(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンクロマトグラフィーを含む液体クロマトグラフィー（ＬＣ：Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）方法が適用される装置であって、
溶離液が貯蔵される溶離液貯蔵部（１００）と、
前記溶離液貯蔵部（１００）と連結され、溶離液をポムピングして移動させる第１の溶離液供給ポンプ（２１０）および第２の溶離液供給ポンプ（２２０）と、
溶離液およびサンプルループ（３１０）に注入された試料を第１のカラム（５１０）に移送させる試料注入部（３００）と、
前記第１のカラム（５１０）および第２の溶離液供給ポンプ（２２０）と第１の流入口（４１０）および第２の流入口（４２０）を介して連結され、切換動作により、前記第１のカラム（５１０）で分離された成分の流路を制御する切換弁（４００）と、
前記切換弁（４００）により調節される成分の流路の一つであって、前記切換弁（４００）の第１の排出口（４３０）と連結され、前記切換弁（４００）が切り換える前まで前記第１のカラム（５１０）で一次分離された成分が流入されて二次分離される第２のカラム（６１０）を含む第１のチャンネル部（６００）と、
前記切換弁（４００）により調節される成分の流路の他の一つであって、前記切換弁（４００）の第２の排出口（４４０）と連結され、前記切換弁（４００）が切り換えた後、前記第１のカラム（５１０）で一次分離された成分がそのまま吐出される第２のチャンネル部（７００）と、
前記切換弁（４００）と連結され、前記切換弁（４００）と連結された流路間の圧力を一定に維持させる圧力制御モジュール（７１０）と、を含み、
前記第１のカラム（５１０）で分析された成分が前記流路を介して連続的に移動され、
前記圧力制御モジュール（７１０）は、
前記第２の溶離液供給ポンプ（２２０）と前記切換弁（４００）の第２の流入口（４２０）との間に形成される第１の圧力制御モジュール（７１１）と、
前記切換弁（４００）の第２の排出口（４４０）に連結される第２の圧力制御モジュール（７１２）と、を含み、
前記第２のチャンネル部（７００）は、
前記第２の圧力制御モジュール（７１２）と連結され、溶離液の電気分解がなされる第２のサプレッサ（７２０）と、
前記切換弁（４００）が切り換えた後、前記第１のカラム（５１０）で一次分離された成分を検出する第２の検出部（７３０）と、を含むことを特徴とする、
液体クロマトグラフィー装置。
【請求項２】
前記第１のチャンネル部（６００）は、
前記第２のカラム（６１０）と連結され、溶離液の電気分解がなされる第１のサプレッサ（６２０）と、
前記第２のカラム（６１０）で分離された成分を検出する第１の検出部（６３０）と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の液体クロマトグラフィー装置。
【請求項３】
前記第１のチャンネル部（６００）および第２のチャンネル部（７００）が互いに同一の圧力に維持され、その圧力が５００ｐｓｉ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の液体クロマトグラフィー装置。
【請求項４】
前記切換弁（４００）に試料または溶離液が流入されるように連結される流路間の圧力が互いに同一であり、
前記切換弁（４００）から試料または溶離液が排出されるように連結される流路間の圧力が互いに同一であることを特徴とする、請求項１に記載の液体クロマトグラフィー装置。
【請求項５】
前記切換弁（４００）は、駆動手段により回転することで、流路が機械的に変更されるようにすることを特徴とする、請求項４に記載の液体クロマトグラフィー装置。
【請求項６】
前記切換弁（４００）は、分析ターゲット物質に応じて切換時間が可変することを特徴とする、請求項５に記載の液体クロマトグラフィー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、迅速測定のための液体クロマトグラフィー装置に関し、より詳細には、試料中の関心成分に対して互いに異なる成分分離度を有する第１のカラムおよび第２のカラムを含み、切換弁が切り換える前には、前記第１のカラムで一次分離された成分が第１のチャンネル部の前記第２のカラムで二次分離されるようにし、切換弁が切り換えた後には、前記第１のカラムで一次分離された成分が連続的に第２のチャンネル部を介して吐出されるようにすることで、成分分離度を向上させるとともに、迅速な測定を可能とした液体クロマトグラフィー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフィーは、移動床（溶離液）と固定床との相互作用により試料中の成分を分離する方法であって、試料を１回注入することで種々の成分を同時に測定することができるという利点を有する。
【０００３】
しかし、試料中に含まれた全ての成分がカラムを介して吐出されるため、非常に長時間がかかる。そのため、特定物質のみを迅速に測定するための用途に用いるには限界があった。
【０００４】
液体クロマトグラフィーの一種であるイオンクロマトグラフィーを例として説明すれば、イオンクロマトグラフィーは、カラムの特性によって検出時間とイオンの分離度が異なるが、一般に、分離度は検出時間に比例する。すなわち、分離度を向上させるためには、検出時間が長くかかることになる。
【０００５】
もし、イオンクロマトグラフィー方法により、Ｆ−、ＣＨ３ＣＯＯ−、Ｃｌ−、ＮＯ２−、Ｂｒ−、ＮＯ３−、ＳＯ４２−などのイオンを全て含む試料を分析する場合、Ｆ、ＣＨ３ＣＯＯ−、Ｃｌ−イオンの場合、現在常用化されているカラムでの滞留時間（Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）が類似するため検出時間も類似するが、これにより、相互間の分離能（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）が悪い特性を示す。
【０００６】
また、ＳＯ４２−は、滞留時間が非常に遅い物質の１つであって、分析時間を決定する最も重要なイオンの一つである。
【０００７】
もし、試料中においてＦ−、Ｃｌ−のみが分析関心種であるとしても、ＳＯ４２−が存在する場合、その分析時間はＳＯ４２−の検出時間によって決定される。試料中のＳＯ４２−の検出時間はカラムの滞留時間によって決定されるが、試料中のＳＯ４２−がカラムに流入されて完全に吐出されていない状態で次の試料を分析すると、ＳＯ４２−が次の試料の分析に影響を与えるため、ＳＯ４２−が完全に吐出されてから分析を行わなければならない。
【０００８】
自動化設備の一例として、煙突排出ガスのテレモニタリングシステム（ＴＭＳ）で用いられるイオンクロマトグラフィー分析法は、従来に用いられていたイオン電極法や非分散赤外線法より優れるが、分析時間が長くかかるという問題のため、適用に限界があった。
【０００９】
煙突排出ガスは、排出許容基準、総量基準などの環境法規によって管理されるため、煙突排出ガスのテレモニタリングシステムの性能が法制化されている。法制化された分析器の性能の一つは応答時間であって、非分散赤外線法の場合は５分、イオン電極法の場合は１０分と規定されているため、イオンクロマトグラフィーをＴＭＳで活用するためには、１０分以内の、非常に速い分析が必要である。
【００１０】
特に、煙突から排出される排出ガスは、ターゲット物質以外にも非常に多様な成分を含んでおり、かかる成分が妨害要因として作用し得るため、成分間の完全な分離能および１０分以内の迅速な測定が必要である。
【００１１】
上述のような問題を解決するための試みとして、従来は、滞留時間の短いＦ−、ＣＨ３ＣＯＯ−、Ｃｌ−の間の分解能を向上させるために、カラムの種類、移動床の濃度と組成、移動床の流量などを受動や自動で調節して使用することで分解能を向上させていたが、ＳＯ４２−の検出が遅くなることにより、総分析時間を短縮させることができないという問題があった。
【００１２】
図１は移動床の濃度を調節することで分離度を向上させようとしたものであり、分離度は向上したものの、分析時間がさらに長くなり、移動床の濃度を調節した後に、次の分析のための安定化時間がさらに必要となって、総３０分以上の時間がかかった。
【００１３】
これに係る先行技術として、韓国特許出願第２００８‐７００９１０８号（出願日：２００８．０４．１６、名称：多次元クロマトグラフィー装置および方法）では、試料からマトリックスを除去するためにカラム切換法が用いられたが、分析時間の短縮と分離度の改善をともに図ることは依然としてできていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】韓国特許出願第２００８−７００９１０８号（出願日：２００８．０４．１６、名称：多次元クロマトグラフィー装置および方法）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、試料中の関心成分に対して互いに異なる成分分離度を有する第１のカラムおよび第２のカラムを含み、切換弁が切り換える前には、前記第１のカラムで一次分離された成分が第１のチャンネル部の前記第２のカラムで二次分離されるようにし、切換弁が切り換えた後には、前記第１のカラムで一次分離された成分が連続的に第２のチャンネル部を介して吐出されるようにすることで、成分分離度を向上させるとともに、迅速な測定を可能とした液体クロマトグラフィー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一実施例による液体クロマトグラフィー装置は、イオンクロマトグラフィーを含む液体クロマトグラフィー（ＬＣ：Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）方法が適用される装置であって、溶離液が貯蔵される溶離液貯蔵部１００と、前記溶離液貯蔵部１００と連結され、溶離液をポムピングして移動させる第１の溶離液供給ポンプ２１０および第２の溶離液供給ポンプ２２０と、溶離液およびサンプルループ３１０に注入された試料を第１のカラム５１０に移送させる試料注入部３００と、前記第１のカラム５１０および第２の溶離液供給ポンプ２２０と第１の流入口４１０および第２の流入口４２０を介して連結され、切換動作により、前記第１のカラム５１０で分離された成分の流路を制御する切換弁４００と、前記切換弁４００により調節される成分の流路の一つであって、前記切換弁４００の第１の排出口４３０と連結され、前記切換弁４００が切り換える前まで前記第１のカラム５１０で一次分離された成分が流入されて二次分離される第２のカラム６１０を含む第１のチャンネル部６００と、前記切換弁４００により調節される成分の流路の他の一つであって、前記切換弁４００の第２の排出口４４０と連結され、前記切換弁４００が切り換えた後、前記第１のカラム５１０で一次分離された成分がそのまま吐出される第２のチャンネル部７００と、前記切換弁４００と連結され、前記切換弁４００と連結された流路間の圧力を一定に維持させる圧力制御モジュール７１０と、を含み、前記第１のカラム５１０で分析された成分が前記流路を介して連続的に移動されることを特徴とする。
【００１７】
また、前記第１のチャンネル部６００は、前記第２のカラム６１０と連結され、溶離液の電気分解がなされる第１のサプレッサ６２０と、前記第２のカラム６１０で分離された成分を検出する第１の検出部６３０と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
また、前記圧力制御モジュール７１０は、前記第２の溶離液供給ポンプ２２０と前記切換弁４００の第２の流入口４２０との間に形成される第１の圧力制御モジュール７１１と、前記切換弁４００の第２の排出口４４０に連結される第２の圧力制御モジュール７１２と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、前記第２のチャンネル部７００は、前記第２の圧力制御モジュール７１２と連結され、溶離液の電気分解がなされる第２のサプレッサ７２０と、前記切換弁４００が切り換えた後、前記第１のカラム５１０で一次分離された成分を検出する第２の検出部７３０と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
また、前記圧力制御モジュール７１０は、圧力レギュレータ、オリフィスであることを特徴とする。
【００２１】
また、前記液体クロマトグラフィー装置は、前記切換弁４００に試料または溶離液が流入されるように連結される流路間の圧力が互いに同一であり、前記切換弁４００から試料または溶離液が排出されるように連結される流路間の圧力が互いに同一であることを特徴とする。
【００２２】
また、前記切換弁４００は、駆動手段により回転することで、流路が機械的に変更されるようにすることを特徴とする。
【００２３】
また、前記切換弁４００は、分析ターゲット物質に応じて切換時間が可変することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の液体クロマトグラフィー装置は、互いに異なる成分分離度を有する第１のカラムおよび第２のカラムを含み、切換弁が切り換える前には、前記第１のカラムで一次分離された成分が第１のチャンネル部の前記第２のカラムで二次分離されるようにし、切換弁が切り換えた後には、前記第１のカラムで一次分離された成分が連続的に第２のチャンネル部を介して吐出されるようにすることで、成分分離度を向上させるとともに、迅速な測定を可能とするという利点がある。
【００２５】
例えば、液体クロマトグラフィーの一種であるイオンクロマトグラフィーでは、Ｆ−、ＣＨ３ＣＯＯ−、Ｃｌ−、ＮＯ２−、Ｂｒ−、ＮＯ３−、ＳＯ４２−などの成分を同時に含む試料を分析する場合、滞留時間が非常に遅いＳＯ４２−と、滞留時間が比較的速いＦ−、ＣＨ３ＣＯＯ−、Ｆ−のうちＦ−のみが分析関心種であるとしても、ＳＯ４２−が完全に吐出された後に分析しなければならないが、これにより、分析時間が長くなるという問題点があった。
【００２６】
これを解決するために、本発明は、ＳＯ４２−の迅速な分析が可能であるが、ＣＨ３ＣＯＯ−からＦ−が分離されない第１のカラムの利点と、ＣＨ３ＣＯＯ−からＦ−の分離度はある程度維持されるが、ＳＯ４２−の測定時間が長くかかる第２のカラムの利点とを組み合わせて用いることができるように、特定時間に切換弁を切り換えて、切換直前の成分は第１のチャンネル部に流入されて第２のカラムで再分離されるようにし、切換後の成分はそのままサプレッサを通過して検出器で測定されるようにすることで、第１のカラムの特性の分析時間が維持されるようにした。
【００２７】
これにより、本発明によれば、滞留時間が非常に遅いＳＯ４２−の検出が迅速になされる第１のカラムの分析時間だけの総分析時間がかかるため、従来より総分析時間を短縮させることができ、第２のカラムの特性によって成分分離度が向上されることができる。
【００２８】
また、本発明によれば、切換弁により試料または移動床が移動される流路が切り換えても、切換弁に流入される流路間の圧力が互いに同一であるように調節し、排出される流路間の圧力が互いに同一であるように調節する圧力制御モジュールを含むことで、チャンネル間の流路の変更時に安定した流体の流れが形成されるようにすることができ、これにより測定安定性を確保することができる。
【００２９】
また、本発明によれば、上述のように迅速な測定が可能であるため、種々の成分が含まれている煙突排出ガスのテレモニタリングシステム（ＴＭＳ）に適用可能であり、液体クロマトグラフィー方法で種々の成分を同時に検出することができるため、従来にＴＭＳでよく用いられていたイオン電極法や非分散赤外線法よりも分析性能が向上されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】勾配法（ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｍｅｔｈｏｄ）の分析特性を示した分析クロマトグラムである。
【図２】本発明による液体クロマトグラフィー装置の構成図である。
【図３】第１のカラムの分析特性を示した分析クロマトグラムである。
【図４】第２のカラムの分析特性を示した分析クロマトグラムである。
【図５】第１のチャンネル部の分析特性を示した分析クロマトグラムである。
【図６】第２のチャンネル部の分析特性を示した分析クロマトグラムである。
【図７】本発明による液体クロマトグラフィー装置の他の実施例を示した構成図である。
【図８】本発明による液体クロマトグラフィー装置における切換弁の動作状態を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、上述の本発明による迅速測定のための液体クロマトグラフィー装置を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
本発明の液体クロマトグラフィー装置１は、カラム切換を用いて分析時間を短縮し、且つ分離度を改善するためのものであって、大きく、溶離液貯蔵部１００と、第１の溶離液供給ポンプ２１０と、第２の溶離液供給ポンプ２２０と、試料注入部３００と、切換弁４００と、を含んで構成される。
【００３３】
この際、前記液体クロマトグラフィー装置は、ＬＣ（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）またはＬＣの一分野であるイオンクロマトグラフィー方法が適用される装置であることができる。
【００３４】
前記溶離液貯蔵部１００は、液体クロマトグラフィーに用いられる溶離液が貯蔵されるものである。
【００３５】
前記第１の溶離液供給ポンプ２１０および第２の溶離液供給ポンプ２２０は、前記溶離液貯蔵部１００と連結されて溶離液をポムピングして移動させる。
【００３６】
前記試料注入部３００は、溶離液およびサンプルループ３１０に注入された試料を第１のカラム５１０に移送させるものであって、自動および受動の両方とも可能である。
【００３７】
前記切換弁４００は、前記第１のカラム５１０と第１の流入口４１０を介して連結され、前記第２の溶離液供給ポンプ２２０と第２の流入口４２０を介して連結されており、切換動作により、前記第１のカラム５１０で分析された成分の流路を制御する。
【００３８】
すなわち、本発明の液体クロマトグラフィー装置１は、前記切換弁４００の切換前と切換後の成分の流路が互いに異なって、前記第１のカラム５１０で分析された成分が前記流路を介して連続的に移動される。
【００３９】
図２に示したように、本発明の液体クロマトグラフィー装置１は、第１のチャンネル部６００および第２のチャンネル部７００を含んで構成されることができる。前記第１のチャンネル部６００および第２のチャンネル部７００は上述の流路と同じであって、前記切換弁４００の切換前の成分は前記第１のチャンネル部６００を介して移動され、切換後の成分は前記第２のチャンネル部７００を介して移動される。
【００４０】
前記第１のチャンネル部６００は、前記切換弁４００の第１の排出口４３０と連結されており、前記切換弁４００が切り換える前まで、前記第１のカラム５１０で一次分離された成分が流入されて二次分離がなされることができる。
【００４１】
そのために、前記第１のチャンネル部６００は、前記切換弁４００の第１の排出口４３０と連結され、前記切換弁４００が切り換える前まで前記第１のカラム５１０で一次分離された成分が流入され二次分離される第２のカラム６１０を含んで構成されることができる。
【００４２】
また、前記第１のチャンネル部６００は、前記第２のカラム６１０と連結され、溶離液の電気分解がなされる第１のサプレッサ６２０と、前記第２のカラム６１０で分離された成分を検出する第１の検出部６３０と、を含んで構成されることができる。
【００４３】
前記第２のチャンネル部７００は、前記切換弁４００の第２の排出口４４０と連結されており、前記切換弁４００が切り換えた後、前記第１のカラム５１０で一次分離された成分をそのまま吐出する。
【００４４】
換言すれば、本発明の液体クロマトグラフィー装置１では、前記第１のカラム５１０で分析された成分が前記切換弁４００が切り換える前まで前記第２のカラム６１０に移送され、前記第２のカラム６１０で再分離された後、前記第１のサプレッサ６２０および第１の検出部６３０により成分が測定される。
【００４５】
前記切換弁４００が切り換えた後には、前記第１のカラム５１０で分析された成分が前記第２のチャンネル部７００に移送され、前記第２の溶離液供給ポンプ２２０の動作により第２のチャンネル部７００に溶離液が供給され、前記第２のチャンネル部７００に移送された成分は、前記第１のカラム５１０の特性によって分析されて測定される。
【００４６】
前記第２のチャンネル部７００は、前記第１のカラム５１０で分離された成分が分析されるように、前記切換弁４００の第２の排出口４４０と連結され、溶離液の電気分解がなされる第２のサプレッサ７２０と、前記切換弁４００が切り換えた後に前記第１のカラム５１０で一次分離された成分を検出する第２の検出部７３０と、を含んで構成されることができる。
【００４７】
前記第１のカラム５１０および第２のカラム６１０は、特性が同一であってもよいが、互いに異なる成分分離度を有するカラムであってもよい。特性が同一である場合、溶離液の濃度を調節したり、ポンプの流量などを用いたりして分離度を増加させることができる。
【００４８】
特性の異なるカラムが用いられる例を説明すれば、液体クロマトグラフィーの一種であるイオンクロマトグラフィーでは、Ｆ−、ＣＨ３ＣＯＯ−、Ｃｌ−、ＮＯ２−、Ｂｒ−、ＮＯ３−、ＳＯ４２−などのイオンを同時に含む試料を分析する場合、滞留時間（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）が非常に遅いＳＯ４２−と、滞留時間が比較的速いＦ−、ＣＨ３ＣＯＯ−、Ｆ−のうちＦ−のみが分析関心種であるとしても、ＳＯ４２−が完全に吐出された後に分析しなければならないが、これにより、分析時間が長くなるという問題点があった。
【００４９】
これを解決するために、本発明の液体クロマトグラフィー装置は、互いに異なる成分分離度を有する第１のカラム５１０および第２のカラム６１０を用い、カラム切換方法を用いて分離度を向上させるとともに、測定時間を短縮させた。
【００５０】
より具体的に説明すれば、前記第１のカラム５１０は、図３に示すように、ＳＯ４２−の迅速な分析が可能であるが、ＣＨ３ＣＯＯ−からＦ−が分離されないため、測定対象物質であるＦ−を正確に測定することができないという欠点がある。
【００５１】
これに対し、前記第２のカラム６１０は、図４に示すように、ＣＨ３ＣＯＯ−からＦ−の分離度はある程度維持するが、ＳＯ４２−の測定時間が長くかかる特性を有する。
【００５２】
したがって、本発明の液体クロマトグラフィー装置１は、ＳＯ４２−の迅速な分析が可能であるが、ＣＨ３ＣＯＯ−からＦ−が分離されない第１のカラム５１０の利点と、ＣＨ３ＣＯＯ−からＦ−の分離度はある程度維持されるが、ＳＯ４２−の測定時間が長くかかる第２のカラム６１０の利点とを組み合わせて用いることができるように、特定時間に切換弁４００を切り換えて、切換直前の成分は第１のチャンネル部６００に流入されて第２のカラム６１０で再分離されるようにし、切換後の成分はそのままサプレッサを通過して検出器で測定されるようにすることで、第１のカラム５１０の特性の分析時間が維持されるようにした。
【００５３】
換言すれば、本発明の液体クロマトグラフィー装置１は、前記切換弁４００を切り換える前までは、前記第１のカラム５１０で分離された成分が前記第１のチャンネル部６００の第２のカラム６１０に移送されるようにすることで、前記第１のカラム５１０で円滑に分離されていないＦ−、ＣＨ３ＣＯＯ−が前記第２のカラム６１０で再分離されるようにし、特定瞬間に前記切換弁４００を転換させて、Ｆ−、ＣＨ３ＣＯＯ−が検出された後の成分が前記第２のチャンネル部７００に流入されるようにすることで、前記第２のサプレッサ７２０および第２の検出部７３０によりＳＯ４２−が迅速に測定されるようにする。
【００５４】
これにより、本発明によれば、滞留時間が非常に遅いＳＯ４２−の検出が迅速になされる第１のカラム５１０の分析時間だけの総分析時間がかかるため、従来より総分析時間を短縮させることができ、第２のカラム６１０の特性によって成分分離度が向上される効果がある。
【００５５】
この際、前記切換弁４００は、モータなどの駆動手段によって回転することで、流路が機械的に変更されるように形成されることが好ましい。
【００５６】
図８に示すように、前記切換弁４００は、第１のカラム５１０および第１のチャンネル部６００を連結する第１の通路４０１と、第２の溶離液供給ポンプ２２０および第２のチャンネル部７００を連結する第２の通路４０２と、を含んで構成されることができ、前記第１のカラム５１０を通過した試料が前記第２のチャンネル部７００の第２のカラム６１０に移動されることができるように、反時計回り方向に９０°回転することで、前記第１の通路４０１が前記第１のカラム５１０および第２のチャンネル部７００を連結することができる。
【００５７】
これにより、前記切換弁４００は、前記第１のチャンネル部６００と第２のチャンネル部７００とが短絡されるようにすることができ、溶液の残量がないようにすることで、チャンネル間の干渉が発生しないようにすることができる。
【００５８】
従来のガスクロマトグラフィー装置では、流路の圧力を調節することで分析ターゲット物質の検出チャンネルを変更する方式が用いられていた。しかし、本発明は、移動床が溶液である液体クロマトグラフィーに適用されるものであって、溶液はガスと異なって粘性を有し、流路の圧力を調節することで試料の移送方向を変更することが殆ど不可能であるだけでなく、圧力によるチャンネル変更方法を適用する場合、一側が完全に密閉されていないと、毛細管現象や粘性によって他側にも液体が残留される現象により、チャンネル間の干渉が起こり得る。したがって、圧力によるチャンネル変更方法は適しない。
【００５９】
したがって、本発明は、切換弁４００を用いて機械的に流路を変更する。
【００６０】
また、本発明によれば、試料が第１のカラムを通過した後、前記第１のカラムの前段でポンプにより持続的に押され、試料が前記切換弁を通過すると直ぐに第２のカラムを用いることで、分析時間を最小化するとともに、流路のｄｅａｄ  ｖｏｌ．を最小化してピークの広がりを防止することによりピークをシャープ（ｓｈａｒｐ）にすることで、ピーク間の分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を維持させる。
【００６１】
この際、ポンプを用いて溶離液および試料を圧送するにあたり、全てのチャンネル間の圧力を同一に維持させることで、チャンネル間の流路変更時に安定した流体の流れが形成されるようにすることが好ましい。
【００６２】
特に、本発明の液体クロマトグラフィー装置１は、前記切換弁４００を基点として流路が変更されるが、溶離液を供給するポンプの流量を一定に制御するために、前記切換弁４００の前段の溶離液が流入される全ての部の圧力が同一に維持され、前記切換弁４００の後段の流路の圧力が同一に維持されるようにすることで、弁が切り換える時に圧力変化が発生しないようにすることにより、測定安定性を確保した。
【００６３】
そのために、本発明の液体クロマトグラフィー装置１は、前記切換弁４００と連結され、前記切換弁４００と連結された流路間の圧力を一定に維持させる圧力制御モジュール７１０をさらに含んで構成されることができる。
【００６４】
この際、前記圧力制御モジュール７１０は、前記第２の溶離液供給ポンプ２２０と前記切換弁４００の第２の流入口４２０との間に設けられる第１の圧力制御モジュール７１１と、前記切換弁４００の第２の排出口４４０と前記第２のサプレッサ７２０との間に設けられる第２の圧力制御モジュール７１２と、を含んで構成されることができる。
【００６５】
前記切換弁４００は、４ポート以上の多ポートを用いて多様に構成することができるが、この際、溶離液が流れる部分の全体圧力を同一に維持させることが好ましい。
【００６６】
本発明の液体クロマトグラフィー装置１では、前記第１のカラム５１０および第２のカラム６１０により大部分の圧力が誘発されるが、この際に誘発される圧力は、数百ｐｓｉの高圧を形成することになる。
【００６７】
本発明の液体クロマトグラフィー装置１において、前記第１の溶離液供給ポンプ２１０および第２の溶離液供給ポンプ２２０が高圧状態で運転されている中に、前記切換弁４００の切換動作によって圧力が瞬間的に下降または上昇すると、前記第１のサプレッサ６２０および第２のサプレッサ７２０が損傷されやすく、セット流量が安定化するにも長時間がかかるため、切換弁４００の切換動作によっても圧力が一定に維持される必要がある。
【００６８】
すなわち、本発明の液体クロマトグラフィー装置１は、安定した測定のために、溶離液が流れる流路の圧力が切換方向にかかわらず一定に維持されなければならず、その圧力は５００ｐｓｉ以下であることが好ましい。
【００６９】
したがって、本発明の液体クロマトグラフィー装置１は、前記圧力制御モジュール７１０を含んで構成されることが好ましく、前記圧力制御モジュール７１０には、流体が流入および吐出される流体流入口および流体吐出口が形成されて、流体が通過する時に圧力が発生する。
【００７０】
前記圧力制御モジュール７１０は、圧力レギュレータまたはオリフィスであるが、他にも、何れのものに変更実施してもよい。
【００７１】
一方、前記切換弁４００は、分析を目的とする分析ターゲット物質に応じて切換時間が可変されるようにする。
【００７２】
例えば、前記第１のカラム５１０での分析ターゲット物質成分の滞留時間が約５分であると、６分程度が経過した時点に前記切換弁４００が切り換えるようにし、前記第１のカラム５１０での分析ターゲット物質成分の滞留時間が約３分であると、４分程度が経過した時点に前記切換弁４００が切り換えるようにすることができる。
【００７３】
また他の実施例による本発明の液体クロマトグラフィー装置は、図７に示すように、第３の溶離液供給ポンプ２３０をさらに含んで構成されてもよい。この場合、追加されたドレンラインに前記圧力制御モジュール７１０が設けられることで、前記切換弁４００の切換動作によって圧力が瞬間的に下降することを防止することができる。
【００７４】
一方、半導体やディスプレイの製造に用いられるクリーンルームの場合、ＨＦおよびＨｃｌなどの物質が工程不良と直接連関するため、汚染物質の濃度の管理が非常に重要である。換言すれば、ＨＦおよびＨｃｌの濃度を正確に且つ迅速に測定することにより、管理濃度以上に汚染物質が発生した時に迅速に対応することができる。
【００７５】
クリーンルームだけでなく、煙突排出ガスのテレモニタリングシステムおよび大気環境モニタリングシステムでも、このような正確性と迅速測定技術が非常に重要である。
【００７６】
特に、液体クロマトグラフィー方法が煙突排出ガスのテレモニタリングシステム（ＴＭＳ）に適用されるためには、法的基準を満たし、且つ従来の測定技術である非分散赤外線法やイオン電極法より優れた性能を有しなければならない。
【００７７】
本発明の液体クロマトグラフィー装置１は、上述のように迅速な測定が可能であるため、種々の成分が含まれている煙突排出ガスのテレモニタリングシステム（ＴＭＳ）に適用可能であり、液体クロマトグラフィー方法で種々の成分を同時に検出することができるため、従来にＴＭＳでよく用いられていたイオン電極法や非分散赤外線法より分析性能が向上されることができる。
【００７８】
すなわち、本発明の液体クロマトグラフィー装置１を用いた測定方法は、イオン分離度の向上と迅速な測定が両方とも可能であるため、クリーンルームだけでなく、煙突排出ガスのテレモニタリングシステムおよび大気環境モニタリングシステムにも適用可能である。
【００７９】
本発明は、上記の実施例に限定されず、適用範囲が多様であることが勿論、本発明が属する分野において通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく多様な変形実施が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００８０】
１  液体クロマトグラフィー装置
１００  溶離液貯蔵部
２１０  第１の溶離液供給ポンプ
２２０  第２の溶離液供給ポンプ
２３０  第３の溶離液供給ポンプ
３００  試料注入部
３１０  サンプルループ
４００  切換弁
４０１  第１の通路
４０２  第２の通路
４１０  第１の流入口
４２０  第２の流入口
４３０  第１の排出口
４４０  第２の排出口
５１０  第１のカラム
６００  第１のチャンネル部
６１０  第２のカラム
６２０  第１のサプレッサ
６３０  第１の検出部
７００  第２のチャンネル部
７１０  圧力制御モジュール
７１１  第１の圧力制御モジュール
７１２  第２の圧力制御モジュール
７２０  第２のサプレッサ
７３０  第２の検出部
【図１】
0006440706.tif 000002
【図２】
0006440706.tif 000003
【図３】
0006440706.tif 000004
【図４】
0006440706.tif 000005
【図５】
0006440706.tif 000006
【図６】
0006440706.tif 000007
【図７】
0006440706.tif 000008
【図８】
0006440706.tif 000009