JPH06504848A - ニードル・インタフェース装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 ニードルやインタフェース装置 産業上の利用分野 本発明は、気体サンプルの処理または分析を行うための第１の機器の出口と、入 口に隔膜を有するガスクロマトグラフのような、気体の処理または分析を行うた めの第２の機器の前記入口との接続を維持するための装置に関する。本発明は、 第２の機器の入口にある前記隔膜に挿入されたニードルの動きを制限する。

発明の背景 特定のサンプルの特性を明らかにするために使用される種々の分析手段において 、第１の機器の出口を第２の機器の入口に連結することがしばしば必要となる。

例えば、ガスクロマトグラフによって分離されたサンプルの成分分析を質量分光 計によって行えるように、ガスクロマトグラフの出力ラインを質量分光計の入口 に接続することが知られている。また、実際に分析を実行する機器に、分析用の サンプルを調製する装置を直接連結することも知られている。例えば、ガラスの 小びん（バイアル：　ｖｌａｌｓ　）で調製され、自動サンプル装置を通して循 環された多数サンプルを、ガスクロマトグラフで分析することができるように、 自動サンプル装置の出力ラインをガスクロマトグラフの入力に連結することが知 られている。

第１の機器が自動サンプル装置であって、第２の機器がガスクロマトグラフであ る場合、自動サンプル装置の出力は、代表的には、自動サンプル装置の出力配管 にろう付けまたは他の方法で結合されたニードルによってガスクロマトグラフの 入力に連結される。それから、前記ニードルは隔膜ナツトに穿設された中空孔を 介して挿入され、ガスクロマトグラフの入力部にある隔膜を貫通し、こうしてサ ンプルは自動サンプル装置からガスクロマトグラフへ移送される。

あいにく、この構成にはいくつかの不都合がある。第１に、前記ニードルが前記 隔膜ナツトに対して所定位置に固定されない。その結果、前記ニードルは偶発的 にガスクロマトグラフから引抜かれ、空気中へのサンプルの損失を生じることが ある。第２に、前記ニードルが前記隔膜に支持されていないため、ニードルの重 量による下向きの力がかかって隔膜の孔の寸法を拡大させやすく、サンプルが隔 膜の孔を通って大気中へ逆流して漏れるのを許すことになる。第３に、特定の用 途において、自動サンプル装置からの出力ラインは、０．３２ｍｍから０．５３ ｍｍの範囲の非常に小さい直径の毛管である。この管は、非常に少量のサンプル の分析に対して使用される。毛管は非常にもろく、適当に支持しなければ破損し やすい。

発明の概要 本発明は、それぞれが自動サンプル装置およびガスクロマトグラフであるような 、第１の機器の出力および第２の機器の入力間の結合の維持を補助する装置に関 する。特に、本発明は、ニードルを受入れるための修正された隔膜ナツト、およ び前記隔膜ナツトに挿入するための修正されたニードル組立体の組合わせを含む 。前記ニードル組立体はスリーブで取付具（フィッティング）に結合されたニー ドルを具備し、前記スリーブは前記ニードルの周囲に配置されて少なくとも該ニ ードルの一部分をカバーする。前記ニードル組立体上の取付具は、自動サンプル 装置のような第１の機器の出力配管に接続され、前記取付具を通過してニードル の先端からサンプルが流出できるようにしている。修正された隔膜ナツトは、ガ スクロマトグラフのような第２の機器の入口に装着される。

前記修正された隔膜ナツトは、隔膜を収納するための窪みに達する縦穴を加工さ れたニップルを有する。好ましくは、前記窪みの反対側の縦穴の先端はニードル の挿入を容易にするため、皿穴加工されている。前記ニードルが縦穴に挿入され て隔膜を貫通したときに、前記スリーブと前記ニップルとが摩擦接触できるよう に、該ニップルの外径は、該スリーブの内径よりわずかに小さい。

本発明は、さらに、移送ラインおよびニードル組立体の取付具の間の接続部を保 護するための支持管を含む。前記支持管は前記スリーブの外径だけでなく、第１ の機器からの移送ラインの端部をも受入れるのに十分な大きさの内径を有してい る。前記支持管に対して移送管を確実に固定し、それによって前記支持管に対す る移送ラインの動きを制限するため、前記支持管上のスロットに適合する着脱可 能なケーブル結束帯が使用される。最後に、ニードル組立体のスリーブ外径に確 実に接触し、前記移送ラインに対する支持管の動きをより一層制限するために、 支持管内のねじ加工された半径方向の穴に挿入されたつまみねじが使用される。

このように、本発明の目的は、第１の機器の出力および第２の機器の入力間のイ ンタフェースを提供し、これら２つの機器間の確実な結合を維持することにある 。

さらに、本発明の目的は、ニードルと該ニードルが挿入された隔膜とを固定関係 に維持するためのインタフェース装置を提供することにある。

またさらに、本発明の目的は、第１の機器から出ている移送ラインの動きを、第 ２の機器の隔膜に挿入されるべきニードル組立体に関して制限するインタフェー ス装置を提供することにある。

本発明の、これらおよび他の目的ならびに利点を、以下に詳しく説明し、かつ図 面に示す。

図面の説明 図１は組立て前のニードル・インタフェース装置の構成要素を示す分解図である 。

図２は組立て後のニードル・インタフェース装置の断面図である。

図３は装置のニードル組立体構成要素の詳細断面図である。

発明の詳細な説明 より広い概念における本発明は、自動サンプル装置から分析機器への接続を維持 するためのニードル・インタフェース装置に関し、取付具に結合されたニードル と、前記取付具に固定されたニードルよりも大きい直径を有し、前記ニードルの 少なくとも一部分を取り囲むスリーブと、縦穴および、隔膜を受入れるための窪 みがその背後に設けられたニップルよりなり、前記分析機器に装着可能な隔膜ナ ツトとを具備する。

そして、前記穴を通して前記隔膜を貫通するだけの十分な程度まで前記ニードル が挿入可能であり、さらに前記ニードルが前記穴に挿入されたとき、前記スリー ブの内径は前記ニップルの外径に摩擦係合する。前記ニードルは、スウェイシロ ツク社（Ｓｖａｇｅｌｏｋ、　Ｉｎｃ、）から５Ｓ−１００−Ｃ型取付具として 供給されていて、皿穴加工されたネジ付き先端を有する六角ヘッドからなる取付 具部分に溶接されているのが望ましい。前記六角ヘッドに、前記ニードルを取囲 むステンレス鋼のスリーブが溶接される。前記ニードルは３０４または３１６等 のステンレス鋼で製作されるのが望ましく、予定位置にニードルが固定されるよ うに、前記ネジ付き先端とは反対側の前記スリーブに挿入されてロー付けされる 。前記スリーブは前記ニードルの軸の周囲に同心状に整列されるのが望ましい。

第１の機器からの出口配管は、スウェイシロツク社で製造された５Ｓ−１００− Ｃ型取付具として供給される圧縮取付具ナツトに該出口配管を送込むことによっ てニードルと接続される。出口配管はニッケル合金、ステンレス鋼、または他の 材料、つまり、サンプルの分析に影響を与えるいかなる物質をも放出せず、かつ 該材料を通して拡散して分析機器に搬送される空気中の成分を浸透しない材料で 製作される。

前記隔膜ナツトは、ガスクロマトグラフ等の分析機器に通常に使用されるものを 変形したものである。従来の隔膜ナツトはガスクロマトグラフの入力部に含まれ 、隔膜をその中に受入れるための内部の窪み、および前記隔膜を貫通するニード ルを受入れるために外面上に設けられた穴を有する。本発明はこの隔膜ナツトの 変形したものを使用し、前記隔膜ナツトの前面に、ニードルを受入れるための縦 穴が形成されたニップルを付加している。前記ニップルの外径はスリーブの内径 よりもわずかに小さく、前記ニードルが隔膜を貫通するとき摩擦による固定が可 能である。

図１は最終組立て前のインタフェース装置１の構成要素を示す。隔膜ナツト２は 、貫通した縦穴６が設けられたニップル４を有する。前記ニップル４の背後には 、その中に隔膜１０が配設される窪み８がある。窪み８を形成する隔膜ナツト２ の内壁１４には、分析機器の入口ボート１２に接続するためのねじが設けられて いるのが望ましい。前記窪み８の反対側にある前記縦穴６の端部は、ニードルの 挿入を容易にするため、皿穴加工されているのが望ましい。様々な製造者によっ て製造される様々な寸法の入口ボート１２に適合するように、様々な寸法が必要 であることから、窪み８の内径は多様である。同様に、隔膜も、個々の製造者の 仕様要求に適合するように様々の寸法に製造される。前記隔膜は典型的には不活 性で変形し易く、ニードルが貫通した後も漏れを生じにくい材料、例えばポリ（ テトラフッ化エチレン）表面化された（１’ａｃｅｄ　）シリコーンまたはブチ ルゴムで製作される。

ニードル組立体１８は、取付具２４で終端するスリーブ２２内に配設されたニー ドル２０からなる。好ましくは、前記スリーブ２２は、例えばスウェイシロツク の５Ｓ−１００−Ｃ型等の圧縮取付具のベース部分、つまり、以下に詳述するキ ャップユニットと合致するねじ付き延長部分の反対側に溶接される。前記ニード ル２０は、好ましくは、該ニードル２０を前記圧縮取付具のベース部分の穴に適 合することによってスリーブ２２の内側に固着され、その後ニードル２０のベー スを前記穴の周囲の前記圧縮取付具のベース部分に溶接する。溶接前のスリーブ ２２は図３に最も良くに示されている。しかしながら、これに代えて、例えばね じによる結合、接着その他、前記ニードル２０をスリーブ２２に固着する他の手 段を取り得る。

図３において、取付具２４は、好ましくは、第１の機器から圧縮キャップナツト ２４ａ内の中央の穴を通ってくる出口配管２８を受入れる圧縮取付具であり、キ ャップ２４をねじ付き延長部分２６へねじ締めする作用によって気密結合を形成 する。キャップナツト２４ａがねじ付き延長部分２６に締付けられると、ねじ付 き延長部分２６の皿穴加工された端部に係合する後部フェルール２４ｂおよび前 部フェルール２４ｃが、挿入された出口配管２８に型押しされて接続部を形成す る。出口配管２８に沿った温度の変動は、配管ラップ３６内に包囲された絶縁材 料、独立の加熱手段、またはこれら２つの組合わせを使用することによって最小 限度になる。

図１および図２において、ニードル組立体１８に関する出口配管２８の曲がりを 制限するため、支持管４０が使用されている。これは、少量のサンプルが処理さ れる毛管の場合のように、前記出口配管の直径が非常に小さいとき、特に有用で ある。支持管４０の内径は、ニードル組立体１８および配管ラップ３６で覆われ た出口配管２８が内側に適合するようにくり抜かれている。図２に示すように、 支持管４０の内部寸法は、第１の方がニードル組立体の外径よりも大きく、第２ の方が配管ラップ３６の外径よりもわずかに大きくなるように、２つの異なる内 径に加工されている。くり抜かれた後の支持管４０の内容積は、それぞれニード ル組立体穴４４および配管ラップ穴４６と呼ばれる。この内部の穴の構成は、挿 入後のニードル組立体１８および配管ラップ３６の周りでの支持管４０の自由な 動きを最小限度にする。ニードル組立体１８および配管ラップ３６で覆われた出 口配管２８が支持管４０に挿入された後、半径方向に設けられた穴５２を通して スリーブ２２上につまみねじ５０が締付けられることによって、該支持管４０は スリーブ２２の外径上に固定される。

前記支持管４０は、スロット５８を介して適合する解放自在なケーブル結束帯５ ６を締付けることによって配管ラップ３６に確保される。

図２は、スリーブ２２の内径がニップル４の外径に摩擦接触して組立てられたイ ンタフェース装置を示す。縦穴６に挿入され、窪み８の内側に位置している隔膜 １０を貫通するニードル２０が示されている。代表的には、前記ニードル組立体 １８は配管ラップ３６で覆われている出口配管２８に接続され、かつ支持管４０ に挿入されて確実な接続がなされる。

それから、この中間組立体は、ニードル２０を縦穴６に挿入して、スリーブ２２ がニップル４全体を覆うまで下方に押圧することによって隔膜ナツト２と接触さ せられる。

種々の製造者の分析機器が種々の寸法の入口ボートを有していることから、種々 の直径のねじ付き内壁１４を有する隔膜ナツト２が製造される。しかしながら、 ニップル４の外径は、代表的には、標準的な内径０．２５５〜０．２５１インチ （６，４７７〜６．３５７ｍｍ）のスリーブ２２に適応するため０．２４９〜０ ．２４８インチ（６，３２５〜６．２９９ｍｍ）の単一の直径である。したがっ て、ニードル組立体穴４４および配管ラップ穴４６の内径は、代表的な標準寸法 が、それぞれ０．３０１〜０．２９１インチ（７，６４５〜７．３９１ｍｍ）お よび０．７６５〜０．７３５インチ（１９，４３１〜１９，６６９ｍｍ）となる 。

ニードル・インタフェース装置１は、第１の機器の出口配管２８および第２の機 器の入口１２間の安定した接続を提供し、そしてさらに第１の機器の出口配管お よびインタフェース装置間の結合を、空気中へのサンプルの損失の付加的な危険 を生じる曲げから保護する。しかし、安定した接続部が形成されていても、分析 機器の隔膜ナツトがら前記ニードル１８を容易に取外すことができるのが分がる であろう。

このように、本発明によれば、先に述べた目標、目的および利点を十分に満足す るニードル・インタフェース装置を提供できる。本発明を特定の実施例に関連し て説明したが、当該分野の熟練した者には、上述の記載に照らして多くの代替、 変形および変更が明らかとなるのは明白である。したがって、本発明の精神およ び広い範囲内の、すべてのそのような代替、変形および変更をも含めることが意 図されている。

ＦＩＧ、　ｊ ＦＩＧ、　２ フロントページの続き （８１）指定図　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＳＥ）、０Ａ（Ｂ Ｆ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、Ｔ Ｇ）、ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ５，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、 ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、ＮＬ、Ｎｏ、ＰＬ、ＲＯ、ＲＵ、　ＳＤ、　ＳＥ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動サンプル装置から分析機器への結合を維持するためのニードル・イン タフェース装置であって、取付具に結合されたニードルと、 前記ニードルより直径が大きく、前記取付具に固着されて少なくとも前記ニード ルの一部分を包囲するスリーブと、縦穴および、隔膜を収納するための窪みがそ の背後に設けられたニップルを有し、分析機器に対して装着可能な隔膜ナットで あって、前記隔膜を貫通するに十分なだけ、前記ニードルを前記穴を通して挿入 可能であり、さらに前記ニードルが前記穴に挿入されたとき、前記スリーブの内 径が前記ニップルの外径に摩擦係合する隔膜ナットとを具備したことを特徴とす るニードル・インタフェース装置。
2. （２）前記スリーブが前記ニードルの軸の周囲に同心的に配置されたことを特徴 とする請求項１記載の装置。
3. （３）前記スリーブが前記ニップルよりも長いことを特徴とする請求項１記載の 装置。
4. （４）前記取付具が圧縮取付具であることを特徴とする請求項１記載の装置。
5. （５）その内径が前記スリーブおよび前記取付具に結合される移送ラインの外径 よりも大きい支持管を有し、該支持管が少なくとも前記スリーブおよび前記移送 ラインの一部分を包囲して前記移送ラインに固定されていることを特徴とする請 求項１記載の装置。
6. （６）前記支持管が解放可能なケーブル結束帯によって移送ラインに固定されて いることを特徴とする請求項５記載の装置。
7. （７）前記支持管には半径方向に穴が設けられ、つまみねじを受け入れるための ねじが加工されていることを特徴とする請求項６記載の装置。
8. （８）隔膜を受け入れる窪みを有し、分析機器に装着される隔膜ナットにおいて 、 そこを貫通する縦穴が設けられたニップルを具備し、前記ニップルは前記ナット に対して操作可能に装着でき、それによってニードルが十分な距離だけ前記穴に 挿入されたとき、該ニードルが前記隔膜に接触してこれを貫通することができる ことを特徴とする隔膜ナット。
9. （９）前記ニップル内の前記穴は、皿穴加工されていることをさらに特徴とする 請求項８記載の隔膜ナット。