KR100485989B1

KR100485989B1 - 유리탄소전극 시스템

Info

Publication number: KR100485989B1
Application number: KR10-2002-0069395A
Authority: KR
Inventors: 전병성; 이재춘
Original assignee: 이재춘
Priority date: 2002-11-09
Filing date: 2002-11-09
Publication date: 2005-05-03
Also published as: KR20040041233A

Abstract

본 발명에서는, 미량원소 측정을 위해 측정물 교반기능을 동시에 수행할 수 있는 전극과 세척노즐을 하나의 셀 내부에 동시에 배치하여, 구조적으로 콤팩트한 구성을 갖고, 전극의 표면상태에 따라 작업전극의 전위가 달라지는 문제점을 해결한 것으로서, 기준전극(401), 보조전극(402)이 상부에 설치되도록 장착 구멍(211, 212, 213)을 형성한 전극 받침커버(210)와, 이런 받침커버의 하부에 배치되어서 밀폐된 공간을 제공하는 셀(220)과, 이런 셀의 하부에 배치된 조립 디스크(230)와, 이런 조립 디스크를 지지하는 사각 블록 형상의 기저부(240)로 이루어진 셀 조립체(200)와; 전극 받침커버(210)의 장착 구멍에 삽입되어서 교반기의 역할과 전극의 역할을 동시에 수행하는 유리탄소전극 조립체(100)와; 상기 셀(220)의 셀 받침대(221) 중앙에 배치되는 세척노즐(222)과; 상기 세척노즐(222)을 통해 세척액을 상기 유리탄소전극 조립체(100)쪽으로 분사시키는 노즐작동장치(500)를 제어하는 노즐 제어회로부(307)를 포함하는 유리탄소전극 시스템이 제공된다.

Description

유리탄소전극 시스템{GLASSY CARBON ELECTRODE SYSTEM}

본 발명은 유리탄소전극 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 세척노즐로 전극을 완전하게 씻어낼 수 있고, 미량원소 측정기능과 측정물 교반기능을 동시에 사용 할 수 있는 유리탄소전극 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 미량성분의 정량 정성분석에 일반적으로 사용하는 폴라로그래피(polarography)는 전압-전류의 특성이 분석물질의 종류와 농도에 비례하는 정해지는 원리를 이용하는 것이다.

폴라로그래피는 산화성 물질 또는 환원성 물질로 이루어진 용액을 분석하는 전기화학적 방법의 일종으로서, 일명 전압전류법이라 불리우며, 1922년 체코의 화학자 야로슬라브 헤이로프스키가 개발하였다.

야로슬라브 헤이로프스키는 분석하고자 하는 용액을 2개의 전극이 들어 있는 유리전지에 넣었는데, 유리로 만든 모세관으로 이루어져 있는 한 전극의 모세관을 통해 수은이 방울방울 흘러나오고 하였고, 또 다른 전극에는 보통 수은이 저장되게 하였다.

이러한 전극 시스템을 그대로 실용화한 종래 기술의 적하 수은전극 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 개폐밸브(3)의 개방에 따라 수은 저장용기(1)내의 수은(8)을 유리 모세관의 끝에 방울지게 적하시키고 이후 셀(8)로 낙하되게 하는 적하 수은전극(2)과, 기준전극(5) 및, 백금 보조전극(6)을 시료용액이 담겨져 있는 셀(8)의 내부에 설치하고 있다.

여기에서, 수은 저장용기(1)는 수은방울의 낙하속도 조절을 위해서 높이를 조절할 수 있도록 구성되어 있으며, 개폐밸브(3)는 적당한 크기의 수은방울이 모세관 하단에 매달리도록 하기 위해서 개폐시간을 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

이런 적하 수은전극(2)을 비롯한 기준전극(5), 백금 보조전극(6)에는 전원과 0V ~ 2V를 조절할 수 있는 전기회로와 전류계가 직렬로 연결되어 있다.

보통 적하 수은전극을 편극전압의 음극에 연결하면 전압이 약간 증가하고 이 전압에 해당하는 전류를 전류계로 검출할 수 있다. 적하 수은전극에서 분석하고자 하는 물질을 환원시킬 정도의 충분히 큰 전압을 걸어줄 때까지 흐르는 전류는 대단히 적다. 걸어준 전압이 이 임계값 이상으로 증가하면 처음에는 전류가 급격히 증가하지만 점진적으로 어느 값에 가까이 도달해 전압이 더 증가하더라도 어느 정도 일정한 값을 유지한다. 전류를 급격히 증가시키기 위해 필요한 임계전압은 환원되는 물질의 특성이며, 이 물질을 확인(정성분석)하는 값이 된다. 적절한 조건하에서 특정 한계전류는 환원성 물질이 적하수은의 표면까지 확산되어가는 속도에 의해 조절되며, 한계전류의 크기는 환원성 물질의 농도의 측정값(정량분석)과 일치한다. 적하전극이 양극일 때 산화성 물질을 산화시켜서 한계전류를 얻어낼 수도 있다. 용액이 각기 다른 전압에서 환원되거나 산화되는 몇 가지 물질들을 포함하고 있으면 전압-전류 곡선은 분리된 전류의 증가가 나타나며(폴라로그래프파), 각각에 대해 한계전류가 나타난다. 따라서 이 방법은 몇 가지 물질을 동시에 검출하거나 결정하는 데 유용하며, 1ppm ~ 1,000ppm 정도의 비교적 매우 작은 농도로도 물질을 검출하거나 결정할 수 있다.

이렇게, 플라로그래피에서 작업전극(working electrode)으로 백금 등의 고정전극을 사용할 경우에는 작업전극의 전위가 전극의 표면상태에 따라 달라지므로 수은전극을 주로 사용하게 된다. 수은전극을 사용하게 되면 수은방울이 커지면서 연속적으로 새로운 표면이 생겨 분석물질에 노출되므로, 고정된 표면을 사용할 때보다도 더 재현성이 있는 전압-전류특성을 얻을 수 있기 때문이다.

이와 같이 모세관 현상을 이용한 종래의 적하 수은전극은 충격에 의해 수은기둥이 자주 끊어지는 문제가 있으며, 모세관 끝에 수은방울을 매달은 채로 측정을 하는 경우에는 충격이나 다른 원인에 의해서 수은방울이 떨어지게 된다.

특히, 환원반응시 모세관 내부의 오염이 진행되어 수은방울이 모세관 끝에 매달리지 못하고 자주 떨어져 나가게 되어 안정적으로 측정할 수 없게 된다. 그 밖에도 측정시에 가장 중요한 변수인 수은전극의 크기가 전극이 생성될 때마다 크게 변화되어 정확한 측정이 어렵다.

이런 문제점을 해결하기 위하여 대표적인 것으로 2000년 대한민국 등록특허번호 제265023호의 적상 수은전극 시스템이 개시되어 있다.

이 등록특허는 앞서 언급한 일반적인 전압전류법에서 정밀 주입기를 이용하여 정확하게 계량한 수은을 모세관의 상단에 형성된 안착홈에 안정되게 착정할 수 있어서, 미량원소의 안정적인 측정이 가능한 특징이 있었다.

그러나 이 시스템은 수은을 측정할 수 없는 단점이 있어서, 이를 해결하는 동시에 제품화 단계에서 미량원소 측정기능과 측정물 교반기능을 동시에 사용할 수 있어서, 비교적 간단한 수질의 PH 측정을 비롯하여, 몇 가지 물질을 동시에 검출할 수 있고, 계속적 반복 자동 측정이 가능한 제품을 발명하기에 이르렀다.

종래 기술에서는 고정전극을 사용할 경우에는 작업전극의 전위가 전극의 표면상태에 따라 달라지는 문제점이 있었고, 이로 인하여 별도의 고정전극을 세척하는 키트가 사용되는 등 사용상의 불편함이 있었으며, 교반기가 별도로 설치되어 있어서, 콤팩트한 셀의 구성이 복잡해지는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 미량원소 측정을 위해 측정물 교반기능을 동시에 수행할 수 있는 유리탄소전극과 세척노즐을 하나의 셀 내부에 동시에 배치하여, 구조적으로 콤팩트한 구성을 갖고, 전극의 표면상태에 따라 작업전극의 전위가 달라지는 문제점을 일소에 해결한 유리탄소전극 시스템을 제공하려는 데 있다.

상술한 본 발명의 목적은 기준전극, 보조전극이 상부에 설치되도록 장착 구멍을 형성한 전극 받침커버와, 이런 받침커버의 하부에 배치되어서 밀폐된 공간을 제공하는 셀과, 이런 셀의 하부에 배치된 조립 디스크와, 이런 조립 디스크를 지지하는 사각 블록 형상의 기저부로 이루어진 셀 조립체와; 전극 받침커버의 장착 구멍에 삽입되어서 교반기의 역할과 전극의 역할을 동시에 수행하는 유리탄소전극 조립체와; 셀의 셀 받침대 중앙에 배치되는 세척노즐과; 이런 세척노즐을 통해 세척액을 유리탄소전극 조립체쪽으로 분사시키는 노즐작동장치를 제어하는 노즐 제어회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리탄소전극 시스템에 의해 달성된다.

이하, 첨부한 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리탄소전극 시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 유리탄소전극 시스템의 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 유리탄소전극의 분해사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 유리탄소전극 시스템의 결합관계 및 작동관계를 설명하기 위한 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 유리탄소전극 시스템에서는 교반기 겸용 유리탄소전극 조립체(100)와, 셀 조립체(200)와, 측정 및 제어용 전자회로시스템(300)과, 기준전극(401)과, 보조전극(402)이 제공된다.

유리탄소전극 조립체(100)는 교반기의 역할을 담당하도록 내부의 모터로 작동하고 교반날개를 장착한 회전축에 유리탄소전극을 장착함으로써, 교반기의 역할과 함께 고정전극의 역할을 동시에 수행할 수 있는 핵심 부품이다.

셀 조립체(200)는 반타원형상의 전극 받침커버(210)와, 그의 하부에 배치되어서 밀폐된 공간을 제공하며 내식성, 내산성이 강한 유리 내지 플라스틱 재질의 셀(220)과, 그의 하부에 배치된 조립 디스크(230)와, 이런 조립 디스크를 지지하는 사각 블록 형상의 기저부(240)로 이루어져 있다.

여기에서, 전극 받침커버(210)는 유리탄소전극 조립체(100), 기준전극(401), 보조전극(402)을 수직 또는 경사지게 장착시킬 수 있도록 상하방향으로 관통된 장착 구멍(211, 212, 213)을 형성하고 있으며, 순수(증류수), 전해질, 샘플, 표준시료 등이 주입되도록 호스가 연결되는 연결포트(214, 215)를 갖고 있다.

또한, 셀(220)은 하부에서 원형의 셀 받침대(221)로 지지되어 있으며, 조립 디스크(230)의 상부 안착홈에 나사결합되어 있다. 셀 받침대(221)의 내부 중앙에 는 세척노즐(222 : cleaning nozzle)이 돌출 성형되어 있으며, 함몰되게 배출구멍(223)이 형성되어 있다. 세척노즐(222)은 유리탄소전극바의 표면을 고압의 세척액(순수)으로 세척시킬 수 있도록 기저부(240)의 입구(241)를 통해서 노즐작동장치(500)(도 4참조)와 연결되어 있다. 배출구멍(223)은 조립 디스크(230)의 출구(231)를 통해서 측정에 사용되었던 기체(질소) 내지 액체(샘플, 표준시료, 증류수, 전해질)를 공급 및 회수시키도록 회수통과 공급펌프와 진공펌프(도시 안됨)를 구비한 공급회수장치(600)와 연결되어 있다.

또한, 조립 디스크(230)는 기저부(240)의 상면에 나사결합식으로 고정되어 있으며, 그리고 기저부(240)의 일측면에는 조립식으로 셀 조립체(200)가 설치면에 탈부착되도록, 고정용 볼트구멍(250)들을 형성하고 있다.

한편, 전자회로시스템(300)은 하기에 상세히 설명할 유리탄소전극 조립체(100)의 작동과, 미량원소 측정작동과, 세척 작동과, 샘플, 전해질, 순수, 질소의 공급제어를 위한 자동제어 알고리즘과 성분분석 알고리즘을 구비하여, 측정 전압-전류값을 가지고 분석물질의 종류와 농도에 비례하는 성분 분석을 수행하는 역할을 담당한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 유리탄소전극 조립체(100)는 나사산이 형성되어서 분해 조립이 가능한 원통형 상부, 하부 하우징(110, 111)과, 이런 하우징의 내부에 장착되는 모터(120)와, 이런 모터의 회전축(121)에 억지끼워맞춤으로 고착되어 절연의 역할을 담당하는 불활성 폴리머(PEEK) 재질의 축연결부재(130)와, 이런 축연결부재(130)가 축심에 삽입되어 자유롭게 회전 가능할 수 있는 크기의 축심 구멍(141)을 갖는 전극콘넥터(140)와, 이런 전극콘넥터의 내부에 장착되어 상기 축연결부재(130)의 하부에 나사결합됨으로써, 접촉 전극으로서의 역할과 회전력 전달부재로서의 역할을 동시에 담당하는 스테인레스 재질의 구동축(150)과, 이런 구동축에 끼워지는 베어링(160)과, 상기 구동축의 하단에 나사결합되며 실제로 표준시료, 전해질, 순수, 샘플 등에 접촉되는 불소수지 재질의 중공형 테프론바(170)와, 이런 테프론바(170)의 하부 축심에 삽입되며, 상기 구동축(150)과 전기적으로 접속되는 유리탄소전극바(180)를 포함한다.

여기에서, 모터(120)는 전원공급선을 통해서 하기에 설명할 전자회로시스템의 전원공급부와 접속되며, 제어 신호에 따라 회전축(121)을 고속 회전 및 정지 시키는 역할을 수행한다. 이런 모터(121)는 볼트체결용 플랜지(122)를 형성하여, 전극콘넥터(140)의 상면에 고정된다.

전극콘넥터(140)는 중심각 120°간격으로 방사 배치되어 길이방향으로 연장된 세 개의 반원 형상의 수직홈(141, 142, 143)과, 이런 세 개의 수직홈의 하단에 연결되며 전극콘넥터의 원주방향으로 연장된 한 개의 수평홈(144)을 원주면에서 형성하고 있다.

수직홈(141, 142, 143)과 수평홈(148)이 서로 만나는 지점에는 전극콘넥터(140)의 축심 구멍(144)과 관통하도록 접촉자 설치구멍(145, 146)이 각각 형성되어 있다.

접촉자(147)들은 각각 상기 세 개의 설치구멍(145, 146)에 삽입되어 일정 탄성력으로 구동축(150)을 지지하면서 탐침 전류를 전선을 통해 전자회로시스템으로 전송시키는 역할을 한다. 이를 위해서, 접촉자(147)들은 중앙의 스테인레스 재질의 코일 스프링과 그의 양 끝단에 배치되는 두 개의 스테인레스 재질의 볼과, 탄성력을 이겨내고 설치구멍(145, 146)에 삽입되어 고착되게 이루어진 스테인레스 재질의 고정핀으로 이루어져 있다.

이런 전극콘넥터(140)는 하부 하우징(111)의 내경에 형성된 가이드 돌출부에 수직홈(141, 142, 143)을 끼워넣어서 하부 하우징(111)에 장착된다.

한편, 구동축(150)의 끝단과 유리탄소전극바(180)를 감싸는 테프론바(170)는 난연성이면서 우수한 내열성을 갖고, 모든 화학약품에 대해 우수한 저항성을 나타내며, 불소가스, 3불화염소, 용융알칼리금속을 제외한 모든 화학약품에 대하여 안정하며, 모든 산, 알카리, 산화제, 유기용제에도 침식당하지 않으며, 전기절연성이 양호하고, 고주파특성도 우수하므로, 본 발명의 유리탄소전극 시스템에 매우 적합하여, 종래에서 고정전극을 사용할 경우에 작업전극의 전위가 전극의 표면상태에 따라 달라지는 것을 최소화시킬 수 있다. 실제로 유리탄소전극바(180)는 테프론바(170)에 의해서 외원주면이 모두 감싸져 있으며, 다만 외부로 노출된 하부 끝단을 하기에 설명할 세척노즐로 완전히 씻어내기 때문에, 정밀한 탐침이 이루어질 수 있다.

한편, 하부 하우징(110, 111)의 하부 안착부(114)에는 다수의 안착홈(115)들이 형성되어 있고, 이들 홈에는 각각 다수의 오링(112, 113)이 체결되어서, 이들 오링(112, 113)이 유리탄소전극 조립체(100)의 장착시 셀(220)의 내부를 밀폐시키는 역할을 한다.

또한, 앞서 설명한 순서대로 상부, 하부 하우징(110, 111)의 내부에 모터(120)와 축연결부재(130)와 전극콘넥터(140)와 구동축(150)과 베어링(160)과 테프론바(170)와 유리탄소전극바(180)가 조립된 후, 상부, 하부 하우징(110, 111)은 나사조임식으로 결합된다. 이런 경우, 하부 하우징(111)의 하부 안착부(114)의 축심 구멍을 통해서 테프론바(170)가 돌출되어져 나온다. 이렇게 돌출된 테프론바(170)에는 교반날개(190)가 억지끼워맞춤식으로 고착된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 유리탄소전극 조립체(100)와 다른 전극(401, 402)들은 셀 조립체(200)의 전극 받침커버(210)에 장착되며, 전압 +5V, +12V, ±15V의 전원 공급장치(301)로 작동하는 전자회로시스템(300)에서 미량원소 측정에 필요한 전류신호를 공급하게 아날로그-디지털 컨버터(302)와 디지털-아날로그 컨버터(303)를 갖는 측정 제어회로부(304)와, 전원과 모터의 구동에 필요한 전원을 공급하는 모터구동 제어회로부(305)에 전기적으로 접속된다.

또한, 전자회로시스템(300)은 공급회수장치 제어회로부(306)와 노즐 제어회로부(307)를 공급회수장치(600)와 노즐작동장치(500)에 각각 접속시키고 있다.

여기에서, 노즐작동장치(500)는 압력발생수단인 펌프(도시 안됨)를 구비하며, 이 펌프는 노즐 제어회로부(307)의 제어신호에 따라 세척액통(501)의 순수를 고압으로 세척노즐(222)에서 분사시킨다.

이하, 본 발명의 유리탄소전극 시스템의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 미량원소의 분석을 위해서는 샘플과 표준시료를 차례대로 셀로 주입하여 전자회로시스템(300)으로 제어되는 유리탄소전극 조립체(100)의 유리탄소전극바 (180)로 전위차를 측정한 다음, 이들의 결과를 결과분석용 컴퓨터(도시 안됨)로 연산하게 된다.

더욱 상세하게 설명하면, 공급회수장치(600)는 공급회수장치 제어회로부 (306)의 제어신호에 따라 회수(drain)절차를 수행한다. 회수절차에서는 먼저, 선 사용된 보존용액의 회수가 시작되고, 이후 모터구동 제어회로부(305)는 제어신호에 따라 유리탄소전극 조립체(100)의 모터의 회전축을 회전시키고, 이에 따라 교반날개(190)는 고속으로 회전하면서 보존용액을 교반시키며, 이렇게 교반되는 보존용액은 공급회수장치(600)에 의해서 완전이 셀의 내부에서 제거되고, 모터의 회전축이 정지된다.

그리고, 공급회수장치(600)는 다시 셀 내부를 깨끗하게 하기 위해서 새로운 순수와 전해질을 셀의 내부로 투입시킨다.

그런 다음, 공급회수장치(600)는 셀 내부에 남아있는 공기를 완전히 없애기 위해서 제어회로부(306)의 제어신호에 따라 셀의 내부로 질소를 유입시키고, 다시 상기 설명한 회수절차를 한번 더 실시한다.

이런 상태에서, 전자회로시스템(300)은 측정 제어회로부(304)를 통해서 블랭크측정 절차를 시작한다. 이때, 모터의 회전축 방향으로 축연결부재와 구동축과 테프론바에 장착된 유리탄소전극바(180)를 통해서 진공상태의 전위차가 측정되며, 이때, 측정 제어회로부(304)는 아날로그-디지털 컨버터(302)에서 디지털 데이터로 변환하여 블랭크 상태의 결과값을 획득한다. 이후, 노즐 제어회로부(307)는 노즐작동장치(500)를 작동시켜서 세척노즐(222)에서 순수가 분사되도록하여 유리탄소전극바(180)의 끝단을 세척하며, 이후 공급회수장치(600)에 의해 회수절차를 수행한다.

다음으로, 전자회로시스템(300)은 측정 제어회로부(304)를 통해서 샘플측정 절차를 수행한다. 샘플측정 절차에서는 먼저, 공급회수장치(600)에 의해서 샘플이 셀 내부로 입력되도록 한 후, 공기 제거를 위해 질소를 유입시킨다. 이후 측정 제어회로부(304)는 유리탄소전극바(180)를 통해서 샘플의 전위차를 측정함으로써, 앞서와 같이 하고, 앞서와 동일하게 샘플의 결과값을 획득한다. 이후, 앞서와 같이, 유리탄소전극바(180)의 끝단을 세척하고 회수절차를 수행한다.

그 다음으로, 전자회로시스템(300)은 측정 제어회로부(304)를 통해서 표준시료측정 절차를 수행한다. 표준시료측정 절차에서는 먼저, 공급회수장치(600)에 의해서 표준시료가 셀 내부로 입력되도록 한 후, 공기 제거를 위해 질소를 유입시킨다. 이후 측정 제어회로부(304)는 유리탄소전극바(180)를 통해서 샘플의 전위차를 측정하며, 앞서와 같이, 표준시료의 결과값 획득과, 유리탄소전극바(180)의 세척과 회수절차가 수행된다.

이렇게 차례로 얻어진 블랭크 상태의 결과값과 샘플 및 표준시료의 결과값은 컴퓨터로 전송되고, 이를 전송받은 컴퓨터는 결과값들을 연산하여 전성분석을 수행한다.

이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 교반기와 전극의 역할을 동시에 수행하는 유리탄소전극 조립체의 제공에 따라 콤팩트한 셀의 구성이 가능하며, 기존의 적하 내지 적상 수은전극을 사용하지 않고도, 정량 정성분석을 수행할 수 있는 유리탄소전극 시스템을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 유리탄소전극 조립체의 경우, 표준시료, 전해질, 순수, 샘플들에 접촉되는 불소수지 재질의 테프론바에 의해 유리질탄소전극을 감싸고 있기 때문에, 기존 고정전극에서 발생되었 전극의 표면상태의 변경에 따른 문제점을 일소에 해결할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 유리탄소전극 시스템은 수은을 사용하지 않기 때문에 미량원소 분석장치의 전체 시스템을 단순화시킬 수 있으며, 초보자로 하더라도 안전적으로 편안하게 사용이 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명의 유리탄소전극 시스템은 세척노즐 근처에 적하 수은전극을 설치하여, 기존의 적상 수은전극 시스템에 쉽게 변행하여 사용할 수 있기 때문에, 더욱 정밀한 정량 정성분석을 실현시킬 수 있는 고품질의 제품으로 제공될 수 있는 장점이 있다.

이상에서 살펴본 본 발명의 유리탄소전극 시스템에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1은 종래기술에 따른 적하 수은전극 시스템의 일부를 개략적으로 보인 구성도,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 유리탄소전극 시스템의 구성을 설명하기 위한 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 유리탄소전극의 분해사시도,

도 4는 도 2에 도시된 유리탄소전극 시스템의 결합관계 및 작동관계를 설명하기 위한 단면도.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

100 : 유리탄소전극 조립체 200 : 셀 조립체

210 : 전극 받침커버 220 : 셀

221 : 셀 받침대 222 : 세척노즐

230 : 조립 디스크 240 : 기저부

300 : 전자회로시스템 307 : 노즐 제어회로부

401 : 기준전극 402 : 보조전극

500 : 노즐작동장치 600 : 공급회수장치

Claims

기준전극(401) 및 보조전극(402)이 그의 상부에 설치되도록한 장착 구멍(212) 및 (213)을 형성한 전극 받침커버(210), 상기 받침커버의 하부에 배치되어서 밀폐된 공간을 제공하는 셀(220), 상기 셀의 하부에 배치된 조립 디스크(230), 상기 조립 디스크를 지지하는 사각 블록 형상의 기저부(240)로 이루어진 셀 조립체(200)를 구비한 유리탄소전극시스템에 있어서,

상기 받침커버(210)에 형성한 구멍(211)에 설치되고, 나사산이 형성되어서 분해 조립이 가능한 원통형 상부, 하부 하우징(110, 111), 상기 하우징의 내부에 장착되는 모터(120)와, 상기 모터의 회전축(121)에 억지끼워맞춤으로 고착되어 절연의 역할을 담당하는 불활성 폴리머(PEEK) 재질의 축연결부재(130), 상기 축연결부재(130)가 축심에 삽입되어 자유롭게 회전 가능할 수 있는 크기의 축심 구멍(141)을 갖는 전극콘넥터(140), 상기 전극콘넥터의 내부에 장착되어 상기 축연결부재(130)의 하부에 나사결합됨으로써, 접촉 전극으로서의 역할과 회전력 전달부재로서의 역할을 동시에 담당하는 스테인레스 재질의 구동축(150), 베어링(160)에 의하여 상기 구동축(150)의 하단에 나사결합되며 실제로 표준시료, 전해질, 순수, 샘플 등에 접촉되는 불소수지 재질의 중공형 테프론바(170), 상기 테프론바(170)의 하부 축심에 삽입되며, 상기 구동축(150)과 전기적으로 접속되는 유리탄소전극바(180)와, 상기 상부, 하부 하우징(110, 111)의 조립 후, 상기 하부 하우징(111)의 하부 안착부(114)의 축심 구멍을 통해서 돌출된 테프론바(170)에 고정된 교반날개(190)를 구비한 유리탄소전극조립체;

상기 셀(220)의 셀 받침대(221) 중앙에 배치되는 세척노즐(222)이 유리탄소전극을 세정시키도록 한 기저부의 입구(24)에 연결된 노즐작동장치(500)와, 상기 세척노즐(222)을 통해 세척액을 상기 유리탄소전극 조립체(100)쪽으로 분사시키는 노즐작동장치(500)를 제어하는 노즐 제어회로부(307)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리탄소전극 시스템.
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