(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料ガスをガス前処理装置から分析装置に導入して、試料の分析を行うガス分析装置において、
内部にフォーカシング機構を備えるとともに、前記ガス前処理装置又は前記分析装置と一体に形成するインターフェースを備え、
前記インターフェースは、他方の分析装置又はガス前処理装置に設けた接続ポートと接続することにより、ガス前処理装置と分析装置とを接続することを特徴とするガス分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスクロマトグラフ等のガス分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ガス分析は、ガス前処理装置においてガス化した試料をキャリヤガスに注入して試料ガスを生成し、この試料ガスをガスクロマトグラフ等の分析装置に導入することによって行っている。また、ガスクロマトグラフの検出ピークをシャープとするために、ガス前処理装置にサーマルディソープション濃縮装置を設けた構成も知られている。
【０００３】
図５は従来のガス分析装置の構成を説明するための概略ブロック図である。図５において、ガス分析装置１１は、パイプ１６によって接続するガス前処理装置１２と分析装置１３とを備え、両装置１２，１３間にはフォーカシング機構１５を設けている。このフォーカシング機構は、試料を一時的にトラップした後に分析装置１３に急速に導入することによって、シャープな検出ピークを得る機構である。なお、ガスクロマトグラフにより分析を行う場合には、分析装置１３は試料ガスを導入するキャピラリカラム等のカラム１３ｃと検出器１３ａを備えている。
【０００４】
通常、フォーカシング機構１５は分析装置１３の上面の試料導入口１７に取り付けている。このような取り付け構成では、ガス前処理装置１２とガス分析装置１３とを密着して配置することができないため、ガス前処理装置１２からガス分析装置１３への試料ガスの導入は、両装置１２，１３間に設けたパイプ１６によって行っている。そして、このパイプ１６への試料の吸着を防止するために、パイプ１６全体を加熱するヒートライン１４を設けた構成としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のガス分析装置は、上記したように分析装置の試料導入口にフォーカシング機構を取り付け、また、分析装置とガス前処理装置との間をヒートラインを要するパイプによって接続している。そのため、ガス前処理装置から分析装置までの試料ガスの経路が長くなって該経路中に試料成分が吸着し、成分の分離が低下したり、成分の変質等が起こって分析精度が低下するという問題点がある。また、ヒートラインとインターフェース間の接続や、インターフェースと分析装置間の接続を行う必要があるため、ガス分析装置の設置，分解，整備に手間がかかるという問題点もある。
【０００６】
そこで、本発明は前記した従来のガス分析装置の問題点を解決し、ガス分析装置において、試料ガスの経路を短くすることを第１の目的とし、また、ガス前処理装置と分析装置との接続を容易とすることを第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のガス分析装置は、試料ガスをガス前処理装置からインターフェースを通して分析装置に導入して、試料分析を行うガス分析装置において、ガス前処理装置と分析装置とをインターフェースのみを介して接続し、インターフェースは、インターフェース内に配置される分析装置のカラムに対して試料のトラップおよび放出を行わせてフォーカシング処理を行う構成とする。
【０００８】
本発明のガス分析装置によれば、ガス前処理装置と分析装置とをインターフェースのみを介して接続し、そのインターフェースにフォーカシング機能を付加する構成とすることによって、試料ガスの経路を短くすることができ、経路中における試料成分の吸着によって生じる成分分離の低下や成分の変質等による分析精度の低下を減少させることができる。また、ガス前処理装置と分析装置とをインターフェースのみによって接続する構成とすることにより、ガス前処理装置と分析装置との接続を容易とすることができる。
【０００９】
本発明の第１の実施態様は、インターフェースをガス前処理装置と一体に形成し、分析装置側に設けた接続ポートによって分析装置との接続を行うものであり、これによって、インターフェースと分析装置との接続を容易に行うことができる。
【００１０】
また、本発明の第２の実施態様は、インターフェースを分析装置と一体に形成し、ガス前処理装置に設けた接続ポートによってガス前処理装置との接続を行うものであり、これによって、インターフェースとガス前処理装置との接続を容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明のガス分析装置の概略を説明するためのブロック図である。図１の概略ブロック図において、ガス分析装置１は、ガス前処理装置２と分析装置３とを備え、両装置２，３間はインターフェース４によって接続している。
【００１２】
ガス前処理装置２は、試料をキャリヤガス中に注入して試料ガスを生成する装置であり、サーマルディソープション濃縮装置を設けてシャープな検出ピークを得ることができる。また、分析装置３はガスクロマトグラフを用いることができ、試料ガスを導入するキャピラリカラム等のカラム３ｃと検出器３ａによって構成することができる。なお、サーマルディソープション濃縮装置全体は、ガス成分の吸着を防止するためにヒータ等によって高温に保温されている。
【００１３】
インターフェース４は、ガス前処理装置２と分析装置３とを接続する機能とフォーカシング機能とを備える。インターフェース４の接続機能は、インターフェースのみによってガス前処理装置２と分析装置３とを接続するものであり、図１に示す構成では、インターフェース４をガス前処理装置２と一体に形成し、分析装置３に設けた接続ポート３ｂに挿入して接続を行う。また、インターフェース４のフォーカシング機能は、試料のトラップおよび放出によってシャープな検出ピークを得る機能であり、本発明のインターフェース４によるフォーカシングは、インターフェース４内に分析装置３のカラムの延長部分３ｄを配置し、このカラム３ｄに対して試料のトラップおよび放出のフォーカシング処理を行わせるものである。本発明では、分析装置のカラムを使用することによって、ガス前処理装置とガス分析装置との間のガス移動のための管，および管の接続を省略することができる。
【００１４】
なお、図１ではインターフェース４のフォーカシング機構を符号５で示し、インターフェース４を通ってガス前処理装置２側に達したカラムの先端部分を符号３ｅで示している。
【００１５】
図２は、図１に示す本発明のガス分析装置におけるガス前処理装置と分析装置との接続を説明するための概略ブロック図である。図２において、インターフェース４はガス前処理装置２と一体に形成され、分析装置３の側面には接続ポート３ｂが形成されている。ガス前処理装置２と分析装置３とを接続するには、分析装置３の接続ポート３ｂから外側にカラム３ｄ，３ｅを延ばし、カラム先端３ｅをインターフェース４内を通してガス前処理装置２内に導入し、導入したカラム先端３ｅをガス前処理装置２内の管部とジョイントによって接続する。そして、インターフェース４を分析装置３側の接続ポート３ｂに挿入して、インターフェース４と分析装置３との接続を行う。これによって、ガス前処理装置２と分析装置３とはインターフェース４によって接続が行われ、内部を通るカラム３ｄによって試料ガスの経路が形成される。
【００１６】
図３はインターフェースの構成を説明するための概略図であり、ガス前処理装置２と一体に形成した構成について示している。図３において、インターフェース４はガス前処理装置２の側壁２ａから突出したシャーシ４ａを備え、その先端４ｂを分析装置３側の接続ポートに対する接続端とし、シャーシ４ａ内にフォーカシング機構５を備える。フォーカシング機構５は、シャーシ４ａの接続端とガス前処理装置２の内部との間に、分析装置３のカラム３ｄを挿入可能なパイプ５ａを設け、該パイプ５ａには加熱手段５ｂと冷却手段５ｃと温度検出手段５ｄを設ける。冷却手段５ｃはカラム３ｄを冷却してカラム３ｄの内壁に試料成分を吸着させ、また、加熱手段５ｂはカラム３ｄを加熱して吸着した試料成分を瞬時に放出させることによって、フォーカシングを行う。温度検出手段５ｄはカラム３ｄの温度を検出して、加熱手段５ｂおよび冷却手段５ｃを制御してフォーカシング処理の制御を行うものである。
【００１７】
なお、加熱手段５ｂはパイプ５ａの周囲に巻いたシーズヒータを用いることができ、図示しない電源から電流を供給することによって加熱を行う。また、冷却手段５ｃはパイプ５ａに隣接させた冷却用パイプを用いることができ、図示しない媒体源から液体窒素等の冷却媒体をパイプ５ａ内に流すことによって冷却を行う。また、温度検出手段５ｄは熱電対等を用いることができる。また、シャーシ４ａ内には断熱材５ｅが詰められ、結露防止を行っている。
【００１８】
カラムは、その先端３ｅをシャーシ４ａの端部からパイプ５ａ内を通過させてインターフェース４内を通し、ガス前処理装置２内に設けたジョイント６に接続し、これによって、ガス前処理装置２からの試料ガスをカラム内に導入することができる。カラム内に導入された試料ガスは、はじめに冷却手段５ｃで冷却されたパイプ５ａによってカラム３ｄの内壁に吸着され、濃縮が行われる。その後、吸着された試料ガスの成分は、加熱手段５ｂで加熱されたパイプ５ａによってカラム３ｄの内壁から瞬時に放出され、分析装置側のカラムおよび検出器に送られ分析が行われる。
【００１９】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図４は本発明の他の実施形態について説明するための概略ブロック図である。この実施形態は、インターフェースを分析装置と一体に形成した構成である。図４において、分析装置３の側壁にインターフェース４を一体に突出して形成し、ガス前処理装置２側にインターフェース４の先端部を挿入する接続ポート２ｂを形成する。なお、インターフェース４内に設けるフォーカシング機構は、図１〜３に示す構成例と同様とすることができるため、ここでは説明を省略する。
【００２０】
インターフェース４によって、ガス前処理装置２と分析装置３とを接続するには、前記構成例と同様にして、分析装置３のカラムの延長した先端３ｄをガス前処理装置２のジョイントに接続し、インターフェース４の先端部をガス前処理装置２の接続ポート２ｂ内に挿入することによって行う。
【００２１】
本発明の実施の形態によれば、インターフェースをガス前処理装置あるいは分析装置の何れかに一体に形成することによって、接続用のパイプを不要とすることができる。
【００２２】
本発明の実施の形態によれば、インターフェースの端部を接続対象側に設けた接続ポートに挿入することによってガス前処理装置と分析装置との接続を行うことができるため、装置間でのジョイント接続作業を省くことができる。
【００２３】
本発明の実施の形態によれば、ガス前処理装置と分析装置とを机上に併置し、インターフェースの一方の接続ポートに挿入するだけでガス分析装置の設置ができるため、設置のための作業を容易に行うことができる。
【００２４】
本発明の実施の形態によれば、インターフェース内にフォーカシング機構が組み込まれているため、構造が簡易となり、保守点検が容易となる。
【００２５】
なお、図ではガス前処理装置と分析装置を横方向に配置した構成を示しているが、両装置を縦方向に配置する構成とすることもできる。この場合には、インターフェースを装置の上端あるいは下端において一体に形成することによって構成することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガス分析装置において試料ガスの経路を短くすることができ、また、ガス前処理装置と分析装置との接続を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス分析装置の概略を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明のガス分析装置のガス前処理装置と分析装置との接続を説明するための概略ブロック図である。
【図３】本発明のインターフェースの構成を説明するための概略図である。
【図４】本発明の他の実施形態について説明するための概略ブロック図である。
【図５】従来のガス分析装置の構成を説明するための概略ブロック図である。
【符号の説明】
１…ガス分析装置、２…ガス前処理装置、２ｂ，３ｂ…接続ポート、３…分析装置、３ａ…検出器、３ｃ，３ｄ，３ｅ…カラム、４…インターフェース、４ａ…シャーシ、４ｂ…シャーシ先端、５…フォーカシング機構、５ａ…パイプ、５ｂ…加熱手段、５ｃ…冷却手段、５ｄ…温度検出手段、５ｅ…断熱材、６…ジョイント。
【図１】
0003651524.tif 000002
【図２】
0003651524.tif 000003
【図３】
0003651524.tif 000004
【図４】
0003651524.tif 000005
【図５】
0003651524.tif 000006