具备样品调温功能的装置的制作方法

本发明涉及一种具备样品调温功能的装置，其用于液相色谱仪等分析装置，一边进行保持样品的样品板的冷却或加热一边进行调温。

背景技术：

液相色谱仪的自动取样器存在具备如下的功能的自动取样器，即：为了防止分析对象的样品的变质等，而对收容有样品的样品板进行冷却或加热来调节成固定温度(例如，参照专利文献1)。

样品的调温方式存在直接调温方式(参照专利文献1)与空气调温方式，所述直接调温方式将装填有样品的样品板配置在安装有珀耳帖元件或加热器等调温元件的金属板上，对容器直接地进行冷却或加热，所述空气调温方式将样品板配置在与外部空气热分离的空间(以下，称为调温空间)内，利用珀耳帖元件等调温元件对所述调温空间内的空气进行冷却或加热。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2016-176749号公报

技术实现要素：

[发明所要解决的问题]

直接调温方式对样品板直接地进行冷却或加热，因此存在调温的响应速度良好的优点，另一方面，存在难以均匀地对样品板的整个面进行调温的问题。空气调温方式虽然调温的响应速度比不上直接调温方式，但对配置有样品板的调温空间内整体性地进行冷却或加热，由此与直接调温方式相比可均匀地对样品板进行调温。

但是，若想要对调温空间内整体性地进行调温，则在调温空间的内部与外部进行热交换的面积变大，因此必须使用大量的隔热材料来将调温空间与外部空气隔绝。另外，由于连原本不需要调温的调温空间内的结构物都进行调温，因此存在调温对象的热容量变大，样品的调温所需要的时间变长，或需要具有过高的调温能力的调温元件等效率差的问题。进而，也牵涉到装置尺寸的扩大化或装置成本的增大。

因此，本发明的目的在于提供一种可均匀且高效率地进行保持样品的样品板的调温的装置。

[解决问题的技术手段]

本发明的装置包括：样品架，具有用于装载保持样品的样品板的装载区域；调温空间，用于将所述样品架收容在内部并进行已被装载在所述样品架的样品板的调温；以及空气调温部，具有用于吸入所述调温空间内的空气的吸气口、用于对已从所述吸气部吸入的空气进行冷却或加热的调温元件、及用于吹出由所述调温元件进行了冷却或加热的空气的吹出口。所述装置进而形成有通气通道，所述通气通道用于在所述样品架已被收容在所述调温空间内的状态下，使空气在所述样品架的所述装载区域的底面与所述调温空间的地板面之间流动，且以如下方式构成：已从所述空气调温部的所述吹出口吹出的空气被直接地导入已被收容在所述调温空间内的所述样品架的所述装载区域的底面、与所述调温空间的地板面之间的所述通气通道，穿过所述通气通道而从所述装载区域的一端流动至另一端为止。

此处，所谓已从空气调温部的吹出口吹出的空气“被直接地”导入样品架的装载区域的底面与调温空间的地板面之间的通气通道，是指在空气调温部中由调温元件进行了冷却或加热的空气几乎不与其他结构物进行热交换，即几乎不使其温度变化，而被导入样品架的装载区域的底面与调温空间的地板面之间的通气通道。通过所述结构，在空气调温部中经调温的空气与已被装载在样品架的装载区域的样品板集中地进行热交换，因此可均匀且高效率地进行样品板的调温。无需通过经调温的空气来对与样品无关的结构物积极地进行热交换，因此与对调温空间整体均匀地进行调温的情况相比，可降低调温元件的调温能力，可谋求成本的降低或节能化。

在优选的实施方式中，所述空气调温部在所述吹出口包括遮罩(hood)，所述遮罩用于将由所述调温元件进行了冷却或加热的空气朝所述通气通道引导。

在更优选的实施方式中，所述样品架在所述一端具有导风板，且以如下方式构成：通过已被收容在所述调温空间内的所述样品架的导风板与所述遮罩抵接，而形成用于将由所述调温元件进行了冷却或加热的空气朝所述通气通道引导的路径。

另外，就使调温用的空气与装载在样品架的样品板之间的热交换积极地进行的观点而言，样品架包含导热率高的铝等金属材料更好。但是，若样品架包含此种金属材料，则当进行样品板的冷却调温时，容易在样品架产生结露。

因此，也可以利用树脂来构成与经调温的空气直接地相接的样品架的装载区域，并在所述样品架的所述装载区域设置开口，所述开口用于使在所述通气通道中流动的空气接触装载在所述装载区域的样品板。这样的话，可一边抑制样品架中的结露的产生，一边在调温用的空气与样品板之间积极地进行热交换。

另外，在形成于样品架与调温空间的地板面之间的通气通道中，从样品架的装载区域的一端朝另一端流动的调温用的空气从样品架的一端侧起依次进行热交换，因此随着朝样品架的另一端侧前行，与样品板之间的热交换效率变差。因此，当在样品架的装载区域设置开口时，若将样品架的装载区域中的开口的比例在一端侧的区域与另一端侧的区域中设为相同，则可认为在一端侧的区域与另一端侧的区域中形成温度差。因此，样品架的装载区域中的开口的面积比例优选离空气调温部的吹出口远的另一端侧的区域比离空气调温部的吹出口近的一端侧的区域更大。这样的话，可在样品架的装载区域的一端侧的区域与另一端侧的区域中使调温用的空气与样品板之间的热交换效率均匀化。

另外，作为样品架，可使用可在装载区域的一端侧的区域与另一端侧的区域装载个别的样品板的样品架。在虽然使用此种样品架，但仅使用一部分的样品板的情况下，在样品架的一端侧的区域或另一端侧的区域不装载样品板。为了提升调温用的空气与样品板之间的热交换效率，有效的是使装载区域中的开口面积的比例变大，但当在装载区域的一端侧的区域不装载样品板时，若在所述区域形成有大的开口，则调温用的空气会从所述开口穿过，调温用的空气不会到达另一端侧的区域为止，而无法有效地进行所装载的样品板的调温。

因此，所述样品架的装载区域的所述一端侧的区域中的所述开口的面积比例优选设定成即便在所述一端侧的区域未设置所述样品板，也实质性地形成所述通气通道的大小。这样的话，即便在不将样品板装载在所述一端侧的区域的情况下，也实质性地形成调温用的空气流动的通气通道，因此调温用的空气可到达另一端侧的区域为止，可有效地进行已被装载在另一端侧的区域的样品板的调温。

本发明可应用于液相色谱仪用的自动取样器。

[发明的效果]

本发明的装置以如下方式构成：在样品架已被收容在调温空间内的状态下，已从空气调温部的吹出口吹出的空气被直接地导入已被收容在调温空间内的样品架的装载区域的底面、与调温空间的地板面之间的通气通道，穿过通气通道而从样品架的装载区域的一端流动至另一端为止，因此调温用的空气与已被装载在样品架的样品板集中地进行热交换，可均匀且高效率地进行样品板的调温。

附图说明

图1是表示具备样品调温功能的装置的一实施例的概略剖面结构图。

图2是用于说明在所述实施例中抽出了样品架时的调温空间内的空气的流动的剖面图。

图3是未装载样品板的样品架的平面图。

具体实施方式

以下，一边参照图式，一边对本发明的装置的一实施例进行说明。

如图1所示，装置1在框体2的内部包括调温空间4。调温空间4由金属板6来划分，所述金属板6的外周面除设置有空气调温部16的背面侧(图1中右侧)以外，由例如包含聚乙烯树脂发泡材料等的隔热层8覆盖。

保持有样品的样品板10以装载在样品架12的状态设置在调温空间4的底部。另外，样品板10可以是保持收容有样品的多个小瓶的样品板，也可以是在上表面设置有收容样品的多个孔的样品板。在作为框体2的一侧面的正面侧(图1中左侧)设置有架子插入口14，所述架子插入口14是用于将样品架12从一端侧插入来收容在调温空间4内的开口。

在样品架12的另一端设置有用于保持样品架12的把手部12a。在把手部12a的与框体2相向的面(图中右侧的面)的边缘部安装有垫圈，当已将样品架12从一端侧朝调温空间内4插入时，把手部12a的垫圈与架子插入口14的边缘抵接，而保持架子插入口14的密闭性。

样品架12包括用于装载样品板10的装载区域12d。在本实施例中，可在样品架12的装载区域12d的一端侧的区域、中央的区域、另一端侧的区域分别装载样品板10。样品架12在形成装载区域12d的板材与调温空间4的地板面之间具有间隙地收容在调温空间4内，以形成使空气在装载区域12d的底面与调温空间4的地板面之间流动的通气通道32。

在样品架12的一端部设置有导风板12b。导风板12b例如以从样品架12的一端朝垂直上方延长的方式设置。导风板12b用于与后述的遮罩24一同将经冷却的空气朝通气通道32引导。在比样品架12的装载区域12d更靠近另一端侧，设置有用于使在通气通道32中流动的空气朝上方穿过的开口12c。

在框体2的背面侧设置有空气调温部16。空气调温部16包括：作为调温元件的珀耳帖元件18、风扇20、吸气部22、遮罩24、吹出口23、上升引导件26、热交换翅片28及热交换翅片30。空气调温部16以如下方式构成：从吸气部22吸入调温空间4内的空气，利用珀耳帖元件18对已吸入的空气进行冷却或加热后从吹出口23吹出。

珀耳帖元件18以一侧的传热面配置在调温空间4的内侧，另一侧的传热面配置在调温空间4的外侧的方式设置，热交换翅片30安装在珀耳帖元件18的一侧的传热面，热交换翅片28安装在珀耳帖元件18的另一侧的传热面。风扇20以从吹出口朝框体2的正面侧送出空气的方式设置在调温空间4内的下部。吸气部22是设置在调温空间4内的吸气部附近的吸气用的开口。

在空气调温部16的吹出口23设置有遮罩24与上升引导件26。遮罩24以如下方式设置：与已被收容在调温空间4内的样品架12的导风板12b一同将由风扇20所送出的调温用的空气朝通气通道32引导，所述通气通道32位于样品架12的下表面与调温空间4的地板面之间。上升引导件26以如下方式设置：当样品架12已被从调温空间抽出时，将由风扇20所送出的空气朝调温空间4内的上部引导。

当样品架12已被收容在调温空间4内时，通过导风板12b与遮罩24来阻断朝向上方的空气的流动，因此上升引导件26不发挥功能。因此，在样品架12已被收容在调温空间4内的状态下，如图1中由箭头所示，取得如下的循环路径：从吸气部22吸入并由珀耳帖元件18进行了冷却或加热的空气在通气通道32中流动，从样品架12的开口部12c朝上方穿过，再次从吸气部22吸入。

另一方面，如图2所示，当样品架12已被从调温空间4抽出时，上升引导件26发挥功能。取得如下的循环路径：由风扇20所送出的空气通过上升引导件26而朝调温空间4内的上部上升，再次从吸气部22吸入。由此，架子插入口14的附近的空气的流动变小，经由架子插入口14的空气的流入/流出得到抑制。

另外，在本实施例中，构成样品架12的装载区域12d的板材包含树脂。因此，如图3所示，在样品架12的装载区域12d，设置有用于使在通气通道32中流动的调温用的空气接触装载在装载区域12d的样品板10的开口12e，调温用的空气与样品板10直接地进行热交换。

在装载区域12d的一端侧的区域、中央的区域、另一端侧的区域的各者中，开口12e所占的面积比例不同，在装载区域12d的一端侧的区域中所述比例最小，在另一端侧的区域中所述比例变成最大。装载区域12d的一端侧的区域、中央的区域、另一端侧的区域的各者中的开口12的面积比例以如下方式设计：在通气通道32中流动的调温用的空气与样品板10的热交换效率在从装载区域12d的一端侧至另一端侧的各区域中大致变得均匀。

另外，将装载区域12d的一端侧的区域或中央的区域的开口12e的大小设计成如下的大小：即便在这些区域未装载样品板10，也实质性地形成通气通道32的大小，即，即便在这些区域未装载样品板10，调温用的空气的大部分也不从开口12e逃脱而到达装载区域12d的另一端侧的大小。由此，即便在仅在样品架12的装载区域12d的一部分的区域装载有样品板10的情况下，不论其装载位置如何，也可以同样地进行样品板10的调温。

另外，在所述实施例中，可在样品架12的装载区域装载三个样品板10，但本发明并不限定于此，也可以装载两个以下或四个以上的样品板10。

另外，在图3中，样品架12的装载区域12d的开口e成为与样品架12的长边方向平行的狭缝状，但本发明并不限定于此，可以是任何形状。

另外，所述实施例的装置1例如通过液相色谱仪用自动取样器来实现。在装置1为自动取样器的情况下，也可以在调温空间4内设置用于吸入由样品板10所保持的样品的针或注射泵、用于使针移动的驱动机构等。

[符号的说明]

1：装置

2：框体

4：调温空间

6：金属板

8：隔热层

10：样品架

12：样品板

12a：把手部

12b：导风板

12c、12e：开口

12d：装载区域

14：架子插入部

16：空气调温部

18：珀耳帖元件

20：风扇

22：吸气部

23：吹出口

24：遮罩

26：上升引导件

28、30：热交换翅片

32：通气通道。