以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、図1〜図7を参照して、本発明の一実施形態によるガス検知ユニット100の全体構成について説明する。
図1に示す本発明の一実施形態によるガス検知ユニット100は、壁掛け式のガス検知ユニットであり、上下方向(鉛直方向、Z方向)に延びる壁面101に取り付けられている。なお、ガス検知ユニット100が取り付けられる壁面101としては、建物の部屋(たとえば、クリーンルームなど)における上下方向に延びる壁面でもよいし、ガス検知ユニット100取付専用のラックにおける上下方向に延びる壁面でもよい。また、ガス検知ユニット100は、ガス検知器1と、ガス検知器1が取り付けられる支持台2と、壁面101に固定され、ガス検知器1および支持台2を支持する取付具3とを備えている。この支持台2および取付具3により、ガス検知器1を壁面101に取り付けるためのガス検知器の取付構造4が構成されている。
図1および図2に示すように、ガス検知器1は、直方体の箱型形状を有しており、図示しない係合部同士が係合することによって、支持台2に取り付られている。なお、ガス検知器1は、支持台2から取り外し可能に構成されており、ガス検知器1のみを支持台2から取り外して、ガス検知器1の取り換えや点検を行うことが可能なように構成されている。また、ガス検知器1は、支持台2のガス導入部2aから導入された複数種類の検知対象ガスを検知する機能や、所定の濃度以上の検知対象ガスを検知した際に警報を出力する機能などを有している。また、ガス検知器1は、表示部1aを有しており、表示部1aに検知対象ガスの濃度や、設定画面、警報時の警告表示などを表示可能に構成されている。なお、ガス導入部2aから導入されたガスは、支持台2のガス排出部2bから外部に排出される。
支持台2は、ガス検知ユニット100の幅方向(Y方向)から見て、略L字状に形成されている。また、支持台2は、壁面101に沿ってZ方向に延びる背部21と、背部21の下端部21aから前方(X1側)に延びる底部22とを含んでいる。なお、前方(X1側とは、壁面101に対して垂直な前後方向(X方向)のうち、壁面101から離れる方向である。また、底部22は、本発明の「下底部」の一例である。
また、支持台2は、背部21のY方向の両端からX1側に延びる一対の側壁部23と、底部22のY方向の両端から上方(Z1側)に延びる一対の側壁部24aと、背部21に対向するようにX1側に設けられ、底部22からZ1側に延びる前壁部24bとを含んでいる。また、側壁部23、24aおよび前壁部24bに挟まれるようにガス検知器1が配置された状態で、ガス検知器1が支持台2に取り付られている。
また、支持台2は、約1mmの厚みt1(図4および図5参照)を有する鉄板が曲げ加工されることによって形成されている。つまり、支持台2では、背部21、底部22、側壁部23、24aおよび前壁部24bが一体的に形成されている。なお、支持台2は、塗装などの耐食処理が行われることによって、耐食性が向上されている。
図3に示すように、支持台2の背部21は、X1側から見て、Z方向に長い矩形状に形成されている。また、背部21のX1側には、2枚の基板25がX方向に積層された状態で配置されている。一対の基板25は、一対のスペーサ25aにより、X方向に積層されている。なお、スペーサ25aのX2側の端部は、背部21に固定されている。これらの基板25は、ガス検知器1への電源の供給や、ガス検知器1と外部との通信の仲介などを行うために設けられている。また、基板25は、底部22に設けられたイーサネット(登録商標)コネクタ22aを介して、ガス検知器1と外部との通信を仲介しつつ、外部から電源を得ることが可能なように構成されている。
また、支持台2の上部には、カバー部材26が取り付けられている。このカバー部材26は、基板25を上方から覆うように支持台2の一対の側壁部23に取り付られている。
また、本実施形態では、背部21の上側部分には、Z方向に長い長円形状のねじ挿入穴21cが設けられている。このねじ挿入穴21cにねじ102が挿入された状態で、ねじ102が壁面101に固定される。この結果、ねじ挿入穴21cおよび取付具3により、背部21の外表面21bが壁面101に略全面で接触した状態で、支持台2が壁面101に固定されるように構成されている。なお、ねじ102の頭部と背部21との間には、ワッシャ103が配置されている。また、ねじ挿入穴21cは、本発明の「支持台固定部」の一例である。
底部22は、Z方向から見て、X方向に長い矩形状に形成されている。また、底部22のZ1側には、基板25とガス検知器1とを電気的に接続するケーブル(図示せず)や端子などが配置されている。また、底部22には、ガス導入部2aおよびガス排出部2bと、外部からのケーブル(図示せず)を支持台2の内部に導くためのグロメット22bとが下方(Z2側)に突出するように取り付けられている。
ここで、本実施形態では、図3および図4に示すように、底部22には、取付具3が挿入される開口部27が設けられている。この開口部27は、図4に示すように、Z方向から見てY方向に長い矩形状に開口している。また、開口部27は、図3に示すように、底部22のうち、背部21の下端部21aからX1側に向かうように形成されているとともに、図4に示すように、支持台2のY方向の中心OよりもY1側に偏った位置に形成されている。なお、開口部27のY2側の縁部は、支持台2のY方向の中心OよりもY2側に位置しており、この結果、開口部27は、中心OをY方向に横切るように延びている。また、開口部27は、ガス導入部2a、ガス排出部2bおよびグロメット22bよりも後方(X2側)に形成されている。
また、開口部27は、取付具3のX方向の厚みt2(=約1.2mm)よりも十分に大きなX方向の幅W1と、取付具3のY方向の幅W2よりも大きなY方向の幅W3とを有している。これにより、開口部27に取付具3が挿入される際に、取付具3が底部22に接触するのが抑制されている。
取付具3は、図5および図6に示すように、下部31と、上部32と、下部31と上部32との間に設けられた傾斜部33とから構成された板状の部材から構成されている。なお、取付具3は、約1.2mmの厚みt2(図5参照)を有する三価クロメートめっきされた鉄板が曲げ加工されることによって形成されている。つまり、取付具3では、下部31、上部32および傾斜部33が一体的に形成されている。また、三価クロメートめっきされた鉄板からなる取付具3は、ガス検知器1および支持台2を支持する際に変形しない程度の剛性を少なくとも有している。
下部31は、取付具3のZ2側に設けられている。また、下部31は、X方向から見て矩形状に形成されている。また、下部31のZ方向の略中心には、一対のねじ挿入穴31bが設けられている。これにより、図5に示すように、一対のねじ挿入穴31bにねじ102がそれぞれ挿入された状態で、ねじ102が壁面101に固定されることによって、下部31の後面31aが壁面101に略全面で接触した状態で、下部31が壁面101に固定されるように構成されている。なお、ねじ102の頭部と下部31との間には、ワッシャ103が配置されている。この際、ワッシャ103の上端が取付具3の傾斜部33に接触しないように、ワッシャ103の大きさおよび下部31のZ方向の大きさが設定されている。
上部32は、取付具3のZ1側に設けられている。また、上部32は、X方向から見て矩形状に形成されている。また、上部32は、下部31よりも前方(X1側)に位置するように設けられている。また、図6に示すように、上部32の上端部32aのY方向の両側に位置する一対の角部32bは、切り欠かれている。これにより、上部32は、取付具3が開口部27に挿入される際に、角部32bが支持台2の背部21や底部22を傷つけるのを抑制しつつ、開口部27をガイドすることが可能である。
ここで、本実施形態では、図5に示すように、傾斜部33は、壁面101から離れる前方(X1側)で、かつ、上方(Z1側)に傾斜するように配置されている。ここで、傾斜部33の壁面101に対する傾斜角度θは、約45度以下の鋭角になるように形成されている。そして、傾斜部33は、傾斜する上面33aにおいて、支持台2の背部21の下端部21aを下方から支持するように構成されている。
具体的には、傾斜部33は、下端部21aのうちのX1側の角部21dと傾斜する上面33aとが接触した状態で、支持台2の下端部21aを支持するように構成されている。また、図4に示すように、Y方向に延びる角部21dと上面33aとがY方向の全体に亘って接触することによって、傾斜部33は、角部21dと上面33aとが線接触した状態で、支持台2の下端部21aを支持するように構成されている。
また、図5に示すように、傾斜部33が支持台2の下端部21aを支持する状態において、傾斜部33の上面33aと壁面101とにより支持台2の背部21が挟み込まれている。これにより、支持台2のX方向の移動を規制することができるので、支持台2ががたつくのを抑制することが可能である。なお、角部21dと線接触する上面33aのZ方向の位置は、上面33aと壁面101とのX方向の距離が約1mmとなるZ方向の位置になる。
ここで、取付具がL字状の形状を有しており、壁面101に固定される下部と、壁面から離れる方向(前方、X1側)に向かって一様に伸び、支持台を支持する支持部とを備える比較例と、本実施形態の取付具3とを比較する。比較例のL字状の取付具では、前方に延びる支持部の全体で支持台を支持するため、支持台およびガス検知器の重量に起因する下方に向かうモーメント力が、取付具の下部と支持部との境界部分に働く。この結果、モーメント力により取付具が下部と支持部との境界部分(モーメント力の作用点)から変形しやすく、その結果、変形した取付具から支持台が外れる虞がある。一方で、本実施形態の取付具3では、図5に示すように、傾斜部33の傾斜した上面33aと壁面101とで背部21を挟み込んだ状態で、取付具3が上面33aにおいて支持台2の下端部21aを支持することによって、取付具3に支持台2およびガス検知器1の重量に起因するモーメント力はほとんど生じない。この結果、本実施形態では、支持台2およびガス検知器1の重量に起因して取付具3の変形が生じるのが抑制されている。
また、傾斜部33が傾斜することによって、上部32は、約1.2mmの距離Lだけ壁面101からX1側に離間した位置で、Z方向に延びるように配置されている。この距離L(=約1.2mm)は、支持台2の背部21の厚みt1(=約1mm)よりも若干大きくなるように設定されている。これにより、取付具3が開口部27に挿入された状態で、上部32の後面32aと背部21の内表面21eとは、約0.2mm(=1.2−1)の隙間CだけX方向に互いに離間するように構成されている。
また、取付具3が支持台2の開口部27に挿入された状態で、取付具3の上部32の全体と、傾斜部33の上側部分とは、支持台2の内部に配置される一方、取付具3の下部31の全体と、傾斜部33の下側部分とは、支持台2から外部に露出するように配置される。しかしながら、図2に示すように、開口部27に挿入される取付具3の露出部分(下部31の全体および傾斜部33の下側部分)の一部は、ガス検知ユニット100をX1側から見た場合に、Z2側に突出するガス導入部2a、ガス排出部2bおよびグロメット22bにより、隠されるように構成されている。これにより、露出する取付具3により、ガス検知ユニット100の見栄えが悪くなるのを抑制することが可能である。
また、図7に示すように、支持台2に収納された基板25のZ2側の端部には、切欠き部25bが設けられている。切欠き部25bは、取付具3に対してX方向に対向する位置に設けられている。この切欠き部25bは、変形した取付具3が基板25に接触するのを抑制するために設けられている。具体的には、不意の大きな外力が支持台2に加えられることにより、取付具3の傾斜部33の傾斜角度θが大きくなるように取付具3が変形される虞がある。この際、変形した取付具3の上部32は、壁面101から離れるX1側で、かつ、Z1側に傾斜するため、基板25に切欠き部25bが設けられていない場合には、取付具3の上部32は、X1側の基板25に接触してしまう。一方、本実施形態のように、基板25の取付具3に対してX方向に対向する位置に切欠き部25bを設けることによって、変形した取付具3が基板25に接触するのを抑制することが可能である。
次に、図3および図5を参照して、ガス検知器1の壁面101への取り付けについて説明する。
まず、壁面101に取付具3を固定する。具体的には、図5に示すように、取付具3を取付具3の下部31の後面31aの略全面を壁面101に接触させた状態で、取付具3を下部31が下方(Z2側)に、上部32が上方(Z1側)に位置するとともに、傾斜部33が壁面101から離れる前方(X1側)で、かつ、上方に傾斜するように配置する。そして、一対のねじ挿入穴31bにねじ102をそれぞれ挿入した状態で、ねじ102を壁面101にねじ止めにより固定する。この際、ねじ102の頭部と下部31との間にワッシャ103を配置する。これにより、取付具3が壁面101に固定される。
この際、取付具3の上部32は、約1.2mmの距離Lだけ壁面101から前方に離間した位置に配置される。
そして、取付具3が開口部27に挿入されるように、Z1側から支持台2を取付具3に取り付ける。具体的には、支持台2の背部21の外表面21bを壁面101に近づけた状態で、取付具3の上端部32a側から開口部27に挿入されるように支持台2をZ2側に移動させる。この際、切り欠かれた角部32b(図6参照)と上部32とにより開口部27(支持台2)がガイドされつつ、支持台2がZ2側に移動される。そして、取付具3の傾斜部33の上面33aに、支持台2の下端部21aのうちのX1側の角部21dが線接触する。そして、支持台2がZ2側にさらに移動するのに伴い、支持台2の角部21dは、傾斜部33の上面33aに線接触した状態で、傾斜する上面33a沿って、下方で、かつ、壁面101に近づく方向(後方、X2側)に移動する。これにより、支持台2のZ2側への移動に伴い、背部21の外表面21bと壁面101との距離が小さくなる。
そして、取付具3周辺の背部21の外表面21bと壁面101とが接触する位置まで支持台2がZ2側へ移動した際に、壁面101と傾斜部33の上面33aとに背部21が挟み込まれることによって、支持台2の下方への移動が規制される。
なお、この状態で、不意が外力などに起因して、支持台2の全体が壁面101から離れるX1側で、かつ、Z1側に傾斜されたとしても、取付具3の上部32に傾斜する支持台2の背部21の内表面21eが当接することによって、支持台2(背部21)のそれ以上の傾斜が規制される。これにより、支持台2が取付具3から外れるのが抑制される。つまり、取付具3の上部32は、支持台2を仮固定する機能を有している。
その後、図3に示すように、背部21の上側部分に設けられた長円形状のねじ挿入穴21cにねじ102を挿入した状態で、ねじ102を壁面101にねじ止め固定する。この際、ねじ102の頭部と下部31との間にワッシャ103を配置する。これにより、支持台2の上側部分のねじ挿入穴21cおよびねじ102と取付具3とによって、背部21の外表面21bの略全面と壁面101とが接触した状態で、支持台2が壁面101に取り付けられる。なお、ねじ挿入穴21cがZ方向に長い長円形状を有していることによって、ねじ挿入穴21cにおけるねじ102の固定位置をZ方向に移動させることが可能である。これにより、ねじ102の固定位置をZ方向に移動させることにより、取付具3の傾斜部33と支持台2の背部21との接触位置の公差を吸収した状態で、支持台2を壁面101に固定することが可能である。
その後、壁面101に固定された支持台2にガス検知器1を取り付けることによって、ガス検知器1が壁面101に取り付けられる。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、ガス検知器1が取り付けられた支持台2の底部22の開口部27に挿入される取付具3が、支持台2の背部21の外表面21bが壁面101に接触した状態で支持台2の下端部21aを支持する傾斜部33を含む。これにより、傾斜部33により、ガス検知器1の支持台2の背部21の外表面21bを壁面101に接触させた状態で、取付具3に支持台2を支持させることができる。この結果、支持台2と壁面101とが略離間しない状態で、ガス検知器1の支持台2を壁面101に取り付けることができるので、大きな空間を占めることなくガス検知器1を壁面101に取り付けることができる。
また、本実施形態では、壁面101から離れる前方(X1側)で、かつ、上方(Z1側)に傾斜するように配置された取付具3の傾斜部33が、支持台2の下端部21aを支持するように構成する。これにより、支持台2の背部21の外表面21bが接触される壁面101と傾斜部33とにより支持台2の背部21を挟み込むことができるので、支持台2の壁面101から離れるX1側に支持台2が移動するのを抑制することができる。これにより、支持台2にがたつきが生じるのを抑制することができるとともに、背部21の外表面21bが壁面101に接触する状態を維持することができる。
また、本実施形態では、支持台2の背部21の上側部分に、背部21の外表面21bが壁面101に接触するように支持台2を壁面101に固定するねじ挿入穴21cを設ける。これにより、ねじ挿入穴21cを設けることにより、ねじ102を用いて背部21の外表面21bの全体を確実に壁面101に接触させることができるとともに、背部21の外表面21bの全体を壁面101に接触させた状態で、支持台2を壁面101に固定することができる。これにより、より確実に支持台2にがたつきが生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、ねじ挿入穴21cにより支持台2が壁面101に固定された場合であっても、支持台2に取り付けられたガス検知器1は直接的に壁面101に固定されていないので、支持台2からガス検知器1を取り外すことによって、ガス検知器1のみを壁面101から取り外すことができる。これにより、ガス検知器1の取り換えや点検などを容易に行うことができる。
また、本実施形態では、取付具3の上部32と支持台2の背部21の内表面21eとを隙間Cを介して互いに離間させることによって、支持台2の開口部27に取付具3を挿入する際に、取付具3の上部32と支持台2の背部21の内表面21eとが接触するのを抑制することができるので、取付具3と支持台2の背部21とが摩耗するのを抑制することができる。この結果、取付具3と支持台2との摩耗に起因して摩耗粉が生じるのを抑制することができる。この摩耗粉が生じるのを抑制する効果は、クリーンルームなどの清浄な状態を維持する必要のある空間内にガス検知器1が配置される場合に、特に有効である。
また、本実施形態では、傾斜部33が、支持台2の下端部21aのうちの壁面101から離れるX1側の角部21dに線接触した状態で、支持台2の下端部21aを支持するように構成する。これにより、傾斜部33が支持台2の下端部21aを点接触で支持する場合と比べて、傾斜部33において支持台2をより安定的に支持することができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、開口部27を支持台2のY方向の中心OよりもY1側に偏った位置に形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、開口部は、支持台2のY方向の中心OよりもY2側に偏った位置に形成してもよいし、支持台2のY方向の中心Oに対して略鏡像対称になる位置に形成してもよい。また、開口部を支持台2の底部22において、Y方向の略全域に亘って形成してもよい。
また、上記実施形態では、開口部27および取付具3をそれぞれ1つのみ設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、一対の開口部および一対の取付具を下底部の幅方向の両側にそれぞれ設けてもよいし、3つ以上の開口部および3つ以上の取付具を下底部に設けてもよい。
また、上記実施形態では、傾斜部33が、下端部21aのうちの壁面101から離れるX1側の角部21dと傾斜する上面33aとが線接触した状態で、支持台2の下端部21aを支持する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、下端部の角部と傾斜する上面とが線接触せずに点接触した状態で、支持台の下端部を支持するように構成してもよい。
また、上記実施形態では、取付具3が開口部27に挿入された状態で、上部32の後面32aと背部21の内表面21eとが隙間Cだけ離間するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上部の後面の一部と背部の内表面とが接触するように構成してもよい。これにより、取付具により支持台をより確実に支持することが可能である。
また、上記実施形態では、取付具3を三価クロメートめっきされた鉄板からなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、取付具の素材は特に限定されない。なお、取付具は、ガス検知器および支持台の重量により略変形しない剛性を少なくとも有しているのが好ましく、外力などにより略変形しない剛性を有しているのがさらに好ましい。
また、上記実施形態では、背部21の上側部分に設けられたねじ挿入穴21cにねじ102が挿入された状態で、ねじ102が壁面101に固定されることによって、背部21の外表面21bが壁面101に略全面で接触した状態で、支持台2が壁面101に固定される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、背部の上側部分にねじ挿入穴を設けずに、取付具のみにより、背部の外表面が壁面に接触した状態で支持台を壁面に取り付けてもよい。また、たとえば、本発明の支持台固定部として背面の上側部分に壁面側に突出する突起部を設け、背部の外表面を壁面に接触させた状態で、壁面に形成された穴部に突起部を挿入することによって、支持台を壁面に固定するように構成してもよい。