(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単にライナの交換作業を行うことができ、交換作業中にインレットが損傷する確率を最小限に抑えるように改良されたインレット構造を提供する。【解決手段】インレット構造が下部アセンブリと上部アセンブリ２からなる。下部アセンブリ３は雄ユニット３０、３０’を備えており、上部アセンブリ２は第１の斜面２３を有していて、さらに雌ユニット２０、２０’および側方駆動ユニット２１を備えている。上部アセンブリ２の第１の雌ユニット２０と下部アセンブリ３の第１の雄ユニット３０とを整合させることによって、上部アセンブリ２が下部アセンブリ３内に配置される。その後、側方駆動ユニット２１により上部アセンブリ２を側方に駆動させると、上部アセンブリ２の斜面２３、２３’が前記下部アセンブリ３の雄ユニット３０、３０’に対して上昇し、上部アセンブリ２を前記下部アセンブリ３でシールすることが可能となる。【選択図】図２
2006105992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の雄ユニット（３０）が設けられている下部アセンブリ（３）と、
第１の斜面（２３）有し、かつ第１の雌ユニット（２０）が設けられている上部アセンブリ（２）と、
側方駆動ユニット（２１）とを備えており、
前記上部アセンブリ（２）の前記第１の雌ユニット（２０）と前記下部アセンブリ（３）の前記第１の雄ユニット（３０）とを整合させることによって、前記上部アセンブリ（２）を前記下部アセンブリ（３）内に配置し、前記側方駆動ユニット（２１）により前記上部アセンブリ（２）を周方向に駆動させると、前記上部アセンブリ（２）の前記第１の斜面（２３）が前記下部アセンブリ（３）の前記第１の雄ユニット（３０）に対して上昇し、前記上部アセンブリ（２）を前記下部アセンブリ（３）でシールすることが可能となる、インレット（１０）。
【請求項２】
前記雄ユニット（３０）が円筒状のピンであり、前記雌ユニット（２０）が切欠である、請求項１に記載のインレット（１０）。
【請求項３】
前記下部アセンブリ（３）が、第２の雄ユニット（３０’）をさらに有しており、前記上部アセンブリ（２）が、第２の雌ユニット（２０’）をさらに有している、請求項１または２に記載のインレット（１０）。
【請求項４】
前記上部アセンブリ（２）が環状であって、第２の斜面（２３’）をさらに有しており、前記第１の雌ユニット（２０）および前記第２の雌ユニット（２０’）が、前記第１の斜面（２３）と第２の斜面（２３’）との間で、１８０°の角度で対称に形成されている、請求項３に記載のインレット（１０）。
【請求項５】
前記雌ユニット（２０）が逆ダブテール形状の切欠である、請求項１から４のいずれか１項に記載のインレット（１０）。
【請求項６】
第２の斜面（２３’）、第２の雄ユニット（３０’）および第２の雌ユニット（２０’）をさらに備えており、前記上部アセンブリ（２）の前記第２の雌ユニット（２０’）と前記下部アセンブリ（３）の前記第２の雄ユニット（３０’）とを同時に整合させることによって、前記上部アセンブリ（２）が前記下部アセンブリ（３）内に配置され、前記側方駆動ユニット（２１）が前記上部アセンブリ（２）を側方に駆動すると、前記上部アセンブリ（２）の前記第２の斜面（２３’）が、前記下部アセンブリ（３）の前記第２の雄ユニット（３０’）に対して同時に上昇し、前記上部アセンブリ（２）を前記下部アセンブリ（３）でシールすることが可能となる、請求項１または２に記載のインレット（１０）。
【請求項７】
前記下部アセンブリ（３）が環状壁を有しており、前記第１および第２の雄ユニット（３０、３０’）が、１８０℃の角度で対称をなすように前記下部アセンブリ（３）の前記環状壁に取り付けられている、請求項３または４に記載のインレット（１０）。
【請求項８】
前記上部アセンブリ（２）および下部アセンブリ（３）がシールされている時、前記第１の雄ユニット（３０）の位置が、前記上部アセンブリ（２）の前記第１の斜面（２３）の最低位置より高く、かつ前記上部アセンブリ（２）の前記第１の斜面（２３）の最高位置より低くなっている、請求項１から７のいずれか１項に記載のインレット（１０）。
【請求項９】
前記側方駆動ユニット（２１）が、ハンドル、空圧式ユニット、動力駆動式ユニット、磁気駆動式ユニットまたは液圧式ユニットから選択されるユニットである、請求項１から８までのいずれか１項に記載のインレット（１０）。
【請求項１０】
前記インレット（１０）が、ガスクロマトグラフシステム内で利用される、請求項１から９のいずれか１項に記載のインレット（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にガスクロマトグラフシステムで利用される、シール機構を備えているインレットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスクロマトグラフシステムの重要なユニットとして、分析すべき液体試料を気化させるようにガスクロマトグラフシステムに導入するために、典型的に、インレットが用いられている。気化された試料は、その後、分析のためカラムに送り込まれる。図１に、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）システムの従来のインレット１の構造を示す。図１から分るように、インレット１は、上部アセンブリ７、シェルユニット８およびライナ９を備えている。ライナ９は、典型的には石英からなっており、これは、適切に取り扱わなければ損傷する可能性がある。上部アセンブリ７には２つの管７０および７０’が、それぞれキャリアガス流およびパージガス流のために接続されている。ライナ９は、分析すべき試料を気化させるために用いられ、シェルユニット８内に配置されている。ライナ９の上部９０は、上部アセンブリ７によって覆われている。シェルユニット８の上部の外表面にはねじ山８０が設けられていて、上部アセンブリ７の底部のねじ山（図示せず）と係合するようになっている。これによって、上部アセンブリ７が堅く固定されて、シーリングゴムＯリング８１をライナ９に押し付けることが可能となり、キャリアガスおよび気化試料がシステムから漏れてしまうことを防止する効果が達成される。
【０００３】
典型的には、ＧＣシステムの動作中に、試料を完全に気化させることができないか、またはキャリアガスによって完全に取り除くことができないので、試料の残留物がライナ９内に残ることになる。これはつまり、正確さを保つためには、ライナ９を定期的に交換する必要があることを意味する。交換中、まず、シェルユニット８から上部アセンブリ７を緩めて、使用されていたライナ９を取り除く必要がある。そして、新しいライナ９を取り付けた後、上部アセンブリ７をシェルユニット８に再び固定する。
【０００４】
この先行技術によるインレット構造には欠点がある。第１に、試料を気化させる必要があるので、インレットの全ての部品を相対的に極めて高い温度に保たなければならない。したがって、ＧＣシステムのユーザまたはオペレータは、ライナの交換作業中、このような高温の部材と物理的に接触しなければならなくなる。第２に、上部アセンブリに接続された管によって上部アセンブリの動きが制限され、上部アセンブリとシェルユニットとの螺合が極めて困難となる。しかし、ねじ山を適正に係合させずに強制的に係合させると、ねじ山が損傷するだけではなく、不均等な螺合によってライナの上部がつぶされ、破壊されることにもなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の課題は、従来技術の欠点を回避した、交換作業を単純にかつユーザが行いやすいようにし、ライナの交換作業中にインレットが損傷する確率を最小限に抑えるように改良されたインレット構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
インレットは、下部アセンブリと上部アセンブリとを備えている。下部アセンブリは、少なくとも１つの雄ユニットを備えており、上部アセンブリは、少なくとも１つの斜面を有していて、少なくとも１つの雌ユニットおよび側方駆動ユニットを備えている。上部アセンブリは、上部アセンブリの雌ユニットと下部アセンブリの雄ユニットとを整合させる（同心状に位置合わせする）ことによって、下部アセンブリ内部に配置される。側方駆動ユニットは、上部アセンブリを周方向もしくは側方に駆動して、上部アセンブリの斜面を下部アセンブリの雄ユニットに対して上昇させ、上部アセンブリが下部アセンブリでシールされるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図２に、本発明の一実施態様によるインレット１０の構造の斜視図を示す。図２から分るように、インレット１０は、上部アセンブリ２、下部アセンブリ３およびガス流ユニット４を備えている。ガス流ユニット４は、上部アセンブリ２上に組み付けられている。本発明の一実施態様によれば、下部アセンブリ３は、少なくとも１つの雄ユニット（例えば３０）を有しており、上部アセンブリ２は、少なくとも１つの雌ユニット（例えば図３の２０および／または２０’）および側方駆動装置２１を有している。上部アセンブリ２は、少なくとも１つの斜面（例えば図３の２３および２３’）も有している。図２では、上部アセンブリ２は、下部アセンブリ３内に配置されているが、下部アセンブリ３によってまだ完全にはシールされていない。上部アセンブリ２の下部アセンブリ内への配置は、上部アセンブリ２の雌ユニットと下部アセンブリ３の雄ユニットとを整合させることによってなされる。下部アセンブリ３によって上部アセンブリ２をシールするためには、側方駆動ユニット２１が、上部アセンブリ２を側方に駆動して、上部アセンブリ２の斜面（例えば２３）を雄ユニット（例えば３０）に対して上昇させ、上部アセンブリ２が下部アセンブリ３によってシールされるようにする。これについては、図３〜図６にも関連させて後でさらに詳説する。
【０００８】
図３は、本発明の一実施態様による図２のインレット１０の構造の分解図である。下部アセンブリ３は、１つ以上の雄ユニット（例えば３０および３０’）を有している。一実施態様では、下部アセンブリ３は、１つの雄ユニットを有している。別の実施態様では、下部アセンブリ３は、２つの雄ユニット３０および３０’を有している（図３参照）。さらに別の実施態様では、下部アセンブリ３は、３つ以上の雄ユニットを有している。各雄ユニットは、様々な形状をなすことが可能である。例えば、図３から明らかなように、雄ユニット３０および３０’は、２つの円筒状ピンである。雄ユニット３０および３０’は、下部アセンブリ３の環状壁に対して１８０°の角度で対称をなすように取り付けられている。一実施態様では、雄ユニット３０および３０’を、下部アセンブリ３の環状壁に組み込むかまたはハンダ付けすることができる。別の実施態様では、雄ユニット３０および３０’は、下部アセンブリ３の環状壁と一体的に成形することができる。
【０００９】
別の実施態様では、下部アセンブリ３は、シェルユニット３１（図３参照）を有している。シェルユニット３１は、分析のために試料が気化される場所であるライナ３２を受容するように下部アセンブリ３の下に配置されている。
【００１０】
上部アセンブリ２（図３に示すカムアセンブリ）は、環状であり、１つ以上の雌ユニット（例えば２０および２０’）を有している。一実施態様では、上部アセンブリ２は、１つの雌ユニットを有している。別の実施態様では、２つの雌ユニット２０および２０’を有している（図３参照）。さらに別の実施態様では、上部アセンブリ２は、３つ以上の雌ユニットを有している。雌ユニットは、様々な形状をなすことができる。例えば、図３から明らかなように、雌ユニット２０および２０’は、上部アセンブリ２の両側に１８０°の角度で対称をなすように形成された２つの切欠である。雌ユニット２０および２０’は、雄ユニット３０および３０’を受容可能な任意の形状をとることができる。一実施態様では、雌ユニット２０および２０’は、雄ユニット３０および３０’と雌ユニット２０および２０’とが容易に整合できるように、傾斜した面（つまり逆ダブテール形もしくは蟻溝とは逆の方向に開く形状の切欠）を備えている。
【００１１】
上部アセンブリ２は、１つ以上の斜面（例えば、２３および２３’）をさらに備えている。一実施態様では、上部アセンブリ２は、１つの斜面を有している。別の実施態様では、上部アセンブリ２は、２つの斜面２３および２３’を有している（図３参照）。雄ユニット３０および３０’と斜面２３および２３’との関係については、図４ａ〜図４ｃにも関連して、後でさらに詳説する。
【００１２】
上部アセンブリ２は、下部アセンブリ３によってシールされるように上部アセンブリ２を側方に駆動するための側方駆動ユニット２１をさらに備えている。この場合、側方に駆動するという言葉は、駆動ユニット２１が、下部アセンブリ３に対して周方向（側方、つまり水平方向）の動きを上部アセンブリ２に生じさせることを表している。この側方駆動ユニット２１は、上部アセンブリ２の円形プラットフォーム２２の上部の片側に配置されている。一実施態様では、側方駆動ユニット２１を、円形プラットフォーム２２の片側に組み込むかまたはハンダ付けすることができる。別の実施態様では、側方駆動ユニット２１は、円形プラットフォーム２２と一体的に成形することができる。
【００１３】
側方駆動ユニット２１の様々な種類が可能である。例えば、図３から明らかなように、側方駆動ユニット２１は、ハンドルである。別の実施態様では、側方駆動ユニット２１は、上部アセンブリ２の開口またはピンとすることが可能であり、（ハンドルまたはロッドのような）関連ツールによって駆動される。さらに別の実施態様では、側方駆動ユニット２１は、上部アセンブリ２を側方に駆動する（または回転させる）ことが可能な駆動ユニット、例えば、空圧式ユニット、動力駆動式ユニット、磁気駆動式ユニットまたは液圧式ユニットのような、とすることもできる。
【００１４】
図４ａに、本発明の一実施態様による図２のインレット１０の上部アセンブリ２の斜視図を示す。図４ｂおよび図４ｃには、図２のインレット１０の上部アセンブリ２の異なる側面図が例示されている。図４ａ、図４ｂおよび図４ｃから明らかなように、第１の斜面２３および第２の斜面２３’は、向かい合って円形プラットフォーム２２の周りを囲んでいる。２つの雌ユニット２０および２０’は、第１の斜面２３および第２の斜面２３’の間で１８０度の角度で対称をなす２つの切欠として形成されている。第１の斜面２３および第２の斜面２３’の下部表面２３０および２３０’は、同じ平面上にある。しかし、第１の斜面２３および第２の斜面２３’の表面は、半円形の螺旋状に傾斜しており、その勾配は同じになっている。第１の斜面２３の最低位置２３２（最低の高さ「ａ」に対応する）は第２の斜面２３’の最高位置２３３’に、第１の斜面２３の最高位置２３３（最高の高さ「ｂ」に対応する）は第２の斜面２３’の最低位置２３２’にそれぞれ隣接している。
【００１５】
新しいライナ３２に交換した後、下部アセンブリ３で上部アセンブリ２をシールするために、まず、下部アセンブリ３の雄ユニット３０を上部アセンブリ２の雌ユニット２０に、下部アセンブリ３の雄ユニット３０’を上部アセンブリ２の雌ユニット２０’に、それぞれに整合させる。上部アセンブリ２と下部アセンブリ３とが整合し、下部アセンブリ３に押し込まれた後に、側方駆動ユニット２１が、上部アセンブリ２を側方に駆動し、上部アセンブリ２を回転させる。
【００１６】
図５に、本発明の一実施態様による図２のインレット１０の上部アセンブリ２の働きに関する概略図を示す。上部アセンブリ２が側方駆動ユニット２１によって回転すると（図５に示すように時計廻りに回転すると）、上部アセンブリ２の第１の斜面２３および第２の斜面２３’が、それに応じて時計廻りに回転する。したがって、上部アセンブリ２の第１の斜面２３および第２の斜面２３’の高さが、斜面２３および２３’に沿って最低位置２３２および２３２’から上昇するので、上部アセンブリ２が漸次的に下部アセンブリ３でシールされることになる。
【００１７】
下部アセンブリ３の雄ユニット３０および３０’の最低位置３００および３００’（図示せず）は、上部アセンブリ２の斜面２３および２３’の最低位置２３２および２３２’より高く、上部アセンブリ２の斜面２３および２３’の最高位置２３３および２３３’よりも低いので、第１の斜面２３および第２の斜面２３’がそれぞれ、下部アセンブリ３の雄ユニット３０の最低位置３００および雄ユニット３０’の最低位置３００’と接触する高さになると（図５に仮想線で示す）、上部アセンブリ２はそれ以上回転できない。同時に、ライナ３２のシーリングラバーＯリング１２も堅く押し付けられる。これにより、上部アセンブリ２が下部アセンブリ３によってシールされ、その結果、インレット１０からキャリアガスおよび気化試料の漏出が防止される。
【００１８】
本発明の一実施態様によれば、上部アセンブリ２および下部アセンブリ３は、容易に整合させることができ、上部アセンブリ２の半円形の回転の大部分の範囲内で互いにシールされうる。したがって、ライナ交換作業は、単純かつユーザが行いやすいものとなる。ライナ交換時間が節約されるだけではなく、上部アセンブリ２、下部アセンブリ３およびライナ３２に対する損傷も最小限に抑えられる。
【００１９】
再び図３を参照すると、本発明の別の実施態様によれば、下部アセンブリ３は、放熱板３３をさらに備えている。この放熱板３３は、発生した熱を放散させるために、下部アセンブリ３とシェルユニット３１との間に配置されている。
【００２０】
本発明のさらに別の実施態様によれば、下部アセンブリ３は、予め設定された量の濃縮試料をベントに送り込んでインレット１０から送り出すためのスプリッタ３４をさらに備えている。これにより、インレット１０が適用されるガスクロマトグラフシステムのカラムおよび検出器に大量の試料が入り込んで飽和することが防止される。
【００２１】
本発明のさらに別の実施態様によれば、分析のためのキャリアガスおよび逆流試料を追い出すためのパージガス、ならびにセプタム４１またはＯリング１２から流出させる上部アセンブリ２の内部空間からの任意のブリードオフガスを供給するために、ガス流ユニット４が用いられる。ガス流ユニット４は、セプタム４１および管状下方部分４０をさらに備えている。管状下方部分４０は、上部アセンブリ２を貫通しており、管状下方部分４０の溝４００を包囲するＣリング１１によって上部アセンブリ２に固定されている。これにより、注射器の針（図示せず）をセプタム４１に下方へ突き通して、ライナ３２内に分析すべき試料を注入することが可能となる。さらに、上部アセンブリ２が下方アセンブリ３によってシールされると、管状下方部分４０によって、ライナ３２の上部３２０がさらに覆われ、インレット１０からのキャリアガスおよび気化試料の漏出が防止される。
【００２２】
図６は、本発明の一実施態様による図２のインレット１０を備えているガスクロマトグラフシステム１００の概略図である。ガスクロマトグラフシステム１００は、カラム１０２および検出器１０３をさらに有している。インレット１０は、分析すべき試料の注入のために利用される。カラム１０２は、インレット１０に接続されており、分析すべき試料をインレット１０から受容し、分離する。検出器１０３は、カラム１０２に接続されており、カラム１０２から送られ分離された分析すべき試料の化合物を検出する。
【００２３】
以上の議論では、単に本発明の典型的な方法および実施態様を開示し、説明した。しかし、当業者には明らかなように、本発明は、その精神および基本的特徴から逸脱しなければ、他の特定の形態で実施することも可能である。よって、上記に開示した本発明の実施態様は、例示的なものであり、制限を意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ガスクロマトグラフシステムのための従来のインレット構造を示した図である。
【図２】本発明の一実施態様によるインレット構造の斜視図である。
【図３】本発明の一実施態様による図２のインレット構造の分解図である。
【図４ａ】本発明の一実施態様による図２のインレットの上部アセンブリの斜視図である。
【図４ｂ】本発明の一実施態様による図２のインレットの上部アセンブリの側面図である。
【図４ｃ】本発明の一実施態様による図２のインレットの上部アセンブリの別の側面図である。
【図５】本発明の一実施態様による図２のインレットの上部アセンブリの機能を示す概略図である。
【図６】本発明の一実施態様による図２のインレットを用いたガスクロマトグラフシステムの概略図である。
【符号の説明】
【００２５】
２  上部アセンブリ
３  下部アセンブリ
１０  インレット
１１  Ｃリング
１２  Ｏリング
２０  第１の雌ユニット
２０’  第２の雌ユニット
２１  側方駆動ユニット
２３  第１の斜面
２３’  第２の斜面
３０  第１の雄ユニット
３０’  第２の雄ユニット
３３  放熱板
３４  スプリッタ
４０  管状下方部分
４１  セプタム
１００  ガスクロマトグラフシステム
１０２  カラム
１０３  検出器
２３２、２３２’  （斜面の）最低位置
２３３、２３３’  （斜面の）最高位置
３００、３００’  （雄ユニットの）最低位置
４００  （管状下方部分４０の）溝
【図１】
2006105992.tif 000003
【図２】
2006105992.tif 000004
【図３】
2006105992.tif 000005
【図４ａ】
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【図４ｂ】
2006105992.tif 000007
【図４ｃ】
2006105992.tif 000008
【図５】
2006105992.tif 000009
【図６】
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