(57)【要約】【課題】試料水分析計が元残留気体による汚染を受けやすく、試料水における不揮発性全有機炭素の酸化が順調に完成できないこと等の問題を解決する。【解決手段】ブローバック作業及び不揮発性全有機炭素分析作業を順次に実行するための試料水分析装置である。ブローバック作業が実行される時、試料水分析計内の元残留気体が排出される。不揮発性全有機炭素分析作業が実行される時、収容空間とＵＶ光供給モジュールとの間で試料水が循環流動されることで、試料水における不揮発性全有機炭素がほぼ完全に酸化され、試料水分析計が試料水における不揮発性全有機炭素の含有量を正確に分析できるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料水における不揮発性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、
定量の前記試料水を収容するための収容空間を内部に有する装置本体と、
前記収容空間に連通し、前記収容空間内の前記試料水における前記不揮発性全有機炭素の含有量を分析するための試料水分析計と、
前記収容空間に連通する流体排出管路と、
前記収容空間に連通し、ＵＶ光を供給するためのＵＶ光供給モジュールと、
前記試料水分析計又は前記収容空間に選択的に連通可能であり、第一キャリアガスを供給するための第一キャリアガス供給モジュールと、
ブローバック作業及び不揮発性全有機炭素分析作業を順次に実行する実行モジュールと、を備え、
前記ブローバック作業が前記実行モジュールによって実行される時、前記流体排出管路が開放され、前記第一キャリアガス供給モジュールが前記試料水分析計に連通して前記第一キャリアガスが前記試料水分析計に供給されることで、前記試料水分析計内の元残留気体が前記第一キャリアガスと共に前記収容空間に入り、その後に前記流体排出管路を介して前記収容空間から排出され、
前記不揮発性全有機炭素分析作業が前記実行モジュールによって実行される時、前記流体排出管路が閉鎖され、前記試料水が前記収容空間と前記ＵＶ光供給モジュールとの間で循環流動され、前記ＵＶ光供給モジュールを通過する前記試料水に前記ＵＶ光が供給されることで、前記試料水における前記不揮発性全有機炭素を酸化させて不揮発性全有機炭素気体状酸化物が生成され、次いで、前記第一キャリアガス供給モジュールによって前記第一キャリアガスが前記収容空間に供給されることで、前記試料水における前記不揮発性全有機炭素気体状酸化物が放出されて前記試料水分析計に入り、前記収容空間内の前記試料水における前記不揮発性全有機炭素の含有量が分析される
試料水分析装置。
【請求項２】
前記不揮発性全有機炭素気体状酸化物は、二酸化炭素である
請求項１に記載の試料水分析装置。
【請求項３】
前記第一キャリアガス供給モジュールに設けられ、前記第一キャリアガスにおける二酸化炭素を吸着するための二酸化炭素吸着剤を更に含む
請求項１または２に記載の試料水分析装置。
【請求項４】
前記試料水分析計は、非分散型赤外線分析計である
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の試料水分析装置。
【請求項５】
前記ＵＶ光の光波長は、１００から２００ｎｍの間及び／又は２００から２８０ｎｍの間にある
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の試料水分析装置。
【請求項６】
前記収容空間は、定量水位と、前記定量水位よりも高い溢流水位とを有し、前記流体排出管路は、前記収容空間の前記溢流水位から前記装置本体の外まで延びており、前記試料水分析装置は、
前記収容空間の底部に連通する試料水導入管路と、
前記収容空間に連通し、前記収容空間の前記定量水位から前記装置本体の外まで延びる定量排水管路と、を更に含み、
前記実行モジュールは、試料水導入作業を更に実行し、前記試料水導入作業が前記実行モジュールによって実行される時、前記流体排出管路が開放され、前記試料水導入管路による導入がスタートされ、前記試料水が前記収容空間の底部から前記収容空間内に導入されるとともに、前記流体排出管路によって前記収容空間内における前記溢流水位を超えている前記試料水が排出されて、前記試料水の前記収容空間内における水位を前記溢流水位にさせ、その後、前記試料水導入管路が閉鎖され、前記定量排水管路が開放され、前記定量排水管路によって前記収容空間内における前記定量水位を超えている前記試料水が排出されて、前記試料水の前記収容空間内における水位を前記定量水位にさせ、前記収容空間に定量の前記試料水が収容されるようになる
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の試料水分析装置。
【請求項７】
前記収容空間は、循環高水位と循環低水位とを有し、前記試料水分析装置は、
前記収容空間に連通し、前記循環低水位から前記ＵＶ光供給モジュールを介して前記循環高水位まで延びる試料水循環管路を更に含み、
前記不揮発性全有機炭素分析作業が前記実行モジュールによって実行される時、前記試料水循環管路によって前記収容空間の前記試料水を、前記循環低水位から前記ＵＶ光供給モジュールを介して前記循環高水位に流れてから再び前記収容空間に入るようにして、前記試料水の前記収容空間と前記ＵＶ光供給モジュールとの間での循環流動が実現される
請求項６に記載の試料水分析装置。
【請求項８】
前記循環高水位は、前記定量水位よりも高い一方、前記循環低水位は、前記定量水位よりも低い
請求項７に記載の試料水分析装置。
【請求項９】
前記循環高水位は、前記溢流水位と前記定量水位との間にある一方、前記循環低水位は、前記収容空間の底部にある
請求項８に記載の試料水分析装置。
【請求項１０】
前記収容空間に連通し、薬剤を供給するための薬剤供給モジュールと、
前記収容空間に選択的に連通可能であり、第二キャリアガスを供給するための第二キャリアガス供給モジュールと、を更に含み、
前記実行モジュールは、無機炭素除去作業を更に実行し、
前記無機炭素除去作業が前記実行モジュールによって実行される時、前記流体排出管路が開放され、前記薬剤供給モジュールによって前記収容空間内の前記試料水に前記薬剤が供給されることで、前記試料水を酸化させて前記試料水における無機炭素が二酸化炭素に転化され、次いで、前記第二キャリアガス供給モジュールによって前記収容空間に前記第二キャリアガスが供給されることで、前記試料水における前記二酸化炭素が放出し、前記流体排出管路を介して排出される
請求項７項に記載の試料水分析装置。
【請求項１１】
前記第一キャリアガス供給モジュール及び前記第二キャリアガス供給モジュールは、それぞれ流量計であり、前記第一キャリアガス供給モジュールによって第一流量の前記第一キャリアガスが供給され、前記第二キャリアガス供給モジュールによって第二流量の前記第二キャリアガスが供給され、前記第一流量は、前記第二流量よりも小さく、前記試料水分析計の許容キャリアガス流量によって前記第一流量が定義され、前記試料水における前記二酸化炭素を放出させることが可能なキャリアガス流量によって前記第二流量が定義される
請求項１０に記載の試料水分析装置。
【請求項１２】
前記無機炭素除去作業が前記実行モジュールによって実行される時、前記ＵＶ光供給モジュールによる前記ＵＶ光の供給が維持されるとともに、前記試料水循環管路が閉鎖されることで、前記実行モジュールによる前記無機炭素除去作業の実行時に、前記収容空間内の前記試料水が、前記ＵＶ光の影響を受けないようになる
請求項１０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、分析装置に関し、より具体的に、試料水における不揮発性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】
環境に対する人々からの重視につれ、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における不揮発性全有機炭素（ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｔｏｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃａｒｂｏｎ、ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ  ＴＯＣと略してもよい）の含有量を規制している。それ故に、業界の不揮発性全有機炭素分析装置は、試料水における不揮発性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。不揮発性全有機炭素分析装置は、通常、試料水における有機物を酸化させて、例えば非分散型赤外線分析計（Ｎｏｎ−Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ａｎａｌｙｚｅｒ、ＮＤＩＲと略す）等の試料水分析計で、試料水における不揮発性全有機炭素の濃度を測るようにしている。
【０００３】
通常、試料水分析装置による試料水分析にて、一段階の気体分析作業を行った後は、何らかの気体が試料水分析計に残ることは避けられない（以下、それを元残留気体として定義する）。これらの元残留気体は、試料水分析計の次段階の気体分析作業に極めて大きい影響を与えるため、分析結果の正確性が低下してしまう。
【０００４】
従来技術では、試料水における有機物を酸化させる方法として、少なくとも、高温燃焼法、ＵＶ過硫酸塩法、及び、二段階高度酸化法との３つの方法が含まれている。高温燃焼法については、一般的に、試料水における有機物を高温炉の壁で酸化させているが、こうした場合、高温炉の壁に物質が残ってしまい、洗浄し難い等といった人から批判される問題が発生する。ＵＶ過硫酸塩法については、一般的に、ＵＶ光で過硫酸塩を活性化させて水酸基ラジカルを生成し、試料水における有機物を酸化させているが、試料水における塩素イオン（Ｃｌ−）の濃度が０．０５％を超えると、水酸基ラジカルの生成が抑えられてしまい、そして、試料水の濁度が高いと、ＵＶ光が遮断されることで、過硫酸塩の活性化が不十分になる恐れがあり、そうなると、試料水における有機物を完全に酸化させることができず、試料水における不揮発性全有機炭素の含有量の分析が不正確になってしまう。二段階高度酸化法については、一般的に、アルカリ剤（ＮａＯＨ）を加えることで試料水における有機物を二酸化炭素に酸化させてから、二酸化炭素の測定データに基づいて、試料水における不揮発性全有機炭素の含有量を分析しているが、そもそもアルカリ剤から二酸化炭素が放出されるため、アルカリ剤の使用によって、有機物酸化以外に由来の二酸化炭素が生じ、試料水における不揮発性全有機炭素の含有量の分析が不正確になってしまう。
【０００５】
そこで、本願の主な目的は、上記の種々の問題を解決し、試料水における不揮発性全有機炭素の含有量の分析結果の正確性を向上させるとともに、試料水における不揮発性全有機炭素の酸化を順調に完成させることにある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願は、上述した従来技術における種々の問題に鑑みて、試料水における不揮発性全有機炭素の酸化を順調に完成させるとともに、試料水分析計が元残留気体によって汚染されないことを確保し、試料水の分析結果の正確性を向上させることが可能な試料水分析装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の試料水分析装置は、試料水における不揮発性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、定量の前記試料水を収容するための収容空間を内部に有する装置本体と、前記収容空間に連通し、前記収容空間内の前記試料水における前記不揮発性全有機炭素の含有量を分析するための試料水分析計と、前記収容空間に連通する流体排出管路と、前記収容空間に連通し、ＵＶ光を供給するためのＵＶ光供給モジュールと、前記試料水分析計又は前記収容空間に選択的に連通可能であり、第一キャリアガスを供給するための第一キャリアガス供給モジュールと、ブローバック作業及び不揮発性全有機炭素分析作業を順次に実行する実行モジュールと、を備え、前記ブローバック作業が前記実行モジュールによって実行される時、前記流体排出管路が開放され、前記第一キャリアガス供給モジュールが前記試料水分析計に連通して前記第一キャリアガスが前記試料水分析計に供給されることで、前記試料水分析計内の元残留気体が前記第一キャリアガスと共に前記収容空間に入り、その後に前記流体排出管路を介して前記収容空間から排出され、前記不揮発性全有機炭素分析作業が前記実行モジュールによって実行される時、前記流体排出管路が閉鎖され、前記試料水が前記収容空間と前記ＵＶ光供給モジュールとの間で循環流動され、前記ＵＶ光供給モジュールを通過する前記試料水に前記ＵＶ光が供給されることで、前記試料水における前記不揮発性全有機炭素を酸化させて不揮発性全有機炭素気体状酸化物が生成され、次いで、前記第一キャリアガス供給モジュールによって前記第一キャリアガスが前記収容空間に供給されることで、前記試料水における前記不揮発性全有機炭素気体状酸化物が放出されて前記試料水分析計に入り、前記収容空間内の前記試料水における前記不揮発性全有機炭素の含有量が分析される。
【０００８】
本願の試料水分析装置において、前記不揮発性全有機炭素気体状酸化物は、二酸化炭素であってもよい。
【０００９】
本願の試料水分析装置において、前記第一キャリアガス供給モジュールに設けられ、前記第一キャリアガスにおける二酸化炭素を吸着するための二酸化炭素吸着剤を更に含んでもよい。
【００１０】
本願の試料水分析装置において、前記試料水分析計は、非分散型赤外線分析計であってもよい。
【００１１】
本願の試料水分析装置において、前記ＵＶ光の光波長は、１００から２００ｎｍの間及び／又は２００から２８０ｎｍの間にあってもよい。
【００１２】
本願の試料水分析装置において、前記収容空間は、定量水位と、前記定量水位よりも高い溢流水位とを有し、前記流体排出管路は、前記収容空間の前記溢流水位から前記装置本体の外まで延びており、前記試料水分析装置は、前記収容空間の底部に連通する試料水導入管路と、前記収容空間に連通し、前記収容空間の前記定量水位から前記装置本体の外まで延びる定量排水管路と、を更に含み、前記実行モジュールは、試料水導入作業を更に実行し、前記試料水導入作業が前記実行モジュールによって実行される時、前記流体排出管路が開放され、前記試料水導入管路による導入がスタートされ、前記試料水が前記収容空間の底部から前記収容空間内に導入されるとともに、前記流体排出管路によって前記収容空間内における前記溢流水位を超えている前記試料水が排出されて、前記試料水の前記収容空間内における水位を前記溢流水位にさせ、その後、前記試料水導入管路が閉鎖され、前記定量排水管路が開放され、前記定量排水管路によって前記収容空間内における前記定量水位を超えている前記試料水が排出されて、前記試料水の前記収容空間内における水位を前記定量水位にさせ、前記収容空間に前記定量の前記試料水が収容されるようになってもよい。
【００１３】
本願の試料水分析装置において、前記収容空間は、循環高水位と循環低水位とを有し、前記試料水分析装置は、前記収容空間に連通し、前記循環低水位から前記ＵＶ光供給モジュールを介して前記循環高水位まで延びる試料水循環管路を更に含み、前記不揮発性全有機炭素分析作業が前記実行モジュールによって実行される時、前記試料水循環管路によって前記収容空間の前記試料水を、前記循環低水位から前記ＵＶ光供給モジュールを介して前記循環高水位に流れてから再び前記収容空間に入るようにして、前記試料水の前記収容空間と前記ＵＶ光供給モジュールとの間での循環流動が実現されてもよい。
【００１４】
本願の試料水分析装置において、前記循環高水位は、前記定量水位よりも高い一方、前記循環低水位は、前記定量水位よりも低くてもよい。
【００１５】
本願の試料水分析装置において、前記循環高水位は、前記溢流水位と前記定量水位との間にある一方、前記循環低水位は、前記収容空間の底部にあってもよい。
【００１６】
本願の試料水分析装置において、前記収容空間に連通し、薬剤を供給するための薬剤供給モジュールと、前記収容空間に選択的に連通可能であり、第二キャリアガスを供給するための第二キャリアガス供給モジュールと、を更に含み、前記実行モジュールは、無機炭素除去作業を更に実行し、前記無機炭素除去作業が前記実行モジュールによって実行される時、前記流体排出管路が開放され、前記薬剤供給モジュールによって前記収容空間内の前記試料水に前記薬剤が供給されることで、前記試料水を酸化させて前記試料水における無機炭素が二酸化炭素に転化され、次いで、前記第二キャリアガス供給モジュールによって前記収容空間に前記第二キャリアガスが供給されることで、前記試料水における前記二酸化炭素が放出し、前記流体排出管路を介して排出されてもよい。
【００１７】
本願の試料水分析装置において、前記第一キャリアガス供給モジュール及び前記第二キャリアガス供給モジュールは、それぞれ流量計であり、前記第一キャリアガス供給モジュールによって第一流量の前記第一キャリアガスが供給され、前記第二キャリアガス供給モジュールによって第二流量の前記第二キャリアガスが供給され、前記第一流量は、前記第二流量よりも小さく、前記試料水分析計の許容キャリアガス流量によって前記第一流量が定義され、前記試料水における前記二酸化炭素を放出させることが可能なキャリアガス流量によって前記第二流量が定義されてもよい。
【００１８】
本願の試料水分析装置において、前記無機炭素除去作業が前記実行モジュールによって実行される時、前記ＵＶ光供給モジュールによる前記ＵＶ光の供給が維持されるとともに、前記試料水循環管路が閉鎖されることで、前記実行モジュールによる前記無機炭素除去作業の実行時に、前記収容空間内の前記試料水が、前記ＵＶ光の影響を受けないようになってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本願の試料水分析装置は、従来技術に比べて、まず、ブローバック作業を実行して試料水分析計に第一キャリアガスを供給することで、試料水分析計内の元残留気体を第一キャリアガスと共に排出させることを可能にし、試料水分析計が元残留気体によって汚染されないことを確保し、その後、不揮発性全有機炭素分析作業を実行することで、試料水を収容空間とＵＶ光供給モジュールとの間で循環流動させ、試料水における不揮発性全有機炭素をほぼ完全に酸化させるようにしているため、本願は、試料水分析計が元残留気体による汚染を受けやすいことや、試料水における不揮発性全有機炭素の酸化が順調に完成できないこと等の従来技術における問題を解決し、試料水における不揮発性全有機炭素の含有量に対する試料水分析計の分析結果の正確性を効果的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本願に係る試料水分析装置の一実施形態の全体構造模式図である。
【図２Ａ】本願に係る試料水分析装置がブローバック作業を実行する場合の実行モジュールの制御模式図である。
【図２Ｂ】本願に係る試料水分析装置が不揮発性全有機炭素分析作業を実行する場合の実行モジュールの制御模式図である。
【図２Ｃ】本願に係る試料水分析装置が試料水導入作業を実行する場合の実行モジュールの制御模式図である。
【図２Ｄ】本願に係る試料水分析装置が無機炭素除去作業を実行する場合の実行モジュールの制御模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、特定の具体的実施形態によって本願の技術内容を説明するが、当業者であれば、本明細書の開示内容から、本願の他の利点および効果を容易に理解することができる。本願は、他の様々な具体的実施形態によって実施又は応用されることも可能である。本明細書中の各部の詳細は、異なる観点及び応用に基づき、本願の精神から逸脱することなく、様々な修正および変更を行うことができる。特に、図面における各要素の比例関係および相対的位置は、単に例示的なものであり、本願の実際の実施状況を表すものではない。
【００２２】
本願は、試料水における不揮発性全有機炭素の含有量（濃度）を分析するための試料水分析装置を提供する。以下、本願の技術思想について、本願図面における図１、図２Ａ〜図２Ｄを参照しながら説明する。
【００２３】
図１に示すように、本願の試料水分析装置１は、少なくとも、装置本体１１、試料水分析計１２、流体排出管路１３、ＵＶ光供給モジュール１４、及び、第一キャリアガス供給モジュール１５を備える。
【００２４】
装置本体１１は、その内部に、定量の試料水を収容するための収容空間１１１を有する。
【００２５】
試料水分析計１２は、例えば、収容空間１１１に連通する非分散型赤外線分析計であって、収容空間１１１内の試料水における不揮発性全有機炭素の含有量を分析するためのものである。
【００２６】
流体排出管路１３は、収容空間１１１に連通し、収容空間１１１内の例えば二酸化炭素といった気体、又は、例えば試料水といった液体を排出するためのものである。流体排出管路１３には、流体排出管路１３の開閉を制御するための弁体Ｖ１０が設けられている。
【００２７】
収容空間１１１内に、溢流水位Ｌ１及び定量水位Ｌ２を有し、溢流水位Ｌ１が定量水位Ｌ２よりも高い。試料水分析装置１は、試料水導入管路１６及び定量排水管路１７を更に含む。図１に示すように、試料水導入管路１６には、ポンプＰ１が設けられ、且つ収容空間１１１の底部に連通しており、ポンプＰ１を起動することで試料水を下から上に向かって収容空間１１１に入らせる。試料水導入管路１６の先端には、遠位サンプリング源と連通している溢流カップから試料水を導入するか、それとも手動サンプリングで試料水を導入するかを試料水導入管路１６に選択させることができる例えば三方弁である弁体Ｖ７が設けられている。
【００２８】
流体排出管路１３は、収容空間１１１の溢流水位Ｌ１から装置本体１１の外まで延びており、弁体Ｖ１０を開放させることで、流体排出管路１３によって収容空間１１１内における溢流水位Ｌ１を超えている試料水を排出させて、試料水の収容空間１１１内における水位を最高で溢流水位Ｌ１の位置になるようにする。従って、収容空間１１１内の試料水が過剰になることを回避している。
【００２９】
定量排水管路１７には、ポンプＰ３が設けられ、且つ収容空間１１１に連通しており、そして、定量排水管路１７は、収容空間１１１の定量水位Ｌ２から装置本体１１の外まで延びており、ポンプＰ３を起動することで、定量排水管路１７によって収容空間１１１内における定量水位Ｌ２を超えている試料水を排出させ、分析対象となる試料水の収容空間１１１内における水位を定量水位Ｌ２の位置になるようすることで、収容空間１１１に定量の試料水が収容されるようになる。従って、試料水の分析条件が予想通りになる。
【００３０】
試料水分析装置１は、ポンプＰ２が設けられ、且つ収容空間１１１の底部から装置本体１１の外まで延びる底部排水管路であって、ポンプＰ２を起動することで、底部排水管路によって収容空間１１１内の試料水を完全に排出させる底部排水管路２３を更に含んでもよい。
【００３１】
ＵＶ光供給モジュール１４は、収容空間１１１に連通し、ＵＶ光供給モジュール１４を流れる試料水に、光波長が１００から２００ｎｍの間及び／又は２００から２８０ｎｍの間にあるＵＶ光を供給することで、試料水における不揮発性全有機炭素を酸化させ、例えば二酸化炭素といった不揮発性全有機炭素気体状酸化物を生成するためのものである。
【００３２】
具体的に、試料水に塩素イオンからの干渉がある場合、ＵＶ光供給モジュール１４は、波長が１００から２００ｎｍの間にあるＵＶ光を試料水に供給することで、第一キャリアガス供給モジュール１５から供給された酸素を反応させてオゾンを生成し、生成されたオゾンによって試料水における塩素イオンを除去して、塩類による干渉及び試料水の測定値が低いといった問題を解消することが可能である。
【００３３】
ＵＶ光供給モジュール１４は、波長が２００から２８０ｎｍの間にあるＵＶ光を試料水に供給することで、光照射及び触媒の触媒作用によって、酸素と試料水とを反応させて水酸基ラジカルを生成し、そして、生成された水酸基ラジカルによって、試料水における有機物を酸化させ、試料水における不揮発性全有機炭素の含有量の分析が正確になるようにすることも可能である。
【００３４】
ＵＶ光供給モジュール１４は、波長が１００から２００ｎｍの間にあるＵＶ光、及び、波長が２００から２８０ｎｍの間にあるＵＶ光を試料水にそれぞれ供給するために、２つのＵＶ光供給装置により構成されてもよい。
【００３５】
図１に示すように、試料水分析装置１は、試料水循環管路１８を更に有し、それに応じて、収容空間１１１内には、循環高水位Ｌ３及び循環低水位Ｌ４が設けられている。試料水循環管路１８には、循環ポンプＰ１１が設けられ、且つ装置本体１１の収容空間１１１に連通しており、そして、試料水循環管路１８は、収容空間１１１の循環低水位Ｌ４からＵＶ光供給モジュール１４を介して収容空間１１１の循環高水位Ｌ３まで延びている。試料水循環管路１８は、循環ポンプＰ１１を起動することで、収容空間１１１内の試料水を循環低水位Ｌ４からＵＶ光供給モジュール１４を介して循環高水位Ｌ３に流動させ、再び収容空間１１１内に還流させることにより、試料水の収容空間１１１とＵＶ光供給モジュール１４との間での循環流動という効果を実現することが可能である。
【００３６】
図１に示すように、循環高水位Ｌ３は、溢流水位Ｌ１と定量水位Ｌ２との間に位置し、循環低水位Ｌ４は、収容空間１１１の底部に位置する。循環高水位Ｌ３が定量水位Ｌ２より高く、且つ循環低水位Ｌ４が定量水位Ｌ２よりも低くなっているため、試料水は循環中に循環高水位Ｌ３から定量水位Ｌ２に落下することになり、試料水を十分に動かせて、試料水における不揮発性全有機炭素気体状酸化物の放出に寄与させる。
【００３７】
ＵＶ光供給モジュール１４は、収容空間１１１の外部に個別に設けられてもよい。こうした場合、試料水分析装置１が不揮発性全有機炭素分析作業以外の関連作業、例えば前処理となる無機炭素除去作業を実行していても、試料水循環管路１８を閉鎖することでＵＶ光供給モジュール１４を常にオンの状態に維持させることが可能なので、無機炭素除去作業の実行中に、ＵＶ光供給モジュール１４をオンにしても、収容空間１１１内の試料水はＵＶ光の影響を受けることなく、試料水における不揮発性全有機炭素の不適切なタイミングでの酸化が回避される。これにより、ＵＶ光供給モジュール１４を繰り返してオンオフにすることに起因した不要な待ち時間を節約でき（ＵＶ光供給モジュール１４は、オンにされても、しばらくの時間を経たないと、光照射酸化作業を正常に実行できない）、分析作業の実行効率が向上する。
【００３８】
第一キャリアガス供給モジュール１５は、例えば酸素又は窒素といった第一キャリアガスを供給するために、試料水分析計１２又は収容空間１１１に選択的に連通可能である。反応効率を向上させる点から、第一キャリアガスは、酸素を用いることが好ましい。
【００３９】
図１に示すように、第一キャリアガス供給モジュール１５と試料水分析計１２との輸送通路の間には、例えば三方弁である弁体Ｖ６が設けられており、弁体Ｖ６を切り替えることで、試料水分析計１２を第一キャリアガス供給モジュール１５又は外部環境と選択的に連通させることが可能である。弁体Ｖ６を切り替えて第一キャリアガス供給モジュール１５と試料水分析計１２とを連通させるとともに弁体Ｖ８を閉じると、第一キャリアガス供給モジュール１５によって試料水分析計１２に第一キャリアガスを供給することができる。弁体Ｖ６を切り替えて第一キャリアガス供給モジュール１５と試料水分析計１２との間の通路を遮断すると、試料水分析計１２は弁体Ｖ６を介して外部環境に連通され、試料水分析計１２内の分析気体を排出することができる。弁体Ｖ８を開放させると、第一キャリアガス供給モジュール１５と収容空間１１１とが連通し、収容空間１１１に第一キャリアガスが供給される。
【００４０】
そして、本願の試料水分析装置１には、薬剤供給モジュール１９、及び、第二キャリアガス供給モジュール２０が更に設けられている。
【００４１】
薬剤供給モジュール１９は、収容空間１１１に連通しており、ポンプＰ４及びポンプＰ５によって酸化剤及び酸性剤を含む薬剤を収容空間１１１内に打ち込ませて試料水と混合させ、無機炭素除去作業を実行することができる。
【００４２】
第二キャリアガス供給モジュール２０は、弁体Ｖ９の開閉によって収容空間１１１に選択的に連通することで、第二キャリアガス供給モジュール２０と収容空間１１１との間の輸送通路を連通又は遮断させ、収容空間１１１に第二キャリアガスを適時に供給することができる。
【００４３】
第一キャリアガス供給モジュール１５は、第一流量の第一キャリアガスを供給するための流量計Ａであってもよく、第二キャリアガス供給モジュール２０は、第二流量の第二キャリアガスを供給するための流量計Ｂであってもよい。また、第一流量の大きさは、試料水分析計１２の許容キャリアガス流量により定義され、第二流量の大きさは、試料水における二酸化炭素を放出させることが可能なキャリアガス流量により定義される。例えば、流量計Ａの流量の大きさを２００ｃｃ／ｍｉｎとして設計し、流量計Ｂの流量の大きさを４００ｃｃ／ｍｉｎとして設計するように、第一流量を第二流量よりも小さくする。
【００４４】
第一及び第二キャリアガス供給モジュール１５、２０は、独立に設けられて流量を別々に調整することができる。例えば、第一キャリアガス供給モジュール１５は、試料水分析計１２の許容キャリアガス流量を満たすように、流量を一定に維持することができ、第二キャリアガス供給モジュール２０は、異なる試料水における無機炭素の実際濃度（含有量）が異なりうるという理由で、試料水における無機炭素の実際濃度に応じて流量の大きさを調整すべきであり、試料水における無機炭素の実際濃度が高い場合、第二キャリアガス供給モジュール２０の流量を上げ、試料水における無機炭素の実際濃度が低い場合、第二キャリアガス供給モジュール２０の流量を下げることで、試料水における無機炭素の除去効率を向上させることができる。なお、本願の第一及び第二キャリアガス供給モジュール１５、２０は、装置の簡素化のニーズを満たすように、単一の装置として設計されてもよい。
【００４５】
本願において、第一及び第二キャリアガスにおける二酸化炭素の含有量を減らして、第一及び第二キャリアガスにおける二酸化炭素による水質の分析結果への影響を回避するために、試料水分析装置１は、第一及び第二キャリアガス供給モジュール１５、２０に、第一及び第二キャリアガス中の二酸化炭素を吸着するための、例えばゼオライトといった二酸化炭素吸着剤２１を設けてもよい。また、第一及び第二キャリアガス供給モジュール１５、２０が高圧キャリアガスの衝突を受けてその耐用寿命が影響されてしまうことを防止するために、第一及び第二キャリアガス供給モジュール１５、２０の先端に、キャリアガスの入力圧力を微調整するための圧力微調整器２２を更に設けてもよい。
【００４６】
上述した組成構造に基づいて、本願の試料水分析装置１は、上述した各部の動作を制御して、水質分析の関連作業を実行するための実行モジュール１０を更に有し、以下、図２Ａ〜図２Ｄを参照して具体的に説明する。
【００４７】
図２Ａ及び図１に示すように、実行モジュール１０がブローバック（吹き戻しとも称す）作業を実行する場合、弁体Ｖ１０を開いて流体排出管路１３を開放させ、且つ弁体Ｖ６を切り替えることで第一キャリアガス供給モジュール１５と試料水分析計１２とを連通させるとともに、弁体Ｖ８を閉じ、第一キャリアガス供給モジュールを起動させて、試料水分析計１２に第一キャリアガスの正圧気流を供給し、試料水分析計１２内の元残留気体を第一キャリアガスとともに収容空間１１１に逆に入らせ、開放している流体排出管路１３を介して収容空間１１１から排出させる。これによって、試料水分析計１２に元残留気体が存在することに起因して後続の分析結果が不正確になってしまうことを回避する。
【００４８】
図２Ｂ及び図１に示すように、実行モジュール１０が不揮発性全有機炭素分析作業を実行する場合、弁体Ｖ１０を閉じて流体排出管路１３の通路を遮断させ、その後にポンプＰ１１を起動しＵＶ光供給モジュール１４及び試料水分析計１２をオンにすることで、試料水を収容空間１１１とＵＶ光供給モジュール１４との間で循環流動させ、ＵＶ光供給モジュール１４を流れる試料水にＵＶ光を供給することにより、試料水における不揮発性全有機炭素を酸化させて不揮発性全有機炭素気体状酸化物を生成し、次いで、実行モジュール１０が、弁体Ｖ８を開き、且つ弁体Ｖ６を切り替えて第一キャリアガス供給モジュール１５と試料水分析計１２との間の通路を遮断させ、第一キャリアガス供給モジュール１５によって収容空間１１１に第一キャリアガスを供給することにより、試料水における不揮発性全有機炭素気体状酸化物を放出させ試料水分析計１２に入らせて、収容空間１１１内の試料水における不揮発性全有機炭素の含有量を分析する。
【００４９】
ポンプＰ１１がオンされると、試料水循環管路１８は、収容空間１１１の試料水を循環低水位Ｌ４からＵＶ光供給モジュール１４に入らせる。従って、ＵＶ光の照射により、試料水における不揮発性全有機炭素を酸化させて例えば二酸化炭素である不揮発性全有機炭素気体状酸化物を生成し、酸化された試料水は、試料水循環管路１８を介して循環高水位Ｌ３に流れ、再び収容空間１１１に入って、試料水の収容空間１１１とＵＶ光供給モジュール１４との間での循環流動を実現し、収容空間１１１の試料水の酸化を順調に完成させることが確保される。収容空間１１１内に収容された試料水の水位が定量水位Ｌ２にあり、循環高水位Ｌ３が定量水位Ｌ２よりも高くなっているため、試料水が循環高水位Ｌ３を介して再び収容空間１１１へ還流すると、一時的に上から落下することになり、これは、試料水から生成された不揮発性全有機炭素気体状酸化物の放出に寄与する。
【００５０】
本願において、不揮発性全有機炭素分析作業は、ブローバック作業の後に実行されることで、試料水分析計による不揮発性全有機炭素分析作業の実行前に、その中に残留されている元残留気体を除去するため、分析結果の正確性が向上する。
【００５１】
図２Ｃ及び図１に示すように、実行モジュール１０が試料水導入作業を実行する場合、弁体Ｖ１０を開いて流体排出管路１３を開放させ、その後にポンプＰ１を起動することで、試料水導入管路１６による導入をスタートさせ、試料水を収容空間１１１の底部から収容空間１１１内に導入し、導入中には、開放している流体排出管路１３を介して、収容空間１１１内における溢流水位Ｌ１を超えている試料水を排出させ、試料水の収容空間１１１内における水位を溢流水位Ｌ１になるようにすることができ、そして、試料水の水位が溢流水位Ｌ１に達すると、実行モジュール１０がポンプＰ１をオフすることで、試料水導入管路１６による試料水の導入を停止させ、ポンプＰ３をオンして、定量排水管路１７を介して収容空間１１１内における定量水位Ｌ２を超えている試料水を排出させる。これにより、試料水の収容空間１１１内における水位を定量水位Ｌ２になるようにし、収容空間１１１内に定量の試料水を収容するという目的が達成され、試料水の分析条件を予想通りにする。実行モジュール１０による試料水導入作業の実行中に、上述したブローバック作業を同時に実行して、試料水分析計１２に正圧となる第一キャリアガスを逆供給することで、試料水導入作業の実行中に、試料水から生成された水分の試料水分析計１２内への入りを阻止し、試料水分析計１２を乾燥状態に保ってもよい。
【００５２】
図２Ｄ及び図１に示すように、実行モジュール１０が無機炭素除去作業を実行する場合、弁体Ｖ１０を開いて流体排出管路１３を開放させ、その後にポンプＰ４及びＰ５を起動することで、薬剤供給モジュール１９によって収容空間１１１内の試料水に薬剤を供給する。これにより、収容空間１１１内の試料水を酸化させ、試料水における無機炭素を二酸化炭素に転化させ、次いで、実行モジュール１０が弁体Ｖ９を開放させることで、第二キャリアガス供給モジュール２０によって収容空間１１１に第二キャリアガスを供給する。これにより、試料水から生成された二酸化炭素を放出させ、流体排出管路１３を介して排出させる。
【００５３】
上述した無機炭素排出作業は、試料水導入作業の後及び不揮発性全有機炭素分析作業の前に実行されてもよく、また、無機炭素除去作業の実行中に、ブローバック作業を同時に実行して、試料水分析計１２を介して収容空間１１１に第一キャリアガスを逆送することで、試料水から放出された二酸化炭素を速やかに持ち去って、流体排出管路１３を介して排出させてもよい。
【００５４】
以上を纏め、本願の試料水分析装置は、不揮発性全有機炭素分析作業の前に、ブローバック作業を実行して試料水分析計に正圧となる第一キャリアガスを供給することで、試料水分析計内の元残留気体を排出させ、試料水分析計の分析結果が正確になるようにする。そして、本願は、不揮発性全有機炭素分析作業の実行時に、試料水を収容空間とＵＶ光供給モジュールとの間で循環流動させることで、試料水における不揮発性全有機炭素をほぼ完全に酸化させるようし、これによっても、試料水の分析結果の正確性を向上させることができる。
【００５５】
上述した実施形態は、あくまでも本願の原理および効果を例示的に説明するものに過ぎず、本願を限定するものではない。当業者は、本願の精神および範囲から逸脱することなく、上述した実施形態を修正および変更することができる。したがって、本願の権利保護範囲は、本願の請求の範囲に記載されるものに従うべきである。
【符号の説明】
【００５６】
１：試料水分析装置
１０：実行モジュール
１１：装置本体
１１１：収容空間
１２：試料水分析計
１３：流体排出管路
１４：ＵＶ光供給モジュール
１５：流量計Ａ（第一キャリアガス供給モジュール）
１６：試料水導入管路
１７：定量排水管路
１８：試料水循環管路
１９：薬剤供給モジュール
２０：流量計Ｂ（第二キャリアガス供給モジュール）
２１：二酸化炭素吸着剤
２２：圧力微調整器
２３：底部排水管路
Ｌ１：溢流水位
Ｌ２：定量水位
Ｌ３：循環高水位
Ｌ４：循環低水位
Ｐ１〜Ｐ５、Ｐ１１：ポンプ
Ｖ６〜Ｖ１０：弁体
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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