IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ オルガノ株式会社の特許一覧

<>
  • 特開-監視システムおよび水槽 図1
  • 特開-監視システムおよび水槽 図2
  • 特開-監視システムおよび水槽 図3
  • 特開-監視システムおよび水槽 図4
  • 特開-監視システムおよび水槽 図5
  • 特開-監視システムおよび水槽 図6
  • 特開-監視システムおよび水槽 図7
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023172652
(43)【公開日】2023-12-06
(54)【発明の名称】監視システムおよび水槽
(51)【国際特許分類】
   C02F 1/00 20230101AFI20231129BHJP
   C02F 1/52 20230101ALN20231129BHJP
【FI】
C02F1/00 V
C02F1/00 J
C02F1/52 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022084606
(22)【出願日】2022-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】000004400
【氏名又は名称】オルガノ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100123788
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 昭夫
(74)【代理人】
【識別番号】100127454
【弁理士】
【氏名又は名称】緒方 雅昭
(72)【発明者】
【氏名】田村 将
【テーマコード(参考)】
4D015
【Fターム(参考)】
4D015BA22
4D015BB05
4D015EA07
4D015EA12
4D015EA32
4D015EA33
(57)【要約】
【課題】液体の状態を判定するための画像を容易に取得する。
【解決手段】形状が有底の筒状である水槽200と、水槽200に貯留された液体を撮像する撮像装置100とを有し、撮像装置100は、水槽200の開口された上面から第1の高さに設置され、水槽200は、底面から第2の高さよりも低い位置に、液体が流入される流入部が設けられ、流入部は、水槽200に懸濁物質を含む液体が貯留されている状態でさらに液体を流入して、懸濁物質を含む液体を水槽200の開口された上面全周から水槽200の外部へ越流させるものである。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
形状が有底の筒状である水槽と、該水槽に貯留された液体を撮像する撮像装置とを有し、
前記撮像装置は、前記水槽の開口された上面から第1の高さに設置され、
前記水槽は、底面から第2の高さよりも低い位置に、前記液体が流入される流入部が設けられ、前記流入部は、当該水槽に懸濁物質を含む前記液体が貯留されている状態でさらに前記液体を流入して、前記懸濁物質を含む前記液体を当該水槽の開口された上面全周から当該水槽の外部へ越流させるものである監視システム。
【請求項2】
請求項1に記載の監視システムにおいて、
前記水槽には、当該水槽の側面であって、前記流入部から前記液体が流入されると当該水槽の内側面に沿った旋回流を生じさせる位置に前記流入部が設けられている監視システム。
【請求項3】
請求項1に記載の監視システムにおいて、
前記水槽には、前記流入部から前記液体が流入されると当該水槽の内側面に沿った旋回流を生じさせる攪拌器が設けられている監視システム。
【請求項4】
請求項1または請求項2に記載の監視システムにおいて、
前記水槽の内側面の反射率が20%以下である監視システム。
【請求項5】
請求項1または請求項2に記載の監視システムにおいて、
前記撮像装置は、当該撮像装置が撮像した画像において、前記上面の面積に対する前記底面の面積の比率が2分の1以下となる高さに前記第1の高さが設定されている監視システム。
【請求項6】
請求項1または請求項2に記載の監視システムにおいて、
前記水槽には、水処理システムに設けられた他の水槽から分岐された液体が前記流入部から流入する監視システム。
【請求項7】
請求項1または請求項2に記載の監視システムにおいて、
前記撮像装置が撮像している間は、前記液体が前記上面全周から常に越流している監視システム。
【請求項8】
請求項1または請求項2に記載の監視システムにおいて、
前記水槽は、所定のタイミングで前記底面から当該水槽の内側面に沿って前記液体内を上昇する気泡を発生させる気泡発生部を有する監視システム。
【請求項9】
請求項1または請求項2に記載の監視システムにおいて、
前記水槽は、前記上面から前記底面に向かって先細の筒状である監視システム。
【請求項10】
液体が貯留される水槽であって、
有底の筒状の形状を有し、底面から所定の高さよりも低い位置に、前記液体が流入される流入部が設けられ、前記流入部は、当該水槽に懸濁物質を含む前記液体が貯留されている状態でさらに前記液体を流入して、前記懸濁物質を含む前記液体を当該水槽の開口された上面全周から当該水槽の外部へ越流させるものである水槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、監視システムおよび水槽に関する。
【背景技術】
【0002】
水処理システムに設けられた水槽内に貯留された液体の液質を監視する技術の1つとして、非接液のカメラを用いて液面を撮影し、撮像した画像に基づいて液質を判定する技術が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001-29938号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載されたような技術においては、液面にスカムのような物質が滞留した場合、滞留している物質によって、液質を判定するために取得する必要がある液体そのものの画像を取得することができないおそれがある。その場合は、スカム等の物質を除去するためのメンテナンスを行う手間が発生したり、スカムスキマー等の清掃手段を搭載することで装置の構造が複雑になってしまったりするという問題点がある。
【0005】
本発明の目的は、液体の状態を判定するための画像を容易に取得することができる監視システムおよび水槽を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の監視システムは、
形状が有底の筒状である水槽と、該水槽に貯留された液体を撮像する撮像装置とを有し、
前記撮像装置は、前記水槽の開口された上面から第1の高さに設置され、
前記水槽は、底面から第2の高さよりも低い位置に、前記液体が流入される流入部が設けられ、前記流入部は、当該水槽に懸濁物質を含む前記液体が貯留されている状態でさらに前記液体を流入して、前記懸濁物質を含む前記液体を当該水槽の開口された上面全周から当該水槽の外部へ越流させるものである。
【0007】
また、本発明の水槽は、
液体が貯留される水槽であって、
有底の筒状の形状を有し、底面から所定の高さよりも低い位置に、前記液体が流入される流入部が設けられ、前記流入部は、当該水槽に懸濁物質を含む前記液体が貯留されている状態でさらに前記液体を流入して、前記懸濁物質を含む前記液体を当該水槽の開口された上面全周から当該水槽の外部へ越流させるものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明においては、液体の状態を判定するための画像を容易に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の監視システムの第1の実施の形態を示す図である。
図2図1に示した水槽の具体的な構造の一例を示す図である。
図3図1に示した水槽の具体的な構造の他の例を示す図である。
図4図1に示した撮像装置が水槽に貯留された液体を撮像した画像データの一例を示す図である。
図5】本発明の水槽の他の形状の一例を示す図である。
図6】本発明の監視システムの第2の実施の形態を示す図である。
図7】本発明の監視システムの適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
【0011】
図1は、本発明の監視システムの第1の実施の形態を示す図である。本形態における監視システムは図1に示すように、撮像装置100と、水槽200とを有する。撮像装置100は、水槽200に貯留された液体を撮像する。撮像装置100は、画像を取得するセンサであっても良い。撮像装置100は、水槽200に貯留された液体の静止画を撮像するカメラであっても良い。また、撮像装置100は、水槽200に貯留された液体をあらかじめ設定された時間間隔以下の時間間隔で撮像するカメラ(例えば、継続的に撮像を行う動画撮像用カメラ)であっても良い。撮像装置100は、撮像した画像データを所定の処理を行う情報処理装置(不図示)へ送信する。情報処理装置は、送信されてきた画像データに基づいて、液体の状態(例えば、懸濁物質の量やサイズ等)を判定する処理を行う。撮像装置100は、水槽200の開口された上面から所定の高さ(第1の高さh1)に設置されている。この第1の高さは、撮像装置100が水槽200に貯留された液体の状態を撮像できる位置であって、撮像装置100のレンズに、水槽200に貯留された液体(水滴等)が付着しない位置である。撮像装置100の設置方法については、特に規定しない。水槽200は、処理の対象となる液体を貯留する。この液体は、懸濁物質等の撮像対象を含むものであれば種類は問わない(例えば、凝集処理の被処理水、生物処理の処理水等)。
【0012】
図2は、図1に示した水槽200の具体的な構造の一例を示す図である。図1に示した水槽200は図2に示すように、その形状が有底の筒状である。水槽200の形状は円筒状でも良いし、角筒状でも良い。水槽200は、上面220が開口されている。水槽200には、底面210から所定の高さ(第2の高さh2)よりも低い位置に配管240が接続され、配管240を流れてきた液体が流入される流入部230が設けられている。この第2の高さは、水槽200の底面210に懸濁物質等の沈殿物が沈殿しないように旋回流を生じさせるために、あらかじめ設定された高さである。水槽200は、流入部230から液体が流入されると、水槽200に貯留されている懸濁物質を含む液体が、上面220全周から水槽200の外部へ越流する形状を持つ。例えば、水槽200は、開口された上面220の全周の縁が互いに同じ高さである形状を持つ。流入部230は、流入部230から液体が流入されると水槽200の内側面に沿った旋回流を生じさせる水槽200の側面の位置に設けられている。好ましくは、流入部230は、流入部230から流入された液体が水槽200の内側面に沿った旋回流を発生させるように、側面の接線に沿った方向へ液体を流入させる位置に設けられている。流入部230から液体が流入されると、水槽200に貯留されている懸濁物質を含む液体が、開口されている上面220へ移動し(押し上げられ)、上面220の全周から水槽200の外部へ越流する。つまり、流入部230から流入された液体は、水槽200における貯留を経て上面220の全周から水槽200の外部へ越流する。撮像装置100が水槽200に貯留された懸濁物質を含む液体を撮像している間は、液体が上面220全周から常に越流している。配管240は、水槽200へ液体を送り込むことができるものであれば良く、特に規定しない。
【0013】
図3は、図1に示した水槽200の具体的な構造の他の例を示す図である。図3の示した構造例では、水槽200に攪拌器250が設けられている。また、図3に示した構造例において水槽200に設けられている流入部231の位置は、図2に示した構造例において水槽200に設けられている流入部230の位置と異なる。流入部231は、水槽200の底面210に設けられており、配管241を流れてきた液体が水槽200へ流入するように設けられている。攪拌器250は、水槽200に貯留されている懸濁物質を含む液体に旋回流が生じるように、液体を攪拌する。攪拌器250は、底面210により近い高さに設置されていることが好ましい。なお、水槽200に貯留されている液体に旋回流を生じさせる手段であれば、攪拌器250以外の手段を用いても良い。
【0014】
撮像装置100が取得(撮像)する画像が、不要な光等の影響を受けないようにすることが好ましい。例えば、撮像のための照明が水槽200の内側面に反射すると、反射光によってハレーションが起こり、懸濁物質を検出できなくなるおそれがある。そこで、例えば、水槽200の内側面における光の反射を防ぐために、水槽200の側面を構成する部材に、内側面の反射率が20%以下である部材を用いることが好ましい。水槽200の側面を構成する部材を、内側面の反射率が低い材質にすることで、安定した撮影が可能となる。
【0015】
図4は、図1に示した撮像装置100が水槽200に貯留された液体を撮像した画像データの一例を示す図である。図4に示すように、撮像装置100が撮像した画像データ300は、撮像装置100が水槽200の上面220の上方から撮像した画像データであるため、当該画像データにおける上面220の面積よりも底面210(図4に示した斜線部分)の面積が小さなものとなりやすい。水槽200の底面210には懸濁物質等の沈殿物が沈殿しやすい。底面210に沈殿した沈殿物は、水槽200に貯留した液体の状態を測定するには不要なものである。そこで、水槽200に貯留した液体の状態を測定する際、底面210の部分の画像データをマスクして除外することが好ましい。一方、水槽200に貯留した液体の状態を測定する際、できるだけ大きな(広い範囲の)画像データを取得することでより正確な状態を測定することができる。そのため、画像データ300は、上面220から底面210を除外した面積がより大きな方が好ましい。例えば、撮像装置100が撮像した画像において、上面220の面積に対する底面210の面積の比率が2分の1以下である画像データ300を取得することが好ましい。
【0016】
撮像装置100が撮像した画像において、上面220の面積に対する底面210の面積の比率を小さくするには、水槽200の高さ(底面210から上面220までの距離)をより高くすることが考えられる。また、上面220の面積を底面210の面積よりも大きなものとすることが考えられる。
【0017】
図5は、本発明の水槽の他の形状の一例を示す図である。図5に示した水槽201は、上面221の面積が底面211の面積よりも大きな形状である。つまり、水槽201の形状は、上面221から底面211へ向かって先細の筒状である。水槽201がこのような形状を持つことで、上面の面積と底面の面積とが同じ面積である水槽と比較して、水槽201の高さが低くても画像データにおける上面220の面積に対する底面210の面積の比率を小さくすることができる。
【0018】
このように本形態においては、撮像装置100が、水槽200に貯留された液体を水槽200の上方から撮像する際に、撮像対象となる液体が水槽200の上面全周から越流するように液体を水槽200に流入させる機構(例えば、流入部230,231)を持つ水槽200を用いる。これにより、液面に懸濁物質等が滞留することなく、液体の状態を判定するための安定した画像を容易に取得することができる。また、撮像対象となる液体に対して旋回流を発生させることで、水槽200の内側面への懸濁物質や気泡等の付着を抑制し、液体中の懸濁物質のみを撮像することが可能となる。
(第2の実施の形態)
【0019】
図6は、本発明の監視システムの第2の実施の形態を示す図である。本形態における監視システムは図6に示すように、撮像装置100と、水槽202とを有する。撮像装置100は、第1の実施の形態におけるものと同じものである。水槽202は、第1の実施の形態におけるものに加えて、エアストーン262を具備する。エアストーン262は、エアポンプ282と接続されている。エアストーン262とエアポンプ282とで、気泡発生部を構成する。なお、図6において、流入部の図示を省略している。水槽202に設けられる流入部は、図2に示した流入部230が設けられている位置に設けられていても良いし、図3に示した流入部231が設けられている位置に設けられていても良い。
【0020】
エアポンプ282は、所定のタイミングでエアストーン262へ空気を送り込む。タイマ292は、エアポンプ282がエアストーン262へ空気を送り込むタイミングを調整する。タイマ292は、例えば、1時間ごとに1分間、エアポンプ282がエアストーン262へ空気を送り込むようにタイミングを調整する。エアストーン262は、エアポンプ282から送り込まれてきた空気を気泡として水槽202内へ放出する。エアストーン262は、水槽202の底面に設けられ、底面から水槽202の内側面に沿って液体内を上昇する気泡を発生させる。また、エアストーン262が発生する気泡を水槽202の内側面に沿うように放出させるために、エアストーン262の上部に板272等を搭載しても良い。この場合、板272のサイズは、水槽202の底面の面積よりも、水槽202の内側面沿いに気泡が通過できるサイズだけ小さな断面積を持つものが好ましい。つまり、板272を設置した状態で、エアストーン262からの気泡が、水槽202の内側面と板272との間を通過して、内側面に沿って上昇することができる間隔ができるものが好ましい。
【0021】
なお、タイマ292が調整するタイミングは特に規定しないが、水槽202の内側面に付着した懸濁物質がすべて剥離する程度の時間が好ましい。また、板272等のエアストーン262上に搭載する物体は、エアストーン262からの気泡が水槽202の内側面に沿うように放出できるものであれば、性質、形状、サイズ、重さ等は規定しない。また、気泡を発生させる手段は、エアストーン262以外のものを用いても良い。さらに、エアストーン262へ空気を送り込む手段は、エアポンプ282以外のもの(例えば、ブロアやコンプレッサ等)を用いても良い。
【0022】
このように本形態においては、第1の実施の形態が具備する機構に加えて、水槽202内に設けられた気泡発生手段へ空気を送り込み、水槽202の底面から内側面に沿って気泡を上昇させる機構を設ける。これにより、水槽202の内側面に付着した物質を除去し、水槽202内の液体の安定した撮像を可能とする。
(適用例)
【0023】
図7は、本発明の監視システムの適用例を示す図である。図7に示した水処理システムは、実験原水槽10と、混和槽20と、フロック形成槽30,40と、沈殿槽50とが、互いに直列に配置されている。実験原水槽10からの液体が混和槽20へ供給される。混和槽20では、凝集剤および水酸化ナトリウムが添加される。混和槽20で処理された液体は、フロック形成槽30,40を介して、沈殿槽50へ供給される。混和槽20から、分岐した配管(例えば、図2に示した配管240や図3に示した配管241)を通って、液体が水槽200へ供給される。なお、水槽200への分岐は、混和槽20からの分岐に限らず、フロック形成槽30,40からの分岐であっても良い。なお、本発明の監視システムは、図7に示した水処理システムに限らず、複数の水槽を具備する水処理システムに適用しても良い。さらに、本発明の監視システムが適用される水処理システムは、凝集沈殿を行うものに限らず、凝集加圧浮上等の水処理を行うシステムであっても良い。このように、水槽200に貯留される液体は、水処理システムにて液体が処理されていく経路から分岐されて用いられる。水槽200にて上面全周から越流した液体は、所定の流路に流れて排水されても良いし、水槽200に戻されても良い。水槽200にて上面全周から越流した液体を排水する場合、受け皿の上に水槽200を設置し、越流した液体が受け皿に流れ、受け皿から排水されるような構成としても良い。または、水槽200の上面全周から越流した液体を受ける機構を水槽200(例えば、水槽200の側面)に取り付け、越流した液体がその機構に流れ、その機構から排水されるような構成としても良い。
【0024】
以上、各構成要素に各機能(処理)それぞれを分担させて説明したが、この割り当ては上述したものに限定しない。また、構成要素の構成についても、上述した形態はあくまでも例であって、これに限定しない。また、上述した実施の形態を組み合わせても良い。また、水槽200,201,202を、外光を遮光した筐体内に設置しても良い。
【符号の説明】
【0025】
10 実験原水槽
20 混和槽
30,40 フロック形成槽
50 沈殿槽
100 撮像装置
200,201,202 水槽
210,211 底面
220,221 上面
230,231 流入部
240,241 配管
250 攪拌器
262 エアストーン
272 板
282 エアポンプ
292 タイマ
300 画像データ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7