JPH11137907A

JPH11137907A - 脱気装置

Info

Publication number: JPH11137907A
Application number: JP9308455A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Saito; 利徳斎藤
Original assignee: LABO KOOTEC KK; MOORE KK
Current assignee: LABO KOOTEC KK; MOORE KK
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 1999-05-25
Also published as: US5980742A

Abstract

(57)【要約】【課題】小さいな体積で高い置換効率の脱気性能を有す
る高速クロマトグラフィー用の脱気装置を得る。【解決手段】略短冊形状の２枚の脱気膜シート１０１
ａ，１０１ｂの周縁を密封して内部空間を形成し、内部
空間の離れた位置に当該内部空間に溶離液を導入し導出
するためのそれぞれ独立して取り付けた溶離液導入口１
０４と溶離液導出口１０５とを有する平坦な袋状部材
と、袋状部材の表裏両面のそれぞれに密接設置して当該
袋状部材の内部空間の拡大を抑制する脱気膜シートと略
同形の多孔板１０２ａ，１０２ｂと、袋状部材と多孔板
の重ね合わせ縁周を固定して当該周縁で囲まれた表裏の
領域を露呈するごとく多孔板の表裏で保持する一対の保
持枠１０６，１０７とから構成した脱気モジュール１０
０を真空チャンバーに収容し、真空チャンバーを減圧す
る真空ポンプとを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脱気モジュールに
係り、特に液体クロマトグラフィーで分離、分析する溶
離液中に溶存する気体成分を除去して微量かつ精密な高
速送液を可能とした高速液体クロマトグラフィー用の脱
気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】与えられたサンプルの構成成分を分離す
るために用いられる高速（精密）液体クロマトグラフィ
ー（ＨＰＬＣ）は、その精度が益々高精度化される傾向
にある。

【０００３】一般に、この種のＨＰＬＣでは、溶離液貯
留容器から送液ポンプにより溶離液を吸入し、これをサ
ンプル注入バルブを介して分離カラムを含む検出手段に
送液する。

【０００４】溶離液を高圧かつ微量の送液で高い送液精
度を行う高速・高精度の液体クロマトグラフィー（セミ
ミクロＨＰＬＣ、マイクロＨＰＬＣ）では、その送液ポ
ンプの送液安定性を確保する目的で、送液ポンプの吸入
側に脱気装置を設置するのが一般的になっている。

【０００５】この種の脱気装置を設置することの目的
は、溶離液中に溶存している不要気体を除去することに
ある。特に、電極還元反応を測定する場合には、溶離液
中の溶存酸素が測定値に大きく影響する。すなわち、溶
存酸素自身の還元反応が大きなバックグラウンド電流と
なり、ノイズ増大の原因となる。

【０００６】図１０は高速液体クロマトグラフィーのシ
ステム構成を説明する模式図であって、第１容器（溶離
液貯留容器）１に貯留してある溶離液２は配管３を介し
てポンプ５の汲み上げにより脱気装置４を通して脱気さ
れた後、サンプル注入バルブ（オートサンプラー）６→
カラム７→検出器８に通過し、検出器８からの溶離液は
廃液９として第２容器１０に廃棄される。図中の矢印は
送液方向を示す。

【０００７】検出器８で検出されたデータはデータ処理
装置１１に転送されて、所要のデータ処理を施し、可視
あるいはコンピユータ処理可能なデータ形態として提供
され、かつ保存される。

【０００８】なお、カラム７は外部温度の影響を防止す
るために恒温槽７Ａに収納されており、また、ポンプ５
とサンプル注入バルブ６の制御はシステムコントローラ
１２により行われる。

【０００９】ポンプ５の前段に設置された脱気装置４
は、ポンプ５によって第１容器１から吸い上げる溶離液
２に溶存する気体を除去することで、安定した送液と正
確な分析を行うようにしている。

【００１０】なお、この種の高精度液体クロマトグラフ
ィーを構成する他の部材およびシステム全体の機能は既
知であるので、説明は省略する。

【００１１】図１１は従来の脱気装置の構成例の説明図
であって、（ａ）は全体断面図、（ｂ）は要部断面図で
ある。

【００１２】同図（ａ）において、気密筐体１３の内部
に収納した脱気モジュール１４と、この気密筐体（真空
チャンバー）１３の内部を減圧する真空ポンプ１５とか
ら構成される。

【００１３】脱気モジュール１４は多数の有機溶剤等の
腐食性液体あるいは気体に不活性な例えばテフロン（商
品名、以下同じ）チューブ等の細管１６の両端をマルチ
コネクタ１６ａ，１６ｂで結束してなり、マルチコネク
タ１６ａは連結管１７ａで気密筐体１３の外部と連通
し、配管３を介して図９の第１容器１に連結している。
また、マルチコネクタ１６ｂも連結管１７ｂで気密筐体
１０の外部と連通し、図９のポンプ５の吸入側に連結し
ている。

【００１４】脱気モジュール１４を構成する多数のテフ
ロンチューブ等細管等からなる気体透過性樹脂の細管１
６は、同図（ｂ）に示したように束ねられており、真空
ポンプ１５により気密筐体１３内部を減圧することで各
テフロンチューブ等細管１６の結束空間が減圧され、テ
フロンチューブ等細管１６内部を通過する溶離液中の溶
存気体を当該気密筐体１３内部に抽出する。

【００１５】上記したように、従来の脱気装置は、溶離
液に不活性でかつ気体の透過性が良好なシリコン樹脂や
テフロン樹脂等からなる気体透過性樹脂の細管（樹脂透
過膜細管、脱気膜細管、上記のテフロンチューブ等細
管）からなる脱気モジュール１４と気密筐体（真空チャ
ンバー）１３および真空ポンプ１５とから構成され、脱
気モジュール１４のテフロンチューブ等細管１６の内側
に溶離液を流し、その外側を真空ポンプ１５で減圧する
ことによりテフロンチューブ等細管の内側を流れる溶離
液中に溶存している気体成分を選択的に除去する機能を
有する。

【００１６】脱気装置を通過させることで脱気した溶離
液を検出手段に送液ポンプで吸入し吐出することによっ
て、雰囲気温度の変化に係わらずに検出手段に対して安
定した精密送液を行うことが可能となる。

【００１７】一般に、液体中に溶解する気体の量は常に
一定値ではない。気体の液体への溶解量は圧力に比例
し、圧力が高い程溶解量は多くなる。このことは、気体
の溶存量が大気圧の変動に依存することを示している。

【００１８】一方、液体中に溶解する気体の量は温度に
も依存し、圧力が一定の条件では温度が低い程気体の溶
解量が多くなる。

【００１９】具体的には、気温は朝は昼より低いため、
溶離液中の気体の溶存量は朝で多く、昼で少ない。朝に
送液を開始し、昼に向かって徐々に気温が高くなるにつ
れ送液ポンプに連結されたテフロンチューブ等内に気泡
の粒が見られるようになる。これは、雰囲気温度の上昇
によって溶離液への気体の溶解量が減少したことを示
す。この温度低下による気泡の発生は、溶離液を冷却し
なければならない場合には最悪の条件となる。

【００２０】例えば、室温が２５度〜３０度Ｃの間で変
化するときに、５度Ｃに冷却された溶離液の温度変化は
２０度〜２５度になり、テフロンチューブ等細管の内部
には急激に気泡が発生するのが観察される。

【００２１】このように、脱気装置は、微量送液、精密
送液を外部雰囲気の変化とは関係なく安定的に実行する
ために重要な役割を担うものである。

【００２２】なお、この種の高精度液体クロマトグラフ
ィーの詳細については、例えば米国特許明細書第５，４
７２，５９８号を参照されたい。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】従来から使用されてい
る標準的な高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）
は、そのカラムサイズは直径×長さが４．６ｍｍ×２５
０ｍｍで、ポンプによる送液流量（ポンプ流速）は１〜
１．５ｍｌ／ｍｉｎである。これに対し、近年、そのカ
ラムサイズを小さくして微小容積とし、精密送液で高精
度の分析を可能としたセミミクロＨＰＬＣ（カラムサイ
ズ：１．０〜２．０×２５０ｍｍ、送液流量：５０〜３
００μｌ／ｍｉｎ）や、さらにカラムサイズを小さくし
たマイクロＨＰＬＣ（カラムサイズ：０．５〜１．０×
２５０ｍｍ、送液流量：１０〜５０μｌ／ｍｉｎ）が開
発された。

【００２４】上記のマイクロＨＰＬＣを構成する場合、
適用する脱気装置もマイクロ化する必要がある。しか
し、脱気装置をマイクロ化するとき、その脱気機能部分
である脱気モジュールの内部体積とその構造が問題とな
る。脱気モジュールの内部体積は、標準的なＨＰＬＣで
は１２ｍｌの容量を持っており、これをそのままセミミ
クロＨＰＬＣやマイクロＨＰＬＣに適用するには大きす
ぎる。

【００２５】すなわち、セミミクロＨＰＬＣのポンプ流
速は上記したように０．１〜０．２ｍｌ／ｍｉｎである
から、脱気モジュールを液体が通過するのに要する時間
は、単純に計算しても６０〜１２０分となる。この時間
は分析時間としてはかなり長い。

【００２６】脱気モジュールを構成するテフロンチュー
ブ等細管は、一般的には長さが２５０ｍｍのものを１８
本束にして用いており、液体は各テフロンチューブ等細
管に分配された状態で各々のテフロンチューブを流れ
る。しかし、各チューブの流動抵抗は全く同じではない
ので、液体がテフロンチューブ等細管を通過する速度は
各チューブで異なったものとなる。

【００２７】この流速の違いによって、モジュール内部
の液体が完全に置換するのに要する時間は、先に計算し
た６０〜１２０分では無くなり、実際にはこの数倍の時
間（３２５分）を要することになる（テーブル１参
照）。

【００２８】従って、モジュールの内部体積を小さくす
る目的でテフロンチューブの体積を小さくして行って
も、脱気モジュールの構造が現状のままではセミミクロ
ＨＰＬＣの送液では液体を置換するのに長時間を必要と
することになる。

【００２９】モジュールの内部体積細管式モジュール：１２ｍｌ平膜式モジュール：１．６ｍｌこのことから、上記従来の脱気モジュールをセミミクロ
ＨＰＬＣに適用しただけでは、置換時間が大幅に増加
し、現実的な性能のセミミクロＨＰＬＣが構成できない
という問題があった。

【００３０】本発明の目的は、小さいな体積で高い置換
効率をもって脱気が可能な脱気装置を提供することにあ
る。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本発明は下記の構成とした点に特徴を有する。

【００３２】（１）溶離液貯留容器から送液ポンプによ
り溶離液を吸入し、吸入した溶離液に溶存する気体を除
去した後、サンプル注入バルブを介して分離カラムを含
む検出手段に送液するために、前記溶離液貯留容器と前
記送液ポンプの間に設置する高速液体クロマトグラフィ
ー用脱気装置であって、略短冊形状の２枚の脱気膜シー
トの周縁を密封して内部空間を形成して前記内部空間の
離れた位置に当該内部空間に溶離液を導入し導出するた
めのそれぞれ独立して取り付けた溶離液導入口と溶離液
導出口とを有する平坦な袋状部材と、前記袋状部材の表
裏両面のそれぞれに密接設置して当該袋状部材の内部空
間の拡大を抑制する前記脱気膜シートと略同形の多孔板
と、前記袋状部材と前記多孔板の重ね合わせ縁周を固定
して当該周縁で囲まれた表裏の領域を露呈するごとく前
記多孔板の表裏で保持する一対の保持枠とから構成した
脱気モジュールと、前記脱気モジュールを収容して当該
脱気モジュールを構成する袋状部材の周囲空間を密閉す
る真空チャンバーと、前記真空チャンバーの前記周囲空
間を減圧する真空ポンプとを具備した。

【００３３】この所謂フラット型構成により、溶離液の
流通抵抗が従来のテフロンチューブ等細管に比べて大幅
に小さくなり、通過する溶離液に溶存する気体は平坦な
袋状部材の壁から減圧された真空チャンバーに効率よく
脱出し、当該脱気装置を通過する時間、すなわち溶離液
の置換に擁する時間が短縮され、高能率での分析が可能
となる。

【００３４】（２）（１）における前記袋状部材を構成
する略短冊形状の２枚の脱気膜シート間の周縁にスペー
サを介在させて密着固定することにより前記袋状部材を
構成する前記内部空間を形成してなることを特徴とす
る。

【００３５】この構成により、袋状部材のみを部品化で
き、脱気モジュールの交換やメンテナンスが容易とな
る。

【００３６】（３）（１）における前記袋状部材を構成
する略短冊形状の２枚の脱気膜シートのそれぞれに前記
多孔板を積層し、当該２枚の脱気膜シートの間の周縁に
スペーサを介在させ、前記一対の保持枠と共に密着固定
することにより前記袋状部材を構成する前記内部空間を
形成してなることを特徴とする。

【００３７】この構成により、袋状部材と共に多孔板も
部品化でき、脱気モジュールの交換やメンテナンスが容
易となる。

【００３８】（４）（１）（２）または（３）における
前記脱気装置に温度調整装置を備え、当該脱気装置の動
作環境の温度を外部雰囲気と独立して調整可能としたこ
とを特徴とする。

【００３９】この構成により、脱気装置を加熱し、ある
いは冷却して外部雰囲気とは独立した最適条件を設定で
き、正確な分析が実行できる。

【００４０】（５）（１）（２）（３）または（４）に
おける前記脱気モジュールを構成する脱気膜シートを耐
有機溶剤材料の薄膜で形成したフィルム部材とした。

【００４１】この構成により、耐有機溶剤材料の薄膜、
例えばテフロンシートとすることで不純物による分析誤
差の発生が回避され、かつ長寿命化できる。

【００４２】（６）（１）（２）（４）または（５）に
おける前記脱気モジュールを構成する多孔板を耐有機溶
剤材料の細線で形成したメッシュ部材とした。

【００４３】この構成により、耐有機溶剤材料の細線と
して、例えばステンレスメッシュ部材を用いることで、
大きな空隙率の多孔板とすることができ、脱気膜シート
を脱出した気体成分を速やかに通過させ、結露等が生じ
るのを回避できる。

【００４４】なお、本発明は上記の脱気膜シートや多孔
板に上記と同様の機能を有する材料で構成したものを用
いることができる。

【００４５】また、本発明は上記（１）〜（６）に記載
の構成に限るものではなく、特許請求の範囲に記載の発
明の思想を逸脱しない限り、種々の変形が可能であるこ
とは言うまでもない。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例を参照して詳細に説明する。

【００４７】図１は本発明による高速液体クロマトグラ
フィー用脱気装置の第１実施例を説明する脱気モジュー
ルの斜視図である。また、図２は図１のＡ−Ａ線に沿っ
て切断した断面図である。

【００４８】同図において、１００は本実施例の係る脱
気装置を構成する脱気モジュールを示す。この脱気モジ
ュールは前記図１１で説明したものと同様の機能をもつ
真空チャンバー（密閉筺体）に収容されて用いられる
が、ここでは図示を省略してある。

【００４９】そして、図３は本実施例の脱気モジュール
の詳細な組み立て構造を説明する展開斜視図である。

【００５０】図１と図２および図３において、この脱気
モジュール１００は２枚のテフロンシート１０１ａ，１
０１ｂの周縁にスペーサ１０３を介在させ、両テフロン
シート１０１ａ，１０１ｂの上にステンレスメッシュ部
材１０２ａ，１０２ｂを密接させ、上下の保持枠１０
６，１０７で挟持し、固定ネジ１０８の締め付けで一体
に固定してある。

【００５１】この固定によって、２枚のテフロンシート
の周縁は密着し、両者の間に内部空間が形成された袋状
部材が形成される。この袋状部材の内部空間に溶離液を
導入し、導出するための導入口１０４と導出口１０５が
一方（図の上側）のテフロンシート１０１ａ側に設けて
ある。

【００５２】導入口１０４は短冊状のテフロンシート１
０１ａの一方の短辺側に設けられ、導出口１０５は同短
冊状のテフロンシート１０１ａの他方の短辺側に設けら
れて、両者の間に脱気に寄与する液体流路を確保してい
る。

【００５３】この導入口１０４と導出口１０５は、テフ
ロンシート１０１ａとステンレスメッシュ部材１０２ａ
に貫通させて形成した開口に設置したコネクタ１０９と
締結部品１１０で構成され、コネクタ１０９の露出部分
に外部と連通する配管が接続される。なお、このコネク
タ１０９はテフロン樹脂で形成するのが望ましいが、他
の耐有機溶剤性を持つ材料であればどのようなものでも
よい。

【００５４】テフロンシートは線径の小さな高精度ステ
ンレス繊維を用いたメッシュ部材で保持されているの
で、膜厚が薄く、機械的に弱いものでも使用可能であ
る。脱気効果は膜厚に逆比例するので、膜厚を薄くして
ステンレスメッシュ部材でサポートすることにより、脱
気効率を大幅に向上することができる。

【００５５】溶離液は導入口１０４から導入され、２枚
のテフロンシート１０１ａ，１０１ｂで形成された袋状
の狭い隙間で成る内部空間を導出口１０５方向に移動す
る。この移動は、導出口１０５に配管を介して接続した
ポンプの汲み上げ動作で行われる。

【００５６】溶離液は導入口１０４から導出口１０５方
向に移動する間に、両テフロンシート１０１ａ，１０１
ｂで形成された袋状部材の内部空間に広がり、図示しな
い真空ポンプによる真空チャンバー内の減圧で、溶存し
ている気体成分が両テフロンシート１０１ａ，１０１ｂ
の壁を透過して当該真空チャンバー内に拡散する。

【００５７】溶離液に溶存していた気体はテフロンシー
ト１０１ａ，１０１ｂの壁を横断して外部に拡散する
が、微量の溶離液も同時に脱出し、真空チャンバー側に
移動してテフロンシートの表面に出てくる。この微量の
液体は直接真空中に気化するものと、テフロンシート表
面で液化するものとに分かれる。

【００５８】図４は従来の脱気モジュールと本発明の実
施例の脱気モジュールの液体成分の拡散の説明図であっ
て、（ａ）は従来のテフロンチューブを用いた細管型脱
気モジュール、（ｂ）は本実施例のテフロンシートを用
いたフラット型脱気モジュールの場合を示す。

【００５９】（ａ）の細管型脱気モジュールの場合は、
液体の通過する細管の周囲は同じ細管で囲まれているた
め、細管の壁から脱出した液体の気化効率は低い。これ
に対し、（ｂ）のフラット型脱気モジュールでは、テフ
ロンシートの上下表面に十分な空間が確保されているた
め、シートの壁から脱出した液体の気化効率は良好とな
る。

【００６０】さらに、本実施例ではテフロンシート表面
にステンレスメッシュが密接配置されているので、テフ
ロンシート表面で液化した部分は直ちにメッシュの細孔
内に毛細管現象で吸収されて拡散して行き、広いメッシ
ュ表面に分散されて急速に気化して行く。そのため、テ
フロンシートの表面に出てきた微量の溶離液は当該テフ
ロンシートの表面で結露することがない。

【００６１】しかし、脱気モジュールの温度が室温付近
では、この急速な気化のためにステンレスメッシュ部材
の表面温度が急速に低下する。このため、脱気効率が低
下することになる。

【００６２】図５は本発明の脱気装置の第１実施例の全
体構成を説明する概略断面図であって、図１１と同一機
能部分は同一符号を付してあり、２０は温度調整装置を
構成するヒータ、１００は脱気モジュールを示す。

【００６３】上記したように、テフロンシートから脱出
した微量の液体成分がステンレスメッシュ部材で気化す
るために脱気モジュールの温度が低下し、脱気効率が劣
化する。特に、室温が低い冬季での脱気効率の劣化が著
しい。

【００６４】本実施例では、真空チャンバー１３にヒー
タ２０を用いた温度調整装置を設置することにより、脱
気モジュール１００の温度を調整するように構成してい
る。

【００６５】このヒータによって、真空チャンバー１３
の内部温度を適温に調整し、脱気モジュールの温度低下
を防止して脱気効率の劣化を回避することができる。

【００６６】この実施例によれば、小さいな体積で高い
置換効率をもって脱気が可能な脱気装置を提供できる。

【００６７】図６は本発明による高速液体クロマトグラ
フィー用脱気装置の第２実施例を説明する脱気モジュー
ルの断面図である。また、図７は図６に示した脱気モジ
ュールに関連した説明図で、（ａ）は図６の上面図、
（ｂ）は図６のテフロンシート部分のみを説明する
（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（ｃ）は同じく他の
構成例のテフロンシート部分のみを説明する（ａ）のＢ
−Ｂ線に沿った断面図である。

【００６８】図６と図７において、この実施例は、テフ
ロンシートにより形成される脱気空間をもともとが袋状
のテフロンシート袋部材２０１、または３０１で構成し
たものである。

【００６９】したがって、図６に示したように、例えば
図７の（ｂ）に示した形状のテフロンシート袋部材２０
１を用いた場合、スペーサ２０３は当該テフロンシート
袋部材２０１の上下の周縁と上下の保持枠１０６と１０
７との間に介在させることになる。なお、２０２は固定
ネジ１０８の通過口である。

【００７０】また、図７の（ｃ）に示したような一方の
テフロンシートを他方より大きめサイズで貼り合わせ、
あるいは成形した場合は、そのためのスペーサは前記第
１の実施例と同様に１つのみとし、テフロンシート袋部
材３０１の周縁は保持枠の一方とこのテフロンシート袋
部材３０１との間に介在させればよい。

【００７１】この実施例によっても同様に、小さいな体
積で高い置換効率をもって脱気が可能な脱気装置を提供
できる。

【００７２】図８は本発明による高精度液体クロマトグ
ラフィーのシステム構成を説明する模式図であって、前
記図１０と同一機能部分には同一符号を付し、４０は本
発明による脱気装置、４０Ａは温度調整装置である。

【００７３】同図において、第１容器（溶離液貯留容
器）１に貯留してある溶離液２は配管３を介してポンプ
５の汲み上げにより脱気装置４０を通して脱気された
後、サンプル注入バルブ（オートサンプラー）６→カラ
ム７→検出器８に通過し、検出器８からの溶離液は廃液
９として第２容器１０に廃棄される。図中の矢印は送液
方向を示す。

【００７４】検出器８で検出されたデータはデータ処理
装置１１に転送されて、所要のデータ処理を施し、可視
あるいはコンピユータ処理可能なデータ形態として提供
され、かつ保存される。

【００７５】また、脱気装置４０は温度調整装置４０Ａ
でその温度が適正にコントロールされており、この温度
調整装置４０Ａはシステムコントローラ１２により制御
されている。

【００７６】なお、カラム７は外部温度の影響を防止す
るために恒温槽７Ａに収納されており、またポンプ５と
サンプル注入バルブ６の制御はシステムコントローラ１
２により行われる。

【００７７】ポンプ５の前段に設置された脱気装置４０
は、従来のものより小型で高効率であり、ポンプ５によ
って第１容器１から吸い上げる溶離液２に溶存する気体
を効率よく、かつ高精度で除去することで、安定した送
液と正確な分析を行うことができる。

【００７８】上記説明した本実施例による脱気装置で
は、脱気モジュールと配管とを死容量が極めて小さいコ
ネクタを用いて接続するので、セミミクロＨＰＬＣでの
流速０．２ｍｌ／ｍｉｎを脱気するのに必要な脱気モジ
ュールの内部堆積を１．６ｍｌ程度に小さくすることが
できる。

【００７９】脱気モジュールの内部の液体を置換する置
換効率については、本実施例によるフラット型の脱気モ
ジュールでは液体が通過する通路（チャンネル）は単一
路であるため、前記した従来の複数細管からなる脱気モ
ジュールでの流速のバラツキによる置換効率の劣化が改
善される。

【００８０】脱気モジュールの内部溶液を置換するのに
要する体積は、前記従来型の脱気モジュールが６５ｍｌ
であるのに対し、９．８ｍｌとなり、単位時間当たりの
置換容量を１ｍｌ／ｍｉｎとしたとき、理論的な置換時
間は９．８ｍｉｎであるが、実際の単位時間当たりの置
換容量が０．２ｍｌであることから、脱気モジュールの
内部の液体が完全に置換するのに要する時間は４９ｍｉ
ｎとなる。これは、前記した従来技術の数分の１であ
る。

【００８１】図９は本実施例のフラット型脱気モジュー
ルと従来の細管型脱気モジュールの単位内部体積に対す
る表面積の理論的比率の説明図である。

【００８２】図中、横軸は細管の内径Ｄ（ｍｍ）または
２枚の脱気膜シート間のギャップＺ（ｍｍ）、縦軸は脱
気モジュールの表面積Ｓ（ｃｍ²）と内部体積Ｖ（ｃｍ
³）の比Ｓ／Ｖである。

【００８３】なお、ａの曲線は細管の場合で、Ｓ／Ｖ＝２π（Ｄ／２）×１０^-2／π（Ｄ／２）Ｌ×１
０^-3＝４０／Ｄただし、Ｌは細管の長さを示す。

【００８４】また、ｂは脱気膜シートの場合で、Ｓ／Ｖ＝ＸＹ×１０^-2×２／ＸＹＺ×１０^-3＝２０／Ｚただし、ｘ，ｙ，ｚは脱気膜シートの縦、横サイズであ
る。

【００８５】同図において、脱気モジュールの表面積Ｓ
と内部体積Ｖの比Ｓ／Ｖは、細管の方がフラットシート
よりも２倍効率がよいが、その差は極端に異なるもので
はない。脱気効率の支配的な要因は、膜に溶解した気体
が膜内部に拡散して行く移動時間にあると言える。この
移動時間は膜の厚さに比例し、膜が薄ければ当然移動時
間は短くなり、脱気効率は向上する。

【００８６】細管の膜厚は、１５０μｍが限界で、これ
以下の膜厚ではその細管への加工困難、細管のコネクタ
への接続困難となる。これに対し、フラット膜の場合は
上記のような困難性はなく、理論的には７５μｍ以下の
膜厚のシートを使用することで、細管径とチャンネルの
ギャップを等価に扱うことが可能となる。

【００８７】図９に示されたように、脱気シートの方が
細管よりも内部体積を容易に微小化できることが分か
る。

【００８８】このように、本実施例によれば、脱気モジ
ュールの内部体積を小さくできると共に、溶離液の脱気
処理に要する時間も短縮できる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
テフロンシート等の気体透過性樹脂フィルムを用いた単
一の液体流路（フラットチャンネル）で脱気を行うよう
にしたことで、脱気効率を向上させると共に脱気モジュ
ールの体積を数分の１とすることが可能となり、小型の
脱気装置を得ることができ、微量かつ精密な高速送液を
可能とした高速液体クロマトグラフィーを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による高速液体クロマトグラフィー用脱
気装置の第１実施例を説明する脱気モジュールの斜視図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図であ
る。

【図３】本発明の第１実施例に係る脱気モジュールの詳
細な組み立て構造を説明する展開斜視図である。

【図４】従来の脱気モジュールと本発明の実施例の脱気
モジュールの液体成分の拡散の説明図である。

【図５】本発明の脱気装置の第１実施例の全体構成を説
明する概略断面図である。

【図６】本発明による高速液体クロマトグラフィー用脱
気装置の第２実施例を説明する脱気モジュールの断面図
である。

【図７】図６に示した脱気モジュールに関連した説明図
である。

【図８】本発明による高精度液体クロマトグラフィーの
システム構成を説明する模式図である。

【図９】本発明の実施例に係るフラット型脱気モジュー
ルと従来の細管型脱気モジュールの単位内部体積に対す
る表面積の理論的比率の説明図である。

【図１０】高精度液体クロマトグラフィーのシステム構
成を説明する模式図である。

【図１１】従来の脱気装置の構成例の説明図である。

【符号の説明】

１００脱気モジュール１０１ａ，１０１ｂテフロンシート１０２ａ，１０２ｂステンレスメッシュ部材１０３スペーサ１０４導入口１０５導出口１０６上保持枠１０７下保持枠１０８固定ネジ１０９コネクタ１１０締結部品。

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１０月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】脱気モジュール１４は多数の有機溶剤等の
腐食性液体あるいは気体に不活性な例えばテフロン（商
品名、以下同じ）チューブ等の細管１６の両端をマルチ
コネクタ１６ａ，１６ｂで結束してなり、マルチコネク
タ１６ａは連結管１７ａで気密筐体１３の外部と連通
し、配管３を介して図１０の第１容器１に連結してい
る。また、マルチコネクタ１６ｂも連結管１７ｂで気密
筐体１０の外部と連通し、図１０のポンプ５の吸入側に
連結している。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】具体的には、気温は朝は昼より低いため、
溶離液中の気体の溶存量は朝で多く、昼で少ない。朝に
送液を開始し、昼に向かって徐々に気温が高くなるにつ
れ送液ポンプに連結されたテフロンチューブ等内に気泡
の粒が見られるようになる。これは、雰囲気温度の上昇
によって溶離液への気体の溶解量が減少したことを示
す。この温度上昇による気泡の発生は、溶離液を冷却し
なければならない場合には最悪の条件となる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】脱気モジュールを構成するテフロンチュー
ブ等細管は、一般的には長さが２５００ｍｍのものを１
８本束にして用いており、液体は各テフロンチューブ等
細管に分配された状態で各々のテフロンチューブを流れ
る。しかし、各チューブの流動抵抗は全く同じではない
ので、液体がテフロンチューブ等細管を通過する速度は
各チューブで異なったものとなる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】このことから、上記従来の脱気モジュールをセミミクロ
ＨＰＬＣに適用しただけでは、置換時間が大幅に増加
し、現実的な性能のセミミクロＨＰＬＣが構成できない
という問題があった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶離液貯留容器から送液ポンプにより溶離
液を吸入し、吸入した溶離液に溶存する気体を除去した
後、サンプル注入バルブを介して分離カラムを含む検出
手段に送液するために、前記溶離液貯留容器と前記送液
ポンプの間に設置する高速液体クロマトグラフィー用の
脱気装置において、略短冊形状の２枚の脱気膜シートの周縁を密封して内部
空間を形成して前記内部空間の離れた位置に当該内部空
間に溶離液を導入し導出するためのそれぞれ独立して取
り付けた溶離液導入口と溶離液導出口とを有する平坦な
袋状部材と、前記袋状部材の表裏両面のそれぞれに密接
設置して当該袋状部材の内部空間の拡大を抑制する前記
脱気膜シートと略同形の多孔板とを重ね合わせ、前記袋
状部材と前記多孔板の重ね合わせ縁周を固定して当該周
縁で囲まれた表裏の領域を露呈するごとく前記多孔板の
表裏で保持する一対の保持枠とから構成した脱気モジュ
ールと、前記脱気モジュールを収容して当該脱気モジュールを構
成する前記袋状部材の周囲空間を密閉する真空チャンバ
ーと、前記真空チャンバーの前記周囲空間を減圧する真空ポン
プとを具備したことを特徴とする脱気装置。
【請求項２】前記袋状部材を構成する略短冊形状の２枚
の脱気膜シート間の周縁にスペーサを介在させて密着固
定することにより前記袋状部材を構成する前記内部空間
を形成してなることを特徴とする請求項１に記載の脱気
装置。
【請求項３】前記袋状部材を構成する略短冊形状の２枚
の脱気膜シートのそれぞれに前記多孔板を積層し、当該
２枚の脱気膜シートの間の周縁にスペーサを介在させ、
前記一対の保持枠と共に密着固定することにより前記袋
状部材を構成する前記内部空間を形成してなることを特
徴とする請求項１に記載の脱気装置。
【請求項４】前記脱気装置に温度調整装置を備え、当該
脱気装置の動作環境の温度を外部雰囲気と独立して調整
可能としたことを特徴とする請求項１、２または３に記
載の脱気装置。
【請求項５】前記脱気モジュールを構成する脱気膜シー
トが耐有機溶剤材料の薄膜で形成したフィルム部材であ
ることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の
脱気装置。
【請求項６】前記脱気モジュールを構成する多孔板が耐
有機溶剤材料の細線で形成したメッシュ部材であること
を特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載の脱
気装置。