KR102139431B1

KR102139431B1 - Gc 칼럼 크리너

Info

Publication number: KR102139431B1
Application number: KR1020190038625A
Authority: KR
Inventors: 박웅기
Original assignee: 박웅기
Priority date: 2019-04-02
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2020-07-29
Also published as: US20220062957A1; JP7418851B2; EP3951383A4; JP2022528457A; WO2020204592A1; EP3951383A1

Abstract

본 발명에 의한 GC 칼럼 크리너는 세척대상인 GC 칼럼에 대한 특성 정보가 입력되는 입력부, 일측에 상기 GC 칼럼을 세척하기 위한 세척액과 세척 기체가 공급되고, 타측에 상기 GC 칼럼의 일측 단부가 연결된 세척 바틀, 상기 세척 바틀에 세척액을 공급하는 세척액 공급부, 상기 세척 바틀에 세척 기체를 공급하는 세척 기체 공급부, 및 상기 입력부에 입력된 특성 정보에 따라 상기 세척액 공급부와 상기 세척 기체 공급부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

GC 칼럼 크리너{Gas Chromatography Column Cleaner}

본 발명은 GC 칼럼 크리너(Gas Chromatography Column Cleaner)에 대한 것으로, 더욱 구체적으로는 GC 칼럼(Gas Ch romatography Column)의 재사용을 위해 보다 효율적으로 GC 칼럼의 튜브 내부에 잔존하는 오염물질을 제거하기 위한 GC 칼럼 크리너에 관한 것이다.

크로마토그래피(Chromatography)는 적절한 정지상과 이동상을 사용하여 혼합물내의 각 성분들을 분리하는 방법으로서, 상기 혼합물내의 각 성분들이 GC 칼럼의 튜브 내부를 통과할 때 물질의 특성에 따라 서로 다른 이동속도를 가지는 원리를 이용하는 분석법이다.

이러한 분석 방법 증 이동상으로 기체를 사용하는 GC(Gas Chromatography, 또는 가스 크로마토그래피) 장치는 분석화학 실험실에 가장 널리 보급되고 사용되고 있는 기기 중의 하나이다.

일반적으로 GC(Gas Chromatography, 또는 가스 크로마토그래피) 장치는 하기 [특허문헌 1] 등에 개시된 바와 같이, 운반기체부(carrier gas), 시료주입부(injector), GC 칼럼, 검출부(detector) 등을 포함한 구조를 가질 수 있다.

이들 구성요소 중 상기 GC 칼럼은 일반적으로 나선형으로 형성되는 모세관(capillary tube) 형상으로 이루어져 상기 검출부와 연결되어 사용되며, 상기 검출부는 상기 GC 칼럼을 기체상태로 통과한 각각의 성분을 검출할 수 있는 구조를 가진다.

이러한 상기 GC 칼럼은 모세관의 길이가 5 내지 150m로 공급되는데, 일반적으로는 10 내지 100m의 길이가 사용되고, 특히 15 내지 60m의 길이가 가장 많이 사용되고 있으며, 모세관의 평균 내경은 생산공급 업체마다 약간의 차이는 있으나 대략 0.1 내지 0.75mm의 범위를 가진다.

이러한 GC 칼럼은 보통 각 성분의 이동속도 차이를 이용하여 분석 대상 물질을 분리할 수 있고, 이러한 분리 과정은 각 시료 성분과 정지상 사이의 분배, 흡착, 탈착 등에 의해 결정될 수 있으며, 일례로 분배의 특성을 이용하는 GC 칼럼의 경우 모세관 내측에 분석 대상 물질의 분배를 위한 고분자 형태의 액체가 일정한 두께로 코팅되어 있다.

상술한 방식으로 분석 대상 물질을 분리하는 GC 칼럼 중 특히 모세관 형태의 GC 칼럼은 분리능과 감도가 우수한 장점은 있으나 상대적으로 가격이 매우 높기 때문에, GC 칼럼의 잦은 교체로 인한 분석 비용 증가를 방지하기 위해서는 GC 칼럼을 반복하여 재사용할 필요성이 있다.

그러나, 이와 같이 상기 GC 칼럼을 반복하여 재사용하는 경우에는 모세관에 잔존하는 이전 분석단계의 오염물질로 인하여 분석 결과가 부정확해지는 문제점이 있기 때문에, GC 칼럼을 반복하여 재사용하면서도 정확한 분석결과를 얻기 위해서는 시료 분석 후 GC 칼럼 내부에 잔존하는 오염물질을 완전히 제거하는 작업이 이루어져야 한다.

하지만, 상기 GC 칼럼들은 제조사에 따라 모세관의 내부 직경 및 길이, 그리고 모세관 내부에 코팅된 물질의 종류가 서로 다를 뿐만 아니라 동일한 종류의 GC 칼럼의 경우에도 분석시료의 종류가 서로 다를 수 있기 때문에, 이로 인하여 세척대상인 GC 칼럼에 대하여 내부 오염물질을 완전히 제거하기 위해서는 GC 칼럼의 종류 및/또는 분석시료의 종류에 따라 구분되는 전용 세척장치 및/또는 전용 세척액를 사용해야 함으로써 GC 칼럼의 재사용이 활발히 이루어지기 곤란한 문제점이 있었다.

따라서, 세척대상인 GC 칼럼의 사양 및/또는 분석시료의 종류에 따라 해당 GC 칼럼에 적합한 세척액의 종류 및 세척 방식을 자동으로 설정하여 세척을 수행함으로써, 상기 세척대상인 GC 칼럼의 모세관 내부에 잔존하는 오염물질을 효율적으로 제거할 수 있는 장치의 개발이 필요하다.

특허문헌 1 : 한국등록특허 제 10-1794669호 (2017.11.01. 등록)

본 발명은 상술한 바와 같이 GC 칼럼의 재사용을 위한 GC 칼럼 크리너에 대한 것으로, 본 발명의 목적은 사용자가 입력하는 GC 칼럼에 대한 특성 정보(제조사, 튜브의 내경, 튜브의 길이, 내부 코팅제의 종류, 사용된 분석시료의 종류 등)에 따라 세척액의 종류, 세척액의 투입량, 세척 시간 등을 자동으로 설정하여 세척이 이루어지도록 구성됨으로써, GC 칼럼의 튜브 내벽에 잔존하는 비휘발성 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 GC 칼럼 크리너를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의한 GC 칼럼 크리너는 세척대상인 GC 칼럼에 대한 특성 정보가 입력되는 입력부, 일측에 상기 GC 칼럼을 세척하기 위한 세척액과 세척 기체가 공급되고, 타측에 상기 GC 칼럼의 일측 단부가 연결된 세척 바틀, 상기 세척 바틀에 세척액을 공급하는 세척액 공급부, 상기 세척 바틀에 세척기체를 공급하는 세척기체 공급부, 및 상기 입력부에 입력된 특성 정보에 따라 상기 세척액 공급부와 상기 세척기체 공급부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 미리 설정된 투입량 만큼의 세척액을 상기 세척 바틀에 먼저 공급하고, 다음으로 미리 설정된 공급시간 만큼 상기 세척 바틀에 상기 세척기체를 공급하여, 상기 세척기체의 압력에 의하여 상기 세척 바틀 내의 상기 세척액이 GC 칼럼 내부로 주입되어 세척이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 입력된 특성 정보에 따라 상기 세척액의 투입량, 상기 세척기체의 공급압력, 상기 세척기체의 공급시간 중 적어도 어느 하나를 설정하는 것을 특징으로 하고, 상기 특성 정보는 GC 칼럼의 제조사, GC 칼럼 튜브의 내경, GC 칼럼 튜브의 길이, GC 칼럼 튜브 내부 코팅제의 종류, 사용된 분석시료의 종류 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세척액 공급부는 복수 종류의 세척액 중 어느 하나를 공급하도록 구성되고, 상기 제어부는 상기 특성 정보에 의해 정해진 종류의 세척액이 세척 바틀에 공급되도록 상기 세척액 공급부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세척액 공급부는, 일측 단부가 각각 서로 종류가 다른 세척액 저장탱크에 연결되는 복수의 제1 공급관, 일측 단부는 상기 제1 공급관의 타측 단부와 연결되고 타측 단부는 상기 세척 바틀에 연결되는 제2 공급관, 상기 제1 공급관과 상기 제2 공급관의 연결부에 설치되어 상기 복수 종류의 세척액 중 어느 하나가 선택적으로 제2 공급관으로 공급되도록 연결하는 유로 선택 부재, 및 상기 제2 공급관의 중도에 설치되어 상기 제2 공급관으로 공급되는 세척액을 상기 세척 바틀에 공급하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세척기체 공급부는, 일측 단부는 세척기체 저장탱크와 연결되고, 타측 단부는 상기 세척 바틀에 연결되는 제 3 공급관과, 상기 제3 공급관의 중도에 설치되어 세척기체의 공급을 단속하는 개폐 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 펌프와 개폐 밸브의 동작을 제어하여 상기 세척액의 투입량 또는 세척기체의 공급 시간 중 적어도 어느 하나를 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 GC 칼럼이 수용되는 항온 챔버와 상기 항온 챔버 내부를 가열하는 히터를 더 포함하고, 상기 GC 칼럼 양측 단부는 항온 챔버의 외부로 노출되며, 상기 양측 단부 중 어느 하나는 상기 세척 바틀의 일측에 연결되되, 상기 제어부는 상기 항온 챔버가 미리 설정된 온도 범위로 유지되도록 상기 히터를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 GC 칼럼 크리너는 사용자가 입력하는 GC 칼럼의 특성정보(GC 칼럼의 제조사, 튜브 내경, 튜브 길이, 내부 코팅제의 종류, 사용된 분석시료의 종류 등)에 따라 세척대상인 GC 칼럼에 대한 적합한 세척 방식을 자동으로 설정하여 GC 칼럼 내부에 잔존하는 오염물질의 제거가 가능하며, 대부분의 세척과정을 자동화 함으로써 GC 칼럼의 효율적인 세척 및 재사용이 용이하도록 하는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 GC 칼럼 크리너는 액상의 세척액과 기상의 세척 기체를 이용하여 매 시료분석시 마다 칼럼의 내부로 유입되어 잔존하는 오염물질을 상기 칼럼 내부의 코팅제의 손상이나 손실없이 완전하게 제거함으로써, GC 칼럼의 반복 재사용 횟수를 증가시켜 분석비용을 현저히 저감할 수 있을 뿐만 아니라 GC 칼럼을 반복 재사용하는 경우에도 정확한 분석결과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 GC 칼럼 크리너의 전체 구성을 나타낸 도면,
도2는 도1에 도시한 GC 칼럼 크리너의 제어 블록도를 나타낸 도면이다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 GC 칼럼 크리너의 전체 구성을 나타낸 도면이고, 도2는 도1에 도시한 GC 칼럼 크리너의 제어 블록도를 나타낸 도면이다.

도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 GC 칼럼 크리너는 GC 칼럼 크리너 본체(100)의 내부에 구비된 세척 바틀(150), 상기 세척 바틀(150)에 세척액을 공급하는 세척액 공급부, 상기 세척 바틀(150)에 세척기체를 공급하는 세척기체 공급부로 이루어진다.

또한, 상기 세척 바틀(150)은 일측으로는 세척대상인 GC 칼럼(210)을 세척하기 위한 세척액과 세척기체가 공급되고, 타측으로는 상기 GC 칼럼(210)의 일측 단부가 연결된 구조를 가진다.

본 발명의 GC 칼럼 크리너의 상기 세척액 공급부는 세척액 저장탱크(101,102), 세척액을 공급하기 위한 제1 및 제2 공급관(104, 105) 및 펌프(120)를 포함한 구조를 가질 수 있다.

상기 세척액 저장탱크(101,102)는 각각 시중에 유통되는 GC 칼럼의 종류 또는 GC 칼럼을 이용한 분석시료의 종류를 고려하여 서로 다른 종류의 세척액이 저장되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 일예로써 도1에 도시된 바와 같이, 세척액 저장탱크가 제1 세척액 저장탱크(101)와 제2 세척액 저장탱크(102)의 2개로 구성되는 경우를 도시되었으나 이에 한정되지 아니하며, 필요에 따라 상기 세척액 저장탱크의 갯수는 세척액의 종류 만큼 복수 개 설치될 수 있다.

또한, 필요에 따라서는 상기 세척액 저장탱크(101,102)에 저장된 세척액 중 하나는 린스(rinse)액일 수 있는데, 세척 후 린스(rinse) 과정이 필요한 GC 칼럼(210)의 경우 세척 전 린스(rinse) 추가 기능을 선택하면 세척 후 린스(rinse)액을 세척 바틀(150)로 이송하여 린스 과정을 진행할 수 있다.

이때, 상기 린스액의 사용 여부는 세척 대상인 GC 칼럼의 종류 및/또는 GC 칼럼을 이용한 분석시료의 종류에 따라 다르게 선택될 수 있다.

따라서, 본 발명의 명세서 및 특허청구범위 전체의 기재 중 "세척액"이라 함은 린스액을 포함하여 GC 칼럼의 튜브 내부에 잔존하는 오염물질을 제거하기 위해 사용되는 여러 가지 종류의 액상 세척물질을 모두 포함하는 개념이다.

본 실시예에서는 일예로서 상기 세척액으로 헥산(n-hexane), 메틸렌클로라이드(디클로로메탄, di-chloromethane), 메탄올의 혼합용액을 사용하며, 상기 린스액으로서는 헥산(n-hexane)을 사용하였다.

또한, 본 발명의 명세서 및 특허청구범위 전체의 기재 중 "GC 칼럼의 튜브" 또는 "튜브"라 함은 본 실시예에서 일예로서 설명하고 있는 모세관 형상의 GC 칼럼 튜브뿐만 아니라 액상이나 기상의 세척 물질에 의하여 세척이 가능한 GC 칼럼 튜브를 모두 포함하는 개념이다.

한편, 상술한 바와 같이 상기 세척액 저장탱크가 2개인 경우, 상기 세척액을 공급하기 위한 제1 공급관(104)은 2개로 구성되는데, 각각의 일측 단부는 서로 다른 세척액을 담은 세척액 저장탱크(101,102)와 연결되고, 타측 단부는 제2 공급관(105)의 일측 단부와 연결된 구조를 가진다.

또한, 상기 복수의 제1 공급관(104a, 104b)과 제2 공급관(105)의 연결부에는 유로 선택 부재(110)가 설치되어, 상기 복수의 세척액 중 어느 하나를 선택적으로 제2 공급관(105)으로 공급하는 역할을 한다.

또한, 상기 제2 공급관(105)은 상기 제1 공급관(104a, 104b)과 연결되지 않은 타측이 상기 세척 바틀(150)에 연결된 구조를 가지며, 상기 제2 공급관(105)의 중도에는 펌프(120)가 설치되어 적정량의 세척액을 세척 바틀(150)에 공급하도록 한다.

다음으로, 본 발명의 GC 칼럼 크리너의 세척기체 공급부는 세척기체 저장탱크(103), 세척기체를 공급하기 위한 제3 공급관(106), 상기 제3 공급관(106)의 중도에 설치되어 세척기체의 공급을 단속하는 개폐 밸브(130)를 포함하는데, 후술하는 제어부(400)는 상기 개폐 밸브(130)를 제어하여 세척기체의 공급량 및/또는 공급시간을 조절할 수 있다.

상기 세척기체 저장탱크(103)에 저장되는 세척기체는 불활성 기체나 질소와 같이 시료 성분과 쉽게 반응하지 않고 세척 후 세척 온도 범위내에서 잘 휘발되는 특성을 가진 기체를 사용하는 것이 바람직한데, 본 실시예에서는 일예로서 시료 성분과의 반응성이 낮고 세척 온도 범위내에서 휘발이 잘 이루어지면서도 상대적으로 가격이 저렴한 질소를 사용하였다.

또한, 도1에는 도시되지 않았지만, 세척기체를 공급하기 위한 제3 공급관(106)의 중도에는 압력 조절 부재(106a)를 더 포함할 수 있는데, 후술하는 제어부(400)는 상기 압력 조절 부재(106a)를 제어하여 상기 세척 바틀(150)에 공급되는 세척기체의 공급압력을 조절할 수 있다.

이때, 상기 세척기체의 공급압력은 대기압 보다 높게 설정되는 것이 바람직한데, 일예로서 상기 세척기체의 공급압력은 20 내지 30 psi가 될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 GC 칼럼 크리너의 동작을 살펴보면, 상기 세척액 공급부를 통해 미리 설정된 투입량 만큼의 세척액을 상기 세척 바틀(150)에 먼저 공급하고, 다음으로 상기 세척기체 공급부를 통해 상기 세척 바틀(150)에 상기 세척기체를 공급하여 상기 세척기체의 압력에 의하여 상기 세척액이 GC 칼럼(210)의 튜브 내부로 주입되어 세척이 이루어지게 된다.

이때, 상기 세척액을 공급하기 위한 제2 공급관(105)의 중도에는 세척 바틀(150)과 펌프(120) 사이에 체크 밸브(140)를 설치하여 상기 세척 바틀(150) 내부로 세척기체가 공급될 때, 상기 세척액 또는 세척기체가 세척액 저장탱크(101,102) 방향으로 역류하는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 세척 바틀(150)에 세척액을 공급하기 위한 제2 공급관(105)은 세척액이 원활하게 상기 세척 바틀(150)에 담겨지도록 세척 바틀(150)의 측면 일측에 위치되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 세척기체를 공급하기 위한 제3 공급관(106)은 세척기체의 압력에 의해 세척 바틀(150) 내부의 세척액이 GC 칼럼(210)의 튜브 내부로 주입될 수 있도록 상기 세척 바틀(150)의 상부에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 세척 바틀(150)에서 GC 칼럼(210)의 튜브 내부로 세척액을 주입하기 위한 제4 공급관(107)은 세척 바틀(150)에 투입된 세척액이 모두 GC 칼럼의 튜브 내부로 주입된 후 상기 세척기체의 주입이 이루어질 수 있도록 세척 바틀(150)의 하부 또는 세척 바틀(150) 측면의 하부에 위치하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 GC 칼럼 크리너는 세척 시작 전에 상기 GC 칼럼(210)의 특성 정보를 사용자가 입력 가능하도록 구성된다.

이때, 상기 GC 칼럼(210)의 특성 정보는 GC 칼럼의 제조사, GC 칼럼 튜브의 내경, GC 칼럼 튜브의 길이, GC 칼럼 튜브 내부 코팅제의 종류, 사용된 분석시료의 종류 중 적어도 어느 하나가 될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 GC 칼럼 크리너는 사용자로부터 입력된 상기 GC 칼럼의 특성 정보에 따라 다르게 동작되는데, 구체적으로는 후술하는 바와 같이 세척 동작시 사용되는 세척액의 종류, 세척액의 투입량, 세척기체의 공급압력, 세척기체의 공급시간, 항온 챔버의 온도 등이 다르게 설정될 수 있다.

따라서, 후술하는 제어부(400)는 상기 사용자가 입력한 GC 칼럼(210)의 특성 정보에 따라 복수의 세척액 중 정해진 세척액을 투입하도록 상기 유로 선택 부재(110)를 제어하며, 또한 정해진 투입량만큼 세척 바틀(150)에 공급되도록 상기 펌프(120)의 동작을 제어한다.

또한, 후술하는 제어부(400)는 상기 GC 칼럼(210)의 특성 정보에 따라 상기 개폐 밸브(130)를 제어하여, 상기 세척 바틀(150)에 투입되는 세척기체의 공급시간을 조절하고, 제3 공급관(106)의 중도에 설치될 수 있는 압력 조절 부재(106a)를 제어하여 세척기체의 공급압력을 조절할 수도 있다.

또한, 후술하는 제어부(400)는 상기 세척액과 세척기체의 주입 과정에서 히터(220)를 제어하여 항온 챔버(200)의 온도를 조절할 수 있다.

이러한 과정에 의하여, 세척대상인 GC 칼럼에 적합한 세척액이 미리 설정된 투입량만큼 세척 바틀(150)을 통해 GC 칼럼(210)으로 주입되게 되며, 세척액의 주입이 완료된 이후에는 세척기체가 미리 설정된 공급압력으로 미리 설정된 공급시간만큼 공급됨으로써 전체적인 세척 시간이 정해지게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 GC 칼럼 크리너는 GC 칼럼의 제조사, GC 칼럼 튜브의 내경, GC 칼럼 튜브의 길이, GC 칼럼 튜브 내부 코팅제의 종류, 사용된 분석시료의 종류 중 적어도 어느 하나인 GC 칼럼의 특성 정보에 따라 각 GC 칼럼에 적합한 방식으로 오염물질의 제거가 가능하며, 대부분의 과정을 자동화 함으로써 GC 칼럼의 효율적인 세척 및 재사용이 용이하도록 하는 효과가 있다.

또한, 추가적으로 상기 GC 칼럼(210)이 수용되는 항온 챔버(200)의 내부에는 상기 항온 챔버 내부를 가열하는 히터(220)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 GC 칼럼(210)의 양측 단부는 항온 챔버(200)의 외부로 노출되며, 상기 양측 단부 중 어느 하나는 세척 바틀(150)의 일측에 연결된 구조를 가진다.

또한, 상기 항온 챔버(200) 내부의 GC 칼럼(210)은 세척을 위한 적정한 온도로 유지되는 것이 필요한데, 이를 위하여 본 발명에서는 상기 항온 챔버(200)가 미리 설정된 온도 범위로 유지되도록 상기 히터(220)가 제어되며 상기 온도는 바람직하게는 실온 내지 80°C로 유지될 수 있다.

또한, 상기 GC 칼럼(210)의 양측 단부 중 세척 바틀(150)과 연결 되지 않은 타측 단부는 세척 후의 세척액과 세척기체가 배출되는 배출 라인(310)과 연결된 구조를 가질 수 있다.

상기 배출 라인(310)을 통해 배출되는 세척 후의 세척액(세척기체 포함)은 쉽게 실험실 내부로 휘발이 될 수 있으며, 이럴 경우 실험실내 휘발성 유기용매의 노출로 실험실 보건에 유해한 영향을 미치므로(특히 Di-Cholro methane), 배출 바틀(300)과 연결된 환기구(vent)(320)상에 Carbon trap(330)을 설치함으로써 실험실로 유해 휘발성 유기용매의 누출을 방지할 수 있다.

이러한 과정을 통해, 본 발명에 따른 GC 칼럼 크리너는 세척시 안전한 사용이 가능하며, GC 칼럼 내부에 잔존하여 분석결과의 신뢰성 저하에 심각한 영향을 미치는 오염물질을 완벽하게 제거함으로써 GC 칼럼의 반복 재사용시에도 정확하고 신뢰성 있는 분석 데이터를 얻을 수 있는 효과를 가진다.

한편, 상술한 본 발명에 따른 GC 칼럼 크리너의 경우 세척액 또는 세척기체의 공급관 사이의 연결부, 상기 세척액 또는 세척기체 공급관과 세척 바틀의 연결부, 상기 세척액 또는 세척기체 공급관과 GC 칼럼과의 연결부, 및/또는 그 외 본체나 항온 챔버의 벽체와 상기 공급관 또는 GC 칼럼의 연결부 등은 누설방지를 위하여 커플러(C)(또는 어댑터)를 사용하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 커플러(C)는 화학 분야나 기계 분야에서 관이나 튜브의 연결에 사용되는 통상의 연결부재를 사용하여 바람직하게 구현될 수 있는데, 본 발명에서는 여러 가지 다양한 내경(본 실시예의 경우 0.1mm , 0.2mm, 0.25mm, 0.32mm, 0.53mm 등)을 가진 GC 칼럼 튜브를 상기 세척액 또는 세척기체 공급관(본 실시예의 경우 내경 1/16")과 누설없이 연결할 수 있도록 튜브 삽입공의 직경이 튜브의 내경(또는 외경)의 크기에 따라 신축될 수 있는 플렉시블한 탄성재질로 이루어지도록 구성하였다.

본 발명의 GC 칼럼 크리너는 상술한 바와 같이 장치의 전체 동작을 제어하는 제어부(400)를 포함하며, 상기 제어부(400)는 입력부(401)에 입력된 GC 칼럼의 특성 정보에 따라 메모리부(402)에 저장된 동작 프로그램을 사용하여 GC 칼럼 크리너의 유로 선택부재(110), 펌프(120), 개폐 밸브(130), 히터(220)와 그 외 압력 조절 부재(106a) 등의 동작을 제어한다.

사용자는 세척대상인 GC 칼럼을 세척하고자 하는 경우, 먼저 상기 입력부(401)를 통하여 세척대상인 GC 칼럼(210)에 대한 특성 정보(GC 칼럼의 제조사, GC 칼럼 튜브의 내경, GC 칼럼 튜브의 길이, GC 칼럼 튜브 내부 코팅제의 종류, 사용된 분석시료의 종류 중 적어도 어느 하나)를 입력한다.

상기 제어부(400)는 상기 입력부(401)로부터 입력된 GC 칼럼의 특성 정보에 따라 상기 메모리부(402)로부터 상기 GC 칼럼 크리너의 적합한 동작 정보를 가져올 수 있는데, 상기 동작 정보는 일예로서 해당 GC 칼럼에 적합한 세척액의 종류, 상기 세척액의 투입량, 세척기체의 공급압력, 세척기체의 공급시간, 항온 챔버의 온도 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

또한, 추가적으로 상기 제어부(400)는 메모리부(402)에 저장되지 않은 새로운 종류의 GC 칼럼을 세척하고자 할 때, 상기 입력부(401)를 통해 해당 특성정보에 따른 동작 정보를 입력받아 상기 메모리부(402)로 저장할 수도 있다.

상기 제어부(400)는 상기 동작정보를 읽어온 다음에는 세척대상인 GC 칼럼에 적합한 상기 세척액의 종류를 유로 선택부재(110)를 제어하여 선택하고, 상기 펌프(120)를 제어하여 상기 세척액의 투입량을 조절한다.

그리고, 상기 제어부(400)는 세척 바틀(150)에 정해진 양만큼의 세척액이 채워지면, 세척기체 공급부의 개폐 밸브(130)를 열도록 제어하여 세척기체 공급시간을 조절하도록 한다. 이때, 상기 세척기체 공급시간을 조절함으로써, 상기 GC 칼럼(210)의 세척시 전체적인 세척 시간을 조절할 수 있다.

이와 같이, 세척기체가 상기 세척 바틀(150)에 공급되면 상기 세척 바틀(150) 내부의 세척액은 추가적으로 채워지는 기체의 압력에 의해 제3 공급관(107)을 통해 GC 칼럼(210)으로 주입되게 된다.

본 발명의 GC 칼럼 크리너는 타이머부(403)을 더 포함하며, 상기 제어부(400)는 메모리부(402)로부터 읽어온 동작 정보에 따라 상기 타이머부(403)를 이용하여 해당 GC 칼럼에 적절한 세척기체 공급시간(또는 전체 세척 시간)을 조절할 수 있다.

또한, 상기 제어부(400)는 상기 항온 챔버(200)를 미리 설정된 온도 범위로 유지되도록 상기 히터(220)가 제어함으로써, 적합한 온도 내에서 GC 칼럼(210)이 세척되도록 하여 세척 작업의 효율을 높일 수 있다.

이러한 제어부(400)의 동작을 통해 본 발명의 GC 칼럼 크리너는 세척대상인 GC 칼럼을 제조사, 튜브의 내경, 튜브의 길이, 튜브 내부의 코팅제 종류, 사용된 분석시료의 종류 등에 의해 다양한 종류로 구분하여 해당 GC 칼럼의 세척에 적합한 세척액의 종류, 세척액의 투입량, 린스의 사용여부, 세척 시간, 세척기체의 공급시간, 세척기체의 공급압력, 항온 챔버의 온도 등을 자동으로 조정함으로써 각 GC 칼럼에 가장 적합한 방식으로 오염물질을 효율적으로 제거할 수 있다.

100 : GC 칼럼 크리너 본체 110 : 유로 선택 부재
120 : 펌프 130 : 개폐 밸브
140 : 체크 밸브 150 : 세척 바틀
200 : 항온 챔버 210 : GC 칼럼
220 : 히터 400 : 제어부

Claims

세척대상인 GC 칼럼에 대한 특성 정보가 입력되는 입력부;
일측에 상기 GC 칼럼을 세척하기 위한 세척액과 세척 기체가 공급되고, 타측에 상기 GC 칼럼의 일측 단부가 연결된 세척 바틀;
상기 세척 바틀에 세척액을 공급하는 세척액 공급부;
상기 세척 바틀에 세척기체를 공급하는 세척기체 공급부; 및
상기 입력부에 입력된 특성 정보에 따라 상기 세척액 공급부와 상기 세척기체 공급부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 GC 칼럼 크리너.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 미리 설정된 투입량 만큼의 세척액을 상기 세척 바틀에 먼저 공급하고, 다음으로 미리 설정된 공급시간 만큼 상기 세척 바틀에 상기 세척기체를 공급하여, 상기 세척기체의 압력에 의하여 상기 세척 바틀 내의 상기 세척액이 GC 칼럼 내부로 주입되어 세척이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 GC 칼럼 크리너.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 입력된 특성 정보에 따라 상기 세척액의 투입량, 상기 세척기체의 공급압력, 상기 세척기체의 공급시간 중 적어도 어느 하나를 설정하는 것을 특징으로 하고,
상기 특성 정보는 GC 칼럼의 제조사, GC 칼럼 튜브의 내경, GC 칼럼 튜브의 길이, GC 칼럼 튜브 내부 코팅제의 종류, 사용된 분석시료의 종류 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 GC 칼럼 크리너.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 세척액 공급부는 복수 종류의 세척액 중 어느 하나를 공급하도록 구성되고,
상기 제어부는 상기 특성 정보에 의해 정해진 종류의 세척액이 세척 바틀에 공급되도록 상기 세척액 공급부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 GC 칼럼 크리너.
제4항에 있어서,
상기 세척액 공급부는,
일측 단부가 각각 서로 종류가 다른 세척액 저장탱크에 연결되는 복수의 제1 공급관,
일측 단부는 상기 제1 공급관의 타측 단부와 연결되고 타측 단부는 상기 세척 바틀에 연결되는 제2 공급관,
상기 제1 공급관과 상기 제2 공급관의 연결부에 설치되어 상기 복수 종류의 세척액 중 어느 하나가 선택적으로 제2 공급관으로 공급되도록 연결하는 유로 선택 부재, 및
상기 제2 공급관의 중도에 설치되어 상기 제2 공급관으로 공급되는 세척액을 상기 세척 바틀에 공급하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 GC 칼럼 크리너.
제5항에 있어서,
상기 세척기체 공급부는,
일측 단부는 세척기체 저장탱크와 연결되고, 타측 단부는 상기 세척 바틀에 연결되는 제 3 공급관과,
상기 제3 공급관의 중도에 설치되어 세척기체의 공급을 단속하는 개폐 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 GC 칼럼 크리너.
제6항에 있어서,
상기 제어부는 상기 펌프와 개폐 밸브의 동작을 제어하여 상기 세척액의 투입량 또는 세척기체의 공급 시간 중 적어도 어느 하나를 조절하는 것을 특징으로 하는 GC 칼럼 크리너.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 GC 칼럼이 수용되는 항온 챔버와 상기 항온 챔버 내부를 가열하는 히터를 더 포함하고,
상기 GC 칼럼 양측 단부는 항온 챔버의 외부로 노출되며, 상기 양측 단부 중 어느 하나는 상기 세척 바틀의 일측에 연결되되,
상기 제어부는 상기 항온 챔버가 미리 설정된 온도 범위로 유지되도록 상기 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 GC 칼럼 크리너.