JPH0695082B2 - 吸引式オゾンガス検知器 - Google Patents

吸引式オゾンガス検知器

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JPH0695082B2
JPH0695082B2 JP62255477A JP25547787A JPH0695082B2 JP H0695082 B2 JPH0695082 B2 JP H0695082B2 JP 62255477 A JP62255477 A JP 62255477A JP 25547787 A JP25547787 A JP 25547787A JP H0695082 B2 JPH0695082 B2 JP H0695082B2
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    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 オゾンは強力な酸化力をもち、水質の改善、汚水処理、
有機物の分解、脱臭・殺菌等有効な処理剤として威力を
示すが、生物体に与える影響も大きい。そこで、本発明
は、そのオゾンガス検知器に関するものであり、詳しく
は、電動式の吸引ポンプに接続した検出ガス吸引路に、
検出ガス中のオゾンガス濃度を検出するオゾン測定用ガ
スセンサを設けてある吸引式オゾンガス検知器に関す
る。
〔従来の技術〕
従来の吸引式オゾンガス検知器は、オゾン測定用ガスセ
ンサを通過した検出ガスを、直接、吸引ポンプに導入す
るように、吸引ポンプとオゾン測定用ガスセンサとを直
接接続することが考えられていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、オゾンガスの混入した検出ガスは、オゾン測定
用ガスセンサを通過した後、そのまま吸引ポンプ内に入
るために、吸引ポンプに使用されるゴム部分や金属部分
が、オゾンガス(O3)の強力な酸化力によって劣化され
やすくなるばかりか、吸引ポンプに吸込まれたオゾンガ
ス(O3)を含む検出ガスが大気中に排出されるために、
オゾンガス(O3)の含有率が0.1ppm以上多くなるに伴っ
て、人体に害を及ぼす危険性があった。
本発明の目的は、吸引ポンプにオゾンガスの混入した検
出ガスが吸込まれないようにする点にある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の吸引式オゾンガス検知器の特徴構成は、検出ガ
ス吸引路におけるオゾン測定用ガスセンサと吸引ポンプ
との間に、オゾンガスを還元して酸素ガスにする触媒を
介在し、オゾンガス除去確認用ガスセンサを前記検出ガ
ス吸引路における前記触媒の下流側に配置し、前記オゾ
ンガス除去確認用ガスセンサからの検出結果に基づい
て、前記触媒を通過した検出ガスに対するオゾンガス濃
度が設定値以上になった時のみ、検出ガスに対する前記
吸引ポンプの吸入を自動的に停止する自動操作手段を設
けてあることにあり、その作用効果は、次の通りであ
る。
〔作用〕
つまり、オゾンガスの混入した検出ガスは、オゾン測定
用ガスセンサを通過した後、触媒を通るうちに、検出ガ
ス中のオゾンガスが、酸化力の弱い酸素ガスに還元さ
れ、吸引ポンプにオゾンガスが吸込まれるのを防止でき
る。
しかも、例えば、触媒のすぐ下流側に吸引ポンプが配置
してあるだけの場合、触媒による還元能力が低下した時
や、触媒の能力以上の大量のオゾンガスが触媒を通過し
た時等は、やはり、吸引ポンプにオゾンガスが吸込まれ
る危険性があるのに対し、本発明は、触媒を通過した検
出ガスが、オゾン除去確認用ガスセンサによってオゾン
ガス濃度を検出され、触媒を通過した検出ガス中に、除
去しきれなかったオゾンガスが設定値以上含まれると、
オゾンガス除去確認用ガスセンサからの検出結果に基づ
いて、自動操作手段によって吸引ポンプの検出ガス吸入
が自動的に停止させられ、検出ガスは吸引ポンプには吸
込まれないばかりか、大気中にも排出されない。
〔発明の効果〕
従って、例えば、従来の構造の吸引ポンプに、耐酸化性
材料を使用することも考えられるが、この場合は、本発
明のように、触媒や、オゾンガス除去確認用ガスセン
サ、及び、自動操作手段を設けるのに比べて高価にな
り、しかも、吸引ポンプから大気中に排出される検出ガ
スによって、人体への害をまぬがれにくいととう欠点が
あるのに対し、本発明は、吸引ポンプを長期にわたって
良好に使用でき、実用性及び経済性に優れたオゾンガス
検知器を提供でき、その上、オゾン除去確認用ガスセン
サとして、低濃度のオゾンガスに対して感度の良いもの
を使用すれば、オゾンガス排出に伴う人体への害をより
一層回避しやすくなり、安全にオゾンガスを検出できる
ようになる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。
第1図に示すように、可撓性のテフロンチューブ(1A)
とその先端に接続したステンレス管(1B)とから成る検
出ガス導入管(1)と、ガス排出口(2)を大気中に開
放させてある電動式の吸引ポンプ(3)の吸入口(4)
とを連通接続した検出ガス吸引路(R)に、検出ガス導
入管(1)より吸引した検出ガス中のオゾンガス濃度を
検出するオゾン測定用ガスセンサ(5)を設け、オゾン
測定用ガスセンサ(5)と吸引ポンプ(3)との間に、
オゾンガス(O3)を還元して酸素ガス(O2)にする触媒
(6)を介在し、オゾンガス除去確認用ガスセンサ
(7)を、検出ガス吸引路(R)における触媒(6)と
吸引ポンプ(3)の間に配置し、オゾンガス除去確認用
ガスセンサ(7)からの検出結果に基づいて、触媒
(6)を通過した検出ガスに対するオゾンガス濃度が設
定値以上になった時のみ、吸引ポンプ(3)の電源回路
(8)を自動的に切る自動操作手段(9)を設けて、吸
引式オゾンガス検知器を構成してある。
前記オゾン測定用ガスセンサ(5)は、定電位電解式ガ
スセンサから成り、第3図に示すように、オゾンガス
(O3)を、広い濃度範囲にわたって検出でき、特に高濃
度のオゾンガス(O3)の検出に有効である。
つまり、第2図の原理図に示すように、作用電極(1
0)、照合電極(11)、及び対極(12)の3つの電極
と、電解液(13)を充填した電解セル容器(14)と、ポ
テンショスタット回路(15)より構成してある。
前記各電極(10),(11),(12)は、テフロン(PTF
E)等のガス透過膜(16)に貴金属触媒を塗布したもの
で、前記電解液(13)は、酸性溶液から成り、前記電解
セル容器(14)は塩化ビニル等の耐薬品性の高いプラス
チックを使用している。
そして、ガス透過膜(16)を透過してきたオゾンガス
(O3)が、作用電極(10)の触媒層(17)上で O3+2H+2e→O2+H2O の反応を生じて還元され、他方、対極(12)では、 H2O→1/2O2+2H++2e- の反応が進行して水分子(H2O)が酸化され、全体とし
て O3→3/2O2 の反応が生じたことになる。
この時、オゾン(O3)ガス濃度に比例して流れる電解電
流を測定することにより、オゾン(O3)ガス濃度を知る
ことができるものである。
前記触媒(6)は、二酸化マンガン(MnO2)又は酸化第
1銅(CuO)等から成る。
前記オゾンガス除去確認用ガスセンサ(7)は、第4図
に示すように、アルミナ(Al2O3)等の絶縁性基板(1
8)の一方の表面にプラチナ(pt)等から成る電極(1
9)を付設すると共に、他方の表面にヒータ(20)を付
設し、前記一方の表面に電極(19)を覆うように、基板
(18)上に酸化インジウム(In2O3)を主成分とする半
導体薄膜層(21)を真空蒸着法により形成した半導体式
ガスセンサから成るもので、半導体薄膜層(21)の膜厚
を1μm以下に、好ましくは300Åから5000Åに形成し
て、特に0.5ppm以下の低濃度オゾンガスの検出に対して
高感度にしてある。
つまり、前記ヒータ(20)によって一定温度に保持され
た半導体薄膜(21)には、オゾンガス(O3)が酸化原子
(O)に分解して半導体から電子を取り込み、マイナス
イオンとなって吸着することにより抵抗値を大きく増大
させる。
そしてこの抵抗値の変化を検出することによってオゾン
(O3)の濃度を検出するもので、出力(V)は、第5図
から明らかなように、オゾン(O3)濃度(ppm)の1/2乗
に比例するものである。
前記吸引式オゾンガス検知器のケーシング(22)には、
第6図に示すように、オゾン測定用ガスセンサ(5)に
対する第1表示部(23)と、オゾンガス除去確認用ガス
センサ(7)に対する第2表示部(24)、並びに、自動
操作手段(9)の作動に基づいて作動する警報ブザー
(25)及び警報ランプ(26)を設けると共に、触媒
(6)取出部(27)や、装置全体の電源スイッチ(28)
等を設けてある。
〔別実施例〕
前記オゾン測定用ガスセンサ(5)は、定電位電解式ガ
スセンサ以外に、半導体式ガスセンサ等の他のガスセン
サから成っていても良く、特に、半導体式ガスセンサを
使用する場合には、低濃度のオゾンガスの測定に有効で
ある。
前記オゾンガス除去確認用ガスセンサ(7)としては、
半導体式ガスセンサ以外に定電位電解式ガスセンサ等の
他のガスセンサを使用しても良いが、特に、定電位電解
式ガスセンサは、長期にわたって使用するに伴って感度
が低くなるのに対し、半導体式ガスセンサは、長期にわ
たって使用するに伴って、感度が高くなる傾向にあるた
めに、安全面においては、半導体式ガスセンサの方が有
利である。
前記半導体式ガスセンサは、基板上に形成する半導体薄
膜層として、酸化錫(SnO2)、又は、酸化亜鉛(Zn
O)、又は、酸化第1鉄(Fe2O3)等を主成分とする金属
酸化物から成るものであっても良く、また、上記金属酸
化物の少くとも一種に酸化インジウム(In2O3)を含ん
だもの、又、酸化インジウム(In2O3)を主成分とする
ものであっても良く、特に、酸化インジウム(In2O3
を主成分とする半導体薄膜層を形成すると、オゾン
(O3)ガスに対する選択性が高くなる。
前記自動操作手段(9)によって、吸引ポンプ(3)の
電源回路(8)を自動的に切るのに代えて、吸引ポンプ
(3)の上流側の吸引路(R)に、吸引ポンプ(3)へ
の検出ガスの流入を阻止する開閉弁を設けて、この開閉
弁を、触媒(6)通過後の検出ガスに対するオゾンガス
濃度が設定値以上になると自動的に閉弁するように構成
しても良い。
前記検出ガス導入管(1)の入口には、アルミノシリケ
ート等から成るフィルタを設けても良い。
前記ステンレス管(1B)に代えて、テフロン管であって
も良い。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る吸引式オゾンガス検知器の実施例を
示し、第1図は全体の接続構造を示す概略図、第2図は
定電位電解式ガスセンサの原理図、第3図は定電位電解
式ガスセンサの出力変化を示すグラフ、第4図は半導体
式ガスセンサの一部断面を示す斜視図、第5図は半導体
式ガスセンサの出力変化を示すグラフ、第6図は全体の
斜視図である。 (3)……吸引ポンプ、(5)……オゾン測定用ガスセ
ンサ、(6)……触媒、(7)……オゾンガス除去確認
用ガスセンサ、(9)……自動操作手段、(18)……基
板、(21)……半導体薄膜層、(R)……検出ガス吸引
路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電動式の吸引ポンプ(3)に接続した検出
    ガス吸引路(R)に、検出ガス中のオゾンガス濃度を検
    出するオゾン測定用ガスセンサ(5)を設けてある吸引
    式オゾンガス検知器であって、前記検出ガス吸引路
    (R)における前記オゾン測定用ガスセンサ(5)と前
    記吸引ポンプ(3)との間に、オゾンガス(O3)を還元
    して酸素ガス(O2)にする触媒(6)を介在し、オゾン
    ガス除去確認用ガスセンサ(7)を前記検出ガス吸引路
    (R)における前記触媒(6)の下流側に配置し、前記
    オゾンガス除去確認用ガスセンサ(7)からの検出結果
    に基づいて、前記触媒(6)を通過した検出ガスに対す
    るオゾンガス濃度が設定値以上になった時のみ、検出ガ
    スに対する前記吸引ポンプ(3)の吸入を自動的に停止
    する自動操作手段(9)を設けてある吸引式オゾンガス
    検知器。
  2. 【請求項2】前記オゾン測定用ガスセンサ(5)は、定
    電位電解式ガスセンサである特許請求の範囲第1項に記
    載の吸引式オゾンガス検知器。
  3. 【請求項3】前記オゾンガス除去確認用ガスセンサ
    (7)は、基板(18)上に金属酸化物から成る半導体薄
    膜層(21)を形成した半導体式ガスセンサである特許請
    求の範囲第1項又は第2項に記載の吸引式オゾンガス検
    知器。
  4. 【請求項4】前記金属酸化物は、少くとも酸化インジウ
    ム(In2O3)から成るものである特許請求の範囲第3項
    に記載の吸引式オゾンガス検知器。
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