KR20060000407A - Tube oven of gas chromatography and apparatus for analysing of gas using the same - Google Patents

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KR20060000407A KR1020040049258A KR20040049258A KR20060000407A KR 20060000407 A KR20060000407 A KR 20060000407A KR 1020040049258 A KR1020040049258 A KR 1020040049258A KR 20040049258 A KR20040049258 A KR 20040049258A KR 20060000407 A KR20060000407 A KR 20060000407A
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정기석
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Abstract

가스 크로마토그래피의 관 오븐 및 가스 분석장치에 관한 것으로서, 상기 관오븐은 기체(air)보다 열용량 및 열전도율이 우수한 매질을 수용하는 용기와 상기 용기 내에 구비되고, 상기 매질을 가열하기 위한 열을 제공하는 히터를 포함한다. 또한, 상기 히터를 이격된 상태로 감싸고, 제공되는 분석 가스를 상 분리하는 코일형 컬럼을 포함한다. 상술한 구성을 갖는 관 오븐은 소형화 및 경량화의 조건을 만족하고, 상기 관오븐을 포함하는 가스 분석 장치는 실험실뿐만 아니라 작업 현장에서 직접 사용될 수 있다.The present invention relates to a tube oven and a gas analyzer for gas chromatography, wherein the tube oven is provided in a vessel containing a medium having a higher heat capacity and a higher thermal conductivity than an air, and is provided in the vessel to provide heat for heating the medium. It includes a heater. In addition, it comprises a coiled column surrounding the heater in a spaced apart state, and phase separation of the analysis gas provided. The tube oven having the above-described configuration satisfies the conditions of miniaturization and weight reduction, and the gas analysis device including the tube oven can be used directly in the work site as well as in the laboratory.

Description

관 오븐 및 이를 포함하는 가스 분석 장치{Tube Oven of Gas Chromatography and apparatus for analysing of gas using the same}Tube Oven of Gas Chromatography and apparatus for analysing of gas using the same

도 1은 종래의 가스 크로마토그래피 분석 장치에 적용되는 관 오븐을 나타내는 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the tube oven applied to the conventional gas chromatography analyzer.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 크로마토그래피 분석 장치에 적용되는 관 오븐을 나타내는 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a tube oven applied to the gas chromatography analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 관 오븐을 포함하는 가스 크로마토그래피 분석 장치를 나타내는 구성도이다.3 is a block diagram showing a gas chromatography analysis apparatus including a tube oven according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing

100 : 용기 110 : 매질100 container 110 medium

120 : 히터 130 : 코일형 컬럼120: heater 130: coiled column

140 : 단열부재 150 : 관 오븐140: heat insulating member 150: tube oven

160 : 멀티포트 밸브 170 : 검출부160: multiport valve 170: detection unit

180 : 제어부180: control unit

본 발명은 관 오븐 및 가스 분석 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 다양한 검출기를 병용할 수 있도록 모듈화된 가스 크로마토그래피의 관 오븐 및 이를 포함하는 가스 분석 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tube oven and a gas analysis device. More particularly, the present invention relates to a tubular oven of gas chromatography modularized so that various detectors can be used in combination, and a gas analyzing apparatus including the same.

일반적으로 크로마토그래피(Chromatography)라 함은 각종의 고체 또는 액체를 고정상(Stationary phase)으로 하고, 기체 또는 액체를 이동상(Moving phase)으로 하여 이동상이 고정상을 통과토록 하면서 상기 이동상에 시료를 투입하여 시료의 상기 이동상과 고정상 사이에서의 흡착성 또는 분배계수의 차를 이용하여 시료를 성분별로 분리하는 분석법을 일컫는 것이다. In general, chromatography refers to a variety of solids or liquids as a stationary phase, a gas or liquid as a moving phase, and a sample is introduced into the mobile phase while allowing the mobile phase to pass through the stationary phase. Refers to an analysis method for separating a sample by component by using a difference in adsorption or partition coefficient between the mobile phase and the fixed phase.

상기 크로마토그래피법은 다양한 종류로 개발되어 왔으며, 천연물의 분리, 의약품의 정제, 기타 화학물질의 정제 등을 포함하여 광범한 분석에 이용되고 있는 실정이다.The chromatographic method has been developed in various kinds, and is used for a wide range of analysis, including separation of natural products, purification of medicines, purification of other chemicals, and the like.

상기 크로마토그래피법은 적용되는 이동상의 종류에 따라 그 명칭이 달라진다. 이동상이 기체일 경우 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography)라 하고, 이동상이 액체일 경우 액체 크로마토그래피(Liquid Chromatography)라 한다. 또한, 액체 크로마토그래피에서 이동상에 가해지는 압력이 높을 경우 고압액체 크로마토그래피(HPLC ; High Pressure Liquid Chromatography) 또는 고성능액체 크로마토그래피(High Performance Liquid Chromatography)라 한다.The chromatography method has a different name depending on the type of mobile phase applied. When the mobile phase is a gas, it is called gas chromatography, and when the mobile phase is a liquid, it is called liquid chromatography. In addition, when the pressure applied to the mobile phase in liquid chromatography is high, it is referred to as High Pressure Liquid Chromatography (HPLC) or High Performance Liquid Chromatography (HPLC).

또한, 유리판이나 합성수지판에 실리카겔의 분말을 입힌 박막크로마토그래피(Thin Layer Chromatography)등도 간단한 분석용으로 많이 사용되고 있으며, 분배계수의 차를 이용하는 대신 이온간의 이온결합을 이용하여 분리, 분석하는 이온교환크로마토그래피(Ion Exchange Chromatography) 등도 개발되어 사용되고 있다.In addition, thin layer chromatography coated with silica gel powder on glass plates or synthetic resin plates is widely used for simple analysis, and ion exchange chromatography that separates and analyzes ions using ionic bonds instead of using a difference in partition coefficient. Ion Exchange Chromatography is also being developed and used.

이처럼 다양한 크로마토그래피법이 적용되는 크로마토그래피 장치가 개발되어 상용적으로 공급되고 있기는 하나, 근본적으로 크로마토그래피 장치는 분석하고자 하는 시료의 물리적 성질 즉, 고정상과 이동상 사이에서의 분배계수, 분자량 및 이온성 등을 이용한 분리에 기초하고 있기 때문에, 원하는 시료의 최적의 분리 및 분석조건은 획일적으로 정의 또는 결정될 수 없다.Although chromatographic apparatuses have been developed and commercially supplied with various chromatographic methods, fundamentally, the chromatographic apparatus has a physical property of the sample to be analyzed, that is, partition coefficient, molecular weight and ion between the fixed and mobile phases. As it is based on separation using sex, the optimal separation and analysis conditions of the desired sample cannot be defined or determined uniformly.

또한, 대상 시료에 따라 고정상 및 이동상의 선택, 이동상의 흐름속도, 분배가 일어나는 오븐의 온도, 분리되어 용리되는 시료를 검출하는 검출기의 선택 등 여러 분석요소들의 상호작용에 의하여 결정되게 되며, 이러한 분석방법에서의 분석요소들의 결정은 분석결과를 좌우할 수 있는 매우 중요한 요소이다. 따라서, 상기 분석자들은 항상 크로마토그래피법에 의한 최적 분석방법을 선정하여야 하는 문제점이 있었다.In addition, it is determined by the interaction of various analysis elements, such as the selection of the stationary and mobile phases, the flow rate of the mobile phase, the temperature of the oven in which the distribution takes place, and the selection of a detector to detect the sample eluting separately. The determination of the analytical elements in the method is a very important factor that can influence the analysis results. Therefore, the analysts have always had to select the optimal analysis method by chromatography.

특히, 가스 크로마토그래피 장치는 그 필수구성요소로서 분석 시료 제공부, 컬럼을 포함하는 관오븐 및 검출기 등으로 포함하는 매우 간단한 구조를 가지고 있고, 고압액체크로마토그래피 등의 액체크로마토그래피 장치에 비해 정밀도와 감도가 높으며, 유지, 보수가 용이하고, 설비가 단순하여 기초분석 및 상용적으로 반복되어 수행되는 정기적인 분석 등에 특히 유리하기 때문에 널리 사용되고 있다. In particular, the gas chromatography apparatus has a very simple structure including an analytical sample providing unit, a column oven including a column, a detector, and the like as an essential component thereof, and has a higher accuracy and accuracy than a liquid chromatography apparatus such as high pressure liquid chromatography. It is widely used because of its high sensitivity, easy maintenance and repair, and simple facilities, which is particularly advantageous for basic analysis and routine analysis performed commercially.

그러나 상기 가스 크로마토그래피 장치는 도 1에 도시된 관 오븐을 포함한다. However, the gas chromatography apparatus includes the tube oven shown in FIG. 1.                         

도 1은 종래의 가스 크로마토그래피 장치에 적용되는 관 오븐을 나타내는 구성도이다. 1 is a block diagram showing a tube oven applied to a conventional gas chromatography apparatus.

도 1을 참조하면, 상기 관 오븐(50)은 컬럼(38), 히터(36), 팬(32), 공기 흡입구(30), 공기 배출구(34) 및 공기를 수용하는 공간을 갖는 용기(40)를 포함한다. 상기 공기 흡입구(30)는 용기(40)의 제1 측면에 형성되고, 상기 공기 배출구(34)는 용기의 제1 측면과 대향되는 제2측면에 형성된다. 상기 히터(36)는 용기 내에 존재하는 공기를 가열하기 위한 열을 제공하고, 상기 팬(32) 상기 히터(36)로부터 제공된 열을 순환시키는 역할을 한다. 그리고, 상기 공기 흡입구(30) 및 공기 배출구(34)는 상기 용기 내부의 온도를 컨트롤하는 역할을 한다.Referring to FIG. 1, the tube oven 50 includes a column 40, a heater 36, a fan 32, an air inlet 30, an air outlet 34, and a container 40 having a space for receiving air. ). The air inlet 30 is formed on the first side of the container 40, and the air outlet 34 is formed on the second side opposite to the first side of the container. The heater 36 provides heat for heating the air present in the container and serves to circulate the heat provided from the fan 32 and the heater 36. In addition, the air inlet 30 and the air outlet 34 serve to control the temperature inside the container.

상술한 구성을 갖는 관 오븐(50)은 가열된 공기를 순환시켜 상기 컬럼(38)을 가열하는 구조를 갖기 때문에 크기가 매우 크고, 그 무게 또한 무겁다. 이 때문에 시료의 분석 작업이 현장에서 이루어지지 않고, 상기 가스 크로마토그래피 장치가 설치되어 있는 실험실에서 이루어지는 실정이다. 이로 인해, 시료의 분석시간이 길어지는 문제점이 발생한다.The tube oven 50 having the above-described configuration is very large in size because of the structure of heating the column 38 by circulating heated air, and its weight is also heavy. For this reason, the analysis of a sample is not performed in the field, but the situation is performed in the laboratory in which the said gas chromatography apparatus is installed. This causes a problem that the analysis time of the sample is long.

따라서, 본 발명의 제1 목적은 가스 분석 장치를 형성하는데 적합한 경량화된 관 오븐을 제공하는데 있다.It is therefore a first object of the present invention to provide a lightweight tube oven suitable for forming a gas analysis device.

본 발명의 제2 목적은 상술한 관오븐을 포함하는 경량화 및 모듈화된 가스 분석 장치를 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide a lightweight and modular gas analysis device including the tube oven described above.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 관 오븐은 기체(air)보다 열용량 및 열전도율이 우수한 매질을 수용하는 용기와 상기 용기 내에 구비되고, 상기 매질을 가열하기 위한 열을 제공하는 히터를 포함한다. 또한, 상기 히터를 이격된 상태로 감싸고, 제공되는 분석 가스를 상 분리하는 코일형 컬럼을 포함한다.According to an embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention, the tube oven is provided in the container and the container containing a medium having a heat capacity and thermal conductivity superior to the air (air), the heat for heating the medium It includes a heater to provide. In addition, it comprises a coiled column surrounding the heater in a spaced apart state, and phase separation of the analysis gas provided.

또한, 상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 가스 분석 장치는 공급된 분석 가스를 상 분리하기 위한 코일형 컬럼과 가스 라인들을 연결하고, 상기 가스 라인에서 제공되는 분석가스를 선택적으로 컬럼 내부로 공급하기 위한 멀티포트 밸브를 포함한다. 관오븐은 상기 코일형 컬럼에 공급된 분석가스를 가열하기 위해 기체(air)보다 열용량 및 열전도율이 우수한 매질을 수용하고, 상기 분석가스를 가열하는 매질에 열을 제공하는 히터 및 상기 매질에 함침된 코일형 컬럼을 수용한다. 상기 제어부는 상기 컬럼에 연결되고, 상 분리된 분석가스를 측정하여 검출부 및 상기 검출부에서 검출된 데이터를 분석 및 모니터링하여 그 결과를 디스플레이부에 전송한다.In addition, according to an embodiment of the present invention for achieving another object of the present invention, the gas analysis device is connected to the coil-like column and gas lines for phase separation of the supplied analysis gas, and is provided in the gas line And a multiport valve for selectively supplying analyte gas into the column. The tube oven receives a medium having a better heat capacity and thermal conductivity than air to heat the analytical gas supplied to the coiled column, and provides a heat to the medium for heating the analytical gas, and an impregnated in the medium. Accommodate coiled columns. The control unit is connected to the column, and measures the phase separated analysis gas to analyze and monitor the detection unit and the data detected by the detection unit and transmits the result to the display unit.

본 발명에 따른 관 오븐은 다양한 검출부를 갖는 크로마토그래피 장치에 적용될 수 있고, 특히 가스 크로마토그래피 장치에 적용되는 것이 바람직하다. The tube oven according to the invention can be applied to a chromatographic apparatus having various detections, and particularly preferably to a gas chromatography apparatus.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 크로마토그래피 장치에 적용되는 관 오븐에 대하여 설명한다.Hereinafter, a tube oven applied to a gas chromatography apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 크로마토그래피 장치에 적용되는 관 오븐을 나타내는 구성도이다. Figure 2 is a block diagram showing a tube oven applied to the gas chromatography apparatus according to an embodiment of the present invention.                     

도 2에 도시된 가스 크로마토그래피 장치의 관 오븐(150)은 열용량 및 열전도율이 우수한 매질(110)을 수용하는 용기(100)와 상기 용기에 수용된 매질(110)을 가열하기 위한 열을 제공하는 히터(120)와 제공되는 분석 시료를 상 분리하는 코일형 컬럼(130) 및 상기 용기를 감싸는 단열부재(140)를 포함한다.The tube oven 150 of the gas chromatography apparatus shown in FIG. 2 is a heater providing heat for heating the medium 110 contained in the container 100 containing the medium 110 having excellent heat capacity and thermal conductivity. 120 and a coiled column 130 for separating the analysis sample provided and the heat insulating member 140 surrounding the container.

용기(100)는 매질(110), 히터(120), 코일형 컬럼(130)을 수용하는 공간을 갖는 원통형 하우징이다. 용기(100)는 고온에서도 보다 안정한 특성을 갖는 테프론(Teflon) 재질을 갖는 바람직하다.The vessel 100 is a cylindrical housing having a space for receiving the medium 110, the heater 120, and the coiled column 130. The container 100 preferably has a Teflon material having more stable properties even at high temperatures.

매질(110)은 공기를 대체하는 물질로서, 공기보다 열용량(Heat Capacity)이 크고, 300℃이상의 고온에서도 안정한 물성을 갖는 물질인 것이 바람직하다. 상술 매질은 가열 이후에도 안정적인 온도가 유지될 수 있고, 또한 상기 컬럼의 접촉면적을 최대로 하여 상기 컬럼 내부로 제공되는 분석 시료를 보다 빨리, 안정하게 가열할 수 있다.The medium 110 is a material that replaces air. The medium 110 has a larger heat capacity than air and has a stable physical property even at a high temperature of 300 ° C or higher. The above-described medium may maintain a stable temperature even after heating, and may heat the analytical sample provided into the column more quickly and stably by maximizing the contact area of the column.

히터(120)는 상기 용기에 수용된 매질을 가열하기 위한 열을 제공하며, 상기 용기(100)의 중심축 방향으로 구비되고, 상기 용기에 수용된 매질에 함침된다. 상기 히터(120)는 열선을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 상기 열선은 상기 매질과 반응하여 부식되지 않도록 테프론 코팅된 열선인 것이 바람직하다.The heater 120 provides heat for heating the medium contained in the container, is provided in the direction of the central axis of the container 100, and is impregnated in the medium contained in the container. The heater 120 preferably uses a hot wire. It is preferred that the hot wire is a Teflon-coated hot wire so that it does not react with the medium to corrode.

코일형 컬럼(130)은 분석하고자 하는 분석 시료를 필터링하기 위한 충진제가 채워져 있는 튜브 또는 모세관으로서 그 길이를 보다 길게 형성하기 위해 상기 히터를 둘러싸는 코일형상을 갖는다. 상기 코일형 컬럼(130)은 분석 시료의 물리적, 화학적 성질에 따라 선정될 수 있으며, 상용적으로 판매되는 제품을 구입하여 사용 할 수 있다.The coiled column 130 is a tube or capillary filled with a filler for filtering an analyte to be analyzed and has a coil shape surrounding the heater to form a longer length. The coiled column 130 may be selected according to the physical and chemical properties of the analytical sample, and may be used by purchasing a commercially available product.

상기 코일형 컬럼(130)의 길이는 일반적으로 2m 미만에서부터 50m 이상의 것까지 매우 다양하다. 또한, 상기 코일형 컬럼(130)은 스테인레스 스틸, 유리, 용융 실리카 또는 테프론등의 물질로 형성하는 것이 바람직하다. The length of the coiled column 130 can vary widely from less than 2m to more than 50m in general. In addition, the coil column 130 is preferably formed of a material such as stainless steel, glass, fused silica or Teflon.

상기 코일형 컬럼(130)에는 주입부(I)와 배출부(O)가 형성되어 있다. 상기 주입부(I)는 분석 시료 또는 캐리어가스가 주입되는 입구이고, 상기 배출부(O)는 일정한 상으로 분리된 분석시료 배출되는 입구이다. 상기 캐리어가스는 헬륨이나 질소 등 주로 불활성기체 이외에도 가스크로마토그래피의 이동상으로 사용될 수 있는 것은 어느 것이나 사용가능하다.An injection part I and an discharge part O are formed in the coil column 130. The injection unit I is an inlet through which an analytical sample or carrier gas is injected, and the discharge unit O is an inlet through which an analyte sample is separated into a predetermined phase. The carrier gas may be any one that can be used as a mobile phase of gas chromatography in addition to mainly inert gas such as helium or nitrogen.

단열 부재(140)는 상기 용기(100)의 단열성 및 보온성을 보다 증가시키기 위해 상기 용기(100)를 감싼다. 상기 단연 부재(140)는 유리섬유와 석면포가 적층된 구조를 갖는 것이 바람직하다.The heat insulating member 140 surrounds the container 100 to further increase the heat insulating property and the heat retention of the container 100. The edge member 140 preferably has a structure in which glass fibers and asbestos are laminated.

도면에 도시하지 않았지만, 상기 코일형 컬럼(130)의 주입구(I)에는 시료 제공부(도시하지 않음)와 캐리어가스 제공부(도시하지 않음)와 연결될 수 있는 제1 연결수단(도시하지 않음)을 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 코일형 컬럼(130)의 배출구(O)에는 검출부와 연결될 수 있는 제2 연결수단(도시하지 않음)을 구비하는 것이 바람직하다.Although not shown in the drawings, the inlet port I of the coiled column 130 may include a first connection unit (not shown) that may be connected to a sample providing unit (not shown) and a carrier gas providing unit (not shown). It is preferable to have a. In addition, the outlet O of the coil column 130 is preferably provided with a second connecting means (not shown) that can be connected to the detector.

상술한 구성을 갖는 관 오븐(150)은 상기 코일형 컬럼에 제공되는 분석 시료의 온도를 1/10℃까지 조절하는 것이 가능하고, 소형화 및 경량화의 특성을 갖는다. 이로 인해, 이동이 간편하여 가스 크로마토그래피 장치에 탈 부착 적용이 용이 하다.The tube oven 150 having the above-described configuration can adjust the temperature of the analytical sample provided to the coiled column to 1/10 ° C., and has the characteristics of miniaturization and light weight. Because of this, it is easy to move and easy to apply desorption to the gas chromatography apparatus.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 관 오븐을 포함하는 가스 크로마토그래피 장치를 나타내는 구성도이다.3 is a block diagram showing a gas chromatography apparatus including a tube oven according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 가스크로마토그래피 장치, 즉 가스 분석 장치(200)는 관 오븐(150), 멀티포트 밸브(160), 검출부(170) 및 제어부(180)등을 포함한다.The gas chromatography apparatus illustrated in FIG. 3, that is, the gas analyzing apparatus 200 includes a tube oven 150, a multiport valve 160, a detector 170, a controller 180, and the like.

상기 관 오븐(150)은 코일형 컬럼(도시하지 않음)에 공급된 분석 시료를 가열하기 위해 기체(air)보다 열용량 및 열전도율이 우수한 매질(도시하지 않음)을 수용하고, 상기 분석시료를 가열하는 매질에 열을 제공하는 히터(도시하지 않음) 및 상기 매질에 함침된 코일형 컬럼(130)을 수용하는 용기(도시하지 안음)를 포함하다. 여기서, 관 오븐(150)은 상기 실시예에서 상세히 설명되어 있어 중복을 피하기 위해 생략한다.The tube oven 150 accommodates a medium (not shown) having a better heat capacity and thermal conductivity than air to heat an analytical sample supplied to a coiled column (not shown), and heats the analytical sample. A heater (not shown) for providing heat to the medium and a container (not shown) for receiving the coiled column 130 impregnated in the medium. Here, the tube oven 150 has been described in detail in the above embodiment and will be omitted to avoid duplication.

멀티포트 밸브(160)는 분석 시료(분석 가스)가 제공되는 가스 라인(162a,162b,162c)들에 각각 연결되고, 상기 관 오븐(150)에 수용된 코일형 컬럼(130)의 주입구에 연결된다. 또한, 상기 분석 시료를 운반하는 캐리어가스를 제공하는 캐리어 가스 제공부(도시하지 않음)와 연결된다.The multiport valve 160 is connected to the gas lines 162a, 162b, and 162c to which an analytical sample (analytical gas) is provided, respectively, and is connected to an inlet of the coiled column 130 accommodated in the tube oven 150. . It is also connected to a carrier gas providing unit (not shown) that provides a carrier gas for carrying the analysis sample.

상기와 같은 멀티포트 밸브(160)는 상기 가스 라인들에서 제공되는 여러 종류의 분석시료(분석가스)를 일정량, 선택적으로 상기 코일형 컬럼 내부로 제공되도록 제어부(도시하지 않음)에 의해 컨트롤된다. 이와 같은 컨트롤로 인해 상기 다수의 분석시료를 하나의 가스 분석 장치에서 각각 분석할 수 있게 된다.The multi-port valve 160 is controlled by a controller (not shown) to provide various types of analysis samples (analysis gas) provided in the gas lines to a predetermined amount, and selectively into the coil column. Such control enables the analysis of the plurality of samples in one gas analyzer.

검출부(170)는 상기 관 오븐의 컬럼 즉, 컬럼의 배출부 말단에 구비되고, 상 기 컬럼의 배출부로부터 배출되는 상 분리된 시료의 성분 및 질량등의 데이터를 검출하는 장치이다. The detector 170 is provided at the column of the tube oven, that is, at the distal end of the column, and detects data such as components and mass of the phase-separated sample discharged from the outlet of the column.

상기 검출부로는 예컨대 불꽃 이온화 검출기(Flame Ionization Detector), 열전도도 검출기(Thermal Conductivity Detector), 전자 포착 검출기(Electron Capture Detector), 원자방출 검출기(Atomic Emission Detector), 열이온 검출기(Thermionic Detector)등을 들 수 있다. 상기 불꽃 이온화 검출기는 가스 크로마토그래피에서 가장 널리 사용되고 있으며, 단위 시간당 검출기로 들어가는 단소원자의 수에 감응하기 때문에 농도-감응보다 질량-감응도가 우수한 특성을 갖는다.For example, a flame ionization detector, a thermal conductivity detector, an electron capture detector, an atomic emission detector, a thermal ion detector, and the like may be used as the detection unit. Can be mentioned. The flame ionization detector is most widely used in gas chromatography and has a mass-sensitivity characteristic that is superior to concentration-sensitivity because it is sensitive to the number of small atoms entering the detector per unit time.

상기 열전도도 검출기는 분석 시료의 분자의 존재로 인하여 생기는 기체의 흐름의 열전도도 변화에 근거를 둔 장치로 조작이 간단하고, 선형 감응 범위가 크며(~105),유기, 무기화학종 모두에 감응하며, 검출후 시료가 파괴되지 않는 장점이 있다. 전자 포착 검출기는 할로겐 원소에 감응 선택성이 크고, 불꽃 검출기에 비해 분석 시료를 크게 변화시기지 않은 이점을 가지고 있기 때문에 환경 시료 분석에 가장 널리 사용된다. 원자방출 검출기는 플라즈마에 연결되어 있는 다이오드배열 방출 분광계로 방출스펙트럼을 얻는다. 이 스펙트럼들은 약 170nm부터 780nm까지의 방출 복사선을 검출할 수 있는 평평한 다이오드 배열을 갖춘 분광계로 얻는다. 열이온 검출기는 인과 질소를 함유하는 유기화합물에 대하여 선택성을 갖기 때문에 인 함유 살충제 검출과 정량에 특히 유용하게 적용된다. 제어부(180)는 상기 검출 부(170)에서 검출된 데이터를 분석, 모니터링, 측정하여 그 결과를 디스플레이부에 전송하는 역할을 한다.The thermal conductivity of both the detector is large and present operations are simple in the device based on the thermal conductivity change in the gas stream arising from, and the linear response range of the molecules of the sample to be analyzed (to 10 5), organic and inorganic chemical species There is an advantage that the sample is not destroyed after detection. Electron capture detectors are most widely used for environmental sample analysis because of their high selectivity to halogen elements and the advantages of not significantly altering analyte samples over flame detectors. The atomic emission detector obtains emission spectra with a diode array emission spectrometer connected to the plasma. These spectra are obtained with a spectrometer with a flat diode array that can detect emission radiation from about 170 nm to 780 nm. Thermal ion detectors are particularly useful for detecting and quantifying phosphorus-containing pesticides because they have selectivity for organic compounds containing phosphorus and nitrogen. The controller 180 analyzes, monitors, and measures data detected by the detector 170, and transmits the result to the display unit.

이하, 상술한 구성을 갖는 가스 분석 장치를 이용한 분석 가스의 검출 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, the detection method of the analysis gas using the gas analysis apparatus which has the above-mentioned structure is demonstrated.

먼저, 상기 멀티포트 밸브(160)를 컨트롤하여 상기 관 오븐의 컬럼 내부로 소정량의 캐리어가스 및 분석 가스가 유입된다. 이때, 상기 멀티포트 밸브의 컨트롤로 인해 컬럼 내부로 주입되는 분석 가스의 량은 미량으로 한정된다. 이어서, 상기 코일형 컬럼 내부로 유입된 분석 가스는 상기 관오븐에서 가열된 매질에 의해 소정의 온도로 가열된다. 상기 가열된 분석 가스는 상기 코일형 컬럼을 통과하면서 상 분리된다. 이어서, 상 분리된 분석 가스는 코일형 컬럼의 배출부를 통해 검출기로 제공된다. 상기 검출기로 제공된 상분리 가스는 상기 검출기를 통과하면서 가스를 구성하는 성분 및 그 농도를 나타내는 데이터가 생성된다. 이렇게 생성된 데이터는 제어부를 통해 분석, 모니터링되어 디스플레이부(182)에 전송된다. 이렇게 디스플레이부에 나타난 데이터는 작업자에 의해 확인된다.First, a predetermined amount of carrier gas and analytical gas flow into the column of the tube oven by controlling the multiport valve 160. At this time, the amount of analysis gas injected into the column due to the control of the multiport valve is limited to a small amount. Subsequently, the analytical gas introduced into the coiled column is heated to a predetermined temperature by a medium heated in the tube oven. The heated analyte gas phase separates through the coiled column. The phase separated analyte gas is then provided to the detector through the outlet of the coiled column. The phase separation gas provided to the detector is passed through the detector to generate data indicating the components constituting the gas and the concentration thereof. The generated data is analyzed and monitored through the control unit and transmitted to the display unit 182. The data displayed on the display unit is confirmed by the operator.

상술한 구성을 갖는 본 발명의 관 오븐은 상기 코일형 컬럼에 제공되는 분석 시료의 온도를 1/10℃까지 조절하는 것이 가능하고, 소형화 및 경량화의 특성을 갖는다. 이로 인해, 이동이 간편하여 가스 크로마토그래피 장치에 탈 부착 적용이 용이하다. 또한 상기 관 오븐을 포함하는 분석 장치는 여러 종류의 분석가스를 분석하는데 적용된다. 또한, 셋팅 및 분석 시간에서 요구되는 작업과 시간을 현저하게 줄여줄 수 있고, 실험실뿐만 아니라 작업실에도 직접 사용이 가능하다. 또한, 분석결과에 대한 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있다.The tube oven of the present invention having the above-described configuration can adjust the temperature of the analytical sample provided to the coiled column to 1/10 ° C, and has the characteristics of miniaturization and light weight. For this reason, it is easy to move and easy to apply a desorption to a gas chromatography apparatus. In addition, the analysis device including the tube oven is applied to analyze various types of analytical gases. It also significantly reduces the work and time required for setting and analysis time and can be used directly in the lab as well as in the laboratory. In addition, the reliability of the analysis results can be greatly improved.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (10)

기체(air)보다 열용량 및 열전도율이 높은 매질을 수용하는 용기;A container containing a medium having a higher heat capacity and a higher thermal conductivity than air; 상기 용기 내에 구비되고, 상기 매질을 가열하기 위한 열을 제공하는 히터; 및A heater provided in the vessel and providing heat for heating the medium; And 상기 히터를 이격된 상태로 감싸고, 그 내부로 제공되는 분석 가스를 상 분리하는 코일형 컬럼을 포함하는 관 오븐.And a coiled column surrounding the heaters spaced apart from each other and phase separating the analytical gas provided therein. 제1항에 있어서, 상기 용기는 테프론 원통인 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 관 오븐.The gas oven of claim 1, wherein the vessel is a Teflon cylinder. 제1항에 있어서, 상기 매질은 300℃ 이상의 온도에서 열적으로 안정한 물질인 것을 특징으로 하는 관 오븐.The tube oven of claim 1, wherein the medium is a thermally stable material at a temperature of 300 ° C. or higher. 제1항에 있어서, 상기 히터는 테프론이 코팅된 열선인 것을 특징으로 하는 관 오븐.The tube oven of claim 1, wherein the heater is a Teflon-coated hot wire. 제1항에 있어서, 상기 용기를 감싸는 단열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관 오븐.The tube oven of claim 1, further comprising a heat insulating member surrounding the container. 공급되는 분석 가스를 상 분리하기 위한 코일형 컬럼과 가스 라인들을 연결하고, 상기 가스 라인에서 제공되는 분석 가스를 선택적으로 컬럼 내부로 공급하기 위한 멀티포트 밸브;A multiport valve for connecting the coil-type column and gas lines for phase separation of the analysis gas to be supplied and for selectively supplying the analysis gas provided in the gas line into the column; 상기 코일형 컬럼에 공급되는 분석가스를 가열하기 위해 기체(air)보다 열용량 및 열전도율이 우수한 매질을 수용하며, 상기 분석가스를 가열하는 매질에 열을 제공하는 히터 및 상기 매질에 함침된 코일형 컬럼을 포함하는 관오븐;A heater for receiving a medium having a better heat capacity and thermal conductivity than air for heating the analytical gas supplied to the coiled column, and providing heat to a medium for heating the analytical gas, and a coiled column impregnated in the medium. Tube oven comprising a; 상기 코일형 컬럼에 연결되고, 상기 컬럼으로부터 상 분리되어 배출되는 분석가스를 측정하는 검출부; 및 A detector connected to the coiled column and measuring an analyte gas discharged from the column by phase separation; And 상기 검출부에서 검출된 데이터를 분석, 모니터링, 측정하여 그 결과를 디스플레이부에 전송하는 제어부를 포함하는 가스 분석 장치.And a controller which analyzes, monitors, and measures data detected by the detection unit, and transmits the result to the display unit. 제6항에 있어서, 상기 멀티포트 밸브는 캐리어가스 제공부와 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 분석 장치.The gas analyzer of claim 6, wherein the multiport valve is connected to a carrier gas providing unit. 제6항에 있어서, 상기 용기는 테프론 원통이고, 상기 매질은 300℃ 이상의 온도에서 열적으로 안정한 물질인 것을 특징으로 하는 가스 분석 장치.7. The gas analyzer of claim 6, wherein the vessel is a Teflon cylinder and the medium is a thermally stable material at a temperature of at least 300 < 0 > C. 제6항에 있어서, 상기 관 오븐은 용기를 감싸는 단열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분석 장치.The gas analyzer of claim 6, wherein the tube oven further comprises a heat insulating member surrounding the container. 제6항에 있어서, 상기 검출부는 불꽃 이온화 검출기(Flame Ionization Detector), 열전도도 검출기(Thermal Conductivity Detector), 전자 포착 검출기(Electron Capture Detector), 원자방출 검출기(Atomic Emission Detector) 및 열이온 검출기(Thermionic Detector)로 이루진 그룹 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특지으로 하는 가스 분석 장치.The method of claim 6, wherein the detection unit Flame Ionization Detector, Thermal Conductivity Detector, Electron Capture Detector, Atomic Emission Detector and Thermal Ion Detector Gas analysis device characterized in that any one selected from the group consisting of a detector.
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