(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却水系等の工業用水系において、系内にスライムが発生する虞を低減する水質判定装置及び方法を提供する。【解決手段】水質判定装置は、冷却水に光を照射してスライムの発生を促進させる光照射装置３１６と、光照射装置３１６から光が照射されている部分でスライムを検出する計測部３１と、計測部３１が検出するスライムの量から冷却水がスライムの発生しやすい水質になっているか否かを判定する判定部と、を備える。【選択図】図２
2013228304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検水に光を照射してスライムの発生を促進させる光照射装置と、
前記光照射装置から光が照射されている部分でスライムを検出するスライム検出装置と、
前記スライム検出装置が検出するスライムの量から被検水がスライムの発生しやすい水質になっているか否かを判定する判定装置と、を備える水質判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水質判定装置において、前記光照射装置は、紫外線より波長が長い光を発する、ことを特徴とする水質判定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の水質判定装置において、前記光照射装置は、赤色又は青色乃至青紫色の光を発する、ことを特徴とする水質判定装置。
【請求項４】
被検水に光を照射してスライムの発生を促進させ、
その光を照射している部分でスライムを検出し、
そのスライムの検出量から被検水がスライムの発生しやすい水質になっているか否かを判定する、水質判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却水系等の工業用水系において、系内に発生するスライムに起因する障害等の虞を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却水系等の工業用水系において、例えば循環式冷却水系は、冷却水系内の有機成分と微生物との作用により系内にスライムが発生することがある。そしてスライムが熱交換器等に付着すると、熱交換率の低下等の障害を引き起こすことが知られている。このようなことから冷却水系等の工業用水系においては、系内におけるスライムの発生を早い段階で検出し、そのスライムに起因する障害等が発生する前に、薬剤の注入等の対策を講じることが望まれる。
【０００３】
冷却水系等の工業用水系においてスライムを検出する従来技術としては、例えば表面が被検水に接するように設けられた測温抵抗体と、その測温抵抗体に通電する手段と、その通電手段による通電量を制御する制御手段とを備えるスライム検知装置が公知である（例えば特許文献１を参照）。このようなスライム検知装置によれば、測温抵抗体にスライムが付着すると、そのスライムの付着量に応じて測温抵抗体の放熱特性が変化する。したがって一定電力を通電している状態における測温抵抗体の温度から、その測温抵抗体の表面のスライム付着状況を特定することができ、それによって系内のスライム付着状況を推定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３３２６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら前述した従来技術は、系内の熱交換機等と同じ環境下で測温抵抗体に付着するスライムを検出しているため、測温抵抗体でスライムを検出した時点で、既に、系内にスライムが発生している場合が多い。つまり前述した従来技術では、系内にスライムが発生している状態を比較的初期の段階で検出することは可能であるものの、系内にスライムが発生する前に薬剤の注入等の対策を講じることは困難である。
【０００６】
このような状況に鑑み本発明はなされたものであり、その目的は、冷却水系等の工業用水系において、系内にスライムが発生する虞を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
＜本発明の第１の態様＞
本発明の第１の態様は、被検水に光を照射してスライムの発生を促進させる光照射装置と、前記光照射装置から光が照射されている部分でスライムを検出するスライム検出装置と、前記スライム検出装置が検出するスライムの量から被検水がスライムの発生しやすい水質になっているか否かを判定する判定装置と、を備える水質判定装置である。
【０００８】
冷却水系等の工業用水系においてスライムを形成する微生物は様々であるが、特に藍藻類、緑藻類等の藻類を主体とするスライムが問題となる場合がある。また藻類は光合成により増殖することから、藻類を主体とするスライムの発生は、光を照射することによって促進されることになる。したがって被検水に光を照射することによって、その光を照射している部分においてのみ、藻類を主体とするスライムの発生を促進させることができる。この被検水に対する光の照射は、例えば工業用水系の一部で行うこともできるし、工業用水系の被検水の一部を系外に取り出して行うこともできる。
【０００９】
そして光が照射されている部分で発生したスライムを検出し、そのスライムの量を特定する。それによって藻類を主体とするスライムが系内に発生する前に、被検水が藻類を主体とするスライムの発生しやすい水質になっているか否かを判定することができる。例えば光照射装置による光の照射を開始してから所定時間経過後に、その光を照射している部分で一定量以上のスライムが検出されれば、被検水が藻類を主体とするスライムの発生しやすい水質になっていると判定することができる。
【００１０】
つまり本発明は、本来的には発生を抑制すべきスライムを、あえて系内の一部又は系外に取り出した被検水でその発生を促進させ、そのスライムを検出することにより、藻類を主体とするスライムが系内に発生する前に被検水の水質を判定する点に特徴がある。それによって藻類を主体とするスライムが系内に発生する前に、薬剤の注入等の対策を講じることができるので、系内にスライムが発生する虞を低減することができる。
【００１１】
これにより本発明の第１の態様によれば、冷却水系等の工業用水系において、系内にスライムが発生する虞を低減することができるという作用効果が得られる。
【００１２】
＜本発明の第２の態様＞
本発明の第２の態様は、前述した本発明の第１の態様において、前記光照射装置は、紫外線より波長が長い光を発する、ことを特徴とする水質判定装置である。
このような特徴によれば、藻類を主体とするスライムの発生に適さない紫外線光より長い波長の光を被検水に照射することによって、その光が照射されている部分において、藻類を主体とするスライムの発生をより促進することができる。それによって被検水が藻類を主体とするスライムの発生しやすい水質になっているか否かをより短時間で判定することができる。
【００１３】
＜本発明の第３の態様＞
本発明の第３の態様は、前述した本発明の第２の態様において、前記光照射装置は、赤色又は青色乃至青紫色の光を発する、ことを特徴とする水質判定装置である。
このような特徴によれば、藻類を主体とするスライムの発生に特に好適な周波数の光を被検水に照射することによって、その光が照射されている部分において、藻類を主体とするスライムの発生をさらに促進することができる。それによって被検水が藻類を主体とするスライムの発生しやすい水質になっているか否かをさらに短時間で判定することができる。
【００１４】
＜本発明の第４の態様＞
本発明の第４の態様は、被検水に光を照射してスライムの発生を促進させ、その光を照射している部分でスライムを検出し、そのスライムの検出量から被検水がスライムの発生しやすい水質になっているか否かを判定する、水質判定方法である。
本発明の第４の態様によれば、冷却水系等の工業用水系において、本発明の第１の態様と同様の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、冷却水系等の工業用水系において、系内にスライムが発生する虞を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】循環式冷却水系の構成を図示した系統図。
【図２】第１実施例の水質判定装置の計測部の構成を図示したブロック図。
【図３】第２実施例の水質判定装置の計測部の構成を図示したブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
＜第１実施例＞
本発明の第１実施例について、図１及び図２を参照しながら説明する。
図１は、循環式冷却水系の構成を図示した系統図である。図２は、第１実施例の水質判定装置３０の計測部３１の構成を図示したブロック図である。
【００１９】
循環式冷却水系は、冷却塔１０、濃縮管理装置２０、水質判定装置３０及び通信装置４０を備える。
【００２０】
冷却塔１０は、周囲空気と冷却水とを直接接触させることにより、空気と冷却水のエンタルピー差を利用して冷却水の一部を蒸発させ、冷却水から奪われる蒸発潜熱で冷却水を冷却する装置である。冷却塔１０は、循環ポンプ１１、熱交換機１２、散水板１３、送風機１４、電気伝導率計１５、補給バルブ１６、ブローバルブ１７及び水中ポンプ１８を含む。
【００２１】
循環ポンプ１１は、循環流路１１１を通じて冷却塔１０の冷却水を散水板１３へ送出するポンプである。熱交換機１２は、循環流路１１１に設けられており、循環流路１１１の冷却水を冷却媒体とする熱交換装置である。散水板１３は、熱交換機１２で温度が上昇した冷却水を冷却塔１０の中へ散布する装置である。送風機１４は、冷却塔１０の上部の排気口１１２に設けられており、ルーバ１１３から空気を導入して排気口１１２へ排出する装置である。熱交換機１２で温度が上昇した冷却水は、散水板１３から散布され、そのときにルーバ１１３から導入された空気に接して冷却される。
【００２２】
電気伝導率計１５は、冷却塔１０の冷却水の電気伝導率を測定する測定器である。電気伝導率計１５が測定した冷却水の電気伝導率は、濃縮管理装置２０へ出力される。補給バルブ１６は、冷却塔１０へ補給水を供給する流路となる補給流路１１４に設けられた開閉バルブであり、濃縮管理装置２０によって制御される。ブローバルブ１７は、冷却塔１０から冷却水をブローする流路となるブロー流路１１５に設けられた開閉バルブであり、濃縮管理装置２０によって制御される。濃縮管理装置２０は、冷却塔１０の冷却水の電気伝導率が一定範囲になるように補給バルブ１６及びブローバルブ１７を制御する。水中ポンプ１８は、冷却塔１０の冷却水の中に設けられており、送出流路１１６を通じて水質判定装置３０の計測部３１へ冷却水を送出するポンプである。計測部３１へ送出された冷却水は、戻り流路１１７を通じて冷却塔１０へ戻される。
【００２３】
本発明に係る水質判定装置３０は、計測部３１、判定部３２及び表示部３３を含む。
【００２４】
「スライム検出装置」としての計測部３１は、フローセル３１１、電流発生装置３１２、電圧検出装置３１３、制御装置３１４、測温抵抗体３１５及び光照射装置３１６を含む。フローセル３１１は、冷却塔１０の冷却水の一部を系外に取り出すために設けられており、送出流路１１６を通じて冷却塔１０から冷却水が送出される。フローセル３１１は、その一部又は全部が光透過性を有する材料（例えば透明のガラスや塩化ビニル等）で形成された配管である。フローセル３１１へ送出された冷却水は、戻り流路１１７を通じて冷却塔１０へ戻される。
【００２５】
光照射装置３１６は、「被検水」としての冷却水に光を照射してスライムの発生を促進させる装置である。より具体的には光照射装置３１６は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）発光装置や白色蛍光灯等の光源を含み、フローセル３１１の光透過性を有する材料で形成された部分を通じて、フローセル３１１に流れる冷却水に光を照射する。この光照射装置３１６は、その部分におけるスライムの発生をより促進させる観点から、例えばフローセル３１１の外周面を取り囲むように複数の光源を設けて構成し、より多くの光がフローセル３１１に流れる冷却水に照射されるようにするのが好ましい。光照射装置３１６は、後述する制御装置３１４によって制御される。測温抵抗体３１５は、フローセル３１１の中に設けられており、フローセル３１１に流れる冷却水に検出面が接している。この測温抵抗体３１５は、その部分におけるスライムの発生をより促進させる観点から、光照射装置３１６から冷却水に光が照射される部分の近傍に設けるのが好ましく、さらには図示の如く、光照射装置３１６から発せられる光が直接照射される位置に設けるのがより好ましい。
【００２６】
電流発生装置３１２は、測温抵抗体３１５へ供給する電流を発生する装置であり、例えば公知の定電流電源（図示せず）と電流制御回路（図示せず）で構成されている。電圧検出装置３１３は、測温抵抗体３１５の電圧を検出する装置である。制御装置３１４は、公知のマイコン制御装置であり、電圧検出装置３１３の出力信号に基づいて電流発生装置３１２をフィードバック制御する装置である。より具体的には制御装置３１４は、所定の電圧及び電流で測温抵抗体３１５へ一定の電力を供給するとともに、光照射装置３１６による光の照射を開始する。そして制御装置３１４は、光照射装置３１６による光の照射を開始してから所定時間経過後に、その測温抵抗体３１５の電圧から測温抵抗体３１５の検出面の温度を演算して求め、演算した測温抵抗体３１５の検出面の温度を判定部３２へ出力する。
【００２７】
「判定装置」としての判定部３２は、公知のマイコン制御装置であり、計測部３１の制御装置３１４が出力する測温抵抗体３１５の検出面の温度から測温抵抗体３１５の検出面に付着したスライムを検出し、冷却水がスライムの発生しやすい水質になっているか否かを判定する装置である。より具体的には判定部３２は、計測部３１の制御装置３１４が出力する測温抵抗体３１５の検出面の温度と予め設定した正常時の温度（測温抵抗体３１５の検出面にスライムが付着していない状態の温度）との温度差が一定以上あるか否かを判定する。
【００２８】
測温抵抗体３１５は、検出面にスライムが付着すると、その量に応じて放熱効率が低下して温度が上昇する。したがってその温度差から測温抵抗体３１５の検出面に付着しているスライムの量を特定することができる。そして判定部３２は、その温度差が一定以上ある場合には、冷却水がスライムの発生しやすい水質になっていると判定し、警報信号を表示部３３及び通信装置４０へ出力する。表示部３３は、液晶ディスプレイ等の表示装置を含み、判定部３２が出力する警報信号を表示する装置である。通信装置４０は、判定部３２が出力する警報信号をサーバ又は管理者の端末装置等へ有線又は無線の通信回線を通じて送信する装置である。
【００２９】
このような構成の水質判定装置３０は、系外のフローセル３１１に流れる冷却水に光を照射することによって、その光を照射している部分において、藻類を主体とするスライムの発生を促進させる。そして測温抵抗体３１５へ一定の電力を供給した状態において、測温抵抗体３１５の検出面の温度からスライムを検出し、その温度と正常時との温度差からそのスライムの量を特定する。それによって藻類を主体とするスライムが系内に発生する前に、例えば熱交換機１２にスライムが付着して冷却効率が低下する前に、冷却水が藻類を主体とするスライムの発生しやすい水質になっているか否かを判定することができる。
【００３０】
つまり本発明の第１実施例は、本来的には発生を抑制すべきスライムを、あえて系外に取り出した冷却水でその発生を促進させ、そのスライムを検出することにより、藻類を主体とするスライムが系内に発生する前に被検水の水質を判定する点に特徴がある。それによって藻類を主体とするスライムが熱交換機１２等に発生する前に、冷却水の補給・ブローで冷却水の濃縮度を低下させたり、水質を改善する薬品を注入したりして、スライムの発生を予防する対策を講じることができるので、熱交換機１２等にスライムが発生する虞を低減することができる。
【００３１】
このようにして本発明によれば、冷却水系等の工業用水系において、系内にスライムが発生する虞を低減することができる。
【００３２】
また本発明に係る水質判定装置３０は、光照射装置３１６から照射する光を紫外線より波長が長い光とするのが好ましい。より具体的には、例えば波長が３４０ｎｍよりも長い光を照射するのが好ましい。このように藻類を主体とするスライムの発生に適さない紫外線光より長い波長の光を冷却水に照射することによって、その光が照射されている部分において、藻類を主体とするスライムの発生をより促進することができる。それによって冷却水が藻類を主体とするスライムの発生しやすい水質になっているか否かをより短時間で判定することができる。
【００３３】
さらに本発明に係る水質判定装置３０は、光照射装置３１６から照射する光を赤色又は青色乃至青紫色の光とするのが好ましい。より具体的には、例えば波長が６２０〜６９０ｎｍの光、又は波長が４００〜４６０ｎｍの光を照射するのが好ましい。このように藻類を主体とするスライムの発生に特に好適な周波数の光を冷却水に照射することによって、その光が照射されている部分において、藻類を主体とするスライムの発生をさらに促進することができる。それによって冷却水が藻類を主体とするスライムの発生しやすい水質になっているか否かをさらに短時間で判定することができる。
【００３４】
＜第２実施例＞
本発明の第２実施例について、図３を参照しながら説明する。
図３は、第２実施例の水質判定装置３０の計測部３１の構成を図示したブロック図である。
【００３５】
第２実施例の水質判定装置３０は、計測部３１の構成が異なる以外は第１実施例と同じ構成である。以下、第１実施例と異なる構成について詳細に説明し、第１実施例と共通する構成要素については同一の符合を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
第２実施例の計測部３１は、フローセル３１１、制御装置３１４、光照射装置３１６及び受光センサ３１７を含む。フローセル３１１及び光照射装置３１６の構成は第１実施例と同じである。また制御装置３１４は、第１実施例と同様に公知のマイコン制御装置である。受光センサ３１７は、フローセル３１１の光透過性を有する部分を挟んで、光照射装置３１６の反対側に設けられている。光照射装置３１６から発せられた光は、フローセル３１１の光透過性を有する部分を透過して冷却水に照射されるとともに、受光センサ３１７で受光される。受光センサ３１７の出力信号は制御装置３１４に入力される。制御装置３１４は、光照射装置３１６による光の照射を開始してから所定時間経過後に、受光センサ３１７の受光量の信号を判定部３２へ出力する。
【００３７】
光照射装置３１６による光の照射を開始すると、光照射装置３１６から発せられた光によって、その部分でスライムの発生が促進される。そして発生したスライムは、フローセル３１１の光が照射されている部分の内周面に付着する。そのため光照射装置３１６から受光センサ３１７へ到達する光の光量は、そのスライムに光が遮られることによって低下することになる。つまり判定部３２は、受光センサ３１７による受光量がどの程度低下するかによって、フローセル３１１の光が照射されている部分の内周面に付着したスライムの量を特定することができる。それによって判定部３２は、冷却水が藻類を主体とするスライムの発生しやすい水質になっているか否かを判定することができる。
【００３８】
＜他の実施例、変形例＞
本発明は、上記説明した実施例に特に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【００３９】
例えば図１に図示した循環式冷却水系において、冷却塔１０の冷却水中にゴム板やガラス板等を置き、その部分に一定時間光を照射してスライムの発生を促進させた後、そのゴム板やガラス板等を冷却塔１０から取り出す。そしてそのゴム板やガラス板等の乾燥重量や菌数を測定することによって、そのゴム板やガラス板等に付着したスライムの量を特定し、そのスライムの量から、冷却水が藻類を主体とするスライムの発生しやすい水質になっているか否かを判定することもできる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  冷却塔
３０  水質判定装置
３１  計測部
３２  判定部
３１１  フローセル
３１２  電流発生装置
３１３  電圧検出装置
３１４  制御装置
３１５  測温抵抗体
３１６  光照射装置
３１７  受光センサ
【図１】
2013228304.tif 000003
【図２】
2013228304.tif 000004
【図３】
2013228304.tif 000005