CN102539641A - 分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分析装置，其能够不新设置专用的风扇就排除由于光源的热造成的对检测器的影响。该分析装置中，在加热炉(41)的附近设置有用于冷却加热炉(41)的风扇(44)。在风扇(44)的下流侧设有通向框体(2)外部的输送管(44)。测定部(64)竖直设置以使其一部分靠近于输送管(44)的附近。作为输送管(44)的一部分，在隔离测定部(64)与输送管(44)的内侧的壁面设有切开弯曲型的开口狭缝(44b)。开口狭缝(44b)形成为使得输送管(44)内流动的空气不流向测定部(64)侧，而使测定部(64)侧的空气被引入到输送管(44)内的空气流。

Description

分析装置

技术领域

本发明涉及一种分析装置，该分析装置构成为将氧化反应部和测定部设置在框体内，其中，氧化反应部具有加热炉和插入加热炉内的燃烧管，该氧化反应部对导入燃烧管内的样品进行加热并进行氧化分解；测定部具有使得氧化分解后的样品流通的气室、对该气室照射光的光源、和对透过该气室的光进行检测的检测器。

背景技术

作为对下水道排水、河流水、工厂排水等水质进行分析的水质分析计，有测定样品中包含的总有机碳(TOC)的总有机碳测定装置(TOC计)或测定总氮(TN)的总氮测定装置(TN计)，又，也有可测定TOC和TN两者的装置。在这些装置中，将所采集的样品水导入燃烧部，并在TOC计中将样品中的碳成分氧化分解变换为CO₂，在TN计中将样品中的氮成分氧化分解变换为NO，并将含有这些的气体导入到检测部的气室。

在检测部中，用TOC计计测被导入气室的气体中的CO₂浓度所引起的吸光度，用TN计计测被导入气室的气体中的NO浓度所引起的发光量。通过求得这些计测所得到的检测信号数据的峰值的面积值对样品水中的TOC或TN进行定量。为了对TOC或TN进行定量，预先准备表示TOC或TN与检测信号数据的峰值的面积值之间的关系的检量线，基于该检量线根据所测定的检测信号数据的峰值的面积值对TOC或TN进行定量(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开平11-352058号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在上述分析装置中，由于测定来自气室的光用的检测器的灵敏度受到环境温度的影响，因此调节为检测器的周边温度不变动。但是，尤其在TOC计中，由于光源发出红外线，因此光源的周边温度变为高温，如果该光源周边的热空气移动到检测器侧，则检测器的周边温度升高，对检测器的温度调节造成影响。作为防止这样的影响的方法，提出设置将光源产生的热放出到框体的外部的风扇，但是如果设置专用的风扇则成本升高，而且还有需要专门的空间等限制。

因此本发明目的在于，不新设置专用的风扇就能排除由于光源的热造成的对检测器的影响。

解决问题的手段

本发明提供一种分析装置，在该分析装置框体中设置有氧化反应部和测定部：其中，氧化反应部具有加热炉和插入加热炉内的燃烧管，该氧化反应部对导入燃烧管内的样品进行加热并进行氧化分解；测定部具有使来自所述氧化反应部的气体流通的气室、对所述气室照射光的光源和对透过该气室的光进行检测的检测器，并且在所述框体内部所述加热炉附近设置通过使得所述加热炉周边的空气移动来冷却所述加热炉周边的风扇，所述风扇的排出侧通过输送管与所述框体的外部连通；所述测定部的至少一部分靠近所述输送管的附近；隔离所述输送管和所述测定部的输送管的壁面设有开口狭缝，以使通过所述输送管内的空气流将所述测定部侧的空气引入到所述输送管内。

在具有加热炉的分析装置中，以往就设有将加热炉的热排放到装置外部的风扇。本发明中，虽然采用该风扇以冷却检测器周边，但是如果将检测器设置在风扇的下游部，则由于来自加热炉的热风会吹到检测器上，因此无法使检测器周边的温度下降。因此，在风扇的下游部设置连通框体外部的输送管，使得测定部的至少一部分靠近该输送管的附近。然后，在隔离输送管和测定部的输送管的壁面设置开口狭缝，使得测定部侧的空气通过输送管内的空气流被引入到输送管内，并将测定部内的空气与来自加热炉的空气一起排放到框体外部。

在上述测定部中，检测器也可夹着气室与光源相对配置在该光源的上方或下方。这样，检测器夹着气室设置在光源的上方或下方并竖直设置测定部，这样可减小设置测定部所需要的空间，使得该分析装置小型化。

在燃烧管中将碳成分氧化分解变换为二氧化碳，在测定部通过吸光度测定该二氧化碳的浓度，可将该分析装置作为TOC计使用。

发明效果

本发明的分析装置中，风扇的排出侧通过输送管连通于框体的外部，测定部的至少一部分靠近输送管的附近，在隔离输送管和测定部的输送管的壁面设有开口狭缝，以通过输送管内的空气流使测定部侧的空气引入到输送管内，通过该开口狭缝将测定部的空气与加热炉周边的空气一起排出到框体外部，因此不需要新设置测定部专用的风扇即可以抑制检测部的周边温度的上升。

附图说明

图1是概略显示TOC计的一实施例的流路构成图。

图2是显示该实施例的结构的配置图，图2(A)为俯视图；图2(B)为主视图。

具体实施方式

下面，参考图1对作为本发明的分析装置的一实施例的TOC计进行说明。

该TOC计包括：TOC测定部3、将运载气体输送到设于TOC测定部3的氧化反应部40的燃烧管42的运载气体供给部5、和对其进行切换的多端口阀9。

多端口阀9的共通端口连接有用于对样品水进行计量并采集的取样注射器11，另外的端口分别连接有样品导入部13、从样品水中除去无机碳成分时所使用的盐酸15、稀释水17、IC(无机碳)反应器19、燃烧管42和排出用排放端口21，能将通过取样注射器11从自动取样器1采集的样品注入到TOC测定部的燃烧管42。

取样注射器11的容量为5mL，桶下部具有用于导入运载气体的通气气体入口。该通气气体入口通过电磁阀37连接于运载气体供给部5。在这里，气体通气机构通过取样注射器11来实现。

运载气体供给部5提供高纯度空气作为运载气体，从上游侧依次连接运载气体入口23、开闭用电磁阀25、调节压力的调节阀27、计量该压力的压力计29、调节流量的质量流量控制器31、流量计33、和加湿器35。流量被计量并被加湿的运载气体被输送到燃烧管42。又，经过了流量调整的运载气体作为通气气体还通过电磁阀37被提供给取样注射器11。

氧化反应部40包括燃烧管42和用于加热该燃烧管42的加热炉41。燃烧管42的上部具有样品注入部43，样品注入部42连接有来自多端口阀9的一个端口的流路22。燃烧管42的内部具有由将样品中的所有碳成分变换为CO₂的金属氧化物、贵金属构成的氧化催化剂，该燃烧管插入于加热炉41的内部。样品注入部43除了流路22，还通过防止运载气体逆流的逆止阀45连接有来自运载气体供给部5的流路36。燃烧管42的下部的出口通过冷却部47和逆流防止疏水阀(トラップ)49连接到IC反应器19的运载气体导入口。

在IC测定时通过泵55将磷酸53作为IC反应液19a提供给IC反应器19，IC反应器19中被直接注入样品水，被注入的样品水中的IC产生为CO₂。包含有在燃烧管42或IC反应器19产生的CO₂的气体，由运载气体导入到除湿用电子冷却器51以去除水分，IC反应器19的IC反应液19a从排放用电磁阀57排出。

经过除湿用电子冷却器51的气体经由去除卤素成分的卤素洗涤器61和去除异物的膜滤器63被导入到测定部64。测定部64具有非分散型红外分析方式(NDIR)的气室65，和在气室65两端相对设置的光源67和检测器69。样品气体被导入气室65内，从气室65排出的二氧化碳由CO₂吸收器71吸收。检测器69所得到的信号相当于TC、TOC或IC。除湿用电子冷却器51连接有用于排出所去除的水分的排放罐59。

该TOC计如图2所示，收纳在框体2的内部。又，在图2中，仅图示了氧化反应部40和测定部64的配置。燃烧管42插入氧化反应部40的加热炉41。燃烧管42的上部的样品注入部43连接有，作为将样品注入到该样品注入部43的流路的管22或作为用于提供来自运载气体供给部5的运载气体的流路的管36。加热炉41的附近设有用于将加热炉41的周边空气排出到框体2外部的风扇44a。风扇44a的下游侧设有与框体2的外部相通的输送管44。

测定部64竖直地配置，以使得其一部分靠近输送管44的附近。在本例中，在测定部64的下部配置有光源67，在光源67的上方以夹着气室65的方式设置有检测器69。又，也可在测定部64的下部设检测器69，在检测器69的上方以夹着气室56的方式设置光源67。

在输送管44的一部分、且在将隔离测定部64与输送管44的内侧隔离的壁面设有切起型的开口狭缝44b。开口狭缝44b倾斜形成，以使得输送管44内流动的空气不会流出到测定部64侧，而测定部64侧的空气被引入到输送管44内的空气流。这样，发出红外线的光源67的热从开口狭缝44b被引入到输送管44，排出到框体2的外部。这样，可防止检测器69的周边变为高温以致对检测器69内部的温度调节产生影响。

这样的结构，尤其如本例所示，在测定部64的下部设置光源67、在光源67的上方设置检测器69的情况下有效。在这样的配置中，发出红外线的光源67所产生的热上升使得检测器69周边的温度上升，造成检测器69的检测灵敏度变化这样的问题，但是通过将检测器69周边的空气引入到输送管44内并排出掉从而对检测器69的周边进行适度的冷却，可以防止这样的问题的发生。

返回图1对该实施例的动作进行说明。

样品水通过取样注射器11从自动取样器1被吸入后，多端口阀9切换到取样注射器11连接于燃烧管42的端口，通过取样注射器1的柱塞上升样品水被输送到燃烧管42的样品注入部43，同时，高纯度空气作为运载气体从运载气体供给部5通过逆止阀45被输送到样品注入部43，样品水和空气的混合物被导入到燃烧管42。在燃烧管42处通过加热炉41加热到例如680℃，样品水的碳成分被氧化而变换为二氧化碳。

燃烧管42所产生的气体(二氧化碳和水蒸气)由冷却部47冷却，二氧化碳经由逆流防止疏水阀49被导入IC反应器19，通过IC反应液19a后从上部被导入除湿用电子冷却器51以去除水分，并在卤素洗涤器61去除卤素成分，通过膜滤器63过滤，再被导入气室65。然后，来自光源67的红外光照射到气室65中，从检测器69得到与二氧化碳的浓度成比例的信号。该信号相当于液体样品的TC。然后排出的二氧化碳被吸附到CO₂吸收器71中。

接着，通过取样注射器11从自动取样器1被吸入的样品水，通过多端口阀9的切换和取样注射器11的作动被输送到IC反应器19。IC反应器19中，从下部输送来运载气体使且反应液19a保持为起泡状态。以这样的状态从上部被导入的样品水与作为IC反应液19a的磷酸溶液接触，通过酸化作用生成二氧化碳。包含该二氧化碳的气体被导入到除湿用电子冷却器51去除水分，并由卤素洗涤器61去除卤素成分，通过膜滤器63进行过滤后，被导入到气室65。然后，来自光源67的红外光照射到气室65中，与二氧化碳的浓度成比例的信号从检测器69得到。该二氧化碳量相当于IC。

从这样测定得到的TC中减去IC，可求得TOC。

在该TOC测定装置中，由于具有在取样注射器11中进行通气处理的机构和将酸注入到取样注射器11中的机构，因此也可直接测定TOC。即，样品水被采集到取样注射器11之后，多端口阀9将取样注射器11切换到供给盐酸15的端口并将盐酸吸引到取样注射器11中。之后，多端口阀9连接于排放用的端口，取样注射器11的柱塞下降到桶下部的通气位置，电磁阀37被打开，高纯度空气作为运载气体被导入到取样注射器11内，对取样注射器11中的样品水进行通气处理，并从多端口阀9的排放用端口排出。此时，溶解于样品水的IC作为碳酸气体与运载气体一起从样品水排出。之后，将样品水导入燃烧管42测定碳成分的话，测定得到TOC。

符号说明

2框体

40氧化反应部

41加热炉

42燃烧管

43样品注入部

44输送管

44a风扇

44b开口狭缝

64测定部

65气室

67光源

69检测器

Claims (3)

1.一种分析装置，在该分析装置的框体中设置有氧化反应部和测定部，所述氧化反应部具有加热炉和插入加热炉内的燃烧管，该氧化反应部对被导入至燃烧管内的样品水中的成分进行加热并进行氧化分解；所述测定部具有使来自所述氧化反应部的气体流通的气室、对所述气室照射光的光源和对透过该气室的光进行检测的检测器，并且在所述框体内部的所述加热炉附近设置有通过使得所述加热炉周边的空气移动来冷却所述加热炉周边的风扇，所述分析装置的特征在于，

所述风扇的排出侧通过输送管与所述框体的外部连通，

所述测定部配置为所述测定部的至少一部分靠近所述输送管的附近，

在隔离所述输送管和所述测定部的输送管的壁面设有开口狭缝，所述开口狭缝设置为通过所述输送管内的空气流将所述测定部侧的空气引入到所述输送管内。

2.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于，在所述测定部中，所述检测器夹着所述气室与所述光源相对地配置于所述光源的上方或下方。

3.如权利要求1或2所述的分析装置，其特征在于，在所述燃烧管中被氧化分解的成分为碳成分，所述测定部通过吸光度测定所述氧化反应部生成的二氧化碳的浓度。

Images