JPS5946335B2 - フロ−セル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流動する液体中の成分を測定する場合に使用す
るフローセルに関するものである。

溶液の濃度或いは濁度等を測定する流路系、例えば液体
クロマトグラフィに用いる流路系または培養液のモニタ
に用いる流路系において流れを横切つて光を照射するに
あたり、通常の光路長では入射光に比べ著しく微弱な透
過光しか得られないときは光路長を単純に短かくすれば
透過光量が増大するので問題は或る程度解決される。し
かしながら、光路長を短かくすると流路断面積が減少す
るので通常は液体圧力が増大し、従つて流体の流速が高
いときにはそれだけ圧力増大が著しいのでフローセルの
耐圧性の面から光路長を充分に短かくできず、光路長の
調節可能な範囲はおのずから制限され透過光量の充分な
増加を計ることができない。また、従来液体クロマトグ
ラフィは分析の必要から感度の改良がなされていてその
普及と高速化によつて調整を目的とする使用方法も広く
行われるようになつたが、この場合従来に比べ高濃度の
液体が流されるため通常のモニタのシステムでは記録計
がスケール・アウトして分離の追跡が不可能なことがあ
る。これは高濃度溶液では入射光に比べ透過性が著しく
微弱になることに基因するもので、このような場合にも
光路長を短かくすれば透過光量が増大して安定した測定
記録を行うことは一応可能である。この濃度変化に対応
させる手段として、例えば特開昭５１−１０９８８２号
公報に液体の流れ方向へ向つて流路幅が異なる部分を形
成したフローセルが開示されて居り、種種の光路長で光
の吸収を測定することができるが、液体の流れを横切る
一つの断面に特定流路幅の一つの流路のみが形成された
ものであるためすべての液体は流路幅の異なる部分のす
べてを順次通過しなければならない。従つて、流路幅の
狭い部分で圧力上昇を避けられないので光路幅をあまり
短かくすることはできず、また光路長を短かくした分だ
け光路に交叉方向の流路幅を増して流路断面積を拡げる
ことは可能であるが液体の流れが不均一になるという欠
点を生じる。本発明は液体の流れを直角に横切る光路方
向と平行な一つの断面に流路幅が異なる部分を複数形成
したことを特徴とし、光路に交叉方向の流路幅を著しく
拡げることなく充分光路長の短かい部分を形成し、しか
も圧力増大、流れの不均一等の不都合を招くことなく高
流速または高濃度の流体をｊ 流して安定した測定記録
が行われるようにしたものである。

以下本発明の実施例を図面について説明すると、石英ガ
ラスその他の耐圧性、耐薬品性を有する透明材料によつ
て作られた二枚の板状の窓板１、２・ を平行且つ適当
な間隔で対向配置し、液体の流れ方向Ａから見て前後両
端部の間にセル本体３、３の内端部をパッキング４、４
を挟んでそれぞれ液密に挿入すると共に左右両端部の間
に流路１０の左右の壁面を形成する抑え部材５の内端部
を前記パツキング４を挟んでそれぞれ液密に挿入し、且
つ入射光通路６と透過光通路７とを液体の流れ方向Ａと
直角に有するこの抑え部材５と窓板１，２およびセル本
体３，３との間にこれら通路６，７を囲んでパツキング
８，８を挿入し液密とする。

前後のセル本体３，３は液体の流れる管路と接続される
接手９，９がねじ込み固着されていると共に流路１０と
接手９，９とを連通する液通路１１，１１が設けられ、
且つ抑え部材５とセル本体３，３とはねじ１２によつて
互いに締付け固定されている。流路１０の前後部分は拡
げられていて広い流路断面積を有し、第１図、第２図の
実施例においては通路１０の中央部分に流れ方向Ａと直
交する方向へ向つて流路幅の小さい部分１０ａとその両
側の大きい部分１０ｂ，１０ｂとを形成したものである
。

二枚の窓板１，２の光が通過する全ての入射面および出
射面は互いに平行であつて、光はこれらの面に直角に照
射されるようになつている。第３図の実施例は流路の中
央部分に流れ方向と直交する方向へ向つて流路幅の小さ
い部分１０ａ大きい部分１０ｂおよびそれらの中間大き
さの部分１０ｃを順に形成したものである。前記二つの
実施例では二枚の窓板１，２は対称の形状に作られそれ
ぞれに肉厚の異なる部分を設け同一肉厚部分を対向させ
ることによつて流路幅の異なる部分を形成している。

第４図の実施例は流路に向つて入射側の窓板１を均一厚
さとすると共に出射側の窓板２に肉厚の異なる部分を設
けることによつて流れ方向と直交する方向へ向つて流路
幅の中間大きさの部分１０ｃ、小さい部分１０ａ、大き
い部分１０ｂを順に形成したものである。

第５図の実施例は流路に向つて入射側の窓板１に肉厚の
異なる部分を設けると共に出射側の窓板２を均一厚さと
することによつて流れ方向と直交する方向へ向つて流路
幅の大きい部分１０ｂ、中間大きさの部分１０Ｃ１小さ
い部分１０ａを順に形成したものである。

尚、流れ方向と直交する方向即ち光路方向の流路幅の異
なる部分は図示の配列に限られるものでなく任意の複数
に且つ任意の配列に形成できることは言うまでもなく、
光は矢印Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのようにそれぞれ流路幅の異
なる部分へ適宜照射される。

以上のように構成した本発明によると、測定しようとす
る液体は流路内に形成された液体の流れを横切る方向の
流路幅が異なる部分のそれぞれを流れぬこととなり、流
路断面積は全体として大きく縮小されないと共に流路幅
の小さい部分を通過する液体は全液体の一部分であるの
で流れの不均一を招くことがなく、しかも高流速で大量
の液体を流しても著しい圧力上昇を招くということがな
く、このため特別に耐圧性を考慮することなく流路幅の
小さい部分を充分に小さくして透過光量の増加を計るこ
とができ、従つてまた高濃度溶液の測定記録も安定よく
行うことができるのである。

また、流路幅の小さい部分と大きい部分との間で液体の
交換が速かに行われるので、流路幅の小さい部分におい
て光の透過率をモニタすることにより全溶液の濃度を遅
れることなく追跡できるのである。即ち本発明によると
、液体の流速を高くしても大きな圧力上昇を招かないた
め大量の液体のモニタが可能であると同時に、調整を目
的とした流路において特に高濃度、高濁度の溶液の分離
の様子をスケール・アウトの心配なく測定記録できる他
に、流路幅の小さい部分と大きい部分との寸法比を測定
個所と他の個所との濃度差が測定目的に支障ない限り任
意に設定できることからなり大容量高流速の液体の測定
に使用できる、流路幅の異なる部分が複数形成されてい
るので所望の光路長の流路幅の部分を選んで測定が可能
であり同一のフローセルに複数の計測装置を組合せるこ
とによつて測定可能な濃度範囲が大幅に増大する等の効
果を有するものである。

次に本発明の試験結果を述べる。

試料としてヘプタノイツク酸とペラルゴン酸を用い、溶
出に使用する移動相として７５％メタノールに苛性ソー
ダを０．２モル濃度に溶したものを用い、移動相を流速
０．２９ＴｆＬ１／Ｍｉｎｌ圧力３１〜１５ｋ９／Ｃ７
ｌの割で流した。

比較のため盛進製薬（株）製カルボン酸分析計を使用し
て測定したところ、第６図イのように記録紙上でピーク
附近がスケール・アウトしその部分の分離は不明であつ
た。これに対し第１図、第２図に示す本発明品（流路幅
の小さい部分１０ａの光路長を１ｍｍとした）を使用し
たところ、第６図口のように記録されピーク附近での分
離が明かである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は第１
図の矢印Ｘ−Ｘ方向の拡大断面部分図、第３図、第４図
および第５図は本発明のそれぞれ異なる実施例を示す第
２図と同様の断面図、第６図は試験結果を示すグラフで
ある。 １，２・・・・・・窓板、３・・・・・・セル本体、５
・・・・・・抑え部材、６・・・・・・入射光通路、７
・・・・・・透過光通路、１０・・・・・・流路、１０
ａ・・・・・・通路幅の小さい部分、１０ｂ・・・・・
・通路幅の大きい部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体の流れを直角に横切る光路方向と平行な一つの
   断面に流路幅が異なる部分を複数形成したことを特徴と
   するフローセル。