特開 2022-25961 試料導入用アダプタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022025961

(43)【公開日】2022-02-10

(54)【発明の名称】試料導入用アダプタ

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/18 20060101AFI20220203BHJP

【ＦＩ】

G01N30/18 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020129182

(22)【出願日】2020-07-30

(71)【出願人】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099841

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 恒彦

(72)【発明者】

【氏名】藤田 寛之

(57)【要約】

【課題】樹脂等の可撓性材料を用いて形成されかつ処理材が充填されたカラムに対し、試料を注入するための注射器を簡単にかつ安定に接続できるようにする。
【解決手段】カラム３０の片端３１に対して装着可能な試料導入用アダプタ１は、片端３１を挿入可能でありかつ片端３１の外周面に当接可能な隆起１５を内周面に有する筒状の第１部材１０と、片端３１からカラム３０内に挿入するに従って片端３１の径を徐々に拡大するようカラム３０の内周面に当接可能なテーパー部２３を備えた、注射器先端の排出管を挿入可能でありかつテーパー部２３を貫通する案内孔２４を有する第２部材２０とを備えている。第２部材２０は、その螺子部２２を第１部材１０側の螺子溝１４にねじ留めすることで、テーパー部２３と隆起１５との間に片端３１を挟んだ状態で第１部材１０に対して固定される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可撓性材料を用いて形成されかつ処理材が充填されたカラムの片端に対して装着可能な、前記処理材により処理する試料を管体を通じて前記カラム内へ注入するときに前記管体を案内するための試料導入用アダプタであって、
前記片端を挿入可能でありかつ前記片端の外周面に当接可能な隆起を内周面に有する筒状の第１部材と、
前記片端から前記カラム内に挿入するに従って前記片端の径を徐々に拡大するよう前記カラムの内周面に当接可能なテーパー部を備えた、前記管体の先端部を挿入可能でありかつ前記テーパー部を貫通する案内孔を有する第２部材と、
を備え、
前記第２部材は、前記テーパー部と前記第１部材の前記隆起との間に前記片端を挟んだ状態で前記第１部材に対して固定可能である、
試料導入用アダプタ。

【請求項2】

前記第２部材は、前記第１部材に対してボルト・ナット関係のねじ留めにより固定可能である、請求項１に記載の試料導入用アダプタ。

【請求項3】

前記隆起は、前記第１部材と同心の環状に形成されており、前記片端の挿入側の傾斜角度が反対側の傾斜角度よりも小さく設定されている、請求項１または２に記載の試料導入用アダプタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、試料導入用アダプタ、特に、可撓性材料を用いて形成されかつ処理材が充填されたカラムの片端に対して装着可能な、処理材により処理する試料を管体を通じてカラム内へ注入するときに管体を案内するための試料導入用アダプタに関する。

【背景技術】

【0002】

処理材を用いて分析対象となる種々の液状の試料の精製処理等の前処理をする場合において、処理材をカラム内に充填し、当該カラムへ試料を注入することで処理材と試料とを接触させる方法を採用することがある。この場合、注入器を用いて試料をカラムへ注入することになるが、試料を安定にかつ安全にカラムへ注入するために、カラムの端部に対して注入器を安定的に接続する必要がある。

【0003】

注入器として注射器を用いる場合、例えば、非特許文献１等に規定されたルアーコネクタといわれる形態が採用される。オス型のルアーコネクタの場合、通常、カラムの端部に試料導入用のねじ孔を設けるとともに、注射器先端の排出管部分の外周にねじ溝を設け、カラム側のねじ孔に対して排出管側のねじ溝をねじ留めすることでカラムに対して注射器の排出管を接続するものである。これによれば、カラムに対して注射器が固定されることから、注射器からの試料をカラム内へ安定に注入することができる。

【0004】

上述のように試料を処理するためのカラムは、再利用が困難であって使い捨てにされるものが一般的であることから、通常は特許文献１（本文献ではルアーコネクタを「ルアーロック」と表現している。）に記載のようにポリプロピレン樹脂などの比較的に安価な樹脂製のものが求められる。しかし、そのような樹脂製のカラムであっても、ルアーコネクタに対応する必要があると、注射器の排出管などの試料注入用の管体側の形状に適応した多種類の専用品を用意する必要があることから、結果的に高価なものとなる。また、ルアーコネクタは、注射器とカラムとの接続部分に試料の一部が付着しやすく、それが分析結果の信頼性を損なう可能性もある。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】ＩＳＯ ５９４－１：１９８６ 注射器、注射針及び他の医用機器の６％（Luer）テーパ付き円錐フィッティング－第１部：一般要求事項

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平９－８００４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、樹脂等の可撓性材料を用いて形成されかつ処理材が充填されたカラムの片端に対し、試料を注入するための管体を簡単にかつ安定に接続できるようにしようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、可撓性材料を用いて形成されかつ処理材が充填されたカラムの片端に対して装着可能な、処理材により処理する試料を管体を通じてカラム内へ注入するときに管体を案内するための試料導入用アダプタに関するものである。この試料導入用アダプタは、カラムの上記片端を挿入可能でありかつ当該片端の外周面に当接可能な隆起を内周面に有する筒状の第１部材と、上記片端からカラム内に挿入するに従って上記片端の径を徐々に拡大するようカラムの内周面に当接可能なテーパー部を備えた、管体の先端部を挿入可能でありかつテーパー部を貫通する案内孔を有する第２部材とを備えている。第２部材は、テーパー部と第１部材の隆起との間に上記片端を挟んだ状態で第１部材に対して固定可能である。

【0009】

第１部材内にカラムの片端を挿入すると、当該片端の外周面が第１部材の内周面の隆起に当接する。この状態でカラムの片端内に第２部材のテーパー部を挿入すると、当該テーパー部がカラムの片端の内周面に当接し、片端を内部から外方向へ徐々に押圧する。これにより、片端は径が徐々に拡大するように変形し、外周面が隆起１５に圧接する。この結果、カラムは、片端が第２部材のテーパー部と第１部材の隆起との間に挟まれた状態になり、試料導入用アダプタに対して固定される。このようにカラムの片端が装着された試料導入用アダプタの第２部材の案内孔に管体を挿入し、この管体を通じてカラム内に試料を注入すると、この試料はカラム内の処理材に接触し、処理される。

【0010】

本発明に係る試料導入用アダプタにおいて、第２部材は、例えば、第１部材に対してボルト・ナット関係のねじ留めにより固定可能である。

【0011】

また、第１部材の隆起は、例えば、第１部材と同心の環状に形成されており、上記片端の挿入側の傾斜角度が反対側の傾斜角度よりも小さく設定されている。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る試料導入用アダプタは、可撓性材料を用いて形成されかつ処理材が充填されたカラムの片端に対して装着すると、カラムに対して試料を注入するための管体を簡単にかつ安定に接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の一形態に係る試料導入用アダプタの分解斜視図。

【図2】前記形態に係る試料導入用アダプタの第１部材の縦断面図。

【図3】図２のＩＩＩ部拡大図。

【図4】前記形態に係る試料導入用アダプタの第２部材の縦断面図。

【図5】前記カラムに対して前記第１部材を装着した状態の縦断面斜視図。

【図6】前記カラムに対して前記第１部材および前記第２部材を装着した状態の縦断面斜視図。

【図7】図６のＶＩＩ部拡大図。

【図8】前記形態に係る試料導入用アダプタを装着したカラムに対して注射器を用いて試料を注入する状態の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図を参照し、本発明に係る試料導入用アダプタの一形態を説明する。試料導入用アダプタ１は、カラム３０内に充填された処理材３２により処理する液状の試料を管体を通じてカラム３０内へ注入するときに管体を案内するためのものである。

【0015】

試料は、例えば、環境試料（大気、土壌、海水、河川、湖沼水または浚渫土等）、産業廃棄物（焼却施設で発生する焼却灰や飛灰または工場廃水等）または農水産品などからヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒を用いてダイオキシン類を抽出した溶液である。このような抽出溶液をダイオキシン類分析用の試料とする場合、処理材３２の例としては当該抽出溶液を精製処理するための精製材が挙げられる。精製材としては、抽出溶液に含まれる夾雑成分を分解して吸着除去可能なものであり、例えば、国際公開２０１０／０７３８１８号に記載された硫酸シリカゲル層と硝酸塩シリカゲル層との積層体が挙げられる。

【0016】

試料導入用アダプタ１を適用可能なカラム３０は、樹脂材料、例えば、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂またはフッ素樹脂からなるものであって可撓性を有するものであり、通常は円筒状のものであるが、図１に示すように、少なくとも片端３１側が円筒状に開口するように形成されているものであればよく、他端側が他の所要形状に形成されていてもよい。なお、上述のようなダイオキシン類の抽出溶液を硫酸シリカゲル層と硝酸塩シリカゲル層とを積層した精製材により処理するような場合、カラム３０は抽出溶液と精製材との化学反応に対して安定なフッ素樹脂を用いて形成されたものが好ましい。カラム３０内に試料を注入するための管体は、特に限定されるものではないが、例えば、注射器先端の排出管部分や送液ポンプから延びる送液用のチューブが想定される。

【0017】

試料導入用アダプタ１は、図１に示すように、第１部材１０と第２部材２０とを備えている。第１部材１０および第２部材２０は、例えば、高密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂または繊維強化プラスチックなどの硬質樹脂やステンレス鋼、アルミニウム合金または真鍮などの合金材料を用いて形成されたものである。

【0018】

第１部材１０は、筒状の部材であり、図２に示すように内周面から中心方向へ水平に伸びる、第１部材１０と同心の環状に形成された突出部１１により内部が上部１２と下部１３とに区画されている。上部１２は、内周面に螺子溝１４が設けられ、ナット状に形成されている。下部１３は、下端側からカラム３０の片端３１を挿入可能であり、突出部１１の近傍の内周面において、第１部材１０と同心の環状に形成された隆起１５が設けられている。隆起１５は、図３に示すように、下部１３の下方側（カラム３０の片端３１の挿入側）の傾斜角度θが反対側の傾斜角度θ’よりも小さく設定されている。

【0019】

第２部材２０は、第１部材１０と同心の円柱状の部材であって、抓み部２１、抓み部２１の直下に形成された螺子部２２および螺子部２２の直下に形成されたテーパー部２３を有している。また、第２部材２０は、中心部において厚み方向に貫通する案内孔２４を有している。

【0020】

抓み部２１は、第１部材１０と直径が略同じに設定されており、案内孔２４に頂点部分が連絡する逆円錐状に形成された凹部２５が設けられている。この凹部２５は、試料を注入するための管体の先端部を案内孔２４内へ円滑に案内するためのものである。螺子部２２は、第１部材１０の螺子溝１４に対応する螺子溝が外周面に形成されたボルト状のものであり、下端部２２ａが第１部材１０の突出部１１に当接するよう抓み部２１よりも小径に設定されている。テーパー部２３は、螺子部２２側の基部から下端にかけて径が緩やかに縮小しており、下端部の外径がカラム３０の片端３１内に挿入可能なようにカラム３０の内径と略同じに設定されている。

【0021】

試料導入用アダプタ１を用いてカラム３０内へ試料を注入するときは、カラム３０の片端３１に対して試料導入用アダプタ１を装着する。ここでは、先ず、図５に示すように、第１部材１０の下部１３内にカラム３０の片端３１を挿入し、その先端部を突出部１１に当接させる。片端３１の先端部は、下部１３内への挿入途上で隆起１５に突き当たるが、隆起１５の下方側の傾斜角度θが小さく設定されていることから隆起１５の表面上を滑らかに移動し、突出部１１に到達し得る。

【0022】

次に、カラム３０に装着された第１部材１０に対し、第２部材２０を装着する。ここでは、第２部材２０の抓み部２１を手で保持し、テーパー部２３側をカラム３０の片端３１内に挿入するよう、図６に示すように第１部材１０の螺子溝１４に対して螺子部２２をねじ留めする。これにより、第１部材１０と第２部材２０とが一体化する。螺子溝１４に対して螺子部２２をねじ留めする際、テーパー部２３は、カラム３０の内周面に当接し、片端３１を内部から外方向へ徐々に押圧する。この結果、片端３１は、径が徐々に拡大するように変形し、図７に示すように、隆起１５に圧接する。このようにテーパー部２３と隆起１５との間に挟まれた片端３１は、隆起１５の突出部１１側の傾斜角度θ’が下方側の傾斜角度θよりも大きく設定されていることから第１部材１０の下部１３から滑り抜ける方向へ移動しにくく、下部１３内で安定に固定される。

【0023】

試料導入用アダプタ１が装着されたカラム３０内に注射器４０を用いて液状の試料を注入するときは、図８に示すように、試料を吸引した注射筒４１の先端から突出する試料の排出管４２を試料導入用アダプタ１の案内孔２４内に挿入する。排出管４２は、その先端が案内孔２４を通過してカラム３０内に到達し得るよう、案内孔２４内へ十分に押し込むのが好ましい。押子４３を注射筒４１内へ押し込むことで排出管４２から排出された試料は、カラム３０内の処理材３２に浸透し、所要の処理がされる。注入した試料が処理材３２と反応するような場合、例えば、既述のようなダイオキシン類の抽出溶液を硫酸シリカゲル層と硝酸塩シリカゲル層との積層材料により精製処理するような場合、試料と処理材３２との反応により試料の注入中にカラム３０の内圧が高まることがある。また、試料の粘性が高い場合等、処理材３２側で目詰まりが生じたときは、押子４３の押し込み圧を高める必要があることからカラム３０の内圧が高まることがある。これらの場合、カラム３０の内圧は試料導入用アダプタ１をカラム３０からの脱離方向、すなわち、試料導入用アダプタ１がカラム３０から滑り抜ける方向に押圧することになる。内圧により試料導入用アダプタ１がカラム３０から脱離すると、その際に飛散する試料により作業者が汚染を受ける危険性があるが、試料導入用アダプタ１は、第２部材２０のテーパー部２３と第１部材１０の隆起１５とでカラム３０の片端３１を挟んで安定に固定していることから、内圧が高まってもカラム３０から脱離しにくい。

【0024】

カラム３０から試料導入用アダプタ１を取り外すときは、第２部材２０の抓み部２１を逆転させることで螺子部２２を第１部材１０の螺子溝１４から取り外し、第２部材２０を第１部材１０から分離する。そして、第１部材１０の下部１３に挿入されたカラム３０の片端３１を抜きとる。

【0025】

試料導入用アダプタ１は、Ｏリングやフェルールのような変形性のシール部材を消耗品として用いるものではないことから、カラム３０から取り外した後に第１部材１０および第２部材２０を適宜洗浄することで繰り返し再利用することができる。

【0026】

上述の実施の形態に係る試料導入用アダプタ１は、第１部材１０の下部１３の内周面において隆起１５が環状に設けられているが、隆起１５は下部１３の内周面の同一の円周上において断続的に形成されていてもよい。また、第２部材２０は、その螺子部２２を第１部材１０の螺子溝１４にねじ留めすることで第１部材１０に対して固定されているが、第１部材１０と第２部材２０とは他の方法で固定することもできる。例えば、第２部材１０の螺子部２２に相当する部位および第１部材１０の上部１２の内周面において、それぞれ、嵌合片および嵌合溝を設け、第１部材１０に対して第２部材２０のテーパー部２３を挿入して回転したときに嵌合片が嵌合溝に嵌合する構造を採用することができる。また、第２部材２０は、クランプを用いて第１部材１０に対して固定することもできる。

【符号の説明】

【0027】

１ 試料導入用アダプタ
１０ 第１部材
１４ 螺子溝
１５ 隆起
２０ 第２部材
２２ 螺子部
２３ テーパー部
２４ 案内孔
３０ カラム
３１ 片端
３２ 処理材
４２ 排出管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】