专利名称：总有机碳测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种总有机碳测定装置(以下称TOC计)，该总有机碳测定装置包括 氧化反应部，其具有加热炉和插入加热炉内的燃烧管，对导入燃烧管内的样品加热并进行氧化分解；冷却来自氧化反应部的气体的冷却部；测定部，其具有使氧化分解后的样品流通的气室、对气室照射光的光源、和对透过该气室的光进行检测的检测器。
背景技术：
作为分析下水道排水、河流水、工厂排水等的水质的水质分析计，有测定包含在样品中的总有机碳(TOC)的TOC计。TOC计将已采集的样品水导入氧化反应部，将样品中的碳成分氧化分解并转换为CO2，将含有该(X)2的气体导入检测部的气室来对吸光度进行测定， 由此测定样品水的TOC(参阅专利文献1)。
背景技术：
文献专利文献专利文献1日本特开2007-93290号公报
发明内容
发明要解决的课题在TOC计中，在燃烧管的下游侧设有用来对在氧化反应部气化了的高温的样品进行冷却的冷却部。冷却部由将配管卷成盘管状的冷却盘管、和设置在冷却盘管的侧方的风扇构成，通过对冷却盘管吹来自风扇的冷却风，对在冷却盘管内流动的样品进行冷却。作为用于冷却盘管的配管，一般是在内表面实施了玻璃涂层的金属制配管。这时，连接冷却盘管的一端和燃烧管的出口的接头常常使用不锈钢制的构件，但是因为接头的内表面没有实施玻璃涂层，因此存在着在接头部分产生的锈在装置的内部积蓄，从而有影响测定值这样的问题。因此，有时使用PTFE (聚四氟乙烯)制的管子等，由非金属制的配管构成冷却盘管，接头部分也是使用PTFE制等的非金属制构件。但是，用非金属制配管构成冷却盘管的话，冷却盘管的热传递率变差，因此冷却部的冷却性能下降。那样的话，将样品大量(例如 150 μ L以上)注入到了氧化反应部的情况下，冷却性能不足，无法对在氧化反应部生成的样品气体进行充分的冷却。在冷却部无法充分冷却样品的情况下，存在着在氧化反应部气化的高温的样品气体在装置的内部流动，使其他的部品提早老化等的问题。因此本发明的目的在于不使冷却部的冷却性能降低就可以防止冷却部的冷却盘管和接头部分生锈。解决问题的手段本发明的TOC计包括氧化反应部，其具有加热炉和插入加热炉内的燃烧管，对导入燃烧管内的样品水中的碳成分加热并进行氧化分解，从而将碳成分转换为二氧化碳；冷却部，其与燃烧管的出口部连接，对来自氧化反应部的气体进行冷却；测定部，其具有使经过了冷却部的来自氧化反应部的气体流通的气室、对气室照射光的光源、和检测透过气室的光的检测器，该TOC计的特征在于，冷却部具有冷却单元，该冷却单元具有使来自燃烧管的气体流通用的非金属制配管卷成盘管状的冷却盘管、和包围在冷却盘管周围的罩子； 以及冷却风扇，该冷却风扇配置在所述冷却单元附近，对冷却单元吹冷却风，在罩子的与冷却风扇相对的相对面上设有用来将来自冷却风扇的冷却风取入冷却单元内的取入口，在罩子的与所述相对面相反侧的面上设有用来将被取入冷却单元内的冷却风排出的排出口。在上述TOC计中，冷却盘管被卷成圆筒状时，取入口和排出口最好配置在与冷却盘管的圆筒的周面相对的面。那样，冷却风可以高效率地吹冷却盘管，可以使得冷却部的冷却效率提高。发明的效果在本发明的TOC计中，冷却部具有冷却单元与冷却风扇。然后，由于冷却单元的冷却盘管是由非金属制配管构成的，因此与燃烧管等的连接可以使用非金属制的接头，可以防止在冷却盘管和接头内表面生锈。通过用罩子包围冷却盘管的周围而构成冷却单元，做成对该冷却单元吹来自冷却风扇的冷却风的构造，在罩子的与冷却风扇相对的相对面设有冷却风的取入口，在其相对侧的面设有冷却风的排出口，由此来自冷却风扇的冷却风被高效地吹至冷却盘管，与未用罩子包围冷却盘管的情形相比，来自冷却风扇的冷却风的冷却效率上升。因此，不使得冷却效率降低就可以防止冷却盘管和接头的内表面生锈。
图1是示出TOC计的一实施例的流路构成图。图2是示出同一实施例的冷却部周边的结构的一个实例的立体图。图3是概略示出同一实施例的冷却部的冷却管单元的结构的立体图，(A)是从冷却管单元的正面看到的视图，(B)是从冷却管单元的背面看到的视图。符号的说明1自动取样器3T0C 测定部5运载气体供给部9多端口阀41加热炉42燃烧管43样品注入部47冷却部.47a冷却管单元72 罩子72a罩子前面72b罩子背面73a、73b配管连接部74a、74b 开口部76冷却盘管
78a、78b 接头80冷却风扇。
具体实施例方式用图1对TOC计的一实施例进行说明。该实施例的TOC计具有T0C测定部3、向设于TOC测定部3的氧化反应部的燃烧管42输送运载气体的运载气体供给部5、以及对这些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，能够将通过取样注射器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四、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还作为通气气体通过电磁阀37被提供给取样注射器11。燃烧管42的上部具有样品注入部43，燃烧管42的内部具有由将样品中的碳成分全部转换成(X)2的金属氧化物、贵金属构成的氧化催化剂。燃烧管42插入加热炉41中并被加热。样品注入部43通过防止运载气体逆流的逆止阀45与运载气体供给部5连接。燃烧管42的下部的出口通过冷却部47和逆流防止疏水阀49与IC反应器19的运载气体导入口连接。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C02。包含有在燃烧管42或 IC反应器19产生的(X)2的气体，由运载气体被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的气体通过去除卤素成分的卤素洗涤器61以及去除异物的膜滤器63被导入到非分散型红外分析方式(NDIR)的气室65。光源67以及检测器69 相对设置在气室65的两端，检测器69的信号相当于TC、TOC或者IC。被排出的二氧化碳被(X)2吸收器71吸收。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。冷却部47将在燃烧管42中被气化的高温的样品气体冷却。图2是示出冷却部47 的周边结构的一个实例的立体图，图3是概略示出构成冷却部47的冷却单元47a的结构的一实例的立体图。在该实例中，冷却部47被配置在加热炉41的下方。冷却部47具有冷却管单元47a与冷却风扇80。冷却管单元47a具有由硬玻璃等构成的非金属制配管卷成盘管状的冷却盘管76和围在该冷却盘管76周围的罩子72。在冷却管单元47a的背面72b侧配置有冷却风扇80。由于冷却盘管76是由非金属制配管构成，冷却盘管76与燃烧管42等的外部的连接可以使用PTFE制等非金属制的接头。由此，冷却盘管76和接头的内表面不会生锈，从而CN 102539337 A可以防止锈混入装置内部。冷却盘管76卷成圆筒状，将冷却盘管76罩住的罩子72的在冷却盘管76的圆筒的周面的一侧的面为前面72a，与前面7 相对的一侧成为背面72b。罩子72的前面7 上设有多个狭缝状的开口部74a。而且，在前面7 上还设有配管连接部73a以及73b，所述配管连接部73a以及7 使冷却盘管76的两端向外部露出以使得配管连接容易进行。在配管连接部73a，在冷却盘管76的一端安装有例如PTFE制等的非金属制的接头78a，通过该接头78a与燃烧管42连接。罩子72的背面72b的中央部设有开口部74b。开口部74b成为用来将来自冷却风扇80的冷却风取入冷却单元47a内的取入口。设置在前面7 上的开口部7 成为用来将从开口部74b被取入冷却单元47a内的冷却风排出的排出口。即，从开口部74b被取入的冷却风通过罩子72从冷却盘管76的周面侧进入，被聚集在冷却盘管76的周围，从前面 7 的开口部7 排出。由此，冷却盘管47a用冷却风进行高效率的冷却。开口部7 以及 74b的形状和大小并不限定于例子所示的内容，为了使来自冷却风扇80的冷却风高效地聚集在冷却盘管76的周围并穿过，开口部7 在前面7 上的开口率优选为40%左右，开口部74b在背面72b上的开口率优选为40%左右。冷却部47采用这样的结构，使得来自冷却风扇80的冷却风被高效地吹至冷却盘管76，因此利用冷却风扇80的冷却盘管76的冷却效率比没设有罩子72的情况有所提高， 且即便冷却盘管76是非金属制配管构成的，也可以充分发挥冷却效果。而且，通过用罩子72包围由非金属制配管构成的冷却盘管76的周围，还有能够保护冷却盘管76免受来自外部的对冷却盘管76的冲撞的效果。而且，通过利用罩子72支撑连接于冷却盘管76的端部的接头，在将燃烧管41等连接于冷却盘管76时，可以防止对冷却盘管76作用过多的应力以防止冷却盘管76的破损。接下来对同一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°C，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从上部被导入除湿用电子冷却器51以去除水分，并以卤素洗涤器61去除卤素成分，通过膜滤器63过滤，并被导入气室 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，从下部输送运载气体且反应液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T0C。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T0C。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T0C。
权利要求
1.一种总有机碳测定装置，包括氧化反应部，其具有加热炉和插入加热炉内的燃烧管，对导入燃烧管内的样品水中的碳成分加热并进行氧化分解，从而将所述碳成分转换为二氧化碳；冷却部，其与上述燃烧管的出口部连接，对来自所述氧化反应部的气体进行冷却；测定部，其具有使经过了所述冷却部的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、和检测透过所述气室的光的检测器，该总有机碳测定装置的特征在于所述冷却部具有冷却单元，所述冷却单元具有使来自所述燃烧管的气体流通用的非金属制配管卷成盘管状的冷却盘管、和包围在所述冷却盘管周围的罩子；以及冷却风扇，所述冷却风扇配置在所述冷却单元附近，对所述冷却单元吹冷却风，在所述罩子的与所述冷却风扇相对的相对面上设有用来将来自所述冷却风扇的冷却风取入所述冷却单元内的取入口，在所述罩子的与所述相对面相反侧的面上设有用来将被取入所述冷却单元内的冷却风排出的排出口。
2.如权利要求1所述的总有机碳测定装置，其特征在于所述冷却盘管被卷成圆筒状，所述取入口和所述排出口被配置在与所述冷却盘管的圆筒周面相对的面上。
全文摘要
本发明提供一种总有机碳测定装置，其不降低冷却部的冷却性能就能够防止冷却部的冷却盘管和接头部分生锈。在总有机碳测定装置中，冷却部(47)具有冷却单元(47a)与冷却风扇(80)。冷却管单元(47a)具有非金属制配管巻成盘管状的冷却盘管(76)和围在该冷却盘管(76)周围的罩子(72)。罩子(72)的前面(72a)上设有狭缝状的多个开口部(74a)，在罩子(72)的背面(72b)的中央部设有开口部(74b)。在冷却单元(47a)的背面侧配置冷却风扇(80)，来自冷却风扇(80)的冷却风通过开口部(74b)被取入冷却单元(47a)内，通过冷却盘管(76)的周围从开口部(74a)排出。
文档编号G01N1/42GK102539337SQ201110075378
公开日2012年7月4日 申请日期2011年3月18日 优先权日2010年12月21日
发明者能登纪幸 申请人:株式会社岛津制作所