気液分離容器、及びＩＣＰ発光分析装置
【課題】 試液から水素化物は定常的に安定して分離させる。
【解決手段】 ＩＣＰ発光分析装置は水素化物発生装置を内部に組み込んでおり、プラズマトーチに直接的に水素化物発生装置の気液分離容器２１を接続する。気液分離容器２１は、逆Ｌ字状の導入管２３の管先端２３ｃを容器本体２２の傾斜した内壁面２２ｄに対向配置し、導入管２３から流出する試液を内壁面２２ｄに衝突させて水素化物を試液から安定的に分離させると共に、試液が容器本体２２の内壁を伝って静かに流れ落ちるようにして測定分析の安定化を図る。
【解決手段】 ＩＣＰ発光分析装置は水素化物発生装置を内部に組み込んでおり、プラズマトーチに直接的に水素化物発生装置の気液分離容器２１を接続する。気液分離容器２１は、逆Ｌ字状の導入管２３の管先端２３ｃを容器本体２２の傾斜した内壁面２２ｄに対向配置し、導入管２３から流出する試液を内壁面２２ｄに衝突させて水素化物を試液から安定的に分離させると共に、試液が容器本体２２の内壁を伝って静かに流れ落ちるようにして測定分析の安定化を図る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析対象となる水素化物を効率良く且つ定常的に発生させて安定した測定分析を可能にした気液分離容器、及びＩＣＰ発光分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、河川水、湖水、上水等に含まれるヒ素（As）、セレン（Se）、アンチモン（Sb）、ビスマス（Bi）、テルル（Te）、スズ（Sn）、ゲルマニウム（Ge）の元素に対する分析には、直接溶液噴霧法、又は水素化物発生法を用いてＩＣＰ発光分析装置で行うことがある。水素化物発生法は、直接溶液噴霧法に比べて１０〜３０倍程度、分析に係る感度を向上でき、水素化物発生装置として具体化されている。
【０００３】
図６は、従来の水素化物発生装置２を用いたＩＣＰ発光分析装置１の概略図である。ＩＣＰ発光分析装置１は、一つの独立したユニットとして存在する水素化物発生装置２に高周波コイル６が巻回されたプラズマトーチ５を接続し、プラズマトーチ５での励起発光の測定を分光器９で行う。水素化物発生装置２は、ボックス状の本体カバー２ａ（図中破線で示す）の内部に反応管３及び気液分離容器４を設けており、本体カバー２ａの外部には、液体試料Ｓを入れた試料容器７、及びポンプＰが介在する廃液タンク８を設けている。
【０００４】
水素化物発生装置２の反応管３は一端側を三方に分岐し、チューブ７ａを介して試料容器７と接続されて液体試料を導入する第１開口部３ａ、水素化剤を導入する第２開口部３ｂ、及びキャリアガスを導入する第３開口部３ｃを設けている。また、反応管３は、導入した液体試料及び水素化剤を反応させて上述した元素の水素化物を生成する巻回形状の反応部３ｄを設けると共に、他端側に気液分離容器４へ差し込まれる差込部３ｅを有する。
【０００５】
気液分離容器４は、所要の容量を確保した容器本体４ａの上部から導出管４ｂを突出し、容器本体４ａ内で分離した上述した元素の水素化物Ｍ（気体）をプラズマトーチ５へ導いている。また、気液分離容器４は、容器本体４ａの底部の一方の端からは屈折形状の排出管４ｃを突出して反応残留液Ｌを廃液タンク８へと排出し、底部の他方の端からもポンプＰと接続された急速ドレイン管４ｄを突出し、ポンプＰの駆動により反応残留液Ｌを強制的に廃液タンク８へ排出できるようにしている。なお、気液分離容器、水素化物発生装置、及びＩＣＰ発光分析装置は下記の特許文献１、２にも開示されている。
【特許文献１】特公平６−１９３２５号公報
【特許文献２】特開平６−２４９７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６に示す従来の水素化物発生装置２は独立したユニットであるため、水素化物の分析を行うには水素化物発生装置２をＩＣＰ発光分析装置１の元へ運搬して所要の接続を行う必要があり、また、水素化物発生装置２の配置のためにＩＣＰ発光分析装置１の周囲に所要のスペースも確保しなければならないと云う問題があった。ＩＣＰ発光分析装置１は分析対象の試料に応じて、水素化物発生装置２以外に他の種類の装置及び機器等とも接続されることがあり、相異する種類の試料を分析する場合には、ＩＣＰ発光分析装置１と分析対象の試料を供給する装置等との接続の切替を行う必要があるため、上記した問題は特に顕著となる。
【０００７】
また、従来の水素化物発生装置２は、反応管３及び気液分離容器４が本体カバー２ａで覆われるため、外部からでは装置内部でどのような反応が生じているかを確認できなかったと云う問題がある。
【０００８】
さらに、気液分離容器４の内部に溜まる反応溶液（反応残留溶液Ｌ）が差込部３ｅの先端を越えていない状態では、差込部３ｅから反応溶液が滴状に滴下又は流れ落ちる衝撃により、導出管４ｂを通じてプラズマトーチ５へ導かれる水素化物Ｍの量が変動してプラズマトーチ５での励起発光が不安定となり、分光器９で安定した測定分析が行えないと云う問題がある。また、図６に示す程度に反応溶液（反応残留溶液Ｌ）が溜まった状態では、液面から抜け出て上昇する水素化物Ｍのみがプラズマトーチ５へ導かれるため、効率的に水素化物Ｍを得られず測定感度を良好にできないと云う問題がある。
【０００９】
また、屈折した排出管４ｃに溜まっている反応溶液（反応残留溶液Ｌ）の中で、水素ガスが発生することがあり、反応溶液中の水素ガスが多くなると、排出管４ｃ内を移動して溜まっている反応溶液（反応残留溶液Ｌ）の液面を揺らすため、安定した測定分析を妨げると云う問題も生じる。
【００１０】
本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、反応溶液を静かに安定して気液分離容器の内部へ導入することで、安定した試料の測定分析を行えるようにした気液分離容器及びＩＣＰ発光分析装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、排出管の水素ガスが溜まりやすい箇所から水素ガスを抜くようにすることで、液中に発生する水素ガスによる測定分析に対する悪影響を排除した気液分離容器及びＩＣＰ発光分析装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、省スペースであり、且つ、ＩＣＰ発光分析装置との接続切替も従来に比べて容易に行えるようにした気液分離容器及びＩＣＰ発光分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、第１発明に係る気液分離容器は、試液から気体を分離させる容器本体へ試液を導入する導入管と、導入した試液から分離する気体を導き出す導出管と、過剰に導入した試液を排出する排出管とを備える気液分離容器において、前記導入管は、前記容器本体の外方から内方へ延出してあり、延出側の管先端より流出する試液が該容器本体の内壁面に届くように該管先端を該内壁面に対向配置しており、前記内壁面は、届いた試液の流れる方向に沿って前記容器本体の内側へ傾斜してあることを特徴とする。
【００１２】
第１発明にあっては、導入管の管先端を容器本体の内壁面に対向配置することで、導入管より容器本体の内部へ導入される試液は、容器本体の内壁面に降りかかるようになる。このように試液が内壁面に降りかかる衝撃で、分析対象の気体（水素化物）が試液から定常的に分離発生し、測定分析に対する水素化物の供給の安定化を図り、供給量の変動による測定分析データのバラツキを抑制できる。また、管先端が対向する内壁面は、容器本体の内側に傾斜してあるので、内壁面に降りかかった試液は内壁面を伝わって流れ落ちることになり、試液が滴状に滴下することにより生ずる測定分析に対する悪影響を極力抑えることができる。
【００１３】
第２発明に係る気液分離容器は、前記導出管は、前記容器本体から外方へ突出してあり、突出端に外部機器との接続部が形成してあることを特徴とする。
第２発明にあっては、導出管の突出端に接続部を形成することにより、外部機器との接続及び切り離しを容易且つ迅速に行えるようになる。
【００１４】
第３発明に係る気液分離容器は、前記排出管は、容器本体から外方へＵ字状に湾曲して突出してあり、湾曲した内周側の箇所よりガス抜き管部を突設してあることを特徴とする。
第３発明にあっては、排出管に溜まった試液中に発生する水素ガスが溜まりやすい湾曲の内周側にガス抜き管部を設けるので、発生した水素ガスがガス抜き管部を通じて外部へ排出されるようになり、排出管に溜まった試液中に発生した水素ガスの不規則な移動等により測定分析に対する悪影響が生じることを防止できる。
【００１５】
第４発明に係る気液分離容器は、前記導入管の管先端は、屈曲して前記容器本体の内壁面に対向してあることを特徴とする。
第４発明にあっては、導入管の管先端を屈曲して内壁面に対向させることで、導入管の取り回しをスムーズにすると共に、管先端付近で試液の流れを内壁面へ向けて確実に試液を衝突させることができる。
【００１６】
第５発明に係るＩＣＰ発光分析装置は、前記気液分離容器と、プラズマトーチと、該プラズマトーチでの励起発光に対する測定を行う分光器とを備え、前記プラズマトーチは、前記導出管の接続部に直接的に接続される被接続部を備えることを特徴とする。
第５発明にあっては、プラズマトーチに気液分離容器の導出管の接続部に対応した被接続部を設けることにより、プラズマトーチと気液分離容器とのワンタッチ接続を実現し、両者を直接接続して水素化物供給の安定化を確保でき、従来に比べて測定分析に対する準備負担を低減できると共に、プラズマトーチの下方に気液分離容器を配置して水素化物発生装置の配置スペースもＩＣＰ発光分析装置の内部に確保できるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明にあっては、導入管の管先端を容器本体の内壁面に対向配置することで、導入管より流れ出る試液が容器本体の内壁面に降りかかり、分析対象の気体（水素化物）を試液から定常的に分離発生させることができ、測定分析データのバラツキを抑制できる。また、導入管の管先端が対向する内壁面は、容器本体の内側に傾斜してあるので、内壁面に降りかかった試液は内壁面を伝わって流れ落ち、試液の滴下による測定分析に対する悪影響を抑制して、安定した測定分析に貢献できる。
【００１８】
第２発明にあっては、導出管の突出端に接続部を形成することにより、外部機器との接続及び切り離しを容易且つ迅速に行える。
第３発明にあっては、排出管の湾曲箇所の内周側にガス抜き管部を設けるので、排出管に溜まった試液中に発生した水素ガスがガス抜き管部を通じて外部へ排出でき、水素ガスの移動による測定分析に対する悪影響が排除できる。
第４発明にあっては、導入管の管先端を屈曲して内壁面に対向させることで、導入管を無理なく設けることができ、さらに、管先端付近で試液の流れを内壁面へ向けて確実に試液を衝突させて、気体（水素化物）を安定して発生させることができる。
【００１９】
第５発明にあっては、プラズマトーチに気液分離容器の導出管の接続部に対応した被接続部を設けることにより、プラズマトーチと気液分離容器との接続をワンタッチで行えるようになり、従来に比べて測定分析に対する準備負担を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係るＩＣＰ発光分析装置１０の斜視図である。ＩＣＰ発光分析装置１０は横長のボックス状であり、図中の左上に位置する遮光窓１０ａが設けられた前面上部パネル１０ｂの中にプラズマトーチ１１を設置しており、前面下部パネル１０ｃの中に水素化物発生装置２０を配置し、水素化物発生装置２０を分析装置内部に組み込んでいる。また、ＩＣＰ発光分析装置１０は、図１中の中央から右側へ至る上部１０ｄの内部に分光器５０を配置し、プラズマトーチ１１での励起発光を分光器５０で測定するようにしている。
【００２１】
本実施形態のＩＣＰ発光分析装置１０は、水素化物発生装置２０をＩＣＰ発光分析装置１０の内部に配置するため、従来のような水素化物発生装置の運搬及び移動と云う作業を解消している。なお、前面上部パネル１０ｂ及び前面下部パネル１０ｃは容易に取り外し可能であり、メインテナンス性を向上させると共に、水素化物発生装置２０での水素化物の発生状況等を確認できるようにしている。
【００２２】
図２は、ＩＣＰ発光分析装置１０の内部に固定されるプラズマトーチ１１を示す。プラズマトーチ１１は図２に示す垂直方向の姿勢で固定されており、上方から順番にトーチ先端管部１１ａ、大径の外筒部１１ｃ、及び水素化物の導入管部１１ｄにより構成されており、トーチ先端管部１１ａの周囲には高周波コイル１１ｂが巻回されている。導入管部１１ｄは横方向に管継ぎ手１２を取り付けた分岐管部１１ｇを突設し、下方には小径の接続管部１１ｅを突設している。
【００２３】
接続管部１１ｅは下方の端部に、水素化物発生装置２０の後述する気液分離容器２１との被接続部に相当する球面状のボールジョイント部１１ｆを形成している。このボールジョイント部１１ｆに気液分離容器２１をぶら下げるように直接的に接続して、クリップ１３で挟持固定することで、プラズマトーチ１１は水素化物発生装置２０との接続を確立する。
【００２４】
また、プラズマトーチ１１はクリップ１３の挟持を解放することで水素化物発生装置２０との接続を容易に切り離すことができる。ＩＣＰ発光分析装置１０は、上述したようなプラズマトーチ１１の接続構成を採用することで、プラズマトーチ１１を水素化物発生装置２０の以外の他の機器、例えば、別の試料用のサイクロンチャンバー及び超音波ネブライザー等とも容易に接続を切り替えることができ、相異する種類の試料測定に対する準備作業の段取り替えを効率的に行える。
【００２５】
図３は、ＩＣＰ発光分析装置１０の内部でプラズマトーチ１１の下方に配置される水素化物発生装置２０の構成を示す概略図である。水素化物発生装置２０は、プラズマトーチ１１と接続される気液分離容器２１と、試薬（本実施形態ではNaBH4 ）を入れた試薬容器３５、及び試料等を入れた試料容器３８とをポンプ３９、各種チューブ３１、３３等を介して接続すると共に、気液分離容器２１から排出される廃液を蓄える廃液タンク４４等を備えている。
【００２６】
試薬容器３５及び試料容器３８から気液分離容器２１への接続は、試薬容器３５及び試料容器３８より第１、第２チューブ３４、３７（内径０．８６ｍｍ）を延出し、ポンプ３９及び図示しないポンプチューブを介して第３、第４チューブ３３、３６（内径１．０ｍｍ）と接続する。第３チューブ３３と第４チューブ３６との端部同士はＴ字ジョイント３２で接続されると共に、Ｔ字ジョイント３２からは巻回形状にしていない第５チューブ３１（内径２．０ｍｍ、長さ３００ｍｍ）を延出し、異径ジョイント３０を介して気液分離容器２１の導入管２３の端部２３ａに接続している。なお、ポンプ３９は、図１に示すようにＩＣＰ発光分析装置１０の略中央の手前側に取り付けられている。
【００２７】
上述した接続構成により、試薬容器３５からポンプ３９により汲み上げられる試薬（NaBH4 ）と、試料容器３８からポンプ３９により汲み上げられる試料及び塩酸（HCL）との混合液は、第５チューブ３１の内部で混合され、第５チューブ３１内を通過する間に反応が進行して水素化物が生成される。なお、水素化物発生法において、水素化物ホウ素ナトリウム（NaBH4）を用いた場合の水素化物MHy (y=2,3,4,5,6・・・)の生成に係る反応は、下記の化学式で示す通りである。
NaBH4＋HCl＋3H2 O→H3 BO3 ＋NaCl＋8H
Mx+＋8H→MHy↑＋1/2(8-y)H2 ↑
【００２８】
図４は、本発明に係る気液分離容器２１の概略断面図である。気液分離容器２１はガラス製であり、円筒カップ状の容器本体２２の上部閉鎖部２２ａを貫通させて容器本体２２の外方から内方へ延出する逆Ｌ字状の導入管２３を設けると共に、上部閉鎖部２２ａの中央から容器本体２２の内部と連通する導出管２４を上方へ突設している。また、気液分離容器２１は、容器本体２２の下方の半球状底部２２ｆの下底頂部２２ｇからＵ字状の排出管２５を突設し、さらに、容器本体２２の上壁部２２ｂを貫通する屈折形状のガス導入管２６も設けている。
【００２９】
気液分離容器２１の容器本体２２は導入された試液から水素化物（気体）を分離させるものであり、上側の上壁部２２ｂに相当する箇所の径を、上壁部２２ｂの下方に位置して垂直方向に所要の長さを確保した中壁部２２ｅに相当する箇所の径に比べて大きくしており、上壁部２２ｂと中壁部２２ｅとを繋ぐ部分に縮径壁部２２ｃを設けている。
【００３０】
縮径壁部２２ｃは上壁部２２ｂに相当する部分から中壁部２２ｅに相当する部分へと容器本体２２の径を縮小させており、そのため、縮径壁部２２ｃは下方へ行くほど（後述する試液の流れる方向に沿って）容器本体２２の内側へ傾斜した逆円錐の周面形状になっている。また、縮径壁部２２ｃの傾きに伴い、縮径壁部２２ｃの内壁面２２ｄも垂直下方側が容器本体２２の内側へ傾斜している。なお、容器本体２２の高さは約１００ｍｍ前後、外径は約５０ｍｍ前後であり、気液分離容器２１の接続及び取り外し等を容易に行える寸法にしている。
【００３１】
気液分離容器２１の導入管２３は容器本体２２へ試液を導入するものであり、異径ジョイント３０が接続される端部２３ａより略９０度で屈曲する屈曲部２３ｂまでを水平にして、屈曲部２３ｂから垂直下方へ伸びて容器本体２２の中へ延出する。また、導入管２３は、延出側の管先端２３ｃが容器本体２２の縮径壁部２２ｃの内壁面２２ｄに直交的に対向するように先端近接部２３ｄで容器本体２２の外方へ屈曲している。なお、導入管２３は、管先端２３ｃから流出する試液が容器本体２２の傾斜した内壁面２２ｄに届く距離となるように管先端２３ｃを配置した状態で気液分離容器２１の容器本体２２に設けられている。
【００３２】
気液分離容器２１の導出管２４は分離した水素化物（気体）をプラズマトーチ１１へ導き出すものであり、垂直上方に突出した突出管部２４ａの突出端に外部機器（プラズマトーチ１１）との接続部に相当する半球状の大径ボールジョイント部２４ｂを形成している。大径ボールジョイント部２４ｂは、図２に示すプラズマトーチ１１の下方に設けたボールジョイント部１１ｆの外形寸法に合致した内径を有する半球状に形成されており、大径ボールジョイント部２４ｂをプラズマトーチ部１１ｆのボールジョイント部１１ｆに外嵌し、クリップ１３で挟持することで気液分離容器２１とプラズマトーチ１１との接続が行われる。
【００３３】
気液分離容器２１の排出管２５は容器本体２２に過剰に導入された試液を排出するものであり、図４に示すように容器本体２２の内部と連通する全体がＵ字状に湾曲したＵ字管部２５ａの湾曲した内周側の下頂部２５ｂより垂直上方へガス抜き管部２５ｄを突設している。また、Ｕ字管部２５ａの開口端部２５ｃに近接した湾曲に対する外周側の分岐箇所２５ｆから右斜め下方へドレインチューブ接続用の接続用管部２５ｇを突設している。
【００３４】
なお、接続用管部２５ｇがＵ字管部２５ａから分岐する分岐箇所２５ｆの垂直方向の高さが、容器本体２２に溜まる試液の液面高さを規定することになる。また、図３に示すように排出管２５の開口端部２５ｃ及びガス抜き管部２５ｄの開口した端部２５ｅには短尺（本実施形態では４０ｍｍ）のビニルチューブ４２が夫々取り付けられ、接続用管部２５ｇには廃液タンク４４と繋がれた廃液用チューブ４３が取り付けられる。
【００３５】
また、気液分離容器２１のガス導入管２６は、図４に示すように凹凸面を形成した端部２６ａから略９０度で屈折する屈折部２６ｂまでを水平に形成し、屈折部２６ｂから垂直下方へ容器本体２２の内壁に沿って中壁部２２ｅと底部２２ｆとの境目付近まで延出し、先端部２６ｃが少し容器本体２２の内側へ向くように端部近傍２６で屈曲させている。
【００３６】
なお、ガス導入管２６の端部２６ａは、図３に示すように端部にワンタッチコネクタ４１を設けたシリコンチューブ４０が取り付けられ、図示しないＩＣＰ発光分析装置１０に設けられたキャリアガス供給部と接続されてキャリアガス（本実施形態ではArガス）をガス導入管２６を通じて容器本体２２の内部へ供給できるようにしている。このようなガス導入管２６の構成により、ガス導入管２６を通じて気液分離容器２１の内部に導入されるキャリアガスが下方へ流れる勢いを維持した状態で放出され、容器本体２２の内部で水素化物（気体）をスムーズに下方から上方（導出管２４）へ向かう流れを形成し、水素化物（気体）が容器本体２２に留まることを防止している。
【００３７】
次に、上述した構成の気液分離容器２１における試液の流れ、及び試液から発生する水素化物（気体）の流れ等を詳説する。
図４に示すように、導入管２３を通じて容器本体２２の内部へ流入する試液（図中、黒矢印で示す）は、導入管２３の管先端２３ｃから流れ出て容器本体２２の内壁面２２ｄへ衝突する。この内壁面２２ｄへの衝突により試液から水素化物（気体）が分離して効率良く定常的に発生し、発生した水素化物（図中、白矢印で示す）は導出管２４を通じてプラズマトーチ１１へと流れる。
【００３８】
また、内壁面２２ｄへ衝突した試液は、容器本体２２の中壁部２２ｅに相当する内壁を伝わって下方へ流れ落ちるが、この際も水素化物（気体）が分離し、また内壁を伝わることで試液の流れがスムーズに安定し、試液を底部２２ｆ方向へ滴状に直接滴下する場合のようになり、導出管２４へ向かう水素化物の流れを乱すことも無い。さらに、中壁部２２ｅは所要の寸法が確保されているため、試液が中壁部２２ｅの内壁を伝わって流れる間も水素化物が発生し、従来に比べて多くの気体量を確保して分光器５０による測定感度の向上を実現している。
【００３９】
さらに、中壁部２２ｅの内壁を伝わって流れ落ちた試液は、容器本体２２の半球状底部２２ｆ及び排出管２５の中に溜まることになるが、排出管２５の中で溜まった試液から水素ガスが発生したとしても、水素ガスが留まりやすいＵ字管部２５ａの下頂部２５ｂにはガス抜き管部２５ｅが設けられているため、ガス抜き管部２５ｅから容易に水素ガスを排出でき、発生した水素ガスにより測定に悪影響を及ぼすことを防止できる。また、排出管２５は、開口端部２５ｃからも水素ガスを排出することができるので、どのような箇所で水素ガスが発生しても効率良く水素ガスの排出を行える。
【００４０】
また、水素化物の測定が終了すると、図２に示すクリップ１３を外すだけで、気液分離容器２１をプラズマトーチ１１から分離でき、ポンプ３９はＩＣＰ発光分析装置１０に取り付けられているため、各チューブ３１、３３、３６等を取り外すことで、次の測定へ移行でき、水素化物発生装置２０自体を移動及び運搬に係る手間を解消している。
【００４１】
なお、本発明に係るＩＣＰ分光装置１０、及び気液分離容器２１は、上述した形態に限定されるものではなく、種々の変形例の適用が可能である。例えば、図４に示す気液分離容器２１の縮径壁部２２ｃの内壁面に、試薬の下方への流れを導くようにガイドを立設、又は溝部を形成するようにしてもよく、さらには、中壁部２２ｅの内壁面にも同様に、試薬の滴状の滴下流れを案内する垂直方向に延在したガイド又は溝部を形成してもよい。また、図３に示す水素化物発生装置２０では、試料及び塩酸(HCL)を一つの試料容器３８に入れているが、試料及び塩酸を別々の容器にいれてポンプ３９で汲み上げるような接続形態にすることも可能である。
【００４２】
さらに、気液分離容器２１は、図４に示すようなＵ字状に湾曲した排出管２５を設ける代わりに、直線状の排出管を設けて、この排出管と廃液タンクとの間に排出用ポンプを介在させることにより、強制的に試料を廃液タンクへ排出する構成を適用することも可能である。
【００４３】
図５は、変形例の気液分離容器５１を示す概略断面図である。変形例の気液分離容器５１は、容器本体５２を円錐の底面を垂直上方にしたような形態にして、周囲の壁部５２ｃ全体を試液が流れる方向に沿って容器本体５２の内側へ傾斜させている。それに伴い、導入管５３の管先端５３ｃが対向する内壁面５２ｄも同様に傾斜しており、内壁面５２ｄ全体が同様に傾斜することで、試液の流れ落ちる具合を一様にしている。
【００４４】
気液分離容器５１は、容器本体２２の上部閉鎖部５２ａに図４の気液分離容器２１と同様に導入管５３、及び導出管５４を設け、その他の排出管５６、及びガス導入管５６も同様に設けている。導入管５３は管先端５３ｃの先端部分５３ｆの内径を管先端５３ｃへ向けて細径化することで試液の流出に係る速度及び勢いを増加させている。また、ガス導入管５６の容器本体２２の内部に配置される管部５６ｄは、一部を容器本体２２の内壁面５２ｃと共用した構成にしており、また先端５６ｃを下方へ向けた形状にして、キャリアガスを下方へ排出するようにしている。このような変形例の気液分離容器５１を適用しても、安定して水素化物は試液から分離させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係るＩＣＰ発光分析装置の全体的な構成を示す斜視図である。
【図２】プラズマトーチの概略図である。
【図３】水素化物発生装置の概略図である。
【図４】本実施形態に係る気液分離容器の概略断面図である。
【図５】変形例に係る気液分離容器の概略断面図である。
【図６】従来の水素化物発生装置を接続したＩＣＰ発光分析装置の全体的な構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ ＩＣＰ発光分析装置
１１ プラズマトーチ
１３ クリップ
２０ 水素化物発生装置
２１ 気液分離容器
２２ 容器本体
２２ｄ 内壁面
２３ 導入管
２３ｃ 管先端
２４ 導出管
２４ｂ 大径ボールジョイント部
２５ 排出管
２５ｄ ガス抜き管部
２６ ガス導入管
３９ ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析対象となる水素化物を効率良く且つ定常的に発生させて安定した測定分析を可能にした気液分離容器、及びＩＣＰ発光分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、河川水、湖水、上水等に含まれるヒ素（As）、セレン（Se）、アンチモン（Sb）、ビスマス（Bi）、テルル（Te）、スズ（Sn）、ゲルマニウム（Ge）の元素に対する分析には、直接溶液噴霧法、又は水素化物発生法を用いてＩＣＰ発光分析装置で行うことがある。水素化物発生法は、直接溶液噴霧法に比べて１０〜３０倍程度、分析に係る感度を向上でき、水素化物発生装置として具体化されている。
【０００３】
図６は、従来の水素化物発生装置２を用いたＩＣＰ発光分析装置１の概略図である。ＩＣＰ発光分析装置１は、一つの独立したユニットとして存在する水素化物発生装置２に高周波コイル６が巻回されたプラズマトーチ５を接続し、プラズマトーチ５での励起発光の測定を分光器９で行う。水素化物発生装置２は、ボックス状の本体カバー２ａ（図中破線で示す）の内部に反応管３及び気液分離容器４を設けており、本体カバー２ａの外部には、液体試料Ｓを入れた試料容器７、及びポンプＰが介在する廃液タンク８を設けている。
【０００４】
水素化物発生装置２の反応管３は一端側を三方に分岐し、チューブ７ａを介して試料容器７と接続されて液体試料を導入する第１開口部３ａ、水素化剤を導入する第２開口部３ｂ、及びキャリアガスを導入する第３開口部３ｃを設けている。また、反応管３は、導入した液体試料及び水素化剤を反応させて上述した元素の水素化物を生成する巻回形状の反応部３ｄを設けると共に、他端側に気液分離容器４へ差し込まれる差込部３ｅを有する。
【０００５】
気液分離容器４は、所要の容量を確保した容器本体４ａの上部から導出管４ｂを突出し、容器本体４ａ内で分離した上述した元素の水素化物Ｍ（気体）をプラズマトーチ５へ導いている。また、気液分離容器４は、容器本体４ａの底部の一方の端からは屈折形状の排出管４ｃを突出して反応残留液Ｌを廃液タンク８へと排出し、底部の他方の端からもポンプＰと接続された急速ドレイン管４ｄを突出し、ポンプＰの駆動により反応残留液Ｌを強制的に廃液タンク８へ排出できるようにしている。なお、気液分離容器、水素化物発生装置、及びＩＣＰ発光分析装置は下記の特許文献１、２にも開示されている。
【特許文献１】特公平６−１９３２５号公報
【特許文献２】特開平６−２４９７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６に示す従来の水素化物発生装置２は独立したユニットであるため、水素化物の分析を行うには水素化物発生装置２をＩＣＰ発光分析装置１の元へ運搬して所要の接続を行う必要があり、また、水素化物発生装置２の配置のためにＩＣＰ発光分析装置１の周囲に所要のスペースも確保しなければならないと云う問題があった。ＩＣＰ発光分析装置１は分析対象の試料に応じて、水素化物発生装置２以外に他の種類の装置及び機器等とも接続されることがあり、相異する種類の試料を分析する場合には、ＩＣＰ発光分析装置１と分析対象の試料を供給する装置等との接続の切替を行う必要があるため、上記した問題は特に顕著となる。
【０００７】
また、従来の水素化物発生装置２は、反応管３及び気液分離容器４が本体カバー２ａで覆われるため、外部からでは装置内部でどのような反応が生じているかを確認できなかったと云う問題がある。
【０００８】
さらに、気液分離容器４の内部に溜まる反応溶液（反応残留溶液Ｌ）が差込部３ｅの先端を越えていない状態では、差込部３ｅから反応溶液が滴状に滴下又は流れ落ちる衝撃により、導出管４ｂを通じてプラズマトーチ５へ導かれる水素化物Ｍの量が変動してプラズマトーチ５での励起発光が不安定となり、分光器９で安定した測定分析が行えないと云う問題がある。また、図６に示す程度に反応溶液（反応残留溶液Ｌ）が溜まった状態では、液面から抜け出て上昇する水素化物Ｍのみがプラズマトーチ５へ導かれるため、効率的に水素化物Ｍを得られず測定感度を良好にできないと云う問題がある。
【０００９】
また、屈折した排出管４ｃに溜まっている反応溶液（反応残留溶液Ｌ）の中で、水素ガスが発生することがあり、反応溶液中の水素ガスが多くなると、排出管４ｃ内を移動して溜まっている反応溶液（反応残留溶液Ｌ）の液面を揺らすため、安定した測定分析を妨げると云う問題も生じる。
【００１０】
本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、反応溶液を静かに安定して気液分離容器の内部へ導入することで、安定した試料の測定分析を行えるようにした気液分離容器及びＩＣＰ発光分析装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、排出管の水素ガスが溜まりやすい箇所から水素ガスを抜くようにすることで、液中に発生する水素ガスによる測定分析に対する悪影響を排除した気液分離容器及びＩＣＰ発光分析装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、省スペースであり、且つ、ＩＣＰ発光分析装置との接続切替も従来に比べて容易に行えるようにした気液分離容器及びＩＣＰ発光分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、第１発明に係る気液分離容器は、試液から気体を分離させる容器本体へ試液を導入する導入管と、導入した試液から分離する気体を導き出す導出管と、過剰に導入した試液を排出する排出管とを備える気液分離容器において、前記導入管は、前記容器本体の外方から内方へ延出してあり、延出側の管先端より流出する試液が該容器本体の内壁面に届くように該管先端を該内壁面に対向配置しており、前記内壁面は、届いた試液の流れる方向に沿って前記容器本体の内側へ傾斜してあることを特徴とする。
【００１２】
第１発明にあっては、導入管の管先端を容器本体の内壁面に対向配置することで、導入管より容器本体の内部へ導入される試液は、容器本体の内壁面に降りかかるようになる。このように試液が内壁面に降りかかる衝撃で、分析対象の気体（水素化物）が試液から定常的に分離発生し、測定分析に対する水素化物の供給の安定化を図り、供給量の変動による測定分析データのバラツキを抑制できる。また、管先端が対向する内壁面は、容器本体の内側に傾斜してあるので、内壁面に降りかかった試液は内壁面を伝わって流れ落ちることになり、試液が滴状に滴下することにより生ずる測定分析に対する悪影響を極力抑えることができる。
【００１３】
第２発明に係る気液分離容器は、前記導出管は、前記容器本体から外方へ突出してあり、突出端に外部機器との接続部が形成してあることを特徴とする。
第２発明にあっては、導出管の突出端に接続部を形成することにより、外部機器との接続及び切り離しを容易且つ迅速に行えるようになる。
【００１４】
第３発明に係る気液分離容器は、前記排出管は、容器本体から外方へＵ字状に湾曲して突出してあり、湾曲した内周側の箇所よりガス抜き管部を突設してあることを特徴とする。
第３発明にあっては、排出管に溜まった試液中に発生する水素ガスが溜まりやすい湾曲の内周側にガス抜き管部を設けるので、発生した水素ガスがガス抜き管部を通じて外部へ排出されるようになり、排出管に溜まった試液中に発生した水素ガスの不規則な移動等により測定分析に対する悪影響が生じることを防止できる。
【００１５】
第４発明に係る気液分離容器は、前記導入管の管先端は、屈曲して前記容器本体の内壁面に対向してあることを特徴とする。
第４発明にあっては、導入管の管先端を屈曲して内壁面に対向させることで、導入管の取り回しをスムーズにすると共に、管先端付近で試液の流れを内壁面へ向けて確実に試液を衝突させることができる。
【００１６】
第５発明に係るＩＣＰ発光分析装置は、前記気液分離容器と、プラズマトーチと、該プラズマトーチでの励起発光に対する測定を行う分光器とを備え、前記プラズマトーチは、前記導出管の接続部に直接的に接続される被接続部を備えることを特徴とする。
第５発明にあっては、プラズマトーチに気液分離容器の導出管の接続部に対応した被接続部を設けることにより、プラズマトーチと気液分離容器とのワンタッチ接続を実現し、両者を直接接続して水素化物供給の安定化を確保でき、従来に比べて測定分析に対する準備負担を低減できると共に、プラズマトーチの下方に気液分離容器を配置して水素化物発生装置の配置スペースもＩＣＰ発光分析装置の内部に確保できるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明にあっては、導入管の管先端を容器本体の内壁面に対向配置することで、導入管より流れ出る試液が容器本体の内壁面に降りかかり、分析対象の気体（水素化物）を試液から定常的に分離発生させることができ、測定分析データのバラツキを抑制できる。また、導入管の管先端が対向する内壁面は、容器本体の内側に傾斜してあるので、内壁面に降りかかった試液は内壁面を伝わって流れ落ち、試液の滴下による測定分析に対する悪影響を抑制して、安定した測定分析に貢献できる。
【００１８】
第２発明にあっては、導出管の突出端に接続部を形成することにより、外部機器との接続及び切り離しを容易且つ迅速に行える。
第３発明にあっては、排出管の湾曲箇所の内周側にガス抜き管部を設けるので、排出管に溜まった試液中に発生した水素ガスがガス抜き管部を通じて外部へ排出でき、水素ガスの移動による測定分析に対する悪影響が排除できる。
第４発明にあっては、導入管の管先端を屈曲して内壁面に対向させることで、導入管を無理なく設けることができ、さらに、管先端付近で試液の流れを内壁面へ向けて確実に試液を衝突させて、気体（水素化物）を安定して発生させることができる。
【００１９】
第５発明にあっては、プラズマトーチに気液分離容器の導出管の接続部に対応した被接続部を設けることにより、プラズマトーチと気液分離容器との接続をワンタッチで行えるようになり、従来に比べて測定分析に対する準備負担を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係るＩＣＰ発光分析装置１０の斜視図である。ＩＣＰ発光分析装置１０は横長のボックス状であり、図中の左上に位置する遮光窓１０ａが設けられた前面上部パネル１０ｂの中にプラズマトーチ１１を設置しており、前面下部パネル１０ｃの中に水素化物発生装置２０を配置し、水素化物発生装置２０を分析装置内部に組み込んでいる。また、ＩＣＰ発光分析装置１０は、図１中の中央から右側へ至る上部１０ｄの内部に分光器５０を配置し、プラズマトーチ１１での励起発光を分光器５０で測定するようにしている。
【００２１】
本実施形態のＩＣＰ発光分析装置１０は、水素化物発生装置２０をＩＣＰ発光分析装置１０の内部に配置するため、従来のような水素化物発生装置の運搬及び移動と云う作業を解消している。なお、前面上部パネル１０ｂ及び前面下部パネル１０ｃは容易に取り外し可能であり、メインテナンス性を向上させると共に、水素化物発生装置２０での水素化物の発生状況等を確認できるようにしている。
【００２２】
図２は、ＩＣＰ発光分析装置１０の内部に固定されるプラズマトーチ１１を示す。プラズマトーチ１１は図２に示す垂直方向の姿勢で固定されており、上方から順番にトーチ先端管部１１ａ、大径の外筒部１１ｃ、及び水素化物の導入管部１１ｄにより構成されており、トーチ先端管部１１ａの周囲には高周波コイル１１ｂが巻回されている。導入管部１１ｄは横方向に管継ぎ手１２を取り付けた分岐管部１１ｇを突設し、下方には小径の接続管部１１ｅを突設している。
【００２３】
接続管部１１ｅは下方の端部に、水素化物発生装置２０の後述する気液分離容器２１との被接続部に相当する球面状のボールジョイント部１１ｆを形成している。このボールジョイント部１１ｆに気液分離容器２１をぶら下げるように直接的に接続して、クリップ１３で挟持固定することで、プラズマトーチ１１は水素化物発生装置２０との接続を確立する。
【００２４】
また、プラズマトーチ１１はクリップ１３の挟持を解放することで水素化物発生装置２０との接続を容易に切り離すことができる。ＩＣＰ発光分析装置１０は、上述したようなプラズマトーチ１１の接続構成を採用することで、プラズマトーチ１１を水素化物発生装置２０の以外の他の機器、例えば、別の試料用のサイクロンチャンバー及び超音波ネブライザー等とも容易に接続を切り替えることができ、相異する種類の試料測定に対する準備作業の段取り替えを効率的に行える。
【００２５】
図３は、ＩＣＰ発光分析装置１０の内部でプラズマトーチ１１の下方に配置される水素化物発生装置２０の構成を示す概略図である。水素化物発生装置２０は、プラズマトーチ１１と接続される気液分離容器２１と、試薬（本実施形態ではNaBH4 ）を入れた試薬容器３５、及び試料等を入れた試料容器３８とをポンプ３９、各種チューブ３１、３３等を介して接続すると共に、気液分離容器２１から排出される廃液を蓄える廃液タンク４４等を備えている。
【００２６】
試薬容器３５及び試料容器３８から気液分離容器２１への接続は、試薬容器３５及び試料容器３８より第１、第２チューブ３４、３７（内径０．８６ｍｍ）を延出し、ポンプ３９及び図示しないポンプチューブを介して第３、第４チューブ３３、３６（内径１．０ｍｍ）と接続する。第３チューブ３３と第４チューブ３６との端部同士はＴ字ジョイント３２で接続されると共に、Ｔ字ジョイント３２からは巻回形状にしていない第５チューブ３１（内径２．０ｍｍ、長さ３００ｍｍ）を延出し、異径ジョイント３０を介して気液分離容器２１の導入管２３の端部２３ａに接続している。なお、ポンプ３９は、図１に示すようにＩＣＰ発光分析装置１０の略中央の手前側に取り付けられている。
【００２７】
上述した接続構成により、試薬容器３５からポンプ３９により汲み上げられる試薬（NaBH4 ）と、試料容器３８からポンプ３９により汲み上げられる試料及び塩酸（HCL）との混合液は、第５チューブ３１の内部で混合され、第５チューブ３１内を通過する間に反応が進行して水素化物が生成される。なお、水素化物発生法において、水素化物ホウ素ナトリウム（NaBH4）を用いた場合の水素化物MHy (y=2,3,4,5,6・・・)の生成に係る反応は、下記の化学式で示す通りである。
NaBH4＋HCl＋3H2 O→H3 BO3 ＋NaCl＋8H
Mx+＋8H→MHy↑＋1/2(8-y)H2 ↑
【００２８】
図４は、本発明に係る気液分離容器２１の概略断面図である。気液分離容器２１はガラス製であり、円筒カップ状の容器本体２２の上部閉鎖部２２ａを貫通させて容器本体２２の外方から内方へ延出する逆Ｌ字状の導入管２３を設けると共に、上部閉鎖部２２ａの中央から容器本体２２の内部と連通する導出管２４を上方へ突設している。また、気液分離容器２１は、容器本体２２の下方の半球状底部２２ｆの下底頂部２２ｇからＵ字状の排出管２５を突設し、さらに、容器本体２２の上壁部２２ｂを貫通する屈折形状のガス導入管２６も設けている。
【００２９】
気液分離容器２１の容器本体２２は導入された試液から水素化物（気体）を分離させるものであり、上側の上壁部２２ｂに相当する箇所の径を、上壁部２２ｂの下方に位置して垂直方向に所要の長さを確保した中壁部２２ｅに相当する箇所の径に比べて大きくしており、上壁部２２ｂと中壁部２２ｅとを繋ぐ部分に縮径壁部２２ｃを設けている。
【００３０】
縮径壁部２２ｃは上壁部２２ｂに相当する部分から中壁部２２ｅに相当する部分へと容器本体２２の径を縮小させており、そのため、縮径壁部２２ｃは下方へ行くほど（後述する試液の流れる方向に沿って）容器本体２２の内側へ傾斜した逆円錐の周面形状になっている。また、縮径壁部２２ｃの傾きに伴い、縮径壁部２２ｃの内壁面２２ｄも垂直下方側が容器本体２２の内側へ傾斜している。なお、容器本体２２の高さは約１００ｍｍ前後、外径は約５０ｍｍ前後であり、気液分離容器２１の接続及び取り外し等を容易に行える寸法にしている。
【００３１】
気液分離容器２１の導入管２３は容器本体２２へ試液を導入するものであり、異径ジョイント３０が接続される端部２３ａより略９０度で屈曲する屈曲部２３ｂまでを水平にして、屈曲部２３ｂから垂直下方へ伸びて容器本体２２の中へ延出する。また、導入管２３は、延出側の管先端２３ｃが容器本体２２の縮径壁部２２ｃの内壁面２２ｄに直交的に対向するように先端近接部２３ｄで容器本体２２の外方へ屈曲している。なお、導入管２３は、管先端２３ｃから流出する試液が容器本体２２の傾斜した内壁面２２ｄに届く距離となるように管先端２３ｃを配置した状態で気液分離容器２１の容器本体２２に設けられている。
【００３２】
気液分離容器２１の導出管２４は分離した水素化物（気体）をプラズマトーチ１１へ導き出すものであり、垂直上方に突出した突出管部２４ａの突出端に外部機器（プラズマトーチ１１）との接続部に相当する半球状の大径ボールジョイント部２４ｂを形成している。大径ボールジョイント部２４ｂは、図２に示すプラズマトーチ１１の下方に設けたボールジョイント部１１ｆの外形寸法に合致した内径を有する半球状に形成されており、大径ボールジョイント部２４ｂをプラズマトーチ部１１ｆのボールジョイント部１１ｆに外嵌し、クリップ１３で挟持することで気液分離容器２１とプラズマトーチ１１との接続が行われる。
【００３３】
気液分離容器２１の排出管２５は容器本体２２に過剰に導入された試液を排出するものであり、図４に示すように容器本体２２の内部と連通する全体がＵ字状に湾曲したＵ字管部２５ａの湾曲した内周側の下頂部２５ｂより垂直上方へガス抜き管部２５ｄを突設している。また、Ｕ字管部２５ａの開口端部２５ｃに近接した湾曲に対する外周側の分岐箇所２５ｆから右斜め下方へドレインチューブ接続用の接続用管部２５ｇを突設している。
【００３４】
なお、接続用管部２５ｇがＵ字管部２５ａから分岐する分岐箇所２５ｆの垂直方向の高さが、容器本体２２に溜まる試液の液面高さを規定することになる。また、図３に示すように排出管２５の開口端部２５ｃ及びガス抜き管部２５ｄの開口した端部２５ｅには短尺（本実施形態では４０ｍｍ）のビニルチューブ４２が夫々取り付けられ、接続用管部２５ｇには廃液タンク４４と繋がれた廃液用チューブ４３が取り付けられる。
【００３５】
また、気液分離容器２１のガス導入管２６は、図４に示すように凹凸面を形成した端部２６ａから略９０度で屈折する屈折部２６ｂまでを水平に形成し、屈折部２６ｂから垂直下方へ容器本体２２の内壁に沿って中壁部２２ｅと底部２２ｆとの境目付近まで延出し、先端部２６ｃが少し容器本体２２の内側へ向くように端部近傍２６で屈曲させている。
【００３６】
なお、ガス導入管２６の端部２６ａは、図３に示すように端部にワンタッチコネクタ４１を設けたシリコンチューブ４０が取り付けられ、図示しないＩＣＰ発光分析装置１０に設けられたキャリアガス供給部と接続されてキャリアガス（本実施形態ではArガス）をガス導入管２６を通じて容器本体２２の内部へ供給できるようにしている。このようなガス導入管２６の構成により、ガス導入管２６を通じて気液分離容器２１の内部に導入されるキャリアガスが下方へ流れる勢いを維持した状態で放出され、容器本体２２の内部で水素化物（気体）をスムーズに下方から上方（導出管２４）へ向かう流れを形成し、水素化物（気体）が容器本体２２に留まることを防止している。
【００３７】
次に、上述した構成の気液分離容器２１における試液の流れ、及び試液から発生する水素化物（気体）の流れ等を詳説する。
図４に示すように、導入管２３を通じて容器本体２２の内部へ流入する試液（図中、黒矢印で示す）は、導入管２３の管先端２３ｃから流れ出て容器本体２２の内壁面２２ｄへ衝突する。この内壁面２２ｄへの衝突により試液から水素化物（気体）が分離して効率良く定常的に発生し、発生した水素化物（図中、白矢印で示す）は導出管２４を通じてプラズマトーチ１１へと流れる。
【００３８】
また、内壁面２２ｄへ衝突した試液は、容器本体２２の中壁部２２ｅに相当する内壁を伝わって下方へ流れ落ちるが、この際も水素化物（気体）が分離し、また内壁を伝わることで試液の流れがスムーズに安定し、試液を底部２２ｆ方向へ滴状に直接滴下する場合のようになり、導出管２４へ向かう水素化物の流れを乱すことも無い。さらに、中壁部２２ｅは所要の寸法が確保されているため、試液が中壁部２２ｅの内壁を伝わって流れる間も水素化物が発生し、従来に比べて多くの気体量を確保して分光器５０による測定感度の向上を実現している。
【００３９】
さらに、中壁部２２ｅの内壁を伝わって流れ落ちた試液は、容器本体２２の半球状底部２２ｆ及び排出管２５の中に溜まることになるが、排出管２５の中で溜まった試液から水素ガスが発生したとしても、水素ガスが留まりやすいＵ字管部２５ａの下頂部２５ｂにはガス抜き管部２５ｅが設けられているため、ガス抜き管部２５ｅから容易に水素ガスを排出でき、発生した水素ガスにより測定に悪影響を及ぼすことを防止できる。また、排出管２５は、開口端部２５ｃからも水素ガスを排出することができるので、どのような箇所で水素ガスが発生しても効率良く水素ガスの排出を行える。
【００４０】
また、水素化物の測定が終了すると、図２に示すクリップ１３を外すだけで、気液分離容器２１をプラズマトーチ１１から分離でき、ポンプ３９はＩＣＰ発光分析装置１０に取り付けられているため、各チューブ３１、３３、３６等を取り外すことで、次の測定へ移行でき、水素化物発生装置２０自体を移動及び運搬に係る手間を解消している。
【００４１】
なお、本発明に係るＩＣＰ分光装置１０、及び気液分離容器２１は、上述した形態に限定されるものではなく、種々の変形例の適用が可能である。例えば、図４に示す気液分離容器２１の縮径壁部２２ｃの内壁面に、試薬の下方への流れを導くようにガイドを立設、又は溝部を形成するようにしてもよく、さらには、中壁部２２ｅの内壁面にも同様に、試薬の滴状の滴下流れを案内する垂直方向に延在したガイド又は溝部を形成してもよい。また、図３に示す水素化物発生装置２０では、試料及び塩酸(HCL)を一つの試料容器３８に入れているが、試料及び塩酸を別々の容器にいれてポンプ３９で汲み上げるような接続形態にすることも可能である。
【００４２】
さらに、気液分離容器２１は、図４に示すようなＵ字状に湾曲した排出管２５を設ける代わりに、直線状の排出管を設けて、この排出管と廃液タンクとの間に排出用ポンプを介在させることにより、強制的に試料を廃液タンクへ排出する構成を適用することも可能である。
【００４３】
図５は、変形例の気液分離容器５１を示す概略断面図である。変形例の気液分離容器５１は、容器本体５２を円錐の底面を垂直上方にしたような形態にして、周囲の壁部５２ｃ全体を試液が流れる方向に沿って容器本体５２の内側へ傾斜させている。それに伴い、導入管５３の管先端５３ｃが対向する内壁面５２ｄも同様に傾斜しており、内壁面５２ｄ全体が同様に傾斜することで、試液の流れ落ちる具合を一様にしている。
【００４４】
気液分離容器５１は、容器本体２２の上部閉鎖部５２ａに図４の気液分離容器２１と同様に導入管５３、及び導出管５４を設け、その他の排出管５６、及びガス導入管５６も同様に設けている。導入管５３は管先端５３ｃの先端部分５３ｆの内径を管先端５３ｃへ向けて細径化することで試液の流出に係る速度及び勢いを増加させている。また、ガス導入管５６の容器本体２２の内部に配置される管部５６ｄは、一部を容器本体２２の内壁面５２ｃと共用した構成にしており、また先端５６ｃを下方へ向けた形状にして、キャリアガスを下方へ排出するようにしている。このような変形例の気液分離容器５１を適用しても、安定して水素化物は試液から分離させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係るＩＣＰ発光分析装置の全体的な構成を示す斜視図である。
【図２】プラズマトーチの概略図である。
【図３】水素化物発生装置の概略図である。
【図４】本実施形態に係る気液分離容器の概略断面図である。
【図５】変形例に係る気液分離容器の概略断面図である。
【図６】従来の水素化物発生装置を接続したＩＣＰ発光分析装置の全体的な構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ ＩＣＰ発光分析装置
１１ プラズマトーチ
１３ クリップ
２０ 水素化物発生装置
２１ 気液分離容器
２２ 容器本体
２２ｄ 内壁面
２３ 導入管
２３ｃ 管先端
２４ 導出管
２４ｂ 大径ボールジョイント部
２５ 排出管
２５ｄ ガス抜き管部
２６ ガス導入管
３９ ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試液から気体を分離させる容器本体へ試液を導入する導入管と、導入した試液から分離する気体を導き出す導出管と、過剰に導入した試液を排出する排出管とを備える気液分離容器において、
前記導入管は、前記容器本体の外方から内方へ延出してあり、延出側の管先端より流出する試液が該容器本体の内壁面に届くように該管先端を該内壁面に対向配置しており、
前記内壁面は、届いた試液の流れる方向に沿って前記容器本体の内側へ傾斜してあることを特徴とする気液分離容器。
【請求項２】
前記導出管は、前記容器本体から外方へ突出してあり、突出端に外部機器との接続部が形成してある請求項１に記載の気液分離容器。
【請求項３】
前記排出管は、容器本体から外方へＵ字状に湾曲して突出してあり、湾曲した内周側の箇所よりガス抜き管部を突設してある請求項１又は請求項２に記載の気液分離容器。
【請求項４】
前記導入管の管先端は、屈曲して前記容器本体の内壁面に対向してある請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の気液分離容器。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか１つに記載の気液分離容器と、
プラズマトーチと、
該プラズマトーチでの励起発光に対する測定を行う分光器と
を備え、
前記プラズマトーチは、前記導出管の接続部に直接的に接続される被接続部を備えることを特徴とするＩＣＰ発光分析装置。
【請求項１】
試液から気体を分離させる容器本体へ試液を導入する導入管と、導入した試液から分離する気体を導き出す導出管と、過剰に導入した試液を排出する排出管とを備える気液分離容器において、
前記導入管は、前記容器本体の外方から内方へ延出してあり、延出側の管先端より流出する試液が該容器本体の内壁面に届くように該管先端を該内壁面に対向配置しており、
前記内壁面は、届いた試液の流れる方向に沿って前記容器本体の内側へ傾斜してあることを特徴とする気液分離容器。
【請求項２】
前記導出管は、前記容器本体から外方へ突出してあり、突出端に外部機器との接続部が形成してある請求項１に記載の気液分離容器。
【請求項３】
前記排出管は、容器本体から外方へＵ字状に湾曲して突出してあり、湾曲した内周側の箇所よりガス抜き管部を突設してある請求項１又は請求項２に記載の気液分離容器。
【請求項４】
前記導入管の管先端は、屈曲して前記容器本体の内壁面に対向してある請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の気液分離容器。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか１つに記載の気液分離容器と、
プラズマトーチと、
該プラズマトーチでの励起発光に対する測定を行う分光器と
を備え、
前記プラズマトーチは、前記導出管の接続部に直接的に接続される被接続部を備えることを特徴とするＩＣＰ発光分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１０４１５（Ｐ２００６−１０４１５Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８５５７８（Ｐ２００４−１８５５７８）
【出願日】平成１６年６月２３日（２００４．６．２３）
【出願人】（０００１５５０２３）株式会社堀場製作所 (638)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２３日（２００４．６．２３）
【出願人】（０００１５５０２３）株式会社堀場製作所 (638)
【Ｆターム（参考）】
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