(57)【要約】  【課題】外部から遮断され容積が一定に維持された状態において、測定対象とする水生生物による酸素の生産と消費あるいは分解により引き起こされる溶存酸素量の変化とこれに影響を与える環境条件の測定を可能とする。  【解決手段】透明部材によって形成されると共に水密性を備える密閉測定空間を有する測定容器と、密閉測定空間内に、密閉測定空間内に充満した水の溶存酸素量を検出する溶存酸素センサと、密閉測定空間内に充満した水を攪拌する攪拌機と、密閉測定空間外の水の密閉測定空間内への注水並びに遮断を行う流入口と、密閉測定空間内の水の密閉測定空間外への排水並びに遮断を行う排出口と、密閉測定空間内に充満した水における測定対象とする水生生物による酸素の生産と消費あるいは分解が引き起こす溶存酸素量の制御並びに記録を行うデータ処理部とを備えるようにした。【選択図】  図１
2007086059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明部材によって形成されると共に水密性を備える密閉測定空間を有する測定容器と、前記密閉測定空間内に、前記密閉測定空間内に充満した水の溶存酸素量を検出する溶存酸素センサと、前記密閉測定空間内に充満した水を攪拌する攪拌機と、前記密閉測定空間外の水の前記密閉測定空間内への注水並びに遮断を行う流入口と、前記密閉測定空間内の水の前記密閉測定空間外への排水並びに遮断を行う排出口とを備えたことを特徴とする水中水生生物生産呼吸測定装置。
【請求項２】
前記密閉測定空間内に、塩分センサ、水温センサ、光量子センサ、クロロフィルセンサのうちのいずれか一つ若しくは二つ以上を備えたことを特徴とする請求項１記載の水中水生生物生産呼吸測定装置。
【請求項３】
透明部材によって形成されると共に水密性を備える密閉測定空間を有する測定容器と、前記密閉測定空間内に、前記密閉測定空間内に充満した水の溶存酸素量を検出する溶存酸素センサと、前記密閉測定空間内に充満した水を攪拌する攪拌機と、前記密閉測定空間外の水の前記密閉測定空間内への注水並びに遮断を行う流入口と、前記密閉測定空間内の水の前記密閉測定空間外への排水並びに遮断を行う排出口と、前記密閉測定空間内に充満した水における測定対象とする水生生物による酸素の生産と消費あるいは分解が引き起こす溶存酸素量の測定の制御並びに記録を行うデータ処理部とを備え、水中に設置されて前記水生生物を前記密閉測定空間内に入れ若しくは導入し、前記水生生物が引き起こす溶存酸素量の変化を測定することを特徴とする水中水生生物生産呼吸測定装置。
【請求項４】
前記密閉測定空間内に、塩分センサ、水温センサ、光量子センサ、クロロフィルセンサのうちのいずれか一つ若しくは二つ以上を備え、前記溶存酸素量の変化に影響を及ぼす水中塩分、水温、光強度、クロロフィル濃度のうちのいずれか一つ若しくは二つ以上の変化を測定することを特徴とする請求項３記載の水中水生生物生産呼吸測定装置。
【請求項５】
前記密閉測定空間外の水を前記密閉測定空間内に注水するための流入ポンプを備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の水中水生生物生産呼吸測定装置。
【請求項６】
前記測定容器の上部に、前記密閉測定空間外の水の前記密閉測定空間内への流入を防ぐと共に前記密閉測定空間内の気体の前記密閉測定空間外への排出を行い、且つ前記密閉測定空間内の水の噴出を防ぐ二方向逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の水中水生生物生産呼吸測定装置。
【請求項７】
前記測定容器が、本体と、該本体の底部を閉塞する底板あるいは遮蔽膜と、前記本体の上部を閉塞する蓋とによって形成され、前記本体と前記底板あるいは遮蔽膜との間及び前記本体と前記蓋との間が水密性をもって閉塞されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の水中水生生物生産呼吸測定装置。
【請求項８】
前記本体を内部に固定するフレームを設け、該フレームに前記本体又は前記底板あるいは遮蔽膜の最下部と同じ高さまで伸びる枠足を更に設けたことを特徴とする請求項７記載の水中水生生物生産呼吸測定装置。
【請求項９】
補助電源として太陽電池を設けたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の水中水生生物生産呼吸測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中水生生物生産呼吸測定装置に関する。更に詳述すると、本発明は、水中に設置され、水中の生物による酸素の生産と消費あるいは分解速度の測定を継続的に行う水中水生生物生産呼吸測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水生生物が引き起こす水中の溶存酸素量の変化を測定する装置としては、例えば海底の酸素消費量測定装置がある（特許文献１）。
【０００３】
この酸素消費量測定装置は、海の沿岸部、特に浅場域の干潟又は藻場等に設置して海底からの酸素の供給量や吸収量を測定することを目的としている。酸素消費量測定装置１００の構成は、図９に示すように、枠組みされたフレーム１０１の内部に固定された円筒１０２と、この円筒１０２の上端を閉鎖する蓋１０３とを備え、更に、海底に設置したときに測定域を限定するために円筒１０２とほぼ同じ直径であって底部が開放された潜入隔壁１０４を円筒１０２の下端に備えている。そして、円筒１０２、蓋１０３、潜入隔壁１０４及び海底により測定空間を形成し、この測定空間内の海水に対して光量子センサ１０５、溶存酸素センサ１０６、塩分センサ１０７及び水温センサ１０８がそれぞれの測定を行う。更に、円筒１０２側面の上側位置に海水吸入口１０９と、海水吸入口１０９の反対位置に排出ポンプ（図示省略）とが設けられており、排出ポンプを動作させて測定空間内の海水を排出すると共に海水吸入口１０９から新たに海水を吸入し、円筒１０２内を海水で充満させるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６０１７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の測定装置では、測定装置の底部が開放され測定空間が密閉されていない状態で測定対象海底に接しているため、水中に浮遊する又は遊泳するあるいは固着する測定対象生物のみによる酸素の生産と消費あるいは分解が引き起こす酸素の生産と消費速度の測定を行うことができないという問題がある。
【０００６】
更に、測定装置の底部が開放されていて測定空間が密閉されていないため、海流等の外圧による海水の流入と流出によって測定空間内の試料の不必要な入れ替えが起きてしまう。そのため、外部から遮断された状態での測定が必要とされる場合でもそのような測定を行うことが困難であるという問題がある。また、海域状況により、又は波、流れ等の影響による自洗堀によって、測定装置が傾いたり沈降したりするため、測定空間を外部から遮断した状態で、且つその容積を一定に保った状態で測定することが困難であるという問題がある。
【０００７】
また、測定空間内の海水の交換について、排出は排出ポンプによって行うが、注水は海水吸入口からの自然流入となっているため、測定空間内の海水の交換効率が悪いという問題がある。
【０００８】
更に、水中に設置して蓄電式電源を利用することから、装置の稼働時間が限られるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、外部から遮断され且つ容積が一定に維持された状態において、測定対象とする水生生物による酸素の生産と消費あるいは分解により引き起こされる溶存酸素量の変化とこれに影響を与える環境条件の測定を可能とする水中水生生物生産呼吸測定装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、測定空間内の水と外部の水を定期的に交換し、且つ交換時以外は外部から遮断され容積が一定に維持された状態での測定を可能とする水中水生生物生産呼吸測定装置を提供することを目的とする。
【００１１】
更に、本発明は、水中に設置した本体を動作させるための電源である蓄電池の蓄電量の減少を抑えることにより、測定期間を長くすることができる水中水生生物生産呼吸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】
【００１２】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の水中水生生物生産呼吸測定装置は、透明部材によって形成されると共に水密性を備える密閉測定空間を有する測定容器と、密閉測定空間内に、密閉測定空間内に充満した水の溶存酸素量を検出する溶存酸素センサと、密閉測定空間内に充満した水を攪拌する攪拌機と、密閉測定空間外の水の密閉測定空間内への注水並びに遮断を行う流入口と、密閉測定空間内の水の密閉測定空間外への排水並びに遮断を行う排出口とを備えるようにしている。この場合には、水密性を備える密閉測定空間を有する測定容器並びにこの密閉測定空間内外の水の排水・注水装置、更に溶存酸素の測定装置等を備えることにより、外部と遮断した状態で密閉測定空間内に充満した水の溶存酸素量を測定することができる。特に、測定装置の底部も閉塞することにより、測定装置が接した海底面が引き起こす酸素の生成あるいは消費の影響を受けずに溶存酸素量の測定を行うことができると共に、海域状況又は波、流れ等の影響による自洗堀によって測定装置が傾いたり沈降したりすることがなく、測定空間を外部から遮断した状態で、且つその容積を一定に保った状態で測定することができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の水中水生生物生産呼吸測定装置において、密閉測定空間内に、塩分センサ、水温センサ、光量子センサ、クロロフィルセンサのうちのいずれか一つ若しくは二つ以上を備えるようにしている。この場合には、各種センサを備えることにより、溶存酸素量と併せて、測定対象の生物による酸素の生産と消費に影響を与える塩分、水温、光強度、クロロフィル濃度を測定することができる。
【００１４】
請求項３記載の水中水生生物生産呼吸測定装置は、透明部材によって形成されると共に水密性を備える密閉測定空間を有する測定容器と、密閉測定空間内に、密閉測定空間内に充満した水の溶存酸素量を検出する溶存酸素センサと、密閉測定空間内に充満した水を攪拌する攪拌機と、密閉測定空間外の水の密閉測定空間内への注水並びに遮断を行う流入口と、密閉測定空間内の水の密閉測定空間外への排水並びに遮断を行う排出口と、密閉測定空間内に充満した水における測定対象とする水生生物による酸素の生産と消費あるいは分解が引き起こす溶存酸素量の測定の制御並びに記録を行うデータ処理部とを備え、水中に設置されて水生生物を密閉測定空間内に入れ若しくは導入し、水生生物が引き起こす溶存酸素量の変化を測定するようにしている。この場合には、水密性を備える密閉測定空間を有する測定容器並びにこの密閉測定空間内外の水の排水・注水装置、更に溶存酸素の測定装置並びにデータ処理部等を備えることにより、外部と遮断した状態で密閉測定空間内に充満した水の溶存酸素量の変化を測定することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の水中水生生物生産呼吸測定装置において、密閉測定空間内に、塩分センサ、水温センサ、光量子センサ、クロロフィルセンサのうちのいずれか一つ若しくは二つ以上を備え、溶存酸素量の変化に影響を及ぼす水中塩分、水温、光強度、クロロフィル濃度のうちのいずれか一つ若しくは二つ以上の変化を測定するようにしている。この場合には、各種センサを備えることにより、溶存酸素量の変化と併せて、測定対象の生物による酸素の生産と消費に影響を与える塩分、水温、光強度、クロロフィル濃度の変化を測定することができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一つに記載の水中水生生物生産呼吸測定装置において、密閉測定空間外の水を密閉測定空間内に注水するための流入ポンプを備えるようにしている。この場合には、流入ポンプを備えることにより、密閉測定空間内の水の交換を効率的に行うことができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか一つに記載の水中水生生物生産呼吸測定装置において、測定容器の上部に、密閉測定空間外の水の密閉測定空間内への流入を防ぐと共に密閉測定空間内の気体の密閉測定空間外への排出を行い、且つ密閉測定空間内の水の噴出を防ぐ二方向逆止弁を設けたことを特徴とする。これによると、二方向逆止弁を設けることにより、密閉測定空間内のガス抜きを行うと共に密閉測定空間内の水の不要な噴出を防ぐことができる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか一つに記載の水中水生生物生産呼吸測定装置において、測定容器が、本体と、本体の底部を閉塞する底板あるいは遮蔽膜と、本体の上部を閉塞する蓋とによって形成され、本体と底板あるいは遮蔽膜との間及び本体と蓋との間が水密性をもって閉塞されることを特徴とする。これによると、必要に応じて底板を取り外して海底に固着生息するサンゴあるいは海藻等の海底固着基部まで密封できる遮蔽膜に交換することにより、海の沿岸の浅場域である藻場、さんご礁等の海藻やサンゴなどの海底固着生物、又は陸水域の底面に生息すると共に遮蔽膜により固着基部まで密封できる湖底固着生物の、装置内あるいは固着状態での酸素の生成量や消費量を測定することができる。また、測定容器を本体と蓋及び底板あるいは遮蔽膜とから形成することにより、装置の分解と組み立てを容易に行うことができる。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の水中水生生物生産呼吸測定装置において、本体を内部に固定するフレームを設け、フレームに本体又は底板あるいは遮蔽膜の最下部と同じ高さまで伸びる枠足を更に設けたことを特徴とする。これによると、フレームに枠足を設けることにより、装置の姿勢を安定的に保つことができる。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項１から８のいずれか一つに記載の水中水生生物生産呼吸測定装置において、補助電源として太陽電池を設けたことを特徴とする。これによると、太陽電池を設けることにより、装置を動作させるための電源である蓄電池の蓄電量の減少を遅くすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、外部と遮断した状態で密閉測定空間内に充満した水の溶存酸素量を測定することができるので、例えば海底面あるいは陸水域の底面が引き起こす酸素の生産等の外部要素の影響を排除した上で、密閉測定空間内に充満した水の溶存酸素量の測定を行うことが可能となる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、溶存酸素量と併せて、測定対象の浮遊性及び固着性あるいは遊泳性の水生生物による酸素の生産と消費あるいは分解速度に影響を与える塩分、水温、光強度、クロロフィル濃度を測定することができるので、測定対象の水生生物が引き起こす溶存酸素量の分析を行う上で有益な情報を同時に測定することが可能となる。
【００２３】
請求項３記載の発明によれば、外部と遮断した状態で密閉測定空間内に充満した水の溶存酸素量の変化を測定することができるので、例えば海底面あるいは陸水域の底面が引き起こす酸素の生産等の外部要素の影響を排除した上で、測定対象の浮遊性及び固着性あるいは遊泳性の水生生物による酸素の生産と消費あるいは分解速度をこれらが引き起こす溶存酸素量の変化により測定することが可能となる。
【００２４】
請求項４記載の発明によれば、溶存酸素量の変化と併せて、測定対象の浮遊性及び固着性あるいは遊泳性の水生生物による酸素の生産と消費あるいは分解速度に影響を与える塩分、水温、光強度、クロロフィル濃度の変化を測定することができるので、測定対象生物が引き起こす溶存酸素量の変化の分析を行う上で有益な情報を同時に測定することが可能となる。
【００２５】
請求項５記載の発明によれば、密閉測定空間内の水の交換を迅速に行うことができるので、測定作業を無駄なく行うことが可能となる。
【００２６】
請求項６記載の発明によれば、密閉測定空間内のガス抜きを行うと共に密閉測定空間内の水の不要な噴出を防ぐことができるので、密閉測定空間の密閉性を保ちながら密閉測定空間内の状態をより良く保つことが可能となる。
【００２７】
請求項７記載の発明によれば、必要に応じて底板を遮蔽膜に交換することにより、海の沿岸の浅場域である藻場、さんご礁等の海藻やサンゴなどの海底固着生物、又は陸水域の底面に生息すると共に遮蔽膜により固着基部まで密封できる湖底固着生物の酸素の生成量や消費量を装置内あるいは固着状態で測定することができるので、多様な用途に対応することが可能となる。また、装置の分解と組み立てを容易に行うことができるので、分解して運搬して多様な場所での利用が可能となる。
【００２８】
請求項８記載の発明によれば、装置の姿勢を安定的に保つことができるので、水流によって装置が横転することによる破損や密閉測定空間内の水の交換に支障が生じることを防ぐことが可能となる。
【００２９】
請求項９記載の発明によれば、装置を動作させるための電源である蓄電池の蓄電量の減少を遅くすることができるので、外部電源の供給や蓄電池の交換をしないで装置単独での長期間の測定を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
図１から図７に本発明の水中水生生物生産呼吸測定装置の実施形態の一例を示す。
【００３２】
図１及び図２に示すように、水中水生生物生産呼吸測定装置１０は大まかに、フレーム１２、測定部１４及び電源・データ処理部１６からなり、透明部材によって形成されると共に水密性を備える密閉測定空間３０を有する測定容器１９と、密閉測定空間３０内に、密閉測定空間３０内に充満した水の溶存酸素量を検出する溶存酸素センサ３２と、密閉測定空間３０内に充満した水を攪拌する攪拌機７４と、密閉測定空間３０外の水の密閉測定空間３０内への注水並びに遮断を行う流入口５８と、密閉測定空間３０内の水の密閉測定空間３０外への排水並びに遮断を行う排出口７２とを備えている。
【００３３】
フレーム１２はステンレス等の非腐食性材料からなるパイプで組み立てられたもので、それぞれが直方体状の格子に組まれた第１のフレーム１２ａと第２のフレーム１２ｂとをつなぎ合わせて形成されている。そして、直方体状の格子に組まれた第１のフレーム１２ａの内側に測定部１４が固定され、同じく直方体状の格子に組まれた第２のフレーム１２ｂの内側に電源・データ処理部１６が固定される。第２のフレーム１２ｂの下部には測定部１４の底部に合致させて下方に伸びる枠足１２ｃが設けられている。
【００３４】
測定部１４は、円筒形をなした本体２０、本体２０の底部を閉塞する底板２２、及び本体２０の上部を閉塞するドーム形をなした蓋２４から構成される。これらの本体２０、底板２２及び蓋２４は、それぞれ透明な部材により構成される。これらの材質としては、具体的には例えばアクリル樹脂等の合成樹脂を用いることが可能である。しかしながら、本体２０、底板２２及び蓋２４の材質はこれに限られるものではなく、透水性がなく、測定装置１０が設置される場所の水圧に耐えられるものであればいずれの材質を用いても良い。
【００３５】
より詳細には、本体２０の外側面に第１のフレーム１２ａと接する部分に盲穴２０ｄが設けられており、第１のフレーム１２ａを貫通するピン３１によって本体２０がフレーム１２に固定される。
【００３６】
また、本体２０の上部フランジ２０ａと蓋２４の下部フランジ２４ａとが重ね合わされて、これらがボルト２５によって固定される。本体２０の上部フランジ２０ａのボルト２５位置よりも内周側には環状溝２０ｂが形成されていると共に環状溝２０ｂ内にＯリング２６が嵌合されて蓋２４の下部フランジ２４ａに接しており、本体２０と蓋２４との間には水密性が保持される。
【００３７】
また、本体２０の下部側部には周方向に離間して複数の凸部２０ｆが形成されている。凸部２０ｆは定板２２を固定するために下向きの座面を有する。そして、底板２２は、凸部２０ｆと、凸部２０ｆの下方で本体２０の側面を貫通するピン２７との間に挟まれて本体２０の底部の内側に固定されている。
【００３８】
底板２２の側面には環状溝２２ａが形成されていると共に環状溝２２ａ内にＯリング２８が嵌合されて本体２０の内側面に接しており、本体２０と底板２２との間は水密性が保持される。
【００３９】
こうして、本体２０と底板２２と蓋２４とによって一定の容積の密閉測定空間３０を有する測定容器１９が構成される。
【００４０】
本体２０は、その内部にセンサを有している。センサとしては、例えば水中水生生物生産呼吸量を求めるための溶存酸素量を検出する溶存酸素センサ３２、塩分センサ３４、水温センサ３６、光量子センサ３８、クロロフィルセンサ４０（以下適宜、単にセンサ３２等と表記する）を使用することができる。また、測定目的に合わせて必要なセンサを追加することもできる。
【００４１】
これらのセンサ３２等は、図３に示す支持構造４１によって密閉測定空間３０の水密性を害することなく本体２０の内部に固定される。即ち、支持構造４１は、センサ３２等を保持するセンサホルダ４２、４４、４６と、隣接するセンサホルダ４２、４４、４６同士を連結し、又はセンサホルダ４２、４４、４６と本体２０の側面とを連結する連結アーム４８とによって構成される。
【００４２】
このため、本体２０の周壁には連結アーム４８の一端を支持するための貫通孔２０ｃが形成され、更に連結アーム４８の端面には貫通孔２０ｃに連通するネジ孔４８ａが形成されており、貫通孔２０ｃ及びネジ孔４８ａにネジ４９がねじ込まれている。連結アーム４８の端面のネジ孔４８ａの周りには環状溝４８ｂが形成されていると共に環状溝４８ｂ内にＯリング５０が嵌合されて本体２０の内側面に接している。
【００４３】
こうして、水密性を保持しつつ各センサを本体２０に支持させることができる。
【００４４】
各センサホルダ４２、４４及び４６は、必ず、連結アーム４８によって隣接するセンサホルダと本体２０とに支持されるために取付強度を高めることができる。
【００４５】
また、センサを増設する要求が生じたときには、同様に、センサホルダ４２又はセンサホルダ４６の水平方向の延長上にセンサホルダを増設し、増設したセンサホルダとセンサホルダ４２又は４６、及び増設したセンサホルダと本体２０の側面との間を二つの連結アーム４８によって連結することでセンサの増設に対応することができるようになる。
【００４６】
各センサからの信号はケーブル５１によって本体２０から電源・データ処理部１６へ送られる。ケーブル５１は本体２０の側面に設けられたネジ孔２０ｅ（図２参照）に螺着されたケーブル保持具５２によって水密性をもって本体２０を出入りしている。
【００４７】
ケーブル保持具５２は、図４に示したように、パッキン５３（Ｏリングでも良い）を有しており、このパッキン５３が本体２０の外側面に接している。
【００４８】
また、図２に示したように、本体２０の側面には、この側面を貫通する流入コネクタ５６と排出コネクタ７０とがそれぞれ周方向にほぼ１８０度離間して設けられる。
【００４９】
流入コネクタ５６の下流端及び排出コネクタ７０の上流端がそれぞれ密閉測定空間３０の流入口５８及び排出口７２となる。
【００５０】
流出コネクタ５６は、図５及び図６に示したように、雄コネクタ５６ａ、雌コネクタ５６ｂ及びエンドコネクタ５６ｃとからなり、雄コネクタ５６ａとエンドコネクタ５６ｃとの間に逆止弁６０が取り付けられる。
【００５１】
逆止弁６０は、逆止弁取付板６２とゴム等の弾性部材からなる弁体６４とから構成され、弁体６４のボス部６４ａが逆止弁取付板６２の中心孔６２ａを貫通して保持されている。
【００５２】
逆止弁取付板６２の周縁部は、流出コネクタ５６の雄コネクタ５６ａとエンドコネクタ５６ｃとの間に挟着され、弁体６４の周縁部は通常その弾性により逆止弁取付板６２に密着しているが、逆止弁取付板６２から離反することにより弁が開放されるようになっている。
【００５３】
また、雄コネクタ５６ａの端面に形成された環状溝にＯリング６６が嵌合されて逆止弁取付板６２に接しており、これによって逆止弁取付板６２と雄コネクタ５６ａとの周囲の水密性が保持されている。
【００５４】
また、排出コネクタ７０にはホース７３が連結され、ホース７３の先端に逆止弁６０が設けられる。
【００５５】
フレーム１２には外部から密閉測定空間３０内へと冠水を流入させる流入ポンプ５４が固定される。流入ポンプ５４の排出口は流入コネクタ５６に接続される。
【００５６】
また、本体２０の側面には、プロペラが密閉測定空間３０内に突出するように攪拌機７４が取り付けられている。この攪拌機７４においても本体２０の水密性を保持するようにして取り付けられる。
【００５７】
更に、蓋２４の頂部には二方向において逆止が可能となった二方向逆止弁８０が設けられる。図７に示したように、この二方向逆止弁８０は、上下二つのボール８２、二つのボール８２を連結する連結軸８４からなる弁８１、対向するボール８２が着座可能となった上下の弁座８６、及び上部の開口を有するキャップ８８によって構成される。
【００５８】
ボール８２は、例えばアクリル樹脂からなり、水よりも若干重い比重となっている。この逆止弁８０は、常時外部からの密閉測定空間３０内への水の流入を阻止し、測定中などに発生するガスのガス抜きとして機能すると共に、流入ポンプ５４から密閉測定空間３０内に水が流入されているときに、流入口５８からの流入流量と排出口７２からの排出流量との整合がとれなくなった場合の噴出を防止するためのものである。
【００５９】
電源・データ処理部１６には上面にソーラーパネル９０が配置され、その内部には電源ユニット９２、コントロール部及びデータロガー部９４が配設される。
【００６０】
電源ユニットは、蓄電池及びソーラーパネル９０に接続された制御部からなる。
【００６１】
コントロール部において、センサ３２等からの信号を受けると共に、攪拌機７４及び流入ポンプ５４の動作制御が行われる。
【００６２】
また、データロガー部はメモリーカード等によって構成されて、コントロール部で処理されたセンサの測定データが記録される。
【００６３】
以上のように構成される水中水生生物生産呼吸測定装置１０においては、定期的に流入ポンプ５４が動作することにより密閉測定空間３０内に流入口５８から外部の水が注水される。
【００６４】
そして、密閉測定空間３０は上記のようにＯリングによって水密性が保たれているので、逆止弁６０を介して排出口７２から密閉測定空間３０内の水が排出される。したがって、密閉測定空間３０内の水を入れ替えるに十分な量の水を流入ポンプ５４で注水することにより完全に密閉測定空間３０内の水を入れ替えることができる。
【００６５】
このとき、排出流量に比べて注水流量が多く密閉測定空間３０で注水流量と排出流量との整合がとれていない場合に、二方向逆止弁８０において下方のボール８２が下方の弁座８６に当接して、噴出を防止することができるようになっている（図７（ｂ））。尚、二方向逆止弁８０は、通常は上方のボール８２が上方の弁座８６に当接して外部からの水の流入を阻止し、且つ密閉測定空間３０内の気体及び密閉測定空間３０内の水から発生したガスあるいは水位変化により干出した際に導入された空気を逃がすことができるようになっている（図７（ａ））。
【００６６】
こうして、決められた時間だけ流入ポンプ５４が動作した後はコントローラ部からの動作信号により攪拌機７４の回転が開始され、密閉測定空間３０内の水は適宜攪拌される。攪拌機７４の回転についてはコントローラ部によって密閉測定空間３０内の流れを安定状態に保つために適宜制御されることが好ましい。
【００６７】
そして、外部の水から隔離された密閉測定空間３０に充満した水に対して測定が行われる。各センサからの測定信号が所定時間間隔又は連続的にコントロール部に取り込まれて処理されて測定データがデータロガー部に記録される。
【００６８】
以上の動作を繰り返して継続して測定を行うことにより外部の水と完全に遮断された密閉測定空間３０内での酸素量、水温、塩分、クロロフィルａ量（浮遊性の光合成を行う水生生物量の目安）を継続的、連続的に把握することができる。それにより、生物による光合成及び呼吸速度、並びに光合成及び呼吸速度を律する環境条件の測定を行うことができるようになる。
【００６９】
また、電源として蓄電池の他にソーラーパネルからの太陽エネルギーを利用しているために従来よりも長時間の測定をすることが可能になる。
【００７０】
また、本実施形態では、フレーム１２の第２のフレーム１２ｂの下部に測定部１４の後述の底部に合致させて下方に伸びる枠足１２ｃを設け、水中水生生物生産呼吸測定装置１０の支持点の拡がりを大きくすることにより、水中水生生物生産呼吸測定装置１０の傾きや沈降等を防いで水中水生生物生産呼吸測定装置１０を安定して設置することができる。
【００７１】
尚、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では、水中水生生物生産呼吸測定装置１０として測定部１４と電源・データ処理部１６が一体的に形成されたものを例として挙げたが、これに限られず、測定部１４と電源・データ処理部１６を別々のものとして構成しても良い。
【００７２】
また、底板２２は、ピン２７を取り外すことにより本体２０から取り外すことも可能となっており、底板２２の替わりに水密性を有する遮蔽膜を装着することにより内部と外部とを遮断することが可能である。遮蔽膜としては、伸縮性を有する素材で形成されたシート、例えば合成樹脂製のシートが用いられる。底板の替わりに遮蔽膜を装着する場合には、図８に示すように、本体２０の形状・大きさに合わせて概ね円形に形成された遮蔽膜９７の周縁部が、密閉測定空間３０の水密性が保たれるように本体２０の底部の外周面にバンドで密着して固定される。遮蔽膜９７の任意の位置には、海底・湖底固着生物９５の固着基部９６を貫通させるための貫通孔が設けられる。水中水生生物生産呼吸測定装置１０を設置する際には、遮蔽膜９７の任意の位置に設けられた貫通孔を押し広げて海底・湖底固着生物９５を通過させ、貫通孔が固着基部９６の位置に合わせられる。そして、貫通孔の周縁部がバンド９８によって固着基部９６外周面に密着して固定され、密閉測定空間３０の水密性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の水中水生生物生産呼吸測定装置の実施形態の一例を示す全体図（左部が断面図、右部が正面図）である。
【図２】図１の水中水生生物生産呼吸測定装置の平面図である。
【図３】図１の水中水生生物生産呼吸測定装置で使用されるセンサ支持構造を表す拡大図である
【図４】図１の水中水生生物生産呼吸測定装置で使用されるセンサコネクタの分解側面図である。
【図５】図１の水中水生生物生産呼吸測定装置で使用される流入コネクタの部分断面側面図である。
【図６】図１の水中水生生物生産呼吸測定装置で使用される流入コネクタの分解斜視図である。
【図７】図１の水中水生生物生産呼吸測定装置で使用される二方向逆止弁の断面図である。
【図８】本発明の水中水生生物生産呼吸測定装置の他の実施形態の一例を示す本体部分の概略図である。（Ａ）は本体部分の概略平面図である。（Ｂ）は本体部分の概略縦断面図である。
【図９】従来の海底用の酸素消費量測定装置の構成図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  水中水生生物生産呼吸測定装置
１２  フレーム
１２ｃ  枠足
１９  測定容器
２０  本体
２２  底板
２４  蓋
３０  密閉測定空間
３２  溶存酸素センサ
３４  塩分センサ
３６  水温センサ
３８  光量子センサ
４０  クロロフィルセンサ
４１  支持構造
４２、４４、４６  センサホルダ
４８  連結アーム
５４  流入ポンプ
５８  流入口
６０  逆止弁
７２  排出口
７４  攪拌機
８０  二方向逆止弁
９７  遮蔽膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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