流路組件以及具備該流路組件的色譜儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流路組件以及將該流路組件用作分析柱的氣相色譜儀、液相色譜儀等色譜儀。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，形成微小的流路構(gòu)造并在該流路內(nèi)進(jìn)行流體試料的合成、分離、分析等的研宄不在少數(shù)，作為該技術(shù)領(lǐng)域，公知微型TAS(Total Analysis System)。作為形成微小的流路構(gòu)造的方法，一般公知將兩張板粘合而形成平板狀的流路板的方法。在一個(gè)板的表面上形成成為微小流路的槽，在另一個(gè)板上的相當(dāng)于所述微小流路的端部的位置處形成成為該微小流路的出入口的貫通孔，以形成有槽的面成為內(nèi)側(cè)的方式將兩張板貼合，從而形成流路板。
[0003]為了在該流路板中進(jìn)行流體試料的存取，在將外部流路與流路板的內(nèi)部流路連接時(shí)，需要確保高氣密性或液密性，以不會(huì)出現(xiàn)流體試料的泄漏。在將外部流路與流路板的內(nèi)部流路連接的情況下，除了不出現(xiàn)來(lái)自該連接部的流體試料的泄漏以外，還希望連接部的死區(qū)容積較小。例如，在將流路板用作氣相色譜法、液相色譜法這樣的分離分析用柱的情況下，尤其是若在出口側(cè)的連接部存在較大的死區(qū)容積，則會(huì)對(duì)色譜的峰值形狀造成影響，破壞分析結(jié)果。
[0004]作為消除連接部處的流體試料的泄漏并且減小連接部處的死區(qū)容積的方法，可列舉出如下方法:將能夠使用管箍連接作為外部流路的毛細(xì)管等的連接塊以與流路板之間隔著墊圈的方式按壓于流路板主體(參照專利文獻(xiàn)I參照。)；將連接塊直接與流路板主體接合(參照非專利文獻(xiàn)I。)。
[0005]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利第6612153號(hào)公報(bào)
[0008]非專利文獻(xiàn)
[0009]非專利文獻(xiàn)1:Nishino M，et al.Development chip of μ YochGC(Micro GasChromatography)with high performance micromachined chip column， IEEJ Trans,4,pp358-364， (2009)
[0010]在采用將連接塊按壓于流路板主體的表面的方法的情況下，需要以較大的力將連接塊按壓于流路板，以不會(huì)出現(xiàn)來(lái)自連接塊與流路板之間的泄漏。由于流路板的厚度較薄，因此，當(dāng)以較大的力僅按壓局部時(shí)，流路板會(huì)有時(shí)發(fā)生形變。因此，在流路板的與被連接塊按壓的面相反側(cè)的面配置襯板，以利用連接塊和襯板夾持流路板的方式將連接塊按壓于流路板。
[0011]然而，若該襯板未相對(duì)于連接塊平行地配置，則連接塊與流路板一側(cè)接觸，無(wú)法保證流路板與連接塊之間的氣密性或液密性，流體試料從連接部泄漏。為了防止該問(wèn)題，需要用于將連接塊與襯板平行地配置的保持機(jī)構(gòu)，用于將外部流路與流路板的內(nèi)部流路連接的機(jī)構(gòu)大型化。
[0012]另一方面，在采用將連接塊與流路板主體直接接合的方法的情況下，不擔(dān)心來(lái)自連接塊與流路板之間的連接部的泄漏。但是，在將上述的連接塊按壓于流路板的表面的方法的情況下，同樣地，由于連接塊成為從流路板的表面突出的突起，因此在向該流路板安裝加熱機(jī)構(gòu)的情況下，由于存在連接塊，因此無(wú)法使平板狀的加熱器保持原狀地緊貼于流路板主體的表面整體，需要對(duì)加熱器進(jìn)行加工。另外，由于流路板主體并非單純的平板形狀，而是具有突起的形狀，因此，加熱器與流路板的裝卸變煩雜。
[0013]此外，無(wú)論采用上述哪一種方法，由于在流路板主體上存在連接部，都使得流路板主體的熱容量在平面內(nèi)不均勻，在通過(guò)加熱器對(duì)流路板主體進(jìn)行加熱時(shí)，難以使加熱器的溫度在平面內(nèi)均勻。若流路板主體的溫度在平面內(nèi)不均勻，則內(nèi)部流路的溫度根據(jù)位置的不同而相異，因此，無(wú)法用于合成反應(yīng)、色譜法這種容易受溫度影響的用途。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的課題
[0015]因此，本發(fā)明的目的在于，能夠在流路板的內(nèi)部流路與外部流路的連接部具有高氣密性以及液密性，并且能夠在平面內(nèi)均勻地對(duì)流路板主體進(jìn)行加熱。
[0016]用于解決課題的手段
[0017]本發(fā)明的流路組件具備:流路板，其在具有主平面的平板狀的流路板主體上具有突出部，該突出部在所述主平面內(nèi)從所述流路板主體的周緣向周圍方向突出，在所述流路板主體上形成有內(nèi)部流路，所述內(nèi)部流路的端部向所述突出部?jī)?nèi)引出，在所述突出部的表面上設(shè)置有與所述內(nèi)部流路連通的端口 ；流路連接塊，其具備凹部以及外部流路連接部，該凹部與所述突出部嵌合，該凹部在內(nèi)部具有與所述突出部的端口對(duì)置的端口對(duì)置面，該外部流路連接部通過(guò)流路與所述端口對(duì)置面連接；按壓機(jī)構(gòu)，其將插入到所述凹部的所述突出部與所述端口對(duì)置面彼此按壓，以使得將所述端口對(duì)置面與所述外部流路連接部連接起來(lái)的流路和所述端口彼此以保持氣密或者液密的方式連接。
[0018]需要說(shuō)明的是，“將突出部與端口對(duì)置面彼此按壓”并不限定于將突出部的設(shè)置有端口的表面與端口對(duì)置面以直接接觸的方式按壓的情況，也包括在兩者之間夾入由彈性體構(gòu)成的墊圈等密封部件而進(jìn)行按壓的情況。
[0019]本發(fā)明的氣相色譜儀具備:分析柱，其包括本發(fā)明的流路組件；試料導(dǎo)入部，其經(jīng)由流路與所述分析柱的入口側(cè)的端口連接，用于向所述分析柱導(dǎo)入試料氣體；以及檢測(cè)器，其經(jīng)由流路與所述分析柱的出口側(cè)的端口連接，用于對(duì)在所述分析柱中分離出的試料成分進(jìn)行檢測(cè)。
[0020]發(fā)明效果
[0021]在本發(fā)明的流路組件中，由于將設(shè)置于流路板主體的突出部插入到流路連接塊的凹部而連接外部流路，因此，能夠不與流路板的平板狀的流路板主體發(fā)生干涉地將外部流路連接于流路板的端口。由此，無(wú)需在流路板主體上形成突起結(jié)構(gòu)，能夠使用平板狀的加熱器進(jìn)行流路板主體的溫度控制。另外，由于在流路連接塊上設(shè)置有按壓插入到凹部的突出部的端口與凹部?jī)?nèi)的端口對(duì)置面的按壓機(jī)構(gòu)，因此，能夠提高流路板的內(nèi)部流路與流路連接塊的連接流路的連接部的氣密性或液密性。由于凹部以與突出部嵌合的方式設(shè)置，因此，容易進(jìn)行突出部的端口與外部流路連接部的定位。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在凹部?jī)?nèi)將突出部的端口和與外部流路連接部連通的流路直接連接，因此，無(wú)需在突出部的端口與外部流路連接部的連接部分設(shè)置多余的空間，能夠減少死區(qū)容積。
[0022]在本發(fā)明的氣相色譜儀中，使用本發(fā)明的流路組件作為分析柱，因此能夠均勻地進(jìn)行分析柱的溫度控制，并且確保分析柱的流路的連接部處的高氣密性，從而得到較高的分析結(jié)果的再現(xiàn)性。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是示出流路組件的一實(shí)施例的圖，(A)是從上方觀察時(shí)的俯視圖，(B)是(A)的X-X位置的剖視圖。
[0024]圖2是示出該實(shí)施例的流路連接塊的塊主體的立體圖。
[0025]圖3是示出該實(shí)施例的流路板的俯視圖。
[0026]圖4是一并示出流路組件的其他實(shí)施例和流路板的剖視圖。
[0027]圖5是示出流路組件的其他實(shí)施例的剖視圖。
[0028]圖6是示出流路組件的又一實(shí)施例的剖視圖。
[0029]圖7是簡(jiǎn)要示出氣相色譜儀的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖8A是簡(jiǎn)要示出驗(yàn)證使用圖1的實(shí)施例的流路組件連接流路時(shí)的連接部處的氣體泄漏的實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0031]圖8B是示出該驗(yàn)證結(jié)果的圖。
[0032]圖9A是簡(jiǎn)要示出在圖1的實(shí)施例的流路組件的死區(qū)容積的驗(yàn)證中使用的裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0033]圖9B是簡(jiǎn)要示出在該驗(yàn)證中使用的裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0034]圖10是示出該驗(yàn)證結(jié)果的圖。
[0035]圖11是通過(guò)實(shí)施例的氣相色譜儀裝置獲得的色譜。
【具體實(shí)施方式】
[0036]在本發(fā)明的流路組件中，流路連接塊也可以由塊主體和安裝于塊主體的驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成。在該情況下，也可以采用如下方式:凹部設(shè)置于塊主體，外部流路連接部設(shè)置于驅(qū)動(dòng)部，塊主體具備用于供驅(qū)動(dòng)部插入且從該塊主體表面貫通至凹部的驅(qū)動(dòng)部插入孔，驅(qū)動(dòng)部具有從前端插入到驅(qū)動(dòng)部插入孔的插入部、以及設(shè)置于插入部的前端的前端平面，前端平面與外部流路連接部通過(guò)流路而連接，形成端口對(duì)置面，在驅(qū)動(dòng)部插入孔的內(nèi)周面切割有螺紋，在插入部的外周面切割有與驅(qū)動(dòng)部插入孔的內(nèi)周面的螺紋螺合的螺紋，通過(guò)使驅(qū)動(dòng)部與塊主體相對(duì)旋轉(zhuǎn)而使驅(qū)動(dòng)部沿朝向驅(qū)動(dòng)部插入孔的插入方向位移，由此按壓機(jī)構(gòu)將前端平面按壓于突出部。通過(guò)采用該結(jié)構(gòu)，能夠簡(jiǎn)化流路連接塊的結(jié)構(gòu)，并且還能夠簡(jiǎn)化按壓機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。只要將流路板的突出部插入塊主體的凹部并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部，就能確保流路板的內(nèi)部流路與流路連接塊的連接流路的連接部的氣密性或液密性，因此，容易進(jìn)行外部流路與流路板的內(nèi)部流路的連接。
[0037]另外，作為本發(fā)明的流路連接塊由塊主體和驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成的情況的其他例子，能夠列舉出如下例子:凹部以及外部流路連接部設(shè)置于塊主體，塊主體具備驅(qū)動(dòng)部插入孔，該驅(qū)動(dòng)部插入孔用于供驅(qū)動(dòng)部插入，且從該塊主體的表面貫通至凹部的與端口對(duì)置面對(duì)置的內(nèi)壁面，驅(qū)動(dòng)部在向驅(qū)動(dòng)部插入孔插入的前端具有平面，在驅(qū)動(dòng)部插入孔的內(nèi)周面切割有螺紋，在驅(qū)動(dòng)部的外周面切割有與驅(qū)動(dòng)部插入孔的內(nèi)周面的螺紋螺合的螺紋，通過(guò)使驅(qū)動(dòng)部與塊主體相對(duì)旋轉(zhuǎn)而使驅(qū)動(dòng)部沿朝向驅(qū)動(dòng)部插入孔的插入方向位移，從而按壓機(jī)構(gòu)通過(guò)驅(qū)動(dòng)部前端的平面將突出部按壓于端口對(duì)置面。采用該結(jié)構(gòu)，也能夠簡(jiǎn)化流路