JP2012522988A - ガスクロマトグラフィーのチェックバルブ及びシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チェックバルブは、電子式流量制御モジュールからガス供給ライン下流側、及びインジェクターから上流側に配置される。サンプルがインジェクター内で気化するとき、チェックバルブは封止位置になって閉じ、溶媒及びサンプルがガス供給ライン内へ逆流するのを防ぐ。 ある実施形態において、チェックバルブは、開口部1つを有する座にぴったり合う円錐形プラグを有する。 円錐形プラグが押し込まれたとき、この円錐形プラグ開口部の側面に係合し、チェックバルブを密封することにより、チェックバルブを通って溶媒及びサンプルが逆流するのを防ぐ。ある実施形態において、インジェクター内の過剰加圧によって生じた圧力変化と、円錐形プラグに対してばねによってかかる力とを合わせた力が、プラグを押込み、これにより開口部が密封される。
【選択図】図2
Description
座の開口部の側面に円錐形プラグを係合させる力を供給するため、スタビライザーと円錐形プラグとの間にばねを配置することができる。そのような一実施形態において、ガス供給ライン流入口から入るキャリアガスによって円錐形プラグにかかる力が、ガス供給ライン流出口を通ってチャンネルに入るガスによって円錐形プラグにかかる力と、ばねによって円錐形プラグにかかる閉じる力とを合わせた力よりも小さいときには、円錐形プラグは開口部に係合する。
本明細書全体にわたって、機能、利点、又は同様の表現の言及は、本発明で実現され得る機能及び利点すべてが、本発明のいずれか任意の実施形態にあるか又はあるべきであることを意味するものではない。むしろ、機能及び利点の言及は、ある実施形態に関連して記述された具体的な機能、利点又は特性が、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれていることを意味するものとして理解される。よって、本明細書全体において機能及び利点、ならびに類似の表現の記述は、すべて同じ実施形態を参照し得るが、必ずしも同じ実施形態ではない。
カラム120には固定相が含まれ、インジェクター114に接続されている。キャリアガスがカラム120を通って気化サンプルを溶出させる際、サンプルが構成成分へと分離される。特定の実施形態において、カラム120はキャピラリーカラム又はパックドカラムであり得る。カラム温度は分離に影響を与えるため、カラム120は通常、カラム温度を必要に応じて制御するのに使用される付属カラムオーブンを有している。
サンプルがインジェクター114内で気化されるとき、インジェクター114では、GCシステム100内での流量が制限されているため、過剰加圧の期間が生じ得る。このインジェクター114内の圧力変化は一時的に、GCシステム100内の正常な流れを逆流させることがある。この圧力変化によりサンプル(溶媒中又は気体形状のいずれか)がガス供給ラインへと押し込まれることがあり、極端な場合には電子式流量制御モジュール110自体へと押し込まれることがある。この問題は、GC/MS及び他のGC連結システムに見られるように、カラム流出口が真空又は真空近くであるときに、特に困難なものとなる。加えて、サンプル気化中にインジェクター114内の圧力が急激に変化すると、電子式流量制御モジュール110がキャリアガス供給圧力を下げてしまい、これが逆流を悪化させることがある。過剰加圧は、インジェクター114のベント及びバルブ118が閉じているか又はかなり制限されている場合にも起こりやすく、これが更にGCシステム100内の流量を制限することになる。
図3は更に、リップ310を備えた円錐形プラグ220を示す。特定の実施形態において、円錐形プラグ220はリップ310を有し、円錐形プラグ220が押し込まれて開口部233を密封する際に、座222の上側にこのリップが係合する。リップ310は、開口部233をより良く密封することができ、密封表面積を増大させ得る。図3は更に、平らな頂点を備えた円錐形プラグ220の第2の実施形態を示す。
図2〜4に示す実施形態は、円錐形プラグ220に対して閉じる力を提供するためのばね226を示しているが、チェックバルブ112の他の実施形態は、閉じる力を提供するための別のアプローチを使用してもよい。例えば、一実施形態では、チェックバルブ112を封止位置に動かすための回復力を提供するのに、柔軟な材料を利用することができる。他の実施形態では、そのような力を提供するのに、電子機器又は磁気機器を利用することができる。特定の実施形態において、フロー位置は、チェックバルブ114の正常位置であり得る。特定の実施形態において、チェックバルブ112は正常位置を有さない場合がある。別の実施形態において、チェックバルブ112は、チェックバルブ112動作のため、直線状に動く代わりにレバー動作を利用することも可能である。
Claims (20)
- キャリアガスを供給するための電子式流量制御モジュールと; 液体サンプルを受け入れるためのインジェクターと; 前記インジェクターに導入された前記液体サンプルを気化するための気化器と;前記電子式流量制御モジュールと前記インジェクターとを接続し、これにより前記電子式流量制御モジュールから前記インジェクターへとキャリアガスを流すことを可能にするガス供給ラインと; 前記キャリアガスが通り抜けることによって前記気化したサンプルを溶出させる固相を含んだ、前記インジェクターに接続されたカラムと; 前記電子式流量制御モジュールの下流側、前記インジェクターの上流側の前記ガス供給ラインに配置され、ガスクロマトグラフィーシステム内で逆流を起こす前記インジェクター内の圧力変化に対応して密封し、液体サンプル及び気化サンプルの逆流がガス供給ライン内へ戻るのを防ぐチェックバルブと; 前記カラムの出力を表わす応答信号を供給する検出器とを含む、ガスクロマトグラフィーシステム。
- 前記ガスクロマトグラフィーシステムが、ガスクロマトグラフィー連結システムであり、前記システムが更に少なくとも真空又は真空近くであるカラム流出口を更に含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記インジェクターが、スプリット/スプリットレスインジェクターである、請求項1に記載のシステム。
- 前記チェックバルブが更に:チャンネルを含むバルブ本体と; 前記チャンネル内に配置された座と; 前記開口部の側面に係合し、前記ガスクロマトグラフィーシステム内で逆流を起こす前記インジェクター内の圧力変化に対応して前記開口部を密封する円錐形プラグとを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記チェックバルブが更に、前記ガス供給ラインを通って前記チェックバルブを前記インジェクターに接続しているガス供給ライン流出口と、前記ガス供給ラインを通って前記チェックバルブを前記電子式流量制御モジュールに接続しているガス供給ライン流入口とを有する、請求項4に記載のシステム。
- 前記チェックバルブが、前記ガス供給ライン流出口を通って前記チェックバルブ内に戻される混入汚染物を濾過するためのフィルターを更に含む、請求項5に記載のシステム。
- 液体サンプルを受け入れるインジェクターと、キャリアガス供給を提供する流量制御モジュールとを含むガスクロマトグラフィーシステムにおいて使用されるチェックバルブであって、前記チェックバルブが: チャンネルを含むバルブ本体と; 前記チャンネルを前記ガスクロマトグラフィーシステムのインジェクターに接続するガス供給ライン流出口と; 前記チャンネルを、前記ガスクロマトグラフィーシステムのために前記キャリアガス供給を提供する前記流量制御モジュールに接続する、ガス供給ライン流入口と; 前記チャンネル内で、前記ガス供給ライン流出口と前記ガス供給ライン流入口との間に配置される座と; サンプル気化中に前記インジェクター内での過剰圧力に対応して前記開口部の側面に係合し前記チャンネルを閉じる円錐形プラグであって、その頂点が前記ガス供給ライン流入口に向かって配置されている円錐形プラグとを含む、チェックバルブ。
- 前記円錐形プラグが更に、サンプル気化中に前記インジェクター内での過剰圧力に対応して前記座の上側に係合するリップを含み、前記リップが前記円錐形プラグの底面に配置されている、請求項7に記載のチェックバルブ。
- キャリアガスを通過させる1つ以上の開口部を含むスタビライザーを更に含み、前記スタビライザーが前記チャンネル内でかつ前記ガス供給ライン流出口と前記座との間に配置されており、前記スタビライザーが前記円錐形プラグの位置を維持する、請求項7に記載のチェックバルブ。
- 前記スタビライザーと前記円錐形プラグとの間に配置されるばねを更に含み、前記ばねが、前記座の開口部に向かって前記円錐形プラグに力をかけ、この力によって前記円錐形プラグが前記座の開口部の側面に係合する、請求項9に記載のチェックバルブ。
- 前記ばねによって前記円錐形プラグにかかる反力と、前記ガス供給流出口を通って前記チャンネル内に入るガスによってかかる力とを合わせた力よりも弱い、前記ガス供給流入口を通って前記チャンネル内に入るガスによって前記円錐形プラグにかかる力に対応して、前記円錐形プラグが前記座の開口部に係合する、請求項10に記載のチェックバルブ。
- 前記座、前記円錐形プラグ、及び前記スタビライザーを前記チャンネル内に保持し、かつ前記チャンネル内の空の体積も低減する、1つ以上のスペーサーを更に含む、請求項9に記載のチェックバルブ。
- 前記ガス供給ライン流出口を通って前記チェックバルブ内に戻される混入汚染物を濾過するためのフィルターを更に含む、請求項7に記載のチェックバルブ。
- 前記開口部が斜めの壁を有し、前記円錐形プラグが前記斜めの壁の角度に等しい外角を有する、請求項7に記載のチェックバルブ。
- カラムを通ってサンプルを溶出させるキャリアガスを供給する電子式流量制御モジュールと; サンプルを受け入れるインジェクターと; 前記サンプルを前記インジェクター内で気化させる気化器と; 前記電子式流量制御モジュールと前記インジェクターとを接続し、前記電子式流量制御モジュールから前記インジェクターへのキャリアガスの流れを促進するガス供給ラインと; 固相を含み、前記インジェクターに接続され、前記キャリアガス及び気化サンプルが通り抜けるカラムと; 前記電子式流量制御モジュールの下流側、前記インジェクターの上流側の前記ガス供給ラインに配置されたチェックバルブと; を含み、更に前記チェックバルブは: バルブ本体と; 前記チェックバルブを前記インジェクターに接続する第1接続と; 前記チェックバルブを前記電子式流量制御モジュールに接続する第2接続と; 前記第1接続と前記第2接続との間にあって、開口部を含む座と; 前記開口部内にあって、押し込まれたときに前記開口部を密封し、その先端が第2接続の方向を向いて配置されている円錐形プラグと; を含む、ガスクロマトグラフィーシステム。
- 前記ガスクロマトグラフィーシステムが、ガスクロマトグラフィー・マススペクトルシステムであり、前記カラムの出力を表わす信号を供給するマススペクトロメーターを更に含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記円錐形プラグが、サンプル気化中に前記インジェクター内での過剰加圧に対応して押し込まれることにより、前記チェックバルブが前記ガス供給ライン内へのサンプルの逆流を実質的に防ぐ、請求項15に記載のシステム。
- 前記開口部が斜めの壁を有し、前記円錐形プラグが前記斜めの壁の角度に等しい外角を有する、請求項15に記載のシステム。
- 前記チェックバルブが、前記ガス供給ラインを通って前記インジェクターから前記チェックバルブ内に流れ込む混入汚染物を濾過するためのフィルターを更に含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記チェックバルブが更に、前記円錐形プラグが押し込まれたときに前記座の上側に係合する前記円錐形プラグの底面にあるリップを含む、請求項15に記載のシステム。
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