JP2572550B2 - ガス流路切り替え装置、シール部材および管体装着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はガス流路切り替え装
置、シール部材および管体装着装置に関し、さらに詳し
く言うと、表面積測定装置に装備され、管体たとえばサ
ンプルセルを機械等により自動的にかつ気密に装着する
ことができるガス流路切り替え装置、シール部材および
管体装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、表
面積測定装置においては、図５示すように、不活性ガス
と窒素ガスとの混合ガスである測定用ガスを流通させる
第１配管１と第２配管２と第３配管３とを設け、この第
１配管１の途中には前記測定ガス中の吸着前の窒素ガス
濃度を検出する窒素ガス濃度検出手段Ａを設けるととも
に前記第２配管２の途中にも前記測定ガス中の吸着後の
窒素ガス濃度を検出する窒素ガス濃度検出手段Ｂを設
け、前記第１配管１の先端部と第２配管２の一端部とに
はＵ字状の第１サンプルセル４を着脱自在に取り付け、
前記第２配管２の他端部と第３配管３の先端部とにもＵ
字状の第２サンプルセル５を着脱自在に装着してなる装
置がある。

【０００３】この装置においては、次のように操作して
試料の表面積を測定する。

【０００４】すなわち、先ず、試料を第２サンプルセル
５中に装填する。次いで、その第２サンプルセル５を第
２配管２の他端部と第３配管３の先端部に装着する。ま
た、第１配管１の先端部と第２配管２の一端部にも第１
サンプルセル４を試料を装填せずに装着する。その状態
で、第２サンプルセル５を高温に加熱しながら、第１配
管１、第１サンプルセル４、第２配管２、第２サンプル
セル５および第３配管３内に測定用ガスを流通させる。
第２サンプルセル５を加熱しながら測定用ガスを流通さ
せることにより、第２サンプルセル５内の試料中の微量
水分や吸着ガス等を除去し、試料の表面を清浄にする。
この脱気操作を所定時間行なった後に、第２サンプルセ
ル５を第２配管２および第３配管３から外し、第２サン
プルセル５と第１サンプルセル４とを交換して、第２サ
ンプルセル５を第１配管１の先端部と第２配管２の一端
部とに装着し、第１サンプルセル４を第２配管２の他端
部と第３配管３の先端部とに装着する。その後に、この
第１サンプルセル４を液体窒素で冷却しながら、この第
１配管１から、第２サンプルセル５、第２配管２、第１
サンプルセル４、第３配管３へと不活性ガスおよび窒素
ガスの混合ガスである測定用ガスを一定の割合で流通さ
せて、試料に窒素ガスを吸着させる。

【０００５】試料に窒素ガスが吸着されている間は、前
記窒素ガス濃度検出手段Ａにより検出される窒素ガス濃
度は、前記窒素ガス濃度検出手段Ｂで検出される窒素ガ
ス濃度よりも大きい。窒素ガスの吸着が飽和状態に達す
ると、前記窒素ガス濃度検出手段Ａで検出される窒素ガ
ス濃度と前記窒素ガス濃度検出手段Ｂで検出される窒素
ガス濃度とは、ほぼ同一になる。そこで、第２サンプル
セル５の冷却を停止し、前記混合ガスを流通させたまま
で、第２サンプルセル５を常温に戻す。

【０００６】第２サンプルセル５が常温に戻るにつれ、
試料に吸着されていた窒素ガスが脱離し始め、前記窒素
ガス濃度検出手段Ｂで検出される窒素ガス濃度の方が前
記窒素ガス濃度検出手段Ａで検出される窒素ガス濃度よ
りも大きくなる。吸着時または脱離時に得られる前記窒
素ガス濃度検出手段ＡおよびＢでの濃度差を時間で積分
すると、得られる値は吸着した窒素ガス量または吸着後
脱離した窒素ガス量に比例した値となる。あらかじめこ
の積分値と窒素ガス量との関係を求めておけば、この積
分値から吸着または脱離した窒素ガス量を求めることが
できる。そして、この窒素ガス量からＢ．Ｅ．Ｔ．理論
により、試料の表面積を算出する。

【０００７】しかしながら、このような構成の表面積測
定装置にあっては、配管系において第１サンプルセル４
と第２サンプルセル５との交換作業を要するので、操作
が煩雑である。

【０００８】このように、第１サンプルセル４と第２サ
ンプルセル５とを交換しなければならないのは、次の理
由による。一般に、窒素ガス濃度検出手段ＡおよびＢに
は熱伝導度検出器を使用するが、仮に図５の状態で第１
サンプルセル４に試料を入れて、そのままの位置で試料
を加熱し、脱気を行うと、前記窒素ガス濃度検出手段Ｂ
は試料から除去される水分により損傷し、測定誤差の発
生や前記窒素ガス濃度検出手段Ｂの故障が発生するおそ
れがある。したがって、熱伝導度検出器の損傷を防ぐた
め、脱気時には試料の位置が熱伝導度検出器の下流とな
るようにサンプルセルを交換している。

【０００９】また、試料を装填した第２サンプルセル５
の外に、配管系を閉鎖系にするための余分の手段たとえ
ば第１サンプルセル４が必要であるから、操作部材が多
くて不便である。さらに、サンプルセルとガス流路との
接続は、たとえばクイックカプリングやクイックコネク
タ等によって行われる。これらを用いると、手作業では
着脱が容易であるものの機械によると困難であるので、
装置の装着を機械的にかつ自動的に行うことができな
い。

【００１０】本発明はこのような事情の下に完成され
た。

【００１１】この発明の目的は、前記問題点およびこの
種の表面積測定装置が有する問題点を解消することにあ
る。

【００１２】この発明の目的は、表面積測定装置に好適
に使用され、しかもサンプルセルとの気密性を保持しつ
つ機械等による自動化に対応することのできるガス流路
切り替え装置を提供することにある。さらに詳述する
と、簡単な操作により脱気用ガスおよび測定用ガスの切
り替えを行なうことができ、誤操作をする恐れがなく、
しかもサンプルセルとの気密性を確保しつつ、遠隔操作
または自動操作することのできる、簡単な構成のガス流
通路切り替え装置を提供することにある。この発明の他
の目的は、管体たとえばサンプルセルを気密に保持する
ことのできるシール部材を提供することにある。この発
明のさらに他の目的は、管体たとえばサンプルセルを基
材に気密に装着することのできる管体装着装置を提供す
ることにある。

【００１３】

【前記課題を解決するための手段】前記課題を解決する
ためのこの発明のガス流路切り替え装置は、試料を有す
るサンプルセル体内を脱気した後にサンプルセル内に供
給するガス量とサンプルセルから排出されるガス量と
で、試料に吸着されるガス量を計測することにより、試
料の表面積または比表面積を測定する表面積測定装置に
使用されるガス流路切り替え装置において、第１ガス濃
度検出手段を有する第１ガス流通路の一端を結合する第
１ガス導入口と、サンプルセルの出口に一端を接続する
第４ガス流通路の他端を接続する第２ガス導入口と、第
２ガス濃度検出手段を有する第２ガス流通路の一端を結
合する第３ガス導入口と、前記第２ガス流通路の他端を
結合する第１ガス排出口と、ガスを排出する第５ガス流
通路を結合する第２ガス排出口と、サンプルセルの入口
に一端を接続する第３ガス流通路の他端を接続する第３
ガス排出口とを備え、サンプルセル内を脱気するときに
は、前記第１ガス導入口と前記第１ガス排出口とを連通
し、第２ガス導入口と前記第２ガス排出口とを連通し、
前記第３ガス導入口と前記第３ガス排出口とを連通し、
測定時には、前記第１ガス導入口と前記第３ガス排出口
とを連通し、前記第２ガス導入口と前記第１ガス排出口
とを連通し、前記第３ガス導入口と前記第２ガス排出口
とを連通するロータリー弁を備え、前記第３ガス流通路
の先端および第４ガス流通路の先端には、第３ガス流通
路の開口部およびその周囲に環状に形成された溝を備え
た底面を有する第１凹陥部と、前記第４ガス流通路の開
口部およびその周囲に環状に形成された溝を備え、前記
第１凹陥部の中心線と平行な中心線を有する第２凹陥部
と、前記第１凹陥部内および第２凹陥部内それぞれにシ
ール用エアーを供給するエアー供給手段とを有する基材
を備え、前記第１凹陥部および第２凹陥部それぞれに
は、前記溝に装着される環状の一端を有する筒状体と、
前記流体流路に接続されるサンプルセルを前記筒状体内
に挿入する装着穴と、前記筒状体の他端部に設けられ、
前記凹陥部の外径よりも大きな外径を有し、かつ前記基
材の表面に密着状態で固定される環状鍔部とを有するシ
ール部材が設けられてなることを特徴とし、前記シール
部材は、基材の表面に形成され、かつシール用エアーが
供給されるところの、凹陥部の底面に開口する流体流路
の開口部の周囲に環状に形成された溝に装着される環状
の一端部を有する筒状体と、前記流体流路に接続される
管体を前記筒状体内に挿入する装着穴と、前記筒状体の
他端部に設けられ、前記凹陥部の外径よりも大きな外径
を有し、かつ前記基材の表面に密着状態で固定される環
状鍔部とを有することを特徴とし、管体装着装置は、底
面に流体流路の開口部を開口し、その開口部の周囲に環
状に溝を形成してなる凹陥部および前記凹陥部内に開口
するシールガス導入穴を有する基材と、前記溝に装着さ
れる環状の一端部を有する筒状体の他端に、前記凹陥部
の直径よりも大きな直径を有する環状鍔部を備え、かつ
前記流体通路の開口部に接合する管体を挿入する装着穴
を備えてなるシール部材と、前記凹陥部に装着されたシ
ール部材の前記環状鍔部を前記基材の表面に固定する固
定具とを有してなることを特徴とする。

【００１４】

【作用】この発明に係るガス流路切り替え装置において
は、回転操作により流通路の切り替わる１個のロータリ
弁を使用する。

【００１５】脱気操作においては、ロータリ弁により、
第１ガス流通路→第１ガス濃度検出手段→前記第１ガス
導入口→前記第１ガス排出口→第２ガス濃度検出手段→
第２ガス流通路→第３ガス導入口→第３ガス排出口→第
３ガス流通路→サンプルセル→第４ガス流通路→第２ガ
ス導入口→第２排出口→第５ガス流通路からなる１本の
ガス流通路が形成される。

【００１６】このガス流通路に脱気用ガスを流通させる
ことにより、脱気操作を行なう。

【００１７】脱気処理の終了後、ロータリ弁を回転させ
て、第１ガス流通路→第１ガス濃度検出手段→前記第１
ガス導入口→第３ガス排出口→第３ガス流通路→サンプ
ルセル→第４ガス流通路→第２ガス導入口→第１ガス排
出口→第２ガス濃度検出手段→第２ガス流通路→第３ガ
ス導入口→第２ガス排出口→第５ガス流通路からなる１
本のガス流通路を形成する。

【００１８】このガス流通路に測定用ガスを流通させ
て、試料にガス吸着をさせる。

【００１９】このようにロータリ弁の回転操作だけで、
脱気用ガスの流通路と測定用ガスの流通路とを切り替え
ることができる。

【００２０】したがって、誤動作をすることもなく、確
実に流通路の切り替えを行なうことができる。

【００２１】この発明のガス流量切り替え装置における
サンプルセルの装着は次のようにして行われる。

【００２２】先ず、シール部材が第１凹陥部および第２
凹陥部それぞれに次のようにして装着される。シール部
材を構成する筒状体における環状の一端が、第１凹陥部
内の底面に形成された環状の溝に挿入され、環状鍔部が
基材に密着固定される。シール部材における装着穴に、
サンプルセルにおける一端開口を有する挿入管を挿入
し、挿入管の先端部を前記第１凹陥部の底面に当接させ
る。この場合、前記装着穴の内径と前記挿入管の外径と
が実質的に同じであっても良く、また、前記装着穴の内
径が前記挿入管の外径よりもわずかに大きくても良い。
前記装着穴の内径が前記挿入管の外径よりもわずかに大
きくても良いのは、シール部材の外周にシール用エアー
を供給することにより、前記流体流路と前記挿入管の開
口部との接合部に浸入しようとする外気を遮断すること
ができるからである。換言すると、シール部材の外周に
シール用エアーを供給することにより、外気の遮断が達
成されるから、すなわち気密性が達成されるから、前記
装着穴の内径が前記挿入管の外径よりもわずかに大きく
てもよいのである。前記装着穴の内径が前記挿入管の外
径と実質的に同じであるならば、この挿入穴の内壁と挿
入管の外周面とが密着し、その結果、流体流路と前記挿
入管とを接続する際に要請される気密性の確保がより一
層向上する。

【００２３】前記環状鍔部を基材の表面に密着固定する
には、環状鍔部と基材とを接着剤等で固着しても良い
し、また、この発明の管体装着装置におけるように固定
具を使用しても良い。

【００２４】このシール部材は潤滑性と弾性とを有する
部材、例えばシリコーンゴムなどで形成される。

【００２５】サンプルセルにおける一端開口を有する挿
入管を第１凹陥部に装着したのと同様にして、サンプル
セルにおける他端開口を有する挿入管を第２凹陥部に装
着する。

【００２６】第１凹陥部および第２凹陥部にサンプルセ
ルにおける挿入管を挿入した状態では、シール部材にお
ける筒状体の外周面、第１凹陥部または第２凹陥部の底
面、第１凹陥部または第２凹陥部の内周面およびシール
部材における環状鍔部により空間が形成されている。こ
の空間内にシール用エアーが導入されると、エアー圧力
により、前記シール部材が、サンプルセルにおける挿入
管の外周面に向かって、膨張し、前記外周面に密着す
る。この密着によって、サンプルセルが前記シール部材
を介して基材に保持されることができる。また、この密
着によって、サンプルセルにおける挿入管とシール部材
における筒状体の内壁との間隙およびサンプルセルにお
ける挿入管の先端開口と流体流路との接続部を通って流
通路内へ浸入しようとする空気が遮断され、これによっ
て気密性が確保される。

【００２７】サンプルセルを装着し、しかも、表面積を
測定している間、前記シール用エアーが前記空間に導入
され続けて、前記サンプルセルの保持と気密性とが確保
される。

【００２８】前記シール用エアーは、第１凹陥部内およ
び第２凹陥部内に開口するシールガス導入穴を通じて供
給される。

【００２９】

【実施例】以下に、この発明の一実施例を示してこの発
明をさらに詳細に説明する。なお、この発明は、以下の
実施例に限定されるものではなく、この発明の要旨を変
更しない範囲内でこの発明を実施することができること
は言うまでもない。

【００３０】この実施例は表面積測定装置に組み込まれ
たガス流通路切り替え装置である。

【００３１】図１または図２に示すように、このガス流
通路切り替え装置は、第１ガス流通路２０、第２ガス流
通路２１と、第３ガス流通路２２と、第４ガス流通路２
３と、第５ガス流通路２４と、第１ガス導入口２５、第
１ガス排出口２６、第２ガス導入口２７、第２ガス排出
口２８、第３ガス導入口２９、および第３ガス排出口３
０を有するロータリ弁３１と、窒素ガス濃度検出手段Ａ
と、窒素ガス濃度検出手段Ｂとを備えてなる。

【００３２】第１ガス流通路２０の途中に、前記窒素ガ
ス濃度検出手段Ａが設けられ、第１ガス流通路２０の先
端部はロータリ弁３１の第１ガス導入口２５に接続され
る。

【００３３】第２ガス流通路２１の途中には、窒素ガス
濃度検出手段Ｂが設けられ、第２ガス流通路２１の一端
部は第１ガス排出口２６に接続されるとともに第２ガス
流通路２１の他端部は第２ガス導入口２９に接続され
る。

【００３４】第３ガス流通路２２の一端部は、第３ガス
排出口３０に接続されるとともに第３ガス流通路２２の
他端部はサンプルセル３２の入り口に接続される。

【００３５】第４ガス流通路２３の一端部は、サンプル
セル３２の出口に接続されるとともに第４ガス流通路２
３の他端部は第２ガス導入口２７に接続される。

【００３６】第５ガス流通路２４の一端部は第２ガス排
出口２８に接続される。

【００３７】なお、サンプルセル３２は、図３に示すよ
うに、第３ガス流通路２２と第４ガス流通路２３とに接
続される。

【００３８】図３は基材にサンプルセルを装着した状態
を示す断面図である。また図４はシール部材を介してサ
ンプルセルを前記基材に装着した部分の拡大断面図であ
る。

【００３９】図３に示されるように、基材５０は第３ガ
ス流通路２２と第４ガス流通路２３とに接続され、サン
プルセル３２を装着することができるように、以下の構
造を有する。

【００４０】前記サンプルセル３２は、一端に開口部３
２Ａを備えた、後述するシール部材に挿入されるための
円管状の第１挿入管３２Ｂと、前記第１挿入管３２Ｂと
同じ直径および同じ長さを備え、また前記第１挿入管３
２Ｂと同様に一端に開口部を備え、後述するシール部材
に挿入されるための円管状の第２挿入管３２Ｃと、前記
第１挿入管３２Ｂの他端および第２挿入管３２Ｃの他端
とに接続され、第１挿入管３２Ｂおよび第２挿入管３２
Ｃの中心線に対して直交する方向に中心線を有する筒状
体であり、試料を収容するための試料収容管３２Ｄとで
形成されている。なお、このサンプルセル３２は、第１
挿入管３２Ｂおよび第２挿入管３２Ｃを垂直方向に立て
て安置することができるように、前記試料収容管３２Ｄ
の底面３２Ｅが平らに形成されるように構成してもよ
い。

【００４１】基材５０は、その下面に開設された円筒状
の第１凹陥部５１Ａとその第１凹陥部５１Ａの中心線と
平行な中心線を有し、しかも第１凹陥部５１Ａと同様の
円筒状に開設された第２凹陥部５１Ｂとを有する。

【００４２】この第１凹陥部５１Ａは、後述するシール
部材の外径よりも大きな内径を有する。この第１凹陥部
５１Ａの底面５２には第１流体流路５３Ａが開設され
る。この第１流体流路５３Ａの、第１凹陥部５１Ａの底
面５２に開口する開口部５４は、後述するサンプルセル
３２における第１挿入管３２Ｂの内径と同じ直径を有す
る。この第１流体流路５３Ａは、前記底面５２に基材５
０の内部を貫通し、第３ガス流通路２２に気密に接続さ
れる。この第１凹陥部５１Ａの底面５２には、前記第１
流体流路５３Ａの開口部５４の外側に環状の溝５５が開
設される。この溝５５は、後述するシール部材における
筒状体の一端部を挿入するに足る寸法の溝幅を有する。
この溝５５の深さは適宜の寸法に設計される。この第１
凹陥部５１Ａの内周面には前記第２凹陥部５１Ｂに連通
する連通孔５６が設けられている。基材５０の下面であ
ってこの第１凹陥部５１Ａの開口部の外側には、後述す
る固定具を固定するための螺子穴５７が設けられてい
る。

【００４３】この第２凹陥部５１Ｂは前記第１凹陥部５
１Ａと基本的に同様の構成を有する。

【００４４】すなわち、この第２凹陥部５１Ｂは、後述
するシール部材の外径よりも大きな内径を有する。この
第２凹陥部５１Ｂの底面には第２流体流路５２Ｂが開設
される。この第２流体流路５２Ｂの、第２凹陥部５１Ｂ
の底面に開口する開口部は、後述するサンプルセル３２
における第２挿入管３２Ｃの内径と同じ直径を有する。
この第２流体流路５２Ｂは、基材５０の内部を貫通し、
第４ガス流通路２３に気密に接続される。この第２凹陥
部５１Ｂの底面には、前記第２流体流路５２Ｂの開口部
の外側に環状の溝５５が開設される。この溝５５は、後
述するシール部材における筒状体の一端部を挿入するに
足る寸法の溝幅を有する。この溝５５の深さは適宜の寸
法に設計される。この第２凹陥部５１Ｂの内周面には前
記第１凹陥部５１Ａに連通する連通孔が設けられてい
る。また、この第２凹陥部５１Ｂの内周面には、図示し
ないエアー供給手段から供給されるエアーを第２凹陥部
５１Ｂ内に導入するためのエアー供給孔（図示せず。）
が設けられる。基材５０の下面であってこの第２凹陥部
５１Ｂの開口部の外側には、後述する固定部を固定する
ための螺子穴が設けられている。

【００４５】この実施例においては、前記第１凹陥部５
１Ａおよび第２凹陥部５１Ｂの開口部は、基材５０の下
面に開設されている。したがって、基材５０の下面から
見ると、第１凹陥部５１Ａの底面５２および第２凹陥部
５１Ｂの底面は天井面であるかのように見える。しかし
ながら、この明細書においては、説明の便宜上天井面に
見える第１凹陥部５１Ａおよび第２凹陥部５１Ｂの面を
底面５２と称する。この実施例においては、基材５０の
下面に開設した第１凹陥部５１Ａおよび第２凹陥部５１
Ｂに下方からサンプルセル３２の第１挿入管３２Ｂおよ
び第２挿入管３２Ｃを差し込むようにして装着するので
あるが、場合により、また設計変更により、基材５０の
上面に第１凹陥部５１Ａおよび第２凹陥部５１Ｂを開設
し、上方からサンプルセル３２の第１挿入管３２Ｂおよ
び第２挿入管３２Ｃを第１凹陥部５１Ａおよび第２凹陥
部５１Ｂに挿入あるいは装着することもある。したがっ
て、第１凹陥部５１Ａおよび第２凹陥部５１Ｂにおける
流体流路の開設された面を底面と称しても問題はない。

【００４６】シール部材６０は、筒状体６１とその筒状
体６１の端部に形成された環状鍔部６２とを備える。こ
の筒状体６１における前記環状鍔部６２側の開口部が、
サンプルセル３２の第１挿入管３２Ｂまたは第２挿入管
３２Ｃを挿入するための装着穴６３である。この筒状体
６１における、前記環状鍔部６２の設けられた端部とは
反対側の端部寄りの外周面には、肉薄部６４が、この筒
状体６１の外周を一巡するように、環状に設けられてい
る。この肉薄部６４は、この筒状体６１の内周面側に膨
らみ、その筒状体６１の外周面側においては窪んだ構造
を有している。この肉薄部６４におけるこの筒状体６１
の内周面側に膨らんだその稜線の内径は、サンプルセル
３２の外径に実質的に一致しているのが望ましい。この
シール部材における前記肉薄部６４は、シール部材にお
ける筒状体６１の外側からかかる圧力によって筒状体６
１の内側に膨張する必要があるので、膨張可能な材質た
とえば弾性を有し、しかもサンプルセル３２を円滑に挿
入することができる必要があるので、十分な潤滑性を有
する材質で構成されるのが好ましい。このような性質を
備えた材質としてはシリコーンゴムを挙げることができ
る。

【００４７】また、このシール部材６０は、筒状体６１
における環状鍔部６２を有する端部とは反対側の端部６
４Ａは、前記底面５２に設けられた環状の溝５５に挿入
される。

【００４８】シール部材６０における環状鍔部６２の外
径は、前記第１凹陥部５１Ａおよび第２凹陥部５１Ｂの
開口直径よりも大きな外径を有する。この環状鍔部６２
の外径は、環状鍔部６２と、シール部材６０の筒状体６
１の外周面と、第１凹陥部５１Ａまたは第２凹陥部５１
Ｂの内周面および底面とで形成される空間６５内に導入
される空気を気密に封止することができる程度に十分な
接触面積を有するように設計される。

【００４９】以上に詳述したことから理解されるよう
に、この実施例におけるシール部材６０は、あたかも底
の抜けたシルクハットのような形状を有する。もっと
も、念のために言うと、この発明においては、このシー
ル部材６０は、このようなシルクハットのような形状に
限定されるものではない。

【００５０】このシール部材６０は、前記基材５０の下
面に、固定具６６で固着される。この実施例において
は、前記固定具６６と前記シール部材６０とでサンプル
装着装置が構成される。

【００５１】この固定具６６は、第１凹陥部５１Ａまた
は第２凹陥部５１Ｂに装着したシール部材６０の環状鍔
部６２を基材５０の下面に押圧し、環状鍔部６２と基材
５０の下面との密着性を確保すると共に第１凹陥部５１
Ａまたは第２凹陥部５１Ｂからシール部材６０の脱落す
ることを防止する機能を有する限りその構造には特に制
限がないのであるが、この実施例においては、円盤部６
７と外輪状鍔部６８と差し込み穴６９とを有する。前記
円盤部６７の中央部には、サンプルセル３２を挿通する
に足る内径を有する前記差し込み穴６９が開設される。
前記外輪状鍔部６８は前記円盤部６７の円周に沿って立
設形成される。外輪状鍔部６８の円盤部６７からの高さ
は、環状鍔部６２の厚みよりもわずかに小さく設計され
る。また、この外輪状鍔部６８には、基材５０の下面に
設けられた螺子穴５７に一致する貫通穴７０が設けら
れ、この貫通穴７０を螺子７１で螺合することにより、
この固定具６６が基材５０の下面に固定されることがで
きる。この固定具６６を基材５０の下面に固定する場
合、シール部材６０の環状鍔部６２に固定具６６の円盤
部６７を当てて、前記螺子穴５７，貫通穴７０に螺子７
１を螺合することにより、この固定具６６が基材５０の
下面に固定されると共に、前記シール部材６０の環状鍔
部６２を基材５０の下面に緊締することができる。サン
プルセル３２の第１挿入管３２Ｂは、シール部材６０の
環状鍔部６２を基材５０の下面にこの固定具６６で緊締
してから、差し込み穴６９に差し込まれる。

【００５２】サンプルセル３２の第１挿入管３２Ｂの差
し込みは、前記第１挿入管３２Ｂの開口部３２Ａが、前
記溝５５に挿入された筒状体６１における前記肉薄部６
４よりも前記溝５５側まで行えば良く、第１凹陥部５１
Ａにおける底部５２に当接するまで行っても良い。

【００５３】以上に詳述したようにして、サンプルセル
３２の第１挿入管３２Ｂおよび第２挿入管３２Ｃが、シ
ール部材６０を介して、第１凹陥部５１Ａおよび第２凹
陥部５１Ｂ内に挿入される。この状態では、前述したよ
うに、環状鍔部６２と、シール部材６０の筒状体６１の
外周面と、第１凹陥部５１Ａまたは第２凹陥部５１Ｂの
内周面および底面５２とで空間が形成されている。図示
しないエアー供給手段からエアーをエアー供給孔から第
２凹陥部５１Ｂ内に導入し、連通孔を介して第１凹陥部
５１Ａ内に導入すると、第１凹陥部５１Ａ内では、シー
ル部材６０における肉薄部６４が第１挿入管３２Ｂに向
かって膨張し、肉薄部６４の第１挿入管３２Ｂ側の表面
が第１挿入管３２Ｂに密着する。また、溝５５内に挿入
されている筒状体６１の端部も溝５５内の内壁に密着す
る。これらの密着によって、前記空間内に導入されたエ
アーおよび第１挿入管３２Ｂの外周面側のエアーが流体
流路と第１挿入管３２Ｂの開口部との突き合わせ部分か
ら内部に浸入することが防止される。第２凹陥部５１Ｂ
においても同様である。

【００５４】この実施例によると、サンプルセル３２を
ワンタッチで第３ガス流通路２２と第４ガス流通路２３
とに接続することができるのみならず、気密かつ確実な
接続を行うことができる。

【００５５】以上構成のガス流通路切り替え装置におい
ては、サンプルセル３２を例えばマントルヒーター等の
加熱手段で加熱することによりサンプルセル３２内を脱
気する脱気操作のときには、図１に示すガス流通路を形
成する。図１に示すように、脱気操作のときには窒素ガ
ス濃度検出手段Ａと窒素濃度検出手段Ｂとでガス量の測
定をする必要がないので、サンプルセル３２の上流側に
位置させておく。

【００５６】液体窒素のはいったジュワービン等の冷却
手段で冷却されたサンプルセル３２内の試料に測定用ガ
スを吸着させるために測定用ガスをサンプルセル３２内
に流通させるときには、ロータリ弁３１を回転させるこ
とにより、図２に示すガス流通路を新たに形成させる。

【００５７】このようにロータリ弁３１の回転操作によ
って容易にガス流通路を変更させることができる。

【００５８】なお、ロータリ弁３１は従来から公知の構
造のものを使用することができる。

【００５９】

【効果】この発明によると、ロータリ弁の回転操作によ
って簡単に脱気ガス流通路と測定用ガス流通路とを切り
替えることができるので操作が簡単であり、誤動作の恐
れがなく、部品点数の少ない簡単な構造のガス流通路切
り替え装置を提供することができる。

【００６０】また、ロータリー弁の回転操作によってガ
ス流通路を切り替えることができるので、サンプルセル
を流通路から取り外す必要もなくなり、従来の装置にお
けるように、サンプルセルを一々取り外す作業の煩雑さ
を解消することができる。

【００６１】この発明によると、エアー圧力によってシ
ールを行うことのできるシール部材によって、サンプル
セルをワンタッチでガス流通路と接続することができる
のみならず、気密かつ確実な接続を行うことができる。
この発明によると、シール部材を基材に簡単に固着する
ことができる。

【００６２】このガス流通路切り替え装置は、表面積測
定装置に応用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施例を示し、脱気操作の
ときのガス流通路が形成されているガス流通路切り替え
装置の説明図である。

【図２】図２はこの発明の一実施例を示し、測定用ガス
を流通させるときのガス流通路が形成されているガス流
通路切り替え装置の説明図である。

【図３】図３は基材にサンプルセルを装着した状態を示
す断面図である。

【図４】図４はシール部材を介してサンプルセルを前記
基材に装着した部分の拡大断面図である。

【図５】図５は従来のガス流通路切り替え装置を示す説
明図である。

【符号の説明】

１・・・第１配管、２・・・第２配管、３・・・第３配
管、Ａ・・・窒素ガス濃度検出手段、Ｂ・・・窒素ガス
濃度検出手段、４・・・第１サンプルセル、５・・・第
２サンプルセル、２０・・・第１ガス流通路、２１・・
・第２ガス流通路、２２・・・第３ガス流通路、２３・
・・第４ガス流通路、２４・・・第５ガス流通路。２５
・・・第１ガス導入口、２６・・・第１ガス排出口、２
７・・・第２ガス導入口、２８・・・第２ガス排出口、
２９・・・第３ガス導入口、３０・・・第３ガス排出
口、３１・・・ロータリ弁、３２・・・サンプルセル、
３２Ａ・・・開口部、３２Ｂ・・・第１挿入管、３２Ｃ
・・・第２挿入管、３２Ｄ・・・試料収容管、３２Ｅ・
・・底面、５０・・・基材、５１Ａ・・・第１凹陥部、
５１Ｂ・・・第２凹陥部、５２・・・底面、５３Ａ・・
・第１流体流路、５４・・・開口部、５５・・・溝、５
６・・・連通孔、５７・・・螺子穴、６０・・・シール
部材、６１・・・筒状体、６２・・・環状鍔部、６３・
・・装着穴、６４・・・肉薄部、６４Ａ・・・６５・・
・空間、６６・・・固定具、６７・・・円盤部、６８・
・・外輪状鍔部、６９・・・差し込み穴、７０・・・貫
通穴、７１・・・螺子。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料を有するサンプルセル内を脱気した
   後にサンプルセル内に供給するガス量とサンプルセルか
   ら排出されるガス量とで、試料に吸着されるガス量を計
   測することにより、試料の表面積または比表面積を測定
   する表面積測定装置に使用されるガス流路切り替え装置
   において、 第１ガス濃度検出手段を有する第１ガス流通路の一端を
   結合する第１ガス導入口と、サンプルセルの出口に一端
   を接続する第４ガス流通路の他端を接続する第２ガス導
   入口と、第２ガス濃度検出手段を有する第２ガス流通路
   の一端を結合する第３ガス導入口と、前記第２ガス流通
   路の他端を結合する第１ガス排出口と、ガスを排出する
   第５ガス流通路を結合する第２ガス排出口と、サンプル
   セルの入口に一端を接続する第３ガス流通路の他端を接
   続する第３ガス排出口とを備え、サンプルセル内を脱気
   するときには、前記第１ガス導入口と前記第１ガス排出
   口とを連通し、第２ガス導入口と前記第２ガス排出口と
   を連通し、前記第３ガス導入口と前記第３ガス排出口と
   を連通し、 測定時には、前記第１ガス導入口と前記第３ガス排出口
   とを連通し、前記第２ガス導入口と前記第１ガス排出口
   とを連通し、前記第３ガス導入口と前記第２ガス排出口
   とを連通するロータリー弁を備え、 前記第３ガス流通路の先端および第４ガス流通路の先端
   には、第３ガス流通路の開口部およびその周囲に環状に
   形成された溝を備えた底面を有する第１凹陥部と、前記
   第４ガス流通路の開口部およびその周囲に環状に形成さ
   れた溝を備え、前記第１凹陥部の中心線と平行な中心線
   を有する第２凹陥部と、前記第１凹陥部内および第２凹
   陥部内それぞれにシール用エアーを供給するエアー供給
   手段とを有する基材を備え、 前記第１凹陥部および第２凹陥部それぞれには、前記溝
   に装着される環状の一端を有する筒状体と、前記流体流
   路に接続されるサンプルセルを前記筒状体内に気密に挿
   入する装着穴と、前記筒状体の他端部に設けられ、前記
   凹陥部の外径よりも大きな外径を有し、かつ前記基材の
   表面に密着状態で固定される環状鍔部とを有するシール
   部材が設けられてなることを特徴とするガス流路切り替
   え装置。
2. 【請求項２】 基材の表面に形成され、かつシール用エ
   アーが供給されるところの、凹陥部の底面に開口する流
   体流路の開口部の周囲に環状に形成された溝に装着され
   る環状の一端部を有する筒状体と、前記流体流路に接続
   される管体を前記筒状体内に挿入する装着穴と、前記筒
   状体の他端部に設けられ、前記凹陥部の外径よりも大き
   な外径を有し、かつ前記基材の表面に密着状態で固定さ
   れる環状鍔部とを有することを特徴とするシール部材。
3. 【請求項３】 底面に流体流路の開口部を開口し、その
   開口部の周囲に環状に溝を形成してなる凹陥部および前
   記凹陥部内に開口するシールガス導入穴を有する基材
   と、前記溝に装着される環状の一端部を有する筒状体の
   他端に、前記凹陥部の直径よりも大きな直径を有する環
   状鍔部を備え、かつ前記流体通路の開口部に接合する管
   体を挿入する装着穴を備えてなるシール部材と、前記凹
   陥部に装着されたシール部材の前記環状鍔部を前記基材
   の表面に固定する固定具とを有してなることを特徴とす
   る管体装着装置。