JP4059572B2

JP4059572B2 - 水中採水器

Info

Publication number: JP4059572B2
Application number: JP22715698A
Authority: JP
Inventors: 哲也小嶺; 智郎佐藤; 高志川上
Original assignee: Nichiyu Giken Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nichiyu Giken Kogyo Co Ltd
Priority date: 1998-08-11
Filing date: 1998-08-11
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2018-08-11
Also published as: JP2000055792A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば湖沼、河川または海洋で、水深が異なる複数の場所の水をサンプリングして回収するための水中採水器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
湖沼等の水質分析のため、所望の水深の水層からサンプリングするには水中採水器が使用される。従来、ある箇所で時間をずらして複数のサンプリングをしようとするとき、あるいは所望の深さ毎（又は場所毎）に複数のサンプリングをしようとするには、複数の採水器を用意し、採水器の投入→サンプリング→回収の操作を別々にしなければならなかった。
【０００３】
出願人は、１回の投入、回収の操作で異なった時間あるいは場所の水を数種類サンプリングできる水中採水器を、特願平９−３４４８２８号として既に出願している。この水中採水器は、密封容器に収納された柔軟なフィルムからなる複数の採水バックに順次採水するものであり、水圧の変化の少ない場所でのサンプリングに好適である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
水質調査を行う際、深海と浅海のように水圧が大きく異なる場所で複数種類の水を連続してサンプリングする要求がある。本発明はこのような要求を満たす水中採水器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するためになされた本発明の水中採水器は、実施例に対応する図１に示すように、柔軟なフィルムからなる複数の採水バック３Ａ、３Ｂ・・・が収納され、容器開閉具５を介して外部へ通じ水２が充填される密封容器１に、水中ポンプ９が連結され、各採水バック３Ａ、３Ｂ・・・に繋がるサンプリングチューブ６Ａ、６Ｂ・・・が各々サンプリング開閉具４Ａ、４Ｂ・・・を介して外部に通じ、水中ポンプ９がそれの駆動回路１２を有し、水中ポンプ９の作動の際に容器開閉具５を閉鎖させつつ少なくとも１つのサンプリング開閉具４Ａ、４Ｂ・・・を順次開放させ水中ポンプ９の作動停止に合わせて容器開閉具５を開放させつつサンプリング開閉具４Ａ、４Ｂ・・・を閉鎖させる駆動モータ８がそれの駆動回路１３を有し、水中ポンプ９の作動及び停止と駆動モータ８の回転とを制御する制御回路１０にそれら駆動回路１２・１３が繋がっているものである。
【０００６】
本発明の水中採水器は、図３に示すように、容器開閉具５およびサンプリング開閉具４Ａ、４Ｂ・・・がロータ上のカム２２および３２Ａ、３２Ｂ・・・に係合して進退するクランプレバーで開閉される構成で適切に実施できる。
【０００７】
この水中採水器は、容器開閉具５を開放し、サンプリング開閉具４Ａ、４Ｂ・・・を閉鎖して水中に投入される。サンプリングすべき位置まで潜らせたとき、密封容器１の内部の圧力と外部の圧力は吸引チューブ７を通じて均等に保たれている。
【０００８】
容器開閉具５を閉じ、サンプリング開閉具４Ａを開き、水中ポンプ９を動作させると、密封容器１から水２が排出され、柔軟なフィルムの採水バック３Ａだけが、サンプリングチューブ６Ａを通じて周囲の水を吸い込み、水２の排出体積を補充するだけ膨張（点線示参照）する。吸引を停止するときには、水中ポンプ９を停止させ、サンプリング開閉具４Ａを閉じ、開閉具５を開き、密封容器１の内圧と外部の圧力が均等となる。このようにして第１回のサンプリングが終了する。
【０００９】
水中採水器をこの状態のまま、所望の深さに潜めたり場所を移動、または（および）さらに時間が経過したら、第１回のサンプリングと同様の操作で第２回以降のサンプリング操作を繰り返す。必要数のサンプリング（採水バックの数が最大限）が終了したら水中採水器を引き上げて回収する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。
【００１１】
図１には、本発明を適用する水中採水器の実施例の構成ブロック図が示されている。
【００１２】
水中採水器は、密封容器１が容器開閉具５を介して吸引チューブ７に繋がり容器外に通じ、さらに吸水パイプ２０を介して水中ポンプ９に繋がれ、密封容器１内には採水バック３Ａ・３Ｂ・・・が配置されている。採水バック３Ａにはサンプリングチューブ６Ａが繋がれサンプリング開閉具４Ａを介して外部に通じている。同様に採水バック３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、チューブ６Ｂ、６Ｃ、６Ｄに繋がれ開閉具４Ｂ、４Ｃ、４Ｄを介して外部に通じている。駆動モータ８は、サンプリング開閉具４Ａ、４Ｂ・・・の開閉を制御するロータ２１の軸と、容器開閉具５の開閉を制御するロータ３１の軸に連結している。水中ポンプ９の駆動と停止および駆動モータ８の回転を制御する制御回路１０と電源電池１１を有している。
【００１３】
詳細には、図２に示すように、フレーム２５に固設されたシャーシ板２６に密封容器１および密閉されている回路収納筒２７が取り付けられる。密封容器１の内には採水バック３Ａ・３Ｂ・・・が配置されている。採水バッグ３Ａ、３Ｂ、・・・は、柔軟性と若干の弾性を持った袋で、耐環境性、対微生物等を考慮するとテフロン、シリコンのフィルムの袋が好ましい。採水バック３Ａ・３Ｂ・・・には各々サンプリングチューブ６Ａ・６Ｂ・・・が繋がり、密封容器１の蓋２８を通って外部に伸びている。
【００１４】
密封容器１の上部には、フレーム２５に水中ポンプ９が取り付けられ、その吸水パイプ２０は密封容器１の内部に配管され、排水口は外部に開放している。水中ポンプ９には防水モータ３３が取り付けられている。回路収納筒２７には、制御回路１０、駆動回路１２、駆動回路１３、電源電池１１が配置され、そこから防水モータ３３および駆動モータ８に配線されている。開閉具５を介して容器外に伸びる吸引チューブ７が密封容器１に通じている。
【００１５】
サンプリング開閉具４Ａ、４Ｂ・・・および容器開閉具５は、フレーム２５に取り付けられた円板３０に挟まれている。容器開閉具５は、図３に示すように、クランプレバー３４がロータ３１上の凹型カム３２Ａに係合して吸引チューブ７を開放している。サンプリング開閉具４Ａ、４Ｂ・・・は、クランプレバー２４Ａ、２４Ｂ・・・が別なロータ２１上の外周２３に接し、サンプリングチューブ６Ａ・・・を閉鎖している。
【００１６】
詳細には、要部平面図である図４に示すように、開閉具４Ａは、クランプレバー２４Ａがロータ２１の外周２３に接合しているときサンプリングチューブ６Ａを押しつぶして、閉鎖している。ロータ２１の回転により、クランプレバー２４Ａが凹型カム２２に係合するときバネ３５で押されて凹形カム２２の深さだけ戻されサンプリングチューブ６Ａから離れて、開閉具４Ａは開放している。開閉具５も同様に開閉する構成を有している。
【００１７】
水中採水器は、以下のように動作する。水中採水器を投入する前に、クランプレバー３４をロータ３１上の凹型カム３２Ａに係合させ容器開閉具５を開き、密封容器１に水を充填しておく。密封容器１の内外圧差を均等にするためのものであり、また、採水するバッグ３Ａ内の水との接触はないので、真水、湖水、海水等水が使用できる。
【００１８】
船などによりサンプリングすべき水域に到達したら、ロープを連結してある水中採水器を投入し、所期の水深まで沈める。十分な時間が経過すると容器開閉具５が開いているため、吸引チューブ７を通じて密封容器１内の内外圧差はなくなる。
【００１９】
所定のタイミングで制御回路１０から信号が出て、駆動回路１３を動作させると、電源電池１１の電流が駆動モータ８に流れ、駆動モータ８は、ロータ３１の凹型カム３２Ａ、３２Ｂ・・・の半ピッチ（図３参照）だけロータ３１を矢印ａ方向に回転させる。ロータ３１の回転により、クランプレバー３４はロータ３１上の外周３３Ａに移動し、吸引チューブ７を押しつぶして閉鎖し、密封容器１内外の連通を塞ぐ。同時に、ロータ２１も回転し、ロータ２１上の凹型カム２２にクランプレバー２４Ａが係合し、サンプリングチューブ６Ａが開放され外部と通じる。
【００２０】
次いで制御回路１０から信号が出て、駆動回路１２を動作させると、電源電池１１の電流で防水モータ３３が回転し、水中ポンプ９が動作して密封容器１から所定量の水２が排出される。採水バック３Ａが、開放されているサンプリングチューブ６Ａから周囲の海水を吸い込み、点線で示すように膨張する。所定量の吸引を終了するタイミングで制御回路１０から信号が出て駆動回路１２から防水モータ３３への電流を停止させ、水中ポンプ９が停止する。
【００２１】
再度、制御回路１０から信号が出て、駆動回路１３から駆動モータ８を回転させ、ロータ３１を半ピッチ（図３参照）だけ回転させる。クランプレバー３４はロータ３１上の凹型カム３２Ｂに係合し、吸引チューブ７が開き外部と通じ、密封容器１内の内外圧差がなくなる。ロータ２１も同時に回転し、同時にクランプレバー２４Ａが、ロータ２１上の外周２３に移動し、サンプリングチューブ６Ａを閉鎖し採水バック３Ａ内外の連通を塞ぐ。このようにして第１回のサンプリングが終了する。
【００２２】
第２回以降のサンプリングは、第１回のサンプリングと同様の操作で、サンプリング開閉具４Ｂ、４Ｃ・・・の順次な開閉と、容器開閉具５の開閉を交互に繰り返し、順次採水バック３Ｂ、３Ｃ・・・に採水が行われる。所定の回数サンプリングしたら、ロープを巻き上げ水中採水器を回収する。
【００２３】
なお、水中採水器は、図２に示すように、サンプリングチューブ６Ａ、６Ｂ・・・の上部がコイルバネ１４Ａ、１４Ｂ・・・で覆われて湾曲し、その先端１５Ａ・・・が未開放孔１８Ａに嵌まって閉鎖しており、先端部１５Ａ・・・を切り離すカッタ１７を有し、制御回路１０がカッタ１７の動作を制御する機能を備えていることが好ましい。この機能でサンプリング直前にサンプリングチューブを切断することにより、採水バックに他の試料水が混入することを防止することができる。
【００２４】
このように水中採水器は、サンプリングの終了毎に開閉具５を開いている。そのため、密封容器１の内圧と外部の圧力は、吸引チューブ７を通じて常に均等に保たれている。
【００２５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明の水中採水器は、密封容器の内圧を外部の圧力と同等に調整することができるので、水圧に影響されることなくサンプリングができる。したがって、異なる時間のみならず、水深（水圧）の異なる場所で、複数種類のサンプリングをおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する水中採水器の実施例のブロック図である。
【図２】本発明を適用する水中採水器の斜視図である。
【図３】本発明を適用する水中採水器の要部斜視図である。
【図４】本発明を適用する水中採水器の要部平面図である。
【符号の説明】
１は密封容器、２は水、３Ａ・３Ｂ・３Ｃ・３Ｄは採水バック、４Ａ・４Ｂ・４Ｃ・４Ｄはサンプリング開閉具、５は容器開閉具、６Ａ・６Ｂ・６Ｃ・６Ｄはサンプリングチューブ、７は吸引チューブ、８は駆動モータ、９は水中ポンプ、１０は制御回路、１１は電源電池、１２・１３は駆動回路、１４Ａ・１４Ｂ・・・はコイルバネ、１５Ａ・・・はチューブ末端、１６は回転部材、１７はカッタ、１８Ａ・・・は未開放孔、１９は円板、２０は吸水パイプ、２１、３１はロータ、２２・３２Ａ・３２Ｂ・３２Ｃ・３２Ｄは凹型カム、２３・３３Ａ・３３Ｂは外周、２４Ａ・２４Ｂ・２４Ｃ・２４Ｄ・３４はクランプレバー、２５はフレーム、２６はシャーシ板、２７は回路収納筒、２８は蓋、３０は円板、３３は防水モータ、３５はバネ、ａは回転方向である。

Claims

柔軟なフィルムからなる複数の採水バックが収納され、容器開閉具を介して外部へ通じ水が充填される密封容器に、水中ポンプが連結され、各採水バックに繋がるサンプリングチューブが各々サンプリング開閉具を介して外部に通じ、該水中ポンプがそれの駆動回路を有し、該水中ポンプの作動の際に該容器開閉具を閉鎖させつつ少なくとも１つの該サンプリング開閉具を順次開放させ該水中ポンプの作動停止に合わせて該容器開閉具を開放させつつ該サンプリング開閉具を閉鎖させる駆動モータがそれの駆動回路を有し、該水中ポンプの作動及び停止と該駆動モータの回転とを制御する制御回路にそれら駆動回路が繋がっていることを特徴とする水中採水器。
前記容器開閉具および前記サンプリング開閉具がロータ上のカムに係合して進退するクランプレバーで開閉されることを特徴とする請求項１に記載の水中採水器。