(57)【要約】      （修正有）【課題】試料水中の全有機炭素の含有量を分析するための試料水分析装置を提供する。【解決手段】試料水から揮発性有機物を析出させて酸化反応モジュール１２に送り、それを酸化させて第一酸化生成物を生成するための第一反応容器１１と、試料水から不揮発性有機物を析出させ、それを酸化させて第二酸化生成物を生成するための第二反応容器１３とを含む。試料水分析計が第一酸化生成物及び第二酸化生成物を測定することで、試料水中の揮発性有機物及び不揮発性有機物の含有量が分析されるため、試料水中の全有機炭素の含有量の分析結果がより精確になる。【選択図】図１
2020134502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料水中の全有機炭素の含有量を分析するための試料水分析装置であって、
第一定量の試料水を収容するための第一収容空間を有し、該試料水から揮発性有機物を析出させて送り出す第一反応容器と、
該第一反応容器から送り出された該揮発性有機物を酸化させて、第一酸化生成物を生成して送り出す酸化反応モジュールと、
第二定量の試料水を収容するための第二収容空間を有し、該試料水から不揮発性有機物を析出させ、該不揮発性有機物を酸化させて第二酸化生成物を生成して送り出す第二反応容器と、
該試料水中の該揮発性有機物及び該不揮発性有機物の含有量が分析されるように、該第一酸化生成物及び該第二酸化生成物をそれぞれ受け取って測定し、該第一酸化生成物及び該第二酸化生成物の測定結果を出力する試料水分析計と、を含む
試料水分析装置。
【請求項２】
該酸化反応モジュール及び該第二反応容器に選択的に連通し、該酸化反応モジュール及び該第二反応容器にオゾンをそれぞれ供給するためのオゾン供給モジュールを更に含む
請求項１に記載の試料水分析装置。
【請求項３】
該第一収容空間に酸素を供給するための第一酸素供給手段と、
揮発性有機物析出作業を実行する第一実行手段を、更に含み、
該第一実行手段による該揮発性有機物析出作業の実行時には、該試料水中の該揮発性有機物を析出させて送り出すために、該第一収容空間へ該酸素を該第一酸素供給手段に供給させる
請求項２に記載の試料水分析装置。
【請求項４】
該酸化反応モジュールは、スクリュー管を含み、
該酸化反応モジュールへ該オゾンを該オゾン供給モジュールに供給させるとともに、該オゾンと、該第一反応容器から送り出された該揮発性有機物とを該スクリュー管内で酸化反応させて該第一酸化生成物を生成する
請求項３に記載の試料水分析装置。
【請求項５】
該第一酸素供給手段は、該オゾン供給モジュールに更に連通しており、該オゾン供給モジュールが該酸素を反応させて該オゾンを生成するように、該オゾン供給モジュールに該酸素を供給するためのものである
請求項３に記載の試料水分析装置。
【請求項６】
該第二収容空間に連通し、酸性剤を供給するための酸性剤供給手段と、
該第二収容空間に連通し、酸化剤を供給するための酸化剤供給手段と、
該第二収容空間に連通し、第一流量の酸素を供給するための第二酸素供給手段と、
該第二収容空間に連通し、第二流量の酸素を供給するための第三酸素供給手段と、
該第二収容空間に連通し、ＵＶ光を供給するためのＵＶ光供給手段と、
全有機炭素析出作業及び不揮発性有機物酸化作業を順番に実行する第二実行手段と、を含み、
該第二実行手段による全無機炭素析出作業の実行時には、該試料水中の全無機炭素を析出させるために、該第二収容空間へ該酸性剤を該酸性剤供給手段に供給させるとともに、該第二収容空間へ該第一流量の酸素を該第二酸素供給手段に供給させ、
該第二実行手段による該不揮発性有機物酸化作業の実行時には、該試料水中の該第二酸化生成物を析出させて送り出すために、該第二収容空間へ該オゾンを該オゾン供給モジュールに供給させ、更に該第二収容空間へ該酸化剤を該酸化剤供給手段に供給させ、その後、該オゾンと該酸化剤とが混合された該試料水を、該第二収容空間と該ＵＶ光供給手段との間で循環流動させることで、該試料水中の該不揮発性有機物を酸化させて該第二酸化生成物を生成し、次いで、該第二収容空間へ該第一流量よりも小さくなる該第二流量の酸素を該第三酸素供給手段に供給させる
請求項２に記載の試料水分析装置。
【請求項７】
該第二実行手段は、揮発性有機物析出作業を更に実行し、
該第二実行手段による該揮発性有機物析出作業の実行時には、該試料水中の該揮発性有機物を析出させるために、該第二収容空間へ該第一流量の酸素を該第二酸素供給手段に供給させる
請求項６に記載の試料水分析装置。
【請求項８】
該第一反応容器の該第一収容空間に連通し、該第一収容空間へ該試料水を送り込むための第一入液モジュールと、
該第一収容空間に連通し、該第一収容空間内の過量の該試料水を排出するための第一過量排液モジュールと、
該第一収容空間に連通し、該第一収容空間に該第一定量の該試料水が収容されるように、該第一収容空間内の一部の該試料水を排出するための第一定量排液モジュールと、
該試料水が該第一収容空間を経由して該第二収容空間に入り込むように、該第一収容空間の底部及び該第二反応容器の該第二収容空間にそれぞれ連通する第二入液モジュールと、
該第二収容空間に連通し、該第二収容空間内の過量の該試料水を排出するための第二過量排液モジュールと、
該第二収容空間に連通し、該第二収容空間に該第二定量の該試料水が収容されるように、該第二収容空間内の一部の該試料水を排出するための第二定量排液モジュールと、
該第二収容空間の底部に連通し、該第二収容空間内の該試料水を排出するための排液モジュールと、を含み、
入液作業の実行時には、該第一入液モジュール、該第二入液モジュール、該第一過量排液モジュール、及び、該第二過量排液モジュールをオンして、該第一入液モジュールによって、該第一収容空間へ該試料水を送るとともに、該第二入液モジュールによって、該試料水を、該第一収容空間を経由して該第二収容空間内に入り込ませ、該第一収容空間内の過量の該試料水が該第一過量排液モジュールによって排出され、且つ該第二収容空間内の過量の該試料水が該第二過量排液モジュールによって排出されると、該第一入液モジュール及び該第二入液モジュールをオフし、その後、該第一収容空間に該第一定量の該試料水が収容され、且つ該第二収容空間に該第二定量の該試料水が収容されるように、該第一定量排液モジュール及び該第二定量排液モジュールをオンして、該第一収容空間内の過量の該試料水及び該第二収容空間内の過量の該試料水をそれぞれ排出し、
排液作業の実行時には、該第二入液モジュール及び該排液モジュールをオンして、該第二入液モジュールによって、該第一収容空間内に収容された該試料水を該第二収容空間内に入り込ませるとともに、該排液モジュールによって、該第二収容空間内の該試料水を排出する
請求項１に記載の試料水分析装置。
【請求項９】
該第一反応容器及び該第二反応容器へ標準試料水を供給するための標準試料水供給モジュールを更に含み、該試料水分析計によって該標準試料水の析出気体が分析され、該標準試料水の分析結果に基づいて、該試料水中の該揮発性有機物及び該不揮発性有機物の含有量が分析される
請求項１に記載の試料水分析装置。
【請求項１０】
該標準試料水の分析結果に基づいて、該試料水分析計が不正確であるかを判断し、該試料水分析計が不正確である場合、該標準試料水の分析結果に基づいて、該試料水分析計を較正する較正モジュールを更に含む
請求項９に記載の試料水分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、試料水中の全有機炭素の含有量を分析可能な試料水分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人々が環境を重視するに伴い、各国政府は、汚水や廃水による環境への汚染を減らすために、汚水や廃水等の試料水中の全有機炭素（Ｔｏｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃａｒｂｏｎ、ＴＯＣと略す）の含有量を規制している。そのため、業界の全有機炭素分析装置も、試料水中の全有機炭素の含有量を分析するために広く使用されている。全有機炭素分析装置は、通常、試料水中の有機物を酸化させて、非分散型赤外線分析計（Ｎｏｎ−Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ａｎａｌｙｚｅｒ、ＮＤＩＲと略す）で、試料水中の全有機炭素の濃度を測るようにしている。
【０００３】
ところが、現在市販されているＴＯＣ分析計の大多数は、実際にはＮＰＯＣ分析計としか呼ぶことができない。その理由は、これらの機器が、試料水に析出されている不揮発性有機物（ＮＰＯＣ）だけを分析するものになっており、試料水に含まれている揮発性有機物（ＰＯＣ）についての分析検出操作に関わらないからである。
【０００４】
また、市場には、試料水中のＮＰＯＣの分析結果を出力可能な分析計もわずかに出ているが、それらは、換算という方式で分析結果を得るようにしている。Ｂｉｏｔｅｃｔｏｒ  ｂ７０００分析計を例にすると、この分析計の分析方法は、主に以下の通りとなる。先ず、酸化のために、試料水にアルカリ剤（ＮａＯＨ）及びオゾンを添加し、次いで、試料水中の全炭素（ＴＣ）の含有量を得るために、酸性剤を添加して試料水中の二酸化炭素を全て吹き出し、その後、酸剤を添加することで試料水中の全無機炭素（ＴＩＣ）を吹き出し、更に、酸化のためにＮａＯＨ及びオゾンを添加し、再び酸剤を添加して試料水中の二酸化炭素を吹き出して、不揮発性有機物（ＮＰＯＣ）を得て、最後に、計算式ＴＣ−ＴＩＣ−ＮＰＯＣ＝ＰＯＣ（ＶＯＣ）により、試料水中のＰＯＣの含有量を算出する。
【０００５】
上述したＢｉｏｔｅｃｔｏｒ  ｂ７０００分析計の欠点は、以下の通りである。１、ＶＯＣ（ＰＯＣ）は、プログラムによって算出されているが、ＮＰＯＣの検知限界は、０．０６ｐｐｍのレベルにしか達することができないという原因につき、ＶＯＣの検知限界も、ｐｐｍのレベルにしか達することができない。２、Ｂｉｏｔｅｃｔｏｒ  ｂ７０００分析計では、異なる検出プロセスに対して、試料水の採水を実行するタイミングが同じタイミングではなく、その採水タイミングの差が６．５分間に及ぶ可能性もあり、これは、分析結果の正確性に影響を与えてしまう。
【０００６】
以上のことから、水試料中のＶＯＣ（ＰＯＣ）分析結果の正確さ及び精確さを向上させるために上記の様々な問題をどのように解決するかは、本願の主な技術的思想である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願は、料水中の全有機炭素の含有量の分析結果の精確さ及び正確性を向上させるための試料水分析装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願に係る試料水分析装置は、試料水中の全有機炭素の含有量を分析するための試料水分析装置であって、第一反応容器、第二反応容器、酸化反応モジュール及び試料水分析計を含む。第一反応容器は、第一定量の試料水を収容するための第一収容空間を有し、試料水から揮発性有機物を析出させて送り出す。酸化反応モジュールは、第一反応容器から送り出された揮発性有機物を酸化させて、第一酸化生成物を生成して送り出す。第二反応容器は、第二定量の試料水を収容するための第二収容空間を有し、試料水から不揮発性有機物を析出させ、不揮発性有機物を酸化させて第二酸化生成物を生成して送り出す。試料水分析計は、試料水中の揮発性有機物及び不揮発性有機物の含有量が分析されるように、第一酸化生成物及び第二酸化生成物をそれぞれ受け取って測定し、第一酸化生成物及び第二酸化生成物の測定結果を出力する。
【０００９】
好ましくは、本願において、酸化反応モジュール及び第二反応容器に選択的に連通し、酸化反応モジュール及び第二反応容器にオゾンをそれぞれ供給するためのオゾン供給モジュールを更に含む。
【００１０】
好ましくは、本願において、第一酸素供給手段及び第一実行手段を更に含む。第一酸素供給手段は、第一収容空間に酸素を供給するためのものであり、第一実行手段は、揮発性有機物析出作業を実行することで、第一収容空間へ酸素を第一酸素供給手段に供給させ、試料水中の揮発性有機物を析出させて送り出す。
【００１１】
好ましくは、本願において、酸化反応モジュールは、スクリュー管を含み、酸化反応モジュールへオゾンをオゾン供給モジュールに供給させるとともに、オゾンと、第一反応容器から送り出された揮発性有機物とをスクリュー管内で酸化反応させて第一酸化生成物を生成する。
【００１２】
好ましくは、本願において、第一酸素供給手段は、オゾン供給モジュールに更に連通しており、オゾン供給モジュールが酸素を反応させてオゾンを生成するように、オゾン供給モジュールに酸素を供給するためのものである。
【００１３】
好ましくは、本願において、それぞれ第二収容空間に連通する酸性剤供給手段、酸化剤供給手段、第二酸素供給手段、第三酸素供給手段、ＵＶ光供給手段及び第二実行手段を更に含む。酸性剤供給手段は、酸性剤を供給するためのものである。酸化剤供給手段は、酸化剤を供給するためのものである。第二酸素供給手段は、第一流量の酸素を供給するためのものである。第三酸素供給手段は、第二流量の酸素を供給するためのものである。ＵＶ光供給手段は、ＵＶ光を供給するためのものである。第二実行手段は、全有機炭素析出作業及び不揮発性有機物酸化作業を順番に実行する。第二実行手段による全無機炭素析出作業の実行時には、試料水中の全無機炭素を析出させるために、第二収容空間へ酸性剤を酸性剤供給手段に供給させるとともに、第二収容空間へ第一流量の酸素を第二酸素供給手段に供給させる。第二実行手段による不揮発性有機物酸化作業の実行時には、試料水中の第二酸化生成物を析出させて送り出すために、第二収容空間へオゾンをオゾン供給モジュールに供給させ、更に第二収容空間へ酸化剤を酸化剤供給手段に供給させ、その後、オゾンと酸化剤とが混合された試料水を、第二収容空間とＵＶ光供給手段との間で循環流動させることで、試料水中の不揮発性有機物を酸化させて第二酸化生成物を生成し、次いで、第二収容空間へ第一流量よりも小さくなる第二流量の酸素を第三酸素供給手段に供給させる。
【００１４】
好ましくは、本願において、第二実行手段は、揮発性有機物析出作業を更に実行する。第二実行手段による揮発性有機物析出作業の実行時には、試料水中の揮発性有機物を析出させるために、第二収容空間へ第一流量の酸素を第二酸素供給手段に供給させる。
【００１５】
好ましくは、本願において、第一収容空間に連通し、第一収容空間へ試料水を送り込むための第一入液モジュールと、第一収容空間に連通し、第一収容空間内の過量の試料水を排出するための第一過量排液モジュールと、第一収容空間に連通し、第一収容空間に第一定量の試料水が収容されるように、第一収容空間内の一部の試料水を排出するための第一定量排液モジュールと、試料水が第一収容空間を経由して第二収容空間に入り込むように、第一収容空間と第二収容空間との双方の底部にそれぞれ連通する第二入液モジュールと、第二収容空間に連通し、第二収容空間内の過量の試料水を排出するための第二過量排液モジュールと、第二収容空間に連通し、第二収容空間に第二定量の試料水が収容されるように、第二収容空間内の一部の試料水を排出するための第二定量排液モジュールと、第二収容空間の底部に連通し、第二収容空間内の試料水を排出するための排液モジュールと、を更に含む。入液作業の実行時には、第一入液モジュール、第二入液モジュール、第一過量排液モジュール及び第二過量排液モジュールをオンして、第一入液モジュールによって、第一収容空間へ試料水を送るとともに、第二入液モジュールによって、試料水を、第一収容空間を経由して第二収容空間内に入り込ませ、第一収容空間内の過量の試料水が第一過量排液モジュールによって排出され、且つ第二収容空間内の過量の試料水が第二過量排液モジュールによって排出されると、第一入液モジュール及び第二入液モジュールをオフし、その後、第一収容空間に第一定量の試料水が収容され、且つ第二収容空間に第二定量の試料水が収容されるように、第一定量排液モジュール及び第二定量排液モジュールをオンして、第一収容空間内の一部の試料水及び第二収容空間内の一部の試料水をそれぞれ排出する。排液作業の実行時には、第二入液モジュール及び排液モジュールをオンして、第二入液モジュールによって、第一収容空間内に収容された試料水を第二収容空間内に入り込ませると共に、排液モジュールによって、第二収容空間内の試料水を排出する。
【００１６】
好ましくは、本願において、第一反応容器及び第二反応容器へ標準試料水を供給するための標準試料水供給モジュールを更に含み、標準試料水の析出気体が試料水分析計によって分析され、標準試料水の分析結果に基づいて、試料水中揮発性有機物及び不揮発性有機物の含有量が分析される。
【００１７】
好ましくは、本願において、標準試料水の分析結果に基づいて、試料水分析計が不正確であるかを判断し、試料水分析計が不正確である場合、標準試料水の分析結果に基づいて、試料水分析計を較正する較正モジュールを更に含む。
【発明の効果】
【００１８】
従来技術に比べると、本願の試料水分析装置は、第一反応容器及び第二反応容器を設けることで、試料水中の揮発性有機物及び不揮発性有機物の含有量をそれぞれ検出するとともに、該第一、第二反応容器が同一タイミングで試料水を採集しているため、試料水中の全有機炭素の含有量の分析結果の精確さ及び正確性が効果的に向上する。
【００１９】
しかも、標準試料水供給モジュールを設けて標準試料水を供給することで、較正モジュールは、該標準試料水の分析結果に基づいて試料水分析計を較正しているため、検出結果の正確性が更に向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本願に係る試料水分析装置の全体構造模式図である。
【図２】本願に係る試料水分析装置が異なる分析作業を実行する実施例の模式図である。
【図３】本願に係る試料水分析装置が異なる分析作業を実行する実施例の模式図である。
【図４】本願に係る試料水分析装置が異なる分析作業を実行する実施例の模式図である。
【図５】本願に係る試料水分析装置が異なる分析作業を実行する実施例の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、特定の実施例により本願の技術内容を説明する。当業者であれば、本明細書に開示される内容から本願の他の利点及び効果を容易に理解することができる。本願は、他の異なる実施例により実施又は応用することもできる。本明細書における各細部も本願の構想に反しない前提で、異なる視点と応用に基づき、各種の修正と変更を行わせることができる。特に、図面における各部品に関する比例関係及び相対位置は、例示的な説明用だけであり、本願の実施の実際状況を示すものではない。
【００２２】
本願は、試料水中の全有機炭素の含有量を分析するための試料水分析装置１を提供しており、図１に示すように、試料水分析装置１は、主に、第一反応容器１１、酸化反応モジュール１２、第二反応容器１３及び試料水分析計１４を含む。
【００２３】
第一反応容器１１は、第一定量の試料水を収容するための第一収容空間１１１を有する。採集された試料水が多いほど、試料水に析出された揮発性有機物が多くなる。これは、後続の該揮発性有機物の酸化によって生じる二酸化炭素も多くなり、試料水分析計１４が該揮発性有機物から生じた二酸化炭素を介して試料水中の揮発性有機物の含有量を分析可能であることが確保されることを意味するため、第一定量の試料水が多いほど、本願の分析に役立つ。好ましくは、第一定量の試料水が２０ｍｌの定量の試料水である。
【００２４】
図１〜図５に示すように、試料水分析装置１は、第一入液モジュール２５、第一過量排液モジュール２６及び第一定量排液モジュール２７を更に含む。
【００２５】
第一入液モジュール２５は、第一反応容器１１における第一収容空間１１１の底部に連通し、第一収容空間１１１へ試料水を送り込むためのものである。好ましくは、第一入液モジュール２５に弁体Ｖ１及びポンプＰ１が更に設けられており、弁体Ｖ１を開いてポンプＰ１をオンして、試料水を下から上に向かって第一収容空間１１１に入り込ませることが可能である。
【００２６】
第一過量排液モジュール２６は、第一収容空間１１１の上部に連通し、第一収容空間１１１内の過量の試料水を排出する。つまり、第一過量排液モジュール２６は、第一収容空間１１１内の第一過量排液モジュール２６に対応する水位よりも高くなる試料水を排出するためのものであり、好ましくは、第一過量排液モジュール２６に弁体Ｖ２が設けられている。
【００２７】
第一定量排液モジュール２７は、第一収容空間１１１に連通し、且つ第一定量排液モジュール２７の第一収容空間１１１内での水位が、第一過量排液モジュール２６の第一収容空間１１１内での水位よりも低くなっている。第一定量排液モジュール２７は、第一収容空間１１１に第一定量の試料水が収容されるように、第一収容空間１１１内の一部の試料水を排出する。つまり、第一定量排液モジュール２７は、第一収容空間１１１内の第一定量排液モジュール２７に対応する水位よりも高くなる試料水を排出するためのものである。好ましくは、第一定量排液モジュール２７が試料水を排出するためのポンプＰ２を更に有する。
【００２８】
第一収容空間１１１内に第一定量の試料水が収容されるようになると、第一反応容器１１は、次に第一定量の試料水から揮発性有機物を析出させる。
【００２９】
具体的に、試料水分析装置１は、第一収容空間１１１へ酸素を供給するための第一酸素供給手段１６を更に含む。本実施例において、弁体Ｖ３の開閉によって、第一酸素供給手段１６による第一収容空間１１１への酸素の供給が制御される。供給された酸素は、第一収容空間１１１内の試料水と反応し、試料水から揮発性有機物を析出させるために用いられる（図２に示す）。
【００３０】
その後、第一反応容器１１は、試料水から析出された揮発性有機物を、弁体Ｖ４を介して酸化反応モジュール１２に送り出し、酸化反応モジュール１２は、該揮発性有機物を酸化させ、第一酸化生成物を生成して送り出す。
【００３１】
なお、上述した第一反応容器１１内の揮発性有機物析出作業は、第一実行手段３５によって制御及び実行されてよい。具体的には、第一実行手段３５による揮発性有機物析出作業の実行時には、先ず、弁体Ｖ３を開いて、第一収容空間１１１へ酸素を第一酸素供給手段１６に供給させることで試料水中の揮発性有機物を析出させ、その後、弁体Ｖ４を開いて、析出された揮発性有機物を送り出す。
【００３２】
本実施例において、試料水分析装置１は、弁体Ｖ１１を介して酸化反応モジュール１２に連通し、酸化反応モジュール１２へオゾンを供給するオゾン供給モジュール１５を更に含む。具体的には、第一酸素供給手段１６は、更に、弁体Ｖ１２を介してオゾン供給モジュール１５に連通し、オゾン供給モジュール１５へ酸素を供給するために用いられることが可能であり、オゾン供給モジュール１５は、酸素を反応させることで、送り込まれた酸素をオゾンに転化させて、酸化反応モジュール１２に送り出す。
【００３３】
しかも、本願の酸化反応モジュール１２は、スクリュー管を含んでおり、オゾン供給モジュール１５から酸化反応モジュール１２に供給されたオゾンと、第一反応容器１１から送り出された揮発性有機物とは、スクリュー管内で流動して混合することで、酸化反応を十分にし、更に第一酸化生成物を生成することができる。
【００３４】
生成された第一酸化生成物は、例えばＣＯ２であり、酸化反応モジュール１２から試料水分析計１４に送られてもよい。本実施例において、試料水分析計１４は、例えば非分散型紅外線分析計であり、試料水中の揮発性有機物の含有量が分析されるように、第一酸化生成物に対して測定を行い、対応する測定結果を出力するために用いられる。
【００３５】
第二反応容器１３は、第二定量の試料水を収容するための第二収容空間１３１を有する。本実施例において、試料水分析装置１は、第二入液モジュール２８、第二過量排液モジュール２９、第二定量排液モジュール３０及び排液モジュール３１を更に含む。
【００３６】
第二入液モジュール２８は、第一収容空間１１１の底部及び第二反応容器１３の第二収容空間１３１にそれぞれ連通し、第一収容空間１１１内の試料水を、第二入液モジュール２８を経由して第二収容空間１３１に入り込ませるためのものである。本実施例において、第二入液モジュール２８は、ポンプＰ３を更に有する。本実施例において、試料水を下から上に向かって第二収容空間１３１に入り込ませるために、第二入液モジュール２８は、第二収容空間１３１の底部に連通している。
【００３７】
第二過量排液モジュール２９は、第二収容空間１３１に連通し、第二収容空間１３１内の過量の試料水を排出する。つまり、第二過量排液モジュール２９は、第二収容空間１３１内の第二過量排液モジュール２９に対応する水位よりも高くなる試料水を排出するためのものである。好ましくは、第二過量排液モジュール２９に弁体Ｖ５が設けられている。
【００３８】
第二定量排液モジュール３０は、第二収容空間１３１に連通し、且つ第二定量排液モジュール３０の第二収容空間１３１内での水位が、第二過量排液モジュール２９の第二収容空間１３１内での水位よりも低くなっている。第二定量排液モジュール３０は、第二収容空間１３１に第二定量の試料水が収容されるように、第二収容空間１３１内の一部の試料水を排出する。つまり、第二定量排液モジュール３０は、第二収容空間１３１内の第二定量排液モジュール３０に対応する水位よりも高くなる試料水を排出するためのものである。好ましくは、第二定量排液モジュール３０に、試料水を排出するためのポンプＰ６が設けられている。
【００３９】
第二収容空間１３１内に第二定量の試料水が収容されるようになると、第二反応容器１３は、次に試料水から不揮発性有機物を析出させて該不揮発性有機物を酸化させ、第二酸化生成物を生成して送り出す。
【００４０】
具体的に、試料水分析装置１は、それぞれ第二収容空間１３１に連通する酸性剤供給手段１８、酸化剤供給手段１９、第二酸素供給手段２０、第三酸素供給手段２１及びＵＶ光供給手段２２を更に含む。酸性剤供給手段１８は、ポンプＰ４を介して第二収容空間１３１へ酸性剤を供給する。酸化剤供給手段１９は、ポンプＰ５を介して第二収容空間１３１へ酸化剤を供給する。第二酸素供給手段２０は、弁体Ｖ７を介して第二収容空間１３１へ第一流量の酸素を供給する。第三酸素供給手段２１は、弁体Ｖ８を介して第二収容空間１３１へ第二流量の酸素を供給する、好ましくは、第一流量が第二流量よりも大きい。ポンプＰ７は、試料水を第二収容空間１３１とＵＶ光供給手段２２との間で循環流動させることで、ＵＶ光供給手段２２によって、循環流動されている試料水へＵＶ光を供給する。
【００４１】
また、試料水分析装置１は、第二実行手段３６を更に含む。図３を参照すると、第二実行手段３６は、第二収容空間１３１内の試料水に対して、全無機炭素析出作業及び不揮発性有機物酸化作業を順番に実行するためのものである。先ず、ポンプＰ４をオンして、第二収容空間１３１へ酸性剤を酸性剤供給手段１８に供給させる。その後、弁体Ｖ７を開いて、第二収容空間１３１へ第一流量の酸素を第二酸素供給手段２０に供給させると同時に、弁体Ｖ５を開いて第二過量排液モジュール２９をオンすることで、添加された酸性剤及び酸素によって、試料水中の全無機炭素及び揮発性有機物が析出されるとともに、析出された全無機炭素及び揮発性有機物が、オンされている第二過量排液モジュール２９を介して、第二収容空間１３１から吹き出されることが可能である。この時、第二収容空間１３１内の試料水には、不揮発性有機物が残っている。
【００４２】
その後、第二実行手段３６は、不揮発性有機物酸化作業を実行する。図４〜５を参照すると、先ず、弁体Ｖ１１及び弁体Ｖ５を開いて、第二収容空間１３１へオゾンをオゾン供給モジュール１５に供給させる。その後、弁体Ｖ５を閉じてポンプＰ５をオンして、第二収容空間１３１へ酸化剤を酸化剤供給手段１９に供給させる。次いで、弁体Ｖ８及び弁体Ｖ６を同時に開いて、ポンプＰ７をオンし、ポンプＰ７によって、オゾンと酸化剤とが混合された試料水を第二収容空間１３１とＵＶ光供給手段２２との間で循環流動させ、ＵＶ光供給手段２２によって、試料水中の不揮発性有機物を酸化させて例えばＣＯ２である第二酸化生成物を生成し、第三酸素供給手段２１によって、第二収容空間１３１へ第二流量の酸素を供給して試料水中の第二酸化生成物を析出させ、析出された第二酸化生成物が弁体Ｖ６を介して試料水分析計１４に送り出される。試料水分析計１４は、第二酸化生成物に対して測定を行い、対応する測定結果を出力することで、試料水中の不揮発性有機物の含有量が分析される。ここで、試料水中の不揮発性有機物を十分に酸化させることを可能にするために、第二流量は、第一流量よりも小さい。
【００４３】
好ましくは、試料水分析計１４による第一酸化生成物の測定分析作業と、第二反応容器１３による全無機炭素析出作業及揮発性有機物析出作業とが同期に実行され、試料水分析計１４による第一酸化生成物の測定分析作業が完了すると、弁体Ｖ６を開いて、第二反応容器１３から送り出された第二酸化生成物に対して測定分析を行う。即ち、試料水分析計１４は、第一酸化生成物及び第二酸化生成物の測定分析を別々に実行する。
【００４４】
また、試料水分析装置１は、第二収容空間１３１の底部に連通し、第二収容空間１３１内の試料水を排出するための排液モジュール３１を更に含む。好ましくは、排液モジュール３１が試料水を排出するためのポンプＰ８を更に有する。
【００４５】
好ましくは、試料水分析装置１は、入液作業を実行することで、第一入液モジュール２５をオンし（即ち、弁体Ｖ１を開き、ポンプＰ１をオンし）、第二入液モジュール２８（即ち、ポンプＰ３）をオンし、第一過量排液モジュール２６をオンし（即ち、弁体Ｖ２を開き）、第二過量排液モジュール２９をオンして（即ち、弁体Ｖ５を開いて）、第一収容空間１１１内の過量の試料水が第一過量排液モジュール２６によって排出され、且つ第二収容空間１３１内の過量の試料水が第二過量排液モジュール２９によって排出される（即ち、図１に示す状態になる）まで、第一入液モジュール２５によって、第一収容空間１１１へ試料水を送るとともに、第二入液モジュール２８によって、試料水を、第一収容空間１１１を経由して第二収容空間１３１内に入り込ませていくことが可能である。その後、第一入液モジュール２５をオフし（即ち、弁体Ｖ１を閉じ、ポンプＰ１をオフし）、第二入液モジュール２８をオフする（即ち、ポンプＰ３をオフする）。次いで、第一定量排液モジュール２７（即ち、ポンプＰ２）及び第二定量排液モジュール３０（即ち、ポンプＰ６）をオンして、第一収容空間１１１に第一定量の該試料水が収容され、且つ第二収容空間１３１に第二定量の該試料水が収容されるように、第一収容空間１１１内の一部の試料水及び第二収容空間１３１内の一部の試料水をそれぞれ排出する。このように、本願の第一反応容器１１と第二反応容器１３とは、試料水の採集操作を同期に実行することができる。
【００４６】
しかも、試料水分析装置１は、排液作業を実行することで、第二入液モジュール２８（即ち、ポンプＰ３）及び排液モジュール３１（即ち、ポンプＰ８）をオンして、第二入液モジュール２８によって、第一収容空間１１１内に収容された試料水を第二収容空間１３１内に入り込ませ、排液モジュール３１によって、第二収容空間１３１内の試料水を排出することが可能である。このように、本願の第一反応容器１１と第二反応容器１３とは、試料水の排出操作を同期に実行することができる。
【００４７】
好ましくは、試料水分析装置１は、標準試料水供給モジュール３２を更に含んでもよい。図１に示すように、標準試料水供給モジュール３２が、それぞれ弁体Ｖ９及びＶ１０を介して第一、第二反応容器１１、１３へ第一標準試料水及び第二標準試料水を供給することが可能である。これにより、試料水分析計１４は、上述した標準試料水の析出気体を分析することで、標準試料水の分析結果を得て、標準試料水の分析結果に基づいて、実際に採集された試料水中の揮発性有機物及び不揮発性有機物の含有量を分析することができる。
【００４８】
好ましくは、試料水分析装置１は、上述した標準試料水の分析結果に基づいて、現在の試料水分析計１４の測定結果が不正確であるかを判断するための較正モジュール３３を更に含んでもよい。試料水分析計１４の測定結果が不正確であると判断した場合、較正モジュール３３は、試料水中の全有機炭素の含有量の分析結果の正確性を向上させるために、標準試料水の分析結果に基づいて、試料水分析計１４により出力された測定結果を較正してもよい。
【００４９】
それに、試料水分析装置１は、試料水分析計１４内の余分のオゾンを吸收して、酸素に転化してから排出し、大気汚染を防ぐための排ガス処理器３４を更に含む。
【００５０】
以上を纏めると、本願の試料水分析装置は、第一反応容器及び第二反応容器を設けることで、試料水中の揮発性有機物及び不揮発性有機物をそれぞれ検出しているため、現有技術に比べて、本願は、換算という方式ではなく、直接測定という方式で試料水中の揮発性有機物の含有量を分析することにより、試料水中の揮発性有機物の含有量の分析結果をｐｐｂレベルまで向上させることができる。
【００５１】
しかも、上述した第一、第二反応容器は、同一タイミングで試料水を採集することができるため、試料水中の全有機炭素の含有量の分析結果の精確さ及び正確性が効果的に向上する。また、上述した第一、第二反応容器は、同一タイミングで分析作業をそれぞれ行うことができるため、試料水の分析効率が向上する。
【００５２】
更に、本願の試料水分析装置は、標準試料水供給モジュール及び較正モジュールを設けることで、試料水分析計の現在の検出結果が不正確であるかを判断した上で較正することができるため、試料水の分析結果の正確性が向上する。
【００５３】
上記実施例は、本願の原理及び効果を例示的に説明するものに過ぎず、本願を制限するものではない。当業者であれば、本願の趣旨及び範囲内で上記実施例に修飾及び変更を加えることができる。したがって、本願の保護範囲は、本願の特許請求の範囲に従うべきである。
【符号の説明】
【００５４】
１：試料水分析装置
１１：第一反応容器
１１１：第一収容空間
１２：酸化反応モジュール
１３：第二反応容器
１３１：第二収容空間
１４：試料水分析計
１５：オゾン供給モジュール
１６：第一酸素供給手段
１８：酸性剤供給手段
１９：酸化剤供給手段
２０：第二酸素供給手段
２１：第三酸素供給手段
２２：ＵＶ光供給手段
２５：第一入液モジュール
２６：第一過量排液モジュール
２７：第一定量排液モジュール
２８：第二入液モジュール
２９：第二過量排液モジュール
３０：第二定量排液モジュール
３１：排液モジュール
３２：標準試料水供給モジュール
３３：較正モジュール
３４：排ガス処理器
３５：第一実行手段
３６：第二実行手段
Ｖ：弁体
Ｐ：ポンプ
【図１】
2020134502.tif 000003
【図２】
2020134502.tif 000004
【図３】
2020134502.tif 000005
【図４】
2020134502.tif 000006
【図５】
2020134502.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月18日(2020.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料水中の全有機炭素の含有量を分析するための試料水分析装置であって、
第一定量の試料水を収容するための第一収容空間を有し、該試料水から揮発性有機物を析出させて送り出す第一反応容器と、
該第一反応容器から送り出された該揮発性有機物を酸化させて、第一酸化生成物を生成して送り出す酸化反応モジュールと、
第二定量の試料水を収容するための第二収容空間を有し、該試料水から不揮発性有機物を析出させ、該不揮発性有機物を酸化させて第二酸化生成物を生成して送り出す第二反応容器と、
該試料水中の該揮発性有機物及び該不揮発性有機物の含有量が分析されるように、該第一酸化生成物及び該第二酸化生成物をそれぞれ受け取って測定し、該第一酸化生成物及び該第二酸化生成物の測定結果を出力する試料水分析計と、を含み、
該酸化反応モジュール及び該第二反応容器に選択的に連通し、該酸化反応モジュール及び該第二反応容器にオゾンをそれぞれ供給するためのオゾン供給モジュールを更に含み、
該第二収容空間に連通し、酸性剤を供給するための酸性剤供給手段と、
該第二収容空間に連通し、酸化剤を供給するための酸化剤供給手段と、
該第二収容空間に連通し、第一流量の酸素を供給するための第二酸素供給手段と、
該第二収容空間に連通し、第二流量の酸素を供給するための第三酸素供給手段と、
該第二収容空間に連通し、ＵＶ光を供給するためのＵＶ光供給手段と、
全無機炭素析出作業及び不揮発性有機物酸化作業を順番に実行する第二実行手段と、を含み、
該第二実行手段による全無機炭素析出作業の実行時には、該試料水中の全無機炭素を析出させるために、該第二収容空間へ該酸性剤を該酸性剤供給手段に供給させるとともに、該第二収容空間へ該第一流量の酸素を該第二酸素供給手段に供給させ、
該第二実行手段による該不揮発性有機物酸化作業の実行時には、該試料水中の該第二酸化生成物を析出させて送り出すために、該第二収容空間へ該オゾンを該オゾン供給モジュールに供給させ、更に該第二収容空間へ該酸化剤を該酸化剤供給手段に供給させ、その後、該オゾンと該酸化剤とが混合された該試料水を、該第二収容空間と該ＵＶ光供給手段との間で循環流動させることで、該試料水中の該不揮発性有機物を酸化させて該第二酸化生成物を生成し、次いで、該第二収容空間へ該第一流量よりも小さくなる該第二流量の酸素を該第三酸素供給手段に供給させる試料水分析装置。
【請求項２】
該第一収容空間に酸素を供給するための第一酸素供給手段と、
揮発性有機物析出作業を実行する第一実行手段を、更に含み、
該第一実行手段による該揮発性有機物析出作業の実行時には、該試料水中の該揮発性有機物を析出させて送り出すために、該第一収容空間へ該酸素を該第一酸素供給手段に供給させる
請求項１に記載の試料水分析装置。
【請求項３】
該酸化反応モジュールは、スクリュー管を含み、
該酸化反応モジュールへ該オゾンを該オゾン供給モジュールに供給させるとともに、該オゾンと、該第一反応容器から送り出された該揮発性有機物とを該スクリュー管内で酸化反応させて該第一酸化生成物を生成する
請求項２に記載の試料水分析装置。
【請求項４】
該第一酸素供給手段は、該オゾン供給モジュールに更に連通しており、該オゾン供給モジュールが該酸素を反応させて該オゾンを生成するように、該オゾン供給モジュールに該酸素を供給するためのものである
請求項２に記載の試料水分析装置。
【請求項５】
該第二実行手段は、揮発性有機物析出作業を更に実行し、
該第二実行手段による該揮発性有機物析出作業の実行時には、該試料水中の該揮発性有機物を析出させるために、該第二収容空間へ該第一流量の酸素を該第二酸素供給手段に供給させる
請求項１に記載の試料水分析装置。
【請求項６】
該第一反応容器の該第一収容空間に連通し、該第一収容空間へ該試料水を送り込むための第一入液モジュールと、
該第一収容空間に連通し、該第一収容空間内の過量の該試料水を排出するための第一過量排液モジュールと、
該第一収容空間に連通し、該第一収容空間に該第一定量の該試料水が収容されるように、該第一収容空間内の一部の該試料水を排出するための第一定量排液モジュールと、
該試料水が該第一収容空間を経由して該第二収容空間に入り込むように、該第一収容空間の底部及び該第二反応容器の該第二収容空間にそれぞれ連通する第二入液モジュールと、
該第二収容空間に連通し、該第二収容空間内の過量の該試料水を排出するための第二過量排液モジュールと、
該第二収容空間に連通し、該第二収容空間に該第二定量の該試料水が収容されるように、該第二収容空間内の一部の該試料水を排出するための第二定量排液モジュールと、
該第二収容空間の底部に連通し、該第二収容空間内の該試料水を排出するための排液モジュールと、を含み、
入液作業の実行時には、該第一入液モジュール、該第二入液モジュール、該第一過量排液モジュール、及び、該第二過量排液モジュールをオンして、該第一入液モジュールによって、該第一収容空間へ該試料水を送るとともに、該第二入液モジュールによって、該試料水を、該第一収容空間を経由して該第二収容空間内に入り込ませ、該第一収容空間内の過量の該試料水が該第一過量排液モジュールによって排出され、且つ該第二収容空間内の過量の該試料水が該第二過量排液モジュールによって排出されると、該第一入液モジュール及び該第二入液モジュールをオフし、その後、該第一収容空間に該第一定量の該試料水が収容され、且つ該第二収容空間に該第二定量の該試料水が収容されるように、該第一定量排液モジュール及び該第二定量排液モジュールをオンして、該第一収容空間内の過量の該試料水及び該第二収容空間内の過量の該試料水をそれぞれ排出し、
排液作業の実行時には、該第二入液モジュール及び該排液モジュールをオンして、該第二入液モジュールによって、該第一収容空間内に収容された該試料水を該第二収容空間内に入り込ませるとともに、該排液モジュールによって、該第二収容空間内の該試料水を排出する
請求項１に記載の試料水分析装置。
【請求項７】
該第一反応容器及び該第二反応容器へ標準試料水を供給するための標準試料水供給モジュールを更に含み、該試料水分析計によって該標準試料水の析出気体が分析され、該標準試料水の分析結果に基づいて、該試料水中の該揮発性有機物及び該不揮発性有機物の含有量が分析される
請求項１に記載の試料水分析装置。
【請求項８】
該標準試料水の分析結果に基づいて、該試料水分析計が不正確であるかを判断し、該試料水分析計が不正確である場合、該標準試料水の分析結果に基づいて、該試料水分析計を較正する較正モジュールを更に含む
請求項７に記載の試料水分析装置。