JPH0435019B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の利用分野〕 本発明は例えばフローインジエクシヨン分析法
において、２つ以上の試料液を流通して溶離液に
注入するに際し、複数の試料の注入形態、あるい
は試料液の注入形態と流路変更様式、あるいは流
路変更形式を選択して行なえる多機能型液注入装
置に関する。 〔発明の背景〕 一般に、試料液中の成分を分析する方法として
知られる液体クロマトグラフイーあるいはフロー
インジエクシヨン分析法は、試料液（以下単に試
料という）を溶離液の流れの中に注入して分離あ
るいは分析の処理を行なうものであり、系内にか
かる圧力が高いことから耐圧性の液注入装置を使
用して試料注入を行うようにしているのが普通で
ある。 第１図イは液体クロマトグラフイーを例にして
その代表的な液注入の系を模式的に示したもので
あり、液注入装置として周知の六方バルブ４を使
用している。 この液注入系の概要を説明すれば、溶離液槽１
からポンプ２により流路３に送給された溶離液
は、通常図示実線で示す連通関係にある六方バル
ブ４の一つの通路を通り、流路５、樹脂充填カラ
ム６次いで検出器７へ通液される。一方六方バル
ブ４内の他方の二つの通路には管路としての通液
ループ（一般にバルブに外装されたチユーブで構
成され、単にループと称されるので以下このよう
に略称する）８が接続連通され、試料容器９内の
試料をポンプ１０で吸引してループ内にこれを満
たす。そして六方バルブ４内の通路を図示破線の
如く切換えて、溶離液の流れの中に試料を“栓
流”として注入させ、カラム６内の樹脂が試料中
各成分との間で示す親和性の差異により、所定の
分離を行い、検出器で分析するようになつてい
る。 なお前記六方バルブ４は、気密相接する対向面
をもつ一対のステータ（固定体）とロータ（回転
体）が、ステータは60°回転位置毎に小開口を計
６個有し、ロータは隣接する小開口を連通させる
３本の架橋溝を有し、ロータの60°の回転により
図示の如く連通関係を切換える構成のものとして
周知であり、試料のループへの充填モードと、定
量試料の溶離液への注入モードが、ロータの回転
操作で行える簡単なものであるため現在広く汎用
化されている。 また第１図ロは、第１図の液体クロマトグラフ
イーにおいて複数のカラムを選択して使用する場
合の代表的な系を示したもので、その概要を説明
すれば、溶離液槽１から送液された溶離液は、通
常は図示実線で示す連通関係にある六方バルブ１
１，１３に示す実線関係にある流路を通り検出器
７へ送液される。ゆえに通常溶離液には注入され
た試料は、カラム１４によつて分離されることと
なる。また、六方バルブ１１，１３内の流路を図
示破線の如く切換えると、今度は試料はカラム１
２によつて分離されることとなる。 また液体クロマトグラフイーと共に注目されて
いるフローインジエクシヨン分析法は、試料中の
特定成分と反応する試薬を用い、反応生成物を比
色計、イオン電極などで計測するものであり、前
記第１図の液注入の系において溶離液を試薬液
（以下単に試薬という）に代え、またカラム６を
省略することで一応実現される。 ところで液体クロマトグラフイーにおいては、
プレあるいはポスト−カラム法といつた分離と反
応の相互の利点を利用して、試料中の特殊成分を
分離、分析しようという要求が著しくなつてい
る。またフローインジエクシヨン分析法において
は、カラムを用いず試料と試薬の反応のみを利用
するものであり、最近これらの分野では、反応の
制御あるいは多岐に渡る分析反応をいかにうまく
利用して流れの中での反応を企画するかが大きな
課題となつている。 しかるに、前記の六方バルブを基本とする液注
入装置あるいは流路変更装置においては、該試料
注入装置に搬入できる試料数が１つであるために
試料と試薬といつた組成の異なる溶離液の流れの
中に注入できない。また該流路変更装置において
は該流路変更装置において変更できる流路が２つ
であるために数多くの流路を選択できないなど重
大な欠点をかかえている。また溶離液の流れの中
に試料と試薬の定量を注入する方法としては例え
ば特開昭58−87464号公報による方法が提案され
ている。 前記公報には、２組の六方バルブを使用して第
２図イに示す如く試料Ｓと試薬Ｒを溶離液Ｔの間
で併流的に合流させるいわゆる“マージングゾー
ン型”の注入方法、第２図ロに示す如く試料Ｓを
試薬Ｒで挾むようにした“サンドイツチ型”の注
入方法が開示されているが、両者をも溶離液の流
れの中に試料を試薬とを同時に注入する機能をも
つが、そのままではその機能１つのみの機能しか
もたない用途の限られたものとなつている。 また複数の形態の異なる試料を溶離液の流れの
中に注入するに際し、 (イ) 複数液の試料のうちのどれかの液を選択して
注入する。 (ロ) 複数液の試料の同時注入および一部の液のみ
の注入と選択して行う。 (ハ) 複数液の試料の注入の注入順序の正、逆を選
択して行う。 のような、複数の液の２つの注入形態をロータの
回転のみによつて選択して行うという操作は実現
できず、用途の限られたものとなつている。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、前記のように試料と試薬のよ
うな複数の液を溶離液に注入する場合において
は、複数の液を例えば、 (イ) 複数液の試料のうちのどれかの液の注入を選
択して行なう。 (ロ) 複数液の試料の同時注入および一部の液のみ
の注入を選択して行なう。 (ハ) 複数液の試料の注入順序の正、逆を選択して
行なう。 等の異なる注入形態を簡単な操作で選択しかつ正
確に行うことができるようにしたところにある。
また本発明の他の目的は注入流路変更様式および
流路変更を行う場合においての多種類の流路変更
様式を配管のみを変更することによつて正確に行
うことができるようにした液注入装置を提供する
ことにある。 〔発明の概要〕 本発明は、前記目的に従つて、２種の液を他の
液の定常的な流れの中に選択して注入させる操作
を、１つのロータの回転操作のみによつて行える
ようにした事を特徴とした液注入装置を内容と
し、かかる液注入装置の要旨とするところは、気
密、液密状態で相接回転するよう組合せされた一
対のステータとロータが、これらステータとロー
タの一方の相接対向面に、ｎ個（ｎは３以上の整
数）の液系に夫々属する各複数の通液用小開口を
備えると共に、前記ステータとロータの一対の相
接対向面には、前記小開口の二以上にまたがるよ
う位置合せされて複数の通液路を形成する複数の
架橋溝を備え、前記ロータをステータに対して、
液充填モードである中立位置から、正又は逆方向
に一定角度回転した液注入モードである正回転位
置および逆回転位置に３位置切換可能とした液注
入装置であつて、これら３位置夫々において (a) ｎ個の液系のうちの第一液系は、前記一方の
相接対向面の回転中心および偏心位置に、通液
の入口と出口である小開口を一対に有し、これ
ら入口と出口は前記中心位置において架橋溝を
介し直接連通され、前記正，逆回転位置におい
て夫々該直接の連通が遮断される。 (b) 前記第一液系を除く（ｎ−１）個の他の液系
は夫々、二つの小開口に接続された外部の通液
回路と、他の二つの小開口にまたがるループと
を有し、前記中立位置において各ループは架橋
溝を介し夫々の前記通液回路に接続され、正，
逆回転位置においては、各ループの一部又は全
部が正，逆回転位置では異なる態様で前記第一
液系の入口と出口に接続される。 以上の(a)，(b)に従つて通液路を形成させるよう
にしたところにある。 本発明において、小開口は、一般的には固定体
であるステータ側に設けられ、また第一液系の入
口（又は出口）を相接対向面の回転中心位置に設
ける他、その他の小開口は該相接対向面の一つの
円上又は二重以上の多重円上に所定の角度で設け
られる場合が多い。 またステータとロータの一対の対向面に夫々設
けられる架橋溝は、同一円上の隣接する小開口、
異なる円上で径方向に隣接した小開口、および第
一液系の入口（又は出口）として相接対向面の回
転中心に位置する小開口と他の小開口、を夫々架
橋的に連通させるものとして設けられるものであ
る。 本発明の液注入装置は、例えば溶離液の流れの
中に微小量の試料、試薬等を注入するために用い
られる場合には、ループは液計量管として用いら
れ、その充填容量は前記注入量に対応して適宜に
（一般に20〜100μ程度）に設定される。 また本発明の液注入装置は、少なくともいずれ
かのループに、所定の吸着剤を充填したカラムを
介設することでカラム操作を利用した液注入装置
として構成される。 以上の構成をなす液注入装置は、液注入モード
であるロータの正回転位置、逆回転位置への切換
時の液流通状態を、小開口、架橋溝の形成條件に
よつて様々に設計することが可能であり、これに
よつて種々のタイプの異なる多機能型液注入装置
として提供されることになる。 ここで本発明によつて形成される多機能型液注
入装置の代表的タイプのいくつかを例示すると次
のようになる。 複数液の選択注入機能 中立位置において、第一液系は入口と出口が架
橋溝により位置合わせされた液通路を介して定常
的な液の流れを形成し、他方他の液系は液計量管
としてのループに通液充填回路が連通されて、該
ループ内にその長さ等で定まる一定の液が充填さ
れる。 他方ステータとロータを相対摺動させて正回転
位置に切換えると、第一液系の入口と出口の間の
通路は架橋溝が移動して非連通状態となり、他方
第二液系はそのループの両端と通液充填回路の連
通は遮断されるとともに、このループの両端を第
一液系の入口と出口に連通される。また第三液系
はそのループの両端と通液充填回路の連通は遮断
されるものの第一液系への入口と出口は連通され
ない。 したがつて前記ステータとロータの一対の対向
面の間で形成される液通路は、 第一液系入口→第二液系ループ→第一液系出口
という流路となり、その結果第一液系の流れの中
に第二液系の液が注入可能となる。 また、ステータとロータを相対摺動させて逆回
転位置に切換えると、第一液系の入口と出口の間
の通路は架橋溝が移動して非連通状態となり、他
方第二液系はそのループの両端と、通液充填回路
の連通は遮断され、第一液系の入口と出口間を連
通しない。また第三液系はそのループの両端と通
液充填回路の連通は遮断されると共にこのループ
の両端を第一液系の入口と出口に連通される。 したがつて前記ステータとロータの一対の対向
面の間で形成される液通路は、 第一液系入口→第三液系ループ→第一液系出口
という流路となり、その結果第一液系の流れの中
に第三液系の液が注入可能となる。 かかる液注入装置は第一液を溶離液、第二
液、第三液を試料S₁、試料S₂としてそのままフロ
ーインジエクシヨン分析法に使用できることは明
らかである。 更にかかるタイプの液注入装置は３液以上の多
液注入にも応用できる。したがつて３位置切換え
型の液注入装置は、ステータ（又はロータ）にｎ
個（ｎは３以上の整数）の各液系に属する各系複
数の小開口をもつこと、ｎ個のうち一つ（第一液
系）は中立位置より正又は逆に回転した正，逆回
転位置では遮断される入口、出口の小開口をもつ
こと、他の（ｎ−１）個の液系はそれぞれループ
の両端を液充填系と、前記入口、出口に切換え連
通させる小開口の組をもつことで特徴付けられ、
これらが一重の円上にあるときは必要な小開口の
数は、 ２＋４×（ｎ−１）＝4n−２ （ただし、ｎは３以上の整数であつて液系の数
を表わす）で与えられ、またこれら小開口の周状
の位置は、360°と１＋４（ｎ−１）＝4n−３で除し
た値の角度で分割した放射線上およびｎ個の液系
のうちの第一液系の入口あるいは出口はその円の
中心に位置して与えられる事を基本として設計で
きる。 また、多重の同心円周上に必要な小開口が配置
されている場合には、同心円の数をｍとしてｍ＝
ｎ−１（ｎは３以上の整数であつて液系の数を表
わす）で与えられ、必要な小開口の数は ２＋４（ｎ−１）＝4n−２ で与えられ、これらの小開口の周上の位置は少な
くとも、360°を６で除した値の角度で分割した放
射線上に位置し、なおかつｎ液系のうちの第一液
系の入口あるいは出口はその円の中心に位置して
与えられる事を基本として設計できる。 複数液の同時注入および一部液の注入機能 中立位置において、第一液系は入口と出口が架
橋溝によつて位置合わせされた液通路を介して定
常的な液の流れを形成し、他方他の液系はループ
に通液充填回路が連通されて、該ループ内にその
長さ等で定まる一定の液が充填される。 他方ステータとロータを相対摺動させて正回転
位置に切換えると、第一液系の入口と出口の間の
通路は架橋溝が移動して非連通状態となり、他方
第二および第三液系はそのループの両端と通液充
填回路の連通は遮断されるとともに、ループの両
端を第一液系の入口と出口に連通される。 したがつて前記ステータとロータの一対の対向
面で形成される液通路は、 という途中で各ループをもつ２股状の分枝を通る
こととなり、その結果第一液系の液の流れの中に
２種の液を“マージングゾーン型”として注入可
能となる。 またステータとロータを相対摺動させて逆回転
位置に切換えると、第一液系の入口と出口の通路
は架橋溝が移動して、非連通状態となり、他方第
二液系はその両端と通液充填回路の連通は遮断さ
れて第一液系の入口と出口に連通される。また第
三液系はそのループの両端と通液充填回路の連通
は遮断されるが、第一液系への入口と出口間では
連通されない。 したがつて前記ステータとロータの一対の対向
面の間で形成される液通路は、 第一液系入口→第二液系ループ→第一液系出口
という流路となりその結果第一液系の流れの中に
第三液系の液が注入可能となる。 かかる液注入装置は第一液系を溶離液、第二
液、第三液を試料S₁、試料S₂としてそのままフロ
ーインジエクシヨン分析法を使用できることは明
らかである。 更にかかるタイプの液注入装置は、３液以上の
多液注入にも応用できる。したがつて３位置切換
え型の液注入装置は、ステータ（又はロータ）に
ｎ個（ｎは３以上の整数）の各液系に属する各系
複数の小開口をもつこと、ｎ個のうちの一つ（第
一液系）は、中立位置では連通され、中立位置よ
り正又は逆に回転した正，逆回転位置では遮断さ
れる入口、出口の小開口をもつこと、他の（ｎ−
１）個の液系はそれぞれのループの両端を液充填
系と他の液系に連通させる小開口の組をもつこと
で特徴付けられ、これらが１つの円上にあるとき
は、必要な小開口の数は、 ２＋４×（ｎ−１）＝4n−２ （ただし、ｎは３以上の整数であつて液系の数を
表わす）で与えられ、これら小開口の周上の位置
は、360°を３＋４（ｎ−１）＝4n−１で除した値の
角度で分割した放射線上およびｎ個の液系のうち
の第一液系の入口あるいは出口はその円の中心に
位置して与えられる事を基本として設計できる。 また多重の同心円上に必要な小開口が配置され
ている場合には、同心円の数をｍとしてｍはｍ＝
ｎ−１（ｎは３以上の整数であつて液系の数を表
わす）で与えられ、必要な小開口の数は、 ２＋４（ｎ−１）＝4n−２ で与えられ、これら小開口の周上の位置は少なく
とも360°を６で除した値の角度で分割した放射線
上に位置し、なおかつｎ液系のうちの第１液系の
入口あるいは出口はその円の中心に位置して与え
られる事を基本として設計できる。 複数液の注入順序を前後に変更する機能 中心位置において、第一液系の入口と出口が架
橋溝により位置合わせされた液通路を介して定常
的な液の流れを形成し、他方他の液系はループに
通液充填回路が連通されて、該ループ内にその長
さ等で定まる一定の液が充填される。 他方ステータとロータを相対摺動させて正回転
位置に切換えると、第一液系の入口と出口の間の
通路は架橋溝が移動して非連通状態となり、他方
第二液系はそのループの両端と通液充填回路の連
通は遮断されるとともに、このループの両端を第
一液系入口と第三液系に、また第三液系はそのル
ープの両端を通液充填回路の連通は遮断されると
ともに、このループの両端を第１液系出口と第二
液系に連通される。 したがつて前記ステータとロータの一対の対向
面の間で形成される液通路は、 第一液系入口→第二液系ループ ↓ 第一液系出口←第三液系ループ という流路となり、その結果第一液系の流れの中
に第二，第三液系が直列に注入可能となる。 またステータとロータを相対摺動させて逆回転
位置に切換えると、第一液系の入口と出口の間の
通路は架橋溝が移動して非連通状態となり、他方
第二液系は、そのループの両端を通液充填回路の
連通は遮断されると共に、このループの両端を第
一液系出口と第三液系に、また第三液系は、その
ループの両端と通液充填回路の連通は遮断される
とともにこのループの両端を第一液系入口と第二
液系に連通される。 したがつて前記ステータとロータの一対の対向
面の間で形成される液通路は 第一液入口→第三液系ループ ↓ 第一液出口←第二液系ループ という流路となり、その結果第一液の流れの中に
第三，第二液が正回転位置とは逆の順序で直列に
注入されたこととなる。 かかる液注入装置は第一液系を溶離液、第二
液を試料Ｓ、第三液を試薬Ｒとしてそのままフロ
ーインジエクシヨン分析法に使用できることは明
らかである。 更にかかるタイプの液注入装置は３液以上の多
液注入にも応用できる。したがつて３位置切換え
型の液注入装置は、ステータ（又はロータ）にｎ
個（ｎは３以上の整数）の各液系に属する各系複
数の小開口をもつこと、ｎ個のうちの一つ（第一
液系）は、中立位置では連通され、中立位置より
は正又は逆に回転した正，逆回転位置では遮断さ
れる入口、出口の小開口をもつこと、他の（ｎ−
１）液系はそれぞれのループの両端を通液充填液
系と他の液系に連通される小開口の組をもつこと
で特徴付けられ、１つの円上に小開口があるとき
は、必要な小開口の数は、 ２＋４×（ｎ−１）＝4n−２ （ただし、ｎは３以上の整数であつて液系の数を
表わす）で与えられ、これら小開口の周上の位置
は、360°を１＋（4n−１）＝4n−３で除した値の角
度で分割した放射線上およびｎ個の液系のうちの
第一液系の入口あるいは出口はその円の中心に位
置して与えられる事を基本として設計できる。 また多重の同心円上に必要な小開口が配置され
ている場合、同心円の数をｍとしてｍは、ｍ＝ｎ
−１（ｎは３以上の整数であつて液系の数を表わ
す）で与えられ、必要な小開口の数は ２＋４（ｎ−１）＝4n−２ で与えられ、これら小開口の周上の位置は少なく
とも、360°を６で除した値の角度で分割した放射
線上に位置し、なおかつｎ液系のうちの第一液系
の入口あるいは出口はその円の中心に位置して与
えられる事を基本として設計できる。 （発明の実施例とその効果） 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明
する。 実施例 １ 第３図〜第５図に示す実施例は第一液の流れに
対し、試料S₁（第二液）を注入するモードと、試
料S₂（第三液）を注入するモードとを、ロータの
正逆回転により選択できるようにした、試料分析
に用いる３液型の多機能型液注入装置について示
している。 第３図は本例の液注入装置の構成概要を断面図
で示したものであり、図中２１は円盤状ステータ
であり、その周縁部には断面コ状をなすロータケ
ース２２の円環フランジ先端が係合され、これら
ステータ２１とロータケース２２はボトル２３に
より強固に結着される。 そして前記ステータ２１とロータケース２２に
より囲われた中央部にはステータ２１の内面に所
定の押圧状態で気（液）密的に相接するロータ２
４と、このロータ２４を回転させる駆動円板２５
を介して前記ロータ２４のステータ２１への押圧
力を作用するスプリング２６とが収容され、前記
駆動円板２５の背面からはロータケース２２の外
部に回転駆動軸２７が延出されている。２８はこ
の回転駆動軸２７の延出端から径方向に突設され
た操作把手である。 そして前記ステータ２１の中空内面には、第４
図に示す如く複数の小開口ａ〜ｊが形成されて、
これら小開口はステータ２１を厚み方向に貫通す
る通孔を経て外部の種々の管に接続連通されてい
る。なお前記小開口ａ〜ｊはｊを円周の中心に位
置させて、円周上にはａ〜ｉの各９個の小開口
を、図示の等角度に分割した位置関係で配置させ
てなつている。また前記小開口ａ，ｅ，ｆには中
心方向に若干延びた溝ａ〜a′，ｅ〜e′，ｆ〜f′を
連設させている。 また第５図イ，ロに示す如く、ロータ２４のス
テータ２１との対向面には、前記小開口ａ〜ｊが
臨む径方向の関係位置において、前記ステータ側
の円周上の隣接する小開口（例えばｂに対しては
ａとｃ）の周方向の離間部分を選択的に連通させ
る複数の円周上の周方向架橋溝Ｄ〜Ｇと、ステー
タ側の前記中央小開口ｊおよび溝ａ〜a′，ｅ〜
e′，ｆ〜f′を架橋的に連通させるための径方向を
なす架橋溝Ａ〜Ｃとが形成されている。これら架
橋溝は本例ではロータの表面に凹所を設けること
で形成されているが、これはロータの表面には溝
両端部分のみが開口されて途中は内部に穿設され
たものでもよい。また図面は便宜上溝を強調して
太く描いているが、これは実際には微細な線状の
もので足りる。 以上の構成のステータ２１とロータ２４を、ス
テータ側の小開口ａ〜ｊおよび溝ａ〜a′，ｅ〜
e′，ｆ〜f′とロータ側の架橋溝Ａ〜Ｇとが対向す
るように、第３図に示した如く気密液密的に相接
させて液注入装置を組み立て、ステータ２１に対
してロータ２４を摺動回転させる事により、第６
図イ〜ハの状態に位置合せ可能とさせる。これら
の図は、小開口と溝の位置合わせにより、溶離液
、試料S₁（）、および試料S₂（）のための液
通路が形成されている状態を模式的に示したもの
である。 本例において、前記した小開口ａ〜ｊはそれぞ
れ外部付属装置等との関連において次のようにな
つている。ｊは溶離液の出口であり、フローイン
ジエクシヨン分析法および液体クロマトグラフイ
ー分析のための系路に選択的に連通できるように
接続される。ａは溶離液の入口であり、ポンプＰ
を介して溶離液槽（いずれも図示せず）に接続さ
れる。ｂおよびｅは試料S₁のループ３０の両端に
接続される。またこれと対称位置のｆおよびｉは
試料S₂のループ３１の両端に接続される。ｃとｄ
は試料S₁の充填回路中の２点をなし、その一方の
ｃは試料容器３２に、また他方のｄは図示しない
吸引ポンプに接続されている。同様にこれと対称
位置のｈとｇは、ｈは試料Ｓ充填回路中の試料
容器３３に、ｇは図示しない吸引ポンプに接続さ
れる。 第６図イは液充填モードである中立位置にステ
ータとロータが位置合わせされている状態を示
し、これが本液注入装置の基準位置となる。この
状態において、小開口ａおよびｊはロータ側の径
方向架橋溝Ａがステータ側の溝ａ〜a′に位置合わ
せされていることで、ａ〜a′→Ａ→ｊの液通路が
形成され、溶離液はポンプＰにより定常的な流れ
となる。 また、試料S₁系の小開口、ｂ，ｃ，ｄ，ｅは周
方向架橋溝Ｄ，Ｅによりｃ→Ｄ→ｂ→ループ３０
→ｅ→Ｅ→ｄの液通路が形成され、試料S₁容器３
２によりループ３０に試料S₁が充填される。 同様に試料S₂系の液通路ｈ→Ｇ→ｉ→ループ３
１→ｆ→Ｆ→ｇによりS₂がループ３１に充填され
る。 第６図ロは第６図イのロータ２４をステータ２
１に対して図の時計回りの方向に一定角度
（360°／９）だけ摺動回転（以下図の反時計回り
を逆回転、時計回りを正回転という）させて、正
回転位置に切換えさせた状態を示しており、この
回転により液通路は次のように変更される。すな
わち径方向架橋溝Ａはステータ側の溝ａ〜a′との
位置合せが外れ、また径方向架橋溝Ｃはステータ
側の溝ｆ〜f′と位置合わせされ、また周方向架橋
溝Ｄ，Ｅ，Ｆは、それぞれ回転に従つて試料S₁系
の小開口ｂ〜ｆの間の連通関係を次のように変更
する。すなわちＤはステータ側の小開口ａとｂ，
Ｅは小開口ｃとｄ，Ｆは小開口ｅとｆ，Ｇは小開
口ｇとｈを夫々連通させる。 したがつてこの液通路は溶離液の入口ａと出口ｊ
の間において、 ａ→Ｄ→ｂ→ループ３０→ｅ→Ｆ ↓ ｊ←Ｃ←f′〜ｆ ↓ （閉塞）ｉ←ループ３１ となり、要するに正回転位置の注入モードにおい
ては、溶離液に対してループ３０内の試料S₁
（）のみが注入される事となり、“栓流”として
の試料S₁の溶離液への注入（第６図ニ参照）が
実現される。 第６図ハは第６図イのロータ２４をステータ２
１に対し、図の反時計回りに摺動回転（逆回転）
させて、これらを逆回転位置に切換えた別の注入
モードの状態を示しており、この回転により、液
通路は前記第６図ロの場合と類似して変更され
る。 すなわち、溶離液の架橋溝Ａを介した直接の連
通は遮断され、液の連通は溶離液の入口ａを出口
ｊの間において、 ａ→Ｇ→ｉ→ループ３１→ｆ ↓ ｊ←Ｂ←e′〜ｅ←Ｅ ↓ （閉塞）←ｂ←ループ３０ となり、要するに逆回転位置の注入モードにおい
ては、溶離液に対してループ３１内の試料S₂
（）のみが注入される事となり、“栓流”として
の試料S₂の溶離液への注入（第６図ホ参照）が
実現される。 なお、以上の説明において、架橋溝Ａ〜Ｇの長
さ小開口ａ〜ｊの配置、ステーターの溝の長さ、
更にはロータの中立位置から正回転位置および逆
回転位置への切換角度は、それぞれ前記した操作
に対応すべく設定されるものであることは言うま
でもない。 以上述べた本実施例によれば、液充填モードで
ある中立位置から、ロータを正・逆に選択して回
転させる事により（正回転位置又は逆回転位置に
ステータとロータの組み合わせ位置関係を切換え
る操作のみにより）、溶離液に対して一方の試
料S₁のみを注入し、あるいは他方の試料S₂のみを
選択して注入することができ、その操作は極めて
簡単であるにも拘らず、２モードの注入を選択で
きるという優れた機能を奏するものとなり、また
装置自体の構造も単一バルブ機械のみであり、そ
の有用性は極めて大なるものである。 第６図ヘ〜ヌはループ部にカラム１２，１４を
介挿設置した場合を示したものであり、溶離液槽
から溶離液はポンプを介して小開口ａに搬送され
た後に小開口ｊを通じて検出器（図示せず）に連
通している。 第６図ヘは中立位置でありａ〜a′→Ａ→ｊの液
通路が形成されどちらのカラムをも通らない溶離
液の流れとなる。 第６図トは第６図ヘのロータ２４をステータ２
１に対して40°正回転した状態を示しており、こ
の回転により液の連通はａ→Ｄ→ｂ→カラム１２
→ｅ→Ｆ→ｆ〜f′→Ｃ→ｊとなり第６図リのよう
にカラム１２が選択された溶離液の流れとなる。 また第６図チは第６図トのロータ２４をステー
タ２１に対して40°逆回転した状態を示しており
この回転により液の連通はａ→Ｇ→ｉ→カラム１
４→ｆ→Ｅ→ｅ〜e′→Ｂ→ｊとなり第６図ヌのよ
うにカラムとしてカラム１４が選択された溶離液
の流れとなる。 なお、前記第６図ヘの中立位置ではカラム１
２，１４に対して所定の緩衝液を通しておく。 実施例 ２，３ 第７図イ，ロは液の数ｎが４の場合の例を示す
もの（実施例２）であり、又第９図イ，ロは同じ
く液の数ｎが４の場合のもの（実施例３）であつ
て、かつ第７図イ，ロの構造を少し変形し液の注
入態様を変化させたものである。 第７図の実施例２は、実施例１に比べて用いる
液数ｎを１つ増加し、“栓流”として注入する液
を，とするか、，とするかの選択方式と
され、小開口および架橋溝が増加されている他
は、前記実施例１のものと基本的に同様の構成を
なしている（以下の実施例も同じ）。 第７図イ，ロに示したステータ、ロータの組合
せからなる液充填モード、液注入モードは夫々下
記の如くになる。 （中立位置；液充填モード） 第一液（）系 ａ〜a′→Ａ→ｎ 他の液系（，，） それぞれループに充
填 （第８図イ参照） （正回転位置；液注入モード、ロータを時計回り
に27.7°回転） ａ〜a′→Ｄ→R〓→ｅ→Ｆ→ｆ→R〓 ↓ ｎ←Ｃ←ｉ〜i′ ↓ （閉塞）←ｍ←R〓←Ｈ （第８図ロ参照） （逆回転位置；液注入モード、ロータを反時計
回りに27.7°回転） ａ〜a′→→ｍ→R〓→ｊ→Ｇ→ｉ〜i′ ↓ ｎ←Ｂ←ｆ〜f′←R〓 ↓ （閉塞）←ｂ←R〓←ｅ←Ｅ （第８図ハ参照） これらの場合、液注入の態様は正回転位置では
第８図ニ、逆回転位置では第８図ホとなる。 第９図の実施例３では、“栓流”として注入す
る液を，とするか、単独とするかの選択方
式とされ、実施例２の第８図と同様に３位置の液
充填モード、液注入モードを示すと下記の如くに
なる。 （中立位置；液充填モード） 第一液（）系；ａ〜a′→Ａ→ｎ 他の液系（，，）；それぞれループに充
填 （第１０図イ参照） （正回転位置；液注入モード、ロータを時計回り
に27.7°回転） ａ〜a′→Ｄ→ｂ→R〓→ｅ→Ｆ→ｆ ↓ ｎ←Ｃ←i′〜ｉ←R〓 ↓ （閉塞）←ｍ←R〓←ｉ←Ｈ （第１０図ロ参照） （逆回転位置；液注入モード、ロータを反時計回
りに27.7°回転） ａ〜a′→→ｍ→R〓→ｊ→Ｇ ↓ ｎ←Ｂ←i′〜ｉ ↓ （閉塞）←ｂ←R〓←ｅ←Ｅ←ｆ←R〓 （第１０図ハ参照） これらの場合、液の注入態様は正回転位置では
第１０図ニ、逆回転位置では第１０図ホとなる。 以上第４図〜第８図に示した実施例１，２，３
は、ステータ（又はロータ）に形成した小開口を
１重の円上に設けた場合としてのものである。 実施例 ４ 第１１図及び第１２図に示した実施例は、小開
口を同心２円上に形成した場合のものを示してお
り、３位置における夫々の液通路の形成は次の通
りである。 （中立位置；液充填モード） 第一液系；ｆ〜f′→Ｂ→ｍ 他の液系（，）；それぞれループに充填 （第１２図イ参照） （正回転位置；液注入モード、ロータを時計回り
に60°回転） ｆ→Ｅ→Ｈ→ｋ→R〓→ｈ→Ｆ ↓ ｍ←Ａ←a′〜ａ〜ｇ ↓ （閉塞）←ｅ←R〓←ｂ←Ｃ （第１２図ロ参照） （逆回転位置；液注入モード、ロータを反時計回
りに60°回転）

【表】 ｍ←Ｂ←ａ′〜ａ←ｇ←Ｈ ｋ
↓
(閉塞)← Ｇ
（第１２図ハ参照） これら、第１１図イ，ロの場合液の注入態様は
正回転では第１２図ニ、逆回転では第１２図ホの
ようになる。 実施例 ５ 第１３図および第１４図に示した実施例は、ス
テータ上の小開口を同心３円上に形成した場合の
ものを示しており、３位置における夫々の液通路
の形成は次の通りである。 （中立位置；液充填モード） 第一液（）系；ｆ〜f′→Ｂ→Ｓ 他の液系（，，）；それぞれループに充
填 （第１４図イ参照） （正回転位置；液注入モード、ロータを時計回り
に60°回転） （第１４図ロ参照） （逆回転位置；液注入モード、ロータを反時計回
りに60°回転） （第１４図ハ参照） 第１３図イ，ロの場合、液の注入態様は、正回
転では第１４図ニ、逆回転では第１４図ホとな
る。 実施例 ６ 第１５図および第１６図に示した実施例は、第
一液（）の流れに対し試料Ｓ（第二液（））の
みを注入するモードと、試料Ｓおよび試薬Ｒ（第
三液（））とを同時に注入するモードとをロー
タの正、逆回転により選択できるようにした試料
分析型液注入装置について示してある。 第１５図イはステータを示し、同ロはロータを
示すのは前記実施例のものと同じであり、試料単
独の注入モード（正回転位置）と試料および試薬
を“マージングゾーン”型に注入するモード（逆
回転位置）について示すと次の通りである。 （中立位置；液充填モード） 第１液系；ａ〜a′→Ａ→ｊ 他の液系（，）；それぞれループに充填 （第１６図イ参照） （正回転位置；試料注入モード、ロータを時計回
りに32.7°回転） ａ〜a″→Ｈ→ｉ→R〓→ｆ〜f′（閉塞
） ↓ Ｄ ↓ ｂ→R〓→ｅ〜e′→Ｃ→ｊ （第１６図ロ参照） （逆回転位置；試料および試薬注入モード、ロー
タを反時計回りに32.7°回転）

【表】 ↓ ↓
Ｈ→ｂ→Ｒ →ｅ〜ｅ′→Ｂ→ｊ

（第１６図ハ参照） したがつて正回転位置では第１６図ニのように
試料のみが注入され、逆回転位置では第１６図
ホのように試料、試薬が“マージングゾーン
型”に注入される。 実施例 ７ 第１７図および第１８図に示される実施例は、
４液のための液通路を３位置切換えによつて次の
ように形成する。 （中立位置；液充填モード） 第１液系；ａ〜a′→Ａ→ｎ 他の液系（，，）；それぞれループに充
填 （第１８図イ参照） （正回転位置；液注入モード、ロータを時計回り
に34°回転） ａ〜a″→Ｊ→ｍ→R〓→ｊ→Ｈ→（閉塞
） ↓ Ｄ ↓ ｂ→R〓→ｅ→Ｆ→ｆ→R〓→ｉ〜i′ ↓ Ｃ ↓ ｎ （第１８図ロ参照） （逆回転位置；液注入モード、ロータを反時計回
りに34°回転）

【表】 ↓ ↑
ｂ→Ｒ →ｅ→Ｅ→ｆ→Ｒ →ｉ〜ｉ′

したがつて第１７図イ，ロの場合、液注入態様
は正回転では第１８図ニ、逆回転では第１８図ホ
となる。 実施例 ８ 第１９図および第２０図に示した実施例は、ス
テータの小開口を同心２円上に形成した場合のも
のを示しており、３位置における夫々の液通路の
形成は次の通りである。 （中立位置；液充填モード） 第一液系；ｌ→Ｊ→ｇ〜ａ〜a′→Ａ→ｍ 他の液系（，）；それぞれループに充填 （第２０図イ参照） （正回転位置；液注入モード、時計回りに60°回
転） （第２０図ロ参照） （逆回転位置；液注入モード、反時計回りに60°
回転）

【表】 〜
Ｅ←ｅ←Ｒ ←ｂ←Ｆ←ａ〜ａ′

↓ ↓
(閉塞) ｍ←Ｃ
（第２０図ハ参照） したがつて第１９図イ，ロのような場合、液注
入態様は正回転では第２０図ニ、逆回転では第２
０図ホとなる。 実施例 ９ 第２１図および第２２図に示した実施例は、ス
テータの小開口を同心３円上に形成した場合のも
のを示しており、３位置における夫々の液通路の
形成は次の通りである。 （中立位置；液充填モード） 第一液系；Ｓ→Ｎ→Ｋ→Ｇ→ａ〜a′→Ａ→ｔ 他の液系（，，）；それぞれループに充
填 （第２２図イ参照） （正回転位置；液注入モード、ロータを時計回り
に60°回転）

【表】 ↓ 〜
Ｋ→ｊ→ｋ→Ｒ →ｈ→Ｈ→ｇ

↓ 〜
Ｇ→Ｆ→ｅ→Ｒ →ｂ→Ｄ→ａ〜ａ′

↓
Ｂ→ｔ
（第２２図ロ参照） （逆回転位置；液注入モード、ロータを反時計回
りに60°回転） （第２２図ハ参照） したがつて第２１図イ，ロの場合、液注入態様
は正回転では第２２図ニ、逆回転では第２２図ホ
となる。 実施例 10 第２３図および第２４図に示した実施例は、第
一液の流れに対して同時に注入する試料S₁（第
二液）および試料S₂（第三液）の注入順序を、
正回転位置と逆回転位置とで変更選択できるよう
にした試料分析型注入装置を示したものであり、
３位置における夫々の液通路の形成は次の通りで
ある。なお本例ではステータの小開口を２重の円
上に設けた場合のものである。 （中立位置；液充填モード） 第１液系；ｆ〜f′→Ａ→ｍ 他の液系（，）；それぞれループに充填 （第２４図イ参照） （正回転位置；液注入モード、ロータを時計方向
に60°回転） ｆ→Ｄ→ｌ→Ｇ→ｋ→R〓→ｈ→Ｅ ↓ e′〜ｅ←R〓←ｂ←Ｂ←ａ〜ｇ ↓ Ａ→ｍ （第２４図ロ参照） （逆回転位置；液注入モード、ロータを反時計方
向に60°回転） ｆ→Ｃ→ｅ→R〓→ｂ→Ｄ→ｈ ↓ ｍ←Ａ←l′〜ｌ←Ｆ←ｋ←R〓 （第２４図ハ参照） したがつて第２３図イ，ロの場合、液注入態様
は正回転では第２４図ニ、逆回転では第２４図ホ
となる。 実施例 11 第２５図および第２６図に示される実施例は、
前記実施例10における液系を更に一つ増加した場
合（ｎ＝４）のものを示しており、ステータの小
開口は３重の円上に設けられている。３位置にお
ける夫々の液通路の形成は次の通りである。 （中立位置；液充填モード） 第１液系；ｃ〜a′→Ａ→Ｓ 他の液系（，，）；それぞれループに充
填 （第２６図イ参照） （正回転位置；液注入モード、ロータを時計回り
に60°回転）

【表】 ↓
ｈ →Ｆ→ｇ〜ｂ→Ｃ→Ｃ→Ｒ

↓
Ｓ←Ａ←ｆ′〜ｆ
（第２６図ロ参照） （逆回転位置；液注入モード、ロータを反時計回
りに60°回転）

【表】
↓
Ｒ →ｎ→Ｋ←ｍ〜ｍ′→Ａ→Ｓ

（第２６図ハ参照） したがつて第２５図イ，ロの場合、液注入態様
は正回転では第２６図ニ、逆回転では第２６図ホ
となる。 （発明の変形例、応用例とその効果） 本発明は、前記実施例のものに限定されること
なく様々な態様のものを考えることができ、例え
ば既に述べているように、第３図〜第６図に示し
た液注入装置について、第６図イと第６図ロの間
の位置切換のみを可能とし、かつ第６図ハへの位
置切換を適宜の阻止手段で不能としておけば、当
該装置は通常の液注入装置として使用できる。 また、前記したステータおよびロータにそれぞ
れ形成する溝は、実際には微細な線状のものであ
つて、しかも通常ポリイミド、テフロン等で作製
されたロータは充分大なる押圧力でステータに押
圧相接されるために充分な気（液）密性を保持す
るから、溝については液流通に支障のない限り幾
何学的に種々の溝を描かせることが可能かつ容易
であり、したがつて、前記した２液をそれぞれ選
択して注入させる多機能型の液注入装置も種々の
溝形状、および小開口の配置を考えることができ
る。 また本発明の液注入装置は、フローインジエク
シヨン分析法、液体クロマトグラフ分析法等の試
料分析についてのみ適用されるものではなく、分
析操作以外においても三液ないしそれ以上の液混
合（又は併せて二液混合等の機能を共有させても
よい。）ための装置としても好適に用いられるも
のである。例えば送液された試薬によつて反応を
行う反応システムにおいて必要とする試薬を適宜
供給するために使うことができる。具体的には通
常の化学工業における反応槽あるいは微生物発酵
における発酵槽への試薬の送液を挙げることがで
きる。 更にまた前記実施例１の第６図ヘ〜ヌに示した
カラム操作についても、他の実施例において一部
又は全部のループにカラムを介挿すれば同様のカ
ラム操作型の液注入装置として使用できるもので
ある。 （発明の効果） 以上述べたように本発明よりなる液注入装置は
複数の液を数々の様態で注入するためのものとし
ては、簡単な操作で機能選択ができ、しかもそれ
らの機能を実現するにはロータとステータの回転
操作という極めて容易に行え、構造が簡単であり
注入も同時に正確に行なうことができるという効
果があり、しかもループ部をカラム等に代える事
によつてさらに流路変更装置、カラム切換え装置
等にも応用できるという効果が重畳され、その応
用性は極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

図面第１図イ，ロは既知の六方バルブを用いた
液注入装置の一使用例を示す図、第２図イ，ロは
それぞれ液注入態様を示す図、第３図は本発明の
実施例１における液注入装置の概要の断面図、第
４図イはステータの正面図、同ロ図はイ図−
線の断面図、第５図イはロータの正面図、同ロ図
はイ図−線の断面図、第６図イ〜ハは第４，
５図に示した実施例におけるステータとロータの
位置切換えに伴なう液通路形成の状態を示す図、
第６図ニ，ホは液注入の状態を示す図である。第
６図ヘ〜ヌはカラム操作の場合の例を説明する図
である。第７図〜第２６図は実施例２〜11を示す
図であり、このうち第７，第９，第１１，第１
３，第１５，第１７，第１９，第２１，第２３，
第２５の各図イは夫々の実施例のステータの正面
図、同各図ロは夫々の実施例のロータの正面図を
示し、また第８，第１０，第１２，第１４，第１
６，第１８，第２０，第２２，第２４，第２６の
各図イ，ロ，ハは夫々の実施例のステータとロー
タの位置切換えに伴なう液通路形成の状態を示す
図、同各図ニ，ホは夫々の実施例の液注入の状態
を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気密、液密状態で相接回転するよう組合され
   た一対のステータとロータが、これらステータと
   ロータの一方の相接対向面に、ｎ個（ｎは３以上
   の整数）の液系に夫々属する各複数の通液用小開
   口を備えると共に、前記ステータとロータの一対
   の相接対向面には、前記小開口の二以上にまたが
   るように位置合せされて複数の通液路を形成する
   複数の架橋溝を備え、前記ロータをステータに対
   して、液充填モードである中立位置から、正又は
   逆方向に一定角度回転した液注入モードである正
   回転位置および逆回転位置に３位置切換可能とし
   た液注入装置であつて、これら３位置夫々におい
   て前記通液路を下記(a)，(b)に従つて形成すること
   を特徴とする液注入装置。 (a) ｎ個の液系のうちの第一液系は、前記一方の
   相接対向面の回転中心および偏心位置に、通液
   の入口と出口である小開口を一対に有し、これ
   ら入口と出口は前記中立位置において架橋溝を
   介し直接連通され、前記正，逆回転位置におい
   て夫々該直接の連通が遮断される。 (b) 前記第一液系を除く（ｎ−１）個の他の液系
   は夫々、二つの小開口に接続された外部の通液
   回路と、他の二つの小開口にまたがるループと
   を有し、前記中立位置において各ループは架橋
   溝を介し夫々の通液回路に接続され、正，逆回
   転位置においては、各ループの一部又は全部が
   正、逆回転位置では異なる態様で前記第一液系
   の入口と出口に接続される。 ２ 前記ループが充填液の計量管であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載した液注入
   装置。 ３ 前記ループの少なくとも一部は、カラムが介
   挿されたものであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載した液注入装置。 ４ 正，逆回転位置の少なくともいずれかにおい
   て、前記他の液系の二以上のループが、第一液系
   の入口の間で直列に接続されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
   記載した液注入装置。 ５ 正，逆回転位置の少なくともいずれかにおい
   て、前記他の液系の二以上のループが、第一液系
   の入口と出口の間で並列に接続されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
   れかに記載した液注入装置。 ６ 正，逆回転位置の一方において、前記他の液
   系の一部のみが第一液系の入口と出口間に接続さ
   れ、正，逆回転位置の他方において、前記他の液
   系の前記第一部を除く残りの液系が第一液系の入
   口と出口間に接続されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載し
   た液注入装置。 ７ 正，逆回転位置において、夫々前記他の液系
   の全部が第一液系の入口と出口間に直列に接続さ
   れ、かつ正回転位置と逆回転位置では前記他の液
   系の順序が反対であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載した
   液注入装置。