KR200382867Y1

KR200382867Y1 - 실험실용 시료 교반기

Info

Publication number: KR200382867Y1
Application number: KR20-2005-0004090U
Authority: KR
Inventors: 이영세; 오병호
Original assignee: 오병호; 이영세
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2005-04-25

Abstract

본 고안은 실험실에서 사용하는 교반기에 관한 것으로 특히, 알루미늄으로 제작되는 알루미늄블럭이나 알루미늄볼의 내부에 시료병을 내장하고, 적정한 온도를 가한 상태에서 그 교반부를 이용하여 회동시킴으로 시료병 내부의 화학적인 시료들이 적정한 반응을 하며 고루 섞이도록 하는 실험실용 시료 교반기에 관한 것이다.

따라서 본 고안의 실험실용 시료 교반기의 경우, 종래의 교반기에서 발생되는 문제점인 시료병의 마개를 개방하고 교반해야만 하는 불편함과, 그에 따라 발생되는 화학시료의 자극적인 냄새가 날리는 현상을 방지하고, 시료를 고루 교반할 수 있는 용이한 고안이다.

또한 시료병을 저장함에 있어서, 안전하게 저장하며 강한 흔들림과 교반작용이 발생된다 할지라도, 흔들림이 없어 시료병이 깨지는 현상이 없고, 실험자의 수작업이 필요 없는 상태에서 교반시켜 주기에 교반작업이 용이하다.

더불어 온도의 승하강을 적절히 조절가능하여, 각종의 시료에 맞는 적정한 온도를 가하는 상태에서 교반할 수 있기에 다양한 시료에 적용되어 사용될 수 있는 활용가능성이 높다.

Description

실험실용 시료 교반기{The shaker of chemical elements in the laboratory}

일반적으로 종래에 실험실에서 사용되는 시료 교반의 방식은 많은 방법이 개발된 상태이다.

그중 대표적인 시료 교반의 방법을 설명하면 첫째, 고온의 오일배드(oil bath)에 시료병을 담근상태에서 교반기를 이용하여 시료를 저어주는 방식과 둘째, 가열 가능한 자석식 교반기를 사용하는 방식과 셋째, 온도조절이 가능한 챔버를 만든 상태에서 그 속에 교반기를 넣어 교반하는 방식이 사용되고 있다.

그런데 전술된 방식들은 모두 다 많은 문제점을 안고 있었다.

즉, 첫째, 오일배드를 이용하는 방식은, 고온의 오일에 담긴 시료병 내부로 임펠러가 돌아가는 교반기를 밀어 넣어 교반시키기에 교반의 방법이 불편하다.

또한 항상 시료병의 뚜껑을 개방한 상태에서만 교반이 이루어 지기에, 시료에서 발생되는 각종의 화학약품 냄새에 노출될 수 밖에 없었으며, 외부 공기와의 접촉에 따라 화학성분이 변하는 등의 문제점이 수반되고 있다.

더불어 작업을 마친 후에는 임펠러식 교반기를 제거해야 하는 등 불편함이 내재되어 있다.

둘째, 자석식 교반기를 사용하는 경우는, 실험 후에 자석봉을 처리해야 하는 문제점이 있고, 교반의 대상이 되는 시료가 점도가 좋은 시료인 경우에는 교반에 무리가 가는 현상이 발생된다.

셋째, 온도조절이 되는 챔버를 사용하는 경우, 챔버의 열이 교반기의 구동부에 전달되어 부피 팽창을 하여 구동부가 고장이 나는 사례가 빈번하며, 시료의 교반시 일일이 교반기를 넣었다 빼내는 과정을 반복해야 하기에 사용이 불편하다.

상기한 문제점을 해결한 본 고안은, 알루미늄으로 제작되는 알루미늄블럭이나 알루미늄볼의 내부에 시료병을 내장하고, 적정한 온도를 가한 상태에서 그 교반부를 이용하여 회동시킴으로 시료병 내부의 화학적인 시료들이 적정한 반응을 하며 고루 섞이도록 하는 실험실용 시료 교반기를 제공하고자 한다.

따라서 본 고안의 교반기는, 기체의 상면에 구성된 연동공과, 전면에 설치되는 온도조절부와 회전조절부 형성된 몸체부와; 상기 몸체부 내부 하단에 위치한 진동흡수판과, 그 상부에 고정되는 모터와; 상기 모터의 축에 고정되는 회전판과, 상기 회전판의 중심에서 일측으로 치우치게 구성되는 편심축과, 상기 편심축에 결합되어 상기 연동공으로 돌출되는 연동판으로 구성된 교반부와; 상기 연동판의 상면에 고정되는 상부가 개방되는 박스형식의 히팅교반박스와 그를 포개어 덮는 뚜껑과; 상기 히팅교반박스 내부에 비치하는 히팅유니트를 가진 시료병저장부와; 상기 히팅교반박스의 내부 저면에 깔린 단열제인 세라크울판과; 상기 온도조절부와 회전조절부의 작동에 의해 상기 히팅유니트와 모터의 회전속도를 제어하는 컨트롤박스가; 모터의 회전을 통해 상기 히팅교반박스을 연동시키어 시료를 가열하며 섞을 수 있는 실험실용 시료 교반기를 제공하고자 한다.

또한 본 고안의 요지인 상기 히팅유니트를 가진 제 1실시예의 시료병저장부는, 육면체 형상으로 제작되는 알루미늄블럭과, 상기 블럭의 상면에서 하부로 형성시키되 가로 세로로 일정간격을 두고 다수개로 성형된 시료병수납홈과, 상기 블럭의 하부에 측방으로 일정간격을 두고 관통시킨 열선관통공과, 블럭의 일측단에 형성되는 센서홈이, 상기 시료병수납홈에 시료병을 내장하고, 고온의 상태에서 연동하며 시료를 교반시키는 실험실용 시료 교반기를 제공하고자 한다.

또한 본 고안의 요지인 상기 히팅유니트를 가진 제 2실시에의 시료병저장부는, 상기 히팅교반박스 내부에 저면에 깔린 단열제인 세라크울판 상부에 지름이 0.5-5㎜ 정도의 알루미늄볼을 적재하여 상기 알루미늄볼 사이에 시료병을 매장하는 방식으로 저장하는 실험실용 시료 교반기를 제공하고자 한다.

본 고안은 실험실용 교반기란 점에서는 종래의 그것과 그 목적이 시료의 교반을 위한 것이라는 점에서는 유사하다.

그러나 열전도율이 높은 알루미늄소재를 이용하여 시료을 가열하고 교반한다는 점, 이를 위해 다수의 구성요소(건)들이 유기적인 결합을 통해 제작된다는 점, 이에 따라 발생되는 본 고안의 질적 양적인 교반의 현저한 효과면에서 특이한 점이 있기에 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.

도 1 내지 6에 도시된 것처럼, 본 고안은 기체의 상면에 구성된 연동공(11)과, 전면에 설치되는 온도조절부(12)와 회전조절부(13)가 형성된 몸체부(10)가 있고, 상기 몸체부(10)의 내부 하단에 위치한 진동흡수판(14)과, 그 상부에 고정되는 모터(20)가 있다.

또한 상기 모터(20)의 축(21)에 고정되는 회전판(31)과, 상기 회전판(31)의 중심에서 일측으로 치우치게 구성되는 편심축(32)과, 상기 편심축(32)에 결합되어 상기 연동공(11)으로 돌출되는 연동판(33)으로 구성된 교반부(30)가 있고, 상기 연동판(33)의 상면에 고정되는 상부가 개방되는 박스 형식의 히팅교반박스(40)와 그를 포개어 덮는 뚜껑(41)이 구성된다.

또한 상기 히팅교반박스(40) 내부에 비치하는 히팅유니트(50)를 가진 시료병저장부(60)가 있고, 상기 히팅교반박스(40)의 내부 저면에 깔린 단열제인 세라크울판(70)가 설치된다.

더불어 상기 온도조절부(12)와 회전조절부(13)의 작동에 의해 상기 히팅유니트(50)와 모터(20)의 회전속도를 제어하는 컨트롤박스(80)가 구성된다.

따라서 상기 모터(20)의 회전을 통해 상기 히팅교반박스(40)를 연동시키어 시료를 가열하며 섞을 수 있는 실험실용 시료 교반기이다.

그리고, 본 고안의 요부인 상기 히팅유니트(50)를 가진 제 1실시예의 시료병저장부(60)는, 도 3 내지 5에 도시된 것처럼, 육면체 형상으로 제작되는 알루미늄블럭(61)이 있고, 상기 알루미늄블럭(61)의 상면에서 하부로 형성시키되, 가로 세로로 일정간격을 두고 다수개로 성형된 시료병수납홈(62)이 구성된다.

또한 상기 알루미늄블럭(61)의 하부에 측방으로 일정간격을 두고 관통시킨 열선관통공(63)이 형성되며, 알루미늄블럭(61)의 일측단에 형성되는 센서홈(64)이 있다.

따라서 상기 시료병수납홈(62)에 시료병(5)을 내장하고, 고온의 상태에서 연동하며 시료를 교반시키는 것이다.

한편 본 고안의 요부인 상기 히팅유니트(50)를 가진 제 2실시예의 시료병저장부(60)는, 도 6과 7에 도시된 것처럼, 상기 히팅교반박스(40) 내부에 저면에 깔린 단열제인 세라크울판(70) 상부에 지름이 0.5-5㎜ 정도의 알루미늄볼(66)을 적재하여 상기 알루미늄볼(66) 사이에 시료병(5)을 매장하는 방식으로 저장하여 교반한다.

그리고 상기 제 1실시예의 시료병저장부에서 사용되는 히팅유니트(50)는, 상기 알루미늄블럭(61)의 하단 열선관통공(63)에 지그재그로 깔린 열선(51)이 있고, 상기 열선(51)의 온도를 제어하는 온도조절부(12)와 그 컨트롤박스(80)가 있다.

또한 상기 알루미늄블럭(61)의 온도를 측정하는 센서홈(64)에 내장되는 센서(52)가 구성된다.

따라서 상기 센서(52)의 온도를 온도조절부(12)에 표출하고, 그 온도조절부(12)를 조절하여 컨트롤박스(80)를 통해 제어하는 것이다.

그리고 상기 제 2실시예의 시료병저장부(60)에서 사용되는 상기 히팅유니트(50)는, 도 6에서 도시된 것처럼, 상기 히팅교반박스(40) 내부에 저면에 깔린 단열제인 세라크울판(70) 상부 즉, 알루미늄볼(66)에 매장되게 일정간격을 두고 배열된 열선(56)이 있고, 상기 열선(56)의 온도를 제어하는 온도조절부(12)와 그 컨트롤박스(80)가 있다.

또한 상기 알루미늄볼(66)에 매장되어 알루미늄볼(66)의 온도를 측정하는 센서(57)가 있고, 상기 센서(57)의 온도를 온도조절부(12)에 표출하고, 그 온도조절부(12)를 조절하여 컨트롤박스(80)를 통해 제어하는 실험실용 시료 교반기이다.

더불어 상기 제 1실시예에 따른 알루미늄블럭(61)의 시료병수납홈(62) 내부에는, 가로로 형성되는 보조공(91)이 있고, 상기 보조공(91)의 내부에 수용되는 세라믹스톱퍼(92)를 넣어, 시료병수납홈(62)에 끼워진 시료병(5)이 흔들리며 깨지는 것을 방지한 것을 특징으로 한다.

그럼 여기서 본 고안의 작용을 도시된 도면과 함께 상세히 살펴보면 다음과 같다.

본 고안은 우선 제 1, 2 실시예에 따른 시료병저장부(60)에 각종의 비이커, 시험관 및 시료병등(이하 시료병이라 한다)을 저장하고 흔들어 주는 것이다.

즉, 상기 시료병저장부(60)의 제 1실시예의 경우 도시된 도 3 내지 5에 도시된 것처럼, 히팅교반박스(40)의 하단에 깔린 단열판인 세라크울판(70) 위에 알루미늄블럭(61)을 비치한다.

이 알루미늄블럭(61)의 상부에는 시료병수납홈(62)이 있기에 이 수납홈(62)에 상기 각종의 시료가 내장된 시료병(5)을 안착시키는 것이다.

이때 본 고안의 시료병(5)은 종래의 교반기에서 문제가 된 것처럼, 그 마개(뚜껑)을 열 필요가 없이 견고하게 닫은 상태에서 교반을 시작한다.

즉, 본 고안의 교반부(30)인 모터(20)와 회전판(31) 등을 통해 달성한다.

본 고안의 몸체부(10) 내부에는 도 1에 도시된 모터(20)가 구성되고, 상기 모터(20)의 축(21)에는 회전판(31)이 체결된 상태이다.

또한 상기 회전판(31)의 상부에는 편심축(32)이 결합되어 상부의 연동판(33)에 견고히 결합된 상태이기에 상기 모터(20)가 축회전을 하면 상기 연동판(33)은 일정범위를 연동하며 회전하게 된다.

따라서 상기 연동판(33)의 상부에 체결된 히팅교방박스(40) 내부의 알루미늄블럭(61)도 연동할 것이고, 그 알루미늄블럭(61)의 시료병수납홈(62)에 내장된 시료병(5)도 연동하여, 시료를 교반하는 것이다.

이때 화학물질이란 대체적으로 고온일 수록 그 화학적인 반응속도가 빨라지는 것이 일반적이다(물론 그 역인 경우도 존제).

따라서 본 고안의 알루미늄블럭(61)을 이용한 제 1실시예의 시료병저장부(60)에는 별도의 히팅유니트(50)가 내장된 상태이다.

즉, 도 3에서 도시된 것처럼, 알루미늄블럭(61) 하부에 형성시킨 다수의 열선관통공(63)에 열선(51)이 지그재그로 배열된 상태에서 실험자가 몸체부(10)에 마련된 온도조절부(12)를 작동시키면, 내부의 컨트롤박스(80)의 제어하에 온도를 적정수준으로 올려 줄 수 있게 되어 있다.

이 온도는 각각의 시료에 따라 변동이 가능하기에 본 고안의 온도조절부(12)는 그를 측정하고 계측할 수도 있다.

즉, 도 3에 도시된 것처럼, 센서홈(64)에 내장된 센서(52)가 현재의 알루미늄블럭(61)의 온도를 감지하고, 더 이상의 온도가 올라가는 현상이나 떨어지는 현상을 상기 컨트롤박스(80)를 통해 제어할 수 있으며, 필요시에는 임으적으로 상기 온도조절부(12)를 수동으로 작동하여 임의의 온도로 가열시킬 수도 있다.

그런데 상기 알루미늄블럭(61)이 회전하며 연동하고, 시료병(5) 내부의 시료를 교반하는 과정에서, 상기 알루미늄블럭(61)의 시료병수납홈(62)의 내주면과 시료병(5)의 외주면이 부딪쳐 시료병(5)이 깨질 우려가 있다.

즉, 시료병(5)의 외주지름이 상기 시료병수납홈(62)의 내주지름과의 공차가 있을 수 있기에, 이 공차범위 만큼 시료병(5)은 시료병수납홈(62)의 내부에서 연동하며 서로 부딪칠 수 있는 것이다.

따라서 이를 해결하기 위해 본 고안은 도시된 도 4에서 보이듯, 그 간격을 채우는 세라믹스톱퍼(92)를 이용한다.

즉, 상기 시료병수납홈(92)의 내부에서 가로로 보조공(91)을 형성하고, 그 보조공(91)에 세라믹스톱퍼(92)를 끼워 넣는다.

이 세라믹스톱퍼(92)는 고온에서도 견딜 수 있고, 약간의 탄성을 가진것이 바람직하며, 상기 보조공(91)의 외부로 약간씩 돌출된 형태로 비치된다.

한편 본 고안의 제 1실시예인 알루미늄블럭(61)을 이용한 시료병저장부(60)는 그 시료병수납홈(62)이 일단 한번 형성되면 그 크기의 변동을 줄 수가 없기에 다양한 지름의 시료병수납홈(62)이 형성된 다수의 알루미늄블럭(61)을 만들어 놓고 사용함이 바람직하다.

따라서 본 고안의 알루미늄블럭(61)은 어느 정도 규격화 되어 있는 시료병(5)을 사용할 경우에 사용되는 것이 좋다.

그러나 후술된 제 2실시예의 시료병저장부(60)는 도시된 도 6과 7에서 처럼, 제 1실시예의 알루미늄블럭(61)과는 처럼 열전도율이 높은 알루미늄재질을 사용하기는 하지만, 지름이 0.5-5㎜ 정도의 알루미늄볼(66)을 히팅교반박스(40) 내부의 세라크울판(70) 상부에 적재하여 일정간격의 높이 만큼 쌓아 놓는 형태이다.

따라서 상기 알루미늄볼(66)의 내부에 도시된 도 7에서 처럼, 시료병(5)의 하단을 매장하여 교반하는 것이다.

이 방법은 시료병(5)이 알루미늄볼(66)에 매장된 상태이기에, 교반기가 작동하여 그 교반부(30)를 통해 상기 히팅교반박스(40)를 회동시킨다 할 지라도, 시료병(5)이 그 내부에서 이동되는 일이 없이 그 내부의 시료들만 교반시키는 것이다.

물론 이 교반이 보다 원활하게 이루어지기 위해 제 2실시예의 시료병저장부(60)도 별도의 히팅유니트(50)를 가지고 있다.

즉, 도 6에 도시된 것처럼, 상기 히팅교반박스(40) 내부에 저면에 깔린 단열제인 세라크울판(70) 상부, 알루미늄볼(66)에 매장되게 일정간격을 두고 배열된 열선(56)이 있고, 그 열선(56)의 온도를 제어하는 온도조절부(12)와 그 컨트롤박스(80)를 갖추고 있다.

물론 전술된 제 1시예처럼 온도를 측정하는 센서(57)도 갖추고 있다.

따라서 상기 히팅유니트(50)는 전술된 제 1실시예의 히팅유니트(50)와 그 작동이나 효과는 동일하다.

그러나 제 2실시예의 시료병저장부(60)는 전술된 제 1실시예의 시료병저장부(60)의 알루미늄블럭(61)과는 달리 다른 크기와 다양한 형태의 시료병(5)이 사용될 수 있다.

즉, 획일적인 형태의 시료병(5) 만을 교반시키는 것이 아니고, 다양한 형태의 시료병(5)도 사용할 수 있는 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 고안의 실험실용 시료 교반기의 경우, 종래의 교반기에서 발생되는 문제점인 시료병의 마개를 개방하고 교반해야만 하는 불편함과, 그에 따라 발생되는 화학시료의 자극적인 냄새가 날리는 현상을 방지하고, 시료를 고루 교반할 수 있는 용이한 고안이다.

도 1은 본 고안의 시료 교반기의 모습을 단면하여 도시한 전체 단면도,

도 2는 본 고안의 교반부의 모습을 도시한 요부 사시도,

도 3은 본 고안의 시료병저장부의 제 1실시예를 도시한 사용상태 사시도,

도 4는 본 고안의 제 1실시예 시료병저장부의 보조공과 세라믹스톱퍼가 비치되는 모습을 도시한 사용상태도,

도 5는 본 고안의 제 1실시예 시료병저장부가 비치된 실험실용 시료 교반기의 모습을 전체 도시한 사시도,

도 6은 본 고안의 제 2실시예에 따른 시료병저장부의 모습을 도시한 사용상태도,

도 7은 본 고안의 제 2실시예에 따른 시료병저장부에 시료비이커나 실험관 및 시료병(이하 시료병이라 한다)이 보관되는 모습을 도시한 사용상태도이다.

<도시된 도면의 부호에 대한 간단한 설명>

10; 몸체부 11; 연동공

12; 온도조절부 13; 회전조절부

20; 모터 21; 축

30; 교반부 31; 회전판

32; 편심축 33; 연동판

40; 히팅교반박스 41; 뚜껑

50; 히팅유니트 60; 시료병저장부

61; 알루미늄블럭 62; 시료병수납홈

63; 열선관통공 64; 센서홈

66; 알루미늄볼 70; 세라크울판

80; 컨트롤박스 91; 보조공

92; 세라믹스톱퍼

Claims

실험실용 교반기에 있어서,

기체의 상면에 구성된 연동공(11)과, 전면에 설치되는 온도조절부(12)와 회전조절부(13)가 형성된 몸체부(10)와;

상기 몸체부(10)의 내부 하단에 위치한 진동흡수판(14)과, 그 상부에 고정되는 모터(20)와;

상기 모터(20)의 축(21)에 고정되는 회전판(31)과, 상기 회전판(31)의 중심에서 일측으로 치우치게 구성되는 편심축(32)과, 상기 편심축(32)에 결합되어 상기 연동공(11)으로 돌출되는 연동판(33)으로 구성된 교반부(30)와;

상기 연동판(33)의 상면에 고정되는 상부가 개방되는 박스 형식의 히팅교반박스(40)와 그를 포개어 덮는 뚜껑(41)과;

상기 히팅교반박스(40) 내부에 비치하는 히팅유니트(50)를 가진 시료병저장부(60)와;

상기 히팅교반박스(40)의 내부 저면에 깔린 단열제인 세라크울판(70)과;

상기 온도조절부(12)와 회전조절부(13)의 작동에 의해 상기 히팅유니트(50)와 모터(20)의 회전속도를 제어하는 컨트롤박스(80)가; 모터(20)의 회전을 통해 상기 히팅교반박스(40)를 연동시키어 시료를 가열하며 섞을 수 있는 것을 특징으로 하는 실험실용 시료 교반기.
제 1항에 있어서,

상기 히팅유니트(50)를 가진 시료병저장부(60)는,

육면체 형상으로 제작되는 알루미늄블럭(61)과;

상기 알루미늄블럭(61)의 상면에서 하부로 형성시키되, 가로 세로로 일정간격을 두고 다수개로 성형된 시료병수납홈(62)과;

상기 알루미늄블럭(61)의 하부에 측방으로 일정간격을 두고 관통시킨 열선관통공(63)과;

알루미늄블럭(61)의 일측단에 형성되는 센서홈(64)이;

상기 시료병수납홈(62)에 시료병(5)을 내장하고, 고온의 상태에서 연동하며 시료를 교반시키는 것을 특징으로 하는 실험실용 시료 교반기
제 1에 있어서,

상기 히팅유니트(50)를 가진 시료병저장부(60)는,

상기 히팅교반박스(40) 내부에 저면에 깔린 단열제인 세라크울판(70) 상부에 지름이 0.5-5㎜ 정도의 알루미늄볼(66)을 적재하여 상기 알루미늄볼(66) 사이에 시료병(5)을 매장하는 방식으로 저장하는 것을 특징으로 하는 실험실용 시료 교반기.
제 1 또는 제 2항에 있어서,

상기 히팅유니트(50)는,

상기 알루미늄블럭(61)의 하단 열선관통공(63)에 지그재그로 깔린 열선(51)과;

상기 열선(51)의 온도를 제어하는 온도조절부(12)와 그 컨트롤박스(80)와;

상기 알루미늄블럭(61)의 온도를 측정하는 센서홈(64)에 내장되는 센서(52)가;

센서(52)의 온도를 온도조절부(12)에 표출하고, 그 온도조절부(12)를 조절하여 컨트롤박스(80)를 통해 제어하는 것을 특징으로 하는 실험실용 시료 교반기.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,

상기 히팅유니트(50)는,

상기 히팅교반박스(40) 내부에 저면에 깔린 단열제인 세라크울판(70) 상부 즉, 알루미늄볼(66)에 매장되게 일정간격을 두고 배열된 열선(56)과;

상기 열선(56)의 온도를 제어하는 온도조절부(12)와 그 컨트롤박스(80)와;

상기 알루미늄볼(66)에 매장되어 알루미늄볼(66)의 온도를 측정하는 센서(57)가;

센서(57)의 온도를 온도조절부(12)에 표출하고, 그 온도조절부(12)를 조절하여 컨트롤박스(80)를 통해 제어하는 것을 특징으로 하는 실험실용 시료 교반기.
제 2항에 있어서,

알루미늄블럭의 시료병수납홈(62)의 내부에는,

가로로 형성되는 보조공(91)과;

상기 보조공(91)의 내부에 수용되는 세라믹스톱퍼(92)를 넣어;

시료병수납홈(62)에 끼워진 시료병(5)이 흔들리며 깨지는 것을 방지한 것을 특징으로 하는 실험실용 시료 교반기.