図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2005年6月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

試料冷却時の温度ムラ是正する。

解決手段

サンプルラック2はその底面24が冷却部14上に載置されている。冷却部14は電子冷却素子としてペルチェ素子16を有し、ペルチェ素子16の一方の面に第1の冷却板18が密着して設けられ、冷却板18にはさらに第2の冷却板10が密着して設けられている。冷却板10の表面の中央部には断熱材22が埋め込まれている。ペルチェ素子16に冷却板18を介して設けられた冷却板10とサンプルラックの底面24との接触面の中央部に断熱層として断熱材22が埋め込まれているため、ペルチェ素子16直近部分の過冷却を防止する。

概要

背景

液体クロマトグラフオートサンプラは、液体クロマトグラフの分析カラムに接続されているインジェクションポート注入部)に試料を注入するために、サンプリングニードルが水平面内方向及び垂直方向に移動して試料容器試料バイアル)から試料を一定量吸入した後、インジェクションポートまで移動して試料を注入する。オートサンプラにおいて試料容器は、オートサンプラ装置内部に設けられたサンプルラック複数収納される構成となっている。通常、サンプルラックは試料容器を冷却保存するために良熱伝導性金属の板を介してペルチェ素子により冷却されている。

図3は従来の試料恒温装置及びサンプルラックを示す断面図である。
試料容器3を収容したサンプルラックの下方には冷却部14が設けられている。冷却部14はペルチェ素子16の一方の面に冷却板を備え、他方の面に放熱フィン20を備えている。ペルチェ素子16は冷却板18を冷却し、ペルチェ素子16に冷却された冷却板18はサンプルラックの底面の冷却板24を冷却する。サンプルラックに収納されている複数の試料容器3はサンプルラックの底面と直接接触して冷却板24により冷却される。

概要

試料冷却時の温度ムラ是正する。サンプルラック2はその底面24が冷却部14上に載置されている。冷却部14は電子冷却素子としてペルチェ素子16を有し、ペルチェ素子16の一方の面に第1の冷却板18が密着して設けられ、冷却板18にはさらに第2の冷却板10が密着して設けられている。冷却板10の表面の中央部には断熱材22が埋め込まれている。ペルチェ素子16に冷却板18を介して設けられた冷却板10とサンプルラックの底面24との接触面の中央部に断熱層として断熱材22が埋め込まれているため、ペルチェ素子16直近部分の過冷却を防止する。

目的

冷却部の冷却板18をサンプルラックと直接接触させて試料容器を冷却する方法では、試料容器を複数冷却するためにペルチェ素子16の面積よりも冷却板24の面積のほうが大きい。したがって、冷却板24の面内に温度ムラが生じ、試料容器間で温度ムラが生じてしまう。試料容器間で温度ムラが生じると分析の際に定量結果再現性が悪くなるなどの不具合を引き起こす。
そこで本発明は、試料冷却時の温度ムラを是正することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

試料が入った複数の試料容器と表面側の面で直接接触して前記試料容器を冷却する冷却板と、前記冷却板の裏面と接触して前記冷却板を冷却する冷却部とを備え、前記冷却部は前記冷却板の裏面よりも小さい面積冷却面をもつ電子冷却素子を備えているとともに、その電子冷却素子の冷却面が前記冷却板の裏面側の面の中央部に位置するように配置されており、前記電子冷却素子の冷却面と前記冷却板の裏面との間で、前記電子冷却素子の冷却面の中央部の位置に前記電子冷却素子の冷却面よりも小さい面積をもつ断熱層が形成されている試料恒温装置

請求項2

前記冷却板は前記試料容器を収納し前記冷却部と着脱可能に接触するサンプルラック底板である請求項1に記載の試料恒温装置。

請求項3

前記電子冷却素子はペルチェ素子である請求項1又は2に記載の試料恒温装置。

請求項4

前記断熱層として断熱材が埋め込まれている請求項1から3のいずれかに記載の試料恒温装置。

請求項5

複数の液体試料を試料恒温装置により一定温度に保持し、それらの試料を分析装置に供給するオートサンプラにおいて、前記試料恒温装置として請求項1から4のいずれかに記載の試料恒温装置を備えたことを特徴とするオートサンプラ。

請求項6

前記分析装置は液体クロマトグラフである請求項5に記載のオートサンプラ。

技術分野

0001

本発明は、試料を一定の温度に冷却した状態に保つための試料恒温装置とそれを用いたオートサンプラに関する。

背景技術

0002

液体クロマトグラフのオートサンプラは、液体クロマトグラフの分析カラムに接続されているインジェクションポート注入部)に試料を注入するために、サンプリングニードルが水平面内方向及び垂直方向に移動して試料容器試料バイアル)から試料を一定量吸入した後、インジェクションポートまで移動して試料を注入する。オートサンプラにおいて試料容器は、オートサンプラ装置内部に設けられたサンプルラック複数収納される構成となっている。通常、サンプルラックは試料容器を冷却保存するために良熱伝導性金属の板を介してペルチェ素子により冷却されている。

0003

図3は従来の試料恒温装置及びサンプルラックを示す断面図である。
試料容器3を収容したサンプルラックの下方には冷却部14が設けられている。冷却部14はペルチェ素子16の一方の面に冷却板を備え、他方の面に放熱フィン20を備えている。ペルチェ素子16は冷却板18を冷却し、ペルチェ素子16に冷却された冷却板18はサンプルラックの底面の冷却板24を冷却する。サンプルラックに収納されている複数の試料容器3はサンプルラックの底面と直接接触して冷却板24により冷却される。

発明が解決しようとする課題

0004

冷却部の冷却板18をサンプルラックと直接接触させて試料容器を冷却する方法では、試料容器を複数冷却するためにペルチェ素子16の面積よりも冷却板24の面積のほうが大きい。したがって、冷却板24の面内に温度ムラが生じ、試料容器間で温度ムラが生じてしまう。試料容器間で温度ムラが生じると分析の際に定量結果再現性が悪くなるなどの不具合を引き起こす。
そこで本発明は、試料冷却時の温度ムラを是正することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

本発明の試料恒温装置は、試料が入った複数の試料容器と表面側の面で直接接触して前記試料容器を冷却する冷却板と、前記冷却板の裏面と接触して前記冷却板を冷却する冷却部とを備え、前記冷却部は前記冷却板の裏面よりも小さい面積の冷却面をもつ電子冷却素子を備えているとともに、その電子冷却素子の冷却面が前記冷却板の裏面の中央部に位置するように配置されており、前記電子冷却素子の冷却面と前記冷却板の裏面との間で、前記電子冷却素子の冷却面の中央部の位置に前記電子冷却素子の冷却面よりも小さい面積をもつ断熱層が形成されていることを特徴とするものである。

0006

試料容器と接触する冷却板の一例は試料容器を収納し冷却部と着脱可能に接触するサンプルラックの底板である。
電子冷却素子としては、例えばペルチェ素子を用いることができる。
断熱層としては、空気層であってもよく、発泡シリコンなどの断熱材が埋め込まれているものとしてもよい。

0007

本発明のオートサンプラは、複数の液体試料を試料恒温装置により一定温度に保持し、それらの試料を分析装置に供給するものであって、その試料恒温装置は上記の構成を備えていることを特徴とするものである。
その場合の分析装置の一例は液体クロマトグラフである。

発明の効果

0008

電子冷却素子の冷却面と冷却板の裏面との間で、電子冷却素子の冷却面の中央部の位置に電子冷却素子の冷却面よりも小さい面積をもつ断熱層を形成したので、冷却板中央部の過冷却を防止することができ、冷却板中央部とその中央部から離れた面との温度差を是正することができる。

0009

オートサンプラにこの試料恒温装置を適用させることで、複数の試料容器を小さい温度差で冷却保存することが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下に本発明におけるオートサンプラの一実施例を説明する。
図1はオートサンプラの構成を示す斜視図である。
このオートサンプラは、保冷容器1内に試料を入れる試料容器を収容するためのサンプルラック2と、サンプルラック2に収容されている試料容器を冷却するために設けられた冷却部14と、試料容器から試料を吸入するサンプリングニードル4とを収容している。図1では保冷容器1の前面が開口して示されているが、使用時は開口は蓋で閉じられる。サンプルラック2は着脱可能に冷却部14上に載置されている。

0011

サンプリングニードル4は水平面内方向(X、Y方向)と垂直方向(Z方向)に移動が可能であり、サンプルラック2に収容されている試料容器の位置に移動してニードルの先端から試料を吸入する。サンプリングニードル4が吸入した試料は液体クロマトグラフの分析流路に注入され、分離カラムに送られて成分ごとに分離されて分析される。

0012

図2はサンプルラック2の周辺を示す断面図であり、(A)は側面図、(B)は冷却部14の冷却板の上面図である。
(A)に示されるように、サンプルラック2はその底面24が冷却部14上に載置されている。冷却部14は電子冷却素子としてペルチェ素子16を有し、ペルチェ素子16の一方の面に第1の冷却板18が密着して設けられ、冷却板18にはさらに第2の冷却板10が密着して設けられている。冷却板10の表面の中央部には断熱材22が埋め込まれている。ペルチェ素子16の他方の面には放熱フィン20が設けられている。サンプルラック2、第1の冷却板18、第2の冷却板10及び放熱フィン20は良熱伝導性金属、例えば、アルミニウム、銅、真鍮などで構成されている。断熱材22は例えば発泡シリコンである。

0013

(B)に示されるように、この実施例においては複数の試料容器3を収容するサンプルラックの底面の冷却板24の長さL1は冷却部14の冷却板18、10の長さL2よりも長く、幅Wは冷却板24、冷却板10及び冷却板18で等しくなっている。また、断熱材22は、幅Wが冷却板10と等しく、長さ方向の幅Aはペルチェ素子16の長さよりも短く、ペルチェ素子16の中央部に位置するように設置されている。

0014

従来の冷却部は、ペルチェ素子に密着して設けられた冷却板18によりサンプルラックを冷却するものであったため、サンプルラック底面の中央部がペルチェ素子直近であるために過冷却となり、中央部とその外側とで温度差が生じていた。この実施例ではペルチェ素子16に冷却板18を介して設けられた冷却板10とサンプルラックの底面24との接触面の中央部に断熱層として断熱材22が埋め込まれているため、ペルチェ素子16直近部分の過冷却を防止するようになっており、サンプルラック底面24中央部とその外側との温度差を是正することができる。

0015

冷却板の面内温度分布を小さくするために、ペルチェ素子を複数個使用することも可能である。しかし、本発明によれば、1つのペルチェ素子で面内温度分布を改善できるため、コストを抑えることができる。
断熱材22を埋め込む位置としては、第2の冷却板10の表面以外に、第1の冷却板18と第2の冷却板10との間であってもよい。
断熱層としては断熱材を埋め込む以外に、空気層を形成してもよい。

図面の簡単な説明

0016

一実施例のオートサンプラの構成を示す斜視図である。
サンプルラック付近を示す断面図である。
従来の装置のサンプルラック付近を示す断面図である。

符号の説明

0017

1保冷容器
2サンプルラック
3試料容器
4サンプリングニードル
10 第2の冷却板
12分離カラム
14 冷却部
16ペルチェ素子
18 第1の冷却板
20放熱フィン
22断熱材
24 冷却板

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