説明

分析計

【課題】 分析ユニットの金属製構成ユニット等の腐食を防止することができる分析計の提供。
【解決手段】 筐体10と、筐体10の内部に配置され、溶液試料を分析する分析ユニット20と、筐体10の内部に配置され、分析ユニット20を制御する制御部30と、筐体10の内部に配置され、分析に用いられる試薬が収容された試薬タンク41と、筐体10の内部の気体を排気する換気機構51、54と、筐体の内部に気体を吸気する吸気口52、53とを備える分析計1であって、分析ユニット20の配置領域には、第一吸気口53と第一換気機構51とが配置されるとともに、試薬タンク41の配置領域には、第二吸気口52と第二換気機構54とが配置され、試薬タンク41の配置領域から分析ユニット20の配置領域に気体が流通しないようにすることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分析計に関し、特に溶液試料中のTOC(全有機炭素)濃度を計測する全有機炭素計(TOC計)に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、公害調査等のため、上下水道水、各種プラント用水、河川等の水中に含まれる有機炭素濃度の計測が重要な項目の一つとなっている。このような有機炭素濃度の計測には、全有機炭素計(TOC計)が用いられている。全有機炭素計は、主に、予めバブリング等により無機炭素(IC)が除去された水溶液試料を燃焼管で燃焼させ、発生した二酸化炭素を測定することで全有機炭素濃度を計測するものや、水溶液試料を燃焼させ、計測された全炭素(TC)の測定値から、別途計測した無機炭素の測定値を差し引くことで全有機炭素濃度を計測するもの等が知られている。
【0003】
図6は、従来の全有機炭素計の一例を示す正面図であり、図7は、図6に示す全有機炭素計を側方から見た断面図である。また、図4は、全有機炭素計の全体概略図である。
全有機炭素計201は、直方体形状の筐体210と、水溶液試料Sを分析する分析ユニット20と、分析ユニット20を制御する制御部30と、酸容器(試薬タンク)41と、水容器42と、水溶液試料Sを分析ユニット20に導入するための試料前処理装置(例えばホモジナイザ等)43と、換気ファン(換気機構)51と、吸気口52とを備える。
【0004】
筐体210は、上下左右の4面の壁211と、背面壁212と、前面壁となる前面扉213とで囲われた内部空間を有する直方体形状のハウジングを備える。そして、測定者等によって前面扉213が蝶番216を軸として開かれることにより、内部空間が開放されるようになっている。図8は、図6に示す全有機炭素計の前面扉213を開けたときの正面図である。
筐体210の内部空間には、制御部30の配置領域と、分析ユニット20の配置領域と、酸容器41の配置領域とが上からこの順に形成されている。制御部30の配置領域と分析ユニット20の配置領域との間には、仕切壁214が形成されている。
そして、測定者等によって前面扉213が開かれることにより、酸容器41の配置領域に配置された古い酸容器(例えば、2Lの容器)41から新しい酸容器(例えば、2Lの容器)41に交換することができるようになっている。また、筐体210の右側側方には、分析ユニット20にオンラインで自動的に水を導入するための多量(例えば、10L)の水が収容された水容器42が配置されている。さらに、筐体210の左側側方には、水溶液試料Sを分析ユニット20にオンラインで自動的に導入するための試料前処理装置43が配置されている。
【0005】
分析ユニット20は、マルチポートバルブ21と、シリンジ22aとプランジャ22bとを有するマイクロシリンジポンプ22と、マイクロシリンジポンプ22のプランジャ22bを駆動するモータMと、マルチポートバルブ21を駆動するモータMと、水溶液試料S内の全有機炭素成分を二酸化炭素に変換する測定部23とを備える(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
マルチポートバルブ21は、共通ポート21zと、4個の分配ポート21a〜21dとからなる。そして、マルチポートバルブ21は、モータMにより駆動され、共通ポート21zと1個の分配ポート21a〜21dとが選択的に接続されるようになっている。
共通ポート21zには、マイクロシリンジポンプ22がネジ機構等で接続されている。
【0007】
分配ポート21bには、試料前処理装置43が試料流路43aを介して接続されている。これにより、共通ポート21zと分配ポート21bとが接続され、プランジャ22bが下方向に移動した際には、水溶液試料Sが分配ポート21bからマイクロシリンジポンプ22に吸引されるようになっている。
また、分配ポート21cには、酸容器41が酸流入管41aを介して接続されている。これにより、共通ポート21zと分配ポート21cとが接続され、プランジャ22bが下方向に移動した際には、バブリング時に用いられる塩酸が分配ポート21cからマイクロシリンジポンプ22に吸引されるようになっている。
【0008】
また、分配ポート21dには、水容器42が水流入管42aを介して接続されている。これにより、共通ポート21zと分配ポート21dとが接続され、プランジャ22bが下方向に移動した際には、水が分配ポート21dからマイクロシリンジポンプ22に吸引されるようになっている。
さらに、分配ポート21aには、試料注入管23aを介して測定部23のTC試料注入部23bが接続されている。これにより、共通ポート21zと分配ポート21aとが接続され、プランジャ22bが上方向に移動した際には、バブリングされた水溶液試料Sが分配ポート21aからTC燃焼部23bへ注入されるようになっている。
【0009】
測定部23のTC試料注入部23bは、マイクロシリンジポンプ22から送出されたバブリング後の水溶液試料SをキャリアガスとともにTC燃焼部23cに注入する。TC燃焼部23cは、注入された水溶液試料Sを燃焼し、水溶液試料S内の全有機炭素成分を二酸化炭素に変換する。TC燃焼部23cでの燃焼により発生した燃焼ガスは、赤外線ガス分析計等のCO検出部23dに送出される。そして、CO検出部23dは制御部30に測定値を配線23eを介して出力する。
【0010】
制御部30は、CPU31とメモリ32とを備え、さらにモニタ画面等を有する表示兼入力装置33と印刷機34とが配線33aを介して連結されている。CPU31は、表示兼入力装置33で入力された入力データに基づいてモータMやモータMを所定のタイミングで駆動させたり、CO検出部23dで計測された測定値を取得したり、測定値に基づいて燃焼ガス中の二酸化炭素量から水溶液試料S内の全有機炭素濃度を計測して印刷機34に印刷したりするようになっている。
【0011】
ところで、全有機炭素計201では、測定部23が水溶液試料Sを燃焼させるため600℃〜700℃の高温になるので、筐体210の内部空間に空気を流通させることによりマルチポートバルブ21やTC試料注入部23b等を冷却することになる。つまり、筐体210の前面扉213の下部には、筐体210の内部に空気を吸気する2箇所の吸気口52が形成されるとともに、筐体210の背面壁212の中部には、筐体210の内部の空気を排気する換気ファン51が設置されている。これにより、換気ファン51が回転することによって2箇所の吸気口52から吸気された空気が、換気ファン51から排気される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開平9−43224号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
しかしながら、上述したような全有機炭素計201では、酸容器41内の塩酸が塩素ガスとなることがあり、その塩素ガスが、吸気口52から換気ファン51に流れる空気に混入することがあった。そして、空気に混入した塩素ガスが分析ユニット20の金属製構成ユニット(マルチポートバルブのハウジング(SUS製)、筐体内部(鉄板の塗装品等)等)等を腐食してしまうことがあった。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本件発明者は、上記課題を解決するために、分析ユニット20の金属製構成ユニット等の腐食を防止する方法について検討を行った。まず、筐体210の内部空間に流通させる空気の流れを考慮して、吸気口52の配置位置と換気ファン51の配置位置とを色々変更してみた。しかし、塩素ガスは筐体210の内部空間で拡散するため、ほとんど効果が得られなかった。
そこで、分析ユニットの配置領域には、第一吸気口と第一換気機構とを配置するとともに、試薬タンクの配置領域には、第二吸気口と第二換気機構とを配置して、さらに試薬タンクの配置領域から分析ユニットの配置領域に気体が流通しないようにすることを見出した。
【0015】
すなわち、本発明の分析計は、筐体と、前記筐体の内部に配置され、溶液試料を分析する分析ユニットと、前記筐体の内部に配置され、前記分析ユニットを制御する制御部と、前記筐体の内部に配置され、分析に用いられる試薬が収容された試薬タンクと、前記筐体の内部の気体を排気する換気機構と、前記筐体の内部に気体を吸気する吸気口とを備える分析計であって、前記分析ユニットの配置領域には、第一吸気口と第一換気機構とが配置されるとともに、前記試薬タンクの配置領域には、第二吸気口と第二換気機構とが配置され、前記試薬タンクの配置領域から分析ユニットの配置領域に気体が流通しないようにしている。
【0016】
ここで、「第一換気機構」や「第二換気機構」は、気体を排気する機構を有するものであってもよく、また、ただ単に開口であってもよい。
【発明の効果】
【0017】
以上のように、本発明の分析計によれば、分析ユニットの金属製構成ユニット等の腐食を防止することができる。
【0018】
(他の課題を解決するための手段および効果)
また、上記の発明において、前記試薬タンクの配置領域と分析ユニットの配置領域との間には、仕切壁が形成されているようにしてもよい。
また、上記の発明において、前記分析ユニットを冷却するための気体を送風する冷却機構を備え、前記冷却機構から送風される気体が、前記試薬タンクの配置領域から分析ユニットの配置領域に気体が流通しないようにしてもよい。
【0019】
そして、上記の発明において、前記制御部の配置領域と、前記分析ユニットの配置領域と、前記試薬タンクの配置領域とが、上からこの順に筐体の内部に形成されているようにしてもよい。
さらに、上記の発明において、前記分析ユニットは、シリンジポンプと、マルチポートバルブと、前記溶液試料を燃焼させることにより溶液試料内の全有機炭素成分を二酸化炭素に変換する測定部とを備え、前記試薬は、塩酸であるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の第一実施形態に係る全有機炭素計の一例を示す正面図。
【図2】図1に示す全有機炭素計を側方から見た断面図。
【図3】図1に示す全有機炭素計の前面扉を開けたときの正面図。
【図4】全有機炭素計の全体概略図。
【図5】第二実施形態に係る全有機炭素計を側方から見た断面図。
【図6】従来の全有機炭素計の一例を示す正面図。
【図7】図6に示す全有機炭素計を側方から見た断面図。
【図8】図6に示す全有機炭素計の前面扉を開けたときの正面図。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【0022】
<第一実施形態>
図1は、本発明の第一実施形態に係る全有機炭素計の一例を示す正面図であり、図2は、図1に示す全有機炭素計を側方から見た断面図である。なお、上述した全有機炭素計201と同様のものについては、同じ符号を付している。
全有機炭素計1は、直方体形状の筐体10と、水溶液試料Sを分析する分析ユニット20と、分析ユニット20を制御する制御部30と、酸容器(試薬タンク)41と、水容器42と、水溶液試料Sを分析ユニット20に導入するための試料前処理装置(例えばホモジナイザ等)43と、第一換気ファン(第一換気機構)51と、第二換気口(第二換気機構)54と、第一吸気口53と、第二吸気口52とを備える。
【0023】
筐体10は、上下左右の4面の壁11と、背面壁12と、前面壁となる前面扉13とで囲われた内部空間を有する直方体形状のハウジングを備える。そして、測定者等によって前面扉13が蝶番16を軸として開かれることにより、内部空間が開放されるようになっている。図3は、図1に示す全有機炭素計の前面扉13を開けたときの正面図である。
筐体10の内部空間には、制御部30の配置領域と、分析ユニット20の配置領域と、酸容器41の配置領域とが上からこの順に形成されている。制御部30の配置領域と分析ユニット20の配置領域との間には、仕切壁14が形成されている。また、第一実施形態に係る全有機炭素計1では、酸容器41の配置領域と分析ユニット20の配置領域との間にも、仕切壁15が形成されている。
そして、測定者等によって前面扉13が開かれることにより、酸容器41の配置領域に配置された古い酸容器(例えば、2Lの容器)の41から新しい酸容器(例えば、2Lの容器)41に交換することができるようになっている。また、筐体10の右側側方には、分析ユニット20にオンラインで自動的に水を導入するための多量(例えば、10L)の水が収容された水容器42が配置されている。さらに、筐体10の左側側方には、水溶液試料Sを分析ユニット20にオンラインで自動的に導入するための試料前処理装置43が配置されている。
【0024】
分析ユニット20の配置領域の前面に対応する筐体10の前面扉13には、筐体10の分析ユニット20の配置領域(内部)に空気を吸気する2箇所の第一吸気口53が形成されるとともに、分析ユニット20の配置領域の背面に対応する筐体10の背面壁12には、筐体10の分析ユニット20の配置領域に存在する空気を排気する換気ファン51が配置されている。これにより、換気ファン51が回転することによって2箇所の第一吸気口53から吸気された空気が、換気ファン51から排気されるようになっている。
また、酸容器41の配置領域の前面に対応する筐体10の前面扉13には、筐体10の酸容器41の配置領域(内部)に空気を吸気する2箇所の第二吸気口52が形成されるとともに、酸容器41の配置領域の背面に対応する筐体10の背面壁12には、筐体10の酸容器41の配置領域に存在する空気を排気する2箇所の第二換気口54が形成されている。これにより、2箇所の第二吸気口52から吸気された空気が、2箇所の第二換気口54から排気されるようになっている。このとき、酸容器41の配置領域と分析ユニット20の配置領域との間に、仕切壁15が形成されているので、酸容器41の配置領域から分析ユニット20の配置領域に空気(塩素ガス)が流通することがない。
【0025】
以上のように、本発明の全有機炭素計1によれば、分析ユニット20の金属製構成ユニット等の腐食を防止することができる。
【0026】
<第二実施形態>
図5は、第二実施形態に係る全有機炭素計を側方から見た断面図である。なお、上述した全有機炭素計1、201と同様のものについては、同じ符号を付している。
全有機炭素計101は、直方体形状の筐体110と、水溶液試料Sを分析する分析ユニット20と、分析ユニット20を制御する制御部30と、酸容器(試薬タンク)41と、水容器42と、水溶液試料Sを分析ユニット20に導入するための試料前処理装置43と、第一換気ファン(第一換気機構)51と、第二換気口(第二換気機構)54と、第一吸気口53と、第二吸気口52と、電子クーラー(冷却機構)60とを備える。
【0027】
筐体110は、上下左右の4面の壁111と、背面壁112と、前面壁となる前面扉113とで囲われた内部空間を有する直方体形状のハウジングを備える。そして、測定者等によって前面扉113が蝶番16(図3参照)を軸として開かれることにより、内部空間が開放されるようになっている。
筐体110の内部空間には、制御部30の配置領域と、分析ユニット20の配置領域と、酸容器41の配置領域とが上からこの順に形成されている。制御部30の配置領域と分析ユニット20の配置領域との間には、仕切壁114が形成されている。
そして、測定者等によって前面扉113が開かれることにより、酸容器41の配置領域に配置された古い酸容器41から新しい酸容器41に交換することができるようになっている。また、筐体110の右側側方には、分析ユニット20にオンラインで自動的に水を導入するための多量の水が収容された水容器42が配置されている。さらに、筐体110の左側側方には、水溶液試料Sを分析ユニット20にオンラインで自動的に導入するための試料前処理装置43が配置されている。
【0028】
電子クーラー60は、結露水を常時排出するための下方に伸びた配管61を備える。そして、電子クーラー60は、分析ユニット20の配置領域と、酸容器41の配置領域との間に設置されており、分析ユニット20の配置領域に向かって空気を送風するとともに、酸容器41の配置領域に向かって空気を送風するようになっている。これにより、送風された空気がエアカーテンとなって、酸容器41の配置領域から分析ユニット20の配置領域に空気(塩素ガス)が流通することがない。
【0029】
分析ユニット20の配置領域の前面に対応する筐体110の前面扉113には、筐体110の分析ユニット20の配置領域(内部)に空気を吸気する2箇所の第一吸気口53が形成されるとともに、分析ユニット20の配置領域の背面に対応する筐体110の背面壁112には、筐体110の分析ユニット20の配置領域に存在する空気を排気する換気ファン51が配置されている。これにより、換気ファン51が回転することによって第一吸気口53から吸気された空気と、電子クーラー60から送風された空気とが、換気ファン51から排気されるようになっている。
また、酸容器41の配置領域の前面に対応する筐体110の前面扉113には、筐体110の酸容器41の配置領域(内部)に空気を吸気する2箇所の第二吸気口52が形成されるとともに、酸容器41の配置領域の背面に対応する筐体110の背面壁112には、筐体110の酸容器41の配置領域に存在する空気を排気する2箇所の第二換気口54が形成されている。これにより、2箇所の第二吸気口52から吸気された空気と、電子クーラー60から送風された空気とが、2箇所の第二換気口54から排気されるようになっている。
【0030】
以上のように、本発明の全有機炭素計1によれば、分析ユニット20の金属製構成ユニット等の腐食を防止することができる。
【0031】
<他の実施形態>
上述した全有機炭素計1では、前面扉13に第一吸気口53が形成されるとともに背面壁12に換気ファン51が配置されている構成としたが、第一吸気口や換気ファンは側方に形成されているような構成としてもよい。なお、第二吸気口や第二換気機構も同様である。
【産業上の利用可能性】
【0032】
本発明は、溶液試料中のTOC濃度を計測する全有機炭素計等に利用することができる。
【符号の説明】
【0033】
1: 全有機炭素計
10: 筐体
20: 分析ユニット
30: 制御部
41: 酸容器(試薬タンク)
51: 第一換気ファン(第一換気機構)
52: 第一吸気口
53: 第二吸気口
54: 第二換気口(第二換気機構)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
前記筐体の内部に配置され、溶液試料を分析する分析ユニットと、
前記筐体の内部に配置され、前記分析ユニットを制御する制御部と、
前記筐体の内部に配置され、分析に用いられる試薬が収容された試薬タンクと、
前記筐体の内部の気体を排気する換気機構と、
前記筐体の内部に気体を吸気する吸気口とを備える分析計であって、
前記分析ユニットの配置領域には、第一吸気口と第一換気機構とが配置されるとともに、前記試薬タンクの配置領域には、第二吸気口と第二換気機構とが配置され、
前記試薬タンクの配置領域から分析ユニットの配置領域に気体が流通しないようにすることを特徴とする分析計。
【請求項2】
前記試薬タンクの配置領域と分析ユニットの配置領域との間には、仕切壁が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の分析計。
【請求項3】
前記分析ユニットを冷却するための気体を送風する冷却機構を備え、
前記冷却機構から送風される気体が、前記試薬タンクの配置領域から分析ユニットの配置領域に気体が流通しないようにすることを特徴とする請求項1に記載の分析計。
【請求項4】
前記制御部の配置領域と、前記分析ユニットの配置領域と、前記試薬タンクの配置領域とが、上からこの順に筐体の内部に形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の分析計。
【請求項5】
前記分析ユニットは、シリンジポンプと、マルチポートバルブと、前記溶液試料を燃焼させることにより溶液試料内の全有機炭素成分を二酸化炭素に変換する測定部とを備え、
前記試薬は、塩酸であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の分析計。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2013−15388(P2013−15388A)
【公開日】平成25年1月24日(2013.1.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−147914(P2011−147914)
【出願日】平成23年7月4日(2011.7.4)
【出願人】(000001993)株式会社島津製作所 (3,708)
【Fターム(参考)】