JP6699409B2 - ガスクロマトグラフ - Google Patents

Description

本発明は、カラムオーブン内の可燃性ガスを検知し、当該検知内容に応じた処理を行うガスクロマトグラフに関するものである。

ガスクロマトグラフは、カラムと、カラムを収容するカラムオーブンと、検出器とを備えている。ガスクロマトグラフにおいて、カラムには、キャリアガスとともに試料が導入される。カラムに導入された試料は、カラムを通過する過程で分離される。カラムで分離された試料成分は、検出器で検出される。

キャリアガスとしては、例えば、水素ガスなどの可燃性ガスが用いられる場合がある。また、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）などの検出器においては、水素ガスが検出器に供給され、当該検出器における検出に用いられる場合もある。

ガスクロマトグラフでは、分析動作中において、各部材の接続部分の弛みなどにより、本来の流路からガスが漏れることがある。この場合には、そのまま分析動作を継続すると、ガスクロマトグラフ内において、爆発や火災などが発生する危険性が高くなる。そこで、このような場合に対応するため、ガスが漏れた場合に、分析動作を停止させるガスクロマトグラフが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。

特許文献１に記載のガスクロマトグラフでは、ガスクロマトグラフ内の各流路を流れるガスの流量を測定している。そして、測定した流量に基づいて算出される値が、所定の閾値以上となった場合に、ガスクロマトグラフにおける分析動作を停止させる。

特許第５８４５９６６号公報

上記した従来のガスクロマトグラフでは、分析動作を停止させる際の各部品の制御が不適切な場合があった。

具体的には、ガスクロマトグラフ内でガスが漏れている場合には、カラムオーブン内に配置されるヒータは、発火源となるため、すぐに電力供給を停止させる必要がある。一方、カラムや、ガス供給部などは、漏れるガスの濃度が低い場合には、必ずしも電力供給を停止させる必要はなく、また、これらの部品は、電力が供給されている状態から、すぐにその供給が停止されると、壊れてしまう可能性のある部品である。

上記の従来のガスクロマトグラフでは、測定した流量に基づいて算出される値と、所定の閾値とを一様に比較し、その結果に基づいて、ガスクロマトグラフにおける部品の動作を停止（電力供給を停止）させている。そのため、カラムや、ガス供給部など、漏れるガスの濃度によっては、停止させる必要のない部品まで停止させる場合がある。そして、その場合には、部品が壊れることもある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、カラムオーブン内の可燃性ガスの濃度に応じた適切な処理を行う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。

（１）本発明に係るガスクロマトグラフは、カラムと、カラムオーブンと、ヒータと、試料導入部と、検出器と、ガス供給部と、ガス検知ユニットと、制御部とを備える。前記カラムオーブンは、前記カラムを収容する。前記ヒータは、前記カラムオーブン内を加熱する。前記試料導入部は、前記カラム内にキャリアガスとともに試料を導入する。前記検出器は、前記カラムを通過する過程で分離された試料成分を検出する。前記ガス供給部は、キャリアガス又は検出器用ガスとして可燃性ガスを供給する。前記ガス検知ユニットは、前記カラムオーブン内の可燃性ガスの濃度を検知する。前記制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度を、第１閾値及び当該第１閾値よりも高い第２閾値と段階的に比較することにより、各閾値との比較結果に応じて、閾値ごとに異なる処理を行う。

このような構成によれば、ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が第１閾値以上の場合と、ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が第２閾値以上の場合とで、異なる処理を行うことができる。

例えば、ガス検知ユニットによってカラムオーブン内のガスが検知された場合であって、検知される可燃性ガスの濃度が低い場合には、発火源となる部品の動作を停止させることにより、爆発や火災などが発生する危険性を排除して、ガスクロマトグラフにおける安全性を確保できる。また、ガス検知ユニットによってカラムオーブン内のガスが検知された場合であって、検知される可燃性ガスの濃度が高い場合には、発火源となる部品の動作を停止させるとともに、その他の部品の動作も停止させることにより、ガスクロマトグラフにおける分析動作を完全に停止させて、安全性を確実に確保できる。
このように、本発明に係るガスクロマトグラフによれば、カラムオーブン内のガスの濃度に応じた適切な処理を行うことができる。

（２）また、前記制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第１閾値以上である場合に、前記ヒータによる加熱を停止させてもよい。

このような構成によれば、ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第１閾値以上である場合に、発火源となるヒータの動作を停止させて、爆発や火災などが発生する危険性を排除できる。
そのため、ガスクロマトグラフにおける安全性を確保できる。

（３）また、前記カラムオーブンは、本体と、給気フラップと、排気フラップとを備えてもよい。前記本体は、外部から空気を供給する給気口、及び、外部に空気を排出する排気口が形成された中空状である。前記給気フラップは、前記給気口を開閉する。前記排気フラップは、前記排気口を開閉する。前記制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第１閾値以上である場合に、前記給気フラップ及び前記排気フラップを閉状態から開状態に切り替えてもよい。

このような構成によれば、ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第１閾値以上である場合に、給気フラップ及び前記排気フラップを閉状態から開状態に切り替えることにより、カラムオーブン内を換気でき、カラムオーブン内に可燃性ガスが充満することを抑制できる。
そのため、ガスクロマトグラフにおける安全性を確実に確保できる。

（４）また、前記ガスクロマトグラフは、表示部をさらに備えてもよい。前記制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第１閾値以上である場合に、前記表示部にエラー情報を表示させてもよい。

このような構成によれば、ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第１閾値以上である場合に、ユーザに対してカラムオーブン内にガスが漏れていることを報知できる。

（５）また、前記ガスクロマトグラフは、電力供給部をさらに備えてもよい。前記電力供給部は、前記ガス供給部及び前記検出器を含む複数の電気部品に電力を供給する。前記制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第２閾値以上である場合に、前記複数の部品のうち少なくとも１つの部品に対する前記電力供給部からの電力供給を停止させてもよい。

このような構成によれば、ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第２閾値以上である場合に、複数の部品のうち少なくとも１つの部品に対する電力供給を停止させることより、ガスクロマトグラフにおける分析動作を停止させて、安全性を確実に確保できる。

（６）また、前記ガス検知ユニットは、スピーカを備えてもよい。前記制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第２閾値以上である場合に、前記スピーカからエラー音を出力させてもよい。

このような構成によれば、ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第２閾値以上である場合に、ユーザに対してカラムオーブン内に高い濃度のガスが漏れていることを確実に報知できる。

（７）また、前記ガス検知ユニットは、信号出力部を備えてもよい。前記制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第２閾値以上である場合に、前記信号出力部からエラー信号を出力させてもよい。

このような構成によれば、ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第２閾値以上である場合に、エラー信号に基づく処理を行うことができる。

（８）また、前記ガスクロマトグラフは、バルブをさらに備えてもよい。前記バルブは、前記ガス供給部から供給される可燃性ガスの流量を調整する。前記制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第２閾値以上である場合に、前記バルブを閉状態としてもよい。

このような構成によれば、ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第２閾値以上である場合に、ガス供給部からの可燃性ガスの供給を停止させることができる。
そのため、ガスクロマトグラフにおける安全性を確実に確保できる。

（９）また、前記ガスクロマトグラフは、電源スイッチをさらに備えてもよい。前記電源スイッチは、前記ガスクロマトグラフの電源をオン状態又はオフ状態に切り替える。前記制御部は、前記電源スイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられたときの前記ガス検知ユニットからの検知信号に基づいて、当該ガス検知ユニットの異常状態を検出してもよい。

このような構成によれば、電源スイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられた時点でガス検知ユニットに異常が発生している場合に、異常検出処理部によって、その異常を確実に検出できる。

本発明によれば、ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が第１閾値以上の場合と、ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が第２閾値以上の場合とで、異なる処理を行うことができる。そのため、カラムオーブン内のガスの濃度に応じた適切な処理を行うことができる。

本発明の一実施形態に係るガスクロマトグラフの構成を示した概略図である。 ガスクロマトグラフの詳細な構成を示した図である。 ガスクロマトグラフの電気的構成を示したブロック図である。 本体制御部による制御動作の流れを示したフローチャートである。 ユニット制御部による制御動作の流れを示したフローチャートである。

１．ガスクロマトグラフの概略構成
図１は、本発明の一実施形態に係るガスクロマトグラフ１の構成を示した概略図である。
ガスクロマトグラフ１は、カラム２，３のそれぞれにキャリアガスとともに試料を導入することにより、各カラムで分離された試料成分の分析を行うためのものであり、上記カラム２，３以外に、カラムオーブン４、貯留部５，６、ガス供給部７、及び、検出器８，９を備えている。

カラム２，３のそれぞれは、例えば、キャピラリカラムからなり、カラムオーブン４内に収容されている。すなわち、ガスクロマトグラフ１では、複数（２つ）のカラムが同一のカラムオーブン４内に収容されている。

貯留部５，６のそれぞれには、ガスクロマトグラフ１内で用いられるガスが貯留されている。具体的には、貯留部５には、可燃性ガスの一例である水素ガスが貯留されている。また、貯留部６には、不活性ガスの一例であるヘリウムガスが貯留されている。

ガス供給部７は、貯留部５，６のそれぞれに貯留されているガスを、カラム２，３のそれぞれに供給するように構成されている。ガス供給部７は、バルブ７１，７２を備えている。バルブ７１は、貯留部５からカラム２に向かう流路の途中に介在されており、バルブ７２は、貯留部６からカラム３に向かう流路の途中に介在されている。ガス供給部７では、バルブ７１，７２を動作させることにより、貯留部５，６のそれぞれからカラム２，３のそれぞれに向かうガスの流量を調整している。
また、貯留部５からカラム２に向かう流路の途中であって、流入方向において、ガス供給部７の上流側には、バルブ１０が介在されている。
検出器８は、例えば、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）である。
検出器９は、例えば、バリア放電イオン化検出器（ＢＩＤ）である。

ガスクロマトグラフ１では、ガス供給部７によって、貯留部５内の可燃性ガスがキャリアガスとしてカラム２に導入される。このとき、カラム２には、キャリアガスとともに試料が導入される。カラム２で分離された試料成分は、検出器８により検出される。また、ガスクロマトグラフ１では、ガス供給部７によって、貯留部６内の不活性ガスがキャリアガスとしてカラム３に導入される。このとき、カラム３には、キャリアガスとともに試料が導入される。カラム３で分離された試料成分は、検出器９により検出される。
このように、ガスクロマトグラフ１では、複数（２つ）のカラムのそれぞれに対して、キャリアガス及び試料が導入される。

２．ガスクロマトグラフの詳細な構成
図２は、ガスクロマトグラフ１の詳細な構成を示した図である。なお、図２では、上記したカラム３及びその周辺の部材については、説明の便宜上、図示を省略している。

ガスクロマトグラフ１は、上記したカラム２、カラムオーブン４、貯留部５、ガス供給部７及び検出器８に加えて、ヒータ１１、攪拌冷却ファン１２、試料導入部１３及びガス検知ユニット１４などを備えている。

カラムオーブン４は、内部にカラム２、ヒータ１１及び攪拌冷却ファン１２などが収容された本体４１を備えている。本体４１には、給気口４２及び排気口４３が形成されている。これにより、給気口４２を介して本体４１の外部から空気を供給することができるとともに、排気口４３を介して本体４１内の空気を外部に排出することができるようになっている。また、カラムオーブン４には、給気口４２を開閉する給気フラップ４４、及び、排気口４３を開閉する排気フラップ４５が備えられている。

試料導入部１３は、カラム２内にキャリアガス及び試料ガスを導入するためのものであり、その内部に試料気化室（図示せず）が形成されている。この試料気化室には、液体試料が注入され、試料気化室内で気化された試料が、ガス供給部７から供給されるキャリアガスとともにカラム２内に導入される。

また、ガス供給部７からは、検出器８に対してもガス（可燃性ガス）が供給される。そして、検出器８では、当該可燃性ガスを検出器用ガスとして用いることにより検出が行われる。

このように、ガス供給部７は、可燃性ガスをキャリアガス及び検出器用ガスとして供給する。ガス供給部７は、例えばフローコントローラを含む構成であり、キャリアガス及び検出器用ガスの流量を個別に制御することができる。

ガス検知ユニット１４は、カラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度を検知するように構成されており、また、検知したガス濃度に基づいて、各種処理を行うように構成されている（後述する）。ガス検知ユニット１４は、その一端がカラムオーブン４の本体４１内に配置される吸引管１４１と、吸引管１４１の途中部に介在されるポンプ１４２と、吸引管の他端に設けられる濃度検知センサ１４３とを備えている。

ガスクロマトグラフ１では、分析動作中は、ヒータ１１によってカラムオーブン４内が加熱される。そして、攪拌冷却ファン１２が回転されることにより、カラムオーブン４内のカラム２が均一に加熱される。

また、カラム２を冷却する際には、給気フラップ４４及び排気フラップ４５が閉状態から開状態とされることにより、給気口４２及び排気口４３が開放される。この状態で、給気口４２の近傍に設けられた攪拌冷却ファン１２が回転することにより、本体４１の外部から本体４１内に空気を供給して、カラム１を冷却することができる。

また、ガス検知ユニット１４では、ポンプ１４２が動作されて、カラムオーブン４（本体４１）内の空気が吸引管１４１を介して吸引される。そして、吸引管１４１を流れる空気に含まれるガスの濃度が、濃度検知センサ１４３によって検知される。

３．ガスクロマトグラフの電気的構成
図３は、ガスクロマトグラフ１の電気的構成を示したブロック図である。
ガスクロマトグラフ１の動作は、例えば、ガスクロマトグラフ１の本体に設けられたＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む本体制御部２０によって制御される。本体制御部２０には、上記したガス供給部７、検出器８、バルブ１０、ヒータ１１及びガス検知ユニット１４の他、フラップ開閉機構２１、表示部２２及び電源スイッチ２３などが電気的に接続されている。

フラップ開閉機構２１は、例えば、モータ（図示せず）などを含む構成であり、給気フラップ４４及び排気フラップ４５をそれぞれ閉状態又は開状態に切り替えるための機構である。
表示部２２は、例えば、液晶表示器などにより構成される。表示部２２には、本体制御部２０の制御により、分析結果などの各種情報が表示される。

電源スイッチ２３は、例えば、ガスクロマトグラフ１の本体に設けられている。電源スイッチ２３は、ユーザの操作により、ＯＮ／ＯＦＦの切替が可能である。
本体制御部２０は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、比較処理部２０１、動作処理部２０２及び異常検出処理部２０３などとして機能する。

比較処理部２０１は、ガス検知ユニット１４のユニット制御部１４４（後述する）からの信号に基づいて、カラムオーブン４内のガスの濃度と所定の閾値とを比較する。具体的には、比較処理部２０１は、第１閾値の情報を保持しており、カラムオーブン４内のガスの濃度を第１閾値と比較する。

動作処理部２０２は、比較処理部２０１の比較結果に基づいて、ガス供給部７、検出器８、バルブ１０、ヒータ１１、フラップ開閉機構２１及び表示部２２のそれぞれの動作を制御する。

異常検出処理部２０３は、ガス検知ユニット１４のユニット制御部１４４（後述する）からの信号、及び、電源スイッチ２３からの信号に基づいて、濃度検知センサ１４３に異常が発生した場合に、その異常を検出する。
ガス検知ユニット１４は、上記した濃度検知センサ１４３の他、ユニット制御部１４４、スピーカ１４５及び信号出力部１４６などを備えている。

ユニット制御部１４４は、例えば、論理回路を含むハードウェアにより構成されている。ユニット制御部１４４には、本体制御部２０、スピーカ１４５、信号出力部１４６、バルブ１０及び電力供給部２４などが電気的に接続されている。なお、ユニット制御部１４４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成であってもよい。
電力供給部２４は、電源スイッチ２３がＯＮの状態において、ガス供給部７、検出器８、バルブ１０、ヒータ１１、フラップ開閉機構２１及び表示部２２のそれぞれに電力を供給するように構成されている。

ユニット制御部１４４は、濃度検知センサ１４３からの信号に基づいて、カラムオーブン４内のガス濃度の情報を本体制御部２０に出力する。また、ユニット制御部１４４は、濃度検知センサ１４３からの信号に基づいて、スピーカ１４５からエラー音を出力させ、また、信号出力部１４６からネットワークなどを介して外部システム１００に対してエラー信号を出力させる。ユニット制御部１４４は、論理回路を用いたハード的な処理により、比較処理部１５１及び動作処理部１５２などとして機能する。

比較処理部１５１は、濃度検知センサ１４３からの信号に基づいて、カラムオーブン４内のガスの濃度と所定の閾値とを比較する。具体的には、比較処理部１５１は、第２閾値の情報を保持しており、カラムオーブン４内のガスの濃度を第２閾値と比較する。
動作処理部１５２は、比較処理部１５１の比較結果に基づいて、バルブ１０及び電力供給部２４のそれぞれの動作を制御する。

４．ガス漏れ発生時におけるガスクロマトグラフでの動作
（１）本体制御部による制御動作
図４は、本体制御部２０による制御動作の流れを示したフローチャートである。
ガスクロマトグラフ１では、電源スイッチ２３がオフ状態からオン状態に切り替えられると、異常検出処理部２０３は、ガス検知ユニット１４のユニット制御部１４４からの信号（検知信号）の出力値（強度）が予め定める一定の範囲内にあるか否かを判定する。そして、異常検出処理部２０３は、その信号の出力値（強度）が一定の範囲内でない場合には、ガス検知ユニット１４に異常が発生していると判断し、その異常状態を検出する（ステップＳ１０１でＹＥＳ）。そして、動作処理部２０２は、表示部２２において、ガス検知ユニット１４に異常が発生している旨を表示させる（ステップＳ１０２）。このとき、ガスクロマトグラフ１は、起動状態とならないように構成されていてもよい。

電源スイッチ２３がＯＮの間は、ガスクロマトグラフ１において、カラムオーブン４内における可燃性ガスの濃度に基づいて、各部材の動作が制御される。
具体的には、比較処理部２０１は、ガス濃度の情報として第１閾値の値を保持している。第１閾値は、例えば、０．４％〜１％であり、好ましくは、０．４％である。比較処理部２０１は、ガス検知ユニット１４のユニット制御部１４４からの信号に基づいて、カラムオーブン４内のガス濃度と第１閾値とを比較する。

比較処理部２０１によってカラムオーブン４内のガス濃度と第１閾値とが比較された結果、カラムオーブン４内の濃度が第１閾値以上である場合には（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、動作処理部２０２は、まず、ヒータ１１の動作を停止させて、ヒータ１１によるカラムオーブン４内の加熱を停止させる（ステップＳ１０４）。

また、動作処理部２０２は、フラップ開閉機構２１を動作させて、給気フラップ４４及び排気フラップ４５のそれぞれが閉状態である場合には、その閉状態を開状態に切り替える（ステップＳ１０５）。これにより、カラムオーブン４内が換気される。
さらに、動作処理部２０２は、表示部２２において、カラムオーブン４内にガスが漏れている旨（第１エラー情報）を表示させる（ステップＳ１０６）。

また、動作処理部２０２は、後述するように、ガス検知ユニット１４のユニット制御部１４４から所定の情報の入力（カラムオーブン４内の濃度が後述する第２閾値以上である旨の通知）がされた場合には（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、図示しないＰＣなどに含まれる外部表示部において、カラムオーブン４内に高濃度のガスが漏れている旨（第２エラー情報）を表示させる（ステップＳ１０８）。

ガスクロマトグラフ１では、ユーザによって電源スイッチ２３がＯＦＦされるまで、このような動作が繰り返される。そして、ユーザによって電源スイッチ２３がＯＦＦされると（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、上記動作が終了する。

（２）ユニット制御部による制御動作
図５は、ユニット制御部１４４による制御動作の流れを示したフローチャートである。
ガスクロマトグラフ１では、上記した本体制御部２０による制御動作と並行して、以下のように、ガス検知ユニット１４のユニット制御部１４４による制御動作が行われる。
具体的には、ユニット制御部１４４において、比較処理部１５１は、ガス濃度の情報として第２閾値の値を保持している。
第２閾値は、上記した第１閾値よりも高い値である。第２閾値は、例えば、２％〜３％であり、好ましくは、２％である。比較処理部１５１は、濃度検知センサ１４３からの信号に基づいて、カラムオーブン４内のガス濃度と第２閾値とを比較する。

通常、カラムオーブン４内にガスが漏れている場合には、カラムオーブン４内のガス濃度が徐々に上昇するため、カラムオーブン４内のガス濃度が第１閾値以上となった後、第２閾値以上となる場合には、その間に所定時間が経過することとなる。

比較処理部１５１によってカラムオーブン４内のガス濃度と第２閾値とが比較された結果、カラムオーブン４内の濃度が第２閾値以上である場合には（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、動作処理部１５２は、バルブ１０を動作させて閉状態にする（ステップＳ２０２）。そして、貯留部５からガス供給部７に向かう流路を閉鎖させる。
これにより、貯留部５からカラムオーブン４内に向かうガスの流れが完全に停止される。

また、ユニット制御部１４４は、カラムオーブン４内における可燃性ガスの濃度に基づいて、スピーカ１４５及び信号出力部１４６の動作を制御する。

具体的には、ユニット制御部１４４は、スピーカ１４５からエラー音を出力させて、ユーザに対してエラーが発生している（カラムオーブン４内に高濃度のガスが漏れている）ことを報知する（ステップＳ２０３）。また、ユニット制御部１４４は、信号出力部１４６から外部システム１００に向けてエラー信号を出力させる（ステップＳ２０４）。外部システム１００では、このエラー信号に基づいて、エラーが通知される。

また、ユニット制御部１４４は、本体制御部２０（動作処理部２０２）に対してカラムオーブン４内の濃度が第２閾値以上である旨の情報を出力（通知）する（ステップＳ２０５）。そして、本体制御部２０の動作処理部２０２は、上記したように、図示しないＰＣなどに含まれる外部表示部において、カラムオーブン４内に高濃度のガスが漏れている旨を表示させる。なお、このとき、ＰＣにおいて、エラーのログが記録されてもよい。

さらに、動作処理部１５２は、電力供給部２４を動作させて、ガス供給部７、検出器８、バルブ１０、ヒータ１１、フラップ開閉機構２１及び表示部２２のそれぞれに対する電力供給を停止させる（ステップＳ２０６）。なお、このとき、動作処理部１５２は、これらの部品のうち、ガス供給部７のみ、又は、検出器８のみなど、少なくとも１つの部品に対する電力供給を停止させてもよい。

このように、ガスクロマトグラフ１では、ユニット制御部１４４及び本体制御部２０により制御部が構成されており、ユニット制御部１４４による制御動作と、本体制御部２０による制御動作とが並行して行われることにより、濃度検知センサ１４３によって検知されるカラムオーブン４内のガス濃度の値が、第１閾値及び第２閾値と段階的に比較される。そして、その比較結果に応じて、閾値ごとに異なる処理が行われる。但し、ユニット制御部１４４による制御動作と、本体制御部２０による制御動作とが、１つの制御ユニットの制御により実施されてもよい。

５．作用効果
（１）本実施形態では、ガスクロマトグラフ１において、ユニット制御部１４４による制御動作と、本体制御部２０による制御動作とが行われることにより、濃度検知センサ１４３で検知されるカラムオーブン４内のガスの濃度の値が、第１閾値及び第２閾値と段階的に比較される。そして、濃度検知センサ１４３により検知されるカラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第１閾値以上の場合と、濃度検知センサ１４３により検知される可燃性ガスの濃度が第２閾値以上の場合とで、異なる処理が行われる。
そのため、ガスクロマトグラフ１において、カラムオーブン４内のガスの濃度に応じた適切な処理を行うことができる。

（２）また、本実施形態では、濃度検知センサ１４３により検知されるカラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第１閾値以上の場合に、動作処理部２０２によってヒータ１１による加熱が停止される（ステップＳ１０４）。

そのため、カラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第１閾値以上の場合に、発火源となるヒータ１１の動作を停止させて、爆発や火災などが発生する危険性を排除できる。
その結果、ガスクロマトグラフ１における安全性を確保できる。

（３）また、本実施形態では、濃度検知センサ１４３により検知されるカラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第１閾値以上の場合に、動作処理部２０２によって、フラップ開閉機構２１が動作されて、給気フラップ４４及び排気フラップ４５のそれぞれが閉状態から開状態に切り替えられる（ステップＳ１０５）。

そのため、カラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第１閾値以上の場合に、カラムオーブン４内を換気でき、カラムオーブン４内に可燃性ガスが充満することを抑制できる。
その結果、ガスクロマトグラフ１における安全性を確実に確保できる。

（４）また、本実施形態では、濃度検知センサ１４３により検知されるカラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第１閾値以上の場合に、動作処理部２０２によって、表示部２２において、カラムオーブン４内にガスが漏れている旨（第１エラー情報）が表示される（ステップＳ１０６）。
そのため、カラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第１閾値以上の場合に、ユーザに対してカラムオーブン４内にガスが漏れていることを報知できる。

（５）また、本実施形態では、濃度検知センサ１４３により検知されるカラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第２閾値以上の場合に、動作処理部１５２によって、電力供給部２４が動作されて、ガス供給部７、検出器８、バルブ１０、ヒータ１１、フラップ開閉機構２１及び表示部２２のそれぞれに対する電力供給が停止される（ステップＳ２０３）。

そのため、カラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第２閾値以上の場合に、ガスクロマトグラフ１における分析動作を停止させて、安全性を確実に確保できる。

（６）また、本実施形態では、濃度検知センサ１４３により検知されるカラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第２閾値以上の場合に、ユニット制御部１４４の制御によって、スピーカ１４５からエラー音が出力される（ステップＳ２０４）。

そのため、カラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第２閾値以上の場合に、ユーザに対してカラムオーブン４内に高い濃度のガスが漏れていることを確実に報知できる。

（７）また、本実施形態では、濃度検知センサ１４３により検知されるカラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第２閾値以上の場合に、ユニット制御部１４４の制御によって、信号出力部１４６から外部システム１００に向けてエラー信号が出力される（ステップＳ２０５）。

そのため、カラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第２閾値以上の場合に、外部システム１００において、このエラー信号に基づいて、エラーを通知させることができる。

（８）また、本実施形態では、濃度検知センサ１４３により検知されるカラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第２閾値以上の場合に、動作処理部１５２によって、バルブ１０が閉状態にされる（ステップＳ２０２）。

そのため、カラムオーブン４内の可燃性ガスの濃度が第２閾値以上の場合に、貯留部５からカラムオーブン４内に向かうガスの流れを完全に停止させることができる。
その結果、ガスクロマトグラフ１における安全性を確実に確保できる。

（９）また、本実施形態では、電源スイッチ２３がオフ状態からオン状態に切り替えられると、異常検出処理部２０３によって、ガス検知ユニット１４のユニット制御部１４４からの信号（検知信号）の出力値（強度）が予め定める一定の範囲内にあるか否かが判定される。そして、異常検出処理部２０３は、その信号の出力値（強度）が一定の範囲内でない場合には、ガス検知ユニット１４に異常が発生していると判断し、その異常状態を検出する（ステップＳ１０１でＹＥＳ）。動作処理部２０２は、表示部２２において、ガス検知ユニット１４に異常が発生している旨を表示させる（ステップＳ１０２）。

そのため、電源スイッチ２３がＯＮされた時点でガス検知ユニット１４に異常が発生している場合に、異常検出処理部２０３によって、その異常を確実に検出できる。

６．変形例
以上の実施形態では、キャリアガス及び検出器用ガスの両方に可燃性ガスが用いられるような構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、キャリアガス又は検出器用ガスのいずれか一方に可燃性ガスが用いられるような構成であってもよい。

また、以上の実施形態では、可燃性ガスの一例として水素ガスが用いられる場合について説明した。しかし、このような構成に限らず、水素ガス以外の可燃性ガスが用いられるようなガスクロマトグラフにも本発明を適用することができる。

１ ガスクロマトグラフ
２，３ カラム
４ カラムオーブン
７ ガス供給部
８，９ 検出器
１０ バルブ
１１ ヒータ
１３ 試料導入部
１４ ガス検知ユニット
２０ 本体制御部
２３ 電源スイッチ
２４ 電力供給部
４２ 給気口
４３ 排気口
４４ 給気フラップ
４５ 排気フラップ
１４４ ユニット制御部
１４５ スピーカ
１４６ 信号出力部

Claims (7)

1. カラムと、
   前記カラムを収容するカラムオーブンと、
   前記カラムオーブン内を加熱するヒータと、
   前記カラム内にキャリアガスとともに試料を導入する試料導入部と、
   前記カラムを通過する過程で分離された試料成分を検出する検出器と、
   キャリアガス又は検出器用ガスとして可燃性ガスを供給するガス供給部と、
   前記カラムオーブン内の可燃性ガスの濃度を検知するガス検知ユニットと、
   前記ガス供給部及び前記検出器を含む複数の電気部品に電力を供給する電力供給部と、
   前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度を、第１閾値及び当該第１閾値よりも高い第２閾値と段階的に比較することにより、各閾値との比較結果に応じて、閾値ごとに異なる処理を行う制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記ヒータ、前記検出器、前記ガス供給部及び前記ガス検知ユニットのそれぞれと電気的に接続される本体制御部と、
   前記ガス検知ユニットに設けられ、前記電力供給部と電気的に直接接続されるユニット制御部とを含み、
   前記ユニット制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第２閾値以上である場合に、前記複数の電気部品のうち少なくとも１つの電気部品に対する前記電力供給部からの電力供給を停止させることを特徴とするガスクロマトグラフ。
2. カラムと、
   前記カラムを収容するカラムオーブンと、
   前記カラムオーブン内を加熱するヒータと、
   前記カラム内にキャリアガスとともに試料を導入する試料導入部と、
   前記カラムを通過する過程で分離された試料成分を検出する検出器と、
   キャリアガス又は検出器用ガスとして可燃性ガスを供給するガス供給部と、
   前記カラムオーブン内の可燃性ガスの濃度を検知するガス検知ユニットと、
   前記ガス検知ユニットに含まれる信号出力部と、
   前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度を、第１閾値及び当該第１閾値よりも高い第２閾値と段階的に比較することにより、各閾値との比較結果に応じて、閾値ごとに異なる処理を行う制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記ヒータ、前記検出器、前記ガス供給部及び前記ガス検知ユニットのそれぞれと電気的に接続される本体制御部と、
   前記ガス検知ユニットに設けられ、前記信号出力部と電気的に直接接続されるユニット制御部とを含み、
   前記ユニット制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第２閾値以上である場合に、前記信号出力部からエラー信号を出力させることを特徴とするガスクロマトグラフ。
3. カラムと、
   前記カラムを収容するカラムオーブンと、
   前記カラムオーブン内を加熱するヒータと、
   前記カラム内にキャリアガスとともに試料を導入する試料導入部と、
   前記カラムを通過する過程で分離された試料成分を検出する検出器と、
   キャリアガス又は検出器用ガスとして可燃性ガスを供給するガス供給部と、
   前記カラムオーブン内の可燃性ガスの濃度を検知するガス検知ユニットと、
   前記ガス供給部から供給される可燃性ガスの流量を調整するバルブと、
   前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度を、第１閾値及び当該第１閾値よりも高い第２閾値と段階的に比較することにより、各閾値との比較結果に応じて、閾値ごとに異なる処理を行う制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記ヒータ、前記検出器、前記ガス供給部及び前記ガス検知ユニットのそれぞれと電気的に接続される本体制御部と、
   前記ガス検知ユニットに設けられ、前記バルブと電気的に直接接続されるユニット制御部とを含み、
   前記ユニット制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第２閾値以上である場合に、前記バルブを閉状態とすることを特徴とするガスクロマトグラフ。
4. 前記本体制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第１閾値以上である場合に、前記ヒータによる加熱を停止させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のガスクロマトグラフ。
5. 前記カラムオーブンは、
   外部から空気を供給する給気口、及び、外部に空気を排出する排気口が形成された中空状の本体と、
   前記給気口を開閉する給気フラップと、
   前記排気口を開閉する排気フラップとを備え、
   前記本体制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第１閾値以上である場合に、前記給気フラップ及び前記排気フラップを閉状態から開状態に切り替えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のガスクロマトグラフ。
6. 表示部をさらに備え、
   前記本体制御部は、前記ガス検知ユニットにより検知される可燃性ガスの濃度が前記第１閾値以上である場合に、前記表示部にエラー情報を表示させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガスクロマトグラフ。
7. 前記ガスクロマトグラフの電源をオン状態又はオフ状態に切り替えるための電源スイッチをさらに備え、
   前記本体制御部は、前記電源スイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられたときの前記ガス検知ユニットからの検知信号に基づいて、当該ガス検知ユニットの異常状態を検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のガスクロマトグラフ。

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