| 【発明の名称】 |
紫外吸光式オゾンセンサ |
| 【発明者】 |
【氏名】矢嶋 健司
【氏名】渡辺 清
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| 【要約】 |
【課題】ガスの入れ替わり時間を短縮する。
【解決手段】空間を隔てた対向壁が透光板２４、２５で構成され透光板以外の箇所にガスの入口と出口が設けられたガス流路を内部に持つセル２２と、該セルの一方の透光板の外側に設けられた紫外線ランプ６と、他方の透光板の外側に設けられセルを透過した紫外線の光量を測定する紫外線センサ７とを具備し、セル２２に対してサンプリングガスとリファレンスガスを交互に流し、各ガスを流したときの紫外線センサの信号に基づいてサンプリングガス中のオゾン濃度を測定する紫外吸光式オゾンセンサにおいて、セル２２のガス流路２３の入口２６と出口２７とを、一方の透光板２４の近傍及び他方の透光板２５の近傍にそれぞれ設けることで、互いに対向する位置からずらして配置し、且つ入口２６から出口２７までのガス流路２３の流路断面を略一定に構成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 空間を隔てた対向壁が透光板で構成され透光板以外の箇所にガスの入口と出口が設けられたガス流路を内部に持つセルと、該セルの一方の透光板の外側に設けられた紫外線ランプと、他方の透光板の外側に設けられセルを透過した紫外線の光量を測定する紫外線センサとを具備し、セルに対してサンプリングガスとリファレンスガスを交互に流し、各ガスを流したときの紫外線センサの信号に基づいてサンプリングガス中のオゾン濃度を測定する紫外吸光式オゾンセンサにおいて、前記ガス流路の入口と出口とを、前記一方の透光板の近傍及び他方の透光板の近傍にそれぞれ設けることで、互いに対向する位置からずらして配置し、且つ入口から出口までのガス流路の流路断面を略一定に構成したことを特徴とする紫外吸光式オゾンセンサ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばオゾン殺菌装置等においてオゾン濃度を測定するための紫外吸光式オゾンセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】紫外吸光式オゾンセンサの原理は、特公平８−２３５２４号公報等において知られているように、セルの内部に測定ガスを導入し、その中に低圧水銀ランプより発する紫外光を通し、セルを透過した光量を反対側の紫外線センサで検出することにより、セル内でのオゾンによる光の吸収の強さを測定する。そして、オゾンを含んだガス（サンプリング）と、オゾンを取り除いた基準ガス（リファレンスガス）との紫外線センサの受光量の比をとることにより、オゾン濃度を算出するというものである。
【０００３】この種のオゾンセンサとして、一つのセルに対して、サンプリングガスとリファレンスガスを交互に流す形式のものがある。図２はその形式の従来のオゾンセンサ１を含む回路を示している。図において、１はオゾンセンサ、２はオゾンセンサに対してサンプリングガスとリファレンスガスを交互に導入するための切換バルブ、３は空気からオゾンを取り除いてリファレンスガス（基準ガス）を生成する基準ガス生成装置である。サンプリングガスとリファレンスガスは、ポンプ４による吸引によりオゾンセンサ１内に取り込まれる。オゾンセンサ１は、内部にガス流路８を持つセル５と、セル５に紫外光を透過させる紫外線ランプ６と、セル５を透過した紫外線の光量を測定する紫外線センサ７とからなる。
【０００４】図３にオゾンセンサ１の詳細を示す。このオゾンセンサ１のセル５の内部には、ガス流路８の主部をなす広めの空間８ａが形成されている。空間８ａを画成する一対の対向壁には透光板１１、１２が嵌め込まれ、それら対向壁に隣接する壁には、ガスの入口１３と出口１４が設けられている。入口１３と出口１４は正面に対向する位置にあり、入口１３から入ったガスは空間８ａを経て出口１４から出て行く。このセル５に対して、紫外線ランプ６は一方の透光板１１の外側に配設され、紫外線センサ７は他方の透光板１２の外側に配設されている。
【０００５】図２の回路にてオゾン濃度を測定する場合は、切換バルブ３を操作することにより、セル５に対してサンプリングガスとリファレンスガスを交互に連続的に流す。そして、各ガスを流したときに紫外線センサ７が検出する透過紫外線（白抜き矢印で示す）の光量の比を取ることにより、サンプリングガス中のオゾン濃度を測定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来のオゾンセンサ１のセル５は、入口１３から内部にかけて空間８ａが大きく広がる形状になっていたため、黒矢印のようにガスが広がって流れることになり、ガスの入れ替わりに時間を要するという問題があった。特に入口１３と出口１４が真正面に向かい合っているので、入口１３と出口１４を結ぶ中央部分でのガスの入れ替わりは早いが、周辺部でのガスの入れ替わりは却って遅れることになり、結果的に、セル５内全体の十分なガスの入れ替わりに時間がかかっていた。そして、ガスの入れ替わりに時間がかかることで、サンプリングガスとリファレンスガスに大きな温度差がある場合は、その影響がセル５に近い紫外線ランプ６の光量変化に出て、測定精度の低下につながるという問題があった。
【０００７】本発明は、上記事情を考慮し、ガスの入れ替わり時間を短縮することのできる紫外吸光式オゾンセンサを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、空間を隔てた対向壁が透光板で構成され透光板以外の箇所にガスの入口と出口が設けられたガス流路を内部に持つセルと、該セルの一方の透光板の外側に設けられた紫外線ランプと、他方の透光板の外側に設けられセルを透過した紫外線の光量を測定する紫外線センサとを具備し、セルに対してサンプリングガスとリファレンスガスを交互に流し、各ガスを流したときの紫外線センサの信号に基づいてサンプリングガス中のオゾン濃度を測定する紫外吸光式オゾンセンサにおいて、前記ガス流路の入口と出口とを、前記一方の透光板の近傍及び他方の透光板の近傍にそれぞれ設けることで、互いに対向する位置からずらして配置し、且つ入口から出口までのガス流路の流路断面を略一定に構成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態のオゾンセンサ２１の構成を示す。このオゾンセンサ２１ではセル２２の構造のみを改良している。セル２２は内部に、入口２６から出口２７までの流路断面を略一定（従来のように内部を広げた形状にしない程度でもよい）にしたガス流路２３を持っている。
【００１０】ガス流路２３の主部をなす空間２３ａは細長く形成されており、同空間２３ａを隔てて向かい合う対向壁には、透光板２４、２５が嵌め込まれている。ガス流路２３の入口２６と出口２７は、一方の透光板２４の近傍及び他方の透光板２５の近傍に斜向かいの関係で設けられており、互いに対向する位置からはずれている。そして、一方の透光板２４の外側に紫外線ランプ６が設けられ、他方の透光板２５の外側に紫外線センサ７が設けられている。この場合、紫外線ランプ６側の透光板２４は、セル２２の中のガスの熱影響がランプ６にできるだけ及ばないように断熱強化されている。
【００１１】このオゾンセンサ２１のセル２２にサンプリングガスとリファレンスガスを交互に導入してオゾン濃度の測定を実施した場合、ガス流路２３の流路断面が略一定となっており、特に内部で広がっているわけではないので、ガスは黒矢印のように、広がることなくスムーズに流れる。また、入口２６と出口２７が斜向かいになっているので、流路断面内での速度分布に差があまり出なくなり、従来のように、入口２６と出口２７を結ぶ中央部と周辺部でガスの入れ替わりに差ができて、結果的にセル全体のガスの入れ替わりが遅くなるということがなくなる。また、ガスの流れが全体にわたってスムーズになることで、入れ替わり直後にガス濃度が均一化される。
【００１２】従って、セル２２全体のガスの入れ替わり時間が短縮されることにより、サンプリングガスとリファレンスガスに大きな温度差がある場合でも、その影響が紫外線ランプ６に極力及ばないようなる。つまり、紫外線ランプ６の温度変化を小さくすることができ、温度変化による光量の変化を抑制して、測定精度の向上を図ることができる。
【００１３】なお、ガスの入れ替わり時間を一層短縮するために、切換バルブ３（図２参照）からセル２２までの距離を短くし、できれば切換バルブ３とセル２２とを直結するのが望ましい。
【００１４】また、理想的にはサンプリングガスとリファレンスガスを同時に同じ条件で測定することであるが、それが原理的に不可能であるので、サンプリングガスを導入する前と後の前後２回のリファレンスガスの測定平均値を、リファレンスガスの測定値として近似的に採用する。それにより、オゾン濃度の測定精度の一層の向上を図ることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、セルの形状を改良することにより、サンプリングガスとリファレンスガスの入れ替わりを短時間で十分に行うことができ、結果的にオゾン濃度の測定精度の向上を図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３３３３
【氏名又は名称】株式会社ゼクセル
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）７月７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 昇
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２３４５５ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月２９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１９６５４４ |
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