JP6428136B2

JP6428136B2 - Liquid chromatograph system and control method thereof

Info

Publication number: JP6428136B2
Application number: JP2014210651A
Authority: JP
Inventors: 高橋　和也; 和也高橋
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2034-10-15
Also published as: JP2016080466A

Description

本発明は、送液ユニットやオートサンプラ、カラムオーブンユニット、検出ユニットなどのユニットを備えて一体的に構成された液体クロマトグラフシステムとその制御方法に関するものである。 The present invention relates to a liquid chromatograph system and a control method therefor, which are integrally configured with units such as a liquid feeding unit, an autosampler, a column oven unit, and a detection unit.

複数のユニットが組み合わされて一体として構成された液体クロマトグラフシステムがある（例えば、特許文献１参照。）。かかる液体クロマトグラフシステムは、送液ユニット、オートサンプラ、カラムオーブンユニット及び検出ユニットにより構成されている。これらのユニットは、送液ユニット側を上流として互いに流路で接続されている。 There is a liquid chromatograph system in which a plurality of units are combined to form a single unit (for example, see Patent Document 1). Such a liquid chromatograph system includes a liquid feeding unit, an autosampler, a column oven unit, and a detection unit. These units are connected to each other through a flow path with the liquid feeding unit side as an upstream.

送液ユニットは、送液ポンプによって移動相を送液するユニットであり、オートサンプラはユーザによって設置された試料容器から試料を採取し、送液ユニットにより移動相が送液される分析流路中に試料を注入するユニットである。カラムオーブンユニットは、オートサンプラの下流側に接続された分析カラムを有し、その分析カラムの温度をヒータやペルチェ素子などの温調機構を用いて一定温度に維持するユニットである。検出ユニットは、分析カラムのさらに下流側に接続され、分析カラムで分離された試料成分を検出するユニットである。 The liquid feeding unit is a unit that feeds a mobile phase by a liquid feeding pump. The autosampler collects a sample from a sample container installed by a user, and the mobile phase is fed by the liquid feeding unit in an analysis channel. This is a unit for injecting a sample into The column oven unit has an analysis column connected to the downstream side of the autosampler, and is a unit that maintains the temperature of the analysis column at a constant temperature using a temperature control mechanism such as a heater or a Peltier element. The detection unit is a unit that is connected to the downstream side of the analysis column and detects sample components separated by the analysis column.

特開平６−１０２２６９号公報JP-A-6-102269

複数のユニットを組み合わせて一体として構成された液体クロマトグラフシステムは、各ユニットの大きさも小さくない上、各ユニットのコストも高く、結果として液体クロマトグラフシステム全体の大きさが大きくなり、コストも高いものとなっていた。 A liquid chromatograph system configured by combining multiple units into one unit is not small in size, and the cost of each unit is high. As a result, the size of the entire liquid chromatograph system is increased and the cost is high. It was a thing.

そこで、本発明は、液体クロマトグラフシステム全体の小型化と低コスト化を図ることを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce the size and cost of the entire liquid chromatograph system.

本発明にかかるモジュール出力制御方法の一実施形態は、液体クロマトグラフシステムを構成する動作ユニットに設けられている複数のモジュールのうち、共通の電源系統を用いて電力を供給しながら該液体クロマトグラフシステムの起動中に常時駆動される２以上のモジュールの出力を、以下のステップをその順に繰り返し実行することにより制御するものである。
（１）共通の電源系統を用いて電力が供給される各モジュールついて予め規定された優先度を認識するステップ、
（２）優先度の最も高いモジュールの出力を決定するステップ、
（３）出力の決定されたモジュールの消費電力を算出するステップ、
（４）予め定められた消費電力の合計値についての許容値と（３）のステップにより算出した消費電力との差分値を残余電力として求めるステップ、及び
（５）出力未決定のモジュールの消費電力が残余電力以下となるように、出力未決定のモジュールの出力を決定するステップ。 One embodiment of a module output control method according to the present invention is a liquid chromatograph while supplying power using a common power supply system among a plurality of modules provided in an operation unit constituting a liquid chromatograph system. The outputs of two or more modules that are always driven during system startup are controlled by repeatedly executing the following steps in that order.
(1) recognizing a predetermined priority for each module to which power is supplied using a common power supply system;
(2) determining the output of the module with the highest priority;
(3) calculating power consumption of the module whose output is determined;
(4) a step of obtaining a difference value between an allowable value for a predetermined total power consumption value and the power consumption calculated in step (3) as a residual power; and (5) power consumption of a module whose output has not been determined. Determining the output of the module whose output has not been determined so that is less than or equal to the remaining power.

ここで、液体クロマトグラフシステムを構成する動作ユニットとしては、例えばオートサンプラやカラムオーブンユニット、検出ユニットなどが挙げられる。これらの動作ユニットのほか、液体クロマトグラフは、動作ユニットの動作制御を行なう制御ユニットや各動作ユニットに電力を供給する電源ユニットにより構成される。 Here, examples of the operation unit constituting the liquid chromatograph system include an autosampler, a column oven unit, and a detection unit. In addition to these operation units, the liquid chromatograph includes a control unit that controls the operation of the operation unit and a power supply unit that supplies power to each operation unit.

また、各動作ユニットに設けられているモジュールとは、電力の供給を受けて動作する構成要素を意味する。常時駆動されるモジュールとしては、例えば分析カラムや試料容器の温度を調節するためのヒータやペルチェ素子、送液ポンプ用のモータなどが挙げられる。常時駆動されないモジュールとして、試料の採取に用いられるニードルを駆動するためのモータや、液の吸入と吐出を行なうポンプの駆動用モータ、切替バルブ駆動用のモータなどが挙げられる。 Further, the module provided in each operation unit means a component that operates by receiving power supply. Examples of the module that is constantly driven include a heater, a Peltier element, and a liquid pump motor for adjusting the temperature of the analysis column and the sample container. Examples of modules that are not always driven include a motor for driving a needle used for collecting a sample, a motor for driving a pump for sucking and discharging liquid, and a motor for driving a switching valve.

本発明にかかる液体クロマトグラフシステムの一実施形態は、複数の動作ユニット、電源ユニット、及び制御ユニットを備えている。各動作ユニットは独自に電源部をもたない。電源ユニットは、各動作ユニットに設けられたモジュールに電力を供給するものであって、該液体クロマトグラフシステムの起動中に常時駆動される複数のモジュールに電力を供給する１つの電源系統である共通電源系統を有する。制御ユニットは、許容値保持部、優先度保持部、モジュール出力決定部、消費電力算出部、及び残余電力算出部を備えている。許容値保持部は、共通電源系統における消費電力の許容範囲の最大値として予め規定された許容値を保持する。優先度保持部は、共通電源系統により電力が供給される各モジュールについて予め規定された優先度に関する情報を保持する。モジュール出力決定部は、優先度保持部に保持された優先度に関する情報に基づいて、共通電源系統により電力が供給されるモジュールにおいて、出力未決定のモジュールのうち最も優先度の高いモジュールの出力を決定する。消費電力算出部は、モジュール出力決定手段により出力の決定されたモジュールがその出力で駆動されたときの消費電力を算出する。残余電力算出部は、許容値と出力の決定されたモジュールの消費電力との差分値を残余電力として求める。さらに、モジュール出力決定部は、出力未決定のモジュールが駆動されたときにその消費電力が残余電力を超えないように、モジュールの出力を決定するように構成されている。 One embodiment of the liquid chromatograph system according to the present invention includes a plurality of operation units, a power supply unit, and a control unit. Each operating unit does not have its own power supply. The power supply unit supplies power to the modules provided in each operation unit, and is a common power supply system that supplies power to a plurality of modules that are always driven during startup of the liquid chromatograph system. Has a power supply system. The control unit includes an allowable value holding unit, a priority holding unit, a module output determining unit, a power consumption calculating unit, and a remaining power calculating unit. The allowable value holding unit holds a predetermined allowable value as the maximum value of the allowable range of power consumption in the common power supply system. The priority holding unit holds information related to the priority defined in advance for each module to which power is supplied from the common power supply system. The module output determination unit outputs the output of the module with the highest priority among the modules whose output has not been determined among the modules supplied with power from the common power supply system based on the information on the priority stored in the priority storage unit. decide. The power consumption calculation unit calculates power consumption when the module whose output is determined by the module output determination means is driven by the output. The remaining power calculation unit obtains a difference value between the allowable value and the power consumption of the module whose output is determined as the remaining power. Further, the module output determining unit is configured to determine the output of the module so that the power consumption does not exceed the remaining power when the module whose output is not determined is driven.

本発明にかかるモジュール出力制御方法の一実施形態によれば、共通の電源系統を用いて電力を供給する２以上のモジュールについて、予め各モジュールについて規定された優先度の高いモジュールの出力を優先的に決定してその消費電力を算出し、予め設定された許容値からその消費電力を差し引いた残余電力を優先度の低いモジュールの消費電力が超えないように、優先度の低いモジュールの消費電力を決定するため、予め設定された許容値の範囲内で共通の電源系統を用いて複数のモジュールに電力を供給することが可能となる。これにより、動作ユニットごとに電源部を搭載する必要がなくなり、各ユニットを小型化させることができるとともに、各ユニットにかかるコストを低減できる。１つの電源系統により電力が供給される複数のモジュールの消費電力が予め設定された許容値以下となるように各モジュールの出力が決定されるので、それらのモジュールの最大消費電力の合計よりも小さい容量の電源系統を共通の電源系統として用いることができ、電源ユニットの小型化や省電力化を図ることができる。 According to one embodiment of the module output control method according to the present invention, with respect to two or more modules that supply electric power using a common power supply system, priority is given to the output of a module with a high priority specified in advance for each module. The power consumption of the low-priority module is calculated so that the power consumption of the low-priority module does not exceed the remaining power obtained by subtracting the power consumption from the preset allowable value. Therefore, it is possible to supply power to a plurality of modules using a common power supply system within a preset allowable value range. Thereby, it is not necessary to mount a power supply unit for each operation unit, each unit can be reduced in size, and the cost for each unit can be reduced. Since the output of each module is determined so that the power consumption of a plurality of modules supplied with power by one power supply system is less than or equal to a preset allowable value, it is smaller than the sum of the maximum power consumption of those modules A power supply system with a capacity can be used as a common power supply system, and the power supply unit can be reduced in size and power consumption.

本発明にかかる液体クロマトグラフシステムの一実施形態によれば、該液体クロマトグラフシステムを構成する各動作ユニットは独自に電源をもたず、電源ユニットによって各ユニットに電力が供給されるようになっているので、各ユニットが小型化され、液体クロマトグラフシステム全体の小型化が図れる。電源ユニットは、常時駆動される複数のモジュールに対して電力を供給する共通電源系統を有し、優先度の高いモジュールの出力を先に決定してその消費電力を算出し、出力未決定のモジュールの消費電力が予め設定された許容値までの残りの消費電力（残余電力）以下となるようにそれらのモジュールの出力を決定するので、共通電源系統における消費電力を予め設定された許容値以下に抑制することができる。これにより、すべてのモジュールが最大出力で駆動されたときの消費電力をカバーできるような容量の大きい電源ユニットを設けることなく、それよりも容量の小さい電源ユニットで液体クロマトグラフシステムを運用することができるので、液体クロマトグラフシステムの低コスト化と省電力化を図ることが可能となる。 According to one embodiment of the liquid chromatograph system according to the present invention, each operation unit constituting the liquid chromatograph system does not have its own power supply, and power is supplied to each unit by the power supply unit. Therefore, each unit is miniaturized, and the entire liquid chromatograph system can be miniaturized. The power supply unit has a common power supply system that supplies power to a plurality of modules that are always driven, determines the output of the module with high priority first, calculates its power consumption, and the module whose output has not been determined Because the output of those modules is determined so that the power consumption of the module is less than or equal to the remaining power consumption (residual power) up to a preset allowable value, the power consumption in the common power supply system is less than or equal to the preset allowable value Can be suppressed. This makes it possible to operate a liquid chromatograph system with a power supply unit with a smaller capacity without providing a power supply unit with a larger capacity that can cover the power consumption when all modules are driven at the maximum output. Therefore, it is possible to reduce the cost and power consumption of the liquid chromatograph system.

液体クロマトグラフシステムの一実施例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Example of a liquid chromatograph system. 同実施例における制御系統及び電力供給系統を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system and electric power supply system in the Example. 同実施例におけるモジュールの動作制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation control of the module in the Example. 同実施例において電源ユニットの第２系統を用いて電力が供給されるモジュールについて規定された優先度の一覧である。It is a list of the priority prescribed | regulated about the module to which electric power is supplied using the 2nd system | strain of a power supply unit in the Example. 液体クロマトグラフシステムにおける電力供給系統の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the electric power supply system | strain in a liquid chromatograph system. ペルチェ素子についての出力とそのときの予想消費電力との関係を示すテーブルの一例である。It is an example of the table which shows the relationship between the output about a Peltier device, and the estimated power consumption at that time.

本発明にかかるモジュール出力制御方法のさらに好ましい実施形態について以下に述べる。 Further preferred embodiments of the module output control method according to the present invention will be described below.

（５）のステップにおいて、出力未決定のモジュールが２以上ある場合、それらのモジュールうち優先度のより高いモジュールから順に出力を決定してもよい。そうすれば、優先度の高いモジュールの消費電力に応じて優先度の低いモジュールの出力が抑制されるので、モジュールの出力の抑制が分析結果に与える影響を小さくすることができる。 In the step (5), when there are two or more modules whose output has not been determined, the output may be determined in order from the module with the higher priority among these modules. By doing so, the output of the low priority module is suppressed according to the power consumption of the high priority module, so that the influence of the suppression of the module output on the analysis result can be reduced.

（３）のステップにおいて、優先度の最も高いモジュールが（２）のステップにおいて決定された出力で駆動される前に、そのモジュールの消費電力を（２）のステップにおいて決定された出力に基づいて算出することが好ましい。そうすれば、優先度の高いモジュールが実際に駆動されてから、その消費電力に応じてより優先度の低いモジュールの出力を決定する場合に比べて、優先度の高いモジュールと優先度の低いモジュールの駆動されるタイミングのずれを小さくすることができる。 In the step (3), before the module having the highest priority is driven with the output determined in the step (2), the power consumption of the module is determined based on the output determined in the step (2). It is preferable to calculate. Then, the module with the higher priority and the module with the lower priority are compared with the case where the output of the module with the lower priority is determined according to the power consumption after the module with the higher priority is actually driven. The deviation of the driving timing can be reduced.

優先度の高いモジュールと優先度の低いモジュールとが異なるタイミングで駆動されると、それらのモジュールの消費電力の合計が予め設定された許容値を超えてしまうことが起こり得る。そのため、（５）のステップにおいて出力の決定された優先度の低いモジュールと、（２）のステップにおいて出力の決定されたモジュールとを同時に駆動することが好ましい。そうすれば、すべてのモジュールが同じタイミングで駆動され、消費電力に基づく各モジュール出力の制御の精度が向上する。 When a high priority module and a low priority module are driven at different timings, the total power consumption of these modules may exceed a preset allowable value. For this reason, it is preferable to simultaneously drive the low priority module whose output is determined in step (5) and the module whose output is determined in step (2). By doing so, all the modules are driven at the same timing, and the accuracy of control of each module output based on the power consumption is improved.

ここで、各動作ユニットに設けられて常時駆動されるモジュールとしてはペルチェ素子やヒータが挙げられる。ヒータは抵抗値が常に一定であるため、その出力（例えば駆動電流値）から消費電力を計算によって求めることができるが、ペルチェ素子は、吸熱側と放熱側の温度差等によって抵抗値が変わるため、出力を固定しても駆動条件によって消費電力が変動し、消費電力を出力に基づいて計算で求めることができない。 Here, examples of the module that is provided in each operation unit and is always driven include a Peltier element and a heater. Since the resistance value of the heater is always constant, the power consumption can be obtained from the output (for example, drive current value) by calculation. However, the resistance value of the Peltier element changes depending on the temperature difference between the heat absorption side and the heat dissipation side. Even if the output is fixed, the power consumption varies depending on the driving condition, and the power consumption cannot be calculated based on the output.

そこで、ペルチェ素子が共通電源系統によって電力が供給されるモジュールの中に含まれている場合に、該ペルチェ素子の消費電力を、ペルチェ素子の出力とその出力でペルチェ素子を駆動したときの消費電力の予測値との関係を示す情報として予め用意された消費電力データに基づいて算出するようにしてもよい。ペルチェ素子の消費電力の予測値は、予め種々の条件下で駆動させたときの最大消費電力を実測により求めて消費電力データとして用意しておく。これにより、ペルチェ素子を実際に駆動させる前に消費電力を求めることができる。 Therefore, when the Peltier element is included in a module supplied with power by a common power supply system, the power consumption of the Peltier element is the power consumption when the Peltier element is driven by the output of the Peltier element and its output. It may be calculated based on power consumption data prepared in advance as information indicating the relationship with the predicted value. The predicted value of the power consumption of the Peltier device is prepared in advance as power consumption data by obtaining the maximum power consumption when driven under various conditions in advance. Thereby, the power consumption can be obtained before the Peltier element is actually driven.

動作ユニットとしてオートサンプラとカラムオーブンユニットがあり、オートサンプラに、試料容器の温度を一定温度に調節する試料温調用ペルチェ素子と該オートサンプラ内を除湿するための除湿用ペルチェ素子が設けられ、カラムオーブンユニットに、分析カラムの温度を一定温度に調節するためのカラム温調用ペルチェ素子及びカラム温調用ヒータが設けられ、試料温調用ペルチェ素子、除湿用ペルチェ素子、カラム温調用ペルチェ素子及びカラム温調用ヒータに対して共通の電源系統を用いて電力を供給する場合には、カラム温調用ペルチェ素子及びカラム温調用ヒータの優先度を最も高く設定し、除湿用ペルチェ素子の優先度を最も低く設定することが好ましい。分析カラムの分離性能は温度依存性が高く、分析カラムの温度が変動すると分析結果に大きな影響を与える。そのため、カラム温調用ペルチェ素子及びカラム温調用ヒータの優先度は最も高いことが望ましい。逆に、除湿用ペルチェ素子はオートサンプラ内の湿度を下げる目的で設けられているものであり、除湿用ペルチェ素子の出力が変動しても、分析結果に与える影響は小さい。そのため、除湿用ペルチェ素子の優先度は最も低くてよい。モジュールの優先度をこのように設定しておくことで、分析結果に与える影響を最小限に留めながら、共通電源系統での消費電力を所定の許容値内に抑制することができ、液体クロマトグラフシステム全体の省電力化や低コスト化を図ることができる。 There are an auto sampler and a column oven unit as the operation unit. The auto sampler is provided with a sample temperature adjusting Peltier element for adjusting the temperature of the sample container to a constant temperature and a dehumidifying Peltier element for dehumidifying the inside of the auto sampler. The oven unit is equipped with a Peltier element for adjusting the column temperature and a heater for adjusting the column temperature to adjust the temperature of the analytical column to a constant temperature, a Peltier element for adjusting the sample temperature, a Peltier element for dehumidification, a Peltier element for adjusting the column temperature, and for adjusting the column temperature. When supplying power to the heater using a common power supply system, set the highest priority for the Peltier element for column temperature adjustment and the heater for column temperature adjustment, and the lowest priority for the Peltier element for dehumidification It is preferable. The separation performance of the analytical column is highly temperature dependent, and if the analytical column temperature fluctuates, the analytical results are greatly affected. Therefore, it is desirable that the priority of the column temperature adjusting Peltier element and the column temperature adjusting heater is the highest. Conversely, the dehumidifying Peltier element is provided for the purpose of lowering the humidity in the autosampler, and even if the output of the dehumidifying Peltier element varies, the influence on the analysis result is small. Therefore, the priority of the Peltier element for dehumidification may be the lowest. By setting the module priority in this way, the power consumption in the common power supply system can be suppressed within a predetermined allowable value while minimizing the effect on the analysis results. Power saving and cost reduction of the entire system can be achieved.

本発明にかかる液体クロマトグラフシステムのさらに好ましい実施形態について以下に述べる。 Further preferred embodiments of the liquid chromatograph system according to the present invention will be described below.

モジュール出力決定部は、出力未決定のモジュールが２以上存在するときは、それらのモジュールのうちより優先度の高いモジュールから出力を決定するようになっていることが好ましい。そうすれば、優先度の高いモジュールの消費電力に応じて優先度の低いモジュールの出力が抑制されるので、モジュールの出力の抑制が分析結果に与える影響を小さくすることができる。 When there are two or more modules whose output has not been determined, the module output determining unit preferably determines the output from the modules having higher priority among these modules. By doing so, the output of the low priority module is suppressed according to the power consumption of the high priority module, so that the influence of the suppression of the module output on the analysis result can be reduced.

消費電力算出部は、モジュール出力決定部により出力の決定されたモジュールが決定された出力で駆動される前に、モジュール出力決定部により決定された出力に基づいて該モジュールの消費電力を算出することが好ましい。そうすれば、優先度の高いモジュールが実際に駆動されてからより優先度の低いモジュールの出力を決定する場合に比べて、優先度の異なるモジュールの駆動されるタイミングのずれが小さくなる。 The power consumption calculation unit calculates the power consumption of the module based on the output determined by the module output determination unit before the module whose output is determined by the module output determination unit is driven with the determined output. Is preferred. In this case, the timing difference in driving the modules with different priorities becomes smaller than when the output of the modules with lower priorities is determined after the modules with higher priorities are actually driven.

モジュール出力決定手段により出力の決定されたモジュールがその出力で駆動される前に、モジュール出力決定手段によって出力の決定されたモジュールの消費電力が消費電力算出部によって算出され、その消費電力に基づいて残余電力算出部により残余電力が算出され、その残余電力に基づいて出力未決定のモジュールの出力がモジュール出力決定手段により決定されることが好ましい。そうすれば、すべてのモジュールを同じタイミングで駆動することができ、消費電力に基づく各モジュール出力の制御の精度が向上する。 Before the module whose output is determined by the module output determination means is driven by the output, the power consumption of the module whose output is determined by the module output determination means is calculated by the power consumption calculation unit, and based on the power consumption It is preferable that the residual power is calculated by the residual power calculator, and the output of the module whose output has not been determined is determined by the module output determination means based on the residual power. Then, all the modules can be driven at the same timing, and the accuracy of control of each module output based on the power consumption is improved.

ペルチェ素子の出力とその出力で該ペルチェ素子を駆動したときの消費電力の予測値との関係を示す消費電力データを保持する消費電力データ保持部をさらに備え、消費電力算出部は、消費電力データ保持部に保持されている消費電力データに基づいてペルチェ素子の消費電力を算出することが好ましい。そうすれば、そのモジュールを実際に駆動させる前にその消費電力を求めることができる。 A power consumption data holding unit that holds power consumption data indicating a relationship between an output of the Peltier element and a predicted value of power consumption when the Peltier element is driven by the output; It is preferable to calculate the power consumption of the Peltier element based on the power consumption data held in the holding unit. Then, the power consumption can be obtained before the module is actually driven.

動作ユニットとして、移動相を送液する送液ユニット、送液ユニットにより送液される移動相が流れる分析流路中に試料を注入するオートサンプラ、分析流路上のオートサンプラよりも下流側に設けられた分析カラムを有するカラムオーブンユニット、及び分析カラムで分離された試料成分を検出する検出ユニットを含んでおり、オートサンプラにおいて設置された試料容器の温度を調節する試料温調用ペルチェ素子、オートサンプラ内の除湿を行なう除湿用ペルチェ素子、カラムオーブンユニットにおいて分析カラムの温度を調節するカラム温調用ペルチェ素子及びカラム温調用ヒータに対して共通電源系統により電力を供給するように構成されている場合には、カラム温調用ペルチェ素子とカラム温調用ヒータの優先度が最も高く、除湿用ペルチェ素子の優先度が最も低く設定されていることが好ましい。これにより、分析結果に与える影響を最小限に留めながら、共通電源系統での消費電力を所定の許容値内に抑制することができ、液体クロマトグラフシステム全体の省電力化や低コスト化を図ることができる。 As the operation unit, a liquid feeding unit that feeds the mobile phase, an autosampler that injects the sample into the analysis channel in which the mobile phase sent by the liquid feeding unit flows, and a downstream side of the autosampler on the analysis channel. And a sample oven for adjusting the temperature of a sample container installed in the autosampler, an autosampler, and a column oven unit having the analyzed column and a detection unit for detecting sample components separated by the analytical column Peltier element for dehumidification inside, Peltier element for column temperature adjustment that adjusts the temperature of the analysis column in the column oven unit, and heater for column temperature adjustment are configured to supply power from a common power supply system The column temperature control Peltier element and the column temperature control heater have the highest priority and are dehumidified. It is preferable that the priority of the Peltier element is set lowest. As a result, the power consumption in the common power supply system can be suppressed within a predetermined allowable value while minimizing the influence on the analysis result, thereby reducing the power consumption and cost of the entire liquid chromatograph system. be able to.

以下、本発明にかかるモジュール出力制御方法を適用した液体クロマトグラフシステムの一実施例について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a liquid chromatograph system to which a module output control method according to the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

まず、図１を用いて、液体クロマトグラフシステム全体の構成について説明する。 First, the configuration of the entire liquid chromatograph system will be described with reference to FIG.

この液体クロマトグラフシステムは、送液ユニット２、オートサンプラ４、カラムオーブンユニット６及び検出ユニット８の各動作ユニット、各動作ユニット２，４，６及び８の動作制御を行なう制御ユニット９、及びそれらの動作ユニット２，４，６，８と制御ユニット９に必要な電力を供給する電源ユニット１０を備えている。オペレータは制御ユニット９を介してこの液体クロマトグラフシステムの管理を行なう。制御ユニット９は、専用のコンピュータ又は各ユニット２，４，６，８を管理するためのソフトウェアが導入された汎用のパーソナルコンピュータにより実現することができる。 The liquid chromatograph system includes a liquid feeding unit 2, an autosampler 4, a column oven unit 6 and a detection unit 8, operation units, control units 9 for controlling the operation of the operation units 2, 4, 6 and 8, and Are provided with a power supply unit 10 for supplying necessary power to the operation units 2, 4, 6, 8 and the control unit 9. The operator manages the liquid chromatograph system via the control unit 9. The control unit 9 can be realized by a dedicated computer or a general-purpose personal computer into which software for managing the units 2, 4, 6, and 8 is introduced.

送液ユニット２の筐体には送液ポート２ａが、オートサンプラ４の筐体には入口ポート４ａ及び出口ポート４ｂが、カラムオーブンユニット６の筐体には入口ポート６ａ及び出口ポート６ｂが、検出ユニット８の筐体には入口ポート８ａ及び出口ポート８ｂがそれぞれ設けられている。送液ユニット２の送液ポート２ａとオートサンプラ４の入口ポート４ａは配管１１によって接続されている。オートサンプラ４の出口ポート４ｂとカラムオーブンユニット６の入口ポート６ａは配管１２によって接続されている。カラムオーブンユニット６の出口ポート６ｂと検出ユニット８の入口ポート８ａは配管１４によって接続されている。検出ユニット８の出口ユニット８ｂはドレインに通じている。 The housing of the liquid feeding unit 2 has a liquid feeding port 2a, the housing of the autosampler 4 has an inlet port 4a and an outlet port 4b, and the housing of the column oven unit 6 has an inlet port 6a and an outlet port 6b. An inlet port 8 a and an outlet port 8 b are provided in the casing of the detection unit 8. The liquid supply port 2 a of the liquid supply unit 2 and the inlet port 4 a of the autosampler 4 are connected by a pipe 11. The outlet port 4 b of the autosampler 4 and the inlet port 6 a of the column oven unit 6 are connected by a pipe 12. The outlet port 6 b of the column oven unit 6 and the inlet port 8 a of the detection unit 8 are connected by a pipe 14. The outlet unit 8b of the detection unit 8 communicates with the drain.

送液ユニット２の筐体内に２台の送液ポンプ１６ａ，１６ｂとそれらの送液ポンプ１６ａ，１６ｂにより送液された溶媒を混合するためのミキサ１８が設けられている。送液ポンプ１６ａ，１６ｂは互いに独立して駆動され、互いに異なる種類の溶媒（例えばアセトニトリルやエタノールなどの有機溶媒と水）をミキサ１８へ送液するようになっている。送液ポンプ１６ａと１６ｂにより送液された溶媒はミキサ１８において混合され、送液ポート２ａを通じて移動相としてオートサンプラ４に供給される。 In the casing of the liquid feeding unit 2, two liquid feeding pumps 16a and 16b and a mixer 18 for mixing the solvent fed by the liquid feeding pumps 16a and 16b are provided. The liquid feed pumps 16 a and 16 b are driven independently from each other, and feed different types of solvents (for example, organic solvents such as acetonitrile and ethanol and water) to the mixer 18. The solvents sent by the liquid feed pumps 16a and 16b are mixed in the mixer 18 and supplied to the autosampler 4 as a mobile phase through the liquid feed port 2a.

オートサンプラ４の内部に、試料設置部４ｃ、試料採取機構４ｄ及び試料導入機構４ｅが設けられている。 Inside the autosampler 4, a sample setting part 4c, a sample collection mechanism 4d, and a sample introduction mechanism 4e are provided.

試料設置部４ｃは熱伝導性のラックテーブル３４を備え、そのラックテーブル３４の温度がペルチェ素子３６（試料温調用ペルチェ素子）によって一定温度に調節される。ラックテーブル３４上には、試料を収容した試料容器３８を複数保持した状態のサンプルラック３２が設置される。ラックテーブル３４には温度センサ３７が設けられている。試料温調用ペルチェ素子３６の出力は、温度センサ３７の信号に基づいて、このオートサンプラ４に設けられている制御部６２（図２参照。）によりフィードバック制御される。 The sample placement unit 4c includes a thermally conductive rack table 34, and the temperature of the rack table 34 is adjusted to a constant temperature by a Peltier element 36 (sample temperature adjusting Peltier element). On the rack table 34, a sample rack 32 is installed in a state where a plurality of sample containers 38 containing samples are held. The rack table 34 is provided with a temperature sensor 37. The output of the sample temperature adjusting Peltier element 36 is feedback-controlled by a control unit 62 (see FIG. 2) provided in the autosampler 4 based on a signal from the temperature sensor 37.

試料採取機構４ｄは、ニードル２４、ニードル２４を水平方向と鉛直方向へ移動可能に支持する機構、ニードル２４を介して液の吸入と吐出を行なうシリンジポンプ２６、及びシリンジポンプ２６の接続先をニードル２４側と洗浄液容器３０側の間で切り替える切替バルブ２８を備えている。試料採取機構４ｄは、ニードル２４を所望の試料容器３８の位置へ移動させ、ニードル２４の先端から試料を吸入し、試料導入機構４ｅの２ポジションバルブ２０の１つのポートであるインジェクションポート２３にその試料を注入する。インジェクションポート２３は２ポジションバルブ２０に設けられた流路を介してサンプルループ３８に接続されるようになっており、インジェクションポート２３から注入された試料は、サンプルループ３８に保持される。 The sample collection mechanism 4d includes a needle 24, a mechanism that supports the needle 24 so as to be movable in the horizontal direction and the vertical direction, a syringe pump 26 that sucks and discharges liquid through the needle 24, and a connection destination of the syringe pump 26 as a needle. A switching valve 28 for switching between the 24 side and the cleaning liquid container 30 side is provided. The sample collection mechanism 4d moves the needle 24 to a desired position of the sample container 38, sucks the sample from the tip of the needle 24, and enters the injection port 23 that is one port of the two-position valve 20 of the sample introduction mechanism 4e. Inject the sample. The injection port 23 is connected to the sample loop 38 via a flow path provided in the two-position valve 20, and the sample injected from the injection port 23 is held in the sample loop 38.

試料導入機構４ｅは、２ポジションバルブ２０及びサンプルループ３８からなる。２ポジションバルブ２０はインジェクションポート２３やドレインポートを含んで６つのポートを備えている。２ポジションバルブ２０の他のポートには、入口流路２１の一端、出口流路２２の一端、サンプルループ３８の一端及び他端が接続されている。入口流路２１の他端は入口ポート４ａに接続され、出口流路２２の他端は出口ポート４ｂに接続されている。 The sample introduction mechanism 4e includes a two-position valve 20 and a sample loop 38. The two-position valve 20 includes six ports including an injection port 23 and a drain port. The other port of the two-position valve 20 is connected to one end of the inlet channel 21, one end of the outlet channel 22, and one end and the other end of the sample loop 38. The other end of the inlet channel 21 is connected to the inlet port 4a, and the other end of the outlet channel 22 is connected to the outlet port 4b.

２ポジションバルブ２０の切替えにより、（１）インジェクションポート２３、サンプルループ３８及びドレインポートが直列に接続された状態（図の状態）と、（２）入口流路２１と出口流路２２との間にサンプルループ３８が接続された状態のいずれかの状態となる。 By switching the two-position valve 20, (1) a state where the injection port 23, the sample loop 38 and the drain port are connected in series (the state shown in the figure), and (2) between the inlet channel 21 and the outlet channel 22 One of the states where the sample loop 38 is connected.

試料採取機構４ｄにより採取した試料は、２ポジションバルブ２０を上記（１）の状態にしてインジェクションポート２３を通じて注入することで、サンプルループ３８に保持される。その後、２ポジションバルブ２０を（２）の状態にすることでサンプルループ３８に送液ユニット２からの移動相が供給され、移動相とともに出口ポート４ｂ及び配管１２を通じてカラムオーブンユニット６ａに移送される。 The sample collected by the sample collection mechanism 4d is held in the sample loop 38 by injecting it through the injection port 23 with the two-position valve 20 in the state (1). After that, by setting the two-position valve 20 to the state (2), the mobile phase from the liquid feeding unit 2 is supplied to the sample loop 38 and transferred to the column oven unit 6a through the outlet port 4b and the pipe 12 together with the mobile phase. .

また、オートサンプラ４には、筐体内の除湿を行なうための除湿器であるペルチェ素子４０が設けられている。 The autosampler 4 is provided with a Peltier element 40 that is a dehumidifier for dehumidifying the inside of the housing.

カラムオーブンユニット６は、分析カラム４４と分析カラム４４を保持するカラムホルダ４８を備えている。分析カラム４４の一端は入口流路４２を介して入口ポート６ａに接続され、他端は出口流路４６を介して出口ポート６ｂに接続されている。カラムホルダ４８には、分析カラム４４を一定温度に調節するためのヒータ５０、ペルチェ素子５２及び温度センサ５３が設けられている。ヒータ５０とペルチェ素子５２の出力は、温度センサ５３の信号に基づいて、このカラムオーブンユニット６に設けられている制御部６４（図２参照。）によりフィードバック制御される。 The column oven unit 6 includes an analysis column 44 and a column holder 48 that holds the analysis column 44. One end of the analysis column 44 is connected to the inlet port 6 a via the inlet channel 42, and the other end is connected to the outlet port 6 b via the outlet channel 46. The column holder 48 is provided with a heater 50, a Peltier element 52, and a temperature sensor 53 for adjusting the analysis column 44 to a constant temperature. The outputs of the heater 50 and the Peltier element 52 are feedback-controlled by a control unit 64 (see FIG. 2) provided in the column oven unit 6 based on a signal from the temperature sensor 53.

検出ユニット８は、フローセル５６及びそのフローセル５６を流れる試料の光学的検出を行なうための光学的検出器６０を備えている。フローセル５６は、入口流路５４を介して入口ポート８ａに接続され、出口流路５８を介して出口ポート８ｂに接続されている。 The detection unit 8 includes a flow cell 56 and an optical detector 60 for optical detection of a sample flowing through the flow cell 56. The flow cell 56 is connected to the inlet port 8 a via the inlet channel 54 and connected to the outlet port 8 b via the outlet channel 58.

制御ユニット９は送液ユニット２、オートサンプラ４、カラムオーブンユニット６及び検出ユニット８の動作制御を一元的に行なう。制御ユニット９の機能については後述する。 The control unit 9 centrally controls the operation of the liquid feeding unit 2, the autosampler 4, the column oven unit 6 and the detection unit 8. The function of the control unit 9 will be described later.

次に、この液体クロマトグラフシステムの制御系統と電力供給系統について図２を用いて説明する。 Next, a control system and a power supply system of the liquid chromatograph system will be described with reference to FIG.

オートサンプラ４に搭載されているモジュールとしては、２ポジションバルブ２０を駆動するバルブ駆動モータ２０ａ、ニードル２４を駆動するニードル駆動モータ２４ａ、シリンジポンプ２６を駆動するシリンジ駆動モータ２６ａ、試料温調用ペルチェ素子３２及び除湿用ペルチェ素子４０がある。これらのモジュールの出力は、制御ユニット９からの信号を受けた制御部６２により制御される。 The modules mounted on the autosampler 4 include a valve drive motor 20a for driving the two-position valve 20, a needle drive motor 24a for driving the needle 24, a syringe drive motor 26a for driving the syringe pump 26, and a Peltier element for adjusting the sample temperature. 32 and a Peltier element 40 for dehumidification. The outputs of these modules are controlled by the control unit 62 that has received a signal from the control unit 9.

カラムオーブンユニット６に搭載されているモジュールとしては、カラムホルダ４８に設けられたカラム温調用のヒータ５０とペルチェ素子５２がある。これらのモジュールの出力は、制御ユニット９からの信号を受けた制御部６４により制御される。 The modules mounted on the column oven unit 6 include a column temperature adjusting heater 50 and a Peltier element 52 provided in the column holder 48. The outputs of these modules are controlled by the control unit 64 that has received a signal from the control unit 9.

送液ユニット２に搭載されているモジュールとしては、２台の送液ポンプ１６ａ及び１６ｂがある。これらのモジュールの出力は、制御ユニット９からの信号を受けた制御部６６により制御される。 As a module mounted in the liquid feeding unit 2, there are two liquid feeding pumps 16a and 16b. The outputs of these modules are controlled by the control unit 66 that has received a signal from the control unit 9.

検出ユニット２に搭載されているモジュールとしては、試料セル５６に対して光を照射するための光源７０と、試料セル５６を透過した光又は試料セル５６中の試料から発せられた光を検出するためのフォトダイオードなどの検出素子７２がある。これらのモジュールの動作は、制御ユニット９からの信号を受けた制御部６８により制御される。 As a module mounted on the detection unit 2, a light source 70 for irradiating light to the sample cell 56 and light transmitted through the sample cell 56 or light emitted from the sample in the sample cell 56 are detected. There is a detection element 72 such as a photodiode. The operations of these modules are controlled by the control unit 68 that receives a signal from the control unit 9.

制御ユニット９は、オペレータによって設定された分析条件に基づいて各動作ユニット２，４，６及び８に設けられているモジュールの出力制御を行なうとともに、検出ユニット８で得られた検出信号に基づいて試料成分の定量等の演算処理を行なう。 The control unit 9 controls the output of the modules provided in the operation units 2, 4, 6 and 8 based on the analysis conditions set by the operator, and based on the detection signal obtained by the detection unit 8. Performs arithmetic processing such as quantification of sample components.

この実施例において、各ユニット２，４，６，８及び９に電力を供給する電源ユニット１０は、電力供給系統（電源系統）として互いに独立した２つの系統、第１系統と第２系統を備えている。送液ユニット２及び検出ユニット８に設けられている各モジュールや制御ユニット９には、第１系統により必要な電力が供給されるように構成されている。オートサンプラ４及びカラムオーブンユニット６に設けられている各モジュールには、第２系統により必要な電力が供給されるようになっている。第１系統と第２系統は、複数のモジュールに対して電力を供給する共通の電源系統（共通電源系統）である。 In this embodiment, the power supply unit 10 that supplies power to the units 2, 4, 6, 8, and 9 includes two independent systems, a first system and a second system, as power supply systems (power supply systems). ing. The modules and the control unit 9 provided in the liquid feeding unit 2 and the detection unit 8 are configured so that necessary power is supplied from the first system. Necessary electric power is supplied to each module provided in the autosampler 4 and the column oven unit 6 by the second system. The first system and the second system are a common power supply system (common power supply system) that supplies power to a plurality of modules.

電源ユニット１０の第１系統により電力が供給されるモジュールは、移動相の送液や試料の光学的な検出、システムの管理といったこの液体クロマトグラフシステムの分析動作に不可欠なものであるため、第１系統にはこれらのモジュールを動作させるために十分な電力が確保されている。 The module to which electric power is supplied by the first system of the power supply unit 10 is indispensable for the analysis operation of the liquid chromatograph system such as mobile phase liquid feeding, sample optical detection, and system management. One system has enough power to operate these modules.

電源ユニット１０の第２系統により電力が供給されるモジュールには、バルブ駆動モータ２０ａ、ニードル駆動モータ２４ａ及びシリンジ駆動モータ２６ａといった適時動作を行なうモジュールと、試料温調用ペルチェ素子３６、除湿用ペルチェ素子４０、カラム温調用ヒータ５０及びカラム温調用ペルチェ素子５２といった、この液体クロマトグラフシステムの起動中に常時駆動されるモジュールが含まれている。常時駆動される各モジュールには優先度が予め設定されており、その優先度に応じて制御ユニット９が各モジュールの出力を決定するようになっている。 Modules to which power is supplied by the second system of the power supply unit 10 include modules that perform timely operations such as a valve drive motor 20a, a needle drive motor 24a, and a syringe drive motor 26a, a sample temperature adjusting Peltier element 36, and a dehumidifying Peltier element. 40, a column temperature adjusting heater 50, and a column temperature adjusting Peltier element 52 are included that are always driven during the activation of the liquid chromatograph system. Priorities are preset for each module that is always driven, and the control unit 9 determines the output of each module according to the priorities.

第２系統により電力が供給される各モジュールに対して設定された優先度の一例を図４に示す。 An example of the priority set for each module supplied with power by the second system is shown in FIG.

カラム温調用ヒータ５０及びカラム温調用ペルチェ素子５２はその出力が分析カラム４８の温度に影響を与え、それによって分析カラム４８の分離性能に影響を与えるため、その優先度は最も高い「高」に設定されている。試料温調用ペルチェ素子３６は、試料の温度が変動すると分析カラム４８における分離性能に影響を与えるおそれがあるが、その影響はカラム温調用ヒータ５０及びカラム温調用ペルチェ素子５２に比べて小さいため、その優先度はカラム温調用ヒータ５０及びカラム温調用ペルチェ素子５２よりも低い「中」に設定されている。除湿用ペルチェ素子４０はオートサンプラ４内の除湿を目的として設けられているもので、その出力の増減が分析に与える影響は試料温調用ペルチェ素子３６よりも小さいため、その優先度は最も低い「低」に設定されている。 Since the output of the column temperature adjusting heater 50 and the column temperature adjusting Peltier element 52 affects the temperature of the analysis column 48, thereby affecting the separation performance of the analysis column 48, the priority is set to "high". Is set. The sample temperature adjusting Peltier element 36 may affect the separation performance in the analysis column 48 when the temperature of the sample fluctuates. However, since the influence is smaller than the column temperature adjusting heater 50 and the column temperature adjusting Peltier element 52, The priority is set to “medium” lower than the column temperature adjusting heater 50 and the column temperature adjusting Peltier element 52. The dehumidifying Peltier element 40 is provided for the purpose of dehumidification in the autosampler 4, and since the influence of the increase or decrease in the output on the analysis is smaller than that of the sample temperature adjusting Peltier element 36, its priority is the lowest. It is set to “Low”.

バルブ駆動モータ２０ａ、ニードル駆動モータ２６ａ及びシリンジ駆動モータ３６ａについて優先度は設定されていない。これらのモジュールは適時動作する必要があるため、これらのモジュールが動作するために必要な電力は予め確保される。制御ユニット９は、第２系統の供給電力の最大値として予め設定された許容値を各モジュールの消費電力の合計が超えないように、適時動作するモジュールに必要な電力をその許容値の中から確保した上で、残りの電力を常時駆動されるモジュールの消費電力が超えないように、それらのモジュールの出力を決定して駆動する。例えば、第２系統の供給電力の許容値が５００Ｗに設定されており、バルブ駆動モータ２０ａ、ニードル駆動モータ２６ａ及びシリンジ駆動モータ３６ａを駆動するために必要な電力の合計が２００Ｗであったとすると、残りの３００Ｗを超えないように、試料温調用ペルチェ素子３６、除湿用ペルチェ素子４０、カラム温調用ヒータ５０及びカラム温調用ペルチェ素子５２の出力を決定してこれらのモジュールを駆動する。第２系統の供給電力の許容値は、例えば電源ユニット１０の電源容量に基づいて設定された値である。 No priority is set for the valve drive motor 20a, the needle drive motor 26a, and the syringe drive motor 36a. Since these modules need to operate in a timely manner, electric power necessary for these modules to operate is secured in advance. The control unit 9 determines the power necessary for the module that operates in a timely manner from among the allowable values so that the total power consumption of each module does not exceed the allowable value preset as the maximum value of the second system supply power. After securing, the output of these modules is determined and driven so that the power consumption of the modules that are always driven does not exceed the remaining power. For example, if the allowable value of the power supply of the second system is set to 500 W, and the total power required to drive the valve drive motor 20 a, the needle drive motor 26 a, and the syringe drive motor 36 a is 200 W, The outputs of the sample temperature adjusting Peltier element 36, the dehumidifying Peltier element 40, the column temperature adjusting heater 50, and the column temperature adjusting Peltier element 52 are determined so as not to exceed the remaining 300 W, and these modules are driven. The allowable value of the power supply of the second system is a value set based on the power supply capacity of the power supply unit 10, for example.

なお、図５に示されているように、オートサンプラ４のバルブ駆動モータ２０ａ、ニードル駆動モータ２６ａ及びシリンジ駆動モータ３６ａなどの適時駆動されるモジュールに対しては、他の常時駆動モジュールとは別の電源系統（第３系統）を用いて電力を供給するようにしてもよい。 As shown in FIG. 5, the time-driven modules such as the valve drive motor 20 a, needle drive motor 26 a, and syringe drive motor 36 a of the autosampler 4 are different from other constant drive modules. Power may be supplied using the power supply system (third system).

図２に戻って説明を続けると、制御ユニット９には、各モジュールの出力を決定するための機能として、モジュール出力決定部７４、消費電力算出部７６、残余電力算出部７８、優先度保持部８０及び消費電力データ保持部８２を備えている。モジュール出力決定部７４、消費電力算出部７６及び残余電力算出部７８は、制御ユニット９に設けられた記憶装置に格納されているソフトウェアとそのソフトウェアを実行する演算処理装置（ＣＰＵ）によって実現される機能である。優先度保持部８０と消費電力データ保持部８２はそれぞれ、制御ユニット９に設けられた記憶装置内に形成された記憶領域によって実現される機能である。各モジュールについて設定された優先度の情報は優先度保持部８０に保持されている。 Returning to FIG. 2 and continuing the description, the control unit 9 includes a module output determination unit 74, a power consumption calculation unit 76, a remaining power calculation unit 78, and a priority holding unit as functions for determining the output of each module. 80 and a power consumption data holding unit 82. The module output determination unit 74, the power consumption calculation unit 76, and the remaining power calculation unit 78 are realized by software stored in a storage device provided in the control unit 9 and an arithmetic processing unit (CPU) that executes the software. It is a function. Each of the priority holding unit 80 and the power consumption data holding unit 82 is a function realized by a storage area formed in a storage device provided in the control unit 9. Information on the priority set for each module is held in the priority holding unit 80.

モジュール出力決定部７４は、優先度の最も高いモジュールであるカラム温調用ヒータ５０とカラム温調用ペルチェ素子５２の出力を最初に決定し、次に試料温調用ペルチェ素子３６、最後に除湿用ペルチェ素子４０の出力を決定する。カラム温調用ヒータ５０及びカラム温調用ペルチェ素子５２の出力は、カラムホルダ４８の温度が予め設定された所定の温度になるように、カラムホルダ４８に設けられた温度センサ５３の信号に基づいて決定する。 The module output determination unit 74 first determines the outputs of the column temperature adjusting heater 50 and the column temperature adjusting Peltier element 52, which are the modules with the highest priority, then the sample temperature adjusting Peltier element 36, and finally the dehumidifying Peltier element. 40 outputs are determined. The outputs of the column temperature adjusting heater 50 and the column temperature adjusting Peltier element 52 are determined based on a signal from a temperature sensor 53 provided in the column holder 48 so that the temperature of the column holder 48 becomes a predetermined temperature. To do.

消費電力算出部７６は、モジュール出力決定部７４により決定された出力に基づいてそのモジュールの消費電力を算出する。最も優先度の高いカラム温調用ヒータ５０とカラム温調用ペルチェ素子５２の出力が決定されたときは、それぞれの消費電力を算出する。 The power consumption calculation unit 76 calculates the power consumption of the module based on the output determined by the module output determination unit 74. When the outputs of the column temperature adjusting heater 50 and the column temperature adjusting Peltier element 52 having the highest priority are determined, the respective power consumptions are calculated.

ペルチェ素子以外のモジュールは、出力が決定されるとその出力に基づいて消費電力が算出される。これに対し、ペルチェ素子は、抵抗値が駆動時の条件によって変化するため、出力（例えば、駆動電流）を一定にしても消費電力が変動する。そのため、消費電力算出部７６により出力が決定されても、その出力に基づいて計算で消費電力を求めることができない。そこで、ペルチェ素子の消費電力の算出に際して、予め用意されている消費電力データを用いる。消費電力データとは、ペルチェ素子の出力とそのときの最大消費電力との相関関係を示すデータであり、その一例が図６に示されている。消費電力データは、予め対象となるペルチェ素子を駆動しそのときの最大消費電力を実測したデータである。かかる消費電力データが消費電力データ保持部８２に保持されている。なお、図６のデータは、ペルチェ素子の加熱出力時と冷却出力時において、ペルチェ素子に流すことのできる電流値（例えば、９Ａ）を流したときの出力を１００％として表記している。 For modules other than Peltier elements, when the output is determined, the power consumption is calculated based on the output. On the other hand, since the resistance value of the Peltier element changes depending on the driving condition, the power consumption fluctuates even if the output (for example, driving current) is constant. Therefore, even if the output is determined by the power consumption calculation unit 76, the power consumption cannot be obtained by calculation based on the output. Therefore, power consumption data prepared in advance is used when calculating the power consumption of the Peltier element. The power consumption data is data indicating the correlation between the output of the Peltier element and the maximum power consumption at that time, and an example thereof is shown in FIG. The power consumption data is data obtained by actually driving a target Peltier element and measuring the maximum power consumption at that time. Such power consumption data is held in the power consumption data holding unit 82. Note that the data in FIG. 6 represents the output when a current value (for example, 9 A) that can be passed through the Peltier element is supplied as 100% when the Peltier element is heated and cooled.

消費電力算出部７６は、モジュール出力決定部７４によりカラム温調用ペルチェ素子５２の出力が決定されたときに、消費電力データ保持部８２に保持されている消費電力データに基づいてカラム温調用ペルチェ素子５２の消費電力を求める。消費電力算出部７６は、モジュール出力決定部７４により試料温調用ペルチェ素子３６の出力が決定されたときは、消費電力データ保持部８２に保持されている消費電力データに基づいて試料温調用ペルチェ素子３６の消費電力を求める。 The power consumption calculation unit 76, when the module output determination unit 74 determines the output of the column temperature adjustment Peltier device 52, based on the power consumption data held in the power consumption data holding unit 82, The power consumption of 52 is obtained. When the module output determining unit 74 determines the output of the sample temperature adjusting Peltier element 36, the power consumption calculating unit 76 uses the sample temperature adjusting Peltier element based on the power consumption data held in the power consumption data holding unit 82. 36 power consumption is obtained.

なお、消費電力データを用いて消費電力を求める際は、モジュールの個体差等を考慮し、消費電力データに示されている数値に一定の余地幅（例えば＋１０％）を上乗せした値を用いる。また、消費電力データをそのような余地幅を含めた値により作成しておいてもよい。 When power consumption is calculated using power consumption data, a value obtained by adding a certain margin width (for example, + 10%) to the numerical value indicated in the power consumption data is used in consideration of individual differences of modules and the like. Further, the power consumption data may be created with a value including such a margin width.

残余電力算出部７８は、第２系統の供給電力量として予め規定されている許容値から出力の決定されたモジュールの消費電力の合計値を差し引くことにより、許容値までの残余電力を求める。モジュール出力決定部７４によりカラム温調用ヒータ５０とカラム温調用ペルチェ素子５２の出力が決定されたときは、許容値からそれらの消費電力を差し引いた値が残余電力として求められる。試料温調用ペルチェ素子３６の出力が決定されたときは、その残余電力からさらに試料温調用ペルチェ素子３６の消費電力を差し引いた値が残余電力として求められる。 The remaining power calculation unit 78 obtains the remaining power up to the allowable value by subtracting the total value of the power consumption of the module whose output has been determined from the allowable value defined in advance as the power supply amount of the second system. When the module output determining unit 74 determines the outputs of the column temperature adjusting heater 50 and the column temperature adjusting Peltier element 52, a value obtained by subtracting their power consumption from the allowable value is obtained as the remaining power. When the output of the sample temperature adjusting Peltier device 36 is determined, a value obtained by subtracting the power consumption of the sample temperature adjusting Peltier device 36 from the remaining power is obtained as the remaining power.

モジュール出力決定部７４は、優先度の高いモジュールから順に出力を決定するが、優先度の高いモジュールの出力を決定した後、次に優先度の高いモジュールの出力を決定するときは、そのモジュールの消費電力が、予め設定された許容値から出力の決定されたモジュールの消費電力以下となるようにそのモジュールの出力を決定する。残余電力が出力を決定しようとするモジュールの最大消費電力以下であるときは、そのモジュールの消費電力が残余電力又は残余電力よりも僅かに小さくなるようにそのモジュールの出力を決定する。例えば、残余電力が最も優先度の低い除湿用ペルチェ素子４０の最大消費電力以下であるときは、消費電力データに基づいて、除湿用ペルチェ素子４０の消費電力（＋余地幅）が残余電力と同程度となる出力を逆算により求め、決定する。 The module output determination unit 74 determines the output in order from the module with the highest priority, but after determining the output of the module with the higher priority, when determining the output of the module with the next higher priority, The output of the module is determined so that the power consumption is equal to or less than the power consumption of the module whose output is determined from a preset allowable value. When the remaining power is equal to or less than the maximum power consumption of the module whose output is to be determined, the output of the module is determined such that the power consumption of the module is slightly smaller than the remaining power or the remaining power. For example, when the remaining power is equal to or less than the maximum power consumption of the dehumidifying Peltier element 40 having the lowest priority, the power consumption (+ margin width) of the dehumidifying Peltier element 40 is the same as the remaining power based on the power consumption data. The output to be a degree is determined by back calculation.

制御ユニット９によるモジュール出力の決定手順について図３のフローチャートを用いて説明する。 The procedure for determining the module output by the control unit 9 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、優先度の最も高いモジュール、カラム温調用ヒータ５０とカラム温調用ペルチェ素子５２の出力を、カラムホルダ４８に設けられている温度センサ３７の信号に基づいて決定し、その出力値からこれらのモジュール５０，５２の消費電力を求める。予め設定された許容値からカラム温調用ヒータ５０とカラム温調用ペルチェ素子５２の消費電力を差し引き、残余電力を求める。 First, the outputs of the module with the highest priority, the column temperature adjusting heater 50 and the column temperature adjusting Peltier element 52 are determined based on the signal of the temperature sensor 37 provided in the column holder 48, and these outputs are used to determine these outputs. The power consumption of the modules 50 and 52 is obtained. The power consumption of the column temperature adjusting heater 50 and the column temperature adjusting Peltier element 52 is subtracted from a preset allowable value to obtain the remaining power.

出力の決定されていないモジュールのうち次に優先度の高いモジュール、試料温調用ペルチェ素子３６の出力を、残余電力を超えない範囲で決定する。残余電力が試料温調用ペルチェ素子３６の最大出力時の消費電力以上であれば、試料温調用ペルチェ素子３６の出力を、ラックテーブル３４に設けられている温度センサ３７の信号に基づいて決定する。 Among the modules whose outputs are not determined, the output of the module having the second highest priority, the sample temperature adjusting Peltier element 36, is determined within a range not exceeding the remaining power. If the remaining power is greater than or equal to the power consumption at the time of the maximum output of the sample temperature adjusting Peltier element 36, the output of the sample temperature adjusting Peltier element 36 is determined based on the signal from the temperature sensor 37 provided on the rack table 34.

次に、他に出力の決定されていないモジュール、除湿用ペルチェ素子４０の出力を決定する。除湿用ペルチェ素子４０の出力は、先に出力が決定された試料温調用ペルチェ素子３６の消費電力を許容値からさらに差し引くことで得られた残余電力、すなわち許容値からカラム温調用ヒータ５０、カラム温調用ペルチェ素子５２及び試料温調用ペルチェ素子３６の消費電力を差し引いた残余電力を、試料温調用ペルチェ素子３６の消費電力が超えないように決定する。すべてのモジュールについて出力を決定した後、各モジュールを決定された出力で同時に駆動する。 Next, the output of the module whose output has not been determined and the Peltier element 40 for dehumidification are determined. The output of the dehumidifying Peltier element 40 is the residual power obtained by further subtracting the power consumption of the sample temperature adjusting Peltier element 36 whose output has been determined previously from the allowable value, that is, the column temperature adjusting heater 50 and the column from the allowable value. The remaining power obtained by subtracting the power consumption of the temperature adjusting Peltier element 52 and the sample temperature adjusting Peltier element 36 is determined so that the power consumption of the sample temperature adjusting Peltier element 36 does not exceed. After determining the output for all modules, each module is driven simultaneously with the determined output.

例えば、試料温調用ペルチェ素子３６、除湿用ペルチェ素子４０、カラム温調用ヒータ５０及びカラム温調用ペルチェ素子５２に対しての供給電力量の許容値が３００Ｗであったとする。試料温調用ペルチェ素子３６の最大消費電力が１１０Ｗ、除湿用ペルチェ素子４０の最大消費電力が１１０Ｗ、カラム温調用ヒータ５０とカラム温調用ペルチェ素子５２の合計の最大消費電力が１４０Ｗであったとすると、これらすべてのモジュールを最大出力で駆動すると合計が３６０Ｗになってしまい、許容値３００Ｗを超えてしまう。そこで、優先度の高いカラム温調用ヒータ５０とカラム温調用ペルチェ素子５２、試料温調用ペルチェ素子３２の出力を優先的に決定してこれらのモジュールの消費電力を求め、許容値からこれらのモジュールの消費電力を差し引いた残りの電力で除湿用ペルチェ素子４０を駆動する。 For example, it is assumed that the allowable value of the amount of power supplied to the sample temperature adjusting Peltier element 36, the dehumidifying Peltier element 40, the column temperature adjusting heater 50, and the column temperature adjusting Peltier element 52 is 300W. When the maximum power consumption of the sample temperature adjusting Peltier element 36 is 110 W, the maximum power consumption of the dehumidifying Peltier element 40 is 110 W, and the total maximum power consumption of the column temperature adjusting heater 50 and the column temperature adjusting Peltier element 52 is 140 W. When all these modules are driven at the maximum output, the total is 360 W, which exceeds the allowable value of 300 W. Therefore, the output of the column temperature adjusting heater 50, the column temperature adjusting Peltier element 52, and the sample temperature adjusting Peltier element 32 having a high priority is preferentially determined to determine the power consumption of these modules. The Peltier device 40 for dehumidification is driven with the remaining power obtained by subtracting the power consumption.

例えば、カラム温調用ヒータ５０とカラム温調用ペルチェ素子５２、試料温調用ペルチェ素子３２の出力が最大となるように決定された場合、これらのモジュールの消費電力の合計は２５０Ｗであるから、残余電力は５０Ｗとなる。この場合、除湿用ペルチェ素子４０の消費電力が５０Ｗ又はそれ以下となるように、消費電力データに基づいて除湿用ペルチェ素子４０の出力を決定する。 For example, when it is determined that the outputs of the column temperature adjusting heater 50, the column temperature adjusting Peltier element 52, and the sample temperature adjusting Peltier element 32 are maximized, the total power consumption of these modules is 250 W. Will be 50W. In this case, the output of the dehumidifying Peltier element 40 is determined based on the power consumption data so that the power consumption of the dehumidifying Peltier element 40 is 50 W or less.

上記の手順を一定時間ごとに繰り返し行ない、分析結果に与える影響の大きいモジュールの出力を維持しつつ、電源ユニット１０の１つの電源系統における消費電力を、予め設定した許容値以内に抑制する。 The above procedure is repeated at regular intervals, and the power consumption of one power supply system of the power supply unit 10 is suppressed within a preset allowable value while maintaining the output of the module having a large influence on the analysis result.

許容値は、優先度の高いモジュール（例えば優先度「中」以上のモジュール）の最大消費電力の合計値よりも大きく、優先度の低いモジュールまでのすべてのモジュールを最大出力で駆動したときの消費電力の合計値よりも小さい値に設定されることが好ましい。以上において説明したモジュール出力の制御方法により、第２系統における消費電力が許容値を超えることがないため、電源ユニット１０の第２系統への電力供給能力をその許容値程度にすることができる。したがって、電源ユニット１０は、すべてのモジュールの最大消費電力の合計よりも大きな電源容量を備えている必要はなく、電源ユニット１０の小型化を図ることができる。 The allowable value is larger than the total maximum power consumption of high priority modules (for example, modules with a priority of “medium” or higher), and is consumed when all modules up to the low priority module are driven at the maximum output. It is preferable to set a value smaller than the total value of power. According to the module output control method described above, the power consumption in the second system does not exceed the allowable value, so that the power supply capability of the power supply unit 10 to the second system can be reduced to the allowable value. Therefore, the power supply unit 10 does not need to have a power supply capacity larger than the total of the maximum power consumption of all the modules, and the power supply unit 10 can be downsized.

２送液ユニット
２ａ送液ポート
４オートサンプラ（自動試料注入ユニット）
４ａ，６ａ，８ａ入口ポート
４ｂ，６ｂ，８ｂ出口ポート
４ｃ試料設置部
４ｄ試料採取機構
４ｅ試料導入機構
６カラムオーブンユニット
８検出ユニット
９制御ユニット
９ａモジュール制御手段
９ｂ電力管理手段
９ｃ優先度保持部
１０電源ユニット
１１，１２，１４配管
１６ａ，１６ｂ送液ポンプ
１８ミキサ
２０２ポジションバルブ
２０ａバルブ駆動モータ
２１，４２，５４入口流路
２１，４６，５８出口流路
２３インジェクションポート
２４ニードル
２６シリンジポンプ
２６ａシリンジ駆動モータ
２８切替バルブ
３０洗浄液容器
３２サンプルラック
３４ラックテーブル
３６試料温調用ペルチェ素子
３７，５３温度センサ
３８試料容器
３８サンプルループ
４０除湿用ペルチェ素子
４４分析カラム
４８カラムホルダ
５０カラム温調用ヒータ
５２カラム温調用ペルチェ素子
５６試料セル
６０光学的検出器
６２，６４，６６，６８制御部
７０光源
７２検出素子
７４モジュール出力算出部
７６消費電力算出部
７８残余電力算出部
８０優先度保持部
８２消費電力データ保持部 2 Liquid feeding unit 2a Liquid feeding port 4 Autosampler (automatic sample injection unit)
4a, 6a, 8a Inlet port 4b, 6b, 8b Outlet port 4c Sample installation unit 4d Sample collection mechanism 4e Sample introduction mechanism 6 Column oven unit 8 Detection unit 9 Control unit 9a Module control unit 9b Power management unit 9c Priority holding unit 10 Power supply unit 11, 12, 14 Pipe 16a, 16b Liquid feed pump 18 Mixer 20 2-position valve 20a Valve drive motor 21, 42, 54 Inlet flow path 21, 46, 58 Outlet flow path 23 Injection port 24 Needle 26 Syringe pump 26a Syringe Drive motor 28 Switching valve 30 Cleaning liquid container 32 Sample rack 34 Rack table 36 Peltier element for sample temperature control 37, 53 Temperature sensor 38 Sample container 38 Sample loop 40 Peltier element for dehumidification 44 Analysis column 8 Column Holder 50 Column Temperature Control Heater 52 Column Temperature Control Peltier Element 56 Sample Cell 60 Optical Detector 62, 64, 66, 68 Control Unit 70 Light Source 72 Detection Element 74 Module Output Calculation Unit 76 Power Consumption Calculation Unit 78 Residual Power Calculation Part 80 priority holding part 82 power consumption data holding part

Claims

The liquid chromatograph system is being started up while supplying power using a common power supply system among the modules installed in the multiple operation units that do not have their own power supply. A module output control method for controlling the outputs of two or more modules including two modules provided in different operation units, which are always driven, by repeatedly executing the following steps in that order : An autosampler and a column oven unit are provided as the operation unit, and a sample temperature adjusting Peltier element for adjusting the temperature of the sample container to a constant temperature and a dehumidifying Peltier element for dehumidifying the inside of the autosampler are provided in the autosampler, Adjust the temperature of the analytical column to a constant temperature in the column oven unit. A column temperature control Peltier device and a column temperature control heater are provided, and a common power supply system is used for the sample temperature control Peltier device, the dehumidifying Peltier device, the column temperature control Peltier device, and the column temperature control heater. A module output control method for supplying electric power, setting the highest priority for the column temperature adjusting Peltier element and the column temperature adjusting heater, and setting the lowest priority for the dehumidifying Peltier element.
(1) recognizing a predetermined priority for each module to which power is supplied using a common power supply system;
(2) determining the output of the module with the highest priority;
(3) calculating power consumption of the module whose output is determined;
(4) a step of obtaining a difference value between an allowable value for a predetermined total power consumption value and the power consumption calculated in the step (3) as a residual power; and (5) power consumption of an undecided module. Determining an output undetermined output so that the electric power is equal to or less than the remaining electric power;

2. The module output control method according to claim 1, wherein, in the step of (5), when there are two or more modules whose output has not been determined, an output is determined in order from a module having a higher priority among these modules.

Among a plurality of modules provided in the operation unit constituting the liquid chromatograph system, two or more modules that are always driven while starting up the liquid chromatograph system while supplying power using a common power supply system. Output the following steps:
(1) recognizing a predetermined priority for each module to which power is supplied using a common power supply system;
(2) determining the output of the module with the highest priority;
(3) calculating power consumption of the module whose output is determined;
(4) a step of obtaining a difference value between an allowable value for a predetermined total power consumption value and the power consumption calculated in the step (3) as a residual power; and (5) power consumption of an undecided module. Determining an output undetermined output such that power is equal to or less than the remaining power;
Is a module output control method for controlling by repeatedly executing in order,
In the step (3), before the module having the highest priority is driven with the output determined in the step (2), the power consumption of the module is determined as the output determined in the step (2). A module output control method for calculating based on the above.

The module output control method according to claim 3 , wherein the module whose output is determined in the step (2) and the module whose output is determined in the step (5) are simultaneously driven.

When a module to which power is supplied using a common power supply system includes a Peltier element, the power consumption of the Peltier element is the output of the Peltier element and the predicted value of power consumption when the Peltier element is driven by the output. The module output control method according to claim 3, wherein the module output control method calculates the power based on power consumption data prepared in advance as information indicating the relationship.

Multiple operating units that do not have their own power supply,
A plurality of power supply units for supplying power to the modules provided in the respective operation units, including two modules provided in the different operation units that are always driven during activation of the liquid chromatograph system. A power supply unit having a common power supply system that is one power supply system for supplying power to the module;
An allowable value holding unit for holding a predetermined allowable value as a maximum value of an allowable range of power consumption in the common power supply system;
A priority holding unit for holding information on priorities defined in advance for each of the modules to which power is supplied by the common power system, and the common power source based on the information on the priority held in the priority holding unit; Among the modules to which power is supplied by the system, a module output determination unit that determines the output of the module with the highest priority among the modules whose output has not been determined, and each module is driven with the output determined by the module output determination unit A power consumption calculation unit that calculates power consumption at the time, and a residual power calculation unit that obtains a difference value between the allowable value and a total value of power consumption of the modules whose outputs are determined as residual power, and determines the module output determination The module is configured to prevent the power consumption from exceeding the remaining power when a module whose output has not been determined is driven. And a control unit for determining an output of Yuru, a,
The operation unit includes an autosampler and a column oven unit, the autosampler has a sample temperature adjusting means for adjusting the temperature of the sample container to a constant temperature, and the column oven unit adjusts the temperature of the analytical column to a constant temperature. Column temperature control means for
The common power supply system for the sample temperature adjusting Peltier element as the sample temperature adjusting means, the dehumidifying Peltier element for dehumidifying the autosampler, the column temperature adjusting Peltier element as the column temperature adjusting means, and the column temperature adjusting heater Configured to supply power by
The liquid chromatograph system in which the priority of the column temperature adjusting Peltier element and the column temperature adjusting heater is set to be the highest, and the priority of the dehumidifying Peltier element is set to the lowest .

When there are two or more modules whose output has not been determined, the module output determination unit outputs the modules in order from the highest priority module among the modules based on the priority information stored in the priority storage unit. The liquid chromatograph system according to claim 6 , wherein:

Multiple operating units that do not have their own power supply,
A common power supply system that is a power supply unit that supplies power to the modules provided in each of the operation units, and is a single power supply system that supplies power to a plurality of modules that are always driven during startup of the liquid chromatograph system A power supply unit having
An allowable value holding unit for holding a predetermined allowable value as a maximum value of an allowable range of power consumption in the common power supply system;
A priority holding unit for holding information on priorities defined in advance for each of the modules to which power is supplied by the common power system, and the common power source based on the information on the priority held in the priority holding unit; Among the modules to which power is supplied by the system, a module output determination unit that determines the output of the module with the highest priority among the modules whose output has not been determined, and each module is driven with the output determined by the module output determination unit A power consumption calculation unit that calculates power consumption at the time, and a residual power calculation unit that obtains a difference value between the allowable value and a total value of power consumption of the modules whose outputs are determined as residual power, and determines the module output determination The module is configured to prevent the power consumption from exceeding the remaining power when a module whose output has not been determined is driven. And a control unit for determining an output of Yuru, a,
The power consumption calculation unit calculates the power consumption of the module based on the output determined by the module output determination unit before the module whose output is determined by the module output determination unit is driven with the determined output. , Liquid chromatograph system.

Before the module whose output is determined by the module output determining means is driven by the output, the power consumption of the module whose output is determined by the module output determining means is calculated by the power consumption calculating section, and the power consumption 9. The liquid chromatograph system according to claim 8 , wherein a residual power is calculated by the residual power calculation unit based on the output, and an output of a module whose output has not been determined is determined by the module output determination means based on the residual power.

Multiple operating units that do not have their own power supply,
A common power supply system that is a power supply unit that supplies power to the modules provided in each of the operation units, and is a single power supply system that supplies power to a plurality of modules that are always driven during startup of the liquid chromatograph system A power supply unit having
An allowable value holding unit for holding a predetermined allowable value as a maximum value of an allowable range of power consumption in the common power supply system;
A priority holding unit for holding information on priorities defined in advance for each of the modules to which power is supplied by the common power system, and the common power source based on the information on the priority held in the priority holding unit; Among the modules to which power is supplied by the system, a module output determination unit that determines the output of the module with the highest priority among the modules whose output has not been determined, and each module is driven with the output determined by the module output determination unit A power consumption calculation unit that calculates power consumption at the time, and a residual power calculation unit that obtains a difference value between the allowable value and a total value of power consumption of the modules whose outputs are determined as residual power, and determines the module output determination The module is configured to prevent the power consumption from exceeding the remaining power when a module whose output has not been determined is driven. And a control unit for determining an output of Yuru, a,
A power consumption data holding unit that holds power consumption data indicating a relationship between an output of the Peltier element and a predicted value of power consumption when the Peltier element is driven with the output;
The liquid power system, wherein the power consumption calculation unit calculates power consumption of the Peltier element based on the power consumption data held in the power consumption data holding unit.