(57)【要約】【目的】水中における鉄分の存否を自動的に確認しながら、水の供給源から水の利用系に対して水を供給できるようにする。【構成】給水装置４は、ボイラシステム１において、原水を除鉄処理するための原水予備処理装置２から軟水化装置３３および脱酸素装置３４を備えたボイラ装置３へ給水するためのものであり、原水予備処理装置２からボイラ装置３へ給水を供給するための給水経路４０と、給水経路４０を通じてボイラ装置３へ供給される給水の一部を導入路１０２を通じて給水試料として採取し、当該給水試料中における鉄分の存否を光学的に判定するための判定装置４１とを備えている。【選択図】        図１
2006284209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の供給源から水の利用系に対して水を供給するための給水装置であって、
前記供給源から前記利用系へ前記水を供給するための給水経路と、
前記給水経路を通じて前記利用系へ供給される前記水における鉄分の存否を光学的に判定するための判定装置と、
を備えた給水装置。
【請求項２】
前記判定装置は、容器と、前記給水経路から分岐しかつ前記利用系へ供給される前記水の一部を前記容器へ導入するための導入路と、前記鉄分と反応した場合に発色物質を生成する試薬を前記容器へ供給するための試薬供給装置と、前記容器において前記発色物質の有無を光学的に判定するための判定手段とを備え、前記試薬は、三価鉄イオンを二価鉄イオンへ還元するための第一剤と、前記第一剤と混合された、二価鉄イオンと反応して前記発色物質を生成する第二剤とを含んでいる、請求項１に記載の給水装置。
【請求項３】
前記判定手段は、光線を前記容器へ向けて照射し、前記容器を通過した前記光線の透過率に基づいて前記発色物質の有無を判定する、請求項２に記載の給水装置。
【請求項４】
前記試薬は、前記第一剤として塩酸ヒドロキシルアミン、ヒドロキノン、チオ硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム、ハイドロサルファイトおよびアスコルビン酸からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を含み、かつ、前記第二剤として４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン二スルホン酸およびそのアルカリ金属塩並びに２，４，６−トリス（２−ピリジル）−１，３，５−トリアジンからなる群から選ばれた一つの化合物を含む、請求項２または３に記載の給水装置。
【請求項５】
前記給水経路は、前記判定装置での判定結果に基づいて作動する、前記水の供給を遮断するための遮断装置を有している、請求項１から４のいずれかに記載の給水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水装置、特に、水の供給源から水の利用系に対して水を供給するための給水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラへの給水として用いられる水道水などの原水は、通常、ボイラ内での腐食やスケールの発生を防止するために、溶存酸素を除去する脱酸素処理および硬度成分、すなわちカルシウムやマグネシウムを除去する軟水化処理が施されている。ここで、脱酸素処理は、通常、原水を分離膜で処理することにより実施されている。また、軟水化処理は、通常、原水をイオン交換樹脂で処理することにより実施されている。
【０００３】
ところで、水道水などの原水は、鉄分を含む場合がある。この鉄分は、脱酸素処理で用いる分離膜を目詰まりさせ、原水の脱酸素処理効率を損なう可能性があり、また、軟水化処理で用いるイオン交換樹脂に吸着し、原水の軟水化を妨げる可能性がある。そこで、ボイラ給水として用いられる原水は、通常、脱酸素処理および軟水化処理する前に、粒子状のマンガンシャモットやマンガンゼオライトをろ材に使用した塔式ろ過装置や砂ろ過装置等の除鉄装置により、鉄分を除去するのが好ましい。すなわち、ボイラへの給水経路は、除鉄装置の後段に脱酸素装置および軟水化装置を備えているのが好ましい。
【０００４】
上述のような給水経路では、除鉄装置の不具合等の理由により、原水中の鉄分の一部が除去されない場合もある。この場合は、脱酸素装置および軟水化装置において上述のような不具合を引き起こし、脱酸素装置の分離膜や軟水化装置のイオン交換樹脂の寿命を損なうおそれがある。このため、このような給水経路においては、通常、除鉄装置を通過後の原水を定期的に採取し、採取された原水における鉄分の存否を判定するのが好ましい。
【０００５】
ところで、ボイラ給水用の原水等の水中における鉄分の存否の判定方法として、非特許文献１は、１，１０−フェナントロリンによる吸光光度法を提示している。この方法では、先ず、被試験水中の鉄分を酸で溶解し、三価鉄イオンを塩酸ヒドロキシルアミンで二価鉄イオンへ還元する（第一工程）。そして、被試験水に対し、二価鉄イオンと反応して橙赤色の錯化合物を生成する１，１０−フェナントロリンを添加する（第二工程）。ここで、被試験水が錯化合物による橙赤色へ変色した場合、被試験水に鉄分が存在するものと判定することができ、また、被試験水の変色量を吸光光度法により測定すると、被試験水の鉄分濃度を求めることもできる。一方、被試験水が変色しない場合、被試験水は鉄分を含まないものと判定することができる。
【０００６】
しかし、上述の判定方法は、塩酸ヒドロキシルアミンを用いる第一工程と、１，１０−フェナントロリンを用いる第二工程との二つの工程を手作業で実施する必要があるため、判定工程が煩雑で長時間を要する。したがって、この方法によりボイラへの給水において鉄分の存在を確認することができるのは、鉄分を含む大量の原水が脱酸素装置および軟水化装置へ既に供給されてしまってからであり、給水の停止処置などの速やかな対処を図るのは実質的に困難である。
【０００７】
本発明の目的は、水中における鉄分の存否を自動的に確認しながら、水の供給源から水の利用系に対して水を供給できるようにすることにある。
【０００８】
【非特許文献１】日本水道協会発行、「上水試験方法  ２００１年版」、３４０〜３４２頁
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の給水装置は、水の供給源から水の利用系に対して水を供給するためのものであり、供給源から利用系へ水を供給するための給水経路と、給水経路を通じて利用系へ供給される水における鉄分の存否を光学的に判定するための判定装置とを備えている。
【００１０】
この給水装置において、供給源からの水は、給水経路を通じて利用系へ供給される。この際、利用系へ供給される水は、判定装置により鉄分の存否が光学的に判定される。このため、この給水装置においては、鉄分の存否を自動的に確認しながら、水の供給源から水の利用系に対して水を供給することができる。
【００１１】
この給水装置において用いられる判定装置は、例えば、容器と、給水経路から分岐しかつ利用系へ供給される水の一部を容器へ導入するための導入路と、鉄分と反応した場合に発色物質を生成する試薬を容器へ供給するための試薬供給装置と、容器において発色物質の有無を光学的に判定するための判定手段とを備えている。ここで用いられる試薬は、三価鉄イオンを二価鉄イオンへ還元するための第一剤と、第一剤と混合された、二価鉄イオンと反応して発色物質を生成する第二剤とを含んでいる。
【００１２】
この判定装置において、給水経路を通じて利用系へ供給される水の一部は、導入路から容器へ導入される。そして、容器内に導入された水に対し、試薬供給装置が試薬を供給する。供給された試薬は、水中に鉄分が含まれる場合、発色物質を生成する。具体的には、容器内の水が三価鉄イオン（Ｆｅ３＋)の鉄分のみ若しくは三価鉄イオンおよび二価鉄イオン（Ｆｅ２＋）の両方の鉄分を含む場合、水中の三価鉄イオンは、第一剤により二価鉄イオンへ還元される。そして、このようにして生成した二価鉄イオンおよび水中に最初から含まれていた二価鉄イオンは、第二剤と反応して発色物質を生成する。また、容器内の水が二価鉄イオンの鉄分のみを含む場合、当該二価鉄イオンは、第二剤と反応して発色物質を生成する。これに対し、容器内の水が鉄分を含まない場合、当該水は、試薬を添加しても第二剤との反応により発色物質を生成しない。判定手段は、容器内における発色物質の有無を光学的に判定し、容器内の水における鉄分の存否を確認する。
【００１３】
この判定装置において用いられる判定手段は、例えば、光線を容器へ向けて照射し、容器を通過した当該光線の透過率に基づいて発色物質の有無を判定する。また、上述の判定装置において用いられる試薬は、例えば、第一剤として塩酸ヒドロキシルアミン、ヒドロキノン、チオ硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム、ハイドロサルファイトおよびアスコルビン酸からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を含み、かつ、第二剤として４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン二スルホン酸およびそのアルカリ金属塩並びに２，４，６−トリス（２−ピリジル）−１，３，５−トリアジンからなる群から選ばれた一つの化合物を含んでいる。このような試薬は、第一剤と第二剤とが反応しにくく、保存安定性が優れているため、水中における鉄分の存否を誤判定する可能性が小さい。
【００１４】
本発明の給水装置において、給水経路は、例えば、判定装置での判定結果に基づいて作動する、水の供給を遮断するための遮断装置を有している。
【００１５】
この場合、給水装置は、判定装置が利用系へ供給する水中における鉄分の存在を確認すると、遮断装置が作動し、利用系に対する水の供給を自動的に停止する。したがって、この給水装置は、鉄分を含む水が利用系に与える影響を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の給水装置は、上述のような判定装置を備えているため、供給中の水中における鉄分の存否を自動的に確認しながら、水の供給源から水の利用系に対して水を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１を参照して、本発明の実施の一形態に係る給水装置が採用されたボイラシステムを説明する。図において、ボイラシステム１は、原水予備処理装置２（水の供給源の一例）と、ボイラ装置３（水の利用系の一例）と、原水予備処理装置２とボイラ装置３との間に配置された、原水予備処理装置２からボイラ装置３へ給水するための給水装置４とを主に備えている。
【００１８】
原水予備処理装置２は、水道水や地下水などの水源から延びる原水供給路２０と除鉄装置２１とを主に備えている。除鉄装置２１は、原水供給路２０からの原水中に含まれる鉄分を除去するためのものであり、例えば、粒子状のマンガンシャモットやマンガンゼオライトをろ材（図示省略）に使用した塔式ろ過装置や砂ろ過装置である。
【００１９】
ボイラ装置３は、ボイラ本体３０と、給水処理装置３１とを主に備えている。給水処理装置３１は、ボイラ本体３０と接続された給水路３２を有しており、この給水路３２は、給水装置４側から順に軟水化装置３３および脱酸素装置３４を備えている。軟水化装置３３は、給水装置４からの給水に含まれる硬度分、すなわちカルシウムやマグネシウムを除去するためのものであり、硬度分を捕捉するためのイオン交換樹脂（図示省略）を備えている。また、脱酸素装置３４は、給水装置４からの給水に含まれる溶存酸素を除去するためのものであり、給水中の溶存酸素を分離するための分離膜（図示省略）を備えている。
【００２０】
給水装置４は、原水予備処理装置２において予備処理された原水をボイラ装置３へ供給するためのものであり、給水経路４０と判定装置４１とを主に備えている。給水経路４０は、原水予備処理装置２の除鉄装置２１から延びており、また、ボイラ装置３の給水路３２と連絡している。また、給水経路４０は、第一電磁弁４２（遮断装置の一例）を有している。
【００２１】
判定装置４１は、原水予備処理装置２からの原水（以下、この原水を「給水」と云う）中における鉄分の存否を光学的に判定するためのものであり、図２に示すように、容器１００、試薬供給装置１１０、透過率測定装置１２０（判定手段の一例）および制御装置１３０を主に備えている。
【００２２】
容器１００は、鉄分の存否の判定対象となる給水試料を貯留するためのものであり、例えば、石英ガラスなどの透光性を有する無色透明の材料を用いて形成された、底部を有する円筒状のものである。容器１００の容量は、通常、１〜１０ミリリットルが好ましい。容器１００の上端部は、栓１０１により気密に封止されている。また、この容器１００は、給水試料を内部へ導入するための導入路１０２と、給水試料を外部へ排出するための排出路１０３とを備えている。導入路１０２は、給水経路４０から分岐しており（図１）、給水試料の導入を制御するための第二電磁弁１０４を有している。また、導入路１０２の先端は、栓１０１を通じて容器１００内の底部へ向けて延びている。排出路１０３は、栓１０１から容器１００の外部へ向けて延びている。
【００２３】
上述の容器１００は、マグネチックスターラー１０５上に配置されており、また、底部には、磁石を内蔵した攪拌子１０６が配置されている。
【００２４】
試薬供給装置１１０は、容器１００内に貯留された給水試料に対して鉄分の存否を判定するための試薬（以下、「判定用試薬」と云う）を供給するためのものであり、判定用試薬を貯蔵するための試薬タンク１１１と、試薬タンク１１１から容器１００内へ延びる試薬供給路１１２とを備えている。試薬供給路１１２は、栓１０１を通じて容器１００内へ延びており、試薬タンク１１１内の判定用試薬を容器１００内へ送り出すための試薬ポンプ１１３と、逆止弁１１４とを有している。試薬タンク１１１内に貯蔵される判定用試薬の詳細については後述する。
【００２５】
透過率測定装置１２０は、容器１００の底部近傍に配置された発光ダイオードなどの発光素子１２１と、容器１００を挟んで発光素子１２１と対向する、フォトトランジスタ等の受光素子１２２とを主に備えており、発光素子１２１から照射されかつ容器２を通過する光線の透過率を測定するためのものである。
【００２６】
制御装置１３０は、判定装置４１の動作を制御するためのコンピュータ装置であり、中央処理装置（ＣＰＵ）、判定装置４１の動作プログラムを記憶している読出専用記憶装置（ＲＯＭ）、各種の情報を記憶するための書換可能記憶装置（ＲＡＭ）および入出力ポートを主に備えている。入出力ポートの入力側には、判定装置４１に対して各種の動作指令を入力するための操作盤および受光素子１２２などが連絡している。一方、入出力ポートの出力側には、発光素子１２１、各電磁弁４２，１０４、マグネチックスターラー１０５、試薬ポンプ１１３および鉄分の判定結果等を表示するための表示装置などが連絡している。
【００２７】
上述の判定装置４１の試薬タンク１１１に貯蔵される判定用試薬は、鉄分の還元剤として機能する第一剤と、鉄分の発色剤として機能する第二剤とを混合した液状のものである。第一剤は、三価鉄イオンを二価鉄イオンへ還元するためのものであり、そのような還元作用を有する各種の化合物である。このような化合物としては、例えば、塩酸ヒドロキシルアミン、ヒドロキノン、チオ硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム、ハイドロサルファイトおよびアスコルビン酸を挙げることができる。これらの化合物は、本発明の目的を損なわない範囲において、適宜、二種以上を混合して用いることもできる。
【００２８】
一方、第二剤は、二価鉄イオンと反応して発色するものであり、そのような発色作用を有する各種の化合物である。このような化合物としては、例えば、ｏ−フェナントロリン、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン二スルホン酸（ＤＰＰ）およびそのアルカリ金属塩、２，４，６−トリス（２−ピリジル）−１，３，５−トリアジン（ＴＰＴＺ）、２−（５−ニトロ−２−ピリジルアゾ）−５−［Ｎ−ｎ−プロピル−Ｎ−（３−スルホプロピル）アミノ］フェノール（Ｎｉｔｒｏ−ＰＡＰ）およびそのアルカリ金属塩並びに３−（２−ピリジル）−５，６−ビス（４−スルホフェニル）−１，２，４−トリアジン（ＰＤＴ）およびそのアルカリ金属塩を挙げることができる。但し、第二剤は、判定用試薬の保存安定性の観点から、常温において第一剤との反応性を実質的に有していないものが好ましい。ここで、「常温」とは、５〜５０℃の温度範囲を意味する。このような条件を備えた第二剤として好ましいものは、第一剤として上記の例示のもののいずれかを用いる場合、ＤＰＰ若しくはそのアルカリ金属塩またはＴＰＴＺである。
【００２９】
このような判定用試薬は、通常、第一剤および第二剤を適量の水に溶解して混合すると調製することができる。ここでは、第一剤と第二剤とを予め混合してから水に溶解してもよいし、第一剤および第二剤のうちの一方を最初に水に溶解した後、他方をさらに添加して溶解するようにしてもよい。この際、水に対する第一剤若しくは第二剤の溶解性を高めるために、塩酸などの酸を添加してもよい。また、利用する第二剤が特定のｐＨ範囲においてのみ発色するような場合、当該ｐＨ範囲に調整するためのｐＨ調整剤や緩衝剤を併せて混合することもできる。第一剤と第二剤との混合割合は、特に限定されるものではないが、通常、第二剤１重量部に対し、第一剤が１０〜１００重量部である。
【００３０】
判定用試薬における第一剤と第二剤との組合せとして好ましいものは、次の形態のものである。
形態１
第二剤としてＤＰＰの二ナトリウム塩を用い、第一剤として塩酸ヒドロキシルアミン、チオ硫酸ナトリウム若しくはピロ亜硫酸ナトリウムを用いたもの。この場合、第二剤１重量部に対し、第一剤を５５〜６５重量部用いるのが好ましい。
形態２
第二剤としてＴＰＴＺを用い、第一剤として塩酸ヒドロキシルアミンを用いたもの。この場合、第二剤１重量部に対し、第一剤を１５〜２５重量部用いるのが好ましい。
これらの形態の判定用試薬は、保存安定性が良好であり、試薬タンク１１１において、数ヶ月単位の長期間保存も可能である。
【００３１】
上述のような判定用試薬は、三価鉄イオン（Ｆｅ３＋)の鉄分のみ若しくは三価鉄イオンおよび二価鉄イオン（Ｆｅ２＋）の両方の鉄分を含む水中へ添加した場合、第一剤が三価鉄イオンを二価鉄イオンへ還元する。そして、第二剤は、このようにして生成した二価鉄イオンおよび水中に最初から含まれていた二価鉄イオンと反応して発色物質を生成する。また、二価鉄イオンの鉄分のみを含む水中へ添加した場合、第二剤が当該二価鉄イオンと反応して発色物質を生成する。一方、判定用試薬を鉄分を含まない水中へ添加した場合、当該水は、第二剤と反応する二価鉄イオンを含まないため発色物質を生成しない。
【００３２】
このため、上記試薬を添加した水が発色試薬により変色した場合、当該水は鉄分を含むものと判定することができる。一方、当該水に発色物質が生成しない場合、当該水は変色せず、鉄分を含まないものと判定することができる。
【００３３】
判定装置４１は、第一剤と第二剤とを混合した上述のような判定用試薬を用いているため、複数の試薬タンクを設ける必要がなく、簡素にかつ小型に構成することができる。
【００３４】
次に、図３に示す動作プログラムのフローチャートに基づいて、給水装置４の動作を説明する。ここでは、判定装置４１で用いる判定用試薬として上述の形態１のものを用い、また、発光素子１２１として、判定用試薬の第二剤（すなわち、ＤＰＰの二ナトリウム塩）と二価鉄イオンとの反応により生成する発色物質により透過率が変化する緑色の光線を照射可能な緑色ＬＥＤ（緑色発光ダイオード）を用いる場合について説明する。
【００３５】
制御装置１３０において判定装置４１の電源をＯＮにすると、動作プログラム（以下、単に「プログラム」と云う）は、ステップＳ１において、第一電磁弁４２を開放した状態に設定し、また、第二電磁弁１０４を閉鎖した状態に設定する等の初期設定動作を実施する。これにより、原水予備処理装置２において、原水供給路２０からの水は、除鉄装置２１により鉄分が取り除かれ、原水供給路２０側の水圧により給水経路４０へ給水として供給される。給水経路４０へ供給された給水は、原水供給路２０側の水圧によりボイラ装置３の給水路３２へ供給され、軟水化装置３３および脱酸素装置３４においてそれぞれ軟水化処理および脱酸素処理が施されてボイラ本体３０へ供給される。
【００３６】
次に、プログラムは、ステップＳ２において、制御装置１３０の内部タイマーの経過時間ｔを０に設定する。そして、次のステップＳ３において、経過時間ｔが所定の経過時間Ｔに到達したか否かを判断する。経過時間ｔがＴに到達していないとき、プログラムはそのまま待機状態となり、給水装置４は、原水予備処理装置２からボイラ装置３への給水を継続する。
【００３７】
一方、ステップＳ３において、経過時間ｔがＴに到達したものと判断したとき、プログラムは、ステップＳ４へ移行して内部タイマーの経過時間ｔを０にリセットした後、ステップＳ５において、判定装置４１の容器１００への採水工程を実行する。ここでは、第二電磁弁１０４を一定時間開放し、給水経路４０を原水予備処理装置２からボイラ装置３へ流れる給水の一部を導入路１０２を通じて容器１００内へ導入する。この結果、容器１００内には、給水の一部が給水試料として採取される。
【００３８】
採水工程の終了後、プログラムは、ステップＳ６へ移行し、採取した給水試料の透過率を測定する。ここでは、発光素子１２１を点灯し、その光線（緑色光線）を容器１００へ照射する。容器１００へ照射された光線は、給水試料を透過し、受光素子１２２により受光される。そして、プログラムは、受光素子１２２からの出力に基づいて光線の透過率（Ｉ）を測定する。以下、ここで測定される透過率を「参照透過率」と云う。
【００３９】
次に、プログラムは、ステップＳ７へ移行し、試薬注入工程を実行する。ここでは、マグネチックスターラー１０５を一定時間作動させ、容器１００内の給水試料を攪拌する。また、試薬ポンプ１１３を作動させ、試薬タンク１１１内に貯蔵された判定用試薬を試薬供給路１１２を通じて容器１００内へ供給する。判定用試薬の供給量は、特に限定されるものではないが、通常、給水試料１ミリリットルに対し、１０〜２０マイクロリットルの割合に設定するのが好ましい。
【００４０】
容器１００内へ供給された判定用試薬は、攪拌子１０６の回転により給水試料中へ拡散する。これにより、給水試料中に鉄分が含まれる場合、判定用試薬は、当該鉄分と反応し、発色物質を生成する。一方、給水試料が鉄分を含まない場合、判定用試薬は、発色物質を生成しない。
【００４１】
試薬注入工程の後、プログラムは、ステップＳ８へ移行し、ステップＳ６の場合と同様に給水試料の透過率を測定する。すなわち、発光素子１２１を点灯してその光線（緑色光線）を容器１００へ照射し、受光素子１２２からの出力に基づいて光線の透過率（Ｉ１）を測定する。以下、ここで測定された透過率を「測定透過率」と云う。因みに、測定透過率は、給水試料において発色物質が生成している場合、給水試料が当該発色物質により発色するため、参照透過率よりも小さくなる。
【００４２】
次のステップＳ９において、プログラムは、測定透過率（Ｉ１）と参照透過率（Ｉ）とを対比する。ここで、測定透過率（Ｉ１）が参照透過率（Ｉ）よりも小さいとき、給水試料は、鉄分を含んでいることになる。この場合、原水予備処理装置２（特に、除鉄装置２１）に異常が発生し、原水予備処理装置２から給水装置４を通じてボイラ装置３へ供給される給水中に鉄分が含まれているものと判定することができる。
【００４３】
そこで、プログラムは、ステップＳ１０へ移行し、異常対処工程を実行する。ここでは、制御装置１３０の表示部に異常が発生したことを表示するとともに、第一電磁弁４２を閉鎖し、給水装置４からボイラ装置３への給水を停止する。これにより、給水装置４は、ボイラ装置３において、給水中の鉄分により軟水化装置３３および脱酸素装置３４に不具合が生じるのを回避することができる。
【００４４】
ステップＳ９において、測定透過率（Ｉ１）が参照透過率（Ｉ）よりも小さくないとき、給水試料は、鉄分を含んでいないものと判定することができるため、プログラムは、ステップＳ９からステップＳ１１へ移行し、洗浄工程を実行する。また、ステップＳ１０において異常対処工程が終了したときも、プログラムは、ステップＳ１１へ移行する。洗浄工程において、プログラムは、第二電磁弁１０４を開放し、原水予備処理装置２からの給水の一部を導入路１０２を通じて容器１００内へ一定時間連続的に導入する。容器１００内へ連続的に導入された給水は、容器１００内の給水試料を排出路１０３から容器１００外へ押出し、容器１００内を洗浄する。
【００４５】
ステップＳ１１の後、プログラムは、ステップＳ１２へ移行し、再度透過率を測定する。ここでは、ステップＳ６と同様にして、容器１００内の給水について透過率（Ｉ２）を測定する。ここで測定する透過率（Ｉ２）を「確認用透過率」という。
【００４６】
次に、プログラムは、ステップＳ１３へ移行し、確認用透過率（Ｉ２）と参照用透過率（Ｉ）とを対比する。ここで、確認用透過率（Ｉ２）が参照用透過率（Ｉ）よりも小さいときは、ステップＳ１１の洗浄工程における容器１００の洗浄が不十分と判断することができるため、プログラムは、ステップＳ１１〜ステップＳ１３を繰り返す。一方、確認用透過率（Ｉ２）が参照用透過率（Ｉ）よりも小さくないときは、ステップＳ１１の洗浄工程において容器１００が十分に洗浄されたものと判断することができるため、プログラムは、ステップＳ３へ戻り、ステップＳ３以下を繰り返す。
【００４７】
したがって、給水装置４は、所定の経過時間Ｔ毎に給水経路４０から給水試料を採取し、当該給水試料中における鉄分の存否を判定装置４１により自動的に判定しながら、原水予備処理装置２からボイラ装置３へ給水することができる。
【００４８】
［他の実施の形態］
（１）上述の実施の形態において、判定用試薬として他の形態のものを用いる場合、発光素子１２１として、当該判定用試薬により生成する発色物質のために透過率が低下する波長の色相の光線を照射可能なものを用いる。例えば、判定用試薬として上述の形態２のものを用いた場合、発光素子１２１としては、通常、黄色〜橙色の光線を照射可能なＬＥＤを用いる。
【００４９】
（２）上述の実施の形態では、判定装置４１により給水試料中における鉄分の存否を単純に判定しているが、判定装置４１により給水試料の鉄分濃度を測定することもできる。この場合は、水中の二価鉄イオン濃度と上述の透過率との関係を予め調べて検量線データを作成し、これを制御装置１３０に記憶しておく。そして、この検量線データに基づいて、測定透過率から二価鉄イオン濃度を求める。
【００５０】
（３）上述の実施の形態では、給水試料における発色物質の生成を発光素子１２１からの光線の透過率に基づいて判定しているが、発色物質の生成は、給水試料の吸光スペクトルを測定し、その極大吸収の吸光度に基づいて判定することもできる。この場合も、水中の二価鉄イオン濃度と吸光度との関係を予め調べて検量線データを作成しておけば、当該検量線データに基づいて、給水試料の吸光度から二価鉄イオン濃度を測定することができる。また、発色物質の生成は、その他の公知の光学的手段により判定することもできる。
【００５１】
（４）上述の実施の形態では、本発明の給水装置をボイラシステムにおいて用いた場合について説明したが、本発明の給水装置は、ボイラシステム以外の各種の用途、例えば、水道水用の浄化設備（水の供給源）から飲用水道水の供給経路（水の利用系）に対して水道水を供給するための給水装置等として用いることもできる。
【００５２】
［実験例］
実験例１〜６
第二剤としてＤＰＰの二ナトリウム塩（以下、「ＤＰＰＳ」と云う）を用い、これと表１に示す各種の第一剤とを混合して判定用試薬を調製した。ここでは、第一剤と第二剤とを蒸留水に溶解し、判定用試薬を調製した。第一剤、第二剤および蒸留水の各使用量は、表１に記載の通りである。また、第二剤として用いたＤＰＰＳの特性は、次の通りである。
【００５３】
◎二価鉄イオンと反応可能なｐＨ範囲：２〜９
◎二価鉄イオンと反応して発色した場合の分光スペクトルにおける極大吸収：５３５ｎｍ
◎モル吸光係数：２２，４００Ｍ−１ｃｍ−１
【００５４】
実験例７〜１２
第二剤としてＴＰＴＺを用い、これと表１に示す各種の第一剤を混合して判定用試薬を調製した。ここでは、第一剤と第二剤とを０．１規定塩酸水溶液に溶解し、判定用試薬を調製した。第一剤、第二剤および０．１規定塩酸水溶液の各使用量は、表１に記載の通りである。また、第二剤として用いたＴＰＴＺの特性は、次の通りである。
【００５５】
◎二価鉄イオンと反応可能なｐＨ範囲：３．４〜５．８
◎二価鉄イオンと反応して発色した場合の分光スペクトルにおける極大吸収：５９５ｎｍ
◎モル吸光係数：２３，０００Ｍ−１ｃｍ−１
【００５６】
【表１】
2006284209.tif 000003
【００５７】
評価１（鉄分の存否判定）
三価鉄イオン濃度が１００ｍｇ／リットルである和光純薬工業株式会社製の鉄標準液を蒸留水で希釈し、三価鉄イオン濃度が０．１ｍｇ／リットルの被試験水を調製した。そして、この被試験水４ミリリットルに対し、各実験例の判定用試薬４０マイクロリットルを添加した。その結果、実験例１〜６の判定用試薬がそれぞれ添加された被試験水は、赤色へ変色し、また、実験例７〜１２の判定用試薬がそれぞれ添加された被試験水は、青色へ変色した。また、蒸留水４ミリリットルに各実験例の判定用試薬４０マイクロリットルを添加したところ、いずれの蒸留水についても変色は観察されなかった。
【００５８】
これらの結果によると、実験例１〜１２の判定用試薬を用いれば、水中における鉄分の存否を簡単に判定することができる。したがって、実験例１〜１２の判定用試薬は、上述の実施の形態において用いられる判定装置４１において利用可能である。
【００５９】
評価２（鉄分濃度の測定）
三価鉄イオン濃度が１００ｍｇ／リットルである和光純薬工業株式会社製の鉄標準液を蒸留水で希釈し、三価鉄イオン濃度が０．０５ｍｇ／リットル、０．２ｍｇ／リットルおよび０．５ｍｇ／リットルにそれぞれ設定された三種類の被試験水を４ミリリットルずつ調製した。そして、これらの各被試験水に対して各実験例の判定用試薬４０マイクロリットルを添加し、そのときの変色を吸光光度法により調べた。この際の分光スペクトルおよび当該分光スペクトルにおける極大吸収波長の吸光度と三価鉄イオン濃度との関係に基づいて作成した検量線を図４〜図２７に示す。各実験例と各図との対応関係は、表２の通りである。
【００６０】
【表２】
2006284209.tif 000004
【００６１】
図４、図６、図８、図１０、図１２および図１４によると、実験例１〜６の判定用試薬が添加された被試験水は、５３５ｎｍ付近に極大吸収を有し、また、その吸光度は、三価鉄イオン濃度の高低により異なる（三価鉄イオン濃度が高いほど吸光度が大きく、三価鉄イオン濃度が低いほど吸光度が小さい）ことがわかる。そして、図５、図７、図９、図１１、図１３および図１５によると、図４、図６、図８、図１０、図１２および図１４の分光スペクトルに基づいてそれぞれ作成された検量線は、相関係数（Ｒ２）がほぼ１であり、信頼性が極めて高い。
【００６２】
また、図１６、図１８、図２０、図２２、図２４および図２６によると、実験例７〜１２の判定用試薬が添加された被試験水は、５９５ｎｍ付近に極大吸収を有し、また、その吸光度は、三価鉄イオン濃度の高低により異なる（三価鉄イオン濃度が高いほど吸光度が大きく、三価鉄イオン濃度が低いほど吸光度が小さい）ことがわかる。そして、図１７、図１９、図２１、図２３、図２５および図２７によると、図１６、図１８、図２０、図２２、図２４および図２６の分光スペクトルに基づいてそれぞれ作成された検量線は、相関係数（Ｒ２）がほぼ１であり、信頼性が極めて高い。
【００６３】
以上の結果によると、実験例１〜１２の判定用試薬は、被試験水中の鉄分濃度の測定のためにも有用であり、上述の実施の形態において用いられる判定装置４１において、給水試料の鉄分濃度を測定するためにも利用可能である。
【００６４】
評価３（保存安定性）
（実験例１〜６について）
実験例１〜６の判定用試薬について、保存安定性を調べた。ここでは、三価鉄イオン濃度が１００ｍｇ／リットルである和光純薬工業株式会社製の鉄標準液を蒸留水で希釈し、三価鉄イオン濃度が０．５ｍｇ／リットルの被試験水を調製した。そして、この被試験水４ミリリットルに対して実験例１〜６の判定用試薬４０マイクロリットルを添加し、５３５ｎｍの吸光度を測定した。ここで用いた判定用試薬は、調製直後のもの、５５℃で５時間保存したもの、同温度で２５時間保存したものおよび同温度で１００時間保存したもの（実験例６を除く）である。結果を図２８〜図３３に示す。実験例１〜６と図との対応関係は表３の通りである。図２８〜図３３によると、実験例１〜５の判定用試薬は、調製直後のものと１００時間保存したものとで吸光度がほぼ同じであり、保存安定性が良好である。したがって、実験例１〜５の判定用試薬は、上述の判定装置４１の試薬タンク１１１に比較的長時間貯蔵しながら利用することができる。
【００６５】
【表３】
2006284209.tif 000005
【００６６】
また、実験例１〜５の判定用試薬については、上記の方法と同様にして、より長期間の保存安定性を調べた。結果を図３４に示す。図３４において、縦軸のモル吸光係数比は、被試験水において発色した第二剤のモル吸光係数（測定値）と第二剤のモル吸光係数の理論値との比（測定値／理論値）を意味し、数値が高いほど判定用試薬の保存安定性が良好なことを示している。
【００６７】
図３４によると、実験例１、実験例２および実験例３の判定用試薬は、５５℃で３０日間保存しても保存安定性が良好であり、保存安定性の点において特に優れていることがわかる。
【００６８】
（実験例７〜１２について）
実験例７〜１２の判定用試薬について、保存安定性を調べた。ここでは、三価鉄イオン濃度が１００ｍｇ／リットルである和光純薬工業株式会社製の鉄標準液を蒸留水で希釈し、三価鉄イオン濃度が０．５ｍｇ／リットルの被試験水を調製した。そして、この被試験水４ミリリットルに対して実験例７〜１２の判定用試薬４０マイクロリットルを添加し、５９５ｎｍの吸光度を測定した。ここで用いた判定用試薬は、調製直後のもの、５５℃で５時間保存したもの、同温度で２５時間保存したものおよび同温度で１００時間保存したもの（実験例１０、１２を除く）である。結果を図３５〜図４０に示す。実験例７〜１２と図との対応関係は表４の通りである。図３５〜図４０によると、実験例７、９および１１の判定用試薬は、概ね１００時間程度保存した後でも吸光度が実質的に変化せず、保存安定性が良好である。したがって、実験例７、９および１１の判定用試薬は、上述の判定装置４１の試薬タンク１１１に比較的長時間貯蔵しながら利用することができる。
【００６９】
【表４】
2006284209.tif 000006
【００７０】
また、実験例７、９および１１の判定用試薬については、上記の方法と同様にして、より長期間の保存安定性を調べた。結果を図４１に示す。図４１において、縦軸のモル吸光係数比は、図３４と同じ意味である。図４１によると、実験例７の判定用試薬は、５５℃で３０日間保存しても保存安定性が良好であり、保存安定性の点において特に優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の一形態に係る給水装置が採用されたボイラシステムの概略図。
【図２】前記給水装置において採用された判定装置の概略図。
【図３】前記給水装置の動作フローチャート。
【図４】実験例の評価２において、実験例１の試薬について測定した分光スペクトルを示す図。
【図５】実験例の評価２において、実験例１の試薬について作成した検量線を示す図。
【図６】実験例の評価２において、実験例２の試薬について測定した分光スペクトルを示す図。
【図７】実験例の評価２において、実験例２の試薬について作成した検量線を示す図。
【図８】実験例の評価２において、実験例３の試薬について測定した分光スペクトルを示す図。
【図９】実験例の評価２において、実験例３の試薬について作成した検量線を示す図。
【図１０】実験例の評価２において、実験例４の試薬について測定した分光スペクトルを示す図。
【図１１】実験例の評価２において、実験例４の試薬について作成した検量線を示す図。
【図１２】実験例の評価２において、実験例５の試薬について測定した分光スペクトルを示す図。
【図１３】実験例の評価２において、実験例５の試薬について作成した検量線を示す図。
【図１４】実験例の評価２において、実験例６の試薬について測定した分光スペクトルを示す図。
【図１５】実験例の評価２において、実験例６の試薬について作成した検量線を示す図。
【図１６】実験例の評価２において、実験例７の試薬について測定した分光スペクトルを示す図。
【図１７】実験例の評価２において、実験例７の試薬について作成した検量線を示す図。
【図１８】実験例の評価２において、実験例８の試薬について測定した分光スペクトルを示す図。
【図１９】実験例の評価２において、実験例８の試薬について作成した検量線を示す図。
【図２０】実験例の評価２において、実験例９の試薬について測定した分光スペクトルを示す図。
【図２１】実験例の評価２において、実験例９の試薬について作成した検量線を示す図。
【図２２】実験例の評価２において、実験例１０の試薬について測定した分光スペクトルを示す図。
【図２３】実験例の評価２において、実験例１０の試薬について作成した検量線を示す図。
【図２４】実験例の評価２において、実験例１１の試薬について測定した分光スペクトルを示す図。
【図２５】実験例の評価２において、実験例１１の試薬について作成した検量線を示す図。
【図２６】実験例の評価２において、実験例１２の試薬について測定した分光スペクトルを示す図。
【図２７】実験例の評価２において、実験例１２の試薬について作成した検量線を示す図。
【図２８】実験例の評価３において、実験例１の試薬についての保存安定性を調べた結果を示す図。
【図２９】実験例の評価３において、実験例２の試薬についての保存安定性を調べた結果を示す図。
【図３０】実験例の評価３において、実験例３の試薬についての保存安定性を調べた結果を示す図。
【図３１】実験例の評価３において、実験例４の試薬についての保存安定性を調べた結果を示す図。
【図３２】実験例の評価３において、実験例５の試薬についての保存安定性を調べた結果を示す図。
【図３３】実験例の評価３において、実験例６の試薬についての保存安定性を調べた結果を示す図。
【図３４】実験例の評価３において、実験例１〜５の試薬についての長期保存安定性を調べた結果を示す図。
【図３５】実験例の評価３において、実験例７の試薬についての保存安定性を調べた結果を示す図。
【図３６】実験例の評価３において、実験例８の試薬についての保存安定性を調べた結果を示す図。
【図３７】実験例の評価３において、実験例９の試薬についての保存安定性を調べた結果を示す図。
【図３８】実験例の評価３において、実験例１０の試薬についての保存安定性を調べた結果を示す図。
【図３９】実験例の評価３において、実験例１１の試薬についての保存安定性を調べた結果を示す図。
【図４０】実験例の評価３において、実験例１２の試薬についての保存安定性を調べた結果を示す図。
【図４１】実験例の評価３において、実験例７、９および１０の試薬についての長期保存安定性を調べた結果を示す図。
【符号の説明】
【００７２】
４  給水装置
４０  給水経路
４１  判定装置
４２  第二電磁弁
１００  容器
１０２  導入路
１１０  試薬供給装置
１２０  透過率測定装置
【図１】
2006284209.tif 000007
【図２】
2006284209.tif 000008
【図３】
2006284209.tif 000009
【図４】
2006284209.tif 000010
【図５】
2006284209.tif 000011
【図６】
2006284209.tif 000012
【図７】
2006284209.tif 000013
【図８】
2006284209.tif 000014
【図９】
2006284209.tif 000015
【図１０】
2006284209.tif 000016
【図１１】
2006284209.tif 000017
【図１２】
2006284209.tif 000018
【図１３】
2006284209.tif 000019
【図１４】
2006284209.tif 000020
【図１５】
2006284209.tif 000021
【図１６】
2006284209.tif 000022
【図１７】
2006284209.tif 000023
【図１８】
2006284209.tif 000024
【図１９】
2006284209.tif 000025
【図２０】
2006284209.tif 000026
【図２１】
2006284209.tif 000027
【図２２】
2006284209.tif 000028
【図２３】
2006284209.tif 000029
【図２４】
2006284209.tif 000030
【図２５】
2006284209.tif 000031
【図２６】
2006284209.tif 000032
【図２７】
2006284209.tif 000033
【図２８】
2006284209.tif 000034
【図２９】
2006284209.tif 000035
【図３０】
2006284209.tif 000036
【図３１】
2006284209.tif 000037
【図３２】
2006284209.tif 000038
【図３３】
2006284209.tif 000039
【図３４】
2006284209.tif 000040
【図３５】
2006284209.tif 000041
【図３６】
2006284209.tif 000042
【図３７】
2006284209.tif 000043
【図３８】
2006284209.tif 000044
【図３９】
2006284209.tif 000045
【図４０】
2006284209.tif 000046
【図４１】
2006284209.tif 000047