気泡除去機能を有する全有機体炭素計
【課題】流路中の気泡を除去する。
【解決手段】試料水Ｗｓが流される第一流路１と、測定対象水が流される第二流路２とを、液体が通過せずにガス成分が移動できるガス交換膜５を介して接続し、両流路１，２間に圧力差を設ける。更に、少なくとも第二流路２における上流側で脱イオン水Ｗｍ２を加熱する温度制御部７と、更にその上流に配置された溶存気体除去部６とを設ける。当該構成により、第二流路２において、ガス交換膜５より下流に気泡が至るのを防止する。
【解決手段】試料水Ｗｓが流される第一流路１と、測定対象水が流される第二流路２とを、液体が通過せずにガス成分が移動できるガス交換膜５を介して接続し、両流路１，２間に圧力差を設ける。更に、少なくとも第二流路２における上流側で脱イオン水Ｗｍ２を加熱する温度制御部７と、更にその上流に配置された溶存気体除去部６とを設ける。当該構成により、第二流路２において、ガス交換膜５より下流に気泡が至るのを防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料水に含まれる有機炭素物由来の二酸化炭素を別流路の脱イオン水に移動させ、当該脱イオン水の導電率を測定することにより、全有機炭素量を推定する全有機体炭素計において、脱イオン水から気泡を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料水中の全有機体炭素を測定する全有機体炭素測定装置としては、有機体炭素を二酸化炭素に変換する有機物酸化分解部、有機物酸化分解部で発生した二酸化炭素を脱イオン水へ抽出する二酸化炭素分離部、及び二酸化炭素分離部で抽出した二酸化炭素量を測定するために二酸化炭素分離部の脱イオン水の導電率を測定する検出部を備えたものがある。
【０００３】
そのような全有機体炭素測定装置において、二酸化炭素分離部は有機物酸化分解部で酸化処理が施された試料水から二酸化炭素を脱イオン水に移動させるために、試料水と脱イオン水をガス交換膜で隔てて配置することにより、試料水中の二酸化炭素をそのガス交換膜を介して脱イオン水に移させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３００６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のごとき全有機体炭素測定装置において、測定精度を向上させるためには、脱イオン水の温度を常温よりも少し高めに制御する必要がある。かかる場合、加熱により、脱イオン水に溶存していた気体などの気体が気泡となって表れて、導電率の測定に悪影響を及ぼしていた。
本発明は導電率測定部に気泡が移動するのを適切に防止することのできる全有機体炭素測定装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、本発明は、試料水を流す第一流路と、脱イオン水を流す第二流路と、それらの間に設けられたガス交換膜と、前記第一流路の上流側に配置された有機物酸化分解部と、前記第二流路の前記ガス交換膜より下流側に設けられた導電率測定部と、前記ガス交換膜が設けられた領域又はその一部領域において、第二流路の圧力が第一流路より高くなるようにする圧力制御部と、前記第二流路の前記ガス交換膜よりも上流側に設けられた溶存気体除去部と、少なくとも前記溶存気体除去部と前記ガス交換膜の間の領域において、脱イオン水の温度を制御する温度制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この場合、溶存気体除去部は、多孔質膜と吸気ポンプとから構成されることが望ましい。多孔質膜は、シリコン又はＰＴＦＥを主成分とすることでき、より好ましくはＰＴＦＥとすることである。
【０００８】
また、前記圧力制御部は、前記第二流路の、前記ガス交換膜よりも下流に設けられた流路抵抗部品によることができる。当該流路抵抗部品は、抵抗管に代表される。
【０００９】
また、ガス交換膜は、膜を貫通した多数の孔が形成されたメンブレンフィルタ又はガス透過膜であることが望ましく、膜を貫通した多数の孔が形成されたメンブレンフィルタと、前記メンブレンフィルタに形成され前記孔を通して液体が移動せずに液体に含まれるガス成分の移動だけができる隙間を形成している疎水性材料からなるガス透過層とからなるものであってもよい。
【００１０】
また、本発明は、少なくとも、前記第一流路の一部領域と、前記ガス交換膜と、前記第二流路の一部領域と、前記導電率測定部とが、一体の積層チップとして形成されていることが望ましい。この場合において、前記温度制御部は、前記積層チップの周囲に配置される金属製ブロックと、当該金属製ブロックを加熱するヒータまたはペルチェ素子とを含むことも望ましい。更に、前記温度制御部は、前記脱イオン水の温度を測定する温度センサ及び／又は金属製ブロックの温度を測定する温度センサを含むことがより望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成された全有機体炭素計は、次のように作用する。
試料水に含まれる有機体炭素由来の二酸化炭素は、ガス交換膜を介して脱イオン水へ移動する。一方、脱イオン水の溶存気体のほとんどは、溶存気体除去部により除去される。わずかに残存した溶存気体は、温度制御部により脱イオン水が加熱されたときに、気泡となる場合がある。ここで、ガス交換膜が設けられた領域では、圧力制御部によって、第二流路の圧力が、第一流路より高く維持されている。従って、気泡は、その圧力差により第一流路へ移動する。
かかる作用により、第二流路から気泡が除去されて、導電率測定部に気泡が到達するのを防止することができる。従って試料水に含まれる有機体炭素由来の二酸化炭素の濃度を、気泡による誤差無く測定することができる。
【００１２】
また、溶存気体除去部を多孔質膜と吸気ポンプとから構成することにより、窒素を用いたバブリング等の方法に比べて、溶存気体を的確に除去することができる。
更に、多孔質膜をシリコン製とすれば、比較的安価に構成することができる。一方、ＰＴＦＥは導電率に影響を及ぼす成分が溶融することがなく、高精度な導電率の測定に寄与する。
【００１３】
また、圧力制御部を、前記ガス交換膜よりも下流に設けられた流路抵抗部品によることにすれば、構成を極めて簡略化することができる。
【００１４】
また、ガス交換膜はメンブレンフィルタ又はガス透過膜を用いて実現することもできるが、メンブレンフィルタと疎水性材料のガス透過層とからなるものや、液体が移動せずに液体に含まれるガス成分の移動だけができる複数の溝で両流路間を結ぶものを使用すれば、ガス透過膜よりも透過速度を速くし、メンブレンフィルタよりも高い送液圧力を可能にすることができる。
【００１５】
また、少なくとも、前記第一流路の一部領域と、前記ガス交換膜と、前記第二流路の一部領域と、前記導電率測定部とを、一体の積層チップとすれば、装置が小型になるだけでなく、流路を接続する部材が不要になるので、そのような部材からの異物の侵入を抑えることができる。
【００１６】
更に、導電率測定部の直前で水温が変化すると、そのときに気泡が生じてしまう恐れがある。しかし、積層チップを金属製ブロックで覆い、当該金属製ブロックをヒータにより加熱することにより、脱イオン水の温度を制御すれば、積層チップ全体の温度を略均一に保つことができるので、導電率測定部の直前で気泡が発生するのを防止することができる。ヒータの代わりにペルチェ素子を用いれば、加熱だけではなく冷却も可能であるので、温度の制御をより正確かつ迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本件発明にかかる全有機体炭素計は、図１に示すように、第一流路１と第二流路２とが、ガス交換膜３を介して接続されている。以下、第一流路１及び第二流路におけるガス交換膜３が設けられた領域をガス交換部と呼ぶ。
【００１８】
第一流路１におけるガス交換部の上流側には、試料水導入口１１、無機炭素除去部４、有機物酸化分解部５が設けられている。また、下流側には、試料水排水口１２が設けられている。
無機炭素除去部４は、試料水Ｗｓに溶存する無機炭素体を除去して無機炭素除去試料水Ｗｓ１を生成する。
また、有機物酸化分解部５は、無機炭素除去試料水Ｗｓ１に含まれる有機炭素体を二酸化炭素に変換して、有機炭素変換試料水Ｗｓ２を生成する。
生成された有機炭素変換試料水Ｗｓ２は、第一流路１におけるガス交換部を通過した後、廃液Ｗｓ３として、試料水排水口１２から排水される。
【００１９】
一方、第二流路２は、測定対象水Ｗｍを循環させる流路を形成しており、ガス交換部から下流方向に向けて、導電率測定部８、脱イオン部９、溶存気体除去部６、及び、循環ポンプ２１が接続されている。また、少なくともガス交換部より上流において、第二流路２の温度を制御する温度制御部７が設けられている。測定対象水Ｗｍは、脱イオン部９により、導電率に影響を与えるイオンを除去されて、脱イオン水Ｗｍ１となる。脱イオン部９は、一般的に知られたイオン交換水精製器などを用いることができる。
【００２０】
第二流路２を循環流路とすれば、測定対象水Ｗｍに気体が混入しにくいため好適であるが、脱イオン部９が必要となる。従って、循環流路とせず、別途脱イオン水を供給する場合には、脱イオン部９を省略することも可能である。
【００２１】
次に、脱イオン水Ｗｍ１は、溶存気体除去部６により、溶存している気体が除去されて、溶存気体除去後の脱イオン水（Ｗｍ２）となる。
溶存気体除去部６の詳細を図２に示す。溶存気体除去部６は、真空ポンプ６１により低圧にされた真空室６２内にチューブ６３を配置して構成されている。
脱イオン水Ｗｍ１をチューブ６３内に導入して、溶存ガスを除去することができる。チューブ６３は、ＰＴＦＥを主成分とする薄膜により形成されている。
ＰＴＦＥは、その成分が脱イオン水Ｗｍ１に溶融しにくいため、薄膜の溶融に起因した測定対象水Ｗｍの導電率の変化を防ぐことができる。
本実施例では、ＰＴＦＥを主成分とするチューブを用いることとしたが、これに限られない。例えば、材質は廉価で入手性の良いシリコンであっても良い。また、チューブ形状に限られず、薄膜を対向配置させたものであっても良い。更に、流路の一部に薄膜を配置する構成であっても良い。その他、液中に溶存する気体を除去する機能を有する限りにおいて、その態様を種々変更可能である。
【００２２】
更に、溶存気体除去後の脱イオン水Ｗｍ２は、ポンプ２１によりガス交換へ流入する（図１参照）。この領域は、一体の積層チップとして構成されている。
【００２３】
図３に、積層チップの詳細な構造を示す。図３（ａ）は、上面図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’断面図及び、各部に接続される制御回路を示す図である。図３（ｂ）に示すように、積層チップは、ガス交換膜３と、第一流路１の一部領域と、第二流路２の一部領域と、導電率測定部８とを順に積層して構成されている。その積層チップは、アルミブロック７３によって覆われており、当該アルミブロック７３と、アルミブロック７３の表面温度を測定する熱電対７４と、アルミブロック７３の温度を制御するペルチェ素子７１と、熱電対７４による検出温度に基づいて、ペルチェ素子７１の駆動電流を制御する温度制御回路７５とにより、温度制御部７を構成している。本実施例では、アルミブロック７３は、ガス交換の上流側においても、第二流路２と接している。導電率測定部８は、流路内に設けられた電極対８１と、電極対８１間の抵抗値を測定する導電率測定回路８２とから構成される。
【００２４】
積層チップのガス交換膜３以外の各層は、例えば石英ガラス基板などのガラス基板である。各流路は、およそ１ｍｍ程度の幅と、0.1mm程度の深さにした。ただし、流路の幅や深さは、取り扱う流量などによって種々変更可能である。
このような流路は例えばフォトリソグラフィとエッチングを用いた微細加工技術により形成することができる。また、孔は、例えばサンドブラスト法により形成することができる。
【００２５】
なお、必ずしも積層チップを構成する必要は無く、各部が完全に分離していてもよい。また、図１における有機物酸化分解部５をも一体として積層チップにしてもよい。ただし、第一流路１と第二流路２がガス交換膜３を介して接続されている構成は必須である。
【００２６】
温度制御部７は、制御回路７５によって、アルミブロック７３の表面温度を熱電対７４により検出し、当該検出された温度が導電率測定時に所定の温度になるようにペルチェ素子７１へ流す電流を制御する。所定の温度は、使用環境温度の上限に、温調のための上げ幅を加えた温度とするのが一般的である。例えば使用環境温度を４０℃、温調のための上げ幅を５℃とすると、所定の温度は４５℃となる。また、有機物酸化分解部５をも一体として積層チップにしている場合には、有機物の酸化分解に用いられるＵＶランプを近接配置する必要がある。ＵＶランプは相当の高温となるため、アルミブロック７３を通じて積層チップ全体の温度上昇を引き起こす。その温度上昇を１０℃程度とすると、上記所定の温度は、５５℃となる。
【００２７】
なお、導電率測定部８の温度を測定する熱電対を設け、当該熱電対により検出された温度が、導電率測定時に所定の温度になるように制御しても良い。あるいは、導電率測定時のみアルミブロック７３の表面温度を測定する熱電対７４によって検出される温度に基づいて制御し、それ以外のときは、導電率測定部８の温度を測定する熱電対によって検出される温度に基づいて制御するようにしても良い。
【００２８】
Ｗｍ２内には、溶存気体除去部６によって除去しきれなかった気体が残存していることがあり、当該残存した気体が、温度制御部７による加熱により気泡となって現れる場合がある。当該気泡が導電率測定部８へ到達すると、測定誤差の要因となる。
【００２９】
しかしながら、図３のように、アルミブロック７３は、ガス交換膜３が設けられた領域より上流においても、溶存気体除去後の脱イオン水Ｗｍ２の温度を制御している。従って、気泡は、ガス交換膜３の上流側で発生する。
【００３０】
さらに、第二流路２には、圧力制御部として、ガス交換膜３と導電率測定部８との間に幅狭部２４を設けているので、流路抵抗の相違により、両流路の流速を同じであっても、ポンプ２１から幅狭部２４の間における第二流路２の圧力が、第一流路１の圧力より高くなる。なお、図１においては、圧力制御部として抵抗管２３を設けることにしていたが、これに代えて、積層チップ内部に幅狭部２４を設けることにしている。
当該圧力差によって、溶存気体除去後の脱イオン水Ｗｍ２中の気泡は、ガス交換膜３を介して、有機炭素変換後の試料水Ｗｓ２へ移動する。試料水Ｗｓ２は、その後廃液Ｗｓ３として排出される。
【００３１】
なお、圧力制御部として幅狭部を設けることとしたが、単に第一流路１の断面積より、第二流路の断面積を大きくすることにしてもよい。また、流路にメッシュを配置したり、更にメッシュにガラス粒子を詰めて、流路抵抗を増加させるようにしたりしてもよい。その他、圧力差を設ける公知の技術を種々選択して適用可能である。
【００３２】
更に、圧力制御部を、ガス交換膜３と導電率測定部８との間に設けることにすれば、ガス交換膜３全体で、気泡の移動効果を得ることができ、好適である。ただし、ガス交換膜３の一部領域において、圧力差が生じるように、ガス交換膜３が設けられた領域の一部において、第二流路２に幅狭部を設けても良い。
その他、ガス交換膜３が設けられた全領域または一部領域において、第二流路の水圧が、第二流路の水圧よりも高くなるようにする限りにおいて、具体的な態様を種々変更可能である。
【００３３】
本実施形態のように、温度制御部７の構成部品としてペルチェ素子を用いれば、加熱及び冷却が可能である。従って、頻繁に設定温度や制御対象の流量や温度が変化し、設定温度に対する追従性が要求される場合には、ペルチェ素子を用いることが望ましい。しかし、このような特段の事情がなければ、ペルチェ素子７１に変えて、加熱する機能のみを有する素子であっても良い。例えば電熱ヒータであってもよい。
【００３４】
また、ペルチェ素子７１は、アルミブロック７３の温度を制御しているため、実質的に積層チップ全体の温度が制御される。このような態様にすれば、積層チップの入口付近から出口にかけて、第二流路２を流れる測定対象水Ｗｍの温度を略一定に保つことができる。従って、第二流路２におけるガス交換部の下流で温度変化による気泡が発生せず、好適である。
ただし、少なくとも、ガス交換部の上流側で、第二流路２を流れる液体の温度を上昇させる機能を有する限り、残存する溶存気体を気泡化させた後、ガス交換部を介して、第一流路１側へ移動させることができる。従って、気泡が導電率測定部８へ到達する可能性を低減できる。
【００３５】
一方、第一流路１を流れる有機炭素変換後の試料水Ｗｓ２に含まれるＣＯ２は、ガス交換膜３を介して、溶存気体除去後の脱イオン水Ｗｍ２へ移動する。
【００３６】
ここで注目すべきは、気泡については両流路の圧力差に依存してガス交換膜３を介して移動するのに対して、溶存するＣＯ２の移動速度は、両流路の圧力差にほとんど依存せず、両流路のＣＯ２濃度差に依存することである。
従って、導電率測定部８へ気泡が到達するのを防止しつつ、試料水に含まれるＣＯ２を脱イオン水へ移動させることができる。
【００３７】
以下、ガス交換膜の詳細について説明する。
ガス交換膜としてのガス透過膜は、概略的には図４（ａ）に符号３１として示されるような断面構造をもち、素材における分子と分子の隙間がランダムな方向に存在し、その隙間をガス成分が透過する。ガス透過膜ではガスの透過速度は遅いが、液体が膜を通じて漏れることはない。
ガス透過膜を単独で用いる場合、疎水性多孔質膜が好ましく、例えば、多孔質フッ素樹脂膜（例えば、住友電工社製のポアフロン（登録商標））を用いることができる。
メンブレンフィルタを単独でガス交換膜として用いる場合、厚さが１０μｍ、孔径が０．２μｍ、気孔率が５〜２０％のポリカーボネート製メンブレンフィルタ（ISOPORE MEMBRANE FILTER：MILLIPORE社の製品）を使用することができる。
【００３８】
更に、ガス交換膜として、メンブレンフィルタ及びその表面に形成されるガス透過層を用いることもできる。ガス透過層がメンブレンフィルタの両面から形成されているものは、概略的には図４（ａ）〜図４（ｅ）のいずれか、又はそれらの組み合わされた構造になっている。
図４（ｃ）の構造は、疎水性材料からなるガス透過層３４がメンブレンフィルタ３２の孔３３を粗く埋めることにより、孔３３を通じて液体が移動することを阻止し、液体に含まれるガス成分はガス透過層３４の隙間を通って移動できるようになったものである。
【００３９】
図４（ｄ）の構造は、疎水性材料からなるガス透過層３５がメンブレンフィルタ３２の孔３３の径を小さくすることにより、孔３３を通じて液体が移動することを阻止し、液体に含まれるガス成分はガス透過層３５の隙間を通って移動できるようになったものである。
【００４０】
図４（ｅ）の構造は、疎水性材料からなるガス透過層３６がメンブレンフィルタ３２の表面を薄く被うことにより、メンブレンフィルタ３２の孔３３を通じて液体が移動することをガス透過層３６が阻止し、液体に含まれるガス成分がそのガス透過層３６の隙間を通って移動できるようになったものである。
【００４１】
図４（ｃ），図４（ｄ）の構造によれば、ガス透過層３４の隙間又は小さくされたメンブレンフィルタ３２の孔３３の径は、従来のガス透過膜における分子間の隙間よりは大きいため、ガス成分は膜中を気体の拡散速度で移動することができる。またメンブレンフィルタ３２そのものの孔３３よりは径が小さくなって表面張力の効果が高まっているので、使用できる液体の送液圧力上限が大きくなるように改善される。
【００４２】
図４（ｅ）の構造によれば、ガス成分は従来の透過膜と同様にガス透過層３６の素材における分子と分子の隙間をガス成分が透過することになるが、従来の技術で作製できる透過膜の厚みより薄く作製できるため、ガス成分が透過する時間が短縮される。
メンブレンフィルタの好ましい例は、膜を貫通している孔が膜に垂直方向に形成されたものであり、ガス透過層の一例はフッ素系堆積薄膜である。メンブレンフィルタの孔が互いに交わっていなければメンブレンフィルタ内部でのガスの拡散が少なく、ガス成分の移動速度がより速くなる。
【００４３】
本実施例ではポリカーボネート製メンブレンフィルタを選択して使用することができる。メンブレンフィルタの表面には疎水性材料からなるガス透過層を形成するので、メンブレンフィルタ自体の材質は疎水性でも親水性でもよい。また、メンブレンフィルタの孔径は特に限定されるものではないが、大きすぎると液漏れが生じやすくなるので、ガス透過層を形成した状態で液漏れが生じないような大きさのものを選択する。逆に小さすぎるとガス透過層を形成した状態でガスの透過速度が遅くなる。
【００４４】
本発明でガス交換膜として使用することのあるメンブレンフィルタの一態様を図５（ａ）〜図５（ｂ）に示す。図５（ａ）のメンブレンフィルタの孔を通して液体が移動せずに液体に含まれるガス成分の移動だけができる隙間を形成するために、疎水性材料からなるガス透過層を表面と裏面の両面に形成した状態を示したのが図５（ｂ）の走査型電子顕微鏡画像である。ここでは、ＣＨＦ３を反応ガスとしてプラズマ処理することにより、メンブレンフィルタの両面にガス透過層としてフルオロカーボン層を成膜した。その成膜条件は、ガス流量５０ｓｃｃｍ、成膜圧力１５０ｍＴｏｒｒ、成膜時間が片面５分、印加パワー１００Ｗであった。成膜レートは約１６〜１８ｎｍ／分で、成膜されたフルオロカーボン層の膜厚は約８０〜９０ｎｍであった。
【００４５】
このガス透過フィルタの疎水化の評価は、メンブレンフィルタ表面と水滴の接触角を測定することにより行ない、接触角は未処理の場合（図５（ａ））は５１°であったのに対し、処理後（図５（ｂ））には９６°へと増大し、疎水化されていることを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】全有機体炭素測定装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】溶存気体除去部の詳細図である。
【図３】積層チップの上面図及び断面図である。
【図４】ガス透過膜の断面形状を比較するための図である。
【図５】メンブレンフィルタ表面状態をのＳＥＭ画像により比較する図である。
【符号の説明】
【００４７】
1 第一流路
11 試料水導入口
12 試料水排水口
2 第二流路
21 循環ポンプ
22 シリンジポンプ
23 抵抗管
3 ガス交換膜
4 無機炭素除去部
5 有機物酸化分解部
6 溶存気体除去部
61 真空ポンプ
62 真空室
63 チューブ
7 温度制御部
71 ペルチェ素子
73 アルミブロック
74 熱電対
75 温度制御回路
8 導電率測定部
81 電極対
82 導電率測定回路
9 脱イオン部
Ws 試料水
Ws1 無機炭素溶存試料水
Ws2 有機炭素変換後の試料水
Ws3 廃液
Wm 測定対象水
Wm1 脱イオン水
Wm2 溶存気体除去後の脱イオン水
Wm3 ＣＯ２溶存脱イオン水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料水に含まれる有機炭素物由来の二酸化炭素を別流路の脱イオン水に移動させ、当該脱イオン水の導電率を測定することにより、全有機炭素量を推定する全有機体炭素計において、脱イオン水から気泡を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料水中の全有機体炭素を測定する全有機体炭素測定装置としては、有機体炭素を二酸化炭素に変換する有機物酸化分解部、有機物酸化分解部で発生した二酸化炭素を脱イオン水へ抽出する二酸化炭素分離部、及び二酸化炭素分離部で抽出した二酸化炭素量を測定するために二酸化炭素分離部の脱イオン水の導電率を測定する検出部を備えたものがある。
【０００３】
そのような全有機体炭素測定装置において、二酸化炭素分離部は有機物酸化分解部で酸化処理が施された試料水から二酸化炭素を脱イオン水に移動させるために、試料水と脱イオン水をガス交換膜で隔てて配置することにより、試料水中の二酸化炭素をそのガス交換膜を介して脱イオン水に移させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３００６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のごとき全有機体炭素測定装置において、測定精度を向上させるためには、脱イオン水の温度を常温よりも少し高めに制御する必要がある。かかる場合、加熱により、脱イオン水に溶存していた気体などの気体が気泡となって表れて、導電率の測定に悪影響を及ぼしていた。
本発明は導電率測定部に気泡が移動するのを適切に防止することのできる全有機体炭素測定装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、本発明は、試料水を流す第一流路と、脱イオン水を流す第二流路と、それらの間に設けられたガス交換膜と、前記第一流路の上流側に配置された有機物酸化分解部と、前記第二流路の前記ガス交換膜より下流側に設けられた導電率測定部と、前記ガス交換膜が設けられた領域又はその一部領域において、第二流路の圧力が第一流路より高くなるようにする圧力制御部と、前記第二流路の前記ガス交換膜よりも上流側に設けられた溶存気体除去部と、少なくとも前記溶存気体除去部と前記ガス交換膜の間の領域において、脱イオン水の温度を制御する温度制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この場合、溶存気体除去部は、多孔質膜と吸気ポンプとから構成されることが望ましい。多孔質膜は、シリコン又はＰＴＦＥを主成分とすることでき、より好ましくはＰＴＦＥとすることである。
【０００８】
また、前記圧力制御部は、前記第二流路の、前記ガス交換膜よりも下流に設けられた流路抵抗部品によることができる。当該流路抵抗部品は、抵抗管に代表される。
【０００９】
また、ガス交換膜は、膜を貫通した多数の孔が形成されたメンブレンフィルタ又はガス透過膜であることが望ましく、膜を貫通した多数の孔が形成されたメンブレンフィルタと、前記メンブレンフィルタに形成され前記孔を通して液体が移動せずに液体に含まれるガス成分の移動だけができる隙間を形成している疎水性材料からなるガス透過層とからなるものであってもよい。
【００１０】
また、本発明は、少なくとも、前記第一流路の一部領域と、前記ガス交換膜と、前記第二流路の一部領域と、前記導電率測定部とが、一体の積層チップとして形成されていることが望ましい。この場合において、前記温度制御部は、前記積層チップの周囲に配置される金属製ブロックと、当該金属製ブロックを加熱するヒータまたはペルチェ素子とを含むことも望ましい。更に、前記温度制御部は、前記脱イオン水の温度を測定する温度センサ及び／又は金属製ブロックの温度を測定する温度センサを含むことがより望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成された全有機体炭素計は、次のように作用する。
試料水に含まれる有機体炭素由来の二酸化炭素は、ガス交換膜を介して脱イオン水へ移動する。一方、脱イオン水の溶存気体のほとんどは、溶存気体除去部により除去される。わずかに残存した溶存気体は、温度制御部により脱イオン水が加熱されたときに、気泡となる場合がある。ここで、ガス交換膜が設けられた領域では、圧力制御部によって、第二流路の圧力が、第一流路より高く維持されている。従って、気泡は、その圧力差により第一流路へ移動する。
かかる作用により、第二流路から気泡が除去されて、導電率測定部に気泡が到達するのを防止することができる。従って試料水に含まれる有機体炭素由来の二酸化炭素の濃度を、気泡による誤差無く測定することができる。
【００１２】
また、溶存気体除去部を多孔質膜と吸気ポンプとから構成することにより、窒素を用いたバブリング等の方法に比べて、溶存気体を的確に除去することができる。
更に、多孔質膜をシリコン製とすれば、比較的安価に構成することができる。一方、ＰＴＦＥは導電率に影響を及ぼす成分が溶融することがなく、高精度な導電率の測定に寄与する。
【００１３】
また、圧力制御部を、前記ガス交換膜よりも下流に設けられた流路抵抗部品によることにすれば、構成を極めて簡略化することができる。
【００１４】
また、ガス交換膜はメンブレンフィルタ又はガス透過膜を用いて実現することもできるが、メンブレンフィルタと疎水性材料のガス透過層とからなるものや、液体が移動せずに液体に含まれるガス成分の移動だけができる複数の溝で両流路間を結ぶものを使用すれば、ガス透過膜よりも透過速度を速くし、メンブレンフィルタよりも高い送液圧力を可能にすることができる。
【００１５】
また、少なくとも、前記第一流路の一部領域と、前記ガス交換膜と、前記第二流路の一部領域と、前記導電率測定部とを、一体の積層チップとすれば、装置が小型になるだけでなく、流路を接続する部材が不要になるので、そのような部材からの異物の侵入を抑えることができる。
【００１６】
更に、導電率測定部の直前で水温が変化すると、そのときに気泡が生じてしまう恐れがある。しかし、積層チップを金属製ブロックで覆い、当該金属製ブロックをヒータにより加熱することにより、脱イオン水の温度を制御すれば、積層チップ全体の温度を略均一に保つことができるので、導電率測定部の直前で気泡が発生するのを防止することができる。ヒータの代わりにペルチェ素子を用いれば、加熱だけではなく冷却も可能であるので、温度の制御をより正確かつ迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本件発明にかかる全有機体炭素計は、図１に示すように、第一流路１と第二流路２とが、ガス交換膜３を介して接続されている。以下、第一流路１及び第二流路におけるガス交換膜３が設けられた領域をガス交換部と呼ぶ。
【００１８】
第一流路１におけるガス交換部の上流側には、試料水導入口１１、無機炭素除去部４、有機物酸化分解部５が設けられている。また、下流側には、試料水排水口１２が設けられている。
無機炭素除去部４は、試料水Ｗｓに溶存する無機炭素体を除去して無機炭素除去試料水Ｗｓ１を生成する。
また、有機物酸化分解部５は、無機炭素除去試料水Ｗｓ１に含まれる有機炭素体を二酸化炭素に変換して、有機炭素変換試料水Ｗｓ２を生成する。
生成された有機炭素変換試料水Ｗｓ２は、第一流路１におけるガス交換部を通過した後、廃液Ｗｓ３として、試料水排水口１２から排水される。
【００１９】
一方、第二流路２は、測定対象水Ｗｍを循環させる流路を形成しており、ガス交換部から下流方向に向けて、導電率測定部８、脱イオン部９、溶存気体除去部６、及び、循環ポンプ２１が接続されている。また、少なくともガス交換部より上流において、第二流路２の温度を制御する温度制御部７が設けられている。測定対象水Ｗｍは、脱イオン部９により、導電率に影響を与えるイオンを除去されて、脱イオン水Ｗｍ１となる。脱イオン部９は、一般的に知られたイオン交換水精製器などを用いることができる。
【００２０】
第二流路２を循環流路とすれば、測定対象水Ｗｍに気体が混入しにくいため好適であるが、脱イオン部９が必要となる。従って、循環流路とせず、別途脱イオン水を供給する場合には、脱イオン部９を省略することも可能である。
【００２１】
次に、脱イオン水Ｗｍ１は、溶存気体除去部６により、溶存している気体が除去されて、溶存気体除去後の脱イオン水（Ｗｍ２）となる。
溶存気体除去部６の詳細を図２に示す。溶存気体除去部６は、真空ポンプ６１により低圧にされた真空室６２内にチューブ６３を配置して構成されている。
脱イオン水Ｗｍ１をチューブ６３内に導入して、溶存ガスを除去することができる。チューブ６３は、ＰＴＦＥを主成分とする薄膜により形成されている。
ＰＴＦＥは、その成分が脱イオン水Ｗｍ１に溶融しにくいため、薄膜の溶融に起因した測定対象水Ｗｍの導電率の変化を防ぐことができる。
本実施例では、ＰＴＦＥを主成分とするチューブを用いることとしたが、これに限られない。例えば、材質は廉価で入手性の良いシリコンであっても良い。また、チューブ形状に限られず、薄膜を対向配置させたものであっても良い。更に、流路の一部に薄膜を配置する構成であっても良い。その他、液中に溶存する気体を除去する機能を有する限りにおいて、その態様を種々変更可能である。
【００２２】
更に、溶存気体除去後の脱イオン水Ｗｍ２は、ポンプ２１によりガス交換へ流入する（図１参照）。この領域は、一体の積層チップとして構成されている。
【００２３】
図３に、積層チップの詳細な構造を示す。図３（ａ）は、上面図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’断面図及び、各部に接続される制御回路を示す図である。図３（ｂ）に示すように、積層チップは、ガス交換膜３と、第一流路１の一部領域と、第二流路２の一部領域と、導電率測定部８とを順に積層して構成されている。その積層チップは、アルミブロック７３によって覆われており、当該アルミブロック７３と、アルミブロック７３の表面温度を測定する熱電対７４と、アルミブロック７３の温度を制御するペルチェ素子７１と、熱電対７４による検出温度に基づいて、ペルチェ素子７１の駆動電流を制御する温度制御回路７５とにより、温度制御部７を構成している。本実施例では、アルミブロック７３は、ガス交換の上流側においても、第二流路２と接している。導電率測定部８は、流路内に設けられた電極対８１と、電極対８１間の抵抗値を測定する導電率測定回路８２とから構成される。
【００２４】
積層チップのガス交換膜３以外の各層は、例えば石英ガラス基板などのガラス基板である。各流路は、およそ１ｍｍ程度の幅と、0.1mm程度の深さにした。ただし、流路の幅や深さは、取り扱う流量などによって種々変更可能である。
このような流路は例えばフォトリソグラフィとエッチングを用いた微細加工技術により形成することができる。また、孔は、例えばサンドブラスト法により形成することができる。
【００２５】
なお、必ずしも積層チップを構成する必要は無く、各部が完全に分離していてもよい。また、図１における有機物酸化分解部５をも一体として積層チップにしてもよい。ただし、第一流路１と第二流路２がガス交換膜３を介して接続されている構成は必須である。
【００２６】
温度制御部７は、制御回路７５によって、アルミブロック７３の表面温度を熱電対７４により検出し、当該検出された温度が導電率測定時に所定の温度になるようにペルチェ素子７１へ流す電流を制御する。所定の温度は、使用環境温度の上限に、温調のための上げ幅を加えた温度とするのが一般的である。例えば使用環境温度を４０℃、温調のための上げ幅を５℃とすると、所定の温度は４５℃となる。また、有機物酸化分解部５をも一体として積層チップにしている場合には、有機物の酸化分解に用いられるＵＶランプを近接配置する必要がある。ＵＶランプは相当の高温となるため、アルミブロック７３を通じて積層チップ全体の温度上昇を引き起こす。その温度上昇を１０℃程度とすると、上記所定の温度は、５５℃となる。
【００２７】
なお、導電率測定部８の温度を測定する熱電対を設け、当該熱電対により検出された温度が、導電率測定時に所定の温度になるように制御しても良い。あるいは、導電率測定時のみアルミブロック７３の表面温度を測定する熱電対７４によって検出される温度に基づいて制御し、それ以外のときは、導電率測定部８の温度を測定する熱電対によって検出される温度に基づいて制御するようにしても良い。
【００２８】
Ｗｍ２内には、溶存気体除去部６によって除去しきれなかった気体が残存していることがあり、当該残存した気体が、温度制御部７による加熱により気泡となって現れる場合がある。当該気泡が導電率測定部８へ到達すると、測定誤差の要因となる。
【００２９】
しかしながら、図３のように、アルミブロック７３は、ガス交換膜３が設けられた領域より上流においても、溶存気体除去後の脱イオン水Ｗｍ２の温度を制御している。従って、気泡は、ガス交換膜３の上流側で発生する。
【００３０】
さらに、第二流路２には、圧力制御部として、ガス交換膜３と導電率測定部８との間に幅狭部２４を設けているので、流路抵抗の相違により、両流路の流速を同じであっても、ポンプ２１から幅狭部２４の間における第二流路２の圧力が、第一流路１の圧力より高くなる。なお、図１においては、圧力制御部として抵抗管２３を設けることにしていたが、これに代えて、積層チップ内部に幅狭部２４を設けることにしている。
当該圧力差によって、溶存気体除去後の脱イオン水Ｗｍ２中の気泡は、ガス交換膜３を介して、有機炭素変換後の試料水Ｗｓ２へ移動する。試料水Ｗｓ２は、その後廃液Ｗｓ３として排出される。
【００３１】
なお、圧力制御部として幅狭部を設けることとしたが、単に第一流路１の断面積より、第二流路の断面積を大きくすることにしてもよい。また、流路にメッシュを配置したり、更にメッシュにガラス粒子を詰めて、流路抵抗を増加させるようにしたりしてもよい。その他、圧力差を設ける公知の技術を種々選択して適用可能である。
【００３２】
更に、圧力制御部を、ガス交換膜３と導電率測定部８との間に設けることにすれば、ガス交換膜３全体で、気泡の移動効果を得ることができ、好適である。ただし、ガス交換膜３の一部領域において、圧力差が生じるように、ガス交換膜３が設けられた領域の一部において、第二流路２に幅狭部を設けても良い。
その他、ガス交換膜３が設けられた全領域または一部領域において、第二流路の水圧が、第二流路の水圧よりも高くなるようにする限りにおいて、具体的な態様を種々変更可能である。
【００３３】
本実施形態のように、温度制御部７の構成部品としてペルチェ素子を用いれば、加熱及び冷却が可能である。従って、頻繁に設定温度や制御対象の流量や温度が変化し、設定温度に対する追従性が要求される場合には、ペルチェ素子を用いることが望ましい。しかし、このような特段の事情がなければ、ペルチェ素子７１に変えて、加熱する機能のみを有する素子であっても良い。例えば電熱ヒータであってもよい。
【００３４】
また、ペルチェ素子７１は、アルミブロック７３の温度を制御しているため、実質的に積層チップ全体の温度が制御される。このような態様にすれば、積層チップの入口付近から出口にかけて、第二流路２を流れる測定対象水Ｗｍの温度を略一定に保つことができる。従って、第二流路２におけるガス交換部の下流で温度変化による気泡が発生せず、好適である。
ただし、少なくとも、ガス交換部の上流側で、第二流路２を流れる液体の温度を上昇させる機能を有する限り、残存する溶存気体を気泡化させた後、ガス交換部を介して、第一流路１側へ移動させることができる。従って、気泡が導電率測定部８へ到達する可能性を低減できる。
【００３５】
一方、第一流路１を流れる有機炭素変換後の試料水Ｗｓ２に含まれるＣＯ２は、ガス交換膜３を介して、溶存気体除去後の脱イオン水Ｗｍ２へ移動する。
【００３６】
ここで注目すべきは、気泡については両流路の圧力差に依存してガス交換膜３を介して移動するのに対して、溶存するＣＯ２の移動速度は、両流路の圧力差にほとんど依存せず、両流路のＣＯ２濃度差に依存することである。
従って、導電率測定部８へ気泡が到達するのを防止しつつ、試料水に含まれるＣＯ２を脱イオン水へ移動させることができる。
【００３７】
以下、ガス交換膜の詳細について説明する。
ガス交換膜としてのガス透過膜は、概略的には図４（ａ）に符号３１として示されるような断面構造をもち、素材における分子と分子の隙間がランダムな方向に存在し、その隙間をガス成分が透過する。ガス透過膜ではガスの透過速度は遅いが、液体が膜を通じて漏れることはない。
ガス透過膜を単独で用いる場合、疎水性多孔質膜が好ましく、例えば、多孔質フッ素樹脂膜（例えば、住友電工社製のポアフロン（登録商標））を用いることができる。
メンブレンフィルタを単独でガス交換膜として用いる場合、厚さが１０μｍ、孔径が０．２μｍ、気孔率が５〜２０％のポリカーボネート製メンブレンフィルタ（ISOPORE MEMBRANE FILTER：MILLIPORE社の製品）を使用することができる。
【００３８】
更に、ガス交換膜として、メンブレンフィルタ及びその表面に形成されるガス透過層を用いることもできる。ガス透過層がメンブレンフィルタの両面から形成されているものは、概略的には図４（ａ）〜図４（ｅ）のいずれか、又はそれらの組み合わされた構造になっている。
図４（ｃ）の構造は、疎水性材料からなるガス透過層３４がメンブレンフィルタ３２の孔３３を粗く埋めることにより、孔３３を通じて液体が移動することを阻止し、液体に含まれるガス成分はガス透過層３４の隙間を通って移動できるようになったものである。
【００３９】
図４（ｄ）の構造は、疎水性材料からなるガス透過層３５がメンブレンフィルタ３２の孔３３の径を小さくすることにより、孔３３を通じて液体が移動することを阻止し、液体に含まれるガス成分はガス透過層３５の隙間を通って移動できるようになったものである。
【００４０】
図４（ｅ）の構造は、疎水性材料からなるガス透過層３６がメンブレンフィルタ３２の表面を薄く被うことにより、メンブレンフィルタ３２の孔３３を通じて液体が移動することをガス透過層３６が阻止し、液体に含まれるガス成分がそのガス透過層３６の隙間を通って移動できるようになったものである。
【００４１】
図４（ｃ），図４（ｄ）の構造によれば、ガス透過層３４の隙間又は小さくされたメンブレンフィルタ３２の孔３３の径は、従来のガス透過膜における分子間の隙間よりは大きいため、ガス成分は膜中を気体の拡散速度で移動することができる。またメンブレンフィルタ３２そのものの孔３３よりは径が小さくなって表面張力の効果が高まっているので、使用できる液体の送液圧力上限が大きくなるように改善される。
【００４２】
図４（ｅ）の構造によれば、ガス成分は従来の透過膜と同様にガス透過層３６の素材における分子と分子の隙間をガス成分が透過することになるが、従来の技術で作製できる透過膜の厚みより薄く作製できるため、ガス成分が透過する時間が短縮される。
メンブレンフィルタの好ましい例は、膜を貫通している孔が膜に垂直方向に形成されたものであり、ガス透過層の一例はフッ素系堆積薄膜である。メンブレンフィルタの孔が互いに交わっていなければメンブレンフィルタ内部でのガスの拡散が少なく、ガス成分の移動速度がより速くなる。
【００４３】
本実施例ではポリカーボネート製メンブレンフィルタを選択して使用することができる。メンブレンフィルタの表面には疎水性材料からなるガス透過層を形成するので、メンブレンフィルタ自体の材質は疎水性でも親水性でもよい。また、メンブレンフィルタの孔径は特に限定されるものではないが、大きすぎると液漏れが生じやすくなるので、ガス透過層を形成した状態で液漏れが生じないような大きさのものを選択する。逆に小さすぎるとガス透過層を形成した状態でガスの透過速度が遅くなる。
【００４４】
本発明でガス交換膜として使用することのあるメンブレンフィルタの一態様を図５（ａ）〜図５（ｂ）に示す。図５（ａ）のメンブレンフィルタの孔を通して液体が移動せずに液体に含まれるガス成分の移動だけができる隙間を形成するために、疎水性材料からなるガス透過層を表面と裏面の両面に形成した状態を示したのが図５（ｂ）の走査型電子顕微鏡画像である。ここでは、ＣＨＦ３を反応ガスとしてプラズマ処理することにより、メンブレンフィルタの両面にガス透過層としてフルオロカーボン層を成膜した。その成膜条件は、ガス流量５０ｓｃｃｍ、成膜圧力１５０ｍＴｏｒｒ、成膜時間が片面５分、印加パワー１００Ｗであった。成膜レートは約１６〜１８ｎｍ／分で、成膜されたフルオロカーボン層の膜厚は約８０〜９０ｎｍであった。
【００４５】
このガス透過フィルタの疎水化の評価は、メンブレンフィルタ表面と水滴の接触角を測定することにより行ない、接触角は未処理の場合（図５（ａ））は５１°であったのに対し、処理後（図５（ｂ））には９６°へと増大し、疎水化されていることを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】全有機体炭素測定装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】溶存気体除去部の詳細図である。
【図３】積層チップの上面図及び断面図である。
【図４】ガス透過膜の断面形状を比較するための図である。
【図５】メンブレンフィルタ表面状態をのＳＥＭ画像により比較する図である。
【符号の説明】
【００４７】
1 第一流路
11 試料水導入口
12 試料水排水口
2 第二流路
21 循環ポンプ
22 シリンジポンプ
23 抵抗管
3 ガス交換膜
4 無機炭素除去部
5 有機物酸化分解部
6 溶存気体除去部
61 真空ポンプ
62 真空室
63 チューブ
7 温度制御部
71 ペルチェ素子
73 アルミブロック
74 熱電対
75 温度制御回路
8 導電率測定部
81 電極対
82 導電率測定回路
9 脱イオン部
Ws 試料水
Ws1 無機炭素溶存試料水
Ws2 有機炭素変換後の試料水
Ws3 廃液
Wm 測定対象水
Wm1 脱イオン水
Wm2 溶存気体除去後の脱イオン水
Wm3 ＣＯ２溶存脱イオン水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料水を流す第一流路と、
脱イオン水を流す第二流路と、
それらの間に設けられたガス交換膜と、
前記第一流路の上流に配置された有機物酸化分解部と、
前記第二流路の前記ガス交換膜より下流に設けられた導電率測定部と、
前記ガス交換膜が設けられた領域又はその一部領域において、第二流路の圧力が第一流路より高くなるようにする圧力制御部と、
前記第二流路の前記ガス交換膜よりも上流に設けられた溶存気体除去部と、
少なくとも前記溶存気体除去部と前記ガス交換膜の間の領域において、脱イオン水の温度を制御する温度制御部と、
を備えることを特徴とする全有機体炭素計。
【請求項２】
溶存気体除去部は、多孔質膜と、当該多孔質膜の周囲を減圧するための吸気ポンプとからなることを特徴とする請求項１に記載の全有機体炭素計。
【請求項３】
前記多孔質膜はシリコンを主成分とすることを特徴とする請求項２に記載の全有機体炭素計。
【請求項４】
前記多孔質膜はＰＴＦＥを主成分とすることを特徴とする請求項２に記載の全有機体炭素計。
【請求項５】
前記圧力制御部は、前記第二流路の、前記ガス交換膜よりも下流に設けられた流路抵抗部品によることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の全有機体炭素計。
【請求項６】
前記ガス交換膜は、膜を貫通した多数の孔が形成されたメンブレンフィルタ又はガス透過膜であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の全有機体炭素計。
【請求項７】
前記ガス交換膜は、膜を貫通した多数の孔が形成されたメンブレンフィルタと、前記メンブレンフィルタに形成され前記孔を通して液体が移動せずに液体に含まれるガス成分の移動だけができる隙間を形成している疎水性材料からなるガス透過層とからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の全有機体炭素計。
【請求項８】
少なくとも、前記第１流路の一部領域と、前記ガス交換膜と、前記第二流路の一部領域と、前記導電率測定部とが、一体の積層チップとして形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の全有機炭素計。
【請求項９】
前記温度制御部は、前記積層チップの周囲に配置される金属製ブロックと、当該金属製ブロックを加熱するヒータとを含むことを特徴とする請求項８に記載の全有機炭素計。
【請求項１０】
前記温度制御部は、前記積層チップの周囲に配置される金属製ブロックと、当該金属製ブロックを加熱するペルチェ素子とを含むことを特徴とする請求項９に記載の全有機炭素計。
【請求項１１】
前記温度制御部は、前記脱イオン水の温度を測定する温度センサを含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の全有機炭素計。
【請求項１２】
前記金属製ブロックの温度を測定する温度センサを含むことを特徴とする請求項９〜１１に記載の全有機炭素計。
【請求項１】
試料水を流す第一流路と、
脱イオン水を流す第二流路と、
それらの間に設けられたガス交換膜と、
前記第一流路の上流に配置された有機物酸化分解部と、
前記第二流路の前記ガス交換膜より下流に設けられた導電率測定部と、
前記ガス交換膜が設けられた領域又はその一部領域において、第二流路の圧力が第一流路より高くなるようにする圧力制御部と、
前記第二流路の前記ガス交換膜よりも上流に設けられた溶存気体除去部と、
少なくとも前記溶存気体除去部と前記ガス交換膜の間の領域において、脱イオン水の温度を制御する温度制御部と、
を備えることを特徴とする全有機体炭素計。
【請求項２】
溶存気体除去部は、多孔質膜と、当該多孔質膜の周囲を減圧するための吸気ポンプとからなることを特徴とする請求項１に記載の全有機体炭素計。
【請求項３】
前記多孔質膜はシリコンを主成分とすることを特徴とする請求項２に記載の全有機体炭素計。
【請求項４】
前記多孔質膜はＰＴＦＥを主成分とすることを特徴とする請求項２に記載の全有機体炭素計。
【請求項５】
前記圧力制御部は、前記第二流路の、前記ガス交換膜よりも下流に設けられた流路抵抗部品によることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の全有機体炭素計。
【請求項６】
前記ガス交換膜は、膜を貫通した多数の孔が形成されたメンブレンフィルタ又はガス透過膜であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の全有機体炭素計。
【請求項７】
前記ガス交換膜は、膜を貫通した多数の孔が形成されたメンブレンフィルタと、前記メンブレンフィルタに形成され前記孔を通して液体が移動せずに液体に含まれるガス成分の移動だけができる隙間を形成している疎水性材料からなるガス透過層とからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の全有機体炭素計。
【請求項８】
少なくとも、前記第１流路の一部領域と、前記ガス交換膜と、前記第二流路の一部領域と、前記導電率測定部とが、一体の積層チップとして形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の全有機炭素計。
【請求項９】
前記温度制御部は、前記積層チップの周囲に配置される金属製ブロックと、当該金属製ブロックを加熱するヒータとを含むことを特徴とする請求項８に記載の全有機炭素計。
【請求項１０】
前記温度制御部は、前記積層チップの周囲に配置される金属製ブロックと、当該金属製ブロックを加熱するペルチェ素子とを含むことを特徴とする請求項９に記載の全有機炭素計。
【請求項１１】
前記温度制御部は、前記脱イオン水の温度を測定する温度センサを含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の全有機炭素計。
【請求項１２】
前記金属製ブロックの温度を測定する温度センサを含むことを特徴とする請求項９〜１１に記載の全有機炭素計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２４１３２５（Ｐ２００８−２４１３２５Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７９２１１（Ｐ２００７−７９２１１）
【出願日】平成１９年３月２６日（２００７．３．２６）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２６日（２００７．３．２６）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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