JPH0440350A - 水質監視計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、洗浄用、医薬用、高度分析機器用等に用いら
れる不純物の少ない水を製造する装置の能力監視等に用
いる水質監視計に係り、駆動用電源を電池とし、水質の
悪化を例えばブザー音、音声等により警告する水質監視
計に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、不純物の少ない水を製造する装置（以下水処理
装置と称す）において、製造した水が各用途に応じて必
要とする純度を満足しているか否かを連続的に監視して
いる。

このような水質の監視を行なう機器としては、測定する
水中に導電性材料で形成された一対の電極を設けて電圧
を加え、電流を測定して電気の通り易さを求める方式の
水質監視計である電気伝導率計もしくは抵抗率針（比抵
抗計）が多く用いられている。

第３図は従来の水質監視計の回路図を示している。

ＡはＡＣ１００Ｖ電源を用いた電源回路で、ダイオード
Ａ−１，２、コンデンサＡ−３，４，５，６、定電圧素
子Ａ−７，８により構成される整流部で、トランスＡ−
９の２次電圧を例えば１２Ｖ直流電圧に整流する。なお
、Ａ　−１０はフユーズであり、Ａ−１１，１２はＡＣ
１００Ｖ電源との接続端子である。

Ｂは発振回路で、オペアンプＢ−１，抵抗Ｂ−２，３，
４及びコンデンサＢ−５から構成され、電源回路Ａによ
り駆動されて矩形波を出力する。これは、被測定水に浸
漬するセルＣの一対の電極Ｃ−１，２に直流電圧を印加
することによって生じる電気分解を避けるためである。

Ｃは被測定水中に浸漬する一対の電極からなるセルで、
発振回路Ｂの出力が一方の電極Ｃ−１に接続され、他方
の電極Ｃ−２は検波回路りに接続されている。

Ｄは検波回路で、オペアンプＤ−１、ダイオードＤ−２
及び抵抗Ｄ−３とにより構成している。発振回路Ｂから
は例えば５００Ｈｚの矩形波の電圧がセルＣに印加され
、検波回路りによりセルＣの一対の電極Ｃ−１，２間の
抵抗、すなわち電気伝導率を測定することになるが、検
波回路りからの出力は発振回路Ｂと同様に矩形波である
ため、コンデンサＥ−１及び抵抗Ｅ−２からなる平滑回
路Ｅにより平滑化し、指示計Ｍにより該伝導率もしくは
抵抗率（電気伝導率の逆数）を電流値で読み取る。

ＦはオペアンプＦ−１及びダイオードＦ−２から構成し
た警報比較回路で、抵抗Ｇ−１、可変抵抗Ｇ−２及びツ
ェナーダイオードＧ−３により構成された警報設定回路
Ｇの設定値よりも測定値が大きい、すなわち水質が設定
値よりも悪化したことを検知すると、警報信号をブザー
駆動用トランジスタＨに出力し、警報ブザ−Ｉを駆動し
て、水質の悪化を知らせる。Ｊは警報停止スイッチで、
例えば手動によりオフすることで警報ブザ−Ｉの駆動を
停止する。

このような交流電源を使用した水質監視計は、連続的な
水質の監視に多く使用され、−時的に水質を検査する用
途には電源を電池とするものが使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、水処理装置は多種多様な型式のものが提供さ
れ、ポンプ等の機器を用いた大規模なものから、ボンベ
等の小型筒内にイオン交換樹脂をカートリッジ方式によ
り設けたもの、あるいは逆浸透膜等を用いて、被処理水
の水圧のみにより水処理ができるものまである。

このような水処理装置において、ポンプ等を駆動するた
めの商用交流電源がある場合には、その商用交流電源を
利用して第３図に示す水質監視計を駆動し、水処理装置
の稼動状態を連続的に監視することが可能となるが、商
用交流電源を一切使用する必要のないタイプや、水処理
装置の設置場所付近に商用交流電源が配線されていない
場合、水処理装置の稼動状態を連続的に監視するには、
新たに商用交流電源の配線を必要とするという難点があ
る他、一般に水処理装置の周辺は漏水の可能性もあり、
簡便な電気配線は漏電事故を引き起こす要因ともなり、
特に小型の水処理装置においては、電気配線のためのコ
ストが装置のコストに比べて高価となることもあり、商
用電源を使用することな（水処理装置の稼動状態を連続
的に監視することができる水質監視計の要望があった。

そこで、第３図に示す水質監視計における電源を電池と
した場合、各回路は常に駆動状態にあり、またピエゾ素
子等の小電力型ブザーを使用したとしても、電池の寿命
は非常に短いものとなり、実験によれば−か月程度の寿
命であった。

本発明の目的は、このような従来の難点を解消し、電池
を電源としても長期間安定に水処理装置の稼動状態を連
続的に監視することができる水質監視計を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の目的を実現する具体的構成は、駆動電源を電池
とし、被測定液体中に浸漬した離隔対向する一対の電極
間に測定用の送信回路部により電圧を印加し、該一対の
電極間の電流値を受信回路部にて検出して被測定液体の
電気伝導率もしくは抵抗率を測定し、測定値が設定した
閾値を越えると警報比較手段から警報信号を出力し、警
報手段を駆動する水質監視計において、液体の流れを検
知するとオンし、その間駆動電源の投入を行なう主電源
スイッチとして動作するフロースイッチと、該電池から
の電圧を該送受信回路部に予め設定した間隔で間欠的に
給電する間欠給電手段とから構成したことを特徴とする
ものである。

［作　用］ 上記の如（構成した水質監視計は、被測定液体が流れる
ているときのみ水質監視計が駆動状態にあり、間欠的に
測定を行ない、水質が悪い場合には警報を発するもので
あり、例えば水質悪化を知らせる警報な次ぎの測定が行
なわれるまでや、所定の時間保持したりすることにより
実際には測定が行なわれていない間でも警報を発するこ
とができる。

［実施例］ 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。なお、本実施例において、第３図に示す従来例の回
路と同一の回路には同一の符合を付してその説明は省略
する。

ｌはフロースイッチで、水処理装置、例えばイオン交換
樹脂方式の水処理装置の処理水経路中に設けられ、不図
示の処理水経路に設けたバルブ（不図示）を開いて処理
水を流すと、リードスイッチがオンするものであり、電
源電池２の電圧を後記するタイマー回路Ｋ及び警報保持
回路Ｎに供給する。このフロースイッチ１は、実際に水
処理装置が稼動している時にオンとなって電池２の電圧
を所定の回路に供給し、非稼動状態ではオフとなってこ
れらの回路への電圧供給を断つという水質監視計のメイ
ンスイッチとして動作する。また、セルＣの一対の電極
Ｃ−１，２もフロースイッチｌの装着される処理水経路
中に設けられている。

Ｋはタイマー回路で、ノアゲートに−１，２により発振
回路を構成し、抵抗に−３とコンデンサに−４により決
定される時間間隔（Ｔ）を１サイクルとして、ノアゲー
トに−５，６により構成されるワンショット回路にパル
スを出力する。

このワンショット回路は、抵抗に−７とコンデンサに−
８により決定される時間（１）の間だけｌパルスを出力
する。

すなわち、フロースイッチｌがオンすると、タイマー回
路には時間Ｔを１サイクルとしてｔの時間だけ１パルス
出力する。

タイマー回路Ｋから出力されるｌパルス（以下駆動パル
スと称す）の時間ｔだけ、水質監視計の計測のための送
受信を行なう回路を駆動する。この駆動制御は、電源断
続用トラン′シスター３により行なっており、駆動パル
スによって時間ｔだけ電池２の電圧を上記の送受信回路
に出力する。

この送受信回路は、第３図に示す従来の水質監視計の発
振回路Ｂ、検波回路Ｄ、平滑回路Ｅ、警報設定回路Ｇ、
警報比較回路Ｆ（但しオペアンプＦ−１のみ）及び指示
計Ｍに加え、電源が電池であることから負電圧発生回路
りを設けている。

負電圧発生回路りは公知の構成で、インバータＬ−１，
２，及び抵抗Ｌ−３，４及びコンデンサＬ　−１２から
なる発振回路、インバータＬ−５，６、７．８からなる
充電放電切換スイッチ及び、ダイオードＬ−９，１０、
コンデンサＬ　−１１からなるチャージポンプによって
構成されている。

すなわち、電源断続用トランジスター３がオンし、Ｔの
時間間隔で時間ｔの間、電池２の電圧が各回路り、Ｂ、
Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇに印加されて、その間のみ水質の測定を
行なう。

ここで、警報設定回路Ｇに設定されている設定値を測定
値が越えていると、警報信号を警報保持回路Ｎに出力す
る。

警報保持回路Ｎは、ノアゲートＮ−１，２，３，４、及
びインバータＮ−５からなるフリップフロップ回路で、
フロースイッチ１のオンにより電池２の電圧が印加され
て起動状態となる。なお、警報保持回路Ｎを構成する各
要素なＣ−ＭＯＳ型とすることにより、省電力化を図っ
ている。

この警報保持回路Ｎは、タイマー回路にの駆動パルスを
セット、リセット信号とし、上記の警報信号が保持され
てブザー駆動用トランジスターＨをオンし、次ぎの駆動
パルスが時間Ｔ経過後に入力されるまで警報ブザ−Ｉを
駆動する。

なお、警報を途中で切る場合にはブザー停止用スイッチ
Ｊをオフすればよく、また双安定フリップフロップ回路
を用いてブザー停止用のスイッチを構成すれば、スイッ
チの戻し忘れがな（、警報を途中で切りたいときにスイ
ッチをワンタッチするだけで済む。

また、手動測定用スイッチ４をオンすると、タイマー回
路Ｋからの駆動パルスに関係なく、電池２からの電圧を
、フロースイッチ１がオンしている間、上記した計測の
ための送受信回路に印加して水質の測定を行なうことが
できるようにしている。

以上説明した本実施例による水質監視計の動作を第２図
に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。

水処理装置の非稼動状態では、フロースイッチｌがオフ
であるため、電池２の電圧はいずれの回路にも印加され
ず、電池２の消耗はない。

そして、処理水を得るためにバルブを開（と、処理水が
処理水経路中を流れるため、フロースイッチがオンし、
タイマー回路Ｋを動作させる。

タイマー回路には、時間Ｔを１サイクルとして駆動パル
スを時間ｔの聞出力し、水質の計測を行なわせることに
なるが、本実施例では時間Ｔを６０秒、時間ｔを１秒と
している。

これは、水処理装置及び処理水経路中に水が流れていな
い場合には不純物が溜る傾向にあるために、処理水の使
用初期において、これらの不純物によって水質不良と判
断し、警報ブザ−Ｉによる警報が発せられるのを未然に
防止することから、これら不純物が処理水経路等から一
掃される時間を６０秒とし、この間での計測を行なわな
いようにしている。

この時間Ｔは、前述した使用初期における不都合を解消
するのみでなく、電源電池２の寿命を延ばすために、実
際の計測を間欠的に行ないつつ、処理水の良否判定にお
いては何ら支障のない範囲で決められるものであり、ま
た水処理装置の形式、処理能力等の種々のファクターを
考慮して決められる。

タイマー回路にの１サイクル時間Ｔにおける時間ｔの間
で計測した水質が否であれば、警報保持回路Ｎにより、
次ぎの１サイクルの間警報信号が保持され、警報ブザ−
Ｉが警報を発する。

そして、次ぎの１サイクルにおいて否と判定されれば、
警報ブザ−■の警報は続行され、良であれば停止される
。

一方、処理水の使用を停止すると、フロースイッチがオ
フするので、すべての回路に対する電池２による電圧印
加が行なわれなくなる。

また、水質の測定時間は１秒と短いので、実際の水質の
程度を指示計Ｍから直読するのは困難なため、手動測定
用スイッチ４をオンすることによって指示計Ｍの値を読
み取ることができる。

すなわち、本実施例は、例えば６０秒に一回づつ例えば
１秒の間だけ水質測定を行ない、水質不良の場合には連
続的に警報を発することにより疑似的な連続計測を行な
うため、使用上は何ら不都合がな（、電池２の寿命を飛
躍的に延ばすことができる。

なお、本実施例は電池２として１次電池を想定している
が、充電可能な２次電池、あるいは太陽電池を使用する
ことができるが、太陽電池を使用する場合には、夜間や
雨天等における水質監視計の駆動を補償するために、例
えば電界コンデンサを並列に接続するといったことが必
要となる。

また、水質の良否を警報音によってのみ知ることができ
れば良い場合には、指示計Ｍを特に必要とすることはな
い。

さらに、上記した実施例は、警報保持回路Ｎにより、次
ぎの測定が行なわれるまで警報を保持するようにしてい
るが、この警報保持回路を設けずに、測定期間中のみ警
報を発するようにしたり、あるいは別にタイマーを設け
てこのタイマーの時間の間だけ警報を発するようにして
もよい。

また、警報はブザー音でなく、音声であってもよい。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、水質監視計
が消費する電力が少なくて済み、電池で連続的に長時間
水質の計測を行なって水質の不良警報を知らせることが
できる。そして、この警報を次ぎの計測まで保持すれば
、見かけ上連続的な計測を行なえるという効果が得られ
る。

この結果、商用交流電源を使用することのない小型の水
処理装置と組み合わて使用すれば、商用交流電源の敷設
工事を新たに行なう必要がなく、水処理装置全体を設置
するときの費用を大幅に低減でき、また設置の工事期間
も短縮することができる。

さらに、本発明の水質監視計を設ける場所が水気が多か
ったり、高湿度の環境であっても、漏電や感電の危険か
ら解放され、設置場所の条件も大幅に改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による水質監視計の一実施例を示す回路
図、第２図はその動作を示すタイミングチャート、第３
図は従来の水質監視計の回路図である。 Ｌ：負電圧発生回路 Ｍ：指示計 Ｎ：警報保持回路。 １　： ３　： ４　： Ａ　： Ｃ： Ｅ　： Ｇ　： Ｈ： Ｉ　： Ｊ　： Ｋ　： フロースイッチ　　２：電池 電源断続用トランジスタ 手動測定用スイッチ 電源回路　　　　　Ｂ：発振回路 セル　　　　　　　Ｄ＝検波回路 平滑回路　　　　　Ｆ：警報比較回路 警報設定回路 ブザー駆動用トランジスター 警報ブザ− ブザー停止用スイッチ タイマー回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動電源を電池とし、被測定液体中に浸漬した離隔
   対向する一対の電極間に測定用の送信回路部により電圧
   を印加し、該一対の電極間の電流値を受信回路部にて検
   出して被測定液体の電気伝導率もしくは抵抗率を測定し
   、測定値が設定した閾値を越えると警報比較手段から警
   報信号を出力し、警報手段を駆動する水質監視計におい
   て、 液体の流れを検知するとオンし、その間駆 動電源の投入を行なう主電源スイッチとして動作するフ
   ロースイッチと、該電池からの電圧を該送受信回路部に
   予め設定した間隔で間欠的に給電する間欠給電手段とか
   ら構成したことを特徴とする水質監視計。 ２、請求項１において、フロースイッチのオンにより電
   源電池にて駆動され、警報比較手段からの警報信号を次
   ぎの測定が行なわれるまで保持する保持回路を有するこ
   とを特徴とする水質監視計。 ３、請求項１又は２において、受信回路部にて測定した
   電気伝導率もしくは抵抗率を指示計に指示させるように
   したことを特徴とする水質監視計。 ４、請求項１、２又は３において、フロースイッチ及び
   一対の電極は同一流路系中に設けたことを特徴とする水
   質監視計。