화합물 또는 이들 화합물의 혼합물로 된 샘플에 대해 화학반응을 수행하는 장치의 이용방법에 관한 것이다.

일련의 샘횰에 대해, 습성 매질 상태로, 화학반응을 수행하는 장치 및 방법은 특히 유럽특허 제156 742호에 의해 이미 공지되어 있으며, 여기에서는, 샘플을 미리 준비하여, 회전식 하우징내에 놓여 있는 플라스크내에 주입한 후, 이 플라스크를 마이쿠로파의 공동부 내부로 가져간다. 상기 장치는 PROLABO 사(社)에 의해 「MICRODIGEST30O」이라는 명칭으로 시판되고 있다. 상기 장치는 샘플들의 개별적인 처리에 적합하다.

실험실에서는, 그러나 종종 다수의 샘플 즉, 복수의 샘플을, 동일한 온도시간 조건에서, 습성 매질 상태로, 동시에 처리할 수 있어야 한다.

또, 영국특허 제 GB 2 081 442호에 개시된 바와 같이, 마이크로파를 이용하여 가열하며, 용기의 목을 현수하여 다수의 용기를 수용할 수 있는 공동부를 한정하는 오븐을 제조하는 것이 제안되어 있다.

상기 장치는 온도 및 반응시간을 동일한 조건으로 하여 여러 샘플을 동시에 효과적으로 처리할 수 있지만, 작업자가, 예를 들어 시약을 보충하저나 또는 반응의 진행을 눈으로 모니터하기 위해 용기에 접근하는 것이 용이하지 않다. 이러한 작업을 수행하기 위해, 작업자는, 마이크로파 발생기의 전원을 끈후, 오븐의 정문을 열어야 하므로, 용기에의 접근이 용이하지 않다. 또한 상기 장치에서는, 처리될 샘플을 수용하는 부분만이 가열되는 것이 아니라, 용기 전체 특히 용기의 목도 가열된다.

본 발명의 일 목적은, 습성 매질 상태로, 복수의 샘플를 동시처리하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 마이크로파로 가열함으로써 열이 가해지고, 이 때문에 샘플을 수용하는 용기로의 작업자의 접근이 매우 용이한, 습성 매질 상태로, 처리를 수행하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 장치는, 습성 매질 상태로, 하나의 샘플을 수용하는 용기에서 각각의 처리를 수행하여 복수의 샘플을 처리하며, 상기 장치는 마이크로파의 공동부(application cavity) 내부로 마이크로파를 방출하는 수단을 구비하며, 상기 공동부는 상부벽, 하부벽 및 측벽으로 한정되는 실린더로서 축선 (X) 을 가지며, 상기 공동부의 상기 상부벽에는 복수의 개구(aperture)가 형성되어 있으며, 각각의 개구는 용기를 공동부내로 도입할 수 있는 크기를 가지며, 각각의 개구에는 마이크로파의 방출 진동수 및 개구의 단면적의 함수인 높이 (H) 의 연통부가 설치되어 마이크로파가 공동부의 의부로 전파되는 것을 방지하는 흡수 장벽을 형성하는 것을 특징으로 한다.

용기내에 수용되는 샘플은 마이크로파로 신속히 가열되어, 예를 들어, 습성 매질 상태로, 샘플에 대한 화학반응 및/또는 물리적인 조작이 수행된다.

상기 장치에서는, 하나의 동일한 샘플에 대하여, 광화(鑛化)작용, 분해, 가수분해 등의 화학반응 또는 용해, 결정화, 증발, 융해 등의 물리적인 조작이 수행되거나 또는 물리적인 조작과 화학반응이 조합될 수도 있다.

본 명세서에서 :

-샘플 은, 편의상, 용기의 내용물을 의미하며, 따라서, 화학반응 및/또는 물리 조작에 따라, 마이크로파의 공동부내에 놓여진 용기는, 샘플로 일컬어지는, 생성물 또는 생성물의 혼합물 및 경우에 따라서는 1 이상의 시약을 수용할 수도 있다.

-샘플 은 또한 보유 능력을 갖는 용기내에 놓여진 일정량의 생성물 즉, 튜브 형상의 용기내의 연속적인 흐름(stream) 형태의 유동 생성물을 의미하기도 한다.

-복수의 샘플 은 다수의 용기내에 다수의 샘플이 각각 놓여져 있는 것을 의미하는 것으로, 즉, 각각의 샘플은 하나의 용기내에 1 이상의 시약과 함께 놓여지며, 상기 샘플은 상이하거나 또는 모두 동일할 수도 있고 시약과 혼합되거나 또는 혼합되지 않을 수도 있고, 마찬가지로, 시약 또한 상이하거나 또는 모두 동일할 수도 있다.

-습성 매질 상태로 는 샘플이 액체, 예를 들어, 액체의 형태 그 자체, 액체/고체 혼합물의 형태, 액체/액체 현탁액 등을 함유하는 것을 의미하는 것이다.

후술하는 바와 같이, 튜브 형상의 용기에서, 일련의 샘플에 대해, 습성 매질 상태로, 처리가 동시에 수행될 수 있고, 그럼으로써 소정 체적의 샘플이 밸브에 의해 각각의 용기 내부로 연속적으로 이송되고, 각각의 용기내로 이송된 샘플이 가스(예를 들어, 공기)의 거품에 의해 분리되고, 거품에 의해 분리된 샘플은 튜브형 용기내에서 연속적인 흐름의 형태로 이동한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 공동부는 실린더이며, 상기 실린더의 준선(directhx)은 정다각형인 것이 바람직하다.

상기 공동부는 원형의 준선을 갖는 레귤러 실린더인 것이 바람직하다.

일 실시예에 따르면, 마이크로파를 방출하는 수단은 공동부내에 위치되는 안테나를 갖는 1 이상의 마이크로파 발생기로 구성된다.

일 변형예에 따르면, 상기 장치는 공동부의 축선 (X) 을 따라 공동부내에 위치되는 안테나를 갖는 마이크로파 발생기를 구비한다.

다른 실시예에 따르면, 본 발명의 장치에 있어서, 마이크로파를 공동부 내부로 방출하는 수단은 도파관 내부로 마이크로파를 방출하는 마이크로파 발생기로 형성되는 1 이상의 조립제르 구성되며, 상기 도파관은 공동부와 연통하고, 도파관내에서 마이크로파의 이동방향에 평행한 대칭 축선 (Y) 을 갖는다.

일 변형예에 따르면, 상기 장치는 공동부의 축선 (X) 에 평행한 대칭축선(Y) 을 갖는 1 이상의 도파관으로 이루어진다.

다른 변형예에 따르면, 상기 장치는 그의 대칭축선 (Y) 이 공동부의 축선 (X) 과 일치하는 도파관으로 이루어진다.

또 다른 변형예에 따르면, 상기 장치는 그의 대칭축선 (Y) 이 공동부의 축선 (X) 과 직교하는 1 이상의 도파관으로 이루어진다.

다른 변형예에 따르면, 상기 장치는 그의 대칭축선 (Y) 이 공동부의 축선 (X) 에 평행한 1 이상의 도파관 및 그의 대칭축선 (Y) 이 공동부의 축선 (X) 에 직교하는 1 이상의 도파관으로 이루어진다.

물론, 본 발명의 처리장치는 안테나가 공동부내에 위치되는 1 이상의 마이크로파 발산기 및 도파관 내부로 마이크로파를 방출하는 마이크로파 발생기로 구성된 1 이상의 조립체를 동시에 구비할 수도 있다.

또한, 본 말명에 따른 장치는 도파관 내부로 마이크로파를 방출하는 마이크로파 발생기로 구성된 다수의 조립제를 구비할 수도 있다. 그러한 장치의 일 실시예에 따르면, 상기 조립체는, 마이크로파의 공동부에 대해, 공동부의 축선 (X) 에 직교하는 도파관의 대칭축선이 단일면에 위치되어 시컨트(secant)를 형성하거나 또는 평행하여 공동부의 측벽내의 도파관의 개구가 오프셋(offset)이도록 배치되어 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 조립체는, 마이크로파의 공동부에 대해, 도파관의 대칭축선이 상이한 높이에 위치되어 공동부의 측벽내의 도파관의 개구가 오프셋이도록 배치되어 있다.

이러한 실시예에 따르면, 도파관의 대칭축선은 단일 연직면 및/또는 평행한 연직면 및/또는 시컨트를 형성하는 면내에 위치될 수 있다.

이러한 배치에 의해, 공동부의 측벽내의 도파관의 개구는 결코 대면하지 않게 된다.

또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 장치는, 도파관 내부로 마이크로파를 방출하는 마이크로파 발생기로 구성되는 각각의 조립체에 대해, 도파관과 공동부이 공동부의 축선 (X) 을 포함하는 동일한 대칭 연직면을 갖는 것이다.

다른 실시예에 따르면, 각각의 도파관은, 공동부에 대해, 도파관의 축선이 공동부의 축선 (X) 에 직교하도록 배치되어 있다.

따라서, 준선이 원인 실린더 형상의 공동부에 대해, 각각의 도파관은 공동부에 대하여 반경방향으로 배치되거나 또는 마이크로파의 공동부의 반경면에 직교하게 배치될 수 있다.

공동부의 상부벽내의 개구는 임의로 배열되지 않고, 축선으로서, 공동부의 축선 (X) 을 갖는 1 이상의 원 둘레에 배치되는 것이 바람직하다.

또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 장치의 공동부에 있어서, 상기 공동부의 상부벽은 측벽과 일체로 된 환형의 주변영역 및 개구를 구비하는 중심영역으로 구성되어 있다.

일 변형예에 따르면, 이동가능한 중심영역은 원형이고, 축선으로서, 공동부의 축선 (X) 을 갖는다. 원형의 중심영역은 회전운동하도록 될 수 있다.

다른 실사예에 따르면, 공동부의 상부벽은 측벽과 무관하며, 공동부의 축선 (X) 을 중심으로 회전운동하도록 될 수 있다.

원형의 중심영역 또는 측벽과 무관한 상부벽이 공동부의 축선 (X) 을 중심으로 회전운동하게 되면, 용기내에 존재하는 모든 샘플은 동일량의 마이크로파를 받게 된다.

중심영역 또는 상부벽은 임의의 공지된 수단에 의해 회전운동하도록 될 수 있다. 이들은 회전식 가이드 휘일에 의한 마찰 또는 벨트에 의해 구동될수도 있으며; 치형 휘일 또는 체인에 의해서도 구동될 수 있으며, 따라서 중심영역 또는 상부벽에는 가이드 휘일 또는 벨트 또는 치형 휘일 또는 체인과 상호작용하는 수단이 설치된다.

본 발명에 따른 장치가, 그 자체로서 공지된 방법으로, 웨이브 교반기(wave stirrer)와 같은 웨이브를 교반하는 수단을 구비해도, 상기 디바이스에 의해 공동부내에서 마이크로파의 분포는 균일하게 된다.

샘플을 수용하도록 된 용기는 마이크로파가 투과할 수 있는 물질 예를 들어, 유리, 플라스틱재 등으로 제조된다. 이들의 형상은 중요하지 않으며, 한편으로는 연통부를 통해 다른 한편으로는 공동부의 상부벽내의 개구를 통하여 공동부 내부로 삽입될 수 있는 정도의 크기를 갖는다. 또한, 실험실에서 흔히 사용되는 시험관, 플라스크, 앰플 등과 같은 목이 긴 용기가 적절하다.

본 발명의 장치로, 연속적인 흐름으로 유동하는 샘플 또는 일련의 샘플을 습성 매질 상태로, 1 이상의 용기에서, 처리하는 관점에서, 상기 용기는, 양단이 개방되어 샘플 흐름 또는 일련의 샘플이 연속적으로 유동할 수 있는 튜브로 구성될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 용기는 나선상으로 감겨진 튜브로 구성될 수있으며, 상기 튜브의 특성은 공동부내에 샘플의 체류시간이 충분해지도록 결정되었다.

이러한 용기를 구비하는 장치의 실시예들은 나중에 설명된다.

목이 있는 용기의 경우, 상기 용기의 목의 상부에는 연통부의 상부 에지에 놓여지도록 된 외측 패딩 스트립이 설치되어, 현수된 용기를 유지하늑 것이바람직하다. 용기의 목이 외측 패딩 스트립을 갖지 않은 경우 및/또는 용기의 목의 단면이 연통부의 내부 단면보다 작은 경우, 용기의 목과 연통부 사이에어댑터가 설치될 수 있다.

연통부는 일정한 단면을 갖는 실린더 형상의 튜브이며, 그 높이 (H) 는, 마이크로파가 공동부의 의부로 전파되는 것을 방지하는 흡수 장벽을 구성하도록, 공동부의 상부벽의 개구의 단면적 및 마이크로파의 방출 진동수의 함수로서 선택된다.

연통부는 마이크로파의 전파를 방지하는 기능 의에, 용기를 현수하는 기능을 한다. 용기의 목이 연통부의 높이 (H) 에 비해 너무 긴 경우에는, 용기의 외측 패딩 스트립과 연통부의 상부 에지 사이에 버팀대(stmt)를 설치할 수도 있다. 물론, 버팀대의 높이는 샘플을 수용하는 용기의 일부가 공동부내에 위치되도록 정해진다.

연통부는 그 전체가 공동부의 상부벽상에 위치할 수도 있고, 적어도 일부가 공동부내에 위치할 수도 있으나, 어떤 경우라도, 연통부의 높이 (H) 는 전술된 특정 높이 (H) 보다 작게 되지는 않는다.

연통부는 금속판과 같은 연속적인 형태 또는 그리드, 격자, 직조형태 또다공질판과 같은 불연속적인 형태를 갖는 임의의 전도재로 제조될 수 있다.

목이 있는 용기를 수용하도록 된 본 발명의 장치에 있어서, 각각의 연통부는, 공동부내에 위치된 그의 일부분에서, 마이크로파에 투과성을 갖고 하단부가 폐쇄된 보호틀로 신장되는 것이 바람직하며, 이것은 용기의 파손시 용기의 파편 및 샘플이 공동부내로 떨어지는 것을 방지해 준다.

상기 보호틀은 연통부와 무관하며, 따라서, 본 실시예에 따르면, 각 연통부에는 마이크로파에 투과성을 갖고 그 하단부가 폐쇄된 보호틀이 놓이며, 상기보호틀은 연통부를 넘어 공동부 내부로 관통된다. 또한 보호틀의 상부에는 연통부의 상부 에지와 상호작용하는 유지수단이 구비되어 있다. 본 실시예에 따르면, 용기는 보호틀의 상부 에지상에 직접 또는 어댑터에 의해 지지되어 있다.

연통부의 온도를 제어하고, 그에 따라 용기의 목의 온도를 제어하기 위해, 각 연통부는, 공동부의 상부벽 위에 위치되는 그의 일부분으로 연통부를 감싸는 환형 챔버를 가질 수 있으며, 이 챔버에는 유체 입구 및 출구 수단이 설치되어 있다.

상기 환형 챔버내를 순환하는 유체는, 예를 들어 물이다.

습성 매질 상태로 처리함으로써 발생되는 냄새 또는 증기를 채집하기 위해, 본 발명의 장치는 각각의 용기 개구부에 끼워 맞춰질 수 있는 복수의 스톱퍼를 가지며, 각 스톱퍼는 처리과정 중 샘플로부터 발생되는 기체생성물의 배출 및/또는 중화의 수단에 연결되는 통로를 갖는다.

상기 스톱퍼는 용기의 목내에 도입되는 스톱퍼일 수도 있고, 탄성재로 제조되어, 용기의 목에 외부적으로 끼워 맞춰질 수도 있다.

양 단부가 개방되고 연속적으로 유동하는 샘플의 처리에 적합한 튜브로구성된 용기에 있어서, 상기 튜브는 유동방향의 상류인 연통부의 외측 일부에전술한 바의 스톱퍼를 용기에 취부하도록 된 스터브 덕트(stub duct)를 갖는다.

따라서, 용기 내에서, 모든 샘플은 균일하게 마이크로파에 노출되며, 또한 본 발명의 장치가 적어도 1 이상의 용기를 공동부의 축선 (X) 에 평행한 축선주위로 회전운동시키도록 하는 수단을 갖게 할 수 있다.

용기는 예를 들어, 회전식 가이드휘일의 도움에 의한 마찰 또는 상기 용기를 부분적으로 감싸주는 피동 벨트에 의해 직접 구동되어 회전운동하도록 될수 있다.

상기 용기는 연통부내에 놓여 있는 보흐틀 또는 연통부를 회전 구동시킴으로써, 간접적으로 회전운동하도록 될 수 있으며, 상기 용기는 상기 보호틀의 상부 에지 또는 연통부의 상부 에지상에 직접 또는 어댑터에 의해 놓여 있다. 상기 연통부의 보호틀은 예를 들어 마찰에 의해, 용기에 대해서와 마찬가지로, 직접 회전구동될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 각각의 용기내에서, 습성 매질 상태로, 연속적인 샘플을 처리하기 위하여, 각각의 용기는 루프(loop)의 일부분을 형성하며, 상기 루프는, 상기 용기로 구성되는 처리 챔버, 상기 루프내에서 샘플의 이동방향을 참조할 때, 상기 처리 챔버로부터의 상류에, 샘플 공급관, 경우에 따라 시약일 수 있는 1 이상의 액제용 입구관, 세척액용 공급관. 및 처리 챔버로부터의 하류에, 처리 생성물용 출구관을 구비하며, 각각의 관에는 밸브가 부착되어 있다.

루프내에서의 샘플의 이동방향을 참조할 때, 상기 처리 챔버로터의 상류에, 샘플 공급관, 경우에 따라 액제, 예를 들어, 시약용의 1 이상의 입구관 및, 세척액용 공급관이 존재한다는 것은 상술되어 있다. 분명, 이들 여러 관의 열거 순서는 그들 각각의 위치와는 무관하며; 단지 샘플, 경우에 따라 액체 및, 세척액이 처리 챔버로부터의 상류에서 루프내로 유입되는 것을 의미한다.

각각에 밸브가 부착되어 있는 이들 도관은 루프내로 개별적으로 개방될 수 있고; 또한 서로 평행하며 루프와의 연결을 제공하는 공통 도관에 연결될 수 도 있다.

상기 장치는 액제용의 단일 입구관을 가질 수 있으며, 예를 들어, 화학반응을 수행하기 위해, 다수의 시약을 도입하는 다수의 도관을 가질 수도 있고; 이들 도관은 루프 내부로 개별적으로 개방될 수 있고; 이들 도관은 서로 평행하고, 루프와의 연결을 제공하는 공통 도관에 연결될 수도 있다.

세정액은 예를 들어, 물일 수 있으며; 습성 매질 상태로 처리를 수행하는데 사용되는 액제일 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 장치는, 처리챔버로부터의 상류에, 경우에 따라, 밸브가 부착되는 에탈론(etalon)용 공급관을 가질 수 있다. 상기 도관은 그것의 밸브로부터의 하류에 샘플 공급관을 재결합할 수 있다.

본 발명에 따른, 습성 매질 상태로, 처리를 수행하는 과정에 따르면, 소정량의 샘플이 루프내로 공급된다. 따라서, 샘플링 라인은 처리될 샘플의 체적 또는 질량(특히, 샘플이 고체 형태인 경우)을 결정하는 수단을 구비할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 본 발명의 장치는, 2이상의 용기가 접속용 분기부에 의해 일렬로 연결되도록 되어 있다. 상기 접속용 분기부는 일방의 용기로 부터 타방의 용기로 샘플을 이송하는, 예를 들어 펌프로 구성되는 수단을 가질 수 있다. 2개의 용기간의 접속용 분기부는 또한 경우에 따라 일방의 용기로 부터 타방의 용기로 이송되는 샘플내에 시약을 주입하는 수단을 가질 수도 있다.

본 발명의 장치는 습성 매질 상태로 연속적인 흐름의 샘플을 처리할 수 있다. 상기 장치에 있어서, 용기는 양단부가 개방된 튜브로 구성되며, 공동부의 하부벽은 용기를 수용하기 위한 복수의 개구를 부가적으로 가지며, 각각의 개구에는 마이크로파의 방출 진동수 및 개구의 단면적의 함수인 높이 (H) 를 갖는 연통부가 설치되어 마이크로파에 대해 흡수 장벽을 형성하고 있다.

양단부가 개방된 튜브로 구성되어 있는 용기를 갖는 장치는 특히 2 이상의 용기가 일렬로 연결되도록 제조된다. 따라서, 예를 들어, 제 1 용기의 하부는 접속용 분기부에 의해 제 2 용기의 하부에 연결되고, 제 2 용기의 상부는 다른 접속용 분기부에 의해 제 3 용기의 상부에 연결되며, 계속 이와같이 연결된다.

샘플은 제 1 용기로부터의 상류에 위치된 가압수단 또는, 횡단된 최종 용기의 하류에 위치된 흡출수단의 작용하에서 용기내를 순환한다.

상부벽에 위치된 개구를 감싸는 연통부의 경우에서와 같이, 하부벽에 위치된 개구를 감싸는 연통부도 부분적으로 마이크로파의 공동부의 내부에 위치될 수 있다.

상기 장치에 있어서, 각각의 용기는 튜브형 보호틀로 감싸일 수 있고; 상기 튜브형 보호틀의 상부는 유지수단에 의해 공동부의 상부벽 위에 위치되는연통부의 상부 에지상에 놓여지며, 공동부를 관통한 다음, 공동부의 하부벽 아래에 위치된 연통부를 관통할 수 있다. 상기 보호틀은 마이크로파에 대해 투과성인 물질로 제조됨은 물론이다.

하부벽이 복수의 개구를 구비하는 장치에 있어서, 각각의 개구에는 연통부가 구비되어 있으며, 이들 연통부는 공동부의 하부벽 하방에 위치되는 그들의 일부분에 환형 챔버를 구비하도록 될 수 있고, 상기 환형 챔버에는 유체 유입 및 유출수단이 설치되어 있다.

일 변형예에 따르면, 상기 장치는, 공동부의 하부벽이, 상부벽과 마찬가지로, 측벽과 일제로 된 환형의 주변영역 및, 상부벽의 중심영역에 연결된 중심영역으로 구성되도록 되어 있다.

다른 변형예에 따르면, 공동부의 하부벽은 측벽과 무관하며, 상부벽과 일제로 되어 있다.

마이크로파를 용기를 향해 더욱 잘 조향시키기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공동부는, 내부적으로, 규칙적으로 분포되며 공동부의 상부벽 및 하부벽에 거의 수직한 편향기를 갖는다.

상기 편향기는 물론 마이크로파에 대해 비투과성인 재료로 제조된다.

일 실시예에 따르면, 편향기는 거의 평탄하고 장방형으로 되어 있으며 그들의 면내에 공동부의 축선 (X) 이 위치된다. 본 실시예에 있어서, 편향기는 공동부내에 반경방향으로 배치되어 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 편향기들은 공동부의 축선 (X) 에 평행한 모선(generathx)을 갖는 실린더형 표면이며, 일 편향기의 오목면이 인접 편향기의볼록면에 대향하도록 배치되어 있고, 도파관 및 공동부의 축선을 포함하는 대칭면에 대해 대칭적으로 배열되어 있으며, 상기 오목면은 대응하는 도파관의 공동부의 측면내의 개구를 향해 회전된다.

장치의 상부벽 및 하부벽이 측벽과 일체로 되어 있거나 또는 측벽과 일체로 된 환형 영역을 갖는, 본 발명의 장치에 있어서, 편향기는 상부벽 및/또는 하부벽과 일체로 될수 있고 및/또는 환형 영역과 일체로 될 수 있다.

일 변형예에 따르면, 상기 편향기는 공동부의 측벽과 일제로 되어 있다.

안테나가 공동부의 축선 (X) 를 따라 공동부내에 위치하는 마이크로파 발생기를 구비하는 장치 또는, 공동부의 축선 (X) 과 일치하는 대칭축선 (Y) 을 갖는 도파관을 구비하는 장치용으로서 편향기의 다른 실시예가 특별허 의도되어 있다.

그러한 편향기는 각각 공동부의 축선 (X) 에 평행한 모선의 실린더형 벽으로 구성되며; 상기 벽은 각각의 용기를 거의 감싸고 공동부의 축선에 대향하는 용기의 영역을 향해 위치되는 그의 일부분을 따라 개구를 가지며, 2개의 인접하는 편향기는 연결벽으로 연결되어 있고, 편향기, 연결벽 및 공동부의 측벽 사이에 형성되는 공간에는 마이크로파에 대해 비투과성인 물질로 채워진다.

또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 장치는, 마이크로파를 방출하는 수단이 공동부 내부로 마이크로파를 직접 방출하지 않는 것일 수 있다.

상기 장치에 있어서, 마이크로파를 방출하는 수단은 공동부 아래에 위치된 제 2 공동부 내부로 마이크로파를 방출하며, 공동부와 제 2 공동부 사이에 위치된 벽에는 결합창이 설치되어 있다.

상기 결합창은, 공동부와 제 2 공동부 사이의 벽에, 공동부내에 위치된 용기 아래에 수직하도록 위치되는 것이 바람직하다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 장치에 있어서, 마이크로파를 방출하는수단은 축선 (X) 롤 갖는 원형의 제 2 공동부내로 마이크로파를 방출하며, 상기제 2 공동부의 상부벽에는 1 이상의 원 주위로 배치된 복수의 결합창이 배치되어 있으며, 각각의 결합창은 제 2 공동부의 상부벽 위에 위치된 연통부로 둘러싸이며, 상기 연통부의 내부 공간은 용기를 수용하도록 되어 있는 마이크로파의기본 공동부(elementary apphcation cavity)를 형성하며, 상기 연통부는 기본 공동부의 의부로 마이크로파가 전파되는 것을 방지하기 위해, 제 2 공동부내로의 마이크로파의 방출 진동수 및 결합창의 단면적의 함수인 높이 (H) 를 갖는다.

다른 실시예에 따르면, 상기 장치는 처리과정을 모니터하는 수단을 가질 수 있다. 상기 모니터 수단은 각각의 용기내의 샘플 내부에 놓여져, 예를 들어, 샘플의 전도성을 측정하는 측정 프로브로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른, 습성 매질 상태로 처리하는 장치에 있어서, 마이크로파에 의한 가열 및/또는 경우에 따라서는, 소정의 사이클에 따라, 여러 밸브 및/또는 회전수단을 조작하는 것은 작업자에 의해 수동으로 제어될 수 있다.

상기 장치는 마이크로프로세서 등의 제어수단을 구비하여, 마이크로파에 의한 가열 및 중단 및, 경우에 따라서는 여러 밸브 및/또는 회전수단의 개폐를 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른, 습성 매질 상태로 처리하는 상기 장치에 있어서, 샘플과 접촉하기 쉬운 모든 장치의 부분은 높은 내부식성 재료로 제작되고, 사용되는 시약은 특히 활성적이고, 용기에서 도달되는 온도는 높은 것이 바람직하다. 재료의 일례로서, 유리와 폴리테트라플루오로에틸렌이 통상 적절하다.

본 발명에 따른 처리장치는 용기내에 수용된 샘플에 마이크로파롤 가하여, 이들 샘플을 신속히 가열하며, 이러한 가열은 샘플에 대해 물리적 및/또는 화학적 조작을 수행하는 목적을 갖는다.

특히, 본 발명의 장치는, 습성 매질 상태로, 샘플에 대해 화학반응을 수행하는데 이용되도록 되어 있다. 또한 용해, 가수분해 또는 광화작용을 목적으로, 습성 매질 상태로, 샘플에 대해 산 처리 또는 알칼리 처리 등을 행하도록되어 있다.

이하, 본 발명의 처리장치의 여러 실시예를 치수의 규정없이 개략적으로 나타낸 첨부도면의 설명에 의해, 본 발명을 좀 더 알아보기로 한다. 하기에 설명되는 장치는, 습성 매질 상태로, 샘플을 화학반응 처리하는 장치에 관한 것이다.

제 1 도에 개략적으로 도시된 본 발명의 처리장치(1)는 습성 매질 상태로 복수의 샘플에 대해 동시에 화학반응을 수행하는 것으로, 각각의 반응은 샘플 및 1 이상의 시약을 수용하는, 제 1 도에 도시되지 않은, 용기내에서 일어난다. 이후, 상기 장치는 화학반응용 장치 로 지칭된다.

상기 장치(1)는, 마이크로파를 방출하는 수단(50)으로서, 마이크로파를 도파관 내부로 방출햐는 마이크로파 발생기(5)로 구성되는 조립체(10) 및 도파관(6)과 연통하는 마이크로파의 공동부(7)를 구비한다.

본 실시예에 있어서, 상기 공동부(7)는 준선이 원으로 된 실린더이고, 상기 조립제(10)는 도파관(6)과 공동부(7)가 동일한 대칭 수직면을 갖도록 설치되어 있다.

상기 공동부(7)는 상부벽(8), 하부벽(16) 및 측벽(13)으로 한정되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서, 축선 (X) 는 도파관(6)내에서 마이크로파의 이동방향에 수직하다.

본 실시예에 따른 장치(1)롤 제 1 도의 부분도인 제 2 도를 참조로 설명한다. 제 2 도에는, 4 개의 용기(21∼24)가 공동부(7)의 상부벽(8)의 4 개의 개구(31∼34)내에 놓여 있다.

제 1 도에 도시된 장치(1)의 경우, 10 개의 용기(2)가 공동부(7) 내부로 도입될 수 있다.

장치(1)의 조작 중, 샘플과 시약을 수용하는 용기(21∼24)가 공동부(7)내에 도입되고, 발생기(5)에 의해 방출되는 마이크로파로 용기가 가열된다.

상기 용기(21∼24)는 시험관으로, 목(11)의 상부 의측에 밀봉 스트립(9)을 갖고 있다.

용기(21∼24)를 공동부(7) 내부에 도입하기 위해, 공동부의 상부벽(8)에는 복수의 개구(31∼34)가 형성되어 있으며, 각 개구(3)는 용기(2)를 공동부(7) 내부로 도입할 수 있는 크기를 갖는다.

공동부(7)의 상부벽(8)내의 개구(31∼34)는, 축선으로서, 공동부(7)의 축선을 갖는 원 둘레에 배치되어 있다. 따라서, 개구(31∼34)는 도파관(6)및, 본 실시예의 경우, 공동부(7)의 대칭면에 대해 대칭적으로 원(쇄선으로 도시) 둘레에 배치되어 있다.

제 2 도에 있어서, 용기(2)는 모두 동일한 것으로 도시되어 있으나; 상이한 크기의 용기(2)를 수용하도록 장치를 제조할 수 있으며; 이 경우, 개구(3)는 용기의 크기에 적합한 크기를 갖는다. 그러나, 용기(2)의 위치는 대칭적인 것이 바람직하다.

각각의 개구(3)의 주변부에는 높이 (H) 의 연통부(4)가 설치되어 마이크로파가 공동부(7) 의부로 전파하는 것을 방지하는 흡수 장벽을 형성하고 있으며, 상기 높이 (H) 는 마이크로파의 방출 진동수 및 개구(3)의 단면적의 함수이다. 연통부(41∼44)는 실린더 형상의 튜브로, 금속판으로 구성되어 있다.

도시된 실시예에 따르면, 연통부(41∼44)는 그 일부가 공동부(7) 내에 위치되어 있다. 이들은 2 개의 실린더 편을 하나는 공동부(7)의 상부벽(8) 하방으로 하고 다른 하나는 상방으로 해서 서로 용접하여 구성할 수도 있고, 단일 실린더 조각으로 형성할 수도 있다. 상부벽(8)은 연통부(41∼44)를 위치시키고 용접하기 위한 절결부(cutout)를 가지며, 개구(31∼34)는 공동부(7)의 상부벽(8)의 면내에 위치되는, 연통부(41∼44)의 직선 내부 단면으로 한정된다.

용기(2)에는, 패딩 스트립(9)이 연통부(4)의 상부 에지(40)상에 직접 놓이기에 너무 긴 목(11)이 형성되어 있으며, 용기(2)의 패딩 스트립(9)과 연통부(4)의 상부 에지(40) 사이에는 버팀대(74)가 놓여 있다. 그러나, 상기 버팀대(74)의 높이는 높지 않으므로, 샘플 멎 시약 또는 시약들을 수용하는 용기(2)의 일부(20)가 연통부(4)의 하단부 밖으로 돌출되어 있다.

본 발명의 화학반응용 장치(1)는 마이크로파를 교반하는, 팬과 같은 웨이 교반기로 구성되는 수단(15)을 구비하며, 이들 수단은 공동부(7) 내에 균일한 마이크로파의 장(field)을 형성한다.

전술한 실시예에 따른 장치(1)에 있어서, 공동부(7)는 소위 실린더형이며, 상부벽(8)은 공동부(7)의 축선 (X) 을 중심으로 회전운동하며; 또한 상부벽(8)은 공동부(7)의 측벽(13)과 무관하다.

상기 장치(1)에 있어서, 용기(2)는 회전축 (X) 을 중심으로 회전운동하여원을 그리며, 따라서 모든 용기는 동일 조건의 마이크로파를 받게 된다.

제 3 도를 참조하면, 공동부(7)의 상부벽(8)의 주변부에는 한편으로 공동부(7) 내에 꺼워지는 페률(ferrule : 75) 및, 다른 한편으로 공동부(7)의 측벽에 의해 지지되는 수단(77)과 상호작용하여 1샤 파장 트랩(78)을 구성하는 수단(76)이 구비되어 있다.

상부벽(8)의 회전을 용이하게 하기 위해, 상부벽(8)은 측벽(13)의 상부에 위치되는 그루브(95)내에 놓인 보을(94)에 의해 측벽(13)상에 지지되어 있다.

전술한 바의 장치(1)가 나중에 후술되는 일련의 샘플에 대해 화학반응을 각각의 용기에서 수행하는 경우, 공동부(7)의 하부벽(16)과 측벽(13)의 하부는 또한 1/4 파장 트랩을 구성하는 수단을 구비하며, 하부벽(16)은 예를 들어 플랜지에 의해 상부벽(8)과 일체로 만들어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 화학반응용 장치(1)는 제 4 도의 직경면을 통한 단면도에서 보는 바와 같이, 제 1 및 2 도에 도시된 장치와 유사하게, 축선 (X) 의 원형 준선을 가지며, 상부벽(8), 하부벽(16) 및 측벽(l3)으로 한정되는 실린더형 공동부(7)를 구비한다.

도시된 실시예에 있어서, 공동부(7) 내부로 마이크로파를 방출하는 수단(50)은 발생기(5)로 구성되며, 상기 발생기의 안테나(51)는 공동부(7) 내에 축선(X) 을 따라 위치되며, 상기 마이크로파 발생기(5)는 공동부(7)의 하부벽(16) 하방에 존재한다.

도시된 장치(1)는 전술한 장치(1)와 유사하게, 상부벽(8)내의 개구(3)에 의해 공동부(7) 내부로 10 개의 용기(2)가 도입되며, 상기 개구(3)는 축선 (X)의 원 둘레에 배치되어 있다.

공동부(7)의 상부벽(8) 의 각각의 개구(3)에는 실린더형의 높이 (H) 의 연통부(4)가 설치되어 마이크로파가 공동부(7)의 외부로 전파되는 것을 방지하는 흡수 장벽을 형성하며, 상기 높이 (H) 는 마이크로파의 방출 진동수 및 개구(3)의 단면적의 함수이다. 연통부(4)는 부분적으로 공동부(7)내에 위치하며, 용기(2)는 용기의 목(11)상의 패딩 스트립(9)에 의해 연통부(4)의 상부 에지(40)상에 지지되어 있다.

제 5 도에 도시된 바의 습성 매질 상태로 화학반응시키는 장치는 전술한 바와 유사한 공동부(7) 및 공동부(7)의 하방에 위치되는 제 2 공동부(14)를 갖는다. 제 2 공동부(14)는 하부벽(116), 공동부(7)의 측벽(13)의 신장부인 측벽(113) 및, 공동부(7)의 하부벽인 상부벽(16)으로 한정된다. 따라서, 제 2 공동부(14)는 실린더형이며, 공동부(7)와 동일한 축선 (X) 을 갖는다.

제 2 공동부(14) 내부로 마이크로파를 방출하는 장치는 마이크로파 발생기(5)로 구성되며, 상기 발생기의 안테나(51)는 제 2 공동부(l4)의 축선 (X) 을 따라 상기 제 2 공동부(14)내에 위치되며, 상기 발생기(5)는 제 2 공동부(14)의 하부벽(116) 하방에 설치되어 있다.

제 2 공동부(14)와 공동부(7) 사이의 벽(16)에는 결합창(coupling window; 120)이 설치되어 있으며, 상기 결합창(120)은 용기(2)의 하방에 수직으로 위치되어 있다.

제 5 도에 도시된 장치(1)는 시험관 형상의 4 개의 용기(21∼24)를 구비하며 상기 용기들의 폐쇄된 단부는 결합창(120) 위쪽의 벽(16) 근처에 위치되어 있다. 각각의 용기(2)는 연통부(4)가 부착된 개구(3)를 통해 공동부(17) 내부에 끼워지며, 상기 용기의 패딩 스트립(9)에 의해 연통부(4)의 상부 에지(40)상에 얹혀 있다.

제 6 도는 도파관(6)이 공동부(7)에 접속되어 있는 것을 나타낸 확대 단면도로서, 도시된 실시예에 따르면, 도파관(6)은 하부벽(16)의 개구(39)를 통해 공동부(7)의 하부벽(16)의 중심으로 마이크로파를 유도하며, 공동부(7)의 축선(X) 에 수직하다. 도파관(6)은 폐쇄된 단부(36)를 갖고 또한 도파관의 벽에 개구(37)를 가지며, 상기 개구(37)는 공동부(7)에 최근접하고 하부벽(16)내의 개구(39)와 연통하고 있다. 도파관의 개구(37)와 공동부 하부벽의 개구(39)와의 사이에는 공동부(7)를 향해 넓어지며, 한편으로는 공동부(7)의 하부벽(16)에 용접되고, 다른 한편으로는 도파관(6)의 벽에 용접되는 연결용 원추부(49)가 놓여 있다.

화학반응에 의해 생성되는 냄새 및/또는 증기를 채집하기 위해, 용기의 목(11)의 상부를 나탸낸 제 7 도에 도시된 바와 같이, 용기(2)는 스톱퍼(70)를 구비할 수 있으며, 상기 스톱퍼는 용기(2)의 개구(60)에 맞는 형상을 이루고 있다. 상기 스톱퍼(70)는 탄성재로 제조되어 용기(2)에 맞도록 되어 있다. 상기 스톱퍼(70)는 용기(2)의 목(11)의 상단에 위치되는 컬러부(co1lar; 71)와 스톱퍼(70)의 내부 면에 위치되는 2 개의 리브(72)와의 상호작용에 의해 유지되며, 상기 컬러부(71)와 2 개의 리브(72)는 기밀(leaktight seal)부를 형성한다.

상기 스톱퍼(70)는 냄새 및/또는 증기 제거용 도관(73)을 구비하며, 상기 도관(73)은 배기 및/또는 중화 수단에 연결될 수 있다.

용기(2)의 목(11)에는 의측으로 2 개의 러그(99)가 설치되어 있으며, 전술된 패딩 스트립(9)과 마찬가지로, 상기 러그는 연통부(4)의 상부 에지(40)상에 지지되어 있다.

용기(2)는, 전술한 바와 같이 개방되어 있을 수도 있고(예를 들어, 제 2및 3 도 참조), 또는 스톱퍼(70)가 부착되어 발산되는 냄새 또는 증기를 채집하도록 되어 있다(도 7); 용기들에는 용기의 기밀 밀폐를 형성하는 스톱퍼가 설치될 수도 있으며, 그에 따라 용기는 내부 압력에 견딜 수 있도록 구성되어 있다.

제 8 도의 연직면을 통한 단면도로 나타낸 바와 같이, 연통부(4)의 실시예에 따르면, 연통부(4)는 비연속적인 형태로 주어지는 도전재로 형성되어 있으며, 여기에서는 금속격자로 구성되어 있다. 그러나, 연통부(4)를 구성하는 금속격자는 충분한 기계적 강도를 갖도록 결정되며, 그에 따라 연통부는, 마이크로파의 전파를 방지하는 장벽으로서의 기능에 부가하여, 연통부(4)의 상부 에지(40)상의 외측 패딩 스트립을 지지함으로써 용기에 대한 지지 기능을 제공할 수 있다.

연통부(4)는 공동부(7)의 상부벽(8)의 개구(3)의 주변부에 위치되어 있다.

연통부(4)는 완전히 공동부(8)의 상부벽(8) 상에 위치하며, 개구(3)의 단면적 마이크로파의 방출 진동수의 함수로 선택되는 높이 (H) 를 갖고, 마이크로파가 공동부(7)의 외부로 전파되는 것을 방지하는 흡수 장벽을 구성한다.

도시된 실시예에 따르면, 공동부(7)는, 개구(3)와 수직 라인으로 공동부의 하부벽(16)에 즉, 용기(2)의 바로 아래에 용기(2)의 파손에 의해 공동부(7)내에 분산되기 쉬운 임의의 생성물을 제거하는 수단(79)을 구비한다. 도시된 바와 같이 상기 제거 수단(79)은 하부벽(16)의 스웨징(swaging)에 의해 만들어지거나 또는 용접에 의해 부착된 접시부(17)로 구성되며, 상기 접시부(17)는 내용물을 비우기 위한 구멍(18)을 구비하며, 상기 구멍의 직경은 구멍 그 자체가 마이크로파의 전파방지 장벽을 구성하도록 설정될 수 있으며, 그렇지 않으면 구멍(18)을 막기 위해 스톱퍼(19)가 제공될 수도 있다.

접시부(17)는 이동가능할 수도 있다; 당업자라면 접시부(17)와 공동부(7)의 하부벽(16) 사이에 마이크로파를 막는 수단을 확실히 제공할 수 있다.

제 9 도에 연직면을 통한 단면도로 나타낸 연통부(4)의 실시예에 따르면, 상기 연통부(4)는 완전히 공동부(7)의 상부벽(8) 위쪽에 위치되며, 연속하는 구조의 전도재로 제조되며, 여기에서는 튜브 형상으로 공동부(7)의 상부벽(8)에서 개구(3)의 주변에 용접되는 금속판으로 구성되어 있다. 샘플과 시약 또는 시약들을 수용하는 용기(2)의 볼록한 부분(20)을 통과시킬 수 있도록 개구(3)의 단면은 용기(2)의 목(11)의 단면보다 크다.

연통부(4)는 환형의 챔버(52)를 한정하는 슬리이브(56)로 둘러싸여 있다.

슬리이브(56)는 순환하는 유체의 입구수단 및 출구수단을 구성하는 2 개의 관(53, 54)을 구비하며, 연통부(4)의 온도 즉, 용기(2)내에서 실행되는 화학반응의 함수로서 용기(2)중의 목(11)의 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 용기(2)중의 목(11)을 냉각시킴으로써, 샘플에 의해 발산되는 증기를 응축시키고, 중력으로 응축물을 용기(2) 내부로 되돌릴 수 있다.

연통부(4)의 높이 (H) 는, 마이크로파가 용기(1)의 의부로 전파되는 것을 방지하기 위해, 공동부(7) 내부로의 마이크로파의 방출 진동수 및 공동부(7)의 상부벽(8)내의 개구(3)의 크기의 함수로서 분명히 선택된다.

본 실시예에 있어서, 용기(2)의 목(11)의 의측 단면은 연통부(4)의 내측 단면보다 낮으며; 장치(1)내에 용기(2)를 유지할 수 있도록 하기 위해, 목(11)의 상부와 연통부(4)의 상부 에지(40) 사이에 어댑터(55)가 설치되어 있다. 어댑터(55)는 연통부(11)내에 부착 및 유지될 수 있도록 원추대형의 형상을 가지며, 용기(2)의 의측 패딩 스트립(9)이 어댑터(55)상에 놓여 있다.

제 10 도에 연직면을 통한 단면도로 도시된 실시예에 따른 연통부(4)는 공동부(7)의 상부벽(8)의 위와 아래에 동시에 위치되어 있다. 연통부(4)는 마이크로파에 투과성인 보호틀(58)로 공동부(7) 내부에 신장되어 있으며, 이 보호틀(58)은 용기(2)가 파손되는 경우 용기(2)로부터 공동부(7) 내부로 샘플과 파편이 떨어지는 것을 방지한다. 용기(2)의 외측 패딩 스트립(9)과 연통부(4)의 상부 에지(40) 사이에는 버팀대(74)가 삽입되어 있다.

연통부(4)의 높이 (H) 는, 전과 마찬가지로, 마이크로파가 공동부(7)의 의부로 전파되는 것을 방지하는 장벽을 구성하도록 선택됨은 물론이다.

제 11 도에 도시된 실시예에 있어서, 연통부(4)와 보호틀(58)은 서로 무관하다. 보호틀(58)은 패딩 스트립(59)과 같은 유지수단에 의해 연통부(4)의상부 에지(40)상에 지지되며, 용기(2)는 용기의 패딩 스트립(9)에 의해 보호틀(58)의 패딩 스트립(59)상에 지지되어 있다.

제 12 도에 하나의 연통부(4)만이 도시되어 있는 본 발명의 화학반응용 장치에 있어서, 마이크로파는 축선 (X) 의 실린더형 제 2 공동부(14) 내부로 방출되고, 제 2 공동부(14)의 상부벽(29)에는 축선 (X) 의 1 이상의 원주위에 배치되는 다수의 결합창(120)이 설치되어 있고, 각 결합창(120)은 연통부(4)로 둘러싸여 제 2 공동부(14)의 상부벽(29) 위에 위치되어 있고, 상기 연통부(4)는 실린더 형상이다.

연통부(4)의 내부공간은 용기(2)를 수용하도록 된 마이크로파의 기본 공동부(7)를 형성한다.

도시된 실시예에 있어서, 연통부(4)의 하부(46)는 금속망과 같은 비연속구조로 구성되는 반면, 연통부(4)의 상부(47)는 금속판과 같은 연속구조로 구성되어 있다. 연통부는 또한, 마이크로파가 공동부(7)의 의부로 전파되는 것을 방지하기 위해, 제 2 공동부(14) 내부로의 마이크로파의 방출 진동수 및 결합창(120)의 단면적의 함수인 높이 (H) 를 갖는다.

전술한 바와 같이, 연통부(4)에는 패딩 스트립(59)에 의해 연통부의 상부 에지(40)상에 지지되는 보호틀(58)이 설치되어 있다. 동 실시예에 있어서, 용기(2)는 그 하부(30)가 직접 또는 충격흡수재의 삽입을 통해 보호틀(8)의 저부에 놓여 있다.

제 13 도에 개략적으로 나타낸 실시예에 있어서, 본 발명의 화학반응용장치(1)는 도파관(61 또는 62) 내부로 마이크로파를 방출하는 발생기(도시안됨)로 구성되는 2 개의 조립체와 공동부(7)를 구비한다. 도파관(61, 62)은 각각의 도파관(61 또는 62)이 공동부(7)의 반경면에 수직하여, 소정의 대칭을 유지하도록 배치되어 있으며, 도파관(61, 62)의 대칭 축선(Yl, Y2)은 평행하다.

도파관(61, 62)의 대칭 축선 (Yl, Y2) 은 동일한 높이를 가질 수도, 상이한 높이를 가질 수도 있다. 따라서, 공동부(7)의 측벽(13)에서 도파관(61, 62)의 개구(121, 122)는 오프셋이다.

도시된 실시예에 따르면, 본 발명의 장치(1)에 있어서, 공동부의 상부벽(8)은 공동부(7)의 측벽(13)과 일체로 된 환형의 주변영역(氾) 및 2 개의 동심원 주위에 분포되어 있는 개구(3)를 구비하는 중심영역(38)으로 구성되어 있다.

공동부(7)의 축선 (X) 으로부터 가장 가깝게 위치된 개구(3)는 외측원 주위에 위치된 개구(3)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 따라서 상이한 직경의 용기(2)가 공동부(7) 내부에 놓여질 수 있다. 개구(3)에는 전술한 바와 같은 연통부(도시안됨)가 부착됨은 물론이다.

본 실시예에 있어서, 장치(1)의 중심영역(38)은 이동가능하며, 또한 용기를 운반하는 일종의 바스겟을 구성하는 것이 보다 바람직하다. 중심영역(38)과 주변영역(48)에는, 제 3 도에 도시한 것과 유사하게 1샤 파장 트랩을 구성하는 수단이 설치된다.

따라서, 제 14 도를 참조하면, 공동부(7)의 상부벽(8)의 중심영역(38)에는 그것의 주변부에 페률(75) 및 상부벽(8)의 주변영역(七)에 의해 운반되는 수단(77)과 상호작용하여 1/4 파장 트랩(78)을 구성하는 수단(76)이 설치되어 있다.

축선 (X) 을 중심으로 중심영역(38)의 회전을 용이하게 하기 위해, 중심영역(38)은 주변영역(仝)에 의해 운반되는 그루브(95)내에 위치되는 보올(94)에 의해 주변영역(48)상에 지지되어 있다.

1/4 파장 트랩(78)의 외측의 측면(90)상에 위치된 치형부(65)는 체인에 의해 중심영역(38)을 회전 구동시킨다.

전술한 바의 실시예에 따른 장치를 각 용기에서 일련의 샘플에 대한 화학반응을 수행하는데 적용하고자 할 경우에는, 공동부(7)의 하부벽을 상부벽의 영역(48, 38)에서와 유사하게 주변영역 및 중심영역으로 구성할 수도 있다.

이 경우에는, 예를 들어, 플랜지를 사용해 하부벽(16)의 중심영역을 상부벽(8)의 중심영역과 일체로 만든다.

본 발명의 일 변형예에 따른 습성 매질 상태로 화학반응시키는 장치는 일련의 샘플에 대한 화학반응을 각 용기(2)에서 수행할 수 있다. 제 15 도는 공동부(7)내에 위치되는 용기(2) 및 연통부(4)의 확대 개략도이다.

복수의 용기(2)를 구비하는 상기의 장치에 있어서, 각각의 용기(2)는 공동부(7)내에 놓여진 처리 챔버를 구비하는 루프(1oop; 80)의 일부분을 형성하며, 상기 처리 챔버는 상기 용기(2) 구성된다. 공동부(7)의 상부벽(8)내의 개구(3)에는 전술한 바와 같이, 연통부(4)가 설치되어 있다.

샘플의 루프(80)내의 이동방향을 참조할 때, 루프(80)는, 처리 챔버 즉, 용기(2)로부터의 상류에, 샘플 공급관(82), 1 이상의 시약용 입구관(83) 및 세척용액용 공급관(읽)을 가지며, 한편 용기로부터의 하류에는 처리 생성물용 출구관(85)을 갖는다.

샘플 공급관(82), 1 이상의 시약용 입구관(83) 및 세척용액용 공급관(84)에는 각각 밸브(86, 87, 88)가 부착되어 있다.

1 이상의 시약용 입구관(83)은, 화학반응의 필요에 따라, 단일 시약 또는, 연속적으로, 다수의 시약 그렇지 않으면 2 이상의 시약의 혼합물을 루프(80) 내부로 도입할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 처리 생성물용 출구관(85)에도 또한 밸브(89)가 부착되어 있다. 상기 밸브(89)는 용기(2)내에서 반응을 수행하는데 필요한 시간 동안 생성물이 루프(80)의 의부로 유출되는 것을 방지한다.

장치의 루프(80)는 또한 대기로 개방된 루프(80)의 내부공간을 만들도록 의도된 벤트관(81)으로 지칭되는 1 개의 관을 갖는다. 벤트관(81)은 특히 화학반응에 의해 발생되는 가스를 루프(80)의 의부로 배출한다.

이하, 단일 용기(2)를 구비하는 단일 루프(80)를 참조하여 상기 실시예에 따른 화학반응용 장치의 동작을 간단히 설명하며, 아래에 서술되는 공정은 루프(80)의 각 용기(2)에 대해 동일하다.

샘플 공급관(82)은 예를 들어, 설비로부터 유도되는 샘플링 라인에 의해 구성되는 샘플의 소스에 연결되어 있다. 마찬가지로, 세척용액용 공급관(84)은 세척용액의 소스에 연결되어 있다.

밸브(86, 87, 88, 89)들은 사전에 폐쇄되며, 그 중 샘플 공급관(82)의 밸브(86)가 개방되어, 예를 들어, 용적펌프에 의해 소정량의 샘플이 용기(2)의 상류루프(80) 내부에 공급된다[작동 a]. 그 다음에 밸브(86)는 재폐쇄된다.

시약용 입구관(83)의 밸브(87)가 개방되어, 예를 들어, 용적 밸브에 의해 소망의 양의 시약이 루프(80) 내부로 유입된 다음, 밸브(87)는 재폐쇄된다[작동 b].

따라서, 용기(2)내에는 샘플과 시약이 존재하게 된다. 그 다음에 소정시간 동안, 마이크로파 발생기가 작동되어, 공동부(7)내에 놓여지는 용기(2)가 가열된다[작동 c]

그 다음에, 밸브(89)가 개방되고, 출구관(85)을 통해 처리 생성물이 회수된다[작동 d]. 상기 생성물은 중력의 작용으로 루프(80)로부터 유출된다.

모든 처리 생성물이 회수되면, 세척용액용 공급관(84)의 밸브(88)가 개방되어, 루프가 세척된다[작동 e]; 루프(80)로부터 도관(또)을 통해 유출하는 오염된 세척액은 유출물 저장통으로 안내된다.

루프(80)의 세척이 완료되면, 출구관(또)의 밸브(89)에서와 같이, 세척용액용 공급관(읽)의 밸브(88)가 폐쇄되고, 루프(80)는 샘플링 라인에 연결된 도관(82)을 통해 공급되는 새로운 샘플을 수용하여 새로운 샘플에 대해 습성 매질 상태로 화학반응을 수행하도록 준비되고, 상기한 작동 a 내지 e 를 반복한다.

상기 장치는 마이크로프로세서로 구동되는 것이 바람직하다.

전술한 바의 장치(1)는 샘플 공급관(82)상의 밸브(86) 및 처리 생성물용 출구관(85)상의 밸브(89) 어느 것도 구비하지 않아도 된다. 그에 따라, 도관(82)을 통해 공급되는 샘플은 가스의 거품에 의해 분리되는 일련의 샘플을 형성하며, 상기 샘플들과 거품은 연속적인 흐름으로 유동한다. 이 경우, 가스의 거품이 루프내를 통과하는 중에 세척하는 작동 (e) 을 수행할 수 있다.

제 16 도는 연속적인 샘플 흐름에 대한 화학반응을 수행하는데 적용되는 본 발명 장치의 실시예의 연직면을 통한 상세 단면도이다. 본 실시예에 있어서, 장치(1)의 각 용기(2)는 양단부(68, 69)가 개방되어 공동부를 횡단하는 튜브로구성되어 있다; 따라서, 용기(2)는, 한편으로는 그것의 단부(69)에 의해 샘플 및경우에 따라 1 이상의 시약용 흡입관에 접속되고, 다른 한편으로는 그것의 단부(69)에 의해 처리 생성물용 출구관에 접속될 수 있다.

용기(2)는 상부벽(8)내의 개구(3)롤 통해 공동부(7) 내부에 삽입되어, 하부벽(16)내의 개구(35)를 통해 빠져나와 있다. 개구(3, 35)에는 마이크로파의 진동수 및 개구(4, 45)의 단면적의 함수인 높이 (H) 를 갖는 연통부(4, 45)가 설치되어, 마이크로파에 대한 흡수 장벽을 형성한다.

용기(2)는 튜브의 형태로, 양 단부가 개방된 보호틀(58)내에 설치된다. 보호틀(58)의 상단부에는 패딩 스트립과 같은 지지수단(59)이 설치되며, 상기 지지수단에 의해 보호틀이 연통부(4)의 상부 에지(40)상에 놓인다. 보호틀(58)은 연통부(4)의 꼭대기로부터 연통부(45)의 저부까지 용기(2)를 즉, 공동부(7)를 횡단하는 모든 부분을 둘러싼다. 물론 보호틀(58)은 마이크로파에 대해 투과성 물질로 제조된다.

제 17 도에서 직경면을 통한 단면도로서 개략적으로 도시한 장치(1)는, 제 16 도에 도시한 바와 같이, 상부벽(8)과 하부벽(16)의 근처에 연통부(4, 45)가 결합된 12 개의 튜브형 용기(2)를 갖는다.

마이크로파의 공동부(7)는 물론 축선 (X) 을 갖는 실린더이며, 용기는 축선 (X) 의 원 주위에 배치되며, 마이크로파는 발생기(50)로 구성된 수단(5)에 의해 공동부(7) 내부로 방출되며, 발생기의 안테나(51)는 축선 (X) 을 따라 공동부(7) 내에 위치되어 있다.

그러나, 도시된 실시예에 따르면, 한편의 용기(21, 22, 23)와 다른 한편의 용기(24, 25, 26)는 각각 연결 분기부(111, 112)와 연결 분기부(114, 115)에 의해 각각 연속으로 연결되어 있다. 용기(25)와 용기(26)간의 연결 분기부(115)는 용기(25)로부터 용기(26)로 이송되는 샘플내에 시약을 도입하기 위한 수단(117)을 갖는다.

도시된 실시예에 있어서, 샘플은 액제의 공급압의 작용하에서 일렬로 연결된 용기내에서 용기(21, 24)의 입구 (E) 로부터 용기(23, 26)의 출구 (S) 로 순환한다.

상기 장치는, 제 l6 도에 도시된 장치와 유사하게, 습성 매질 상태로 샘플의 연속적인 유동에 대한 화학반응을 수행할 수 있다.

제 18 도에 개략 부분도로 도시된 본 발명에 따른 장치는 각각의 용기(2)가 나선형으로 감겨진 튜브로 구성되어 공동부(7)내에 놓여진 다수의 용기(2)를 갖는다. 공동부(7)의 상부벽(8)과 하부벽(16)에는 용기(2)를 통과시키기 위한 개구(3, 35)가 형성되어 있으며, 이들 개구(3, 35)는 전술한 바와 같이 연통부(4, 45)에 결합되어 있다.

마이크로파를 공동부(7)내로 방출하는 수단(50)은 발생기(5)로 구성되며, 상기 발생기의 안테나(51)는 축선 (X) 를 따라 공동부(7)내에 위치되어 있고, 상기 공동부(7)는 실린더이고, 복수의 용기(2)가 축선 (X) 의 원 둘레로 배치되어 있다.

용기(2)에 있어서, 용기의 특성(내경, 직경, 피치 및 나선의 권수)은 공동부(7)내의 샘플과 시약의 체류시간이 충분하도록 결정된다. 용기(2)는 샘플과 시약 또는 시약들용 입구관 (E) 및 처리 생성물용 출구관 (S) 을 갖는다.

제 19 도에 개략부분도로 도시된 본 발명에 따른 장치(1)는 축선 (X) 을 갖는 실린더형의 제 2 공동부(14)를 가지며, 상기 공동부의 상부벽(128)과 하부벽(130)에는 복수의 결합창(120)이 축선 (X) 을 갖는 1 이상의 원 주위에 배치되며, 상부벽(128)과 하부벽(130)의 결합창(120)은 서로 상하로 설치되어 있다. 각각의 결합창(120)은 연통부(4, 45)로 둘러싸여 있으며, 상부벽(128)의 결합창(120)에는 연통부(4)가 결합되어 있고 하부벽(130)의 결합창(120)에는 연통부(45)가 결합되어 있다. 각각의 연통부(4, 45)의 내부공간은 용기(21 또는 22)를 수용하도록 된 마이크로파의 공동부(7)를 형성한다.

각각의 용기(21 또는 22)는 나선형으로 감겨진 튜브로 구성되며, 대응하는 2개의 용기(21, 22)는 제 2 공동부(14)를 통과하는 연결관(109)에 의해 일렬로 직접 연결되어 있다.

마이크로파를 제 2 공동부(14) 내부로 방출하는 수단(50)은, 축선 (X) 을 따라 제 2 공동부(14)내에 위치되는 안테나(51)를 갖는 방출기(5)로 구성된다.

제 18 및 19 도에 도시된 실시예에 따른 장치는 샘플의 연속적인 흐름에 대한 화학반응을 수행할 수 있다.

제 16, 17, 18 멎 19 도에 도시된 실시예에 따른 장치는, 2개의 연속 샘플 사이의 공급을 차단하거나, 그렇지 않으면 가스의 거품에 의해 분리되는 샘플로 공급하여 연속적인 흐름의 형태로 용기내로 유동시킴으로써, 소정 체적의 샘플이 용기내로 연속 공급되는 일련의 샘플에 대한 화학반응을 동시에 수행할 수 있다.

수평면 즉, 공동부(7)의 축선 (X) 에 수직하는 면을 통한 단면도인 제 20 내지 22 도에 도시된 실시예에 따른 장치(1)는, 규칙적으로 분포되어 있고 공동부(7)의 상부 및 하부벽(16)에 거의 수직하는 편향기(100)를 갖는다.

제 20 내지 22 도에서만, 용기(2)는 개략적으로 도시되어 있고, 연통부 및/또는 보호틀은 도시가 생략되어 있다.

제 20 도에 도시된 장치(1)는 원형 준선의 실린더형 공동부(7) 및 마이크로파를 도파관(61 또는 62) 내부로 방출하는 발생기(도시안됨)로 구성되는 2개의 조립제를 갖는다. 도파관(61, 62)은, 단일면내에 위치되고 서로 공동부(7)의 축선 (X) 에 직교하며, 축선 (X) 과 함꼐 시컨트(secants)를 형성하는 축선(Yl, Y2) 을 갖는다. 따라서, 공동부(7)의 측벽(13)내의 도파관(61, 62)의 개구(121, 122)는 오프셋이다.

장치(1)는 축선 (X) 의 원 둘레로 규칙적으로 분포되는 8 개의 용기(21∼28)를 갖는다.

마이크로파에 대해 비투과성 재료로 된 편향기(101∼108)는 거의 평탄하고 정방형으로 되어 있으며, 그들의 평면내에는 공동부(7)의 축선 (X) 이 위치하며; 용기(21∼28)들 사이에 반경방향으로 규칙적으로 분포되어 있다.

제 21 도에 도시된 실시예에 따른 장치(1)는 원형 준선의 실린더형 공동부(7) 및, 마이크로파를 도파관(6)내로 방출하는 발생기(도시안됨)로 구성된 조립체를 가지며, 도파관(6)의 축선 (Y) 는 공동부(7)의 축선 (X) 에 직교하며 시컨트를 형성한다.

상기 장치(1)는, 용기(21∼26)들 사이에 규칙적으로 분포되고 도파관(6)의축선 (Y) 과 공동부(7)의 축선 (X) 을 포함하는 연직면에 대하여 대칭하는 6 개의 편향기(101∼106)를 갖는다. 여 기 에서, 편향기(101∼106)는 공동부(7)의 측벽과 일체로, 공동부(7)의 축선 (X) 에 평행한 모선의 원통면으로 형성되어 있다.

편향기(101∼106)는 공동부(7)의 축선 (X) 및 도파관(6)의 대칭축선 (Y)를 포함하는 대칭면에 대해 대칭적으로 배치되어 있다. 대칭면의 동일 측면상에, 편향기(101∼103) 또는 (104∼106)가 일 편향기(102)의 오목면이 인접하는편향기(1Ql)의 볼록면에 대향하도록 배치되어 있다. 오목면은 공동부(7)의 측벽(13)내의 도파관(6)의 개구(12)를 향해 회전된다.

제 22 도에 도시된 실시예에 따른 장치(1)는 원형 준선의 실린더형 공동부(7)를 가지며, 공동부내로, 축선 (X) 을 따라 공동부(7)내에 위치하는 안테나(51)를 갖고 공동부(7)의 하부벽(16) 아래에 놓여 있는 마이크로파 방출기에 의해 마이크로파가 방출되고 있다.

상기 장치(1)는 축선 (X) 의 원 둘레로 공동부(7)내에 규칙적으로 분포되어 있는 6 개의 용기(21∼26)를 갖는다.

편향기(101∼106)는 각각 공동부(7)의 축선 (X) 에 평행한 모선의 실린더형 벽으로 구성되며; 편향기(101∼106)의 실린더형 벽은 각 용기(21∼26)를 거의 둘러싸며, 공동부(7)의 축선 (X) 에 대향하는 용기(21∼26)의 영역을 향해 위치되는 표면의 일부를 따라 개구(131∼136)를 갖는다. 2개의 인접한 편향기 예를 들어, 편향기(101, 102)는 연결벽(137)에 의해 결합되어 있다. 편향기(101∼106), 연결벽(137) 및 공동부(7)의 측벽(13) 사이에 수용되는 공간부(138)는 마이크로파에 비투과성이고 단열인 물질로 충전되는 것이 바람직하다.

제 23 도에 평면도로 도시된 실시예의 화학반응용 장치(1)는 정6각형의 준선을 갖는 실린더인 중공부(7) 및 마이크로파를 도파관(61, 62 또는 63)내로 방출하는 발생기(도시안됨)로 구성되는 3개의 조립체를 구비한다. 도파관(61, 62, 63)은 규칙적으로 배치되어 있고; 그들의 축선 (Y1, Y2, Y3) 은 단일의 수평면내에 위치되어 공동부(7)의 축선 (X) 에 수직하며, 축선 (X) 에 대해 시컨트를 형성한다. 따라서, 이러한 구성에 의해, 공동부(7)의 측벽(13)내의 도파관(61, 62, 63)의 개구는 오프셋이며, 2개의 개구는 대면할 수 없게 되어 있다.

공동부(7)의 상부벽(8)은, 측벽(13)과 일체인 환형의 주변영역(48) 및, 원둘레에 규칙적으로 분포된 개구(3)를 갖는 중심영역(38)으로 구성되어 있다. 개구(3)에는 물론 연통부(도시안됨)가 설치되어 있다.

상기 중심영역(38)은 원형으로, 모우터의 샤프트상에 장착된 피니온(66)에 의해 구동되는 체인(64)에 의해 공동부의 축선 (X) 둘레로 회전 구동된다. 체인(64)은 제 14 도에 도시된 바와 같은 중심영역(38)의 주변부에 위치되는 치형부(65)와 상호 작용한다.

제 24 도는 1 이상의 용기(2)를 공동부(7)의 축선 (X) 에 평행한 수직축선 둘레로 회전운동하게 하는 수단(91)의 일실시예의 원리도이다. 연통부는 도시되어 있지 않다.

개략적으로 도시된 상기 장치(l)는, 공동부(7), 도파관(6) 맞, 도파관(6)의 대칭 수직면에 대해 대칭으로 원(파선으로 도시) 주위에 배치된 8 개의 용기(21∼28)를 갖는다. 본 실시예에 있어서, 용기(21∼28)는, 회전 모우터의 출력 샤프트상에 장착된 풀리(93)에 의해 구동되는 벨트(92)로 구성되는 수단(91)에 의해 직접 구동됨으로써 회전 운동하도록 만들어져 있다.

벨트(92)는 부분적으로 용기(21∼28)를 둘러싸고, 마찰에 의해 용기를 수직 축선 주위로 회전 구동한다. 제 7 도에 도시된 바와 같은 용기(2)가 적절하고, 벨트(92)는 러그(99)와 패딩 스트립(9) 사이의 용기의 목(11) 주위를 둘러싸게 된다.

용기가 간접구동 즉, 보호틀 또는 연통부의 회전구동에 의해 회전운동하는 장치에 대해서도, 유사한 수단(91)을 사용할 수 있다. 그러나, 연통부가 회전구동되는 경우, 당업자라면 연통부와 공동부의 상부벽 사이의 연통부 둘레에 마이크로파 트랩을 설치할 것이다.

제 25 도에 도시된 화학반응용 장치(1)는 또한 실린더형의 공동부(7) 및 마이크로파를 도파관(61 또는 62)내로 방출하는 발생기(도시안됨)로 구성된 2개의 조립제를 갖는다. 각각의 조립체에 있어서, 도파관(61 또는 62)과 공동부(7)는 동일한 대칭 연직면을 갖는다. 본 실시예에 있어서, 도파관(61, 62)의 대칭 축선 (Yl, Y2) 은 동일한 연직면내에 상이한 높이로 위치되며, 따라서 공동부(7)의 측벽(13)내의 도파관(61, 62)의 개구(121, 122)는 오프셋이다.

본 발명은 상기와 같이 기술되고 도시된 실시예로만 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈함없이, 여러가지 변형이 서로 조합될 수 있다.

당업자의 능력내에서, 여러가지 실시예 또는 변형예가 본 발명의 일부로 될 수 있다.

습성 매질 상태로 처리하는 본 발명의 장치는 여러 이점을 갖는다.

주요한 이점 중의 하나로는 습성 매질 상태로 다수의 샘플에 대해 동일한 온도 및 시간조건하에서 동시에 처리할 수 있고, 또한 작업자의 조작이 용이한 점을 들 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 처리장치는 습성 매질 상태로 복수의 샘플을 동시에 화학 및/또는 물리적 처리하도록 되어 있으며, 각각의 처리과정은 1개의 샘플 및 가급적 1 이상의 시약을 수용하는 용기 내에서 일어난다.

본 발명에 따른 장치는 고제/액제 또는 액제/액체 혼합물에 대해 가열에 의해 분리 조작을 수행하는데 이용될 수 있다.

복수의 샘플에 대한 이러한 동시 분리조작은 고체/액체 또는 액체/액체 혼합물을 수용하는 1 개의 용기 내에서 각각의 분리조작이 행해지도록 수행된다. 따라서, 본 발명의 장치를 채택함으로서, 예를 들어, 고체/액체 혼합물의 건조 추출물을 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 장치는 매우 다양한 화학반응을 수행하도록 되어 있다.

특히, 용해, 가수분해 또는 광화작용을 목적으로, 습성 매질 상태로, 샘플에 대해 산 처리 또는 알칼리 처리와 같은 화학반응을 수행하도록 되어 있다.

Claims

하나의 샘플을 수용하는 용기(2)내에서 각각의 처리가 일어나 습성 매질 상태로, 복수의 샘플을 동시에 처리하는 장치에 있어서,

상기 장치는 마이크로파를 마이크로파의 공동부(7) 내부로 방출하는 수단(50)을 구비하며,

상기 공동부(7)는 상부벽(8), 하부벽(16) 및 측벽(l3)으로 한졍되며 축선(X) 를 갖는 실린더이고,

상기 공동부(7)의 상부벽(8)에는 복수의 개구(3)가 형성되며,

상기 개구(3) 각각은 상기 용기(2)를 상기 공동부(7) 내부에 도입할 수 있는 크기를 갖고,

상기 개구(3) 각각에는, 상기 마이크로파의 방출 진동수 및 상기 개구(3)의 단면적의 함수인 높이 (H) 를 갖는 연통부(4)가 설치되어 상기 마이크로파가 상기 공동부(7)의 의부로 전파되는 것을 방지하는 흡수 장벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 1 항에 있어서, 마이크로파를 방출하는 상기 수단(50)은 상기 공동부(7)내에 위치되는 안테나(51)를 갖는 1 이상의 마이크로파 발생기(5)로 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 1 항에 있어서, 마이크로파를 상기 공동부(7) 내부로 방출하는 상기 수단(50)은 도파관(6) 내부로 마이크로파를 방출하는 마이크로파 발생기(5)로 형성된 1 이상의 조립제(10)로 구성되며,

상기 도파관(6)은 상기 공동부(7)와 연통하고, 또한 상기 도파관(6)내의 상기 마이크로파의 운동방향에 평행한 대칭축선 (Y) 를 갖는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 3 항에 있어서, 상기 도파관(6)은 상기 공동부(7)의 축선 (x)에 평행하는, 직교하는, 또는 평행 및 직교하는 대칭축선 (Y) 를 갖는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 4 항에 있어서, 마이크로파를 도파관(6) 내부로 방출하는 마이크로파 발생기(5)로 구성되는 다수의 조립체(10)를 구비하며,

상기 조립체(10)는, 상기 마이크로파의 상기 공동부(7)에 대하여, 상기 공동부(7)의 축선 (X) 에 직교하는 상기 도파관(61, 62)의 대칭축선 (Yl, Y2) 이 단일면내에 위치되어 시컨트를 형성하거나 평행하고, 또는 상이한 높이에 평행하게 위치되도록 배치되고, 그에 따라 상기 꽁동부(7)의 측벽(13)내의 상기 도파관(61, 62)의 개구(121, 122)가 오프셋인 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시 처리장치.
제 1 항 내지 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 공동부(7)의 상부벽(8)내의 개구(3)는, 축선으로서, 상기 공동부(7)의 축선 (X) 를 갖는 1 이상의 원 둘레에 배치되는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시 처리장치.
제 1 항 내지 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 공동부(7)의 상부벽(8)은 상기 측벽(13)과 일체로 된 환형의 주변영역(谷) 멎 개구(3)를 갖는 이동가능한 중심영역(38)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시 처리장치.
제 7 항에 있어서, 상기 중심영역(38)은 회전운동하도록 된 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시 처리장치.
제 1 항 내지 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 공동부(7)의 상부벽(8)은 상기 측벽(13)과 무관하고 또한, 상기 공동부(7)의 축선 (X) 둘레로 회전운동하도록 된 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 1 항 내지 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 1 이상의 용기(2)를 상기 공동부(7)의 축선 (X) 에 평행한 축선 둘레로 회전운동시키는 수단(91)을 구비하는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 1 항 내지 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 각각의 용기(2)내에서, 습성 매질 상태로, 일련의 샘플에 대한 처리를 수행하기 위해, 각각의 용기(2)는 상기 용기(2)로 구성되는 처리 챔버를 구비하는 루프(80)의 일부분을 형성하고,

상기 루프(80)는, 상기 루프(80)내의 샘플의 운동방향을 참조할 때, 상기 처리챔버(2)로부터 상류에, 샘플 공급관(82), 경우에 따라 1 이상의 액체 입구관(83) 및 세척용액용 공급관(읽)을 갖고, 상기 처리 챔버(2)로부터의 하류에, 처리 생성물용 출구관(85)을 가지며,

각각의 상기 관에는 밸브(86, 87, 88, 89)가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 11 항에 있어서, 상기 용기(2)는 양단부(68, 69)가 개방된 튜브로 구성되며, 상기 공동부(7)의 하부벽(16)도 상기 용기(2)를 통과시키기 위한 복수의 개구(35)를 가지며,

상기 개구(35) 각각에는, 마이크로파의 방출 진동수 및 상기 개구(35)의 단면적의 함수인 높이 (H) 를 갖는 연통부(45)가 설치되어, 마이크로파용 흡수 장벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 11 항에 있어서, 상기 공동부(7)의 하부벽(16)은 측벽(13)과 무관하며, 상기 상부벽(8)과 일체로 된 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 11 항에 있어서, 상기 공동부(7)의 하부벽(16)은 측벽(13)과 일제로 된 환형의 주변영역 및 상기 상부벽(8)의 중심영역(38)에 접속된 중심영역으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 1 항 내지 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 공동부(7)는, 내부적으로, 규칙적으로 분포되며 상기 공동부(7)의 상부벽(8) 및 하부벽(16)에 거의 직교하는 편향기(100)를 구비하는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 15 항에 있어서, 상기 편향기(101∼106)는 상기 공동부(7)의 축선 (X) 에 평행한 모선을 갖는 실린더형 면으로, 일 편향기(102)의 오목면이 인접한 편향기(101)의 볼록면에 대향하도록 배치되고 상기 도파관(6) 및 상기 공동부(7)의 축선을 포함하는 대칭면에 대해 대칭으로 배치되어 있으며,

상기 오목면은 대응하는 상기 도파관(6)의 공동부(7)의 측벽(13)내의 개구(120)를 향해 희전되는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 15 항에 있어서, 상기 편향기(101∼106) 각각은 상기 공동부(7)의 축선 (X) 예 평행한 모선을 갖는 실린더형 벽으로 구성되며,

상기 벽은 용기(21∼26) 각각을 거의 감싸고 상기 공동부(7)의 축선 (X) 에 대향하는 상기 용기(21∼26)의 영역을 향해 위치되는 상기 벽면의 일부를 따라 개구(131∼136)를 가지며,

인접하는 2 개의 편향기(101, 102)는 연결벽(137)으로 연결되며,

상기 편향기(101, 102), 상기 연결벽(137) 및 상기 공동부(7)의 상기 측벽(13) 사이에 수용되는 공간(138)은 마이크로파에 대해 비투과성인 물질로 총전되는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 1 항 내지 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로파를 방출하는 상기 수단(50)은 상기 마이크로파를 상기 공동부(7)의 아래에 위치된 제 2 공동부(14) 내부로 방출하며,

상기 공동부(7)와 상기 제 2 공동부(14) 사이에 위치되는 벽에는 결합창(120)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 1 항 내지 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로파를 방출하는 상기 수단(50)은 상기 마이크로파를 축선 (X) 를 갖는 원형의 제2 공동부(14) 내부로 방출하며,

상기 제 2 공동부의 상부벽(128)에는 1 이상의 원 둘레에 배치된 복수의 결합창(120)이 설치되어 있고,

상기 결합창(l20) 각각은 상기 제 2 공동부(l4)의 상기 상부벽(128) 위에 위치된 연통부(4)로 둘러싸이며,

상기 연통부(4)의 내부 공간은 상기 용기(2)를 수용하도록 된 마이크로파의 기본 공동부(7)를 형성하며,

상기 연통부(4)는 상기 마이크로파가 상기 기본 공동부(7) 의부로 전파되는 것을 방지하기 위해, 상기 마이크로파를 상기 제 2 공동부(14) 내부로 방출하는 방출 진동수 및 상기 결합창(120)의 단면적의 함수인 높이 (H) 를 갖는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
제 19 항에 있어서, 상기 제 2 공동부(14)의 하부벽(130)은 또한 연통부(45)와 결합되어 있는 결합창(120)을 가지며,

상기 연통부(4, 45)의 내부공간은 연결관(109)에 의해 일렬로 연결된 용기(21, 22)를 수용하도록 된 기본 공동부를 형성하는 것을 특징으로 하는 복수의 샘플의 동시처리장치.
용해, 가수분해 또는 광화작용을 목적으로, 습성 매질(1) 상태로, 샘플에 대해 산 처리 또는 알칼리 처리 등의 화학반응을 수행하기 위한,제 1 항에 따른처리장치의 이용방법.