(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一のオゾン濃度測定流路の一端側の導入口から試料ガスを測定流路内に導入して、紫外線の吸収量を測定し、その後、該測定流路の他端側の導入口から測定流路内に基準ガスを導入して紫外線の吸収量を測定し、得られた試料ガスの紫外線吸収量と基準ガスの紫外線吸収量とを比較することによって、試料ガスのオゾン濃度を測定するに当り、
試料ガスと同一のガスを、オゾン分解用触媒を配置した前記他端側の導入口に通過させることにより基準ガスを生成し、
試料ガス及び基準ガスの、それぞれの紫外線吸収量の測定に際して、前記測定流路内で、試料ガスと基準ガスとを互いに逆方向に流動させるオゾンガス濃度測定方法。
【請求項２】
一端側に試料ガス導入口を有するとともに、他端側に基準ガス導入口を有する単一のオゾンガス測定流路を具えるオゾン濃度測定装置であって、
前記試料ガス導入口に、測定流路内での、試料ガスと基準ガスとの逆方向の流動をもたらす試料ガス導入ファンを設けるとともに、前記基準ガス導入口に、試料ガスと同一のガスから基準ガスを生成する基準ガス生成器を設け、基準ガス生成器に、オゾン分解用触媒を配置してなるオゾン濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工業的に高濃度のオゾンを利用するような浄水場における高度処理、半導体工場におけるような洗浄、成膜プロセス等において、オゾンガスのリーク監視が必要な場所に配置して、オゾンガス濃度を測定すると共に、当該場所のオゾン濃度が規定値以上に達した時、何らかの警報発信を行うようにした、簡易で安価なオゾン濃度測定装置に関する。また食品工場などにおいて、空気、機材の殺菌、脱臭を目的に行う、燻蒸など室内環境を一定濃度に制御する為のオゾン濃度の監視用に使用する簡易で安価なオゾン濃度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オゾンは、紫外線領域の２５４ｎｍ付近をピークとする吸収スペクトル（ハートレー帯）を有しており、また低圧水銀ランプは２５３．７ｎｍに強い耀線スペクトルを有している。そこで測定セル内に初めオゾンを含まない試料（ゼロガス）を流入し、この時の紫外線の透過量Ｌｏを測定し、次いで試料ガスを測定セル内に流入し、同様に紫外線透過量Ｌｘを測定し、次式によりオゾン濃度Ｃを求めていた。
［式１］    Ｃ＝Ｋｌｏｇ  Ｌｏ／Ｌｘ   Ｋ：比例定数
【０００３】
このような紫外線吸収式オゾン濃度測定器では、ゼロガス生成器からのゼロガスと、オゾンを含む試料ガスとを交互に測定セル内に送り込み、夫々の紫外線透過量を演算器に送りオゾン濃度を求めているので、精密なオゾンガス濃度検出を可能にしたが、測定セルに試料ガスと基準セルとを交互に送り込むための切換弁装置と、測定後のガスを
強制的に排出させるためのポンプ装置等を必要とした。このようなオゾン濃度測定装置の一例として、下記の非特許文献を提示する。
【非特許文献１】荏原実業株式会社製  高精度オゾンモニタＥＧ−２００１シリーズ・カタログ（平成１７年１月頒布）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来型のオゾン濃度測定装置では、ポンプ、切換弁等を備えるので、セルの管径が細いのでガスの入れ替えが早く行えるが、装置全体が複雑且つ高価になっていた。オゾン濃度測定は出来るだけ多くの箇所で、サンプリングを行うことが必要なので、この需要に応えて出来るだけ多くのオゾン濃度測定装置を、必要な箇所に多数配置するのが望ましい。その為に、従来のポンプ、切換え弁を備えた複雑な構造のオゾン濃度測定装置に代えて、室内に多数設置し雰囲気の濃度を監視するための、簡易で安価なオゾン濃度測定装置の需要が高まっている。
【０００５】
ポンプを使用する場合、細い配管でもチューブでサンプリングが可能で多数の箇所を測定する場合もチューブを施設し測定装置側で電磁弁等の切換装置により測定可能であるが、構造がより複雑になる。また、配管チューブが長くなると配管中のガスの容積が大きくなりガスの入れ替えに時間が掛かることや、配管内で起こる分解等の影響により誤差を生じる原因となっていた。また、配管チューブを介して試料ガスの紫外線吸収量と基準ガスの紫外線吸収量とを比較することによって、試料ガスのオゾン濃度を測定する場合に、長い配管チューブ内で測定器内の残留オゾンが基準ガスに混じる等の問題があり、正確なオゾンガス測定出来ない等の問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明のオゾンガス濃度測定方法は、単一のオゾン濃度測定流路の一端側の導入口から試料ガスを測定流路内に導入して、紫外線の吸収量を測定し、その後、該測定流路の他端側の導入口から測定流路内に基準ガスを導入して紫外線の吸収量を測定し、得られた試料ガスの紫外線吸収量と基準ガスの紫外線吸収量とを比較することによって、試料ガスのオゾン濃度を測定するに当り、試料ガスと同一のガスを、オゾン分解用触媒を配置した前記他端側の導入口に通過させることにより基準ガスを生成し、試料ガス及び基準ガスの、それぞれの紫外線吸収量の測定に際して、前記測定流路内で、試料ガスと基準ガスとを互いに逆方向に流動させることにある。
これによれば、単一の測定流路内でガスの逆流をさせる事で測定器内の残留オゾンが基準ガスに混じる事を極力防止し、試料ガスのオゾン濃度を測定することができ、また、測定する場所ごとに直に設置することで、先に述べたような、サンプリングによる弊害を排除することが可能となる。
【０００７】
この方法を実施する装置として、一端側に試料ガス導入口を有するとともに、他端側に基準ガス導入口を有する単一のオゾンガス測定流路を具えるものであって、前記試料ガス導入口に、測定流路内での、試料ガスと基準ガスとの逆方向の流動をもたらす試料ガス導入ファンを設けるとともに、前記基準ガス導入口に、試料ガスと同一のガスから基準ガスを生成する基準ガス生成器を設け、基準ガス生成器に、オゾン分解用触媒を配置してなるオゾン濃度測定装置を用いるようにする。
ここで、試料ガス導入ファンは逆回転させることによって、オゾンガス測定流路に基準ガスを導入することができる。別の実施例として、試料ガス導入ファンと基準ガス導入ファンを別々に設けることも可能である。
【０００８】
このような、オゾン濃度測定流路内で、試料ガスと基準ガスとを、導入ファンによって、別々の導入口から単一の測定流路内に交互に逆流させ、試料ガスの紫外線吸収量と、基準ガスの紫外線吸収量とを比較することで、試料ガスのオゾン濃度を測定する際に、従来は、基準ガスを、粒状の活性炭や、二酸化マンガンを不織布等で挟み込んで構成せざるを得なかったため、圧力損失が大きくなっていた。
そのため、高圧ポンプや切換弁の操作で測定流路内のガスを常に所定のものに置き換える必要があったが、近年、一例としてハニカム構造に構成した圧力損失の小さな高性能のオゾン分解触媒が実用化されるようになり、基準ガス生成器にこのハニカム状のオゾン分解用触媒を配置することによって整流効果が得られることから、この場合は、整流格子を省略できるほか、高圧ポンプや切換弁の操作で測定流路内のガスを常に所定のものに置き換える必要が無くなり、上記のような、ファンによる簡便な導入方式で正確なオゾン濃度測定が可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は以上のように、ポンプ装置や切換弁等を必要とせず、簡便で安価な測定流路及び導入口、及びファンの組合せによって構成したので、迅速且つ正確なオゾン濃度測定を行うことができる。このような簡便な測定装置が安価に製造できるので、オゾン発生機能を持つ機器を設置した室内適所に配置して、基準値以上のオゾンの漏洩を探知して警報等を作動させることにより、人体等への悪影響を未然に防ぐことができる。
【実施例】
【００１０】
この発明のオゾン濃度測定方法及び装置を、図１に概念的に示す実施例に基づいて説明する。
図１に示すように、オゾンガス測定流路１の一端側には、試料ガス導入ファン２及び整流格子３を配置した試料ガス導入口４を接続し、また、この測定流路１の他側には、基準ガス生成用導入ファン５、基準ガス生成器６及び整流格子３のそれぞれを配置した基準ガス導入口７を接続する。
ここで、測定流路１の一端部に、紫外線ランプ（低圧水銀ランプなど）８を配置する一方で、測定流路１の他端部には、紫外線センサー９を配置し、そして、紫外線発光回路１０及び測定回路１１を、表示、計算器１２に接続する。この表示、計算器１２は、試料ガス導入ファン２及び基準ガス生成用導入ファン５を運転制御する制御機構１３を備えている。
【００１１】
この装置を用いて、オゾン濃度を測定するに当っては、最初に、測定流路１の試料ガス導入口４から試料ガス導入ファン２により、整流格子３を介してオゾンが均等に分散するようにして、試料ガスを測定流路１内に導入し、紫外線ランプ８から照射された紫外線吸収量を、紫外線センサー９によって計測する。
次に、基準ガス導入口７から、基準ガス生成用導入ファン５、基準ガス生成器６及び整流格子のそれぞれを介して、基準ガスを測定流路１内に導入し、紫外線ランプ８から照射された紫外線吸収量を紫外線センサー９によって計測する。
最初に計測した紫外線吸収量と、次に計測した紫外線吸収量を、表示、計算機１２により比較演算し、測定結果を数値表示する他、基準値以上のオゾン濃度の発生を探知した場合に警報を発する等の所要の表示を行う。
【００１２】
基準ガス生成器６には、オゾン分解用触媒を配置する。
この触媒としては、高純度活性炭素材や非貴金属系触媒をハニカム形状に成型したものが用いられる。ハニカム形状のセル数は２３?７８セル／平方センチメートルであって、オゾン濃度が、５ｐｐｍ以下の場合は高純度活性炭素材を、また、５〜１０００ｐｐｍの範囲内の場合は高純度活性炭素材と非貴金属系触媒とを混在させ、そして、１０００ｐｐｍを超える場合は専ら非貴金属系触媒を用いる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
この発明のオゾン濃度測定装置は、ポンプ、弁装置等を必要とせず、測定部のみならず制御部、電源等をコンパクトな箱体に集約して、測定すべき箇所に持ち運び配置することが出来るので、製造施設、化学プラント、病院、事業所等オゾン発生、殺菌等を行う箇所で、簡便なオゾン濃度の測定を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明のオゾン濃度測定装置の概念図である。
【符号の説明】
【００１５】
１    測定流路
２    試料ガス導入ファン
３    整流格子
４    試料ガス導入口
５    基準ガス生成用導入ファン
６    基準ガス生成器
７    基準ガス導入口
８    紫外線ランプ
９    紫外線センサー
１０  発光回路
１１  測定回路
１２  表示、計算器
１３  制御回路
【図１】
0004750580.tif 000002