ガス流路切替装置
【課題】簡単な構造で以て、スイッチングガスの供給の制御に応じ３以上の方向へのガス流路の切替えを実現する。
【解決手段】ガス流路部は、試料ガスのガス入口２０を一端とする主流路２１と、主流路２１から２つに分岐され、さらには各分岐流路２３、２４から２つに分岐された末端分岐流路２６、２７、２９、３０と、各末端分岐流路の途中に接続されるスイッチングガス供給流路３５、３６、３７、３８とを含み、これら流路が積層構造の中間の金属板部材に形成された構造を有する。スイッチングガス導入口３９、４０、４１、４２に所定のガス供給圧で以てスイッチングガスを導入すると、ガス圧の差に応じてスイッチングガスは分岐流路を適宜に流れ、ガス入口２０から導入された試料ガスは最も低いガス供給圧でスイッチングガスが導入されたスイッチングガス供給流路が接続された末端分岐流路へと流れる。
【解決手段】ガス流路部は、試料ガスのガス入口２０を一端とする主流路２１と、主流路２１から２つに分岐され、さらには各分岐流路２３、２４から２つに分岐された末端分岐流路２６、２７、２９、３０と、各末端分岐流路の途中に接続されるスイッチングガス供給流路３５、３６、３７、３８とを含み、これら流路が積層構造の中間の金属板部材に形成された構造を有する。スイッチングガス導入口３９、４０、４１、４２に所定のガス供給圧で以てスイッチングガスを導入すると、ガス圧の差に応じてスイッチングガスは分岐流路を適宜に流れ、ガス入口２０から導入された試料ガスは最も低いガス供給圧でスイッチングガスが導入されたスイッチングガス供給流路が接続された末端分岐流路へと流れる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチディメンジョナル方式ガスクロマトグラフなどに好適なガス流路切替装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
分離特性の相違する複数のカラムを組み合わせたマルチディメンジョナル方式のガスクロマトグラフや複数の検出器を併設したガスクロマトグラフでは、或る流路を経て送られて来た試料ガスを２つ以上の分岐流路のいずれかに選択的に送り込むような流路切替装置が必要となる。三方バルブなどの可動部分が流路中に存在する流路切替装置では、デッドボリウムが大きくなる、可動性を良好にするためのグリースなどの物質が試料成分を吸着したり逆にこうした不所望の物質が試料ガスに混入してしまったりする、といった問題がある。そこで、従来より、上記のようなガス流路切替装置として、ディーンズ（Deans）方式と呼ばれる構造の流路切替装置が利用されている（特許文献１、２、３など参照）。
【０００３】
図８はディーンズ方式によるガス流路切替装置の基本構成を示す図である。この装置では、試料ガスが供給されるガス入口７０を一端とする主流路７１は分岐部７２でガス出口Ａに向かう第１分岐流路７３とガス出口Ｂに向かう第２分岐流路７４とに分岐される。第１分岐流路７３の途中には第１スイッチングガス供給流路７５が、第２分岐流路７４の途中には第２スイッチングガス供給流路７６が接続され、両スイッチングガス流路７５、７６の三方切替バルブ７７の２つの出口端に接続され、さらに両スイッチングガス流路７５、７６の間には所定の流路抵抗を有する抵抗管７８が接続されている。三方切替バルブ７７の入口端には、途中に圧力制御バルブ８０が設けられたスイッチングガス供給元流路７９が接続されている。
【０００４】
三方切替バルブ７７は電磁バルブであり、流路７５、７６のいずれか一方を択一的にスイッチングガス供給元流路７９に接続させる。圧力制御バルブ８０は下流側のガス圧を検出する圧力センサを備え、このガス圧が設定圧力に維持されるようにバルブ開度を自動的に調節する。
【０００５】
上記装置の流路切替動作を説明する。いま、圧力制御バルブ８０により、その下流側のガス圧がＰ１に制御されている。三方切替バルブ７７によりスイッチングガス供給元流路７９と第２スイッチングガス供給流路７６とが接続された状態では、スイッチングガスは図８（ａ）中に点線矢印で示すように流れる。各流路中の流量抵抗をゼロとみなし、抵抗管７８を通過する際の圧力降下がΔＰであるとすると、ガス出口Ｂ側のガス圧はＰ１、ガス出口Ａ側のガス圧はＰ１−ΔＰとなる。ガス入口７０から主流路７１に供給された試料ガスは分岐部７２から低ガス圧側へと流れるから、図８（ａ）中に太線矢印で示すように、第１分岐流路７３を経て出口Ａから流出する。
【０００６】
スイッチングガス供給元流路７９と第１スイッチングガス供給流路７５とが接続されるように三方切替バルブ７７を切り替えると、図８（ｂ）中に点線矢印で示すようにスイッチングガスが流れ、出口Ａ側のガス圧はＰ１、出口Ｂ側のガス力はＰ１−ΔＰとなる。これによって、図８（ｂ）中に太線矢印で示すように、ガス入口７０から主流路７１に供給された試料ガスは第２分岐流路７４を経てガス出口Ｂから流出する。
【０００７】
このように上記ガス流路切替装置では、三方切替バルブ７７でスイッチングガスの流れの方向を切り替えることにより、ガス入口７０から導入された試料ガスの流出口をガス出口Ａ又はガス出口Ｂのいずれかに切り替えることが可能である。
【０００８】
近年、ガスクロマトグラフ分析技術の進展に伴い、例えば分析カラムからの溶出成分を３つ以上の異なる種類の検出器、例えば質量分析計、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）、炎光光度検出器（ＦＰＤ）、電子捕獲検出器（ＥＣＤ）などに適宜切り替えて導入して検出するようなシステムが要望されている。こうした要望に応えるためには、試料ガスを３以上の流路に切り替えて流すガス流路切替装置が必要となる。しかしながら、上述のような従来のディーンズ方式の流路切替装置で３以上の流路切替えを実現しようとすると、部品点数が多くコストが高くなるとともに、流路も複雑であるために、故障やガス漏れ、成分の吸着などの不具合を引き起こし易いという問題があった。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２４８６９４号公報
【特許文献２】特開２０００−１７９７１４号公報
【特許文献３】特開２００７−１８７６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その主な目的は、簡単な構造で３以上の流路の切り替えを可能としたガス流路切替装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために成された本発明は、スイッチングガスの供給の制御に応じて、ガス入口から流入した対象ガスをｎ個（ｎは３以上の整数）のガス出口のいずれかから流出させるようにガス流路を切り替えるガス流路切替装置であって、
a)前記ガス入口を一端とする主流路と、該主流路の他端の分岐点で流路を２つに分岐させ、その分岐された流路の少なくとも一方の端部の分岐点でさらに流路を２つに分岐するという分岐を２以上繰り返すことで形成され、それぞれ末端に前記ガス出口が設けられたｎ本の分岐流路と、を含む、対象ガスが流通し得る対象ガス流路と、
b)前記ｎ本の分岐流路の途中にそれぞれ少なくとも１本ずつ接続された、スイッチングガスを供給するためのスイッチングガス供給流路と、
を備えることを特徴としている。
【００１２】
本発明に係るガス流路切替装置では、例えば、ｎ本の分岐流路の途中にそれぞれ１本ずつ接続されたｎ本のスイッチングガス供給流路にスイッチングガスを流し、そのスイッチングガスが分岐流路に入った後のその流れの方向によって、ガス入口から流入した対象ガスが流れる経路を制御し、ｎ個のガス出口のうちの１つから対象ガスが流出するようにすることができる。
【００１３】
そのために本発明の一実施態様として、前記ｎ本の分岐流路の途中にそれぞれ１本ずつスイッチングガス供給流路が接続され、そのｎ本のスイッチングガス供給流路のｎ個のスイッチングガス供給口のうちの１個のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧を他のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧よりも低くするように、前記ｎ本のスイッチングガス供給流路にそれぞれスイッチングガスを供給するスイッチングガス供給制御手段をさらに備え、他のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧よりも低いガス供給圧でスイッチングガスが供給されるスイッチングガス供給流路に接続される分岐流路の末端のガス出口から対象ガスを流出させる構成とすることができる。
【００１４】
また、前記スイッチングガス供給制御手段は、スイッチングガス入口に供給されたスイッチングガスを２個のスイッチングガス出口のいずれかから択一的に流出させる、少なくともｎ−１個のバルブと、各バルブの２個のスイッチングガス出口の間を接続する抵抗管と、を含む構成とすることができる。
【００１５】
上記抵抗管はスイッチングガスの流通により圧力降下を生じさせるためのものであり、上記バルブによる流路の切替えにより抵抗管を流れるスイッチングガスの方向が変わり（反転し）、それによって抵抗管の両端における圧力の上下関係が入れ替わる。
【００１６】
従って、上記実施態様によるガス流路切替装置では、前記スイッチングガス供給制御手段は、前記少なくともｎ−１個のバルブにおける流路をそれぞれ切替えて、それに応じて形成されるスイッチングガス流路の中で、最も多くの抵抗管を経て前記スイッチングガス供給口に到達するスイッチングガスのガス供給圧が、他のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧よりも低くなるようにすることができる。
【００１７】
なお、バルブを電磁バルブとし、各電磁バルブにおける切替動作を制御する制御回路を設けることにより、電気的な制御によりガス入口に供給された対象ガスを任意の１つのガス出口に選択的に流すことができる。
【００１８】
また本発明に係るガス流路切替装置では、好ましくは、前記対象ガス流路及び前記スイッチングガス供給流路は、流路に対応する欠損部が形成された板状部材を他の板状部材で挟み込んだ積層構造体である構成とするとよい。この積層構造体の材質は例えばステンレスなどの耐腐食性を有する金属とするとよい。こうした構成では、複数のＴ字型ジョイントなどを用いて管路を接続する従来の流路構成に比べて部品点数が少なくて済み、コストの削減が可能であるとともに、小型・軽量化にも有利である。
【００１９】
また、この場合、流路の配置や形状の自由度が高いので、特に、分岐点を一端とする２本の分岐流路の成す角度を４５度未満とするとよい。一般的に複数の分岐流路の成す角度は９０度であるが、その場合、ガスがその分岐点で曲がりながら通過する際に滞留が生じ易く、ガスに含まれる各種成分が流路内壁面に付着し易い。これに対し、分岐流路の成す角度が４５度未満であると分岐点でのガスの流れが円滑になり、流路内壁面への各種成分の付着が起こりにくい。そのため、例えば本発明に係るガス流路切替装置をマルチディメンジョナルガスクロマトグラフに利用する場合、試料ガスに含まれる試料成分が流路内壁面に吸着することを軽減して分析の精度を向上させることができる。
【００２０】
なお、前記板状部材を金属製とし、且つ流路内面を不活性化処理することにより、ガス中の成分の付着をさらに一層軽減することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るガス流路切替装置によれば、従来に比べて簡単な構造及び簡単な制御で以て、対象ガスを３以上の方向のいずれかに選択的に流すような流路切替えを実現することができる。また、対象ガスに含まれる成分の吸着を抑えることで、本発明に係るガス流路切替装置を利用した分析装置での分析精度、再現性の向上などを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係るガス流路切替装置の一実施例について図１〜図６を参照して説明する。図１は本実施例のガス流路切替装置の概略構成図、図２はガス流路部における流路構成を示す平面図、図３はガス流路部の外観斜視図、図４はガス流路部の分解構成図、図５及び図６は本実施例のガス流路切替装置における流路切替動作を説明するための図である。
【００２３】
本実施例のガス流路切替装置は４つのガス出口を有するものであり、図１に示すように、ガス流路部１と切替制御部（本発明におけるスイッチングガス供給制御手段に相当）２とを備える。ガス流路部１は、試料ガスが導入される１個のガス入口２０と、４個のガス出口３１、３２、３３、３４と、４個のスイッチングガス導入口３９、４０、４１、４２と、を有する。切替制御部２は出力選択指示信号に応じて、スイッチングガスを分配して上記４個のスイッチングガス導入口３９、４０、４１、４２に供給する。
【００２４】
ガス流路部１は、図３、図４に示すように、３枚の金属板が積層された構造体である。即ち、後述するような流路が上下方向に貫通する開口部１３として形成された第１板部材１０を挟み、上にガス入口２０、ガス出口３１、３２、３３、３４、スイッチングガス導入口３９、４０、４１、４２となるポートが形成された第２板部材１１、下に単なる平板状の第３板部材１２が設けられ、これら３枚の板部材１０、１１、１２が重ね合わせて接合されることで、第２、第３板部材１１、１２の間に第１板部材１０の開口部１３の厚さ方向の高さを有する流路が形成される。
【００２５】
図２に示すように、ガス流路部１の流路構成は、ガス入口（図２中のＩＮ）２０を一端とする主流路２１の他端である分岐部２２から第１、第２なる２本の分岐流路２３、２４が延伸し、第１分岐流路２３の他端である分岐部２５からさらに第１、第２なる２本の末端分岐流路２６、２７が延伸し、第２分岐流路２４の他端である分岐部２８からさらに第３、第４なる２本の末端分岐流路２９、３０が延伸し、第１、第２、第３及び第４末端分岐流路２６、２７、２９、３０の他端がガス出口３１、３２、３３、３４（図２中のａ〜ｄ）となっている。分岐部２２、２５、２８における下流側の２本の分岐流路又は末端分岐流路が成す角度θは４５度未満に設定されている。４本の末端分岐流路２６、２７、２９、３０の途中には、一端がスイッチングガス導入口３９、４０、４１、４２であるスイッチングガス供給流路３５、３６、３７、３８の他端がそれぞれ接続されている。
【００２６】
切替制御部２は、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、圧力制御バルブ６４と、第１、第２、第３なる３個の三方切替バルブ６０、５２、５６と、同じ流路抵抗を有する３個の抵抗管６２、５３，５７と、を含む。圧力制御バルブ６４が途中に設けられたスイッチングガス供給元流路６３の出口端が第１三方切替バルブ６０の入口端に接続され、その２つの出口端にスイッチングガス分配流路５８、５９の一端が接続され、両流路５８、５９の間には第１抵抗管６２が接続される。スイッチングガス分配流路５８の他端は第２三方切替バルブ５２の入口端に接続され、その２つの出口端にスイッチングガス分配流路５０、５１の一端が接続される。両流路５０、５１の間には第２抵抗管５３が接続され、両流路５０、５１の他端は上記スイッチングガス導入口３９、４０に接続される。スイッチングガス分配流路５９の他端は第３三方切替バルブ５６の入口端に接続され、その２つの出口端にスイッチングガス分配流路５４、５５の一端が接続される。両流路５４、５５の間には第３抵抗管５７が接続され、両流路５４、５５の他端は上記スイッチングガス導入口４１、４２に接続される。
【００２７】
図示しないが、切替制御部２は、三方切替バルブ６０、５２、５８に対しそれぞれスイッチングガスの流れの方向を切り替える切替制御信号を与える制御回路を備え、これにより、ガス流路部１においてガス入口２０に供給された試料ガス（又は他の任意のガス）が４つのガス出口３１、３２、３３、３４のいずれかから択一的に流出するように流路の切り替えが行われる。
【００２８】
次に、本実施例のガス流路切替装置における流路切り替え動作を説明する。ガス流路部１のガス出口〔ａ〕３１、ガス出口〔ｂ〕３２、ガス出口〔ｃ〕３３、ガス出口〔ｄ〕３４のうちの１つから試料ガスが流出するように流路を設定したい場合には、第１乃至第３三方切替バルブ６０、５２、５６の接続状態を次の表のように設定する。
【表１】
なお、上記表において「Ｌ」とは、図５（ａ）及び図６（ａ）において右方の出口端が閉塞され、左方の出口端が開放される（つまりガスが流通可能な状態となる）ことを意味する。「Ｒ」とは逆に左方の出口端が閉塞され、右方の出口端が開放されることを意味する。また「−」は、「Ｌ」、「Ｒ」のいずれであっても試料ガスが流出するガス出口の選択に影響を与えないことを意味する。
【００２９】
一例として、ガス入口２０から導入した試料ガスをガス出口〔ｄ〕３４から選択的に流出させる場合の制御と動作について図５を参照して説明する。
【００３０】
このとき、第１三方切替バルブ６０はスイッチングガス供給元流路６３とスイッチングガス分配流路５８とが接続される状態となり、圧力制御バルブ６４によりその出口端のガス圧がＰ１に調整されたスイッチングガスが図５（ａ）中に点線矢印で示すようにスイッチングガス分配流路５８に流れる。このスイッチングガスは第２三方切替バルブ５２の入口端に流れ込むとともに、第１抵抗管６２を経て第３三方切替バルブ５６の入口端にも流れ込むが、第１抵抗管６２を通る際に圧力がΔＰだけ降下する。従って、第２三方切替バルブ５２の入口端でのガス圧はＰ１、第３三方切替バルブ５６の入口端でのガス圧はＰ１−ΔＰと差が生じる。
【００３１】
第３三方切替バルブ５６ではスイッチングガス分配流路５９、５４が接続される状態となり、スイッチングガスが図５（ａ）中に点線矢印で示すようにスイッチングガス分配流路５４に流れる。このスイッチングガスはスイッチングガス導入口４１に流れ込むとともに、第３抵抗管５７を経てスイッチングガス導入口４２にも流れ込むが、第３抵抗管５７を通る際に圧力がさらにΔＰだけ降下する。従って、スイッチングガス導入口４１でのガス圧はＰ１−ΔＰ、スイッチングガス導入口４２でのガス圧はさらに低いＰ１−２×ΔＰとなる。
【００３２】
一方、図５（ａ）では第２三方切替バルブ５２はスイッチングガス分配流路５８、５０が接続される状態となっており、スイッチングガス導入口３９でのガス圧はＰ１、スイッチングガス導入口４０でのガス圧はＰ１−ΔＰとなるが、第２三方切替バルブ５２での流路の接続が逆であればスイッチングガス導入口３９でのガス圧がＰ１−ΔＰ、スイッチングガス導入口４０でのガス圧はＰ１となる。これはいずれでもよい。
【００３３】
図５（ｂ）に示すように、ガス入口２０にはガス圧がＰ１よりも十分に高い状態で試料ガスが供給される。一方、ガス出口３１、３２、３３、３４のガス圧はゼロである（但し、これらガス出口には抵抗管や陰圧の検出器などが接続される場合もあるので、ガス出口のガス圧は様々な値をとり得るが、Ｐ１−２×ΔＰよりも低い圧力となるようにしておけばよい）。また、４個のスイッチングガス導入口３９、４０、４１、４２にはそれぞれ、上記切替制御部２により、ガス圧Ｐ１、Ｐ１−ΔＰ、Ｐ１−ΔＰ、Ｐ１−２×ΔＰで以てスイッチングガスが供給される。このように異なるガス供給圧で以て導入されるスイッチングガスは分岐流路２３、２４、末端分岐流路２６、２７、２９、３０中を図５（ｂ）中の点線矢印に示すように流れる。一方、主流路２１を経た試料ガスは最も低いガス供給圧でスイッチングガスが供給されるスイッチングガス供給流路３８が接続される末端分岐流路３０に向かって流れるから、図５（ｂ）中に実線矢印で示すように、分岐流路２４→末端分岐流路３０へと流れ、ガス出口３４から流出する。なお、他のガス出口３１、３２、３３からはスイッチングガスのみが流出する。
【００３４】
次に、一例として、ガス入口２０から導入した試料ガスをガス出口３３から選択的に流出させる場合の制御と動作について図６を参照して説明する。
【００３５】
このとき、第１三方切替バルブ６０の接続状態は上記図５の場合と同じで、第３三方切替バルブ５６の接続状態を上記図５の場合とは切り替える。この接続状態では、第３抵抗管５７を通過するスイッチングガスの流れ方向が図５（ａ）の場合とは反転するため、スイッチングガス導入口４１、４２に供給されるガス圧はそれぞれＰ１−２×ΔＰ、Ｐ１ーΔＰと入れ替わる。その結果、このように異なるガス供給圧で以て導入されるスイッチングガスは分岐流路２３、２４、末端分岐流路２６、２７、２９、３０中を図６（ｂ）中の点線矢印に示すように流れる。一方、主流路２１を経た試料ガスは最も低いガス供給圧でスイッチングガスが供給されるスイッチングガス供給流路３７が接続される末端分岐流路３９に向かって流れるから、図６（ｂ）中に実線矢印で示すように、分岐流路２４→末端分岐流路２９へと流れ、ガス出口３３から流出する。なお、他のガス出口３１、３２、３４からはスイッチングガスのみが流出する。
【００３６】
また、ガス出口３１、３２から試料ガスを選択的に流出させる場合の動作も同様である。このようにして、３個の三方切替バルブ６０、５２、５６の接続状態を上記表に記載のように切り替えることで、４個のガス出口３１、３２、３３、３４のうちの任意のガス出口から試料ガスを取り出すことができる。
【００３７】
図７はガス流路部１の流路構成の変形例を示す平面図である。上記実施例の構成においても、分岐部２２、２５、２８における試料ガスの下流側の２本の分岐流路又は末端分析流路の成す角度が４５度未満であるために、試料ガスの流れは円滑であるが、この変形例の構成では、分岐部２２、２５、２８において試料ガスの流れの方向に流路が緩やかに湾曲した形状に形成されているため、試料ガスの流れがより一層円滑になる。それによって、試料ガスに含まれる各種成分が流路内壁面に吸着されにくく、各種成分の濃度が変化せずにガス出口に到達し得る。
【００３８】
さらに流路内壁面に例えば高温シリカ処理等による不活性処理を施すことが望ましい。これにより、流路内壁面への試料成分の吸着を一層確実に防止することができる。
【００３９】
なお、上記実施例は本発明の一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変更や修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。例えば、上記実施例はガス出口が４個の場合の例であるが、本発明は３以上の任意の数のガス出口を設ける構成に変形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例によるガス流路切替装置の概略構成図。
【図２】本実施例のガス流路切替装置のガス流路部における流路構成を示す平面図。
【図３】本実施例のガス流路切替装置のガス流路部の外観斜視図。
【図４】本実施例のガス流路切替装置のガス流路部の分解構成図。
【図５】本実施例のガス流路切替装置における流路切替動作を説明するための図。
【図６】本実施例のガス流路切替装置における流路切替動作を説明するための図。
【図７】他の実施例のガス流路部における流路構成を示す平面図。
【図８】従来のディーンズ方式によるガス流路切替装置の基本構成を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１…ガス流路部
２…切替制御部
１０…第１板部材
１１…第２板部材
１２…第３板部材
１３…開口部
２０…ガス入口
２１…主流路
２２、２５、２８…分岐部
２３、２４…分岐流路
２６、２７、２９、３０…末端分岐流路
３１、３２、３３、３４…ガス出口
３９、４０、４１、４２…スイッチングガス導入口
５０、５１、５４、５５、５８、５９…スイッチングガス分配流路
５２、５６、６０…三方切替バルブ
５３、５７、６２…抵抗管
６３…スイッチングガス供給元流路
６４…圧力制御バルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチディメンジョナル方式ガスクロマトグラフなどに好適なガス流路切替装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
分離特性の相違する複数のカラムを組み合わせたマルチディメンジョナル方式のガスクロマトグラフや複数の検出器を併設したガスクロマトグラフでは、或る流路を経て送られて来た試料ガスを２つ以上の分岐流路のいずれかに選択的に送り込むような流路切替装置が必要となる。三方バルブなどの可動部分が流路中に存在する流路切替装置では、デッドボリウムが大きくなる、可動性を良好にするためのグリースなどの物質が試料成分を吸着したり逆にこうした不所望の物質が試料ガスに混入してしまったりする、といった問題がある。そこで、従来より、上記のようなガス流路切替装置として、ディーンズ（Deans）方式と呼ばれる構造の流路切替装置が利用されている（特許文献１、２、３など参照）。
【０００３】
図８はディーンズ方式によるガス流路切替装置の基本構成を示す図である。この装置では、試料ガスが供給されるガス入口７０を一端とする主流路７１は分岐部７２でガス出口Ａに向かう第１分岐流路７３とガス出口Ｂに向かう第２分岐流路７４とに分岐される。第１分岐流路７３の途中には第１スイッチングガス供給流路７５が、第２分岐流路７４の途中には第２スイッチングガス供給流路７６が接続され、両スイッチングガス流路７５、７６の三方切替バルブ７７の２つの出口端に接続され、さらに両スイッチングガス流路７５、７６の間には所定の流路抵抗を有する抵抗管７８が接続されている。三方切替バルブ７７の入口端には、途中に圧力制御バルブ８０が設けられたスイッチングガス供給元流路７９が接続されている。
【０００４】
三方切替バルブ７７は電磁バルブであり、流路７５、７６のいずれか一方を択一的にスイッチングガス供給元流路７９に接続させる。圧力制御バルブ８０は下流側のガス圧を検出する圧力センサを備え、このガス圧が設定圧力に維持されるようにバルブ開度を自動的に調節する。
【０００５】
上記装置の流路切替動作を説明する。いま、圧力制御バルブ８０により、その下流側のガス圧がＰ１に制御されている。三方切替バルブ７７によりスイッチングガス供給元流路７９と第２スイッチングガス供給流路７６とが接続された状態では、スイッチングガスは図８（ａ）中に点線矢印で示すように流れる。各流路中の流量抵抗をゼロとみなし、抵抗管７８を通過する際の圧力降下がΔＰであるとすると、ガス出口Ｂ側のガス圧はＰ１、ガス出口Ａ側のガス圧はＰ１−ΔＰとなる。ガス入口７０から主流路７１に供給された試料ガスは分岐部７２から低ガス圧側へと流れるから、図８（ａ）中に太線矢印で示すように、第１分岐流路７３を経て出口Ａから流出する。
【０００６】
スイッチングガス供給元流路７９と第１スイッチングガス供給流路７５とが接続されるように三方切替バルブ７７を切り替えると、図８（ｂ）中に点線矢印で示すようにスイッチングガスが流れ、出口Ａ側のガス圧はＰ１、出口Ｂ側のガス力はＰ１−ΔＰとなる。これによって、図８（ｂ）中に太線矢印で示すように、ガス入口７０から主流路７１に供給された試料ガスは第２分岐流路７４を経てガス出口Ｂから流出する。
【０００７】
このように上記ガス流路切替装置では、三方切替バルブ７７でスイッチングガスの流れの方向を切り替えることにより、ガス入口７０から導入された試料ガスの流出口をガス出口Ａ又はガス出口Ｂのいずれかに切り替えることが可能である。
【０００８】
近年、ガスクロマトグラフ分析技術の進展に伴い、例えば分析カラムからの溶出成分を３つ以上の異なる種類の検出器、例えば質量分析計、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）、炎光光度検出器（ＦＰＤ）、電子捕獲検出器（ＥＣＤ）などに適宜切り替えて導入して検出するようなシステムが要望されている。こうした要望に応えるためには、試料ガスを３以上の流路に切り替えて流すガス流路切替装置が必要となる。しかしながら、上述のような従来のディーンズ方式の流路切替装置で３以上の流路切替えを実現しようとすると、部品点数が多くコストが高くなるとともに、流路も複雑であるために、故障やガス漏れ、成分の吸着などの不具合を引き起こし易いという問題があった。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２４８６９４号公報
【特許文献２】特開２０００−１７９７１４号公報
【特許文献３】特開２００７−１８７６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その主な目的は、簡単な構造で３以上の流路の切り替えを可能としたガス流路切替装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために成された本発明は、スイッチングガスの供給の制御に応じて、ガス入口から流入した対象ガスをｎ個（ｎは３以上の整数）のガス出口のいずれかから流出させるようにガス流路を切り替えるガス流路切替装置であって、
a)前記ガス入口を一端とする主流路と、該主流路の他端の分岐点で流路を２つに分岐させ、その分岐された流路の少なくとも一方の端部の分岐点でさらに流路を２つに分岐するという分岐を２以上繰り返すことで形成され、それぞれ末端に前記ガス出口が設けられたｎ本の分岐流路と、を含む、対象ガスが流通し得る対象ガス流路と、
b)前記ｎ本の分岐流路の途中にそれぞれ少なくとも１本ずつ接続された、スイッチングガスを供給するためのスイッチングガス供給流路と、
を備えることを特徴としている。
【００１２】
本発明に係るガス流路切替装置では、例えば、ｎ本の分岐流路の途中にそれぞれ１本ずつ接続されたｎ本のスイッチングガス供給流路にスイッチングガスを流し、そのスイッチングガスが分岐流路に入った後のその流れの方向によって、ガス入口から流入した対象ガスが流れる経路を制御し、ｎ個のガス出口のうちの１つから対象ガスが流出するようにすることができる。
【００１３】
そのために本発明の一実施態様として、前記ｎ本の分岐流路の途中にそれぞれ１本ずつスイッチングガス供給流路が接続され、そのｎ本のスイッチングガス供給流路のｎ個のスイッチングガス供給口のうちの１個のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧を他のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧よりも低くするように、前記ｎ本のスイッチングガス供給流路にそれぞれスイッチングガスを供給するスイッチングガス供給制御手段をさらに備え、他のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧よりも低いガス供給圧でスイッチングガスが供給されるスイッチングガス供給流路に接続される分岐流路の末端のガス出口から対象ガスを流出させる構成とすることができる。
【００１４】
また、前記スイッチングガス供給制御手段は、スイッチングガス入口に供給されたスイッチングガスを２個のスイッチングガス出口のいずれかから択一的に流出させる、少なくともｎ−１個のバルブと、各バルブの２個のスイッチングガス出口の間を接続する抵抗管と、を含む構成とすることができる。
【００１５】
上記抵抗管はスイッチングガスの流通により圧力降下を生じさせるためのものであり、上記バルブによる流路の切替えにより抵抗管を流れるスイッチングガスの方向が変わり（反転し）、それによって抵抗管の両端における圧力の上下関係が入れ替わる。
【００１６】
従って、上記実施態様によるガス流路切替装置では、前記スイッチングガス供給制御手段は、前記少なくともｎ−１個のバルブにおける流路をそれぞれ切替えて、それに応じて形成されるスイッチングガス流路の中で、最も多くの抵抗管を経て前記スイッチングガス供給口に到達するスイッチングガスのガス供給圧が、他のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧よりも低くなるようにすることができる。
【００１７】
なお、バルブを電磁バルブとし、各電磁バルブにおける切替動作を制御する制御回路を設けることにより、電気的な制御によりガス入口に供給された対象ガスを任意の１つのガス出口に選択的に流すことができる。
【００１８】
また本発明に係るガス流路切替装置では、好ましくは、前記対象ガス流路及び前記スイッチングガス供給流路は、流路に対応する欠損部が形成された板状部材を他の板状部材で挟み込んだ積層構造体である構成とするとよい。この積層構造体の材質は例えばステンレスなどの耐腐食性を有する金属とするとよい。こうした構成では、複数のＴ字型ジョイントなどを用いて管路を接続する従来の流路構成に比べて部品点数が少なくて済み、コストの削減が可能であるとともに、小型・軽量化にも有利である。
【００１９】
また、この場合、流路の配置や形状の自由度が高いので、特に、分岐点を一端とする２本の分岐流路の成す角度を４５度未満とするとよい。一般的に複数の分岐流路の成す角度は９０度であるが、その場合、ガスがその分岐点で曲がりながら通過する際に滞留が生じ易く、ガスに含まれる各種成分が流路内壁面に付着し易い。これに対し、分岐流路の成す角度が４５度未満であると分岐点でのガスの流れが円滑になり、流路内壁面への各種成分の付着が起こりにくい。そのため、例えば本発明に係るガス流路切替装置をマルチディメンジョナルガスクロマトグラフに利用する場合、試料ガスに含まれる試料成分が流路内壁面に吸着することを軽減して分析の精度を向上させることができる。
【００２０】
なお、前記板状部材を金属製とし、且つ流路内面を不活性化処理することにより、ガス中の成分の付着をさらに一層軽減することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るガス流路切替装置によれば、従来に比べて簡単な構造及び簡単な制御で以て、対象ガスを３以上の方向のいずれかに選択的に流すような流路切替えを実現することができる。また、対象ガスに含まれる成分の吸着を抑えることで、本発明に係るガス流路切替装置を利用した分析装置での分析精度、再現性の向上などを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係るガス流路切替装置の一実施例について図１〜図６を参照して説明する。図１は本実施例のガス流路切替装置の概略構成図、図２はガス流路部における流路構成を示す平面図、図３はガス流路部の外観斜視図、図４はガス流路部の分解構成図、図５及び図６は本実施例のガス流路切替装置における流路切替動作を説明するための図である。
【００２３】
本実施例のガス流路切替装置は４つのガス出口を有するものであり、図１に示すように、ガス流路部１と切替制御部（本発明におけるスイッチングガス供給制御手段に相当）２とを備える。ガス流路部１は、試料ガスが導入される１個のガス入口２０と、４個のガス出口３１、３２、３３、３４と、４個のスイッチングガス導入口３９、４０、４１、４２と、を有する。切替制御部２は出力選択指示信号に応じて、スイッチングガスを分配して上記４個のスイッチングガス導入口３９、４０、４１、４２に供給する。
【００２４】
ガス流路部１は、図３、図４に示すように、３枚の金属板が積層された構造体である。即ち、後述するような流路が上下方向に貫通する開口部１３として形成された第１板部材１０を挟み、上にガス入口２０、ガス出口３１、３２、３３、３４、スイッチングガス導入口３９、４０、４１、４２となるポートが形成された第２板部材１１、下に単なる平板状の第３板部材１２が設けられ、これら３枚の板部材１０、１１、１２が重ね合わせて接合されることで、第２、第３板部材１１、１２の間に第１板部材１０の開口部１３の厚さ方向の高さを有する流路が形成される。
【００２５】
図２に示すように、ガス流路部１の流路構成は、ガス入口（図２中のＩＮ）２０を一端とする主流路２１の他端である分岐部２２から第１、第２なる２本の分岐流路２３、２４が延伸し、第１分岐流路２３の他端である分岐部２５からさらに第１、第２なる２本の末端分岐流路２６、２７が延伸し、第２分岐流路２４の他端である分岐部２８からさらに第３、第４なる２本の末端分岐流路２９、３０が延伸し、第１、第２、第３及び第４末端分岐流路２６、２７、２９、３０の他端がガス出口３１、３２、３３、３４（図２中のａ〜ｄ）となっている。分岐部２２、２５、２８における下流側の２本の分岐流路又は末端分岐流路が成す角度θは４５度未満に設定されている。４本の末端分岐流路２６、２７、２９、３０の途中には、一端がスイッチングガス導入口３９、４０、４１、４２であるスイッチングガス供給流路３５、３６、３７、３８の他端がそれぞれ接続されている。
【００２６】
切替制御部２は、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、圧力制御バルブ６４と、第１、第２、第３なる３個の三方切替バルブ６０、５２、５６と、同じ流路抵抗を有する３個の抵抗管６２、５３，５７と、を含む。圧力制御バルブ６４が途中に設けられたスイッチングガス供給元流路６３の出口端が第１三方切替バルブ６０の入口端に接続され、その２つの出口端にスイッチングガス分配流路５８、５９の一端が接続され、両流路５８、５９の間には第１抵抗管６２が接続される。スイッチングガス分配流路５８の他端は第２三方切替バルブ５２の入口端に接続され、その２つの出口端にスイッチングガス分配流路５０、５１の一端が接続される。両流路５０、５１の間には第２抵抗管５３が接続され、両流路５０、５１の他端は上記スイッチングガス導入口３９、４０に接続される。スイッチングガス分配流路５９の他端は第３三方切替バルブ５６の入口端に接続され、その２つの出口端にスイッチングガス分配流路５４、５５の一端が接続される。両流路５４、５５の間には第３抵抗管５７が接続され、両流路５４、５５の他端は上記スイッチングガス導入口４１、４２に接続される。
【００２７】
図示しないが、切替制御部２は、三方切替バルブ６０、５２、５８に対しそれぞれスイッチングガスの流れの方向を切り替える切替制御信号を与える制御回路を備え、これにより、ガス流路部１においてガス入口２０に供給された試料ガス（又は他の任意のガス）が４つのガス出口３１、３２、３３、３４のいずれかから択一的に流出するように流路の切り替えが行われる。
【００２８】
次に、本実施例のガス流路切替装置における流路切り替え動作を説明する。ガス流路部１のガス出口〔ａ〕３１、ガス出口〔ｂ〕３２、ガス出口〔ｃ〕３３、ガス出口〔ｄ〕３４のうちの１つから試料ガスが流出するように流路を設定したい場合には、第１乃至第３三方切替バルブ６０、５２、５６の接続状態を次の表のように設定する。
【表１】
なお、上記表において「Ｌ」とは、図５（ａ）及び図６（ａ）において右方の出口端が閉塞され、左方の出口端が開放される（つまりガスが流通可能な状態となる）ことを意味する。「Ｒ」とは逆に左方の出口端が閉塞され、右方の出口端が開放されることを意味する。また「−」は、「Ｌ」、「Ｒ」のいずれであっても試料ガスが流出するガス出口の選択に影響を与えないことを意味する。
【００２９】
一例として、ガス入口２０から導入した試料ガスをガス出口〔ｄ〕３４から選択的に流出させる場合の制御と動作について図５を参照して説明する。
【００３０】
このとき、第１三方切替バルブ６０はスイッチングガス供給元流路６３とスイッチングガス分配流路５８とが接続される状態となり、圧力制御バルブ６４によりその出口端のガス圧がＰ１に調整されたスイッチングガスが図５（ａ）中に点線矢印で示すようにスイッチングガス分配流路５８に流れる。このスイッチングガスは第２三方切替バルブ５２の入口端に流れ込むとともに、第１抵抗管６２を経て第３三方切替バルブ５６の入口端にも流れ込むが、第１抵抗管６２を通る際に圧力がΔＰだけ降下する。従って、第２三方切替バルブ５２の入口端でのガス圧はＰ１、第３三方切替バルブ５６の入口端でのガス圧はＰ１−ΔＰと差が生じる。
【００３１】
第３三方切替バルブ５６ではスイッチングガス分配流路５９、５４が接続される状態となり、スイッチングガスが図５（ａ）中に点線矢印で示すようにスイッチングガス分配流路５４に流れる。このスイッチングガスはスイッチングガス導入口４１に流れ込むとともに、第３抵抗管５７を経てスイッチングガス導入口４２にも流れ込むが、第３抵抗管５７を通る際に圧力がさらにΔＰだけ降下する。従って、スイッチングガス導入口４１でのガス圧はＰ１−ΔＰ、スイッチングガス導入口４２でのガス圧はさらに低いＰ１−２×ΔＰとなる。
【００３２】
一方、図５（ａ）では第２三方切替バルブ５２はスイッチングガス分配流路５８、５０が接続される状態となっており、スイッチングガス導入口３９でのガス圧はＰ１、スイッチングガス導入口４０でのガス圧はＰ１−ΔＰとなるが、第２三方切替バルブ５２での流路の接続が逆であればスイッチングガス導入口３９でのガス圧がＰ１−ΔＰ、スイッチングガス導入口４０でのガス圧はＰ１となる。これはいずれでもよい。
【００３３】
図５（ｂ）に示すように、ガス入口２０にはガス圧がＰ１よりも十分に高い状態で試料ガスが供給される。一方、ガス出口３１、３２、３３、３４のガス圧はゼロである（但し、これらガス出口には抵抗管や陰圧の検出器などが接続される場合もあるので、ガス出口のガス圧は様々な値をとり得るが、Ｐ１−２×ΔＰよりも低い圧力となるようにしておけばよい）。また、４個のスイッチングガス導入口３９、４０、４１、４２にはそれぞれ、上記切替制御部２により、ガス圧Ｐ１、Ｐ１−ΔＰ、Ｐ１−ΔＰ、Ｐ１−２×ΔＰで以てスイッチングガスが供給される。このように異なるガス供給圧で以て導入されるスイッチングガスは分岐流路２３、２４、末端分岐流路２６、２７、２９、３０中を図５（ｂ）中の点線矢印に示すように流れる。一方、主流路２１を経た試料ガスは最も低いガス供給圧でスイッチングガスが供給されるスイッチングガス供給流路３８が接続される末端分岐流路３０に向かって流れるから、図５（ｂ）中に実線矢印で示すように、分岐流路２４→末端分岐流路３０へと流れ、ガス出口３４から流出する。なお、他のガス出口３１、３２、３３からはスイッチングガスのみが流出する。
【００３４】
次に、一例として、ガス入口２０から導入した試料ガスをガス出口３３から選択的に流出させる場合の制御と動作について図６を参照して説明する。
【００３５】
このとき、第１三方切替バルブ６０の接続状態は上記図５の場合と同じで、第３三方切替バルブ５６の接続状態を上記図５の場合とは切り替える。この接続状態では、第３抵抗管５７を通過するスイッチングガスの流れ方向が図５（ａ）の場合とは反転するため、スイッチングガス導入口４１、４２に供給されるガス圧はそれぞれＰ１−２×ΔＰ、Ｐ１ーΔＰと入れ替わる。その結果、このように異なるガス供給圧で以て導入されるスイッチングガスは分岐流路２３、２４、末端分岐流路２６、２７、２９、３０中を図６（ｂ）中の点線矢印に示すように流れる。一方、主流路２１を経た試料ガスは最も低いガス供給圧でスイッチングガスが供給されるスイッチングガス供給流路３７が接続される末端分岐流路３９に向かって流れるから、図６（ｂ）中に実線矢印で示すように、分岐流路２４→末端分岐流路２９へと流れ、ガス出口３３から流出する。なお、他のガス出口３１、３２、３４からはスイッチングガスのみが流出する。
【００３６】
また、ガス出口３１、３２から試料ガスを選択的に流出させる場合の動作も同様である。このようにして、３個の三方切替バルブ６０、５２、５６の接続状態を上記表に記載のように切り替えることで、４個のガス出口３１、３２、３３、３４のうちの任意のガス出口から試料ガスを取り出すことができる。
【００３７】
図７はガス流路部１の流路構成の変形例を示す平面図である。上記実施例の構成においても、分岐部２２、２５、２８における試料ガスの下流側の２本の分岐流路又は末端分析流路の成す角度が４５度未満であるために、試料ガスの流れは円滑であるが、この変形例の構成では、分岐部２２、２５、２８において試料ガスの流れの方向に流路が緩やかに湾曲した形状に形成されているため、試料ガスの流れがより一層円滑になる。それによって、試料ガスに含まれる各種成分が流路内壁面に吸着されにくく、各種成分の濃度が変化せずにガス出口に到達し得る。
【００３８】
さらに流路内壁面に例えば高温シリカ処理等による不活性処理を施すことが望ましい。これにより、流路内壁面への試料成分の吸着を一層確実に防止することができる。
【００３９】
なお、上記実施例は本発明の一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変更や修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。例えば、上記実施例はガス出口が４個の場合の例であるが、本発明は３以上の任意の数のガス出口を設ける構成に変形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例によるガス流路切替装置の概略構成図。
【図２】本実施例のガス流路切替装置のガス流路部における流路構成を示す平面図。
【図３】本実施例のガス流路切替装置のガス流路部の外観斜視図。
【図４】本実施例のガス流路切替装置のガス流路部の分解構成図。
【図５】本実施例のガス流路切替装置における流路切替動作を説明するための図。
【図６】本実施例のガス流路切替装置における流路切替動作を説明するための図。
【図７】他の実施例のガス流路部における流路構成を示す平面図。
【図８】従来のディーンズ方式によるガス流路切替装置の基本構成を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１…ガス流路部
２…切替制御部
１０…第１板部材
１１…第２板部材
１２…第３板部材
１３…開口部
２０…ガス入口
２１…主流路
２２、２５、２８…分岐部
２３、２４…分岐流路
２６、２７、２９、３０…末端分岐流路
３１、３２、３３、３４…ガス出口
３９、４０、４１、４２…スイッチングガス導入口
５０、５１、５４、５５、５８、５９…スイッチングガス分配流路
５２、５６、６０…三方切替バルブ
５３、５７、６２…抵抗管
６３…スイッチングガス供給元流路
６４…圧力制御バルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチングガスの供給の制御に応じて、ガス入口から流入した対象ガスをｎ個（ｎは３以上の整数）のガス出口のいずれかから流出させるようにガス流路を切り替えるガス流路切替装置であって、
a)前記ガス入口を一端とする主流路と、該主流路の他端の分岐点で流路を２つに分岐させ、その分岐された流路の少なくとも一方の端部の分岐点でさらに流路を２つに分岐するという分岐を２以上繰り返すことで形成され、それぞれ末端に前記ガス出口が設けられたｎ本の分岐流路と、を含む、対象ガスが流通し得る対象ガス流路と、
b)前記ｎ本の分岐流路の途中にそれぞれ少なくとも１本ずつ接続された、スイッチングガスを供給するためのスイッチングガス供給流路と、
を備えることを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガス流路切替装置であって、前記対象ガス流路及び前記スイッチングガス供給流路は、流路に対応する欠損部が形成された板状部材を他の板状部材で挟み込んだ積層構造体であることを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項３】
請求項２に記載のガス流路切替装置であって、分岐点を一端とする２本の分岐流路の成す角度は４５度未満であることを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のガス流路切替装置であって、前記板状部材は金属製であり、且つ流路内面が不活性化処理されて成ることを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項５】
請求項１に記載のガス流路切替装置であって、前記ｎ本の分岐流路の途中にそれぞれ１本ずつスイッチングガス供給流路が接続され、そのｎ本のスイッチングガス供給流路のｎ個のスイッチングガス供給口のうちの１個のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧を他のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧よりも低くするように、前記ｎ本のスイッチングガス供給流路にそれぞれスイッチングガスを供給するスイッチングガス供給制御手段をさらに備え、
他のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧よりも低いガス供給圧でスイッチングガスが供給されるスイッチングガス供給流路に接続される分岐流路の末端のガス出口から対象ガスを流出させることを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項６】
請求項５に記載のガス流路切替装置であって、前記スイッチングガス供給制御手段は、スイッチングガス入口に供給されたスイッチングガスを２個のスイッチングガス出口のいずれかから択一的に流出させる、少なくともｎ−１個のバルブと、各バルブの２個のスイッチングガス出口の間を接続する抵抗管と、を含むことを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項７】
請求項６に記載のガス流路切替装置であって、前記スイッチングガス供給制御手段は、前記少なくともｎ−１個のバルブにおける流路をそれぞれ切替えて、それに応じて形成されるスイッチングガス流路の中で、最も多くの抵抗管を経て前記スイッチングガス供給口に到達するスイッチングガスのガス供給圧が、他のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧よりも低くなるようにすることを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項１】
スイッチングガスの供給の制御に応じて、ガス入口から流入した対象ガスをｎ個（ｎは３以上の整数）のガス出口のいずれかから流出させるようにガス流路を切り替えるガス流路切替装置であって、
a)前記ガス入口を一端とする主流路と、該主流路の他端の分岐点で流路を２つに分岐させ、その分岐された流路の少なくとも一方の端部の分岐点でさらに流路を２つに分岐するという分岐を２以上繰り返すことで形成され、それぞれ末端に前記ガス出口が設けられたｎ本の分岐流路と、を含む、対象ガスが流通し得る対象ガス流路と、
b)前記ｎ本の分岐流路の途中にそれぞれ少なくとも１本ずつ接続された、スイッチングガスを供給するためのスイッチングガス供給流路と、
を備えることを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガス流路切替装置であって、前記対象ガス流路及び前記スイッチングガス供給流路は、流路に対応する欠損部が形成された板状部材を他の板状部材で挟み込んだ積層構造体であることを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項３】
請求項２に記載のガス流路切替装置であって、分岐点を一端とする２本の分岐流路の成す角度は４５度未満であることを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のガス流路切替装置であって、前記板状部材は金属製であり、且つ流路内面が不活性化処理されて成ることを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項５】
請求項１に記載のガス流路切替装置であって、前記ｎ本の分岐流路の途中にそれぞれ１本ずつスイッチングガス供給流路が接続され、そのｎ本のスイッチングガス供給流路のｎ個のスイッチングガス供給口のうちの１個のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧を他のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧よりも低くするように、前記ｎ本のスイッチングガス供給流路にそれぞれスイッチングガスを供給するスイッチングガス供給制御手段をさらに備え、
他のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧よりも低いガス供給圧でスイッチングガスが供給されるスイッチングガス供給流路に接続される分岐流路の末端のガス出口から対象ガスを流出させることを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項６】
請求項５に記載のガス流路切替装置であって、前記スイッチングガス供給制御手段は、スイッチングガス入口に供給されたスイッチングガスを２個のスイッチングガス出口のいずれかから択一的に流出させる、少なくともｎ−１個のバルブと、各バルブの２個のスイッチングガス出口の間を接続する抵抗管と、を含むことを特徴とするガス流路切替装置。
【請求項７】
請求項６に記載のガス流路切替装置であって、前記スイッチングガス供給制御手段は、前記少なくともｎ−１個のバルブにおける流路をそれぞれ切替えて、それに応じて形成されるスイッチングガス流路の中で、最も多くの抵抗管を経て前記スイッチングガス供給口に到達するスイッチングガスのガス供給圧が、他のスイッチングガス供給口におけるガス供給圧よりも低くなるようにすることを特徴とするガス流路切替装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−９８０８２（Ｐ２００９−９８０８２Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７１９７８（Ｐ２００７−２７１９７８）
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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