JP4174826B2

JP4174826B2 - Residual chlorine meter

Info

Publication number: JP4174826B2
Application number: JP2003159198A
Authority: JP
Inventors: 洋一鹿取; 武志植田; 順子平野; 尚北本
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2023-06-04
Also published as: JP2004361209A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、残留塩素計に関するものであり、詳しくは、水中の残留塩素を測定する装置における検出部分の指示極の洗浄機構に改良を加えた残留塩素計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術における残留塩素計の電極構造は、ポーラログラフ方式を利用して水中の残留塩素濃度を測定する場合、高感度及び感度の安定化を実現するため、指示極近傍の拡散槽の薄膜化及び汚れ付着防止を行う必要がある。従来の残留塩素計では、モータを利用して指示極をガラスビーズの中で一定速度で回転させ、拡散槽の薄膜化、汚れ付着防止を行い高感度、長期安定した測定を可能にしている。
そのポーラログラフ方式の電極を洗浄する構造は、図２に示すように、検水を流すための容器を２部屋１１１ａ、１１１ｂに分離し、一方の部屋１１１ａに対極１１２を配置し、もう一つの他方の部屋１１１ｂに回転金属棒１１３を配置する。そして、この回転金属棒１１３の下部位置に作用極１１４を設け、その設けた作用極１１４が埋もれるほどのガラスビーズ１１５を敷き詰めた構造にする。このような構造の、所謂、回転電極において、作用極１１４は回転しているため、検水中のガラスビーズ１１５がこの作用極１１４に常時接触することにより電極の洗浄を行う。
【０００３】
他の残留塩素計の電極構造は、サンプル流入ノズルから流入した水流にセラミックスビーズを指示極に衝突して電極表面の洗浄を行い、長期安定した測定を行うもので、その電極を洗浄する構造は、図３に示すように、長尺筒型形状の測定槽１２１の底部側壁面に指示極１２２を臨ませて配置し、その上部鉛直方向の位置に対極１２３を臨ませて配置する。そして、指示極１２２と対向する位置に検水を噴射するサンプル流入ノズル１２４を備え、対極１２３の上部位置にサンプル排出口１２５を備え、測定槽１２１の底部にセラミックスビーズ１２６を敷き詰めた構造にする。
【０００４】
このような構造の電極において、サンプル流入ノズル１２４からのサンプル水の噴射により、セラミックスビーズ１２６が指示極１２２の臨んだ部位に衝突して押し当てられながら上方向に流され、自重により下がってきたセラミックスビーズ１２６がサンプル流入ノズル１２４の噴射で再び指示極１２２の臨んだ部位に当たりながら押し上げられることを繰り返し行うことで、指示極１２２の洗浄を行う。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−９８１４３号公報（第２頁第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術で説明したポーラログラフ方式の電極構造は、回転機構部分を持つため、モータシャフト、伝達ベルト、ギヤ、軸受け等の機構部分を多く有することから高価で、且つ複雑な機械設計が必要である。製品の性質上連続運転がなされるため、寿命、モータシャフト錆等の弊害が発生するという問題がある。
【０００７】
又、セラミックスビーズを旋回させる電極構造においては、指示極表面が鉛直方向に平行に位置しているため、高い位置まで、セラミックスビーズを持ち上げる必要があるため、多量のサンプル水量が必要であり、また、セラミックスビーズの衝突する力が大きいことから、指示極の損傷が大きいという問題がある。
【０００８】
従って、残留塩素濃度を測定するための検水を流す測定槽に設けた電極に対して洗浄ビーズで洗浄する手法が、モータを使用しないで高感度、長期安定して測定可能な計測機器であって、しかも、指示極を水平方向何度か傾けることにより、少流量化、高感度化、感度安定性、電極損傷回避を実現できる電極構造に解決しなければならない課題を有する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る残留塩素計は、次に示す構成にすることである。
【００１０】
（１）残留塩素計は、サンプル水を溜める長尺筒型形状の測定槽の底部に設けた指示極と、前記測定槽の側壁面に設けた比較極とを浸潰し、これらの電極間に電圧を印加し、電極間に流れる電流に基づきサンプル水中の塩素濃度を測定する残留塩素計であって、前記測定槽の底部に設けた指示極の底部面を傾斜面にすると共に、この傾斜面にノズルからのサンプル水を噴射させることで前記指示極の傾斜面上に洗浄ビーズを当接させながら旋回させる水流噴射手段を設けたことである。
（２）前記水流噴射手段は、サンプル水を流入するノズルを、前記指示極の傾斜面の低部側で前記測定槽の長尺方向に対して直交する方向に設けたことを特徴とする（１）に記載の残留塩素計。
（３）前記水流噴射手段は、前記ノズルの開口部を前記指示極の傾斜面に沿った楕円形状に形成した（１）又は（２）に記載の残留塩素計。
【００１１】
このように、測定槽の底部に設けた指示極の面を傾斜面にし、その傾斜面にサンプル水を噴射させるようにして洗浄ビーズを旋回させることで、洗浄ビーズが直接指示極の傾斜面に当たることなく、いわば擦ることで、指示極の面の損傷を防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る残留塩素計の実施形態について、図面を参照して、以下、説明する。
【００１３】
本発明に係る残留塩素計は、図１に示すように、サンプル水が流れているヘッドパイプ１１からサンプル水を供給してサンプル水に含まれている残留塩素の濃度を電極で検出する塩素検出部１２と、この塩素検出部１２の電極間に電圧を印加し、その電極間を流れる電流に基づき残留塩素の濃度を測定する測定部１３とからなる。
【００１４】
塩素検出部１２は、サンプル水が溜められる長尺筒型形状に形成した測定槽１４と、この測定槽１４の中間位置よりも上部位置に設けたサンプル排水口１５よりも下部側近傍位置の側壁面に設置した対極１６と、測定槽１４の底部側壁面に測定槽１４と直交方向からサンプル水を噴射させるサンプル流入ノズル１７と、測定槽１４の底部に臨ませて配置され、サンプル流入ノズル１７側が低い傾きαの傾斜面１８で形成した指示極１９と、指示極１９の傾斜面１８上に配置され、サンプル流入ノズル１７から噴射されるサンプル水により、傾斜面１８と摩擦係合させて旋回するセラミックスビーズ（洗浄ビーズ）２０と、を備えている。
【００１５】
サンプル流入ノズル１７の開口断面形状は、指示極１９の傾斜面１８に沿って楕円形状に形成されている。このように楕円形状にすることで、傾斜面１８全体に亘って満弁なくセラミックスビーズ２０を当接させながら上方向に旋回させ、自重で戻ってきたセラミックスビーズ２０を再度傾斜面１８に当接させることを繰り返すことができる。
【００１６】
このような構造からなる残留塩素計においては、測定槽１４内で、サンプル流入ノズル１７から流入した水流によりセラミックスビーズ２０が指示極１９の傾斜面１８を擦りながら動くことで、指示極１９表面の洗浄を行う。このとき、長尺な円筒形状を有する測定槽１４内のセラミックスビーズ２０は、噴射水流により指示極１９の傾斜面１８を擦りながら動いた後は、重力により再び噴射口のところに戻ってくるといった一連の動作を繰り返す。傾斜面１８にセラミックスビーズ２０を擦るように当接することで、面に直接衝突させての接触ではないため、指示極１９の損傷を極力抑えることができる。
【００１７】
このような構造にしたことで、以下に示すような様々な作用効果を得ることができる。
・先ず、サンプル水の噴射水流を利用して洗浄していることから、機械的駆動機構が不要になり、構造自体が簡素化されてコストダウンが可能になる。
・又、モータの定期保守、定期交換、トラブル対応がなくなり、消費電力がゼロになる。
・殆どの部分をプラスチックで作製することができることから軽量化が図れる。
・ノズル径が小径であり、且つセラミックスビーズが効率良く動けるような測定槽形状であるため、小型化、小流量化が図れる。
・サンプル流入ノズル１７が楕円形状を有するため、指示極１９に満遍なくセラミックスビーズ２０を擦りながら当接し、高感度、感度安定性が得られる。
・セラミックスビーズ２０が指示極１９の傾斜面に擦りながら当接することで、指示極１９の損傷を回避できる。
【００１８】
【発明の効果】
上記説明したように、本発明に係る残留塩素計は、指示極を傾斜面にし、その傾斜面に沿って水流を噴射させて洗浄ビーズを旋回させるようにしたことで、指示極の面に直接洗浄ビーズが衝突することなく、指示極の損傷を極力抑えることができると共に、傾斜面に沿って洗浄ビーズを旋回させることができるため、サンプル水の水量が少なくとも洗浄ビーズの旋回を効率よく行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る残留塩素計の電極構造を略示的に示した断面図である。
【図２】従来技術における残留塩素計の電極構造を略示的に示した断面図である。
【図３】従来技術における残留塩素計の電極構造を略示的に示した断面図である。
【符号の説明】
１１ヘッドパイプ
１２塩素検出部
１３測定部
１４測定槽
１５サンプル排水口
１６対極
１７サンプル流入ノズル
１８傾斜面
１９指示極
２０セラミックスビーズ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a residual chlorine meter, and more particularly, to a residual chlorine meter in which a cleaning mechanism for an indicator electrode of a detection portion in an apparatus for measuring residual chlorine in water is improved.
[0002]
[Prior art]
When measuring the residual chlorine concentration in water using the polarographic method, the electrode structure of the residual chlorine meter in the prior art is made thin and dirty in the diffusion tank near the indicator electrode in order to achieve high sensitivity and stabilization of sensitivity. It is necessary to prevent adhesion. In the conventional residual chlorine meter, the indicator electrode is rotated at a constant speed in a glass bead using a motor to make the diffusion tank thin and prevent dirt from being attached, enabling highly sensitive and stable measurement over a long period of time.
As shown in FIG. 2, the structure for cleaning the polarographic electrode is divided into two chambers 111a and 111b, and a counter electrode 112 is disposed in one chamber 111a, and the other is separated from the other. The rotating metal rod 113 is disposed in the room 111b. Then, a working electrode 114 is provided at a lower position of the rotating metal rod 113, and the glass beads 115 are laid so that the provided working electrode 114 is buried. In the so-called rotating electrode having such a structure, the working electrode 114 is rotating, so that the glass beads 115 in the test water are always in contact with the working electrode 114 to clean the electrode.
[0003]
The other electrode structure of the residual chlorine meter is to wash the electrode surface by colliding ceramic beads against the water flow that flows from the sample inflow nozzle and cleaning the electrode surface for a long period of time. As shown in FIG. 3, the indicator electrode 122 is disposed facing the bottom side wall surface of the long cylindrical tank 121, and the counter electrode 123 is disposed facing the upper vertical direction. A sample inflow nozzle 124 for injecting test water is provided at a position opposite to the indicator electrode 122, a sample discharge port 125 is provided at an upper position of the counter electrode 123, and ceramic beads 126 are laid on the bottom of the measurement tank 121. .
[0004]
In the electrode having such a structure, the ceramic beads 126 are caused to flow upward while being collided with and pressed against the portion where the indicator electrode 122 is faced by the injection of the sample water from the sample inflow nozzle 124, and have been lowered by its own weight. The indicator electrode 122 is cleaned by repeatedly performing the ceramic beads 126 being pushed up while being again contacted with the portion facing the indicator electrode 122 by the injection of the sample inflow nozzle 124.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2003-98143 A (page 2 Fig. 2)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the polarographic electrode structure described in the prior art has a rotation mechanism portion, it has many mechanism portions such as a motor shaft, a transmission belt, a gear, and a bearing, so that it is expensive and requires a complicated mechanical design. is there. Since continuous operation is performed due to the nature of the product, there is a problem that harmful effects such as life and motor shaft rust occur.
[0007]
In addition, in the electrode structure for rotating the ceramic beads, since the indicator electrode surface is located in parallel to the vertical direction, it is necessary to lift the ceramic beads to a high position, which requires a large amount of sample water. Since the impact force of the ceramic beads is large, there is a problem that the indicator electrode is greatly damaged.
[0008]
Therefore, the method of washing the electrodes provided in the measurement tank that flows the sample water for measuring the residual chlorine concentration with washing beads is a measuring instrument that can measure with high sensitivity and long-term stability without using a motor. In addition, there is a problem that must be solved to an electrode structure that can realize flow reduction, high sensitivity, sensitivity stability, and avoidance of electrode damage by tilting the indicator electrode several times in the horizontal direction.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the residual chlorine meter according to the present invention is configured as follows.
[0010]
(1) The residual chlorine meter immerses the indicator electrode provided at the bottom of the long cylindrical tank for collecting sample water and the reference electrode provided on the side wall surface of the measurement tank, and between these electrodes A residual chlorine meter that applies a voltage and measures the chlorine concentration in the sample water based on the current flowing between the electrodes, wherein the bottom surface of the indicator electrode provided at the bottom of the measurement tank is an inclined surface, and the inclined surface In this case, the water jetting means for rotating the cleaning beads in contact with the inclined surface of the indicator electrode by jetting the sample water from the nozzle is provided.
(2) The water flow injection means is characterized in that a nozzle for flowing sample water is provided in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the measurement tank on the lower side of the inclined surface of the indicator electrode ( Residual chlorine meter as described in 1).
(3) The residual flow meter according to (1) or (2), wherein the water jet means has an opening of the nozzle formed in an elliptical shape along the inclined surface of the indicator electrode.
[0011]
In this way, the cleaning bead directly hits the inclined surface of the indicator electrode by making the indicator electrode surface provided at the bottom of the measurement tank an inclined surface and swirling the cleaning beads so that the sample water is jetted onto the inclined surface. In other words, the surface of the indicator electrode can be prevented from being damaged by rubbing.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of a residual chlorine meter according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0013]
As shown in FIG. 1, the residual chlorine meter according to the present invention supplies sample water from a head pipe 11 through which sample water flows and detects the concentration of residual chlorine contained in the sample water with an electrode. And a measuring unit 13 that applies a voltage between the electrodes of the chlorine detecting unit 12 and measures the concentration of residual chlorine based on a current flowing between the electrodes.
[0014]
The chlorine detector 12 has a measuring tank 14 formed in a long cylindrical shape in which sample water is stored, and a side closer to the lower side than the sample drain 15 provided at an upper position than the intermediate position of the measuring tank 14. The counter electrode 16 installed on the wall surface, the sample inflow nozzle 17 for injecting the sample water from the direction orthogonal to the measurement tank 14 onto the bottom side wall surface of the measurement tank 14, and the sample inflow nozzle 17 are arranged facing the bottom of the measurement tank 14. The indicator electrode 19 formed by the inclined surface 18 having a low inclination α on the side and the inclined surface 18 disposed on the inclined surface 18 of the indicator electrode 19 and swiveling by frictional engagement with the inclined surface 18 by the sample water sprayed from the sample inflow nozzle 17 Ceramic beads (washing beads) 20 to be used.
[0015]
The opening cross-sectional shape of the sample inflow nozzle 17 is formed in an elliptical shape along the inclined surface 18 of the indicator electrode 19. By making the oval shape in this way, the ceramic beads 20 are swung upward while abutting the ceramic bead 20 over the entire inclined surface 18, and the ceramic bead 20 returned by its own weight is brought into contact with the inclined surface 18 again. Can be repeated.
[0016]
In the residual chlorine meter having such a structure, the ceramic beads 20 move while rubbing the inclined surface 18 of the indicator electrode 19 by the water flow flowing in from the sample inlet nozzle 17 in the measurement tank 14, thereby Wash. At this time, after the ceramic beads 20 in the measuring tank 14 having a long cylindrical shape move while rubbing the inclined surface 18 of the indicator electrode 19 by the jet water flow, the ceramic beads 20 return to the jet port again by gravity. Repeat a series of actions. By abutting the ceramic beads 20 against the inclined surface 18 so as not to contact directly with the surface, damage to the indicator electrode 19 can be suppressed as much as possible.
[0017]
By adopting such a structure, various functions and effects as described below can be obtained.
First, since the sample water is washed using the jet water flow, the mechanical drive mechanism is not required, the structure itself is simplified, and the cost can be reduced.
・ Further, there will be no periodic maintenance or replacement of the motor, and no trouble will occur, resulting in zero power consumption.
-Since most parts can be made of plastic, the weight can be reduced.
-Since the nozzle diameter is small and the shape of the measuring tank is such that the ceramic beads can move efficiently, the size and flow rate can be reduced.
Since the sample inflow nozzle 17 has an elliptical shape, the ceramic beads 20 are uniformly abutted against the indicator electrode 19 while being rubbed, and high sensitivity and sensitivity stability can be obtained.
The damage of the indicator electrode 19 can be avoided by the ceramic beads 20 coming into contact with the inclined surface of the indicator electrode 19 while rubbing.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, the residual chlorine meter according to the present invention has the indicator electrode as an inclined surface, and the cleaning beads are swirled by jetting a water flow along the inclined surface. It is possible to minimize the damage of the indicator electrode without colliding with the cleaning beads, and the cleaning beads can be swung along the inclined surface. There is an effect that can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an electrode structure of a residual chlorine meter according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an electrode structure of a residual chlorine meter in the prior art.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an electrode structure of a residual chlorine meter in the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Head pipe 12 Chlorine detection part 13 Measurement part 14 Measurement tank 15 Sample drain port 16 Counter electrode 17 Sample inflow nozzle 18 Inclined surface 19 Indicator electrode 20 Ceramic beads.

Claims

サンプル水を溜める長尺筒型形状の測定槽の底部に設けた指示極と、前記測定槽の側壁面に設けた比較極とを浸潰し、これらの電極間に電圧を印加し、電極間に流れる電流に基づきサンプル水中の塩素濃度を測定する残留塩素計であって、
前記測定槽の底部に設けた指示極の底部面を傾斜面にすると共に、この傾斜面にノズルからのサンプル水を噴射させることで前記指示極の傾斜面上に洗浄ビーズを当接させながら旋回させる水流噴射手段を設けたことを特徴とする残留塩素計。The indicator electrode provided at the bottom of the long cylindrical tank for storing sample water and the reference electrode provided on the side wall of the measurement tank are crushed, a voltage is applied between these electrodes, A residual chlorine meter that measures the chlorine concentration in the sample water based on the flowing current,
While turning the bottom surface of the indicator electrode provided at the bottom of the measuring tank to an inclined surface and spraying sample water from the nozzle onto the inclined surface, the cleaning beads are brought into contact with the inclined surface of the indicator electrode. A residual chlorine meter, characterized in that a water jet means is provided.

前記水流噴射手段は、サンプル水を流入するノズルを、前記指示極の傾斜面の低部側で前記測定槽の長尺方向に対して直交する方向に設けたことを特徴とする請求項１に記載の残留塩素計。The said water flow injection means has provided the nozzle which flows in sample water in the direction orthogonal to the elongate direction of the said measurement tank in the low part side of the inclined surface of the said indicator pole. Residual chlorine meter as described.

前記水流噴射手段は、前記ノズルの開口部を前記指示極の傾斜面に沿った楕円形状に形成した請求項１又は２に記載の残留塩素計。 3. The residual chlorine meter according to claim 1, wherein the water jet unit has an opening of the nozzle formed in an elliptical shape along an inclined surface of the indicator electrode.