JPH0442052A - ガスクロマトグラフ - Google Patents

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、カラム内に固定相として充填した充填剤と測
定ガスとの吸着性の差を利用してガス分析を行なうガス
クロマトグラフに関するものである。

［従来の技術］ 石油化学プロセスや鉄鋼プロセスなどにおいてプロセス
ガスの成分分析を行うこの種のプロセス用ガスクロマト
グラフは、サンプルガスをサンプルコンディショナ装置
によって分析に必要な最適条件に整え、このサンプルガ
スをアナライザに供給して各ガス成分を分離、検出し、
その濃度を測定すると共に、次回のサンプリングのため
の洗浄としてキャリアガスで管路やカラムをバックフラ
ッシュするという一連の動作をシーケンスにしたがって
自動的に繰り返し行うようにしている。サンプルコンデ
ィショナ装置としては、サンプルガ図中の高沸点成分を
完全に気化させるベーパライザ、サンプルガス中のダス
トを除去するフィルタ、サンプルガスおよび標準ガスの
流量を測定するロータメータ、サンプルガスと標準ガス
との流量を調整するニードル弁、流路を切り替える切換
弁等で構成され、これらをハウジング内に組み込んでい
る。一方、アナライザは加熱器、カラム、サンプルバル
ブ、検出器、減圧弁、電気機器部等を備えている。

ところで、サンプルコンディショナ装置によって気化し
てアナライザに導入する際、導入通路の途中に沸点より
温度の低い部分があると、気化したサンプルガスの一部
または全部が凝縮して、サンプルガスが流れ難くなった
り、成分濃度が本来のサンプル濃度と一致せず、正確な
測定が困難になるため、サンプルガスの温度そ一定に保
つ必要がある。そこで、従来は第６図または第７図に示
すようにサンプルガスＳＧをサンプルコンディショナ装
置１の流量設定部ＩＡからアナライザ２の恒温槽６に導
くためのサンプル導入部３をスチームＳＴによって加熱
、保温していた。

この場合、第６図はスチーム配管５をサンプル配管４に
密接して加熱、保温する構成を採用した例を示し、第７
図は二重管等によるスチームトレース等によってサンプ
ル配管４を保温すると共に、恒温槽６のマニホールド７
内にスチーム通路８を形成し、サンプル導入部３を加熱
、保温する構成を採用した例を示す。

なお、図中９は継手、１０はサンプルバルブ、１１はカ
ラム、１２は熱伝導度検出器等の検出器、１３は計量管
で、これらは恒温槽６内に収容配置されている。スチー
ムＳＴの温度は１５０°Ｃ程度、圧力は１０ｋｇｆ／ｃ
ｔｊ以下である。

［発明が解決しようとする課Ｎ］ しかしながら、このような従来のガスクロマトグラフに
あっては、サンプルコンディショナ装置１とアナライザ
２間のサンプル流路をサンプル配管４によって接続して
いるため、サンプルガスＳＧの温度低下を防止するため
上記したスチームトレースおよびマニホールド部分のス
チームトレースによる保温構造が必要であり、サンプル
コンディショナ装Ｗ１とアナライザ２の距離が近ければ
、配管作業が困難となり、逆に離れていると、温度低下
が大きくなると云う問題があった。

したがって、本発明は上記したような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、サンプ
ル配管を必要とせず、サンプルガスの保温を確実に行い
得、温度低下を防止するようにしたガスクロマトグラフ
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するため、ハウジング内にサン
プルガス、標準ガス、キャリアガスおよびスチームの各
通路を形成すると共に、ベーパライザ、フィルタ、切換
弁、ロータメータ、ニードル弁等を備えたサンプルコン
ディショナ装置と、カラム、サン１ルバルブ、検出器、
減圧弁、加熱器等をアナライザケース内に配設したアナ
ライザとを備えたガスクロマトグラフにおいて、前記ア
ナライザ２間スの下部開口に嵌挿したアナライザマニホ
ールドを前記サンプルコンディショナ装置上に密接固定
し、該サンプルコンディショナ装置の上面に開口したキ
ャリアガス送出口、サンプルガスまたは標準ガス送出口
、サンプルガス導入口と、前記アナライザマニホールド
の下面に開口したキャリアガス導入口、サンプルガスま
た゛は標準ガス導入口、サンプルガス送出口を各々対応
させて連通させたものである。

［作用］ 本発明において、サンプルコンディジゴナ装置とアナラ
イザマニホールドは直接接続固定されて、キャリアガス
送出口、サンプルガスまたは標準ガス送出口、サンプル
ガス導入口と、前記アナライザマニホールドの下面に開
口したキャリアガス導入口、サンプルガスまたは標準ガ
ス導入口、サンプルガス送出口を各々連通させることで
、サンプル配管を不要にする。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図はサンプルコンディジゴナ装置の内部構造を示す
分解斜視図、第２図は流量設定部ブロックの外観斜視図
、第３図はアナライザの断面図、第４図はガスクロマト
グラフの正面図、第５図はアナライザマニホールドの底
面図である。第３図および第４図において、全体を符号
２０で示すガスクロマトグラフは、サンプルコンディシ
ョナ装置２１と、サンプルコンディショナ装Ｗ２１上に
設置されたアナライザ２２と、アナライザ２２の前面に
接続固定された電気機器部２３とで構成されている。

前記サンプルコンディショナ装置２１は、上面中央部が
解放する箱型のハウジング２４を備え、このハウジング
２４内には第２図に示す流量設定部ブロック２５が配設
されている。

前記流量設定部ブロック２５は、上下に対向する略水平
な上部および下部ブロック２５Ａ、２５Ｂと、これら両
ブロック２５Ａ、２５Ｂを連結する略垂直な連結部２５
Ｃとで構成され、上部ブロック２５Ａの上面には、キャ
リアガス送出口２６、サンプルガスまたは標準ガス送出
口２７、サンプルガス導入口２８および複数個のねじ孔
２９を有する円盤３０がねじ止め固定されている。また
、上部ブロック２５Ａの内部には第１図に示すように前
記キャリアガス送出口２６、サンプルガスまたは標準ガ
ス送出口２７、サンプルガス導入口２８にそれぞれ一端
が連通する流路３１．３２．３３と、バイパス流路３４
が形成されると共に、２つのニードル弁３５．３６が前
記流路３２とバイパス流路３４中に組み込まれて配設さ
れている。

流路３１の他端は上部ブロック２５Ａの第２図左側面に
開口してキャリアガスＣＧが送給され、流路３３とバイ
パス流路３４の他端は右側面に開口し、サンプルガスＳ
Ｇが送出される。

前記下部ブロック２５Ｂの下面にはサンプル供給口４０
と標準ガス供給口４１が設けられ、内部にはサンプルガ
ス供給時の高沸点成分を完全に気化させるベーパライザ
４２と２つのフィルタ４３．４４が組み込まれると共に
、５つの流路４５〜４９が形成されている。流路４５の
一端は前記サンプル供給口４０に連通し、途中に前記ベ
ーパライザ４２が組み込まれ、他端が第１のロータメー
タ５０の下端開口部に連通し、該ロータメータ５０の上
端開口部は前記ニードル弁３６を介して流路３４に接続
されている。また、前記流路４５は前記ベーパライザ４
２と第１のロータメータ５０との間の部分において分岐
し、前記流路４８にフィルタ４４を介して接続されてい
る。流路４６の一端は前記標準ガス供給口４１に接続さ
れ、他端は切換弁５２に接続されている。流路４７の一
端は前記フィルタ４３に接続され、他端は前記切換弁５
２に接続されている。前記流路４８の他端は前記切換弁
５２に接続されている。そして、前記流路４９の一端は
前記フィルタ４３に接続され、他端は第２のロータメー
タ５４の下端開口部に接続されている。ロータメータ５
４の上端開口部は前記ニードル弁３５を介して前記流路
３２に接続されている。前記第１、第２のロータメータ
５０．５４はそれぞれテーバ管とフロートを有し、第１
のロータメータ５０でサンプルガスＳＧのバイパス流量
を測定し、第２のロータメータ５４でアナライザ入力流
量を測定するもので、前記上部ブロック２５Ａと下部ブ
ロック２５Ｂ間に上下端を着脱自在に保持されて配設さ
れている。また、上部ブロック２５Ａと下部ブロック２
５Ｂ間には流量設定部ブロック２５の温度を測定する温
度計５５が両ロータメータ５０．５４間に位置して配設
されている。

前記切換弁５２は、下部ブロック２５Ｂの右側面に設け
られた切替つまみ５６を制御部からの信号によって駆動
するモータ等の駆動手段（もしくは手動操作）によって
切り替えられるもので、標準ガスによる校正時（および
バックフラッシュ時）に流路４６と流路４７とを連通さ
せ、サンプルガス供給時に流路４７と流路４８を連通さ
せるように構成されている。したがって、標準ガスによ
る校正時（バックフラッシュ時）において、サンプル供
給口４０より流路４５に導かれたサンプルガスＳＧは、
ベーパライザ４２−第１のロータメータ５０−ニードル
弁３６−流路３４を通ってバイバスベントロ５７より廃
棄され、標準ガス供給口４１より流路４６に供給される
標準ガスＨＧは、切換弁５２−流路４７−フィルタ４３
−第２のロータメータ５４−二−ドル弁３５−流路３２
を経てアナライザ２２に導かれる。この時、流路４８は
切換弁５２によって封止される。

一方、測定時においては標準ガスＨＧの代わりにサンプ
ルガスＳＧがベーパライザ４２−フィルタ４４−流路４
８−切換弁５２−流路４７−フィルタ４３−第２のロー
タメータ５４−二−ドル弁３５−流路３２を経てアナラ
イザ２２に導かれ、該サンプルガスＳＧの分取が終わる
と、切換弁５２が非測定状態に切り替わり標準ガスＨＧ
の供給が再開されるように構成されている。

なお、ベーパライザ４２、フィルタ４３．４４、ロータ
メータ５０．５４、切換弁５２については従来周知のも
のであるため、その詳細な構成等については説明を省略
する。

前記上、下部ブロック２５Ａ、２５Ｂを連結する連結部
２５Ｃの内部にはスチーム流路５８が形成されており、
これにスチームＳＴを供給することで前記流量設定部ブ
ロック２５が加熱器を形成し、サンプルガスＳＧを所定
温度（１５０°Ｃ程度）に加熱保温するようにしている
。

前記アナライザ２２は、第３図に示すように長軸を前後
方向に向けて前記サンプルコンディショナ装ａ！２１上
に設置固定される略玉子型のアナライザケース５９を備
えており、このアナライザケース５９の下面開口部６０
には前記流量設定部ブロック２５の円盤３０上に設置さ
れ前記ねじ孔２９にねじ込まれる複数個の止めねじ（図
示せず）によって固定されるアナライザマニホールド６
１が配設されている。アナライザマニホールド６１の上
面にはサンプルバルブ６２と、これを取り囲む恒温槽６
３が配設され、さらに該恒温槽６３の外側にはキャリア
ガスＣＧの圧力を所定圧に減圧する減圧弁６４、トラン
ス６５等が配設されている。

前記サンプルバルブ６２は内部に形成された流体通路６
６を切替え、測定時にサンプルガスＳＧを検出器６７へ
導き、非測定時にはキャリアガスＣＧを検出器６７へ導
くもので、例えば空気圧駆動式ダイヤフラム・バルブが
使用されることにより、センタープレート７０と、セン
タープレート７０の表裏面にそれぞれダイヤフラム７１
．７２を介して対向配設された複数個の１ランジヤ７３
．７４と、これらの１ランジヤ７３．７４を交互に動作
させる上、下ピストン７５．７６等で構成され、サンプ
ルガスＳＧとキャリアガスＣＧのガス圧によってダイヤ
フラム７１．７２を交互に弾性変形させ、１ランジヤ７
３．７４をピストン７５．７６によって動作させダイヤ
フラム７１．７２に交互に押し付けることにより流体通
路６６の上側ルートと下側ルートを交互に切り替えるよ
うに構成されている。また、サンプルバルブ６２の周囲
にはサンプルガスＳＧを各ガス成分に分離するカラム７
８が配設されている。そして、サンプルバルブ６２の内
部にはさらに前記カラム７８を所定温度に加熱保温する
ヒータ８６が組み込まれている。

なお、サンプルバルブ６２自体は、検出器６７およびヒ
ータ８６を内蔵した点を除いて従来周知の空気圧駆動式
ダイヤフラム・バルブと同様に構成されるものであるた
め、これ以上の説明を省略する。

前記アナライザマニホールド６１の下面には第５図に示
すようにキャリアガス導入口８０、サンプルガスまたは
標準ガス導入口８１およびサンプルガス送出口８２が、
前記円盤３０（第２図）の上面に開口するキャリアガス
送出口２６、サンプルガスまたは標準ガス送出口２７、
サンプルガス導入口２８にそれぞれ対応接続するように
形成されており、またこれらのキャリアガス導入口８０
、サンプルガスまたは標準ガス導入口８１およびサンプ
ルガス送出口８２は該マニホールド内に形成された流路
８５を介して前記サンプルバルブ６２の流体通路６６に
連通されている。

前記電気機器部２３は、円筒状のケース９０（第３図）
を備え、内部には恒温槽温度制御回路等ガスクロマトグ
ラフ２０を駆動制御するための回路基板、電子部品、表
示装置等が収納配置されている。

かくしてこのような構成からなるガスクロマトグラフ２
０においては、サンプルコンディショナ装置！２１の円
盤３０上にアナライザマニホールド６１を直接密接固定
してキャリアガス送出口２６、サンプルガスまたは標準
ガス送出口２７とサンプルガス導入口８０、サンプルガ
スまたは標準ガス導入口８１をそれぞれ直接接続してい
るので、サンプル配管を全く必要とせず、したがってサ
ンプル導入部を最短長さとすることができ、サンプルガ
スの温度低下を防止できる。また、配管を必要としなけ
れば、継手が不要で部品点数を削減でき、また組立作業
も簡単且つ容易である。

［発明の効果１ 以上説明したように本発明に係るガスクロマトグラフは
、サンプルコンディショナ装置とアナライザ２２を直接
接続固定したので、サンプル配管を一切必要とせず、サ
ンプル導入部におけるサンプルガスの温度低下を防止で
き、特に沸点が常温またはそれ以上のガス成分をガスク
ロマトグラフによって分析する場合のガス導入部等に用
いて好適である。更に、従来構造と比較して構造が簡単
で、部品点数も少なく、組立作業性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図はサンプルコンディショナ装置の内部構造を示す
分解斜視図、第２図は流量設定部ブロックの外観斜視図
、第３図はアナライザの断面図、第４図はガスクロマト
グラフの正面図、第５図はアナライザマニホールドの底
面図、第６図はおよび第７図はそれぞれ従来のガスクロ
マトグラフにおけるサンプル導入部の概略構成図である
。 ２１−ｍ−サンプルコンデイショナ装置、２２・−・ア
ナライザ、２４・・・ハウジング、２６・・・キャリア
ガス送出口、２７・−・サンプルガスまたは標準ガス送
出口、２８・・・サンプルガス導入口、３５．３６・・
・ニードル弁、４２・・・ベーパライザ、４３．４４・
・・フィルタ、５０．５４・・・ロータメータ、５２・
・・切換弁、５９・・・アナライザケース、６１・−−
アナライザマニホールド、 ６２・・・サンプルバルブ、６４・・・減圧弁、６７・
・・検出器、７８・・・カラム、８ｏ・・・キャリアガ
ス導入口、８１・・・サンプルガスまたは標準ガス導入
口、８２・・−サンプルガス送出口、ＳＧ・・・サンプ
ルガス、ＨＧ・・・標準ガス０、ＣＧ・・・キャリアガ
ス。 Ｇ 第１図 特許出願人　山武ハネウェル株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ハウジング内にサンプルガス、標準ガス、キャリアガス
   およびスチームの各通路を形成すると共に、ベーパライ
   ザ、フィルタ、切換弁、ロータメータ、ニードル弁等を
   備えたサンプルコンディショナ装置と、 カラム、サンプルバルブ、検出器、減圧弁、加熱器等を
   アナライザケース内に配設したアナライザとを備えたガ
   スクロマトグラフにおいて、前記アナライザケースの下
   部開口に嵌挿したアナライザマニホールドを前記サンプ
   ルコンディショナ装置上に密接配置し、該サンプルコン
   ディショナ装置の上面に開口したキャリアガス送出口、
   サンプルガスまたは標準ガス送出口、サンプルガス導入
   口と、前記アナライザマニホールドの下面に開口したキ
   ャリアガス導入口、サンプルガスまたは標準ガス導入口
   、サンプルガス送出口を各々対応させて連通させたこと
   を特徴とするガスクロマトグラフ。