阅读说明：本技术 管柱烘箱及色谱仪 (Tubular column oven and chromatograph ) 是由 沼田幸治 于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种可将分析管柱均匀地加热的管柱烘箱及色谱仪。管柱烘箱(6)包括：中空的框体(61)；分析管柱(121),移动相能够流通,配置在框体(61)内；加热部,对空气进行加热；回旋流生成部(62),将由加热部加热的空气制成回旋流,并朝框体(61)内排出；以及节流部(9),在将回旋流排出至框体(61)内时,对回旋流进行节流,节流部(9)沿着排出回旋流的方向贯通而形成,具有从回旋流的排出侧观察时呈蜂窝状配置的多个贯通孔(91)。(The invention provides a column oven and a chromatograph, which can uniformly heat an analysis column. The column oven (6) comprises: a hollow frame body (61); an analytical column (121) in which a mobile phase can flow and which is disposed in the housing (61); a heating unit that heats air; a swirling flow generating unit (62) that generates a swirling flow from the air heated by the heating unit and discharges the air into the housing (61); and a throttle unit (9) that throttles the swirling flow when discharging the swirling flow into the housing (61), the throttle unit (9) being formed so as to penetrate in the direction in which the swirling flow is discharged, and having a plurality of through-holes (91) that are arranged in a honeycomb shape when viewed from the discharge side of the swirling flow.)

管柱烘箱及色谱仪

技术领域

本发明涉及一种管柱烘箱及色谱仪(chromatography)。

背景技术

已知有一种将作为分析对象的移动相通过分离管柱分离为多种成分即分析物的色谱仪装置(例如，参照专利文献1)。专利文献1中记载的色谱仪装置包括收容分离管柱的处理区域、及一面对空气进行加热一面使其循环，而对处理区域内的分离管柱进行加热的加热部。加热部具有通过通电而发热的线圈(加热器)及送风用的风机(fan)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表2003-531389号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在专利文献1中记载的色谱仪中，根据循环的空气的流量(风量)而存在对分离管柱的加热变得过度或相反加热变得不充分，而出现加热不均的问题。

本发明的目的在于提供一种可将分析管柱均匀地加热的管柱烘箱及色谱仪。

解决问题的技术手段

本发明的第一实施方式涉及一种管柱烘箱，其包括：中空的框体；分析管柱，移动相能够流通，配置在所述框体内；加热部，对空气进行加热；回旋流生成部，将由所述加热部加热的空气制成回旋流，并朝所述框体内排出；以及节流部，在将所述回旋流排出至所述框体内时，对所述回旋流进行节流，所述节流部沿着排出所述回旋流的方向贯通而形成，具有从所述回旋流的排出侧观察时呈蜂窝状配置的多个贯通孔。

本发明的第二实施方式涉及一种色谱仪，其包括本发明的第一实施方式的管柱烘箱。

发明的效果

根据本发明，空气通过框体时接触分析管柱，可对所述分析管柱进行加热。此时，空气随着通过框体(随着远离加热部)而温度下降，但因节流部，流速增加，因此可尽可能地抑制框体中的温度下降。由此，可将分析管柱整体均匀地加热。

附图说明

图1是表示本发明的色谱仪系统(chromatography system)的实施方式的概略图(框图)。

图2是表示图1中所示的色谱仪系统所具有的管柱烘箱的内部结构的垂直部分剖面图。

图3是从图2中的箭头A方向观察的图。

符号的说明

1：色谱仪(色谱仪系统)

2：保持部

3：固定板

6：管柱烘箱

61：框体

611：上侧壁部

612：下侧壁部

613：侧壁部

614：分隔壁部

615：第一空间

616：第二空间

617：固定用口

618：抽吸口

619：突出片

619a：下侧的部分

62：回旋流生成部

621：风机

63：加热部

631：加热器

9：节流部

91：贯通孔

92：倾斜面

10：系统管理装置

11：装置主体

12：管柱单元

121：分析管柱

122：第二存储部

123：基端部

124：前端部

125：中间部

13：流路

14：分析条件设定部

15：判断部

16：第一存储部

17：输入部

18：整流部

19：抽吸部

20：送液装置

40：自动取样器

80：检测器

AR：空气

L₉₁：距离

Q：移动相

t₉：厚度

θ₉₂：倾斜角度

具体实施方式

以下，基于添附的附图中所示的较佳的实施方式对本发明的管柱烘箱及色谱仪进行详细的说明。

图1是表示本发明的色谱仪系统的实施方式的概略图(框图)。图2是表示图1中所示的色谱仪系统所具有的管柱烘箱的内部结构的垂直部分剖面图。图3是从图2中的箭头A方向观察的图。

另外，以下，为了方便说明，将水平方向中的一方向称为“X轴方向”，将与水平方向中的X轴正交的方向称为“Y轴方向”，将垂直方向即与X轴方向及Y轴方向正交的方向称为“Z轴方向”。而且，将各轴方向的箭头侧称为“正侧”，将箭头的相反侧称为“负侧”。而且，将图2及图3中的上侧称为“上(或上方)”，将下侧称为“下(下方)”。

以下，作为一例，针对将色谱仪系统1应用于对移动相Q的一种即液体的试样在多个分析条件下进行分析的液相色谱仪系统的情况进行说明，但色谱仪系统1也可同样地应用于超临界流体色谱仪系统或气相色谱仪系统。

如图1中所示，色谱仪系统1包括构成所述色谱仪系统1中的装置主体11的送液装置20、自动取样器40、管柱烘箱6、检测器80及系统管理装置10；以及相对于装置主体11拆装自如地进行更换的分析管柱121。

送液装置20、自动取样器40、管柱烘箱6及检测器80沿着移动相Q流动的方向即从上游侧向下游侧依次配置。而且，送液装置20、自动取样器40、管柱烘箱6及检测器80经由构成流路13的配管而相连接。移动相Q可在流路13中流通。

另外，作为移动相Q，除了作为分析对象的试样以外，例如可列举分析时所使用的缓冲液或对固定相进行清洗的有机溶剂等的清洗液等。

而且，系统管理装置10与送液装置20、自动取样器40、管柱烘箱6及检测器80电性连接。此系统管理装置10例如包括执行逻辑运算的中央处理器(central processingunit，CPU)、保存有送液装置20等的控制中所需的运行程序的只读存储器(read onlymemory，ROM)、在控制时临时存储(store)数据等的随机存取存储器(random accessmemory，RAM)等，可对色谱仪1整体进行控制。

送液装置20例如具有送液泵，通过此送液泵，可在流路13内将移动相Q朝下游侧移送。而且，通过变更送液泵的转速，可调整移动相Q的移送速度。

自动取样器40用于对流路13注入移动相Q。

在管柱烘箱6中可装填分析管柱121。由此，分析管柱121成为配置于流路13的中途的状态，从而可从自动取样器40向移动相Q中注入试样，而使所述试样在内部流通(通过)。此时，可将所述试样分离为多种成分。

此管柱烘箱6可对分析管柱121(连同试样一起)进行加热。由此，可将试样的温度调节为规定的温度。关于管柱烘箱6的构成将后述。

检测器80用于对分析管柱121分离出的成分进行检测。

而且，如图1中所示，色谱仪1包括系统管理装置10。此系统管理装置10包括分析条件设定部14、判断部15、输入部17及第一存储部16。

而且，在色谱仪1中，分析管柱121与附带于分析管柱121的第二存储部122一起构成管柱单元12。在更换分析管柱121时，连同第二存储部122一起进行更换。

分析条件设定部14可设定多个分析条件。在分析条件中例如包含试样的种类、填充至分析管柱121的固定相的种类等。由此，色谱仪1可在多个分析条件下进行试样的分析。

例如，在作为分析对象的试样存在两种的情况下，在进行其中一个试样的分析时，通过分析条件设定部14设定第一分析条件，在进行另一个试样的分析时，通过分析条件设定部14设定与第一分析条件不同的第二分析条件。在第一分析条件中，使用适合于其中一个试样的分析的分析管柱121，在第二分析条件中，使用适合于另一个试样的分析的分析管柱121。

判断部15例如进行由分析条件设定部14设定的分析条件是否能够选择的判断等。

在第一存储部16中例如预先存储有与移动相Q的种类相关的移动相信息。第一存储部16能够以例如移动相Q的名称或编号等来存储移动相信息。

在第二存储部122中例如存储有作为分析管柱121的个体信息的第二信息。在本实施方式中，分析管柱121是通过内部填充的固定相的种类来确定。然后，通过第二信息，可确定分析管柱121本身。

其次，针对管柱烘箱6的构成进行说明。

如图2中所示，管柱烘箱6包括：中空的框体61、在框体61内生成回旋流的回旋流生成部62、在框体61内对分析管柱121进行加热的加热部63、在框体61内保持分析管柱121的多个保持部2、在框体61内供拆装自如地固定保持部2的板状的固定板3、以及作为排出回旋流的排出用构件的节流部9。

框体61包括箱体，所述箱体具有配置于上侧的上侧壁部611、配置于下侧的下侧壁部612及配置于上侧壁部611与下侧壁部612之间的多个侧壁部613。另外，框体61优选至少这些壁部分别具有隔热性。

而且，框体61具有将内部分隔为第一空间615与第二空间616的分隔壁部614。在图2中所示的构成中，通过分隔壁部614，第一空间615被分隔在X轴方向正侧，第二空间616被分隔在X轴方向负侧。并且，在第一空间615中配置分析管柱121、保持部2及固定板3。另一方面，在第二空间616中配置回旋流生成部62及加热部63。而且，在第一空间615与第二空间616之间即分隔壁部614配置节流部9。

加热部63具有通过通电而发热的加热器631，通过此加热器631的发热来对框体61(第二空间616)内的空气AR进行加热。然后，通过此空气AR，可对保持于保持部2的分析管柱121(连同试样一起)进行加热。由此，可将试样的温度调节为规定的温度。

在比加热部63更靠上侧的位置配置有回旋流生成部62。回旋流生成部62将由加热部63加热的空气AR制成回旋流并朝第一空间615内排出。并且，排出至第一空间615的空气AR被供于分析管柱121的加热。

回旋流生成部62具有被支撑为能够旋转的风机621，通过此风机的旋转来生成回旋流。由此，可将由加热部63加热的空气AR切实地排出至第一空间615。

另外，在分隔壁部614设置有：固定用口617，配置、固定将空气AR排出至第一空间615的节流部9；以及抽吸口618，位于比固定用口617更靠下侧的位置，将第一空间615内的空气AR抽吸至第二空间616。由此，空气AR可在第一空间615与第二空间616之间循环。通过此循环，空气AR在第二空间616内被加热部63加热，其后在第一空间615内可对分析管柱121进行加热。因此，可将被供于分析管柱121的加热而温度下降的空气AR再次加热，由此，可使所述空气AR迅速地上升至期望的温度。

另外，在管柱烘箱6中是利用循环的空气AR对分析管柱121进行加热，但并不限定于此构成。例如也可构成为利用由加热块(heating block)产生的辐射热(放射热)对分析管柱121进行加热。

分析管柱121呈长条状，在框体61的第一空间615内沿着垂直方向即Z轴方向配置。另外，分析管柱121在本实施方式中是沿着Z轴方向配置，但并不限定于此，例如也可沿着X轴方向或Y轴方向配置。

分析管柱121具有位于移动相Q的流动方向的上游侧的基端部123、位于流动方向的下游侧的前端部124、及前端部124与基端部123之间的中间部125。在本实施方式中，分析管柱121以基端部123配置于上侧，前端部124配置于下侧的方式来使用。

而且，分析管柱121的基端部123、前端部124及中间部125中，中间部125由保持部2保持。在本实施方式中，中间部125的横剖面形状呈圆形，其外径沿着Z轴方向且固定。

如图2中所示，分析管柱121在第一空间615内由两个保持部2保持。这两个保持部2优选在Z轴方向上尽可能地离开距离。由此，对分析管柱121的保持状态稳定。另外，分析管柱121的保持中所使用的保持部2的个数在本实施方式中是两个，但并不限定于此，例如既可为一个也可为三个以上。

而且，各保持部2经由固定板3而固定于框体61。如图2中所示，固定板3呈板状，整体与Y轴及Z轴平行即与YZ平面平行地配置。

如前所述，在分隔壁部614的固定用口617固定有节流部9。如图2中所示，节流部9相对于回旋流生成部62，配置于X轴方向正侧即下游侧。而且，节流部9配置于成为分析管柱121的上端部的基端部123侧。如此配置的节流部9可在将回旋流生成部62中产生的空气AR的回旋流排出至框体61内时，对所述回旋流进行节流。由此，可增加空气AR的流速。

节流部9具有沿着排出空气AR(回旋流)的方向贯通而形成的多个贯通孔91。如图3中所示，这些贯通孔91从空气AR的排出侧即X轴方向正侧观察时呈蜂窝状配置。通过此种配置，调整风机621的转速(即使不增加空气AR的流量即将空气AR的流量维持为固定)便可容易地增加空气AR的流速且不会过度或不足。

在管柱烘箱6中，空气AR通过第一空间615时接触分析管柱121，可对所述分析管柱121进行加热。此时，空气AR随着通过第一空间615(随着远离加热部63)而温度下降，但如前所述流速已增加，因此可尽可能地抑制第一空间615中的温度下降。由此，可将分析管柱121从基端部123起至前端部124均匀地加热。而且，通过节流部9，可防止或抑制第一空间615内的温度分布受到回旋流的旋转方向的影响。由此防止加热不均，由此可更均匀地对分析管柱121的整体进行加热。

而且，如图3中所示，各贯通孔91从空气AR的排出侧观察时呈六边形。并且，此六边形的一对相向面之间的距离L₉₁优选为5mm以上且10mm以下，更优选为6mm以上且9mm以下。由此，在维持着各贯通孔91的节流功能的同时，能够使空气AR顺畅地通过。而且，在将所述数值范围设为更优选的大小的情况下，节流部9也作为防止指尖等侵入至风机621的手指保护件(finger guard)来发挥功能。

而且，虽也依存于第一空间615的容积，但从空气AR的排出侧观察时的贯通孔91的总开口面积例如优选相对于固定用口617的开口面积而为60％以上，为了减小对空气AR的流速有影响的压力损失，更优选为75％左右。

节流部9在本实施方式中包括板状构件，其厚度t₉就后述的整流部18中的整流效果而言，优选为5mm以上，在因整流效果(百叶窗(louver)效果)而使倾斜面92带有15°左右的倾斜角度θ₉₂的情况下，为了减小压力损失，更优选为15mm左右。

另外，作为节流部9的构成材料，并无特别限定，例如优选使用各种树脂材料。树脂材料的导热率例如比金属材料低，从而可防止在空气AR通过各贯通孔91时，空气AR的热被夺走。

如图2中所示，各贯通孔91的内周面具有相对于水平方向即XY平面倾斜的倾斜面92。倾斜面92在各贯通孔91中，设置于上侧及下侧。并且，各倾斜面92具有作为使由节流部9节流的空气AR(回旋流)朝向分析管柱121侧的整流部18的功能。由此，可使空气AR顺畅地接触分析管柱121，由此能够对分析管柱121进行迅速的加热。

各倾斜面92相对于水平方向的倾斜角度θ₉₂若其大小比较大，则压力损失变大，空气AR的流速会下降，因此例如优选为15°左右。而且，在各贯通孔91的倾斜角度θ₉₂可相同也可不同。当各贯通孔91的倾斜角度θ₉₂不同时，可将上侧的贯通孔91中的倾斜角度θ₉₂设定得比下侧的贯通孔91中的倾斜角度θ₉₂大。

如此，在本实施方式中，节流部9成为具有作为整流部18的功能的构成。由此，与分开来构成节流部9与整流部18的情况相比，可削减部件件数，由此，可抑制管柱烘箱6的制造成本。

另外，也可分开来构成节流部9与整流部18。在此情况下，整流部18优选相对于节流部9，临近下游侧而配置。

构成抽吸部19的一部分的抽吸口618位于成为分析管柱121的下端部的前端部124侧。

而且，在抽吸口618的上侧设置有从分隔壁部614向第一空间615侧突出的突出片619。突出片619相对于水平方向倾斜，其倾斜方向的下侧的部分619a位于比分析管柱121的前端部124更靠下侧的位置。由此，可限制向抽吸口618抽吸空气AR的方向。通过此限制，空气AR以绕过突出片619的方式去往抽吸口618，从而连分析管柱121的前端部124也可充分地加热。由此，关于分析管柱121，基端部123侧与前端部124侧的温度差被尽可能地消除，成为适合于分析的状态。

如此，抽吸部19具有作为对向抽吸口618抽吸空气AR的方向进行限制的限制部的突出片619。

以上，针对图示的实施方式对本发明的管柱烘箱及色谱仪进行了说明，但本发明并不限定于此，构成管柱烘箱及色谱仪的各部可置换为可发挥相同功能的任意构成。而且，也可附加有任意的构成物。

[实施方式]

本领域技术人员理解所述多个例示性的实施方式为以下实施方式的具体例。

(第一项)一实施方式的管柱烘箱(6)包括：

中空的框体(61)；

分析管柱(121)，移动相(Q)能够流通，配置在所述框体(61)内；

加热部(63)，对空气(AR)进行加热；

回旋流生成部(62)，将由所述加热部(63)加热的空气(AR)制成回旋流，并朝所述框体(61)内排出；以及

节流部(9)，在将所述回旋流排出至所述框体(61)内时，对所述回旋流进行节流，

所述节流部(9)沿着排出所述回旋流的方向贯通而形成，具有从所述回旋流的排出侧观察时呈蜂窝状配置的多个贯通孔(91)。

根据第一项中记载的管柱烘箱，空气通过框体时接触分析管柱，可对所述分析管柱进行加热。此时，空气随着通过框体(随着远离加热部)而温度下降，但因节流部，流速增加，因此可尽可能地抑制框体中的温度下降。由此，可将分析管柱整体均匀地加热。

(第二项)在第一项中记载的管柱烘箱(6)中，

所述贯通孔从所述回旋流的排出侧观察时呈六边形，所述六边形的一对相向面之间的距离(L₉₁)为5mm以上且10mm以下。

根据第二项中记载的管柱烘箱，在维持着各贯通孔91的节流功能的同时，能够使空气AR顺畅地通过。

(第三项)在第一项或第二项中记载的管柱烘箱(6)中，包括：

保持部(2)，沿着垂直方向保持所述分析管柱(121)，

所述节流部(9)配置于所述分析管柱(121)的上端部(123)侧。

根据第三项中记载的管柱烘箱，可将分析管柱从其上端部起至下端部均匀地加热。

(第四项)在第三项中记载的管柱烘箱(6)中，包括：

整流部(18)，使由所述节流部(9)节流的所述回旋流朝向所述分析管柱(121)侧。

根据第四项中记载的管柱烘箱，可使空气顺畅地接触分析管柱，由此能够对分析管柱进行迅速的加热。

(第五项)在第四项中记载的管柱烘箱(6)中，

所述节流部(9)具有作为所述整流部(18)的功能。

根据第五项中记载的管柱烘箱，与分开来构成节流部与整流部的情况相比，可削减部件件数，由此，可抑制管柱烘箱的制造成本。

(第六项)在第五项中记载的管柱烘箱(6)中，

所述各贯通孔的内周面具有相对于水平方向倾斜，具有作为所述整流部(18)的功能的倾斜面(92)。

根据第六项中记载的管柱烘箱，可将整流部以简单的构成设置于节流部。

(第七项)在第一项至第六项中任一项记载的管柱烘箱(6)中，

所述节流部(9)包括厚度(t₉)为5mm以上的板状构件。

根据第七项中记载的管柱烘箱，例如在厚度低于此数值范围的下限值的情况下，空气通过各贯通孔的距离变短，而存在难以充分地发挥所述整流部中的整流功能的可能性。而且，在厚度超过此数值范围的上限值的情况下，空气通过各贯通孔的距离变长，而存在发生难以将空气充分地供给至框体的程度的压力损失的可能性。

(第八项)在第一项至第七项中任一项记载的管柱烘箱(6)中，包括：

抽吸部(19)，具有设置于所述分析管柱(121)的下端部(124)侧，抽吸所述框体(61)内的空气(AR)的抽吸口(618)、及对向所述抽吸口(618)抽吸空气(AR)的方向进行限制的限制部。

根据第八项中记载的管柱烘箱，空气以在框体内迂回的方式去往抽吸口，从而连分析管柱的前端部也可充分地加热。

(第九项)在第八项中记载的管柱烘箱(6)中，

所述加热部(63)能够对经由所述抽吸口(618)而抽吸的空气(AR)进行加热。

根据第九项中记载的管柱烘箱，可使空气在框体内循环。由此，可将被供于分析管柱而温度下降的空气再次加热，由此，可使所述空气迅速地上升至期望的温度。

(第十项)一实施方式中色谱仪(1)包括：

第一项至第九项中任一项记载的管柱烘箱(6)。

根据第十项中记载的色谱仪，空气通过框体时接触分析管柱，可对所述分析管柱进行加热。此时，空气随着通过框体(随着远离加热部)而温度下降，但因节流部，流速增加，因此可尽可能地抑制框体中的温度下降。由此，可将分析管柱整体均匀地加热。