(57)【要約】【課題】自動車の排気ガスのように多くの成分を含む混合流体から、メタン等の特定の目的成分のみを選択して連続的に分離・分析・測定することのできる連続流体分離・分析方法および装置を提供する。【解決手段】目的成分流体の保持時間がほぼ同一であり、不要成分流体の保持時間が目的成分流体の保持時間よりも大きな複数のカラム１１〜１ｎと、目的成分流体を出力する出力流路６とによる連続流体分離方法であって、それぞれの前記カラムに対して、所定のタイミングで前記試料流体の流入を開始する手順と、それぞれの前記カラムから目的成分流体のみが流出する時間帯に、当該カラムから流出する流体のみを前記出力流路から出力するように切り換える手順とを有する。【選択図】        図１
2005003515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的成分流体の保持時間がほぼ同一であり、不要成分流体の保持時間が目的成分流体の保持時間よりも大きな複数のカラム（１１〜１３，１ｎ）と、目的成分流体を出力する出力流路（６）とによる連続流体分離方法であって、
それぞれの前記カラム（１１〜１３，１ｎ）に対して、所定のタイミングで前記試料流体の流入を開始する手順と、
それぞれの前記カラム（１１〜１３，１ｎ）から目的成分流体のみが流出する時間帯に、当該カラムから流出する流体のみを前記出力流路（６）から出力するように切り換える手順とを有する連続流体分離方法。
【請求項２】
目的成分流体の保持時間がほぼ同一であり、不要成分流体の保持時間が目的成分流体の保持時間よりも大きな複数のカラム（１１〜１３，１ｎ）と、目的成分流体を検出する検出手段（４）とによる連続流体分析方法であって、
それぞれの前記カラム（１１〜１３，１ｎ）に対して、所定のタイミングで前記試料流体の流入を開始する手順と、
それぞれの前記カラム（１１〜１３，１ｎ）から目的成分流体のみが流出する時間帯に、当該カラムから流出する流体のみを前記検出手段（４）に供給するように切り換える手順と、
前記検出手段（４）により目的成分流体を連続的に測定する手順とを有する連続流体分析方法。
【請求項３】
目的成分流体の保持時間がほぼ同一であり、不要成分流体の保持時間が目的成分流体の保持時間よりも大きな複数のカラム（１１〜１３，１ｎ）と、
目的成分流体を出力する出力流路（６）と、
複数の前記カラム（１１〜１３，１ｎ）の流入側に設けられ、前記試料流体を複数の前記カラム（１１〜１３，１ｎ）の少なくとも１つに選択的に流入させる流入側選択手段（２，２１〜２３）と、
複数の前記カラム（１１〜１３，１ｎ）の流出側に設けられ、複数の前記カラム（１１〜１３，１ｎ）から流出する前記試料流体を選択して前記出力流路（６）に出力する流出側選択手段（３）と、
前記流入側選択手段（２，２１〜２３）と前記流出側選択手段（３）とを制御して、前記試料流体中の目的成分流体のみを連続的に前記出力流路（６）から出力する制御手段（５）とを有する連続流体分離装置。
【請求項４】
目的成分流体の保持時間がほぼ同一であり、不要成分流体の保持時間が目的成分流体の保持時間よりも大きな複数のカラム（１１〜１３，１ｎ）と、
目的成分流体を検出する検出手段（４）と、
複数の前記カラム（１１〜１３，１ｎ）の流入側に設けられ、前記試料流体を複数の前記カラム（１１〜１３，１ｎ）の少なくとも１つに選択的に流入させる流入側選択手段（２，２１〜２３）と、
複数の前記カラム（１１〜１３，１ｎ）の流出側に設けられ、複数の前記カラム（１１〜１３，１ｎ）から流出する前記試料流体を選択して前記検出手段（４）に供給する流出側選択手段（３）と、
前記流入側選択手段（２，２１〜２３）と前記流出側選択手段（３）とを制御して、前記試料流体中の目的成分流体のみを連続的に前記検出手段（４）に供給する制御手段（５）とを有する連続流体分析装置。
【請求項５】
請求項４に記載した連続流体分析装置であって、
前記流入側選択手段（２１〜２３）は、前記試料流体を前記カラム（１１〜１３）に順方向に流入させる状態と、清浄用の流体を前記カラム（１１〜１３）に逆方向に流入させる状態とを切り換えるものである連続流体分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の排気ガスのように多くの成分を含む混合流体から、特定の成分のみを選択して連続的に分離・分析・測定することのできる連続流体分離・分析方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の排気ガスの成分分析においては、ＮＭＯＧ（メタン以外の炭化水素および含酸素有機化合物）規制に対応するために、排気ガス中のメタンの量および全炭化水素（ＴＨＣ）の量を求める必要がある。自動車の排気ガスのように多くの成分を含む混合気体から、メタン等の特定の成分を定量的に測定するには、従来は、測定装置としてＦＩＤ（水素炎イオン化検出器）やＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光計）が一般的に使用されていた。これらの測定では、テトラバッグ等の気体採取容器内に空気で希釈した排気ガスを採取して、バッチ処理によってメタンの定量測定が行われていた。
【０００３】
また、選択燃焼式の加熱触媒により排気ガスのＴＨＣ中からＮＭＯＧのみを燃焼させた後に、ＦＩＤやＮＤＩＲ（非分散型赤外線分光）ガス分析法により連続的にメタンを測定する方法もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のようなバッチ処理によるメタンの定量測定では、排気ガス中のメタンの量の変化を連続的に測定するような、連続測定が行えないという問題点があった。また、排気ガスを空気で希釈して測定するために、排気ガス中のメタンの濃度が薄くなって測定誤差が大きくなるという問題点があった。これは、排気ガス規制により、排気ガス中のメタンの濃度が小さくなっている上に、空気中にもともと含まれているメタンが混入するために、測定誤差がさらに大きくなるものである。
【０００５】
また、排気ガスのＴＨＣからＮＭＯＧのみを燃焼させた後にメタンを測定する方法では、ＮＭＯＧのみを燃焼させる際にメタンも一部（約２０％）燃焼されてしまい、それが測定誤差の増大につながるという問題点があった。これは、選択性の高いＮＤＩＲガス分析法と組み合わせた場合でも、避けられない問題点となっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、自動車の排気ガスのように多くの成分を含む混合流体から、メタン等の特定の目的成分のみを選択して連続的に分離・分析・測定することのできる連続流体分離・分析方法および装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の連続流体分離方法は、目的成分流体の保持時間がほぼ同一であり、不要成分流体の保持時間が目的成分流体の保持時間よりも大きな複数のカラムと、目的成分流体を出力する出力流路とによる連続流体分離方法であって、それぞれの前記カラムに対して、所定のタイミングで前記試料流体の流入を開始する手順と、それぞれの前記カラムから目的成分流体のみが流出する時間帯に、当該カラムから流出する流体のみを前記出力流路から出力するように切り換える手順とを有するものである。
【０００８】
また、本発明の連続流体分析方法は、目的成分流体の保持時間がほぼ同一であり、不要成分流体の保持時間が目的成分流体の保持時間よりも大きな複数のカラムと、目的成分流体を検出する検出手段とによる連続流体分析方法であって、それぞれの前記カラムに対して、所定のタイミングで前記試料流体の流入を開始する手順と、それぞれの前記カラムから目的成分流体のみが流出する時間帯に、当該カラムから流出する流体のみを前記検出手段に供給するように切り換える手順と、前記検出手段により目的成分流体を連続的に測定する手順とを有するものである。
【０００９】
また、本発明の連続流体分離装置は、目的成分流体の保持時間がほぼ同一であり、不要成分流体の保持時間が目的成分流体の保持時間よりも大きな複数のカラムと、目的成分流体を出力する出力流路と、複数の前記カラムの流入側に設けられ、前記試料流体を複数の前記カラムの少なくとも１つに選択的に流入させる流入側選択手段と、複数の前記カラムの流出側に設けられ、複数の前記カラムから流出する前記試料流体を選択して前記出力流路に出力する流出側選択手段と、前記流入側選択手段と前記流出側選択手段とを制御して、前記試料流体中の目的成分流体のみを連続的に前記出力流路から出力する制御手段とを有するものである。
【００１０】
また、本発明の連続流体分析装置は、目的成分流体の保持時間がほぼ同一であり、不要成分流体の保持時間が目的成分流体の保持時間よりも大きな複数のカラムと、目的成分流体を検出する検出手段と、複数の前記カラムの流入側に設けられ、前記試料流体を複数の前記カラムの少なくとも１つに選択的に流入させる流入側選択手段と、複数の前記カラムの流出側に設けられ、複数の前記カラムから流出する前記試料流体を選択して前記検出手段に供給する流出側選択手段と、前記流入側選択手段と前記流出側選択手段とを制御して、前記試料流体中の目的成分流体のみを連続的に前記検出手段に供給する制御手段とを有するものである。
【００１１】
また、上記の連続流体分析装置において、前記流入側選択手段は、前記試料流体を前記カラムに順方向に流入させる状態と、清浄用の流体を前記カラムに逆方向に流入させる状態とを切り換えるものであることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の連続気体分析装置の全体構成を示す図である。この連続気体分析装置は、自動車の排気ガスのように複数の成分を含む試料気体から、特定の目的成分のみを選択して連続的に分析・測定するものである。目的成分としては、ここではメタンを例にとって説明する。不要成分としては、例えば、エタン等がある。この連続気体分析装置は、第１カラム１１から第ｎカラム１ｎまでのｎ個のカラムを有している。
【００１３】
これらのカラムは、カラム内の目的成分と不要成分の移動速度が異なるものであり、目的成分の保持時間が不要成分の保持時間よりも小さいものである。ここで、カラムへの流入開始から流出開始までの時間を保持時間とする。すなわち、カラムに目的成分と不要成分とを同時に流入させると、目的成分の方が早く流出し、不要成分が目的成分より所定時間だけ遅れて流出する。目的成分の保持時間をｔ、不要成分の保持時間をＴとすると、ｔ＜Ｔであり、目的成分と不要成分とを流入開始してから、時間ｔ後に目的成分が流出し、時間Ｔ後に不要成分が流出する。したがって、時間ｔから時間Ｔまでの間は目的成分のみがカラムから流出することになり、目的成分のみを分離することができる。
【００１４】
この事実を利用して、第１カラム１１から第ｎカラム１ｎまでのｎ個のカラムを用いて連続的に目的成分のみを分離することができる。すなわち、第１カラム１１から第ｎカラム１ｎまでのｎ個のカラムに対して、流入側選択手段２によって順次時間差を持って試料気体を流入させるようにする。そして、各カラムから目的成分のみが流出する時間帯に合わせて、そのカラムの流出先を流出側選択手段３によって出力流路６に切り換え、その分離出力を連続的に測定装置４に供給する。
【００１５】
このように、試料気体が流入するカラムを順次所定の時間差を持って選択し、各カラムの流出出力を適切なタイミングで出力流路６に切り換えることにより、試料気体から連続的に目的成分のみを分離して測定装置４に供給することができる。測定装置４では目的成分のみを連続して測定し、その質量、体積等を求め、さらには試料気体中の目的成分比率等を求めることができる。流入側選択手段２による各カラムへの流入の開始、および、流出側選択手段３による各カラムからの流出出力の出力流路６への切り換えは、制御部５によって所定のタイミングにおいて実行制御される。
【００１６】
次に、図２により、目的成分の分離動作を詳細に説明する。図２（ａ）は、本発明の連続気体分析装置に流入する試料気体の時間的な変化を示す図である。試料気体は、図示のように目的成分と不要成分とが混合した気体であり、その内の目的成分のみが測定対象である。第１カラム１１から第ｎカラム１ｎまでのｎ個のカラムは、目的成分の保持時間がｔであり、不要成分の保持時間がＴであるものとする。このときｔ＜Ｔであり、目的成分は不要成分よりも早く各カラムから流出する。
【００１７】
図２（ｂ）は、第１カラム１１から流出する試料気体の時間的な変化を示す図である。今、第１カラム１１に試料気体を時間０で流入開始させたとすると、図２（ｂ）に示すように、目的成分は時間ｔで第１カラム１１から流出開始し、不要成分は時間Ｔで第１カラム１１から流出開始する。したがって、時間ｔから時間Ｔまでは目的成分のみが分離して第１カラム１１から流出することになる。
【００１８】
図２（ｃ）は、第２カラム１２から流出する試料気体の時間的な変化を示す図である。第２カラム１２には時間（Ｔ−ｔ）から試料気体の流入を開始する。このときには、第１カラム１１にも試料気体の流入を継続しておく。図２（ｃ）に示すように、第２カラム１２から目的成分のみが分離して流出するのは、時間Ｔから時間（２Ｔ−ｔ）までの間となる。したがって、第１カラム１１の流出出力から第２カラム１２の流出出力に時間Ｔで切り換えて、出力流路６に出力すれば、時間ｔから時間（２Ｔ−ｔ）まで目的成分のみ分離して測定装置４に供給することができる。
【００１９】
なお、第１カラム１１への試料気体の流入は、流出出力を第２カラム１２に切り換えた時間Ｔより後の適宜の時間に停止させればよい。試料気体の流入を停止したあとは、試料気体に換えて清浄用のパージガスを流入させて第１カラム１１を清浄化する。
【００２０】
以下同様に、各カラムへの試料気体の流入開始と流出出力の切り換えを行う。図２（ｄ）は、第３カラム（図示省略）から流出する試料気体の時間的な変化を示す図である。第３カラムには時間（２Ｔ−２ｔ）から試料気体の流入を開始する。第２カラム１２から第３カラムへの流出出力の切り換えは、時間（２Ｔ−ｔ）において行う。また、第３カラムから第４カラムへの流出出力の切り換えは、時間（３Ｔ−２ｔ）において行う。
【００２１】
上からｉ番目の第ｉカラムへの試料気体の流入開始は、時間（ｉ−１）・（Ｔ−ｔ）において行う。また、第（ｉ−１）カラムから第ｉカラムへの流出出力の切り換えは、時間｛（ｉ−１）・（Ｔ−ｔ）＋ｔ｝において行う。そして、第ｉカラムから第（ｉ＋１）カラムへの流出出力の切り換えは、時間｛ｉ・（Ｔ−ｔ）＋ｔ｝において行う。第ｉカラムへの試料気体の流入は、流出出力を第（ｉ＋１）カラムに切り換えた時間より後の適宜の時間に停止させればよい。試料気体の流入を停止したあとは、試料気体に換えて清浄用のパージガスを流入させて第ｉカラムを清浄化する。
【００２２】
図２（ｅ）は、測定装置４に供給される試料気体の時間的な変化を示す図である。以上のように、各カラムへの試料気体の流入開始を順次時間をずらして行い、また、試料気体の流出出力を前述の時間において切り換えることにより、図２（ｅ）に示すように、連続して分離した目的成分のみの気体を測定装置４に供給することができる。測定装置４では目的成分のみを連続して測定し、その質量、体積等を求め、さらには試料気体中の目的成分比率等を求めることができる。
【００２３】
なお、以上の説明においては、本発明の原理の説明を簡単にするために、各カラムへの試料気体の流入開始と流出出力の切り換えを時間間隔（Ｔ−ｔ）ごとに行うものとしたが、実際には、切り換えの時間間隔を不要成分の保持時間Ｔと目的成分の保持時間ｔとの差よりも短くしておくことが好ましい。すなわち、オーバーラップ時間をｄとして、切り換えの時間間隔を（Ｔ−ｔ−ｄ）とすることが好ましい。このオーバーラップ時間ｄは、隣接する２つのカラムから同一濃度の目的成分（同一時刻に流入した目的成分）をオーバーラップして流出させるための時間である。
【００２４】
このようにすれば、隣接する各カラムからの目的成分の流出がタイミング的にオーバーラップ時間ｄだけ重なることになる。すなわち、各カラムへの流入開始を切り換える時間間隔を時間幅ｄだけ短縮して（Ｔ−ｔ−ｄ）とし、各カラムからの流出出力を切り換えるタイミングはオーバーラップ時間ｄの中心時間付近で切り換えるようにすることが望ましい。
【００２５】
第ｉカラムへの試料気体の流入開始を時間（ｉ−１）・（Ｔ−ｔ−ｄ）において行うと、第ｉカラムから目的成分が流出開始する時間は｛（ｉ−１）・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋ｔ｝となり、不要成分が流出開始する時間は｛（ｉ−１）・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋Ｔ｝＝｛ｉ・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋ｔ＋ｄ｝となる。すなわち、第ｉカラムから目的成分のみが流出するのは時間｛（ｉ−１）・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋ｔ｝から時間｛ｉ・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋ｔ＋ｄ｝までの間になる。同様に、第（ｉ＋１）カラムから目的成分のみが流出するのは時間｛ｉ・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋ｔ｝から時間｛（ｉ＋１）・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋ｔ＋ｄ｝までの間になる。
【００２６】
すなわち、時間｛ｉ・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋ｔ｝から時間｛ｉ・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋ｔ＋ｄ｝までの時間幅ｄでは第ｉカラムと第（ｉ＋１）カラムとで目的成分がオーバーラップして流出する。同様に、時間｛（ｉ−１）・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋ｔ｝から時間｛（ｉ−１）・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋ｔ＋ｄ｝までの時間幅ｄでは第（ｉ−１）カラムと第ｉカラムとで目的成分がオーバーラップして流出する。
【００２７】
オーバーラップの時間幅ｄの範囲内であればいつでも出力の切り換えが可能である。実際の流出出力の切り換えはこの時間幅ｄの中心時間付近で切り換えるようにすることが望ましい。したがって、第（ｉ−１）カラムから第ｉカラムへの流出出力の切り換えは、時間｛（ｉ−１）・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋ｔ＋ｄ／２｝付近において行う。そして、第ｉカラムから第（ｉ＋１）カラムへの流出出力の切り換えは、時間｛ｉ・（Ｔ−ｔ−ｄ）＋ｔ＋ｄ／２｝付近において行う。第ｉカラムへの試料気体の流入は、流出出力を第（ｉ＋１）カラムに切り換えた時間より後の適宜の時間に停止させればよい。試料気体の流入を停止したあとは、試料気体に換えて清浄用のパージガスを流入させて第ｉカラムを清浄化する。
【００２８】
このオーバーラップ時間ｄが切り換え制御を行う上での余裕時間となる。すなわち、出力の切り換えタイミングが時間幅ｄの範囲内であればどの時点であっても測定装置４への出力は同じものとなる。そのため、出力切り換えタイミングに余裕が生じる。また、流入切り換えのタイミングにも余裕が生じる。したがって、切り換え制御に厳格なタイミング制御が不要となり、切り換え制御を容易に行うことができる。また、不要成分の保持時間Ｔおよび目的成分の保持時間ｔのカラムごとのばらつきをある程度吸収することができる。なお、オーバーラップ時間ｄを大きくする程、切り換えタイミングに余裕が生じるが、その分１つのカラムによって目的成分を分離可能な時間が短くなる。
【００２９】
また、流入側選択手段２内のバルブや流通通路内の体積により、流入切り換え直後の短時間の時間帯は、試料気体の流入量および流入濃度が不安定になることがある。オーバーラップ時間ｄを設けておくことにより、このような不安定な時間帯を避けて出力切り換えを行うことが可能となる。これにより、流入側選択手段２内のバルブや流通通路内の体積の影響を受けずに、目的成分のみを連続的に分離することができる。
【００３０】
このように、本発明によれば、例えば、排気ガス中のメタンの量の変化を連続的に測定するような連続測定をほとんど時間遅れを生じることなく行うことができる。この場合、排気ガスを空気で希釈することもなく、不要成分を選択燃焼させるようなこともないため、測定誤差が小さな高精度の測定が可能となる。また、カラムの充填剤の種類、温度、流量等の仕様や動作条件を変更するだけで、測定対象とする目的成分の変更が可能となる。さらに、目的成分の分離のための各部の構成も簡素であるため、連続気体分析方法および装置のコストを低減することができるとともに、故障等の発生も少なくなる。
【００３１】
なお、ここでは測定対象ではない不要成分の保持時間が、目的成分の保持時間よりも大きいものとした。しかし、測定対象ではない不要成分であっても、測定装置４によって測定結果を分離可能な成分は、必ずしもその保持時間が目的成分の保持時間よりも大きくなくてもよい。そのような不要成分は、測定装置側で分離できるためである。
【００３２】
図３は、流入側選択手段２の他の形態を示す図である。この実施の形態では、カラムとして第１カラム１１から第３カラム１３までの３個のカラムを使用している。流入側選択手段２は、ロータリーバルブ２１〜２３によって構成されている。各カラムには、ロータリーバルブの状態に応じて、試料気体を順方向に流入させることができる。また、各カラムへの試料気体の流入を停止したときには、パージガスを試料気体とは逆方向に流入させて、各カラムの清浄化を行う。
【００３３】
流出側選択手段３、出力流路６および測定装置４は、図１に示したものと同様である。各カラムに対する流入開始のタイミング、および、各カラムの流出出力の切り換えタイミングは、図２において説明したのと同様である。ただし、各カラムへの流入停止は、次のカラムへの流出出力の切り換え後、比較的短時間で行うようにする。また、第３カラム１３の次には第１カラム１１を選択するようにして、各カラムを繰り返して使用する。流入側選択手段２（ロータリーバルブ２１〜２３）による各カラムへの流入の開始、および、流出側選択手段３による各カラムからの流出出力の出力流路６への切り換えは、制御部５によって所定のタイミングにおいて実行制御される。
【００３４】
この実施の形態では、パージガスを試料気体とは逆方向に流入させて各カラムの清浄化を行うので、短時間で各カラムを清浄化することができる。そのために、カラムの数も３個と少なくて済む。また、各カラムを繰り返して使用することができ、長時間にわたる連続測定が可能となる。
【００３５】
図４は、図３の実施の形態において、第１カラム１１に順方向に試料気体を流入させるときのロータリーバルブ２１の状態を示す図である。ロータリーバルブ２１がこの回転角度の場合には、図示のように試料気体が第１カラム１１に対して順方向（矢印方向）に流入する。第１カラム１１から流出した試料気体は、ロータリーバルブ２１およびバルブＶ１を介して、流出側選択手段３（図３参照）に送られる。このとき、パージガスは、ロータリーバルブ２１およびバルブＶ２、バルブＶ３を介して外部に排出され、第１カラム１１には流入しない。
【００３６】
図５は、第１カラム１１に逆方向にパージガスを流入させるときのロータリーバルブ２１の状態を示す図である。ロータリーバルブ２１は、図４の状態から４５度回転した状態である。ロータリーバルブ２１がこの回転角度の場合には、図示のようにパージガスが第１カラム１１に対して図４とは逆方向（矢印方向）に流入する。第１カラム１１から逆方向に流出したパージガスは、ロータリーバルブ２１およびバルブＶ３を介して外部に排出される。
【００３７】
また、途中から分岐したパージガスは、ロータリーバルブ２１およびバルブＶ１を介して流出側選択手段３に送られる。このとき流出側選択手段３は、他のカラムの流出出力を測定装置４に送るように切り換えられている。試料気体は、ロータリーバルブ２１およびバルブＶ２を介して外部に排出され、第１カラム１１には流入しない。なお、図４および図５では、第１カラム１１を例に挙げて動作を説明したが、他の第２カラム１２、第３カラム１３でも同様である。
【００３８】
このように、各カラムへの試料気体の流入停止時に、パージガスを試料気体とは逆方向に流入させて各カラムの清浄化を行うので、短時間で各カラムを清浄化することができる。そのために、カラムの数も必要最小限の数に減少させることができ、連続気体分析装置のコストを低減することができる。また、各カラムを繰り返して使用することができ、長時間にわたる連続測定が可能となる。
【００３９】
なお、図１および図３における、流入側選択手段２および流出側選択手段３の制御を行う制御部５としては、時間によってこれらの制御を行うシーケンスコントローラ等が使用できる。または、制御部５を測定装置４の制御部と共通にして、コンピュータ等により実現することもできる。また、測定装置４としては、単収束磁場質量分析計等の質量分析装置や、連続的に測定が可能な他の任意の分析器や分析装置が使用できる。
【００４０】
また、複数のカラムは、各カラムで目的成分の保持時間が同じで、不要成分の保持時間も同じであることが望ましい。ただし、同条件での保持時間が異なっていても、流量および温度などの各カラムの条件を調整して、各カラムで保持時間の差ができないようにしてもよい。さらには、各カラムでの保持時間に差があっても、制御部５による流入開始時間、流出出力の切り換え時間を調整して、目的成分のみを連続して分離するようにしてもよい。
【００４１】
なお、以上の実施の形態においては、試料流体として混合気体を例にあげて説明しているが、本発明は液体等の他の試料流体にも適用可能である。また、試料流体の分離出力を測定装置によって連続的に分析・測定する例について説明しているが、試料流体の分離出力を他の処理装置によって処理するものであってもよいし、試料流体から目的成分の分離のみを行うものであってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したように構成されているので、以下のような効果を奏する。
【００４３】
複数のカラムへの試料流体の流入開始を順次時間をずらして行い、また、試料流体の流出出力を切り換えて出力流路に出力するようにしたので、目的成分のみを連続して分離することができる。そして、その分離出力を測定装置やその他の処理装置によって連続的に処理することができる。
【００４４】
複数のカラムへの試料流体の流入開始を順次時間をずらして行い、また、試料流体の流出出力を切り換えて検出手段に供給するようにしたので、連続して分離した目的成分のみを検出手段に供給することができる。検出手段は目的成分のみの連続した測定をほとんど時間遅れを生じることなく行うことができる。排気ガスの測定においては、排気ガスを空気で希釈することもなく、不要成分を選択燃焼させるようなこともないため、測定誤差の小さな高精度の測定が可能となる。また、カラムの充填剤の種類、温度、流量等の仕様や動作条件を変更するだけで、測定対象とする目的成分の変更が可能となる。さらに、目的成分の分離のための各部の構成も簡素であるため、連続流体分析方法および装置のコストを低減することができるとともに、故障等の発生も少なくなる。
【００４５】
各カラムへの試料流体の流入停止時に、パージガス等の清浄用流体を試料流体とは逆方向に流入させて各カラムの清浄化を行うので、短時間で各カラムを清浄化することができる。そのため、カラムの数も必要最小限の数に減少させることができ、連続流体分析装置のコストを低減することができる。また、各カラムを繰り返して使用することができ、長時間にわたる連続測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の連続気体分析装置の全体構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明における目的成分の分離動作を示す図である。
【図３】図３は、流入側選択手段の他の形態を示す図である。
【図４】図４は、カラムに順方向に試料気体を流入させるときのロータリーバルブの状態を示す図である。
【図５】図５は、カラムに逆方向にパージガスを流入させるときのロータリーバルブの状態を示す図である。
【符号の説明】
２…流入側選択手段
３…流出側選択手段
４…測定装置
５…制御部
６…出力流路
１１…第１カラム
１２…第２カラム
１３…第３カラム
１ｎ…第ｎカラム
２１〜２３…ロータリーバルブ
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３…バルブ
【図１】
2005003515.tif 000003
【図２】
2005003515.tif 000004
【図３】
2005003515.tif 000005
【図４】
2005003515.tif 000006
【図５】
2005003515.tif 000007