JPH0620103Y2 - 測定装置用石鹸膜流量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、例えば、ガスクロマトグラフ分析装置及び全
炭化水素分析計等のガス分析装置用の石鹸膜流量計に関
し、特に、例えば、スプリッター等の分配器により試料
ガス流から測定用試料ガスを採取し、次いで、この測定
用試料ガスを測定装置に送り測定し、試料ガスに対する
測定用試料ガスの比率を求めて分析を行う測定装置用の
石鹸膜流量計に関する。また、本考案は、キャピラリー
ガスクロマトグラフ分析装置に関し、特にキャピラリー
ガスクロマトグラフ分析装置におけるスプリット比測定
用の石鹸膜流量計に関する。

（ロ）従来の技術 ガスクロマトグラフィにおいて、キャピラリーカラム
は、高い分離能を有するが、カラム負荷量が著しく小さ
いので、キャピラリーガスクロマトグラフにより分析を
行う場合には、カラムを過負荷にさせないために、例え
ば、１μｌの50分の１又は100分の１という極微量の液
体試料をキャピラリーカラムに導入させている。しか
し、このような極微量の試料をキャピラリーカラムに直
接注入すことは極めて困難であるので、キャピラリーガ
スクロマトグラフ分析装置においては、スプリッターを
設けて、気化した試料の一部をキャピラリーカラムに送
り、気化した試料の残りの大部分を系外に放出して、試
料の分割を行っている。

このようなスプリット方式により、キャピラリーガスク
ロマトグラフ分析を行う場合には、例えば、試料導入部
から系外に放出される試料ガス量とキャピラリーカラム
に導入される試料ガス量の比、即ちスプリット比は、分
離能と密接な関係があり、分析条件を選ぶ上で重要であ
る。

そこで、キャピラリーガスクロマトグラフ分析装置にお
いては、スプリット比を求めるために、スプリッターか
ら系外に放出されるガス流量及びキャピラリーカラム出
口から流出するガス流量を、石鹸膜流量計により求めて
いる。

（ハ）考案が解決しようとする問題点 しかし、一般に、スプリッターから流出するガスの流量
は、例えば、100ml／分であるのに対して、キャピラリ
ーカラム出口から流出するガスの流量は、例えば５ml／
分と少ないために、一般の５〜60ml／分の測定範囲の流
量計をスプリッター側に接続し、また、０．５〜２ml／
分の測定範囲の流量計をキャピラリーカラムの出口側に
接続し、夫々の流量を測定して、スプリット比を求めて
いる。

このように、二台の流量計を備えるために、スプリット
比の測定操作が繁雑となり、しかも、比較的場所を取る
こととなって問題とされている。さらに、大きさの異な
る２種類の流量計を備えて、夫々により測定するので、
測定精度の点でも問題とされている。

本考案は、従来のキャピラリーガスクロマトグラフ分析
装置におけるスプリット比の測定に係る問題点を解決す
ることを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本考案は、キャピラリーガスクロマトグラフ分析装置に
おいて、一台でスプリット比が精度良く測定できる石鹸
膜流量計を提供することを目的としている。

即ち、本考案は、夫々目盛りが付されている大径部及び
小径部を有する管部の一端が弾性を有する石鹸液容器部
に気密に接続されており、他端は外気に開放されてお
り、該管部には、目盛部と前記容器部の間において、ガ
ス導入口が形成されていることを特徴とするキャピラリ
ーガスクロマトグラフ分析装置用石鹸膜流量計にある。

本考案において、石鹸膜流量計は、従来の石鹸膜流量計
と同様に、石鹸膜形成用の界面活性剤溶液等の石鹸液を
入れる石鹸液容器部とこれに接続する測定用管部を備え
ている。したがって、石鹸液容器部及びこれに連通する
測定用管部は、従来の石鹸液容器部と同様に、例えば測
定開始時に、石鹸液容器部内圧を適宜調整できる構造に
形成されている。

本考案の石鹸膜流量計において、測定用管部には、スプ
リッターから流出するキャリヤーガス流量を測定する部
分と、キャピラリーカラム出口から流出する試料ガス流
量を測定する部分とが形成される。前記スプリッターか
らのキャリヤーガス流量測定部は、例えば、０．５〜10
0ml／分の流速のキャリヤーガスについて例えば、10秒
間の流量が測定できるように、内径10〜20mm、長さ50mm
以上、に形成される。これに対して、キャピラリーカラ
ム出口からの試料ガス流量測定部は、０．１〜５ml／分
の流速の試料ガスについて、例えば、10秒間の流量が測
定できるように、内径５〜８mm、長さ20〜30mmに形成さ
れる。

これらの、本考案において、測定用管部には、大径部及
び小径部が形成されるが、この間に、中間の大きさの内
径部を適宜加えて形成することができる。また、測定管
用部の夫々の測定部には、読み取りが精度良く行えるよ
うに、適宜の間隔を設けて目盛りが形成される。

本考案においては、石鹸膜流量計の測定用管部には、目
盛り部の下方に被測定ガス導入用の入口が形成されてい
る。この被測定ガス導入口からの導入される被測定ガス
によって石鹸膜が形成される。この石鹸膜の形成は、石
鹸液の液面を、前記被測定ガス導入口まで、又は被測定
ガス導入口より上方に押し上げ、この石鹸液の液中に被
測定ガスを導入して形成される。したがって、本考案に
おいても、石鹸液容器部は、随時、石鹸液を押し上げ又
は引き戻すことが可能に、例えば、シリコンラバー、ポ
リエチレン、天然ゴム、ブタジエンゴム等の弾性を有す
る材料で形成される。

本考案の石鹸膜流量計は、被測定ガス導入口を、四方コ
ック等の流路を遮断せずに切換可能の流路切換バルブに
接続することによって、その一路をキャピラリーガスク
ロマトグラフ分析装置のスプリッターからのキャリヤー
ガス流路に接続し、他側の一路をキャピラリーカラム出
口からの試料ガス流路に接続することにより、スプリッ
ターからのガス流量の測定及びキャピラリーカラム出口
からの試料ガス流量の測定を、一台の石鹸膜流量計によ
り行うことができる。

（ホ）作用 本考案の石鹸膜流量計は、従来の石鹸膜流量計と同様
に、石鹸液容器部を押して、石鹸液を押し上げ、被測定
ガス導入口から被測定ガスを導入して、石鹸膜を形成し
て、被測定ガスの流量の測定を行う。即ち、測定用管部
に形成された石鹸膜は、導入口から導入される被測定ガ
スの流量に応じて、測定用管部内を上昇するから、例え
ば、10秒間の石鹸膜の上昇距離を測定用管部の目盛りか
ら読み取って、被測定ガスの流量を求めることができ
る。

本考案の石鹸膜流量計は、測定用管部に、目盛りが付さ
れた大径部及び小径部が形成されているので、大径部に
おいて、例えばスプリッターからのキャリヤーガスのよ
うに流量の大きい被測定ガス流の流量を測定し、また、
小径部においては、例えばキャピラリーカラム出口から
の試料ガスのように流量の小さい被測定ガス流の流量を
測定することができる。このような大径部及び小径部に
よる被測定ガスの流量測定は、四方コック等の流路切換
バルブにより、石鹸膜流量計の被測定ガス導入口に接続
する流路を切換えることによって簡単かつ容易に行うこ
とができる。

したがって、例えば、スプリッターからのキャリヤーガ
ス流路を、二流路に切換可能の四方コック等の流路切換
バルブの導入口の一方に接続し、またキャピラリーカラ
ムからの試料ガス流路を、前記流路切換バルブの導入口
の他方に接続して、該流路切換バルブを切換えて、何れ
か一方の被測定ガスを、前記石鹸膜流量計に導入して流
量の測定を行い、他方を排出することができる。

したがって、本考案によると、スプリッターからの例え
ばキャリヤーガスの流量の測定及び例えばキャピラリー
カラム出口からの試料ガス流量の測定は、流路切換バル
ブの操作により簡単に、かつ精度良く行うことができる
ので、キャピラリーガスクロマトグラフ分析装置のスプ
リット比が簡単かつ容易にしかも同一の測定装置によっ
て精度良く測定することができる。

（ヘ）実施例 以下に、添付図面を参照して、本考案の実施の態様の一
例について説明するが、本考案は、この説明及び例示に
よって、何等、制限を受けるものではない。

第１図は、本考案の石鹸膜流量計の一実施例について、
キャピラリーガスクロマトグラフ分析装置に適用した例
の概略を一部破断して示す説明図である。

第２図は、本考案の石鹸膜流量計の他の一実施例につい
て、石鹸液容器部分を中心に、部分的な概略を一部破断
して示す説明図である。

第１図の実施例において、石鹸膜流量計１は、石鹸液容
器２の上部開口３に、被測定ガス導入管４が分岐してい
る計量管５を気密に固定して形成されている。本例にお
いて、石鹸液容器２は、シリコンラバー製である。

本例において、計量管５には、大径部６と小径部７が形
成されており、この大径部６は、流量の大きいガス流に
ついての流量測定用であり、小径部７は、流量の小さい
ガス流についての流量測定用である。

本例においては、計量管５の大径部６は、スプリッター
からのキャリヤーガス測定用に形成されており、100ml
／分のガス流量が測定可能であって、その内径は、20mm
に形成されている。他方、計量管５の小径部７は、キャ
ピラリーカラムからの試料ガス測定用に形成されてお
り、５ml／分のガス流量が測定可能であって、その内径
は、８mmに形成されている。

本例はキャピラリーガスクロマトグラフ分析装置のスプ
リット比測定用に構成されているために、一方のガス流
の流量の測定されているとき、他方のガス流の流れが停
止しないように、計量管５から分岐する被測定ガス導入
管４は、二流路に切換可能の四方コック８に接続されて
いる。

本例において、計量管の被測定ガス導入管４に接続する
四方コック８は、ステータ部９とロータ部10を備える回
転型のコックである。

この回転型の四方コック８のステータ部９には、夫々互
いに90度の角度間隔で四つの接続用の管部11、12、13及び
14が形成されており、該接続用の管部11は、計量管５の
被測定ガス導入管４に接続し、前記接続用の管部12は、
キャピラリーガスクロマトグラフ分析装置のスプリッタ
ーの排出路（何れも図示されていない。）に接続し、接
続用の管部13は、キャピラリーガスクロマトグラフ分析
装置のキャピラリーカラム出口（何れも図示されていな
い。）に接続し、接続用の管部14は排出用管路に接続し
ている。

一方、回転型の四方コック８のロータ部10には、夫々直
角に曲がる二つの連絡流路15及び16が形成されており、
ロータ部10の回動によって、これらの連絡流路15及び16
に連通する接続用の管部を切り換えて、計量管５の被測
定ガス導入管４に、キャピラリーカラム出口又はスプリ
ッターの排出路を接続することができる。

本例は以上のように構成されているので、キャピラリー
ガスクロマトグラフ分析装置のスプリット比を測定する
場合、石鹸液容器２の上部開口３から計量管５を取り外
し、上部開口３から石鹸液17を入れ、計量管５を前記上
部開口３に差し込み気密に固定する。一方、回転型の四
方コック８のステータ部９の接続用の管部12をスプリッ
ターの排出路に接続し、また同じくステータ部の接続用
の管部13をキャピラリーカラム出口に接続し、さらに、
同じくステータ部の接続用の管部14を排出路に接続す
る。

したがって、本例においては、被測定ガス導入管４は、
最初、第１図に示されるように、スプリッターの排出路
に接続されている。

キャピラリーガスクロマトグラフ分析装置の分析の開始
により、スプリッターの排出路からスプリットされた残
余のキャリヤーガスが排出されるので、このキャリヤー
ガスの流量が測定される。

スプリッターからのキャリヤーガス流の流量の測定にあ
たって、回転型の四方コック８のロータ部10は第１図に
示される態様に設定される。したがって、連絡流路15
は、接続用の管部11と12を連絡し、連絡流路16は接続用
の管部13と14を連絡する。そこでスプリッターからのキ
ャリヤーガスは、接続用の管部12、連絡流路15及び接続
用の管部11から被測定ガス導入管４に流入し、キャピラ
リーカラム出口からの試料ガスは、接続用の管部13、連
続流路16及び接続用管部14から排出路に流れる。

次いで、石鹸液容器２を手で押し潰して、石鹸液17の計
量管５内の液面18を上昇させて、計量管５内の石鹸液17
に被測定ガス導入管４の出口19を接触させ、被測定ガス
導入管の出口19から流出するキャリヤーガスにより石鹸
液の泡を形成させ、石鹸液を元の位置に戻して、計量管
５内に石鹸膜を形成する。この形成された石鹸膜は、キ
ャリヤーガス流の流量に応じて計量管内を上方に上昇す
る。この計量管５内における石鹸膜の一定時間の上昇距
離、例えば10秒間の大径部６における石鹸膜の上昇距離
を、ストップウォッチを使用して、石鹸膜が移動した大
径部６の目盛り20を読んで測定する。

一方、キャピラリーカラム出口から流出する試料ガス流
の流量の測定は、回転型の四方コック８のロータ部10
を、第１図の位置から、例えば右側に角度180度回転さ
せて、連絡流路16を介して接続用の管部11と接続用の管
部13を連絡させて、キャピラリーカラム出口からの試料
ガスを、接続用の管部13、連通流路16、接続用の管部11
を経由して被測定ガス導入管４に流入させ、以下、スプ
リッターからのキャリヤーガス流の流量測定のときと同
様の手順により、石鹸膜を形成して行われる。この場
合、石鹸膜の上昇距離の測定には、流量の関係から計量
管５の小径部７が使用される。したがって、試料ガスに
よって形成された計量管内における石鹸膜の一定時間の
上昇距離、例えば10秒間の小径部７における上昇距離
を、ストップウォッチを使用して、石鹸膜が移動した小
径部７の目盛り21を読んで測定する。

以上のように、本例においては、回転型の四方コック８
による流路切換によって、流量が著しく異なるガス流に
ついて、夫々の流量を簡単に測定することができる。

本例においては、計量管には大径部及び小径部の二種類
の内径部分を形成されているが、この他に中間の内径部
分を更に追加して形成することができる。また、大径部
及び小径部を複数段に形成すると、例えば、最初、大径
部で目盛りが読み取れなくても、その上の大径部で再び
測定を行うことができるので、測定の失敗を極力少なく
することができる。

本例は、四方コックを使用する実施例であり、石鹸液容
器２には、開口部３が一つ設けられるのみであるが、四
方コックを使用しないで、例えば、石鹸膜流量計をスプ
リッター専用又は試料ガス専用に形成する場合、或は、
四方コックを使用しても、被測定ガスの流量が大きく計
量管内の石鹸膜の上昇速度が速い場合に読み取りを容易
にするためには、石鹸液容器２を第２図に示されるよう
に形成することができる。

第２図において、第１図と対応する部分には、同一の符
号が付されている。

第２図に示される実施例において、第１図とは、石鹸液
容器２の点で相違している。本例において、石鹸液容器
２には、開口部３の他に斜め上方に別の開口部22が形成
されており、これにステータ部23及びロータ部24を備え
る開閉弁25が取り付けられている。また、本例におい
て、計量管５には、の装着時に、石鹸液容器２内に位置
する部分の石鹸液17の上方に位置する部分の管壁26に開
口27が設けられている。

本例は以上のように構成されているので、本例において
は、石鹸膜を形成後、石鹸膜が目盛り零の位置に到達す
るまで、開閉弁25を開けて、石鹸膜の上昇速度を調整
し、石鹸膜が目盛り零の位置に到達したところで、直ち
に開閉弁25のロータ部24を角度90度回転させて、開閉弁
25を閉じると共に、ストップウォッチを押して、例え
ば、10秒経過後の石鹸膜の位置を目盛りで読みとって、
石鹸膜の移動距離を測定する。

したがって、本例においては、石鹸膜の移動距離を測定
するのに、零位の調整が容易である。

（ト）考案の効果 本考案の石鹸膜流量計は、測定用管部に、目盛りが付さ
れた大径部及び小径部が形成されているので、例えば、
四方コック等の流路切換バルブを使用して、例えば、ス
プリッターからのキャリヤーガス流のように、大きい流
量の被測定ガス流についての流量、及び例えばキャピラ
リーカラム出口からの試料ガス流のように小さい流量の
被測定ガス流についての流量を測定するのに、従来装置
のように、測定流量範囲の異なる二台の石鹸膜流量計を
備える必要がないので、従来装置に比して、例えばスプ
リット比を測定するのに、多くの場所を必要としない。

しかも、本考案によると、スプリット比が、前記流路切
換バルブの操作によって簡単に求められることとなり、
従来装置に比して、測定操作が簡単かつ容易となり、精
度の向上を図ることができる。

また、本考案は、測定用管部に、目盛りが付された大径
部及び小径部を形成するという簡単な改良を施すことに
よって、０．５〜100ml／分という広い範囲のガス流速
の被測定ガス流についての測定ができる石鹸膜流量計を
安価に提供することができる。したがって、本考案によ
ると、キャピラリーガスクロマトグラフ分析装置のスプ
リット比測定部を、従来のキャピラリーガスクロマトグ
ラフ分析装置の測定部に比して安価に形成することがで
きる。

また、本考案によると、例えば、大径部及び小径部等の
計量部を上下に復数段に形成することができるので、例
えば、最初の計量部で、流量の測定が失敗しても、その
上段の計量部で、測定を再び行うことができるので、測
定の失敗を極力少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の石鹸膜流量計の一実施例について、
キャピラリーガスクロマトグラフ分析装置に適用した例
の概略を一部破断して示す説明図である。 第２図は、本考案の石鹸膜流量計の他の一実施例につい
て、石鹸液容器部分を中心に、部分的な概略を一部破断
して示す説明図である。 １は石鹸膜流量計、２は石鹸液容器、３はその上部開
口、４は被測定ガス導入管、５は計量管、６は計量管の
大径部、７は計量管の小径部、８は四方コック、９はス
テータ部、10はロータ部、11、12、13、及び14は接続用の
管部、15及び16は連続流路、17は石鹸液、18は液面、19
は被測定ガス導入管の出口、20及び21は目盛り、22は開
口部、23はステータ部、24はロータ部、25は開閉弁、26
は管壁、27は開口である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】夫々目盛りが付されている大径部及び小径
   部を有する管部の一端が弾性を有する石鹸液容器部に気
   密に接続されており、他端は外気に開放されており、該
   管部には、目盛部と前記容器部の間において、ガス導入
   口が形成されていることを特徴とする測定装置用石鹸膜
   流量計。