JP3181598U - 底部採水器 - Google Patents

Abstract

【課題】着底と同時に閉蓋動作に移行できるようにすると共に、底部の少し上層の水を再現性良く採集できるようにした底部採水器を提供する。
【解決手段】開状態で採水容器１０が海底に降下され、海底直上で蓋体１２，１３を閉じて採水する海底直上採水器１００であって、相互に引き合う付勢力によって閉状態を維持する開閉自在な蓋体１２，１３を上下に有した筒状の採水容器１０と、付勢力に打ち勝って蓋体１２，１３の開状態を維持する上下動可能な連接部材２６を有して採水容器１０の側面に装着された開蓋維持機構２０と、面側が海底に対峙するように開蓋維持機構２０の連接部材２６の一端に連結された着接板３０とを備え、蓋体１２，１３の開状態を維持するときは、連接部材２６を押し下げた状態となされ、着接板３０が着底すると同時に連接部材２６を押し上げて開蓋維持機構２０による蓋体１２，１３の開状態を解除する。
【選択図】図１

Description

本考案は、海山の湧昇流等の海洋観測に不可欠な海底付近の海水を採集する海底直上採水器に適用して好適な底部採水器の改良に関するものである。

近年の海洋における海水の採水は、調査・観測船（以下：調査船と呼ぶ）を停船させて、ＣＴＤ（Conductivity Temperature & Depth Profiling System：以下、CTD と呼ぶ）にCarousel 採水装置（またはRosette 採水装置）を装備し、それにニスキン採水器を装着して行われる。

さらに、ＣＴＤ には、海面から海底に至るまでの距離を計測しながら海底付近までの海水観測を行うことを目的とした海底高度計（以下、アルチメーターと呼ぶ）が装備されている。観測は、専用ケーブルを巻き込んだウインチを使用し、約１m/s程度（観測によって異なる。）のスピードで採水器を降下させながら海中の環境データ（深度、塩分、水温、溶存酸素、クロロフィル−ａ、光の透過度、濁度等）をリアルタイムで収集している。ＣＴＤは、海中の環境データに加え、アルチメーターによる海底からの距離情報もリアルタイムにモニター上で確認することができるため、海面から海底付近までの採水及び環境計測が可能となり、任意の深さでの多層採水(最大３６ 層)も行えるシステムである。

このＣＴＤに関連して、特許文献１には海底採取装置が開示されている。海底採取装置は、フレーム、クリップ、ウエイト、１対の重量カップ及びワイヤーを備え、クリップがフレームに上下動自在に支持されている。ウエイトは、クリップの下に、当該クリップと一体になって上下動可能なように吊り下げられている。重量カップは、フレームに枢支され、かつ、クリップで開き状態に仮ロックされている。ワイヤーは、重量カップ等の吊り下げ及び吊り上げ時に使用される。これらを前提にして、海底採取装置によれば、ウエイト着底時に仮ロックが外れて、泥や砂等の他に礫も採集可能な構造を採っている。

また、特許文献２には地下水採水装置及び採水方法が開示されている。地下水採水装置は、底蓋、採水管及び上蓋を備え、底蓋は上部の径の方が下部の径よりも小さい円錐形を有してワイヤーに取り付けられている。採水管は底蓋が嵌装されたとき、当該底蓋の外径に等しい内径を有している。上蓋は、ワイヤーのガイド孔を有して、採水管の上部開口に装着されている。これらを前提にして、地下水採水装置によれば、採水管が水よりも比重の大きい材質で形成され、地下水を確実に封入できるという構造を採っている。

更に、特許文献３には水中試料採取器が開示されている。水中試料採取器は、筒状体、アーム、案内支持機構、弾性体、係止手段及び係止解除手段を備え、筒状体は一方が開放端とされ、水中に吊り降ろされて試料を採取する。アームは、筒状体の外周面よりも外側に設けられ、先端部に蓋体が設けられ、筒状体の開放端を閉鎖可能なされている。

案内支持機構は、蓋体が筒状体の開放端から遠く離れる位置と、その蓋体がその開放端に間隔を置いて対向する位置との間でアームを回動するように案内すると共に、その蓋体がその開放端に対向する位置に達したとき、その蓋体がその開放端に密着するまで、筒状体の軸線方向にアームを移動するように案内する。

弾性体は、案内支持機構により案内されて、蓋体が筒状体の開放端から遠く離れた位置からその蓋体が開放端に密着する位置まで、アームを移動するように付勢している。係止手段は、蓋体が筒状体の開放端から遠く離れる位置で、弾性体の付勢力に抗して、アームを係止し保持する。これらを前提にして、水中試料採取器によれば、係止解除手段が、係止手段によるアームの係止を解除することで、蓋体で筒状体の開放端を密着できるという構造を採っている。

特開昭５３−０５７０９１号公報 特開平１１−２２９７４８号公報 特開平０２−１０３４３９号公報

ところで、従来例に係る海底直上採水器によれば、海底の少し上層の海水を採集する場合に次のような問題がある。
ｉ．特許文献１に見られるような海面から海底に至るまでの降下距離を計測しながら海水を採集する方法によれば、潮流、海底の起伏、風浪とうねり等の要因と、水温、海水密度による測定誤差等により、海底上の５ｍの範囲内の採水が極めて困難であるという問題があった。

ii．特許文献２に見られるような海底を検知する機械的手段として錘を備えた採水器によれば、錘の着底から採水器の蓋体の閉動作までのタイムラグにより、錘が巻き上げた海底の堆積物が採集した海水に混入するという問題があった。

iii．特許文献３に見られるような案内支持機構を備えた地下水採水装置によれば、案内支持機構により案内されて、蓋体が筒状体の開放端から遠く離れた位置からその蓋体が開放端に密着する位置に至る蓋体の閉動作までのタイムラグ及び、蓋体の密着時、その端部が巻き上げた水底の堆積物が採集した地下水に混入するという問題が懸念される。

本考案は以上の点に鑑み創作されたもので、蓋体の閉じ機構を工夫して、着底と同時に閉蓋動作に移行できるようにすると共に、海底の少し上層の深層水を再現性良く採集できるようにした底部採水器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案の底部採水器は、請求項１に記載のように、蓋体を開いた状態で固定された採水容器が底部に降下され、底部直上で蓋体を閉じて採水する底部採水器であって、相互に引き合う付勢力によって閉状態を維持する開閉自在な蓋体を上下に有した筒状の採水容器と、前記付勢力に打ち勝って前記蓋体の開状態を維持する上下動可能な連接部材を有して前記採水容器の側面に装着された開蓋維持機構と、面側が底部に対峙するように前記開蓋維持機構の連接部材の一端に連結された着接板とを備え、前記蓋体の開状態を維持するときは、前記連接部材を押し下げた状態となされ、前記着接板が着底すると同時に前記連接部材を押し上げて前記開蓋維持機構による前記蓋体の開状態を解除するものである。

請求項１に係る底部採水器によれば、着底と同時に着接板が底部を検知して、機械的に蓋体の開状態を解除するので、相互に引き合う付勢力によって採水容器の上下の蓋体を閉める閉蓋動作に移行できると共に、底部から少し上層の水を再現性良く採集できるようになる。

請求項２に記載の底部採水器は、請求項１において、前記開蓋維持機構が前記採水容器に取り付け可能な基板と、Ｕ溝を有して前記基板に固定され、前記連接部材を挿抜自在に支持する１組の支持部材と、一端が固着され、他端が前記支持部材のＵ溝の一方の側壁を貫通して他方の側壁に係合される閂棒を有して前記連接部材の所定の位置に取り付けられた１組の閂部材と、一端が前記蓋体の所定の位置に係止され、他端が前記閂棒に係止される１組の接続部材とを有するものである。

請求項３に記載の底部採水器は、請求項２において、前記連接部材を押し下げた状態で、前記接続部材の他端が前記閂棒に挿入されて前記支持部材に係止され、前記連接部材が押し上げられると、前記閂棒が前記支持部材のＵ溝の他方の側壁から抜き出されて、前記接続部材の他端が前記閂棒から外れるようにしたものである。

請求項４に記載の底部採水器は、請求項１において、前記着接板には投入時の衝撃吸収用の開口部が複数設けられるものである。

請求項５に記載の底部採水器は、請求項１において、前記連接部材の他端を受け止める受け止め部材が前記基板に立設されるものである。

請求項６に記載の底部採水器は、請求項５において、前記着接板と前記連接部材との間に、当該着接板と前記採水容器の下部との間の離隔距離を調整する採水高さ調整機構を備えるものである。

請求項１〜３に係る底部採水器によれば、面側が底部に対峙するように開蓋維持機構の連接部材の一端に連結された着接板を備え、この着接板が着底すると同時に連接部材を押し上げて開蓋維持機構による蓋体の開状態を解除するものである。

この構成によって、相互に引き合う付勢力によって採水容器の上下の蓋体を閉める閉蓋動作に移行できるようになる。これにより、底部の堆積物が混入することなく、底部から少し上層の水を再現性良く採集できるようになる。

請求項４に係る底部採水器によれば、着接板に設けられた複数の開口部によって、海上投入時の波浪を吸収し、着接板が受ける衝撃を緩和でき、着接板が着底する前に連接部材を押し上げて、蓋体が閉まるといった誤動作を防止できるようになる。

請求項５に係る底部採水器によれば、基板に立設された受け止め部材によって、連接部材の鉛直方向への移動を規制できるので、閂棒が支持部材から全て抜き出るといった不具合を防止できるようになる。

請求項６に係る底部採水器によれば、着接板と連接部材との間に備えた採水高さ調整機構によって、当該着接板と採水容器の下部との間の離隔距離を調整することにより、底部から異なる高さの上層の水を再現性良く採集できるようになる。

本考案に係る実施形態としての海底直上採水器１００の構成例を示す斜視図である。 海底直上採水器１００の組立例（その１）を示す分解斜視図である。 海底直上採水器１００の組立例（その２）を示す分解斜視図である。 海底直上採水器１００の動作例（その１）を示す断面図である。 海底直上採水器１００の動作例（その２）を示す断面図である。 海底直上採水器１００の動作例（その３）を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本考案の実施の形態としての底部採水器について説明をする。まず、図１及び図２を参照して、海底直上採水器１００の構成例について説明する。図１に示す海底直上採水器１００は底部採水器の一例を構成し、筒状の採水容器１０、開蓋維持機構２０及び着接板３０を備えている。

採水容器１０は２つの蓋体１２，１３を有している。海底直上採水器１００は、蓋体１２，１３を開いた状態で固定された採水容器１０が底部、例えば、海底に降下され、その海底直上で蓋体１２，１３を閉じて採水するものである。採水場所となる底部は海底に限られることはなく、河川や湖沼等であってもよい。

採水容器１０は、相互に引き合う付勢力によって閉状態を維持する開閉自在な蓋体１２をその上部に、蓋体１３をその下部に有している。採水容器１０には例えば、ニスキン採水器の他、バンドーン採水器も使用される。採水容器１０は、蓋体１２，１３の他に容器本体１１（ボトル）及び付勢部材１４を有している（図４参照）。

容器本体１１は保温性かつ所定の内容量を有した円筒状を成し、上下部が円錐状に整形されている。容器本体１１の上下部に各々開口部２，３が設けられている。容器本体１１の上部の所定の位置には、空気孔栓４が設けられ、海水分析時、空気孔栓４が開放され、容器内が大気圧の状態となされる。その下部の所定の位置には、止水栓５（採水口）が設けられ、海水分析時、容器内の海水を取り出すようにされる。

付勢部材１４は容器本体１１の内部に収容され、付勢部材１４にはシリコンゴムチューブや、耐食性のスプリングコイルが使用される。付勢部材１４の一端は蓋体１２に接続され、その他端は蓋体１３に接続されている。採水容器１０では、容器本体１１の内部で付勢部材１４によって、蓋体１２，１３が相互に引っ張られることで、蓋体１２で上部の開口部２が閉じられ、蓋体１３で下部の開口部３が閉じるようになっている（図６参照）。

採水容器１０の側面には開蓋維持機構２０が装着されている。開蓋維持機構２０は付勢部材１４の付勢力に打ち勝って蓋体１２，１３の開状態を維持する上下動可能な連接部材２６を有している。連接部材２６は所定の外径を有したステンレス（ＳＵＳ）の丸棒や、黄銅の丸棒等から構成され、採水容器１０の高さとほぼ等しい長さ又はそれ以上の長さを有している。

開蓋維持機構２０は、連接部材２６の他に１枚の基板２１、１組の固定金具２２，２３、１組の可動金具２４，２５及び１組の接続部材２７，２８を有している。基板２１は所定の厚み、幅、及び採水容器１０の高さよりもわずか短い長さを有しており、採水容器１０の側面に取り付け可能なものである。

固定金具２２は支持部材の一例を構成し、図２に示すように本体部２０１に閉鎖用フックのＵ溝２０２を有して基板２１に固定され、連接部材２６を挿抜自在に支持する開口部２０３が設けられる。本体部２０１は、矩形状の金属素材から成り、図示しない例えば、４個のビスにより基板２１に取り付けられる。本体部２０１のＵ溝２０２の一方の側壁には開孔部２０４が設けられ、他方の側壁には穴部２０５が設けられている。固定金具２３も同様にして構成される。固定金具２２，２３には肉厚のステンレス板や、黄銅板等が使用される。

可動金具２４は、閂部材の一例を構成し、図２に示すように矩形状の金属素材から成る本体部４０１を有している。本体部４０１は開口部４０２及び固定部４０３を有している。この可動金具２４は、一端が本体部４０１に固着され、他端が突出された閂棒２４ａを有して連接部材２６の所定の位置に取り付けられる。

本体部４０１は、開口部４０２に連接部材２６が挿通され、所定の長さだけ上端が突出された状態で、固定部４０３で締め付けられて固定される。閂棒２４ａは、固定金具２２の開孔部２０４を貫通して他方の穴部２０５に係合される。可動金具２５も、同様にして構成される。可動金具２４，２５には肉厚のステンレス板や、黄銅板等が使用される。

接続部材２７は、一端が蓋体１２の所定の位置に係止され、他端が閂棒２４ａに係止される。接続部材２８は、一端が蓋体１３の所定の位置に係止され、他端が閂棒２５ａに係止される。接続部材２７，２８には、ステンレス製のワイヤーや、所定の太さを有したテグス（釣り糸）が使用される。接続部材２７の先端にはフック２７ａが設けられ、接続部材２８の先端にはフック２８ａが設けられている（図４参照）。フック２７ａ，２８ａは接続部材２７，２８そのものの先端をフック形状に加工しても、また、別部品としてのフック２７ａ，２８ａをその先端に取り付けるようにしてもよい。

海底直上採水器１００によれば、連接部材２６を押し下げた状態で、接続部材２７のフック２７ａが閂棒２４ａに挿入されて固定金具２２に係止され、接続部材２８のフック２８ａが閂棒２５ａに挿入されて固定金具２３に係止される。また、連接部材２６が押し上げられると、閂棒２４ａが固定金具２２のＵ溝２０２の他方の側壁から抜き出され、閂棒２５ａが固定金具２３のＵ溝２０２の他方の側壁から抜き出されて、接続部材２７のフック２７ａが閂棒２４ａから外れ、接続部材２８のフック２８ａが閂棒２５ａから外れるようにした。

この例で、基板２１の上部であって、連接部材２６の直上となる位置には受け止め部材２９が立設され、連接部材２６の一端（上端）を受け止めるようになされる。受け止め部材２９は、閂棒２４ａが固定金具２２の開孔部２０４からが抜け出たり、閂棒２５ａが固定金具２３の開孔部２０４からが抜け出たりするのを防止する機能を備えている。受け止め部材２９には凸状のダボ金具や、ボルトネジ等が使用され、基板２１に対して圧入又はネジ止めされる。

基板２１の下部には吊り下げワイヤー８０の端部保持用の固定部材７０が取り付けられ、矩形状の金属素材から成る本体部７１を有している。本体部７１は図示しない例えば、４個のビスにより基板２１に取り付けられる。ワイヤー８０は、船上のクレーン等の巻き上げ機から繰り出されるものである。もちろん、ワイヤー８０に代えてロープを使用してもよい。

固定部材７０は、図２に示すように、本体部７１の他に、ワイヤー等の押さえ板７２や、植え込みボルト７３、蝶ネジ７４等から構成される。本体部７１には、連接部材２６を挿通する開口部７０１が設けられ、更に、ワイヤー８０を保持するＵ溝７０２が設けられる他、植え込みボルト７３の係合部７０３が設けられる。固定部材７０では、Ｕ溝７０２にセットされたワイヤー８０を押さえ板７２で挟み込み、蝶ネジ７４で押さえ板７２を締め付けるようにしてワイヤー８０等が固定される。

この例では、図１に示すように上述の連接部材２６の他端に着接板３０が連結されている。着接板３０には、ある程度の接触（表）面積を有した平板が使用される。着接板３０に平板を使用するのは、着底時、連接部材２６を再現性良く押し上げられるようにするためである。着接板３０の周縁部には、曲損防止用の曲げ加工が施されている。着接板３０は、面側が海底に対峙し、曲げ加工を施した内側を連接部材２６の一端に連結するとよい。

また、着接板３０には、海上投入時の衝撃吸収用の開口部３１，３２が複数設けられたものを使用するとよい。この例では、連接部材２６の取り付け位置を中心にしてその周囲に大小８個の開口部３１，３２が設けられている。着接板３０の四隅に「大」の開口部３１が設けられ、４つの「大」の開口部３１の各々間に４つの「小」の開口部３２が設けられている。この８個の開口部３１，３２で海上投入時の波浪を吸収し、着接板３０が受ける衝撃を緩和できるようになっている。着接板３０の中央部には所定の厚みを有した曲損防止用の当て板３３が接合されている。

海底直上採水器１００には採水容器１０、開蓋維持機構２０及び着接板３０の他に採水高さ調整機構４０及び補助部材５０を備えている。採水高さ調整機構４０は、着接板３０と連接部材２６との間に設けられ、当該着接板３０と採水容器１０の下部との間の離隔距離を調整可能なようになされている。

採水高さ調整機構４０は管部材４１（パイプ）及び、固定用のネジ部材４２から構成され、採水を希望する海底からの距離を管部材４１の長さで調整する。管部材４１は連接部材２６の下部を収容可能な所定の長さ、例えば、２０ｃｍ〜１５０ｃｍ程度及び内径を有している。管部材４１は、例えば、鉛直方向へ立設するように溶接またはボルト固定（分解して可搬を容易にする）等により当て板３３に固定されている。管部材４１の管壁上側部にはボルト等のネジ部材４２が取り付けられている。ネジ部材４２は、採水高さ調整時、管部材４１に連接部材２６が収容され、その後、連接部材２６の下部を外部から締め付けるようにして固定される。

この例では、海底直上で蓋体１２，１３を閉じて採水する場合であって、管部材４１の長さを最大の調整範囲として、蓋体１２，１３を閉じる採水位置を海底から遠ざけたり、反対に、その採水位置を海底に近づけるように調整可能となされる。これにより、海底直上の採水であっても、その採水高さを微小調整できるようになる。

上述の管部材４１とベルト部材６３との間には、閉鎖作動補助用の補助部材５０が取り付けられている。補助部材５０には２本のスプリングバネ５０ａ，５０ｂが使用される。もちろん、１本のスプリングバネを中央部位で折り曲げて使用してもよい。この例では、連接部材２６を常に引き上げる方向に付勢するために、補助部材５０の中央部が管部材４１に取り付けられたボルト４３の頭部等に係合され、その両端部がベルト部材６３に設けられた２箇所のボルト部材５１，５２等に取り付けられる。補助部材５０は、着接板３０の着底時、連接部材２６の押し上げによる蓋体１２，１３の閉鎖作動を補助するようになされる。これらにより、海底直上採水器１００を構成する。

ここで、図２及び図３を参照して、海底直上採水器１００の組立例について説明する。この例では、図１に示した海底直上採水器１００を組み立てる場合を前提とし、図２に示す開蓋維持機構２０を組み立てた後に、図３に示す採水容器１０や、着接板３０等を取り付ける場合を例に挙げる。

まず、図２に示すような開蓋維持機構２０を組み立てる。この例では、幅がＷで長さがＬ、厚さがｔの基板２１を準備する。基板２１には採水容器１０の長さにもよるが厚さｔ＝５ｍｍ程度のステンレス（ＳＵＳ）板や、黄銅板等が使用される。基板２１が準備できたら、図１で説明したような固定金具２２，２３、受け止め部材２９及び固定部材７０を基板２１に取り付ける。

この例で、固定金具２２の本体部２０１には、肉厚のステンレス板や、黄銅板等の矩形状の金属素材が使用される。本体部２０１は放電加工等によりその角部をカットするように形成される。この角部の加工は接続部材２７やそのフック２７ａが引っ掛からないようにするためである。更に本体部２０１となる金属素材に放電加工等により閉鎖用フックのＵ溝２０２及び、ボール盤等を使用して連接部材挿通用の開口部２０３を形成する。更に、ボール盤等を使用して、Ｕ溝２０２の一方の側壁に開孔部２０４を形成すると共に、他方の側壁に穴部２０５を形成する。固定金具２３も同様にして形成される。

また、可動金具２４も固定金具２２と同様にして、本体部４０１には、肉厚のステンレス板や、黄銅板等の矩形状の金属素材が使用される。ボール盤等を使用して本体部４０１に開口部４０２及び固定部４０３を形成する。この例では、閂棒２４ａの一端を圧入装置等を使用して本体部４０１に圧入して固着し、他端を突出するように形成する。可動金具２５も同様に形成する。

固定部材７０の本体部７１には、肉厚のステンレス板や、黄銅板等の矩形状の金属素材が使用される。本体部７１となる金属素材にボール盤等により連接部材挿通用の開口部７０１を形成する。本体部７１には開口部７０１の他に放電加工等により所定の位置を抉ってＵ溝７０２を形成するようにされる。植え込みボルト７３は本体部７１の所定の位置に植え込まれる。固定部材７０には本体部７１の他に、押さえ板７２を介在して蝶ネジ７４が植え込みボルト７３に螺合するようにして係合される。

上述の固定金具２２，２３及び固定部材７０は、本体部２０１，７１に雌ネジを切って、基板２１の裏面側から図示しない４本のビスで、各々固定するとよい。受け止め部材２９には、所定の外径を有した丸棒が使用され、その一端を凸状に形成する。一方で、基板２１に開孔部２１ａを形成し、この開孔部２１ａを利用して丸棒の凸状部位を圧入又はネジ螺合により基板２１に係合するとよい。

基板２１に固定金具２２，２３、可動金具２４，２５及び受け止め部材２９，７０の取り付けを終えたら、これらの金具及び部材に連接部材２６を組み入れる。その組み入れ順序は、例えば、下方から順に、固定部材７０の開口部７０１、固定金具２３の開口部２０３、可動金具２５の開口部４０２、固定金具２２の開口部２０３を挿通し、及び、最後に可動金具２４の開口部４０２に連接部材２６を挿通する。

可動金具２４は、当該可動金具２４から所定の長さだけ、連接部材２６の上端が突出した位置であって、閂棒２４ａ及び閂棒２５ａが各々の本体部２０１の穴部２０５に嵌合する位置で連接部材２６に固定する。可動金具２５は固定金具２３に合わせて、可動金具２４，２５の各々の本体部４０１は、開口部４０２に挿通された連接部材２６を固定部４０３で締め付けて固定するようになされる。

これにより、閂棒２４ａは、固定金具２２の開孔部２０４を貫通して他方の穴部２０５に対して挿抜自在に係合される。閂棒２５ａも、固定金具２３の開孔部２０４を貫通して他方の穴部２０５に対して挿抜自在に係合される。なお、連接部材２６の挿通順序は逆でもよい。これにより、開蓋維持機構２０が組み立てられる。

上述の開蓋維持機構２０が準備できたら、図３に示すベルト部材６１〜６３を使用して当該開蓋維持機構２０を採水容器１０に取り付ける。例えば、図３に示す曲面安定用の下地基板６０を介在させて３本のベルト部材６１，６２，６３で採水容器１０の側面に開蓋維持機構２０を取り付ける。開蓋維持機構２０は、採水容器１０において、その空気孔栓４や止水栓５等の開栓作業に邪魔にならない位置に取り付けるようにする。ベルト部材６１，６２，６３には、採水容器１０の外周囲よりも長い周長を有したステンレス又は黄銅製のウォームネジ付きベルト（バンド）が使用される。

下地基板６０には所定の厚みを有した金属板が使用され、下地基板６０は、その長手方向の両端部が「Ｃ」状に加工され、採水容器１０の曲面に対して開蓋維持機構２０の姿勢を安定化するように取り付けられる。下地基板６０の一方のＣ状加工部位には、ワイヤー８０等の上部を固定するための固定金具７５が取り付けられている。固定金具７５には、例えば、ステンレス製のＵボルトが使用される。固定金具７５は、上述の固定部材７０と協働して当該海底直上採水器１００の全自重及び採水後の内容水の全重さを担うようになされる。

この例では、開蓋維持機構２０を採水容器１０に取り付けるとき、下地基板６０と基板２１とを重ね合わせて採水容器１０の側面に位置合わせする。その後、ベルト部材６１を固定金具７５に挿通して、基板２１の上部から下地基板６０を押さえ込むように、ベルト部材６１で開蓋維持機構２０の上部を採水容器１０に取り付ける。他のベルト部材６２，ベルト部材６３は固定金具７５の挿通を除き、ベルト部材６１と同様にして、ベルト部材６２で開蓋維持機構２０の中間部位を採水容器１０に取り付け、ベルト部材６３で開蓋維持機構２０の下部を採水容器１０に取り付けるようにする。

この例では、下地基板６０の他方のＣ状加工部位の下方に、係止部６４を設け、連接部材２６の所定の位置に開口された開孔部６６と、当該係止部６４との間に復元用のバネ６５を取り付けるようになされる（図１で図示せず）。離底時、バネ６５によって、連接部材２６を下方に押し戻すようになされる。バネ６５は省略してもよい。

上述の開蓋維持機構２０の採水容器１０への取り付けを終えたら、連接部材２６の他端に着接板３０を連結する。着接板３０には、採水高さ調整機構４０を備えた、ある程度の接触（表）面積を有し、かつ、海上投入時の衝撃吸収用の大・小の開口部３１，３２有した平板を使用するとよい。着接板３０の周縁部に曲損防止用の曲げ加工を施すとよい。着接板３０は、面側が海底に対峙し、曲げ加工を施した内側を連接部材２６の一端に連結するようになされる。

採水高さ調整機構４０には、管部材４１及び固定用のネジ部材４２から構成されたものを使用する。採水高さ調整機構４０は着接板３０と連接部材２６との間に設けられる。ネジ部材４２は、採水高さ調整時、管部材４１に連接部材２６が収容され、その後、連接部材２６の下部を外部から締め付けるようにして固定される。

上述の連接部材２６への着接板３０の取り付けを終えたら、ベルト部材６３と管部材４１との間に、閉鎖作動補助用の補助部材５０を取り付ける。例えば、２本のステンレス製のスプリングバネ５０ａ，５０ｂの各々の一端を、管部材４１に取り付けられたボルト４３の頭部等に係合し、その他端をベルト部材６３に設けられた２箇所のボルト部材５１，５２等に取り付ける。これらにより、海底直上採水器１００を組み立てることができる。

次に、図４〜図６を参照して、海底直上採水器１００の取扱例及びその動作例について説明する。この例では、海底直上の深層水を採集する場合であって、船上のクレーン等の巻き上げ機からワイヤー８０を繰り出し、当該ワイヤー８０の先端部に海底直上採水器１００を取り付けて深海に降下する場合を例に挙げる。

まず、図４に示す海底直上採水器１００をワイヤー８０の先端部に取り付ける。このとき、下地基板６０に取り付けられた固定金具７５にワイヤー８０の先端部と挿通し、更にその先端を基板２１の固定部材７０に固定する。固定部材７０では、ワイヤー８０の先端部をＵ溝７０２にセットし、当該ワイヤー８０を押さえ板７２で挟み込み、蝶ネジ７４で押さえ板７２を締め付けるようになされる。

次に、蓋体１２，１３を開状態に維持するように接続部材２７，２８をセットして投入準備を行う。このとき、連接部材２６を押し下げた状態で、接続部材２７のフック２７ａを閂棒２４ａに挿入して固定金具２２に係止する。また、接続部材２８のフック２８ａを閂棒２５ａに挿入して固定金具２３に係止する。これにより、蓋体１２，１３の開状態を維持できるようになる。この状態で、巻き上げ機からワイヤー８０を繰り出して目標深度まで海底直上採水器１００を降下させる。

この例では、図５に示すように、着接板３０が着底すると同時に連接部材２６を押し上げて開蓋維持機構２０による蓋体１２，１３の開状態を解除される。このとき、開蓋維持機構２０では、連接部材２６が押し上げられ、可動金具２４，２５が上方へ移動した瞬間、閂棒２４ａが固定金具２２のＵ溝２０２の他方の側壁から抜き出されると共に、閂棒２５ａが固定金具２３のＵ溝２０２の他方の側壁から抜き出されて、接続部材２７のフック２７ａが閂棒２４ａから開放され（外れ）、接続部材２８のフック２８ａが閂棒２５ａから開放される。

フック２７ａ，２８ａが開放されることで、蓋体１２，１３が閉鎖する。このとき、上下の蓋体１２，１３は、接続部材２７，２８によって引っ張られなくなるため、付勢部材１４の付勢力によって引っ張られ、蓋体１２，１３が閉じるようになる。

その後、ワイヤー８０を巻き上げて、図６に示す蓋体１２，１３が閉じた海底直上採水器１００を船上へ引き上げる。このとき、離底と共に、海底から着接板３０が受ける力が無くなり、連接部材２６がバネ６５の復元力により自動で元の押し下げた状態に戻るようになる。ワイヤー８０を巻き上げて、海底直上採水器１００を回収する。これにより、海底直上採水器１００による海底直上の深層水の採水作業を終了する。

このように実施形態としての海底直上採水器１００によれば、着底と同時に着接板３０が機械的に海底を検知して、蓋体１２，１３の開状態を解除するので、相互に引き合う付勢力によって採水容器１０の上下の蓋体１２，１３を閉める閉蓋動作に移行できると共に、海底から少し上層の深層水（海水）を再現性良く採集できるようになる。

海底直上採水器１００によれば、着接板３０に設けられた大・小の複数の開口部３１，３２によって、海上投入時の波浪を吸収し、着接板が受ける衝撃を緩和できるようになる。しかも、降下中の当該着接板３０に加わる水圧を低減できるので、深海において、着接板３０が着底する前に連接部材２６を押し上げて、蓋体１２，１３が閉まるといった誤動作を防止できるようになる。

海底直上採水器１００によれば、基板２１の上部に立設された受け止め部材２９によって、連接部材２６の鉛直方向への移動を規制できるので、閂棒２４ａ，２５ａが可動金具２４，２５から全て抜き出るといった不具合を防止できるようになる。

海底直上採水器１００によれば、着接板３０と連接部材２６との間に備えた採水高さ調整機構４０によって、当該着接板３０と採水容器１０の下部との間の離隔距離を調整することにより、底部から異なる高さの上層の深層水を再現性良く採集できるようになる。

本考案は、海山の湧昇流等の海洋観測に不可欠な海底付近の深層水を採集する海底直上採水器に適用して極めて好適である。

１０ 採水容器
１１ 容器本体
１２，１３ 蓋体
１４ 付勢部材
２０ 開蓋維持機構
２１ 基板
２２，２３ 固定金具（支持部材）
２４，２５ 可動金具（閂部材）
２６ 連接部材
２７，２８ 接続部材
２９ 受け止め部材
３０ 着接板
８０ ワイヤー
１００ 海底直上採水器（底部採水器）

Claims (6)

1. 蓋体を開いた状態で固定された採水容器が底部に降下され、底部直上で蓋体を閉じて採水する底部採水器であって、
   相互に引き合う付勢力によって閉状態を維持する開閉自在な蓋体を上下に有した筒状の採水容器と、
   前記付勢力に打ち勝って前記蓋体の開状態を維持する上下動可能な連接部材を有して前記採水容器の側面に装着された開蓋維持機構と、
   面側が底部に対峙するように前記開蓋維持機構の連接部材の一端に連結された着接板とを備え、
   前記蓋体の開状態を維持するときは、前記連接部材を押し下げた状態となされ、
   前記着接板が着底すると同時に前記連接部材を押し上げて前記開蓋維持機構による前記蓋体の開状態を解除する底部採水器。
2. 前記開蓋維持機構は、
   前記採水容器に取り付け可能な基板と、
   Ｕ溝を有して前記基板に固定され、前記連接部材を挿抜自在に支持する１組の支持部材と、
   一端が固着され、他端が前記支持部材のＵ溝の一方の側壁を貫通して他方の側壁に係合される閂棒を有して前記連接部材の所定の位置に取り付けられた１組の閂部材と、
   一端が前記蓋体の所定の位置に係止され、他端が前記閂棒に係止される１組の接続部材とを有する請求項１に記載の底部採水器。
3. 前記連接部材を押し下げた状態で、前記接続部材の他端が前記閂棒に挿入されて前記支持部材に係止され、
   前記連接部材が押し上げられると、前記閂棒が前記支持部材のＵ溝の他方の側壁から抜き出されて、前記接続部材の他端が前記閂棒から外れるようにした請求項２に記載の底部採水器。
4. 前記着接板には投入時の衝撃吸収用の開口部が複数設けられる請求項１に記載の底部採水器。
5. 前記着接板に取り付けられた前記連接部材の他端を受け止める受け止め部材が前記基板に立設される請求項１に記載の底部採水器。
6. 前記着接板と前記連接部材との間に、当該着接板と前記採水容器の下部との間の離隔距離を調整する採水高さ調整機構を備える請求項５に記載の底部採水器。

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