JP5369558B2 - ガスクロマトグラフ - Google Patents

Description

本発明はガスクロマトグラフのオーブンに関する。

ガスクロマトグラフは、試料成分を分離する役割を担うカラムを収容しこれを所定温度にコントロールするオーブン（恒温槽）を備えている。一般的なガスクロマトグラフ用オーブンは前面に扉を有する箱形の断熱容器で構成される。

図３に従来のガスクロマトグラフ用オーブンの構造の一例を断面図で示す。
同図に示すように、箱形のオーブン筐体２は、金属板の間に断熱材を挟んだ槽壁２３で構成され、槽壁２３と前面の扉１で囲われた内部空間である槽室２４にカラム４が収められ、カラム４の後方（図では右方）には加熱用ヒータ（図示しない）と槽内空気を循環させるファン３が設けられる。ファン３を回すモータ３１はオーブン筐体２の外部背面に設けられ、オーブン筐体２の上部には、分析すべき試料をカラム４に導入する試料導入部５とカラム４で分離された試料成分を検出し電気信号として取り出す検出器６が設けられる。

ガスクロマトグラフィでは、所定のプログラムに従ってオーブンの温度を次第に上げながら分析する昇温分析法が広く行われるが、この場合、分析終了後に次の分析を始めるためにはオーブンの温度を下げる必要がある。オーブンを冷却するために、オーブン筐体２の背面に開口する吸気口７と排気口８とが設けられ、それぞれ吸気通路７２、排気通路８２を介して槽室２４に連通している。冷却時には、吸気通路７２、排気通路８２の途中にそれぞれ設けた扉７１、８１を開いて、槽外の室温の空気をファン３の力で吸入し、且つ、槽内の高温の空気を排出することで急速な冷却を可能にする。
なお、図中の矢印はオーブン冷却時の空気の流れを模式的に示す。

扉７１、８１は、特許文献１にも記されている通り、共通の垂直なヒンジ軸９１を介してモータ９により同時に開閉される。この開閉機構からの位置的制約により、吸気口７と排気口８とは隣接して設けられ、且つ、上昇する熱気が吸気に混入することを避けるため、排気口８は吸気口７の直上に配置されるのが一般的である。
特開平７−８３８９６号公報

一般に加熱された空気中には乱流が生じるので、上記の従来構成においても、排気口８から排出される高温の空気は全体的には上昇するが、一部は乱流により下方にも回り込み、吸気口７から再び槽内に吸入される。この結果、冷却効率が低下し、冷却速度が遅くなる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、オーブン冷却時に排気の逆流を抑え冷却速度を向上したガスクロマトグラフを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、オーブンの排気口に排気流を斜め上方に向けて偏向する偏向手段を設ける。偏向手段の具体的な構成は、排気口外に付設した斜め上方に向けて排気を導く延長ダクト、または、排気口外に付設した斜め上方に傾斜した偏向板、またはこの偏向板を複数枚平行に配列したルーバー、或いはまた、排気口直近で排気流の下流に向かって上り勾配となるオーブン筐体内の排気通路である。これにより、オーブン冷却時に高温の排気が斜め上方に排出されるので、排気の逆流入が抑えられ、冷却速度が向上する。

本発明は上記のように構成されているので、ガスクロマトグラフ分析においてオーブンの冷却時間が短縮され、作業能率が向上する。

本発明は、オーブンの排気口に排気流を斜め上方に向けて偏向する偏向手段を設けたガスクロマトグラフである。以下、実施例１に最良の実施形態を説明する。

図１に本発明の一実施例を示す。同図において図３と同符号を付したものは図３と同一物であるから、ここで再度の説明は省略する。本実施例が従来例と相違する点は、排気口８の外側に延長ダクト１０を付設した点である。
延長ダクト１０は、槽内と排気口８とを連通する排気通路８２を排気口８の外まで延長するダクト（導気管）であって、上方に傾斜して設けられた板金製の中空角筒である。これにより、オーブン冷却時の排気は排気口８を通過後、上方に偏向され、延長ダクト１０の末端から斜め上方に排出されるので、下方への回り込みは従来例と比べて減少する。さらに、排気の出口（延長ダクト１０の末端）から吸気口７までの距離が延びる効果も加わるので、排気の逆流入が抑えられる。

なお、延長ダクト１０の傾斜角度は、余り大きくすると排気抵抗が増加してかえって冷却効率を低下させるので、２０〜４５度が適当と考えられる。
また、点線で示すように、吸気口７にも別の延長ダクト１０ａを斜め下方に傾斜させて付加してもよい。但し、吸気側の延長ダクト１０ａの効果は限定的であり、吸気抵抗の増加というマイナス効果を勘案しながら設置する必要がある。

図２に本発明の幾つかの変形例を示す。同図はいずれもオーブンの後方部分のみを示し、図示されない前方（図では左方）部分は図１または図３と同様である。
図２（Ａ）は、図１における延長ダクト１０を簡略化して、排気口８と吸気口７との境界に１枚の平らな金属板から成る偏向板１１を斜め上方に傾けて装着したものである。排気は偏向板１１に沿って斜め上方に排出され、しかも、下方への回り込みが偏向板１１により妨げられるから吸気口７への逆流は減少する。
この構成は、図１の構成に比べて構造が簡単で、排気抵抗の増加も少ないことが特徴である。なお、偏向板１１としては、平板に限らず、下に凸の弧を描いて湾曲させた板を用いてもよい。

図２（Ｂ）は、同図（Ａ）における偏向板１１よりも幅の狭い複数の偏向板１２を平行に配列してルーバーを形成した例である。（Ａ）の場合と同様に、排気は偏向板１２の作用で斜め上方に排出され、その上、ルーバーの整流作用で乱流が抑制されるから、下方への回り込みも抑えられる。
図１または図２（Ａ）の構成と比べて、オーブン筐体２の後方への構造物の突出が少ない利点がある。

図２（Ｃ）は、オーブン筐体２内の槽内から排気口８に至る排気通路８２の排気口８直近の部分を排気の流れ方向に上り勾配となるように傾斜させた例である。この構成により
排気は排気通路８２の上り勾配に沿って斜め上方に偏向されて排気口８から排出される。
この構成は、オーブン筐体２内に偏向手段が設けられているので、オーブン筐体２の外に突出する付加物が無い利点がある。

なお、上記説明中の数値、材料名は例示であって、本考案をこれに限定するものではない。

本発明はガスクロマトグラフに利用できる。

本発明の一実施例を示す図である。 本発明の変形実施例を示す図である。 従来の構成を示す図である。

符号の説明

１ 扉
２ オーブン筐体
３ ファン
４ カラム
５ 試料導入部
６ 検出器
７ 吸気口
８ 排気口
９ モータ
１０ 延長ダクト
１０ａ 延長ダクト
１１ 偏向板
１２ 偏向板
２３ 槽壁
２４ 槽室
３１ モータ
７１ 扉
７２ 吸気通路
８１ 扉
８２ 排気通路
９１ ヒンジ軸

Claims (1)

1. カラムを収容して分析所定の温度に制御するオーブンを有し、モータによりファンを回転させて前記オーブン内に外部から空気を取り込む吸気口と該吸気口の直上に位置しオーブン内の空気を外部に排出する排気口とを、前記モータの配置上部にモータとともに前記オーブンの背面外壁に備えたガスクロマトグラフにおいて、前記排気口に排気流を斜め上方に向けて偏向する偏向手段を設け、
   前記偏向手段が、排気口外に付設された、排気流を前記排気口から斜め上方に導く延長ダクトで構成されることを特徴とするガスクロマトグラフ。

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