JPH0635177Y2 - ▲ｐＨ▼メ−タ−の電極洗浄装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はpHメーターの電極洗浄装置であって、電極先端
部の洗浄が簡単で、かつ保守管理の容易な洗浄装置に関
するものである。

［従来の技術］ 化学反応過程には、一般に最適pH領域を持つものが多
く、特に工業化学の諸分野ではpHの正確な測定ならびに
制御を実現することが、反応の進行や安定化さらには収
率の向上などに密接に結び付いている。従って、これら
の工程においては、pHの正確な測定ならびに制御が必要
であり、このため、精度および再現性の高い、かつ様々
な測定阻害要因に対して頑健なpH計ならびにpH計の電極
の開発が要求されている。このようなpH計の電極として
は、ガラス電極、比較電極ならびに温度補償電極の３電
極を組み合わせたものが最も実用的とされ、工業的に広
く用いられている。

pH計の測定原理は、このように構成された電極と被測定
液との間に発生する起電力を測定するものであるから、
電極は被測定液に常に接し、電気的に絶縁されないこと
が必要である。ところが、被測定液は必ずしも清澄な液
体とは限らず、むしろ懸濁物を多量に含んだり粘度の高
い液体のpHを測定するほうが、工業的には重要である場
合が多く、このような液体にpH計を浸漬した場合にはpH
計電極に付着物が付く例が多くみられ、電極が被測定液
に接することを妨げ、測定の感度を落したり測定を不能
にすることがあった。

この対策として、付着物を物理的もしくは化学的に除去
しpH計を有効に機能せしめる方法が様々に考案され、自
動洗浄機構のついたpH計として市販されている。

これらの第１の方法は、超音波発振機より電極に向けて
超音波を発信し、超音波洗浄器の原理で洗浄を行なうも
のである。しかしながら、超音波洗浄方式ではスライム
や油分など軟質スラリー状の付着物や結晶性のスケール
の除去には有効ではなかった。

また、第２の方法はブラシを電極に接するように取り付
け、これを機械的に往復させまたは回転させ付着物を擦
り落すブラシ洗浄方式である。この方法は、スライムや
軟質スラリー状の付着物には有効であるが、別途ブラシ
自体の洗浄を行なわなければならなかったり、土砂など
の硬質粉末を含有したり硬質スケールの析出を起こす被
測定液に対しては、摩擦による電極の破損を招くなどの
欠点もあった。

第３の方法は、水流を被測定液中でジェット状に吹きつ
ける水ジェット方式であるが、この方法は油性の汚れに
は有効ではなく、また被測定液が疎水性の場合や最終製
品の場合には水が混入することを避けねばならないこと
もあり、この方法の限界となっていた。

第４の方法は、第３の方法の水の代りに塩酸、有機溶媒
などの洗浄薬液を用いる薬液洗浄方式であり、この方法
では洗浄薬液を選択することにより多用の付着物に対応
可能である。しかしながら、被測定液中に直接に洗浄薬
液を噴出したのでは薬液が薄まって効果が低減され、さ
らに洗浄薬液による被測定液の汚染が起きる欠点があっ
た。

また、これらを様々に組み合わせた方法も提案されてい
るが、工業排水や下水のように様々な物質が混入してい
る場合には今までのところ決定的な方法がなく、結局は
数時間ないし数日の間隔の人手による洗浄・掃除に頼っ
ていた。

［本考案が解決しようとする問題点］ 前述従来方法のうち超音波発振器を設置したものは、粘
着性，固着性の高いものには効果が少ないばかりか超音
波発振器を設置するため高価であるという欠点がある。

また、ブラシを用いた物理的洗浄法ではブラシ自体が汚
れるため、ブラシの洗浄が別個に必要であり、また電極
を摩擦するため、電極が破損するおそれがある。

さらに、水ジェットで電極上の汚れを吹き飛ばす方法は
化学的に析出した凝集性の高いスケールや高粘度のピッ
チ類に対しては洗浄効果が必ずしも充分ではない。

さらに薬液洗浄方法は、薬液によって凝集物を溶解，分
解，ケン化等の処理をするものであるが、従来はpHメー
ターの電極を被測定液中に浸漬したまま洗浄用薬液を注
入，噴射するため洗浄用薬液が希釈されて洗浄効果が少
なく、また洗浄用薬液の使用量が増大する等の欠点があ
る。そればかりか被測定液中に洗浄用薬液が混入するた
めpHコントロールができない等の弊害を生ずる場合があ
る。

本考案は前述従来の欠点を改善し、凝集性の高いスケー
ル，高粘度のピッチ類に対しても充分に洗浄効果が達成
でき、しかも構造簡単なpHメーターの電極洗浄装置を提
供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案はpHメーターの電極
先端に間隔を存して内部が湾曲面に形成されている皿が
取り付けられ、かつ電極先端部が該皿の周端縁を超えて
皿内部に突出しており、該電極が上部と下部との間を交
互に可動でき、電極が下部に位置するとき、湾曲面に形
成されている皿は電極と共に被測定液中に浸漬してお
り、電極が上部に位置するときは、該皿は電極と共に被
測定液から離れており、他方該上部の位置に、皿内部に
薬液を注入する薬液注入用ノズルおよびエア吹付用ノズ
ルが配置されているpHメーターの電極洗浄装置である。

［作用］ 本考案は以上のごとき構成のものからなり、電極先端部
に取り付けられている皿は内部が湾曲面に形成されてお
り、該湾曲面の皿内部には薬液が収納され、電極先端部
は皿内部の薬液に浸漬できるようになっている。

皿の材質は特に制限するものではなく、被測定液および
洗浄用の薬液に対して耐蝕性を有するものであればよ
く、一般的にはステンレスまたはポリ塩化ビニル，アク
リル，ポリエチレン等の各種樹脂が使用できる。

また、洗浄用の薬液は被測定液によって適宜、酸，アル
カリまたはアルコール，トルエン，エーテル等の各種有
機溶剤等を使用することができる。

他方、前記電極は、垂直に取り付けられており、軸に沿
って上部と下部との間を交互に位置できるもので、その
駆動は、空気圧，油圧等の機械的手段もしくは電動機等
の電気的手段またはこれらを適宜組み合わせたものが用
いられる。なお、この場合、電極を直接可動せず上部，
下部を適宜可動できる部材等に取り付けて間接的に電極
を可動させてもよい。

pHの測定を継続している間に、電極先端部にスケール等
の汚れが付着したときは、電極を上部に位置させて被測
定液から取り出す。

電極が被測定液を離れて上部に達したとき、該位置に取
り付けられているエア吹付用ノズルから湾曲面の皿内部
に残留している被測定液を吹き飛ばし、次いで薬液注入
用ノズルから該皿内部へ薬液を注入し、電極先端を該薬
液に浸漬させて洗浄する。

すなわち、本考案はpHメーターの電極の洗浄に当り、該
電極を被測定液と別個の皿内部で洗浄用薬液に浸漬させ
て洗浄するため、洗浄用薬液が稀釈されるおそれは全く
なく迅速に洗浄処理することができる。

また、洗浄用の薬液は電極先端部に取り付けられている
皿内部を満たすに足る僅かの量で足りるから洗浄用薬液
を大幅に節減できる。

以上のように薬液で電極を洗浄した後、エア吹付用ノズ
ルから皿内部の洗浄に使用した薬液を吹き飛ばして皿内
面をクリーンにした後、電極を下部に位置させて被測定
液内に浸漬させ、直ちにpHの測定を続行することができ
る。

すなわち、本考案は簡単な操作で充分な洗浄効果を得る
ことができるから、必要な頻度で電極を自動的に洗浄す
ることができ、従って日常的な電極掃除を特に必要とせ
ず、継続的なpH測定ならびにpH制御を可能とする。

また、本考案は電極先端に皿を取付、これに洗浄用薬液
注入用ノズルおよびエア吹付用ノズルを取り付けること
と、電極を上下に可動させるという簡単な構造であるか
ら、従来のpHメーターの電極を簡単に改造できるという
利点もある。

［実施例］ 図面は、本考案の一実施例を示したものであるが、次に
図示例に基づいて本考案を具体的に説明する。

pHメーターの電極１の先端部に間隔を存して皿２が取り
付けられている。該皿２は内部が湾曲面に形成されてお
り、該電極１の先端部は前記皿２の湾曲面の周端縁より
突出して取り付けられている。

前記pHメーターの電極１は、取付金具３を介してシリン
ダー４の下端縁に取り付けられている。該シリンダー４
はスタンド５に取り付けられており、電磁弁６により軸
に沿って交互に上部と下部との間を位置できるようにな
っており、シリンダー４が下部に位置するとき、これに
取り付けられているpHメーターの電極１は、被測定液中
に浸漬でき（図面中点線で示す）、シリンダー４が上部
に位置するとき、pHメーターの電極１は被測定液の液面
を離れて上部に位置している（図面中実線で示す）。

また、pHメーターの電極１の上部位置には皿２の湾曲面
内に薬液を注入する薬液注入用ノズル７およびエア吹付
用ノズル８が取り付けられている。なお、図面中符号９
は洗浄用の薬液タンク、10は薬液用電磁弁、11はエア用
電磁弁である。

pHメーターを使用しているときは、図面中点線に示すよ
うに電極１および皿２は被測定液中に浸漬される。な
お、この場合シリンダー４は下部に位置している。

電極１を洗浄するときは、電磁弁６をONしてシリンダー
４を上部に位置すると、電極１および皿２は図面中実線
のように被測定液を離れて上部に位置する。

次いで、エア吹付用ノズル８からエアを吹き出して皿２
内部に残留している被測定液を吹き飛ばした後、薬液タ
ンク９から薬液注入用ノズル７を介して薬液を電極１先
端部に取り付けられている皿２内へ供給し、内部湾曲面
内を薬液で満たすことによって、電極１先端部に付着し
ているスケール等の汚れが簡単に除去できる。

本考案は図面に示したように、電極１を洗浄するに当
り、電極１を被測定液から外し、電極１先端部に取り付
けられている皿２内に洗浄用の薬液を満たし、この薬液
に電極１先端部を浸漬させて洗浄するため、洗浄用薬液
が稀釈されず、しかもその使用量も僅かで足りる。

また、電極１の洗浄が被測定液外部で行なわれるため、
洗浄用薬液によってpHが変動を生ずるごとき被測定液の
場合特に有利である。

前述のようにして電極１の洗浄が終了した後、エア吹付
用ノズル８から皿２内部にエアを吹き付けて薬液を吹き
飛ばした後、電磁弁６をOFFしてシリンダー４を下部に
位置させ、電極１を被測定液中に浸漬し、引き続き測定
に供される。

前述の電極１の洗浄時間は、例えばpHメーターを紙パル
プ工場の排水の石灰による凝集沈澱処理のpH制御に用い
た場合、10〜12分と極めて短時間でほぼ完全にスケール
等を除去できるため、定期的に（例えば８時間に１回の
割合）電極の洗浄をすればpH値の誤差も少なく安定して
連続的にpHを測定できる。従って、従来前記電極検査の
パトロールが２日に１回実施されていたものを月１回程
度に省力化できるため、pHメーターの保守管理が簡単で
ある。

なお、図示例ではシリンダー４の上部，下部の移動、薬
液注入，エア吹付等が電磁弁6,10および11によって行な
われるものであるが、必ずしもこれに限定するものでは
なく、適宜感知センサー等を用いて制御することができ
る。

また、薬液の注入は図示例では薬液を自然落下するもの
であるが、勿論ポンプを用いて所定量を注入することも
できる。

［本考案の効果］ 以上のごとく本考案はpHメーターの電極を洗浄するに当
り、電極を被測定液から外し、電極先端部に取り付けた
皿内部で薬液洗浄できるから薬液が稀釈されるおそれも
なく僅かの量で凝集性の高いスケール，高粘度のピッチ
類等も確実に除去できるから、pH値の変動がなく安定
し、制御性が良好である。

また、洗浄に要する薬液も僅かでよく、洗浄処理も簡単
であるばかりか、洗浄に使用する薬液に伴なう被測定液
のpHの変動もないから、被測定液の処理を続行すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例の一部断面を示す正面図であ
る。 1:電極、2:皿、3:取付金具、4:シリンダー、5:スタン
ド、6,10,11:電磁弁、7:薬液注入用ノズル、8:エア吹付
用ノズル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 渡辺 利通 愛知県春日井市王子町１番地 王子製紙株 式会社春日井工場内 (72)考案者 岡田 守 愛知県春日井市王子町１番地 王子製紙株 式会社春日井工場内 (56)参考文献 実開 昭62−12863（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−97851（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−7093（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−168155（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】pHメーターの電極先端部に間隔を存して内
   部が湾曲面に形成されている皿が取り付けられ、かつ電
   極先端部が該皿の周端縁を超えて皿内部に突出してお
   り、該電極が上部と下部との間を交互に可動でき、電極
   が下部に位置するとき、湾曲面に形成されている皿は電
   極と共に被測定液中に浸漬しており、電極が上部に位置
   するときは、該皿は電極と共に被測定液から離れてお
   り、他方該上部の位置に、皿内部に薬液を注入する薬液
   注入用ノズルおよびエア吹付用ノズルが配置されている
   ことを特徴とするpHメーターの電極洗浄装置。