JP2013019687A

JP2013019687A - 分析計

Info

Publication number: JP2013019687A
Application number: JP2011150954A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kikutake; 正晃菊竹; Toshihisa Itabashi; 亨久板橋; Hiroshi Murakami; 博司村上
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2013-01-31
Anticipated expiration: 2031-07-07
Also published as: JP5505378B2

Abstract

【課題】表示部を観察しながら制御部のメンテナンスを行うことができる分析計の提供。
【解決手段】筐体１０と、画像を表示する表示部３３と、試料を分析する分析ユニット２０及び表示部３３を制御する制御部３０とを備える分析計１であって、表示部３３の第一隅部には第一雌部３３ａ、３３ｂが形成されるとともに、表示部３３の第二隅部には第二雌部３３ｃ、３３ｄが形成されており、制御部３０の前方に位置する筐体１０の表面には、第一雄部１９ａ、１９ｂ及び第二雄部１９ｃ、１９ｄが形成されており、試料を分析する通常状態では、第一雄部１９ａ、１９ｂに第一雌部３３ａ、３３ｂが取り付けられるとともに第二雄部１９ｃ、１９ｄに第二雌部３３ｃ、３３ｄが取り付けられ、制御部３０のメンテナンスを行うメンテナンス状態では、第二雄部１９ｃ、１９ｄに第一雌部３３ａ、３３ｂが取り付けられることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像を表示する表示部を備える分析計に関し、特に溶液試料中のＴＯＣ（全有機炭素）濃度を計測する全有機炭素計（ＴＯＣ計）や全窒素・全りん計（ＴＮＰ）や水質監視用紫外線吸光度自動計測器（ＵＶＭ）等に関する。

近年、公害調査等のため、上下水道水、各種プラント用水、河川等の水中に含まれる有機炭素濃度の計測が重要な項目の一つとなっている。このような有機炭素濃度の計測には、全有機炭素計（ＴＯＣ計）が用いられている。全有機炭素計は、主に、予めバブリング等により無機炭素（ＩＣ）が除去された水溶液試料を燃焼管で燃焼させ、発生した二酸化炭素を測定することで全有機炭素濃度を計測するものや、水溶液試料を燃焼させ、計測された全炭素（ＴＣ）の測定値から、別途計測した無機炭素の測定値を差し引くことで全有機炭素濃度を計測するもの等が知られている。

図７は、従来の全有機炭素計の一例を示す正面図であり、図８は、図７に示す全有機炭素計を側方から見た断面図である。また、図９は、図７に示す全有機炭素計の前面扉を開けたときの正面図である。なお、図６は、全有機炭素計の全体概略図である。
全有機炭素計２０１は、直方体形状の筐体２１０と、水溶液試料Ｓを分析する分析ユニット２０と、分析ユニット２０を制御する制御部３０と、酸容器４１と、水容器４２と、水溶液試料Ｓを分析ユニット２０に導入するためのホモジナイザ４３と、換気ファン５１とを備える。なお、本明細書では、垂直方向（上下方向）をＺ方向とし、Ｚ方向と垂直な方向をＸ方向とし、Ｚ方向及びＸ方向と垂直な方向をＹ方向とする。

筐体２１０は、上下左右の４面の壁２１１と、背面壁２１２と、前面壁となる前面扉２１３とで囲われた内部空間を有する直方体形状のハウジングを備える。前面扉２１３の右辺と右壁２１１の前面との間には、平蝶番２１６が形成されている。そして、測定者等によって前面扉２１３が平蝶番２１６を軸として開かれることにより、内部空間が開放されるようになっている。
筐体２１０の内部空間には、制御部３０の配置領域と、分析ユニット２０の配置領域と、酸容器４１の配置領域とが上からこの順に形成されている。制御部３０の配置領域と分析ユニット２０の配置領域との間には、仕切壁２１４が形成されている。

これにより、測定者等は前面扉２１３を開いて、酸容器４１の配置領域に配置された古い酸容器４１から新しい酸容器４１に交換することができる。また、筐体２１０の右側側方には、分析ユニット２０にオンラインで自動的に水を導入するための多量の水が収容された水容器４２が配置されている。さらに、筐体２１０の左側側方には、水溶液試料Ｓを分析ユニット２０にオンラインで自動的に導入するためのホモジナイザ４３が配置されている。

分析ユニット２０は、マルチポートバルブ２１と、シリンジ２２ａとプランジャ２２ｂとを有するマイクロシリンジポンプ２２と、マイクロシリンジポンプ２２のプランジャ２２ｂを駆動するモータＭ_２と、マルチポートバルブ２１を駆動するモータＭ_１と、水溶液試料Ｓ内の全有機炭素成分を二酸化炭素に変換する測定部２３とを備える（例えば、特許文献１参照）。

マルチポートバルブ２１は、共通ポート２１ｚと、４個の分配ポート２１ａ〜２１ｄとからなる。そして、マルチポートバルブ２１は、モータＭ_１により駆動され、共通ポート２１ｚと１個の分配ポート２１ａ〜２１ｄとが選択的に接続されるようになっている。
共通ポート２１ｚには、マイクロシリンジポンプ２２がネジ機構等で接続されている。

分配ポート２１ｂには、ホモジナイザ４３が試料流路４３ａを介して接続されている。これにより、共通ポート２１ｚと分配ポート２１ｂとが接続され、プランジャ２２ｂが下方向に移動した際には、水溶液試料Ｓが分配ポート２１ｂからマイクロシリンジポンプ２２に吸引されるようになっている。
また、分配ポート２１ｃには、酸容器４１が酸流入管４１ａを介して接続されている。これにより、共通ポート２１ｚと分配ポート２１ｃとが接続され、プランジャ２２ｂが下方向に移動した際には、バブリング時に用いられる塩酸が分配ポート２１ｃからマイクロシリンジポンプ２２に吸引されるようになっている。

また、分配ポート２１ｄには、水容器４２が水流入管４２ａを介して接続されている。これにより、共通ポート２１ｚと分配ポート２１ｄとが接続され、プランジャ２２ｂが下方向に移動した際には、水が分配ポート２１ｄからマイクロシリンジポンプ２２に吸引されるようになっている。
さらに、分配ポート２１ａには、試料注入管２３ａを介して測定部２３のＴＣ試料注入部２３ｂが接続されている。これにより、共通ポート２１ｚと分配ポート２１ａとが接続され、プランジャ２２ｂが上方向に移動した際には、バブリングされた水溶液試料Ｓが分配ポート２１ａからＴＣ燃焼部２３ｂへ注入されるようになっている。

測定部２３のＴＣ試料注入部２３ｂは、マイクロシリンジポンプ２２から送出されたバブリング後の水溶液試料ＳをキャリアガスとともにＴＣ燃焼部２３ｃに注入する。ＴＣ燃焼部２３ｃは、注入された水溶液試料Ｓを燃焼し、水溶液試料Ｓ内の全有機炭素成分を二酸化炭素に変換する。ＴＣ燃焼部２３ｃでの燃焼により発生した燃焼ガスは、赤外線ガス分析計等のＣＯ_２検出部２３ｄに送出される。そして、ＣＯ_２検出部２３ｄは制御部３０に測定値を配線２３ｅを介して出力する。

制御部３０は、ＣＰＵ３１とメモリ３２とを備え、さらにモニタ画面等を有する表示兼入力装置２３３と印刷機３４とが配線３３ａを介して連結されている。表示兼入力装置２３３は、ＸＺ平面に長方形画像を表示するものであって、筐体２１０の前面の右上部に配置されており、制御部３０は、省スペース・小型化のため表示兼入力装置２３３の後方（Ｙ方向）に位置する筐体２１０の内部に配置されている。また、表示兼入力装置２３３は、入力操作を行うことが可能となっており、測定者等によって入力操作が行われることにより、ＣＰＵ３１に入力信号を出力するようになっている。
ＣＰＵ３１は、表示兼入力装置２３３で入力された入力データに基づいてモータＭ_２やモータＭ_１を所定のタイミングで駆動させたり、ＣＯ_２検出部２３ｄで計測された測定値を取得したり、測定値に基づいて燃焼ガス中の二酸化炭素量から水溶液試料Ｓ内の全有機炭素濃度を計測して印刷機３４に印刷したりするようになっている。

ところで、全有機炭素計２０１では、制御部３０を定期的にメンテナンスする必要がある。そのため、表示兼入力装置２３３の右辺と右壁２１１の前面との間には、平蝶番２１７が形成されている。これにより、測定者等は表示兼入力装置２３３を開いて、制御部３０のメンテナンスを行っている。図１０は、図７に示す全有機炭素計２０１の表示兼入力装置２３３を開けたときの正面図であり、図１１は、図７に示す全有機炭素計２０１の上部の拡大斜視図である。

特開平９−４３２２４号公報

しかしながら、上述したような全有機炭素計２０１では、測定者等は表示兼入力装置２３３を開いて、制御部３０のメンテナンスを行っているが、表示兼入力装置２３３を観察しながら制御部３０のメンテナンスを行いたい場合には、表示兼入力装置２３３が開かれているため、表示兼入力装置２３３を観察しづらくなっていた。

本件発明者らは、上記課題を解決するために、表示兼入力装置２３３を観察しながら制御部３０のメンテナンスを行う方法について検討を行った。まず、表示兼入力装置２３３の表示方向が変化しないように、アーム型蝶番やレールを用いることを考えた。図１２は、全有機炭素計の表示兼入力装置をアーム型蝶番を用いて開けたときの斜視図である。これにより、表示兼入力装置を観察しながら制御部のメンテナンスを行うことができた。しかしながら、この方法ではコストが高くなってしまうという問題があった。
そこで、アーム型蝶番やレールを用いることなく、通常状態とメンテナンス状態とで表示兼入力装置等の表示部の表示方向が変化しないように、表示部に第一雌部と第二雌部とを形成し、筐体の表面に第一雄部と第二雄部とを形成して、通常状態には第一雄部に第一雌部を、第二雄部に第二雌部をそれぞれ取り付け、メンテナンス状態には表示部が平行移動するように第二雄部に第一雌部を取り付けることを見出した。

すなわち、本発明の分析計は、筐体と、前記筐体の表面に配置され、画像を表示する表示部と、前記筐体の内部に配置され、試料を分析する分析ユニット及び前記表示部を制御する制御部とを備える分析計であって、前記表示部の第一隅部には第一雌部が形成されるとともに、前記表示部の第二隅部には第二雌部が形成されており、前記制御部の前方に位置する筐体の表面の第一隅部には第一雄部が形成されるとともに、前記制御部の前方に位置する筐体の表面の第二隅部には第二雄部が形成されており、前記試料を分析する通常状態では、前記第一雄部に第一雌部が取り付けられるとともに前記第二雄部に第二雌部が取り付けられ、前記制御部のメンテナンスを行うメンテナンス状態では、前記第二雄部に第一雌部が取り付けられるようにしている。

以上のように、本発明の分析計によれば、通常状態とメンテナンス状態との表示部の表示方向が変化しなくなるので、表示部を観察しながら制御部のメンテナンスを行うことができる。

（他の課題を解決するための手段および効果）
また、上記の発明において、前記表示部は、四角形であり、前記表示部の左上隅部及び右上隅部には、開口である第一雌部がそれぞれ形成されるとともに、前記表示部の左下隅部及び右下隅部には、開口である第二雌部がそれぞれ形成されており、前記制御部の前方に位置する筐体の表面の左上隅部及び右上隅部には、突出部である第一雄部がそれぞれ形成されるとともに、前記制御部の前方に位置する筐体の表面の左下隅部及び右上隅部には、突出部である第二雄部がそれぞれ形成されているようにしてもよい。

そして、上記の発明において、前記表示部は、入力操作を行うことが可能となっており、前記制御部に入力信号を出力するようにしてもよい。
さらに、上記の発明において、前記制御部の配置領域と、前記分析ユニットの配置領域と、試薬タンクの配置領域とが上からこの順に筐体の内部に形成されているようにしてもよい。

本発明の実施形態に係る全有機炭素計の一例を示す正面図。図１に示す全有機炭素計を側方から見た断面図。図１に示す全有機炭素計の前面扉を開けたときの正面図。図１に示す全有機炭素計の表示兼入力装置を移動させたときの正面図。図１に示す全有機炭素計の上部の拡大斜視図。全有機炭素計の全体概略図。従来の全有機炭素計の一例を示す正面図。図７に示す全有機炭素計を側方から見た断面図。図７に示す全有機炭素計の前面扉を開けたときの正面図。図７に示す全有機炭素計の表示兼入力装置を開けたときの正面図。図７に示す全有機炭素計の上部の拡大斜視図。全有機炭素計の上部の拡大斜視図。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

図１は、本発明の実施形態に係る全有機炭素計の一例を示す正面図であり、図２は、図１に示す全有機炭素計を側方から見た断面図である。また、図３は、図１に示す全有機炭素計の前面扉を開けたときの正面図である。なお、上述した全有機炭素計２０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
全有機炭素計１は、直方体形状の筐体１０と、水溶液試料Ｓを分析する分析ユニット２０と、分析ユニット２０を制御する制御部３０と、酸容器４１と、水容器４２と、水溶液試料Ｓを分析ユニット２０に導入するためのホモジナイザ４３と、換気ファン５１とを備える。

筐体１０は、上下左右の４面の壁１１と、背面壁１２と、前面壁となる前面扉１３とで囲われた内部空間を有する直方体形状のハウジングを備える。前面扉１３の右辺と右壁１１の前面との間には、平蝶番１６が形成されている。そして、測定者等によって前面扉１３が平蝶番１６を軸として開かれることにより、内部空間が開放されるようになっている。
筐体１０の内部空間には、制御部３０の配置領域と、分析ユニット２０の配置領域と、酸容器４１の配置領域とが上からこの順に形成されている。制御部３０の配置領域と分析ユニット２０の配置領域との間には、仕切壁１４が形成されている。

制御部３０は、ＣＰＵ３１とメモリ３２とを備え、さらにモニタ画面等を有する表示兼入力装置３３と印刷機３４とが配線３３ａを介して連結されている。表示兼入力装置３３は、ＸＺ平面に長方形画像を表示するものであって、筐体１０の前面に配置されており、制御部３０は、省スペース・小型化のため表示兼入力装置３３の後方（Ｙ方向）に位置する筐体１０の内部に配置されている。また、表示兼入力装置３３は、入力操作を行うことが可能となっており、測定者等によって入力操作が行われることにより、ＣＰＵ３１に入力信号を出力するようになっている。

ここで、図４は、図１に示す全有機炭素計１の表示兼入力装置３３を移動させたときの正面図であり、図１に示す図５は、全有機炭素計１の上部の拡大斜視図である。
表示兼入力装置３３の左上隅部には、Ｙ方向に貫通する円形状の左上開口（第一雌部）３３ａが形成されている。また、表示兼入力装置３３の右上隅部には、Ｙ方向に貫通する円形状の右上開口（第一雌部）３３ｂが形成されている。そして、表示兼入力装置３３の左下隅部には、Ｙ方向に貫通する円形状の左下開口（第二雌部）３３ｃが形成されている。また、表示兼入力装置３３の右下隅部には、Ｙ方向に貫通する円形状の右下開口（第二雌部）３３ｄが形成されている。なお、左上開口３３ａと右上開口３３ｂと左下開口３３ｃと右下開口３３ｄとは同形状となっている。

制御部３０の前方（Ｙ方向）に位置する筐体２０の表面の左上部には、Ｙ方向に所定の距離で移動することが可能な円柱状の左上ネジ部（第一雄部）１９ａが形成されている。また、制御部３０の前方（Ｙ方向）に位置する筐体２０の表面の右上部には、Ｙ方向に所定の距離で移動することが可能な円柱状の右上ネジ部（第一雄部）１９ｂが形成されている。そして、制御部３０の前方（Ｙ方向）に位置する筐体２０の表面の左下部には、Ｙ方向に所定の距離で移動することが可能な円柱状の左下ネジ部（第二雄部）１９ｃが形成されている。また、制御部３０の前方（Ｙ方向）に位置する筐体２０の表面の右下部には、Ｙ方向に所定の距離で移動することが可能な円柱状の右下ネジ（第二雄部）１９ｄが形成されている。なお、左上ネジ部１９ａと右上ネジ部１９ｂと左下ネジ部１９ｃと右下ネジ１９ｄとは同形状となっており、開口３３内に挿入されることが可能となっている。

これにより、測定者等は、試料を分析する通常状態には、左上ネジ部（第一雄部）１９ａに左上開口（第一雌部）３３ａを、右上ネジ部（第一雄部）１９ｂに右上開口（第一雌部）３３ｂを、左下ネジ部（第二雄部）１９ｃに左下開口（第二雌部）３３ｃを、右下ネジ部（第二雄部）１９ｄに右下開口（第二雌部）３３ｄを、それぞれ挿入して固定する。このとき、制御部３０は、表示兼入力装置３３の後方（Ｙ方向）に位置する筐体１０の内部に配置されることになる。

一方、測定者等は、制御部３０のメンテナンスを行うメンテナンス状態には、左上ネジ部（第一雄部）１９ａから左上開口（第一雌部）３３ａを、右上ネジ部（第一雄部）１９ｂから右上開口（第一雌部）３３ｂを、左下ネジ部（第二雄部）１９ｃから左下開口（第二雌部）３３ｃを、右下ネジ部（第二雄部）１９ｄから右下開口（第二雌部）３３ｄを、ネジ部を緩めることにより取り外す。その後、左下ネジ部（第二雄部）１９ｃに左上開口（第二雌部）３３ａを、右下ネジ部（第二雄部）１９ｄに右上開口（第一雌部）３３ｂを、それぞれ挿入して仮固定する。このとき、制御部３０の前方（Ｙ方向）から表示兼入力装置３３がなくなり、制御部３０のメンテナンスを行うことができるようになる。また、表示兼入力装置３３が下方（Ｚ方向）に平行移動するので、表示兼入力装置３３の表示方向が変化しないため、表示兼入力装置３３を観察しながら制御部３０のメンテナンスを行うことができる。

以上のように、本発明の全有機炭素計１によれば、通常状態とメンテナンス状態とで表示兼入力装置３３の表示方向が変化しなくなるので、表示兼入力装置３３を観察しながら制御部３０のメンテナンスを行うことができる。

＜他の実施形態＞
（１）上述した全有機炭素計１では、表示兼入力装置３３が下方（Ｚ方向）に平行移動する構成としたが、表示兼入力装置が右方（Ｘ方向）に平行移動するような構成としてもよい。
（２）上述した全有機炭素計１では、表示兼入力装置３３の隅部には、雌部として円形状の開口が形成されている構成としたが、雌部としてダルマ形状や鍵穴形状の開口が形成されているような構成としてもよい。
（３）上述した全有機炭素計１では、表示兼入力装置３３には、左上開口３３ａと右上開口３３ｂと左下開口３３ｃと右下開口３３ｄとの４点が形成されるとともに、筐体２０には、左上ネジ部１９ａと右上ネジ部１９ｂと左下ネジ部１９ｃと右下ネジ１９ｄとの４点が形成されている構成としたが、表示兼入力装置には、上開口と下開口との２点の開口が形成されるとともに、筐体には、上ネジ部と下ネジ部との２点が形成されているような構成としてもよい。つまり、４点でなく２点であってもよい。
（４）上述した全有機炭素計１では、表示兼入力装置３３と筐体２０とは、開口３３ａ〜３３ｄとネジ部１９ａ〜１９ｄとで取り付け取り外しされる構成としたが、表示兼入力装置と筐体とは、例えば磁石のような固定を可能とする器具で取り付け取り外しされるような構成としてもよい。

本発明は、溶液試料中のＴＯＣ濃度を計測する全有機炭素計等に利用することができる。

１：全有機炭素計
１０：筐体
１９ａ、１９ｂ：ネジ部（第一雄部）
１９ｃ、１９ｄ：ネジ部（第二雄部）
２０：分析ユニット
３０：制御部
３３：表示兼入力装置（表示部）
３３ａ、３３ｂ：開口（第一雌部）
３３ｃ、３３ｄ：開口（第二雌部）
４１：酸容器（試薬タンク）

Claims

筐体と、
前記筐体の表面に配置され、画像を表示する表示部と、
前記筐体の内部に配置され、試料を分析する分析ユニット及び前記表示部を制御する制御部とを備える分析計であって、
前記表示部の第一隅部には第一雌部が形成されるとともに、前記表示部の第二隅部には第二雌部が形成されており、
前記制御部の前方に位置する筐体の表面の第一隅部には第一雄部が形成されるとともに、前記制御部の前方に位置する筐体の表面の第二隅部には第二雄部が形成されており、
前記試料を分析する通常状態では、前記第一雄部に第一雌部が取り付けられるとともに前記第二雄部に第二雌部が取り付けられ、
前記制御部のメンテナンスを行うメンテナンス状態では、前記第二雄部に第一雌部が取り付けられることを特徴とする分析計。
前記表示部は、四角形であり、
前記表示部の左上隅部及び右上隅部には、開口である第一雌部がそれぞれ形成されるとともに、前記表示部の左下隅部及び右下隅部には、開口である第二雌部がそれぞれ形成されており、
前記制御部の前方に位置する筐体の表面の左上隅部及び右上隅部には、突出部である第一雄部がそれぞれ形成されるとともに、前記制御部の前方に位置する筐体の表面の左下隅部及び右上隅部には、突出部である第二雄部がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の分析計。
前記表示部は、入力操作を行うことが可能となっており、前記制御部に入力信号を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の分析計。
前記制御部の配置領域と、前記分析ユニットの配置領域と、試薬タンクの配置領域とが上からこの順に筐体の内部に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の分析計。