JPH0630764U - 回転電極式分析計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転電極式分析計において、インライン形式の
ように試料水の圧力が大きい場合であっても、電気部に
試料水が浸入しないようにする。 【構成】支持基体３には対極５が設けられている。モー
タ11の回転軸12には球面軸受13が固着され、この球面軸
受13に連結軸14が連結されている。この回転軸12と連結
軸14とが作る角度は約３度に設定され、連結軸14の球面
軸受13に連結している部位が円運動を行う。電極支持体
16の先端には回転電極18が設けられている。連結軸14に
は軸受19が設けられ、この軸受19を介して連結軸14は支
持基体３に取付けられている。この軸受19は、連結軸14
方向に円筒状の筒部20と、この筒部20の下端において半
径方向に広がったフランジ部21とからなり、ゴム材で形
成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ポーラログラフ法等による回転電極式分析計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ポーラログラフ法で残留塩素濃度を測定するには、試料水中に、微小な回転電 極を設けるとともに面積の大きい非分極性の対極を設け、両極間に直流電圧を加 え、回転電極表面で濃度分極を生じさせたときに流れる電流（拡散電流）を測定 し、この測定値より塩素濃度を求めている。

【０００３】 従来、このようにして残留塩素濃度を求める残留塩素計としては、例えば、図 ６に示すものがあった。この図において、符号70は測定セル、71は測定セル70に 導入された試料水、72は下部が試料水71に浸漬された回転電極支持体、73はこの 支持体72の下部外面に設けられた回転電極、74は下部が試料水71に浸漬された対 極支持体、75は対極支持体74の外周面に取付けられた対極、76は回転電極支持体 72内を挿通する回転電極73と連結した第１リード線、77は回転電極の回転用モー タ、78及び79は回転伝達用のプーリ、80はベヤリングからなる軸受、81は回転電 極支持体72の上方に配置された水銀槽、82は水銀槽81内に注入された第１リード 線76と導通する水銀、83は一端が水銀82内に挿入され、他端が対極75に連結され た第２リード線である。また、符号84は第２リード線83に介装された電流計、85 は加電圧回路である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

水質測定用の分析計では、図６で示すような測定槽中の試料水に検出器の先端 を浸漬する形式のものが一般的であるが、試料水の配管中に検出器をを取り付け て測定するインライン形式のものもある。このインライン形式の場合、試料水が 検出器に接続する電気部に浸入しないように、配管中の圧力に耐えられる方法を 用いて検出器を水密に取り付けることが必要である。例えば、ｐＨ計の場合、通 常、ｐＨ検出器の幹管の適当な位置にＯリングやゴムパッキンを取り付けること により電気部への試料水の浸入を防いでいる。

【０００５】 ところが、回転電極を用いるポーラログラフ方式の分析計では、回転電極支持 体が高速で回転しているため、Ｏリング等で水密に取り付けることができず、イ ンライン形式のように耐圧性が要求される方法では使用できなかった。

【０００６】 本考案は、試料水圧が30〜100ｍＨ₂Ｏ程度の浄水配管中の残留塩素濃度を、試 料水を消費することなく連続的に測定したいという近年の需要に答えるためのも のであり、耐圧性を持って試料水の電気部への浸入を阻止できる回転電極式分析 計を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案者は、回転電極を支持体に水密に取り付ける方法について検討した結果 、本考案者が先に出願した実開平４−36455号の回転電極式分析計に着目した。 この回転電極式分析計は、回転電極からの信号を水銀接点等を使用せずに取り出 すことを目的としたもので、図５に示すように、回転電極60を棒状の支持体61の 先端に設け、この支持体61の中間部を球面軸受62で保持するとともに、支持体61 の基端部を球面軸受62による保持箇所を支点として円運動させるモータ63を設け 、支持体61の先端に設けられた回転電極60は回転するが、保持箇所は回転しない ようにしたものである。

【０００８】 すなわち、この回転電極式分析計では保持箇所が回転していないので、この保 持箇所であれば静止した検出器と同様にシールできる可能性があることを見いだ した。

【０００９】 本考案者は、上記知見に基づきさらに鋭意検討し、この保持箇所は回転はしな いが歳差運動に伴い振動しているので、シールする部材は変形自在なものでなけ ればならないことを見いだし、本考案を完成させた。

【００１０】 すなわち、本考案の回転電極式分析計は、回転電極と、この回転電極が設けら れた電極支持体と、この電極支持体の所定箇所を水密に保持しかつ変形自在な軸 受と、この軸受で保持された電極支持体の保持箇所を支点として電極支持体を歳 差運動させる駆動手段とを特徴として構成されている。

【００１１】 軸受は、電極支持体を水密に保持し、かつ、変形自在である。水密状態は、軸 を電極支持体に接着したものであっても、軸受に電極支持体を圧入したものであ ってもよく、また、水密を保持できる圧力は、30ｍＨ₂Ｏ以上であることが好ま しく、100ｍＨ₂Ｏ以上であることがより好ましい。軸受の変形は、電極支持体の 歳差運動を可能にするだけ変形量であればよい。このような軸受としては、例え ば、ゴム、プラスチック、ベローズ等で構成される。

【００１２】 電極支持体は、歳差運動を行えるものであれば特に限定されず、また、駆動手 段も、電極支持体を歳差運動させることができれば特に限定されない。 回転電極及び対極は、従来用いられている種々のものを用いることができる。

【００１３】 本考案の回転電極式分析計は、ポーラログラフ法、ガルバニ電池法等を測定原 理とする残留塩素計、溶存オゾン計、塩素要求量計等に適用することができる。 また、これらの計器の使用態様は、インライン形式に特に限定されず、測定セル に貯留した試料水を測定する形式でもよい。

【００１４】

【作用】

本考案の回転電極式分析計では、駆動手段が軸受による保持箇所を支点として 電極支持体を歳差運動させて、回転電極を回転させる。このとき、軸受は適度に 変形して歳差運動を行わせ、かつ、電極支持体との間を水密に保ち、試料水が漏 れるのを防止する。

【００１５】

【実施例】 本考案による回転電極式分析計の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は回転電極式分析計を適用した残留塩素計の断面図である。図１に示す残 留塩素計１は、略円筒状のケース２が設けられ、このケース２の一方の開口部に は、中心部に貫通孔が穿設された支持基体３が固着されている。この支持基体３ の先端部分は薄肉に形成され、かつ、周方向に４個の円形の窓４が穿設されると ともに、周方向の全面にわたって対極５が設けられている。また、この対極５を 覆うようにしてメッシュからなるキャップ６が設けられ、このキャップ６内には 回転電極を洗浄するためのビーズ７が多数収納されている。さらに、支持基体３ の基端部には、測定セルを構成するためのセル用壁体８が固着されており、この セル用壁体８の先端部の中央に試料水流入用の試料水流入孔９が穿設されるとと もに、基端近傍の側壁には試料水流出用の試料水流出孔10が穿設されている。

【００１６】 ケース２の内部にはモータ11が取付けられており、このモータ11の回転軸12に は球面軸受13が固着され、この球面軸受13に連結軸14が連結されている。そして 、この回転軸12と連結軸14とが作る角度は約３度に設定され、連結軸14の球面軸 受13に連結している部位が円運動を行うようになっている。この連結軸14は、金 属からなる略棒状に形成され、その下端から約１／３の部位に円形状のフランジ 15が形成されている。このフランジ15の下面には、電極支持体16及びこの内側の 金属からなる接続体17が固着されて一体に構成されており、この電極支持体16の 先端には回転電極18が設けられている。

【００１７】 連結軸14のフランジ15の直上には軸受19が設けられ、この軸受19を介して連結 軸14は支持基体３に取付けられている。この軸受19は、連結軸14方向に円筒状の 筒部20と、この筒部20の下端において半径方向に広がったフランジ部21とからな り、ゴム材で形成されている。そして、筒部18は連結軸13に高い圧力をもって密 着し完全に水密な状態となっており、また、フランジ部21は支持基体３に固着さ れた部位に対してフレキシブルな状態になっている。したがって、一体となった 連結軸14と電極支持体16とは、略フランジ部21の位置する部位を中心として上下 において歳差運動が可能な状態となっている。

【００１８】 回転電極18は、電極支持体16の内部に設けられた出力信号搬送用のリード線22 で接続体17に接続され、また、連結軸14の軸受19上方の部位には、回転電極18か らリード線22及び連結軸14を介して送られてきた検出信号を取り出すために、連 結軸14に接続する接続手段23が設けられている。

【００１９】 また、支持基体３には、試料液の温度を検知するのためのサーミスタ24が設け られ、さらに、フレーム２の基端にはコネクタ25が設けられ、このコネクタ25は 、回転電極16、対極４、モータ10、サーミスタ24などが電気的に接続されており 、一方、コネクタ25の出力側は、測定回路などが組み込まれた変換器（図示せず ）に接続されている。

【００２０】 以上のような残留塩素計１で残留塩素濃度を測定するには、まず、試料水流入 孔９から試料水26を連続的に導入するとともに、試料水排出孔10から排出する。 また、モータ11を作動させて回転軸12を回転させる。すると、連結軸14の球面軸 受13に連結している部位は円運動を始めるが、連結軸14の略中央は変形自在な軸 受19で保持されているので略静止した状態を維持する。したがって、一体となっ ている連結軸14と電極支持体16とは、その保持箇所を中心として歳差運動をし、 回転電極18は円運動をおこなう。このとき、軸受19は、圧入されて大きな圧力を 持って連結軸14に密着しているので、試料水26がモータ11側へ浸入することがな い。 そして、回転電極18と対極５間に電圧を印加して両極に流れる拡散電流を測定 し、この拡散電流の値から残留塩素濃度を求める。

【００２１】 図２は、上述した残留塩素計を使用したインライン式残留塩素測定装置の全体 構成を示す概略図である。 図２において、符号30は既設の浄水配管で、この浄水配管30にシール部材31を 介して吸引管32が取付けられている。この吸引管32は、開閉弁33及び送液ポンプ 34を介して残留塩素計１の試料流入孔８に連結されている。また、吸引管32の内 部には排出管35が配置されており、この排出管35は、吸引管32の上部から外部に 取り出され開閉弁36を介して残留塩素計１の試料流出孔９に連結されている。な お、符号37は残留塩素計１の変換器である。

【００２２】 以上のようなインライン式残留塩素測定装置で残留塩素の濃度を連続測定する には、開閉弁34、36を開け、かつ送液ポンプ34を作動させる。すると、浄水配管 30を流れる浄水37は吸引管32に吸引されて残留塩素計１に送り込まれる。送り込 まれた浄水38は上述したように残留塩素濃度が測定され、その後、排出管35を介 して再び浄水配管30に戻される。

【００２３】 図３は、本考案による回転電極式分析計の他の実施例の要部の概略正面図であ る。 図３に示す回転電極式分析計は、軸受にゴム材の代わりに金属ベローズを用い たものである。この回転電極式分析計は、連結軸14に金属ベローズからなる軸受 41が密着状態で固着され、この軸受41の外周部が支持基体３に固着されている。 その他の構成は、図１に示した実施例と略同様である。

【００２４】 図４は、本考案による回転電極式分析計を残留塩素計に適用した他の実施例の 概略図である。 図４に示す残留塩素計51は、セル用壁体52の側壁の周囲に４個の貫通孔53が穿 設されている。その他の構成は、図１に示した実施例と略同様である。この残留 塩素計51は、図中二点鎖線で示すように、既存の水道管54に直接取付けて使用す るものである。

【００２５】

【考案の効果】

本考案は、試料水が保持部材を通過して浸入することがないので、インライン 形式のように耐圧性が要求される方法でも、回転電極式分析計を安定して使用で きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案による回転電極式分析計を適用した残
留塩素計の一実施例の要部の断面図。

【図２】 本考案による回転電極式分析計を適用した残
留塩素計を使用したインライン式残留塩素測定装置の全
体構成を示す概略図である。

【図３】 本考案による回転電極式分析計を適用した残
留塩素計の他の実施例の要部の概略図。

【図４】 本考案による回転電極式分析計を適用した残
留塩素計の他の実施例の全体の側面図。

【図５】 従来の回転電極式分析計の全体構成の概略
図。

【図６】 従来の回転電極式分析計の全体構成の概略
図。

【符号の説明】

１，51…残留塩素計（回転電極式分析計） ５…対極 ９…試料水流入孔 10…試料水排出孔 11…モータ 13…球面軸受 14…連結軸 16…電極支持体 19…軸受 26…試料水

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転電極と、この回転電極が設けられた
   電極支持体と、この電極支持体の所定箇所を水密に保持
   しかつ変形自在な軸受と、この軸受で保持された電極支
   持体の保持箇所を支点として電極支持体を歳差運動させ
   る駆動手段とを有することを特徴とする回転電極式分析
   計