JP2002296171A - オゾン水濃度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定セル内面への水垢の付着を防止し、泡の
影響を受けない安定した測定が可能なオゾン水濃度計と
オゾンガス濃度の測定が可能な小型でローコストのオゾ
ン水濃度計を提供する。 【解決手段】 測定時のみ測定セル２内に給水するから
水垢が付着し難くい。常に基準水とオゾン水の透過光を
短時間間隔で測定でき、紫外線ランプ１６の光量変化や
水質変動が濃度測定に影響を及ぼすことがなく、紫外線
ランプ１６の光量補正用の紫外線センサを省略できる。
測定終了後、溢水口５を大気に開放させるから、排水口
４から迅速に排水できる。給水時発生する泡を他端の溢
水口５から排出できる。給水口３側が溢水口５側よりも
低いから完全に排水でき、基準水とオゾン水の切換えを
確実にできる。また、オゾン水の製造運転と外部への気
相オゾンの放出運転とに切換え可能なオゾン水製造装置
においても、１台でオゾン水とオゾンガスのオゾン濃度
を測定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オゾン水濃度計に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】紫外線吸収法に基づくオゾン水濃度計
は、オゾンが紫外線を吸収するという原理を利用したも
のであり、オゾンを含有するオゾン水とオゾンを含有し
ない基準水を交互に測定セルに通水してオゾン水のオゾ
ン濃度を求めている。従来のオゾン水濃度計の構成を図
５により説明すると、ａは光源となる紫外線ランプであ
り、該紫外線ランプａに近接して測定セルｂが配置され
ている。測定セルｂの後側で紫外線ランプａと対向する
位置に受光器としての紫外線センサｃが配置されてい
る。紫外線ランプａと測定セルｂとの間には、光分離ス
プリッタｄが配置され、該光分離スプリッタｄの光路上
に紫外線ランプａの光量補正用の別の紫外線センサｅが
設けられている。ｆは測定セルにオゾン水又は基準水を
送り込むための三方切換えバルブ、ｇはその下流に配設
された脱泡器、ｈは流量計である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のオゾン水濃度計は、次のような問題点を有してい
る。すなわち、オゾン水のオゾン濃度測定後も測定セル
にオゾン水又は基準水が残留するため、測定セル両側の
紫外線透過ガラスを含む測定セル内面に水垢が付着しや
すく耐久性がない。また、紫外線を水流と直交して透過
させているので、三方切換えバルブの切換え直後の水流
変化で発生する泡の影響で測定精度が低いとともに、脱
泡器を装着する必要があるためコストアップになる。さ
らに、オゾン水製造装置が、オゾン水の製造運転と外部
への気相オゾンの放出運転とに切換え可能に構成されて
いる場合には、オゾン水のオゾン濃度だけでなく外部へ
放出されるオゾンガスのオゾン濃度についても測定が望
まれるが、従来は別々の濃度計を使用していたためコス
ト高になっていた。本発明は上記問題点を解決するため
になされたもので、測定時のみ測定セルに通水するよう
にして測定セル内面への水垢の付着を防止するととも
に、泡の影響を受けない安定した測定が可能なオゾン水
濃度計を提供することを第１の目的とし、オゾン水製造
装置が、オゾン水の製造運転と外部への気相オゾンの放
出運転とに切換え可能に構成されている場合でも、１台
でオゾン水とオゾンガスの両方のオゾン濃度の測定が可
能な小型でローコストのオゾン水濃度計を提供すること
を第２の目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するための請求項１に記載のオゾン水濃度計は、オゾン
を含有するオゾン水とオゾンを含有しない基準水を交互
に給水可能な給水管路と、給水されたオゾン水又は基準
水が送り込まれて光源からオゾン水又は基準水中を通過
した光を受光器で受光して紫外線吸光度を測定する測定
セルとを備え、オゾン水と基準水を交互に測定セルに通
水してオゾン水の濃度を求めるオゾン水濃度計におい
て、前記測定セルが、一端に前記給水管路と接続される
上部給水口と、該給水口よりも口径の小なる下部排水口
とを有するとともに、他端に前記排水口に連通する上部
溢水口を有し、該溢水口は大気開放可能に構成されてい
ることを特徴とする。

【０００５】また、請求項２に記載のオゾン水濃度計
は、請求項１に記載の構成において、前記測定セルを、
給水口側が溢水口側よりも低くなるように傾斜させたこ
とを特徴とする。

【０００６】上記第２の目的を達成するための請求項３
に記載のオゾン水濃度計は、オゾン水製造装置により製
造されるオゾンを含有するオゾン水とオゾンを含有しな
い基準水を交互に給水可能な給水管路と、給水されたオ
ゾン水又は基準水が送り込まれて光源からオゾン水又は
基準水中を通過した光を受光器で受光して紫外線吸光度
を測定する測定セルとを備え、オゾン水と基準水を交互
に測定セルに通水してオゾン水の濃度を求めるオゾン水
濃度計において、前記測定セルが、一端に前記給水管路
と接続される上部給水口と、該給水口よりも口径の小な
る下部排水口とを有するとともに、他端に前記排水口に
連通する上部溢水口を有し、一方、前記オゾン水製造装
置が、オゾン水の製造運転と外部への気相オゾンの放出
運転とに切換え可能に構成されており、前記溢水口に、
オゾン水製造装置の気相オゾン放出部からオゾンガス又
は大気をポンプにより吸引可能な吸引管路が接続され、
該吸引管路には、吸引したオゾンガス中のオゾンを分解
してオゾンを含有しない基準ガスを生成する基準ガス生
成器が並列に介装されるとともに、吸引管路を基準ガス
生成器を経由する管路と基準ガス生成器を経由しない管
路とに切換える切換え弁が設けられていることを特徴と
する。

【０００７】

【作用及び発明の効果】請求項１に記載のオゾン水濃度
計によれば、先ず給水管路と接続された給水口から測定
セルに基準水を給水する。測定セルの排水口は、給水口
よりも口径が小さいから、次第に測定セル内の水位が上
昇し給水された基準水が溢水口から溢れて排水口を流れ
る基準水とともに外部に流出する。この時、給水直後の
水流変化で発生する泡も溢水口から外部に流出する。こ
のように測定セル内に水流が生じている状態で、紫外線
センサにより基準水を透過する紫外線の透過光の強さ
（紫外線吸光度）を測定する。測定終了後は給水管路を
閉じるとともに、溢水口を大気に開放して、測定セル内
の基準水を排水口から全て排水する。続いて、給水管路
を開いて今度は給水口からオゾン水を測定セルに給水す
る。溢水口からオゾン水が溢れ出るようになった状態
で、基準水の場合と同様にオゾン水を透過する紫外線の
透過光の強さ（紫外線吸光度）を測定する。測定終了後
は給水管路を閉じるとともに、溢水口を大気に開放し
て、測定セル内のオゾン水を排水口から全て排水する。
そして、ランバート・ベールの法則に従って基準水とオ
ゾン水の透過光の強さを比較してオゾン水のオゾン濃度
を算出する。

【０００８】上記したように請求項１に記載のオゾン水
濃度計は、測定セル内には測定時のみに給水されるか
ら、水垢が付着し難く長期間使用することができる。ま
た、測定の都度、常に基準水とオゾン水の透過光を短時
間間隔で測定できるので、紫外線ランプの光量変化や水
質変動を生じても、濃度測定に影響を及ぼすことがな
く、紫外線ランプの光量補正用の紫外線センサを省略す
ることができる。そして、測定終了後は、溢水口を大気
に開放させることにより、排水口から迅速に排水でき
る。さらに、一端の給水口から給水して他端の溢水口か
ら溢れさすことにより、給水直後に発生する泡を溢水口
から排出できるから、脱泡器を備える必要が無くコスト
を低減できる。

【０００９】請求項２に記載のオゾン水濃度計によれ
ば、給水口側が溢水口側よりも低くなるように測定セル
を傾斜させたから、オゾン水濃度計を組み込んだオゾン
水製造装置の取り付けに多少の傾きがあっても、測定セ
ル内部の水を完全に排水でき、基準水とオゾン水の切換
えを確実に行うことができる。また、測定セル内部に空
気溜まりが発生せず、安定した濃度測定が可能になる。

【００１０】請求項３に記載のオゾン水濃度計により、
オゾン水製造装置によるオゾン水の製造運転時にオゾン
水のオゾン濃度を測定する場合は、請求項１に記載のオ
ゾン水濃度計の場合と同様の手順によりオゾン水のオゾ
ン濃度を測定する。ただし、測定セル内から基準水又は
オゾン水を排出する際には、溢水口を大気に開放するの
ではなく、ポンプによりオゾン水製造装置の気相オゾン
放出部から大気を吸引して溢水口に供給する点のみが異
なる。また、オゾン水製造装置による気相オゾンの放出
運転時にオゾンガスのオゾン濃度を測定する場合は、先
ず吸引管路を基準ガス生成器を経由する管路に切換えた
後、ポンプによりオゾン水製造装置の気相オゾン放出部
からオゾンガスを吸引する。吸引したオゾンガスは、基
準ガス生成器でオゾンを含有しない基準ガスとなり、溢
水口から測定セルに供給される。この状態で紫外線セン
サにより基準ガスを透過する紫外線の透過光の強さ（紫
外線吸光度）を測定する。測定終了後は吸引管路を基準
ガス生成器を経由しない管路に切換えて、今度は溢水口
からオゾンガスを測定セルに供給する。この状態で基準
ガスの場合と同様にオゾンガスを透過する紫外線の透過
光の強さ（紫外線吸光度）を測定する。そして、ランバ
ート・ベールの法則に従って基準ガスとオゾンガスの透
過光の強さを比較してオゾンガスのオゾン濃度を算出す
る。

【００１１】オゾン水製造装置が、オゾン水の製造運転
と外部への気相オゾンの放出運転とに切換え可能に構成
されている場合でも、１台でオゾン水とオゾンガスの両
方のオゾン濃度の測定が可能な小型でローコストのオゾ
ン水濃度計を提供することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明の第１実
施形態について添付図面を参照して説明する。図１は第
１実施形態に係るオゾン水濃度計１の概略のブロック
図、図２は測定時のタイミングチャートである。測定セ
ル２は、一端の上部に基準水又はオゾン水の給水用の給
水口３と、下側に排水口４が形成されている。該排水口
４は、給水口３よりも口径が小さく形成されている。ま
た、測定セル２の他端の上部に溢水口５が形成されてい
る。そして、測定セル２の両端面には、紫外線透過ガラ
ス６，６が水密に嵌着されている。

【００１３】上記給水口３には、オゾン水管路７と基準
水管路８を含む給水管路が接続されている。オゾン水管
路７及び基準水管路８には、それぞれ電磁開閉弁９，１
０が介装され、オゾン水又は基準水のいずれかを給水口
３から測定セル２内に給水できるようになっている。ま
た、排水口４には排水管路１１が配管されている。溢水
口５には溢水管路１２が配管され、該溢水管路１２の先
端は排水管路１１に接続されている。さらに、溢水管路
１２の途中には電磁開閉弁１３を介装した大気開放管路
１４が接続されている。

【００１４】上記測定セル２は、一端が紫外線センサ１
５と対向し、他端が紫外線ランプ１６と対向するととも
に、その中心軸線Ｃを紫外線センサ１５に向かう紫外線
ランプ１６の中心光路Ｒと略合致させて配置されてい
る。また、上記電磁開閉弁９，１０，１３及び紫外線セ
ンサ１５は、それぞれ制御回路１７に接続されている。
制御回路１７は、記憶した測定処理プログラムを実行し
て、電磁開閉弁９，１０，１３を所定のタイミングでオ
ン・オフさせるとともに、紫外線センサ１５が検出する
基準水とオゾン水の透過光の強さに基づいてオゾン水濃
度を算出し、濃度表示器１８に表示する。

【００１５】図２のタイミングチャートに基づいて、上
記構成のオゾン水濃度計１のオゾン水濃度測定手順を説
明する。先ず、紫外線ランプ１６をオンし、続いて測定
スイッチをオンして測定を開始する。測定スイッチオン
により、電磁開閉弁１０が開いて基準水管路８から基準
水が測定セル２に給水される。このとき、排水口４から
の排水量は給水量よりも少ない。従って、測定セル２内
では、次第に基準水の水位が上昇して溢水口５から溢れ
溢水管路１２に流出する。このように水流が生じている
状態で、紫外線センサ１５により基準水を透過する紫外
線の透過光の強さを測定して、制御回路１７へ出力す
る。

【００１６】基準水に対する透過光の測定が終了する
と、電磁開閉弁１０が閉じ基準水の給水を停止するとと
もに、大気開放管路１４の電磁開閉弁１３を開いて溢水
管路１２すなわちこれが配管された溢水口５を大気に開
放させて、測定セル２内の基準水を全て排水する。排水
完了とともに電磁開閉弁１３が閉じ、同時に電磁開閉弁
９が開いて、オゾン水管路７からオゾン水が測定セル２
に給水される。溢水口５からオゾン水が溢れ出るように
なった状態で、基準水の場合と同様にオゾン水を透過す
る紫外線の透過光の強さを測定して、制御回路１７へ出
力する。制御回路１７では、基準水での透過光の強さと
オゾン水での透過光の強さに基づいて、オゾン水濃度を
算出し濃度表示器１８に表示させる。オゾン水に対する
透過光の測定が終了した段階で、電磁開閉弁９を閉じて
オゾン水の給水を停止し、大気開放管路１４の電磁開閉
弁１３を開いて溢水口５を大気に開放させて、測定セル
２内のオゾン水を全て排水する。

【００１７】上記オゾン水濃度計１は、測定セル２内に
は測定時のみに給水されるから、水垢が付着し難く長期
間使用することができる。また、測定の都度、常に基準
水とオゾン水の透過光を短時間間隔で測定できるので、
紫外線ランプ１６の光量変化や水質変動を生じても、濃
度測定に影響を及ぼすことがなく、紫外線ランプ１６の
光量補正用の紫外線センサを省略することができる。そ
して、測定終了後は、溢水口５を大気に開放させること
により、排水口４から迅速に排水できる。さらに、一端
の給水口３から給水して他端の溢水口５から溢れさすこ
とにより、給水直後に発生する泡を溢水口５から排出で
きる。従って、脱泡器を備える必要が無くコストを低減
できる等の利点を有する。

【００１８】図３は上記第１実施形態の変形例を示した
もので、上記構成のオゾン水濃度計１において、給水口
３側が溢水口５側よりも低くなるように測定セル２を傾
斜させたものである。従って、オゾン水濃度計を組み込
んだオゾン水製造装置の取り付けに多少の傾きがあって
も、測定セル２内部の水を完全に排水でき、基準水とオ
ゾン水の切換えを確実に行うことができる。また、測定
セル２内部に空気溜まりが発生せず、安定した濃度測定
が可能になる。

【００１９】（第２実施形態）図４は本発明の第２実施
形態に係るオゾン水濃度計２１の概略のブロック図を示
したもので、第２実施形態に係るオゾン水濃度計２１
は、オゾン水製造装置が、オゾン水の製造運転と外部へ
の気相オゾンの放出運転とに切換え可能に構成されてい
る場合であって、１台でオゾン水とオゾンガスのオゾン
濃度を測定できるようにしたもので、基本構成は上記第
１実施形態と同一である。従って、上記第１実施形態に
係るオゾン水濃度計１の構成と同一構成部分は、同一符
号を付して詳細な説明を省略する。

【００２０】測定セル２の溢水口５に配管された溢水管
路１２には、電磁開閉弁１２ａが介装され、その上流に
オゾン水製造装置の気相オゾン放出部からオゾンガス又
は大気をエアポンプ２６により吸引可能な吸引吸引管路
２２が接続されている。吸引管路２２には、吸引したオ
ゾンガス中のオゾンを分解してオゾンを含有しない基準
ガスを生成するオゾン分解触媒を充填した基準ガス生成
器２４が並列に介装されている。また、該吸引管路２２
には、エアポンプ２６の上流に吸引管路２２を基準ガス
生成器２４を経由する管路と基準ガス生成器２４を経由
しない管路とに切換える電磁切換弁２７が介装されてい
る。図中、符号２５はエアポンプ２６の下流に介装され
たチェック弁である。チェック弁２５は、溢水管路１２
からの基準水若しくはオゾン水の逆流を防止するもので
ある。

【００２１】また、上記吸引管路２２は、オゾン水製造
装置の気相オゾン放出部に開口しており、オゾン水製造
装置がオゾン水の製造運転中は大気を吸引可能に、また
オゾン水製造装置が外部への気相オゾンの放出運転中は
オゾンガスを吸引可能になっている。オゾン水濃度測定
時の排水の際には、電磁開閉弁１２ａにより溢水管路１
２を閉じ、エアポンプ２６により大気を吸引して測定セ
ル２へ送給することにより強制的に排水する。また、オ
ゾンガス濃度測定時にも電磁開閉弁１２ａにより溢水管
路１２を閉じて、基準ガス若しくはオゾンガスを測定セ
ル２に送給する。

【００２２】上記構成のオゾン水濃度計２１により、オ
ゾン水製造装置によるオゾン水の製造運転時にオゾン水
のオゾン濃度を測定する場合は、第１実施形態に係るオ
ゾン水濃度計の場合と同様の手順によりオゾン水のオゾ
ン濃度を測定する。ただし、測定セル２内から基準水又
はオゾン水を排出する際に、エアポンプ２６によりオゾ
ン水製造装置の気相オゾン放出部から大気を吸引して強
制的に排水する点のみが異なる。また、オゾン水製造装
置による気相オゾンの放出運転時にオゾンガスのオゾン
濃度を測定する場合は、先ず先ず制御回路１７の切換信
号により、電磁開閉弁１２ａを閉じるとともに、電磁切
換弁２７により吸引管路２２を基準ガス生成器２４を経
由する管路に切換えた後、エアポンプ２６によりオゾン
水製造装置の気相オゾン放出部からオゾンガスを吸引す
る。吸引したオゾンガスは、基準ガス生成器２４のオゾ
ン分解触媒によって分解され、オゾンを含有しない基準
ガスとなって測定セル２に供給される。この状態で紫外
線センサ１５により基準ガスを透過する紫外線の透過光
の強さを測定して、制御回路１７へ出力する。

【００２３】基準ガスの測定終了後は、電磁切換弁２７
により吸引管路２２を基準ガス生成器２４を経由しない
管路に切換え、今度はオゾンガスをエアポンプ２６によ
り測定セル２に供給する。この状態で基準ガスの場合と
同様にオゾンガスを透過する紫外線の透過光の強さを測
定して、制御回路１７へ出力する。そして、ランバート
・ベールの法則に従って基準ガスとオゾンガス透過光の
強さを比較してオゾンガスのオゾン濃度を算出し、濃度
表示器１８に表示する。

【００２４】上記したオゾン水濃度計２１は、オゾン水
製造装置が、オゾン水の製造運転と外部への気相オゾン
の放出運転とに切換え可能に構成されている場合でも、
１台でオゾン水とオゾンガスの両方のオゾン濃度の測定
が可能な小型でローコストのオゾン水濃度計を提供する
ことができる。また、オゾン水濃度測定時の排水の際に
は、電磁開閉弁１２ａにより溢水管路１２を閉じエアポ
ンプ２６により大気を測定セル２へ送給して強制的に排
水するから、測定サイクルを大幅に短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るオゾン水濃度計の概略のブ
ロック図である。

【図２】測定時のタイミングチャートである。

【図３】第１実施形態の変形例を示したオゾン水濃度計
の概略のブロック図である。

【図４】第２実施形態に係るオゾン水濃度計の概略のブ
ロック図である。

【図５】従来例を示したブロック図である。

【符号の説明】

１，２１...オゾン水濃度計 ２...測定セル ３...給水口 ４...排水口 ５...溢水口 ６...紫外線透過ガラス ７...オゾン水管路 ８...基準水管路 ９，１０，１２ａ，１３...電磁開閉弁 １４...大気開放管路 １５...紫外線センサ １６...紫外線ランプ １７...制御回路 １８...濃度表示器 ２２...吸引管路 ２７...電磁切換弁 Ｒ...中心光路 Ｃ...中心軸線

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G057 AA01 AB03 AB06 AC01 BA05 BA07 BB01 CA07 GA02 2G059 AA01 BB05 CC08 DD12 DD13 EE01 FF08 GG10 HH03 KK01 NN05 NN07 NN10 PP04 4D050 AA01 BB02 BD08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オゾンを含有するオゾン水とオゾンを含
   有しない基準水を交互に給水可能な給水管路と、給水さ
   れたオゾン水又は基準水が送り込まれて光源からオゾン
   水又は基準水中を通過した光を受光器で受光して紫外線
   吸光度を測定する測定セルとを備え、オゾン水と基準水
   を交互に測定セルに通水してオゾン水の濃度を求めるオ
   ゾン水濃度計において、前記測定セルが、一端に前記給
   水管路と接続される上部給水口と、該給水口よりも口径
   の小なる下部排水口とを有するとともに、他端に前記排
   水口に連通する上部溢水口を有し、該溢水口は大気開放
   可能に構成されていることを特徴とするオゾン水濃度
   計。
2. 【請求項２】 前記測定セルを、給水口側が溢水口側よ
   りも低くなるように傾斜させたことを特徴とする請求項
   １に記載のオゾン水濃度計。
3. 【請求項３】 オゾン水製造装置により製造されるオゾ
   ンを含有するオゾン水とオゾンを含有しない基準水を交
   互に給水可能な給水管路と、給水されたオゾン水又は基
   準水が送り込まれて光源からオゾン水又は基準水中を通
   過した光を受光器で受光して紫外線吸光度を測定する測
   定セルとを備え、オゾン水と基準水を交互に測定セルに
   通水してオゾン水の濃度を求めるオゾン水濃度計におい
   て、前記測定セルが、一端に前記給水管路と接続される
   上部給水口と、該給水口よりも口径の小なる下部排水口
   とを有するとともに、他端に前記排水口に連通する上部
   溢水口を有し、一方、前記オゾン水製造装置が、オゾン
   水の製造運転と外部への気相オゾンの放出運転とに切換
   え可能に構成されており、 前記溢水口に、オゾン水製造装置の気相オゾン放出部か
   らオゾンガス又は大気をポンプにより吸引可能な吸引管
   路が接続され、該吸引管路には、吸引したオゾンガス中
   のオゾンを分解してオゾンを含有しない基準ガスを生成
   する基準ガス生成器が並列に介装されるとともに、吸引
   管路を基準ガス生成器を経由する管路と基準ガス生成器
   を経由しない管路とに切換える切換え弁が設けられてい
   ることを特徴とするオゾン水濃度計。