JP2014052271A - 水位変化検出機能付残留塩素計 - Google Patents

Abstract

【課題】 残留塩素計における海水の水位低下を検出する。
【解決手段】 配管を介して検水として取水した海水Ｗの水位変化を検出可能な水位変化検出機能付残留塩素計１であって、配管より流入した海水Ｗを所定流量で送出する検水槽４と、検水槽４から海水Ｗが流入し、残留塩素濃度を測定する測定槽５と、検水槽４に配設され、海水Ｗの水位変化を検出するフロートスイッチ９と、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

この発明は、検水としての海水の残留塩素濃度を測定する残留塩素計であって、海水の水位低下を検出可能な水位変化検出機能付残留塩素計に関する。

例えば火力発電所などにおいては、プラントの冷却に海水を使用しており、冷却に使用した海水は、残留塩素計によって水質を常時監視し、問題がないことを確認した上で海洋へ戻している。ここで、残留塩素計とは、検水としての海水を海洋から配管を介して取り込み、測定槽において残留塩素濃度を測定するものである。ところが、海洋から取り込んだ海水には貝類などが混入していることがあり、残留塩素計の配管内において付着、生成してしまった場合には、配管が目詰まり（閉塞）し、残留塩素計の測定槽の水位が低下してしまうおそれがある。測定槽の水位が低下してしまうと、正確な塩素濃度を計測できないという問題がある。具体的には、残留塩素計は、海水に残留塩素が存在しない場合は残留塩素濃度を「ゼロ」と表示するものであるが、海水の水位がゼロの場合であっても残留塩素濃度を「ゼロ」と表示してしまう。このため、残留塩素計において残留塩素濃度が「ゼロ」と表示されていることだけでは、正確な残留塩素濃度を表示しているのか、海水の水位がゼロであるのかを判断できないという問題がある。そこで、残留塩素計においては、配管を点検したり水位を測定したりして、海水の水位がゼロではないことを確認する必要がある。ところが、残留塩素計は、中央制御所などの有人施設から離れた場所に配設されているため、巡視には手間と時間とを有するものである。また、リアルタイムで配管の状態を確認したり、水位を測定したりすることができないために、配管の閉塞や、水位低下の発見が遅くなってしまい、その対応にはさらに時間を要するおそれがある。

登録実用新案第３０２２５２７号公報

引用文献１に記載された技術は、貯水槽内にフロート水位計が設けられて、レベルスイッチにより水位を管理するものである。

しかしながら、この発明に係る水位変化検出機能付残留塩素計の測定槽は、残留塩素増度を測定するための測定センサの電極を洗浄するために常時撹拌されており、水位計を配設して水位を測定することは困難である。そこで、従来は、巡視によって人間が水位変化を確認していた。

そこで、この発明は、残留塩素計における海水の水位低下を検出可能な水位変化検出機能付残留塩素計を提供することを目的としている。

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、配管を介して検水として取水した海水の水位変化を検出可能な水位変化検出機能付残留塩素計であって、前記配管より流入した前記海水を所定流量で送出する検水槽と、前記検水槽から前記海水が流入し、残留塩素濃度を測定する測定槽と、前記検水槽に配設され、前記海水の水位変化を検出する水位変化検出部と、を備えることを特徴とする水位変化検出機能付残留塩素計である。

この発明によれば、検水槽に配設された水位変化検出部によって、海水の水位変化が検出される。

請求項２の発明は、請求項１に記載の水位変化検出機能付残留塩素計において、前記水位変化検出部によって検出された前記海水の水位変化が所定値以上の場合に、当該検出結果を外部の機器に送信する、ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、残留塩素濃度の測定槽より上流側の検水槽に配設された水位変化検出部によって、検水槽の水位変化を検出することができる。つまり、検水槽の下流側の測定槽の水位は検水槽の水位に連動しているため、検水槽の水位変化によって、測定槽の水位変化を把握することができる。すなわち、例えば貝類などが付着、成長することによって配管が閉塞して、検水槽の水位が低下したことが検出された場合は、測定槽の水位が減少傾向であることを把握することができる。

また、水位変化検出部によって水位変化を自動で検出可能であるので、配管を点検したり人間が水位を測定したりするための巡視が不要となり、作業に要する手間と時間とを削減出来る。具体的には、残留塩素濃度が「ゼロ」と表示されている場合に、異常な水位変化が検出されていなければ、正確な残留塩素濃度を表示していると判断することができる。

さらに、水位変化検出部によって水位変化をリアルタイムで把握することができるので、より迅速な対応が可能となる。このため、冷却に使用した海水の水質をより適切に監視可能である。

請求項２に記載の発明によれば、水位変化検出部によって検出された水位変化が所定値以上の場合に、当該検出結果を外部の機器に送信するので、迅速な対応が可能となり、海水の水質を確実に監視可能である。このように、配管の点検や水位の測定のために巡視をしなくてもよいので、作業に要する手間と時間とを削減出来る。

この発明の実施の形態に係る水位変化検出機能付残留塩素計の概略構成図である。 図１の水位変化検出機能付残留塩素計を示す正面図である。 図１の水位変化検出機能付残留塩素計のフロートスイッチを示す斜視図である。 図３のフロートスイッチを検水槽に配設した状態を示す正面断面図であり、通常水位の状態を示している。 図３のフロートスイッチを検水槽に配設した状態を示す正面断面図であり、水位が低下した状態を示している。

つぎに、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。

図１ないし図５は、この発明の実施の形態を示している。水位変化検出機能付残留塩素計１は、検水としての海水の残留塩素濃度を測定するものであり、残留塩素計における海水の水位低下を検出可能である。水位変化検出機能付残留塩素計１は、図１に示すように、通信網ＮＷを介して、中央制御所Ｃに配設された監視装置（図示略）と通信可能であり、測定した残留塩素量と検出した水位変化を送信可能となっている。

ここで、中央制御所Ｃは、監視装置によって制御される残留塩素量表示モニタ１００と水位表示モニタ２００とを備えている。残留塩素量表示モニタ１００は、監視装置が受信した残留塩素量を表示する機能を有しており、水位表示モニタ２００は、監視装置が受信した水位変化を表示する機能を有している。具体的には、監視装置は、スイッチがＯＦＦ、すなわち、水位変化が所定値以内の場合は、水位が正常である旨を文字情報として出力し、スイッチがＯＮ、すなわち、水位変化が所定値以上の場合は、水位が異常（水位低下）である旨を文字情報と音声情報として出力する。

また、水位変化検出機能付残留塩素計１は、図２に示すように、主として、流入部２と、流出部３と、検水槽４と、測定槽５と、残留塩素センサ６と、内部液タンク７と、残留塩素変換器８と、図３に示すフロートスイッチ（水位変化検出部）９とを備えている。

流入部２は、検水としての海水Ｗｉｎ、Ｗ０ｉｎを外部から取り込むものであり、主として検水入口２１と、３方口切替弁２２と、校正装置側流入口２３とを備えている。この検水入口２１と、校正装置側流入口２３とは、３方口切替弁２２を介して検水槽４側の配管（図示略）と接続されている。つまり、流入部２に流入する海水Ｗｉｎ、Ｗ０ｉｎを、３方口切替弁２２によって流量を調整すると共に、検水槽４に送出するようになっている。また、当該プラントの稼働中は常時、検水入口２１から海水Ｗｉｎを取り込むようになっている。

流出部３は、排出検水としての海水Ｗｏｕｔ、Ｗ０ｏｕｔを外部へ排出するものであり、主としてドレン３１と、３方口切替弁３２と、校正装置側流出口３３とを備えている。このドレン３１と、校正装置側流出口３３とは、３方口切替弁３２を介して測定槽５側の配管（図示略）と接続されている。つまり、測定槽５から送出された海水Ｗｏｕｔ、Ｗ０ｏｕｔを、３方口切替弁３２によって流量を調整すると共に、排出するようになっている。また、当該プラントの稼働中は常時、ドレン３１から海水Ｗｉｎを排出するようになっている。

検水槽４は、海水Ｗを貯留するタンクであり、検水入口２１から流入する海水Ｗの流量が変動した場合であっても、海水Ｗの水位を一定に保つことにより、測定槽５に送出する海水Ｗの流量を一定に保持するものである。検水槽４は、例えば、流入部２から流入した海水Ｗがタンクに貯留し、一定の水位に達するとオーバフローするようになっている。そして、オーバフローした海水Ｗは配管（図示略）を介して一定流量で測定槽５に流入する。

測定槽５には、残留塩素センサ６の電極部分が配設されており、検水槽４から流入した海水Ｗを残留塩素センサ６に一定流速で接触させるようになっている。また、測定槽５には、残留塩素センサ６の電極部分を洗浄するためのビーズ（図示略）が装填されており、ノズル（図示略）から吹き出す海水Ｗによってビーズが噴流されて測定槽５内を動くことにより電極を洗浄する。

ここで、流入部２から検水槽４への配管の内径は、検水槽４から測定槽５への配管の内径よりも小さく、配管の閉塞は検水槽４より上流側で生じている。このため、検水槽４において海水Ｗの水位低下がない場合は、その下流側では配管が閉塞することがないので、測定槽５における海水Ｗの水位低下も生じないこととなる。

残留塩素センサ６は、測定槽５において海水Ｗの残留塩素濃度を検出して、当該データを残留塩素変換器８に伝送するようになっている。

内部液タンク７は、残留塩素センサ６による残留塩素濃度の測定に必要な試薬のタンクであり、所定量を測定槽５に送出するものである。

残留塩素変換器８は、ケーシング正面に配設された操作パネルや表示部と、ケーシング下部に配設された外部配線接続端子板（図示略）と、ケーシングに収容された測定回路（図示略）とを備えている。この残留塩素変換器８は、残留塩素センサ６によって測定された残留塩素濃度を受信して表示したり、フロートスイッチ９における接点（スイッチ）のＯＮ、ＯＦＦを電気信号として受信したりする。また、残留塩素変換器８は、各出力信号を生成する機能を有している。

外部配線接続端子板には、伝送信号引出口８１と、電源引込口８２とが配設されている。伝送信号引出口８１は、通信ケーブル（図示略）が接続可能で、中央制御所Ｃの監視装置（図示略）と接続可能である。伝送信号引出口８１に接続された通信ケーブルは、フロートスイッチ９から受信した電気信号を、中央制御所Ｃの監視装置に送信する。

電源引込口８２は、電源線を介して商用電源と接続可能であり、残留塩素変換器８で消費する電力が供給されている。

測定回路は、残留塩素センサ６から受信した残留塩素濃度を変換して、表示部に表示する機能を有している。

フロートスイッチ（水位変化検出部）９は、図３に示すように、検水調整槽４の蓋４１に挿通した状態で固定されており、検水槽４の水位を測定するものであり、海水Ｗに対して耐腐食性を有する材料で形成されている。フロートスイッチ９は、具体的には、主として軸９１と、フロート９２と、ストッパ９３とを備えている。軸９１は、蓋４１の下方に向かって延びる棒状体であり、蓋４１に挿通した状態で螺合されている。この軸９１の下部は、図４に示すように検水槽４内の海水Ｗに浸るような長さに設定されている。また、軸９１には、軸方向にスライド自在なフロート９２が配設されている。

フロート９２は、検水槽４内の海水Ｗの水面に浮かぶ形状、重さに設定されており、海水Ｗの水位の変動にともなって上下動するようになっている。フロート９２は、海水Ｗが通常水位の場合には、検水槽４の底面から高さｄ１（例えば、１０ｃｍ）に位置するようになっている。このとき、スイッチ（図示略）はＯＦＦとなっており、残留塩素変換器８に当該データが伝送される。

ストッパ９３は、軸９１の下端側に配設されており、具体的には海水Ｗが通常水位の水面から距離ｄ２下方に固定されている。ここで、距離ｄ２は、海水Ｗの水位低下を異常と判定するしきい値であり、例えば２ｃｍと設定されている。この水位は、残留塩素濃度が正しく測定される範囲内に設定されている。そして、フロート９２が、ストッパ９３に当接すると、スイッチがＯＮとなり、残留塩素変換器８に当該データが伝送される。

次に、このような構成の水位変化検出機能付残留塩素計１による検水槽４の水位変化の検出方法および作用について説明する。

水位変化検出機能付残留塩素計１の起動中は常時、残留塩素センサ６によって測定した測定槽５における海水Ｗの残留塩素濃度が、残留塩素変換器８の表示部に生じされると共に、中央制御所Ｃの残留塩素量表示モニタ１００に表示される。

まず、図４に示すように検水槽４内の海水Ｗが通常水位の場合、すなわち、水面が検水槽４の底面から高さｄ１（例えば、略１０ｃｍ）の場合について説明する。このとき、フロート９２は水面に浮いており、検水槽４の底面から高さｄ１の位置にある。つまり、フロート９２とストッパ９３とが離接しているため、スイッチがＯＦＦである。この場合は、中央制御所Ｃの水位表示モニタ２００には、水位が正常である旨が表示される。

つぎに、図５に示すように検水槽４内の海水Ｗの水位が低下した場合、すなわち、水面が通常水位よりｄ２（例えば、２ｃｍ）低下した場合について説明する。このとき、フロート９２は検水槽４の通常水位からｄ２低下した位置にある。つまり、フロート９２とストッパ９３とが当接しているため、スイッチがＯＮである。この場合は、中央制御所Ｃの水位表示モニタ２００には、水位が低下している（水位異常である）旨が表示されるとともに警報音が出力される。

そして、監視員によって水位表示モニタ２００の文字情報や音声情報が確認されると、配管の閉塞を解消する作業が迅速に行われる。

つづいて、検水槽４内の海水Ｗの水位が回復した場合、すなわち、水面が図５に示す水位から通常水位側に回復した場合について説明する。このとき、フロート９２は検水槽４の通常水位から低下した位置となっているが、フロート９２とストッパ９３とが離接しているため、スイッチがＯＦＦである。この場合は、中央制御所Ｃの水位表示モニタ２００は、水位が低下している（水位異常である）旨の表示や警報音が停止され、水位が正常である旨が表示される。

このようにして、水位変化検出機能付残留塩素計１を設置することにより、検水槽４内の海水Ｗの水位変化は、フロートスイッチ９のＯＮ／ＯＦＦによって検出されて、中央制御所Ｃの水位表示モニタ２００に常時表示される。

以上のように、この水位変化検出機能付残留塩素計１によれば、残留塩素濃度の測定槽５より上流側の検水槽４に配設されたフロートスイッチ９によって、水位変化を検出することができる。すなわち、例えば貝類などが付着、成長することによって配管が閉塞して、検水槽４の水位が低下したことが検出された場合は、測定槽５の水位が減少傾向であることを把握することができる。

また、フロートスイッチ９によって水位変化を自動で検出可能であるので、配管を点検したり人間が水位を測定したりするための巡視が不要となり、作業に要する手間と時間とを削減出来る。具体的には、水位変化検出機能付残留塩素計１の残留塩素変換器８の表示部や、中央制御所Ｃの残留塩素量表示モニタ１００に残留塩素濃度が「ゼロ」と表示されている場合に、水位表示モニタ２００に異常が出力されていなければ、巡視によらずに正確な残留塩素濃度を表示していると判断できる。

また、海水Ｗの水位測定を、センサなどを用いずに簡易な構成で検出することが出来るので、メンテナンスが容易である。

さらに、フロートスイッチ９によって水位変化をリアルタイムで把握することができるので、より迅速な対応が可能となり、冷却に使用した海水の水質をより確実に監視可能である。

さらにまた、フロートスイッチ９によって検出された海水Ｗの水位変化が所定値以上の場合に、当該検出結果を中央制御所Ｃの水位表示モニタ２００に表示するので、迅速な対応が可能となり、海水の水質を確実に監視可能である。これにより、配管の点検、保守のための巡視が不要となり手間と時間とを削減出来る。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、検水槽４内の海水Ｗの水位変化をフロートスイッチ９のＯＮ／ＯＦＦによって検出するようにしたが、センサなどによって検出するようにしてもよい。この場合は、測定した水位が所定値以下の場合（検水槽４内の水位が所定値より低下した場合）に、水位が低下したとするデータを残留塩素変換器８に伝送するようにしてもよい。

また、検水槽４内の海水Ｗの水位変化を数段階で検出可能としてもよい。具体的には例えば、海水Ｗが通常水位の水面から１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ低下した場合を検出可能として、それぞれ「水位低下に注意」、「水位低下」、「緊急対応が必要」などのように中央制御所Ｃの水位表示モニタ２００に表示するようにしてもよい。

１ 水位変化検出機能付残留塩素計
２ 流入部
３ 流出部
４ 検水槽
５ 測定槽
６ 残留塩素センサ
７ 内部液タンク
８ 残留塩素変換器
８１ 伝送信号引出口
８２ 電源引込口
９ フロートスイッチ（水位変化検出部）
１００ 残留塩素量表示モニタ
２００ 水位表示モニタ
Ｗｉｎ 検水（海水）
Ｗｏｕｔ 排出検水（海水）

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、配管を介して検水として取水した海水の水位変化を検出可能な水位変化検出機能付残留塩素計であって、前記配管より流入した前記海水を所定流量で送出する検水槽と、前記検水槽から前記海水が流入し、残留塩素濃度を測定する測定槽と、前記検水槽に配設され、前記海水の水位変化を検出する水位変化検出部と、を備え、前記検水槽へ海水が流入する前記配管の内径は、前記検水槽から前記測定槽への配管の内径よりも小に設定されている、ことを特徴とする水位変化検出機能付残留塩素計である。

この発明によれば、検水槽へ海水が流入する配管の内径は、検水槽から測定槽への配管の内径よりも小に設定されているので、検水槽に配設された水位変化検出部によって、海水の水位変化が検出される。

Claims (2)

1. 配管を介して検水として取水した海水の水位変化を検出可能な水位変化検出機能付残留塩素計であって、
   前記配管より流入した前記海水を所定流量で送出する検水槽と、
   前記検水槽から前記海水が流入し、残留塩素濃度を測定する測定槽と、
   前記検水槽に配設され、前記海水の水位変化を検出する水位変化検出部と、
   を備えることを特徴とする水位変化検出機能付残留塩素計。
2. 前記水位変化検出部によって検出された前記海水の水位変化が所定値以上の場合に、当該検出結果を外部の機器に送信する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の水位変化検出機能付残留塩素計。

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