(57)【要約】【課題】インジェクションポートの弾性部材の弾性力のみによらず、試料等によりニードルをインジェクショポートに押圧することにより、ニードル先端とインジェクションポートとの密着性を維持可能な試料導入装置を実現する。【解決手段】インジェクションポート１０はニードル１１を受け入れる弾性シール部材２を備え弾性シール部材２には液溜部５０が形成され液溜部５０内に円筒状自己シール部１が形成される。自己シール部１の弾性力でニードル１１との液密性が保持される。ニードル１１を介しインジェクションポートベース２８の接続流路４等の流路内に試料が導入されると送液圧力が分析流路に負荷され液溜部５０の圧力が増加し、自己シール部１をニードル１１の先端部外壁に押し付け、しニードル１１と弾性シール部材２との液密性が向上するため、ニードル１１をインジェクションポート１０の弾性力のみによらず押圧できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料導入路に導入された試料を試料分析装置の試料分析流路に供給する試料導入装置において、
試料を上記試料導入路に注入する試料注入用ニードルと、
上記試料注入用ニードルにより試料導入路に注入された試料を保持するサンプリングループと、
弾性部材により形成され試料溜空間を形成する試料溜部と、この試料溜空間内に突出する筒状の自己シール部とを有し、この筒状自己シール部に上記試料注入用ニードルの先端部が挿入されるインジェクションポート部と、
上記ニードルの先端部を上記インジェクションポート部の筒状自己シール部に挿入して上記サンプリングループに保持された試料を上記ニードルからインジェクションポート部に供給するシリンジと、
試料導入路を上記試料分析流路に接続するバルブ手段と、
を備えることを特徴とする試料導入装置。
【請求項２】
請求項１記載の試料導入装置において、上記筒状自己シール部は円筒状であることを特徴とする試料導入装置。
【請求項３】
請求項２記載の試料導入装置において、上記自己シール部の外周に配置される環状バネを備えることを特徴とする試料導入装置。
【請求項４】
請求項１記載の試料導入装置において、上記筒状自己シール部の外周面は、内周面に対して傾斜していることを特徴とする試料導入装置。
【請求項５】
移動相を導入するポンプと、このポンプにより導入された移動相及び液体試料が供給される分離カラムと、この分離カラムから液体試料が供給され液体試料を検出する検出器とを有する分析流路と、試料を導入する試料導入流路とを備える液体クロマトグラフ装置において、
上記試料導入路に液体試料を注入する試料注入用ニードルと、
上記試料注入用ニードルにより試料導入路に注入された液体試料を保持するサンプリングループと、
弾性部材により形成され液溜空間を形成する液溜部と、この液溜空間内に突出する筒状の自己シール部とを有し、この筒状自己シール部に上記試料注入用ニードルの先端部が挿入されるインジェクションポート部と、
上記ニードルの先端部を上記インジェクションポート部の筒状自己シール部に挿入して上記サンプリングループに保持された試料を上記ニードルからインジェクションポート部に供給するシリンジと、
試料導入路を上記試料分析流路に接続するバルブ手段と、
を備えることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項６】
請求項５記載の液体クロマトグラフ装置において、上記筒状自己シール部は円筒状であることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項７】
請求項６記載の液体クロマトグラフ装置において、上記自己シール部の外周に配置される環状バネを備えることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項８】
請求項５記載の液体クロマトグラフ装置において、上記筒状自己シール部の外周面は、内周面に対して傾斜していることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロマトグラフ装置等に用いられる試料導入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料導入装置が使用される、例えば、液体クロマトグラフ装置においては、ポンプユニットにより吸入された溶離液がカラムへと送液される。このカラムの直前に試料を導入するための試料導入装置が設けられる。試料導入装置により導入された試料はカラムで各々の成分に分離され、各種の検出器により検出される。
【０００３】
近年、液体クロマトグラフ用試料導入装置においては、試料注入用ニードル、試料計量用サンプリングループ、およびインジェクションポートを結ぶ流路が、ポンプによって高圧送液される分析流路に組み込まれる方式（ダイレクトインジェクション方式）が主流となっている。
【０００４】
この方式は、吸引した試料を無駄なくカラムに導入できる点や、ニードル内が常時移動相でフラッシングされるためキャリーオーバが低減できる点で優れた特長を有している。一般に高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）と呼ばれる装置分野においては、最大で３５〜４０ＭＰａの高圧に耐えうる分析流路であることが要求される。
【０００５】
そのため、ダイレクトインジェクション方式を採用した試料導入装置においては、高圧下での分析時においてもインジェクションポートから移動相が噴出すること避けるため、試料注入用ニードルと弾性シール部材が常時密着している構造となっている。
【０００６】
例えば、試料注入用ニードルの中心軸方向に変形可能な弾性部材を試料注入用ニードルと同軸上に配置し、ニードルの先端の外壁をテーパ状に加工して、弾性部材からの反発力によってニードル先端の外壁面をインジェクションポートシールに密着させて、液密性を保持している。
【０００７】
液密性を保持するため、ニードルの外壁面とインジェクションポートシールの内壁面は、高精度で加工され表面粗さを小さく抑えている。
【０００８】
試料採取用ニードルの例としては、特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された試料採取用ニードルは、バブリング用ニードル内に一定の間隔をあけて採取用ニードルを固着し、試料採取用ニードルとバブリング用ニードルとの間にバブリング用ガスを供給して、１本のニードルで試料液へのバブリングガスの注入、バブリング、試料採取を行う構成となっている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１８３２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の試料導入装置におけるニードルとインジェクションポートとのシール構造は、ニードルをインジェクションポートに押圧する弾性部材の反発力のみでニードル先端とインジェクションポートシールとを密着させて液密性を保つ構造である。
【００１１】
このため、ニードル先端とインジェクションポートとの液密性を保つには、インジェクションポートの弾性部材の大きな反発力により、ニードル先端周面をインジェクションポートに強く押し付ける必要がある。このため、インジェクションポートシールには大きな負荷が加わり、弾性力の低下によって、その寿命は短いものであった。
【００１２】
本発明の目的は、インジェクションポートの弾性部材の弾性力のみならず、試料等によりニードルをインジェクショポートに押圧することにより、ニードル先端とインジェクションポートとの密着性を維持可能な試料導入装置及びそれを用いた液体クロマトグラフ装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の試料導入装置は、試料を試料導入路に注入する試料注入用ニードルと、試料注入用ニードルにより試料導入路に注入された試料を保持するサンプリングループと、弾性部材により形成され試料溜空間を形成する試料溜部と、この試料溜空間内に突出する筒状の自己シール部とを有し、この筒状自己シール部に試料注入用ニードルの先端部が挿入されるインジェクションポート部と、ニードルの先端部をインジェクションポート部の筒状自己シール部に挿入してサンプリングループに保持された試料をニードルからインジェクションポート部に供給するシリンジと、試料導入路を試料分析流路に接続するバルブ手段とを備える。
本発明の液体クロマトグラフ装置は、試料分析流路と、試料導入流路とを有し、試料導入流路に、上記試料導入装置を備える。
【発明の効果】
【００１４】
インジェクションポートの弾性部材の弾性力のみによらず、試料等によりニードルをインジェクショポートに押圧することにより、ニードル先端とインジェクションポートとの液密性を維持可能な試料導入装置及びそれを用いた液体クロマトグラフ装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１６】
まず、本発明が適用される液体クロマトグラフ装置の概略構成について、図７を参照して説明する。
【００１７】
図７において、ポンプユニット３７により吸入された溶離液３６は、試料導入装置３８により導入された試料とともに分離カラム３９へと送液される。試料はカラム３９で各々の成分に分離され、検出器４０により検出され、ドレイン４１により排出される。
【００１８】
図２は、本発明が適用される液体クロマトグラフ装置における試料導入装置３８の分析時における流路説明図である。図２において、ポンプユニット３７により送られた移動相３６は、インジェクションバルブ６、サンプリングループ２２、ニードル１１、インジェクションポート１０、インジェクションポート流路１６、インジェクションバルブ６を経由してカラム３９に送られる。
【００１９】
ここで、試料導入装置３８の流路系には３５ＭＰａ以上の耐圧が要求される。インジェクションバルブ６、シリンジバルブ７は各々ＩＶ１〜ＩＶ６、ＳＶ１〜ＳＶ６からなる６つのポートを有している。
【００２０】
シリンジバルブ７のポートを切り替えることによって、ポートＳＶ６に接続された計量シリンジ５は、それぞれ、洗浄液１４、ポートＳＶ２−ポートＩＶ４間の流路１７、ポートＳＶ３−ポートＩＶ５間の流路１８、洗浄ポート９、ドレイン１９の流路に接続することができる。
【００２１】
試料のサンプリングを行う際は、まず、ニードル１１を高圧流路系から低圧流路系に切り替える。
【００２２】
上記高圧流路系から低圧流路系に切り替える際の圧力抜きの流路図を図３に示す。図３において、シリンジバルブ７およびインジェクションバルブ６のポートを切り替えることにより、サンプリングループ２２、ニードル１１、インジェクションポート１０、インジェクションポート−ＩＶ３間の流路１６に負荷されていた圧力は、ポートＳＶ３−ポートＩＶ５間の流路、シリンジバルブ７内の流路を経由して、ドレイン２０に抜け、大気圧に開放される。
【００２３】
次に、図４に示すように、シリンジバルブ７のポートを切り替え、ニードル１１をインジェクションポート１０から引き抜いて試料びん１５へ移動させる。この状態で計量シリンジ５により試料を吸引してサンプリングループ２２内に保持させる。試料の吸引工程の前後には、必要に応じてニードル１１を洗浄ポート９に浸して、ニードル１１の洗浄を行う。
【００２４】
試料吸引後はニードル１１をインジェクションポート１０に移動させ、インジェクションバルブ６のポートを切り替えて、分析流路内に試料を導入する。
【００２５】
図１は、本発明の第１の実施形態における試料導入装置のニードル１１をインジェクションポート１０に挿入後の状態を示す図である。図１において、インジェクションポート１０は、ニードル１１の先端を受け入れる弾性シール部材２を備え、この弾性シール部材２には、液溜部（試料溜空間）５０が形成され、この液溜部５０内に突出する円筒状の自己シール部（筒状自己シール部）１が形成されている。
【００２６】
この円筒状自己シール部１内にニードル１１の先端部が挿入される。自己シール部１の弾性力により、ニードル１１との液密性が保持されている。
【００２７】
そして、ニードル１１を介して、インジェクションポートベース２８の接続流路４等の流路内に試料が導入されると、ポンプの送液圧力が分析流路に負荷される。液溜部５０内も圧力が増加する。この圧力は、自己シール部１をニードル１１の先端部外壁に押し付けるように作用するため、ニードル１１と弾性シール部材２との液密性が向上する。
【００２８】
この自己シール部１の作用により、ニードル１１をインジェクションポート１０の弾性力のみによらず試料等の圧力により押圧することができ、液密性を保持しながら、インジェクションポート１０を長寿命化することができる。
【００２９】
つまり、本発明の第１の実施形態によれば、インジェクションポートの弾性部材の弾性力のみによらず、試料等によりニードルをインジェクショポートに押圧することができ、ニードル先端とインジェクションポートとの液密性を維持可能な試料導入装置及びそれを用いた液体クロマトグラフ装置を実現することができる。
【００３０】
図５は、本発明の第２の実施形態における試料導入装置のニードル１１をインジェクションポート１０に挿入後の状態を示す図である。
【００３１】
図５において、円筒状の自己シール部１の外周には環状のばね３が組み込まれている。ばね３は、液溜部５０の溝８より大きく作成されており、ばね３が溝８に組み込まれる際には、ばね力により自己シール部１は内側に変形する。
【００３２】
ニードル１１下降時には、ニードル１１は、ばね３のばね力に逆らい自己シール部１を内側に押し広げるため、ニードル１１と自己シール部１との液密性が向上する。
【００３３】
その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００３４】
この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００３５】
図６は、本発明の第３の実施形態における試料導入装置のニードル１１をインジェクションポート１０に挿入後の状態を示す。
【００３６】
この第３の実施形態においては、自己シール部１の円筒外周面が円筒内周面に対して傾斜している。
【００３７】
この第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００３８】
図８、図９は、本発明が適用されない場合のニードル及びインジェクションポートの説明図であり、図８はニードル１１がインジェクションポート２７に挿入される前の状態説明図であり、図９はニードル１１がインジェクションポート２７に挿入された状態説明図である。
【００３９】
図８に示すように、ニードル１１は継ぎ手２５により支持され、この継ぎ手２５は、支持体２３に移動可能に支持され、継ぎ手２５と支持体２３との間に弾性部材２４が配置されている。そして、インジェクションポート２７は、インジェクションポート接続流路４に接続されたインジェクションポートベース２８と、シールホルダ２９と、インジェクションポートシール３０とを備えている。
【００４０】
ニードル１１がインジェクションポート２７に挿入された状態で、試料が流路内に導入されると、流路内圧力が上昇するため、液密性を保持するためには、弾性部材２９のニードル１１に対する弾性押圧力を大とし、インジェクションポートシールには大きな負荷を加える必要がある。
【００４１】
これに対して、本発明によれば、弾性シール部材２のシール部１は、試料が導入されたときの流路内の圧力上昇を利用して、自己シール部１のニードル１１に対する押圧力を上昇させる構成となっている。
【００４２】
このため、弾性シール部材２の弾性力低下による短寿命化を抑制することができる。
【００４３】
なお、上述した例は、本発明を液体クロマトグラフ装置の試料導入装置に適用した場合の例であるが、本発明は、液体クロマトグラフ装置のみならず、ガスクロマトグラフ装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態における試料導入装置のニードルをインジェクションポートに挿入後の状態を示す図である。
【図２】本発明が適用される液体クロマトグラフ装置における分析時の試料導入装置の流路を示す図である。
【図３】本発明が適用される液体クロマトグラフ装置における圧力抜き時の試料導入装置の流路を示す図である。
【図４】本発明が適用される液体クロマトグラフ装置における試料サンプリング時の試料導入装置の流路を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における試料導入装置のニードルをインジェクションポートに挿入後の状態を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における試料導入装置のニードルをインジェクションポートに挿入後の状態を示す図である。
【図７】本発明が適用される液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図８】本発明が適用されない場合のニードル及びインジェクションポートの説明図である。
【図９】本発明が適用されない場合のニードル及びインジェクションポートの説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・自己シール部、２・・・弾性シール部材、３・・・環状ばね、４・・・インジェクションポート接続流路、５・・・計量シリンジ、６・・・インジェクションバルブ、７・・・シリンジバルブ、８・・・溝、９・・・洗浄ポート、１０・・・インジェクションポート、１１・・・ニードル、１４・・・洗浄液、１５・・・試料びん、１６・・・インジェクションポート−インジェクシュオンバルブポートＩＶ３間の流路、１７・・・シリンジバルブポートＳＶ２−インジェクションバルブポートＩＶ４間の流路、１８・・・シリンジバルブポートＳＶ３−インジェクションバルブポートＩＶ５間の流路、１９、２０・・・ドレイン、２２・・・サンプリングループ、２３・・・支持体、２４・・・弾性部材、２５・・・継手、２８・・・インジェクションポートベース、２９・・・シールホルダ、３６・・・溶離液、３７・・・ポンプユニット、３８・・・試料導入装置、３９・・・カラム、４０・・・検出器、４１・・・ドレイン、５０・・・液溜部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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