JP2005308533A - 残留塩素測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電極の良好な洗浄が可能な残留塩素測定装置を提供する。
【解決手段】 内部に残留塩素を測定するための測定室１ａを形成する測定槽１と、この測定槽１に装着された電極ユニット２と、測定槽１の内部に収容された電極ユニット２の洗浄用のビーズ３と、測定槽１の外周面との間に環状流路４ａを形成するための外筒体４と、測定槽１及び外筒体４の下側に接続された配管ユニット５とを備える。ビーズ３は、測定流体の上部への流れに乗って電極ユニット２の検出面２ａに向かって噴流し、検出面２ａを洗浄する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、残留塩素濃度をポーラログラフィーによって検出する残留塩素測定装置に関する。

生活用水、プール水、２４時間風呂水等では、それらの滅菌のために塩素が注入される。塩素注入量は、検水に含まれる遊離残留塩素濃度を測定することにより管理されている。遊離残留塩素濃度を測定する無試薬測定方法としては、主としてポーラログラフ法が使用されている。ポーラログラフ法は、検水に浸漬した２つの電極（対電極と作用電極）の間に電圧を印加したときに２電極間に流れる酸化・還元電流を測定することにより、特定の化学種のイオン濃度を測定する方法である。また、対電極及び作用電極の他に参照電極を使用した３電極型も知られている。３電極型では、絶対電位の不明な作用電極の電位を特定するため、参照電極に基準電位を与えるようにしている。この３電極法によれば、電導度変化に強いという利点がある。ポーラログラフ法では、電極と接触する検水の流量が変化すると酸化・還元電流値も変化するため、電極を流量一定の検水に浸漬するためのフローセルと呼ばれる測定槽を使用する。

また、作用電極の表面は、還元反応によって汚れるため、測定槽にセラミックビーズを収納し、作用電極をモータにより回転せることにより、セラミックビーズに電極表面を擦り付けて電極表面を洗浄することがなされている。また、特許文献１では、一対の電極が端部のみを環状のビーズ貯留部に臨ませ、環状のビーズ貯留部に還流を生起させて、ビーズを遠心力で電極表面に衝突させることにより電極表面を洗浄することが開示されている。これによれば、電極の汚染を効果的に防止することができ、電極を回転させるモータを使用しないことによる構成の簡単化を図ることができる。
特開２００２−２５０７１１（段落００１９〜００２１、図１及び図２）

しかし、上述した特許文献１に開示された残留塩素計では、円筒状のビーズ貯留槽に導入された検水と共に移動するビーズは、ビーズ貯留槽に沿った回転運動となるが、これだけではなお、効果的な洗浄が行えないというのが現状であった。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、電極の良好な洗浄が可能な残留塩素測定装置を提供することを目的とする。

本発明に係る残留塩素測定装置は、測定流体を導入する導入口、この導入口に連接する測定室及びこの測定室につながり前記測定流体を排出する排出口を備えた測定槽と、前記測定槽に装着されて前記導入口から前記測定室に導入された測定流体と電極が接触して前記測定流体に含まれる遊離残留塩素の濃度に基づく酸化・還元電流を出力する電極ユニットと、前記測定槽に収容されて前記電極ユニットの電極を洗浄するビーズとを備えた残留塩素測定装置において、前記電極ユニットが、平面的に同心円状に配列された作用電極、参照電極及び対電極を含む検出面を有する本体部を備え、前記本体部の検出面が前記測定室に垂直下方向を向いて臨むように前記測定槽に装着され、前記測定槽が、前記測定室への導入口を前記電極ユニットの本体部の検出面の直下に配置すると共に、排出口を前記検出面よりも上方に配置し、前記導入口を塞ぐ前記ビーズの外径よりも小さい目の下側メッシュ体を備え、前記測定室の垂直方向の下方から前記検出面に向かう測定流体の上方への流れに乗って上方に吹き上げられる前記ビーズにて前記検出面を洗浄するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、測定室の垂直方向の下方から前記検出面に向かう測定流体の上方への流れに乗って上方に吹き上げられるビーズにて前記検出面を洗浄するようにしているので、多数のビーズが確実に電極ユニットの検出面に当たり、効率的な洗浄が可能になる。また、ビーズは重力に抗して測定流体の流れに乗る形で電極ユニットの検出面に到達するので、測定流体の流速とビーズの重量とのバランスによって、検出面に当たる衝撃は軽減され、検出面への到達と自重による落下とを繰り返すことでビーズの移動距離を十分に短くして単位面積当たりのビーズの数を増加させることができる。これにより、更に均一で効率の良い電極洗浄が可能になる。

以下、添付の図面を参照して、この発明の好ましい実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る残留塩素測定のフローセルの構成を示す図である。
このフローセルは、例えば滅菌すべき対象水等の測定流体のメインの循環経路から分岐し再び循環経路に合流する検査流路に挿入され、内部に残留塩素を測定するための測定室１ａを形成する測定槽１と、この測定槽１に装着された電極ユニット２と、測定槽１の内部に収容された電極ユニット２の洗浄用のビーズ３と、測定槽１の外周面との間に環状流路４ａを形成するための外筒体４と、測定槽１及び外筒体４の下側に接続された配管ユニット５とを備えて構成されている。

測定槽１は、下端から上端にかけて小径部１１ａ、中径部１１ｂ、大径部１１ｃと、内径が段階的に拡大する円筒状の中間本体部１１と、この中間本体部１１の下端に添設されたビーズを保持する網等の下側メッシュ体１２と、中間本体部１１の下側に配置されて中間本体部１１の下端との間で下側メッシュ体１２を挟持すると共に、測定流体の導入口１３ａを形成する円筒状の下側本体部１３と、中間本体部１１の上端に装着されて側面に排出口となる排出窓１４ａが形成された円筒状の上側本体部１４と、この上側本体部１４の排出窓１４ａに装着されてビーズ３の排出を防止する上側メッシュ体１５と、上側本体部１４の上端の開口部を塞ぐと共に、電極ユニット２を検出面２ａが下向きとなるように垂直に保持する蓋体１６とを備えて構成されている。

配管ユニット５は、測定流体が導入される入口配管５１と、この入口配管５から測定槽１の下端の導入口１３ａまで測定流体を導く導入路５２及び測定槽１と外筒体４との間の環状流路４ａを介して排出される測定流体の排出路５３が形成された配管本体部５４と、この配管本体部５４の排出路５３に接続されて測定流体が排出される出口配管５５とを備えて構成されている。

電極ユニット２は、図２にも示すように、例えば３電極式のもので円形の検出面２ａの中心から順に作用電極２１、参照電極２２及び対電極２３の順で平面的に同心配置されている。これらの電極２１〜２３は、検出面でのみ露出するように封止材によって一体に封止されている。これら電極２１〜２３と封止材とで円柱状の本体部２４を形成している。そして、この本体部２４の基端側に固定用のつば部２５及び電線が接続される接続部２６がそれぞれ形成されている。

次に、このように構成された残留塩素測定装置の動作を説明する。なお、図中点線矢印は、測定流体の流れの方向を示している。
検査流路を流れる測定流体は、配管ユニット５の入口配管５１からこのフローセルに導入され、導入路５２を介して測定槽１の導入口１３ａの下端まで導かれる。測定流体は、測定槽１の導入口１３ａから測定槽１の測定室１ａの内部に下側から上方に向かって導入される。測定室１ａ内には、図３に拡大図を示すように、ビーズ３が収容され、このビーズ３が測定流体の上部への流れに乗って実線矢印で示すように、電極ユニット２の検出面２ａに向かって噴流し、検出面２ａに当たった後は、自重で落下する。導入口１３ａには、ビーズ３の外径よりも目が細かい下側メッシュ体１２が装着されているので、ビーズ３は下側には落下しない。

測定流体の流路の断面積は、導入口１３ａで最も狭く、次いで小径部１１ａ、中径部１１ｂ、大径部１１ｃの順に順次広がっていく。このため測定流体の流速は、導入口１３ａで最も速く、順次低下していく。従って、ビーズ３は、最も速い流速の測定流体に乗って電極ユニット２の検出面２ａに当たる。しかし、その後の流速は低下しているので、ビーズ３は、検出面２ａに当たった後は、更にその上まで移動することはない。もし、上方に移動してしまったとしても、上部本体部１４に形成された排出窓１４ａには、ビーズ３の外径よりも目が細かい上側メッシュ体１５が装着されているので、外側に排出されることはない。排出窓４ａから環状流路４ａに排出された測定流体は、配管ユニット５の排出路５３及び出口配管５５を介して外部に排出されるようになっている。

このように、本装置によれば、ビーズ３の移動距離は、極めて短いから、少ない量でも単位空間に占めるビーズの数は多くなる。このため、検出面２ａへの当接も確実で広い範囲にわたってビーズを検出面２ａに均一に接触させることができ、洗浄効果が極めて高い。
また、本装置によれば、ビーズ３を重力に逆らって上方に垂直に噴流させるようにしているので、ビーズ３による電極ユニット２の検出面２ａへの強い衝撃を緩和し、電極の寿命を長くすることが可能になる。

本発明の一実施形態に係る残留塩素測定装置の構成を示す図である。 同装置における電極ユニットを示す図で、同図（ａ）は外観斜視図、同図（ｂ）は先端部分を示す正面図である。 同装置における測定室の部分を拡大して示す図である。

符号の説明

１…測定槽、２…電極ユニット、３…ビーズ、４…外筒体、５…配管ユニット、１１…中間本体部、１２…下側メッシュ体、１３…下側本体部、１４…上側本体部、１５…上側本体部、１６…蓋体。

Claims (3)

1. 測定流体を導入する導入口、この導入口に連接する測定室及びこの測定室につながり前記測定流体を排出する排出口を備えた測定槽と、
   前記測定槽に装着されて前記導入口から前記測定室に導入された測定流体と電極が接触して前記測定流体に含まれる遊離残留塩素の濃度に基づく酸化・還元電流を出力する電極ユニットと、
   前記測定槽に収容されて前記電極ユニットの電極を洗浄するビーズと
   を備えた残留塩素測定装置において、
   前記電極ユニットは、平面的に同心円状に配列された作用電極、参照電極及び対電極を含む検出面を有する本体部を備え、前記本体部の検出面が前記測定室に垂直下方向を向いて臨むように前記測定槽に装着され、
   前記測定槽は、前記測定室への導入口を前記電極ユニットの本体部の検出面の直下に配置すると共に、排出口を前記検出面よりも上方に配置し、前記導入口を塞ぐ前記ビーズの外径よりも小さい目の下側メッシュ体を備え、
   前記測定室の垂直方向の下方から前記検出面に向かう測定流体の上方への流れに乗って上方に吹き上げられる前記ビーズにて前記検出面を洗浄するようにした
   ことを特徴とする残留塩素測定装置。
2. 前記測定槽は、
   下端から上端にかけて内径が段階的に拡大する円筒状の中間本体部と、
   前記中間本体部の下端に添設された前記ビーズを保持する下側メッシュ体と、
   前記中間本体部の下側に配置されて前記中間本体部の下端との間で前記下側メッシュ体を挟持すると共に、測定流体の導入口を形成する円筒状の下側本体部と、
   前記中間本体部の上端に装着されて側面に前記排出口となる排出窓が形成された円筒状の上側本体部と、
   前記上側本体部の排出窓に装着されて前記ビーズの排出を防止する上側メッシュ体と、
   前記上側本体部の上端の開口部を塞ぐと共に、前記電極ユニットを検出面が下向きとなるように垂直に保持する蓋体と
   を備えて構成されたものであることを特徴とする請求項１記載の残留塩素測定装置。
3. 前記測定槽は、前記導入口の断面積が前記排出口の断面積よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載の残留塩素測定装置。

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