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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024017257
(43)【公開日】2024-02-08
(54)【発明の名称】測定装置
(51)【国際特許分類】
   G01N 21/59 20060101AFI20240201BHJP
【FI】
G01N21/59 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022119779
(22)【出願日】2022-07-27
(71)【出願人】
【識別番号】000219451
【氏名又は名称】東亜ディーケーケー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141173
【弁理士】
【氏名又は名称】西村 啓一
(72)【発明者】
【氏名】井上 祥三郎
【テーマコード(参考)】
2G059
【Fターム(参考)】
2G059AA01
2G059AA05
2G059BB04
2G059CC09
2G059DD12
2G059EE01
2G059KK01
2G059MM01
2G059MM05
(57)【要約】
【課題】検出器の筐体の腐食を抑制した測定装置を得る。
【解決手段】本発明に係る測定装置(1)は、試料水(W)に浸漬されて、水質を検知する検出器(100)を有してなる。検出器(100)は、第1金属製の筐体(10)と、筐体(10)の外部に取り付けられ、筐体(10)の腐食を防止する防食ユニット(70)と、を備える。防食ユニット(70)は、筐体(10)と電気的に接続され、第1金属よりも卑な電極電位を有する第2金属製の防食部材(71)を備える。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
試料水に浸漬されて、前記試料水の水質を検出する検出器、
を有してなり、
前記検出器は、
第1金属製の筐体と、
前記筐体の外部に取り付けられ、前記筐体の腐食を防止する防食ユニットと、
を備え、
前記防食ユニットは、
前記筐体と電気的に接続され、前記第1金属よりも卑な電極電位を有する第2金属製の防食部材、
を備える、
ことを特徴とする測定装置。
【請求項2】
前記防食ユニットは、
前記防食部材が取り付けられる前記第1金属製の筒状部材と、
前記筒状部材に挿通され、前記筒状部材を前記筐体に取り付ける前記第1金属製の取付部材と、
を備え、
前記筒状部材は、前記筐体と、前記取付部材の一部と、の間に挟持される、
請求項1に記載の測定装置。
【請求項3】
前記防食部材は、
前記筒状部材が挿通される挿通孔、
を備え、
前記筒状部材の外面は、前記挿通孔の内面に当接し、
前記防食部材は、前記筐体に当接しない、
請求項2に記載の測定装置。
【請求項4】
前記筒状部材は、
筒状頭部と、
前記筒状頭部から延出される筒状軸部と、
前記筒状頭部と前記筒状軸部とを貫通し、前記取付部材が挿通される貫通孔と、
を備える中空ボルトであり、
前記防食部材の前記挿通孔は、
前記筒状軸部が挿通される小径部と、
前記筒状頭部が配置される大径部と、
を備え、
前記小径部の内面は、雌ねじ面であり、
前記筒状軸部は、前記小径部にねじ込まれる、
請求項3に記載の測定装置。
【請求項5】
前記筒状軸部のうち、前記小径部から突出している突出部に取り付けられるナットと、
前記突出部が挿通され、前記ナットと前記防食部材との間に配置される座金と、
を有してなる、
請求項4に記載の測定装置。
【請求項6】
前記取付部材は、
頭部と、
前記頭部から延出される軸部と、
を備え、
前記軸部のうち、少なくとも、先端部の外周面は雄ねじ面であり、
前記筐体は、
前記先端部がねじ込まれる雌ねじ穴、
を備え、
前記筒状部材は、前記筐体と前記頭部との間に挟持される、
請求項2乃至5のいずれか1項に記載の測定装置。
【請求項7】
前記防食部材は、
前記挿通孔が配置される本体部と、
前記本体部から延出され、前記筒状部材の一部と、前記取付部材の一部と、を収容する筒状の収容部と、
を備え、
前記収容部は、
前記収容部の前記本体部側の端部に配置され、前記収容部を貫通する通気孔、
を備える、
請求項3に記載の測定装置。
【請求項8】
前記第1金属は、ステンレス鋼であり、
前記第2金属は、亜鉛、または、亜鉛と、アルミニウムおよび/またはマグネシウムと、の合金である、
請求項1に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
水質(例えば、有機汚濁物質、濁度、浮遊物質量(SS)など)を測定する測定装置は、湖沼、河川、または海水などの環境水、または工場の排水の水質の測定に用いられている。このような測定装置は、測定対象の水(以下「試料水」という。)に含まれる測定対象物質や試料水の性状を検出する検出器を備え、検出器の検出結果に基づいて、水質を測定する。一般的に、水質を常時測定する場合、試料水の水面下に検出器が設置される浸漬型検出器を備える測定装置が使用される(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2014-222187号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に開示された測定装置では、検出器が試料水に浸漬されているため、検出器の筐体には腐食に強い材料(例えば、ステンレス鋼など)が用いられている。しかしながら、前述のとおり、試料水には様々な種類が有り、例えば、試料水が塩分や鉄分を多く含有する場合、筐体が腐食し得る。
【0005】
本発明は、検出器の筐体の腐食を抑制した測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る測定装置は、試料水に浸漬されて、水質を検知する検出器、を有してなり、検出器は、第1金属製の筐体と、筐体の外部に取り付けられ、筐体の腐食を防止する防食ユニットと、を備え、防食ユニットは、筐体と電気的に接続され、第1金属よりも卑な電極電位を有する第2金属製の防食部材、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、検出器の筐体の腐食を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明に係る測定装置の実施の形態を示す模式図である。
図2図1の測定装置が備える検出器の側面図である。
図3図2の検出器のAA線における部分拡大断面図である。
図4図2の検出器が備える防食ユニット部分のAA線における部分拡大断面図である。
図5図4の防食ユニットの分解断面図である。
図6図5の防食ユニットが備える防食部材の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る測定装置(以下「本装置」という。)の実施の形態について説明する。以下の説明において、同一の構造または機能を有する要素については同一の符号が付され、重複する説明は省略される。また、各要素の寸法比率は、説明の便宜上、誇張されている場合が有り、各図面に図示されている比率に限定されない。
【0010】
●測定装置●
●測定装置の構成
図1は、本装置の実施の形態を示す模式図である。
【0011】
本装置1は、例えば、UV(ultraviolet)光を用いて試料水Wの有機汚濁物質を測定する吸光度測定装置である。本装置1は、検出器100と変換器200とを備える。
【0012】
「試料水W」は、本装置1による水質の測定対象である水である。試料水Wは、例えば工場の排水である。
【0013】
なお、本発明における試料水は、工場の排水に限定されない。すなわち、例えば、試料水は、湖沼、河川、または海水などの環境水でもよい。
【0014】
検出器100は、試料水Wに光を出射し、試料水Wを透過した光を受光することにより、試料水Wの水質(吸光度)を検出する。検出器100は、試料水Wの水面下に設置されている。すなわち、検出器100は、使用時に試料水Wに浸漬されている。検出器100の構成は、後述する。検出器100は、ケーブルCを介して、変換器200と電気的に接続されている。
【0015】
以下の説明において、「上方」は、試料水Wに浸漬された状態の検出器100に対して水面が位置する方向(図1の紙面上方)である。「下方」は、上方の反対方向(図1の紙面下方)である。
【0016】
変換器200は、検出器100が検出した吸光度に基づいて、試料水Wの水質(有機汚濁物質、濁度、SS濃度など)を算出・変換する。変換器200は、水面より高い位置であって、例えば、検出器100の上方に設置されている。
【0017】
●検出器の構成
図2は、検出器100の側面図である。
図3は、検出器100の図2のAA線における部分拡大断面図である。
図3は、説明の便宜上、検出器100の内部構造の一部の図示を省略・簡素化している。
【0018】
検出器100は、筐体10と、発光ユニット20と、受光ユニット30と、モータ40と、回転軸50と、ワイパーユニット60と、防食ユニット70と、を備える。
【0019】
筐体10は、発光ユニット20と、受光ユニット30と、モータ40と、回転軸50と、を収容する。筐体10は、上下方向に沿う略円柱体である。筐体10は、耐食性を有する金属(例えば、SUS316などのステンレス鋼)製である。ステンレス鋼は、本発明における第1金属の一例である。筐体10は、ユニット保持部11と、第1カバー12と、第2カバー13と、を備える。
【0020】
ユニット保持部11は、発光ユニット20と、受光ユニット30と、回転軸50と、を保持する。ユニット保持部11は、第1保持部111と、第2保持部112と、2つの柱状部113,114と、を備える。
【0021】
第1保持部111は、発光ユニット20を保持する。第1保持部111は、底部が上方に向けられた有底円筒状である。第1保持部111は、窓取付孔111hを備える。窓取付孔111hは、第1保持部111の天井壁111a(底部)に配置され、天井壁111aを貫通している。窓取付孔111hは、後述するセル空間CSに臨むように配置されている。
【0022】
第2保持部112は、受光ユニット30と回転軸50とを保持する。第2保持部112は、有底円筒状である。第2保持部112は、窓取付孔112hと回転軸取付孔(不図示。以下同じ。)とを備える。窓取付孔112hと回転軸取付孔とは、第2保持部112の底壁112aに配置され、底壁112aを貫通している。窓取付孔112hと回転軸取付孔とは、後述するセル空間CSに臨むように配置されている。
【0023】
2つの柱状部113,114は、天井壁111aの上面111bと底壁112aの下面112bとが相互に対向するように、第1保持部111と第2保持部112とを連結している。上面111bと下面112bとの間には、試料水W(図1参照。以下同じ。)に満たされるセル空間CSが形成されている。
【0024】
2つの窓取付孔111h,112hは、上下方向に沿う同一仮想軸線上に配置されている。すなわち、2つの窓取付孔111h,112hは、セル空間CSを挟んで、相互に対向するように配置されている。
【0025】
第1カバー12は有底円筒状である。第1カバー12は、第1保持部111に液密かつ着脱可能に取り付けられている。その結果、第1保持部111と第1カバー12とは、後述する光源21が収容されている第1収容空間S1を形成している。第1カバー12は、雌ねじ穴12a(図4参照。以下同じ。)を備える。雌ねじ穴12aは、第1カバー12の底部12bの外面(下面12c:共に図4参照。以下同じ。)の中央に配置されている。雌ねじ穴12aは、底部12bを貫通していない。
【0026】
第2カバー13は、円筒状である。第2カバー13は、第2保持部112に液密かつ着脱可能に取り付けられている。その結果、第2保持部112と第2カバー13とは、後述する受光部31と、モータ40と、回転軸50と、が収容されている第2収容空間S2を形成している。
【0027】
発光ユニット20は、光を生成し、生成された光をセル空間CS内の試料水Wに出射する。発光ユニット20は、光源21と、出射窓22とを備える。光源21は、例えば、発光ダイオード(LED:light emitting diode)などの半導体発光素子である。光源21は、本発明における発光部の例である。光源21は、第1収容空間S1に収容され、第1保持部111に保持されている。出射窓22は、例えば、サファイアガラス製であり、窓取付孔111hに液密に取り付けられている。出射窓22の上面は、天井壁111aの上面よりも僅かにセル空間CS側に突出するように配置されている。
【0028】
受光ユニット30は、セル空間CS内の試料水Wを透過した光を受光する。受光ユニット30は、受光部31と入射窓32とを備える。受光部31は、例えば、フォトダイオードなどの半導体受光素子である。受光部31は、第2収容空間S2に収容され、第2保持部112に保持されている。入射窓32は、例えば、サファイアガラス製であり、窓取付孔112hに取り付けられている。入射窓32の下面は、底壁112aの下面よりも僅かにセル空間CS側に突出するように配置されている。入射窓32は、出射窓22に対して平行かつ対向して配置されている。
【0029】
モータ40は、ワイパーユニット60を移動させる動力を供給する。モータ40は回転軸を下方に向けた状態で、第2収容空間S2に収容されている。
【0030】
回転軸50は、モータ40からの動力をワイパーユニット60に伝達し、ワイパーユニット60を往復移動させる。回転軸50は、第2収容空間S2に収容され、回転軸取付孔に液密かつ回転可能に取り付けられている。回転軸50の下端部50aは、セル空間CS内に突出している。
【0031】
ワイパーユニット60は、出射窓22と入射窓32とを洗浄する。ワイパーユニット60は、ワイパー支持部材61と、ワイパー62と、一対のワイパー押え板63,64と、を備える。ワイパー62は、ワイパー押え板63,64に挟まれた状態で、ワイパー支持部材61に取り付けられている。ワイパー支持部材61は、回転軸50の下端部50aに取り付けられている。
【0032】
ワイパーユニット60は、セル空間CSに配置されていて、回転軸50の往復回転運動に伴い、回転軸50の周方向に往復移動(往復回転運動)するように構成されている。このとき、ワイパー62は、出射窓22と入射窓32とに接触しながら、出射窓22と入射窓32との間の空間(セル空間CSの一部)を横切るように構成されている。すなわち、ワイパー62は、セル空間CSを満たしている試料水W内を往復移動するように構成されている。ワイパー62の往復移動に伴い、出射窓22と入射窓32それぞれに付着した汚濁物質は、除去される。
【0033】
図4は、検出器100の防食ユニット70部分の図2のAA線における部分拡大断面図である。
図5は、図4の防食ユニット70の分解断面図である。
【0034】
防食ユニット70は、筐体10の外部に取り付けられ、筐体10の腐食を防止する。防食ユニット70は、防食部材71と、第1ボルト74と、ナット75と、第1座金76と、第2ボルト77と、ワッシャ78と、第2座金79と、を備える。
【0035】
防食部材71は、筐体10の腐食を防止する。防食部材71は、筐体10を構成する金属に対して相対的に卑な(イオン化傾向が大きい)電極電位を有する金属製である。すなわち、例えば、防食部材71は、亜鉛を主成分とする金属で構成されている。
【0036】
「亜鉛を主成分とする金属」は、純亜鉛または亜鉛合金を全体の50%以上含有する金属であり、純亜鉛または亜鉛合金とは異なる他の成分を含み得る。筐体10を構成する金属(ステンレス鋼)よりも相対的に卑な電極電位を防食部材71が有していれば、他の成分の種類や数は任意であるが、好ましくは、他の成分は、亜鉛よりも相対的に卑な電極電位を有するアルミニウムおよび/またはマグネシウムである。また、亜鉛を主成分とする金属は、純亜鉛または亜鉛合金の含有率が100%(または略100%)の金属でもよい。本実施の形態では、防食部材71は、高純度(例えば、4N)の亜鉛製である。
【0037】
防食部材71は、本体部72と収容部73とを備える。
【0038】
本体部72は、上下方向に沿う円柱状である。本体部72の外径は、第1カバー12の(筐体10)外径と同じである。本体部72は、上面72aと、下面72bと、挿通孔72cと、ガイド溝72d(図6参照。以下同じ。)と、を備える。挿通孔72cは、第1ボルト74が挿通される貫通孔である。挿通孔72cは、本体部72の中心軸線上に配置され、本体部72を上下方向に貫通している。挿通孔72cは、大径部72eと、大径部72eの内径よりも小さい内径を有する小径部72fと、を備える。挿通孔72cの上側の部分(例えば、上半部)は大径部72eであり、挿通孔72cのうち、大径部72eよりも下側の部分(例えば、下半部)は小径部72fである。小径部72fの内面は、後述される第1ボルト74の雄ねじ面に対応する雌ねじ面である。
【0039】
なお、本発明において、上下方向における小径部の長さは、後述される当接部との電気的な接続が確保され、かつ、軸部による防食部材の保持が可能であればよく、正確に挿通孔の下半分の長さでなくてもよい。また、上下方向における大径部の長さは、後述される第1ボルトの頭部の上下方向における長さに応じて設定されていればよく、正確に挿通孔の上半分の長さでなくてもよい。
【0040】
図6は、防食部材71の底面図である。
ガイド溝72dは、収容部73内に浸入した気泡を後述する通気孔73aに案内する。ガイド溝72dは、本体部72の下面72bにおいて、本体部72の直径線上に配置されている。側方視において、ガイド溝72dは、円弧状である。本体部72の下面72bの外縁部は、下方へ延出されて、円筒状の収容部73を構成している。すなわち、収容部73は、本体部72と一体に構成されている。
【0041】
図4図5とに戻る。
収容部73は、後述される第1ボルト74の突出部74gと、ナット75と、第1座金76と、後述される第2ボルト77の頭部77aと、ワッシャ78と、第2座金79と、を収容する。収容部73の外径は、第1カバー12の(筐体10)外径と同じである。収容部73は、一対の通気孔73aを備える。通気孔73aは、収容部73の上端部73b(本体側の端部)において、ガイド溝72dと連続するように配置されている。すなわち、通気孔73aは、ガイド溝72dと同じ直径線上に配置されている。
【0042】
第1ボルト74は、防食部材71を保持すると共に、筐体10と防食部材71とを電気的に接続する。第1ボルト74は、筐体10と同じ金属製である。第1ボルト74は、頭部74aと、軸部74bと、挿通孔74cと、を備える中空ボルトである。第1ボルト74は、本発明における筒状部材の一例である。頭部74aは、本発明における筒状頭部の一例である。軸部74bは、本発明における筒状軸部の一例である。
【0043】
頭部74aは円筒状で、上面74dと下面74eとを備える。頭部74aの上面74dは、刻印などの凹凸を有さない平面状である。頭部74aの下面74eの内縁部は、下方へ延出されて軸部74bを構成している。軸部74bの外周面は、防食部材71の挿通孔72cの小径部72fの雌ねじ面に対応する雄ねじ面である。軸部74bは、本発明における筒状雄ねじ部の一例である。頭部74aの外径は、軸部74bの外径よりも大きい。挿通孔74cは、第1ボルト74の中心軸線上に配置され、頭部74aと軸部74bとを上下方向に貫通している。第1ボルト74は上方から挿通孔72cに挿通され、軸部74bは小径部72fに挿通されて、頭部74aは大径部72eに配置されている。頭部74aの下面74eは、大径部72eの底面72gに当接している。上下方向において、頭部74aの長さは大径部72eの長さよりも僅かに長く、軸部74bの長さは小径部72fの長さよりも長い。そのため、頭部74aの上端部は本体部72よりも上方に僅かに突出し、頭部74aの上面74dは本体部72の上面72aよりも上方に配置されている。軸部74bの上側の部分は、小径部72fにねじ込まれ(嵌め合され)、小径部72fの内面に当接している当接部74fである。すなわち、当接部74fは小径部72f内に配置され、当接部74fの外面は小径部72fの内面に当接している。上下方向において、当接部74fの長さは、小径部72fの長さとほぼ同じである。軸部74bのうち、当接部74fよりも下側の部分は、本体部72の下面72bから下方へ突出している突出部74gである。突出部74gは、収容部73内に配置されている(収容されている)。軸部74bの下端面74hは、バリなどの凹凸を有さない平面状である。
【0044】
ナット75は、例えば、六角ナットである。ナット75は、筐体10と同じ金属製である。ナット75は、収容部73に収容され、第1ボルト74の軸部74bの突出部74gに取り付けられている(嵌め合されている)。その結果、ナット75は、第1座金76を介して、第1ボルト74の頭部74aと共に本体部72を挟持している。このとき、軸部74bの下端面74hは、ナット75よりも下方に配置されている。
【0045】
第1座金76は、例えば、平座金である。第1座金76は、筐体10と同じ金属製である。第1座金76の内径は、第1ボルト74の軸部74bの外径よりも大きい。第1座金76は収容部73に収容され、第1座金76には軸部74bの突出部74gが挿通されている。第1座金76は、ナット75と本体部72の下面72bとの間に配置されている。第1座金76は、ナット75により上方へ押圧され、本体部72の下面72bに押し付けられている。
【0046】
第2ボルト77は、第1ボルト74を筐体10に取り付ける。第2ボルト77は、本発明における取付部材の一例である。第2ボルト77は、筐体10と同じ金属製である。第2ボルト77は、頭部77aと軸部77bとを備える、公知の6角穴付きボルトである。頭部77aは、上面77cと下面77dとを備える。頭部77aの上面77cの中央部は上方へ延出されて軸部77bを構成している。軸部77bの上側の部分(例えば、上半部)は、その外周面に筐体10(第1カバー12)の雌ねじ穴12aに対応する雄ねじ面が形成されている雄ねじ部77eである。頭部77aの外径は、軸部77bの外径よりも大きく、第1ボルト74の挿通孔74cの内径よりも大きい。軸部77bの外径は、第1ボルト74の挿通孔74cの内径よりも小さい。上下方向において、軸部77bの長さは、第1ボルト74の長さよりも大きい。第2ボルト77は、下方から、第1ボルト74の挿通孔74cに挿通されている。すなわち、第2ボルト77は、防食部材71に挿通されている。第2ボルト77の軸部77b(雄ねじ部77e)の上端部77fは、第1ボルト74の頭部74aよりも上方へ突出している。上端部77fは、本発明における先端部の一例である。
【0047】
ワッシャ78は、例えば、公知のゆるみ止めワッシャである。ワッシャ78は、筐体10と同じ金属製である。ワッシャ78は、例えば、一対のリング板状部材で構成され、第2ボルト77がゆるむとリング板状部材が相互に離れる方向に移動し、第2ボルト77の軸力が増加するように構成されている。ワッシャ78の内径は、第2ボルト77の頭部77aの外径よりも小さく、第2ボルト77の軸部77bの外径よりも大きい。ワッシャ78は収容部73に収容され、ワッシャ78には第2ボルト77の軸部77bが挿通されている。ワッシャ78は、第2ボルト77の頭部77aと第2座金79との間に配置されている。
【0048】
第2座金79は、例えば、平座金である。第2座金79は、筐体10と同じ金属製である。第2座金79の内径は、第2ボルト77の軸部77bの外径よりも大きい。第2座金79は収容部73に収容され、第2座金79には第2ボルト77の軸部77bが挿通されている。第2座金79は、ワッシャ78と第1ボルト74の軸部74bの下端面74hとの間に配置されている。
【0049】
このように構成されている防食ユニット70は、第1ボルト74の軸部74bの上端部77f(雄ねじ部77e)が第1カバー12(筐体10)の雌ねじ穴12aにねじ込まれる(嵌め合される)ことにより、第1カバー12(筐体10)の下面12cに取り付けられている。このとき、第1ボルト74は、ワッシャ78と第2座金79とを介して、第2ボルト77の頭部77aと、第1カバー12の下面12cと、の間に挟持されている。その結果、防食部材71は、第1ボルト74を介して、第1カバー12(筐体10)に取り付けられている。また、第1ボルト74の頭部74aの上面74dは第1カバー12の下面12cに当接し、本体部72の上面72aは同下面12cに当接していない。すなわち、防食ユニット70において、第1ボルト74と第2ボルト77のみが筐体10に当接し、防食部材71は筐体10に当接していない。したがって、防食部材71は、第1ボルト74を介して筐体10と電気的に接続され、第2ボルト77とワッシャ78と第2座金79と第1ボルト74とを介して筐体10と電気的に接続されている。前述のとおり、第1ボルト74の頭部74aの上面74dと、軸部74bの下端面74hとは、凹凸を有さない平面状であるため、第1ボルト74を介した電気的な接続は、安定している。
【0050】
前述のとおり、防食部材71を構成している金属(亜鉛)は、筐体10(第1ボルト74、ナット75、第1座金76、第2ボルト77、ワッシャ78、第2座金79)を構成している金属(ステンレス鋼)に対して相対的に卑な(イオン化傾向が大きい)電極電位を有している。そのため、図1に示されているとおり、検出器100が試料水Wに浸漬されると、防食部材71は、筐体10に対するいわゆる犠牲陽極として機能し、筐体10は犠牲陽極に対する陰極として機能する。その結果、犠牲陽極である防食部材71から筐体10にいわゆる防食電流が流れて、防食部材71自体が腐食することにより、筐体10の腐食が防止される。
【0051】
ここで、防食部材71が腐食すると、亜鉛イオンが試料水W内に溶出し、防食部材71が試料水W内に溶解する。また、防食部材71の腐食は、防食部材71の外面、特に接液面積の大きい外周面において早く進行する。そのため、防食部材71の腐食が進行すると、防食部材71の外径は小さくなり、薄肉な収容部73が最初に消失する。また、防食部材71の腐食は、本体部72の上面72aおよび下面72bにおいても進行する。そして、最終的に、防食部材71の腐食は、小径部72fと第1ボルト74の軸部74b(当接部74f)との締結部分(嵌合部分)にまで進行し、本体部72も消失する。
【0052】
このように、防食部材71は、腐食の進行中、第1ボルト74に保持されて筐体10と電気的に接続され、腐食途中で脱落しない。すなわち、第1ボルト74は、腐食の進行中、いわゆる芯金として機能している。また、第1ボルト74は、型成形などにより防食部材71に埋設されることなく、小径部72fへねじ込まれることにより、容易に防食部材71に取り付けられる。
【0053】
また、前述のとおり、第1ボルト74は、防食部材71に保持されているのではなく、ワッシャ78と第2座金79とを介して、第2ボルト77の頭部77aと、第1カバー12の下面12cと、の間に挟持されている。そのため、防食部材71が消失しても、第1ボルト74は試料水W内に脱落しない。さらに、第1ボルト74の軸部74bの下端面74hと第2ボルト77の頭部77aとの間には、ゆるみ止めワッシャであるワッシャ78が挟持されている。そのため、検出器100の振動などにより、仮に、第2ボルト77に対して、第2ボルト77がゆるむ方向に力が加えられても、ワッシャ78により第2ボルト77が押し下げられて、第2ボルト77の軸力が増加し、第2ボルト77の締付力が増加する。したがって、第2ボルト77は試料水W内に脱落せず、第1ボルト74と、ナット75と、第1座金76と、ワッシャ78と、第2座金79それぞれも、試料水W内に脱落しない。
【0054】
さらに、ナット75と第1座金76とが第1ボルト74の突出部74gに取り付けられ、第1座金76が本体部72の下面72bに押し付けられている。そのため、小径部72f内への試料水Wの浸入は、抑制・防止される。したがって、小径部72fと第1ボルト74の軸部74b(当接部74f)との当接は、防食部材71の腐食の終盤まで安定して維持される。すなわち、防食部材71と筐体10との電気的な接続は、防食部材71の腐食の終盤まで安定して維持される。
【0055】
さらにまた、収容部73の上端部73bには通気孔73aが配置され、本体部72の下面72bには通気孔73aと連続するガイド溝72dが配置されている。そのため、試料水W内の気泡が収容部73内に浸入しても、気泡はガイド溝72dに案内されて通気孔73aから防食部材71の外部に放出される。そのため、収容部73内に気泡が残留することがなく、気泡による防食部材71の腐食の妨害は、防止される。その結果、防食部材71は、筐体10に対して設計通りの防食効果を発揮できる。
【0056】
さらにまた、防食部材71の外径は、筐体10の外径と同じである。そのため、防食ユニット70が筐体10に取り付けられたとき、検出器100は、1つの円柱状の外観を有する。そのため、検出器100は、例えば、円筒状の保護器(不図示)に収容できる。
【0057】
さらにまた、防食ユニット70は、ユニット化されており、第2ボルト77による締結および締結の解除のみにより、筐体10に容易に着脱できる。
【0058】
●まとめ
以上説明された実施の形態によれば、本装置1は、光を用いて試料水Wの水質を測定し、試料水Wに浸漬されて水質を検知する検出器100を備える。検出器100は、筐体10と、光源21と、受光部31と、防食ユニット70と、を備える。光源21は光を発し、受光部31は光源21からの光を受光する。筐体10は、ステンレス鋼製で、光源21と受光部31とを収容している。防食ユニット70は、筐体10の外部に取り付けられ、筐体10の腐食を防止する。防食ユニット70は、筐体10と電気的に接続され、筐体10を構成している金属よりも卑な電極電位を有する金属(亜鉛)製の防食部材71を備える。この構成によれば、検出器100が試料水Wに浸漬されると、防食部材71は、筐体10に対するいわゆる犠牲陽極として機能し、筐体10は犠牲陽極に対する陰極として機能する。その結果、犠牲陽極である防食部材71から筐体10にいわゆる防食電流が流れて、防食部材71自体が腐食することにより、筐体10の腐食が防止される。
【0059】
また、以上説明された実施の形態によれば、防食ユニット70は、第1ボルト74と第2ボルト77とを備える。第1ボルト74は、筐体10を構成している金属と同じ金属製である。第1ボルト74には、防食部材71が取り付けられている。第2ボルト77は、第1ボルト74に挿通され、第1ボルト74を筐体10に取り付けている。第1ボルト74は、筐体10(第1カバー12)と、第2ボルト77の一部(頭部77a)と、の間に挟持されている。この構成によれば、防食部材71が消失しても、第1ボルト74は試料水W内に脱落しない。そのため、第1ボルト74は試料水W内に異物として残留せず、防食ユニット70は防食部材71を除き回収可能である。
【0060】
さらに、以上説明された実施の形態によれば、防食部材71は、第1ボルト74が挿通される挿通孔72cを備える。第1ボルト74の軸部74bの外面は、挿通孔72c(小径部72f)の内面に当接している。防食部材71は、筐体10に当接していない。この構成によれば、防食部材71は、腐食の進行中、第1ボルト74に保持され、腐食途中で脱落しない。すなわち、第1ボルト74は、腐食の進行中、いわゆる芯金として機能している。
【0061】
さらにまた、以上説明された実施の形態によれば、第1ボルト74は、頭部74aと、頭部74aから延出される軸部74bと、頭部74aと軸部74bとを貫通している挿通孔74cと、を備える中空ボルトである。挿通孔74cには、第1ボルト74の軸部74bが挿通されている。挿通孔72cは、軸部74bが挿通される小径部72fと、頭部74aが配置される大径部72eと、を備える。小径部72fの内面は雌ねじ面であり、軸部74bは小径部72fにねじ込まれている。この構成によれば、防食部材71は、ねじの嵌め合いにより第1ボルト74に確実に保持され、腐食途中で脱落しない。すなわち、第1ボルト74は、腐食の進行中、いわゆる芯金として機能している。
【0062】
さらにまた、以上説明された実施の形態によれば、防食ユニット70は、ナット75と第1座金76とを備える。ナット75は、軸部74bのうち、小径部72fから突出している突出部74gに取り付けられている。第1座金76には突出部74gが挿通され、第1座金76はナット75と防食部材71との間に配置されている。この構成によれば、小径部72f内への試料水Wの浸入は、抑制・防止される。したがって、小径部72fと第1ボルト74の軸部74b(雄ねじ部)との当接は、防食部材71の腐食の終盤まで安定して維持される。すなわち、防食部材71と筐体10との電気的な接続は、防食部材71の腐食の終盤まで安定して維持される。
【0063】
さらにまた、以上説明された実施の形態によれば、第2ボルト77は、頭部77aと、頭部77aから延出される軸部77bと、を備える。軸部77bの外周面は、雄ねじ面である。筐体10(第1カバー12)は、軸部77bがねじ込まれる雌ねじ穴12aを備える。第1ボルト74は、筐体10と頭部77aとの間に挟持されている。この構成によれば、第2ボルト77が雌ねじ穴12aにねじ込まれることにより、第1ボルト74は、容易に筐体10に固定される。その結果、防食部材71が消失しても、第1ボルト74は試料水W内に脱落しない。そのため、第1ボルト74は試料水W内に異物として残留せず、防食ユニット70は防食部材71を除き回収可能である。
【0064】
さらにまた、以上説明された実施の形態によれば、防食部材71は、挿通孔72cが配置されている本体部72と、本体部72から延出される収容部73と、を備える。収容部73には、第1ボルト74の一部(突出部74g)と、第2ボルト77の一部(頭部77a)と、が収容されている。収容部73は、収容部73の本体部72側の端部(上端部73b)に配置され、収容部73を貫通する通気孔73aを備える。この構成によれば、試料水W内の気泡が収容部73内に浸入しても、気泡は通気孔73aから防食部材71の外部に放出される。そのため、収容部73内に気泡が残留することがなく、気泡による防食部材71の腐食の妨害は、防止される。その結果、防食部材71は、筐体10に対して設計通りの防食効果を発揮できる。
【0065】
●その他の実施形態●
なお、本発明において、検出器のセル空間と防食ユニットとが試料水に浸漬されていればよく、検出器全体が試料水に浸漬されていなくてもよい。
【0066】
また、本発明において、本装置は、浸漬型の検出器を備えていればよく、光を用いて試料水の水質を測定する装置(吸光度測定装置)に限定されない。すなわち、例えば、本装置は、濁度を測定する濁度測定装置(濁度計)、溶存酸素計、残留塩素計、pH計、導電率計などでもよい。
【0067】
さらに、本発明において、筐体の材料は、防食部材71を構成している金属に対して相対的に貴な(イオン化傾向が小さい)電極電位を有する金属であればよく、ステンレス鋼に限定されない。
【0068】
さらにまた、本発明において、防食部材の形状は、本実施の形態に限定されない。すなわち、例えば、本体部は直方体状でもよい。
【0069】
さらにまた、本発明において、防食部材は、収容部を備えていなくてもよい。すなわち、例えば、防食部材は、円柱状でもよい。
【0070】
さらにまた、本発明において、防食部材の挿通孔は、大径部と小径部とを備えていなくてもよい。すなわち、例えば、挿通孔の内径は、上端から下端まで同じでもよい。
【0071】
さらにまた、本発明において、小径部の内面は、雌ねじ面でなくてもよい。この場合、第1ボルトの雄ねじ部の外周面は雄ねじ面ではなく、同部分は小径部に嵌め込まれていてもよい。
【0072】
さらにまた、本発明において、防食部材の挿通孔は、防食部材が第1ボルトにより保持可能な位置に配置されていればよく、本体部の中心軸線上に配置されていなくてもよい。
【0073】
さらにまた、本発明において、本体部は、ガイド溝を備えていなくてもよい。
【0074】
さらにまた、本発明において、第1ボルトは、頭部を備えていなくてもよい。
【0075】
さらにまた、本発明において、第1ボルトの挿通孔は、第1ボルトが第2ボルトの頭部と第1カバーの下面との間に挟持可能な位置に配置されていればよく、第1ボルトの中心軸線上に配置されていなくてもよい。
【0076】
さらにまた、本発明において、ガイド溝と通気孔とは、縦断面視において、本体部の径方向の中心から外縁に向けて斜め上方に向けられるように傾斜していてもよい。
【0077】
さらにまた、本発明における筒状部材は、筒状であればよく、中空ボルトに限定されない。すなわち、例えば、本発明における筒状部材は、円筒状の管でもよい。この場合、管は、小径部に嵌め込まれる軸部と、軸部よりも大きい外径を有し大径部に配置される頭部と、を備えていてもよい。あるいは、管の外径は、上端から下端まで同じでもよい。
【0078】
さらにまた、本発明において、防食ユニットは、ナットと第1座金とを備えていなくてもよい。この場合、小径部と当接部との締結部分は、小径部内への試料水の浸入を防ぐため、樹脂などによりシールされていてもよい。
【0079】
さらにまた、本発明において、ナットと第1座金と本体部の下面の一部(第1座金の周辺部分)とは、小径部内への試料水の浸入を防ぐため、コーキング剤などにより覆われていてもよい。
【0080】
さらにまた、本発明において、防食ユニットは、ワッシャを備えていなくてもよい。
【0081】
さらにまた、本発明において、防食部材が筐体と電気的に接続されていればよく、防食ユニットが取り付けられる位置は、第1カバーの下面に限定されない。すなわち、例えば、防食ユニットは、第1カバーまたは第2カバーの周面に取り付けられていてもよい。
【符号の説明】
【0082】
1 測定装置
100 検出器
10 筐体
12a 雌ねじ穴
21 光源(発光部)
22 出射窓
31 受光部
32 入射窓
70 防食ユニット
71 防食部材
72 本体部
72c 挿通孔
72e 大径部
72f 小径部
73 収容部
73a 通気孔
73b 上端部(本体部側の端部)
74 第1ボルト(筒状部材)
74a 頭部(筒状頭部)
74b 軸部(筒状軸部)
74g 突出部
75 ナット
76 第1座金(座金)
77 第2ボルト(取付部材)
77a 頭部
77b 軸部
77f 上端部(先端部)
78 ワッシャ
図1
図2
図3
図4
図5
図6