JP6518937B2

JP6518937B2 - 固体型残留塩素センサーおよびこれを備えた水道メーター

Info

Publication number: JP6518937B2
Application number: JP2014250894A
Authority: JP
Inventors: 慎司岡崎; 尚貴加藤; 智夫五明
Original assignee: Aichi Tokei Denki Co Ltd; Yokohama National University NUC
Current assignee: Aichi Tokei Denki Co Ltd; Yokohama National University NUC
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: JP2016114376A

Description

本発明は、水道メーターに適用可能な固体型残留塩素センサーおよびこれを備えた水道メーターに関する。

水道水の消毒は水道法第２２条に基づく水道法施行規則（厚生労働省令）第１７条３号により「給水栓（蛇口）における水が、遊離残留塩素を０．１ｍｇ／Ｌ以上（結合残留塩素の場合は０．４ｍｇ／Ｌ）以上保持するように塩素消毒をすること。ただし、供給する水が病原生物に著しく汚染される恐れがある場合、又は病原生物に汚染されたことを疑わせるような生物もしくは物質を多量に含む恐れのある場合の給水栓における水の遊離残留塩素は０．２ｍｇ／Ｌ（結合残留塩素の場合は、１．５ｍｇ／Ｌ）以上とする」と規定されている。
現在、給水栓における水に含まれる遊離残留塩素の濃度が上記の範囲となるように、浄水場において、塩素濃度を管理しており、給水栓に近いところでは、水道水に含まれる遊離残留塩素の濃度を管理していない。

従来、水道水中の遊離残留塩素の濃度を測定する方法としては、定電位電解法が用いられている。定電位電解法は、固有の電解電位を印加して、目的の物質を酸化／還元することにより生ずる電流の変化を測定する方法である。
また、給水末端等で主流となっている吸光光度法は、水道水に発色試薬を添加し、発色試薬と塩素との反応による発色の度合いを見ることにより、遊離残留塩素の濃度を測定するものである。例えば、遊離残留塩素の濃度が分かっている標準液（水道水）に発色試薬を添加して、標準液中の遊離残留塩素を発色させ、吸光光度法により、その色の吸光度を測定して、遊離残留塩素の濃度と吸光度の関係を調べる。この遊離残留塩素の濃度と吸光度の関係を、標準液中の遊離残留塩素の濃度を変化させて、繰り返し調べて、得られた結果に基づいて、遊離残留塩素の濃度と吸光度の関係を示す検量線を作成する。その後、遊離残留塩素の濃度が分からない水道水（試料）に発色試薬を添加して、試料中の遊離残留塩素を発色させ、吸光光度法により、その色の吸光度を測定し、得られた吸光度を検量線に当てはめて、試料中の遊離残留塩素の濃度を得る。このように、吸光光度法では、水道水中の遊離残留塩素の濃度を常時観察することが難しかった。

また、定電位電解法は、水道水に電流を流すために大きな電力が必要であるため、電力消費量が大きい。そのため、所定の期間（例えば、８年以上）、容量に限りがある電池で、水道管の途中に設けられた、定電位電解法を応用した残留塩素センサーを稼働させることは難しい。
そこで、電力等のエネルギーを必要とすることなく稼働する電極型センサーが提案されている。具体的には、銀−塩化銀電極からなり、陽極となる第一の電極と、白金電極からなり、陰極となる第二の電極とを有し、これら２つの電極を、水道水に電極を浸漬させることにより、２つの電極間に生じる起電力を利用して、水道水中の遊離残留塩素を測定する電極型センサーが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−７２８７９号公報

特許文献１の電極型センサーは、さらに、第二の電極よりも標準電極電位が低く、金電極からなる第三の電極を備えており、構造が複雑であるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、構造が簡易な無給電式の固体型残留塩素センサーおよびこれを備えた水道メーターを提供することを目的とする。

本発明の固体型残留塩素センサーは、第１電極と、第２電極と、前記第１電極および前記第２電極に接続された電圧計と、を備え、前記第１電極を構成する金属は、前記第２電極を構成する金属よりも、水道水中の遊離残留塩素に対する反応性が高く、前記第１電極を構成する金属と、前記第２電極を構成する金属とは、前記水道水の水質因子および環境因子の変化量に対する電極電位の変化量が近似しており、前記第１電極を構成する金属は白金であり、前記第２電極を構成する金属はＳＵＳ３１６またはＳＵＳ３１６Ｌであり、前記水質因子は、前記水道水のｐＨ、溶存酸素濃度、塩化物イオン濃度、硬度成分であり、前記環境因子は、前記水道水の温度であり、前記一対の電極は、前記水道水が流れる配管の長手方向に沿って配置されていることを特徴とする。
ここで、水質因子とは、ｐＨ、溶存酸素濃度、塩化物イオン濃度、硬度成分（Ｃａ、Ｍｇ）等の電位に変化を及ぼす水質管理項目のことである。また、環境因子とは、水温等の電位に変化を及ぼす組立量のことである。

本発明の固体型残留塩素センサーにおいて、前記一対の電極における前記水道水と接する部分は、連続気孔を有する多孔質体で包囲されたことが好ましい。

本発明の固体型残留塩素センサーは、第１電極と、第２電極と、前記第１電極および前記第２電極に接続された電圧計と、を備え、前記第１電極を構成する金属は、前記第２電極を構成する金属よりも、水道水中の遊離残留塩素に対する反応性が高く、前記第１電極を構成する金属と、前記第２電極を構成する金属とは、前記水道水の水質因子および環境因子の変化量に対する電極電位の変化量が近似しており、前記第１電極を構成する金属は白金であり、前記第２電極を構成する金属はＳＵＳ３１６またはＳＵＳ３１６Ｌであり、前記水質因子は、前記水道水のｐＨ、溶存酸素濃度、塩化物イオン濃度、硬度成分であり、前記環境因子は、前記水道水の温度であり、前記第１電極および前記第２電極は、前記水道水が流れる配管の内面に露出するように設けられ、前記第１電極および前記第２電極は、前記配管の一部をなすように、前記配管と相似な形状をなし、前記第１電極と前記第２電極の間には、前記第１電極および前記第２電極と相似の形状をなす絶縁部材が設けられ、前記第１電極の内面、前記第２電極の内面および前記絶縁部材の内面は、前記配管の内面と同一面を形成していることを特徴とする。

本発明の固体型残留塩素センサーにおいて、前記配管は円筒形であり、前記第１電極、前記第２電極および前記絶縁部材は円環状をなしていることが好ましい。

本発明の水道メーターは、本発明の固体型残留塩素センサーを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、構造が簡易な無給電式の固体型残留塩素センサーおよびこれを備えた水道メーターを提供することができる。

本発明の固体型残留塩素センサーの第１の実施形態を示す模式図である。本発明の固体型残留塩素センサーの第１の実施形態の使用方法示す概略図であり、（ａ）は固体型残留塩素センサーを設置した配管の長手方向に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本発明の固体型残留塩素センサーの第２の実施形態を示す概略斜視図である。実験例１において、白金（Ｐｔ）からなる電極の電位を測定した結果を示すグラフである。実験例２において、ＳＵＳ３１６からなる電極の電位を測定した結果を示すグラフである。実験例３において、ＳＵＳ３１６Ｌからなる電極の電位を測定した結果を示すグラフである。実験例４において、作用極の電位と溶液のｐＨとの関係を示すグラフである。実験例５において、白金（Ｐｔ）からなる電極とＳＵＳ３１６Ｌからなる電極の電位差を測定した結果を示すグラフである。

本発明の固体型残留塩素センサーおよびこれを備えた水道メーターの実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

［固体型残留塩素センサー］
（１）第１の実施形態
図１は、本発明の固体型残留塩素センサーの第１の実施形態を示す模式図である。図２は、本発明の固体型残留塩素センサーの第１の実施形態の使用方法示す概略図であり、（ａ）は固体型残留塩素センサーを設置した配管の長手方向に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
本実施形態の固体型残留塩素センサー１０は、水道水２０中の遊離残留塩素の濃度を測定するために用いられ、陰極となる第１電極１１と、陽極となる第２電極１２と、第１電極１１および第２電極１２の電位差を測定するために接続された電圧計１３と、を備えてなる。
第１電極１１は、その長手方向の一端（水道水２０に浸漬されたときに下方に配置される側とは反対側の端）に、電圧計１３と接続するためのリード１４が接続されている。また、リード１４は、その長手方向の一端（第１電極１１と接続されている側とは反対側の端）に、電圧計１３に接続される端子（図示略）が設けられている。
同様に、第２電極１２は、その長手方向の一端（水道水２０に浸漬されたときに下方に配置される側とは反対側の端）に、電圧計１３と接続するためのリード１５が接続されている。また、リード１５は、その長手方向の一端（第２電極１２と接続されている側とは反対側の端）に、電圧計１３に接続される端子（図示略）が設けられている。

第１電極１１を構成する金属は、第２電極１２を構成する金属よりも、水道水２０中の遊離残留塩素に対する反応性が高い。本実施形態において、第１電極１１を構成する金属が、水道水２０中の遊離残留塩素に対する反応性が高いとは、第１電極１１を構成する金属が、水道水２０に含まれる微量（例えば、１ｐｐｍ〜１０ｐｐｍ）の遊離残留塩素と反応して、電極電位が変化することを言う。
水道水を造るために、水を塩素化合物で消毒するとき、例えば、水に塩素ガスを溶かすと、水（Ｈ_２Ｏ）と塩素ガス（Ｃｌ_２）が反応して、次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）と、塩酸（ＨＣｌ）とが発生し、さらに、次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）の一部は、次亜塩素酸イオン（ＯＣｌ⁻）と、水素イオン（Ｈ^＋）とに解離する。第１電極１１では、下記式（１）に示すような遊離残留塩素（例えば、次亜塩素酸イオン（ＯＣｌ⁻））の還元反応が生じる。
ＯＣｌ⁻＋Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻→Ｃｌ⁻＋２ＯＨ⁻ （１）
第１電極１１の表面では、上記式（１）に示すような、遊離残留塩素の還元反応と、それと対をなす酸化反応（第１電極１１が腐食性金属の場合は、下記式（２）に示すような金属（Ｍ）の溶解（金属イオン（Ｍｎ^＋）の分離）反応）が生じ、還元反応と酸化反応が釣り合うことで定常状態の電位になる。

一方、第２電極１２を構成する金属は、第１電極１１を構成する金属よりも、水道水２０中の遊離残留塩素に対する反応性が低い。本実施形態において、第２電極１２を構成する金属が、水道水２０中の遊離残留塩素に対する反応性が低いとは、第２電極１２を構成する金属が、水道水２０に含まれる微量（例えば、１ｐｐｍ〜１０ｐｐｍ）の遊離残留塩素と反応して、電極電位が変化しないことを言う。また、第２電極１２が腐食性金属の場合には、下記式（２）に示すような金属（Ｍ）の溶解（金属イオン（Ｍ^ｎ＋）の分離）反応と溶液中に含まれる溶存酸素の還元反応あるいは水からの水素発生反応と釣り合った状態で電位が定常状態となる。
Ｍ→Ｍ^ｎ＋＋ｎｅ⁻ （２）
（但し、ｎは１または２である。）

また、第１電極１１を構成する金属と、第２電極１２を構成する金属とは、水道水２０の水質因子および環境因子の変化量に対する電極電位の変化量が近似している。ここで、水質因子とは、水道水２０のｐＨ、溶存酸素濃度、塩化物イオン濃度、硬度成分（Ｃａ、Ｍｇ）等の電位に変化を及ぼす水質管理項目のことである。また、環境因子とは、水道水２０の温度等の電位に変化を及ぼす組立量のことである。これは、第１電極１１を構成する金属と第２電極１２を構成する金属との間に、以下のような関係があることを示している。なお、ここでは、水道水２０のｐＨに着目して、第１電極１１を構成する金属と第２電極１２を構成する金属との関係を説明する。
水道水２０中の遊離残留塩素の濃度を一定にした状態で、水道水２０のｐＨのみを変化させて、第１電極１１を構成する金属の電極電位と、第２電極１２を構成する金属の電極電位とを測定して、それぞれの電極を構成する金属について、ｐＨと電極電位の関係を示すグラフを作成する。例えば、ｐＨをＸ軸（横軸）、電極電位をＹ軸（縦軸）として、第１電極１１を構成する金属と第２電極１２を構成する金属のそれぞれについて、ｐＨと電極電位の関係を示すグラフを作成する。そのグラフから、第１電極１１を構成する金属と第２電極１２を構成する金属のそれぞれについて、ｐＨと電極電位の関係を表わす直線（一次関数）を得る。本実施形態では、得られた第１電極１１を構成する金属に関する直線の傾きと、第２電極１２を構成する金属に関する直線の傾きとが近似している。言い換えれば、第１電極１１を構成する金属に関する直線と、第２電極１２を構成する金属に関する直線とが、ほぼ平行になっている。

このような第１電極１１と第２電極１２の関係を満たす金属としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
第１電極１１を構成する金属としては、電極電位の経時変化が小さく、水道水２０に含まれる微量の遊離残留塩素との反応性が高いことから、白金またはチタンが好ましい。
第２電極１２を構成する金属としては、中性付近の溶液中で強固な不動態皮膜を形成し得る金属が好ましい。このような金属としては、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）等が挙げられ、これらの中でも、電極電位の経時変化が小さいことから、ＳＵＳ３１６またはＳＵＳ３１６Ｌが好ましい。

本実施形態の固体型残留塩素センサー１０は、例えば、図２に示すように、配管（水道管）３０に設けられて、用いられる。すなわち、配管３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３１に第１電極１１を挿通し、第１電極１１が配管３０の内面３０ａに露出するように、配管３０に対して第１電極１１が設けられる。なお、第１電極１１が配管３０の内面３０ａに露出するとは、第１電極１１の先端１１ａが、配管３０の内面３０ａとほぼ同一面上に配置されることであり、言い換えれば、第１電極１１の先端１１ａが、配管３０の内面３０ａから配管３０内に突出しないように配置されることである。同様に、配管３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３２に第２電極１２を挿通し、第２電極１２が配管３０の内面３０ａに露出するように、配管３０に対して第２電極１２が設けられる。なお、第２電極１２が配管３０の内面３０ａに露出するとは、第２電極１２の先端１２ａが、配管３０の内面３０ａとほぼ同一面上に配置されることであり、言い換えれば、第２電極１２の先端１２ａが、配管３０の内面３０ａから配管３０内に突出しないように配置されることである。

このように、第１電極１１および第２電極１２が、配管３０の内面３０ａから配管３０内に突出することなく、配管３０の内面３０ａに露出するように設けられることにより、第１電極１１および第２電極１２が、配管３０内を流れる水道水２０の流速の影響を受け難くなるとともに、圧力損失の発生を抑制する。

第１電極１１および第２電極１２における水道水２０と接する部分、すなわち、第１電極１１の先端１１ａおよび第２電極１２の先端１２ａは、多孔質体４０で包囲されていることが好ましい。
多孔質体４０の形状は、特に限定されないが、例えば、第１電極１１の先端１１ａおよび第２電極１２の先端１２ａの形状に沿った形状であることが好ましい。

多孔質体４０としては、特に限定されないが、連続気孔（空孔）を有する多孔質セラミックス等が挙げられる。
多孔質体４０の空孔率は、特に限定されないが、少なくとも、第１電極１１および第２電極１２が常に水道水２０に接し、かつ、配管３０内を流れる水道水２０の流れを大きく妨げない程度である必要がある。

このように、第１電極１１および第２電極１２における水道水２０と接する部分が多孔質体４０で包囲されることにより、配管３０内を流れる水道水２０の流速の影響を低減して、第１電極１１および第２電極１２によって、より正確に水道水２０中の遊離残留塩素の濃度を測定することができる。

固体型残留塩素センサー１０は、水道水２０に、第１電極１１および第２電極１２を接触させることにより、水道水２０に含まれる微量の遊離残留塩素によって、第１電極１１において、上述のような遊離残留塩素の還元反応と金属（Ｍ）上で酸化反応が生じて釣り合い、その釣り合いの条件が遊離残留塩素の濃度に応じて変化することで、第１電極１１と第２電極１２の電位差が変化する。また、第１電極１１と第２電極１２の電位差は、水道水２０に含まれる遊離残留塩素の濃度と比例関係にあるため、その電位差によって、遊離残留塩素の濃度を測定することができる。

本実施形態の固体型残留塩素センサー１０によれば、第１電極１１、第２電極１２および電圧計１３という簡易な構造によって、メンテナンスフリーで長期間、配管３０の途中で水道水２０中の遊離残留塩素の濃度を常時測定することができる。すなわち、吸光光度法のように、発色試薬を用いる必要がないため、低コストで、水道水中の遊離残留塩素の濃度を測定することができる。

（２）第２の実施形態
図３は、本発明の固体型残留塩素センサーの第２の実施形態を示す概略斜視図である。
本実施形態の固体型残留塩素センサー５０は、水道水中の遊離残留塩素の濃度を測定するために用いられ、陰極となる第１電極５１と、陽極となる第２電極５２と、第１電極５１および第２電極５２に接続された電圧計５３と、を備えてなる。
第１電極５１および第２電極５２は、固体型残留塩素センサー５０が設けられる配管（水道管）６０の一部をなすように、配管６０と相似の形状をなしている。図３に示すように、例えば、配管６０が円筒形である場合、第１電極５１および第２電極５２は円環状をなし、その内径および外径が、配管６０の内径および外径と等しくなっている。また、第１電極５１と第２電極５２の間には、これら２つの電極が短絡するのを防ぐための絶縁部材５６が設けられている。絶縁部材５６は、第１電極５１および第２電極５２と相似の形状をなし、本実施形態では、円環状をなしている。

第１電極５１の内面５１ａ、第２電極５２の内面５２ａおよび絶縁部材５６の内面５６ａは、配管６０の内面６０ａと同一面を形成している。また、第１電極５１の外面５１ｂ、第２電極５２の外面５２ｂおよび絶縁部材５６の外面５６ｂは、配管６０の外面６０ｂと同一面を形成している。

第１電極５１は、その外面５１ｂに、電圧計５３と接続するためのリード５４が接続されている。また、リード５４は、その長手方向の一端（第１電極５１と接続されている側とは反対側の端）に、電圧計５３に接続される端子（図示略）が設けられている。
同様に、第２電極５２は、その外面５２ｂに、電圧計５３と接続するためのリード５５が接続されている。また、リード５５は、その長手方向の一端（第２電極５２と接続されている側とは反対側の端）に、電圧計５３に接続される端子（図示略）が設けられている。

第１電極５１は、上述の第１の実施形態の第１電極１１と同様に構成されている。また、第２電極５２は、上述の第１の実施形態の第２電極１２と同様に構成されている。

本実施形態の固体型残留塩素センサー５０は、第１電極５１および第２電極５２が配管６０の一部をなしているので、第１電極５１および第２電極５２が、配管６０の内面６０ａから配管６０内に突出することなく、配管６０の内面６０ａ側に露出するように設けられ、第１電極５１および第２電極５２が、配管６０内を流れる水道水の流速の影響を低減して、第１電極５１および第２電極５２によって、より正確に水道水中の遊離残留塩素の濃度を測定することができる。

［水道メーター］
本実施形態の水道メーターは、上述の実施形態の固体型残留塩素センサーを備えてなる。
本実施形態の水道メーターの形態は、特に限定されないが、指示部回転式水道メーター、乾式水道メーター、たて型軸流羽根車式水道メーター、タービン式水道メーター、電子式水道メーター、接点パルス出力式水道メーター、電磁式水道メーター等が挙げられる。

本実施形態の水道メーターは、例えば、上記の水道メーターの計測管に、上述の実施形態の固体型残留塩素センサーが設けられたものである。すなわち、水道メーターにおける水道水が流れる部分（水道水の流速を測定する部分）に、上述の実施形態の固体型残留塩素センサーが設けられている。

本実施形態の水道メーターによれば、水道水の流量のみならず、給水栓（蛇口）により近い位置で、水道水中の遊離残留塩素の濃度を常時測定することができるとともに、水道メーターの指針値の経時変化を基に流速の影響を補正することができる。

以下、実験例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実験例に限定されるものではない。

「実験例１」
リン酸１水素ナトリウムとリン酸２水素ナトリウムを、モル比で１：１の割合で含む０．０２Ｍリン酸緩衝溶液を調製し、ベース溶液とした。
このベース溶液に、遊離残留塩素を含む水溶液を注入し、次亜塩素酸の濃度が０．１ｐｐｍの次亜塩素酸溶液を調製した。
参照電極として、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極を用意した。
作用極として、白金からなる電極を用意し、炭化ケイ素（ＳｉＣ）２４００番研磨紙で表面を研磨した後、エタノールで脱脂した。
これらの参照電極と作用極を電圧計に接続した。
次いで、フローセル中に注入されたベース溶液に、参照電極と作用極を浸漬し、室温で６０分間、ベース溶液を流通させ、作用極の電位を安定させた。
次いで、フローセル中に流通させる溶液として、ベース溶液と次亜塩素酸溶液を交互に切り替えて、作用極の電位を測定した。結果を図４に示す。
図４の結果から、次亜塩素酸溶液の流通を開始（ｏｎ）してから終了（ｏｆｆ）するまで、作用極の電位が繰り返し変化することが確認された。すなわち、白金（Ｐｔ）からなる電極の電位は、溶液中に含まれる次亜塩素酸溶液によって大きく変化し、再現性の良い応答を得ることができた。

「実験例２」
実験例１と同様にして、ベース溶液と次亜塩素酸溶液を調製し、参照電極を用意した。
作用極として、ＳＵＳ３１６からなる電極を用意し、炭化ケイ素（ＳｉＣ）２４００番研磨紙で表面を研磨した後、エタノールで脱脂した。
これらの参照電極と作用極を電圧計に接続した。
次いで、実験例１と同様にして、作用極の電位を測定した。結果を図５に示す。
図５の結果から、次亜塩素酸溶液の流通を開始（ｏｎ）してから終了（ｏｆｆ）するまで、作用極の電位が繰り返し変化することが確認された。すなわち、ＳＵＳ３１６からなる電極の電位は、白金が残留塩素濃度に応じて変化する電位の変化量よりは少ないものの、溶液中に含まれる次亜塩素酸溶液によって変化する。

「実験例３」
実験例１と同様にして、ベース溶液と次亜塩素酸溶液を調製し、参照電極を用意した。
作用極として、ＳＵＳ３１６Ｌからなる電極を用意し、炭化ケイ素（ＳｉＣ）２４００番研磨紙で表面を研磨した後、エタノールで脱脂した。
これらの参照電極と作用極を電圧計に接続した。
次いで、実験例１と同様にして、作用極の電位を測定した。結果を図６に示す。
図６の結果から、次亜塩素酸溶液の流通を開始（ｏｎ）してから終了（ｏｆｆ）するまで、作用極の電位が繰り返し変化することが確認された。すなわち、ＳＵＳ３１６Ｌからなる電極の電位は、白金が残留塩素濃度に応じて変化する電位の変化量よりは少ないものの、溶液中に含まれる次亜塩素酸溶液によって変化する。

「実験例４」
ｐＨ緩衝溶液を使用して、ｐＨが４の試験溶液（Ａ−３）、ｐＨが７の試験溶液（Ｂ−３）、ｐＨが８．４の試験溶液（Ｃ−３）、ｐＨが９．３の試験溶液（Ｄ−３）を調製した。
実験例１と同様にして、参照電極を用意した。
実験例１と同様に、作用極として、白金（Ｐｔ）からなる電極を用意した。また、実験例２と同様に、作用極として、ＳＵＳ３１６からなる電極を用意した。また、実験例３と同様に、作用極として、ＳＵＳ３１６Ｌからなる電極を用意した。
それぞれの作用極と参照電極を電圧計に接続した。
次いで、フローセル中に注入されたベース溶液に、参照電極と作用極を浸漬し、室温で６０分間、ベース溶液を流通させ、作用極の電位を安定させた。
次いで、フローセル中に、試験溶液（Ａ−３）、（Ｂ−３）、（Ｃ−３）、（Ｄ−３）の順に５分間ずつ流通させ、それぞれの試験溶液が流通しているときの作用極の電位を測定した。結果を図７に示す。
図７の結果から、いずれの作用極の電位も、試験溶液のｐＨと比例関係にあることが確認された。また、試験溶液のｐＨの変化量に対する白金（Ｐｔ）からなる電極の電位の変化量と、試験溶液のｐＨの変化量に対するＳＵＳ３１６からなる電極の電位の変化量と、試験溶液のｐＨの変化量に対するＳＵＳ３１６Ｌからなる電極の電位の変化量とは互いに近似している。

「実験例５」
実験例１と同様にして、ベース溶液を調製した。
実験例１と同様にして、遊離残留塩素溶液を調製した。
白金（Ｐｔ）からなる電極を用意し、エタノールで脱脂した。
ＳＵＳ３１６Ｌからなる電極を用意し、エタノールで脱脂した。
これらの２つの電極を電圧計に接続した。
次いで、フローセル中に注入されたベース溶液に、２つの電極を浸漬し、室温で６０分間、ベース溶液を流通させ、２つの電極の電位を安定させた。
次いで、フローセル中に流通させる溶液として、ベース溶液と遊離残留塩素溶液を交互に切り替えて、電位差を測定した。結果を図８に示す。
図８の結果から、遊離残留塩素溶液の流通を開始（ｏｎ）してから終了（ｏｆｆ）するまで、電位差が繰り返し変化することが確認された。すなわち、白金（Ｐｔ）からなる電極とＳＵＳ３１６Ｌからなる電極の電位差は、溶液中に含まれる微量（１ｐｐｍ）の遊離残留塩素によって変化する。

１０，５０・・・固体型残留塩素センサー、１１，５１・・・第１電極、１２，５２・・・第２電極、１３，５３・・・電圧計、１４，１５，５４，５５・・・リード、２０・・・水道水、３０，６０・・・配管、３１，３２・・・貫通孔、４０・・・多孔質体、５６・・・絶縁部材。

Claims

第１電極と、第２電極と、前記第１電極および前記第２電極に接続された電圧計と、を備え、
前記第１電極を構成する金属は、前記第２電極を構成する金属よりも、水道水中の遊離残留塩素に対する反応性が高く、
前記第１電極を構成する金属と、前記第２電極を構成する金属とは、前記水道水の水質因子および環境因子の変化量に対する電極電位の変化量が近似しており、
前記第１電極を構成する金属は白金であり、前記第２電極を構成する金属はＳＵＳ３１６またはＳＵＳ３１６Ｌであり、
前記水質因子は、前記水道水のｐＨ、溶存酸素濃度、塩化物イオン濃度、硬度成分であり、
前記環境因子は、前記水道水の温度であり、
前記一対の電極は、前記水道水が流れる配管の長手方向に沿って配置されていることを特徴とする固体型残留塩素センサー。
前記一対の電極における前記水道水と接する部分は、連続気孔を有する多孔質体で包囲されたことを特徴とする請求項１に記載の固体型残留塩素センサー。
第１電極と、第２電極と、前記第１電極および前記第２電極に接続された電圧計と、を備え、
前記第１電極を構成する金属は、前記第２電極を構成する金属よりも、水道水中の遊離残留塩素に対する反応性が高く、
前記第１電極を構成する金属と、前記第２電極を構成する金属とは、前記水道水の水質因子および環境因子の変化量に対する電極電位の変化量が近似しており、
前記第１電極を構成する金属は白金であり、前記第２電極を構成する金属はＳＵＳ３１６またはＳＵＳ３１６Ｌであり、
前記水質因子は、前記水道水のｐＨ、溶存酸素濃度、塩化物イオン濃度、硬度成分であり、
前記環境因子は、前記水道水の温度であり、
前記第１電極および前記第２電極は、前記水道水が流れる配管の内面に露出するように設けられ、
前記第１電極および前記第２電極は、前記配管の一部をなすように、前記配管と相似な形状をなし、
前記第１電極と前記第２電極の間には、前記第１電極および前記第２電極と相似の形状をなす絶縁部材が設けられ、
前記第１電極の内面、前記第２電極の内面および前記絶縁部材の内面は、前記配管の内面と同一面を形成していることを特徴とする固体型残留塩素センサー。
前記配管は円筒形であり、前記第１電極、前記第２電極および前記絶縁部材は円環状をなしていることを特徴とする請求項３に記載の固体型残留塩素センサー。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体型残留塩素センサーを備えたことを特徴とする水道メーター。