JP7119255B1 - 土壤及び地下水のサンプルを採取するための多機能サンプリング装置 - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
【課題】土壌及び地下水のサンプルを採取するための多機能サンプリング装置を提供すること。【解決手段】多機能サンプリング装置は、フレームと、土壌サンプル採取ユニットと、水サンプル採取ユニットと、ＰＬＣコントローラとを含み、土壌サンプル採取ユニットはサンプリングチューブと、駆動モータと、挟持部材とを含み、水サンプル採取ユニットは、水サンプル採取チューブと、蠕動ポンプと、収集瓶とを含み、挟持部材は円弧状挟持板と、長尺状プッシュブロックと、駆動ディスクとを含む。本装置は、土壤試料と地下水試料を同時に採取することができ、これにより、サンプリング作業の難度を大幅に低減させ、サンプリング効率を向上させる。【選択図】図１
Description
本発明は、土壤サンプル採取の技術分野に関し、具体的には、土壤及び地下水のサンプル
を採取するための多機能サンプリング装置に関する。
を採取するための多機能サンプリング装置に関する。
土壤汚染は、土壤の品質低下、農作物産量や品質の低下を招くに加えて、さらに深刻なこ
ととしては、土壤は汚染物を濃縮する特性を有するので、毒性の大きな汚染物、例えば水
銀やカドミウムなどは作物の果実に濃縮され、人や家畜はこのような作物の果実を摂取す
ると中毒されてしまう。このため、汚染により引き起こされる被害を低減させるために汚
染土壤や地下水を処置する必要があり、特異的な処置対策を取るように、汚染土壤や地下
水を処置するに先立って汚染土壤や地下水をサンプリングし、汚染土壤や地下水の具体的
な状況を把握する必要がある。
ととしては、土壤は汚染物を濃縮する特性を有するので、毒性の大きな汚染物、例えば水
銀やカドミウムなどは作物の果実に濃縮され、人や家畜はこのような作物の果実を摂取す
ると中毒されてしまう。このため、汚染により引き起こされる被害を低減させるために汚
染土壤や地下水を処置する必要があり、特異的な処置対策を取るように、汚染土壤や地下
水を処置するに先立って汚染土壤や地下水をサンプリングし、汚染土壤や地下水の具体的
な状況を把握する必要がある。
しかしながら、従来技術では、土壤試料と地下水試料の採取が個別に行われることにより
、サンプリング難度が向上し、しかも、サンプリングにおいて試料のばらつきが大きく、
土壤及び地下水の検出結果の分析に不利である。
、サンプリング難度が向上し、しかも、サンプリングにおいて試料のばらつきが大きく、
土壤及び地下水の検出結果の分析に不利である。
上記した技術的課題に対して、本発明は、土壤及び地下水のサンプルを採取するための多
機能サンプリング装置を提供する。
機能サンプリング装置を提供する。
本発明の技術的解決手段は以下のとおりである。
土壤及び地下水のサンプルを採取するための多機能サンプリング装置であって、
フレームと、土壌サンプル採取ユニットと、水サンプル採取ユニットと、ＰＬＣコントロ
ーラとを含み、
前記フレームの底部に底板が設けられ、フレームの頂部に天板が設けられ、前記底板の中
央部にはガイドチューブが貫通して設けられ、前記ガイドチューブの側壁にはガイドシュ
ートが対称的に設けられ、ガイドチューブの頂部は前記天板を貫通しており、
前記土壌サンプル採取ユニットは、サンプリングチューブと、駆動モータと、挟持部材と
を含み、前記サンプリングチューブは、外側チューブと内側チューブとを含み、前記外側
チューブは、前記ガイドチューブの内部に移動可能に套設され、かつ外側チューブの外側
壁に駆動板が対称的に設けられ、２つの前記駆動板はそれぞれ２つの前記ガイドシュート
を貫通し、かつ、それぞれ２つのガイドシュートに摺動可能に係設され、前記内側チュー
ブは外側チューブの内部に移動可能に套設され、外側チューブの頂部の両側には第１制限
溝が対称的に設けられ、内側チューブの頂部の両側には第２制限溝が対称的に設けられ、
内側チューブ及び外側チューブは前記第１制限溝及び第２制限溝を貫通する制限ピンによ
って係着され、前記駆動モータは２つ設けられ、２つの駆動モータはそれぞれ前記底板の
上面に設けられ、かつガイドチューブの両側に位置し、２つの駆動モータのいずれの出力
軸にも駆動ボールねじが設けられ、２つの前記駆動ボールねじはそれぞれ２つの駆動板を
貫通し、かつ、それぞれ２つの駆動板に螺合され、２つの駆動ボールねじの頂部は全て前
記天板の下面に回動可能に接続され、前記挟持部材は内側チューブの内部に可動に設けら
れ、内側チューブの内部の土壌サンプルを挟持して固定するものであり、
前記水サンプル採取ユニットは、水サンプル採取チューブと、蠕動ポンプと、収集瓶とを
含み、前記水サンプル採取チューブは、前記内側チューブと外側チューブとの間の隙間に
移動可能に套設され、水サンプル採取チューブの外側壁の下部にはろ過網が設けられ、水
サンプル採取チューブの底部にはリングナイフが設けられ、水サンプル採取チューブの内
部には複数の吸引管が設けられ、前記吸引管の底端部は前記ろ過網の内部に導通し、吸引
管の上端部は水サンプル採取チューブの外部へ延伸し、前記蠕動ポンプは前記天板の上面
に設けられ、各吸引管の上端部は弾性ホースを介して蠕動ポンプに接続され、蠕動ポンプ
は前記底板の上面に位置する複数の収集瓶に接続され、水サンプル採取チューブの頂部の
両側に第３制限溝が対称的に設けられ、前記第３制限溝は前記第１制限溝と第２制限溝と
の間に位置し、第３制限溝の内部には制限部材が設けられ、
前記ＰＬＣコントローラは前記天板の上面に設けられ、かつ、ＰＬＣコントローラは駆動
モータ、蠕動ポンプ及び挟持部材にそれぞれ電気的に接続される。
フレームと、土壌サンプル採取ユニットと、水サンプル採取ユニットと、ＰＬＣコントロ
ーラとを含み、
前記フレームの底部に底板が設けられ、フレームの頂部に天板が設けられ、前記底板の中
央部にはガイドチューブが貫通して設けられ、前記ガイドチューブの側壁にはガイドシュ
ートが対称的に設けられ、ガイドチューブの頂部は前記天板を貫通しており、
前記土壌サンプル採取ユニットは、サンプリングチューブと、駆動モータと、挟持部材と
を含み、前記サンプリングチューブは、外側チューブと内側チューブとを含み、前記外側
チューブは、前記ガイドチューブの内部に移動可能に套設され、かつ外側チューブの外側
壁に駆動板が対称的に設けられ、２つの前記駆動板はそれぞれ２つの前記ガイドシュート
を貫通し、かつ、それぞれ２つのガイドシュートに摺動可能に係設され、前記内側チュー
ブは外側チューブの内部に移動可能に套設され、外側チューブの頂部の両側には第１制限
溝が対称的に設けられ、内側チューブの頂部の両側には第２制限溝が対称的に設けられ、
内側チューブ及び外側チューブは前記第１制限溝及び第２制限溝を貫通する制限ピンによ
って係着され、前記駆動モータは２つ設けられ、２つの駆動モータはそれぞれ前記底板の
上面に設けられ、かつガイドチューブの両側に位置し、２つの駆動モータのいずれの出力
軸にも駆動ボールねじが設けられ、２つの前記駆動ボールねじはそれぞれ２つの駆動板を
貫通し、かつ、それぞれ２つの駆動板に螺合され、２つの駆動ボールねじの頂部は全て前
記天板の下面に回動可能に接続され、前記挟持部材は内側チューブの内部に可動に設けら
れ、内側チューブの内部の土壌サンプルを挟持して固定するものであり、
前記水サンプル採取ユニットは、水サンプル採取チューブと、蠕動ポンプと、収集瓶とを
含み、前記水サンプル採取チューブは、前記内側チューブと外側チューブとの間の隙間に
移動可能に套設され、水サンプル採取チューブの外側壁の下部にはろ過網が設けられ、水
サンプル採取チューブの底部にはリングナイフが設けられ、水サンプル採取チューブの内
部には複数の吸引管が設けられ、前記吸引管の底端部は前記ろ過網の内部に導通し、吸引
管の上端部は水サンプル採取チューブの外部へ延伸し、前記蠕動ポンプは前記天板の上面
に設けられ、各吸引管の上端部は弾性ホースを介して蠕動ポンプに接続され、蠕動ポンプ
は前記底板の上面に位置する複数の収集瓶に接続され、水サンプル採取チューブの頂部の
両側に第３制限溝が対称的に設けられ、前記第３制限溝は前記第１制限溝と第２制限溝と
の間に位置し、第３制限溝の内部には制限部材が設けられ、
前記ＰＬＣコントローラは前記天板の上面に設けられ、かつ、ＰＬＣコントローラは駆動
モータ、蠕動ポンプ及び挟持部材にそれぞれ電気的に接続される。
本発明の一態様として、前記蠕動ポンプは２つあり、それぞれ前記ガイドチューブの両側
に位置し、前記収集瓶は４つあり、かつガイドチューブの周囲に均等に配置されている。
に位置し、前記収集瓶は４つあり、かつガイドチューブの周囲に均等に配置されている。
本願では、蠕動ポンプ及び収集瓶の配置形態により、他の装置の構造の正常な作動に影響
を与えずに水サンプルの採取及び貯蔵量を最大化させることができ、空間の利用率が高く
、レイアウトが合理的である。
を与えずに水サンプルの採取及び貯蔵量を最大化させることができ、空間の利用率が高く
、レイアウトが合理的である。
本発明の一態様として、前記挟持部材は、円弧状挟持板と、長尺状プッシュブロックと、
駆動ディスクとを含み、前記円弧状挟持板は２つ設けられ、２つの円弧状挟持板は複数の
リベットによって前記内側チューブの内側壁に対称的に設けられ、円弧状挟持板は前記リ
ベットに摺動可能に接続され、前記駆動ディスクは内側チューブの頂部に位置し、駆動デ
ィスクの上面の中心に駆動ディスク用モータが設けられ、前記駆動ディスク用モータの両
側はそれぞれ１本の連結棒を介して内側チューブの内側壁に接続され、駆動ディスク用モ
ータは前記ＰＬＣコントローラに電気的に接続され、内側チューブの内側壁の上部に２つ
のスロットが対称的に設けられ、前記スロットの内部には前記駆動ディスクと噛み合って
回動可能に接続されたピニオンが設けられ、前記ピニオンの底部にプッシュロッドが設け
られ、前記プッシュロッドは内側チューブの内側壁に嵌設され、かつ内側チューブの内側
壁に回動可能に接続され、プッシュロッドの底端部は前記長尺状プッシュブロックの端部
に接続され、内側チューブの内側壁のうち円弧状挟持板の中央部に対応する位置には、長
尺状プッシュブロックを収納するための２つの長尺状溝が中心対称的に設けられ、２つの
長尺状プッシュブロックはそれぞれ２つの円弧状挟持板の互いに離れた側に当接される。
駆動ディスクとを含み、前記円弧状挟持板は２つ設けられ、２つの円弧状挟持板は複数の
リベットによって前記内側チューブの内側壁に対称的に設けられ、円弧状挟持板は前記リ
ベットに摺動可能に接続され、前記駆動ディスクは内側チューブの頂部に位置し、駆動デ
ィスクの上面の中心に駆動ディスク用モータが設けられ、前記駆動ディスク用モータの両
側はそれぞれ１本の連結棒を介して内側チューブの内側壁に接続され、駆動ディスク用モ
ータは前記ＰＬＣコントローラに電気的に接続され、内側チューブの内側壁の上部に２つ
のスロットが対称的に設けられ、前記スロットの内部には前記駆動ディスクと噛み合って
回動可能に接続されたピニオンが設けられ、前記ピニオンの底部にプッシュロッドが設け
られ、前記プッシュロッドは内側チューブの内側壁に嵌設され、かつ内側チューブの内側
壁に回動可能に接続され、プッシュロッドの底端部は前記長尺状プッシュブロックの端部
に接続され、内側チューブの内側壁のうち円弧状挟持板の中央部に対応する位置には、長
尺状プッシュブロックを収納するための２つの長尺状溝が中心対称的に設けられ、２つの
長尺状プッシュブロックはそれぞれ２つの円弧状挟持板の互いに離れた側に当接される。
本願では、駆動ディスクの歯付きディスクにより各プッシュロッドのピニオンが回転駆動
され、プッシュロッドの対応する長尺状プッシュブロックによって円弧状挟持板が突き出
され、これにより、２つの円弧状挟持板は互いに接近して内側チューブの内部に採取され
た土壌サンプルを挟持して固定し、このように、内側チューブの移動中に土壌サンプルが
脱落することが回避される。
され、プッシュロッドの対応する長尺状プッシュブロックによって円弧状挟持板が突き出
され、これにより、２つの円弧状挟持板は互いに接近して内側チューブの内部に採取され
た土壌サンプルを挟持して固定し、このように、内側チューブの移動中に土壌サンプルが
脱落することが回避される。
本発明の別の態様として、前記各円弧状挟持板には、リベットが２つずつ上下に設けられ
、前記長尺状溝の下方に位置する内側チューブの内側壁に磁気吸引板が設けられ、前記磁
気吸引板は前記円弧状挟持板の裏面に設けられた磁気吸引部と互いに吸引されて接合され
、円弧状挟持板を復位させるものである。
、前記長尺状溝の下方に位置する内側チューブの内側壁に磁気吸引板が設けられ、前記磁
気吸引板は前記円弧状挟持板の裏面に設けられた磁気吸引部と互いに吸引されて接合され
、円弧状挟持板を復位させるものである。
本願では、磁気吸引板と磁気吸引部が互いに吸引されることによって、円弧状挟持板はリ
ベットに沿って摺動して復位し、これにより、次回の土壤サンプル採取に有利である。
ベットに沿って摺動して復位し、これにより、次回の土壤サンプル採取に有利である。
本発明の一態様として、前記制限部材は、制限ブロックとバネを含み、前記制限ブロック
は２つあり、それぞれ前記第３制限溝の両側の内側壁に設けられた凹溝に摺動可能に設け
られ、前記バネの数が制限ブロックの数と同じであり、バネは、一端が前記凹溝の底端部
に固定して接続され、他端が制限ブロックの裏面に固定して接続され、制限ブロックを復
位させるものであり、２つの制限ブロックの対向する側は下方へ傾斜する傾斜面であり、
バネが自然に伸長した状態では前記傾斜面は凹溝の外部に位置し、前記外側チューブの外
側壁のうち前記第３制限溝の位置に対応する箇所に前記制限ピンが挿入するための挿入溝
が設けられ、前記挿入溝の底部に凸状溝が設けられ、制限ピンは、第１制限ピンと第２制
限ピンの２種に分けられ、前記第１制限ピンは前記凸状溝から第２制限溝に挿入され、か
つ２つの制限ブロックの間の間隙を通過可能であり、前記第２制限ピンは挿入溝から第２
制限溝に挿入され、かつ２つの制限ブロックの傾斜面を押し下げて制限ブロックを凹溝内
に摺動させることができ、第１制限溝が第３制限溝の底部に接触すると、制限ブロックは
バネの反発作用により第２制限ピンを押さえて固定する。
は２つあり、それぞれ前記第３制限溝の両側の内側壁に設けられた凹溝に摺動可能に設け
られ、前記バネの数が制限ブロックの数と同じであり、バネは、一端が前記凹溝の底端部
に固定して接続され、他端が制限ブロックの裏面に固定して接続され、制限ブロックを復
位させるものであり、２つの制限ブロックの対向する側は下方へ傾斜する傾斜面であり、
バネが自然に伸長した状態では前記傾斜面は凹溝の外部に位置し、前記外側チューブの外
側壁のうち前記第３制限溝の位置に対応する箇所に前記制限ピンが挿入するための挿入溝
が設けられ、前記挿入溝の底部に凸状溝が設けられ、制限ピンは、第１制限ピンと第２制
限ピンの２種に分けられ、前記第１制限ピンは前記凸状溝から第２制限溝に挿入され、か
つ２つの制限ブロックの間の間隙を通過可能であり、前記第２制限ピンは挿入溝から第２
制限溝に挿入され、かつ２つの制限ブロックの傾斜面を押し下げて制限ブロックを凹溝内
に摺動させることができ、第１制限溝が第３制限溝の底部に接触すると、制限ブロックは
バネの反発作用により第２制限ピンを押さえて固定する。
本願では、制限部材を第１制限ピン及び第２制限ピンと組み合わせて使用することにより
、第１制限ピンは水サンプル採取チューブを土壤の内部に降ろして、水サンプル採取チュ
ーブを土壤の内部に保持して水サンプルを採取し、また、第２制限ピンは水サンプルを採
取した水サンプル採取チューブを土壤の内部から取り出し、このように、簡便且つ効率的
に使用することができる。
、第１制限ピンは水サンプル採取チューブを土壤の内部に降ろして、水サンプル採取チュ
ーブを土壤の内部に保持して水サンプルを採取し、また、第２制限ピンは水サンプルを採
取した水サンプル採取チューブを土壤の内部から取り出し、このように、簡便且つ効率的
に使用することができる。
本発明の一態様として、前記サンプリングチューブ及び挟持部材は全てステンレス鋼材料
で製造され、前記底板の下面には４つのローラが設けられ、前記天板の上面において前記
ガイドチューブの両側に２つの支持ロッドが対称的に設けられ、前記支持ロッドの先端に
はクロスビームが取り外し可能に設けられ、前記クロスビームの底部には前記外側チュー
ブを固定するための２つの固定ロッドが取り外し可能に設けられ、前記吸引管のそれぞれ
の一方の側においてろ過網に対応する位置に複数の吸込ヘッドが設けられ、各前記吸込ヘ
ッドの開口はろ過網の内部に面している。
で製造され、前記底板の下面には４つのローラが設けられ、前記天板の上面において前記
ガイドチューブの両側に２つの支持ロッドが対称的に設けられ、前記支持ロッドの先端に
はクロスビームが取り外し可能に設けられ、前記クロスビームの底部には前記外側チュー
ブを固定するための２つの固定ロッドが取り外し可能に設けられ、前記吸引管のそれぞれ
の一方の側においてろ過網に対応する位置に複数の吸込ヘッドが設けられ、各前記吸込ヘ
ッドの開口はろ過網の内部に面している。
本願では、ろ過網が設けられることにより、地下水サンプルのろ過が可能になり、固定ロ
ッドにより外側チューブが固定され、これにより、外側チューブと内側チューブの位置が
一定に保持され、水サンプル採取チューブを取り戻す際に位置がずれてしまうことが回避
され、水サンプル採取が実施されやすくなる。
ッドにより外側チューブが固定され、これにより、外側チューブと内側チューブの位置が
一定に保持され、水サンプル採取チューブを取り戻す際に位置がずれてしまうことが回避
され、水サンプル採取が実施されやすくなる。
本発明の有益な効果は以下のとおりである。
（１）本発明のサンプリング装置は、構造の設計が合理的であり、水サンプル採取チュー
ブがサンプリングチューブの内部に可動に設けられることによって、本装置は、土壤試料
と地下水試料を同時に採取することができ、これにより、サンプリング作業の難度を大幅
に低減させ、サンプリング効率を向上させる。
（２）本発明のサンプリング装置では、設計されたユニークなサンプリングチューブの構
造により、サンプリングチューブ及び水サンプル採取チューブは同時に移動可能でありな
がら、水サンプル採取チューブはサンプリングチューブから離脱して土壤の内部に保持さ
れてもよく、このように、地下水サンプルを採取する場合にサンプリング井戸の建設作業
を省略し、サンプリング作業を簡素化し、作業効率を高める。
（３）本発明のサンプリング装置は、土壤試料と地下水試料を同時に採取することができ
、これにより、本発明を屋外で使用する場合、専用の土壌サンプル採取装置及び地下水サ
ンプル採取装置を個別に携帯する必要がなく、このため、サンプリング作業に簡便な操作
条件を提供する。
（４）本発明のサンプリング装置は、挟持部材駆動ディスクの歯付きディスクにより各プ
ッシュロッドのピニオンが回転駆動され、プッシュロッドの対応する長尺状プッシュブロ
ックにより円弧状挟持板が突き出され、これにより、２つの円弧状挟持板は互いに接近し
て内側チューブの内部に採取された土壌サンプルを挟持して固定し、このように、内側チ
ューブの移動中に土壌サンプルが脱落することを回避する。
（５）本発明のサンプリング装置では、制限部材を第１制限ピン及び第２制限ピンと組み
合わせて使用することにより、第１制限ピンは水サンプル採取チューブを土壤の内部に降
ろして、水サンプル採取チューブを土壤の内部に保持して水サンプルを採取し、また、第
２制限ピンは水サンプルを採取した水サンプル採取チューブを土壤の内部から取り出し、
このように、簡便且つ効率的に使用することができる。
（１）本発明のサンプリング装置は、構造の設計が合理的であり、水サンプル採取チュー
ブがサンプリングチューブの内部に可動に設けられることによって、本装置は、土壤試料
と地下水試料を同時に採取することができ、これにより、サンプリング作業の難度を大幅
に低減させ、サンプリング効率を向上させる。
（２）本発明のサンプリング装置では、設計されたユニークなサンプリングチューブの構
造により、サンプリングチューブ及び水サンプル採取チューブは同時に移動可能でありな
がら、水サンプル採取チューブはサンプリングチューブから離脱して土壤の内部に保持さ
れてもよく、このように、地下水サンプルを採取する場合にサンプリング井戸の建設作業
を省略し、サンプリング作業を簡素化し、作業効率を高める。
（３）本発明のサンプリング装置は、土壤試料と地下水試料を同時に採取することができ
、これにより、本発明を屋外で使用する場合、専用の土壌サンプル採取装置及び地下水サ
ンプル採取装置を個別に携帯する必要がなく、このため、サンプリング作業に簡便な操作
条件を提供する。
（４）本発明のサンプリング装置は、挟持部材駆動ディスクの歯付きディスクにより各プ
ッシュロッドのピニオンが回転駆動され、プッシュロッドの対応する長尺状プッシュブロ
ックにより円弧状挟持板が突き出され、これにより、２つの円弧状挟持板は互いに接近し
て内側チューブの内部に採取された土壌サンプルを挟持して固定し、このように、内側チ
ューブの移動中に土壌サンプルが脱落することを回避する。
（５）本発明のサンプリング装置では、制限部材を第１制限ピン及び第２制限ピンと組み
合わせて使用することにより、第１制限ピンは水サンプル採取チューブを土壤の内部に降
ろして、水サンプル採取チューブを土壤の内部に保持して水サンプルを採取し、また、第
２制限ピンは水サンプルを採取した水サンプル採取チューブを土壤の内部から取り出し、
このように、簡便且つ効率的に使用することができる。
実施例１
図１に示すように、土壤及び地下水のサンプルを採取するための多機能サンプリング装置
は、フレーム１と、土壌サンプル採取ユニット２と、水サンプル採取ユニット３と、ＰＬ
Ｃコントローラ４とを含み、
図２に示すように、フレーム１の底部に底板１１が設けられ、フレーム１の頂部に天板１
２が設けられ、底板１１の中央部にはガイドチューブ１３が貫通して設けられ、ガイドチ
ューブ１３の側壁にはガイドシュート１４が対称的に設けられ、ガイドチューブ１３の頂
部は天板１２を貫通しており、底板１１の下面には４つのローラ１５が設けられ、
図１～３に示すように、土壌サンプル採取ユニット２は、サンプリングチューブと、駆動
モータ２３と、挟持部材５とを含み、サンプリングチューブ及び挟持部材５は全てステン
レス鋼材料で製造され、サンプリングチューブは外側チューブ２１と内側チューブ２２を
含み、外側チューブ２１はガイドチューブ１３の内部に移動可能に套設され、かつ外側チ
ューブ２１の外側壁に駆動板２４が対称的に設けられ、２つの駆動板２４はそれぞれ２つ
のガイドシュート１４を貫通し、かつ、それぞれ２つのガイドシュート１４に摺動可能に
係設され、内側チューブ２２は外側チューブ２１の内部に移動可能に套設され、外側チュ
ーブ２１の頂部の両側には第１制限溝２１１が対称的に設けられ、内側チューブ２２の頂
部の両側には第２制限溝２２１が対称的に設けられ、内側チューブ２２及び外側チューブ
２１は第１制限溝２１１及び第２制限溝２２１を貫通する制限ピンによって係着され、駆
動モータ２３は２つ設けられ、２つの駆動モータ２３はそれぞれ底板１１の上面に設けら
れ、かつガイドチューブ１３の両側に位置し、２つの駆動モータ２３のいずれの出力軸に
も駆動ボールねじ２５が設けられ、２つの駆動ボールねじ２５はそれぞれ２つの駆動板２
４を貫通し、かつ、それぞれ２つの駆動板２４に螺合され、２つの駆動ボールねじ２５の
頂部は全て天板１２の下面に回動可能に接続され、挟持部材５は内側チューブ２２の内部
に可動に設けられ、内側チューブ２２の内部の土壌サンプルを挟持して固定するものであ
り、
図１、図３、図８、図１０に示すように、水サンプル採取ユニット３は、水サンプル採取
チューブ３１と、蠕動ポンプ３２と、収集瓶３３とを含み、水サンプル採取チューブ３１
は、内側チューブ２２と外側チューブ２１との間の隙間に移動可能に套設され、水サンプ
ル採取チューブ３１の外側壁の下部にはろ過網３４が設けられ、水サンプル採取チューブ
３１の底部にはリングナイフ３５が設けられ、水サンプル採取チューブ３１の内部には１
０個の吸引管３６が設けられ、具体的には、各第３制限溝の両側に５個がそれぞれ設けら
れ、吸引管３６の底端部はろ過網３４の内部に導通し、各吸引管３６の一方の側において
ろ過網３４に対応する位置に３個の吸込ヘッド３７が設けられ、各吸込ヘッド３７の開口
はろ過網３４の内部に面しており、吸引管３６の上端部は水サンプル採取チューブ３１の
外部へ延伸し、蠕動ポンプ３２は天板１２の上面に設けられ、蠕動ポンプ３２は２つあり
、かつ、それぞれガイドチューブ１３の両側に位置し、各吸引管３６の上端部は弾性ホー
スを介して蠕動ポンプ３２に接続され、蠕動ポンプ３２は底板１１の上面に位置する４個
の収集瓶３３に接続され、４個の収集瓶３３はガイドチューブ１３の周囲に均等に配置さ
れており、水サンプル採取チューブ３１の頂部の両側には第３制限溝３１１が対称的に設
けられ、第３制限溝３１１は第１制限溝２１１と第２制限溝２２１との間に位置し、第３
制限溝３１１の内部には制限部材６が設けられ、
図１に示すように、ＰＬＣコントローラ４は天板１２の上面に設けられ、かつＰＬＣコン
トローラ４は駆動モータ２３、蠕動ポンプ３２及び挟持部材５にそれぞれ電気的に接続さ
れる。
本実施例で使用される駆動モータ２３、蠕動ポンプ３２、ＰＬＣコントローラ４、挟持部
材５、制限部材６は全て従来技術による製品を採用してもよく、本発明の態様を達成でき
ればよく、ここでは詳しく説明しない。
図１に示すように、土壤及び地下水のサンプルを採取するための多機能サンプリング装置
は、フレーム１と、土壌サンプル採取ユニット２と、水サンプル採取ユニット３と、ＰＬ
Ｃコントローラ４とを含み、
図２に示すように、フレーム１の底部に底板１１が設けられ、フレーム１の頂部に天板１
２が設けられ、底板１１の中央部にはガイドチューブ１３が貫通して設けられ、ガイドチ
ューブ１３の側壁にはガイドシュート１４が対称的に設けられ、ガイドチューブ１３の頂
部は天板１２を貫通しており、底板１１の下面には４つのローラ１５が設けられ、
図１～３に示すように、土壌サンプル採取ユニット２は、サンプリングチューブと、駆動
モータ２３と、挟持部材５とを含み、サンプリングチューブ及び挟持部材５は全てステン
レス鋼材料で製造され、サンプリングチューブは外側チューブ２１と内側チューブ２２を
含み、外側チューブ２１はガイドチューブ１３の内部に移動可能に套設され、かつ外側チ
ューブ２１の外側壁に駆動板２４が対称的に設けられ、２つの駆動板２４はそれぞれ２つ
のガイドシュート１４を貫通し、かつ、それぞれ２つのガイドシュート１４に摺動可能に
係設され、内側チューブ２２は外側チューブ２１の内部に移動可能に套設され、外側チュ
ーブ２１の頂部の両側には第１制限溝２１１が対称的に設けられ、内側チューブ２２の頂
部の両側には第２制限溝２２１が対称的に設けられ、内側チューブ２２及び外側チューブ
２１は第１制限溝２１１及び第２制限溝２２１を貫通する制限ピンによって係着され、駆
動モータ２３は２つ設けられ、２つの駆動モータ２３はそれぞれ底板１１の上面に設けら
れ、かつガイドチューブ１３の両側に位置し、２つの駆動モータ２３のいずれの出力軸に
も駆動ボールねじ２５が設けられ、２つの駆動ボールねじ２５はそれぞれ２つの駆動板２
４を貫通し、かつ、それぞれ２つの駆動板２４に螺合され、２つの駆動ボールねじ２５の
頂部は全て天板１２の下面に回動可能に接続され、挟持部材５は内側チューブ２２の内部
に可動に設けられ、内側チューブ２２の内部の土壌サンプルを挟持して固定するものであ
り、
図１、図３、図８、図１０に示すように、水サンプル採取ユニット３は、水サンプル採取
チューブ３１と、蠕動ポンプ３２と、収集瓶３３とを含み、水サンプル採取チューブ３１
は、内側チューブ２２と外側チューブ２１との間の隙間に移動可能に套設され、水サンプ
ル採取チューブ３１の外側壁の下部にはろ過網３４が設けられ、水サンプル採取チューブ
３１の底部にはリングナイフ３５が設けられ、水サンプル採取チューブ３１の内部には１
０個の吸引管３６が設けられ、具体的には、各第３制限溝の両側に５個がそれぞれ設けら
れ、吸引管３６の底端部はろ過網３４の内部に導通し、各吸引管３６の一方の側において
ろ過網３４に対応する位置に３個の吸込ヘッド３７が設けられ、各吸込ヘッド３７の開口
はろ過網３４の内部に面しており、吸引管３６の上端部は水サンプル採取チューブ３１の
外部へ延伸し、蠕動ポンプ３２は天板１２の上面に設けられ、蠕動ポンプ３２は２つあり
、かつ、それぞれガイドチューブ１３の両側に位置し、各吸引管３６の上端部は弾性ホー
スを介して蠕動ポンプ３２に接続され、蠕動ポンプ３２は底板１１の上面に位置する４個
の収集瓶３３に接続され、４個の収集瓶３３はガイドチューブ１３の周囲に均等に配置さ
れており、水サンプル採取チューブ３１の頂部の両側には第３制限溝３１１が対称的に設
けられ、第３制限溝３１１は第１制限溝２１１と第２制限溝２２１との間に位置し、第３
制限溝３１１の内部には制限部材６が設けられ、
図１に示すように、ＰＬＣコントローラ４は天板１２の上面に設けられ、かつＰＬＣコン
トローラ４は駆動モータ２３、蠕動ポンプ３２及び挟持部材５にそれぞれ電気的に接続さ
れる。
本実施例で使用される駆動モータ２３、蠕動ポンプ３２、ＰＬＣコントローラ４、挟持部
材５、制限部材６は全て従来技術による製品を採用してもよく、本発明の態様を達成でき
ればよく、ここでは詳しく説明しない。
実施例２
本実施例では、実施例１に比べて、以下の相違点がある。
図４～７に示すように、挟持部材５は、円弧状挟持板５１と、長尺状プッシュブロック５
２と、駆動ディスク５３とを含み、円弧状挟持板５１は２つ設けられ、２つの円弧状挟持
板５１は複数のリベット５４によって内側チューブ２２の内側壁に対称的に設けられ、円
弧状挟持板５１はリベット５４に摺動可能に接続され、各円弧状挟持板５１では、リベッ
ト５４は２つずつ上下に設けられ、駆動ディスク５３は内側チューブ２２の頂部に位置し
、駆動ディスク５３の上面の中心に駆動ディスク用モータ５３１が設けられ、駆動ディス
ク用モータ５３１は市販の三相非同期モータであり、駆動ディスク用モータ５３１の両側
はそれぞれ１本の連結棒５３２を介して内側チューブ２２の内側壁に接続され、駆動ディ
スク用モータ５３１はＰＬＣコントローラ４に電気的に接続され、内側チューブ２２の内
側壁の上部に２つのスロット２２２が対称的に設けられ、スロット２２２の内部には駆動
ディスク５３と噛み合って回動可能に接続されたピニオン５５が設けられ、ピニオン５５
の底部にプッシュロッド５６が設けられ、プッシュロッド５６は内側チューブ２２の内側
壁に嵌設され、かつ内側チューブ２２の内側壁に回動可能に接続され、プッシュロッド５
６の底端部は長尺状プッシュブロック５２の端部に接続され、内側チューブ２２の内側壁
のうち円弧状挟持板５１の中央部に対応する位置には、長尺状プッシュブロック５２を収
納する２つの長尺状溝２２３が中心対称的に設けられ、２つの長尺状プッシュブロック５
２は、それぞれ２つの円弧状挟持板５１の互いに離れた側に当接され、長尺状溝２２３の
下方に位置する内側チューブ２２の内側壁に磁気吸引板７が設けられ、磁気吸引板７は円
弧状挟持板５１の裏面に設けられた磁気吸引部７１と互いに吸引されて接合され、円弧状
挟持板５１を回復させるものである。
本実施例では、実施例１に比べて、以下の相違点がある。
図４～７に示すように、挟持部材５は、円弧状挟持板５１と、長尺状プッシュブロック５
２と、駆動ディスク５３とを含み、円弧状挟持板５１は２つ設けられ、２つの円弧状挟持
板５１は複数のリベット５４によって内側チューブ２２の内側壁に対称的に設けられ、円
弧状挟持板５１はリベット５４に摺動可能に接続され、各円弧状挟持板５１では、リベッ
ト５４は２つずつ上下に設けられ、駆動ディスク５３は内側チューブ２２の頂部に位置し
、駆動ディスク５３の上面の中心に駆動ディスク用モータ５３１が設けられ、駆動ディス
ク用モータ５３１は市販の三相非同期モータであり、駆動ディスク用モータ５３１の両側
はそれぞれ１本の連結棒５３２を介して内側チューブ２２の内側壁に接続され、駆動ディ
スク用モータ５３１はＰＬＣコントローラ４に電気的に接続され、内側チューブ２２の内
側壁の上部に２つのスロット２２２が対称的に設けられ、スロット２２２の内部には駆動
ディスク５３と噛み合って回動可能に接続されたピニオン５５が設けられ、ピニオン５５
の底部にプッシュロッド５６が設けられ、プッシュロッド５６は内側チューブ２２の内側
壁に嵌設され、かつ内側チューブ２２の内側壁に回動可能に接続され、プッシュロッド５
６の底端部は長尺状プッシュブロック５２の端部に接続され、内側チューブ２２の内側壁
のうち円弧状挟持板５１の中央部に対応する位置には、長尺状プッシュブロック５２を収
納する２つの長尺状溝２２３が中心対称的に設けられ、２つの長尺状プッシュブロック５
２は、それぞれ２つの円弧状挟持板５１の互いに離れた側に当接され、長尺状溝２２３の
下方に位置する内側チューブ２２の内側壁に磁気吸引板７が設けられ、磁気吸引板７は円
弧状挟持板５１の裏面に設けられた磁気吸引部７１と互いに吸引されて接合され、円弧状
挟持板５１を回復させるものである。
実施例３
本実施例では、実施例２に比べて、以下の相違点がある。
図３、図９、図１１、図１２に示すように、制限部材６は、制限ブロック６１とバネ６２
を含み、制限ブロック６１は２つあり、それぞれ第３制限溝３１１の両側の内側壁に設け
られた凹溝６３に摺動可能に設けられ、バネ６２の数が制限ブロック６１の数と同じであ
り、バネ６２は、一端が凹溝６３の底端部に固定して接続され、他端が制限ブロック６１
の裏面に固定して接続され、制限ブロック６１を復位させるものであり、２つの制限ブロ
ック６１の対向する側は下方へ傾斜する傾斜面であり、バネ６２が自然に伸長した状態で
は傾斜面は凹溝６３の外部に位置し、外側チューブ２１の外側壁のうち第３制限溝３１１
の位置に対応する箇所に制限ピンが挿入する挿入溝２１２が設けられ、挿入溝２１２の底
部に凸状溝２１３が設けられ、制限ピンは第１制限ピン８と第２制限ピン９の２種に分け
られ、第１制限ピン８は凸状溝２１３から第２制限溝２２１に挿入され、かつ２つの制限
ブロック６１の間の間隙を通過可能であり、第２制限ピン９は挿入溝２１２から第２制限
溝２２１に挿入され、かつ２つの制限ブロック６１の傾斜面を押し下げて制限ブロック６
１を凹溝６３内に摺動させることができ、第１制限溝２１１が第３制限溝３１１の底部に
接触すると、制限ブロック６１はバネ６２の反発作用により第２制限ピン９を押さえて固
定し、
図１に示すように、ＰＬＣコントローラ４は天板１２の上面に設けられ、かつＰＬＣコン
トローラ４は駆動モータ２３、蠕動ポンプ３２及び挟持部材５にそれぞれ電気的に接続さ
れる。
本実施例では、実施例２に比べて、以下の相違点がある。
図３、図９、図１１、図１２に示すように、制限部材６は、制限ブロック６１とバネ６２
を含み、制限ブロック６１は２つあり、それぞれ第３制限溝３１１の両側の内側壁に設け
られた凹溝６３に摺動可能に設けられ、バネ６２の数が制限ブロック６１の数と同じであ
り、バネ６２は、一端が凹溝６３の底端部に固定して接続され、他端が制限ブロック６１
の裏面に固定して接続され、制限ブロック６１を復位させるものであり、２つの制限ブロ
ック６１の対向する側は下方へ傾斜する傾斜面であり、バネ６２が自然に伸長した状態で
は傾斜面は凹溝６３の外部に位置し、外側チューブ２１の外側壁のうち第３制限溝３１１
の位置に対応する箇所に制限ピンが挿入する挿入溝２１２が設けられ、挿入溝２１２の底
部に凸状溝２１３が設けられ、制限ピンは第１制限ピン８と第２制限ピン９の２種に分け
られ、第１制限ピン８は凸状溝２１３から第２制限溝２２１に挿入され、かつ２つの制限
ブロック６１の間の間隙を通過可能であり、第２制限ピン９は挿入溝２１２から第２制限
溝２２１に挿入され、かつ２つの制限ブロック６１の傾斜面を押し下げて制限ブロック６
１を凹溝６３内に摺動させることができ、第１制限溝２１１が第３制限溝３１１の底部に
接触すると、制限ブロック６１はバネ６２の反発作用により第２制限ピン９を押さえて固
定し、
図１に示すように、ＰＬＣコントローラ４は天板１２の上面に設けられ、かつＰＬＣコン
トローラ４は駆動モータ２３、蠕動ポンプ３２及び挟持部材５にそれぞれ電気的に接続さ
れる。
実施例４
本実施例は、以下の相違点以外、実施例３と同様である。
天板１２の上面のうちガイドチューブ１３の両側に２つの支持ロッド１６が対称的に設け
られ、支持ロッド１６の先端にはクロスビーム１７が取り外し可能に設けられ、クロスビ
ーム１７の底部には外側チューブ２１を固定するための２つの固定ロッド１８が取り外し
可能に設けられる。
本実施例は、以下の相違点以外、実施例３と同様である。
天板１２の上面のうちガイドチューブ１３の両側に２つの支持ロッド１６が対称的に設け
られ、支持ロッド１６の先端にはクロスビーム１７が取り外し可能に設けられ、クロスビ
ーム１７の底部には外側チューブ２１を固定するための２つの固定ロッド１８が取り外し
可能に設けられる。
実施例５
本実施例は、吸引管３６の数が異なる以外、実施例３と同様である。
図８に示すように、水サンプル採取チューブ３１の内部に１２個の吸引管３６が設けられ
、具体的には、各第３制限溝の両側にそれぞれ６個が設けられる。
本実施例は、吸引管３６の数が異なる以外、実施例３と同様である。
図８に示すように、水サンプル採取チューブ３１の内部に１２個の吸引管３６が設けられ
、具体的には、各第３制限溝の両側にそれぞれ６個が設けられる。
実施例６
本実施例では、実施例３の採取装置を用いたサンプリング方法が記載されており、このサ
ンプリング方法は、以下のステップを含む。
Ｓ１：採取装置をサンプリング場所に運んだ後、駆動モータ２３及び蠕動ポンプ３２をそ
れぞれ外部電源に接続する。
Ｓ２：第１制限ピン８を凸状溝２１３に挿入して、内側チューブ２２及び外側チューブ２
１を固定し、ＰＬＣコントローラ４によって駆動モータ２３を順方向に回動制御し、駆動
モータ２３によって駆動ボールねじ２５を回動駆動し、これにより、サンプリングチュー
ブ及び水サンプル採取チューブ３１を、駆動板２４の作用によりガイドチューブ１３のガ
イドシュート１４に沿って下方へ移動させ、リングナイフ３５によって土壌を破壊し、サ
ンプリングチューブ及び水サンプル採取チューブ３１を土壤内の所望の位置に到達する。
Ｓ３：内側チューブ２２の内部に採取された土壤試料を挟持部材５で挟持して固定し、Ｐ
ＬＣコントローラ４によって駆動ディスク用モータ５３１を回動控制し、駆動ディスク５
３によってピニオン５５を回動駆動することで、プッシュロッド５６を回動駆動し、２組
の長尺状プッシュブロック５２が長尺状槽２２３内を回動しながら出るようにし、２つの
円弧状挟持板５１で土壤を挟持して固定し、次に、駆動モータ２３を逆転させ、サンプリ
ングチューブをガイドチューブ１３に沿ってフレーム１の最高点まで上方へ移動させ、支
持ロッド１６を取り付けて固定ロッド１８で固定し、第１制限ピン８を取り出して、内側
チューブ２２を外側チューブ２１から取り出し、内側チューブ２２に採取された土壤試料
を取り出す。
Ｓ４：内側チューブ２２及び外側チューブ２１が上方へ移動する過程において、水サンプ
ル採取チューブ３１は土壤に保持され、地下水は水サンプル採取チューブ３１のろ過網３
４を介して水サンプル採取チューブ３１の内部の領域に入り、ＰＬＣコントローラ４は蠕
動ポンプ３２の起動停止を制御し、蠕動ポンプ３２、吸引管３６及び吸込ヘッド３７は水
サンプル採取チューブ３１の内部の領域に採取された地下水試料を収集瓶３３に吸引して
収集する。
Ｓ５：水サンプル採取が完了した後、外側チューブ２１と内側チューブ２２を再び組み立
て、次に、第２制限ピン９を挿入溝２１２に挿入し、上記と同様にしてサンプリングチュ
ーブを降ろし、第２制限ピン９は制限ブロック６１に接触すると、制限ブロック６１を押
さえて制限ブロック６１を凹溝６３に後退させ、第２制限ピン９が第３制限溝３１１の底
面に接触すると、制限ブロック６１はバネ６２の反発作用により第２制限ピン９を押さえ
て固定し、さらに、上記と同様にしてサンプリングチューブを持ち上げ、このように、水
サンプル及び土壌サンプルのサンプリング作業が完了する。
本実施例では、実施例３の採取装置を用いたサンプリング方法が記載されており、このサ
ンプリング方法は、以下のステップを含む。
Ｓ１：採取装置をサンプリング場所に運んだ後、駆動モータ２３及び蠕動ポンプ３２をそ
れぞれ外部電源に接続する。
Ｓ２：第１制限ピン８を凸状溝２１３に挿入して、内側チューブ２２及び外側チューブ２
１を固定し、ＰＬＣコントローラ４によって駆動モータ２３を順方向に回動制御し、駆動
モータ２３によって駆動ボールねじ２５を回動駆動し、これにより、サンプリングチュー
ブ及び水サンプル採取チューブ３１を、駆動板２４の作用によりガイドチューブ１３のガ
イドシュート１４に沿って下方へ移動させ、リングナイフ３５によって土壌を破壊し、サ
ンプリングチューブ及び水サンプル採取チューブ３１を土壤内の所望の位置に到達する。
Ｓ３：内側チューブ２２の内部に採取された土壤試料を挟持部材５で挟持して固定し、Ｐ
ＬＣコントローラ４によって駆動ディスク用モータ５３１を回動控制し、駆動ディスク５
３によってピニオン５５を回動駆動することで、プッシュロッド５６を回動駆動し、２組
の長尺状プッシュブロック５２が長尺状槽２２３内を回動しながら出るようにし、２つの
円弧状挟持板５１で土壤を挟持して固定し、次に、駆動モータ２３を逆転させ、サンプリ
ングチューブをガイドチューブ１３に沿ってフレーム１の最高点まで上方へ移動させ、支
持ロッド１６を取り付けて固定ロッド１８で固定し、第１制限ピン８を取り出して、内側
チューブ２２を外側チューブ２１から取り出し、内側チューブ２２に採取された土壤試料
を取り出す。
Ｓ４：内側チューブ２２及び外側チューブ２１が上方へ移動する過程において、水サンプ
ル採取チューブ３１は土壤に保持され、地下水は水サンプル採取チューブ３１のろ過網３
４を介して水サンプル採取チューブ３１の内部の領域に入り、ＰＬＣコントローラ４は蠕
動ポンプ３２の起動停止を制御し、蠕動ポンプ３２、吸引管３６及び吸込ヘッド３７は水
サンプル採取チューブ３１の内部の領域に採取された地下水試料を収集瓶３３に吸引して
収集する。
Ｓ５：水サンプル採取が完了した後、外側チューブ２１と内側チューブ２２を再び組み立
て、次に、第２制限ピン９を挿入溝２１２に挿入し、上記と同様にしてサンプリングチュ
ーブを降ろし、第２制限ピン９は制限ブロック６１に接触すると、制限ブロック６１を押
さえて制限ブロック６１を凹溝６３に後退させ、第２制限ピン９が第３制限溝３１１の底
面に接触すると、制限ブロック６１はバネ６２の反発作用により第２制限ピン９を押さえ
て固定し、さらに、上記と同様にしてサンプリングチューブを持ち上げ、このように、水
サンプル及び土壌サンプルのサンプリング作業が完了する。
実験例
実施例６におけるサンプリング方法に従って、実施例１、実施例２、実施例３、実施例５
及び比較例１の採取装置を用いて現場でサンプリングして実験を行い、サンプリング装置
の土壌サンプル採取効率及び水サンプル採取効率を統計し、この中でも、比較例１は市販
の一般的な水・土壌同時採取装置であり、統計結果は表１に示される。
表１ 各実施例のサンプリング効率
実施例６におけるサンプリング方法に従って、実施例１、実施例２、実施例３、実施例５
及び比較例１の採取装置を用いて現場でサンプリングして実験を行い、サンプリング装置
の土壌サンプル採取効率及び水サンプル採取効率を統計し、この中でも、比較例１は市販
の一般的な水・土壌同時採取装置であり、統計結果は表１に示される。
表１ 各実施例のサンプリング効率
表１のデータから分かるように、実施例１に比べて、実施例２及び３では、挟持部材５を
使用することにより、土壤の１回採取量が向上し、実施例３では、制限部材６は水サンプ
ル採取効率を向上させ、一方、実施例５では、より多くの吸引管３６が設けられることに
より、水サンプル採取効率は向上したが、土壌サンプル採取効率は低下し、比較例１に比
べて、本発明の採取装置は、土壤採取効率も水サンプル採取効率も、市販の一般的な水・
土壌同時採取装置よりも優れていた。
使用することにより、土壤の１回採取量が向上し、実施例３では、制限部材６は水サンプ
ル採取効率を向上させ、一方、実施例５では、より多くの吸引管３６が設けられることに
より、水サンプル採取効率は向上したが、土壌サンプル採取効率は低下し、比較例１に比
べて、本発明の採取装置は、土壤採取効率も水サンプル採取効率も、市販の一般的な水・
土壌同時採取装置よりも優れていた。
実際に装置を生産する際には、好ましくは１０個の吸引管３６が設けられ、円弧状挟持板
５１が長すぎると、１回の土壤採取量が向上する反面、内側チューブが取り出されにくく
なり、また、装置が詰まるリスクが高まり、円弧状挟持板５１が短すぎると、１回の土壤
採取量が小さくなるとともに土壤が落ちやすく、採取効率が悪影響を受け、このため、円
弧状挟持板５１は好ましくは３５～４５ｃｍの長さとされる。
５１が長すぎると、１回の土壤採取量が向上する反面、内側チューブが取り出されにくく
なり、また、装置が詰まるリスクが高まり、円弧状挟持板５１が短すぎると、１回の土壤
採取量が小さくなるとともに土壤が落ちやすく、採取効率が悪影響を受け、このため、円
弧状挟持板５１は好ましくは３５～４５ｃｍの長さとされる。
１－フレーム、１１－底板、１２－天板、１３－ガイドチューブ、１４－ガイドシュート
、１５－ローラ、１６－支持ロッド、１７－クロスビーム、１８－固定ロッド、２－土壌
サンプル採取ユニット、２１－外側チューブ、２１１－第１制限溝、２１２－挿入溝、２
１３－凸状溝、２２－内側チューブ、２２１－第２制限溝、２２２－スロット、２２３－
長尺状溝、２３－駆動モータ、２４－駆動板、２５－駆動ボールねじ、３－水サンプル採
取ユニット、３１－水サンプル採取チューブ、３１１－第３制限溝、３２－蠕動ポンプ、
３３－収集瓶、３４－ろ過網、３５－リングナイフ、３６－吸引管、３７－吸込ヘッド、
４－ＰＬＣコントローラ、５－挟持部材、５１－円弧状挟持板、５２－長尺状プッシュブ
ロック、５３－駆動ディスク、５３１－駆動ディスク用モータ、５３２－連結棒、５４－
リベット、５５－ピニオン、５６－プッシュロッド、６－制限部材、６１－制限ブロック
、６２－バネ、６３－凹溝、７－磁気吸引板、７１－磁気吸引部、８－第１制限ピン、９
－第２制限ピン。
、１５－ローラ、１６－支持ロッド、１７－クロスビーム、１８－固定ロッド、２－土壌
サンプル採取ユニット、２１－外側チューブ、２１１－第１制限溝、２１２－挿入溝、２
１３－凸状溝、２２－内側チューブ、２２１－第２制限溝、２２２－スロット、２２３－
長尺状溝、２３－駆動モータ、２４－駆動板、２５－駆動ボールねじ、３－水サンプル採
取ユニット、３１－水サンプル採取チューブ、３１１－第３制限溝、３２－蠕動ポンプ、
３３－収集瓶、３４－ろ過網、３５－リングナイフ、３６－吸引管、３７－吸込ヘッド、
４－ＰＬＣコントローラ、５－挟持部材、５１－円弧状挟持板、５２－長尺状プッシュブ
ロック、５３－駆動ディスク、５３１－駆動ディスク用モータ、５３２－連結棒、５４－
リベット、５５－ピニオン、５６－プッシュロッド、６－制限部材、６１－制限ブロック
、６２－バネ、６３－凹溝、７－磁気吸引板、７１－磁気吸引部、８－第１制限ピン、９
－第２制限ピン。
Claims (6)
- 土壤及び地下水のサンプルを採取するための多機能サンプリング装置であって、
フレーム（１）と、土壌サンプル採取ユニット（２）と、水サンプル採取ユニット（３）
と、ＰＬＣコントローラ（４）とを含み、
前記フレーム（１）の底部に底板（１１）が設けられ、フレーム（１）の頂部に天板（１
２）が設けられ、前記底板（１１）の中央部にはガイドチューブ（１３）が貫通して設け
られ、前記ガイドチューブ（１３）の側壁にはガイドシュート（１４）が対称的に設けら
れ、ガイドチューブ（１３）の頂部は前記天板（１２）を貫通しており、
前記土壌サンプル採取ユニット（２）は、サンプリングチューブと、駆動モータ（２３）
と、挟持部材（５）とを含み、前記サンプリングチューブは、外側チューブ（２１）と内
側チューブ（２２）を含み、前記外側チューブ（２１）は前記ガイドチューブ（１３）の
内部に移動可能に套設され、かつ外側チューブ（２１）の外側壁に駆動板（２４）が対称
的に設けられ、２つの前記駆動板（２４）はそれぞれ２つの前記ガイドシュート（１４）
を貫通し、かつ、それぞれ２つのガイドシュート（１４）に摺動可能に係設され、前記内
側チューブ（２２）は外側チューブ（２１）の内部に移動可能に套設され、外側チューブ
（２１）の頂部の両側には第１制限溝（２１１）が対称的に設けられ、内側チューブ（２
２）の頂部の両側には第２制限溝（２２１）が対称的に設けられ、内側チューブ（２２）
及び外側チューブ（２１）は前記第１制限溝（２１１）及び第２制限溝（２２１）を貫通
する制限ピンによって係着され、前記駆動モータ（２３）は２つ設けられ、２つの駆動モ
ータ（２３）はそれぞれ前記底板（１１）の上面に設けられ、かつガイドチューブ（１３
）の両側に位置し、２つの駆動モータ（２３）のいずれの出力軸にも駆動ボールねじ（２
５）が設けられ、２つの前記駆動ボールねじ（２５）はそれぞれ２つの駆動板（２４）を
貫通し、かつ、それぞれ２つの駆動板（２４）に螺合され、２つの駆動ボールねじ（２５
）の頂部は全て前記天板（１２）の下面に回動可能に接続され、前記挟持部材（５）は内
側チューブ（２２）の内部に可動に設けられ、内側チューブ（２２）の内部の土壌サンプ
ルを挟持して固定するものであり、
前記水サンプル採取ユニット（３）は、水サンプル採取チューブ（３１）と、蠕動ポンプ
（３２）と、収集瓶（３３）とを含み、前記水サンプル採取チューブ（３１）は、前記内
側チューブ（２２）と外側チューブ（２１）との間の隙間に移動可能に套設され、水サン
プル採取チューブ（３１）の外側壁の下部にはろ過網（３４）が設けられ、水サンプル採
取チューブ（３１）の底部にはリングナイフ（３５）が設けられ、水サンプル採取チュー
ブ（３１）の内部には複数の吸引管（３６）が設けられ、前記吸引管（３６）の底端部は
前記ろ過網（３４）の内部に導通し、吸引管（３６）の上端部は水サンプル採取チューブ
（３１）の外部へ延伸し、前記蠕動ポンプ（３２）は前記天板（１２）の上面に設けられ
、各吸引管（３６）の上端部は弾性ホースを介して蠕動ポンプ（３２）に接続され、蠕動
ポンプ（３２）は前記底板（１１）の上面に位置する複数の収集瓶（３３）に接続され、
水サンプル採取チューブ（３１）の頂部の両側に第３制限溝（３１１）が対称的に設けら
れ、前記第３制限溝（３１１）は前記第１制限溝（２１１）と第２制限溝（２２１）との
間に位置し、第３制限溝（３１１）の内部には制限部材（６）が設けられ、
前記ＰＬＣコントローラ（４）は前記天板（１２）の上面に設けられ、かつＰＬＣコント
ローラ（４）は駆動モータ（２３）、蠕動ポンプ（３２）及び挟持部材（５）にそれぞれ
電気的に接続される、
ことを特徴とする多機能サンプリング装置。 - 前記蠕動ポンプ（３２）は２つあり、それぞれ前記ガイドチューブ（１３）の両側に位置
し、前記収集瓶（３３）は４つあり、かつガイドチューブ（１３）の周囲に均等に配置さ
れている、ことを特徴とする請求項１に記載の土壤及び地下水のサンプルを採取するため
の多機能サンプリング装置。 - 前記挟持部材（５）は、円弧状挟持板（５１）と、長尺状プッシュブロック（５２）と、
駆動ディスク（５３）とを含み、前記円弧状挟持板（５１）は２つ設けられ、２つの円弧
状挟持板（５１）は複数のリベット（５４）によって前記内側チューブ（２２）の内側壁
に対称的に設けられ、円弧状挟持板（５１）は前記リベット（５４）に摺動可能に接続さ
れ、前記駆動ディスク（５３）は内側チューブ（２２）の頂部に位置し、駆動ディスク（
５３）の上面の中心に駆動ディスク用モータ（５３１）が設けられ、前記駆動ディスク用
モータ（５３１）の両側はそれぞれ１本の連結棒（５３２）を介して内側チューブ（２２
）の内側壁に接続され、駆動ディスク用モータ（５３１）は前記ＰＬＣコントローラ（４
）に電気的に接続され、内側チューブ（２２）の内側壁の上部に２つのスロット（２２２
）が対称的に設けられ、前記スロット（２２２）の内部には前記駆動ディスク（５３）と
噛み合って回動可能に接続されたピニオン（５５）が設けられ、前記ピニオン（５５）の
底部にプッシュロッド（５６）が設けられ、前記プッシュロッド（５６）は内側チューブ
（２２）の内側壁に嵌設され、かつ内側チューブ（２２）の内側壁に回動可能に接続され
、プッシュロッド（５６）の底端部は前記長尺状プッシュブロック（５２）の端部に接続
され、内側チューブ（２２）の内側壁のうち円弧状挟持板（５１）の中央部に対応する位
置には、長尺状プッシュブロック（５２）を収納するための２つの長尺状溝（２２３）が
中心対称的に設けられ、２つの長尺状プッシュブロック（５２）はそれぞれ２つの円弧状
挟持板（５１）の互いに離れた側に当接される、ことを特徴とする請求項１に記載の土壤
及び地下水のサンプルを採取するための多機能サンプリング装置。 - 前記各円弧状挟持板（５１）には、リベット（５４）が２つずつ上下に設けられ、前記長
尺状溝（２２３）の下方に位置する内側チューブ（２２）の内側壁に磁気吸引板（７）が
設けられ、前記磁気吸引板（７）は前記円弧状挟持板（５１）の裏面に設けられた磁気吸
引部（７１）と互いに吸引されて接合され、円弧状挟持板（５１）を回復させるものであ
る、ことを特徴とする請求項３に記載の土壤及び地下水のサンプルを採取するための多機
能サンプリング装置。 - 前記制限部材（６）は制限ブロック（６１）とバネ（６２）を含み、前記制限ブロック（
６１）は２つあり、それぞれ前記第３制限溝（３１１）の両側の内側壁に設けられた凹溝
（６３）に摺動可能に設けられ、前記バネ（６２）の数が制限ブロック（６１）の数と同
じであり、バネ（６２）は、一端が前記凹溝（６３）の底端部に固定して接続され、他端
が制限ブロック（６１）の裏面に固定して接続され、制限ブロック（６１）を復位させる
ものであり、２つの制限ブロック（６１）の対向する側は下方へ傾斜する傾斜面であり、
バネ（６２）が自然に伸長した状態では前記傾斜面は凹溝（６３）の外部に位置し、前記
外側チューブ（２１）の外側壁のうち前記第３制限溝（３１１）の位置に対応する箇所に
前記制限ピンが挿入するための挿入溝（２１２）が設けられ、前記挿入溝（２１２）の底
部に凸状溝（２１３）が設けられ、制限ピンは第１制限ピン（８）と第２制限ピン（９）
の２種に分けられ、前記第１制限ピン（８）は前記凸状溝（２１３）から第２制限溝（２
２１）に挿入され、かつ２つの制限ブロック（６１）の間の間隙を通過可能であり、前記
第２制限ピン（９）は挿入溝（２１２）から第２制限溝（２２１）に挿入され、かつ２つ
の制限ブロック（６１）の傾斜面を押し下げて制限ブロック（６１）を凹溝（６３）内に
摺動させることができ、第１制限溝（２１１）が第３制限溝（３１１）の底部に接触する
と、制限ブロック（６１）はバネ（６２）の反発作用により第２制限ピン（９）を押さえ
て固定する、ことを特徴とする請求項１に記載の土壤及び地下水のサンプルを採取するた
めの多機能サンプリング装置。 - 前記サンプリングチューブ及び挟持部材（５）は全てステンレス鋼材料で製造され、前記
底板（１１）の下面には４つのローラ（１５）が設けられ、前記天板（１２）の上面にお
いて前記ガイドチューブ（１３）の両側に２つの支持ロッド（１６）が対称的に設けられ
、前記支持ロッド（１６）の先端にはクロスビーム（１７）が取り外し可能に設けられ、
前記クロスビーム（１７）の底部には前記外側チューブ（２１）を固定するための２つの
固定ロッド（１８）が取り外し可能に設けられ、前記吸引管（３６）のそれぞれの一方の
側においてろ過網（３４）に対応する位置に複数の吸込ヘッド（３７）が設けられ、各前
記吸込ヘッド（３７）の開口はろ過網（３４）の内部に面している、ことを特徴とする請
求項１に記載の土壤及び地下水のサンプルを採取するための多機能サンプリング装置。
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