JP4157215B2

JP4157215B2 - 元素分析装置のガス抽出炉

Info

Publication number: JP4157215B2
Application number: JP06818299A
Authority: JP
Inventors: 雅夫水田; 康之岡本
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: JP2000266741A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料中の元素を定量分析するための元素分析装置のガス抽出炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、金属やセラミックスなどの試料に含まれる炭素や硫黄などの元素を定量分析するための元素分析装置として、図４に示すように、加熱手段４１を備えたガス抽出炉４２内に秤量済のるつぼ４３を設置し、このるつぼ４３内の試料を炉内で燃焼させて、試料に含まれる元素の抽出ガスを検出器４４に供給し、この抽出ガスを例えば赤外線吸収法によって分析するものがある。
【０００３】
この元素分析に用いられるガス抽出炉４２は、上記したように、秤量済のるつぼ４３を炉内に装着するために、固定的に配置される炉本体４５の下部側に、試料収容るつぼ設置用の下部炉体４６を昇降可能に備えて成る。
【０００４】
そして、試料の燃焼に伴って多くのダストが発生することから、特に、燃焼による試料の成分抽出を促進するために助燃剤を用いる場合は、発生するダストの量が更に増加することから、炉本体４５の上部にダストフィルタ４７を内蔵して、このフィルタ４７を通過したダストを含まないガスだけを検出器４４に供給するようにしている。
【０００５】
そして更に、フィルタ４７によって捕捉されたダストは、これに抽出ガスが吸着し易くて測定精度の低下に繋がることから、また、フィルタ効果を低下させることから、クリーニング手段４８とダスト回収手段４９とを備えて、ダストフィルタ４７を定期的にクリーニングするようにしている。
【０００６】
ところで従来は、例えばシリンダ５０によって昇降されるロッド５１を、炉本体４５の上部に貫設して、このロッド５１に、筒状のダストフィルタ４７と燃焼筒５２の内面部を清掃するためのブラシ５３，５４を取付けて、クリーニング手段４８を構成し、かつ、前記ロッド５１にキャリアガスの供給ライン５５を形成する一方、ダスト回収手段４９として、下部炉体４６に接続されるダスト回収ライン５６と、ダスト回収ボックス５７とから構成して、上記のキャリアガスをダスト掃去用ガスとし、このガスによってダストをライン５６に送り込むように、そして、下部炉体４６の昇降に伴う回収ライン５６の変位を吸収することができるようにするために、ダスト回収ライン５６を長くして、その途中にループＲを形成していたのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ダスト回収ライン５６を長くすることが原因で、更に、ループＲの捩じれが加わって、時には回収ライン５６内でダストの詰まりが生じたり、ダストの排出効率が低下したりして、ダストが下部炉体４６に溜まることがあった。
【０００８】
このようにダストが溜まると、るつぼ装着のために下部炉体４６を昇降させた際に、この下部炉体４６のシール面部にダストが付着してシール性が低下し、抽出ガスの洩れが生じるだけでなく、滞留したダストへの抽出ガスの吸着が生じ易くなって、これらが原因で測定精度の低下が発生しやすい。
【０００９】
更に、ダスト回収ライン５６にループＲを形成することに加えて、このループＲが下部炉体４６の昇降に伴って踊るように移動することから、ダスト回収ライン５６の配置スペースも広く必要とし、装置のコンパクト化の面でも問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の不都合を一挙に解消した元素分析装置のガス抽出炉を提供することを目的としており、請求項１記載の発明に係る元素分析装置のガス抽出炉は、燃焼筒まわりに加熱手段を備えて固定的に配置される炉本体の下部側に、試料収容るつぼ設置用の下部炉体を、その試料収容るつぼが前記炉本体の下部側の開口部に一体に連設されたＯリング保持具の中空部を通して前記燃焼筒内に挿入されるように昇降可能に設ける一方、炉本体の上部に、ダストフィルタと該ダストフィルタ及び前記燃焼筒に対するクリーニング手段とを内蔵し、かつ、このクリーニング手段によって落下されるダストの回収手段を備えて成る元素分析装置のガス抽出炉において、前記ダスト回収手段が、前記Ｏリング保持具の中空部に口部を開設し接続されたダスト掃去用ガスの供給ラインと同じく前記Ｏリング保持具の中空部に口部を開設し接続されたダスト回収ラインと前記ダスト掃去用ガスによってクリーニングされたダストを前記ダスト回収ラインを経て回収するダスト回収ボックスとから構成されていることに特徴がある。
【００１１】
即ち、本発明は、ダスト掃去用ガスの供給ライン及びダスト回収ラインを、固定的に配置される炉本体の下部側に一体に連設されたＯリング保持具に接続することにより、下部炉体が昇降移動するにも拘らず、ダスト掃去用ガスの供給ライン及びダスト回収ラインには動きを一切伴わせないようにした点に特徴を有し、これによって、ダスト回収ラインを極端に短くして、これをガス抽出炉とダスト回収ボックスとにわたって真っ直ぐに接続することが可能となる。
【００１２】
或いは、ダスト回収ラインの接続に曲げを伴うにしても、この回収ラインは動きを一切伴うことがないので、ライン途中にループを形成する必要はなく、従って、本発明によれば、ダストの詰まりはもとより、ダスト排出効率の低下が効果的に防止されることから、加えて、ダスト回収ラインの配置スペースが狭くて済むことから、元素分析の測定が高精度で達成される装置がコンパクトに構成して提供される。
【００１３】
そして、ダスト回収手段は、Ｏリング保持具の中空部に口部を開設し接続されたダスト掃去用ガスの供給ラインと、ダスト回収ラインと、ダスト回収ボックスとから構成されるものであり、かかる構成のダスト回収手段によれば、下部炉体の上部に滞留したダスト、ダスト掃去用ガスによって直接的にダスト回収ラインに送り込まれることから、ダストが効率的に回収される。
また、ダスト掃去用ガスの供給ラインが、Ｏリング保持具の中空部を通して燃焼筒内にキャリアガスを供給するためのガス供給ラインで兼用されていてもよい（請求項２）。
さらに、ダスト回収手段にガス吸引ポンプを備えさせてあってもよい（請求項３）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は元素分析装置の構成を示し、図中の１はガス抽出炉で、このガス抽出炉１は、図２にも示すように、燃焼筒２まわりに高周波の加熱手段３を備えた炉本体４と、この炉本体４の下部側の開口部に連設されたＯリング５の保持具６と、試料収容るつぼ７の設置台８を備えた下部炉体９とから成り、かつ、炉本体４は、装置ケース１０内のブラケット１１に固定的に配置され、一方、下部炉体９は、昇降手段１２に連設されて、炉本体４の外部で交換した試料収容るつぼ７を、Ｏリング保持具６の中空部ａを通して加熱部に挿入できるように構成されている。
【００１５】
１３は燃焼筒２に連ねて上部側に配置した筒状のダストフィルタで、炉本体４の上部に連設のフィルタ保持具１４に内蔵されており、かつ、フィルタ保持具１４には、ダストフィルタ１３を加熱するためのフィルタ加熱手段１５のヒーター１６と、温度制御用の温度計１７とが設けられ、更に、るつぼ７内の試料の燃焼に伴って発生したガス（試料に含まれる元素の抽出ガス）の取り出し口ｂが開設されている。
【００１６】
図１に戻って、１８は上記の抽出ガスを検出器１９に供給するためのガスラインで、図２に示すように、ダストフィルタ２０と脱水手段２１と電磁弁２２とを備えており、ダストフィルタ１３，２０を通して浄化した抽出ガス（ダストを取り除いたガス）に脱水の処理を施して、この清浄な抽出ガスを検出器１９に供給し、試料に含まれる炭素や硫黄などの元素を赤外線吸収法によって定量分析するようにしている。
【００１７】
図２において、図中の２３は燃焼筒２とダストフィルタ１３とに対するクリーニング手段で、前記フィルタ保持具１４の上部開口部にシリンダ受け具２４を設ける一方、両ロッドシリンダ２５のシリンダロッド２６にブラシ保持体２７を設け、この保持体２７に、燃焼筒清掃用のブラシ２８とダストフィルタ清掃用のブラシ２９とを保持させ、かつ、このブラシ保持体２７の下端部にノズル部材３０を取り付けて、清掃用ブラシ２８，２９を燃焼筒２とダストフィルタ１３とに納めるように、前記シリンダ受け具２４にシリンダ２５を鉛直状態に取り付け、更に、前記シリンダロッド２６とブラシ保持体２７及びノズル部材３０に、抽出ガスを検出器１９に供給するためのキャリアガスの供給ライン３１を形成して成る。
【００１８】
３２はクリーニング手段２３によって燃焼筒２ならびにダストフィルタ１３から落下させたダストの回収手段で、Ｏリング保持具６の中空部ａを通して燃焼筒２にキャリアガスを供給するためのガス供給ライン３３を、Ｏリング保持具６に接続して、このキャリアガスをダスト掃去用のガスに兼用し、更に、ダスト掃去専用ガス（例えばキャリアガスと同じガス）の導入ライン４０を前記フィルタ保持具１４に接続して、これらのダスト掃去用ガスによって、クリーニングされたダストを、ダスト回収ライン３４からダスト回収ボックス３５に回収するようにしている。
【００１９】
即ち、前記Ｏリング保持具６に、ガス供給ライン３３の口部ｃとダスト回収ライン３４の口部ｄとを互いに相対峙させて開設すると共に、ダスト回収時以外は抽出ガスをダスト回収ボックス３５に流れ込ませないように、ダスト回収ライン３４の途中にピンチバルブ３６を設け、かつ、ダスト回収ボックス３５として、これを多数の排気孔ｅを有する開閉蓋３７付きのボックス本体３８内に、取り外し可能にバッグフィルタ３９を設けて、バッグフィルタ３９を取り出せるように構成している。
【００２０】
上記の構成において、必要に応じて或いは所定のクリーニングサイクルで、ピンチバルブ３６を開放し、かつ、ガス供給ライン３１，３３からキャリアガスを供給した状態で、クリーニング手段２３のシリンダ２５を作動させて、シリンダロッド２６に連設のブラシ２８，２９を繰り返し昇降させると、これに伴って、燃焼筒２ならびにダストフィルタ１３に付着したダストが炉本体４の下部側、具体的には、炉本体４に一体に連設したＯリング保持具６の中空部ａに落ち込むことになる。
【００２１】
そして、このダストは、ライン４０からのダスト掃去専用のガスによって、更に、ライン３３からのキャリアガスをダスト掃去用のガスにして、このライン３３の口部ｃに相対峙させたダスト回収ライン３４の口部ｄに送り込まれ、この回収ライン３４を通してダスト回収ボックス３５のバッグフィルタ３９に回収されるのである。
【００２２】
而して、上記構成のダスト回収手段３２においては、ダスト掃去用のガス供給ライン３３及びダスト回収ライン３４が、装置ケース１０内のブラケット１１に固定的に配置される炉本体４の下部側に一体に連設のＯリング保持具６に接続されているので、るつぼ７の交換などに際して下部炉体９を昇降させたとしても、ダスト掃去用のガス供給ライン３３及びダスト回収ライン３４は一切動きを伴わないことから、従来のように、ダスト回収ライン３４を、これの途中にループを形成して長くする必要がなくなり、従って、ダスト回収ライン３４を極端に短くして、これをガス抽出炉１とダスト回収ボックス３５とにわたって真っ直ぐに接続することが可能となる。
【００２３】
或いは、ダスト回収ボックス３５の配置の関係上、ダスト回収ライン３４の接続に曲げを伴うにしても、この回収ライン３４は動きを一切伴うことがないので、回収ライン３４途中にループを形成する必要はない。
【００２４】
従って、上記構成のダスト回収手段３２によれば、ダスト回収ライン３４を長くしてループを形成することによる不都合、即ち、ダストの詰まりやダスト排出効率の低下に起因して、下部炉体９のシール面部にダストが付着することによるシール性の低下と、これに伴う抽出ガスの洩れ、更には、抽出ガスのダストへの吸着が解消されることから、元素分析の測定が高精度で達成される。
【００２５】
しかも、ダスト回収ライン３４にループを形成する必要がないことに加えて、下部炉体９の昇降に伴って、このダスト回収ライン３４が踊るように移動することがないので、ダスト回収ライン３４の占有スペースも狭くて済み、これによって、高精度の元素分析を行える元素分析装置のコンパクト化が達成されることになる。
【００２６】
上記の実施の形態では、ガス供給ライン３３からのキャリアガスをダスト掃去用ガスに兼用しているが、キャリアガス供給ラインとは別にダスト掃去専用のガス供給ラインを炉本体４の下部側に接続してもよい。
【００２７】
また、ダスト掃去ガスによってダストを回収ライン３４に送り込むように構成しているが、図３に示すように、ダスト回収ライン３４の途中にガス吸引ポンプＰを設けたり、或いは同図に仮想線で示すように、ダスト回収ボックス３５の排気部にガス吸引ポンプＰを設けたりして、ダストを回収ボックス３５に吸引回収するようにしてもよく、このダスト吸引に加えて、上記のダスト送り込みの回収を併用してもよいのである。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、固定的に配置される炉本体の下部側に一体に連設のＯリング保持具に、ダスト掃去用ガスの供給ライン及びダスト回収ラインを開口接続した点に特徴を有し、このように、固定的に配置される炉本体下部側のＯリング保持具をダスト回収ラインの接続対象にしたことで、このダスト回収ラインは、下部炉体の昇降による動きを一切伴わないことから、ダスト回収ラインを極端に短くして、これをガス抽出炉とダスト回収ボックスとにわたって真っ直ぐに接続することが可能となり、或いは、接続に曲げを伴うにしても、そのダスト回収ライン途中にループを形成する必要はなく、従って、測定精度の低下に繋がるダストの詰まりやダスト排出効率の低下が効果的に防止されることになる。
【００２９】
しかも、ダスト回収ラインにループを形成する必要がないことに加えて、このダスト回収ラインが踊るように移動することがないので、ダスト回収ラインの占有スペースも狭くて済むようになり、従って本発明によれば、高精度の元素分析が可能な元素分析装置をコンパクトに構成して提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】元素分析装置の構成図である。
【図２】ダスト回収手段と共に示すガス抽出炉の断面図である。
【図３】別の実施の形態によるダスト回収手段の構成図である。
【図４】従来例のダスト回収手段を備えたガス抽出炉の構成図である。
【符号の説明】
２…燃焼筒、３…加熱手段、４…炉本体、５…Ｏリング、６…Ｏリング保持具、７…試料収容るつぼ、９…下部炉体、１３…ダストフィルタ、２３…クリーニング手段、３２…ダスト回収手段、３３…ダスト掃去用ガスの供給ライン、３４…ダスト回収ライン、３５…ダスト回収ボックス、ｃ，ｄ…ライン口部、Ｐ…ガス吸引ポンプ。

Claims

燃焼筒まわりに加熱手段を備えて固定的に配置される炉本体の下部側に、試料収容るつぼ設置用の下部炉体を、その試料収容るつぼが前記炉本体の下部側の開口部に一体に連設されたＯリング保持具の中空部を通して前記燃焼筒内に挿入されるように昇降可能に設ける一方、炉本体の上部に、ダストフィルタと該ダストフィルタ及び前記燃焼筒に対するクリーニング手段とを内蔵し、かつ、このクリーニング手段によって落下されるダストの回収手段を備えて成る元素分析装置のガス抽出炉であって、前記ダスト回収手段が、前記Ｏリング保持具の中空部に口部を開設し接続されたダスト掃去用ガスの供給ラインと同じく前記Ｏリング保持具の中空部に口部を開設し接続されたダスト回収ラインと前記ダスト掃去用ガスによってクリーニングされたダストを前記ダスト回収ラインを経て回収するダスト回収ボックスとから構成されていることを特徴とする元素分析装置のガス抽出炉。
前記ダスト掃去用ガスの供給ラインが、前記Ｏリング保持具の中空部を通して前記燃焼筒内にキャリアガスを供給するためのガス供給ラインで兼用されている請求項１に記載の元素分析装置のガス抽出炉。
前記ダスト回収手段が、ガス吸引ポンプを備えて成る請求項１または２に記載の元素分析装置のガス抽出炉。