JP2575178Y2 - 回転電極式分析計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ポーラログラフ法等に
よる回転電極式分析計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポーラログラフ法で残留塩素濃度を測定
するには、試料水中に、微小な回転電極を設けるととも
に面積の大きい非分極性の対極を設け、両極間に直流電
圧を加え、回転電極表面で濃度分極を生じさせたときに
流れる電流（拡散電流）を測定し、この測定値より塩素
濃度を求めている。

【０００３】従来、このようにして残留塩素濃度を求め
る残留塩素計としては、例えば、図６に示すものがあっ
た。この図において、符号70は測定セル、71は測定セル
70に導入された試料水、72は下部が試料水71に浸漬され
た回転電極支持体、73はこの支持体72の下部外面に設け
られた回転電極、74は下部が試料水71に浸漬された対極
支持体、75は対極支持体74の外周面に取付けられた対
極、76は回転電極支持体72内を挿通する回転電極73と連
結した第１リード線、77は回転電極の回転用モータ、78
及び79は回転伝達用のプーリ、80はベヤリングからなる
軸受、81は回転電極支持体72の上方に配置された水銀
槽、82は水銀槽81内に注入された第１リード線76と導通
する水銀、83は一端が水銀82内に挿入され、他端が対極
75に連結された第２リード線である。また、符号84は第
２リード線83に介装された電流計、85は加電圧回路であ
る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】水質測定用の分析計で
は、図６で示すような測定槽中の試料水に検出器の先端
を浸漬する形式のものが一般的であるが、試料水の配管
中に検出器をを取り付けて測定するインライン形式のも
のもある。このインライン形式の場合、試料水が検出器
に接続する電気部に浸入しないように、配管中の圧力に
耐えられる方法を用いて検出器を水密に取り付けること
が必要である。例えば、ｐＨ計の場合、通常、ｐＨ検出
器の幹管の適当な位置にＯリングやゴムパッキンを取り
付けることにより電気部への試料水の浸入を防いでい
る。

【０００５】ところが、回転電極を用いるポーラログラ
フ方式の分析計では、回転電極支持体が高速で回転して
いるため、Ｏリング等で水密に取り付けることができ
ず、インライン形式のように耐圧性が要求される方法で
は使用できなかった。

【０００６】本考案は、試料水圧が30〜100ｍＨ₂Ｏ程度
の浄水配管中の残留塩素濃度を、試料水を消費すること
なく連続的に測定したいという近年の需要に答えるため
のものであり、耐圧性を持って試料水の電気部への浸入
を阻止できる回転電極式分析計を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案者は、回転電極を
支持体に水密に取り付ける方法について検討した結果、
本考案者が先に出願した実開平４−36455号の回転電極
式分析計に着目した。この回転電極式分析計は、回転電
極からの信号を水銀接点等を使用せずに取り出すことを
目的としたもので、図５に示すように、回転電極60を棒
状の支持体61の先端に設け、この支持体61の中間部を球
面軸受62で保持するとともに、支持体61の基端部を球面
軸受62による保持箇所を支点として円運動させるモータ
63を設け、支持体61の先端に設けられた回転電極60は回
転するが、保持箇所は回転しないようにしたものであ
る。

【０００８】すなわち、この回転電極式分析計では保持
箇所が回転していないので、この保持箇所であれば静止
した検出器と同様にシールできる可能性があることを見
いだした。

【０００９】本考案者は、上記知見に基づきさらに鋭意
検討し、この保持箇所は回転はしないが歳差運動に伴い
振動しているので、シールする部材は変形自在なもので
なければならないことを見いだし、本考案を完成させ
た。

【００１０】すなわち、本考案の回転電極式分析計は、
回転電極と、この回転電極が設けられた電極支持体と、
この電極支持体の所定箇所を水密に保持しかつ変形自在
な軸受と、この軸受で保持された電極支持体の保持箇所
を支点として電極支持体を歳差運動させる駆動手段とを
特徴として構成されている。

【００１１】軸受は、電極支持体を水密に保持し、か
つ、変形自在である。水密状態は、軸を電極支持体に接
着したものであっても、軸受に電極支持体を圧入したも
のであってもよく、また、水密を保持できる圧力は、30
ｍＨ₂Ｏ以上であることが好ましく、100ｍＨ₂Ｏ以上で
あることがより好ましい。軸受の変形は、電極支持体の
歳差運動を可能にするだけ変形量であればよい。このよ
うな軸受としては、例えば、ゴム、プラスチック、ベロ
ーズ等で構成される。

【００１２】電極支持体は、歳差運動を行えるものであ
れば特に限定されず、また、駆動手段も、電極支持体を
歳差運動させることができれば特に限定されない。回転
電極及び対極は、従来用いられている種々のものを用い
ることができる。

【００１３】本考案の回転電極式分析計は、ポーラログ
ラフ法、ガルバニ電池法等を測定原理とする残留塩素
計、溶存オゾン計、塩素要求量計等に適用することがで
きる。また、これらの計器の使用態様は、インライン形
式に特に限定されず、測定セルに貯留した試料水を測定
する形式でもよい。

【００１４】

【作用】本考案の回転電極式分析計では、駆動手段が軸
受による保持箇所を支点として電極支持体を歳差運動さ
せて、回転電極を回転させる。このとき、軸受は適度に
変形して歳差運動を行わせ、かつ、電極支持体との間を
水密に保ち、試料水が漏れるのを防止する。

【００１５】

【実施例】本考案による回転電極式分析計の一実施例を
図面に基づいて説明する。図１は回転電極式分析計を適
用した残留塩素計の断面図である。図１に示す残留塩素
計１は、略円筒状のケース２が設けられ、このケース２
の一方の開口部には、中心部に貫通孔が穿設された支持
基体３が固着されている。この支持基体３の先端部分は
薄肉に形成され、かつ、周方向に４個の円形の窓４が穿
設されるとともに、周方向の全面にわたって対極５が設
けられている。また、この対極５を覆うようにしてメッ
シュからなるキャップ６が設けられ、このキャップ６内
には回転電極を洗浄するためのビーズ７が多数収納され
ている。さらに、支持基体３の基端部には、測定セルを
構成するためのセル用壁体８が固着されており、このセ
ル用壁体８の先端部の中央に試料水流入用の試料水流入
孔９が穿設されるとともに、基端近傍の側壁には試料水
流出用の試料水流出孔10が穿設されている。

【００１６】ケース２の内部にはモータ11が取付けられ
ており、このモータ11の回転軸12には球面軸受13が固着
され、この球面軸受13に連結軸14が連結されている。そ
して、この回転軸12と連結軸14とが作る角度は約３度に
設定され、連結軸14の球面軸受13に連結している部位が
円運動を行うようになっている。この連結軸14は、金属
からなる略棒状に形成され、その下端から約１／３の部
位に円形状のフランジ15が形成されている。このフラン
ジ15の下面には、電極支持体16及びこの内側の金属から
なる接続体17が固着されて一体に構成されており、この
電極支持体16の先端には回転電極18が設けられている。

【００１７】連結軸14のフランジ15の直上には軸受19が
設けられ、この軸受19を介して連結軸14は支持基体３に
取付けられている。この軸受19は、連結軸14方向に円筒
状の筒部20と、この筒部20の下端において半径方向に広
がったフランジ部21とからなり、ゴム材で形成されてい
る。そして、筒部18は連結軸13に高い圧力をもって密着
し完全に水密な状態となっており、また、フランジ部21
は支持基体３に固着された部位に対してフレキシブルな
状態になっている。したがって、一体となった連結軸14
と電極支持体16とは、略フランジ部21の位置する部位を
中心として上下において歳差運動が可能な状態となって
いる。

【００１８】回転電極18は、電極支持体16の内部に設け
られた出力信号搬送用のリード線22で接続体17に接続さ
れ、また、連結軸14の軸受19上方の部位には、回転電極
18からリード線22及び連結軸14を介して送られてきた検
出信号を取り出すために、連結軸14に接続する接続手段
23が設けられている。

【００１９】また、支持基体３には、試料液の温度を検
知するのためのサーミスタ24が設けられ、さらに、フレ
ーム２の基端にはコネクタ25が設けられ、このコネクタ
25は、回転電極16、対極４、モータ10、サーミスタ24な
どが電気的に接続されており、一方、コネクタ25の出力
側は、測定回路などが組み込まれた変換器（図示せず）
に接続されている。

【００２０】以上のような残留塩素計１で残留塩素濃度
を測定するには、まず、試料水流入孔９から試料水26を
連続的に導入するとともに、試料水排出孔10から排出す
る。また、モータ11を作動させて回転軸12を回転させ
る。すると、連結軸14の球面軸受13に連結している部位
は円運動を始めるが、連結軸14の略中央は変形自在な軸
受19で保持されているので略静止した状態を維持する。
したがって、一体となっている連結軸14と電極支持体16
とは、その保持箇所を中心として歳差運動をし、回転電
極18は円運動をおこなう。このとき、軸受19は、圧入さ
れて大きな圧力を持って連結軸14に密着しているので、
試料水26がモータ11側へ浸入することがない。そして、
回転電極18と対極５間に電圧を印加して両極に流れる拡
散電流を測定し、この拡散電流の値から残留塩素濃度を
求める。

【００２１】図２は、上述した残留塩素計を使用したイ
ンライン式残留塩素測定装置の全体構成を示す概略図で
ある。図２において、符号30は既設の浄水配管で、この
浄水配管30にシール部材31を介して吸引管32が取付けら
れている。この吸引管32は、開閉弁33及び送液ポンプ34
を介して残留塩素計１の試料流入孔８に連結されてい
る。また、吸引管32の内部には排出管35が配置されてお
り、この排出管35は、吸引管32の上部から外部に取り出
され開閉弁36を介して残留塩素計１の試料流出孔９に連
結されている。なお、符号37は残留塩素計１の変換器で
ある。

【００２２】以上のようなインライン式残留塩素測定装
置で残留塩素の濃度を連続測定するには、開閉弁34、36
を開け、かつ送液ポンプ34を作動させる。すると、浄水
配管30を流れる浄水37は吸引管32に吸引されて残留塩素
計１に送り込まれる。送り込まれた浄水38は上述したよ
うに残留塩素濃度が測定され、その後、排出管35を介し
て再び浄水配管30に戻される。

【００２３】図３は、本考案による回転電極式分析計の
他の実施例の要部の概略正面図である。図３に示す回転
電極式分析計は、軸受にゴム材の代わりに金属ベローズ
を用いたものである。この回転電極式分析計は、連結軸
14に金属ベローズからなる軸受41が密着状態で固着さ
れ、この軸受41の外周部が支持基体３に固着されてい
る。その他の構成は、図１に示した実施例と略同様であ
る。

【００２４】図４は、本考案による回転電極式分析計を
残留塩素計に適用した他の実施例の概略図である。図４
に示す残留塩素計51は、セル用壁体52の側壁の周囲に４
個の貫通孔53が穿設されている。その他の構成は、図１
に示した実施例と略同様である。この残留塩素計51は、
図中二点鎖線で示すように、既存の水道管54に直接取付
けて使用するものである。

【００２５】

【考案の効果】本考案は、試料水が保持部材を通過して
浸入することがないので、インライン形式のように耐圧
性が要求される方法でも、回転電極式分析計を安定して
使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案による回転電極式分析計を適用した残
留塩素計の一実施例の要部の断面図。

【図２】 本考案による回転電極式分析計を適用した残
留塩素計を使用したインライン式残留塩素測定装置の全
体構成を示す概略図である。

【図３】 本考案による回転電極式分析計を適用した残
留塩素計の他の実施例の要部の概略図。

【図４】 本考案による回転電極式分析計を適用した残
留塩素計の他の実施例の全体の側面図。

【図５】 従来の回転電極式分析計の全体構成の概略
図。

【図６】 従来の回転電極式分析計の全体構成の概略
図。

【符号の説明】

１，51…残留塩素計（回転電極式分析計） ５…対極 ９…試料水流入孔 10…試料水排出孔 11…モータ 13…球面軸受 14…連結軸 16…電極支持体 19…軸受 26…試料水

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転電極と、この回転電極が設けられた
   電極支持体と、この電極支持体の所定箇所を水密に保持
   しかつ変形自在な軸受と、この軸受で保持された電極支
   持体の保持箇所を支点として電極支持体を歳差運動させ
   る駆動手段とを有することを特徴とする回転電極式分析
   計