JP4653286B2

JP4653286B2 - Assemblies for detaching sampling vials, adapters and sampling vials explicitly intended for said assemblies, and parts kit for forming said assemblies

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Publication number: JP4653286B2
Application number: JP2000190299A
Authority: JP
Inventors: デルマース，マリヌスフランスファン
Original assignee: エスゲーテーエクスプロイタティエベー．ファウ．
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2020-05-22
Also published as: JP2001330596A

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
サンプリングバイアルを脱着するための組立体、前記組立体用に明白に意図されたアダプタとサンプリングバイアル、および、前記組立体を形成するための部品キットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
気体や液体、あるいは、同様な流体の標本を所謂サンプリングバイアルに保管することはよく知られている。そのため、例えば、本明細書に検討のために掲載された特許文献１参照する。粒体などの形状の固体物質もサンプリングバイアルに保管される。こうしたサンプリングバイアルは、常にではないが、しばしば、気体や液体、つまり、少なくともそこに存在している物質を吸着する吸着物質で充填される。こうしたサンプリングバイアルは、例えば、雰囲気が汚染される危険が存在する環境、例えば、実験室や化学工場や潜水艦などで使用される。したがって、測定すべき空気をサンプリングバイアルから能動的に排気し、それゆえ、流入口と流出口を備えているサンプリングバイアルがある。標本抽出すべき気体の標本が採取されるとき、気体は流入口に吸入され、気体に含まれる物質を吸着材に残しながら流出口を通ってサンプリングバイアルから出ていく。この標本抽出の過程は、能動標本抽出と呼ばれる。実地からは、所謂受動標本抽出も公知である。その場合、サンプリングバイアルは標本抽出中に１つの流入口しか持たない。標本抽出すべき空気あるいは気体はその開口経由で吸着材内に拡散し、気体に含まれる物質を吸着材に残す。
【０００３】
【先行技術文献】
【０００４】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】
ＥＰ公開公報Ａ−０８１６８２３
標本抽出後ある時間が経過した後、サンプリングバイアルは脱着される。このため、従来は、特に高価な専用装置が使用されてきた。サンプリングバイアルの脱着はサンプリングバイアルを加熱することによって行われるのであるが、その結果、吸着材あるいはサンプリングバイアルに含まれる固体物質に存在する物質が気化して遊離する。加熱中にサンプリングバイアルからキャリアガスを吹き込むことによって、遊離物質はキャリアガスに同伴して、例えば、冷トラップに一時的に集められ、その後、冷トラップからガスクロマトグラフに送られ、そこで解放された気体が分析可能になる。それゆえ、公知の脱着装置は、キャリアガス供給手段、加熱手段、冷トラップ、加熱手段を制御するための制御手段などを備える。この結果、公知の脱着装置は、数万ギルダーというオーダーのかなりな値段となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、サンプリングバイアルを脱着可能にするとともに、かなり低い値段の、そして全く新しいタイプの組立体を企図する。本発明は、ガスクロマトグラフはともかく必要なものであるが、そのガスクロマトグラフは本質的に公知の脱着装置にも使用されている全ての手段を有しているという識見に本質的に基づく。この組立体によって、既にガスクロマトグラフに存在するこれらの手段は、サンプリングバイアルを脱着するのに利用可能とされる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、サンプリングバイアルを脱着するための組立体において、組立体は注入器を備えたそれ自体公知のガスクロマトグラフを有し、サンプリングバイアルは流入口と流出口を備え、組立体は、注入器内に設置され、かつ、熱伝導ハウジングによって画成された室を備えるアダプタを有し、アダプタは、その室内に１つのサンプリングバイアルを設置するように構成され、１つのサンプリングバイアルがアダプタ内に設置された状態においてサンプリングバイアルの流入口は第１キャリアガス供給管路と流体連通し、サンプリングバイアルの流出口はガスクロマトグラフ内に配置されたガスクロマトグラフィーカラムと注入器を介して流体連通する組立体を提供する。
【０００８】
サンプリングバイアルを設置可能な室を画成するアダプタの熱伝導ハウジングのため、公知のガスクロマトグラフの公知の注入器内に位置する加熱手段によって、上記室内に設置されたサンプリングバイアルを加熱することができる。さらにまた、サンプリングバイアルの流入口が第１キャリアガス供給管路と流体連通し、サンプリングバイアルの流出口がガスクロマトグラフ内に含まれるガスクロマトグラフィーカラムと注入器を介して流体連通しているので、チューブ加熱の影響によって遊離するサンプリングバイアル内にある物質はキャリアガスと一緒に流出し、ガスクロマトグラフィーカラムにおいて分析可能となる。公知のガスクロマトグラフは注入器の加熱手段を正確に設定できる示量的制御を有するので、アダプタの室内に設置されたサンプリングバイアルの温度は正確に制御でき、その結果、サンプリングバイアルの如何なる特別な温度経過も非常に正確に実現できる。こうして、例えば、まずサンプリングバイアルを例えばある時間５０℃に加熱することによってサンプリングバイアルに含まれる軽い留分を解放でき、その後、サンプリングバイアルを例えば１５０℃ないし２５０℃に加熱することによってより重い留分を解放できる。
【０００９】
さらなる詳細によると、アダプタは、熱伝導ハウジングに接続されて互いに熱交換をおこなう熱伝導チューブを備えるが、アダプタの装着状態において、そのアダプタのチューブが注入器室内に達するようにするのが特に好ましい。チューブが注入器室内に達するので、アダプタのチューブが注入器の加熱手段に直接包囲されている点で、はるかに効果的に注入器の加熱手段からの熱伝達が起こる。
【００１０】
本発明のさらなる詳細によると、サンプリングバイアルがそれ自体公知のバイアルの形状を有するので良い。本発明のさらなる詳細によれば、前記組立体が、それ自体公知の自動サンプラーを有し、自動サンプラーが、多数のバイアル形状のサンプリングバイアルを設置可能にするセットアップ棚を有し、自動サンプラーのマニピュレータが、セットアップ棚から１つのサンプリングバイアルを選び上げ、そのサンプリングバイアルをアダプタに設置するように構成するのが好ましい。
【００１１】
このような装置によって、実験室の作業者が介在することなく、多数のサンプリングバイアルを脱着可能にする。自動サンプラーは、バイアル内の液体標本を当該バイアルから注入器内に噴出するのに用いられる。自動サンプラーのマニピュレータは、当該バイアルをセットアップ棚からタームターレットによって実際に指示されたところに移動させ、そこからの自動操作可能な噴流が標本をバイアルから吸引し、その標本をガスクロマトグラフの注入器内に注入する。サンプリングバイアルがそれ自体公知のバイアルと同じ形状を持つので、既存の自動サンプラーは、大抵の場合、ガスクロマトグラフをサンプリングバイアル脱着装置に改装するために使用可能である。
【００１２】
本発明は、本発明による組立体における使用を明白に企図したアダプタにも関する。さらに、本発明は、本発明による組立体における使用を明白に企図したサンプリングバイアルにも関する。
【００１３】
さらにまた、本発明は、本発明による少なくとも１つのアダプタと、ガスクロマトグラフに自動サンプラーを搭載するための支持体とを有し、自動サンプラーの制御の調整を必要とせずに、ガスクロマトグラフの注入器に設置されたアダプタに自動サンプラーがサンプリングバイアルを設置可能なように支持体を構成する、部品のキットにも関する。このとき、キットは、種々のキャリアガス管路と、少なくとも１つのＴ継手と、バルブ組立体とを含んでいるのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下の図面を参照して本発明をさらに説明する
図１は、ヒューレットパッカードＲ社のガスクロマトグラフで、ガスクロマトグラフのハウジングの上面の一部が取り外され、注入器が一部分解図で示された斜視図を示し、
図２は、図１のガスクロマトグラフの上左隅に搭載されたヒューレットパッカードＲ社の自動サンプラーの斜視図を示し、
図３は、バイアルの側立面図を示し、
図４は、関連マニピュレータを有する自動サンプラーのセットアップ棚の斜視図を示し、
図５は、アダプタが注入器に設置され、サンプリングバイアルがアダプタに設置された状態の注入器の一部の横断面図を示し、
図６は、図５に示されたアダプタの関連部品の横断面図を示し、
図７は、図５に示されたサンプリングバイアルの横断面図を示し、
図８は、アダプタを注入器に搭載する方法と、サンプリングバイアルの流入口と流出口とをそれぞれキャリアガス供給管路と毛管とに流体連通させている方法をより詳細に示し、
図９は、サンプリングバイアルの脱着中の本発明の組立体の概略図を示し、
図１０は、脱着したサンプリングバイアルの分析段階中の図９に示すものと類似の概略表現を示し、
図１１は、旋回アーム内に含まれるキャリアガス供給管路を有する代替設計のサンプリングバイアルを示し、
図１２は、旋回アームが第２位置を採っている、図１０に示したものと類似の図面を示す。
【００１５】
図１に示すガスクロマトグラフは、ヒューレットパッカードＲによって市場に出されており、オーブンドア３を用いて閉鎖されるオーブン室を有するハウジング２を有する。ハウジング２は、さらに、制御パネル４で操作可能な制御手段を有する。オーブン室内には、本模範的実施例では、一般的に内部塗膜を備えた毛管として設計される２つのガスクロマトグラフィーカラムを配置することができる。このようなガスクロマトグラフィーカラム４２は、入口端側では所謂注入器５に、出口端側では所謂検知器６に接続される。図示の模範的実施例では、２つの検知器６が示され、注入器５のためにハウジング２の上面に２つの開口７が開いている。注入器５は、通常は分析すべき液体を注入する注入器室の周りに延伸する螺旋フィラメントの形で加熱手段を備えている。注入は、しばしば、ガスクロマトグラフ１の上左隅に搭載される所謂自動サンプラーによって行われる。このような自動サンプラー８は図２の斜視図に示されており、バイアル１１を受け入れるための多数の開口１０を備えたセットアップ棚９を特に有する。一例として、バイアル１１の模範的実施例が図３に示されており、具体的な寸法がミリメートルで表示されている。自動サンプラー８は、さらに、掴み１３を搬送するアーム１２を有する。掴み１３は、掴み顎１４を備える。掴み顎１４によって、従来技術による使用では、バイアル１１をトレイ９からつまみ上げることができる。随意に、そのとき読み取り機１５を通過するようにバイアル１１を移動させて、バイアルに付いているコードを読み取ることができる。アーム１２と掴み１３と掴み顎１４とを有する自動サンプラー８のマニピュレータ１２〜１４は、公知の使用では、セットアップ棚９から引き抜いたバイアル１１を所謂ターレットに設置する。このターレット１６は塔１７の下に位置する。この塔１７に配置されるのが、自動付勢注入針である。注入針によって、ターレット１６に配置したバイアル１１から液体を吸引でき、ガスクロマトグラフ１の注入器５に注入することができる。ターレット１６は、大抵、注入針がバイアル１１から標本を吸引し注入器５にその標本を運んだ後に注入針を洗浄するための洗浄液を含む他の液体のリザーバを有する。図面を参照にここまで論じてきた装置は全て、最新技術に属し、特にヒューレットパッカードＲによって市場に出されている。
【００１６】
図５は、注入器の、注入器室を画成するハウジング１８を示す。この注入器室には、１つのサンプリングバイアル２０を受け入れるアダプタ１９が設置される。アダプタ１９は、止めナット２１によって注入器室のハウジング１８と接続される。ハウジング１８は標準的な注入器の一部を形成する。ハウジング１８は、注入器室の内部と流体連通している所謂分離流路２２を備えることが明瞭に窺える。さらに、針２３が明瞭に示されており、針２３内には毛管路２４がサンプリングバイアル２０の流出口２５まで延伸する。サンプリングバイアル２０の流入口２６は、ハウジング１８によって画成される注入器室と流体連通する。
【００１７】
注入器ハウジング１８によって画成される注入器室の上面付近での気密閉鎖のため、アダプタ１９と注入器室ハウジング１８の間で締め付けられる封止リング２７が設けられる。
【００１８】
図６は、明瞭にするため、アダプタ１９と、締め付けナット２１と、封止リング２７とを分解状態で示す。本模範的実施例のアダプタ１９は、熱伝導ハウジング２９によって画成される室Ｋを有する。さらに、アダプタ１９は、ハウジング２９に接続されて互いに熱交換している熱伝導チューブを有する。本模範的実施例では、チューブ３０とハウジング２９は単一一体部品として構成される。さらに、本模範的実施例では、図５に明示されるように、チューブ３０の壁に、アダプタ１９を注入器１８に取り付けた状態において、注入器ハウジング１８の分離流路２２と流体連通する穿孔２８が設けられる。熱伝導チューブ３０が存在する結果、室Ｋへの熱伝導が非常に良好になるにも拘わらず本発明の代替詳細によれば、注入器ハウジング１８によって画成される注入器室内に達する熱伝導チューブをアダプタに設けないことも可能である。アダプタの室Ｋ内の温度を所望値にするためには、注入器５の加熱手段をより高い温度に設定する必要がある。熱伝導チューブ３０を有する設計が好適なことは自明である。さらに、アダプタのハウジング２９は鍔３１を有し、鍔３１は締め付けナット２１と係合し、かつ、アダプタが注入器ハウジング１８に搭載されるときに封止リング２７と接触する。
【００１９】
図７は、図５および６に示されたアダプタ１９において使用可能なサンプリングバイアル２０の模範的実施例を示す。サンプリングバイアル２０を図２の自動サンプラー８によってアダプタ１９に自動設置可能にするために、図７に示すサンプリングバイアル２０は、図３に示すバイアル１とほぼ同一の寸法を持つ。その結果、サンプリングバイアル２０は、セットアップ棚９の開口１０に収容可能となり、また、それ自体公知の自動サンプラー８のマニピュレータ１２、１３、１４の掴み１３によって効果的に係合可能となる。図７に示すサンプリングバイアル２０は、サンプリングバイアル２０の同一端２０ａに設けた流入口２６と流出口２５を備える。サンプリングバイアル２０のサンプリング空間Ｂは、一般的に、例えば、テナックスＲ（アクゾ社の商標、ポリフェニレンオキシド）などの吸着材を有する。しかしながら他の吸着材も選択可能である。例えば、カーボグラフＴＭやカーボシーブＴＭやカーボトラップＴＭなどの活性炭、シリカゲルや非活性アルミニウムなど他の粉状あるいは粒状吸収材料などである。さらに、粉砕プラスチックなどのように、測定自体がそのまま行われることになる粒状形の固体物質でサンプリングバイアル２０の室Ｂを満たすこともできる。サンプリングバイアル２０の流入口２６に接続されるのは、第１端３２ａを有する管路３２である。管路３２は、サンプリングバイアル２０の内室Ｂを通って延伸し、第２端３２ｂを経て、サンプリングバイアルの第１端２０ａと反対側に位置するサンプリングバイアルの第２端２０ｂに隣接して終端する。サンプリングバイアル２０の第１端２０ａは、アダプタ１９の室Ｋの先細り下面Ｋ１の間に液密封止を形成するように構成された第１封止リング３３を備える。さらに、サンプリングバイアル２０の端部２０ａには、サンプリングバイアル２０の流出口２５に挿入される毛管３５に液密な方法で接続する第２封止リング３４が設けられる。図８は、封止リング３３および３４が、それぞれ、室Ｋの先細り下面Ｋ１および流入口内に達する毛管カラム３５と協働する様子を明示する。さらに、図８から、どのように締め付けナット２１がアダプタ１９を注入器ハウジング１８に固定し、封止リング２７が封止を形成するのかが明らかである。また、アダプタ１９のチューブ３０の壁に穿孔２８があることや、それが注入器の分離流路２２と流体連通するように設定されている様子も分かる。アダプタ１９が注入器ハウジング１８に搭載されると、針３６が少なくともアダプタの室Ｋの下面Ｋ１内に達する。この中空針３６は、アダプタの室Ｋ内に僅かに達する毛管３５を取り囲む。アダプタ１９に１つのサンプリングバイアル２０を設置すると、毛管３５が自動的に封止リング３４を越えて圧されるので、毛管３５とサンプリングバイアルの内室Ｂの間に流体連通が生じる。サンプリングバイアル２０の流入口２６は、針３６と毛管３５だけが通過可能な、下端で液密に閉鎖されたチューブ３０の内部空間Ｓと流体連通する。それゆえ、そのようにして、流入口２６と注入器５の分離流路２２の間に流体連通が生じる。本模範的実施例では、キャリアガスを熱伝導チューブ３０の内部空間Ｓに供給するキャリアガス供給管路４１が分離流路２２に接続される。この内部空間Ｓからは、キャリアガスがサンプリングバイアル２０の流入口２６に流れ、管路３２経由でサンプリングバイアル２０の第２端２０ｂに流れる。そこでキャリアガスはサンプリングバイアルの内室Ｂに流入し、吸着材を通って流出口２５に到達しなければならない。注入器室５の加熱手段はその間加熱されるので、アダプタ１９の熱伝導チューブ３０が加熱される。熱伝導チューブ３０の熱は、アダプタ１９の室Ｋを画成する熱伝導ハウジング２９に回される。その結果、サンプリングバイアル２０は温度上昇するので、吸着材に含まれた物質は気化によって遊離し、キャリアガスに同伴する。吸着材が毛管３５や針３６や熱伝導チューブ３０の内部空間Ｓまで達するのを防ぐために、吸引チューブには、流出口に隣接してスクリーン３７が設けられている。
【００２０】
図７に示すサンプリングバイアル２０は、能動標本抽出に適している。そのため、標本抽出すべき気体を流入口２６経由でサンプリングバイアル２０に送り込むか、あるいは、標本抽出すべき気体を流出口２５からサンプリングバイアル２０経由で吸い込むかするポンプがサンプリングバイアル２０の第１端２０ａに接続される。一方、サンプリングバイアル２０を受動標本抽出に用いることもできる。その場合、第１端２０ａをキャップで閉鎖し、閉鎖板３８の代わりにスクリーンを使う。サンプリングバイアル２０のカバー４０における開口３９を経由して、標本抽出すべき気体は、拡散によって、サンプリングバイアル２０の内部Ｂ内に拡散することができる。サンプリングバイアル２０がその後脱着されると、第２端２０ｂに隣接したスクリーンは閉鎖板３８に置換され、サンプリングバイアル２０の第１端２０ａを閉鎖するキャップは取り外される。
【００２１】
サンプリングバイアル２０は、好適には、例えば、ガラス、金属、セラミックス、テフロンＲ（ＰＴＦＥ）、ベスペルＲ（ともにデュポンの商標）などの不活性材料から製造されるということに注意する。サンプリングバイアル２０を経済的に有利な方法で製造するには、テフロンの射出成形加工によって製造できる。随意に、当該サンプリングバイアルには、標本抽出に関する識別コードおよび／またはデータが格納されたトランスポンダが含まれても良い。サンプリングバイアルをセットアップ棚９からアダプタ１９に設置するときに、読み取り機１５（図２参照）でトランスポンダを瞬時に読むことができるので、ガスクロマトグラフ１は当該チューブ２０の脱着のための正確なプログラムを実行できる。
【００２２】
図９および１０は、組立体の概略図を示す。図９は脱着段階を、図１０は分析段階を示す。図９および１０は、左側に注入器５を右側に検知器６を有するガスクロマトグラフ１を概略図示する。注入器５と検知器６は、特にガスクロマトグラフィーカラム４２経由で互いに流体連通している。注入器５では、上述のようなアダプタ１９が設置される。アダプタ１９の室Ｋには、サンプリングバイアル２０が設置される。サンプリングバイアル２０の入口２６は、注入器５の分離流路２２に接続した第１キャリアガス管路４１と流体連通している。分離流路２２も図５に明示されており、注入器ハウジング１８の一部を形成する。第１キャリアガス供給管路４１の他端は、本模範的実施例では三方バルブとして示されたバルブ組立体４３の第１出口４３ｂと接続される。三方バルブ４３の入口４３ａは、キャリアガス主供給管路４５と接続される。三方バルブ４３の第２出口４３ｃは、第２キャリアガス供給管路４４に接続される。三方バルブ４３は、キャリアガス主供給管路４５を、第１キャリアガス供給管路４１か第２キャリアガス供給管路４４のどちらか一方と流体連通させる。バルブ組立体４３を２つの単一バルブとして設計可能なことは明白である。組立体は、さらに、ガスクロマトグラフ１のオーブン室Ｏに配置される冷トラップ４６も有する。このような冷トラップ４６は、例えば、液体窒素によって冷却される外被によって包囲された毛管によって形成される。冷トラップ４６にゆきわたる非常に低い温度によって、サンプリングバイアル２０から脱着した全ての物質はそこに凝縮して保持される。冷トラップ４６の冷却を切って毛管がガスクロマトグラフ１のオーブンによって加熱されるや否や、冷トラップ４６に凝縮された物質は再び分析のために気化、遊離することになる。組立体は、さらに、注入器５の毛管排出口３５を冷トラップ４６の入口４６ａと流体連通させる第１接続管路４７を有する。第２接続管路４８は、冷トラップ４６の出口４６ｂをガスクロマトグラフィーカラム４２と接続する。排出口３５、第１接続管路４７、冷トラップ４６、および、第２接続管路４８は、好適には、それぞれ、冷トラップの上流側および下流側で、第１Ｔ継手４９および第２Ｔ継手５０が設けられた毛管路として設計される。第１Ｔ継手４９に接続するのは、第２キャリアガス供給管路４４の出口であり、一方、第２Ｔ継手５０には排出管路５１が接続される。Ｔ継手４９および５０は、種々の様式で設計可能であり、それ自体公知である。
【００２３】
図９に示す脱着段階中は、三方バルブ４３は、キャリアガス主供給管路４５が第１キャリアガス供給管路４１と流体連通するような位置に置かれる。キャリアガスは、注入器５の分離流路２２を経由してアダプタのチューブ３０の内部に流入し、そこからサンプリングバイアル２０の流入口２６とサンプリングバイアル２０内の管路３２を経由してサンプリングバイアルの内部Ｂに流入する。キャリアガスはサンプリングバイアル２０の中の吸着材を経て、注入器の出口あるいは排出口を形成する毛管３５に接続した流出口２５に流れ始める。この毛管３５は、第１Ｔ継手４９に繋がり、冷トラップ４６に繋がる第１接続管路４７と流体連通している。アダプタ１９は注入器７の加熱手段によって加熱されるので、吸着材に含まれる物質は遊離して、サンプリングバイアル２０を通るキャリアガスに同伴することになる。このキャリアガスは冷トラップ４６に流れ、そこで物質はキャリアガスから凝縮される。サンプリングバイアル２０の脱着が十分長く行われるようにガスクロマトグラフの制御が決定されると、三方バルブ３を図１０に示す第２位置に設定できる。この第２位置では、キャリアガス主供給管路４５は第２キャリアガス供給管路４４と流体連通する。注入器５の加熱手段は脱着工程が完了しているので切ることができ、目下分析工程を行うことができる。冷トラップ４６の冷却を切ることができ、その場合、冷トラップ４６内の温度は、ガスクロマトグラフ１のオーブン室Ｏで生じている温度まで急速に上昇することになる。好適には、冷トラップの熱容量は、例えば、液体窒素が通過できる針によって包囲された毛管として設計することによって、低く保たれるようにする。冷トラップ４６の温度が上昇するや否や、そこに凝縮された物質は気化して、第２キャリアガス供給管路４４経由で冷トラップ４６に、また、第１接続管路４７経由で第１Ｔ継手４９に供給されるキャリアガスに同伴する。冷トラップ４６からは、キャリアガスが第２接続管路４８を経由して、ガスクロマトグラフィーカラム４２の入口に接続した第２Ｔ継手５０に流れる。それゆえ、少なくともキャリアガスの一部は、ガスクロマトグラフィーカラム４２を通って流れ、そこで物質の分離が起こる。その結果、物質は連続的に検知器６に達し、それに基づいてどんな物質がサンプリングバイアル２０の吸着材に存在したのかを決定することができる。オーブン室Ｏの温度を段階的に上昇させることによって、まず軽い留分を冷トラップ４６から遊離し、その後より重い留分を遊離することができる。
【００２４】
上記記載では、流入口２６と流出口２５がサンプリングバイアル２０の第１端２０ａに位置するサンプリングバイアル２０を論じてきた。これには、サンプリングバイアル２０を設置したときに、非常に単純な方法で流入口２６と流出口２５の両方をキャリアガス供給管路４１とガスクロマトグラフィーカラム４２にそれぞれ流体連通させることができるという利点がある。しかしながら、本発明のさらなる代替詳細によれば、サンプリングバイアル１２０は、サンプリングバイアル１２０の第２端１２０ｂに流入口１２６を、また、第１端１２０ａに流出口１２５を備えることも可能である。しかし、この場合、組立体は、サンプリングバイアル１２０の流入口１２６に接続可能に構成した流出口１４１ａを持つ第１可動キャリアガス供給管路１４１を備える必要がある。アダプタ１９の室Ｋのハウジング２９の壁には、サンプリングバイアル２０が室Ｋに設置される状態でサンプリングバイアル１２０の流出口１２５に接続する排出口３５が設けられる。図１１および１２に示す模範的実施例では、可動キャリアガス供給管路１４１は、旋回アーム５３に内包される。旋回アーム５３には、サンプリングバイアル１２０が取り付けられると、サンプリングバイアル１２０のカバー１４０の下縁に係合する運搬カム１５４が設けられる。この係合によって、旋回アーム５３がサンプリングバイアル１２０の移動に合わせて徐々に旋回すると同時に、第１キャリアガス供給管路１４１の流出口１４１ａがサンプリングバイアル１２０の流入口１２６内に押し込まれる。
【００２５】
図１１は、係合当初のサンプリングバイアル２０と旋回アーム５３の位置を示し、図１２は、サンプリングバイアル１２０がアダプタ１９の室Ｋに配置されている状態における旋回アーム５３とサンプリングアーム１２０を示す。第１キャリアガス供給管路１４１の流出口１４１ａがサンプリングバイアル１２０の流入口１２６に接続するように設定されていることが明白に分かる。さらに、排出口３５がサンプリングバイアル１２０の流出口１２５と流体連通するよう設定されていることも明白に分かる。
【００２６】
本発明は説明された模範的実施例に限定されるものではなく、発明の範囲内で種々の変更が可能であることが明らかとなる。本質的なことは、注入器に設置されたアダプタの存在によって、ガスクロマトグラフをサンプリングバイアル用脱着装置として使用可能になるということである。
【００２７】
脱着チューブの流出口２５から毛管３５および冷トラップ４６までの第１接続管路４７は全て、ガスクロマトグラフ１のオーブン室Ｏ内に配置されているので、加熱され、脱着物質が冷トラップ４６に達する前にこれら管路部分に凝結しないようになっている。このことには、サンプリングバイアルに存在した物質が脱着工程中に失われないという利点がある。それによってガスクロマトグラフで行われる測定精度は明確に左右される。ガスクロマトグラフとは別に構成される公知の脱着装置では、この危険が明確に存在する。公知の脱着装置は本発明による提案よりもずっと高価であるばかりでなく、公知の装置の精度も本発明による提案の精度よりも低いのである。
【００２８】
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ヒューレットパッカードＲ社のガスクロマトグラフで、ガスクロマトグラフのハウジングの上面の一部が取り外され、注入器が一部分解図で示された斜視図である。
【００３０】
【図２】図１のガスクロマトグラフの上左隅に搭載されたヒューレットパッカードＲ社の自動サンプラーの斜視図である。
【００３１】
【図３】バイアルの側立面図である。
【００３２】
【図４】関連マニピュレータを有する自動サンプラーのセットアップ棚の斜視図である。
【００３３】
【図５】アダプタが注入器に設置され、サンプリングバイアルがアダプタに設置された状態の注入器の一部の横断面図である。
【００３４】
【図６】図５に示されたアダプタの関連部品の横断面図である。
【００３５】
【図７】図５に示されたサンプリングバイアルの横断面図である。
【００３６】
【図８】アダプタを注入器に搭載する方法と、サンプリングバイアルの流入口と流出口とをそれぞれキャリアガス供給管路と毛管とに流体連通させている方法をより詳細に示す図である。
【００３７】
【図９】サンプリングバイアルの脱着中の本発明の組立体の概略図である。
【００３８】
【図１０】脱着したサンプリングバイアルの分析段階中の図９に示すものと類似の概略図である。
【００３９】
【図１１】旋回アーム内に含まれるキャリアガス供給管路を有する代替設計のサンプリングバイアルを示す図である。
【００４０】
【図１２】旋回アームが第２位置を採っている、図１０に示したものと類似の図である。
【００４１】
【符号の説明】
１ガスクロマトグラフ
５注入器
８自動サンプラー
１０セットアップ棚
１２，１３，１４マニピュレータ
１９アダプタ
２０，１２０サンプリングバイアル
２２分離流路
２５，１２５流出口
２６，１２６流入口
２９熱伝導ハウジング
３０熱伝導チューブ
３２管路
３５排出口
３６第１出口
４１，１４１第１キャリアガス供給管路
４３バルブ組立体
４４第２キャリアガス供給管路
４５キャリアガス主供給管路
４６冷トラップ
４７第１接続管路
４８第２接続管路
４９第１Ｔ接続
５０第２Ｔ接続
５１排出管路
５２供給器
５３旋回アーム
５４支持体[0001]
[Field of the Invention]
An assembly for detaching a sampling vial, an adapter and sampling vial expressly intended for the assembly, and a kit of parts for forming the assembly.
[0002]
[Prior art]
It is well known to store samples of gases, liquids, or similar fluids in so-called sampling vials. Therefore, for example, refer to Patent Document 1 published for examination in this specification. Solid materials in the form of granules and the like are also stored in the sampling vial. Such sampling vials are often, but not always, filled with a gas or liquid, ie, an adsorbent material that adsorbs at least the material present therein. Such sampling vials are used, for example, in environments where there is a risk of contaminating the atmosphere, such as laboratories, chemical factories, and submarines. Thus, there are sampling vials that actively evacuate the air to be measured from the sampling vial and therefore have an inlet and an outlet. When a gas sample to be sampled is collected, the gas is drawn into the inlet and exits the sampling vial through the outlet while leaving the substance contained in the gas in the adsorbent. This sampling process is called active sampling. From the field, so-called passive sampling is also known. In that case, the sampling vial has only one inlet during sampling. The air or gas to be sampled diffuses into the adsorbent via the opening, leaving the substance contained in the gas in the adsorbent.
[0003]
[Prior art documents]
[0004]
[Patent Literature]
[0005]
[Patent Document 1]
EP Publication A-0816823
After some time has elapsed after sampling, the sampling vial is detached. For this reason, in the past, particularly expensive dedicated devices have been used. Desorption of the sampling vial is performed by heating the sampling vial. As a result, the substance present in the adsorbent or the solid substance contained in the sampling vial is vaporized and released. By blowing carrier gas from the sampling vial during heating, the free material is entrained in the carrier gas, for example, temporarily collected in a cold trap, and then sent from the cold trap to the gas chromatograph where it is released. Can be analyzed. Therefore, the known desorption apparatus includes a carrier gas supply unit, a heating unit, a cold trap, a control unit for controlling the heating unit, and the like. As a result, the known desorption device has a considerable price on the order of tens of thousands of guilders.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention contemplates a fairly low cost and entirely new type of assembly while making the sampling vial removable. The present invention is essentially based on the insight that a gas chromatograph is necessary anyway, but that the gas chromatograph essentially has all the means used in known desorption devices. With this assembly, these means already present in the gas chromatograph are made available for detaching the sampling vial.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention relates to an assembly for detaching a sampling vial, the assembly comprising a gas chromatograph known per se with an injector, the sampling vial comprising an inlet and an outlet, the assembly comprising: An adapter installed in the injector and having a chamber defined by a heat transfer housing, the adapter configured to install one sampling vial in the chamber, wherein one sampling vial is in the adapter The sampling vial inlet is in fluid communication with the first carrier gas supply line, and the sampling vial outlet is in fluid communication with the gas chromatography column located in the gas chromatograph via an injector. An assembly is provided.
[0008]
Because of the heat-conducting housing of the adapter that defines the chamber in which the sampling vial can be installed, the sampling vial installed in the chamber can be heated by heating means located in a known injector of a known gas chromatograph . Furthermore, the sampling vial inlet is in fluid communication with the first carrier gas supply line, and the sampling vial outlet is in fluid communication with the gas chromatography column contained in the gas chromatograph via an injector. Substances in the sampling vial that are liberated due to the effect of tube heating flow out with the carrier gas and can be analyzed in a gas chromatography column. Known gas chromatographs have a quantitative control that can accurately set the heating means of the injector, so the temperature of the sampling vial installed in the adapter chamber can be accurately controlled, so that any particular temperature of the sampling vial can be controlled. The progress can be realized very accurately. Thus, for example, the lighter fraction contained in the sampling vial can be released by first heating the sampling vial to, for example, 50 ° C. for a period of time, and then the heavier fraction by heating the sampling vial to, for example, 150 ° C. to 250 ° C. Can be released.
[0009]
According to further details, the adapter comprises a heat conducting tube connected to the heat conducting housing to exchange heat with each other, but it is particularly preferred that the adapter tube reaches the injector chamber when the adapter is installed. . As the tube reaches the injector chamber, heat transfer from the injector heating means occurs much more effectively in that the adapter tube is directly surrounded by the injector heating means.
[0010]
According to further details of the invention, the sampling vial may have a vial shape known per se. According to a further detail of the invention, the assembly comprises an autosampler known per se, the autosampler comprising a set-up shelf allowing the installation of a number of vial-shaped sampling vials, and an autosampler manipulator However, it is preferably configured to pick one sampling vial from the setup shelf and place that sampling vial in the adapter.
[0011]
Such an apparatus allows a large number of sampling vials to be attached and detached without the intervention of laboratory personnel. The automatic sampler is used to eject a liquid sample in a vial from the vial into an injector. The autosampler manipulator moves the vial from the set-up shelf to the location actually instructed by the term turret, and an automatically operable jet from it draws the sample from the vial and places the sample in the gas chromatograph injector. Inject. Since the sampling vial has the same shape as a vial known per se, existing automatic samplers can often be used to retrofit the gas chromatograph to a sampling vial desorber.
[0012]
The invention also relates to an adapter that is explicitly intended for use in an assembly according to the invention. Furthermore, the invention also relates to a sampling vial that is explicitly intended for use in an assembly according to the invention.
[0013]
Furthermore, the present invention comprises a gas chromatograph injector comprising at least one adapter according to the present invention and a support for mounting the autosampler on the gas chromatograph without the need for adjusting the control of the autosampler. It also relates to a kit of parts that configure the support so that the autosampler can place the sampling vial on the adapter installed in At this time, the kit preferably includes various carrier gas lines, at least one T-joint, and a valve assembly.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention is further described with reference to the following drawings.
FIG. 1 is a gas chromatograph manufactured by Hewlett-Packard R, showing a perspective view in which a part of the upper surface of the gas chromatograph housing is removed and the injector is shown in a partially exploded view;
FIG. 2 shows a perspective view of an automatic sampler of Hewlett-Packard R company installed in the upper left corner of the gas chromatograph of FIG.
FIG. 3 shows a side elevation view of the vial;
FIG. 4 shows a perspective view of an autosampler setup shelf with an associated manipulator,
FIG. 5 shows a cross-sectional view of a portion of the injector with the adapter installed in the injector and the sampling vial installed in the adapter;
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the relevant parts of the adapter shown in FIG.
FIG. 7 shows a cross-sectional view of the sampling vial shown in FIG.
FIG. 8 shows in more detail how the adapter is mounted on the injector and how the sampling vial inlet and outlet are in fluid communication with the carrier gas supply and capillary, respectively,
FIG. 9 shows a schematic view of the assembly of the present invention during the removal of a sampling vial;
FIG. 10 shows a schematic representation similar to that shown in FIG. 9 during the analysis phase of the detached sampling vial,
FIG. 11 shows an alternative design sampling vial having a carrier gas supply line contained within a pivot arm;
FIG. 12 shows a view similar to that shown in FIG. 10 with the pivot arm in the second position.
[0015]
The gas chromatograph shown in FIG. 1 is marketed by Hewlett-Packard R and has a housing 2 having an oven chamber that is closed using an oven door 3. The housing 2 further has control means that can be operated by the control panel 4. Within the oven chamber, in this exemplary embodiment, two gas chromatography columns, generally designed as capillaries with an internal coating, can be placed. Such a gas chromatography column 42 is connected to the so-called injector 5 on the inlet end side and to the so-called detector 6 on the outlet end side. In the exemplary embodiment shown, two detectors 6 are shown, with two openings 7 opening in the upper surface of the housing 2 for the injector 5. The injector 5 is provided with heating means, usually in the form of a helical filament extending around an injector chamber for injecting the liquid to be analyzed. The injection is often performed by a so-called automatic sampler mounted in the upper left corner of the gas chromatograph 1. Such an automatic sampler 8 is shown in the perspective view of FIG. 2 and specifically comprises a set-up shelf 9 with a number of openings 10 for receiving vials 11. As an example, an exemplary embodiment of the vial 11 is shown in FIG. 3 with specific dimensions indicated in millimeters. The automatic sampler 8 further has an arm 12 that conveys the grip 13. The grip 13 includes a grip jaw 14. The gripping jaw 14 allows the vial 11 to be picked up from the tray 9 for prior art use. Optionally, the vial 11 can then be moved past the reader 15 and the code attached to the vial can be read. In a known use, the manipulators 12 to 14 of the automatic sampler 8 having an arm 12, a grip 13, and a gripping jaw 14 place a vial 11 extracted from a setup shelf 9 in a so-called turret. This turret 16 is located below the tower 17. Arranged in the tower 17 is an automatically energizing injection needle. With the injection needle, the liquid can be sucked from the vial 11 arranged in the turret 16 and injected into the injector 5 of the gas chromatograph 1. The turret 16 typically has other liquid reservoirs containing cleaning fluid for cleaning the injection needle after the injection needle aspirates the sample from the vial 11 and carries the sample to the injector 5. All of the devices discussed so far with reference to the drawings belong to the state of the art and are in particular marketed by Hewlett-Packard R.
[0016]
FIG. 5 shows the housing 18 of the injector that defines the injector chamber. An adapter 19 that receives one sampling vial 20 is installed in the injector chamber. The adapter 19 is connected to the injector chamber housing 18 by a lock nut 21. The housing 18 forms part of a standard injector. It can clearly be seen that the housing 18 comprises a so-called separation channel 22 in fluid communication with the interior of the injector chamber. Furthermore, the needle 23 is clearly shown, and a capillary channel 24 extends into the outlet 23 of the sampling vial 20 in the needle 23. The inlet 26 of the sampling vial 20 is in fluid communication with the injector chamber defined by the housing 18.
[0017]
A sealing ring 27 that is clamped between the adapter 19 and the injector chamber housing 18 is provided for a hermetic chain near the upper surface of the injector chamber defined by the injector housing 18.
[0018]
FIG. 6 shows the adapter 19, the tightening nut 21, and the sealing ring 27 in an exploded state for the sake of clarity. The adapter 19 of this exemplary embodiment has a chamber K defined by a heat conducting housing 29. Further, the adapter 19 has a heat conducting tube connected to the housing 29 and exchanging heat with each other. In this exemplary embodiment, tube 30 and housing 29 are configured as a single integral part. Further, in the present exemplary embodiment, as clearly shown in FIG. 5, perforations that are in fluid communication with the separation flow path 22 of the injector housing 18 with the adapter 19 attached to the injector 18 on the wall of the tube 30. 28 is provided. According to alternative details of the present invention, the heat conduction reaching the injector chamber defined by the injector housing 18 despite the very good heat transfer to the chamber K as a result of the presence of the heat conducting tube 30. It is also possible not to provide the tube with the adapter. In order to bring the temperature in the adapter chamber K to a desired value, it is necessary to set the heating means of the injector 5 to a higher temperature. Obviously, a design with a heat conducting tube 30 is preferred. Further, the adapter housing 29 has a collar 31 that engages the clamping nut 21 and contacts the sealing ring 27 when the adapter is mounted on the injector housing 18.
[0019]
FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a sampling vial 20 that can be used in the adapter 19 shown in FIGS. In order to allow the sampling vial 20 to be automatically installed on the adapter 19 by the automatic sampler 8 of FIG. 2, the sampling vial 20 shown in FIG. 7 has substantially the same dimensions as the vial 1 shown in FIG. As a result, the sampling vial 20 can be accommodated in the opening 10 of the set-up shelf 9, and can be effectively engaged by the grips 13 of the manipulators 12, 13, 14 of the automatic sampler 8 known per se. The sampling vial 20 shown in FIG. 7 includes an inlet 26 and an outlet 25 provided at the same end 20 a of the sampling vial 20. The sampling space B of the sampling vial 20 generally has an adsorbent such as Tenax R (trademark of Akzo, polyphenylene oxide). However, other adsorbents can be selected. Examples thereof include activated carbon such as Carbograph TM, Carbo Sheave TM and Carbo Trap TM, and other powdery or granular absorbent materials such as silica gel and inactive aluminum. Furthermore, the chamber B of the sampling vial 20 can be filled with a granular solid material such as a pulverized plastic, in which the measurement itself is performed as it is. Connected to the inlet 26 of the sampling vial 20 is a conduit 32 having a first end 32a. The conduit 32 extends through the inner chamber B of the sampling vial 20 and terminates adjacent to the second end 20b of the sampling vial located opposite the first end 20a of the sampling vial via the second end 32b. To do. The first end 20a of the sampling vial 20 includes a first sealing ring 33 configured to form a liquid tight seal between the tapered lower surface K1 of the chamber K of the adapter 19. Further, the end 20a of the sampling vial 20 is provided with a second sealing ring 34 that is connected in a liquid-tight manner to a capillary 35 that is inserted into the outlet 25 of the sampling vial 20. FIG. 8 demonstrates how the sealing rings 33 and 34 cooperate with the capillary column 35 reaching the tapered lower surface K1 and the inlet of the chamber K, respectively. Further, it is clear from FIG. 8 how the clamping nut 21 secures the adapter 19 to the injector housing 18 and the sealing ring 27 forms a seal. It can also be seen that there is a perforation 28 in the wall of the tube 30 of the adapter 19 and that it is set in fluid communication with the separation channel 22 of the injector. When the adapter 19 is mounted on the injector housing 18, the needle 36 reaches at least the lower surface K1 of the adapter chamber K. This hollow needle 36 surrounds a capillary 35 that slightly reaches into the chamber K of the adapter. When one sampling vial 20 is installed in the adapter 19, the capillary 35 is automatically pressed over the sealing ring 34, thereby creating fluid communication between the capillary 35 and the inner chamber B of the sampling vial. The inlet 26 of the sampling vial 20 is in fluid communication with an internal space S of a tube 30 that is liquid-tightly closed at the lower end, through which only the needle 36 and the capillary 35 can pass. Thus, in that way, fluid communication occurs between the inlet 26 and the separation channel 22 of the injector 5. In the present exemplary embodiment, a carrier gas supply line 41 that supplies a carrier gas to the internal space S of the heat conducting tube 30 is connected to the separation flow path 22. From this internal space S, the carrier gas flows to the inlet 26 of the sampling vial 20, and flows to the second end 20 b of the sampling vial 20 via the pipe line 32. Therefore, the carrier gas must flow into the inner chamber B of the sampling vial and reach the outlet 25 through the adsorbent. Since the heating means of the injector chamber 5 is heated during that time, the heat conduction tube 30 of the adapter 19 is heated. Heat from the heat transfer tube 30 is routed to a heat transfer housing 29 that defines a chamber K of the adapter 19. As a result, since the temperature of the sampling vial 20 rises, the substance contained in the adsorbent is liberated by vaporization and is accompanied by the carrier gas. In order to prevent the adsorbent from reaching the inner space S of the capillary 35, the needle 36, and the heat conducting tube 30, a screen 37 is provided adjacent to the outflow port of the suction tube.
[0020]
The sampling vial 20 shown in FIG. 7 is suitable for active sampling. Therefore, a pump that feeds the gas to be sampled into the sampling vial 20 via the inlet 26 or sucks the gas to be sampled from the outlet 25 via the sampling vial 20 is provided at the first end 20a of the sampling vial 20. Connected to. On the other hand, the sampling vial 20 can also be used for passive sample extraction. In that case, the first end 20 a is closed with a cap, and a screen is used instead of the closing plate 38. Via the opening 39 in the cover 40 of the sampling vial 20, the gas to be sampled can diffuse into the interior B of the sampling vial 20 by diffusion. When the sampling vial 20 is subsequently detached, the screen adjacent to the second end 20b is replaced with a closing plate 38, and the cap closing the first end 20a of the sampling vial 20 is removed.
[0021]
Note that the sampling vial 20 is preferably made from an inert material such as, for example, glass, metal, ceramics, Teflon R (PTFE), Vespel R (both DuPont trademarks). In order to manufacture the sampling vial 20 in an economically advantageous manner, it can be manufactured by Teflon injection molding. Optionally, the sampling vial may include a transponder that stores identification codes and / or data related to sampling. When the sampling vial is installed from the setup shelf 9 to the adapter 19, the transponder can be instantaneously read by the reader 15 (see FIG. 2), so that the gas chromatograph 1 has an accurate program for attaching and detaching the tube 20. Can be executed.
[0022]
9 and 10 show schematic views of the assembly. FIG. 9 shows the desorption stage and FIG. 10 shows the analysis stage. 9 and 10 schematically illustrate a gas chromatograph 1 having an injector 5 on the left and a detector 6 on the right. The injector 5 and detector 6 are in fluid communication with each other, in particular via a gas chromatography column 42. In the injector 5, the adapter 19 as described above is installed. A sampling vial 20 is installed in the chamber K of the adapter 19. The inlet 26 of the sampling vial 20 is in fluid communication with a first carrier gas line 41 connected to the separation channel 22 of the injector 5. The separation channel 22 is also clearly shown in FIG. 5 and forms part of the injector housing 18. The other end of the first carrier gas supply line 41 is connected to a first outlet 43b of a valve assembly 43, shown as a three-way valve in this exemplary embodiment. The inlet 43 a of the three-way valve 43 is connected to the carrier gas main supply line 45. The second outlet 43 c of the three-way valve 43 is connected to the second carrier gas supply conduit 44. The three-way valve 43 causes the carrier gas main supply line 45 to be in fluid communication with either the first carrier gas supply line 41 or the second carrier gas supply line 44. Obviously, the valve assembly 43 can be designed as two single valves. The assembly further includes a cold trap 46 disposed in the oven chamber O of the gas chromatograph 1. Such a cold trap 46 is formed, for example, by a capillary surrounded by a jacket cooled by liquid nitrogen. Due to the very low temperature in the cold trap 46, all material desorbed from the sampling vial 20 is condensed and held there. As soon as the cold trap 46 is turned off and the capillary is heated by the oven of the gas chromatograph 1, the substance condensed in the cold trap 46 is again vaporized and liberated for analysis. The assembly further includes a first connecting line 47 that fluidly connects the capillary outlet 35 of the injector 5 with the inlet 46 a of the cold trap 46. The second connecting pipe 48 connects the outlet 46 b of the cold trap 46 to the gas chromatography column 42. The discharge port 35, the first connection pipe 47, the cold trap 46, and the second connection pipe 48 are preferably arranged on the upstream side and the downstream side of the cold trap, respectively, at the first T joint 49 and the second T joint 50. It is designed as a capillary channel provided with. Connected to the first T joint 49 is the outlet of the second carrier gas supply line 44, while the discharge line 51 is connected to the second T joint 50. T-joints 49 and 50 can be designed in various ways and are known per se.
[0023]
During the desorption phase shown in FIG. 9, the three-way valve 43 is placed at a position where the carrier gas main supply line 45 is in fluid communication with the first carrier gas supply line 41. The carrier gas flows into the adapter tube 30 via the separation flow path 22 of the injector 5, and from there through the inlet 26 of the sampling vial 20 and the conduit 32 in the sampling vial 20, the sampling vial. Into the interior B of The carrier gas begins to flow through the adsorbent in the sampling vial 20 to the outlet 25 connected to the capillary 35 that forms the outlet or outlet of the injector. The capillary 35 is connected to the first T joint 49 and is in fluid communication with a first connection line 47 connected to the cold trap 46. Since the adapter 19 is heated by the heating means of the injector 7, the substance contained in the adsorbent is released and is accompanied by the carrier gas passing through the sampling vial 20. This carrier gas flows to the cold trap 46 where the material is condensed from the carrier gas. When the control of the gas chromatograph is determined so that the sampling vial 20 is sufficiently detached, the three-way valve 3 can be set to the second position shown in FIG. In this second position, the carrier gas main supply line 45 is in fluid communication with the second carrier gas supply line 44. The heating means of the injector 5 can be turned off because the desorption process is completed, and the analysis process can be performed at present. The cooling of the cold trap 46 can be turned off, in which case the temperature in the cold trap 46 will rise rapidly to the temperature occurring in the oven chamber O of the gas chromatograph 1. Preferably, the heat capacity of the cold trap is kept low, for example by designing it as a capillary surrounded by a needle through which liquid nitrogen can pass. As soon as the temperature of the cold trap 46 rises, the substance condensed therein is vaporized to the cold trap 46 via the second carrier gas supply line 44 and to the first T joint via the first connection line 47. Accompanying the carrier gas supplied to 49. From the cold trap 46, the carrier gas flows via the second connection pipe 48 to the second T joint 50 connected to the inlet of the gas chromatography column 42. Therefore, at least a portion of the carrier gas flows through the gas chromatography column 42 where material separation occurs. As a result, the substance continuously reaches the detector 6 and based on it it can be determined what substance was present in the adsorbent of the sampling vial 20. By raising the temperature of the oven chamber O stepwise, a light fraction can first be released from the cold trap 46 and then a heavier fraction can be released.
[0024]
In the above description, the sampling vial 20 has been discussed in which the inlet 26 and outlet 25 are located at the first end 20 a of the sampling vial 20. This means that when the sampling vial 20 is installed, both the inlet 26 and outlet 25 can be in fluid communication with the carrier gas supply line 41 and the gas chromatography column 42, respectively, in a very simple manner. There are advantages. However, according to further alternative details of the present invention, the sampling vial 120 may comprise an inlet 126 at the second end 120b of the sampling vial 120 and an outlet 125 at the first end 120a. However, in this case, the assembly needs to include a first movable carrier gas supply line 141 having an outlet 141 a configured to be connectable to the inlet 126 of the sampling vial 120. The wall of the housing 29 of the chamber K of the adapter 19 is provided with a discharge port 35 connected to the outlet 125 of the sampling vial 120 in a state where the sampling vial 20 is installed in the chamber K. In the exemplary embodiment shown in FIGS. 11 and 12, the movable carrier gas supply line 141 is contained in the swivel arm 53. The pivot arm 53 is provided with a transport cam 154 that engages the lower edge of the cover 140 of the sampling vial 120 when the sampling vial 120 is attached. As a result of this engagement, the swivel arm 53 is gradually swung in accordance with the movement of the sampling vial 120, and at the same time, the outlet 141a of the first carrier gas supply line 141 is pushed into the inlet 126 of the sampling vial 120.
[0025]
FIG. 11 shows the positions of the sampling vial 20 and the swivel arm 53 at the beginning of engagement, and FIG. 12 shows the swivel arm 53 and the sampling arm 120 in a state where the sampling vial 120 is disposed in the chamber K of the adapter 19. It can be clearly seen that the outlet 141 a of the first carrier gas supply line 141 is set to connect to the inlet 126 of the sampling vial 120. It can also be clearly seen that the outlet 35 is set in fluid communication with the outlet 125 of the sampling vial 120.
[0026]
It will be apparent that the invention is not limited to the exemplary embodiments described and that various modifications are possible within the scope of the invention. Essentially, the presence of an adapter installed in the injector allows the gas chromatograph to be used as a sampling vial desorption device.
[0027]
Since the first connection pipe line 47 from the outlet 25 of the desorption tube to the capillary 35 and the cold trap 46 is all disposed in the oven chamber O of the gas chromatograph 1, it is heated and the desorption material reaches the cold trap 46. It doesn't condense on these pipe lines before. This has the advantage that the material present in the sampling vial is not lost during the desorption process. As a result, the accuracy of the measurement performed in the gas chromatograph is clearly influenced. This danger is clearly present in known desorption devices that are configured separately from the gas chromatograph. Not only is the known desorption device more expensive than the proposal according to the invention, but the accuracy of the known apparatus is also lower than the accuracy of the proposal according to the invention.
[0028]
[Brief description of the drawings]
[0029]
FIG. 1 is a perspective view of a gas chromatograph manufactured by Hewlett-Packard Company with part of the upper surface of the housing of the gas chromatograph removed and the injector partially shown in exploded view.
[0030]
FIG. 2 is a perspective view of an automatic sampler manufactured by Hewlett-Packard Company R installed in the upper left corner of the gas chromatograph of FIG.
[0031]
FIG. 3 is a side elevation view of a vial.
[0032]
FIG. 4 is a perspective view of an autosampler setup shelf with an associated manipulator.
[0033]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a portion of the injector with the adapter installed in the injector and the sampling vial installed in the adapter.
[0034]
6 is a cross-sectional view of related parts of the adapter shown in FIG.
[0035]
7 is a cross-sectional view of the sampling vial shown in FIG.
[0036]
FIG. 8 is a diagram showing in more detail a method of mounting an adapter in an injector and a method of fluidly communicating a sampling vial inlet and outlet with a carrier gas supply line and a capillary, respectively.
[0037]
FIG. 9 is a schematic view of the assembly of the present invention during sampling vial removal.
[0038]
FIG. 10 is a schematic diagram similar to that shown in FIG. 9 during the analysis phase of a detached sampling vial.
[0039]
FIG. 11 shows an alternative design sampling vial having a carrier gas supply line included in a pivot arm.
[0040]
12 is a view similar to that shown in FIG. 10 with the swivel arm in the second position.
[0041]
[Explanation of symbols]
1 Gas chromatograph
5 Injector
8 Automatic sampler
10 Setup shelf
12, 13, 14 Manipulator
19 Adapter
20,120 Sampling vial
22 Separation channel
25,125 outlet
26,126 Inlet
29 Heat conduction housing
30 Heat conduction tube
32 pipelines
35 outlet
36 Exit 1
41, 141 First carrier gas supply line
43 Valve assembly
44 Second carrier gas supply line
45 Carrier gas main supply line
46 Cold Trap
47 1st connection pipeline
48 Second connection pipeline
49 1st T connection
50 2nd T connection
51 Discharge pipe
52 Feeder
53 Swivel arm
54 Support

Claims

サンプリングバイアル（２０）を脱着するためのアダプタであって、該アダプタは注入器（５）を備えたガスクロマトグラフ（１）を有し、前記サンプリングバイアル（２０）は流入口（２６）と流出口（２５）を備え、また前記アダプタは、前記注入器（５）内に設置され、かつ、熱伝導ハウジング（２９）によって画成された室（Ｋ）を備え、
前記アダプタ（１９）はその室（Ｋ）内に１つのサンプリングバイアル（２０）を設置するように構成され、使用時、１つのサンプリングバイアル（２０）が該アダプタ（１９）に設置され、該アダプタが前記注入器に設置された状態において、該サンプリングバイアル（２０）の前記流入口（２６）は第１キャリアガス供給管路（４１）と流体連通するとともに、
該サンプリングバイアル（２０）の前記流出口（２５）は、前記ガスクロマトグラフ（１）内に配置されたガスクロマトグラフィーカラム（４２）と前記注入器（５）を介して流体連通するようにしたサンプリングバイアル（２０）を脱着するためのアダプタ。An adapter for detaching a sampling vial (20), the adapter comprising a gas chromatograph (1) with an injector (5), said sampling vial (20) comprising an inlet (26) and an outlet (25), and the adapter comprises a chamber (K) installed in the injector (5) and defined by a heat conducting housing (29),
The adapter (19) is configured to install one sampling vial (20) in its chamber (K), and in use, one sampling vial (20) is installed in the adapter (19), the adapter (19) Is installed in the injector, the inlet (26) of the sampling vial (20) is in fluid communication with the first carrier gas supply line (41);
The sampling outlet (25) has an outlet (25) in fluid communication with a gas chromatography column (42) disposed in the gas chromatograph (1) via the injector (5). Adapter for detaching the vial (20).

前記アダプタ（１９）は、前記熱伝導ハウジング（２９）に接続された熱伝導チューブ（３０）を備え、その結果、前記チューブ（３０）とハウジング（２９）は互いに熱交換しており、該アダプタ（１９）の前記チューブ（３０）は、該アダプタ（１９）の搭載状態において前記注入器室内に達していることを特徴とする請求項１に記載のアダプタ。 The adapter (19) comprises a heat conducting tube (30) connected to the heat conducting housing (29), so that the tube (30) and the housing (29) exchange heat with each other, the adapter The adapter (1) according to claim 1, characterized in that the tube (30) of (19) reaches the injector chamber in a mounted state of the adapter (19).

前記ハウジング（２９）および前記チューブ（３０）は単一部品として構成されることを特徴とする請求項２に記載のアダプタ。 Adapter according to claim 2, characterized in that the housing (29) and the tube (30) are configured as a single piece.

前記注入器（５）に前記アダプタ（１９）を搭載した状態において、前記チューブ（３０）の壁には、前記注入器（５）の前記分離流路（２２）と流体連通する穿孔（２８）が設けられ、該分離流路が第１キャリアガス供給管路（４１）に接続可能に設けられることを特徴とする請求項２または３に記載のアダプタ。 In a state where the adapter (19) is mounted on the injector (5), a hole (28) in fluid communication with the separation channel (22) of the injector (5) is formed in the wall of the tube (30). The adapter according to claim 2 or 3, wherein the separation channel is provided so as to be connectable to the first carrier gas supply pipe (41).

請求項１から４のいずれか１つに記載のアダプタ（１９）と、注入器（５）を備えたガスクロマトグラフ（１）とを有する組立体。Assembly comprising an adapter (19) according to any one of claims 1 to 4 and a gas chromatograph (1) provided with an injector (5).

前記注入器（５）は分離流路（２２）を有し、前記第１キャリアガス供給管路（４１）が該分離流路（２２）に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の組立体。 The injector (5) has a separation channel (22), and the first carrier gas supply line (41) is connected to the separation channel (22). The assembly described.

バルブ組立体（４３）と、第２キャリアガス供給管路（４４）と、キャリアガス主供給管路（４５）とをさらに有し、前記バルブ組立体の少なくとも１つの入口（４３ａ）が該キャリアガス主供給管路（４５）に接続され、前記バルブ組立体（４３）の第１出口（３６）が前記第１キャリアガス供給管路（４１）に接続され、前記バルブ組立体（４３）の第２出口（４３ｃ）が前記第２キャリアガス供給管路（４４）に接続され、前記バルブ組立体（４３）は前記キャリアガス主供給管路（４５）を前記第１キャリアガス供給管路（４１）と前記第２キャリアガス供給管路（４４）のどちらか一方と流体連通させ、前記組立体は、前記ガスクロマトグラフ（１）のオーブン室（Ｏ）内に配置される冷トラップ（４６）と、前記注入器（７）の出口を前記冷トラップ（４６）の出口（４６ａ）に流体連通させる第１接続管路（４７）とをさらに有し、第２接続管路（４８）が前記冷トラップ（４６）の出口（４６ｂ）と前記ガスクロマトグラフィーカラム（４２）とを流体連通させ、前記ガスクロマトグラフィーカラム（４２）の下流端が検知器（６）に連通し、前記冷トラップ（４６）の上流で、かつ、前記注入器出口の下流に、第１Ｔ接続（４９）が前記第１接続管路（４７）に設けられ、前記第２キャリアガス供給管路（４４）の出口が該第１Ｔ接続（４９）に接続され、第２接続（５０）が前記第２接続管路（４８）に設けられ、排出管路（５１）が該第２Ｔ接続（５０）に接続されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の組立体。 The valve assembly (43), a second carrier gas supply line (44), and a carrier gas main supply line (45) are further provided, and at least one inlet (43a) of the valve assembly is provided in the carrier. Connected to the main gas supply line (45), the first outlet (36) of the valve assembly (43) is connected to the first carrier gas supply line (41), and the valve assembly (43) A second outlet (43c) is connected to the second carrier gas supply line (44), and the valve assembly (43) connects the carrier gas main supply line (45) to the first carrier gas supply line (45). 41) and the second carrier gas supply line (44) in fluid communication with each other, and the assembly is disposed in the oven chamber (O) of the gas chromatograph (1). And of the injector (7) And a first connection line (47) that fluidly communicates an opening with an outlet (46a) of the cold trap (46), wherein the second connection line (48) is an outlet (46b) of the cold trap (46). ) And the gas chromatography column (42) in fluid communication, the downstream end of the gas chromatography column (42) is in communication with the detector (6), upstream of the cold trap (46), and A first T connection (49) is provided in the first connection line (47) downstream of the injector outlet, and an outlet of the second carrier gas supply line (44) is connected to the first T connection (49). The second connection (50) is provided in the second connection line (48) and the discharge line (51) is connected to the second T connection (50). 7. The assembly according to 6.

ここで使用される前記サンプリングバイアル（２０）は、該サンプリングバイアル（２０）の同一端（２０ａ）に位置する流入口（２６）と流出口（２５）とを備え、前記アダプタ（１９）の室（Ｋ）のハウジング（２９）の壁に、前記サンプリングバイアル（２０）が室（Ｋ）内に設置された状態で、該サンプリングバイアル（２０）の前記流入口（２６）と前記流出口（２５）とにそれぞれ接続する供給器（５２）と排出口（３５）とが設けられていることを特徴とする請求項５から７のいずれか１つに記載の組立体。 The sampling vial (20) used here includes an inlet (26) and an outlet (25) located at the same end (20a) of the sampling vial (20), and the chamber of the adapter (19). With the sampling vial (20) installed in the chamber (K) on the wall of the housing (29) of (K), the inlet (26) and the outlet (25) of the sampling vial (20) 8. An assembly according to any one of claims 5 to 7, characterized in that a supply (52) and a discharge opening (35) are provided respectively connected to each other.

ここで使用されるサンプリングバイアル（１２０）は、前記サンプリングバイアルの第２端（１２０ｂ）に流入口（１２６）を、また、第１端（１２０ａ）に流出口（１２５）を備え、前記組立体は、前記サンプリングチューブ（１２０）の流入口に接続可能に構成された流出口（１４１ａ）を持つ移動可能な第１キャリアガス供給管路（１４１）を有し、前記アダプタ（１９）の室（Ｋ）のハウジング（２９）の壁に、１つのサンプリングバイアル（１２０）が室内に設置された状態で、前記サンプリングバイアル（１２０）の流出口（１２５）に接続する排出口（３５）が設けられていることを特徴とする請求項５から７のいずれか１つに記載の組立体。 The sampling vial (120) used herein comprises an inlet (126) at the second end (120b) of the sampling vial and an outlet (125) at the first end (120a), the assembly. Includes a movable first carrier gas supply line (141) having an outlet (141a) configured to be connectable to an inlet of the sampling tube (120), and a chamber ( The wall of the housing (29) of K) is provided with an outlet (35) connected to the outlet (125) of the sampling vial (120) with one sampling vial (120) installed indoors. An assembly according to any one of claims 5 to 7, characterized in that

前記移動可能第１キャリアガス供給管路（１４１）は旋回アーム（５３）内を延伸することを特徴とする請求項９に記載の組立体。 10. Assembly according to claim 9, characterized in that the movable first carrier gas supply line (141) extends in a swivel arm (53).

前記１つの、あるいは各々のサンプリングバイアル（２０、１２０）はバイアルの形状を有することを特徴とする請求項５から１０のいずれか１つに記載の組立体。 11. Assembly according to any one of claims 5 to 10, characterized in that the one or each sampling vial (20, 120) has the shape of a vial.

前記組立体は、自動サンプラー（８）をさらに有し、該自動サンプラー（８）は、多数のサンプリングバイアル（２０、１２０）を設置可能にするセットアップ棚（１０）を有し、前記自動サンプラー（８）のマニピュレータ（１２、１３、１４）は、該セットアップ棚（１０）から１つのサンプリングバイアル（２０、１２０）を選び出し、該サンプリングバイアル（２０、１２０）を前記アダプタ（１９）に設置するように構成されていることを特徴とする少なくとも請求項１１に記載の組立体。 The assembly further comprises an autosampler (8), the autosampler (8) comprising a set-up shelf (10) allowing a number of sampling vials (20, 120) to be installed, the autosampler ( 8) The manipulator (12, 13, 14) selects one sampling vial (20, 120) from the set-up shelf (10) and installs the sampling vial (20, 120) on the adapter (19). The assembly according to claim 11, wherein the assembly is configured as follows.

前記自動サンプラー（８）は、前記ガスクロマトグラフ（１）のハウジングに接続したベース（５４）に搭載されることを特徴とする請求項１２に記載の組立体。 The assembly according to claim 12, wherein the automatic sampler (8) is mounted on a base (54) connected to a housing of the gas chromatograph (1).

前記クロマトグラフ（１）は２つの注入器（７）を有し、各注入器（５）それぞれにアダプタ（１９）が配置され、前記自動サンプラー（８）は、１つのサンプリングバイアル（２０、１２０）を一方および他方の両アダプタ（１９）に設置するように構成されることを特徴とする請求項１２または１３記載の組立体。 The chromatograph (1) has two injectors (7), an adapter (19) is arranged in each injector (5), and the automatic sampler (8) has one sampling vial (20, 120). 14. An assembly according to claim 12 or 13, characterized in that it is arranged to be installed on both one and the other adapter (19).

前記サンプリングバイアル（２０、１２０）をさらに有することを特徴とする請求項５から１１のいずれか１つに記載の組立体。 The assembly according to any one of claims 5 to 11, further comprising the sampling vial (20, 120).

前記サンプリングバイアル（２０、１２０）は吸着材で充填されていることを特徴とする請求項１５に記載の組立体。 16. Assembly according to claim 15, characterized in that the sampling vial (20, 120) is filled with an adsorbent.

前記サンプリングバイアル（２０、１２０）にはトランスポンダが設けられていることを特徴とする請求項１５又は１６のいずれか１つに記載の組立体。 17. Assembly according to any one of claims 15 or 16, characterized in that the sampling vial (20, 120) is provided with a transponder.

前記サンプリングバイアル（２０）の第１端（２０ａ）に位置する流入口（２６）と流出口（２５）を有し、前記サンプリングバイアル（２０）の内部（Ｂ）には管路（３２）が延伸され、該管路（３２）は第１端（３２ａ）側で前記流入口（２６）に接続され、第２端（３２ｂ）側は前記サンプリングバイアル（２０）の第１端（２０ａ）と反対側に位置する該サンプリングバイアル（２０）の第２端（２０ｂ）に隣接して、前記サンプリングバイアル（２０）の内部（Ｂ）で終端していることを特徴とする請求項１５から１７のいずれか１つに記載の組立体。 The sampling vial (20) has an inlet (26) and an outlet (25) located at the first end (20a), and a pipe line (32) is provided inside (B) of the sampling vial (20). The pipe (32) is connected to the inlet (26) on the first end (32a) side, and the second end (32b) side is connected to the first end (20a) of the sampling vial (20). 18. The end of the sampling vial (20) adjacent to the second end (20b) of the sampling vial (20) located on the opposite side, terminating in the interior (B) of the sampling vial (20) The assembly according to any one of the above.

前記サンプリングバイアル（２０）は、ガラス、金属、セラミックス、テフロンＲ（ＰＴＦＥ）又はベスペルＲから製造されることを特徴とする請求項１５から１８のいずれか１つに記載の組立体。 19. Assembly according to any one of claims 15 to 18, characterized in that the sampling vial (20) is manufactured from glass, metal, ceramics, Teflon R (PTFE) or Vespel R.

前記サンプリングバイアル（２０）は、射出成形加工によってテフロンＲから製造されたことを特徴とする請求項１９に記載の組立体。 20. An assembly according to claim 19, wherein the sampling vial (20) is manufactured from Teflon R by injection molding.

請求項１から４のいずれか１つに記載の少なくとも１つのアダプタ（１９）と、ガスクロマトグラフ（１）に自動サンプラー（８）を搭載するための支持体（５４）とを有する部品のキット。 A kit of parts comprising at least one adapter (19) according to any one of claims 1 to 4 and a support (54) for mounting an automatic sampler (8) on the gas chromatograph (1).