(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプリング装置を通過する意図で、流体流れ中の１つ以上の物質の解析のための、流体密封的にシール可能なサンプリング装置であって、
中空で、流体流れ中の前記１つ以上の物質の吸収およびそれとの反応のための１つ以上の試薬を提供するよう適合された吸収装置（１）と、
中空で、流体密封的な方法で吸収装置（１）と接続されたフィルターホルダー（２）と、流体流れ中の前記１つ以上の物質の吸収およびそれとの反応のための１つ以上の試薬を提供するよう適合されたフィルター装置（４）と、
フィルターホルダー（２）中の少なくとも１つの対応する受溝部と係合した少なくとも１つの突起部（６）を備えたガスケット（５）と、
流体密封的な方法でサンプリング装置の入口端と着脱自在に接続可能な第１の外部キャップ（９）と、
流体密封的な方法でサンプリング装置の出口端と着脱自在に接続可能な第２の外部キャップ（１３）と、
搬送中およびサンプリングに関連してサンプリング装置の操作および不正な変更を防止する、および、サンプリング装置の１回以上の使用を防止するための、シールメカニズムと、
を備え、
サンプリング装置の組立て工程と解析工程との間で、吸収装置（１）がフィルターホルダー（２）から分離したかどうかが視覚的に明白または検知可能であるように、前記シールメカニズムが吸収装置（１）とフィルターホルダー（２）との間の接続部に設けられた第１のシール接続手段（３）を備え、
ガスケット（５）の底部表面がフィルター装置（４）の頂部表面に接するとともにガスケット（５）の頂部表面が吸収装置（１）の下側のエッジ表面に接し、流体流れ方向に対し軸方向の力のみが、サンプリング装置の組立ておよび取扱い中フィルター装置（４）上のガスケット（５）によって働くような方法で、吸収装置（１）が、前記第１のシール接続手段（３）を有するフィルターホルダー（２）にロックされるものであり、
前記第１のシール接続手段（３）は前記サンプリング装置を恒常的にロックするものであり、前記第１のシール接続手段（３）は、前記サンプリング装置の開放を可能にするための構造的弱点を有するものであり、当該構造的弱点が破壊されることよって前記第１のシール接続手段（３）も破壊されることを特徴とする、流体密封的にシール可能なサンプリング装置。
【請求項２】
第１のシール接続手段（３）が、吸収装置（１）の上に位置する受部（３、２３）と、フィルターホルダー（２）の上に位置するロック部（３、２４）と、または、それらがその逆の構成、を備え、バヨネット接続またはスナップ接続またはねじ接続であることを特徴とする、請求項１に記載のサンプリング装置。
【請求項３】
第１のシール接続手段（３）が、
少なくとも部分的に前記吸収装置（１）を囲むよう適合され、少なくとも１つの保持要素（５８）を備える第１のロック要素（５６）と、少なくとも部分的に前記フィルターホルダー（２）を囲むよう適合された第２のロック要素（５７）と、を備えるシール接続アセンブリーであり、
前記第１のロック要素（５６）の、１つ以上のクラッチからなる、前記少なくとも１つの保持要素（５８）が、前記第２のロック要素（５７）にシール構造として係合するよう適合されており、それにより、前記吸収装置（１）および前記フィルターホルダー（２）を互いにロックし、
前記シール接続アセンブリーが、さらに、前記第１のロック要素（５６）および前記第２のロック要素（５７）との間に配置された弾性ワッシャ（５９）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のサンプリング装置。
【請求項４】
さらに、または、前記ガスケット（５）および前記少なくと１つの突起部（６）の代わりに、前記吸収装置（１）の外側に少なくとも１つの突出部（６１）を備え、前記少なくとも１つの突出部（６１）が、前記フィルターホルダー（２）の前記溝部に受け取られるよう適合され、それによって、前記吸収装置（１）と前記フィルターホルダー（２）との間の回転動作を防止することを特徴とする、請求項３に記載のサンプリング装置。
【請求項５】
さらに、少なくとも部分的に前記フィルターホルダー（２）を囲むよう適合され、前記弾性ワッシャ（５９）と前記フィルターホルダー（２）との間に設けられるよう適合された第３のロック要素を備えることを特徴とする、請求項３または４に記載のサンプリング装置。
【請求項６】
前記第１のロック要素（５６）が前記吸収装置（１）と一体であり、および／または、前記第２のロック要素（５７）が前記フィルターホルダー（２）と一体であることを特徴とする、請求項３−５のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項７】
吸収装置（１）が、流体密封的にフィルターホルダー（２）の円錐台状の受部（８）に挿入された円錐台状のフランジ（７）を備えていることを特徴とする、請求項１−６のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項８】
ガスケット（５）の外周エッジ表面が、流体密封的にフィルターホルダー（２）の内壁に接することを特徴とする、請求項１−７のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項９】
吸収装置（１）が細長い形状であり、吸収装置（１）の内部断面およびフィルターホルダー（２）が円形であり、ガスケット（５）が環状の形状であり、フィルター装置（４）が平坦なシリンダーとして形成されていることを特徴とする、請求項１−８のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項１０】
ガスケット（５）が、フィルター装置（４）の外周より小さい内周を有しており、支持リングであることを特徴とする、請求項１−９のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項１１】
ガスケット（５）が、その外周エッジ表面に位置する２つの突起部（６）を備えていることを特徴とする、請求項１−１０のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項１２】
第４のシール接続手段（１９）を介して流体密封的に吸収装置（１）の入口端に接続されたキャリブレーションノズル（１０）を備えることを特徴とする、請求項１−１１のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項１３】
第１の外部キャップ（９）が第２のシール接続手段（１１）を介してキャリブレーションノズル（１０）と着脱自在に接続され、第２の外部キャップ（１３）がフィルターホルダー（２）と着脱自在に接続されていることを特徴とする、請求項１２に記載のサンプリング装置。
【請求項１４】
第２のシール接続手段（１１）および第４のシール接続手段（１９）が、バヨネット接続またはスナップ接続またはねじ接続であるか、または、シール接続アセンブリーによって達成されていることを特徴とする請求項１３に記載のサンプリング装置。
【請求項１５】
第１の外部キャップ（９）が、第１の外部キャップ（９）に装着された一端と吸収装置（１）の外表面上に位置する第１の受手段（２０）と着脱自在に接続された他端とを有する第１のファスナー装置（１２）を介して、吸収装置（１）に着脱自在に接続され、あるいはその逆の構成であり、第２の外部キャップ（１３）が、第２の外部キャップ（１３）に装着された一端とフィルターホルダー（２）の外表面に位置する第２の受手段（２１）と着脱自在に接続された他端とを有する第２のファスナー装置（１５）を介して、フィルターホルダー（２）と着脱自在に接続され、あるいはその逆の構成であることを特徴とする、請求項１−１４のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項１６】
第１のファスナー装置（１２）および第２のファスナー装置（１５）が、それぞれ、ストリング、ロープ、チェーン、ワイヤーまたはコードであり、第１および第２の受手段（２０）および（２１）が、それぞれ、ループであることを特徴とする、請求項１５に記載のサンプリング装置。
【請求項１７】
第１の外部キャップ（９）および第２の外部キャップ（１３）が、前記キャップ（９）および（１３）の内表面がそれぞれ流体密封的に周囲のものからシールされるような方法で第１の外部キャップ（９）の開放端が第２の外部キャップ（１３）の開放端に挿入されるか、あるいはその逆の構成となるような方法で、サンプリング装置から取り外されるとき、互いに接続する能力を有することを特徴とする、請求項１−１６のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項１８】
前記サンプリング装置が、帯電防止性または導電性プラスチックから成ることを特徴とする、請求項１−１７のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項１９】
ポンプがフィルターホルダー（２）に接続可能であることを特徴とする、請求項１−１８のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項２０】
フィルターサポート（１６）がフィルターホルダー（２）内に位置することを特徴とする、請求項１−１９のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項２１】
フィルターサポート（１６）が、フィルターホルダー（２）の内壁からフィルターホルダー（２）の内部断面の中心まで連続し、内部断面の前記中心の近傍で終わる、半径方向に延びる突起部を備えることを特徴とする、請求項１９に記載のサンプリング装置。
【請求項２２】
吸収装置（１）が、１つの同じ流体流れと接続可能な１つ以上の細長く平行で小さい吸収チューブを含んでおり、各１つは、その内壁および／または外壁に固定化された１つ以上の試薬を備えることを特徴とする、請求項１−２１のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項２３】
吸収装置（１）が、その内壁上で吸収装置（１）内に充填されたビーズまたは粒子上に、および／または、吸収装置（１）内に位置する１つ以上の細長い構造上に、固定化された１つ以上の試薬を備え、および／または、前記１つ以上の試薬がフィルター装置（４）内に固定化されることを特徴とする、請求項１−２２のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項２４】
さらに第２の吸収装置および第２のフィルターホルダーを備えており、
第２の吸収装置の入口端が、流体密封的にフィルターホルダー（２）の出口端に接続され、第２のフィルターホルダー（２）の入口端が、流体密封的に前記第２の吸収装置の出口端に接続され、前記第２のフィルターホルダーの出口端は、着脱自在に第２の外部キャップ（１３）と接続されており、
第２のフィルターホルダー内に位置する第２のフィルター装置が、請求項１に記載の対応する構成部材と同じ方法で、１つ以上の突起部を備える第２のガスケットによって取り付けられており、
第２の吸収装置および第２のフィルターホルダーが、吸収装置（１）およびフィルターホルダー（２）において備えられたものと異なる１つ以上の試薬を備えるよう適合されていることを特徴とする、請求項１−２３のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項２５】
前記シールメカニズムが、フィルターホルダー（２）と第２の吸収装置との間の接続部に、第２の吸収装置と第２のフィルターホルダーとの間の接続部に、および／または、第２のフィルターホルダーと第２の外部キャップ（２３）との間の接続部に、シール接続手段を備えることを特徴とする、請求項２４に記載のサンプリング装置。
【請求項２６】
サンプリング装置を通過する意図で、流体流れ中の１つ以上の物質の解析のための、流体密封的にシール可能なサンプリング装置であって、
中空のフィルターホルダー（２）と、
流体流れ中の１つ以上の物質の吸収およびそれとの反応のための１つ以上の試薬を提供するよう適合されたフィルター装置（４）と、
フィルターホルダー（２）中の少なくとも１つの対応する受溝部と係合した少なくとも１つの突起部（６）を備えたガスケット（５）と、
流体密封的な方法で距離部材を介してフィルターホルダー（２）と着脱自在に接続可能な第１の外部キャップ（９）と、
流体密封的な方法でサンプリング装置の出口端と着脱自在に接続可能な第２の外部キャップ（１３）と、
搬送中およびサンプリングに関連してサンプリング装置の操作および不正な変更を防止する、および、サンプリング装置の１回以上の使用を防止するための、シールメカニズムと、
を備え、
前記シールメカニズムが、前記フィルターホルダー（２）と前記第１の外部キャップ（９）との間に設けられた第２のシール接続手段（１１）と、前記フィルターホルダー（２）と第２の外部キャップ（１３）との間の接続部に設けられた第１のシール接続手段（３）とを備え、
ガスケット（５）の底部表面がフィルター装置（４）の頂部表面に接するとともに、ガスケット（５）の頂部表面が距離部材の下側のエッジ表面に接し、流体流れ方向に対し軸方向の力のみが、サンプリング装置の組立ておよび取扱い中フィルター装置（４）上のガスケット（５）によって働くような方法で、第１の外部キャップ（９）が、前記第１のシール接続手段（３）でフィルターホルダー（２）にロックされるものであり、
前記第１のシール接続手段（３）は前記サンプリング装置を恒常的にロックするものであり、前記第１のシール接続手段（３）は、前記サンプリング装置の開放を可能にするための構造的弱点を有するものであり、当該構造的弱点が破壊されることよって前記第１のシール接続手段（３）も破壊されることを特徴とする、流体密封的にシール可能なサンプリング装置。
【請求項２７】
前記１つ以上の解析すべき物質が、ポリウレタン製品、オイルミスト、揮発性有機化合物、アスベスト、粉塵、金属、バクテリア、菌類、アミン、アルカノールアミン、アルデヒド、ケトン、酸、アルカリ化合物、無機化合物、兵器剤、および、アレルゲンから選択されることを特徴とする、請求項１−２６のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項２８】
サンプリング装置を通過する意図の流体流れ中の流体が、ガスまたは液体であることを特徴とする、請求項１−２７のいずれか１項に記載のサンプリング装置。
【請求項２９】
１つ以上の物質の解析のための流体流れの改良された測定のための方法であって、
ａ）請求項１２に記載の流体密封的にシール可能なサンプリング装置が測定サイトで提供され、
ｂ）第１の外部キャップ（９）および第２の外部キャップ（１３）が、サンプリング装置の端部から取り外され、キャップ（９）および（１３）の両者の内表面が流体密封的にシールされる方法で任意に接続され、
ｃ）流体流れが、それを、所定の時間中フィルターホルダー（２）の下側の端部中の流体出口（１８）から、サンプリング装置を介して、キャリブレーションノズル（１０）の上側の端部中のキャリブレーション流れ入口（２２）内に引き込むことによって、調整され、
ｄ）その後キャリブレーションノズル（１０）が取り外され、
ｅ）解析のための流体流れが、所定の時間中流体出口（１８）から、サンプリング装置を介して、前記フィルターホルダー（２）の上側の端部の流体入口（１７）内に引き込まれ、前記１つ以上の物質がサンプリング装置に固定された１つ以上の試薬と反応し、
ｆ）第１の外部キャップ（９）および第２の外部キャップ（１３）が、その後、流体密封的な方法でサンプリング装置の端部に装着され、
ｇ）サンプリング装置内の前記１つ以上の試薬と反応した前記１つ以上の物質の量が決定される、
ことを特徴とする方法。
【請求項３０】
環境、研究室および医療分析で使用されることを特徴とする、請求項１−２８のいずれか１項に記載のサンプリング装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプリング装置を通過することを意図した、流体流れ中の１つ以上の物質の環境的および医学的な解析のための、流体密封的にシール可能なサンプリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
暴露群で健康効果を有することができる浮遊物質のモニタリングのための明確な要求がある。そのような物質のレベルが十分に低くなることを保証するために、大きな関心が、政府機関によって設定された、職業的な暴露限界値を有する物質のために存在する。多くの場合、空気汚染物質が何から構成されているのかは知られておらず、その理由のために、これらの「未知」の物質の性質についてより詳細なことを学ぶこと、および、最も優秀な物質の身元を明らかにすること、は重要である。興味の他の分野は、空気中のこれらのレベルを減少させることを視野に入れて、その測定の効果を学習してチェックすること、例えば、空気レベルを制御するために、「真」の換気効率をまたは他の測定をチェックすること、である。この目的のための装置は、また、呼吸用保護器具中の圧縮空気および空気の品質のモニタリングのために使用することができる。そのような装置のための応用の他の分野は、例えば、食品中に存在する異なる揮発性物質の制御である。そのような物質は、ある食品物質の劣化のためのマーカーとして使用され、または、十分な品質を保証するために原料をモニターするために使用される。そのような装置は、また、他の物質が食品を汚染しないことを保証するために使用される。病院において、そのような装置は、例えば麻酔ガスなどの空気レベルをチェックするために使用され、および、職員、患者および他の人が毒物レベルに暴露されていないことを保証するために使用される。化学兵器は、また、その存在を明らかにするために、および、個人が暴露されていないことを保証するために、チェックされることが必要な物質である。
【０００３】
環境的な解析において、街中や公共の場において、および、自然の中において、空気の品質をモニターする必要がある。ある目的は、統計的研究のためにバックグランドデータを取得すること、および、そのレベルが国内機関および国際機関によって定められたレベル以下であるかどうかをチェックすること、である。そのような装置は、また、産業公害の排出が自然中または人口集中地域においてどのような暴露の結果となるかどうかをチェックするために使用される。達成されたデータは、ある状況の決定および解釈においてインパクトを有する。そのため、データの十分に高い品質の要求がある。
【０００４】
ガスおよび粒子の両者の状態で発生する空気汚染の数多くの例がある。特別の興味は、下気道に到達する能力を有する粒群である。毒物学が、化学それ自体のみならず人間の体の対象となる異なる器官にも応じて、異なっていると信じる理由がある。空気中に存在する呼吸域粉塵画分への暴露について、より多くのことを知る必要がある。
【０００５】
多くの装置が浮遊物質のモニタリングのために存在し、数多くの種類の技術が使用されている。原則として、装置は選択的装置および非選択的装置にグループ分けされる。非選択的装置は、いくつかの物質に反応し、２種または数種の物質間で違いがなく、偽陽性の結果となる。そのような装置は、多分低コストのために、今日未だに使用されている。多くの利用において、高価な測定が無効データから実施されると、偽陽性の結果はユーザーに高いコストを生じさせる。
【０００６】
選択的装置は、選択された物質または物質のグループに対しある反応を示す。他の存在物質はその結果に干渉しない。偽陽性の結果の頻度は非選択性のモニタリングと比べて大変少なくなる。得られたデータの品質は絶対必要なものである。データの品質を記載する典型的なファクターは：反復性、再現性、直線性（インターセプトおよびバックグランドを有するキャリブレーショングラフ特性）、検出限界および定量化限界である。また、他の物質からの干渉に関する知識が必要である。ある物質がそれ自体反応を生じなくても、その物質が結果に影響を与えることがあることに言及する必要がある。
【０００７】
浮遊物質の検出のための近似した技術は、例えば、光電離検出器（ＰＩＤ、サーモサイエンティフィック、フランクリン、ＭＡ、ＵＳＡ）、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ、サーモサイエンティフィック、フランクリン、ＭＡ、ＵＳＡ）、赤外線検出器（ＩＲ）、携帯ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）−ＰＩＤ（ＰＩＤアナライザー、ペンブローク、ＭＡ、ＵＳＡ）、携帯ＧＣ質量分析計（ＭＳ、インフィコン社、ニューヨーク、ＵＳＡ）、ＧＣ−ＤＭＳ（（差動易動度分光分析）、シオネックス社、ベッドフォード、ＭＡ、ＵＳＡ）の使用を包含する。すべての技術はある検体に対し反応するが、濃度を知るためには、その反応は、多かれ少なかれ高度なキャリブレーションカーブからの情報を使用することによって、濃度に変換される必要がある。上述した技術の多くにおいて、反応は、経年劣化、検出器の汚染（信号を減少させる）および他の変動要素のため、時間とともに変化する。
【０００８】
上述したＧＣ−ＤＭＳ技術は、マイクロアナライザー機器（シオネックス社、ベッドフォード、ＭＡ、ＵＳＡ）において使用される。ＧＣ−ＤＭＳ技術は、サイズ、形状、チャージなどの他の分子特性に関して、ＤＭＳセンサーにおける分離と組み合わせて、物質の揮発度に関して、ＧＣ分離に基づいている。
【０００９】
現在のタイプの機器には、いくつかの問題点がある。ＰＩＤおよびＦＩＤでは、各別の薬品の同定は不可能である。ＰＩＤおよびＦＩＤ検出器は、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）の合計を測定する。赤外線検出器は推論の問題に悩まされる。ＩＲ検出器は、他の妨害化合物が存在すると、低濃度のＶＯＣをモニターするとき、使用することができない。
【００１０】
空気汚染物質としてのポリウレタン（ＰＵＲ）製品は、モニターおよび解析のために特別の興味を持たれている。それらは、産業、特に、ポリウレタンフォーム、エラストマー、粘着剤およびラッカーを製造および取扱うとき、頻繁に発生する。ポリウレタンは、２つの機能を有するイソシアネートが複数の機能を有するアルコールと反応することによって製造される。ポリウレタンの十分な技術的品質は、ここ数十年の間に、その使用および応用領域の大きな増加の結果となっている。しかしながら、ポリウレタンの熱分解に関連して、イソシアネート、アミノイソシアネート、無水物およびアミンの生成が起き、非常に高い濃度が、空気中例えば自動車用の鋼板の溶接のときに、見つかる。既知のタイプのイソシアネートだけでなく、新しいタイプの脂肪族イソシアネートも、例えば自動車プラントの熱処理に関連して、検出されている。生成された多くのイソシアネートは、いわゆる低分子イソシアネートとして表現されて見つかっている。短時間の間（ピーク暴露）、特に高いイソシアネートの濃度が、例えば、溶接時などの場合に、存在する。限定値リスト上のすべての危険な物質の中で、イソシアネートは最も低い許容濃度を有している。この新しいイソシアネートに対する暴露は、以前は未知であった。ガスおよび粒子相の両者におけるイソシアネートは、塗装自動車鋼板の溶接、研削および切断との関連で検出され、イソシアネートを含む高濃度の呼吸域粉塵も検出される。塗装自動車鋼板の熱分解生成物において、検出は、とりわけ、メチルイソシアネート（ＭＩＣ）、エチルイソシアネート（ＥＩＣ）、プロピルイソシアネート（ＰＩＣ）、フェニルイソシアネート（ＰｈＩ）、１，６−ヘキサメチルジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、２，４−および２，６−ジイソシアネートトルエン（ＴＤＩ）および４，４−メチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）について行われる。
【００１１】
フェノール／ホルムアルデヒド／尿素−（ＦＦＵ）−プラスチックの熱分解において、イソシアン酸およびメチルイソシアネートが形成される。ＦＦＵプラスチックは、とりわけ、木工用ボンド中、および、産業および家庭用のオーブンおよび加熱炉のための断熱材として頻繁に使用されるミネラルウール（およびベークライト）におけるバインダーとして、使用される。イソシアネートに対する暴露が検出された新しい応用分野は、電気産業におけるプリント配線基板、自動車産業における塗装鋼板の溶接、研削および切断、および、ラッカーを塗られた銅パイプの溶接における、はんだ付けおよび処理である。イソシアネートは、それらの化学的および物理的な形態に応じて、有機体に対する様々な程度の毒性を有する。その結果、衛生限界値は、すべての国において、大変低いレベルに設定されていた。暴露された個々の物質に対するイソシアネートに対する暴露の程度は、操業中の異なる処理や故障によって、かなり変化する。ＰＵＲからの熱分解生成物は、その毒性が未だ満足な方法で解析されていない、新しくて完全に未知のイソシアネートが形成されるため、特別な問題となっている。さらにまた、ますます高機能化する測定方法は、産業の増加する処理の数において、イソシアネートに対する暴露を明らかにした。
【００１２】
要約すれば、人々が種々の程度でイソシアネートに対し暴露されるリスクに日々曝される数多くの操業領域において多くの処理が存在する。呼吸器疾患を起こすイソシアネートの悪い傾向、および、例えば２，４−ジアミントルエン（ＴＤＡ）、４，４−メチレンジアミン（ＭＤＡ）およびＭＯＣＡ等のポリウレタンの熱分解生成物中に発癌物質が存在する事実を考慮すると、イソシアネートの存在とともに、そのようなリスクがある環境中における健康に対して危険な他の分解生成物を、高い信頼性で、敏活かつ迅速な方法で、測定することは大変重要である。
【００１３】
また、アスベスト、粉塵、金属、バクテリア、オイルミストおよび菌類などの固体／液体空気汚染物質をモニターして解析することに特別な興味が存在する。
【００１４】
また、例えば飲み物などの液体や浄水場に関連する流れの中に存在する化学物質を、モニターして解析するための必要がある。そのような場合、液体の流れは、例えばフィルター内および／またはその内壁上などでサンプリング装置内に固定された特異試薬に解析すべき化学物質が貼付されている、サンプル装置を介して運ばれる。
【００１５】
空気汚染物質、より詳細には、汚染生成物の解析のためのサンプリング装置は、ＷＯ００／７５６２２に開示されており、その更なる改良は、ＷＯ２０１１／１０８９８１およびＷＯ２００７／１２９９６５に開示されている。これらの公報に開示されたサンプラーとも呼ばれるサンプリング装置は、２工程処理で探知された化学物質を集める。化学物質の量が測定されるべきものである流体は、集められた流れを使用してサンプリング装置を介してポンプされる。流体のガス相内に存在する対照となる化学物質は、チューブ内に存在する表面上にコーティングされた試薬を使用して、吸収チューブ内に集められる。流体の流れは、吸収チューブから、同じ試薬で浸透されたフィルターへおよびフィルターを介して、更にポンプされる。固体形態のまたは流体内の粒子に貼り付けられた化学物質は、フィルター内で集められる。測定が実行された後、サンプリング装置は、シールされ、測定中に集められた化学物質の量の解析のために、研究室に配達される。
【００１６】
しかしながら、サンプラーのフィルターのシーリングは、流体密封状態であり、信頼のある測定のための保証をすることが、大変重要である。ガスの流れがフィルターを迂回するように測定中にリークが起きると、測定は不正確になる。現在使用されているサンプラーは、いくつかの構造的な問題を有している。例えば、フィルターは、フィルターホルダーで所定の位置に保持されており、フィルターホルダーの接続部と直接接触している。サンプラーの構成部品を組み立てるとき、フィルターホルダまたは吸収チューブのいずれかまたは両方を回転させることによって、フィルターが誘起された回転力により切断または破壊され、リークが起きることがある。フィルターは、また、サンプラーの構成要素の回転中無意識にシフトして、フィルターの周りに大きなギャップを発生し、それによって測定が不正確になる。
【００１７】
更なる問題は、組み立てたサンプラーを保存するとき、フィルター上に発生した圧力はフィルターのエージングのため変わる。それによって、シール特性が悪く影響される。
【００１８】
また、サンプリング工程が実行される前後において、サンプリング装置は、望ましくない物質の拡散を介してサンプラー中へコンタミネーションを避ける観点で、外部環境から保護されることが重要である。そのため、サンプラーが例えば搬送中などで使用中でないとき、サンプラーの入口端および出口端、特に入口端にシーリングキャップを使用することが重要である。あるいは、測定は、サンプラーへの望ましくない拡散によって悪い影響を受けたり破損されることがある。そのため、複数の環境下でのサンプリングは、大変高価であり、高い正確性を有する測定結果を必要とするため、組み立てや、特に測定前後の取扱いや搬送中に、外部環境に対し流体密封であることが非常に重要である。通常、それらが簡単な構造で、気密で、ロバスト性を有するため、プラグタイプの内部キャップが使用されている。内部キャップは、流体密封シーリングを生成可能とする観点で、境界を接する吸収チューブ上に内部壁面を必要とする。しかしながら、それらの内部壁面上において、解析すべき吸収物質が、キャップの表面上に張り付き、キャップが分析研究室で取り除かれると、解析から除外されてしまう。
【００１９】
キャップの使用に関連する更なる問題は、測定中にそれらが取り除かれてサンプラーの近くに配置されるとき、それらがそれらの表面上の物質を吸収することである。キャップがサンプリング装置に装着されるとき、サンプリング装置の内部と接触する入口キャップの表面に吸収された物質は吸収され、次に吸収チューブ中に吸収され、それによって測定結果に支障を来たす。それに応じて、サンプリング装置の内部と接触する出口キャップの表面に吸収された物質は吸収され、次にフィルターの底部表面上に吸収され、それによって測定結果に支障を来たす。測定中に取り除かれてサンプラーの近くに配置されたキャップは、また、見つからなくなり、測定終了後それらを見つけるために時間がかかり、吸着装置中への望ましくない拡散を許す。後者は、手袋を使用する冷所での測定や、波が実際の雑事を困難にする海での測定などの、過酷な状況において、特に問題である。
【００２０】
非導電サンプリング装置を介しての空気サンプリングがサンプリング装置の表面に蓄積される静電荷を発生する点で、標準的なポリマー材料や他の静電気防止材料からなるサンプリング装置の使用に関する問題がある。静電荷は、興味のある粒子を引き付けて、興味のある粒子を保持するよう設計された空気サンプリング装置中に含まれるろ過剤によって集められずに、サンプリング装置の壁上に集まる。ろ過剤が、解析のためサンプリング装置から取り除かれるとき、興味のある粒子は静電荷を蓄積した装置に引き付けられたままとなる。これは、興味のある粒子がサンプリング装置中に残りそれらを解析できないため、サンプルの不完全な回収を発生させる。この問題は、集められた空気サンプルからの不正確な濃度決定を引き起こす。
【００２１】
静電荷が生成される速度は、以下のような変動要素すなわちサンプルすべき空気の相対湿度に応じて大きく変化する（相対湿度が減少すると、静電荷が増加する）。粒子それ自体の静電荷の量は変化する。電荷は、粒子はどのようにして浮遊するのかおよび粒子は空気中でどのくらい浮遊しているのかに応じて、生成される。粒子がサンプリング装置に入る速度は、サンプリング装置に発生した静電荷に影響する。
【００２２】
流体流れ中の浮遊化合物の測定のためのサンプリング装置の使用に関する他の問題は、サンプリング装置が、その取扱い中に、すなわち、それがサプライヤーまたは分析研究室からユーザーへ運ばれ、ユーザーによってサンプリング工程が実施され、その後ユーザーから分析研究室に運ばれる間中に、操作されたり取扱われたりするリスクである。サンプリング装置がサプライヤーまたは分析研究室からユーザーに送られるとき、フィルターは、吸収装置とフィルターホルダーとの間に流体密封的に保持されたサンプリング装置内に位置する。サンプリング工程およびそれに続く分析研究室へのサンプリング装置の搬送中、フィルターは常時サンプリング装置内に位置しなければならない、すなわち、吸収装置およびフィルターホルダーは互いに分離してはならない。しかしながら、搬送の間に、あるいは、ユーザーによってサンプリング工程の前、中および後に無意識にまたは故意に、取扱われたり操作されたりする。例えば、サンプリング装置のユーザーへまたはユーザーからの搬送の間、あるいは、ユーザーによってサンプリングサイトで、吸収装置がフィルターホルダーから分離されることが起こっていた。そのような場合、不特定の時間の間、サンプリングサイト以外の場所からの浮遊物質に露出される。これは、もちろん、間違ったあるいは不正確な解析結果に結局は導かれる。そのような取扱いの理由は、それが間違って成されたり、または、故意に正しい結果とは異なる結果を提供しようとする、ことにある。また、フィルターは、意図的に悪い濃度の希望する分析構成物質すなわち反応生成物を含む他のフィルター、または、そこに他の化合物が固着する他のフィルターと交換することが起こる。
【００２３】
他の問題は、サンプリング装置が一度使用されたとき、研究室の解析工程の後１回以上更に使用されることがある点である。例えば、吸収装置がフィルターホルダーから分離されてフィルターが解析のために取り外されたとき、無意識であろうと故意であろうと、新しいフィルターがフィルターホルダー内に導入され、その後吸収装置がフィルターホルダーに接続され、それによって繰り返し使用のためのサンプリング装置を構成することが起こる。そのようなサンプリング装置はサンプリングのためにユーザーへ送られ、その内表面は通常前のサンプリングからの異なる化合物で汚染されており、最終的に分析研究室で得られた解析結果は、間違ったものとなるか不正確なものとなる。そのような取扱いは、間違いによって、例えばサンプリング装置の異なる部分は使用されていないように見えるとき、または、国際的なケースにおいて、その再利用によってコストを下げる観点で、なされる。ＵＳ５，６０１，７１１は材料の分離のためのフィルター装置を開示しており、そのうちの１つ以上がろ過剤を収容するモジュールである２つ以上のインラインチューブ型構成要素を備えている。その構成要素は、例えばＯリング、圧縮接続、バヨネット接続、スナップ接続などの補完的な接続構造を有している。
【００２４】
ＵＳ２０１０／００１０４５５は、軸方向にロックされるとともに回転方向にロック解除されるよう適合された医療供給システムを開示している。
【００２５】
ＵＳ２００９／０２４２４７０は、受溝部または受突起部と整合挿入突起とを備えるバヨネット接続を有する、接続端部と接続頭部とを有するフィルター閉止システムを開示している。
【００２６】
このように、フィルターのエッジ部の周りのいかなるリークのリスク無しで、液体密封的にシールされたフィルターを含む改良されたサンプラーを提供する明らかな必要性がある。さらに、サンプリング装置の取扱いおよび搬送中におけるその周囲からの汚染を防止する観点での改良されたサンプラーの必要性、および、測定中見失うことがなく、環境によってサンプリング装置を汚染しないキャップを有するサンプラーの必要性、がある。
【００２７】
このように、サプライヤーまたはサンプリング研究室からユーザーへの搬送の間、サンプリング工程に関連してユーザーによる、および、ユーザーから分析研究室への搬送の間、サンプリング装置の操作および不正変更を防止するための方法の必要性もある。さらに、サンプリング装置を１回以上使用することを防止する必要性もある。
【発明の概要】
【００２８】
本発明の目的は、上述した問題を解消して、１つ以上の興味のある物質の解析のための流体中で高い信頼性を有する改良したサンプリングを提供でき、また、サンプリング装置の操作および再利用が減少または除去できる、環境、研究室および医療解析のための流体密封的にシール可能なサンプリング装置を提供することにある。
【００２９】
本発明によれば、この目的は、中空で、流れ中の１つ以上の物質の吸収およびそれとの反応のための１つ以上の試薬を提供するよう適合された吸収装置１と、中空で、流体密封的な方法で吸収装置１と接続されたフィルターホルダー２と、流体流れ中の１つ以上の物質の吸収およびそれとの反応のための１つ以上の試薬を提供するよう適合されたフィルター装置４と、フィルターホルダー２中の少なくとも１つの対応する受溝部と係合した少なくとも１つの突起部６を備えたガスケット５と、流体密封的な方法でサンプリング装置の入口端と着脱自在に接続可能な第１の外部キャップ９と、流体密封的な方法でサンプリング装置の出口端と着脱自在に接続可能な第２の外部キャップ１３と、を備え、ガスケット５の底部表面がフィルター装置４の頂部表面に接するとともにガスケット５の頂部表面が吸収装置１の下側のエッジ表面に接し、流体流れ方向に対し軸方向の力のみが、サンプリング装置の組立ておよび取扱い中フィルター装置４上のガスケット５によって働くような方法で、吸収装置１が、第１のシール接続手段３を有するフィルターホルダー２にロックされる、流体密封的にシール可能なサンプリング装置によって達成される。
【００３０】
更なる側面において、本発明の目的は、中空のフィルターホルダー２と、流体流れ中の１つ以上の物質の吸収およびそれとの反応のための１つ以上の試薬を提供するよう適合されたフィルター装置４と、フィルターホルダー２中の少なくとも１つの対応する受溝部と係合した少なくとも１つの突起部６を備えたガスケット５と、流体密封的な方法で距離部材を介してフィルターホルダー２と着脱自在に接続可能な第１の外部キャップ９と、流体密封的な方法でサンプリング装置の出口端と着脱自在に接続可能な第２の外部キャップ１３と、を備え、ガスケット５の底部表面がフィルター装置４の頂部表面に接するとともに、ガスケット５の頂部表面が距離部材の下側のエッジ表面に接し、流体流れ方向に対し軸方向の力のみが、サンプリング装置の組立ておよび取扱い中フィルター装置４上のガスケット５によって働くような方法で、第１の外部キャップ９が、第１のシール接続手段３でフィルターホルダー２にロックされる、流体密封的にシール可能なサンプリング装置によって達成される。
【００３１】
サンプリング装置の具体的な実施例は、従属クレームで定義される。
【００３２】
他の側面において、本発明は、１つ以上の物質の解析のための流体流れの改良された測定のための方法であって、
ａ）本発明に係る流体密封的にシール可能なサンプリング装置が測定スポットで提供され、
ｂ）第１の外部キャップ９および第２の外部キャップ１３が、サンプリング装置の端部から取り外され、キャップ９および１３の両者の内表面が流体密封的にシールされる方法で接続され、
ｃ）流体流れが、それを、所定の時間中フィルターホルダー２の下側の端部中の流体出口１８から、サンプリング装置を介して、キャリブレーションノズル１０の上側の端部中のキャリブレーション流れ入口２２内に引き込むことによって、調整され、
ｄ）その後キャリブレーションノズル１０が取り外され、
ｅ）解析のための流体流れが、所定の時間サンプリング装置を介して、流体入口１７内に引き込まれ、中流体出口１８から出され、
ｆ）第１の外部キャップ９および第２の外部キャップ１３が、その後それぞれ、流体密封的な方法でサンプリング装置の端部に装着され、
ｇ）サンプリング装置内の試薬と反応した前記１つ以上の物質が決定される、
方法に関するものである。
【００３３】
本発明は、また、正確な測定結果が重要である、研究室および／または医療解析方法における、サンプリング装置の使用に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明に係る流体密封的にシール可能なサンプリング装置の異なる構成部材を分解図として図的に示す。
【図２】図２は、組み立てられた本発明に係る流体密封的にシール可能なサンプリング装置を断面図として図的に示す。
【図３】図３は、組み立てられた本発明に係る流体密封的にシール可能なサンプリング装置を図的に示す。
【図４】図４は、本発明に係る流体密封的にシール可能なサンプリング装置の他の実施例の異なる構成部材を分解図として図的に示す。
【図５】図５は、組み立てられた図４の流体密封的にシール可能なサンプリング装置を図的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
明細書の記載を通じて使用される「１つ以上の物質」との表現は、流体流れ中の２つ以上の異なる物質が、サンプリング装置内で、１つ以上の試薬に同時に吸収できること、および、１つ以上の試薬と同時に反応できること、を意味する。これは、サンプリング装置内に存在する試薬の選択または試薬の混合に依存する。以下では、「物質（単数）」および「物質（複数）」の表現が時々簡略化の理由で使用されるが、そのような記載があっても、そうでないことが示されるか文脈から明らかでない限り、「１つ以上の物質」を意味することを意図する。
【００３６】
明細書の記載を通じて使用される「１つ以上の試薬」の表現は、流体流れ中の１つ以上の物質のタイプを解析しようとするときに、１つ以上の試薬のタイプを使用できることを意味する意図である。以下では、「試薬（単数）」および「試薬（複数）」の表現が時々簡略化の理由で使用されるが、そのような記載があっても、そうでないことが示されるか文脈から明らかでない限り、「１つ以上の試薬」を意味することを意図する。
【００３７】
明細書の記載を通じて使用される「流体流れ方向」の表現は、吸収装置（１）の断面およびフィルターホルダー（２）に関連して軸方向を意味する意図である。
【００３８】
明細書の記載を通じて使用される「流体流れ」の表現は、例えば流動化粒子およびエアロゾルなどの固体形態の構成要素を含むことができる、ガスまたは液体の流れを意味する意図である。流体の流れ一例は、それらの表面に結合した解析すべき物質を有する小粒子を含む空気流れである。流体流れの他の例は、例えば飲み水の流れおよび浄化プラントに関連する流れなどの、解析すべき物質を含む水の流れである。
【００３９】
ここで、本発明は、分解図で流体密封的にシール可能なサンプリング装置の一実施例を示す図１を参照してより詳細に開示される。もっと正確に言えば、図１は、それらが最終製品にまで組み立てられる前のサンプリング装置の異なる構成要素を示している。
【００４０】
以下では、「本発明に係るサンプリング装置」または「サンプリング装置」として時々参照する、本発明に係る流体密封的にシール可能なサンプリング装置は、中空の吸収装置１を備えており、図１に示された具体的な実施例では、それは細長い形状であり、管状構造に基づいている。内径に対する長さの比率は、４以上好ましくは約１０である。「デニューダ」と呼ばれることがある、そのような吸収装置１は、１ｃｍから１ｍの長さおよび０．１ｍｍから２ｃｍの内径を有することができる。吸収装置１は、プラスチックまたは他の低重量材料から構成することができる。吸収装置１の内部断面は、吸収装置１を介して満足な流体流れが提供できる限り、例えば円形断面または例えば楕円形断面などのその変形など、いかなる形状をも有することができる。吸収装置１は、解析すべき物質との反応のための１つ以上の試薬を備えるよう適合できる。試薬は、吸収装置１の内壁上に固定することができる。そのような固定技術は、ＷＯ００／７５６２２に詳細に開示されている。
【００４１】
また、吸収装置１は、その上に試薬が固定されている、例えばガラス、二酸化ケイ素またはプラスチックから成る充填されたビーズまたは粒子のベッドまたはプレートを含むことができる。そのようなベッドの形状はそれほど重大ではなく、平坦なシリンダー形状として好ましくは形成される。他の実施例において、試薬の固定のために、また、それによって解析すべき物質の吸収および反応のために、アクセス可能な表面を増加させる観点で吸収装置１の内壁をシリカ粒子で被覆することもできる。
【００４２】
さらに他の実施例において、試薬は、吸収装置１の内壁上に固定されない。その代り、試薬は、吸収装置１の穴内に位置することができる、例えばろ紙の薄片などの、１つ以上の長尺構造物上に固定される。前記長尺構造物は、吸収表面を増加させる観点で、折り畳んだり、曲げたり、または、折り目をつけたりすることができる。さらに他の実施例において、試薬を内壁および前記１つ以上の長尺構造物の両者に固定させることができる。
【００４３】
さらに他の実施例において、吸収装置１は、２つ以上の平行で小さい好ましくは長尺の吸収装置を含むこと、あるいは、それらと置き換えるられる。それにより、サンプリング装置中の吸収表面はさらに増加する。測定中、流体流れはこれらの小さい吸収装置のすべてを介して同時に引き込まれる。小さい吸収装置の各々は、１つ以上の異なる試薬を含むことができる。それにより、流体流れ中のいくつかの異なる物質を、同じ測定中に吸収装置１中に吸収できる。試薬は、また、それらが大きい吸収装置１に含まれているときは、小さい吸収装置の各々の外側に固定される。
【００４４】
本発明に係るサンプリング装置の一実施例において、吸収装置１はまた試薬を備えていない。他の実施例において、吸収装置は、上述したいずれの変形例においても試薬を備えていた。例えば、サンプリング装置は、組み立てられた状態だがその中に試薬なしで、測定サイトに搬送されることができる。そのため、サンプリング装置は、その場で開放され、使用の直前に試薬を備えることができる。または、サンプリング装置は、組み立ててすでに試薬を供給された状態で、測定サイトに搬送される。
【００４５】
図１の実施例に示されているように、サンプリング装置は、その上側端部に流体流れのために開いたキャリブレーション入口２２を備えた、中空のキャリブレーションノズル１０を備えることができる。キャリブレーションノズル１０は、例えば、バヨネット接続、スナップ接続、ねじ接続またはその他の同様な接続手段などの第４のシール接続手段１９の使用により、安定で流体密封的な方法で、吸収装置１の上側端部に接続される。測定工程が実行される前に、サンプリング装置を介する流体流れのキャリブレーションを行わなければならない。キャリブレーション工程中、解析すべき流体流れは、サンプリング装置全体を通して、キャリブレーションノズル１０の上側端部中のキャリブレーション流れ入口２２を介して引き込まれ、キャリブレーションノズル１０に接続可能に装着されたポンプ（図１では図示せず）の使用によって、そこから排出される。キャリブレーション工程が終了すると、キャリブレーションノズル１０は、吸収装置１から取り外され、廃棄される。続く測定工程の間、流体流れは流体入口１７を介して吸収装置１内に導入される。キャリブレーションノズル１０は、また、吸収装置１が測定サイトでキャリブレーション工程の前に試薬を備えている場合、吸収装置１から取り外される。一実施例において、サンプリング装置はいかなるキャリブレーションノズル１０も備えておらず、その場合、キャリブレーションは、キャリブレーション流れ入口２２の直径よりも実質的に大きい直径を有するホースを介して、吸収装置１の流体流れ入口１７に直接流体流れを導入することによって、行われる。
【００４６】
解析されるべき前記１つ以上の物質を含む、ガス相および粒子相を含む、空気流れのためのサンプリング装置を使用するとき、空気流れは吸収装置１を介して通過することが可能となり、ガス相中の大部分の物質が、吸収装置１内に固定された試薬に、最初に吸収されて、続いてその試薬と反応する。しかしながら、流体流れの浮遊粒子と結合したおよび／または浮遊粒子の内部の物質の部分は、吸収装置１を介して通過し、吸収されなかったガス相の物質の小さい部分とともにフィルターに達する。
【００４７】
そのため、本発明に係るサンプリング装置は、また、その形状は重要ではないが、一実施例では、図１に示すように、吸収装置１の内側断面の内径よりも大きい内径を有する実質的に平坦なシリンダーとして形成された、フィルター装置４を備えている。解析すべきガス流れの場合は、フィルター装置４は、ガス流れ中で粒子相とガス相の分離を提供し、例えば、約０．１−２０μｍ、好ましくは０．３−０．５μｍの孔径を有する、ガラス、金属またはプラスチック材料から成る、いかなるタイプのものでもよい。例えば、フィルター装置４は吸収装置１と同じ方法で試薬を備えることができる。フィルター装置４は、次にフィルター構造体中に固定される試薬を含む溶液を含浸することができる。粒子相中の物質、すなわち、流体流れの通過において浮遊粒子の上または内部に存在する物質は、フィルター装置４内の粒子から分解され、固定された試薬と同じ方法で反応する。イソシアネートとの反応およびそれとの結合のための試薬としてのＤＢＡの場合、結合反応はすぐに起こり、サンプル中の妨害物質によって影響を受けない。
【００４８】
流体流れが例えば飲料水流れなどの液体流れである場合、フィルター装置４および吸収装置１は、高すぎる圧力損失を避けるような形状としなければならない。
【００４９】
本発明に係るサンプリング装置は、サンプリング装置を介して流体流れの必要な通路を提供するいかなるタイプのものでもよい、ポンピングまたは吸引装置（図１において図示せず）と接続可能であるが、それは、好ましくは、ホースポンプ、ダイヤフラムポンプ、インジェクションポンプまたは歯車式ポンプなどの、真空チューブまたは変位ポンプの形状の吸引装置である。具体的な実施例において、この装置はサンプリング装置の下側端部に設けられている。また、ポンプまたは吸引装置は、サンプリング装置内に一体とすべきでないが、使い捨てサンプリング装置とは対照的に１回以上使用することができる。さらにまた、通過すべき流体の望ましい量を決定するために、測定装置を備えるべきである。この量は、含まれている物質に対する許容値の制限によってコントロールされる。ポンプまたは吸引装置は、また、キャリブレートまたは調整されて、流体の通路は、一定の流体流れがサンプリングの時間内に得られるような方法で、コントロールされる。これは上述したキャリブレーション工程中に成され、その工程中、ポンピングまたは吸引装置はサンプリング装置の上側の部分に位置するキャリブレーションノズル１０に接続される。
【００５０】
本発明に係るサンプリング装置は、また、その上側端部にフィルター装置４を受けることを可能とするデザインを有する、中空のフィルターホルダー２を備えている。フィルターホルダー２の内部断面は、流体流れの十分な通路を可能とするいかなる幾何学的形態をも有することができる。具体的な実施例において、図１に示すように、この断面は円形であり、その場合、それは円形の断面を有するフィルター装置４の直径より大きいか同等の内径を有する。具体的な実施例において、フィルター装置４の外周エッジ表面は、可能な限りタイトに、フィルターホルダー２の内壁に接する。
【００５１】
フィルタ装置４は、フィルターホルダー２内に位置するフィルターサポート１６によって支持される。フィルターサポート１６は、それがフィルターホルダー２を介して流体流れの十分な通路を可能とする限り、いかなる形状をもとることができる。図１に示した実施例において、フィルターサポートは、それぞれが、フィルターホルダー２の内壁に装着され、フィルターホルダー２の内部断面の中心まで連続し、内部断面の前記中心の近傍で終わる、いくつかの半径方向に延びる突起部を備える。そのようなフィルターサポート１６は、安定した方法でフィルター装置４を支持するのに十分な強さを有し、同時に、フィルターホルダー２内の内部断面領域の小さい部分を占有し、それによって十分な流体流れを可能とする、材料から成っている。
【００５２】
上述したように、従来のサンプリング装置のフィルターは、吸収装置の、しばしば外周に発生する、フィルターの部分と下側エッジ表面との間の直接接触によって誘起される有害な力に供される。例えば、そのようなフィルターは、変形して破壊して断片になるか、あるいは、クラックの発生となる。さらなるフィルターの破損が、例えば、吸収装置がスレッドなどを介してフィルターホルダーに接続されているときなどの、推進モーメントを含む回転力がフィルターに適用されたとき、発生する。これは、フィルターの外周エッジ表面と対応するフィルターホルダーの内壁との間の流体流れのリークにつながり、解析すべき物質の一部がフィルター内に固定されず、その代わりに、サンプリング装置の出口から放出される。さらに、フィルターがダメージを受けると、フィルターを介する解析すべき物質の望ましくないリークが起きる。それによって、測定の不正確または信頼のおけない結果が得られる。
【００５３】
したがって、本発明に係るサンプリング装置は、また、吸収装置１の下側端部の作用からフィルター装置４を保護する意図の、ガスケット５または他の包装手段を備える。サンプリング装置の円形の内部断面を示す、図１に示された実施例において、Ｏリングの形状のガスケットが使用されている。
【００５４】
ガスケット５のデザインは、望ましい弾性、クッション性および締め付け性の特性を有する市場で購入可能なガスケットに基づくことができる。ガスケット５は、しかしながら、弾性的であり、吸収装置１の下側エッジを支持するための支持リングとして動作し、いかなる回転力をも吸収し、その結果フィルターは回転力に供されない。デザインは、フィルター装置４の断面におよび吸収装置１とフィルターホルダー２の内部断面のそれぞれに、適合すべきである。図１に示された実施例において、ガスケット５は、例えば従来から知られているＯリングなどの円環形に基づいている。しかしながら、サンプリング装置の組み立て、取扱いおよび搬送に関連する、有害な回転力からフィルター装置４をさらに保護する観点で、ガスケット５は１つ以上の突起部６を備える。前記突起部６は、フィルターホルダー２の内壁に位置する受溝部（図１では示されず）に係合しようとする。前記１つ以上の突起部６は、ガスケット５の外周エッジ表面から突出しており、ガスケット５と一体化でき、すなわち、１つの部品で同じ材料で製造される。図１に示された実施例において、ガスケット５は２個の突起部６を備えているが、好ましくはガスケットの外周エッジ表面の周りに同間隔で分散した、３個、４個あるいはそれ以上の突起部を使うこともできる。サンプリング装置の組立て工程において、ガスケット５の円形の下面がフィルター装置４の上面の周縁部に当接するように、ガスケット５がフィルターサポート１６によりフィルターホルダー２内に支持されたフィルター装置４の上に適用される。吸収装置１の下側の外周エッジ表面がガスケット５の環状の上側表面に接し、吸収装置２がフィルターホルダー２と接続するとき、フィルター装置４には流体流れ方向に関して軸方向の力が加わる。フィルター装置４には組み立て工程中に回転力が加わるが、搬送および取扱い工程中は軽微な回転力が加わり、それはガスケット５および／またはフィルター装置４の転位を誘発し、それによって潜在的な損害が発生する。突起部６は、そのようなフィルター装置４の望ましくない回転動作を除外または最小化する。
【００５５】
フィルターホルダー２の上側部分の内径は、吸収装置１の下側部分の外径よりも大きい。そのため、吸収装置１はフィルターホルダー２内に挿入可能であるが、特定の公差すなわちフィルターホルダー２内である距離のみの公差がある。この公差は、予め定めることができ、サンプリング装置の製造者によって定められる。それは、吸収装置１がガスケット５を介してフィルター装置４上で発揮する軸方向の力に適合すべきである。この力は、フィルター装置１がダメージを受けるほど高くてはならず、また、フィルター装置４およびガスケット５の接する表面の間の、および、ガスケット５と吸収装置１との間の接する表面の間のリークが発生するほど低くてもならない。これは、とりわけ、吸収装置１の下側部分の外周表面上に設けられた円錐台形状のフランジ７により達成される。前記円錐台形状のフランジ７は、フィルターホルダー２の内壁表面上に設けられた対応する円錐台形状の受部８内にフィットする。一実施例において、中空のフィルターホルダー２の上側部は、図１に示すように、全体が若干円錐台形状を有している。吸収装置１が組み立て工程中所定の公差を有する状態でフィルターホルダー２内に挿入されると、円錐台形状のフランジ７は流体密封的な方法で円錐台形状の受部８内にフィットする。この流体密封的な配置は、内部スレッドを有する環状手段を備える従来のパイプ接続固定装置によってさらに固定されており、前記環状手段は、吸収装置１およびフィルターホルダー２の両者の外表面上に設けられたスレッド上にねじ止めすることを意図している。同時に、最適な軸力が、フィルター装置４上に何の有害効果のリスクを与えることなく、フィルター装置４上に働く。
【００５６】
吸収装置１は、ガスケット５を介してフィルター装置４上にいかなる回転またはねじり力を発揮しない能力を有する第１のシール接続手段３の使用によって、フィルターホルダー２にロックされる。第１のシール接続手段３は、従来のバヨネット接続、スナップ接続、スレッド接続、または、直接的に回転の影響をフィルター装置４に与えない他の同様の手段とすることができる。誘起されたこの回転力は、無視可能であり、ガスケット５の位置に影響を与えることはなく、フィルター装置４上のガスケット５によっていかなる回転力をも発生することはない。スナップ接続の場合、ロック動作は、フィルターホルダー２および吸収装置１内のそれぞれの相互の突起部および溝部の使用によって、得られ、前記突起部および溝部はロックする方法で互いに係合する。バヨネット接続の場合の第１のシール接続手段３のロック動作は、吸収装置１の端部部分の円周表面上に位置する受部３、２３が到達して、フィルターホルダー２の円周内部表面上に位置する保護ロック部３、２４によってロックされるまで、バヨネット接続のほんのわずかの回転を介して得られる。そのため、第１のシール接続手段３は、吸収装置１上に設けられた１つの受部２３およびフィルターホルダー２上に設けられた１つのロック部２３を備える。図１に示されたバヨネット接続の実施例において、受部２３は湾曲した溝であり、ロック部２４は溝２３によって受けられるピンである。他のバヨネット接続の実施例において、溝２３はフィルターホルダー２上に位置し、ピン２４は吸収装置１上に位置する。バヨネット接続のものと同じ原則がスナップ接続に対しても適用される。スレッド接続の場合、回転動作は、フィルター、ガスケット５およびフィルターホルダーの下側エッジが大変近くになるまで、動作の初期の段階でガスケット５との吸収装置１の接触を含まない。ここで、ガスケット５は回転力に抵抗する。軸力のみがフィルターに移され、フィルターに対するダメージを最小化あるいは除外する。
【００５７】
そのような方法で、吸収装置１とフィルター装置２との間の安全で流体密封的な接続が得られ、より正確で誤差のない結果を提供する。このようにして、ガスケット５とフィルター装置４との接する表面間をガス流れは通過しない。ガス流れは、その中央部を介してフィルター装置４を通過するだけである。
【００５８】
図４および５にそれぞれ示されているように、本発明の更なる実施例において、サンプリング装置の第１のシール接続手段３は、前記吸収装置１を少なくとも部分的に囲むよう適合された第１のロック要素５６と少なくとも１つの保持要素５８とを備え、第２のロック要素５７が前記フィルターホルダー２を少なくとも部分的に囲むよう適合されており、前記第１のロック要素５６の好ましくは１つ以上のクラッチなどの前記少なくとも１つの保持要素５８は、前記第２のロック要素５７を密封して係合するよう適合され、それによって前記吸収装置１と前記フィルターホルダー２とが互いにロックされ、前記シール接続アセンブリーは、さらに、前記第１のロック要素５６と前記第２のロック要素５７との間に設けられた弾性ワッシャを備える。
【００５９】
図４において、フィルターホルダー２は２つの部材として示されている。これらの部材は機能的にはユニットであり、そのため、製造および組み立てコストを節約するために一体化することができる。
【００６０】
第１のロック要素５６の保持要素５８は、好ましくは、２つ以上のクラッチを備えており、その各々は、サンプリング装置を組み立てるとき第２のロック要素５７のエッジをプレスできるように、半径方向に少なくともごくわずか曲げることができる。
【００６１】
弾性ワッシャ５９は第１および第２のロック要素５６、５７の間に力を与え、その結果、シール接続アセンブリーは、シール接続アセンブリーの材料が温度および圧力の変化によって影響を受けた場合、サンプリング装置のシールされた接続を提供する。当業者であれば、弾性ワッシャ５９が、例えばスプリングワッシャ、スプリング、弾性ゴム構造体などの、上述した力を発揮するいかなる種類の弾性ワッシャ５９でもよいことを理解する。弾性ワッシャは、好ましくは環状であり、一実施例においてシール接続アセンブリーの軸方向に圧力を提供するよう適合されており、前記軸方向は弾性ワッシャ５９の中心軸である。
【００６２】
さらに、または、前記ガスケット５および前記少なくとも１つの突起部６の代わりに、サンプリング装置は前記吸収装置１の外側に少なくとも１つの突出部６１を備え、前記少なくとも１つの突出部６１は前記フィルターホルダー２の前記溝中に受けられるよう適合されており、それによって前記吸収装置１と前記フィルターホルダー２との間の回転動作を防止する。これは、サンプリング装置が組み立てられた後における吸収装置１とフィルターホルダー２との間の相対的な回転のリスクを除去する。
【００６３】
サンプリング装置は、さらに、前記フィルターホルダー２を少なくとも部分的に囲むよう適合されるとともに前記弾性ワッシャ５９と前記フィルターホルダー２との間に設けられるよう適合された、第３のロック要素（図示せず）を備えることができる。
【００６４】
サンプリング装置の更なる実施例によれば、シール接続アセンブリーに必要な部材の数を減少させて、それにより、サンプリング装置の部材の製造のためのコストを減少させ、できる限りサンプリング装置の組み立てを簡単にするために、前記第１のロック要素５６が前記吸収装置１と一体化され、および／または、前記第２のロック要素５７が前記フィルターホルダー２と一体化される。ここで、シール接続アセンブリーを使用する実施例を、図４および５を参照して、より詳細に議論する。シール接続は、図４の実施例に対する補足として作用する、図４および図５のシール接続アセンブリー５６−５９を使用して達成される。この実施例において、シール接続は、サンプリング装置のために使用されるシール接続アセンブリーで確立される。吸収装置１、フィルターホルダー２、フィルター装置４およびフィルターサポート１６は、クラッチ５８が第２のロック要素５７の周囲に保持されるスナップイン接続におけるクラッチ５８で第２のロック要素５７を保持する第１のロック要素５６によって、流体密封的な方法で互いにプレスされる。弾性ワッシャ５９は、シール接続アセンブリーおよびサンプリング装置の軸方向に力を与えるように、第２のロック要素５７とフィルターホルダー２との間で圧縮される。環状の第１のロック要素５６は、吸収装置１の環状エッジ６４のためのシートとして働く環状エッジ６３を有する。フィルターホルダー２は、弾性ワッシャ５９および第２のロック要素５７を受けるための対応する環状エッジ６５を有する。
【００６５】
図４において、吸収装置１とフィルターホルダー２との間の軸方向の周りにおける相対的な回転のいかなる可能性をも除去するように、吸収装置１上の突出部６１がフィルターホルダー２の溝部に係合するよう適合されていることが示されている。
【００６６】
図４において、その内壁に接したろ過紙を有するフィルターホルダー２および吸収装置１が示されている。シール接続アセンブリーは、このようにして、そこを通って流体流れがフィルターホルダー２に接続された吸引ポンプ（図示せず）によって引き込まれる、サンプリング装置のシールのために使用される。流体流れ中の物質および／または粒子は、次に、フィルター装置４によって捕集されるか、または、吸収装置１においてフィルター装置４に吸収されることによって、サンプリングされる。
【００６７】
図５において、図４のシール接続アセンブリーが組み立てられる。スナップ接続において、クラッチ５８が第２のロック要素５７の周りにどのようにして保持されているかが目に見える。弾性ワッシャ５９は第２のロック要素５７とフィルターホルダー２との間で圧縮され、シール接続アセンブリーおよびサンプリング装置の軸方向にシール力を与える。第１のロック要素５６の環状エッジ６３は、吸収装置１の環状エッジ６４のためのシートとして働く。フィルターホルダー２の環状エッジ６５は、弾性ワッシャ５９および第２のロック要素５７を受ける。
【００６８】
本発明に係るサンプリング装置は、また、その上側入口端部に第１の外部キャップ９を備え、その下側の出口端部に第２の外部キャップ１３を備える。以下において、「キャップ９」および「キャップ１３」の短い表現が、単純化の理由のために時々代わりに使用される。図１に示された実施例において、第１の外部キャップ９は、キャリブレーションノズル１０に着脱自在に接続され、そのキャリブレーション流体入口２２をカバーする。第２の外部キャップ１３は、フィルターホルダー２の下側の出口端部に着脱自在に接続され、流体出口１８をカバーする。上述したように、サンプリング装置の内部が、例えば試薬と望ましくない反応を引き起こすことによって解析結果を乱す望ましくない物質で汚染されないことは、重要である。そのため、第１の外部キャップ９および第２の外部キャップ１３は、測定サイトへのおよび測定サイトからの搬送の間、サンプリング装置の、入口および出口端部のそれぞれに装着されている。最初のキャリブレーション工程の直前に、キャップ９および１３はサンプリング装置の端部から取り外され、第１の外部キャップ９はキャリブレーションノズル１０の上側部分から取り外され、第２の外部キャップ１３はフィルターホルダー２の下側部分から取り外される。キャリブレーション流れとしての清浄な空気は、次に、キャリブレーションがなされるまで、サンプリング装置を介して引き込まれる。
【００６９】
明細書の記載を通じて使用される「外部キャップ」の表現は、すなわち「第１の外部キャップ９」および「第２の外部キャップ１３」の表現において、明細書の記載を通じて使用される「外部キャップ」の表現は、キャップが、キャップ９および１３の表面のいずれもがサンプリング装置のいかなる内表面と接触しない方法で、サンプリング装置の端部に装着されることを意味している。吸収装置１の内壁表面が汚染されず、フィルターホルダー２の内壁の汚染もまた避けるべきことは、特に重要である。代わりに、キャップ９および１３の内表面は、サンプリング装置の外表面のみがキャップ９および１３によって接触されるような方法で、サンプリング装置の上側および下側部分のそれぞれの円周面すなわちそれらの外側のみに、接する。
【００７０】
キャップ９および１３は、キャップ９および１３の各々において、サンプリング装置の対応する受部の、すなわち、キャリブレーションノズル１０の上側部分（キャリブレーション前）または吸収装置１（測定後）およびフィルターホルダー２の下側部分のそれぞれの、挿入によって、流体密封的な方法でサンプリング装置と着脱自在に接続される。これは、第１の外部キャップ９の開放端の内径が、キャリブレーションノズル１０および吸収装置１の両者の前記受部の外径とおおよそ同じかそれよりも小さくないことを意味しており、流体密封的なシールは、問題の受部が第１の外部キャップ９の開放端に挿入されたとき、得られる。第１の外部キャップ９は、また、例えばバヨネット接続、スナップ接続、スレッド接続または他の同様なシール手段などの第２のシール接続手段１１の使用により、安全で安定した方法で、キャリブレーションノズル１０にロックされる。さらに、測定工程後、第１の外部キャップ９は、例えばバヨネット接続、スナップ接続、スレッド接続または他の同様なシール手段などの第４のシール接続手段１９で、吸収装置１の上側部分にロックされる。第２の外部キャップ１３は、第３のシール接続手段１４で、フィルターホルダー２にロックされる。第２、第３および第４のシール接続手段１１、１４および１９を考慮すると、これらは第１のシール接続手段３に対し上で述べたものと同様の機能を有しており、バヨネット接続の場合、それは溝部中に受けられることを意図した突出ピンを含む。
【００７１】
キャップ９および１３は、それらが吸収装置１の入口および出口を流体密封的にカバーする能力を有していれば、および、それらの表面のいずれもが吸収装置１の内表面に接触していなければ、いかなる特定の形状をもとることができる。このようにして、上述した要求を満たす、カバー、リッドおよび他の同様の構造物は、本発明に係るサンプリング装置内で使用される。図２で示される一実施例において、第１の外部キャップ９および第２の外部キャップ１３の底部表面から上方に延びる突起部は、それが、キャリブレーションノズル１０の上側端部中のキャリブレーション流れ入口２２内に、および、フィルターホルダー２の下側端部の流体出口１８内に、それぞれ流体密封的に挿入されるような方法で、備えられる。
【００７２】
外部キャップが本発明に係るサンプリング装置中に含まれているとしても、測定工程中望まない環境物質に露出されるキャップ表面の汚染のリスクをさらに最小限にすることが望ましい。一実施例において、第１の外部キャップ９および第２の外部キャップ１３は、前記キャップ９および１３のそれぞれの内表面が環境から密封的にシールされるような方法で、測定工程中にサンプリング装置から取り外されるとき、互いに接続可能である。この目的のために、第１の外部キャップ９の開放端は、第２の外部キャップ１３の開放端中に挿入されるか、あるいはそれと逆の構成となる。これは、キャップの１つの外径が他のキャップの内径よりも小さいことを意味する。このような方法で、キャップ間の流体密封的なシールが備えられる。測定期間が終了してサンプリング装置が解析のために搬送されるとき、キャップは、互いに取り外され、サンプリング装置に流体密封的に装着される。第１の外部キャップ９は、流体入口１７が流体密封的にカバーされるような方法で、吸収装置１の上側部分に装着される。第２の外部キャップ１３は、流体出口１８が流体密封的にカバーされるような方法で、フィルターホルダー１２に装着される。キャップ９および１３は、手動または自動のいずれかの方法で、互いからと同様に、サンプリング装置に装着され、サンプリング装置から取り外される。
【００７３】
図１に示された本発明の実施例において、第１の外部キャップ９は、また、例えばストリング、ロープ、コード、ワイヤー、または同様なスレッド形状の装置などの第１のファスナー装置１２を介して、吸収装置１と着脱自在に接続可能であり、第１のファスナー装置１２の一端は第１の外部キャップ９の外表面に装着され、他端は、例えばループなどの前記第１のファスナー装置１２の出口端部が着脱自在に装着される手段などの、第１の受手段２０と着脱自在に接続可能である。前記第１の受手段２０は、吸収装置１の外表面上に位置する。あるいは、第１のファスナー装置１２は、一端において吸収装置１の外表面に装着され、他端において、この場合第１の外部キャップ９の外表面上に位置する第１の受手段２０と着脱自在に接続可能である。他の実施例において、第１のファスナー装置１２の一端は第１の外部キャップ９と着脱自在に接続され、他端は吸収装置１と着脱自在に接続される。
【００７４】
さらに、第２の外部キャップ１３は、例えばストリング、ロープ、コード、ワイヤー、または同様なスレッド形状の装置などの第２のファスナー装置１５を介して、フィルターホルダー２と着脱自在に接続可能であり、第２のファスナー装置１５の一端は第２の外部キャップ１３に装着され、他端は、例えばループなどの前記第２のファスナー装置１５の他端が着脱自在に装着される手段などの、第２の受手段２１と着脱自在に接続される。前記第２の受手段２１は、フィルタホルダー２の外表面上に位置する。あるいは、第２のファスナー装置１５は、一端においてフィルターホルダー２の外表面に装着され、他端において、この場合第２の外部キャップ１３の外表面上に位置する第２の受手段２１と着脱自在に接続可能である。更に他の実施例において、第２のファスナー装置１５の一端は第２の外部キャップ１３と着脱自在に接続され、他端はフィルターホルダー２と着脱自在に接続される。
【００７５】
このように、キャップ９および１３は、上述した実施例に関連して記載されるように、サンプリング装置から取り外されるとき互いに接続され、同時に、ファスナー装置１２および１５のそれぞれを介してサンプリング装置に接続される。そのような方法で、どのような理由でも、キャップを測定期間中に見失ったり消失したりするリスクが除去される。第１のファスナー装置１２および第２のファスナー装置１５は、一実施例において、取扱いおよび搬送の間その破壊を妨げる耐久性材料で作製される。
【００７６】
キャップ９および１３の汚染を避ける観点の別の実施例において、これらは、一度の使用または廃棄可能な目的で作製される。この場合、キャップ９および１３は、サンプリング工程後サンプリング装置に全く装着されない。キャップ９および１３がサンプリングのために取り除かされてそれらの内側部が空気に露出されると、それらは廃棄される。一旦サンプリングが完了すると、廃棄されたキャップと同じでシールされたバッグに存在する、新しいキャップ９および１３のペアが使用される。
【００７７】
解析すべき興味のある物質が、吸収装置１および／またはフィルター装置４内に吸収されると、それは通常その内部に固定された試薬と反応し、反応生成物が形成され、いまだに吸収される。解析の間、解析されるのは反応生成物であり、その量は興味のある物質の量と直接的な相関関係となる。あるいは、解析すべき興味のある物質は試薬と反応しない。その代りに、それはそれ自体としてイオンペア結合を介して結合され、または、単に物理的に結合するが、そのような物質は、ここではまた、簡略化の理由のために、生成物と呼ばれる。
【００７８】
サンプリング装置に固定された興味のある反応生成物の内容の解析に関連して、サンプリング装置の異なる構成部材は、試薬が最初吸収装置１の内壁上に固定されない実施例において、取り外される。そこに結合した固定された試薬を最初に有する、フィルター装置４および例えばろ紙などの長尺構成物またはビーズまたは粒子は、取り出されて分析研究室への搬送のための特別の流体密封状の容器中に配置される。解析に関連して、サンプリング装置中に結合した反応生成物は、適切な溶出剤の使用により、フィルター装置４からおよび長尺構成物からまたはビーズまたは粒子から、溶出する。
【００７９】
試薬が最初に吸収装置１の内壁に結合した場合、サンプル装置中すなわち吸収装置１の内壁上でおよびフィルター装置４中で結合した物質または反応生成物は、適切な溶出剤を流体入口１７に加えることによって、サンプリング装置から溶出し、その放出後流体出口１８を介して溶出した反応生成物を捕集する。興味のある反応生成物の解析は、従来のいかなる方法によっても実行される。
【００８０】
図２は、組み立てられた本発明に係る流体密封的にシール可能なサンプリング装置をひとつの実施例の分解図として示す。図１と同様に、示された実施例において、第１のファスナー装置１２は第１の受手段２１に装着されておらず、第２のファスナー装置１５は第２の受手段２１に装着されていない。図２に示されたサンプリング装置は、その内部に試薬を備えているかあるいは備えていない。上述したように、キャップ９および１３のそれぞれが底部表面から上方に延びる突起部を備えるときの実施例は、図２に示される。
【００８１】
図３は図２と同じ実施例を示すが、分解図として示されていない。
【００８２】
他の実施例において、本発明に係るサンプリング装置は、第２のフィルターホルダー（図面では示されていない）と接続した第２の吸収装置を備えている。この実施例において、第２の吸収装置は、その入口端部においてフィルターホルダー２の出口端部と流体密封的に接続される。第２のフィルターホルダーは、その入口端部において第２の吸収装置の出口端部と流体密封的に接続される。第２のフィルターホルダーの出口端部は、流体密封的な方法で、第２の外部キャップ１３と着脱自在に接続可能である。第２のフィルターホルダーは、図１のフィルター装置４と近似した方法で、すなわち、突起部を有するガスケット、フィルターサポートおよびシール接続手段を含む方法で、設けられる第２のフィルターを含んでいる。この実施例は、オイルミストおよび揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の解析のために有益である。この実施例における吸収装置１およびフィルター装置４は、少なくとも１つの試薬を備えるか、試薬を備えない。第２の吸収装置および第２のフィルター装置は、吸収装置１およびフィルターホルダー２内の前記少なくとも１つの試薬と比較して、試薬を備えないか、１つ以上の異なる試薬を備えることができる。
【００８３】
フィルター装置４上に捕集された粒子は、揮発性化合物を含むことができる。揮発性化合物は、揮発してフィルターから解放され、次に第２の吸収装置上に捕集される。
【００８４】
上述したフィルターおよび吸収装置に結合した化合物が解析されるとき、サンプリング装置のこの実施例の異なる構成要素が、図１に示すように、１つの吸収装置のみおよび１つのフィルターのみを有するサンプリング装置と近似した方法で、保持して分析研究室へ搬送される。第２の吸収装置および第２のフィルターホルダーの存在は別として、サンプリング装置のこの実施例は、同じ構成要素を備えることができるとともに、図１に示されたサンプリング装置と近似した方法で、使用されることができる。
【００８５】
本発明に係るサンプリング装置の更に他の実施例において、吸収装置１は除外される。その代りに、解析すべき興味のある物質は、反応してフィルター装置４の上に直接結合する。この実施例は図面に示されていない。原理的には、この実施例は、吸収装置１およびキャリブレーション流れノズル２２を除き、図１に示されたサンプリング装置と同じ構成要素を含むことができる。第１の外部キャップ９は、第１の外部キャップ９およびフィルターホルダー２の両者と流体密封的に接続される距離部材を介して、フィルター装置４を含むフィルターホルダー２と接続する。サンプリング装置のこの実施例は、アスベスト、ダスト、金属、バクテリア、菌類、アミン、アルカノールアミン、アルデヒド、ケトン、酸、アルカリ化合物、無機化合物、兵器剤およびアレルゲンなどの、浮遊固体汚染物質の解析に有益である。この実施例において、これらの構成要素は揮発性でないため、吸収装置２の必要はない。吸収装置１およびキャリブレーションノズル２２の欠如とは別に、距離部材の存在から、この実施例に係るサンプリング装置は、図１に示されたサンプリング装置と近似した方法で、同じ構成要素を備えるとともに使用される。
【００８６】
本発明により、空気流れ中の問題の物質の全量は、前に可能であったものよりもより正確で、信頼性があり、安全な方法で、定量的に決定される。この理由は、サンプリング装置が、全体として、すなわち、異なる構成要素の接続において、特にフィルター装置の周囲において、流体入口端部において、および、流体出口端部において、より流体密封的であるためである。サンプリング装置の組立て中の有害な回転力の影響は、原理的に、完全に除去される。また、解析結果を劣化させる望ましくない反応を引き起こす、汚染物質のサンプリング装置内への進入のリスクは、従来のサンプリング装置と比較して減少する。
【００８７】
他の実施例において、流体密封的にシール可能なサンプリング装置は、ある環境下では有害である静電帯電を回避する可能性を与える、帯電防止または導電性プラスチックから成る。例えば、サンプリング装置は、サンプリング装置を導電性にする観点で、成形プロセス中に添加されるカーボンブラックを有するポリプロピレンから成る。導電性添加剤は、サンプリング装置上で発生する静電帯電を減少または除去する。これは、サンプリング中にサンプリング装置に進入する粒子の静電引力を減少または除去する。興味のある粒子は、次に、搬送されて、サンプリング装置内に含まれるフィルター装置４によって捕集される。サンプリング装置の壁面に対し粒子のロスが全く起きないため、すべての粒子がサンプリング装置に含まれるフィルター装置によって保持される。フィルタ装置４が解析のためサンプリング装置から取り除かれたとき、それは空気サンプリング事象中に捕集されたすべての粒子を含む。これは、捕集された空気サンプルの正確な濃度決定の結果となる。
【００８８】
本発明の一実施例によれば、サンプリング装置の操作および再利用の問題は、シールメカニズムを有するサンプリング装置を提供することによって解消した。シールメカニズムは、いくつかのすでに知られているシール実施例から選択することができるが、本発明に係るサンプリング装置の異なる実施例に特別に適合させている。シールメカニズムの主たる目的は、サンプリング装置が操作または不正な変更された場合、すなわち、吸収装置１がサンプリング装置が分析のための研究室に到着する前にフィルターホルダー２から分離した場合、視覚的な証拠を残すようまたは検知可能なようにすることである。
【００８９】
シールメカニズムは、その内部にフィルター装置４を導入した後、サンプリング装置内で装着または駆動される。フィルター装置４の導入は、サンプリング装置がサンプリングのためにユーザーに送られる前に、製造者、サプライヤーまたは分析研究室によって行われる。好ましくは、シールメカニズムは、例えば予めサンプリング装置内に事前に重み付けしたフィルターを挿入した、分析研究室によって装着または駆動される。
【００９０】
２つの主要な種類の有益なシールメカニズムがある。第１の種類のものは、クレームに定義したサンプリング装置に基づいているが、サンプリング装置の外表面上に装着された補充のシールメカニズムを有している。第２の種類のものは、受部２３およびロック部２４を含むクレーム１に開示された第１のシール接続手段３の変形に基づくものであり、すなわち、第１のシール接続手段３が、バヨネット接続、スナップ接続またはスレッド接続であるときのものである。
【００９１】
シールメカニズムの第１の種類のものはループの実施例を含み、１つのループが吸収装置１の外表面上に装着され、１つのループがフィルターホルダー２の外表面上に装着され、スレッドまたはワイヤーの端部が、スレッドまたはワイヤーが破壊されたときそれを修理できないような方法で、ループに装着されている。その方法において、分析研究室は、サンプリング装置が開けられたかどうを知ることができ、その方法において、多分不正な変更があったことも知ることができる。
【００９２】
シールメカニズムの第１の種類のものは、あるいは、例えばクランプツールの使用によりサンプリング装置に装着されたクランプメカニズムである。クランプメカニズムは第１のシール接続手段３とオーバーラップし、シールが破壊されていないことをさらに確認できるが、また、クランプメカニズムがクランプメカニズムを破壊しないと開けることができないようにされている。クランプメカニズムは、一旦それがロックされるとクランプメカニズムを破壊しなければ開けることができないロックメカニズムを有するプラスチックから作製できる。
【００９３】
第１の種類のシールメカニズムの更なる実施例は、外部の電気的な読み取り装置から電気的に読めるシールである。シールメカニズムは、クランプ装置と同様に一度だけの接続が可能な、小さい電気的接続である。電気的接続は、例えば、小さい距離から読み取り可能な簡単なＲＦＩＤタグを備える導電性の構造を促進する。電気的接続は、好ましくは、サンプリング装置の内部に配置され、その結果それがダメージを受けたり不正に変更されることがなくなる。サンプリング装置が開けられた場合、電気的接続は破壊される。
【００９４】
第１の種類のシールメカニズムの更なる実施例は、第１のシール接続手段３をカバーするテープから成るシールである。サンプリング装置が開けられると、テープは破壊される。
【００９５】
第１の種類のシールメカニズムの更なる実施例は、シール接続手段同士を接続して分離を不可能とする、粘着剤または接着剤によって構成されたシールである。強力な結合を促進するため、シール接続手段３の２つの部分が、例えばエポキシで２つの構成要素のそれぞれを接着した１つの構成要素を有する。事前に装着した粘着剤を有する部分は、好ましくは、サンプリング装置を組み立てたとき取り除かれることを意図するリムーバブルなプラスチックストリップによってカバーされる。プラスチックストリップは粘着剤または接着剤を保存して、それを乾燥した状態に保つ。
【００９６】
シールメカニズムの第２の種類のものは、第１のシール接続手段３の変更に基づき、それを破壊することなしに開くことが不可能とする部分の形態のメカニカルシールを含む。例えばバーブがエッジの周りを保持するスナップ接続が使用される。バーブまたはエッジの弱い部分が導入され、その結果、シールメカニズムは開けると同時に破壊され、それが分析研究所に送り戻される前に、だれかがサンプリング装置を不正に変更した場合の証拠となる。このシールメカニズムは図１の第１のシール接続手段３に組み込まれ、ピン２４がバーブに置き換えられ、シャープなエッジを有する溝部が受部２３の端部に導入される。バーブは次にそれがとどまる溝部内で折れる。サンプリング装置が無理に開けられた場合それが破損する結果、バーブ内の弱い部分は、サンプリング装置が２回以上再利用されていないことおよび装置が開けられた場合証拠が残ること、を確認する。
【００９７】
サンプリング装置が、ユーザーから分析研究所への搬送中に、操作されておらずあるいは不正に変更されていないことをさらに保証する観点で、シールメカニズムが、一実施例において、フィルターホルダー２と第２の外部キャップ１３との間の接続部とともに、吸収装置１と第１の外部キャップ９との間の接続部にも備えられる。シールメカニズムは、また、第３のシール接続手段１４および／または第４のシール接続手段１９の変更とすることができる。この実施例において、例えば、サンプリング装置が分析研究室に送られる前に、サンプリング後のキャップ９および１３を装着するとき、ユーザーは、シールメカニズムを取り付ける、または、駆動させる。この実施例において、シールメカニズムの２つの上述した種類のものの両者は、有益である。
【００９８】
シールメカニズムは、また、第１の吸収装置１を欠いている実施例と同様に、第２の吸収装置および第２のフィルターホルダーを備える実施例において、サンプリング装置の各部材の間の対応する接続の装着のために有益である。
【００９９】
そのため、本発明の一実施例において、サンプリング装置は、また、搬送中のサンプリング装置の操作および不正な変更を防止する観点で、サンプリングとの関連で、および、１回以上のサンプリング装置の使用を防止する観点で、シールメカニズムを備えており、サンプリング装置の組み立て工程と解析工程との間で、吸収装置１がフィルターホルダー２から分離された場合、視覚的な証拠を残すか検知可能な方法で、前記シールメカニズムは吸収装置１とフィルターホルダー２との間の接続部に備えられる。
【０１００】
より詳細には、シールメカニズムは、ａ）サンプリング装置の外表面に装着されたシールメカニズム、または、ｂ）第１のシール接続手段３の変形、からどれか１つを選択され、第１のシール接続手段３は取り外せないようにサンプリング装置をロックし、第１のシール接続手段３はそれを破壊することによりサンプリング装置の開放を可能とする観点で構造的弱点を有し、それによって、第１のシール接続手段３を破壊する。
【０１０１】
さらに、シールメカニズムは、また、吸収装置１と第１の外部キャップ９との間の接続部に、および／または、フィルターホルダー２と第２の外部キャップ１３との間の接続部に、備えられており、または、第３のシール接続手段１４および／または第４のシール接続手段１９の変形である。
【０１０２】
第２の吸収装置および第２のフィルターホルダーが装着された本発明の実施例において、シールメカニズムは、吸収装置１と第１の外部キャップ９との間の接続部に、吸収装置１とフィルターホルダー２との間の接続部に、フィルターホルダー２と第２の吸収装置との間の接続部に、第２の吸収装置と第２のフィルターホルダーとの間の接続部に、および／または、第２のフィルターホルダーと第２の外部キャップ２３との間の接続部に、備えられている。
【０１０３】
サンプリング装置が吸収装置１を有していない本発明の更なる実施例において、搬送中のサンプリング装置の操作および不正な変更を防止する観点で、サンプリングに関連して、および、１回以上のサンプリング装置の使用を防止する観点で、シールメカニズムは、フィルターホルダー２と第１の外部キャップ９との間の接続部に、および／または、フィルターホルダー２と第２の外部キャップ１３との間の接続部に、備えられている。
【０１０４】
シールメカニズムは、ａ）サンプリング装置の外表面に装着されたシールメカニズム、または、ｂ）第１のシール接続手段３の変形、からどれか１つを選択され、第１のシール接続手段３は取り外せないようにサンプリング装置を恒常的にロックし、第１のシール接続手段３はそれを破壊することによりサンプリング装置の開放を可能とする観点で構造的弱点を有し、それによって、第１のシール接続手段３を破壊する。
【０１０５】
本発明に係るサンプリング装置は、また、問題の物質の直接的な決定のために使用され、その場合、カラー指示器は、例えば、サンプリング装置内またはそれに隣接する、反応した物質と接触する。
【０１０６】
本発明に係るサンプリング装置は、研究室および医療分析方法において特に有益である。
【０１０７】
本発明は多くの実施例を参照して記載されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、数々の変更を成すこと、および、その要素を等価物と置き換えることは、当業者にとって理解されるであろう。また、その基本的な範囲から逸脱することなく、多くの変更は特別の状況または物質を本発明の教示に適合させるために行われる。そのため、本発明の実行をすることを予期したベストモードで記載された特定の実施例に限定されるものではなく、本発明はクレームの範囲内に存在するすべての実施例を含むものであることを意図している。
【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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