JP2000035402A - 化学発光式窒素酸化物計 - Google Patents
化学発光式窒素酸化物計Info
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- JP2000035402A JP2000035402A JP10202050A JP20205098A JP2000035402A JP 2000035402 A JP2000035402 A JP 2000035402A JP 10202050 A JP10202050 A JP 10202050A JP 20205098 A JP20205098 A JP 20205098A JP 2000035402 A JP2000035402 A JP 2000035402A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オゾン発生器への供給ガスを除湿するための
除湿器を不要とし、さらには、オゾン分解器を通す排出
ガスの流量を低減する。 【解決手段】 反応槽２から排出されるガスを分流して
オゾン発生器８へ供給することによって、オゾン発生器
８への供給ガスを除湿するための除湿器をなくすことが
でき、さらに、オゾン分解器７を通す排出ガス流量を従
来の１／４以下に低減することができる。
除湿器を不要とし、さらには、オゾン分解器を通す排出
ガスの流量を低減する。 【解決手段】 反応槽２から排出されるガスを分流して
オゾン発生器８へ供給することによって、オゾン発生器
８への供給ガスを除湿するための除湿器をなくすことが
でき、さらに、オゾン分解器７を通す排出ガス流量を従
来の１／４以下に低減することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラーの煙道排
ガスや自動車排ガス等に含まれる窒素酸化物の濃度を測
定する化学発光式窒素酸化物計に関する。
ガスや自動車排ガス等に含まれる窒素酸化物の濃度を測
定する化学発光式窒素酸化物計に関する。
【０００２】
【従来の技術】工場の燃焼炉における燃焼や自動車のエ
ンジン内における燃焼などにより生じる人体に有害な窒
素酸化物（ＮＯｘ）が問題となっているが、大気中や排
気ガス中の窒素酸化物濃度を測定する装置の一つに、化
学発光式窒素酸化物計がある。これは、被測定ガス（大
気または排気ガスなどから採取したサンプルガス）とオ
ゾン（Ｏ３）ガスとを測定装置の反応槽内で接触させ、
被測定ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）とオゾン（Ｏ３）が
化学反応を起こす際に発生する化学発光を光電検出器で
検出することにより、被測定ガス中の一酸化窒素（Ｎ
Ｏ）の含有量を定量測定するものである。
ンジン内における燃焼などにより生じる人体に有害な窒
素酸化物（ＮＯｘ）が問題となっているが、大気中や排
気ガス中の窒素酸化物濃度を測定する装置の一つに、化
学発光式窒素酸化物計がある。これは、被測定ガス（大
気または排気ガスなどから採取したサンプルガス）とオ
ゾン（Ｏ３）ガスとを測定装置の反応槽内で接触させ、
被測定ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）とオゾン（Ｏ３）が
化学反応を起こす際に発生する化学発光を光電検出器で
検出することにより、被測定ガス中の一酸化窒素（Ｎ
Ｏ）の含有量を定量測定するものである。
【０００３】従来の化学発光式窒素酸化物計の全体概略
図を図２に示す。被測定ガスはガス導入部１から導入さ
れ、流路ライン３で接続された除湿等を行う前処理部４
および流量制御器５を経て反応槽２へ入る。流量制御器
５は、たとえばダイアフラムポンプおよびニードル弁と
フローメータによって構成され、１５０ｍｌ／ｍｉｎ程
度の流量の被測定ガスを反応槽２へ導入する。また、大
気導入部１１からは流量制御器５’によって５００ｍｌ
／ｍｉｎ程度の大気が導入され、除湿器１０を経てオゾ
ン発生器８へ除湿された大気が供給される。除湿機１０
は、大気中の水分がオゾン（Ｏ３）の発生効率を低下さ
せる性質を持つので、オゾン発生器８へ除湿された大気
を供給するために必要である。オゾン発生器８へ供給す
る大気は、通常露点１°Ｃ程度に除湿される。
図を図２に示す。被測定ガスはガス導入部１から導入さ
れ、流路ライン３で接続された除湿等を行う前処理部４
および流量制御器５を経て反応槽２へ入る。流量制御器
５は、たとえばダイアフラムポンプおよびニードル弁と
フローメータによって構成され、１５０ｍｌ／ｍｉｎ程
度の流量の被測定ガスを反応槽２へ導入する。また、大
気導入部１１からは流量制御器５’によって５００ｍｌ
／ｍｉｎ程度の大気が導入され、除湿器１０を経てオゾ
ン発生器８へ除湿された大気が供給される。除湿機１０
は、大気中の水分がオゾン（Ｏ３）の発生効率を低下さ
せる性質を持つので、オゾン発生器８へ除湿された大気
を供給するために必要である。オゾン発生器８へ供給す
る大気は、通常露点１°Ｃ程度に除湿される。
【０００４】オゾン発生器８によって生成されたオゾン
（Ｏ３）が反応槽２へ入ると、反応槽２内では被測定ガ
スに含まれていた一酸化窒素（ＮＯ）とオゾン（Ｏ３）
との化学反応が起こり、その際に発生する化学発光の光
強度を、反応槽２に設置された図示しない光電検出器に
よって電気的出力信号に変換して指示計６に入力し、一
酸化窒素濃度として表示している。反応槽２内において
は、一酸化窒素（ＮＯ）とオゾン（Ｏ３）とが反応して
化学発光を生じた結果、一酸化窒素（ＮＯ）は二酸化窒
素（ＮＯ２）に、また、オゾン（Ｏ３）は酸素（Ｏ２）
になるが、過剰なオゾン（Ｏ３）はそのまま反応槽２の
排出ガスに含まれる。この排出ガスはオゾン分解器７を
通してオゾン（Ｏ３）を除去し、無害なガスとして排出
される。
（Ｏ３）が反応槽２へ入ると、反応槽２内では被測定ガ
スに含まれていた一酸化窒素（ＮＯ）とオゾン（Ｏ３）
との化学反応が起こり、その際に発生する化学発光の光
強度を、反応槽２に設置された図示しない光電検出器に
よって電気的出力信号に変換して指示計６に入力し、一
酸化窒素濃度として表示している。反応槽２内において
は、一酸化窒素（ＮＯ）とオゾン（Ｏ３）とが反応して
化学発光を生じた結果、一酸化窒素（ＮＯ）は二酸化窒
素（ＮＯ２）に、また、オゾン（Ｏ３）は酸素（Ｏ２）
になるが、過剰なオゾン（Ｏ３）はそのまま反応槽２の
排出ガスに含まれる。この排出ガスはオゾン分解器７を
通してオゾン（Ｏ３）を除去し、無害なガスとして排出
される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の化学発光式窒素
酸化物計においては、湿度の低い大気をオゾン発生器へ
供給するために、大気に含まれる水分を除去するための
除湿器が必要であり、除湿器には電子クーラー等を用い
なければならず、装置が高価になる欠点があった。さら
に、オゾン分解器を通る排出ガス流量が多いために、オ
ゾン分解器の劣化が激しく、その維持管理の頻度が高い
欠点があった。そこで、本発明は、オゾン発生器へ供給
する大気を除湿するための除湿器を不要とするととも
に、オゾン分解器を通る排出ガス流量を減らし、その維
持管理の頻度を低減した化学発光式窒素酸化物計を提供
することを目的とする。
酸化物計においては、湿度の低い大気をオゾン発生器へ
供給するために、大気に含まれる水分を除去するための
除湿器が必要であり、除湿器には電子クーラー等を用い
なければならず、装置が高価になる欠点があった。さら
に、オゾン分解器を通る排出ガス流量が多いために、オ
ゾン分解器の劣化が激しく、その維持管理の頻度が高い
欠点があった。そこで、本発明は、オゾン発生器へ供給
する大気を除湿するための除湿器を不要とするととも
に、オゾン分解器を通る排出ガス流量を減らし、その維
持管理の頻度を低減した化学発光式窒素酸化物計を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の化学発光式窒素酸化物計においては、オゾ
ン発生器へ供給するガスを大気にかえて反応槽の排出ガ
スとすることによって、大気を除湿するために備えてい
た除湿器を不要とするとともに、オゾン分解器を通る排
出ガス流量も低減したものである。
に、本発明の化学発光式窒素酸化物計においては、オゾ
ン発生器へ供給するガスを大気にかえて反応槽の排出ガ
スとすることによって、大気を除湿するために備えてい
た除湿器を不要とするとともに、オゾン分解器を通る排
出ガス流量も低減したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１に
基づいて説明する。図１は、本発明の化学発光式窒素酸
化物計の全体概略図を示している。図１中の記号と、従
来の化学発光式窒素酸化物計の全体概略図を示した図２
中の記号とは、同一機能を表す記号を同一としているの
で、従来技術の項で図２に基づいて説明した内容につい
ては省略あるいは簡略化する。図１において、被測定ガ
スを反応槽２へ導入する経路は、従来の化学発光式窒素
酸化物計の経路と同一の機能を有する。反応槽２と指示
計６の経路も同様である。反応槽２からの排出ガスを流
路分岐部９で分流して流量制御器５’へ導入し、流量制
御器５’からオゾン発生器８を経て反応槽２へオゾンガ
スを供給する経路と、排出ガスの残りの部分を、流路分
岐部９からオゾン分解器７を通して排気する経路とが従
来の化学発光式窒素酸化物計と異なる、すなわち、本発
明に係る部分である。
基づいて説明する。図１は、本発明の化学発光式窒素酸
化物計の全体概略図を示している。図１中の記号と、従
来の化学発光式窒素酸化物計の全体概略図を示した図２
中の記号とは、同一機能を表す記号を同一としているの
で、従来技術の項で図２に基づいて説明した内容につい
ては省略あるいは簡略化する。図１において、被測定ガ
スを反応槽２へ導入する経路は、従来の化学発光式窒素
酸化物計の経路と同一の機能を有する。反応槽２と指示
計６の経路も同様である。反応槽２からの排出ガスを流
路分岐部９で分流して流量制御器５’へ導入し、流量制
御器５’からオゾン発生器８を経て反応槽２へオゾンガ
スを供給する経路と、排出ガスの残りの部分を、流路分
岐部９からオゾン分解器７を通して排気する経路とが従
来の化学発光式窒素酸化物計と異なる、すなわち、本発
明に係る部分である。
【０００８】以下に本発明の化学発光式窒素酸化物計の
動作について詳細に説明する。本装置の運転開始時にお
いては、反応槽２から排出されるガスは運転開始以前に
反応槽２に滞留していた大気であるから、通常の大気と
同じ程度の湿度であるが、反応槽２へ導入される被測定
ガスは、前述したように前処理部４によって除湿される
ため、反応槽２内のガスは時間とともに除湿された被測
定ガスに入れ代わる。したがって、反応槽２から排出さ
れるガスは時間とともに湿度が下がり、定常状態に達す
ると、湿度が低い値に安定したガスがオゾン発生器８へ
供給されるようになり、正常な発生効率でオゾン
（Ｏ３）が反応槽２へ供給される。
動作について詳細に説明する。本装置の運転開始時にお
いては、反応槽２から排出されるガスは運転開始以前に
反応槽２に滞留していた大気であるから、通常の大気と
同じ程度の湿度であるが、反応槽２へ導入される被測定
ガスは、前述したように前処理部４によって除湿される
ため、反応槽２内のガスは時間とともに除湿された被測
定ガスに入れ代わる。したがって、反応槽２から排出さ
れるガスは時間とともに湿度が下がり、定常状態に達す
ると、湿度が低い値に安定したガスがオゾン発生器８へ
供給されるようになり、正常な発生効率でオゾン
（Ｏ３）が反応槽２へ供給される。
【０００９】反応槽２においては、オゾン（Ｏ３）と一
酸化窒素（ＮＯ）とが反応して化学発光を生じるととも
に、オゾン（Ｏ３）は酸素（Ｏ２）に、一酸化窒素（Ｎ
Ｏ）は二酸化窒素（ＮＯ２）に変化するが、反応槽２の
排出ガス中には反応しなかったオゾン（Ｏ３）と一酸化
窒素（ＮＯ）が含まれる。従って、反応槽２の排気ガス
をオゾン発生器８に入れることは、従来の大気を入れる
場合と異なるけれども、反応槽２に導入される被測定ガ
ス中の一酸化窒素濃度は高くても５００ｐｐｍ程度であ
るから、そのうちの一部が反応槽２の排出ガスに含まれ
ていても、オゾン発生器８へ入る前の途中の経路でオゾ
ン（Ｏ３）と反応して二酸化窒素（ＮＯ ２）になるか、
たとえオゾン発生器８へ入ったとしても、オゾン発生器
８中で二酸化窒素（ＮＯ２）になるので、一酸化窒素
（ＮＯ）の測定値に影響することはない。
酸化窒素（ＮＯ）とが反応して化学発光を生じるととも
に、オゾン（Ｏ３）は酸素（Ｏ２）に、一酸化窒素（Ｎ
Ｏ）は二酸化窒素（ＮＯ２）に変化するが、反応槽２の
排出ガス中には反応しなかったオゾン（Ｏ３）と一酸化
窒素（ＮＯ）が含まれる。従って、反応槽２の排気ガス
をオゾン発生器８に入れることは、従来の大気を入れる
場合と異なるけれども、反応槽２に導入される被測定ガ
ス中の一酸化窒素濃度は高くても５００ｐｐｍ程度であ
るから、そのうちの一部が反応槽２の排出ガスに含まれ
ていても、オゾン発生器８へ入る前の途中の経路でオゾ
ン（Ｏ３）と反応して二酸化窒素（ＮＯ ２）になるか、
たとえオゾン発生器８へ入ったとしても、オゾン発生器
８中で二酸化窒素（ＮＯ２）になるので、一酸化窒素
（ＮＯ）の測定値に影響することはない。
【００１０】また、排出ガス中のオゾン（Ｏ３）はオゾ
ン発生器８をそのまま通過するか、それとも、一部のオ
ゾン（Ｏ３）は分解されて酸素（Ｏ２）に戻るが、オゾ
ン発生器８のオゾン（Ｏ３）発生能力あるいは発生効率
を低下させることはない。そのため、従来の大気に代え
て反応槽２の排出ガスをオゾン発生器８に供給しても、
化学発光式窒素酸化物計の測定性能を悪化させることは
なく、従来の装置と同様に一酸化窒素濃度を測定するこ
とができる。
ン発生器８をそのまま通過するか、それとも、一部のオ
ゾン（Ｏ３）は分解されて酸素（Ｏ２）に戻るが、オゾ
ン発生器８のオゾン（Ｏ３）発生能力あるいは発生効率
を低下させることはない。そのため、従来の大気に代え
て反応槽２の排出ガスをオゾン発生器８に供給しても、
化学発光式窒素酸化物計の測定性能を悪化させることは
なく、従来の装置と同様に一酸化窒素濃度を測定するこ
とができる。
【００１１】本装置の、オゾン分解器７を通して排出さ
れるガス流量は、図１のガス流路から明らかなように、
ガス導入部１から導入されるガス流量１５０ｍｌ／ｍｉ
ｎと同じであるが、従来の化学発光式窒素酸化物計で
は、前述の流量１５０ｍｌ／ｍｉｎに、大気導入部１１
から導入される、およそ５００ｍｌ／ｍｉｎの流量のオ
ゾン供給用ガスが加わるので、およそ６５０ｍｌ／ｍｉ
ｎのガスが、従来のオゾン分解器７を通して排出されて
いた。すなわち、オゾン分解器７を通る排出ガス流量
は、従来の装置に比べ本発明の装置では１／４以下にな
る。オゾン分解器７には、設備が単純で使用実績の多い
活性炭による分解法が、通常よく使用されるが、活性炭
はオゾン（Ｏ３）と反応して消耗するので定期的な補充
が必要である。
れるガス流量は、図１のガス流路から明らかなように、
ガス導入部１から導入されるガス流量１５０ｍｌ／ｍｉ
ｎと同じであるが、従来の化学発光式窒素酸化物計で
は、前述の流量１５０ｍｌ／ｍｉｎに、大気導入部１１
から導入される、およそ５００ｍｌ／ｍｉｎの流量のオ
ゾン供給用ガスが加わるので、およそ６５０ｍｌ／ｍｉ
ｎのガスが、従来のオゾン分解器７を通して排出されて
いた。すなわち、オゾン分解器７を通る排出ガス流量
は、従来の装置に比べ本発明の装置では１／４以下にな
る。オゾン分解器７には、設備が単純で使用実績の多い
活性炭による分解法が、通常よく使用されるが、活性炭
はオゾン（Ｏ３）と反応して消耗するので定期的な補充
が必要である。
【００１２】本発明の化学発光式窒素酸化物計において
は、オゾン分解器７の負荷となる反応槽２の排出ガス流
量は、前述したように、従来の１／４以下であるから、
オゾン分解器７の劣化速度が１／４以下に低減されるの
でその維持管理が容易になる。一酸化窒素（ＮＯ）の検
出感度は、反応槽２に導入された一酸化窒素（ＮＯ）の
オゾン（Ｏ３）との反応率によって決まる。この反応率
は、一酸化窒素（ＮＯ）とオゾン（Ｏ３）との衝突確率
によるものであるから、オゾン（Ｏ３）供給濃度を被測
定ガスの一酸化窒素（ＮＯ）濃度に対して十分高くすれ
ば、被測定ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）の濃度変化によ
る検出感度の変化は小さく、無視することができる。オ
ゾン（Ｏ３）濃度を５０００−１００００ｐｐｍとする
ことによって、オゾン（Ｏ３）が一酸化窒素（ＮＯ）に
対して大過剰であるとみなすことができ、前述の条件を
満足することができる。これらは従来装置と同様であ
る。
は、オゾン分解器７の負荷となる反応槽２の排出ガス流
量は、前述したように、従来の１／４以下であるから、
オゾン分解器７の劣化速度が１／４以下に低減されるの
でその維持管理が容易になる。一酸化窒素（ＮＯ）の検
出感度は、反応槽２に導入された一酸化窒素（ＮＯ）の
オゾン（Ｏ３）との反応率によって決まる。この反応率
は、一酸化窒素（ＮＯ）とオゾン（Ｏ３）との衝突確率
によるものであるから、オゾン（Ｏ３）供給濃度を被測
定ガスの一酸化窒素（ＮＯ）濃度に対して十分高くすれ
ば、被測定ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）の濃度変化によ
る検出感度の変化は小さく、無視することができる。オ
ゾン（Ｏ３）濃度を５０００−１００００ｐｐｍとする
ことによって、オゾン（Ｏ３）が一酸化窒素（ＮＯ）に
対して大過剰であるとみなすことができ、前述の条件を
満足することができる。これらは従来装置と同様であ
る。
【００１３】被検ガス中の一酸化窒素濃度の変化が大き
くて、反応槽２からの排出ガス中の酸素濃度あるいはオ
ゾン濃度の変化が無視できない場合には、オゾン発生器
８の前に、それらの変化を平滑化するに十分な容積をも
つ緩衝容器１２を設けることによって、安定にオゾンを
供給することができる。被測定ガス導入量が１５０ｍｌ
／ｍｉｎ程度であれば、１０００ｍｌの緩衝容器であれ
ば十分である。また、流路分岐部９の容積を前述の緩衝
容器１２と同程度にすれば、流路分岐部９に緩衝容器の
機能を持たせることができるので、緩衝容器１２を省略
することができる。
くて、反応槽２からの排出ガス中の酸素濃度あるいはオ
ゾン濃度の変化が無視できない場合には、オゾン発生器
８の前に、それらの変化を平滑化するに十分な容積をも
つ緩衝容器１２を設けることによって、安定にオゾンを
供給することができる。被測定ガス導入量が１５０ｍｌ
／ｍｉｎ程度であれば、１０００ｍｌの緩衝容器であれ
ば十分である。また、流路分岐部９の容積を前述の緩衝
容器１２と同程度にすれば、流路分岐部９に緩衝容器の
機能を持たせることができるので、緩衝容器１２を省略
することができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の化学発光式窒素酸化物計は、以
上説明したように構成されているので、オゾン発生器へ
供給するガスを除湿するための高価な除湿器が不要にな
り、化学発光式窒素酸化物計の製造コストを低減するこ
とができ、さらに、オゾン分解器の負荷を低減し、オゾ
ン分解器の劣化が抑えられその維持管理作業の頻度を低
減することができる。
上説明したように構成されているので、オゾン発生器へ
供給するガスを除湿するための高価な除湿器が不要にな
り、化学発光式窒素酸化物計の製造コストを低減するこ
とができ、さらに、オゾン分解器の負荷を低減し、オゾ
ン分解器の劣化が抑えられその維持管理作業の頻度を低
減することができる。
【図１】本発明の化学発光式窒素酸化物計の一実施例を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図２】従来の化学発光式窒素酸化物計の概略図であ
る。
る。
１…ガス導入部 ２…反応槽 ３…流路ライン ４…前処理部 ５…流量制御器 ５’…流量制御器 ６…指示計 ７…オゾン分解器 ８…オゾン発生器 ９…流路分岐部 １０…除湿器 １１…大気導入部 １２…緩衝容器
Claims (1)
- 【請求項１】 反応槽内での被測定ガス中の一酸化窒素
とオゾンとの化学反応で生じた化学発光の強度を光電検
出器で検出して窒素酸化物濃度を測定する化学発光式窒
素酸化物計において、前記反応槽内へオゾンを供給する
ためのオゾン発生器に、前記反応槽から排出される排出
ガスを分流して供給する分流供給機構を備えたことを特
徴とする化学発光式窒素酸化物計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10202050A JP2000035402A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 化学発光式窒素酸化物計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10202050A JP2000035402A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 化学発光式窒素酸化物計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000035402A true JP2000035402A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16451116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10202050A Pending JP2000035402A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 化学発光式窒素酸化物計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000035402A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284500A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Horiba Ltd | 窒素酸化物分析計及びに窒素酸化物分析計適に適用されるパラメータ設定方法 |
| CN111308025A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-06-19 | 淄博青禾检测科技有限公司 | 一种大量程一氧化氮传感器系统 |
-
1998
- 1998-07-16 JP JP10202050A patent/JP2000035402A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284500A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Horiba Ltd | 窒素酸化物分析計及びに窒素酸化物分析計適に適用されるパラメータ設定方法 |
| US8440466B2 (en) | 2005-04-04 | 2013-05-14 | Horiba, Ltd. | Nitrogen oxide analyzer and method for setting parameter applied to nitrogen oxide analyzer |
| CN111308025A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-06-19 | 淄博青禾检测科技有限公司 | 一种大量程一氧化氮传感器系统 |
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