JP7346204B2

JP7346204B2 - 測定装置および測定方法

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Publication number: JP7346204B2
Application number: JP2019176131A
Authority: JP
Inventors: 大樹川越; 喜智大野
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2023-09-19
Anticipated expiration: 2039-09-26
Also published as: JP2021056005A

Description

本発明は、洗浄槽に外付けで取り付けられる測定装置および測定方法に関する。

一般的に、食品を洗浄するために用いられる洗浄水の残留塩素濃度を測定する方法として、たとえば試験紙法、比色法などが知られている。これらの方法で得られた結果の記録、管理などは、手動で行われている。一方で、食品を洗浄するために用いられる洗浄水のｐＨは、一般的には測定されないものの、測定される場合は、たとえば指示薬法、水素電極法などで測定されることが知れられている。

従来から、食品を洗浄するために用いられる洗浄水の残留塩素濃度およびｐＨを測定する装置が存在する。たとえば特開２０１０－１８１２９４号公報（特許文献１）には、次亜塩素酸水溶液中に２つの電極を浸漬させて、電極間の電流値で残留遊離塩素濃度を測定した後に、ｐＨ値を測定して電極間の電流測定値を補正する測定方法が提案されている。

特開２０１０－１８１２９４号公報

特許文献１の測定装置では、残留塩素濃度を計測する陽極および陰極と、ｐＨ計とは別々の室に設けられており、構造が複雑であり、ｐＨおよび残留塩素濃度を計測するには、時間がかかっていた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡易な構成で、洗浄水の残留塩素濃度およびｐＨを短時間で測定することが可能な測定装置および測定方法を提供することである。

この発明のある局面に従う測定装置は、洗浄槽に外付けで取り付けられ、筐体と、筐体内に設けられ、一端に洗浄水の吸込み口を有し、他端に洗浄水の吐出口を有する吸込・吐出流路と、吸込・吐出流路内に設けられ、吸込み口から取水した洗浄水を筐体内に取水するポンプと、吸込・吐出流路内に設けられ、吸込み口から取水した洗浄水を貯留する測定セルと、測定セルに貯留された洗浄水中の残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度測定手段と、測定セルに貯留された洗浄水中のｐＨを測定するｐＨ測定手段とを備える。

好ましくは、残留塩素濃度測定手段およびｐＨ測定手段は、測定セルに貯留された洗浄水に接触する電極である。

好ましくは、残留塩素濃度測定手段は、電気伝導度を測定することで残留塩素濃度を測定し、ｐＨ測定手段は、電気伝導度を測定することでｐＨを測定する。

好ましくは、残留塩素濃度測定手段およびｐＨ測定手段で測定したデータを出力する出力部をさらに備える。

好ましくは、出力部で出力したデータの異常を判別する異常判別部と、異常判別部により異常が判別された場合に、異常の発生を報知する報知部とをさらに備える。

この発明のある局面に従う測定方法は、筐体内に設けられる吸込・吐出流路の一端の吸込み口から、洗浄槽の洗浄水を吸込・吐出流路内に設けられるポンプにより筐体内に取水する工程と、吸込み口から取水した洗浄水を測定セルに貯留させる工程と、測定セルに貯留された洗浄水中の残留塩素濃度を残留塩素濃度測定手段で測定する工程と、測定セルに貯留された洗浄水中のｐＨをｐＨ測定手段で測定する工程と、測定セルに貯留された洗浄水を、吸込・吐出流路の他端の吐出口から吐出する工程とを備える。

本発明によれば、簡易な構成で、洗浄水の残留塩素濃度およびｐＨを短時間で測定することができる。

本発明の実施の形態に係る測定装置を食品洗浄装置に取り付けた状態を示す図である。（ａ）は、本発明の実施の形態に係る測定装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る測定装置の内部構成を模式的に示す図である。本発明の実施の形態に係る測定装置の測定セル、残留塩素濃度測定手段およびｐＨ測定手段を模式的に示す図である。本発明の実施の形態に係る測定装置の機能構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施の形態に係る測定装置の基本動作を示すフローチャートである。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１に示すように、本実施の形態の測定装置１は、たとえば食品洗浄装置４の洗浄槽４１に外付けで取り付けられる。測定装置１の説明に先立ち、測定装置１が取り付けられる、一般的な食品洗浄装置４について説明する。

（食品洗浄装置について）
図１を参照して、食品洗浄装置４は、たとえば直方体形状の洗浄本体４０と、洗浄本体４０に設けられた洗浄槽４１とを備えている。洗浄槽４１は、たとえば、平面視矩形状の水槽であり、略矩形形状の底壁部４２と、底壁部４２の四辺それぞれに下端が連結された４つの側壁４３～４６とを有している。図示される例では、正面および背面の側壁４３，４５の横幅の方が、左右の側壁４４，４６の横幅よりも大きい。底壁部４２には、洗浄槽４１内の洗浄水を排水する排水口４２ａが設けられる。本実施の形態では、洗浄本体４０の上面４０ａには蓋がなく、シンクのように洗浄槽４１が露出している。

洗浄槽４１の側壁４４にはまた、オーバーフロー水用の切欠き部４７が設けられている。切欠き部４７は、満水レベル付近が底辺となるように略Ｕ字状に形成されている。切欠き部４７には、排水口４７ａが設けられている。

洗浄本体４０の上面４０ａには、洗浄槽４１に水道水を上方から供給するための給水管４８が設置されていてもよい。洗浄本体４０の前面４０ｂには開閉扉が設けられており、内部の点検等が可能となっている。洗浄本体４０の背面（前面４０ｂの裏面）側には、上面４０ａよりも上に立ち上がる立壁部４９が設けられており、立壁部４９の表面には、食品洗浄装置４の制御を行う操作表示部が設けられていてもよい。

洗浄槽４１内には、洗浄水を貯留することが可能である。そのため、洗浄槽４１内に野菜などの食品を入れ、洗浄水を貯留させて水流を起こすことで、食品を洗浄することができる。洗浄水は、たとえば電解水、次亜塩素酸ナトリウム溶液など、食品を洗浄することができる、塩素を含有する水である。

洗浄槽４１には、外付けで測定装置１が取り付けられている。具体的には、測定装置１は、食品洗浄装置４の立壁部４９上に載置されている。測定装置１は、洗浄槽４１内に貯留した洗浄水の残留塩素濃度およびｐＨを同時に測定するものである。以下、測定装置１について、詳細に説明する。

（測定装置について）
上述のように、本実施の形態の測定装置１は、洗浄槽４１に外付けで取り付けられる。外付けとは、洗浄槽４１とは別個の単体であり、洗浄槽４１に後付けできることを意味する。図２～図４を参照して、本実施の形態に係る測定装置１は、筐体１０と、筐体１０内に設けられる吸込・吐出流路１５と、洗浄水を筐体１０内に取水するポンプ１６と、測定セル７０と、残留塩素濃度測定手段２０と、ｐＨ測定手段３０とを備える。なお、図２（ａ）において、矢印Ａ１で示す方向を上下方向、矢印Ａ２で示す方向を左右方向という。

筐体１０は、図２（ａ）に示すように、たとえば立方体形状であり、その表面には、操作部５０と、記録部６４と、報知部６５とが設けられている。具体的には、操作部５０は、ユーザからの指示を受け付けるものであり、洗浄コースを選択するためのコース選択ボタン５１、および、洗浄を開始または終了するためのスタート・ストップボタン５２が含まれる。報知部６５は、たとえばディスプレイであり、測定結果などが表示されてもよい。記録部６４は、たとえば着脱可能なＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリである。ユーザは、記録部６４から記録した測定データを取り出すことができる。また、記録部６４は、残留塩素濃度およびｐＨの測定データを取り出すことができればよく、たとえばＷｉＦｉなどの無線通信、ＬＡＮケーブルなどであってもよい。なお、図２（ａ）に現れる操作部５０、記録部６４および報知部６５の図示は、一例である。

筐体１０の内部には、吸込・吐出流路１５の一部、ポンプ１６、測定セル７０、残留塩素濃度測定手段２０、およびｐＨ測定手段３０が設けられている。

吸込・吐出流路１５は、その一部が筐体１０内に設けられ、他の部分が筐体１０の外方に設けられる。筐体１０の外方に設けられる吸込・吐出流路１５は、一端に洗浄槽４１の洗浄水を取水する吸込み口１１を有し、他端に吐出口１３を有する。また、吸込・吐出流路１５内には、ポンプ１６、測定セル７０、残留塩素濃度測定手段２０、およびｐＨ測定手段３０が設けられている。

具体的には、吸込み口１１は、筐体１０から下方に延びる吸込み管１２の端部に設けられている。吸込み管１２は、たとえば管状であり、吸込み口１１が右方向を向くように、例えば側面視Ｌ字状に折れ曲がっている。同様に、吐出口１３は、筐体１０から下方に延びる吐出管１４の端部に設けられている。吐出管１４は、たとえば管状であり、吐出口１１が左方向を向くように、例えば側面視逆Ｌ字状に折れ曲がっている。吐出管１４と吸込み管１２とは、平行に上下方向に延びている。また、吐出口１３と吸込み口１１は、異なる方向を向いている。具体的には、吐出口１３と吸込み口１１は、背中合わせであってもよい。

図２（ｂ）に示すように、ポンプ１６は、吸込み口１１から取水した洗浄水を筐体１０内に取水する。ポンプ１６で取水した洗浄水は、測定セル７０に導かれ、測定セル７０内に設けられる残留塩素濃度測定手段２０で残留塩素濃度が測定され、ｐＨ測定手段３０でｐＨが測定される。さらに、測定が終わると、測定セル７０内の洗浄水は、洗浄槽４１内に戻される。このように、ポンプ１６が駆動されることによって、洗浄槽４１内の洗浄水が吸込・吐出流路１５を介して循環する。つまり、ポンプ１６は、洗浄槽４１の洗浄水を取水して、洗浄槽４１に吐出する循環ポンプである。

ポンプ１６で取水した洗浄水は、測定セル７０に導かれる。測定セル７０は、吸込・吐出流路１５内に設けられ、吸込み口１１から取水した洗浄水を貯留する。図３に示すように、測定セル７０は、残留塩素濃度測定手段２０およびｐＨ測定手段３０を収容する収容部７１を有する。収容部７１は、たとえば上方が開口した箱状である。収容部７１の底面には、洗浄水が貯留される。残留塩素濃度測定手段２０およびｐＨ測定手段３０で残留塩素濃度およびｐＨを測定する場合には、測定セル７０内の洗浄水を安定化させた後に行う。安定化とは、測定セル７０内の洗浄水の流量と速度を一定にすることであり、たとえば２～３分要する。

残留塩素濃度測定手段２０は、測定セル７０に貯留された洗浄水に接触する電極である。残留塩素濃度測定手段２０は、測定セル７０の洗浄水の電気伝導度を測定することで残留塩素濃度を測定する。具体的には、電極を電気伝導度計に接続して残留塩素濃度を測定する。なお、食品を洗浄するために使用する洗浄水の残留塩素濃度は、洗浄水の種類によって基準値を設定することができる。洗浄水が微酸性電解水である場合は、一般的に残留塩素濃度の基準値は１０～８０ｍｇ／Ｌである。洗浄水が次亜塩素ナトリウム溶液である場合は、残留塩素濃度の基準値は１００～２００ｍｇ／Ｌである。

ｐＨ測定手段３０は、測定セル７０に貯留された洗浄水に接触する電極である。ｐＨ測定手段３０は、測定セル７０の洗浄水の電気伝導度を測定することでｐＨを測定する。具体的には、残留塩素濃度を測定した電気伝導度計とは別の電気伝導度計に、ｐＨ測定用の電極を接続して、ｐＨを測定する。なお、残留塩素濃度と同様に、食品を洗浄するために使用する洗浄水のｐＨは、洗浄水の種類によって基準値を設定することができる。洗浄水が微酸性電解水である場合は、一般的にｐＨの基準値は５．０～６．５である。洗浄水が次亜塩素酸ナトリウム溶液であり、次亜塩素酸ナトリウム溶液の残留塩素濃度が１００～２００ｍｇ／Ｌである場合は、ｐＨの基準値は８．５～９．５である。

残留塩素濃度測定手段２０とｐＨ測定手段３０は、同じ測定セル７０内に貯留された洗浄水を測定液にすることができるため、測定セル７０内の洗浄水が安定化する時間を短縮することができる。これにより、洗浄水の残留塩素濃度とＰＨとを同時に測定することができるため、残留塩素濃度の測定時間とｐＨの測定時間を短縮することができる。さらに、同じ測定セル７０で洗浄水の残留塩素濃度とｐＨを測定することができるため、測定用の洗浄水の量を少なくすることができる。

また、測定装置１は、筐体１０内に測定セル７０、残留塩素濃度測定手段２０およびｐＨ測定手段３０が設けられるという簡易な構成であり、洗浄槽４１を有する設備に後付けで設置することができる。なお、本実施の形態では、測定装置１を食品洗浄装置４に取り付ける一例を示したが、既存の洗浄槽を有する設備に後付けで設置することが可能である。

次に、図４を参照して、測定装置１の機能構成について説明する。図４は、測定装置１の機能構成を示すブロック図である。

測定装置１は、上述した残留塩素濃度測定手段２０、ｐＨ測定手段３０および操作部５０に加え、それらに電気的に接続された制御装置６０を備える。

制御装置６０は、各種演算処理を行う制御部６１と、残留塩素濃度測定手段２０およびｐＨ測定手段３０で測定したデータを出力する出力部６３とを含む。制御部６１は、残留塩素濃度およびｐＨの測定を実行する。制御部６１は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）などにより実現される。制御部６１は、残留塩素濃度測定手段２０で測定した残留塩素濃度、および、ｐＨ測定手段３０で測定したｐＨが設定した基準値を越えているか否かを判定する判定部６２を有する。判定部６２には、残留塩素濃度の基準値、および、ｐＨの基準値が記憶されている。

出力部６３は、残留塩素濃度測定手段２０で測定した残留塩素濃度、および、ｐＨ測定手段３０で測定したｐＨのデータを記憶するための記録部６４と、判定部６２で異常を検知した場合に報知する報知部６５とを有する。報知部６５は、上述した、筐体１０の表面に設けられるディスプレイだけでなく、残留塩素濃度およびｐＨが基準値の範囲内か、または範囲外かを知らせるためのブザーなども含む。

本実施の形態の測定装置１は、食品洗浄装置４に外付けで取り付けられるものの、食品洗浄装置４と連動させることができる。以下、測定装置１と食品洗浄装置４とを連動させた測定方法について説明する。

（測定方法について）
残留塩素濃度およびｐＨを測定する測定方法について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。

図５に示す測定方法のメインルーチンは、ユーザにより操作部５０のスタート・ストップボタン５２（図２（ａ））が押下された場合に開始される。ユーザによりスタート・ストップボタン５２が押下されると、ポンプ１６により洗浄槽４１の洗浄水が吸込み口１１から取水される（ステップＳ１）。

取水された洗浄水は、筐体１０内の測定セル７０内に貯留される（ステップＳ２）。洗浄水が一定量測定セル７０内に貯留した後、測定セル７０内の洗浄水を安定化させる（ステップＳ３）。具体的には、測定セル７０内の洗浄水の流量と速度が一定になるまで、たとえば２～３分待つ。

測定セル７０内の洗浄水が安定化したら、残留塩素濃度測定手段２０で洗浄水中の残留塩素濃度を測定し、ｐＨ測定手段３０で洗浄水中のｐＨを測定する（ステップＳ４）。このように、残留塩素濃度の測定とｐＨの測定を同時に行う。測定が終了したら、測定セル７０の洗浄水を吐出口１３から洗浄槽４１内に吐出する（ステップＳ５）。なお、測定セル７０の洗浄水を洗浄槽４１内に吐出するのではなく、外部に排水してもよい。

食品を洗浄する際の洗浄水は、残留塩素濃度およびｐＨが基準値の範囲内であることが求められている。そのため、残留塩素濃度測定手段２０で測定した残留塩素濃度、および、ｐＨ測定手段３０で測定したｐＨが、基準値の範囲内であるか否かを判定部６２で判断する（ステップＳ５）。なお、残留塩素濃度の基準値、および、ｐＨの基準値については、上述の通りである。

判定部６２が、基準値の範囲外であると判断した場合（ステップＳ６においてＮＯ）、制御部６１が食品洗浄装置４の制御を行う（ステップＳ７）。具体的には、食品洗浄装置４の洗浄水生成装置において、たとえば洗浄水の塩素濃度の調整、洗浄水の追加投入などを行うことで、洗浄水の残留塩素濃度およびｐＨを再調整する。その後、再度食品洗浄を行った上で、ステップＳ１に戻り、上記処理を繰り返す。

判定部６２が、基準値の範囲内であると判断した場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、洗浄終了可能と判断する。判定部６２により洗浄終了可能と判断されると、報知部６５および記録部６４が動作する。すなわち、報知部６５は、たとえばブザー音を鳴らしたり、照明具などを点灯させたりなど、洗浄終了をユーザに報知する。記録部６４は、たとえば計測日、残留塩素濃度の値、ｐＨの値、判定結果などをＵＳＢ、ＷｉＦｉなどにより出力することが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態の測定方法では、残留塩素濃度およびｐＨを同時に測定することができるため、短時間で残留塩素濃度およびｐＨを測定することができる。さらに、あらかじめ残留塩素濃度およびｐＨの基準値が判定部６２に記憶されているため、洗浄判断も自動で行うことが可能となる。

なお、上記実施の形態では、測定装置１と食品洗浄装置４を連動させた場合を示したが、測定装置１と食品洗浄装置４が完全に独立したものであってもよい。その場合、図５のフローチャートのステップＳ１～Ｓ６が行われる。測定装置１で測定した残留塩素濃度とｐＨとが基準値の範囲外の場合は、手動で、洗浄水の塩素濃度の調整、洗浄水の追加投入などを行えばよい。

また、上記実施の形態では、残留塩素濃度測定手段２０およびｐＨ測定手段３０として電極を採用し、電気伝導計を用いた。しかし、残留塩素濃度測定手段２０およびｐＨ測定手段３０は、測定セル７０を用いて一般的に採用される種々の測定器であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１測定装置、１０筐体、１１吸込み口、１３吐出口、１５吸込・吐出流路、１６ポンプ、２０残留塩素濃度測定手段、３０ｐＨ測定手段、４１洗浄槽、６２判定部、６３出力部、６５報知部、７０測定セル。

Claims

食品洗浄装置の洗浄槽に外付けで取り付けられ、前記洗浄槽に貯留される洗浄水の残留塩素濃度およびｐＨを測定するための測定装置であって、
筐体と、
前記筐体内に設けられ、一端に洗浄水の吸込み口を有し、他端に洗浄水の吐出口を有する吸込・吐出流路と、
前記吸込・吐出流路内に設けられ、前記吸込み口から取水した洗浄水を前記筐体内に取水するポンプと、
前記吸込・吐出流路内に設けられ、前記吸込み口から取水した洗浄水を貯留する測定セルと、
前記測定セルに貯留され、流量と速度が一定化された洗浄水中の残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度測定手段と、
前記残留塩素濃度測定手段が貯留された測定セルと同一の測定セルに貯留され、流量と速度が一定化された洗浄水中のｐＨを測定するｐＨ測定手段とを備え、
前記残留塩素濃度測定手段および前記ｐＨ測定手段は、前記測定セルに貯留された洗浄水に接触する電極であり、
前記残留塩素濃度測定手段は、電気伝導度を測定することで残留塩素濃度を測定し、
前記ｐＨ測定手段は、電気伝導度を測定することでｐＨを測定する、測定装置。
前記残留塩素濃度測定手段および前記ｐＨ測定手段で測定したデータを出力する出力部をさらに備える、請求項１に記載の測定装置。
前記出力部で出力したデータが基準値を越えているか否かを判定する判定部と、
前記判定部により基準値を越えていると判定された場合に報知する報知部とをさらに備える、請求項２に記載の測定装置。
食品洗浄装置の洗浄槽に貯留される洗浄水の残留塩素濃度およびｐＨを測定するための測定方法であって、
筐体内に設けられる吸込・吐出流路の一端の吸込み口から、洗浄槽の洗浄水を前記吸込・吐出流路内に設けられるポンプにより前記筐体内に取水する工程と、
前記吸込み口から取水した洗浄水を測定セルに貯留させる工程と、
前記測定セルに貯留され、流量と速度が一定化された洗浄水中の残留塩素濃度を残留塩素濃度測定手段で測定する工程と、
前記測定セルに貯留され、流量と速度が一定化された洗浄水中のｐＨをｐＨ測定手段で測定する工程と、
前記測定セルに貯留された洗浄水を、前記吸込・吐出流路の他端の吐出口から吐出する工程とを備え、
前記残留塩素濃度測定手段および前記ｐＨ測定手段は、前記測定セルに貯留された洗浄水に接触する電極であり、
前記残留塩素濃度測定手段は、電気伝導度を測定することで残留塩素濃度を測定し、
前記ｐＨ測定手段は、電気伝導度を測定することでｐＨを測定する、測定方法。