(57)【要約】【課題】設置ポートのカバーの開閉を自動的に行なうための機構を簡単な構成によって実現する。【解決手段】試料加熱装置は、設置ポートの開口上の位置と開口上の位置から外れた位置との間で水平方向へ移動可能に設けられた開閉カバーと、試料ボート搬送部が水平面内における所定位置にきたときに試料ボート搬送部の一部と係合し、試料ボート搬送部の上下動に応じて開閉カバーを水平方向へ移動させ、試料ボート搬送部が所定高さにきたときに開閉カバーが設置ポートの開口の直上の位置に配置されるように構成されたカバースライド機構と、を備えている。【選択図】  図１
2018115898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱すべき試料を保持した試料ボートを収容する空間を内部に有し、その内部空間内に挿入された試料ボートに保持された試料を加熱する加熱炉と、
試料ボートが配置された試料ボートラックと、
前記加熱炉の内部空間と連通するとともに上面に開口を有し、その開口を介して前記加熱炉での加熱処理を行なうべき試料ボートを設置するための設置ポートと、
前記試料ボート設置部に設置された試料ボートを前記加熱炉へ導入する試料ボート導入機構と、
水平面内方向と鉛直方向へ移動し、前記試料ボートラックに配置された試料ボートを保持して前記設置ポートに設置する試料ボート搬送部と、
前記設置ポートの前記開口上の位置と前記開口上の位置から外れた位置との間で水平方向へ移動可能に設けられた開閉カバーと、
前記試料ボート搬送部が水平面内における所定位置にきたときに前記試料ボート搬送部の一部と係合し、前記試料ボート搬送部の上下動に応じて前記開閉カバーを水平方向へ移動させ、前記試料ボート搬送部が所定高さにきたときに前記開閉カバーが前記設置ポートの前記開口の直上の位置に配置されるように構成されたカバースライド機構と、を備えた試料加熱装置。
【請求項２】
前記カバースライド機構は、前記試料ボート搬送部の一部と係合する構造として、前記開閉カバーに取り付けられ、鉛直方向に対して斜めに傾斜したガイドレールを備え、前記試料ボート搬送部が上下動する際に前記試料ボート搬送部の一部が前記ガイドレールと係合して前記ガイドレールに沿って摺動することで、前記開閉カバーが水平方向へ移動するように構成されている請求項１に記載の試料加熱装置。
【請求項３】
前記試料ボート搬送部の前記ガイドレールとの係合部に、鉛直面内において回転自在なローラが設けられている請求項２に記載の試料加熱装置。
【請求項４】
前記ガイドレールは、前記試料ボート搬送部の下降動作に応じて前記開閉カバーを前記設置ポートの前記開口上の位置側へ移動させる方向に傾斜しており、
前記試料ボート搬送部とともに上下動し、前記開口上の位置にきた前記開閉カバーが前記設置ポートの前記開口を封止するように、前記試料ボート搬送部の下降動作に連動して前記開閉カバーを上方から押圧する開閉カバー押圧部をさらに備えている請求項２又は３に記載の試料加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料ボートに設置された試料を加熱炉内に挿入して試料の加熱を行なう試料加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体や固体などの試料を試料ボートに載せて加熱炉内に配置し、試料の加熱処理を行なう試料加熱装置が知られている（特許文献１参照。）。このような試料加熱装置は、例えば試料中の炭素成分の測定を行なうために用いられる。
【０００３】
試料加熱装置は、試料を加熱するための加熱炉と、その加熱炉で加熱処理を行なうべき試料ボートが設置される設置ポートと、設置ポートに設置された試料ボートを加熱炉内へ導入するための試料移動棒と、を備えている。加熱炉内にはキャリアガスが供給され、加熱炉内で試料が加熱されることによって生じた測定対象成分が、キャリアガスによって分析装置へ導入されるように構成される。
【０００４】
このような試料加熱装置を用いるユーザは、設置ポートのカバーを開けて設置ポートに試料ボートを設置し、設置ポートのカバーを閉じた後、試料移動棒を手動で動かして試料ボートを加熱炉内へ移動させる。加熱処理が終了した後は、ユーザが試料移動棒を手動で動かして試料ボートを設置ポートまで移動させ、設置ポートのカバーを開けて試料ボートを取り出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１１５１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、従来の試料加熱装置では、設置ポートへの試料ボートの設置や加熱炉への試料ボートの導入、試料ボートの取出しといった動作を手動で行なっていた。このような動作を自動化しようとした場合、試料ボートを保持して搬送する機構のほかに設置ポートのカバーの開閉を行なうための機構も必要となる。
【０００７】
そこで、本発明は、設置ポートのカバーの開閉を自動的に行なうための機構を簡単な構成によって実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る試料加熱装置は、加熱すべき試料を保持した試料ボートを収容する空間を内部に有し、その内部空間内に挿入された試料ボートに保持された試料を加熱する加熱炉と、試料ボートが配置された試料ボートラックと、前記加熱炉の内部空間と連通するとともに上面に開口を有し、その開口を介して前記加熱炉での加熱処理を行なうべき試料ボートを設置するための設置ポートと、前記試料ボート設置部に設置された試料ボートを前記加熱炉へ導入する試料ボート導入機構と、水平面内方向と鉛直方向へ移動し、前記試料ボートラックに配置された試料ボートを保持して前記設置ポートに設置する試料ボート搬送部と、前記設置ポートの前記開口上の位置と前記開口上の位置から外れた位置との間で水平方向へ移動可能に設けられた開閉カバーと、前記試料ボート搬送部が水平面内における所定位置にきたときに前記試料ボート搬送部の一部と係合し、前記試料ボート搬送部の上下動に応じて前記開閉カバーを水平方向へ移動させ、前記試料ボート搬送部が所定高さにきたときに前記開閉カバーが前記設置ポートの前記開口の直上の位置に配置されるように構成されたカバースライド機構と、を備えている。
【０００９】
前記カバースライド機構として、前記試料ボート搬送部の一部と係合する構造として、前記開閉カバーに取り付けられ、鉛直方向に対して斜めに傾斜したガイドレールを備え、前記試料ボート搬送部が上下動する際に前記試料ボート搬送部の一部が前記ガイドレールと係合して前記ガイドレールに沿って摺動することで、前記開閉カバーが水平方向へ移動するように構成されているものが挙げられる。
【００１０】
上記の場合、前記試料ボート搬送部の前記ガイドレールとの係合部に、鉛直面内において回転自在なローラが設けられていることが好ましい。そうすれば、試料ボート搬送部の一部がガイドレールに沿って円滑に摺動するようになり、開閉カバーの水平方向へのスライドがスムーズになる。
【００１１】
本発明の好ましい実施態様では、ガイドレールは、前記試料ボート搬送部の下降動作に応じて前記開閉カバーを前記設置ポートの前記開口上の位置側へ移動させる方向に傾斜しており、前記試料ボート搬送部とともに上下動し、前記開口上の位置にきた前記開閉カバーが前記設置ポートの前記開口を封止するように、前記試料ボート搬送部の下降動作に連動して前記開閉カバーを上方から押圧する開閉カバー押圧部をさらに備えている。これにより、試料ボート搬送部の上下動を利用して、開閉カバーの水平移動動作と押圧動作を実現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の試料加熱装置では、設置ポートの開口上の位置と開口上の位置から外れた位置との間で水平方向へ移動可能に設けられた開閉カバーと、試料ボート搬送部が水平面内における所定位置にきたときに試料ボート搬送部の一部と係合し、試料ボート搬送部の上下動に応じて開閉カバーを水平方向へ移動させ、試料ボート搬送部が所定高さにきたときに開閉カバーが設置ポートの開口の直上の位置に配置されるように構成されたカバースライド機構と、を備えているので、試料ボート搬送部の上下動を利用して開閉カバーを設置ポートの開口上の位置と開口上の位置から外れた位置との間で水平方向へ移動させることができる。これにより、開閉カバーを水平方向へ駆動する駆動部が不要となり、装置構成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】試料加熱装置の一実施例の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】同実施例の設置ポート近傍の構造を示す断面斜視図である。
【図３】同実施例のカバースライド機構を説明するための断面図である。
【図４】同実施例のカバースライド機構により設置ポートの開閉カバーを閉じる前の状態を示す側面図である。
【図５】同実施例のカバースライド機構により設置ポートの開閉カバーを閉じた状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、試料加熱装置の一実施例について、図面を用いて説明する。
【００１５】
図１に示されているように、この実施例の試料加熱装置は、分析対象の試料を収容した試料ボートを加熱炉１２へ自動的に導入する機能を有するオートサンプラ２を備えたものである。図１では、オートサンプラ２が実線で示され、加熱炉１２が破線で示されている。
【００１６】
オートサンプラ２は、主として、試料ボート８の搬送を行なうための試料ボート搬送部４、複数の試料ボート８が設置される試料ボートラック６、及び加熱炉１２において加熱処理を行なうべき試料ボート８を設置するための設置ポート１０を備えている。
【００１７】
試料ボート搬送部４は、試料ボートラック６及び設置ポート１０の上方において、水平面内方向における一方向であるＸ軸方向へ移動するように構成されている。試料ボート搬送部４は、オートサンプラ４の筐体の天板に取り付けられたＸ軸方向へ伸びるガイドレール（図示は省略）に移動可能に取り付けられている。この実施例では、試料ボート搬送部４を移動させるための機構として、モータ１４、プーリ１６及びベルト１８が設けられている。モータ１４とプーリ１６はオートサンプラ４の筐体の天板に取り付けられており、モータ１４とプーリ１６との間にベルト１８が緊張状態で張られている。モータ１４を駆動することによりベルト１８が動き、そのベルト１８に固定された試料ボート搬送部４がＸ軸方向へ移動する。
【００１８】
試料ボート搬送部４は、１つの試料ボート８を保持する保持部２０と保持部２０を鉛直方向へ上下動させるための機構を備えており、その機構によって保持部２０が垂直軸２２に沿って鉛直方向へ上下動するように構成されている。試料ボート搬送部４には、開閉カバー押圧部２３とカバースライド用ローラ２４が設けられている。開閉カバー押圧部２３とカバースライド用ローラ２４はともに保持部２０とともに鉛直方向へ上下動するように構成されている。開閉カバー押圧部２３とカバースライド用ローラ２４の詳細については後述する。
【００１９】
試料ボートラック６には複数の試料ボート８が並んで設置される。図では詳細に示されていないが、試料ボートラック６は水平面内においてＸ軸方向と直交するＹ軸方向へ移動するようになっており、所望の試料ボート８を試料ボート搬送部４の保持部２０の移動軌道下に配置することができる。これにより、試料ボート搬送部４は試料ボートラック６に設置された試料ボート８のうち所望の試料ボート８を保持部２０によって保持することができる。
【００２０】
設置ポート１０は試料ボートラック６の側方であって試料ボート搬送部４の保持部２０の移動軌道下に配置されている。これにより、試料ボート搬送部４は、試料ボートラック６の所望の試料ボート８を保持部２０で保持して、設置ポート１０に設置することができる。
【００２１】
設置ポート１０は上面が開口し、内部に加熱炉１２と連通する空間を有するものである。図１とともに図２を用いて設置ポート１０の構造について説明すると、設置ポート１０は試料ボート通路１０ａを介して加熱炉１２と連通している。設置ポート１０内には、Ｙ軸方向へ伸びる試料移動棒１１が、設置ポート１０を挟んで加熱炉１２とは反対側から挿入されている。試料移動棒１１はモータ等を備えた機構（図示は省略）によってＹ軸方向へ駆動される。試料移動棒１１の先端部に試料ボート８を載置するための試料ボート載置部１１ａが設けられており、試料ボート載置部１１ａに試料ボート８が載置された状態で試料移動棒１１がＹ軸方向へ駆動されることで、加熱炉１２への試料ボート８の導入と、加熱炉１２からの試料ボート８の取出しが行われる。
【００２２】
設置ポート１０の内部空間にはキャリアガスが供給されるようになっており（図示は省略）、そのキャリアガスが加熱炉１２を介して加熱炉１２に接続された分析装置へ導入されるようになっている。加熱炉１２は内部に試料ボート８を導入するための空間を有し、その内部空間に導入された試料ボート８の加熱処理を行なう。試料ボート８の加熱処理により試料から発生した分析対象成分は、設置ポート１０側から供給されるキャリアガスによって分析装置へ導入され、分析が行われる。
【００２３】
図１に戻って説明を続けると、設置ポート１０の上面の開口はＹ軸方向へスライドする開閉カバー２８によって開閉されるようになっている。開閉カバー２８をＹ軸方向へスライドさせるカバースライド機構について以下に説明する。
【００２４】
開閉カバー２８の上方にカバー押さえ板３２が設けられている。カバー押さえ板３２はスライドベース２６によってコイルバネ３１を介して弾性的に支持されている。開閉カバー２８はコイルバネ３０を介してカバー押さえ板３２によって保持されている。なお、コイルバネ３０、３１に代えて板バネ等の他の弾性部材を用いることもできる。
【００２５】
スライドベース２６にガイドレール３４が取り付けられている。図３に示されているように、ガイドレール３４は上端部が開口し、その開口からカバースライド用ローラ２４を嵌め込んで摺動させるためのものである。ガイドレール３４のガイド面は鉛直方向に対して斜めに傾斜しており、ガイドレール３４に嵌め込まれたカバースライド用ローラ２４の鉛直方向の動作に応じてスライドベース２６がＹ軸方向へスライドするように構成されている。すなわち、ガイドレール３４は、試料ボート搬送部４の鉛直方向への移動をスライドベース２６の水平方向への移動に変換するためのものである。カバースライド用ローラ２４はガイドレール３４と係合する係合部をなしている。
【００２６】
ここで、試料ボート搬送部４が試料ボート８を設置ポート１０へ設置するときの試料ボート搬送部４のＸ軸方向における位置と、試料ボート搬送部４のカバースライド用ローラ２４がガイド―レール３４に嵌め込まれるときの試料ボート搬送部４のＸ軸方向における位置が異なるように設計されている。
【００２７】
この実施例では、図４及び図５に示されているように、試料ボート搬送部４が下降したときに、開閉カバー２８が設置ポート１０の開口を閉じる方向（図４及び図５において左方向）へスライドベース２６を移動させるように傾斜している。試料ボート搬送部４が所定の高さまで下降したときに、開閉カバー２８が設置ポート１０の開口の直上の位置にくるように設計されている。
【００２８】
図５に示されているように、試料ボート搬送部４がある程度の高さまで下降したときに、開閉カバー押圧部２３がカバー押さえ板３２と接触するようになっている。このときの試料ボート搬送部４の高さは、開閉カバー２８が設置ポート１０の開口の直上の位置にくる手前の高さである。この実施例では、開閉カバー押圧部２３の先端がローラになっており、開閉カバー押圧部２３のＹ軸方向へのスライドを妨げないようになっている。
【００２９】
開閉カバー押圧部２３は試料ボート搬送部４の下降に伴って下降するため、カバー押さえ板３２を上方から下方へ押圧することになる。カバー押さえ板３２が開閉カバー押圧部２３によって下方へ押圧されると、開閉カバー２８とカバー押さえ板３２との間のコイルバネ３０が縮んで圧縮状態となり、コイルバネ３０の弾性力によって開閉カバー２８が下方へ押圧される。これにより、開閉カバー２８が設置ポート１０の開口の直上の位置でコイルバネ３０によって下方へ付勢され、設置ポート１０の開口が封止される。
【００３０】
この実施例の試料加熱装置の動作について図１を用いて説明する。
【００３１】
まず、試料ボート搬送部４が試料ボートラック６上の１つの試料ボート８を保持部２０で保持し、設置ポート１０へ搬送する。このとき、設置ポート１０の上面の開口は開放されている。設置ポート１０内の試料ボート載置部１１ａ（図２参照）上に試料ボート８を設置した試料搬送部４は、その後上昇し、ガイドレール３４にカバースライド用ローラ２４を係合させるための所定位置までＸ軸方向へ移動する。
【００３２】
ガイドレール３４にカバースライド用ローラ２４を係合させた後、試料ボート搬送部４が下降し、それに伴ってスライドベース２６が開閉カバー２８を閉じる方向へ移動する。試料ボート搬送部４がある程度の高さまで下降したときに、開閉カバー押圧部２３がカバー押さえ板３２の上面に接触し、さらに下降することによってカバー押さえ板３２が下方へ押圧された状態でＹ軸方向へスライドする。これに伴い、開閉カバー２８がカバー押さえ板３２によって下方へ押されながら設置ポート１０の開口の直上の位置まで到達する。これにより、設置ポート１０の開口が封止される。
【００３３】
設置ポート１０の開口が封止された後、試料移動棒１１がＹ軸方向へ駆動され、試料移動棒１１の試料ボート載置部１１ａ（図２参照）に載置された試料ボート８が加熱炉１２内に導入され、試料ボート８の加熱処理が開始される。このとき、加熱炉１２内には設置ポート１０側からキャリアガスが供給され、試料ボート８の試料から発生した分析対象成分がそのキャリアガスによって分析装置（図示は省略）へ導入される。この加熱処理が終了するまで、試料ボート搬送部４は開閉カバー２８を閉じたときの位置で待機する。
【００３４】
試料ボート８の加熱処理が終了した後、試料移動棒１１がＹ軸方向へ駆動され、試料ボート８が加熱炉１２から引き出されて冷却される。試料ボート８の冷却が終了した後、試料ボート搬送部４が上昇することによってスライドベース２６がスライドし、開閉カバー２８が設置ポート１０の開口の直上の位置から外れた位置へ移動する。これにより、設置ポート１０が開放される。
【００３５】
その後、試料ボート搬送部４は設置ポート１０内の試料ボート８を保持部２０で保持し、所定の廃棄場所（図示は省略）へ搬送してその試料ボート８を廃棄する。
【００３６】
以上のように、この実施例の試料加熱装置では、試料ボート搬送部４の一部であるカバースライド用ローラ２４とガイドレール３４とを係合させて試料ボート搬送部４を上下動させることで、開閉カバー２８をＹ軸方向へスライドさせることができるので、開閉カバー２８を水平方向へスライドさせるための専用の駆動機構が不要である。
【００３７】
さらには、試料ボート搬送部４がある程度の高さまで下降したときに、開閉カバー押圧部２３がカバー押さえ板３２の上面に接触し、カバー押さえ板３２にコイルバネ３０を介して保持された開閉カバー２８が下方へ押圧されるようになっているので、試料ボート搬送部４の上下動だけで、開閉カバー２８のＹ軸方向へのスライドと下方への押圧の両方を実現することができる。これにより、装置構成が簡単になり、設置面積やコストの増大を抑制することができる。
【符号の説明】
【００３８】
２      オートサンプラ
４      試料ボート搬送部
６      試料ボートラック
８      試料ボート
１０      設置ポート
１０ａ      試料ボート通路
１１      試料移動棒
１１ａ      試料ボート載置部
１２      加熱炉
１４      モータ
１６      プーリ
１８      ベルト
２０      保持部
２２      垂直軸
２３      開閉カバー押圧部
２４      カバースライド用ローラ
２６      開閉スライドベース
２８      開閉カバー
３０      コイルバネ
３２      カバー押さえ板
３４      ガイドレール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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