説明

残留塩素計とそれを用いた給水端末モニタ

【課題】 ポーラログラフ法による残留塩素計において、軸受を不要にして電極の洗浄機構を簡略化する。
【解決手段】 被測定液中に浸漬した作用極7と対極8との間に電圧を印加し、両極間を流れる電流に基づき前記被測定液中の遊離残留塩素濃度を測定する残留塩素計において、作用極7の周りに被測定液とセラミックビーズなどの電極研磨材9が収納される研磨材収納部10を設け、研磨材収納部10を振動させる振動モータ11を設け、作用極7と、その周りの被測定液中に混在させた電極研磨材9とを相対的に振動させることにより、作用極7の電極面を研磨、洗浄し、電極面の汚れを防止しながら被測定液中の留塩素濃度を連続測定するように構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポーラログラフ法による残留塩素計と、それを用いた給水端末モニタに関する。
【背景技術】
【0002】
被測定液中に浸漬した作用極と対極との間に電圧を印加し、両極間を流れる電流に基づき前記被測定液中の遊離残留塩素濃度を測定するようにしたポーラログラフ法による残留塩素計は、試薬を使用せずに遊離残留塩素濃度を測定することが可能であり、ランニングコストが安く、廃液処理も不要であることから、例えば、上水道、簡易水道、専用水道などにおいて毎日の検査が義務付けられている水道水の残留塩素濃度、色、濁りの連続自動測定を行う給水端末モニタにおける残留塩素計として好適である。
【0003】
しかしながら、ポーラログラフ法による残留塩素計によって、被測定液中の残留塩素濃度を連続測定するにあたっては、被測定液の含有成分に加え、対極から溶出した金属が付着して、作用極が汚れるため、作用極の周りの被測定液中に混在させたセラミックビーズなどの電極研磨材とこすり合わせて、電極面が汚れないように研磨しながら測定することが必要とされる。
【0004】
この電極洗浄機構として、従来では、特許文献1に見られるように、セラミックビーズなどの電極研磨材を入れたセルの中で、電極を回転させたり、電極の外周にセラミックビーズなどの電極研磨材を入れた外筒を設けて、その外筒を回転させることによって、電極面が汚れないように研磨していた。
【0005】
また、特許文献2に見られるように、研磨ビーズ中で電極を振動させる構造のものもある。前者の従来技術では、回転のための軸受が必要であり、電極洗浄のための機構が複雑で、価格が高くなるという問題点があり、後者の従来技術では、電極の振動による測定信号への悪影響があるという問題点があった。
【0006】
【特許文献1】特開平11−295266号公報
【特許文献2】特開2003−139740号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記の問題点を踏まえてなされたもので、その目的とするところは、ポーラログラフ法による残留塩素計において、軸受を不要にして電極の洗浄機構を簡略化することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するために、本発明が講じた技術的手段は、次の通りである。即ち、本発明の特徴は、被測定液中に浸漬した作用極と対極との間に電圧を印加し、両極間を流れる電流に基づき前記被測定液中の遊離残留塩素濃度を測定する残留塩素計において、作用極の周りに被測定液と電極研磨材が収納される研磨材収納部を設け、研磨材収納部を振動させる振動付与手段を設けたことにある(請求項1)。
【0009】
請求項2に記載の発明は、棒状絶縁部の下端に作用極が設けられ、上端に対極が設けられてなる残留塩素測定電極の周りに被測定液の流路を形成する筒を設け、筒の上端に連設された上蓋部材で残留塩素測定電極を挿抜可能な状態に保持し、筒の下端を、小径孔部と大径孔部とが同芯状に形成された筒保持部材に、前記小径孔部と連通した状態に固定し、筒保持部材に筒の内部と連通する被測定液の供給路を形成し、上蓋部材に筒の内部と連通する被測定液の排出路を形成し、筒保持部材の下面には、上面が開口し側面に被測定液の供給路と連通する横孔が形成され内部に電極研磨材が収納された研磨材収納部と、下面が開口し開口端にフランジが設けられた円筒部とからなる下蓋部材を、前記研磨材収納部が前記筒の下端開口に挿入された状態に配置して、筒保持部材と螺合するキャップにより取り付け、下蓋部材の下面に、振動モータをその偏心回転体が前記円筒部に収納された状態に固定し、研磨材収納部の横孔より下方の軸部と前記小径孔部との間、前記円筒部と前記大径孔部との間に、夫々、Oリングを介在させ、フランジの上面とそれに対向する筒保持部材の開口端面との間、フランジの下面とそれに対向するキャップの上面との間に、夫々、緩衝材を介在させて、下蓋部材を筒保持部材に弾性的に支持させてあることを特徴としている。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の残留塩素計と、濁度・色度計とを備えてなる給水端末モニタを特徴としている。
【発明の効果】
【0011】
請求項1に記載の発明によれば、作用極の周りに被測定液と電極研磨材が収納される研磨材収納部を設け、研磨材収納部を振動させる振動付与手段を設け、研磨材収納部側を振動させるようにしてある。従って、電極面の汚れを防止しながら被測定液中の留塩素濃度を連続測定することが可能であり、それでいて、電極の洗浄機構として、振動付与手段を用いたので、先に述べた従来例のような電極や外筒を回転させる軸受が不要であり、電極洗浄機構の簡略化とそれによるコストダウンが可能である。また、上記の効果に加えて、作用極と、その周りの被測定液中に混在させた電極研磨材とを相対的に振動させる際、電極側の振動を抑制して、電極の振動による測定信号への悪影響を回避できる効果がある。
【0012】
請求項2に記載の発明によれば、振動付与手段としての振動モータが固定された下蓋部材を筒保持部材に、Oリングや緩衝材を介して弾性的に支持させてあるので、下蓋部材の研磨材収納部に収納した電極研磨材の振動は振動モータを固定した下蓋部材側の振動に依存し、上蓋部材で保持された残留塩素測定電極の振動は筒保持部材側の振動に依存することになり、その結果として、作用極と、その周りの被測定液中に混在させた電極研磨材とが相対的に振動することになる。従って、請求項2に記載の発明によれば、上記の諸効果に加えて、筒保持部材を、例えば給水端末モニタのベースフレームなどにねじで固定した際、ベースフレームの振動を可及的に抑制でき、固定ねじの振動による緩み、給水端末モニタのケーシングの振動などを防止できる効果がある。
【0013】
また、研磨材収納部の横孔より下方の軸部と前記小径孔部との間のOリングが一次シール、前記円筒部と前記大径孔部との間のOリングが二次シールとなり、二段階のシール機能が発揮されるので、振動に起因する被測定液の液漏れを確実に防止できる効果がある。
【0014】
請求項3に記載の発明によれば、残留塩素計の電極洗浄機構が簡略化され、残留塩素計のコストダウンが達成される結果として、給水端末モニタの低価格化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
図1は、毎日の検査が義務付けられている3項目(残留塩素濃度、色、濁り)を連続測定するためのポーラログラフ法による残留塩素計Aと透過吸光光度法による濁度・色度計Bとを備え、オプションとして追加されたpH測定装置C、導電率測定装置D、水圧測定装置E、水温測定装置Fを備えた給水端末モニタのフロー図である。給水端末モニタによる測定結果は、管理事務所等に設置された図外の表示部に表示され、記録されるように構成されている。
【0016】
図中のVは、上水道などから連続して採取される被測定液(水道水)を残留塩素計Aや濁度・色度計Bなどの測定セル1a,1b,1c,1dへと流す流路2aと、ゼロ水(ゼロ点校正液である)精製用フィルタ3を経て流す流路2bとに切り換えるゼロ水切換弁である。Vは被測定液や精製されたゼロ水の流量調整弁であり、流路2a,2bの合流点より下流側に介在されている。Vは排水用切換弁、4は排水口である。Vは必要に応じて使用される大気開放用切換弁、5は大気開放口である。Vは被測定液供給弁、6は給水口である。Vは供給された被測定液を、水圧測定装置Eの接続点よりも下流側において、測定に適した圧力にまで減圧する減圧弁である。Vは必要に応じて使用されるスパン校正液切換弁である。
【0017】
尚、図示の例では、濁度・色度計Bが、共用される一つの測定セル1bに対して、波長660nm付近の光と波長375nm付近の光を照射する二つの光源と、一つの受光素子とを設けて、光源を交互に切り換えることにより、濁度と色度を交互に測定する複合化された形式とされているが、濁度・色度計Bとしては、各々に測定セル、光源、受光素子を設けて、濁度計と色度計の二個に単一化した形式であってもよい。
【0018】
この実施形態では、前記残留塩素計Aを次の通りに構成してある。即ち、前記残留塩素計Aは、図2〜図4に示すように、測定セル1a内の被測定液中に浸漬した金又は白金からなる作用極7と、銀/塩化銀からなる対極8との間に電圧を印加し、両極7,8間を流れる電流に基づき前記被測定液中の遊離残留塩素濃度を測定するものであり、作用極7の周りに被測定液とセラミックビーズなどの電極研磨材9が収納される研磨材収納部10を設け、研磨材収納部10を振動させる振動付与手段としての振動モータ11を設けることにより、作用極7と、その周りの被測定液中に混在させた電極研磨材9とを相対的に振動させて、作用極7の電極面(表面)を研磨、洗浄し、電極面の汚れを防止しながら被測定液中の残留塩素濃度を連続測定するように構成されている。
【0019】
前記残留塩素計Aの構成をより詳しく説明すると、次の通りである。即ち、図2、図3に示すように、棒状絶縁部12の下端に前記作用極7が設けられ、上端に前記対極8が設けられてなる残留塩素測定電極13の周りに、被測定液の流路を形成する筒14が設けられている。筒14の上端には、上蓋部材15が一体的に連設されており、この上蓋部材15で前記残留塩素測定電極13を挿抜可能な状態に保持している。16は残留塩素測定電極13を固定するキャップであり、上蓋部材15の雄ねじ部にねじ込まれている。筒14の下端にはフランジ14aが一体的に連設されている。
【0020】
17は筒14の下端を保持する筒保持部材であり、筒保持部材17には、中央部に筒14の内径と等しい小径孔部18aと大径孔部18bとが同芯状に形成され、上面に前記フランジ14aを嵌めこむ凹部18cが同芯状に形成されている。そして、前記フランジ14aを筒保持部材17の凹部18cに嵌め込み、複数本のねじ19を凹部18cに形成されたねじ孔18dにねじ込むことによって、筒14の下端を筒保持部材17に、前記小径孔部18aと連通した状態に固定してある。20は、筒保持部材17の上面にねじ止めされたブラケットであり、当該ブラケット20を給水端末モニタのベースフレーム(図示せず)にねじ止めするように構成されている。筒保持部材17には、筒14の内部と連通する被測定液の供給路21が形成され、上蓋部材15は、筒14の内部と連通する被測定液の排出路22が形成されている。
【0021】
23は、筒保持部材17の下面に取り付けられた下蓋部材であり、前記研磨材収納部10と、下面が開口し開口端にフランジ24aが設けられた円筒部24とから構成されている。研磨材収納部10は、上面が開口しており、側面には被測定液の供給路21と連通する横孔25が形成されている。研磨材収納部10の横孔25には、ビーズ径より目の細かいネット26が配置され、研磨材収納部10の上端に嵌入する環状部材27によって固定されている。
【0022】
下蓋部材23は、筒保持部材17の下面に、前記研磨材収納部10が前記筒14の下端開口に挿入された状態に配置して、筒保持部材17と螺合するキャップ28により取り付けられている。下蓋部材23下面には、前記振動モータ11がその偏心回転体11aを前記円筒部24に収納した状態にねじ29で固定されており、研磨材収納部10の横孔25より下方の軸部と前記小径孔部18aとの間、前記円筒部24と前記大径孔部18bとの間に、夫々、Oリング30a,30bを介在させてある。
【0023】
下蓋部材23のフランジ24aの上面と対向する筒保持部材17の開口端面と、フランジ24aの下面には、夫々、環状溝31a,31bが形成されており、フランジ24aの上面とそれに対向する筒保持部材17の開口端面との間、フランジ24aの下面とそれに対向するキャップ28の上面との間に、夫々、ゴム、軟質合成樹脂などの弾性材料からなる緩衝材32a,32bを前記環状溝31a,31bに嵌り込んだ状態に介在させてあり、前記Oリング30a,30b及び緩衝材32a,32bを介して、下蓋部材23を筒保持部材17に弾性的に支持させてある。緩衝材32a,32bは、図3に示すように、周方向において複数個に分割されたピース物とされているが、リング状に形成されたものでもよい。33はキャップの開口縁部上面に配置したパッキンである。
【0024】
上記の構成によれば、図4に示すように、振動モータ11の出力によって研磨材収納部10が振動することにより、作用極7と、その周りの被測定液中に混在させた電極研磨材9とが相対的に振動し、作用極7の電極面が研磨され、洗浄される。
【0025】
即ち、振動モータ11が固定された下蓋部材23を筒保持部材17に、Oリング30a,30bや緩衝材32a,32bを介して弾性的に支持させてあるので、下蓋部材23の研磨材収納部10に収納された電極研磨材9の振動は振動モータ11を固定した下蓋部材23側の振動に依存し、上蓋部材15で保持された残留塩素測定電極13の振動は筒保持部材17側の振動に依存することになり、その結果として、作用極7と、その周りの被測定液中に混在させた電極研磨材9とが相対的に振動することになる。
【0026】
従って、作用極7の電極面が研磨、洗浄され、電極面の汚れを防止しながら被測定液中の残留塩素濃度を連続測定することが可能であり、それでいて、電極の洗浄機構として、振動モータ11を用いたので、電極や外筒を回転させる従来の電極洗浄機構のような軸受が不要であり、電極洗浄機構の簡略化とそれによるコストダウンが可能である。
【0027】
しかも、筒保持部材17にOリング30a,30bや緩衝材32a,32bを介して弾性的に支持させた下蓋部材23に振動モータ11を固定したので、振動モータ11の振動に比して筒保持部材17の振動が抑制されることになる。従って、電極側の振動を抑制して、電極の振動による測定信号への悪影響を回避できのみならず、筒保持部材17のブラケット20を給水端末モニタのベースフレームにねじで固定した際、ベースフレームの振動を可及的に抑制して、固定ねじの振動による緩み、給水端末モニタのケーシングの振動などを防止できるのである。
【0028】
また、研磨材収納部10の横孔25より下方の軸部と前記小径孔部18aとの間のOリング30aが一次シール、前記円筒部24と前記大径孔部18bとの間のOリング30bが二次シールとなり、二段階のシール機能が発揮されるので、振動に起因する被測定液の液漏れを確実に防止できるのである。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の一実施形態を示す給水端末モニタのフロー図である。
【図2】給水端末モニタに用いた残留塩素計の縦断面図である。
【図3】残留塩素計の分解斜視図である。
【図4】残留塩素計の作用図である。
【符号の説明】
【0030】
A 残留塩素計
7 作用極
8 対極
9 電極研磨材
10 研磨材収納部
11 振動モータ(振動付与手段)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被測定液中に浸漬した作用極と対極との間に電圧を印加し、両極間を流れる電流に基づき前記被測定液中の遊離残留塩素濃度を測定する残留塩素計において、作用極の周りに被測定液と電極研磨材が収納される研磨材収納部を設け、研磨材収納部を振動させる振動付与手段を設けたことを特徴とする残留塩素計。
【請求項2】
棒状絶縁部の下端に作用極が設けられ、上端に対極が設けられてなる残留塩素測定電極の周りに被測定液の流路を形成する筒を設け、筒の上端に連設された上蓋部材で残留塩素測定電極を挿抜可能な状態に保持し、筒の下端を、小径孔部と大径孔部とが同芯状に形成された筒保持部材に、前記小径孔部と連通した状態に固定し、筒保持部材に筒の内部と連通する被測定液の供給路を形成し、上蓋部材に筒の内部と連通する被測定液の排出路を形成し、筒保持部材の下面には、上面が開口し側面に被測定液の供給路と連通する横孔が形成され内部に電極研磨材が収納された研磨材収納部と、下面が開口し開口端にフランジが設けられた円筒部とからなる下蓋部材を、前記研磨材収納部が前記筒の下端開口に挿入された状態に配置して、筒保持部材と螺合するキャップにより取り付け、下蓋部材の下面に、振動モータをその偏心回転体が前記円筒部に収納された状態に固定し、研磨材収納部の横孔より下方の軸部と前記小径孔部との間、前記円筒部と前記大径孔部との間に、夫々、Oリングを介在させ、フランジの上面とそれに対向する筒保持部材の開口端面との間、フランジの下面とそれに対向するキャップの上面との間に、夫々、緩衝材を介在させて、下蓋部材を筒保持部材に弾性的に支持させてあることを特徴とする残留塩素計。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の残留塩素計と、濁度・色度計とを備えてなる給水端末モニタ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2006−78260(P2006−78260A)
【公開日】平成18年3月23日(2006.3.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−261001(P2004−261001)
【出願日】平成16年9月8日(2004.9.8)
【出願人】(000155023)株式会社堀場製作所 (638)
【出願人】(592187534)株式会社 堀場アドバンスドテクノ (26)
【Fターム(参考)】