KR102543594B1 - A chemical reactor for analysis of liquid samples and automatic measurement apparatus having thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 액체 시료 내 관심물질을 분석이 가능한 형태로 전환하는 화학 반응기는, 시료와 시약을 수용하는 반응 용기, 상기 용기에 자기장을 형성하는 유도 코일, 및 상기 유도 코일에 의하여 유도된 전류에 의하여 가열되는 가열부를 포함할 수 있다.A chemical reactor for converting a substance of interest in a liquid sample into a form that can be analyzed according to an embodiment of the present invention includes a reaction vessel accommodating a sample and a reagent, an induction coil forming a magnetic field in the vessel, and the induction coil. A heating unit heated by an induced current may be included.
Description
본 발명은 액체 시료 내 관심물질을 분석이 가능한 형태로 전환하기 위한 화학 반응기 및 이를 포함하는 자동측정장치에 관한 것이다. The present invention relates to a chemical reactor for converting a substance of interest in a liquid sample into an analyzable form and an automatic measuring device including the same.
액체 시료의 분석은 시료 및 시약의 주입, 화학 반응, 신호 검출, 폐액 배출, 세척 등의 과정을 거친다. 분석의 높은 정확도와 정밀도를 얻기 위해서는 상기한 일련의 과정을 자동으로 수행할 수 있는 장치가 요구된다.Analysis of a liquid sample goes through processes such as sample and reagent injection, chemical reaction, signal detection, waste discharge, and washing. In order to obtain high accuracy and precision of analysis, a device capable of automatically performing the above series of processes is required.
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 적은 양의 시료 및 시약을 사용하여 빠른 시간에 높은 정확도와 정밀도의 분석이 가능하고, 유로의 오염으로 인한 분석오차와 폐액 발생량을 최소화할 수 있는 액체 시료 분석을 위한 화학 반응기 및 이를 포함하는 자동측정장치를 제공한다.Based on the technical background as described above, the present invention is capable of high accuracy and precision analysis in a short time using a small amount of samples and reagents, and can minimize analysis errors and waste liquid generation due to contamination of the flow path. A chemical reactor for liquid sample analysis and an automatic measuring device including the same are provided.
본 발명의 일 실시예에 따른 액체 시료 내 관심물질을 분석이 가능한 형태로 전환하는 화학 반응기는, 시료와 시약을 수용하는 반응 용기, 상기 용기에 자기장을 형성하는 유도 코일, 및 상기 유도 코일에 의하여 유도된 전류에 의하여 가열되는 가열부를 포함할 수 있다.A chemical reactor for converting a substance of interest in a liquid sample into a form that can be analyzed according to an embodiment of the present invention includes a reaction vessel accommodating a sample and a reagent, an induction coil forming a magnetic field in the vessel, and the induction coil. A heating unit heated by an induced current may be included.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 유도 코일은 상기 용기에 나선 방향으로 감겨질 수 있다.The induction coil according to an embodiment of the present invention may be wound around the container in a spiral direction.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 가열부는 상기 반응 용기 내부에 삽입된 금속 막대로 이루어질 수 있다.The heating unit according to an embodiment of the present invention may be formed of a metal rod inserted into the reaction vessel.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 반응 용기의 하단에 결합된 제1 압력 밸브와 상기 반응 용기의 상단에 결합된 제2 압력 밸브를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a first pressure valve coupled to a lower end of the reaction vessel and a second pressure valve coupled to an upper end of the reaction vessel may be further included.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 반응 용기는 상기 유도 코일에 의하여 가열되는 금속으로 이루어질 수 있다.The reaction vessel according to an embodiment of the present invention may be made of metal heated by the induction coil.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 시료 내 관심물질을 분석이 가능한 형태로 전환하는 화학 반응기는, 시료와 시약을 수용하는 반응 용기, 및 상기 용기에 자기장을 형성하는 유도 코일을 포함하고, 상기 반응 용기는 상기 유도 코일에 의하여 가열되는 금속으로 이루어질 수 있다.A chemical reactor for converting a substance of interest in a liquid sample into a form that can be analyzed according to another embodiment of the present invention includes a reaction container accommodating a sample and a reagent, and an induction coil for generating a magnetic field in the container, and the reaction The vessel may be made of metal heated by the induction coil.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 반응 용기의 하단에 결합된 제1 압력 밸브와 상기 반응 용기의 상단에 결합된 제2 압력 밸브를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a first pressure valve coupled to a lower end of the reaction vessel and a second pressure valve coupled to an upper end of the reaction vessel may be further included.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동측정장치는 시약과 세척액의 유입을 위한 복수의 유입구와 상기 유입구에 설치되어 상기 시약과 세척액의 이동을 제어하는 밸브를 포함하는 매니폴드, 상기 매니폴드와 연결되며 시약과 시료의 반응 및 관심물질의 검출을 위한 화학 반응기, 상기 매니폴드와 상기 화학 반응기를 연결하는 제1 유로, 상기 제1 유로에 설치되어 유체를 이송하는 양방향 펌프, 및 상기 제1 유로에 연결되며 시료를 공급하는 시료 유로를 포함하고, 상기 화학 반응기는, 시료와 시약을 수용하는 반응 용기, 상기 용기에 자기장을 형성하는 유도 코일, 및 상기 유도 코일에 의하여 유도된 전류에 의하여 가열되는 가열부를 포함할 수 있다.An automatic measuring device according to another embodiment of the present invention includes a manifold including a plurality of inlets for the inflow of reagents and washing liquid and a valve installed in the inlets to control the movement of the reagent and washing liquid, and connected to the manifold. A chemical reactor for reacting reagents and samples and detecting a substance of interest, a first flow path connecting the manifold and the chemical reactor, a two-way pump installed in the first flow path to transfer fluid, and a first flow path It includes a sample flow path connected to and supplying a sample, wherein the chemical reactor includes a reaction container accommodating the sample and reagents, an induction coil forming a magnetic field in the container, and heating heated by a current induced by the induction coil. wealth may be included.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 유도 코일은 상기 용기에 나선 방향으로 감겨질 수 있다.The induction coil according to another embodiment of the present invention may be wound around the container in a spiral direction.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 가열부는 상기 반응 용기 내부에 삽입된 금속 막대로 이루어질 수 있다.The heating unit according to another embodiment of the present invention may be formed of a metal rod inserted into the reaction vessel.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 화학 반응기는 상기 반응 용기의 하단에 결합된 제1 압력 밸브와 상기 반응 용기의 상단에 결합된 제2 압력 밸브를 더 포함할 수 있다.The chemical reactor according to another embodiment of the present invention may further include a first pressure valve coupled to a lower end of the reaction vessel and a second pressure valve coupled to an upper end of the reaction vessel.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 시료 유로는 상기 매니폴드와 상기 양방향 펌프 사이에서 상기 제1 유로에 연결되며, 상기 매니폴드의 내부에는 이어져 형성된 내부 통로가 형성되고, 상기 내부 통로의 길이방향 일측 단부에 상기 제1 유로가 연결되며, 상기 매니폴드에서 상기 세척액이 유입되는 유입구는 상기 시약이 유입되는 유입구보다 더 후방에 위치할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the sample flow path is connected to the first flow path between the manifold and the bidirectional pump, and an internal passage formed in a continuous manner is formed inside the manifold, and the longitudinal direction of the internal passage is formed. The first flow path is connected to one end, and in the manifold, an inlet through which the washing liquid is introduced may be located more rearward than an inlet through which the reagent is introduced.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동측정장치는 상기 화학 반응기와 연결되어 상기 화학 반응기에서 액체를 배출시키는 제2 유로를 더 포함하고, 상기 제2 유로에는 상기 제1 유로를 세척한 세척액이 배출되는 제1 배출 유로가 연결될 수 있다.An automatic measuring device according to another embodiment of the present invention further includes a second flow path connected to the chemical reactor and discharging liquid from the chemical reactor, wherein the second flow path discharges the washing liquid that washed the first flow path. A first discharge flow path may be connected.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 제1 유로에는 검출이 완료된 시료와 시약을 배출하는 제3 유로가 연결되되, 상기 제3 유로는 상기 시료 유로와 상기 제1 유로가 연결된 부분과 상기 양방향 펌프 사이에서 상기 제1 유로에 결합될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a third flow path for discharging the detected sample and reagent is connected to the first flow path, and the third flow path is connected to a part where the sample flow path and the first flow path are connected and the bidirectional pump. It may be coupled to the first flow path between them.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 화학 반응기는 유도 코일과 가열부를 포함하므로 용기 내에 설치된 가열부가 시료를 직접 가열하여 보다 신속하게 시료를 가열할 수 있을 뿐만 아니라 반응 용기의 외면이 노출되어 있으므로 반응 용기를 보다 용이하게 냉각시킬 수 있다. 이로 인해 반응 시간을 단축하여 분석 시간을 최소화할 수 있다.As described above, since the chemical reactor according to one aspect of the present invention includes an induction coil and a heating unit, the heating unit installed in the vessel directly heats the sample to more quickly heat the sample, and the outer surface of the reaction vessel is exposed. The reaction vessel can be cooled more easily. This can shorten the reaction time and thus minimize the analysis time.
또한 단시간에 높은 전환율을 얻을 수 있는 효율적인 가열 반응이 가능하고 가열 반응 중 반응 용액이 화학 반응기 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있어 정확도와 정밀도가 높은 분석이 가능하다.In addition, an efficient heating reaction capable of obtaining a high conversion rate in a short time is possible, and it is possible to prevent the reaction solution from leaking out of the chemical reactor during the heating reaction, enabling analysis with high accuracy and precision.
또한 가열 반응 중 가열부 표면에서 발생하는 작은 기포로 인해 돌비 현상에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.In addition, safety accidents due to the Dolby phenomenon can be prevented due to small bubbles generated on the surface of the heating unit during the heating reaction.
또한, 시약과 시료를 서로 다른 유로로 유입하여 시료 내 성분에 의해 시약이 이동하는 부분이 오염되는 것을 방지할 수 있다. In addition, by introducing the reagent and the sample into different passages, it is possible to prevent contamination of a part in which the reagent is moved by components in the sample.
또한, 매니폴드에 장착된 밸브의 개방시간이 0.001초로 짧게 조절될 수 있고, 시약 및 시료에 연이어서 유입하는 공기로 제1 유로에 잔류하는 용액을 모두 밀어냄에 따라 미량의 용액에 대한 정확하고 정밀한 이송 및 제어가 가능하다. 이로 인해 높은 정확도와 정밀도의 분석이 가능하다.In addition, the opening time of the valve mounted on the manifold can be adjusted as short as 0.001 second, and the solution remaining in the first flow path is pushed out with the air continuously flowing into the reagent and sample, thereby providing accurate and accurate control of a small amount of solution. Precise transfer and control are possible. This enables analysis with high accuracy and precision.
또한 상기한 공기를 반응 용기에 유입하여 추가적인 장치 없이 시약과 시료를 섞을 수 있다.In addition, by introducing the air into the reaction vessel, reagents and samples can be mixed without additional equipment.
또한 양방향 펌프의 연속적인 정방향으로의 유체 이송으로 시약 및 시료의 반응 용기로의 유입, 혼합뿐만 아니라 제1 유로의 세척까지 가능하여 분석시간을 단축할 수 있고, 유로의 오염 요소를 빠른 시간에 제거할 수 있다. In addition, the continuous forward flow of the bidirectional pump allows reagents and samples to flow into and mix in the reaction vessel, as well as cleaning of the first flow path, reducing analysis time and quickly removing contaminants from the flow path. can do.
또한 공기의 유입으로 인한 제1 유로의 잔류 용액 제거와 시약 및 시료 유입 후 빠른 세척으로 인한 제1 유로의 오염 요소 제거가 가능함에 따라 분석에 참여하지 않은 잉여 시료를 제2 배출 유로로 배출하여 폐액 발생량을 최소화할 수 있다.In addition, as it is possible to remove the remaining solution in the first flow path due to the inflow of air and to remove contaminants in the first flow path due to quick washing after the introduction of reagents and samples, the excess sample that did not participate in the analysis is discharged to the second discharge flow path to discharge the waste liquid. generation can be minimized.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동측정장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 화학 반응기를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 화학 반응기를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 화학 반응기를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자동측정장치를 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram showing an automatic measuring device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a chemical reactor according to a first embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram showing a chemical reactor according to a second embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram showing a chemical reactor according to a third embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram showing an automatic measuring device according to a fourth embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be exemplified and described in detail in the detailed description. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'include' or 'having' are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are indicated by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 시료 분석을 위한 화학 반응기 및 이를 포함하는 자동측정장치에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동측정장치를 도시한 구성도이다.Hereinafter, a chemical reactor for analyzing a liquid sample according to an embodiment of the present invention and an automatic measuring device including the same will be described. 1 is a configuration diagram showing an automatic measuring device according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자동측정장치(101)는 매니폴드(110), 양방향 펌프(120), 화학 반응기(130), 검출모듈(160), 제1 유로(141), 시료 유로(145), 제2 유로(142), 제3 유로(143), 제1 배출 유로(146), 제2 배출 유로(147)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
매니폴드(110)는 시약, 세척액, 공기 등의 유체 흐름을 제어한다. 매니폴드(110)에는 시약이 유입의 위한 복수의 유입구(113)가 설치되며, 각각의 유입구(113)에는 시약의 이동을 제어하는 솔레노이드 밸브(114)가 설치될 수 있다. 매니폴드(110)에는 직선으로 길게 이어진 내부 통로(112)가 형성되며, 내부 통로(112)에는 복수의 유입구(113)가 연결된다.The
매니폴드(110)에는 공기가 유입되는 공기 유입구, 세척액이 유입되는 세척제 유입구, 각종 시약이 유입되는 시약 유입구들이 형성될 수 있다. 각각의 유입구들에는 솔레노이드 밸브(114)가 설치되며, 솔레노이드 밸브(114)의 개방 시간에 의하여 시약의 유입량이 제어될 수 있다. 솔레노이드 밸브(114)의 개방시간은 0.001초로 짧게 조절될 수 있으며, 이에 따라 종래에 비하여 시약의 유량이 현저히 정밀하게 제어될 수 있다.The
양방향 펌프에 의하여 공기 유입구를 통해서 공기가 유입될 수 있는데, 양방향 펌프에 의하여 음압이 형성될 수 있으며, 이를 통해서 공기가 매니폴드(110)로 흡입될 수 있다. 유입된 공기는 시약 및 시료를 화학 반응기(130)로 밀어낼 수 있다. 이에 따라 공기에 의하여 시약 및 시료의 공급량이 제어될 수 있다.Air may be introduced through the air inlet by the bidirectional pump, and negative pressure may be formed by the bidirectional pump, through which air may be sucked into the
제1 유로(141)와 연결된 부분을 전방이라 할 때, 공기 유입구(113)는 매니폴드(110)에서 제일 후방에 위치할 수 있다. 이에 따라 시약 및 시료가 공급된 후에 공기를 이용하여 제1 유로(141)에 잔류하는 시약 및 시료를 모두 밀어 낼 수 있다. When the portion connected to the
제1 유로(141)는 매니폴드(110)와 화학 반응기(130)를 연결하는 관으로 이루어지며, 시약 및 시료를 화학 반응기로 전달한다. 제1 유로(141)는 화학 반응기(130)의 하단에 결합되어 화학 반응기(130)로 시료 및 시약을 유입시키고 배출시킬 수 있다. The
양방향 펌프(120)는 제1 유로(141)에 연결 설치되어 2 방향으로 액체를 이동시킨다. 양방향 펌프(120)는 연동 펌프로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 양방향 펌프(120) 내부가 시료 및 시약에 의하여 오염되는 것을 방지하고 시료 및 시약의 투입양을 정밀하게 제어할 수 있다.The two-
시료 유로(145)는 제1 유로(141)에 연결 설치되되, 양방향 펌프(120)와 매니폴드(110) 사이에서 제1 유로(141)에 연결 설치된다. 시료 유로(145)는 3방향 밸브(151)를 매개로 제1 유로(141)에 연결되며 채취된 액체 상태의 시료를 제1 유로(141)로 전달한다. 시료 유로(145)는 시료가 저장된 수조(200)와 연결되어 시료를 공급할 수 있다.The
본 실시예와 같이 시료 유로(145)가 매니폴드(110)와 양방향 펌프(120) 사이에 설치되면 매니폴드(110)가 선순위로 분석한 시료에 의하여 오염되는 것을 방지할 수 있다.If the
화학 반응기(130)는 제1 유로(141)와 연결되어 제1 유로(141)에서 시약 및 시료를 전달 받으며, 시약 및 시료는 화학 반응기(130) 내에서 혼합될 수 있다. 양방향 펌프(120)를 통해서 화학 반응기(130)로 유입된 공기는 시약 및 시료들을 혼합할 수 있다. The
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 화학 반응기를 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 화학 반응기(130)는 반응 용기(131), 유도 코일(132), 가열부(134), 온도 센서(135), 냉각 팬(136), 제1 압력 밸브(138), 및 제2 압력 밸브(139)를 포함할 수 있다. 화학 반응기(130)는 시료 및 시약을 가열하여 관심물질을 분석이 가능한 형태로 전환할 수 있다. 2 is a perspective view showing a chemical reactor according to a first embodiment of the present invention. 1 and 2, the
반응 용기(131)는 시료 및 시약을 수용하는 관 형상으로 이루어지며, 광투과성을 갖는 내열 유리로 이루어질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 반응 용기(131)는 금속으로 이루어질 수도 있다. 반응 용기(131)가 금속으로 이루어지면 유도 코일에 의하여 가열부(134)와 함께 반응 용기(131)가 가열될 수 있다.The
반응 용기(131)의 상부에는 기체가 배출되는 기체 배출부(133b)가 형성되고, 반응 용기(131)의 하부에는 용액이 유입되고 배출되는 용액 출입부가 형성될 수 있다. 반응 용기(131)에는 상부 마개(133)가 결합되며 기체 배출부(133b)는 상부 마개(133)를 관통하도록 형성될 수 있다.A
제1 압력 밸브(138)는 반응 용기(131)의 하단에 결합되며, 제2 압력 밸브(139)는 반응 용기(131)의 상단에 결합될 수 있다. 제1 압력 밸브(138)와 제2 압력 밸브(139)는 높은 압력을 지지할 수 있는 볼 밸브로 이루어질 수 있다. The
제1 압력 밸브(138)는 반응 용기(131)의 하단에서 반응 용기와 최대한 인접하게 배치되며, 이에 따라 반응 용기(131) 내부의 압력이 증가할 때, 반응 용액이 유출되는 것을 방지할 수 있다.The
유도 코일(132)은 반응 용기(131)에 나선 방향으로 감겨지며, 반응 용기(131) 내부에 자기장을 형성한다. 유도 코일(132)은 반응 용기(131)의 높이 방향으로 간격을 두고 용기에 감겨지며, 이에 따라 반응 용기(131)는 외주면이 유도 코일 사이로 노출된다. 유도 코일에는 고주파 전류를 생성하는 고주파 발진기가 연결될 수 있다.The
가열부(134)는 반응 용기(131) 내에 삽입 설치되며 반응 용기(131)의 높이 방향으로 이어진 막대 형상으로 형성된다. 상부 마개(133)에는 하부로 돌출되어 가열부(134)를 지지하는 지지대(133a)가 형성될 수 있다. 가열부(134)는 금속 막대로 이루어지며 반응 용기(131)의 상부에 고정될 수 있다. 가열부(134)는 내식성을 갖는 니켈합금으로 이루어질 수 있다.The
가열부(134)는 유도 코일(132)에 의하여 가열되는데, 유도 코일(132)에 의하여 생성된 자기장이 가열부(134)에 와전류를 형성하여 가열부(134)가 가열될 수 있다.The
유도 가열에 의하여 가열부(134)의 표면에는 기포가 형성될 수 있는데, 기포의 발생에 의하여 반응 용액이 급격히 끓어오르는 돌비 현상을 방지할 수 있다.Bubbles may be formed on the surface of the
온도 센서(135)는 반응 용기(131)에서 이격되어 반응 용기(131)의 온도를 측정하는 비접촉식 온도 센서로 이루어질 수 있으며, 적외선 온도 센서로 이루어질 수 있다. 냉각 팬(136)은 지지대 등에 설치되어 반응 용기(131)에서 이격되어 반응 용기(131)를 향하여 공기를 공급한다. 이에 따라 외부로 노출된 반응 용기(131)가 직접 공기와 맞닿아 신속하게 냉각될 수 있다.The
제2 유로(142)는 화학 반응기(130)와 연결되어 화학 반응기(130)에서 액체를 배출시킨다. 제2 유로(142)는 화학 반응기(130)에 직접 연결되거나 제1 유로(141)를 매개로 화학 반응기(130)와 연결될 수 있다. 본 실시예에서 제2 유로(142)는 3방향 밸브(152)를 매개로 제1 유로(141)에 연결될 수 있으며, 양방향 펌프(120)에 의하여 잉여 현장 시료 및 세척액이 제2 유로(142)를 따라 이동할 수 있다.The
제2 유로(142)에는 제1 배출 유로(146)와 제2 배출 유로(147)가 연결되는데, 제1 배출 유로(146)와 제2 배출 유로(147)는 3방향 밸브(153)를 매개로 제2 유로(142)와 연결될 수 있다. 제1 유로(141)를 세척한 세척액은 제1 배출 유로(146)를 통해서 배출될 수 있다. The
화학 반응기(130)에 시료 및 시약이 공급된 후, 반응이 진행되는 동안에 세척액이 제1 유로(141)에 공급되어 제1 유로(141)를 세척한 이후에 제2 유로(142) 및 제1 배출 유로(146)를 통해서 배출될 수 있다.After samples and reagents are supplied to the
제2 배출 유로(147)는 3방향 밸브(153)를 매개로 제2 유로(142)와 연결되며, 제1 유로(141) 내부에 잔류하는 시료는 제2 배출 유로(147)를 통해서 배출될 수 있다. 시료가 화학 반응기(130)로 공급된 이후에 매니폴드(110)를 통해서 공기가 제1 유로(141)로 공급될 수 있으며, 제1 유로(141)에 잔류하는 시료는 공기에 의하여 밀려나 제2 유로(142) 및 제2 배출 유로(147)를 통해서 외부로 배출될 수 있다. 이에 따라 현장 시료가 세척액 또는 반응 후 물질과 함께 배출되지 않으므로 폐액의 발생을 최소화할 수 있다.The
한편, 제1 유로(141)에는 혼합이 완료된 시료와 시약을 배출하는 제3 유로(143)가 연결될 수 있다. 제3 유로(143)는 시료 유로(145)와 제1 유로(141)가 연결된 부분과 양방향 펌프(120) 사이에서 제1 유로(141)에 결합될 수 있다. 제3 유로(143)는 제1 유로(141)에 3방향 밸브(154)를 매개로 연결될 수 있다. Meanwhile, a
제3 유로(143)에는 시료의 성분을 검출하는 검출 모듈(160)이 설치될 수 있다. 화학 반응기(130)에서 반응된 시료와 시약의 혼합물은 제1 유로(141)와 제3 유로(143)를 통해서 검출 모듈(160)로 이동하며, 검출 모듈(160)로 이동된 반응 물질은 검출 모듈(160) 내에 수용되어 성분이 검출될 수 있다.A
검출 모듈(160)은 투명한 검출 용기(161)와 빛을 조사하는 광원(162) 및 시료의 색상을 감지하는 검출 센서(163)를 포함할 수 있다. 용기(161)는 시료 및 시약을 수용하는 관 형상으로 이루어질 수 있다. 광원(162)은 LED 등으로 이루어질 수 있다. 검출 센서(163)는 이미지 센서 또는 포토 다이오드 등으로 이루어질 수 있다. 검출 센서(163)는 검출 용기(161)를 사이에 두고 광원(162)에서 이격 배치될 수 있다.The
검출이 완료되면 양방향 펌프(120)에 의하여 검출 모듈(160)로 공기가 유입되어 검출 모듈(160)이 양압으로 전환되며 검출 모듈(160)의 하부에 설치된 밸브(156)가 개방되면서 폐액이 배출될 수 있다.When the detection is completed, air is introduced into the
상기한 바와 같이 본 제1 실시예에 따르면 화학 반응기(130)가 유도 코일(132)과 가열부(134)를 포함하므로 시료를 보다 신속하게 가열하고, 시료를 신속하게 냉각할 수 있다. 또한, 시약이 공급되는 매니폴드(110)와 시료가 공급되는 시료 유로(145)가 이격되어 설치되므로 매니폴드(110)가 시료에 의하여 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 배출 유로(146), 제2 배출 유로(147), 제3 유로(143)를 통해서 시료, 세척액, 반응 후 물질이 서로 다른 경로로 배출되므로 폐액의 발생을 최소화하고, 반응 중에 유로를 세척할 수 있다.As described above, according to the first embodiment, since the
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 화학 반응기에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 화학 반응기를 도시한 구성도이다.Hereinafter, a chemical reactor according to a second embodiment of the present invention will be described. 3 is a configuration diagram showing a chemical reactor according to a second embodiment of the present invention.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 화학 반응기(130)는 반응 용기(180)의 구성과 가열부가 제거된 것을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 화학 반응기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 3, the
반응 용기(180)는 시료 및 시약을 수용하는 관 형상으로 이루어지며, 금속으로 이루어질 수 있다. 반응 용기(180)는 내식성을 갖는 니켈합금으로 이루어질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 반응 용기(180)는 유리 용기의 내측 또는 외측에 금속이 부착 또는 코팅된 구조로 이루어질 수도 있다. The
반응 용기(180)의 내부에는 가열부가 삽입되지 않으며, 유도 코일(132)은 반응 용기(131)에 나선 방향으로 감겨져 자기장을 형성한다. 유도 코일(132)에는 고주파 전류를 생성하는 고주파 발진기가 연결될 수 있다.A heating unit is not inserted into the
반응 용기(180)는 유도 코일(132)에 의하여 가열되는데, 유도 코일(132)에 의하여 생성된 자기장이 반응 용기(180)에 와전류를 형성하여 반응 용기(180)가 가열될 수 있다.The
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 화학 반응기에 대해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 화학 반응기를 도시한 구성도이다.Hereinafter, a chemical reactor according to a third embodiment of the present invention will be described. 4 is a configuration diagram showing a chemical reactor according to a third embodiment of the present invention.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 화학 반응기(130)와 가열부(190)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 화학 반응기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 4, except for the
반응 용기(180)는 시료 및 시약을 수용하는 관 형상으로 이루어지며, 금속으로 이루어질 수 있다. 반응 용기(180)의 상단에는 기체 배출부(133b)가 형성된 상부 마개(133)가 설치될 수 있으며, 상부 마개(133)는 금속으로 이루어질 수 있다. 반응 용기(180)의 내부에는 금속 막대로 이루어진 가열부(190)가 삽입된다. 가열부(190)는 금속으로 이루어진 상부 마개(133)에 결합될 수 있다.The
또한, 유도 코일(132)은 반응 용기(180)에 나선 방향으로 감겨져 자기장을 형성한다. 유도 코일(132)에는 고주파 전류를 생성하는 고주파 발진기가 연결될 수 있다.In addition, the
반응 용기(180)와 가열부(190)는 유도 코일(132)에 의하여 가열되는데, 유도 코일(132)에 의하여 생성된 자기장이 반응 용기(180) 및 가열부(190)에 와전류를 형성하여 반응 용기(180)와 가열부(190)가 가열될 수 있다. 본 제3 실시예와 같이 반응 용기(180)와 가열부(190)가 금속으로 이루어지면 보다 신속하게 가열할 수 있다.The
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자동측정장치에 대해서 설명한다. 도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자동측정장치를 도시한 구성도이다.Hereinafter, an automatic measuring device according to a fourth embodiment of the present invention will be described. 5 is a configuration diagram showing an automatic measuring device according to a fourth embodiment of the present invention.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자동측정장치(102)는 검출 모듈이 제거된 것과 화학 반응기를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 자동측정장치와 동일한 구조로 이루어진다. Referring to FIG. 5 , the
화학 반응기(230)는 반응 용기(231), 유도 코일(232), 가열부(234), 온도 센서(235), 광원(241), 검출 센서(242), 냉각 팬(236), 제1 압력 밸브(238), 및 제2 압력 밸브(239)를 포함할 수 있다. The
화학 반응기(230)는 시료 및 시약을 가열하여 관심물질을 분석이 가능한 형태로 전환할 수 있다. 반응 용기(231)는 시료 및 시약을 수용하는 관 형상으로 이루어지며, 광투과성을 갖는 내열 유리로 이루어질 수 있다. The
제1 압력 밸브(238)는 반응 용기(231)의 하단에 결합되며, 제2 압력 밸브(239)는 반응 용기(231)의 상단에 결합될 수 있다. 제1 압력 밸브(238)와 제2 압력 밸브(239)는 높은 압력을 지지할 수 있는 볼 밸브로 이루어질 수 있다. 이에 따라 반응 용기(231) 내부의 압력이 증가할 때, 반응 용액이 유출되는 것을 방지할 수 있다.The
유도 코일(232)은 반응 용기(231)에 나선 방향으로 감겨지며, 반응 용기(231) 내부에 자기장을 형성한다. 유도 코일(232)은 반응 용기(231)의 높이 방향으로 간격을 두고 용기에 감겨지며, 이에 따라 반응 용기(231)는 외주면이 유도 코일 사이로 노출된다.The
가열부(234)는 반응 용기(231) 내에 삽입 설치되며 반응 용기(231)의 높이 방향으로 이어져 형성된다. 가열부(234)는 반응 용기(231)의 상부에 고정될 수 있다. 가열부(234)는 유도 코일(232)에 의하여 가열되는데, 유도 코일(232)에 의하여 생성된 자기장이 가열부(234)에 와전류를 형성하여 가열부(234)가 가열될 수 있다.The
가열부(234)는 일자 형상으로 이어지며, 유도 코일(232)에 의하여 가열되는 금속으로 이루어질 수 있다. 온도 센서(235)는 반응 용기(231)에서 이격되어 반응 용기(231)의 온도를 측정하는 비접촉식 온도 센서로 이루어질 수 있으며, 적외선 온도 센서로 이루어질 수 있다. 냉각 팬(236)은 지지대 등에 설치되어 반응 용기(231)에서 이격되어 반응 용기(231)를 향하여 공기를 공급한다. 이에 따라 외부로 노출된 반응 용기(231)가 직접 공기와 맞닿아 신속하게 냉각될 수 있다.The
제3 유로(143)는 제1 유로(141)와 연결되어 화학 반응기에서 검출이 완료된 시료를 배출시킨다. 제3 유로(143)에는 별도의 검출 모듈이 설치되지 않는다.The
상기한 바와 같이 본 제4 실시예에 따르면 화학 반응기(230)가 광원(241) 및 검출 센서(242)를 포함하므로 반응 후에 신속하게 시료에 포함된 물질을 검출할 수 있다.As described above, according to the fourth embodiment, since the
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, those skilled in the art can add, change, delete, or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention can be variously modified and changed by the like, and this will also be said to be included within the scope of the present invention.
101, 102: 자동측정장치
110: 매니폴드
120: 양방향 펌프
130: 화학 반응기
131, 180, 231: 반응 용기
132, 232: 유도 코일
134, 190, 234: 가열부
135, 235: 온도 센서
136, 236: 냉각 팬
138, 238: 제1 압력 밸브
139, 239: 제2 압력 밸브
141: 제1 유로
142: 제2 유로
145: 시료 유로
146: 제1 배출 유로
147: 제2 배출 유로
160: 검출 모듈
161: 검출 용기
162, 241: 광원
163, 242: 검출 센서101, 102: automatic measuring device
110: manifold
120: two-way pump
130: chemical reactor
131, 180, 231: reaction vessel
132, 232: induction coil
134, 190, 234: heating unit
135, 235: temperature sensor
136, 236: cooling fan
138, 238: first pressure valve
139, 239: second pressure valve
141: first euro
142: second euro
145: sample flow path
146: first discharge passage
147: second discharge passage
160: detection module
161: detection container
162, 241: light source
163, 242: detection sensor
Claims (14)
시료와 시약을 수용하는 반응 용기;
상기 용기에 자기장을 형성하는 유도 코일; 및
상기 유도 코일에 의하여 유도된 전류에 의하여 가열되는 가열부;
를 포함하며,
상기 가열부는 상기 반응 용기 내부에 삽입된 금속 막대로 이루어지되, 내식성을 갖는 니켈합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액체 시료 분석을 위한 화학 반응기.In a chemical reactor for converting a substance of interest in a liquid sample into a form that can be analyzed,
a reaction vessel accommodating samples and reagents;
an induction coil forming a magnetic field in the container; and
a heating unit heated by the current induced by the induction coil;
Including,
The heating unit is made of a metal rod inserted into the reaction vessel and is made of a nickel alloy having corrosion resistance.
상기 유도 코일은 상기 용기에 나선 방향으로 감겨진 것을 특징으로 하는 액체 시료 분석을 위한 화학 반응기.According to claim 1,
The chemical reactor for analyzing a liquid sample, characterized in that the induction coil is wound around the container in a spiral direction.
상기 반응 용기의 하단에 결합된 제1 압력 밸브와 상기 반응 용기의 상단에 결합된 제2 압력 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 시료 분석을 위한 화학 반응기.According to claim 1,
A chemical reactor for analyzing a liquid sample, further comprising a first pressure valve coupled to a lower end of the reaction vessel and a second pressure valve coupled to an upper end of the reaction vessel.
상기 반응 용기는 상기 유도 코일에 의하여 가열되는 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액체 시료 분석을 위한 화학 반응기.According to claim 1,
The reaction vessel is a chemical reactor for analyzing a liquid sample, characterized in that made of a metal heated by the induction coil.
상기 매니폴드와 연결되며 시약과 시료의 반응 및 관심물질의 검출을 위한 화학 반응기;
상기 매니폴드와 상기 화학 반응기를 연결하는 제1 유로;
상기 제1 유로에 설치되어 유체를 이송하는 양방향 펌프; 및
상기 제1 유로에 연결되며 시료를 공급하는 시료 유로;
를 포함하고,
상기 화학 반응기는, 시료와 시약을 수용하는 반응 용기, 상기 용기에 자기장을 형성하는 유도 코일, 및 상기 유도 코일에 의하여 유도된 전류에 의하여 가열되는 가열부를 포함하며,
상기 가열부는 상기 반응 용기 내부에 삽입된 금속 막대로 이루어지되, 내식성을 갖는 니켈합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동측정장치.A manifold including a plurality of inlets for introducing reagents and washing liquid and valves installed at the inlets to control movement of the reagent and washing liquid;
a chemical reactor connected to the manifold and for reacting reagents and samples and detecting a substance of interest;
a first flow path connecting the manifold and the chemical reactor;
a two-way pump installed in the first flow path to transfer fluid; and
a sample passage connected to the first passage and supplying a sample;
including,
The chemical reactor includes a reaction container accommodating samples and reagents, an induction coil forming a magnetic field in the container, and a heating unit heated by a current induced by the induction coil,
The heating unit is made of a metal rod inserted into the reaction vessel and is made of a corrosion-resistant nickel alloy.
상기 유도 코일은 상기 용기에 나선 방향으로 감겨진 것을 특징으로 하는 자동측정장치.According to claim 8,
The automatic measuring device, characterized in that the induction coil is wound around the container in a spiral direction.
상기 화학 반응기는 상기 반응 용기의 하단에 결합된 제1 압력 밸브와 상기 반응 용기의 상단에 결합된 제2 압력 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동측정장치.According to claim 8,
The chemical reactor further comprises a first pressure valve coupled to a lower end of the reaction vessel and a second pressure valve coupled to an upper end of the reaction vessel.
상기 시료 유로는 상기 매니폴드와 상기 양방향 펌프 사이에서 상기 제1 유로에 연결되며,
상기 매니폴드의 내부에는 이어져 형성된 내부 통로가 형성되고, 상기 내부 통로의 길이방향 일측 단부에 상기 제1 유로가 연결되며,
상기 매니폴드에서 상기 세척액이 유입되는 유입구는 상기 시약이 유입되는 유입구보다 더 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 자동측정장치.According to claim 8,
The sample flow path is connected to the first flow path between the manifold and the bidirectional pump,
An internal passage formed continuously inside the manifold is formed, and the first flow path is connected to one end of the longitudinal direction of the internal passage,
The automatic measuring device, characterized in that the inlet through which the washing liquid flows in the manifold is located more rearward than the inlet through which the reagent flows.
상기 화학 반응기와 연결되어 상기 화학 반응기에서 액체를 배출시키는 제2 유로를 더 포함하고,
상기 제2 유로에는 상기 제1 유로를 세척한 세척액이 배출되는 제1 배출 유로가 연결된 것을 특징으로 하는 자동측정장치.According to claim 8,
Further comprising a second flow path connected to the chemical reactor and discharging liquid from the chemical reactor;
The automatic measuring device, characterized in that connected to the second flow path is a first discharge flow path through which the washing liquid that washed the first flow path is discharged.
상기 제1 유로에는 검출이 완료된 시료와 시약을 배출하는 제3 유로가 연결되되, 상기 제3 유로는 상기 시료 유로와 상기 제1 유로가 연결된 부분과 상기 양방향 펌프 사이에서 상기 제1 유로에 결합된 것을 특징으로 하는 자동측정장치.According to claim 13,
A third flow path for discharging the detected sample and reagents is connected to the first flow path, and the third flow path is coupled to the first flow path between a part where the sample flow path and the first flow path are connected and the bidirectional pump. Automatic measuring device characterized in that.
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