JP6790718B2 - 採水具 - Google Patents

Description

本発明は、採水具に関する。

電力会社は、日々、電力設備の敷地内や建設予定地、周辺地域において、様々な環境調査を行っている。そのような調査の一つとして、海岸や湖、河川等におけるヘドロ地盤から間隙水を採取して、溶存酸素量等の水質を調査することがある。

間隙水を採取する際には、多くの場合、採水地点として定めた箇所に穴を掘り、穴に染み出してきた間隙水をシリンジに吸い出して所定の容器に回収する。しかしながらこのような方法では、必要量の間隙水を採取するために長時間を要することになる。

一方で、シリンジを用いずに間隙水を採取することが可能な技術として、例えば特許文献１のような技術が開発されている。

特開２００１−３４９８８４号公報

しかしながら、特許文献１にも記載されているように、シリンジを用いずに間隙水を採取する場合には、採水に用いる器具を地中に埋設する際の設置作業が煩雑であり、そのための作業負担が発生する。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、地中から容易にかつ効率的に間隙水を採取することが可能な採水具を提供することを一つの目的とする。

一つの側面に係る採水具は、地中の間隙水を採取するための採水具であって、吸引口及び吐出口を有するポンプと、一端が前記ポンプの前記吸引口に接続され、他端が先鋭な形状を呈して地中に埋設される直線状に延伸する第１中空管と、一端が前記ポンプの前記吐出口に接続され、他端が開口する第２中空管と、を備え、前記第１中空管は、直線状に延伸する第１中空管本体と、前記第１中空管の前記他端をなすべく前記第１中空管本体に取り外し可能に装着され、先端に近づくほど径が小さくなるように錐形に形成されてなる先端カバーと、前記第１中空管本体の側面において、前記先端カバーの近傍に形成され、地中から前記間隙水を採取する採水口と、前記採水口から流入する間隙水が通過するように前記第１中空管本体に収容されるポーラスストーンと、を有して構成され、前記第１中空管本体及び前記先端カバーには、前記先端カバーを前記第１中空管本体に装着した際に、前記ポーラスストーンが前記採水口を塞ぐ位置で固定されるように挟持するストッパが形成されてなり、前記第２中空管の前記他端から、前記第１中空管に取り込まれた前記間隙水が排出される。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。

本発明によれば、地中から容易にかつ効率的に間隙水を採取することが可能となる。

本実施形態に係る採水具の全体構成を示す図である。 本実施形態に係る第１中空管を説明するための図である。 本実施形態に係る第１中空管を説明するための図である。 本実施形態に係る第１中空管を説明するための図である。 本実施形態に係る第２濾過フィルタを説明するための図である。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

図１に、本発明の実施形態に係る採水具１０００の全体構成図を示す。採水具１０００は、地面Ｇから間隙水を採取する装置であり、例えば河川や湖の付近のような水分含有量が比較的多いヘドロ地域の地面Ｇから間隙水を採取する装置である。

図１に示すように、本実施形態に係る採水具１０００は、ポンプ３００と、第１中空管１００と、第２中空管２００と、を有して構成される。

＜ポンプ＞
ポンプ３００は、間隙水収容室３１０と負圧生成部３４０と通気栓３５０とを有して構成される。

負圧生成部３４０は、樹脂製で可撓性を有する中空の部材であり、採水を行う作業者が負圧生成部３４０の側面部分を手で押圧することで内容積が縮小し、そして作業者が負圧生成部３４０の側面部分から手を放すことで内容積が拡張して元に戻る。

通気栓３５０は、負圧生成部３４０の内部を外気と連通させるか遮断するかを切り替えるための栓であり、通気栓３５０を閉めると負圧生成部３４０は外気と遮断され、開けると負圧生成部３４０は外気と連通する。

間隙水収容室３１０は、金属製あるいは樹脂製の変形しにくい素材からなる中空の部材であり、吸引口３２０及び吐出口３３０が形成されると共に、負圧生成部３４０と連通している。また吸引口３２０及び吐出口３３０には、それぞれ、間隙水収容室３１０の内部と外部との気圧差に応じて開閉する不図示の逆止弁が設けられており、吸引口３２０に設けられる逆止弁は、吸引口３２０を通じて外部から間隙水収容室３１０の内部に流入する向きにのみ間隙水を流し、吐出口３３０に設けられる逆止弁は、吐出口３３０を通じて間隙水収容室３１０の内部から外部に流出する向きにのみ間隙水を流す。

そして通気栓３５０が閉められた状態で負圧生成部３４０の内容積が縮小すると、間隙水収容室３１０の内圧が上昇して正圧となり、吸引口３２０の逆止弁が閉じると共に、吐出口３３０の逆止弁が開く。そしてこのため、間隙水収容室３１０から吐出口３３０を通じて間隙水が排出される。逆に、通気栓３５０が閉められた状態で負圧生成部３４０の内容積が拡張すると、間隙水収容室３１０の内圧が減少して負圧となり、吸引口３２０の逆止弁が開くと共に、吐出口３３０の逆止弁が閉じる。そしてこのため、間隙水が吸引口３２０を通じて間隙水収容室３１０に流入する。

＜第１中空管＞
第１中空管１００は、第１中空管本体１３０と、一対の延伸棒１２０と、先端カバー１４０と、ポーラスストーン１５０と、を有して構成されている。

第１中空管１００は、直線状に延伸する金属製の中空管であり、一端がポンプ３００の吸引口３２０に着脱可能に接続されている。そして第１中空管１００の他端は、先端に近づくほど径が小さくなるように錐形に形成された金属製の先端カバー１４０を有して構成されている。

そして第１中空管１００の第１中空管本体１３０は、側面部分に、第１中空管１００の延伸方向と交差する方向に互いに逆向きに延伸してなる一対の延伸棒１２０が接続されている。この延伸棒１２０は、後述する採水口１１０と、吸引口３２０に接続される第１中空管１００の一端との間に位置するように設けられる。

作業員は、先端カバー１４０を地面Ｇに突き立てた状態で、この一対の延伸棒１２０を把持して下向きに力を加えることにより、図１に示すように、第１中空管１００は先端カバー１４０を先頭にして地中に沈下していく。このように、本実施形態に係る採水具１０００は、一対の延伸棒１２０を有して構成されることにより、地中への埋設作業を容易に行うことが可能となる。また採水具１０００は、先端カバー１４０が先鋭な形状を呈するように形成されていることにより、より少ない力で第１中空管１００を地中に埋設することが可能となり、作業負担を軽減することが可能となる。

上述したように、第１中空管１００には採水口１１０が形成されている。採水口１１０は、間隙水を採取する際に地中に埋まる位置に形成される。本実施形態では、採水口１１０は、第１中空管本体１３０の側面において、先端カバー１４０の近傍に形成されている。このため、作業員が第１中空管１００を地中に押し込むことにより、採水口１１０が地中に埋まる。そして地中から染み出してくる間隙水が、採水口１１０を通じて第１中空管１００の内部に流入する。

この時に作業員がポンプ３００を操作して、負圧生成部３４０の内容積を繰り返し増減させると、吸引口３２０及び吐出口３３０の逆止弁の働きにより、第１中空管１００内に流入した間隙水が間隙水収容室３１０に順次継続的に吸い上げられ、そして吐出口３３０から吐出される。

また第１中空管１００の内部には、図２及び図３に示すように、採水口１１０から流入する間隙水がポンプ３００に吸い上げられる際に通過する位置にポーラスストーン１５０（通水性を有する第１フィルタ部材）が収容されている。本実施形態に係る採水具１０００では、ポーラスストーン１５０は、採水口１１０が形成される位置に収容されている。このような態様により、採水口１１０から第１中空管１００に流入する間隙水に混入している土や砂、その他の不純物を効果的に除去することができる。

また採水口１１０は、第１中空管１００の側面部分において、第１中空管１００の周方向に隣接するように形成される複数のスリット状の開口部１１１により構成されている。このような態様により、土壌に混入している石やガラスによるポーラスストーン１５０への接触を減らし、ポーラスストーン１５０を割れや欠け、削れから保護することが可能となる。

また図２に示すように、第１中空管１００は、先端カバー１４０が第１中空管本体１３０から取り外し可能に構成されている。先端カバー１４０及び第１中空管本体１３０にはそれぞれ対応する形状にネジ山及びネジ溝が形成してあり、先端カバー１４０を開方向に回すと、第１中空管本体１３０から先端カバー１４０を取り外すことができる。また先端カバー１４０を閉方向に回すと、第１中空管本体１３０に先端カバー１４０を装着することができる。

このように構成することにより、第１中空管１００へのポーラスストーン１５０の装着及び取り外しを容易に行うことができる。そしてこれにより、例えば、採水地の土質に応じて目の細かさの異なる他のポーラスストーン１５０に交換することや、目詰まりを起こしたポーラスストーン１５０を新たなポーラスストーン１５０に交換することが容易に行え、採水作業の効率を向上させることができる。また先端カバー１４０が破損あるいは変形した場合であっても、容易に新しい先端カバー１４０に交換することが可能となる。あるいは土壌の特性に合わせて、形状の異なる先端カバー１４０に交換することもできる。

また図３に示すように、第１中空管本体１３０及び先端カバー１４０には、ポーラスストーン１５０を第１中空管１００の内部で採水口１１０を塞ぐような位置で固定するためのストッパ１３１、１４１が形成されている。すなわち、ストッパ１３１及びストッパ１４１は、第１中空管本体１３０に先端カバー１４０が装着された際に、ポーラスストーン１５０を上下両方向から挟持するように固定することで、採水口１１０を塞ぐような位置でポーラスストーン１５０を固定する。このような態様により、第１中空管１００の内部において、ポーラスストーン１５０を所定位置に容易に固定することが可能となる。

また第１中空管１００の先端カバー１４０は、図１〜図３に示したような先端に近づくほど径が小さくなるような錐形以外にも、例えば図４に示すような、円筒側面の先端部に複数の尖形部が形成されるような形状としても良い。このような態様によっても、第１中空管１００を地中に埋設する際に、これらの複数の尖形部によって地面Ｇが掘削されていくため、第１中空管１００の地中への埋設作業を容易に行うことが可能となる。

また図４に示す先端カバー１４０を用いた場合には、ストッパ１４１で囲まれる部分に形成される開口部分からも地中の間隙水が第１中空管１００の内部に流入する。これにより、単位時間あたりに第１中空管１００に流入する間隙水の水量を増やすことができるため、より効率的に間隙水の採水を行うことが可能となる。

＜第２中空管＞
第２中空管２００は、一端がポンプ３００の吐出口３３０に接続され、他端が開口する例えば樹脂製の中空管である。そして第２中空管２００の他端の開口部から排出される間隙水を所定の容器に回収することで、地中の間隙水を採取することができる。

図５に示すように、第２中空管２００の上記一端及び間隙水収容室３１０の吐出口３３０の周囲にはそれぞれ対応する形状にネジ山及びネジ溝が形成してあり、第２中空管２００を開方向に回すと、間隙水収容室３１０から第２中空管２００を取り外すことができる。また第２中空管２００を閉方向に回すと、第２中空管２００を間隙水収容室３１０に取り付けることができる。

また図５に示すように、間隙水収容室３１０の吐出口３３０には、通水性を有する濾過フィルタ（第２フィルタ部材）３６０が装着されている。このような態様により、ポンプ３００から吐出された間隙水に混入している土や砂等の不純物を除去することが可能となる。

濾過フィルタ３６０は、図５に示すように、第２中空管２００を間隙水収容室３１０に装着する際に、間隙水収容室３１０の吐出口３３０を塞ぐように装着される。そして濾過フィルタ３６０は、間隙水収容室３１０から第２中空管２００を取り外すことにより、容易に間隙水収容室３１０から取り外すことができる。このような態様により、濾過フィルタ３６０の交換を容易に行うことが可能となる。

以上、本実施形態に係る採水具１０００について説明したが、本実施形態に係る採水具１０００によれば、シリンジを用いずに済み、また第１中空管１００の先端が先鋭な形状を呈しているため、採水口１１０を容易に地中に埋め込むことができる。このため、容易かつ効率的に間隙水を採取することが可能となる。またポンプ３００が手動型であるため、軽量で持ち運びも容易であり、作業負担の軽減を図ることも可能である。

なお上記実施形態では、採水口１１０は複数のスリット状の開口部１１１から構成されている場合を例示したが、開口部１１１はスリット状でなくても、例えば円形、楕円形、方形あるいはメッシュであっても良い。

上述した実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

１００ 第１中空管
１１０ 採水口
１１１ 開口部
１２０ 延伸棒
１３０ 第１中空管本体
１３１ ストッパ
１４０ 先端カバー
１４１ ストッパ
１５０ ポーラスストーン
２００ 第２中空管
３００ ポンプ
３１０ 間隙水収容室
３２０ 吸引口
３３０ 吐出口
３４０ 負圧生成部
３５０ 通気栓
３６０ 濾過フィルタ
１０００ 採水具
Ｇ 地面

Claims (5)

1. 地中の間隙水を採取するための採水具であって、
   吸引口及び吐出口を有するポンプと、
   一端が前記ポンプの前記吸引口に接続され、他端が先鋭な形状を呈して地中に埋設される直線状に延伸する第１中空管と、
   一端が前記ポンプの前記吐出口に接続され、他端が開口する第２中空管と、
   を備え、
   前記第１中空管は、
   直線状に延伸する第１中空管本体と、
   前記第１中空管の前記他端をなすべく前記第１中空管本体に取り外し可能に装着され、先端に近づくほど径が小さくなるように錐形に形成されてなる先端カバーと、
   前記第１中空管本体の側面において、前記先端カバーの近傍に形成され、地中から前記間隙水を採取する採水口と、
   前記採水口から流入する間隙水が通過するように前記第１中空管本体に収容されるポーラスストーンと、
   を有して構成され、
   前記第１中空管本体及び前記先端カバーには、前記先端カバーを前記第１中空管本体に装着した際に、前記ポーラスストーンが前記採水口を塞ぐ位置で固定されるように挟持するストッパが形成されてなり、
   前記第２中空管の前記他端から、前記第１中空管に取り込まれた前記間隙水が排出される
   ことを特徴とする採水具。
2. 請求項１に記載の採水具であって、
   前記第１中空管は、前記採水口と前記第１中空管の前記一端との間の側面部分において、前記第１中空管の延伸方向と交差する方向に互いに逆向きに延伸してなる一対の延伸棒を有する
   ことを特徴とする採水具。
3. 請求項１又は２に記載の採水具であって、
   前記ポンプの前記吐出口に、通水性を有する第２フィルタ部材が装着されてなる
   ことを特徴とする採水具。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の採水具であって、
   前記採水口は、前記第１中空管の側面部分において、前記第１中空管の周方向に隣接するように形成される複数のスリット状の開口部である
   ことを特徴とする採水具。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の採水具であって、
   前記ポンプは手動ポンプである
   ことを特徴とする採水具。

Images