氣相色譜儀裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備柱組件的氣相色譜儀裝置，該柱組件收納用于按成分分離氣體化的試料的分離柱并控制該分離柱的溫度。
【背景技術(shù)】
[0002]在以往的氣相色譜儀裝置中，一般采用將分離柱收納于具備加熱器的恒溫箱內(nèi)并進行分離柱的溫度調(diào)節(jié)的方式。在恒溫箱內(nèi)設(shè)置有風(fēng)扇，通過利用風(fēng)扇攪拌恒溫箱內(nèi)的空氣而使空氣對流，從而均勻地加熱恒溫箱內(nèi)的溫度，調(diào)節(jié)分離柱的溫度。在對分離柱進行冷卻時，通過利用風(fēng)扇向恒溫箱內(nèi)導(dǎo)入外部氣體來置換恒溫箱內(nèi)的空氣。
[0003]但是，在如上述那樣通過對流式的恒溫箱來控制分離柱的溫度的方式中，由于恒溫箱的熱容量與分離柱相比非常大，因此難以使分離柱的溫度迅速地升降。另外，由于使熱容量大的恒溫箱的溫度升降，因此還存在消耗電力大的問題。
[0004]為了解決上述問題，提出了通過直接的熱傳導(dǎo)來調(diào)節(jié)分離柱的溫度的方案。例如，在專利文獻I中公開了如下內(nèi)容:構(gòu)成在分離柱上卷繞有電熱線的組件，以與恒溫箱獨立的方式進行分離柱的溫度控制，由此，使溫度控制的對象的熱容量比恒溫箱的熱容量小，從而提高溫度控制的響應(yīng)性。
[0005]在先技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:美國專利第6530260號公報
[0008]在專利文獻I所公開的方法中，在分離柱上卷繞有電熱線的組件不與外部氣體隔開，存在分離柱容易受到外部氣體的溫度變動、對流的影響的問題。該問題能夠通過利用隔熱材料覆蓋組件整體來解決，但是如此一來，對分離柱進行冷卻時的散熱效率降低，難以實現(xiàn)分離柱的迅速冷卻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]因此，本發(fā)明的目的在于能夠防止分離柱的溫度受到外部氣體的溫度變動、對流的影響，并且能夠迅速地進行分離柱的溫度的升降。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]本發(fā)明的氣相色譜儀裝置具備:柱組件，其具備:分離柱，其按成分分離試料氣體；柱收納構(gòu)件，其通過隔熱構(gòu)件包圍分離柱的周圍，將所述分離株收納于內(nèi)部，并且在分離柱與隔熱構(gòu)件之間具有用于使空氣沿著分離柱流動的縫隙；加熱器，其設(shè)置于柱收納構(gòu)件內(nèi)，與分離柱直接或間接接觸，對分離柱進行加熱；以及進氣口和排氣口，該進氣口設(shè)置于柱收納構(gòu)件，用于向縫隙導(dǎo)入外部氣體，該排氣口設(shè)置在柱收納構(gòu)件的與進氣口不同的位置，用于排出縫隙的空氣；試料導(dǎo)入部，其用于向柱組件的分離柱導(dǎo)入試料氣體；檢測器，其用于檢測由分離柱分離出的試料成分；以及恒溫箱，其收納用于將試料導(dǎo)入部與分離柱之間連接的流路、以及用于將檢測器與分離柱之間連接的流路，并將所述流路的內(nèi)部溫度調(diào)節(jié)為恒定溫度，柱組件在分離柱水平配置的狀態(tài)下保持于恒溫箱。
[0013]發(fā)明效果
[0014]在本發(fā)明的氣相色譜儀裝置中，由于在分離柱水平配置的狀態(tài)下，柱組件保持于恒溫箱，因此，能夠在不使分離柱產(chǎn)生溫度分布的情況下，以與恒溫箱獨立的方式調(diào)節(jié)分離柱的溫度。
[0015]并且，在本發(fā)明的氣相色譜儀裝置的柱組件中，由于分離柱被隔熱構(gòu)件包圍且收納于柱收納構(gòu)件內(nèi)，因此分離柱與外部氣體隔離，能夠抑制因外部氣體的對流、溫度變化的影響而導(dǎo)致分離柱的溫度變動。由此，分析結(jié)果的再現(xiàn)性提高。此外，由于在分離柱與隔熱構(gòu)件之間設(shè)置有用于使空氣沿分離柱流動的縫隙，并且在柱收納部設(shè)置有用于向該縫隙導(dǎo)入外部氣體的進氣口以及用于排出縫隙的空氣的排氣口，因此在進行分離柱的冷卻時，能夠向柱組件內(nèi)導(dǎo)入外部氣體并使該外部氣體在柱收納構(gòu)件與分離柱之間的縫隙流動，從而能夠提高分離柱的冷卻效率。由此，在使分離柱的溫度上升時，能夠通過利用隔熱構(gòu)件與外部氣體隔離的效果來實現(xiàn)分離柱的迅速升溫，在對分離柱進行冷卻時，能夠通過外部氣體沿著分離柱流通的效果來實現(xiàn)分離柱的迅速冷卻，因此，分離柱的溫度調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的等待時間縮短，分析動作的處理效率提高。
【附圖說明】
[0016]圖1A是示出氣相色譜儀裝置所具備的柱組件的一例的、在圖1B的Y-Y位置處縱向切斷時的剖視圖。
[0017]圖1B是將該柱組件在圖1A的X-X位置處沿水平方向切斷時的剖視圖。
[0018]圖2A是示出氣相色譜儀裝置所具備的柱組件的其他例的、在圖2B的W-W位置處縱向切斷時的剖視圖。
[0019]圖2B是將該柱組件在圖2A的V-V位置處沿水平方向切斷時的剖視圖。
[0020]圖3是示出氣相色譜儀裝置的一實施例的剖視圖。
[0021]圖4是示出氣相色譜儀裝置的其他實施例的剖視圖。
[0022]圖5是用于對柱組件的溫度測定點進行說明的剖視圖。
[0023]圖6是示出將柱組件垂直配置并執(zhí)行溫度調(diào)節(jié)時的各測定點的溫度的時間變化的曲線圖。
[0024]圖7是示出將柱組件水平配置并執(zhí)行溫度調(diào)節(jié)時的各測定點的溫度的時間變化的曲線圖。
[0025]圖8是示出氣相色譜儀裝置的又一實施例的剖視圖。
【具體實施方式】
[0026]在本發(fā)明的氣相色譜儀裝置中，柱組件可以在進氣口側(cè)或者排氣口側(cè)的任一方還具備用于從進氣口向縫隙導(dǎo)入冷卻風(fēng)的風(fēng)扇。如此一來，能夠高效地向分離柱與隔熱材料之間的縫隙導(dǎo)入冷卻風(fēng)，從而提高分離柱的冷卻效率。
[0027]在上述情況下，優(yōu)選為，風(fēng)扇設(shè)置于進氣口側(cè)，在風(fēng)扇與進氣口之間設(shè)置有空氣管道。如此一來，能夠高效地向分離柱與隔熱材料之間的縫隙導(dǎo)入外部氣體。
[0028]在本發(fā)明的氣相色譜儀裝置的柱組件中，也可以采用如下方式:加熱器與分離柱在彼此接觸的狀態(tài)下構(gòu)成為一體，形成柱溫調(diào)節(jié)體，在隔熱構(gòu)件與柱溫調(diào)節(jié)體的上表面之間設(shè)置有縫隙，并且在隔熱構(gòu)件與柱溫調(diào)部的下表面之間設(shè)置有縫隙。如此一來，從進氣口導(dǎo)入的冷卻風(fēng)流過柱溫調(diào)節(jié)體的上表面以及下表面，因此進一步提高分離柱的冷卻效率。
[0029]作為用于加熱分離柱的加熱器，能夠列舉出板型加熱器。在該情況下，分離柱固定為與板型加熱器的一個平面接觸的狀態(tài)。由此，能夠高效地對柱組件內(nèi)進行加熱。
[0030]可以在恒溫箱中保持有多個柱組件。例如，通過將具有分離特性彼此不同的分離柱的兩個以上柱組件搭載于恒溫箱并串聯(lián)連接，由此能夠通過其他分離柱分離出利用一個分離柱無法分離的成分，并將其引導(dǎo)至檢測器。
[0031]以下，參照附圖對氣相色譜儀裝置的優(yōu)選實施方式進行說明。
[0032]首先，使用圖1A以及圖1B，對氣相色譜儀裝置所具備的柱組件進行說明。
[0033]柱組件2通過將柱溫調(diào)節(jié)體3收納于柱收納構(gòu)件10內(nèi)而構(gòu)成。柱收納構(gòu)件10是立方體形狀的構(gòu)件，由外壁和配置在該外壁的內(nèi)側(cè)的隔熱構(gòu)件12構(gòu)成。柱收納構(gòu)件10的外壁由例如不銹鋼(SUS304)的金屬形成，隔熱構(gòu)件12例如由玻璃棉形成。在柱收納構(gòu)件10的一個端面設(shè)置有開口部16，在另一個端面設(shè)置有開口部18。在柱收納構(gòu)件10的內(nèi)部設(shè)置有空洞14，該空洞14的除了開口部16、18側(cè)以外的部分的上下和側(cè)方由隔熱構(gòu)件12包圍?？斩?4從開口部16通至開口部18，空氣能夠在柱收納構(gòu)件10內(nèi)流通。
[0034]柱溫調(diào)節(jié)體3配置在由隔熱構(gòu)件12包圍的空洞14內(nèi)。由流路基板構(gòu)成的片狀的分離柱4在配置在板型的加熱器6上的狀態(tài)下被按壓板5、7從上下方向夾持而形成為一體，由此構(gòu)成柱溫調(diào)節(jié)體3。按壓板5通過埋入空洞14的下側(cè)的隔熱構(gòu)件12的基臺8被支承為與隔熱構(gòu)件12分離的狀態(tài)。在按壓板5上，從下方起依次層疊有加熱器6、分離柱4以及按壓板7。需要說明的是，在該實施例中，基臺8配置在與板型加熱器6的四角對應(yīng)的位置處，但只要是使空氣在按壓板5與其下側(cè)的隔熱構(gòu)件12之間的縫隙中沿分離柱4流動的結(jié)構(gòu)，則基臺8可以采用任意結(jié)構(gòu)。
[0035]在柱溫調(diào)節(jié)體3的按壓板7上設(shè)置有與分離柱4的一端連通的貫通孔19以及與另一端連通的貫通孔23，通過貫通孔19與分離柱4的一端連接的入口端口 20以及通過貫通孔23與分離柱4的另一端連接的出口端口 22設(shè)置于按壓板7的上表面。入口端口 20設(shè)置為用于將來自導(dǎo)入試料氣體的試料導(dǎo)入部的毛細管(配管)連接起來，出口端口 22設(shè)置為用于將與檢測試料成分的檢測器連通的毛細管連接起來。入口端口 20以及出口端口22被引出至開口部19，以便能夠從柱收納構(gòu)件10的外側(cè)進行毛細管的連接。
[0036]在柱溫調(diào)節(jié)體3的上表面與該柱溫調(diào)節(jié)體3的上側(cè)的隔熱構(gòu)件12之間存在間隙，并且在柱溫調(diào)節(jié)體3的下表面與該柱溫調(diào)節(jié)體3的下側(cè)的隔熱構(gòu)件12之間存在縫隙。由此，能夠從開口部16、18的一方的開口部向柱收納構(gòu)件10內(nèi)導(dǎo)入外部氣體，并能夠通過柱溫調(diào)節(jié)體3與隔熱構(gòu)件12之間的縫隙從另一個開口部排氣。
[0037]需要說明的是，在上述實施例中，使用由流路基板構(gòu)成的片型的分離柱4，然而也可以代替該片型的分離柱4而使用毛細管柱。在該情況下，也可以代替板型的加熱器6而將電熱線卷繞于毛細管柱來使用。
[0038]作為板型的加熱器6，例如能夠使用云母加熱器、橡膠加熱器以及陶瓷加熱器。
[0039]接下來，使用圖2A以及圖2B對氣相色譜儀裝置所具備的柱組件的其他例進行說明。
[0040]對于該柱組件2a而言，由分離柱4a、加熱器6a、按壓板5a、7a構(gòu)成的柱溫調(diào)節(jié)體3a的上表面被作為保持構(gòu)件的陶瓷臂24保持，在柱收納構(gòu)件1a內(nèi)的空洞14a內(nèi)支承為懸吊的狀態(tài)。陶瓷臂24以從柱收納構(gòu)件1a的端面?zhèn)认蚩斩?4a側(cè)延伸的方式設(shè)置，以便保持柱溫調(diào)節(jié)體3a的四角的位置。