(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
残留塩素自動分析計であって、
分析対象液中の残留塩素濃度を測定する測定セルと、
前記測定セルの上流側に設置され、前記測定セルに付着する生物由来の障害物を除去するための、塩素を間欠的に生成する塩素生成部と、
を備え、
前記分析対象液は塩化ナトリウムを含む液体であり、
前記測定セルで残留塩素濃度を測定した後の前記分析対象液は、前記塩素生成部に供給され、
前記塩素生成部は、前記分析対象液を前記測定セルの上流で電気分解することにより前記塩素を生成し、前記測定セルに供給する残留塩素自動分析計。
【請求項２】
前記塩素生成部は、０．５ｍｇ／Ｌ以上の濃度の残留塩素を生成する、請求項１に記載の残留塩素自動分析計。
【請求項３】
前記分析対象液は海水である、請求項１又は請求項２に記載の残留塩素自動分析計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、残留塩素自動分析計に関する。より詳しくは、発電所の放水口付近の海水における残留塩素濃度を測定するための残留塩素自動分析計に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力・原子力発電所をはじめとする海水利用プラントの海水系統に付着する、フジツボ類、イガイ類等の付着生物、及びバイオフィルムへの対策として、海水電解塩素注入が広く実施されている。【０００３】
例えば、特許文献１は、天然の海水を電気分解することにより次亜塩素酸ソーダを生成し、当該次亜塩素酸ソーダを含む電解液を、海水の取水口に注入して海洋生物の付着防止に用いる技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９３２５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
海域に塩素を注入する場合は、放水口における環境保全協定値を維持する必要があることから、放水口に残留塩素自動分析計を設置し、連続監視している。しかし、残留塩素自動分析計内には海水が常に流れていることから、残留塩素自動分析計自身にもフジツボ類、イガイ類等の付着生物、及びバイオフィルムが付着し、残留塩素自動分析計内の経路が閉塞し、海水の流量が低下したり、測定電極の表面にバイオフィルムが付着して、測定精度が低下したりする問題が生じている。【０００６】
また、現状では、１〜２週間に１回程度、残留塩素自動分析計の清掃を実施しているが、複雑な経路内を全て清掃する必要があり、大きな労力が必要となっている。【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、従来技術に比較して、メンテナンス効率を向上させた残留塩素自動分析計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、残留塩素自動分析計であって、分析対象液中の残留塩素濃度を測定する測定セルと、前記測定セルの上流側に設置され、前記測定セルに付着する生物由来の障害物を除去するための塩素を間欠的に生成する塩素生成部と、を備える、残留塩素自動分析計に関する。【０００９】
また、前記分析対象液は塩化ナトリウムを含む液体であり、前記塩素生成部は、前記分析対象液を電気分解することにより前記塩素を生成する電解セルであることが好ましい。【００１０】
また、前記塩素生成部は、０．５ｍｇ／Ｌ以上の濃度の残留塩素を生成することが好ましい。【００１１】
また、前記分析対象液は海水であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
従来技術に比較して、メンテナンス効率を向上させた残留塩素自動分析計を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る残留塩素自動分析計の外観図である。
【図２】本発明の実施形態に係る残留塩素自動分析計の機能ブロックと分析対象液の流路の概略図である。
【図３Ａ】本発明の実施例における海水の流れと試験体の設置個所を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施例における海水の流れと試験体の設置個所を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の実施例における海水の流れと試験体の設置個所を示す図である。
【図４Ａ】本発明の実施例における試験結果としてのテストピースを示す画像である。
【図４Ｂ】本発明の実施例における試験結果としてのテストピースを示す画像である。
【図４Ｃ】本発明の実施例における試験結果としてのテストピースを示す画像である。
【図４Ｄ】本発明の実施例における試験結果としてのテストピースを示す画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
〔１  実施形態の構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る残留塩素自動分析計の外観図である。なお、図１に示す残留塩素自動分析計の外観はあくまで一例であって、これには限定されない。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係る残留塩素自動分析計１は、主として、測定セル１１、サンプリング槽１２、モニタ１５、センサ１６、取水槽２１、ホース２２、第１パイプ３１、第２パイプ３２、第３パイプ３３を備え、それらは支柱３０に固定される。
【００１６】
より詳細には、支柱３０に対して、下方から取水槽２１、測定セル１１、サンプリング槽１２、モニタ１５の順に固定され、取水槽２１からホース２２を経由して第１パイプ３１がサンプリング槽１２に接続される。また、サンプリング槽１２から測定セル１１に対して第２パイプ３２が接続され、サンプリング槽１２から取水槽２１に対して第３パイプ３３が接続される。これら第１パイプ３１、第２パイプ３２、第３パイプ３３は、並列した状態で支柱３０に固定される。
【００１７】
また、サンプリング槽１２は、電解液槽１２１、試験水槽１２２、余剰水槽１２３を備え、第１パイプ３１及び第２パイプ３２は試験水槽１２２に、第３パイプ３３は余剰水槽１２３に接続する。
【００１８】
更に、残留塩素濃度のモニタ１５には、残留塩素濃度を検知するセンサ１６が接続され、当該センサ１６の先端部は、測定セル１１に収容される残留塩素濃度の分析対象液に浸漬される。
【００１９】
以下、残留塩素濃度の分析対象液の流路に従って、各構成要素の機能について説明する。なお、以下では分析対象液が海水であることを前提に説明するが、これは一例であって、分析対象液が塩化ナトリウムを含む限り、これには限定されない。
【００２０】
取水槽２１は、例えば発電所の放水口から取水ポンプによって取水された海水を貯留する槽である。取水槽２１に貯留された海水は、ポンプ（不図示）により、ホース２２、及び第１パイプ３１を経て、サンプリング槽１２の試験水槽１２２まで汲み上げられる。
【００２１】
試験水槽１２２は電解セル（不図示）を備え、電解セルが間欠的に海水を電気分解することにより次亜塩素酸ソーダが生成される。生成される残留塩素の濃度は、０．５ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましい。更には、生成される残留塩素の濃度は、０．５ｍｇ／Ｌ以上２０ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましいが、これらには限定されない。なお、電解セルによる電気分解の頻度は、例えば、３時間に１回、１０分程度実行してもよい。またこの際、取水槽２１での手分析によって測定される残留塩素濃度が１ｍｇ／Ｌとなるように、電解セルの電流値が調整される。
【００２２】
電解セルの電気分解によって生成された次亜塩素酸ソーダを含む海水は、第２パイプ３２を経て測定セル１１に流入する。測定セル１１に塩素を含む海水が流入することにより、測定セル１１におけるフジツボ類、イガイ類等の付着生物、及びバイオフィルムが洗浄されると共に、それらの発生が抑制される。
【００２３】
なお、通常時には、残留塩素濃度の分析対象となる海水は、電気分解されることなく、第２パイプ３２を経て測定セル１１に流入する。測定セル１１において、センサ１６によって海水の残留塩素濃度が測定され、測定値がモニタ１５に表示される。
【００２４】
また、試験水槽１２２に汲み上げられる海水の流量が過剰である場合には、余剰分の海水が余剰水槽１２３に流出した後、第３パイプ３３を経て、取水槽２１に排出される。
【００２５】
なお、電解液槽１２１は電解液（測定電極内部液）を格納する。電解液の成分としては例えば塩化カリウムが挙げられる。
【００２６】
図２は、主として、残留塩素自動分析計１における分析対象液の流路を示す概略図である。以下、一部繰り返しとなるが、図２を参照することにより分析対象液の流れを説明する。なお、図２において、図１に示す構成要素と同一の構成要素については同一の符号を用いると共に、その詳細な機能の説明は省略する。
【００２７】
図２において、サンプリング槽１２と取水槽２１との間に、分析対象液が流通するラインとして、流入水ラインＬ１、流出水ラインＬ２、及び余剰水ラインＬ３が備わる。
【００２８】
流入水ラインＬ１は、取水槽２１からポンプＰによって汲み上げられ、試験水槽１２２に流入する流入水Ｗ１としての分析対象液が流通するラインである。流入水ラインＬ１は、フィルタＦ及び第１バルブＶ１を備える。
【００２９】
フィルタＦは、取水槽２１から汲み上げられる流入水Ｗ１を濾過する装置である。
第１バルブＶ１は、フィルタＦによって濾過された後の流入水Ｗ１の、試験水槽１２２への流量を調整する弁である。
【００３０】
なお、流入水ラインＬ１は、図１におけるホース２２及び第１パイプ３１に対応する。
【００３１】
流出水ラインＬ２は、試験水槽１２２から流出すると共に、測定セルにおいて残留塩素濃度が測定される流出水Ｗ２が流通するラインである。流出水ラインＬ２は、第１流出水ラインＬ２１と第２流出水ラインＬ２２とを備える。また、流出水Ｗ２は、第１流出水Ｗ２１と第２流出水Ｗ２２とを含む。
【００３２】
第１流出水ラインＬ２１は、試験水槽１２２から測定セル１１に流出する、第１流出水Ｗ２１としての分析対象液が流通するラインである。なお、試験水槽１２２に備わる電解セルＣによって電気分解をした場合には、第１流出水Ｗ２１には塩素が含まれる。第１流出水ラインＬ２１は、第２バルブＶ２を備える。
【００３３】
第２バルブＶ２は、試験水槽１２２から流出した第１流出水Ｗ２１の、測定セル１１への流量を調整する弁である。
【００３４】
第２流出水ラインＬ２２は、測定セル１１から溢れた第２流出水Ｗ２２を、取水槽２１に貯留するためのラインである。
なお、流出水ラインＬ２は、図１の第２パイプ３２に対応する。
【００３５】
余剰水ラインＬ３は、余剰水槽１２３から取水槽２１に流出する余剰水Ｗ３が流通するラインである。余剰水ラインＬ３は、第３バルブＶ３を備える。
【００３６】
第３バルブＶ３は、余剰水槽１２３から流出する余剰水Ｗ３の、取水槽２１への流量を調整する弁である。
なお、余剰水ラインＬ３は、図１の第３パイプ３３に対応する。
【００３７】
取水槽２１に貯留される分析対象水は、ポンプＰによって、流入水Ｗ１として流入水ラインＬ１に汲み上げられ、フィルタＦで濾過された後、サンプリング槽１２の試験水槽１２２に貯留される。
【００３８】
試験水槽１２２に貯留された流入水Ｗ１は、場合によって電解セルＣによって間欠的に電気分解された後、浸透圧によって第１流出水Ｗ２１として、第１流出水ラインＬ２１を経由し測定セル１１に収容される。
【００３９】
測定セル１１に収容された第１流出水Ｗ２１は、センサ１６によって残留塩素濃度が測定され、測定値がモニタ１５に表示される。測定セル１１から溢れた第２流出水Ｗ２２は、第２流出水ラインＬ２２を経由して取水槽２１に貯留される。
【００４０】
また、試験水槽１２２で余剰となった余剰水Ｗ３は、余剰水槽１２３に貯留された後、余剰水ラインＬ３を経由して取水槽２１に排出される。
【００４１】
上記実施形態に係る残留塩素自動分析計によれば、以下の効果が奏される。
【００４２】
（１）上記のように、上記実施形態に係る残留塩素自動分析計は、分析対象液中の残留塩素濃度を測定する測定セル１１と、測定セル１１の上流側に設置され、測定セル１１に付着する生物由来の障害物を除去するための塩素を間欠的に生成する電解セルＣと、を備える。
これにより、従来技術に比較して、メンテナンス効率を向上させた残留塩素自動分析計を提供することが可能となる。
【００４３】
（２）上記のように、分析対象液は塩化ナトリウムを含む液体であり、電解セルＣは、分析対象液を電気分解することにより塩素を生成する。
これにより、分析対象液自体を、塩素生成のために用いることが可能となる。
【００４４】
（３）上記のように、電解セルＣによって、０．５ｍｇ／Ｌ以上の濃度の残留塩素を生成する。
これにより、環境に対してあまり負荷をかけずに、測定セル１１を洗浄することが可能となる。
【００４５】
（４）上記のように、分析対象液は海水である。
これにより、例えば発電所の放水口で取水される海水の残留塩素濃度を測定することが可能となる。
【実施例】
【００４６】
〔２  対照試験〕
本実施形態に係る残留塩素自動分析計１によって生成される次亜塩素酸ソーダの洗浄効果を確認するため、サンプリング槽１２に、試験区としてのスライドガラスと、対照区としてのスライドガラスとを設置し、対照試験を行った。【００４７】
図３Ａ〜図３Ｃは、双方のスライドガラスの設置個所を示す図である。また、図４Ａ〜図４Ｄは、試験結果としてのスライドガラスの画像である。以下、図３Ａ〜図３Ｃ及び図４Ａ〜図４Ｄを参照することにより、対照試験の方法の詳細及びその結果について説明する。【００４８】
図３Ａは、サンプリング槽１２を上方から見た構造図である。サンプリング槽は、流入水Ｗ１としての海水が流入する第１領域、第１領域において余剰となった余剰水Ｗ３が流入する第２領域、流入水Ｗ１が電解セルＣによって電気分解される第３領域、電気分解した後の流入水Ｗ１を収容する第４領域、第４領域からの流入水Ｗ１を後述の第６領域に循環させる第５領域、流入水Ｗ１を流出水Ｗ２として測定セル１１に流出させる第６領域に分割される。
ここで、第１領域、第２領域、第４領域、第５領域、第６領域が試験水槽１２２に対応し、第２領域が余剰水槽１２３に対応する。【００４９】
また、図３Ｂは、図３ＡにおいてＢ−Ｂ面を矢印方向に見た図であり、図３Ｃは、図３ＡにおいてＣ−Ｃ面を矢印方向に見た図である。【００５０】
流入水Ｗ１、流出水Ｗ２、及び余剰水Ｗ３の流れの詳細は、以下の通りである。
流入水ラインＬ１から第１領域に流入水Ｗ１が流入し（Ｆ１）、流入水Ｗ１のうち余剰分は堰１５１を超えて、第２領域に流入する（Ｆ２）。堰１５１を超えなかった流入水Ｗ１は、堰１５２の下側から第３領域に流入する（Ｆ３）。第３領域で、場合によって電解セルＣによって電気分解された流入水Ｗ１は、堰１５３の下側を通って、第４領域に流入する（Ｆ４）。第４領域において水位を調節するため、堰１５４の上側を通った流入水Ｗ１は第２領域に流入する（Ｆ５）。一方、第４領域において、堰１５５の上側を通った流入水Ｗ１は、第５領域に流入する（Ｆ６）。第５領域に流入した流入水Ｗ１は、堰１５６の下側を通り、第６領域に流入する（Ｆ７）。第６領域に流入した流入水Ｗ１は、流出水Ｗ２として、第１流出水ラインＬ２１を経由して測定セル１１に流出する（Ｆ８）。また、第１領域から第２領域に流入した余剰水Ｗ３と、第４領域から第２領域に流入した余剰水Ｗ３とは、余剰水ラインＬ３により排出される（Ｆ９）。【００５１】
また、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、第６領域内の、第１領域に相対する壁に試験区としてのテストピースＴ１を設置し、第１領域内の、第６領域と相対する壁に対照区としてのテストピースＴ２を設置し、３時間ごとに１０分間、電解セルＣによって流入水Ｗ１の電気分解をしながら、経過観察をした。ここで、第６領域には第３領域において電解セルＣによって電気分解されることにより生成される塩素が流入する一方で、第１領域には当該塩素は流入しない。【００５２】
図４Ａは、平成３０年６月１９日から７月１３日まで設置したテストピースの画像であり、左側が試験区のテストピース、右側が対照区のテストピースである。図４Ａから明らかなように、対照区のテストピースに比較して、試験区のテストピースに付着した汚れの量及び付着生物の量は少ない。【００５３】
図４Ｂは、平成３０年７月２７日から８月２１日まで設置したテストピースの画像であり、右側が試験区のテストピース、左側が対照区のテストピースである。図４Ｂから明らかなように、対照区のテストピースに比較して、試験区のテストピースに付着した汚れの量及び付着生物の量は少ない。【００５４】
図４Ｃは、平成３０年１０月１０日から１１月９日まで設置したテストピースの画像であり、右側が試験区のテストピース、左側が対照区のテストピースである。図４Ｃから明らかなように、対照区のテストピースに比較して、試験区のテストピースに付着した汚れの量及び付着生物の量は少ない。【００５５】
図４Ｄは、平成３０年１１月９日から１２月２０日まで設置したテストピースの画像であり、左側が試験区のテストピース、右側が対照区のテストピースである。図４Ｄから明らかなように、対照区のテストピースに比較して、試験区のテストピースに付着した汚れの量及び付着生物の量は少ない。【００５６】
〔３  変形例〕
上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記実施形態に本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を施した形態での実施が可能である。【００５７】
上記の実施形態においては、塩化ナトリウムを含む分析対象液を電解セルＣが電気分解することにより塩素を生成するとしたが、これには限定されない。例えば、サンプリング槽１２に塩素系薬剤を自動的かつ間欠的に投入することにより、塩素を生成してもよい。【００５８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５９】
１  残留塩素自動分析計
１１  測定セル
１２  サンプリング槽
１５  モニタ
１６  センサ
２１  取水槽
２２  ホース
Ｃ  電解セル
【要約】
従来技術に比較して、メンテナンス効率を向上させた残留塩素自動分析計を提供する。残留塩素自動分析計１は、分析対象液中の残留塩素濃度を測定する測定セル１１と、測定セルの上流側に設置され、測定セル１１に付着する生物由来の障害物を除去するための塩素を間欠的に生成する塩素生成部Ｃと、を備える。【図１】
0006770216.tif 000002
【図２】
0006770216.tif 000003
【図３Ａ】
0006770216.tif 000004
【図３Ｂ】
0006770216.tif 000005
【図３Ｃ】
0006770216.tif 000006
【図４Ａ】
0006770216.tif 000007
【図４Ｂ】
0006770216.tif 000008
【図４Ｃ】
0006770216.tif 000009
【図４Ｄ】
0006770216.tif 000010