水質検査装置
【課題】ポンプの小型化を図り、装置全体の小型化・軽量化を図り、かつ、流水経路および流水流速の制御の容易化・簡便化を向上する水質検査装置を提供する。
【解決手段】検水を一端から給水し他端から排出するように構成した流水経路と、流水経路中に太陽虫を保持する検出槽と、検出槽における太陽虫の生物活性度を指標として検水中への汚染物質の混入を検知する検知手段と、を設けた水質検査装置において、検出槽に検水を流入させる流水経路の少なくとも一部を軟質性チューブで構成するとともに、軟質性チューブを押圧変形させるチューブ圧迫手段と、チューブ圧迫手段を制御する圧迫制御手段と、検出槽に検水を流入させる流水経路の温度を制御する温度制御手段とが設けられ、チューブ圧迫手段が間歇的に軟質性チューブを圧迫し、軟質性チューブ内の検水を間歇的に送出することにより、検出槽に所定の平均流速以下で所定水温の検水を流入させる。
【解決手段】検水を一端から給水し他端から排出するように構成した流水経路と、流水経路中に太陽虫を保持する検出槽と、検出槽における太陽虫の生物活性度を指標として検水中への汚染物質の混入を検知する検知手段と、を設けた水質検査装置において、検出槽に検水を流入させる流水経路の少なくとも一部を軟質性チューブで構成するとともに、軟質性チューブを押圧変形させるチューブ圧迫手段と、チューブ圧迫手段を制御する圧迫制御手段と、検出槽に検水を流入させる流水経路の温度を制御する温度制御手段とが設けられ、チューブ圧迫手段が間歇的に軟質性チューブを圧迫し、軟質性チューブ内の検水を間歇的に送出することにより、検出槽に所定の平均流速以下で所定水温の検水を流入させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンパクトで持ち運びができ、簡便かつ高感度に毒性物質を定量的に評価できる水質検査装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
水質検査や水質モニタリングのために生物活性度を指標として水中の毒性物質を評価するものとして、太陽虫の生物活性度を指標とすることにより環境中の毒性物質を検出する水質検査装置が既に知られている（特許文献１）。
太陽虫の生物活性度を指標とする水質検査装置は、検査対象となる水（以下、検水と称する。）を一端から給水し他端から排出する流水経路を設け、この流水経路中に太陽虫を保持する検出槽を設け、その検出槽における太陽虫の生物活性度を指標として検水中への汚染物質の混入を検知するものである。
【０００３】
ここで、太陽虫とは、肉質鞭毛虫門有軸仮足虫上綱太陽虫綱に属する生物の総称である。太陽虫は単細胞生物であり、群体を形成する種も存在する。太陽虫の細胞は、球形または球形に近い形であり、多数の軸足を放射状に出し、その軸足の先端が針状となっている。太陽虫の細胞は、たまに軸足を動かす以外は殆ど動きがない。太陽虫は、浮遊生活をすることはあまりなく、水草の間や水底の泥の上などで底生生活をする。
【０００４】
このような太陽虫の生物活性度を指標とする水質検査装置は、太陽虫に対しての給餌およびｐＨ調整が不要であるため、従来の水質検査装置で大量に消費されていた緩衝液が少量で済むためコスト削減が図れる。また、給餌および緩衝液供給に要する設備が不要であり、水質検査装置のシンプル化、小型化、低コスト化、並びにメンテナンス性向上を図ることができる。さらに、太陽虫の生物活性度にもとづいて毒性物質の存在を検知するため、微生物が消費する溶存酸素量を生物活性度の指標とする場合に比べ、安全性と確実性の向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１５８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような太陽虫の生物活性度を指標とする水質検査装置では、流水経路を介して検水を検出槽に送り込む際、太陽虫の安定化のために送り込む流速を太陽虫との接触面において所定流速および所定流量を低く抑える必要がある。
しかしながら、従来の水質検査装置では、このような微量の検水を送り込むために用いる小型ポンプとして適当なものが見当たらない状況である。
また、従来の水質検査装置では、ポンプ設備のサイズや重量の問題から、簡易に運搬できる小型で携帯式のものが見当たらない。
【０００７】
上記状況に鑑みて、本発明は、ポンプの小型化を図り、装置全体の小型化・軽量化を図り、かつ、流水経路および流水流速の制御の容易化・簡便化を向上する水質検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明の水質検査装置は、検水を一端から給水し他端から排出するように構成した流水経路と、流水経路中に太陽虫を保持する検出槽と、検出槽における太陽虫の生物活性度を指標として検水中への汚染物質の混入を検知する検知手段と、を設けた水質検査装置において、下記１）〜３）を備える。
１）検出槽に検水を流入させる流水経路の少なくとも一部を軟質性チューブで構成するとともに、軟質性チューブを押圧変形させるチューブ圧迫手段
２）チューブ圧迫手段を制御する圧迫制御手段
３）検出槽に検水を流入させる流水経路の温度を制御する温度制御手段
上記１）〜３）を具備することにより、チューブ圧迫手段が間歇的に軟質性チューブを圧迫し、該軟質性チューブ内の検水を間歇的に送出することにより、検出槽に所定の平均流速以下で所定水温の検水を流入させ得るものである。
【０００９】
本発明の水質検査装置は、検水を一端から給水し他端から排出するように構成した流水経路と、流水経路中に太陽虫を保持する検出槽と、検出槽における太陽虫の生物活性度を指標として検水中への汚染物質の混入を検知する検知手段から構成される水質検査装置において、従来とは異なり、上記１）の軟質性チューブを押圧変形させるチューブ圧迫手段を備えることにより、太陽虫による水質検査装置の小型化、軽量化、低コスト化を図る。チューブ圧迫手段を用いることにより、汽水制御ならびに流水経路制御の容易化・簡便化を図ることができる。
ここで、平均流速とは、ある程度長い一定時間に流れる流量を、チューブの断面積で割り算して算出する値である。なお、単にチューブといった場合は、水質検査装置の流水経路に用いられるチューブを意味する。
また、検出槽に流入する検水の平均流速の制御が容易となる。これらについては後述の実施例で詳細に説明する。
【００１０】
ここで、検出槽に検水を流入する側の流水経路が少なくとも２経路設けられ、それぞれの経路に、上記の第１逆止弁、第２逆止弁、軟質性チューブ、チューブ圧迫手段、および圧迫制御手段が設けられることが好ましい。かかる構成にすることにより、押圧変形する軟質性チューブから送り出される検水に脈流を生じさせることなく検出槽に検水を流入させることができる。
【００１１】
また、上記３）のチューブ圧迫手段は、熱収縮性金属糸がアクチュエータとして機能して軟質性チューブを圧迫するものであることが好ましい。ソレノイドのような電磁駆動源やギヤやカムなどの機械的部分が少なく、構成部品全体のサイズが小さく、かつ、静かに作動できる利点がある。
【００１２】
また、上記３）のチューブ圧迫手段は、具体的には、軟質性チューブを押圧変形させる圧接部材と、該圧接部材と接合する熱収縮性金属糸と、から成り、圧接部材が軟質性チューブの長手方向に略直交して配設され、温度制御手段により熱収縮性金属糸が伸縮を繰り返し、圧接部材を可動させるものである。
圧接部材は、例えばプラスティック材から成る棒状部材である。熱収縮性金属糸が圧接部材と接合するとは、圧接部材の一端がヒンジ機構を介して固定部材に取り付けられ、熱収縮性金属糸が圧接部材の他端に取り付けられる場合や、軟質性チューブを挟んで圧接部材の両側に熱収縮性金属糸が取り付けられる場合がある。圧接部材が可動することにより、軟質性チューブが圧迫変形する。
【００１３】
また、検出槽に検水を流入する直前の流水経路中に、検水を流水経路端から吸引し得る吸引具と接合する吸引具接合部が更に設けられたことが好ましい。
検水の取り込み開始時は、まだ流水経路内に検水が充填していない。このため、軟質性チューブが圧迫変形しても、チューブ内の空気が圧縮されるだけで、検水を送り込むのに時間がかかる。そこで、検水を流水経路端から吸引し得る吸引具と接合する吸引具接合部を設けて、検出槽の流入口まで検水を引き込むことにした。ここで、吸引具とは例えば注射器のようなものである。
【００１４】
また、検出槽に検水を流入する側の流水経路中に、検水中の空気抜き部および雑菌フィルタ部が更に設けられたことが好ましい。
空気抜き部は、チューブ自体に空気が溜まってくる場合に、それをチューブ外に逃がすものである。雑菌フィルタ部は検水中のバクテリアなどの雑菌をトラップするものである。
【００１５】
また、外部インタフェース部が更に設けられ、検出槽内の太陽虫の生物活性度あるいは検水中への汚染物質の混入の有無のデータを、外部の電子機器端末が取り出しできることが好ましい。ここで、外部インタフェースとは、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）のように標準規格化あるいは業界標準規格化されたものであり、ノート型パソコンなどの携帯式電子機器と接続されて、測定データの読み取りや装置内部の設定パラメータの変更などをユーザが行うために利用するものである。
【００１６】
また、無線通信インタフェース部が更に設けられ、検出槽内の太陽虫の生物活性度あるいは検水中への汚染物質の混入の有無のデータを、遠隔地の電子機器端末が取り出しできることが好ましい。
かかる構成にすることにより、様々な個所に設置された水質検査装置を集中してモニタリングできる。電子機器端末とは例えばパソコンや携帯電話などである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の水質検査装置によれば、ポンプの小型化を図り、装置全体の小型化・軽量化を図り、かつ、流水経路および流水流速の制御の容易化・簡便化を向上できるといった効果を有する。微量な流量となるため、タンクの小型化が図れ、装置全体の小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】水質検査装置の概略ブロック図
【図２】水質検査装置の構成図
【図３】太陽虫検出部の説明図
【図４】チューブポンプ機構の構造図
【図５】チューブポンプ機構の説明図（１）
【図６】チューブポンプ機構の説明図（２）
【図７】チューブポンプ機構の特性グラフ
【図８】水質検査装置の信号系統図
【図９】水質検査装置の外観イメージ図
【図１０】モニタリング設定画面
【図１１】ログ表示画面
【図１２】太陽虫検出画面
【図１３】水質検査装置による測定結果の一例
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
【実施例１】
【００２０】
図１は、実施例１の水質検査装置の概略ブロック図を示している。水質検査装置は、携帯式の箱型ケース（図１の点線部分で囲まれた部分）内に、太陽虫検出部１とペルチェコントローラ２と撹拌・空気抜き部３とチューブポンプ機構６とを備える。チュープポンプ機構６は、ケース外部から検水と、ケース外部に取り付ける塩水タンク９から塩水とをケース内部に取り入れ、ケース内の流水経路（３１，３３，３５，４０）を経由してケース外部に廃液として排出するものである。チュープポンプ機構６から出た検水と塩水は、混合経路５を経由することにより所定比率で混じり合う。所定比率は混じり合う流水経路の管径あるいは流水経路の流水量で調整する。
検水と塩水を所定比率で混ぜる理由は、下水や土壌滲出水など検水のイオン強度や浸透圧がある程度高い場合においても、太陽虫による汚染物質の検知を可能とするためである。
【００２１】
ペルチェコントローラ２は、流水経路の温度を所定温度に保持するものである。また後述するが、ペルチェコントローラ２はチューブポンプ機構の駆動源としても機能する。撹拌・空気抜き部３は、流水経路を流れる水温ならびに水質が均一となるように撹拌すると共に、流水経路内に溜まる空気を抜き取るものである。
【００２２】
太陽虫検出部１は、太陽虫を保持する検出槽と、検出槽における太陽虫の生物活性度を指標として検水中への汚染物質の混入を検知するためのカメラから構成される。検出槽は流入口と排出口を持つ光透過性の平らな底面をもつシャーレ状容器であり、容器の底部には太陽虫が底面との接触により付着している。
【００２３】
カメラは光透過性の平らな底面を撮像する。ケース内は暗視野であるため、カメラ撮像時にはＬＥＤ（発光ダイオード）で照明光を当てる。照明光は可視光線や赤外線を用いる。太陽虫の底面の付着数の測定は、カメラで撮像したディジタル画像をケース内部あるいはケース外部のコンピュータにより画像解析を行って、画像中に白く光る太陽虫の数を測定することにより行われる。
【００２４】
図２に水質検査装置の構成図を示す。図２を参照して、チュープポンプ機構６の概略構成について説明する。チュープポンプ機構６は、ケース外部から導入する塩水と検水を太陽虫検出部１の検出槽に導くものである。
【００２５】
チュープポンプ機構６の内部は、塩水導入用チューブポンプと検水導入用チューブポンプの２つが並列に設けられている。検水導入用チューブポンプは、検水を流入する側の流水経路１０ａに第１逆止弁１１ａと第２逆止弁１１ｂが設けられ、第１逆止弁１１ａと第２逆止弁１１ｂとの間の流水経路１０が軟質性チューブで構成されている。また、チューブ圧迫手段として棒１３が、軟質性チューブ１０に直交して設けられ、この棒１３が上下に可動することにより軟質性チューブ１０を押圧変形させて、検水を第２逆止弁１１ｂから流水経路１０ｂへ送り出す。
【００２６】
同様に、塩水導入用チューブポンプは、塩水を流入する側の流水経路２０ａに第１逆止弁２１ａと第２逆止弁２１ｂが設けられ、第１逆止弁２１ａと第２逆止弁２１ｂとの間の流水経路２０が軟質性チューブで構成されている。また、チューブ圧迫手段として棒２３が、軟質性チューブ２０に直交して設けられ、この棒２３が上下に可動することにより軟質性チューブ２０を押圧変形させて、検水を第２逆止弁２１ｂから流水経路２０ｂへ送り出す。
【００２７】
チュープポンプ機構６から出た検水と塩水は、混合経路５を経由することにより混じり合い、流水経路３１を通る。その後、ペルチェコントローラ２で温度調整される加熱冷却ブロック８の内部３２を通過し、流水経路３３を通り、撹拌・空気抜き部３へ送られる。なお、撹拌・空気抜き部３において、空気をトラップするためには上部から流水経路を接続する必要があるが、図２においては簡略化して記載している。
また、混合経路５において検水と塩水が混じり合う比率は、上述の如く、流水経路の管径あるいは流水経路の流水量で調整する。
【００２８】
図２において、チューブクリップ４は流水経路（３４，３５）を流れる検水を止める機能と共に、注射器などを差し込んで検水をよび込む機能を有するものである。
太陽虫検出部１の検出槽は、流入口３８と排出口３９を持つ光透過性の平らな底面をもつシャーレ状容器であり、容器の底部には太陽虫が底面との接触により付着している。カメラは光透過性の窓１ａから平らな底面を撮像する。
太陽虫検出部１の検出槽の排出口３９から出た液は、廃液として水質検査装置に設けられた接続口（４５ａ）から外部に排出される。
【００２９】
図３は太陽虫検出部の説明図である。上述したように、流入口３８と排出口３９を持つ光透過性の平らな底面をもつシャーレ状容器の底部に太陽虫が付着している。カメラ７が光透過性の平らな底面を撮像する。ケース内は暗視野であるため、カメラ撮像時にはＬＥＤ（８ａ，８ｂ）で照明光を当てる。カメラで撮像したディジタル画像をケース内部あるいはケース外部のコンピュータ（図示せず）により画像解析を行い、画像中に白く光る太陽虫の数を測定する。
【００３０】
次に、チューブポンプ機構６について、図４〜７を参照して詳細に説明する。図４にチューブポンプの構造図を示す。図５はチューブポンプの一部構成要素の構成斜視図である。また図６は軟質性チューブ１０の断面方向から見たチューブポンプの構成図である。以下では、検水導入用チューブポンプを例に挙げて説明するが、塩水導入用チューブポンプも同様の構造である。
図４に示すように、チューブポンプは、検水を流入する側の流水経路１０ａに第１逆止弁１１ａと第２逆止弁１１ｂが設けられ、第１逆止弁１１ａと第２逆止弁１１ｂとの間の流水経路１０が軟質性チューブで構成されるものである。第１逆止弁１１ａと第２逆止弁１１ｂは略三角の台座６２に固定されている。軟質性チューブ１０は、外径７ｍｍ、内径５ｍｍのシリコンチューブであり、軟質性チューブの長手方向と直交する台座６１の上に載置されている。
【００３１】
図５に示すように、チューブ圧迫手段として棒１３が、軟質性チューブ１０に直交して設けられ、棒１３の一端１３ｂが図４中の台座６２とヒンジ機構１３ｃによって接合されており、ヒンジ機構１３ｃを中心にして回動できるようになっている。棒１３の他端に取り付けられた滑車５１には、熱収縮性金属糸（５０ａ，５０ｅ）が巻きつけられている。この熱収縮性金属糸が縮むことにより、滑車５１が軟質性チューブに近づく方向に移動する。これにより、棒１３が軟質性チューブ１０を押し付けることになり、台座６１と棒１３に挟まれた部分の軟質性チューブ１０が押圧変形する。軟質性チューブ１０が押圧変形すると、内部の検水は第２逆止弁１１ｂから流水経路１０ｂへと送り出されることになる。
図５と図６に示すように、熱収縮性金属糸（５０ａ，５０ｅ）は、更に滑車（５２，５３）により方向を変えられ（５０ｂ、５０ｆ）、台座６２の下部の加熱冷却ブロック６０の内部５０ｃを通過し、端部５０ｄが固定されている。
【００３２】
図７はチューブポンプ機構の特性グラフを示している。図７の横軸は時間（秒）であり、縦軸は流量をチューブに流れる気泡の移動距離として間接的に捉えており、そのため単位は（ｍｍ）で表記している。図７のグラフに示すように、チューブポンプは間歇的に急流を発生させ、軟質性チューブ内の検水を流水経路へと送り出す。間歇的に駆動するタイミングで最大瞬間流速が現れ、グラフ中に示している。また、平均流速もグラフ中に示している。共に、チューブに流れる気泡の移動距離を時間で割り算して算出している。
ポンプは間歇的に駆動を繰り返しているが、ここでは駆動の間隔（駆動開始〜次の駆動開始までの間隔）は５．１秒に設定している。この間隔は最短で１．１秒まで短縮が可能である。短縮すればトータルの流量も増加することになる。
図７の場合、軟質性チューブである内径５ｍｍのシリコンチューブを５．１秒間隔で押圧変形させており、平均速度は毎分０．２ミリリットル、瞬間流速は毎分３．４７ミリリットルとなっている。平均速度や瞬間流速は、ポンプの駆動間隔時間の設定により可変である。
実際の使用条件では、駆動のパワーを落としており、具体的には４．８秒かけてゆっくり通電し、駆動間隔時間を９．８秒に設定している。この条件下では、瞬間流速は毎分０．４ミリリットル、平均速度は毎分０．１２ミリリットルとなる。
このように、チュープポンプ機構によれば、駆動間隔時間の設定を変更することにより、送り出す流速を自由に変更することができる。すなわち、容器の底部に付着している太陽虫の付着数を変えて、検査の感度を高めることができるのである。
【００３３】
図８は水質検査装置の信号系統図を示す。水質検査装置は、スイッチ７５をＯＮされると外部から交流電圧１００Ｖを取り込み、これをＡＣ／ＤＣコンバータ（７６，７７）により所定の直流電圧に変換し、ペルチェコントローラ２とＣＰＵボード７０に電源供給する。ペルチェコントローラ２は加熱冷却ブロック８と熱収縮性金属糸５０の温度調整を行うものである。ペルチェコントローラ２の制御状態は、ＣＰＵボード７０を介して表示部７１で制御状態をモニタリングできる。またペルチェコントローラ２の操作はＳＷ部７２から行い、ＣＰＵボード７０を介して操作信号がペルチェコントローラ２に送られる。
ＣＰＵボード７０は、太陽虫検出部のカメラ７と接続され、カメラ７が撮像したディジタル画像を取り込む。またＣＰＵボード７０は、カメラ７に撮像開始信号を送る。
またＣＰＵボード７０はスピーカー７３と接続されている。スピーカー７３は、装置自体の故障や水質検査異常を外部に告知させるためのものである。
【００３４】
この他、図８に示すように、ＣＰＵボード７０は必要に応じて液晶パネル８１やタッチ操作パネル８２と接続でき、よりユーザフレンドリーな表示や操作をユーザに提供できる。またＣＰＵボード７０は通信Ｉ／Ｆボード８３と接続でき、有線もしくは無線にて遠隔の電子機器とデータ通信できる。電子機器は、コンピュータや携帯電話などネットワーク通信機能を搭載の機器である。
【００３５】
図９に水質検査装置の外観イメージ図を示す。水質検査装置の大部分は箱型ケースに内蔵されている。ノート型パソコン８５と無線通信によってデータ交換する。また、箱型ケースの横には、塩水タンク９がホルダー（８４ａ，８４ｂ）によって取り付けられている。箱型ケースは持ち運びが容易なように、上部に把手８１が設けられている。前面には番（８３ａ，８３ｂ）があり、上半分が開くことができる。上半分を開いて、太陽虫検出部のシャーレ状容器を簡便に交換できるようにしている。また箱型ケースの内部は暗視野であり、カメラで撮影時にはケース内部のＬＥＤを用いて照明を当てる。このＬＥＤの位置調節用の操作ボタン（８２ａ，８２ｂ）がケース上部に設けられている。ケース前面にはペルチェコントローラ２の操作パネルが設けられ、操作パネルには表示窓７１と操作ボタン７２が設けられている。
【００３６】
ノート型パソコンの画面により、水質検査装置の太陽虫のモニタリング設定や、太陽虫の個数の測定結果の確認が行える。図１０はモニタリング設定画面の一例を示している。また図１１はログ表示画面の一例を示している。また図１２は太陽虫検出画面の一例を示している。
光透過性の平らな底面をもつシャーレ状容器の底部に付着する太陽虫を、カメラで撮像すると、図１２のような画像が得られる。図１２において、白い点が太陽虫を示している。図１０のモニタリング設定画面を用いて、太陽虫の明るさ、太陽虫の大きさを設定するが、ここで太陽虫の明るさと大きさとは、この白い点の明るさと画像上の大きさである。また図１０のモニタリング設定画面を用いて、塊になった太陽虫の検出精度と異常とみなす個数、画像積算数を設定する。
【００３７】
図１３は水質検査装置による測定結果の一例を示している。使用した太陽虫は、太陽虫網に属するハリタイヨウチュウ属の太陽虫である。図１３の測定結果は、検水中に微量の水銀化合物（無機水銀）を加えた場合のものである。水質検査装置で検出される太陽虫の個数、すなわち、細胞数を時間に対してプロットしたものである。図１３中に示したデータＡは、２×１０−６モルのＨｇＣｌ２（０．０８ｍｇ／リットル）のデータであり、処理後２０分で顕著な細胞数の低下が観測された。またデータＢは、２×１０−７モルのＨｇＣｌ２（０．００８ｍｇ／リットル）のデータであり、処理後６０分で８０％程度に細胞数が低下した。この濃度は、ほぼ下水道の環境基準値（０．００５ｍｇ／リットル）に匹敵するものである。このように、毒物の濃度に依存して、環境基準値近傍の水銀濃度で短時間に反応が見られることがわかる。
なお、データＣは、２×１０−８モルのＨｇＣｌ２（０．０００８ｍｇ／リットル）のデータであるが、ｃｏｎｔｒｏｌと顕著な差異は観測できなかった。
図１３のグラフにおいて、水銀化合物を投入した直後に、データＡとデータＢの細胞数が１００〜１２０（％）に上昇しているが、これは太陽虫が水銀化合物に反応して容器の底部から離脱し多く流れてきたことにより、細胞数が一時的に見かけ上増加したことによるものである。
【００３８】
（その他の実施例）
（１）上述の実施例１では、チューブポンプ機構６を構成する圧迫棒１３の上下移動を実現するため、圧迫棒１３の一端をヒンジ機構により回動自在とし、他端を熱収縮性金属糸により可動させることにしたが、この他、サーボモーター等により力を発生させて軟質性チューブ１０を圧迫することも可能である。但し、サーボモーターを用いる場合、水質検査装置が大型になり、また消費電力も大きくなる。更に、滑らかな動きを実現するのが容易でない。
【００３９】
（２）上述の実施例１では、軟質性チューブにシリコンチューブを用いたが、薬剤耐性、圧迫に対する強度、柔軟さ等が適しているからである。但し、シリコンチューブに限定されず、同等もしくはそれ以上の薬剤耐性、圧迫に対する強度、柔軟さを有する樹脂あるいはその他の材質で構成されるものでも構わない。
【００４０】
（３）上述の実施例１では、軟質性チューブ１０を圧迫するチューブ圧迫手段として、軟質性チューブ１０の間を第１逆止弁と第２逆止弁で挟み込み、軟質性チューブを押圧変形させる圧迫棒１３を備える構成としたが、逆止弁のかわりに、軟質性チューブを押圧変形させる圧迫棒１３を３台直列にしても同じ機能を実現できる。
すなわち、逆止弁の位置に設ける圧迫棒で軟質性チューブ１０を完全に圧迫し、水流を間歇的に停止させることで、逆止弁と同じ働きをさせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、浄水場、排水処理施設等における水質検査に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 太陽虫検出部
２ ペルチェコントローラ
３ 撹拌・空気抜き部
６ チューブポンプ機構
７ カメラ
８ 加熱冷却ブロック
９ 塩水タンク
１０ 軟質性チューブ
１１ａ，２１ａ 第１逆止弁
１１ｂ，２１ｂ 第１逆止弁
１３，２３ 圧迫棒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンパクトで持ち運びができ、簡便かつ高感度に毒性物質を定量的に評価できる水質検査装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
水質検査や水質モニタリングのために生物活性度を指標として水中の毒性物質を評価するものとして、太陽虫の生物活性度を指標とすることにより環境中の毒性物質を検出する水質検査装置が既に知られている（特許文献１）。
太陽虫の生物活性度を指標とする水質検査装置は、検査対象となる水（以下、検水と称する。）を一端から給水し他端から排出する流水経路を設け、この流水経路中に太陽虫を保持する検出槽を設け、その検出槽における太陽虫の生物活性度を指標として検水中への汚染物質の混入を検知するものである。
【０００３】
ここで、太陽虫とは、肉質鞭毛虫門有軸仮足虫上綱太陽虫綱に属する生物の総称である。太陽虫は単細胞生物であり、群体を形成する種も存在する。太陽虫の細胞は、球形または球形に近い形であり、多数の軸足を放射状に出し、その軸足の先端が針状となっている。太陽虫の細胞は、たまに軸足を動かす以外は殆ど動きがない。太陽虫は、浮遊生活をすることはあまりなく、水草の間や水底の泥の上などで底生生活をする。
【０００４】
このような太陽虫の生物活性度を指標とする水質検査装置は、太陽虫に対しての給餌およびｐＨ調整が不要であるため、従来の水質検査装置で大量に消費されていた緩衝液が少量で済むためコスト削減が図れる。また、給餌および緩衝液供給に要する設備が不要であり、水質検査装置のシンプル化、小型化、低コスト化、並びにメンテナンス性向上を図ることができる。さらに、太陽虫の生物活性度にもとづいて毒性物質の存在を検知するため、微生物が消費する溶存酸素量を生物活性度の指標とする場合に比べ、安全性と確実性の向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１５８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような太陽虫の生物活性度を指標とする水質検査装置では、流水経路を介して検水を検出槽に送り込む際、太陽虫の安定化のために送り込む流速を太陽虫との接触面において所定流速および所定流量を低く抑える必要がある。
しかしながら、従来の水質検査装置では、このような微量の検水を送り込むために用いる小型ポンプとして適当なものが見当たらない状況である。
また、従来の水質検査装置では、ポンプ設備のサイズや重量の問題から、簡易に運搬できる小型で携帯式のものが見当たらない。
【０００７】
上記状況に鑑みて、本発明は、ポンプの小型化を図り、装置全体の小型化・軽量化を図り、かつ、流水経路および流水流速の制御の容易化・簡便化を向上する水質検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明の水質検査装置は、検水を一端から給水し他端から排出するように構成した流水経路と、流水経路中に太陽虫を保持する検出槽と、検出槽における太陽虫の生物活性度を指標として検水中への汚染物質の混入を検知する検知手段と、を設けた水質検査装置において、下記１）〜３）を備える。
１）検出槽に検水を流入させる流水経路の少なくとも一部を軟質性チューブで構成するとともに、軟質性チューブを押圧変形させるチューブ圧迫手段
２）チューブ圧迫手段を制御する圧迫制御手段
３）検出槽に検水を流入させる流水経路の温度を制御する温度制御手段
上記１）〜３）を具備することにより、チューブ圧迫手段が間歇的に軟質性チューブを圧迫し、該軟質性チューブ内の検水を間歇的に送出することにより、検出槽に所定の平均流速以下で所定水温の検水を流入させ得るものである。
【０００９】
本発明の水質検査装置は、検水を一端から給水し他端から排出するように構成した流水経路と、流水経路中に太陽虫を保持する検出槽と、検出槽における太陽虫の生物活性度を指標として検水中への汚染物質の混入を検知する検知手段から構成される水質検査装置において、従来とは異なり、上記１）の軟質性チューブを押圧変形させるチューブ圧迫手段を備えることにより、太陽虫による水質検査装置の小型化、軽量化、低コスト化を図る。チューブ圧迫手段を用いることにより、汽水制御ならびに流水経路制御の容易化・簡便化を図ることができる。
ここで、平均流速とは、ある程度長い一定時間に流れる流量を、チューブの断面積で割り算して算出する値である。なお、単にチューブといった場合は、水質検査装置の流水経路に用いられるチューブを意味する。
また、検出槽に流入する検水の平均流速の制御が容易となる。これらについては後述の実施例で詳細に説明する。
【００１０】
ここで、検出槽に検水を流入する側の流水経路が少なくとも２経路設けられ、それぞれの経路に、上記の第１逆止弁、第２逆止弁、軟質性チューブ、チューブ圧迫手段、および圧迫制御手段が設けられることが好ましい。かかる構成にすることにより、押圧変形する軟質性チューブから送り出される検水に脈流を生じさせることなく検出槽に検水を流入させることができる。
【００１１】
また、上記３）のチューブ圧迫手段は、熱収縮性金属糸がアクチュエータとして機能して軟質性チューブを圧迫するものであることが好ましい。ソレノイドのような電磁駆動源やギヤやカムなどの機械的部分が少なく、構成部品全体のサイズが小さく、かつ、静かに作動できる利点がある。
【００１２】
また、上記３）のチューブ圧迫手段は、具体的には、軟質性チューブを押圧変形させる圧接部材と、該圧接部材と接合する熱収縮性金属糸と、から成り、圧接部材が軟質性チューブの長手方向に略直交して配設され、温度制御手段により熱収縮性金属糸が伸縮を繰り返し、圧接部材を可動させるものである。
圧接部材は、例えばプラスティック材から成る棒状部材である。熱収縮性金属糸が圧接部材と接合するとは、圧接部材の一端がヒンジ機構を介して固定部材に取り付けられ、熱収縮性金属糸が圧接部材の他端に取り付けられる場合や、軟質性チューブを挟んで圧接部材の両側に熱収縮性金属糸が取り付けられる場合がある。圧接部材が可動することにより、軟質性チューブが圧迫変形する。
【００１３】
また、検出槽に検水を流入する直前の流水経路中に、検水を流水経路端から吸引し得る吸引具と接合する吸引具接合部が更に設けられたことが好ましい。
検水の取り込み開始時は、まだ流水経路内に検水が充填していない。このため、軟質性チューブが圧迫変形しても、チューブ内の空気が圧縮されるだけで、検水を送り込むのに時間がかかる。そこで、検水を流水経路端から吸引し得る吸引具と接合する吸引具接合部を設けて、検出槽の流入口まで検水を引き込むことにした。ここで、吸引具とは例えば注射器のようなものである。
【００１４】
また、検出槽に検水を流入する側の流水経路中に、検水中の空気抜き部および雑菌フィルタ部が更に設けられたことが好ましい。
空気抜き部は、チューブ自体に空気が溜まってくる場合に、それをチューブ外に逃がすものである。雑菌フィルタ部は検水中のバクテリアなどの雑菌をトラップするものである。
【００１５】
また、外部インタフェース部が更に設けられ、検出槽内の太陽虫の生物活性度あるいは検水中への汚染物質の混入の有無のデータを、外部の電子機器端末が取り出しできることが好ましい。ここで、外部インタフェースとは、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）のように標準規格化あるいは業界標準規格化されたものであり、ノート型パソコンなどの携帯式電子機器と接続されて、測定データの読み取りや装置内部の設定パラメータの変更などをユーザが行うために利用するものである。
【００１６】
また、無線通信インタフェース部が更に設けられ、検出槽内の太陽虫の生物活性度あるいは検水中への汚染物質の混入の有無のデータを、遠隔地の電子機器端末が取り出しできることが好ましい。
かかる構成にすることにより、様々な個所に設置された水質検査装置を集中してモニタリングできる。電子機器端末とは例えばパソコンや携帯電話などである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の水質検査装置によれば、ポンプの小型化を図り、装置全体の小型化・軽量化を図り、かつ、流水経路および流水流速の制御の容易化・簡便化を向上できるといった効果を有する。微量な流量となるため、タンクの小型化が図れ、装置全体の小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】水質検査装置の概略ブロック図
【図２】水質検査装置の構成図
【図３】太陽虫検出部の説明図
【図４】チューブポンプ機構の構造図
【図５】チューブポンプ機構の説明図（１）
【図６】チューブポンプ機構の説明図（２）
【図７】チューブポンプ機構の特性グラフ
【図８】水質検査装置の信号系統図
【図９】水質検査装置の外観イメージ図
【図１０】モニタリング設定画面
【図１１】ログ表示画面
【図１２】太陽虫検出画面
【図１３】水質検査装置による測定結果の一例
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
【実施例１】
【００２０】
図１は、実施例１の水質検査装置の概略ブロック図を示している。水質検査装置は、携帯式の箱型ケース（図１の点線部分で囲まれた部分）内に、太陽虫検出部１とペルチェコントローラ２と撹拌・空気抜き部３とチューブポンプ機構６とを備える。チュープポンプ機構６は、ケース外部から検水と、ケース外部に取り付ける塩水タンク９から塩水とをケース内部に取り入れ、ケース内の流水経路（３１，３３，３５，４０）を経由してケース外部に廃液として排出するものである。チュープポンプ機構６から出た検水と塩水は、混合経路５を経由することにより所定比率で混じり合う。所定比率は混じり合う流水経路の管径あるいは流水経路の流水量で調整する。
検水と塩水を所定比率で混ぜる理由は、下水や土壌滲出水など検水のイオン強度や浸透圧がある程度高い場合においても、太陽虫による汚染物質の検知を可能とするためである。
【００２１】
ペルチェコントローラ２は、流水経路の温度を所定温度に保持するものである。また後述するが、ペルチェコントローラ２はチューブポンプ機構の駆動源としても機能する。撹拌・空気抜き部３は、流水経路を流れる水温ならびに水質が均一となるように撹拌すると共に、流水経路内に溜まる空気を抜き取るものである。
【００２２】
太陽虫検出部１は、太陽虫を保持する検出槽と、検出槽における太陽虫の生物活性度を指標として検水中への汚染物質の混入を検知するためのカメラから構成される。検出槽は流入口と排出口を持つ光透過性の平らな底面をもつシャーレ状容器であり、容器の底部には太陽虫が底面との接触により付着している。
【００２３】
カメラは光透過性の平らな底面を撮像する。ケース内は暗視野であるため、カメラ撮像時にはＬＥＤ（発光ダイオード）で照明光を当てる。照明光は可視光線や赤外線を用いる。太陽虫の底面の付着数の測定は、カメラで撮像したディジタル画像をケース内部あるいはケース外部のコンピュータにより画像解析を行って、画像中に白く光る太陽虫の数を測定することにより行われる。
【００２４】
図２に水質検査装置の構成図を示す。図２を参照して、チュープポンプ機構６の概略構成について説明する。チュープポンプ機構６は、ケース外部から導入する塩水と検水を太陽虫検出部１の検出槽に導くものである。
【００２５】
チュープポンプ機構６の内部は、塩水導入用チューブポンプと検水導入用チューブポンプの２つが並列に設けられている。検水導入用チューブポンプは、検水を流入する側の流水経路１０ａに第１逆止弁１１ａと第２逆止弁１１ｂが設けられ、第１逆止弁１１ａと第２逆止弁１１ｂとの間の流水経路１０が軟質性チューブで構成されている。また、チューブ圧迫手段として棒１３が、軟質性チューブ１０に直交して設けられ、この棒１３が上下に可動することにより軟質性チューブ１０を押圧変形させて、検水を第２逆止弁１１ｂから流水経路１０ｂへ送り出す。
【００２６】
同様に、塩水導入用チューブポンプは、塩水を流入する側の流水経路２０ａに第１逆止弁２１ａと第２逆止弁２１ｂが設けられ、第１逆止弁２１ａと第２逆止弁２１ｂとの間の流水経路２０が軟質性チューブで構成されている。また、チューブ圧迫手段として棒２３が、軟質性チューブ２０に直交して設けられ、この棒２３が上下に可動することにより軟質性チューブ２０を押圧変形させて、検水を第２逆止弁２１ｂから流水経路２０ｂへ送り出す。
【００２７】
チュープポンプ機構６から出た検水と塩水は、混合経路５を経由することにより混じり合い、流水経路３１を通る。その後、ペルチェコントローラ２で温度調整される加熱冷却ブロック８の内部３２を通過し、流水経路３３を通り、撹拌・空気抜き部３へ送られる。なお、撹拌・空気抜き部３において、空気をトラップするためには上部から流水経路を接続する必要があるが、図２においては簡略化して記載している。
また、混合経路５において検水と塩水が混じり合う比率は、上述の如く、流水経路の管径あるいは流水経路の流水量で調整する。
【００２８】
図２において、チューブクリップ４は流水経路（３４，３５）を流れる検水を止める機能と共に、注射器などを差し込んで検水をよび込む機能を有するものである。
太陽虫検出部１の検出槽は、流入口３８と排出口３９を持つ光透過性の平らな底面をもつシャーレ状容器であり、容器の底部には太陽虫が底面との接触により付着している。カメラは光透過性の窓１ａから平らな底面を撮像する。
太陽虫検出部１の検出槽の排出口３９から出た液は、廃液として水質検査装置に設けられた接続口（４５ａ）から外部に排出される。
【００２９】
図３は太陽虫検出部の説明図である。上述したように、流入口３８と排出口３９を持つ光透過性の平らな底面をもつシャーレ状容器の底部に太陽虫が付着している。カメラ７が光透過性の平らな底面を撮像する。ケース内は暗視野であるため、カメラ撮像時にはＬＥＤ（８ａ，８ｂ）で照明光を当てる。カメラで撮像したディジタル画像をケース内部あるいはケース外部のコンピュータ（図示せず）により画像解析を行い、画像中に白く光る太陽虫の数を測定する。
【００３０】
次に、チューブポンプ機構６について、図４〜７を参照して詳細に説明する。図４にチューブポンプの構造図を示す。図５はチューブポンプの一部構成要素の構成斜視図である。また図６は軟質性チューブ１０の断面方向から見たチューブポンプの構成図である。以下では、検水導入用チューブポンプを例に挙げて説明するが、塩水導入用チューブポンプも同様の構造である。
図４に示すように、チューブポンプは、検水を流入する側の流水経路１０ａに第１逆止弁１１ａと第２逆止弁１１ｂが設けられ、第１逆止弁１１ａと第２逆止弁１１ｂとの間の流水経路１０が軟質性チューブで構成されるものである。第１逆止弁１１ａと第２逆止弁１１ｂは略三角の台座６２に固定されている。軟質性チューブ１０は、外径７ｍｍ、内径５ｍｍのシリコンチューブであり、軟質性チューブの長手方向と直交する台座６１の上に載置されている。
【００３１】
図５に示すように、チューブ圧迫手段として棒１３が、軟質性チューブ１０に直交して設けられ、棒１３の一端１３ｂが図４中の台座６２とヒンジ機構１３ｃによって接合されており、ヒンジ機構１３ｃを中心にして回動できるようになっている。棒１３の他端に取り付けられた滑車５１には、熱収縮性金属糸（５０ａ，５０ｅ）が巻きつけられている。この熱収縮性金属糸が縮むことにより、滑車５１が軟質性チューブに近づく方向に移動する。これにより、棒１３が軟質性チューブ１０を押し付けることになり、台座６１と棒１３に挟まれた部分の軟質性チューブ１０が押圧変形する。軟質性チューブ１０が押圧変形すると、内部の検水は第２逆止弁１１ｂから流水経路１０ｂへと送り出されることになる。
図５と図６に示すように、熱収縮性金属糸（５０ａ，５０ｅ）は、更に滑車（５２，５３）により方向を変えられ（５０ｂ、５０ｆ）、台座６２の下部の加熱冷却ブロック６０の内部５０ｃを通過し、端部５０ｄが固定されている。
【００３２】
図７はチューブポンプ機構の特性グラフを示している。図７の横軸は時間（秒）であり、縦軸は流量をチューブに流れる気泡の移動距離として間接的に捉えており、そのため単位は（ｍｍ）で表記している。図７のグラフに示すように、チューブポンプは間歇的に急流を発生させ、軟質性チューブ内の検水を流水経路へと送り出す。間歇的に駆動するタイミングで最大瞬間流速が現れ、グラフ中に示している。また、平均流速もグラフ中に示している。共に、チューブに流れる気泡の移動距離を時間で割り算して算出している。
ポンプは間歇的に駆動を繰り返しているが、ここでは駆動の間隔（駆動開始〜次の駆動開始までの間隔）は５．１秒に設定している。この間隔は最短で１．１秒まで短縮が可能である。短縮すればトータルの流量も増加することになる。
図７の場合、軟質性チューブである内径５ｍｍのシリコンチューブを５．１秒間隔で押圧変形させており、平均速度は毎分０．２ミリリットル、瞬間流速は毎分３．４７ミリリットルとなっている。平均速度や瞬間流速は、ポンプの駆動間隔時間の設定により可変である。
実際の使用条件では、駆動のパワーを落としており、具体的には４．８秒かけてゆっくり通電し、駆動間隔時間を９．８秒に設定している。この条件下では、瞬間流速は毎分０．４ミリリットル、平均速度は毎分０．１２ミリリットルとなる。
このように、チュープポンプ機構によれば、駆動間隔時間の設定を変更することにより、送り出す流速を自由に変更することができる。すなわち、容器の底部に付着している太陽虫の付着数を変えて、検査の感度を高めることができるのである。
【００３３】
図８は水質検査装置の信号系統図を示す。水質検査装置は、スイッチ７５をＯＮされると外部から交流電圧１００Ｖを取り込み、これをＡＣ／ＤＣコンバータ（７６，７７）により所定の直流電圧に変換し、ペルチェコントローラ２とＣＰＵボード７０に電源供給する。ペルチェコントローラ２は加熱冷却ブロック８と熱収縮性金属糸５０の温度調整を行うものである。ペルチェコントローラ２の制御状態は、ＣＰＵボード７０を介して表示部７１で制御状態をモニタリングできる。またペルチェコントローラ２の操作はＳＷ部７２から行い、ＣＰＵボード７０を介して操作信号がペルチェコントローラ２に送られる。
ＣＰＵボード７０は、太陽虫検出部のカメラ７と接続され、カメラ７が撮像したディジタル画像を取り込む。またＣＰＵボード７０は、カメラ７に撮像開始信号を送る。
またＣＰＵボード７０はスピーカー７３と接続されている。スピーカー７３は、装置自体の故障や水質検査異常を外部に告知させるためのものである。
【００３４】
この他、図８に示すように、ＣＰＵボード７０は必要に応じて液晶パネル８１やタッチ操作パネル８２と接続でき、よりユーザフレンドリーな表示や操作をユーザに提供できる。またＣＰＵボード７０は通信Ｉ／Ｆボード８３と接続でき、有線もしくは無線にて遠隔の電子機器とデータ通信できる。電子機器は、コンピュータや携帯電話などネットワーク通信機能を搭載の機器である。
【００３５】
図９に水質検査装置の外観イメージ図を示す。水質検査装置の大部分は箱型ケースに内蔵されている。ノート型パソコン８５と無線通信によってデータ交換する。また、箱型ケースの横には、塩水タンク９がホルダー（８４ａ，８４ｂ）によって取り付けられている。箱型ケースは持ち運びが容易なように、上部に把手８１が設けられている。前面には番（８３ａ，８３ｂ）があり、上半分が開くことができる。上半分を開いて、太陽虫検出部のシャーレ状容器を簡便に交換できるようにしている。また箱型ケースの内部は暗視野であり、カメラで撮影時にはケース内部のＬＥＤを用いて照明を当てる。このＬＥＤの位置調節用の操作ボタン（８２ａ，８２ｂ）がケース上部に設けられている。ケース前面にはペルチェコントローラ２の操作パネルが設けられ、操作パネルには表示窓７１と操作ボタン７２が設けられている。
【００３６】
ノート型パソコンの画面により、水質検査装置の太陽虫のモニタリング設定や、太陽虫の個数の測定結果の確認が行える。図１０はモニタリング設定画面の一例を示している。また図１１はログ表示画面の一例を示している。また図１２は太陽虫検出画面の一例を示している。
光透過性の平らな底面をもつシャーレ状容器の底部に付着する太陽虫を、カメラで撮像すると、図１２のような画像が得られる。図１２において、白い点が太陽虫を示している。図１０のモニタリング設定画面を用いて、太陽虫の明るさ、太陽虫の大きさを設定するが、ここで太陽虫の明るさと大きさとは、この白い点の明るさと画像上の大きさである。また図１０のモニタリング設定画面を用いて、塊になった太陽虫の検出精度と異常とみなす個数、画像積算数を設定する。
【００３７】
図１３は水質検査装置による測定結果の一例を示している。使用した太陽虫は、太陽虫網に属するハリタイヨウチュウ属の太陽虫である。図１３の測定結果は、検水中に微量の水銀化合物（無機水銀）を加えた場合のものである。水質検査装置で検出される太陽虫の個数、すなわち、細胞数を時間に対してプロットしたものである。図１３中に示したデータＡは、２×１０−６モルのＨｇＣｌ２（０．０８ｍｇ／リットル）のデータであり、処理後２０分で顕著な細胞数の低下が観測された。またデータＢは、２×１０−７モルのＨｇＣｌ２（０．００８ｍｇ／リットル）のデータであり、処理後６０分で８０％程度に細胞数が低下した。この濃度は、ほぼ下水道の環境基準値（０．００５ｍｇ／リットル）に匹敵するものである。このように、毒物の濃度に依存して、環境基準値近傍の水銀濃度で短時間に反応が見られることがわかる。
なお、データＣは、２×１０−８モルのＨｇＣｌ２（０．０００８ｍｇ／リットル）のデータであるが、ｃｏｎｔｒｏｌと顕著な差異は観測できなかった。
図１３のグラフにおいて、水銀化合物を投入した直後に、データＡとデータＢの細胞数が１００〜１２０（％）に上昇しているが、これは太陽虫が水銀化合物に反応して容器の底部から離脱し多く流れてきたことにより、細胞数が一時的に見かけ上増加したことによるものである。
【００３８】
（その他の実施例）
（１）上述の実施例１では、チューブポンプ機構６を構成する圧迫棒１３の上下移動を実現するため、圧迫棒１３の一端をヒンジ機構により回動自在とし、他端を熱収縮性金属糸により可動させることにしたが、この他、サーボモーター等により力を発生させて軟質性チューブ１０を圧迫することも可能である。但し、サーボモーターを用いる場合、水質検査装置が大型になり、また消費電力も大きくなる。更に、滑らかな動きを実現するのが容易でない。
【００３９】
（２）上述の実施例１では、軟質性チューブにシリコンチューブを用いたが、薬剤耐性、圧迫に対する強度、柔軟さ等が適しているからである。但し、シリコンチューブに限定されず、同等もしくはそれ以上の薬剤耐性、圧迫に対する強度、柔軟さを有する樹脂あるいはその他の材質で構成されるものでも構わない。
【００４０】
（３）上述の実施例１では、軟質性チューブ１０を圧迫するチューブ圧迫手段として、軟質性チューブ１０の間を第１逆止弁と第２逆止弁で挟み込み、軟質性チューブを押圧変形させる圧迫棒１３を備える構成としたが、逆止弁のかわりに、軟質性チューブを押圧変形させる圧迫棒１３を３台直列にしても同じ機能を実現できる。
すなわち、逆止弁の位置に設ける圧迫棒で軟質性チューブ１０を完全に圧迫し、水流を間歇的に停止させることで、逆止弁と同じ働きをさせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、浄水場、排水処理施設等における水質検査に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 太陽虫検出部
２ ペルチェコントローラ
３ 撹拌・空気抜き部
６ チューブポンプ機構
７ カメラ
８ 加熱冷却ブロック
９ 塩水タンク
１０ 軟質性チューブ
１１ａ，２１ａ 第１逆止弁
１１ｂ，２１ｂ 第１逆止弁
１３，２３ 圧迫棒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検水を一端から給水し他端から排出するように構成した流水経路と、
前記流水経路中に太陽虫を保持する検出槽と、
前記検出槽における太陽虫の生物活性度を指標として検水中への汚染物質の混入を検知する検知手段と、を設けた水質検査装置において、
前記検出槽に検水を流入させる流水経路の少なくとも一部を軟質性チューブで構成するとともに、
前記軟質性チューブを押圧変形させるチューブ圧迫手段と、
前記チューブ圧迫手段を制御する圧迫制御手段と、
前記検出槽に検水を流入させる流水経路の温度を制御する温度制御手段と、を備え、
前記チューブ圧迫手段が間歇的に前記軟質性チューブを圧迫し、該軟質性チューブ内の検水を間歇的に送出することにより、前記検出槽に所定の平均流速以下で所定水温の検水を流入させ得ることを特徴とする水質検査装置。
【請求項２】
前記軟質性チューブの前記チューブ圧迫手段が設けられた前後に第１逆止弁と第２逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の水質検査装置。
【請求項３】
前記検出槽に検水を流入する側の流水経路が少なくとも２経路設けられ、
それぞれの経路に、前記の第１逆止弁、第２逆止弁、軟質性チューブ、チューブ圧迫手段、および圧迫制御手段が設けられ、
脈流を生じさせることなく前記検出槽に検水を流入させ得ることを特徴とする請求項２に記載の水質検査装置。
【請求項４】
前記チューブ圧迫手段は、熱収縮性金属糸がアクチュエータとして機能して前記軟質性チューブを圧迫するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水質検査装置。
【請求項５】
前記チューブ圧迫手段は、前記軟質性チューブを押圧変形させる圧接部材と、該圧接部材と接合する前記熱収縮性金属糸と、から成り、
前記圧接部材が前記軟質性チューブの長手方向に略直交して配設され、
前記温度制御手段により前記熱収縮性金属糸が伸縮を繰り返し、前記圧接部材を可動させるものであることを特徴とする請求項４に記載の水質検査装置。
【請求項６】
前記検出槽に検水を流入する直前の流水経路中に、検水を流水経路端から吸引し得る吸引具と接合する吸引具接合部が更に設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の水質検査装置。
【請求項７】
前記検出槽に検水を流入する側の流水経路中に、検水中の空気抜き部および雑菌フィルタ部が更に設けられたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の水質検査装置。
【請求項８】
外部インタフェース部が更に設けられ、前記検出槽内の太陽虫の生物活性度あるいは検水中への汚染物質の混入の有無のデータを、外部の電子機器端末が取り出しできることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の水質検査装置。
【請求項９】
無線通信インタフェース部が更に設けられ、前記検出槽内の太陽虫の生物活性度あるいは検水中への汚染物質の混入の有無のデータを、遠隔地の電子機器端末が取り出しできることを特徴とする請求項８に記載の水質検査装置。
【請求項１】
検水を一端から給水し他端から排出するように構成した流水経路と、
前記流水経路中に太陽虫を保持する検出槽と、
前記検出槽における太陽虫の生物活性度を指標として検水中への汚染物質の混入を検知する検知手段と、を設けた水質検査装置において、
前記検出槽に検水を流入させる流水経路の少なくとも一部を軟質性チューブで構成するとともに、
前記軟質性チューブを押圧変形させるチューブ圧迫手段と、
前記チューブ圧迫手段を制御する圧迫制御手段と、
前記検出槽に検水を流入させる流水経路の温度を制御する温度制御手段と、を備え、
前記チューブ圧迫手段が間歇的に前記軟質性チューブを圧迫し、該軟質性チューブ内の検水を間歇的に送出することにより、前記検出槽に所定の平均流速以下で所定水温の検水を流入させ得ることを特徴とする水質検査装置。
【請求項２】
前記軟質性チューブの前記チューブ圧迫手段が設けられた前後に第１逆止弁と第２逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の水質検査装置。
【請求項３】
前記検出槽に検水を流入する側の流水経路が少なくとも２経路設けられ、
それぞれの経路に、前記の第１逆止弁、第２逆止弁、軟質性チューブ、チューブ圧迫手段、および圧迫制御手段が設けられ、
脈流を生じさせることなく前記検出槽に検水を流入させ得ることを特徴とする請求項２に記載の水質検査装置。
【請求項４】
前記チューブ圧迫手段は、熱収縮性金属糸がアクチュエータとして機能して前記軟質性チューブを圧迫するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水質検査装置。
【請求項５】
前記チューブ圧迫手段は、前記軟質性チューブを押圧変形させる圧接部材と、該圧接部材と接合する前記熱収縮性金属糸と、から成り、
前記圧接部材が前記軟質性チューブの長手方向に略直交して配設され、
前記温度制御手段により前記熱収縮性金属糸が伸縮を繰り返し、前記圧接部材を可動させるものであることを特徴とする請求項４に記載の水質検査装置。
【請求項６】
前記検出槽に検水を流入する直前の流水経路中に、検水を流水経路端から吸引し得る吸引具と接合する吸引具接合部が更に設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の水質検査装置。
【請求項７】
前記検出槽に検水を流入する側の流水経路中に、検水中の空気抜き部および雑菌フィルタ部が更に設けられたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の水質検査装置。
【請求項８】
外部インタフェース部が更に設けられ、前記検出槽内の太陽虫の生物活性度あるいは検水中への汚染物質の混入の有無のデータを、外部の電子機器端末が取り出しできることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の水質検査装置。
【請求項９】
無線通信インタフェース部が更に設けられ、前記検出槽内の太陽虫の生物活性度あるいは検水中への汚染物質の混入の有無のデータを、遠隔地の電子機器端末が取り出しできることを特徴とする請求項８に記載の水質検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２０２７７０（Ｐ２０１２−２０２７７０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６６４００（Ｐ２０１１−６６４００）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（５０４１５０４５０）国立大学法人神戸大学 (421)
【出願人】（５０１３６３０９５）株式会社サニコン (1)
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（５０４１５０４５０）国立大学法人神戸大学 (421)
【出願人】（５０１３６３０９５）株式会社サニコン (1)
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