(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサとセンサホルダと保護筒とからなる水質検出器の、試料水中に浸漬された洗浄対象部位に付着した汚濁物質を、試料水中の洗浄エア噴出口から噴射させた圧縮気体の作用により気泡を含んだ高速水流を発生させて除去する洗浄装置であって、
前記洗浄エア噴出口に連通し、前記センサに対向して略垂直に伸びるエア流路を備え、
前記洗浄エア噴出口は、前記保護筒の内周面の前記洗浄対象部位の下端よりも下方に設けられ、
前記エア流路を介して前記洗浄エア噴出口に供給された圧縮気体が、前記センサの側部方向から前記洗浄対象部位の下端よりも下方に向けて噴出され、エア流路内に侵入した固形物が前記洗浄対象部位に衝突することがないように構成したことを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記洗浄エア噴出口に連通する前記エア流路は、内角が９０度以上１８０度以下である略Ｌ字状に屈曲した屈曲部を有し、
前記洗浄エア噴出口は、前記保護筒の内周面であって、前記エア流路の斜め下方に伸びた先端に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質検出器のセンサに付着した汚濁物質を圧縮気体の作用によって除去するための洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
河川水や湖沼水、工業用水の水質を連続的に測定するｐＨ計、ＯＲＰ計等の水質検出器において、試料水に浸漬されているセンサに試料水中の各種汚濁物質が付着すると、検出能力が低下し、分析精度が低下してくる。
このため、例えば特許文献１や特許文献２には、試料水に浸漬された洗浄エア噴出口からセンサに向けて圧縮気体を間欠的に噴射させることにより、圧縮気体を試料水中で急激に膨張させて気泡を含んだ高速水流を発生させ、この水流の勢いと、センサに付着した汚濁物質に試料水及び気泡の境界部が無秩序に接触されることによる汚濁物質自体の振動との相乗作用により、汚濁物質を効率よく除去してセンサが洗浄される洗浄装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公昭６１−１６５２３
【特許文献２】特開２００７−１９０５３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、試料水には砂や結晶等の固形物が含まれていることがしばしばあり、また、従来の洗浄装置は、多くの水質センサの感応面が下向きであるため、感応面全体を効率よく洗浄することができるようにエア流路の開口部（洗浄エア噴出口）が感応面に対向して真上を向くように構成されている。このため、試料水中の砂や結晶等の固形物がエア流路内に落ちて、そこに滞留し、洗浄時に洗浄エア噴出口から圧縮気体と共に噴射されてセンサに高速で衝突してセンサを破損してしまうという問題があった。
【０００５】
一方、従来から、洗浄動作を行っていない期間に洗浄エア噴出口から微量の空気を流出させてエア流路内に上記固形物を溜めない工夫も行われてきたが、センサの真下に洗浄エア噴出口が配置されているため、センサが常に空気に曝されて、指示がふらつくなど測定値に影響を与えるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の解決課題は、簡易な構成で測定値に影響を与えることなく、洗浄時に砂や結晶等の固形物がセンサに衝突するのを防いで、その破損を防止することができる水質検出器の洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するため、本発明は以下の構成を採用した。
［１］センサとセンサホルダと保護筒とからなる水質検出器の、試料水中に浸漬された洗浄対象部位に付着した汚濁物質を、試料水中の洗浄エア噴出口から噴射させた圧縮気体の作用により気泡を含んだ高速水流を発生させて除去する洗浄装置であって、前記洗浄エア噴出口に連通し、前記センサに対向して略垂直に伸びるエア流路を備え、前記洗浄エア噴出口は、前記保護筒の内周面の前記洗浄対象部位の下端よりも下方に設けられ、前記エア流路を介して前記洗浄エア噴出口に供給された圧縮気体が、前記センサの側部方向から前記洗浄対象部位の下端よりも下方に向けて噴出され、エア流路内に侵入した固形物が前記洗浄対象部位に衝突することがないように構成したことを特徴とする洗浄装置。
［２］前記洗浄エア噴出口に連通する前記エア流路は、内角が９０度以上１８０度以下である略Ｌ字状に屈曲した屈曲部を有し、前記洗浄エア噴出口は、前記保護筒の内周面であって、前記エア流路の斜め下方に伸びた先端に設けられたことを特徴とする請求項［１］に記載の洗浄装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、洗浄エア噴出口を保護筒の内周面に配置し、洗浄エア噴出口が上方向（水面方向）に向かって開口しないようにしたので、砂や結晶等の固形物がエア流路内に侵入し難く、かつ、溜まり難い。このため、固形物の衝突による洗浄対象部位（センサ）の破損を防止することができる。また、エア流路内への固形物の侵入を防止するために行われる洗浄動作を行っていない期間にエア流路から微量の空気を流出させ、センサを常に空気に曝す動作をする必要がなくなる。これにより、簡易な構成にすることができ、また、指示のふらつきなど測定値に影響を与えることもなくなる。
【０００９】
さらに、本発明の構成によれば、圧縮気体が試料水中で急激に膨張することにより生ずる気泡を含んだ高速水流の勢いと、洗浄対象部位（センサ）に付着した汚濁物質に試料水および気泡の境界部が無秩序に接触することによる汚濁物質自体の振動との相乗作用により、汚濁物質が効率よく除去され洗浄されるため、洗浄対象部位に直接圧縮気体が噴射されなくとも、十分な洗浄力を得ることができる。したがって、洗浄エア噴出口が水質検出器の洗浄対象部位の下端よりも下方に位置することにより、十分な洗浄力を確保しつつ、エア流路内に侵入した固形物が、洗浄対象部位（センサ）に向けて噴射されることがなく、固形物の衝突による洗浄対象部位（センサ）の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態が適用される水質検出器の主要部を示す斜視図である。
【図２】図１に示す保護筒、洗浄部等の縦断面図及び底面図である。
【図３】図２に示す保護筒、洗浄部等の構成を模式的に示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態が適用される水質検出器としてのｐＨ検出器の主要部を示す斜視図である。図１において、１０は試料水に浸漬される水質検出器、１１は円筒状のセンサホルダ、１２はセンサホルダ１１の下端部に連結された保護筒、１３は保護筒１２内に配置されたガラス電極、比較電極等からなるセンサ、１４は後述するエア流路１５および洗浄エア噴出口１６等が形成されたセンサ１３を洗浄するための洗浄部、１７は洗浄部１４に圧縮気体を供給するための気体供給チューブである。
【００１２】
気体供給チューブ１７は、図示しない圧縮気体供給部と接続され、圧縮気体が供給されている。この圧縮気体供給部は、例えば、エアタンクと、エアタンクに接続された気体供給チューブ接続口と、エアタンクと気体供給チューブ接続口の間に位置する電磁弁からなるものである。気体供給チューブ接続口は、気体供給チューブ１７と接続され、電磁弁が開くことにより圧縮気体が、気体供給チューブ１７を介して、洗浄部１４に供給される。
【００１３】
センサ１３は、センサホルダ１１の下端部に図示しないゴムパッキンにより保持されている。このゴムパッキンはセンサホルダ１１の下端部を水密に封止し、保護筒１２の上部に設けられたフランジ部により押さえられ、保護筒１２をセンサホルダ１１に螺合することにより外れないようにされている。
センサ１３の取り付け位置は、ゴムパッキンによる保持位置を上下に移動させることにより調節することができるようになっている。
【００１４】
図２（ａ）は保護筒１２、洗浄部１４等の縦断面図、図２（ｂ）は同じく底面図である。これらの図において、１４ａは気体供給チューブ１７の下端部が連結される連結部、１５は連結部１４ａに連通して圧縮気体が供給されるエア流路、１６はエア流路１５に連通して保護筒の内周面に開口された圧縮気体が噴出される洗浄エア噴出口を示している。
【００１５】
保護筒１２は円筒状の部材からなり、複数の切り欠き部分が設けられることにより、試料水の置き換わりが容易に行われるようになっている。そして、センサを囲むように配置された切り欠き部分以外の部分がセンサの保護部であり、設置時や保守点検時の取り扱いミスにより何かにぶつかるなどしてセンサが破損することを防止できるようになっている。
【００１６】
保護筒１２の保護部のうち強度のある幅広部分に、洗浄部１４であるブロック状の部材が溶接されて固定されている。ブロック状の部材が固着されている保護筒１２の保護部の内周面に洗浄エア噴出口１６が、ブロック状の部材の内部にエア流路１５が、それぞれ形成されている。エア流路１５と連通する連結部１４ａは、気体供給チューブ１７の下端部と連結されており、気体供給チューブ１７を介して洗浄部１４に供給される圧縮気体は、連結部１４ａおよびエア流路１５を介して洗浄エア噴出口１６に供給され、洗浄エア噴出口１６からセンサ１３に向けて噴出される。
【００１７】
洗浄部１４は、例えば、保護筒１２にブロック状の部材を溶接した後に、保護筒１２の内周面からドリルで穴あけ加工をすることにより、洗浄エア噴出口１６とエア流路１５を形成した後、ブロック状の部材の上部から穴あけ加工をすることにより、連結部１４ａとエア流路１５を形成して作製することができる。
ただし、洗浄部１４はブロック状の部材に限られるものではなく、例えば、エルボ、略Ｌ字状のチューブ、継手等の一般に市販されているものを用いてもかまわない。
【００１８】
図３は保護筒１２、センサ１３および洗浄部１４の構成を模式的に示す要部断面図である。図３の（ａ）と（ｂ）とでは、エア流路１５の形状が異なる。図３（ａ）の構成はセンサ１３に対向して、エア流路１５が略垂直に伸びているのに対し、図３（ｂ）の構成はエア流路１５の屈曲部分の内角が大きくなっており、斜め下方に向かって伸びた先端に洗浄エア噴出口１６が形成されている。
【００１９】
次に、本実施形態の動作を説明する。
図１、２および３に示すように、圧縮気体は、気体供給チューブ１７を介して、洗浄部１４およびエア流路１５に供給され、最終的に洗浄エア噴出口１６からセンサ１３（洗浄対象部位）に向けて噴出される。
圧縮気体は、試料水中で急激に膨張し、気泡を含んだ高速水流を発生させる。この高速水流の勢いと、センサ１３に付着した汚濁物質に試料水および気泡の境界部が無秩序に接触することによる汚濁物質自体の振動との相乗作用により、汚濁物質が効率よく除去され、センサ１３が洗浄される。したがって、圧縮気体が直接センサ１３の洗浄対象部位に向けて噴射されなくとも十分な洗浄力を得ることができる。すなわち、洗浄エア噴出口１６は、センサ１３の洗浄対象部位の真横に配置されている必要はない。
【００２０】
圧縮気体は、エアタンクに充填された空気や計装エアが所定の圧力となるように調整されたものである。洗浄動作は、圧縮気体の供給が所定のシーケンスに従って電磁弁等の開閉を行うタイマ機能を有するコントローラーにより制御されることによって、所定の洗浄周期で行われるようになっている。
【００２１】
図２に示すように、洗浄エア噴出口１６は保護筒１２の内周面に位置している。このため、試料水中の固形物は、洗浄部１４のエア流路１５内に侵入し難く、かつ、溜り難い。
したがって、圧縮気体が洗浄エア噴出口１６から噴出される際に、固形物がセンサ１３に向けて噴射されることがなく、固形物の衝突による洗浄対象部位の破損を防止することができる。
【００２２】
また、図３（ａ）に示すように、洗浄部１４のエア流路１５内に固形物が侵入し、溜ったとしても、洗浄エア噴出口１６は、センサ１３の下端よりも下方に位置しているため、洗浄部１４のエア流路１５内に侵入している上記固形物が高速でセンサ１３に向けて直接、噴射されることがなく、固形物の衝突によるセンサ１３の破損を防止することができる。
【００２３】
さらに、センサ１３のゴムパッキンによる保持位置を下方に移動させ、センサ１３がセンサホルダ１１の内部に押し込まれるようにすると、センサ１３の取り付け位置を洗浄エア噴出口１６よりもさらに上方に移動させることができる。このため、洗浄エア噴出口１６から噴出される圧縮気体は相対的にセンサ１３のさらに下方に噴出させることができる。
これにより、さらにセンサ１３に固形物が高速で衝突する確率を減少させ、センサ１３の破損を防止することができる。
ただし、センサ１３をあまり上方に移動しすぎると、洗浄効果を損なうので、例えば、洗浄エア噴出口１６の上端部よりも５ｍｍ程度上方にセンサ１３の下端部が位置する程度にとどめるよう調節することが好ましい。
【００２４】
図３（ｂ）の構成は、前述のとおり、エア流路１５の屈曲部分の内角が大きくなっており、斜め下方に向かって伸びた先端に洗浄エア噴出口１６を有している。そのため、図３（ｂ）の実施形態は、図３（ａ）実施形態に比べて固形物が洗浄部１４のエア流路１５にさらに侵入し難く、かつ、溜り難く、洗浄エア噴出口１６から噴出される圧縮気体は相対的にセンサ１３のさらに下方に噴出させることができる。
これにより、図３（ｂ）の実施形態は、固形物がセンサ１３に向けて相対的にさらに直接、かつ、噴射される確率を減少させ、センサ１３の破損を防止することができる。
【００２５】
上記実施形態によれば、従来方式の保護筒や洗浄部等の部分を交換するだけで、本発明の方式に置き換えることができる。
【００２６】
なお、洗浄部１４に侵入および溜り得るものは、上記固形物のみならず、例えば、ヘドロ等の異物（不溶性・難溶性の物質）も含まれるが、これに限られるものではない。
【符号の説明】
【００２７】
１０：水質検出器
１１：センサホルダ
１２：保護筒
１３：センサ
１４：洗浄部
１４ａ：連結部
１５：エア流路
１６：洗浄エア噴出口
１７：気体供給チューブ
【図１】
0005927800.tif 000002
【図２】
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【図３】
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