特許 6449130 浸漬型検出器の洗浄装置及び洗浄方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6449130

(24)【登録日】2018年12月14日

(45)【発行日】2019年1月9日

(54)【発明の名称】浸漬型検出器の洗浄装置及び洗浄方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/38 20060101AFI20181220BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20181220BHJP

   B08B 5/00 20060101ALI20181220BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/38 321

   B08B3/02 F

   B08B3/02 G

   B08B5/00 Z

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-204254(P2015-204254)

(22)【出願日】2015年10月16日

(65)【公開番号】特開2017-75883(P2017-75883A)

(43)【公開日】2017年4月20日

【審査請求日】2017年5月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】390000011

【氏名又は名称】ＪＦＥアドバンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100084146

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】安久 伸助

(72)【発明者】

【氏名】林 達也

【審査官】 大瀧 真理

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１３０５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−００１１６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭４９−０４８１９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−１７０５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４３２９６４９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／２６ − ２７／４０４

Ｇ０１Ｎ ２７／４１４ − ２７／４１６

Ｇ０１Ｎ ２７／４２ − ２７／４９

Ｂ０８Ｂ ３／０２

Ｂ０８Ｂ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象の試料水内に配置されており、前記試料水に浸漬されている浸漬型検出器の検出部に向けて開口しているノズルと、
前記ノズルに連通されており、前記試料水の一部を洗浄水として貯留するタンクと、
前記タンク内に連通されており、前記タンク内の前記洗浄水を前記ノズルから前記検出部に向けて吐出する吐出手段と、
前記吐出手段を制御し、前記浸漬型検出器の前記検出部に付着した汚れを除去する吐出手段制御部と
を備え、
前記吐出手段は、圧縮空気を吐出するエアーポンプ又はコンプレッサであり、
前記吐出手段制御部は、前記吐出手段によって圧縮空気を吐出させることで、前記タンク内の前記洗浄水を前記ノズルから前記検出部に吐出させた後、引き続いて前記タンクを介して前記ノズルから前記検出部に圧縮空気を吐出させる、浸漬型検出器の洗浄装置。

【請求項2】

前記タンク内へ前記試料水が浸入することを阻止する吐出位置と、前記タンク内へ前記試料水が浸入することが可能な吸込位置とに切換可能な切換弁を備える、請求項１に記載の浸漬型検出器の洗浄装置。

【請求項3】

前記切換弁は、前記タンクに接続されている第１接続部と、前記吐出手段に接続されている第２接続部と、大気開放されている第３接続部とを有し、前記第１接続部と前記第２接続部とが連通した吐出位置と、前記第１接続部と前記第３接続部とが連通した吸込位置とに、弁制御部によって切換可能な三方弁である、請求項２に記載の浸漬型検出器の洗浄装置。

【請求項4】

前記タンク内へ前記試料水を貯留させる給水手段を備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の浸漬型検出器の洗浄装置。

【請求項5】

測定対象の試料水の一部を洗浄水としてタンクに貯留し、
吐出手段によって圧縮空気を吐出させることで、前記試料水に浸漬されている浸漬型検出器の検出部に、前記タンク内の洗浄水を吐出した後、引き続いて前記タンクを介して前記検出部に圧縮空気を吐出して、前記検出部に付着した汚れを除去する、浸漬型検出器の洗浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、浸漬型検出器の洗浄装置及び洗浄方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下水処理場や工場の排水処理施設では、測定対象の水（試料水）に浸漬型検出器が浸漬され、浸漬型検出器によって試料水の水質が検出されている。この浸漬型検出器としては、水に溶解している酸素を検出する溶存酸素計、水のｐＨ（水素イオン指数）を検出するｐＨ計、ＯＲＰ（酸化-還元電位）を検出するＯＲＰ計、濁りの度合いを検出する濁度計、汚泥混合液の浮遊物質を検出するＭＬＳＳ計等が挙げられる。しかし、浸漬型検出器は、検出部に試料水中の懸濁物や微生物等の汚れが付着すると、検出性能や検出精度が低下する。

【0003】

特許文献１，２には、浸漬型検出器の検出部の汚れを除去する洗浄装置が開示されている。特許文献１の洗浄装置は、浸漬型検出器の近傍に取り付けたノズルと、このノズルから圧縮空気を吐出させるポンプ及びタンクを備えている。ノズルから浸漬型検出器の検出部に圧縮空気を吐出することで、発泡効果によって検出部の汚れを除去する。特許文献２の洗浄装置は、浸漬型検出器の検出部に洗浄水を吐出することで、検出部の汚れを除去する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４７８７０２７号公報

【特許文献2】特開昭５２−６０６９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の圧縮空気による洗浄装置では、汚れの性状によっては十分な洗浄効果が得られない場合がある。また、特許文献２の洗浄水による洗浄装置は、特許文献１の洗浄装置と比較すると洗浄効果は高い。しかし、洗浄水の水源から洗浄装置（タンク）まで配管を敷設し、更に試料水中の浸漬型検出器近傍まで配管を敷設する必要があり、配管工事費用分のコストアップは避けられない。

【0006】

本発明は、可能な限り少ない追加設備で検出部を効果的に洗浄できる浸漬型検出器の洗浄装置及び洗浄方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、測定対象の試料水内に配置されており、前記試料水に浸漬されている浸漬型検出器の検出部に向けて開口しているノズルと、前記ノズルに連通されており、前記試料水の一部を洗浄水として貯留するタンクと、前記タンク内に連通されており、前記タンク内の前記洗浄水を前記ノズルから前記検出部に向けて吐出する吐出手段と、前記吐出手段を制御し、前記浸漬型検出器の前記検出部に付着した汚れを除去する吐出手段制御部とを備え、前記吐出手段は、圧縮空気を吐出するエアーポンプ又はコンプレッサであり、前記吐出手段制御部は、前記吐出手段によって圧縮空気を吐出させることで、前記タンク内の前記洗浄水を前記ノズルから前記検出部に吐出させた後、引き続いて前記タンクを介して前記ノズルから前記検出部に圧縮空気を吐出させる、浸漬型検出器の洗浄装置を提供する。

【0008】

この洗浄装置は、浸漬型検出器の検出部に洗浄水を吐出することで、検出部に付着した汚れを除去するため、洗浄効果を高くすることができる。また、洗浄水は測定対象である試料水の一部であり、離れた水源からタンクまで専用の配管を敷設する必要はないため、配管工事に関するコストアップを低減できる。また、ノズルの開口（吐出口）の形状、吐出手段の吐出能力、タンクの容積を検出部の汚れのレベルに合わせて選定することで、有効な洗浄力を持った洗浄装置を実現できる。

【0009】

また、吐出手段によって圧縮空気を吐出させることで、タンク内の洗浄水を検出部に吐出させた後、引き続いてタンクを介して検出部に圧縮空気を吐出させるため、洗浄水による洗浄効果と圧縮空気による発泡効果によって、検出部に付着した性状が異なる汚れを確実に除去できる。

【0010】

前記タンク内へ前記試料水が浸入することを阻止する吐出位置と、前記タンク内へ前記試料水が浸入することが可能な吸込位置とに切換可能な切換弁を備える。この態様によれば、吐出位置で試料水の浸入を阻止するため、吐出手段によって設定した圧力で洗浄水を吐出することができる。

【0011】

具体的には、前記切換弁は、前記タンクに接続されている第１接続部と、前記吐出手段に接続されている第２接続部と、大気開放されている第３接続部とを有し、前記第１接続部と前記第２接続部とが連通した吐出位置と、前記第１接続部と前記第３接続部とが連通した吸込位置とに、弁制御部によって切換可能な三方弁である。この態様によれば、吐出位置とすることでタンクと吐出手段とが連通するため、タンク内の洗浄水を確実に吐出できる。また、吸込位置とすることで、タンクと大気とが連通するため、試料水中と大気との圧力差によって、ノズルを介して試料水を洗浄水としてタンク内に貯留することができる。即ち、ポンプ等を用いることなく、タンク内に洗浄水を貯留できるため、洗浄装置のコストを低減できる。また、洗浄時に吐出位置とし、洗浄停止時に吸込位置とすることで、次に洗浄を開始するまでに試料水を洗浄水としてタンクに貯留できるため、利便性を向上できる。

【0012】

前記タンク内へ前記試料水を貯留させる給水手段を備える。この態様によれば、タンク内に希望量の試料水を洗浄水として希望時に貯留できるため、利便性を向上できる。

【0013】

また、本発明は、測定対象の試料水の一部を洗浄水としてタンクに貯留し、吐出手段によって圧縮空気を吐出させることで、前記試料水に浸漬されている浸漬型検出器の検出部に、前記タンク内の洗浄水を吐出した後、引き続いて前記タンクを介して前記検出部に圧縮空気を吐出して、前記検出部に付着した汚れを除去する、浸漬型検出器の洗浄方法を提供する。

【発明の効果】

【0014】

本発明では、測定対象の試料水の一部を洗浄水としてタンクに貯留し、吐出手段によってタンク内の洗浄水を浸漬型検出器の検出部へ吐出することで、検出部に付着した汚れを除去するため、洗浄効果を高くすることができる。また、離れた水源からタンクまで専用の配管を敷設する必要はないため、追加設備を可能な限り抑えることができ、配管工事に関するコストアップを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1A】第１実施形態の浸漬型検出器の洗浄装置の吸込状態を示す概略図。

【図1B】図１Ａの洗浄装置の吐出状態を示す概略図。

【図2】浸漬型検出器の検出部と洗浄装置のノズルの関係を示す概略図。

【図3】エアーポンプの制御、三方弁の制御、及びタンク内の水量の関係を示すタイムチャート。

【図4】第２実施形態の洗浄装置を示す概略図。

【図5】第３実施形態の洗浄装置を示す概略図。

【図6】第４実施形態の洗浄装置を示す概略図。

【図7】第５実施形態の洗浄装置を示す概略図。

【図8】第６実施形態の洗浄装置を示す概略図。

【図9】第７実施形態の洗浄装置を示す概略図。

【図10】第８実施形態の洗浄装置を示す概略図。

【図11】第９実施形態の洗浄装置を示す概略図。

【図12】第１０実施形態の洗浄装置を示す概略図。

【図13】第１１実施形態の洗浄装置を示す概略図。

【図14A】圧縮空気による従来の洗浄装置の測定結果を示すグラフ。

【図14B】第１実施形態の洗浄装置の測定結果を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

【0017】

（第１実施形態）
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１実施形態に係る浸漬型検出器１０の洗浄装置２０を示す。この洗浄装置２０は、浸漬型検出器１０の検出部１２に洗浄水１Ｂを所定圧力で吐出（噴射）することで、検出部１２に付着している汚れを除去する。本実施形態では、測定対象の水（試料水）１Ａを洗浄水１Ｂとして用いることで、少ない追加設備で検出部１２を効果的に洗浄する。

【0018】

（浸漬型検出器の詳細）
浸漬型検出器１０は、従来と同様に、下水処理場や工場の排水処理施設に用いられ、試料水１Ａ中に浸漬した状態で配置されている。この浸漬型検出器１０は、概ね円柱状のケーシング１１を備えている。このケーシング１１の一端には、試料水１Ａの水質を検出する検出部１２が設けられている。浸漬型検出器１０は、検出部１２の端面が水平方向に延びるように鉛直方向に配置されているが、検出部１２の端面が垂直方向に延びるように水平方向に配置してもよし、検出部１２を下方に位置させて所定角度で傾斜させて配置してもよいし、試料水１Ａの正常に応じて検出部１２は前述にかかわらず任意の向きで配置してもよい。

【0019】

浸漬型検出器１０は、例えば水に溶解している酸素を検出する溶存酸素計である。この溶存酸素計は光学式であり、試料水１Ａが浸透した検出膜に、第１発光素子によって励起光を照射するとともに、第２発光素子によって基準光を照射する。これにより、検出膜周辺の酸素濃度に応じた光が発生し、その光を受光素子で検出することで、試料水１Ａの酸素濃度を検出する。酸素濃度に応じた光は、酸素濃度が低くなると発光時間が長くなり、酸素濃度が高くなると発光時間が短くなるため、発光時間を検出することで酸素濃度を検出できる。なお、浸漬型検出器１０は、光学式溶存酸素計に限られず、水のｐＨ（水素イオン指数）を検出するｐＨ計、ＯＲＰ（酸化-還元電位）を検出するＯＲＰ計、濁りの度合いを検出する濁度計、汚泥混合液の浮遊物質を検出するＭＬＳＳ計等であってもよい。

【0020】

浸漬型検出器１０は、試料水１Ａの外部（地上）に配置されている出力制御部１５に通信可能に接続されている。浸漬型検出器１０と出力制御部１５とは、通信ケーブルによって有線接続してもよいし、所定周波数の無線通信によって無線接続してもよい。出力制御部１５は、水質検出を実行させる実行信号を浸漬型検出器１０へ発信する。また、出力制御部１５は、浸漬型検出器１０が検出した検出値に相当する測定信号を受信し、受信信号を復元した検出値を記憶する。また、出力制御部１５は、受信した検出値に基づいた水質測定結果の表示する表示部を備えている。この出力制御部１５はパーソナルコンピュータを用いることができる。

【0021】

（洗浄装置の詳細）
洗浄装置２０は、検出部１２の近傍に配置されているノズル２２と、ノズル２２に連通されているタンク２５と、タンク２５に連通されているエアーポンプ３４とを備えている。また、洗浄装置２０は、タンク２５とエアーポンプ３４との間に切換弁である三方弁２８を備えている。この三方弁２８を介してタンク２５とエアーポンプ３４とが連通されている。

【0022】

ノズル２２は、浸漬型検出器１０と一緒に試料水１Ａに浸漬した状態で配置されている。図２に具体的に示すように、ノズル２２は、先端側（図２において下側）を閉塞した円筒部材（パイプ）であり、検出部１２の下方まで延びている。ノズル２２には、検出部１２より下方に位置する先端側に、検出部１２に向けて開口する吐出口２３が設けられている。吐出口２３は、洗浄水１Ｂおよび圧縮空気が検出部１２に的確に当たる位置に設けられている。本実施形態の吐出口２３は、概ね１８０度の範囲を切り欠いた細長いスリットからなる。また、吐出口２３は、吐出した洗浄水１Ｂ及び圧縮空気が検出部１２の端面に対して設定した傾斜角度α（例えば１０度）で衝突するように設定されている。但し、吐出口２３は、吐出した洗浄水１Ｂ及び圧縮空気が検出部１２の端面に対して直交方向に衝突するように設定してもよい。また、吐出口２３は、外部の試料水１Ａが内部に流入可能な開口面積であり、ノズル２２は、流入した試料水１Ａがタンク２５へ流動可能な内径である。

【0023】

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、タンク２５は、ノズル２２と同様に、浸漬型検出器１０と一緒に試料水１Ａに浸漬した状態で配置されている。タンク２５の底壁には、ノズル２２の吐出口２３と反対側の配管部２４の端部が接続されている。このタンク２５は、検出部１２より上方（試料水１Ａの水面側）に配置され、ノズル２２を介して試料水１Ａの一部が洗浄水１Ｂとして貯留される。タンク２５の天壁には第１配管２６が接続され、この第１配管２６が三方弁２８に接続されている。なお、内径が大きい第１配管２６を用いてノズル２２と三方弁２８とを接続することで、第１配管２６にタンク２５の機能を兼ね備えさせることができる。即ち、タンク２５は、設定した容量の洗浄水１Ｂを収容できる構成であればよい。

【0024】

三方弁２８は、第１接続部２９、第２接続部３０、及び第３接続部３１を備え、試料水１Ａの外部である地上に配置されている。第１接続部２９は、第１配管２６を介して試料水１Ａ中のタンク２５に接続されている。第２接続部３０は、第２配管３２を介してエアーポンプ３４に接続されている。第３接続部３１は、大気開放されている。この三方弁２８は、第１接続部２９と第２接続部３０とを連通させて第３接続部３１側を遮断した吐出位置と、第１接続部２９と第３接続部３１とを連通させて第２接続部３０側を遮断した吸込位置とに切換可能である。吸込位置では、タンク２５と大気とが連通することで、ノズル２２を介してタンク２５内へ試料水１Ａが浸入することを許容する。吐出位置では、タンク２５とエアーポンプ３４とが連通し、タンク２５と大気との連通が遮断されることで、試料水１Ａがノズル２２から浸入することを阻止する。

【0025】

エアーポンプ３４は、圧縮空気を吐出する吐出手段であり、地上に配置されている。このエアーポンプ３４は、三方弁２８が吐出位置に切り換えられた状態で動作されることで、タンク２５内の洗浄水１Ｂをノズル２２を介して検出部１２に所定圧力で吐出する。また、タンク２５内の洗浄水１Ｂが無くなった状態では、タンク２５及びノズル２２を介して圧縮空気を検出部１２に吐出する。

【0026】

洗浄装置２０は、エアーポンプ３４を制御するポンプ制御部３６と、三方弁２８を制御する弁制御部３８とを備えている。ポンプ制御部３６は、エアーポンプ３４と通信可能に接続され、エアーポンプ３４を駆動状態と停止状態とに切り換える。弁制御部３８は、三方弁２８と通信可能に接続され、三方弁２８を吐出位置と吸込位置とに切り換える。ポンプ制御部３６は、出力制御部１５と通信可能に接続され、この出力制御部１５からの制御信号に基づいてエアーポンプ３４に制御信号を出力する。同様に、弁制御部３８は、出力制御部１５と通信可能に接続され、この出力制御部１５からの制御信号に基づいて三方弁２８に切換信号を出力する。なお、出力制御部１５、ポンプ制御部３６及び弁制御部３８は、互いに連動させて制御を実行することが好ましいが、個別に制御を行うようにしてもよい。また、ポンプ制御部３６及び弁制御部３８の機能を出力制御部１５が兼ねるようにし、１個の集中制御部で、浸漬型検出器１０とエアーポンプ３４と三方弁２８とを制御してもよい。

【0027】

（洗浄装置による洗浄方法）
洗浄装置２０は、測定対象の試料水１Ａの一部を洗浄水１Ｂとしてタンク２５に貯留し、検出部１２にタンク２５内の洗浄水１Ｂをエアーポンプ３４によって吐出することで、検出部１２に付着した汚れを除去する。また、エアーポンプ３４によってタンク２５内の洗浄水１Ｂを検出部１２に吐出した後、引き続いてタンク２５を介して検出部１２に圧縮空気を吐出させることで、洗浄水１Ｂで除去できなかった性状が異なる汚れを除去する。

【0028】

詳しくは、エアーポンプ３４及び三方弁２８は、出力制御部１５、ポンプ制御部３６及び弁制御部３８によって図３に示すように制御される。出力制御部１５の記憶手段には、検出部１２の洗浄周期Ｔ１、及び洗浄時間（総洗浄時間）Ｔ２が設定（記憶）されている。図１Ｂに示すように、総洗浄時間Ｔ２では、エアーポンプ３４が動作され、三方弁２８が吐出位置に切り換えられる。洗浄周期Ｔ１から総洗浄時間Ｔ２を差し引いた時間は、洗浄待機時間Ｔ１−Ｔ２である。図１Ａに示すように、洗浄待機時間Ｔ１−Ｔ２では、エアーポンプ３４の動作が停止され、三方弁２８が吸込位置に切り換えられる。洗浄周期Ｔ１は、試料水１Ａによる検出部１２の汚れの進行具合に基づいて設定される。また、総洗浄時間Ｔ２は、検出部１２の汚れ具合により設定される。

【0029】

図１Ｂ及び図３に示すように、総洗浄時間Ｔ２の開始時期になると、タンク２５内の洗浄水１Ｂは、エアーポンプ３４からの圧縮空気によってノズル２２を介して吐出される。洗浄水１Ｂは、ノズル２２の吐出口２３における抵抗により、エアーポンプ３４の吐出圧性能に応じた圧力で吐出される。これにより検出部１２は、所定圧力で衝突された洗浄水１Ｂによって洗浄される。タンク２５内の洗浄水１Ｂは、吐出により徐々に少なくなり、洗浄水１Ｂによる洗浄時間（第１洗浄時間）Ｔ３が経過すると、ノズル２２内を含むタンク２５内の洗浄水１Ｂが無くなる。この第１洗浄時間Ｔ３は、吐出口２３の開口面積とタンク２５の容量とエアーポンプ３４の単位時間あたりの吐出容量によって変更可能である。ノズル２２の吐出口２３の形状、エアーポンプ３４の吐出能力、タンク２５の容積を検出部１２の汚れのレベルに合わせて選定することで、有効な洗浄機能を実現できる。

【0030】

第１洗浄時間Ｔ３は、総洗浄時間Ｔ２より短くなるように設定されている。総洗浄時間Ｔ２から第１洗浄時間Ｔ３を差し引いた時間は、圧縮空気による洗浄時間（第２洗浄時間）Ｔ２−Ｔ３である。第２洗浄時間Ｔ２−Ｔ３では、エアーポンプ３４から吐出した圧縮空気が、タンク２５を介してノズル２２から検出部１２に噴射される。検出部１２は、洗浄水１Ｂによる洗浄に引き続いて、圧縮空気による発泡効果によって洗浄される。

【0031】

図１Ａ及び図３に示すように、総洗浄時間Ｔ２が経過して洗浄待機時間Ｔ１−Ｔ２になると、エアーポンプ３４が停止され、三方弁２８が吸込位置に切り換えられることで、タンク２５内と大気とが連通される。すると、試料水１Ａ中と大気との圧力差によって、ノズル２２を介して試料水１Ａがタンク２５内に流入する。そして、吐出口２３の開口面積、ノズル２２の内径及び水頭と関連する試料水１Ａの逆流時間Ｔ４が経過すると、タンク２５内が試料水１Ａである洗浄水１Ｂで満たされる。勿論、逆流時間Ｔ４は、洗浄待機時間Ｔ１−Ｔ２より短くなるように設定している。

【0032】

出力制御部１５は、洗浄待機時間Ｔ１−Ｔ２中に浸漬型検出器１０を介して試料水１Ａの水質を測定する。また、出力制御部１５は、総洗浄時間Ｔ２中に浸漬型検出器１０による試料水１Ａの水質測定を停止する。但し、洗浄水１Ｂ又は圧縮空気による検出部１２の洗浄処理が、浸漬型検出器１０による水質測定に影響を及ぼさない場合には、試料水１Ａの水質測定を行ってもよい。

【0033】

このように、洗浄装置２０は、出力制御部１５によってポンプ制御部３６及び弁制御部３８を介してエアーポンプ３４及び三方弁２８が一定の洗浄周期Ｔ１で繰り返し動作される。これにより洗浄装置２０は、測定対象の試料水１Ａの一部を洗浄水１Ｂとしてタンク２５に貯留し、貯留した洗浄水１Ｂをエアーポンプ３４によってノズル２２を介して吐出することで、検出部１２に付着した汚れを定期的に除去する。また、総洗浄時間Ｔ２中は、タンク２５内の洗浄水１Ｂが空になってもエアーポンプ３４を動作させ続けることで、検出部１２を圧縮空気による発泡効果で洗浄する。

【0034】

そして、本実施形態の洗浄装置２０は、検出部１２に洗浄水１Ｂを吐出することで、検出部１２に付着した汚れを除去するため、洗浄効果を高くすることができる。また、洗浄水１Ｂは測定対象である試料水１Ａの一部であり、離れた水源からタンク２５まで専用の配管を敷設する必要はないため、配管工事に関するコストアップを低減でき、少ない追加設備で検出部１２を効果的に洗浄できる。また、洗浄水１Ｂの吐出に引き続いて圧縮空気を吐出させるため、洗浄水１Ｂによる洗浄効果と圧縮空気による発泡効果によって、検出部１２に付着した性状が異なる汚れを確実に除去できる。

【0035】

また、本実施形態では、三方弁２８を吐出位置に切り換えることで、タンク２５とエアーポンプ３４とを連通させ、タンク２５と大気の連通を遮断するため、タンク２５内の洗浄水を確実に吐出できる。さらに、洗浄停止時に三方弁２８を吸込位置に切り換え、タンク２５と大気とを連通させることで、圧力差によってノズル２２を介して試料水１Ａを洗浄水１Ｂとしてタンク２５内に貯留することができる。よって、利便性を向上できる。また、ポンプ等を用いることなく、タンク２５内に洗浄水１Ｂを貯留できるため、洗浄装置２０のコストを低減できる。

【0036】

（第２実施形態）
図４は第２実施形態の浸漬型検出器１０の洗浄装置２０を示す。この第２実施形態は、ノズル２２に一対の吐出口２３，２３を設けた点で、第１実施形態と相違する。このようにした第２実施形態では、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。しかも、各吐出口２３，２３から検出部１２に向けて吐出する洗浄水１Ｂ及び圧縮空気の角度を変更できるため、より確実に洗浄することができる。

【0037】

（第３実施形態）
図５は第３実施形態の浸漬型検出器１０の洗浄装置２０を示す。この第３実施形態は、ノズル２２及びタンク２５のセットを浸漬型検出器１０の左右両側に一対設けた点で、第１実施形態と相違する。一対のタンク２５，２５は、三方弁２８の第１接続部２９にそれぞれ分岐接続されている。このようにした第３実施形態では、第２実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。

【0038】

以上の第２実施形態及び第３実施形態のように、本発明の洗浄装置２０では、ノズル２２の吐出口２３は１箇所に限らず、２箇所以上設けてもよい。この際、１個のノズル２２に２以上の吐出口２３を設けてもよいし、２個以上のノズル２２を配置してもよい。また、タンク２５は、ノズル２２毎に１個ずつ配置してもよいし、複数のノズル２２に対して１個だけ配置してもよい。

【0039】

（第４実施形態）
図６は第４実施形態の浸漬型検出器１０の洗浄装置２０を示す。この第４実施形態は、ノズル２２をタンク２５に一体に設けた点で、第１実施形態と相違する。タンク２５は、検出部１２の下方に位置するように、試料水１Ａ中に配置されている。ノズル２２は、検出部１２の下方に位置するように、タンク２５の上部に一体に設けられている。このようにした第４実施形態では、タンク２５を設置することで同時にノズル２２を設置することができるため、設置に関する作業性を向上できる。

【0040】

（第５実施形態）
図７は第５実施形態の浸漬型検出器１０の洗浄装置２０を示す。この第５実施形態は、ノズル２２を浸漬型検出器１０に対して一体に設けた点で、第１実施形態と相違する。ノズル２２は、図示しない別体のタンク２５に対して配管によって接続（連通）されている。このようにした第５実施形態では、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。しかも、浸漬型検出器１０を設置すると同時にノズル２２を設置できるうえ、試料水１Ａ中で検出部１２とノズル２２の位置調整を行う必要がないため、設置に関する作業性を向上できる。

【0041】

（第６実施形態）
図８は第６実施形態の浸漬型検出器１０の洗浄装置２０を示す。この第６実施形態では、浸漬型検出器１０に対してタンク２５とノズル２２とを一体に設けた点で、第１実施形態と相違する。タンク２５は、浸漬型検出器１０のケーシング１１の上側を覆うように設けられている。ノズル２２は、吐出口２３が検出部１２の下方に位置するように、タンク２５の下部に設けられている。このようにした第６実施形態では、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。しかも、浸漬型検出器１０を設置すると同時にタンク２５及びノズル２２を設置できるうえ、検出部１２とノズル２２の位置調整も必要がないため、設置に関する作業性を大幅に向上できる。

【0042】

以上の第４実施形態から第６実施形態のように、ノズル２２は、タンク２５や浸漬型検出器１０に一体に設けてもよい。また、タンク２５を浸漬型検出器１０に一体に設けてもよい。このように、試料水１Ａ中に配置する浸漬型検出器１０、ノズル２２及びタンク２５の構成は、希望に応じて変更が可能である。勿論、第４実施形態から第６実施形態の洗浄装置２０に、吐出口２３を２以上設ける第２実施形態及び第３実施形態を組み合わせてもよい。

【0043】

（第７実施形態）
図９は第７実施形態の浸漬型検出器１０の洗浄装置２０を示す。この第７実施形態では、タンク２５に、タンク２５内に試料水１Ａが浸入することを阻止する吐出状態と、タンク２５内へ試料水１Ａが浸入することが可能な吸込状態とに切換可能な切換弁として、逆止弁４０を配置した点で、第１実施形態と相違する。逆止弁４０は、タンク２５外からタンク２５内への試料水１Ａの流入を許容し、タンク２５内からタンク２５外への試料水１Ａの流出を阻止する。このようにした第７実施形態では、吐出口２３の開口面積を含むノズル２２の内径に拘わらず、試料水１Ａをタンク２５内に貯留できる。また、エアーポンプ３４による吐出状態では、タンク２５内の圧力が高くなるが、逆止弁４０により貯留した洗浄水１Ｂがタンク２５外に漏出することを確実に防止できる。なお、この第７実施形態では、逆止弁４０の代わりに電磁弁を用いてもよい。

【0044】

（第８実施形態）
図１０は第８実施形態の浸漬型検出器１０の洗浄装置２０を示す。この第８実施形態では、タンク２５内に洗浄水１Ｂとして試料水１Ａを強制供給する水中ポンプ４２を配置した点で、第１実施形態と相違する。水中ポンプ４２は、試料水１Ａ中に配置可能で、タンク２５内に洗浄水１Ｂを充填する給水手段である。この水中ポンプ４２は、タンク２５に対して第３配管４３を介して接続されている。第３配管４３には、水中ポンプ４２からタンク２５への流動を許容し、タンク２５から水中ポンプ４２への流動を阻止する逆止弁４４が設けられている。このようにした第８実施形態では、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。しかも、水中ポンプ４２によってタンク２５内に希望量の試料水１Ａを希望時に貯留できるため、利便性を向上できる。

【0045】

以上の第７実施形態及び第８実施形態のように、洗浄水１Ｂの充填方法は、ノズル２２を介して試料水１Ａをタンク２５内に充填する構成に限らず、タンク２５の外壁から直接充填してもよい。勿論、第７実施形態及び第８実施形態の洗浄装置２０に、吐出口２３を２以上設ける第２実施形態及び第３実施形態、ノズル２２をタンク２５や浸漬型検出器１０に一体に設ける第４実施形態から第６実施形態を組み合わせてもよい。

【0046】

（第９実施形態）
図１１は第９実施形態の浸漬型検出器１０の洗浄装置２０を示す。この第９実施形態では、ノズル２２を介してタンク２５内に試料水１Ａを洗浄水１Ｂとして給水するために、第２配管３２に吸引ポンプ４６を分岐接続した点で、第１実施形態と相違する。タンク２５とエアーポンプ３４とは、三方弁２８の代わりに逆止弁４７を介して連通されている。逆止弁４７は、エアーポンプ３４からタンク２５への流動を許容し、タンク２５からエアーポンプ３４への流動を阻止する。吸引ポンプ４６は、タンク２５内に洗浄水１Ｂを充填する給水手段であり、逆止弁４７とタンク２５との間に分岐接続されている。吸引ポンプ４６は、エアーポンプ３４用の第１ポンプ制御部３６とは異なる第２ポンプ制御部４８によって制御される。このようにした第９実施形態では、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。しかも、試料水１Ａ中と大気との圧力差ではなく、吸引ポンプ４６によってタンク２５内に試料水を強制充填できるため、第８実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。

【0047】

以上の第８実施形態及び第９実施形態のように、洗浄水１Ｂとしてタンク２５内に試料水１Ａを充填する構成は、試料水１Ａ中と大気との圧力差を利用する構成に限らず、ポンプを用いて強制的に充填してもよい。また、第９実施形態の洗浄装置２０に、吐出口２３を２以上設ける第２実施形態及び第３実施形態、ノズル２２をタンク２５や浸漬型検出器１０に一体に設ける第４実施形態から第６実施形態、そして、タンク２５に逆止弁４０を設ける第７実施形態を組み合わせてもよい。

【0048】

（第１０実施形態）
図１２は第１０実施形態の浸漬型検出器１０の洗浄装置２０を示す。この第１０実施形態では、タンク２５を試料水１Ａ外の地上に配置し、ノズル２２と第４配管４９を介して接続した点で、第９実施形態と相違する。このようにした第１０実施形態では、第９実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。また、タンク２５を地上に配置する構成は、第２から第８実施形態の構成を希望に応じて組み合わせてもよい。

【0049】

（第１１実施形態）
図１３は第１１実施形態の浸漬型検出器１０の洗浄装置２０を示す。この第１１実施形態では、下水処理場や工場の排水処理施設に既設されているエアーポンプ５０及びポンプ制御部５１を利用し、エアーポンプ５０を三方弁２８の第２接続部３０に接続した点で、第１実施形態と相違する。このようにした第１１実施形態では、出力制御部１５をポンプ制御部５１に通信可能に接続することで、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。また、出力制御部１５をポンプ制御部５１に接続することなく、それぞれ独立して制御してもよい。また、既設のエアーポンプ５０及びポンプ制御部５１を利用する第１１実施形態の構成は、第２から第１０実施形態の構成を希望に応じて組み合わせてもよい。

【0050】

（実験例）
本発明者らは、圧縮空気だけで洗浄する従来品と、試料水１Ａを洗浄水１Ｂとして洗浄した後に圧縮空気によって引き続いて洗浄する発明品とを用い、洗浄能力を比較する実験を行った。浸漬型検出器１０として溶存酸素計を用いた。また、図３のタイムチャートにおける各動作時間として、洗浄周期Ｔ１を３０分、洗浄時間Ｔ２を３０秒に設定した。本発明の洗浄装置２０については、５００ｍＬのタンク２５を用い、試料水１Ａによる洗浄時間Ｔ３は１５秒、試料水１Ａの逆流時間Ｔ４は１５分とした。これらの条件で、約１ヶ月間、溶存酸素計により試料水１Ａの水質を連続測定した。その結果を図１４Ａ及び図１４Ｂのグラフに示す。

【0051】

図１４Ａは従来品の測定結果であり、図１４Ｂは発明品の測定結果である。これらのグラフでは、縦軸が溶存酸素計で検出した溶存酸素濃度（mg/L）であり、横軸が測定日数（日）である。図１４Ａに示すように、従来の圧縮空気だけによる洗浄装置では１４日目頃から溶存酸素計の検出部の汚れにより、出力の低下が見られた。そこで、２１日目に溶存酸素計を引き上げ、検出部を手作業で洗浄したところ、出力が復帰した。一方、図１４Ｂに示すように、本発明の洗浄装置２０は、１４日目を超えても出力の低下は見られず、１ヶ月間安定して計測できることが確認できた。

【0052】

なお、本発明は、測定対象の試料水１Ａの一部を洗浄水１Ｂとしてタンク２５に貯留し、タンク２５内の洗浄水１Ｂを吐出手段によって吐出することで、浸漬型検出器１０の検出部１２の汚れを除去する洗浄方法に特徴があり、特に洗浄装置２０の構成については、前記各実施形態に示すように種々の変更が可能である。

【0053】

また、前記実施形態では、エアーポンプ３４を用いて洗浄水１Ｂを吐出させたが、コンプレッサによって洗浄水１Ｂを吐出させてもよく、洗浄水１Ｂの吐出手段は希望に応じて変更が可能である。また、ノズル２２の配置や形状は、検出部１２の汚れに応じて希望に応じて変更が可能である。また、吐出手段によってタンク２５内の洗浄水１Ｂを検出部１２に吐出（噴射）した後、引き続いて圧縮空気を検出部１２に吐出するようにしたが、圧縮空気は吐出しないように構成してもよい。

【符号の説明】

【0054】

１Ａ 試料水
１Ｂ 洗浄水
１０ 浸漬型検出器
１１ ケーシング
１２ 検出部
１５ 出力制御部
２０ 洗浄装置
２２ ノズル
２３ 吐出口
２４ 配管部
２５ タンク
２６ 第１配管
２８ 三方弁
２９ 第１接続部
３０ 第２接続部
３１ 第３接続部
３２ 第２配管
３４ エアーポンプ（吐出手段）
３６ ポンプ制御部（吐出手段制御部）
３８ 弁制御部
４０ 逆止弁
４２ 水中ポンプ（給水手段）
４３ 第３配管
４４ 逆止弁
４６ 吸引ポンプ（給水手段）
４７ 逆止弁
４８ 第２ポンプ制御部
４９ 第４配管
５０ エアーポンプ（吐出手段）
５１ ポンプ制御部（吐出手段制御部）

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】