(57)【要約】  試料導入装置は、チューブ保持部１０と、チューブ加熱部２０と、移動機構３０とを備える。チューブ保持部１０は、サンプルチューブ１を保持する。チューブ加熱部２０は、チューブ保持部１０に保持されたサンプルチューブ１に接触して当該サンプルチューブ１を加熱することにより、サンプルチューブ１内の試料成分を脱離させる。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。移動機構３０は、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０に対して着脱可能なナット３２と、ナット３２を移動可能に支持する支持軸３１とを含む。
2017104005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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接触して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、
前記チューブ保持部及び前記チューブ加熱部に対して着脱可能な連結部材と、
前記連結部材を移動可能に支持する支持部とを含むことを特徴とする試料導入装置。
【請求項２】
前記支持部は、一直線上に延びる支持軸を含み、
前記連結部材は、前記支持軸により、当該支持軸に沿って一直線上で移動可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の試料導入装置。
【請求項３】
前記連結部材は、前記チューブ保持部及び前記チューブ加熱部に対して磁力により着脱可能な磁石を含むことを特徴とする請求項１に記載の試料導入装置。
【請求項４】
前記移動機構は、前記連結部材が前記チューブ保持部に結合した状態で当該チューブ保持部側から前記チューブ加熱部側に移動しているときに、前記サンプルチューブが前記チューブ加熱部に接触する位置で前記チューブ保持部の移動を規制することにより、当該チューブ保持部から前記連結部材を離間させる第１ストッパを含むことを特徴とする請求項１に記載の試料導入装置。
【請求項５】
前記第１ストッパにより前記チューブ保持部から前記連結部材を離間させるときに、前記連結部材が前記チューブ加熱部側に移動することに伴って、当該連結部材が前記チューブ加熱部を前記チューブ保持部から離間させることを特徴とする請求項４に記載の試料導入装置。
【請求項６】
前記移動機構は、前記連結部材が前記チューブ加熱部に結合した状態で当該チューブ加熱部側から前記チューブ保持部側に移動しているときに、前記サンプルチューブが前記チューブ加熱部に接触する位置で前記チューブ加熱部の移動を規制することにより、当該チューブ加熱部から前記連結部材を離間させる第２ストッパを含むことを特徴とする請求項１に記載の試料導入装置。
【請求項７】
前記第２ストッパにより前記チューブ加熱部から前記連結部材を離間させるときに、前記連結部材が前記チューブ保持部側に移動することに伴って、当該連結部材が前記チューブ保持部を前記チューブ加熱部から離間させることを特徴とする請求項６に記載の試料導入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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（例えば、下記特許文献１参照）。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。【０００３】
図５Ａ〜図５Ｃは、従来の試料導入装置におけるサンプルチューブ２０１の加熱機構２００の構成例を示した平面図である。図６Ａ〜図６Ｃは、図５Ａ〜図５Ｃにそれぞれ対応する加熱機構２００の側面図である。【０００４】
サンプルチューブ２０１は、例えば円筒状に形成されており、分析前には、図５Ａ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２０２により閉塞されている。試料は、サンプルチューブ２０１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２００は、サンプルチューブ２０１を保持するチューブ保持部２１０と、サンプルチューブ２０１を加熱するチューブ加熱部２２０と、チューブ保持部２１０が移動可能に取り付けられた移動機構２３０とを備えている。【０００５】
移動機構２３０は、水平方向に沿って一直線上に延びる回転可能な支持軸２３１を備えている。支持軸２３１の外周面にはねじ山が形成されており、当該ねじ山にねじ込まれるようにして、支持軸２３１にナット２３２が取り付けられている。チューブ保持部２１０は、サンプルチューブ２０１を支持軸２３１に対して垂直かつ水平方向に延びるように保持する。ナット２３２は、当該チューブ保持部２１０に固定されている。これにより、支持軸２３１を回転させた場合には、その回転方向に応じて異なる方向に、チューブ保持部２１０が支持軸２３１に沿って移動するようになっている。【０００６】
チューブ加熱部２２０は、ヒータブロック２２１と、当該ヒータブロック２２１を支持する支持台２２２とが一体的に形成された構成であり、支持台２２２に支持軸２３１が貫通された状態で配置されている。ただし、支持軸２３１は、支持台２２２にねじ込まれた構成ではなく、単に貫通しているだけであり、支持軸２３１が回転してもチューブ加熱部２２０はチューブ保持部２１０のようには移動しない。したがって、支持軸２３１を一方向に回転させれば、チューブ保持部２１０をチューブ加熱部２２０に接近させることができ、逆方向に回転させれば、チューブ保持部２１０をチューブ加熱部２２０から離間させることができる。【０００７】
チューブ保持部２１０に対してチューブ加熱部２２０側とは反対側には、チューブ保持部２１０に保持されたサンプルチューブ２０１を押圧して挟持するための押圧部２４０が設けられている。図５Ａ及び図６Ａに示すような初期位置にチューブ保持部２１０が位置する状態で、チューブ保持部２１０にサンプルチューブ２０１がセットされると、まず、支持軸２３１が回転されることにより、チューブ保持部２１０が押圧部２４０側に移動する。【０００８】
これにより、図５Ｂ及び図６Ｂに示すように、押圧部２４０がサンプルチューブ２０１の外周面に当接し、押圧部２４０とチューブ保持部２１０との間でサンプルチューブ２０１が挟持される。この状態で、図示しないキャップ着脱機構が動作することにより、サンプルチューブ２０１の両端からキャップ２０２が取り外される。このとき、押圧部２４０の押圧力によって、サンプルチューブ２０１が長手方向に移動するのを防止することができる。【０００９】
その後、支持軸２３１が回転されることにより、図５Ｃ及び図６Ｃに示すように、チューブ保持部２１０がチューブ加熱部２２０側に移動する。そして、ナット２３２がチューブ加熱部２２０の支持台２２２に当接して停止したときに、サンプルチューブ２０１がヒータブロック２２１に接触する。この位置において、サンプルチューブ２０１の両端部には、キャリアガスをサンプルチューブ２０１内に流通させるための配管２０３が接続される。【００１０】
この状態で、ヒータブロック２２１が加熱されるとともに、配管２０３を介してサンプルチューブ２０１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２０１内の試料成分が揮発して脱離し、配管２０３を介してサンプルチューブ２０１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。【００１１】
その後、図５Ｃ及び図６Ｃに示すような状態のまま、例えば冷却ファンなどを用いてヒータブロック２２１及びサンプルチューブ２０１が冷却される。そして、サンプルチューブ２０１が十分に冷却された後、トラップカラムが加熱されるとともに、当該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。【００１２】
このとき、試料成分を含むキャリアガスの一部は、配管２０３を介してサンプルチューブ２０１内に導入される。サンプルチューブ２０１は十分に冷却されているため、サンプルチューブ２０１内には試料成分が再捕集される。このように、サンプルチューブ２０１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２０１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。【００１３】
しかしながら、上記のような従来の試料導入装置では、図５Ｃ及び図６Ｃに示すように、サンプルチューブ２０１の冷却中もヒータブロック２２１がサンプルチューブ２０１に接触しているため、冷却に時間がかかるという問題があった。すなわち、配管２０３が両端部に接続されたサンプルチューブ２０１を支持軸２３１に沿って移動させることはできず、ヒータブロック２２１も固定されているため、熱容量が大きいヒータブロック２２１がサンプルチューブ２０１に接触した状態のまま冷却を行うことしかできなかった。【００１４】
図７は、従来の別の試料導入装置におけるサンプルチューブ２０１の加熱機構３００の構成例を示した側面図である。図５Ａ〜図５Ｃ及び図６Ａ〜図６Ｃの例と同様の構成については、図に同一符号を付して詳細な説明を省略する。【００１５】
この例では、チューブ加熱部３２０が、移動可能に構成されている。具体的には、チューブ加熱部３２０は、ヒータブロック３２１と、当該ヒータブロック３２１を支持する支持棒３２２とが一体的に形成された構成となっている。支持棒３２２は、例えば鉛直方向に延びる姿勢で下端部にヒータブロック３２１を支持している。【００１６】
また、移動機構２３０には、支持軸２３１及びナット２３２の他に、ストッパ２３３が備えられている。支持軸２３１が回転されることにより、チューブ保持部２１０がチューブ加熱部３２０側に移動したときには、チューブ保持部２１０がストッパ２３３に当接することにより、チューブ保持部２１０が停止する。この位置の上方には、上記ヒータブロック３２１が配置されており、支持棒３２２を鉛直方向に沿って移動させることにより、ヒータブロック３２１をサンプルチューブ２０１に接触させたり、サンプルチューブ２０１から離間させたりすることができる。【００１７】
このような構成であれば、ヒータブロック３２１をサンプルチューブ２０１に接触させた状態で、ヒータブロック３２１によりサンプルチューブ２０１を加熱し、サンプルチューブ２０１内から脱離した試料成分をトラップカラム（図示せず）に捕集させた後、ヒータブロック３２１をサンプルチューブ２０１から離間させることができる。したがって、ヒータブロック３２１をサンプルチューブ２０１から離間させた状態でサンプルチューブ２０１を冷却すれば、冷却時間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特許第５６４８６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、図７に示すような構成では、チューブ保持部２１０を移動させるための移動機構２３０とは別に、チューブ加熱部３２０を移動させるための機構を設けなければならない。そのため、構造が複雑になり、製造コストが高くなるという問題がある。【００２０】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でチューブ保持部及びチューブ加熱部を個別に移動させ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。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
（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接触して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。前記移動機構は、前記チューブ保持部及び前記チューブ加熱部に対して着脱可能な連結部材と、前記連結部材を移動可能に支持する支持部とを含む。【００２２】
このような構成によれば、チューブ保持部及びチューブ加熱部に対して着脱可能な連結部材を移動させることにより、チューブ保持部及びチューブ加熱部を個別に移動させることができる。すなわち、チューブ保持部を移動させるための機構とは別に、チューブ加熱部を移動させるための機構を設ける必要がなく、共通の連結部材を用いた簡単な構成でチューブ保持部及びチューブ加熱部を個別に移動させることができる。【００２３】
（２）前記支持部は、一直線上に延びる支持軸を含んでいてもよい。この場合、前記連結部材は、前記支持軸により、当該支持軸に沿って一直線上で移動可能に支持されていてもよい。【００２４】
このような構成によれば、一直線上に延びる支持軸に支持された共通の連結部材を用いて、チューブ保持部及びチューブ加熱部をそれぞれ一直線上で移動させることができる。したがって、支持軸で連結部材を支持しただけの簡単な構成で、チューブ保持部及びチューブ加熱部を個別に移動させることができる。【００２５】
（３）前記連結部材は、前記チューブ保持部及び前記チューブ加熱部に対して磁力により着脱可能な磁石を含んでいてもよい。【００２６】
このような構成によれば、磁石を含む連結部材をチューブ保持部及びチューブ加熱部に対してそれぞれ磁力で結合させることができる。したがって、磁石を用いた簡単な構成で、チューブ保持部及びチューブ加熱部を個別に移動させることができる。【００２７】
（４）前記移動機構は、前記連結部材が前記チューブ保持部に結合した状態で当該チューブ保持部側から前記チューブ加熱部側に移動しているときに、前記サンプルチューブが前記チューブ加熱部に接触する位置で前記チューブ保持部の移動を規制することにより、当該チューブ保持部から前記連結部材を離間させる第１ストッパを含んでいてもよい。【００２８】
このような構成によれば、第１ストッパでチューブ保持部の移動を規制することにより、サンプルチューブがチューブ加熱部に接触する位置でチューブ保持部を確実に停止させることができる。そして、第１ストッパでチューブ保持部を停止させた状態のまま連結部材を移動させることにより、連結部材をチューブ保持部から離間させることができる。したがって、チューブ保持部に対して連結部材を簡単かつ確実に着脱することができる。【００２９】
（５）前記第１ストッパにより前記チューブ保持部から前記連結部材を離間させるときに、前記連結部材が前記チューブ加熱部側に移動することに伴って、当該連結部材が前記チューブ加熱部を前記チューブ保持部から離間させてもよい。【００３０】
このような構成によれば、チューブ保持部から離間する連結部材を利用して、チューブ加熱部をチューブ保持部から離間させることができる。したがって、連結部材を移動させるだけの簡単な構成により、チューブ加熱部側に移動するチューブ保持部をサンプルチューブがチューブ加熱部に接触する位置で確実に停止させるとともに、その後にチューブ加熱部をチューブ保持部から離間させることができる。これにより、チューブ加熱部をサンプルチューブから離間させた状態で当該サンプルチューブを冷却することが可能になるため、サンプルチューブの冷却時間を短縮することができる。【００３１】
（６）前記移動機構は、前記連結部材が前記チューブ加熱部に結合した状態で当該チューブ加熱部側から前記チューブ保持部側に移動しているときに、前記サンプルチューブが前記チューブ加熱部に接触する位置で前記チューブ加熱部の移動を規制することにより、当該チューブ加熱部から前記連結部材を離間させる第２ストッパを含んでいてもよい。【００３２】
このような構成によれば、第２ストッパでチューブ加熱部の移動を規制することにより、サンプルチューブがチューブ加熱部に接触する位置でチューブ加熱部を確実に停止させることができる。そして、第２ストッパでチューブ加熱部を停止させた状態のまま連結部材を移動させることにより、連結部材をチューブ加熱部から離間させることができる。したがって、チューブ加熱部に対して連結部材を簡単かつ確実に着脱することができる。【００３３】
（７）前記第２ストッパにより前記チューブ加熱部から前記連結部材を離間させるときに、前記連結部材が前記チューブ保持部側に移動することに伴って、当該連結部材が前記チューブ保持部を前記チューブ加熱部から離間させてもよい。【００３４】
このような構成によれば、チューブ加熱部から離間する連結部材を利用して、チューブ保持部をチューブ加熱部から離間させることができる。したがって、連結部材を移動させるだけの簡単な構成により、チューブ保持部側に移動するチューブ加熱部をサンプルチューブがチューブ加熱部に接触する位置で確実に停止させるとともに、その後にチューブ保持部をチューブ加熱部から離間させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、チューブ保持部を移動させるための機構とは別に、チューブ加熱部を移動させるための機構を設ける必要がなく、共通の連結部材を用いた簡単な構成でチューブ保持部及びチューブ加熱部を個別に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】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の加熱機構の構成例を示した平面図である。
【図１Ｂ】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の加熱機構の構成例を示した平面図である。
【図１Ｃ】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の加熱機構の構成例を示した平面図である。
【図１Ｄ】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の加熱機構の構成例を示した平面図である。
【図１Ｅ】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の加熱機構の構成例を示した平面図である。
【図１Ｆ】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の加熱機構の構成例を示した平面図である。
【図１Ｇ】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の加熱機構の構成例を示した平面図である。
【図２Ａ】図１Ａに対応する加熱機構の側面図である。
【図２Ｂ】図１Ｂに対応する加熱機構の側面図である。
【図２Ｃ】図１Ｃに対応する加熱機構の側面図である。
【図２Ｄ】図１Ｄに対応する加熱機構の側面図である。
【図２Ｅ】図１Ｅに対応する加熱機構の側面図である。
【図２Ｆ】図１Ｆに対応する加熱機構の側面図である。
【図２Ｇ】図１Ｇに対応する加熱機構の側面図である。
【図３】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。
【図４Ａ】試料導入装置から分析部に試料を導入する際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。
【図４Ｂ】試料導入装置から分析部に試料を導入する際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。
【図５Ａ】従来の試料導入装置におけるサンプルチューブの加熱機構の構成例を示した平面図である。
【図５Ｂ】従来の試料導入装置におけるサンプルチューブの加熱機構の構成例を示した平面図である。
【図５Ｃ】従来の試料導入装置におけるサンプルチューブの加熱機構の構成例を示した平面図である。
【図６Ａ】図５Ａに対応する加熱機構２００の側面図である。
【図６Ｂ】図５Ｂに対応する加熱機構２００の側面図である。
【図６Ｃ】図５Ｃに対応する加熱機構２００の側面図である。
【図７】従来の別の試料導入装置におけるサンプルチューブの加熱機構の構成例を示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
１．加熱機構の構成
図１Ａ〜図１Ｇ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２Ｇは、図１Ａ〜図１Ｇにそれぞれ対応する加熱機構１００の側面図である。
【００３８】
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。
【００３９】
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に取り付けられたナット３２とを備えている。ナット３２は、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０とは分離した別部材として設けられている。支持軸３１の外周面にはねじ山が形成されており、当該ねじ山にねじ込まれるようにして、支持軸３１にナット３２が取り付けられている。ナット３２は、永久磁石を含んでおり、磁性体に対して磁力により結合可能な連結部材を構成している。
【００４０】
支持軸３１は、回転可能に設けられている。したがって、ナット３２が回転しない状態で支持軸３１を回転させれば、ナット３２を支持軸３１に沿って一直線上で移動させることができる。すなわち、支持軸３１は、ナット３２を移動可能に支持する支持部を構成している。支持軸３１に沿ったナット３２の移動方向は、支持軸３１の回転方向に応じて逆方向となる。
【００４１】
チューブ保持部１０は、サンプルチューブ１を支持軸３１に対して垂直かつ水平方向に延びるように保持する。チューブ保持部１０は、少なくとも一部が磁性体により形成されている。これにより、ナット３２は、チューブ保持部１０に対して磁力により着脱可能となっている。上記磁性体としては、鉄を例示することができるが、これに限られるものではない。チューブ保持部１０は、支持軸３１が貫通された状態で配置されている。ただし、支持軸３１は、チューブ保持部１０にねじ込まれた構成ではなく、単に貫通しているだけであり、支持軸３１が回転してもチューブ保持部１０はナット３２のようには移動しない。
【００４２】
チューブ加熱部２０は、ヒータブロック２１と、当該ヒータブロック２１を支持する支持台２２とが一体的に形成された構成であり、支持台２２に支持軸３１が貫通された状態で配置されている。ただし、支持軸３１は、支持台２２にねじ込まれた構成ではなく、単に貫通しているだけであり、支持軸３１が回転してもチューブ加熱部２０はナット３２のようには移動しない。
【００４３】
チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０は、それぞれ支持軸３１に対して移動可能に取り付けられているが、それらの移動を規制するためのストッパ３３が移動機構３０に備えられている。ストッパ３３は、支持軸３１に沿ったチューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０の移動軌跡上に位置しており、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０に接触することにより、それらの移動を規制する。このストッパ３３の作用により、チューブ保持部１０が移動可能な範囲と、チューブ加熱部２０が移動可能な範囲とは重複せず、ストッパ３３を挟んで一方側（図２Ａ〜図２Ｇにおける左側）でのみチューブ保持部１０が移動し、他方側（図２Ａ〜図２Ｇにおける右側）でのみチューブ加熱部２０が移動するようになっている。
【００４４】
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。一方、支持台２２は、ヒータブロック２１とは異なる材料からなる磁性体により形成されている。これにより、ナット３２は、チューブ加熱部２０の支持台２２に対して磁力により着脱可能となっている。上記磁性体としては、鉄を例示することができるが、これに限られるものではない。
【００４５】
チューブ保持部１０に対してチューブ加熱部２０側とは反対側には、チューブ保持部１０に保持されたサンプルチューブ１を押圧して挟持するための押圧部４０が設けられている。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）にチューブ保持部１０が位置する状態では、ナット３２が磁力によりチューブ保持部１０に結合しており、チューブ加熱部２０には結合していない。
【００４６】
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５０により制御される。制御部５０には、上述したチューブ加熱部２０及び移動機構３０の他、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。
【００４７】
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。
【００４８】
移動機構３０には、モータ３４が備えられている。移動機構３０は、モータ３４を回転させることにより支持軸３１を回転させ、当該支持軸３１に沿ってナット３２を移動させる。モータ３４は、正回転及び逆回転が可能であり、例えばステッピングモータで構成されることにより正確な位置決め制御を行うことができる。
【００４９】
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５０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１Ｇ、図２Ａ〜図２Ｇ、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。
【００５０】
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、ナット３２がチューブ保持部１０とともに押圧部４０側に移動する。これにより、図１Ｂ及び図２Ｂに示すように、押圧部４０がサンプルチューブ１の外周面に当接し、押圧部４０とチューブ保持部１０との間でサンプルチューブ１が挟持される（ステップＳ１０２）。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の両端からキャップ２が取り外される（ステップＳ１０３）。このとき、押圧部４０の押圧力によって、サンプルチューブ１が長手方向に移動するのを防止することができる。
【００５１】
その後、支持軸３１が回転されることにより、ナット３２がチューブ保持部１０に結合した状態のままチューブ加熱部２０側に移動する。これに伴い、チューブ保持部１０が支持軸３１に沿って徐々にチューブ加熱部２０に接近することとなる。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３３に接触したときに、当該ストッパ３３に反対側から接触しているチューブ加熱部２０の支持台２２にナット３２が当接する。これにより、ナット３２は、磁力によってチューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０の両方に結合した状態となる。
【００５２】
この状態では、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Ｓ１０４）。この位置において、サンプルチューブ１の両端部には、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が接続される（ステップＳ１０５）。そして、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を制御することにより、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Ｓ１０６）。
【００５３】
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Ｓ１０７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Ｓ１０８）。その後、支持軸３１が回転されることにより、図１Ｄ及び図２Ｄに示すように、ナット３２がさらにチューブ加熱部２０側に移動する。
【００５４】
このとき、チューブ保持部１０はストッパ３３により移動が規制されているため、チューブ加熱部２０側にそれ以上移動することができない。そのため、ナット３２の磁力に抗して、チューブ保持部１０からナット３２が離間することとなる。すなわち、ストッパ３３は、サンプルチューブ１がチューブ加熱部２０に接触する位置でチューブ保持部１０の移動を規制することにより、チューブ保持部１０からナット３２を離間させる。
【００５５】
また、チューブ保持部１０からナット３２が離間する際、ナット３２がチューブ加熱部２０側に移動することに伴って、当該ナット３２によりチューブ加熱部２０が押圧される。これにより、チューブ加熱部２０がチューブ保持部１０から離間し、ヒータブロック２１とサンプルチューブ１とが非接触になる（ステップＳ１０９）。
【００５６】
この状態で、図１Ｄに示すように、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Ｓ１１０）。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。
【００５７】
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Ｓ１１１でＹｅｓ）、冷却ファン９０の動作が停止される（ステップＳ１１２）。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を制御することにより、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。
【００５８】
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Ｓ１１３）。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。
【００５９】
サンプルチューブ１内への試料成分の再捕集が完了すると（ステップＳ１１４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Ｓ１１５）。そして、支持軸３１が回転されることにより、ナット３２がチューブ加熱部２０に結合した状態のままチューブ保持部１０側に移動する。
【００６０】
これに伴い、チューブ加熱部２０が支持軸３１に沿って徐々にチューブ保持部１０に接近することとなる。そして、図１Ｅ及び図２Ｅに示すように、チューブ加熱部２０がストッパ３３に接触したときに、当該ストッパ３３に反対側から接触しているチューブ保持部１０にナット３２が当接する。これにより、ナット３２は、磁力によってチューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０の両方に結合した状態となる。
【００６１】
その後、さらに支持軸３１が回転されることにより、ナット３２がチューブ保持部１０側に移動する。このとき、チューブ加熱部２０はストッパ３３により移動が規制されているため、チューブ保持部１０側にそれ以上移動することができない。そのため、ナット３２の磁力に抗して、チューブ加熱部２０からナット３２が離間することとなる。すなわち、ストッパ３３は、サンプルチューブ１がチューブ加熱部２０に接触する位置でチューブ加熱部２０の移動を規制することにより、チューブ加熱部２０からナット３２を離間させる。
【００６２】
また、チューブ加熱部２０からナット３２が離間する際、ナット３２がチューブ保持部１０側に移動することに伴って、当該ナット３２によりチューブ保持部１０が押圧される。これにより、チューブ保持部１０がチューブ加熱部２０から離間し、ヒータブロック２１とサンプルチューブ１とが非接触になる。
【００６３】
そのまま支持軸３１を回転させると、ナット３２がチューブ保持部１０とともに押圧部４０側に移動する。これにより、図１Ｆ及び図２Ｆに示すように、押圧部４０がサンプルチューブ１の外周面に当接し、押圧部４０とチューブ保持部１０との間でサンプルチューブ１が挟持される（ステップＳ１１６）。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Ｓ１１７）。このとき、押圧部４０の押圧力によって、サンプルチューブ１が長手方向に移動するのを防止することができる。
【００６４】
その後、支持軸３１が回転されることにより、ナット３２がチューブ保持部１０に結合した状態のままチューブ加熱部２０側に移動する。これに伴い、チューブ保持部１０が支持軸３１に沿って徐々にチューブ加熱部２０側に移動することとなる。そして、図１Ｇ及び図２Ｇ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が移動したときに、支持軸３１の回転が停止される（ステップＳ１１８）。その後は、チューブ保持部１０からサンプルチューブ１が取り外される。そして、必要に応じて次のサンプルチューブ１がチューブ保持部１０にセットされ、上述した処理が再度繰り返される。
【００６５】
４．作用効果
（１）本実施形態では、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０に対して着脱可能なナット３２を移動させることにより、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０を個別に移動させることができる。すなわち、チューブ保持部１０を移動させるための機構とは別に、チューブ加熱部２０を移動させるための機構を設ける必要がなく、共通のナット３２を用いた簡単な構成でチューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０を個別に移動させることができる。
【００６６】
（２）また、本実施形態では、一直線上に延びる支持軸３１に支持された共通のナット３２を用いて、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０をそれぞれ一直線上で移動させることができる。したがって、支持軸３１でナット３２を支持しただけの簡単な構成で、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０を個別に移動させることができる。
【００６７】
（３）特に、本実施形態では、磁石を含むナット３２をチューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０に対してそれぞれ磁力で結合させることができる。したがって、磁石を用いた簡単な構成で、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０を個別に移動させることができる。
【００６８】
（４）本実施形態では、図１Ｃ及び図２Ｃに示すように、ストッパ３３でチューブ保持部１０の移動を規制することにより、サンプルチューブ１がチューブ加熱部２０に接触する位置でチューブ保持部１０を確実に停止させることができる。そして、図１Ｄ及び図２Ｄに示すように、ストッパ３３でチューブ保持部１０を停止させた状態のまま、支持軸３１を回転させてナット３２をチューブ加熱部２０側に移動させることにより、ナット３２をチューブ保持部１０から離間させることができる。したがって、チューブ保持部１０に対してナット３２を簡単かつ確実に着脱することができる。
【００６９】
（５）このとき、ナット３２がチューブ加熱部２０側に移動することに伴って、ナット３２がチューブ加熱部２０をチューブ保持部１０から離間させる。これにより、チューブ保持部１０から離間するナット３２を利用して、チューブ加熱部２０をチューブ保持部１０から離間させることができる。したがって、ナット３２を移動させるだけの簡単な構成により、チューブ加熱部２０側に移動するチューブ保持部１０をサンプルチューブ１がチューブ加熱部２０に接触する位置で確実に停止させるとともに、その後にチューブ加熱部２０をチューブ保持部１０から離間させることができる。これにより、図１Ｄ及び図２Ｄに示すように、チューブ加熱部２０をサンプルチューブ１から離間させた状態で当該サンプルチューブ１を冷却することが可能になるため、サンプルチューブ１の冷却時間を短縮することができる。
【００７０】
（６）また、本実施形態では、図１Ｅ及び図２Ｅに示すように、ストッパ３３でチューブ加熱部２０の移動を規制することにより、サンプルチューブ１がチューブ加熱部２０に接触する位置でチューブ加熱部２０を確実に停止させることができる。そして、図１Ｆ及び図２Ｆに示すように、ストッパ３３でチューブ加熱部２０を停止させた状態のまま、支持軸３１を回転させてナット３２をチューブ保持部１０側に移動させることにより、ナット３２をチューブ加熱部２０から離間させることができる。したがって、チューブ加熱部２０に対してナット３２を簡単かつ確実に着脱することができる。
【００７１】
（７）このとき、ナット３２がチューブ保持部１０側に移動することに伴って、ナット３２がチューブ保持部１０をチューブ加熱部２０から離間させる。これにより、チューブ加熱部２０から離間するナット３２を利用して、チューブ保持部１０をチューブ加熱部２０から離間させることができる。したがって、ナット３２を移動させるだけの簡単な構成により、チューブ保持部１０側に移動するチューブ加熱部２０をサンプルチューブ１がチューブ加熱部２０に接触する位置で確実に停止させるとともに、その後にチューブ保持部１０をチューブ加熱部２０から離間させることができる。
【００７２】
５．変形例
以上の実施形態では、チューブ保持部１０の移動を規制する第１ストッパと、チューブ加熱部２０の移動を規制する第２ストッパとが、共通のストッパ３３により構成される場合について説明した。しかし、このような構成に限らず、第１ストッパと第２ストッパとが別々に設けられていてもよい。
【００７３】
また、以上の実施形態では、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０に対して着脱可能な連結部材が、磁石を含むナット３２により構成され、当該ナット３２が支持軸３１の回転に伴って一直線上で移動するような構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、連結部材は、例えば吸着などの磁力以外の態様でチューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０に着脱可能な構成であってもよい。さらに、連結部材は、支持軸３１の回転に伴って一直線上で移動するような構成に限らず、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０の両方に対して着脱可能な構成であれば、いかなる態様で移動するような構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
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
２２    支持台
３０    移動機構
３１    支持軸
３２    ナット
３３    ストッパ
３４    モータ
４０    押圧部
５０    制御部
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
１００    加熱機構
【図１Ａ】
2017104005.tif 000003
【図１Ｂ】
2017104005.tif 000004
【図１Ｃ】
2017104005.tif 000005
【図１Ｄ】
2017104005.tif 000006
【図１Ｅ】
2017104005.tif 000007
【図１Ｆ】
2017104005.tif 000008
【図１Ｇ】
2017104005.tif 000009
【図２Ａ】
2017104005.tif 000010
【図２Ｂ】
2017104005.tif 000011
【図２Ｃ】
2017104005.tif 000012
【図２Ｄ】
2017104005.tif 000013
【図２Ｅ】
2017104005.tif 000014
【図２Ｆ】
2017104005.tif 000015
【図２Ｇ】
2017104005.tif 000016
【図３】
2017104005.tif 000017
【図４Ａ】
2017104005.tif 000018
【図４Ｂ】
2017104005.tif 000019
【図５Ａ】
2017104005.tif 000020
【図５Ｂ】
2017104005.tif 000021
【図５Ｃ】
2017104005.tif 000022
【図６Ａ】
2017104005.tif 000023
【図６Ｂ】
2017104005.tif 000024
【図６Ｃ】
2017104005.tif 000025
【図７】
2017104005.tif 000026
【国際調査報告】
2017104005.tif 000027
2017104005.tif 000028