JP3917297B2 - 残留塩素計およびこの残留塩素計を用いた液体殺菌装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、残留塩素計および残留塩素計を用いて構成された液体殺菌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プールや浴槽内の水等の液体について殺菌処理を行う業務用あるいは家庭用の液体殺菌装置には、通常、液体の殺菌状態（いわゆる液体の残留塩素濃度の状態）を判断するために、残留塩素計が設けられている。そして、液体殺菌装置は、残留塩素計の測定値に基づいてプール等に必要量の塩素を供給し、使用状況に適応するように液体の殺菌を行っている。
【０００３】
従来、残留塩素計は、残留塩素濃度を測定する手段として一対の電極を有しており、測定対象である液体中にこの一対の電極を浸水させた際の電極間の電位差に基づいて、残留塩素濃度を測定している。このとき、電極間には、残留塩素濃度に比例した還元電流が発生している。
【０００４】
上記従来技術に係る残留塩素計を継続的に使用すると、液体中のカルシウム・鉄分等の汚れがそれぞれの電極に付着して、電極が汚染される場合がある。このように電極が汚染されると、残留塩素計を用いて残留塩素濃度を正確に測定することが困難となるので、正確な測定を実現するためには電極の洗浄が必要不可欠となる。
【０００５】
電極洗浄の手段としては、液体殺菌装置を停止させた状態でユーザあるいはメンテナンス員が手作業で電極を直接洗浄したり、液体殺菌装置を特に停止させることなく、電極自身を回転させて電極を洗浄する手段等がある。また、他の洗浄手段としては、一対の電極のそれぞれの極性を定期的に反転させる手段がある。
【０００６】
それぞれの電極においては、正極側にはマイナスイオンを有する汚れが付着し、負極側にはプラスイオンを有する汚れが付着している。したがって、一対の電極のそれぞれの極性を定期的に反転させることによって電極の洗浄を行う手段（以下「電気洗浄手段」という。）によれば、正極が負極となったときに、正極側からマイナスイオンを有する汚れが解離し、負極が正極となったときに、負極側からプラスイオンを有する汚れが解離する。
【０００７】
上記電気洗浄手段によって電極を洗浄する場合には、液体殺菌装置を停止させることなく、また、通常の残留塩素濃度の測定を行いながら、電極の洗浄を行うことが可能であるため、電極の洗浄が容易であり、効率のよい電極洗浄および残留塩素の測定を実現することができる。また、従来技術に係る電気洗浄手段においては、略１秒毎に各電極の極性の反転を行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電気洗浄等の上記従来技術に係る洗浄手段の少なくともいずれかの洗浄手段を有する残留塩素計においては、電極の洗浄を行った後であっても、電極の洗浄が適当に行われたか否かを判断する手段を有していなかったので、洗浄が確実に行われたこと、あるいは洗浄後の測定値が正しいか否かを明確に認識できないという問題点があった。
【０００９】
また、上記残留塩素計を用いて構成された液体殺菌装置においては、上述したように残留塩素計の測定値が正しいか否かを確認できない状態（液体の残留塩素濃度の測定値が正しいか否か判断できない状態）では、塩素供給手段の適当な操作を行うことが難しくなるため、液体の残留塩素濃度を所定の値に保つことができないという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、電気洗浄手段等の何らかの洗浄手段を有する残留塩素計において、洗浄後の電極の洗浄状態等を判断して洗浄後の測定値が正しいか否かを認識可能である残留塩素計を提供するとともに、この残留塩素計を用いて液体殺菌装置を構成することにより、残留塩素計の不具合を明確に認識した上で、液体の残留塩素濃度を所定の値に保つことが可能である液体殺菌装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記課題を解決するための本発明の第一の構成に係る残留塩素計は、一対の電極を有する測定手段と、前記電極の洗浄処理１３を行う洗浄手段とを備えた残留塩素計において、前記洗浄処理１３後における前記電極の測定感度の勾配に基づいて、前記残留塩素計の作動状態を自己判断１４する自己判断手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第一の構成に係る残留塩素計によれば、前記洗浄処理１３後における前記電極の測定感度の勾配に基づいて、前記残留塩素計の作動状態を自己判断１４するので、特に新たな要素を追加することなく、既存の構成において、洗浄処理１３後の残留塩素計における測定値が正しいか否かを認識（自己判断１４）することが可能である残留塩素計を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の第一の構成に係る残留塩素計においては、前記洗浄手段として、残留塩素濃度の測定時に印可される電圧と反対の極性の電圧が前記一対の電極に印可されることが好ましい。
【００１４】
この好ましい例によれば、特に新たな要素を追加することなく、前記電極の洗浄を行うことが可能であるとともに、容易に自己判断を行うことが可能である前記残留塩素計を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の第一の構成に係る残留塩素計においては、前記勾配が、前記電極における測定電流値と測定時間との比であることが好ましい。
【００１６】
この好ましい例によれば、前記測定感度の勾配を比較的容易に測定することが可能となり、延いては、特に新たな要素を追加することなく、容易に前記自己判断手段を構成することが可能である前記残留塩素計を得ることができる。
【００１７】
さらに、上記課題を解決するための本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置は、液体の残留塩素を測定する残留塩素測定手段４１と、該残留塩素測定手段４１の測定値に基づいて前記液体に塩素を供給する塩素供給手段４２とを備えた液体殺菌装置において、前記塩素供給手段４２における前記塩素の供給データを記憶する塩素供給データ記憶手段４３ｃを備え、前記残留塩素測定手段４１に不具合が生じた場合に、前記塩素供給データ記憶手段４３ｃのデータに基づいて前記塩素供給手段４２が制御され、且つ前記塩素測定手段４１として本発明の第一の構成に係る残留塩素計が用いられることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置によれば、前記残留塩素測定手段として本発明の第一の構成に係る残留塩素計を用いたことにより、新たな要素を追加することなく、既存の構成において、洗浄後にその測定値が正しいか否かを認識（自己判断）することが可能であるとともに、自己判断した上で、前記残留塩素測定手段に不具合が生じていた場合であっても、前記塩素供給データ記憶手段のデータに基づいて前記塩素供給手段が制御される。したがって、前記液体中には適当な量の塩素が供給されるので、前記液体の残留塩素濃度を所定の値に維持することが可能である液体殺菌装置を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置においては、前記塩素供給データ記憶手段４３ｃにおいて、前記塩素の供給時間および該供給時間における前記塩素の供給量が記憶されていることが好ましい。
【００２０】
この好ましい例によれば、前記塩素供給データ手段に、前記塩素の供給時間および該供給時間における前記塩素の供給量が記憶されており、記憶されたこれらの時間および量に基づいて前記塩素供給手段が制御されるので、比較的容易に、前記液体の残留塩素濃度を所定の値に維持することが可能である液体殺菌装置を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００２２】
（残留塩素計についての実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る残留塩素計の測定手段および洗浄手段の一連の流れを示したフローチャートである。以下、図１に基づいて、本実施形態に係る残留塩素計の自己判断手段について説明する。
【００２３】
まず、ステップ１１においては、一対の電極を用いて、残留塩素濃度の測定が行われている。ここでは、測定対象である液体中に一対の電極が浸漬され、一対の電極間に所定の電圧が印可される。そして、この際の電極間に発生する還元電流に基づいて残留塩素濃度が測定されている。電極間には、残留塩素濃度に比例した還元電流が発生している。
残留塩素計は、例えばプールや浴槽等の水中の残留塩素濃度を測定するために用いられる。そして、通常、その残留塩素濃度の測定値に応じて、塩素成分を含有した水溶液が適当な分量だけプール等内に供給され、プール等内が適切な状態に殺菌される。
すなわち、このステップ１１においては、プール等内の殺菌処理を行う際の一工程である残留塩素濃度測定工程が行われている。
【００２４】
次に、ステップ１２においては、電極の洗浄を行うか否かの判断が行われる。
ここで、電極の洗浄が必要であると判断された場合（ステップ１２において「Ｙｅｓ」と判断された場合）には、次にステップ１３の処理が行われ、電極の洗浄が必要ではないと判断された場合（ステップ１２において「Ｎｏ」と判断された場合）には、次にステップ１１の処理が行われる。
電極の洗浄を行うか否かの判断は、本実施形態においては、所定の時間に達しているか否かによって行われる。すなわち、本実施形態においては、あらかじめ、洗浄を行う時間あるいは洗浄を行う間隔が定められており、その時間あるいは洗浄間隔に従って、電極の洗浄を行うか否かの判断が行われる。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、電極の汚染状態を何らかな手段を用いて検知し、その汚染状態に応じて、電極の洗浄を実施するか否かの判断を行うように構成してもよい。
【００２５】
次に、ステップ１３においては、残留塩素計の測定手段を構成している一対の電極の洗浄処理が行われる。
本実施形態においては、具体的な電極の洗浄手段として、洗浄時において、残留塩素濃度の測定時に印可される電圧と反対の極性の電圧が、一対の電極に、定められた時間だけ印可される（以下、この工程を「電極反転処理工程」という。）。そして、電極反転処理の後に、一対の電極間に測定を行う際の電圧が印可され、電極間の電流値が安定するまで（元の濃度を示す電流値に戻るまで）、残留塩素濃度の測定を行わない状態が維持される（以下、この工程を「後処理工程」という。）。なお、このステップ１３の洗浄処理については、図２を用いて後述する。
【００２６】
次に、ステップ１４においては、残留塩素計の自己判断が行われる。このステップ１４の自己判断の詳細については、図２を用いて後述する。
【００２７】
次に、ステップ１５においては、ステップ１４の自己判断の結果に基づいて、一対の電極が正常に作動しているか否かの判断が行われる。
ここで、正常に作動していると判断された場合（ステップ１５において「Ｙｅｓ」と判断された場合）には、次にステップ１１の処理が行われ（継続して残留塩素濃度の測定が行われ）、正常に作動していないと判断された場合（ステップ１５において「Ｎｏ」と判断された場合）には、次にステップ１６の処理が行われる。このステップ１５の詳細についても、図２を用いて後述する。
【００２８】
次に、ステップ１６においては、残留塩素濃度の測定を継続して行うか否かの判断が行われる。
ここでは、残留塩素計の調整等を行う必要がある場合には測定を継続しない旨の判断（ステップ１６において「Ｎｏ」の判断）を行って測定を終了し、残留塩素計の調整あるいは交換等を行う。また、とりあえずはこの状態で測定を続ける必要がある場合には測定を継続する旨の判断（ステップ１６において「Ｙｅｓ」の判断）を行って、次にステップ１１の処理が行われる。
なお、このステップ１６においては、所定の回数（例えば３回）だけ測定継続の判断を行った後には、強制的に残留塩素計による測定を終了するような構成としてもよい。すなわち、ステップ１５における残留塩素計の異常検出回数に基づいて、強制停止信号等を発するように構成してもよい。
【００２９】
図２は、本実施形態に係る残留塩素計において出力される残留塩素濃度曲線図を示したものである。この図２において、横軸は時間を示し、縦軸は残留塩素濃度に比例した電流値を示している。以下、この図２に基づいて、図１で説明した洗浄処理（ステップ１３）および自己判断（ステップ１４）等について説明する。
【００３０】
本実施形態に係る洗浄処理は、図２に示すように、電極反転処理工程と後処理工程とから構成されている。
【００３１】
まず、電極の洗浄を開始する洗浄処理開始時（電極反転処理開始時）ｔ1に達した時に、それぞれの電極の極性を反転させる。
【００３２】
次に、電極反転処理終了時（後処理開始時）ｔ2に達した時に、それぞれの電極の極性をさらに反転させて、各電極の極性を残留塩素濃度測定時の極性に戻す。
【００３３】
上記電極反転処理開始時ｔ1から電極反転処理終了時ｔ2までが、図１のステップ１３で説明した電極反転処理工程に相当する。この電極反転処理工程は略１０秒間行われる。
【００３４】
次に、後処理開始時ｔ2から後処理終了時（洗浄処理終了時）ｔ3までの略３分間、電極間の電流値が安定するまで、残留塩素濃度の測定を行わない状態が維持される。この後処理開始時ｔ2から後処理終了時ｔ3までが、図１のステップ１３で説明した後処理工程に相当する。
後処理工程においては、電極間の電流値が安定するまでには、少なくとも１分程度の時間が必要であり、本実施形態においては、この後処理工程に要する時間をあらかじめ３分程度に設定し、その時間が経過した段階で後処理工程を終了する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、電極間の電流値を検知して、電流値が安定したことを確認した後に後処理工程を終了してもよい。
なお、この後処理工程においては、「残留塩素濃度の測定を行わない状態」と記載しているが、実際には、後処理工程においては（また、電極反転処理工程においても）、図２に示すように、残留塩素計は最新の濃度を出力している。しかしながら、電極反転処理工程および後処理工程における濃度の測定値は、不安定であり、また正確ではない（特に低濃度の測定は正確ではない）ので、本実施形態においては、液体殺菌処理装置を制御するためには使用されない。したがって、敢えて「残留塩素濃度の測定を行わない状態」と表現した。また、本実施形態に係る残留塩素計を備えた液体殺菌装置は、電極反転処理工程時および後処理工程時において、電極反転処理工程を開始する前の状態で制御されている。
【００３５】
そして、後処理終了時ｔ3以降において、通常の残留塩素計の測定が開始され、次の電極の洗浄処理工程が開始されるまでの間、残留塩素計の測定値に基づいて液体殺菌処理装置等が制御される。
【００３６】
本実施形態においては、電極反転処理工程と後処理工程とを合わせて洗浄処理工程と呼び、反転処理に要する時間（電極反転処理開始時ｔ1から電極反転処理終了時ｔ2まで）と、後処理工程に要する時間（後処理開始時ｔ2から後処理終了時ｔ3まで）とを合わせた時間が、洗浄処理工程に要する時間（洗浄処理開始時ｔ1から洗浄処理終了時ｔ3まで）となる。
【００３７】
また、本実施形態においては、洗浄処理終了時から次の洗浄処理開始時までの時間を洗浄周期と呼ぶこととする。具体的には、図２において、前回の洗浄処理終了時ｔ03から洗浄処理開始ｔ1までの時間が洗浄周期である。
【００３８】
図１のステップ１４で説明した残留塩素計の自己判断は、上記後処理工程時に行われる。具体的には、図２に示されたグラフ（残留塩素濃度曲線図）の後処理開始時（電極反転処理終了時）ｔ2以降の傾きから、残留塩素計が適当に作動しているか否かの判断が行われる。
【００３９】
図２において、後処理開始時ｔ2から後処理終了時ｔ3までのグラフの傾きは、残留塩素計を構成する一対の電極が適当に洗浄され、正常に作動している場合と、洗浄が不適当あるいは装置自身に何らの故障等が生じて、正常に作動していない場合とでは、明らかに異なる。
【００４０】
図３は、残留塩素計が正常に作動している場合と正常に作動していない場合とを比較した残留塩素濃度曲線図を示したものである。図３において、実線で示した曲線Ａは残留塩素計が正常に作動している場合を表し、破線で示した曲線Ｂは残留塩素計が正常に作動していない場合を表している。
【００４１】
残留塩素計の測定手段を構成する一対の電極の汚染状態が悪化し、通常の洗浄処理を行っても適切な状態に戻らない場合（洗浄されない場合）には、残留塩素計が出力する残留塩素濃度曲線は、正常に作動している場合と比較して、電極反転処理終了時後の立ち上がりが小さく（時間当たりの電流値の上昇割合が小さく）、電流値の戻りも悪い（時間当たりの電流値の下降割合が小さい）。また、場合によっては、元の電流値（濃度）に戻らない。
【００４２】
そこで、本実施形態においては、電極反転処理後（後処理工程間）の上記残留塩素濃度曲線の変化を残留塩素計の制御等を行う制御部で検知する。この際、制御部には、あらかじめ正常に作動している場合の値、あるいは最低限要求される値等を設定しておく。そして、これらの値と実際の検知値との差を比較判断して、現在の残留塩素計が適当に作動しているか否かが判断される。すなわち、本実施形態によれば、洗浄後の電極の測定感度（塩素濃度曲線）の勾配に基づいて、電極の作動状態が判断される。これらの処理が、図１に示したフローチャートでは、ステップ１４およびステップ１５において行われる。
【００４３】
したがって、本実施形態に係る残留塩素計によれば、特に新たな要素を追加することなく、既存の残留塩素計の構成において、洗浄後の電極の洗浄状態等を判断して洗浄後の残留塩素計における測定値が正しいか否かを認識（自己判断）することが可能である残留塩素計を得ることができる。
【００４４】
なお、本実施形態においては、ステップ１３の電極の洗浄処理の際に一対の電極に印可される電圧値について特に定めなかったが、これは何らかの値に限定されるものではない。したがって、例えば、測定時と洗浄時とにおいて、同じ値の電圧を極性のみ反転させて一対の電極に印可したり、また、電極の極性を反転させる洗浄時において、測定時よりも高い値の電圧を一対の電極に印可してもよい。例えば、測定時において電極間に９００ｍＶの電圧を印可し、洗浄時において電極間に１２００ｍＶの電圧を印可すれば、より効果的に電極に付着したカルシウム・鉄分等の汚れを解離させることが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態においては、ステップ１３の電極の洗浄処理における電極洗浄手段として、一対の電極の極性を反転させる、いわゆる電気的洗浄手段を用いる場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。したがって、例えば、それぞれの電極あるいは少なくともどちらか一方の電極の測定部分に洗浄を行うためのビーズ等を配置して、ビーズ等および電極の少なくともどちらか一方を動かして（例えば回転等させて）電極の洗浄を行ってもよい（以下、この洗浄手段を「機械的洗浄手段」という。）。また、電極洗浄手段として、電気的洗浄手段と機械的洗浄手段とを組み合わせてもよい。
【００４６】
また、本実施形態の電極反転処理工程においては、電極反転時間を１０秒間行った場合について説明したが、本発明における電極反転時間はこの時間に限定されるものではなく、洗浄周期等の他の条件に応じて、時間の調整も可能である。
【００４７】
また、本実施形態においては、洗浄周期の間隔については特に示さなかったが、本発明は、洗浄周期を特定の間隔に限定するものではない。したがって、例えば、常に一定の間隔に洗浄周期を設定してもよく、また、カルシウム・鉄分等の汚れが電極に付着しやすい時間帯等を考慮した上で、洗浄周期を適宜設定してもよい。例えば、２時間の間隔で洗浄周期を設定する場合があげられる。
【００４８】
（液体殺菌装置についての実施形態）
次に、上記残留塩素計を用いて構成された液体殺菌装置について説明する。
【００４９】
図４は、上記残留塩素計を用いて構成された液体殺菌装置の概略図を示したものであり、具体的には、本実施形態に係る液体殺菌装置を、プールの水を殺菌するために用いた状態を示した概略図である。図４（イ）は、残留塩素測定手段としての残留塩素計４１が正常に作動している場合の液体殺菌装置の制御経路を示し、図４（ロ）は、残留塩素計４１に不具合が生じた場合（残留塩素計４１が正常に作動していないことを自己判断した場合）の液体殺菌装置の制御経路を示している。
【００５０】
図４において、本実施形態に係る液体殺菌装置は、循環ポンプ４５および濾過器４６を介して循環されているプール４０中の水を定期的にサンプリングし、そのサンプリングした水の残留塩素濃度に基づいて、プール４０中の水を殺菌している。この液体殺菌装置は、サンプリングした水の残留塩素濃度を測定する残留塩素測定手段としての残留塩素計４１と、この残留塩素計４１の測定値に基づいてプール４０中に塩素を供給する塩素供給手段を構成する次亜タンク４２および次亜注入ポンプ４４と、残留塩素計４１と次亜注入ポンプ４４との制御を行う制御装置４３とを具備している。
【００５１】
残留塩素測定手段としての残留塩素計４１は、上記図１から図３を用いて説明した自己判断手段を有する残留塩素計である。なお、本実施形態は、残留塩素計４１を何らかの方式のものに限定するものではなく、自己判断手段を有するものであれば、如何なる方式の残留塩素計であっても使用可能である。
【００５２】
塩素供給手段を構成する次亜タンク４２中には、次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の塩素成分を含有した水溶液が貯留されている。そして、制御装置４３からの信号に基づいて次亜注入ポンプ４４が駆動され、必要な塩素の量に対応する（塩素成分を含有した）水溶液が、次亜タンク４２から次亜注入ポンプ４４を介してプール４０中に供給されている。
【００５３】
制御装置４３は、残留塩素計４１が正常に作動しているか否かを判断する塩素計判断処理部４３ａと、プール４０中に供給すべき塩素量を定める塩素供給処理部４３ｂと、プール４０に対する塩素供給時間と各塩素供給時間における塩素供給量とを記憶している塩素供給データ記憶手段としての塩素供給データ記憶部４３ｃとを有している。
すなわち、本実施形態では、残留塩素計４１および塩素計判断処理部４３ａを用いて、先に図１から図３で説明した自己判断が行われる。
【００５４】
以上のような構成を有する本実施形態に係る液体殺菌装置は、通常、サンプリング水についての残留塩素濃度を残留塩素計４１で測定する残留塩素測定工程と、その測定値に基づいて次亜注入ポンプ４４を駆動させて、次亜タンク４２からプール４０中に塩素を供給する塩素供給工程とを行うことによって、プール４０中の水を適当に殺菌し、プール４０中の水の残留塩素濃度を使用に適する状態に維持する。
そして、本実施形態に係る液体殺菌装置においては、塩素供給工程における塩素供給時間および各塩素供給時間における塩素供給量が、制御装置４３に記憶される。
【００５５】
残留塩素計４１が正常に作動している場合には、残留塩素測定工程および塩素供給工程は滞り無く行われるので何ら問題はないが、残留塩素計４１に何らかの異常が発生した場合（例えば、残留塩素計４１の自己判断の結果、残留塩素計４１が正常に作動していないと判断された場合）には、残留塩素測定工程において残留塩素濃度の正常な測定が不可能となり、延いては、塩素供給工程を適当に行うこともできなくなる。
したがって、本実施形態に係る液体殺菌装置においては、塩素計判断処理部４３ａにおいて残留塩素計４１の異常を察知した場合には、制御装置４３における制御系統（経路）を切り替えて（図４（イ）から図４（ロ）に切り替えて）、残留塩素計４１における測定値に基づくのではなく、塩素供給データ記憶部４３ｃに記憶されたデータに基づいて次亜注入ポンプ４４を駆動させて、次亜タンク４２からプール４０中に塩素を供給するような制御を行う。
【００５６】
図５は、本発明の実施形態に係る液体殺菌装置のフローチャート図を示したものである。以下、本実施形態に係る液体殺菌装置を用いてプール４０内の水の殺菌を行う場合の各工程について、図５に基づいて説明する。
【００５７】
まず、ステップ５０１においては、プール４０中の水の残留塩素濃度を測定するために、サンプリング水として所定量の水をサンプリングする。
このサンプリングは、所定時間毎（例えば３時間毎）に行ったり、また、連続して行ってもよい。
【００５８】
次に、ステップ５０２においては、残留塩素計４１を用いて、サンプリング水の残留塩素濃度が測定される。
【００５９】
次に、ステップ５０３においては、残留塩素測定手段としての残留塩素計４１が正常に作動しているか否かの判断が行われる。
ここで、残留塩素計４１が正常に作動していると判断された場合（ステップ５０３において「Ｙｅｓ」と判断された場合）には、次にステップ５０４の処理が行われ、残留塩素計４１が正常に作動していないと判断された場合（ステップ５０３において「Ｎｏ」と判断された場合）には、次にステップ５０８の処理が行われる。
残留塩素計４１が正常に作動しているか否かの判断は、先述したように、制御装置４３の塩素計判断処理部４３ａで行われる。この塩素計判断処理部４３ａは、残留塩素計４１と電気的に接続されており、塩素計判断処理部４３ａと残留塩素計４１とから、図１から図３で説明された自己判断手段が構成されている。そして、自己判断手段において残留塩素計４１が正常に作動していないと判断された場合には、ステップ５０３において、塩素計判断処理部３ａが「Ｎｏ」と判断する。
【００６０】
次に、ステップ５０４においては、プール４０に塩素を供給するか否かの判断が行われる。すなわち、サンプリング水の残留塩素濃度に応じて、塩素の供給を行うか否か、および塩素の供給を行う場合にはどの程度の量の塩素の供給を行うかの判断が行われる。
ここで、サンプリング水の残留塩素濃度が所定の値以上であれば、塩素を供給する必要はないと判断され（ステップ５０４において「Ｎｏ」と判断され）、次にステップ５０６の処理が行われる。また、サンプリング水の残留塩素濃度が所定の値未満であれば、塩素を供給する必要があると判断され（ステップ５０４において「Ｙｅｓ」と判断され）、サンプリング水の残留塩素濃度に応じて必要な塩素供給量が定められた状態で、次にステップ５０５の処理が行われる。
塩素の供給を行うか否か、および行うとすればどの程度の塩素量を供給するかの判断は、制御装置４３の塩素供給処理部４３ｂで行われる。この塩素供給処理部４３ｂには、例えば、維持すべき残留塩素濃度をあらかじめ記憶させておき、この値とサンプリング水の残留塩素濃度とを比較して、塩素の供給を行うか否かの判断が行われる。また、残留塩素濃度に応じた塩素供給量をも記憶させておき、この値とサンプリング水の残留塩素濃度とを比較して、必要な塩素供給量が定められている。
【００６１】
次に、ステップ５０５においては、ステップ５０４で定められた塩素量に応じて、プール４０に塩素が供給される。具体的には、制御装置４３の塩素供給処理部４３ｂで定められた値に応じて次亜注入ポンプ４４が制御され、この次亜注入ポンプ４４を用いて、次亜タンク４２からプール４０内に定められた量の塩素が供給される。
【００６２】
次に、ステップ５０６においては、各時間における塩素供給のデータが記憶される。具体的には、制御装置４３の塩素供給データ記憶部４３ｃにおいて、各時間における塩素供給の有無、および塩素供給量等が記憶される。
なお、この塩素供給データ記憶部４３ｃにおいては、塩素供給データの記憶のみならず、記憶したデータの編集等も行われている。例えば、２ヶ月分の塩素供給データに基づいて、１週間分の各曜日の塩素供給データが編集され記憶されている。
【００６３】
次に、ステップ５０７においては、装置を停止させるか否かの判断が行われる。本実施形態においては、このステップ５０７で装置を停止させる旨の指示が出されるまで（ステップ５０７において「Ｙｅｓ」と判断されるまで）、繰り返し、プール４０中の殺菌処理が行われる。したがって、ステップ５０７において「Ｎｏ」と判断された場合には、次にステップ５０１の処理が行われる。
なお、ステップ５０１のサンプリング水の採取から始まる一連の殺菌処理は、連続して行われても、また、所定時間毎に行われてもよいので、このステップ５０７において「Ｎｏ」と判断された後にステップ５０１の処理を行うまでの間には、所定時間を有するように構成してもよい。
【００６４】
次に、ステップ５０８においては、制御装置４３の塩素供給データ記憶部４３ｃに記憶されている（または、編集された状態で記憶されている）データの読み込みが行われる。先述したように、塩素供給データ記憶部４３ｃには、各時間毎の塩素供給量が、過去のデータに基づいて、編集された状態で記憶されている。
【００６５】
次に、ステップ５０９においては、プール４０に塩素を供給するか否かの判断が行われる。具体的には、ステップ５０８で読み込んだデータに基づいて、各時間毎に、塩素の供給を行うか否か、および塩素の供給を行う場合にはどの程度の量の塩素の供給を行うかの判断が行われる。
ここでは、データに基づいた場合に塩素の供給が必要であれば（ステップ５０９において「Ｙｅｓ」と判断されれば）、次にステップ５１０の処理が行われ、データに基づいた場合に塩素の供給が不必要であれば（ステップ５０９において「Ｎｏ」と判断されれば）、次にステップ５１１の処理が行われる。
【００６６】
次に、ステップ５１０においては、ステップ５０９で定められた塩素量に応じて、プール４０に塩素が供給される。具体的には、ステップ５０９における判断（ステップ５０８で読み込んだデータ）に基づいて次亜注入ポンプ４４が制御され、この次亜注入ポンプ４４を用いて、次亜タンク４２からプール４０内に、定められた量の塩素が供給される。
【００６７】
次に、ステップ５１１においては、測定手段に異常が発生した旨の表示が行われる。ステップ５０８以降の処理は、測定手段に何らかの異常が発生した場合の暫定的なものである。したがって、そのことをユーザあるいはメーカに知らせなければならないので、このステップ５１１においては、測定手段に何らかの異常が発生したことを知らせるための表示を行う。
この際の表示手段としては、例えば、装置に設けられているディスプレイ上に表示する手段、または、通信手段を用いてユーザあるいはメーカに設置されている何らかの端末に表示する手段等があげられる。
【００６８】
次に、ステップ５１２においては、装置を停止させるか否かの判断が行われる。 ここでは、測定手段の調整あるいは交換等を行う必要がある場合には、「Ｙｅｓ」の指示を出して装置を停止させる。また、測定手段の交換等を直ちに行うことができない場合には、「Ｎｏ」の指示を出して、ステップ５０８以降の処理を繰り返して行わせる。
【００６９】
以上説明した図５においては、ステップ５０１〜５０７までが、残留塩素計４１が正常に作動している場合の殺菌工程（図４（イ）参照）を示し、ステップ５０８〜５１２までが、残留塩素計４１に不具合が生じた場合の殺菌工程（図４（ロ）参照）を示している。
【００７０】
そして、図４および図５を用いて説明した本実施形態に係る液体殺菌装置は、以上のように、残留塩素濃度の測定を行う測定手段（残留塩素計４１）に不具合が生じた場合であっても、そのことを自己判断し、その後の制御として定期的に一定量の塩素を液体中に供給する等の暫定的な処置を行わず、過去のデータに基づいて、それぞれの状況（時間）に対応した塩素の供給を行うように構成されている。
【００７１】
したがって、本実施形態によれば、液体の残留塩素濃度を測定する手段および工程に何らかの不具合が生じた場合であっても、その不具合を自己判断した上で、制御方式を自ら切り替えて、液体の残留塩素濃度を所定の値に保つことが可能となる。
【００７２】
なお、本実施形態においては、塩素供給データ記憶部４３ｃのデータに基づいて塩素を供給する場合について説明したが、このデータの記憶形式は、何らかの形に限定されるものではない。したがって、単に塩素供給時間とその時間における塩素供給量とを記憶したものであっても、また、過去のデータから１週間の各曜日毎の平均を編集したものでもよい。
具体的には、例えば、１日（２４時間）を８分割し、３時間毎の塩素供給量を記憶して、このデータの記憶を所定期間（例えば２ヶ月間）行う。次に、この所定期間内のデータに基づいて、１週間の各曜日毎のデータを編集して記憶する。液体殺菌装置を適当に運転している間は、塩素供給時間および塩素供給量は、随時更新して編集され新たなデータとして記憶される。そして、残留塩素測定手段に不具合が生じた場合には、その日から１週間前のデータを読み込み、そのデータに基づいて塩素供給手段を制御して液体殺菌装置を運転する。
【００７３】
また、本実施形態においては、サンプリングした水を残留塩素測定手段で測定した後にドレンとして排出する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、サンプリングした水を循環させて、再びプール４０に戻すように構成してもよい。
【００７４】
また、以上の説明においては、本実施形態に係る液体殺菌装置をプールの水を殺菌するために用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、浴槽あるいは飲料水の貯水槽等の水を殺菌するために本実施形態に係る液体殺菌装置を用いてもよい。さらに、水以外の液体の殺菌を行うために、本発明に係る装置および方法を適用してもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第一の構成に係る残留塩素計は、一対の電極を有する測定手段と、電極の洗浄を行う洗浄手段とを備えた残留塩素計において、洗浄後における電極の測定感度の勾配に基づいて、残留塩素計の作動状態を判断する自己判断手段を設けたことを特徴とする。
【００７６】
したがって、本発明の第一の構成に係る残留塩素計によれば、洗浄後における電極の測定感度の勾配に基づいて、残留塩素計の作動状態を判断するので、特に新たな要素を追加することなく、既存の構成において、洗浄後の残留塩素計における測定値が正しいか否かを認識（自己判断）することが可能である残留塩素計を得ることができる。
【００７７】
また、本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置は、液体の残留塩素を測定する残留塩素測定手段と、残留塩素測定手段の測定値に基づいて液体に塩素を供給する塩素供給手段とを備えた液体殺菌装置において、塩素供給手段における塩素の供給データを記憶する塩素供給データ記憶手段を備え、残留塩素測定手段に不具合が生じた場合に、塩素供給データ記憶手段のデータに基づいて塩素供給手段が制御され、且つ塩素測定手段として本発明の第一の構成に係る残留塩素計が用いられることを特徴とする。
【００７８】
したがって、本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置によれば、残留塩素測定手段として本発明の第一の構成に係る残留塩素計を用いたことにより、新たな要素を追加することなく、既存の構成において、洗浄後にその測定値が正しいか否かを認識（自己判断）することが可能であるとともに、自己判断した上で、前記残留塩素測定手段に不具合が生じていた場合であっても、前記塩素供給データ記憶手段のデータに基づいて前記塩素供給手段が制御されるので、液体中には適当な量の塩素が供給され、液体の残留塩素濃度を所定の値に維持することが可能である液体殺菌装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の構成に係る残留塩素計の測定手段および洗浄手段等の一連の流れを示したフローチャート
【図２】本発明の第一の構成に係る残留塩素計において出力される残留塩素濃度曲線図
【図３】残留塩素計が正常に作動している場合と正常に作動していない場合とを比較した残留塩素濃度曲線図
【図４】本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置の概略図
【図５】本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置のフローチャート
【符号の説明】
１３ 洗浄処理工程
１４ 自己判断工程
４０ プール
４１ 残留塩素計
４２ 次亜タンク
４３ 制御装置
４３ａ 塩素計判断処理部
４３ｂ 塩素供給処理部
４３ｃ 塩素供給データ記憶部
４４ 次亜注入ポンプ
４５ 循環ポンプ
４６ 濾過器
Ａ 残留塩素計が正常に作動している場合の残留塩素濃度曲線
Ｂ 残留塩素計に何らかの不具合が生じた場合の残留塩素濃度曲線
ｔ03 前回の後処理終了時（前回の洗浄処理終了時）
ｔ1 電極反転処理開始時（洗浄処理開始時）
ｔ2 電極反転処理終了時（後処理開始時）
ｔ3 後処理終了時（洗浄処理終了時）
【発明の属する技術分野】
本発明は、残留塩素計および残留塩素計を用いて構成された液体殺菌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プールや浴槽内の水等の液体について殺菌処理を行う業務用あるいは家庭用の液体殺菌装置には、通常、液体の殺菌状態（いわゆる液体の残留塩素濃度の状態）を判断するために、残留塩素計が設けられている。そして、液体殺菌装置は、残留塩素計の測定値に基づいてプール等に必要量の塩素を供給し、使用状況に適応するように液体の殺菌を行っている。
【０００３】
従来、残留塩素計は、残留塩素濃度を測定する手段として一対の電極を有しており、測定対象である液体中にこの一対の電極を浸水させた際の電極間の電位差に基づいて、残留塩素濃度を測定している。このとき、電極間には、残留塩素濃度に比例した還元電流が発生している。
【０００４】
上記従来技術に係る残留塩素計を継続的に使用すると、液体中のカルシウム・鉄分等の汚れがそれぞれの電極に付着して、電極が汚染される場合がある。このように電極が汚染されると、残留塩素計を用いて残留塩素濃度を正確に測定することが困難となるので、正確な測定を実現するためには電極の洗浄が必要不可欠となる。
【０００５】
電極洗浄の手段としては、液体殺菌装置を停止させた状態でユーザあるいはメンテナンス員が手作業で電極を直接洗浄したり、液体殺菌装置を特に停止させることなく、電極自身を回転させて電極を洗浄する手段等がある。また、他の洗浄手段としては、一対の電極のそれぞれの極性を定期的に反転させる手段がある。
【０００６】
それぞれの電極においては、正極側にはマイナスイオンを有する汚れが付着し、負極側にはプラスイオンを有する汚れが付着している。したがって、一対の電極のそれぞれの極性を定期的に反転させることによって電極の洗浄を行う手段（以下「電気洗浄手段」という。）によれば、正極が負極となったときに、正極側からマイナスイオンを有する汚れが解離し、負極が正極となったときに、負極側からプラスイオンを有する汚れが解離する。
【０００７】
上記電気洗浄手段によって電極を洗浄する場合には、液体殺菌装置を停止させることなく、また、通常の残留塩素濃度の測定を行いながら、電極の洗浄を行うことが可能であるため、電極の洗浄が容易であり、効率のよい電極洗浄および残留塩素の測定を実現することができる。また、従来技術に係る電気洗浄手段においては、略１秒毎に各電極の極性の反転を行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電気洗浄等の上記従来技術に係る洗浄手段の少なくともいずれかの洗浄手段を有する残留塩素計においては、電極の洗浄を行った後であっても、電極の洗浄が適当に行われたか否かを判断する手段を有していなかったので、洗浄が確実に行われたこと、あるいは洗浄後の測定値が正しいか否かを明確に認識できないという問題点があった。
【０００９】
また、上記残留塩素計を用いて構成された液体殺菌装置においては、上述したように残留塩素計の測定値が正しいか否かを確認できない状態（液体の残留塩素濃度の測定値が正しいか否か判断できない状態）では、塩素供給手段の適当な操作を行うことが難しくなるため、液体の残留塩素濃度を所定の値に保つことができないという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、電気洗浄手段等の何らかの洗浄手段を有する残留塩素計において、洗浄後の電極の洗浄状態等を判断して洗浄後の測定値が正しいか否かを認識可能である残留塩素計を提供するとともに、この残留塩素計を用いて液体殺菌装置を構成することにより、残留塩素計の不具合を明確に認識した上で、液体の残留塩素濃度を所定の値に保つことが可能である液体殺菌装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記課題を解決するための本発明の第一の構成に係る残留塩素計は、一対の電極を有する測定手段と、前記電極の洗浄処理１３を行う洗浄手段とを備えた残留塩素計において、前記洗浄処理１３後における前記電極の測定感度の勾配に基づいて、前記残留塩素計の作動状態を自己判断１４する自己判断手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第一の構成に係る残留塩素計によれば、前記洗浄処理１３後における前記電極の測定感度の勾配に基づいて、前記残留塩素計の作動状態を自己判断１４するので、特に新たな要素を追加することなく、既存の構成において、洗浄処理１３後の残留塩素計における測定値が正しいか否かを認識（自己判断１４）することが可能である残留塩素計を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の第一の構成に係る残留塩素計においては、前記洗浄手段として、残留塩素濃度の測定時に印可される電圧と反対の極性の電圧が前記一対の電極に印可されることが好ましい。
【００１４】
この好ましい例によれば、特に新たな要素を追加することなく、前記電極の洗浄を行うことが可能であるとともに、容易に自己判断を行うことが可能である前記残留塩素計を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の第一の構成に係る残留塩素計においては、前記勾配が、前記電極における測定電流値と測定時間との比であることが好ましい。
【００１６】
この好ましい例によれば、前記測定感度の勾配を比較的容易に測定することが可能となり、延いては、特に新たな要素を追加することなく、容易に前記自己判断手段を構成することが可能である前記残留塩素計を得ることができる。
【００１７】
さらに、上記課題を解決するための本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置は、液体の残留塩素を測定する残留塩素測定手段４１と、該残留塩素測定手段４１の測定値に基づいて前記液体に塩素を供給する塩素供給手段４２とを備えた液体殺菌装置において、前記塩素供給手段４２における前記塩素の供給データを記憶する塩素供給データ記憶手段４３ｃを備え、前記残留塩素測定手段４１に不具合が生じた場合に、前記塩素供給データ記憶手段４３ｃのデータに基づいて前記塩素供給手段４２が制御され、且つ前記塩素測定手段４１として本発明の第一の構成に係る残留塩素計が用いられることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置によれば、前記残留塩素測定手段として本発明の第一の構成に係る残留塩素計を用いたことにより、新たな要素を追加することなく、既存の構成において、洗浄後にその測定値が正しいか否かを認識（自己判断）することが可能であるとともに、自己判断した上で、前記残留塩素測定手段に不具合が生じていた場合であっても、前記塩素供給データ記憶手段のデータに基づいて前記塩素供給手段が制御される。したがって、前記液体中には適当な量の塩素が供給されるので、前記液体の残留塩素濃度を所定の値に維持することが可能である液体殺菌装置を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置においては、前記塩素供給データ記憶手段４３ｃにおいて、前記塩素の供給時間および該供給時間における前記塩素の供給量が記憶されていることが好ましい。
【００２０】
この好ましい例によれば、前記塩素供給データ手段に、前記塩素の供給時間および該供給時間における前記塩素の供給量が記憶されており、記憶されたこれらの時間および量に基づいて前記塩素供給手段が制御されるので、比較的容易に、前記液体の残留塩素濃度を所定の値に維持することが可能である液体殺菌装置を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００２２】
（残留塩素計についての実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る残留塩素計の測定手段および洗浄手段の一連の流れを示したフローチャートである。以下、図１に基づいて、本実施形態に係る残留塩素計の自己判断手段について説明する。
【００２３】
まず、ステップ１１においては、一対の電極を用いて、残留塩素濃度の測定が行われている。ここでは、測定対象である液体中に一対の電極が浸漬され、一対の電極間に所定の電圧が印可される。そして、この際の電極間に発生する還元電流に基づいて残留塩素濃度が測定されている。電極間には、残留塩素濃度に比例した還元電流が発生している。
残留塩素計は、例えばプールや浴槽等の水中の残留塩素濃度を測定するために用いられる。そして、通常、その残留塩素濃度の測定値に応じて、塩素成分を含有した水溶液が適当な分量だけプール等内に供給され、プール等内が適切な状態に殺菌される。
すなわち、このステップ１１においては、プール等内の殺菌処理を行う際の一工程である残留塩素濃度測定工程が行われている。
【００２４】
次に、ステップ１２においては、電極の洗浄を行うか否かの判断が行われる。
ここで、電極の洗浄が必要であると判断された場合（ステップ１２において「Ｙｅｓ」と判断された場合）には、次にステップ１３の処理が行われ、電極の洗浄が必要ではないと判断された場合（ステップ１２において「Ｎｏ」と判断された場合）には、次にステップ１１の処理が行われる。
電極の洗浄を行うか否かの判断は、本実施形態においては、所定の時間に達しているか否かによって行われる。すなわち、本実施形態においては、あらかじめ、洗浄を行う時間あるいは洗浄を行う間隔が定められており、その時間あるいは洗浄間隔に従って、電極の洗浄を行うか否かの判断が行われる。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、電極の汚染状態を何らかな手段を用いて検知し、その汚染状態に応じて、電極の洗浄を実施するか否かの判断を行うように構成してもよい。
【００２５】
次に、ステップ１３においては、残留塩素計の測定手段を構成している一対の電極の洗浄処理が行われる。
本実施形態においては、具体的な電極の洗浄手段として、洗浄時において、残留塩素濃度の測定時に印可される電圧と反対の極性の電圧が、一対の電極に、定められた時間だけ印可される（以下、この工程を「電極反転処理工程」という。）。そして、電極反転処理の後に、一対の電極間に測定を行う際の電圧が印可され、電極間の電流値が安定するまで（元の濃度を示す電流値に戻るまで）、残留塩素濃度の測定を行わない状態が維持される（以下、この工程を「後処理工程」という。）。なお、このステップ１３の洗浄処理については、図２を用いて後述する。
【００２６】
次に、ステップ１４においては、残留塩素計の自己判断が行われる。このステップ１４の自己判断の詳細については、図２を用いて後述する。
【００２７】
次に、ステップ１５においては、ステップ１４の自己判断の結果に基づいて、一対の電極が正常に作動しているか否かの判断が行われる。
ここで、正常に作動していると判断された場合（ステップ１５において「Ｙｅｓ」と判断された場合）には、次にステップ１１の処理が行われ（継続して残留塩素濃度の測定が行われ）、正常に作動していないと判断された場合（ステップ１５において「Ｎｏ」と判断された場合）には、次にステップ１６の処理が行われる。このステップ１５の詳細についても、図２を用いて後述する。
【００２８】
次に、ステップ１６においては、残留塩素濃度の測定を継続して行うか否かの判断が行われる。
ここでは、残留塩素計の調整等を行う必要がある場合には測定を継続しない旨の判断（ステップ１６において「Ｎｏ」の判断）を行って測定を終了し、残留塩素計の調整あるいは交換等を行う。また、とりあえずはこの状態で測定を続ける必要がある場合には測定を継続する旨の判断（ステップ１６において「Ｙｅｓ」の判断）を行って、次にステップ１１の処理が行われる。
なお、このステップ１６においては、所定の回数（例えば３回）だけ測定継続の判断を行った後には、強制的に残留塩素計による測定を終了するような構成としてもよい。すなわち、ステップ１５における残留塩素計の異常検出回数に基づいて、強制停止信号等を発するように構成してもよい。
【００２９】
図２は、本実施形態に係る残留塩素計において出力される残留塩素濃度曲線図を示したものである。この図２において、横軸は時間を示し、縦軸は残留塩素濃度に比例した電流値を示している。以下、この図２に基づいて、図１で説明した洗浄処理（ステップ１３）および自己判断（ステップ１４）等について説明する。
【００３０】
本実施形態に係る洗浄処理は、図２に示すように、電極反転処理工程と後処理工程とから構成されている。
【００３１】
まず、電極の洗浄を開始する洗浄処理開始時（電極反転処理開始時）ｔ1に達した時に、それぞれの電極の極性を反転させる。
【００３２】
次に、電極反転処理終了時（後処理開始時）ｔ2に達した時に、それぞれの電極の極性をさらに反転させて、各電極の極性を残留塩素濃度測定時の極性に戻す。
【００３３】
上記電極反転処理開始時ｔ1から電極反転処理終了時ｔ2までが、図１のステップ１３で説明した電極反転処理工程に相当する。この電極反転処理工程は略１０秒間行われる。
【００３４】
次に、後処理開始時ｔ2から後処理終了時（洗浄処理終了時）ｔ3までの略３分間、電極間の電流値が安定するまで、残留塩素濃度の測定を行わない状態が維持される。この後処理開始時ｔ2から後処理終了時ｔ3までが、図１のステップ１３で説明した後処理工程に相当する。
後処理工程においては、電極間の電流値が安定するまでには、少なくとも１分程度の時間が必要であり、本実施形態においては、この後処理工程に要する時間をあらかじめ３分程度に設定し、その時間が経過した段階で後処理工程を終了する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、電極間の電流値を検知して、電流値が安定したことを確認した後に後処理工程を終了してもよい。
なお、この後処理工程においては、「残留塩素濃度の測定を行わない状態」と記載しているが、実際には、後処理工程においては（また、電極反転処理工程においても）、図２に示すように、残留塩素計は最新の濃度を出力している。しかしながら、電極反転処理工程および後処理工程における濃度の測定値は、不安定であり、また正確ではない（特に低濃度の測定は正確ではない）ので、本実施形態においては、液体殺菌処理装置を制御するためには使用されない。したがって、敢えて「残留塩素濃度の測定を行わない状態」と表現した。また、本実施形態に係る残留塩素計を備えた液体殺菌装置は、電極反転処理工程時および後処理工程時において、電極反転処理工程を開始する前の状態で制御されている。
【００３５】
そして、後処理終了時ｔ3以降において、通常の残留塩素計の測定が開始され、次の電極の洗浄処理工程が開始されるまでの間、残留塩素計の測定値に基づいて液体殺菌処理装置等が制御される。
【００３６】
本実施形態においては、電極反転処理工程と後処理工程とを合わせて洗浄処理工程と呼び、反転処理に要する時間（電極反転処理開始時ｔ1から電極反転処理終了時ｔ2まで）と、後処理工程に要する時間（後処理開始時ｔ2から後処理終了時ｔ3まで）とを合わせた時間が、洗浄処理工程に要する時間（洗浄処理開始時ｔ1から洗浄処理終了時ｔ3まで）となる。
【００３７】
また、本実施形態においては、洗浄処理終了時から次の洗浄処理開始時までの時間を洗浄周期と呼ぶこととする。具体的には、図２において、前回の洗浄処理終了時ｔ03から洗浄処理開始ｔ1までの時間が洗浄周期である。
【００３８】
図１のステップ１４で説明した残留塩素計の自己判断は、上記後処理工程時に行われる。具体的には、図２に示されたグラフ（残留塩素濃度曲線図）の後処理開始時（電極反転処理終了時）ｔ2以降の傾きから、残留塩素計が適当に作動しているか否かの判断が行われる。
【００３９】
図２において、後処理開始時ｔ2から後処理終了時ｔ3までのグラフの傾きは、残留塩素計を構成する一対の電極が適当に洗浄され、正常に作動している場合と、洗浄が不適当あるいは装置自身に何らの故障等が生じて、正常に作動していない場合とでは、明らかに異なる。
【００４０】
図３は、残留塩素計が正常に作動している場合と正常に作動していない場合とを比較した残留塩素濃度曲線図を示したものである。図３において、実線で示した曲線Ａは残留塩素計が正常に作動している場合を表し、破線で示した曲線Ｂは残留塩素計が正常に作動していない場合を表している。
【００４１】
残留塩素計の測定手段を構成する一対の電極の汚染状態が悪化し、通常の洗浄処理を行っても適切な状態に戻らない場合（洗浄されない場合）には、残留塩素計が出力する残留塩素濃度曲線は、正常に作動している場合と比較して、電極反転処理終了時後の立ち上がりが小さく（時間当たりの電流値の上昇割合が小さく）、電流値の戻りも悪い（時間当たりの電流値の下降割合が小さい）。また、場合によっては、元の電流値（濃度）に戻らない。
【００４２】
そこで、本実施形態においては、電極反転処理後（後処理工程間）の上記残留塩素濃度曲線の変化を残留塩素計の制御等を行う制御部で検知する。この際、制御部には、あらかじめ正常に作動している場合の値、あるいは最低限要求される値等を設定しておく。そして、これらの値と実際の検知値との差を比較判断して、現在の残留塩素計が適当に作動しているか否かが判断される。すなわち、本実施形態によれば、洗浄後の電極の測定感度（塩素濃度曲線）の勾配に基づいて、電極の作動状態が判断される。これらの処理が、図１に示したフローチャートでは、ステップ１４およびステップ１５において行われる。
【００４３】
したがって、本実施形態に係る残留塩素計によれば、特に新たな要素を追加することなく、既存の残留塩素計の構成において、洗浄後の電極の洗浄状態等を判断して洗浄後の残留塩素計における測定値が正しいか否かを認識（自己判断）することが可能である残留塩素計を得ることができる。
【００４４】
なお、本実施形態においては、ステップ１３の電極の洗浄処理の際に一対の電極に印可される電圧値について特に定めなかったが、これは何らかの値に限定されるものではない。したがって、例えば、測定時と洗浄時とにおいて、同じ値の電圧を極性のみ反転させて一対の電極に印可したり、また、電極の極性を反転させる洗浄時において、測定時よりも高い値の電圧を一対の電極に印可してもよい。例えば、測定時において電極間に９００ｍＶの電圧を印可し、洗浄時において電極間に１２００ｍＶの電圧を印可すれば、より効果的に電極に付着したカルシウム・鉄分等の汚れを解離させることが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態においては、ステップ１３の電極の洗浄処理における電極洗浄手段として、一対の電極の極性を反転させる、いわゆる電気的洗浄手段を用いる場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。したがって、例えば、それぞれの電極あるいは少なくともどちらか一方の電極の測定部分に洗浄を行うためのビーズ等を配置して、ビーズ等および電極の少なくともどちらか一方を動かして（例えば回転等させて）電極の洗浄を行ってもよい（以下、この洗浄手段を「機械的洗浄手段」という。）。また、電極洗浄手段として、電気的洗浄手段と機械的洗浄手段とを組み合わせてもよい。
【００４６】
また、本実施形態の電極反転処理工程においては、電極反転時間を１０秒間行った場合について説明したが、本発明における電極反転時間はこの時間に限定されるものではなく、洗浄周期等の他の条件に応じて、時間の調整も可能である。
【００４７】
また、本実施形態においては、洗浄周期の間隔については特に示さなかったが、本発明は、洗浄周期を特定の間隔に限定するものではない。したがって、例えば、常に一定の間隔に洗浄周期を設定してもよく、また、カルシウム・鉄分等の汚れが電極に付着しやすい時間帯等を考慮した上で、洗浄周期を適宜設定してもよい。例えば、２時間の間隔で洗浄周期を設定する場合があげられる。
【００４８】
（液体殺菌装置についての実施形態）
次に、上記残留塩素計を用いて構成された液体殺菌装置について説明する。
【００４９】
図４は、上記残留塩素計を用いて構成された液体殺菌装置の概略図を示したものであり、具体的には、本実施形態に係る液体殺菌装置を、プールの水を殺菌するために用いた状態を示した概略図である。図４（イ）は、残留塩素測定手段としての残留塩素計４１が正常に作動している場合の液体殺菌装置の制御経路を示し、図４（ロ）は、残留塩素計４１に不具合が生じた場合（残留塩素計４１が正常に作動していないことを自己判断した場合）の液体殺菌装置の制御経路を示している。
【００５０】
図４において、本実施形態に係る液体殺菌装置は、循環ポンプ４５および濾過器４６を介して循環されているプール４０中の水を定期的にサンプリングし、そのサンプリングした水の残留塩素濃度に基づいて、プール４０中の水を殺菌している。この液体殺菌装置は、サンプリングした水の残留塩素濃度を測定する残留塩素測定手段としての残留塩素計４１と、この残留塩素計４１の測定値に基づいてプール４０中に塩素を供給する塩素供給手段を構成する次亜タンク４２および次亜注入ポンプ４４と、残留塩素計４１と次亜注入ポンプ４４との制御を行う制御装置４３とを具備している。
【００５１】
残留塩素測定手段としての残留塩素計４１は、上記図１から図３を用いて説明した自己判断手段を有する残留塩素計である。なお、本実施形態は、残留塩素計４１を何らかの方式のものに限定するものではなく、自己判断手段を有するものであれば、如何なる方式の残留塩素計であっても使用可能である。
【００５２】
塩素供給手段を構成する次亜タンク４２中には、次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の塩素成分を含有した水溶液が貯留されている。そして、制御装置４３からの信号に基づいて次亜注入ポンプ４４が駆動され、必要な塩素の量に対応する（塩素成分を含有した）水溶液が、次亜タンク４２から次亜注入ポンプ４４を介してプール４０中に供給されている。
【００５３】
制御装置４３は、残留塩素計４１が正常に作動しているか否かを判断する塩素計判断処理部４３ａと、プール４０中に供給すべき塩素量を定める塩素供給処理部４３ｂと、プール４０に対する塩素供給時間と各塩素供給時間における塩素供給量とを記憶している塩素供給データ記憶手段としての塩素供給データ記憶部４３ｃとを有している。
すなわち、本実施形態では、残留塩素計４１および塩素計判断処理部４３ａを用いて、先に図１から図３で説明した自己判断が行われる。
【００５４】
以上のような構成を有する本実施形態に係る液体殺菌装置は、通常、サンプリング水についての残留塩素濃度を残留塩素計４１で測定する残留塩素測定工程と、その測定値に基づいて次亜注入ポンプ４４を駆動させて、次亜タンク４２からプール４０中に塩素を供給する塩素供給工程とを行うことによって、プール４０中の水を適当に殺菌し、プール４０中の水の残留塩素濃度を使用に適する状態に維持する。
そして、本実施形態に係る液体殺菌装置においては、塩素供給工程における塩素供給時間および各塩素供給時間における塩素供給量が、制御装置４３に記憶される。
【００５５】
残留塩素計４１が正常に作動している場合には、残留塩素測定工程および塩素供給工程は滞り無く行われるので何ら問題はないが、残留塩素計４１に何らかの異常が発生した場合（例えば、残留塩素計４１の自己判断の結果、残留塩素計４１が正常に作動していないと判断された場合）には、残留塩素測定工程において残留塩素濃度の正常な測定が不可能となり、延いては、塩素供給工程を適当に行うこともできなくなる。
したがって、本実施形態に係る液体殺菌装置においては、塩素計判断処理部４３ａにおいて残留塩素計４１の異常を察知した場合には、制御装置４３における制御系統（経路）を切り替えて（図４（イ）から図４（ロ）に切り替えて）、残留塩素計４１における測定値に基づくのではなく、塩素供給データ記憶部４３ｃに記憶されたデータに基づいて次亜注入ポンプ４４を駆動させて、次亜タンク４２からプール４０中に塩素を供給するような制御を行う。
【００５６】
図５は、本発明の実施形態に係る液体殺菌装置のフローチャート図を示したものである。以下、本実施形態に係る液体殺菌装置を用いてプール４０内の水の殺菌を行う場合の各工程について、図５に基づいて説明する。
【００５７】
まず、ステップ５０１においては、プール４０中の水の残留塩素濃度を測定するために、サンプリング水として所定量の水をサンプリングする。
このサンプリングは、所定時間毎（例えば３時間毎）に行ったり、また、連続して行ってもよい。
【００５８】
次に、ステップ５０２においては、残留塩素計４１を用いて、サンプリング水の残留塩素濃度が測定される。
【００５９】
次に、ステップ５０３においては、残留塩素測定手段としての残留塩素計４１が正常に作動しているか否かの判断が行われる。
ここで、残留塩素計４１が正常に作動していると判断された場合（ステップ５０３において「Ｙｅｓ」と判断された場合）には、次にステップ５０４の処理が行われ、残留塩素計４１が正常に作動していないと判断された場合（ステップ５０３において「Ｎｏ」と判断された場合）には、次にステップ５０８の処理が行われる。
残留塩素計４１が正常に作動しているか否かの判断は、先述したように、制御装置４３の塩素計判断処理部４３ａで行われる。この塩素計判断処理部４３ａは、残留塩素計４１と電気的に接続されており、塩素計判断処理部４３ａと残留塩素計４１とから、図１から図３で説明された自己判断手段が構成されている。そして、自己判断手段において残留塩素計４１が正常に作動していないと判断された場合には、ステップ５０３において、塩素計判断処理部３ａが「Ｎｏ」と判断する。
【００６０】
次に、ステップ５０４においては、プール４０に塩素を供給するか否かの判断が行われる。すなわち、サンプリング水の残留塩素濃度に応じて、塩素の供給を行うか否か、および塩素の供給を行う場合にはどの程度の量の塩素の供給を行うかの判断が行われる。
ここで、サンプリング水の残留塩素濃度が所定の値以上であれば、塩素を供給する必要はないと判断され（ステップ５０４において「Ｎｏ」と判断され）、次にステップ５０６の処理が行われる。また、サンプリング水の残留塩素濃度が所定の値未満であれば、塩素を供給する必要があると判断され（ステップ５０４において「Ｙｅｓ」と判断され）、サンプリング水の残留塩素濃度に応じて必要な塩素供給量が定められた状態で、次にステップ５０５の処理が行われる。
塩素の供給を行うか否か、および行うとすればどの程度の塩素量を供給するかの判断は、制御装置４３の塩素供給処理部４３ｂで行われる。この塩素供給処理部４３ｂには、例えば、維持すべき残留塩素濃度をあらかじめ記憶させておき、この値とサンプリング水の残留塩素濃度とを比較して、塩素の供給を行うか否かの判断が行われる。また、残留塩素濃度に応じた塩素供給量をも記憶させておき、この値とサンプリング水の残留塩素濃度とを比較して、必要な塩素供給量が定められている。
【００６１】
次に、ステップ５０５においては、ステップ５０４で定められた塩素量に応じて、プール４０に塩素が供給される。具体的には、制御装置４３の塩素供給処理部４３ｂで定められた値に応じて次亜注入ポンプ４４が制御され、この次亜注入ポンプ４４を用いて、次亜タンク４２からプール４０内に定められた量の塩素が供給される。
【００６２】
次に、ステップ５０６においては、各時間における塩素供給のデータが記憶される。具体的には、制御装置４３の塩素供給データ記憶部４３ｃにおいて、各時間における塩素供給の有無、および塩素供給量等が記憶される。
なお、この塩素供給データ記憶部４３ｃにおいては、塩素供給データの記憶のみならず、記憶したデータの編集等も行われている。例えば、２ヶ月分の塩素供給データに基づいて、１週間分の各曜日の塩素供給データが編集され記憶されている。
【００６３】
次に、ステップ５０７においては、装置を停止させるか否かの判断が行われる。本実施形態においては、このステップ５０７で装置を停止させる旨の指示が出されるまで（ステップ５０７において「Ｙｅｓ」と判断されるまで）、繰り返し、プール４０中の殺菌処理が行われる。したがって、ステップ５０７において「Ｎｏ」と判断された場合には、次にステップ５０１の処理が行われる。
なお、ステップ５０１のサンプリング水の採取から始まる一連の殺菌処理は、連続して行われても、また、所定時間毎に行われてもよいので、このステップ５０７において「Ｎｏ」と判断された後にステップ５０１の処理を行うまでの間には、所定時間を有するように構成してもよい。
【００６４】
次に、ステップ５０８においては、制御装置４３の塩素供給データ記憶部４３ｃに記憶されている（または、編集された状態で記憶されている）データの読み込みが行われる。先述したように、塩素供給データ記憶部４３ｃには、各時間毎の塩素供給量が、過去のデータに基づいて、編集された状態で記憶されている。
【００６５】
次に、ステップ５０９においては、プール４０に塩素を供給するか否かの判断が行われる。具体的には、ステップ５０８で読み込んだデータに基づいて、各時間毎に、塩素の供給を行うか否か、および塩素の供給を行う場合にはどの程度の量の塩素の供給を行うかの判断が行われる。
ここでは、データに基づいた場合に塩素の供給が必要であれば（ステップ５０９において「Ｙｅｓ」と判断されれば）、次にステップ５１０の処理が行われ、データに基づいた場合に塩素の供給が不必要であれば（ステップ５０９において「Ｎｏ」と判断されれば）、次にステップ５１１の処理が行われる。
【００６６】
次に、ステップ５１０においては、ステップ５０９で定められた塩素量に応じて、プール４０に塩素が供給される。具体的には、ステップ５０９における判断（ステップ５０８で読み込んだデータ）に基づいて次亜注入ポンプ４４が制御され、この次亜注入ポンプ４４を用いて、次亜タンク４２からプール４０内に、定められた量の塩素が供給される。
【００６７】
次に、ステップ５１１においては、測定手段に異常が発生した旨の表示が行われる。ステップ５０８以降の処理は、測定手段に何らかの異常が発生した場合の暫定的なものである。したがって、そのことをユーザあるいはメーカに知らせなければならないので、このステップ５１１においては、測定手段に何らかの異常が発生したことを知らせるための表示を行う。
この際の表示手段としては、例えば、装置に設けられているディスプレイ上に表示する手段、または、通信手段を用いてユーザあるいはメーカに設置されている何らかの端末に表示する手段等があげられる。
【００６８】
次に、ステップ５１２においては、装置を停止させるか否かの判断が行われる。 ここでは、測定手段の調整あるいは交換等を行う必要がある場合には、「Ｙｅｓ」の指示を出して装置を停止させる。また、測定手段の交換等を直ちに行うことができない場合には、「Ｎｏ」の指示を出して、ステップ５０８以降の処理を繰り返して行わせる。
【００６９】
以上説明した図５においては、ステップ５０１〜５０７までが、残留塩素計４１が正常に作動している場合の殺菌工程（図４（イ）参照）を示し、ステップ５０８〜５１２までが、残留塩素計４１に不具合が生じた場合の殺菌工程（図４（ロ）参照）を示している。
【００７０】
そして、図４および図５を用いて説明した本実施形態に係る液体殺菌装置は、以上のように、残留塩素濃度の測定を行う測定手段（残留塩素計４１）に不具合が生じた場合であっても、そのことを自己判断し、その後の制御として定期的に一定量の塩素を液体中に供給する等の暫定的な処置を行わず、過去のデータに基づいて、それぞれの状況（時間）に対応した塩素の供給を行うように構成されている。
【００７１】
したがって、本実施形態によれば、液体の残留塩素濃度を測定する手段および工程に何らかの不具合が生じた場合であっても、その不具合を自己判断した上で、制御方式を自ら切り替えて、液体の残留塩素濃度を所定の値に保つことが可能となる。
【００７２】
なお、本実施形態においては、塩素供給データ記憶部４３ｃのデータに基づいて塩素を供給する場合について説明したが、このデータの記憶形式は、何らかの形に限定されるものではない。したがって、単に塩素供給時間とその時間における塩素供給量とを記憶したものであっても、また、過去のデータから１週間の各曜日毎の平均を編集したものでもよい。
具体的には、例えば、１日（２４時間）を８分割し、３時間毎の塩素供給量を記憶して、このデータの記憶を所定期間（例えば２ヶ月間）行う。次に、この所定期間内のデータに基づいて、１週間の各曜日毎のデータを編集して記憶する。液体殺菌装置を適当に運転している間は、塩素供給時間および塩素供給量は、随時更新して編集され新たなデータとして記憶される。そして、残留塩素測定手段に不具合が生じた場合には、その日から１週間前のデータを読み込み、そのデータに基づいて塩素供給手段を制御して液体殺菌装置を運転する。
【００７３】
また、本実施形態においては、サンプリングした水を残留塩素測定手段で測定した後にドレンとして排出する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、サンプリングした水を循環させて、再びプール４０に戻すように構成してもよい。
【００７４】
また、以上の説明においては、本実施形態に係る液体殺菌装置をプールの水を殺菌するために用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、浴槽あるいは飲料水の貯水槽等の水を殺菌するために本実施形態に係る液体殺菌装置を用いてもよい。さらに、水以外の液体の殺菌を行うために、本発明に係る装置および方法を適用してもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第一の構成に係る残留塩素計は、一対の電極を有する測定手段と、電極の洗浄を行う洗浄手段とを備えた残留塩素計において、洗浄後における電極の測定感度の勾配に基づいて、残留塩素計の作動状態を判断する自己判断手段を設けたことを特徴とする。
【００７６】
したがって、本発明の第一の構成に係る残留塩素計によれば、洗浄後における電極の測定感度の勾配に基づいて、残留塩素計の作動状態を判断するので、特に新たな要素を追加することなく、既存の構成において、洗浄後の残留塩素計における測定値が正しいか否かを認識（自己判断）することが可能である残留塩素計を得ることができる。
【００７７】
また、本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置は、液体の残留塩素を測定する残留塩素測定手段と、残留塩素測定手段の測定値に基づいて液体に塩素を供給する塩素供給手段とを備えた液体殺菌装置において、塩素供給手段における塩素の供給データを記憶する塩素供給データ記憶手段を備え、残留塩素測定手段に不具合が生じた場合に、塩素供給データ記憶手段のデータに基づいて塩素供給手段が制御され、且つ塩素測定手段として本発明の第一の構成に係る残留塩素計が用いられることを特徴とする。
【００７８】
したがって、本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置によれば、残留塩素測定手段として本発明の第一の構成に係る残留塩素計を用いたことにより、新たな要素を追加することなく、既存の構成において、洗浄後にその測定値が正しいか否かを認識（自己判断）することが可能であるとともに、自己判断した上で、前記残留塩素測定手段に不具合が生じていた場合であっても、前記塩素供給データ記憶手段のデータに基づいて前記塩素供給手段が制御されるので、液体中には適当な量の塩素が供給され、液体の残留塩素濃度を所定の値に維持することが可能である液体殺菌装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の構成に係る残留塩素計の測定手段および洗浄手段等の一連の流れを示したフローチャート
【図２】本発明の第一の構成に係る残留塩素計において出力される残留塩素濃度曲線図
【図３】残留塩素計が正常に作動している場合と正常に作動していない場合とを比較した残留塩素濃度曲線図
【図４】本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置の概略図
【図５】本発明の第二の構成に係る液体殺菌装置のフローチャート
【符号の説明】
１３ 洗浄処理工程
１４ 自己判断工程
４０ プール
４１ 残留塩素計
４２ 次亜タンク
４３ 制御装置
４３ａ 塩素計判断処理部
４３ｂ 塩素供給処理部
４３ｃ 塩素供給データ記憶部
４４ 次亜注入ポンプ
４５ 循環ポンプ
４６ 濾過器
Ａ 残留塩素計が正常に作動している場合の残留塩素濃度曲線
Ｂ 残留塩素計に何らかの不具合が生じた場合の残留塩素濃度曲線
ｔ03 前回の後処理終了時（前回の洗浄処理終了時）
ｔ1 電極反転処理開始時（洗浄処理開始時）
ｔ2 電極反転処理終了時（後処理開始時）
ｔ3 後処理終了時（洗浄処理終了時）
Claims (5)
- 一対の電極を有する測定手段と、前記電極の洗浄処理（１３）を行う洗浄手段とを備えた残留塩素計において、
前記洗浄処理（１３）後における前記電極の測定感度の勾配に基づいて、前記残留塩素計の作動状態を自己判断（１４）する自己判断手段を設けたことを特徴とする残留塩素計。 - 前記洗浄手段として、残留塩素濃度の測定時に印可される電圧と反対の極性の電圧が前記一対の電極に印可される請求項１に記載の残留塩素計。
- 前記勾配が、前記電極における測定電流値と測定時間との比である請求項１または２に記載の残留塩素計。
- 液体の残留塩素を測定する残留塩素測定手段（４１）と、該残留塩素測定手段（４１）の測定値に基づいて前記液体に塩素を供給する塩素供給手段（４２）とを備えた液体殺菌装置において、
前記塩素供給手段（４２）における前記塩素の供給データを記憶する塩素供給データ記憶手段（４３ｃ）を備え、前記残留塩素測定手段（４１）に不具合が生じた場合に、前記塩素供給データ記憶手段（４３ｃ）のデータに基づいて前記塩素供給手段（４２）が制御され、且つ前記塩素測定手段（４１）として請求項１から３のいずれかに記載された残留塩素計が用いられることを特徴とする液体殺菌装置。 - 前記塩素供給データ記憶手段（４３ｃ）において、前記塩素の供給時間および該供給時間における前記塩素の供給量が記憶されている請求項４に記載の液体殺菌装置。
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