JP6379677B2 - ガスクロマトグラフ - Google Patents
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Description
本発明は、ガスクロマトグラフに関し、詳しくは、複数のオーブンを連結して構成されたガスクロマトグラフにおける温度特性の改善に関するものである。
ガスクロマトグラフの一種に、複数のオーブンを連結して構成されたものがある。図４は、このように構成された従来のガスクロマトグラフの主要部の一例を示す構成説明図である。図４において、オーブン１０は恒温槽として用いられるものであり、その下部には昇温槽として用いられるオーブン２０が断熱部材３１、３２を介して連結されている。
オーブン２０の内部にはサンプルガスの成分を分離するためのカラム４０が設けられ、オーブン１０の内部には検出器５０が設けられている。
カラム４０には、オーブン１０の内部に配管されたガス流通路としてのパイプ６１と断熱部材３１、３２を貫通しオーブン２０の内部に配管されたガス流通路としての接続用のパイプ６２とが連結されて接続されている。
そして、カラム４０と検出器５０は、断熱部材３１、３２を貫通しオーブン２０の内部に配管されたガス流通路としての接続用のパイプ６３とオーブン１０の内部に配管されパイプ６３と連結されたガス流通路としてのパイプ６４とを介して接続されている。
このような構成において、オーブン１０の内部は、たとえば６０°Ｃから２２０°Ｃの所定の設定温度にたとえば±０．０３°Ｃの精度で温度調節される。オーブン１０内部のパイプ６１を通るキャリアガスおよびサンプルガスは、接続用のパイプ６２を通過し、オーブン２０の内部に設けられたカラム４０に供給される。
カラム４０に供給されたキャリアガスおよびサンプルガスは、オーブン２０によりカラム４０の内部でたとえば５°Ｃから３００°Ｃの範囲内の所定温度にたとえば±０．０３°Ｃの精度で温度調節され、サンプルガス成分が分離される。
オーブン２０によりカラム４０の内部で昇温されたキャリアガスおよびサンプルガス成分は、接続用のパイプ６３を通過し、さらにオーブン１０の内部に配管されたパイプ６４を通過して検出器５０へ移動する。
これにより、カラム４０の内部で昇温されたサンプルガス成分は、オーブン１０の内部に設けられた検出器５０で分析される。
特許文献１には、スチーム消費の低減を図ったプロセスガスクロマトグラフの技術が記載されている。
しかし、図４に示す従来の構成によれば、オーブン１０とオーブン２０との間に設けられている断熱部材３１、３２の温度が、周囲温度の変動に伴って変化することがある。
断熱部材３１、３２の温度が変化すると、接続用のパイプ６２および６３を通過するキャリアガスおよびサンプルガスの温度も変動し、ガスクロマトグラフとしての分析結果も変動して分析結果の繰り返し精度が低下することになる。
本発明は、このような課題を解決するもので、その目的は、周囲の温度変動の影響を軽減でき、繰り返し精度の高い安定した分析結果が得られるガスクロマトグラフを提供することにある。
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
内部にサンプルガスの成分を分析する検出器が設けられた第１のオーブンと内部にサンプルガスの成分を分離するためのカラムが設けられた第２のオーブンとが断熱部材を介して連結され、キャリアガスおよびサンプルガスが前記断熱部材を貫通するパイプを介して前記カラムに供給されてサンプルガス成分が分離され、分離されたサンプルガス成分が前記断熱部材を貫通する他のパイプを介して前記検出器に供給されるガスクロマトグラフにおいて、
前記断熱部材におけるそれぞれのパイプの貫通部分には熱の良導体よりなり前記パイプの外周を囲むように形成された保温ブロックが設けられ、
前記保温ブロックの一端は前記第１のオーブンの底面に露出するように形成され、この露出端面間は熱の良導体よりなる吸熱ブロックを介して機械的に連結されたことを特徴とする。
内部にサンプルガスの成分を分析する検出器が設けられた第１のオーブンと内部にサンプルガスの成分を分離するためのカラムが設けられた第２のオーブンとが断熱部材を介して連結され、キャリアガスおよびサンプルガスが前記断熱部材を貫通するパイプを介して前記カラムに供給されてサンプルガス成分が分離され、分離されたサンプルガス成分が前記断熱部材を貫通する他のパイプを介して前記検出器に供給されるガスクロマトグラフにおいて、
前記断熱部材におけるそれぞれのパイプの貫通部分には熱の良導体よりなり前記パイプの外周を囲むように形成された保温ブロックが設けられ、
前記保温ブロックの一端は前記第１のオーブンの底面に露出するように形成され、この露出端面間は熱の良導体よりなる吸熱ブロックを介して機械的に連結されたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、
請求項１記載のガスクロマトグラフにおいて、
前記保温ブロックは、段付き円柱状に形成され、熱伝導を大きくするため断面積が大きく形成され、表面からの放熱量が小さくなるように形成されていることを特徴とする。
請求項１記載のガスクロマトグラフにおいて、
前記保温ブロックは、段付き円柱状に形成され、熱伝導を大きくするため断面積が大きく形成され、表面からの放熱量が小さくなるように形成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、
請求項１または請求項２記載のガスクロマトグラフにおいて、
前記吸熱ブロックは、上面形状の包絡体積を大きくして、表面からの吸熱量が大きくなるように形成されていることを特徴とする。
請求項１または請求項２記載のガスクロマトグラフにおいて、
前記吸熱ブロックは、上面形状の包絡体積を大きくして、表面からの吸熱量が大きくなるように形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、周囲温度の変動による影響を軽減でき、繰り返し精度の高い安定した分析結果が得られるガスクロマトグラフを提供できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例の主要部を示す構成説明図であり、図４と共通する部分には同一の符号を付けている。図１において、連結されたオーブン１０とオーブン２０との間に設けられている断熱部材３１、３２には、保温ブロック７０を挿入嵌め合わせるための取付穴がこれら断熱部材３１、３２を貫通するように設けられている。
保温ブロック７０は、熱の良導体（たとえばアルミニウム）よりなる部材が、図２の拡大図に示すように段付きの円柱状に形成されたものである。保温ブロック７０の一端は、オーブン１０の底面と同一の平坦面を形成するように形成されている。パイプ６２、６３はこのような保温ブロック７０を介して貫通するように配置される。
吸熱ブロック８０は、断熱部材３１、３２の所定の取付穴に挿入固着される保温ブロック７０の一端を機械的および熱的に連結するものであり、熱の良導体（たとえばアルミニウム）よりなる部材が、図３の拡大図に示すように板状に形成されたものである。
図２において、保温ブロック７０の一端７１は他端７２よりも径が大きな大径部として形成されている。大径部７１の中心部には座ぐり部７３が形成され、座ぐり部７３の中心部には長手軸方向に沿ってパイプ６２、６３を貫通させるための貫通孔７４が設けられている。また、大径部７１の直径方向には、吸熱ブロック８０をねじ止めするための取付穴７５、７６が設けられている。
図３において、吸熱ブロック８０の長手方向に沿った図示しない中心線上には、間隔Ｌでパイプ６２、６３を貫通させるための取付穴８１、８２が設けられるとともに、これら取付穴８１、８２の直径方向には図２に示した保温ブロック７０の大径部７１をねじ止めするための取付穴７５、７６と重なり合うように８３〜８６が設けられている。
これらの構成において、オーブン１０の内部は、従来の校正と同様に、たとえば６０°Ｃから２２０°Ｃの所定の設定温度にたとえば±０．０３°Ｃの精度で温度調節される。オーブン１０内部のパイプ６１を通るキャリアガスおよびサンプルガスは、接続用のパイプ６２を通過し、オーブン２０の内部に設けられたカラム４０に供給される。
オーブン１０の内部に設けられている吸熱ブロック８０は、オーブン１０の内部の雰囲気から熱を吸収して熱量をプールし、十分な熱量をプールした吸熱ブロック８０は保温ブロック７０の全体に熱量を伝達する。
保温ブロック７０の全体に熱量が伝達されることにより、保温ブロック７０を貫通する接続用パイプ６２、６３の温度が一定に保たれる。
オーブン１０の内部のパイプ６１、６４を通るキャリアガスおよびサンプルガスが、接続用パイプ６２、６３を通過して、オーブン２０の内部に設けられたカラム４０へ移動する。
オーブン１０から移動したキャリアガスおよびサンプルガスが、オーブン２０の内部に設けられたカラム４０の内部で昇温される。
オーブン２０の内部に設けられたカラム４０の内部で昇温されたキャリアガスおよびサンプルガスが、接続用パイプ６２、６３を通過して、オーブン１０の内部のパイプ６１、６４へ移動する。
これにより、サンプルガスは、オーブン１０の内部に設けられている検出器５０で分析される。
このように構成することにより、周囲温度が変動しても、保温ブロック７０自体の温度変動は、吸熱ブロック８０からの伝熱によって小さく抑制できる。
そして、保温ブロック７０の内部の温度変動が小さいことから、接続用パイプ６２、６３を通過するキャリアガスおよびサンプルガスの温度変動も小さくなり、分析結果の繰り返し精度は向上することになる。
なお、上記実施例では、第１のオーブンと第２のオーブンが断熱部材を介して連結された構造について説明したが、本発明は第１のオーブンと第２のオーブンが断熱部材を介さずに連結された構造についても応用できる。
また、吸熱ブロック８０の上面形状の包絡体積を大きくして、表面からの吸熱量が大きくなるように形成することで、より短時間で保温ブロック７０を一定温度にすることができる。
さらに、吸熱ブロック８０の熱容量を大きくすることで、保温ブロック７０の温度変動を小さくすることができる。
以上説明したように、本発明によれば、周囲の温度変動の影響を軽減でき、繰り返し精度の高い安定した分析結果が得られるガスクロマトグラフを実現できる。
１０、２０ オーブン
３１、３２ 断熱部材
４０ カラム
５０ 検出器
６１〜６４ パイプ
７０ 保温ブロック
８０ 吸熱ブロック
３１、３２ 断熱部材
４０ カラム
５０ 検出器
６１〜６４ パイプ
７０ 保温ブロック
８０ 吸熱ブロック
Claims (3)
- 内部にサンプルガスの成分を分析する検出器が設けられた第１のオーブンと内部にサンプルガスの成分を分離するためのカラムが設けられた第２のオーブンとが断熱部材を介して連結され、キャリアガスおよびサンプルガスが前記断熱部材を貫通するパイプを介して前記カラムに供給されてサンプルガス成分が分離され、分離されたサンプルガス成分が前記断熱部材を貫通する他のパイプを介して前記検出器に供給されるガスクロマトグラフにおいて、
前記断熱部材におけるそれぞれのパイプの貫通部分には熱の良導体よりなり前記パイプの外周を囲むように形成された保温ブロックが設けられ、
前記保温ブロックの一端は前記第１のオーブンの底面に露出するように形成され、この露出端面間は熱の良導体よりなる吸熱ブロックを介して機械的に連結されたことを特徴とするガスクロマトグラフ。 - 前記保温ブロックは、段付き円柱状に形成され、熱伝導を大きくするため断面積が大きく形成され、表面からの放熱量が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載のガスクロマトグラフ。
- 前記吸熱ブロックは、上面形状の包絡体積を大きくして、表面からの吸熱量が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のガスクロマトグラフ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014111150A JP6379677B2 (ja) | 2014-05-29 | 2014-05-29 | ガスクロマトグラフ |
Publications (2)
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| JP2015225017A JP2015225017A (ja) | 2015-12-14 |
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| JP2014111150A Active JP6379677B2 (ja) | 2014-05-29 | 2014-05-29 | ガスクロマトグラフ |
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