JP2001147187A - 水質分析計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプリング系の構成を簡略化し、サンプリ
ング系の洗浄を短時間かつ確実に行うことができるよう
にした水質分析計を提供すること。 【解決手段】 試料水計量部１で計量された試料水Ｓと
希釈水計量部２で計量された希釈水Ｄとを混合してサン
プル液ＳＬとし、このサンプル液ＳＬをサンプル液計量
部６を介して燃焼反応部９に供給し、この燃焼反応部９
で発生したガスをガス分析部１１において分析し、前記
試料水Ｓ中に含まれる特定成分を分析するようにした水
質分析計において、前記試料水Ｓと希釈水Ｄとを混合す
るため、前記希釈液計量部２の液出口側を試料水計量部
１の液入口側に接続するとともに、前記試料水計量部１
にバブリング用エアーＢＡを供給するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、水質分析計に関
し、特に、試料水計量部で計量された試料水と希釈水計
量部で計量された希釈水とを混合してサンプル液とし、
このサンプル液をサンプル液計量部を介して燃焼反応部
に供給し、この燃焼反応部で発生したガスをガス分析部
において分析するようにした水質分析計に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、生活用水や半導体用水などの微
量計量された試料水中に含まれるＮ（窒素）やＣ（炭
素）などの特定成分を測定するものの一つに、燃焼式水
質分析計がある。図２は、従来のＮ検出用の燃焼式水質
分析計の全体構成を概略的に示すもので、この図におい
て、１は試料水Ｓが供給され、これを計量する試料水計
量部、２は試料水を希釈するための希釈水Ｄが供給さ
れ、これを計量するための希釈水計量部である。３は試
料水計量部１および希釈水計量部２でそれぞれ計量され
た所定量の試料水Ｓと所定量の希釈水Ｄとを混合し、試
料水Ｓを希釈水Ｄで希釈して所定のサンプル液ＳＬとす
る混合・希釈部である。

【０００３】そして、４は混合・希釈部３の下方に設け
られ、ここから自重で落下してくるサンプル液ＳＬを、
ポンプ５によって供給される圧送エアーによって圧送す
る圧送部である。６は圧送部４とはキャピラリなどの流
路７を介して接続されるサンプル液計量部で、例えばロ
ータリバルブを用いた六方弁よりなり、ポンプ８を介し
て供給されるキャリアガスとしての圧送エアーによっ
て、所定量のサンプル液ＳＬを燃焼反応部９に送出し、
余剰のサンプル液ＳＬを排水ライン１０に送出するもの
である。

【０００４】また、前記燃焼反応部９には、その内部に
酸化触媒が充填され、外部に巻設されたヒータによって
加熱されるように構成され、前記サンプル液ＳＬを加熱
し、ガスＧを生じさせるように構成されており、例え
ば、試料水Ｓに含まれているＮを酸化してＮＯガスに変
換する。１１は燃焼反応部９において発生したガスＧを
分析するガス分析部で、このガス分析部９には前記ガス
Ｇに含まれるＮＯガスをＮＯ_X ガスに変換するＮＯ_X コ
ンバータおよび化学発光式ＮＯ分析計が設けられてい
る。１２はガス分析部１１の検出器の出力信号を処理
し、ＮＯ濃度を演算し、さらに、このＮＯ濃度からＮの
量（濃度）を演算するための演算・制御部で、例えばパ
ソコンである。また、１３はガス分析部１１からの排出
されるガスを廃棄する排気ライアンである。

【０００５】上記水質分析計においては、試料水計量部
１で計量された試料水Ｓと希釈水計量部２で計量された
希釈水Ｄとを混合・希釈部３において混合してサンプル
液ＳＬとし、このサンプル液ＳＬをサンプル液計量部６
を介して燃焼反応部９に供給し、この燃焼反応部９で発
生したガスＧをガス分析部１１に供給する。このガス分
析部１１においては、前記ガスＧに含まれるＮＯガスが
ＮＯ_X コンバータによってＮＯ_X ガスに変換され、その
後、このＮＯ_X ガスを含むガスＧが化学発光式ＮＯ分析
計に供給されることにより、ＮＯ濃度が得られる。この
ＮＯ濃度に基づいて演算を行うことにより、試料水Ｓに
含まれるＮの量（濃度）を得ることができる。

【０００６】なお、試料水Ｓに含まれるＣの量（濃度）
を得るには、ＮＯ_X コンバータおよび化学発光式ＮＯ分
析計に代えて、非分散型赤外線ガス分析計（ＮＤＩＲ）
を、前記ガス分析部１１に設ければよい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記水質分
析計においては、精度の高い測定を行うには、一つの試
料水Ｓの測定が終了する都度、サンプル液計量部６まで
の各部を洗浄（フロー洗浄）する必要があり、また、試
料水Ｓやサンプル液ＳＬのコンミタミネーションは、フ
ローの構成が複雑であるほど生じやすいといったことも
知られている。ところが、従来の水質分析計において
は、サンプリング系が試料水計量部１、希釈水計量部
２、混合・希釈部３、圧送部４など多くのユニットから
なり、その構成が複雑であり、フロー洗浄に際しては前
記サンプリング系の各部を個々に行う必要があるため、
その洗浄に時間がかかっていた。そして、このフロー洗
浄が十分に行われないとコンタミネーションが発生しや
すく、これを無くそうとすると、洗浄に時間がかかりす
ぎ、それだけ、次の測定までに時間を要するといった課
題があった。

【０００８】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、サンプリング系の構成を簡略化
し、サンプリング系の洗浄を短時間かつ確実に行うこと
ができるようにした水質分析計を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、試料水計量部で計量された試料水と
希釈水計量部で計量された希釈水とを混合してサンプル
液とし、このサンプル液をサンプル液計量部を介して燃
焼反応部に供給し、この燃焼反応部で発生したガスをガ
ス分析部において分析し、前記試料水中に含まれる特定
成分を分析するようにした水質分析計において、前記試
料水と希釈水とを混合するため、前記希釈水計量部の液
出口側を試料水計量部の液入口側に接続するとともに、
前記試料水計量部にバブリング用エアーを供給するよう
に構成している（請求項１）。

【００１０】上記構成の水質分析計においては、サンプ
ル液計量部の前段側のサンプリング系には、試料水計量
部と希釈水計量部を設けるだけでよく、サンプリング系
の構成が簡略化される。したがって、サンプリング系の
洗浄を従来の水質分析計に比べて短時間でしかも確実に
行うことができ、コンタミナネーションが大幅に低減さ
れる。

【００１１】そして、前記水質分析計においては、バブ
リング用エアーを供給するラインを、試料水計量部とサ
ンプル液計量部との間に切替え弁を介して接続してもよ
く（請求項２）、このようにした場合、試料水に対する
コンタミネーションを一層低減できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図面を
参照しながら説明する。図１は、この発明の水質分析計
としての燃焼式水質分析計の一例を概略的に示す全体構
成図で、この図において、図２に示した符号と同一符号
は同一物または相当物を示している。

【００１３】この発明では、サンプル液計量部の前段側
におけるサンプリング系を、試料水計量部１と希釈水計
量部２で主として構成し、試料水計量部１に希釈・混合
機能とサンプル液送給機能を兼備させ、サンプリング系
の構成を簡略化している。すなわち、図１において、試
料水計量部１および希釈水計量部２の上流側に設けられ
る切替え弁としての三方電磁弁で、その一つのポート１
４ａには加圧動作および吸引動作に切替え可能であり、
一端が大気開放されたポンプ１５を備えた流路１６が接
続されている。そして、三方電磁弁１４の他のポート１
４ｂ，１４ｃは、流路１７，１８を介して試料水計量部
１および希釈水計量部２のそれぞれ液入口側に接続され
ている。

【００１４】そして、図１において、１９は希釈水計量
部２の液出口側と試料水計量部１の液入口側とを接続す
る流路で、開閉弁２０が介装されている。

【００１５】また、図１において、２１は試料水計量部
１とサンプル液計量部６とを接続する流路で、この流路
６には切替え弁としての三方電磁弁２２が介装されてい
る。この三方電磁弁２２のポート２２ａは試料水計量部
１側に、ポート２２ｂはサンプル液計量部６側にそれぞ
れ接続され、もう一つのポート２２ｃには開閉弁２３を
備えたバブリング用エアーＢＡを供給するライン２４が
接続されている。

【００１６】次に、上記構成の水質分析計の動作につい
て説明する。測定に際して試料水Ｓと希釈水Ｄを採取し
て、サンプル液ＳＬを調整するには、まず、試料水計量
部１に試料水Ｓを導入してこれを計量する。次いで、希
釈水計量部２に希釈水Ｄを導入してこれを計量する。そ
して、希釈水計量部２の液出口側と試料水計量部１の液
入口側とを結ぶ流路１９に設けられた開閉弁２０を開く
とともに、試料水計量部１の液入口側の流路１７に設け
られた三方電磁弁１４を動作させて、ポート１４ａと１
４ｂを連通させ、ポンプ１５を吸引動作状態とすること
により、試料水計量部１内を減圧し、希釈水計量部２内
の所定量の希釈水Ｄを試料水計量部１内に導入する。

【００１７】そして、内部に試料水Ｓおよび希釈水Ｄを
収容した試料水計量部１内部を減圧状態に保持したま
ま、試料水計量部１の液出口側の流路２１に設けられた
三方電磁弁２２を動作させて、ポート２２ａとポート２
２ｃとを連通させるとともに、開閉弁２３を開くと、バ
ブリング用エアー供給ライン２４からバブリング用エア
ーＢＡが試料水計量部１内に送り込まれる。これによ
り、試料水計量部１内の試料水Ｓと希釈水Ｄとがエアー
バブリングされ、攪拌・混合が行われて、試料水Ｓが希
釈水Ｄによって希釈されたサンプル液ＳＬとなる。

【００１８】前記サンプル液ＳＬの調整後、開閉分２３
を閉じるとともに、三方電磁弁２２をオフにして、ポー
ト２２ｃを閉じてポート２２ａとポート２２ｂとを連通
させ、その状態でポンプ１５を加圧動作状態に切替える
と、試料水計量部１内のサンプル液ＳＬが三方電磁弁２
２を経てサンプル液計量部６に圧送される。

【００１９】以下、前記サンプル液計量部６に送り込ま
れたサンプル液ＳＬは、燃焼反応部９に送られ、ここで
発生したガスＧがガス分析部１１に送られて分析され
る。

【００２０】そして、フロー洗浄を行う場合には、前記
試料水計量部１を希釈水Ｄで希釈された試料水Ｓ、すな
わち、サンプル液ＳＬで洗浄すればよく、その結果、フ
ロー洗浄の時間を低減することができ、洗浄を効率よく
行うことができる。その結果、測定に要する時間も短縮
することができる。

【００２１】また、上記実施の形態においては、試料水
計量部１において試料水Ｓと希釈水Ｄとを混合攪拌させ
るためのバブリング用エアーの供給ライン２４を、試料
水計量部１とサンプル液計量部６との間に三方電磁弁２
２を介して接続しているので、エアーバブリングによっ
て試料水Ｓが汚染されることがなくなる。

【００２２】上述の実施の形態においては、バブリング
用エアーの供給ライン２４を、試料水計量部１とサンプ
ル液計量部６との間に三方電磁弁２２を介して接続して
いたが、これに代えて、試料水計量部１とサンプル液計
量部６との間に開閉弁を設け、エアーバブリングを行う
際、前記開閉弁を開いて、排水ライン１０をサンプル液
計量部６を介して試料水計量部１と連通状態とし、排水
ライン１０からバブリング用エアーをサンプル液計量部
６に導入するようにしてもよい。このようにした場合、
水質分析計の構成がより簡略化される。

【００２３】

【発明の効果】この発明の水質分析計においては、フロ
ーに必要なユニットとしては、試料水計量部、希釈水計
量部だけであり、サンプリング系の構成が大幅に簡略化
され、試料水やサンプル液におけるコンタミネーション
が生じにくくなるとともに、また、フロー洗浄に要する
時間が大幅に低減できるようになった。その結果、測定
時間を短縮することができ、所望の分析を効率よく行う
ことができ、測定精度の高い結果を得ることができるよ
うになった。

【００２４】そして、請求項２に記載した発明によれ
ば、前記効果に加えて、試料水そのものの汚染がなくな
り、希釈時の影響をより一層少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の水質分析計の全体構成を概略的に示
す図である。

【図２】従来の水質分析計の全体構成を概略的に示す図
である。

【符号の説明】

１…試料水計量部、２…希釈水計量部、６…サンプル液
計量部、９…燃焼反応部、１１…ガス分析部、２２…切
替え弁、２４…バブリング用エアー供給ライン、Ｓ…試
料水、Ｄ…希釈水、ＳＬ…サンプル液、ＢＡ…バブリン
グ用エアー、Ｇ…ガス。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料水計量部で計量された試料水と希釈
   水計量部で計量された希釈水とを混合してサンプル液と
   し、このサンプル液をサンプル液計量部を介して燃焼反
   応部に供給し、この燃焼反応部で発生したガスをガス分
   析部において分析し、前記試料水中に含まれる特定成分
   を分析するようにした水質分析計において、前記試料水
   と希釈水とを混合するため、前記希釈水計量部の液出口
   側を試料水計量部の液入口側に接続するとともに、前記
   試料水計量部にバブリング用エアーを供給するように構
   成したことを特徴とする水質分析計。
2. 【請求項２】 バブリング用エアーを供給するライン
   を、試料水計量部とサンプル液計量部との間に切替え弁
   を介して接続してなる請求項１に記載の水質分析計。