(57)【要約】ＨＰＬＣ等の分析装置に用いられる非常に内径の小さい配管であっても流路拡散の抑制効果が十分に得られ、かつ安定した送液を行なうことができるようにする。分析装置用の配管デバイスは、内部の流路拡散を抑制する折返し形状が設けられている配管と、前記配管に対し少なくとも一方向側から直接的に又は間接的に接し、前記折返し形状の変形を抑制するように前記配管を支持する部材と、を備えている。
2018150842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の流路拡散を抑制するように実質的に折り返された折返し形状が設けられている配管と、
前記配管の少なくとも一方向側から直接的に又は間接的に接し、前記折返し形状の変形を抑制するように前記配管を支持する部材と、を備えた分析装置用の配管デバイス。
【請求項２】
前記配管の前記折返し形状は略平面的に設けられている、請求項１に記載の配管デバイス。
【請求項３】
前記部材は前記配管の前記一方向とは反対側からも直接的に又は間接的に接している、請求項１又は２に記載の配管デバイス。
【請求項４】
前記部材は前記折返し形状を維持するように前記配管の前記折返し形状が設けられている部分を保持している、請求項１から３のいずれか一項に記載の配管デバイス。
【請求項５】
前記部材は棒状の部材であり、前記配管が前記棒状の部材に巻き付けられて実質的に折り返されることにより前記折返し形状を備えている、請求項１に記載の配管デバイス。
【請求項６】
前記部材は、前記配管を内部に収容するパイプ状部材である、請求項１から４のいずれか一項に記載の配管デバイス。
【請求項７】
前記パイプ状部材は熱収縮チューブである、請求項６に記載の配管デバイス。
【請求項８】
前記部材は熱伝導性の材質からなり、前記配管と熱的に接している、請求項１から６のいずれか一項に記載の配管デバイス。
【請求項９】
前記配管に熱的に接して前記配管を加熱するヒータをさらに備えている、請求項１から６のいずれか一項に記載の配管デバイス。
【請求項１０】
前記配管の温度を測定する温度センサと、
前記温度センサからの信号に基づいて前記配管の温度が所定温度になるように前記ヒータの出力を制御する温度制御部と、をさらに備えている、請求項９に記載の配管デバイス。
【請求項１１】
前記部材は前記配管と接している面とは反対側に平坦面を有し、
前記ヒータは前記部材の前記平坦面に接するシート状のヒータである、請求項９又は１０に記載の配管デバイス。
【請求項１２】
前記配管の外径が０．５ｍｍ以下である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の配管デバイス。
【請求項１３】
前記部材は前記配管の前記折返し形状が設けられている部分の複数個所と接合された補強用配管である、請求項１から５、８から１０、１２のいずれか一項に記載の配管デバイス。
【請求項１４】
前記補強用配管も折返し形状が連続して設けられており、前記補強用配管と前記配管とが互いの前記折返し形状を支え合うように接合されている、請求項１３に記載の配管デバイス。
【請求項１５】
分析流路と、
前記分析流路中に試料を注入する試料注入部と、
前記分析流路上で前記試料注入部よりも下流に設けられ、前記試料注入部により注入された試料を分離する分離部と、
前記分析流路上で前記分離部よりも下流に設けられ、前記分離部で分離された試料成分を検出する検出器と、を少なくとも備え、
前記分析流路をなす流路のうち前記試料注入部よりも下流の流路の少なくとも一部が、請求項１から１４のいずれか一項に記載の配管デバイスによって構成されている、分析装置。
【請求項１６】
前記分離部は、分離カラムとその分離カラムを内部に収容して前記分離カラムの温度を所定温度に調節するカラムオーブンからなり、
前記試料注入部よりも下流の流路であって前記カラムオーブンの外側に配置される流路が、請求項９から１１のいずれか一項に記載の配管デバイスによって構成されている、請求項１５に記載の分析装置。
【請求項１７】
前記検出器を複数備え、各検出器の入口側に請求項９から１１のいずれか一項に記載の配管デバイスが接続されている、請求項１６に記載の分析装置。
【請求項１８】
内部の流路拡散を抑制する折返し形状が設けられている配管と、
前記配管の少なくとも一方向側から熱的に接している部材と、を備えた分析装置用の配管デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体クロマトグラフシステム等の分析装置に用いられる配管デバイスとその配管デバイスを用いた分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高速液体クロマトグラフ（以下、ＨＰＬＣという。）では、液体の流れ場と分子拡散によって、移動相の流れる分析流路内に注入された試料や分析カラムで分離された試料成分を配管の流路方向（流れ方向）へ広げるという作用が働く。これを流路拡散と呼ぶ。流路拡散が起こると、クロマトグラムのピーク形状が緩やかな形状になってしまい、ＨＰＬＣの分離性能を低下させる要因となっている。そのため、分析流路中における流路拡散をいかに抑制するかということは、ＨＰＬＣの分離性能を向上させる上で重要である。【０００３】
断面形状が円形である配管の流路拡散には次の理論式が存在する。
2018150842.tif 000003
ここで、ｃ（ｔ）は時刻ｔにおける濃度、Ｍは初期濃度、Ｒは配管の内径、Ｄｚは見かけの混合拡散係数、Ｕは平均流速、ｚは配管の長さである。この理論式から、流路拡散を抑制するためには、一般に、配管の内径を小さくするか、配管を短くするか、拡散係数を大きくすればよいことがわかる。【０００４】
別の方法として、配管を折り返して配管内の流体の流れを乱すことで、配管内の流路拡散を抑制するという方法が提案されている（特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５０３２２８３号明細書
【特許文献２】米国特許第８６４１２６７号明細書
【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、配管を連続的に折り返すという方法は配管内の流路拡散を抑制する方法として非常に有効的な方法である。この方法によって流路拡散を抑制する十分な効果を得るためには、配管の折返し部分の折り曲げ角度Ｒをある程度小さくし、折返し回数をある程度の数以上設ける必要がある。【０００７】
近年のＨＰＬＣでは、分析時間の短縮化や分離性能の向上を目的として、内径が０．１ｍｍ以下の極めて細い配管が用いられることがある。このような内径の極めて小さい配管を連続的に折り返して流路拡散の抑制効果を十分に得るためには、内径の小ささに合わせて配管の折り曲げ角度も小さくする必要がある。折り曲げ角度が大きいと、特に短距離を接続する配管では、十分な折返し回数が確保できず、流路拡散を抑制するという効果が十分に得られない。【０００８】
配管の折返しの折り曲げ角度を小さくするためには、配管の内径に応じて外径も小さくする必要がある。しかし、配管の外径を小さくすると配管そのものの強度も低下してしまい、流路形状を安定して維持することが困難になる。【０００９】
また、上記のように、流路拡散を抑制するためには、拡散係数を高めることが有効である。拡散係数は次式によって計算することができる。
2018150842.tif 000004
ここで、ｋはボルツマン定数、Ｔは温度、μは粘度、ａは粒子半径である。この式から、拡散係数は温度Ｔを高くすることが効果的であることがわかる（温度Ｔが大きくなると粘度μが低下するため）。しかし、特許文献１に開示された配管構造では、連続的に折り返された内側の配管とそれを収容する外側の配管との間に空気層が存在するため、外側の配管の周囲の熱が内側の配管へ伝わりにくい。そのため、内側の配管の温度を加熱したいような場合でも熱伝達効率が悪く、迅速な加熱が行なわれにくいという問題がある。【００１０】
また、ＭＥＭＳ技術を用いて連続した折返し形状等を有する流路を基板内に形成するという技術も提案されている（特許文献２参照。）。しかし、そのような構造は基板を積層することによって形成されるため、ＨＰＬＣのように高耐圧が求められるような用途では使用することができないか、製作コストが高くなるという問題がある。【００１１】
そこで、本発明は、ＨＰＬＣ等の分析装置で従来用いられてきた配管に加え、近年用いられてきている非常に内径の小さい配管に対しても流路拡散の抑制効果が十分に得られ、かつ安定した送液を行なうことができるように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】
【００１２】
本発明に係る分析装置の配管デバイスは、内部の流路拡散を抑制するように実質的に折り返された折返し形状が設けられている配管と、前記配管に対し少なくとも一方向側から直接的に又は間接的に接し、前記配管を支持して前記折返し形状の変形を抑制する部材と、を備えている。【００１３】
ここで、配管の折返し形状は略平面的に形成されていてもよいし、立体的に形成されていてもよい。折返し形状が略平面的に形成されていれば、部材によって折返し形状を安定的に支持しやすくなる。なお、「折返し形状が略平面的に形成されている」とは、折返し形状が完全な同一平面内において形成されていることだけでなく、折返し形状の一部がねじれや反りによって完全には同一平面内に収まっていないことも含む。【００１４】
前記部材は前記配管の前記一方向とは反対側からも直接的に又は間接的に接していてもよい。そうすれば、配管が部材によって挟み込まれるようにして支持されるため、折返し形状がより乱れにくくなり、送液の安定性が向上する。【００１５】
前記部材は前記折返し形状を維持するように前記配管の折返し形状が設けられている部分を保持していることが好ましい。部材が折返し形状を維持するように折返し形状が設けられている部分を保持しているとは、配管の折返し形状が乱れないように部材と配管とが接合されていることを意味する。部材と配管との接合は、接着剤によってなされていてもよいし、溶接その他の方法によってなされていてもよい。これにより、配管の折返し形状をより確実に維持することができ、送液の安定性をより向上させることができる。【００１６】
前記部材は棒状の部材であってもよい。その場合、前記配管は前記棒状の部材に巻き付けられて実質的に折り返されることによって前記折返し形状を備えることで、内部の流路拡散を抑制する効果が得られる。【００１７】
また、前記部材は、前記配管を内部に収容するパイプ状部材であってもよい。【００１８】
前記パイプ状部材の一例として、熱収縮チューブを挙げることができる。熱収縮チューブを用いれば、配管の折返し形状を容易に維持することができる。【００１９】
部材は熱伝導性の材質からなり、前記配管と熱的に接していることが好ましい。部材が熱伝導性の材質からなるものであれば、配管の周囲の熱が部材を通じて配管へ伝わるようになるため、配管に対する熱伝達効率が向上し、配管の温度を制御しやすくなる。【００２０】
また、配管に熱的に接して前記配管を加熱するヒータをさらに備えていてもよい。独自にヒータを備えていれば、配管内の流体を独自に加熱することができる。【００２１】
配管デバイスが独自にヒータを備えている場合、配管の温度を測定する温度センサと、前記温度センサからの信号に基づいて前記配管の温度が所定温度になるように前記ヒータの出力を制御する温度制御部と、をさらに備えていることが好ましい。そうすれば、配管の温度を独自に調節することができ、室温変動などの外乱があっても配管内部の液体温度を一定に保つことができる。その結果、分析装置の分析流路の少なくとも一部をこの配管デバイスによって実現することで、分析流路内を流れる流体温度が安定し、分析の再現性が向上する。【００２２】
既述のように、配管内における流路拡散を抑制する方法として、配管内の流体温度を高めることが有効である。ＬＣシステムにおいて、カラムオーブン内に収容される配管はカラムオーブンによって一定温度に維持されるが、カラムオーブンの外側に配置される配管、例えばカラムオーブンと検出器との間を接続する配管や検出器のさらに下流側に質量分析計などの第２の検出器を接続するための配管については温度調節がなされないため、その配管内において流路拡散が起こりやすくなる。そこで、カラムオーブンの外側に設けられるような配管として、独自にヒータを備えた上記の配管デバイスを用いれば、カラムオーブンとは別にヒータで加熱することができ、その配管内における流路拡散を抑制することができる。【００２３】
また、独自にヒータを備えた配管デバイスを分析カラムの直前の配管として用いることもできる。そうすれば、分析カラムに流入する直前の試料溶液を加熱することができるので、分析カラム内における試料溶液の温度分布が抑制され、分離性能を向上させることができる。【００２４】
独自にヒータを備えた配管デバイスの好ましい実施形態は、前記部材は前記配管と接している面とは反対側に平坦面を有し、前記ヒータは前記部材の前記平坦面に接するシート状のヒータである。このような構成にすれば、シート状のヒータによって配管を均一に加熱することが容易である。【００２５】
前記配管の外径は、例えば０．５ｍｍ以下である。特許文献１に開示された配管構造では、連続的に折り返された配管が内径の大きな配管の内側に収容された状態で端部において固定されている。内側に収容されている配管の外径が０．５ｍｍ以下の非常に細いものであった場合には、外側の配管が何らかの要因で動いただけで内側の配管が揺れてわずかに形状が変化したり外側の配管の壁面と衝突したりして内側の配管内を流れる流体の流れに影響を与え、送液が不安定になる虞がある。したがって、近年のＨＰＬＣのように内径が０．１ｍｍ以下の配管を用いるような場合に、特許文献１に開示された配管構造では外力に対する耐性が低く、このような配管構造をそのまま適用することはできない。これに対し、本発明では、部材によって折返し形状の変形を抑制するように配管を支持するため、外径が０．５ｍｍ以下という極めて細い配管を用いた場合でも配管の折返し形状を維持しやすく、送液の安定化を図ることができる。【００２６】
なお、本発明は、配管の外径が０．５ｍｍ以下であるものに限定されず、それよりも大きいものに対しても適用することができる。【００２７】
前記部材は前記配管の折返し形状が設けられている部分の複数個所と接合された補強用配管であってもよい。すなわち、本発明における部材を、例えば同じ分析装置内で使用されている他の配管（補強用配管）によって実現することができる。【００２８】
上記の場合の好ましい実施形態では、前記補強用配管も折返し形状が連続して設けられており、前記補強用配管と前記配管が互いの前記折返し形状を支え合うように接合されている。【００２９】
本発明に係る分析装置は、分析流路と、前記分析流路中に試料を注入する試料注入部と、前記分析流路上で前記試料注入部よりも下流に設けられ、前記試料注入部により注入された試料を成分ごとに分離する分離部と、前記分析流路上で前記分離部よりも下流に設けられ、前記分離部で分離された試料成分を検出する検出器と、を少なくとも備えているものである。そして、前記分析流路をなす流路のうち前記試料注入部よりも下流の流路の少なくとも一部が、上述の配管デバイスによって構成されている。【００３０】
本発明に係る分析装置の一例はＨＰＬＣである。その場合、前記分離部は、分離カラムとその分離カラムを内部に収容して前記分離カラムの温度を所定温度に調節するカラムオーブンからなり、前記試料注入部よりも下流の流路であって前記カラムオーブンの外側に配置される流路が、独自にヒータを備えた配管デバイスによって構成されていることが好ましい。そうすれば、カラムオーブンの外側の配管を独自に加熱することができるので、カラムオーブンの外側の配管内において流路拡散も抑制することができる。【００３１】
ＨＰＬＣでは検出器が複数設けられる場合があるが、その場合は検出器の入口側に独自にヒータを備えた配管デバイスが接続されていることが好ましい。そうすれば、各検出器に通じる配管内での流路拡散を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る配管デバイスは、折返し形状が設けられている配管と、その配管に対し少なくとも一方向側から直接的に又は間接的に接し、折返し形状の変形を抑制するように配管を支持する部材を備えているので、配管の折返し形状が外力によって変形しにくくなり、配管内を流れる流体の流れの安定性を維持しながら、折返し形状による配管内の流路拡散抑制効果が得られる。これにより、従来の分析装置で用いられてきた一般的な配管だけでなく、外径が０．５ｍｍ以下というような極めて細い配管を用いるような場合であっても、流路拡散を抑制するための折返し形状を維持することができるので、短距離を接続する用途としてこの配管デバイスを用いたときにも、配管に十分な折返し回数をもたせることができ、流路拡散の抑制効果を十分に得ることができる。【００３３】
本発明に係る分析装置では、分析流路のうち試料注入部よりも下流側の流路の少なくとも一部を上記の配管デバイスによって構成しているので、分析流路を流れる流体の流量の安定性を維持しながら、配管の折返し形状の効果によって、試料注入部により分析流路内に注入された試料の拡散を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ＨＰＬＣシステムの一実施例を示す概略構成図である。
【図２】同ＨＰＬＣシステム用の配管デバイスの一実施例を示す斜視図である。
【図３】配管デバイスの他の実施例を示す分解斜視図である。
【図４】配管デバイスのさらに他の実施例を示す分解斜視図である。
【図５】配管デバイスのさらに他の実施例を示す分解斜視図である。
【図６】配管デバイスのさらに他の実施例を示す分解斜視図である。
【図７】独自にヒータを備えた配管デバイスの一実施例を示す斜視図である。
【図８】配管デバイスのさらに他の実施例を示す分解斜視図である。
【図９】配管デバイスのさらに他の実施例を示す分解斜視図である。
【図１０】他の配管を利用する配管デバイスを備えたＬＣシステムの構成の一例を概略的に示す流路構成図である。
【図１１】配管デバイスのさらに他の実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、本発明に係る分析装置用の配管デバイスとその配管デバイスを用いて構成される分析装置の実施形態について説明する。
【００３６】
まず、本発明の分析装置の一実施形態であるＨＰＬＣシステムの構成について、図１を用いて説明する。
【００３７】
この実施例のＨＰＬＣシステムは、分析流路２、送液装置４、試料注入部６、分析カラム８、カラムオーブン９、検出器１０及び質量分析計１２を備えている。分析流路２は配管２ａ，２ｂ，２ｃ及び２ｄによって構成されている。
【００３８】
送液装置４は移動相を貯留する容器からポンプによって移動相を汲み上げて送液するように構成されている。送液装置４の下流に配管２ａを介して試料注入部６が接続されており、試料注入部６のさらに下流に配管２ｂを介して分析カラム８が接続されている。分析カラム８はカラムオーブン９内に収容されている。分析カラム８のさらに下流に配管２ｃを介して検出器１０が接続され、検出器１０のさらに下流に配管２ｄを介して１２質量分析計（以下、ＭＳ１２と称する。）が接続されている。
【００３９】
試料注入部６は、試料を自動的に採取して分析流路２中に注入するように構成されている。試料注入部６によって注入された試料は送液装置４からの移動相によって分析カラム８へ導かれ、分析カラム８において成分ごとに分離される。分析カラム８が収容されているカラムオーブン９の内部空間は一定の温度に調節されるようになっている。分析カラム８において分離された試料成分は検出器１０、ＭＳ１２へ順に導入されて検出される。
【００４０】
かかるＨＰＬＣシステムでは、試料注入部６と分析カラム８との間を接続する配管２ｂ、分析カラム８と検出器１０との間を接続する配管２ｃ、及び検出器１０とＭＳ１２との間を接続する配管２ｄの内部における流路拡散を抑制することによって、検出器１０やＭＳ１２で得られるクロマトグラムのピーク形状を改善することができ、分離性能を向上させることができる。そこで、この実施例のＬＣシステムは、分析流路２の一部を構成する配管２ｂ，２ｃ，２ｄのうち少なくとも１つの配管の一部又は全部が、以下に説明する流路拡散抑制機能をもった配管デバイスによって構成されている。
【００４１】
なお、上記ＨＰＬＣの構成は本発明に係る分析装置のほんの一例にすぎない。本発明は、試料を分析流路中に注入する試料注入部と、その試料注入部によって注入された試料を成分ごとに分離する分離部と、分離部で分離された成分を検出する少なくとも１つの検出器を少なくとも具備する分析装置のすべてに適用することができる。したがって、例えば図１のＨＰＬＣのＭＳ１２は必ずしも設けられている必要はなく、検出器１０の検出信号に基づいて試料成分を分画捕集するフラクションコレクタがＭＳ１２の代わりに設けられた分取ＬＣであってもよい。
【００４２】
図２から図９はそれぞれ上記のようなＨＰＬＣ等の分析装置用の配管デバイスの一実施例を示している。
【００４３】
以下に説明する図２から図９の各実施例の配管デバイス１ａ〜１ｈは、いずれも配管１６を備えている。配管１６は山と谷が交互に連続するような連続的な折返し形状が形成された拡散抑制部１８を備えている。拡散抑制部１８の連続的な折返し形状は、配管１６を流れる流体の流路拡散を抑制する効果が十分に得られるように設計されたものである。図では、拡散抑制部１８の折返し形状が略平面的に形成されているが、必ずしも略平面的に形成されている必要はなく、立体的に形成されていてもよい。例えば、配管１６が棒状の部材に巻き付けられることによって実質的に折り返されているものと同等の拡散抑制効果を奏するように構成されているものであってもよい。なお、拡散抑制部１８の折返し形状は必ずしも連続的に設けられている必要はなく、複数の折返し形状が断続的に設けられていてもよい。
【００４４】
配管１６の材質はステンレス等、一般的な配管と同様の材質である。配管１６の外径や内径は特に限定されないが、内径が０．１ｍｍ以下、外径が０．５ｍｍ以下という極めて細いものであってもよい。このような極めて細い配管１６は強度が低く、装置の揺れ、ユーザの手などによる配管１６への接触、配管１６に対する風圧など、小さな外力が作用しただけでも容易に拡散抑制部１８の折返し形状が変形して配管１６の内部の流路形状が変化してしまい、配管１６を流れる流体の流れを乱してしまう。そのため、以下の実施例の配管デバイス１ａ〜１ｈはいずれも、拡散抑制部１８の折返し形状を維持するための部材を備えている。
【００４５】
図２に示す配管デバイス１ａは、拡散抑制部１８の折返し形状を維持するための部材を１枚の補強シート２０によって実現している。補強シート２０は板状のものであってもシール状のものであってもよい。補強シート２０と配管１６の拡散抑制部１８とは、接着剤や溶接、ロウ付け等によって全体的に又は部分的に固定されている。補強シート２０は拡散抑制部１８の折返し形状を維持することを第一の目的とするものであるから、拡散抑制部１８にある程度の強度を付加するものであればいかなる寸法及び材質のものであってもよい。
【００４６】
ただし、この配管デバイス１ａがカラムオーブン９（図１を参照。）内の流路を構成する用途で使用されるような場合には、補強シート２０をアルミニウムなどの熱伝導性材料で構成されていることが好ましい。そうすれば、周囲の熱が補強シート２０を介して配管１６に伝わりやすくなり、配管１６への熱伝達効率が向上して配管１６を流れる流体の温度制御を行ないやすくなる。
【００４７】
図３に示す配管デバイス１ｂでは、図２の実施例における補強シート２０とともに補強シート２２によって配管１６の拡散抑制部１８を支持する部材を構成している。この場合、補強シート２０と２２は、配管１６の拡散抑制部１８に対して固定されておらず、拡散抑制部１８を互いの間に挟み込んで保持するだけであるように構成されていてもよい。一方で、補強シート２０と２２の一方又は両方が接着剤や溶接、ロウ付け等によって拡散抑制部１８に固着されていてもよい。
【００４８】
また、補強シート２０と２２は、両方がアルミニウムなどの熱伝導性材料で構成されていてもよいが、いずれか一方のみが熱伝導性材料で構成されていてもよい。また、補強シート２０と２２の間の空間に熱伝導性の接着剤等が充填されていてもよい。
【００４９】
図４に示す配管デバイス１ｃでは、配管１６の拡散抑制部１８を支持するための部材が、主平面にスリット２６が設けられたプレート２４によって実現されている。プレート２４のスリット２６に配管１６の拡散抑制部１８が嵌め込まれた状態で、配管１６とプレート２４とが互いに固定されている。
【００５０】
配管１６とプレート２４との間の固定方法は特に限定されない。例えば、配管１６の拡散抑制部１８の両脇の直線部分のみが接着剤や溶接、ロウ付け等によってプレート２４に固定されていてもよい。そのような固定方法であっても、配管１６の拡散抑制部１８がスリット２６に嵌め込まれていることで保護される。また、拡散抑制部１８の折返し形状が完全に固定されるように、拡散抑制部１８自体がスリット２６内においてプレート２４に対して接着剤、溶接、ロウ付け等によって固定されていてもよい。また、配管１６をプレート２４に対して固定するために、別の粘着性のシート等を用いてもよい。
【００５１】
スリット２６の形状は配管１６の拡散抑制部１８が嵌め込まれるような形状であればいかなる形状であってもよく、拡散抑制部１８の形状に応じた形状に加工されたものであってもよい。そのような形状のスリット２６は、例えば放電加工によって形成することができる。
【００５２】
プレート２４はある程度の厚み（例えば０．５ｍｍ）と剛性をもったものである。プレート２４の材質は特に限定されないが、例えばアルミニウムなどの熱伝導性材料からなるものであれば、配管１６への熱伝達効率を向上させることができる。
【００５３】
図５に示す配管デバイス１ｄでは、配管１６の拡散抑制部１８の形状に対応した溝３０が形成されたプレート２８によって部材を実現している。プレート２８の溝３０に配管１６の拡散抑制部１８が嵌め込まれることで、拡散抑制部１８の折返し形状が維持される。
【００５４】
配管１６の拡散抑制部１８は接着剤、溶接、ロウ付け等によってプレート２８に固定されてもよい。また、プレート２８とは別のプレートを用い、２枚のプレートで配管１６の拡散抑制部１８を挟み込んで保持してもよい。プレート２８とは別のプレートは、単なる平板であってもよいし、プレート２８の溝３０と同様の溝が設けられたものであってもよい。また、プレート２８の溝３０に配管１６の拡散抑制部１８を嵌め込んだ状態で、その上から粘着性のシートを貼り付けることによって拡散抑制部１８を溝３０に嵌め込んだ状態で固定してもよい。
【００５５】
この実施例においても、部材をなすプレート２８の材質は特に限定されないが、アルミニウムなどの熱伝導性材料からなるものを用いれば、配管１６への熱伝達効率を向上させることができる。
【００５６】
図６に示す配管デバイス１ｅは、端面形状が配管１６の拡散抑制部１８の折返し形状に対応した波形状となっている２枚のプレート３２と３４の互いの波形状端面３２ａ，３４ａの間に、配管１６の拡散抑制部１８を挟み込むことで、配管１６の拡散抑制部１８の折返し形状を維持するように構成されている。拡散抑制部１８を互いの端面３２ａ，３４ａの間に挟み込んだプレート３２と３４は、固定用シート３６がプレート３２と３４に貼り付けられることで固定される。固定用シート３６はある程度の厚みをもったプレートであってもよいし、粘着性のシールなどであってもよい。なお、拡散抑制部１８を互いの端面３２ａ，３４ａの間に挟み込んだプレート３２と３４の固定方法はこれに限定されず、いかなる方法で固定されていてもよい。
【００５７】
この実施例においても、プレート３２、３４やシート３６の材質は特に限定されないが、熱伝導性材料からなるものを用いることによって、配管１６への熱伝達効率を向上させることができる。
【００５８】
以上において説明した図２から図６の実施例の配管デバイス１ａ〜１ｅは、配管１６の折返し形状の変形を抑制する部材としてシート状の部材を用いており、配管１６の折返し形状の変形を抑制する部材の少なくとも一方側の面が平坦面となっている。この平坦面にはシート状のヒータを取り付けることができ、配管デバイス１ａ〜１ｅ自体に配管１６を加熱する機能をもたせることができる。
【００５９】
図７に示す配管デバイス１ｆでは、図２の配管デバイス１ａの補強シート２０の平面のうち配管１６と接している平面とは反対側の平面に、例えばラバーヒータなどのシート状ヒータ３７が装着されている。同様の構造は、図３から図６のいずれの実施例の配管デバイス１ｂ〜１ｅに対しても適用することができる。ヒータは、シート状のものでなくてもよく、折返し形状の変形を抑制する部材を介さずに配管１６に熱的に接していてもよい。
【００６０】
配管デバイスに独自にヒータを具備させる場合、図７に示されているように、配管１６の温度を測定する温度センサ３８とその温度センサ３８からの信号に基づいてヒータ３７の出力を制御する制御部３９も具備していることが好ましい。そうすれば、配管１６の温度を独自に制御して安定させることができる。
【００６１】
上記のような独自にヒータを備えた配管デバイス１ｆは、例えばＨＰＬＣシステムにおけるカラムオーブン９の外側に設けられる流路２ｃや２ｄ（図１を参照。）として用いることができる。カラムオーブン９の外側に設けられる配管は外気に曝されるため、その配管内を流れる流体の温度が低下し、流路拡散が生じやすくなる。そこで、独自にヒータ３７を備えた配管デバイス１ｆによって流路２ｃや２ｄを構成することで、流路２ｃや２ｄ内を流れる流体温度を一定温度に保つことができ、その流路内における流路拡散を抑制することができる。
【００６２】
また、上記のような独自にヒータ３７を備えた配管デバイス１ｆは、カラムオーブン９内における分析カラム８（図１を参照。）の直前の配管２ｂとして用いることもできる。そうすれば、分析カラム８に流入する直前の試料溶液を加熱することができるので、分析カラム８内における試料溶液の温度分布が抑制され、分離性能を向上させることができる。
【００６３】
図２から図７の実施例では、配管１６の折返し形状の変形を抑制する部材としてシート状の部材を用いているが、本発明に係る配管デバイスはこれに限定されない。例えば図８に示す配管デバイス１ｇは、ワイヤ状又は管状の部材４０によって配管１６の折返し形状の変形を抑制する部材を構成することができる。部材４０と配管１６の拡散抑制部１８とは、接着剤、溶接、ロウ付け等によって固定されている。
【００６４】
このような配管デバイス１ｇに独自に配管１６を加熱するための機能をもたせるために、細いシート状のヒータを部材４０に装着してもよいし、配管１６及び部材４０に対して電熱線をコイル状に巻きつけてもよい。
【００６５】
また、図示は省略しているが、配管１６が折り返されている場合と同等の拡散抑制効果を奏するように配管１６を棒状の部材に巻き付けられて配管デバイスを構成する場合には、配管１６が巻き付けられた状態の棒状の部材にさらに電熱線を巻き付けることによって、当該配管デバイスにも独自の配管加熱機能をもたせることができる。
【００６６】
管状の部材４０は、例えば同じＨＰＬＣシステムにおいて使用されている他の配管によって実現することもできる。部材４０を他の配管によって実現するための配管構成の一例として、図１０に示されている構成が挙げられる。図１０の例では、送液装置４と試料注入部６との間を接続する配管２ａの一部がカラムオーブン９内に引き込まれており、その引き込まれている配管２ａの一部と試料注入部６と分析カラム８との間を接続する配管２ｂの一部とを近接させている。配管２ａと配管２ｂとの近接部分４４が図８に示されているような配管デバイス１ｇによって構成されている。この場合、図８における部材４０が配管２ａの一部をなし、図８の配管１６が配管２ｂの一部をなす。
【００６７】
また、図９に示されているように、部材自体が配管１６と同様に連続した折返し形状からなる拡散抑制部を有する配管４２（補強用配管）であってもよい。その場合、配管１６の拡散抑制部１８と補強用配管４２の拡散抑制部は、互いの折返し形状部を支え合うように接着剤、溶接、ロウ付け等によって接合されている。このような構成も、図１０のようなＨＰＬＣシステムの配管構成によって実現することができる。この場合、図１０の配管デバイス１ｈにおける補強用配管４２が配管２ｂの一部をなし、配管１６が配管２ｃの一部をなす。
【００６８】
以上において説明したように、ＨＰＬＣシステムの流路２ｂ、２ｃ及び２ｄのうちの少なくとも一部又は全部をなす配管デバイス１ａ〜１ｈは、配管１６が流路拡散を抑制する効果をもつ拡散抑制部１８を有し、かつその拡散抑制部１８の折返し形状が維持されるように部材によって支持されているので、内径が０．１ｍｍ以下といった極めて細い配管であっても、十分な拡散抑制効果を得ながら送液の安定性を確保することができる。
【００６９】
なお、図２から図９に示した実施例は、本発明の配管デバイスの実施形態の例示にすぎず、本発明はこれら以外の態様も含む。例えば、ゴムや樹脂（例えば木工用ボンドやグルーガン等）によって配管１６の少なくとも拡散抑制部１８を固めるという態様が考えられる。その場合、配管１６の折返し形状を固めているゴムや樹脂が折返し形状の変形を抑制する部材としての役割を果たす。また、配管と部材を一緒に熱収縮チューブで覆い、熱収縮チューブを熱収縮させて配管と部材とを固定するという態様も考えられる。配管のみを熱収縮チューブで覆って固定すると、配管の折返し形状が熱収縮チューブによって直線状へ矯正されてしまうが、例えば金属プレートのように一定の強度をもった部材を配管と一緒に熱収縮チューブで覆うことで、そのような矯正が防止され、配管と部材とを安定的に固定することができる。
【００７０】
また、図１１に示されているように、配管１６をパイプ状部材４６の内部に収容し、パイプ状部材の両端部において配管１６を固定するという態様も考えられる。拡散抑制部１８による拡散抑制効果が失われない程度にパイプ状部材の内径を拡散抑制部１８の振幅よりも小さくして配管１６の一部がパイプ状部材の内壁と接するようにすることで、配管１６の各部の位置及び形状が保持されやすくなり、外力による配管１６の変形を抑制しながら拡散抑制効果を得ることができる。パイプ状部材は熱収縮チューブなどの樹脂製でも良いし、金属性でもよい。
【００７１】
図１１に示された配管デバイス１Ｉは、パイプ状部材４６として熱収縮チューブを用いている。熱収縮チューブ４６内に配管１６の拡散抑制部１８を収容し、熱収縮チューブ４６を熱収縮させている。配管１６の両端部はスリーブ４８によって保持されており、そのスリーブ４８が熱収縮した熱収縮チューブ４６によって保持され、それによって配管１６の端部の位置も固定されている。
【符号の説明】
【００７２】
１ａ〜１ｈ      配管デバイス
２      分析流路
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ      流路（配管）
４      送液装置
６      試料注入部
８      分析カラム
９      カラムオーブン
１０      検出器
１２      ＭＳ（第２の検出器）
１６      配管
１８      拡散抑制部
２０，２２      補強シート（部材）
２４，２８，３２，３４      プレート
２６      スリット
３０      溝
３６      固定用シート
３７      シート状ヒータ
３８      温度センサ
３９      制御部
４０      ワイヤ状又は管状の部材
４２      補強用配管
４４      配管の近接部分
４６      パイプ状部材（熱収縮チューブ）
４８      スリーブ
【図１】
2018150842.tif 000005
【図２】
2018150842.tif 000006
【図３】
2018150842.tif 000007
【図４】
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【図５】
2018150842.tif 000009
【図６】
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【図７】
2018150842.tif 000011
【図８】
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【図９】
2018150842.tif 000013
【図１０】
2018150842.tif 000014
【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年6月25日(2019.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の流路拡散を抑制するように実質的に折り返された折返し形状が連続的に設けられている拡散抑制部をもつ配管と、
前記拡散抑制部に少なくとも一方向側から直接的に又は間接的に接し、前記拡散抑制部の前記折返し形状の変形を抑制するように前記配管を支持する部材と、を備えた分析装置用の配管デバイス。
【請求項２】
前記拡散抑制部の前記折返し形状は略平面的に設けられている、請求項１に記載の配管デバイス。
【請求項３】
前記部材は前記拡散抑制部の前記一方向とは反対側からも直接的に又は間接的に接している、請求項１又は２に記載の配管デバイス。
【請求項４】
前記部材は前記折返し形状を維持するように前記配管の前記拡散抑制部を保持している、請求項１から３のいずれか一項に記載の配管デバイス。
【請求項５】
前記部材は棒状の部材であり、前記配管が前記棒状の部材に巻き付けられて実質的に折り返されることにより前記拡散抑制部の前記折返し形状を構成している、請求項１に記載の配管デバイス。
【請求項６】
前記部材は、前記配管を内部に収容するパイプ状部材である、請求項１から４のいずれか一項に記載の配管デバイス。
【請求項７】
前記パイプ状部材は熱収縮チューブである、請求項６に記載の配管デバイス。
【請求項８】
前記部材は熱伝導性の材質からなり、前記配管と熱的に接している、請求項１から６のいずれか一項に記載の配管デバイス。
【請求項９】
前記配管に熱的に接して前記配管を加熱するヒータをさらに備えている、請求項１から６のいずれか一項に記載の配管デバイス。
【請求項１０】
前記配管の温度を測定する温度センサと、
前記温度センサからの信号に基づいて前記配管の温度が所定温度になるように前記ヒータの出力を制御する温度制御部と、をさらに備えている、請求項９に記載の配管デバイス。
【請求項１１】
前記部材は前記配管と接している面とは反対側に平坦面を有し、
前記ヒータは前記部材の前記平坦面に接するシート状のヒータである、請求項９又は１０に記載の配管デバイス。
【請求項１２】
前記配管の外径が０．５ｍｍ以下である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の配管デバイス。
【請求項１３】
前記部材は前記配管の前記拡散抑制部の複数個所と接合された補強用配管である、請求項１から５、８から１０、１２のいずれか一項に記載の配管デバイス。
【請求項１４】
前記補強用配管も折返し形状が連続して設けられており、前記補強用配管と前記配管とが互いの前記折返し形状を支え合うように接合されている、請求項１３に記載の配管デバイス。
【請求項１５】
分析流路と、
前記分析流路中に試料を注入する試料注入部と、
前記分析流路上で前記試料注入部よりも下流に設けられ、前記試料注入部により注入された試料を分離する分離部と、
前記分析流路上で前記分離部よりも下流に設けられ、前記分離部で分離された試料成分を検出する検出器と、を少なくとも備え、
前記分析流路をなす流路のうち前記試料注入部よりも下流の流路の少なくとも一部が、請求項１から１４のいずれか一項に記載の配管デバイスによって構成されている、分析装置。
【請求項１６】
前記分離部は、分離カラムとその分離カラムを内部に収容して前記分離カラムの温度を所定温度に調節するカラムオーブンからなり、
前記試料注入部よりも下流の流路であって前記カラムオーブンの外側に配置される流路が、請求項９から１１のいずれか一項に記載の配管デバイスによって構成されている、請求項１５に記載の分析装置。
【請求項１７】
前記検出器を複数備え、各検出器の入口側に請求項９から１１のいずれか一項に記載の配管デバイスが接続されている、請求項１６に記載の分析装置。
【請求項１８】
内部の流路拡散を抑制する折返し形状が連続的に設けられている拡散抑制部を有する配管と、
前記配管の前記拡散抑制部に少なくとも一方向側から熱的に接している部材と、を備えた分析装置用の配管デバイス。
【国際調査報告】
2018150842.tif 000016
2018150842.tif 000017
2018150842.tif 000018
2018150842.tif 000019