JP4087399B2 - 液体クロマトグラフ用カラム及びそのクランプ部材 - Google Patents

Description

本発明は、液体クロマトグラフ用カラム及びそのクランプ部材に関する。

移動相として液体の溶媒（溶離液）を用いる液体クロマトグラフ分析装置においては、溶離液を送出するポンプと固定相の充填剤が充填されたカラムとの間にインジェクターが接続され、インジェクターから試料（サンプル）及び溶離液がカラムに供給される構成になっている。カラム内に導入されたサンプルに含まれている各成分はそれぞれカラムを通過する時間が異なるため、カラムから排出される時点では各成分が分離されることになる。

特許文献１には、内部に充填剤が充填される筒状部材であり、その一端の開口の周囲にフランジが形成されている本体と、サンプル及び溶離液を本体に供給するための孔が形成されていると共に本体のフランジが形成されている側の一端の開口を塞ぐカラム栓とからなるカラムが開示されている。係るカラムのカラム栓は、本体の内側空洞に挿入される円柱形状の挿入部と、挿入部よりも大きな径を有する円板形状であり挿入部の一端に連設されていると共に、本体に挿入部が挿入された状態で、本体のフランジと当接するストッパ部とを有している。そして、略Ｕ字型形状の切り欠きが形成された板状部材であり、且つ切り欠き部分の側面に板厚方向と直交する方向に延びる溝が形成されたカラムホルダの溝に、本体のフランジの縁部分及びカラム栓のストッパの縁部分とを挟み込むことで、カラム栓が本体から抜けるのを防いでいる。
意匠登録第１１８０１９２号

しかしながら、上述のカラムでは、カラムホルダによって挟み込まれているのは、フランジの縁部分及びストッパの縁部分の一部である。したがって、本体にサンプル及び溶離液が供給され、本体の内部圧力が上昇すると、カラムホルダによってカラム栓を固定しているにも拘らず、カラム栓が浮き上がったり、場合によっては外れてしまうことがある。

そこで、本発明の目的は、耐圧性の高い液体クロマトグラフ用カラム及びそのクランプ部材を提供することである。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の液体クロマトグラフ用カラムは、両端に開口が形成された細長の中空部材であり、且つ一端の開口の周囲にその長手方向と直交する方向に延在するフランジが形成されており、内部に充填剤が充填される本体と、前記本体の前記フランジが形成された一端側に挿入される挿入部、及び前記挿入部と一体に形成されていると共に、その外周の形状が前記フランジの外周の形状と実質的に同一であり、前記挿入部が前記本体に挿入された状態において前記フランジと当接するストッパ部を有するカラム栓と、前記挿入部が前記本体に挿入された状態において前記フランジの縁部分及び前記ストッパ部の縁部分を全周に亘って一体に挟み込むことによって前記フランジ及び前記ストッパ部をクランプしていると共に、前記フランジ及び前記ストッパ部の周方向に沿って分割された複数の部材で構成されており、且つ各部材を固定するための固定部が形成されているクランプ部材とを備えている。

本発明の液体クロマトグラフ用カラムのクランプ部材は、両端に開口が形成された細長の中空部材であり、且つ一端の開口の周囲にその長手方向と直交する方向に延在するフランジが形成されており、内部に充填剤が充填される本体の前記フランジが形成された一端側に挿入される挿入部、及び前記挿入部と一体に形成されていると共に、その外周の形状が前記フランジの外周の形状と実質的に同一であり、前記挿入部が前記本体に挿入された状態において前記フランジと当接するストッパ部を有するカラム栓の前記挿入部が前記本体に挿入された状態において、前記フランジの縁部分及び前記ストッパ部の縁部分を全周に亘って一体に挟み込むことによって前記フランジ及び前記ストッパ部をクランプしていると共に、前記フランジ及び前記ストッパ部の周方向に沿って分割された複数の部材で構成されており、且つ各部材を固定するための固定部が形成されている。

これらの構成によると、クランプ部材によって本体のフランジとカラム栓のストッパ部とを全周に亘ってクランプするので、本体の内部圧力が上昇した場合であっても、カラム栓が本体から外れるのを効果的に防止することができる。したがって、カラムの耐圧性を高めることができる。また、固定部によって、クランプ部材がフランジ及びストッパ部の縁部分から外れるのを防止することができるので、耐圧を確保し、安全な使用ができる。

本発明の液体クロマトグラフ用カラムは、前記クランプ部材が、前記フランジ及び前記ストッパ部の外周に沿った形状であることが好ましい。この構成によると、全周囲型のクランプ部材は、耐圧性に優れているにも拘らず、略Ｕ字型形状の切り欠きが形成された板状部材のカラムホルダに比べて小型である。したがって、カラム全体のコストを削減することができる。また、本発明の小型のクランプ部材を採用することによって、ディスポザブルな使い方をした場合でも廃棄物の量を削減することができる。

本発明の液体クロマトグラフ用カラムでは前記固定部が、前記クランプ部材の前記フランジ及び前記ストッパ部の周方向に沿う一端に形成された第１の係止部、及び他端に形成された前記第１の係止部と係合可能な第２の係止部であってもよい。この構成によると、クランプ部材を構成する複数の部材同士を容易に連結することができる。

本発明の液体クロマトグラフ用カラムは、前記フランジ及び前記ストッパ部の外周が左右対称の形状であり、前記クランプ部材が同一形状の２つの部材で構成されていることが好ましい。この構成によると、クランプ部材がそれぞれ異なる形状の複数の部材で構成される場合と比べて、コストを一層削減することができる。また、クランプ部材の取り付け作業が簡易である。

以下、本発明の好適な一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施の形態に係る液体クロマトグラフ用カラムの分解斜視図である。図２は、図１に示す液体クロマトグラフ用のカラムの使用時の部分断面図である。図１及び図２に示すように、本実施の形態の液体クロマトグラフ用カラム（以下、単に「カラム」と称する）１は、ほぼ円筒型の本体１０と、その一部を本体１０の内側空洞に挿入することによって本体１０の後述する開口部１１を塞ぐためのカラム栓２０と、本体１０内に挿入されたカラム栓２０が外れるのを防止するためのクランプ部材３０とから構成されている。なお、本実施の形態においては、上述の本体１０、カラム栓２０、及びクランプ部材３０は、樹脂材料から射出成形などの方法によってそれぞれ一体成形されていることとする。特に、本実施の形態においては、クランプ部材３０は、ポリアセタール等に比べて低強度であるが低価格であるポリプロプレンによって成形されていることとする。

本体１０の内側空洞は、一端側（図１における紙面上方）において本体１０の長手方向と直交する方向に延在するフランジ１５が設けられた開口部１１を介して外部と連通していると共に、他端（図１における紙面）において先細の突起部１６に設けられた孔１２を介して外部と連通している。そして、本体１０の内側空洞には、シリカゲル等の充填剤４０が充填されている。

フランジ１５の外周の形状は、図１に示すように、向かい合う２箇所に互いに平行な直線部分１５ａが形成された略円形状であり、その中心部分を通り且つ直線部分１５ａに平行な直線Ｌ（図１において一点鎖線で示す）に関して左右対称である。

カラム栓２０は、略有底円筒形状であり本体１０の開口部１１側の内側空洞に挿入される挿入部２１と、挿入部２１の縁部分に連設されていると共に、挿入部２１の挿入方向と直交する方向に延在しており、挿入部２１が本体１０内に挿入された状態において本体１０のフランジ１５と当接するストッパ部２３と、挿入部２１の底部２１ａの上面（ストッパ部２３が設けられている側の面）における中心部分に連設されている柱状の操作部２５とで構成されている。なお、操作部２５は、挿入部２１の挿入方向に沿う長さよりも長く、図２、４に示すように、ストッパ部２３よりも上方に突出している。

挿入部２１の外径は、本体１０の突起部１６を除いた部分の内径とほぼ等しい。また、挿入部２１の側面には、環状の凹部２２が形成されている。図２に示すように、この凹部２２には、カラム１に供給されたサンプル及び溶離液が、本体１０とカラム栓２０の挿入部２１との間の隙間から漏れ出すのを防止するためのＯリング２２ａが取り付けられる。

ストッパ部２３の外周の形状は、本体１のフランジ１５の外周の形状と実質的に同一である。したがって、図１、３に示すように、ストッパ部２３の外周の形状は、向かい合う２箇所に互いに平行な直線部分２３ａが形成された略円形状であり、直線Ｌ（図１参照）に関して左右対称である。

図２に示すように、カラム栓２０には、操作部２５から挿入部２１の底部２１ａにかけて、本体１０への挿入方向に沿ってカラム栓２０を貫通するような孔２７が形成されている。この孔２７を介して、本体１０内に、サンプル及び溶離液が供給される。また、孔２７の操作部２５の端部近傍に対応する部分は、その径がやや大きくなっており、サンプル及び溶離液が送液される配管（図示していない）と接続されるようになっている。

クランプ部材３０は、フランジ１５及びストッパ部２３の外周に沿った形状である。より詳細には、クランプ部材３０は、略円環形状であり、その外周における向かい合う２箇所には互いに平行な直線部分３０ａが形成されている。また、クランプ部材３０は、その内周面に環状の溝３５が形成されており、図２に示すように、コの字型の断面形状を有している。なお、溝３５の外周の形状はフランジ１５及びストッパ２３の外周の形状とほぼ同一である。クランプ部材３５は、挿入部２１が本体１０に挿入された状態において、フランジ１５の縁部分及びストッパ部２３の縁部分を全周に亘って一体に挟み込むことによってフランジ１５及びストッパ部２３をクランプする。

また、クランプ部材３０は、フランジ１５及びストッパ部２３の直線Ｌ（図１参照）を挟んだ２つの部分をそれぞれクランプする２つのクランプ要素３１、３２で構成されている。クランプ要素３１、３２には、それぞれフランジ１５及びストッパ部２３に固定するための固定部３１ａ、３２ａ（後で詳述する）が形成されている。なお、クランプ要素３１、３２は互いに同一形状であるので、以下、クランプ要素３１を中心に説明する。

固定部３１ａは、図５〜図７に示すように、クランプ要素３１のフランジ１５及びストッパ部２３の周方向に沿う一端部に形成された鉤状の係止突起３１ｂと、他端部に形成されており、クランプ要素３２の係止突起３２ｂ（図８参照）を受け入れることによって係合可能な係止穴３１ｃとを有している。したがって、図８に示すように、クランプ要素３１の係止突起３１ｂをクランプ要素３２の係止穴３２ｃに係合し、クランプ要素３２の係止突起３２ｂをクランプ要素３１の係止穴３１ｃに係合することによって、クランプ要素３１、３２を連結することができる。

ここで、上述のように、溝３５の外周の形状はフランジ１５及びストッパ２３の外周の形状とほぼ同一であるので、フランジ１５及びストッパ部２３の縁部分にクランプ要素３１、３２を嵌め込むと共に、クランプ要素３１、３２を連結することで、クランプ部材３０をフランジ１５及びストッパ部２３の縁部分に固定することができる。

以上のように、本実施の形態のカラム１では、クランプ部材３０は、カラム栓２０の挿入部２１が本体１０に挿入された状態において、本体１０のフランジ１５の縁部分及びカラム栓２０のストッパ部２３の縁部分を全周に亘って一体に挟み込むことによって、フランジ１５及びストッパ部２３をクランプしていると共に、フランジ１５及びストッパ部の周方向に沿って分割された２つの部材であるクランプ要素３１、３２で構成されており、且つクランプ要素３１、３２を固定するための固定部３１ａ、３２ａが形成されている。したがって、クランプ部材３０によって本体１０のフランジ１５とカラム栓２０のストッパ部２３とを全周に亘ってクランプするので、本体１０の内部圧力が上昇した場合であっても、カラム栓２０が本体１０から外れるのを効果的に防止することができる。よって、カラム１の耐圧性を高めることができる。また、固定部３１ａ、３２ａによって、クランプ部材３０がフランジ１５及びストッパ部２３の縁部分から外れるのを防止することができるので、耐圧を確保し、安全な使用ができる。

なお、本実施の形態のクランプ部材３０の材質はポリプロプレンである。従来のカラムにおいてカラム栓を固定するためのカラムホルダでは、耐圧性を高めるために、ポリプロプレンに比べて高価であるが高強度であるポリアセタールが用いられる。上述のように、本実施の形態のクランプ部材３０は、本体のフランジ及びカラム栓のストッパの一部分のみを挟み込む従来のカラムホルダに比べて耐圧性が高い形状となっているので、比較的低強度であるポリプロプレンを用いることが可能であり、コストの削減を実現することができる。

また、本実施の形態のカラム１では、クランプ部材３０は、フランジ１５及びストッパ部２３の外周に沿った形状である。したがって、クランプ部材３０は、耐圧に優れているにも拘らず、略Ｕ字型形状の切り欠きが形成された板状部材のカラムホルダに比べて小型である。よって、カラム１のコストを削減することができる。また、本発明の小型のクランプ部材３０を採用することによって、ディスポザブルな使い方をした場合でも廃棄物の量を削減することができる。

さらに、本実施の形態のカラム１では、クランプ要素３１（３２）のフランジ１５及びストッパ部２３の周方向に沿う一端部には、鉤状の係止突起３１ｂ（３２ｂ）が形成されており、他端部にはクランプ要素３２（３１）の係止突起３２ｂ（３１ｂ）を受け入れることによって係合可能な係止穴３１ｃ（３２ｃ）が形成されている。したがって、クランプ部材３０を構成する２つの部材であるクランプ要素３１、３２を容易に連結することができる。

加えて、本実施の形態のカラム１は、クランプ部材３０は、互いに同一形状であるクランプ要素３１、３２で構成されている。したがって、クランプ部材３０を構成する２つの部材であるクランプ要素３１、３２がそれぞれ異なる形状である場合と比べて、コストを一層削減することができる。また、クランプ部材３０の取り付け作業も簡易である。

以上、本発明の好適な一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。例えば、上述の実施の形態では、クランプ部材３０が、クランプ要素３１、３２の２つの部材で構成されている場合について説明したが、クランプ部材３０は、３つ以上の部材で構成されていてもよい。

また、上述の実施の形態では、クランプ部材３０は、フランジ１５及びストッパ部２３の外周に沿った形状である場合について説明したが、これには限られない。例えば、クランプ部材３０は、フランジ１５の縁部分及びストッパ部２３の縁部分を全周に亘って一体に挟み込むことができる溝が形成された複数の板状部材で構成されていてもよい。

また、上述の実施の形態では、クランプ部材３０を構成するクランプ要素３１、３２をフランジ１５及びストッパ部２３にそれぞれ固定するための固定部３１ａ、３２ａが、クランプ要素３１（３２）のフランジ１５及びストッパ部２３の周方向に沿う一端部に形成された鉤状の係止突起３１ｂ（３２ｂ）、及び他端部に形成されており、クランプ要素３２（３１）の係止突起３２ｂ（３１ｂ）を受け入れることによって係合可能な係止穴３１ｃ（３２ｃ）である場合について説明したが、これには限られない。例えば、クランプ部材３０の固定部が、クランプ方向に貫通する孔であり、且つフランジ１５及びストッパ部２３にもクランプ部材３０によるクランプ方向に貫通する孔が形成されていて、クランプ部材３０とフランジ１５とストッパ部２３とにそれぞれ形成された孔にピンを挿通することによって、クランプ部材３０を固定するようにしてもよい。

また、上述の実施の形態では、クランプ部材３０は、互いに同一形状であるクランプ要素３１、３２で構成されている場合について説明したが、クランプ要素３１、３２は、必ずしも互いに同一形状である必要はない。

本発明の実施の形態に係る液体クロマトグラフ用カラムの分解斜視図である。 図１に示す液体クロマトグラフ用カラムの使用時の部分断面図である。 図１に示すカラム栓の平面図である。 図３に示すカラム栓のIV-IV線に沿う断面図である。 図１に示すクランプ要素の平面図である。 図５に示すクランプ要素の側面図である。 図５に示すクランプ要素の正面図である。 図５に示すクランプ要素を他のクランプ要素と連結した状態を示す図である。

符号の説明

１ カラム
１０ 本体
１５ フランジ
２０ カラム栓
２１ 挿入部
２３ ストッパ部
３０ クランプ部材
３１、３２ クランプ要素
３１ａ、３２ａ 固定部
３１ｂ、３２ｂ 係止突起（第１の係止部）
３１ｃ、３２ｃ 係止孔（第２の係止部）
４０ 充填剤

Claims (5)

1. 両端に開口が形成された細長の中空部材であり、且つ一端の開口の周囲にその長手方向と直交する方向に延在するフランジが形成されており、内部に充填剤が充填される本体と、
   前記本体の前記フランジが形成された一端側に挿入される挿入部、及び前記挿入部と一体に形成されていると共に、その外周の形状が前記フランジの外周の形状と実質的に同一であり、前記挿入部が前記本体に挿入された状態において前記フランジと当接するストッパ部を有するカラム栓と、
   前記挿入部が前記本体に挿入された状態において前記フランジの縁部分及び前記ストッパ部の縁部分を全周に亘って一体に挟み込むことによって前記フランジ及び前記ストッパ部をクランプしていると共に、前記フランジ及び前記ストッパ部の周方向に沿って分割された複数の部材で構成されており、且つ各部材を固定するための固定部が形成されているクランプ部材とを備えていることを特徴とする液体クロマトグラフ用カラム。
2. 前記クランプ部材が、前記フランジ及び前記ストッパ部の外周に沿った形状であることを特徴とする請求項１に記載の液体クロマトグラフ用カラム。
3. 前記固定部が、前記クランプ部材の前記フランジ及び前記ストッパ部の周方向に沿う一端に形成された第１の係止部、及び他端に形成された前記第１の係止部と係合可能な第２の係止部であることを特徴とする請求項１または２に記載の液体クロマトグラフ用カラム。
4. 前記フランジ及び前記ストッパ部の外周が左右対称の形状であり、前記クランプ部材が同一形状の２つの部材で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフ用カラム。
5. 両端に開口が形成された細長の中空部材であり、且つ一端の開口の周囲にその長手方向と直交する方向に延在するフランジが形成されており、内部に充填剤が充填される本体の前記フランジが形成された一端側に挿入される挿入部、及び前記挿入部と一体に形成されていると共に、その外周の形状が前記フランジの外周の形状と実質的に同一であり、前記挿入部が前記本体に挿入された状態において前記フランジと当接するストッパ部を有するカラム栓の前記挿入部が前記本体に挿入された状態において、前記フランジの縁部分及び前記ストッパ部の縁部分を全周に亘って一体に挟み込むことによって前記フランジ及び前記ストッパ部をクランプしていると共に、前記フランジ及び前記ストッパ部の周方向に沿って分割された複数の部材で構成されており、且つ各部材を固定するための固定部が形成されていることを特徴とする液体クロマトグラフ用カラムのクランプ部材。

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