JP6446156B1 - 微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 水道法では2-メチルイソボルネオール（2-MIB）の水質基準値は10ppt（10ng/L）であり水道原水の2-MIBをSn02(酸化スズ）半導体センサ素子を使用して検知した論文も知見もない。また住民の中には2-MIBで3ppt〜5ppt(3ng〜5ng)の水道法の設定値より低い微量なカビ臭で苦情を寄せることもあるため微量なカビ臭物質等を検知する装置の開発が望まれるが水道原水である河川表流水や湖沼水や地下水やダム水において2-MIBで3ppt〜5ppt(3ng〜5ng)の微量カビ臭は他の異臭が強い場合は、微量カビ臭は異臭に埋没した状態で他の臭いを検知してしまう問題がある。【解決手段】 給水管７２を介して原水７０が供給される受水槽７１と、落差をつけるために受水槽７１より低い位置に配置される排水槽６１と、排水槽６１内底部に配置されていて上面を開口した検水槽８１と、排水槽６１内上端部に配置されていて下面開口部が検水槽８１の上面開口部を覆う遮断槽６２と、排水槽６１の上面に開口部が上向きに配置され内部に半導体センサ素子１０６を備えたセンサユニット１０５が収容された臭気筒１００と、遮断槽６２内天井部に下面開口部が検水槽８１に向けて配置された臭気管１０１と、受水槽７１内の原水を落差により臭気管１０１内に供給する検水管８２と、エアー管９４を介して検水槽８１内にエアーを送るブロワー９２と、を主な構成として備え、センサユニット１０５は、臭気筒１００内を上下に仕切る仕切り板１０８の上面に取り付けられ、センサユニット１０５の半導体センサ素子１０６が仕切り板１０８で仕切られた臭気筒１００の下方の臭い室１００ａ内に露出する状態で設けられ、臭い室１００ａ内には、臭気筒１００内に連通する臭気キャップ１０２が設けられ、該臭気キャップ１０２の側面周縁には複数の臭気孔１０３が設けられ、仕切り板１０８の一部には臭気筒１００の上方の排気室１００ｂに通じる通気孔が設けられている。【選択図】 図１
Description
河川表流水や湖沼水や地下水やダム水、等の水道原水は、このところの異常気象でカビ臭物質産生藍藻（カビ臭藍藻）の増殖でカビ臭のジェオスミン、2-メチルイソボルネオール（2-MIB）が水道施設の浄水場で検知されている。そのため小型で安価で簡易に使用できて無人で24時間連続して原水中のカビ臭を検知したときはアラームを自動発報する装置の開発が望まれてきた。
原水中のカビ臭の検査装置は、ガスクロマトグラフィーと言われる測定装置が実用に供されているが高額で測定には専門知識を要し検知には長時間を要するため連続水の浄水処理に即応できず浄水場の水質担当者が数分おきに鼻で嗅いでいるが鼻が麻痺して臭わなくなるなど精神的・肉体的に検査員に大きな負担がかかっており大型浄水場は一日3人が3交代で臭いを嗅ぐなど過酷な作業対策をしているが、中小の浄水場は検査員1名で24時間この過酷な作業を続けているのが実情である。
全国の浄水場ではカビ臭を感知すると粉末活性炭を投入して対処しているが、投入のタイミングが遅れると水道を使用している住民から苦情が寄せられる。そのため粉末活性炭を浄水場は多量に使用することとなり運営費用が高額になる。カビ臭発生を自動でアラームを出してもらえればその時検査員が臭いを嗅いでカビ臭であれば活性炭の投入をタイミングよく判断できる。
本発明の臭い物質を検知するセンサ素子はSn02(酸化スズ）半導体センサ素子を使用することにした。Sn02半導体は表面でのガス吸着による熱伝導度の変化及び電気伝導度の変化を、白金線コイルの抵抗値の変化として測定する汎用の半導体センサ素子（図4)でガス検知器や火災検知器や飲酒運転取り締まりの検知器など広く応用されているため品質の安定と供給不安が無く多量生産で安価に入手できることなどメリットもあるがカビ臭検知で使用された事例はなく、また半導体センサ素子は水道原水に含まれる他の臭い物質である土臭や油臭や生くさ臭や植物臭などカビ臭以外の臭いも検知しカビ臭だけを特定検知する素子構造になっておらず原水の微量なカビ臭物質を検知する目的で使用した事例は発明者しかいない。
しかし前出の過酷な作業に従事している検査員等はカビ臭と特定できなくても通常の臭い値より高い臭い値を測定したら、その時は鼻で嗅いで臭いの特定をしてカビ臭であれば活性炭を使用し、他の臭いであれば他の方法で処理をする、との意見要望であり小型・安価で簡易に使用できて無人で24時間連続自動で臭いを検知できる装置の開発が強く望まれている。
また水道法の第２３条１項の給水の緊急停止では水道事業者は、その供給する水が人の健康を害する恐れがあることを知ったときは、直ちに給水を停止し、かつ、その水を使用することが危険である旨を関係者に周知させる措置を講じなければならない。罰則規定（水道法 第５２条）第２３条１項の規定に違反した者は、３年以下の懲役又は３００万円以下の罰金などの刑法の適用。水道法の施行改正（平成１２年厚生省環境衛生局通達）水道水源が汚染されるおそれのある水道事業においては水源の監視を強化し、また必要に応じて水道原水による魚類の飼育、自動監視機器の導入を考慮するなど、劇毒物等による汚染の早期発見に努めること。とあるため国内の水道施設の浄水場においては原水の魚類による連続水監視をおこなっている。発明者はこの魚類自動監視装置の製造メーカーであるが原水の毒物は魚で監視をし、油やカビ臭など魚で検知できない臭い物質を検知する臭いセンサを魚類自動監視装置に装着してもらいたいとの要望も合わせて出てきた。これらの要望を解決するためにはコンパクトに取り扱いが容易で尚且つ安価に製造しなければならない。
水道法では2-メチルイソボルネオール（2-MIB）の水質基準値は10pp（10ng/L）であり水道原水の2-MIBをSn02(酸化スズ）半導体センサ素子を使用して検知した論文も知見もない。また住民の中には2-MIBで3ppt〜5ppt(3ng〜5ng)の水道法の設定値より低い微量なカビ臭で苦情を寄せることもあるため微量なカビ臭物質等を検知する装置の開発が望まれるが水道原水である河川表流水や湖沼水や地下水やダム水において2-MIBで3ppt〜5ppt(3ng〜5ng)の微量カビ臭は他の異臭が強い場合は、微量カビ臭は異臭に埋没した状態で他の臭いを検知してしまう問題がある。そのため次の項目の微量カビ臭を検知する分析容器の構造が必要である。
まず、分析容器の気体(臭気)が占める空間容積を極力縮小する必要がある。原水の持つ臭気濃度の希釈を防ぐことにより、低濃度の臭気を検知することが可能になる。更に水の変化に伴った臭気の入れ替え速度を増し、応答性を向上させることで臭気検知及び臭気検知の回復につながる。
また、受水槽及び調整バルブを設置し、原水の水量と流速の流れを安定化する必要がある。原水の安定状態におけるニオイ値(mV)を安定し、臭気を検知した際の変化を明確にする。
また、分析容器の清掃で無検査時間を作らないため、現場では清掃はせずに分析容器を取り出し予備の分析容器と丸ごと入れ替え清掃は別の場所で行うための取り外しや装着を簡便にする。
また、分析容器の清掃で無検査時間を作らないため、現場では清掃はせずに分析容器を取り出し予備の分析容器と丸ごと入れ替え清掃は別の場所で行うための取り外しや装着を簡便にする。
また、分析容器は丸ごと取り換えるため接続配管や配線はコネクター式とするが、内部に外気からの異臭が侵入しない構造にしなければならない。
また、分析容器の半導体センサ素子の信号を臭いセンサ制御装置でマイコンで処理しデータをパソコンに出力しアラーム表示とデータ記録のソフトウェアを必要とする。
また、分析容器の半導体センサ素子の信号を臭いセンサ制御装置でマイコンで処理しデータをパソコンに出力しアラーム表示とデータ記録のソフトウェアを必要とする。
また、既存のメダカの水質自動監視装置に組込むためにコンパクトに収納するために分析容器の各パーツ部材の小型化を図らなければならない。
また、既存のメダカの水質自動監視装置に組込まない臭いセンサだけの単独の装置として使用するようにしなければならない。
等々の課題の解決を図らなければならない。
また、既存のメダカの水質自動監視装置に組込まない臭いセンサだけの単独の装置として使用するようにしなければならない。
等々の課題の解決を図らなければならない。
上記の課題解決のため請求項１記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置は、給水管７２を介して原水７０が供給される受水槽７１と、落差をつけるために受水槽７１より低い位置に配置される排水槽６１と、排水槽６１内底部に配置されていて上面を開口した検水槽８１と、排水槽６１内上端部に配置されていて下面開口部が検水槽８１の上面開口部を覆う遮断槽６２と、排水槽６１の上面に開口部が上向きに配置され内部に半導体センサ素子１０６を備えたセンサユニット１０５が収容された臭気筒１００と、遮断槽６２内天井部に下面開口部が検水槽８１に向けて配置された臭気管１０１と、受水槽７１内の原水を落差により臭気管１０１内に供給する検水管８２と、エアー管９４を介して検水槽８１内にエアーを送るブロワー９２と、を主な構成として備え、
前記センサユニット１０５は、臭気筒１００内を上下に仕切る仕切り板１０８の上面に取り付けられ、センサユニット１０５の半導体センサ素子１０６が仕切り板１０８で仕切られた臭気筒１００の下方の臭い室１００ａ内に露出する状態で設けられ、
前記臭い室１００ａ内には、臭気筒１００内に連通する臭気キャップ１０２が設けられ、該臭気キャップ１０２の側面周縁には複数の臭気孔１０３が設けられ、
前記仕切り板１０８の一部には臭気筒１００の上方の排気室１００ｂに通じる通気孔が設けられていることを特徴とする。
前記センサユニット１０５は、臭気筒１００内を上下に仕切る仕切り板１０８の上面に取り付けられ、センサユニット１０５の半導体センサ素子１０６が仕切り板１０８で仕切られた臭気筒１００の下方の臭い室１００ａ内に露出する状態で設けられ、
前記臭い室１００ａ内には、臭気筒１００内に連通する臭気キャップ１０２が設けられ、該臭気キャップ１０２の側面周縁には複数の臭気孔１０３が設けられ、
前記仕切り板１０８の一部には臭気筒１００の上方の排気室１００ｂに通じる通気孔が設けられていることを特徴とする。
請求項２記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置は、請求項１記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記受水槽７１には受水槽７１の水位を調整するオーバーフロー管７４が設けられ、排水槽６１には、排水槽６１内の水位を検水槽８１の上面開口縁部より低く排水槽６１の下面開口縁部より高い位置に調整する排水管６５が接続されていることを特徴とする。
前記受水槽７１には受水槽７１の水位を調整するオーバーフロー管７４が設けられ、排水槽６１には、排水槽６１内の水位を検水槽８１の上面開口縁部より低く排水槽６１の下面開口縁部より高い位置に調整する排水管６５が接続されていることを特徴とする。
請求項３記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置は、請求項２記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記給水管７２とオーバーフロー管７４はいずれも受水槽７１に対し着脱可能に構成されていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置
前記給水管７２とオーバーフロー管７４はいずれも受水槽７１に対し着脱可能に構成されていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置
請求項４記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記検水管８２の先端開口部には原水７０を臭気筒１００の内壁面方向へ吐出する複数の小孔８３ａを側面周縁に備えた噴水キャップ８３が装着されていることを特徴とする。
前記検水管８２の先端開口部には原水７０を臭気筒１００の内壁面方向へ吐出する複数の小孔８３ａを側面周縁に備えた噴水キャップ８３が装着されていることを特徴とする。
請求項５記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置は、請求項１〜４のいずれか１項に又は２記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記給水管７２と検水管８２の途中には受水槽７１への原水７０の流量を調整する給水バルブ７３を備え、
前記検水管８２の途中には臭気筒１００への原水７０の流量を調整する検水バルブ７６を備えていることを特徴とする。
前記給水管７２と検水管８２の途中には受水槽７１への原水７０の流量を調整する給水バルブ７３を備え、
前記検水管８２の途中には臭気筒１００への原水７０の流量を調整する検水バルブ７６を備えていることを特徴とする。
請求項６記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記ブロワー９２はエアー吸い込み口以外は密閉されたエアー槽９１内に収容され、ブロワー９２の周囲を活性炭９３を入れた数個の袋で囲い込んでいることを特徴とする。
前記ブロワー９２はエアー吸い込み口以外は密閉されたエアー槽９１内に収容され、ブロワー９２の周囲を活性炭９３を入れた数個の袋で囲い込んでいることを特徴とする。
請求項７記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置は、請求項６記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記エアー槽９１は排水槽６１の下部に配置されていることを特徴とする。
前記エアー槽９１は排水槽６１の下部に配置されていることを特徴とする。
請求項８記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記臭気筒１００の上部先端には臭気筒１００内に溜まった油臭等の異臭を強制排出する排気フアン１１０が設置されていることを特徴とする。
前記臭気筒１００の上部先端には臭気筒１００内に溜まった油臭等の異臭を強制排出する排気フアン１１０が設置されていることを特徴とする。
請求項９記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記臭い検出装置と臭いセンサ制御装置２を通信ケーブル４で接続し、臭いセンサ制御装置２でカビ臭物質等を検知するように構成されていることを特徴とする。
前記臭い検出装置と臭いセンサ制御装置２を通信ケーブル４で接続し、臭いセンサ制御装置２でカビ臭物質等を検知するように構成されていることを特徴とする。
請求項１０記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置の半導体センサ素子１０６で検出された微量なカビ臭物質等の信号は、魚類による水質自動監視装置内に備えた臭いセンサ制御装置２に送り、該臭いセンサ制御装置２でカビ臭物質等を検知するように構成されていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置。
前記微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置の半導体センサ素子１０６で検出された微量なカビ臭物質等の信号は、魚類による水質自動監視装置内に備えた臭いセンサ制御装置２に送り、該臭いセンサ制御装置２でカビ臭物質等を検知するように構成されていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置。
請求項１１記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置は、請求項９又は１０記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記臭いセンサ制御装置２で検出されたカビ臭物質等検知データを通信ケーブルでデータ表示パソコン３に送信するように構成されていることを特徴とする。
前記臭いセンサ制御装置２で検出されたカビ臭物質等検知データを通信ケーブルでデータ表示パソコン３に送信するように構成されていることを特徴とする。
本発明の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置では、上述のように、検水槽８１内に落水した原水７０にブロワー９２でエアーを吹き込んでバブル９５を発生させることで、発生したバブル９５が水面上ではじけて気化した微量カビ臭が嗅気管１０１内を上昇し、臭気キャップ１０２の臭気孔１０３から臭い室１００ａ内に放出されて半導体センサ素子１０６に付着することで原水７０に含まれる微量なカビ臭物質等を検知することができる。
また、検水槽８１及び排水槽６１を受水槽７１より低い位置に配置することで、落差により検水槽８１に安定した水量を供給することができる。
また、臭気筒１００内を上下に仕切る仕切り板１０８の一部には臭気筒１００の上方の排気室１００ｂに通じる通気孔が設けられることで、微量なカビ臭を含むエアーを通気孔から臭気筒１００外に緩やかに排気することができ、これにより微量なカビ臭を含むエアーを臭い室１００ａ内に一時的に保持し、半導体センサ素子１０６で確実に微量なカビ臭物質等を検知することができる。
また、検水槽８１及び排水槽６１を受水槽７１より低い位置に配置することで、落差により検水槽８１に安定した水量を供給することができる。
また、臭気筒１００内を上下に仕切る仕切り板１０８の一部には臭気筒１００の上方の排気室１００ｂに通じる通気孔が設けられることで、微量なカビ臭を含むエアーを通気孔から臭気筒１００外に緩やかに排気することができ、これにより微量なカビ臭を含むエアーを臭い室１００ａ内に一時的に保持し、半導体センサ素子１０６で確実に微量なカビ臭物質等を検知することができる。
また、排水槽６１には、排水槽６１内の水位を検水槽８１の上面開口縁部より低く排水槽６１の下面開口縁部より高い位置に調整する排水管６５が接続されることで、遮断槽６２の底面は解放されているが原水７０で密閉状態を保たれることで外部からに異臭の侵入を防御し、微量なカビ臭を含むエアーを遮断槽６２内に溜め込むことができる。また、バブル９５で気化したエアーのうち臭気管１０１に上昇しない他の残りのエアーは遮断槽６２に充満することで空気圧がかかり外部からの異臭を遮断することができる効果があり、さらに微量カビ臭が臭気管１０１を上昇させるエアー圧をかける効果もある。
また、前記給水管７２とオーバーフロー管７４はいずれも受水槽７１に対し着脱可能に構成されることで、魚類による水質自動監視装置内等からの臭い検出装置１の取り出しや装着などを簡易にし、臭い検出装置１のメンテナンスを容易にすることができる。
また、前記検水管８２の先端開口部には原水７０を臭気筒１００の内壁面方向へ吐出する複数の小孔８３ａを側面周縁に備えた噴水キャップ８３が装着されることで、小孔８３ａから吐出された原水７０を臭気管１０１の内壁を伝って検水槽８１に緩やかに流れ落とすことができる。
また、前記給水管７２と検水管８２の途中には受水槽７１への原水７０の流量を調整する給水バルブ７３を備え、前記検水管８２の途中には臭気筒１００への原水７０の流量を調整する検水バルブ７６を備えることで、両バルブの微調整により原水７０の水量と流速の流れを安定化させることができる。
また、前記ブロワー９２はエアー吸い込み口以外は密閉されたエアー槽９１内に収容され、ブロワー９２の周囲を活性炭９３を入れた数個の袋で囲い込む、ことで、活性炭９３で異臭を除去された純空気でバブル９５を発生させることができる。
また、前記エアー槽９１は排水槽６１の下部に配置されることで、スペースを有効利用することができる。
また、前記臭気筒１００の上部先端には臭気筒１００内に溜まった油臭等の異臭を強制排出する排気フアン１１０が設置されることで、強い異臭例えば油臭などが流入したとき強制的に外部に臭いを放出するときや異臭が充満したり微量カビ臭が蓄積されて高い濃度になった時など臭い検出装置１を初期値に戻す時に利用することができる。なお、排気フアン１１０は微量カビ臭を検知する操作時は回転を停止状態にしておく必要がある。
また、前記臭い検出装置１と臭いセンサ制御装置２を通信ケーブル４で接続することで、臭いセンサ制御装置２でカビ臭物質等を検知することができる。
また、前記微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置１の半導体センサ素子１０６で検出された微量なカビ臭物質等の信号は、魚類による水質自動監視装置内に備えた臭いセンサ制御装置２に送り、該臭いセンサ制御部でカビ臭物質等を検知するように構成することで、水質自動監視装置内で微量なカビ臭物質等を検知することができる。
また、前記臭いセンサ制御装置２で検出されたカビ臭物質等検知データを通信ケーブルでデータ表示パソコン３に送信することで、パソコン３で管理することができる。
以下に実施例を挙げ、本発明の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置について、図面を参照して詳細に説明する。
微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置１は、図１に示すように、給水管７２を介して原水７０が供給される受水槽７１と、落差をつけるために受水槽７１より低い位置に配置される排水槽６１と、排水槽６１内底部に配置されていて上面を開口した検水槽８１と、排水槽６１内上端部に配置されていて下面開口部が検水槽８１の上面開口部を覆う遮断槽６２と、排水槽６１の上面に開口部が上向きに配置され内部にセンサユニット１０５が収容された臭気筒１００と、遮断槽６２内天井部に下面開口部が検水槽８１に向けて配置された臭気管１０１と、検水槽８１内にエアーを送るエアー槽９１と、を主な構成として備えている。
更に詳述すると、前記受水槽７１には受水槽７１の水位を調整するオーバ−フロー管７４と、図示は省略した魚類による水質自動監視装置の魚類監視水槽に原水７０を供給する魚類監視水槽管７５と、臭気管１０１内に落差により原水を供給する検水管８２が接続されている。魚類監視水槽管７５は、魚類監視水槽に給水しないときはメクラ蓋が接続されている。１
受水槽７１の給水管７２、オーバーフロー管７４、及び魚類監視水槽管７５はいずれも接続管とは差し込み式や着脱式にすることで魚類による水質自動監視装置内等からの臭い検出装置１の取り出しや装着などを簡易にした接続方法により臭い検出装置１のメンテナンスを容易とした。
検水管８２は、排水槽６１の上面、及び排水槽６１の底内面に固着している検水槽８１の側面を貫通してＬ字状に屈折し検水槽８１の上面開口部から臭気管１０１内に挿入されていて、検水管８２の先端開口部に装着された噴水キャップ８３の側面周縁に複数設けられた小孔８３ａから原水７０が臭気管１０１内に吐出され、吐出された原水７０は臭気管１０１の内壁を伝って検水槽８１に流れ落ちる構造になっている。
排水槽６１には、排水槽６１内の水位を調整する排水６５が接続されている。この水位調節管６５は、検水槽８１の上面開口縁部より低く、排水槽６１の下面開口縁部より高い位置に設けられている。
給水管７２には検水バルブ７３、検水管８２には検水バルブ７６が設けられ、両バルブの微調整により原水７０の水量と流速の流れを安定化させる。
センサユニット１０５は、臭気筒１００内を上下に仕切る仕切り板１０４の上面に取り付けられ、センサユニット１０５の半導体センサ素子１０６が仕切り板１０８で仕切られた臭気筒１００の下方の臭い室１００ａ内に露出する状態で設けられている。
図示は省略したが、仕切り板１０８には複数の通気用小孔が設けられている。
図示は省略したが、仕切り板１０８には複数の通気用小孔が設けられている。
半導体センサ素子１０６の原理は、図２に示すように、Sn02半導体表面でのガス吸着による熱伝導度の変化 及び電気伝導度の変化を、白金線コイルの抵抗値の変化として測定する。白金線コイルに流れる電流によって、約300?450℃に保たれたSn02半導体は、表面で酸素分子を吸着し、電子を捉らえ抵抗値が高い状態にある。そこに還元性ガスが吸着すると、酸化反応により捉えていた電子をSn02半導体中に放出し抵抗値は減少する。この抵抗値の変化を臭いと関連づけて検知するもので、ガス検知器、火災報知器、飲酒運転取り締まりの検知器など広く応用されている。
半導体センサ素子１０６の検出物質の可否を検査した表（酸化スズ半導体センサの反応物質表）が下表である。検査物資は浄水処理等で関連がある物質を選んで行った。
半導体センサ素子１０６の検出物質の可否を検査した表（酸化スズ半導体センサの反応物質表）が下表である。検査物資は浄水処理等で関連がある物質を選んで行った。
図１に戻り、臭い室１００ａ内には、下端開口部が臭気管１０内と連通する臭気キャップ１０２が配置され、この臭気キャップ１０２の側面周縁には、複数の臭気孔１０３が設けられている。
臭気キャップ１０２と半導体センサ素子１０６の距離は近く空間も狭少が最適で数ミリメートルの狭い距離で臭気孔１０３から微量カビ臭が半導体センサ素子１０６に付着する。
微量なカビ臭は揺らめくような動きのため半導体センサ素子１０６に有効的に付着させるには臭気孔１０３は側面に4個程度開口が最適である。
臭気筒１００の上部先端には臭気筒１００内に溜まった油臭等の異臭を強制排出する排気フアン１１０が設置されている。
臭気キャップ１０２と半導体センサ素子１０６の距離は近く空間も狭少が最適で数ミリメートルの狭い距離で臭気孔１０３から微量カビ臭が半導体センサ素子１０６に付着する。
微量なカビ臭は揺らめくような動きのため半導体センサ素子１０６に有効的に付着させるには臭気孔１０３は側面に4個程度開口が最適である。
臭気筒１００の上部先端には臭気筒１００内に溜まった油臭等の異臭を強制排出する排気フアン１１０が設置されている。
エアー槽９１は、検水槽８１内に供給された原水７０内上部にエアーを供給してバブル９５を発生させるための槽である。
エアー槽９１は、密閉された内部にブロワー９２を設置しブロワー９２で吸い込み口から吸い込む空気を純空気にするために周囲を活性炭９３を入れた数個の袋で囲い込みブロワー９２の吐出し口に接続されたエアー管９４を検水槽８１に引き込みバブル９５を発生させる。
エアー槽９１は、密閉された内部にブロワー９２を設置しブロワー９２で吸い込み口から吸い込む空気を純空気にするために周囲を活性炭９３を入れた数個の袋で囲い込みブロワー９２の吐出し口に接続されたエアー管９４を検水槽８１に引き込みバブル９５を発生させる。
臭い検出装置１のセンサユニット１０５と臭いセンサ制御装置２との間が通信信号ケーブル４で接続されている。
臭いセンサ制御装置２は記録機能が備わっていないので臭いセンサ制御装置２からデータを出力し通信ケーブル４でデータ表示パソコン３が接続される構成とした。
臭いセンサ制御装置２は記録機能が備わっていないので臭いセンサ制御装置２からデータを出力し通信ケーブル４でデータ表示パソコン３が接続される構成とした。
半導体センサ素子１０６で検知した臭い信号は信号ケーブル４により臭いセンサ制御装置２に入力される。臭いセンサ制御装置２によって臭い信号はデジタル数値に変換し、図３に示すように、臭いセンサ制御装置２の表面に臭い値と臭いレベルを表示し感度ボリューム調整と感度レンジ調整ができるツマミを設置した。
臭いセンサ制御装置２の変換したデジタル信号は検知データを表示するパソコン３（図４）にRS232Cでテラターム信号を送りパソコン画面（図５）に臭いレベルを視覚的に表示し通常の臭気より高い臭気を検知したときは当該パソコン画面上で臭気異常の文字の点滅と警報音で知らせる。
臭い検出装置１と臭いセンサ制御装置２は、図６に示すように、魚類による水質自動監視装置 に組み込まず別のキャビネットに収納して臭いセンサ単独の微量なカビ臭物質等を検知する装置としても使用できる。
臭いセンサ制御装置２の変換したデジタル信号は検知データを表示するパソコン３（図４）にRS232Cでテラターム信号を送りパソコン画面（図５）に臭いレベルを視覚的に表示し通常の臭気より高い臭気を検知したときは当該パソコン画面上で臭気異常の文字の点滅と警報音で知らせる。
臭い検出装置１と臭いセンサ制御装置２は、図６に示すように、魚類による水質自動監視装置 に組み込まず別のキャビネットに収納して臭いセンサ単独の微量なカビ臭物質等を検知する装置としても使用できる。
次に、本発明の作用・効果を説明する。
先ず、給水管７２から受水槽７１内に供給された原水７０は、検水管８２を経由し、噴水キャップ８３の側面周縁に複数設けられた小孔８３ａから臭気筒１００内に吐水し、臭気筒１００の内周面に沿って上部が開口する検水槽８１内に落水する。
なお、受水槽７１は排水槽６１や検水槽８１より高い位置で高低差をつけることが噴水キャップ８３から原水７０を吐出すために必要とする。
検水槽８１が満杯になり溢れると下部が解放された遮断槽６２の原水７０は排水槽６１の下部に溜まり水位調節用の排水管６５から排出されることで、排水槽６１の水位が検水槽８１の水位より低い位置に維持される。
先ず、給水管７２から受水槽７１内に供給された原水７０は、検水管８２を経由し、噴水キャップ８３の側面周縁に複数設けられた小孔８３ａから臭気筒１００内に吐水し、臭気筒１００の内周面に沿って上部が開口する検水槽８１内に落水する。
なお、受水槽７１は排水槽６１や検水槽８１より高い位置で高低差をつけることが噴水キャップ８３から原水７０を吐出すために必要とする。
検水槽８１が満杯になり溢れると下部が解放された遮断槽６２の原水７０は排水槽６１の下部に溜まり水位調節用の排水管６５から排出されることで、排水槽６１の水位が検水槽８１の水位より低い位置に維持される。
一方、エアー槽９１では、活性炭９３で異臭を除去された純空気をブロワー９２で吸い込み、エアー管９４を介して検水槽８１の上限水位の数センチメートル下の位置からバブル９５を発生させることで、発生したバブル９５が水面上ではじけて気化した微量カビ臭が嗅気管１０１内を上昇し、臭気キャップ１０２の数個の臭気孔１０３から微量カビ臭が臭い室１００ａ内に放出され半導体センサ素子１０６に付着する。
その際、噴水キャップ８３からの原水７０の吐出水量が適量でないと微量なカビ臭が検知できないので、検水バルブ７６により検水管８２の流量を微調整する。
なお、臭い室１００ａ内の微量カビ臭を含む空気は、仕切り板１０８の複数の通気用小孔から臭気筒１００の排気室１００ｂを経由して上端開口部から排気される。
その際、噴水キャップ８３からの原水７０の吐出水量が適量でないと微量なカビ臭が検知できないので、検水バルブ７６により検水管８２の流量を微調整する。
なお、臭い室１００ａ内の微量カビ臭を含む空気は、仕切り板１０８の複数の通気用小孔から臭気筒１００の排気室１００ｂを経由して上端開口部から排気される。
半導体センサ素子１０６で検知した臭い信号は信号ケーブル４により臭いセンサ制御装置２に入力され、臭いセンサ制御装置２によって臭い信号はデジタル数値に変換し、検知データを表示するパソコン３にRS232Cでテラターム信号を送りパソコン画面に臭いレベルを視覚的に表示し通常の臭気より高い臭気を検知したときは当該パソコン画面上で臭気異常の文字の点滅と警報音で知らせる。実物のパソコン画面が（写真７）である。
微量カビ臭を検知するには給水バルブ７３と検水バルブ７６を調整しながら臭いセンサ制御装置２やデータ表示パソコン(写真６)の臭い数値で可能となる。前記のデータ表示パソコン３(写真６)の画面(写真７)で示すようにデータは臭い値（画面では３８１）、臭いのレベルが注意１、注意２、注意３、警告１、警告２、警告３、異常１、異常２と低レベルから高レベルに表示ができる。低レベルから高レベルの注意１、注意２、注意３、警告１、警告２、警告３、異常１、異常２はアラーム値の数値があらかじめ設定することでその数値に達したときに表示が出る。高レベルになるとブザー音が出る。注意は緑色で3段階、警告は黄色で3段階、異常は赤色で2段階と色分けすることで一目で臭いレベルが判別できる。また臭い値のレベルはグラフでも見ることができ、臭いの変化が確認できる。また右側には1分毎に臭い値（ｍV）の数値が表示できパソコンが監視状態にあるのか無いのかは丸ランプで判別できる等パソコン３による監視と記録ができる。
カビ臭であるジェオスミンや2-メチルイソボルネオールのうち本発明装置で臭い値の試験として市販品の2-メチルイソボルネオール標準液（富士フイルム和光純薬株式会社製）を使用し１０ＰＰＴまで希釈した試験がデータ表１である。本試験においてもデータ表１によれば２−メチルイソボルネオール（２−ＭＩＢ）の濃度１０ＰＰＴで水温１８．２℃、気温１９．４℃、湿度６８％の条件で２−ＭＩＢの１０ＰＰＴを連続して流した時の臭い値の測定において投入開始時の臭いセンサ制御装置２の測定した臭い値は２４２ｍＶであつたが約４分後には２５０ｍＶまで上昇し２−ＭＩＢ、１０ＰＰＴで臭い値は２５０ｍＶを検出した。この時の外気ニオイ値は４４２ｍＶであることから本発明の分析容器は外気の臭いを遮断し原水中のカビ臭２−ＭＩＢを検出したことが証明されている。
また、図７に示すように、２−ＭＩＢの１０ＰＰＴを連続して流した時の臭い値の測定において投入開始時の臭いセンサ制御装置２の測定した臭い値は２４２ｍＶであつたが約４分後には２５０ｍＶまで上昇し２−ＭＩＢ、１０ＰＰＴで臭い値は２５０ｍＶを検出した。この時の外気ニオイ値は４４２ｍＶであることから本発明の分析容器は外気の臭いを遮断し原水中のカビ臭２−ＭＩＢを検出したことが証明された。
本発明は、水道法の第２３条１項の給水の緊急停止のための魚類による自動監視装置に具備することで毒物は魚類行動で検知し臭いは半導体センサでカビ臭物質等を検知することで水道水を利用する住民に安全で美味しい水を亜充てることができる、また水道水を製造する自治体や団体の水質担当者の精神的・肉体的な負担を軽減し、臭い除去剤を少なくすることで経済的な損失を軽減する。水道事業体以外にも飲料水メーカーや食品メーカーなど水を使用する産業分野に利用が可能である。
1 臭い検出装置
2 臭いセンサ制御装置
3 データ表示パソコン
4 信号ケーブル
61 排水槽
62 遮断槽
63 支柱
64 上限水位
65 Ｎｏ2排水管
70 原水
71 受水槽
72 給水管
73 給水バルブ
74 オーバーフロー管
75 魚類監視水槽管
76 検水バルブ
81 検水槽
82 検水管
83 噴水キャップ
83a 小孔
91 エアー槽
92 ブロワー
93 活性炭
94 エアー管
95 バブル
100 臭気筒
100a 臭い室
100b 排気室
101 臭気管
102 臭気キャップ
103 臭気孔
105 センサユニット
106 半導体センサ素子
108 仕切り板
110 排気ファン
2 臭いセンサ制御装置
3 データ表示パソコン
4 信号ケーブル
61 排水槽
62 遮断槽
63 支柱
64 上限水位
65 Ｎｏ2排水管
70 原水
71 受水槽
72 給水管
73 給水バルブ
74 オーバーフロー管
75 魚類監視水槽管
76 検水バルブ
81 検水槽
82 検水管
83 噴水キャップ
83a 小孔
91 エアー槽
92 ブロワー
93 活性炭
94 エアー管
95 バブル
100 臭気筒
100a 臭い室
100b 排気室
101 臭気管
102 臭気キャップ
103 臭気孔
105 センサユニット
106 半導体センサ素子
108 仕切り板
110 排気ファン
Claims (11)
- 給水管７２を介して原水７０が供給される受水槽７１と、落差をつけるために受水槽７１より低い位置に配置される排水槽６１と、排水槽６１内底部に配置されていて上面を開口した検水槽８１と、排水槽６１内上端部に配置されていて下面開口部が検水槽８１の上面開口部を覆う遮断槽６２と、排水槽６１の上面に開口部が上向きに配置され内部に半導体センサ素子１０６を備えたセンサユニット１０５が収容された臭気筒１００と、遮断槽６２内天井部に下面開口部が検水槽８１に向けて配置された臭気管１０１と、受水槽７１内の原水を落差により臭気管１０１内に供給する検水管８２と、エアー管９４を介して検水槽８１内にエアーを送るブロワー９２と、を主な構成として備え、
前記センサユニット１０５は、臭気筒１００内を上下に仕切る仕切り板１０８の上面に取り付けられ、センサユニット１０５の半導体センサ素子１０６が仕切り板１０８で仕切られた臭気筒１００の下方の臭い室１００ａ内に露出する状態で設けられ、
前記臭い室１００ａ内には、臭気筒１００内に連通する臭気キャップ１０２が設けられ、該臭気キャップ１０２の側面周縁には複数の臭気孔１０３が設けられ、
前記仕切り板１０８の一部には臭気筒１００の上方の排気室１００ｂに通じる通気孔が設けられていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置。 - 請求項１記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記受水槽７１には受水槽７１の水位を調整するオーバーフロー管７４が設けられ、排水槽６１には、排水槽６１内の水位を検水槽８１の上面開口縁部より低く排水槽６１の下面開口縁部より高い位置に調整する排水管６５が接続されていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置。 - 請求項２記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記給水管７２とオーバーフロー管７４はいずれも受水槽７１に対し着脱可能に構成されていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置 - 請求項１〜３のいずれか１項に記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記検水管８２の先端開口部には原水７０を臭気筒１００の内壁面方向へ吐出する複数の小孔８３ａを側面周縁に備えた噴水キャップ８３が装着されていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置。 - 請求項１〜４のいずれか１項に又は２記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記給水管７２と検水管８２の途中には受水槽７１への原水７０の流量を調整する給水バルブ７３を備え、
前記検水管８２の途中には臭気筒１００への原水７０の流量を調整する検水バルブ７６を備えていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置。 - 請求項１〜５のいずれか１項に記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記ブロワー９２はエアー吸い込み口以外は密閉されたエアー槽９１内に収容され、ブロワー９２の周囲を活性炭９３を入れた数個の袋で囲い込んでいることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置。 - 請求項６記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記エアー槽９１は排水槽６１の下部に配置されていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置。 - 請求項１〜７のいずれか１項に記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記臭気筒１００の上部先端には臭気筒１００内に溜まった油臭等の異臭を強制排出する排気フアン１１０が設置されていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置。 - 請求項１〜８のいずれか１項に記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記臭い検出装置と臭いセンサ制御装置２を通信ケーブル４で接続し、臭いセンサ制御装置２でカビ臭物質等を検知するように構成されていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置。 - 請求項１〜９のいずれか１項に記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置の半導体センサ素子１０６で検出された微量なカビ臭物質等の信号は、魚類による水質自動監視装置内に備えた臭いセンサ制御装置２に送り、該臭いセンサ制御装置２でカビ臭物質等を検知するように構成されていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置。 - 請求項９又は１０記載の微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置において、
前記臭いセンサ制御装置２で検出されたカビ臭物質等検知データを通信ケーブルでデータ表示パソコン３に送信するように構成されていることを特徴とする微量なカビ臭物質等を検知する臭い検出装置。
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