(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、全有機炭素を計測する全有機炭素計において、
擦り合わせにより水密を保持する構成の回転式マルチポートバルブを有し、全有機炭素の非計測時に洗浄液が満たされた前記マルチポートバルブを所定時間毎に回転させる制御手段を備えたことを特徴とする全有機炭素計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水溶液試料中の全有機炭素（ＴＯＣ）を測定する全有機炭素計（ＴＯＣ計）に関する。
【０００２】
【従来技術】
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の計測が重要な項目の一つとなっており、かかる有機炭素の計測に全有機炭素計（ＴＯＣ計）が用いられている。
【０００３】
かかる全有機炭素計では、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直接全有機炭素濃度を計測するものや、直接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有機炭素濃度を計測するもの等が知られているが、他種類の水溶液試料を燃焼管に供給したり、洗浄の目的で燃焼管に接続されるチューブに洗浄液を供給する等のために、マルチポートバルブが広く用いられ、なかでもセラミック等の硬質な材料の擦り合わせにより水密を保持する構成の回転式マルチポートバルブが多用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる擦り合わせにより水密を保持する構成の回転式マルチポートバルブを用いた場合、全有機炭素の非計測時間が長時間に及ぶと、擦り合わせ面が固着してしまい、回転動作に支障を来したり、最悪の場合は回転不能となり、全有機炭素の計測が困難になるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明はかかる問題点を解消するため、長時間全有機炭素の計測動作を行わない場合であっても、回転動作に支障を来すことのない、擦り合わせにより水密を保持する構成の回転式マルチポートバルブを有する全有機炭素計の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、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、全有機炭素濃度を求める全有機炭素計において、
擦り合わせにより水密を保持する構成の回転式マルチポートバルブを有し、全有機炭素の非計測時に洗浄液が満たされた前記マルチポートバルブを所定時間毎に回転させる制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
前記マルチポートバルブは、セラミック等の硬質な材料からなる擦り合わせ面を有することを特徴とする。
【０００８】
前記洗浄液は、純水、アルコール、界面活性効果のある液体のいずれかからなることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明にかかる全有機炭素計の全体概略図であり、全有機炭素計は、分析部１に非分散型赤外線ガス分析計を検出部２０として接続したものである。分析部１内には水溶液試料中のＴＣ（全炭素）を二酸化炭素に変換する酸化反応部２と、水溶液試料中のＩＣ（無機炭素）を二酸化炭素に変換するＩＣ反応部１６が設けられている。水溶液試料の一定量を採取して酸化反応部２又はＩＣ反応部１６へ導くために、試料自動注入器８が設けられており、試料自動注入器８は回転式４ポートバルブ６とマイクロシリンジ７とを備えている。
【００１１】
回転式４ポートバルブ６のポート６２には水溶液試料容器１８が接続されており、水溶液試料容器１８内の水溶液試料がセンタポート６５を介してマイクロシリンジ７で一定量採取され、ポート６１又はポート６３を介して酸化反応部２又はＩＣ反応部１６へ導かれる。また、回転式４ポートバルブ６のポート６４には、酸化反応部２やＩＣ反応部１６へ接続されるチューブの洗浄用の純水容器（不図示）が接続されている。
【００１２】
回転駆動用のモータ９ａは、回転式４ポートバルブ６の回転駆動を行い、制御手段９ｂによりその回転駆動制御が行われる。
【００１３】
酸化反応部２には酸化触媒が充填された燃焼管４と加熱炉５が設けられ、水溶液試料は試料注入部３を介して燃焼管４に注入される。酸化反応部２の出口はＩＣ反応部１６を経てＮＤＩＲ（非分散型赤外分光光度計）の二酸化炭素検出部２０へ接続されている。ＩＣ反応部１６には、ＩＣ反応液が充填されたＩＣ反応器が備えられており、ＩＣ試料注入口１７を経て試料自動注入器１５から液体試料が注入される。ＩＣ反応部１６と検出部２０の間の流路には除湿除塵部１１が設けられている。
【００１４】
検出部２０では、光源２１からの光が同量ずつ入射するように試料セル２２と比較セル２３が互いに平行に配置されており、試料セル２２には酸化反応部２でＴＣが二酸化炭素に変換されてキャリアガスと共に導入されるか、又はＩＣ反応部６でＩＣが二酸化炭素に変換されてキャリアガスにより導入される。比較セル２３には赤外線を吸収しない窒素や空気などの不活性ガスが充填されている。チョッパ２４は光源２１から試料セル２２と比較セル２３に入射される光を同時に断続するものであり、各セル２２と２３を透過して検出部２７に入射する光の量を調節するために各セル２２、２３と検出部２７の間にはそれぞれ光量調整器２５、２６が配置されている。検出部２７はコンデンサマイクロホン方式の検出器であり、チョッパ２４の回転により検出部２７の出力信号は交流信号として得られ、その振幅が出力値となる。そして、この全有機炭素計によって、ＴＣの測定とＩＣの測定を時間をずらせて行えば、全有機炭素の濃度を計測することができる。
【００１５】
図２は、図１で説明した回転式４ポートバルブ６の詳細を示す図であり、図２ａは横断面を、図２ｂは図２ａのＡ−Ａ断面を下方から見た図を、そして図２ｃは図２ａのＡ−Ａ断面を上方から見た図である。同図において、回転部６ａと固定部６ｂは共にセラミックなどの硬質な材料により構成され、回転部６ａにはセンタポート６５と各ポート６１〜６４のいずれかを接続するための空隙部６ｃが形成されており、回転部６ａと固定部６ｂとの擦り合わせ面６ｄによってセンタポート６５と残りのポートとの接続状態が遮断される。
【００１６】
次に、本発明の作用を図３に示される制御手段９ｂの動作を示すフローチャートに基づいて説明する。
【００１７】
まず、動作に先立って全有機炭素の計測が行われていない状態を示す休止モードであるか否かを判断し、休止モードとなるまでポーリングを繰り返す（Ｓ１）。なお、休止モードであるか否かは、別途休止モードであることを示すスイッチ等を設け、全有機炭素の計測終了時に操作者に押されたスイッチの信号により判断するよう構成しても良いし、回転式４ポートバルブ６が回転動作したことを示すセンサを別途設け、このセンサの信号を入力して、一定時間以上回転動作がなされていないことを計測すること等で判断するよう構成しても良い。
【００１８】
休止モードである場合、図２の回転式４ポートバルブ６の空隙部６ｃに純水を填充する（Ｓ２）。すなわち、図２の回転部６ａを所定量だけ回転させることで図１における回転式４ポートバルブ６のセンタポート６５とポート６４とを接続し、シリンジポンプ７により純水を所定量吸引して、空隙部６ｃに純水を満たす。
【００１９】
次に、制御手段９ｂ内の計測時間をリセットし（Ｓ３）、予め定めた所定時間を経過したか否かを監視する（Ｓ４）。この際、所定時間が経過していない場合、休止モードに変更がないかを判断し（Ｓ５）、休止モードでない状態となっていた場合は、休止モードか否かを判断するためのポーリングに戻り（Ｓ１）、休止モードに変更がない場合は、上記Ｓ３，Ｓ４の動作を繰り返す。
【００２０】
そして、休止モードでないと判断されてから所定時間経過した場合は、回転式４ポートバルブを所定回転数だけ回転させる回転動作を行い（Ｓ６）。回転動作の終了後、再び制御手段９ｂ内の計測時間をリセットし（Ｓ３）、予め定めた所定時間を経過したか否かの監視（Ｓ４）及び休止モードに変更がないか否かの判断（Ｓ５）動作を再度繰り返し行う。
【００２１】
これにより、全有機炭素計において非計測時には、図２で回転式４ポートバルブ６の空隙部６ｂに純水が充填された状態で一定時間毎に回転部６ａが所定回転するため、回転部６ａと固定部６ｂの擦り合わせ面６ｄは、所定時間毎に純水によって洗浄させ、擦り合わせ面６ｄ上に残留する不純物が除去され、また、擦り合わせ面６ｄの乾燥がなくなる。このため、長時間に渡って全有機炭素の計測を行わない場合であっても、擦り合わせ面６ｄの固着が防止できるため、回転式４ポートバルブ６に支障を来すことなく、全有機炭素の計測を行うことが可能となる。
【００２２】
なお、上述した実施例では、洗浄液として純水を用いたが、純水の他にアルコールや、界面活性効果のある等でもよく、チューブ内に付着した水溶液試料等を洗浄するための洗浄液であれば何でもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、全有機炭素計の非計測時に、擦り合わせにより水密を保持する構成の回転式マルチポートバルブに洗浄液を充填した状態で当該バルブを一定時間毎に回転するよう構成したため、回転部と固定部との擦り合わせ面は、所定時間毎に洗浄液によって洗浄され、これにより当該擦り合わせ面上に残留する不純物が除去され、また、擦り合わせ面の乾燥がなくなる。このため、長時間に渡って全有機炭素の計測を行わない場合であっても、擦り合わせ面が固着することを有効に防止でき、回転式マルチポートバルブに支障を来すことなく、全有機炭素の計測を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる全有機炭素計の全体概略図である。
【図２】本発明にかかるマルチポートバルブを示す詳細図のである。
【図３】本発明にかかる制御手段の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
６・・・・・・回転式４ポートバルブ
６ａ・・・・・回転部
６ｂ・・・・・固定部
６ｃ・・・・・空隙部
６ｄ・・・・・擦り合わせ面
６１，６２，６３，６４  ・ポート
６５・・・・・センタポート
【図１】
0003601139.tif 000002
【図２】
0003601139.tif 000003
【図３】
0003601139.tif 000004