KR20190024990A - 반응기에서 시약을 분리하는 장치 - Google Patents
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Abstract
반응기에서 시약을 분리하는 장치는, 액체 접수구와 고체 접수구를 구비하는 수집장치; 상기 수집장치 상부에 설치되고, 상기 반응기를 배치하기 위한 홀딩부; 상기 홀딩부를 회전시키기 위한 회전기구를 포함하며; 여기서, 상기 액체 접수구와 상기 고체 접수구는 상기 홀딩부의 회전 원주방향에서 상이한 위치에 배치되며, 상기 홀딩부는 상기 액체 접수구의 상부를 통과할 때, 상기 반응기 내의 시약은 액체 접수구에 떨어지며; 상기 회전기구는 원래의 방향으로 회전하면서 상기 홀딩부는 고체 접수구(310a)의 상부를 통과할 때, 상기 반응기는 상기 홀딩부에서 분리되어 상기 고체 접수구로 떨어진다.
Description
본 발명은 액체 및 고체 분류장치에 관한 것으로, 특히 반응기에서 시약을 분리하는 장치에 관한 것이다.
체외진단(IVD,in vitro diagnostic) 검출 분야에서, 면역 분석장치에 의해 시료에서의 특정 항원 또는 항체에 대해 검출할 때, 먼저 반응용액을 반응용기에 투입하여 반응시킨다. 검출이 완료된 후 폐기물 처리 시, 통상적으로 반응용기와 담은 반응용액을 함께 쓰레기통에 버리곤 한다. 처리 과정에서 작업자는 담은 반응용액이 묻을 가능성이 있거나다 반응액을 분석기 내부에 뿌려 오염을 일으키다. 따라서, 폐기물을 분류하여 처리하기 위해 반응용액과 반응용기를 분리할 필요가 있다.
통상적으로, 분류 처리 장치는 액체 흡입 니들을 사용하여 반응 용기 내의 액체를 추출한 후, 액체 및 반응 용기를 별도로 폐기한다. 그러나, 이러한 장치는 구조가 복잡하고 비용이 보다 높다.
본 출원은 배경 기술과 관련된 하나 이상의 문제를 해결하기 위해 반응기에서 시약을 분리하는 장치를 개시한다.
액체 접수구(receiving port)와 고체 접수구를 구비하는 수집장치; 상기 수집장치 상부에 설치되어, 상기 반응기를 배치하기 위한 홀딩부; 상기 홀딩부를 회전시키기 위한 회전 기구(mechanism)를 포함하는 반응기에서 시약을 분리하는 장치로서,
여기서, 상기 액체 접수구와 상기 고체 접수구는 상기 홀딩부의 회전 원주방향에서 상이한 위치에 배치되며, 상기 홀딩부는 상기 액체 접수구의 상부를 통과할 때, 상기 반응기 내의 시약은 액체 접수구에 떨어지며; 상기 회전기구는 원래 방향으로 회전하면서 상기 홀딩부가 고체 접수구의 상부를 통과할 때, 상기 반응기는 상기 홀딩부에서 분리되어 상기 고체 접수구로 떨어진다.
본 발명의 하나 이상의 실시예의 세부 사항은 첨부된 도면 및 이하의 설명에서 설명된다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점은 명세서, 첨부된 도면, 및 청구 범위로부터 명확해진다.
본 발명의 실시예 또는 종래 기술의 기술적 방법을 보다 명확히 설명하기 위해, 이하에서 실시예 또는 종래 기술의 설명에 사용된 도면을 간단하게 설명하고, 이하 도면은 단지 본 발명의 일부 실시예일 뿐이며, 당업자는 임의의 창조적인 작업이 없이 하기 도면에 따라 다른 도면을 얻을 수 있다.
도 1은 실시예1에 따른 분류 처리 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2a는 실시예 2에 따른 분류 처리 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2b는 실시예2의 회전기구는 어느 한 각도로 회전하는 것을 도시한 도면이다.
도 3은 실시예3에 따른 분류 처리 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 1은 실시예1에 따른 분류 처리 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2a는 실시예 2에 따른 분류 처리 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2b는 실시예2의 회전기구는 어느 한 각도로 회전하는 것을 도시한 도면이다.
도 3은 실시예3에 따른 분류 처리 장치의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 본 발명을보다 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 바람직한 실시예가 도면에 제시되어 있다. 그러나, 본 발명은 본 명세서에 기재된 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 많은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 오히려, 이들 실시예는 본 발명의 공개 내용이 철저하게 완전하게 이루어질 수 있도록 제공된다.
구성 요소가 다른 구성 요소에 "고정된"것으로 지칭되는 경우, 그 구성 요소는 다른 구성 요소 상에 직접 위치될 수 있거나 또는 중간에 다른 구성 요소가 존재하는 것으로 이해될 것이다. 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결된"것으로 지칭되는 경우, 그 구성 요소는 다른 구성 요소에 직접 연결될 수 있거나 또는 중간에 다른 구성 요소가 존재하는 것으로 이해될 것이다. 본 설명서에서 사용되는 용어"내", "외", "좌", "우" 및 이와 비슷한 표현은 설명에 도움이 되기 위한 예시에 불과하며, 본 발명은 이에 제한되지 아니한다.
실시예1
도1-3을 함께 참조하면, 실시예1의 시약과 반응기의 분리장치는 브래킷(100), 수집장치(300), 구동기(400) 및 회전기구(200)를 포함한다. 브래킷(100)은 수집장치(300)의 측면에 위치하며, 구동기(400)은 브래킷(100)에 장착되며, 구동기(400)의 출력축은 회전기구(200)에 연결되어, 구동기(400)는 회전기구(200)를 구동하여 회전시킨다. 회전기구(200)는 수집장치(300)의 바로 상부에 위치되며, 회전기구(200) 상에 복수의 홀딩부(210)를 설치되며, 홀딩부(210)도 수집장치(300)의 상부에 위치된다.
시약이 담긴 반응기(500)은 홀딩부(210) 내에 배치되고, 반응기(500)의 상부는 항상 개구 상태로 유지되며. 회전기구(200)가 회전할 경우, 시약이 담긴 반응기(500)는 홀딩부(210)의 그립 작용에 의해 회전기구(200)를 따라 회전한다.
수집장치(300) 상에 액체 접수구(310b)와 고체 접수구(310a)를 설치하되, 액체 접수구(310b)와 고체 접수구 (310a)는 홀딩부(210)의 회전 원주 방향에서 상이한 위치에 배치된다. 구체적으로, 수집장치(300)에서 액체 접수구(310b)는 고체 접수구(310a)와 동일하게 위치하거나 더 낮게 위치할 수 있으며, 홀딩부(210)은 회전기구(200)를 따라 회전할 때, 홀딩부(210)이 액체 접수구(310b)의 상부를 먼저 통과할 수 있도록 한다. 바람직하게는, 액체 접수구(310b)는 수집장치(300) 상에서 고체 접수구(310a)보다 높게 위치한다. 홀딩부(210)가 회전기구(200)에 따라 회전하고, 홀딩부(210)이 액체 접수구(310b)의 상부를 통과할 때, 반응기(500)의 개구가 아래로 기울어진 상태인 이유로, 반응기(500) 내의 시약은 중력 작용으로 인해 액체 접수구(310b)에 떨어지며; 회전기구(200)는 원래 방향에서 앞으로 계속 회전하고, 시약이 없는 반응기(500)이 홀딩부(210)의 고정하에 고체 접수구(310a)의 상부를 통과할 때, 홀딩부(210)의 반응기(500)에 대한 고정력으로 반응기(500) 자체의 중력을 극복하기 힘들기에, 반응기(500)는 중력 작용에 의해 고체 접수구(310a) 내로 떨어진다. 고체 접수구(310a) 및 액체 접수구(310b)의 내부의 반응기(500)과 시약을 별도로 수집함으로써, 시약과 반응기를 분류하여 처리하려는 목적을 달성하며, 이 장치는 구조가 간단하고 작동이 편리하여, 장치의 제조 및 유지 비용을 대폭 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 홀딩부(210)가 바람직하게는 회전기구(200) 상의 설치된 수용홀(210a)이되, 수용홀(210a)은 반응기(500) 밑부분의 외형과 적합하고 적당한 깊이를 갖는다. 반응기(500)이 원통형 시험관일 경우, 수용홀(210a)은 원형 홀로서, 반응기(500)의 개구부가 아래로 향할 때만 중력의 작용에 의해 수용홀(210a)에서 분리되어 고체 접수구(310a) 속으로 들어갈 수 있다. 반응기(500)에서 회전에 의한 원심력으로 인해, 반응기(500)이 수용홀(210a)에서 미리 빠져 나가는 것을 방지하기 위해, 다시 말해, 반응기(500)이 회전하면서 고체 접수구(310a) 상부에 도착하기 전에 수용홀에서 분리할 수도 있기에, 반응기(500)와 수용홀(210a) 사이의 마찰력을 적절하게 증가시켜 반응기(500)이 수용홀(210a)에서 미리 분리되지 않도록 수용홀(210a)의 내벽에 미끄럼 방지층을 설치하되, 반응기(500)이 회전하면서 고체 접수구(310a) 상부에 도착한 후 수용홀(210a)에서 원활하게 분리되지 못하는 경우를 방지하기 위해, 마찰력은 지나치게 크지 않는다. 물론, 홀딩부(210)는 다른 형태로 대체할 수 있고, 예를 들어, 홀딩부(210)이 클램프 일 경우, 반응기(500)이 고체 접수구(310a)의 상부까지 회전되면 클램프의 반응기(500)에 대한 클램핑 력으로 반응기(500)의 중력을 극복하기 힘들기에, 반응기(500)는 고체 접수구(310a) 속으로 떨어질 수도 있다. 또한, 홀딩부(210)는 접착부 일 수도 있고, 반응기(500)는 접착부의 흡착력을 극복하고 고체 접수구(310a) 속으로 떨어질 수 있다.
도1을 참조하면, 구동기(400)는 모터이고, 수집장치(300) 일측의 브래킷(100) 상에 장착되며, 회전기구(200)는 원형 턴테이블이고, 6 개의 수용홀(210a)은 원형 턴테이블의 외주에 균등하게 배치되며, 반응기(500)는 원통형 시험관이고 수용홀(210a)에 삽입시켜 배치한다. 반응기(500)의 무게가 작을 경우, 수용홀(210a)에서 원활하게 빠져 나와 고체 접수구(310a)로 쉽게 떨어지도록, 수용홀(210a)은 지나치게 깊지않다. 반대로, 반응기(500)의 무게가 보다 큰 경우, 수용홀(210a)의 깊이를 적절하게 증가시킬 수 있다.
수집장치(300)는 수집 테이블(320)을 포함하되, 수집 테이블(320)의 정상부에 원형 턴테이블의 외주에 대응되는 원호형 면(310)이 제공되고, 원형 턴테이블은 원호형 면(310) 바로 상부에 위치된다. 액체 접수구(310b) 및 고체 접수구(310a)는 모두 원호형 면(310) 상에 배치되며, 바람직하게는, 고체 접수구(310a)는 상기 원호형 면(310)의 밑부분에 위치되고, 고체 접수구(310a)의 중심선은 원형 턴테이블의 중심을 마침 통과하되, 액체 접수구(310b)는 원호형 면(310)의 윗부분에 근접된다.
작업 과정에서, 시약이 담긴 반응기(500)를 수용홀(210a)에 배치한다. 이때, 반응기(500)의 개구는 수직 상향이며, 원형 턴테이블은 구동기(400)의 작용에 의해 시계 방향으로 회전하고, 회전 각도는 90도를 초과하지 않을 경우, 반응기(500)의 개구는 위로 기울어진 상태이므로, 시약은 반응기(500)의 개구부로부터 유출되지 않으며, 반응기(500)도 수용홀(210a) 속에 위치한다. 원형 턴테이블을 90도 이상으로 회전할 경우, 반응기(500)의 개구가 아래로 기울어진 상태이므로, 이때 액체 접수구(310b)는 반응기(500)의 바로 아래에 위치되고, 시약은 반응기(500)의 개구로부터 액체 접수구(310b)에 유입되며, 반응기(500)는 마찰력에 의해 수용홀(210a) 내에 남아있게 되며 원형 턴테이블를 따라 회전한다.
시약이 액체 접수구(310b) 내로 전부 유입되도록 충분한 시간을 보장하기 위해, 액체 접수구(310b)의 개구 크기는 수용홀(210a)의 개구 크기보다 크다. 즉, 원형 턴테이블의 회전 방향에 따라, 수용홀(210a)의 중심선이 액체 접수구(310b)를 통과하는 과정에서, 시약이 액체 접수구 (310b) 내로 전부 유입되기에 충분한 시간을 갖는다. 따라서, 액체 접수구(310b)의 개구의 크기 범위는 시약의 양에 따라 결정될 수 있거나, 또는 반응기(500)이 액체 접수구(310b)의 상부에 위치될 경우에서 원형 턴테이블의 속도는 시약이 액체 접수구(310b) 내로 전부 유입되도록 적절히 감속하기 위한 원형 턴테이블의 회전 속도를 제어하는 방법을 사용할 수 있다.
원형 턴테이블은 약 180도로 회전할 경우, 반응기(500)의 개구는 거의 수직 방향에서 아래로 향하는 상태이고, 이때 중력의 반응기 (500)와 수용홀(210a) 사이의 막찰력에 대한 극복으로 인해, 반응기(500)는 고체 접수구(310a) 내에 떨어지게 되므로, 분류 처리를 후속으로 진행할 수 있도록 반응기(500)와 시약의 분리를 완성한다.
또한, 본 분류 처리장치는 파이프 라인 순환 작업으로 구현될 수 있으며, 수용홀(210a)의 개구가 수직 상향인 경우, 머니퓰레이터(manipulater)를 사용하여 시약이 담긴 반응기(500)를 수용홀(210a)에 넣고, 원형 턴테이블은 회전하는 과정에서 시약을 반응기(500)에서 자동으로 분리시키는 것을 구현한다.
시약이 자성물질을 포함할 경우, 원형 회전 스디크의 외벽에서 수용홀(210a)에 대응되는 부위에 자석과 같은 자성체(220)가 부착될 수 있으며, 자성 물질은 자성체(220)의 작용에 의해 반응기 (500)의 내부 표면에 흡착되어, 시약을 따라 액체 접수구(310b)에 떨어지지 않고, 반응기(500)와 함께 고체 접수구(310a)로 떨어진다. 물론, 시약에 자성물질을 포함하지 않을 경우, 자성체(220)는 원형 턴테이블에 장착되지 않으며, 자성체(220)의 설치 여부는 시약에 자성물질의 존재 여부에 따라 결정한다.
구체적으로, 시약이 분리된 후, 반응기(500)는 제시간에 정확하게 고체 접수구(310a)로 떨어질 수 있도록 고체 접수구(310a)와 액체 접수구(310b) 사이에 적당한 거리를 유지해야 한다. 고체 접수구(310a)의 중심선과 액체 접수구(310b)의 중심선 사이의 각도는 α이고, 여기서 α의 범위는 10°≤α≤80 °이며, 본 실시예에서 α의 값은 60 °인 것이 바람직하다.
실시예2
도2a 및 도2b를 참조하면, 구체적으로 회전기구(200)는 직사각형회전 블록으로서, 수용홀(210a)은 직사각형 회전 블록의 정단부에서 직선으로 배열하되, 하나 또는 하나 이상의 열로 배치될 수 있다. 직사각형 회전 블록의 길이가 보다 긴 것을 감안하여, 브래킷(100)은 수집 테이블(320)의 양측에 모두 설치된다. 직사각형 회전 블록은 움직일 수 있거나, 360도 회전할 수 있다. 작동 시, 모든 수용홀(210a)내의 반응기(500)는 거의 동시에 고체 접수구(310a)로 떨어지고, 따라서 고체 접수구(310a)는 스트립 형상으로 제공된다. 마찬가지로, 모든 반응기(500)내의 시약은 거의 동시에 액체 접수구(310b)에 유입되며, 액체 접수구(310b)도 스트립 형상으로 제공된다. 본 실시예에서 언급되지 않은 다른 부분에 대해서는 제1 실시예를 참조한다.
실시예3
도3을 참조하면, 구체적으로, 회전기구(200)는 체인 구동기구 또는 벨트 구동기구(belt drive)일 수 있다. 체인 구동기는 구동 스프로킷(driving sprockets)(230), 종동 스프로킷(driven sprockets)(240), 체인(260) 및 반응기 홀더(250)를 포함하되, 반응기 홀더(250)는 체인(260) 상에서 서로 이격되어 배치되며, 반응기 홀더(250) 상에 수용홀(210a)이 형성된다. 수집 테이블(320) 일측에 2개의 브래킷(100)이 배치되고, 그 중 하나의 브래킷(100)에 구동 스프로킷(230)이 장착되고, 다른 하나의 브래킷(100)에 종동 스프로킷(240)이 장착되며, 구동 스프로킷(230)은 구동기(400)의 출력축에 연결되어, 구동기(400)는 체인(260)을 시계 방향으로 구동하여 회전시킨다, 본 장치을 사용하여 파이프라인 연속 작업을 구현할 수 있다. 본 실시예의 작동 원리 및 다른 부분에 대해서는 제1 실시예 및 제2 실시예를 참조한다.
전술한 실시예의 기술적 특징은 임의로 조합 될 수있다. 설명의 간략 함을 위해, 상기 실시예에서 기술적인 특징의 모든 가능한 조합은 기술되지 않았지만, 이들 기술적 특징의 조합에 모순이 없는 한, 모든 것은이 명세서의 범위 내에있는 것으로 간주되어야한다.
전술한 실시예는 단지 본 발명의 몇몇 실시예를 나타내며, 그 설명은보다 구체적이고 상세하게 기술되어 있지만, 본 발명의 특허 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다. 당업자라면, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 변형 및 개선이 이루어질 수 있으며, 이들은 모두 본 발명의 보호 범위 내에 속한다는 것을 알아야한다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 따라 달라질 것이다.
Claims (10)
- 액체 접수구와 고체 접수구가 설치된 수집장치;
상기 수집장치 상부에 설치되어, 상기 반응기를 배치하기 위한 홀딩부;
상기 홀딩부를 회전시키기 위한 회전기구를 포함하되,
여기서, 상기 액체 접수구와 상기 고체 접수구는 상기 홀딩부의 회전 원주방향에서 상이한 위치에 배치되며, 상기 홀딩부가 상기 액체 접수구의 상부를 통과할 때, 상기 반응기 내의 시약은 액체 접수구에 떨어지며; 상기 회전기구는 원래 방향으로 계속 회전하면서 상기 홀딩부가 고체 접수구의 상부를 통과할 때, 상기 반응기는 상기 홀딩부에서 분리되어 상기 고체 접수구로 떨어지는 것을 특징으로 하는 반응기에서 시약을 분리하는 장치. - 제1항에 있어서,
상기 회전기구는 원형 턴테이블이고, 상기 원형 턴테이블의 외주를 따라 복수의 상기 홀딩부가 균등하게 배치되는 것을 특징으로 하는 반응기에서 시약을 분리하는 장치. - 제1항에 있어서,
상기 회전기구는 직사각형 회전 블록이고, 상기 홀딩부는 상기 직사각형 회전 블록의 정단부에서 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 반응기에서 시약을 분리하는 장치. - 제1항에 있어서,
상기 회전기구는 체인 구동기구이고, 상기 체인 구동기구는 구동 스프로킷, 종동 스프로킷, 체인 및 상기 체인 상에 이격되어 배치되는 반응기 홀더를 포함하고, 상기 홀딩부는 상기 반응기 홀더 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 반응기에서 시약을 분리하는 장치. - 제1항에 있어서,
상기 홀딩부는 상기 반응기 밑부분의 외형에 적합한 수용홀인 것을 특징으로 하는 반응기에서 시약을 분리하는 장치. - 제5항에 있어서,
상기 수용홀의 내벽에 미끄럼 방지층이 설치되는 것을 특징으로 하는 반응기에서 시약을 분리하는 장치. - 제5항에 있어서,
상기 회전 기구의 외표면 상에서 상기 수용홀에 대응되는 부위에 자성체가 설치되는 것을 특징으로 하는 반응기에서 시약을 분리하는 장치. - 제5항에 있어서,
상기 수집장치는 수집 테이블을 포함하되, 상기 수집 테이블의 정상부에는 상기 회전기구에 대응하는 원호형 면이 설치되고, 상기 수액 접수구 및 상기 고체 접수구는 모두 원호형 면에 설치되며, 상기 고체 접수구는 상기 원호형 면의 밑부분에 위치되는 것을 특징으로 하는 반응기에서 시약을 분리하는 장치. - 제8항에 있어서,
고체 접수구의 중심선과 상기 액체 접수구의 중심선 사이의 각도는 α이고, 상기 α의 범위는 10°≤α≤80°인 것을 특징으로 하는 반응기에서 시약을 분리하는 장치. - 제1항에 있어서,
상기 액체 접수구의 상기 수집장치 상에서의 위치는 상기 고체 접수구보다 높은 것을 특징으로 하는 반응기에서 시약을 분리하는 장치.
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