JPH034165A

JPH034165A - ガスクロマトグラフ・カセット

Info

Publication number: JPH034165A
Application number: JP13949489A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Komori; 小森　亨一; Yoshiro Hayashi; 林　義朗
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は化学分析一般や医用分野、環境測定などに広く
用いられているガスクロマトグラフに関するものである
。

（従来の技術）ガスクロマトグラフは導入された液体試料を気化させる
気化室、気化した試料を分離するカラム、カラムで分離
された試料成分を検出する検出器、カラム温度を制御す
るカラムオープンなどを備えている。

ガスクロマトグラフで分析される分析対象は多種類に渡
っているので、それぞれの試料に最適な分析条件を設定
するために、最適なカラムや最適な検出器を選択する必
要がある。そのため、カラムを交換することができるよ
うになっており、さらに数種類の検出器を搭載して試料
に応じて最適なものを選択することができるようになっ
ているものもある。

（発明が解決しようとする課題）分析対象が変わるたびにカラムを交換したり。

複数の検出器のうちの１つを選択したりすることは操作
性の上で問題がある。ガスクロマトグラフを他の定性分
析機器や前処理装置などの機器とともに１つの分析シス
テムを構成するために用いる場合には、操作性が特に問
題となる。

本発明は多種類の試料を分析する際に操作性の優れたガ
スクロマトグラフを提供することを目的とするものであ
る。

（課題を解決するための手段）本発明はカラムやカラムオープンなどガスクロマトグラ
フの主要な構成部分を一体化してカセットとし、そのカ
セットを使用する際の最適条件を記憶したメモリ装置を
含む電子回路部も含み、他の機器と接続するためのガス
接続口及び電気的コネクタも備えて他の機器とともに短
時間で分析システムを構成できるようにしたものである
。

カセットに含まれる主要な構成部分としてはカラム、カ
ラムオープン、電子回路部があり、液体試料を扱う場合
にはさらに試料気化室もそのカセットに含んでおり、さ
らに必要に応じて検出器もそのカセットに含んでいる。

各ガスクロマトグラフ・カセットに組み込まれたカラム
、試料気化室、検出器などはそれぞれ特定の分析に最適
なように選択されており、そのカセットの分析条件も電
子回路部のメモリ装置に記憶されている。

（作用）分析対象が定まるとその分析対象に最適なガスクロマト
グラフ・カセットを選び、分析システムのガスクロマト
グラフ領域にそのカセットを取りつける。

他の分析対象を分析するときは、別の最適なガスクロマ
トグラフ・カセットと交換する。

（実施例）第１図及び第２図は一実施例のガスクロマトグラフ・カ
セットを前処理部に装着した状態を示す図であり、第１
図はガスクロマトグラフ・カセットとそれに関連する前
処理部での構成を示したものであり、第２図はガスクロ
マトグラフ・カセットの着脱状態を示す外観斜視図であ
る。

２は本発明のガスクロマトグラフ・カセットの一例であ
り、４はそのカセット２にキャリアガスを供給し、さら
には試料も導入する前処理部である。カセット２は第２
図に矢印で示されるようにスライドできるように前処理
部４には案内部５が設けられており、カセット２は前処
理部４に装着したり、取外したりすることができる。

カセット２内には試料気化室６、カラムオープン８．電
子回路部１０及び検出器１２が設けられている。

試料気化室６にキャリアガスを供給し、場合によっては
キャリアガスとともに試料も導入するために、カセット
２の進行方向で前処理部４と対向する面にはキャリアガ
ス入口１４が設けられており、キャリアガス入口１４は
前処理部４の対応する位置に設けられたガス接続用継手
１４ａと着脱可能に結合される。試料気化室６はまた、
カセット２の外側からマイクロシリンジなどによって試
料を導入する試料導入口１６も備えている。試料気化室
６の出口はカラム１８に接続されている。

カラムオープン８内にはカラム１８と、ヒータと測温素
子を含む温度制御ユニット２０と、カラムオープン内の
温度を均一にするための撹拌ファンが設けられている。

カラム１８は例えば溶融石英のキャピラリーカラムであ
る。キャピラリーカラムは小型化に好都合である。

カラム１８の出口にはカラムオープン８の外側で検出器
１２が設けられている。検出器１２は例えば熱伝導度検
出器である。検出器１２を通ったガスをカセット２から
排出させるために、カセット２の進行方向で前処理部４
と対向する面には流出ガス出口２２が設けられている。

流出ガス出口２２は前処理部４の対応する位置に設けら
れたガス接続用継手２２ａと着脱可能に結合される。継
手２２ａは前処理部４の端面に設けられた流出口２４に
つながっている。

カラム１８としてキャピラリーカラムを用いた場合には
試料気化室６にはスプリット流路が設けられ、そのスプ
リット流路はカセット２の進行方向で前処理部４と対向
する面に設けられたガス排出口２６につながり、ガス排
出口２６は前処理部４の対応する位置に設けられたガス
接続用継手２６ａと着脱可能に結合される。継手２６ａ
は前処環部４から外部に開放されるガス排出口２８につ
ながっている。

カセット２内でカラムオープン８の外側には電子回路部
１０が設けられている。電子回路部１０はこのカセット
２の最適使用条件を記憶しているメモリ装置を含んでい
る。メモリ装置は例えばＰＲＯＭやＥＰＲＯＭなどの半
導体メモリ装置である。メモリ装置には例えばカラム温
度、昇温パターン、キャリアガス流量、キャリアガス圧
力などが記憶されている。電子回路部１０のコネクタは
カセット２の進行方向で前処理部４と対向する面に設け
られており、前処理部４側の対応する位置には電気接続
用コネクタ３０が設けられ、カセット２を前処理部４に
装着したときに電子回路部１０のコネクタとコネクタ３
ｏの電気的接続がなされ、メモリ装置に記憶されたデー
タがコネクタ３０を介して外部の制御系に出力される。

電子回路部１０にはさらにカラムオープン８のヒータ２
０を制御する温度制御系も含まれている。

カラムオープン８は断熱剤で囲まれており、電子回路部
１０がカラムオープン８の熱によって影響を受けないよ
うにしている。

前処理部４においては、カセット２にキャリアガスを供
給するために、電子フローコントローラ３２が設けられ
ている。前処理部４にはさらに、試料瓶から試料を吸引
してキャリアガスとともにキャリアガス入口１４を介し
て試料気化室６に試料を導入する試料導入装置を含ませ
ることもできる。

３４はカセット２を着脱する際に握る取手である。

カセット２を前処理部４の案内部に沿ってスライドさせ
て装着することによってキャリアガス入口１４、流出ガ
ス出口２２、ガス排出口２６がそれぞれ前処理部４側の
ガス接続用継手１４ａ、２２ａ、２６ａと結合する。こ
れらの結合部は例えば第３図に示される構造となってい
る。キャリアガス入口１４とその継手について説明する
が、流出ガス出口２２やガス排出口２６の結合部も同じ
構造である。

第３図で、キャリアガス入口１４ではガス配管用パイプ
３６がカセット２に摺動可能に通されており、カセット
２の外側に出ているパイプ３６の先端部にはグラファイ
ト製などのフェルール３８が取りつけられ、フェルール
３８とカセット２の間にコイルバネ４０が設けられてい
る。フェル−′ル３８は先端に向かって細くなっており
、前処理部側に設けられた継手１４ａのガス流路のテー
パ部４２と嵌め合うようになっている。前処理部４側に
は配管用パイプ３６が差し込まれるガス流路４４が設け
られており、ガス流路４４の先端部の内側は外側に広く
なったテーパ部４２となっており、パイプ３６の先端部
のフェルール３８と嵌め合ってガス流路が結合される。

パイプ３６とガス流１８４４を結合するために。

カセット２の外面にはパイプ３６の周囲に筒体４６が設
けられており、その筒体４６の先端には突起４８が設け
られている。一方、前処理部４側では、カセット２側の
突起４８と係合する突起５０が設けられ、突起５０はバ
ネによって突起４８と係合する方向に付勢されている。

カセット２を前処理部４から取り外すとき突起４８と突
起５０との係合を解除するために、筒体４６の外側にス
ライド可能な部材５４．５４が設けられ、これらの部材
５４．５４は前処理部４に向かう先端部がテーバ状にな
っており、基端部とカセット２の壁面の間にバネ５６が
設けられて先端部が後退する方向に付勢されている６部
材５４゜５４の基端部は第４図のリンク機構によって駆
動されるレバー５８によって先端方向に押される。

レバー５８を駆動するリンク機構を第４図に示す。

レバー５８はビン６０によってカセット壁面に回動可能
に支持され、バネ６２によって部材５４゜５４から離れ
る方向シこ付勢されている。レバー５８にはまた、ワイ
ヤ６４がかけられ、ワイヤ６４は取手３４の裏側に設け
られたレバー６６につながっている。レバー６６によっ
てワイヤ６４が引張られて、レバー５８が部材５４．５
４を先端方向へ°押す方向に回動する。

キャリアガス入口１４、流出ガス出口２２及びガス排出
口２６の結合部のそれぞれのレバー５８がワイヤ６４に
よって同時に駆動される。

次に本実施例の動作について説明する。

分析対象が決まると、それに最適なカセット２を選択し
、前処理部４の案内部５に沿ってスライドさせ、そのカ
セット２を前処理部４に装着する。

これにより、キャリアガス入口１４が継手１４ａに結合
され、流出ガス８口２４が継手２４ａに結合され、ガス
排出口２６が継手２６ａに結合され。

電子回路部１０のコネクタがコネクタ３０に結合される
。これでガスクロマトグラフを利用することができるよ
うになる。

分析対象が変わり、異なるカセット２と交換するときは
、すでに装着されているカセット２を取り外し、新たな
カセットを装着する。

カセット２を前処理部４から取り外すときは、取手３４
を引っ張るときにレバー６６も引っ張る。

これによりレバー５８が部材５４．５４を先端方向に押
し、部材５４．５４が突起５０，５．０を押し広げ、突
起５０，５０と突起４８との係合が外れる。

第４図は本実施例のガスクロマトグラフ・カセット２を
質量分析装置５２とともにＧＣ−ＭＳ装置を構成した一
例を表わしている。

前処理部４と比較的大型の質量分析装置５２は固定して
おき、カセット２を分析対象に応じて取り替える。

第４図の場合、質量分析装置５２にＥ”　Ｉ　Ｄ（１１
：１ｅｃｔｒｏｎ　Ｉｐｐａｃｔ　Ｄｅｒｅｃｔｏｒ）
を設けてガスクロマトグラフの検出器と質量分析装置の
イオン化を兼用させるときは、第１図に示されているガ
スクロマトグラフ用検出器１２を設ける必要がなくなる
。また、第１図におけるカラム流出ガス出口２４は質量
分析装置５２のＥＩＤへの接続口となる。

本発明のガスクロマトグラフ・カセットは、フーリエ変
換赤外分光分析装置（ＦＴ−ＩＲ）など、他の分析機器
と組み合わせて分析システムを構成することもできる。

（発明の効果）本発明ではガスクロマトグラフの主要な構成部分を一体
化してカセットとし１分析対象に応じてカセット単位で
交換するようにしたので、多種類の試料の分析に対して
もガスクロマトグラフを迅速に交換することができ、操
作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の内部構成を示す斜視図、第２図はカ
セットを前処理部に着脱する状態を示す外観斜視図、第
３図はガス流路の接続部分を示す断面図、第４図はガス
流路の接続部分を外す廓動機構を示す側面図、第５図は
本発明の応用例を示す正面図である。２・・・・・・ガスクロマトグラフ・カセット、４・・
・・・・前処理部、６・・・・・・試料気化室、８・・
・・・・カラムオープン、１０・・・・・・電子回路部
、１２・・・・・・検出器、１４・・・・・・キャリア
ガス入口、１８・・・・・・カラム、２０・・・・・・
ヒータ及び測温素子、２２・・・・・・流出ガス出口、
２６・・・・・・ガス排出口、３０・・・・・・コネク
タ、１４ａ。２２ａ、２６ａ・・・・・・ガス接続用継手、３２・・
・・・・電子フローコントローラ。第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】（１）分離・分析用カラム、カラム温度を制御するカラ
ムオープン、使用条件を記憶しているメモリ装置を含む
電子回路部、他の機器と接続されるガス接続口及び電気
的コネクタを少なくとも備えて他の機器と着脱可能に一
体化されたガスクロマトグラフ・カセット。（２）前記
カラムの入口に試料を気化させる試料気化室をさらに一
体的に備えている請求項１に記載のガスクロマトグラフ
・カセット。（３）前記カラムの出口に試料成分を検出する検出器を
さらに一体的に備えている請求項１又は２に記載のガス
クロマトグラフ・カセット。