气相色谱仪用过滤装置及气相色谱仪的制作方法

本发明涉及在内部形成用于供气体通过的流路并且在该流路填充过滤件而构成的气相色谱仪用过滤装置及具有该气相色谱仪用过滤装置的气相色谱仪。

背景技术

以往，使用配置于在气相色谱仪内流动的气体的流路的过滤装置。过滤装置包括在内部形成有流路的主体和介于该流路中的过滤部。在气相色谱仪中流动的气体流入到过滤装置的主体的流路。然后，在气体通过主体内的流路时，利用过滤部收集(捕捉)气体中的各种成分。

例如，作为这样的过滤装置，已知有一种配置于气相色谱仪的分流流路的过滤装置(例如参照下述专利文献1)。

图5是表示以往的过滤装置100的结构的剖视图。

过滤装置100是配置于气相色谱仪的分流流路的装置，其包括主体101、流入侧连接部102、流出侧连接部103以及过滤部104。

主体101形成为纵长的筒状。流入侧连接部102连接于主体101的一端部。流入侧连接部102形成为直径比主体101的直径小的筒状。流出侧连接部103连接于主体101的另一端部。流出侧连接部103形成为直径比主体101的直径小的筒状。流出侧连接部103和流入侧连接部102分别与外部的流路构件连接。过滤部104填充于主体101的内部空间b。

在气相色谱仪中，试样在试样气化室中气化，并且载气被导入到试样气化室。然后，试样气化室内的气体(载气和试样气体的混合气体)的一部分通过分流流路被排出到外部。在此，通过分流流路的气体被导入到过滤装置100。具体地讲，通过分流流路的气体通过流入侧连接部102内而流入到主体101。然后，在通过了主体101的内部空间b之后，通过流出侧连接部103内被排出到外部。此时，利用主体101内的过滤部104捕捉气体所含有的试样成分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明专利第2513388号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

在上述那样的以往的过滤装置100中，内部空间b形成得细长。因此，填充于内部空间b的过滤部104的截面积变小，流路阻力变大，结果存在对分析时的稳定性产生影响这样的不良情况。此外，在以往的过滤装置100中，气体在装置内直线地移动。因此，气体在装置内易于在内侧(中心)流动。其结果，在装置内易于产生气体难以通过的无用空间。具体地讲，主体101的内部空间b中的、主体101和流入侧连接部102之间的分界周边以及主体101和流出侧连接部103之间的分界周边的空间b1成为气体难以通过的无用空间。因此，在填充于空间b1的过滤部104中，难以捕捉试样成分。这样，在以往的过滤装置100中，由于在过滤部104中产生难以捕捉试样成分的部分，因此产生过滤部104的捕捉效率变差这样的不良情况。

此外，在过滤装置100中，在主体101的两端部分别设有连接部(流入侧连接部102和流出侧连接部103)。因此，为了进行设置需要很大的空间。此外，由于与外部的流路构件的连接部位成为两处(连接部位增多)，因此导致气体泄漏的可能性升高。而且，在气体从这些连接部位泄漏的情况下，导致气相色谱仪的分析动作变得不稳定。

本发明即是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于，提供能够实现气相色谱仪中的稳定的分析动作而且能够效率良好地捕捉气体所含有的捕捉对象成分的气相色谱仪用过滤装置及气相色谱仪。本发明的目的还在于，提供能够实现省空间化的气相色谱仪用过滤装置及气相色谱仪。

用于解决问题的方案

(1)本发明的气相色谱仪用过滤装置包括主体和过滤件。所述主体在内部形成有第1流路和设在所述第1流路的外周侧的环状的第2流路。所述过滤件填充于所述主体内的所述第2流路。在所述主体的一端部形成有流入口和流出口，从所述流入口流入到所述主体内的气体通过所述第1流路和所述第2流路中的一者而趋向所述主体的另一端部侧，从该另一端部通过所述第1流路和所述第2流路中的另一者而被导向所述流出口。

采用这样的结构，主体内的第2流路形成为环状。因此，填充于第2流路的过滤件呈环状配置。此外，气体在从流入口流入而被引导到流出口的期间里通过第2流路。利用填充于第2流路的过滤件捕捉通过第2流路的气体所含有的捕捉对象成分。

因此，与将过滤件配置得细长的情况相比，能够将过滤件的截面积(与气体的流入方向正交的方向上的截面积)保持得较大，能够减小流路阻力，并且能够将在过滤件内部通过的气体的速度(线速度)保持得较慢。

其结果，能够利用过滤件效率良好地捕捉气体所含有的捕捉对象成分。此外，能够抑制在主体内通过的气体的压力变大，实现气相色谱仪中的稳定的分析动作。

此外，流入口和流出口形成在主体的一端部。

因此，能够将与形成气体的流路的其他构件(流路构件等)的连接部位汇集在主体的一端部。

其结果，能够将为了设置装置而需要的空间保持得较小，能够实现省空间化。

并且，能够将与形成气体的流路的其他构件的连接部位抑制在所需最低限度，能够降低气体从连接部位泄漏的可能性。而且，能够实现气相色谱仪中的稳定的分析动作。

即，采用本发明的气相色谱仪用过滤装置，能够实现气相色谱仪中的稳定的分析动作，而且能够效率良好地捕捉气体所含有的捕捉对象成分。此外，采用本发明的气相色谱仪用过滤装置，能够实现省空间化。

(2)此外，也可以是，从所述流入口流入到所述主体内的气体通过所述第1流路而趋向所述主体的另一端部侧，在该另一端部从多个连通孔朝向径向地向所述第2流路喷出，并通过所述第2流路被导向所述流出口。

采用这样的结构，气体在通过了位于主体内的中心侧的第1流路之后，像u形转弯那样通过多个连通孔而通过位于主体内的外侧的第2流路。

因此，能够在第2流路内使气体以扩散的方式流动。

其结果，能够抑制在第2流路内产生气体不通过的无用空间，能够利用过滤件效率良好地捕捉气体所含有的捕捉对象成分。

(3)此外，也可以是，所述气相色谱仪用过滤装置还包括密封构件。所述密封构件设在所述主体的一端部，其围在比所述流入口和所述流出口靠外侧的部分进行密封。

采用这样的结构，能够利用密封构件效率良好地密封流入口和流出口。

(4)此外，也可以是，所述主体的外周面的至少一部分形成为透明或者半透明。

采用这样的结构，能够从外部视觉识别主体内的过滤件。

因此，在因长时间使用装置而导致过滤件污损的情况下，不分解装置就能够从外部确认该过滤件的状态。

其结果，能够简单地确认过滤件的更换时期。

(5)本发明的气相色谱仪包括所述气相色谱仪用过滤装置、流入通路以及流出通路。所述流入通路连接于所述流入口。所述流出通路连接于所述流出口。

采用这样的结构，能够利用气相色谱仪用过滤装置效率良好地捕捉在气相色谱仪内流动的气体所含有的捕捉对象成分。

(6)此外，也可以是，所述流入通路和所述流出通路构成分流流路。

采用这样的结构，能够利用气相色谱仪用过滤装置效率良好地捕捉在分流流路中流动的气体所含有的试样成分。

发明的效果

根据本发明，主体内的第2流路形成为环状，填充于第2流路的过滤件呈环状配置。因此，能够增大过滤件的截面积，能够减小流路阻力，并且能够利用过滤件效率良好地捕捉气体所含有的捕捉对象成分。此外，根据本发明，能够将与形成气体的流路的外部的构件的连接部位汇集在主体的一端部。因此，能够将为了设置装置而需要的空间保持得较小，能够实现省空间化。并且，能够将与外部的构件的连接部位抑制在所需最低限度，能够降低气体从连接部位泄漏的可能性。而且，能够实现气相色谱仪中的稳定的分析动作。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的气相色谱仪的结构例的概略图。

图2是表示图1的气相色谱仪的过滤装置的结构的剖视图。

图3是图2的过滤装置的外盖部的主视图。

图4是表示图2的过滤装置中的气体的流动的剖视图。

图5是表示以往的气相色谱仪用过滤装置的结构的剖视图。

具体实施方式

1.气相色谱仪的整体结构

图1是表示本发明的一个实施方式的气相色谱仪的结构例的概略图。该气相色谱仪用于通过将试样气体与载气一同供给到柱1内来进行分析，除了上述柱1之外还包括柱温箱2、试样导入部3、检测器4以及过滤装置7等。

柱1例如由毛细管柱构成。柱1收纳在柱温箱2内。

柱温箱2用于加热柱1，其在分析时适当地驱动加热器和风扇(未图示)。

试样导入部3用于向柱1内导入载气和试样气体，在其内部形成有试样气化室(未图示)。液体试样被注入到试样气化室，在试样气化室内气化了的试样与载气一同被导入到柱1内。此外，气体供给流路5和分流流路6与试样气化室连通。

气体供给流路5是用于向试样导入部3的试样气化室内供给载气的流路。

分流流路6是用于在利用分流导入法向柱1内导入载气和试样气体时将试样气化室内的气体(载气和试样气体的混合气体)的一部分按照预定的分流比排出到外部的流路。分流流路6包含流入通路61和流出通路62。

检测器4例如包括氢火焰离子化检测器(fid)、火焰光度检测器(fpd)。检测器4用于依次检测从柱1导入的载气所含有的各试样成分。

过滤装置7以介于分流流路6中的方式配置。过滤装置7是用于捕捉通过分流流路6的气体所含有的试样成分的装置，其是气相色谱仪用过滤装置的一个例子。在分流流路6中，流入通路61在气体的移动方向上位于过滤装置7的上游侧，流出通路62在气体的移动方向上位于过滤装置7的下游侧。

在该气相色谱仪中测量试样时，作为分析对象的试样被注入到试样导入部3。试样在试样气化室中气化。此外，载气经由气体供给流路5被供给到试样导入部3的试样气化室。

在试样气化室内气化了的试样与载气一同被导入到柱1内。试样所含有的各试样成分在通过柱1内的过程中分离，并依次被导入到检测器4。

在检测器4中，依次检测从柱1导入的载气所含有的各试样成分。然后，基于检测器4的检测结果生成色谱图。

此时，试样导入部3的试样气化室内的气体(载气和试样气体的混合气体)的一部分按照预定的分流比从分流流路6被排出到外部。具体地讲，试样导入部3的试样气化室内的气体的一部分在通过了分流流路6的流入通路61之后流入到过滤装置7内。然后，在气体通过过滤装置7内时，利用过滤装置7捕捉气体所含有的试样成分。通过了过滤装置7内的气体从分流流路6的流出通路62被排出到外部。

2.过滤装置的详细结构

图2是表示过滤装置7的结构的剖视图。

过滤装置7包括主体71、过滤件72以及螺母部73。

主体71是在内部形成有过滤装置7中的流路的构件，其形成为空心圆柱状。主体71包括筒部711、底部712、轴部713、内盖部714以及外盖部715。

筒部711构成主体71的外周部(外周面)。筒部711形成为圆筒状。筒部711例如由玻璃构成，其形成为透明或者半透明。在筒部711的一端部(图2的右侧)设有外盖部715，在筒部711的另一端部(图2的左侧)设有底部712。

另外，以下将图2的右方侧设为一侧(一端部侧)、将图2的左方侧设为另一侧(另一端部侧)、将图2的左右方向设为轴向来进行说明。

底部712例如由金属构成，其形成为圆板状。底部712以覆盖筒部711的另一端部的方式安装于筒部711。

轴部713配置在筒部711的内部。轴部713形成为沿轴向延伸的圆筒状，其另一端部安装于底部712。轴部713将中央部作为分界而形成为一侧的直径较小且另一侧的直径较大。在轴部713形成有流路713a和多个连通孔713b。

流路713a沿轴向贯通轴部713的中心部。流路713a是第1流路的一个例子。此外，流路713a的一端缘是流入口的一个例子。

连通孔713b形成在轴部713的另一端部。连通孔713b沿着轴部713的径向延伸，而且在轴部713的圆周方向上等间隔地配置。连通孔713b的一端部与流路713a连续，其另一端部与轴部713的外部空间连续。在该例子中，连通孔713b形成有4个，它们在圆周方向上以约90°间隔配置。

内盖部714配置在筒部711的一侧部分的内方。内盖部714形成为圆板状。内盖部714的外径稍小于筒部711的内径。在内盖部714形成有开口714a和多个流路714b。

开口714a沿轴向贯通内盖部714的中央部。

流路714b沿轴向贯通内盖部714的比开口714a靠径向外方的部分。流路714b在圆周方向上等间隔地配置。在该例子中，流路714b形成有4个，它们在圆周方向上以约90°间隔配置。

轴部713(轴部713的轴向中央部)贯穿于内盖部714的开口714a。由此，在主体71内形成有由内盖部714的另一端面、轴部713的外周面、底部712的一端面以及筒部711的内周面包围的圆环状的内部空间a。

外盖部715以覆盖筒部711的一端部的方式安装于筒部711。外盖部715配置在内盖部714的一侧。外盖部715形成为沿轴向延伸的圆筒状。具体地讲，外盖部715将中央部作为分界而形成为一侧的直径较大且另一侧的直径较小。外盖部715的一侧配置在筒部711的外方，其另一侧配置在筒部711的内方。外盖部715的另一端面抵接于内盖部714。在外盖部715和内盖部714之间配置有第1密封构件75。

第1密封构件75是由橡胶形成的o形密封圈，其将外盖部715和筒部711之间密封。

图3是外盖部715的主视图，表示在图2中从一侧(右方侧)观察外盖部715而得到的状态。

如图2和图3所示，在外盖部715形成有开口715a、多个流路715b、以及槽715c。

开口715a沿轴向贯通外盖部715的中央部。轴部713的一侧部分贯穿于开口715a。在外盖部715的开口715a的缘部和轴部713的分界部分设有第2密封构件76。

第2密封构件76是由橡胶形成的o形密封圈，其将外盖部715的开口715a的缘部和轴部713之间密封。

流路715b沿轴向贯通外盖部715的比开口715a靠径向外方的部分。流路715b在圆周方向上等间隔地配置。在沿轴向观察时，各流路715b与内盖部714的各流路714b重叠。在该例子中，流路715b形成有4个，它们在圆周方向上以约90°间隔配置。另外，流路714b、715b是流出口的一个例子。此外，内部空间a是第2流路的一个例子。内部空间a配置在轴部713的流路713a的外周侧，其形成为环状。

槽715c形成在外盖部715的一端部(一端面)。槽715c为圆环状，其形成为从外盖部715的一端面朝向内方侧(另一侧)凹入。在径向上，槽715c位于开口715a和多个流路715b的外方侧。如图2所示，在槽715c中嵌入有第3密封构件77。

第3密封构件77是由橡胶形成的o形密封圈。

过滤件72填充于内部空间a。内部空间a如上所述形成为圆环状。因此，填充于内部空间a的过滤件72呈圆环状配置。过滤件72例如由硅胶、活性碳等形成。

螺母部73配置在外盖部715的径向外方侧。螺母部73例如由金属构成，其形成为沿轴向延伸的圆筒状。在螺母部73的一端部的内周面形成有未图示的螺纹槽。螺母部73的另一端部成为朝向径向内方侧突出的圆环状的凸缘部。

过滤装置7安装于固定块8来进行使用。固定块8是配置于分流流路6的流路构件。

固定块8形成为沿轴向延伸的圆柱状。在固定块8的另一端部的外周面形成有未图示的螺纹牙。在固定块8形成有流路8a、流路8b以及凹部8c。

流路8a沿轴向贯通固定块8的中央部。流路8a形成为根据轴向的位置而其内径不同。

流路8b形成在固定块8的比流路8a靠径向外方的部分。流路8b在从固定块8的另一端面延伸到一侧之后朝向固定块8的径向延伸。流路8b的一端部(径向外侧端部)和另一端部与固定块8的外部空间连续。

凹部8c形成在固定块8的另一端部(另一端面)的径向中央部。凹部8c形成为从固定块8的另一端面朝向内方侧(一侧)凹入。凹部8c与流路8a和流路8b连续。

而且，在将过滤装置7安装于固定块8时，首先将过滤装置7配置在固定块8的另一侧。此时，过滤装置7以固定块8的另一端面和外盖部715的一端面抵接的方式配置。此外，轴部713的一端部贯穿于固定块8的流路8a的另一端部。此外，螺母部73的一端缘(一端部的内周面)抵接于固定块8的另一端缘(另一端部的外周面)。

自该状态起将螺母部73紧固于固定块8。由此，利用螺母部73将外盖部715按压于固定块8。而且，利用第3密封构件77将外盖部715的一端面和固定块8的另一端面之间密封。

这样，过滤装置7安装于固定块8。

3.过滤装置中的气体的流动

图4是表示过滤装置7中的气体的流动的剖视图。

固定块8的流路8a连接于分流流路6的流入通路61(参照图1)，固定块8的流路8b连接于分流流路6的流出通路62。此外，如上所述，过滤装置7安装于固定块8。

在气相色谱仪中开始分析动作，向试样导入部3导入试样并且供给载气时，试样导入部3内的气体(载气和试样气体的混合气体)的一部分通过流入通路61，流入到固定块8的流路8a。

流入到流路8a的气体在通过了流路8a内之后从一端缘(一侧)流入到轴部713的流路713a。然后，气体在流路713a内朝向另一侧流动，到达流路713a的另一端部。之后，气体被吹到底部712的一端面而在径向上扩展，流入到轴部713的各连通孔713b。

通过了各连通孔713b的气体流入(喷出)到内部空间a，并被吹到筒部711的内周面而在轴向上扩展，扩散到内部空间a内。然后，内部空间a内的气体在扩散的同时朝向一侧流动，到达内部空间a的一端部。

此时，在内部空间a中流动的气体易于流动到内部空间a的径向外方侧。而且，利用过滤件72捕捉气体所含有的试样成分。

然后，气体通过内盖部714的流路714b从另一侧流入到外盖部715的流路715b。流入到流路715b的气体在通过了流路715b之后流入到固定块8的凹部8c。

流入到固定块8的凹部8c的气体流入到固定块8的流路8b。然后，通过了流路8b的气体通过分流流路6的流出通路62被排出到外部。

这样，在过滤装置7内，气体在轴部713的流路713a中直线地流动之后，像u形转弯那样通过轴部713的各连通孔713b而在内部空间a内流动。此时，气体扩散而在内部空间a内均匀地流动。之后，气体在通过了内盖部714的流路714b、外盖部715的流路715b、固定块8的凹部8c以及固定块8的流路8b之后从分流流路6的流出通路62被排出到外部。

此外，利用第3密封构件77将主体71的外盖部715和固定块8之间密封。第3密封构件77围在比轴部713的流路713a和外盖部715的流路715b靠外侧的位置。因此，利用第3密封构件77抑制了在这些流路中流动的气体泄漏到外部。

4.作用效果

(1)在本实施方式中，如图4所示，在主体71内，作为气体的流路(第2流路)的内部空间a形成为环状。因此，填充于内部空间a的过滤件72呈环状配置。而且，气体在从流入到过滤装置7之后到从过滤装置7流出为止的期间里通过内部空间a。利用填充于内部空间a内的过滤件72捕捉通过内部空间a的气体所含有的试样成分。

因此，与将过滤件72形成得细长的情况相比，能够将过滤件72的截面积(与轴向正交的方向上的截面积)保持得较大，能够减小流路阻力，并且能够将通过过滤件72内部的气体的速度(线速度)保持得较慢。

其结果，利用过滤件72能够效率良好地捕捉气体所含有的试样成分。此外，能够抑制在主体71内通过的气体的压力变大的状况，实现气相色谱仪中的稳定的分析动作。

此外，作为流入口的轴部713的流路713a的一端缘和作为流出口的流路714b、715b形成在主体71的一端部。

因此，能够将与固定块8的连接部位汇集在主体71的一端部。

其结果，在气相色谱仪中，能够将为了设置过滤装置7而需要的空间保持得较小，能够实现省空间化。

并且，能够将与固定块8的连接部位抑制在所需最低限度(1个部位)，能够降低气体从连接部位泄漏的可能性。而且，能够实现气相色谱仪中的稳定的分析动作。此外，由于连接部位较少(是1个部位)，因此能够提高维护等的作业性。并且，由于连接部件也较少，因此能够减少制造成本。

即，采用过滤装置7，能够在实现气相色谱仪中的稳定的分析动作的同时效率良好地捕捉气体所含有的试样成分。此外，采用过滤装置7，能够实现省空间化。

(2)此外，在本实施方式中，如图4所示，流入到主体71内的气体在轴部713的流路713a中流动而趋向轴部713(主体71)的另一端部侧，从轴部713的各连通孔713b朝向径向地向内部空间a喷出，并通过内部空间a被引导到主体71外。

即，流入到主体71内的气体在主体71内在位于中心侧(内侧)的轴部713的流路713a中流动之后像u形转弯那样通过轴部713的各连通孔713b，在主体71内通过位于外侧的内部空间a。

因此，能够在内部空间a内使气体以扩散的方式流动。

其结果，能够抑制在内部空间a内产生气体不通过的无用空间，能够利用过滤件72效率良好地捕捉气体所含有的试样成分。

(3)此外，在本实施方式中，如图4所示，第3密封构件77设在主体71的一端部。第3密封构件77围在比轴部713的流路713a的一端缘、内盖部714的流路714b和外盖部715的流路715b靠外侧的部分，将主体71的外盖部715和固定块8之间密封。

因此，能够利用第3密封构件77效率良好地密封作为流入口的轴部713的流路713a的一端缘和作为流出口的流路714b、715b。

(4)此外，在本实施方式中，如图4所示，主体71的筒部711由玻璃形成，其形成为透明或者半透明。

因此，能够从外部视觉识别主体71内的过滤件72。

其结果，在因长时间使用过滤装置7而导致过滤件72污损的情况下，不分解过滤装置7就能够确认过滤件72的状态。特别是，在像本实施方式这样气体易于在内部空间a的径向外方侧流动的结构的情况下，由于过滤件72的径向外方侧易于污损，因此能够容易地确认该污损。

因而，能够简单地确认过滤件72的更换时期。

(5)此外，在本实施方式中，如图1所示，过滤装置7介于分流流路6中。

因此，能够利用过滤装置7效率良好地捕捉在分流流路6中流动的气体所含有的试样成分。

5.变形例

在以上的说明中，说明了在主体71内气体在轴部713的流路713a中流动之后通过轴部713的各连通孔713b并通过内部空间a被引导到主体71外。但是，也可以是，在主体71内气体向反方向流动。即，也可以是，气体从一端侧流入到外盖部715的流路715b，在内部空间a内流动之后通过轴部713的各连通孔713b，并通过轴部713的流路713a被引导到主体71外。

此外，在以上的说明中，说明了过滤装置7介于气相色谱仪的分流流路6中。但是，也可以是，过滤装置7介于气相色谱仪的其他流路来使用。例如也可以是，过滤装置7介于气相色谱仪和用于供给载气的储气罐之间的流路来使用。此外，也可以是，过滤装置7介于试样导入部3和流量控制器之间的流路来使用。此外，也可以是，过滤装置7介于气相色谱仪的排放流路来使用。

此外，在以上的说明中，说明了过滤装置7的主体71包括筒部711、底部712、轴部713、内盖部714以及外盖部715。但是，主体71并不限于这样的结构，既可以省略这些构件中的至少一部分，也可以是这些构件中的至少一部分一体地构成。

附图标记说明

6、分流流路；7、过滤装置；61、流入通路；62、流出通路；71、主体；72、过滤件；77、第3密封构件；711、筒部；713a、流路；713b、连通孔；714b、流路；715b、流路；a、内部空间。