JP2591770Y2 - 溶存オゾン濃度測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、上水、工業用水等から
採取させた試料水中の溶存オゾンを微孔性の高分子膜を
介して気相中に移動させて半導体素子構造等のガスセン
サにより測定し、その測定値に基づいて試料水中の溶存
オゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度測定装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術とその問題点】一般に、上水、工業用水等の
オゾンの利用分野においては、オゾンの水中への溶解度
が、水温や気相中のオゾン濃度により大きく変化し、ま
た、オゾンそのものが生成と同時に分解する等の不安定
な性質を有しているために、オゾン濃度の連続的な測定
を必要としている。

【０００３】従来より主に使用されている溶存オゾンの
濃度測定装置には、例えば、試薬を使用した濃度測定と
比較して極めて精度が高く、また、自動化等にも優れた
吸光光度法の紫外線吸収方式による濃度測定装置が知ら
れている。この紫外線吸収方式は、オゾンが紫外線領域
に２５４ｎｍ付近をピークとする吸収スペクトル（ハー
トレー帯）を有していることを利用して、紫外線透過性
のフローセル内の試料水へ２５３．７ｎｍに強い輝線ス
ペクトルを有する低圧水銀ランプ等で紫外線を直接照射
し、その透過量を測定することにより、ランバート．ベ
ールの法則に基づいて濃度測定するものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、従来型の一
般的な吸光光度法の濃度測定装置は、試料水中の含有成
分を波長の違いにより選択的に測定できる等の多くの利
点が存在するものの、オゾン以外の共存物質である無機
物イオンやアミノ酸、蛋白質、アンモニア、塩化アミ
ン、ミクロルアシアン等が測定値に悪影響を与えるた
め、これ等のオゾン以外の共存物質を除去する特別な装
置を設けなければならない。

【０００５】これに対して、紫外線吸収方式による濃度
測定装置と同様に、試薬を用いない方式として、膜分離
法を用いて液相オゾンを測定する測定装置が提案されて
いる。この種の膜分離法を採用した装置は、例えば、微
孔性の高分子膜であるＰＴＦＥ等から成る小径の内管の
外周へ硝子等の外管を配置した二重管を気相への溶存オ
ゾンを移すための分離器及びフローセルとして用いたも
のである。

【０００６】上記の構成の装置において、内管に流入さ
せた試料水中のオゾンは、微孔性の高分子膜の内管を通
過して、内管と外管の間に設けた空間部に移動するの
で、空間部内へ清浄空気を流入させることによりオゾン
を含有したガスを化学発光式等の適宜な測定手段に導く
ことができ、この方法によれば試料水中の共存物質の測
定値への影響を回避できる。

【０００７】然し乍ら、これ等の濃度測定装置は、何れ
も低濃度のオゾンの濃度測定には適しておらず、メンテ
ナンスに手間がかかり、又、装置構成が複雑で大型化や
コスト高を免れない等の問題があった。

【０００８】

【課題を解決する手段】本考案は、上記の事由に鑑み
て、微孔性の高分子膜による薄膜分離法を採用し、更に
装置構成を工夫して簡易構造の濃度測定装置の提供を試
みたものである。即ち、試料水中の溶存オゾンを密閉容
体に設けた微孔性の高分子膜を介して気相中に移動し、
そのオゾンを半導体素子構造等のガスセンサで測定させ
ることにより、装置構成の簡略化とコストの低減を図る
と共に、請求項１で開示した溶存オゾン濃度測定装置で
は、試料水の導入口へ接触管を設けることにより、気相
へのオゾンの移動を円滑に行わせて、より機能性、信頼
性を向上させ、請求項２で開示した溶存オゾン濃度測定
装置では、具体的な構造として、ガスセンサを配設する
測定室を筒状継手で形成する一方、先端面に微孔性の高
分子膜の壁面を設けたキャップ体を形成して、これを筒
状継手へ着脱自在に取付ける構造とさせてメンテナンス
性を向上させたものである。

【０００９】

【考案の目的】本考案の主たる目的は、前述の如く、こ
の種の濃度測定装置として、微孔性の高分子膜による薄
膜分離法を採用し、更に、気相に移動させたオゾンを半
導体素子構造等のガスセンサにより測定することで、簡
易構造の溶存オゾン濃度を提供する目的である。

【００１０】

【考案の構成】本考案の実用新案登録請求の範囲の請求
項１の構成は、試料水導入口と試料水排出口とを設けた
密閉容体を形成し、密閉容体へは微孔性の高分子膜の壁
面を形成すると共に該高分子膜の外側に測定室を形成さ
せ、測定室へガスセンサを配設させ、試料水導入口へは
高分子膜の壁面に向けて試料水を吐出させる接触管を設
けた構成であり、実用新案登録請求の範囲の請求項２の
構成は、実用新案登録請求の範囲の請求項１に記載の溶
存オゾン濃度測定装置において、測定室を密閉容体の外
側から中側へ貫通状態で配設させた筒状継手と、筒状継
手の密閉容体の中側と成る先端部へ着脱自在に固定させ
ると共に先端面に微孔性の高分子膜の壁面を設けたキャ
ップ体とで形成させた構成である。

【００１１】

【考案の実施例〕 斯る目的を達成した本考案を以下実
施例の図面によって説明する。 【００１２】図１は本考案の実用新案登録請求の範囲の
請求項１の溶存オゾン濃度測定装置の概要図であり、図
２は本考案の実用新案登録請求の範囲の請求項２の第１
実施例の溶存オゾン濃度測定装置を示す概要断面図であ
り、図３は本考案の実用新案登録請求の範囲の請求項２
の第２実施例の溶存オゾン濃度測定装置を示す概要断面
図である。

【００１３】本考案の溶存オゾン濃度測定装置は、図１
及び図２に図示の如く、上水、工業用水等から採取させ
た試料水Ａ中の溶存オゾンを密閉容体１に設けた微孔性
の高分子膜２を介して測定室３の気相中に移動させ、気
相中のオゾンを測定室３に配置した半導体素子構造等の
ガスセンサ４により測定させて、その測定値に基づいて
試料水Ａ中の溶存オゾンの濃度測定を行う簡易構造の溶
存オゾン濃度測定装置である。

【００１４】実用新案登録請求の範囲の請求項１に記載
の溶存オゾン濃度測定装置は、図１の概要図に図示の如
く、試料水導入口１ａと試料水排出口１ｂとを設けた密
閉容体１を形成し、該密閉容体１へは微孔性の高分子膜
２の壁面を形成すると共に該高分子膜２の外側に測定室
３を形成させ、該測定室３へガスセンサ４を配設させ、
前記試料水導入口１ａへは高分子膜２の壁面に向けて試
料水Ａを吐出させる接触管５を設けたことを要旨とす
る。

【００１５】即ち、請求項１に記載の溶存オゾン濃度測
定装置１は、測定用のフローセルの役割を果たすものと
して、底面等の下方辺に試料水導入口１ａを設けると共
に側面等の上方辺に試料水排出口１ｂを設けた適宜形状
の密閉容体１を形成させたものである。

【００１６】前記密閉容体１の試料水導入口１ａはポン
プ装置等を配設させた試料水Ａの導入側配管路（図示せ
ず）に接続されると共に試料水排出口１ｂは試料水Ａの
排出側配管路（図示せず）に接続されており、試料水Ａ
中の溶存オゾン濃度の測定は、前記試料水導入口１ａか
ら試料水排出口１ｂに向けて試料水Ａを連続的に流入さ
せ乍ら、後述する測定室３内に配設させたガスセンサ４
により行われる。

【００１７】前記測定室３は、例えば、密閉容体１の上
面を内部側に膨出させた気密空間として形成させるもの
で、該測定室３の底面へは水等の液体は通過させさない
がオゾン等の気体を透過させるＰＴＦＥ等の微孔性の薄
膜から成る高分子膜２の壁面を形成させると共に、測定
室３の空間部へは表示装置６等と接続させた半導体素子
構造等のガスセンサ４を配設させたものである。

【００１８】前記ガスセンサ４は、抵抗器等を用いた解
析回路、制御回路等へ電気的に接続させた、例えば、Ｓ
ｎＯ₂、ＺｎＯ、Ｆｅ₂Ｏ₂等の金属酸化物半導体から成
り、該ガスセンサ４の表面へオゾンが接触すると電気抵
抗値（電気伝導率）が変化するものである。

【００１９】本考案の溶存オゾン濃度測定装置は、前記
密閉容体１の内部の試料水Ａ中に溶存するオゾンを微孔
性の高分子膜２を介して測定室３内の気相中にオゾンガ
スとして移動させると共にオゾンガスの接触により変化
したガスセンサ４の電気抵抗値に基づいて溶存オゾン濃
度を測定させるものであるが、この高分子膜２の表面に
気泡が蓄積すると、試料水Ａ中の溶存オゾンが測定室３
内の気相中へ円滑に移動せず、その結果、測定値にバラ
ツキが生じる等の精度の低下を招く。

【００２０】この為、本考案の溶存オゾン濃度測定装置
においては、前記試料水導入口１ａへ前記高分子膜２の
近傍に排出口を配置した接触管５を設け、試料水Ａの密
閉容体１内への導入時には高分子膜２の壁面に向けて試
料水Ａを吐出させて高分子膜２上の気泡発生を防止させ
たものである。

【００２１】次に、実用新案登録請求の範囲の請求項２
に記載の溶存オゾン濃度測定装置は、図２及び図３の概
要断面図に図示の如く、試料水導入口１ａと試料水排出
口１ｂとを設けた密閉容体１を形成し、該密閉容体１へ
は微孔性の高分子膜２の壁面を形成すると共に該高分子
膜２の外側に測定室３を形成させ、該測定室３へガスセ
ンサ４を配設させ、前記試料水導入口１ａへは前記高分
子膜２の壁面に向けて試料水Ａを吐出させる接触管５を
設けた請求項１に記載の溶存オゾン濃度測定装置におい
て、前記測定室３を密閉容体１の外側から内側へ貫通状
態で配設させた筒状継手３ａと、該筒状継手３ａの密閉
容体１の内側と成る管端部へ着脱自在に固定させると共
に先端面に微孔性の高分子膜２の壁面を設けたキャップ
体３ｂとで形成させたことを要旨とする。

【００２２】即ち、実用新案登録請求の範囲の請求項２
に記載の溶存オゾン濃度測定装置は、請求項１で開示し
た溶存オゾン濃度測定装置において、更に、具体的な装
置構造を開示させたものであり、主として、密閉容体１
と高分子膜２の壁面及び測定室３を形成するための汎用
の筒状継手３ａ及びキャップ体３ｂとで構成されたもの
である。

【００２３】前記密閉容体１は、例えば、円筒状の容器
本体と該容器本体の上面開口部及び底面開口部へ環状リ
ング等の適宜なシール手段を介して嵌合させた蓋体等か
ら成り、該上面の蓋体の一部へ略円形状の貫通孔を形成
し、該貫通孔へ適宜なシール手段を介して筒状継手３ａ
を挿入固定させたものであり、図２及び図３の実施例で
は、貫通孔へ螺子部を形成し、該螺子部へ筒状継手３ａ
の螺子部を螺入させて固定したものである。

【００２４】前記筒状継手３ａは、密閉容体１の内部側
と成る一方の管端部の外周面に螺子部を備えた汎用の合
成樹脂製の管継手等で形成されると共に、該筒状継手３
ａの螺子部へ螺合可能なキャップ体３ｂを形成して、該
筒状継手３ａとキャップ体３ｂとを着脱自在に固定させ
たものである。

【００２５】前記密閉容体１の外部側と成る他方の管端
部から胴部内の空間部へは外部に配設された表示手段６
と接続させた半導体素子構造のガスセンサ４を配設させ
ると共に、該他方の管端部を適宜手段により密閉させ、
前記キャップ体３ｂと筒状継手３ａの胴部で囲まれた空
間部を測定室３として用いたものである。

【００２６】前記キャップ体３ｂの先端面には開口部が
形成されており、該キャップ体３ｂを前記筒状継手３ａ
へ螺合させる際に、シート状の微孔性の高分子膜２をキ
ャップ体３ｂと筒状継手３ａの間に挾み込んで、キャッ
プ体３ｂの開口部を高分子膜２で閉塞させることによ
り、前記測定室３へ高分子膜２の壁面を形成させるもの
である。

【００２７】本考案の請求項２の溶存オゾン濃度測定装
置は、高分子膜２を配設したキャップ体３ｂが筒状継手
３ａに対して着脱可能であるため、経時の使用で高分子
膜２が劣化した際には、キャップ体３ｂを取り外して高
分子膜２を交換するだけで良く、メンテナンスが極めて
容易である。

【００２８】尚、図示の溶存オゾン濃度測定装置では、
試料水導入口１ａは、有底円筒状の密閉容体１の底壁に
設けられると共に試料水排出口１ｂは密閉容体１の側壁
に形成されているが、試料水導入口１ａを底面開口部に
嵌合させた蓋体に設けたり、また、試料水排出口１ｂを
上面開口部に嵌合させた蓋体に設ける等の種々の設計的
変更が可能である。

【００２９】

【考案の効果】本考案は、試料水中の溶存オゾンを密閉
容体に設けた微孔性の高分子膜を介して気相中に移動
し、そのオゾンを半導体素子構造等のガスセンサで測定
させたので、紫外線吸収方式の濃度測定装置の如く、試
料水中の共存物質による妨害がなく、装置構成を簡略化
させて低コストの装置を提供することができるだけでな
く、特に、半導体素子構造のガスセンサを使用すれば、
低濃度の溶存オゾンを高感度で測定することができると
共に残留オゾン濃度のリーク管理に適した測定装置を提
供できる。また、本考案の請求項１で開示した溶存オゾ
ン濃度測定装置では、試料水の導入口へ接触管を設けた
ので、高分子膜上へ気泡が蓄積することなく、気相への
オゾンの移動が円滑に行われるので、機能性、信頼性に
優れ、請求項２で開示した溶存オゾン濃度測定装置で
は、更に、ガスセンサを配設する測定室を筒状継手で形
成し、これに先端面に微孔性の高分子膜の壁面を設けた
キャップ体を着脱自在に取付ける構造とさせたので、前
述の効果に加えて、膜交換の簡易化等のメンテナンス性
にも優れた画期的で且つ極めて有意義な考案である。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実用新案登録請求の範囲の請求項１の
溶存オゾン濃度測定装置の概要図である。

【図２】本考案の実用新案登録請求の範囲の請求項２の
第１実施例の溶存オゾン濃度測定装置を示す概要断面図
である。

【図３】本考案の実用新案登録請求の範囲の請求項２の
第２実施例の溶存オゾン濃度測定装置を示す概要断面図
である。

【００３０】

【符号の説明】

Ａ 試料水 １ 密閉容体 １ａ 試料水導入口 １ｂ 試料水排出口 ２ 高分子膜 ３ 測定室 ３ａ 筒状継手 ３ｂ キャップ体 ４ ガスセンサ ５ 接触管 ６ 表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−204242（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−264229（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−131756（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−258269（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−240539（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−240538（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−85564（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−109954（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01N 27/12 G01N 1/22 G01N 33/18

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】試料水導入口と試料水排出口とを設けた密
   閉容体を形成し、該密閉容体へは微孔性の高分子膜の壁
   面を形成すると共に該高分子膜の外側に測定室を形成さ
   せ、該測定室へガスセンサを配設させ、前記試料水導入
   口へは高分子膜の壁面に向けて試料水を吐出させる接触
   管を設けたことを特徴とする溶存オゾン濃度測定装置。
2. 【請求項２】実用新案登録請求の範囲の請求項１に記載
   の溶存オゾン濃度測定装置において、前記測定室を密閉
   容体の外側から内側へ貫通状態で配設させた筒状継手
   と、該筒状継手の密閉容体の内側と成る管端部へ着脱自
   在に固定させると共に先端面に微孔性の高分子膜の壁面
   を設けたキャップ体とで形成させたことを特徴とする溶
   存オゾン濃度測定装置。