KR20200058953A

KR20200058953A - 채혈관용 시약 분무노즐

Info

Publication number: KR20200058953A
Application number: KR1020180143693A
Authority: KR
Inventors: 김영균; 배준우
Original assignee: 에이비메디컬 주식회사; (주)공간기술
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2020-05-28
Also published as: KR102188047B1

Abstract

본 발명은 채혈관용 시약 분무노즐에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교체가 용이할 뿐만 아니라 정확한 양과 균일한 액적으로 시약을 채혈관 내부에 분무할 수 있는 채혈관용 시약 분무노즐에 관한 것이다.
본 발명의 채혈관용 시약 분무노즐은 상하로 이동이 가능한 지그에 다수가 일정 간격으로 배치되어 채혈관의 내부로 시약을 분무하여 주입하는 시약 분무노즐에 있어서, 내부에 통로가 형성되고 상기 통로와 연결되도록 외측에 공기유입구가 형성되며 상기 지그에 나사결합되는 헤드부와, 헤드부의 하부에 형성된 개구를 통해 상기 헤드부의 내부로 삽입되어 상기 헤드부에 결합되며 상기 통로로 유입된 공기가 이동할 수 있는 에어파이프와, 헤드부를 상하로 관통하도록 설치되어 상기 에어파이프의 내부에 삽입되는 시약파이프를 구비한다.

Description

채혈관용 시약 분무노즐{spray nozzle of reagent for blood collection tube}

본 발명은 채혈관용 시약 분무노즐에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교체가 용이할 뿐만 아니라 정확한 양과 균일한 액적으로 시약을 채혈관 내부에 분무할 수 있는 채혈관용 시약 분무노즐에 관한 것이다.

임상 장비 및 실험의 기술이 급격히 진보됨에 따라 혈청 생화학검사, 혈청 면역검사, 혈구 검사 등을 포함한 광범위한 혈액 검사가 질병의 예방과 초기 단계의 진단에 크게 기여하고 있다.

혈액 검사는 일정량의 혈액을 채취하고 이를 보관, 운반 및 처리하는 과정 동안 일정 용기에 보관한다. 이러한 용기 중 가장 일반적인 것이 채혈관이며, 대부분의 채혈관은 내부에 감압(진공)되어 있어 진공에 의해 혈액을 용기 내부로 위생적으로 쉽게 채혈 할 수 있다.

채혈관은 용도 및 크기에 따라 여러 종류가 있으나 채혈관은 상단이 개구된 원통형 튜브의 입구를 고무패킹으로 밀봉하고 고무패킹의 외부를 캡으로 덮어 씌운 구조를 가진다. 그리고 튜브의 외주면에는 제품 및 채혈관련 정보를 기록할 수 있는 종이로 된 라벨이 부착되고, 튜브의 내부에는 다양한 첨가물과 함께 분리용 겔(gel)이 주입된다.

이러한 채혈관은 현재 대부분 PET 플라스틱으로 만들어지고 있으며, 채혈관 내부에 혈액 응고를 방지하거나 응고를 촉진하기 위한 시약이 주입된다. 그리고 시약의 종류에 따라 마개 색상을 달리하여 채혈자들이 쉽게 육안으로 구분할 수 있도록 되었다. 뿐만 아니라 원심 분리 후 혈청 및 혈장을 쉽게 분리하기 위해서 분리 겔이 내부에 분주된 채혈관도 많이 사용된다.

채혈관 튜브 규격은 대략 전세계적으로 16mm×100mm, 13mm×100mm, 13mm×75mm(직경×길이)로 규격화되어 있기 때문에 채혈관 내벽에 시약을 분사하는 분사 시스템은 일반적인 시중에 유통되는 분사 부품으로는 한계가 있다. 제조 공정에 알맞게 부품을 가공하여 모듈(부품)을 설계 및 제작해야 한다.

현재 시약 분사 방법은 이류체 분사(Air Atomizing Spray) 방법으로 기체와 액체를 혼합함으로써 가장 미세한 분사 형태를 만들어 내는 것이며, 일반적인 구조는 속노즐은 액노즐, 겉노즐은 공기노즐로 구성되어지며, 속노즐과 겉노즐 사이에 압축 공기로 채워져 있고, 액노즐과 겉노즐을 순간적으로 솔레노이드 밸브를 여닫으면서 스프레이 분사를 하게 된다.

그러나 현재 시약 분사 모듈에서의 문제점은 크게 분사 과정에서 마이크로액적들이 분사 후 겉노즐과 속노즐 및 분사 모듈에 시약이 날려 오염을 발생하고, 또한 10~50개 분사를 할 경우 한 개의 시약 분사 노즐에서 이상이 발생되면 시약 분사 공정이 이루어지지 않으며, 이로 인해 채혈관 품질에서 보장을 못하고, 불량 채혈관은 시장에서 크레임이 발생된다. 뿐만 아니라 시약 분사 노즐이 문제가 발생되면 시약 분사 모듈 부품 전체를 바꿔야 하는 문제가 발생이 되어 교체하는 과정에서 시간을 많이 소요되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2013-0129026호: 채혈관에 미량의 시약을 균일하게 투입하는 장치 및 방법

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 정확한 양과 균일한 액적으로 시약을 채혈관 내부에 분무할 수 있음과 동시에 교체가 용이한 채혈관용 시약 분무노즐을 제공하는 제 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 채혈관용 시약 분무노즐은 상하로 이동이 가능한 지그에 다수가 일정 간격으로 배치되어 채혈관의 내부로 시약을 분무하여 주입하는 시약 분무노즐에 있어서, 내부에 통로가 형성되고 상기 통로와 연결되도록 외측에 공기유입구가 형성되며 상기 지그에 나사결합되는 헤드부와; 상기 헤드부의 하부에 형성된 개구를 통해 상기 헤드부의 내부로 삽입되어 상기 헤드부에 결합되며 상기 통로로 유입된 공기가 이동할 수 있는 에어파이프와; 상기 헤드부를 상하로 관통하도록 설치되어 상기 에어파이프의 내부에 삽입되는 시약파이프;를 구비한다.

상기 헤드부는 외주면에 나사산이 형성되어 상기 지그에 체결되는 나사부와, 상기 나사부의 상부에 형성되어 상기 나사부의 직경보다 더 작은 직경으로 이루어지면 상기 공기유입구가 마련된 축관부와, 상기 축관부의 상부에 형성되며 상하방향으로 관통된 고정홀이 마련되어 상기 고정홀로 상기 시약파이프를 삽입되는 고정부와, 상기 나사부의 하부에 형성되어 상기 지그의 바깥으로 노출되는 육각부를 구비한다.

상기 시약파이프는 상기 에어파이프보다 더 길게 형성되어 상부가 상기 지그 위로 노출되도록 형성된다.

상기 시약파이프가 상기 에어파이프의 중심에 위치하도록 상기 시약파이프를 지지하는 센터고정수단을 더 구비하고, 상기 센터고정수단은 상기 에어파이프의 내주면에 형성된 인입부와, 상기 인입부에 삽입되며 일측이 절개되어 벌어진 링부와, 상기 링부의 내주면에서 돌출되어 다수가 일정 간격으로 형성되며 단부가 상기 시약파이프의 외주면에 접촉되는 고정립들을 구비한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 헤드부에 시약파이프와 에어파이프를 끼워 일체로 고정시킨 구조이므로 시약파이프를 에어파이프의 중심에 위치시키는 과정이 매우 용이하다. 이에 따라 시약의 분무시 균일한 분사각도와 모양, 미세한 액적을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명은 각 시약 분무노즐의 헤드부가 지그에 탈부착이 가능하도록 나사결합되어 있으므로 어느 하나의 시약 분무노즐의 교체가 필요할 경우 지그 전체를 교환할 필요 없이 하나의 시약 분무노즐만 분리하여 교체가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 채혈관용 시약 분무노즐이 지그에 결합된 상태를 나타낸 정면도이고,
도 2는 도 1에 적용된 채혈관용 시약 분무노즐의 사시도이고,
도 3은 도 1의 단면도이고,
도 4는 도 1에 적용된 채혈관용 시약 분무노즐의 분리 사시도이고,
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 채혈관용 시약 분무노즐의 일부 절개 사시도이고,
도 6은 도 5의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 채혈관용 시약 분무노즐에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 채혈관용 시약 분무노즐은 상하로 이동이 가능한 지그(1)에 다수가 일정 간격으로 배치된다.

지그(1)는 사각 블록으로 형성된다. 지그(1)는 통상적인 상하이송수단에 의해 상하로 이동이 가능하다.

지그(1)의 내부에는 공기가 유입되는 공기실(3)이 마련된다. 공기실(3)은 공기공급호스(8)와 연결되어 압축된 공기가 내부로 유입된다.

지그(1)의 하부측에는 분무노즐이 결합될 수 있도록 다수의 결합홀들(4)과 관통홀들(5)이 형성된다.

결합홀들(4)은 지그(1)의 하부측에 일정 간격으로 형성된다. 결합홀들(4)은 내주면에 나사산이 형성된다. 그리고 관통홀들(5)은 지그(1)의 상부측에 일정 간격으로 형성된다. 관통홀(5)은 결합홀(4)과 대응되는 위치에 각각 형성된다.

시약 분무노즐은 지그(1)에 나사결합되는 헤드부(10)와, 헤드부(10)의 내부로 삽입되는 에어파이프(20)와, 헤드부(10)를 상하로 관통하도록 설치되어 에어파이프(20)의 내부에 삽입되는 시약파이프(30)를 구비한다.

헤드부(10)는 내부에 통로(12)가 형성된다. 통로(12)는 후술할 나사부(11)에서부터 축관부(13)까지 길게 형성된다.

도시된 예로 헤드부(10)는 외주면에 나사산이 형성되어 지그(1)에 체결되는 나사부(11)와, 나사부(11)의 상부에 형성되어 나사부(11)의 직경보다 더 작은 직경으로 이루어지면 공기유입구(14)가 마련된 축관부(13)와, 축관부(13)의 상부에 형성되며 상하방향으로 관통된 고정홀(16)이 마련된 고정부(15)와, 나사부(11)의 하부에 형성되어 지그(1)의 바깥으로 노출되는 육각부(19)를 구비한다.

나사부(11)는 외주면에 나사산이 형성되어 지그(1)의 결합홀(4)에 나사결합된다. 나사부(11)와 결합홀(4) 사이로 공기가 누설되는 것을 방지하기 위해 나사부(11)에는 기밀링(18)이 장착된다.

축관부(13)는 나사부(11)의 상부에서 일정 길이 연장되어 형성된다. 축관부(13)는 나사부(11)의 외경보다 더 작은 외경으로 이루어진다. 축관부(13)의 측면에는 공기유입구(14)가 형성된다. 도시된 예에서 타원형의 공기유입구(14)가 축관부(13)의 측면에 2개 형성된다. 공기실(3)의 공기는 공기유입구(14)를 통해 통로(12)로 유입된다.

고정부(15)는 축관부(13)의 상부에서 일정길이 연장되어 형성된다. 고정부(15)는 지그(1)의 상부에 형성된 삽입홀(5)에 삽입되어 지그(1)에 고정된다. 고정부(15)는 축관부(13)의 외경과 동일하게 형성된다. 고정부(15)의 내부에는 고정홀(16)이 형성된다. 고정홀(16)은 고정부(15)를 상하방향으로 관통하여 형성된다. 고정홀(16)은 통로(12)의 직경보다 더 작게 형성된다. 고정홀(16)에 시약파이프가 삽입된다.

고정부(15)와 삽입홀(5)의 틈새로 공기가 누설되는 것을 방지하기 위해 고정부(15)의 외주면에는 2개의 기밀링(17)이 장착된다.

육각부(19)는 나사부(11)의 하부에 형성된다. 육각부(11)는 지그의 바깥으로 노출된다. 나사부(11)를 풀고 조일시 육각부(19)는 소켓이나 스패너 등과 같은 공구와 결합된다.

에어파이프(20)의 상부는 헤드부(10)의 내부로 삽입되어 헤드부(10)에 결합된다. 에어파이프(20)는 통로(12)의 하부를 통해 고정부(11)의 내부로 삽입된다.

에어파이프(20)는 외경이 3 내지 5mm이고, 내경이 2 내지 3mm일 수 있다. 공기는 에어파이프(20)의 내부로 유입되어 에어파이프(20)의 하부를 통해 외부로 배출된다.

시약파이프(30)는 에어파이프(20)보다 더 작은 직경으로 형성된다. 시약파이프(30)는 에어파이프(20)의 내부에 삽입된 상태로 헤드부(10)에 결합된다. 시약파이프(30)의 상부는 고정부(15)의 고정홀(16)을 통과한다. 시약파이프(30)는 에어파이프(20)보다 더 길게 형성되어 상부가 지그(1) 위로 노출된다.

지그(1) 위로 노출된 시약파이프(30)는 시약공급호스(9)와 연결되어 내부로 시약이 유입된다. 시약으로 혈액 응고를 방지하거나 응고를 촉진하기 위한 액상의 물질이 사용된다.

본 발명의 시약 분무노즐은 헤드부(10)가 지그(1)에 탈부착이 가능하도록 나사결합되어 있으므로 어느 하나의 시약 분무노즐의 교체가 필요할 경우 지그(1) 전체를 교환할 필요 없이 하나의 시약 분무노즐만 지그(1)로부터 분리하여 교체가 가능하다.

본 발명의 시약 분무노즐은 다수가 지그(1)에 장착되어 동시에 다수의 채혈관용 튜브들(100)에 시약을 분무한다. 시약 분무노즐이 장착된 지그(1)가 하방으로 이동하면 시약 분무노즐이 튜브(100)의 내부로 들어가 특정 위치에서 멈춘다. 이 상태에서 시약공급호스(9)와 공기공급호스(8)를 통해 시약과 공기가 동시에 공급이 되면 시약은 시약파이프(30)를 통해 배출되고, 공기는 에어파이프(20)를 통해 배출된다. 배출되는 공기는 시약을 미세한 액적 형태로 무화시키고, 무화된 시약은 튜브(100)의 내주면에 얇게 도포된다.

본 발명의 시약 분무노즐은 헤드부(10)에 시약파이프(30)와 에어파이프(20)를 끼워 고정시킨 구조이므로 시약파이프(30)를 에어파이프(20)의 중심에 위치시키는 과정이 매우 용이하다. 이에 따라 시약의 분무시 균일한 분사각도와 모양, 미세한 액적을 형성할 수 있다. 따라서 시약파이프와 에어파이프 사이가 시약에 의해 일부 막히는 현상을 개선할 수 있다.

실험을 통해 2종의 시약(EDTA K3, EDTA K2)을 본 발명의 시약 분무노즐을 이용하여 분무하는 경우와, 종래의 시약 분무노즐을 이용하는 경우를 비교하였다.

하기 표 1과 같이 종래의 시약 분무노즐의 경우 EDTA K3를 시약으로 사용하면 평균 1시간 가동 후 노즐의 일부 막힘 현상이 발생되었고, EDTA K2를 시약으로 사용하면 평균 5분 가동 후 노즐이 일부 막힘 현상이 발생되었다. 이 경우 지그 전체를 자동화 장치로부터 분리시킨 후 노즐을 물로 2~3분 동안 수세하여야 하므로 시약 분무 공정이 자주 중단되고, 중단시간이 길어지는 문제점이 발생하였다.

반면에, 본 발명의 시약 분무노즐의 경우 EDTA K3를 시약으로 사용하면 평균 1.5시간 가동 후 노즐의 일부 막힘 현상이 발생되었고, EDTA K2를 시약으로 사용하면 평균 1시간 가동 후 노즐이 일부 막힘 현상이 발생되었다. 이는 종래에 비해 가동시간이 EDTA K3는 0.5시간, EDTA K2는 55분이 증가한 결과로 나타나 공정이 개선됨을 확인할 수 있었다.

시약	가동시간
시약	본 발명의 시약 분무노즐	종래의 시약 분무노즐
EDTA K3	1.5hr	1hr
EDTA K2	1hr	5min

한편, 본 발명은 다른 예로 센터고정수단을 더 구비한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 센터고정수단(40)은 시약파이프(30)가 에어파이프(20)의 중심에 위치하도록 시약파이프(30)를 지지하는 역할을 한다. 시약파이프(30)의 상부는 헤드부에 결합되어 있으므로 에어파이프(20)의 중심에 위치하나, 시약파이프(30)의 하부는 에어파이프(20)의 중심에서 벗어날 수 있다. 시약파이프(30)가 에어파이프(20)의 중심에서 벗어날 경우 시약파이프(30) 주위를 흐르는 공기의 속도와 유량이 불균일해져 균일한 액적을 형성하기 어려운 문제점이 발생할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 센터고정수단(40)을 구비하여 시약파이프(30)가 에어파이프(20)의 중심에 위치할 수 있도록 한다.

도시된 센터고정수단(40)은 에어파이프(20)의 내주면에 형성된 인입부(21)와, 인입부(21)에 삽입되는 링부(41)와, 링부(41)의 내주면에 돌출되어 다수가 일정 간격으로 형성되며 단부가 시약파이프(30)의 외주면에 접촉되는 고정립들(41)을 구비한다.

인입부(21)는 에어파이프(20)의 내주면에 형성된 홈으로 이루어진다. 이러한 인입부(21)는 에어파이프(20)의 내주면에서 일정 깊이 인입되어 형성된다.

링부(41)는 인입부(21)에 삽입될 수 있도록 환형으로 형성된다. 링부(41)는 인입부(21)에 삽입된 상태로 에어파이프(20)의 내주면에서 돌출되지 않는다. 따라서 링부(41)의 두께는 인입부(21)의 인입깊이와 동일하게 형성된다.

링부(41)는 일측이 절개되어 벌어진 형태를 갖는다. 이는 링부(41)를 바깥에서 안쪽으로 누르면 벌어진 틈새(43)가 좁아지면서 직경이 작아지도록 하기 위함이다. 이 상태에서 에어파이프의 내측으로 밀어 넣은 후 인입부(21)에 링부(41)를 위치시키면 링부(41)가 바깥으로 벌어지면서 인입부(21)에 삽입된다.

고정립(45)은 링부(41)의 내주면에 돌출되게 형성된다. 고정립(45)은 90도 간격으로 4개가 형성된다. 이러한 고정립들(45)은 링부(41)의 중심을 향하도록 돌출된다. 고정립들(45)의 단부는 시약파이프(30)의 외주면에 접촉되어 시약파이프(30)를 지지하는 역할을 한다. 고정립들(45)에 의해 시약파이프(30)는 링부(41)의 중심에 항상 위치할 수 있다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 지그 10: 헤드부
11: 나사부 13: 축관부
14: 공기유입구 15: 고정부
20: 에어파이프 30: 시약파이프

Claims

상하로 이동이 가능한 지그에 다수가 일정 간격으로 배치되어 채혈관의 내부로 시약을 분무하여 주입하는 시약 분무노즐에 있어서,
내부에 통로가 형성되고 상기 통로와 연결되도록 외측에 공기유입구가 형성되며 상기 지그에 나사결합되는 헤드부와;
상기 헤드부의 하부에 형성된 개구를 통해 상기 헤드부의 내부로 삽입되어 상기 헤드부에 결합되며 상기 통로로 유입된 공기가 이동할 수 있는 에어파이프와;
상기 헤드부를 상하로 관통하도록 설치되어 상기 에어파이프의 내부에 삽입되는 시약파이프;를 구비하는 것을 특징으로 하는 채혈관용 시약 분무노즐.
제 1항에 있어서, 상기 헤드부는 외주면에 나사산이 형성되어 상기 지그에 체결되는 나사부와, 상기 나사부의 상부에 형성되어 상기 나사부의 직경보다 더 작은 직경으로 이루어지면 상기 공기유입구가 마련된 축관부와, 상기 축관부의 상부에 형성되며 상하방향으로 관통된 고정홀이 마련되어 상기 고정홀로 상기 시약파이프를 삽입되는 고정부와, 상기 나사부의 하부에 형성되어 상기 지그의 바깥으로 노출되는 육각부를 구비하는 것을 특징으로 하는 채혈관용 시약 분무노즐.
제 1항에 있어서, 상기 시약파이프는 상기 에어파이프보다 더 길게 형성되어 상부가 상기 지그 위로 노출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 채혈관용 시약 분무노즐.
제 1항에 있어서, 상기 시약파이프가 상기 에어파이프의 중심에 위치하도록 상기 시약파이프를 지지하는 센터고정수단을 더 구비하고,
상기 센터고정수단은 상기 에어파이프의 내주면에 형성된 인입부와, 상기 인입부에 삽입되며 일측이 절개되어 벌어진 링부와, 상기 링부의 내주면에서 돌출되어 다수가 일정 간격으로 형성되며 단부가 상기 시약파이프의 외주면에 접촉되는 고정립들을 구비하는 것을 특징으로 하는 채혈관용 시약 분무노즐.