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公開番号2024165681
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023082069
出願日2023-05-18
発明の名称溶存物質検知装置、溶存物質検知方法及び溶存物質検知プログラム
出願人株式会社日立製作所
代理人青稜弁理士法人
主分類G01N 33/18 20060101AFI20241121BHJP(測定;試験)
要約【課題】
水中に含有する臭気物質などの揮発性物質の濃度を測定する
【解決手段】
水中の溶存物質を検出する溶存物質検出装置であって、溶存物質を含む原水が入った原水槽と、原水よりも高温の温水が入った温水槽と、原水と温水を混合する混合槽と、原水槽から原水を混合槽へ流入させ、温水槽から温水を混合槽へ流入させ混合水を生成する制御を行う制御部と、混合水から発生する気相から溶存物質の量を測定する測定装置を備える溶存物質検出装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水中の溶存物質を検出する溶存物質検出装置であって、
溶存物質を含む原水が入った原水槽と、
原水よりも高温の温水が入った温水槽と、
原水と温水を混合する混合槽と、
原水槽から原水を混合槽へ流入させ、温水槽から温水を混合槽へ流入させ混合水を生成する制御を行う制御部と、
混合水から発生する気相から溶存物質の量を測定する測定装置を備える溶存物質検出装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記制御部は混合槽の混合水の温度が目標温度になるよう原水の温度を基に流入させる温水の温度と、原水と温水の割合を制御する請求項１に記載の溶存物質検出装置。
【請求項３】
前記制御部は気相に含まれる溶存物質の濃度が、測定装置が測定可能な濃度となるよう原水と温水の混合割合と温水の温度を求める請求項２に記載の溶存物質検出装置。
【請求項４】
前記制御部は混合槽の容積から少なくとも測定装置が溶存物質の測定に必要な気相の最低量を減算した容積の混合水を作成するための原水、温水、温水の量を求める請求項３に記載の溶存物質検出装置。
【請求項５】
前記制御部は混合水を作成するとき原水と温水を混合槽に入れる前に、混合槽を密閉し気圧を低下させる請求項４に記載の溶存物質検出装置。
【請求項６】
前記混合槽は容積の変更が可能とする容積変更手段を備え、
前記制御部は混合水を作成するとき容積変更手段を用いて測定装置が測定するのに必要な気相の最低量を確保する請求項４に記載の溶存物質検出装置。
【請求項７】
水中の溶存物質を検出する溶存物質検出方法であって、
制御部が溶存物質を含む原水の入った原水槽から原水を混合槽へ流入させ、
原水よりも高温の温水が入った温水槽から温水を混合槽へ流入させて混合水を生成し、
測定装置が混合水から発生する気相から溶存物質の量を測定する溶存物質検出方法。
【請求項８】
前記制御部は混合槽の混合水の温度が目標温度になるよう原水の温度を基に流入させる温水の温度と、原水と温水の割合を制御する請求項７に記載の溶存物質検出方法。
【請求項９】
前記制御部は気相に含まれる溶存物質の濃度が、測定装置が測定可能な濃度となるよう原水と温水の混合割合と温水の温度を求める請求項８に記載の溶存物質検出方法。
【請求項１０】
水中の溶存物質を検出する溶存物質検出プログラムであって、
コンピュータに制御部が溶存物質を含む原水の入った原水槽から原水を混合槽へ流入させる手順、
原水よりも高温の温水が入った温水槽から温水を混合槽へ流入させて混合水を生成する手順、
測定装置が混合水から発生する気相から溶存物質の量を測定する手順を実行させる溶存物質検出プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶解度が低く懸濁状態の場合も含め、水中に含まれる臭気物質や揮発性成分の濃度を計測する溶存物質検知装置、溶存物質検知方法及び溶存物質検知プログラムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
浄水場や工場では、河川や湖沼/貯水池などから取水して浄化処理することで、水道水や製造工程用水を供給している。このような水源では、季節・気象条件や事故等により水に臭気物質や重油/ガソリンなどの揮発性物質が混入する場合がある。その場合、粉末活性炭の注入や取水停止などの対策を実施する必要がある。これらの臭気物質や揮発性物質の水中の濃度は、計測が難しいごく微量でも人の嗅覚では検知されることが多い。
【０００３】
これらの物質は水への溶解性が低い準揮発性～揮発性物質である場合が多く、上水試験方法では、試験水を三角フラスコで４０―５０℃に加温してフラスコ内の気相の臭気を人が嗅いで臭気の種類や強度を計測する方法が示されている。臭気物質等の混入時には、速やかな対策を実施することが水道水や生産物への混入を回避するために有効であるが、人による計測は手間がかかり連続監視には不向きである。
【０００４】
そのため、加温等により水中の臭気物質や揮発性物質を気相へ移動させてガスセンサや臭気センサで計測する方法・装置が開発されている。
【０００５】
例えば特許文献１では、原水の加温に加えて空気を吹き込むことにより、水中物質の気相中への回収を促進する方法が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２では、水中物質を回収した後の原水の余熱を原水の加温に活用することで消費電力を低減する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２２－４５６８９
特開２０２３－１０５５９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決する課題は、水中の臭気物質を含む揮発性物質を安価に監視することである。上記の特許文献１あるいは特許文献２に記載の方法では、原水を常時加温して気相を連続計測している。このため、原水の変化(揮発性物質の混入)に対する応答時間が短く、監視装置として高い性能が得られる一方で、加温や空気注入のための消費電力が多くなる。また、高温のヒータ部が原水に接触しており、原水中のたんぱく質や有機物、無機スケールなどがヒータ表面に付着すると伝熱効率が低下するため適時の除去が必要である。
【０００９】
一方、密閉容器に原水を注入して加温し、目標水温に達したら密閉容器内の気相を計測するバッチ方式の場合、加温/計測中に原水に生じた変化は、次の採水/計測まで検知できないが、消費電力は常時目標水温の原水を維持させる場合より低くなると考えられる。
【００１０】
ただし、このようのバッチ方式の計測では、原水を直接ヒータ等で加温する場合、目標の水温に達するまでの時間が原水の水温により変動する。水中の揮発性物質は、目標水温に達するまでにも気相中に移動するため、水中の揮発性物質濃度が同じでも、加温時間が長いほど計測する気相には揮発性物質が多く含まれることになり誤差の原因となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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