洗浄装置、水質測定装置および洗浄方法
【課題】 簡易な構造で高い洗浄効果を期待できる洗浄装置、水質測定装置および洗浄方法を提供する。
【解決手段】 操作・制御部は、測定部の円筒内面内においてセンサモジュールを上下移動させた後に（Ｓ１０１）、加圧水を洗浄部材に供給する（Ｓ１０２）。これにより、洗浄部材の複数のノズルから加圧水が噴射される。この複数のノズルは、円筒内面内で全周にわたって形成されている。操作・制御部が洗浄終了と判断したときには（Ｓ１０３）、加圧水の供給を中止し（Ｓ１０４）、今度は、エアを洗浄部材に供給する（Ｓ１０５）。これによりセンサモジュールの水切りを行うことができる。水切りが完了したら（Ｓ１０６）、操作・制御部は、エアの供給を中止し（Ｓ１０７）、センサモジュールの上下移動を停止する（Ｓ１０８）。
【解決手段】 操作・制御部は、測定部の円筒内面内においてセンサモジュールを上下移動させた後に（Ｓ１０１）、加圧水を洗浄部材に供給する（Ｓ１０２）。これにより、洗浄部材の複数のノズルから加圧水が噴射される。この複数のノズルは、円筒内面内で全周にわたって形成されている。操作・制御部が洗浄終了と判断したときには（Ｓ１０３）、加圧水の供給を中止し（Ｓ１０４）、今度は、エアを洗浄部材に供給する（Ｓ１０５）。これによりセンサモジュールの水切りを行うことができる。水切りが完了したら（Ｓ１０６）、操作・制御部は、エアの供給を中止し（Ｓ１０７）、センサモジュールの上下移動を停止する（Ｓ１０８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質計の洗浄対象物を洗浄可能に構成された洗浄装置および水質測定装置、並びに洗浄対象物を洗浄する洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工業用水や下水、河川湖沼の水などは、水質測定装置にて定期的に水質を測定して監視していく必要がある。その測定項目としては、例えばｐＨ、濁度等の監視目的に応じた種々の項目が採用され、それに応じた各種のセンサ類が水質測定装置にセットされる。
例えば、工業用ｐＨ計は、種々の要因により不斉電位および感度が経時変化することから、定期的に校正することが必要であり、また、電極部の汚れを取るために洗浄することが必要である。そのために、種々の構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、次のような構造が開示されている。すなわち、洗浄・校正ユニットは、洗浄校正器と電極保持具とを備えている。この洗浄校正器は、被測定液内に配置され、本体に固定されて下方部が被測定液に配置されると共に、下端にパッキンが設けられたパイプを有するものである。電極保持具は、パイプとの間に電極洗浄・校正用空間部を持つようにパイプの長手方向に沿って上下動し、かつ下端部に測定電極を収容した電極カバーを有するものである。
このように構成された洗浄校正ユニットにおける洗浄は、次のように行われる。すなわち、洗浄校正器の下部に電極洗浄・校正用空間部を形成した後に、この電極洗浄・校正用空間部に洗浄液が注入された後に、エアが導入される。このエアによって薬液をバブリングし、電極の洗浄を行う。洗浄が終了したら、薬液を回収した後に電極洗浄・校正用空間部に洗浄水を注入して薬液を洗い、洗浄水を排出したら、一連の洗浄工程が終了する。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１３７５５４号公報(第５〜６頁、図８〜図１１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、薬液を用いて電極を洗浄した場合には、必ずしも十分によく洗浄することができず、汚れが残ってしまうおそれがある。また、薬液用のタンクや洗浄後の薬液を保管しておくタンク等が必要になり、その分のスペースが水質測定装置の周辺に必要になってしまう。また、薬液の処理等が必要になり、ランニングコストを低減することが困難になる。
【０００６】
また、薬液による洗浄のほかに、ブラシやワイパー等による洗浄も考えられるが、このような洗浄方法では、必然的に稼動部を有することから、機構的に複雑な構造が必要であり、装置の大型化やコストの上昇を避けることができない。また、水中での洗浄の場合には、水中に稼動部を設けなければならず、軸の浸水等の問題が新たに発生する。また、ブラシ洗浄やワイパー洗浄では、ブラシ等で表面を擦ることになり、例えば砂を噛んだ場合には傷等の問題がある。とりわけ、複雑な構造の電極や多項目水質計のような複数の電極を備えた場合には、ブラシやワイパーを数多く設けなければならず、機構的に複雑なものとなってしまう。
【０００７】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡易な構造で高い洗浄効果を期待できる洗浄装置、水質測定装置および洗浄方法を提供することにある。
また別の目的は、装置の小型化やコストダウンの実現が可能な洗浄装置、水質測定装置および洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的のもと、本発明が適用される洗浄装置は、水質計に用いられる洗浄装置であって、水質計の一部を構成する洗浄対象物を受け入れ可能な洗浄筒と、洗浄筒に受け入れられる洗浄対象物の周囲から洗浄対象物に向けて略全周にわたって加圧流体を噴射して洗浄対象物を洗浄する洗浄部と、を含むものである。
【０００９】
洗浄装置が、洗浄部に加圧流体として、エア、加圧水および両者を混合したエア加圧水を供給可能な流体供給手段を更に含むように構成することが好ましい。すなわち、この流体供給手段は、洗浄対象物を水中にて洗浄するときには、エア又はエア加圧水を洗浄部に供給し、洗浄対象物を空気中にて洗浄するときには、加圧水又はエア加圧水を洗浄部に供給するものである。
また、洗浄部は、中央に洗浄空間が形成されると共に洗浄空間を形成する内周面に複数のノズルが形成されるリング部材を備え、かつ、リング部材により洗浄対象物の洗浄を行うことを特徴とすることができる。また、洗浄筒が受け入れる洗浄対象物は、複数の電極もしくはセンサ、又は複雑形状の電極もしくはセンサを備えていることを特徴とすることができる。
【００１０】
他の観点から捉えると、本発明が適用される水質測定装置は、検水の水質に関する項目を検出するための検出部と、検出部を収容するための空間が形成された収容部と、収容部に収容された検出部の周囲から検出部に向けて略全周にわたって加圧流体を噴射して検出部を洗浄する洗浄部と、を含むものである。
【００１１】
水質測定装置が、検出部を収容部内で往復移動する移動手段を更に含むように構成することができる。この移動手段は、洗浄部により検出部が洗浄されている間、検出部を往復移動するものである。
水質測定装置が、洗浄部を往復移動する移動手段を更に含むように構成することができる。この移動手段は、洗浄部により検出部が洗浄されている間、洗浄部を往復移動することを特徴とするものである。
水質測定装置が、洗浄部に加圧流体としてエアと加圧水とを選択的に供給可能な選択供給手段を更に含むように構成することが好ましい。この選択供給手段は、洗浄された検出部の水切りを行うためのエアを洗浄部に供給するものである。
【００１２】
更に本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用される洗浄方法は、水質計に用いられる洗浄方法であって、水質計の一部を構成する洗浄対象物と洗浄対象物を洗浄する洗浄部とを相対的に移動し、洗浄部が洗浄対象物の周囲から全周にわたって加圧流体を噴射して洗浄対象物を洗浄することを特徴とするものである。
【００１３】
洗浄部が水中に位置しているときには、エア又はエアを含む加圧水を加圧流体として噴射し、洗浄部が空気中に位置しているときには加圧水又はエアを含む加圧水を加圧流体として噴射することを特徴とすることができる。また、洗浄された洗浄対象物の水切りを行うためのエアを洗浄部に供給することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加圧流体による洗浄であり、しかもその加圧流体を洗浄対象物に対して略全周にわたって噴射するので、簡易な構造で高い洗浄効果を期待することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る水質測定装置１を示す概略構成図である。同図の（ａ）は、水質測定装置１の正面図であり、（ｂ）はその左側面図である。
同図に示すように、水質測定装置１は、ベース１ａと、ベース１ａに立設して取り付けられたフレーム１ｂとを備えている。このフレーム１ｂには、操作・制御部２、センサモジュール３、測定部４、送液部５およびタンクユニット６が取り付けられている。なお、この水質測定装置１は、管理者が直接操作しなくても予め定められた時間ごとに自動的に測定するもので、測定後には、予め定められた手順に従って自動校正・自動洗浄等を行うことができるように構成されている。
【００１６】
センサモジュール３は、いわゆる基本５項目を測定できるように構成されている。すなわち、センサモジュール３は、一般測定項目である水温、ｐＨ、導電率（ＥＣ）、濁度（ＴＵＲＢ）および溶存酸素（ＤＯ）を測定できるように構成されている。具体的な構成は後述する。
【００１７】
センサモジュール３は、移動手段としてのワイヤ３５に取り付けられており、このワイヤ３５により吊り下げられている。このワイヤ３５は、移動手段としての巻取り器３６（図４参照）に接続されている。巻取り器３６は、操作・制御部２によりその作動が制御されている。すなわち、図示しない巻取り器がワイヤ３５を巻き取るように作動すると、センサモジュール３は上方に移動する。また、巻取り器３６（図４参照）が、ワイヤ３５が繰り出されるように作動すると、センサモジュール３は自重により下方に移動する。
このように操作・制御部２が巻取り器（図４参照）を制御することによって、測定部４内でセンサモジュール３の上下方向の位置を変えることができる。
【００１８】
測定部４は、導かれた検水の測定をセンサモジュール３にて５項目を測定するための部分である。また、測定部４は、洗浄対象物としてのセンサモジュール３の検出部３４（図２参照）を校正液にて校正すると共に洗浄液にて洗浄するための部分である。
【００１９】
送液部５は、測定部４への校正液および洗浄液（精製水、水道水）の供給を行うと共に、校正液および洗浄液の測定部４からの排出を行うための各種の流体関連部品が配設されている。流体関連部品を図示しないが、流体関連部品としては、例えば配管やポンプ、電磁弁等である。タンクユニット６は、校正用標準液が収容されたタンクからなり、具体的には、標準液（例えばｐＨ７）用のタンク６１と標準液（例えばｐＨ４）用のタンク６２とを備えている。
【００２０】
また、操作・制御部２は、センサモジュール３及び送液部５の作動等を制御する。また、操作・制御部２は、センサモジュール３での検出結果の入力を受けて図示しない記憶媒体に記憶し、必要に応じて検出結果を、通信手段（例えば携帯電話）により外部機器へ出力する。
【００２１】
図２は、センサモジュール３および測定部４の各々の構成を説明するための縦断面図である。
同図に示すように、測定部４は、校正液が導かれる校正液槽４１と、検水が導かれる検水槽４２と、校正液槽４１と検水槽４２とを上下方向略中央部で仕切るためのチューブ（空気封入式チューブ）４３と、センサモジュール３の検出部３４を洗浄するためのリング形状の洗浄部材（洗浄部、リング部材）４４と、を備えている。また、測定部４は、センサモジュール３の外形よりも大径の空間が形成されている洗浄筒ないしは収容部の内面としての円筒内面４５を備えている。円筒内面４５は、検水槽４２の一部を構成するものである。
校正液槽４１は、チューブ４３の上側に配置され、また、検水槽４２は、チューブ４３の下側に配置されている。洗浄部材４４は、チューブ４３の下側、すなわち検水槽４２側に配置されている。洗浄部材４４には所定の加圧流体が供給される。洗浄部材４４については後述する。
【００２２】
測定部４の校正液槽４１に相当する領域の内周面には、送液部５に配管にて連通する供給口４１ａと、供給口４１ａより下方に位置する排出口４１ｂと、供給口４１ａよりも上方に位置するオーバーフロードレン４１ｃとが形成されている。このように構成されているため、校正液は、送液部５（図１参照）から供給口４１ａを介して校正液槽４１に供給され、排出口４１ｂを介して排出される。
なお、排出口４１ｂおよびオーバーフロードレン４１ｃは、装置外に導かれる図示しない配管に接続されている。また、排出口４１ｂに接続されている配管４１ｄには、操作・制御部２により開閉動作が制御される電磁弁４１ｅが取り付けられている。
【００２３】
測定部４の検水槽４２に相当する領域の底面には、装置外から検水槽４２内に検水を導入するための入口４２ａと、検水槽４２内の検水を装置外に排出するための出口４２ｂとが形成されている。この出口４２ｂには、配管４２ｄが接続されている。そして、この配管４２ｄには、操作・制御部２により開閉動作が制御される電磁弁４２ｅが取り付けられている。また、測定部４の検水槽４２に相当する領域の内周面には、オーバーフロードレン４２ｃが形成されている。このように構成されているため、検水は、入口４２ａから検水槽４２に供給され、オーバーフロードレン４２ｃから排出される。
なお、検水槽４２内には、検水の量を検知するための図示しないフロートスイッチが配設されている。
【００２４】
測定部４内には、センサモジュール３が位置している。このセンサモジュール３は、本体部（電極ボディー）３１と、本体部３１から下方に延びる支持部材３２と、支持部材３２に保持され、センサモジュール３の下端に位置する仕切り部材（仕切り板）３３と、本体部３１に取り付けられ、本体部３１と仕切り部材３３との間に位置する検出部（水質計電極）３４と、を備えている。
なお、検出部３４は、５項目を検出するための各種のセンサ及び内蔵アンプで構成されている。各種のセンサについての詳細は後述する。
【００２５】
図３は、図２に示すセンサモジュール３の検出部３４の概略構成を示す斜視図である。図３の（ａ）および（ｂ）において、支持部材３２および仕切り部材３３の図示を省略している。また、図３の（ｂ）については、温度センサ部７１と電気伝導率セル部７３と濁度セル部７４とを図示するために、検出部３４の一部の図示を省略して表している。
同図に示すように、センサモジュール３の検出部３４は、５項目を検出するための複数のセンサ類が本体部３１に一体化されて構成されている。具体的には、検出部３４は、検水の水温を検出する温度センサ部７１と、検水のｐＨを検出するｐＨ電極部７２と、検水の導電率を検出する電気伝導率セル部７３と、検水の濁度を検出する濁度セル部７４と、検水の溶存酸素を検出するＤＯ電極部７５と、を備えている。
【００２６】
検出部３４を構成するセンサ類について簡単に説明する。ｐＨ電極部７２は、ガラス電極法によりｐＨを検出するものである。そして、ｐＨ電極部７２は、先端に設けられたガラス電極チップ７２ａと、保護カバー７２ｂと、交換式の液絡部７２ｃと、比較電極７２ｄと、補充口栓７２ｅとを有する。
また、ＤＯ電極部７５は、隔膜形ガルバニ電極法により溶存酸素を検出するものである。そして、ＤＯ電極部７５は、先端に設けられた隔膜セット７５ａと、隔膜セット７５ａに隣接して設けられた外筒７５ｂとを有する。
【００２７】
次に、洗浄部材４４によるセンサモジュール３の検出部３４の洗浄について説明する。
図４は、検出部３４の洗浄時におけるセンサモジュール３および測定部４の概略縦断面図である。図５は、図４の線V−Vによる断面図である。
図４および図５に示すように、洗浄部材４４は、中央部に貫通する洗浄空間Ａ（図５参照）を有するリング形状である。そして、洗浄部材４４は、所定の厚さで形成され、全周にわたって連続する内部空洞Ｓ（図２参照）が形成されている。
【００２８】
洗浄部材４４は、内周面４４ａと外周面４４ｂとを有する。洗浄部材４４の内周面４４ａには、円周方向に延びる複数のノズル４４ｃが所定の配列で形成されている。複数のノズル４４ｃは全周にわたって形成されている。また、外周面４４ｂには、加圧流体の供給を受けるための供給部４４ｄが設けられている。そして、供給部４４ｄから供給された加圧流体は、洗浄部材４４の内部空洞Ｓ（図２参照）に導かれて複数のノズル４４ｃから噴射する。そのような加圧流体の噴射は、洗浄部材４４の内周面４４ａの全周にわたって行われる。
【００２９】
また、センサモジュール３は、上下移動によって、洗浄部材４４の内周面４４ａで囲まれた洗浄空間Ａ内に位置可能に配置されている。そして、洗浄部材４４の内周面４４ａで囲まれた洗浄空間Ａ内にセンサモジュール３の洗浄したい個所（例えば検出部３４）を位置させることで、洗浄したい個所を全周にわたって洗浄することができる。
【００３０】
ここで、洗浄部材４４に加圧流体を供給する供給システムについて説明する。洗浄部材４４には、所定圧（例えば、０．２ＭＰａ）に加圧された加圧水が配管８１を通じて加圧水供給部８２から供給される。配管８１には、操作・制御部２により開閉動作が制御される電磁弁８１ａが取り付けられている。
また、洗浄部材４４には、エア（加圧された空気）が配管８３を通じてエア供給部８４から供給される。配管８３には、操作・制御部２により開閉動作が制御される電磁弁８３ａが取り付けられている。
【００３１】
配管８１および配管８３は共に、配管８５に接続されている。すなわち、配管８１および配管８３は、合流部８６で配管８５に合流するように配設されている。配管８５は、洗浄部材４４の供給部４４ｄに接続されている。配管８５には、操作・制御部２により開閉動作が制御される電磁弁８５ａが取り付けられている。
【００３２】
洗浄部材４４に加圧流体を供給する供給システム（流体供給手段）は上述したように構成されているため、洗浄部材４４は、配管８５を介して加圧水又はエアの供給を受け、また、配管８５を介して、エアが混合されたエア加圧水（バブル）の供給を受ける。
【００３３】
このような各種流体の供給について具体的に説明する。操作・制御部２によって電磁弁８１ａ，８５ａが開かれると、加圧水供給部８２の加圧水が配管８１，８５を介して洗浄部材４４に供給される。また、操作・制御部２によって電磁弁８３ａ，８５ａが開かれると、エア供給部８４からのエアが配管８３，８５を介して洗浄部材４４に供給される。また、操作・制御部２によって電磁弁８１ａ，８３ａ，８５ａが開かれると、合流部８６にて加圧水供給部８２の加圧水にエア供給部８４のエアが混合され、エア加圧水として配管８５を介して洗浄部材４４に供給される。
このように、操作・制御部２の制御によって洗浄部材４４への供給流体を、加圧水、エア又はエア加圧水のいずれかを選択することができる。なお、操作・制御部２の作用に着目すると、操作・制御部２を選択供給手段ということができる。
【００３４】
図６は、センサモジュール３の洗浄を行う洗浄工程の手順を示すフローチャートである。
同図に示すように、操作・制御部２がセンサモジュール３（図４参照）を洗浄する必要があると判断したときには、操作・制御部２は、測定部４の円筒内面４５内においてセンサモジュール３の上下移動させる（ステップ１０１）。すなわち、操作・制御部２は、巻取り器３６（図４参照）に正転反転の駆動信号を送信して巻取り器３６を駆動させる。これにより、センサモジュール３は、洗浄部材４４の内周面４４ａに囲まれた洗浄空間Ａ（図５参照）内に洗浄したい部分が位置するように、測定部４の円筒内面４５内で上下移動を繰り返す。
【００３５】
その後、操作・制御部２は、電磁弁８１ａ，８５ａ（図４参照）に制御信号を送って電磁弁８１ａ，８５ａを開く。これにより、加圧水供給部８２（図４参照）から加圧水が配管８１，８５を介して洗浄部材４４に供給される（ステップ１０２）。洗浄部材４４に加圧水が供給されると、洗浄部材４４の複数のノズル４４ｃから加圧水が噴射される。すなわち、加圧水が洗浄部材４４に向かって噴射される。
【００３６】
ここで、センサモジュール３の検出部３４は、上述したように、５項目を検出するための複数の電極やセンサで構成された複雑な構造であるが、センサモジュール３の外周面はもちろん、センサモジュール３の奥まった部分や入り組んだ部分についても十分な洗浄を行うことができる。これについて詳細に説明する。
【００３７】
(1)複数のノズル４４ｃは、洗浄部材４４の内周面４４ａの全周にわたって設けられているので、洗浄部材４４の内周面４４ａに囲まれているセンサモジュール３は全方向から高圧の加圧水（ジェット流）の噴射を受ける。
(2)複数のノズル４４ｃから高圧で噴射された加圧水は、センサモジュール３や測定部４の円筒内面４５、洗浄部材４４等の様々な個所に当たって様々な角度で跳ね返ることを繰り返す。すなわち、加圧水が円筒内面４５内で乱反射する。
(3)センサモジュール３は、巻取り器３６の正転反転の繰り返しによって上下移動を繰り返す。すなわち、洗浄したい検出部３４を円筒内面４５の中の洗浄空間Ａを何回も通過するように、センサモジュール３は上下移動を繰り返す。
【００３８】
上述した(1)〜(3)の作用によって、センサモジュール３の洗浄したい個所について、センサモジュール３の長手方向に沿って全周にわたる洗浄が行われる。したがって、センサモジュール３の、奥まったり入り組んだりして洗浄し難い部分についても加圧水が行き渡り、十分な洗浄を行うことができる。
【００３９】
付言すると、従来の洗浄手段としては、ブラシやワイパーによる洗浄、又は、エアージェットや水ジェットによる洗浄等の、様々な手段が存在する。しかしながら、いずれも、一部の汚れ箇所をねらったものであり、複雑な構造をした電極や多項目水質計のような複数の電極、センサを備えたものを洗浄するにはその吹き出し口、ブラシを多くしなければならず、機構的に複雑なものになっている。また、ブラシやワイパーによる洗浄の場合には、砂を噛んだ場合には、擦る動作により傷等のおそれもある。そのような点で、本実施の形態による洗浄手段は、複雑な構造をもつ被洗浄体であっても、被洗浄体に対してダメージを与えることなく、簡易な洗浄手段で十分な洗浄効果を得ることができる。
【００４０】
ここで、洗浄部材４４には加圧水が供給される場合のほか、エアを混合したエア加圧水を洗浄部材４４に供給されるように操作・制御部２が制御することも可能である。すなわち、操作・制御部２は、電磁弁８１ａ，８３ａ，８５ａに制御信号を送って電磁弁８１ａ，８３ａ，８５ａを開き、合流部８６にて混合されたエア加圧水を洗浄部材４４に供給することも可能である。操作・制御部２は、必要に応じて洗浄部材４４に加圧水を供給するかエア加圧水を供給するかを判断し、その判断結果に基づいて電磁弁８１ａ，８３ａ，８５ａの制御を行う。エア加圧水を供給する場合には、加圧水を供給する場合と比べて、バブル混入による、より一層の汚れはがし効果が期待できる。
なお、洗浄しないと汚れてしまう場合に、本実施の形態による洗浄を１時間ごとに１回行うことにより、１ヶ月程度経過しても汚れがなく、良好な状態を維持していることを確認している。
【００４１】
洗浄工程の手順に話を戻す。図６に示すように、加圧水の供給によりセンサモジュール３の洗浄が開始された後は、操作・制御部２が洗浄を終了するか否かを判断する（ステップ１０３）。この判断は、例えば洗浄している時間を計測し、予め定められた時間が経過したか否かで行うことができる。
操作・制御部２が洗浄を終了すべきと判断したときには、加圧水供給を中止する（ステップ１０４）。すなわち、操作・制御部２は、開いていた電磁弁８１ａに制御信号を送って電磁弁８１ａを閉じる。これにより、加圧水供給部８２（図４参照）の加圧水が洗浄部材４４に供給されなくなる。
【００４２】
その後、操作・制御部２は、電磁弁８３ａ（図４参照）に制御信号を送って電磁弁８３ａを開く。このときには電磁弁８５ａは開いた状態であることから、電磁弁８３ａを開くと、エア供給部８４（図４参照）からエアが配管８３，８５を介して洗浄部材４４に供給される（ステップ１０５）。エアが洗浄部材４４に供給されると、洗浄部材４４の複数のノズル４４ｃからエアがセンサモジュール３に向けて噴射される。これにより、センサモジュール３にエアが吹き付けられ、センサモジュール３の水切りが行われる。すなわち、水流で洗浄後にエア流で水切りを行う。このように、センサモジュール３の水を吹き飛ばして乾燥させることができる。
【００４３】
そして、操作・制御部２は、所定時間の経過等により水切りが完了したとの判断をしたときには（ステップ１０６）、電磁弁８３ａ，８５ａに制御信号を送って電磁弁８３ａ，８５ａを閉じる。これにより、エア供給部８４から洗浄部材４４へのエア供給が中止される（ステップ１０７）。
【００４４】
また、操作・制御部２は、センサモジュール３が所定の位置に停止するように、巻取り器３６（図４参照）を制御する。これにより、センサモジュール３の上下移動が中止され（ステップ１０８）、一連の洗浄工程が終了する。
【００４５】
本実施の形態では、被洗浄体であるセンサモジュール３が、固定の洗浄部材４４に対して上下移動する構成であるが、その逆の構成すなわち、被洗浄体が固定されると共に洗浄部材４４が被洗浄体に対して移動する構成を採用することも考えられる。すなわち、被洗浄体と洗浄部材４４とが洗浄時に相対的な移動を行う構成である。
また、被洗浄体であるセンサモジュール３を上下移動させないで、洗浄部材４４にて洗浄する洗浄方法も考えられる。すなわち、センサモジュール３のうちの特に洗浄したい個所を洗浄空間Ａ内にとどまらせることにより、より一層の洗浄効果を期待することができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、洗浄部材４４による洗浄空間Ａが、水中ではなく空気中に位置している状態で洗浄工程を行っているが、洗浄部材４４による洗浄空間Ａが水中に位置している状態で洗浄工程を行うように構成することも考えられる。このような水中洗浄の構成を採用する場合には、洗浄時に洗浄部材４４に供給される加圧流体は、エア又はエア加圧水である。
【００４７】
すなわち、エアによりセンサモジュール３を洗浄する際には、図６のステップ１０２において、操作・制御部２は、電磁弁８３ａ，８５ａ（図４参照）を開いて、エア供給部８４のエアを配管８３，８５を介して洗浄部材４４に供給するように制御する。また、エア加圧水による洗浄の際には、操作・制御部２は、電磁弁８１ａ，８３ａ，８５ａを開いて、加圧水供給部８２の加圧水とエア供給部８４のエアとを合流部８６にて混合してエア加圧水とし、配管８５を介して洗浄部材４４に供給するように制御する。
このように、本実施の形態による構成を空気中だけでなく、水中における洗浄を行うことができるように変更することも考えられる。
【００４８】
次に、本実施の形態に係る水質測定装置１の設置例について説明する。
図７は、本実施の形態に係る水質測定装置１の設置例を説明するための説明図である。
本実施の形態に係る水質測定装置１は、主に河川や湖沼等の水質測定に用いられる。すなわち、図７に示すように、水質測定装置１は、選定された地点の観測室９１に設置されるものである。そして、水質測定装置１は、河川水等を連続的に自動採水した検水を測定し、測定値を図示しない指示計（図１の操作・制御部２を参照）に指示するとともに記録する。さらに、測定値を図示しないテレメータ装置に接続して伝送し、別の場所の管理事務所等にてデータの作表・解析を行うことも可能である。
【００４９】
河川水等の自動採水を行うために、図７に示す設置例では、河床に設置されたパイルで組み込まれた架橋９２に、河川水をポンプアップするための採水ポンプ９３や、異物を取り除くフィルタ９４等を支持させている。そして自動採水のための揚水管９５や、測定後の検水を排出するための図示しない排水管等も設置されている。すなわち、水質測定装置１は、いわゆる浸漬型ではない。
【００５０】
このように、水質測定装置１は、センサモジュール３の検出部３４を河川等に常時浸漬して連続測定するものではない。すなわち、水質測定装置１は、河川等からポンプアップした検水を検水槽４２に導いてセンサモジュール３の検出部３４を検水槽４２内に入れて測定するものであり、測定時以外には、検出部３４が検水槽４１内から引き上げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施の形態に係る水質測定装置を示す概略構成図である。
【図２】センサモジュールおよび測定部の各々の構成を説明するための縦断面図である。
【図３】図２に示すセンサモジュールの検出部の概略構成を示す斜視図である。
【図４】検出部の洗浄時におけるセンサモジュールおよび測定部の概略縦断面図である。
【図５】図４の線V−Vによる断面図である。
【図６】センサモジュールの洗浄を行う洗浄工程の手順を示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態に係る水質測定装置の設置例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…水質測定装置、２…操作・制御部（選択供給手段）、３…センサモジュール、３４…検出部（洗浄対象物）、３５…ワイヤ（移動手段）、３６…巻取り器（移動手段）、４…測定部、４４…洗浄部材（洗浄部、リング部材）、４４ａ…内周面、４４ｃ…ノズル、４４ｄ…供給部、４５…円筒内面、８１，８３，８５…配管、８１ａ，８３ａ，８５ａ…電磁弁、８２…加圧水供給部、８４…エア供給部、８６…合流部、Ａ…洗浄空間、Ｓ…内部空洞
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質計の洗浄対象物を洗浄可能に構成された洗浄装置および水質測定装置、並びに洗浄対象物を洗浄する洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工業用水や下水、河川湖沼の水などは、水質測定装置にて定期的に水質を測定して監視していく必要がある。その測定項目としては、例えばｐＨ、濁度等の監視目的に応じた種々の項目が採用され、それに応じた各種のセンサ類が水質測定装置にセットされる。
例えば、工業用ｐＨ計は、種々の要因により不斉電位および感度が経時変化することから、定期的に校正することが必要であり、また、電極部の汚れを取るために洗浄することが必要である。そのために、種々の構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、次のような構造が開示されている。すなわち、洗浄・校正ユニットは、洗浄校正器と電極保持具とを備えている。この洗浄校正器は、被測定液内に配置され、本体に固定されて下方部が被測定液に配置されると共に、下端にパッキンが設けられたパイプを有するものである。電極保持具は、パイプとの間に電極洗浄・校正用空間部を持つようにパイプの長手方向に沿って上下動し、かつ下端部に測定電極を収容した電極カバーを有するものである。
このように構成された洗浄校正ユニットにおける洗浄は、次のように行われる。すなわち、洗浄校正器の下部に電極洗浄・校正用空間部を形成した後に、この電極洗浄・校正用空間部に洗浄液が注入された後に、エアが導入される。このエアによって薬液をバブリングし、電極の洗浄を行う。洗浄が終了したら、薬液を回収した後に電極洗浄・校正用空間部に洗浄水を注入して薬液を洗い、洗浄水を排出したら、一連の洗浄工程が終了する。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１３７５５４号公報(第５〜６頁、図８〜図１１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、薬液を用いて電極を洗浄した場合には、必ずしも十分によく洗浄することができず、汚れが残ってしまうおそれがある。また、薬液用のタンクや洗浄後の薬液を保管しておくタンク等が必要になり、その分のスペースが水質測定装置の周辺に必要になってしまう。また、薬液の処理等が必要になり、ランニングコストを低減することが困難になる。
【０００６】
また、薬液による洗浄のほかに、ブラシやワイパー等による洗浄も考えられるが、このような洗浄方法では、必然的に稼動部を有することから、機構的に複雑な構造が必要であり、装置の大型化やコストの上昇を避けることができない。また、水中での洗浄の場合には、水中に稼動部を設けなければならず、軸の浸水等の問題が新たに発生する。また、ブラシ洗浄やワイパー洗浄では、ブラシ等で表面を擦ることになり、例えば砂を噛んだ場合には傷等の問題がある。とりわけ、複雑な構造の電極や多項目水質計のような複数の電極を備えた場合には、ブラシやワイパーを数多く設けなければならず、機構的に複雑なものとなってしまう。
【０００７】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡易な構造で高い洗浄効果を期待できる洗浄装置、水質測定装置および洗浄方法を提供することにある。
また別の目的は、装置の小型化やコストダウンの実現が可能な洗浄装置、水質測定装置および洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的のもと、本発明が適用される洗浄装置は、水質計に用いられる洗浄装置であって、水質計の一部を構成する洗浄対象物を受け入れ可能な洗浄筒と、洗浄筒に受け入れられる洗浄対象物の周囲から洗浄対象物に向けて略全周にわたって加圧流体を噴射して洗浄対象物を洗浄する洗浄部と、を含むものである。
【０００９】
洗浄装置が、洗浄部に加圧流体として、エア、加圧水および両者を混合したエア加圧水を供給可能な流体供給手段を更に含むように構成することが好ましい。すなわち、この流体供給手段は、洗浄対象物を水中にて洗浄するときには、エア又はエア加圧水を洗浄部に供給し、洗浄対象物を空気中にて洗浄するときには、加圧水又はエア加圧水を洗浄部に供給するものである。
また、洗浄部は、中央に洗浄空間が形成されると共に洗浄空間を形成する内周面に複数のノズルが形成されるリング部材を備え、かつ、リング部材により洗浄対象物の洗浄を行うことを特徴とすることができる。また、洗浄筒が受け入れる洗浄対象物は、複数の電極もしくはセンサ、又は複雑形状の電極もしくはセンサを備えていることを特徴とすることができる。
【００１０】
他の観点から捉えると、本発明が適用される水質測定装置は、検水の水質に関する項目を検出するための検出部と、検出部を収容するための空間が形成された収容部と、収容部に収容された検出部の周囲から検出部に向けて略全周にわたって加圧流体を噴射して検出部を洗浄する洗浄部と、を含むものである。
【００１１】
水質測定装置が、検出部を収容部内で往復移動する移動手段を更に含むように構成することができる。この移動手段は、洗浄部により検出部が洗浄されている間、検出部を往復移動するものである。
水質測定装置が、洗浄部を往復移動する移動手段を更に含むように構成することができる。この移動手段は、洗浄部により検出部が洗浄されている間、洗浄部を往復移動することを特徴とするものである。
水質測定装置が、洗浄部に加圧流体としてエアと加圧水とを選択的に供給可能な選択供給手段を更に含むように構成することが好ましい。この選択供給手段は、洗浄された検出部の水切りを行うためのエアを洗浄部に供給するものである。
【００１２】
更に本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用される洗浄方法は、水質計に用いられる洗浄方法であって、水質計の一部を構成する洗浄対象物と洗浄対象物を洗浄する洗浄部とを相対的に移動し、洗浄部が洗浄対象物の周囲から全周にわたって加圧流体を噴射して洗浄対象物を洗浄することを特徴とするものである。
【００１３】
洗浄部が水中に位置しているときには、エア又はエアを含む加圧水を加圧流体として噴射し、洗浄部が空気中に位置しているときには加圧水又はエアを含む加圧水を加圧流体として噴射することを特徴とすることができる。また、洗浄された洗浄対象物の水切りを行うためのエアを洗浄部に供給することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加圧流体による洗浄であり、しかもその加圧流体を洗浄対象物に対して略全周にわたって噴射するので、簡易な構造で高い洗浄効果を期待することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る水質測定装置１を示す概略構成図である。同図の（ａ）は、水質測定装置１の正面図であり、（ｂ）はその左側面図である。
同図に示すように、水質測定装置１は、ベース１ａと、ベース１ａに立設して取り付けられたフレーム１ｂとを備えている。このフレーム１ｂには、操作・制御部２、センサモジュール３、測定部４、送液部５およびタンクユニット６が取り付けられている。なお、この水質測定装置１は、管理者が直接操作しなくても予め定められた時間ごとに自動的に測定するもので、測定後には、予め定められた手順に従って自動校正・自動洗浄等を行うことができるように構成されている。
【００１６】
センサモジュール３は、いわゆる基本５項目を測定できるように構成されている。すなわち、センサモジュール３は、一般測定項目である水温、ｐＨ、導電率（ＥＣ）、濁度（ＴＵＲＢ）および溶存酸素（ＤＯ）を測定できるように構成されている。具体的な構成は後述する。
【００１７】
センサモジュール３は、移動手段としてのワイヤ３５に取り付けられており、このワイヤ３５により吊り下げられている。このワイヤ３５は、移動手段としての巻取り器３６（図４参照）に接続されている。巻取り器３６は、操作・制御部２によりその作動が制御されている。すなわち、図示しない巻取り器がワイヤ３５を巻き取るように作動すると、センサモジュール３は上方に移動する。また、巻取り器３６（図４参照）が、ワイヤ３５が繰り出されるように作動すると、センサモジュール３は自重により下方に移動する。
このように操作・制御部２が巻取り器（図４参照）を制御することによって、測定部４内でセンサモジュール３の上下方向の位置を変えることができる。
【００１８】
測定部４は、導かれた検水の測定をセンサモジュール３にて５項目を測定するための部分である。また、測定部４は、洗浄対象物としてのセンサモジュール３の検出部３４（図２参照）を校正液にて校正すると共に洗浄液にて洗浄するための部分である。
【００１９】
送液部５は、測定部４への校正液および洗浄液（精製水、水道水）の供給を行うと共に、校正液および洗浄液の測定部４からの排出を行うための各種の流体関連部品が配設されている。流体関連部品を図示しないが、流体関連部品としては、例えば配管やポンプ、電磁弁等である。タンクユニット６は、校正用標準液が収容されたタンクからなり、具体的には、標準液（例えばｐＨ７）用のタンク６１と標準液（例えばｐＨ４）用のタンク６２とを備えている。
【００２０】
また、操作・制御部２は、センサモジュール３及び送液部５の作動等を制御する。また、操作・制御部２は、センサモジュール３での検出結果の入力を受けて図示しない記憶媒体に記憶し、必要に応じて検出結果を、通信手段（例えば携帯電話）により外部機器へ出力する。
【００２１】
図２は、センサモジュール３および測定部４の各々の構成を説明するための縦断面図である。
同図に示すように、測定部４は、校正液が導かれる校正液槽４１と、検水が導かれる検水槽４２と、校正液槽４１と検水槽４２とを上下方向略中央部で仕切るためのチューブ（空気封入式チューブ）４３と、センサモジュール３の検出部３４を洗浄するためのリング形状の洗浄部材（洗浄部、リング部材）４４と、を備えている。また、測定部４は、センサモジュール３の外形よりも大径の空間が形成されている洗浄筒ないしは収容部の内面としての円筒内面４５を備えている。円筒内面４５は、検水槽４２の一部を構成するものである。
校正液槽４１は、チューブ４３の上側に配置され、また、検水槽４２は、チューブ４３の下側に配置されている。洗浄部材４４は、チューブ４３の下側、すなわち検水槽４２側に配置されている。洗浄部材４４には所定の加圧流体が供給される。洗浄部材４４については後述する。
【００２２】
測定部４の校正液槽４１に相当する領域の内周面には、送液部５に配管にて連通する供給口４１ａと、供給口４１ａより下方に位置する排出口４１ｂと、供給口４１ａよりも上方に位置するオーバーフロードレン４１ｃとが形成されている。このように構成されているため、校正液は、送液部５（図１参照）から供給口４１ａを介して校正液槽４１に供給され、排出口４１ｂを介して排出される。
なお、排出口４１ｂおよびオーバーフロードレン４１ｃは、装置外に導かれる図示しない配管に接続されている。また、排出口４１ｂに接続されている配管４１ｄには、操作・制御部２により開閉動作が制御される電磁弁４１ｅが取り付けられている。
【００２３】
測定部４の検水槽４２に相当する領域の底面には、装置外から検水槽４２内に検水を導入するための入口４２ａと、検水槽４２内の検水を装置外に排出するための出口４２ｂとが形成されている。この出口４２ｂには、配管４２ｄが接続されている。そして、この配管４２ｄには、操作・制御部２により開閉動作が制御される電磁弁４２ｅが取り付けられている。また、測定部４の検水槽４２に相当する領域の内周面には、オーバーフロードレン４２ｃが形成されている。このように構成されているため、検水は、入口４２ａから検水槽４２に供給され、オーバーフロードレン４２ｃから排出される。
なお、検水槽４２内には、検水の量を検知するための図示しないフロートスイッチが配設されている。
【００２４】
測定部４内には、センサモジュール３が位置している。このセンサモジュール３は、本体部（電極ボディー）３１と、本体部３１から下方に延びる支持部材３２と、支持部材３２に保持され、センサモジュール３の下端に位置する仕切り部材（仕切り板）３３と、本体部３１に取り付けられ、本体部３１と仕切り部材３３との間に位置する検出部（水質計電極）３４と、を備えている。
なお、検出部３４は、５項目を検出するための各種のセンサ及び内蔵アンプで構成されている。各種のセンサについての詳細は後述する。
【００２５】
図３は、図２に示すセンサモジュール３の検出部３４の概略構成を示す斜視図である。図３の（ａ）および（ｂ）において、支持部材３２および仕切り部材３３の図示を省略している。また、図３の（ｂ）については、温度センサ部７１と電気伝導率セル部７３と濁度セル部７４とを図示するために、検出部３４の一部の図示を省略して表している。
同図に示すように、センサモジュール３の検出部３４は、５項目を検出するための複数のセンサ類が本体部３１に一体化されて構成されている。具体的には、検出部３４は、検水の水温を検出する温度センサ部７１と、検水のｐＨを検出するｐＨ電極部７２と、検水の導電率を検出する電気伝導率セル部７３と、検水の濁度を検出する濁度セル部７４と、検水の溶存酸素を検出するＤＯ電極部７５と、を備えている。
【００２６】
検出部３４を構成するセンサ類について簡単に説明する。ｐＨ電極部７２は、ガラス電極法によりｐＨを検出するものである。そして、ｐＨ電極部７２は、先端に設けられたガラス電極チップ７２ａと、保護カバー７２ｂと、交換式の液絡部７２ｃと、比較電極７２ｄと、補充口栓７２ｅとを有する。
また、ＤＯ電極部７５は、隔膜形ガルバニ電極法により溶存酸素を検出するものである。そして、ＤＯ電極部７５は、先端に設けられた隔膜セット７５ａと、隔膜セット７５ａに隣接して設けられた外筒７５ｂとを有する。
【００２７】
次に、洗浄部材４４によるセンサモジュール３の検出部３４の洗浄について説明する。
図４は、検出部３４の洗浄時におけるセンサモジュール３および測定部４の概略縦断面図である。図５は、図４の線V−Vによる断面図である。
図４および図５に示すように、洗浄部材４４は、中央部に貫通する洗浄空間Ａ（図５参照）を有するリング形状である。そして、洗浄部材４４は、所定の厚さで形成され、全周にわたって連続する内部空洞Ｓ（図２参照）が形成されている。
【００２８】
洗浄部材４４は、内周面４４ａと外周面４４ｂとを有する。洗浄部材４４の内周面４４ａには、円周方向に延びる複数のノズル４４ｃが所定の配列で形成されている。複数のノズル４４ｃは全周にわたって形成されている。また、外周面４４ｂには、加圧流体の供給を受けるための供給部４４ｄが設けられている。そして、供給部４４ｄから供給された加圧流体は、洗浄部材４４の内部空洞Ｓ（図２参照）に導かれて複数のノズル４４ｃから噴射する。そのような加圧流体の噴射は、洗浄部材４４の内周面４４ａの全周にわたって行われる。
【００２９】
また、センサモジュール３は、上下移動によって、洗浄部材４４の内周面４４ａで囲まれた洗浄空間Ａ内に位置可能に配置されている。そして、洗浄部材４４の内周面４４ａで囲まれた洗浄空間Ａ内にセンサモジュール３の洗浄したい個所（例えば検出部３４）を位置させることで、洗浄したい個所を全周にわたって洗浄することができる。
【００３０】
ここで、洗浄部材４４に加圧流体を供給する供給システムについて説明する。洗浄部材４４には、所定圧（例えば、０．２ＭＰａ）に加圧された加圧水が配管８１を通じて加圧水供給部８２から供給される。配管８１には、操作・制御部２により開閉動作が制御される電磁弁８１ａが取り付けられている。
また、洗浄部材４４には、エア（加圧された空気）が配管８３を通じてエア供給部８４から供給される。配管８３には、操作・制御部２により開閉動作が制御される電磁弁８３ａが取り付けられている。
【００３１】
配管８１および配管８３は共に、配管８５に接続されている。すなわち、配管８１および配管８３は、合流部８６で配管８５に合流するように配設されている。配管８５は、洗浄部材４４の供給部４４ｄに接続されている。配管８５には、操作・制御部２により開閉動作が制御される電磁弁８５ａが取り付けられている。
【００３２】
洗浄部材４４に加圧流体を供給する供給システム（流体供給手段）は上述したように構成されているため、洗浄部材４４は、配管８５を介して加圧水又はエアの供給を受け、また、配管８５を介して、エアが混合されたエア加圧水（バブル）の供給を受ける。
【００３３】
このような各種流体の供給について具体的に説明する。操作・制御部２によって電磁弁８１ａ，８５ａが開かれると、加圧水供給部８２の加圧水が配管８１，８５を介して洗浄部材４４に供給される。また、操作・制御部２によって電磁弁８３ａ，８５ａが開かれると、エア供給部８４からのエアが配管８３，８５を介して洗浄部材４４に供給される。また、操作・制御部２によって電磁弁８１ａ，８３ａ，８５ａが開かれると、合流部８６にて加圧水供給部８２の加圧水にエア供給部８４のエアが混合され、エア加圧水として配管８５を介して洗浄部材４４に供給される。
このように、操作・制御部２の制御によって洗浄部材４４への供給流体を、加圧水、エア又はエア加圧水のいずれかを選択することができる。なお、操作・制御部２の作用に着目すると、操作・制御部２を選択供給手段ということができる。
【００３４】
図６は、センサモジュール３の洗浄を行う洗浄工程の手順を示すフローチャートである。
同図に示すように、操作・制御部２がセンサモジュール３（図４参照）を洗浄する必要があると判断したときには、操作・制御部２は、測定部４の円筒内面４５内においてセンサモジュール３の上下移動させる（ステップ１０１）。すなわち、操作・制御部２は、巻取り器３６（図４参照）に正転反転の駆動信号を送信して巻取り器３６を駆動させる。これにより、センサモジュール３は、洗浄部材４４の内周面４４ａに囲まれた洗浄空間Ａ（図５参照）内に洗浄したい部分が位置するように、測定部４の円筒内面４５内で上下移動を繰り返す。
【００３５】
その後、操作・制御部２は、電磁弁８１ａ，８５ａ（図４参照）に制御信号を送って電磁弁８１ａ，８５ａを開く。これにより、加圧水供給部８２（図４参照）から加圧水が配管８１，８５を介して洗浄部材４４に供給される（ステップ１０２）。洗浄部材４４に加圧水が供給されると、洗浄部材４４の複数のノズル４４ｃから加圧水が噴射される。すなわち、加圧水が洗浄部材４４に向かって噴射される。
【００３６】
ここで、センサモジュール３の検出部３４は、上述したように、５項目を検出するための複数の電極やセンサで構成された複雑な構造であるが、センサモジュール３の外周面はもちろん、センサモジュール３の奥まった部分や入り組んだ部分についても十分な洗浄を行うことができる。これについて詳細に説明する。
【００３７】
(1)複数のノズル４４ｃは、洗浄部材４４の内周面４４ａの全周にわたって設けられているので、洗浄部材４４の内周面４４ａに囲まれているセンサモジュール３は全方向から高圧の加圧水（ジェット流）の噴射を受ける。
(2)複数のノズル４４ｃから高圧で噴射された加圧水は、センサモジュール３や測定部４の円筒内面４５、洗浄部材４４等の様々な個所に当たって様々な角度で跳ね返ることを繰り返す。すなわち、加圧水が円筒内面４５内で乱反射する。
(3)センサモジュール３は、巻取り器３６の正転反転の繰り返しによって上下移動を繰り返す。すなわち、洗浄したい検出部３４を円筒内面４５の中の洗浄空間Ａを何回も通過するように、センサモジュール３は上下移動を繰り返す。
【００３８】
上述した(1)〜(3)の作用によって、センサモジュール３の洗浄したい個所について、センサモジュール３の長手方向に沿って全周にわたる洗浄が行われる。したがって、センサモジュール３の、奥まったり入り組んだりして洗浄し難い部分についても加圧水が行き渡り、十分な洗浄を行うことができる。
【００３９】
付言すると、従来の洗浄手段としては、ブラシやワイパーによる洗浄、又は、エアージェットや水ジェットによる洗浄等の、様々な手段が存在する。しかしながら、いずれも、一部の汚れ箇所をねらったものであり、複雑な構造をした電極や多項目水質計のような複数の電極、センサを備えたものを洗浄するにはその吹き出し口、ブラシを多くしなければならず、機構的に複雑なものになっている。また、ブラシやワイパーによる洗浄の場合には、砂を噛んだ場合には、擦る動作により傷等のおそれもある。そのような点で、本実施の形態による洗浄手段は、複雑な構造をもつ被洗浄体であっても、被洗浄体に対してダメージを与えることなく、簡易な洗浄手段で十分な洗浄効果を得ることができる。
【００４０】
ここで、洗浄部材４４には加圧水が供給される場合のほか、エアを混合したエア加圧水を洗浄部材４４に供給されるように操作・制御部２が制御することも可能である。すなわち、操作・制御部２は、電磁弁８１ａ，８３ａ，８５ａに制御信号を送って電磁弁８１ａ，８３ａ，８５ａを開き、合流部８６にて混合されたエア加圧水を洗浄部材４４に供給することも可能である。操作・制御部２は、必要に応じて洗浄部材４４に加圧水を供給するかエア加圧水を供給するかを判断し、その判断結果に基づいて電磁弁８１ａ，８３ａ，８５ａの制御を行う。エア加圧水を供給する場合には、加圧水を供給する場合と比べて、バブル混入による、より一層の汚れはがし効果が期待できる。
なお、洗浄しないと汚れてしまう場合に、本実施の形態による洗浄を１時間ごとに１回行うことにより、１ヶ月程度経過しても汚れがなく、良好な状態を維持していることを確認している。
【００４１】
洗浄工程の手順に話を戻す。図６に示すように、加圧水の供給によりセンサモジュール３の洗浄が開始された後は、操作・制御部２が洗浄を終了するか否かを判断する（ステップ１０３）。この判断は、例えば洗浄している時間を計測し、予め定められた時間が経過したか否かで行うことができる。
操作・制御部２が洗浄を終了すべきと判断したときには、加圧水供給を中止する（ステップ１０４）。すなわち、操作・制御部２は、開いていた電磁弁８１ａに制御信号を送って電磁弁８１ａを閉じる。これにより、加圧水供給部８２（図４参照）の加圧水が洗浄部材４４に供給されなくなる。
【００４２】
その後、操作・制御部２は、電磁弁８３ａ（図４参照）に制御信号を送って電磁弁８３ａを開く。このときには電磁弁８５ａは開いた状態であることから、電磁弁８３ａを開くと、エア供給部８４（図４参照）からエアが配管８３，８５を介して洗浄部材４４に供給される（ステップ１０５）。エアが洗浄部材４４に供給されると、洗浄部材４４の複数のノズル４４ｃからエアがセンサモジュール３に向けて噴射される。これにより、センサモジュール３にエアが吹き付けられ、センサモジュール３の水切りが行われる。すなわち、水流で洗浄後にエア流で水切りを行う。このように、センサモジュール３の水を吹き飛ばして乾燥させることができる。
【００４３】
そして、操作・制御部２は、所定時間の経過等により水切りが完了したとの判断をしたときには（ステップ１０６）、電磁弁８３ａ，８５ａに制御信号を送って電磁弁８３ａ，８５ａを閉じる。これにより、エア供給部８４から洗浄部材４４へのエア供給が中止される（ステップ１０７）。
【００４４】
また、操作・制御部２は、センサモジュール３が所定の位置に停止するように、巻取り器３６（図４参照）を制御する。これにより、センサモジュール３の上下移動が中止され（ステップ１０８）、一連の洗浄工程が終了する。
【００４５】
本実施の形態では、被洗浄体であるセンサモジュール３が、固定の洗浄部材４４に対して上下移動する構成であるが、その逆の構成すなわち、被洗浄体が固定されると共に洗浄部材４４が被洗浄体に対して移動する構成を採用することも考えられる。すなわち、被洗浄体と洗浄部材４４とが洗浄時に相対的な移動を行う構成である。
また、被洗浄体であるセンサモジュール３を上下移動させないで、洗浄部材４４にて洗浄する洗浄方法も考えられる。すなわち、センサモジュール３のうちの特に洗浄したい個所を洗浄空間Ａ内にとどまらせることにより、より一層の洗浄効果を期待することができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、洗浄部材４４による洗浄空間Ａが、水中ではなく空気中に位置している状態で洗浄工程を行っているが、洗浄部材４４による洗浄空間Ａが水中に位置している状態で洗浄工程を行うように構成することも考えられる。このような水中洗浄の構成を採用する場合には、洗浄時に洗浄部材４４に供給される加圧流体は、エア又はエア加圧水である。
【００４７】
すなわち、エアによりセンサモジュール３を洗浄する際には、図６のステップ１０２において、操作・制御部２は、電磁弁８３ａ，８５ａ（図４参照）を開いて、エア供給部８４のエアを配管８３，８５を介して洗浄部材４４に供給するように制御する。また、エア加圧水による洗浄の際には、操作・制御部２は、電磁弁８１ａ，８３ａ，８５ａを開いて、加圧水供給部８２の加圧水とエア供給部８４のエアとを合流部８６にて混合してエア加圧水とし、配管８５を介して洗浄部材４４に供給するように制御する。
このように、本実施の形態による構成を空気中だけでなく、水中における洗浄を行うことができるように変更することも考えられる。
【００４８】
次に、本実施の形態に係る水質測定装置１の設置例について説明する。
図７は、本実施の形態に係る水質測定装置１の設置例を説明するための説明図である。
本実施の形態に係る水質測定装置１は、主に河川や湖沼等の水質測定に用いられる。すなわち、図７に示すように、水質測定装置１は、選定された地点の観測室９１に設置されるものである。そして、水質測定装置１は、河川水等を連続的に自動採水した検水を測定し、測定値を図示しない指示計（図１の操作・制御部２を参照）に指示するとともに記録する。さらに、測定値を図示しないテレメータ装置に接続して伝送し、別の場所の管理事務所等にてデータの作表・解析を行うことも可能である。
【００４９】
河川水等の自動採水を行うために、図７に示す設置例では、河床に設置されたパイルで組み込まれた架橋９２に、河川水をポンプアップするための採水ポンプ９３や、異物を取り除くフィルタ９４等を支持させている。そして自動採水のための揚水管９５や、測定後の検水を排出するための図示しない排水管等も設置されている。すなわち、水質測定装置１は、いわゆる浸漬型ではない。
【００５０】
このように、水質測定装置１は、センサモジュール３の検出部３４を河川等に常時浸漬して連続測定するものではない。すなわち、水質測定装置１は、河川等からポンプアップした検水を検水槽４２に導いてセンサモジュール３の検出部３４を検水槽４２内に入れて測定するものであり、測定時以外には、検出部３４が検水槽４１内から引き上げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施の形態に係る水質測定装置を示す概略構成図である。
【図２】センサモジュールおよび測定部の各々の構成を説明するための縦断面図である。
【図３】図２に示すセンサモジュールの検出部の概略構成を示す斜視図である。
【図４】検出部の洗浄時におけるセンサモジュールおよび測定部の概略縦断面図である。
【図５】図４の線V−Vによる断面図である。
【図６】センサモジュールの洗浄を行う洗浄工程の手順を示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態に係る水質測定装置の設置例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…水質測定装置、２…操作・制御部（選択供給手段）、３…センサモジュール、３４…検出部（洗浄対象物）、３５…ワイヤ（移動手段）、３６…巻取り器（移動手段）、４…測定部、４４…洗浄部材（洗浄部、リング部材）、４４ａ…内周面、４４ｃ…ノズル、４４ｄ…供給部、４５…円筒内面、８１，８３，８５…配管、８１ａ，８３ａ，８５ａ…電磁弁、８２…加圧水供給部、８４…エア供給部、８６…合流部、Ａ…洗浄空間、Ｓ…内部空洞
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水質計に用いられる洗浄装置であって、
水質計の一部を構成する洗浄対象物を受け入れ可能な洗浄筒と、
前記洗浄筒に受け入れられる洗浄対象物の周囲から洗浄対象物に向けて略全周にわたって加圧流体を噴射して洗浄対象物を洗浄する洗浄部と、
を含む洗浄装置。
【請求項２】
前記洗浄部に加圧流体として、エア、加圧水および両者を混合したエア加圧水を供給可能な流体供給手段を更に含み、当該流体供給手段は、洗浄対象物を水中にて洗浄するときには、エア又はエア加圧水を当該洗浄部に供給し、洗浄対象物を空気中にて洗浄するときには、加圧水又はエア加圧水を当該洗浄部に供給することを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記洗浄部は、中央に洗浄空間が形成されると共に当該洗浄空間を形成する内周面に複数のノズルが形成されるリング部材を備え、かつ、当該リング部材により洗浄対象物の洗浄を行うことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記洗浄筒が受け入れる洗浄対象物は、複数の電極もしくはセンサ、又は複雑形状の電極もしくはセンサを備えていることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項５】
検水の水質に関する項目を検出するための検出部と、
前記検出部を収容するための空間が形成された収容部と、
前記収容部に収容された前記検出部の周囲から当該検出部に向けて略全周にわたって加圧流体を噴射して当該検出部を洗浄する洗浄部と、
を含む水質測定装置。
【請求項６】
前記検出部を前記収容部内で往復移動する移動手段を更に含み、当該移動手段は、前記洗浄部により当該検出部が洗浄されている間、当該検出部を往復移動することを特徴とする請求項５に記載の水質測定装置。
【請求項７】
前記洗浄部を往復移動する移動手段を更に含み、当該移動手段は、当該洗浄部により前記検出部が洗浄されている間、当該洗浄部を往復移動することを特徴とする請求項５に記載の水質測定装置。
【請求項８】
前記洗浄部に加圧流体としてエアと加圧水とを選択的に供給可能な選択供給手段を更に含み、当該選択供給手段は、洗浄された前記検出部の水切りを行うためのエアを当該洗浄部に供給することを特徴とする請求項５に記載の水質測定装置。
【請求項９】
水質計に用いられる洗浄方法であって、
水質計の一部を構成する洗浄対象物と当該洗浄対象物を洗浄する洗浄部とを相対的に移動し、
前記洗浄部が前記洗浄対象物の周囲から全周にわたって加圧流体を噴射して当該洗浄対象物を洗浄することを特徴とする洗浄方法。
【請求項１０】
前記洗浄部が水中に位置しているときには、エア又はエアを含む加圧水を加圧流体として噴射し、前記洗浄部が空気中に位置しているときには加圧水又はエアを含む加圧水を加圧流体として噴射することを特徴とする請求項９に記載の洗浄方法。
【請求項１１】
洗浄された洗浄対象物の水切りを行うためのエアを洗浄部に供給することを特徴とする請求項９に記載の洗浄方法。
【請求項１】
水質計に用いられる洗浄装置であって、
水質計の一部を構成する洗浄対象物を受け入れ可能な洗浄筒と、
前記洗浄筒に受け入れられる洗浄対象物の周囲から洗浄対象物に向けて略全周にわたって加圧流体を噴射して洗浄対象物を洗浄する洗浄部と、
を含む洗浄装置。
【請求項２】
前記洗浄部に加圧流体として、エア、加圧水および両者を混合したエア加圧水を供給可能な流体供給手段を更に含み、当該流体供給手段は、洗浄対象物を水中にて洗浄するときには、エア又はエア加圧水を当該洗浄部に供給し、洗浄対象物を空気中にて洗浄するときには、加圧水又はエア加圧水を当該洗浄部に供給することを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記洗浄部は、中央に洗浄空間が形成されると共に当該洗浄空間を形成する内周面に複数のノズルが形成されるリング部材を備え、かつ、当該リング部材により洗浄対象物の洗浄を行うことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記洗浄筒が受け入れる洗浄対象物は、複数の電極もしくはセンサ、又は複雑形状の電極もしくはセンサを備えていることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項５】
検水の水質に関する項目を検出するための検出部と、
前記検出部を収容するための空間が形成された収容部と、
前記収容部に収容された前記検出部の周囲から当該検出部に向けて略全周にわたって加圧流体を噴射して当該検出部を洗浄する洗浄部と、
を含む水質測定装置。
【請求項６】
前記検出部を前記収容部内で往復移動する移動手段を更に含み、当該移動手段は、前記洗浄部により当該検出部が洗浄されている間、当該検出部を往復移動することを特徴とする請求項５に記載の水質測定装置。
【請求項７】
前記洗浄部を往復移動する移動手段を更に含み、当該移動手段は、当該洗浄部により前記検出部が洗浄されている間、当該洗浄部を往復移動することを特徴とする請求項５に記載の水質測定装置。
【請求項８】
前記洗浄部に加圧流体としてエアと加圧水とを選択的に供給可能な選択供給手段を更に含み、当該選択供給手段は、洗浄された前記検出部の水切りを行うためのエアを当該洗浄部に供給することを特徴とする請求項５に記載の水質測定装置。
【請求項９】
水質計に用いられる洗浄方法であって、
水質計の一部を構成する洗浄対象物と当該洗浄対象物を洗浄する洗浄部とを相対的に移動し、
前記洗浄部が前記洗浄対象物の周囲から全周にわたって加圧流体を噴射して当該洗浄対象物を洗浄することを特徴とする洗浄方法。
【請求項１０】
前記洗浄部が水中に位置しているときには、エア又はエアを含む加圧水を加圧流体として噴射し、前記洗浄部が空気中に位置しているときには加圧水又はエアを含む加圧水を加圧流体として噴射することを特徴とする請求項９に記載の洗浄方法。
【請求項１１】
洗浄された洗浄対象物の水切りを行うためのエアを洗浄部に供給することを特徴とする請求項９に記載の洗浄方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１０１４２０（Ｐ２００７−１０１４２０Ａ）
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９３００９（Ｐ２００５−２９３００９）
【出願日】平成１７年１０月５日（２００５．１０．５）
【出願人】（０００２１９４５１）東亜ディーケーケー株式会社 (204)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月５日（２００５．１０．５）
【出願人】（０００２１９４５１）東亜ディーケーケー株式会社 (204)
【Ｆターム（参考）】
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