JP2013104830A - 水質測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極ホルダ式の場合のようにホルダの内部に導管を設けることが困難な場合でも適用可能で、髪の毛などの異物を除去することができ、検出部の汚れをつき難くした水質測定装置を提供する。
【解決手段】筒状に形成され水中に浸漬される部分に水質の検出部２が設けられた検出器ホルダ５と、この検出器ホルダの外周部に一体的に設置され所定時に上記検出部を洗浄するための洗浄流体を通流させる洗浄流体通路６と、この洗浄流体通路に接続され上記洗浄流体を上記検出部に向けて噴射するように設けられた流体噴射部８を備えるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、下水などにおいて検出部に洗浄機能を備えた水質測定装置に関するものである。

水質測定装置としては、例えばプローブボディの内側のセンターライン上に空気を通す導管を備えた濁度計や、ＰＨ計、ＯＲＰ（酸化還元電位）計、ＤＯ（溶存酸素）計、ＭＬＳＳ（汚泥濃度）計などの電極ホルダ式のものなどがある。下水の水質を測定する場合、水中に浸漬した検出部に異物が付着するため、定期的に汚れや異物を除去する必要がある。従来の技術として、プローブボディの端部にセンサ部を備えた水質測定装置において、前記プローブボディ内の端部近傍に、前記センサ部に対して洗浄用流体を噴射するための洗浄機構を設けたものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２０００−２０６１０６号公報（第３頁、図１〜３）

上記のような従来の技術においては、洗浄機構がプローブボディに内蔵されているため、プローブボディの外周に突起した部分がなくなり、その形状がシンプルになり、毛髪やひも状のゴミや汚泥などの異物がプローブボディ、特に、センサ部近傍に付着することが防止されるという効果が得られるものの、電極ホルダ式のようにプローブボディ内が導管構造になっていないものではプローブボディの内側から洗浄することができないという問題点があった。特に測定対象が下水の場合、異物の大半は髪の毛であり、その髪の毛がこびりついた場合には、その都度検出器をリフタ、もしくはそれに準ずるもので持ち上げて、手や布などで取り除いていた。また、検出器は無洗浄式のフロートボール形もあるが、時間が経つにつれ電極が汚れてしまうことがあった

本発明は上記のような実状に鑑みてなされたものであり、電極ホルダ式の場合のようにホルダの内部に導管を設けることが困難な場合でも適用可能で、髪の毛などの異物を除去することができ、検出部の汚れをつき難くした水質測定装置を提供することを目的としている。

本発明に係る水質測定装置は、筒状に形成され水中に浸漬される部分に水質の検出部が設けられた検出器ホルダと、この検出器ホルダの外周部に一体的に設置され所定時に上記検出部を洗浄するための洗浄流体を通流させる洗浄流体通路と、この洗浄流体通路に接続され上記洗浄流体を上記検出部に向けて噴射するように設けられた流体噴射部を備えるようにしたものである。

本発明においては、検出器ホルダの外周部に洗浄流体通路を一体的に設け、この洗浄流体通路に接続された流体噴射部を検出部に向けて噴射するようにしたので、ホルダの内部に導管を設けることが困難な場合でも簡素に構成でき、検出部を容易に洗浄することができる。

本発明の実施の形態１に係る水質測定装置の要部を模式的に示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は（ｂ）に示された支持部材近傍の拡大断面図。 本発明の実施の形態１に係る水質測定装置の使用状態を概念的に示す図。 本発明の実施の形態２に係る水質測定装置の要部を模式的に示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は横断面図。 本発明の実施の形態３に係る水質測定装置の要部を模式的に示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における矢視断面相当図。 本発明の実施の形態４に係る水質測定装置の要部を模式的に示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は図５（ａ）の下面図。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る水質測定装置の要部を模式的に示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は（ｂ）に示された支持部材近傍の拡大断面図である。図２は図１の水質測定装置の使用状態を概念的に示す図である。図において、水質測定装置１は、電極からなる検出部２と、検出部２を保持する電極ホルダ３と、検出部２に電力を供給し、あるいは検出された信号を伝送するための信号ケーブル４と、検出部２、電極ホルダ３、及び信号ケーブル４を支持し水密に包囲する円筒状の検出器ホルダ５と、この検出器ホルダ５の外周部を包囲するように配設され検出器ホルダ５との間に検出部２を洗浄するための洗浄流体を矢印Ａの方向に通流させる洗浄流体通路６を形成する外筒７と、外筒７の下端部に設置された流体噴射部８を備えている。

図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すように、上記外筒７は検出器ホルダ５に対してボルト９ａ、ワッシャ９ｂ、ナット９ｃからなる支持部材９を、軸方向の適宜の箇所における周囲４か所に９０°の均等角度で放射方向に設置することで固定されている。なお、この例では支持部材９の４個を１セットとしているが個数は特に限定されるものではなく、所要強度に応じて適宜増減できる。また、支持部材９による固定箇所は検出器ホルダ５の長さに応じて、軸方向に２箇所（２セット）以上設けられる。図１（ａ）では支持部材９の設置部分が表れていない。また、支持部材９の固定個所に水密構造が要求される場合は、例えばゴムブッシングやゴムパッキンなどのシール手段を支持部材９の挿通部分などに適宜に用いて対応すればよい。

上記流体噴射部８は、図１（ａ）に示すように、検出器ホルダ５の下端部よりも下側において検出部２の周囲を囲む如く形成され、噴射口８ａが検出部２のまわりを同軸に囲むように形成された周囲３６０度の円形に形成されている。そして、外周部Ｂ側から内周部側の噴射口８ａの位置に向けて流路断面積が狭くなるように角部Ｃが鋭角に形成され、１点鎖線の矢印Ａに示すように、洗浄流体通路６に送給された洗浄流体が噴射口８ａから斜め上方に向けて噴射するように構成されている。なお、角部Ｃは滑らかな曲線状としてもよい。また、洗浄流体としては水などの液体が好ましく用いられるが、空気などの気体を用いることもできる。

上記のように構成された水質測定装置１は、図２に示すように例えば下水処理施設の水路脇に立設されたスタンション１０に水平方向に固定された支持金具１１に対して、外筒７の上部を図示省略している固定手段によって固定し、下端部の検出部２が下水１２中に没するように設置される。なお、洗浄流体は、外筒７の上部に設けられた導入口７ａに接続された管路１３から矢印Ｄで示すように送給される。管路１３には電磁弁１４が介装されており、電磁弁１４は図示していない制御室からの信号により自動的に、または手動で開閉される。スタンション１０には検出器２の信号を変換する変換器１５が設置されている。

次に動作について説明する。水質測定装置１の検出部２を洗浄する場合、電磁弁１４を開放して図示していない水の貯留タンクから洗浄水を送給する。洗浄水は導入口７ａを経て洗浄流体通路６に流入して検出器ホルダ５の下部に至り、噴射口８ａから検出部２の表面に向けて勢いよく噴射される。検出部２の表面、あるいは噴射口８ａやその近傍に髪の毛などの異物が付着していた場合、噴射された洗浄水によって容易に除去され清浄化される。噴射された洗浄後の水は連続的に送給される洗浄水によって、図１（ａ）の中心部から下方向に周囲の下水を巻き込みながら乱流となって順次外方に押し流される。

なお、かかる洗浄動作はプログラムによってスケジューリングされた間隔で自動的に行うことができるほか、テンポラリーに実行するようにも構成できる。また、洗浄水に代えて圧縮空気などの気体を用いる場合も電磁弁１４の操作によって同様に実施できる。気体を用いる場合、噴射口８ａの例えば断面積を小さくすることで流速を高め、周囲の下水を細かい泡が含まれる噴流状にして検出部２の表面を洗浄するようにしても良い。

上記のように、実施の形態１においては、検出器ホルダ５の外周部に外筒７を設けることで洗浄流体を通流させる洗浄流体通路６を検出器ホルダ５と一体的に設置し、この洗浄流体通路６に接続された流体噴射部８から洗浄流体を検出部２に向けて噴射するようにしたので、検出器ホルダ５の内部に導管を設けることが困難な場合でも簡素に構成でき、検出部２を容易に洗浄することができる。

また、円筒状の検出器ホルダ５における下端部の中心部に検出部２が設けられ、流体噴射部８は検出器ホルダ５の下端部よりも下側において検出部２の周囲を囲む如く形成され、斜め上方に向けて洗浄流体を噴射する簡素な構成なので、検出器ホルダ５としては既存のものを用いることができ、製造も容易で安価に提供できる。また、髪の毛などが引っ掛かり易い凹凸が少ない形状に構成できるので、検出部２への異物の係着を抑制できる。このため一度洗浄した後は長期間使用することができる。

また、流体噴射部８は、噴射口８ａが検出部２のまわりを同軸に囲むように形成された周囲３６０度の円形に形成され、外周部から内周部側の噴射口８ａに向けて流路断面積が狭くなるように形成したので、構成が簡単で少ない部品数で製造できる。

実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２に係る水質測定装置の要部を模式的に示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は横断面図である。なお、各図を通じて同一符号は同一または相当部分を示すものとする。図において、外筒７は実施の形態１のものに比べて、検出器ホルダ５の外周部に対向する周囲３６０°の内、図３（ｂ）に示すように図の上下２面を検出器ホルダ５の外周面方向に押し潰した如く形成され、検出器ホルダ５の外周面との間に形成される洗浄流体通路が狭く形成され、図の左右に洗浄流体通路６Ａ、６Ｂとして分割されている。これに対応して、外筒７の上部に設けられる図示されていない導入口７ａは各洗浄流体通路６Ａ、６Ｂに均等に送られるように図の左右２箇所に設けられ、噴射口は左右の噴射口８ａＡ、８ａＢに分かれて形成されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。

上記のように構成された実施の形態２においては、検知部２に対して対向された左右の噴射口８ａＡ、８ａＢから洗浄流体が同時に噴射される。噴射された洗浄流体は検知部２を洗浄した後、噴射方向に対して直交する図３（ｂ）の矢印Ｅ、Ｆで示す方向に逃げるように流体噴射部８から流出する。このため、実施の形態１よりも検知部２の汚れを効果的に洗浄することができる。

なお、電磁弁１４を２個用意して、左右の噴射口８ａＡ、８ａＢに対応して個別に設け、噴射口８ａＡのみから噴射させるモード、噴射口８ａＢのみから噴射させるモード、及び噴射口８ａＡ、８ａＢから同時に噴射させるモードを設定し、それら３つのモードをサイクリックに繰り返すことで、髪の毛のような異物の除去効果を更に高めるようにすることもできる。また、洗浄動作を自動化することもできるので、メンテナンスの手間が省力化できる。また、噴射口を対向された左右の２箇所としたが、これに限定されるものではなく、検出部２のまわりの互いに離間された３箇所以上の方向から中心部に位置する検出部２に向けて洗浄流体を噴射するように構成しても良い。

実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３に係る水質測定装置の要部を模式的に示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における矢視断面相当図である。なお、図４（ｂ）において、支持部材９は図示省略している。図において、噴射口８ａには、洗浄流体を検知部２に向けてシャワー状に噴射させるための多数の穴が設けられたシャワーノズル８ｂが設けられている。なお、シャワーノズル８ｂの面は軸方向（図の上下方向）に示されているが、検出部２の方向に直交するように図の上部側を径方向外側に傾斜させても良い。その他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

上記のように構成された実施の形態３においては、検知部２に対して洗浄流体がシャワーノズル８ｂから多数の線状に噴射されるので、実施の形態１よりも電極などの検知部２の汚れを効果的に洗浄することができるという更なる効果が得られる。

実施の形態４．
図５は本発明の実施の形態４に係る水質測定装置の要部を模式的に示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は図５（ａ）の下面図である。なお、図５（ｂ）において、支持部材９は図示省略している。図において、流体噴射部８を構成する中心側の円筒状の周囲部材８ｃには、パイプ状に形成された噴射口としての一対の噴射ノズル８ｄが図の左右に対向するように設置されている。噴射ノズル８ｄは図５（ｂ）に示すように、検出器ホルダ５の下側から検出部２の方向に上向きに傾斜されている。なお、噴射ノズル８ｄは出口方向に向けて先細りとなるように形成しても良い。その他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

上記のように構成された実施の形態４においては、検知部２に対して洗浄流体が一対の対向されたパイプ状の噴射ノズル８ｄから破線矢印Ａのように勢いよく噴射され、流速を高めることができるので、実施の形態１よりも検知部２の汚れを効果的に洗浄することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば、洗浄流体通路６（６Ａ、６Ｂ）を、検出器ホルダ５の外周面と外筒７によって構成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えばパイプなどを検出器ホルダ５の外周面に固定するようにしても良い。また、流体噴射部８の形状や構造についても適宜変形や変更ができることは言うまでもない。

１ 水質測定装置、 ２ 検出部、 ３ 電極ホルダ、 ４ 信号ケーブル、 ５ 検出器ホルダ、 ６、６Ａ、６Ｂ 洗浄流体通路、 ７ 外筒、 ７ａ 導入口、 ８ 流体噴射部、 ８ａ、８ａＡ、８ａＢ 噴射口、 ８ｂ シャワーノズル、 ８ｃ 周囲部材、 ８ｄ 噴射ノズル、 ９ 支持部材、 １０ スタンション、 １１ 支持金具、 １２ 下水、 １３ 管路、 １４ 電磁弁、 １５ 変換器。

Claims (6)

1. 筒状に形成され水中に浸漬される部分に水質の検出部が設けられた検出器ホルダと、この検出器ホルダの外周部に一体的に設置され所定時に上記検出部を洗浄するための洗浄流体を通流させる洗浄流体通路と、この洗浄流体通路に接続され上記洗浄流体を上記検出部に向けて噴射するように設けられた流体噴射部を備えた水質測定装置。
2. 円筒状の上記検出器ホルダにおける下端部の中心部に上記検出部が設けられ、上記流体噴射部は上記検出器ホルダの下端部よりも下側において上記検出部の周囲を囲む如く形成され、斜め上方に向けて上記洗浄流体を噴射することを特徴とする請求項１記載の水質測定装置。
3. 上記流体噴射部は、噴射口が上記検出部のまわりを同軸に囲むように形成された周囲３６０度の円形に形成され、上記外周部から内周部側の上記噴射口に向けて流路断面積が狭くなるように形成されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の水質測定装置。
4. 上記流体噴射部は、上記検出部のまわりの互いに離間された複数の方向から中心部に位置する上記検出部に向けて上記洗浄流体を噴射するように噴射口が複数形成され、上記外周部から内周部側の上記噴射口に向けて流路断面積が狭くなるように形成されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の水質測定装置。
5. 上記噴射口は上記洗浄流体をシャワー状に噴射させるための多数の穴が設けられたシャワーノズルを備えていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の水質測定装置。
6. 上記噴射口はパイプ状に形成されたものであることを特徴とする請求項４記載の水質測定装置。

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