(57)【要約】【課題】水質分析計で問題となる固形物を、メンテナンスの煩わしさを抑えながら除去する【解決手段】試料容器６１内に撹拌機の撹拌子６３ｂが配置され、撹拌子６３ｂは試料水６２内に埋没した状態で回転される。撹拌子６３ｂの回転により、気体導入口６５から導入された空気は回転子６３ｂの回転により小さい気泡６８に分断され、試料水６２の一部が遠心力によって試料容器６１の開口部の縁から溢れる。固形物は気泡６８に集められ、気泡６８とともに試料水６２の水面近くに移動し、試料水６２の一部が開口部の縁から溢れるのに伴って試料容器６１の外部に排出されて除去される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に開口部、底部に水質分析計への試料取出し口を有する試料容器と、
前記試料容器内に配置された撹拌機と、
前記試料容器内に気体を導入する気体導入部と、
前記試料容器内に試料水が収容され前記気体導入部から気体が導入された状態で前記撹拌機を駆動したときに、前記気体が気泡となって前記試料水の一部とともに前記試料容器の縁から外部に溢れ出す状態となる強さに前記撹拌機を駆動する駆動制御部とを備えたことを特徴とする試料前処理装置。
【請求項２】
採取した試料水から固形物を除去する試料前処理装置と、その試料前処理装置から導入された試料水の目的成分を検出する検出部と、前記検出部の検出信号に基づいて試料水の目的成分濃度を算出する演算部とを備えた水質分析計において、
前記試料前処理装置として請求項１に記載の試料前処理装置を備えたことを特徴とする水質分析計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は試料水中のＴＯＣ（全有機体炭素）、窒素化合物、リン化合物などを測定する水質分析計と、そのような水質分析計に供給される試料水中の固形物を除去する試料前処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
排水や下水のような汚濁された水をＴＯＣ計などの水質分析計で連続して測定する場合、従来は、試料水中に含まれる懸濁物などの固形物は除去せずにそのまま試料水とともに水質分析計に導入して分析の対象とするか、フィルタ等を使って除去している。
【０００３】
固形物を除去しない場合、固形物が試料水中に均一に分布していないときは、水質分析計に取り込まれる試料水に固形物が入っているか入っていないかという偶然性により分析結果が変化し、突発値の原因となったり、分析計内の流路がつまるなどの故障が生じることがある。
【０００４】
そこで、試料水中の固形物によるそのような不具合の発生を防止するために水質分析計に供給される試料水中の固形物を除去する試料前処理装置が使用されている。
【０００５】
試料前処理装置の一例は図４に示されるようなものである。試料前処理装置の容器７２がフィルタ７４で仕切られ、その一方の室に底部から試料水が供給されて上部から排出され、フィルタ７４で濾過された試料水が他方の室から水質分析計へ導かれる。
【０００６】
試料前処理装置の他の例として、試料水中の一時凝集やｐＨ調整などとともに液体の脱気を好適に行なうことを目的とした前処理槽が提案されている（特許文献１参照）。その前処理槽では、槽本体内に撹拌翼と空気吹込み手段によって気泡を発生させ、その気泡の上昇によって撹拌し、液体の一時凝集やｐＨ調整などの前処理を均一に行なう。試料水中を上昇した気泡は槽本体内の上部で試料水から分離し、気体（空気）のみが排出口から排出される。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２８２６１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
フィルタ等を使って試料水中の固形物を除去する方法は、特にその固形物の微細なものまで除去しようとすれば目の細かいフィルタを使用しなければならなくなってフィルタの目づまりを誘発し、高いメンテナンス頻度を招く。また、目づまりを起こしにくくするためには試料前処理装置が複雑になり、コスト高を招く。
【０００９】
また、上に紹介した特許文献１の前処理槽では、試料水は全て槽内に留まり、気体のみが排出されるため、試料中の固形物は試料水中に留まり、固形物を除去することができず、本発明の試料前処理装置としては使用することができない。
【００１０】
そこで、本発明は水質分析計で問題となる固形物を、メンテナンスの煩わしさを抑えながら除去することのできる試料前処理装置と、そのような試料前処理装置を備えた水質分析計を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の試料前処理装置は、上部に開口部、底部に水質分析計への試料取出し口を有する試料容器と、前記試料容器内に配置された撹拌機と、前記試料容器内に気体を導入する気体導入部と、前記試料容器内に試料水が収容され前記気体導入部から気体が導入された状態で前記撹拌機を駆動したときに、前記気体が気泡となって前記試料水の一部とともに前記試料容器の縁から外部に溢れ出す状態となる強さに前記撹拌機を駆動する駆動制御部とを備えたものである。
【００１２】
また、本発明の水質分析計は、採取した試料水から固形物を除去する試料前処理装置と、その試料前処理装置から導入された試料水の目的成分を検出する検出部と、前記検出部の検出信号に基づいて試料水の目的成分濃度を算出する演算部とを備えたものであり、試料前処理装置として上に記載の試料前処理装置を備えたことを特徴としている。
【００１３】
【作用】
試料容器に試料水を採取し、気体導入部から気体を導入して攪拌機を駆動すると、導入された気体がその撹拌により気泡となり、気泡の表面に試料水中の固形物を集め、試料水から分離させる。撹拌機の回転を気泡が試料水の一部とともに試料容器の上部開口部の縁から溢れ出す程度まで強めることにより、気泡に吸着した固形物が気泡とともに試料容器から外部に排出され、試料水から固形物が除去される。
【００１４】
また、攪拌機により試料容器の試料水を攪拌することにより、試料水と気泡との接触効率を高めることができ、試料水から短時間で固形物を除去できるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１により一実施例の試料前処理装置を説明する。
６１は円筒形の試料容器であり、その上部は開口し、底部に水質分析計へ試料水を供給する試料取出し口６６と、気泡を生成するための気体として空気を導入する気体導入部の導入口６５が設けられている。
【００１６】
試料容器６１の上部には撹拌機のモータ６４が配置され、モータ６４から容器６１内に垂直方向に延びる回転軸６３ａの先端には撹拌子６３ｂが取りつけられている。６２は容器６１に採取された試料水であり、撹拌子６３ｂは試料水６２内に埋没した状態で回転されるようなっている。
【００１７】
図２は容器６１内に試料水６２を採取し、気体導入口６５から空気を導入して、モータ６４により撹拌子６３ｂを回転させた状態を示している。
撹拌子６３ｂの回転速度は、駆動制御部（図示略）により、容器６１内の試料水６２の一部が容器６１の開口部の縁から溢れ出す程度の強さに駆動される。
【００１８】
気体導入口６５から導入された空気は回転子６３ｂの回転により小さい気泡６８に分断されて試料水６２中での空気の表面積が大きくされるとともに、試料水６２全体との接触効率が高められる。その結果、試料水６２中の固形物が気泡６８の表面に一層効率的に集まる。
【００１９】
回転子６３ｂが試料水６２の一部が遠心力によって試料容器６１の開口部の縁から溢れ出す強さに回転が制御されているので、気泡６８に集められた固形物は気泡６８とともに試料水６２の水面近くに移動し、試料水６２の一部が開口部の縁から溢れるのに伴って試料容器６１の外部に排出され、試料水６２中の固形物が除去される。
【００２０】
図３は、水質分析計の一実施例であるＴＯＣ計の一例を表す概略構成図である。
環境水などの試料水が図１，２に示された試料前処理装置から供給される採水管２に、その試料水の一部をＴＯＣ計本体内の分岐部４を経てドレン出口６に排出する流路が接続されている。分岐部４には、試料水を採取して分析部に導くために、試料水注入機構８の８ポートバルブ１０の１つのポートが接続されている。
【００２１】
試料水注入機構８は８ポートバルブ１０とそれに接続されたマイクロシリンジ１２で構成されており、マイクロシリンジ１２は８ポートバルブ１０のいずれのポートとも接続されるようになっている。８ポートバルブ１０のそれぞれのポートには、試料水用流路の分岐部４のほか、試料水を酸性にするための酸１４につながる流路、校正用の標準液１６につながる流路、希釈や洗浄に使用する希釈水３につながる流路、オフライン試料水２０につながる流路、被検水に含まれる炭素成分の全てをＣＯ２に変換する触媒を備えた酸化反応部２２の試料水注入部２４につながる流路、不要な気体を排出するためのドレン出口３０につながる流路、不要な液体を排出するためのドレン出口６につながる流路がそれぞれ接続されている。
【００２２】
空気入り口３２から取り込んだ空気から炭素成分を除去して精製ガスを生成し、流量を調節して送り出すためにキャリアガス供給部３４が設けられており、キャリアガス供給部３４のガス出口には、キャリアガス供給部３４で生成された精製ガスをスパージガス又はキャリアガスとしてマイクロシリンジ１２に供給する流路３６と、キャリアガスとして酸化反応部２２に供給する流路３８が接続されている。
【００２３】
酸化反応部２２は、被検水中の炭素成分をＣＯ２に変換する酸化触媒が充填された燃焼管２６、その燃焼管２６に被検水とキャリアガスを導入する試料水注入部２４、及び燃焼管２６を加熱する加熱炉２８から構成されており、燃焼管２６の下流部は、水分を除去する電子クーラーやハロゲン成分を除去するハロゲンスクラバーなどを備えた除湿・ガス処理部４０を経て、ＣＯ２を検出するＣＯ２検出部４２に接続されている。ＣＯ２検出部４２の下流部は、ドレン出口４４に接続されている。
【００２４】
ＣＯ２検出部４２の出力は演算部９に入力される。制御部４８は演算部９の制御のほか、８ポートバルブ１０及びマイクロシリンジ１２の動作、並びにＣＯ２検出部４２の検出器感度を制御する。演算部９には、キーボード５０、レコーダ５２が接続されている。
【００２５】
本発明の水質分析計は図３の実施例に示されたものに限らず、種々の方式のものを含み、試料前処理装置として本発明のものを使用すれば本発明の水質分析計となる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、試料容器に試料水を収容し、気体を導入しながら撹拌機で試料水を攪拌し、その攪拌によって気泡が試料水の一部とともに試料容器の縁から外部に溢れ出すように撹拌機を駆動するようにしたので、試料水中の固形物は気泡の界面に付着し、気泡とともに効率よく外部に排出して除去することができるようになり、測定結果の突発値を防ぐことができるとともに、この試料前処理中におけるメンテナンスの頻度とコストを小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の試料前処理装置を示す概略正面断面図である。
【図２】同実施例の動作中の状態を示す概略正面断面図である。
【図３】一実施例の水質分析計を示す概略構成図である。
【図４】従来の試料前処理装置を示す概略正面断面図である。
【符号の説明】
８      試料水注入機構
９      演算部
２２      酸化反応部
４２      ＣＯ２検出部
４８      制御部
６１      試料容器
６２      試料水
６３      撹拌子６３ｂ
６３ｂ    撹拌子
６４      撹拌機のモータ
６５      気体の導入口
６６      試料取出し口
６８      気泡
【図１】
2004184366.tif 000003
【図２】
2004184366.tif 000004
【図３】
2004184366.tif 000005
【図４】
2004184366.tif 000006