(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料を試料注入管から燃焼管に注入して燃焼し、その燃焼ガス成分量を測定して特定元素量を求める元素分析計において、試料注入管を燃焼管とドレン管間を移動させるスライド式試料注入部のスライダ底面に溝部を設け、スライダ移動時に前記溝部を通して前記燃焼管内のガスを逃がすようにしたことを特徴とする元素分析計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水、工程水、下水、上水、環境水等の水質を測定あるいは管理するための元素分析計、特にキャリアガス（助燃ガス）を使用して液体試料を燃焼し、生成されたガス成分を測定することにより元素量を求める元素分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の元素分析計の一例として図６に従来の全有機体炭素計（ＴＯＣ計）の全体構成を、図７に試料の吸入及び注入部の構成を示し、その測定動作を説明する。  先ず、図７のモータ４ｃを駆動してロータリバルブ４を試料容器２側に切り換えた状態で、試料注入器１のピストン１ｂに連結したモータ１ｃを駆動してシリンジ１ａ内に液体試料（以後、試料と略称する）３を吸入する。次いで、前記ロータリバルブ４をスライド式ＴＣ試料注入部５側に切り換えた後、モータ５ｃを駆動してスライド式ＴＣ試料注入部５のスライダ５ａを移動して、試料注入管５ｅの先端をドレン管５ｄの中心位置に合わせる。そして、モータ１ｃを駆動してピストン１ｂを押し込み、試料３をドレン管５ｄを介して外部に排出する。この操作を通常２回繰り返すことにより試料３自体による導管１６及び試料注入器１内の洗浄（共洗い）を行う。
【０００３】
次に、ロータリバルブ４を試料容器２側に切り換え、試料注入器１により一定量の試料３を吸入する。続いて、ロータリバルブ４をスライド式ＴＣ試料注入部５側に切り換えた後、モータ５ｃを駆動してスライド式ＴＣ試料注入部５のスライダ５ａを移動して、試料注入管５ｅの先端とＴＣ燃焼管６の入口の中心位置とを合わせる。そして、試料注入器１から試料３をＴＣ燃焼管６に注入する。
【０００４】
前記試料３は図６に示すようにＴＣ燃焼管６で、ガス流量制御部１４により制御された一定流量の高純度空気１３であるキャリアガス１５と共に燃焼され、試料３に含まれる炭素は全てＣＯ２に変換される。このＣＯ２を含む燃焼ガスは除湿・ガス処理部１０を通って赤外線ガス分析部（ＮＤＩＲ）１１に送られ、そこでＣＯ２量が測定される。このようにして測定されたＣＯ２量をＴＣ燃焼管６に注入された試料３の量で正規化することにより、試料３中の有機体炭素を合わせた炭素の総量（ＴＣ量）が求められる。なお、以上の各操作はキーボード及びディスプレイが接続されたデータ処理部１２の制御の下で行われ、ＮＤＩＲ１１による測定結果からのＴＣ量の計算もデータ処理部１２において行われる。
【０００５】
上記のようにしてＴＣ量を求めた後、試料３に含まれる無機体炭素（ＩＣ）の量を求めるため、ロータリバルブ４を試料容器２側に切り換え、試料注入器１に吸入した試料３をスライド式ＩＣ試料注入器７を介してＩＣ反応器８へ注入する。ＩＣ反応器８ではＩＣ反応液９により試料３を酸性化し、試料３に含まれるＩＣを全てＣＯ２に変換する。このＣＯ２の量は前記と同様にしてＮＤＩＲ１１で測定され、これから求めたＩＣ量を上記のＴＣ量から差し引くことにより、全有機体炭素量（ＴＯＣ量）が求められる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の全有機体炭素計は以上のように構成されているが、試料注入管５ｅの先端がドレン管５ｄの中心位置にある場合、スライド式ＴＣ試料注入部５は図８（ａ）の断面図に示すような位置関係にある。この状態において試料３が洗浄のためドレン管５ｄを介して排出されると、試料注入管５ｅの先端には水滴状の試料３が残留すると共に、ＴＣ燃焼管６はスライダ５ａ下面（裏側）と注入部本体ブロック５ｂ上面のＯリング５ｆにより気密性が保たれている。この状態からスライダ５ａがさらに左方にスライドして、図８（ｂ）に示したようにスライダ５ａ下面のくぼみ５ｇがＯリング５ｆ上を通過する時点で、ＴＣ燃焼管６系内のガスの一部がこのくぼみ５ｇを通して勢いよく外部に放出される。これにより、試料注入管５ｅの先端部に付着していた試料３が飛び散り、試料注入管５ｅとくぼみ５ｇ間に図のように付着し、次の試料注入時に注入量のばらつきを生じ、これがために測定精度の再現性が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、スライド式ＴＣ試料注入部のスライダ移動時における試料注入管先端部の付着試料の飛散を防止することにより、測定精度の再現性を向上させた元素分析計を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の元素分析計は、液体試料を試料注入管から燃焼管に注入して燃焼し、その燃焼ガス成分量を測定して特定元素量を求める元素分析計において、試料注入管を燃焼管とドレン管間を移動させるスライド式試料注入部のスライダ底面に溝部を設け、スライダ移動時に前記溝部を通して前記燃焼管内のガスを逃がすようにしたことを特徴とする。
本発明の元素分析計は上記の構成により、スライダがスライドする際、試料注入管が位置するスライダ下面くぼみがＯリングを通過する前に系内のガスを逃がすことができ、測定の再現性の低下を防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例としての全有機体炭素計の試料吸入からスライド式ＴＣ試料注入部５１までの構成を図１に、スライダ５１ａの形状を図２に示す。なお、図７、８に示した構成部品と同一機能の部品には同じ部品番号を付している。
本実施例の全有機体炭素計の基本的構成は図６に示した従来の全有機体炭素計と同じであるが、そのスライド式ＴＣ試料注入部５１は、図１に示すようなスライダ５１ａと前記注入部本体ブロック５ｂとから構成されている。前記スライダ５１ａ底面には、図２（ａ）に示すような前記Ｏリング５ｆの内径よりも内側に、くぼみ５ｇよりも外側のスペース上に１／４円周で深さ約１ｍｍ程度の溝部５１ｂが形成されている。
【００１０】
次に、このスライド式ＴＣ試料注入器５１を備えた全有機体炭素計の測定動作を説明する。図１に示すように、前記試料注入器１により試料３を導管１６及びドレン管５ｄに流して洗浄を行うと、試料注入管５ｅの先端に図３（ａ）に示すような水滴状の試料３が付着する。この状態から矢印方向にスライダ５１ａを移動させ、スライダ５１ａが図３（ｂ）に示した位置に達すると、ＴＣ燃焼管６の系内ガスは矢印ＣからＤの方向に流れて系内のガス圧は低下するので、さらにくぼみ５ｇが矢印方向に移動しても、もはや系内ガスの急激な流れを生じることはなく、試料注入管５ｅをＴＣ燃焼管６の中心位置に移動させることができる。この状態から試料注入器１により試料３をＴＣ燃焼管６内に注入すると、試料注入管５ｅの先端の水滴は飛散することなく一定量の試料３と共に注入される。
【００１１】
図４は本発明に係わるスライド式ＴＣ試料注入部５１のスライダ５１ａの変形例を示したものである。本スライダ５２ａはその裏面に１／２円周上に深さ約１ｍｍ程度の溝部５２ｂを形成したものである。この方式ではスライダ５２ａが図１においてＴＣ燃焼管６からドレン管５ｄへ、あるいはドレン管５ｄからＴＣ燃焼管６へ移動する場合にもＴＣ燃焼管６のガス抜きが行えるので、系内ガスの放出量を多くすることができ、スライダ５２ａの移動速度を速めて使用することも可能となる。
【００１２】
また、図５は本発明に係わるスライド式ＴＣ試料注入部５１のスライダ５１ａの他の変形例を示したものである。本スライダ５３ａはその裏面に全周部分に溝部５３ｂを形成したものである。この方式ではＴＣ燃焼管６とドレン管５ｄの双方への移動時にＴＣ燃焼管６の系内ガスを放出することができると共に、溝部５３ｂの加工性を良くすることができる。
【００１３】
なお、以上の実施例において溝部５１ｂ、５２ｂ、５３ｂは円周上における１／４周、１／２周、あるいは全周において形成したものであるが、本発明の特徴はスライダがドレン位置と燃焼管間を移動するとき、ＴＣ燃焼管の系内ガスをあらかじめ放出するための溝部を設けたことにあり、溝部の形状は本実施例に限定されるものではない。例えば、多角形や楕円上に溝部を形成したものでもよい。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の元素分析計は上記のように構成されており、スライド式ＴＣ試料注入器のスライダがスライドする際、試料注入管が位置するスライダ下面のくぼみがＯリングを通過する前に、本発明により設けられた溝部がＯリング上を通過し、燃焼器系内のガスを放出させるので、スライダ下面のくぼみがＯリングを通過するときの急激なガス流を生じず、これがために試料注入器先端に付着した試料水滴を飛散させず、精度の再現性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる試料吸入及び試料注入部の構成を示す図である。
【図２】本発明に係わるスライダの下面図（ａ）とそのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【図３】本発明に係わるスライド式試料注入器の試料注入管位置がドレン管側にある場合（ａ）と移動中の場合（ｂ）の断面図である。
【図４】本発明に係わる他のスライダの下面図（ａ）とそのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【図５】本発明に係わる他のスライダの下面図（ａ）とそのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【図６】従来の元素分析計の全体構成図である。
【図７】従来の元素分析計の試料吸入及び試料注入部の構成を示す図である。
【図８】従来のスライド式試料注入器の試料注入管がドレン管側にある場合（ａ）と移動中の場合（ｂ）の断面図である。
【符号の説明】
１…試料注入器
１ｃ、４ｃ、５ｃ…モータ
２…試料容器
３…試料
４…ロータリバルブ
５、５１…スライド式ＴＣ試料注入部
５ａ、５１ａ、５２ａ、５３ａ…スライダ
５ｂ…注入部本体ブロック
５ｄ…ドレン管
５ｅ…試料注入管
５ｆ…Ｏリング
５ｇ…くぼみ
６…ＴＣ燃焼管
７…スライド式ＩＣ試料注入部
８…ＩＣ反応器
９…ＩＣ反応液
１０…除湿・ガス処理部
１１…赤外線ガス分析部（ＮＤＩＲ）
１２…データ処理部
１３…高純度空気
１４…ガス流量制御部
１５…キャリアガス
１６…導管
５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ…溝部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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