JP2001074680A - 液体または気体に含まれるオゾンの濃度を間接的に測定する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ガスセンサーによる高濃度のオゾン濃
度の測定を可能とし、かつ、測定対象物のオゾン濃度の
経時的な測定が可能な、液体または気体に含まれるオゾ
ンの濃度を間接的に測定する方法および装置を提供す
る。 【解決手段】 壁体の一部のみを通気性膜体３で構成し
たガス拡散室５を設け、その内部に室内のオゾンガスに
感応する半導体ガスセンサー７を設け、測定対象となる
液体または気体を通気性膜体３の外面空間に安定的に存
在させるプロセスの実行中または実行前に、ガス拡散室
５内を規定の基準雰囲気にセットし、その後ガス拡散室
５を閉塞して前記プロセスを続行または開始し、前記測
定対象に含まれるオゾンガスを通気性膜体３を通してガ
ス拡散室５内に拡散させ、拡散させ始めてからの経過時
間と半導体ガスセンサー７の出力とに基づいて測定対象
のオゾン濃度に相関するデータを求めて出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液体または気体
に含まれるオゾンの濃度を間接的に測定する方法および
装置に関し、特に、半導体ガスセンサーにより高濃度の
オゾン濃度の測定を可能とし、測定対象物のオゾン濃度
を経時的に測定できるようにする技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】オゾンはその高い殺菌洗浄力が古くから
着目され、従来から上下水道の殺菌、脱臭、脱色等の水
処理や半導体産業等の工業用などに利用されてきた。ま
たオゾン水で手洗いすると消毒液に比べて手荒れが少な
くコストも安くつくことから、最近では医療施設、福祉
施設などでオゾン水による殺菌消毒洗浄装置が広く利用
されるようになってきている。

【０００３】ところで、オゾンは半減期が短く不安定な
物質であり、毒性もあるため、その利用に際しては有効
性および安全性が確保される濃度を保持しなくてはなら
ず、例えばオゾン水を手洗い殺菌消毒用に用いるには、
オゾン濃度を４ｐｐｍ（４ｍｇ/Ｌ）前後に保つ必要が
ある。従って前述した殺菌消毒洗浄装置などの民生機器
には、オゾン水中のオゾン濃度を高精度に測定できる仕
組みの実装が望まれている。また、オゾンガスを用いて
閉鎖空間内の燻蒸を行う装置では１０〜２００ｇ/ｍ^３
（０．５〜９ｖ/ｖ％）前後の高濃度のオゾンガスを使
用することがあり、このような装置では、高濃度のオゾ
ン濃度を測定できる仕組みが必要になる。

【０００４】ここでオゾン濃度を測定する方法として
は、従来から隔膜電極式、光音響式、紫外線吸収式、ヨ
ウ素定量式、半導体ガスセンサーによる方法などが知ら
れている。しかしながら、これらのうち隔膜電極式、光
音響式、紫外線吸収式、ヨウ素定量式は、測定手順が煩
雑で装置コストも高くつくため、一般に前述した民生機
器などへの実装は難しく、現時点で民生機器への実装が
最も現実的であるのは半導体ガスセンサーによる方法で
ある。

【０００５】特開平１０−６２３２０号公報には、この
半導体ガスセンサーを用いてオゾン濃度を測定する装置
について開示されている。この装置は、本体ケースの下
方に設けられた通気性隔膜をオゾン水に接触させ、本体
ケース内を真空ポンプにより負圧化して通気性隔膜から
ケース内にオゾンガスを吸引し、そのオゾンガスの濃度
を直接半導体ガスセンサーで測定することで、オゾン水
の溶存オゾン濃度を計測し、これを表示するようになっ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記半導体
ガスセンサーの測定許容範囲の上限は、通常はせいぜい
３ｐｐｍ程度までに限られるため、前述した溶存オゾン
濃度測定装置のように半導体ガスセンサーの指示値をそ
のままオゾンガスの濃度として表示する構成では半導体
ガスセンサーの測定許容範囲を超えた濃度の測定は不可
能である。

【０００７】また、半導体ガスセンサーに高濃度のオゾ
ンガスが接触すると半導体ガスセンサーが破損してしま
うおそれがあるが、この測定装置にはこのような半導体
ガスセンサーの特性に対する配慮は一切されていない。

【０００８】さらに、前述した殺菌消毒洗浄装置のよう
な民生機器に実装されるオゾンの生成装置は、オゾンの
持つ脱臭・殺菌能力と安全性とのバランスを考慮して間
欠的にオゾンを発生させる仕組みになっている場合が多
く、このような民生機器に実装されるオゾン濃度の測定
装置には、連続してオゾン濃度の経時的な変化を測定で
きることが必要である。しかしながら一般に半導体ガス
センサーは長時間連続的にオゾンガスに晒されると測定
値誤差が大きくなる上、感応面が腐蝕してしまうおそれ
もあり、前述の溶存オゾン濃度測定装置のように半導体
ガスセンサーが常にオゾンガスに晒される構成では、オ
ゾン濃度の経時的な変化を測定することは困難である。

【０００９】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、半導体ガスセンサーによる高濃度のオゾン
濃度の測定を可能とし、かつ、測定対象物のオゾン濃度
の経時的な測定が可能な、液体または気体に含まれるオ
ゾンの濃度を間接的に測定する方法および装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明の方法の発明は、つぎの事項（１）〜（６）により特
定されることとする。 (1)液体または気体に含まれるオゾンの濃度を測定する
方法である。 (2)内外を隔てる壁体の一部のみを通気性膜体で構成し
たガス拡散室を設ける。 (3)前記ガス拡散室に、室内のオゾンガスに感応する半
導体ガスセンサーを付設するとともに、前記ガス拡散室
内を換気する手段を設ける。 (4)測定対象となる液体または気体を前記通気性膜体の
外面空間に安定的に存在させる対象アクセスプロセスの
実行中または実行前に、前記換気手段により前記ガス拡
散室内を規定の基準雰囲気にセットする初期化プロセス
を実行する。 (5)前記初期化プロセスの実行後、前記対象アクセスプ
ロセスを続行または開始し、前記測定対象に含まれるオ
ゾンガスを前記通気性膜体を通して前記ガス拡散室内に
拡散させる。 (6)前記ガス拡散室内にオゾンガスを拡散させ始めてか
らの経過時間と前記半導体ガスセンサーの出力とに基づ
いて前記測定対象のオゾン濃度に相関するデータを求め
て出力する。

【００１１】ここで具体的には、例えば前記オゾンガス
拡散開始から一定時間経過後の前記半導体ガスセンサー
の出力値に基づいて前記測定対象のオゾン濃度を求める
といった構成が考えられる。

【００１２】また、つぎの事項（31）〜（38）により特
定されるような構成も考えられる。 （３１）液体または気体に含まれるオゾンの濃度を測定
する方法である。 （３２）内外を隔てる壁体の一部のみを通気性膜体で構
成したガス拡散室を設ける。 （３３）前記ガス拡散室を換気する手段を設ける。 （３４）前記ガス拡散室に、このガス拡散室内に適宜な
開閉手段を介して連通する別室を設け、この別室に当該
別室内のオゾンガスに感応する半導体ガスセンサーを付
設する。 （３５）測定対象の液体または気体を前記通気性膜体の
外面空間に安定的に存在させる対象アクセスプロセスの
実行中または実行前に、前記換気手段により前記ガス拡
散室内を規定の基準雰囲気にセットする初期化プロセス
を実行する。 （３６）前記初期化プロセスを実行した後、前記開閉手
段を閉じた状態で前記対象アクセスプロセスを続行また
は開始し、前記測定対象に含まれるオゾンガスを前記通
気性膜体を通して前記ガス拡散室内に拡散させる。 （３７）前記別室をあらかじめ換気して規定の基準雰囲
気にセットしておき、前記ガス拡散室内にオゾンガスを
拡散させ始めてから一定時間経過後、前記開閉手段を開
いて前記ガス拡散室内のオゾンガスを前記別室内に圧送
する。 （３８）前記ガス拡散室内にオゾンガスを拡散させ始め
てからの経過時間と前記半導体ガスセンサーの出力とに
基づいて前記測定対象のオゾン濃度に相関するデータを
求めて出力する。

【００１３】具体的には、例えば、前記オゾンガス拡散
開始から前記半導体ガスセンサーの出力値が所定値に達
するまでの時間に基づいて前記測定対象のオゾン濃度を
求めるといった構成が考えられる。

【００１４】ここで、前記別室内の温度や圧力を検出
し、これらの検出値を前記測定対象のオゾン濃度に相関
するデータを出力する際の補正パラメータとして用いる
こととすれば、多様な条件下での測定に対応させること
ができ、また、測定精度の向上も図ることができる。

【００１５】また、前記ガス拡散室内の温度や圧力を検
出し、これらの検出値を前記測定対象のオゾン濃度に相
関するデータを出力する際の補正パラメータとして用い
たり、前記測定対象の温度や圧力を検出し、その検出値
を前記測定対象のオゾン濃度に相関するデータを出力す
る際の補正パラメータとして用いるといった構成も考え
られる。

【００１６】また、前記換気手段に換気に用いるガスの
精製手段を付随させ、この精製手段で精製されたガスを
ガス拡散室や別室に送気してガス拡散室や別室が基準雰
囲気にセットするようにしてもよい。

【００１７】一方、前述の目的を達成するための本発明
の装置構成としては、オゾン濃度測定装置であって、内
外を隔てる壁体の一部のみを通気性膜体で構成したガス
拡散室と、このガス拡散室に付設されて室内のオゾンガ
スに感応する半導体ガスセンサーと、前記ガス拡散室に
付設されこのガス拡散室内を換気する手段と、前記ガス
拡散室の前記通気性膜体の外面空間に測定対象の液体ま
たは気体を安定的に存在させる対象アクセスプロセスの
実行中または実行前に、前記換気手段により前記ガス拡
散室内を規定の基準雰囲気にセットする初期化プロセス
を実行し、前記対象アクセスプロセスを続行または開始
し、前記測定対象に含まれているオゾンガスを前記通気
性膜体を通して前記ガス拡散室内に拡散させる測定プロ
セス制御手段と、前記ガス拡散室内にオゾンガスを拡散
させ始めてからの経過時間と前記半導体ガスセンサーの
出力変化に基づいて前記測定対象のオゾン濃度に相関す
るデータを求めて出力する手段とを備えることとする。

【００１８】ここで、前記ガス拡散室の前記通気性膜体
を隔てた隣に前記測定対象の液体または気体が満たされ
る容器を前記ガス拡散室と一体的に構成するようにして
もよい。また前述したように前記換気手段には換気に用
いるガスの精製手段が付随する構成としてもよい。

【００１９】

【作用】オゾンに対して不活性な気体（以下、基準ガス
と称する）を満たした容器にオゾンガスを混入させると
オゾンガスは徐々に容器全体に拡散していき、最終的に
はオゾンガスが容器全体に行き渡って平衡に達する。こ
の時、容器内の所定位置に半導体ガスセンサーを設置し
て半導体ガスセンサーの出力値を観察すると、オゾンガ
スを混入してからしばらくの間は半導体ガスセンサーの
出力値が増加していくが、次第に一定値に近づいてい
く。

【００２０】ここでオゾンガスの拡散速度は濃度が高い
程速い。従ってオゾンガスを混入してからしばらくの間
における半導体ガスセンサーの出力値の時間変化は、混
入したオゾンガスの濃度が高い程大きくなる。すなわ
ち、半導体ガスセンサーの出力値の時間変化とオゾンガ
スの濃度との間には一定の相関があり、これを利用すれ
ば半導体ガスセンサーの出力値の時間変化から測定対象
のオゾンガスの濃度を測定することができる。

【００２１】具体的には、例えば、予め様々な濃度のオ
ゾンガスを基準ガスに混入してからある一定時間Ｔが経
過した時の半導体ガスセンサーの出力値を測定して各濃
度ごとの出力値をデータとしてまとめておく（以下、こ
のデータを濃度比較データと称する）。そして、測定対
象であるオゾンガスを基準ガスに拡散させ始めてから一
定時間Ｔに達した時の半導体ガスセンサーの出力値を実
際に測定し、これを前記濃度比較データに照らし合わせ
れば、この測定対象のオゾンガスの濃度を求めることが
できる（以下、この方法を時間固定・濃度測定型と称す
る）。

【００２２】また、例えば、予め様々な濃度のオゾンガ
スを基準ガスに混入した時の半導体ガスセンサーの出力
値がある一定値Ｄに達するまでの時間を計測して各濃度
ごとの計測値をデータとしてまとめておく（以下、この
データを時間比較データと称する）。そして、測定対象
であるオゾンガスを基準ガスに拡散させた時の半導体ガ
スセンサーの出力値がある一定値Ｄに達するまでの時間
を実際に計測し、これを前記時間比較データに照らし合
わせれば、この測定対象のオゾンガスの濃度を求めるこ
とができる（以下、この方法を濃度固定・時間計測型と
称する）。

【００２３】また、このようにオゾンガスの拡散途中の
半導体ガスセンサーの出力値からオゾンガスの濃度を求
めることができるので、拡散が進行して半導体ガスセン
サーが高濃度のオゾンガスに晒される前に容器内に充満
したオゾンガスを排気してしまう等すれば、半導体ガス
センサーの測定許容範囲を超えた高濃度のオゾンガスの
濃度を測定することも可能である。

【００２４】さらに、以上に説明した方法は測定対象物
が気体（例えばオゾンガスを含有する空気）の場合であ
るが、この方法はオゾン水のように測定対象物が液体で
ある場合にも適用できる。すなわち、例えばオゾン水を
通気性膜体を介して基準ガスに接触させると、通気性膜
体を介して基準ガス中に流出してくるオゾンガスの分子
数は、圧力・温度・通気性膜体の面積および膜圧がそれ
ぞれ一定で、かつ、通気性膜体への吸着量が無視できる
場合には、オゾンガスの分子が通気性膜体に衝突する頻
度、すなわち、通気性膜体に接触しているオゾン水の濃
度によって定まる。そこで予め様々な濃度のオゾン水を
基準ガスに接触させた時の半導体ガスセンサーの出力値
の時間変化を測定しておき、各濃度ごとの測定値と、測
定対象のオゾン水を基準ガスに接触させた時の半導体ガ
スセンサーの出力値の時間変化とを比較すれば、測定対
象のオゾン水の濃度を求めることができる（尚、この場
合にも前述した時間固定・濃度測定型や濃度固定・時間
計測型の方法を用いることができる）。

【００２５】本発明のオゾン濃度の測定方法はこのよう
な測定原理に基づいている。

【００２６】

【発明の実施の形態】＝＝＝実施例１＝＝＝ この実施例における測定装置の概略構成を図１に示す。
上部が開口する容器１にオゾンガスやオゾン水などの測
定対象物を満たしてあり、この測定対象物にその壁面の
一部に形成された通気性膜体３を介してガス拡散室５が
接触している。ガス拡散室５の室内には、室内のガスに
感応する半導体ガスセンサーが付設されている。

【００２７】半導体ガスセンサー７は、アルミナ基盤上
に形成されたＩＴＯ（Sn-doped In ^２O^３）薄膜感応体を
感応部とするもので、この感応部がガス拡散室５内の気
体に接触するよう、壁面上もしくは所定の固定具によっ
てガス拡散室５内の所定位置に固定されている。通気性
膜体３は、耐オゾン性、ガス分子透過性、撥水性等の性
質を備えるＰＴＦＥ(PolyTetraFluoroEthylene）などの
材料で構成されている。

【００２８】ガス拡散室５の壁面の所定位置には、送気
口９および排気口１１が形成され、このうち送気口９に
は後述する基準ガスの精製装置１５が送気管１３を介し
て接続し、さらに送気管１３の途中には基準ガス精製装
置１５からガス拡散室５へ基準ガスを送気するためのポ
ンプ２１が設けられている。また送気口９および排気口
１１にはそれぞれこれらを開閉することのできる送気弁
１７および排気弁１９が設けられている。

【００２９】前述のとおりオゾンは不安定な物質である
ため、測定中は測定対象物のオゾン濃度が一定に保たれ
るように管理しておく必要があるが、この実施例ではオ
ゾン濃度の測定中は容器１中の測定対象物は所定の対象
アクセスプロセスにより絶えず一定のオゾン濃度に保た
れるようになっている。このような対象アクセスプロセ
スとしては平成５年特許願第２８２０３５号に記載の方
法などがある。

【００３０】また前述の作用の所で説明した方法により
オゾン濃度を精密な測定を行うには、ガス拡散室５内を
できるだけ前述した濃度比較データや時間比較データを
作成した時と同じ環境に保つことが必要である。基準ガ
ス精製装置１１はガス拡散室内を常に一定の基準雰囲気
に保つのに必要な基準ガスを精製する装置である。濃度
比較データや時間比較データおよび測定時において、基
準ガス精製装置１１は空気に対して以下〜の処理を
施すことで必要量の基準ガスを精製している。

【００３１】オゾン分解触媒（活性炭・二酸化マンガ
ン等）を用いて空気中に存在する可能性のあるオゾンを
分解する。 フィルターを通過させてゴミ、埃、粉塵等を除去す
る。 有機シリコン化合物雰囲気、ハロゲン含有ガス雰囲
気、活性炭・ゼオライト・ソーダライム等の吸着・中和
物質と接触させる。 パラジウム・白金等の燃焼触媒を通過させ、水素・メ
タン等の可燃性ガス、エーテル・トルエン・キシレン等
の揮発性有機物蒸気、異性体蒸気等を除去する。

【００３２】以上に説明した半導体ガスセンサー７、送
気弁１７、排気弁１９、ポンプ２１などは全てコンピュ
ータ２３に接続され、また、このコンピュータ２３には
前述した比較データがあらかじめ登録されている。コン
ピュータ２３は所定のプログラムに従ってオゾン濃度を
自動測定する。以下ではこの自動測定の一連の流れにつ
いて順に説明する。

【００３３】測定に際し、まずコンピュータ２３は送気
弁１７および排気弁１９を開放し、ポンプ２１を作動さ
せてガス拡散室５内に基準ガスを送気する（初期化プロ
セス）。尚、この時前述した対象アクセスプロセスは実
行中であってもよいし実行前であってもよい。コンピュ
ータ２３はガス拡散室５内が完全に基準ガスで満たされ
たところで送気弁１７および排気弁１９を閉じてガス拡
散室５を閉塞し、またポンプ２１を停止して基準ガスの
送気をやめる。ここで対象アクセスプロセスを中断もし
くは停止していた場合には、ガス拡散室５の閉塞と同時
に対象アクセスプロセスを続行または開始させておく。

【００３４】ガス拡散室５が閉塞されるとすぐに通気性
膜体３を介してオゾンガスがガス拡散室５内へと拡散し
始める。コンピュータ２３は、時間計測を開始してから
一定時間Ｔが経過したところで半導体ガスセンサー７の
出力値を取り込むとともに、半導体ガスセンサー７がこ
れ以上高濃度のオゾンガスに晒されることのないよう、
直ちに送気弁１７および排気弁１９を開いてポンプ２１
を作動させ、ガス拡散室５内に基準ガスを送気してガス
拡散室５内を換気する。またコンピュータ２３はこの出
力値と濃度比較データに照らし合わせてオゾン濃度を求
め（時間固定・濃度測定型の方法による）、その値をデ
ィスプレイに表示する。

【００３５】このようにして１回の測定が完了する。こ
こでこの測定装置では、測定後の送気によりガス拡散室
５が換気されれば、直ちに２回目の測定を実施すること
ができる。従ってポンプ２１を強力にしたりガス拡散室
５の容積を減らすなどしてガス拡散室内３へ基準ガスが
迅速に送気されるようにすれば、短い時間間隔で殆ど連
続的にオゾン濃度を測定し続けることができる。

【００３６】また、以上に説明した実施例１の測定装置
は、ガス拡散室５が容器１とは別体に構成されている。
この構成の応用としては、例えばガス拡散室５や基準ガ
ス精製装置１５、コンピュータ２３などを一体化した測
定装置もしくは測定用のプローブなどが考えられる。

【００３７】＝＝＝実施例２＝＝＝ 実施例２の測定装置の概略構成を図２に示す。この測定
装置は実施例１の場合とは異なり、容器１とガス拡散室
５とを一体に構成している。この構成では容器１が密閉
されることになるので測定対象物の圧力変動などの外乱
を低減することができ、実施例１の場合に比べ安定した
測定を行うことができる。

【００３８】この構成の応用としては、例えば前述した
殺菌消毒洗浄装置などの民生機器にオゾン水濃度や、オ
ゾンガス濃度の測定装置を実装する場合などが考えられ
る。尚、この測定装置による測定手順は実施例１の場合
と同様であるのでここでは説明を省略する。

【００３９】＝＝＝実施例３＝＝＝ 実施例３の測定装置の概略構成を図３に示す。この測定
装置は実施例２の測定装置を基本とし、さらにガス拡散
室５に連絡管２９を介して連通する別室３１を設け、半
導体ガスセンサー７をガス拡散室５ではなく別室３１内
に設置するようにしている。連絡管２９の途中にはガス
拡散室５内のガスを別室３１内へ圧送する圧送ポンプ３
３および開閉弁３５が設けられている。また別室３１に
は換気口３７が形成され、この換気口３７には換気弁３
９が設けられている。圧送ポンプ３３、開閉弁３５およ
び換気弁３９はそれぞれコンピュータ２３に接続されて
いる。

【００４０】この測定装置による測定手順について説明
する。測定に際し、まず、コンピュータ２３は送気弁１
７、排気弁１９、開閉弁３５、換気弁３９を開放し、ポ
ンプ２１を作動させてガス拡散室内３に基準ガスを送気
する（初期化プロセス）。前述と同様、このとき対象ア
クセスプロセスは実行中であってもよいし実行前であっ
てもよい。コンピュータ２３はガス拡散室５内が完全に
基準ガスで満たされたところで送気弁１７、排気弁１
９、開閉弁３５、換気弁３９を閉じてガス拡散室５およ
び別室３１を閉塞し、ポンプ２１を停止して基準ガスの
送気をやめる。この時、対象アクセスプロセスを中断も
しくは停止していた場合には、ガス拡散室５を閉塞する
のと同時に対象アクセスプロセスを続行もしくは開始さ
せる。

【００４１】ガス拡散室５が閉塞されると、通気性膜体
３を通ってオゾンガスがガス拡散室５内に拡散し始め
る。コンピュータ２３は、一定時間Ｔが経過したところ
で半導体ガスセンサー７の出力値を取り込むとともに、
半導体ガスセンサー７がこれ以上高濃度のオゾンガスに
晒されることのないよう、直ちに送気弁１７および排気
弁１９を開くとともにポンプ２１および圧送ポンプ３２
を作動させて基準ガスを送気して別室３１内を換気す
る。また、コンピュータ２３は取り込んだ出力値を濃度
比較データに照らし合わせてオゾン濃度を求め（時間固
定・濃度測定型の方法による）、その値をディスプレイ
に表示する。

【００４２】ところで、この実施例では半導体ガスセン
サー７を別室３１内に付設することとしたので、例えば
半導体ガスセンサー７の出力値が急激に上昇したのを検
知して直ちに開閉弁３５を閉じて高濃度のオゾンガスが
別室３１へと流入するのを阻止するといった制御が可能
である。このようにすれば半導体ガスセンサー７が高濃
度のオゾンガスに晒される危険をより確実に回避するこ
とができる。

【００４３】＝＝＝その他の応用＝＝＝ ところで、以上の実施例においては時間固定・濃度測定
型の方法によりオゾン濃度を測定しているが、実施例１
および２の場合には、濃度固定・時間計測型の方法を採
用することもできる。尚、この場合には固定する濃度を
半導体ガスセンサー７の測定許容範囲内の一定値Ｄに設
定しておき、時間計測後、直ちにガス拡散室５内を換気
するようにすれば、半導体ガスセンサー７が高濃度のオ
ゾンガスに晒されるのをより確実に防ぐことができる。

【００４４】半導体ガスセンサー７に高濃度のオゾンガ
スが接触するのを防ぐため、例えば、半導体ガスセンサ
ー７の出力値が急激に上昇した場合などに自動的にポン
プ２１を作動させ、ガス拡散室５内や別室３１内に充満
したオゾンガスを排気するようにしてもよい。

【００４５】前述の実施例ではポンプ２１を送気管１３
の途中に設ける構成としたが、基準ガス精製装置１５に
送気を行い、基準ガス精製装置１５から送気管１３に基
準ガスを送り出す構成としてもよい。

【００４６】送気口９や排気口１１の径を十分に細く形
成することでガス拡散室５の閉塞性を確保するようにし
てもよい。このようにすれば送気弁１７、排気弁１９を
省略することができる。

【００４７】前述したように基準ガスを空気から精製す
るのではなく、例えばオゾンガスに対して不活性なガス
（例えば、窒素ガスやアルゴンガス）をボンベからガス
拡散室５内に供給するようにしてもよい。このようにす
れば基準ガスの精製装置１５が必要でなくなり、装置コ
ストの低減を図ることができる。

【００４８】通気性膜体３の表面を覆うようにシャッタ
ーを設け、測定開始と同時にシャッターを開くようにし
てもよい。このようにすれば、初期化プロセスの終了時
と時間計測開始時を一致させる必要がなくなり、初期化
プロセスを開始した後、任意の時刻で測定を開始するこ
とができるので便利である。また測定時以外はシャッタ
ーを閉じておくことで半導体ガスセンサー７に高濃度の
オゾンガスが接触する危険が少なくなり安全性の向上を
図れる。

【００４９】測定対象物やガス拡散室５内、別室３１内
の圧力や温度を測定し、この測定値をコンピュータ２３
でオゾン濃度を決定する際の補正パラメータとして用い
ることとすれば、多様な条件下での測定に対応させるこ
とができ、また、測定精度の向上も図ることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によるオ
ゾン濃度を測定する方法および装置には、オゾンガスの
濃度に応じた拡散速度の違いを利用してガス拡散室内に
オゾンガスを拡散させ始めてからの経過時間と半導体ガ
スセンサーの出力とに基づいて測定対象のオゾン濃度に
相関するデータを求めて出力することで測定対象のオゾ
ン濃度を間接的に測定する構成であるので、測定中に半
導体ガスセンサーが高濃度のオゾンガスに晒される危険
が少なく装置の高寿命化を図ることができる。またこの
構成によりオゾン水のように液体中のオゾン濃度を測定
したり、半導体ガスセンサーの測定許容範囲を超える高
濃度の測定対象物の測定するといったことも可能にな
る。

【００５１】また本発明によれば経済的かつシンプルに
オゾン濃度の測定装置を構成することができるので、殺
菌消毒洗浄装置などの民生機器のみならずオゾン濃度の
精密な測定が必要とされる様々な分野へ応用が考えられ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるオゾン濃度の測定
装置の概略構成図である。

【図２】本発明の第２の実施例によるオゾン濃度の測定
装置の概略構成図である。

【図３】本発明の第３の実施例によるオゾン濃度の測定
装置の概略構成図である。

【符号の説明】

３ 通気性膜体 ５ ガス拡散室 ７ 半導体ガスセンサー

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 つぎの事項（１）〜（６）により特定さ
   れる発明。 （１）液体または気体に含まれるオゾンの濃度を測定す
   る方法である。 （２）内外を隔てる壁体の一部のみを通気性膜体で構成
   したガス拡散室を設ける。 （３）前記ガス拡散室に、室内のオゾンガスに感応する
   半導体ガスセンサーを付設するとともに、前記ガス拡散
   室内を換気する手段を設ける。 （４）測定対象となる液体または気体を前記通気性膜体
   の外面空間に安定的に存在させる対象アクセスプロセス
   の実行中または実行前に、前記換気手段により前記ガス
   拡散室内を規定の基準雰囲気にセットする初期化プロセ
   スを実行する。 （５）前記初期化プロセスの実行後、前記対象アクセス
   プロセスを続行または開始し、前記測定対象に含まれる
   オゾンガスを前記通気性膜体を通して前記ガス拡散室内
   に拡散させる。 （６）前記ガス拡散室内にオゾンガスを拡散させ始めて
   からの経過時間と前記半導体ガスセンサーの出力とに基
   づいて前記測定対象のオゾン濃度に相関するデータを求
   めて出力する。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の測定方法において、前
   記オゾンガス拡散開始から一定時間経過後の前記半導体
   ガスセンサーの出力値に基づいて前記測定対象のオゾン
   濃度を求めることを特徴とする。
3. 【請求項３】 つぎの事項（31）〜（38）により特定さ
   れる発明 （31）液体または気体に含まれるオゾンの濃度を測定す
   る方法である。 （32）内外を隔てる壁体の一部のみを通気性膜体で構成
   したガス拡散室を設ける。 （33）前記ガス拡散室を換気する手段を設ける。 （34）前記ガス拡散室に、このガス拡散室内に適宜な開
   閉手段を介して連通する別室を設け、この別室に当該別
   室内のオゾンガスに感応する半導体ガスセンサーを付設
   する。 （35）測定対象の液体または気体を前記通気性膜体の外
   面空間に安定的に存在させる対象アクセスプロセスの実
   行中または実行前に、前記換気手段により前記ガス拡散
   室内を規定の基準雰囲気にセットする初期化プロセスを
   実行する。 （36）前記初期化プロセスを実行した後、前記開閉手段
   を閉じた状態で前記対象アクセスプロセスを続行または
   開始し、前記測定対象に含まれるオゾンガスを前記通気
   性膜体を通して前記ガス拡散室内に拡散させる。 （37）前記別室をあらかじめ換気して規定の基準雰囲気
   にセットしておき、前記ガス拡散室内にオゾンガスを拡
   散させ始めてから一定時間経過後、前記開閉手段を開い
   て前記ガス拡散室内のオゾンガスを前記別室内に圧送す
   る。 （38）前記ガス拡散室内にオゾンガスを拡散させ始めて
   からの経過時間と前記半導体ガスセンサーの出力とに基
   づいて前記測定対象のオゾン濃度に相関するデータを求
   めて出力する。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の測定方法において、前
   記別室内の温度を検出し、その検出値を前記測定対象の
   オゾン濃度の補正パラメータとして用いることを特徴と
   する。
5. 【請求項５】 請求項３または４のいずれかに記載の測
   定方法において、前記別室内の圧力を検出し、その検出
   値を前記測定対象のオゾン濃度の補正パラメータとして
   用いることを特徴とする。
6. 【請求項６】 請求項１または請求項３〜５のいずれか
   に記載の測定方法において、前記オゾンガス拡散開始か
   ら前記半導体ガスセンサーの出力値が所定値に達するま
   での時間に基づいて前記測定対象のオゾン濃度を求める
   ことを特徴とする。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の方法に
   おいて、前記換気手段には換気に用いるガスの精製手段
   が付随していることを特徴とする。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の測定方
   法において、前記ガス拡散室内の温度を検出し、その検
   出値を前記測定対象のオゾン濃度の補正パラメータとし
   て用いることを特徴とする。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の測定方
   法において、前記ガス拡散室内の圧力を検出し、その検
   出値を前記測定対象のオゾン濃度の補正パラメータとし
   て用いることを特徴とする。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載の測定
    方法において、前記測定対象の温度を検出し、その検出
    値を前記測定対象のオゾン濃度の補正パラメータとして
    用いることを特徴とする。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載の測
    定方法において、前記測定対象の圧力を検出し、その検
    出値を前記測定対象のオゾン濃度の補正パラメータとし
    て用いることを特徴とする。
12. 【請求項１２】 内外を隔てる壁体の一部のみを通気性
    膜体で構成したガス拡散室と、このガス拡散室に付設さ
    れて室内のオゾンガスに感応する半導体ガスセンサー
    と、前記ガス拡散室に付設されこのガス拡散室内を換気
    する手段と、前記ガス拡散室の前記通気性膜体の外面空
    間に測定対象の液体または気体を安定的に存在させる対
    象アクセスプロセスの実行中または実行前に、前記換気
    手段により前記ガス拡散室内を規定の基準雰囲気にセッ
    トする初期化プロセスを実行し、前記対象アクセスプロ
    セスを続行または開始し、前記測定対象に含まれている
    オゾンガスを前記通気性膜体を通して前記ガス拡散室内
    に拡散させる測定プロセス制御手段と、前記ガス拡散室
    内にオゾンガスを拡散させ始めてからの経過時間と前記
    半導体ガスセンサーの出力変化に基づいて前記測定対象
    のオゾン濃度に相関するデータを求めて出力する手段と
    を備えたことを特徴とするオゾン濃度測定装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の方法において、前
    記換気手段には換気に用いるガスの精製手段が付随して
    いることを特徴とする。
14. 【請求項１４】 請求項１２または１３のいずれかに記
    載のオゾン濃度測定装置であって、前記ガス拡散室の前
    記通気性膜体を隔てた隣に前記測定対象の液体または気
    体が満たされる容器が前記ガス拡散室と一体的に構成さ
    れていることを特徴とする。