(57)【要約】      （修正有）【課題】試料保持具による試料受渡室への試料の注入や採取を、外部条件に影響されることなく安定して簡便に行え、高温に加熱する必要のある試料についても使用が可能とな試料の注入採取装置を得る。【解決手段】注入採取装置１０の試料受渡室１２には流路１４が連通されており、キャリヤーガスＫが送給される。流路１４の外側には補助流体層部１８が設けられて多重の層構造とされており。試料を注入または採取する際には、シャッター２８開放し、試料保持具４０の針４２を挿入口２４及び連通孔２６に挿通して行う。連通孔２６は流体（ガス）によるシール構造（ゴム材のセプタム等を完全に廃止した構成）とされているため、試料受渡室１２におけるキャリヤーガスＫの漏れ（シール性）を何ら懸念することなく、試料の注入や採取を、安定して簡便に行える。【選択図】        図１
2005227239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のキャリヤー流体が送給される試料受渡室に、試料保持具によって所定の試料を注入または採取するための試料の注入採取装置において、
前記試料受渡室の外側に隔壁を介して隣接して設けられて前記試料受渡室とによって多重の層構造とされ、前記所定のキャリヤー流体と等価の補助流体が送給される補助流体層部と、
前記補助流体層部の外周壁に設けられ、前記試料保持具が挿入可能な挿入口と、
前記隔壁に設けられ、前記挿入口に挿入された後の前記試料保持具が挿通可能な連通孔と、
を備えたことを特徴とする試料の注入採取装置。
【請求項２】
前記所定のキャリヤー流体は、気体又は液体とされ、圧力、流量、温度、及び湿度の少なくとも１つの条件が所定に制御されて供給される、ことを特徴とする請求項１記載の試料の注入採取装置。
【請求項３】
前記補助流体は、気体又は液体とされ、圧力、流量、温度、及び湿度の少なくとも１つの条件が所定に制御されて供給される、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の試料の注入採取装置。
【請求項４】
前記挿入口を開閉する開閉手段を設けた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の試料の注入採取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の搬送流体（以下、キャリヤーと言う）が送給される試料受渡室に、試料保持具によって所定の試料を注入または採取するための試料の注入採取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、大気汚染物質の分析等においては、ガスクロマトグラフ分析装置が適用されている。
【０００３】
このガスクロマトグラフ分析装置は、有機化合物を中心に検出できる分析装置であり、図１６に示す如く、窒素やヘリウム等のキャリヤーガスＫ（搬送ガス）が一定の条件で送給される管路１６０、及びこの管路１６０に連通する注入口ユニット１６２（インジェクター）を備えている。この注入口ユニット１６２に、キャリヤーガスＫを送給すると共に、様々な物質が混入した試料を注入し、さらに、これをカラム１６４と呼ばれる分離装置に導入する。このカラム１６４は、通常オーブンの中に設置されており、一定温度条件に制御されている。カラム１６４内へ導入された試料は、沸点や極性などの条件に基づいて分離された後に、検出器に導かれて検出される構成である。
【０００４】
ここで、試料が注入される注入口ユニット１６２の注入口は、セプタム１６６と呼ばれるゴム材でシールされており、試料は注射器などの針をセプタム１６６に突き刺して（通して）注入されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、この種のガスクロマトグラフ装置の一般的な注入口ユニット１６２（インジェクター）は、試料の注入口（セプタム１６６）にゴム材が適用されているが、試料の注入に際しては注射器などの針が突き刺されることで開口されるため、使用回数が増加するとガス漏れが生じる欠点があった。また、セプタム１６６がゴム材であるため、当該セプタム１６６自体からの揮発成分が試料分析に影響を与える欠点もあった。さらに、注入口ユニット１６２（インジェクター）は、様々な化合物を気化させる必要があるために加熱されるが、セプタム１６６がゴム材であるため３００℃程度までしか加熱することができない。このため、高沸点の成分については、気化しないために分析することさえできない問題もあった。
【０００６】
一方、キャリヤーガスＫ（搬送ガス）に代えて液体（溶媒液）を送給して分析する液体クロマトグラフ装置も知られている。
【０００７】
この種の液体クロマトグラフ装置の場合には、注入口ユニット（インジェクター）にメカニカルシール構造のバルブが設置されており、液体をバイパス流路に導入した後に、バルブ操作により切り替えて、試料を注入または採取する構成となっている。
【０００８】
しかしながら、このような液体クロマトグラフ装置の場合においては、バルブ操作によりバイパス流路に試料を導入後に流路を切り替えて分析する構成であるため、液体試料しか分析することができない。また、バルブ構造が複雑であり、不純物の蓄積や混入が生じ易く、分析結果に影響を与えることが多い欠点もあった。また、液体（溶媒液）を送給する流路（配管）内の圧力が１００ｋｈｐａ程度またはそれ以上であるため、試料を注入または採取するための開口を安易に空けることができない問題もある。
【０００９】
さらに、クロマトグラフ分析装置のみならず、電気泳動分析装置や反応解析装置など、試料の注入、採取が行われる分析装置や解析装置においても、同様に、試料の注入、採取時に漏れが発生し、試料の注入、採取が円滑にできなく再現性が悪いなど様々な問題が生じていた。
【００１０】
この場合、前述した如きゴム材のセプタムを廃止し、当該機能部品を逆流止めバルブ（以下、チェックバルブと言う）などに変更・代用する試みが行われてはいるが、シール部分からのガス漏れやコンタミネーションと呼ばれる構造に起因する汚染が生じたり、依然として高温にできないなど、根本的な問題解決には至っていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記事実を考慮し、試料保持具による試料受渡室への試料の注入や採取を、外部条件に影響されることなく安定して簡便に行え、しかも試料分析に悪影響を与えることがなく、高温に加熱する必要のある試料についても使用が可能となり、種々の分析装置や解析装置に適用することができる試料の注入採取装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明の試料の注入採取装置は、所定のキャリヤー流体が送給される試料受渡室に、試料保持具によって所定の試料を注入または採取するための試料の注入採取装置において、前記試料受渡室の外側に隔壁を介して隣接して設けられて前記試料受渡室とによって多重の層構造とされ、前記所定のキャリヤー流体と等価の補助流体が送給される補助流体層部と、前記補助流体層部の外周壁に設けられ、前記試料保持具が挿入可能な挿入口と、前記隔壁に設けられ、前記挿入口に挿入された後の前記試料保持具が挿通可能な連通孔と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
請求項１記載の試料の注入採取装置では、試料受渡室の外側には隔壁を介して補助流体層部が隣接して設けられており、試料受渡室と補助流体層部とは多重の層構造とされている。また、試料受渡室には所定のキャリヤー流体が送給され、補助流体層部には補助流体が送給される。さらに、補助流体層部の外周壁には挿入口が設けられており、試料受渡室と補助流体層部との隔壁には連通孔が設けられている。
【００１４】
試料保持具によって所定の試料を注入または採取する際には、試料保持具が挿入口から挿入され、さらに、挿入口に挿入された後の当該試料保持具が連通孔に挿通されて、その先端部分が試料受渡室に達する。これにより、試料受渡室において、所定のキャリヤー流体と協働して試料が注入または採取される。
【００１５】
ここで、連通孔を介して試料保持具が試料受渡室内に挿入されても、当該連通孔の外側には補助流体層部が設けられて補助流体が送給されているため、例えばこの補助流体（あるいは、キャリヤー流体）の圧力や流量を適切に設定したり制御すれば、連通孔に対して試料受渡室の側と補助流体層部の側とが流体的（圧力や流量等）に均等となり、連通孔が設けられていても試料受渡室と補助流体層部との間でキャリヤー流体や補助流体が移動することがない。
【００１６】
しかもこの場合、補助流体層部の外周壁には挿入口が設けられているため当該挿入口から補助流体が流出するが、同様に補助流体の圧力や流量を適切に設定したり制御すれば、試料受渡室内のキャリヤー流体が補助流体層部へ流入したり挿入口から外部へ流出することが無くなる。
【００１７】
またしかも、仮に、試料受渡室内のキャリヤー流体が連通孔から補助流体層部へ流入しても試料の注入または採取においては何ら問題はなく、一方、補助流体層部内の補助流体が連通孔から試料受渡室内へ流入しても、当該補助流体はキャリヤー流体と等価であるため何ら問題はない。
【００１８】
なお、等価とは、補助流体とキャリヤー流体とが同じかまたは分析における注入・採取に影響を与えないものである。
【００１９】
さらに、従来の如くゴム材のセプタム等を用いた構成ではなく、試料受渡室の外側に補助流体層部を隣接して設けた多重の層構造で、試料受渡室と補助流体層部とを連通する連通孔は流体によるシール構造（ゴム材のセプタム等を完全に廃止した構成）とされているため、使用回数が増加しても従来のゴム材のセプタム等のようにガス漏れに伴う分析精度の悪化などの機能低下することがなく初期性能を維持することができ、従来のゴム材のセプタム等によるガス漏れ等の問題が生じない。また、従来のゴム材のセプタム自体からの揮発成分による試料分析への悪影響も全くなくなる。
【００２０】
さらに、試料受渡室と補助流体層部とを連通する連通孔は流体によるシール構造（ゴム材のセプタム等を完全に廃止した構成）とされているため、試料受渡室（キャリヤー流体）を高温に加熱することが可能になる。これにより、高沸点の成分についても気化させて分析することができる。また、構造が簡単であり、不純物の蓄積や混入が生じることがないため、その後の分析結果に影響を与えることもない。
【００２１】
このように、請求項１記載の試料の注入採取装置では、試料保持具による試料受渡室への試料の注入や採取を、外部条件に影響されることなく安定して簡便に行え、しかもその後の試料分析に悪影響を与えることがなく、高温に加熱する必要のある試料についても使用が可能となり、種々の分析装置や解析装置に適用することができる。
【００２２】
請求項２に係る発明の試料の注入採取装置は、請求項１記載の試料の注入採取装置において、前記所定のキャリヤー流体は、気体又は液体とされ、圧力、流量、温度、及び湿度の少なくとも１つの条件が所定に制御されて供給される、ことを特徴としている。
【００２３】
請求項２記載の試料の注入採取装置では、気体又は液体とされたキャリヤー流体は、圧力、流量、温度、及び湿度の少なくとも１つの条件が所定に制御されて供給される。したがって、試料受渡室と補助流体層部との間に連通孔が設けられていても、連通孔に対して試料受渡室の側と補助流体層部の側とを流体的に均等としたりあるいは環境条件的に均等とすることができる。これにより、試料受渡室と補助流体層部との間でキャリヤー流体や補助流体が移動しないようにすることができ（シール性向上）、あるいは、仮に流体が移動が生じてもその後の試料分析に悪影響を与えなくすることができる。また、試料受渡室内の環境条件を簡易かつ高精度に設定することができるため、例えば、実際の環境条件に添った状態で試料を注入したり採取することができる。
【００２４】
請求項３に係る発明の試料の注入採取装置は、請求項１または請求項２記載の試料の注入採取装置において、前記補助流体は、気体又は液体とされ、圧力、流量、温度、及び湿度の少なくとも１つの条件が所定に制御されて供給される、ことを特徴としている。
【００２５】
請求項３記載の試料の注入採取装置では、気体又は液体とされた補助流体は、圧力、流量、温度、及び湿度の少なくとも１つの条件が所定に制御されて供給される。したがって、試料受渡室と補助流体層部との間に連通孔が設けられしかも補助流体層部の外周壁に挿入口が設けられていても、連通孔に対して試料受渡室の側と補助流体層部の側とを流体的に均等としたりあるいは環境条件的に均等とすることができる。特に、補助流体層部の外周壁に設けられた挿入口から補助流体が流出しても、補助流体の圧力や流量が所定に制御されるため、試料受渡室と補助流体層部との間でキャリヤー流体や補助流体が移動しないようにすることができ（シール性向上）、あるいは、仮に流体に移動が生じてもその後の試料分析に悪影響を与え無くすることができる。また、補助流体層部の補助流体が挿入口から外部へ積極的に流出するように制御すれば、当該挿入口等を洗浄する機能を発揮させることができ（洗浄ガスとして作用させることができ）、一層効果的である。
【００２６】
なお、補助流体を外部へ流出させる場合、補助流体に人畜無害な空気、窒素、ヘリウムを用いたり、排気等の適切な対策を施すことが必要となる。
【００２７】
またしかも、例えば試料受渡室から試料を採取することで当該試料受渡室内のキャリヤー流体の量が減少した場合であっても、その減少分を補助流体層部の補助流体によって自動的に補充することも可能になる。
【００２８】
請求項４に係る発明の試料の注入採取装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の試料の注入採取装置において、前記挿入口を開閉する開閉手段を設けた、ことを特徴としている。
【００２９】
請求項４記載の試料の注入採取装置では、挿入口は開閉手段によって開閉される。したがって、当該挿入口からの補助流体の流出（漏れ）を最小限に抑えることができ、シール性が向上して一層効果的である。
【００３０】
なお、開閉手段としては、シャッター、ボールバルブ、チェックバルブ等を適用して構成することができる。
【００３１】
またさらに、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の試料の注入採取装置において、前記補助流体層部を多層に構成することもできる。
【００３２】
このような構成の注入採取装置では、補助流体層部が多層に構成されているため、試料受渡室と補助流体層部との間の（すなわち、連通孔における）シール性を更に向上することができる。
【００３３】
またしかも、補助流体層部を多層に構成することで、流体（キャリヤー流体と補充流体）の種類を異ならせて設定することが可能となる。
【００３４】
例えば、多層に構成された補助流体層部のうち最外層に位置する層部（すなわち、挿入口が設けられた補助流体層部）内に送給される補助流体を気体とし、内方に位置する他の補助流体層部（すなわち、連通孔が設けられた補助流体層部）内に送給される補助流体及び試料受渡室内に送給されるキャリヤー流体を液体として構成することが可能になる。
【００３５】
この場合には、試料受渡室内から内方に位置する他の補助流体層部へのキャリヤー流体（液体）漏れは無くなる。一方、当該他の補助流体層部から最外層に位置する層部（すなわち、挿入口が設けられた補助流体層部）へは、最外層に位置する補助流体層部内に送給される補助流体（気体）によって連通孔がシールされることになる。この場合、最外層に位置する補助流体層部内へ他の補助流体層部から補助流体（液体）が若干漏れる可能性があるが、最外層に位置する補助流体層部に液体を回収する機構を設ける等の対策を講じることで対応することができる。
【００３６】
したがって、当該注入採取装置を液体クロマトグラフ装置に適用すれば、例えば試料受渡室の圧力が１００ｋｈｐａ程度以上と高い場合であっても、最外層に位置する補助流体層部（すなわち、挿入口が設けられた補助流体層部）の補助流体を気体とすると共にその圧力を低く設定できるため、試料受渡室へ試料保持具としての捕集管や試料としての固定物などを直接投入することが可能になる。したがって、キャリヤー流体として「溶離液」と呼ばれる液体を送給して試料成分を直接的に抽出する所謂自動溶媒抽出を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００３７】
以上説明した如く本発明に係る試料の注入採取装置は、試料保持具による試料受渡室への試料の注入や採取を、外部条件に影響されることなく安定して簡便に行え、しかも試料分析に悪影響を与えることがなく、高温に加熱する必要のある試料についても使用が可能となり、種々の分析装置や解析装置に適用することができるという優れた効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
［第１の実施の形態］
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る試料の注入採取装置１０の全体構成が断面図にて示されている。
【００３９】
注入採取装置１０は、試料受渡室１２を備えており、この試料受渡室１２に図３に示すような試料保持具４０によって所定の試料を注入または採取するための所謂ガスクロマトグラフ装置用インジェクターである。
【００４０】
図３に示す如く、試料保持具４０は、所謂マイクロシリンジと称される注射器であり、先端に設けられた針４２を介して所定の試料を注入または採取することができる。
【００４１】
注入採取装置１０の試料受渡室１２には流路１４が連通されており、この流路１４を介して試料受渡室１２に、所定のキャリヤー流体としてのキャリヤーガスＫ（例えば、窒素ガスやヘリウムガス等）が、圧力、流量、温度、及び湿度の少なくとも１つの条件が所定に制御されて送給される構成となっている。また、試料受渡室１２の下端部には、カラム１６（固定相）が接続されており、試料受渡室１２から導入された試料を沸点や極性などの条件に基づいて分離し、さらに、このカラム１６に接続された検出器（図示省略）に導かれて成分が検出される構成である。
【００４２】
なお、試料受渡室１２に連通する流路１４の他端側（図１において右方側）は、所謂パージラインと呼ばれる部分であり、その説明は省略する。
【００４３】
一方、試料受渡室１２に連通する流路１４の外側には、補助流体層部１８が設けられている。この補助流体層部１８は、流路１４（試料受渡室１２）の外側に隔壁２０を介して隣接して設けられており、流路１４とによって多重の層構造とされている。また、補助流体層部１８には、前記キャリヤーガスＫ（所定のキャリヤー流体）と等価の（例えば、同一の）補助流体としての補助ガスＨが、圧力、流量、温度、及び湿度の少なくとも１つの条件が所定に制御されて送給される構成となっている。特にこの場合、補助流体層部１８に送給される補助ガスＨの圧力は、流路１４（試料受渡室１２）に送給されるキャリヤーガスＫの圧力と同等もしくは高圧力に設定されている。
【００４４】
また、補助流体層部１８の外周壁２２には、挿入口２４が設けられている。この挿入口２４は、試料保持具４０の針４２に対応した大きさに形成されており、当該針４２が挿入可能となっている。
【００４５】
さらに、流路１４（試料受渡室１２）と補助流体層部１８とを隔離する隔壁２０には、連通孔２６が設けられている。連通孔２６は、挿入口２４の直下に位置し、挿入口２４と同様に試料保持具４０の針４２に対応した大きさに形成されており、前記挿入口２４に挿入された後の試料保持具４０の針４２が更に挿通可能となっている。
【００４６】
補助流体層部１８の外周壁２２に設けられた挿入口２４には、開閉手段としてのシャッター２８が取り付けられている。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す如く、シャッター２８には、挿入口２４に対応して孔３０が形成されている。このシャッター２８は、通常は図２（Ｂ）に示す如く挿入口２４を閉鎖状態としているが、図２（Ａ）に示す如くスライドすることで孔３０が挿入口２４と重なった状態では、試料保持具４０の針４２が挿入できるようになっている。これにより、試料保持具４０の針４２を挿入口２４及び連通孔２６を介して試料受渡室１２に入り込ませ、試料受渡室１２に試料を注入または採取することができる構成である。
【００４７】
次に、本第１の実施の形態の作用を説明する。
【００４８】
上記構成の注入採取装置１０では、試料保持具４０によって所定の試料を注入または採取する際には、シャッター２８をスライドさせて孔３０が挿入口２４と重なった状態とする。しかる後に、試料保持具４０の針４２が挿入口２４から挿入され、さらに、挿入口２４に挿入された後の当該針４２が連通孔２６に挿通されて、その先端部分が試料受渡室１２に達する。これにより、試料受渡室１２において、所定のキャリヤーガスＫと協働して試料が注入または採取される。
【００４９】
ここで、この注入採取装置１０では、流路１４（試料受渡室１２）の外側に隔壁２０を介して補助流体層部１８が隣接して設けられて多重の層構造とされており、しかも、試料受渡室１２（流路１４）にはキャリヤーガスＫが送給されると共に補助流体層部１８には補助ガスＨが送給されており、しかも、キャリヤーガスＫは、圧力、流量、温度、及び湿度の少なくとも１つの条件が所定に制御されて供給され、補助ガスＨも、圧力、流量、温度、及び湿度の少なくとも１つの条件が所定に制御されて供給されている。
【００５０】
したがって、試料受渡室１２と補助流体層部１８との間に連通孔２６が設けられしかも補助流体層部１８の外周壁２２に挿入口２４が設けられていても（当該挿入口２４及び連通孔２６を介して試料保持具４０の針４２が試料受渡室１２内に挿入されても）、例えば補助ガスＨ（あるいは、流路１４に送給されるキャリヤーガスＫ）の圧力や流量を適切に設定したり制御することによって、連通孔２６に対して試料受渡室１２（流路１４）の側と補助流体層部１８の側とを流体的（圧力や流量等）に均等としたり、あるいは環境条件的（温度や湿度等）に均等とすることができる。
【００５１】
これにより、例えば、連通孔２６に対して試料受渡室１２（流路１４）の側と補助流体層部１８の側とを流体的に均等とすることで、試料受渡室１２と補助流体層部１８との間でキャリヤーガスＫや補助ガスＨが移動しないようにすることができ、連通孔２６におけるシール性を確保することができる。すなわち、補助流体層部１８の外周壁には挿入口２４が設けられているため当該挿入口２４から補助ガスＨが流出するが、補助ガスＨの圧力や流量を適切に設定したり制御することによって、試料受渡室１２と補助流体層部１８との間でキャリヤーガスＫや補助ガスＨが移動しないようにすることができ、連通孔２６（即ち、試料受渡室１２）におけるシール性が向上する。このため、例えば、試料受渡室１２に注入した試料の気化に伴う体積膨張によって補助流体層部１８へ逆流しようとしても、これを防止することが可能になる。
【００５２】
これらの場合、挿入口２４にはシャッター２８が取り付けられているため、当該挿入口２４からの補助ガスＨの流出（漏れ）を最小限に抑えることができ、制御も簡単にできる。これによっても試料受渡室１２と補助流体層部１８の間のシール性が更に向上して一層効果的である。
【００５３】
またしかも、仮に、試料受渡室１２内のキャリヤーガスＫが連通孔２６から補助流体層部１８へ若干流入しても、分析時以外は問題はない。一方、補助流体層部１８内の補助ガスＨが連通孔２６から試料受渡室１２内へ流入しても、当該補助ガスＨはキャリヤーガスＫと等価であるため何ら問題はない。
【００５４】
また、補助流体層部１８の補助ガスＨが挿入口２４から外部へ積極的に流出するように制御すれば、当該挿入口２４に挿入される試料保持具４０の針４２やシャッター２８等を洗浄する機能をより発揮させることができ（洗浄ガスとして作用させることができ）、一層効果的である。
【００５５】
さらに、例えば試料受渡室１２から試料を採取することで当該試料受渡室１２内のキャリヤーガスＫの量が減少した場合であっても、その減少分を補助流体層部１８の補助ガスＨによって自動的に補充することも可能になる。
【００５６】
また例えば、連通孔２６に対して試料受渡室１２（流路１４）の側と補助流体層部１８の側とを環境条件的に均等とすることで、仮に各ガスに移動が生じてもその後の試料分析に悪影響を与えることをなくすることができる。さらに、試料受渡室１２内の環境条件を簡易かつ高精度に設定することができるため、例えば、実際の環境条件に添った状態で試料を注入したり採取することができる。
【００５７】
さらに、従来の如くゴム材のセプタム等を用いた構成ではなく、試料受渡室１２の外側に補助流体層部１８を隣接して設けた多重の層構造で、試料受渡室１２と補助流体層部１８とを連通する連通孔２６は流体（ガス）によるシール構造（ゴム材のセプタム等を完全に廃止した構成）とされているため、使用回数が増加しても何ら機能低下することがなく初期性能を維持することができ、従来のゴム材のセプタム等によるガス漏れ等の問題が生じない。また、従来のゴム材のセプタム自体からの揮発成分による試料分析への悪影響も全くなくなる。
【００５８】
さらに、試料受渡室１２と補助流体層部１８とを連通する連通孔２６は流体（ガス）によるシール構造（ゴム材のセプタム等を完全に廃止した構成）とされているため、試料受渡室１２（キャリヤーガスＫ）を高温に加熱することが可能になる。これにより、高沸点の成分についても気化させて分析することができる。また、構造が簡単であり、不純物の蓄積や混入が生じることがないため、その後の分析結果に影響を与えることもない。
【００５９】
このように、本第１の実施の形態に係る試料の注入採取装置１０では、試料受渡室１２におけるキャリヤーガスＫの漏れ（シール性）を何ら懸念することなく、試料保持具４０による試料受渡室１２への試料の注入や採取を、外部条件に影響されることなく安定して簡便に行え、しかもその後の試料分析に悪影響を与えることがなく、高温に加熱する必要のある試料についても使用が可能となり、種々の分析装置や解析装置に適用することができる。
【００６０】
なお、前述した第１の実施の形態においては、挿入口２４に開閉手段としてのシャッター２８を設けた構成としたが、当該シャッター２８を省略して構成してもよい。また、当該シャッター２８と同様の開閉手段を、連通孔２６に設ける構成としてもよい。この場合には、連通孔２６（即ち、試料受渡室１２）におけるシール性が更に向上する。
【００６１】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。
【００６２】
なお、前記第１の実施の形態と基本的に同一の部品には前記第１の実施の形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
［第２の実施の形態］
図４には、第２の実施の形態に係る注入採取装置５０の構成が断面図にて示されている。
【００６３】
注入採取装置５０では、試料受渡室１２と補助流体層部１８とを連通する連通孔２６に管５２を設けた構成となっている。
【００６４】
ここで、前述の如き試料受渡室１２と補助流体層部１８とを連通する連通孔２６の径が大きい場合には、当該部位でキャリヤーガスＫと補助ガスＨに乱流が発生し、前述した如きガスシールが充分に機能しないことが考えられる。この点、注入採取装置５０では、連通孔２６に乱流防止用の細管部５２を設けることで、この細管部５２内ではガスが層流となって前述の如きガスシール性を確保することができる。
［第３の実施の形態］
図５（Ａ）乃至図５（Ｆ）には、第３の実施の形態に係る注入採取装置６０の主要部分の構成が断面図にて示されている。
【００６５】
この注入採取装置６０では、補助流体層部１８の挿入口２４には、開閉手段としてのハッチ６２が取り付けられている。図６に詳細に示す如く、ハッチ６２は、扉部６２Ａと扉部６２Ｂが軸６４によって一体に連結された構成となっており、軸６４回りに一体に回転することで、扉部６２Ａまたは扉部６２Ｂの何れかが挿入口２４を閉鎖することができる。また、一方の扉部６２Ｂには、前述した試料保持具４０の針４２が挿入可能な透孔６６が形成されている。
【００６６】
一方、図５の流路１４（試料受渡室１２）と補助流体層部１８との間の隔壁２０に設けられた連通孔２６には、ハッチ６８が取り付けられている。
【００６７】
他の構成は、前記第１の実施の形態と同様である。
【００６８】
第３の実施の形態に係る注入採取装置６０では、通常は図５（Ａ）に示す如く、挿入口２４はハッチ６２の扉部６２Ａによって閉鎖されている。また、連通孔２６も、ハッチ６８によって閉鎖されている。
【００６９】
試料保持具４０によって所定の試料を注入または採取する際には、図５（Ｂ）に示す如くハッチ６２を軸６４回りに回転させ、図５（Ｃ）に示す如く扉部６２Ｂが挿入口２４を閉鎖する状態とする。この状態で、図５（Ｄ）に示す如く扉部６２Ｂの透孔６６から試料保持具４０の針４２を挿入する。次いで、図５（Ｅ）に示す如く、ハッチ６８を開けて連通孔２６を開放し、試料保持具４０の針４２を試料受渡室１２まで挿入する。
【００７０】
これにより、試料受渡室１２において、所定のキャリヤーガスＫと協働して試料が注入または採取される。
【００７１】
試料の注入または採取が終了し試料保持具４０の針４２が引き抜かれた後には、図５（Ｆ）に示す如く、ハッチ６８及びハッチ６２が前述と逆に動作して連通孔２６及び挿入口２４が閉鎖される。
【００７２】
このように、第３の実施の形態に係る注入採取装置６０においても、従来の如くゴム材のセプタム等を用いた構成ではなく、試料受渡室１２の外側に補助流体層部１８を隣接して設けた多重の層構造で、試料受渡室１２と補助流体層部１８とを連通する連通孔２６は流体（ガス）によるシール構造（ゴム材のセプタム等を完全に廃止した構成）とされているため、試料受渡室１２におけるキャリヤーガスＫの漏れ（シール性）を何ら懸念することなく、試料保持具４０による試料受渡室１２への試料の注入や採取を、外部条件に影響されることなく安定して簡便に行え、しかもその後の試料分析に悪影響を与えることがなく、高温に加熱する必要のある試料についても使用が可能となり、種々の分析装置や解析装置に適用することができる。
［第４の実施の形態］
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）には、第４の実施の形態に係る注入採取装置７０の主要部分の構成が断面図にて示されている。
【００７３】
この注入採取装置７０では、補助流体層部１８の挿入口２４には、開閉手段としてのボールバルブ７２が取り付けられている。このボールバルブ７２は、スプリング７４の付勢力によって通常は挿入口２４を閉鎖している。
【００７４】
他の構成は、前記第１の実施の形態と同様である。
【００７５】
第４の実施の形態に係る注入採取装置７０では、試料保持具４０によって所定の試料を注入または採取する際には、図７（Ｂ）に示す如く、スプリング７４の付勢力に抗してボールバルブ７２を押圧することで、試料保持具４０の針４２を挿入する。これにより、試料受渡室１２において、所定のキャリヤーガスＫと協働して試料が注入または採取される。
【００７６】
また、この状態では、挿入口２４（ボールバルブ７２）と試料保持具４０の針４２との隙間から一部の補助ガスＨが漏れるが、何ら問題はなく、当該試料保持具４０の針４２やボールバルブ７２等を洗浄する機能を発揮させることができ（洗浄ガスとして作用させることができ）、却って効果的である。また、連通孔２６においては、前述した如く流路１４（試料受渡室１２）に送給されるキャリヤーガスＫと補助流体層部１８に送給される補助ガスＨの圧力差が少ないため、試料受渡室１２と補助流体層部１８との間でキャリヤーガスＫや補助ガスＨが移動しない（少ない）。
【００７７】
このように、第４の実施の形態に係る注入採取装置７０においても、従来の如くゴム材のセプタム等を用いた構成ではなく、試料受渡室１２の外側に補助流体層部１８を隣接して設けた多重の層構造で、試料受渡室１２と補助流体層部１８とを連通する連通孔２６は流体（ガス）によるシール構造（ゴム材のセプタム等を完全に廃止した構成）とされているため、試料受渡室１２におけるキャリヤーガスＫの漏れ（シール性）を何ら懸念することなく、試料保持具４０による試料受渡室１２への試料の注入や採取を、外部条件に影響されることなく安定して簡便に行え、しかもその後の試料分析に悪影響を与えることがなく、高温に加熱する必要のある試料についても使用が可能となり、種々の分析装置や解析装置に適用することができる。
［第５の実施の形態］
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には、第５の実施の形態に係る注入採取装置８０の主要部分の構成が断面図にて示されている。
【００７８】
この注入採取装置８０は、前述した第４の実施の形態に係る注入採取装置７０と基本的に同じ構成であるが、開閉手段としてのボールバルブ８２を付勢するスプリング８４の保持部には、補助流体層部１８に送給される補助ガスＨの一部が積極的に外部に流出できるように（洗浄ガスとして積極的に作用させることができるように）、開口８６が形成されている。
【００７９】
第５の実施の形態に係る注入採取装置８０では、通常の状態（図８（Ａ）図示状態）、及び試料保持具４０によって所定の試料を注入または採取する際（図８（Ｂ）図示状態）の何れの状態においても、挿入口２４（ボールバルブ８２）と試料保持具４０の針４２との隙間のみならず、スプリング８４の保持部に設けられた開口８６から、補助ガスＨの一部が積極的に外部に流出される。したがって、当該部位の洗浄効果が大幅に向上し、当該部位に汚染が生じることを防止することができ、効果的である。
［第６の実施の形態］
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）には、第６の実施の形態に係る注入採取装置９０の主要部分の構成が断面図にて示されている。
【００８０】
この注入採取装置９０は、前述した第４の実施の形態に係る注入採取装置７０と基本的に同じ構成であるが、開閉手段としてのボールバルブ９２は、スプリング７４に代えて、補助ガスＬによって付勢されるように構成されている。さらに、ボールバルブ９２の保持部には、当該補助ガスＬが通過できるように切欠き９４が形成されている。
【００８１】
この第６の実施の形態に係る注入採取装置９０においても、試料保持具４０によって所定の試料を注入または採取する際（図９（Ｂ）図示状態）には、挿入口２４（ボールバルブ９２）と試料保持具４０の針４２との隙間のみならず、ボールバルブ９２の保持部に設けられた切欠き９４からも、補助ガスＬが積極的に外部に流出される。したがって、当該部位の洗浄効果が大幅に向上し、当該部位に汚染が生じることを防止することができ、効果的である。
［第７の実施の形態］
図１０には、第７の実施の形態に係る注入採取装置１００及びこの注入採取装置１００に適用される試料保持具１１０の構成が断面図にて示されている。
【００８２】
試料保持具１１０は、所謂捕集管（吸着剤）であり、内部には試料を吸着する捕集剤が収容されており、さらに、上端部には切り込み１１２が設けられると共に下端部は開口して形成されている。キャリヤーガスＫは、この試料保持具１１０の切り込み１１２から内部に流入し下端開口から流出する構成となっている。
【００８３】
一方、注入採取装置１００は、試料受渡室１２の下端部に、前記試料保持具１１０の下端部に対応してシール部１０２が設けられており、試料受渡室１２に挿入された試料保持具１１０の下端部が密着して保持されるようになっている。
【００８４】
また、補助流体層部１８の挿入口２４には、前述した第１の実施の形態と同様に、開閉手段としてのシャッター２８が取り付けられている。
【００８５】
さらに、流路１４（試料受渡室１２）と補助流体層部１８との間の隔壁２０に設けられた連通孔２６には、シャッター２８と同様のシャッター１０４が取り付けられている。
【００８６】
他の構成は、前記第１の実施の形態と同様である。
【００８７】
第７の実施の形態に係る注入採取装置１００では、通常は図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）に示す如く、シャッター２８及びシャッター１０４は簡単に閉鎖されている。この状態では、シャッター２８の隙間から一部の補助ガスＨが漏れるが、何ら問題はなく、当該シャッター２８等を洗浄する機能を発揮させることができ（洗浄ガスとして作用させることができ）、却って効果的である。また、シャッター１０４においては、流路１４（試料受渡室１２）に送給されるキャリヤーガスＫと補助流体層部１８に送給される補助ガスＨの圧力差が少ないため、流路１４（試料受渡室１２）と補助流体層部１８との間でキャリヤーガスＫや補助ガスＨが移動しない（少ない）。
【００８８】
試料保持具１１０によって所定の試料を注入または採取する際には、図１１（Ｂ）及び図１２（Ｂ）に示す如く、シャッター２８を開放して試料保持具１１０を挿入する。この状態では、補助ガスＨの送給量や圧力を制御することで、シャッター１０４からのキャリヤーガスＫの漏れに対応する。
【００８９】
次いで、図１１（Ｃ）及び図１２（Ｃ）に示す如く、シャッター１０４を開放して試料保持具１１０を試料受渡室１２まで挿入し、試料保持具１１０の下端部がシール部１０２に密着して保持された状態とする。
【００９０】
この状態では、挿入口２４（シャッター２８）と試料保持具１１０との隙間から一部の補助ガスＨが漏れるが、何ら問題はなく、当該試料保持具１１０やシャッター２８等を洗浄する機能を発揮させることができ（洗浄ガスとして作用させることができ）、却って効果的である。また、連通孔２６（シャッター１０４）においては、前述した如く流路１４（試料受渡室１２）に送給されるキャリヤーガスＫと補助流体層部１８に送給される補助ガスＨの圧力差が少ないため、試料受渡室１２と補助流体層部１８との間でキャリヤーガスＫや補助ガスＨが移動しない（少ない）。
【００９１】
これにより、キャリヤーガスＫが試料保持具１１０の切り込み１１２から内部に流入し、内部の捕集剤に吸着された試料（成分）が熱とキャリヤーガスＫの流れ作用で離脱されて試料保持具１１０の下端開口から流出し、カラム１６（固定相）へと導入される。
【００９２】
このように、第７の実施の形態に係る注入採取装置１００においても、従来の如くゴム材のセプタム等を用いた構成ではなく、試料受渡室１２の外側に補助流体層部１８を隣接して設けた多重の層構造で、試料受渡室１２と補助流体層部１８とを連通する連通孔２６は流体（ガス）によるシール構造（ゴム材のセプタム等を完全に廃止した構成）とされているため、試料受渡室１２におけるキャリヤーガスＫの漏れ（シール性）を何ら懸念することなく、試料保持具１１０による試料受渡室１２への試料の注入や採取を、外部条件に影響されることなく安定して簡便に行え、しかもその後の試料分析に悪影響を与えることがなく、高温に加熱する必要のある試料についても使用が可能となり、種々の分析装置や解析装置に適用することができる。
［第８の実施の形態］
図１３（Ａ）乃至図１３（Ｃ）には、第８の実施の形態に係る注入採取装置１２０及びこの注入採取装置１２０に適用される試料保持具１３０の構成が断面図にて示されている。
【００９３】
試料保持具１３０は、前記第７の実施の形態に係る試料保持具１１０と同様の所謂捕集管（吸着剤）であり、試料を吸着する捕集部１３２とこれに送気する送気部１３４（注射筒）とによって構成されている。
【００９４】
また、注入採取装置１２０は、前述した第７の実施の形態に係る注入採取装置１００と同様の構成である。
【００９５】
第８の実施の形態に係る注入採取装置１２０及び試料保持具１３０では、通常は図１３（Ａ）に示す如く、シャッター２８及びシャッター１０４は閉鎖されている。試料保持具１３０によって所定の試料を注入または採取する際には、図１３（Ｂ）に示す如く、シャッター２８を開放して試料保持具１３０の捕集部１３２を挿入する。
【００９６】
次いで、図１３（Ｃ）に示す如く、シャッター１０４を開放して試料保持具１３０の捕集部１３２を試料受渡室１２まで挿入する。
【００９７】
これにより、捕集部１３２に吸着された試料（成分）が試料受渡室１２の熱によって気化し、さらに、試料保持具１３０の送気部１３４を作用させることで捕集部１３２へ空気を送り込み、キャリヤーガスＫとの協働によって試料（成分）が流出してカラム１６（固定相）へと導入される。
【００９８】
このように、第８の実施の形態に係る注入採取装置１２０においても、従来の如くゴム材のセプタム等を用いた構成ではなく、試料受渡室１２の外側に補助流体層部１８を隣接して設けた多重の層構造で、試料受渡室１２と補助流体層部１８とを連通する連通孔２６は流体（ガス）によるシール構造（ゴム材のセプタム等を完全に廃止した構成）とされているため、試料受渡室１２におけるキャリヤーガスＫの漏れ（シール性）を何ら懸念することなく、試料保持具１３０による試料受渡室１２への試料の注入や採取を、外部条件に影響されることなく安定して簡便に行え、しかもその後の試料分析に悪影響を与えることがなく、高温に加熱する必要のある試料についても使用が可能となり、種々の分析装置や解析装置に適用することができる。
［第９の実施の形態］
図１４には、第９の実施の形態に係る注入採取装置１４０及びこの注入採取装置１４０に適用される試料保持具１５０の構成が断面図にて示されている。
【００９９】
試料保持具１５０は、所謂捕集管（吸着剤）であり、図１５に詳細に示す如く、先端部分には試料を吸着する捕集剤１５５が収容されており、さらに、流体（液体）の入口１５２及び出口１５４が設けられている。
【０１００】
一方、注入採取装置１４０は、所謂液体クロマトグラフ装置とされており、流路１４（試料受渡室１２）と補助流体層部１８との間には、更に、第２補助流体層部１４２が設けられている。すなわち、この注入採取装置１４０では、「補助流体層部」が多層に設けられた構成となっている。
【０１０１】
補助流体層部１８には、前述した各実施の形態と同様に補助ガスＨが送給されている。また、補助流体層部１８の挿入口２４には、前述した第１の実施の形態と同様に、開閉手段としてのシャッター２８が取り付けられている。
【０１０２】
さらに、補助流体層部１８の隔壁２０に設けられた連通孔２６には、前記第４の実施の形態にて示したものと同様のボールバルブ７２が取り付けられると共に、後述する溶媒液Ｑの回収路１４４が設けられている。
【０１０３】
一方、流路１４には、所定のキャリヤー流体としての溶媒液Ｑが、圧力（例えば、１００ｋｈｐａ程度かそれ以上）、流量、温度、及び湿度の少なくとも１つの条件が所定に制御されて送給される構成となっている。また、流路１４（試料受渡室１２）と補助流体層部１８との間に設けられた第２補助流体層部１４２にも、流路１４と同様の溶媒液Ｑが送給される構成となっている。
【０１０４】
さらに、試料受渡室１２の下流側には、カラム１６（固定相）が接続されており、試料受渡室１２から導入された試料を沸点や極性などの条件に基づいて分離し、さらに、このカラム１６に接続された検出器１４６に導かれて成分が検出される構成であり、他の部分の構成は前記第１の実施の形態と同様である。
【０１０５】
上記構成の注入採取装置１４０では、試料保持具１５０の先端部が試料受渡室１２に達すると、溶媒液Ｑが試料保持具１５０の入口１５２から内部に流入し、内部の捕集剤に吸着された試料（成分）が抽出されて出口１５４から流出し、カラム１６（固定相）へと導入される。
【０１０６】
ここで、この注入採取装置１４０では、「補助流体層部」が多層（補助流体層部１８と第２補助流体層部１４２）に構成されているため、試料受渡室１２と補助流体層部１８との間の（すなわち、連通孔２６における）シール性を更に向上することができる。
【０１０７】
またしかも、「補助流体層部」を補助流体層部１８と第２補助流体層部１４２によって多層に構成することで、流体（キャリヤー流体と補充流体）の種類を異ならせて設定することが可能となる。
【０１０８】
すなわち、多層に構成された「補助流体層部」のうち最外層に位置する補助流体層部１８内に送給される補助流体を補助ガスＨ（気体）とし、一方、内方に位置する第２補助流体層部１４２内に送給される補助流体を溶媒液Ｑ（液体）とすると共に流路１４（試料受渡室１２）内に送給されるキャリヤー流体を溶媒液Ｑ（液体）をシールすることが可能になる。
【０１０９】
この場合に、試料受渡室１２内から内方に位置する第２補助流体層部１４２への溶媒液Ｑ（液体）漏れは無くなる。一方、当該第２補助流体層部１４２から最外層に位置する補助流体層部１８へは、連通孔２６が、最外層に位置する補助流体層部１８内に送給される補助ガスＨ（気体）によってシールされると共に、連通孔２６を試料保持具１５０より僅かに大きいサイズにし、かつボールバルブ７２の位置を下にすることで、ボールバルブ７２による漏れを的確に防止できる。
【０１１０】
またこの場合、最外層に位置する補助流体層部１８内へ第２補助流体層部１４２から溶媒液Ｑ（液体）が若干漏れる可能性があるが、最外層に位置する補助流体層部１８には、溶媒液Ｑを回収する回収路１４４が設けられており、溶媒液の漏れなどによる不具合に対応することができる。
【０１１１】
したがって、この注入採取装置１４０（液体クロマトグラフ装置）では、例えば試料受渡室１２（流路１４）の圧力が１００ｋｈｐａ程度以上と高い場合であっても、最外層に位置する補助流体層部１８の補助流体（補助ガスＨ）を気体とすると共にその圧力を低く設定できるため、試料受渡室１２へ試料保持具１５０としての捕集管や試料としての固定物などを直接投入することが可能になる。したがって、キャリヤー流体として「溶離液」と呼ばれる液体を送給して試料成分を直接的に抽出する所謂自動溶媒抽出を行うことが可能になる。
【０１１２】
なお、最外層に位置する補助流体層部１８の補助流体（補助ガスＨ）は、溶媒液（液体）としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る注入採取装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る注入採取装置に設けられたシャッターの構成を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る注入採取装置に適用される試料保持具の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る注入採取装置の全体構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る注入採取装置の主要部分の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る注入採取装置のハッチの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る注入採取装置の主要部分の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る注入採取装置の主要部分の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る注入採取装置の主要部分の構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態に係る注入採取装置及びこの注入採取装置に適用される試料保持具の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態に係る注入採取装置のシャッターの動作を示す断面図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態に係る注入採取装置における試料の注入または採取の状態を示す断面図である。
【図１３】本発明の第８の実施の形態に係る注入採取装置及びこの注入採取装置に適用される試料保持具の構成並びに試料の注入または採取の状態を示す断面図である。
【図１４】本発明の第９の実施の形態に係る注入採取装置及びこの注入採取装置に適用される試料保持具の構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の第９の実施の形態に係る注入採取装置に適用される試料保持具の構成を示す断面図である。
【図１６】従来のガスクロマトグラフ分析装置における試料の注入口ユニットの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０    注入採取装置
１２    試料受渡室
１４    流路
１６    カラム（固定相）
１８    補助流体層部
２０    隔壁
２２    外周壁
２４    挿入口
２６    連通孔
２８    シャッター（開閉手段）
Ｋ      キャリヤーガス（キャリヤー流体）
Ｈ      補助ガス（補助流体）
４０    試料保持具
４２    針
【図１】
2005227239.tif 000003
【図２】
2005227239.tif 000004
【図３】
2005227239.tif 000005
【図４】
2005227239.tif 000006
【図５】
2005227239.tif 000007
【図６】
2005227239.tif 000008
【図７】
2005227239.tif 000009
【図８】
2005227239.tif 000010
【図９】
2005227239.tif 000011
【図１０】
2005227239.tif 000012
【図１１】
2005227239.tif 000013
【図１２】
2005227239.tif 000014
【図１３】
2005227239.tif 000015
【図１４】
2005227239.tif 000016
【図１５】
2005227239.tif 000017
【図１６】
2005227239.tif 000018