(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道水を貯留するためのサンプリング容器と、
前記サンプリング容器に水道水を導入する第１流路を形成するために給水管に接続される接続部と、
前記第１流路に配置され、前記接続部から前記サンプリング容器への水道水の流れを遮断するための第１開閉装置と、
前記サンプリング容器内に配置されるアノード及びカソードを用いてガルバニ電極法により遊離残留塩素の有無を検査する遊離残留塩素検査装置と、
前記サンプリング容器内で前記アノード及び前記カソードの近傍を通過する水道水の水流を形成するための水流形成部を有する水流発生装置と、
前記サンプリング容器から水道水を排出するための排水装置と、
前記第１開閉装置と前記遊離残留塩素検査装置と前記水流発生装置と前記排水装置を制御して、検査毎に前記接続部から前記サンプリング容器に給水させるために前記第１開閉装置を開き、前記水流発生装置に所定流速以上の水流を発生させて前記遊離残留塩素検査装置に遊離残留塩素の検査を行わせる制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、検査と検査の間のインターバル期間に、前記第１開閉装置を閉じるとともに前記排水装置によって前記サンプリング容器の中の水道水を排水して、前記アノード及び前記カソードを空気中に露出させた状態を維持するように制御する、ガルバニ電極法を用いる自動水道水検査装置。
【請求項２】
前記サンプリング容器に貯留されている水道水が所定水位に達したか否かを検知する水位センサをさらに備え、
前記水流形成部は、前記サンプリング容器の中に水道水を噴射するための噴射部であり、
前記制御装置は、検査前に前記所定水位に達するまで前記噴射部から水道水を噴射させることにより、前記アノード及び前記カソードの近傍に前記所定流速以上の水流を発生させる、
請求項１に記載のガルバニ電極法を用いる自動水道水検査装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記サンプリング容器への給水の開始から前記水位センサが前記所定水位に達したのを検知するまでの時間によって前記アノード及び前記カソードの近傍の流速を検出し、前記アノード及び前記カソードの近傍の流速によって遊離残留塩素の有無を補正する、
請求項２に記載のガルバニ電極法を用いる自動水道水検査装置。
【請求項４】
前記排水装置は、エアポンプを含み、
前記サンプリング容器は、前記エアポンプに接続されているエア供給口と内部に貯留されている水道水を排水するための排水口とを有し、前記エア供給口から供給されるエアによって内部に貯留されている水道水を前記排水口から押出せるように密閉され、
前記制御装置は、前記サンプリング容器に貯留されている水道水が前記排水口から排水されるように前記第１開閉装置を閉じて前記エアポンプからエアを送り込む制御を行う、
請求項１から３のいずれか一項に記載のガルバニ電極法を用いる自動水道水検査装置。
【請求項５】
前記サンプリング容器に貯留される水道水の温度を測定する水温測定器をさらに備え、
前記制御装置は、遊離塩素濃度の検査結果を水温測定器の測定結果に基づいて補正する、
請求項１から４のいずれか一項に記載のガルバニ電極法を用いる自動水道水検査装置。
【請求項６】
前記接続部と前記第１開閉装置の間に配置され、前記接続部から前記第１開閉装置につながる前記第１流路から分岐した第２流路を形成するための分岐管継手と、
前記分岐管継手で分岐された第２流路に配置されている第２開閉装置とをさらに備え、
前記制御装置は、検査前に前記第１開閉装置を閉じるとともに前記第２開閉装置を開いて前記接続部の上流にある前記給水管内に停滞していた水道水が新しい水道水に入れ替わるまでパージした後に前記第２開閉装置を閉じるとともに前記第１開閉装置を開く制御を行う、
請求項１から５のいずれか一項に記載のガルバニ電極法を用いる自動水道水検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガルバニ電極法を用いて水道水中の消毒効果の有無の検査を自動的に行う自動水道水検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道法では、１日１回以上の色及び濁り並びに消毒の残留効果に関する検査を原則、給水栓で水を採取して行うことを定めている（水道法第１５条）。この検査は、現状、多くの場合、手作業で行われており、手間がかかっている。
例えば、特許文献１（登録実用新案第３０５１９２１号公報）には、被測定水に残留する塩素濃度に対応した電気信号を発生させて遊離残留塩素を測定する遊離残留塩素濃度測定センサが示されている。
特許文献１に記載されているように塩素濃度に対応した電気信号を得るためには、被測定水に電極を浸すことが必要になる。ところが、被測定水に浸される電極が被測定水によって汚れを生じると、塩素濃度についての測定精度が低下してしまう。そこで、特許文献１に記載の遊離残留塩素濃度測定センサは、その問題を解決するために、被測定水中にガラスビーズを入れている。ガラスビーズは、被測定水と共に回転されながら流動し、陽極の貴金属面に付着した卑金属粉を洗い流す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３０５１９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ガラスビーズなどの部材が電極に機械的に衝突することによって電極に付着した汚れを除去しようとすると、機械的な衝突にともなう磨耗によって、電極などの遊離残留塩素濃度測定センサの構成部材の寿命が短くなる。この場合、消耗費が増加するだけでなく、メンテナンスに手間が掛かるという問題が生じる。また、特許文献１に記載された構成を用いる場合には、水道水検査装置が高価なものとなる傾向がある。機械的な衝突を発生させたり、適切な機械的な衝突の発生を維持したり、さらにはガラスビーズの衝撃に耐える構造が必要になるからである。
【０００５】
本発明の課題は、水道水検査の手間を省いて水道水検査を安価に行える自動水道水検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係るガルバニ電極法を用いる自動水道水検査装置は、水道水を貯留するためのサンプリング容器と、サンプリング容器に水道水を導入する第１流路を形成するために給水管に接続される接続部と、第１流路に配置され、接続部からサンプリング容器への水道水の流れを遮断するための第１開閉装置と、サンプリング容器内に配置されるアノード及びカソードを用いてガルバニ電極法により遊離残留塩素の有無を検査する遊離残留塩素検査装置と、サンプリング容器内でアノード及びカソードの近傍を通過する水道水の水流を形成するための水流形成部を有する水流発生装置と、サンプリング容器から水道水を排出するための排水装置と、第１開閉装置と遊離残留塩素検査装置と水流発生装置と排水装置を制御して、検査毎に接続部からサンプリング容器に給水させるために第１開閉装置を開き、水流発生装置に所定流速以上の水流を発生させて遊離残留塩素検査装置に遊離残留塩素の有無の検査を行わせる制御装置と、を備えている。
制御装置は、検査と検査の間のインターバル期間に、第１開閉装置を閉じるとともに排水装置によってサンプリング容器の中の水道水を排水して、アノード及びカソードを空気中に露出させた状態を維持するように制御する。
本発明の一見地に係る自動水道水検査装置では、遊離残留塩素検査装置のアノードとカソードが水道水に浸かっている時間が非常に短くなる。その結果、アノードとカソードに付着する汚れも非常に僅かになり、アノードとカソードをビーズやブラシで掃除しなくても遊離残留塩素の有無の検査に使用できる期間が飛躍的に延びる。
【０００７】
上述の自動水道水検査装置は、サンプリング容器に貯留されている水道水が所定水位に達したか否かを検知する水位センサをさらに備えていてもよい。水流形成部は、サンプリング容器の中に水道水を噴射するための噴射部であり、制御装置は、検査前に所定水位に達するまで噴射部から水道水を噴射させることにより、アノード及びカソードの近傍に所定流速以上の水流を発生させる、ものであってもよい。
上述の自動水道水検査装置において、制御装置は、サンプリング容器への給水の開始から水位センサが所定水位に達したのを検知するまでの時間によってアノード及びカソードの近傍の流速を検出し、アノード及びカソードの近傍の流速によって遊離残留塩素の有無の検査を補正するように構成されてもよい。
【０００８】
上述の自動水道水検査装置において、排水装置は、エアポンプを含み、サンプリング容器は、エアポンプに接続されているエア供給口と内部に貯留されている水道水を排水するための排水口とを有し、エア供給口から供給されるエアによって内部に貯留されている水道水を排水口から押出せるように密閉されていてもよい。制御装置は、サンプリング容器に貯留されている水道水が排水口から排水されるように第１開閉装置を閉じてエアポンプからエアを送り込む制御を行うように構成されてもよい。
上述の自動水道水検査装置は、サンプリング容器に貯留される水道水の温度を測定する水温測定器をさらに備え、制御装置は、遊離塩素濃度の検査結果を水温測定器の測定結果に基づいて補正する、ものであってもよい。
上述の自動水道水検査装置は、接続部と第１開閉装置の間に配置され、接続部から第１開閉装置につながる第１流路から分岐した第２流路を形成するための分岐管継手と、分岐管継手で分岐された第２流路に配置されている第２開閉装置とをさらに備えていてもよい。制御装置は、検査前に第１開閉装置を閉じるとともに第２開閉装置を開いて接続部の上流にある給水管内に停滞していた水道水が新しい水道水に入れ替わるまでパージした後に第２開閉装置を閉じるとともに第１開閉装置を開く制御を行う、ものであってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の自動水道水検査装置によれば、アノードとカソードを遊離残留塩素の検査に使用できる期間を飛躍的に延ばせるので、水道水検査の手間を省いて水道水検査を安価に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る自動水道水検査装置の構成概要を示すブロック図。
【図２】水流発生装置と排水装置を説明するためのブロック図。
【図３】自動水道水検査装置の具体的な構成例を説明するためのブロック図。
【図４】サンプリング容器及びその周辺の構成を説明するための一部が切り欠かれた斜視図。
【図５】自動水道水検査装置の排水動作を説明するためのブロック図。
【図６】自動水道水検査装置のパージ動作を説明するためのブロック図。
【図７】自動水道水検査装置の遊離残留塩素検査動作を説明するためのブロック図。
【図８】自動水道水検査装置の一部排水動作を説明するためのブロック図。
【図９】自動水道水検査装置の色度及び濁度の検査を説明するためのブロック図。
【図１０】自動水道水検査装置の排水動作を説明するためのブロック図。
【図１１】流速による遊離残留塩素の検査結果の補正を説明するためのグラフ。
【図１２】水温による遊離残留塩素の検査結果の補正を説明するためのグラフ。
【図１３】変形例に係る自動水道水検査装置の構成概要を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（１）自動水道水検査装置の概要
（１−１）自動水道水検査装置の構成の概要
図１には、自動水道水検査装置の構成の概要が示されている。
自動水道水検査装置１は、サンプリング容器１１と、接続部１２と、ストレーナー１３と、第１開閉装置１５と、色度及び濁度検査装置１６と、遊離残留塩素検査装置１７と、水流発生装置１８と、水位センサ１９と、排水装置２０と、制御装置２１と、排水部２２と、分岐管継手２３と、第２開閉装置２４とを備えている。
サンプリング容器１１は、水道水検査のために水道水を貯留する器材である。
接続部１２は、水道水の需要者に水道水を給水するための給水管５１に接続される器材である。接続部１２が給水管５１に接続されることにより、水道水を給水管からサンプリング容器１１に導入する第１流路ＦＣ１が形成される。第１流路ＦＣ１は、接続部１２からサンプリング容器１１まで延びる流路である。
ストレーナー１３は、第１流路ＦＣ１において接続部１２の下流側に配置されている。ストレーナー１３は、網状の濾過部材によって水道水に含まれている固形成分を取り除く器材である。
【００１２】
第１開閉装置１５は、第１流路ＦＣ１においてストレーナー１３の下流側に配置されている。第１開閉装置１５は、接続部１２からサンプリング容器１１への水道水の流れを遮断するための装置である。第１開閉装置１５が閉じられることによって第１流路ＦＣ１を流れる水道水の流れが止まり、第１開閉装置１５が開かれることによって第１流路ＦＣ１を水道水が流れる。第１開閉装置１５は、制御装置２１に接続されており、制御装置２１からの指令に従って開閉する。
【００１３】
色度及び濁度検査装置１６は、第１流路ＦＣ１のストレーナー１３の下流に配置されている。
なお、図１に示されている自動水道水検査装置１では、第１開閉装置１５がストレーナー１３の下流に配置され、色度及び濁度検査装置１６が第１開閉装置１５の下流に配置されているが、第１流路ＦＣ１における第１開閉装置１５と色度及び濁度検査装置１６の位置は入れ替わってもよい。
【００１４】
遊離残留塩素検査装置１７は、ガルバニ電極法によりサンプリング容器１１に貯留されている水道水の遊離残留塩素の有無を検査する。遊離残留塩素検査装置１７は、例えば塩素が０．０３ｍｇ/ｌ以下の場合に遊離残留塩素がないと判断するように構成されている。そのために、遊離残留塩素検査装置１７は、サンプリング容器１１の中に配置されているアノード１７ａ及びカソード１７ｂを備えている。これらアノード１７ａ及びカソード１７ｂによって塩素センサ１７ｃが構成される。また、遊離残留塩素検査装置１７は、遊離残留塩素濃度に応じてアノード１７ａとカソード１７ｂとの間に発生する起電力を計測する計測部１７ｄを有している。計測部１７ｄは、制御装置２１に接続されており、計測された起電力に関するデータを制御装置２１に送信する。計測部１７ｄは、例えば、アノード１７ａとカソード１７ｂとの間を高抵抗でつないで、その高抵抗の両端の電圧を測定し、測定された電圧を起電力として制御装置２１に送信するように構成される。制御装置２１には、起電力から遊離塩素濃度を算出する遊離塩素濃度算出機能が設けられている。アノード１７ａとカソード１７ｂは、例えば銀の表面に塩化銀メッキを施した電極と白金電極とで構成できる。
水流発生装置１８は、サンプリング容器１１に配置されている水流形成部１８ａを有している。水流形成部１８ａは、サンプリング容器１１に貯留されている水道水を用いて、アノード１７ａ及びカソード１７ｂの近傍を通過する水道水の水流を形成する。水流発生装置１８は、予め設定されている所定流速以上の安定した水流を発生させる。安定した水流を発生させる必要がある理由は、アノード１７ａとカソード１７ｂの間に発生する起電力が流速依存性を有しているからである。水流形成部１８ａは、例えば、スクリューで水流を発生するように構成されてもよく、攪拌部材で水流を発生するように構成されてもよく、あるいは水道水を噴射する噴射部で構成されてもよい。
【００１５】
水位センサ１９は、サンプリング容器１１内に配置されている。水位センサ１９は、サンプリング容器１１に貯留されている水道水が、予め定められた所定の水位に達したか否かの検知を行う。水位センサ１９は、制御装置２１に接続されており、水道水が所定水位に達したことを知らせる報知信号を制御装置２１に送信する。水位センサ１９は、例えば、下端に付けた２つの電極１９ａ，１９ｂの間の導通の有無で水位を検出するように構成される。
排水装置２０は、サンプリング容器１１に貯留されている水道水を、サンプリング容器１１から排水部２２に排出する装置である。排水装置２０は、制御装置２１に接続されており、制御装置２１からの指令に従ってサンプリング容器１１から水道水を排出させる。この排水装置２０は、サンプリング容器１１から水道水を排出させることにより、少なくともアノード１７ａ及びカソード１７ｂよりも低い位置までサンプリング容器１１中の水道水の水位を下げる機能を備えている。排水装置２０は、例えば、単に重力で水道水を排出するように構成することもでき、あるいは空気圧で水道水を押し出すように構成することもできる。
【００１６】
制御装置２１は、ＣＰＵ、メモリ等を有するコンピュータで構成でき、プログラムを実行することで、自動水道水検査装置１の動作を制御する。具体的には、制御装置２１は、第１開閉装置１５と色度及び濁度検査装置１６と遊離残留塩素検査装置１７と水流発生装置１８と排水装置２０と第２開閉装置２４を制御する。また、制御装置２１は、遊離残留塩素検査装置１７や水位センサ１９との間でデータの遣り取りができるように構成されている。
排水部２２は、検査が終了した水道水またはパージのための水道水を排水する部材であり、例えば排水ホースである。サンプリング容器１１から排水部２２に向かって水道水を排水するための第３流路ＦＣ３が延びている。
分岐管継手２３は、ストレーナー１３の下流側であって、第１開閉装置１５と色度及び濁度検査装置１６の上流側に配置されている。この分岐管継手２３によって第１流路ＦＣ１から分岐された第２流路ＦＣ２が形成される。
【００１７】
第２開閉装置２４は、第２流路ＦＣ２において分岐管継手２３の下流側に配置されている。第２開閉装置２４は、分岐管継手２３から排水部２２への水道水の流れを遮断するための装置である。第２開閉装置２４が閉じられることによって第２流路ＦＣ２を流れる水道水の流れが止まり、第２開閉装置２４が開かれることによって第２流路ＦＣ２を水道水が流れる。第２開閉装置２４は、制御装置２１に接続されており、制御装置２１からの指令に従って開閉する。
合流管継手２５は、第２流路ＦＣ２において第２開閉装置２４の下流側に配置されている。この合流管継手２５によって、第２流路ＦＣ２と第３流路ＦＣ３が接続されている。このような構成によって、第２流路ＦＣ２を流れて第２開閉装置２４を通過した水道水は、合流管継手２５を通って排水部２２から排水される。また、サンプリング容器１１から第３流路ＦＣ３を通って流れてきた水道水は、合流管継手２５を介して排水部２２から排水される。
【００１８】
（１−２）自動水道水検査装置の動作の概要
自動水道水検査装置１は、自動的に遊離残留塩素の有無の検査を行う。自動水道水検査装置１が行う自動水道水検査というのは、自動水道水検査装置１が遊離残留塩素の有無の検査を全自動で毎日行う場合と、検査者が検査スタートなどの一部の指示を自動水道水検査装置１に与える半自動の場合とを含む概念である。
検査が行われる前は、サンプリング容器１１が空になっているか又はサンプリング容器１１に貯留されている水道水の水位が塩素センサ１７ｃのアノード１７ａ及びカソード１７ｂよりも低いところに位置している。
検査前に、制御装置２１は、第１開閉装置１５を閉じるとともに第２開閉装置２４を開くように、第１開閉装置１５及び第２開閉装置２４に指令を送信する。制御装置２１は、第１開閉装置１５を閉じて第２開閉装置２４を開いてからの経過時間を制御装置２１に内蔵されているタイマーで計測して、給水管５１内に停滞していた水道水が新しい水道水に入れ替わるまでパージを行う。
パージ後に検査を開始するときは、制御装置２１は、第２開閉装置２４を閉じて第１開閉装置１５を開くように、第１開閉装置１５及び第２開閉装置２４に指令を送信する。
この指令に応じて第１開閉装置１５が開くと、接続部１２から第１流路ＦＣ１を通ってサンプリング容器１１に水道水が流れる。
【００１９】
接続部１２から給水管５１の水道水が給水されると、水流発生装置１８は、水流形成部１８ａによってサンプリング容器１１の中の水道水に所定流速以上の水流を発生させる。サンプリング容器１１で所定流速以上の水流が発生している状態で、制御装置２１は、遊離残留塩素検査装置１７に遊離残留塩素の有無の検査を行わせる。そして、遊離残留塩素検査装置１７は、遊離残留塩素の検査結果を制御装置２１に送信する。この遊離残留塩素の有無の検査は、水位センサ１９によってサンプリング容器１１の水道水の水位が所定水位に達したことが検出されるまでの間に行なわれる。
遊離残留塩素の有無の検査が終了すると、制御装置２１は、第１開閉装置１５を閉じるとともに排水装置２０にサンプリング容器１１の中の水道水を排水するように、第１開閉装置１５及び排水装置２０に指令を送信する。その指令に従った排水装置２０によって、少なくとも、塩素センサ１７ｃのアノード１７ａ及びカソード１７ｂが露出するまでサンプリング容器１１の水位が下げられる。一例では、サンプリング容器１１の中の水道水が排水装置２０によって全て排水される。その結果、検査と検査の間のインターバル期間には、第１開閉装置１５が閉じられた状態が維持されて、アノード１７ａ及びカソード１７ｂが露出された状態が維持される。例えば、毎日検査の場合のインターバル期間は、ある日の検査終了後から、次の日の検査開始までの期間である。
上記の自動水道水検査装置１では、遊離残留塩素検査装置１７のアノード１７ａとカソード１７ｂが水道水に浸かっている時間が非常に短くなる。その結果、アノード１７ａとカソード１７ｂに付着する汚れも非常に僅かになり、アノード１７ａとカソード１７ｂをビーズやブラシで掃除しなくても遊離残留塩素の有無の検査に使用できる期間が飛躍的に延びる。
【００２０】
（２）水流発生装置の構成の説明
図１に示された水流発生装置１８の構成をさらに具体化して図２を用いて説明する。図２に示されている水流発生装置１８Ａは、噴射部１８Ａａを有している。噴射部１８Ａａに供給される水道水の水圧が検査箇所ごとに異なるものの、特定の検査箇所では例えば毎日検査においてほぼ一定の水圧が得られる。噴射部１８Ａａからは、噴射口から圧力に応じた一定の流速でサンプリング容器１１内に水道水が噴射される。噴射部１８Ａａは、水道水の圧力に応じた水道水の噴射ができれば、形状はどのようなものであってもよく、例えば１本のノズルで構成でき、また複数本のノズルで構成することもでき、また一つの開口部からなるオリフィスで構成することもでき、あるいは複数の開口部からなるオリフィスで構成することもできる。
【００２１】
（３）排水装置の説明
図１に示された排水装置２０の構成をさらに具体化して図２を用いて説明する。図２に示されている排水装置２０Ａは、エアポンプ２６と第３開閉装置２７とを含んでいる。第３開閉装置２７は、空気流路ＡＣに配置されている。第３開閉装置２７は、サンプリング容器１１の給排気口１１３に接続されている第１ポート２７ｘと、エアポンプ２６の吐出口に接続されている第２ポート２７ｙと、大気に開放されている第３ポート２７ｚとを有している。そして、エアポンプ２６の吸入口は大気に開放されている。エアポンプ２６と第３開閉装置２７は、制御装置２１によって制御されている。
また、サンプリング容器１１は、給水口１１１と排水口１１２と給排気口１１３以外には開口部を有しておらず、これら以外の箇所が密閉されている。
例えば、水位センサ１９とサンプリング容器１１の間及び塩素センサ１７ｃとサンプリング容器１１の間にはＯリング（図示せず）が配設され、水位センサ１９とサンプリング容器１１の間及び塩素センサ１７ｃとサンプリング容器１１の間から空気が漏れない構造になっている。
【００２２】
サンプリング容器１１の中の水道水を排水するときは、制御装置２１の指令に従って、第１開閉装置１５が閉じるとともに第３開閉装置２７が第１ポート２７ｘと第２ポート２７ｙを開けて第３ポート２７ｚを閉じた状態で、エアポンプ２６が吸入口から吸込んだ空気を吐出口に吐出する。このような状態でエアポンプ２６が作動すると、エアポンプ２６から第３開閉装置２７を介して空気流路ＡＣを通って空気がサンプリング容器１１の給排気口１１３からサンプリング容器１１内に送り込まれる。サンプリング容器１１の給水口１１１の上流側では第１開閉装置１５が閉じているので、給排気口１１３から送り込まれた空気の圧力に押されて、サンプリング容器１１に貯留されている水道水がサンプリング容器１１の底面にある排水口１１２から排水される。
なお、サンプリング容器１１が密閉されていることから、給排気口１１３から空気が流出しないと、検査時に給水を行なっても水位が上昇しない。そこで、給水時にはサンプリング容器１１の水位が上昇するように、制御装置２１の指令に従って、第３開閉装置２７は、第１ポート２７ｘと第３ポート２７ｚを開いて第２ポート２７ｙを閉じることにより、給排気口１１３から第３ポート２７ｚにつながる空気の逃げ道を形成する。
【００２３】
（４）自動水道水検査装置の構成の具体例
図３には、図２に比べて、さらに具体的な自動水道水検査装置の例が示されている。図３の自動水道水検査装置１ＡＡは、図２の自動水道水検査装置１Ａにおいて、第１開閉装置１５として電磁弁１５ａを用い、第２開閉装置２４として電磁弁２４ａを用い、第３開閉装置２７として電磁弁２７ａを用いて構成されている。
また、自動水道水検査装置１ＡＡは、水流発生装置１８Ａの噴射部１８Ａａとして流量調整機構１８０が用いられている。図４には、サンプリング容器１１の周りの構成が示されている。また、図４に示されているサンプリング容器１１は、その一部が切り欠かれている。サンプリング容器１１は、底部１１５と蓋１１６を有する円筒形のプラスチック製の容器である。
流量調整機構１８０は、底面１８２を有するプラスチック製の円筒状部材１８１で構成されている。円筒状部材１８１の底面１８２の近傍の側面１８３に円形のオリフィス１８４が形成されている。蓋１１６から底部１１５に向かって見た平面視において、サンプリング容器１１の中心軸Ｏから円筒状部材１８１のオリフィス１８４に引いた直線に対して垂直な方向に向かって開口するように、オリフィス１８４は形成されている。
オリフィス１８４は、塩素センサ１７ｃの下端よりも低いところに位置している。
また、サンプリング容器１１の中心軸Ｏからオリフィス１８４の中心までの距離と塩素センサ１７ｃの中心までの距離が等しくなるように配置されている。
なお、図３に示されている接続部１２は、例えば分岐管継手又は、水栓アダプタとホースコネクタで形成できる。
金属製である流量調整機構１８０の側面には、サンプリング容器１１の中の水道水の温度を測定するためにサーミスタなどの温度センサ２８（図３）が取り付けられている。
【００２４】
（５）自動水道水検査装置の動作の具体例
図３及び図４を用いて説明した自動水道水検査装置１ＡＡの動作について、図５乃至図１０を用いて説明する。図５乃至図１０において、斜線が施されている箇所は、動作又は機能が停止されている部分である。図５から図１０に示されている順に動作が行われてそれらに示されている状態が現れる。
（５−１）排水
図５及び図１０には、排水が完了したときの状態又は、排水が行われているときの状態が示されている。排水が行われるときには、排水装置２０Ａの電磁弁２７ａの第１ポート２７ｘと第２ポート２７ｙを開いて第３ポート２７ｚを閉じるように、制御装置２１から指令が出される。次に、エアポンプ２６を駆動させて空気流路ＡＣに空気を送るように、制御装置２１から指令が出される。このとき、制御装置２１からの指令によって電磁弁１５ａ，２４ａが閉じられているので、空気流路ＡＣとサンプリング容器１１と第３流路ＦＣ３とがつながっていてそれ以外に空気や水道水についての流路を持たない密閉された状態になっている。その結果、エアポンプ２６から供給されたエアによってサンプリング容器１１内の水道水が押されて、水位が低下し（図１０参照）、サンプリング容器１１の中の水道水が全て排水口１１２から第３流路ＦＣ３及び合流管継手２５を通って排水部２２に排水される（図５参照）。
この場合、エアポンプ２６によってエアが加圧されるので、排水部２２や第３流路ＦＣ３の位置がサンプリング容器１１よりも高い位置にあるような状況でも排水することが可能である。
【００２５】
例えば、エアが逆流しないような構造をエアポンプ２６が有していれば、たとえ排水部２２や第３流路ＦＣ３の位置がサンプリング容器１１よりも高い位置にあっても、排水口１１２から排水された水道水がサンプリング容器１１に逆流して塩素センサ１７ｃが水に浸かるのを防ぐことができる。
エアポンプ２６が停止したときにエアポンプ２６にエアが逆流する場合には、サンプリング容器１１の水道水を排水した後に、制御装置２１からの指令によって電磁弁２７ａが第１ポート２７ｘ，第２ポート２７ｙ及び第３ポート２７ｚを閉じることで、たとえ排水部２２や第３流路ＦＣ３の位置がサンプリング容器１１よりも高い位置にあっても、排水口１１２から排水された水道水がサンプリング容器１１に逆流して塩素センサ１７ｃが水に浸かるのを防ぐことができる。
なお、排水部２２及び第３流路ＦＣ３の位置をサンプリング容器１１よりも低い位置に配置する場合には、電磁弁２７ａを閉じなくても塩素センサ１７ｃが水に浸からない状態を維持させることができる。
【００２６】
（５−２）パージ
図６には、パージが行われているときの状態が示されている。このとき、制御装置２１からの指令によって、電磁弁１５ａが閉じられて電磁弁２４ａが開かれている。電磁弁２４ａが開かれると、給水管５１の中の水道水が、接続部１２からストレーナー１３と分岐管継手２３から第２流路ＦＣ２を経由して電磁弁２４ａと合流管継手２５とを通って排水部２２から流れ出る。
制御装置２１は、パージが終了するタイミングを例えばタイマーによって計測する。パージを終了するときには、制御装置２１からの指令によって、電磁弁２４ａが閉じられる。
例えば、電源投入時初回には、電磁弁１５ａを開けて、電磁弁１５ａの下流のパージを行うようにしてもよい。パージをするときに塩素センサ１７ｃのアノード１７ａとカソード１７ｂが水に浸かると、塩素センサ１７ｃの寿命を短くすることになるので、パージを行うときにも塩素センサ１７ｃのアノード１７ａとカソード１７ｂが水に浸かるのをできるだけ避けることが好ましい。
【００２７】
（５−３）遊離残留塩素の有無の検査
パージ後に遊離残留塩素の有無の検査を行うときには、制御装置２１は、図７に示されているように、電磁弁１５ａを開くとともに電磁弁２４ａを閉じ、電磁弁２７ａの第１ポート２７ｘ及び第３ポート２７ｚを開いて第２ポート２７ｙを閉じる指令を電磁弁１５ａ，２７ａに送信する。この指令を送信してから水位センサ１９が所定水位になったことを示す報知信号を制御装置２１に送信するまでの間に、遊離残留塩素検査装置１７に遊離残留塩素の有無の検査を行わせる。
このとき、水道水が第１流路ＦＣ１を流れているので、色度及び濁度検査装置１６での検査を行わない。
遊離残留塩素の有無の検査が行われているときには、水道水の圧力が一定になっていることから、オリフィス１８４（図４参照）から一定の流速で水道水が噴出されてサンプリング容器１１の中で旋回流が生じている。このときには電磁弁２７ａの第１ポート２７ｘ及び第３ポート２７ｚが開いているので、サンプリング容器１１の給排気口１１３からサンプリング容器１１内のエアが抜け、排水口１１２から第３流路ＦＣ３にはほとんど水道水が流れない。オリフィス１８４から一定の流速で水道水が噴出することで、塩素センサ１７ｃのアノード１７ａとカソード１７ｂの近傍には所定流速以上の水道水の流れができる。遊離残留塩素検査装置１７で検査された遊離残留塩素に関するデータは、遊離残留塩素検査装置１７から制御装置２１に送信される。例えば、所定水位ＷＬ１に達する直前には比較的水流が安定することから、水位センサ１９が所定水位ＷＬ１に達したことを制御装置２１に送信する直前の遊離残留塩素の測定結果が遊離残留塩素の検査結果として用いられる。遊離残留塩素検査装置１７は、制御装置２１に送信する直前の遊離残留塩素の測定結果において、例えば塩素が０．０３ｍｇ/ｌ以下の場合に遊離残留塩素がないと判断する。
【００２８】
また、制御装置２１では、水道水を給水し始めた時点（電磁弁１５ａを開いた時点）から水位センサ１９が所定水位に達したことを検知するまでの到達所要時間を計測している。この到達所要時間は、塩素センサ１７ｃのアノード１７ａ及びカソード１７ｂの近傍の水流と密接な関係がある。所定水位に達するまでの水量がほぼ一定しているので、到達所要時間が短いということは、オリフィス１８４から単位時間当たりに噴出される流量が多いことを意味している。単位時間当たりに一定量の水道水が噴射されることにより、オリフィス１８４の開口面積が一定しているので、単位時間当たりにオリフィス１８４から噴射される水量に応じたサンプリング容器１１内に一定流速の水流が形成される。
遊離残留塩素濃度が同じであっても、図１１に示されているように、流速が大きいつまり、単位時間当たりにオリフィス１８４から噴射される流量が大きいと、起電力が大きくなる傾向がある。
【００２９】
例えば、図１１に示されている直線は、その傾向を直線で近似したものである。つまり、塩素センサ１７ｃのアノード１７ａとカソード１７ｂとの間に生じる起電力は、遊離残留塩素の濃度だけでなく水流の流速にも依存する。例えば、起電力の測定に用いる所定流速が得られるときの到達所要時間を基準となる到達所要時間ｔｓ（ｓｅｃ）とする。また、例えば、所定水位に到達するまでに要する水量をＰ（ｍｌ）とすれば、オリフィス１８４から噴射される流速はＰ／ｔｓに比例する。比例係数をｋとすると、流速はｋＰ／ｔｓになる。もし、実際には、到達所要時間ｔｒであったとすると、流速はｋＰ／ｔｒになる。例えば、図１１に示されている誤差Δｅｒ１を打ち消すように補正を行って基準となる到達所要時間ｔｓで到達した場合の起電力から遊離残留塩素濃度を求めるように構成することもできる。
このような基準となる到達所要時間ｔｓと実際の到達所要時間ｔｒと起電力と遊離残留塩素濃度との関係がテーブルの形式で記憶されている。このテーブルを使って、制御装置２１は、遊離残留塩素濃度の値を補正する。このような補正を行うことによって、より精度の高い遊離残留塩素の有無の検査が可能になる。
（５−４）一部の水道水の排水
遊離残留塩素濃度の検査が終了した後、図８に示されているように、（５−１）で説明した排水と同様の制御を制御装置２１が行ない、制御装置２１に内蔵されているタイマーを用いて一定時間排水を行う。排水後の水位ＷＬ２は、オリフィス１８４よりも高い位置にする。所定量の水道水が排水されたタイミングで、制御装置２１は、エアポンプ２６を止めて電磁弁２７ａに閉じるようにエアポンプ２６と電磁弁２７ａに指令を送信する。この指令に従って、電磁弁２７ａは、第１ポート２７ｘ、第２ポート２７ｙ及び第３ポート２７ｚを閉じる。
【００３０】
サンプリング容器１１の水道水を一部排水した後、サンプリング容器１１の中の水道水の水流が停止するまで一定時間放置される。そのために、制御装置２１は、エアポンプ２６を止めて電磁弁２７ａに閉じるように指令を送信してから予め決められた時間がタイマーで計測されるまで待機する。
サンプリング容器１１の中の水道水が静止した状態で、色度及び濁度検査装置１６で色度及び濁度を検査する（図９参照）。
また、制御装置２１は、温度センサ２８を用いて、サンプリング容器１１の中で静止した水道水の水温を測定する。図１２に示されているように、遊離残留塩素濃度に応じて生じる起電力は、水道水の水温に依存する。例えば、制御装置２１には、水温と起電力と遊離残留塩素濃度との関係がテーブルの形式で記憶されている。このテーブル及び測定された水温を使って、遊離残留塩素の有無の検査が制御装置２１で補正されるように構成されてもよい。
色度及び濁度の検査が終了した後は、図１０及び図５に示されているように、サンプリング容器１１に残っている水道水が排水される。
【００３１】
（６）特徴
（６−１）
図１乃至図３に示されている自動水道水検査装置１，１Ａ，１ＡＡは、検査毎に第１開閉装置１５（さらに具体的には電磁弁１５ａ）を開いて接続部１２からサンプリング容器１１に給水し、水流発生装置１８，１８Ａによって所定流速以上の水流を発生させて遊離残留塩素検査装置１７により遊離残留塩素の有無の検査を行う。そして、自動水道水検査装置１，１Ａ，１ＡＡは、制御装置２１によって、第１開閉装置１５が閉じるとともに排水装置２０，２０Ａがサンプリング容器１１の中の水道水を排水して、検査が終了して次回の検査までの間のインターバル期間に塩素センサ１７ｃのアノード１７ａ及びカソード１７ｂが空気中に露出された状態を維持するように制御される。
このように構成されているので、塩素センサ１７ｃのアノード１７ａとカソード１７ｂが水道水に浸かっている時間が非常に短くなる。簡易専用水道の毎日検査の場合であれば、塩素センサ１７ｃのアノード１７ａとカソード１７ｂが水道水に浸かっている時間は、例えば２４時間毎に３０分に満たない程度である。その結果、アノード１７ａとカソード１７ｂに付着する汚れも非常に僅かになり、アノード１７ａとカソード１７ｂをビーズやブラシで掃除しなくても遊離残留塩素の有無の検査に使用できる期間が飛躍的に延びる。塩素センサ１７ｃのアノード１７ａとカソード１７ｂを遊離残留塩素の有無の検査に使用できる期間を飛躍的に延ばせるので、自動水道水検査装置１，１Ａ，１ＡＡを用いれば、水道水検査の手間を省いて水道水検査を安価に行える。
【００３２】
（６−２）
自動水道水検査装置１Ａ，１ＡＡの水流発生装置１８，１８Ａは、図２及び図３に示されているように、噴射部１８Ａａ（さらに具体的にはオリフィス１８４が形成された流量調整機構１８０）を有している。サンプリング容器１１に向かう水道水の水圧が検査箇所ごとにほぼ一定であるので、噴射部１８Ａａから噴射される水道水の流速が一定の値で安定する。噴射部１８Ａａの噴射する水道水の流速が安定することから、アノード１７ａ及びカソード１７ｂの近傍に発生する所定流速以上の水流も安定するので、アノード１７ａ及びカソード１７ｂの間に発生する起電力も安定して遊離残留塩素の検査精度も向上する。
また、上述のように水流発生装置１８，１８Ａが構成されれば、水道水の圧力でサンプリング容器１１の中に水道水の水流を発生させることから、動力源や可動部品を必要としないので、構成が簡素で故障し難くかつ安価な自動水道水検査装置を提供できる。
【００３３】
（６−３）
遊離残留塩素の濃度に応じてアノード１７ａとカソード１７ｂの間に生じる起電力は流速依存性を有している。自動水道水検査装置１Ａ，１ＡＡによれば、給水管５１内の水圧のバラツキによって起電力の測定結果に生じる誤差を、サンプリング容器１１への給水の開始から水位センサ１９が所定水位に達したのを検知するまでの時間によって補償することにより、遊離残留塩素の有無の検査精度を向上させることができる。
また、所定水位に達したことと所定水位に達するまでの時間を計測するという簡単な構成で、補正が行なえるので、低コストで遊離残留塩素の検査精度の向上を図ることができる。
【００３４】
（６−４）
図２及び図３に示されている自動水道水検査装置１Ａ，１ＡＡは、エアポンプ２６によってサンプリング容器１１に貯留された水道水をサンプリング容器１１の排水口１１２からエアによって押出すことで排水を行うことから、排水部２２や第３流路ＦＣ３の高さを制限されないので、自動水道水検査装置１Ａ，１ＡＡの取り扱いが容易になる。
【００３５】
（６−５）
遊離残留塩素の濃度に応じてアノード１７ａとカソード１７ｂの間に生じる起電力は水温依存性を有している。自動水道水検査装置１ＡＡによれば、水温測定器である温度センサ２８により測定される、サンプリング容器１１に貯留された水道水の水温によって測定結果の補償を行うことができるので、遊離残留塩素の検査精度を向上させることができる。
（６−６）
サンプリング容器１１に給水する第１流路ＦＣ１以外の第２流路ＦＣ２を用いてパージした後に水道水検査を行うために、制御装置２１は、検査前に第１開閉装置１５を閉じるとともに第２開閉装置２４（さらに具体的には電磁弁２７ａ）を開いて接続部１２の上流にある給水管５１内に停滞していた水道水が新しい水道水に入れ替わるまでパージした後に第２開閉装置２４を閉じるとともに第１開閉装置１５を開く制御を行う。サンプリング容器１１を経由せずに第２流路ＦＣ２を使ってパージするので、サンプリング容器１１に水道水を貯留してから排水する場合に比べて時間を短縮することができる。また、パージをするときに塩素センサ１７ｃのアノード１７ａとカソード１７ｂに水が掛かるのを防止でき、パージによって塩素センサ１７ｃの寿命が短くなるのを防ぐことができる。
【００３６】
（７）変形例
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
（７―１）
上記実施形態では、サンプリング容器１１に円筒状の容器を用いたが、サンプリング容器１１の形状は円筒に限られるものではない。サンプリング容器１１の内部の側面で水流が乱されることの無いように、サンプリング容器１１の内部の側面は、滑らかに湾曲した形状であることがことましいが、例えば、水平断面の形状が楕円形、長円形又はドーナツ状であってもよい。また、底面１８２が平らではなくて例えばロート状になっていてもよい。
【００３７】
（７―２）
上記実施形態では、接続部１２は、給水管５１に固着されていてもよく、又は着脱可能に構成されていてもよい。
（７−３）
上記実施形態では、第１開閉装置１５、第２開閉装置に電磁弁１５ａ，２４ａを用いる場合について説明したが、これらは電磁弁に限られるものではなく、例えば電動弁を用いることもできる。
（７−４）
上記実施形態では、サンプリング容器１１の水道水の一部を排水するステップについて説明したが、毎日検査で複数回起電力の測定をする場合には、複数回測定する場合の初回測定動作を水道水の一部排水のステップとして、パージを行ってもよい。そのように初回測定動作を水道水の一部排水のステップとする場合には初回の測定結果は毎日検査のデータとしては用いない。なお、毎日検査で複数回起電力の測定をする場合には、初回のみ水道水の一部排水を行えばよい。
【００３８】
（７−５）
上記実施形態では、水道水の圧力がそれぞれの検査箇所ごとに毎日ほぼ一定であるが、サンプリング容器１１に導く水道水の圧力をさらに安定させるために、第１流路ＦＣ１のストレーナー１３の下流に圧力調節機構１４を設けてもよい（図１３参照）。なお、図１３に示されている自動水道水検査装置１Ｂでは、第１開閉装置１５が圧力調節機構１４の下流に配置され、色度及び濁度検査装置１６が第１開閉装置１５の下流に配置されているが、第１流路ＦＣ１における圧力調節機構１４と第１開閉装置１５と色度及び濁度検査装置１６の位置は入れ替わってもよい。また、色度及び濁度検査装置１６に代えて、制御装置２１によって制御されて色度及び濁度の測定を行う色度及び濁度測定装置をつけてもよい。
圧力調節機構１４は、サンプリング容器１１に向かう水道水の水圧を給水管５１の内部の水圧よりも低い一定水圧に調節する機能を有している。図１３に示されている水流発生装置１８Ｂは、水流形成部１８ａ以外に圧力調節機構１４を有している。圧力調節機構１４では、既に説明したように、サンプリング容器１１に向かう水道水の水圧が給水管５１内の水圧よりも低い一定の水圧に調節される。そのため、水流形成部１８ａに供給される水道水の水圧も、圧力調節機構１４で調整された一定の水圧と同じになる。この水流形成部１８ａには、上述の噴射部１８Ａａを用いることができる。その場合、遊離残留塩素の有無の検査が行われているときには、圧力調節機構１４で水道水の圧力が一定になり、オリフィス１８４から一定の流速で水道水が噴出されてサンプリング容器１１の中で旋回流が生じる。
図１３の自動水道水検査装置１Ｂは、圧力調節機構１４として定圧弁を用い、第１開閉装置１５として電磁弁１５ａを用い、第２開閉装置２４として電磁弁２４ａを用い、第３開閉装置２７として電磁弁２７ａを用いて構成することができる。
自動水道水検査装置１Ｂの水流発生装置１８Ｂは、図１３に示されているように、圧力調節機構１４（さらに具体的には定圧弁１４ａ）と水流形成部１８ａ（具体的には噴射部１８Ａａ（さらに具体的にはオリフィス１８４が形成された流量調整機構１８０））を有している。圧力調節機構１４でサンプリング容器１１に向かう水道水の水圧が給水管５１内の水圧よりも低い一定水圧に調節されるので、水流形成部１８ａが形成する水道水の流速が一定の値で安定する。水流形成部１８ａの形成する水道水の流速が安定することから、アノード１７ａ及びカソード１７ｂの近傍に発生する所定流速以上の水流も安定するので、アノード１７ａ及びカソード１７ｂの間に発生する起電力も安定して遊離残留塩素の検査精度も向上する。
【符号の説明】
【００３９】
１，１Ａ，１ＡＡ，１Ｂ      自動水道水検査装置
１１      サンプリング容器
１２      接続部
１５      第１開閉装置
１５ａ      電磁弁
１６      色度及び濁度検査装置
１７      遊離残留塩素検査装置
１７ａ      アノード
１７ｂ      カソード
１８，１８Ａ      水流発生装置
１８ａ      水流形成部
１９      水位センサ
２０，２０Ａ      排水装置
２１      制御装置
２３      分岐管継手
２４      第２開閉装置
２４ａ      電磁弁
２５      合流管継手
２６      エアポンプ
２７      第３開閉装置
２７ａ      電磁弁
【図１】
0006684132.tif 000002
【図２】
0006684132.tif 000003
【図３】
0006684132.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006684132.tif 000006
【図６】
0006684132.tif 000007
【図７】
0006684132.tif 000008
【図８】
0006684132.tif 000009
【図９】
0006684132.tif 000010
【図１０】
0006684132.tif 000011
【図１１】
0006684132.tif 000012
【図１２】
0006684132.tif 000013
【図１３】
0006684132.tif 000014