ガスクロマトグラフ

【課題】筐体を適切に冷却するとともに、小型化す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】 筐体20と、オーブン10と、オーブン10の内部に配置されるカラム31及び第一ハネ31と、器壁の内部であり、かつ、オーブン10の外部である位置に配置される第二ハネ33、第一モータ40及び第二モータ41と、第一シャフト34と、第二シャフト35とを備え、器壁とオーブン10との間を所定の方向に流通するように空気を通過させるために、右側面壁22の前部と左側面壁21の前部とには前側面開口部21a、22aが形成されるとともに、背面壁23には後側背面開口部23aが形成されており、第二ハネ33は、後側背面開口部23aの前方に配置されるガスクロマトグラフ1であって、底面壁26の前部には、前側底面開口部26bが形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、オーブンの内部にカラムを収容して、カラムの温度を調節するガスクロマトグラフに関する。
【背景技術】
【0002】
ガスクロマトグラフでは、試料ガスが、キャリアガスに押されてカラムの入口端からカラム内に導入される。これにより、試料ガスに含まれる各測定物質は、カラム内を通過する間に時間軸方向に分離されて、カラムの出口端に到達することになる。このとき、試料ガスを所定の温度でカラム内を通過させるために、オーブンの内部にカラムを収容して、オーブンの内部の温度(例えば、450℃までの任意の温度)Tを調節することができるガスクロマトグラフが用いられている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図4は、従来のガスクロマトグラフの一例を示す横断面図であり、図5は、従来のガスクロマトグラフの一例を示す縦断面図である。また、図6aは、図4及び図5に示すガスクロマトグラフの左側面図であり、図6bは、図4及び図5に示すガスクロマトグラフの右側面図であり、図6cは、図4及び図5に示すガスクロマトグラフの背面図であり、図6dは、図4及び図5に示すガスクロマトグラフの底面図である。
ガスクロマトグラフ101は、器壁を有する筐体20と、筐体20の内部に配置されるオーブン10と、試料ガスが通過するカラム31と、オーブン10の内部に配置される第一ハネ32と、第一モータ40と、第一ハネ32と第一モータ40とを連結する第一シャフト34と、オーブン10の外部に配置される第二ハネ33と、第二モータ41と、第二ハネ33と第二モータ41とを連結する第二シャフト35とを備える。
【0004】
オーブン10は、上下左右の4面の断熱性の壁11と、断熱性の背面壁12と、断熱性の前面壁となる前面扉13とで囲われた立方体形状のハウジングを備え、オーブン10の内部には、オーブン10の内部の空気を加熱するヒータ14が収容されている。また、オーブン10の内部には、カラム31と第一ハネ32とが収容されている。
そして、背面壁12には円柱形状の貫通孔12aが形成されており、第一シャフト34が 貫通孔12aを貫通することにより、オーブン10の内部の第一ハネ32と、オーブン10の外部の第一モータ40とを連結する。
【0005】
第一モータ40は、円筒形状のフレーム40aと、フレーム40aの内周面に固定されたステータ40bと、第一シャフト34の他端部の外周面に固定されたロータ40cと、第一シャフト34がフレーム40aに対して回転自在となるように第一シャフト34の他端部を支持する2個のベアリング40dとを有する。ベアリング40dには、第一シャフト34を滑らかに回転させるために、潤滑油が使用されている。
第一シャフト34は、所定の耐熱性と所定の強度を有する金属(例えば、鉄等)で形成されており、例えば、直径10mm、長さ235mm等の円柱形状である。そして、第一シャフト34の一端部は、第一ハネ32の中央部に固定されている。そして、第一シャフト34の他端部は、第一モータ40に対して円柱形状の中心軸を回転軸として回転自在となるように支持されている。
【0006】
第二モータ41は、円筒形状のフレーム41aと、フレーム41aの内周面に固定されたステータ41bと、第二シャフト35の他端部の外周面に固定されたロータ41cと、第二シャフト35がフレーム41aに対して回転自在となるように第二シャフト35の他端部を支持する2個のベアリング41dとを有する。ベアリング41dには、第二シャフト35を滑らかに回転させるために、潤滑油が使用されている。
第二シャフト35は、所定の耐熱性と所定の強度を有する金属(例えば、鉄等)で形成されており、例えば、直径10mm、長さ235mm等の円柱形状である。そして、第二シャフト35の一端部は、第二ハネ33の中央部に固定されている。そして、第二シャフト35の他端部は、第二モータ41に対して円柱形状の中心軸を回転軸として回転自在となるように支持されている。なお、第二モータ41が前方に配置され、第二ハネ33が後方に配置されている。
【0007】
筐体20は、上面壁25と、底面壁126と、左側壁21と、右側壁22と、背面壁123と、前面壁24とで囲われた直方体形状の器壁と、4本の脚部126aとを有する。筐体20の内部には、オーブン10が器壁と所定の距離(空間)を空けて収容されている。
左側壁21の前部下部と中部下部とには、複数個の長穴の前側開口部21aが形成されるとともに、右側壁22の前部中部と前部下部とには、複数個の長穴の前側開口部22aが形成されている。
背面壁123の中央部には、直径L3(例えば、100〜130mm)の円形状の後側開口部123aが形成されている。後側開口部123aの前方5〜10mmの位置には、第二ハネ33が配置されている。なお、回転軸と垂直となる面において、後側開口部123aの面積は、第二ハネ33の回転面積(直径L1の円形状)の1.1倍となっている。
底面壁126の四隅には、それぞれ円柱形状の脚部126aが設けられている。
【0008】
このようなガスクロマトグラフ101において、ヒータ14に通電電力を供給することによってオーブン10の内部の空気を加熱して、第一モータ40に通電電力を供給することによって第一シャフト34を介して第一ハネ32を回転させることで加熱された空気を循環させることにより、オーブン10の内部を均一の目的温度Tにするようになっている。また、第二モータ41に通電電力を供給することによって第二シャフト35を介して第二ハネ33を回転させることで、前側開口部21a、22aから空気を器壁とオーブン10との間に入れ、器壁とオーブン10との間を前方から後方(所定の方向)に空気を流通させ、その後、後側開口部123aから空気を排出させることにより、筐体20と第一モータ40と第二モータ41とを空気で冷却するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平9−68520号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ところが、上述したようなガスクロマトグラフ101では、筐体20は安全上70℃以下にする必要がある。また第一モータ40や第二モータ41が100℃以上の高温になったりすると、電気導線(図示せず)等が劣化したり、第一モータ40や第二モータ41のベアリング40d、41dの潤滑油等が流出したりしてしまうため、器壁とオーブン10との間を所定の方向に流通させた空気で筐体20と第一モータ40と第二モータ41とを冷却するようになっている。
しかしながら、前側開口部21a、22aから空気を器壁とオーブン10との間に入れるので、左側壁21と右側壁22とはよく冷却されるが、底面壁126があまり冷却されていなかった。そのため、底面壁126とオーブン10の底面との間の距離M2を長くしていた。なお、底面壁126とオーブン10の底面との間の距離を短くして、第二ハネ33を速く回転させて、器壁とオーブン10との間を流通する空気の流速を上げたところ、今度は筐体20だけでなく、オーブン10のハウジングも冷却されてしまうという問題点が発生した。
そこで、本発明は、筐体を適切に冷却するとともに、小型化す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】
【0011】
上記課題を解決するためになされた本発明のガスクロマトグラフは、上面壁と底面壁と右側面壁と左側面壁と前面壁と背面壁とからなる器壁と、当該底面壁に設けられた脚部とを有する筐体と、前記器壁の内部に、前記器壁と空間を空けて配置されるオーブンと、前記オーブンの内部に配置されるカラム及び第一ハネと、前記器壁の内部であり、かつ、前記オーブンの外部である位置に配置される第二ハネ、第一モータ及び第二モータと、所定の方向に伸びる棒状であり、一端部に第一ハネが接続され、前記第一モータによって所定の方向を中心軸として回転する第一シャフトと、所定の方向に伸びる棒状であり、一端部に第二ハネが接続され、前記第二モータによって所定の方向を中心軸として回転する第二シャフトとを備え、前記器壁とオーブンとの間を所定の方向に流通するように空気を通過させるために、前記右側面壁の前部と左側面壁の前部とには前側面開口部が形成されるとともに、前記背面壁には後側背面開口部が形成されており、前記第二ハネは、前記後側背面開口部の前方に配置されるガスクロマトグラフであって、前記底面壁の前部には、前側底面開口部が形成されているようにしている。
【0012】
ここで、「所定の方向」とは、設計者等によって筐体とオーブンとの間に空気を通過させるために予め決められた任意の一方向であり、例えば、前方から後方等となる。
本発明のガスクロマトグラフによれば、第二ハネを回転させることで、前側面開口部と前側底面開口部から空気を器壁とハウジングとの間に入れ、器壁とハウジングとの間を所定の方向に空気を流通させ、その後、後側背面開口部から空気を排出させることにより、筐体とモータとを空気で冷却するようになっている。つまり、前側底面開口部からも空気を入れることになる。
【発明の効果】
【0013】
以上のように、本発明のガスクロマトグラフによれば、筐体を適切に冷却するとともに、小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明のガスクロマトグラフの一例を示す横断面図である。
【図2】本発明のガスクロマトグラフの一例を示す縦断面図である。
【図3a】図1及び図2に示すガスクロマトグラフの左側面図である。
【図3b】図1及び図2に示すガスクロマトグラフの右側面図である。
【図3c】図1及び図2に示すガスクロマトグラフの背面図である。
【図3d】図1及び図2に示すガスクロマトグラフの底面図である。
【図4】従来のガスクロマトグラフの一例を示す横断面図である。
【図5】従来のガスクロマトグラフの一例を示す縦断面図である。
【図6a】図4及び図5に示すガスクロマトグラフの左側面図である。
【図6b】図4及び図5に示すガスクロマトグラフの右側面図である。
【図6c】図4及び図5に示すガスクロマトグラフの背面図である。
【図6d】図4及び図5に示すガスクロマトグラフの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【0016】
図1は、本発明のガスクロマトグラフの一例を示す横断面図であり、図2は、本発明のガスクロマトグラフの一例を示す縦断面図である。また、図3aは、図1及び図2に示すガスクロマトグラフの左側面図であり、図3bは、図1及び図2に示すガスクロマトグラフの右側面図であり、図3cは、図1及び図2に示すガスクロマトグラフの背面図であり、図3dは、図1及び図2に示すガスクロマトグラフの底面図である。なお、上述したガスクロマトグラフ101と同様のものについては、同じ符号を付している。
ガスクロマトグラフ1は、器壁を有する筐体20と、筐体20の内部に配置されるオーブン10と、試料ガスが通過するカラム31と、オーブン10の内部に配置される第一ハネ32と、第一モータ40と、第一ハネ32と第一モータ40とを連結する第一シャフト34と、オーブン10の外部に配置される第二ハネ33と、第二モータ41と、第二ハネ33と第二モータ41とを連結する第二シャフト35とを備える。
【0017】
筐体20は、上面壁25と、底面壁26と、左側壁21と、右側壁22と、背面壁23と、前面壁24とで囲われた直方体形状の器壁と、4本の脚部26aとを有する。筐体20の内部には、オーブン10が器壁と所定の距離(空間)を空けて収容されている。
左側壁21の前部下部と中部下部とには、複数個の長穴の前側開口部21aが形成されるとともに、右側壁22の前部中部と前部下部とには、複数個の長穴の前側開口部22aが形成されている。
背面壁23の中央部には、一辺L2(例えば、110mm)の四角形の後側背面開口部23aが形成されている。後側背面開口部23aの前方5〜10mmの位置には、第二ハネ33が配置されている。なお、回転軸と垂直となる面において、後側背面開口部23aの面積は、第二ハネ33の回転面積(直径L1の円形状)の1.5倍となっている。
さらに、後側開口部23aの周縁部には、四角筒形状(例えば、一辺110mm、高さ90mm)のダクト23bが形成されている。つまり、ダクト23bの内部に第二ハネ33と第二モータ41とが配置されている。
底面壁26の四隅には、それぞれ円柱形状の脚部26aが設けられている。そして、底面壁26の前部には、複数個の長穴の前側底面開口部26bが形成される。なお、底面壁26とオーブン10の底面との間の距離M1は、距離M2より短くなっている。
【0018】
このようなガスクロマトグラフ1において、ヒータ14に通電電力を供給することによってオーブン10の内部の空気を加熱して、第一モータ40に通電電力を供給することによって第一シャフト34を介して第一ハネ32を回転させることで加熱された空気を循環させることにより、オーブン10の内部を均一の目的温度Tにするようになっている。また、第二モータ41に通電電力を供給することによって第二シャフト35を介して第二ハネ33を回転させることで、前側開口部21a、22aと前側底面開口部26bとから空気を器壁とオーブン10との間に入れ、器壁とオーブン10との間を前方から後方(所定の方向)に空気を流通させ、その後、後側背面開口部23aの中央部から空気を排出させることにより、筐体20と第一モータ40と第二モータ41とを空気で冷却するようになっている。
なお、後側背面開口部23aの周縁部(四角形の角部)から空気を入れ、第二モータ41とダクト23bとの間に空気を所定の方向と逆方向に流通させ、その後、第二モータ41とダクト23bとの間に空気を所定の方向に流通させ、後側背面開口部23aの中央部から排出させることにより、第二モータ41を空気で冷却するようになっている。つまり、器壁とオーブン10との間を流通していない空気で第二モータ41を冷却することができるようになっている。
【0019】
以上のように、本発明のガスクロマトグラフ1によれば、筐体20を適切に冷却するとともに、小型化することができる。
【0020】
<他の実施形態>
(1)上述したガスクロマトグラフ1において、ダクト23bの内部に第二ハネ33と第二モータ41とが配置されているような構成を示したが、ダクトの内部に第二ハネと第二モータと第一モータとが配置されているような構成としてもよい。
(2)上述したガスクロマトグラフ1において、四角形の後側背面開口部23aが形成され、後側開口部23aの周縁部にはダクト23bが形成されているような構成を示したが、円形の後側背面開口部が形成され、ダクトが形成されていないような構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0021】
本発明は、オーブンの内部にカラムを収容して、カラムの温度を調節するガスクロマトグラフに利用することができる。
【符号の説明】
【0022】
1 ガスクロマトグラフ
10 オーブン
20 筐体
21 左側面壁
22 右側面壁
21a、22a 前側面開口部
23 背面壁
23a 後側背面開口部
23b ダクト
24 前面壁
25 上面壁
26 底面壁
26a 脚部
26b 前側底面開口部
31 カラム
32 第一ハネ
33 第二ハネ
34 第一シャフト
35 第二シャフト
40 第一モータ
41 第二モータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面壁と底面壁と右側面壁と左側面壁と前面壁と背面壁とからなる器壁と、当該底面壁に設けられた脚部とを有する筐体と、
前記器壁の内部に、前記器壁と空間を空けて配置されるオーブンと、
前記オーブンの内部に配置されるカラム及び第一ハネと、
前記器壁の内部であり、かつ、前記オーブンの外部である位置に配置される第二ハネ、第一モータ及び第二モータと、
所定の方向に伸びる棒状であり、一端部に第一ハネが接続され、前記第一モータによって所定の方向を中心軸として回転する第一シャフトと、
所定の方向に伸びる棒状であり、一端部に第二ハネが接続され、前記第二モータによって所定の方向を中心軸として回転する第二シャフトとを備え、
前記器壁とオーブンとの間を所定の方向に流通するように空気を通過させるために、前記右側面壁の前部と左側面壁の前部とには前側面開口部が形成されるとともに、前記背面壁には後側背面開口部が形成されており、
前記第二ハネは、前記後側背面開口部の前方に配置されるガスクロマトグラフであって、
前記底面壁の前部には、前側底面開口部が形成されていることを特徴とするガスクロマトグラフ。

【図1】
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【図2】
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【図3a】
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【図3b】
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【図3c】
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【図3d】
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【図4】
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【図5】
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【図6a】
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【図6b】
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【図6c】
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【図6d】
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【公開番号】特開2012−78292(P2012−78292A)
【公開日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−225938(P2010−225938)
【出願日】平成22年10月5日(2010.10.5)
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第3項適用申請有り 博覧会名 分析展2010/科学機器展2010 合同展 主催者名 社団法人 日本分析機器工業会/日本科学機器団体連合会 開催日 平成22年 9月 1日〜平成22年 9月 3日
【出願人】(000001993)株式会社島津製作所 (3,708)