JP2020517971A - 制御装置及びこれを含む自動採水器 - Google Patents

Abstract

自動採水器が開示されている。本発明の自動採水器によれば、圧力センサにより測定される圧力によって駆動ユニットが作動し、駆動ユニットの作動によって駆動磁石が被動磁石の方に接近し、被動磁石の移動によって制御棒による第１ワイヤの係止が解除されるように構成される。本発明によれば、圧力センサを通して認知された正確な水深で自動採水されることにより、既存の海流や流速などの干渉及び水深別手動採水による不正確性を改善して試料の信頼性と正確性を確保し、採集コストを画期的に減少させることができる自動採水器を提供できるようになる。【選択図】図２

Description

本発明は、制御装置及びこれを含む自動採水器に関するものであり、より詳しくは、海水又は淡水を採取するために水中に沈み、制御棒が移動しながら開閉キャップが本体を密閉し、これにより採水がなされ、特に所望の水深で採水がなされるようにする自動採水器に関するものである。

採水器は、海水又は淡水を採取するための装備であり、水質分析や微生物又は小型プランクトンの採集のために使用される核心装備である。

既存の採水器は、ワイヤ及びロープに連結されて予定水深の水中に下ろされた後、電気的又は機械的な衝撃により水中で閉まるように構成されるのが一般的な形態であり、これに関連する代表的な採水器としては、ナンセン採水器（Ｎａｎｓｅｎ ｂｏｔｔｌｅ）やニスキン（Ｎｉｓｋｉｎ）採水器などがある。

特にニスキン採水器は、多数個の採水器を設置して同時に水深別採水が可能であり、採水器の内側には金属材質からなる部品がないため水質調査時に最も多く使用される。

このようなニスキン採水器が図１ａ及び図１ｂに示されており、図１ａには水中に下ろされるロープと採水器の連結部位が破線による円で表されており、図１ｂには採水器を作動させるメッセンジャ部分が破線による円で表されている。

ただし、図１ａに示されているように、ロープと採水器の連結部位がボルト形式になっていて使用時に緩む危険があり、図１ｂに示されているように、メッセンジャが閉鎖部位であり潮流がはやい所ではロープと間隔が開いて採水がなされない場合が多く、金属材質を使用しない製品でボディと連結されている取っ手部分とロープとの連結部位が弱くて、少しだけの衝撃にもよく破損する短所がある。

また、水深別に試料を採集して分析するため正確な水深で試料が採取されることが精密な分析のために非常に重要であり、既存の採水器により必要な水深で採水するためには採水器が下ろされた水深を正確に把握することが必須であるが、海流などにより採水器が下ろされた水深を正確に把握することが困難である。

水深と温度などの精密な測定のためのＣＴＤと結合して使用することもあるが高コストとなり、いちいち手動で採水器を作動しなければならない短所がある。

したがって、コストが低廉でありながらも既存の採水器に取り付けて使用することができる水深認知採水制御装置とこれを採用した採水器の開発が求められている。

本発明の目的は、採水が必要な正確な水深で採水がなされ、ロープを通した別途のメッセンジャの移動がなくても採水のための制御が正確に行われることができる採水器を提供することにある。

上記目的は、海水又は淡水を採取するために水中に沈み、流入口及び採取空間が備えられる本体と、上記流入口を開閉する開閉キャップと、上記本体の一側に往復移動可能に結合される制御棒と、一端が上記開閉キャップに連結され、他端が上記制御棒の一側に係止される第１ワイヤとを含み、上記制御棒による上記第１ワイヤの係止が解除されながら上記開閉キャップによる上記流入口の閉鎖がなされる採水器において、上記本体に結合され、内部に収容空間が形成された第１ハウジング；上記収容空間の内部に備えられる駆動磁石；上記収容空間の内部に備えられ、上記駆動磁石を移動させる駆動ユニット；上記本体又は上記第１ハウジングに結合され水深を測定する圧力センサ；及び、上記第１ハウジングの外部に備えられ、上記駆動磁石と引力又は斥力が作用するように構成される被動磁石；を含み、上記圧力センサにより測定される圧力によって上記駆動ユニットが作動し、上記駆動ユニットの作動によって上記駆動磁石が上記被動磁石の方に接近し、上記被動磁石の移動によって上記制御棒による上記第１ワイヤの係止が解除されるように構成されることを特徴とする自動採水器によって達成される。

また、本発明による自動採水器は、上記本体に固定結合され、貫通して結合される上記制御棒を支持する固定ブラケット；上記制御棒による上記第１ワイヤの係止が解除される方向に上記制御棒を弾性支持する第１弾性体；及び、一端が上記被動磁石に結合され、上記制御棒によって上記第１弾性体が圧縮された状態で他端が上記固定ブラケット及び制御棒に結合される第２ワイヤ；を含み、上記被動磁石の移動によって上記第２ワイヤと上記制御棒との結合が解除されながら上記第１弾性体によって上記制御棒が移動するように構成されることができる。

また、本発明による自動採水器で、上記固定ブラケットにはブラケット孔が形成され、上記制御棒には制御孔が形成され、上記制御棒によって上記第１弾性体が圧縮された状態で上記第２ワイヤの端部が上記ブラケット孔及び制御孔に順次挿入されながら上記第２ワイヤが上記固定ブラケット及び制御棒に結合されるように構成されることができる。

また、本発明による自動採水器は、上記被動磁石が移動可能なように収容する第２ハウジング；及び、上記第２ハウジングの内部に備えられ、上記被動磁石が上記駆動磁石から遠くなる方に上記被動磁石を弾性支持する第２弾性体；を含み、上記駆動磁石が上記被動磁石の方に最大限接近した時、上記駆動磁石と上記被動磁石との間に作用する引力は上記第２弾性体による弾性力よりも大きく構成されることができる。
ここで、本発明による自動採水器は、上記第２ハウジングの内部に備えられ、上記被動磁石を中心に上記第２弾性体と反対側に位置し、上記被動磁石が上記駆動磁石に近くなる方に上記被動磁石を弾性支持する第３弾性体を含んでなることができる。

また、本発明による自動採水器で、上記駆動ユニットは、上記圧力センサに電源を供給する駆動電池；上記駆動電池から電源供給されて作動する駆動モータ；上記圧力センサにより測定される圧力によって上記駆動モータを作動させる制御基板；上記駆動モータの駆動軸に結合される駆動ギヤ；及び、上記駆動ギヤと噛み合わされて線形移動し、端部に上記駆動磁石が固定結合されるラックギヤ；を含んでなることができる。

また、本発明による自動採水器は、上記第１ハウジングに螺合されて上記収容空間を密閉し、上記圧力センサが螺合される貫通孔が中央に形成されるセンサキャップ；上記第１ハウジングとセンサキャップとの間に介在されるＯリング；及び、上記第１ハウジングの内部に固定され、上記圧力センサ、駆動電池、制御基板及び駆動モータを連続して整列されるように支持し、上記ラックギヤが遊隔なしに線形移動するように支持する内部固定フレーム；を含んでなることができる。

また、上記目的は、内部に収容空間が形成された第１ハウジング；上記収容空間の内部に備えられる駆動磁石；上記収容空間の内部に備えられ、上記駆動磁石を移動させる駆動ユニット；上記第１ハウジングに螺合されて上記収容空間を密閉し、貫通孔が中央に形成されるセンサキャップ；上記貫通孔に螺合されて上記収容空間に位置し、水深を測定する圧力センサ；及び、上記第１ハウジングの外部に備えられ、上記駆動磁石と引力又は斥力が作用するように構成される被動磁石；を含み、上記圧力センサにより測定される圧力によって上記駆動ユニットが作動し、上記駆動ユニットの作動によって上記駆動磁石が上記被動磁石の方に接近するように構成されることを特徴とする制御装置によって達成される。

本発明によれば、圧力センサを通して認知された正確な水深で自動採水されることにより、既存の海流や流速などの干渉及び水深別手動採水による不正確性を改善して試料の信頼性と正確性を確保し、採集コストを画期的に減少させることができる自動採水器を提供できるようになる。

従来のニスキン採水器を示した図面である。 従来のニスキン採水器を示した図面である。 本発明による自動採水器を示した斜視図である。 図２に示された制御装置部分を示した分解斜視図である。 図２に示された自動採水器の作動状態を示した断面図である。 図２に示された自動採水器の作動状態を示した断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明すると、次の通りである。ただし、本発明を説明するにあたって、既に公知の機能或いは構成に関する説明は、本発明の要旨を明瞭にするために省略することにする。

図２は、本発明による自動採水器１を示した斜視図であり、図３は、図２に示された制御装置１００部分を示した分解斜視図であり、図４及び図５は、図２に示された自動採水器１の作動状態を示した断面図である。

図２には‘前方’と‘後方’が表示されているが、これは、本発明による制御装置１００及び採水器の説明の便宜のためにあるだけであって、本発明による制御装置１００及び採水器の実際使用時に‘前方’は海底面側でも海水面側でもよい。

本発明による制御装置１００は、自動採水器１に結合されて使用される装置であり、自動採水器１の作動に必要な信号及び動作を発生させる装置である。

本発明による制御装置１００を含む自動採水器１（以下、‘自動採水器１’）は、海水又は淡水を採取するために水中に沈む装置であり、本体２００、開閉キャップ３００、制御棒４００、第１ワイヤ５００及び制御装置１００を含んでなる。また、制御装置１００は、第１ハウジング１１０、駆動磁石１２０、駆動ユニット１３０、圧力センサ１５０、被動磁石１６０を含んでなる。

また、自動採水器１は、固定ブラケット６００、第１弾性体７００、第２ワイヤ８００を含んでなることができ、制御装置１００は、第２ハウジング１７０、第２弾性体１７１、センサキャップ１４０、Ｏリング１４２及び内部固定フレーム１８０を含んでなることができる。

また、制御装置１００は、第３弾性体１７２をさらに含んでなることができる。

本体２００は全体的に円筒形状をなし、本体２００には流入口２１０及び採取空間２２０が備えられ、流入口２１０は採取の対象となる海水又は淡水が流入される入口であり、採取空間２２０は流入された採取物が保存される空間である。

流入口２１０は、本体２００のいずれか一側（前側又は後側）にのみ形成されることが全く不可能なものではないが、本体２００の両側（前側及び後側）に形成されることが望ましい。

開閉キャップ３００は、本体２００の流入口２１０を開閉し、これによって本体２００の採取空間２２０が外部と連通又は断絶されるようにする。図２、図４及び図５には一つの開閉キャップ３００だけ備えられた形態で示されているが、本体２００の流入口２１０が両側（前側及び後側）に形成される場合、開閉キャップ３００も２個備えられて本体２００の両側（前側及び後側）いずれにも結合されるようになるのは勿論のことであり、これは採水器の一般的な形態であるため、これに関する詳しい説明は省略することにする。

本発明による自動採水器１が採水のために水中に投入される場合、開閉キャップ３００は本体２００の流入口２１０を開放した状態で本体２００に結合され、採水が必要な地点では開閉キャップ３００が流入口２１０を密閉することになる。

開閉キャップ３００は、ヒンジ回動しながら本体２００の流入口２１０を開閉することになり、このために別途のヒンジ装置が備えられる（開閉キャップ３００と本体２００との間にヒンジ装置が結合される）ことができ、又は、別途のヒンジ装置なしに構成されることができる。別途のヒンジ装置がない場合、開閉キャップ３００は別途の弾性バンド（ゴムバンド）によって本体２００の採取空間２２０の方に引っ張られることができ、これによって開閉キャップ３００が本体２００に密着された状態が維持されることができる。

制御棒４００は、本体２００の一側に往復移動可能に結合され、ここで制御棒４００の結合のために固定ブラケット６００が備えられる。

固定ブラケット６００は本体２００の外周面の一側に固定結合され、制御棒４００は固定ブラケット６００を前後方向に貫通する形態で固定ブラケット６００と結合される。

制御棒４００は、全体的に前後方向に沿って長い棒状であることができ、制御棒４００の一側には係止フック４１０が形成される。係止フック４１０は、制御棒４００と共に前後方向に往復移動し、このような係止フック４１０に後述する第１ワイヤ５００が係止することになる。

係止フック４１０も固定ブラケット６００を貫通するように構成され、係止フック４１０が後方に移動して固定ブラケット６００を貫通した状態で第１ワイヤ５００は係止フック４１０に係止することになり（図４参照、この時、第１ワイヤ５００の端部は係止フック４１０及び固定ブラケット６００によって拘束されて離脱が阻止される）、係止フック４１０が相対的に前方に移動した状態で係止フック４１０による第１ワイヤ５００の係止が解除されることになる。

第１弾性体７００は、制御棒４００による（係止フック４１０による）第１ワイヤ５００の係止が解除される方向に制御棒４００を弾性支持し、図４を基準とするとき、第１弾性体７００は制御棒４００が前方に押圧されるように制御棒４００を弾性支持する。

このような第１弾性体７００は、通常のコイルばねの形態からなることができ、制御棒４００の外周面の一部を取り囲んで制御棒４００と結合されることができる。

第１ワイヤ５００は、長いロープ状であり、いずれか一側が開閉キャップ３００に連結されて結合され、他側は環状をなして制御棒４００、特に係止フック４１０に係止されることになる。

第１ワイヤ５００の両端部が開閉キャップ３００及び係止フック４１０にそれぞれ連結された状態で第１ワイヤ５００は引っ張られた状態を維持し、併せて、このような状態で開閉キャップ３００は流入口２１０を開放した状態で維持される（図４参照）。

そして、このような状態で制御棒４００が移動（前方に移動）すれば、係止フック４１０が共に移動しながら係止フック４１０による第１ワイヤ５００の係止が解除され、併せて開閉キャップ３００による流入口２１０の密閉がなされる（図５参照）。

制御装置１００は、本体２００の外周面の一側に固定結合され、制御棒４００による第１ワイヤ５００の係止が解除される動作（開閉キャップ３００による流入口２１０の閉鎖がなされる動作）が行われるように制御する。

制御装置１００を構成する第１ハウジング１１０は、制御装置１００の全体的な外形をなし、本体２００の外周面に直接結合されるか、又は別途の構成を媒介として本体２００に固定結合されることができる。

第１ハウジング１１０は、全体的に管状で内部に収容空間１１１が備えられ、前後方向に沿って長く構成される。第１ハウジング１１０は、円管状、又は四角形管を含む多角形管状であり得る。

第１ハウジング１１０は、水中で強い水圧又は外力の作用時にもその形態を維持できるように十分に堅い素材からなるのが望ましく、ただし、駆動磁石１２０と被動磁石１６０との間に作用する磁気力には影響がない又は最小化できる素材からなるのが望ましく、よって、第１ハウジング１１０は非磁性体からなるか、これを含んでなることができ、炭素繊維強化プラスチック、エンジニアリングプラスチックなどからなるか、これを含んでなることができる。

本発明の望ましい実施例による自動採水器１で第１ハウジング１１０は、一側（前側）は開口され、他側（後側）は密閉された形態からなることができる。

この時、第１ハウジング１１０にはセンサキャップ１４０が結合されることができ、センサキャップ１４０は第１ハウジング１１０の開口（前側）に結合され、特に螺合されることができる。

そして、第１ハウジング１１０とセンサキャップ１４０との間には一つ以上のＯリング１４２が介在されることができ、センサキャップ１４０が結合される時、気密が十分に維持できるようにする。

センサキャップ１４０の中央には前後方向に貫通された貫通孔１４１が形成され、このような貫通孔１４１に圧力センサ１５０が螺合される。

本発明による圧力センサ１５０は、水圧を測定するセンサとして、通常の圧力センサ（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ）からなることができ、本発明による具体的な実施例ではＫｅｌｌｅｒ社のＰＡ−２１ＳＣ製品を採用して実施した。

このように本発明による制御装置１００及び自動採水器１は、水深の測定のために圧力センサ１５０を採択しており、実際に制御装置１００及び自動採水器１が位置する地点の正確な水深を確認することができ、自動採水器１を吊るしたロープが海流などで曲がる場合にも正確な水深が把握できるようになる。

圧力センサ１５０は、貫通孔１４１に結合されながら、圧力センサ１５０の一端面が水中に露出され、圧力センサ１５０の大部分は第１ハウジング１１０の収容空間１１１内に位置するようになる。

駆動磁石１２０は、収容空間１１１の内部に備えられ往復移動可能に構成され、特に前後方向に往復移動可能に構成される。

また、駆動ユニット１３０は、収容空間１１１の内部に備えられ、駆動磁石１２０を移動させるように構成される。

このような駆動ユニット１３０は、駆動電池１３１、駆動モータ１３２、制御基板１３３、駆動ギヤ１３４及びラックギヤ１３５を含んでなることができる。

駆動電池１３１は、圧力センサ１５０に電源を供給するように構成され、リチウムイオン電池からなることができる。

駆動モータ１３２は、通常の電気モータからなることができ、駆動電池１３１から電源供給されて作動するように構成され、駆動モータ１３２の駆動軸は前後方向に沿って長く構成され、端部が後方に向かうように構成されることができる。

制御基板１３３は、駆動電池１３１と駆動モータ１３２との間に位置し、圧力センサ１５０により測定される圧力によって上記駆動モータ１３２を作動させるように構成され、このために制御基板１３３上には中央演算処理処置（ＣＰＵ）、保存装置、信号変換器などの素子が結合されることができる。

制御基板１３３は、２個以上の基板からなることができる。そして、制御基板１３３は、全体的に偏平な板状であり、縁端部に所定の溝が形成されることができ、このような溝上に、圧力センサ１５０、駆動電池１３１及び駆動モータ１３２と電気的に連結される電線が配置されることができる。

駆動ギヤ１３４は、上記駆動モータ１３２の駆動軸の端部に結合される。

ラックギヤ１３５は、駆動ギヤ１３４と直間接的に噛み合わされて線形移動し、特に前後方向に線形移動するように構成される。そして、ラックギヤ１３５の後端部には駆動磁石１２０が固定結合される。

内部固定フレーム１８０は、第１ハウジング１１０の内部に固定され、圧力センサ１５０、駆動電池１３１、制御基板１３３及び駆動モータ１３２を連続して整列されるように支持し、また、ラックギヤ１３５が遊隔なしに線形移動するように支持する。このために、内部固定フレーム１８０は、前方フレーム１８１、後方フレーム１８２、中央フレーム１８３及び連結棒１８４を含んでなることができる。

前方フレーム１８１と後方フレーム１８２は平たい板又は円環状であることができ、前方と後方にそれぞれ位置する。前方フレーム１８１の前方面には駆動電池１３１の後端がぴったり挿入されるように凹んだ溝が形成されることができ、又は、これとは異なり前方フレーム１８１の中央が前後方向に貫通されて駆動電池１３１がぴったり嵌められるように構成されることができる。また、前方フレーム１８１には駆動電池１３１と駆動モータ１３２及び制御基板１３３との電気的連結のために電線などが配線されることができる。

後方フレーム１８２は、第１ハウジング１１０の後方壁に密着結合され、第１ハウジング１１０で後方フレーム１８２の安定した結合のために、第１ハウジング１１０の後方壁の内側面には後方フレーム１８２がぴったり挿入されるように凹んだ溝が形成されることができる。

中央フレーム１８３は、前方フレーム１８１と後方フレーム１８２との間に位置し、中央フレーム１８３にはラックギヤ１３５が貫通する孔が形成される。すなわち、ラックギヤ１３５は、中央フレーム１８３を貫通する形態で中央フレーム１８３と結合され、中央フレーム１８３と結合された状態で前後方向に移動できるように構成される。

中央フレーム１８３を相対としたラックギヤ１３５の円滑な移動（前後方向移動）のために、中央フレーム１８３とラックギヤ１３５のうちいずれか一方には前後方向に沿って断面が一定のレールが形成されることができ、他方にはレールに沿って移動するスライダ（前後方向に沿って断面が一定である）が形成されることができる。

連結棒１８４は、前後方向に長い棒状で多数個備えられることができ、各連結棒１８４は、前方フレーム１８１、中央フレーム１８３及び後方フレーム１８２を互いに連結する。

前方フレーム１８１、中央フレーム１８３及び連結棒１８４が結合されてなる空間内部に制御基板１３３、駆動モータ１３２がぴったり結合されることができ、後方フレーム１８２、中央フレーム１８３及び連結棒１８４が結合されてなる空間内部に駆動磁石１２０が位置することになる。

このように構成されることにより制御装置１００の体積を最小化すると共に制御装置１００の作動が円滑になされるようにすることができ、強い水圧及び外部衝撃が発生する場合も耐久性を確保することができる制御装置１００を形成できるようになる。

被動磁石１６０は、第１ハウジング１１０の外部に備えられ、駆動磁石１２０と引力又は斥力が作用するように構成される。

本発明による自動採水器１で、駆動磁石１２０と被動磁石１６０のいずれか一方が永久磁石（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ）からなり、他方は永久磁石と引力又は斥力が作用可能な素材からなることができるが、安定且つ強い磁気力の発揮のために駆動磁石１２０と被動磁石１６０はいずれも通常の永久磁石からなるのが望ましい。

駆動磁石１２０と被動磁石１６０は第１ハウジング１１０の壁（後方壁）を境界として互いに離隔されており、特に、駆動磁石１２０と被動磁石１６０との間の距離が十分に離隔（駆動磁石１２０と被動磁石１６０との間に作用する磁気力が無視できる程度に離隔）された状態で、駆動ユニット１３０の作動によって駆動磁石１２０が後方に移動すれば、引力又は斥力が作用しながら被動磁石１６０は前方又は後方に移動するようになる。

本発明による制御装置１００及びこれを含む自動採水器１では、このように駆動磁石１２０の移動によって被動磁石１６０が移動するように構成され、このような被動磁石１６０の移動を開閉キャップ３００が本体２００の流入口２１０を密閉する信号又は動作として使用するようにしている。

図２乃至５により説明される本発明の自動採水器１では、駆動磁石１２０と被動磁石１６０との間に引力が作用するように構成されているが、駆動磁石１２０と被動磁石１６０との間に斥力が作用する場合を開閉キャップ３００が本体２００の流入口２１０を密閉する信号又は動作として使用する多様な実施例が変形実施されることができるのは勿論のことである。

以下では、駆動磁石１２０と被動磁石１６０との間に引力が作用する場合を基準として説明することにする。
第２ハウジング１７０は、全体的に管状で内部に空間が備えられ、前後方向に沿って長く構成される。第２ハウジング１７０は、円管状、又は四角形管を含む多角形管状であり得る。

第２ハウジング１７０は、第１ハウジング１１０の後端に固定結合される。

第２ハウジング１７０の内部で被動磁石１６０は前後方向に移動可能であり、前後方向以外の方向に被動磁石１６０が動くことを防止するために被動磁石１６０の外径は第２ハウジング１７０の内径と同一又は近似して構成されるのが望ましい。

第２ハウジング１７０の内部には第２弾性体１７１が備えられることができ、また第３弾性体１７２がさらに備えられることができる。

第２弾性体１７１は、被動磁石１６０が駆動磁石１２０から遠くなる方に被動磁石１６０を弾性支持し、具体的に第２弾性体１７１は通常のコイルばねの形態からなり、被動磁石１６０の前方に位置することができる。

第２ハウジング１７０の内部に被動磁石１６０と第２弾性体１７１が備えられる場合（第３弾性体１７２が備えられない場合）、そして駆動磁石１２０と被動磁石１６０が十分に離隔された場合（駆動磁石１２０と被動磁石１６０との間に作用する引力が無視できる程度に離隔された場合）、被動磁石１６０は第２ハウジング１７０で最も後方に位置するように構成されるのが望ましい。

したがって、駆動磁石１２０との引力によって被動磁石１６０が前方に移動する場合、被動磁石１６０は第２弾性体１７１を圧縮することになり、第２弾性体１７１は弾性エネルギを保存することができるようになる。

そして、本発明による制御装置１００及び自動採水器１で、駆動磁石１２０が被動磁石１６０の方に最大限接近した時、駆動磁石１２０と被動磁石１６０との間に作用する引力は第２弾性体１７１による弾性力より大きく、駆動磁石１２０と被動磁石１６０との間に作用する引力と圧縮される第２弾性体１７１の弾性力とが平衡をなすまで第２弾性体１７１は圧縮されるようになる。

このように第２ハウジング１７０の内部に第２弾性体１７１が備えられることにより、駆動磁石１２０と被動磁石１６０との間の距離が一定に維持されるようにすることができ、第２ハウジング１７０の内部で被動磁石１６０の意図しない移動により発生する作動ミスを防止することができるようになる。

第３弾性体１７２は、第２ハウジング１７０の内部に備えられ、被動磁石１６０を中心として第２弾性体１７１と反対側に位置し、被動磁石１６０が駆動磁石１２０に近くなる方に被動磁石１６０を弾性支持する。

第３弾性体１７２も通常のコイルばねの形態からなることができる。

駆動磁石１２０と被動磁石１６０とが十分に離隔された場合（駆動磁石１２０と被動磁石１６０との間に作用する引力が無視できる程度に離隔された場合）、第２弾性体１７１と第３弾性体１７２によって被動磁石１６０は第２ハウジング１７０の内部で所定の位置に留まることになる。

そして、第３弾性体１７２は、後述するように被動磁石１６０と制御棒４００とを連結する第２ワイヤ８００が張って維持されるように助け、これにより第２ワイヤ８００が意図せず緩むことで発生し得る作動ミスを防止できるようになる。

第２ワイヤ８００は、長いロープ又は紐状であり、いずれか一側が被動磁石１６０に結合され、他側は固定ブラケット６００及び制御棒４００に結合されるように構成される。

第２ワイヤ８００は、全体的に柔軟に曲げられる素材からなることができ、金属、合成樹脂、繊維などを含んでなることができ、ただし、固定ブラケット６００及び制御棒４００に結合される部分（後述するブラケット孔６１０及び制御孔４２０に挿入される部分）は、他の部分よりも堅い素材からなることができる。

本発明による自動採水器１で、第２ワイヤ８００の一端部が被動磁石１６０に結合され、他端部が固定ブラケット６００及び制御棒４００に結合された状態で、第２ワイヤ８００は緩むことなく引っ張られた状態が維持される。

そして、第２ワイヤ８００は、被動磁石１６０には分離されないように固定結合されるが、固定ブラケット６００及び制御棒４００には分離可能に結合される。

第２ワイヤ８００との結合のために、固定ブラケット６００にはブラケット孔６１０が形成され、制御棒４００には制御孔４２０が形成される（図４参照）。

ブラケット孔６１０と制御孔４２０のそれぞれは第２ワイヤ８００が挿入されることができる程度の大きさを有し、ブラケット孔６１０及び制御孔４２０の内径は第２ワイヤ８００の端部の外径と同一に又は若干大きく構成されることができる。

上述したように、制御棒４００は固定ブラケット６００を基準として前後方向に往復移動可能に構成されるため、制御棒４００の位置によってブラケット孔６１０と制御孔４２０は互いに近接して位置したり互いに離隔されたりすることができる。

本発明の望ましい実施例による自動採水器１では、制御棒４００が相対的に後方に移動して第１弾性体７００を圧縮した状態でブラケット孔６１０と制御孔４２０は互いに最も近接して位置することができ、特にこの時、ブラケット孔６１０と制御孔４２０は互いに同一線上に位置するように構成されることができる。

そして、このような状態で第２ワイヤ８００の端部はブラケット孔６１０と制御孔４２０に順次挿入されることができ、第２ワイヤ８００の端部がブラケット孔６１０と制御孔４２０に挿入された状態で別途の外力が作用しなければ、第１弾性体７００の弾性力によって制御棒４００は前方に移動しようとする力を受けることになり、また第２ワイヤ８００の端部はブラケット孔６１０と制御孔４２０に係止される状態が維持され、固定ブラケット６００を相対とした制御棒４００の移動（前方方向への移動）もなされなくなる。

この時、駆動磁石１２０が後方に移動することにより駆動磁石１２０と被動磁石１６０との間の引力が増加して被動磁石１６０が移動（前方に移動）することになれば、第２ワイヤ８００が引っ張られながら制御孔４２０（又は、制御孔４２０及びブラケット孔６１０）に挿入された第２ワイヤ８００の端部部分が引き出されるようになり、制御棒４００は第１弾性体７００により押圧されながら前方に移動し、係止フック４１０が共に移動しながら係止フック４１０に係止された第１ワイヤ５００の端部が解け、併せて開閉キャップ３００による流入口２１０の密閉がなされるようになる。

上述したように、本発明による制御装置１００及び自動採水器１によれば、圧力センサ１５０を通して認知された正確な水深で自動採水されることにより、既存の海流や流速などの干渉及び水深別手動採水による不正確性を改善して試料の信頼性と正確性を確保し、採集コストを画期的に減少させることができ、ロープを通した別途のメッセンジャの移動がなくても採水のための信号及び動作を正確に発生させることができ、併せて所望の地点での正確な採水がなされることができるようになる。

先に本発明の特定の実施例が説明及び図示されているが、本発明は記載の実施例に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能であることは、本技術の分野における通常の知識を有する者にとって自明なことである。従って、かかる修正例または変形例は本発明の技術的思想や観点から個別的に理解されてはならず、変形された実施例は本発明の特許請求の範囲に属するものとされなければならない。

本発明による自動採水器は、圧力センサを通して認知された正確な水深で自動採水されることにより、既存の海流や流速などの干渉及び水深別手動採水による不正確性を改善して試料の信頼性と正確性を確保し、採集コストを画期的に減少させることができる自動採水器を提供できる点で、既存技術の限界を超えることにより関連技術に対する利用だけではなく適用される装置の市販又は営業の可能性が十分なばかりか、現実的に明白に実施可能な程度であるため、産業上の利用可能性がある発明である。

１：自動採水器
１００：制御装置
１１０：第１ハウジング
１２０：駆動磁石
１３０：駆動ユニット
１３１：駆動電池
１３２：駆動モータ
１３３：制御基板
１３４：駆動ギヤ
１３５：ラックギヤ
１４０：センサキャップ
１４１：貫通孔
１４２：Ｏリング
１５０：圧力センサ
１６０：被動磁石
１７０：第２ハウジング
１７１：第２弾性体
１７２：第３弾性体
１８０：内部固定フレーム
１８１：前方フレーム
１８２：後方フレーム
１８３：中央フレーム
１８４：連結棒
２００：本体
２１０：流入口
２２０：採取空間
３００：開閉キャップ
４００：制御棒
４１０：係止フック
４２０：制御孔
５００：第１ワイヤ
６００：固定ブラケット
６１０：ブラケット孔
７００：第１弾性体
８００：第２ワイヤ

Claims (8)

1. 海水又は淡水を採取するために水中に沈み、流入口及び採取空間が備えられる本体と、上記流入口を開閉する開閉キャップと、上記本体の一側に往復移動可能に結合される制御棒と、一端が上記開閉キャップに連結され、他端が上記制御棒の一側に係止される第１ワイヤとを含み、上記制御棒による上記第１ワイヤの係止が解除されながら上記開閉キャップによる上記流入口の閉鎖がなされる採水器において、
   上記本体に結合され、内部に収容空間が形成された第１ハウジング；
   上記収容空間の内部に備えられる駆動磁石；
   上記収容空間の内部に備えられ、上記駆動磁石を移動させる駆動ユニット；
   上記本体又は上記第１ハウジングに結合され水深を測定する圧力センサ；及び、
   上記第１ハウジングの外部に備えられ、上記駆動磁石と引力又は斥力が作用するように構成される被動磁石；を含み、
   上記圧力センサにより測定される圧力によって上記駆動ユニットが作動し、上記駆動ユニットの作動によって上記駆動磁石が上記被動磁石の方に接近し、上記被動磁石の移動によって上記制御棒による上記第１ワイヤの係止が解除されるように構成されることを特徴とする
   自動採水器。
2. 上記本体に固定結合され、貫通して結合される上記制御棒を支持する固定ブラケット；
   上記制御棒による上記第１ワイヤの係止が解除される方向に上記制御棒を弾性支持する第１弾性体；及び、
   一端が上記被動磁石に結合され、上記制御棒によって上記第１弾性体が圧縮された状態で他端が上記固定ブラケット及び制御棒に結合される第２ワイヤ；を含み、
   上記被動磁石の移動によって上記第２ワイヤと上記制御棒との結合が解除されながら上記第１弾性体によって上記制御棒が移動するように構成されることを特徴とする
   請求項１に記載の自動採水器。
3. 上記固定ブラケットにはブラケット孔が形成され、
   上記制御棒には制御孔が形成され、
   上記制御棒によって上記第１弾性体が圧縮された状態で上記第２ワイヤの端部が上記ブラケット孔及び制御孔に順次挿入されながら上記第２ワイヤが上記固定ブラケット及び制御棒に結合されることを特徴とする
   請求項２に記載の自動採水器。
4. 上記被動磁石が移動可能なように収容する第２ハウジング；及び、
   上記第２ハウジングの内部に備えられ、上記被動磁石が上記駆動磁石から遠くなる方に上記被動磁石を弾性支持する第２弾性体；を含み、
   上記駆動磁石が上記被動磁石の方に最大限接近した時、上記駆動磁石と上記被動磁石との間に作用する引力は上記第２弾性体による弾性力よりも大きいことを特徴とする
   請求項１に記載の自動採水器。
5. 上記第２ハウジングの内部に備えられ、上記被動磁石を中心に上記第２弾性体と反対側に位置し、上記被動磁石が上記駆動磁石に近くなる方に上記被動磁石を弾性支持する第３弾性体を含むことを特徴とする
   請求項４に記載の自動採水器。
6. 上記駆動ユニットは、
   上記圧力センサに電源を供給する駆動電池；
   上記駆動電池から電源供給されて作動する駆動モータ；
   上記圧力センサにより測定される圧力によって上記駆動モータを作動させる制御基板；
   上記駆動モータの駆動軸に結合される駆動ギヤ；及び、
   上記駆動ギヤと噛み合わされて線形移動し、端部に上記駆動磁石が固定結合されるラックギヤ；を含むことを特徴とする
   請求項１に記載の自動採水器。
7. 上記第１ハウジングに螺合されて上記収容空間を密閉し、上記圧力センサが螺合される貫通孔が中央に形成されるセンサキャップ；
   上記第１ハウジングと上記センサキャップとの間に介在されるＯリング；及び、
   上記第１ハウジングの内部に固定され、上記圧力センサ、上記駆動電池、上記制御基板及び上記駆動モータを連続して整列されるように支持し、上記ラックギヤが遊隔なしに線形移動するように支持する内部固定フレーム；を含むことを特徴とする
   請求項６に記載の自動採水器。
8. 内部に収容空間が形成された第１ハウジング；
   上記収容空間の内部に備えられる駆動磁石；
   上記収容空間の内部に備えられ、上記駆動磁石を移動させる駆動ユニット；
   上記第１ハウジングに螺合されて上記収容空間を密閉し、貫通孔が中央に形成されるセンサキャップ；
   上記貫通孔に螺合されて上記収容空間に位置し、水深を測定する圧力センサ；及び、
   上記第１ハウジングの外部に備えられ、上記駆動磁石と引力又は斥力が作用するように構成される被動磁石；を含み、
   上記圧力センサにより測定される圧力によって上記駆動ユニットが作動し、上記駆動ユニットの作動によって上記駆動磁石が上記被動磁石の方に接近するように構成されることを特徴とする
   制御装置。

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