JPWO2020183771A1 - 溶媒消費量管理システム - Google Patents

Abstract

溶媒消費量管理システム（２）は、移動相の流れる分析流路中に試料を注入し、前記分析流路上に設けられた分離カラムにより試料を成分ごとに分離してクロマトグラフィー分析を行なう液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１〜１０−ｎ）とネットワーク接続され、前記液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１〜１０−ｎ）における溶媒の消費量を管理する溶媒消費量管理システム（２）であって、前記液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１〜１０−ｎ）は、前記溶液が収容される容器（１８）内の残量を検出する残量計（１２）を備え、前記液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１〜１０−ｎ）を管理する管理装置（１６；１６’）から前記移動相として使用される溶液の組成に関する組成情報を取得し、その組成情報、及び、前記残量計（１２）により検出される前記溶液の残量を用いて、前記溶液を組成する溶媒のうち少なくとも有機溶媒を含む溶媒の消費量を個別に算出するように構成された溶媒消費量算出部（４）を備えている。

Description

本発明は、液体クロマトグラフィー分析システムにおける溶媒使用量の管理装置に関する。

液体クロマトグラフィー分析では、移動相として種々の溶媒が使用される。特に、分離された試料成分を分画して捕集する分取の用途では大量の溶媒が使用される。分析システム内の溶媒の残量を管理することは、溶媒の発注を効率的に行なって移動相の枯渇によるダウンタイムの軽減を図る上で重要である。そのため、分析システム内の切替バルブの状態と送液ポンプの動作を監視することによって、移動相がどれだけ使用されているかを管理することが提案されている（特許文献１参照。）。

特開２０１５−１９４４３４号公報

液体クロマトグラフィー分析において移動相として使用される溶媒には、メタノールやアセトニトリルなどの有機溶媒が含まれる。環境への影響を考慮すれば、それらの有機溶媒の消費量が適切に管理されることが望ましい。特許文献１に開示の技術では、メタノールやアセトニトリルといった特定の溶媒がトータルでどれだけ消費されているかを管理することができない。

そこで、本発明は、有機溶媒の消費量を適切に管理することができるようにすることを目的とするものである。

本発明に係る溶媒消費量管理システムは、移動相の流れる分析流路中に試料を注入し、前記分析流路上に設けられた分離カラムにより試料を成分ごとに分離してクロマトグラフィー分析を行なう液体クロマトグラフィー分析システムとネットワーク接続され、前記液体クロマトグラフィー分析システムにおける溶媒の消費量を管理する溶媒消費量管理システムであって、前記液体クロマトグラフィー分析システムは、前記溶液が収容される容器内の残量を検出する残量計を備え、前記液体クロマトグラフィー分析システムを管理する管理装置から前記移動相として使用される溶液の組成に関する組成情報を取得し、その組成情報、及び、前記残量計により検出される前記溶液の残量を用いて、前記溶液を組成する溶媒のうち少なくとも有機溶媒を含む溶媒の消費量を個別に算出するように構成された溶媒消費量算出部を備えている。

本発明に係る溶媒消費量管理システムは、移動相として使用される溶液の組成情報と残量計により検出される溶液の残量を用いて、溶液を組成する溶媒のうち少なくとも有機溶媒を含む溶媒の消費量を個別に算出するように構成された溶媒消費量算出部を備えているので、液体クロマトグラフィー分析システムにおける有機溶媒の消費量を適切に管理することができる。

複数の液体クロマトグラフィー分析システムにおける溶媒の消費量を管理する溶媒消費量管理システムの一実施例を示す概略構成図である。 同一エリア内に配設された複数の液体クロマトグラフィー分析システムの溶媒の消費量を管理する溶媒消費量管理システムの一実施例を示す概略構成図である。 各溶媒の消費量の管理動作の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、液体クロマトグラフィー分析システムの溶媒消費量管理システムの実施形態について説明する。

溶媒消費量管理システム２は、例えばインターネット回線などのネットワーク回線を介して、複数の液体クロマトグラフィー分析システム（以下、分析システムと称する）１０−１〜１０−ｎとネットワーク接続されたコンピュータにより実現される。

各分析システム１０−１〜１０−ｎは、移動相の流れる分析流路中に試料を注入し、注入された試料を分析流路上に設けられた分離カラムで分離してクロマトグラフィー分析を行なうためのシステムである。各分析システム１０−１〜１０−ｎは、送液ポンプ、オートサンプラ、分離カラム、検出器（ともに図示は省略）といった要素のほか、送液ポンプにより移動相として送液される溶液を収容した容器１８、容器１８内の溶液の残量を検出するための残量計１２、送液ポンプ、オートサンプラ、分離カラム、検出器の動作管理を行なうシステムコントローラ１４、システムコントローラ１４と通信可能に接続された管理装置１６を備えている。

図１では、各分析システム１０−１〜１０−ｎが４つの残量計１２と４つの容器１８を備えているように描かれているが、残量計１２及び容器１８の数はいくらでもよく、分析システムごとに異なっていてよい。この実施例において、残量計１２は容器１８の重量を計測する重量センサであるが、容器１８内の溶液の残量を計測できるものであればいかなるものであってもよい。各残量計１２の信号はシステムコントローラ１４、管理装置１６を介して溶媒消費量管理システム２に取り込まれる。管理装置１６は、中央演算装置（ＣＰＵ）や記憶装置などを備えたコンピュータ回路によって実現される。

各分析システム１０−１〜１０−ｎの管理装置１６には組成情報保持部２０が設けられている。組成情報保持部２０は、各容器１８に収容されている溶液の組成に関する情報を記憶する記憶領域である。各分析システム１０−１〜１０−ｎのユーザは、残量計１２上に設置する容器１８内の溶液の組成に関する情報を管理装置１６に入力する。ユーザにより入力された容器１８内の溶液の組成情報が組成情報保持部２０に記憶される。

溶媒消費量管理システム２は、溶媒消費量算出部４及び積算期間設定部６を備えている。溶媒消費量算出部４及び積算期間設定部６は、溶媒消費量管理システム２のＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより得られる機能である。

溶媒消費量算出部４は、各分析システム１０−１〜１０−ｎの組成情報保持部２０に保持されている各容器１８の組成情報と、各分析システム１０−１〜１０−ｎから一定時間間隔で取り込まれる各残量計１２の信号とを用いて、各分析システム１０−１〜１０−ｎにおける溶媒の種類ごとの消費量を算出し、分析システム１０−１〜１０−ｎごとに積算するように構成されている。

積算期間設定部６は、各溶媒の消費量を積算すべき期間（例えば、１か月）をユーザに入力させ、ユーザによって入力された期間を積算期間として設定するように構成されている。溶媒消費量算出部４は、積算期間設定部６により設定された積算期間だけ各溶媒の消費量を積算するように構成されている。

各分析システム１０−１〜１０−ｎの各容器１８内の溶液の消費量は、残量計１２の今回の信号値と前回の信号値との差分により求めることができる。ある容器１８内の溶液の組成がアセトニトリル：水＝８：２である場合、溶媒消費量算出部４は、その溶液の消費量に組成比率０．８を乗ずることによってアセトニトリルの消費量を求め、その溶液の消費量に組成比率０．２を乗ずることによって水の消費量を求める。なお、溶媒消費量算出部４は、必ずしも水の消費量を算出する必要はなく、メタノールやアセトニトリルといった有機溶媒の消費量のみを求めるように構成されていてもよい。

また、図２に示されているように、複数の分析システム１０−１、１０−２が共通のエリア１００（例えば、研究所）内に設置されるなどして、共通の管理装置１６’によって統括的に管理されていることがある。管理装置１６’には、当該管理装置１６’によって管理されている各分析システム１０−１、１０−２に設けられている容器１８内の溶液の組成情報を保持する組成情報保持部２０’が設けられる。

上記の場合、溶媒消費量管理システム２には、各分析システム１０−１、１０−２の残量計１２の信号がシステムコントローラ１４及び管理装置１６’を介して取り込まれる。溶媒消費量管理システム２の溶媒消費量算出部４は、管理装置１６’を介して一定時間ごとに取り込まれる各残量計１２の信号と組成情報保持部２０’に保持されている組成情報を用いて、各分析システム１０−１、１０−２における溶媒ごとの消費量を算出し、一定期間積算するように構成されている。

また、溶媒消費量算出部４は、共通の管理装置１６’によって管理されている分析システム１０−１、１０−２における溶媒の消費量を溶媒の種類ごとに合算することにより、エリア１００単位での各溶媒の消費量を算出するように構成されていてもよい。そうすれば、エリア１００単位での有機溶媒の排出量を溶媒消費量管理システム２において統括的に管理することができる。

なお、図２では、２台の分析システム１０−１、１０−２が共有の管理装置１６’によって管理される構成が示されているが、共通の管理装置１６’によって管理される分析システムの台数は何台でもよい。

以下、図１及び図２に示された実施例における溶媒消費量の管理動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。

溶媒消費量管理システム２には、一定時間ごとに各分析システム１０−１〜１０−ｎの残量計１２の信号が取り込まれる。所定のタイミングになると（ステップ１０１）、各分析システム１０−１〜１０−ｎの残量計１２の信号が溶媒消費量管理システム２に取り込まれる（ステップ１０２）。溶媒消費量算出部４は、今回取り込まれた各残量計１２の信号値と前回取り込まれた各残量計１２の信号値の差分を取り、各容器１８内の溶液の残量の変化量を求める（ステップ１０３）。求めた変化量は、各容器１８内の溶液の消費量である。溶媒消費量算出部４は、それらの変化量に各溶液における各溶媒の組成比率を乗じて各溶媒の消費量を求め（ステップ１０４）、溶媒ごとに求めた消費量をそれぞれ個別に積算する（ステップ１０５）。

ここで、図２のように、あるエリア１００において複数の分析システムが共通の管理装置１６’によって統括的に管理されている場合は、そのエリア１００については、管理装置１６’によって管理されている複数の分析システムにおける各溶媒の消費量を足し合わせてエリア１００単位での各溶媒の消費量を求めてもよい。

以上において説明した実施例は、本発明に係る溶媒消費量管理システムの実施形態の例示に過ぎない。本発明に係る溶媒消費量管理システムの実施形態は、以下のとおりである。

本発明に係る溶媒消費量管理システム（２）の実施形態は、移動相の流れる分析流路中に試料を注入し、前記分析流路上に設けられた分離カラムにより試料を成分ごとに分離してクロマトグラフィー分析を行なう液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１〜１０−ｎ）とネットワーク接続され、前記液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１〜１０−ｎ）における溶媒の消費量を管理する溶媒消費量管理システム（２）であって、前記液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１〜１０−ｎ）は、前記溶液が収容される容器（１８）内の残量を検出する残量計（１２）を備え、前記液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１〜１０−ｎ）を管理する管理装置（１６；１６’）から前記移動相として使用される溶液の組成に関する組成情報を取得し、その組成情報、及び、前記残量計（１２）により検出される前記溶液の残量を用いて、前記溶液を組成する溶媒のうち少なくとも有機溶媒を含む溶媒の消費量を個別に算出するように構成された溶媒消費量算出部（４）を備えている。

本発明に係る溶媒消費量管理装置（２）の上記実施形態の第１態様では、前記溶媒消費量算出部（４）は、前記残量計により検出される前記溶液の残量の一定時間当たりの変化量から溶媒ごとの一定時間当たりの消費量を算出し、算出した溶媒ごとの消費量を溶媒ごとに積算するように構成されている。このような態様により、一定期間内における各溶媒の消費量を算出することができる。

上記第１態様において、溶媒の消費量の積算期間をユーザ入力に基づいて設定するように構成された積算期間設定部（６）を備え、前記溶媒消費量算出部（４）は前記積算期間設定部（６）により設定された積算期間だけ溶媒ごとの消費量を溶媒ごとに積算するように構成されていてもよい。そうすれば、ユーザが所望する期間内における各溶媒の消費量を算出することができる。

本発明に係る溶媒消費量管理装置（２）の上記実施形態の第２態様では、前記残量計（１２）は前記容器（１８）の重量を計測する重量センサである。

本発明に係る溶媒消費量管理装置（２）の上記実施形態の第３態様では、前記溶媒消費量管理システムは複数の液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１〜１０−ｎ）とネットワーク接続されており、前記溶媒消費量算出部（４）は、液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１〜１０−ｎ）ごとの溶媒の消費量を算出するように構成されている。このような態様により、複数の液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１〜１０−ｎ）について溶媒ごとの消費量を個別に管理することができる。

上記第３態様において、前記管理装置（１６’）は、複数の液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１、１０−２）を統括的に管理するものであり、前記溶媒消費量算出部（４）は、前記管理装置（１６’）によって管理されている複数の液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１、１０−２）における溶媒の合計消費量を算出するように構成されていてもよい。そうすれば、複数の液体クロマトグラフィー分析システム（１０−１、１０−２）が設置されている特定のエリア（１００）ごとの各溶媒の消費量を管理することができる。

２ 溶媒消費量管理システム
４ 溶媒消費量算出部
６ 積算期間設定部
１０−１〜１０−ｎ 液体クロマトグラフィー分析システム
１２ 残量計
１４ システムコントローラ
１６，１６’ 管理装置
１８ 容器
２０，２０’ 組成情報保持部

Claims (7)

1. 移動相の流れる分析流路中に試料を注入し、前記分析流路上に設けられた分離カラムにより試料を成分ごとに分離してクロマトグラフィー分析を行なう液体クロマトグラフィー分析システムとネットワーク接続され、前記液体クロマトグラフィー分析システムにおける溶媒の消費量を管理する溶媒消費量管理システムであって、
   前記液体クロマトグラフィー分析システムは、前記溶液が収容される容器内の残量を検出する残量計を備え、
   前記液体クロマトグラフィー分析システムを管理する管理装置から前記移動相として使用される溶液の組成に関する組成情報を取得し、その組成情報、及び、前記残量計により検出される前記溶液の残量を用いて、前記溶液を組成する溶媒のうち少なくとも有機溶媒を含む溶媒の消費量を個別に算出するように構成された溶媒消費量算出部を備えている、溶媒消費量管理システム。
2. 前記溶媒消費量算出部は、前記残量計により検出される前記溶液の残量の一定時間当たりの変化量から溶媒ごとの一定時間当たりの消費量を算出し、算出した溶媒ごとの消費量を溶媒ごとに積算するように構成されている、請求項１に記載の溶媒消費量管理システム。
3. 溶媒の消費量の積算期間をユーザ入力に基づいて設定するように構成された積算期間設定部を備え、
   前記溶媒消費量算出部は前記積算期間設定部により設定された積算期間だけ溶媒ごとの消費量を溶媒ごとに積算するように構成されている、請求項２に記載の溶媒消費量管理システム。
4. 前記残量計は前記容器の重量を計測する重量センサである、請求項１に記載の溶媒消費量管理システム。
5. 前記溶媒消費量管理システムは複数の液体クロマトグラフィー分析システムとネットワーク接続されており、
   前記溶媒消費量算出部は、液体クロマトグラフィー分析システムごとの溶媒の消費量を算出するように構成されている、請求項１に記載の溶媒消費量管理システム。
6. 前記管理装置は、複数の液体クロマトグラフィー分析システムを統括的に管理するものであり、
   前記溶媒消費量算出部は、前記管理装置によって管理されている複数の液体クロマトグラフィー分析システムにおける溶媒の合計消費量を算出するように構成されている、請求項５に記載の溶媒消費量管理システム。
7. 前記溶媒消費量算出部は、エリア単位での各溶媒の消費量を算出するように構成されている、請求項１に記載の溶媒消費量管理システム。

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