JP3453231B2 - ガスクロマトグラフへの炭化水素類導入装置 - Google Patents

ガスクロマトグラフへの炭化水素類導入装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 自動車排出ガスの試料導入
において、排出ガスを一定量の容積を持つ計量管による
サンプリング方式によりカラムへ導入していたものであ
る。また、大量に試料をサンプリングする場合は、試料
を人手により捕集管に採取し1回毎に分析装置に捕集管
をセットして分析していたものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】 従来の計量管による
サンプリング方式は、計量管の容量に限界があり大量の
サンプルが採取できない。人手による捕集管への大量捕
集は捕集管のコンディショニングをサンプル採取毎に行
なう必要があり、極めて手間がかかり複数の試料を繰り
返し自動で捕集・カラムへの導入は行えなかった。従っ
て、自動車排出ガス等の試料導入には計量管によるサン
プリング方式を自動化するか人手により捕集管への大量
捕集しか選択できなかった。しかも、人手による捕集管
への大量捕集は、低沸点成分であるC1〜C5は技術的
に困難であった。
【0003】
【課題を解決するための手段】 本発明は、自動車排出
ガス等中のC1〜C12までの微量炭化水素類を一挙に
高感度で分析を行えるように導入するもので、大容量の
計量管を備えたサンプリング・成分分離部に成分分離さ
れた分析対象成分を高分離なキャピラリーカラムへ導入
するコールドトラップ装置を備え、さらに微量成分の試
料捕集のために捕集量を制御する機構を付加した自動サ
ーマルディソープションコールドトラップインジェクタ
ー濃縮装置を組み合わせ、複数の試料をそれぞれの試料
の影響が出ない洗浄機構を備えたセレクターとの組み合
わせにより順次分析を自動で高感度・高精度で行えるこ
とを特徴とする。
【0004】
【実施例】 以下図に示す一実施例により本発明装置を
説明する。本発明はセレクター部とサンプリング部B
とにより構成される。セレクター部Aは試料の導入と、
後述の洗浄系により必要な系路の洗浄を行なうもので、
試料接続口S1,S2…S12を有し、適宜数の切換コ
ックC1,C2,C3の接続口C11,C12…C2
1,C22…C31,C32…を夫々連結させてある。
又切換コックC1,C2,C3は−の切換コックC4の
切換口C41,C42,C43,C44に接続してあ
る。更に該切換コックC4は切換コックC5を介してポ
ンプ1,ニードルバルブ2,フローメーター3,出口4
に連なる排出系5に連結してある。サンプリング部
は、夫々切換コックC5に接続される成分分離系,オ
ートTCT系7,サンプリング方式系より構成され
る。セレクター部とサンプリング部の連結中心とな
るのが切換コックC4である。切換コックC5は切換口
C52,同C55間にループ9を接続し、切換口C5
6,同C510間には分離カラム10を夫々接続してあ
る。又切換コックC5の切換口C57にはニードルバル
ブ11を有する排出口12を、切換口C58には圧力調
整バルブ13を有するヘリウムガス供給口14を接続
し、切換口C59にはサーマルコールドトラップ15,
切換口C51には圧力調整バルブ16を介してヘリウム
供給口17を、次いで高分離のキャピラリーカラム18
を有するガスクロマトグラフ19を接続し、これらで成
分分離系6を構成してある。オートTCT系は、切換
コックC6の切換口C62に連結したチャコールフィル
ター20,サーマルマスフロメーターであるSEF2
1,ポンプ22,ニードルバルブ23流量計24を経て
排出口25に給る排出系71と、切換口C61に接続し
た自動サーマルディソープションコールドトラップイン
ジェクター26(以下オートTCT)を介してガスクロ
マトグラフ27のキャピラリーカラム28に至る分析系
72より成る。又オートTCT26には、圧力調整器2
9を設けたヘリウム供給系30が接続されている。切換
コックC6S切換コックC4は水分を除去するパーマピ
ュアドライヤー31を介して連結されている。該パーマ
ピュアドライヤー31には窒素ガス供給路31Nが接続
されている。サンプリング方式系8は、従来の計量管に
よるサンプリング方式で、切換コックC5に接続する切
換コックC7と、切換コックC7の切換口C71と同C
74間に接続されるループ32と、切換口C75と同C
76間に接続されたガスクロマトグラフ33及び切換口
73に接続したポンプ34,ニードルバルブ35,フロ
ーメーター36より排口37に至る排出系38より構成
されている。39は、洗浄系で調圧器40,抵抗41,
抵抗42とストップバルブ43を平行設置して各切換コ
ックC1,C2,C3に接続し、次いで切換コックC4
を介して、切換コックC5に至り排出系5に連結してあ
る。次いで、その使用について説明すると、先ずバッグ
等に捕集した試料を、バッグ等を試料接続口S1,S
2,S3…の所望の接続口に接続する。接続口Sにより
或は別途制御部に関連させる。自動車から排出されるH
C成分について、C2〜C5についてガスクロマトグラ
フィ19にて分析した。先ず、切換コックC1は切換口
2を選択し、切換コックC4は切換口2を選択する。試
料接続口S1の試料が排出系5のポンプ1により吸引さ
れ、ニードルバルブ2で適正な流量に調整され、切換コ
ックC5に至り、切換口C54,同C55を経てループ
9に至り蓄積され、残余は切換口C52,同C53を経
て排出系5により排出される。検量管たるループ9に満
たされた試料は、切換コックC5の切換によりヘリウム
ガス供給口17から供給されるヘリウムガスにより切換
口C55,同C56を経て分離カラム10に導入され、
該分離カラム10により分析対象成分が溶出する。その
溶出後、切換コックC5を元に戻し、繰り返し分析及び
コールドトラップでの妨害成分、例えば、水分,C6
上のHCをヘリウムガスの流量調節用のニードルバルブ
11を通し系外へ放出する。分離カラム10から溶出し
た分析対象成分は、ヘリウムガス供給口14から供給さ
れるヘリウムガスにより、サーマルコールドトラップ1
5に送られる。サーマルコールドトラップ15では高分
離性能のキャピラリーカラムへ導入するため、液体窒素
によりコールドトラップされクライオフォーカスし、キ
ャピラリーカラム18に導入される。次いで、C6
12 についてはガスクロマトグラフ27にて分析す
る。切換コックC6と切換コックC5間にはパーマピュ
アドライヤー31が設置され水分が除去される。試料
は、試料供給口Sの一から切換コックC1〜C3の何れ
から切換コックC4を経てポンプ22により吸引され、
切換コックC6よりオートTCT26に入り、そこに設
置された捕集管(図示せず)に所望部分は捕集され、他
は切換コックC6の切換口C63,同C64を経てチャ
コールフィルター20,SEF21,ポンプ22等の排
出系71により排出口25より排出される。この際、ニ
ードルバルブ23で適正な流量に調節される。その際、
サーマルマスフロメーターであるSEF21の流量信号
を積算計44により積算を開始する。積算計44が予じ
め設定した試料量に達すると切換コックC6が元に戻り
試料の捕集が終了する。試料による置換が充分行われた
後に、切換コックC6を切換えると試料はオートTCT
23へ供給される。捕集管に捕集された試料は、加熱脱
着されオートTCT26のコールドトラップへ移送され
る。コールドトラップされクライオフォーカスされガス
クロマトグラフ27のキャピラリーカラムに導入され
る。CH4 はガスクロマトグラフ33て分析した。試料
は排出系38のポンプ34により吸引され、切換コック
C7に設けたループ32に蓄積され、残余は排出系38
より排出される。この際、ニードルバルブ35により試
料は適正な流量に調節されている。切換コックC7を切
換えると、試料はカラムへ導入される。この後、切換コ
ックC7は元に戻る。3系統の試料が全てカラムへ導入
された後に、切換コックC1が45°回転し、切換口C
13の位置が選択される。切換口C13の位置から供給
されるヘリウムガス供給路38からのヘリウムガスによ
り試料が通った部分は洗浄される。分析の終了の信号を
制御部が受けた後、切換コックC1が45°回転して切
換口C14の位置を選択し、同様の導入動作を行なう。
試料が5番目の位置を選択する場合は、切換コックC2
が切換口C12の位置を選択し、切換コックC4は、切
換口C13の位置を選択して試料が流通できるようにす
る。試料が9番目の位置を選択する場合は、切換コック
C3が切換口12の位置を選択し、切換コックC4は切
換口C14の位置を選択して試料が流通できるようにす
る。予じめ、制御部に設定した試料接続数に達したら、
切換コックC1,C2,C3,C4の各バルブは、1の
位置に初期化される。サンプリング・成分分離系は、2
〜20ml程度の試料量で分析が行えるC2〜C6成分
の分析用で使用した。オートTCT系は、20〜数10
0mlの試料量が必要なC6〜C12成分の分析用で使
用した。従来の計量管での導入方式では、2mlの試料
量で分析が行えるC1成分の分析で使用した。
【0005】
【発明の効果】 上記の如き本発明によれば、複数の試
料の接続口を有する適宜数の切換コックを設けたセレク
ターと、計量管とプレカラムを接続した切換コックによ
り一定量の試料をサンプリングし、分析対象成分以外の
成分を導入しないようにした成分分離部とコールドトラ
ップ機構を組み合わせた成分分離系と、試料を直接捕集
管へ捕集する自動サーマルディソープションコールドト
ラップインジェクター濃縮装置を使用したオートTCT
系とによるので、大量試料の捕集も、分析対象成分のみ
の導入も全て自動で、然も洗浄機構を設けることにより
複数の試料を夫々試料の影響が出ないように導入するこ
とが出来るようになり、微量炭化水素類を一挙に高感度
で分析を行えるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明一実施概略説明系路図である。
【符号の説明】
A セレクター部 B サンプリング部 C1 切換コック C2 切換コック C3 切換コック C4 切換コック C5 切換コック S1 試料接続口 S2 試料接続口 S3 試料接続口 1 ポンプ 2 ニードルバルブ 3 フローメーター 4 出口 5 排出系 6 成分分離系 7 オートTCT系 8 サンプリング方式系 9 ループ 10 分離カラム 11 ニードルバルブ 12 排出口 13 圧力調整バルブ 14 ヘリウムガス供給口 15 サーマルコールドトラップ 16 圧力調整バルブ 17 ヘリウム供給口 18 キャピラリーカラム 19 ガスクロマトグラフ 20 チャコールフィルター 21 サーマルマスフロメーター(SEF) 22 ポンプ 23 ニードルバルブ 24 流量計 25 排出口 26 サーマルディソープションコールドトラップイン
ジェクター 27 ガスクロマトグラフ 28 キャピラリーカラム 29 圧力調整器 30 ヘリウム供給系 31 パーマピュアドライヤー 31N 窒素ガス供給路 32 ループ 33 ガスクロマトグラフ 34 ポンプ 35 ニードルバルブ 36 フローメーター 37 排出口 38 排出系 39 洗浄系 40 調圧器 41 抵抗 42 抵抗 43 ストップバルブ 44 積算計
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G01N 30/88 G01N 30/88 M (72)発明者 鶴賀 文子 埼玉県入間市狭山ケ原237番地の2 ジ ーエルサイエンス株式会社武蔵工場内 (72)発明者 小野村 恵子 埼玉県入間市狭山ケ原237番地の2 ジ ーエルサイエンス株式会社武蔵工場内 (56)参考文献 特開 平5−232095(JP,A) 特開 平6−167482(JP,A) 特開 平7−31801(JP,A) 特開 昭48−45281(JP,A) 特開 平9−68486(JP,A) 特開 平6−160364(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 30/00 - 30/96

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の試料の接続口を有する適宜数の切
    換コックを設けたセレクターと、計量管とプレカラムを
    接続した切換コックにより一定量の試料をサンプリング
    し、分析対象成分以外の成分を導入しないようにした成
    分分離部とコールドトラップ機構を組み合わせた成分分
    離系と、試料を直接捕集管へ捕集する自動サーマルディ
    ソープションコールドトラップインジェクター濃縮装置
    を使用したオートTCT系とにより構成したガスクロマ
    トグラフへの炭化水素類導入装置。
  2. 【請求項2】 セレクターには各切換コックに夫々洗浄
    機構と連結させたことを特徴とする請求項1のガスクロ
    マトグラフへの炭化水素類導入装置。
  3. 【請求項3】 計量管を使用するサンプリング方式を有
    し、3系統の導入系を有する請求項1のガスクロマトグ
    ラフへの炭化水素類導入装置。
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CN106053667A (zh) * 2016-07-14 2016-10-26 湘潭大学 一种多点位碳氢化合物在线检测设备及方法
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