(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
希釈液導入路と試料導入路に連通する移送路に希釈液または試料を貯留可能な保持ループを介挿し、前記移送路の下流側の試料希釈用流路に希釈液または試料を貯留可能な計量ループを介挿し、前記保持ループと計量ループに希釈液を満たし、試料導入路の上流側のニードルに保持した試料を試料導入路へ導入し、前記保持ループを含む移送路へ移動後、希釈液を前記保持ル−プを含む移送路へ導入し、所定量の試料と希釈液を計量ループへ導入してサンドイッチ構造に充填し、所定の希釈率に調整後、希釈液に拡散した希釈試料をパージ容器へ導入する試料導入方法において、一端が試料希釈用流路に連通し、他端が不活性ガス源に連通する第1加圧ガス導管に、洗浄容器と不活性ガス源に切換可能な第5切換弁と、ニードルと不活性ガス源に切換可能な第6切換弁を介挿し、該第6切換弁にニードルの内外二重構造の外側通路を連通し、前記ニードルを閉蓋した試料容器に挿入し、前記外側通路に不活性ガスを圧送し、該試料容器内の揮発性物質を含有する試料を内側通路へ押し出し、前記試料導入路を介し前記移送路へ搬送することを特徴とする試料導入方法
互いに異なる揮発性物質を含有する試料を収納した複数の試料容器を用意し、各試料の所定量を試料導入路へ送出し、移送路を経て試料希釈用流路の計量ループへ導入する請求項1記載の試料導入方法。
前記希釈液導入路と、試料導入路と、移送路とを六方切換弁に接続し、該六方切換弁の希釈液導入路と移送路に連通するポートに保持ループを接続し、希釈液と試料の移送を同時に実行可能にした請求項5記載の試料導入装置。
【発明を実施するための最良の形態】
【0031】
以下、本発明を液状試料、(以下、単に試料と呼ぶ)に存在する揮発性有機化合物(VOC)の希釈ないし成分分析に適用した図示の実施形態について説明すると、
図1乃至
図7において1は自動希釈装置で、これは各種成分が存在する前記試料を所定濃度に希釈可能にしている。
前記自動希釈装置1は、希釈液を自動的に計量して送出する試料計量・希釈部2と、ヘリウムまたは窒素ガス等の不活性ガスの加圧ガスによって、試料収納容器中の試料を前記試料計量・希釈部2へ移送する試料導入部3と、試料計量・希釈部2によって所定濃度に希釈した希釈試料を濃縮し、かつこれをGCまたはGC/MS等の分析装置4へ導入するパージ・トラップ試料濃縮導入部5、とで構成され、前記各部2,3,5を隣接して配置している。
【0032】
前記試料計量・希釈部2は、その前工程側の試料導入部3と、後工程側のパージ・トラップ試料濃縮導入部5の間に配置され、これは前記試料導入部3に連絡する試料導入路6と、希釈液導入路7と、前記試料と希釈液を移送する移送路8と、所定量の試料と希釈液を導入する試料希釈用流路9と、希釈した一定量の試料をパージ・トラップ試料濃縮導入部5へ移送する希釈試料流路10と、を備え、これらの流路は略同径で比較的大径の内径を有する導管で構成されている。
具体的には0.5〜5mmの内径の導管を使用するが、これに限定されない。
【0033】
前記各導入部ないし流路6〜10に第1乃至第4切換弁11〜14が配置され、このうち第1および第3切換弁11,13は三方弁の電磁弁で構成され、また、第2切換弁12は四方弁で構成され、第4切換弁は二方弁で構成されていて、それらの作動をパーソナルコンピュ−タを駆使した制御装置(図示略)で制御している。
【0034】
前記試料導入路6の上流側に後述のニ−ドルが接続され、その下流側に第1切換弁11が接続されている。
前記第1切換弁11は、試料導入路6と希釈液導入路7と移送路8の交差部に配置され、その希釈作動前は図示の実線のように試料導入路6が移送路8に連通して、試料を移送路8へ移送可能にし、希釈液の導入時に図示の破線のように切換えられて希釈液導入路7を移送路8へ連通させている。
【0035】
前記希釈液導入路7の上流部に精製水等の希釈液15を収容する容器16が配置され、該希釈液導入路7の中流部に希釈液15の移送手段として、送液ポンプ17が配置されている。
前記送液ポンプ17は作動時間を基に希釈液15の送出量を自動的に計量し、その信号を前記制御装置へ出力可能にしている。この場合、送液手段としてシリンジポンプを使用することも可能である。
【0036】
前記移送路8の下流部に第2切換弁12が配置され、該第2切換弁12に排液管18が接続され、該管18を介して試料と希釈液15の余剰分を排液タンク19へ排出可能にしている。
すなわち、前記第2切換弁12は、希釈作動前は図示の実線のように移送路8と試料希釈用流路9が連通して、希釈液15または試料を後述の計量ル−プへ移送可能にしている
【0037】
また、第2切換弁12は、後述する保持ル−プの洗浄時に図示の破線のように切換えられて、移送路8を排出管18に連通可能にされ、更に希釈試料をパージ・トラップ試料濃縮導入部5へ移送する際は、図示の破線のように切換えられて、試料希釈用流路9と希釈試料流路10とを連通可能にしている。
【0038】
前記第1切換弁11と第2切換弁12との間の移送路8において、当該送液路を捲回して構成した貯留部である保持ル−プ20を設ける。これにより、コンパクトに配置可能にしている。この実施形態では試料の希釈率をn倍とする場合、移送路8の容量を後述の試料希釈用流路9の容量の1/n以上に設定している。
【0039】
前記第3切換弁13は試料希釈用流路9に配置され、希釈作動前は図示の実線のように排出管21に連通し、移送された希釈液15の余剰分を排液タンク22へ排出可能にしている。
そして、希釈試料をパージ・トラップ試料濃縮導入部5へ移送する際、図示の破線のように切換えられて後述する試料導入部3の加圧ガス導管に連通し、不活性ガスを試料希釈用流路9へ導入可能にしている。
【0040】
前記第2および第3切換弁12,13の間の試料希釈用流路9において、当該送液路を捲回して構成した貯留部である計量ル−プ23を設ける。これにより、コンパクトに配置可能にしている。
【0041】
前記希釈試料流路10の下流側に第4切換弁14が配置され、該切換弁14は前記制御装置によって作動を制御され、パージ・トラップ作動前は図示の実線のように、希釈試料流路10をパージ・トラップ試料濃縮導入部5の希釈試料導入部25に連通し、希釈試料を前記導入部5のパージ容器26へ導入可能にしている。
そして、後述する内部標準溶液の導入時に図示の破線のように切換え、第4切換弁14を内部標準溶液導管27に連通し、内部標準溶液を第4切換弁14のバルブ溝(図示略)に導入し、その余剰分を排液タンク19へ排出可能にしている。
【0042】
前記標準溶液導管27の一端は内部標準溶液収納容器28に挿入され、該容器28に加圧ガス導管29が挿入されていて、該導管29に導入された不活性ガスによって、前記容器28内の内部標準溶液30を内部標準溶液導管27へ押し出し可能にしている。
【0043】
一方、前記試料導入部3は、不活性ガス源に連通する
第1および第2加圧ガス導管31,32を備え、このうち
第1加圧ガス導管31は、前記第3切換13を介して試料希釈用流路9に連通可能にされ、その中流ないし下流部に第5および第6切換弁33,34を離間して配置している。前記第5および第6切換弁33,34は三方弁の電磁弁で構成され、それらの作動を前記制御装置によって制御している。
【0044】
前記第5切換弁33は
第1加圧ガス導管31の中流部に配置され、希釈作動前は図示の実線のように第6三方弁34に連通して不活性ガスを導入可能にされ、前記計量ループ23、保持ループ20等の洗浄時に図示の破線のように切換え、第5切換弁33に接続した給液管35に連通可能にしている。
【0045】
前記給液管35の先端部は、洗浄容器36の蓋を貫通して内部の洗浄液37に没入し、また前記洗浄容器36に前記
第2加圧ガス導管32の先端部が挿入されていて、該導管32に導入した不活性ガスによって、洗浄水等の洗浄液37を給液管35へ押し出し可能にしている。この場合、洗浄液37を加温し、または温水を用いることによって洗浄効果を高め、僅かなキャリーオーバーやコンタミネーションを強力に除去し得る。
【0046】
前記第6切換弁34は
第1加圧ガス導管31の下流部に配置され、希釈作動前は図示の実線のように試料計量・希釈部2の試料希釈用流路9に連通し、不活性ガスを導入可能にするとともに、試料を保持ループ20ないし移送管8へ移送する際は、図示の破線のように切換え、第6切換弁34に接続したガス流路38に連通可能にされている。
【0047】
前記ガス流路38の先端部は、ニードル39に隣接する内外二重構造の外側通路(図示略)に接続され、該通路に不活性ガスを導入可能にしている。
前記ニードル39の先端部は、試料容器40の蓋を貫通して内部に収容したVOCの存在する液状の試料41に挿入され、該試料41を不活性ガスによって内側通路(図示略)に連通する試料導入路6へ押し出し可能にしている。図中、42はニードル39から排出された液体を収容する排出容器である。
【0048】
前記パージ・トラップ試料濃縮導入部5は、希釈試料を導入する希釈試料導入部25と、一端がパージ容器26に連通し、試料に含まれていたVOCを移送するパージ試料流路43と、該パージ試料流路43の他端に接続した六方弁からなる切換弁44と、該切換弁44に一端を接続したトラップ流路45と分析流路46、および不活性ガス源に連通する加圧ガス導管47を備えている。
【0049】
このうち、前記パージ容器26はU字管状に形成され、その両側の閉塞端を上側に配置し、この一方の上端部に希釈試料導入部25の端部を挿入し、その近接位置に前記パージ試料流路43の一端を挿入している。
一方、パージ容器26の他方の閉塞端に、不活性ガス源に連通する加圧ガス導管48が接続され、この不活性ガスをパージガスとしてパージ容器26に導入し、該容器26内で気液分離し上方に滞留するガス状の試料を濃縮試料流路43へ押し出し可能にしている。
図中、49はパージ容器26内で気液分離して滞留した液状部で、該液状部に希釈液15と試料41中の液状部と、内部標準溶液30が混入している。
【0050】
前記切換弁44の作動を前記制御装置によって制御し、希釈作動前は図示の実線のように、パージ試料流路43をトラップ流路45に連通し、パージ後のガス状の試料41、つまり試料に含まれていたVOCをトラップ流路45に介挿したトラップ管50の吸着剤51にトラップさせ、分析試料を濃縮させている。
前記切換弁44の他のポ−トは、希釈作動前は図示の実線のように、加圧ガス導管47が分析流路46に連通し、不活性ガスを分析流路46に供給して、GCまたはGC/MS等の分析装置4に供給している。図中、52は分析流路46に介挿したトランスファ−ラインで、分析流路46を所定温度に加温しコールドスポットを作らず分析精度を確保している。
【0051】
前記トラップ管50の周面にヒータ(図示略)が設置され、該ヒータを加熱して前記吸着した濃縮試料を脱着可能にしている。
すなわち、前記吸着した濃縮試料の成分を分析する際、トラップ管50の外周に設置したヒータ(図示略)を加熱して吸着試料を脱着している。
そして、三方弁からなる第7切換弁53に不活性ガス源に連通する加圧ガス導管54を接続し、分析時に第7切換弁53を図示の破線のように切換え、加圧ガス導管54をトラップ流路45に連通させて、切換弁44を介しガス状の脱着成分を分析流路46へ移送可能にしている。
【0052】
図中、55はパージ容器26と切換弁44との間のパージ試料流路43に配置した三方弁からなる第8切換弁で、該切換弁55に不活性ガス源に連通する加圧ガス導管56が接続され、希釈作動前は切換弁44を介してパージ試料流路43をトラップ流路45に連通させ、試料41に含まれていたVOCをトラップ流路45へ移送させている。
そして、吸着試料の分析前、切換弁55を図示の破線のように切換え、加圧ガス導管56を濃縮試料流路43に連通し、不活性ガスを切換弁44を介してトラップ流路45へ移送し、吸着剤51に吸着された試料41の水分を除去し乾燥を促進可能にしている。
【0053】
このように構成した試料液自動希釈方法ないしその装置は、液状試料41または希釈液15の送出手段として、送液ポンプ17やシリンジポンプを使用して加圧送液し、従来の吸引方式のシリンジの使用を廃し、試料導入ないし移送の際におけるVOCの気散や気泡の発生を防止し、試料を確実かつ安全に移送して希釈精度を向上し分析精度を向上し、シリンジの吸引に伴なう揮発性物質の気散や気泡の発生による計量ないし分析の正確性と信頼性の不安を解消するとともに、シリンジの経時的な摩耗やそのメンテナンス費用の節減を図るようにしている。
また、試料41の移送手段として不活性ガスを試料導入路6に導入して移送路8へ移送して実現しているから、従来のような高価なポンプの使用を廃し、構成を簡潔化して容易かつ安価に製作し得る。
【0054】
本発明によってVOCを含む試料を希釈する場合は、先ず保持ル−プ20と計量ル−プ23に希釈液15を満たし、その後、不活性ガスの圧力によって試料41を試料容器40から保持ル−プ20へ移送し、次に、給液ポンプ17から送出された希釈液15の圧力によって、試料41を移送路8および試料希釈用流路9へ圧送し、従来の吸引方式による移送のような揮発性物質の陰圧による気散や気泡の発生を防止し、正確な計量と移送を実現して希釈精度の向上するようにしている。
【0055】
前記試料41を希釈する場合は、先ず希釈液導入路7と保持ル−プ20を含む移送路8と、計量ル−プ23を含む試料希釈用流路9に希釈液15を満たす。
次に、試料容器40からVOCを含む液状の試料41を取り出し、これを保持ル−プ20へ移送し、その所定量の試料41を計量ル−プ23へ移送する。
そして、保持ル−プ20を洗浄後、試料41を計量ル−プ23へ移送し、該計量ル−プ23内に試料41と希釈液15とをサンドイッチ状に充填して貯留する。
この後、計量ル−プ23内の液状試料41をパージ・トラップ試料濃縮導入部5へ移送する。
【0056】
先ず、第1工程として、希釈液導入路7と保持ル−プ20を含む移送路8と、計量ル−プ23を含む試料希釈用流路9に希釈液15を満たす場合は、第1および第2切換弁11,12を
図2の実線位置に切換え、第1切換弁11から試料導入路6への流路を遮断するとともに、第2切換弁12から排液管18と希釈試料流路10への流路を遮断して送液ポンプ17を始動する。
そして、容器16中の希釈液15を希釈液導入路7、移送路8、試料希釈用流路9へ移送し、保持ル−プ20と計量ル−プ23、および第1および第2切換弁11,12を希釈液15で満たし、その余剰液を排液タンク22へ排出する。この状況は
図2(b)のようである。
【0057】
次に、第2工程として、VOCを含む試料41を保持ル−プ20へ移送する場合は、先ず試料容器40から液状の試料41を取り出す。
その場合は、ニ−ドル39を試料容器40に挿入して試料41に没入し、第6切換弁34と第2切換弁12を
図1の破線位置へ切換える。
そして、不活性ガスを第6切換弁34からガス流路38へ導き、該流路38からニ−ドル39の直上の外側通路へ移動させて試料容器40へ導入し、該容器40内の試料41を試料導入路6へ押し出す。
【0058】
そして、前記試料41を試料導入路6から第1切換弁11を経て移送路8へ送出し、移送路8に満たされていた希釈液15を押し出し、代わりに液状試料41をその分導入して保持ル−プ20とその下流部へ移送後、その余剰液を第2切換弁12から排液管18へ導いて排液タンク19に排出する。
【0059】
この状況は
図3(b)のようで、これによって試料導入路6と、第1および第2切換弁11,12との間の移送路8に、試料41が満たされる。
そして、第1および第2切換弁11,12との間に移送された試料41の所定量が、この後計量ル−プ23へ移送され、その容量は所定の希釈率によって自動的に算出され、これを希釈液15を送出する送液ポンプ17が実行する。
【0060】
次に、第3工程として、移送路8と保持ル−プ20内の所定量の試料41を計量ル−プ23へ移送する場合は、第1および第2切換弁11,12を
図3の破線位置に切換え、第1切換弁11から試料導入路6への流路と、第2切換弁12から排液管18への流路と希釈試料流路10への流路を遮断して給液ポンプ17を始動し、容器16中の希釈液15を所定量、希釈液導入路7から移送路8へ送出する。
【0061】
このようにすると、前記送出された希釈液15によって、第1および第2切換弁11,12との間の移送路8に満たされていた試料41が、移送路8の下流側から試料希釈用流路9へ押し出され、その一部が計量ル−プ23に導入され、移送路8の下流部から計量ル−プ23の上流部までの間に試料41が満たされる。
この場合、給液ポンプ17は、計量ル−プ23に対する試料41の導入分に相当する希釈液15の送出量を計量し、その送液時間分、駆動する。
そして、前記試料41の導入によって、計量ル−プ23に満たされていた希釈液15の一部が押し出され、排液タンク22に排出される。この状況は
図4(b)のようである。
【0062】
この後、第4工程として保持ル−プ20を洗浄する場合は、前記試料41の移送時における第2切換弁12を
図4の破線位置に切換え、また第1切換弁11を前記移送状態と同様な状態に維持して、前記切換弁12から試料希釈用流路9と希釈試料流路10への流路を遮断し、給液ポンプ17を始動して容器16の希釈液15を希釈液導入路7から移送路8へ移送し、保持ル−プ20を経て第2切換弁12から排液管18へ導いて排液タンク19に排出する。
この状況は
図5(b)のようで、これにより保持ル−プ20から第2切換弁12の間の移送路8に残留し付着する試料41と、排液管18に残留する試料41を排出して洗浄し、試料41によるキャリ−オ−バ−やコンタミネ−ションの問題を未然に防止する。
【0063】
次に、第5工程として第2切換弁12と計量ループ23との間の試料41を計量ループ23へ移送する場合は、前記洗浄時における第2切換弁12を
図5の破線位置へ切換え、排液管18への流路を遮断して給液ポンプ17を始動する。
そして、容器16の希釈液15を希釈液導入路7から移送路8および保持ループ20を経て計量ループ23へ移送する。この状況は
図6(b)のようで、計量ループ23内においては希釈液15−試料41−希釈液15といったサンドイッチ構造となるた
め、試料41が加圧ガスやパージ・トラップ試料濃縮部内のガスに直接触れることが無く、ごく微小な気散まで防ぐことが出来る。
一方、上記微小な気散の問題を考慮する必要がない試料の場合、サンドイッチ構造にする必要が無く、第4工程、第5工程を省略することも可能である。その場合は、時間短縮が図れ、希釈水の削減も可能である。
【0064】
こうして計量ループ23に所定量の試料41と希釈液15を充填し、所定の希釈率に調整後、第6工程として前記希釈試料をパージ・トラップ試料濃縮導入部5へ移送する場合は、第2および第3切換弁12,13を
図1の破線位置に切換えるとともに、第4切換弁14を
図1の実線位置に保持し、第2切換弁12から移送路8および排液管18への流路を遮断するとともに、第3切換弁13を
第1加圧ガス導管31に連通し、また希釈試料流路10を希釈試料導入部25に連通する。
この状況の下で不活性ガスを
第1加圧ガス導管31に導入し、該不活性ガスを計量ループ23、試料希釈用流路9、希釈試料流路10、希釈試料導入部25へ圧送し、パージ容器26へ導入する。この状況は
図7(b)のようである。
【0065】
このように試料41の希釈に際しては、加圧ガス(不活性ガス)によって試料41を保持ル−プ20を含む移送路8に移送し、その第1および第2切換弁11,12間の試料41に対し、給液ポンプ17を始動して所定量の希釈液15を送出し、計量ル−プ23に段階的に導入している。
その際、希釈液15の圧力によって試料41を加圧して移送しているから、移送時にVOCの気散や気泡の発生がなく、またシリンジに試料を吸入することもないから、所定量の試料41を計量ル−プ23へ確実かつ安定して移送し得、希釈精度と分析精度を向上し得るとともに、シリンジによる試料の吸入時間の問題を解消して速やかに希釈し得る。
【0066】
こうして希釈試料をパ−ジ容器26へ移送する際、GC/MSの検出器(図示略)の感度補正のために内部標準溶液30を導入する場合がある。
その場合は、第4切換弁14を
図1の破線位置に切換え、不活性ガスを内部標準溶液収納容器28に導入して、内部標準溶液30を内部標準溶液導管27へ押し出し、これを第4切換弁14のバルブ溝(図示略)に充填して置く。この後、第4切換弁14を
図1の実線位置に切換え、この内部標準溶液30を希釈試料と一緒にパ−ジ容器26へ導入する。
【0067】
前記パ−ジ容器26の一方から希釈試料と内部標準溶液30を導入し、それらが容器26内部に入ったところで、パ−ジ容器26の他方に連通する加圧ガス導管48から不活性ガスを送り、パ−ジ容器26に入った希釈試料と内部標準溶液30の混合溶液試料を前記不活性ガスによりパ−ジして、分析対象成分を含んだ希釈試料とし、この気化したガス状の希釈試料をパ−ジ容器26の一方からパージ試料流路43へ押し出す。
【0068】
前記ガス状の希釈試料はパージ試料流路43を移動し、第8切換弁55を貫通して六方弁からなる切換弁44に導かれ、該切換弁44からトラップ流路45に導かれてトラップ管50に導入される。
前記ガス状の希釈試料の中に気化した分析対象成分が含まれており、この分析対象成分がトラップ管50に捕集され、分析対象成分を含まないガスがトラップ流路45を移動して第7切換弁53に導かれ、該切換弁53から外部へ排出される。
【0069】
この後、第8切換弁55を
図1の破線位置に切換え、パージ試料流路43への流通を遮断して、加圧ガス導管56から不活性ガスを導入し、この不活性ガスを切換弁44からトラップ流路45に導いてトラップ管50の吸着剤51に導入し、該吸着剤51を除湿して乾燥を促し、前記不活性ガスを切換弁53から外部へ排出する。
【0070】
次に、前記トラップした濃縮試料を分析する際は、切換弁44を
図1の破線位置に切換え、パージ試料流路43への流通を遮断するとともに、第7切換弁53を
図1の破線位置に切換え、外部への導通を遮断する。
このような状況の下でトラップ管50のヒ−タ(図示略)を加熱し、吸着剤51にトラップした濃縮試料を脱着後、加圧導管54から不活性ガスを第7切換弁53に導入し、これをトラップ流路45に導いてトラップ管50に導入し、前記脱着したガス状の脱着試料を不活性ガスと一緒に移動し、切換弁44から分析流路46へ移動する。
【0071】
そして、前記ガス状の脱着試料を分析流路46に沿って移動し、加温下のトランスファーライン52を経てGCまたはGC/MS等の分析装置4へ導入し、脱着成分を検出して分析する。
一方、前記希釈試料をパージ容器26へ移送後、第3切換弁13を
図1の破線位置に切換え、第6切換弁34は
図1の実線位置に維持し、また第5切換弁33を
図1の破線位置に切換え、不活性ガスを
第2加圧
ガス導管32を介して洗浄容器36に導入する。
【0072】
このようにすると、洗浄液37が洗浄容器36から給液管35に押し出され、これが給液管35に連通する試料希釈用流路9を移動して計量ループ23から第2切換弁
12に導かれ、該第2切換弁
12から移送路8を移動
し、保持ループ20から第1切換弁11に導かれる。
そして、第1切換弁11から試料導入路6を経て二重管の内側流路を移動してニードル39に導かれ、前記移動経路の各切換弁34、13、12、11と流路9、8、6を洗浄して、排出容器42に排出される。
【0073】
この後、第5切換弁33を
図1の実線位置に切換え、給液管35の流通を遮断して不活性ガスを
第1加圧
ガス導管31に導入し、これを前記
第1加圧ガス導管31に連通する試料希釈用流路9を移動して計量ループ23から第2切換弁
12へ導き、該第2切換弁
12から移送路8を移動して保持ループ20から第1切換弁11へ導く。
そして、前記第1切換弁11から試料導入路6を経て、二重管の内側流路を移動してニードル39に導き、前記移動経路の各切換弁34、13、12、11と流路9、8、6に付着した洗浄液37を吹き飛ばし、それらの乾燥を促がして次期希釈精度を確保する。
【0074】
このように実施形態は、希釈試料をパージ・トラップ試料濃縮導入部5に導入し、希釈試料から揮発性を有する分析対象成分を強制的に追い出し、この分析対象成分を吸着剤51にトラップして濃縮する。
そして、前記濃縮試料を加熱して脱着し、その脱着成分を分析装置4へ導入して成分分析するから、試料41に存在する微量な対象成分を合理的かつ精度良く分析し得る。しかも、計量ル−プ23には希釈液15−液状試料41−希釈液15が充填され、従来のような空気の充填を要しないから、それだけ希釈作業を容易かつ速やかに行える。
【0075】
図8乃至
図18は本発明の他の実施形態を示し、前述の実施形態と対応する構成部分に同一の符号を用いている。
このうち、
図8乃至
図14は本発明の第2の実施形態を示し、この実施形態は試料計量・希釈部2における第2切換弁57を前述の四方弁から三方弁の電磁弁とし、該切換弁57の作動を前記制御装置によって制御し、希釈作動前は図示のように移送路8が試料希釈用流路9に導通し、第2切換弁57から希釈試料流路10への導通を遮断している。
また、移送路8の保持ル−プ20と第2切換弁57との間に、三方弁の電磁弁からなる切換弁58を配置し、該切換弁58の作動を前記制御装置によって制御し、切換弁58に排液タンク19に連通する排出管18の一端を接続している。
【0076】
前記第2の実施形態によって試料41を希釈する場合は、第1実施形態と実質的に同一で、給液ポンプ17を駆動して容器16の希釈液15を希釈液導入路7に送出し、この希釈液15を保持ル−プ20を含む移送路8と、計量ル−プ23を含む試料希釈用流路9に満たし、その余剰液を排液タンク22へ排出する。この状況は
図9(a),(b)のようである。
この後、試料容器40から液状の試料41を取り出し、これを保持ル−プ20へ移送する。その際、ニ−ドル39を試料容器40に挿入して試料41に没入し、第6切換弁34と切換弁58を
図8の破線位置へ切換える。
【0077】
そして、不活性ガスを第6切換弁34からガス流路38へ導き、該流路38からニ−ドル39の直上の外側通路へ移動させて試料容器40へ導入し、該容器40内の試料41を試料導入路6へ押し出し、前記試料41を試料導入路6から第1切換弁11を経て移送路8へ圧送する。
こうして、移送路8に満たされていた希釈液15を押し出し、代わりに液状試料41を導入して保持ル−プ20とその下流側へ移送し、その余剰液を切換弁58から排液管18へ導いて排液タンク19に排出する。この状況は
図10(a),(b)のようで、試料導入路6と、第1切換弁11と切換弁58との間の移送路8と、保持ル−プ20に試料41が満たされる。
【0078】
次に、保持ル−プ20内の所定量の試料41を計量ル−プ23へ移送する。
この場合は、第1切換弁11を
図8の破線位置に切換え、また切換弁58を
図8の実線位置に切換え、第2切換弁57を
図8の実線位置に保持して、第1切換弁11から試料導入路6への流通を遮断し、切換弁58から排液管18への通路を遮断して給液ポンプ17を始動し、容器16中の希釈液15を所定量、希釈液導入路7から移送路8へ送出する。
このようにすると、前記送出された希釈液15によって、移送路8と保持ル−プ20に満たされていた試料41が移送路8の下流側から試料希釈用流路9へ押し出され、その一部が計量ル−プ23に導入され、該計量ル−プ23から希釈液15の一部が排液タンク22に排出される。この状況は
図11(a),(b)のようである。
【0079】
この後、保持ループ20を希釈液15で洗浄する。その場合は、第1切換弁11を事前の状態に維持し、切換弁58を
図11の破線位置に切換えて給液ポンプ17を始動し、容器16の希釈液15を希釈液導入路7から保持ループ20を経て移送路8へ移送し、切換弁58から排液管18へ導いて排液タンク
19に排出する。この状況は
図12(a),(b)のようである。
【0080】
次に、移送路8の下流部と第2切換弁57、および試料希釈用流路9に滞留している試料41を計量ル−プ23へ移送する。
この場合は、切換弁58を
図12の破線位置に切換え、第2切換弁57を洗浄時の状態に維持して排液管18への導通を遮断後、給液ポンプ17を始動する。
そして、給液ポンプ17から送出された希釈液15によって、前記滞留している試料41を計量ル−プ23側へ押し出し、計量ル−プ23内に希釈液15−試料41−希釈液15をサンドイッチ構造に充填し、計量ル−プ23内の試料4を所定の希釈率に希釈する。この状況は
図13(a),(b)のようである。
【0081】
こうして計量ル−プ23に所定の希釈率に調整した試料41を貯留後、前記希釈試料をパージ・トラップ試料濃縮導入部5へ移送する。
その場合は、第2および第3切換弁57,13を
図8の破線位置に切換え、第2切換弁57から移送路8への導通を遮断するとともに、第3切換弁13から排出管21への導通を遮断して、不活性ガスを加圧ガス導管31に導入し、不活性ガスを計量ル−プ23、試料希釈用流路9、希釈試料流路10を経て希釈試料導入部25へ圧送し、パ−ジ容器26へ導入する。この状況は
図14(a),(b)のようである。
【0082】
このように前記実施形態は第2切換弁57を三方弁で構成し、その配管や制御作動を簡潔にするとともに、移送路8に介挿した切換弁58によって、保持ル−プ20に対する試料41の移送と、残留試料の計量ル−プ23への移送を確実かつ正確に行なうようにしている。
【0083】
図15は本発明の第3の実施形態を示し、この実施形態は第2の実施形態の応用形態に係り、その第1切換弁11と切換弁58を組み合わせて六方弁の電磁弁からなる切換弁59に構成し、この切換弁59の作動を前記制御装置によって制御している。
前記切換弁59に保持ル−プ20を接続し、結果的に切換弁58を省略して構成を簡潔化し、部品点数の低減と希釈制御作動を簡潔化し、前記二つの切換弁58,59を個々に操作する煩雑を解消し、希釈作業を合理的かつ速やかに行なうようにしている。
【0084】
すなわち、この実施形態において試料41を希釈する場合は、先ず切換弁59を
図15の破線位置に切換え、希釈液導入路7を移送路8に連通して給液ポンプ17を始動し、希釈液15を切換弁59から移送路8へ移送し、第2切換弁57から計量ル−プ23に導入して希釈液15を満たした後、その余剰液を排出管21から排液タンク22へ排出する。
【0085】
この後、第2切換弁57と切換弁59との前記状態を維持し、第6切換弁34を
図15の破線位置に切換え後、ニードル39を試料容器40に挿入して試料41に没入する。
この状況の下で不活性ガスを
第1加圧ガス導管31に導入し、該ガスを第6切換弁34からガス流路38へ導き、該流路38からニードル39の外側通路へ移動して試料容器40へ導入し、該容器40内の試料41を試料導入路6へ押し出す。
【0086】
そして、前記試料41を試料導入路6から切換弁59に導入し、保持ル−プ20から排液管18に導いて保持ル−プ20に試料41を満たし、その余剰試料を排液タンク22に排出する。
このように、前記希釈液15の導入時と試料41の導入時には、切換弁59は同じ切換え位置に置かれているから、希釈液15の移送と試料41の移送を同時に行なうことができ、それだけ希釈作業を迅速かつ効率良く行なえる。
【0087】
この後、切換弁59を
図15の実線位置に切換え、切換弁59と試料導入路6および切換弁59と排液管18との導通を遮断して、給液ポンプ17を始動し、容器16中の希釈液15を所定量、希釈液導入路7から切換弁59へ送出して保持ル−プ20に導入し、保持ル−プ20に満たされた試料41の所定量を移送路8から第2切換弁57を経て計量ル−プ23へ送出する。
【0088】
次に、切換弁59を
図15の破線位置に切換えて給液ポンプ17を始動し、容器16中の希釈液16を切換弁59、移送路8、試料希釈用流路9、計量ル−プ23へ押し出し、保持ル−プ20と計量ル−プ23との間に残留する試料41を計量ル−プ23へ導入し、該計量ル−プ23を希釈液15−試料41−希釈液15のサンドイッチ構造に充填する。
【0089】
そして、第3および第4切換弁13,14を
図15の破線位置に切換え、
第1加圧ガス導管31に不活性ガスを導入し、これを計量ループ23、試料希釈用流路9、希釈試料流路10へ圧送し、計量ループ23内の希釈試料をパ−ジ容器26へ移送する。
この後、パージ・トラップ試料濃縮導入部5における希釈試料のパージ・トラップ工程と、濃縮試料の分析は前述の実施形態と同様に行なう。
【0090】
次に、この実施形態における洗浄は次のようである。
すなわち、前記試料41をパージ・トラップ試料濃縮導入部5へ移送後、切換弁59を
図15の実線位置に切換え、給液ポンプ17を始動して希釈液15を切換弁59から保持ル−プ20を経て移送路8へ送出し、これを第2切換弁57から計量ル−プ23へ移動し、更に第3切換弁13から排出管21に導いて排液タンク22に排出する。
このようにして、前記流路8,9と切換弁59、各切換弁57,13と保持ル−プ20と計量ループ23に残留する試料41を希釈液15によって洗浄する。
【0091】
図16は本発明の第4の実施形態を示し、この実施形態は前記第3の実施形態の応用形態に係り、排液管18に三方弁の電磁弁からなる第9切換弁60を接続し、該切換弁60の他のポ−トに洗浄液導管61の一端を接続し、この他端を前記洗浄容器36の内部に開口している。
前記第9切換弁60は、希釈作動前は洗浄液管61との流通を遮断され、試料41をパージ・トラップ試料濃縮導入部5へ移送後に切換えて切換弁59に連通させ、洗浄液導管61を切換弁60と洗浄容器36に連通させる。
【0092】
そして、不活性ガスを加圧導管32から洗浄容器36へ導入し、内部の洗浄液37を洗浄液管61へ押し出し、この洗浄液37を第9切換弁60から切換弁59に導入して保持ループ20を洗浄し、保持ループ20の洗浄後に試料導入流路6へ移動してニードル39
を洗浄し、その洗浄後に洗浄液37を排出容器42に排出する。
一方、切換弁59の前記切換え状態を維持して給液ポンプ17を駆動し、容器16の希釈液15を切換弁59に導入し、該切換弁59から移送路8および第2切換弁57を経て試料希釈用流路9へ移動し、計量ループ23を洗浄後に排出管21から排液タンク
22に排出する。
【0093】
このように、この実施形態は切換弁59の切換状態を維持して、洗浄液37による保持ル−プ20や試料導入流路6とニードル39の洗浄と、希釈液15による移送路8や計量ル−プ23の洗浄を同時に行なえるから、この種の洗浄作業を合理的かつ速やかに行える
【0094】
図17は本発明の第5の実施形態を示し、この実施形態は前記第4の実施形態の応用形態に係り、希釈液導入路7に第10切換弁62を介挿し、該切換弁62の他のポ−トに排液管63の一端を接続し、この他端を前記排液タンク19に連通させる。
前記第10切換弁62は、希釈作動前は排液管63との流通を遮断され、液状試料41をパージ・トラップ試料濃縮導入部5へ移送後の洗浄時に切換えられて、排液管63を切換弁59と排液タンク19に連通させる。
【0095】
そして、第2,3,5,6,9,10切換弁57,13,33,34,60,62と切換弁59を
図17の実線位置に切換え、加圧導管32から洗浄容器36に導入された不活性ガスによって、洗浄容器36内の洗浄液37を給液管35と洗浄液導管61とに押し出す。
このうち、給液管35に押し出した洗浄液37を、第5,6切換弁33,34を経て第3切換弁13に導入し、計量ル−プ23を洗浄後に試料希釈用流路9から第2切換弁57を経て移送路8へ移動し、切換弁59から第10切換弁62を移動して排液管63に送出し、排液タンク19へ排出する。
【0096】
一方、洗浄液導管61に押し出された洗浄液37を第9切換弁60を経て切換弁59に導入し、保持ル−プ20を洗浄後に試料導入流路6を移動してニードル39を洗浄し、その洗浄後に洗浄液37を排出容器42に排出する。
このように、この実施形態は試料計量・希釈部2の各部を二経路に分けて洗浄液37によって同時に洗浄し得るから、この種の洗浄作業を合理的かつ速やかに行える。
【0097】
図18は本発明の第6の実施形態を示し、この実施形態は同一または互いに異なるVOC、若しくはVOCを含まない緩衝液等の複数の試料41,41aを収納した試料容器40,40aを用意し、これらを計量ル−プ23の容量を超えない範囲で計量ル−プ23に移送し、それらを希釈するようにしている。
すなわち、
図3〜
図4で示す工程のように、試料41を試料容器40から取り出して保持ル−プ20へ送出し、その所定量を計量ル−プ23へ送出後、別の試料41aを試料容器40aから取り出して保持ル−プ20へ送出し、その所定量を計量ル−プ23へ送出し、
図3〜
図4で示す工程を繰り返すことにより、複数の試料を計量ループ23へ合理的に送出後、
図5以降の工程を実行して複数の試料を一度にパージ容器26へ導入している。
このように、この実施形態は複数の試料を合理的に計量ループ23に導入し、複数の試料を一度にパージ容器26へ導入できるから、希釈だけではなく試料環境を自動で調整することが出来る。