(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体に溶存している溶存水素の濃度を連続測定する溶存水素濃度測定装置であって、
前記液体が収容される容器と、
前記液体に運動エネルギーを付与する運動エネルギー付与手段と、
前記運動エネルギー付与手段で付与された運動エネルギーにより前記液体から前記溶存水素を分離させた水素の濃度を測定する濃度センサと、
前記濃度センサに前記水素を供給する供給手段と、
前記供給手段により前記濃度センサに供給される水素から水分を除去する水分除去手段とを備え、
前記容器は、前記液体以外が占める自由空間が一定であると共に、該自由空間に外部空気が流入可能な吸気孔を有し、
前記供給手段は、前記濃度センサ側から前記自由空間内の気体を吸引することにより、前記水素の該濃度センサへの供給に際して前記吸気孔から外部空気を流入させ、該水素と該外部空気とを混合させた混合気体を前記水分除去手段を介して該濃度センサに供給し、
前記運動エネルギー付与手段は、前記液体に運動エネルギーを付与することにより、該液体の分子および前記溶存水素の分子に運動エネルギーを付与して該液体から該溶存水素を分離すると共に、該液体および該溶存水素と前記外部空気との接触を増加させて該液体から分離する該溶存水素を増加させることを特徴とする溶存水素濃度測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の溶存水素濃度測定装置において、
前記運動エネルギー付与手段は、前記液体に付与された運動エネルギーにより、前記容器内で衝突させて拡散させることにより、該液体および該溶存水素と前記外部空気との接触を増加させて該液体から分離する該溶存水素を増加させることを特徴とする溶存水素濃度測定装置。
【請求項３】
請求項１または第２記載の溶存水素濃度測定装置において、
前記運動エネルギー付与手段は、前記液体内で前記外部空気を放出させて該液体を攪拌させることにより、該液体および該溶存水素と前記外部空気との接触を増加させて該液体から分離する該溶存水素を増加させることを特徴とする溶存水素濃度測定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の溶存水素濃度測定装置において、
前記運動エネルギー付与手段は、前記液体に付与された運動エネルギーにより、前記容器内で該液体が占める領域を規定する堰を越えて該液体を落下させることにより、該液体および該溶存水素と前記外部空気との接触を増加させて該液体から分離する該溶存水素を増加させることを特徴とする溶存水素濃度測定装置。
【請求項５】
液体に溶存している溶存水素の濃度を連続測定する溶存水素濃度測定方法であって、
前記液体に運動エネルギーを付与する運動エネルギー付与工程と、
前記液体が収容される容器内において、前記運動エネルギー付与工程で付与された運動エネルギーにより該液体から前記溶存水素を分離させる分離工程と、
前記分離工程により前記液体から前記溶存水素を分離させた水素を、前記容器の吸気孔から流入された外部空気と混合する混合工程と、
前記混合工程により前記水素と前記外部空気とを混合させた混合気体から水分除去手段を介して水分を除去する水分除去工程と、
前記水分除去工程により水分が除去された前記混合気体の該水素の濃度を濃度センサにより測定する測定工程と、
前記測定工程において測定された前記混合気体の前記水素の濃度を補正することにより、前記液体に溶存している前記溶存水素の濃度を算出する濃度算出工程と
を備え、
前記混合工程は、前記濃度センサ側から前記容器内の前記液体以外が占める自由空間内の気体を吸引することにより、前記水素の該濃度センサへの供給に際して吸気孔から外部空気を流入させ、該水素と該外部空気とを混合させ、
前記運動エネルギー付与工程は、前記液体に運動エネルギーを付与することにより、該液体の分子および前記溶存水素の分子に運動エネルギーを付与して該液体から該溶存水素を分離すると共に、該液体および該溶存水素と前記外部空気との接触を増加させて該液体から分離する該溶存水素を増加させることを特徴とする溶存水素濃度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体に溶存している溶存気体の濃度を測定する溶存気体濃度測定装置および溶存気体濃度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の溶存気体濃度測定装置としては、下記特許文献１に示すように、酸化還元電位測定手段により水素水の溶存水素濃度を測定するものが知られている（特許文献１段落［００２１］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１８８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、水素水には溶存水素のほか溶存空気が含まれ得るため、従来の溶存気体濃度測定装置では、予め純水を脱気モジュールに流入させて脱気処理をした上で、溶存水素濃度が予め定めた範囲になるように生成した水素水の溶存水素濃度を測定している。【０００５】
このように、従来の溶存気体濃度測定装置では、液体に複数の気体が溶存している場合に特定の溶存気体の濃度を測定することは困難であった。【０００６】
一方で、液体に複数の気体が溶存している場合に、予め液体に脱気処理を施して液体と溶存気体とを分離し、分離した溶存気体から特定の溶存気体の濃度を測定することも考えられるが、脱気処理は密閉容器内で行う必要があることから、特定の溶存気体の濃度を連続的に測定することは困難であった。【０００７】
すなわち、脱気処理により溶存気体を連続的に分離できても、連続的に分離された溶存気体が密閉容器内に滞留し続けるため、特定の溶存気体の濃度を測定することはできないという問題があった。【０００８】
以上の事情に鑑みて、液体に溶存している溶存気体の濃度を簡易かつ確実に連続測定することができる溶存気体濃度測定装置および溶存気体濃度測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明の溶存気体濃度測定装置は、液体に溶存している溶存水素の濃度を連続測定する溶存水素濃度測定装置であって、
前記液体が収容される容器と、
前記液体に運動エネルギーを付与する運動エネルギー付与手段と、
前記運動エネルギー付与手段で付与された運動エネルギーにより前記液体から前記溶存水素を分離させた水素の濃度を測定する濃度センサと、
前記濃度センサに前記水素を供給する供給手段と、
前記供給手段により前記濃度センサに供給される水素から水分を除去する水分除去手段と
を備え、
前記容器は、前記液体以外が占める自由空間が一定であると共に、該自由空間に外部空気が流入可能な吸気孔を有し、
前記供給手段は、前記濃度センサ側から前記自由空間内の気体を吸引することにより、前記水素の該濃度センサへの供給に際して前記吸気孔から外部空気を流入させ、該水素と該外部空気とを混合させた混合気体を前記水分除去手段を介して該濃度センサに供給し、
前記運動エネルギー付与手段は、前記液体に運動エネルギーを付与することにより、該液体の分子および前記溶存水素の分子に運動エネルギーを付与して該液体から該溶存水素を分離すると共に、該液体および該溶存水素と前記外部空気との接触を増加させて該液体から分離する該溶存水素を増加させることを特徴とする。
【００１０】
第１発明の溶存気体濃度測定装置によれば、液体に運動エネルギーを付与することにより液体から溶存気体（水素）を分離させ、分離した溶存気体を吸気孔から流入した外部空気と混合させて混合気体とし、かかる混合気体の状態で濃度センサにより溶存気体の濃度を測定する。そのため、容器内を密閉することなく分離された溶存気体を外部空気と混合しなら濃度センサに供給することができ、特定の溶存気体の濃度を連続的に測定することができる。
【００１１】
このように、第１発明の溶存気体濃度測定装置によれば、液体に溶存している溶存気体の濃度を簡易かつ確実に連続測定することができる。【００１３】
また、第１発明の溶存気体濃度測定装置によれば、密閉容器内で真空吸引を行う脱気処理に比して、容器に外部空気が流入可能な吸気孔を設けて外部空気を流入させる場合には、液体中の溶存気体を該液体から十分に分離し難いところ、液体に運動エネルギーを付与することにより、液体の分子および溶存気体の分子に運動エネルギーを付与して液体から溶存気体を分離すると共に、液体および溶存気体と外部空気との接触を増加させることで、液体からの溶存気体の分離を促進させることができる。
【００１４】
このように、第１発明の溶存気体濃度測定装置によれば、液体に溶存している溶存気体の濃度を連続測定する場合に、溶存気体の液体からの分離を促進することがき、確実に溶存気体の濃度を測定することができる。
【００１５】
第２発明の溶存気体濃度測定装置は、第１発明において、
前記運動エネルギー付与手段は、前記液体に付与された運動エネルギーにより、前記容器内で衝突させて拡散させることにより、該液体および該溶存水素と前記外部空気との接触を増加させて該液体から分離する該溶存水素を増加させることを特徴とする。
【００１６】
第２発明の溶存気体濃度測定装置によれば、液体に付与された運動エネルギーにより、例えば、容器の内側面に衝突させるなど、容器内で液体を衝突させて拡散させることにより、実際に液体および溶存気体と外部空気との接触を増加させて、液体からの溶存気体の分離を促進させることができる。
【００１７】
第３発明の溶存気体濃度測定装置は、第１または第２発明において、
前記運動エネルギー付与手段は、前記液体内で前記外部空気を放出させて該液体を攪拌させることにより、該液体および該溶存水素と前記外部空気との接触を増加させて該液体から分離する該溶存水素を増加させることを特徴とする。
【００１８】
第３発明の溶存気体濃度測定装置によれば、液体内で外部空気を放出させて該液体を攪拌させることにより、実際に液体および溶存気体と外部空気との接触を増加させて、液体からの溶存気体の分離を促進させることができる。
【００１９】
第４発明の溶存気体濃度測定装置は、第１〜第３発明のいずれかにおいて、
前記運動エネルギー付与手段は、前記液体に付与された運動エネルギーにより、前記容器内で該液体が占める領域を規定する堰を越えて該液体を落下させることにより、該液体および該溶存水素と前記外部空気との接触を増加させて該液体から分離する該溶存水素を増加させることを特徴とする。
【００２０】
第４発明の溶存気体濃度測定装置によれば、液体に付与された運動エネルギーにより、容器内で液体が占める領域を規定する堰を越えて液体を落下させることにより、実際に液体および溶存気体と外部空気との接触を増加させて、液体からの溶存気体の分離を促進させることができる。
【００２１】
第５発明の溶存気体濃度測定方法は、液体に溶存している溶存水素の濃度を連続測定する溶存水素濃度測定方法であって、
前記液体に運動エネルギーを付与する運動エネルギー付与工程と、
前記液体が収容される容器内において、前記運動エネルギー付与工程で付与された運動エネルギーにより該液体から前記溶存水素を分離させる分離工程と、
前記分離工程により前記液体から前記溶存水素を分離させた水素を、前記容器の吸気孔から流入された外部空気と混合する混合工程と、
前記混合工程により前記水素と前記外部空気とを混合させた混合気体から水分除去手段を介して水分を除去する水分除去工程と、
前記水分除去工程により水分が除去された前記混合気体の該水素の濃度を濃度センサにより測定する測定工程と、
前記測定工程において測定された前記混合気体の前記水素の濃度を補正することにより、前記液体に溶存している前記溶存水素の濃度を算出する濃度算出工程と
を備え、
前記混合工程は、前記濃度センサ側から前記容器内の前記液体以外が占める自由空間内の気体を吸引することにより、前記水素の該濃度センサへの供給に際して吸気孔から外部空気を流入させ、該水素と該外部空気とを混合させ、
前記運動エネルギー付与工程は、前記液体に運動エネルギーを付与することにより、該液体の分子および前記溶存水素の分子に運動エネルギーを付与して該液体から該溶存水素を分離すると共に、該液体および該溶存水素と前記外部空気との接触を増加させて該液体から分離する該溶存水素を増加させることを特徴とする。
【００２２】
第５発明の溶存気体濃度測定方法によれば、液体に運動エネルギーを付与することにより液体から溶存気体（水素）を分離させ、分離した溶存気体を吸気孔から流入した外部空気と混合させて混合気体とし、かかる混合気体の状態で濃度センサにより溶存気体の濃度を測定する。そのため、容器内を密閉することなく分離された溶存気体を外部空気と混合しなら濃度センサに供給することができ、特定の溶存気体の濃度を連続的に測定することができる。
【００２３】
そして、混合気体の状態で濃度センサにより測定した溶存気体の濃度を液体中の溶存気体の濃度に換算するように補正することで、液体に溶存している溶存気体の濃度を確実に算出することができる。【００２４】
このように、第５発明の溶存気体濃度測定方法によれば、液体に溶存している溶存気体の濃度を簡易かつ確実に連続測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態の溶存気体濃度測定装置を示す説明図。
【図２】図１の溶存気体濃度測定装置の測定結果を示す説明図。
【図３】図１の溶存気体濃度測定装置の測定結果と他の測定装置による測定結果との相関関係を示す説明図。
【図４】本実施形態の溶存気体濃度測定装置の変更例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１に示すように、本実施形態の溶存気体濃度測定装置は、液体に溶存している溶存気体の濃度を測定する装置であって、液体が収容される容器１と、液体に運動エネルギーを付与する運動エネルギー付与手段としての液送ポンプ２と、溶存気体の濃度を測定する濃度センサ３と、濃度センサ３に液体から分離された溶存気体（分離気体）を供給する供給手段としての気送ポンプ４と、気送ポンプ４と容器１との間に設けられ水分を除去するフィルタ５とを備える。
【００２７】
容器１は、第１容器１１と、第２容器１２とを備える。
【００２８】
第１容器１１は、運動エネルギーが付与された液体が導入される有底筒状の容器であって、液体の噴出口としてのノズル１３と、外部空気の吸気孔１４と、フィルタ５に連通する連通管１５と、第２容器１２との連結管１６とを備える。
【００２９】
ノズル１３は、液送ポンプ２により供給された液体を容器に噴出させる噴出口であって、第１容器１１内の液体の液面よりも上方で吸気孔１４の下方の側面位置に設けられている。
【００３０】
ノズル１３の先端は、対向する側面に向けられており、そのノズル径は、液送ポンプ２の圧力、流量および流速から、対向する側面に衝突した液体が拡散されて、液体と溶存気体とに分離するように設定される。
【００３１】
より正確には、濃度センサ３により分離気体の濃度が測定可能な濃度領域となるように、ノズル１３のノズル径を絞っている。
吸気孔１４は、第１容器１１内に外部空気が流入可能な吸気孔であって、ノズル１３の上方で連通管１５の下方の側面位置に設けられている。
【００３２】
吸気孔１４の孔径は、分離気体を外部空気で混合して希釈化するのに適した径であって、必要に応じて孔径が調整可能に構成されることが好ましい。また、吸気孔１４は、対向する側面に衝突して拡散した液体（霧状液体）と外部空気とが混合しないように、第１容器１１のノズル１３と同一側の側面に設けられることが好ましい。
【００３３】
連通管１５は、例えば、第１容器１１の天井部分に設けられ、分離気体と吸気孔１４から流入した外部空気の混合気体を気送ポンプ４により第１容器１１から誘引してフィルタ５に供給する。
【００３４】
連結管１６は、一端が第１容器１１の底面に設けられると共に、他端が第２容器１２の底面に設けられ、第１容器１１内の液体と第２容器１２内の液体とが互いに流出入可能となっている。
【００３５】
第２容器１２は、第１容器１１に併設される容器（例えば、第１容器１１と同一の有底筒状の形状）であって、その側面に排水用の排水口１７が設けられている。
【００３６】
排水口１７は、その高さ位置が第１容器１１内の液体の液面レベルを決定するため、第１容器１１のノズル１３のやや下方の高さ位置に設けられている。
【００３７】
すなわち、第１容器１１内の液体と第２容器１２内の液体とが互いに流出入可能となっているため、第１容器１１内の液体と第２容器１２内の液体とは、高さの差が生じた場合には、差に相当する液体の重力により、常に差を解消するように液体が連結管１６を介して流出入する。ゆえに、第１容器１１および第２容器１２内の液体の液面は常に一致すると共に、かかる液面は、ある液面レベルで排出される排水口１７により決定される。
【００３８】
これにより、第１容器１１の液面レベルが排水口１７により決定される一定レベルとなるため、第１容器１１において液体以外が占める自由空間１８ａは、常に一定の容積となる。
【００３９】
なお、第２容器１２において液体以外が占める自由空間１８ｂも常に一定の容積となる。また、第２容器１２の自由空間１８ｂには、圧力の高まりを防止するように必要に応じて開放孔などを設けてもよい。
【００４０】
次に、上記のように構成された溶存気体濃度測定装置による溶存気体濃度測定方法について、液体としての水に溶存気体として水素が溶存している場合に、水素水中の水素濃度を測定する方法を例に説明する。
【００４１】
図１において、水素水は、まず、液送ポンプ２により第１容器１１方向への運動エネルギーが付与されて、ノズル１３へと供給される（本発明の運動エネルギー付与工程に相当する）。  次に、ノズル１３へ供給された水素水は、ノズル１３の先端から対向する第１容器１１の内側面に噴射され、内側面に衝突した水素水が拡散されることにより、溶存している水素が連続的に水素水から分離される（本発明の分離工程に相当する）。
水素水から逐次連続的に分離された水素は、気送ポンプ４の誘引により、第１容器１１の吸気孔１４から流入した外部空気と混合され、連通管１５を介してフィルタ５に供給される（本発明も混合工程に相当する。）
フィルタ５に供給された水素と外部空気との混合気体は、フィルタ５により水分が除去される。これにより、第１容器１１におけるノズル１３からの水素水の噴射や内側面との衝突による水素水の拡散により、混合気体と共に誘引された霧状の水素水を除去することができる。
【００４２】
フィルタ５により混合気体から水素水などの水分が除去された混合気体は、濃度センサ（水素濃度センサ）３により混合気体中の水素濃度が測定される（本発明の測定工程に相当する）。
【００４３】
ここで、濃度センサ３により測定される水素濃度は、第１容器１１内で水素水から分離された水素が吸気孔１４から流入した外部空気で希釈されている。そのため、水素濃度を正確に測定するためには、希釈割合を一定に保つ必要があるところ、第１容器１１において水素水以外が占める自由空間１８ａは、常に一定の容積となっているため、気送ポンプ４を一定の回転数で駆動させることで一定量の外部空気を一定容積空間に取り込んで希釈化させることができ、第１容器１１内で逐次連続的に分離された水素を常に一定の割合で希釈させて、その濃度を濃度センサ３で連続的に測定することができる。
【００４４】
このようにして濃度センサ３により測定された水素濃度の測定結果を図２示す。図２において、横軸は経過時間であり、縦軸は水素濃度の測定値［ｐｐｂ］であり、ラインＡ（Ａ´）およびラインＢ（Ｂ´）で示す２種類の溶存水素濃度の水素水を交互に測定した測定結果である。
【００４５】
なお、ラインＡ（Ａ´）およびラインＢ（Ｂ´）が経過時間と共に低下しているのは、水素水に運動エネルギーを付与して積極的に水素を分離しない場合でも、水素水の表面等で空気と接触した水素が自然分離されるためである。ここでは、低下し続ける水素濃度を別の測定装置で測定した測定値（バッチ式の測定装置に水素水を導入して測定した測定値）に基づいて、ラインＡ（Ａ´）およびラインＢ（Ｂ´）を算出している。
【００４６】
図２（ａ）では、ラインＡは、初期水素濃度が１８０［ｐｐｂ］の水素水Ａであり、ラインＢは、初期水素濃度が１２０［ｐｐｂ］の水素水Ｂであり、これら濃度の異なる２種類の水素水を濃度センサ３で交互に測定した結果を示す。
【００４７】
図２（ａ）では、まず、水素水Ａを液送ポンプ２により第１容器１１に導入し、続けて、水素水Ｂを液送ポンプ２により第１容器１１に導入する。さらに続けて、これらの水素水ＡおよびＢを相互に連続的に切り替えて第１容器１１に導入している。
【００４８】
その結果、水素水ＡおよびＢの相互連続的な切り替えに対応して、測定値がラインＡ側とラインＢ側を往復すると共に、図中破線で囲った領域では、ラインＡおよびラインＢとの相関関係が確認できる。
【００４９】
同様に、図２（ｂ）では、ラインＡ´は、初期水素濃度が２０５［ｐｐｂ］の水素水Ａ´であり、ラインＢ´は、初期水素濃度が１５７［ｐｐｂ］の水素水Ｂ´であり、これら濃度の異なる２種類の水素水を濃度センサ３で交互に測定した結果を示す。
【００５０】
その結果、水素水Ａ´およびＢ´の相互連続的な切り替えに対応して、測定値がラインＡ´側とラインＢ´側を往復すると共に、図中破線で囲った領域では、ラインＡ´およびラインＢ´との相関関係が確認できる。
【００５１】
ここで、図２（ａ）および（ｂ）において、図中破線領域の測定結果が、ラインＡ（Ａ´）およびラインＢ（Ｂ´）に対して低めに測定されているが、これは、外部空気の希釈割合に起因するものであり、予め後述する補正を施すことでラインＡ（Ａ´）およびラインＢ（Ｂ´）に一致させることも可能である。
【００５２】
このように、本実施形態の溶存気体濃度測定装置によれば、水素水に溶存している特定の溶存気体（水素）の濃度を簡易かつ確実に連続測定することができる。
【００５３】
次に、図３を参照して、濃度センサ３の測定値を補正して水素水濃度を算出する方法について説明する。図３において、横軸は、別の測定装置の測定値（バッチ式の測定装置に水素水を導入して測定した測定値）である基準測定値であり、縦軸は、濃度センサ３による測定値であり、これらの間の相関関係をプロットした結果である。
【００５４】
なお、補足すると、図３は、図２の濃度センサ３による測定結果をそのままプロットしたものではなく微調整を行った測定値を用いている。また、同様の微調整を行った測定値を（図２以外に）追加的に行ったものを用いている。
【００５５】
図３において、基準測定値（ｘ）に対する濃度センサ３による測定値（ｙ）の相関関係の回帰式は、下式に示すように、
ｙ＝１．３１２２ｘ−２３．１２７
となっており、この場合の重相関係数Ｒ２は、
Ｒ２＝０．９８９６
である。
【００５６】
したがって、本実施形態では、濃度センサ３による測定値を（微調整を行った上で）、上記回帰式に基づいて補正することにより、対応する基準測定値を水素水中の溶存水素濃度として算出する（本実施形態の濃度算出工程に相当する）。
【００５７】
これにより、水素水中に溶存している水素の濃度を確実に算出することができる。
【００５８】
以上が、本実施形態の溶存気体濃度測定装置による溶存気体濃度の測定方法であり、かかる溶存気体濃度測定方法によれば、液体に溶存している溶存気体の濃度を簡易かつ確実に連続測定することができ、リアルタイムの水素水の濃度監視が可能となる。
【００５９】
なお、かかる上記実施形態においては、ノズル１３から吐出された水素水を対向する第１容器１１の側面に衝突させているが、水素水の衝突はこれに限定されるものではない。例えば、衝突板を第１容器１１内に別途設けて衝突板に衝突させてもよい。或いは、水素水を吐出させるノズルを対向して設け、２つのノズルから吐出された水素水同士を衝突させてもよい。
【００６０】
次に、本実施形態の溶存気体濃度測定装置の変更例について、図４を参照して説明する。なお、図４において図１と同様の構成について、同一符号を付することによりその説明を省略する。
【００６１】
図４の溶存気体濃度測定装置は、容器１が単一の容器となっており、容器１内の液体に外部空気を放出される循環路１０と、容器１の内部を２つに仕切る堰１９とを備える。
【００６２】
循環路１０は、吸気孔１４を介して容器１の自由空間１８内に導入された外部空気を循環させる管路であって、容器１内の液体に外部空気を放出させる放出管１０ａと、容器１内の自由空間１８の外部空気を取り込む吸気管１０ｂと、放出管１０ａと吸気管１０ｂとの間に設けられたバブリングポンプ１０ｃとを有する。
【００６３】
堰１９は、容器１の底面から垂直方向に立ち上がった仕切板であって、その上端は、容器１の天井部分の手前（正確には、底板と天井面との中間よりやや高い位置）まで達している。
【００６４】
以上のように構成された溶存気体濃度測定装置による溶存気体濃度測定方法について説明する。
【００６５】
図４の溶存気体濃度測定装置において、まず、液送ポンプ２により液体である水素水が容器１の下側から供給される（本発明の運動エネルギー付与工程に相当する）。
【００６６】
そして、容器１内に供給された水素水は、堰１９に仕切られた領域（図中右側領域）に貯留され、やがて堰１９を越えて別領域（図中左側領域）において落下する（本発明の分離工程に相当する）。
【００６７】
このとき、堰１９を越えて水素水を落下させることにより、水素水およびこれに溶存している水素と自由空間１８内の外部空気との接触を増加させることができ、水素水から分離する水素を増加させることができる。
【００６８】
合わせて、容器１内において、堰１９に仕切られた領域（図中右側領域）に貯留された水素水中に、循環路１０のバブリングポンプ１０ｃを介して供給された外部空気が放出される（本発明の運動エネルギー付与工程および分離工程に相当する）。
【００６９】
これにより、水素水中で外部空気が放出されることにより、水素水が攪拌されると共に、水素水およびこれに溶存している水素と外部空気との接触を増加させることができ、水素水からの水素の分離を促進させることができる。
【００７０】
以下、水素水から逐次連続的に分離された水素が、気送ポンプ４の誘引により、容器１の吸気孔１４から流入した外部空気と混合され、連通管１５を介してフィルタ５に供給され（本発明も混合工程に相当する）、フィルタ５に供給された水素と外部空気との混合気体からフィルタ５により水分が除去され、水分が除去された混合気体の水素濃度が、濃度センサ（水素濃度センサ）３により測定される（本発明の測定工程に相当する）。
【００７１】
なお、この場合も、容器１において水素水以外が占める自由空間１８は、常に一定の容積となっているため、気送ポンプ４を一定の回転数で駆動させることで一定量の外部空気を一定容積空間に取り込んで希釈化させることができ、容器１内で逐次連続的に分離された水素を常に一定の割合で希釈させて、その濃度を濃度センサ３で連続的に測定することができる。
【００７２】
以上詳しく説明したように、かかる図４に示した溶存気体濃度測定装置による溶存気体濃度の測定方法においても、液体に溶存している溶存気体の濃度を簡易かつ確実に連続測定することができ、リアルタイムの水素水の濃度監視が可能となる。
【００７３】
特に、図４の溶存気体濃度測定装置においては、液体中に固着成分を含む場合に有効である。例えば、水素水の主成分として純水および水素以外の固着成分を含み、図１のノズル１３を設けた場合には、その成分が固着し得るときでも、固着を防止しつつ水素水中の水素濃度を簡易かつ確実に連続的に測定することができる。
【００７４】
なお、図４の溶存気体濃度測定装置において、堰１９または循環路１０のいずれかを省略してもよい。
【００７５】
逆に、図１の溶存気体濃度測定装置において、第１容器１１に循環路１０を設けて、溶存気体の分離を促進させてもよい。
【００７６】
さらに、溶存気体の分離を促進させるために、図１の溶存気体濃度測定装置において、第１容器１１内に堰１９を設けて容器１１内を２つに区分し、堰１９を越えて落下した液体を連結管１６を介して第２容器１２に供給するようにしてもよい。
【００７７】
なお、この場合、堰１９の高さは、堰１９を超えて液体を落下させると共に、第１容器１１内の自由空間１８ａを一定に保つように、排水口１７の上方でノズル１３の下方であることが望ましい。
【００７８】
また、本実施形態においては、液体が水であり溶存気体が水素である水素水を例に説明したが、液体と溶存気体とはこれに限定されるものではない。例えば、水質のモニタリングとして、水中に溶存している酸素や窒素の濃度を溶存気体の濃度として測定してもよい。また、液体についても水以外の種々の溶液や血液などの生体液であってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１…容器、２…液送ポンプ（運動エネルギー付与手段）、３…濃度センサ（水素濃度センサ）、４…気送ポンプ、５…フィルタ、１０…循環路、１０ｃ…バブリングポンプ（運動エネルギー付与手段）、１１…第１容器、１２…第２容器、１３…ノズル、１４…吸気孔、１５…連通管、１６…連結管、１７…排水口、１８，１８ａ，１８ｂ…自由区間、１９…堰。
【要約】
液体に溶存している溶存気体の濃度を簡易かつ確実に連続測定することができる溶存気体濃度測定装置および溶存気体濃度測定方法を提供する。
溶存気体濃度測定装置において、第１容器１１は、液体以外が占める自由空間１８ａが一定であると共に、自由空間１８ａに外部空気が流入可能な吸気孔１４を有する。液体から分離された溶存気体は、吸気孔１４から流入した外部空気と混合し、混合気体の形態で濃度センサ３に供給される。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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