JP6127768B2

JP6127768B2 - 液中電位測定用電極装置

Info

Publication number: JP6127768B2
Application number: JP2013131122A
Authority: JP
Inventors: 哲也末竹; 三品　尚登; 尚登三品
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: JP2015004625A

Description

本発明は、液中の電位を測定するために使用される液中電位測定用電極装置に関する。

海中その他の液中での二点間の電位差を知得する目的で、二個の電極装置を液中に投入し、各電極装置により二点の微少電位を計測して、その時系列データを収集することがある。

通常、電極装置は、内外を連通する開口が形成された構造体の内部に電極を収容し、その開口にフィルタを設置して構成されている（例えば、下記特許文献を参照）。フィルタは、構造体の内部に砂や泥、ごみ等が侵入することを防ぐ働きをする。フィルタには、絶縁性の多孔質ガラスや不織布等が用いられる。

電極装置を長い時間に亘り液中に浸していると、フィルタに藻類等の微生物が付着、堆積してゆく。最終的には、フィルタを詰まらせてしまうおそれもある。このようなフィルタの汚損は、電極を介してセンシングされる電圧信号のＳ／Ｎ比の低下を招くことにつながるため、決して好ましくない。

特開２０１０−０１９８１５号公報特開２００７−２８５８６４号公報

本発明は、液中電位測定用の電極装置のフィルタに藻類等の微生物が堆積することを抑止せんとするものである。

上述した課題を解決するべく、本発明では、液中に配置され液中の電位を測定するべく使用されるものであって、内外を連通する開口が形成されるとともにその内に電極を収容する構造体と、前記構造体の開口を遮蔽する孔の開いたフィルタと、前記フィルタの外側面またはその近傍に設けられ、前記フィルタの孔と比較して大きな貫通孔が穿たれており、表面、フィルタに対面する裏面または貫通孔の内周面に前記電極の素材と同じイオン化成分を含有する抗微生物材が塗布されている基体とを具備する液中電位測定用電極装置を構成した。

前記電極の素材に銀が用いられる場合、前記抗微生物材はイオン化成分として銀を含有するものとする。

本発明によれば、液中電位測定用の電極装置のフィルタに藻類等の微生物が堆積することを抑止することができる。

本発明の一実施形態の液中電位測定用電極装置の側断面図。同実施形態の電極装置の使用方法を説明する図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態の液中電位測定用電極装置１の構造を示す。本電極装置１は、内外を連通する開口２１１が形成された構造体２と、構造体２の内部に収容される電極３と、構造体２の開口２１１を遮蔽するフィルタ４と、フィルタ４の外側面の近傍に設けられる抗微生物材５とを具備してなる。

構造体２は、一端側が大きく開口した筒状をなすケース体２１と、ケース体２１の一端側に取り付けられる蓋体２２とを要素とする。ケース体２１の内部空間に配置される電極３は、支持体２３を介してケース体２１の内壁面に支持される。電極３に接続したリード線７は、ケース体２１の他端側の底壁に穿たれた挿通孔２１２からケース体２１の外部へと導かれる。

ケース体２１の内部空間における電極３の周囲の領域は、本電極装置１の外側を取り巻く液体と同等の液体で満たされる液室となる。本電極装置１を海中に投入して使用する場合には、人工海水や濃度３．５％のＮａＣｌ水溶液等が予め当該液室に注入される。

蓋体２２は、フィルタ４及び抗微生物材５をケース体２１に固定するための部材であり、ケース体２１の一端側に螺着または嵌着される。蓋体２２には、ケース体２１の開口２１１と同程度の大きさの流出入口２２１が開設されている。

電極３は、液中の微少電位を計測することが可能であるよう、導電性の高い金属材料、特に銀を用いて構成される。本実施形態では、電極３の素材としてＡｇＣｌを採用することを想定している。

フィルタ４は、ケース体２１の一端側の開口２１１を閉塞し、ケース体２１の内部に砂や泥、ごみ等が侵入することを防ぐ。フィルタ４は、絶縁性を有し、かつケース体２１の内部と外部との間で液体の流出入を許容する（但し、その流速が所定以上には高くならない、即ちケース体２１の内外で顕著な液体の流れを発生させない）ような微細な孔の開いた部材とする。フィルタ４は、例えば、多孔質ガラスや不織布等を用いて構成される。

抗微生物材５は、フィルタ４の外側面に微生物が付着、堆積してフィルタ４を汚損することを抑止する役割を担う。抗微生物材５は、電極３の素材と同じイオン化成分を含有し、そのイオンによって微生物の繁殖を抑える。電極３が銀を用いたものであるならば、抗微生物材５もまた銀を含有するものとして、銀イオンの殺菌作用をフィルタ４の特性の維持に利用する。電極３と抗微生物材５とでイオン化成分を等しくするのは、両者のイオン化傾向の差をできる限り小さくし、電極３にノイズとなる電流が流れることを抑制する意図である。

本電極装置１においては、抗微生物材５たる銀が塗布（または、メッキ）された基体６が、フィルタ４の外側面に当接または近接した状態で配置される。基体６には、フィルタ４の孔と比較して顕著に大きな貫通孔６１が複数穿たれている。本電極装置１の外側を取り巻く液体は、この貫通孔６１を介して基体６の表裏間を自由に行き来できる。従って、フィルタ４の外側面側に基体６が設置されることによる電極３の感度特性の変化は殆どない。銀は、基体６の表面、裏面及び貫通孔６１の内周面に塗布される。但し、フィルタ４に対面する基体６の裏面にのみ銀が塗布されていてもよいし、貫通孔６１の内周面にのみ銀が塗布されていてもよい。

フィルタ４、及び抗微生物材５を支持する基体６は、ケース体２１の一端側の頂壁と蓋体２２との間に挟持される。蓋体２２と基体６との間、基体６とフィルタ４との間、及び／または、フィルタ４とケース体２１の頂壁との間に、Ｏリングやガスケット等の部材８を介在させてもよい。

図２に、本電極装置１の使用例を示している。液中の二点間の電位差を測定する場合、二個の電極装置１を各点にそれぞれ配置し、各電極装置１によりセンシングされる微少電位を船舶等に搭載したデータ処理装置（電子計算機）９において収集、処理する。

本実施形態では、液中に配置され液中の電位を測定するべく使用されるものであって、内外を連通する開口２１１が形成されるとともにその内に電極３を収容する構造体２と、前記構造体２の開口２１１を遮蔽するフィルタ４と、前記電極３の素材と同じイオン化成分を含有し前記フィルタ４の外側面またはその近傍に設けられる抗微生物材５とを具備する液中電位測定用電極装置１を構成した。

本実施形態によれば、フィルタ４に藻類等の微生物が付着して堆積することを抑制でき、電極３を介してセンシングされる電圧信号のＳ／Ｎ比の低下を長期間に亘って防止することができる。

さらに、前記電極３の素材に銀が用いられ、前記抗微生物材がイオン化成分として銀を含有しているならば、電極３の電気抵抗を十分に小さくできる上、銀イオンによる殺菌作用を有効利用してフィルタ４の汚損を防ぐことができる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、電極３の素材及び抗微生物材５の含有成分は、銀には限定されない。電極３を銅を用いて構成する場合、抗微生物材５はイオン化成分として銅を含有するものとする。

その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は、液中の電位を測定するための電極装置に適用することができる。

１…電極装置
２…構造体
３…電極
４…フィルタ
５…抗微生物材

Claims

液中に配置され液中の電位を測定するべく使用されるものであって、
内外を連通する開口が形成されるとともにその内に電極を収容する構造体と、
前記構造体の開口を遮蔽する孔の開いたフィルタと、
前記フィルタの外側面またはその近傍に設けられ、前記フィルタの孔と比較して大きな貫通孔が穿たれており、表面、フィルタに対面する裏面または貫通孔の内周面に前記電極の素材と同じイオン化成分を含有する抗微生物材が塗布されている基体と
を具備する液中電位測定用電極装置。
前記電極の素材に銀が用いられ、前記抗微生物材がイオン化成分として銀を含有している請求項１記載の液中電位測定用電極装置。