JP4139939B2

JP4139939B2 - 比抵抗調整水製造設備の管理システム

Info

Publication number: JP4139939B2
Application number: JP2001337906A
Authority: JP
Inventors: 明和山本
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2021-11-02
Also published as: JP2003136052A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製缶検査等に用いられる比抵抗調整水を製造する比抵抗調整水製造設備における活性炭やイオン交換樹脂、更には炭酸ガス等からなる消耗品の交換・補充を適切に指示し、比抵抗調整水の安定した製造を効果的に支援することのできるの比抵抗調整水製造設備の管理システムに関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
例えば製缶工場においては製造した缶の品質を検査して、腐食等の欠陥があるものを排除することが不可欠である。この種の製缶検査は、専ら、図５に示すように缶Ｃに比抵抗調整水Ｗを充填し、比抵抗調整水Ｗに浸漬した第１のプローブＰ１と缶Ｃの表面に接触させた第２のプローブＰ２とを用いて、その間の導電率（抵抗値）を計測することによってなされる。この為、製缶検査に用いられる比抵抗調整水としては、その比抵抗が一定（既知）であることが重要である。
【０００３】
ちなみにこの種の比抵抗調整水は、一般的には製缶工場等に付随して設けられた比抵抗調整水製造設備により製造されて製缶検査等に供せられる。この比抵抗調整水製造設備は、例えば概略的には活性炭槽を用いて原水中に含まれる全有機炭素（ＴＯＣ）成分を除去した後、イオン交換樹脂槽を用いて上記原水を脱イオン処理して比抵抗が１２〜１８ＭΩ・ｃｍの純水を製造し、その後、その処理水（純水）に炭酸ガス（ＣＯ₂）を溶解させて比抵抗を調整し、比抵抗が０.５〜２.５ＭΩ・ｃｍの比抵抗調整水を製造するように構成される。尚、この比抵抗調整水の空気との接触を防ぐべく、その貯留槽に不活性ガスとして、例えば窒素ガス（Ｎ₂）を封入することも行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで比抵抗調整水製造設備の運転に伴い、上述した活性炭槽における活性炭やイオン交換樹脂槽におけるイオン交換樹脂の性能が次第に劣化することが否めない。従って処理水（比抵抗調整水）の比抵抗を一定に保つには、処理性能の劣化した活性炭やイオン交換樹脂を交換したり、再生することが必要となる。また炭酸ガスや窒素ガスについても、その使用によって消費されるので、適宜、補充することが必要である。
【０００５】
しかしながら比抵抗調整水製造設備の設置現場において、常時、その運転状況を監視して活性炭やイオン交換樹脂を交換・再生したり、炭酸ガスや窒素ガスを補充するには多大な管理労力（負担）が伴うことが否めない。また交換用の活性炭やイオン交換樹脂、更には補充用の炭酸ガスや窒素ガス等を予備用の備品（消耗品）として準備しておくにしても、その保管場所等において問題が生じることが否めない。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、比抵抗調整水製造設備の運転状態に応じて、その設備におけるイオン交換樹脂や炭酸ガス等の消耗品の交換・補充を適切に指示し、比抵抗調整水の安定した製造を効果的に支援することのできるの比抵抗調整水製造設備の管理システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成すべく本発明に係る比抵抗調整水製造設備の管理システムは、活性炭槽およびイオン交換樹脂槽を備え、原水を脱イオン処理して所定の比抵抗を有する処理水（比抵抗調整水）を製造する比抵抗調整水製造設備に組み込まれて該製造設備の運転状態を監視する状態監視装置と、この状態監視装置により検出される前記比抵抗調整水製造設備の運転状態を所定の通信回線を介して収集する管理センタと、この管理センタに設けられて前記比抵抗調整水製造設備の仕様を予め登録したデータベースとを備えたものであって、
前記管理センタにおいては、前記原水の流量を減らした場合における前記処理水の流量とその比抵抗の値から活性炭およびイオン交換樹脂の性能劣化を判断すると共に、前記データベースを参照して前記比抵抗調整水製造設備の運転状態から該製造設備における消耗品の補充・交換の要否を判断し、前記比抵抗調整水製造設備を保守を担うメンテナンス会社に対して前記活性炭、イオン交換樹脂および消耗品の補充・交換を指示することを特徴としている。
【０００８】
即ち、比抵抗調整水製造設備に設けた状態監視装置を介して該製造設備の運転状態を管理センタにおいて遠隔的に監視し、この管理センタ側においてはデータベース補参照することで、該データベースに予め登録されている上記比抵抗調整水製造設備の仕様に従って上記運転状態から該製造設備における消耗品の補充・交換の要否を判断し、この判断結果に従って所定のメンテナンス会社に対して前記消耗品の補充・交換を指示することで、前記比抵抗調整水製造設備の設置現場における管理労力（負担）を軽減すると共に、比抵抗調整水の安定した製造を効果的に支援することを特徴としている。
【０００９】
ちなみに前記比抵抗調整水製造設備における消耗品は、請求項２に記載するように処理水に溶解させてその比抵抗の安定化に用いられる炭酸ガスであって、前記管理センタにおける第２の判断手段は、前記炭酸ガスの供給に用いられる炭酸ガスボンベの残量圧力から炭酸ガスの使用量または残量を判断することを特徴としている。
また請求項３に記載するように前記管理センタにおける第１の判断手段は、前記比抵抗調整水製造設備にて製造される処理水の流量および該処理水の比抵抗を監視し、該比抵抗の値が所定の仕様に達しないときには前記比抵抗調整水製造設備にて製造される処理水の流量を減らし、このときの前記比抵抗の値から前記活性炭および前記イオン交換樹脂の性能劣化を判断することを特徴としている。
【００１０】
尚、前記比抵抗調整水製造設備は、例えば請求項４に記載するように製缶検査に用いられる処理水（比抵抗調整水）のように、その比抵抗が高精度に調整された比抵抗調整水の製造に供せられるものからなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る比抵抗調整水製造設備の管理システムについて説明する。
図１はこの管理システムの概略構成を示すもので、図中１は比抵抗調整水製造設備、２はこの比抵抗調整水製造設備１に設けられて該製造設備１の運転状態を監視する状態監視装置である。この管理システムは、上記状態監視装置２により監視されている前記比抵抗調整水製造設備１の運転状態を、所定の通信回線（ネットワーク）３を介して収集する管理センタ４を主体として構成される。そして管理センタ４においては、該管理センタ４に付随して設けられたデータベース５を参照し、該データベース５に予め登録してある前記比抵抗調整水製造設備１の仕様等に従って前記比抵抗調整水製造設備１の運転状態から該製造設備１における消耗品の交換・補充の要否を判断し、メンテナンス会社６に対して上記製造設備１に対する消耗品の交換・補充を指示するものとなっている。
【００１２】
先ず比抵抗調整水製造設備１について簡単に説明すると、この比抵抗調整水製造設備１は並列に設けられて選択的に交互に使用される２系統の比抵抗調整水系１１,１２を備え、これらの比抵抗調整水系１１,１２にて製造された処理水（比抵抗調整水）を水質検査部１３を介して水質（比抵抗）検査した後、例えば製缶工場における缶検査部１４に供給する如く構成される。この際、上記処理水（比抵抗調整水）は、その貯留槽（図示せず）において窒素ガスボンベ１５から供給される窒素ガス（Ｎ₂）を用いて封入され、空気から遮断した状態で前記缶検査部１４に供給されて製缶検査に供される。また缶検査部１４にて使用された処理水（比抵抗調整水）は、前記比抵抗調整水系１１,１２への供給水（原水）を蓄える原水貯槽１６に戻されて原水と共に再使用されるようになっている。
【００１３】
しかして上記各比抵抗調整水系１１,１２は、活性炭槽Ａ、イオン交換樹脂槽Ｂ、および炭酸ガス溶解槽Ｃをそれぞれ備える。そして原水貯槽１６から供給される原水中に含まれる全有機炭素（ＴＯＣ）成分を活性炭槽Ａにて除去した後、このＴＯＣ成分を除去した原水をイオン交換樹脂槽Ｂにて脱イオン処理することで比抵抗が１２〜１８ＭΩ・ｃｍの純水を製造し、更に炭酸ガス溶解槽Ｃにて上記純水に炭酸ガス（ＣＯ₂）を溶解させてその比抵抗を調整し、例えば比抵抗が１ＭΩ・ｃｍの比抵抗調整水（処理水）を製造するように構成される。
【００１４】
尚、各比抵抗調整水系１１,１２にて製造される処理水（比抵抗調整水）の比抵抗は、前記水質検査部１３にて検査された処理水（比抵抗調整水）の水質（比抵抗値）に応じて流量調整装置Ｄを作動させて、前記活性炭槽Ａからイオン交換樹脂槽Ｂに亘って通水する原水の流量を調整することによってなされる。また前記炭酸ガス溶解槽Ｃへの炭酸ガス（ＣＯ₂）の供給は、炭酸ガスボンベＥから行われる。
【００１５】
さて概略的には上述した如く構成される比抵抗調整水製造設備１の運転状態を監視する状態監視装置２は、例えば前記活性炭槽Ａおよびイオン交換樹脂槽Ｂを順に通水される原水または処理水の流量を監視する流量監視部２１と、前記水質検査部１３において検査される処理水の比抵抗を監視する比抵抗監視部２２、更には炭酸ガスボンベＥの残量圧力から炭酸ガスの使用量または残量を監視する炭酸ガスボンベ圧力監視部２３、および前記窒素ガスボンベ１５の残量圧力から窒素ガスの使用量または残量を監視する窒素ガスボンベ圧力監視部２４を備えている。その他にも状態監視装置２は、前記２系統の比抵抗調整水系１１,１２のいずれを使用して比抵抗調整水を製造しているか等を監視する機能を備える。
【００１６】
そして状態監視装置２は、パーソナルコンピュータや携帯電話端末等の通信ユニット２５を介して、例えば所定時間毎にその監視結果である前記比抵抗調整水製造設備１の運転状態を、前述したネットワーク３を介して管理センタ４に通知するものとなっている。換言すれば管理センタ４は、その管理対象とする比抵抗調整水製造設備１の運転状態を、その製造設備１に組み込まれた状態監視装置２からネットワーク３を介してそれぞれ収集している。
【００１７】
ちなみに状態監視装置２における通信ユニット２５は、例えば図２に示すように、予め設定された比抵抗調整水製造設備１に固有な設備番号３１と、当該設備１における運転状態の監視対象部位に付した子機ＩＤ番号３２およびその監視対象部位における運転状態を示す計測データ３３の組とからなる一連の情報系列として、その監視情報（運転状態を示す計測データ）を前記管理センタ４に対して通知する。
【００１８】
一方、管理センタ４においては、例えば図３に示す手順に従って前記比抵抗調整水製造設備１の運転状態をモニタし、該製造設備１における比抵抗調整水の安定した製造を支援している。即ち、管理センタ４は、状態監視装置２からネットワーク３を介して比抵抗調整水製造設備１の前述した流量等からなる運転状態を示す情報を収集したとき、その通信データ中から先ず設備番号３１を取得し［ステップＳ１］、取得した設備番号３１に従ってデータベース５を検索する［ステップＳ２］。
【００１９】
このデータベース５には、例えば図４に示すように、管理対象とする比抵抗調整水製造設備（顧客）毎にその住所や連絡先、ＩＰアドレス等によって示される設備番号、更には設備の種類やその全体的な仕様が予め登録されている。またこのデータベース５には、更に子機ＩＤ番号３２毎に分類して、その監視対象部位を特定する機器の種類やその形式（仕様）、メンテナンス対象の内容とメンテナンスの実行条件等がそれぞれ登録されている。
【００２０】
管理センタ４は、このようなデータベース５を参照することで当該比抵抗調整水製造設備１の上述したメンテナンス対象の内容とそのメンテナンス条件等を含む仕様を取得し［ステップＳ３］、前述した子機ＩＤ番号３２に従ってその運転状態を判定する。具体的にはＩＤ番号３２に従ってその監視対象部位を特定し、その監視対象部位における消耗品に対するメンテナンス条件を取得する［ステップＳ４,Ｓ５］。そしてこのメンテナンス条件に従って前記状態監視装置２から通知された運転条件（計測データ）を判定することで、その消耗品に対する交換・補充の要否を判定する［ステップＳ６］。このような判定処理は、上述したＩＤ番号に基づく管理と制御の下で、複数の消耗品のそれぞれに対して実行される［ステップＳ７］。
【００２１】
ちなみに前記活性炭およびイオン交換樹脂の性能劣化は、処理水（比抵抗調整水）の流量とその比抵抗の値から判断される。具体的にはその流量を減らして活性炭槽Ａやイオン交換樹脂槽Ｂの処理能力に見合う量の処理水（比抵抗調整水）を製造するようにその製造条件（運転条件）を変化させた場合であっても、その処理水の比抵抗が所定の仕様（目標とする比抵抗値）に達しない場合、活性炭およびイオン交換樹脂の性能が大幅に劣化しており、その交換が必要であると判断される。また炭酸ガスや窒素ガスに対する補充の判断は、そのガスボンベＥ,１５の残量圧力が予め設定された所定の圧力まで低下したとき、上記各ガスの残量が不足しつつあり、その補充が必要であると判断される。
【００２２】
そして消耗品（活性炭、イオン交換樹脂、炭酸ガス、および窒素ガス）に対する交換・補充が必要であると判断された場合には、管理センタ４は、前記比抵抗調整水製造設備１の保守管理を担うメンテナンス会社６に対してその消耗品の交換・補充を指示し［ステップＳ８］、更には前記比抵抗調整水製造設備１の運転管理者８に対してその旨を報告している［ステップＳ９］。尚、消耗品の交換・補充が不要な場合には、その監視結果の上記運転管理者８への報告だけが行われる［ステップＳ９］。
【００２３】
しかして管理センタ４から消耗品の交換・補充が指示されたメンテナンス会社６においては、該管理センタ４から同時に通知される比抵抗調整水製造設備１に関す情報（住所や設備仕様等）に従って、指定された消耗品の交換・補充を実行することになる。この際、交換した消耗品が、前述した活性炭槽Ａに充填される活性炭や、イオン交換樹脂槽Ｂに充填されるイオン交換樹脂等の再生可能なものである場合には、メンテナンス会社１は交換により回収した消耗品（活性炭やイオン交換樹脂）を再生処理工場７に移送することで、その再生を委託する。
【００２４】
かくして上述した如く構成された管理システムによれば、常時は比抵抗調整水製造設備１において、その比抵抗調整水系１１,１２を交互に使用して運転し、休止中にある比抵抗調整水系の活性炭槽Ａに充填される活性炭やイオン交換樹脂槽Ｂに充填されるイオン交換樹脂を再生処理しながら比抵抗調整水を製造するといえども、長期間に亘る運転に伴って徐々に性能が劣化する活性炭やイオン交換樹脂の状態を、当該比抵抗調整水製造設備１の運転管理者８に代わって確実に監視することができる。換言すれば休止中にある比抵抗調整水系１１,１２における活性炭やイオン交換樹脂を再生処理して上記比抵抗調整水系１１,１２の切り換えに待機させるが故に、その現場において活性炭やイオン交換樹脂の特性劣化を把握し難いといえども、管理センタ４においてその特性劣化を確実に監視することができる。そして特性の劣化した活性炭やイオン交換樹脂の交換を確実に指示することができ、更にメンテナンス会社６にその指示を与えることで、運転管理者８を煩わすことなく活性炭やイオン交換樹脂の交換作業を実施することが可能となる。また炭酸ガスや窒素ガスの補充に対しても、運転管理者８による管理作業を伴うことなしに、適切にその補充作業を実施することができる。
【００２５】
これ故、運転管理者８の管理作業負担を大幅に軽減し得ると共に、比抵抗調整水製造設備１の運転環境を常に安定に維持することが可能となるので、比抵抗調整水の安定した製造を効果的に支援することが可能となる。そして比抵抗調整水製造設備１においては、所定の比抵抗を有する処理水（比抵抗調整水）を缶検査部１４に対して常に安定に供給することが可能となる等の効果が奏せられる。
【００２６】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。ここでは製缶検査用の比抵抗調整水を製造する比抵抗調整水製造設備１を管理するシステムを例に説明したが、各種工場にて用いられる比抵抗調整水を製造する設備に対しても同様に適用可能である。またここではイオン交換樹脂槽Ｂを用いて原水を脱イオン処理する比抵抗調整水系１１,１２を例に説明したが、逆浸透膜を用いた脱イオン処理装置や、電気脱イオン処理装置を用いた比抵抗調整水製造設備に対しても同様に適用可能である。更には状態監視装置２と管理センタ４との間の情報通信についても、インターネット等の通信手段や公衆電話回線等を適宜採用することが可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、比抵抗調整水製造設備において原水を脱イオン処理に用いられる活性炭やイオン交換樹脂等の性能劣化を管理センタにおいて的確に判断し、また炭酸ガス等の消費量を判断して、メンテナンス会社に対してその交換・補充を指示することができるので、比抵抗調整水製造設備の運転管理者を煩わせることなく、その消耗品の交換・補充を実行することができる。従って比抵抗調整水製造設備の運転環境を常に安定に維持し、比抵抗調整水の安定した製造を効果的に支援することが可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る比抵抗調整水製造設備の管理システムの概略構成を示す図。
【図２】図１に示す管理システムにおける比抵抗調整水製造設備の運転状態を示す情報の通信形態の例を示す図。
【図３】図１に示す管理システムにおける管理センタでの概略的な処理手順を示す図。
【図４】図１に示す管理システムにおけるデータベースの登録情報の例を示す図。
【図５】製缶検査の例を示す図。
【符号の説明】
１比抵抗調整水製造設備
２状態監視装置
３通信回線
４管理センタ
５データベース
６メンテナンス会社
１１,１２比抵抗調整水系
１３水質検査部
１４缶検査部
１５窒素ガスボンベ
２１流量監視部
２２比抵抗監視部
２３炭酸ガスボンベ圧力監視部
２４窒素ガスボンベ圧力監視部
２５通信ユニット
Ａ活性炭槽
Ｂイオン交換樹脂槽
Ｃ炭酸ガス溶解槽
Ｄ流量調整装置
Ｅ炭酸ガスボンベ

Claims

活性炭槽およびイオン交換樹脂槽を備え、原水を脱イオン処理して所定の比抵抗を有する処理水を製造する比抵抗調整水製造設備に組み込まれて該製造設備の運転状態を監視する状態監視装置と、
この状態監視装置により検出される前記比抵抗調整水製造設備の運転状態を所定の通信回線を介して収集する管理センタと、
この管理センタに設けられて前記比抵抗調整水製造設備の仕様を予め登録したデータベースとを備えてなり、
前記管理センタは、前記処理水の流量とその比抵抗の値から活性炭およびイオン交換樹脂の性能劣化を判断する第１の判断手段と、前記データベースを参照して前記比抵抗調整水製造設備の運転状態から該製造設備における消耗品の補充・交換の要否を判断する第２の判断手段と、これらの第１および第２の判断手段による判断結果に従って前記比抵抗調整水製造設備を保守を担うメンテナンス会社に対して前記活性炭、イオン交換樹脂および消耗品の補充・交換を指示する手段とを具備することを特徴とする比抵抗調整水製造設備の管理システム。
前記比抵抗調整水製造設備における消耗品は、処理水に溶解させてその比抵抗の安定化に用いられる炭酸ガスであって、
前記管理センタにおける第２の判断手段は、前記炭酸ガスの供給に用いられる炭酸ガスボンベの残量圧力から炭酸ガスの使用量または残量を判断するものである請求項１に記載の比抵抗調整水製造設備の管理システム。
前記管理センタにおける第１の判断手段は、前記比抵抗調整水製造設備にて製造される処理水の流量および該処理水の比抵抗を監視し、該比抵抗の値が所定の仕様に達しないときには前記比抵抗調整水製造設備にて製造される処理水の流量を減らし、このときの前記比抵抗の値から前記活性炭および前記イオン交換樹脂の性能劣化を判断するものである請求項１に記載の比抵抗調整水製造設備の管理システム。
前記比抵抗調整水製造設備が製造する所定の比抵抗を有する処理水は、製缶検査に用いられるものである請求項１に記載の比抵抗調整水製造設備の管理システム。