(57)【要約】【課題】試料水を燃焼部内に滴下したときの燃焼部内の滴下ポイントの局部的な急激な温度低下に伴う目的成分の不完全燃焼を防止することができる燃焼式水質分析装置を提供する。【解決手段】内部で試料水を燃焼させる燃焼部３０と、試料水の滴下ノズル４８とを備え、滴下ノズルから試料水の液滴を燃焼部内に落下させるとともに、この落下させた液滴を燃焼部内で燃焼させて得られるガス中の成分を測定する燃焼式水質分析装置において、滴下ノズルを横方向に移動させる滴下ノズル移動手段を設ける。滴下ノズル移動手段としては、例えば、回転モータ４４および回転体４６によって構成され、滴下ノズルを水平面に沿って回転させるものを用いることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部で試料水を燃焼させる燃焼部と、試料水の滴下ノズルとを備え、前記滴下ノズルから試料水の液滴を燃焼部内に落下させるとともに、この落下させた液滴を燃焼部内で燃焼させて得られるガス中の成分を測定する燃焼式水質分析装置において、前記滴下ノズルを横方向に移動させる滴下ノズル移動手段を設け、前記滴下ノズル移動手段によって滴下ノズルを横方向に移動させてから、または移動させつつ、試料水の滴下を行うことを特徴とする燃焼式水質測定装置。
【請求項２】
前記滴下ノズル移動手段は、滴下ノズルを水平面に沿って回転またはスライドさせるものであることを特徴とする請求項１に記載の燃焼式水質測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料水を燃焼部内で燃焼させて得られるガス中の成分を測定する燃焼式水質分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部で試料水を燃焼させる燃焼部と、試料水の滴下ノズルとを備え、前記滴下ノズルから試料水の液滴を燃焼部内に落下させるとともに、この落下させた液滴を燃焼部内で燃焼させて得られるガス中の成分を測定する燃焼式水質分析装置が知られている。このような燃焼式水質分析装置としては、例えば、排水や河川の汚濁度を測定するために試料水中に含まれる有機物量を測定する全有機炭素測定装置（ＴＯＣ計）や、同様の目的で窒素量を測定する全窒素測定装置、あるいはこれらを組み合わせた装置などがある。
【０００３】
この場合、上記燃焼式水質分析装置の燃焼部および滴下ノズルとして、従来、図５に示す構造のものが使用されている。図５において、１０は燃焼部、１２は滴下ノズルを示す。燃焼部１０は、石英ガラスなどからなる燃焼管１４の内部に触媒を充填した触媒充填層１６を配置するとともに、触媒充填層１６の上方に触媒保護材料を充填した触媒保護層１８を配置し、燃焼管１４の周囲に燃焼管１４内を加熱するための加熱部２０を設けたものである。この場合、触媒としては白金触媒等の酸化触媒が使用され、触媒保護材料としてはセラミックビーズ、石英ウール等が使用される。また、加熱部２０はヒータや断熱材によって構成される。
【０００４】
本例の燃焼式水質分析装置を用いて水質分析を行う場合、加熱部２０によって燃焼管１４内を加熱するとともに、燃焼管１４内に上方からキャリヤガスを流した状態で、滴下ノズル１２により試料水の液滴２２を燃焼管１４内に上方から落下させる。なお、試料水は、例えばスライドバルブやシリンジポンプにより計量され、エアやポンプによって滴下ノズル１２から滴下される。上記液滴２２は、燃焼管１４内で加熱されて気化し、この気化したガス中の所定成分が触媒充填層１６の触媒の作用により酸化される。そして、上記ガス成分がキャリヤガスにより検出器２４に導入され、ガス中の成分が測定されるものである。
【０００５】
上述した燃焼式水質分析装置では、試料水を高温で燃焼させ、燃焼ガス中の所定の成分を非分散型赤外分析計（ＮＤＩＲ）等の検出器で測定し、測定対象物の濃度換算を行っている。例えば、ＴＯＣ計においては、試料水の液滴を燃焼部内に滴下して燃焼させるとともに、試料水中の有機物を酸化させて二酸化炭素（ＣＯ２）に変換し、燃焼ガス中のＣＯ２濃度をＮＤＩＲで測定することにより、試料水中の有機体炭素濃度を求めている。
【０００６】
この場合、燃焼部内は通常約６００〜９５０℃程度に加熱されているが、試料水の滴下量が多い場合には、試料水を滴下したときに滴下ポイント（燃焼部内の試料水の液滴が当たった箇所）の局部的な急激な温度低下が起こり、試料水中の目的成分が完全に燃焼しないことがあった。
【０００７】
上記の問題を解決するための技術として、燃焼部内に滴下された試料水を所定の間隔で数段に設けた分散体（白金網）によって分散してから触媒に接触させるというものがある（特許文献１）。しかし、この技術は、白金網の加工やスペースの小さい加熱部内に白金網を保持するための構成が必要となる。
【０００８】
【特許文献１】実開昭５２−１５５５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされてもので、試料水を燃焼部内に滴下したときの燃焼部内の滴下ポイントの局部的な急激な温度低下に伴う目的成分の不完全燃焼を防止することができる燃焼式水質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】
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するため、内部で試料水を燃焼させる燃焼部と、試料水の滴下ノズルとを備え、前記滴下ノズルから試料水の液滴を燃焼部内に落下させるとともに、この落下させた液滴を燃焼部内で燃焼させて得られるガス中の成分を測定する燃焼式水質分析装置において、前記滴下ノズルを横方向に移動させる滴下ノズル移動手段を設け、前記滴下ノズル移動手段によって滴下ノズルを横方向に移動させてから、または移動させつつ、試料水の滴下を行うことを特徴とする燃焼式水質測定装置を提供する。
【００１１】
本発明の燃焼式水質分析装置は、滴下ノズルを横方向に移動させる滴下ノズル移動手段を設け、滴下ノズル移動手段によって滴下ノズルを横方向に移動させてから、または移動させつつ試料水の滴下を行うことにより、燃焼部内の滴下ポイントの位置を滴下の都度変化させることができる。そのため、試料水が連続的に同じ箇所に滴下されることがなく、前回までの滴下によって温度が低下した箇所に試料水が滴下されることがないので、滴下ポイントの局部的な急激な温度低下が生じない。したがって、本発明の燃焼式水質分析装置によれば、滴下ポイントの局部的な急激な温度低下に伴う目的成分の不完全燃焼を防止することが可能となる。
【００１２】
本発明において、「滴下ノズルを横方向に移動させる」とは、滴下ノズルを平面視したときに、滴下ノズルの位置が変化するように、滴下ノズルを動かすことをいう。したがって、滴下ノズルを水平面に沿って動かしてもよく、傾斜面に沿って動かしてもよく、その他の面あるいは線に沿って動かしてもよく、上下動のみを行うのでなければ、どのような態様で動かしてもよい。特に好ましいのは、滴下ノズルを水平面に沿って回転またはスライドさせることである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の燃焼式水質分析装置は、燃焼部内の滴下ポイントの局部的な急激な温度低下に伴う目的成分の不完全燃焼を防止して、高精度の水質分析を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態の一例を示す。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る燃焼式水質分析装置の燃焼部および滴下部の一例を示す概略斜視図である。図１において、３０は燃焼部、３２は滴下部を示す。燃焼部３０は、図５に示したのと同じものである。すなわち、燃焼管３４の内部に触媒充填層３６および触媒保護層３８を配置するとともに、燃焼管３４の周囲に加熱部４０を設けたものである。
【００１６】
滴下部３２は、燃焼部３０上に設置した基台４２に回転モータ４４を固定し、回転モータ４４の回転軸４５に円盤状の回転体４６の一端側を固定し、この回転体４６の他端側に滴下ノズル４８を取り付けるとともに、滴下ノズル４８と試料水供給管５０とを回転体４６内で連結したもので、回転モータ４４および回転体４６によって滴下ノズル移動手段が構成されている。
【００１７】
本例の滴下部３２は、回転モータ４４の回転軸４５を回転させると、回転体４６が回転し、これにより滴下ノズル４８の先端位置が水平面に沿って回転する。したがって、回転モータ４４の作動により、回転体４６を間欠的に任意の距離だけ回転させてから、あるいは連続的に回転させつつ、滴下ノズル４８から試料水５２の滴下を行うことにより、燃焼部３０内の滴下ポイント５４の位置を滴下の都度変化させることができる。なお、本例の燃焼式水質分析装置による水質分析方法は、図５の燃焼式水質分析装置と同様である。
【００１８】
（第２実施形態）
図２は本発明に係る燃焼式水質分析装置の燃焼部の他の例を示す概略斜視図である。本例の滴下部６２は、平行な一対の支持部材６４、６４を有する枠体６６の支持部材６４、６４間に角板状のスライド体６８をスライド可能に保持し、このスライド体６８に滴下ノズル７０を取り付け、エアの出入によりロッド７２を進退させるエアシリンダ７４のロッド７２の先端をスライド体６８に固定するとともに、滴下ノズル７０と試料水供給管７６とをスライド体６８内で連結したもので、枠体６６、スライド体６８およびエアシリンダ７４によって滴下ノズル移動手段が構成されている。なお、本例の滴下部６２は適宜手段で加熱部の上方に配置することができる。
【００１９】
本例の滴下部６２は、エアシリンダ７４のロッド７２を進退させると、スライド体６８が前後方向にスライドし、これにより滴下ノズル７０の先端位置が水平面に沿って前後方向にスライドする。したがって、エアシリンダ７４の作動により、スライド体６８を間欠的に任意の距離だけスライドさせてから、あるいは連続的にスライドさせつつ、滴下ノズル７０から試料水の滴下を行うことにより、燃焼部内の滴下ポイントの位置を滴下の都度変化させることができる。なお、本例の燃焼式水質分析装置による水質分析方法は、図５の燃焼式水質分析装置と同様である。
【００２０】
なお、滴下ノズル移動手段の構成は上述した例に限定されるものではなく、他の適宜構成とすることができる。例えば、第２実施形態においては、エアシリンダ７４に代えて、図３に示すように、ラック８０とピニオン８２によってスライド体６８をスライドさせてもよい。
【００２１】
上述した実施形態の燃焼部および滴下部は、例えば図４に示すような構成の全有機炭素測定装置の燃焼部および滴下部として使用することができる。図４において、１００は試料水槽、１０２は希釈水槽、１０４はＩＣ除去液槽、１０６は希釈槽、１０８は滴下部、１１０は燃焼部、１１２はキャリヤガス供給手段、１１４は除湿器、１１６は検出器（ＮＤＩＲ）を示す。
【００２２】
本例の全有機炭素測定装置は、希釈槽１０６において試料水、希釈水およびＩＣ除去液（塩酸等）を混合し、これにより試料水を希釈するとともに、試料水中に含まれる二酸化炭素等のＩＣ（無機体炭素）を除去した後、キャリヤガス供給手段１１２により燃焼部１１０内にキャリヤガスを流した状態で、試料水を滴下部１０８によって燃焼部１１０内に滴下する。この液滴は、燃焼部１１０内で加熱されて気化し、この気化したガス中の有機物が触媒の作用により酸化され、ＣＯ２に変換される。その後、除湿器１１４を通して検出器１１６に導入し、ガス中のＣＯ２濃度を測定することにより、試料水中の有機体炭素濃度を求めるものである。前述した実施形態の燃焼部および滴下部は、本例の全有機炭素測定装置の燃焼部１１０および滴下部１０８として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る燃焼式水質分析装置の燃焼部および滴下部の一例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明に係る燃焼式水質分析装置の燃焼部の他の例を示す概略斜視図である。
【図３】滴下ノズル移動手段の一例を示す概略斜視図である。
【図４】全有機炭素測定装置の一例を示す概念図である。
【図５】燃焼式水質分析装置の燃焼部および滴下部の従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２４】
３０  燃焼部
３２  滴下部
３４  燃焼管
３６  触媒充填層
３８  触媒保護層
４０  加熱部
４４  回転モータ
４６  回転体
４８  滴下ノズル
６２  滴下部
６６  枠体
６８  スライド体
７４  エアシリンダ
８０  ラック
８２  ピニオン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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