(57)【要約】    【課題】  検出室内に導入される検液の流れを利用した複数のビーズの動きによって正負電極の不純物を除去する残留塩素濃度検出装置において、正負電極の不純物除去を効率的に行う。    【解決手段】  検液が導入される検出室と、前記検出室内に収容される複数のビーズと、前記検出室内に配設され、前記検液を電気分解処理する正負電極と、前記検液を前記検出室に導入する導入手段とを備える。前記正負電極は、前記検出室の内部空間のうち前記複数のビーズが占めるビーズ領域内に位置するように配設される。前記導入手段は、前記ビーズ領域よりも上方位置において検液を導入し、且つ、導入された検液が該ビーズ領域の上面に対して斜め下方向を向くように構成される。【選択図】    図２
2005069814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検液を電気分解することによって該検液中に含まれる残留塩素濃度を検出し得るように構成された残留塩素濃度検出装置であって、
前記検液が導入される検出室と、
前記検出室内に収容される複数のビーズと、
前記検出室内に配設され、前記検液を電気分解処理する正負電極と、
前記検液を前記検出室に導入する導入手段とを備え、
前記正負電極は、前記検出室の内部空間のうち前記複数のビーズが占めるビーズ領域内に位置するように配設されており、
前記導入手段は、前記ビーズ領域よりも上方位置において検液を導入し、且つ、導入された検液が該ビーズ領域の上面に対して斜め下方向を向くように構成されていることを特徴とする残留塩素濃度検出装置。
【請求項２】
前記導入手段は、前記ビーズ領域よりも上方において前記検出室内に開口し、且つ、前記ビーズ領域の上面に対して斜め下方を向く供給開口を有していることを特徴とする請求項１に記載の残留塩素濃度検出装置。
【請求項３】
前記導入手段の供給開口は、中心軸線が前記ビーズ領域の上面に対して３０゜〜６０゜の角度で傾斜されていることを特徴とする請求項２に記載の残留塩素濃度検出装置。
【請求項４】
前記導入手段の供給開口は、平面視において、前記正極及び前記負極の間に位置していることを特徴とする請求項２又は３に記載の残留塩素濃度検出装置。
【請求項５】
前記導入手段の供給開口は、平面視において、導入された検液が該正極及び負極の中心を結ぶ仮想線に対して略直交する方向を向くように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の残留塩素濃度検出装置。
【請求項６】
前記検出室は底面壁及び周壁を有し、
前記正負電極は前記検出室の底壁面に配設されており、
前記導入手段の供給開口は、前記周壁のうち，前記ビーズ領域の上面よりも上方位置を向いて開口していることを特徴とする請求項２から５の何れかに記載の残留塩素濃度検出装置。
【請求項７】
前記検出室は略円筒形とされていることを特徴とする請求項６に記載の残留塩素濃度検出装置。
【請求項８】
前記検出室は、前記正負電極が配設され且つ前記ビーズが収容される下部空間と、該下部空間の上方に位置する上部空間であって、検液の流通を許容し且つ前記ビーズの通過を防止する仕切り部材を介して該下部空間と区画された上部空間とを含み、
前記上部空間は、導入路及び排出路を介して検液の採取源と流体的に接続されており、
前記導入手段は、前記導入路から分岐されていることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の残留塩素濃度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽，プール，浄水場，受水槽，高架水槽又はクーリングタワー等における水等の検液に含まれる残留塩素の濃度を測定する残留塩素濃度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検液が導入される検出室と、該検出室内に配設され、検液を電気分解処理する正負電極とを備え、該正負電極によって電気分解される際の電流値に基づき検液の残留塩素を検出する残留塩素濃度検出装置は、従来から、種々提案され、実施されている。
【０００３】
この種の残留塩素濃度検出装置においては、前記正負電極の表面に付着する不純物を除去して該正負電極の感度低下を防止することで、残留塩素濃度の正確な検出を行うことができる。
【０００４】
斯かる観点から、本件出願人は、短筒状検出室の底面に前記正負電極を配設し、且つ、該検出室内に正負電極研磨用の複数のビーズを収容すると共に、検液が前記短筒状検出室に対して略接線方向に導入されるように構成した残留塩素濃度検出装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００５】
該従来の残留塩素濃度検出装置は、前記短筒状検出室内に導入される検液が、該検出室の内周に沿って旋回する為、前記ビーズを前記正負電極に安定的に衝突させることができ、これにより、該正負電極の表面に付着した不純物を効率良く除去できるという利点を有しているが、その一方で、改善の余地がある。
【０００６】
即ち、該従来の残留塩素濃度検出装置は、検液を導入する導入手段が、前記検出室のビーズ領域内に開口している。斯かる構成においては、前記複数のビーズのうちの一部が、前記導入手段を介して導入される検液の流れによって、前記正負電極から離間する上方へ巻き上げられ、該正負電極の研磨作用に寄与しなくなる恐れがある。
【特許文献１】特許第３３８４９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記新たな課題に着目してなされたものであり、検出室内に導入される検液の流れを利用した複数のビーズの動きによって正負電極の不純物を除去する残留塩素濃度検出装置において、正負電極の不純物除去を効率的に行える構造簡単な残留塩素濃度検出装置の提供を一の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記目的を達成するために、検液を電気分解することによって該検液中に含まれる残留塩素濃度を検出し得るように構成された残留塩素濃度検出装置であって、前記検液が導入される検出室と、前記検出室内に収容される複数のビーズと、前記検出室内に配設され、前記検液を電気分解処理する正負電極と、前記検液を前記検出室に導入する導入手段とを備え、前記正負電極は、前記検出室の内部空間のうち前記複数のビーズが占めるビーズ領域内に位置するように配設されており、前記導入手段は、前記ビーズ領域よりも上方位置において検液を導入し、且つ、導入された検液が該ビーズ領域の上面に対して斜め下方向を向くように構成されている残留塩素濃度検出装置を提供する。
【０００９】
一態様においては、前記導入手段は、前記ビーズ領域よりも上方において前記検出室内に開口し、且つ、前記ビーズ領域の上面に対して斜め下方を向く供給開口を有し得る。
斯かる一態様において、好ましくは、前記導入手段の供給開口は、中心軸線が前記ビーズ領域の上面に対して３０゜〜６０゜の角度で傾斜される。
又、該一態様において、好ましくは、前記導入手段の供給開口が、平面視において、前記正極及び前記負極の間に位置するように構成される。
より好ましくは、前記供給開口は、平面視において、導入された検液が該正極及び負極の中心を結ぶ仮想線に対して略直交する方向を向くように構成される。
又、該一態様において、前記検出室が底面壁及び周壁を有し、且つ、前記正負電極が前記検出室の底壁面に配設される場合には、好ましくは、前記導入手段の供給開口は、前記周壁のうち，前記ビーズ領域の上面よりも上方位置を向いて開口される。
該一態様において、より好ましくは、前記検出室は略円筒形とされる。
【００１０】
さらに、前記検出室は、前記正負電極が配設され且つ前記ビーズが収容される下部空間と、該下部空間の上方に位置する上部空間であって、検液の流通を許容し且つ前記ビーズの通過を防止する仕切り部材を介して該下部空間と区画された上部空間とを含み得る。
前記上部空間は、導入路及び排出路を介して検液の採取源と流体的に接続され、前記導入手段は、前記導入路から分岐される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る残留塩素濃度検出装置によれば、検出室内に収容された複数のビーズの略全量又は大部分を正負電極に効率的に衝突させることができ、これにより、正負電極に付着した不純物を効率的に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る残留塩素濃度検出装置を実施するための一最良の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施の形態に係る残留塩素濃度検出装置１の模式側面図である。又、図２及び図３は、それぞれ、図１におけるII-II線及びIII-III線に沿った模式断面図である。
【００１３】
前記残留塩素濃度検出装置１は、浴槽，プール，浄水場，受水槽，高架水槽又はクーリングタワー等の水等の検液を電気分解することによって、該検液中に含まれる残留塩素濃度を検出し得るように構成されている。
具体的には、該残留塩素濃度検出装置１は、図１及び図２に示すように、前記検液が導入される検出室１０と、前記検出室１０内に収容される複数のビーズ２０と、前記検出室１０内に配設され、前記検液を電気分解処理する正負電極３０ａ，３０ｂと、前記検液を前記検出室１０に導入する導入手段４０とを備えている。
【００１４】
前記検出室１０は、種々の形状を有し得る。
本実施の形態に係る前記残留塩素濃度検出装置１は、装置本体２を有しており、該装置本体２に形成した筒状の中空部が前記検出室１０を構成するようになっている。
詳しくは、前記残留塩素濃度検出装置１は、装置本体２と、該装置本体に形成された筒状中空部の上方開口及び下方開口をそれぞれ閉塞する上部蓋部材３及び下部蓋部材４とを備えている。
斯かる形態においては、前記上部蓋部材３及び下部蓋部材４が、それぞれ、前記検出室１０の上面壁及び底面壁を形成し、且つ、前記筒状中空部の内周面が前記検出室１０の周壁を形成する。
【００１５】
好ましくは、前記検出室１０は、前記正負電極３０ａ，３０ｂが配設され且つ前記ビーズ２０が収容される下部空間１２と、該下部空間１２の上方に位置する上部空間１１とを有し得る。
斯かる形態においては、前記残留塩素濃度検出装置１は、前記検液が上部空間１１及び下部空間１２の間を流通することを許容し、且つ、前記ビーズ２０が前記下部空間１２から上部空間１１へ流出するのを防止する仕切り部材５を備えることができる。
該仕切り部材５として、例えば、耐摩耗性のチタン，ステンレス，合成樹脂製の網体であるネットを用いることができる。
【００１６】
前記ビーズ２０は、前記検出室１０内へ導入される検液の流れを利用して、前記正負電極３０ａ，３０ｂの表面と衝突し、これにより、該正負電極３０ａ，３０ｂの表面に付着した不純物を除去し得るようになっている。
該ビーズ２０は、前記作用を奏する限り、種々の材質及び種々の形状寸法を有し得る。例えば、該ビーズ２０は、０．７ｍｍφ〜１．２ｍｍφのガラスビーズを用いることができる。
【００１７】
前記正負電極３０ａ，３０ｂは、前記検液と接触すると共に、前記検出室１０内に収容された複数ビーズ２０と接触し得るように、前記検出１０内に配設されている。
より詳しくは、前記複数のビーズ２０は、前記検出室１０内に検液が導入されない状態又は検液の流れが停止されている状態等の定常状態において、該検出室１０における内部空間の下方に集約されている。
前記正負電極３０ａ，３０ｂは、斯かる定常状態において、前記複数のビーズ２０によって覆われる位置、即ち、前記検出室１０の内部空間のうち，定常状態において前記複数のビーズ２０が占めるビーズ領域内の位置に、配設されている。
なお、本実施の形態においては、該正負電極３０ａ，３０ｂは、前記検出室１０の底面壁（前記下部蓋部材４の上面）に配設されている。
【００１８】
図３に示すように、正極３０ａは、負極３０ｂよりも表面積が狭くされている。
これは、電気分解量を可及的に減らして該電気分解による検液の組成変化を防止しつつ、電気分解時に負極表面に析出する不純物による測定条件の変化を可及的に防止するためである。
具体的には、正極３０ａの表面積は負極３０ｂの表面積の３／５〜１／１００程度とすることができる。
該正負電極３０ａ，３０ｂは、検液を電気分解し得る限り種々の材質を採用し得る。一般的には、該正負電極３０ａ，３０ｂは、白金、銀、金、塩化銀等の貴金属を用いて形成される。
【００１９】
前記導入手段４０は、前記ビーズ領域よりも上方位置において検液を導入し、且つ、導入された検液が該ビーズ領域の上面２１に対して斜め下方向を向くように構成されている。
即ち、該導入手段４０は、導入される検液が前記複数のビーズ２０によって形成されるビーズ領域の上面２１に対して斜めに当たるように、構成されている。
【００２０】
本実施の形態においては、前記導入手段の供給開口４１を、前記ビーズ領域より上方に位置させ、且つ、該ビーズ領域の上面２１に対して斜め下方向を向くように配設している。
好ましくは、前記導入手段４０の供給開口４１は、前記ビーズ領域の上面２１に対する検液の入射角がαが１゜〜８９゜、より好ましくは、３０゜〜６０゜とされる。
【００２１】
なお、本実施の形態においては、前記導入手段の供給開口４１を、前記ビーズ領域より上方に位置させ、且つ、該ビーズ領域の上面２１に対して斜め下方向を向くように配設したが、これに代えて、供給開口４１とビーズ領域との間に検液を該ビーズ領域の上面に対して斜め下方に向けるガイド部材を設けることも可能である。
斯かるガイド部材を備える場合には、前記供給開口４１は任意方向を向くことができる。
【００２２】
斯かる構成の残留塩素濃度検出装置１においては、下記効果を得ることができる。
図４は、下方空間１２における検液流れを側面から視た模式図である。又、図５は、下方空間１２における検液流れを平面から視た模式図である。
【００２３】
前述の通り、前記残留塩素濃度検出装置１は、検液を検出室１０内に導入する導入手段４０の供給開口４１が前記ビーズ領域の上面２１よりも上方に位置している。
斯かる構成により、前記導入手段４０を介して導入される検液は、前記複数のビーズ２０の全量を下方へ押動し、これにより、前記複数のビーズ２０の略全量又は大部分が前記ビーズ領域内に配設された正負電極３０ａ，３０ｂと効率的に衝突する。従って、該正負電極３０ａ，３０ｂの表面に付着した不純物が前記複数のビーズ２０によって効率的に除去される。
【００２４】
又、斯かる構成によれば、前記複数のビーズが前記正負電極３０ａ，３０ｂの表面近傍に集約されることになり、これにより、前記検液中の気泡が該正負電極３０ａ，３０ｂの表面に到達することが防止される。従って、前記気泡に起因する検出誤差を有効に防止できる。
【００２５】
さらに、本実施の形態に係る残留塩素濃度検出装置１においては、前記検液の流れが垂直下向きではなく、斜め下方を向くように構成されている。
斯かる構成により、前記導入手段４０から供給された検液は、図４に示すように、前記ビーズ２０が収容された下部空間１２内において、水平軸回りの旋回流を形成し、これにより、該複数ビーズ２０と正負電極３０ａ，３０ｂとの衝突効率が向上するようになっている。
【００２６】
即ち、前記検液の流れを垂直下向きに形成すると、垂直下向きに供給される検液の流れと、前記検出室１０の底面壁に当たって垂直上向きに逆流する検液の流れとによって、前記下部空間１２内に乱流が生じ、これにより、複数ビーズ２０の前記正負電極３０ａ，３０ｂとの衝突効率が悪化することになる。
これに対して、本実施の形態においては、検液が斜め下方を向いた状態で導入されるため、前記検出室１０の下部空間１２内には略水平軸回りに旋回流が形成される。
従って、複数ビーズ２０と正負電極３０ａ，３０ｂとの衝突効率を向上させることができる。
【００２７】
又、本実施の形態においては、前記導入手段の供給開口４１が前記正極３０ａ及び前記負極３０ｂの方向を直接向かないように構成されており、これにより、該正負電極３０ａ，３０ｂの耐久性を向上させている。
即ち、前記供給口４１から供給される検液中には気泡が混在している。該気泡は、検液の供給速度よりも速い速度で移動する為、前記供給開口４１が前記正負電極３０ａ，３０ｂを向いていると、前記正負電極３０ａ，３０ｂに大きな負荷が掛かる。
斯かる点に鑑み、本実施の形態においては、前記導入手段の供給開口４１が前記正極３０ａ及び前記負極３０ｂの方向を直接向かないように構成されている。
【００２８】
さらに、図示の形態におけるように、前記正負電極３０ａ，３０ｂが前記検出室１０の底面壁に配設されている場合には、好ましくは、前記導入手段４０の供給開口４１を、前記収容室１０の周壁のうち，前記ビーズ領域の上面２１よりも上方位置へ向けることができる。
斯かる構成を備えることにより、略水平軸回りの前記旋回流をより効率的に形成できると共に（図４参照）、検液中の前記気泡が前記正負電極３０ａ，３０ｂへ到達することを有効に防止している。
即ち、前記構成を備えることにより、前記供給開口４１から供給された検液は、まず、前記収容室１０の周壁に衝突し、これにより、該検液中の気泡が脱離される。従って、前記気泡が前記正負電極３０ａ，３０ｂへ到達することを有効に防止できる。
なお、図示の形態においては、前述の通り、前記導入手段４０として、前記導入配管に形成した連通孔を用いている。斯かる形態においては、該連通孔の中心軸４０ａが、前記ビーズ領域の上面２１よりも上方位置で前記収容室１０の周壁と交差するものとされる。
【００２９】
より好ましくは、図１〜図３に示すように、前記導入手段４０の供給開口４１を、平面視において、前記正極３０ａ及び前記負極３０ｂの間に位置させ、且つ、導入された検液が正極３０ａ及び負極３０ｂの中心を結ぶ仮想線Ｌに対して略直交する方向を向くように構成することができる。
斯かる構成を備えることにより、水平軸回りの前記旋回流（図４参照）に加えて、平面視で視た場合に、正極３０ａ及び負極３０ｂの各中心位置回りの旋回流を形成することができる（図５参照）。
従って、前記複数のビーズ２０を正極３０ａ及び負極３０ｂの表面により効率的に衝突させることができ、該正負電極３０ａ，３０ｂに付着した不純物をより効率的に除去することができる。
【００３０】
さらに好ましくは、前記供給開口４１から供給される検液が衝突する前記下方空間１２の周壁を略円筒形とすることができる。
斯かる構成を備えることにより、前記正極３０ａ及び負極３０ｂの各中心位置回りの前記旋回流をより効率的に形成することができる。
【００３１】
ここで、本実施の形態に係る残留塩素濃度検出装置１の適用システムについて、浴槽への適用を例にとって説明する。
図６は、前記残留塩素濃度検出装置１を公衆浴場等の浴槽システム１００に適用した場合の模式フロー図である。
【００３２】
図６に示すように、前記浴槽システム１００は、検液採取源となる浴槽１２０と、一端部及び他端部が前記浴槽１２０に連通された主循環路１１０Ａ及び検出用循環路１１０Ｂとを備え、循環ポンプ１２４によって前記浴槽１２０内の水（湯）を前記主循環路１１０Ａ及び検出用循環路１１０Ｂを介して循環させ得るようになっている。
【００３３】
図示の浴槽システム１００においては、前記循環ポンプ１２４は前記主循環路１１０Ａに介挿されている。
より詳しくは、前記主循環路１１０Ａには、バランシングタンク１２１，ヘアーキャッチャー１２２，オゾナイザ１２３，濾過器１２５及び熱交換器１２６が介挿されており、該熱交換器１２６で加熱された後に前記浴槽１２０へ再び戻るようになっている。
【００３４】
前記検出用循環路１１０Ｂは、前記濾過器１２５から水（湯）を検液として取り出し、前記残留塩素濃度検出装置１にて残留塩素を検出した後に、該検液を前記主循環路１１０Ａへ戻し得るようになっている。
なお、図６中の符号１２７，１２８及び１３０は、それぞれ、次亜塩素酸ナトリウムタンク，注入ポンプ及びコントローラである。
前記コントローラ１３０は、前記残留塩素濃度検出装置１にて検出された電流値を入力し、該入力値が所定の基準濃度を下回っていれば、前記注入ポンプを作動させて前記次亜塩素酸ナトリウムタンク１２７から薬剤を前記主循環路１１０Ａへ供給し、これにより、前記浴槽１２０内の水（湯）の残留塩素濃度が所定範囲内に収まるようになっている。
【００３５】
前述の通り、前記残留塩素濃度検出装置１は、検液採取源となる前記浴槽１２０から検液を導入し、且つ、導入された検液を、再び、前記浴槽１２０へ戻し得るように構成されている。
詳しくは、前記検出用循環路１１０Ｂは、前記残留塩素濃度検出装置１を挟んで検液搬送方向上流側及び下流側に位置する導入路５０及び排出路６０を有している。
そして、前記導入路５０及び排出路６０は、前記検出室１０に連通されている。
好ましくは、前記導入路５０及び前記排出路６０は、それぞれ、前記検出室１０の上部空間１１に連通される。
【００３６】
このように、前記残留塩素濃度検出装置１は、導入路５０及び排出路６０を含む検出用循環路１１０Ｂに介挿されており、前記導入手段４０は、前記導入路５０内を流れる流体の一部を検液として前記検出室１０内に導入し得るように構成されている。
図示の形態においては、前記導入路５０として導入配管を用いており、前記導入手段４０として該導入配管に穿孔された連通孔を用いている。
該連通孔は、軸線４０ａが前記ビーズ領域の上面２１に対して傾斜するように構成されており、これにより、該連通孔の外端開口（供給開口４１）がビーズ領域の上面２１に対して斜め下方向を向くようになっている。
【００３７】
なお、図示の形態においては、前記導入手段４０として連通孔を用いたが、これに代えて、前記導入配管にノズルを設け、該ノズルが導入手段４０を形成するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明に係る残留塩素濃度検出装置の一実施の形態の模式縦断側面図である。
【図２】図２は、図１におけるII-II線断面図である。
【図３】図３は、図１におけるIII-III線断面図であって、複数のビーズを取り除いた状態を示している。
【図４】図４は、図１〜図３に示す残留塩素濃度検出装置における下方空間内の検液流れの側面視模式図である。
【図５】図５は、図１〜図３に示す残留塩素濃度検出装置における下方空間内の検液流れの平面視模式図である。
【図６】図６は、図１〜図３に示す残留塩素濃度検出装置を浴槽システムに適用した場合の模式フロー図である。
【符号の説明】
【００３９】
１                残留塩素濃度検出装置
１０              検出室
１１              上部空間
１２              下部空間
２０              複数のビーズ
２１              ビーズ領域の上面
３０ａ，３０ｂ    正負電極
４０              導入手段
４１              供給開口
５０              導入路
６０              排出路
【図１】
2005069814.tif 000003
【図２】
2005069814.tif 000004
【図３】
2005069814.tif 000005
【図４】
2005069814.tif 000006
【図５】
2005069814.tif 000007
【図６】
2005069814.tif 000008