WO2018047348A1 - 試料気化ユニット - Google Patents

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WO2018047348A1
WO2018047348A1 PCT/JP2016/076851 JP2016076851W WO2018047348A1 WO 2018047348 A1 WO2018047348 A1 WO 2018047348A1 JP 2016076851 W JP2016076851 W JP 2016076851W WO 2018047348 A1 WO2018047348 A1 WO 2018047348A1
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rotating
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main body
pipe
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優輝 小森
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株式会社島津製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a sample vaporizing unit including an assembly attached to a main body in which a sample vaporizing chamber is formed.
  • the gas chromatograph includes a sample introduction unit, a column, a detector, and the like.
  • a carrier gas and a sample gas are supplied from a sample introduction part into a column, and sample components are separated in the process of passing the carrier gas through the column. The separated sample component is detected by a detector.
  • the sample introduction unit (sample vaporization unit) includes a hollow main body having an open upper end and an assembly that is detachably attached to the main body. A region in the main body of the sample introduction part is formed as a sample vaporizing chamber. A cylindrical insert is inserted into the sample vaporization chamber of the sample introduction part. Since the insert touches the sample, it is appropriately replaced (for example, see Patent Document 1 below).
  • the assembly attached to the body is first removed. Then, the insert is taken out from the main body through the opening. Thereafter, a new insert is inserted into the sample vaporizing chamber of the main body through the opening. Then, the assembly is attached to the main body so as to close the opening. Thus, when the insert is replaced, the assembly is attached to and detached from the main body.
  • the assembly may not be smoothly mounted on the main body.
  • the assembly is configured to be larger than the mounting portion in the main body. Therefore, when the assembly is attached to the main body, it is difficult to visually recognize the attachment portion of the main body, and the assembly may not be smoothly attached to the main body.
  • the assembly includes a nut that is fastened to the main body and a pressing portion that is pressed against the main body by the nut.
  • the operator attaches the assembly to the main body so as to press the pressing portion against the main body by tightening the nut.
  • the pressing portion may rotate together with the nut by tightening the nut. For this reason, parts that come into contact with the pressing portion may be damaged.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a sample vaporizing unit capable of smoothly mounting an assembly on a main body. It is another object of the present invention to provide a sample vaporizing unit that can suppress damage to components that come into contact with the assembly when the assembly is attached to or detached from the main body.
  • a sample vaporizing unit includes a main body, an insert, a first assembly, and a second assembly.
  • the main body has a sample vaporizing chamber formed therein.
  • the insert is inserted into the sample vaporizing chamber from an opening formed in the main body.
  • the first assembly is fixed to the body.
  • the second assembly is detachable from the first assembly, and closes the opening when attached to the first assembly.
  • the first assembly has a first engagement portion.
  • the second assembly has a non-rotating part and a rotating part.
  • the non-rotating portion is formed with a second engaging portion that is positioned by being engaged with the first engaging portion.
  • the rotating part is attached to the first assembly by being rotated with respect to the non-rotating part.
  • the second assembly when the second assembly is attached to the first assembly fixed to the main body, the second engagement of the second assembly (non-rotating portion) is engaged with the first engagement portion of the first assembly.
  • the second assembly (non-rotating part) is positioned by engaging the parts.
  • the rotating part is attached to the first assembly by rotating the rotating part from the state where the non-rotating part is positioned.
  • the operator attaches the second assembly to the first assembly fixed to the main body, the operator engages the second engaging portion of the second assembly (non-rotating portion) with the first engaging portion of the first assembly.
  • the second assembly can be positioned only by engaging.
  • the second assembly can be smoothly mounted on the first assembly fixed to the main body.
  • the second engaging portion of the non-rotating portion is engaged with the first engaging portion of the first assembly. Therefore, it can prevent that a non-rotating part rotates with a rotating part. As a result, it is possible to suppress damage to parts that come into contact with the non-rotating part.
  • the 1st holding part may be formed in the said non-rotating part.
  • the first grip portion is gripped by an operator.
  • the operator rotates the rotating unit while holding the first holding unit of the non-rotating unit. Can do. Therefore, the second assembly can be more smoothly mounted on the first assembly fixed to the main body.
  • the 2nd holding part may be formed in the said rotation part.
  • the second gripping part is gripped by an operator when the rotating part is rotated with respect to the non-rotating part.
  • the operator when attaching a 2nd assembly with respect to the 1st assembly fixed to the main body, the operator can rotate a rotation part, holding a 2nd holding part. Therefore, the second assembly can be more smoothly mounted on the first assembly fixed to the main body.
  • the non-rotating part may be formed with a pipe attachment part and an insertion hole.
  • a pipe tip is attached to the pipe attachment part.
  • the insertion hole is provided at a distance from the pipe attachment portion, and a pipe attached to the pipe attachment portion is inserted therethrough.
  • the said 2nd engaging part may be hold
  • the insertion hole may be formed in the rib.
  • the piping and the second engaging portion can be arranged in a limited space, and space saving can be realized.
  • the operator when the operator attaches the second assembly to the first assembly fixed to the main body, the operator engages the second engagement portion of the second assembly with the first engagement portion of the first assembly.
  • the positioning of the second assembly can be performed only by combining them. Therefore, the second assembly can be smoothly attached to the first assembly fixed to the main body. Further, when rotating the rotating portion, the second engaging portion of the non-rotating portion is engaged with the first engaging portion of the first assembly. Therefore, it can prevent that a non-rotating part rotates with a rotating part. As a result, it is possible to suppress damage to parts that come into contact with the non-rotating part.
  • FIG. 2B is a side sectional view taken along line AA in FIG. 2A. It is the perspective view which showed the sample vaporization unit of the state which removed the 2nd assembly from the 1st assembly. It is the perspective view which showed the non-rotating part of the sample vaporization unit. It is the perspective view which showed the rotation part of the sample vaporization unit. It is the perspective view which showed the state by which the rotation part of the sample vaporization unit was attached to the non-rotation part of the sample vaporization unit.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a gas chromatograph including a sample vaporizing unit 3 according to an embodiment of the present invention.
  • the gas chromatograph is for performing analysis by supplying a sample gas together with a carrier gas into the column 1, and includes a column oven 2, a sample vaporizing unit 3, a detector 4 and the like in addition to the column 1.
  • the column 1 is composed of, for example, a capillary column.
  • the column 1 is accommodated in a column oven 2 together with a heater and a fan (both not shown).
  • the column oven 2 is for heating the column 1 and appropriately drives a heater and a fan (not shown) during analysis.
  • the sample vaporizing unit 3 is for introducing a carrier gas and a sample gas into the column 1, and a sample vaporizing chamber 31 is formed therein. A liquid sample is injected into the sample vaporizing chamber 31, and the sample vaporized in the sample vaporizing chamber 31 is introduced into the column 1 together with the carrier gas.
  • the gas supply channel 5 and the split channel 6 communicate with the sample vaporizing chamber 31.
  • the gas supply channel 5 is a channel for supplying a carrier gas into the sample vaporizing chamber 31 of the sample vaporizing unit 3.
  • the split flow path 6 allows a part of the gas (mixed gas of the carrier gas and the sample gas) in the sample vaporizing chamber 31 to be a predetermined split ratio. It is a flow path for discharging outside.
  • the detector 4 is constituted by, for example, a flame ionization detector (FID).
  • the detector 4 sequentially detects each sample component contained in the carrier gas introduced from the column 1.
  • the sample to be analyzed is injected into the sample vaporizing unit 3.
  • the sample is vaporized in the sample vaporization chamber 31.
  • the carrier gas is supplied to the sample vaporizing chamber 31 of the sample vaporizing unit 3 through the gas supply channel 5.
  • the sample vaporized in the sample vaporization chamber 31 is introduced into the column 1 together with the carrier gas. Each sample component contained in the sample is separated in the process of passing through the column 1 and sequentially introduced into the detector 4.
  • the detector 4 sequentially detects each sample component contained in the carrier gas introduced from the column 1. A chromatogram is generated based on the detection result in the detector 4.
  • FIG. 2A is a plan view showing the sample vaporization unit 3.
  • FIG. 2B is a side sectional view taken along line AA in FIG. 2A.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the sample vaporizing unit 3 with the second assembly 36 removed from the first assembly 35.
  • the sample vaporizing unit 3 described above includes a main body 32, an insert 33, a heater block 34, a first assembly 35, a second assembly 36, a septum cap 37, and a septum 38.
  • the main body 32 is formed in a long hollow cylindrical shape.
  • the internal space of the main body 32 is formed as the sample vaporizing chamber 31 described above.
  • An internal space at the upper end of the main body 32 is an opening 32A.
  • the insert 33 is disposed (inserted) in the sample vaporizing chamber 31 of the main body 32.
  • the insert 33 is formed in a cylindrical shape and is made of, for example, a glass material.
  • the heater block 34 is disposed outside the main body 32 and covers the main body 32. The heater block 34 is fixed to the main body 32.
  • the first assembly 35 is disposed outside the main body 32.
  • the first assembly 35 is formed in a box shape (hollow shape) having an open lower end.
  • the first assembly 35 includes a side wall portion 351, a top plate portion 352, an attachment portion 353, a first engagement portion 354, and a split vent 355.
  • the side wall part 351 is formed in a rectangular tube shape extending in the vertical direction.
  • the top plate portion 352 is provided at the upper end portion of the side wall portion 351. As shown in FIG. 2A, the top plate portion 352 is formed in a plate shape having a rectangular shape in plan view. As shown in FIG. 2B, the top plate portion 352 has a flow path 352A.
  • the attachment portion 353 is provided at the center of the top plate portion 352.
  • the attachment portion 353 is formed in an annular shape.
  • the internal space of the attachment portion 353 communicates with the internal space of the side wall portion 351 and the flow path 352A.
  • a groove 353 ⁇ / b> A extending in a direction intersecting the axial direction of the attachment portion 353 is formed on the outer peripheral surface of the attachment portion 353.
  • an O-ring 41 is provided at the upper end portion of the attachment portion 353.
  • the first engagement portion 354 is provided on the upper surface of one end portion of the top plate portion 352.
  • the first engaging portion 354 is formed in a rectangular tube shape and extends upward from the top plate portion 352.
  • the first engagement portion 354 is disposed above the flow path 352A.
  • the split vent 355 is provided on the side surface of one end portion of the top plate portion 352.
  • the split vent 355 is formed in a cylindrical shape and extends in the horizontal direction from the top plate portion 352.
  • the internal space of the sprint vent 355 communicates with the flow path 352A of the top plate portion 352.
  • the internal space of the sprint vent 355 and the flow path 352A of the top plate portion 352 are part of the split flow path 6 (see FIG. 1).
  • the first assembly 35 is fixed to the main body 32. Specifically, in a state where the main body 32 (the main body 32, the insert 33, and the heater block 34) is disposed in the space in the side wall portion 351 of the first assembly 35, the upper end portion of the main body 32 and the first assembly 35 are attached. The part 353 is fixed.
  • the second assembly 36 is disposed above the first assembly.
  • the second assembly 36 includes a non-rotating part 361 and a rotating part 362.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the non-rotating portion 361 of the sample vaporizing unit 3 (second assembly 36).
  • the non-rotating part 361 includes a cylinder part 51, a rib 52, a connecting part 53, a second engaging part 54, and a first grip part 55.
  • the cylinder part 51 is formed in a cylindrical shape.
  • a thread (not shown) is formed on the outer peripheral surface of the upper end portion of the cylindrical portion 51.
  • a pipe mounting portion 511 is provided at the axially central portion of the tube portion 51.
  • the pipe mounting portion 511 is formed in an annular shape that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 51.
  • a plurality of (two) mounting holes (not shown) extending in the radial direction are formed in the pipe mounting portion 511.
  • the attachment hole communicates with the internal space of the cylinder portion 51.
  • the rib 52 is disposed at a distance from the pipe mounting portion 511 in the radial direction.
  • the rib 52 is formed in an arc shape extending in the circumferential direction with the axis of the cylinder portion 51 as the center.
  • a plurality (two) of insertion holes 52 ⁇ / b> A are formed in the rib 52.
  • Each insertion hole 52A penetrates the rib 52 in the radial direction.
  • Each insertion hole 52 ⁇ / b> A is opposed to the attachment hole of the pipe attachment portion 511.
  • the connecting portion 53 is disposed between the rib 52 and the pipe mounting portion 511.
  • the connecting portion 53 is composed of a plurality (three) of rod-like bodies.
  • the connecting portion 53 connects the rib 52 and the pipe mounting portion 511.
  • the second engagement portion 54 is provided at the center of the rib 52.
  • the second engaging portion 54 is formed in a prismatic shape.
  • the second engagement portion 54 extends from the rib 52 toward one side (downward) in the axial direction and is held by the rib 52.
  • the positional relationship between the second engaging portion 54 and the cylindrical portion 51 in the non-rotating portion 361 (second assembly 36) corresponds to the positional relationship between the first engaging portion 354 and the mounting portion 353 in the first assembly 35. Yes.
  • the first gripping portion 55 is provided at both ends of the rib 52.
  • the first grip 55 is formed in a plate shape.
  • the first gripping portion 55 is disposed along a direction intersecting with the extending direction of the ribs 52.
  • the internal space is formed as a part of the gas supply flow path 5 (see FIG. 1), and the internal space is A purge pipe 46 formed as a part of the purge flow path is attached.
  • the distal ends of the gas supply pipe 45 and the purge pipe 46 are attached to the pipe attachment part 511 (attachment hole of the pipe attachment part 511). More specifically, portions from the respective distal ends of the gas supply pipe 45 and the purge pipe 46 to about 4 mm are inserted into the pipe mounting portion 511.
  • Each of the middle part of the gas supply pipe 45 and the middle part of the purge pipe 46 is inserted into each insertion hole 52 ⁇ / b> A of the pipe mounting part 511.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the rotating part 362 of the sample vaporizing unit 3 (second assembly 36).
  • the rotating part 362 includes a leaf spring part 61 and a second grip part 62.
  • the leaf spring portion 61 is a member constituting a leaf spring, and includes a fixing portion 611 and an engagement portion 612.
  • the fixing portion 611 is formed in an annular shape having a certain thickness.
  • the engaging portion 612 is provided on one side (lower side) of the fixed portion 611 in the axial direction.
  • the engaging portion 612 is formed in an annular shape having a certain thickness. A part of the engaging portion 612 is continuous with the fixed portion 611.
  • the engaging portion 612 includes an engaging protrusion 613 that protrudes radially inward from the inner peripheral surface thereof.
  • the second grip portion 62 is provided on the outer peripheral surface of the fixed portion 611.
  • the second gripping part 62 is formed in a prismatic shape and protrudes radially outward from the fixing part 611 (leaf spring part 61).
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the rotating part 362 is attached to the non-rotating part 361.
  • the rotating part 362 is non-rotating in a state where the cylindrical part 51 (see FIG. 4) of the non-rotating part 361 is inserted into the internal space of the fixing part 611 and the internal space of the engaging part 612 (see FIG. 5). It is attached to the part 361 so as to be relatively rotatable. Specifically, in the internal space of the fixed portion 611 and the internal space of the engaging portion 612, the central portion of the cylindrical portion 51 of the non-rotating portion 361 (the portion below the pipe mounting portion 511 in the cylindrical portion 51). It is inserted. In this state, a C ring (not shown) is attached to the cylindrical portion 51 below the fixed portion 611.
  • the fixed portion 611 of the rotating portion 362 is held by the C-ring attached to the cylindrical portion 51, and the non-rotating portion 361 and the rotating portion 362 can be rotated relative to each other. In this way, the second assembly 36 is configured.
  • the septum cap 37 is constituted by a cylindrical nut having a thread formed on the inner surface.
  • the septum cap 37 is attached to the upper end portion of the cylindrical portion 51 of the second assembly 36 (non-rotating portion 361).
  • a septum 38 is disposed between the septum cap 37 and the cylinder portion 51. The septum 38 is held by the septum cap 37 and the cylindrical portion 51 by tightening the septum cap 37.
  • the cylindrical portion 51 of the non-rotating portion 361 is inserted into the internal space of the attachment portion 353. Further, the engaging protrusion 613 (see FIG. 5) of the rotating portion 362 enters the groove 353A (see FIG. 3) of the mounting portion 353.
  • the second engaging portion 54 of the non-rotating portion 361 engages with the inner peripheral surface of the first engaging portion 354, and the non-rotating portion
  • the cylindrical portion 51 of 361 abuts on an O-ring 41 provided on the attachment portion 353. In this way, the second assembly 36 is positioned with respect to the first assembly 35.
  • the engaging protrusion 613 of the leaf spring portion 61 of the rotating portion 362 engages with the edge (see FIG. 3) of the groove 353A of the mounting portion 353 of the second assembly 36.
  • a force is applied to the engaging protrusion 613 in a direction away from the fixing portion 611, the distance between the fixing portion 611 and the engaging portion 612 is increased, and a downward force is applied to the fixing portion 611.
  • a downward force is applied to the cylindrical portion 51 of the non-rotating portion 361 by the fixing portion 611, and the O-ring 41 provided on the attachment portion 353 is pressed by the cylindrical portion 51.
  • the second assembly 36 rotates together with the rotating portion 362. It is kept in a positioned state without (without rotating). In this way, the second assembly 36 is attached to the first assembly 35.
  • the operator when exchanging the insert 33, the operator performs the reverse operation of the above operation. That is, the operator holds the first gripping portion 55 (see FIG. 6) of the non-rotating portion 361 so as to fix the gripping portion, holds the second gripping portion 62 of the rotating portion 362, and does not rotate the rotating portion 362.
  • the part 361 is rotated in the direction opposite to the above-described direction (the rotating part 362 is rotated counterclockwise in plan view).
  • the operator moves the second assembly 36 upward while gripping the first gripping portion 55 of the non-rotating portion 361.
  • the 2nd assembly 36 is removed from the 1st assembly 35 (refer FIG. 3).
  • the operator moves the insert 33 upward and pulls it out from the main body 32. Then, the operator inserts a new insert 33 into the sample vaporizing chamber 31 through the opening 32 ⁇ / b> A of the main body 32.
  • the worker attaches the second assembly 36 to the first assembly 35 as described above. Thereby, the opening 32A of the main body 32 is closed by the second assembly 36 (the second assembly 36 and the first assembly 35).
  • the gas supply piping 45 and the purge piping 46 attached to the non-rotating part 361 are bent appropriately.
  • each of the tip end portion of the gas supply pipe 45 and the tip end portion of the purge pipe 46 is attached to the pipe attachment portion 511 (attachment hole of the pipe attachment portion 511).
  • Each of the middle part of the gas supply pipe 45 and the middle part of the purge pipe 46 is inserted into each insertion hole 52 ⁇ / b> A of the pipe mounting part 511.
  • the second assembly 36 is configured as described above, and has a large surface area. Therefore, the second assembly 36 is efficiently cooled by the outside air. As a result, the septum 38 disposed between the second assembly 36 (cylinder portion 51) and the septum cap 37 is efficiently cooled, and mixing of the components of the septum 38 into the sample gas is suppressed.
  • the second assembly 36 (non-rotating portion 361) is attached to the first engagement portion 354 of the first assembly 35.
  • the second assembly 36 can be positioned only by engaging the second engaging portion 54 (by simply inserting it). As a result, the second assembly 36 can be smoothly attached to the first assembly 35 fixed to the main body 32.
  • the second engaging part 54 of the non-rotating part 361 is engaged with the first engaging part 354 of the first assembly 35. Therefore, the non-rotating part 361 can be prevented from rotating together with the rotating part 362. As a result, it is possible to suppress damage to the component (O-ring 41) that comes into contact with the non-rotating portion 361.
  • the first gripping portion 55 is formed in the non-rotating portion 361 of the second assembly 36.
  • the operator rotates the rotating unit 362 while holding the first holding unit 55 of the non-rotating unit 361. Can do.
  • the second assembly 36 can be more smoothly attached to the first assembly 35 fixed to the main body 32.
  • the second grip portion 62 is formed in the rotating portion 362 of the second assembly 36.
  • the operator when attaching the second assembly 36 to the first assembly 35 fixed to the main body 32, the operator can rotate the rotating unit 362 while holding the second holding unit 62. As a result, the second assembly 36 can be more smoothly attached to the first assembly 35 fixed to the main body 32.
  • the non-rotating portion 361 of the second assembly 36 is formed with a pipe mounting portion 511 and an insertion hole 52 ⁇ / b> A.
  • Each of the distal end portion of the gas supply piping 45 and the distal end portion of the purge piping 46 is attached to the piping attachment portion 511.
  • Each of the middle part of the gas supply pipe 45 and the middle part of the purge pipe 46 is inserted into each insertion hole 52A. If the gas supply pipe 45 and the purge pipe 46 are bent and bent from the respective leading ends of the gas supply pipe 45 and the purge pipe 46, the gas supply pipe 45 and the purge pipe 46 are damaged or detached from the mounting portion. Sometimes.
  • the portion between the tip of the gas supply pipe 45 and the insertion portion to the insertion hole 52A, and the purge A portion of the pipe 46 between the distal end portion and the insertion portion to the insertion hole 52A can be kept linear.
  • the gas supply pipe 45 and the purge pipe 46 are bent, the gas supply pipe 45 and the purge pipe 46 can be prevented from being damaged or detached from the mounting portion.
  • the second engaging portion 54 is held by the rib 52, and the insertion hole 52 ⁇ / b> A is formed in the rib 52.
  • the second engagement portion 54, the gas supply pipe 45, and the purge pipe 46 can be arranged in a limited space, and space saving can be realized.
  • first engaging portion 354 formed in the first assembly 35 and the second engaging portion 54 formed in the second assembly 36 is provided. It was explained as being. However, the first engaging portion 354 and the second engaging portion 54 only need to be paired, and a plurality of each may be formed.
  • the 1st engaging part 354 formed in the 1st assembly 35 is formed in concave shape (cylinder shape), and the 2nd engagement formed in the 2nd assembly 36 (non-rotating part 361). It has been described that the portion 54 is formed in a convex shape (bar shape). However, the first engagement portion 354 may be formed in a convex shape, and the second engagement portion 54 may be formed in a concave shape.
  • the rotating unit 362 is configured to include the leaf spring unit 61 and the second gripping unit 62, and has been described as being rotated when the second gripping unit 62 is gripped.
  • the rotating part 362 may have a nut shape in which a thread is formed on the inner peripheral surface.

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Abstract

本体に固定された第1アセンブリ35に対して第2アセンブリ36を取り付ける際は、第1アセンブリ35の第1係合部354に、第2アセンブリ36の非回転部361の第2係合部54を係合させることで、第2アセンブリ36が位置決めされる。そして、回転部362が回転されることで、回転部362が第1アセンブリ35に取り付けられる。そのため、作業者は、第1アセンブリ35の第1係合部354に第2アセンブリ36の第2係合部54を係合させるのみで、第2アセンブリ36の位置決めを行うことができる。その結果、本体に固定された第1アセンブリ35に対して第2アセンブリ36を円滑に装着できる。また、非回転部361の第2係合部54が第1アセンブリ35の第1係合部354に係合しているため、非回転部361が回転部362とともに回転することを防止できる。その結果、非回転部361と接触する部品が傷むことを抑制できる。

Description

試料気化ユニット
 本発明は、試料気化室が形成された本体に取り付けられるアセンブリを備える試料気化ユニットに関するものである。
 ガスクロマトグラフは、試料導入部、カラム及び検出器などを備えている。ガスクロマトグラフでは、試料導入部からカラム内にキャリアガス及び試料ガスが供給され、当該カラム内をキャリアガスが通過する過程で試料成分が分離される。分離された試料成分は、検出器で検出される。
 試料導入部(試料気化ユニット)は、上端が開口された中空状の本体と、本体に着脱可能に取り付けられるアセンブリとを備えている。試料導入部の本体内の領域は、試料気化室として形成されている。試料導入部の試料気化室には、筒状のインサートが挿入されている。インサートは、試料に触れるものであるため、適宜交換される(例えば、下記特許文献1参照)。
 インサートが交換される際には、まず、本体に取り付けられたアセンブリが取り外される。そして、開口を介して本体からインサートが取り出される。その後、新しいインサートが開口を介して本体の試料気化室に挿入される。そして、アセンブリは、開口を塞ぐようにして本体に取り付けられる。
 このように、インサートの交換時は、本体に対してアセンブリが着脱される。
特開2009-92672号公報
 上記のような従来の試料気化ユニットでは、本体に対してアセンブリを円滑に装着できないことがあった。具体的には、アセンブリは、本体における取付部分よりも大きく構成されている。そのため、アセンブリを本体に取り付ける場合に、本体の取付部分を視認しにくく、本体に対してアセンブリを円滑に装着できないことがあった。
 また、一般的に、アセンブリは、本体に締め付けられるナットと、当該ナットによって本体に押し付けられる押圧部とを備えている。作業者は、ナットを締め付けることにより、押圧部を本体に押し付けるようにして、本体に対してアセンブリを装着する。このとき、ナットを締め付けることで、押圧部がナットとともに回転してしまうことがある。そのため、押圧部と接触する部品が傷んでしまうことがあった。
 本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、本体に対してアセンブリを円滑に装着できる試料気化ユニットを提供することを目的とする。また、本発明は、本体に対してアセンブリを着脱する際に、アセンブリと接触する部品が傷むことを抑制できる試料気化ユニットを提供することを目的とする。
(1)本発明に係る試料気化ユニットは、本体と、インサートと、第1アセンブリと、第2アセンブリとを備える。前記本体は、内部に試料気化室が形成されている。前記インサートは、前記本体に形成された開口部から前記試料気化室に挿入される。前記第1アセンブリは、本体に固定される。前記第2アセンブリは、前記第1アセンブリに対して着脱可能であり、前記第1アセンブリに取り付けられた状態で前記開口部を閉塞する。前記第1アセンブリは、第1係合部を有する。前記第2アセンブリは、非回転部と、回転部とを有する。前記非回転部には、前記第1係合部に係合して位置決めされる第2係合部が形成されている。前記回転部は、前記非回転部に対して回転されることにより前記第1アセンブリに取り付けられる。
 このような構成によれば、本体に固定された第1アセンブリに対して第2アセンブリを取り付ける際は、第1アセンブリの第1係合部に第2アセンブリ(非回転部)の第2係合部を係合させることで、第2アセンブリ(非回転部)が位置決めされる。そして、非回転部が位置決めされた状態から、回転部が回転されることで、回転部が第1アセンブリに取り付けられる。
 そのため、作業者は、本体に固定された第1アセンブリに対して第2アセンブリを取り付ける際に、第1アセンブリの第1係合部に第2アセンブリ(非回転部)の第2係合部を係合させるのみで、第2アセンブリの位置決めを行うことができる。
 その結果、本体に固定された第1アセンブリに対して第2アセンブリを円滑に装着できる。
 また、回転部を回転させる際には、非回転部の第2係合部が第1アセンブリの第1係合部に係合している。
 そのため、非回転部が回転部とともに回転することを防止できる。
 その結果、非回転部と接触する部品が傷むことを抑制できる。
(2)また、前記非回転部には、第1把持部が形成されていてもよい。前記第1把持部は、作業者により把持される。
 このような構成によれば、作業者は、本体に固定された第1アセンブリに対して第2アセンブリを取り付ける際に、非回転部の第1把持部を把持しながら、回転部を回転させることができる。
 そのため、本体に固定された第1アセンブリに対して第2アセンブリを一層円滑に装着できる。
(3)また、前記回転部には、第2把持部が形成されていてもよい。前記第2把持部は、前記非回転部に対して前記回転部を回転させる際に作業者により把持される。
 このような構成によれば、作業者は、本体に固定された第1アセンブリに対して第2アセンブリを取り付ける際に、第2把持部を把持しながら、回転部を回転させることができる。
 そのため、本体に固定された第1アセンブリに対して第2アセンブリを一層円滑に装着できる。
(4)また、前記非回転部には、配管取付部と、挿通孔とが形成されていてもよい。前記配管取付部には、配管の先端部が取り付けられる。前記挿通孔には、前記配管取付部に対して間隔を隔てて設けられ、前記配管取付部に取り付けられる配管が挿通される。
 試料気化ユニットにおいて、配管が曲げられた場合に、配管が先端部から曲がってしまうと、配管自体が破損したり、配管が取付部分から外れたりすることがある。
 上記した構成によれば、配管が曲げられる場合であっても、配管における先端部から挿通孔に挿通部分までの間は、直線状に保つことができる。
 そのため、配管が曲げられた場合に、配管自体が破損したり、配管が取付部分から外れたりすることを抑制できる。
(5)また、前記第2係合部は、前記非回転部に形成されているリブにより保持されてもよい。前記挿通孔は、前記リブに形成されていてもよい。
 このような構成によれば、配管と第2係合部とを限られたスペース内に配置でき、省スペース化を実現できる。
 本発明によれば、作業者は、本体に固定された第1アセンブリに対して第2アセンブリを取り付ける際に、第1アセンブリの第1係合部に第2アセンブリの第2係合部を係合させるのみで、第2アセンブリの位置決めを行うことができる。そのため、本体に固定された第1アセンブリに対して第2アセンブリを円滑に装着できる。また、回転部を回転させる際には、非回転部の第2係合部が第1アセンブリの第1係合部に係合している。そのため、非回転部が回転部とともに回転することを防止できる。その結果、非回転部と接触する部品が傷むことを抑制できる。
本発明の一実施形態に係る試料気化ユニットを備えるガスクロマトグラフの構成例を示した概略図である。 図1の試料気化ユニットを示した平面図である。 図2AのA-A線に沿う側断面図である。 第1アセンブリから第2アセンブリを取り外した状態の試料気化ユニットを示した斜視図である。 試料気化ユニットの非回転部を示した斜視図である。 試料気化ユニットの回転部を示した斜視図である。 試料気化ユニットの非回転部に、試料気化ユニットの回転部が取り付けられた状態を示した斜視図である。
1.ガスクロマトグラフの全体構成
 図1は、本発明の一実施形態に係る試料気化ユニット3を備えるガスクロマトグラフの構成例を示した概略図である。ガスクロマトグラフは、キャリアガスとともに試料ガスをカラム1内に供給することにより分析を行うためのものであり、上記カラム1以外に、カラムオーブン2、試料気化ユニット3及び検出器4などを備えている。
 カラム1は、例えば、キャピラリカラムからなる。カラム1は、ヒータ及びファンなど(いずれも図示せず)とともにカラムオーブン2内に収容されている。
 カラムオーブン2は、カラム1を加熱するためのものであり、分析時にはヒータ及びファン(図示せず)を適宜駆動させる。
 試料気化ユニット3は、カラム1内にキャリアガス及び試料ガスを導入するためのものであり、その内部に試料気化室31が形成されている。この試料気化室31には、液体試料が注入され、試料気化室31内で気化された試料が、キャリアガスとともにカラム1内に導入される。また、試料気化室31には、ガス供給流路5及びスプリット流路6が連通している。
 ガス供給流路5は、試料気化ユニット3の試料気化室31内にキャリアガスを供給するための流路である。
 スプリット流路6は、スプリット導入法によりカラム1内にキャリアガス及び試料ガスを導入する際に、試料気化室31内のガス(キャリアガス及び試料ガスの混合ガス)の一部を所定のスプリット比で外部に排出するための流路である。
 検出器4は、例えば、水素炎イオン化検出器(FID)により構成される。検出器4は、カラム1から導入されるキャリアガスに含まれる各試料成分を順次検出する。
 このガスクロマトグラフにおいて試料を測定する際は、分析対象となる試料が試料気化ユニット3に注入される。試料は、試料気化室31において気化される。また、試料気化ユニット3の試料気化室31には、ガス供給流路5を介してキャリアガスが供給される。
 試料気化室31内で気化された試料は、キャリアガスとともにカラム1内に導入される。試料に含まれる各試料成分は、カラム1内を通過する過程で分離されて、検出器4に順次導入される。
 そして、検出器4において、カラム1から導入されるキャリアガスに含まれる各試料成分が順次検出される。また、検出器4における検出結果に基づいて、クロマトグラムが生成される。
2.試料気化ユニット構成
 図2Aは、試料気化ユニット3を示した平面図である。図2Bは、図2AのA-A線に沿う側断面図である。図3は、第1アセンブリ35から第2アセンブリ36を取り外した状態の試料気化ユニット3を示した斜視図である。
 上記した試料気化ユニット3は、本体32と、インサート33と、ヒータブロック34と、第1アセンブリ35と、第2アセンブリ36と、セプタムキャップ37と、セプタム38とを備えている。
 図2Bに示すように、本体32は、長尺な中空円柱状に形成されている。本体32の内部空間は、上記した試料気化室31として形成されている。本体32の上端部の内部空間が、開口部32Aである。
 インサート33は、本体32の試料気化室31内に配置(挿入)されている。インサート33は、筒状に形成されており、例えば、ガラス材料などからなる。
 ヒータブロック34は、本体32の外側に配置されており、本体32を覆っている。ヒータブロック34は、本体32に固定されている。
 第1アセンブリ35は、本体32の外方に配置されている。第1アセンブリ35は、下端が開口された箱状(中空状)に形成されている。第1アセンブリ35は、側壁部351と、天板部352と、取付部353と、第1係合部354と、スプリットベント355とを備えている。
 側壁部351は、上下方向に延びる角筒状に形成されている。
 天板部352は、側壁部351の上端部に設けられている。図2Aに示すように、天板部352は、平面視矩形状の板状に形成されている。図2Bに示すように、天板部352には、流路352Aが形成されている。
 図2B及び図3に示すように、取付部353は、天板部352の中央部に設けられている。取付部353は、円環状に形成されている。取付部353の内部空間は、側壁部351の内部空間、及び、流路352Aに連通している。図3に示すように、取付部353の外周面には、取付部353の軸線方向と交差する方向に延びる溝353Aが形成されている。図2Bに示すように、取付部353の上端部には、Oリング41が設けられている。
 図2B及び図3に示すように、第1係合部354は、天板部352の一端部の上面に設けられている。第1係合部354は、角筒状に形成されており、天板部352から上方に延びている。第1係合部354は、流路352Aの上方に配置されている。
 図2A及び図2Bに示すように、スプリットベント355は、天板部352の一端部の側面に設けられている。スプリットベント355は、円筒状に形成されており、天板部352から水平方向に延びている。スプリントベント355の内部空間は、天板部352の流路352Aに連通している。スプリントベント355の内部空間、及び、天板部352の流路352Aは、スプリット流路6(図1参照)の一部である。
 図2Bに示すように、第1アセンブリ35は、本体32に固定されている。具体的には、第1アセンブリ35の側壁部351内の空間に、本体32(本体32、インサート33及びヒータブロック34)が配置された状態で、本体32の上端部と第1アセンブリ35の取付部353とが固定されている。
 第2アセンブリ36は、第1アセンブリの上方に配置されている。第2アセンブリ36は、非回転部361と、回転部362とを備えている。
 図4は、試料気化ユニット3(第2アセンブリ36)の非回転部361を示した斜視図である。
 非回転部361は、筒部51と、リブ52と、連結部53と、第2係合部54と、第1把持部55とを備えている。
 筒部51は、円筒状に形成されている。筒部51の上端部の外周面には、図示しないねじ山が形成されている。筒部51の軸方向中央部には、配管取付部511が設けられている。
 配管取付部511は、筒部51の外周面から径方向外方に突出する円環状に形成されている。配管取付部511には、径方向に延びる複数(2つ)の取付孔(図示せず)が形成されている。この取付孔は、筒部51の内部空間に連通している。
 リブ52は、径方向において、配管取付部511と間隔を隔てて配置されている。リブ52は、筒部51の軸線を中心とする周方向に延びる円弧状に形成されている。リブ52には、複数(2つ)の挿通孔52Aが形成されている。各挿通孔52Aは、リブ52を径方向に貫通している。各挿通孔52Aは、配管取付部511の取付孔と対向している。
 連結部53は、リブ52と配管取付部511との間に配置されている。連結部53は、複数(3つ)の棒状体によって構成されている。連結部53は、リブ52と配管取付部511とを連結している。
 第2係合部54は、リブ52の中央部に設けられている。第2係合部54は、角柱状に形成されている。第2係合部54は、リブ52から軸方向一方(下方)に向かって延びており、リブ52に保持されている。非回転部361(第2アセンブリ36)における第2係合部54と筒部51との位置関係は、第1アセンブリ35における第1係合部354と取付部353との位置関係に対応している。
 第1把持部55は、リブ52の両端部に設けられている。第1把持部55は、板状に形成されている。第1把持部55は、リブ52の延びる方向と交差する方向に沿うように配置されている。
 非回転部361の配管取付部511(配管取付部511の取付孔)には、内部空間がガス供給流路5(図1参照)の一部として形成されるガス供給配管45と、内部空間がパージ流路の一部として形成されるパージ配管46とが取り付けられている。具体的には、配管取付部511(配管取付部511の取付孔)には、ガス供給配管45及びパージ配管46のそれぞれの先端部が取り付けられている。より具体的には、ガス供給配管45及びパージ配管46のそれぞれの先端から約4mmまでの部分が、配管取付部511に挿入されている。ガス供給配管45の途中部、及び、パージ配管46の途中部のそれぞれは、配管取付部511の各挿通孔52Aに挿通されている。
 図5は、試料気化ユニット3(第2アセンブリ36)の回転部362を示した斜視図である。
 回転部362は、板ばね部61と、第2把持部62とを備えている。
 板ばね部61は、板ばねを構成する部材であって、固定部611と、係合部612とを備えている。
 固定部611は、一定の厚みを有する円環状に形成されている。
 係合部612は、固定部611の軸方向一方側(下方側)に設けられている。係合部612は、一定の厚みを有する円環状に形成されている。係合部612は、その一部が固定部611と連続している。係合部612は、その内周面から径方向内方に突出する係合突起613を備えている。
 第2把持部62は、固定部611の外周面に設けられている。第2把持部62は、角柱状に形成されており、固定部611(板ばね部61)から径方向外方に突出している。
 図6は、非回転部361に回転部362が取り付けられた状態を示した斜視図である。
 回転部362は、固定部611の内部空間、及び、係合部612の内部空間(図5参照)に、非回転部361の筒部51(図4参照)が挿通された状態で、非回転部361に相対回転可能に取り付けられる。具体的には、固定部611の内部空間、及び、係合部612の内部空間に、非回転部361の筒部51の中央部(筒部51における配管取付部511よりも下方の部分)が挿通される。そして、この状態で、固定部611の下方において、筒部51にCリング(図示せず)が取り付けられる。これにより、回転部362の固定部611が、筒部51に取り付けられたCリングに保持され、非回転部361と回転部362とが相対回転可能な状態となる。このようにして、第2アセンブリ36が構成される。
 図2B及び図3に示すように、セプタムキャップ37は、内面にねじ山が形成された円筒状のナットにより構成されている。セプタムキャップ37は、第2アセンブリ36(非回転部361)の筒部51の上端部に取り付けられている。セプタムキャップ37と筒部51との間には、セプタム38が配置されている。セプタム38は、セプタムキャップ37が締め付けられることで、セプタムキャップ37及び筒部51によって保持されている。
3.第1アセンブリに対する第2アセンブリの取付
 第1アセンブリ35に第2アセンブリ36を取り付ける場合には、作業者は、まず、図3に示すように、第1アセンブリ35の上方に第2アセンブリ36を配置させる。そして、作業者は、第2アセンブリ36の非回転部361の第1把持部55を把持しながら、第1アセンブリ35の第1係合部354の内部空間に、第2アセンブリ36の非回転部361の第2係合部54を挿通させるように、第2アセンブリ36を第1アセンブリ35側(下方)に移動させる。
 すると、図2Bに示すように、取付部353の内部空間に、非回転部361の筒部51が挿通される。また、取付部353の溝353A(図3参照)に、回転部362の係合突起613(図5参照)が入り込む。
 作業者によって、さらに、第2アセンブリ36が下方に移動されると、第1係合部354の内周面に、非回転部361の第2係合部54が係合するとともに、非回転部361の筒部51が、取付部353に設けられたOリング41に当接する。このようにして、第1アセンブリ35に対して第2アセンブリ36が位置決めされる。
 そして、作業者は、非回転部361の第1把持部55を固定するように把持しながら、回転部362の第2把持部62を把持して、回転部362を非回転部361に対して回転させる(回転部362を平面視時計回り方向に回転させる)。
 すると、回転部362の板ばね部61の係合突起613が、第2アセンブリ36の取付部353の溝353Aの縁(図3参照)に係合する。これにより、係合突起613に対して固定部611から離れる方向に力が加わり、固定部611と係合部612との間の距離が拡がり、固定部611に対して下方に向かう力が付与される。そして、固定部611によって非回転部361の筒部51に対して下方に向かう力が付与され、筒部51によって取付部353に設けられたOリング41が押圧される。
 このとき、第1アセンブリ35の第1係合部354の内面に、第2アセンブリ36の非回転部361の第2係合部54が係合するため、第2アセンブリ36が回転部362とともに回転せずに(供回りせずに)、位置決めされた状態で保たれる。
 このようにして、第1アセンブリ35に対して第2アセンブリ36が取り付けられる。
 また、インサート33を交換する際は、作業者は、上記した動作の逆の動作を行う。すなわち、作業者は、非回転部361の第1把持部55(図6参照)を固定するように把持しながら、回転部362の第2把持部62を把持して、回転部362を非回転部361に対して上記した方向と逆方向に回転させる(回転部362を平面視反時計回り方向に回転させる)。そして、作業者は、非回転部361の第1把持部55を把持しながら、第2アセンブリ36を上方に移動させる。これにより、第2アセンブリ36が第1アセンブリ35から取り外される(図3参照)。
 この状態から、作業者は、インサート33を上方に移動させて本体32から引き抜く。そして、作業者は、新しいインサート33を本体32の開口部32Aから試料気化室31内に挿入する。
 その後は、作業者は、上記したように、第1アセンブリ35に対して第2アセンブリ36を取り付ける。これにより、本体32の開口部32Aが第2アセンブリ36(第2アセンブリ36及び第1アセンブリ35)によって閉塞される。
 なお、ガスクロマトグラフ内の部品の配置によっては、非回転部361に取り付けられたガス供給配管45及びパージ配管46は、適宜曲げられる。上記したように、ガス供給配管45の先端部、及び、パージ配管46の先端部のそれぞれは、配管取付部511(配管取付部511の取付孔)に取り付けられている。ガス供給配管45の途中部、及び、パージ配管46の途中部のそれぞれは、配管取付部511の各挿通孔52Aに挿通されている。そのため、ガス供給配管45及びパージ配管46のそれぞれが曲げられても、ガス供給配管45の途中部から先端部までの間の部分、及び、パージ配管46の途中部から先端部までの間の部分は直線状に保たれ、各配管の取付部に負担がかかることが抑制される。
 また、第2アセンブリ36は、上記したように構成されており、その表面積が大きくなっている。そのため、第2アセンブリ36が外気によって効率的に冷却される。その結果、第2アセンブリ36(筒部51)とセプタムキャップ37との間に配置されるセプタム38が効率的に冷却され、セプタム38の成分が試料ガスに混入することが抑制される。
4.作用効果
(1)本実施形態では、図3に示すように、本体32に固定された第1アセンブリ35に対して第2アセンブリ36を取り付ける際は、第1アセンブリ35の第1係合部354に、第2アセンブリ36の非回転部361の第2係合部54を係合させることで(挿入させることで)、第2アセンブリ36(非回転部361)が位置決めされる。そして、非回転部361が位置決めされた状態から、回転部362が回転されることで、回転部362が第1アセンブリ35に取り付けられる。
 そのため、作業者は、本体32に固定された第1アセンブリ35に対して第2アセンブリ36を取り付ける際に、第1アセンブリ35の第1係合部354に第2アセンブリ36(非回転部361)の第2係合部54を係合させるのみで(挿入させるのみで)、第2アセンブリ36の位置決めを行うことができる。
 その結果、本体32に固定された第1アセンブリ35に対して第2アセンブリ36を円滑に装着できる。
 また、回転部362を回転させる際には、非回転部361の第2係合部54が第1アセンブリ35の第1係合部354に係合している。
 そのため、非回転部361が回転部362とともに回転することを防止できる。
 その結果、非回転部361との接触する部品(Oリング41)が傷むことを抑制できる。
(2)また、本実施形態では、図3に示すように、第2アセンブリ36の非回転部361には、第1把持部55が形成されている。
 そのため、作業者は、本体32に固定された第1アセンブリ35に対して第2アセンブリ36を取り付ける際に、非回転部361の第1把持部55を把持しながら、回転部362を回転させることができる。
 その結果、本体32に固定された第1アセンブリ35に対して第2アセンブリ36を一層円滑に装着できる。
(3)また、本実施形態では、図3に示すように、第2アセンブリ36の回転部362には、第2把持部62が形成されている。
 そのため、作業者は、本体32に固定された第1アセンブリ35に対して第2アセンブリ36を取り付ける際に、第2把持部62を把持しながら、回転部362を回転させることができる。
 その結果、本体32に固定された第1アセンブリ35に対して第2アセンブリ36を一層円滑に装着できる。
(4)また、本実施形態では、図6に示すように、第2アセンブリ36の非回転部361には、配管取付部511と、挿通孔52Aとが形成されている。配管取付部511には、ガス供給配管45の先端部、及び、パージ配管46の先端部のそれぞれが取り付けられている。ガス供給配管45の途中部、及び、パージ配管46の途中部のそれぞれは、各挿通孔52Aに挿通されている。
 ガス供給配管45及びパージ配管46が曲げられた場合に、ガス供給配管45及びパージ配管46のそれぞれの先端部から曲がってしまうと、ガス供給配管45及びパージ配管46が破損したり取付部分から外れたりすることがある。
 本実施形態の構成によれば、ガス供給配管45及びパージ配管46が曲げられる場合であっても、ガス供給配管45における先端部から挿通孔52Aへの挿通部までの間の部分、及び、パージ配管46における先端部から挿通孔52Aへの挿通部までの間の部分は、直線状に保つことができる。
 そのため、ガス供給配管45及びパージ配管46が曲げられた場合に、ガス供給配管45及びパージ配管46が破損したり取付部分から外れたりすることを抑制できる。
(5)また、非回転部361において、第2係合部54は、リブ52により保持されており、挿通孔52Aは、リブ52に形成されている。
 そのため、第2係合部54、ガス供給配管45及びパージ配管46を限られたスペース内に配置でき、省スペース化を実現できる。
5.変形例
 以上の実施形態では、第1アセンブリ35に形成される第1係合部354、及び、第2アセンブリ36(非回転部361)に形成される第2係合部54は、それぞれ1つであるとして説明した。しかし、第1係合部354及び第2係合部54は、対になっていればよく、それぞれ複数形成されるものであってもよい。
 また、以上の実施形態では、第1アセンブリ35に形成される第1係合部354が凹状(筒状)に形成され、第2アセンブリ36(非回転部361)に形成される第2係合部54が凸状(棒状)に形成されるとして説明した。しかし、第1係合部354が凸状に形成され、第2係合部54が凹状に形成されてもよい。
 また、以上の実施形態では、回転部362は、板ばね部61及び第2把持部62を備える構成であって、第2把持部62が把持されて回転されるとして説明した。しかし、回転部362は、内周面にねじ山が形成されたナット状であってもよい。
   3    試料気化ユニット
   31   試料気化室
   32   本体
   32A  開口部
   33   インサート
   35   第1アセンブリ
   36   第2アセンブリ
   45   ガス供給配管
   46   パージ配管
   52   リブ
   52A  挿通孔
   54   第2係合部
   55   第1把持部
   62   第2把持部
   354  第1係合部
   361  非回転部
   362  回転部
   511  配管取付部

Claims (5)

  1.  内部に試料気化室が形成された本体と、
     前記本体に形成された開口部から前記試料気化室に挿入されるインサートと、
     前記本体に固定される第1アセンブリと、
     前記第1アセンブリに対して着脱可能であり、前記第1アセンブリに取り付けられた状態で前記開口部を閉塞する第2アセンブリとを備え、
     前記第1アセンブリは、第1係合部を有し、
     前記第2アセンブリは、前記第1係合部に係合して位置決めされる第2係合部が形成された非回転部と、前記非回転部に対して回転されることにより前記第1アセンブリに取り付けられる回転部とを有することを特徴とする試料気化ユニット。
  2.  前記非回転部には、作業者により把持される第1把持部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の試料気化ユニット。
  3.  前記回転部には、前記非回転部に対して前記回転部を回転させる際に作業者により把持される第2把持部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の試料気化ユニット。
  4.  前記非回転部には、配管の先端部が取り付けられる配管取付部と、前記配管取付部に対して間隔を隔てて設けられ、前記配管取付部に取り付けられる配管を挿通させる挿通孔とが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の試料気化ユニット。
  5.  前記第2係合部は、前記非回転部に形成されているリブにより保持されており、
     前記挿通孔は、前記リブに形成されていることを特徴とする請求項4に記載の試料気化ユニット。
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