JP2000292323A - 揮発性物質追い出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプル水中の揮発成分を、迅速にかつ効率
的に、一定条件で追い出す装置を提供する。 【解決手段】 水中または水面上に存在する物質を気体
中に揮発させる揮発性物質追い出し装置において、中空
構造のサンプリング室とそれに直結したサンプル水導入
口と気泡注入手段とサンプル水導出口とを備えており、
気泡注入手段とサンプル水導入口をともに、サンプリン
グ対象となる水の水面下に保持する手段を備えている。

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気体中に追い出す
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、これらの物質
を除去することが重要である。

【０００４】従来、環境水中の揮発性物質の濃度を定量
する目的で、気体中に揮発性物質を追い出す方法として
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に記載されるように、い
ったんサンプルを採取してフィルターに通したのち、サ
ンプル水槽に捕集し、そこでバブリングすることが行な
われていた。当該装置の構成を図１４に示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、採取したサンプルを移動するために時間を要するた
め、サンプルの異常の検出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
発成分が吸着され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。また、河川原水の取水口は固定されており、河川や
湖沼の水面からの距離は、水量により変動し、そのた
め、水面上または水面近くに高濃度に揮発成分が存在す
る場合、効率的に追い出すことが不可能であった。

【０００６】本発明は、上記のような従来のものの問題
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、一定条件で追い出
す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、水中または水面上に存在する物質を気体中に揮発さ
せる揮発性物質追い出し装置において、中空構造のサン
プリング室、それに直結したサンプル水導入手段、気泡
注入手段およびサンプル水導出手段とを備えており、気
泡注入手段とサンプル水導入手段をともにサンプリング
対象となる水の水面下に保持する手段を備えたことを特
徴とする揮発性物質追い出し装置である。

【０００８】請求項２にかかわる発明は、気泡注入手段
とサンプル水導入手段の少なくとも一方を、水面からの
垂直距離を一定にして保持する手段を有する請求項１記
載の揮発性物質追い出し装置である。

【０００９】請求項３にかかわる発明は、気泡注入手段
とサンプル水導入手段をともにサンプリング対象となる
水の水面下に保持する手段が、浮遊手段である請求項１
または２記載の揮発性物質追い出し装置である。

【００１０】請求項４にかかわる発明は、気泡注入手段
とサンプル水導入手段をともにサンプリング対象となる
水の水面下に保持する手段が、固定壁に設置した柱と、
柱をつかむ持具である請求項１、２または３記載の揮発
性物質追い出し装置である。

【００１１】請求項５にかかわる発明は、水位センサー
からの信号に基づき、水面からの垂直距離を制御する手
段を有する請求項４記載の揮発性物質追い出し装置であ
る。

【００１２】請求項６にかかわる発明は、サンプル導入
手段から導入されるサンプル水の移動ベクトルが、重力
ベクトルと同一方向の成分を持つことを特徴とする請求
項１、２、３、４または５記載の揮発性物質追い出し装
置である。

【００１３】請求項７にかかわる発明は、サンプル導入
手段または導出手段において、サンプリング室の外側に
向いている開口部が内側に向いている開口部よりも上部
に位置することを特徴とする請求項１、２、３、４、５
または６記載の揮発性物質追い出し装置である。

【００１４】請求項８にかかわる発明は、サンプル導入
手段または導出手段を、薄板で構成し、サンプリング室
の外側に位置する当該板の端の水面からの距離と、サン
プリング室の内側に位置する端の水面からの距離との差
を変えることができること特徴とする請求項７記載の揮
発性物質追い出し装置である。

【００１５】請求項９にかかわる発明は、サンプリング
室の外側においてサンプル導入手段の前面に壁を設け、
サンプル水に接する壁面の一部がサンプル水導入手段の
上部に接し、かつ、サンプル水に接する面の他の部分が
水面よりも上部にある請求項１、２、３、４、５、６、
７または８記載の揮発性物質追い出し装置である。

【００１６】請求項１０にかかわる発明は、水面付近の
サンプル水を強制的にサンプリング室内に移送する手段
を有する請求項１、２、３、４、５、６、７、８または
９記載の揮発性物質追い出し装置である。

【００１７】請求項１１にかかわる発明は、サンプリン
グ室の水面よりも上の部分に、サンプリング室の外側と
内側とを通じる穴を有する請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９または１０記載の揮発性物質追い出し装
置である。

【００１８】請求項１２にかかわる発明は、穴中に障害
物を設け、サンプリング室の気体をサンプリング室の内
側から吸引した場合にサンプリング室の圧力がサンプリ
ング室の外側の圧力よりも低くなることを特徴とする請
求項１１記載の揮発性物質追い出し装置である。

【００１９】請求項１３にかかわる発明は、サンプリン
グ室内のサンプルを加熱する手段を有する請求項１、
２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１
２記載の揮発性物質追い出し装置である。

【００２０】

【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における追い出し装置を
示す構成図である。図において、１５はサンプリング
室、２は気泡注入口、３はサンプル水導入口、４はサン
プル水導出口、５は環境水となるサンプル水、６は大
気、７はサンプル水の流れの方向を示す矢印、８はサン
プル水のサンプリング室内における流れの向きを示す矢
印、９は気体溜め、１０は水面、１１は水底である。本
実施の形態では、サンプル水導入手段および導出手段と
して、それぞれサンプル水導入口およびサンプル水導出
口を用いた。また、気泡注入手段として気泡注入口を用
い、気体を注入口から注入した。さらに、水面下に保持
する手段としては、水底に固定する方法を用いた。

【００２１】図において、河川、湖沼、海などの環境水
は、７に示す矢印の向きに流れている。サンプリング室
１５は水底に固定され、サンプル水導入口３、サンプル
水導出口４、気泡注入口２、気体溜め９はそれぞれ、サ
ンプリング室に固定されている。また、サンプル水導入
口３、導出口４、気泡注入口２はすべて、想定される水
面１０よりも低く設置されている。また気体溜め９の最
上部は、想定される水面よりも高く設置されている。

【００２２】河川の水は導入口３からサンプリング室１
５に入り、サンプリング室１５を流れ、導出口４から出
る。気泡は、サンプリング室１５の下方に設けた気泡注
入口２から放出され、サンプル水を通って気体溜め９に
出ていく。この間に、サンプル水中の揮発性物質の一部
は、気泡中に追い出され、気泡中の濃度は、時間と共に
増加する。すなわち、サンプリング室１５は対象とする
サンプル水すなわち環境水の内部に存在するのでサンプ
リング室内のサンプル水は、常にフレッシュなものが供
給される。そのため同時刻における環境中のサンプルと
常に同じ成分を持つ。また、気泡が気泡注入口から、気
体溜め９まで上昇する時間は、気泡注入口２の位置、気
泡の大きさ、サンプル水の流速にも依存するが、概ね
０．５秒から３秒の間であることが好ましい。すなわ
ち、気体溜め９における揮発性分の濃度は、環境水中の
揮発成分の濃度を０．５秒から３秒以内に反映し始め
る。

【００２３】図２は、本装置を流れの中に設置したとき
の様子を示す。２１は河川の流路を示す。

【００２４】図３は、時間０秒において、流れの水を水
道水からトルエン溶解の水道水（トルエン濃度１ｐｐ
ｍ）に切り替えたときの、気体溜め９におけるトルエン
濃度をガスクロマトグラフィーにて定量したときの時間
変化を示す。縦軸は、最大濃度を１としたときの相対濃
度である。他の実験条件は、気体注入速度２０ｍＬ／
分、気体溜め体積１ｍＬ、水面と気泡注入口の距離３０
ｃｍである。

【００２５】図３に示すように、トルエンが流れ始めて
から、約２０秒で最大濃度に達している。かりに、気泡
注入口が、他の場所にあれば、たとえば対象サンプル位
置から３０ｍ離れたところにあるとすれば、線流速を１
ｍ／秒としても、３０秒の遅れが生じる。よって、本装
置を用いることにより迅速なトルエンの分離ができ本発
明の効果は明らかである。

【００２６】なお、実施の形態１では、サンプル水導入
口３が、サンプル水導出口４よりも水面に近い。そのた
めに、サンプリング室１５内において、サンプル水は下
方に向かう。すなわち、サンプル水の移動ベクトルが重
力ベクトルと同一方向の成分を持つ。その結果、気泡注
入口から発せられた気泡は、サンプル水の移動ベクトル
が重力ベクトルと逆方向の成分を持つ場合に比べて、長
期間サンプル中を浮上する。よって、気泡中の揮発性物
質濃度がより高くなるのでより効率的な追い出しができ
る。

【００２７】実施の形態２ 実施の形態１では、追いだし装置を水底に固定した。そ
のために、サンプル水導入口の水面からの距離は、水面
高さによって変動した。実施の形態２では、水面からの
距離を一定にするようにしたものである。

【００２８】図４は本発明の実施の形態２における追い
出し装置を示す構成図である。図において、１２は浮
き、１３は重りである。図４において、河川、湖沼、海
などの環境水は、７に示す矢印の向きに流れている。浮
き１２と重り１３が、水面下に保持する手段であるとと
もに、気泡注入手段とサンプル水導入手段の少なくとも
一方を、水面からの垂直距離を一定にして保持する手段
でもある。

【００２９】浮き１２と重り１３と装置全体のバランス
により、サンプル水導入手段３と気泡注入口２は水面下
に一定距離で保たれている。浮きと追い出し装置との固
定には、板や棒などを用いて間接的に行なってもよい
し、浮きに直接追い出し装置を固定してもよい。

【００３０】図５はトルエンの代わりに水に難溶性のド
デカンを用いて、水面上に滴下したときの、気体溜め９
におけるドデカン濃度の時間変化を実施の形態１と同様
の方法で測定し、プロットしたものである。図中には、
導入口の位置を、水面下５ｃｍと３０ｃｍとした場合の
結果を示す。ドデカンは難溶性でかつ密度が水より小さ
いため、水面近くに大部分のドデカンが存在し、水面下
３０ｃｍにおいてはほとんどドデカンは存在しないと考
えられる。そのため、導入口が、水面下３０ｃｍの場合
には、気体溜めのドデカン濃度はほとんど変化しなかっ
た。一方、水面下５ｃｍの場合には、大きく変化した。

【００３１】このように、導入口を水面直下に位置させ
ることは非常に重要である。本発明では、浮きと重りに
より水面下の位置を定める手段を備えているため、対象
の揮発性物質にあわせて導入口の水面下の位置を自由に
調整でき、効率的な追い出しが可能となる。なお、浮き
以外の装置の多くは密度が水より大きいので重りの役目
を兼ねている。その場合には、必ずしも重りは必要な
い。

【００３２】本実施の形態では、サンプル水導入口を水
面下に位置させる浮遊手段として浮きを用いている。浮
遊手段としては、風船やタンクや缶のような中空体、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１より小さい物体など、水上に浮かぶ物体であれば
何でも用いることができる。浮きの形状によって、波に
よる水面の微小変動を緩和することも可能である。

【００３３】実施の形態３ 実施の形態２では、浮きにより受動的に水面からの位置
を制御した。この場合、水面の波や風によって追い出し
装置が揺れることにより、サンプル取水口の位置が変動
し、最適な位置に安定に設定することが困難である。そ
こで、岸壁に固定された柱などの支えにつかまってスラ
イドできるささえつかみなどにより、揺れることなく水
面の上下と共に上下するようにできる。

【００３４】図６は実施の形態３における本装置を河川
に設置した場合の、河川断面図を示したものである。岸
壁２２にささえ２３を設置し、そのささえにささえつか
み２４を介して、追い出し装置が固定されている。ささ
えとささえつかみが、気泡注入手段とサンプル水導入手
段を共に、サンプリング対象となる水の水面下に保持す
る手段であるとともに、気泡注入手段とサンプル水導入
手段の少なくとも一方を、水面からの垂直距離を一定に
して保持する手段である。この装置により、風速１０ｍ
／ｓのときにも安定して溶存揮発性物質を追い出すこと
ができた。

【００３５】実施の形態４ 実施の形態２では、浮きにより受動的に水面からの位置
を制御した。しかしながら、水面位置は波により非常に
速く変動するため、本装置に装着したセンサーなどに悪
影響を及ぼす場合もある。そこで、微細な水面高さの変
動は無視することが必要である。その手段として、水面
センサーを岸壁に設置し、水面の絶対高さの情報をもと
に、追い出し装置の位置を制御することが効果的であ
る。

【００３６】図７は実施の形態４における本装置を河川
に設置した場合の装置の河川断面図を示したものであ
る。図７において２５は水面高さを測定する水面センサ
ー、２６は岸壁を垂直方向に移動するための垂直移動装
置である。水面センサーを岸壁に設置した場合には水面
の水底からの距離が測定できるので、この測定値に基づ
き垂直移動装置を制御することにより、本発明における
追い出し装置の水面からの距離を一定になるように制御
することが可能である。

【００３７】また、水面センサーを本発明における追い
出し装置の上部に設けた場合には、水面と水面センサー
間の距離測定値に基づき垂直移動装置を制御することに
よって、サンプル水導入口の水面からの距離を一定にな
るように制御することができる。

【００３８】水面センサーを用いる場合には、水面高さ
の微小な変動がサンプル水導入口の位置に反映されるよ
うにする必要はなく、たとえば１秒から１０分間程度の
平均値を用いて制御しても良い。

【００３９】実施の形態５ 実施の形態１では、サンプル水導入口および導出口は水
平に設けられていた。しかしながら、この場合には、気
泡注入口より発せられた気泡は、これらの口から外部に
出る可能性が高い。そこで、サンプリング室の外部にあ
る部分が内部にある部分よりも低くなるようにすれば、
気泡は浮力に従い上向きに移動するため、サンプリング
室から外部に出にくくなる。

【００４０】図８は、実施の形態５における本装置を河
川に設置した場合を示したものである。３１はステンレ
ス鋼製の薄板を斜めに設置することにより形成したサン
プル水導入口および導出口である。そして、サンプリン
グ室の外部にある端が、内部にある端よりも下部にあ
る。よって、気泡が導入口および導出口から排出される
ことなく、気体溜めに達することができる。よって、ス
テンレス鋼の薄板が水平の場合や、外部にある端が内部
にある端よりも上部にある場合に比べて、より効率的な
追い出しが可能である。

【００４１】なお、上記例では、ステンレス鋼の薄板を
用いて導入口および導出口を形成したが、薄板を複数用
い、かつ、回転軸を水平にして回転するなどすることに
より、サンプリング室の外側に位置する当該板の端の水
面からの距離と、サンプリング室の内側に位置する端の
水面からの距離との差を容易に変えられるようにするこ
ともできる。このようにすることによって、開口面積や
水流方向を自在に変更できるので、環境水の水流やゴミ
の大きさに対処できる。すなわち、水流が大きい場合に
は開口面積を減じ、サンプリング量を規制できる。ま
た、ゴミが小さい場合には開口面積を減じ、サンプリン
グ室にゴミが入ることを防ぐことができる。

【００４２】なお、上記例では、ステンレス鋼の薄板を
用いて、導入口および導出口を形成したが、パイプを斜
めに配置しても同様の効果が得られる。

【００４３】また、導入口では、水流が、サンプリング
室外部から内部へ向かっているので、サンプリング室の
外部にある端が、内部にある端よりも下部にある必要は
ない場合もある。

【００４４】実施の形態６ 実施の形態１でも記載したように、環境水汚染物質に
は、難水溶性の物質も多い。とくに、不法投棄や不慮の
事故などによって、ガソリン、灯油、軽油、重油、潤滑
油などにより汚染される例が報告されている。これらの
いわゆる油は、難水溶性でかつ比重が水よりも小さく水
面に浮かんで油膜を形成し漂流することが多い。よっ
て、油膜を含んだ表面水を効率的にサンプリング室に導
入することが、これらの気相への追い出し効率を上げる
ことにつながる。

【００４５】図９は実施の形態６における本装置を河川
に設置した場合を示したものである。４１はポリテトラ
フルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」と略す）製の薄
板、４２は水面上に浮遊している油膜である。薄板をこ
のように、サンプル導入口の前に配置し、かつ薄板の上
部が水面上に出るようにすれば、油膜４２は流れに沿っ
て、サンプル導入口からサンプリング室に導入される。
これによって、気体溜め中の気体において揮発した油濃
度を高めることができる。

【００４６】図１０は、油膜がさしかかったときの、気
体溜め中の油濃度を、相対値で示したものである。ＰＴ
ＦＥ板がある場合には、油濃度が急激に上昇している
が、ない場合には、ほとんど増加していない。すなわ
ち、ＰＴＦＥ薄板の効果は大きい。なお、薄板と水面と
のなす角は３０〜４５度が適当であるが、その他の角度
でも同様の効果が得られる。

【００４７】なお、本実施の形態では、薄板の材料とし
てＰＴＦＥを用いたが、ステンレス鋼など他の腐食しに
くい材料を用いても同様の効果を得られる。

【００４８】また、薄板ではなく、水車のように、複数
の薄板を放射状に配置し中央に回転軸を設け、サンプル
水導入口前に設置する。これを水車と呼ぶことにする。
水車を、水流により自然に回転させたり、モーターを設
置して強制的に回転させることにより、より効率的に油
膜などをサンプリング室に導入することができる。この
例を図１１に示す。４３は水車である。

【００４９】また、薄板を螺旋状にまいた装置や、プロ
ペラなどの装置の少なくとも一部を水面付近に設置し強
制的に回転させることにより、水面付近のサンプル水を
強制的にサンプリング室に導入することにも同様の効果
がある。このとき、水面上の気体を巻き込むようにサン
プリング室に導入すれば、気泡注入口が不要となる場合
もある。

【００５０】実施の形態７ 環境水は、風などにより波立っており、サンプリング室
内の水面が波によって上下に変動するために、追い出し
装置の気体溜めにおいては、気圧が変動する。そのため
に、気体溜めに連結した揮発性物質の濃度測定装置に対
して悪影響があった。すなわち、測定装置では圧力に敏
感な場合があり、水面の上下変動が大きい場合には正確
な測定が困難であった。そこで、気体溜めに外部と通ず
る、微小な穴を設けることにより、圧力変化を緩和する
ことができる。

【００５１】図１２は実施の形態７における本装置を河
川に設置した場合を示したものである。４４は微小な穴
を管により形成したものである。

【００５２】なお、微小な穴内に、弁やバルブなどを設
置したり、穴の大きさを規制するなどして、通気速度を
制限することにより、気体溜め中の気体の漏洩を制限す
ることができる。

【００５３】また、微小な穴を管により形成し、管を９
０度曲げることにより、空気中のゴミの進入を防ぐこと
ができるなど、管の形状を変化させることが、効果的な
追い出しにつながる。

【００５４】実施の形態８ ところで、水中に溶存した揮発性物質は、水の温度が高
いほど、気体中に追い出される速度が大きくなることが
知られている。そこで、サンプリング室にヒーターを設
けることが、効果的な追い出しにつながる。

【００５５】図１３は実施の形態８における本装置を河
川に設置した場合を示したものである。４５はヒータ
ー、４６はサーミスター、４７は温度コントローラーで
ある。これらにより、サンプリング室中のサンプル水の
温度を任意の温度、たとえば４０〜５０℃の一定温度に
暖めることができ、効率的な追い出しができる。

【００５６】なお、ヒーターの設置位置は、サンプル水
導入口と導出口の中間よりも、導入口に近い方が効率的
である。それは、サンプル水が、導入口から導出口に向
かって流れているため、導出口に近い水はすぐに室外に
導出されるため、追い出しに対する温度上昇の効果が現
れにくいためである。

【００５７】また、サンプリング室の室壁は、熱伝導率
が低い程良い。これは、上記ヒーターによる加温効率を
高めるためである。そのために、壁中に中間層を設け、
中間層を真空にしたり、ゴムやプラスチックなどの熱伝
導率の低い材料を用いることによりサンプリング室壁の
熱伝導率を下げる工夫をすることが有効である。

【００５８】また、追い出し装置の内面または外面にお
いて少なくとも表面は、腐食の起こりにくい材料あるい
は生物を含む有機物質が吸着または付着しにくい材料を
用いるのが望ましい。たとえば、ステンレス鋼、チタン
などの金属、防錆塗料を塗布した金属、生物が忌避する
塗料を塗布した金属や樹脂、ポリテトラフルオロエチレ
ンなどのフッ素樹脂やポリプロピレンなどのポリオレフ
ィンを例とする樹脂、ガラス、陶磁器などがあげられ
る。金属の場合には微生物や吸着生物が付着しないよう
に、弱い電圧を印加することも有効である。

【００５９】

【発明の効果】請求項１にかかわる発明によれば、サン
プリング室は対象とするサンプル水すなわち環境水の内
部に存在するので、サンプリング室内のサンプル水は、
常にフレッシュなものが供給され、捕集された気体は同
時刻における環境中のサンプル水と常に同じ成分とな
る。

【００６０】請求項２および３にかかわる発明によれ
ば、たとえばサンプル水導入口の水面からの距離を一定
にするようにしたため、対象の揮発性物質にあわせて導
入口の水面下の位置を自由に調整でき、効率的な追い出
しが可能となる。

【００６１】請求項４にかかわる発明によれば、岸壁に
固定された柱などの支えにつかまってスライドできるさ
さえつかみなどにより固定するため、水面の波や風によ
って追い出し装置が揺れることにより、サンプル取水口
の位置が変動し、最適な位置に安定に設定することが困
難となるという問題が解決できる。

【００６２】請求項５にかかわる発明によれば、水位セ
ンサーを有しているため、波による微細な水面高さの変
動は無視することが可能となる。

【００６３】請求項６にかかわる発明によれば、気泡注
入口から発せられた気泡は、サンプル水の移動ベクトル
が重力ベクトルと逆方向の成分を持つ場合に比べて長期
間サンプル中を浮上するため、気泡中の揮発性物質濃度
がより高くなり、より効率的な追い出しができる。

【００６４】請求項７にかかわる発明によれば、サンプ
リング室の外部にある部分が内部にある部分よりも低く
なるため、気泡は浮力に従い上向きに移動し、サンプリ
ング室から外部に出にくくなる。

【００６５】請求項８および９にかかわる発明によれ
ば、薄板を斜めに設置しているため、気泡が導入口およ
び導出口から排出されることなく、気体溜めに達するこ
とができ、ステンレス鋼の薄板が水平の場合や、外部に
ある端が内部にある端よりも上部にある場合に比べて、
より効率的な追い出しが可能である。

【００６６】請求項１０にかかわる発明によれば、サン
プル水を強制的にサンプリング室内に移送する手段を有
するため、より効率的に油膜などをサンプリング室に導
入することができる。

【００６７】請求項１１にかかわる発明によれば、気体
溜めに外部と通ずる微小な穴を設けることにより、サン
プリング室内の水面が波によって上下に変動するため
に、追い出し装置の気体溜めにおける気圧の圧力変化が
生じることを緩和することができる。

【００６８】請求項１２にかかわる発明によれば、微小
な穴内に、弁やバルブなどを設置したり、穴の大きさを
規制するなどして、通気速度を制限するため、気体溜め
中の気体の漏洩を制限することができる。

【００６９】請求項１３にかかわる発明によれば、加熱
手段を有するため、水中に溶存した揮発性物質を気体中
に追い出す速度を大きくでき、効果的な追い出しを行う
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における追い出し装置
を示す構成図である。

【図２】 本発明の装置を流路の流れの中に設置したと
きの様子を示す。

【図３】 流れの水を水道水からトルエン溶解の水道水
（トルエン濃度１ｐｐｍ）に切り替えたときの、気体溜
めにおけるトルエン濃度をガスクロマトグラフィーで定
量したときの時間変化を示す図である。

【図４】 本発明の実施の形態２における追い出し装置
を示す構成図である。

【図５】 水に難溶性のドデカンを、水面上に滴下した
ときの、気体溜めにおけるドデカン濃度の時間変化を示
す図である。

【図６】 本発明の実施の形態３における本装置を河川
に設置した場合の河川断面図である。

【図７】 本発明の実施の形態４における本装置を河川
に設置した場合の河川断面図である。

【図８】 実施の形態５における本装置を河川に設置し
た場合の河川断面図である。

【図９】 実施の形態６における本装置を河川に設置し
た場合の河川断面図である。

【図１０】 油膜がさしかかったときの、気体溜め中の
油濃度の時間変化を示す図である。

【図１１】 実施の形態６における水車を設置した装置
を河川に設置した場合の河川断面図である。

【図１２】 実施の形態７における本装置を河川に設置
した場合の河川断面図である。

【図１３】 実施の形態８における本装置を河川に設置
した場合の河川断面図である。

【図１４】 従来の追い出し装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 追い出し装置、２ 気泡注入口、３ サンプル水導
入口、４ サンプル水導出口、５ サンプル水、６ 大
気、７ サンプル水の流れ、８ サンプリング室内のサ
ンプル水の流れ、９ 気体溜め、１０ 水面、１１ 水
底、１２ 浮き、１３ 重り、１４ サンプルガス導出
口、１５ サンプリング室、２１ 流路、２２ 岸壁、
２３ ささえ、２４ ささえつかみ、２５ 水面センサ
ー、２６ 垂直移動装置、３１ 薄板、４１ ＰＴＦＥ
製薄板、４２ 油膜、４３ 水車、４４ 穴、４５ ヒ
ーター、４６ サーミスター、４７ 温度コントローラ
ー、５１ 砂、５２ ポンプ、５３ ヒーター、５４
空気導入口、５５ サンプルガス導出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花里 善夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4D037 AA05 AA06 AB04 AB06 AB14 AB16 BA23 BB01 BB02 BB04 BB05 BB06 BB07

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中または水面上に存在する物質を気体
   中に揮発させる揮発性物質追い出し装置において、中空
   構造のサンプリング室、それに直結したサンプル水導入
   手段、気泡注入手段およびサンプル水導出手段とを備え
   ており、気泡注入手段とサンプル水導入手段をともにサ
   ンプリング対象となる水の水面下に保持する手段を備え
   たことを特徴とする揮発性物質追い出し装置。
2. 【請求項２】 気泡注入手段とサンプル水導入手段の少
   なくとも一方を、水面からの垂直距離を一定にして保持
   する手段を有する請求項１記載の揮発性物質追い出し装
   置。
3. 【請求項３】 気泡注入手段とサンプル水導入手段をと
   もにサンプリング対象となる水の水面下に保持する手段
   が、浮遊手段である請求項１または２記載の揮発性物質
   追い出し装置。
4. 【請求項４】 気泡注入手段とサンプル水導入手段をと
   もにサンプリング対象となる水の水面下に保持する手段
   が、固定壁に設置した柱および柱をつかむ持具である請
   求項１、２または３記載の揮発性物質追い出し装置。
5. 【請求項５】 水位センサーからの信号に基づき、水面
   からの垂直距離を制御する手段を有する請求項４記載の
   揮発性物質追い出し装置。
6. 【請求項６】 サンプル水導入手段から導入されるサン
   プル水の移動ベクトルが、重力ベクトルと同一方向の成
   分を持つことを特徴とする請求項１、２、３、４または
   ５記載の揮発性物質追い出し装置。
7. 【請求項７】 サンプル水導入手段または導出手段にお
   いて、サンプリング室の外側に向いている開口部が内側
   に向いている開口部よりも上部に位置することを特徴と
   する請求項１、２、３、４、５または６記載の揮発性物
   質追い出し装置。
8. 【請求項８】 サンプル水導入手段または導出手段を、
   薄板で構成し、サンプリング室の外側に位置する当該板
   の端の水面からの距離と、サンプリング室の内側に位置
   する端の水面からの距離との差を変えることができるこ
   と特徴とする請求項７記載の揮発性物質追い出し装置。
9. 【請求項９】 サンプリング室の外側においてサンプル
   水導入手段の前面に壁を設け、サンプル水に接する壁面
   の一部がサンプル水導入手段の上部に接し、かつ、サン
   プル水に接する面の他の部分が水面よりも上部にある請
   求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の揮発性
   物質追い出し装置。
10. 【請求項１０】 水面付近のサンプル水を強制的にサン
    プリング室内に移送する手段を有する請求項１、２、
    ３、４、５、６、７、８または９記載の揮発性物質追い
    出し装置。
11. 【請求項１１】 サンプリング室の水面よりも上の部分
    に、サンプリング室の外側と内側とを通じる穴を有する
    請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０
    記載の揮発性物質追い出し装置。
12. 【請求項１２】 穴中に障害物を設け、サンプリング室
    の気体をサンプリング室の内側から吸引した場合にサン
    プリング室の圧力がサンプリング室の外側の圧力よりも
    低くなるようにしたことを特徴とする請求項１１記載の
    揮発性物質追い出し装置。
13. 【請求項１３】 サンプリング室内のサンプルを加熱す
    る手段を有する請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０、１１または１２記載の揮発性物質追い出
    し装置。