特許 6413106 ガスクロマトグラフ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6413106

(24)【登録日】2018年10月12日

(45)【発行日】2018年10月31日

(54)【発明の名称】ガスクロマトグラフ

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/26 20060101AFI20181022BHJP

   G01N 30/64 20060101ALI20181022BHJP

   B01D 53/26 20060101ALI20181022BHJP

   B01D 53/04 20060101ALI20181022BHJP

【ＦＩ】

   G01N30/26 E

   G01N30/26 A

   G01N30/26 Z

   G01N30/64 Z

   B01D53/26 230

   B01D53/04

【請求項の数】14

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2018-9838(P2018-9838)

(22)【出願日】2018年1月24日

【審査請求日】2018年2月1日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】302031454

【氏名又は名称】東海電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100140796

【弁理士】

【氏名又は名称】原口 貴志

(72)【発明者】

【氏名】都築 伴三

【審査官】 高田 亜希

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５８−１１２９６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−１９４３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２２１３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５４９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４７０６７００（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１８４８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０１６８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３０／００−３０／９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サンプルが注入される注入部と、
前記注入部から注入されてキャリアーガスによって移動させられた前記サンプルの成分を分離するカラムと、
前記カラムによって分離された前記成分を検出するガスセンサーと
を備えるガスクロマトグラフであって、
前記ガスクロマトグラフの周囲の空気を前記キャリアーガスとして取り込むポンプと、
前記ポンプによって供給される前記キャリアーガスを貯蔵するタンクと、
前記タンクが前記周囲の空気の圧力より高圧な状態で前記キャリアーガスを貯蔵している場合に、前記タンクから供給される前記キャリアーガスの流量を調整するために前記カラムの上流の位置に配置された流量調整部と、
前記ガスクロマトグラフの内部の空気の流路のうち前記タンクから前記ガスセンサーまでの流路を含む特定の範囲の外部から、前記特定の範囲の内部への空気の流入を、前記ポンプの停止中に抑制可能な空気流入抑制手段と、
除湿を行う除湿部と
を備え、
前記除湿部は、前記特定の範囲の内部の少なくとも１箇所に配置され、
前記空気流入抑制手段は、前記特定の範囲の外部から前記特定の範囲の内部への空気の流入を前記ポンプの停止中に禁止することを特徴とするガスクロマトグラフ。

【請求項2】

前記特定の範囲の内部の少なくとも１箇所の前記除湿部は、第１の除湿剤と、第２の除湿剤とを備え、
前記第１の除湿剤は、前記第２の除湿剤と比較して、除湿の速度が速く、
前記第２の除湿剤は、前記第１の除湿剤と比較して、除湿の量が多いことを特徴とする請求項１に記載のガスクロマトグラフ。

【請求項3】

前記注入部に供給される前の空気に含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する前フィルターを前記特定の範囲の内部のうち前記タンクの外部に備え、
前記前フィルターは、
空気に含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する活性炭と、
前記除湿部の少なくとも１つと
を内部に備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスクロマトグラフ。

【請求項4】

前記ガスセンサーによって前記成分が検出された後の空気に含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する後フィルターを前記特定の範囲の内部に備え、
前記後フィルターは、
空気に含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する活性炭と、
前記除湿部の少なくとも１つと
を内部に備えることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のガスクロマトグラフ。

【請求項5】

前記除湿部の少なくとも１つは、前記タンクの内部に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のガスクロマトグラフ。

【請求項6】

前記カラムおよび前記ガスセンサーの少なくとも１つの温度を前記周囲の空気の温度より高く制御する温度制御手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載のガスクロマトグラフ。

【請求項7】

前記温度制御手段は、前記特定の範囲の内部全体の温度を前記周囲の空気の温度より高く制御することを特徴とする請求項６に記載のガスクロマトグラフ。

【請求項8】

前記タンクの内部に配置されて前記キャリアーガスに含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する活性炭を備えることを特徴とする請求項５に記載のガスクロマトグラフ。

【請求項9】

サンプルが注入される注入部と、
前記注入部から注入されてキャリアーガスによって移動させられた前記サンプルの成分を分離するカラムと、
前記カラムによって分離された前記成分を検出するガスセンサーと
を備えるガスクロマトグラフであって、
前記ガスクロマトグラフの周囲の空気を前記キャリアーガスとして取り込むポンプと、
前記ポンプによって供給される前記キャリアーガスを貯蔵するタンクと、
前記タンクが前記周囲の空気の圧力より高圧な状態で前記キャリアーガスを貯蔵している場合に、前記タンクから供給される前記キャリアーガスの流量を調整するために前記カラムの上流の位置に配置された流量調整部と、
前記カラムおよび前記ガスセンサーの少なくとも１つの温度を前記周囲の空気の温度より高く制御する温度制御手段と
を備え、
前記温度制御手段は、前記タンクから前記ガスセンサーまでの前記キャリアーガスの流路全体の温度を前記周囲の空気の温度より高く制御することを特徴とするガスクロマトグラフ。

【請求項10】

サンプルが注入される注入部と、
前記注入部から注入されてキャリアーガスによって移動させられた前記サンプルの成分を分離するカラムと、
前記カラムによって分離された前記成分を検出するガスセンサーと
を備えるガスクロマトグラフであって、
前記ガスクロマトグラフの周囲の空気を前記キャリアーガスとして取り込むポンプと、
前記ポンプによって供給される前記キャリアーガスを貯蔵するタンクと、
前記タンクが前記周囲の空気の圧力より高圧な状態で前記キャリアーガスを貯蔵している場合に、前記タンクから供給される前記キャリアーガスの流量を調整するために前記カラムの上流の位置に配置された流量調整部と、
前記カラムおよび前記ガスセンサーの少なくとも１つの温度を前記周囲の空気の温度より高く制御する温度制御手段と
を備え、
前記温度制御手段は、前記ガスクロマトグラフの内部の空気の流路全体の温度を前記周囲の空気の温度より高く制御することを特徴とするガスクロマトグラフ。

【請求項11】

前記温度制御手段は、前記タンクから前記ガスセンサーまでの前記キャリアーガスの流路全体の温度を前記周囲の空気の温度より高く制御することを特徴とする請求項６に記載のガスクロマトグラフ。

【請求項12】

前記タンクの内部の前記キャリアーガスの圧力を前記周囲の空気の圧力より高く特定の圧力より低く制御する圧力制御手段を備え、
前記特定の圧力は、前記周囲の空気の圧力において前記周囲の空気の温度である露点が圧力露点−大気圧露点換算表によって前記タンクの内部の前記キャリアーガスの温度に換算される圧力であることを特徴とする請求項７、請求項９、請求項１０または請求項１１に記載のガスクロマトグラフ。

【請求項13】

サンプルが注入される注入部と、
前記注入部から注入されてキャリアーガスによって移動させられた前記サンプルの成分を分離するカラムと、
前記カラムによって分離された前記成分を検出するガスセンサーと
を備えるガスクロマトグラフであって、
前記ガスクロマトグラフの周囲の空気を前記キャリアーガスとして取り込むポンプと、
前記ポンプによって供給される前記キャリアーガスを貯蔵するタンクと、
前記タンクが前記周囲の空気の圧力より高圧な状態で前記キャリアーガスを貯蔵している場合に、前記タンクから供給される前記キャリアーガスの流量を調整するために前記カラムの上流の位置に配置された流量調整部と、
前記タンクの内部の温度を前記周囲の空気の温度より高く制御する温度制御手段と、
前記タンクの内部の前記キャリアーガスの圧力を前記周囲の空気の圧力より高く特定の圧力より低く制御する圧力制御手段と
を備え、
前記特定の圧力は、前記周囲の空気の圧力において前記周囲の空気の温度である露点が圧力露点−大気圧露点換算表によって前記タンクの内部の前記キャリアーガスの温度に換算される圧力であることを特徴とするガスクロマトグラフ。

【請求項14】

前記タンクの下流であって前記流量調整部の上流である位置に配置された圧力レギュレーターを備えることを特徴とする請求項１から請求項１３までのいずれかに記載のガスクロマトグラフ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、周囲の空気をポンプによってキャリアーガスとして取り込むガスクロマトグラフに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のガスクロマトグラフとして、周囲の空気をキャリアーガスとして取り込むポンプと、サンプルが注入される注入部と、注入部から注入されてキャリアーガスによって移動させられたサンプルの成分を分離するカラムと、カラムによって分離された成分を検出するガスセンサーと、ポンプから供給されるキャリアーガスの流量を調整するためにカラムの上流の位置に配置された流量調整部と、カラムに供給される前の空気に含まれる有機物の少なくとも一部を除去するフィルターと、キャリアーガスとしての空気がカラムに到達する前に空気に対して除湿を行う除湿部とを備えるガスクロマトグラフが知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。

【0003】

特許文献１、２に記載されたガスクロマトグラフは、キャリアーガスとしてカラムに供給されるための超高純度のヘリウムガス、窒素などの気体が充填された高圧ガスボンベを備えていないので、高圧ガスボンベを備えているガスクロマトグラフと比較して、小型軽量化することができ、その結果、可搬性に優れている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９−１８４８２９号公報

【特許文献2】特開２０１０−１０１６８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１、２に記載されたガスクロマトグラフにおいては、ポンプから流量調整部に供給されるキャリアーガスの圧力が低い場合には、流量調整部の上流側および下流側の圧力差が小さいので、流量調整部の上流側のキャリアーガスにポンプの動作に応じて脈流が発生すると、流量調整部の上流側および下流側の圧力差が流量調整部の正常な作動のための圧力差を下回って流量調整部が正常に作動しないことがあり、流量調整部が正常に作動しないとき、流量調整部の上流側のキャリアーガスに発生した脈流の影響によって流量調整部の下流側のキャリアーガスにも脈流が発生する。流量調整部の下流側のキャリアーガスに脈流が発生すると、ガスセンサーにおけるキャリアーガスの流速が変動するので、ガスセンサーにおけるキャリアーガスの流速が速いほど、キャリアーガスによってガスセンサーを通過させられるサンプルの成分の単位時間当たりの量が多くなるため、サンプルの成分の濃度がガスセンサーによって高く検出され、ガスセンサーにおけるキャリアーガスの流速が遅いほど、キャリアーガスによってガスセンサーを通過させられるサンプルの成分の単位時間当たりの量が少なくなるため、サンプルの成分の濃度がガスセンサーによって低く検出される。すなわち、特許文献１、２に記載されたガスクロマトグラフにおいては、キャリアーガスに発生する脈流によってガスセンサーの検出結果にノイズが発生する。したがって、特許文献１、２に記載されたガスクロマトグラフにおいては、注入部に注入されるサンプルの量が少なくても正常な検出結果が得られるように高感度化することが困難であり、キャリアーガスに発生する脈流によってガスセンサーの検出結果に発生するノイズの影響を抑えるために、注入部に注入されるサンプルの量を増やす必要がある。

【0006】

ここで、キャリアーガスに発生する脈流は、ポンプによって供給されるキャリアーガスをガスクロマトグラフの周囲の空気の圧力より高圧な状態で貯蔵可能なタンクをガスクロマトグラフが備え、ポンプによって直接供給されるキャリアーガスの流量ではなく、タンクから供給されるキャリアーガスの流量が流量調整部によって調整されることによって、抑えることができる。

【0007】

しかしながら、タンクの内部のキャリアーガスをガスクロマトグラフの周囲の空気の圧力より高圧にした場合、キャリアーガスの圧力が低下したときに、キャリアーガスに含まれていた水蒸気がキャリアーガスの断熱膨張による冷却によってカラムおよびガスセンサーの少なくとも一方の箇所で結露として現れるので、カラムおよびガスセンサーのうち結露が現れた方に結露によって経年変化および特性劣化の少なくとも一方が発生するという問題がある。例えば、カラムに結露が発生した場合、カラムの内部の液相が結露によって劣化させられて、カラムの特性が悪くなる。

【0008】

そこで、本発明は、キャリアーガスの脈流と、結露との両方を抑える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。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のガスクロマトグラフは、サンプルが注入される注入部と、前記注入部から注入されてキャリアーガスによって移動させられた前記サンプルの成分を分離するカラムと、前記カラムによって分離された前記成分を検出するガスセンサーとを備えるガスクロマトグラフであって、前記ガスクロマトグラフの周囲の空気を前記キャリアーガスとして取り込むポンプと、前記ポンプによって供給される前記キャリアーガスを前記周囲の空気の圧力より高圧な状態で貯蔵可能なタンクと、前記タンクから供給される前記キャリアーガスの流量を調整するために前記カラムの上流の位置に配置された流量調整部と、前記ガスクロマトグラフの内部の空気の流路のうち前記タンクから前記ガスセンサーまでの流路を含む特定の範囲の外部から、前記特定の範囲の内部への空気の流入を、前記ポンプの停止中に抑制可能な空気流入抑制手段と、除湿を行う除湿部とを備え、前記除湿部は、前記特定の範囲の内部の少なくとも１箇所に配置されることを特徴とする。

【0010】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、ポンプによって直接供給されるキャリアーガスの流量ではなく、ガスクロマトグラフの周囲の空気の圧力より高圧な状態でキャリアーガスを貯蔵可能なタンクから供給されるキャリアーガスの流量が流量調整部によって調整されるので、流量調整部の下流におけるキャリアーガスの脈流を抑えることができる。また、本発明のガスクロマトグラフは、内部の空気の流路のうちタンクからガスセンサーまでの流路を含む特定の範囲の内部に配置される除湿部によって除湿を行うとともに、この範囲の外部から、この範囲の内部への空気の流入を、ポンプの停止中に空気流入抑制手段によって抑制するので、この範囲の内部における結露をポンプの停止中にも抑えることができる。

【0011】

本発明のガスクロマトグラフにおいて、前記特定の範囲の内部の少なくとも１箇所の前記除湿部は、第１の除湿剤と、第２の除湿剤とを備え、前記第１の除湿剤は、前記第２の除湿剤と比較して、除湿の速度が速く、前記第２の除湿剤は、前記第１の除湿剤と比較して、除湿の量が多くても良い。

【0012】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、除湿の速度が速い第１の除湿剤によって高速に除湿を行った後、除湿の量が多い第２の除湿剤によって第１の除湿剤に対して除湿を行うので、高速の除湿と、長期間の除湿とを両立することができる。

【0013】

本発明のガスクロマトグラフは、前記注入部に供給される前の空気に含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する前フィルターを前記特定の範囲の内部のうち前記タンクの外部に備え、前記前フィルターは、空気に含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する活性炭と、前記除湿部の少なくとも１つとを内部に備えても良い。

【0014】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、前フィルターの内部に対して除湿部によって除湿を行うので、ガスクロマトグラフの内部の空気の流路のうちタンクからガスセンサーまでの流路を含む特定の範囲の内部における結露を抑えることができるとともに、前フィルターの活性炭による揮発性有機化合物の除去能力が前フィルターの内部の水分によって低下することを抑えることができる。

【0015】

本発明のガスクロマトグラフは、前記ガスセンサーによって前記成分が検出された後の空気に含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する後フィルターを前記特定の範囲の内部に備え、前記後フィルターは、空気に含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する活性炭と、前記除湿部の少なくとも１つとを内部に備えても良い。

【0016】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、後フィルターの内部に対して除湿部によって除湿を行うので、ガスクロマトグラフの内部の空気の流路のうちタンクからガスセンサーまでの流路を含む特定の範囲の内部における結露を抑えることができるとともに、後フィルターの活性炭による揮発性有機化合物の除去能力が後フィルターの内部の水分によって低下することを抑えることができる。

【0017】

本発明のガスクロマトグラフにおいて、前記除湿部の少なくとも１つは、前記タンクの内部に配置されても良い。

【0018】

気体は、圧力が高いと、断熱膨張による冷却で結露が発生し易い。本発明のガスクロマトグラフは、ガスクロマトグラフの周囲の空気の圧力より高圧な状態でキャリアーガスを貯蔵可能なタンクの内部に除湿部が配置されている場合、タンクの内部に配置されている除湿部によって除湿を効果的に行うことができる。

【0019】

本発明のガスクロマトグラフは、前記カラムおよび前記ガスセンサーの少なくとも１つの温度を前記周囲の空気の温度より高く制御する温度制御手段を備えても良い。

【0020】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、カラムおよびガスセンサーの少なくとも１つの温度をガスクロマトグラフの周囲の空気の温度より高く制御するので、カラムおよびガスセンサーのうち、ガスクロマトグラフの周囲の空気の温度より温度が高いものの箇所において結露を抑えることができ、その結果、カラムおよびガスセンサーのうち、ガスクロマトグラフの周囲の空気の温度より温度が高いものの経年変化および特性劣化の発生を抑えることができる。

【0021】

本発明のガスクロマトグラフにおいて、前記温度制御手段は、前記特定の範囲の内部の温度を前記周囲の空気の温度より高く制御しても良い。

【0022】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、ガスクロマトグラフの内部の空気の流路のうちタンクからガスセンサーまでの流路を含む特定の範囲の内部の温度をガスクロマトグラフの周囲の空気の温度より高くするので、この範囲における結露を抑えることができる。

【0023】

本発明のガスクロマトグラフは、サンプルが注入される注入部と、前記注入部から注入されてキャリアーガスによって移動させられた前記サンプルの成分を分離するカラムと、前記カラムによって分離された前記成分を検出するガスセンサーとを備えるガスクロマトグラフであって、前記ガスクロマトグラフの周囲の空気を前記キャリアーガスとして取り込むポンプと、前記ポンプによって供給される前記キャリアーガスを前記周囲の空気の圧力より高圧な状態で貯蔵可能なタンクと、前記タンクから供給される前記キャリアーガスの流量を調整するために前記カラムの上流の位置に配置された流量調整部と、前記タンクの内部に配置されて除湿を行う除湿部とを備えることを特徴とする。

【0024】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、ポンプによって直接供給されるキャリアーガスの流量ではなく、ガスクロマトグラフの周囲の空気の圧力より高圧な状態でキャリアーガスを貯蔵可能なタンクから供給されるキャリアーガスの流量が流量調整部によって調整されるので、流量調整部の下流におけるキャリアーガスの脈流を抑えることができる。気体は、圧力が高いと、断熱膨張による冷却で結露が発生し易い。本発明のガスクロマトグラフは、ガスクロマトグラフの周囲の空気の圧力より高圧な状態でキャリアーガスを貯蔵可能なタンクの内部に除湿部が配置されているので、タンクの内部に配置されている除湿部によって除湿を効果的に行うことができる。

【0025】

本発明のガスクロマトグラフは、前記タンクの内部に配置されて前記キャリアーガスに含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する活性炭を備えても良い。

【0026】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、タンクの内部に対して除湿部によって除湿を行うので、タンクの内部に配置されている活性炭による揮発性有機化合物の除去能力がタンクの内部の水分によって低下することを抑えることができる。

【0027】

本発明のガスクロマトグラフは、サンプルが注入される注入部と、前記注入部から注入されてキャリアーガスによって移動させられた前記サンプルの成分を分離するカラムと、前記カラムによって分離された前記成分を検出するガスセンサーとを備えるガスクロマトグラフであって、前記ガスクロマトグラフの周囲の空気を前記キャリアーガスとして取り込むポンプと、前記ポンプによって供給される前記キャリアーガスを前記周囲の空気の圧力より高圧な状態で貯蔵可能なタンクと、前記タンクから供給される前記キャリアーガスの流量を調整するために前記カラムの上流の位置に配置された流量調整部と、前記カラムおよび前記ガスセンサーの少なくとも１つの温度を前記周囲の空気の温度より高く制御する温度制御手段とを備えることを特徴とする。

【0028】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、ポンプによって直接供給されるキャリアーガスの流量ではなく、ガスクロマトグラフの周囲の空気の圧力より高圧な状態でキャリアーガスを貯蔵可能なタンクから供給されるキャリアーガスの流量が流量調整部によって調整されるので、流量調整部の下流におけるキャリアーガスの脈流を抑えることができる。また、本発明のガスクロマトグラフは、カラムおよびガスセンサーの少なくとも１つの温度をガスクロマトグラフの周囲の空気の温度より高く制御するので、カラムおよびガスセンサーのうち、ガスクロマトグラフの周囲の空気の温度より温度が高いものの箇所において結露を抑えることができ、その結果、カラムおよびガスセンサーのうち、ガスクロマトグラフの周囲の空気の温度より温度が高いものの経年変化および特性劣化の発生を抑えることができる。

【0029】

本発明のガスクロマトグラフにおいて、前記温度制御手段は、前記タンクから前記ガスセンサーまでの前記キャリアーガスの流路の温度を前記周囲の空気の温度より高く制御しても良い。

【0030】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、タンクからガスセンサーまでのキャリアーガスの流路の温度をガスクロマトグラフの周囲の空気の温度より高くするので、キャリアーガスに含まれていた水蒸気がキャリアーガスの断熱膨張による冷却によって結露として現れ易い、タンクからガスセンサーまでの流路における結露を抑えることができる。

【0031】

本発明のガスクロマトグラフにおいて、前記温度制御手段は、前記ガスクロマトグラフの内部の空気の流路の温度を前記周囲の空気の温度より高く制御しても良い。

【0032】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、ガスクロマトグラフの内部の空気の流路の温度をガスクロマトグラフの周囲の空気の温度より高くするので、ガスクロマトグラフの内部の空気の流路における結露を抑えることができる。

【0033】

本発明のガスクロマトグラフは、前記タンクの内部の前記キャリアーガスの圧力を前記周囲の空気の圧力より高く特定の圧力より低く制御する圧力制御手段を備え、前記特定の圧力は、前記周囲の空気の圧力における露点が前記周囲の空気の温度である空気の露点が前記タンクの内部の前記キャリアーガスの温度である場合の圧力であっても良い。

【0034】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、ガスクロマトグラフの周囲の空気の圧力における露点がガスクロマトグラフの周囲の空気の温度である空気の露点がタンクの内部のキャリアーガスの温度である場合の圧力より、タンクの内部のキャリアーガスの圧力を低くするので、タンクの内部のキャリアーガスの圧力および温度が、それぞれ、ガスクロマトグラフの周囲の空気の圧力および温度と同一になったとしても、結露を抑えることができる。

【0035】

本発明のガスクロマトグラフは、サンプルが注入される注入部と、前記注入部から注入されてキャリアーガスによって移動させられた前記サンプルの成分を分離するカラムと、前記カラムによって分離された前記成分を検出するガスセンサーとを備えるガスクロマトグラフであって、前記ガスクロマトグラフの周囲の空気を前記キャリアーガスとして取り込むポンプと、前記ポンプによって供給される前記キャリアーガスを前記周囲の空気の圧力より高圧な状態で貯蔵可能なタンクと、前記タンクから供給される前記キャリアーガスの流量を調整するために前記カラムの上流の位置に配置された流量調整部と、前記タンクの内部の温度を前記周囲の空気の温度より高く制御する温度制御手段と、前記タンクの内部の前記キャリアーガスの圧力を前記周囲の空気の圧力より高く特定の圧力より低く制御する圧力制御手段とを備え、前記特定の圧力は、前記周囲の空気の圧力における露点が前記周囲の空気の温度である空気の露点が前記タンクの内部の前記キャリアーガスの温度である場合の圧力であることを特徴とする。

【0036】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、ポンプによって直接供給されるキャリアーガスの流量ではなく、ガスクロマトグラフの周囲の空気の圧力より高圧な状態でキャリアーガスを貯蔵可能なタンクから供給されるキャリアーガスの流量が流量調整部によって調整されるので、流量調整部の下流におけるキャリアーガスの脈流を抑えることができる。また、本発明のガスクロマトグラフは、ガスクロマトグラフの周囲の空気の圧力における露点がガスクロマトグラフの周囲の空気の温度である空気の露点がタンクの内部のキャリアーガスの温度である場合の圧力より、タンクの内部のキャリアーガスの圧力を低くするので、タンクの内部のキャリアーガスの圧力および温度が、それぞれ、ガスクロマトグラフの周囲の空気の圧力および温度と同一になったとしても、結露を抑えることができる。

【0037】

本発明のガスクロマトグラフは、前記タンクの下流であって前記流量調整部の上流である位置に配置された圧力レギュレーターを備えても良い。

【0038】

この構成により、本発明のガスクロマトグラフは、ポンプの動作に応じて圧力レギュレーターの上流のキャリアーガスに脈流が発生したとしても、圧力レギュレーターによって圧力が安定させられたキャリアーガスが流量調整部に供給されるので、流量調整部を正常に作動させることができる。したがって、本発明のガスクロマトグラフは、正常に作動させられた流量調整部によってキャリアーガスの流量が適切に調整され、その結果、流量調整部の下流におけるキャリアーガスの脈流を抑えることができる。

【発明の効果】

【0039】

本発明のガスクロマトグラフは、キャリアーガスの脈流と、結露との両方を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】本発明の一実施の形態に係るガスクロマトグラフの構成図である。

【図2】図１に示すガスクロマトグラフのブロック図である。

【図3】温度を制御する場合の図１に示すガスクロマトグラフの動作のフローチャートである。

【図4】図１に示すガスクロマトグラフの周囲の空気の温度毎の飽和水蒸気量を示す飽和水蒸気表である。

【図5】圧力を制御する場合の図１に示すガスクロマトグラフの動作のフローチャートである。

【図6】測定中における図１に示す圧力タンクの内部の圧力の変動の一例を示す図である。

【図7】図１に示すガスクロマトグラフの周囲の空気の、任意の圧力における露点と、大気圧における露点とを換算するための圧力露点−大気圧露点換算表である。

【図8】流量を制御する場合の図１に示すガスクロマトグラフの動作のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0041】

以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。

【0042】

なお、本明細書および図面において具体的な数値で圧力を表す場合、ゲージ圧によって表す。

【0043】

まず、本実施の形態に係るガスクロマトグラフの構成について説明する。

【0044】

図１は、本実施の形態に係るガスクロマトグラフ１０の構成図である。

【0045】

図１に示すように、ガスクロマトグラフ１０は、ガスクロマトグラフ１０の内部の空気の流路のうち特定の範囲（以下「特定流路範囲」という。）の外部から、特定流路範囲の内部への空気の流入を抑制可能な空気流入抑制手段としての逆止弁２１および逆止弁２２を備えている。ガスクロマトグラフ１０の内部における空気は、逆止弁２１側から逆止弁２２側に流れる。逆止弁２１は、特定流路範囲の内部側、すなわち、下流側から、特定流路範囲の外部側、すなわち、上流側への気体の流通を禁止するが、上流側の圧力が下流側の圧力と比較して特定の圧力以上高い場合にのみ、上流側から下流側への気体の流通を許可する。逆止弁２２は、特定流路範囲の外部側、すなわち、下流側から、特定流路範囲の内部側、すなわち、上流側への気体の流通を禁止するが、上流側の圧力が下流側の圧力と比較して特定の圧力以上高い場合にのみ、上流側から下流側への気体の流通を許可する。

【0046】

ガスクロマトグラフ１０は、逆止弁２１の下流の位置に配置されていて空気に含まれる揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）の少なくとも一部を除去する前フィルターとしてのＶＯＣフィルター３１を備えている。ガスクロマトグラフ１０の外部から逆止弁２１を介してガスクロマトグラフ１０の内部に導入された空気には、通常、揮発性有機化合物が含まれている。ＶＯＣフィルター３１は、ガスクロマトグラフ１０の外部から逆止弁２１を介してガスクロマトグラフ１０の内部に導入された空気にもともと含まれている揮発性有機化合物が後述のガスセンサー４０によって検出されることを抑えるためのフィルターである。

【0047】

ＶＯＣフィルター３１は、空気に含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する活性炭３１ａと、除湿を行う除湿部としての除湿剤３１ｂとを内部に備えている。除湿剤３１ｂは、第１の除湿剤と、第２の除湿剤とを備えている。第１の除湿剤は、第２の除湿剤と比較して、除湿の速度が速く、第２の除湿剤は、第１の除湿剤と比較して、除湿の量が多い。例えば、第１の除湿剤は、シリカゲルであり、第２の除湿剤は、ゼオライトである。

【0048】

ガスクロマトグラフ１０は、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気を逆止弁２１およびＶＯＣフィルター３１を介してキャリアーガスとして取り込むポンプとしての加圧ポンプ３２と、加圧ポンプ３２によって供給されるキャリアーガスをガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の圧力より高圧な状態で貯蔵可能なタンクとしての圧力タンク３３と、圧力タンク３３の内部の圧力を検出する圧力センサー３４とを備えている。

【0049】

圧力タンク３３は、キャリアーガスに含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する活性炭３３ａと、除湿を行う除湿部としての除湿剤３３ｂとを内部に備えている。活性炭３３ａは、ＶＯＣフィルター３１を通過した空気に含まれている揮発性有機化合物、すなわち、ＶＯＣフィルター３１によって除去することができなかった揮発性有機化合物が後述のガスセンサー４０によって検出されることを抑えるための活性炭である。除湿剤３３ｂは、第１の除湿剤と、第２の除湿剤とを備えている。第１の除湿剤は、第２の除湿剤と比較して、除湿の速度が速く、第２の除湿剤は、第１の除湿剤と比較して、除湿の量が多い。例えば、第１の除湿剤は、シリカゲルであり、第２の除湿剤は、ゼオライトである。

【0050】

ガスクロマトグラフ１０は、圧力タンク３３から供給されるキャリアーガスの圧力を調整するために圧力タンク３３の下流の位置に配置されている圧力レギュレーター３５と、圧力タンク３３から供給されるキャリアーガスの流量を調整するために圧力レギュレーター３５の下流の位置に配置されている流量調整部３６と、流量調整部３６によって調整された流量を検出する流量センサー３７とを備えている。圧力レギュレーター３５は、圧力レギュレーター３５の下流側のキャリアーガスの圧力を、設定された圧力にするバルブである。圧力レギュレーター３５は、圧力レギュレーター３５の下流側のキャリアーガスの圧力、すなわち、流量調整部３６の上流側に供給されるキャリアーガスの圧力を特定の圧力にすることによって、流量調整部３６の上流側および下流側の圧力差が流量調整部３６の正常な作動のための圧力差を下回ることを防止するものである。流量調整部３６は、流量調整部３６の下流側のキャリアーガスの流量を、設定された流量にするバルブである。

【0051】

ガスクロマトグラフ１０は、流量調整部３６の下流の位置に配置されていてサンプルとしてのサンプルガスがシリンジ９０によって注入される注入部３８と、注入部３８から注入されてキャリアーガスによって移動させられたサンプルガスの成分を分離するカラムとしてのキャピラリーカラム３９と、キャピラリーカラム３９によって分離された成分を検出するガスセンサー４０とを備えている。

【0052】

ガスクロマトグラフ１０は、逆止弁２２の上流の位置に配置されていてガスセンサー４０によって成分が検出された後の空気に含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する後フィルターとしてのＶＯＣフィルター４１を備えている。注入部３８から注入されたサンプルガスは、例えば、人体に悪影響がある有害物質である場合がある。ＶＯＣフィルター４１は、注入部３８から注入されたサンプルガスが逆止弁２２を介してガスクロマトグラフ１０の外部に排出されることを抑えるためのフィルターである。

【0053】

ＶＯＣフィルター４１は、空気に含まれる揮発性有機化合物の少なくとも一部を除去する活性炭４１ａと、除湿を行う除湿部としての除湿剤４１ｂとを内部に備えている。除湿剤４１ｂは、第１の除湿剤と、第２の除湿剤とを備えている。第１の除湿剤は、第２の除湿剤と比較して、除湿の速度が速く、第２の除湿剤は、第１の除湿剤と比較して、除湿の量が多い。例えば、第１の除湿剤は、シリカゲルであり、第２の除湿剤は、ゼオライトである。

【0054】

ガスクロマトグラフ１０は、ＶＯＣフィルター３１を加熱するためのヒーターとしての第１フィルターヒーター５１と、圧力タンク３３を加熱するためのヒーターとしての圧力タンクヒーター５２と、注入部３８を加熱するためのヒーターとしての注入部ヒーター５３と、キャピラリーカラム３９を加熱するためのヒーターとしてのカラムヒーター５４と、ガスセンサー４０を加熱するためのヒーターとしてのガスセンサーヒーター５５と、ＶＯＣフィルター４１を加熱するためのヒーターとしての第２フィルターヒーター５６とを備えている。

【0055】

図２は、ガスクロマトグラフ１０のブロック図である。

【0056】

図２に示すように、ガスクロマトグラフ１０は、ガスクロマトグラフ１０の図示していない筐体の内部の温度を検出する温度センサー６１と、ガスクロマトグラフ１０の筐体の内部を換気する換気ファン６２と、流量調整部３６において設定される流量を変更する流量設定用アクチュエーター６３と、種々の操作が入力されるボタンなどの入力デバイスである操作部６４と、種々の情報を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示デバイスである表示部６５と、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどのネットワーク経由で、または、ネットワークを介さずに有線または無線によって直接に、外部の装置と通信を行う通信デバイスである通信部６６と、各種の情報を記憶する半導体メモリー、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶デバイスである記憶部６７と、ガスクロマトグラフ１０全体を制御する制御部６８とを備えている。

【0057】

制御部６８は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、プログラムおよび各種のデータを記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの作業領域として用いられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭまたは記憶部６７に記憶されているプログラムを実行する。

【0058】

制御部６８は、ＲＯＭまたは記憶部６７に記憶されているプログラムを実行することによって、ガスクロマトグラフ１０における温度を制御する温度制御手段６８ａと、圧力タンク３３の内部のキャリアーガスの圧力を制御する圧力制御手段６８ｂと、流量調整部３６によって調整されるキャリアーガスの流量を制御する流量制御手段６８ｃとを実現する。

【0059】

次に、ガスクロマトグラフ１０の動作について説明する。

【0060】

まず、ガスクロマトグラフ１０による測定の開始前に測定条件を受け付ける場合のガスクロマトグラフ１０の動作について説明する。

【0061】

利用者は、ガスクロマトグラフ１０による測定の開始前に、測定における経過時間毎の温度および流量など、測定条件を操作部６４を介して指定することができる。制御部６８は、指定された測定条件を記憶部６７に記憶し、記憶部６７に記憶した測定条件に応じた測定を実行する。ここで、利用者は、温度に関する測定条件を指定することによって、ガスクロマトグラフ１０による測定時間を短縮したり、ガスクロマトグラフ１０によって検出可能なガスの種類を増やしたりすることができる。利用者は、例えば５０℃から３００℃までの間の温度を指定することができる。例えば、温度を制御しない場合に測定の開始から３分後にガスセンサー４０によって検出される成分Ａと、温度を制御しない場合に測定の開始から１２０分後にガスセンサー４０によって検出される成分Ｂと、温度を制御しない場合にキャピラリーカラム３９に吸着されたままガスセンサー４０によって検出されない成分Ｃとがサンプルガスに含まれているとき、測定の開始から１０分が経過するまで、注入部３８、キャピラリーカラム３９およびガスセンサー４０の温度を５０℃にすることによって、成分Ａをガスセンサー４０によって確実に検出し、測定の開始から１０分が経過した後、測定の開始から４０分が経過するまで、注入部３８、キャピラリーカラム３９およびガスセンサー４０の温度を２００℃にすることによって、測定の開始から４０分が経過するまでに成分Ｂをガスセンサー４０によって検出し、測定の開始から４０分が経過した後、注入部３８、キャピラリーカラム３９およびガスセンサー４０の温度を３００℃にすることによって、成分Ｃをキャピラリーカラム３９による吸着から解除してガスセンサー４０によって検出することができる。利用者は、流速に関する測定条件を指定することによって、ガスクロマトグラフ１０による測定時間を短縮することができる。利用者は、例えば１ｍｌ／分から５０ｍｌ／分までの間の流量を指定することができる。

【0062】

次に、温度を制御する場合のガスクロマトグラフ１０の動作について説明する。

【0063】

図３は、温度を制御する場合のガスクロマトグラフ１０の動作のフローチャートである。

【0064】

温度制御手段６８ａは、１秒毎に図３に示す動作を実行する。

【0065】

図３に示すように、温度制御手段６８ａは、測定中であるか否かを判断する（Ｓ１０１）。

【0066】

温度制御手段６８ａは、測定中であるとＳ１０１において判断すると、注入部ヒーター５３、カラムヒーター５４およびガスセンサーヒーター５５の温度を、今回の測定の測定条件において指定されている温度に制御する（Ｓ１０２）。

【0067】

温度制御手段６８ａは、測定中ではない、すなわち、測定待機中であるとＳ１０１において判断すると、注入部ヒーター５３、カラムヒーター５４およびガスセンサーヒーター５５の温度を、４０℃に制御する（Ｓ１０３）。

【0068】

温度制御手段６８ａは、Ｓ１０２またはＳ１０３の処理の後、第１フィルターヒーター５１、圧力タンクヒーター５２および第２フィルターヒーター５６の温度を、４０℃に制御する（Ｓ１０４）。

【0069】

次いで、温度制御手段６８ａは、ガスクロマトグラフ１０の筐体の内部の温度が４０℃以上であるか否かを温度センサー６１による検出値に基づいて判断する（Ｓ１０５）。

【0070】

温度制御手段６８ａは、ガスクロマトグラフ１０の筐体の内部の温度が４０℃以上であるとＳ１０５において判断すると、換気ファン６２を作動状態にして（Ｓ１０６）、図３に示す動作を終了する。

【0071】

温度制御手段６８ａは、ガスクロマトグラフ１０の筐体の内部の温度が４０℃以上ではないとＳ１０５において判断すると、換気ファン６２を非作動状態にして（Ｓ１０７）、図３に示す動作を終了する。

【0072】

なお、各センサーや制御部６８の温度が数度変化すると、各センサーの信号のベースラインが変動する温度ドリフトが発生する。したがって、Ｓ１０５〜Ｓ１０７の処理は、流量センサー３７、ガスセンサー４０など、各センサーの温度と、制御部６８の温度とを制御することによって、温度ドリフトの発生を抑えるために設けられている。Ｓ１０５〜Ｓ１０７の処理によって、ガスクロマトグラフ１０の筐体の内部の温度は、例えば、４０℃±２℃の範囲、すなわち、３８℃から４２℃までの範囲で制御される。

【0073】

図３に示す動作には、Ｓ１０４の処理が含まれている。しかしながら、Ｓ１０２の処理によって特定流路範囲の内部の温度が４０℃以上になるのであれば、Ｓ１０２の処理の後のＳ１０４の処理は省略されても良い。同様に、Ｓ１０３の処理によって特定流路範囲の内部の温度が４０℃以上になるのであれば、Ｓ１０３の処理の後のＳ１０４の処理は省略されても良い。なお、ガスクロマトグラフ１０は、Ｓ１０２およびＳ１０３のいずれの処理によっても特定流路範囲の内部の温度が４０℃以上になる場合であって、Ｓ１０２およびＳ１０３のいずれの処理の後のＳ１０４の処理も省略されるとき、第１フィルターヒーター５１、圧力タンクヒーター５２および第２フィルターヒーター５６を備えなくても良い。

【0074】

ガスクロマトグラフ１０が一般的な室内に設置されると仮定した場合、一般的な室内の最高温度が３０℃以下であると考えられるので、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度は、３０℃以下であると考えられる。図４は、温度毎の飽和水蒸気量を示す飽和水蒸気表である。ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度が３０℃である場合、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の湿度が１００％であるとき、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気に含まれる水蒸気の量は、図４に示すように、３０．３ｇ／ｍ^３である。そのため、この空気が４０℃に昇温されると、４０℃における飽和水蒸気量が図４に示すように５１．１ｇ／ｍ^３であるので、この空気の湿度が約６０％（＝（３０．３／５１．１）×１００）に落ち、結露の発生が抑えられる。したがって、ガスクロマトグラフ１０は、図３に示す動作において、特定流路範囲の内部の温度を、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度である３０℃以下より高い４０℃以上に制御する。なお、特定流路範囲の内部の温度は、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度より高ければ良く、４０℃以上でなくても良い。

【0075】

次に、圧力を制御する場合のガスクロマトグラフ１０の動作について説明する。

【0076】

図５は、圧力を制御する場合のガスクロマトグラフ１０の動作のフローチャートである。

【0077】

圧力制御手段６８ｂは、１秒毎に図５に示す動作を実行する。

【0078】

図５に示すように、圧力制御手段６８ｂは、測定中であるか否かを判断する（Ｓ１２１）。

【0079】

圧力制御手段６８ｂは、測定中であるとＳ１２１において判断すると、圧力タンク３３の内部の圧力が５０ｋＰａ以下であるか否かを圧力センサー３４による検出値に基づいて判断する（Ｓ１２２）。

【0080】

圧力制御手段６８ｂは、圧力タンク３３の内部の圧力が５０ｋＰａ以下であるとＳ１２２において判断すると、加圧ポンプ３２を作動状態にして（Ｓ１２３）、図５に示す動作を終了する。

【0081】

圧力制御手段６８ｂは、圧力タンク３３の内部の圧力が５０ｋＰａ以下ではないとＳ１２２において判断すると、圧力タンク３３の内部の圧力が５５ｋＰａ以上であるか否かを圧力センサー３４による検出値に基づいて判断する（Ｓ１２４）。

【0082】

圧力制御手段６８ｂは、測定中ではない、すなわち、測定待機中であるとＳ１２１において判断するか、圧力タンク３３の内部の圧力が５５ｋＰａ以上であるとＳ１２４において判断すると、加圧ポンプ３２を非作動状態にして（Ｓ１２５）、図５に示す動作を終了する。

【0083】

圧力制御手段６８ｂは、圧力タンク３３の内部の圧力が５５ｋＰａ以上ではないとＳ１２４において判断すると、図５に示す動作を終了する。

【0084】

図６は、測定中における圧力タンク３３の内部の圧力の変動の一例を示す図である。

【0085】

図６に示すように、測定中における圧力タンク３３の内部の圧力は、図５に示す動作によって５０ｋＰａから５５ｋＰａまでの間を変動する。

【0086】

図７は、任意の圧力における露点と、大気圧における露点とを換算するための圧力露点−大気圧露点換算表である。

【0087】

図７に示すように、大気圧における３０℃の露点は、０．０６ＭＰａ、すなわち、６０ｋＰａより大きく、０．１ＭＰａ、すなわち、１００ｋＰａより小さい圧力Ａにおいて露点４０℃に換算される。したがって、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度が３０℃であり、圧力タンク３３の内部の温度が４０℃である場合に、圧力タンク３３の内部の圧力が６０ｋＰａであるとき、キャリアーガスの圧力が圧力タンク３３の下流でガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の圧力、すなわち、大気圧まで低下すると、圧力タンク３３の下流においてキャリアーガスに対する加熱が行われなければ、図７に示すように、キャリアーガスの断熱膨張による冷却によってキャリアーガスの温度は３２℃まで低下する。しかしながら、３２℃まで低下したとしても、ガスクロマトグラフ１０の周囲からガスクロマトグラフ１０の特定流路範囲に取り込まれた時点での空気の温度、すなわち、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度である３０℃より高いので、キャリアーガスに含まれていた水蒸気がキャリアーガスの断熱膨張による冷却によって結露として現れることはない。実際には、圧力タンク３３の下流においても図３に示す動作によってキャリアーガスに対する加熱が行われるので、キャリアーガスに含まれていた水蒸気がキャリアーガスの断熱膨張による冷却によって結露として現れることは更に抑えられる。以上のことから、ガスクロマトグラフ１０は、図５に示す動作において、測定中における圧力タンク３３の内部の圧力を、６０ｋＰａ以下、具体的には５０ｋＰａから５５ｋＰａまでの間に制御する。なお、測定中における圧力タンク３３の内部の圧力は、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度が３０℃であり、圧力タンク３３の内部の温度が４０℃である場合、圧力Ａ以下であれば良く、５０ｋＰａから５５ｋＰａまでの間でなくても良い。例えば、測定中における圧力タンク３３の内部の圧力は、流量調整部３６を正常に作動させることが可能な最低の圧力でも良い。

【0088】

次に、流量を制御する場合のガスクロマトグラフ１０の動作について説明する。

【0089】

図８は、流量を制御する場合のガスクロマトグラフ１０の動作のフローチャートである。

【0090】

流量制御手段６８ｃは、１秒毎に図８に示す動作を実行する。

【0091】

図８に示すように、流量制御手段６８ｃは、測定中であるか否かを判断する（Ｓ１４１）。

【0092】

流量制御手段６８ｃは、測定中であるとＳ１４１において判断すると、流量調整部３６によって調整されるキャリアーガスの流量を、今回の測定の測定条件において指定されている流量に制御し（Ｓ１４２）、図８に示す動作を終了する。ここで、流量制御手段６８ｃは、流量調整部３６によって調整された流量を流量センサー３７による検出値に基づいて判断し、流量調整部３６によって調整された流量が、今回の測定の測定条件において指定されている流量になるように流量設定用アクチュエーター６３を制御する。

【0093】

流量制御手段６８ｃは、測定中ではない、すなわち、測定待機中であるとＳ１４１において判断すると、流量調整部３６によって調整されるキャリアーガスの流量を０ｍｌ／分に制御し（Ｓ１４３）、図８に示す動作を終了する。ここで、流量制御手段６８ｃは、流量調整部３６によって調整された流量を流量センサー３７による検出値に基づいて判断し、流量調整部３６によって調整された流量が０ｍｌ／分になるように流量設定用アクチュエーター６３を制御する。

【0094】

次に、ガスクロマトグラフ１０が測定中である場合のガスクロマトグラフ１０における気体の状況について説明する。

【0095】

ガスクロマトグラフ１０が測定中である場合、ガスクロマトグラフ１０の特定流路範囲の内部の気体の温度は、図３に示す動作によって、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度より高い４０℃以上に制御される。特に、注入部３８、キャピラリーカラム３９およびガスセンサー４０における気体の温度は、Ｓ１０２の処理によって、今回の測定の測定条件において指定されている温度に制御される。

【0096】

また、ガスクロマトグラフ１０が測定中である場合、圧力タンク３３の内部の気体の圧力は、図５に示す動作によって、５０ｋＰａから５５ｋＰａまでの間に制御され、流量調整部３６によって調整されるキャリアーガスの流量は、図８に示す動作によって、今回の測定の測定条件において指定されている流量に制御される。したがって、ガスクロマトグラフ１０の特定流路範囲の内部の気体の圧力は、例えば、ガスクロマトグラフ１０の周囲から導入された直後のＶＯＣフィルター３１においては大気圧と同程度、すなわち、約０ｋＰａであるが、圧力タンク３３において５０ｋＰａから５５ｋＰａまでの間の圧力になった後、圧力タンク３３から注入部３８までの圧力損失によって注入部３８において約３０ｋＰａになり、注入部３８からガスセンサー４０までの圧力損失によってガスセンサー４０において約５ｋＰａになり、ガスセンサー４０からＶＯＣフィルター４１までの圧力損失によってＶＯＣフィルター４１において約０ｋＰａになる。

【0097】

次に、ガスクロマトグラフ１０が測定待機中である場合のガスクロマトグラフ１０における気体の状況について説明する。

【0098】

ガスクロマトグラフ１０が測定待機中である場合、ガスクロマトグラフ１０の特定流路範囲の内部の気体の温度は、図３に示す動作によって、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度より高い４０℃以上に制御される。

【0099】

また、ガスクロマトグラフ１０が測定待機中である場合、圧力タンク３３の内部の気体の圧力が図５に示す動作によって増加させられることがなく、流量調整部３６によって調整されるキャリアーガスの流量が図８に示す動作によって０ｍｌ／分に制御されるので、ガスクロマトグラフ１０の特定流路範囲の内部の気体の圧力は、大気圧と同程度になる。

【0100】

以上に説明したように、ガスクロマトグラフ１０は、キャリアーガスとしてカラムに供給されるための超高純度のヘリウムガス、窒素などの気体が充填された高圧ガスボンベを備えていないので、高圧ガスボンベを備えているガスクロマトグラフと比較して、小型軽量化することができ、その結果、可搬性に優れている。

【0101】

ガスクロマトグラフ１０は、加圧ポンプ３２によって直接供給されるキャリアーガスの流量ではなく、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の圧力より高圧な状態でキャリアーガスを貯蔵可能な圧力タンク３３から供給されるキャリアーガスの流量が流量調整部３６によって調整されるので、流量調整部３６の下流におけるキャリアーガスの脈流を抑えることができる。

【0102】

ガスクロマトグラフ１０は、特定流路範囲の内部に配置される除湿剤３１ｂ、除湿剤３３ｂおよび除湿剤４１ｂによって除湿を行うとともに、特定流路範囲の外部から特定流路範囲の内部への空気の流入を加圧ポンプ３２の停止中に空気流入抑制手段としての逆止弁２１および逆止弁２２によって抑制するので、特定流路範囲の内部における結露を加圧ポンプ３２の停止中にも抑えることができる。ここで、加圧ポンプ３２の停止中とは、ガスクロマトグラフ１０に電力が供給されている場合に加圧ポンプ３２が非作動状態になっているときだけでなく、ガスクロマトグラフ１０に電力が供給されていないために加圧ポンプ３２が非作動状態になっている場合も含まれる。

【0103】

なお、空気流入抑制手段は、特定流路範囲の外部から特定流路範囲の内部への空気の流入を抑制可能であれば、逆止弁でなくても良い。例えば、ガスクロマトグラフ１０は、特定流路範囲の外部側の圧力が特定流路範囲の内部側の圧力と比較して特定の圧力以上高い場合にのみ、特定流路範囲の外部側から特定流路範囲の内部側への気体の流通を許可するとともに、特定流路範囲の内部側の圧力が特定流路範囲の外部側の圧力と比較して特定の圧力以上高い場合にのみ、特定流路範囲の内部側から特定流路範囲の外部側への気体の流通を許可するバルブを、逆止弁２１および逆止弁２２のいずれか１つ、または、逆止弁２１および逆止弁２２のそれぞれに換えて備えても良い。

【0104】

ガスクロマトグラフ１０は、空気流入抑制手段を備えているので、特定流路範囲の内部における結露を加圧ポンプ３２の停止中にも抑えることができるが、空気流入抑制手段を備えていなくて良い。

【0105】

ガスクロマトグラフ１０は、除湿剤３１ｂ、除湿剤３３ｂおよび除湿剤４１ｂのそれぞれにおいて、除湿の速度が速い第１の除湿剤によって高速に除湿を行った後、除湿の量が多い第２の除湿剤によって第１の除湿剤に対して除湿を行うので、高速の除湿と、長期間の除湿とを両立することができる。

【0106】

なお、ガスクロマトグラフ１０は、除湿剤３１ｂ、除湿剤３３ｂおよび除湿剤４１ｂの少なくとも１つが１種類の除湿剤のみによって構成されていても良い。

【0107】

ガスクロマトグラフ１０は、ＶＯＣフィルター３１の内部に対して除湿剤３１ｂによって除湿を行うので、ガスクロマトグラフ１０の特定流路範囲の内部における結露を抑えることができるとともに、活性炭３１ａによる揮発性有機化合物の除去能力がＶＯＣフィルター３１の内部の水分によって低下することを抑えることができる。

【0108】

ガスクロマトグラフ１０は、ＶＯＣフィルター４１の内部に対して除湿剤４１ｂによって除湿を行うので、ガスクロマトグラフ１０の特定流路範囲の内部における結露を抑えることができるとともに、活性炭４１ａによる揮発性有機化合物の除去能力がＶＯＣフィルター４１の内部の水分によって低下することを抑えることができる。

【0109】

気体は、圧力が高いと、断熱膨張による冷却で結露が発生し易い。ガスクロマトグラフ１０は、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の圧力より高圧な状態でキャリアーガスを貯蔵可能な圧力タンク３３の内部に除湿剤３３ｂが配置されているので、圧力タンク３３の内部に配置されている除湿剤３３ｂによって除湿を効果的に行うことができる。

【0110】

活性炭は、圧力が高いほど吸着力が高くなる。ガスクロマトグラフ１０は、圧力タンク３３の内部に活性炭３３ａを配置しているので、活性炭３３ａによって揮発性有機化合物を効果的に除去することができる。ここで、ガスクロマトグラフ１０は、圧力タンク３３の内部に対して除湿剤３３ｂによって除湿を行うので、圧力タンク３３の内部に配置されている活性炭３３ａによる揮発性有機化合物の除去能力が圧力タンク３３の内部の水分によって低下することを抑えることができる。

【0111】

ガスクロマトグラフ１０は、ガスクロマトグラフ１０の内部の空気の流路の温度を第１フィルターヒーター５１、圧力タンクヒーター５２、注入部ヒーター５３、カラムヒーター５４、ガスセンサーヒーター５５および第２フィルターヒーター５６によってガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度より高くするので、ガスクロマトグラフ１０の内部の空気の流路における結露を抑えることができる。特に、ガスクロマトグラフ１０は、特定流路範囲の内部の温度を第１フィルターヒーター５１、圧力タンクヒーター５２、注入部ヒーター５３、カラムヒーター５４、ガスセンサーヒーター５５および第２フィルターヒーター５６によってガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度より高くするので、特定流路範囲における結露を抑えることができる。

【0112】

ガスクロマトグラフ１０は、圧力タンク３３からガスセンサー４０までのキャリアーガスの流路の温度を圧力タンクヒーター５２、注入部ヒーター５３、カラムヒーター５４およびガスセンサーヒーター５５によってガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度より高くするので、キャリアーガスに含まれていた水蒸気がキャリアーガスの断熱膨張による冷却によって結露として現れ易い、圧力タンク３３からガスセンサー４０までの流路における結露を抑えることができる。

【0113】

ガスクロマトグラフ１０は、キャピラリーカラム３９の温度をカラムヒーター５４によってガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度より高く制御するので、キャピラリーカラム３９の箇所において結露を抑えることができ、その結果、キャピラリーカラム３９の経年変化および特性劣化の発生を抑えることができる。同様に、ガスクロマトグラフ１０は、ガスセンサー４０の温度をガスセンサーヒーター５５によってガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度より高く制御するので、ガスセンサー４０の箇所において結露を抑えることができ、その結果、ガスセンサー４０の経年変化および特性劣化の発生を抑えることができる。

【0114】

ガスクロマトグラフ１０は、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の圧力における露点がガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の温度である空気の露点が圧力タンク３３の内部のキャリアーガスの温度である場合の圧力Ａ（図７参照。）より、圧力タンク３３の内部のキャリアーガスの圧力を低くする（Ｓ１２２〜Ｓ１２５）ので、圧力タンク３３の内部のキャリアーガスの圧力および温度が、それぞれ、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の圧力および温度と同一になったとしても、結露を抑えることができる。

【0115】

ガスクロマトグラフ１０は、加圧ポンプ３２の動作に応じて圧力レギュレーター３５の上流のキャリアーガスに脈流が発生したとしても、圧力レギュレーター３５によって圧力が安定させられたキャリアーガスが流量調整部３６に供給されるので、流量調整部３６の上流側および下流側の圧力差が流量調整部３６の正常な作動のための圧力差を下回ることを抑えることができ、流量調整部３６を正常に作動させることができる。したがって、ガスクロマトグラフ１０は、正常に作動させられた流量調整部３６によってキャリアーガスの流量が適切に調整され、その結果、流量調整部３６の下流におけるキャリアーガスの脈流を抑えることができる。

【0116】

ガスクロマトグラフ１０は、測定が終了して加圧ポンプ３２が停止することによって、圧力タンク３３の内部のキャリアーガスの圧力が加圧ポンプ３２によって加圧されていた状態からガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の圧力と同一の圧力まで下がったとしても、上述した様々な構成によって圧力タンク３３の内部における結露を抑えることができる。したがって、ガスクロマトグラフ１０は、圧力タンク３３の内部に結露として残った水分がキャピラリーカラム３９に侵入してしまうことと、圧力タンク３３の内部に結露として残った水分が、新たな測定時に圧力タンク３３の内部で新たなキャリアーガスに水蒸気として取り込まれることによってキャリアーガスを加湿してしまうこととを抑えることができる。

【符号の説明】

【0117】

１０ ガスクロマトグラフ
２１、２２ 逆止弁（空気流入抑制手段）
３１ ＶＯＣフィルター（前フィルター）
３１ａ 活性炭
３１ｂ 除湿剤（除湿部）
３２ 加圧ポンプ（ポンプ）
３３ 圧力タンク（タンク）
３３ａ 活性炭
３３ｂ 除湿剤（除湿部）
３５ 圧力レギュレーター
３６ 流量調整部
３８ 注入部
３９ キャピラリーカラム（カラム）
４０ ガスセンサー
４１ ＶＯＣフィルター（後フィルター）
４１ａ 活性炭
４１ｂ 除湿剤（除湿部）
６８ａ 温度制御手段
６８ｂ 圧力制御手段

【要約】

【課題】 キャリアーガスの脈流と、結露との両方を抑えることができるガスクロマトグラフを提供する。
【解決手段】 ガスクロマトグラフ１０は、ガスクロマトグラフ１０の周囲の空気をキャリアーガスとして取り込む加圧ポンプ３２と、加圧ポンプ３２によって供給されるキャリアーガスをガスクロマトグラフ１０の周囲の空気の圧力より高圧な状態で貯蔵可能な圧力タンク３３と、圧力タンク３３から供給されるキャリアーガスの流量を調整するためにキャピラリーカラム３９の上流の位置に配置された流量調整部３６と、ガスクロマトグラフ１０の内部の空気の流路のうち圧力タンク３３からガスセンサー４０までの流路を含む特定流路範囲の外部から、特定流路範囲の内部への空気の流入を、加圧ポンプ３２の停止中に抑制可能な逆止弁２１および２２と、特定流路範囲の内部に配置されて除湿を行う除湿剤３１ｂ、３３ｂおよび４１ｂとを備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】