JPH07294510A - 水質自動監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、測定用の試料水の節水を図りつつ連
続測定を行なうことができ、また各種測定セルおよびセ
ンサに付着する気泡を除去して安定した高精度の測定を
行なうことを最も主要な目的としている。 【構成】測定用の試料水を配管の入口から導水して当該
配管に設けられた水質監視に関わる各種測定セルおよび
センサで測定し配管の出口から排水することにより、水
質測定を連続的に自動的に行なう水質自動監視装置にお
いて、各種測定セル、センサで構成される水質自動監視
装置本体の試料水入口部に、予め定められた所定の時間
間隔でパルス状に間欠的に自動開閉する通水／停止自動
弁を配設すると共に、各種測定セル、センサで構成され
る水質自動監視装置本体の配管の途中に、洗浄時に定期
的に自動切換えして各種測定セル、センサに流れる試料
水の流れ方向を測定時と逆にする流れ方向自動切換弁を
配設して成ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、これまで人手によって
定期的に行なわれていた、上水道末端の給水栓や団地・
高層ビルの受水槽等の水質測定を、連続的に自動的に行
なう水質自動監視装置に係り、特に測定用の試料水の節
水を図りつつ連続測定を行なえ、また各種測定セルおよ
びセンサに付着する気泡を除去して安定した高精度の測
定を行なえるようにした水質自動監視装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば上水道末端の給水栓や
団地・高層ビルの受水槽等の水質測定は、人手によって
定期的に行なわれていたが、最近では、この水質測定を
自動的に行なう水質自動監視装置が提案されてきてい
る。

【０００３】図３はこの種の水質自動監視装置の配管構
成例を示す概要図、図４は同水質自動監視装置の動作の
一例を示すタイムチャート図である。図３において、こ
の水質自動監視装置は、その測定項目が、残留塩素、ｐ
Ｈ、導電率、水温、水圧の５項目である。この場合、配
管導入の系統としては２系統あり、そのうち一系統は水
圧測定のみの系統であり、もう一つの系統は残りの４項
目の測定を行なう系統となっている。

【０００４】まず、水圧測定の系統は、配管に設けられ
た第１のストップ弁１、圧力センサ２、排水弁３から構
成されており、排水弁３は通常閉であり、測定用の試料
水の消費はない。

【０００５】また、もう一方の系統は、別の配管に設け
られた第２のストップ弁４、ストレーナ５、逆止弁６、
減圧弁７、水温センサ８、流量調整弁９、流量計１０、
導電率測定セルおよびセンサ１１、残留塩素測定セルお
よびセンサ１２、ｐＨ測定セルおよびセンサ１３から構
成されており、測定用の試料水を配管の入口から導水し
て、これらの水質監視に関わる各種測定セルおよびセン
サ１１，１２，１３で測定し、配管の出口から排水する
ようになっている。

【０００６】次に、かかる水質自動監視装置において
は、残留塩素、ｐＨ、導電率、水温の測定を行なう場
合、その流量としては約１００ｃｃ／ｍｉｎが連続的に
通水される。

【０００７】また、自動弁３０は洗浄用の弁であり、通
常時である測定時は閉で、洗浄時に図４に示すように、
一定周期毎に一定時間開になる。そして、上記各種測定
セルおよびセンサ１１，１２，１３の洗浄を行なう場
合、そのラインの流量としては、流量調整弁がないため
測定時の流量よりも多い流量になる。この流量が、測定
流量に加算されて洗浄流量となり、導電率測定セルおよ
びセンサ１１、残留塩素測定セルおよびセンサ１２、ｐ
Ｈ測定セルおよびセンサ１３に流れて、これらの洗浄が
行なわれる。

【０００８】この洗浄時には、洗浄周期を１時間、洗浄
時間を１分間、洗浄流量を５００ｃｃ／ｍｉｎとする
と、測定流量と洗浄流量を合わせて、１ケ月で約４．７
ｔの試料水（水道水）を使用することになる。

【０００９】しかしながら、このような水質自動監視装
置では、次のような問題点がある。すなわち、まず第１
に、測定用の試料水が連続通水であるため、単位時間当
たりの流量は少ないが、１ケ月の積算流量では試料水の
使用量は非常に多くなる。

【００１０】また第２に、単位時間当りの流量が少ない
ため、試料水が各種測定セルおよびセンサ１１，１２，
１３を通過する流速が低く、各種測定セルおよびセンサ
１１，１２，１３に気泡の生成付着が発生し易い。そし
て、これら各種測定セルおよびセンサ１１，１２，１３
に気泡が生成付着すると、測定誤差の原因になり易く、
精度の高い測定を行なうことが困難となる。なお、この
気泡は、洗浄時に流す試料水の流量をアップしても、測
定時と同一方向の流れであるため、除去することができ
ない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
水質自動監視装置においては、試料水の使用量が多く無
駄であるばかりでなく、各種測定セルおよびセンサに気
泡が生成付着して精度の高い測定を行なえないという問
題があった。

【００１２】本発明の目的は、測定用の試料水の節水を
図りつつ連続測定を行なうことができ、また各種測定セ
ルおよびセンサに付着する気泡を除去して安定した高精
度の測定を行なうことが可能な水質自動監視装置を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、上水道末端の給水栓や団地・高層ビルの受水槽等
の水質測定を、測定用の試料水を配管の入口から導水し
て当該配管に設けられた水質監視に関わる各種測定セル
およびセンサで測定し配管の出口から排水することによ
り、連続的に自動的に行なう水質自動監視装置におい
て、まず、請求項１に係る発明では、各種測定セルおよ
びセンサで構成される水質自動監視装置本体の試料水入
口部に、あらかじめ定められた所定の時間間隔でパルス
状に間欠的に自動開閉する通水／停止自動弁を配設して
成る。

【００１４】また、請求項２に係る発明では、各種測定
セルおよびセンサで構成される水質自動監視装置本体の
配管の途中に、洗浄時に定期的に自動切換えして各種測
定セルおよびセンサに流れる試料水の流れ方向を測定時
と逆にする流れ方向自動切換弁を配設して成る。

【００１５】さらに、請求項３に係る発明では、各種測
定セルおよびセンサで構成される水質自動監視装置本体
の試料水入口部に、あらかじめ定められた所定の時間間
隔でパルス状に間欠的に自動開閉する通水／停止自動弁
を配設すると共に、各種測定セルおよびセンサで構成さ
れる水質自動監視装置本体の配管の途中に、洗浄時に定
期的に自動切換えして各種測定セルおよびセンサに流れ
る試料水の流れ方向を測定時と逆にする流れ方向自動切
換弁を配設して成る。

【００１６】

【作用】従って、まず、請求項１に係る発明の水質自動
監視装置においては、水質自動監視装置本体の試料水入
口部に、あらかじめ定められた所定の時間間隔でパルス
状に間欠的に自動開閉する通水／停止自動弁を配設する
ことにより、測定試料水を各種測定セルおよびセンサ
に、短い時間間隔でパルス状に間欠通水することが可能
となるため、従来のような連続測定の場合とほぼ同等の
測定を行ないつつ、測定用の試料水を節水することがで
きる。

【００１７】また、請求項２に係る発明の水質自動監視
装置においては、水質自動監視装置本体の配管の途中
に、洗浄時に定期的に自動切換えして各種測定セルおよ
びセンサに流れる試料水の流れ方向を測定時と逆にする
流れ方向自動切換弁を配設することにより、測定用の試
料水を各種測定セルおよびセンサに、定期的に測定時と
は逆方向に流すことが可能となるため、洗浄効果をアッ
プさせて各種測定セルおよびセンサに付着する気泡を除
去して、極めて安定した高精度の測定を行なうことがで
きる。

【００１８】さらに、請求項３に係る発明の水質自動監
視装置においては、水質自動監視装置本体の試料水入口
部に、あらかじめ定められた所定の時間間隔でパルス状
に間欠的に自動開閉する通水／停止自動弁を配設するこ
とにより、測定試料水を各種測定セルおよびセンサに、
短い時間間隔でパルス状に間欠通水することが可能とな
るため、従来のような連続測定の場合とほぼ同等の測定
を行ないつつ、測定用の試料水を節水することができる
と共に、水質自動監視装置本体の配管の途中に、洗浄時
に定期的に自動切換えして各種測定セルおよびセンサに
流れる試料水の流れ方向を測定時と逆にする流れ方向自
動切換弁を配設することにより、測定用の試料水を各種
測定セルおよびセンサに、定期的に測定時とは逆方向に
流すことが可能となるため、洗浄効果をアップさせて各
種測定セルおよびセンサに付着する気泡を除去して、極
めて安定した高精度の測定を行なうことができる。

【００１９】以上により、測定用の試料水の節水を図り
つつ連続測定を行なうことが可能となり、また各種測定
セルおよびセンサに付着する気泡を除去して安定した高
精度の測定を行なうことが可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。図１は、本発明による水質自動監
視装置の配管構成例を示す概要図であり、図３と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分についてのみ述べる。

【００２１】すなわち、本実施例の水質自動監視装置
は、図１に示すように、図３における自動弁３０を省略
し、これに代えて、前記各種測定セルおよびセンサで構
成される水質自動監視装置本体の試料水入口部、すなわ
ち水温センサ８と流量調整弁９との間に、通水／停止自
動弁２０を配設すると共に、水質自動監視装置本体の配
管の途中、すなわち通水／停止自動弁２０と流量調整弁
９との間に、流れ方向自動切換弁２１を、またｐＨ測定
セルおよびセンサ１３からの出口側配管の途中に、第１
の自動排水弁２２をそれぞれ配設し、さらに流れ方向自
動切換弁２１の切換側を、ｐＨ測定セルおよびセンサ１
３と第１の自動排水弁２２との間の配管に連通されてい
る。

【００２２】さらに、前記流量計１０と導電率測定セル
およびセンサ１１との間と、第１の自動排水弁２２の出
口側配管との間を連通させる配管を設け、かつこの連通
配管に、第２の自動排水弁２３を配設している。

【００２３】ここで、通水／停止自動弁２０は、あらか
じめ定められた所定の時間間隔でパルス状に間欠的に自
動開閉するものである。また、流れ方向自動切換弁２１
は、洗浄時に、定期的に自動切換えして各種測定セルお
よびセンサに流れる試料水の流れ方向を測定時と逆にす
るものである。

【００２４】さらに、第１の自動排水弁２２は、測定時
に自動開、洗浄時に自動閉するものである。さらにま
た、第２の自動排水弁２３は、測定時に自動閉、洗浄時
に自動開するものである。

【００２５】次に、以上のように構成した本実施例の水
質自動監視装置の動作について、図２に示すタイムチャ
ート図を用いて説明する。図１において、本水質自動監
視装置は、その測定項目が、残留塩素、ｐＨ、導電率、
水温、水圧の５項目である。そして、配管導入の系統と
しては２系統あり、そのうち一系統は水圧測定のみの系
統であり、もう一つの系統は残りの４項目の測定を行な
う系統となっている。

【００２６】まず、水圧の測定は、第１のストップ弁
１、圧力センサ２、排水弁３から構成される一方の系統
により行なわれる。この場合、排水弁３は通常閉であ
り、測定用の試料水の消費はない。

【００２７】一方、残留塩素、ｐＨ、導電率、水温の測
定は、第１のストップ弁４、ストレーナ５、逆止弁６、
減圧弁７、水温センサ８、通水／停止自動弁２０、流れ
方向自動切換弁２１、流量調整弁９、流量計１０、導電
率測定セルおよびセンサ１１、残留塩素測定セルおよび
センサ１２、ｐＨ測定セルおよびセンサ１３、第１の自
動排水弁２２、第２の自動排水弁２３から構成されるも
う一方の系統により行なわれる。

【００２８】この場合、測定時には、流れ方向切換弁２
１は図示ａ方向に開となるように切換わり、第１の自動
排水弁２２は開状態、第２の自動排水弁２３は閉状態に
あり、さらに通水／停止自動弁２０は、あらかじめ定め
られた所定の時間間隔、例えば数分から数１０分間隔
（試料水の停止時間は、試料水停止の状態でセンサに悪
影響がなく、次の測定開始時の立ち上がり応答に影響し
ない時間）の短い時間間隔で、自動開閉して通水／停止
を繰り返すことにより、パルス状に各種測定セルおよび
センサに試料水が流される。なお、通水時の流量は約１
００ｃｃ／ｍｉｎで、前述した従来の場合と同じであ
る。

【００２９】また、洗浄時には、流れ方向切換弁２１は
図示ｂ方向に開となるように切換わり、第１の自動排水
弁２２は閉状態、第２の自動排水弁２３は開状態にな
り、さらに通水／停止自動弁２０は、あらかじめ定めら
れた所定の時間間隔、例えば数分から数１０分間隔（試
料水の停止時間は、試料水停止の状態でセンサに悪影響
がなく、次の測定開始時の立ち上がり応答に影響しない
時間）の短い時間間隔で、自動開閉して通水／停止を繰
り返すことにより、パルス状に各種測定セルおよびセン
サに試料水が流される。

【００３０】この場合、洗浄時には、流路に流量調整弁
がないため、測定時の場合の流量よりも多い流量にな
る。また、各種測定セルおよびセンサへの試料水の流れ
は、ｐＨ測定セルおよびセンサ１３、残留塩素測定セル
およびセンサ１２、導電率測定セルおよびセンサ１１と
なって、上記測定時の場合とは逆の方向に試料水が流さ
れ、洗浄終了後の試料水は第２の自動排水弁２３から排
水される。

【００３１】これにより、洗浄効果をアップさせて、各
種測定セルおよびセンサに付着する気泡を除去すること
ができる。なお、この洗浄時における洗浄周期は、測定
回数のカウント値から、水質、あるいは気泡の量に基づ
いて決められる。

【００３２】また、流量１００ｃｃ／ｍｉｎの試料水の
通水時間／停止時間の比を１／３、洗浄周期を１時間、
洗浄時間を１分間、洗浄流量を５００ｃｃ／ｍｉｎとす
ると、測定流量と洗浄流量と合わせて、１ケ月で約１．
８ｔの水道水を使用するのみで済む。

【００３３】これにより、従来のような連続測定の場合
とほぼ同等の測定を行ないながら、測定用の試料水を節
水することができる。上述したように、本実施例では、
上水道末端の給水栓や団地・高層ビルの受水槽等の水質
測定を、測定用の試料水を配管の入口から導水して当該
配管に設けられた水質監視に関わる各種測定セルおよび
センサ１１，１２，１３で測定し配管の出口から排水す
ることにより、連続的に自動的に行なう水質自動監視装
置において、各種測定セルおよびセンサ１１，１２，１
３で構成される水質自動監視装置本体の試料水入口部
（水温センサ８と流量調整弁９との間）に、あらかじめ
定められた所定の時間間隔でパルス状に間欠的に自動開
閉する通水／停止自動弁２０を配設すると共に、各種測
定セルおよびセンサ１１，１２，１３で構成される水質
自動監視装置本体の配管の途中（通水／停止自動弁２０
と流量調整弁９との間）に、洗浄時に定期的に自動切換
えして各種測定セルおよびセンサ１１，１２，１３に流
れる試料水の流れ方向を逆にする流れ方向自動切換弁２
１を配設するようにしたものである。

【００３４】従って、あらかじめ定められた所定の時間
間隔でパルス状に間欠的に自動開閉する通水／停止自動
弁２０を配設していることにより、測定試料水を各種測
定セルおよびセンサ１１，１２，１３に、短い時間間隔
でパルス状に間欠通水することができる、すなわち通水
／停止の間隔が短く、各種測定セルおよびセンサ１１，
１２，１３に悪影響を与えない間欠通水とすることがで
きるため、従来のような連続測定の場合とほぼ同等の測
定を行ないつつ、測定用の試料水を節水することが可能
となる。

【００３５】換言すれば、従来の間欠測定のように停止
時間が長いと、通水開始時に配管中の汚れが流出して、
正常な水質測定値になるまで時間を必要とするため、無
駄に試料水を使用することになる。

【００３６】これに対して、本実施例では、短い時間間
隔でのパルス状の通水／停止のショックを試料水配管内
に常に与えているため、水垢等の汚れの付着が少なく、
通水時に汚れの流出がないため、短時間で正常な水質測
定値が測定でき、無駄に試料水を使用することがない。

【００３７】また、洗浄時に定期的に自動切換えして各
種測定セルおよびセンサ１１，１２，１３に流れる試料
水の流れ方向を逆にする流れ方向自動切換弁２１を配設
していることにより、測定用の試料水を各種測定セルお
よびセンサ１１，１２，１３に、定期的に測定時とは逆
方向に流すことができるため、洗浄効果をアップさせて
各種測定セルおよびセンサ１１，１２，１３に付着する
気泡を除去して、極めて安定した高精度の測定を行なう
ことが可能となる。

【００３８】以上により、測定用の試料水の節水を図り
つつ連続測定を行なえる共に、各種測定セルおよびセン
サに付着する気泡を除去して安定した高精度の測定を行
なうことができる。

【００３９】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。 （ａ）上記実施例では、あらかじめ定められた所定の時
間間隔でパルス状に間欠的に自動開閉する通水／停止自
動弁２０と、洗浄時に定期的に自動切換えして各種測定
セルおよびセンサ１１，１２，１３に流れる試料水の流
れ方向を測定時と逆にする流れ方向自動切換弁２１との
両方を配設する場合について説明したが、これに限ら
ず、あらかじめ定められた所定の時間間隔でパルス状に
間欠的に自動開閉する通水／停止自動弁２０、または洗
浄時に定期的に自動切換えして各種測定セルおよびセン
サ１１，１２，１３に流れる試料水の流れ方向を逆にす
る流れ方向自動切換弁２１のうちのいずれか一方のみを
配設するようにしてもよいものである。

【００４０】（ｂ）上記実施例では、水圧の測定系統を
併せて備えた水質自動監視装置に本発明を適用した場合
について説明したが、かかる水圧の測定系統を備えてい
ない水質自動監視装置の場合についても、本発明を同様
に適用して前述の場合と同様の作用効果を得ることが可
能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、上
水道末端の給水栓や団地・高層ビルの受水槽等の水質測
定を、測定用の試料水を配管の入口から導水して当該配
管に設けられた水質監視に関わる各種測定セルおよびセ
ンサで測定し配管の出口から排水することにより、連続
的に自動的に行なう水質自動監視装置において、各種測
定セルおよびセンサで構成される水質自動監視装置本体
の試料水入口部に配設され、あらかじめ定められた所定
の時間間隔でパルス状に間欠的に自動開閉する通水／停
止自動弁、およびまたは各種測定セルおよびセンサで構
成される水質自動監視装置本体の配管の途中に配設さ
れ、洗浄時に定期的に自動切換えして各種測定セルおよ
びセンサに流れる試料水の流れ方向を測定時と逆にする
流れ方向自動切換弁を備えるようにしたので、測定用の
試料水の節水を図りつつ連続測定を行なうことができ、
また各種測定セルおよびセンサに付着する気泡を除去し
て安定した高精度の測定を行なうことが可能な水質自動
監視装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による水質自動監視装置の一実施例を示
す概要図。

【図２】同実施例の水質自動監視装置における動作の一
例を説明するためのタイムチャート図。

【図３】従来の水質自動監視装置の配管構成例を示す概
要図。

【図４】従来の水質自動監視装置における動作の一例を
説明するためのタイムチャート図。

【符号の説明】

１…第１のストップ弁、２…圧力センサ、３…排水弁、
４…第２のストップ弁、５…ストレーナ、６…逆止弁、
７…減圧弁、８…水温センサ、９…流量調整弁、１０…
流量計、１１…導電率測定セルおよびセンサ、１２…残
留塩素測定セルおよびセンサ、１３…ｐＨ測定セルおよ
びセンサ、２０…通水／停止自動弁、２１…流れ方向自
動切換弁、２２…第１の自動排水弁、２３…第２の自動
排水弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上水道末端の給水栓や団地・高層ビルの
   受水槽等の水質測定を、測定用の試料水を配管の入口か
   ら導水して当該配管に設けられた水質監視に関わる各種
   測定セルおよびセンサで測定し前記配管の出口から排水
   することにより、連続的に自動的に行なう水質自動監視
   装置において、 前記各種測定セルおよびセンサで構成される水質自動監
   視装置本体の試料水入口部に、あらかじめ定められた所
   定の時間間隔でパルス状に間欠的に自動開閉する通水／
   停止自動弁を配設して成ることを特徴とする水質自動監
   視装置。
2. 【請求項２】 上水道末端の給水栓や団地・高層ビルの
   受水槽等の水質測定を、測定用の試料水を配管の入口か
   ら導水して当該配管に設けられた水質監視に関わる各種
   測定セルおよびセンサで測定し前記配管の出口から排水
   することにより、連続的に自動的に行なう水質自動監視
   装置において、 前記各種測定セルおよびセンサで構成される水質自動監
   視装置本体の配管の途中に、洗浄時に定期的に自動切換
   えして前記各種測定セルおよびセンサに流れる試料水の
   流れ方向を測定時と逆にする流れ方向自動切換弁を配設
   して成ることを特徴とする水質自動監視装置。
3. 【請求項３】 上水道末端の給水栓や団地・高層ビルの
   受水槽等の水質測定を、測定用の試料水を配管の入口か
   ら導水して当該配管に設けられた水質監視に関わる各種
   測定セルおよびセンサで測定し前記配管の出口から排水
   することにより、連続的に自動的に行なう水質自動監視
   装置において、 前記各種測定セルおよびセンサで構成される水質自動監
   視装置本体の試料水入口部に、あらかじめ定められた所
   定の時間間隔でパルス状に間欠的に自動開閉する通水／
   停止自動弁を配設すると共に、 前記各種測定セルおよびセンサで構成される水質自動監
   視装置本体の配管の途中に、洗浄時に定期的に自動切換
   えして前記各種測定セルおよびセンサに流れる試料水の
   流れ方向を測定時と逆にする流れ方向自動切換弁を配設
   して成ることを特徴とする水質自動監視装置。