KR200150184Y1 - 강중 산소 질소 분석용 시료 자동 전처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 강중 산소질소 분석을 위한 시료를 분석전에 전처리하는 장치로서 시료 전처리에 필요한 모든 작업단계들을 연속 자동수행할 수 있도록 구성된 강중 산소 질소 분석용 시료 자동 전처리장치의 제공에 관한 것이다.

본 고안의 장치는 내부에 시료투입조(13), 1차 산세조(14), 2차 산세조(18), 1차 초음파 세정조(19), 2차 초음파 세정조(21), 건조배출조(23)가 구분형성되어 있는 외통(12)과, 상기 외통(12) 중앙부에 자리하고 모터(1), 타이머(2), 캠(4), 기어(5)의 작용에 의한 간헐, 반복적인 상하운동 및 회전운동을 동시에 수행하는 회전축(6)과, 상기 회전축(6) 상부에 설치된 시료상자걸이대(9)를 포함하는 구성을 특징으로 한다.

이러한 본고안의 장치는 시료 전처리에 필요한 모든 번거로운 작업공정들을 자동수행하여 전처리작업 및 분석작업의 효율을 크게 향상시키고 작업에 사용되는 산이나 유기용매에 작업자가 인체유해를 입는 위험성을 완전제거할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

강중 산소 질소 분석용 시료 자동 전처리장치

본 고안은 강중 산소 질소 분석을 위한 핀(pin) 및 칩(chip)형태 시료의 자동 전처리장치에 관한 것으로서, 시료투입조로부터 1,2차 산세조 1,2차 초음파 세정조, 건조배출조까지의 전공정을 자동화하여 산세과정이나 세정과정에서 발생하는 산이나 유기용매에 의한 분석작업자의 인체유해를 방지하며 시료 전처리과정에서 발생하는 번거롭고 잡다한 분석작업자의 수작업을 해소하고 많은 양의 분석시료일지라도 시료 전처리작업의 연속성을 극대화하여 분석작업 효율을 높일 수 있도록 한 강중 산소 질소 분석용 시료 자동 전처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 강중 산소 질소 분석전에는 핀 및 칩 형태로 된 분석시료의 전처리고정을 필히 거치게 되는데, 이는 핀이나 칩 시료 가공시에 시료에 묻은 냉각오일이나 이물질, 가공한 분석시료의 표면산화 등의 원인에 의해 강중 산소 질소 분석시 분석데이타에 막대한 영향을 미쳐 분석 재현성과 정확도를 크게 떨어뜨리게 되므로 이를 방지하기 위한 것이다.

그러나, 종래의 시료 전처리기술은 그 전처리작업 전반이 모두 수작업에 의존하여 이루어지도록 되어 있는 바, 이를 간략히 설명해 보면, 먼저 산화픽막을 제거하기 위해 작은 비이커에 적당한 농도의 산을 넣고 여기에 분석 시료를 투입하여 산세과정을 완료한 후, 오일 및 이물질 제거를 위해 따로 준비된 유기용매에 시료를 다시 투입하여 세정을 하고 온풍에서 건조하는 등 수작업단계를 거쳐 시료전처리를 하였다.

거쳐 시료전처리를 하였다. 근래에 시료 세정을 쉽게 할 수 있는 원료분석기용 시료 세정장치(예 : 실용신안등록출원 제 95-50750호)가 고안된 바 있으나 이는 장치본체가 피등링크에 의해 전후로 움직이도록 되어 있어 다수의 조를 가질 수 없는 한계를 가지고 있고, 특히 시료의 산세를 위한 산세조가 없는 것등 산세작업을 포함한 많은 조를 필요로 하는 강중 산소 질소 분석을 위한 시료 자동 전처리용으로는 부적합한 문제점이 도출되었으며, 비이커에 의한 산세시에도 산세효과를 극대화할 수 있는 온도조절이 불가능하고 산에 의한 분석작업자의 인체손상 및 시료 전처리 연속성에 문제점이 있었으며, 수작업의 번잡함은 물론 전체 시료 전처리작업에 많은 시간이 소요됨으로써 결과적으로 강중 산소 질소 분석 시간이 길어지게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 강중 산소 질소 분석을 위한 핀 및 칩 시료를 전처리함에 있어 산세 세정 건조 과정에서 발생하는 산이나 유기용매에 의한 분석업자의 인체유해를 방지하고 수작업의 번잡함이 없이 다량의 핀 및 칩 시료를 연속적으로 자동 전처리할 수 있어 강중 산소 질소 분석이 신속하게 이루어지도록 한 산소 질소 분석용 시료 자동 전처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 본 고안에 따른 장치의 전체 외관 사시도.

제2도는 본 고안의 정면도.

제3도는 본 고안의 평면도.

제4도는 본 고안중 회전축 및 시료상자의 발췌 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 모터 2 : 통제 타이머

3 : 커플링 4 : 캠

5 : 기어 6 : 회전축

7 : 고정나사 8 : 고정나사 구멍

9 : 시료상자걸이대 10 : 시료상자걸이구멍

11 : 볼베어링 12 : 외통

13 : 시료투입조 14 : 1차산세조

15 : 온도조절용히터 16 : 산세액 오염센서

17 : 배출구 18 : 2차 산세조

19 : 1차 초음파 세정조 20 : 세정액 오염센서

21 : 2차 초음파 세정조 22 : 온풍기

23 : 건조 배출조 24 : 조 분리벽

25 : 시료상자 26 : 블로어

27 : 지지대

이하에서, 상기의 목적을 달성하기 위한 본고안을 첨부도면에 의거하여 더욱 상세히 설명한다.

제1도-제4도에 예시된 바와 같이 본 고안의 강중 산소 질소 분석용 시료 자동 전처리장치는 시료투입조(13), 1차 산세조(14), 2차 산세조(18), 1차 초음파 세정조(19), 2차 초음파 세정조(21), 건조배출조(23)로 구분된 복수의 처리조가 외통(12)내에 수용 설치되고, 이 외통(12) 중앙에 자리하는 회전축(6)상부에는 상기 각 처리조에 대하여 시료상자를 걸어 지지할 수 있는 시료상자걸이대(9)가 고정나사(7)에 의해 고정설치되며, 볼베어링(11)이 내부에 삽입된 상기 회전축(6)은 모터(1)의 동력에 의한 캠(4)의 회전방향에 따라 상하운동과 동시에 회전이 가능하도록 구성되며, 1차 산세조(14), 2차 산세조(18) 하부에는 온도조절용 히터(15)와 블로어(26)가 설치되며, 1차 초음파 세정조(19), 2차 초음파 세정조(21)에는 세정액 오염센서(20)가 부착설치되고, 건조배출조(23)에는 온풍기(22)가 설치되어 구성된 것을 특징으로 한다. 이와 같이 된 시료 전처리장치의 하부에는 장치 전체를 지지해주는 지지대(27)가 마련된다.

이를 좀더 상세히 설명해 보면, 상기 시료상자걸이대(9)는 회전축(6)의 상부에 있는 고정나사 구멍(8)(제4도참조)에 나사결합되는 고정나사(7)에 의해 회전축(6) 상부에 고정설치되고, 이 시료상자 걸이대(9)에는 제4도에 예시된 바와 같은 시료상자(25)를 걸어 줄 수 있는 여러개의 시료상자걸이구멍(10)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 외통(12)내에는 시료 투입조(13), 1차 산세조(14), 2차 산세조(18). 1파 초음파 세정조(19), 2차 초음파 세정조(21), 건조배출조(23)가 조분리벽(24)에 의해 구분 형성되어 있다. 1차 산세조(14), 2차 산세조(18) 하부에는 온도조절용 히터(15) 및 블로어(26)가 철치되며 또 산세액 오염센서(16)가 부착되고 오염된 산세액 배출을 위한 배출구(17)가 형성된다. 1차 초음파 세정조(19), 2차 초음파 세정조(21)에는 세정액 오염센서(20)가 부착되고 오염 세정액을 배출시킬 배출구(17)가 형성된다. 건조배출조(23)에는 시료의 건조를 돕기 위한 온풍기(22)가 조분리벽(24)내벽에 부착설치된다. 상기 회전축(6)내에는 이 회전축(6)의 회전 및 상하운동을 원할히 할 수 있는 볼베어링(11)이 삽입설치되고 회전축(6)하부에는 기어(5)가 캠(4)과 밀착연동되도록 구성되어져 있다. 상기 캠(4)과 모터(1)사이에는 회전속도와 시간을 조절하며 모터(1)의 작동을 직접 통제하는 통제 타이머(2)가 설치된다. 모터(1)축의 동력은 커플링(3)을 통해 캠(4)축에 전달된다. 이러한 본 시료 전처리장치의 하부에는 장치전체를 안전하게 지지해주는 지지대(27)가 구성되어 있다.

작용에 있어서, 통제 타이머(2)의 작용에 의해 모터(1)가 구동되면 이 모터(1)로부터 동력을 전달받은 캠(43)이 회전운동을 하여 상기 캠(4)이 수평방향이 되었을 때 (제2도, 제4도의 상태) 회전축(6)은 아랫방향으로 최대한 내려온 상태가 되며, 이때 상기 회전축(6) 상부에 설치된 시료상자걸이대(9)와 그 시료상자걸이구멍(10)에 걸리어 설치된 각각의 시료상자(25)도 회전축(6)과 함께 아랫방향으로 최대한 내려와 상기 시료상자(25) 속의 시료가 각 조 내에서의 작업위치로 하강위치된다. 따라서, 본 시료 자동 전처리장치는 각 처리조 상부의 시료상자걸이대(9)에 걸린 시료상자(25)속의 시료에 대하여 각 조의 역할에 따라 시료투입, 산세, 세정, 건조배출 등의 필요한 전처리 작업들을 동시에 수행하게 된다.

통제 타이머(2)에 의해 구동되는 상기 모터(1)는 일정시간이 지나면 다시 캠(4)을 수직방향으로 놓이도록 회전시켜 주게 되고, 이에 따라 그 하부에 상기 캠(4)에 밀착연동되는 기어(5)가 형성되어 있는 회전축(6)이 회전하면서 상승하여 캠(4)의 방향이 제1도와 같이 수직으로 되었을 때 가장 윗방향에 위치하게 되며, 이때 상기 회전축(6)상에 설치된 시료상자걸이대(9)와 이에 걸린 시료상자(25)들도 회전축(6)을 따라 함께 회전하면서 상승하여 가장 윗방향에 위치하게 된다.

이때, 시료상자(25)의 하부 끝부분은 각 조의 조분리벽(24)보다 약간 높은 위치에 놓이게 되며, 캠(4)이 다시 수평방향으로 놓이도록 회전하면 시료상자(25)는 회전축(6)의 회전을 따라 조분리벽(24)을 넘어 다음 조로 이동하면서 하강하여 다음 처리조 내에서의 해당 작업위치에 놓이게 된다. 이러한 작용의 연속반복으로 본 고안의 장치는 다량의 시료에 대하여 필요한 모든 전처리작업들을 동시연속적으로 신속하고 효율적으로 이루어 낼 수 있는 것이다.

회전축(6) 내부에 삽입설치된 볼베어링(11)은 회전축(6)의 회전 및 상하방향으로의 운동이 원할히 이루어지도록 하여 주는 작용을 한다. 또하나 1차 산세조(14), 2차 산세조(18) 하부에 설치된 온도조절용 히터(15) 및 블로어(26)는 산세액의 온도상승과 산세액에 유동을 주어 효과적인 산세를 할 수 있게 하여 주며, 산세액 오염센서(16)와 세정액 오염센서(20)는 오염된 액의 교환시기를 적시에 알려주도록 하는 역할을 한다. 건조배출조(23)내에서 조분리벽(24)에 부착된 온풍기(22)는 시료의 깨끗하고 신속한 건조작업이 이루어지도록 한다.

상술한 바와 같은 본 고안에 따른 산소 질소 분석용 시료 자동 전처리장치는 강중 산소 질소 분석을 위한 시료 전처리에 필요한 시료의 산세, 세정, 건조를 포함한 모든 작업공정들을 자동화함으로써 작업과정에서 발생할 수 있는 산이나 유기용매에 의한 분석업자의 인체유해를 방지하고 다량의 분석시료도 수작업의 번잡함없이 깨끗하고 신속시 전처리할 수 있어 분석의 연속성을 배가시키며 작업효율을 극대화하여 결과적으로 산소 질소 분석시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 외통(12)내에 시료투입조(13), 1차 산세조(14) 2차 산세조(18) 1차 초음파 세정조(19), 2차 초음파 세정조(21), 건조배출조(23)를 구분형성하고, 이 외통(12) 중앙부에 회전축(6)을 설치하되 회전축(6) 상부에 상기 각 조에 각각 상응하는 시료상자걸이대(9)를 철치하며, 상기 회전축(6)이 모터(1)와 캠(4)에 의해 상하운동과 동시에 회전이 가능하도록 설치하여서 된 구성을 특징으로 하는 강중 산소 질소 분석용 시료 자동 전처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 1차 산세조(14), 2차 산세조(18) 하부에 산세액 오염센서(16)와 온도 조절용 히터(15)와 블로어(26)를 설치하고, 1차 초음파 세정조(19), 2차 초음파 세정조(21)에는 세정액 오염센서(20)가 부착하고, 건조배출조(23)에는 온풍기(22)를 설치한 것을 특징으로 하는 강중 산소 질소 분석용 시료 자동 전처리장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 시료상자걸이대(9)는 회전축(6)의 상부에 고정나사(7)로 결합고정되고 이에 시료상자(25)를 걸어 지지시킬 수 있는 복수의 시료 상자걸이구멍(10)들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 강중 산소 질소 분석용 시료 자동 전처리장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 회전축(6) 하부에는 기어(5)가 캠(4)과 밀착 연동되도록 구성되어 있고, 상기 캠(4)과 모터(1) 사이에는 모터의 회전속도와 시간을 조절하며 모터(1)의 작동을 제어하는 타이머(2)와 모터(1)의 동력을 캠(4)과 연결시켜 주는 커플링(3)이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 강중 산소 질소 분석용 시료 자동 전처리장치.