JP2015178967A - Gas spraying type liquid sample injection device and injection container used for the same - Google Patents

Gas spraying type liquid sample injection device and injection container used for the same Download PDF

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智之 山崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas spraying type liquid sample injection device capable of shearing a liquid sample at a proper diameter in the gas spraying type liquid sample injection device in which the liquid sample is injected into an injection container while atomizing the liquid sample by spraying the liquid sample with gas.SOLUTION: A gas spraying type liquid sample injection device comprises: a sample introduction pipe including an outer pipe for atomization gas and an inner pipe for liquid which has a protruding part downward than a bottom edge of the outer pipe for atomization gas; a branch pipe arranged in an injection container, including a main pipe line into which the sample introduction pipe is inserted, and which has an internal diameter larger than an external diameter of the inner pipe for liquid, and a sub pipe line branching from the middle of the main pipe line; an inlet part arranged at top edge of the main pipe which has a structure in airtight contact with the bottom edge of the outer pipe for atomization gas; an outlet part arranged at the bottom edge of the main pipe which has a structure in airtight contact with an outer periphery of the inner pipe for liquid; and a blowoff pipe which is downwardly extended from the bottom edge of the sub pipe line to the outlet part of the main pipe line.

Description

本発明は、液体試料にガスを吹き付け霧化させながら、該液体試料を注入容器に注入するガス吹付式試料注入装置、及び、それに用いられる注入容器に関する。この注入容器及びガス吹付式液体試料注入装置は、液体クロマトグラフを利用して溶液に含まれる1乃至複数の成分を分離した後に各成分を精製して回収する分取精製装置に好適に用いることができる。   The present invention relates to a gas spray type sample injection device for injecting a liquid sample into an injection container while spraying a gas on the liquid sample, and an injection container used therefor. The injection container and the gas spray type liquid sample injection device are preferably used for a preparative purification device that uses a liquid chromatograph to separate one or more components contained in a solution and then purifies and recovers each component. Can do.

例えば製薬分野などにおいては、液体クロマトグラフを利用した分取精製装置により、ライブラリとして保管するサンプルを収集することなどが行われる。特許文献1に記載の装置では、試料溶液中の目的成分(化合物)を液体クロマトグラフにより時間的に分離し、目的成分毎に異なるトラップカラムに導入して一旦捕集する。その後に各トラップカラムに溶媒を流して該カラム内に捕集していた成分を溶出させ、目的成分を含む溶液を容器に回収する。その後、溶媒を除去し、目的成分を固形物として回収する乾固処理を行う。   For example, in the pharmaceutical field or the like, a sample to be stored as a library is collected by a preparative purification apparatus using a liquid chromatograph. In the apparatus described in Patent Document 1, target components (compounds) in a sample solution are temporally separated by liquid chromatography, introduced into different trap columns for each target component, and once collected. Thereafter, a solvent is passed through each trap column to elute components collected in the column, and a solution containing the target component is collected in a container. Thereafter, the solvent is removed, and a solidification process for recovering the target component as a solid is performed.

乾固処理は、回収した溶液を加熱することにより行われるのが一般的である。しかし、この方法では、目的成分の変質を避けるため、あまり温度を高くすることができず、成分によっては数時間から1日程度の時間が掛かる。この乾固工程が分取精製工程の中で最も時間が掛かるものであるため、全工程の時間を短縮するには、乾固工程の時間を短縮することが重要である。   The drying process is generally performed by heating the collected solution. However, in this method, the temperature cannot be raised too much in order to avoid alteration of the target component, and depending on the component, it takes a time of several hours to about one day. Since this drying process takes the longest time in the preparative purification process, it is important to reduce the time of the drying process in order to shorten the time of all processes.

上記の課題を解決するため、特許文献2〜5では、回収容器に目的成分を含む溶液を滴下しつつ空気や窒素等のガスを吹き付け、該溶液を霧状にすることにより、溶媒の蒸発を促進させる方法を開示している。   In order to solve the above problems, in Patent Documents 2 to 5, evaporation of the solvent is performed by spraying a gas such as air or nitrogen while dropping a solution containing the target component onto the recovery container, and by atomizing the solution. A method of promoting is disclosed.

特許文献2〜5の方法による乾固工程(以下、これを「ガス吹付式蒸発・乾固工程」と呼ぶ)の一般的な手順を、図8を用いて説明する。図8の分取精製装置は、回収容器53を所定の温度に加熱するための温調ブロック54と、該温調ブロック54に収容された回収容器53内に溶液を導入するための溶液導入管50と、該回収容器53内に導入されたガス及び該回収容器53内で蒸発した溶媒を装置の外部に漏出させないようにして排気するためのシール管55と、を備える。溶液導入管50とシール管55は一体化されており、溶液導入管50は溶液が流れる内管50Aと霧化ガスが流れる外管50Bの二重管構造となっている。回収容器53は、回収容器本体51と、その上部開口に装着される、中心に孔が設けられた蓋部52を備えている。蓋部52の上部には、ドーナツ状のクッション52Aが載置されている。   A general procedure of a drying process (hereinafter referred to as “gas spraying evaporation / drying process”) according to the methods of Patent Documents 2 to 5 will be described with reference to FIG. 8 is a temperature control block 54 for heating the recovery container 53 to a predetermined temperature, and a solution introduction tube for introducing a solution into the recovery container 53 accommodated in the temperature control block 54. 50, and a seal tube 55 for exhausting the gas introduced into the recovery container 53 and the solvent evaporated in the recovery container 53 so as not to leak out of the apparatus. The solution introduction tube 50 and the seal tube 55 are integrated, and the solution introduction tube 50 has a double tube structure of an inner tube 50A through which the solution flows and an outer tube 50B through which the atomized gas flows. The collection container 53 includes a collection container main body 51 and a lid 52 that is attached to the upper opening of the collection container 53 and has a hole in the center. A donut-shaped cushion 52 </ b> A is placed on the top of the lid 52.

ガス吹付式蒸発・乾固工程では、溶液導入管50が下降し、蓋部52とクッション52Aの中心の孔を通って回収容器53内に挿入される。これに伴ってシール管55も下降し、その先端がクッション52Aを押圧する。これにより、シール部55の先端がクッション52Aに密着し、回収容器53とシール管55の間が気密にシールされる。その後、溶液が内管50Aに、霧化ガスが外管50Bに、それぞれ送出される。これにより、内管50Aの先端から滴下された溶液が、外管50Bからの霧化ガス流によって剪断され、微小液滴(ミスト)となって回収容器53の内壁に付着する。回収容器53は温調ブロック54によって予め加熱されているため、内壁に付着した微小液滴の溶媒が蒸発して、目的成分(溶質)のみが粉末として残ることになる。回収容器53内に導入された霧化ガス及び該回収容器53内で蒸発した溶媒は、シール管55を通して排出される。   In the gas blowing type evaporation / drying process, the solution introduction pipe 50 is lowered and inserted into the collection container 53 through the hole at the center of the lid 52 and the cushion 52A. Along with this, the seal tube 55 is also lowered, and its tip presses the cushion 52A. Thereby, the tip of the seal portion 55 is in close contact with the cushion 52A, and the space between the collection container 53 and the seal tube 55 is hermetically sealed. Thereafter, the solution is sent to the inner tube 50A and the atomized gas is sent to the outer tube 50B. As a result, the solution dropped from the tip of the inner tube 50A is sheared by the atomized gas flow from the outer tube 50B, and becomes microdroplets (mist) and adheres to the inner wall of the collection container 53. Since the recovery container 53 is preheated by the temperature control block 54, the solvent of the fine droplets adhering to the inner wall evaporates, and only the target component (solute) remains as a powder. The atomized gas introduced into the recovery container 53 and the solvent evaporated in the recovery container 53 are discharged through the seal tube 55.

特開2003−149217号公報JP 2003-149217 A 国際公開WO2009/044425号International Publication WO2009 / 044445 国際公開WO2009/044426号International Publication WO2009 / 044426 国際公開WO2009/044427号International Publication No. WO2009 / 044427 国際公開WO2009/044428号International Publication WO2009 / 044428

図8に示すような二重管構造を有する従来の分取精製装置は高い乾固性能を備えるものの、内管から滴下される溶液が外管からのガス流により細かく剪断され過ぎて、回収容器の内壁に粉末として残る目的成分も非常に小さい粒子状になることがあった。このような微細な粒子状の粉末が回収容器の内壁に薄く付着すると、粉末を壁面から剥がし、回収容器から取り出すことが容易でなくなる。   Although the conventional preparative purification apparatus having a double-pipe structure as shown in FIG. 8 has high drying and solidification performance, the solution dripped from the inner pipe is excessively sheared by the gas flow from the outer pipe, and the recovery container The target component remaining as a powder on the inner wall of the resin sometimes became very small particles. When such fine particulate powder adheres thinly to the inner wall of the collection container, it becomes difficult to remove the powder from the wall surface and take it out of the collection container.

本発明が解決しようとする課題は、上記のガス吹付式蒸発・乾固工程のように、液体試料にガスを吹き付け霧化させながら、該液体試料を所定の容器(以下、これを「注入容器」とする)に注入するガス吹付式液体試料注入装置において、該液体試料を適切な粒径に霧化することのできる注入容器及び該注入容器を用いたガス吹付式液体試料注入装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is that a liquid sample is sprayed into a predetermined container (hereinafter referred to as “injection container” while gas is sprayed and atomized as in the gas spraying evaporation / drying process described above. Gas injection type liquid sample injection device for injecting the liquid sample into a gas injection type liquid sample injection device capable of atomizing the liquid sample to an appropriate particle size and a gas spray type liquid sample injection device using the injection vessel That is.

上記課題を解決するために成された本発明は、
霧化ガス用外管と、該霧化ガス用外管の下端よりも下に突出する突出部を有する液体用内管とからなる試料導入管を備える液体試料注入装置に用いられる、前記試料導入管からの液体試料が霧化して供給される注入容器であって、
上部に開口を有する注入容器本体と、
前記開口に装着される蓋部と、
前記蓋部を貫通するように設けられた管であって、前記試料導入管が挿入される、前記液体用内管の外径よりも大きい内径を有する主管路と、該主管路の途中から分岐する副管路とを備える分岐管と、
前記主管路の上端に設けられた、前記霧化ガス用外管の下端と気密に接する構造を有する入口部と、
前記主管路の下端に設けられた、前記液体用内管の外周と気密に接する構造を有する出口部と、
前記副管路の下端から前記主管路の出口部の下方に向かって延びる吹き出し管と
を備えることを特徴とするものである。
The present invention made to solve the above problems
The sample introduction used in a liquid sample injection device comprising a sample introduction tube comprising an outer tube for atomized gas and a liquid inner tube having a protruding portion protruding below the lower end of the outer tube for atomized gas An injection container in which a liquid sample from a tube is supplied by atomization,
An injection container body having an opening at the top;
A lid attached to the opening;
A main pipe having a larger inner diameter than the outer diameter of the liquid inner pipe into which the sample introduction pipe is inserted, and a branch from the middle of the main pipe. A branch pipe provided with a secondary pipe line,
An inlet portion provided at an upper end of the main pipe line and having a structure in airtight contact with a lower end of the outer tube for atomized gas;
An outlet portion provided at the lower end of the main pipe line and having a structure in airtight contact with the outer periphery of the liquid inner pipe;
And a blow-out pipe extending from the lower end of the sub-pipe to the lower side of the outlet of the main pipe.

本発明に係るガス吹付式液体試料注入装置用の注入容器では、蓋部が分岐管を備えている。液体試料を注入容器に導入する際には、この分岐管の主管路の上端に設けられた入口部に霧化ガス用外管が気密に接する。このとき、分岐管の主管路の下端に設けられた出口部に、液体用内管の突出部が気密に接する。そのため、霧化ガス用外管より供給される霧化ガスは、まず分岐管の主管路に入り、主管路から副管路の方に流れ、副管路の下端に設けられた吹き出し管から吹き出る。   In the injection container for the gas spray type liquid sample injection device according to the present invention, the lid portion includes the branch pipe. When the liquid sample is introduced into the injection container, the outer tube for the atomized gas is in airtight contact with the inlet provided at the upper end of the main pipe of the branch pipe. At this time, the protruding portion of the liquid inner pipe is in airtight contact with the outlet provided at the lower end of the main pipe path of the branch pipe. Therefore, the atomizing gas supplied from the outer pipe for atomizing gas first enters the main pipe of the branch pipe, flows from the main pipe toward the sub pipe, and blows out from the blow-out pipe provided at the lower end of the sub pipe. .

吹き出し管は主管路の出口部の下方に向けられているため、吹き出し管から吹き出された霧化ガスは滴下された液体試料に斜めから当たる。従来の二重管構造では、液体試料と霧化ガスが同軸上に流れるため、液体試料が霧化ガス流に晒される距離が長く、ミストの径が小さくなるのに対し、本発明の分岐管構造では、液体試料に斜めから霧化ガスが当たるため、液体試料が霧化ガス流に晒される距離が短く、ミストの径が大きくなる。このミストの大きさは、実施例で述べるように、主に吹き出し管の先端の位置や向き(より具体的には、吹き出し管の先端から液体試料までの距離)によって決まるため、吹き出し管の先端の位置や向きを適宜変えることにより、液体試料を適切な粒径に霧化することが可能となる。   Since the blowing pipe is directed below the outlet portion of the main pipeline, the atomized gas blown from the blowing pipe strikes the dropped liquid sample from an oblique direction. In the conventional double tube structure, since the liquid sample and the atomizing gas flow on the same axis, the distance that the liquid sample is exposed to the atomizing gas flow is long and the diameter of the mist is small. In the structure, since the atomized gas hits the liquid sample obliquely, the distance that the liquid sample is exposed to the atomized gas flow is short, and the diameter of the mist is large. Since the size of this mist is determined mainly by the position and orientation of the tip of the blowing tube (more specifically, the distance from the tip of the blowing tube to the liquid sample) as described in the embodiment, the tip of the blowing tube By appropriately changing the position and orientation of the liquid sample, the liquid sample can be atomized to an appropriate particle size.

また、上記課題を解決するために成された本発明に係るガス吹付式液体試料注入装置は、
注入容器内に液体試料を霧化して供給するための、霧化ガス用外管と、該霧化ガス用外管の下端よりも下に突出する突出部を有する液体用内管とからなる試料導入管と、
前記注入容器に設けられた管であって、前記試料導入管が挿入される、前記液体用内管の外径よりも大きい内径を有する主管路と、該主管路の途中から分岐する副管路とを備える分岐管と、
前記主管路の上端に設けられた、前記霧化ガス用外管の下端と気密に接する構造を有する入口部と、
前記主管路の下端に設けられた、前記液体用内管の外周と気密に接する構造を有する出口部と、
前記副管路の下端から前記主管路の出口部の下方に向かって延びる吹き出し管と
を有することを特徴とする。
In addition, a gas sprayed liquid sample injection device according to the present invention, which has been made to solve the above problems,
A sample comprising an outer tube for atomized gas for atomizing and supplying a liquid sample into the injection container, and an inner tube for liquid having a protrusion protruding below the lower end of the outer tube for atomized gas. An introduction tube;
A main pipe having an inner diameter larger than the outer diameter of the liquid inner pipe into which the sample introduction pipe is inserted, and a sub pipe branched from the middle of the main pipe. A branch pipe comprising:
An inlet portion provided at an upper end of the main pipe line and having a structure in airtight contact with a lower end of the outer tube for atomized gas;
An outlet portion provided at the lower end of the main pipe line and having a structure in airtight contact with the outer periphery of the liquid inner pipe;
And a blow-out pipe extending from the lower end of the sub-pipe toward the bottom of the outlet of the main pipe.

このガス吹付式液体試料注入装置は、更に、前記注入容器を加熱する加熱手段を有することが望ましい。これにより、ミスト化された液滴中の溶媒が蒸発し、粉末が注入容器内に残る。本発明に係るガス吹付式液体試料注入装置では、従来よりも径の大きいミストが得られるため、溶媒が蒸発した後に残る粉末の径も大きくなる。上記のように、吹き出し管の先端の位置や向きを適宜変えることにより、例えば液体試料ごとに適切な粒径の粉末を得ることができる。   The gas spraying liquid sample injection device preferably further includes a heating means for heating the injection container. As a result, the solvent in the mist droplets evaporates and the powder remains in the injection container. In the gas spray type liquid sample injection device according to the present invention, since a mist having a larger diameter than that of the conventional one is obtained, the diameter of the powder remaining after the solvent evaporates also increases. As described above, by appropriately changing the position and orientation of the tip of the blowing tube, for example, a powder having an appropriate particle size can be obtained for each liquid sample.

本発明に係るガス吹付式液体試料注入装置用の注入容器は、蓋部に設けた分岐管と吹き出し管により、滴下される液体試料に対して斜めからガスを吹き当てるようにしたものである。これにより、液体試料がガス流に晒される距離が短くなるため、径の大きいミストが得られる。更に、吹き出し管の先端の位置や向きを適宜変えることにより、例えば液体試料ごとにそれぞれ適切な粒径に霧化することもできる。   An injection container for a gas spray type liquid sample injection device according to the present invention is such that gas is sprayed obliquely against a dropped liquid sample by means of a branch pipe and a blow pipe provided in the lid. As a result, the distance over which the liquid sample is exposed to the gas flow is shortened, so that a mist having a large diameter is obtained. Furthermore, by appropriately changing the position and orientation of the tip of the blow-out tube, for example, each liquid sample can be atomized to an appropriate particle size.

本発明の一実施例に係るガス吹付式液体試料注入装置を用いた分取精製装置の要部構成図。The principal part block diagram of the preparative refinement | purification apparatus using the gas spraying-type liquid sample injection device which concerns on one Example of this invention. 本実施例の液体試料導入装置に使用する注入容器の構成を示す概略縦断面図であり、(a)はその全体図、(b)は注入容器を構成する各部を示す図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the injection container used for the liquid sample introduction apparatus of a present Example, (a) is the whole figure, (b) is a figure which shows each part which comprises an injection container. 本実施例のガス吹付式液体試料注入装置の試料導入管(a)と、それに対応する注入容器の分岐管(b)との関係を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the relationship between the sample introduction pipe (a) of the gas spraying-type liquid sample injection device of a present Example, and the branch pipe (b) of an injection container corresponding to it. 本実施例のガス吹付式液体試料注入装置において、注入容器内に試料導入管を挿入する前の状態を示す概略縦断面図(a)、及び挿入した後の状態を示す概略縦断面図(b)。In the gas sprayed liquid sample injection device of the present embodiment, a schematic longitudinal sectional view (a) showing a state before inserting a sample introduction tube into an injection container, and a schematic longitudinal sectional view showing a state after insertion (b) ). 本実施例のガス吹付式液体試料注入装置における注入容器の各部の寸法の一例を示す図(a)及び(a)の注入容器を用いて霧化ガスを流したときのレイノルズ数の計算結果を示す表(b)。FIGS. 4A and 4B show examples of dimensions of each part of the injection container in the gas spray type liquid sample injection apparatus of the present embodiment.The calculation results of the Reynolds number when the atomized gas is flowed using the injection container of FIG. Table (b) shown. 変形例のガス吹付式液体試料注入装置において、注入容器内に試料導入管を挿入する前の状態を示す概略縦断面図(a)、及び挿入した後の状態を示す概略縦断面図(b)。In the gas spray type liquid sample injection device of the modification, a schematic longitudinal sectional view (a) showing a state before inserting the sample introduction tube into the injection container, and a schematic longitudinal sectional view (b) showing the state after insertion . 別の変形例のガス吹付式液体試料注入装置において、注入容器内に試料導入管を挿入する前の状態を示す概略縦断面図(a)、及び挿入した後の状態を示す概略縦断面図(b)。In a gas spray type liquid sample injection device of another modification, a schematic longitudinal sectional view showing a state before inserting a sample introduction tube into an injection container (a), and a schematic longitudinal sectional view showing a state after insertion ( b). 従来の分取精製装置による粉末化工程の説明図。Explanatory drawing of the powdering process by the conventional fractionation refinement | purification apparatus.

本発明に係るガス吹付式液体試料注入装置の一実施例を、図1〜図4を参照して説明する。図1は本実施例のガス吹付式液体試料注入装置が適用される分取精製装置の要部構成図である。この分取精製装置では、後述のように、目的成分を含む溶液を分取液体クロマトグラフ(図示せず)が予め分取しておく構成としているが、分取液体クロマトグラフを分取精製装置と直結し、分取液体クロマトグラフが分取した溶液を分取精製装置に直接導入する構成に変更することもできる。
また、図2は、本実施例のガス吹付式液体試料注入装置に使用する注入容器の概略縦断面図であり、図3は、本実施例のガス吹付式液体試料注入装置の試料導入管と、それに対応する注入容器の分岐管の関係を示す概略縦断面図であり、図4は、本実施例のガス吹付式液体試料注入装置において、注入容器内に試料導入管を挿入する前後の状態を示す概略縦断面図である。
An embodiment of a gas spraying type liquid sample injection device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a main part of a preparative purification apparatus to which a gas spraying type liquid sample injection device of this embodiment is applied. In this preparative purification apparatus, as described later, a preparative liquid chromatograph (not shown) preliminarily collects a solution containing a target component. It is also possible to change to a configuration in which the solution separated by the preparative liquid chromatograph is directly introduced into the preparative purification apparatus.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of an injection container used in the gas spraying liquid sample injection device of the present embodiment. FIG. 3 shows a sample introduction tube of the gas spraying liquid sample injection device of the present embodiment. FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing the relationship of the branch pipe of the injection container corresponding thereto, and FIG. 4 shows a state before and after inserting the sample introduction pipe into the injection container in the gas sprayed liquid sample injection apparatus of this embodiment. It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows this.

図1において、溶液容器1には予め分取された、分取液体クロマトグラフに使用された移動相を主たる溶媒とする、目的成分を含む溶液が収容されている。純水容器2には純水(HO)が、溶出用溶媒容器3にはジクロロメタン(DCM)が、それぞれ収容されている。切替バルブ4はこれら3つの容器1、2、3に収容されている液体のいずれかを選択的に流路5に流すように流路を切り替える。また、流路5上には所定の流量で以て液体を吸引して送出する送液ポンプ6が設けられている。 In FIG. 1, a solution container 1 contains a solution containing a target component, which is preliminarily collected and uses a mobile phase used in a preparative liquid chromatograph as a main solvent. The pure water container 2 contains pure water (H 2 O), and the elution solvent container 3 contains dichloromethane (DCM). The switching valve 4 switches the flow path so that any one of the liquids stored in these three containers 1, 2, 3 is selectively flowed to the flow path 5. Further, a liquid feed pump 6 is provided on the flow path 5 for sucking and sending the liquid at a predetermined flow rate.

流路5の出口端は切替バルブ7のaポートに接続されている。この切替バルブ7のbポートには、目的成分を捕集するための吸着剤が充填されたトラップカラム8に至る流路10が、cポートには後述する霧化ガス用の流路22に至る流路11が、それぞれ接続されている。切替バルブ7は流路5に対して流路10又は流路11を択一的に接続する。   The outlet end of the flow path 5 is connected to the a port of the switching valve 7. A flow path 10 leading to a trap column 8 filled with an adsorbent for collecting a target component is connected to the b port of the switching valve 7, and an atomizing gas flow path 22 described later is connected to the c port. The flow paths 11 are connected to each other. The switching valve 7 selectively connects the channel 10 or the channel 11 to the channel 5.

トラップカラム8は、カラムラック9により、流路10が接続される入口端を真下に、後述する流路12が接続される出口端を上向きにして略垂直に起立保持される。図1ではトラップカラム8を1本のみ示しているが、図1中に点線で示すように複数のトラップカラム8を並べてカラムラック9に保持することも可能である。   The trap column 8 is erected and held substantially vertically by the column rack 9 with the inlet end to which the flow path 10 is connected right below and the outlet end to which the flow path 12 described later is connected upward. Although only one trap column 8 is shown in FIG. 1, it is also possible to hold a plurality of trap columns 8 side by side in the column rack 9 as shown by dotted lines in FIG.

一端がトラップカラム8の出口端に接続された流路12の他端は分取ヘッド16に内蔵された切替バルブ15のaポートに接続され、該切替バルブ15のbポートには流路14が接続され、cポートには廃液口に至る流路13が接続されている。切替バルブ15は流路12に対し、流路13又は流路14を択一的に接続する。   The other end of the flow path 12 whose one end is connected to the outlet end of the trap column 8 is connected to the a port of the switching valve 15 built in the sorting head 16, and the flow path 14 is connected to the b port of the switching valve 15. Connected to the c port is a flow path 13 leading to a waste liquid port. The switching valve 15 alternatively connects the flow path 13 or the flow path 14 to the flow path 12.

分取ヘッド16は試料導入管17と、その外側に一体に設けられた排気用シール管18を備え、複数のモータなどで構成されるXYZ駆動機構29により上下移動及び水平移動が可能となっている。試料導入管17は流路14に接続された内管40と、流路22に接続された外管41を備える(なお、図1の試料導入管17及び注入容器20は略図であり、具体的な構成は図2〜図4に示している)。後述するように、内管40には、流路14を通して目的成分を含む溶液が送出され、外管41には、流路22を通して霧化ガスが送出される。また、内管40は、外管41の下端より下に突出した突出部40Aを有する。   The sorting head 16 includes a sample introduction pipe 17 and an exhaust seal pipe 18 integrally provided outside thereof, and can be moved up and down and horizontally by an XYZ drive mechanism 29 including a plurality of motors. Yes. The sample introduction tube 17 includes an inner tube 40 connected to the flow channel 14 and an outer tube 41 connected to the flow channel 22 (note that the sample introduction tube 17 and the injection container 20 in FIG. Such a configuration is shown in FIGS. As will be described later, a solution containing a target component is sent to the inner pipe 40 through the flow path 14, and atomized gas is sent to the outer pipe 41 through the flow path 22. Further, the inner tube 40 has a protruding portion 40 </ b> A that protrudes below the lower end of the outer tube 41.

溶液が注入される注入容器21は、ヒータ25と、サーミスタなどの温度センサ26と、容器ラック24の温調ブロック27内に個別に収容されている。容器ラック24及び温調ブロック27は例えばアルミニウムなどの熱伝導性の良好な材料から形成され、熱が周囲に逃げることを防止するために外側が断熱材で被覆されている(図示せず)。   The injection container 21 into which the solution is injected is individually accommodated in a heater 25, a temperature sensor 26 such as a thermistor, and a temperature control block 27 of the container rack 24. The container rack 24 and the temperature control block 27 are made of a material having good thermal conductivity such as aluminum, and the outside is covered with a heat insulating material to prevent heat from escaping to the surroundings (not shown).

各注入容器21は温調ブロック27からの熱が伝導し易いように、少なくともその底部が温調ブロック27に接している。より好ましい形態として、注入容器21の側周面も温調ブロック27に接する構成とするとよい。容器ラック24とは別に設けられた温調部28は、温度センサ26により検出されるモニタ温度が目標温度となるようにヒータ25へ供給する加熱電流を調整する。これにより、注入容器21は適宜の一定温度に加温維持される。   At least the bottom of each injection container 21 is in contact with the temperature control block 27 so that heat from the temperature control block 27 can be easily conducted. As a more preferable form, the side peripheral surface of the injection container 21 may be in contact with the temperature control block 27. The temperature control unit 28 provided separately from the container rack 24 adjusts the heating current supplied to the heater 25 so that the monitor temperature detected by the temperature sensor 26 becomes the target temperature. As a result, the injection container 21 is maintained at an appropriate constant temperature.

分取ヘッド16は、XYZ駆動機構29により容器ラック24に収容された複数の容器の中の、任意の注入容器21上に移動し(図4(a))、下降する。   The sorting head 16 moves onto an arbitrary injection container 21 among a plurality of containers accommodated in the container rack 24 by the XYZ drive mechanism 29 (FIG. 4A) and descends.

注入容器21は、注入容器本体19と、その上部開口に装着された蓋部20を備える。図2〜図4に示すように、蓋部20は本発明に特徴的な構造として、試料導入管17が挿入される、内管40の外径φよりも大きい内径φを有する主管路42Aと、該主管路42Aの途中から分岐する副管路42Bとを有する分岐管42を備える。分岐管42の主管路42Aの上端には、試料導入管17を主管路42Aに導く入口部43が設けられている。また、主管路42Aの下端には、内管40の外径φと等しい内径を有する出口部46が設けられている。分岐管42の副管路42Bの下端には、吹き出し管47が、出口部46より下方且つ主管路42Aの中心線Cを向くように設けられている。なお、図2〜図4では、分岐管42、入口部43、出口部46、及び吹き出し管47が別体であるように表しているが、これらは一体に構成されていても良いし、一部が別体に構成されていても良い。
蓋部20は、注入容器21内に導入された霧化ガス及び注入容器21内で蒸発した溶媒を排出するための排気口44と、該蓋部20と排気用シール管18の密着性を高めるためのドーナツ状のクッション45を有する。
The injection container 21 includes an injection container main body 19 and a lid portion 20 attached to the upper opening thereof. As shown in FIGS. 2 to 4, the lid 20 has a characteristic structure of the present invention. The main pipe line having an inner diameter φ 4 larger than the outer diameter φ 1 of the inner pipe 40 into which the sample introduction pipe 17 is inserted. 42A and a branch pipe 42 having a secondary pipe 42B that branches from the middle of the main pipe 42A. At the upper end of the main pipe line 42A of the branch pipe 42, an inlet portion 43 that guides the sample introduction pipe 17 to the main pipe line 42A is provided. An outlet 46 having an inner diameter equal to the outer diameter φ 1 of the inner tube 40 is provided at the lower end of the main pipeline 42A. At the lower end of the sub-pipe 42B of the branch pipe 42, a blow-out pipe 47 is provided below the outlet 46 and facing the center line C of the main pipe 42A. In FIGS. 2 to 4, the branch pipe 42, the inlet portion 43, the outlet portion 46, and the blowout pipe 47 are illustrated as separate bodies, but these may be configured integrally. The part may be configured separately.
The lid 20 improves the adhesion between the atomizing gas introduced into the injection container 21 and the exhaust port 44 for discharging the solvent evaporated in the injection container 21, and the lid 20 and the exhaust seal pipe 18. A donut-shaped cushion 45 is provided.

外管41の下端部(図3(a)の符号41A)と入口部43の内周部は、共に下方に向かって細くなっている。具体的には、下端部41Aの外周面とその中心軸の為す角をθ、入口部43の内周面とその中心軸の為す角をθとすると、これらは、θ>θとなるように設計されている(図3)。また、下端部41Aの外周の最も細い部分の径をφ、最も太い部分の外径をφ、入口部43の内周の最も細い部分の径をφ、最も太い部分の径をφとすると、これらはφ<φ<φ<φを満たすように寸法が設計されている。
このように下端部41Aと入口部43の寸法及び角度が設計されていることにより、試料導入管17が入口部43の中心に案内されると共に、外管41と入口部43が気密に接する。また、内管40の外径と出口部46の内径が等しいため、これらが気密に接する(図4(b))。
The lower end portion of the outer tube 41 (reference numeral 41A in FIG. 3A) and the inner peripheral portion of the inlet portion 43 are both narrowed downward. Specifically, angle of theta 1 which forms the outer circumferential surface of the lower end portion 41A and the center axis thereof, the inner peripheral surface of the inlet portion 43 and the corner that forms the central axis and theta 2, these, θ 2> θ 1 (FIG. 3). Further, the diameter of the thinnest part of the outer periphery of the lower end 41A is φ 2 , the outer diameter of the thickest part is φ 3 , the diameter of the thinnest part of the inner periphery of the inlet 43 is φ 4 , and the diameter of the thickest part is φ When 5, it is dimensioned to satisfy φ 2 <φ 4 <φ 3 <φ 5 is designed.
By designing the dimensions and angles of the lower end portion 41A and the inlet portion 43 in this way, the sample introduction tube 17 is guided to the center of the inlet portion 43, and the outer tube 41 and the inlet portion 43 are in airtight contact. Further, since the outer diameter of the inner tube 40 and the inner diameter of the outlet portion 46 are equal, they are in airtight contact (FIG. 4 (b)).

試料導入管17が下降すると、それに伴って排気用シール管18も下降し、蓋部20に設けられたクッション45を押圧する。これにより、排気用シール管18と注入容器21の間が気密にシールされる(図4(b))。この状態で、後述するガス吹付式蒸発・乾固工程が行われる。
なお、分取ヘッド16が移動する代わりに容器ラック24が移動する構成であっても良い。
When the sample introduction pipe 17 is lowered, the exhaust seal pipe 18 is also lowered and presses the cushion 45 provided on the lid portion 20. Thereby, the space between the exhaust seal pipe 18 and the injection container 21 is hermetically sealed (FIG. 4B). In this state, the gas spraying evaporation / drying process described later is performed.
Note that the container rack 24 may move instead of the sorting head 16 moving.

ガス供給部23は、比例弁23Aやガスボンベ23B等を有し、流路22を通して試料導入管17の外管41に霧化ガスを送出する。   The gas supply unit 23 includes a proportional valve 23 </ b> A, a gas cylinder 23 </ b> B, and the like, and sends atomized gas to the outer tube 41 of the sample introduction tube 17 through the flow path 22.

CPU等を含む制御部30は予め設定されたプログラムに従って、切替バルブ4、7、15の切替動作、送液ポンプ6とガス供給部23の動作(流量又は流速)、温調部28の目標温度の設定、XYZ駆動機構29を介した分取ヘッド16の移動などの制御を実行することで、分取精製作業を自動的に遂行する。また、操作部31はその分取精製作業のための条件などを入力設定するためのものである。   The control unit 30 including the CPU or the like performs switching operation of the switching valves 4, 7, 15, operation of the liquid feeding pump 6 and the gas supply unit 23 (flow rate or flow velocity), and target temperature of the temperature control unit 28 according to a preset program. And the control of the movement of the preparative head 16 via the XYZ drive mechanism 29, the preparative purification work is automatically performed. The operation unit 31 is used to input and set conditions for the preparative purification work.

次に、図1の分取精製装置によるガス吹付式蒸発・乾固工程の手順を説明する。まず溶液容器1中の溶液に含まれる目的成分をトラップカラム8内の吸着剤に捕集し、該溶液中の溶媒(移動相)を廃棄するために、制御部30は、切替バルブ4により溶液容器1(bポート)と流路5(aポート)を、切替バルブ7により流路5(aポート)と流路10(bポート)を、切替バルブ15により流路12(aポート)と流路13(cポート)をそれぞれ接続し、所定の一定流量で送液を行うように送液ポンプ6を動作させる。送液ポンプ6は溶液容器1中の溶液を吸引して、流路5と流路12を通してトラップカラム8に導入する。すると、トラップカラム8中の吸着剤に溶液中の目的成分が捕集される。目的成分が除去された溶液(移動相)は流路12と流路13を経て廃液口に廃棄される。   Next, the procedure of the gas spraying evaporation / drying process by the preparative purification apparatus of FIG. 1 will be described. First, in order to collect the target component contained in the solution in the solution container 1 in the adsorbent in the trap column 8 and discard the solvent (mobile phase) in the solution, the control unit 30 uses the switching valve 4 to Flow through the container 1 (b port) and the flow path 5 (a port), through the switching valve 7 through the flow path 5 (a port) and the flow path 10 (b port), and through the switching valve 15 through the flow path 12 (a port). Each of the passages 13 (c port) is connected, and the liquid feed pump 6 is operated so as to feed the liquid at a predetermined constant flow rate. The liquid feed pump 6 sucks the solution in the solution container 1 and introduces it into the trap column 8 through the flow path 5 and the flow path 12. Then, the target component in the solution is collected by the adsorbent in the trap column 8. The solution (mobile phase) from which the target component has been removed is discarded through the flow path 12 and the flow path 13 to the waste liquid port.

溶液容器1中の溶液を所定時間又は所定量、トラップカラム8に供給すると、次に制御部30は、純水容器2(cポート)と流路5(aポート)とを接続するように切替バルブ4を切り替える。すると、送液ポンプ6は純水容器2中の純水を吸引してトラップカラム8に導入する。これにより、先の目的成分の捕集時に吸着剤に付着した塩類などの、不所望で水溶性の物質がトラップカラム8内から除去される。この純水の送給により、その送給開始直前にトラップカラム8内に溜まっていた移動相は水に置換され、水がトラップカラム8内に充満した状態となる。吸着剤に捕集されている目的成分は強い吸着作用により水には殆ど溶出しないため、この時点ではトラップカラム8内に捕集された状態が維持される。   When the solution in the solution container 1 is supplied to the trap column 8 for a predetermined time or a predetermined amount, the control unit 30 then switches to connect the pure water container 2 (c port) and the flow path 5 (a port). Switch valve 4. Then, the liquid feed pump 6 sucks the pure water in the pure water container 2 and introduces it into the trap column 8. Thereby, undesired water-soluble substances such as salts adhering to the adsorbent during the collection of the target component are removed from the trap column 8. By supplying pure water, the mobile phase accumulated in the trap column 8 immediately before the start of the supply is replaced with water, and the trap column 8 is filled with water. Since the target component collected in the adsorbent hardly elutes in water due to the strong adsorption action, the state of being collected in the trap column 8 is maintained at this point.

次に、制御部30はXYZ駆動機構29により分取ヘッド16を予め指定された所定の注入容器21の分岐管42の上方まで移動させ、分取ヘッド16を下降させる(図4(b))。それから、制御部30は温調部28に対し目標温度を指示して温調ブロック27の加熱を開始し、注入容器21を加温し始める。目標温度としては、目的成分の溶出用溶媒として用いるジクロロメタンの沸点と同程度又はそれよりも少し高い程度としておけばよく、40〜45℃程度でよい。その後、制御部30は、溶出用溶媒容器3(dポート)と流路5(aポート)とを接続するように切替バルブ4を切り替える。これにより、送液ポンプ6は溶出用溶媒容器3中のジクロロメタンを吸引してトラップカラム8に導入し始める。   Next, the control unit 30 causes the XYZ drive mechanism 29 to move the sorting head 16 above the branch pipe 42 of a predetermined injection container 21 specified in advance, and lowers the sorting head 16 (FIG. 4 (b)). . Then, the control unit 30 instructs the target temperature to the temperature control unit 28, starts heating the temperature control block 27, and starts heating the injection container 21. The target temperature may be about the same as or slightly higher than the boiling point of dichloromethane used as an elution solvent for the target component, and may be about 40 to 45 ° C. Thereafter, the control unit 30 switches the switching valve 4 so as to connect the elution solvent container 3 (d port) and the flow path 5 (a port). As a result, the liquid feed pump 6 sucks the dichloromethane in the elution solvent container 3 and starts to introduce it into the trap column 8.

トラップカラム8にジクロロメタンが導入されると、トラップカラム8内に存在していた水と殆ど混じることなく、ジクロロメタンと水との界面は徐々に上昇してゆく。即ち、ジクロロメタンは水を押し上げながらトラップカラム8の底部から徐々に溜まってゆく。一方、押し上げられた水はトラップカラム8の上端の出口端から溢れ出し、切替バルブ15を経て流路13から廃液口に至る。一方、ジクロロメタンは強い溶出力を有するため、トラップカラム8に捕集された目的成分は、トラップカラム8に溜まったジクロロメタンに溶け出す。   When dichloromethane is introduced into the trap column 8, the interface between dichloromethane and water gradually rises with little mixing with the water present in the trap column 8. That is, dichloromethane gradually accumulates from the bottom of the trap column 8 while pushing up water. On the other hand, the pushed-up water overflows from the outlet end at the upper end of the trap column 8, passes through the switching valve 15 and reaches the waste liquid port from the flow path 13. On the other hand, since dichloromethane has a strong dissolution power, the target component collected in the trap column 8 dissolves in the dichloromethane accumulated in the trap column 8.

溶出用溶媒容器3中のジクロロメタンを所定時間又は所定量、トラップカラム8に供給し、トラップカラム8から水が完全に排除されると、切替バルブ15を流路13(cポート)から流路14(bポート)に切り替え、目的成分の分取を開始する。また、制御部30は、ガス供給部23に窒素ガス(又は他の不活性ガス)の供給を開始させる。ガス供給部23から送出される霧化ガスは、流路22と外管41を経て、分岐管42の主管路42Aに導入される。主管路42Aの上端に設けられた入口部43は、外管41の下端部41Aによってシールされていると共に、主管路42Aの下端に設けられた出口部46は、内管40の外周によってシールされているため、主管路42Aに導入された霧化ガスは、副管路42Bの方に流れ、吹き出し管47より吹き出し始める。一方、トラップカラム8から送られてくる溶液、つまり目的成分を含むジクロロメタンは、流路12と流路14を経て、試料導入管17の内管40の下端から滴下される。上記のように、吹き出し管47は主管路43Aの中心線Cを向くように設計されているため、内管40から滴下された溶液に、吹き出し管47から吹き出した霧化ガスが当たり、溶液を剪断してミスト化する。   When the dichloromethane in the elution solvent container 3 is supplied to the trap column 8 for a predetermined time or in a predetermined amount and water is completely removed from the trap column 8, the switching valve 15 is changed from the flow path 13 (c port) to the flow path 14 Switch to (b port) and start sorting the target component. Further, the control unit 30 causes the gas supply unit 23 to start supplying nitrogen gas (or other inert gas). The atomized gas delivered from the gas supply unit 23 is introduced into the main pipeline 42 </ b> A of the branch pipe 42 through the flow path 22 and the outer pipe 41. The inlet 43 provided at the upper end of the main pipe 42A is sealed by the lower end 41A of the outer pipe 41, and the outlet 46 provided at the lower end of the main pipe 42A is sealed by the outer periphery of the inner pipe 40. Therefore, the atomized gas introduced into the main pipeline 42 </ b> A flows toward the secondary pipeline 42 </ b> B and starts to be blown out from the blowout pipe 47. On the other hand, the solution sent from the trap column 8, that is, dichloromethane containing the target component, is dropped from the lower end of the inner pipe 40 of the sample introduction pipe 17 through the flow path 12 and the flow path 14. As described above, since the blowing pipe 47 is designed to face the center line C of the main pipe line 43A, the atomized gas blown from the blowing pipe 47 hits the solution dripped from the inner pipe 40, and the solution is applied to the solution. Shears into mist.

本実施例の注入容器21では、従来とは異なり、溶液と霧化ガスが同軸上を流れないため、溶液が霧化ガスに晒される距離が短く、ミストの径が大きくなる。また、溶液が剪断される位置E(中心線Cと吹き出し管47の向きを示す直線Dとの交点)と吹き出し管47の先端の間の距離が広がるほど、霧化ガスが拡散してエネルギーを失うため、同様にミストの径が大きくなる。従って、得られるミストの径の大きさは、吹き出し管47の先端から剪断位置Eまでの距離dや、中心線Cと直線Dの為す角θを適宜調整することにより、変えることができる。蓋部20は、例えば吹き出し管47の先端の位置及び/又は角度を自由に変えることのできる構造を有していても良いし、吹き出し管47の先端の位置と角度の異なる蓋部20を複数種類用意しておいても良い。これにより、得ようとする粉末の大きさに応じて、或いは、試料の種類に応じて、適切なミストの大きさで上記のガス吹付式蒸発乾固工程を行うことが可能となる。 In the injection container 21 of the present embodiment, unlike the conventional case, the solution and the atomized gas do not flow on the same axis, so the distance that the solution is exposed to the atomized gas is short and the diameter of the mist is large. In addition, as the distance between the position E at which the solution is sheared (intersection of the center line C and the straight line D indicating the direction of the blowing tube 47) and the tip of the blowing tube 47 increases, the atomized gas diffuses and the energy is increased. Since it loses, the diameter of mist becomes large similarly. Therefore, the size of the diameter of the mist obtained can be changed by appropriately adjusting the distance d from the tip of the blowing tube 47 to the shearing position E and the angle θ 3 formed by the center line C and the straight line D. For example, the lid 20 may have a structure in which the position and / or angle of the tip of the blowing tube 47 can be freely changed, or a plurality of lids 20 having different angles from the position of the tip of the blowing tube 47 may be provided. Kinds may be prepared. Thereby, according to the magnitude | size of the powder to obtain or according to the kind of sample, it becomes possible to perform said gas spraying type evaporation to dryness process with a suitable magnitude | size of mist.

注入容器21はヒータ25を熱源とする温調ブロック27からの熱伝導によりジクロロメタンの沸点と同程度に加温されている。そのため、溶液の細かい液滴が注入容器21の内周や内底の壁面に付着すると、液滴中の溶媒(ジクロロメタン)はすぐに蒸発し、目的成分が粉末として残る。こうして粉末状の目的成分は注入容器21の内周や内底の壁面に堆積する。また、注入容器21内に導入された霧化ガスや蒸発した溶媒は、排気用シール管18を通して注入容器21の外部に排出される。   The injection container 21 is heated to the same temperature as the boiling point of dichloromethane by heat conduction from the temperature control block 27 using the heater 25 as a heat source. Therefore, when a fine droplet of the solution adheres to the inner periphery or inner wall surface of the injection container 21, the solvent (dichloromethane) in the droplet immediately evaporates and the target component remains as a powder. In this way, the powdery target component is deposited on the inner periphery and inner wall surface of the injection container 21. The atomized gas and the evaporated solvent introduced into the injection container 21 are discharged to the outside of the injection container 21 through the exhaust seal pipe 18.

以上の工程が終了すると、分取ヘッド16を上昇させる。続けて別の目的成分の粉末化を行う際には、次の注入容器21がある位置に分取ヘッド16を移動させ、同様の処理を行う。   When the above steps are completed, the sorting head 16 is raised. When powdering another target component continuously, the sorting head 16 is moved to a position where the next injection container 21 is located, and the same processing is performed.

以上が、図1の分取精製装置を用いた本実施例のガス吹付式蒸発・乾固工程の手順であるが、ガス吹付式蒸発・乾固工程の最中に、試料管17の内管40の先端で溶質が析出し、内管40の外壁を伝って成長していくことがある。これを防ぐために、内管40はテフロン(登録商標)等のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)系の樹脂材料で構成されていることが望ましい。PTFE系の樹脂は濡れ性が低いため、内管40の先端から溶液が表面張力で内管の外壁を上昇しにくくなる。同様の理由で、分岐管42もPTFE系樹脂材料で構成していることが望ましい。
また、吹き出し管47の出口は、幅広の矩形形状にすることが望ましい。これにより、吹き出し管47から吹き出る霧化ガス流は幅広のものとなり、広い範囲に霧化ガス流を吹き付けることができる。
The above is the procedure of the gas spraying evaporation / drying process of the present embodiment using the preparative purification apparatus of FIG. 1, but the inner tube of the sample tube 17 during the gas spraying evaporation / drying process The solute may precipitate at the tip of 40 and grow along the outer wall of the inner tube 40. In order to prevent this, the inner tube 40 is preferably made of a polytetrafluoroethylene (PTFE) resin material such as Teflon (registered trademark). Since the PTFE resin has low wettability, the solution hardly rises from the tip of the inner tube 40 due to surface tension to the outer wall of the inner tube. For the same reason, it is desirable that the branch pipe 42 is also made of a PTFE resin material.
Further, it is desirable that the outlet of the blow-out pipe 47 has a wide rectangular shape. Thereby, the atomization gas flow which blows off from the blowing pipe 47 becomes a wide thing, and can atomize an atomization gas flow in a wide range.

更に、本実施例の構成では、霧化ガスを注入容器19の底面に斜めから当てることができるため、注入容器19の底面に溜まった溶液を撹拌させ、蒸発を促進させるという効果も得ることができる。この際、吹き出し管47の角度や位置、注入容器19の高さ等を適切に設計し、霧化ガスが底面の中心部に当たるようにすれば、底面に溜まった溶液をより効率的に拡散させることができる。図5(a)は、霧化ガスが底面の中心部に当たるように設計した注入容器19の各部の寸法の一例であり、この設計では、霧化ガスが底面の中心から0.2mm離れた部分に斜めから入射される。
また、この図5(a)の注入容器19を用いて、図5(b)の表に示すガス流量、平均流速、動粘度、吹き出し管内径で霧化ガスを流したときのレイノルズ数を計算した。この表に示すように、このときのレイノルズ数Reは2245572であり、臨界レイノルズ数Rec=2320より大きくなった。このように、レイノルズ数Reが臨界レイノルズ数Recよりも大きくなるとき、吹き出し管47から吹き出る霧化ガスは乱流となる。
Further, in the configuration of the present embodiment, since the atomizing gas can be applied to the bottom surface of the injection container 19 from an oblique direction, the solution accumulated on the bottom surface of the injection container 19 can be agitated to promote evaporation. it can. At this time, if the angle and position of the blowing tube 47, the height of the injection container 19 and the like are appropriately designed so that the atomized gas hits the center of the bottom surface, the solution accumulated on the bottom surface is more efficiently diffused. be able to. FIG. 5 (a) is an example of the dimensions of each part of the injection container 19 designed so that the atomized gas hits the center of the bottom surface. In this design, the atomized gas is placed at a portion 0.2 mm away from the center of the bottom surface. Incident from an angle.
5A is used to calculate the Reynolds number when the atomized gas is flowed with the gas flow rate, average flow velocity, kinematic viscosity, and inner diameter of the blow pipe shown in the table of FIG. 5B. did. As shown in this table, the Reynolds number Re at this time was 2254572, which was larger than the critical Reynolds number Rec = 2320. As described above, when the Reynolds number Re becomes larger than the critical Reynolds number Rec, the atomized gas blown from the blowing pipe 47 becomes turbulent.

また、図2〜図5では、突出部40Aが出口部46から突出するように分岐管42の長さが設計されているが、図6(a)及び(b)に示すように、突出部40Aが出口部46内に収まるように分岐管42の長さが設計されても良い。この構造の分岐管42では、内管40が注入容器21内に晒されないため、注入容器21内で飛散した液滴や粉末が内管40に付着することが防止される。また、外管41は注入容器21内に導入されないので、外管41にも液滴や粉末は付着しない。これにより、次の注入容器で異なる液体試料を注入する際に、コンタミネーションが生じることを防止することができる。
なお、上記では分岐管42を長くすることにより突出部40Aが出口部46内に収まるようにしたが、分岐管42の長さはそのままで、突出部40Aを短くすることにより該突出部40Aが出口部46内に収まるようにしても良い。
2 to 5, the length of the branch pipe 42 is designed so that the protruding portion 40A protrudes from the outlet portion 46. As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the protruding portion The length of the branch pipe 42 may be designed so that 40A is accommodated in the outlet portion 46. In the branch pipe 42 having this structure, since the inner pipe 40 is not exposed to the injection container 21, it is possible to prevent droplets and powder scattered in the injection container 21 from adhering to the inner pipe 40. Further, since the outer tube 41 is not introduced into the injection container 21, no droplets or powder adhere to the outer tube 41. Thereby, contamination can be prevented from occurring when a different liquid sample is injected in the next injection container.
In the above description, the protruding portion 40A is accommodated in the outlet portion 46 by lengthening the branch pipe 42. However, the length of the branch pipe 42 remains the same, and the protruding portion 40A is shortened by shortening the protruding portion 40A. You may make it fit in the exit part 46. FIG.

内管40をPTFE系樹脂材料から形成した場合、蓋部20の出口部46に対して内管40の突出部40Aの抜挿を繰り返すと、内管40の突出部40Aが損耗することがある。そこで、図7に示すように、試料導入管17を分岐管42に挿入したときに内管40の突出部40Aが主管路42A内に収まるように分岐管42と内管40の長さを設計し、分岐管42の出口部46に筒状の袖口部46Aを取付けても良い。試料導入管17を分岐管42に挿入したとき、内管40の突出部40の下端が袖口部46Aの上端に近接するように該袖口部46Aの長さが設計されている。このような構成によれば、試料導入管17を分岐管42に挿入したときに突出部40Aが出口部46に接触しないため、該突出部40Aの損耗を防止できる。   When the inner tube 40 is formed from a PTFE-based resin material, if the projection 40A of the inner tube 40 is repeatedly inserted and removed from the outlet 46 of the lid portion 20, the projection 40A of the inner tube 40 may be worn out. . Therefore, as shown in FIG. 7, the lengths of the branch pipe 42 and the inner pipe 40 are designed so that the protruding portion 40A of the inner pipe 40 is accommodated in the main pipe path 42A when the sample introduction pipe 17 is inserted into the branch pipe 42. A cylindrical cuff 46A may be attached to the outlet 46 of the branch pipe 42. The length of the cuff portion 46A is designed so that when the sample introduction tube 17 is inserted into the branch tube 42, the lower end of the protruding portion 40 of the inner tube 40 is close to the upper end of the cuff portion 46A. According to such a configuration, the protrusion 40A does not come into contact with the outlet 46 when the sample introduction tube 17 is inserted into the branch tube 42, so that the wear of the protrusion 40A can be prevented.

上記構成においては、内管40はステンレス製で良いが、上述した理由から袖口部46AはPTFE製にすることが好ましい。また、袖口部46Aの下端が吹き出し管47側に向かって若干傾くように該袖口部46Aを曲げるようにしても良い。このような構成によれば、袖口部46Aの先端における溶液の滞留が少なくなり、注入容器21内に得られる粉末の状態を良くすることができる。
さらに、袖口部46Aを曲げることに代えて、或いは袖口部46Aを曲げることに加えて、袖口部46Aの長さを変えたり、袖口部46Aの先端を斜めに切断したりする等によっても得られる粉末の状態を調整することができる。
In the above configuration, the inner tube 40 may be made of stainless steel, but the cuff portion 46A is preferably made of PTFE for the reason described above. Further, the cuff portion 46A may be bent so that the lower end of the cuff portion 46A is slightly inclined toward the blowing tube 47 side. According to such a configuration, the stagnation of the solution at the tip of the cuff portion 46A is reduced, and the state of the powder obtained in the injection container 21 can be improved.
Further, instead of bending the cuff portion 46A, or in addition to bending the cuff portion 46A, the length of the cuff portion 46A is changed, or the tip of the cuff portion 46A is cut obliquely. The state of the powder can be adjusted.

以上、本発明に係る注入容器及びガス吹付式液体試料注入装置について実施例を用いて説明したが、本発明の趣旨の範囲で適宜変更、修正を行うことができることは当然である。   As described above, the injection container and the gas spraying type liquid sample injection device according to the present invention have been described using the embodiments. However, it is a matter of course that changes and modifications can be appropriately made within the scope of the present invention.

1…溶液容器
2…純水容器
3…溶出用溶媒容器
4…切替バルブ
5、10、11、12、13、14、22…流路
6…送液ポンプ
7…切替バルブ
8…トラップカラム
9…カラムラック
15…切替バルブ
16…分取ヘッド
17…試料導入管
40…内管
41…外管
41A…下端部
18…排気用シール管
19…注入容器本体
20…蓋部
21…注入容器
23…ガス供給部
23A…比例弁
23B…ガスボンベ
24…容器ラック
25…ヒータ
26…温度センサ
27…温調ブロック
28…温調部
29…XYZ駆動機構
30…制御部
31…操作部
42…分岐管
42A…主管路
42B…副管路
43…入口部
44…排気口
45…クッション
46…出口部
46A…袖口部
47…吹き出し管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solution container 2 ... Pure water container 3 ... Elution solvent container 4 ... Switching valve 5, 10, 11, 12, 13, 14, 22 ... Flow path 6 ... Liquid feed pump 7 ... Switching valve 8 ... Trap column 9 ... Column rack 15 ... switching valve 16 ... sorting head 17 ... sample introduction tube 40 ... inner tube 41 ... outer tube 41A ... lower end 18 ... exhaust seal tube 19 ... injection vessel body 20 ... lid portion 21 ... injection vessel 23 ... gas Supply unit 23A ... Proportional valve 23B ... Gas cylinder 24 ... Container rack 25 ... Heater 26 ... Temperature sensor 27 ... Temperature control block 28 ... Temperature control unit 29 ... XYZ drive mechanism 30 ... Control unit 31 ... Operation unit 42 ... Branch pipe 42A ... Main pipe Road 42B ... Sub-pipe 43 ... Inlet 44 ... Exhaust 45 ... Cushion 46 ... Outlet 46A ... Cuff 47 ... Blowout pipe

Claims (5)

霧化ガス用外管と、該霧化ガス用外管の下端よりも下に突出する突出部を有する液体用内管とからなる試料導入管を備える液体試料注入装置に用いられる、前記試料導入管からの液体試料が霧化して供給される注入容器であって、
上部に開口を有する注入容器本体と、
前記開口に装着される蓋部と、
前記蓋部を貫通するように設けられた管であって、前記試料導入管が挿入される、前記液体用内管の外径よりも大きい内径を有する主管路と、該主管路の途中から分岐する副管路とを備える分岐管と、
前記主管路の上端に設けられた、前記霧化ガス用外管の下端と気密に接する構造を有する入口部と、
前記主管路の下端に設けられた、前記液体用内管の外周と気密に接する構造を有する出口部と、
前記副管路の下端から前記主管路の出口部の下方に向かって延びる吹き出し管と
を備えることを特徴とする注入容器。
The sample introduction used in a liquid sample injection device comprising a sample introduction tube comprising an outer tube for atomized gas and a liquid inner tube having a protruding portion protruding below the lower end of the outer tube for atomized gas An injection container in which a liquid sample from a tube is supplied by atomization,
An injection container body having an opening at the top;
A lid attached to the opening;
A main pipe having a larger inner diameter than the outer diameter of the liquid inner pipe into which the sample introduction pipe is inserted, and a branch from the middle of the main pipe. A branch pipe provided with a secondary pipe line,
An inlet portion provided at an upper end of the main pipe line and having a structure in airtight contact with a lower end of the outer tube for atomized gas;
An outlet portion provided at the lower end of the main pipe line and having a structure in airtight contact with the outer periphery of the liquid inner pipe;
An injection container comprising: a blow-out pipe extending from a lower end of the sub pipe line toward a lower portion of an outlet portion of the main pipe line.
前記吹き出し管の先端の位置及び/又は向きが可変であることを特徴とする請求項1に記載の注入容器。   The injection container according to claim 1, wherein the position and / or orientation of the tip of the blowing tube is variable. 注入容器内に液体試料を霧化して供給するための、霧化ガス用外管と、該霧化ガス用外管の下端よりも下に突出する突出部を有する液体用内管とからなる試料導入管と、
前記注入容器に設けられた管であって、前記試料導入管が挿入される、前記液体用内管の外径よりも大きい内径を有する主管路と、該主管路の途中から分岐する副管路とを備える分岐管と、
前記主管路の上端に設けられた、前記霧化ガス用外管の下端と気密に接する構造を有する入口部と、
前記主管路の下端に設けられた、前記液体用内管の外周と気密に接する構造を有する出口部と、
前記副管路の下端から前記主管路の出口部の下方に向かって延びる吹き出し管と
を有することを特徴とするガス吹付式液体試料注入装置。
A sample comprising an outer tube for atomized gas for atomizing and supplying a liquid sample into the injection container, and an inner tube for liquid having a protrusion protruding below the lower end of the outer tube for atomized gas. An introduction tube;
A main pipe having an inner diameter larger than the outer diameter of the liquid inner pipe into which the sample introduction pipe is inserted, and a sub pipe branched from the middle of the main pipe. A branch pipe comprising:
An inlet portion provided at an upper end of the main pipe line and having a structure in airtight contact with a lower end of the outer tube for atomized gas;
An outlet portion provided at the lower end of the main pipe line and having a structure in airtight contact with the outer periphery of the liquid inner pipe;
A gas blowing type liquid sample injection device, comprising: a blowing pipe extending from a lower end of the sub pipe line toward a lower portion of an outlet portion of the main pipe line.
前記吹き出し管の先端の位置及び/又は向きが可変であることを特徴とする請求項3に記載のガス吹付式液体試料注入装置。   The gas spraying liquid sample injection device according to claim 3, wherein the position and / or direction of the tip of the blowing tube is variable. 前記注入容器を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項3又は4に記載のガス吹付式液体試料注入装置。   The gas spraying type liquid sample injection device according to claim 3, further comprising a heating unit that heats the injection container.
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