JP6756409B2 - Sample introduction device - Google Patents
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Description
本発明は、試料が収容されたサンプルチューブを加熱することにより、試料成分を脱離させて分析部に導入するための試料導入装置に関するものである。 The present invention relates to a sample introduction device for desorbing a sample component and introducing it into an analysis unit by heating a sample tube containing a sample.
例えば空気中の環境汚染物質を分析する場合のように、極微量の試料成分を分析部に導入する際に、加熱脱離方式の試料導入装置が用いられる場合がある。この種の試料導入装置では、試料が収容されたサンプルチューブを加熱して試料成分を脱離させることにより、トラップカラム内に試料成分を一旦捕集した後、当該トラップカラム内の試料成分を加熱することにより脱離させ、分析部に導入することができる。 For example, when an extremely small amount of sample component is introduced into an analysis unit, such as when analyzing an environmental pollutant in the air, a heat desorption type sample introduction device may be used. In this type of sample introduction device, the sample tube containing the sample is heated to desorb the sample component, so that the sample component is once collected in the trap column and then the sample component in the trap column is heated. By doing so, it can be detached and introduced into the analysis unit.
上記のような試料導入装置は、例えばチューブ保持部及びチューブ加熱部を備えている(例えば、下記特許文献1参照)。チューブ保持部は、サンプルチューブを保持して移動させる。このチューブ保持部の移動により、サンプルチューブの両端に対してキャップを着脱するためのキャップ着脱位置や、サンプルチューブを加熱するための加熱位置などの任意の位置に、サンプルチューブを移動させることができる。チューブ加熱部は、チューブ保持部に保持されたサンプルチューブに対して加熱位置で接触し、当該サンプルチューブを加熱することにより、当該サンプルチューブ内の試料成分を脱離させる。
The sample introduction device as described above includes, for example, a tube holding portion and a tube heating portion (see, for example,
特許文献1に開示された構成では、チューブ保持部及びチューブ加熱部が、一直線上に延びる支持軸に沿って移動する。具体的には、支持軸の外周面にネジ山が形成されており、当該ネジ山にねじ込まれるようにして、永久磁石を含むナットが取り付けられている。このナットが支持軸の回転に伴って移動することにより、磁力でナットに連結されたチューブ保持部又はチューブ加熱部を支持軸に沿って移動させることができる。
In the configuration disclosed in
しかしながら、上記のような従来の構成では、チューブ保持部に保持されたサンプルチューブのキャップに障害物が接触した場合などに、サンプルチューブに外力が作用することにより、サンプルチューブが破損するおそれがあった。例えば、キャップのシール部材(Oリングなど)が劣化により固着し、キャップがサンプルチューブから外れないような場合には、サンプルチューブの移動中にキャップが障害物に接触しやすく、サンプルチューブの破損が生じやすい。 However, in the conventional configuration as described above, the sample tube may be damaged due to an external force acting on the sample tube when an obstacle comes into contact with the cap of the sample tube held by the tube holding portion. It was. For example, if the sealing member (O-ring, etc.) of the cap is stuck due to deterioration and the cap does not come off from the sample tube, the cap easily comes into contact with obstacles while the sample tube is moving, and the sample tube is damaged. It is easy to occur.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、外力の作用によってサンプルチューブが破損するのを防止することができる試料導入装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a sample introduction device capable of preventing the sample tube from being damaged by the action of an external force.
(1)本発明に係る試料導入装置は、試料が収容されたサンプルチューブを加熱することにより、試料成分を脱離させて分析部に導入するための試料導入装置であって、チューブ保持部と、チューブ加熱部と、移動機構とを備える。前記チューブ保持部は、前記サンプルチューブを保持する。前記チューブ加熱部は、前記チューブ保持部に保持されたサンプルチューブに対して加熱位置で接触し、当該サンプルチューブを加熱することにより、当該サンプルチューブ内の試料成分を脱離させる。前記移動機構には、前記チューブ保持部及び前記チューブ加熱部がそれぞれ移動可能に取り付けられている。 (1) The sample introduction device according to the present invention is a sample introduction device for desorbing a sample component and introducing it into an analysis unit by heating a sample tube containing a sample, and together with a tube holding unit. , A tube heating unit and a moving mechanism are provided. The tube holding portion holds the sample tube. The tube heating unit contacts the sample tube held by the tube holding unit at a heating position and heats the sample tube to desorb the sample component in the sample tube. The tube holding portion and the tube heating portion are movably attached to the moving mechanism.
前記移動機構は、一直線上に延びる支持軸と、前記支持軸の回転に伴い当該支持軸に沿って移動することにより、前記チューブ保持部を移動させる移動部材とを含む。前記移動部材は、弾性部材を介して前記チューブ保持部に連結されている。 The moving mechanism includes a support shaft extending in a straight line, and a moving member that moves the tube holding portion by moving along the support shaft as the support shaft rotates. The moving member is connected to the tube holding portion via an elastic member.
このような構成によれば、移動部材が弾性部材を介してチューブ保持部に連結されているため、サンプルチューブの移動中に当該サンプルチューブに外力が作用した場合に、そのまま支持軸が回転して移動部材が移動したとしても、弾性部材が弾性変形することにより外力を吸収することができる。したがって、外力の作用によってサンプルチューブが破損するのを防止することができる。 According to such a configuration, since the moving member is connected to the tube holding portion via the elastic member, the support shaft rotates as it is when an external force acts on the sample tube while the sample tube is moving. Even if the moving member moves, the elastic member can be elastically deformed to absorb an external force. Therefore, it is possible to prevent the sample tube from being damaged by the action of an external force.
(2)前記試料導入装置は、前記支持軸の回転に伴う前記チューブ保持部の移動を検出する移動検出機構をさらに備えていてもよい。 (2) The sample introduction device may further include a movement detection mechanism for detecting the movement of the tube holding portion with the rotation of the support shaft.
このような構成によれば、支持軸の回転に伴うチューブ保持部の移動を移動検出機構で検出し、その検出結果に基づいて、サンプルチューブに外力が作用しているか否かを判断することができる。すなわち、支持軸が回転しているにもかかわらず、チューブ保持部の移動が検出されない場合には、サンプルチューブに外力が作用していると判断することができる。チューブ保持部の移動が検出されない場合であっても、検出結果が得られるまでの間、弾性部材が弾性変形することにより外力を吸収することができるため、サンプルチューブの破損を防止することができる。 According to such a configuration, the movement of the tube holding portion due to the rotation of the support shaft is detected by the movement detection mechanism, and based on the detection result, it is possible to determine whether or not an external force is acting on the sample tube. it can. That is, if the movement of the tube holding portion is not detected even though the support shaft is rotating, it can be determined that an external force is acting on the sample tube. Even if the movement of the tube holding portion is not detected, the elastic member can be elastically deformed to absorb the external force until the detection result is obtained, so that the sample tube can be prevented from being damaged. ..
(3)前記移動機構は、前記支持軸の回転中に、前記移動検出機構により前記チューブ保持部の移動が検出されない場合に、前記支持軸の回転を停止させてもよい。 (3) The moving mechanism may stop the rotation of the support shaft when the movement detecting mechanism does not detect the movement of the tube holding portion during the rotation of the support shaft.
このような構成によれば、支持軸が回転しているにもかかわらず、チューブ保持部の移動が検出されない場合には、サンプルチューブに外力が作用していると判断して、支持軸の回転が停止される。したがって、それ以上の外力がサンプルチューブに作用することがないため、サンプルチューブの破損を防止することができる。 According to such a configuration, if the movement of the tube holding portion is not detected even though the support shaft is rotating, it is determined that an external force is acting on the sample tube, and the support shaft is rotated. Is stopped. Therefore, since no further external force acts on the sample tube, it is possible to prevent the sample tube from being damaged.
(4)前記試料導入装置は、前記支持軸の回転中に、前記移動検出機構により前記チューブ保持部の移動が検出されない場合に、その旨を報知する報知処理部をさらに備えていてもよい。 (4) The sample introduction device may further include a notification processing unit that notifies the movement of the tube holding unit when the movement detection mechanism does not detect the movement of the tube holding unit during the rotation of the support shaft.
このような構成によれば、支持軸が回転しているにもかかわらず、チューブ保持部の移動が検出されない場合には、サンプルチューブに外力が作用していると判断して、その旨が報知される。したがって、報知を確認した作業者が装置の動作を停止させれば、それ以上の外力がサンプルチューブに作用することがなく、サンプルチューブの破損を防止することができる。 According to such a configuration, if the movement of the tube holding portion is not detected even though the support shaft is rotating, it is determined that an external force is acting on the sample tube, and a notification to that effect is given. Will be done. Therefore, if the operator who confirms the notification stops the operation of the device, no further external force acts on the sample tube, and the sample tube can be prevented from being damaged.
(5)前記移動機構は、前記加熱位置に到達した前記チューブ保持部を停止させるストッパをさらに含んでいてもよい。この場合、前記チューブ保持部が前記加熱位置に到達した後も前記支持軸の回転に伴い前記移動部材が前記支持軸に沿って移動し、前記チューブ保持部と前記移動部材との相対位置が変化することにより前記弾性部材が弾性変形してもよい。 (5) The moving mechanism may further include a stopper for stopping the tube holding portion that has reached the heating position. In this case, even after the tube holding portion reaches the heating position, the moving member moves along the support shaft with the rotation of the support shaft, and the relative position between the tube holding portion and the moving member changes. By doing so, the elastic member may be elastically deformed.
このような構成によれば、ストッパと弾性部材を用いた簡単な構成で、支持軸を回転させたときに、チューブ保持部が加熱位置に到達した後でチューブ加熱部を加熱位置に到達させることができる。その後、支持軸を逆方向に回転させたときには、チューブ加熱部を先に加熱位置から離間させた後、チューブ保持部を加熱位置から離間させることができる。したがって、先にチューブ加熱部が加熱位置から離間した状態で、チューブ保持部に保持されたサンプルチューブを冷却することにより、サンプルチューブを良好に冷却することができる。 According to such a configuration, when the support shaft is rotated, the tube heating portion reaches the heating position after the tube holding portion reaches the heating position with a simple configuration using a stopper and an elastic member. Can be done. After that, when the support shaft is rotated in the opposite direction, the tube heating portion can be separated from the heating position first, and then the tube holding portion can be separated from the heating position. Therefore, the sample tube can be satisfactorily cooled by cooling the sample tube held by the tube holding portion in a state where the tube heating portion is first separated from the heating position.
本発明によれば、サンプルチューブの移動中に当該サンプルチューブに外力が作用した場合に、そのまま支持軸が回転して移動部材が移動したとしても、弾性部材が弾性変形することにより外力を吸収し、外力の作用によってサンプルチューブが破損するのを防止することができる。 According to the present invention, when an external force acts on the sample tube while the sample tube is moving, even if the support shaft rotates and the moving member moves, the elastic member elastically deforms to absorb the external force. , It is possible to prevent the sample tube from being damaged by the action of an external force.
1.加熱機構の構成
図1A〜図1Dは、本発明の一実施形態に係る試料導入装置におけるサンプルチューブ1の加熱機構100の構成例を示した平面図である。図2A〜図2Dは、図1A〜図1Dにそれぞれ対応する加熱機構100の側面図である。1. 1. Configuration of Heating Mechanisms FIGS. 1A to 1D are plan views showing a configuration example of a
サンプルチューブ1は、例えば円筒状に形成されており、分析前には、図1Aに示すように、内部に試料が収容された状態で両端部がキャップ2により閉塞されている。試料は、サンプルチューブ1内に設けられた吸着剤(図示せず)に吸着された状態で収容されている。加熱機構100は、サンプルチューブ1を保持するチューブ保持部10と、サンプルチューブ1を加熱するチューブ加熱部20と、チューブ保持部10及びチューブ加熱部20が移動可能に取り付けられた移動機構30とを備えている。
The
チューブ加熱部20は、ヒータブロック21を備えている。ヒータブロック21は、例えばアルミニウムなどの熱伝導性が高い材料により形成されている。このヒータブロック21をチューブ保持部10に保持されたサンプルチューブ1に接触させることにより、サンプルチューブ1を加熱することができる。ただし、チューブ加熱部20は、所定の加熱位置でサンプルチューブ1を加熱するものであれば、サンプルチューブ1に接触するような構成に限らず、例えば非接触でサンプルチューブ1を加熱するものであってもよい。
The
移動機構30は、水平方向に沿って一直線上に延びる支持軸31と、当該支持軸31に対して移動可能に取り付けられた移動部材32とを備えている。また、移動機構30には、モータ34及び複数のギア33が備えられており、支持軸31に対して複数のギア33を介してモータ34が連結されている。これにより、モータ34を駆動させることによって支持軸31を正転又は反転させ、移動部材32を移動させることができる。
The moving
支持軸31は、第1ネジ部311及び第2ネジ部312が、結合部313を介して同軸上に結合された構成を有している。第1ネジ部311及び第2ネジ部312には、それぞれの外周面にネジ山が形成されている。第1ネジ部311及び第2ネジ部312のそれぞれのネジ山は、一方が正ネジ(右回転により締まるネジ)により形成され、他方が逆ネジ(左回転により締まるネジ)により形成されている。
The
移動部材32には、第1ネジ部311に対して移動可能に取り付けられた第1移動部材321と、第2ネジ部312に対して移動可能に取り付けられた第2移動部材322とが含まれる。第1移動部材321には、弾性部材35を介してチューブ保持部10が連結されている。第2移動部材322には、チューブ加熱部20(ヒータブロック21)が連結されている。これにより、移動機構30には、チューブ保持部10及びチューブ加熱部20がそれぞれ移動可能に取り付けられている。
The moving
また、移動機構30は、チューブ保持部10及びチューブ加熱部20を支持軸31に沿ってガイドするためのガイド軸36を備えている。ガイド軸36は、支持軸31に対して平行に延びている。この例では、1対のガイド軸36が設けられているが、ガイド軸36は1本であってもよいし、3本以上であってもよい。
Further, the moving
チューブ保持部10には貫通孔(図示せず)が形成されており、この貫通孔にガイド軸36が挿通されることにより、チューブ保持部10がガイド軸36に沿ってスライド可能となっている。また、チューブ加熱部20に連結された第2移動部材322には貫通孔(図示せず)が形成されており、この貫通孔にガイド軸36が挿通されることにより、第2移動部材322及びチューブ加熱部20がガイド軸36に沿ってスライド可能となっている。
A through hole (not shown) is formed in the
第1移動部材321は、例えばナット状の部材であり、内周面に第1ネジ部311のネジ山に対応するネジ溝が形成されている。第1移動部材321は、第1ネジ部311に螺合され、支持軸31の回転に伴い支持軸31に沿って移動する。これにより、第1移動部材321に連結されたチューブ保持部10が、支持軸31の回転方向に応じて、支持軸31の一端側又は他端側のいずれかに移動する。
The first moving
第2移動部材322には、貫通孔(図示せず)が形成されており、その内周面に第2ネジ部312のネジ山に対応するネジ溝が形成されている。第2移動部材322は、第2ネジ部312に螺合され、支持軸31の回転に伴い支持軸31に沿って移動する。これにより、第2移動部材322に連結されたチューブ加熱部20が、支持軸31の回転方向に応じて、支持軸31の一端側又は他端側のいずれかに移動する。
A through hole (not shown) is formed in the second moving
本実施形態では、支持軸31において第1移動部材321が移動する領域である第1ネジ部311と、支持軸31において第2移動部材322が移動する領域である第2ネジ部312とで、一方には正ネジが形成され、他方には逆ネジが形成されている。したがって、支持軸31を回転させたときには、第1移動部材321及び第2移動部材322がそれぞれ支持軸31に沿って逆方向に移動することとなる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、第1ネジ部311と第2ネジ部312とで、ネジ山のピッチが異なっている。具体的には、第2ネジ部312のネジ山のピッチは、第1ネジ部311のネジ山のピッチよりも小さく、例えば約1/2のピッチに設定されている。これにより、支持軸31を回転させたときには、第1移動部材321の移動速度よりも第2移動部材322の移動速度の方が遅くなるように構成されている。
Further, in the present embodiment, the pitch of the threads is different between the
第1移動部材321とチューブ保持部10とを連結する弾性部材35は、例えば1対のバネにより構成されている。各バネは、支持軸31に対して平行方向に延びており、当該平行方向に沿って伸長可能となっている。ただし、弾性部材35は、1対のバネにより構成されるものに限らず、1つ又は3つ以上のバネにより構成されるものであってもよいし、ゴムなどの他の部材により構成されるものであってもよい。
The
第1移動部材321とともに移動するチューブ保持部10の移動範囲内には、ストッパ37が設けられている。支持軸31の回転に伴い、第1移動部材321及びチューブ保持部10が支持軸31に沿って移動するが、チューブ加熱部20側に移動する途中でチューブ保持部10がストッパ37に接触することにより、それ以上チューブ加熱部20側には移動しないようになっている。この場合、支持軸31をさらに回転させて第1移動部材321を移動させると、第1移動部材321とチューブ保持部10との距離が徐々に短くなり、弾性部材35が徐々に圧縮されることとなる。
A
このような弾性部材35の圧縮変形は、チューブ保持部10が支持軸31に沿ってチューブ加熱部20側に移動する途中で、ストッパ37以外の障害物にチューブ保持部10が接触した場合にも生じ得る。また、支持軸31が反転されることによりチューブ保持部10がチューブ加熱部20側とは反対側に移動する場合にも、その途中でストッパ37以外の障害物にチューブ保持部10が接触したときには、弾性部材35が伸長することとなる。
Such compression deformation of the
本実施形態における加熱機構100には、上記構成に加えて、回転検出機構91及び移動検出機構92が備えられている。回転検出機構91は、支持軸31の回転を検出するためのものである。一方、移動検出機構92は、支持軸31の回転に伴うチューブ保持部10の移動を検出するためのものである。
In addition to the above configuration, the
回転検出機構91は、例えばスリット板911及びフォトセンサ912を備えており、支持軸31の回転を光学的に検出することができる。具体的には、円板状のスリット板911が支持軸31に取り付けられており、当該スリット板911に対向するようにフォトセンサ912が設けられている。スリット板911は、支持軸31の回転に伴って、支持軸31と同軸上で回転する。
The
スリット板911には、周方向に一定間隔でスリット(図示せず)が形成されている。フォトセンサ912は、支持軸31の回転に伴うスリットの軌道上に対向している。フォトセンサ912は、発光部及び受光部(いずれも図示せず)を備えており、発光部から出射される光の光路上に、上記スリットの軌道が位置している。したがって、支持軸31が回転しているときには、フォトセンサ912の発光部から出射される光が、スリット板911におけるスリットが形成されている位置及びスリットが形成されていない位置に交互に照射されることとなり、受光部における受光量が周期的に変化する。この受光量の周期的変化の有無に基づいて、支持軸31の回転を検出することができる。
Slits (not shown) are formed in the
移動検出機構92は、例えばスリット板921及びフォトセンサ922を備えており、チューブ保持部10の移動を光学的に検出することができる。具体的には、細長い板状のスリット板921が支持軸31に対して平行に延びるようにチューブ保持部10に取り付けられており、当該スリット板921に対向するようにフォトセンサ922が設けられている。スリット板921は、チューブ保持部10の移動に伴って、支持軸31に対して平行方向に沿って移動する。
The
スリット板921には、長手方向に一定間隔でスリット923が形成されている(図2A〜図2D参照)。フォトセンサ922は、チューブ保持部10の移動に伴うスリットの軌道上に対向している。フォトセンサ922は、発光部及び受光部(いずれも図示せず)を備えており、発光部から出射される光の光路上に、上記スリットの軌道が位置している。したがって、チューブ保持部10が移動しているときには、フォトセンサ922の発光部から出射される光が、スリット板921におけるスリットが形成されている位置及びスリットが形成されていない位置に交互に照射されることとなり、受光部における受光量が周期的に変化する。この受光量の周期的変化の有無に基づいて、チューブ保持部10の移動を検出することができる。
2.試料導入装置の電気的構成
図3は、試料導入装置の電気的構成の一例を示したブロック図である。試料導入装置の動作は、例えばCPU(Central Processing Unit)を含む制御部40により制御される。制御部40には、上述したチューブ加熱部20、移動機構30、回転検出機構91及び移動検出機構92の他、表示部50、フローコントローラ60、バルブ70、キャップ着脱機構80及び冷却ファン90などが電気的に接続されている。2. 2. Electrical configuration of the sample introduction device FIG. 3 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the sample introduction device. The operation of the sample introduction device is controlled by, for example, a
表示部50は、例えば液晶表示器により構成されている。表示部50には、試料導入装置の動作に関する各種情報が表示される。また、制御部40は、表示部50に情報を表示させることにより、その情報をユーザに報知することができる。この場合、制御部40は、ユーザに情報を報知するための報知処理部として機能することとなる。
The
フローコントローラ60は、試料を分析部に導入するために使用するキャリアガスの流量を制御する。バルブ70は、例えば六方バルブにより構成され、試料導入装置内におけるキャリアガスの流路を切り替える。キャップ着脱機構80は、サンプルチューブ1の両端部に取り付けられたキャップ2を着脱するための機構である。冷却ファン90は、サンプルチューブ1を冷却するための冷却機構の一例である。
The
3.試料導入装置の動作
図4A及び図4Bは、試料導入装置から分析部に試料を導入する際の制御部40による処理の一例を示したフローチャートである。以下では、図1A〜図1D、図2A〜図2D、図3、図4A及び図4Bを参照して、試料導入装置における加熱機構100の動作について詳細に説明する。3. 3. Operation of the sample introduction device FIGS. 4A and 4B are flowcharts showing an example of processing by the
図1A及び図2Aに示すような状態で、チューブ保持部10にサンプルチューブ1がセットされると(ステップS101)、まず、支持軸31が回転されることにより、第1移動部材321が第2移動部材322側とは反対側に移動する。このとき、第2移動部材322も第1移動部材321側とは反対側に移動するが、その移動速度は第1ネジ部311及び第2ネジ部312の各ピッチに応じて異なる速度となる。
When the
このように、チューブ保持部10及びチューブ加熱部20は、互いに離間する方向に移動する。そして、図1B及び図2Bに示すように、サンプルチューブ1の両端に取り付けられたキャップ2がキャップ着脱機構80に接触する位置(キャップ着脱位置)までサンプルチューブ1が移動すると(ステップS102)、キャップ着脱機構80が動作することにより、サンプルチューブ1の両端からキャップ2が取り外される(ステップS103)。
In this way, the
その後、支持軸31が反転されることにより、チューブ保持部10及びチューブ加熱部20は、互いに接近する方向に移動する。そして、図1C及び図2Cに示すように、チューブ保持部10がストッパ37に接触する位置(加熱位置)までサンプルチューブ1が移動すると(ステップS104)、キャリアガスをサンプルチューブ1内に流通させるための配管3がサンプルチューブ1の両端部に接続される(ステップS105)。
After that, the
この状態では、チューブ加熱部20は加熱位置まで移動していない。すなわち、チューブ加熱部20のヒータブロック21はサンプルチューブ1に接触しておらず、チューブ保持部10だけが先に加熱位置に到達するようになっている。この状態から支持軸31がさらに回転されると、チューブ加熱部20はチューブ保持部10側にさらに接近するが、先に加熱位置に到達したチューブ保持部10は、ストッパ37により停止した状態で維持される。
In this state, the
このとき、チューブ保持部10は停止した状態で維持されるが、チューブ保持部10に弾性部材35を介して連結された第1移動部材321は、支持軸31の回転に伴って第2移動部322側に移動する。これにより、弾性部材35が弾性変形し、チューブ保持部10と第1移動部材321とが互いに接近することとなる。そして、図1D及び図2Dに示すようにチューブ加熱部20が加熱位置に到達すると、サンプルチューブ1がヒータブロック21に接触する(ステップS106)。
At this time, the
このように、本実施形態では、支持軸31を第1方向(チューブ保持部10及びチューブ加熱部20を互いに接近させる方向)に回転させることにより、チューブ保持部10が加熱位置に到達した後に、チューブ加熱部20が加熱位置に到達するようになっている。具体的には、チューブ保持部10が加熱位置に到達した後も支持軸31が第1方向に回転されることにより、第1移動部材321が支持軸31に沿って移動し、チューブ保持部10と第1移動部材321との相対位置が変化することにより弾性部材35が弾性変形(圧縮変形)する。
As described above, in the present embodiment, by rotating the
その後、ヒータブロック21が加熱されるとともに、フローコントローラ60及びバルブ70が制御されることにより、配管3を介してサンプルチューブ1内にキャリアガスが流通される。これにより、サンプルチューブ1内の試料成分が揮発して脱離し、配管3を介してサンプルチューブ1内からキャリアガスにより送り出された試料成分が、トラップカラム(図示せず)に捕集される(ステップS107)。
After that, the
サンプルチューブ1が所定時間加熱されることにより、サンプルチューブ1からの試料成分の加熱脱離が完了すると(ステップS108でYes)、ヒータブロック21による加熱が停止される(ステップS109)。その後、支持軸31が第1方向とは逆方向である第2方向(チューブ保持部10及びチューブ加熱部20を互いに離間させる方向)に回転される。
When the
このとき、支持軸31の回転に伴って第2移動部材322が移動することにより、チューブ加熱部20が加熱位置から離間し、ヒータブロック21がサンプルチューブ1に接触しない状態となる(ステップS110)。支持軸31の回転に伴って第1移動部材321も移動するが、圧縮変形していた弾性部材35が伸長するため、チューブ保持部10は加熱位置に留まった状態で維持される。これにより、チューブ保持部10及びチューブ加熱部20は、図1C及び図2Cに示すような状態に戻る。
At this time, the second moving
この状態で、冷却ファン90によってサンプルチューブ201が冷却される(ステップS111)。冷却ファン90は、サンプルチューブ201の近傍に設けられていることが好ましく、チューブ保持部10を挟んでチューブ加熱部20側とは反対側からサンプルチューブ201を冷却することがより好ましい。
In this state, the sample tube 201 is cooled by the cooling fan 90 (step S111). The cooling
冷却ファン90が所定時間駆動されることにより、サンプルチューブ1が十分に冷却されると(ステップS112でYes)、冷却ファン90の動作が停止される(ステップS113)。その後、トラップカラムが加熱されるとともに、フローコントローラ60及びバルブ70が制御されることにより、トラップカラム内にキャリアガスが供給される。これにより、トラップカラム内の試料成分が揮発して脱離し、その試料成分がキャリアガスにより分析部に導入される。
When the
このとき、試料成分を含むキャリアガスの一部は、配管3を介してサンプルチューブ1内に導入される。サンプルチューブ1は十分に冷却されているため、サンプルチューブ1内には試料成分が再捕集される(ステップS114)。このように、サンプルチューブ1内に収容されている試料成分の一部のみを分析部に導入し、残りの試料成分をサンプルチューブ1内に再捕集することにより、検出ピークのバンド幅を狭くすることができる。
At this time, a part of the carrier gas containing the sample component is introduced into the
再捕集は、予め設定された所定回数だけ繰り返される。すなわち、支持軸31は第1方向に再度回転され、図1D及び図2Dに示すようにチューブ加熱部20が加熱位置に到達することにより、サンプルチューブ1が再びヒータブロック21に接触した状態となる(ステップS106)。その後の動作は、上述の動作(ステップS107〜S114)と同様である。そして、所定回数の再捕集が終了すると(ステップS115でYes)、サンプルチューブ1の両端部から配管3が取り外される(ステップS116)。
The recollection is repeated a preset number of times. That is, the
その後、支持軸31が第2方向に回転されることにより第1移動部材321及び第2移動部材322が互いに離間し、図1B及び図2Bに示すようなキャップ着脱位置にサンプルチューブ1が移動する(ステップS117)。そして、キャップ着脱機構80が動作することにより、サンプルチューブ1の両端にキャップ2が取り付けられる(ステップS118)。その後、支持軸31が第1方向に回転されることにより、図1A及び図2Aに示すような初期位置(サンプルチューブ1の着脱位置)までチューブ保持部10が移動する(ステップS119)。
After that, the
以上のような動作中に、例えばチューブ保持部10に保持されたサンプルチューブ1のキャップ2に障害物が接触した場合などには、サンプルチューブ1に外力が作用し、支持軸31が回転しているにもかかわらずチューブ保持部10が停止した状態となる場合がある。このような場合には、回転検出機構91により支持軸31の回転が検出されているにもかかわらず、移動検出機構92によりチューブ保持部10の移動が検出されない状態となる。
During the above operation, for example, when an obstacle comes into contact with the cap 2 of the
本実施形態では、支持軸31の回転中に、移動検出機構92によりチューブ保持部10の移動が検出されない場合に、障害物の接触などの異常が発生したものと判断し、支持軸31の回転が停止される。また、異常が発生した旨が、表示部50に表示されることによりユーザに報知される。ただし、支持軸31の回転停止及び表示部50による報知処理の両方が行われるような構成に限らず、いずれか一方のみが実行されるような構成であってもよい。
In the present embodiment, if the
4.作用効果
(1)本実施形態では、第1移動部材321が弾性部材35を介してチューブ保持部10に連結されているため、サンプルチューブ1の移動中に当該サンプルチューブ1に外力が作用した場合に、そのまま支持軸31が回転して第1移動部材321が移動したとしても、弾性部材35が弾性変形することにより外力を吸収することができる。したがって、外力の作用によってサンプルチューブ1が破損するのを防止することができる。4. Action / Effect (1) In the present embodiment, since the first moving
(2)また、本実施形態では、支持軸31の回転に伴うチューブ保持部10の移動を移動検出機構92で検出し、その検出結果に基づいて、サンプルチューブ1に外力が作用しているか否かを判断することができる。すなわち、支持軸31が回転しているにもかかわらず、チューブ保持部10の移動が検出されない場合には、サンプルチューブ1に外力が作用していると判断することができる。チューブ保持部10の移動が検出されない場合であっても、検出結果が得られるまでの間、弾性部材35が弾性変形することにより外力を吸収することができるため、サンプルチューブ1の破損を防止することができる。
(2) Further, in the present embodiment, the movement of the
(3)さらに、本実施形態では、支持軸31が回転しているにもかかわらず、チューブ保持部10の移動が検出されない場合には、サンプルチューブ1に外力が作用していると判断して、支持軸31の回転が停止される。したがって、それ以上の外力がサンプルチューブ1に作用することがないため、サンプルチューブ1の破損を防止することができる。
(3) Further, in the present embodiment, if the movement of the
(4)また、本実施形態では、支持軸31が回転しているにもかかわらず、チューブ保持部10の移動が検出されない場合には、サンプルチューブ1に外力が作用していると判断して、その旨が報知される。したがって、報知を確認した作業者が装置の動作を停止させれば、それ以上の外力がサンプルチューブ1に作用することがなく、サンプルチューブ1の破損を防止することができる。
(4) Further, in the present embodiment, if the movement of the
(5)本実施形態では、ストッパ37と弾性部材35を用いた簡単な構成で、支持軸31を第1方向に回転させたときに、チューブ保持部10が加熱位置に到達した後でチューブ加熱部20を加熱位置に到達させることができる。その後、支持軸31を第2方向に回転させたときには、チューブ加熱部20を先に加熱位置から離間させた後、チューブ保持部10を加熱位置から離間させることができる。したがって、先にチューブ加熱部20が加熱位置から離間した状態で、チューブ保持部10に保持されたサンプルチューブ1を冷却することにより、サンプルチューブ1を良好に冷却することができる。
(5) In the present embodiment, the tube is heated after the
1 サンプルチューブ
2 キャップ
3 配管
10 チューブ保持部
20 チューブ加熱部
21 ヒータブロック
30 移動機構
31 支持軸
32 移動部材
33 ギア
34 モータ
35 弾性部材
36 ガイド軸
37 ストッパ
40 制御部
50 表示部
60 フローコントローラ
70 バルブ
80 キャップ着脱機構
90 冷却ファン
91 回転検出機構
92 移動検出機構
100 加熱機構
311 第1ネジ部
312 第2ネジ部
313 結合部
321 第1移動部材
322 第2移動部材1 Sample tube 2 Cap 3
Claims (5)
前記サンプルチューブを保持するチューブ保持部と、
前記チューブ保持部に保持されたサンプルチューブに対して加熱位置で接触し、当該サンプルチューブを加熱することにより、当該サンプルチューブ内の試料成分を脱離させるチューブ加熱部と、
前記チューブ保持部及び前記チューブ加熱部がそれぞれ移動可能に取り付けられた移動機構とを備え、
前記移動機構は、
一直線上に延びる支持軸と、
前記支持軸の回転に伴い当該支持軸に沿って移動することにより、前記チューブ保持部を移動させる移動部材とを含み、
前記移動部材が、弾性部材を介して前記チューブ保持部に連結されていることを特徴とする試料導入装置。A sample introduction device for desorbing sample components and introducing them into the analysis unit by heating the sample tube containing the sample.
A tube holding portion that holds the sample tube and
A tube heating unit that desorbs a sample component in the sample tube by contacting the sample tube held in the tube holding unit at a heating position and heating the sample tube.
The tube holding portion and the tube heating portion are each provided with a movable mechanism attached so as to be movable.
The moving mechanism
A support shaft that extends in a straight line and
Including a moving member that moves the tube holding portion by moving along the support shaft as the support shaft rotates.
A sample introduction device characterized in that the moving member is connected to the tube holding portion via an elastic member.
前記チューブ保持部が前記加熱位置に到達した後も前記支持軸の回転に伴い前記移動部材が前記支持軸に沿って移動し、前記チューブ保持部と前記移動部材との相対位置が変化することにより前記弾性部材が弾性変形することを特徴とする請求項1に記載の試料導入装置。The moving mechanism further includes a stopper that stops the tube holding portion that has reached the heating position.
Even after the tube holding portion reaches the heating position, the moving member moves along the supporting shaft as the support shaft rotates, and the relative position between the tube holding portion and the moving member changes. The sample introduction device according to claim 1, wherein the elastic member is elastically deformed.
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