JP3351657B2 - オゾン分解器、及びこれを用いた紫外線吸収式オゾン計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光触媒を用いて構成さ
れるオゾン分解ユニット、オゾン分解器、及びこのオゾ
ン分解器を用いた紫外線吸収式オゾン計に関する。より
詳細に述べれば、この紫外線吸収式オゾン計は、光触媒
を用いたオゾン分解ユニットを含むオゾン分解器でオゾ
ン分解された試料ガスとオゾン分解されていない試料ガ
スとの紫外線の吸光度差を基にこの試料ガス中のオゾン
濃度を求める紫外線吸収式オゾン計に関する。

【０００２】

【従来の技術】環境中のオゾンは、高空オゾン層におい
て、太陽からの強力な紫外線被爆から地表の生物を保護
するという非常に重要な役割を果たす反面、光化学スモ
ッグの原因となる光化学オキシダントの主成分であると
いう側面を有する。また、加速器、紫外線分光器、Ｘ線
機器やアーク溶接等の高エネルギー使用機器から発生す
るオゾンが、その機器の周辺で働く作業者の健康に有害
な影響を及ぼすことが知られている。このような観点よ
り、環境中のオゾン濃度を正確に測定することは、極め
て重要であり、現在、種々の手法でかかるオゾン濃度の
測定が行われている。

【０００３】その中で、紫外線吸収方式の試料ガス中の
オゾン濃度の測定は最も盛んに行われている測定法の一
つである。この紫外線吸収方式による試料ガス中のオゾ
ン濃度の測定は、特定波長の紫外線がオゾンに吸収さ
れ、その吸収率がオゾン濃度に比例するとことに基づく
ものであるが、大気中には、オゾン以外にＮＯ_X ，ＳＯ
_X ，炭化水素等多くの紫外線に吸収帯を有するガス成分
が存在し、これらの共存するガスが上記オゾン濃度に与
える影響は、そのガスの発生源や由来によりそれぞれの
特徴を有するものである。また、試料ガス中の大気中の
水分が紫外線吸収セルの表面に付着するとセルの屈折率
が変化し、実質的にこの水分が紫外線を吸収したのと同
様の作用が現れる。

【０００４】上記の紫外線吸収方式によるオゾン濃度を
計測するオゾン計は、通常、オゾン分解器と、紫外線吸
光度測定部とを具備し、このオゾン分解器を通過した試
料ガスの紫外線吸光度と、このオゾン分解器を通過しな
い試料ガスの紫外線吸光度とを、それぞれ前記紫外線吸
光度測定部で測定して、これらの両紫外線吸光度の差か
ら試料ガス中のオゾン濃度を求める方式を採っている。
試料ガスが上記のオゾン分解器を通過している状態か
ら、通過しない状態への切替え時間は短いほど好ましい
が、余りに短いとポンプで一定流量で試料ガスを導入す
る際の流量によって紫外線吸光度測定部内に切替え後の
試料ガスが充満し切らないうちに次の試料ガスが流入し
てきて測定誤差を生じたり、試料ガスの流入方向の切替
え手段の単位時間当りの作動回数が多くなり、結果とし
てオゾン計の寿命が短くなる等の理由で、実際には１０
〜１２秒毎に切り換えるのが一般的である。

【０００５】このようにして上記オゾン計は、単一の紫
外線吸光度測定部を用いているために、セルやミラーの
汚れ、紫外線ランプの電源電圧の変動や光量の経時変
化、周囲の温度の変化等による装置の性能の変化にかか
わず、常に同じ条件で測定を行うことが可能であり、さ
らに高感度測定も可能となる。なお、紫外線吸収方式に
よるオゾン濃度測定を厳密に行うためには、オゾン分解
器の性能が極めて重要である。そして、このオゾン分解
器は試料ガス中に含まれるオゾンのみを確実に分解し、
その他の紫外線の吸収を有する共存成分や水分は全く変
化させない事が理想である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】オゾン分解器が、理想
的なものであれば、大気中に共存する同じ波長の紫外線
に吸収波長帯を有する化合物、例えば、トルエンやキシ
レン等自動車の排ガスを由来とする芳香族炭化水素が存
在しても、オゾン分解器はこれらの芳香族炭化水素を分
解しない。よって、上記した紫外線吸収式オゾン計の原
理に拠れば測定上影響は出ない筈である。このような理
想のオゾン分解器の開発を目指し、現在二酸化マンガン
のオゾン分解触媒としての機能に着目した各種のオゾン
分解器が考え出され、使用されている。

【０００７】しかしながら、この二酸化マンガンには、
オゾン分解触媒として用いるのには数々の問題点がある
ことも否定できない。以下に、これらの問題点を列挙す
る。 （１）寿命が短い 二酸化マンガンは、電解法等で、担体に担持することが
できるので使用し易いが、長期のオゾンとの接触で次第
に劣化し、オゾンの分解率が経時的に低下して行くとい
う問題点がある。すなわち、オゾンと二酸化マンガンと
の反応は、二酸化マンガンの結晶構造自体の変態を伴う
化学反応である。

【０００８】（２）水分、炭化水素、又はダストの影響
がある 二酸化マンガンのオゾン分解性を向上させるためには、
二酸化マンガンの微粒子を、化成法や電解法で表面積の
広い多孔性物質や網状物質に担持させて、これを重ねて
触媒プローブとすることが必要である。この場合、二酸
化マンガンが大気中に共存するキシレンやトルエンを分
解して正の干渉を与えることがないように、触媒の担持
量やプローブの構造等に工夫を凝らしている。しかしそ
れにもかかわらず、高濃度の炭化水素ガスがオゾンと共
存する場合は、依然としてその強力な正の干渉を免れる
には至っていない。

【０００９】また、前述したごとく、一般的に紫外線吸
収式オゾン計では、オゾン分解部を通る経路を試料ガス
が通過した場合と、オゾン分解部を通らない経路を試料
ガスが通過した場合の紫外線吸光度の差を測定する。こ
の際、試料ガス内に混入した水分やダストが紫外線吸光
度測定部に到達する間の経路で何らかの形で捕捉等され
て、紫外線吸光度測定部に到達した時点のオゾン分解部
を通る経路を試料ガスが通過した場合と、オゾン分解部
を通らない経路を試料ガスが通過した場合のダスト濃度
が異なる場合は、紫外線吸光度測定部での紫外線吸収の
度合いに差が生じ、これがオゾン測定に際して干渉する
ことになり好ましくない。そして、この干渉は、用いる
オゾン分解ユニットの構造が複雑である程大きくなる。
なお、水分の影響は、オゾン分解プローブを加熱して用
いることである程度除去することが可能であるが、ダス
トの影響に対する対策は困難を極めている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題の
解決に向けて鋭意検討を行った。その結果、外部からの
光エネルギーを駆動力とする触媒である光触媒は外部か
らの光エネルギーが継続的に与えられている限り、原理
的にはその触媒効果がほとんど変動しないことに着目
し、この優れた光触媒の特性を紫外線吸収式オゾン計に
最大限生かすことで、上記の課題の解決をし得ることを
見出した。すなわち、本発明者は、以下の発明を提供す
る。

【００１１】請求項１において、気密性を有する中空状
部材の一端に試料ガス流入口を設け、他端に試料ガス流
出口を設け、さらにこの中空状部材の内部に上記試料ガ
ス流入口から流入した試料ガスが接触可能な態様で還元
型光応答半導体特性を有する金属化合物を配置してなる
ことを特徴とするオゾン分解ユニットを提供する。

【００１２】請求項２において、還元型光応答半導体特
性を有する金属化合物の微粒子が、イオン交換体に分散
されて気密性を有する中空状部材の内部に配置されてい
ることを特徴とする前記請求項１記載のオゾン分解ユニ
ットを提供する。

【００１３】請求項３において、気密性を有する中空状
部材の素材がイオン交換体であり、この中空状部材の内
壁に、還元型光応答半導体特性を有する金属化合物の微
粒子を分散させてなることを特徴とする前記請求項１記
載のオゾン分解ユニットを提供する。

【００１４】請求項４において、還元型光応答半導体特
性を有する金属化合物が酸化チタンであることを特徴と
する請求項１乃至請求項３のいずれかの請求項記載のオ
ゾン分解ユニットを提供する。

【００１５】請求項５において、還元型光応答半導体特
性を有する金属化合物の近傍に、金属イオン、又は金属
を担持させてなることを特徴とする請求項１乃至請求項
４のいずれかの請求項記載のオゾン分解ユニットを提供
する。

【００１６】請求項６において、請求項１乃至請求項５
のいずれかの請求項記載のオゾン分解ユニットと、この
オゾン分解ユニットに配置された還元型光応答半導体特
性を有する金属化合物に向けて励起光を照射する光源と
が組み合わされてなることを特徴とするオゾン分解器を
提供する。

【００１７】請求項７において、オゾン分解器と、紫外
線吸光度測定部とを具備し、前記オゾン分解器を通過し
た試料ガスの紫外線吸光度と、前記オゾン分解器を通過
しない試料ガスの紫外線吸光度とを、それぞれ前記紫外
線吸光度測定部で測定するとともに、これら両紫外線吸
光度の差から試料ガス中のオゾン濃度を求める紫外線吸
収式オゾン計において、前記オゾン分解器が請求項６記
載のオゾン分解器であることを特徴とする紫外線吸収式
オゾン計を提供する。

【００１８】請求項８において、オゾン分解器と、紫外
線吸光度測定部とを具備する紫外線吸収式オゾン計にお
いて、前記オゾン分解器が請求項６記載のオゾン分解器
であって、このオゾン分解器を通過した試料ガスの紫外
線吸光度を、請求項６記載の金属化合物に励起光を照射
したときとしないときのそれぞれの場合において、前記
紫外線吸光度測定部で測定するとともに、これら両紫外
線吸光度の差から試料ガス中のオゾン濃度を求めること
を特徴とする紫外線吸収式オゾン計を提供する。

【００１９】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明は、還元型光応答半導体特性を有する金属化合物を
用いた、いわゆる光触媒を試料ガス中のオゾンの分解手
段として用いることを大きな特徴の一つとする。そこで
まず、本発明で用いる光触媒について説明し、次いでこ
の光触媒を用いた本発明オゾン分解ユニット、オゾン分
解器、及び紫外線吸収式オゾン計について言及する。

【００２０】「光触媒」とは、励起光を照射されること
により、その光エネルギーにより励起されて触媒作用を
発揮するか、又はこの触媒作用を促すもののことを一般
には意味する。「光応答半導体特性を有する金属化合
物」は、その結晶分子における価電子帯と伝導帯の間の
エネルギーギャップである「禁制帯」以上のエネルギー
を有する光を吸収すると、例えば酸化チタン等のｎ型半
導体特性を有する金属化合物では、価電子帯の電子が伝
導帯に励起され、結晶内の結合に関与していた電子がエ
ネルギーを得て結合に関与しない自由電子としてその結
晶内を移動する。一方、この電子の抜けた所は、結合に
関与していた荷電子が不足し、正の電荷を帯びた正孔を
生成する。そして、これらの自由電子、及び／又は正孔
が、反応対象物に対する多様な触媒作用を媒介する。

【００２１】本発明においては、上記金属化合物のう
ち、光励起によりオゾン分解を促進する作用、すなわ
ち、オゾンの還元を促進する作用を発揮する「還元型光
応答半導体特性を有する金属化合物」を用いた光触媒を
オゾン分解手段として用いることを特徴とする。具体的
に、本発明において用いられる上記金属化合物は、この
金属化合物の担体への担持手段として非常に好ましい、
いわゆる「ゾル−ゲル法」（主に溶液形態の金属アルコ
キシドを、この溶液中で上記金属化合物の加水分解、及
び重縮合反応を進行させてゾルをゲル化して固化し、上
記金属の酸化物固体を調製する方法：具体的な方法につ
いては後述する）を適用することが可能な金属酸化物を
選択することが好ましい。具体的には、例えば酸化チタ
ン，二酸化スズ，酸化タングステン，チタン酸素ストロ
ンチウム，三酸化二鉄等を挙げることができる。そし
て、これらの金属酸化物の中でも、酸化チタンは、禁制
帯値が約３eVと比較的低く、約４００nm以下の比較的温
和な近紫外線の照射によっても自由電子を生ずることが
できる特性を有するという点において特に好ましい。

【００２２】また、本発明においては、上記金属化合物
をイオン交換体に分散させてなる形態の光触媒を、イ
オン交換体中に高分散したイオン交換基を活性点とし
て、光応答性半導体特性を有する金属化合物の微粒子を
化学的方法で生成させることが可能であり、いわゆる
複合効果を生じさせるための金属イオン、又は金属の担
持に際して、イオン交換体中のイオン交換基の存在によ
りこの金属イオン、又は金属を高分散させて担持するこ
とが可能である；等の理由により好ましく用いることが
できる。

【００２３】これらの目的を考慮して選択するイオン交
換体は、まず、還元型光応答半導体特性を有する金属化
合物、金属イオン、及び／又は金属の担持効率の向上を
考えると、強酸性陽イオン交換体、又は強塩基性陰イオ
ン交換体をイオン交換体として選択することが好まし
い。

【００２４】さらに、担体であるイオン交換体の形状に
よっても作出される光触媒の性質が左右され得ることも
考慮すると、様々な形状に成型加工することが容易なイ
オン交換体を選択することが好ましく、特に膜状に成型
した際に光透過性を有するイオン交換体は、後述する中
空管状のイオン交換体を用いたオゾン分解ユニットと励
起用光源とを一体としてなるオゾン分解器を製造する上
で必要不可欠な素材である。

【００２５】もちろん、上記イオン交換体はイオン交換
膜の形態以外に、例えば、イオン交換樹脂の形態をとる
ことも可能である。さらにそれらの形状も特に限定され
るものではなく、イオン交換膜であれば、上記の中空管
状以外に、シート状，袋状等の形態を、イオン交換樹脂
であれば、ビーズ状，カラム状等の形態を本発明オゾン
分解ユニットの態様に応じて適宜選択することができ
る。

【００２６】また、一般的に担体としてのイオン交換体
の表面積が大きい程、イオン交換体量当りの担持する光
応答半導体特性を有する金属化合物の量が多くなり、触
媒効率を向上させ得る。よって、小孔が存在しないイオ
ン交換体よりも、乾燥状態においても小孔が存在するポ
ーラス型イオン交換体、又は小孔数が特に多いハイポー
ラス型イオン交換体を選択することが好ましいと推測さ
れる。

【００２７】これらの本発明においてイオン交換体が具
備すべき性質を考慮すると、本発明において選択するこ
とが好ましいイオン交換体の具体例として、例えばスチ
レンビニルベンゼン共重合体を母材として第３次元的に
スルホン酸基等のイオン交換基を配置したイオン交換体
やフッ素高分子を母材として含有するイオン交換体を挙
げることができる。ただし、これらのイオン交換体はあ
くまで例示であり、本発明において適用可能なイオン交
換体がこれらに限定されるものではないことは勿論であ
る。

【００２８】上に例示したイオン交換体のうち、本発明
において選択するのに特に好ましいイオン交換体として
は、フッ素高分子を母材として含有する強酸性陽イオン
交換体（具体例は、パーフルオロアルカンスルホン残基
を有する陽イオン交換体である、ナフィオン（デュポン
社製：登録商標））、又はフッ素高分子を母材として含
有する強塩基性陰イオン交換体（四級アンモニウム塩基
を有する陰イオン交換体である、ＩＥ−ＳＡ４８−５
（東ソー株式会社製））等を挙げることができる。

【００２９】すなわち、これらのイオン交換体は、強酸
性陽イオン交換体、又は強塩基性陰イオン交換体である
ために、金属イオン、又は金属を担持することが容易で
あることは勿論、フッ素高分子と同様に膜状や中空膜状
に自在に成型可能である。さらに、これらのイオン交換
体の材質は透明に近く、優れた光透過性を有している。
すなわち、上記したイオン交換体を中空管状に成型した
オゾン分解ユニットへの適用に際して、この中空管の内
壁に分散させた還元型光応答半導体特性を有する金属化
合物への励起光の到達効率に優れる、という点において
好適である。

【００３０】さらに、上記のように、本発明において
は、イオン交換体に金属イオンを担持させた光触媒を好
ましく適用することができる。すなわち、上記の光応答
半導体特性を有する金属化合物の近傍に金属イオンを担
持させることにより、さらにその還元特性を向上させた
光触媒を作出して、本発明に適用することが可能であ
る。

【００３１】担持させることが可能な金属イオンは、光
触媒の本体として用いる光応答半導体特性を有する金属
化合物の種類等に応じて適宜選択することが可能であ
り、特に限定されるものではない。具体的には、銅イオ
ン，鉄イオン，コバルトイオン，銀イオン，ニッケルイ
オン，金イオン，白金イオン，パラジウムイオン，又は
ロジウムイオン等の金属イオンを、さらにはこれらの金
属イオンを２種以上組み合わせて担持させることが可能
である。

【００３２】なお、上記したそれぞれの金属イオンは、
必ずも一種とは限らず、例えば鉄イオンであれば、鉄(I
I)イオン、及び鉄(III) イオンの両者を意味するもので
ある。 また、本発明における金属イオンは、必ずしも
単体金属のイオンに限られず、様々な形態のチャージを
有する含金属イオン化合物の形のイオンをも含む。

【００３３】特に、陰イオン交換樹脂に金属イオンを担
持させる場合においては、通常カチオンとしての形態で
ある担体金属イオンではなく、金属イオンアニオンを担
持させるのが容易であり、好ましい。例えば、金イオン
であれば、クロロ金イオン等を上記の金属イオンアニオ
ンとして挙げることができる。

【００３４】なお、これらの金属イオンの担持法は、通
常公知の方法を用いることができる。例えば、上記金属
イオンを含む化合物と上記イオン交換樹脂を直接接触さ
せる担持法が容易であり、かつ好ましい。この担持法で
は、例えば、陽イオン交換樹脂に金属イオンを担持させ
る場合には、この陽イオンの塩の水溶液を用いることが
できる。

【００３５】具体的には、銅イオンであれば、硫酸銅等
を；銀イオンであれば、硝酸銀等を；金イオンであれば
塩化第一金等を；白金イオンであれば塩化第一白金等の
金属塩の水溶液を用いることができる。また、例えば陰
イオン交換樹脂に金属イオンを担持させる場合には、担
持する金属アニオンを含む化合物を用いることができ
る。例えば、金イオンであれば、塩化金(III) 酸等の金
属アニオンを含む化合物を用いることができる。

【００３６】上記金属イオンを含む化合物量、すなわち
上記金属塩等の水溶液等の濃度は、所望により適宜調節
することが可能であり、特に限定はされないが、用いる
イオン交換体のイオン交換基全てに金属イオンが担持さ
れるに足りる量を用いることが好ましい。具体的には、
概ね水溶液全体に対して１重量％以上、同１０重量％以
下程度の濃度の金属塩等を含む水溶液等を用いることが
好ましい。このようにして、金属イオンをイオン交換体
に担持することによって、一層の還元型光触媒反応の向
上を図ることができる。

【００３７】さらに、上記のように、本発明において
は、イオン交換体に金属を担持させた光触媒を好ましく
適用することができる。なお、担持することができる金
属は、前記の金属イオンに準ずる。また、この金属の本
発明光触媒における担持法は、通常公知の方法を用いる
ことができる。特に、上記の記載に準じて製造した金属
イオン担持光触媒の金属イオンを金属形に酸化、又は還
元する方法を採ることが、微粒子化した金属の担持安定
性に優れており好ましい。しかしながら、これ以外の通
常公知の方法、例えば混合法、含浸法等により所望の金
属をイオン交換体に担持することも可能である。

【００３８】本発明は、以上述べた「気密性を有する中
空状部材の中に配置する、還元型光応答半導体特性を有
する金属化合物」を配置した前記オゾン分解ユニット、
及びこれと励起用光源とを組み合わせてなるオゾン分解
器を提供すると共に、このオゾン分解器を用いた紫外線
吸収式オゾン計を提供する。以下、これらのオゾン分解
ユニット、オゾン分解器、及び紫外線吸収式オゾン計の
作用を説明し、さらに後述する実施例でこれらの具体的
な態様等について開示する。

【００３９】

【作用】

＜オゾン分解ユニットの作用＞請求項１のオゾン分解ユ
ニットでは、試料ガスが、気密性を有する中空状部材の
一端に設けられた試料ガス流入口から流入し、他端に設
けられた試料ガス流出口から流出する。この間、試料ガ
スは、上記中空状部材の内部に配置した還元型光応答半
導体特性を有する金属化合物に接触するので、光により
この金属化合物が励起されている場合には、この金属化
合物の触媒作用により試料ガス中のオゾンが分解され
る。

【００４０】請求項２のオゾン分解ユニットにおいて
も、試料ガスが、気密性を有する中空状部材の一端に設
けられた試料ガス流入口から流入し、他端に設けられた
試料ガス流出口から流出する。この間、試料ガスは、上
記中空状部材の内部に配置した還元型光半導体特性を有
する金属化合物が分散されてなるイオン交換体（イオン
交換体にこの金属化合物を分散させる意義は前述した）
に接触するので、光によりこの金属化合物が励起されて
いる場合には、この金属化合物の触媒作用により試料ガ
ス中のオゾンが分解される。

【００４１】請求項３記載のオゾン分解ユニットでは、
試料ガスが、イオン交換体を素材とする中空状部材の一
端に設けられた試料ガス流入口から流入し、他端に設け
られた試料ガス流出口から流出する。この間、試料ガス
は、上記中空状部材を構成するイオン交換体の内壁に分
散している還元型光応答半導体特性を有する金属化合物
に接触するので、光によりこの金属化合物が励起してい
る場合には、この金属化合物の触媒作用により試料ガス
中のオゾンが分解される。

【００４２】請求項４のオゾン分解ユニットにおいて
も、試料ガスが、気密性を有する中空状部材の一端に設
けられた試料ガス流入口から流入し、他端に設けられた
試料ガス流出口から流出する。この間、試料ガスは、上
記中空状部材の内部に配置した還元型光応答半導体特性
を有する金属化合物である酸化チタンに接触するので、
光によりこの酸化チタンが励起されている場合には、こ
の酸化チタンの触媒作用により試料ガス中のオゾンが分
解される。

【００４３】請求項５のオゾン分解ユニットにおいて
も、試料ガスが、気密性を有する中空状部材の一端に設
けられた試料ガス流入口から流入し、他端に設けられた
試料ガス流出口から流出する。この間、試料ガスは、上
記中空状部材の内部に配置した還元型光応答半導体特性
を有する金属化合物に接触するので、光によりこの金属
化合物が励起されている場合には、この金属化合物の近
傍に担持した金属イオン、又は金属により向上したこの
金属化合物の触媒作用（金属イオン、又は金属を担持す
る意義については上述した）により、試料ガス中のオゾ
ンが分解される。

【００４４】＜オゾン分解器の作用＞請求項６記載のオ
ゾン分解器では、上記請求項１乃至請求項５のいずれか
の請求項に記載された還元型光応答半導体特性を有する
金属化合物に向けて、組み合わせた励起用光源から励起
光を照射することにより、この金属化合物が励起されて
試料ガス中のオゾンが分解される。

【００４５】＜紫外線吸収式オゾン計の作用＞請求項７
記載の紫外線吸収式オゾン計では、前記請求項６記載の
オゾン分解器中を試料ガスが通過すると、このオゾン分
解器の作用によって、オゾンのみが分解されて消失した
試料ガスが紫外線吸光度測定器に向けて提供され、この
試料ガスの紫外線吸光度が測定される。そして、このオ
ゾン分解器を通過しない試料ガスの紫外線吸光度と上記
紫外線吸光度の差を求めることによって、試料ガス中の
オゾン濃度を特定することができる。

【００４６】請求項８記載の紫外線吸収式オゾン計で
は、還元型光応答半導体特性を有する金属化合物に向け
て励起光が照射されている、前記請求項６記載のオゾン
分解器に試料ガスを通過させると、このオゾン分解器の
作用によってオゾンのみが分解されて消失した試料ガス
が紫外線吸光度測定器に向けて提供される。そして、上
記励起光が照射されていない前記請求項６記載のオゾン
分解器に試料ガスを通過させると、オゾンは分解され
ず、試料ガスがそのまま紫外線吸光度測定器に向けて提
供される。これらそれぞれの紫外線吸光度を紫外線吸光
度測定器によって測定して、両者の紫外線吸光度の差を
求めることによって、試料ガス中のオゾン濃度を特定す
ることができる。

【００４７】

【実施例】以下、実施例により本発明をより具体的に説
明するが、この実施例により本発明の技術的範囲が限定
解釈されるべきものではない。 〔実施例１〕オゾン分解ユニット、及びオゾン分解器 １．図１（Ａ）は、本発明オゾン分解器の一実施態様１
０の概略図である。図１（Ａ）において、１１は気密性
を有する中空状部材である。１２は還元型光応答半導体
特性を有する金属化合物を含む部材である。１３は試料
ガス流入口で、１３' は試料ガス流出口である。そし
て、１４は還元型光応答半導体特性を有する金属化合物
の励起用光源である。

【００４８】気密性を有する中空状部材１１中に、還元
型光応答半導体特性を有する金属化合物を含む部材１２
を配置し、上記中空状部材１１の一端に試料ガス流入口
１３を設け、さらに他端に試料ガス流出口１３' を設け
て本発明オゾン分解ユニットの一実施態様が構成され
る。そして、還元型光応答半導体特性を有する金属化合
物の励起用光源１４を、別個独立させて上記本発明オゾ
ン分解ユニットと組み合わせて、上記本発明オゾン分解
器の一実施態様１０が構成される。

【００４９】まず、気密性を有する中空状部材１１内は
試料ガス流入口１３から流入した試料ガスで満たされ
る。このとき、励起用光源１４から部材１２における還
元型光応答半導体特性を有する金属化合物の励起光をこ
の部材１２に向けて照射する。この励起光の照射によ
り、上記金属化合物が励起された結果として生ずる自由
電子により、試料ガス中のオゾンが還元分解される。か
かる還元分解後、試料ガス流出口からオゾン分解済の試
料ガスを採取することができる。

【００５０】ここで、気密性を有する中空状部材１１の
素材は、この部材の内部と外部の物質の交換を絶つこと
ができる気密性を有し、かつ上記金属化合物の励起光を
透過することが可能な素材である限りにおいて、特に限
定されない。例えば、ガラス、石英、膜状形態において
光透過性のあるイオン交換体等を上記素材として用いる
ことができる（後述する本発明イオン交換器の他一実施
態様２０の光透過性容器２１の素材も同様である）。

【００５１】還元型光応答半導体特性を有する金属化合
物を含む部材１２及びこの金属化合物が光触媒としての
特性を発揮するべき態様にある限りにおいて、その素
材、形状等は特に限定されない。例えば、この金属化合
物を担持した紙片を用いることも可能であり、また多孔
質ガラス等の多孔質部材をこの金属化合物の担体として
用いることも可能であり、さらにイオン交換体を担体と
して用いることも可能である。しかしながら、特にイオ
ン交換体をこの金属化合物の担体として調製した上記部
材１２を用いることが好ましい（この理由については上
述した）。なお、後述する本発明イオン交換器の他一実
施態様２０の部材２４の素材、形状等の態様についても
上記部材１２と同様である。

【００５２】２．上記の本発明オゾン分解器の一実施態
様は、オゾン分解ユニットと励起用光源１４とが分離し
て構成されているが、オゾン分解ユニットにおける上記
金属化合物がこの励起光により励起することが可能な態
様で、このオゾン分解ユニットと励起用光源とを着接、
又は脱着可能な態様で組み合わせて構成することも可能
である。

【００５３】図１（Ｂ）は、この態様のオゾン分解器の
一実施態様２０を示す概略図である。図１（Ｂ）におい
て、密閉された二重構造部分を有する中空形状の光透過
性容器２１の長さ方向に向いた貫通口２２には、励起用
光源２５が嵌挿されている。また、この中空形状の光透
過性容器２１の長さ方向の両端には試料ガス流入口２
３、及び同流出口２３' が設けられており、この容器２
１中には、還元型光応答半導体活性を有する金属化合物
を担持した部材２４が充填され、上記２．に対応するオ
ゾン分解器の一実施態様が構成されている。

【００５４】なお、この励起用光源２５を貫通口から外
すと、上記オゾン分解器１０に対応するオゾン分解ユニ
ットの他実施態様が構成される。オゾン分解器２０にお
いては、試料ガス流入口２３を介して流入させた試料ガ
スで中空形状の光透過性容器２１中が満たされる。この
とき、励起用光源２５から部材２４における還元型光応
答半導体特性を有する金属化合物の励起光をこの部材２
５に向けて照射する。この励起光の照射により、上記金
属化合物が励起された結果として生ずる自由電子によ
り、試料ガス中のオゾンが還元分解される。この還元分
解後、試料ガス流出口２３' からオゾン分解済の試料ガ
スを採取することができる。

【００５５】本実施態様では、励起用光源２５と中空形
状の光透過性容器２１等とが一体となって組み合わさ
り、オゾン分解器２０を構成しているため、この励起用
光源２５と部材２４の位置関係を容易に一定にすること
が可能であり、励起用光源２５から、励起光を安定して
部材２４における還元型光応答半導体特性を有する金属
化合物に到達させるためのセッテイングが簡便であると
いう点で有利である。また、中空形状の光透過性容器２
１の素材として、石英又はガラス等の腐食に対して耐久
性のあるものを選択する場合は、このオゾン分解器２０
を長期にわたり使用する場合に特に有利である。

【００５６】３．図１（Ｃ）は、本発明オゾン分解ユニ
ットの他の一実施態様を示す概略図である。図１（Ｃ）
において、オゾン分解器３０は、励起用光源３１の回り
に、膜状形態において光透過性を有するイオン交換体を
素材とする中空管状のオゾン分解ユニット３２を巻着さ
せてなる。

【００５７】本実施態様においては、この中空管状のオ
ゾン分解ユニット３２中に上流から試料ガスを通じ、こ
れに励起用光源３１より励起光を照射することにより、
中空管内壁自体に分散している、還元型光応答半導体特
性を有する金属化合物が励起され、その結果自由電子が
発生して、この試料ガス中のオゾンを分解することによ
って、オゾン分解ユニット３２の下流においてオゾン分
解済試料ガスを採取することができる。

【００５８】本実施態様においては、セッティングの簡
便性に関して上記実施態様２０と同様の利点を有する。
また、他の実施態様と比較すると、試料ガスの移動経路
となるオゾン分解ユニットの構造が、膜状形態において
光透過性を有するイオン交換体を素材とする中空管の内
壁に還元型光半導体特性を有する金属化合物を分散させ
ており、この中空管内に上記金属化合物を分散させた部
材を別途配置しなくても所期の効果を十分発揮し得るが
故に、比較的単純である。よって、試料ガスがこのオゾ
ン分解ユニットの内壁を通過する際のダスト等の捕捉頻
度を低く、かつ一定にすることが容易に可能である。す
なわち、後述する本発明紫外線吸収式オゾン計における
オゾン濃度測定の際のダスト等の影響を最低限にするこ
とが可能であり、精度の高いオゾン濃度測定を実現する
ことができる。

【００５９】さらに、本実施態様において、光透過性に
優れるイオン交換体をオゾン分解ユニット３２の素材と
して選択することにより、このオゾン分解ユニットの内
壁に分散させた還元型光応答半導体特性を有する金属化
合物への励起光の到達効率を向上させることが可能であ
る。なお、このオゾン分解器３０は、オゾン分解ユニッ
ト３２を励起用光源３１に巻着させているが、他の態
様、例えばオゾン分解ユニットを励起用光源３１の長手
方向にそって着接させる等の態様をとることも可能であ
る（図示せず）。

【００６０】〔試験例１−１〕 （１）東洋濾紙５Ａを一枚の半量を帯状に巾５mm程度に
切り（最大実効面積約９５cm² ）、これを１０％硫酸銅
溶液に含浸させ、温度６０℃で１時間乾燥させた。次
に、この紙片をチタンアルコキシドであるチタンテトラ
イソプロキシド（和光純薬社製）水分散液に接触させ
た。次いで、この濾紙を室温にて放置して、酸化チタン
のゲルを濾紙の表面に析出させた。その結果、この濾紙
表面に酸化チタンの微粒子が沈着析出した（前述したゾ
ル−ゲル法の代表的な態様である）。

【００６１】この濾紙を、図１（Ａ）に準じた本発明オ
ゾン分解器１０の部材１２として用いた。なお、中空状
部材１１としては、内径１０Φ，長さ１００mmのガラス
管を用いた。そして、励起用光源１４としては、１０Ｗ
ブラックライト（松下電器社製）を用いた。

【００６２】（２）図２において、空気浄化装置４１を
経た精製された空気を、作動させていない紫外線照射型
オゾン発生器４２を介して、上記（１）のオゾン分解器
１０に通し、この排出ガスを紫外線吸収方式のオゾン測
定装置４３（ＧＵＸ−３２電気化学計器株式会社製）に
接続して、この排出ガス中のオゾン濃度を求めた。ま
た、上記オゾン発生器４２（電器化学計器株式会社製）
を作動させて、オゾン発生器４２から発生したオゾンが
オゾン分解器１０でどの程度分解したかを試験した（こ
のオゾン分解器１０に、約１ppm のオゾンを１週間流し
続けた）。

【００６３】この結果、予め硫酸銅に含浸しないで酸化
チタンのみを析出させた、部材１２と同面積の対照用部
材を用いたオゾン分解器は、最初のうちは、上記の約１
ppmのオゾンを分解していたが、わずか数時間でオゾン
が破瓜して、３日後には、約５０％の破瓜率を示し、オ
ゾンの分解率は極めて不完全なものであることが判明し
た。

【００６４】一方、酸化チタンと銅イオンを共存させた
ものは、上記の約１ppm のオゾンを１週間にわたり完全
に分解した。そして、さらに流すオゾン濃度を２ppm に
上昇させた場合においても、1 カ月以上にわたって９５
％以上のオゾンの分解率を継続して示し、その還元能力
の劣化は見られなかった。このように、銅イオンを共存
させると、上記オゾン分解ユニットのオゾン還元能力を
飛躍的に向上させることが示された。

【００６５】〔試験例１−２〕 （１）長さ１ｍのナフィオン管（デュポン社製，登録商
標）の内壁に、１０％硫酸銅溶液をポンプで導入して、
４時間放置してイオン交換基のイオンを銅イオンに置換
した。次に、上記試験例１−１（１）に示したのと同様
の方法で酸化チタン微粒子を上記ナフィオン管内壁に導
入した。このようにして調製したオゾン分解ユニット
を、図１（Ｃ）に示したオゾン分解器３０に準じた形態
のオゾン分解器とした。

【００６６】（２）このオゾン分解器３０を上記図２に
示した実験装置において、オゾン分解器１０の代わりに
用いて実験を行った。オゾン発生器４２で、２．５ppm
のオゾンを発生させて、オゾン濃度測定装置４３で指示
値を確認した後に、１０Ｗブラックライトをオンにする
と、オゾンは１００％分解した。

【００６７】また、４０日間継続して２．５ppm のオゾ
ンをこの実験系に通じたが、オゾン分解活性の低下は認
められなかった（図３）。このナフィオン管の表面積
は、わずか１０cm² 以下であるから、上記試験例１−１
と比べて著しくオゾン分解性が向上していることが判明
した。このように、酸化チタンの担体としてイオン交換
体を選択して構成されるオゾン分解ユニットを含むオゾ
ン分解器は、そのオゾン分解能が有効性においても耐久
性においても非常に優れていることが明白になった。

【００６８】〔実施例２〕本発明紫外線吸収式オゾン計 図４は、本発明紫外線吸収式オゾン計の一実施態様（５
０）を示した概略図である。すなわち、図４において、
５１は試料ガス導入口；５２は試料ガス導入口５１に連
結された試料ガス流通管；５３は試料ガス流通管５２に
介装された三方切替え弁；５４は一端が三方切替え弁５
３の通路口に連結され、他端が試料ガス流通管５２の三
方切替え弁５３より下流側に連結されたバイパス管；５
５はオゾン分解器；５６は紫外線吸光度測定部であり、
試料ガス流通管５２に介装された紫外線吸収セル５７，
紫外線吸収セルに配設された紫外線ランプ５８，紫外線
吸収セル５７に取り付けられた検出器５９，及び検出器
５９に連結された比較演算回路６０を含む。６１，６
２，６３はそれぞれ試料ガス流通管５２に介装された流
量計，ポンプ，及びパイプ；６４は試料ガス流通管５２
の流出端が連結された試料ガス排出口を示す。６５は試
料ガス流通管５２において三方切替え弁５３の下流側で
かつセル５７の上流側に介装された、通過させる試料ガ
ス中のダスト等に及ぼす影響を、このオゾン分解器５５
中のオゾン分解ユニット５５' に可能な限り等しくなる
べく設計された（例えば、オゾン分解ユニットと構造を
同一にする）ダミー管であり、６６は本発明オゾン分解
ユニットの近傍に設けた励起用光源である。

【００６９】この本発明紫外線吸収式オゾン計５０によ
って、試料ガス中のオゾン濃度を測定する場合、まずポ
ンプ６２を作動させることによって試料ガス導入口５１
から試料ガス流通管５２内に試料ガスを一定流量で吸引
し、三方切替え弁５３の操作によってバイパス管５４を
通さずに試料ガスを紫外線吸収セル５７に直接導入す
る。そして、紫外線吸収セル５７において特定波長の紫
外線を紫外線ランプ５８から試料ガスに照射すると、ガ
ス中のオゾン、及びその他の共存成分の濃度に比例した
紫外線が試料ガスに吸収されるので、吸収された紫外線
を検出器５９で検出して、その強度に対応した電気信号
に変換し、比較演算回路６０にメモリーする。なお、紫
外線吸収セル５７を流出した試料ガスは流量計６１，ポ
ンプ６２，パイプ６３を経て排出口６４より排出され
る。次に三方切替え弁５３を切替え、試料ガスをバイパ
ス管５４を通して紫外線吸収セル５７に導入し、上記と
同様に測定を行う。

【００７０】この際に、励起用光源６６により照射され
た励起光により、本発明オゾン分解ユニット５５' 中の
還元型光応答半導体特性を有する金属化合物が励起され
て発生する自由電子によって試料ガス中のオゾンが還元
分解されるため、オゾン以外の共存成分のみの濃度に比
例した紫外線が吸収され、オゾン分解前の試料ガス中の
オゾン濃度分だけ増加した紫外線の強度が検出器５９で
電気信号に変換される。そして、後者の紫外線強度から
前者の紫外線強度を減じた値を基に、試料ガス中のオゾ
ン濃度を特定するものであり、上記操作を繰り返すこと
によって試料ガス中のオゾン濃度が間欠的に測定され
る。

【００７１】なお、オゾン分解ユニット５５' と試料ガ
ス中のダスト等に対して等しい影響を及ぼすべく設計さ
れたダミー管６５の存在により、両者中の試料における
ダスト等の状態を等しくすることで、ダスト等の存在に
よる測定誤差が生ずることを回避することが可能であ
る。

【００７２】また、ここで用いられるオゾン分解分解器
５５の態様は特に限定されず、前記した本発明オゾン分
解器１０，２０，又は３０のいずれも、オゾン分解器５
５として、この本発明紫外線吸収式オゾン計において用
いるとができることは勿論である。

【００７３】〔試験例２−１〕 （１）前記試験例１−２（１）で製造した本発明オゾン
分解器３０をオゾン分解ユニット５５として用いた上記
本発明紫外線吸収式オゾン計５０についての種々の検討
を行った。 従来技術における紫外線吸収式オゾン計（二酸化マン
ガンをオゾン分解剤として使用）との指示値の比較:前
記従来技術の項で述べた紫外線吸収式オゾン計（上記図
４に示した実施態様のオゾン分解器５５の代わりに二酸
化マンガンをオゾン分解材として含むオゾン分解器を介
設）と上記本発明紫外線吸収式オゾン計５０との指示値
の比較検討を行った。すなわち、一定の濃度のオゾンを
オゾン発生装置を用いて発生させて、両者のオゾン計の
指示値がほぼ一致するか否かを検討した。

【００７４】その結果を図５に示す。図５の結果から明
らかなように、この両者のオゾン計の指示値はほぼ同一
であり、本発明紫外線吸収式オゾン計５０はオゾン計と
して十分使用可能であることが明らかになった。なお、
この紫外線吸収式オゾン計５０においては、還元型光応
答半導体特性を有する金属化合物の担体として非常に好
ましく用いられるイオン交換体であるナフィオン管をオ
ゾン分解ユニット５５' における担体として用いたのは
上述の通りであるが、このナフィオン管は水分吸着性に
富むために、試料ガス中の水分等により、正の干渉を及
ぼす傾向にある。ところが、紫外線吸収式オゾン計５０
では、ダミー管６５を設けたために、たとえ水分が試料
ガス中に存在する場合であっても、上記の正の干渉によ
る実験誤差の発生を回避することができた。

【００７５】従来技術における紫外線吸収式オゾン計
とのキシレン等炭化水素の影響の検討：上記の従来技術
における紫外線吸収式オゾン計と本発明紫外線吸収式オ
ゾン計５０を、図６に示す実験装置により、キシレンの
存在が測定値に与える影響について検討した。図６にお
いて、７１は空気清浄化装置、７２はキシレン液７４を
入れた蒸気圧式ガス発生法による拡散管付きのガス発生
瓶、７２' はキシレン液を入れた拡散管を伴わないガス
発生瓶、７３は上記の従来技術における紫外線吸収式オ
ゾン計を示す。

【００７６】図６（Ａ）においては、空気清浄化装置７
１で発生した清浄空気に、拡散管付きのガス発生瓶７２
から発生する比較的希薄なキシレンガスを混合して、こ
のキシレン混合空気を、従来の紫外線吸収式オゾン計７
３、及び本発明紫外線吸収式オゾン計５０で計測した場
合のキシレンガスの存在に対する影響を検討した。図６
（Ｂ）においては、拡散管なしのガス発生瓶から発生す
る濃厚なキシレンガスを、上記図６（Ａ）と同様に混合
した場合の影響を検討した。

【００７７】その結果を図７に示す。図６（Ａ）に対応
する図７（ａ）においては、紫外線吸収式オゾン計７
３，５０の両者ともキシレンガスの影響はそれほど目立
たない（それでも、紫外線吸収式オゾン計７３はかなり
の影響を受けている）が、図６（Ｂ）に対応する図７
（ｂ）においては両者間に顕著な差がでていることは明
白である。すなわち、従来の紫外線吸収式オゾン計７３
においては、指示が激しくプラス，マイナスに揺れて影
響が大きいが、本発明紫外線吸収式オゾン計５０は、指
示揺れが小さく、キシレンガスの存在による測定誤差の
改善という点で画期的な効果を奏していることが明らか
になった。

【００７８】なお、このような顕著な差が出た原因とし
て、還元型光応答性半導体特性を有する金属化合物の担
体として用いたナフィオン管の内面は、励起光が照射さ
れることで非常に強い還元場となっており、キシレン等
紫外線吸収性の強い炭化水素には作用を及ぼさなかった
ことが想定される。この点から判断すると、この試験例
に示された傾向は、他の炭化水素、例えばトルエンやナ
フタレン等に対しても同様であることは明らかである。
よって、本発明紫外線吸収式オゾン計は、オゾン以外の
炭化水素等の汚染物質の存在による測定値に対する影響
が極めて少ない画期的な本発明紫外線吸収式オゾン計で
あることが証明された。

【００７９】〔実施例３〕図８は、本発明紫外線吸収式
オゾン計の他実施態様（８０）を示した概略図である。
すなわち、図８において、５１，５２，５６〜６４の符
号の意義は、図４におけるものと同様である。そして、
８５は試料ガス流通管５２に介装された本発明オゾン分
解器であり、８５' は本発明オゾン分解器８５に対応す
る本発明オゾン分解ユニットであり、９６は励起用光源
であり、９７は励起用光源９６の強度等を制御する光源
制御部である。

【００８０】この本発明紫外線吸収式オゾン計８０で試
料ガス中のオゾン濃度を測定する場合、まずポンプ６２
を作動させることによって試料ガス導入口５１から試料
ガス流通管５２内に試料ガスを一定流量で吸引し、励起
用光源９６からの励起光が断たれた状態の本発明オゾン
分解部８５を通じて試料ガスを紫外線吸収セル５７に導
入する。そして、紫外線吸収セル５７において特定波長
の紫外線を紫外線ランプ５８から試料ガスに照射する
と、ガス中のオゾン、及びその他の共存成分の濃度に比
例した紫外線が試料ガスに吸収されるので、紫外線吸収
セル５７を通過した紫外線を検出器５９で検出して、そ
の強度に対応した電気信号に変換し、比較演算回路６０
にメモリーする。なお、紫外線吸収セル５７を流出した
試料ガスは流量計６１，ポンプ６２，パイプ６３を経て
排出口６４より排出される。

【００８１】次に、上記と同様の過程を、励起用光源９
６からの励起光が照射された状態の本発明オゾン分解器
８５に試料ガスを通じて行う。この際に、励起用光源９
６により照射された励起光により、本発明オゾン分解ユ
ニット８５' 中の還元型光応答半導体特性を有する金属
化合物が励起されて発生する自由電子によって試料ガス
中のオゾンが還元分解されるため、オゾン分解前の試料
ガス中のオゾン濃度分だけ増加した紫外線の強度が検出
器５９で電気信号に変換される。そして、後者の紫外線
強度から前者の紫外線強度を減じた値を基に、試料ガス
中のオゾン濃度を特定するものであり、上記の励起用光
源９６の励起光を断つ操作と照射する操作を繰り返すこ
とによって試料ガス中のオゾン濃度が間欠的に測定され
る。

【００８２】ここで、励起光を断つ操作、すなわち励起
光を上記金属化合物に照射するときとしないときを分か
つ操作としては、励起用光源９６の電源のオン−オフの
みならず、励起用光源９６の電源をオンの状態にしたま
ま、障壁を用いて励起光を遮断する等の物理的手段等を
も用いることができる。

【００８３】なお、励起用光源９６を一旦オンの状態に
して、その後オフの状態にしても本発明紫外線吸収式オ
ゾン計の値は、もとのオゾン濃度の位置にもどるまでに
若干の時間がかかる。これは、励起光照射によって光励
起した自由電子が、励起光を切った瞬間直ちには光触媒
に再結合せず、この間オゾンがこの自由電子による還元
を受けて分解されるためである。すなわち、この自由電
子が光触媒に再結合するまでの間は、供給されるオゾン
がなお分解され、供給されたオゾンの１００％が紫外線
吸光度測定部に到達しないので、励起光の有無に対する
オゾン濃度への応答という観点からすると時間的な遅れ
を生じる傾向にある。

【００８４】この応答の遅れを解消するために、オゾン
濃度に応じて、照射する励起光の光強度を選択するよう
な工夫を講じることによって、光スイッチングによるオ
ゾン濃度への応答をより高速で行うことが可能になる。
そして、このような機能を担う機構が光源制御部９７で
ある。

【００８５】実施例２の実施態様では、ダミー管７４の
測定誤差の発生を防止するための重要な役割について述
べているが、本実施態様においては、オゾン分解をする
場合でもしない場合でも、試料ガスは同一の経路を通過
するので、従来、オゾン分解ユニットを通る経路と通ら
ない経路の材質、構造、体積等の違いや、失われるダス
トや水分量の違いによって、オゾン濃度の測定上おこる
干渉をほぼ完全に消去することが可能である。

【００８６】また、本実施態様で用いられるオゾン分解
器８５の態様は特に限定されず、前記した本発明オゾン
分解器１０，２０，又は３０のいずれも、オゾン分解器
８５として、この本発明紫外線吸収式オゾン計において
用いるとができることは勿論である。

【００８７】なお、本発明の技術的範囲を逸脱しない範
囲で、上記の実施態様（実施例２及び実施例３）に設計
変更を施すことも勿論可能である。例えば、実施例２の
態様において、試料ガスをバイパス管５４側、又はダミ
ー管６５側に択一的に供給する三方切替え弁５３の代わ
りに、バイパス管５４に通じる試料供給管等の試料供給
手段とダミー管６５に通じる前記試料供給手段とをそれ
ぞれ別個に設けて、始めから分離して前記バイパス管５
４、又はダミー管６５に試料ガスを供給することも可能
である（図示せず）。

【００８８】さらに、この実施例２の態様では、供給さ
れる試料ガスを予め調製してダスト等の影響を除去する
手段を設けるならば、必ずしも試料ガス流通管５２にダ
ミー管６５を介設する必要はない（図示せず）。

【００８９】また、実施例２及び実施例３の態様を通じ
て、試料ガスの流量が大きい場合等、この流量を調節す
るために試料ガスの主流路に適宜バイパス管を設ける等
の手段を施すことも可能である（図示せず）。

【００９０】

【発明の効果】請求項１乃至請求項５記載の発明によ
り、励起用光源と組み合わせて用いることにより、オゾ
ンが特異的に分解された試料ガスを提供可能なオゾン分
解ユニットが提供される。請求項６記載の発明により、
オゾンが特異的に分解された試料ガスを提供可能なオゾ
ン分解器が提供される。請求項７の発明により、試料中
のオゾン以外の成分の存在等による測定誤差の発生を回
避することが可能であり、しかも耐久性に優れた紫外線
吸収式オゾン計が提供される。請求項８の発明により、
耐久性に優れ、測定誤差の発生を極限まで回避すること
が可能である紫外線吸収式オゾン計が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明オゾン分解器の概略図である。

【図２】本発明オゾン分解器のオゾン分解能の試験装置
の概略図である。

【図３】本発明オゾン分解器の経時的なオゾン分解能の
推移を検討したグラフである。

【図４】本発明紫外線吸収式オゾン計の一実施態様を示
した概略図である。

【図５】従来技術における紫外線吸収式オゾン計と本発
明紫外線吸収式オゾン計の指示値の比較をしたグラフで
ある。

【図６】キシレンの存在が本発明紫外線吸収式オゾン計
に与える影響について検討するための装置の概略図であ
る。

【図７】キシレンの存在が本発明紫外線吸収式オゾン計
に与える影響について検討した結果を示したグラフであ
る。

【図８】本発明紫外線吸収式オゾン計の他実施態様を示
した概略図である。

【符号の説明】

５０，８０ 本発明紫外線吸収式オゾン計 ５５，８５ オゾン分解器 ５５' ，８５' オゾン分解ユニット ５６ 紫外線吸光度測定部 ６６，９６ 励起用光源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 31/00 - 31/22

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気密性を有する中空状部材の一端に試料ガ
   ス流入口を設け、他端に試料ガス流出口を設け、さらに
   この中空状部材の内部に上記試料ガス流入口から流入し
   た試料ガスが接触可能な態様で還元型光応答半導体特性
   を有する金属化合物を配置してなることを特徴とするオ
   ゾン分解ユニット。
2. 【請求項２】還元型光応答半導体特性を有する金属化合
   物の微粒子が、イオン交換体に分散されて気密性を有す
   る中空状部材の内部に配置されていることを特徴とする
   請求項１記載のオゾン分解ユニット。
3. 【請求項３】気密性を有する中空状部材の素材がイオン
   交換体であり、この中空状部材の内壁に、還元型光応答
   半導体特性を有する金属化合物の微粒子を分散させてな
   ることを特徴とする請求項１記載のオゾン分解ユニッ
   ト。
4. 【請求項４】還元型光応答半導体特性を有する金属化合
   物が酸化チタンであることを特徴とする請求項１乃至請
   求項３のいずれかの請求項記載のオゾン分解ユニット。
5. 【請求項５】還元型光応答半導体特性を有する金属化合
   物の近傍に、金属イオン、又は金属を担持させてなるこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかの請求
   項記載のオゾン分解ユニット。
6. 【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれかの請求項
   記載のオゾン分解ユニットと、このオゾン分解ユニット
   に配置された還元型光応答半導体特性を有する金属化合
   物に向けて励起光を照射する光源である励起用光源とが
   組み合わされてなることを特徴とするオゾン分解器。
7. 【請求項７】オゾン分解器と、紫外線吸光度測定部とを
   具備し、前記オゾン分解器を通過した試料ガスの紫外線
   吸光度と、前記オゾン分解器を通過しない試料ガスの紫
   外線吸光度とを、それぞれ前記紫外線吸光度測定部で測
   定するとともに、これら両紫外線吸光度の差から試料ガ
   ス中のオゾン濃度を求める紫外線吸収式オゾン計におい
   て、前記オゾン分解器が請求項６記載のオゾン分解器で
   あることを特徴とする紫外線吸収式オゾン計。
8. 【請求項８】オゾン分解器と、紫外線吸光度測定部とを
   具備する紫外線吸収式オゾン計において、前記オゾン分
   解器が請求項６記載のオゾン分解器であって、このオゾ
   ン分解器を通過した試料ガスの紫外線吸光度を、請求項
   ６記載の金属化合物に励起光を照射したときとしないと
   きのそれぞれの場合において、前記紫外線吸光度測定部
   で測定するとともに、これら両紫外線吸光度の差から試
   料ガス中のオゾン濃度を求めることを特徴とする紫外線
   吸収式オゾン計。