(57)【要約】  サンプル収容空間と温度調整空間とは、区画部材により区画される。区画部材は、第１および第２の開口領域を有する。循環装置により第１および第２の開口領域を通してサンプル収容空間と温度調整空間との間で気体が循環される。温度調整空間を流れる気体の温度が熱交換器により調整されることにより、サンプル収容空間内のサンプルを取り囲む気体の温度が調整される。区画部材は、さらに第１および第２の単位領域を有する。第２の開口領域は、第１の単位領域内に位置する第１の部分と第２の単位領域に位置する第２の部分とを含む。第１の部分と第１の開口領域との間の最短距離は、第２の部分と第１の開口領域との間の最短距離よりも大きく、第１の単位領域における第１の部分の開口率は、第２の単位領域における第２の部分の開口率よりも大きい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル収容空間を有するサンプル収容部と、
温度調整空間を有する調整部と、
第１の開口領域と第２の開口領域とを有し前記サンプル収容空間と前記温度調整空間とを区画する区画部材と、
前記第１の開口領域と前記第２の開口領域とを通して前記サンプル収容空間と前記温度調整空間との間で気体を循環させる循環装置と、
前記温度調整空間を流れる気体の温度を調整する熱交換器とを備え、
前記区画部材は、第１および第２の単位領域を有し、
前記第２の開口領域は、前記第１の単位領域内に位置する第１の部分と前記第２の単位領域内に位置する第２の部分とを含み、
前記第１の部分と前記第１の開口領域との間の最短距離は、前記第２の部分と前記第１の開口領域との間の最短距離よりも大きく、
前記第１の単位領域における前記第１の部分の開口率は、前記第２の単位領域における前記第２の部分の開口率よりも大きい、オートサンプラ。
【請求項２】
前記区画部材は、第３の単位領域をさらに有し、
前記第２の開口領域は、前記第３の単位領域内に位置する第３の部分をさらに含み、
前記第１の部分と前記第１の開口領域との間の最短距離は、前記第３の部分と前記第１の開口領域との間の最短距離よりも大きく、
前記第１の単位領域における前記第１の部分の開口率は、前記第３の単位領域における前記第３の部分の開口率よりも大きい、請求項１記載のオートサンプラ。
【請求項３】
前記第２の部分は、前記第１の部分から第１の方向に延び、
前記第３の部分は、前記第１の部分から前記第１の方向に交差する第２の方向に延び、
前記第１の単位領域と前記第２の単位領域とは、前記第１の方向に並び、
前記第１の単位領域と前記第３の単位領域とは、前記第２の方向に並び、
前記区画部材は、前記第２の方向において前記第３の単位領域に隣り合いかつ前記第１の方向において前記第２の単位領域に隣り合う第４の単位領域をさらに有し、
前記第１の開口領域は、前記第４の単位領域内に位置する、請求項２記載のオートサンプラ。
【請求項４】
前記循環装置により前記第１の開口領域と前記第２の開口領域の前記第１の部分との間に発生する気流の方向における当該第１の部分の少なくとも一部の幅は、前記循環装置により前記第１の開口領域と前記第２の開口領域の前記第２の部分との間に発生する気流の方向における当該第２の部分の幅よりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載のオートサンプラ。
【請求項５】
前記循環装置により前記第１の開口領域と前記第２の開口領域の前記第１の部分との間に発生する気流の方向における当該第１の部分の少なくとも一部の幅は、前記循環装置により前記第１の開口領域と前記第２の開口領域の前記第３の部分との間に発生する気流の方向における当該第３の部分の幅よりも大きい、請求項２または３記載のオートサンプラ。
【請求項６】
前記熱交換器は、前記第１の方向に延びる第１の辺および前記第２の方向に延びる第２の辺を有し、
前記第１および第３の部分は、前記第１の辺に平行に延びる第１の縁を有し、
前記第２および第３の部分は、前記第２の辺に平行に延びる第２の縁を有する、請求項３記載のオートサンプラ。
【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またはガスクロマトグラフ等の分析装置に用いることが可能なオートサンプラに関する。
【背景技術】
【０００２】
クロマトグラフにおいて、カラムに供給される移動相にサンプルを注入するためにオートサンプラが用いられる。オートサンプラにおいては、例えばサンプルプレートに保持される複数のサンプルの変質を防止するために、各サンプルの温度を予め定められた温度に一定に保つための温度調整機能が設けられる。【０００３】
例えば、特許文献１に記載されたオートサンプラにおいては、プレートホルダ上にサンプルプレートが載置された状態で、当該サンプルプレートがプレートホルダに設けられた冷却素子により直接的に冷却される。それにより、プレートホルダに保持される複数のサンプルの温度調整が行われる。
【特許文献１】特開２０１６−１７６７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された上記の温度調整方法（以下、直接温調方法と呼ぶ。）によれば、サンプルプレートに保持される複数のサンプルの温度を比較的短時間で調整することが可能になるが、サンプルプレートの全体を均一に温度調整することは難しい。サンプルプレートの温度分布に大きなばらつきが生じると、サンプルプレートの複数の部分にそれぞれ保持される複数のサンプル間で温度差が生じる。【０００５】
上記の直接温調方法に対して、サンプルプレートを取り囲む空気の温度を調整することによりサンプルの温度調整を行う方法（以下、空気温調方法と呼ぶ。）が知られている。空気温調方法によれば、サンプルプレートを取り囲む空間の温度が全体的に調整されることにより、直接温度調整方法に比べてサンプルプレートにおける温度分布のばらつきが低減される。それにより、複数のサンプルを均一に温度調整することが容易である。空気温調方法においても、サンプルプレートに保持される複数のサンプルの温度を短時間で調整するために、高い効率で空気の温度調整を行うことが求められる。【０００６】
本発明の目的は、高い効率でサンプルを収容する空間内の温度調整を行うことが可能なオートサンプラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一局面に従うオートサンプラは、サンプル収容空間を有するサンプル収容部と、温度調整空間を有する調整部と、第１の開口領域と第２の開口領域とを有しサンプル収容空間と温度調整空間とを区画する区画部材と、第１の開口領域と第２の開口領域とを通してサンプル収容空間と温度調整空間との間で気体を循環させる循環装置と、温度調整空間を流れる気体の温度を調整する熱交換器とを備え、区画部材は、第１および第２の単位領域を有し、第２の開口領域は、第１の単位領域内に位置する第１の部分と第２の単位領域内に位置する第２の部分とを含み、第１の部分と第１の開口領域との間の最短距離は、第２の部分と第１の開口領域との間の最短距離よりも大きく、第１の単位領域における第１の部分の開口率は、第２の単位領域における第２の部分の開口率よりも大きい。【０００８】
そのオートサンプラにおいては、循環装置により第１および第２の開口領域を通してサンプル収容空間と温度調整空間との間で気体が循環される。このとき、温度調整空間を流れる気体の温度が熱交換器により調整される。それにより、サンプル収容空間内のサンプルを取り囲む気体の温度が調整される。【０００９】
熱交換器による気体の温度調整時には、循環する気体の一部分が、温度調整空間のうち区画部材の第２の開口領域の第１の部分と第１の開口領域との間に位置する部分（以下、第１の空間部分と呼ぶ。）を流れる。また、循環する気体の他の部分が、温度調整空間のうち区画部材の第２の開口領域の第２の部分と第１の開口領域との間に位置する部分（以下、第２の空間部分と呼ぶ。）を流れる。【００１０】
ここで、区画部材の第２の開口領域の第１の部分と第１の開口領域との間の最短距離は、区画部材の第２の開口領域の第２の部分と第１の開口領域との間の最短距離に比べて大きい。この場合、第１の開口領域と第２の開口領域との間に気体が流れると、第１の空間部分の圧力と第２の空間部分の圧力との間に差が生じる。そのため、第１の空間部分を流れる気体の流量は第２の空間部分を流れる気体の流量に比べて小さくなる傾向がある。【００１１】
このような傾向に対して、上記の構成によれば、第１の部分の開口率が第２の部分の開口率よりも大きいので、第１の空間部分を流れる気体の流量を増加させることができる。それにより、第１および第２の空間部分を流れる気体の流量を均一化することができる。したがって、第１および第２の空間部分を流れる気体の温度を熱交換器により均一に調整することが可能となり、熱交換器による温度調整効率が向上する。その結果、高い効率でサンプル収容空間内の温度調整を行うことが可能となる。【００１２】
（２）区画部材は、第３の単位領域をさらに有し、第２の開口領域は、第３の単位領域内に位置する第３の部分をさらに含み、第１の部分と第１の開口領域との間の最短距離は、第３の部分と第１の開口領域との間の最短距離よりも大きく、第１の単位領域における第１の部分の開口率は、第３の単位領域における第３の部分の開口率よりも大きくてもよい。【００１３】
この場合、熱交換器による気体の温度調整時には、循環する気体のさらに他の部分が、温度調整空間のうち区画部材の第２の開口領域の第３の部分と第１の開口領域との間に位置する部分（以下、第３の空間部分と呼ぶ。）を流れる。【００１４】
ここで、区画部材の第２の開口領域の第１の部分と第１の開口領域との間の最短距離は、区画部材の第２の開口領域の第３の部分と第１の開口領域との間の最短距離に比べて大きい。この場合、第１の開口領域と第２の開口領域との間に気体が流れると、第１の空間部分の圧力と第３の空間部分の圧力との間に差が生じる。そのため、第１の空間部分を流れる気体の流量は第３の空間部分を流れる気体の流量に比べて小さくなる傾向がある。【００１５】
このような傾向に対して、上記の構成によれば、第１の部分の開口率が第３の部分の開口率よりも大きいので、第１および第３の空間部分を流れる気体の流量を均一化することができる。したがって、第１、第２および第３の空間部分を流れる気体の温度を熱交換器により均一に調整することが可能となり、熱交換器による温度調整効率が向上する。その結果、より高い効率でサンプル収容空間内の温度調整を行うことが可能となる。【００１６】
（３）第２の部分は、第１の部分から第１の方向に延び、第３の部分は、第１の部分から第１の方向に交差する第２の方向に延び、第１の単位領域と第２の単位領域とは、第１の方向に並び、第１の単位領域と第３の単位領域とは、第２の方向に並び、区画部材は、第２の方向において第３の単位領域に隣り合いかつ第１の方向において第２の単位領域に隣り合う第４の単位領域をさらに有し、第１の開口領域は、第４の単位領域内に位置してもよい。【００１７】
この場合、区画部材においては、第１の単位領域と第２の単位領域とが第１の方向に並び、第１の単位領域と第３の単位領域とが第２の方向に並び、第２の単位領域と第４の単位領域とが第１の方向に並び、第３の単位領域と第４の単位領域とが第２の方向に並ぶ。これにより、区画部材が第１の方向および第２の方向のうちいずれか一方に大型化することが抑制される。したがって、オートサンプラの一方向への大型化が抑制される。【００１８】
（４）循環装置により第１の開口領域と第２の開口領域の第１の部分との間に発生する気流の方向における当該第１の部分の少なくとも一部の幅は、循環装置により第１の開口領域と第２の開口領域の第２の部分との間に発生する気流の方向における当該第２の部分の幅よりも大きくてもよい。【００１９】
この場合、簡単な構成で上記の第１の空間部分および第２の空間部分を流れる気体の流量を均一化することができる。【００２０】
（５）循環装置により第１の開口領域と第２の開口領域の第１の部分との間に発生する気流の方向における当該第１の部分の少なくとも一部の幅は、循環装置により第１の開口領域と第２の開口領域の第３の部分との間に発生する気流の方向における当該第３の部分の幅よりも大きくてもよい。【００２１】
この場合、簡単な構成で上記の第１の空間部分および第３の空間部分を流れる気体の流量を均一化することができる。【００２２】
（６）熱交換器は、第１の方向に延びる第１の辺および第２の方向に延びる第２の辺を有し、第１および第３の部分は、第１の辺に平行に延びる第１の縁を有し、第２および第３の部分は、第２の辺に平行に延びる第２の縁を有してもよい。【００２３】
この場合、温度調整空間において、熱交換器の第１の辺から第２の方向に向かうように気体を流すことができる。また、熱交換器の第２の辺から第１の方向に向かうように気体を流すことができる。それにより、熱交換器の全体に渡って気体を流すことができるので、さらに高い効率でサンプル収容空間内の温度調整を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、高い効率でサンプルを収容する空間内の温度調整を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明の一実施の形態に係るオートサンプラの模式的斜視図である。
【図２】図２は図１のオートサンプラの模式的縦断面図である。
【図３】図３はサンプル収容空間から断熱板、導風部材およびファンを透過して見た複数のラジエータの正面図である。
【図４】図４はサンプル収容空間から導風部材およびファンを透過して見た断熱板の正面図である。
【図５】図５はサンプル収容空間から導風部材およびファンを透過して見た実施例に係る断熱板の正面図である。
【図６】図６は実施例に係るオートサンプラの複数のラジエータの温度分布を示す図である。
【図７】図７はサンプル収容空間から導風部材およびファンを透過して見た比較例に係る断熱板の正面図である。
【図８】図８は比較例に係るオートサンプラの複数のラジエータの温度分布を示す図である。
【図９】図９は他の実施の形態に係るオートサンプラの一部を示す模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施の形態に係るオートサンプラについて図面を参照しつつ説明する。本実施の形態に係るオートサンプラは、クロマトグラフのカラムに供給される移動相にサンプルを注入するために用いられる。
【００２７】
［１］オートサンプラの基本構成
図１は本発明の一実施の形態に係るオートサンプラの模式的斜視図であり、図２は図１のオートサンプラ１の模式的縦断面図である。図１では、オートサンプラ１の内部構成の一部が点線で示される。
【００２８】
図２に示すように、オートサンプラ１は、一方向に延びるように形成された筐体２０を有する。筐体２０の内部には、当該筐体２０が延びる方向に並ぶようにサンプル収容空間４１および温度調整空間４２が形成されている。以下、温度調整空間４２からサンプル収容空間４１へ向かう方向をオートサンプラ１の前方とし、その逆の方向をオートサンプラ１の後方とする。また、オートサンプラ１の中心を基準として前後方向および上下方向に直交する方向を左右方向とする。
【００２９】
サンプル収容空間４１はクロマトグラフによる分析対象となるサンプルを収容するための空間である。温度調整空間４２はサンプル収容空間４１内に収容されるサンプルの温度を調整するために用いられる空間である。
【００３０】
筐体２０内には、サンプル収容空間４１を前方から覆うとともに、サンプル収容空間４１および温度調整空間４２を上方、下方、右方および左方から覆うように複数の断熱材２９が設けられている。サンプル収容空間４１および温度調整空間４２の間には、前後方向に直交するように矩形状を有する断熱板５０が設けられている。複数の断熱材２９および断熱板５０は、例えばポリエチレン樹脂発泡材により形成される。以下の説明では、複数の断熱材２９のうちサンプル収容空間４１を下方から覆う断熱材２９を下部断熱材２９ｕと呼ぶ。
【００３１】
サンプル収容空間４１および温度調整空間４２は、断熱板５０により筐体２０内で区画されている。断熱板５０には、サンプル収容空間４１と温度調整空間４２とを連通させる２つの開口部５１，５２が形成されている。
【００３２】
図１では、断熱板５０の形状の理解を容易にするために、断熱板５０が太い点線およびドットパターンで示される。一方の開口部５１は断熱板５０の右下の部分に形成されている。他方の開口部５２は、断熱板５０の左上の部分から右上の部分まで延びかつ断熱板５０の左上の部分から左下の部分まで延びるように略Ｌ字状に形成されている。断熱板５０の詳細は後述する。
【００３３】
図２に示すように、サンプル収容空間４１において、断熱板５０の前方には、断熱板５０の前面に近接しかつ前後方向において開口部５１に重なるようにファン７０が設けられている。本例のファン７０は、温度調整空間４２内の空気を開口部５１を通してサンプル収容空間４１内に供給可能に構成されている。
【００３４】
また、断熱板５０の前面には、ファン７０から前方に流れる空気をサンプル収容空間４１の下方へ導くための導風部材６０が設けられている。導風部材６０は、断熱板５０の前面から前方に向かって一定距離延びている。
【００３５】
筐体２０の前端部には、筐体２０の前方からサンプル収容空間４１への複数のサンプルプレート９０の出し入れを行うための開口部２１が形成されている。各サンプルプレート９０は、複数のサンプルバイアルまたは複数のサンプル自体を保持可能に構成されたプレートである。開口部２１は、下部断熱材２９ｕよりも一定高さ分上方の位置に形成されている。また、開口部２１は、左右方向に延びるように形成されている。
【００３６】
オートサンプラ１は、サンプルラック３０を備える。サンプルラック３０は、筐体２０の前方から開口部２１を通してサンプル収容空間４１内に挿入可能かつ開口部２１を通してサンプル収容空間４１から筐体２０の前方に引き出すことが可能に構成されている。
【００３７】
サンプルラック３０は、前板部３１および底板部３２を有する。前板部３１は、筐体２０の開口部２１ａを閉塞可能に構成された一面を有するとともに使用者により把持可能に構成された他面を有する。底板部３２は、複数（図２の例では３個）のサンプルプレート９０を支持可能な板状部材により構成され、前板部３１の一面から当該一面の向く方向に延びるように設けられている。底板部３２のうち前板部３１の近傍に位置する部分には、当該底板部３２の一側部近傍から他側部近傍まで延びるように開口部３３が形成されている。
【００３８】
底板部３２の先端には、導風板３４が取り付けられている。導風板３４は、底板部３２の先端から上方に突出しかつ底板部３２の一側部から他側部にかけて延びている。
【００３９】
使用者は、サンプルラック３０の底板部３２上に複数のサンプルプレート９０を載置し、前板部３１を把持して底板部３２を開口部２１に挿入する。それにより、前板部３１の一面が開口部２１を塞ぐとともに、底板部３２と下部断熱材２９ｕとの間に隙間Ｇが形成され、導風板３４が導風部材６０の前端部に当接する。この状態で、サンプルラック３０が筐体２０に固定され、複数のサンプルプレート９０がサンプル収容空間４１内に収容される。
【００４０】
一方、使用者は、サンプルラック３０の前板部３１を把持してサンプルラック３０をオートサンプラ１の前方に引き抜く。それにより、複数のサンプルプレート９０がサンプル収容空間４１内から取り出される。
【００４１】
断熱板５０の後方には、複数（本例では４個）のラジエータＲＡが上下左右に並ぶように設けられている。図２に示すように、各ラジエータＲＡは、２つの熱交換フィン１３１，１３３および温度調整素子１３２を含む。温度調整素子１３２は、例えばペルチェ素子であり、互いに逆方向を向く２つの伝熱面を有する。一方の熱交換フィン１３１は温度調整素子１３２の一方の伝熱面に取り付けられ、他方の熱交換フィン１３３は温度調整素子１３２の他方の伝熱面に取り付けられている。
【００４２】
各ラジエータＲＡの一方の熱交換フィン１３１は温度調整空間４２内に配置され、各ラジエータＲＡの他方の熱交換フィン１３３は温度調整空間４２の後方に配置されている。本実施の形態においては、筐体２０の後端部は開放されている。それにより、各ラジエータＲＡの他方の熱交換フィン１３３は、オートサンプラ１の後方に露出している。各ラジエータＲＡの温度調整素子１３２が駆動されると、当該ラジエータＲＡの２つの熱交換フィン１３１，１３３の間で熱交換が行われ、温度調整空間４２を流れる空気の温度が調整される。
【００４３】
サンプルラック３０が筐体２０に挿入された状態で、温度調整空間４２内の空気の温度が調整されつつファン７０が動作する。この場合、図１および図２に太い二点鎖線で示すように、温度調整空間４２において温度調整された空気が、開口部５１を通してサンプル収容空間４１に供給される。サンプル収容空間４１内に供給された空気は、導風部材６０および導風板３４によりファン７０から上記の隙間Ｇに導かれる。また、隙間Ｇに導かれた空気は、前方に向かって流れ、前板部３１の近傍で開口部３３を通して底板部３２の上方に流れる。また、底板部３２の上方に位置する空気が断熱板５０の開口部５２に向かって流れる。このようにして、サンプル収容空間４１と温度調整空間４２との間で空気が循環する。
【００４４】
隙間Ｇを流れる空気、および底板部３２の上方に導かれる空気により、複数のサンプルプレート９０を取り囲む空間の温度が調整される。それにより、サンプルラック３０に支持されたサンプルプレート９０とともに各サンプルプレート９０に保持される複数のサンプルの温度が調整（加熱、冷却または維持）される。
【００４５】
なお、サンプル収容空間４１には、各サンプルプレート９０に保持された複数のサンプルをクロマトグラフに用いられる移動相へ注入するための図示しない注入装置が設けられている。
【００４６】
［２］ラジエータＲＡによる空気の温度調整および断熱板５０の構成
図３はサンプル収容空間４１から断熱板５０、導風部材６０およびファン７０を透過して見た複数のラジエータＲＡの正面図である。図３に示すように、各ラジエータＲＡは、一方の熱交換フィン１３１が前方を向くように設けられている。熱交換フィン１３１は、正方形状を有するベース部に複数の棒状のピンがマトリクス状に並ぶように設けられた構成を有する。他方の熱交換フィン１３３（図２）は、図３の熱交換フィン１３１と同じ構成を有する。
【００４７】
図３では、複数のラジエータＲＡの前方に取り付けられる断熱板５０の開口部５１，５２が一点鎖線で示される。また、サンプル収容空間４１と温度調整空間４２との間で空気が循環する際の温度調整空間４２内の気体の代表的な流れが太い二点鎖線の矢印で示される。
【００４８】
図４はサンプル収容空間４１から導風部材６０およびファン７０を透過して見た断熱板５０の正面図である。図４に点線で示すように、断熱板５０は、その中心を取り囲むように互いに隣り合う第１の単位領域Ｒ１、第２の単位領域Ｒ２、第３の単位領域Ｒ３および第４の単位領域Ｒ４を有する。
【００４９】
第１の単位領域Ｒ１は断熱板５０の左上に位置し、第２の単位領域Ｒ２は断熱板５０の右上に位置し、第３の単位領域Ｒ３は断熱板５０の左下に位置し、第４の単位領域Ｒ４は断熱板５０の右下に位置する。これにより、第１の単位領域Ｒ１と第２の単位領域Ｒ２とは左右方向に並び、第１の単位領域Ｒ１と第３の単位領域Ｒ３とは上下方向に並ぶ。また、第２の単位領域Ｒ２と第４の単位領域Ｒ４とは上下方向に並び、第３の単位領域Ｒ３と第４の単位領域Ｒ４とは左右方向に並ぶ。
【００５０】
第１〜第４の単位領域Ｒ１〜Ｒ４は、前後方向において図３の４つのラジエータＲＡにそれぞれ重なる。第１〜第４の単位領域Ｒ１〜Ｒ４は互いに等しい面積を有するとともに互いに等しい形状を有する。
【００５１】
第４の単位領域Ｒ４に位置するように一方の開口部５１が形成されている。また、第１の単位領域Ｒ１、第２の単位領域Ｒ２および第４の単位領域Ｒ４に位置するように他方の開口部５２が形成されている。
【００５２】
開口部５２のうち第１の単位領域Ｒ１内に位置する部分を第１の部分５２１と呼ぶ。開口部５２のうち第２の単位領域Ｒ２内に位置する部分を第２の部分５２２と呼ぶ。開口部５２のうち第３の単位領域Ｒ３内に位置する部分を第３の部分５２３と呼ぶ。
【００５３】
第１の部分５２１と開口部５１との間の最短距離Ｄ１は、第２の部分５２２と開口部５１との間の最短距離Ｄ２および第３の部分５２３と開口部５１との間の最短距離Ｄ３よりも大きい。
【００５４】
第１の単位領域Ｒ１において、第１の部分５２１は、当該第１の単位領域Ｒ１の４つの隅部のうち断熱板５０の中心から最も離間した一の隅部（左上の隅部）の近傍から右方に延びるとともに下方に延びている。第１の部分５２１の上側の縁は、図３の左上のラジエータＲＡの上辺の近傍の位置で当該上辺に平行となるように左右方向に延びている。また、第１の部分５２１の左側の縁は、図３の左上のラジエータＲＡの左辺の近傍の位置で当該左辺に平行となるように上下方向に延びている。
【００５５】
第２の単位領域Ｒ２において、第２の部分５２２は第１の単位領域Ｒ１の第１の部分５２１から右方に延びている。第２の部分５２２の上下方向の幅は一定である。また、第２の部分５２２の上側の縁は、図３の右上のラジエータＲＡの上辺の近傍の位置で当該上辺に平行となるように左右方向に延びている。
【００５６】
第３の単位領域Ｒ３において、第３の部分５２３は第１の単位領域Ｒ１の第１の部分５２１から下方に延びている。第３の部分５２３の左右方向の幅は一定であり、第２の部分５２２の上下方向の幅に等しい。また、第３の部分５２３の左側の縁は、図３の左下のラジエータＲＡの左辺の近傍の位置で当該左辺に平行となるように上下方向に延びている。
【００５７】
ここで、第１の部分５２１においては、一定幅で左右方向に延びる部分と一定幅で上下方向に延びる部分との間の屈曲部分が略三角形状を有する。そのため、当該屈曲部分の幅（断熱板５０の右下頂点と左上頂点とをつなぐ対角線の方向における幅）は、第２の部分５２２および第３の部分５２３の上記の幅よりも大きい。このような構成により、第１の単位領域Ｒ１における第１の部分５２１の開口率は、第２の単位領域Ｒ２における第２の部分５２２の開口率および第３の単位領域Ｒ３における第３の部分５２３の開口率よりも大きい。
【００５８】
［３］実施の形態の効果
（ａ）以下の説明では、図１および図２の温度調整空間４２のうち、正面視で断熱板５０の第１の部分５２１と開口部５１との間に位置する部分を第１の空間部分と呼ぶ。正面視で断熱板５０の第２の部分５２２と開口部５１との間に位置する部分を第２の空間部分と呼ぶ。正面視で断熱板５０の第３の部分５２３と開口部５１との間に位置する部分を第３の空間部分と呼ぶ。
【００５９】
上記のように、第１の部分５２１と開口部５１との間の最短距離Ｄ１は、第１の部分５２１と開口部５１との間の最短距離Ｄ２および第３の部分５２３と開口部５１との間の最短距離Ｄ３よりも大きい。この場合、開口部５１と開口部５２との間に気体が流れると、第１の空間部分に発生する圧力と第２および第３の空間部分に発生する圧力との間に差が生じる。そのため、第１の空間部分を流れる気体の流量は第２および第３の空間部分を流れる気体の流量に比べて小さくなる傾向がある。なお、気体の流量とは、単位時間当たりに対象となる空間を流れる気体の量をいう。
【００６０】
そこで、本実施の形態では、上記のように、第１の単位領域Ｒ１における第１の部分５２１の開口率が、第２の単位領域Ｒ２における第２の部分５２２の開口率よりも大きくなるように断熱板５０が形成されている。また、第１の単位領域Ｒ１における第１の部分５２１の開口率が、第３の単位領域Ｒ３における第３の部分５２３の開口率よりも大きくなるように断熱板５０が形成されている。
【００６１】
この場合、第１の空間部分を流れる気体の流量を増加させることができる。それにより、第１、第２および第３の空間部分を流れる気体の流量を均一化することができる。したがって、第１、第２および第３の空間部分を流れる気体の温度を複数のラジエータＲＡにより均一に調整することが可能となり、ラジエータＲＡによる温度調整効率が向上する。その結果、高い効率でサンプル収容空間４１内の温度調整を行うことが可能となる。したがって、サンプル収容空間４１内に収容されるサンプルを短時間で所望の温度に調整することができる。
【００６２】
（ｂ）また、上記の断熱板５０においては、一方の開口部５１が第４の単位領域Ｒ４に位置し、他方の開口部５２が第４の単位領域Ｒ４に対して上方、斜め上方（左上方）および側方（左方）に並ぶ第１の単位領域Ｒ１、第２の単位領域Ｒ２および第３の単位領域Ｒ３に位置する。これにより、断熱板５０が一方向にのみ大型化することが抑制される。したがって、オートサンプラ１の一方向への大型化が抑制される。
【００６３】
（ｃ）また、上記の構成によれば、第１の部分５２１および第２の部分５２２の上側の縁は、図３の左上および右上のラジエータＲＡの上辺の近傍の位置で当該上辺に平行となるように左右方向に延びている。この場合、左右に並ぶラジエータＲＡの全体に対して上方から下方へ向かうように空気を流すことができる。また、第１の部分５２１および第３の部分５２３の左側の縁は、図３の左上および左下のラジエータＲＡの左辺の近傍の位置で当該左辺に平行となるように上下方向に延びている。この場合、上下に並ぶラジエータＲＡの全体に対して左方から右方へ向かうように空気を流すことができる。したがって、複数のラジエータＲＡの全体に渡って空気を流すことができるので、さらに高い効率でサンプル収容空間４１内の温度調整を行うことが可能となる。
【００６４】
［４］複数の熱交換フィン１３１の温度分布
本発明者は、断熱板５０に形成される開口部５２の形状に応じて複数の熱交換フィン１３１の温度分布が変化することを確認するために、実施例に係る断熱板５０を作製し、当該断熱板５０を備えるオートサンプラ１を作製した。
【００６５】
図５はサンプル収容空間４１から導風部材６０およびファン７０を透過して見た実施例に係る断熱板５０の正面図である。図５では、断熱板５０に加えて、断熱板５０の後方に位置する複数のラジエータＲＡ（図２）の熱交換フィン１３１が視認可能な範囲で示される。
【００６６】
図５の断熱板５０においては、図４の断熱板５０に対して、開口部５１と開口部５２との間に新たな開口部５３が形成されている。開口部５３は、その全体が透明フィルムＴＦにより塞がれている。それにより、サンプル収容空間４１から左上、右上および左下の熱交換フィン１３１の表面状態を視認することができる。図５においては、透明フィルムＴＦが薄いドットパターンで示される。
【００６７】
図５の構成によれば、ファン７０の動作時に、図３の太い二点鎖線の矢印で示される例と同様に、空気が温度調整空間４２を流通する。この状態で、本発明者は、温度調整時における複数のラジエータＲＡ（熱交換フィン１３１）の温度分布をサーモグラフィにより測定した。
【００６８】
図６は実施例に係るオートサンプラ１の複数のラジエータＲＡの温度分布を示す図である。図６では、複数のラジエータＲＡの温度分布がサーモグラフィ画像で示される。図６においては、太い一点鎖線で取り囲まれる部分が図５の開口部５３に対応し、温度分布がグレースケールで示される。なお、図６のうち、太い点線で取り囲まれる部分は、断熱板５０の前方に設けられるファン７０の部品（例えばモータ等）に対応する。
【００６９】
図６のサーモグラフィ画像によれば、複数のラジエータＲＡ間に大きな温度分布のばらつきは認められない。これにより、本実施の形態に係るオートサンプラ１によれば、温度調整空間４２を流れる気体の温度を複数のラジエータＲＡにより均一に調整することが可能となり、複数のラジエータＲＡによる温度調整効率が向上することがわかる。
【００７０】
また、本発明者は、比較例に係る断熱板５０を作製し、当該断熱板５０を備えるオートサンプラ１を作製した。図７はサンプル収容空間４１から導風部材６０およびファン７０を透過して見た比較例に係る断熱板５０の正面図である。図７では、断熱板５０に加えて、断熱板５０の後方に位置する複数のラジエータＲＡ（図２）の熱交換フィン１３１が視認可能な範囲で示される。
【００７１】
図７の断熱板５０においては、図４の断熱板５０の開口部５２に代えて、図４の第１の単位領域Ｒ１、第２の単位領域Ｒ２および第３の単位領域Ｒ３の領域に渡って大型の開口部５４が形成されている。
【００７２】
開口部５４は、左上の一部分を除く領域が透明フィルムＴＦにより塞がれている。それにより、サンプル収容空間４１から左上、右上および左下の熱交換フィン１３１の表面状態を視認することができる。図７においては、図５の例と同様に、透明フィルムＴＦが薄いドットパターンで示される。
【００７３】
図７の構成によれば、ファン７０の動作時に、開口部５１と開口部５４の左上の一部分（開口部５４のうち透明フィルムＴＦにより塞がれていない部分）との間で空気が流通する。この場合、温度調整空間４２においては、主として左上の隅部と右下の隅部とを結ぶ対角線上に位置する部分に気体が流れるが、その他の部分には気体が流れにくい。この状態で、本発明者は、温度調整時における複数のラジエータＲＡ（熱交換フィン１３１）の温度分布を比較例の断熱板５０Ｂを通してサーモグラフィにより測定した。
【００７４】
図８は比較例に係るオートサンプラ１の複数のラジエータＲＡの温度分布を示す図である。図８では、複数のラジエータＲＡの温度分布がサーモグラフィ画像で示される。図８においては、太い一点鎖線で取り囲まれる部分が図７の開口部５４に対応し、温度分布がグレースケールで示される。なお、図８のうち、太い点線で取り囲まれる部分は、断熱板５０の前方に設けられるファン７０の部品（例えばモータ等）に対応する。
【００７５】
図８のサーモグラフィ画像によれば、複数のラジエータＲＡ間に比較的大きな温度分布のばらつきが認められる。具体的には、左上および右下のラジエータＲＡの温度に対して、左下および右上のラジエータＲＡの温度が低いことが認められる。この温度分布のばらつきは、複数のラジエータＲＡ間で均一な熱交換が行われていないことを表す。この結果から、温度調整空間４２の複数の部分において均一な流量で空気が流れない場合には、当該空気の温度を複数のラジエータＲＡにより均一に調整することができないことがわかる。
【００７６】
［５］他の実施の形態
（ａ）上記実施の形態では、サンプル収容空間４１と温度調整空間４２との間で空気を流通させるための２つの開口部５１，５２が一の断熱板５０に形成されるが、本発明はこれに限定されない。
【００７７】
上記の断熱板５０は、サンプル収容空間４１と温度調整空間４２とを区画する区画部材として機能する。サンプル収容空間４１と温度調整空間４２とを区画する区画部材が複数存在する場合には、２つの開口部５１，５２は、複数の区画部材に形成されてもよい。
【００７８】
図９は他の実施の形態に係るオートサンプラ１の一部を示す模式的斜視図である。図９では、筐体２０が一点鎖線で示されるとともに、筐体２０内でサンプル収容空間４１と温度調整空間４２とを区画する複数の区画部材の構成が太い実線で示される。
【００７９】
図９のオートサンプラ１においては、筐体２０の内部にサンプル収容空間４１と温度調整空間４２とを区画するための複数の区画部材として断熱板１５０および断熱部材１９０を備える。断熱板１５０は、上記の断熱板５０と同様に矩形状を有し、前後方向に直交するように筐体２０内部に設けられている。断熱部材１９０は、各筒形状を有し、断熱板５０の上下左右の４辺から後方へ延びるように形成されている。断熱部材１９０の後端は筐体２０の後端に位置する。断熱板１５０および断熱部材１９０は、例えばポリエチレン樹脂発泡材により形成される。
【００８０】
断熱板１５０の後方でかつ断熱部材１９０により取り囲まれる空間が温度調整空間４２となる。温度調整空間４２内には、上記実施の形態の例と同様に、複数のラジエータＲＡの熱交換フィン１３１が配置される。
【００８１】
このような構成において、断熱板１５０に開口部５１が形成され、断熱部材１９０に開口部９１が形成されている。この場合、図示しないファン７０の動作時には、温度調整空間４２内の空気は開口部５１を通してサンプル収容空間４１に供給され、サンプル収容空間４１内の空気は開口部９１を通して温度調整空間４２に戻される。
【００８２】
ここで、図９に点線で示すように、断熱部材１９０において周方向に並ぶ第１の単位領域Ｒ１、第２の単位領域Ｒ２および第３の単位領域Ｒ３を定義する。第１の単位領域Ｒ１は、断熱部材１９０を前方から見た場合に、左上の隅部を中心として一定距離右方に延びるとともに一定距離下方に延びるように定義される。一方、第２の単位領域Ｒ２は断熱部材１９０の上端面上で第１の単位領域Ｒ１の一端部から右方へ延びるように定義され、第３の単位領域Ｒ３は断熱部材１９０の左側面上で第１の単位領域Ｒ１の他端部から下方へ延びるように定義される。
【００８３】
開口部９１は、図９の第１〜第３の単位領域Ｒ１〜Ｒ３に位置するように形成されている。ここで、開口部９１のうち第１の単位領域Ｒ１内に位置する部分を第１の部分９１１と呼ぶ。開口部９１のうち第２の単位領域Ｒ２内に位置する部分を第２の部分９１２と呼ぶ。開口部９１のうち第３の単位領域Ｒ３内に位置する部分を第３の部分９１３と呼ぶ。
【００８４】
本例においても、上記の実施の形態と同様に、第１の部分９１１と開口部５１との間の最短距離は、第２の部分９１２と開口部５１との間の最短距離および第３の部分９１３と開口部５１との間の最短距離よりも大きい。また、第１の単位領域Ｒ１における第１の部分９１１の開口率は、第２の単位領域Ｒ２における第２の部分９１２の開口率および第３の単位領域Ｒ３における第３の部分９１３の開口率よりも大きい。それにより、温度調整空間４２内で複数のラジエータＲＡに均一に空気を流すことが可能となり、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
（ｂ）上記の断熱板５０においては、一方の開口部５１が形成される代わりに、当該開口部５１の形成領域に複数の孔が分散して形成されてもよい。また、上記の断熱板５０においては、他方の開口部５２が形成される代わりに、当該開口部５２の形成領域に複数の孔が分散して形成されてもよい。これらの場合、各孔は、円形状を有してもよいし、矩形状を有してもよいし、スリット形状を有してもよい。
【００８６】
（ｃ）上記実施の形態では、温度が調整された空気が断熱板５０の開口部５１を通して温度調整空間４２からサンプル収容空間４１に供給され、サンプル収容空間４１内の空気が開口部５２を通して温度調整空間４２に戻されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、温度が調整された空気が断熱板５０の開口部５２を通して温度調整空間４２からサンプル収容空間４１に供給され、サンプル収容空間４１内の空気が開口部５１を通して温度調整空間４２に戻されてもよい。
【００８７】
（ｄ）上記実施の形態では、温度調整空間４２において空気の温度を調整するために複数のラジエータＲＡが用いられるが、本発明はこれに限定されない。正面視において断熱板５０と同じかまたはほぼ同じ形状を有する１つのラジエータＲＡが用いられてもよい。
【００８８】
（ｅ）上記実施の形態では、温度調整空間４２は正面視で略正方形状を有するように形成されるが、温度調整空間４２は正面視で長方形状を有するように形成されてもよい。
【００８９】
［６］請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明する。
【００９０】
上記実施の形態においては、サンプル収容空間４１を形成する筐体２０および断熱材２９の部分がサンプル収容部の例であり、温度調整空間４２を形成する筐体２０および断熱材２９の部分が調整部の例であり、開口部５１が第１の開口領域の例であり、開口部５２，９１が第２の開口領域の例である。また、断熱板５０，１５０および断熱部材１９０が区画部材の例であり、ファン７０が循環装置の例であり、複数のラジエータＲＡが熱交換器の例である。
【００９１】
さらに、温度調整空間４２において左上から右下に向かって空気が流れる方向が循環装置により第１の開口領域と第２の開口領域の第１の部分との間に発生する気流の方向の例であり、温度調整空間４２において上から下に空気が流れる方向が循環装置により第１の開口領域と第２の開口領域の第２の部分との間に発生する気流の方向の例である。
【００９２】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【図１】
2020095345.tif 000003
【図２】
2020095345.tif 000004
【図３】
2020095345.tif 000005
【図４】
2020095345.tif 000006
【図５】
2020095345.tif 000007
【図６】
2020095345.tif 000008
【図７】
2020095345.tif 000009
【図８】
2020095345.tif 000010
【図９】
2020095345.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月9日(2021.4.9)
【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】
サンプル収容空間を有するサンプル収容部と、
温度調整空間を有する調整部と、
第１の開口領域と第２の開口領域とを有し前記サンプル収容空間と前記温度調整空間とを区画する区画部材と、
前記第１の開口領域と前記第２の開口領域とを通して前記サンプル収容空間と前記温度調整空間との間で気体を循環させる循環装置と、
前記温度調整空間を流れる気体の温度を調整する熱交換器とを備え、
前記区画部材は、第１および第２の単位領域を有し、
前記第２の開口領域は、前記第１の単位領域内に位置する第１の部分と前記第２の単位領域内に位置する第２の部分とを含み、
前記第１の部分と前記第１の開口領域との間の最短距離は、前記第２の部分と前記第１の開口領域との間の最短距離よりも大きく、
前記第１の単位領域における前記第１の部分の開口率は、前記第２の単位領域における前記第２の部分の開口率よりも大きい、オートサンプラ。
【請求項２】
前記区画部材は、第３の単位領域をさらに有し、
前記第２の開口領域は、前記第３の単位領域内に位置する第３の部分をさらに含み、
前記第１の部分と前記第１の開口領域との間の最短距離は、前記第３の部分と前記第１の開口領域との間の最短距離よりも大きく、
前記第１の単位領域における前記第１の部分の開口率は、前記第３の単位領域における前記第３の部分の開口率よりも大きい、請求項１記載のオートサンプラ。
【請求項３】
前記第２の部分は、前記第１の部分から第１の方向に延び、
前記第３の部分は、前記第１の部分から前記第１の方向に交差する第２の方向に延び、
前記第１の単位領域と前記第２の単位領域とは、前記第１の方向に並び、
前記第１の単位領域と前記第３の単位領域とは、前記第２の方向に並び、
前記区画部材は、前記第１の方向において前記第３の単位領域に隣り合いかつ前記第２の方向において前記第２の単位領域に隣り合う第４の単位領域をさらに有し、
前記第１の開口領域は、前記第４の単位領域内に位置する、請求項２記載のオートサンプラ。
【請求項４】
前記循環装置により前記第１の開口領域と前記第２の開口領域の前記第１の部分との間に発生する気流の方向における当該第１の部分の少なくとも一部の幅は、前記循環装置により前記第１の開口領域と前記第２の開口領域の前記第２の部分との間に発生する気流の方向における当該第２の部分の幅よりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載のオートサンプラ。
【請求項５】
前記循環装置により前記第１の開口領域と前記第２の開口領域の前記第１の部分との間に発生する気流の方向における当該第１の部分の少なくとも一部の幅は、前記循環装置により前記第１の開口領域と前記第２の開口領域の前記第３の部分との間に発生する気流の方向における当該第３の部分の幅よりも大きい、請求項２または３記載のオートサンプラ。
【請求項６】
前記熱交換器は、前記第１の方向に延びる第１の辺および前記第２の方向に延びる第２の辺を有し、
前記第１および第３の部分は、前記第１の辺に平行に延びる第１の縁を有し、
前記第２および第３の部分は、前記第２の辺に平行に延びる第２の縁を有する、請求項３記載のオートサンプラ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
（３）第２の部分は、第１の部分から第１の方向に延び、第３の部分は、第１の部分から第１の方向に交差する第２の方向に延び、第１の単位領域と第２の単位領域とは、第１の方向に並び、第１の単位領域と第３の単位領域とは、第２の方向に並び、区画部材は、第１の方向において第３の単位領域に隣り合いかつ第２の方向において第２の単位領域に隣り合う第４の単位領域をさらに有し、第１の開口領域は、第４の単位領域内に位置してもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
この場合、区画部材においては、第１の単位領域と第２の単位領域とが第１の方向に並び、第１の単位領域と第３の単位領域とが第２の方向に並び、第２の単位領域と第４の単位領域とが第２の方向に並び、第３の単位領域と第４の単位領域とが第２の方向に並ぶ。これにより、区画部材が第１の方向および第１の方向のうちいずれか一方に大型化することが抑制される。したがって、オートサンプラの一方向への大型化が抑制される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
サンプルラック３０は、前板部３１および底板部３２を有する。前板部３１は、筐体２０の開口部２１を閉塞可能に構成された一面を有するとともに使用者により把持可能に構成された他面を有する。底板部３２は、複数（図２の例では３個）のサンプルプレート９０を支持可能な板状部材により構成され、前板部３１の一面から当該一面の向く方向に延びるように設けられている。底板部３２のうち前板部３１の近傍に位置する部分には、当該底板部３２の一側部近傍から他側部近傍まで延びるように開口部３３が形成されている。
ラの一方向への大型化が抑制される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
第４の単位領域Ｒ４に位置するように一方の開口部５１が形成されている。また、第１の単位領域Ｒ１、第２の単位領域Ｒ２および第３の単位領域Ｒ３に位置するように他方の開口部５２が形成されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
上記のように、第１の部分５２１と開口部５１との間の最短距離Ｄ１は、第２の部分５２２と開口部５１との間の最短距離Ｄ２および第３の部分５２３と開口部５１との間の最短距離Ｄ３よりも大きい。この場合、開口部５１と開口部５２との間に気体が流れると、第１の空間部分に発生する圧力と第２および第３の空間部分に発生する圧力との間に差が生じる。そのため、第１の空間部分を流れる気体の流量は第２および第３の空間部分を流れる気体の流量に比べて小さくなる傾向がある。なお、気体の流量とは、単位時間当たりに対象となる空間を流れる気体の量をいう。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
図９のオートサンプラ１においては、筐体２０の内部にサンプル収容空間４１と温度調整空間４２とを区画するための複数の区画部材として断熱板１５０および断熱部材１９０を備える。断熱板１５０は、上記の断熱板５０と同様に矩形状を有し、前後方向に直交するように筐体２０内部に設けられている。断熱部材１９０は、角筒形状を有し、断熱板５０の上下左右の４辺から後方へ延びるように形成されている。断熱部材１９０の後端は筐体２０の後端に位置する。断熱板１５０および断熱部材１９０は、例えばポリエチレン樹脂発泡材により形成される。
【国際調査報告】
2020095345.tif 000012
2020095345.tif 000013
2020095345.tif 000014
2020095345.tif 000015