JP3466503B2 - 環境水中の揮発性物質検知装置 - Google Patents

環境水中の揮発性物質検知装置

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JP3466503B2
JP3466503B2 JP10187999A JP10187999A JP3466503B2 JP 3466503 B2 JP3466503 B2 JP 3466503B2 JP 10187999 A JP10187999 A JP 10187999A JP 10187999 A JP10187999 A JP 10187999A JP 3466503 B2 JP3466503 B2 JP 3466503B2
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智嗣 上山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中に含まれる揮
発性物質を効率よく安価に一定条件で評価する検知装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】揮発性物質は環境水中に多く存在するこ
とが知られている。たとえば、工場からの廃水中や自動
車の排気ガス中に含まれるベンゼン、クロロベンゼンな
どの芳香族有機物、自動車解体工場からの流出物に含ま
れる潤滑油、不法投棄や不慮の事故によるガソリン、灯
油、軽油、重油、家庭からの廃水に含まれる植物油、大
気から溶解したダイオキシンなどの塩素化合物、有機物
と消毒塩素が化合してできたとされるトリハロメタン、
微生物が生成するジェオスミンなどの悪臭物質などであ
る。
【0003】これらの物質は、人の体内に入ると、健康
を害するだけでなく、環境に生息する動植物にも悪い影
響を与えているといわれている。そこで、環境水中に存
在するこれらの物質の濃度を定量したり、存在に対して
警報を発したりすることが重要である。
【0004】従来、環境水中に揮発性物質を検知する方
法としては、たとえば電気学会産業応用部門全国大会講
演論文集[III]、p149〜152に記載されるよ
うな、サンプル水をパイプで気体評価センサーの存在す
る場所まで移送した後、フィルターに通したのち、サン
プル水槽に捕集し、そこでバブリングして気相に追い出
し、その気相の湿度や温度を一定に保ち気体評価センサ
ーに接触させることが行なわれていた。図9は、従来の
検知装置の構成図である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、サンプルを移動するために時間を要するため、サン
プルの異常を検出するまでに長い時間を要する。また、
移動中やフィルターによるろ過中にサンプル中の揮発成
分が吸着したり揮発することにより失われるため、低濃
度における評価ができなくなる可能性があった。
【0006】本発明は、上記のような従来の検知装置の
問題点を解消するためになされたものであり、サンプル
水中の揮発成分を、迅速にかつ効率的に、一定条件で検
知する装置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】請求項1にかかわる発明
は、環境水からなるサンプル水源に浮かべた場合に、当
該サンプル水源の水面上30cm以内の位置に気体導入
手段を有し、サンプル水源の水面上1m以内の位置に気
体中の物質を評価する気体評価手段を有する揮発性物質
検知装置であって、前記気体導入手段と気体評価手段を
つなぐ管の間に気体を一定温度に保つ第1温度調節手段
を有し、第1温度調節手段の気体導入手段が気体出口よ
りもサンプル水源の水面に近く、冷却により凝集した物
質が気体導入手段からサンプル水源に戻されることを特
徴とする揮発性物質検知装置である。
【0008】
【0009】請求項にかかわる発明は、温度調節手段
が、気体導入手段と気体出口の間に、蛇腹管、末広がり
の管、膨らみ、直管の4つの要素部品を全て持つ温度調
節手段である請求項記載の揮発性物質検知装置であ
る。
【0010】請求項にかかわる発明は、第1温度調節
手段の気体出口、気体評価手段、吸引手段およびそれら
を接続する管を全て一定温度にするための第2温度調節
手段を有する請求項記載の揮発性物質検知装置であ
る。
【0011】請求項にかかわる発明は、第2温度調節
手段の設定温度を、第1温度調節手段の設定温度よりも
1〜5℃高く設定することを特徴とする請求項記載の
揮発性物質検知装置である。
【0012】
【0013】請求項にかかわる発明は、浮遊手段に、
揮発性物質追い出し装置、気体導入手段、気体を導入す
るための吸引手段、導入した気体を一定温度に保つ温度
調節手段、および気体中の物質を評価する気体評価手段
が固定されており、気体評価手段と当該環境水との直線
距離が1m以内であることを特徴とする請求項
または記載の揮発性物質検知装置である。
【0014】請求項にかかわる発明は、電源、気体評
価センサー劣化回復装置、気体評価センサーからの信号
のアナログ・デジタル処理回路、デジタル信号処理用コ
ンピュータ、水上移動手段、水流に対する方向制御機
構、監視センサー、圧力調整器、風・雨・雪・光・熱か
ら装置を守るための防御手段、通信装置のうちの少なく
とも1つを備えることを特徴とする請求項記載の揮発
性物質検知装置である。
【0015】請求項にかかわる発明は、監視センサー
が、圧力、温度、湿度、流速、水滴、水位のうちの少な
くとも1つを監視するセンサーである請求項記載の揮
発性物質検知装置である。
【0016】
【発明の実施の形態】実施の形態1 図1は本発明の実施の形態1における揮発物質検知装置
を示す構成図である。図において、1は気体評価センサ
ー、2は気体導入口、3は気体を気体評価センサーに導
入するためのポンプ、4は気体の温度を調節する温度調
節器、5は環境水、6は環境水の水面、7は浮き、8は
気体溜め、9は板である。本実施の形態では、気体導入
手段として気体導入口2、気体評価手段として気体評価
センサー1、温度調節手段として温度調節器4、吸引手
段として吸引ポンプ3、浮遊手段として浮き7を使用し
た。
【0017】図において、河川、湖沼、海などに代表さ
れる環境水5の水面6上に、中身が空気のポリエチレン
製の容器からなる浮き7に固定した板9を浮かべ、この
板に気体導入口2をもつ気体溜め8とその周りに設置し
たヒーターを含む温度調節器4が設置されている。さら
に、この気体溜めと気体評価センサーを含む空間が直結
され、吸引ポンプ3が気体評価センサーを含む空間に直
結されている。これらの装置によって、気体導入口は、
環境水の水面から30cm以内に位置し、また、気体評
価センサーは環境水の水面から1m以内に位置すること
が容易に可能となる。
【0018】いま、測定対象である軽油による油膜が環
境水面上を漂流して、気体導入口の下に位置したとき、
その水面上に存在する空気には、軽油の揮発成分が含ま
れており、ポンプの働きによって気体導入口から気体溜
めに導入される。ここで、気温が25℃のときに、温度
調節器により気体溜め内の温度を20℃に設定した。気
体溜めから導出される気体は20℃における水の飽和蒸
気圧近傍に保たれるため、気温が変動しても一定の絶対
湿度に保たれる。気体評価センサーとしては、たとえば
脂質を被覆した水晶振動子を用いることができる。この
気体評価センサーは、気体中の有機物を吸着すると、共
鳴周波数が変化する。逆に、共鳴周波数を測定すれば、
その変動によって、吸着量がわかり、さらに気体中の有
機物の濃度がわかるものである。
【0019】図2に軽油が漂流したときの、気体評価セ
ンサーの共鳴周波数の変化量の符号を逆転した値の相対
値を示す。軽油の油膜の端が、気体導入口の直下に達し
たときの時間を0分とする。約20秒後には応答を始
め、約4分後には最大応答量に達した。ポンプの吸引速
度は50mL/分であり、水面上の空気が気体評価セン
サー表面に達する時間は5秒以内である。よって、約2
0秒の応答の遅れは、主に吸着にかかるものと推定され
る。このように、本装置を用いることにより、気体評価
センサー自身の応答の遅れがなければ、10秒以内に水
面上の異常(この場合には油膜の漂着を意味する)を検
知することができる。
【0020】図3はサンプル水面と気体導入口、または
サンプル水面と気体評価センサーとの配管距離に対する
気体評価センサーの応答量の相対値変化を示す。なお、
内径1.6mmのガラス製チューブを用い、ガス流速5
0ml/分とした。サンプル水面と気体導入口間の相対
値変化(実線)については、除湿前であるので、管壁へ
の吸着が除湿後(サンプル水面とセンサー間の相対値変
化、破線)に比べて大きくなる。また、除湿中にも吸着
されるため、除湿前のほうが除湿後よりも、管壁への吸
着量が大きくなる。サンプル水面と気体導入口との距離
が30cm、およびサンプル水面と気体評価センサーと
の距離が100cmをこえると、応答量が最大値の半分
以下になり、感度が不充分となることがわかる。
【0021】したがって、気体導入口が、水面上30c
m以内になかったり、気体評価センサーが水面上1m以
内になければ、揮発性ガスが気体評価センサーに達する
までに時間がかかったり、濃度が小さくなるなどの理由
で、このような迅速な異常の検知は困難である。ただ
し、気体導入口は、水面から5〜20cmにあるのが最
も望ましい。短すぎると水滴や汚れがセンサーに達し易
くなるからである。なお、これらの距離はサンプル水面
からの距離としたが、これらを配管で接続した場合に
は、配管の長さがこれらの条件を満たすことが好まし
い。
【0022】本実施の形態では、ポンプを気体評価セン
サーと排出口の間に設置したが、気体溜めと気体評価セ
ンサーの間、あるいは気体導入口と気体溜めの間に設置
しても良い。また、気体評価センサーは、脂質被覆の水
晶振動子方式を用いたが、他の有機分子を被覆した水晶
振動子でもいいし、また他の方式の有機物を検知するも
のであっても良い。たとえば酸化物半導体、導電性有機
高分子、光イオン化検出器、熱伝導度検出器、水素炎イ
オン化検出器、発光装置と光度計の組み合わせ、プラズ
モンを利用した測定器などを用いることができる。
【0023】また、装置全体を浮き上に設置したが、気
体導入口のみ設置し、短い管によって、他場所に設置し
た気体溜めや気体評価センサーとつないでもよい。ま
た、浮きによって水面と気体導入口の距離を制御した
が、水面位置センサーと駆動装置の組み合わせにより、
能動的に制御しても同様の効果が得られた。水面位置セ
ンサーは、水面の高さに応じたアナログまたはデジタル
電気信号を発生するものであり、岸壁に設置してもよい
し、浮きに固定してもよい。
【0024】さらに、浮遊手段としてはタンクを用いた
が、風船や缶のような他の中空体、発泡スチロールのよ
うな発泡体、船のような上部が解放されている水上浮遊
物体、プラスチックや木材のような密度が1g/cm3
より小さい物体、スクリューとモーターの組み合わせな
ど、水上に浮かぶ物体であれば何でも用いることができ
る。
【0025】温度調節を行なう気体溜めの設定温度とし
ては、外気温よりも5℃低くした。このように気体を一
定温度に保つ温度調節手段において、一定温度は外気温
よりも低温とすると、水蒸気が凝集し壁面に露が付着す
るため、この露を排除する必要がある。よって、本実施
の形態に示したように、気体導入口が、気体出口よりも
サンプル水源の水面に近く、冷却されることにより凝集
した物質(この場合、水)が、気体導入口からサンプル
水源に戻されるようにすれば、凝集した水などが気体評
価センサーに付着することもなく安定な測定が可能とな
る。さらに、排除のためのポンプなどの新たな設備を必
要とせずコストも削減できる。また、気体導入口、気体
導出口、排水口の3つの口のある除湿器も市販されてい
るが、気体導入口近傍の管が汚れなどで詰まった場合、
気体導出口から気体を吸引しようとすると排水口から水
が侵入するので、気体評価センサーを破壊する危険があ
る。しかしながら、本実施の形態によれば、2つの口
(気体導出口および、気体導入口と排水口を兼務する
口)しか存在しないので、詰まった場合には水も侵入で
きずセンサーを破壊することは起こらないという効果が
ある。
【0026】実施の形態2 実施の形態1で示した気体溜めは、直方体の例を示し
た。しかしながら、この形状では除湿という面からは必
ずしも効率的ではない。そこで、効率的な形状を採用す
ることが効率的な除湿につながる。
【0027】図4は効率的な除湿用気体溜めの例を示し
たものである。下部が気体導入口、上部が気体出口とな
っている。気体導入口が、11の末広がりの管、それに
続いて12の蛇腹管、それに続いて、13の膨らみ、そ
れに続いて直管の4つの要素部品を持っている。これら
全体が気体導入口よりも低い温度に制御されている。気
体導入口から導入された水蒸気を含む気体は、末広がり
管で冷却され、水蒸気の一部が凝集し器壁に付着する。
管が太いので、水全体で管をふさぐことはほとんどな
い。続いて、気体は蛇腹管を通過するが、蛇腹にするこ
とにより、長い管をコンパクトに設置できる。そして管
が長いので気体と冷却部との接触面積を多くすることが
でき、効率的に水蒸気を凝集できる。凝集された水は、
管全体をふさぐこともあるが、重力などにより、下方に
移動した場合には末広がりの管に達した時点で、管径が
広がるため、水が管全体をふさぐことはなくなる。ま
た、気体の流れにより、上方に移動した場合には、13
の膨らみによって管全体が広がるため、水が管全体をふ
さぐことはなくなる。水が管全体をふさいだ場合には、
気体の流れによって水が気体評価センサーまで達してし
まい、気体評価センサーの機能を損なう可能性や、検知
ができなくなることが考えられる。
【0028】以上のように、この装置において、末広が
りの管、蛇腹管、膨らみ、直管の4つの要素を組み合わ
せることにより、効率的に水蒸気を凝集できると同時
に、水による気体評価センサーの損傷を防止できる。な
お、管の内径は5mmないし12mmが最適である。こ
れは、管内に有機物などが付着しても、付着物や水によ
り管をふさがないようにすることと、効率的に気体を冷
却するためである。なお、この気体溜めの温度制御をす
るために、これをより大きいガラス管内に封じ込め、大
きいガラス管内を蒸留水やエチレングリコールなどを封
じ込めたり、金属などの熱伝導性が高い物質で気体溜め
を封じたりした後、全体をペルチェ冷却装置や冷媒を用
いた装置などの冷却装置で冷却すればよい。
【0029】実施の形態3 実施の形態2では、センサー室および気体溜めからの配
管の温度制御は行なわなかった。しかしながら、室温は
常に変動するものであり、場合によっては、気体溜めの
設定温度よりも気温の方が低くなる可能性がある。その
場合には気体溜めから送られた気相がセンサー室内で冷
却され凝集した水がセンサーを故障させるおそれがあ
る。図5はそれを防ぐために第2の温度設定を行なう機
構を設けた例を示す。これにより、気体溜めから出た気
相、センサー室およびポンプを気体溜め以上の温度、た
とえば1℃ないし5℃高く設定することにより、水の凝
集を防ぐことができる。
【0030】実施の形態4 実施の形態1では、揮発性物質の追い出しは行なわなか
った。図6に、追い出し装置を浮きに装着した例を示
す。21は気泡注入口、22はサンプル水導入口、23
はサンプル水導出口、24はサンプリング室、8は気体
溜めである。
【0031】サンプル水はサンプル水導入口22からサ
ンプリング室24に導入され、その後23の導出口から
放出される。一方、気泡注入口21から空気が放出さ
れ、気泡がサンプリング室内を上昇し、気体溜め8に集
積される。このように、揮発性物質の追い出し装置と、
気体評価センサーが一体化されていると、追い出し装置
が一体化されていない場合に比べて、水中濃度がより低
い揮発性物質や、より少ない水面上浮遊揮発性物質に対
して、大きなセンサー応答を得ることができると同時
に、迅速に応答を得られる。
【0032】本実施の形態では、気体溜めは、直方体で
あるが、実施の形態2で示したような蛇腹管などを用い
た方が好ましい。
【0033】実施の形態5 これまで記載した実施の形態においては、電源、気体評
価センサー劣化回復装置、気体評価センサーからの信号
アナログ処理回路、信号デジタル処理用コンピュータ、
水上移動手段、水流に対する方向制御機構、圧力、温
度、度、速、滴などを監視する監視センサー、圧力調整
器、風・雨・雪・光・熱から装置を守るための防御手
段、通信装置などはとくに記述していない。しかしなが
ら、これらによって、より効率的な検知が可能となる。
【0034】図7において、31は電源となる太陽電池
と蓄電池、32は気体評価センサー劣化回復装置として
の温風発生器、33は気体評価センサーからの信号を処
理するアナログ処理回路、34はアナログ処理回路から
出力されるデジタル信号を所定のプログラムで処理する
マイクロコンピュータ、35は移動するためのスクリュ
ー付きモーター、36は水流に対する方向制御のための
薄板、37は湿度気体評価センサー、38は雨、風、
雪、光、熱、いたずらからの損傷を防ぐための防御壁、
39は通信のためのアンテナである。
【0035】電源は太陽電池と蓄電池の組み合わせであ
るが、これが存在すると、商用電源のない場所での検知
も可能となるだけでなく、移動が簡単であり任意の場所
における検知を簡単に行なうことができる。電源は、太
陽電池だけでなく、蓄電池だけでもいいし、水流や波に
よる水力発電装置または波力発電装置でも良い。商用電
源をつないでも良い。
【0036】気体評価センサー劣化防止装置としては、
温風発生器を用いることができる。有機膜と水晶振動子
の組み合わせた検知装置では、有機膜に非可逆に有機物
が付着し気体評価センサーの劣化が起こる場合がある。
そこで、一定の期間、たとえば1日に20分間、たとえ
ば50℃に暖めた空気を気体評価センサー表面に吹き付
けることにより、劣化を回復することができる。なお、
1日に20分間という条件は、気体評価センサーの種類
や、河川の状況などにより変化するものである。とく
に、重油など揮発性が低い物質を検出した場合には、直
後に回復処置を行なうことが望ましい。
【0037】図8は脂質膜と水晶振動子の組み合わせに
よる有機物気体評価センサーの共鳴周波数の変化を示し
たものである。4日目に、50℃の温風を20分間吹き
付けた。共鳴周波数は4日間に約20Hzの減少を示し
たが、50℃の温風を20分間吹き付けたことにより、
ほぼもとの値に回復した。温風を用いなくても、実施の
形態3で示したセンサー室の温度設定機構を用いたり、
別途設けたヒーターなどの加熱手段により、気体評価セ
ンサーや気体評価センサー室を熱してもよい。また、セ
ンサーを損傷しないアセトンやアルコールで洗浄するよ
うな機構やそれらの溶媒を乾燥させる機構を設けてもよ
い。
【0038】アナログ・デジタル処理回路やデジタル処
理用マイクロコンピュータは、データ量を軽減できた
り、装置自体に警報機能を持たせることが可能となるな
どの効果があった。
【0039】移動するためのスクリュー付きモーター
は、測定者が要求する位置に、任意に本発明の装置を設
置できる効果をもたらした。流れに対する方向制御機構
が設置されていると、環境水の水流に対して常に、サン
プル水導入口が向かい合っているようにできる。よっ
て、これらの装置により、効果的に油膜などの被測定対
象物質をサンプリング室に導入できる。
【0040】圧力・温度・湿度・流速・水滴などを監視
るセンサーについては、吸引ポンプによりサンプル室
の圧力が大気圧よりも小さくなると、気体評価センサー
の存在する空間、すなわち気体評価センサー室にサンプ
ル水が進入し気体評価センサーを損傷するおそれがあ
る。そこで、サンプル室または気体評価センサーの存在
する空間の圧力を検知することにより、過剰な吸引を止
めることができる。水位置検出センサーについては、圧
力センサーと同様に、想定以外の位置、たとえば、水溜
めの気体導入口近傍まで水が上昇したときに、吸引ポン
プを停止し、気体評価センサー室に水が侵入することを
防ぐ効果があった。
【0041】温度センサーについては、気体評価センサ
ー機能は温度に依存する場合があり、この影響を保証し
たり、一定温度に保つための温度設定のために用いると
効果的であった。
【0042】湿度センサーについては、相対湿度が10
0%近傍になると、水蒸気が凝縮し、気体評価センサー
を損傷する可能性があるので、相対湿度がたとえば95
%以上になると、気体評価センサー室の温度を上げた
り、気体評価センサーの温度を上げたり、気体溜めの温
度を下げたりすることにより、気体評価センサーの損傷
を回避できた。また、水晶振動子式の気体評価センサー
や酸化物半導体式の気体評価センサーは、湿度すなわち
水蒸気にも応答するので、気体評価センサー室の湿度を
一定にすることが望ましい。よって、気体評価センサー
の値を用いて、気体評価センサー室や気体溜めの温度を
制御して一定にすることにより、安定な気体評価センサ
ー応答を得られた。
【0043】水滴センサーは、気体溜めや気体評価セン
サー室の壁に付着する水滴を検知するものであり、湿
ンサーと同様に、気体評価センサーの水による損傷を
回避するために利用した。流速センサーは、環境水の流
速またはサンプル水導入口における流速を検知すること
により、サンプル水導入口の大きさを制御して、サンプ
リング室への流入速度を一定にするために用いたとこ
ろ、安定な気体評価センサー応答を得ることができた。
【0044】たとえば有色または無色のアクリル板、ス
テンレス鋼板などにより風、雨、雪、光、熱、魚、動
物、いたずらからの損傷を防ぐための防御壁を作製し
た。これにより気体評価センサーその他の装置を、風、
雨、雪、光、熱、魚、動物、いたずらなどから守る効果
があった。
【0045】通信装置は、本装置から離れた場所にいる
人に対して、検知結果を電気信号として送付するための
装置であり、無線または有線で、通信をする。図7で
は、アンテナのみを示したが、上記アナログ・デジタル
処理回路に通信のための回路を含めることができた。無
線装置および受信装置を用いることにより、500m離
れた場所においても、軽油の漂流を検知できた。
【0046】
【発明の効果】請求項1にかかわる発明によれば、サン
プル水源に浮かべた場合に、当該サンプル水源の水面上
30cm以内の位置に気体導入口を有し、サンプル水源
の水面上1m以内の位置に気体中の物質を評価する気体
評価センサーを有するので、サンプル水中の揮発成分
を、迅速にかつ効率的に、一定条件で検知することがで
きる。また、気体導入口が、気体出口よりもサンプル水
源の水面に近く、冷却により凝集した物質が、気体導入
口からサンプル水源に戻されるため、凝集した水などが
気体評価センサーに付着することなく安定な測定が可能
となり、さらに排除のためのポンプなどの新たな設備を
必要とせずコストも削減できる。
【0047】請求項2にかかわる発明によれば、気体導
入口が、気体出口よりもサンプル水源の水面に近く、冷
却により凝集した物質が、気体導入口からサンプル水源
に戻されるため、凝集した水などが気体評価センサーに
付着することなく安定な測定が可能となり、さらに排除
のためのポンプなどの新たな設備を必要とせずコストも
削減できる。
【0048】請求項にかかわる発明によれば、末広が
りの管、蛇腹管、膨らみ、直管の4つの要素を組み合わ
せるため、効率的に水蒸気を凝集できると同時に、水に
よる気体評価センサーの損傷を防止できる。
【0049】請求項およびにかかわる発明によれ
ば、第2温度調節器を有するため、水の凝集を防ぐこと
ができる。
【0050】
【0051】請求項にかかわる発明によれば、追い出
し装置が一体化されているため、水中濃度がより低い揮
発性物質や、より少ない水面上浮遊揮発性物質に対し
て、大きなセンサー応答を得ることができると同時に、
迅速に応答を得られる。
【0052】請求項にかかわる発明によれば、劣化回
復装置を有するため、有機膜に非可逆に有機物が付着し
気体評価センサーの劣化が起こることを避けることがで
きる。アナログ・デジタル処理回路やデジタル処理用マ
イクロコンピュータを有するため、データ量を軽減でき
たり、装置自体に警報機能を持たせることが可能とな
る。水上移動手段を有するため、測定者が要求する位置
に、任意に本発明の装置を設置できる。水流に対する方
向制御機構を有するため、環境水の水流に対して常に、
サンプル水導入口が向かい合っているようにでき、効果
的に被測定対象物質をサンプリング室に導入できる。防
御壁を有するため、風、雨、雪、光、熱、魚、動物、い
たずらからの損傷を防ぐことができる。通信装置を有す
るため、本装置から離れた場所にいる人に対して、検知
結果を電気信号として送付することができる。
【0053】請求項にかかわる発明によれば、圧力を
監視するセンサーを有するため、サンプル室または気体
評価センサーへの過剰な吸引を止めることができる。水
位を監視するセンサーを有するため、想定以上の位置ま
で水が上昇したときに、吸引ポンプを停止し、気体評価
センサー室に水が侵入することを防ぐことができる。温
度を監視するセンサーを有するため、気体評価センサー
機能の温度依存性を低減できる。湿度を監視するセンサ
ーを有するため、水蒸気が凝縮し、気体評価センサーを
損傷する可能性を低減できる。水滴を監視するセンサー
を有するため、気体溜めや気体評価センサー室の壁に付
着する水滴を検知し、気体評価センサーの水による損傷
を回避できる。流速を監視するセンサーを有するため、
サンプル水導入口の大きさを制御して、サンプリング室
への流入速度を一定にして、安定な気体評価センサー応
答を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1における揮発物質検知
装置を示す構成図である。
【図2】 軽油が漂流したときの、気体評価センサーの
共鳴周波数の変化量の符号を逆転した値の相対値を示
す。
【図3】 サンプル水面と気体導入口、またはサンプル
水面と気体評価センサーとの配管距離に対する気体評価
センサーの応答量の相対値変化を示す。
【図4】 効率的な除湿用気体溜めを示す図である。
【図5】 第2の温度設定を行なう機構を設けた揮発物
質検知装置を示す構成図である。
【図6】 追い出し装置を装着した揮発物質検知装置を
示す構成図である。
【図7】 本発明の実施の形態5における揮発物質検知
装置を示す構成図である。
【図8】 脂質膜と水晶振動子の組み合わせによる有機
物気体評価センサーの共鳴周波数の変化を示したもので
ある。
【図9】 従来の揮発物質検知装置を示す構成図であ
る。
【符号の説明】
1 気体評価センサー、2 気体導入口、3 ポンプ、
4 第1温度調節器、5 環境水、6 水面、7 浮
き、8 気体溜め、9 板、10 第2温度調節器、1
1 末広がりの管、12 蛇腹管、13 膨らみ、21
気体注入口、22 サンプル水導入口、23 サンプ
ル水導出口、24 サンプリング室、31 太陽電池と
蓄電池、32 温風発生器、33 アナログ処理回路、
34 マイクロコンピュータ、35 スクリュー付きモ
ーター、36 薄板、37 湿度評価センサー、38
防御壁、39 アンテナ、40 配線、41 砂ろ過装
置、42 砂、43 ポンプ、44 ヒーター、 45
空気導入口、46 除湿機、47 センサー。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−138990(JP,A) 特開 平3−61848(JP,A) 特開 平10−121057(JP,A) 特開 平10−111224(JP,A) 特開 平1−314938(JP,A) 特開 平11−271187(JP,A) 特開 昭55−151240(JP,A) 特開 平10−90134(JP,A) 特開2000−292323(JP,A) 特許2507642(JP,B2) 実公 平5−6518(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 1/00 - 1/44 G01N 33/00 - 33/46 JICSTファイル(JOIS)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 環境水からなるサンプル水源に浮かべた
    場合に、当該サンプル水源の水面上30cm以内の位置
    に気体導入手段を有し、サンプル水源の水面上1m以内
    の位置に気体中の物質を評価する気体評価手段を有する
    揮発性物質検知装置であって、前記気体導入手段と気体
    評価手段をつなぐ管の間に気体を一定温度に保つ第1温
    度調節手段を有し、第1温度調節手段の気体導入手段が
    気体出口よりもサンプル水源の水面に近く、冷却により
    凝集した物質が気体導入手段からサンプル水源に戻され
    ることを特徴とする揮発性物質検知装置。
  2. 【請求項2】 第1温度調節手段が、気体導入手段と気
    体出口の間に、蛇腹管、末広がりの管、膨らみ、直管の
    4つの要素部品を全て持つ温度調節手段である請求項
    記載の揮発性物質検知装置。
  3. 【請求項3】 第1温度調節手段の気体出口、気体評価
    手段、吸引手段およびそれらを接続する管を全て一定温
    度にするための第2温度調節手段を有する請求項記載
    の揮発性物質検知装置。
  4. 【請求項4】 第2温度調節手段の設定温度を、第1温
    度調節手段の設定温度よりも1〜5℃高く設定すること
    を特徴とする請求項記載の揮発性物質検知装置。
  5. 【請求項5】 浮遊手段に、揮発性物質追い出し装置、
    気体導入手段、気体を導入するための吸引手段、導入し
    た気体を一定温度に保つ温度調節手段、および気体中の
    物質を評価する気体評価手段が固定されており、気体評
    価手段と当該環境水との直線距離が1m以内であること
    を特徴とする請求項または記載の揮発性物
    質検知装置。
  6. 【請求項6】 電源、気体評価センサー劣化回復装置、
    気体評価センサーからの信号のアナログ・デジタル処理
    回路、デジタル信号処理用コンピュータ、水上移動手
    段、水流に対する方向制御機構、監視センサー、圧力調
    整器、風・雨・雪・光・熱から装置を守るための防御手
    段、通信装置のうちの少なくとも1つを備えることを特
    徴とする請求項記載の揮発性物質検知装置。
  7. 【請求項7】 監視センサーが、圧力、温度、湿度、流
    速、水滴、水位のうちの少なくとも1つを監視するセン
    サーである請求項記載の揮発性物質検知装置。
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