JP2001083140A - 水質計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小形で構成する部品が容易に組込可能な構造で
ある水質計を提供する。 【解決手段】流路が立体的に形成された流路部材を介し
て試料をサンプリングし、分析を行う水質計であって、
分析に使用する試薬，基準液を収容する複数の収容容器
と、前記試料および／または前記収容容器中の液体を送
液するための複数のポンプと、前記ポンプによって送液
された各液体の流れを制御する複数のバルブと、前記流
路部材に接続され、前記試料および／または前記収容容
器中の液体を前記流路部材を介して導入し分析を行う分
析部と、前記複数のポンプを固定し、前記流路部材の所
定の位置に接続するポンプ固定部材と、前記複数のバル
ブを固定し、前記流路部材の所定の位置に接続するバル
ブ固定部材とを有する。 【効果】構成部品が非常に小型化された状態においても
各部品を簡単に組み込むことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上水道の配水水質
監視システムに関わり、特に配水管末端部分の水質をオ
ンラインで継続監視するに適した小形の水質計に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上水道の配水水質を監視するシス
テムとしては、例えば東京都の自動水質計測システムが
あり、「計測と制御」Vol.３３(1994年発行）649ページ
にシステムとその時用いられる水質計に仕様が紹介され
ている。

【０００３】この配水水質監視システムにおいては、水
質計が事業者側配管網の系統毎に設置され、系統毎の配
水水質を連続的に測定して定期的にテレメータでセンタ
に信号伝送する構成をとっている。

【０００４】また、配水管末端部分又は需要家側の配水
の水質測定手段としては、手分析による水質計測または
可搬式の水質計でのオフライン計測が行われていた。

【０００５】また、需要家側の配水の水質測定手段とし
ては手分析による水質計測または可搬式の水質計でのオ
フライン計測が行われていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のシス
テムでは水質計は事業者側の配水系統毎に配置するので
設置台数が少なくて済み、系統毎の供給水の平均的な水
質が把握できる利点がある反面、最終的に需要家が飲用
する水質が把握できない欠点がある。

【０００７】配水の水質は配水供給点で計測管理されて
いるが、配水管路網を通過する間に水質が低下する。具
体的には殺菌力を保つための残留塩素濃度が配水設備内
や含有物との化学反応によって低下し、管路内の錆によ
る着色のため色度が上昇し、管壁の付着物の剥離等によ
り濁度が上昇する等の例があげられる。これらは系統の
本管でも起こり得るが、むしろ需要家の配管内でより顕
著にみられる。なぜなら残留塩素濃度は滞留時間に比例
して濃度が低下することが知られており、常時通水のあ
る系統本管に比べて末端配管では滞留時間は長くなるた
め、残留塩素濃度は低下し、極端な場合には濃度がゼロ
になり殺菌力の失われた水を飲用する需要家の場合も起
こり得る。残留塩素濃度が低下すると、水の殺菌力が低
下し、微生物特に病原性微生物（例えばＯ−１５７な
ど）が繁殖する可能性があり、安全・健康面で社会的な
問題をひき起こす。反面、安全をみて過度の塩素注入を
行うと残留塩素濃度は確保されるものの塩素濃度が高く
なるため、いわゆる「カルキ」臭が問題になったり、塩素
の副生成物であるトリハロメタンなどの有害物質が生成
されて安全面で課題を残す。

【０００８】色度，濁度等についても滞留時間が長くな
ることにより、同様のことがいえる。特に集合住宅や事
業所等では受水槽があり、その管理が適切でない場合に
はこの問題が顕著に表れる。

【０００９】このように最終的に需要家が飲用する末端
水の水質を測定してその値が適切であるかどうかを監視
し、適切になるように管理するのが理想的な水質管理で
ある。従来これを実現できなかった背景には次の理由が
あった。

【００１０】（１）水質計が大形（例：１.２ｍ×１.８
ｍ×０.６ｍ)のため需要家である家庭や集合住宅には設
置できない。

【００１１】（２）水質計の単価及び工事費用が高価な
ため予算の制約から配備台数には限界がある。

【００１２】（３）メンテナンスに専門技術を要し、安
全性にも配慮する必要から一般家庭への導入は困難。

【００１３】一方、手分析や、可搬式の水質計による配
水末端の水質計測では末端の水質が測定できるものの、
結果が出るまでに時間がかかったり、連続的な水質デー
タが得られないために一日の変化範囲や非定常時の挙動
がつかめない欠点がある。この種のデータは非定常時の
最大値が重要な意味を持ち、それを最小にするためのシ
ステムの運転・制御方法の確立が重要である。この意味
から上記手分析や可搬式の水質計では監視システムの水
質計としては利用できない欠点があった。

【００１４】また、希には配水管末端部分に於いても測
定項目及び設置場所を限定（例えば残留塩素計のみを１
万〜数万世帯当たり１台程度設置）してオンライン計測
が行われていた例はあった。

【００１５】しかしながら、従来システムに使用してい
たオンライン水質計は、単項目の測定であっても浄水場
で使用している様な分析計であり、大型且つ高価である
だけでなく設置場所の確保も困難であり、充分な測定項
目・測定個所を確保した木目細かな水質計測が困難であ
った。

【００１６】従って上記のような問題点を解決するため
には、各需要家毎に設置でき、且つオンラインで水質測
定が可能な水質計が必要である。

【００１７】しかし、水質計の形状を単に小形にして
も、要求される信頼性は同等であり、むしろ小型低価格
化により、飛躍的に多くの台数が設置されることが予想
されるため、信頼性を向上させるには、常に安定した水
質分析を可能とさせる必要が有る。このためにはより保
守性を高めなければならない。保守性を向上させるため
には、より簡単な組立構造であることが望ましい。

【００１８】本発明の目的は、小形で複数の項目が分析
可能であり、且つ構成する部品が容易に組込可能な構造
である水質計を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の目的は、流路が立体的に形成された流路部材
を介して測定対象試料をサンプリングし、分析を行う水
質計であって、分析に使用する試薬，基準液を収容する
複数の収容容器と、前記測定対象試料および／または前
記収容容器中の液体を送液するための複数のポンプと、
前記ポンプによって送液された各液体の流れを制御する
複数のバルブと、前記流路部材に接続され、前記測定対
象試料および／または前記収容容器中の液体を前記流路
部材を介して導入し分析を行う分析部と、前記複数のポ
ンプを固定し、前記流路部材の所定の位置に接続するポ
ンプ固定部材と、前記複数のバルブを固定し、前記流路
部材の所定の位置に接続するバルブ固定部材とを有する
ことである。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１２は本発明の水質計が適用さ
れる配水末端監視システムの基本的な構成を示す図であ
る。河川，湖沼，井戸等の原水は浄水施設１により飲用
に適した水質に浄化され、配水施設２に送られる。配水
施設２から送出された飲料水は配水本管４，配水系統配
管５から水質計８に入るか、更に水道事業所側配水管
６，需要家側配水管７を通り、水質計８に入る。飲料水
の水質を測定した水質計８の出力は無線，有線，衛星等
のメディアを通じて管理センタ３に送られ、そこで必要
なデータ処理を行って、水質が適正な値になるように浄
水施設１，配水施設２の運転条件を制御する。

【００２１】図１３はこのような配水末端監視システム
の需要家における水質計の設置形態例を示す。水道事業
者側の配水系統配管５，６または需要家側配水管７から
分岐した飲料水は、閉止弁１０，水道メータ９を経て配
水設備１１に入るが、同時に水質計８で複数項目の水質
測定が行われる。配水設備１１は配管網より構成され、
その内の一箇所から蛇口などの給水栓１２を経て飲料水
が需要家に供給される。

【００２２】水質計８は、水道メータ９前後に取り付け
られ、水道メータ収納箱内に設置できる他、マンホー
ル，消火栓，需要家施設内，水道蛇口付近などにも容易
に設置できる大きさとしている。

【００２３】図１４は水質計８の内部構成を示す図で、
配水管５，６，７から導入された飲料水は、試料水とし
て試料導入部１３，複数個の測定成分毎の試薬混合部１
４ａ〜１４ｃを経て、複数個の計測分析部１５〜１７に
導入され、項目毎に所定のシーケンスで測定後、電気信
号に変換されて信号処理・制御部１８に伝送される。信
号処理・制御部１８は電源部２０より電源の供給を受け
て動作し、入出力／伝送部１９で伝送用の伝送信号に変
換された後、無線２１による伝送またはテレメータによ
り専用線、または公衆回線を通じて管理センタ３に伝送
される。

【００２４】上記試料混合部１４ａ〜１４ｃ及び計測分
析部１５〜１７からなる混合分析部１１０は、マイクロ
ファブリケーション技術の採用により超小型化が実現で
きる共に、消費電力の低減と試料水及び試薬類の使用量
の縮減を実現でき、これにより、電源の電池化と排水の
回収又は蒸発方式の採用が可能となり、加えてデータ伝
送に無線回線を使用すれば、水質計設置時の配線及び排
水工事を不要にでき、水質計の設置自由度を飛躍的に向
上させることができる。

【００２５】図１１に、水質計８の具体的構成を示す。

【００２６】水質計８は、マザーボード１０１に各種ポ
ンプや電磁弁，分析部等を取り付けることにより構成さ
れる。マザーボード１０１は、点線内で示される流路を
備えている。

【００２７】水道事業者側や需要家側などの配水管５１
内を流れる飲料水（試料水）５２は、配管５３を介して
サンプリングされ、手動弁５４，配管５５，減圧弁５６
を経て、更に配管５７，手動弁５８，排水管５９より排
水溝６０に排水する。

【００２８】配管５７より、一定圧に保たれた試料水５
２の一部は、配管６１により分岐され手動弁６２を経て
試料水中の大きな異物を除去するフィルタ６３を介し
て、マザーボード１０１中の流路６５を介して脱泡槽６
６に導かれる。該脱泡槽６６の内部で試料水５２中に含
まれる気泡は脱泡槽６６の上部に溜まり、随時流路６
８，電磁弁６９，流路７０を介して排水溝６０に廃棄さ
れる。

【００２９】一方、脱泡槽６６で気泡を取除いた試料水
は、流路７２，電磁弁７３を介して定量ポンプ７４に導
かれる。更に試料水は複数個の電磁弁７５ａ,７５ｂ,７
５ｃを介してそれぞれが独立した項目を分析する複数個
の分析部７６，７７，７８に選択的に送出される。該分
析部は取付け形状及び配管取り合いが共通化され、他の
分析部と全く同一かあるいは互換性を有するように、マ
ザーボード１０１に着脱可能に保持されている。また、
該マザーボード１０１の外側には液体を内蔵した複数個
カートリッジ７９，８０，８１が着脱可能に保持されて
おり、該カートリッジ内部の液体を分析計本体６４に供
給している。カートリッジ７９からの液体８２は、電磁
弁８３から定量ポンプ８４に導かれ、複数個の電磁弁８
５ａ，８５ｂ，８５ｃを介して、分析部７６，７７，７
８に選択的に送出される。同様に、カートリッジ８０内
の液体８６はポンプ８７を経た後、複数個の電磁弁88
ａ，８８ｂ，８８を介して各分析部へ、またカートリッ
ジ８１内の液体８９はポンプ９０を経て電磁弁９１ａ，
９１ｂ，９１ｃを介して各分析部へ選択的に送出され
る。

【００３０】各分析部は、前記各流体を混合又は選択し
反応させる試薬混合部と計測分析部とから成っており、
マイクロファブリケーション技術を用いて製作され、非
常に小型化された分析計１台分の機能を有している。

【００３１】各分析を終了した廃液は、流路９２，流路
７０を経て機外に排出される。廃液９２が有害な場合や
排水設備が無い場合には、電磁弁９３，流路９４を介し
て回収容器９５に排出される。

【００３２】本発明の水質計８は、上記構成において、
飲料水用配水管５１からサンプリングした試料水５２に
対して、複数個のポンプと電磁弁をシーケンス制御する
ことで、前記カートリッジ内の液体と共に分析部内の試
薬混合部に導き反応させ、計測分析部でその結果を計測
するものである。

【００３３】代表的応用例として、試料水５２を水道水
とし、カートリッジ７９内の液体８２に残留塩素に反応
して発色する試薬（例えばＤＰＤ又はオルトトリジン）
を用い、カートリッジ８０内の液体８６には洗浄液(例
えば、希塩酸又は中性洗剤)、カートリッジ８１内の液
体８９には基準液（例えば純水又は校正液）を選択して
おく。これらを所定のタイミングでシーケンス制御し、
各分析部に導く。例えば分析部７６を残留塩素計、分析
部７７を色度計、分析部７８を濁度計として使用する。
試薬を入れた液体８２は残留塩素計に割り当てた分析部
７６にのみ使用する。

【００３４】試薬の種類を変えれば、測定項目を変える
ことができ、またどの分析部にどの測定項目を割り当て
るかの選択も自由である。

【００３５】残留塩素計の場合は、試薬反応により試料
水の発色の程度を吸光度法で測定し、色度計の場合は、
試薬を使用せず試料水そのものの吸光度を測定するが吸
光度が低いため基準液（純水）との比較測定方式とし、
所定の周期で基準液を測定しゼロ点のベースラインの補
正を行う。一方濁度計は、試薬も基準液も使用せず試料
水中の濁質粒子の数を計数し濁度換算を行う方式とす
る。

【００３６】このほか、分析部に電極を内蔵したものを
装着すれば、分析部の構造を変更すること無く導電率計
やＰＨ計の機能を加えることができる。

【００３７】また、洗浄液（液体８６）は所定の間隔で
各分析部に導かれ、分析部内の流路やセル，電極などを
洗浄する。洗浄によって生じた異物は、試料水又は基準
液で流し去れば良い。

【００３８】図７は、マザーボード１０１の外観図であ
る。（ａ）（ｃ）は側面図、（ｂ）は上面図及び側面
図、（ｄ）は底面図である。

【００３９】マザーボード１０１には、水質計８の内部
にある全流路（流路６５，６８，７０，７２，９２，９
４他）が立体的に形成されている。外観は約１０cm×５
cm×３cm程度の直方体を形成しており、その外周面に
は、複数個のバルブ，ポンプ，分析計などを配管を用い
ずに直接又はシール材を介して保持可能なように、複数
個の流路開口部１０２や各ユニット取り付け用のネジ穴
１０３が形成されている。

【００４０】マザーボード１０１内が各液体を供給・排
出するための流路との取り合いは、スペースを節約する
ために流路接続部１６８に集中配列している。また、マ
ザーボード１０１を固定するための取付穴１７０は、取
り付けの裕度（温度による延び縮み吸収）を持たせるた
め長方円形状を採用している。

【００４１】このマザーボード１０１の内部流路は、各
バルブ，ポンプ，分析部の流路口部間を３次元で構成さ
れた３次元立体流路となっている。また、流路接続部１
６８のプラグ形状も一体成形されている。

【００４２】本実施例では、紫外線硬化形プラスチック
を使用し、液体の樹脂に紫外線レーザ光を選択的に照射
し、光の当たった部分のみを硬化させて形状を形成せし
める光造形法を採用した。この光造形法で流路に当たる
部分には光を当てず未硬化の液体のまま残し、成形後未
硬化樹脂を洗い流すことによって任意の立体流路を形成
可能にしている。使用した樹脂は紫外線硬化形で透明の
エポキシ系樹脂を使用し、流路内部の状態が外部より観
察できる様にした。また光造形法は、特別の成形型を必
要とせずＣＡＤ(computer aided design）の３次元の設
計データのみで安価で迅速に実現でき、配管系接続部の
信頼性を向上できる長所がある。

【００４３】このように、各機能部品をユニット化し、
マザーボード１０１に一体配置することで、限られたス
ペースに多機能部品を詰めることが可能となり、製品を
容易に小型化できる。また、マザーボード１０１を含め
各ユニット着脱が簡便かつ位置再現が保たれる構造であ
るため、分析の信頼性，再現性，保守性向上も得られ
る。

【００４４】図１は、マザーボード１０１に分析部やポ
ンプ等の構成部品を取り付けた場合の構成図である。
（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図であ
る。

【００４５】マザーボード１０１には、前述のように、
各分析部やポンプ，電磁弁等が取り付けられるが、モジ
ュール化された分析部７６，７７，７８は手回しねじ１
５６で、ポンプはポンプユニット１５３，１５４として
手回しねじ１５８，１５９で、電磁弁は電磁弁ユニット
１５１，１５２として手回しねじ１５７にて直接組み付
ける構造としている。

【００４６】分析部７６，７７，７８，ポンプユニット
１５３，１５４，電磁弁ユニット１５１，１５２を搭載
したマザーボード１０１は、取付穴１７０に取付ボード
１６０に取り付けられた取付ピン１６１を差し込むこと
により取付ボード１６０に取り付けられ、更に手回しね
じ１５５にて取り付けされる。取付ピン１６１は、位置
決め兼締め付け防止のために設けられるものであり、マ
ザーボード１０１の高さと同一であるため手回しねじ１
５５を締め過ぎてもマザーボード１０１を破損させるこ
とはない。また、部品最小数で簡便に固定できる。この
とき、同時に分析部７６，７７，７８への給排水の取り
合いとなる流路接続部１６８も取付ピン１６１の案内に
従って取付ボード１６０の流路接続部１７３にＯリング
等のシール材１６９を介して接続される。

【００４７】流路接続部１６８は、各流路毎にマザーボ
ード１０１から突出したプラグ形状（凸部形状）とし、
また取付ボード１６０側の流路接続部１７３はソケット
形状（凹部形状）とすることで、流路の接続を容易して
いる。また、流路の凹凸はこの逆の形状関係でも良い。

【００４８】図２は、ポンプユニット取付構造図であ
る。ここでは、ポンプ７４，８４について説明する。
（ａ）は専用ポンプホルダ１５３ａの上面図、（ｂ）は
専用ポンプホルダ１５３ａにポンプ７４，８４を組み込
んだときの側面図である。

【００４９】ポンプ７４，８４は、金属または樹脂でで
きた専用ポンプホルダ１５３ａに組み込んで固定し、そ
の専用ポンプホルダ１５３ａをマザーボード１０１に手
回しねじ１５８にて取り付ける。流路の接続は、シール
材を介して接続される。ポンプ７４，８４の組み込み位
置は、専用ポンプホルダ１５３ａの取り付け穴１７２に
対し、非対称な位置に配置されており、誤った取り付け
の防止に有効な構造となっている。ポンプ８７，９０に
ついても同様で、マザーボード１０１に手回しねじ１５
９にて取り付けられる。専用ポンプホルダ１５３ａはマ
ザーボード101と同様に光造形法を用いて成形すること
で、ポンプ形状にあった適切な部材が得られる。

【００５０】図３はバルブユニット１５２の構成図であ
る。（ａ）は専用バルブホルダ152aの上面図、（ｂ）は
専用バルブホルダ１５２ａに電磁バルブを組み込んだ場
合の側面図、（ｃ）は専用バルブホルダ１５２ａの一部
を拡大した図である。

【００５１】バルブユニット１５２では、樹脂で製作し
た専用バルブホルダ１５２ａに複数個のバルブを組み込
むことで構成され、この専用バルブホルダ１５２ａはマ
ザーボード１０１に手回しねじ１５７にて固定する。マ
ザーボード１０１の各流路との接続は、シール材を介し
て接続される。専用バルブホルダ１５２ａは、（ｃ）に
示すように、バルブを保持するバルブホールド部分間に
スリットを設け、はりの役割をする構造となっており、
これにより、バルブホールド部が左右に開閉（たわむ）
ようになり、バルブ１個ごとに容易に着脱可能としてい
る。

【００５２】また、マザーボード１０１と同様に光造形
法を用いて樹脂にて成形することで、バルブ外形状に合
わせたホールド形状とすることが可能となり、最適な専
用バルブホルダ１５２ａとなる。

【００５３】図４は、分析部付近の構造図である。
（ａ）は分析部の側面図、（ｂ）は分析部の底面図であ
る。

【００５４】モジュール化された分析部（導電率やｐＨ
の測定用に電極を内蔵した分析部も含まれる）のそれぞ
れは、取付け寸法及び流路の取り合いについては共通
で、試薬混合部２０１と計測分析部２０２から構成され
る。試薬混合部２０１と計測分析部２０２は、固定金具
１６６によって接続される。そのため、常に光学系の相
対位置が保持されるため、組み立て調整後の状態を維持
可能となる。

【００５５】計測分析部２０２にはＬＥＤまたはレーザ
ダイオードから成る発光素子２０３と、該発光素子２０
３の光を集光してセル部３１１の斜面３０３に光を集め
るレンズ系２０４，光量変化をモニタする受光素子２０
５が配置されている。セル部３１１内を透過した光２０
６は斜面３０３の対向する斜面３０３′に反射し、計測
分析部２０２のほうに戻る。この光２０７の光量を測定
する受光素子２０８を計測分析部２０２の一部に配置し
ている。

【００５６】図５は、試薬混合部２０１の構造図であ
る。

【００５７】試薬混合部２０１はシリコンの基板３０
１，パイレックスガラスのカバー302の２層構造になっ
ており、マイクロファブリケーション技術で製作してあ
る。基板３０１は高純度のシリコンウエハを異方性エッ
チングにより逆Ｓ字形をし、所定の角度を有する斜面３
０３と平らな底面３０４を有する流路３０５を形成して
ある。さらに裏面からも異方性エッチングし、角型をし
た複数個の貫通穴３０６，３０７，３０８，３０９と、
数十μｍの微細な穴が１００から２００μｍピッチでメ
ッシュ状に並んでいるメッシュ穴３１０が形成してあ
る。これら複数個の穴は、表面で前記流路によって連結
されている。また該基板３０１の表面にはカバー３０２
が陽極接合（アノーディック ボンディング）により接
合されている。両者の接合はウエハサイズのまま高温真
空中で所定電圧を印加することにより行い、接合後使用
サイズに切断して使用する。

【００５８】基板３０１はマザーボード１０１から複数
種類の液体（試料水，試薬８２，洗浄液８６，基準液８
９）の選択的な供給を受け、貫通穴３０６には基準水８
６，貫通穴３０７には洗浄液８９，貫通穴３０８には試
料水，メッシュ穴３１０には試薬８２が供給される。供
給された液体は流路３０５内を流れ流路内の直線部であ
るセル部３１１に導かれ、貫通穴３０９を経てマザーボ
ード１０１に排出される。

【００５９】残留塩素測定の場合、洗浄液８６，基準水
８９を停止した状態で試料水と試薬８２を所定の流量比
で供給し、流路３０５内で混合する。この時試薬８２は
試料水の中にメッシュ穴３１０を介して注入される。こ
の為試薬８２は試料水中に細かく均一に注入されるので
短時間で拡散し、残留塩素濃度に対応した発色反応をす
る。発色した反応液３１２は前記セル部３１１に導か
れ、その発色度を光学的に計測される。計測時は計測値
を安定させるため一時的に流体を停止する。計測後反応
液３１２は貫通穴３０９より排出される。感度又はゼロ
点の校正をする場合は、試料水の代わりに予め塩素濃度
を測定してある基準液８９を供給し同様の手順で計測し
その測定値を基準値として以後の測定値を補正する。洗
浄液８６は試薬混合部２０１（特にセル部３１１）の鉱
物性あるいは植物性の汚れを除去するために、所定の周
期又は汚れの程度に応じて供給され、洗浄される。

【００６０】本分析部は、図６に示されるようにシール
材１７１を介してマザーボード101の流路に接続され、
手回しねじ１５６にて固定される。マザーボード１０１
には、分析部の取り付けを案内するガイド１７２が設け
られ、容易に固定できる構造となっている。各分析部
は、測定目的により測定原理は異なるが、マザーボード
１０１への配置は自由で、測定目的に合わせた分析部選
択と液体供給及び計測のシーケンスを選択することによ
り、所定の用途の分析機能を持たせることを可能にして
いる。

【００６１】本実施例によれば、分析部やポンプ，バル
ブ等の水質計の構成部品が、容易に着脱可能となり、更
には各部品とマザーボード１０１との流路の取り合いで
接続を誤ることなく簡単に接続することができる。これ
により、保守時においての信頼性を向上させることがで
きる。

【００６２】図８は、他の実施例を示し、マザーボード
１０１との流路取り合いにコネクタを用いた場合の構造
図である。（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は
底面図である。

【００６３】取付ボード１６０との流路取り合いを例に
示す。取付ボード１６０にチューブ１７４を接続し、そ
のチューブ１７４の他端を専用コネクタ１６４に接続す
る。この専用コネクタ１６４を、マザーボード１０１の
流路接続部１６８に接続する。

【００６４】専用コネクタ１６４の形状は、図９にある
ように、マザーボード１０１側にソケット形状(凹部形
状)を設けた場合は、専用コネクタ１６４側にシール材
１６９を含めたプラグ形状（凸部形状）を設けるものと
してある。またこの逆の形状関係としてもよい。

【００６５】専用コネクタ１６４には、複数の流路があ
るが、流路配置は図１０に示すように、不等ピッチや非
対称配置とすることで、接続違い防止や接続位置を意識
することなく接続が可能となり、簡便に接続ができる。

【００６６】各ポンプユニットについても上記と同様
に、各ポンプを直接マザーボード101に接続せず専用コ
ネクタ１６２，１６３とチューブを介して接続すること
ができる。

【００６７】このように、水質計８の設置条件により、
取付ボード１６０に直接マザーボード１０１が接続でき
ない場合や、また、マザーボード１０１にポンプが直接
接続できない場合に、本実施例によれば専用コネクタを
用いることで容易に接続可能となり、保守性を向上でき
ると共に、設置形態の自由度を向上させることができ
る。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、水質計の小型化によっ
て、構成部品が非常に小型化された状態においても、各
部品を簡単に組み込むことが可能となる。また、各部品
間の流路の取り合いの確実性も増し、メンテナンスが非
常に簡便となり技術的知識を持たない者でもメンテナン
ス可能となり、保守の信頼性が向上する。ひいては常に
安定した水質分析を提供することができる。

【００６９】また、各構成部品がユニット化されている
ため生産性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ユニット化機能部品を搭載したマザーボード構
造図である。

【図２】ポンプユニットを示す図である。

【図３】バルブユニットを示す図である。

【図４】分析部の構造を示す図である。

【図５】試薬混合部の構成を示す図である。

【図６】分析部とマザーボードの取り付け断面を示す図
である。

【図７】マザーボードの外観を示す図である。

【図８】流路コネクタ接続のマザーボード構造図であ
る。

【図９】流路コネクタ接続断面図である。

【図１０】コネクタ上の流路の配置を示す図である。

【図１１】水質計内部の構成を示す図である。

【図１２】配水監視システムを示す図である。

【図１３】水質計の設置例を示す図である。

【図１４】水質計の概略構成図である。

【符号の説明】

１…浄水施設、２…配水施設、３…管理センタ、４…配
水本管、５…配水系統本管、６…水道事業者側配水管、
７…需要家側配水管、８…水質計、１３…試料導入部、
１４…試薬混合部（ａ，ｂ，ｃ）、１５，１６，１７，
７６，７７，７８…分析部、１８…信号処理・制御部、
１９…入出力／伝送部 、２０…電源部、７４，８４…
定量ポンプ、７５，８３，８５，８８，９１，９３…電
磁弁、７９，８０，８１…カートリッジ、８７，９０…
ポンプ、１０１…マザーボード、１０２…流路開口部、
１０３…ネジ穴、１５２…バルブユニット、１５２ａ…
専用バルブホルダ、１５３，１５４…ポンプユニット、
１５３ａ，１５４ａ…専用ポンプホルダ、１５５，１５
６，１５７…手回しねじ、１６０…取付ボード、１６１
…取付ピン、１６２，１６３，１６４…流路コネクタ、
１６６…固定金具、１６７…ガイド、１６８，１７３…
流路接続部、１７４…チューブ、２０１…試薬混合部、
２０２…計測分析部。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流路が立体的に形成された流路部材を介し
   て測定対象試料をサンプリングし、分析を行う水質計で
   あって、 分析に使用する試薬，基準液を収容する複数の収容容器
   と、 前記測定対象試料および／または前記収容容器中の液体
   を送液するための複数のポンプと、 前記ポンプによって送液された各液体の流れを制御する
   複数のバルブと、 前記流路部材に接続され、前記測定対象試料および／ま
   たは前記収容容器中の液体を前記流路部材を介して導入
   し分析を行う分析部と、 前記複数のポンプを固定し、前記流路部材の所定の位置
   に接続するポンプ固定部材と、 前記複数のバルブを固定し、前記流路部材の所定の位置
   に接続するバルブ固定部材とを有することを特徴とする
   水質計。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記流路部材は、光造形法を用いて形成された樹脂であ
   ることを特徴とする水質計。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記バルブ固定部材は、前記バルブの外形に近似した形
   状の複数のバルブ保持部と、当該バルブ保持部間の間隙
   を有し、前記流路部材に対して着脱自在であることを特
   徴とする水質計。
4. 【請求項４】請求項１において、 前記分析部および前記ポンプ固定部材は、前記流路部材
   に対して着脱自在であることを特徴とする水質計。
5. 【請求項５】請求項１において、 前記流路部材は、測定対象試料および／または前記収容
   容器中の液体を供給・排出するための複数の接続口を前
   記分析部が接続される面と対向する面に備えたことを特
   徴とする水質計。
6. 【請求項６】請求項１において、 前記複数のポンプと前記流路部材との接続は、その接続
   間隔が非対称な位置或いは不等間隔で設けられることを
   特徴とする水質計。
7. 【請求項７】請求項１において、 前記複数のバルブと前記流路部材との接続は、その接続
   間隔が非対称な位置或いは不等間隔で設けられることを
   特徴とする水質計。
8. 【請求項８】請求項１において、 前記ポンプ固定部材及び前記バルブ固定部材は、光造形
   法により成形した部材であることを特徴とする水質計。
9. 【請求項９】請求項１において、 前記流路部材と前記複数のポンプは、前記流路部材に接
   続される複数の接続口を有する介在部材と、前記各接続
   口と各ポンプとを結ぶ細管とを介して連通することを特
   徴とする水質計。
10. 【請求項１０】請求項１において、 前記測定対象試料及び前記収容容器中の液体が供給され
    る供給流路と前記流路部材は、当該流路部材に接続され
    る複数の接続口を有する介在部材と、前記各接続口と各
    供給流路とを結ぶ細管とを介して連通することを特徴と
    する水質計。