JP2012052860A - ガスクロマトグラフ - Google Patents

Abstract

【課題】 現在消費している電力値を容易かつ直感的に認識することができるガスクロマトグラフを提供する。
【解決手段】 ハウジング５と、ハウジング５の内部に配置されるカラム１２とを備えるガスクロマトグラフ用オーブン１０と、カラム１２の入口端に試料を供給する試料気化室２０と、カラム１２の出口端に接続された検出器４０と、ガスクロマトグラフ用オーブン１０及び検出器４０を制御する制御部５１と、入力操作される入力装置５２と、表示画面６１に画像を表示する表示装置６０とを備えるガスクロマトグラフ１であって、消費している電力値を計算又は検出する電力計算部５１ｄを備え、制御部５１は、電力計算部５１ｄから電力値を取得することにより、表示画面６１に、消費することが可能な電力値全体に対して現在消費している電力値を段階的に表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガスクロマトグラフに関する。

ガスクロマトグラフでは、試料ガスが、キャリアガスに押されてカラムの入口端からカラム内に導入される。これにより、試料ガスに含まれる各測定物質は、カラム内を通過する間に時間軸方向に分離されて、カラムの出口端に到達することになる。このとき、試料ガスを所定の温度でカラム内を通過させるために、オーブンの内部にカラムを収容して、オーブンの内部の温度（例えば、４５０℃までの任意の温度）Ｔを調節することができるガスクロマトグラフが用いられている（例えば、特許文献１参照）。

図４は、従来のガスクロマトグラフの一例を示す概略構成図である。また、図５は、図４に示すガスクロマトグラフ用オーブンの正面図である。
ガスクロマトグラフ１０１は、ガスクロマトグラフ用オーブン１０と、試料が導入される試料気化室２０と、キャリアガスを供給するガス供給部３０と、検出器４０と、ガスクロマトグラフ用オーブン１０、検出器４０及びガス供給部３０を制御するコンピュータ１５０と、電源と接続するための電源プラグ７１とを備える。

コンピュータ１５０においては、ＣＰＵ（制御部）１５１とメモリ５３とを備え、さらにキーボード等を有する入力装置５２と、液晶表示画面１６１等を有する表示装置１６０とが連結されている。また、ＣＰＵ１５１が処理する機能をブロック化して説明すると、ヒータ１１等を制御する温度制御部５１ａと、表示装置１６０を制御する表示制御部１５１ｂと、検出器４０からの信号を受信する分析制御部５１ｃと、消費している電力値を計算する電力計算部５１ｄとを有する。
入力装置５２は、分析者によって入力操作されるようになっており、例えば、一の試料を分析する際には、分析用流量Ｆ’や分析用温度Ｔ’や分析時間ｔ’等が入力される。
試料気化室２０は、分析者によって試料が導入されると、カラム１２の入口端に試料ガス（サンプル）を供給することができるようになっている。

ガスクロマトグラフ用オーブン１０は、上下左右の４面の壁２と、背面壁３と、前面壁となる前面扉４とで囲われた立方体形状のハウジング５を備え、ハウジング５の内部には、試料ガスが通過するカラム１２と、空気を循環させるラジアルファン１３と、空気を加熱するヒータ１１と、内部の温度Ｔを検出する温度センサ１４とが収容されるとともに、ハウジング５の外部には、ラジアルファン１３と回転軸を介して接続されたモータ１５が設けられている。
前面扉４は、左端を軸として開閉可能に形成されており、分析者によって前面扉４が開かれることにより、ハウジング５の内部に収容されたカラム１２と、別のカラムとを交換することができるようになっている。
また、背面壁３の上部には、排気口（図示せず）が設けられており、排気口には、排気扉が開閉可能に形成されている。これにより、温度制御部５１ａによって排気扉が開かれることにより、内部の空気を排気口から外部に排出することができるようになっている。一方、背面壁３の中部には、吸気口３ａが設けられており、吸気口３ａには、吸気扉３ｂが開閉可能に形成されている。これにより、温度制御部５１ａによって吸気扉３ｂが開かれることにより、外部の空気を吸気口３ａから内部に導入することができるようになっている。

このようなガスクロマトグラフ用オーブン１０によれば、分析する際に分析者が入力装置５２を用いて目的温度（分析用温度）Ｔ’と分析時間ｔ’とを入力することで、分析用温度Ｔ’と分析時間ｔ’とがメモリ５３に記憶され、メモリ５３に記憶された分析用温度Ｔ’と分析時間ｔ’とに基づいて、温度制御部５１ａがヒータ１１に通電電力を供給することによって空気を加熱して、モータ１５に通電電力を供給することによってラジアルファン１３を回転させて加熱された空気を循環させることにより、ハウジング５の内部を均一の分析用温度Ｔ’にすることができるようになっている。
このとき、温度制御部５１ａは、温度センサ１４で検出された温度Ｔが分析用温度Ｔ’より低いときには、排気扉と吸気扉３ｂとを閉じるとともに、ヒータ１１への通電電力を上昇させることにより、空気を加熱していくことになる。
また、温度センサ１４で検出された温度Ｔが分析用温度Ｔ’より高くなったときには、ヒータ１１への通電電力を減少させるとともに、排気扉と吸気扉３ｂとを開けることにより、外部の室温の空気を吸気口３ａから導入するとともに、加熱された一部の空気を排気口から外部に排出している。

表示装置１６０は、液晶表示画面１６１を備える。そして、液晶表示画面１６１は、ガスクロマトグラフ用オーブン１０の前面扉４の右横に設けられている（図５参照）。
表示制御部１５１ｂは、メモリ５３に記憶された分析用流量Ｆ’や分析用温度Ｔ’や分析時間ｔ’等と、検出器４０からの信号とに基づいて、液晶表示画面１６１に分析用温度Ｔ’や分析時間ｔ’や分析用流量Ｆ’等を表示するとともに、検出器４０からの信号を表示する。
図６は、液晶表示画面に表示された画像情報の一例を示す図である。図６（ａ）に示すように、液晶表示画面１６１の左上部には、試料気化室２０の温度と気圧と流量とが表示され、液晶表示画面１６１の右上部には、検出器４０の温度と気圧と流量とが表示され、液晶表示画面１６１の中央部には、分析用温度Ｔ’と分析時間ｔ’とが表示され、液晶表示画面１６１の下部には、検出器４０からの信号が表示されている。

電力計算部５１ｄは、消費している電力値を計算する制御を行う。例えば、「ガスクロマトグラフ用オーブン：最大で９００Ｗ」、「検出器：最大で１００Ｗ」とした場合、ガスクロマトグラフ用オーブン１０も検出器４０も１００％で制御していれば、消費電力値を９００＋１００＝１０００Ｗとする。また、ガスクロマトグラフ用オーブン１０を５０％で、検出器４０を８０％で制御したなら、消費電力値を９００×０．５＋１００×０．８＝５３０Ｗとする。

特開平９−６８５２０号公報

しかしながら、上述したようなガスクロマトグラフ１０１では、分析者が現在の消費電力値を認識することは容易ではなかった。例えば、図６（ａ）に示す画像情報が表示されている際に、入力装置５２を操作して図６（ｂ）に示す画像情報を表示し、再度入力装置５２を操作して「７ サービス・メンテナンス」を選択して図６（ｃ）に示す画像情報を表示し、さらに入力装置５２を操作して「４ 電力消費量」を選択して図６（ｄ）に示す画像情報を表示するというように、液晶表示画面１６１に表示された画像情報を切り替えることにより、現在消費している電力値を数値で表示させていた。つまり、上述したようなガスクロマトグラフ１０１では、数手順の操作が必要であり、実際にはほとんど利用されていなかった。また、電力値を数値で表示していたので、消費することが可能な電力値全体に対してどの程度の電力値を消費しているのかを認識することができなかった。
そこで、本発明は、現在消費している電力値を容易かつ直感的に認識することができるガスクロマトグラフを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明のガスクロマトグラフは、ハウジングと、前記ハウジングの内部に配置されるカラムとを備えるガスクロマトグラフ用オーブンと、前記カラムの入口端に試料を供給する試料気化室と、前記カラムの出口端に接続された検出器と、前記ガスクロマトグラフ用オーブン及び検出器を制御する制御部と、入力操作される入力装置と、表示画面に画像を表示する表示装置とを備えるガスクロマトグラフであって、消費している電力値を計算又は検出する電力計算部を備え、前記制御部は、前記電力計算部から電力値を取得することにより、前記表示画面に、消費することが可能な電力値全体に対して現在消費している電力値を段階的に表示するようにしている。

本発明のガスクロマトグラフによれば、表示画面に、現在消費している電力値を表示している。つまり、電力値を常に認識することができる。また、消費することが可能な電力値全体に対して現在消費している電力値を段階的にレベルメータ等で表示している。つまり、電力値を直感的に認識することができる。

以上のように、本発明のガスクロマトグラフによれば、現在消費している電力値を容易かつ直感的に認識することができる。これにより、省エネの啓蒙となる。

（他の課題を解決するための手段および効果）
また、上記の発明において、前記制御部は、消費することが可能な電力値全体に対して現在消費している電力値が設定段階以上になると、表示する色を変化させるようにしてもよい。
ここで、「設定段階」とは、設計者等によって予め決められた任意の段階であり、例えば、７段階のうちの５段階目等となる。
本発明のガスクロマトグラフによれば、現在多くの電力を消費しているか否かを容易に認識することができる。

さらに、上記の発明において、前記制御部は、現在消費している電力値の使用状態を示すメッセージを表示するようにしてもよい。
本発明のガスクロマトグラフによれば、現在消費している電力値の使用状態を容易に認識することができる。

本発明のガスクロマトグラフの一例を示す概略構成図である。 図１に示すガスクロマトグラフ用オーブンの正面図である。 液晶表示画面に表示された画像情報の一例を示す図である。 従来のガスクロマトグラフの一例を示す概略構成図である。 図４に示すガスクロマトグラフ用オーブンの正面図である。 液晶表示画面に表示された画像情報の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

図１は、本発明のガスクロマトグラフの一例を示す概略構成図である。また、図２は、図１に示すガスクロマトグラフ用オーブンの正面図である。なお、上述したガスクロマトグラフ１０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
ガスクロマトグラフ１は、ガスクロマトグラフ用オーブン１０と、試料が導入される試料気化室２０と、キャリアガスを供給するガス供給部３０と、検出器４０と、ガスクロマトグラフ用オーブン１０、検出器４０及びガス供給部３０を制御するコンピュータ５０と、電源と接続するための電源プラグ７１とを備える。

コンピュータ５０においては、ＣＰＵ（制御部）５１とメモリ５３とを備え、さらにキーボード等を有する入力装置５２と、液晶表示画面６１等を有する表示装置６０とが連結されている。また、ＣＰＵ５１が処理する機能をブロック化して説明すると、ヒータ１１等を制御する温度制御部５１ａと、表示装置６０を制御する表示制御部５１ｂと、検出器４０からの信号を受信する分析制御部５１ｃと、消費している電力値を計算する電力計算部５１ｄとを有する。

表示制御部５１ｂは、メモリ５３に記憶された分析用流量Ｆ’や分析用温度Ｔ’や分析時間ｔ’等と、検出器４０からの信号とに基づいて、液晶表示画面６１の大部分に分析用温度Ｔ’や分析時間ｔ’や分析用流量Ｆ’等を表示するとともに、検出器４０からの信号を表示する。
図３は、液晶表示画面に表示された画像情報の一例を示す図である。液晶表示画面６１の左上部には、試料気化室２０の温度と気圧と流量とが表示され、液晶表示画面６１の右上部には、検出器４０の温度と気圧と流量とが表示され、液晶表示画面６１の中央部には、分析用温度Ｔ’と分析時間ｔ’とが表示され、液晶表示画面６１の下部には、検出器４０からの信号が表示されている。

さらに、本発明に係る表示制御部５１ｂは、電力計算部５１ｄからの電力値に基づいて、液晶表示画面６１の一部分に電力値を段階的にレベルメータで表示し、かつ、常に表示する。
図３に示すように、液晶表示画面６１の最下部の右側には、消費することが可能な電力値全体に対して現在消費している電力値を７段階のレベルメータで表示するようになっている。具体的には、現在消費している電力値が２００Ｗ以下であるときには、１個のメータを黄色で表示し（図３（ｂ）参照）、２００Ｗを超えて４００Ｗ以下であるときには、２個のメータを黄色で表示し、４００Ｗを超えて６００Ｗ以下であるときには、３個のメータを黄色で表示し（図３（ｃ）参照）、６００Ｗを超えて８００Ｗ以下であるときには、４個のメータを黄色で表示し（図３（ａ）参照）、８００Ｗを超えて１０００Ｗ以下である（設定段階以上である）ときには、４個のメータを黄色で表示するとともに１個のメータを赤色で表示し、１０００Ｗを超えて１２００Ｗ以下である（設定段階以上である）ときには、４個のメータを黄色で表示するとともに２個のメータを赤色で表示し、１２００Ｗを超える（設定段階以上である）ときには、４個のメータを黄色で表示するとともに３個のメータを赤色で表示するようになっている（図３（ｄ）参照）。これにより、分析者は、電力値を常に直感的に認識することができる。また、表示する色が変化するので、現在多くの電力を消費しているか否かを容易に認識することができる。

さらに、液晶表示画面６１の最下部の左側には、現在消費している電力値の使用状態を示すメッセージを表示するようになっている。具体的には、通常運転している状態では、メッセージ「電力消費量」を表示し（図３（ａ）参照）、節電した状態では、メッセージ「節電中」を表示し（図３（ｂ）参照）、分析を終了した状態では、メッセージ「停止予約中」を表示し（図３（ｃ）参照）、電源プラグ７１と電源とが正確に接続されていないなどにより過電流が発生した状態では、メッセージ「電源プラグ確認」を表示するようになっている（図３（ｄ）参照）。これにより、分析者は、「電源プラグ確認」が表示されていることを確認すると、すぐに加熱事故を防止するために電源プラグ７１と電源とが正確に接続されているか否かを確認することができる。

以上のように、本発明のガスクロマトグラフによれば、現在消費している電力値を容易かつ直感的に認識することができる。

＜他の実施形態＞
（１）上述したガスクロマトグラフ１では、２００Ｗ毎に１個のメータを表示する構成を示したが、４００Ｗ毎に１個のメータを表示するような構成としてもよい。
（２）上述したガスクロマトグラフ１では、ＦＵＮＣＴＩＯＮを選択する画像情報に代えて、電力値とメッセージとを表示する構成を示したが、ＦＵＮＣＴＩＯＮを選択する画像情報に加えて、電力値とメッセージとを表示するような構成としてもよい。
（３）上述したガスクロマトグラフ１では、消費している電力値を計算する電力計算部５１ｄを備える構成を示したが、電力計算部に変えて、消費している電力値を検出する電力計を備えるような構成としてもよい。
（４）上述したガスクロマトグラフ１では、液晶表示画面６１にレベルメータやメッセージを表示する構成を示したが、新たな液晶表示画面を備え、その液晶表示画面にレベルメータやメッセージを表示するような構成としてもよい。

本発明は、オーブンの内部にカラムを収容して、カラムの温度を調節するガスクロマトグラフに利用することができる。

１ ガスクロマトグラフ
５ ハウジング
１０ ガスクロマトグラフ用オーブン
１２ カラム
２０ 試料気化室
４０ 検出器
５１ 制御部
５２ 入力装置
６０ 表示装置
６１ 液晶表示画面

Claims (3)

1. ハウジングと、前記ハウジングの内部に配置されるカラムとを備えるガスクロマトグラフ用オーブンと、
   前記カラムの入口端に試料を供給する試料気化室と、
   前記カラムの出口端に接続された検出器と、
   前記ガスクロマトグラフ用オーブン及び検出器を制御する制御部と、
   入力操作される入力装置と、
   表示画面に画像を表示する表示装置とを備えるガスクロマトグラフであって、
   消費している電力値を計算又は検出する電力計算部を備え、
   前記制御部は、前記電力計算部から電力値を取得することにより、前記表示画面に、消費することが可能な電力値全体に対して現在消費している電力値を段階的に表示することを特徴とするガスクロマトグラフ。
2. 前記制御部は、消費することが可能な電力値全体に対して現在消費している電力値が設定段階以上になると、表示する色を変化させることを特徴とする請求項１に記載のガスクロマトグラフ。
3. 前記制御部は、現在消費している電力値の使用状態を示すメッセージを表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスクロマトグラフ。

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