KR20210017800A - 실린더 구조를 갖는 정량 시약 분사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 채혈관의 시약 분사 장치에 관한 것으로서, 수직상으로 관통된 단위 중계홀과 단위중계홀과 이격되어 시약을 중계 수용할 수 있게 상방이 열린 중계 수용홈을 갖는 단위 주입 중계유닛이 제1방향을 따라 등간격으로 상호 이격되게 형성된 진퇴판과, 진퇴판의 상부에 밀착되며 단위 중계홀과 각각 수직상으로 연통되게 배열될 수 있게 형성된 단위 펌핑홀과, 메인 주입홀을 통해 주입된 시약을 단위 주입 중계유닛의 중계 수용홈으로 각각 분배하여 토출할 수 있는 분배 토출구가 저면에 상호 이격되게 형성된 시약 분배판과, 시약 분배판의 단위 펌핑홀과 각각 대응되게 마련된 단위 승하강 핀의 승하강에 의해 단위 펌핑홀을 통해 시약을 흡입 및 단위 중계홀로 분출할 수 있도록 된 시약 펌핑 유니트와, 진퇴판의 하부에서 진퇴판의 슬라이딩을 가이드하며, 단위 펌핑홀과 대응되는 위치에 하방으로 관통된 단위 분출홀이 형성된 하부 고정판과, 진퇴판을 상기 제1방향을 따라 진퇴시키는 진퇴구동부를 구비한다.

Description

채혈관의 시약 분사 장치{Reagent spraying apparatus for blood collection tube}
본 발명은 채혈관의 시약 분사 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 다수의 채혈관에 시약을 동시 분사할 수 있도록 된 채혈관의 시약 분사 장치에 관한 것이다.
임상 실험의 기술이 급격히 진보됨에 따라 혈청 생화학검사, 혈청 면역검사, 혈구검사 등을 포함한 광범위한 혈액검사가 질병의 예방과 초기단계의 진단에 크게 기여하고 있다. 혈액 검사는 검사의 대상 및 종류에 무관하게 일정량의 혈액을 채취하고 이를 보관, 운반 및 처리하는 과정 동안 일정 용기에 담아두게 된다. 이때 사용되는 용기 중 가장 일반적인 것이 채혈관이며, 일부 채혈관은 내부가 감압되어 감압에 의해 혈액을 용기 내부로 용이 하게 빨아들일 수 있다.
이러한 채혈관은 용도 및 크기에 따라 여러 종류의 것이 있으나 각각의 채혈관은 그 본체를 이루며 상단이 개구된 원통형 튜브의 입구를 고무패킹으로 밀봉하고 고무패킹의 외부를 캡으로 덮어씌운 구조를 가진다. 그리고 채혈관의 본체를 이루는 튜브의 외주면에는 제품 및 채혈관련 정보를 기록할 수 있는 종이로 된 라벨이 부착되고, 튜브의 내부에는 선택적으로 충진물이 주입되는데, 일례로 원심분리를 통하여 혈구와 혈장의 분리벽 형성을 위한 겔(Gel) 및 액상 시약을 들 수가 있다.
채혈관의 생산은 튜브 내부에 충진물을 주입하고 고무패킹과 캡이 체결된 뚜껑으로 튜브의 개구부를 밀봉시켜 조립하게 되는데, 정확한 양의 충진물을 주입하는 것이 채혈관의 품질에 상당한 영향을 주며, 분주 및 분사의 속도가 채혈관의 생산성에 가장 큰 영향을 주는 변수인데, 종래에는 복수 개의 튜브들에 정밀한 양의 시약을 분주 또는 분사할 수 있는 장치가 마련되어 있지 않아 채혈관의 품질 및 생산성이 높지 않은 문제점이 있었다.
한편, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 국내 등록특허 제10-1375120호에는 다수의 채혈관에 시약을 공급할 수 있도록 펌프로부터 펌핑된 시약이 다수의 분기호스를 통해 분기되어 노즐로 각각 공급되는 구조의 시약 분사장치가 개시되어 있다. 그런데, 상기 시약 분사장치는 밸브를 통해 연결호스로의 시약의 통과 및 차단이 이루어지고, 분기호스를 통해 시약을 분배하여 노즐로 공급하도록 되어 있어 구조가 복잡한 단점이 있다. 또한, 상기 시약 분사장치는 각 노즐의 분기호스에 대해 동일 길이를 갖게 형성하는 것을 제시하고 있지만 분기호스의 배치 위치 및 분기호스 상태에 따라 모두 동일 압력 및 분출 조건을 유지하기가 어려울 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 구조가 단순하면서도 다수의 채혈관에 동시에 분배 공급되는 시약에 대한 정량 공급 정밀도를 높일 수 있는 채혈관의 시약 분사 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 채혈관의 시약 분사 장치는 수직상으로 관통된 단위 중계홀과 상기 단위중계홀과 이격되어 시약을 중계 수용할 수 있게 상방이 열린 중계 수용홈을 갖는 단위 주입 중계유닛이 제1방향을 따라 등간격으로 상호 이격되게 형성된 진퇴판과; 상기 진퇴판의 상부에 밀착되며 상기 단위 중계홀과 각각 수직상으로 연통되게 배열될 수 있게 형성된 단위 펌핑홀과, 메인 주입홀을 통해 주입된 시약을 상기 단위 주입 중계유닛의 중계 수용홈으로 각각 분배하여 토출할 수 있는 분배 토출구가 저면에 상호 이격되게 형성된 시약 분배판과; 상기 시약 분배판의 상기 단위 펌핑홀과 각각 대응되게 마련된 단위 승하강 핀의 승하강에 의해 상기 단위 펌핑홀을 통해 시약을 흡입 및 상기 단위 중계홀로 분출할 수 있도록 된 시약 펌핑 유니트와; 상기 진퇴판의 하부에서 상기 진퇴판의 슬라이딩을 가이드하며, 상기 단위 펌핑홀과 대응되는 위치에 하방으로 관통된 단위 분출홀이 형성된 하부 고정판과; 상기 진퇴판을 상기 제1방향을 따라 진퇴시키는 진퇴구동부;를 구비한다.
또한, 상기 진퇴판은 상기 단위 주입 중계 유닛의 착탈이 가능하게 상하로 관통된 단위 끼움홈에 상기 단위주입 중계유닛이 삽입된 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 시약 펌핑 유니트는 상기 단위 승하강 핀이 각각 저부에 결합된 승하강판과, 상기 승하강판과 결합되어 상기 승하강판을 승하강 시키는 승하강 실린더;를 구비한다.
바람직하게는 상기 하부 고정판의 하부에서 상기 단위 분출홀을 통해 분출되는 시약을 유입받아 분사 대상 채혈관에 분출하는 단위 분출관이 마련된 분출 유니트;를 더 구비하고, 상기 시약분배판은 일측면에 상기 메인 주입홀이 상호 이격되게 형성되어 상기 제1방향을 따라 타측면에 형성된 메인 배출홀과 연통되게 형성된 메인 유로와, 상기 메인 유로에 직교하는 방향을 따라 상기 메인 유로와 연통되게 형성되며 상기 분배토출구가 형성된 사이드 유로를 갖게 형성되어 있고, 상기 메인 주입홀을 통해 시약을 주입하고, 상기 메인 배출홀을 통해 배출되는 시약을 상기 메인 주입홀로 순환시켜 공급할 수 있도록 된 시약 순환공급부;를 더 구비한다.
또한, 상기 시약분배판과 상기 하부고정판은 수직상으로 연장된 수직 결합부재에 의해 상호 결합되어 있고, 상기 진퇴판에는 상기 수직결합부재에 대해 간섭되지 않고 진퇴될 수 있게 상기 수직결합부재가 관통되게 수용되는 진퇴허용 장공이 형성된다.
본 발명에 따른 채혈관의 시약 분사 장치에 의하면, 구조가 단순하면서도 다수의 채혈관에 시약을 정량 공급하기 위한 정밀도도 높일 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 채혈관의 시약 분사 장치를 나타내 보인 단면도이고, 도 2는 도 1의 채혈관의 시약 분사 장치의 단위 승하강핀이 하강한 상태를 나타내 보인 단면도이고,
도 3은 도 1의 일부 요소를 발췌하여 분리 도시한 분리 사시도이고,
도 4는 도 1의 채혈관의 시약 분사 장치의 시약 순환계통을 나타내 보인 도면이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채혈관의 시약 분사 장치를 나타내 보인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 채혈관의 시약 분사 장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 채혈관의 시약 분사 장치를 나타내 보인 단면도이고, 도 2는 도 1의 채혈관의 시약 분사 장치의 단위 승하강핀이 하강한 상태를 나타내 보인 단면도이고, 도 3은 도 1의 일부 요소를 발췌하여 분리 도시한 분리 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 채혈관의 시약 분사 장치(100)는 진퇴판(110), 시약 분배판(120), 시약 펌핑유니트(130), 하부 고정판(150) 및 진퇴 실린더(172)를 구비한다.
진퇴판(110)은 시약분배판(120)과 하부 고정판(150) 사이에서 제1방향(X)을 따라 진퇴될 수 있게 설치되어 있다. 진퇴판(110)은 수직상으로 관통된 단위 중계홀(114)과 단위중계홀(114)과 이격되어 시약을 중계 수용할 수 있게 상방이 열린 중계 수용홈(113)을 갖는 단위 주입 중계유닛(113)이 제1방향(X)을 따라 등간격으로 상호 이격되게 형성되어 있다. 또한, 진퇴판(110)은 단위 주입 중계유닛(113)이 제1방향(X)과 직교하는 방향을 따라 등간격으로 상호 이격되게 다수개가 배열되어 있다. 도시된 예에서 진퇴판(110)은 단위 주입 중계유닛(113)이 제1방향(X)을 10개 제1방향과 직교하는 제2방향을 따라 5개가 배열되어 총 50개의 채널을 갖는 구조로 되어 있고, 적용되는 채널수는 도시된 예와 다르게 적용할 수 있음은 물론이다.
진퇴판(110)은 단위 주입 중계 유닛(113)의 착탈이 가능하게 상하로 관통된 단위 끼움홈(112)에 단위주입 중계유닛(113)이 삽입된 구조로 형성되어 있다.
시약 분배판(120)은 진퇴판(110)의 상부에서 진퇴판(110)에 밀착되게 배치되며 단위 중계홀(114)과 각각 수직상으로 연통되게 배열될 수 있게 형성된 단위 펌핑홀(124)과, 메인 주입홀(121)을 통해 주입된 시약을 단위 주입 중계유닛(113)의 중계 수용홈(116)으로 각각 분배하여 토출할 수 있는 분배 토출구(126)가 저면에 상호 이격되게 형성되어 있다.
시약 분배판(120)은 일측면에 상호 이격되게 형성된 메인 주입홀(121)로부터 제1방향(X)을 따라 타측면에 형성된 메인 배출홀(128)과 각각 연통되게 형성된 메인 유로(127)와, 메인 유로(127)에 직교하는 방향을 따라 메인 유로(127)와 연통되게 형성되며 분배토출구(126)가 형성된 다수개의 사이드 유로(125)를 갖게 형성되어 있다. 사이드 유로(125)는 제1방향(X)을 따라 적용된 단위 주입 중계유닛(113)의 개수에 대응되게 마련되어 있다. 사이드 유로(125)는 상부를 차폐할 수 있게 형성된 차폐캡(129)이 안착될 수 있는 안착턱(126a)을 갖게 형성되어 차폐캡(129)에 의해 상부는 차폐된다.
시약 펌핑 유니트(130)는 시약 분배판(120)의 단위 펌핑홀(124)과 각각 대응되게 마련된 단위 승하강 핀(133)의 승하강에 의해 단위 펌핑홀(124)을 통해 시약을 흡입 및 단위 중계홀(114)로 분출할 수 있도록 되어 있다. 시약 펌핑 유니트(130)는 단위 펌핑홀(124)에 삽입되어 승하강 되면서 펌핑 및 분출을 수행하는 다수의 단위 승하강 핀(133)과, 단위 승하강 핀(133)들의 상단이 각각 저부에 결합된 승하강판(135)과, 승하강판(135)의 상부에 결합되어 승하강판(135)을 로드의 진퇴에 의해 승하강 시키는 승하강 실린더(137)를 구비한다.
하부 고정판(150)은 진퇴판(110)의 하부에서 진퇴판(110)의 제1방향(X)으로의 슬라이딩을 가이드하며, 단위 펌핑홀(124)과 대응되는 위치에 하방으로 관통된 단위 분출홀(154)이 형성되어 있다.
하부 고정판(150)은 단위 분출홀(154)이 형성되며 진퇴판(110)의 저면이 밀착되는 슬라이딩 밀착부분(151)과, 슬라이딩 밀착부분(151)의 양단에서 상방으로 돌출되어 진퇴판(110)의 이탈을 저지하는 구속턱부분(152)을 갖는 구조로 되어 있다. 구속턱부분(151)의 높이는 진퇴판(110)이 안착된 상태에서 진퇴판(110)이 높이이 이하로 적절하게 적용하면 된다.
이러한 구조에서 시약분배판(120)과 하부고정판(150)은 가장자리를 따라 형성된 사이드 결합홀(120a)(150a)을 통해 수직상으로 연장되어 관통되게 삽입되는 수직 결합부재 예를 들면 볼트와 너트에 의해 상호 결합되어 있다. 또한, 시약분배판(120)의 중앙 영역에서 진퇴판(110)을 관통하여 하부고정판(150)과 결합될 수 있게 시약분배판(120)의 중앙 영역에 수직상으로 관통된 중앙 결합홀(120b)에 대응되는 위치의 하부고정판(150)에는 수직결합부재로 적용된 나사를 결합할 수 있는 나사홀(150b)이 형성되어 있다. 또한, 진퇴판(110)에는 수직결합부재로 적용된 나사에 대해 간섭되지 않고 진퇴될 수 있게 나사가 관통되게 수용되는 진퇴허용 장공(110b)이 중앙 결합홀(120b)에 대응되는 위치에서 제1방향을 따라 형성되어 있다.
진퇴실린더(172)는 진퇴구동부로서 적용된 것으로서, 진퇴판(110)의 측면에 결합된 로드를 진퇴시켜 진퇴판(110)을 제1방향을 따라 진퇴시킬 수 있도록 되어 있다.
분출 유니트(180)는 하부 고정판(150) 하부에 배치되어 하부 고정판(150)의 하부에서 단위 분출홀(154)을 통해 분출되는 시약을 각각 유입 받아 분사 대상 채혈관(10)에 각각 분출하는 단위 분출관(184)이 마련되어 있다. 분출 유니트(180)는 지지플레이트(182)에 단위 분출관(184)이 수직상으로 관통상태로 지지되게 설치되어 있다. 참조부호 186은 단위 분출관(184)을 에워싸게 감싸면서 상부는 폐쇄되고 하부는 개방되어 공기 유입구(186a)를 통해 유입된 공기를 단위 분출관(184)의 하단 외측에서 분출할 수 있게 형성된 공기 분출가이드관이다. 공기 유입구(186a)들은 메인 공기 공급구로부터 분기되어 공기를 유입 받을 수 있도록 되어 있고, 메인 공기 공급구에는 공기 공급기가 접속되어 있다.
이러한 분출유니트(180)는 액적상태로 시약을 분사하는 경우 공기 분출가이드관으로 공기 유입은 차단하고, 안개상태로 시약을 분사하는 경우 공기 공급기로부터 공기 유입구(186a)로 공기가 유입되게 가동하면 된다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 시약을 순환 공급할 수 있는 시약 순환공급부(190)가 구축된다. 시약순환공급부(190)는 시약분배판(120)의 메인 주입홀(121)을 통해 시약을 주입하고, 메인 배출홀(128)을 통해 배출되는 시약을 메인 주입홀(121)로 다시 순환시켜 공급할 수 있도록 되어 있다. 시약 순환공급부(190)는 시약이 저수되는 시약저수탱크(192)와, 시약저수탱크(192)에 저수된 시약을 메인 주입홀(121)로 공급할 수 있게 배관된 공급관(194)과, 메인 배출홀(128)에서 배출되는 시약을 시약저수탱크(192)으로 회수하는 회수관(196)과, 공급관(194)에 설치되어 시약이 메인 주입홀(121)로 주입되게 펌핑하는 펌프(P)(197)를 구비한다. 도시된 예와 다르게 회수관(196)에도 펌프가 설치될 수 있음은 물론이다. 이러한 구조에 의하면 시약이 순환됨으로써 침전성이 있는 시약의 경우 시약분배판(120)에서의 침전이 억제될 수 있다.
한편, 시약 펌핑 유니트(130)는 앞서와 다르게 도 5에 도시된 바와 같이 단위 펌핑홀(124)마다 펌핑 하우징(136)을 갖는 주사기 구조로 형성될 수 있다. 앞서 도시된 도면에서와 동일 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도 5를 참조하면, 시약 분배판(120)의 단위 펌핑홀(124)로부터 내경이 확장되며 단위 펌핑홀(124)과 연통되는 펌핑공간을 갖게 상방으로 연장된 펌핑하우징(136)이 시약분배판(120)에 일체로 형성되어 있고, 승하강판(135)의 저부에서 하장으로 연장된 단위 승하강핀(133)의 종단에는 펌핑하우징(136)을 밀폐하면서 단위 승하강핀(133)과 함께 승하강되는 패킹링부재(138)가 마련되어 있다. 이러한 구조에 의하면, 단위 승하강 핀(133)의 승하강에 의한 시약 흡입량을 확장시킬 수 있다.
이하에서는 이러한 채혈관의 시약 분사 장치의 작동을 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 단위 중계홀(114)은 단위 펌핑홀(124)과 연통되지 않게 단위 펌핑홀(124)과 어긋나게 배치되고 중계 수용홈(113)은 단위 펌핑홀(124)과 연통되게 배치되는 제1위치에 진퇴판(110)이 있는 상태에서 승하강 실린더(137)에 의해 승하강판(135)이 설정된 높이까지 상승하게 하면 단위 펌핑홀(124)을 통해 시약이 흡입된다. 이후 진퇴판(110)을 단위 중계홀(114)이 단위 펌핑홀(124)과 수직상으로 연통되는 위치까지 제1방향(도시된 도면에서는 좌측방향으로) 이동시키면 단위 펌핑홀(124)과 단위 중계홀(114) 및 단위 분출홀(154)이 수직상으로 연통되며 이 상태에서 승하강 실린더(137)에 의해 승하강판(135)을 초기 상태로 하강시키면 단위 펌핑홀(124)을 통해 흡입된 시약이 단위 중계홀(114) 및 단위 분출홀(154)을 통해 분출 유니트(180)의 단위 분출관(184)으로 공급되어 하부에 위치한 채혈관(10)에 충진된다. 또한, 시약을 분무상태로 채혈관(10)에 분사하는 경우 앞서 설명된 공기 공급기를 함께 가동하면 된다.
이상에서 설명된 채혈관의 시약 분사 장치는 진퇴판(110)의 진퇴 및 승하강판(135)의 승하강에 의해 시약의 다수의 채혈관(10)으로의 동시 공급이 이루어질 수 있어 구조가 단순하면, 채널별로 동일한 압력으로 시약의 흡입 및 분출이 이루어짐으로써 채널별 정량공급에 대한 정밀도도 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.
110: 진퇴판 120: 시약 분배판
130: 시약 펌핑유니트 137: 승하강실린더
150: 하부 고정판 172: 진퇴 실린더

Claims (5)

  1. 수직상으로 관통된 단위 중계홀과 상기 단위중계홀과 이격되어 시약을 중계 수용할 수 있게 상방이 열린 중계 수용홈을 갖는 단위 주입 중계유닛이 제1방향을 따라 등간격으로 상호 이격되게 형성된 진퇴판과;
    상기 진퇴판의 상부에 밀착되며 상기 단위 중계홀과 각각 수직상으로 연통되게 배열될 수 있게 형성된 단위 펌핑홀과, 메인 주입홀을 통해 주입된 시약을 상기 단위 주입 중계유닛의 중계 수용홈으로 각각 분배하여 토출할 수 있는 분배 토출구가 저면에 상호 이격되게 형성된 시약 분배판과;
    상기 시약 분배판의 상기 단위 펌핑홀과 각각 대응되게 마련된 단위 승하강 핀의 승하강에 의해 상기 단위 펌핑홀을 통해 시약을 흡입 및 상기 단위 중계홀로 분출할 수 있도록 된 시약 펌핑 유니트와;
    상기 진퇴판의 하부에서 상기 진퇴판의 슬라이딩을 가이드하며, 상기 단위 펌핑홀과 대응되는 위치에 하방으로 관통된 단위 분출홀이 형성된 하부 고정판과;
    상기 진퇴판을 상기 제1방향을 따라 진퇴시키는 진퇴구동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 채혈관의 시약 분사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 진퇴판은
    상기 단위 주입 중계 유닛의 착탈이 가능하게 상하로 관통된 단위 끼움홈에 상기 단위주입 중계유닛이 삽입된 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 채혈관의 시약 분사 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 시약 펌핑 유니트는 상기 단위 승하강 핀이 각각 저부에 결합된 승하강판과, 상기 승하강판과 결합되어 상기 승하강판을 승하강 시키는 승하강 실린더;를 구비하는 것을 특징으로 하는 채혈관의 시약 분사 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하부 고정판의 하부에서 상기 단위 분출홀을 통해 분출되는 시약을 유입받아 분사 대상 채혈관에 분출하는 단위 분출관이 마련된 분출 유니트;를 더 구비하고,
    상기 시약분배판은
    일측면에 상기 메인 주입홀이 상호 이격되게 형성되어 상기 제1방향을 따라 타측면에 형성된 메인 배출홀과 연통되게 형성된 메인 유로와, 상기 메인 유로에 직교하는 방향을 따라 상기 메인 유로와 연통되게 형성되며 상기 분배토출구가 형성된 사이드 유로를 갖게 형성되어 있고,
    상기 메인 주입홀을 통해 시약을 주입하고, 상기 메인 배출홀을 통해 배출되는 시약을 상기 메인 주입홀로 순환시켜 공급할 수 있도록 된 시약 순환공급부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 채혈관의 시약 분사 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 시약분배판과 상기 하부고정판은 수직상으로 연장된 수직 결합부재에 의해 상호 결합되어 있고, 상기 진퇴판에는 상기 수직결합부재에 대해 간섭되지 않고 진퇴될 수 있게 상기 수직결합부재가 관통되게 수용되는 진퇴허용 장공이 형성된 것을 특징으로 하는 채혈관의 시약 분사 장치.

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