JP4598775B2 - 流体監視装置、流体幹線及び流体監視方法 - Google Patents

Description

本発明は流体監視装置に関し、限定されるわけではないが特に水道水監視装置に関する。本発明はまた、かかる装置が連結される流体幹線、限定されるわけではないが特に給水幹線に関する。本発明はまた流体監視方法に関する。

水道水供給体は多くの人々の健康のために、またこの供給体の保守及び維持を援助するために監視される必要がある。この供給体の監視はこれまで、現地の検査によって実行されてきた。熟練した人間が幹線給水栓を訪れ、カルバート等によってその幹線給水栓に接近し、且つ給水栓枝管から水道水試料を収集してから立ち去り、また定期的に戻るのである。

これには幾つかの欠点がある。技術のある人材が必要であるという点で集約的であると共に、給水栓枝管の水を検査するだけである。また多くの監視形態にとって、水が検査の場所から移動させられ必要があり、その結果、水の性質が変化してしまうおそれがある。

本発明の好適な実施形態の目的は、従来技術の問題点を回避又は克服することであり、この問題点や従来技術は本明細書又は他で参照される。

本発明の第１態様によれば、流体幹線供給体の流体を監視する流体監視装置が提供される。本装置は装置を幹線供給体に連結する手段と、検査室と、前記流体の圧力を測定する圧力センサと、前記検査室の流体変数を検査するように構成される流体試験装置と、所定量の流体を検査室から排出するパージ装置とを含む。所定量の流体は検査室の容量よりも実質的に多くされることにより、検査室の流体は新しい流体容量と取り替えられる。前記流体監視装置は、前記排出される容量を決定するために、前記パージ装置を制御する排出制御装置を含み、前記排出制御装置は、前記測定された圧力及び参照テーブルを用いて前記パージ装置が作動すべき期間を決定する。

従って、新鮮な流体が検査される。
好ましくは、装置は幹線供給体に接続される給水栓と連結するのに適している。
好ましくは、期間は適当な排出時間のための参照テーブル内で圧力を比較することにより決定される。好ましくは、排出制御装置はマイクロプロセッサを含む。

好ましくは、パージ装置は排出時間の間、幹線供給体からの流体が検査室に流入するように作動するべく構成される。
好ましくは、流体検査装置は濁度検査装置を含む。好ましくは、装置は導電率検査装置を含む。好ましくは、装置は温度検査装置を含む。

好ましくは、装置は追い出された流体が装置から環境へ排出されるように構成される。
好ましくは、装置は流体検査情報を記憶する記憶装置を含む。好ましくは、装置は記憶装置からのデータが外部機器へダウンロードされるのを可能にする手段を含む。

好ましくは、装置は電力セルを含む。
好ましくは、流体は液体を含む。好ましくは、流体は水を含む。
好ましくは、幹線供給体は水道水供給体である。

本発明の第２態様によれば、本発明の第１態様に係る装置が連結される流体幹線が提供される。
好ましくは、流体幹線は液体幹線である。

好ましくは、液体幹線は給水幹線である。
本発明の第３態様によれば、流体幹線供給体の流体を監視する流体監視装置の作動方法が提供される。本方法は、装置を幹線供給体に接続する工程と、検査室の流体の変数を検査する工程と、前記流体の圧力を測定する工程と、所定量の流体を検査室から排出する工程とを含む。所定量の流体が検査室の容量よりも実質的に多くされることにより、検査室の流体は新しい流体容量と取り替えられる。排出制御装置がパージ装置を制御して排出される容量を決定し、前記排出制御装置は、前記測定された圧力及び参照テーブルを用いて前記パージ装置が作動すべき期間を決定する。

図面を参照しつつ、本発明をほんの一例として以下に説明する。
以下の図面の図１及び図２を参照すると、（流体幹線の一例として）幹線水供給体２が示されており、給水栓枝管４は幹線水供給物２から給水栓６へ延在する。給水栓枝管４は実際のところ、最大で１メートルの長さであり得る（が、本発明はこの長さ又は他のいかなる長さに限定されない）。

給水栓４には本発明の好適な実施形態に係る流体監視装置８が連結され且つ据え付けられる。この場合、流体監視装置は水監視装置である。監視装置８は連結手段によって給水栓スタンドパイプねじ（図示なし）に取り付けられる。連結手段はねじ連結具（符号１０で概略的に示す）を含み、蓋１４で閉められる装置８の箱体１２に固定される。蓋１４は連結具ナット１６によって箱体に固定される。ねじ連結具から枝管４まで部分的に延在するのはセンサヘッド１８である。センサヘッド１８の中には検査室２０が画定され、幹線２からの水は検査室２０へ流入する。本発明の目的のために、給水栓枝管４は幹線供給体２から検査室２０の入口へ延在する。

センサヘッド１８は濁度センサ、導電率センサ及び温度センサ２０，２２，２４夫々を支持する。これらは流体試験装置である。
以下の図面の図３を参照すると、濁度センサ２０は比濁計濁度セル４０を使用することにより濁度を測定し、試料内の粒子濃度と比例する反射光強度を備えエミッタに対して９０度の散乱光を測定する。赤外線発光ダイオード（図示なし）がサファイアガラス窓４２，４４の一方の後ろに据え付けられると共に、対応する検出器（図示なし）が他方の窓４４，４２の後ろに据え付けられる。これにより、等級（０〜１０比濁計濁度単位（ＮＴＵ））の下端において分解能及び精度が得られる。

導電率は塩類の存在或いは不在を表すために測定されると共に、水溶液内の溶解容量の代用測定としてもしばしば使用される。導電率センサ２２（図３も参照）はより簡単な補正を可能にする直線的出力を与える４極プローブを使用する。このセンサはある程度、板上の藻類及び粒子付着物を自ら補正して、低ドリフトを確実にする。例えばこのセンサは、英国エセックス（Ｅｓｓｅｘ）ブレイントゥリ（Ｂｒａｉｎｔｒｅｅ）にあるセンテック社（Ｓｅｎｔｅｋ Ｌｔｄ，）からのＫ２５センサであってよい。

温度センサ２４は導電率センサ２０内に封じ込められる高精度サーミスタである。
流体流路２８はセンサヘッド１８から出口３０に画定される。主流体流路２８の枝管には、圧力センサ３２が配置される。出口３０より前において、流路の一部はソレノイド弁３４によって画定されると共に、別の部分は逆止弁３６によって画定される。出口３０は環境へ開放する。

装置は更に、装置８へ電力を供給する電池式セル３８を含む。
また、マイクロプロセッサ制御装置４０及び結合される記憶装置４２が設けられており、制御装置４０はセンサ２０，２２，２４から信号を受信すると共に、ソレノイド弁３４を制御する。

とりわけ図２を参照すると、注目すべきであるが、枝管４及び装置８の流体流路２８には、相当量の水が存在する。実際のところ、この水は幹線供給体の水と同様な特質を有していないかもしれない。

本発明の本実施形態の作動モードについては説明しない。
制御装置４０は幹線供給体２の水を定期的に、例えば毎日試料採取するように装置８を制御する。流体監視を実行する時を除くと、装置８は休止状態にあり且つ幹線供給体２に影響を及ぼす材料を有していない。水を監視するために検査が実行されると制御装置４０が決定した時に、制御装置４０は水の圧力を示す信号を圧力センサ３２から受信すると共に、十分な水を装置８から排出、結果としてセンサヘッド１８内の水が水道水となるようにソレノイド弁３４が開放される必要がある時間を、記憶装置４２に記憶された参照テーブルから決定する。従って、ソレノイド弁３４はパージ装置として作用すると共に、制御装置４０は排出制御装置として作用する。即ち、検査室２０から水幹線２へ戻る水は全て追い出されなければならない。現在の圧力に基づき要求される実際の排出時間は、経験的に決定される。

次に制御装置４０は、参照テーブルから決定された期間だけソレノイド弁３４が開放されるように制御することにより、水が装置８を通り出口３０から環境へ排出される。次にソレノイド弁３４が閉鎖されると共に、濁度、導電率及び温度の示度が夫々のセンサ２０，２２，２４から得られる。次にこれらはマイクロプロセッサ制御装置４０に結合された記憶装置４２に記憶される。

マイクロプロセッサ４０からの情報をダウンロードするために、データ出口（図示なし）が設けられ、或いは装置はブルートゥース（ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ）が使用可能とされ得る。いずれの場合でも、データは熟達していない作業員によって、携帯端末（ＰＤＡ）又は他のデータ記録機器を使用して収集され得る。モデム及び無線リンクも使用され得る。

ここに説明する装置は流体検査装置として使用され得るが、液体特に水に対してとりわけ有益である。
本願と関連する本明細書と同時に又は本明細書より前に提出されると共に、本明細書と共に公開された全ての書類及び文書に注意が向けられる。また、これら書類及び文書全ての内容は参照によりここに組み入れられる。

本明細書（添付の請求の範囲、要約書及び図面のいかなるものを含む）に開示される特徴全て、及び／又はこのように開示された方法又は手順の全ての工程はいかなる組み合わせに組み合わせられてよいが、かかる特徴及び／又は工程の少なくとも幾つかが相互に排他的である組み合わせは除外される。

本明細書（添付の請求の範囲、要約書及び図面のいかなるものを含む）に開示される各特長は、別の方法が明確に提示されていない限り、同じ、同等な、又は同様な目的を果たす代替の特徴によって置き換えられてよい。従って、別の方法が明確に提示されていない限り、開示される各特長は同等又は同様な特徴の包括的な一連物の一例に過ぎない。

本発明は前述の（複数の）実施形態の細部に限定されない。本発明は本明細書（添付の
請求の範囲、要約書及び図面のいかなるものを含む）に開示される特徴のいかなる新規なもの、又はいかなる新規な組み合わせまで拡大し、或いはこのように開示された方法又は手順のいかなる新規なもの、或いはいかなる新規な組み合わせまで拡大する。

給水栓に取り付けられる本発明に係る装置を示す斜視図。 図１に示す装置の概略断面面図。 上記図面に示す装置に使用される濁度センサの概略斜視図。

Claims (19)

1. 流体幹線供給体の流体を監視する流体監視装置であって、該装置を該幹線供給体と接続する手段と、検査室と、前記流体の圧力を測定する圧力センサと、前記検査室の流体の変数を検査するように構成される流体試験装置と、前記検査室から所定量の流体を排出するパージ装置とを含み、該所定量の流体が前記検査室の容量よりも実質的に多くされることにより、該検査室の流体は新しい流体容量と置き換えられ、
   前記流体監視装置は、前記排出される容量を決定するために前記パージ装置を制御する排出制御装置を含み、前記排出制御装置は、前記測定された圧力及び参照テーブルを用いて前記パージ装置が作動すべき期間を決定することを特徴とする流体監視装置。
2. 前記装置は前記幹線供給体と接続される給水栓への連結に適当であることを特徴とする請求項１に記載の流体監視装置。
3. 前記期間は、適当な排出時間のための参照テーブルで前記圧力を比較することにより決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体監視装置。
4. 前記排出制御装置はマイクロプロセッサを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の流体監視装置。
5. 前記パージ装置は、排出時間の間に、前記幹線供給体からの流体が前記検査室に流入するべく作用するように構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の流体監視装置。
6. 前記流体試験装置は濁度試験装置を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の流体監視装置。
7. 前記装置は導電率試験装置を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の流体監視装置。
8. 前記装置は温度試験装置を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の流体監視装置。
9. 追い出された流体が前記装置から環境へ排出されるように該装置は構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の流体監視装置。
10. 前記装置は流体検査情報を記憶する記憶装置を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の流体監視装置。
11. 前記装置は前記記憶装置からのデータが外部機器にダウンロードされるのを可能にする手段を含むことを特徴とする請求項１０に記載の流体監視装置。
12. 前記装置は電力セルを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記
    載の流体監視装置。
13. 前記流体は液体を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の流体監視装置。
14. 前記液体は水を含むことを特徴とする請求項１３に記載の流体監視装置。
15. 前記幹線供給体は水道水供給体であることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の流体監視装置。
16. 請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の装置が連結される流体幹線。
17. 前記流体幹線は液体幹線であることを特徴とする請求項１６に記載の流体幹線。
18. 前記液体幹線は水幹線であることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の流体幹線。
19. 流体幹線供給体の流体を監視する流体監視装置の作動方法であって、該装置を該幹線供給体と接続する工程と、検査室の流体の変数を検査する工程と、前記流体の圧力を測定する工程と、該検査室からの所定量の流体を排出する工程とを含み、該所定量の流体が該検査室の容量よりも実質的に多くされることにより、該検査室の流体は新しい流体容量と取り替えられ、
    排出制御装置がパージ装置を制御して前記排出される容量を決定し、前記排出制御装置は、前記測定された圧力及び参照テーブルを用いて前記パージ装置が作動すべき期間を決定することを特徴とする方法。

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