JPH07253422A - キャピラリ管接続用コネクタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ガスクロマトグラフのベースユニット内にてコ
ラムをキャピラリ管に着脱自在に接続するための新規な
コネクタを提供する。 【構成】ガスクロマトグラフ用の着脱可能なコラムカー
トリッジ１０が開示されている。カートリッジコラム１
３は分析及び基準用コラムと、ヒータ及び熱電対とを有
し、着脱可能なコネクタ１６〜１９を介して、インジェ
クタ２２、ディテクタ２３及びその他通常のガスクロマ
トグラフに備えられている部品を備えたベースユニット
３０に接続される。カートリッジの構成は、異なるガス
を分離し分析する際であっても、現場に於いて交換用の
コラムをベースユニット３０に容易に接続することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガスクロマトグラフに関
し、特にキャピラリ型コラムを備えた小型ガスクロマト
グラフに関する。尚、本出願は、米国特許第５，２９
８，２２５号となった、１９９３年７月３０日に出願さ
れた米国特許出願第０８／１００，０２２号の一部継続
出願に基づくものである。この米国特許出願第０８／１
００，０２２号は、既に米国特許第５，２３６，６６８
号となった、１９９１年１２月２３日に出願された米国
特許出願第０７／８１２，５３２号の一部継続出願であ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年半導体技術はガスクロマトグラフの
小型化を可能にした。このような装置が、Ｔｅｒｒｙら
に付与された米国特許第４，４７４，８８９号明細書に
開示されており、この装置に於いては、キャリアガス及
びサンプルガスのためのチャネルが半導体ウェハにエッ
チングされている。分析用コラムはこれらの部分に対し
て外部に設けられている。Ｊｅｒｍａｎらに付与された
米国特許第４，４７１，６４７号明細書は、コラムを含
む全てのチャネルが半導体ウェハにエッチングされてい
るような小型ガスクロマトグラフを開示している。

【０００３】機能的には、ガスクロマトグラフは、どの
ようなテストについても繰り返し使用され得る部分と、
検出されるべきガスに応じて変更される必要のある部分
とに分けることができる。前者としては、インジェク
タ、ディテクタ及びそれらに関連するバルブ、チャネル
などがある。それに対して、コラムは、ガスクロマトグ
ラフが異なるガス或いは異なるグループのガスを分析し
得るようにするためには交換されなければならない場合
がある。

【０００４】ガスクロマトグラフの小型化により、１０
０〜５００μの程度の内径を有する小型化されたキャピ
ラリコラムを使用するようになった。このような寸法を
有するコラムを交換することは容易なことではなく、通
常、現場に於いて実施することはできない。しばしば、
クロマトグラフを製造者に送り返さなければならず、製
造者は、インジェクタ及びディテクタに於いて分析用及
び基準用ラインの接続を断ち、コラムを交換し、再びコ
ラムをインジェクタ及びディテクタに接続することとな
る。この接続部の両側に於いて管を整合させることは極
めて注意を要する作業であって、フェルールを備えたコ
ネクタがこの目的のためにしばしば用いられる。コネク
タに於けるミスマッチや、デッドボリュームの導入は、
ブラウン拡散運動を促進し、最終的には分析の精度を損
なうような渦流や空乏部をコネクタ内に形成する場合が
ある。このプロセスは時間のかかる作業であって、その
間にクロマトグラフを使用することができないことは言
うまでもない。また、かなりの費用及び訓練も必要とな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、容易に接続可能で
あって、分析用の用途に於いてもその精度を損なうこと
のないような高性能のキャピラリ管接続用コネクタ及び
その製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、
（１）２本のキャピラリ管を接続するためのコネクタで
あって、それぞれテーパ孔及びその一端部に設けられた
オリフィスを備えた第１及び第２の継手と、前記第１の
継手の前記テーパ孔内に挿入された第１のキャピラリ管
と、前記第２の継手の前記テーパ孔内に挿入された第２
のキャピラリ管と、スリーブとを有し、前記各オリフィ
スが、対応する前記継手の軸線上にあって、該継手の前
記軸線に対して直交するように該継手に設けられた平坦
面上に位置しており、前記第１のキャピラリ管の一端部
が、前記第１の継手の前記オリフィスに対して間隔を有
し、前記第２のキャピラリ管の一端部が、前記第２の継
手の前記オリフィスに対して間隔を有し、前記第１の継
手の前記オリフィスが、前記第１のキャピラリ管の外径
以下の直径を有し、前記第２の継手の前記オリフィス
が、前記第２のキャピラリ管の外径以下の直径を有し、
前記スリーブが、前記第１の継手の前記オリフィスが前
記第２の継手の前記オリフィスと整合し、前記第１及び
第２の継手の前記両平坦面間の接触により前記両オリフ
ィスの周りに気密シールを形成するように、前記第１の
継手の前記平坦面を前記第２の継手の前記平坦面と当接
させるように前記第１の継手の前記平坦面をガイドする
べく配置されていることを特徴とするコネクタ、（２）
キャピラリ管を接続するためのコネクタであって、平坦
面上にてオリフィスをなすように終息するテーパ孔を備
えたセラミック継手と、一端部にて前記テーパ孔の内壁
に衝当するように前記テーパ孔内に挿入されたキャピラ
リ管とを有し、前記キャピラリ管の前記端部が前記オリ
フィスに対して間隔を有することを特徴とするコネク
タ、或いは（３）コネクタの製造方法であって、テーパ
孔を有する継手を提コネクタの製造方法であって、テー
パ孔を有する継手を提供する過程と、外面にコーティン
グが被着されたキャピラリ管を提供する過程と、前記キ
ャピラリ管の一端が前記テーパ孔の内壁に衝当するまで
前記キャピラリ管を前記テーパ孔内に挿入する過程と、
前記継手及び前記キャピラリ管を加熱することにより、
前記外面コーティングを溶融させる過程と、前記継手及
び前記キャピラリ管を冷却させることにより、前記外面
コーティングを硬化させ、前記キャピラリ管を前記継手
に接着する過程とを有することを特徴とする方法を提供
することにより達成される。

【０００７】

【作用】本発明に基づくガスクロマトグラフは、２つの
ユニットを備えている。第１のユニットはベースユニッ
トであって、インジェクタ及びディテクタアセンブリ、
手動制御装置及び表示装置を備えており、第２のユニッ
トはコラムカートリッジであって、キャピラリ型分析及
び基準用ラインと共に、ヒータ及び熱電対を備えてい
る。コラムカートリッジとベースユニットとの間の接続
は、接続部の両側に於いてキャピラリ管の間のほぼ完全
な嵌合を可能にするような精密加工されたコネクタによ
り行われる。それによって、インジェクタから、分析用
及び基準用ラインを経てディテクタに至るガスの流れを
平滑化することができる。電気的コネクタは、ヒータ及
び熱電対のための接続を提供する。カートリッジはベー
スユニットにそのまま差し込むことのできるような完全
に自己充足的なものからなる。カートリッジは、交換可
能であって、現場に於いて容易に取り替えることができ
る。従って、ガスクロマトグラフを製造者に送り返すこ
とに伴う不便及びコストを解消することができる。

【０００８】

【実施例】図１は、コラムカートリッジ１０の斜視図を
示す。コラムカートリッジ１０の外面は、ハウジング１
１及びカバー板１２により形成されている。コラム１３
が、ハウジング１１の内部に配置され、２層の絶縁層１
４（図３参照）間に配置されている。コラム１３に隣接
してヒータ１５が設けられ、このことが図２により詳細
に示されている。コラム１３の分析用及び基準用ライン
は、それぞれ、インジェクタに接続されるべく雄コネク
タ１６及び１７に於いて終息し、ディテクタに接続され
るべく雄コネクタ１８及び１９に於いて終息している。
雄コネクタ２０は、ヒータ１５及び（図示されない）熱
電対に対する必要な電気的接続を行うものであって、熱
電対はヒータ１５とは別にしかしながらそれに隣接して
巻かれている。

【０００９】図１には、更にマニホールドブロック２
１、ガスインジェクタ２２及びソリッドステートディテ
クタ２３が示されている。マニホールドブロック２１、
インジェクタ２２及びディテクタ２３は、ガスクロマト
グラフのベースユニット３０の部品をなしており、ベー
スユニット３０は手動制御装置、表示装置その他のガス
クロマトグラフに共通に備わる部品を備えている（図示
せず）。図１に於いては、インジェクタ２２及びディテ
クタ２３が、マニホールドブロック２１に対して分解図
として示されている。実際には、インジェクタ２２及び
ディテクタ２３は、以下に説明するようにマニホールド
ブロック２１に接続されている。

【００１０】マニホールドブロック２１の両側には、ば
ね付勢式のラッチ片２４がそれぞれ取着されており、こ
れらのラッチ片の前端は、ハウジング１１の側面から突
出するディテント部２５と係合するべく形成されてい
る。ラッチ片２４がばね性の金属からなるものであるこ
とにより、ラッチ片２４がディテント部２５と係合する
ことにより、カートリッジ１０をベースユニット３０に
対してしっかりと装着することができる。ラッチ片２４
の後端は、インジェクタ２２及びディテクタ２３をマニ
ホールドブロック２１に対して固定するために、ばね付
勢式のクリップ２４Ａと協働する。

【００１１】リボン型の電線２６が、図示されないプリ
ント基板制御ボードからディテクタ２３に向けて延在し
ている。第２のリボン型の電線２７が、プリント基板制
御ボードから延出し、マニホールドブロック２１を介し
てコネクタ２０に接続されている。図２に示されるよう
に、雄コネクタ２０は、マニホールドブロック２１内の
雌コネクタ２０Ｂに差し込まれる。マニホールドブロッ
ク２１は更に、その全幅に亘って配設された孔１６Ｂ、
１７Ｂ、１８Ｂ及び１９Ｂを備えている。孔１６Ｂ〜１
９Ｂの間隔は、それらがコネクタ１６〜１９と整合する
ように定められており、孔１６Ｂ〜１９Ｂの直径は、コ
ネクタ１６〜１９に適切に嵌合するべく定められてい
る。インジェクタ２２のコネクタ１６Ａ及び１７Ａ並び
にディテクタ２３のコネクタ１８Ａ及び１９Ａはそれぞ
れ同じような間隔をもって配置されかつ同様の寸法を有
することから、孔１６Ｂ〜１９Ｂの相反する端部にそれ
ぞれ嵌入することができる。

【００１２】コネクタ１６〜１９及び１６Ａ〜１９Ａは
互いに同様のものからなる。コネクタ１６〜１９はハウ
ジング１１の内室２８内に設けられ、コネクタ１６Ａ〜
１９Ａはインジェクタ２２及びディテクタ２３の同様な
（図示されない）内室内に設けられている。

【００１３】図４〜図７は、コネクタ１６及び１６Ａを
例として、コネクタ１６〜１９及び１６Ａ〜１９Ａが装
着される様子を詳しく示している。上記したように、コ
ネクタ１６はハウジング１１の内室２８内に配置され
る。同様に、コネクタ１６Ａはインジェクタ２２のハウ
ジング２２Ａの内室２８Ａ内に配置される。

【００１４】コネクタ１６及び１６Ａが同一のものであ
ることから、コネクタ１６についてのみ以下に詳しく説
明する。コネクタ１６の最も内側の部分は、金属製のイ
ンサート５０からなり、該インサートはポリカーボネイ
ト樹脂製のスリーブ５１により取り囲まれている。スリ
ーブ５１は、Ｃリングクリップ５２が装着されるべきノ
ッチをその外周面に備えている。圧縮ばね５３がスリー
ブ５１を包囲し、スリーブ５１の肩部５４に係合し、ば
ねハウジング５５をＣリングクリップ５２に向けて付勢
している。キャビティ２８は、ばねハウジング５５が強
固に固定されるように形成されており、スリーブ５１及
びＣリングクリップ５２は、図４に示されるように右方
向にある距離自由に動き得るようにされている。

【００１５】コネクタ１６の一端は、図１に示されるよ
うにカートリッジ１０から突出し、マニホールドブロッ
ク２１内の孔１６Ｂに挿入されている。孔１６Ｂの外端
面に形成された円錐形のテーパ面２９は、コネクタ１６
を孔１６Ｂ内に挿入する際のガイドとして機能する。

【００１６】孔１６Ｂに挿入されたコネクタ１６の端部
に於いて、金属製のインサート５０が、スリーブ５１を
やや越える位置まで突出している。エラストマからなる
ガスケット５６が金属製インサート５０の突出端を越え
て嵌装されている。（ガスケット５６の構造が図４及び
図７に示されている。）金属製インサート５０の軸線に
沿って孔が形成され、ガスケット５６が金属製インサー
ト５０の端部に嵌装されたときに、この孔がガスケット
５６に設けられた孔と完全に整合する。ポリイミドによ
りコーティングされたキャピラリコラム５７が、金属製
インサート５０の端部に到達する深さまで金属製インサ
ート５０の孔の内部に嵌入されている。次にコネクタ１
６が、ポリイミドの融点を越える温度まで加熱され、ポ
リイミドコーティングが、コラム５７を金属製インサー
ト５０に接着する。

【００１７】上記したように、コネクタ１６Ａの構造は
コネクタ１６の構造と同一である。インジェクタ２２
が、マニホールドブロック２１に取着されていることか
ら、コネクタ１６Ａは孔１６Ｂに永久的に嵌入されてい
る。コネクタ１６及び１６Ａは、ばね５３及び、コネク
タ１６Ａに於ける対応するばね５３Ａが、クリップ２４
がディテント部２５に係合する際にやや圧縮されるべく
配置されており、そのときハウジング１１がマニホール
ドブロック２１に対して押し付けられる。ガスケット５
６は、コネクタ１６Ａに於ける対応するガスケット５６
Ａと共に、互いに押し付けられて圧縮され、コネクタ１
６及び１６Ａが接触する部分に於けるガスの漏洩を防止
するシールを形成する。

【００１８】この構造を製造する際に、コネクタ１６及
び１６Ａの軸線方向孔が正確に加工され、それぞれのコ
ネクタの中心軸線上に配置されるようにすることが極め
て重要である。同様に、ガスケット５６及び５６Ａに於
ける孔は、それぞれのガスケットの正確に中心部分に形
成され、コネクタ１６及び１６Ａに於ける孔と完全に整
合しなければならない。コネクタ１６及び１６Ａの孔
は、（コラム５７などの）キャピラリコラムがそれらの
内部にて摺動し、しかしながら完全に挿入されたときに
はコラムの端部を強固に把持し得るようにしなければな
らない。これは、孔が、エラストマガスケットに隣接す
る端部に於いてやや内径が小さくなるようにテーパを有
することにより容易に実現することが見いだされた。こ
れにより、カートリッジ１０がベースユニット３０に取
着されたときに、コラム５７及び６０の端部を正確に整
合させることができる。

【００１９】この装置に用いるのに適するコネクタとし
ては、カリフォルニア州サンノゼに所在するＶａｌｄｏ
ｒ， Ｉｎｃ．により市販されているものがある。

【００２０】コネクタ１７〜１９及び１７Ａ〜１９Ａの
構造は、コネクタ１６及び１６Ａと同一である。同様
に、これらのコネクタは、コネクタ１７〜１９に挿入さ
れたコラムが、コネクタ１７Ａ〜１９Ａに挿入されたコ
ラムと完全に整合するように孔１７Ｂ〜１９Ｂ内に嵌入
される。

【００２１】コネクタの別の可能な構造が図８に示され
ている。この実施例に於いては、コネクタ１６Ａが省略
され、円筒形の内室６１がマニホールドブロック６５内
に形成されている。スリーブ５１の外径は、内室６１の
内径よりもやや小さい。コネクタ６０の孔６２は、マニ
ホールドブロック６５内に形成されており、従って孔６
２の軸線と内室６１の軸線とは互いに完全に整合する。
コネクタ１６が内室６１内に挿入されたとき、コラム５
７及び６０は完全に整合し、ガスケット５６が、内室６
１の後壁に対して押し付けられることにより、緊密なシ
ールを形成する。

【００２２】本発明の別の実施例に於いては、コネクタ
とキャビティとが逆転され、コネクタはベースユニット
の一部をなし、キャビティが着脱可能なコラムカートリ
ッジの一部をなしている。図９に示されるように、他の
点ではコネクタ１６と同様なコネクタ７０がベースユニ
ット３０から突出している。ある長さのキャピラリ管７
１が、例えばインジェクタと連通し、コネクタ７０の端
部に至るまで延出している。キャビティ７２が、カート
リッジハウジング７３内に形成され、分析コラム７４の
一端がキャビティ７２の後壁にて終息している。コラム
７４の他端は、同様なキャビティの後壁にて終息し、デ
ィテクタのための接続を提供する。コネクタ７０は、上
記したコネクタ１６と同様にばね付勢式のものであって
よい。ベースユニット３０とカートリッジハウジング７
３とは、図２に示されるようにばね付勢されたラッチク
リップにより着脱可能に接続することができる。

【００２３】図１０〜１４は、本発明に基づくコラムコ
ネクタの更に別の実施例を示す。図１０及び１１は、コ
ラムコネクタの全体的な構造を示し、特に図１０はコネ
クタの２つの部分９０及び９１が互いに分離された状態
で、図１１はこれら両部分９０及び９１が互いに結合さ
れた状態で示している。図１０に於いて、符号１００は
雄側ブラケットを示し、符号１０１は雌側ブラケットを
示している。ここで、ブラケット１００及び１０１は、
ベースユニット或いはコラムカートリッジの何れにも取
着し得ることが理解されよう。即ち、コネクタは、その
雄側がベースユニットに接続され、その雌側がコラムカ
ートリッジに接続されるように配置され、或いはその逆
に配置されることができる。

【００２４】まずコネクタの雄側９０に着目すると、押
し出しアルミニウムチャネル部材からなるものであって
よいブラケット１００は、インストルメントガイド１０
２をねじ込むべきねじ孔を備えている。インストルメン
トガイドナット１０３が、インストルメントガイド１０
２に螺合することにより、インストルメントガイド１０
２をインストルメントブラケット１００内にて固定して
いる。

【００２５】円筒形のインストルメント継手１０４は、
その一端に取着されたエンドキャップ１０５を有し、イ
ンストルメントガイド１０２の中心孔内に嵌入されてい
る。エンドキャップ１０５は、高温接着剤、セラミック
セメント、或いはろう付けといった他の高温に耐える接
着方法によりインストルメント継手１０４に接着され、
エンドプラグ１０６によりインストルメントガイド１０
２内に固定されている。エンドプラグ１０６は、インス
トルメントガイド１０２の後端部に設けられたねじ孔に
ねじ込まれている。

【００２６】インストルメントガイド１０２、ガイドナ
ット１０３、エンドキャップ１０５及びエンドプラグ１
０６はステンレス鋼からなるのが好ましい。インストル
メント継手１０４は、ジルコニアからなるのが好ましい
が、パイレックスガラス、石英、アルミナその他のセラ
ミック材料からなるものであってもよい。ステンレス鋼
などの耐食性金属や、ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅ
ｔｈｅｒ）などの成形可能なプラスティックを、インス
トルメント継手１０４として用いることもできる。ま
た、エンドキャップ１０５もセラミック材料からなるも
のであってよい。

【００２７】インストルメント継手１０４は、後記する
ような要領をもってキャピラリ管１０７が嵌入されるべ
き細いテーパを有する孔を含んでいる。キャピラリ管１
０７を曲げ応力に対して保護するために、可撓性を有す
る応力緩和部材１０８が、インストルメントガイド１０
４内の大径孔内に挿入されている。応力緩和部材１０８
の外径は、インストルメントガイド１０４内の大径孔の
内径よりもわずかに大きくされていることから、これら
両部分をゆ緩みなく互いに嵌合させることができる。応
力緩和部材１０８は、ポリイミドやテフロンからなるの
が好ましい。

【００２８】コネクタの雌側部分９１は、コラムガイド
１０９を含んでおり、このコラムガイド１０９は、コラ
ムブラケット１０１に設けられた段付き孔内に嵌入され
ている。コラムガイド１０９は、コラムガイドリテーナ
１１０により固定され、コラムガイドリテーナ１１０
は、コラムガイド１０９内のねじ孔にねじ込まれてい
る。コラムガイドリテーナ１１０に設けられたフランジ
がブラケット１０１に当接し、ブラケット１０１、コラ
ムガイド１０９及びコラムガイドリテーナ１１０を単一
のユニットとして互いに結合している。コラムガイドリ
テーナ１１０は、内側孔を有し、この孔の内部には、整
合用の割りスリーブ１１１が嵌入されている。スリーブ
１１１の長さは、コラムガイドリテーナ１１０の中心孔
の長さにほぼ等しくなるようにされている。コラム継手
１１２は、摺動可能にスリーブ１１１及びコラムガイド
１０９の中心孔内に挿入されている。エンドキャップ１
１３は、コラム継手１１２の後端部に嵌装され、かつコ
ラムガイド１０９のキャビティ１１４内に配置されてい
る。コラム継手１１２は、前端部に環状ノッチを有し、
該ノッチにＯリング１１５が嵌装されている。

【００２９】エンドプラグ１１６は、コラムガイド１０
９の後端部におけるねじ孔にねじ込まれ、それによって
圧縮ばね１１７をキャビティ１１４内に保持している。
クロマトグラフコラム１１８が、コラム継手１１２のテ
ーパ孔内に嵌入され、可撓性を有する応力緩和部材１１
９が、コラム継手１１４の大径孔内に嵌入されている。

【００３０】整合用割りスリーブ１１１は、インストル
メント継手１０４及びコラム継手１１２がスリーブ１１
１内に嵌入されたときに拡張し得るようにコラムガイド
リテーナ１１内に緩く嵌入されるべきである。スリーブ
１１１が割れているため、わずかに拡張し、インストル
メント継手１０４及びコラム継手１１２に対して緊密に
嵌合し、両継手１０４及び１１２のテーパ孔を正確に整
合させることができる。

【００３１】コラム継手１１２は、インストルメント継
手１０４と同様の材料からなるのが好ましい。コラムガ
イド１０９、コラムガイドリテーナ１１０及びエンドプ
ラグ１１６はステンレス鋼からなるのが好ましい。応力
緩和部材１１９はポリイミドまたはテフロンからなるも
のであってよい。Ｏリング１１５はＶｉｔｏｎ、シリコ
ーンまたはテフロンからなるものであってよい。Ｏリン
グ１１５は、金属や、ＰＥＥＫまたはＶｅｓｐｅｌなど
のプラスティックからなるものであってもよい。

【００３２】図１１は、雄側部分９０及び雌側部分９１
が互いに結合された状態を示している。図示されるよう
に、コラムガイドリテーナ１１０の延長部が、インスト
ルメントガイド１０２の孔内に嵌入されている。コラム
継手１１２及びエンドキャップ１１３はスリーブ１１１
及びコラムガイド１０９内にて右方向に小さな距離摺動
し、ばね１１７を圧縮することができる。インストルメ
ント継手１０４及びコラム継手１１２の端面は互いに押
しつけられ、キャピラリ管１０７とクロマトグラフコラ
ムとの間の流路を包囲する第１の気密シールを形成して
いる。Ｏリング１１５も圧縮され、第２の気密シールを
形成している。雄側部分９０及び雌側部分９１は、例え
ば図１に示されるようなラッチクリップ２４及びディテ
ント２９などを含む様々な方法により互いに結合するこ
とができる。

【００３３】図１２〜１４は、インストルメント継手１
０４及びコラム継手１１２の構造を詳細に示すと共に、
キャピラリ管１０７及びクロマトグラフコラム１１８が
それぞれインストルメント継手１０４及びコラム継手１
１２内に嵌入される様子を示している。インストルメン
ト継手１０４及びコラム継手１１２は、図１２及び１３
にそれぞれ符号１０４Ｃ及び１１２Ｃにより示された小
径のテーパ孔部分を有している。テーパ孔部分１０４Ｃ
は、コラム継手１０４の端面１０４Ａにてオリフィス１
０４Ｂをなして終息している。同様に、テーパ孔部分１
１２Ｃは、コラム継手１１２の端面１１２Ａにてオリフ
ィス１１２Ｂをなして終息している。インストルメント
継手１０４及びコラム継手１１２はインジェクションモ
ールディングされ、それに続いて極めて正確な公差をも
って機械加工して製造されるのが好ましい。そのように
して、オリフィス１０４Ｂ及び１１２Ｂを、それぞれイ
ンストルメント継手１０４及びコラム継手１１２の中心
軸線上に配置することができる。これは、コネクタの雄
側及び雌側が互いに結合されたときに、オリフィス１０
４Ｂおよび１１２Ｂを互いに完全に整合させるために必
要なことである。

【００３４】キャピラリ管１０７はポリイミドからなる
外側コーティングを備えている。管１０７は、オリフィ
ス１０４Ｂに近接する位置までテーパ孔部分１０４Ｃ内
に嵌入され、管１０７の端部がテーパ孔部分１０４Ｃの
壁に衝当する。次にインストルメント継手１０４を２０
０〜３００℃に加熱する。これにより、キャピラリ管１
０７のコーティングをインストルメント継手１０４に対
して溶着することができる。次に、符号１２０により示
される接着剤が、インストルメント継手１０４の開口端
から導入され、硬化されたときに、管１０７をインスト
ルメント継手１０４に対して強固に固着することができ
る。接着剤は、高温ＵＶ接着剤または溶解ポリイミドか
らなるものであってよい。接着剤１２０は、応力緩和部
材１０８を固定するものとすることもできる。同様に、
コラム１１８が、コラム継手１１２のテーパ孔部分１１
２Ｃ内に嵌入され、接着剤１２１が導入される。

【００３５】図１４はオリフィス１０４Ｂ及び１１２Ｂ
の近傍におけるキャピラリ管１０７及びコラム１１８の
配置を詳細に示す。図示されるように、テーパ孔部分
は、約２−１／２度であるのが好ましい角度θをもって
テーパがつけられている。オリフィスは、直径ｄに狭窄
されているのが好ましく、この直径ｄは管ある或いはコ
ラムの内径に等しい。何れにせよ、この直径ｄは、管或
いはコラムの外径を超えてはならない。これにより、ガ
スがインストルメント継手１０４とコラム継手１１２と
の間を流れる際に、形成される乱流を極小化することが
できる。この孔には、狭窄領域に向けて、約６０度であ
ってよい角度βをもってテーパがつけられている。

【００３６】コラム或いはキャピラリ管は、その端部が
テーパ孔の内面に衝当するまで挿入される。テーパ孔部
分の寸法は、特定のコラム或いはキャピラリ管の外径に
適合するように定められる。管の外径のばらつきのため
に、管の端部は、テーパ孔の様々に異なる位置に至るま
で嵌入することができる。しかしながら、機器の頑丈さ
を確保し、流体の流れを汚染する可能性を極小化するた
めに、コラム或いはキャピラリ管の端部は、テーパ孔の
狭窄端部に可及的に近接する位置に配置されるべきであ
る。

【００３７】端面１０４Ａ及び１１２Ａは、それぞれイ
ンストルメント継手１０４及びコラム継手１１２の対応
する軸線に対して直交するべきであり、気密なシールを
達成するために１μｍまたはそれ以下にまで研磨仕上げ
されるべきである。シールの性能を改善するために、端
面１０４Ａ及び１１２Ａの何れかまたは両者に対して薄
い金属の被膜をスパッタリングまたは蒸着により形成す
るのが好ましい。この目的のために、金、アルミニウム
またはニッケルの被膜を用いることができる。或いは、
テフロン層やインコネル、モネル、ハステロイ或いはポ
リイミドといったガスクロマトグラフィの分野に於いて
一般的に用いられるシール材料を端面１０４Ａ及び１１
２Ａに対して施すことができる。用途によっては、Ｏリ
ング１１５を省略し、気密シールを端面１０４Ａ及び１
１２Ａの接触にのみ依存することもできる。或いは、端
面１０４Ａ及び１１２Ａの何れかに環状突部を形成し、
シール力を小さな面積領域に集中させることもできる。
或いは、端面１０４Ａ及び１１２Ａの少なくとも一方に
わずかな曲率（円弧）を与え、対向する平坦面に対して
押しつけられたときに概ね平坦となるようにすることも
できる。

【００３８】上記した実施例は単なる例示であって、本
発明を何ら限定するものではない。当業者であれば容易
に多数の他の実施例に思い至ることができる。例えば、
本発明の概念は、ホイートストンブリッジ型ディテクタ
を備えていないガスクロマトグラフに対しても適用可能
であって、また基準用コラムを備えているものであるこ
とを必要としない。このような別の実施例も、添付のク
レームに定義された本発明の広い概念内に含まれるもの
であることを了解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づくコラムカートリッジ及びベース
ユニットの一部を示す斜視図である。

【図２】図１に示されたコラムカートリッジ及びベース
ユニットの平断面図である。

【図３】図１に示されたコラムカートリッジ及びベース
ユニットの側断面図である。

【図４】本発明に基づくコラムコネクタの詳細断面図で
ある。

【図５】図３に示されたコラムコネクタ及び関連する部
品の部分斜視図である。

【図６】図３に示されたコラムコネクタ及び関連する部
品の部分端面図である。

【図７】図３に示されたコラムコネクタ及び関連する部
品の部分斜視図である。

【図８】本発明に基づく別の実施例の要部を示す部分平
面図である。

【図９】本発明に基づく別の実施例を示すダイヤグラム
図である。

【図１０】本発明に基づくコラムコネクタの更に別の実
施例を、その２つの部分を互いに分離して示す断面図で
ある。

【図１１】図１０に示されたコネクタの２つの部分を互
いに結合して示す断面図である。

【図１２】コネクタの雄側のための機器接続用の継手を
示す断面図である。

【図１３】コネクタの雌側のためのコラム接続用の継手
の断面図である。

【図１４】コラム及び機器用継手の口の部分を詳細に示
す断面図である。

【符号の説明】

１０ コラムカートリッジ １１ ハウジング １２ カバー板 １３ コラム １４ 絶縁層 １５ ヒータ １６、１７、１８、１９、２０ 雄コネクタ ２１ マニホールドブロック ２２ ガスインジェクタ ２３ ソリッドステートディテクタ ２４ ラッチ片 ２５ ディテント部 ２６、２７ 電線 ２８ 内室（キャビティ） ３０ ベースユニット ５０ インサート ５１ スリーブ ５２ Ｃリングクリップ ５３ 圧縮ばね ５４ 肩部 ５５ ばねハウジング ５６ ガスケット ５７ キャピラリコラム ６０ コラム ６１ 内室 ７０ コネクタ ７１ キャピラリ管 ７２ キャビティ ７３ カートリッジハウジング ９０、９１ 部分 １００、１０１ ブラケット １０２ インストルメントガイド １０３ インストルメントガイドナット １０４ インストルメント継手 １０５ エンドキャップ １０６ エンドプラグ １０７ キャピラリ管 １０８ 応力緩和部材 １０９ コラムガイド １１０ コラムガイドリテーナ １１１ 割りスリーブ １１２ コラム継手 １１３ エンドキャップ １１４ キャビティ １１５ Ｏリング １１６ エンドプラグ １１７ 圧縮ばね １１８ クロマトグラフコラム １１９ 応力緩和部材 １２０、１２１ 接着剤

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２本のキャピラリ管を接続するための
   コネクタであって、 それぞれテーパ孔及びその一端部に設けられたオリフィ
   スを備えた第１及び第２の継手と、 前記第１の継手の前記テーパ孔内に挿入された第１のキ
   ャピラリ管と、 前記第２の継手の前記テーパ孔内に挿入された第２のキ
   ャピラリ管と、 スリーブとを有し、 前記各オリフィスが、対応する前記継手の軸線上にあっ
   て、該継手の前記軸線に対して直交するように該継手に
   設けられた平坦面上に位置しており、 前記第１のキャピラリ管の一端部が、前記第１の継手の
   前記オリフィスに対して間隔を有し、前記第２のキャピ
   ラリ管の一端部が、前記第２の継手の前記オリフィスに
   対して間隔を有し、前記第１の継手の前記オリフィス
   が、前記第１のキャピラリ管の外径以下の直径を有し、
   前記第２の継手の前記オリフィスが、前記第２のキャピ
   ラリ管の外径以下の直径を有し、 前記スリーブが、前記第１の継手の前記オリフィスが前
   記第２の継手の前記オリフィスと整合し、前記第１及び
   第２の継手の前記両平坦面間の接触により前記両オリフ
   ィスの周りに気密シールを形成するように、前記第１の
   継手の前記平坦面を前記第２の継手の前記平坦面と当接
   させるように前記第１の継手の前記平坦面をガイドする
   べく配置されていることを特徴とするコネクタ。
2. 【請求項２】 前記第１の継手が、雄側ハウジング内
   に設けられ、前記第２の継手が、雌側ハウジング内に設
   けられ、前記雌側ハウジングが更に前記スリーブを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 【請求項３】 前記雄側ハウジング及び前記雌側ハウ
   ジングを互いに隣接位置に保持するための手段を更に備
   えていることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
4. 【請求項４】 前記両端面を互いに圧接状態に保持す
   るためのばねを更に備えており、前記圧接力が、前記し
   た気密シールを形成するのに十分であることを特徴とす
   る請求項３に記載のコネクタ。
5. 【請求項５】 前記両平坦面の一方に隣接する環状ノ
   ッチ内にＯリングが嵌装されていることを特徴とする請
   求項２に記載のコネクタ。
6. 【請求項６】 前記継手がセラミック材料を含むこと
   を特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
7. 【請求項７】 前記両継手が、ジルコニア及びアルミ
   ナを含むグループから選ばれた材料を含むことを特徴と
   する請求項６に記載のコネクタ。
8. 【請求項８】 前記両平坦面の少なくとも何れか一方
   にシール層が被着されており、該シール層が、金、アル
   ミニウム、ニッケル、テフロン、インコネル、モネル、
   ポリエーテルエーテルキートン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅ
   ｔｈｅｒ ｋｅｙｔｏｎｅ）、ハステロイ及びポリイミ
   ドを含むグループから選ばれた材料を含むことを特徴と
   する請求項１に記載のコネクタ。
9. 【請求項９】 前記両平坦面の一方に環状突部が設け
   られていることを特徴とする請求項１に記載のコネク
   タ。
10. 【請求項１０】 前記キャピラリ管の少なくとも一方
    が、前記キャピラリ管と前記両継手の一方との間に接着
    状態を形成するための材料が被着された外面を有するこ
    とを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
11. 【請求項１１】 前記材料がポリイミドを含むことを
    特徴とする請求項１０に記載のコネクタ。
12. 【請求項１２】 前記テーパ孔が、約２−１／２度の
    角度をもってテーパがつけられていることを特徴とする
    請求項１に記載のコネクタ。
13. 【請求項１３】 前記両キャピラリ管の少なくとも一
    方がクロマトグラフコラムを含むことを特徴とする請求
    項１に記載のコネクタ。
14. 【請求項１４】 キャピラリ管を接続するためのコネ
    クタであって、 平坦面上にてオリフィスをなすように終息するテーパ孔
    を備えたセラミック継手と、 一端部にて前記テーパ孔の内壁に衝当するように前記テ
    ーパ孔内に挿入されたキャピラリ管とを有し、 前記キャピラリ管の前記端部が前記オリフィスに対して
    間隔を有することを特徴とするコネクタ。
15. 【請求項１５】 前記キャピラリ管が前記継手に接着
    されていることを特徴とする請求項１４に記載のコネク
    タ。
16. 【請求項１６】 前記オリフィスが、前記キャピラリ
    管の内径にほぼ等しい直径を有することを特徴とする請
    求項１４に記載のコネクタ。
17. 【請求項１７】 前記平坦面がわずかな曲率を有する
    ことを特徴とする請求項１４に記載のコネクタ。
18. 【請求項１８】 コネクタの製造方法であって、 テーパ孔を有する継手を提コネクタの製造方法であっ
    て、 テーパ孔を有する継手を提供する過程と、 外面にコーティングが被着されたキャピラリ管を提供す
    る過程と、 前記キャピラリ管の一端が前記テーパ孔の内壁に衝当す
    るまで前記キャピラリ管を前記テーパ孔内に挿入する過
    程と、 前記継手及び前記キャピラリ管を加熱することにより、
    前記外面コーティングを溶融させる過程と、 前記継手及び前記キャピラリ管を冷却させることによ
    り、前記外面コーティングを硬化させ、前記キャピラリ
    管を前記継手に接着する過程とを有することを特徴とす
    る方法。
19. 【請求項１９】 前記外側コーティングがポリイミド
    を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。