(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定流体中に含まれる油臭を検知する油臭検知センサと、これに上記被測定流体を送給する配管とを備え、検知した油臭強度が油臭検知と判定する所定の第１検知レベルに達した段階で警報を発し、警報を発した上記所定の第１検知レベルを越える所定の第２検知レベルに達した段階で、上記配管及び／又は上記油臭検知センサの洗浄を開始するようにしたことを特徴とする油臭検知装置のメンテナンス方法。
【請求項２】
被測定流体中に含まれる油臭を選択的に検知可能であるが応答の遅い第１油臭検知センサと、応答は早いが選択性の低い第２油臭検知センサと、これらに上記被測定流体を送給する配管とを備え、上記第１油臭検知センサにより油臭を検知した後に、上記第２油臭検知センサで油臭無しを検知した段階で、上記配管及び／又は上記油臭検知センサの洗浄を開始するようにしたことを特徴とする油臭検知装置のメンテナンス方法。
【請求項３】
上記第１油臭検知センサの検知出力が所定レベル以上で所定時間以上継続したとき油臭検知とするようにした請求項２記載の油臭検知装置のメンテナンス方法。
【請求項４】
上記第１油臭検知センサの検知出力が所定レベル以上で、かつ、上記第２油臭検知センサの検知出力が所定レベル以上であるとき油臭検知とするようにした請求項２記載の油臭検知装置のメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油臭検知装置に関し、例えば浄水場などの取水プラントにおける油臭検知装置の脱着を適切なタイミングで行い、配管の汚れを少なくする油臭検知装置のメンテナンス方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
炭化水素系の油を含む河川水が浄水場に流入すると、上記油の除去に多量の活性炭の投入が必要となるので、浄水場では取水口の手前で河川水について油含有の油無を油臭検知装置による油臭の有無から判定し、油臭が検知されると直ちに警報を発して取水を中止することが行われている。例えば、特開平１１−２９５２０３号公報には、浄水場に流入する河川水につき、水晶振動子センサを用いた油臭の有無の管理方法が提案されている。
【０００３】
水晶振動子センサは、軽油，灯油，重油などの炭化水素系油から発せられる油臭を選択的に検知する能力を有する。よってこの水晶振動子センサは、河川水が油臭以外の種々の臭気を発する場合でも雑多な臭気中から油臭のみを検知できるので、河川水への炭化水素系油の混入を検知することができる。
【０００４】
図７は一般的な油臭検知装置の構成を示す概略構成図であり、洗浄，脱着処理状態を表している。被測定流体である採水されたサンプル水は、電磁三方弁１，配管を通ってパージ装置２へ送給され、サンプル水に含まれる油成分などが気化される。気化された被測定ガスは配管を通って油臭検知センサである水晶振動子センサ３に送られ、油臭の有無が判定される。温度制御装置４は水晶振動子センサ３の温度ドリフトの影響を取り除き精度を上げるために、被測定ガス及び水晶振動子センサ３の温度を一定温度に制御している。５は電磁三方弁である。
【０００５】
油臭成分を吸着すると水晶振動子センサ３の共振周波数変化が低下する。この共振周波数変化を検出して油臭の臭気強度として出力する。図８は図７の油臭検知装置における水晶振動子センサ３により検出された油臭の応答、臭気強度の時間的変化の典型例を示すグラフである。縦軸は水晶振動子センサにより検知された臭気強度、横軸は経過時間、ｇは臭気強度曲線である。またＡはサンプル水に油成分が混入した（換言すると被測定ガスに油臭が発生した）時点であり、Ｂはサンプル水から油成分が十分除去された、油臭が消滅した消臭時点を示す。なお上記の臭気強度は、油臭のみを選択的に検知する水晶振動子センサにより検知されたものであるから、とりもなおさず油臭強度となる。
【０００６】
油臭の有無、油臭検知は油臭の応答、油臭の臭気強度の時間的変化に基づいて行っている。即ち、油臭信号の立ち上がりの時間的特性、及び油臭信号の立ち下がりの時間的特性により油臭の検知及び油臭なしを判断している。また、図８から明らかな通り、時点Ａでの変化（上昇）は緩慢ではあっても注意すればその変化の開始時点の認識は可能であるが、時点Ｂ以降の変化（低下）は、時点Ａからの変化（上昇）と比較して一層緩慢であって、消臭時点の判断が極めて困難となる。
【０００７】
従来は、消臭（油臭がなくなった）と判断された段階で、図７で電磁三方弁１を洗浄水に切り替え、配管を洗浄するとともに電磁三方弁５を切り替え水晶振動子センサ３に洗浄空気を送り、センサを洗浄、即ち吸着したガスの脱着を行わせるのが一般的である。そのため、消臭の判断が遅くなると、配管が汚れて脱着に時間を要する、メンテナンスが面倒である等の問題があった。さらには配管内の汚れによりセンサ３の油臭検知の信頼性低下を招くおそれがあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
水晶振動子膜センサによる油臭の有無の検出は、図８から明らかなように油臭検出の判断は比較的容易であるが、消臭、油臭なしの検出判断が極めて難しく、消臭と判断された段階で洗浄、脱着を開始する従来のメンテナンス法では、油臭なしの判断が遅れると、配管が汚れて脱着までに時間がかかる、メンテナンスが面倒であるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたもので、油臭検知を高信頼性をもって速やかに判定し、配管及び／又は油臭検知センサの洗浄、脱着処理を遅滞なく行えるようにして、配管及び／又は油臭検知センサの汚れを少なくでき、簡便にメンテナンスができる油臭検知装置のメンテナンス方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の油臭検知装置のメンテナンス方法の第１の方法は、被測定流体中に含まれる油臭を検知する油臭検知センサと、これに上記被測定流体を送給する配管とを備え、検知した油臭強度が油臭検知と判定する所定の第１検知レベルに達した段階で警報を発し、警報を発した上記所定の第１検知レベルを越える所定の第２検知レベルに達した段階で、上記配管及び／又は上記油臭検知センサの洗浄を開始するようにしたものである。
【００１１】
本発明の油臭検知装置のメンテナンス方法の第２の方法は、被測定流体中に含まれる油臭を選択的に検知可能であるが応答の遅い第１油臭検知センサと、応答は早いが選択性の低い第２油臭検知センサと、これらに上記被測定流体を送給する配管とを備え、上記第１油臭検知センサにより油臭を検知した後に、上記第２油臭検知センサで油臭無しを検知した段階で、上記配管及び／又は上記油臭検知センサの洗浄を開始するようにしたものである。
【００１２】
本発明の油臭検知装置のメンテナンス方法の第３の方法は、第２の方法において、上記第１油臭検知センサの検知出力が所定レベル以上で所定時間以上継続したとき油臭検知とするようにしたものである。
【００１３】
本発明の油臭検知装置のメンテナンス方法の第４の方法は、第２の方法において、上記第１油臭検知センサの検知出力が所定レベル以上で、かつ、上記第２油臭検知センサの検知出力が所定レベル以上であるとき油臭検知とするようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態１の油臭検知装置のメンテナンス方法に係り、油臭検知センサである水晶振動子センサ３により検出された油臭の応答、油臭強度の時間的変化を示すグラフである。縦軸は水晶振動子センサにより検知された油臭強度、横軸は経過時間、ｇ１は本実施の形態１を適用した場合の油臭強度曲線、ｇ０ は配管及び水晶振動子センサ３に洗浄、即ち脱着処理を施さなかった場合の油臭強度曲線である。Ｌ１は第１検知レベル、Ｌ２ は第２検知レベル、Ｋは油臭検知段階、Ｄは脱着処理開始段階である。
水晶振動子センサ３としては、例えば水晶振動子の表面にガスを吸着させるための有機高分子薄膜を成膜した構造を有し、ガスの吸着による質量変化を水晶振動子の共振振動数の変化（ΔＦ）から油臭を選択的に検知するものが用いられる。
【００１５】
次に動作について説明する。
従来例と同様に図７に示す構成の油臭検知装置の水晶振動子センサ３により油臭の有無を検出する。被測定流体であるサンプル水を電磁三方弁１，配管を通してパージ装置２へ送給し、パージ装置２でサンプル水に含まれる油成分などを気化させ、気化させた被測定ガスを配管を通して油臭検知センサである水晶振動子センサ３に送給し、油臭の有無を判定する。温度制御装置４は水晶振動子センサ３の温度ドリフトの影響を取り除き精度を上げるために、被測定ガス及び水晶振動子センサ３の温度を一定温度、この場合は５０℃に制御している。
【００１６】
油臭有りの判断は油臭の応答、油臭臭気強度の立ち上がりの時間的変化から行うが、本実施の形態１では、図１に示すように検知した油臭強度が油臭検知と判定する第１検知レベルＬ１と、第１検知レベル以上の第２検知レベルＬ２ （換言すると脱着処理開始確認レベルで、誤差でなく相当の油臭であると確認できるレベル）を設定している。そして、第１検知レベルを超えた段階で油臭検知（油臭有り）と判断し、第２検知レベルを超えた段階で油臭の検出は完了とし、配管及び／又は水晶振動子センサ等の洗浄、脱着処理を開始するようにしている。
なお、第１、第２検知レベルはそれぞれ経験的に決定することができる。
例えばこの場合は、第１検知レベルは臭気強度で２Ｔｏｎ（２倍希釈）の検知レベルで、第２検知レベルは臭気強度で１Ｔｏｎ（１倍希釈）の検知レベルである。第２検知レベルは第１検知レベルの２倍程度である。検知した油臭強度が油臭検知と確認できる検知レベルは周波数変位で（―）４０〜（―）９０Ｈｚ（Ｍａｘ）で、周波数帯は約９ＭＨｚである。
【００１７】
配管と水晶振動子センサ３等の洗浄、脱着処理は、電磁三方弁１を切り替え、サンプル水に替えて洗浄水を配管を経てパージ装置２に送給するとともに、電磁三方弁５を切り替え水晶振動子センサ３に洗浄空気を送り込んで行われる。センサ３の洗浄、即ち吸着したガスの脱着作業に際しては適切な温度を上昇させ、適切な温度、湿度に制御することにより速やかに行える。
【００１８】
本実施の形態１では、油臭検知と判定する第１検知レベルの段階で油臭有りの警報を発し、消臭、油臭がなくなったと判断される段階ではなく、それよりも早い段階の誤差でなく相当の油臭があると確認できる第２検知レベルの段階で、洗浄，脱着を開始している。洗浄，脱着をより早いタイミングで行うことにより、配管の汚れを少なくすることが可能となり、メンテナンス周期が長くなり、メンテナンス性に優れた油臭検知が可能となる。即応性があり、油臭の検出時間や脱着時間を低減でき、配管内の汚れによるセンサの信頼性低下を防止し信頼性を向上できる。
【００１９】
参考例１．
図２は参考例１の油臭検知装置のメンテナンス方法に係る水晶振動子センサ３により検出された油臭の応答、油臭強度の時間的変化を示すグラフである。縦軸は水晶振動子センサにより検知された油臭強度、横軸は経過時間、ｇ２は本実施の形態１を適用した場合の油臭強度曲線、ｇ０ は配管及び水晶振動子センサ３を洗浄、即ち脱着処理を施さなかった場合の油臭強度曲線である。Ｌは油臭検知レベル、Ｋは油臭検知段階、Ｄは脱着処理開始段階、ｔは油臭検知段階Ｋから脱着処理を開始するまでの油臭検知レベル継続時間である。
【００２０】
上記実施の形態１では、油臭検知と判定する第１検知レベルと脱着処理を開始する第２検知レベルとをレベル分けしているが、参考例１では図２に示すように検知した油臭強度が油臭検知と判定する所定の油臭検知レベル以上に達した段階Ｋでタイマーにより時間を計測し、油臭検知レベル以上の油臭強度が所定時間（ｔ）以上、例えば数分間継続した段階Ｄで油臭検出を止め、配管、水晶振動子センサ３等の洗浄を開始するようにしている。この油臭検知レベル以上の油臭強度が所定の数分間継続した段階では、確実に油臭があると認められる。
なお、油臭の有無の検出は上記実施の形態１と同様に、図７に示す構成の油臭検知装置の油臭検知センサである水晶振動子センサ３により行い、洗浄脱着作業も同様に行っている。
【００２１】
参考例１において、消臭、油臭がなくなったと判断される段階前に脱着を開始しているので、同様に油臭の検出時間や脱着時間を低減でき、配管内の汚れによるセンサの信頼性低下を防止し信頼性を向上できる。
【００２２】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、油臭検知センサとして選択性は高いが応答の遅い水晶振動センサ３のみを用いた油臭検知装置におけるメンテナンス方法について述べたが、この実施の形態２では油臭を選択的に検知可能であるが応答の遅い第１油臭検知センサである水晶振動子センサ３と、応答は早いが選択性の低い第２油臭検知センサである半導体式センサ６の２つの油臭検知センサを用いる場合について説明する。
図３は実施の形態２に係る油臭検知装置の構成を示す概略構成図であり、洗浄，脱着処理状態を表している。水晶振動子センサ３と直列に，これより下流に半導体式センサ６を設けている。図４は図３に示す油臭検知装置により検出された被測定流体中の臭気の応答、臭気強度の時間的変化の一例を示すグラフである。縦軸は油臭検知センサにより検知された臭気強度、横軸は経過時間を示し、ｇ３は水晶振動子センサによる臭気強度曲線、ｇ４ は半導体式センサによる臭気強度曲線で、各時間軸は一致させている。
【００２３】
半導体式センサ６としては、例えば一対の白金属合金線コイルの間にプレス成形した酸化錫系物などの金属酸化物半導体を塗布し焼結した構造を有し、上記金属酸化物半導体の表面でのガス吸着による熱伝導度の変化および電気伝導度の変化を上記白金属合金線コイルの両端よりみた抵抗値の変化として臭気を検知するものが用いられる。
【００２４】
本実施の形態では、水晶振動子センサ３により検知した臭気強度が上昇を開始した段階Ａをもって油臭の発生とし、また油臭を検知した後は、半導体式センサ６により検知した臭気強度が急低下する段階Ｂをもって油臭の消滅と判定し、配管，水晶振動子センサ３，半導体式センサ６等の洗浄、脱着処理を開始するようにしている。
油臭の検知、洗浄動作は上記実施の形態と同様である。
【００２５】
本実施の形態では、油臭の検知は油臭に対して選択性の高い水晶振動子センサ３により行うが、油臭無し（消臭）の判断は、消臭時点の判断が極めて困難な応答の遅い水晶振動子センサ３ではなく、応答の早い半導体式センサ６により行っているので、消臭の判断が容易で遅滞なく的確に行える。油臭の有無をリアルタイムに検知でき、配管、油臭検知センサ等の洗浄、脱着処理を遅滞なく行える。そのため、配管の汚れを少なくし、簡便にメンテナンスが行え、油臭を高い信頼性で検知できる。
【００２６】
実施の形態３．
図５は本発明の実施の形態３に係る油臭検知装置の構成を示す概略構成図であり、洗浄，脱着処理状態を表している。上記実施の形態２では、水晶振動子センサ３と直列に，これより下流に半導体式センサ６を設けているが、この実施の形態３では図５に示すように半導体式センサ６を直列式ではあるが、サンプル水導入側に近い水晶振動子センサ３より上流に設けている。
これにより油臭無しの検知を上記実施の形態３より時間的に早く行うことができるので、洗浄，脱着も早く行うことが可能となる。
【００２７】
実施の形態４．
図６は本発明の実施の形態４に係る油臭検知判定法を示すフロー図である。上記実施の形態２，３では、油臭の検知を水晶振動子センサ３による油臭の検知出力、油臭強度だけで判定していたが、本実施の形態４では、図６に示すように水晶振動子センサ３による油臭の検知出力（臭気強度）が所定レベル以上で、所定レベル以上の強度が所定時間以上継続し、かつ半導体式センサ６による検知出力が所定レベル以上のとき油臭検知と判定している。油臭検知の判定の信頼性が高められる。
なお、油臭無しの判定は上記実施の形態２，３と同様半導体式センサ６により行っており、洗浄、脱着処理を遅滞なく、配管の汚れを少なくでき、簡便にメンテナンスが行える。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の油臭検知装置のメンテナンス方法の第１の方法は、被測定流体中に含まれる油臭を検知する油臭検知センサと、これに上記被測定流体を送給する配管とを備え、検知した油臭強度が油臭検知と判定する所定の第１検知レベルに達した段階で警報を発し、警報を発した上記所定の第１検知レベルを越える所定の第２検知レベルに達した段階で、上記配管及び／又は上記油臭検知センサの洗浄を開始するようにしたので、所定の第１検知レベルに達した段階で警報を発する第１ステップ、と、警報を発した上記所定の第１検知レベルを越える所定の第２検知レベルに達した段階で上記配管及び／又は上記油臭検知センサの洗浄を開始する第２ステップをとり、警報と、その後の高信頼性を伴なう洗浄、脱着処理を早いタイミングで行うことになるため、配管及び／又は上記油臭検知センサの汚れを低減でき、配管及び／又は上記油臭検知センサの汚れによる油臭検知センサの信頼性低下を低減できる。
【００２９】
本発明の油臭検知装置のメンテナンス方法の第２の方法は、被測定流体中に含まれる油臭を選択的に検知可能であるが応答の遅い第１油臭検知センサと、応答は早いが選択性の低い第２油臭検知センサと、これらに上記被測定流体を送給する配管とを備え、上記第１油臭検知センサにより油臭を検知した後に、上記第２油臭検知センサで油臭無しを検知した段階で、上記配管及び／又は上記油臭検知センサの洗浄を開始するようにしたので、油臭無しの判定が容易に遅滞なく行える。上記効果に加え、油臭有無の検出の信頼性が向上する。
【００３０】
本発明の油臭検知装置のメンテナンス方法の第３の方法は、第２の方法において、上記第１油臭検知センサの検知出力が所定レベル以上で所定時間以上継続したとき油臭検知とするようにしたので、さらに油臭検知の信頼性が増す。
【００３１】
本発明の油臭検知装置のメンテナンス方法の第４の方法は、第２の方法において、上記第１油臭検知センサの検知出力が所定レベル以上で、かつ、上記第２油臭検知センサの検知出力が所定レベル以上であるとき油臭検知とするようにしたので、さらに油臭検知の信頼性が増す。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係る水晶振動子センサにより検出された油臭の応答、臭気強度の時間的変化を示すグラフである。
【図２】  参考例１に係る水晶振動子センサにより検出された油臭の応答、臭気強度の時間的変化を示すグラフである。
【図３】  本発明の実施の形態２に係る油臭検知装置の構成を示す概略構成図である。
【図４】  図３に示す油臭検知装置により検出された油臭（臭気）の応答、臭気強度の時間的変化を示すグラフである。
【図５】  本発明の実施の形態３に係る油臭検知装置の構成を示す概略構成図である。
【図６】  本発明の実施の形態４に係る油臭検知判定法を示すフロー図である。
【図７】  一般的な油臭検知装置の概略構成図である。
【図８】  一般的な水晶振動子センサにより検知された油臭の臭気強度の時間的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１  電磁三方弁                    ２  パージ装置
３  水晶振動子センサ              ４  温度制御装置
５  電磁三方弁                    ６  半導体式センサ。
【図１】
0003830781.tif 000002
【図２】
0003830781.tif 000003
【図３】
0003830781.tif 000004
【図４】
0003830781.tif 000005
【図５】
0003830781.tif 000006
【図６】
0003830781.tif 000007
【図７】
0003830781.tif 000008
【図８】
0003830781.tif 000009