KR19990046824A

KR19990046824A - 샘플러

Info

Publication number: KR19990046824A
Application number: KR1019997000295A
Authority: KR
Inventors: 토마스 더불유. 카비스
Original assignee: 토마스 더불유. 카비스
Priority date: 1996-07-15
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1999-07-05
Also published as: US5686673A; AU3506597A; CN1105299C; CA2263943A1; BR9710477A; EP0912881A4; EP0912881A1; CN1225169A; WO1998002724A1; CA2263943C; JP2000514561A

Abstract

본 발명은 다수의 유체샘플을 동시에 수집하기 위한 샘플러를 제공한다. 샘플러는 캡, 캡에 두개의 샘플 챔버를 고정시키기 위한 최소한 하나의 챔버 화스너 및 샘플 챔버들로 거의 동시에 액체 샘플을 흐르게 하는 입구를 포함한다. 샘플러는 샘플 챔버를 봉함하기 위해 캡에 연결된 하우징과 캡사이에 형성된 계면을 밀폐시키는 하우징 밀폐부를 포함할 수 있다. 입구 밀폐부는 소정의 깊이에서 또는 유리부유액층 이하에서 샘플러가 샘플을 정확하게 수집할 수 있도록 입구를 선택적으로 밀폐시키는데 사용될 수 있다.

Description

샘플러{SAMPLER}

일반적으로, 샘플러는 액체 공급원의 전체 조성 또는 특정 수준으로 액체 공급원의 조성을 측정하기 위해 액체 공급원으로부터 샘플을 수집하는데 사용된다. 예를들면, 샘플은 개솔린, 비소, 크롬 및 니켈과 같은 다수의 유기 및 무기 화합물에 대해 시험하기 위해 지하수로 부터 취해진다. 이 화합물들은 국민의 건강과 안전에 심각한 위협으로 존재한다. 지하수에 있는 이들 화합물의 정확한 검출은 지하수가 안전한지, 지하수에 어떤 화합물이 존재하는지 그리고 지하수로부터 이들 화합물을 제거하는데 어떤 방법이 있는지를 측정하는데 도움이 된다.

현재, 많은 실험실들이 품질관리의 이유로 그리고 샘플중 하나 또는 두개의 완전성이 훼손된 경우에 또 다른 시험용 샘플을 제공하기 위해 같은 장소에서 취해진 3개의 개별적인 샘플에 대해 시험할 것을 요구받는다.

샘플러는 현재 액체 공급원으로부터 하나의 샘플을 얻는데 이용 가능하다. 그러나, 이 샘플러들은 다수의 샘플을 얻기 위해서 많은 회수로 액체공급원에 위치되어야 하기 때문에 완전히 만족할 수 없었다. 이때에 액체 공급원의 조성이 변할 수 있거나 샘플이 같은 수준으로 수집되지 않을 수 있다. 따라서, 다수의 샘플이 일치하지 않을 수 있다.

또한, 유체 공급원에 성층(Stratification)이 존재할 경우에는 다양한 수준으로 유체공급원의 조성을 측정하기 위해 다른 수준의 유체공급원으로부터 샘플을 정확하게 수집하는 것이 중요하다. 마찬가지로, 유체 공급원 위에 유리 부유액이 존재할 경우에는 유리 부유액 이하에 있는 유체 공급원의 샘플을 정확하게 수집하는 것이 중요하다.

많은 기존의 샘플러들은 유체공급원에 위치되었을 때 샘플을 채우기 시작한다. 이 샘플러들은 소정의 수준으로부터 또는 유리 부유액 이하에서 샘플을 정확하게 취할 수 없다.

많은 기존의 샘플러들은 취급하기 어렵고 샘플러로부터 샘플의 제거가 어렵기 때문에 자동화된 로봇 시스템에 의해 쉽게 작동되지 않는다. 로봇 공학을 사용하는 자동화 샘플링 시스템은 소정의 시간 간격으로 또는 핵 실험 장소와 같은 유해환경으로부터 샘플을 취하는데 필요하다.

상기를 고려할 때, 본 발명은 거의 동일한 수준 및 동일한 시간에서 다수의 샘플을 얻을 수 있는 능력을 갖는 샘플러를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 또 다른 목적은 소정의 깊이로부터 또는 유리 부유액층 이하에서 정확하게 샘플을 수집할 수 있는 샘플러를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 소정의 시간 간격으로 샘플을 취하기 위한 자동화 로봇 시스템에 사용될 수 있고 유해환경에서 사용될 수 있는 샘플러를 제공하는 것이다.

발명의 요약

본 발명은 상기 목적들을 충족시키는 샘플러에 관한 것이다. 여기에 제공된 샘플러는 거의 같은 장소에서 최소한 두개의 개별적인 샘플을 동시에 수집하기에 적합하고, 소정의 깊이로부터 또는 유리 부유액층 이하에서 샘플을 정확하게 수집할 수 있으며, 자동화된 로봇 시스템에 사용하기에 적합한다.

본 발명의 특징을 갖는, 최소한 두개의 개별적인 샘플 챔버에 샘플을 수집하기 위한 샘플러는 최소한 하나의 챔버 화스너(fastner) 및 입구를 포함한다. 캡은 하부를 포함하고 챔버 화스너는 캡의 하부에 고정된다. 최소한 두개의 개별적인 샘플 챔버가 챔버 화스너와 함께 캡에 고정될 수 있다.

입구는 샘플 챔버와 유체가 통하게 되어 있어서 샘플 챔버가 챔버 화스너에 고정되었을때 액체 샘플이 개별적인 샘플 챔버로 거의 동시에 흐르게 한다. 입구가 샘플을 두개의 개별적인 샘플 챔버로 거의 동시에 흐르게 하기 때문에 샘플러가 동일한 지역에서 두개의 개별적인 샘플을 동시에 얻을 수 있다.

바람직하게는, 샘플러가 최소한 세개의 샘플 챔버를 포함하고 각 샘플 챔버는 하나의 챔버 화스너와 함께 캡의 하부에 고정된다. 이것은 샘플러가 세개의 액체 샘플을 거의 동시에 수집할 수 있게 한다.

입구는 캡을 통하여 연장하는 입구 튜브일 수 있다. 각 입구 튜브는 캡의 상부, 입구 단면적을 갖는 개구 위로 연장하는 상부 입구 단부 및 샘플 챔버와 유체가 통하게 되어있는 하부 입구 단부를 포함한다.

또한, 샘플러는 샘플 챔버와 통해 있는 배기구를 포함할 수 있다. 배기구는 캡의 상부위로 연장하는 상부 배기 단부와 배기 단면적을 갖는 배기 개구를 갖는 배기 튜브일 수 있다.

일반적으로, 상부 개구 단부는 각 입구 튜브의 상부 입구 단부보다 캡의 상부위로 더 멀리 연장하고 입구 개구들의 조합된 입구 단면적은 배기 개구의 배기 단면적과 거의 동일하다. 이것은 입구 개구의 압력이 배기 개구의 압력보다 크기 때문에 입구 튜브를 거쳐 샘플 챔버가 채워지게 한다.

바람직하게는, 샘플러가 샘플 챔버를 둘러싸서 그것을 보호하기 위해 캡과 협조하는 하우징을 포함한다. 하우징은 개방 제1단부와 반대편 제2단부에 부착된 하우징 추를 갖는 거의 관형인 본체를 포함한다. 하우징은 샘플러로부터의 과류 샘플을 수용하기 위한 콘테이너일 수 있다.

샘플러는 또한 로봇에 의한 샘플러의 취급을 용이하게 하고 손실 또는 유리 부유 샘플러의 회수를 용이하게 하기 위한, 매우 단단한 부착구(attacher)를 포함할 수 있다. 부착구는 캡의 상부로부터 상향으로 연장하고 캡의 상부에 단단히 고정된다. 부착구는 일반적으로 사용시 입구 및 배기 튜브를 보호하기 위해 상부 입구 단부와 상부 배기 단부위로 연장하는 최말단을 갖는다.

샘플러가 소정의 깊이로부터 또는 유리 부유액 층 이하에서 액체 샘플을 정확하게 수집하도록 하기 위하여 샘플러는 입구 밀폐부(seal)와 하우징 밀폐부를 포함할 수 있다. 입구 밀폐부는 액체가 입구 튜브로 흐르는 것을 선택적으로 그리고 실질적으로 방지하는 반면에 하우징 밀폐부는 하우징과 캡 사이에 형성된 계면으로 액체가 흐르는 것을 실질적으로 방지한다.

본 발명에 따른 샘플러는 거의 동일한 수준으로 그리고 거의 동일한 시간에서 다수의 액체 샘플을 수집할 수 있다는 것을 인식하는 것이 중요하다. 또한, 샘플러는 소정의 깊이로부터 또는 유리 부유액 층 이하에서 샘플을 정확하게 수집할 수 있다. 또한, 샘플러는 소정의 시간 간격으로 또는 유해 환경에서 샘플을 취하기 위한 자동화 시스템에 사용될 수 있다.

본 발명은 지하수 및 음료수와 같은 액체로부터 샘플을 수집하는데 유용한 샘플러에 관한 것이다. 본 발명의 샘플러는 특히 반드시 그렇지는 않지만 같은 장소에서 다수의 샘플을 수집하고, 소정의 깊이로부터 정확한 샘플을 수집하는데 유용하며 자동 샘플링 시스템에도 유용하다.

본 발명의 특징 뿐만 아니라 그 구조 및 작용에 있어서의 본 발명 그 자체는 첨부된 도면을 참고로 하기의 상세한 설명을 고려할 때 가장 잘 이해될 것이다. 도면에서, 유사한 부품에 대해서는 동일한 참고번호가 부여되었다.

도 1은 본 발명의 특징을 갖는 샘플러의 정면 분해도이다.

도 2는 액체 샘플을 함유하는, 본 발명의 특징을 갖는 하우징의 절개도이다.

도 3은 도 2의 라인(3)에 따른 절개도이다.

도 4는 본 발명의 특징을 갖는 캡, 입구단부 및 배기장치의 사시도이다.

도 5는 도 4의 캡을 일부 절개한 정면도이다.

도 6은 도 4의 캡, 입구 및 배기장치의 저면도이다.

도 7은 액체 공급원에 배치된, 본 발명의 특징을 갖는 샘플러의 정면도이다.

먼저, 도 1에서, 본 발명에 따른 샘플러(10)는 (ⅰ) 하우징(12), (ⅱ) 캡(14), (ⅲ) 다수의 샘플챔버(16), (ⅳ) 다수의 챔버 화스너(18), (ⅴ) 입구, (ⅵ) 배기구(22), (ⅶ) 다수의 과류 포트(24), (ⅷ)콘테이너 밀폐부(26), (ⅸ) 다수의 입구 밀폐부(28) 및 (ⅹ) 부착기(30)를 포함한다. 하기에 상세히 설명되는 바와같이 샘플러(10)는 액체 공급원(34)으로부터 다수의 개별적인 샘플 챔버(16)에 액체 샘플(32)을 수집하는데 유용하다.

하우징(12)은 샘플 챔버(16)를 보호하고, 바람직하게는 시험을 위한 추가의 개별적인 액체 샘플(32)을 수집하기 위하여 샘플 챔버(16)로부터 과류하는 액체 샘플(32)을 유지시킨다. 도 2에 도시된 바와같이 하우징(12)은 개방된 제1단부(38)와 반대쪽의 제2단부(40)를 갖는 거의 관형인 본체(36)와 제2단부(40)에서 관형의 본체(36)에 부착되는 하우징 추(42)를 포함할 수 있다. 하우징 추(42)와 하우징(12)의 형상은 샘플러(10)가 액체 공급원(34)에서 거의 수직으로 가라앉게 한다.

도 1, 2 및 7에 도시된 실시예에서, 관형 본체(36)는 거의 환형이고 하우징추(42)는 샘플러가 액체공급원(34)을 통하여 부드럽게 수직이동하는 것을 용이하게 하기 위하여 포물선 형상의 단면적을 갖는다. 이 실시예에서, 관형 본체는 약 8.4인치의 길이와 약 3.5인치의 직경 그리고 약 0.03인치의 벽 두께를 갖는데 비하여 하우징추(42)는 약 5.3인치의 길이이다. 도 2에 도시된 바와같이, 하우징 추(42)는 중공(中空)중앙부(44))를 포함할 수 있다.

그러나, 본 발명의 또 다른 형태로는, 관형 본체(36) 및/또는 하우징 추(42)가 선택적인 단면형상, 길이 또는 폭을 가질 수 있다.

일반적으로, 관형 본체(36) 및 하우징 추(42)는 제조의 용이성을 위하여 일체의 유니트로 기계가공될 수 있다. 선택적으로, 관형본체(36) 및 하우징 추(42)는 함께 용접 또는 접착되는 두개의 개별적인 편일 수 있다.

캡(14)은 관형 본체(36)의 개방된 제1단부(38)에 가깝게 하우징(12)에 선택적으로 고정되어 개방된 제1단부(38)를 실질적으로 밀봉한다. 캡(14)은 다수의 선택적인 방법으로 관형 본체(36)에 고정될 수 있다. 예를들면, 관형 본체의 내표면(46)은 하우징 화스너(48), 즉 관형 본체의 개방된 제1단부(38)근처에 있는 내측으로 나사진 표면을 포함할 수 있고 캡(14)은 대응하는 캡화스너(50), 즉 외측으로 나사진 표면을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 내측으로 나사진 표면과 외측으로 나사진 표면은 약 3.5×8의 나삿니이다. 선택적으로 하우징 화스너(48)가 외측으로 나사진 표면을 포함할 수 있고, 캡 화스너(50)가 캡(14)을 하우징(12)에 선택적으로 부착하기 위해 내측으로 나사진 표면을 포함할 수 있다.

캡(14)은 챔버 화스너(18), 입구(20), 배기구(22) 및 부착구(30)를 갖는다. 도면들에 도시된 바와같이 캡(14)은 거의 원통형일 수 있고, 상부(52), 하부(54) 및 측면(56)을 갖는다. 캡 화스너(50), 즉 상기한 외측으로 나사진 표면은 하부(54)근처에 있는 캡(14)의 측면(56)에 배치된다.

샘플 챔버(16)는 후속 시험을 위한 액체 샘플(32)을 수용하여 유지시킨다. 바람직하게는, 각 샘플 챔버(16)가 액체 샘플(32)의 분석시 연속하여 사용될 수 있는 무균 바이얼이다. 이것은 액체 샘플(32)이 분석하는 동안 다른 콘테이너로 이송되어서는 안되기 때문에 바람직하다. 따라서, 오염 또는 오류의 기회가 줄어든다.

각 샘플 챔버(16)는 시험을 위해 샘플러(10)로부터 쉽게 제거될 수 있도록 캡(14)에 선택적으로 부착되는 것이 바람직하다. 샘플 챔버(16)의 선택적인 부착은 다수의 선택적인 방법으로 수행될 수 있다. 예를들면, 도 1에 도시된 바와같이, 각 샘플 챔버(16)는 챔버 수용부(58), 즉 하기에 설명되는 챔버 화스너(18)중 하나에 부착하기 위해 외측으로 나사진 표면을 포함할 수 있다. 선택적으로, 각 챔버 수용부(58)는 내측으로 나사진 표면(도시되지 않음) 또는 챔버 수용부(58)에 샘플 챔버(16)를 부착하기 위한 다른 수단을 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 각 샘플 챔버(16)는 시험관과 유사한, 중공의 원주 형상이다. 각 샘플 챔버는 세로축(60)을 포함한다. 각 샘플 챔버는 약 4.0인치 길이 및 약 0.75인치의 직경을 갖는다. 도면들에 도시된 실시예에서, 샘플 챔버(16)의 세로축(60)은 캡(14)에 부착되었을 때 거의 평행하다. 선택적으로, 하나이상의 샘플 챔버(16)가 보다 큰 샘플 챔버(도시되지 않음)내에 배치될 수 있고 어떤 샘플 챔버(16)의 세로축은 거의 동축상에 있다. 그러나, 이것은 설치 및 챔버 화스너(18)로부터 샘플 챔버(16)의 제거가 복잡하다.

챔버 화스너(18)는 캡(14)의 하부(54)에 고정된다. 일반적으로, 각 챔버 화스너(18)는 캡(14)에 샘플 챔버(16)중 하나를 선택적으로 부착하는데 챔버 화스너(18)의 수는 샘플 챔버(16)의 수와 동일하다. 선택적으로, 단일의 챔버 화스너(18)가 다수의 샘플 챔버(16)를 계지하거나 다수의 챔버 화스너(18)이 단일 샘플 챔버(16)를 계지할 수 있다.

도면에 도시된 실시예는 세개의 챔버 화스너(18)를 포함한다. 이 실시예에서는 도 4-6에 가장 잘 도시된 바와같이 챔버 화스너(18)가 캡(14)의 하부로부터 하향 연장하는 화스너 돌기부(62)에 배치된다. 화스너 돌기부(62)는 세개의 로브(lobes, 64)를 갖는 단면을 포함한다. 각 로브(64)는 하나의 챔버 화스너(18), 즉 샘플 챔버(16)중 하나를 선택적으로 계지하기 위해 내측으로 나사진 표면을 포함한다.

선택적으로, 예를들면, 각 챔버 화스너(18)를 개별적인 관형 돌기부(도시되지 않음)일 수 있고 그리고/또는 각 챔버 화스너(18)가 외측으로 나사진 표면(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.

제조의 용이를 위하여 캡(14)과 챔버 화스너(18)는 일체의 유니트로 제조될 수 있다. 선택적으로, 챔버 화스너(18)는 당업자에게 잘 알려진 방법으로 캡(14)에 용접 또는 접착될 수 있다.

입구(20)는 개별적인 샘플 챔버(16)와 유체가 통하게 되어 있어서 액체 샘플(32)이 개별적인 샘플 챔버(16)로 거의 동시에 흐르게 한다. 일반적으로, 입구(20)는 캡(14)에 입는 입구 캡 아퍼츄어(66)를 통하여 연장하는 다수의 입구 튜브이다. 선택적으로, 단일 입구 튜브(도시되지 않음)가 분배되어 두개 이상의 샘플 챔버(16)와 유체가 통하게 되어 있거나 하나 이상의 입구 튜브가 캡(14)을 통해 연장하여 단일 샘플 챔버(16)와 유체가 통하게 되어 있을 수 있다.

도면들에 도시된 실시예에서, 입구(20)는 세개의 입구 튜브를 포함한다. 각 입구 튜브는 캡(14)을 통하여 하나의 샘플 챔버(16)로 연장한다. 각 입구 튜브는 캡(14)의 상부(52)위로 연장하는 상부 입구 단부(68)와 캡(14)의 하부(54)아래로 연장하는 하부 입구 단부(70)를 포함한다. 상부 입구 단부(68)는 캡의 상부(52)위로 약 1인치 연장한다. 하부 입구 단부(70)는 샘플 챔버(16)중 하나 내부에 배치된다. 바람직하게는, 하부 입구 단부(70)는 액체 샘플(32)가 샘플 챔버(16)로 자연스럽게 흐르는 것을 보장하기 위하여 각 샘플 챔버(16)의 챔버 하부(72)로 연장한다.

각 입구 튜브는 환형으로서 액체 샘플(32)이 입구 튜브로 흐르도록 하기 위한 입구 개구(74)를 포함한다. 도면들에 도시된 실시예에서, 각 입구 튜브는 약 0.125인치의 내부 직경을 갖는다. 따라서, 입구 개구(74)는 느리고 자연스러운 흐름을 보장하기 위해 약 0.012평방인치의 입구 단면적을 갖는다. 바람직하게는, 입구튜브 각각의 내부직경은 개별적인 샘플 챔버(16)가 거의 동일한 비율로 채워지도록 거의 동일하다. 선택적으로, 각 입구 튜브의 내부직경은 개별적인 샘플 챔버로 다른 속도로 흐르게 하기 위해 다양할 수 있다.

배기구(22)는 샘플 챔버(16)와 통해 있고 캡(14)을 통하여 연장할 수 있다. 바람직하게는, 상기한 바와같이, 액체 샘플(32)이 샘플 챔버(16)로부터 하우징(12)로 과류하도록 하기 위해 배기구(22)가 하우징(12)과 통해 있다.

배기구(22)는 다수의 선택적인 방법으로 설치될 수 있다. 예를들면, 배기구(22)는 캡(14)에 있는 배기 캡 아퍼츄어(80)를 통하여 연장하는 단일 튜브일 수 있다. 선택적으로, 배기구(22)는 각 샘플 챔버(16)과 통하도록 개별적인 튜브(도시되지 않음)일 수 있다. 그러나, 이것은 샘플러(10)의 제조비용을 증가시킨다.

도면에 도시된 실시예에서, 배기구(22)는 캡(14)의 상부(52)위로 약 7인치 연장하는 상부 배기 단부(82)와 캡(14)의 하부(54)아래로 연장할 수 있는 하부 배기 단부(84)를 포함하는 단일 배기 튜브이다. 배기 튜브는 환형으로서 샘플러(10)와 통하도록 배기 개구(86)를 포함한다. 도면에 도시된 실시예에서, 배기 튜브는 약 0.250인치의 내부 직경을 갖는다. 따라서, 배기 개구(86)는 약 0.05평방인치의 배기 단면적을 갖는다.

액체 샘플(32)는 입구 개구(74)에서의 압력이 배기 개구(86)에서의 압력보다 클때 입구로 흐른다. 액체 샘플(32)의 밀도와 비중은 입구 개구(74)와 배기 개구(86)에서 거의 같고, 입구 개구(74)와 배기개구(86)사이에 압력차가 존재하는지를 측정하는 변수는 헤드(head), 즉 액체표면 아래로의 거리 및 개구의 면적이다.

도면에 도시된 실시예에서는 상부 배기 단부(82)가 상부 입구 단부(68)보다 캡(14)의 상부(52)위로 더 멀리 연장되고, 입구 개구들(74)의 조합 단면적이 배기 개구(86)의 배기 단면적과 거의 동일하기 때문에 압력차가 존재한다.

과류 포트(24)는 액체 샘플(32)이 샘플 챔버(16)로부터 하우징(12)으로 과류할 수 있게 한다. 과류 포트(24)는 캡(14)에, 각 샘플 챔버(16)에 또는 챔버 화스너(18)에 위치될 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 과류 포트(24)가 챔버 화스너(18)에 아퍼츄어이다.

하우징 밀폐부(26)는 캡(14)과 하우징(12)사이에 형성된 계면(88)을 밀봉하여 계면(88)에 액체가 흐르는 것을 방지한다. 하우징 밀폐부(26)는 소정의 깊이 또는 유리 부유액층 이하에서의 액체 샘플(32)이 필요할 때 액체 샘플(32)의 완전성에 악영향을 줄수 있는, 원하지 않는 흐름이 샘플러(10)로 흐르는 것을 방지하는데 특히 유용하다.

도 1에서, 하우징 밀폐부(26)는 캡(14)의 측면(56)에 배치된 경사면(90)과 관형 본체(36)에 있는 원주링(92)을 포함할 수 있다. 원주링(92)은 캡(14)이 하우징(12)에 고정될 때 실질적인 액체 밀폐를 얻기 위해 경사면(90)에 대하여 힘이 가해진다. 경사면(90)은 캡 화스너(50)와 캡(14)의 상부(52)사이에 위치된다. 원주링(92)은 하우징 화스너(48)위에 위치된다.

입구 밀폐부(28)는 실질적인 액체 밀폐 형태로 입구(20)중 하나를 선택적으로 봉함하여 그 입구(20)로 액체가 흐르는 것을 방지한다. 입구 밀폐부(28)는 샘플러(10)가 샘플 챔버(16)에 액체를 수집하지 않고 소정의 깊이로 그리고 유리 부유액층을 거쳐 가라앉게 한다. 따라서, 샘플 챔버(16)는 샘플러(10)가 원하는 소정깊이에 도착할 때까지 채워지지 않는다.

입구 밀폐부(28)의 디자인은 입구(20)의 디자인에 따라 다양하다. 도 1에 도시된 실시예에서 입구 밀폐부(28)는 입구(20)를 밀봉하기 위해 밀봉함 단부(93)가 상부 입구 단부(68)위에 딱 맞게 장착되는 크기의 튜브이다. 선택적으로, 입구 밀폐부(28)는 내부에 장착되어 각 입구 개구(74)를 밀폐시키는 크기의 플러그(도시되지 않음)일 수 있다. 샘플러(10)이 소정의 깊이에 도달했을 때 입구 튜브로부터 입구 밀폐부(28)의 제거를 용이하게 하기 위해 밀폐부 커넥터(94), 즉 스트링, 체인, 와이어 또는 낚시줄이 입구 밀폐부(28)에 부착될 수 있다. 입구 밀폐부(28)는 다른 깊이로부터 액체 샘플을 취하기 위하여 다른 깊이에서 제거될 수 있다. 예를들면, 하나의 입구 밀폐부(28)가 10피트의 깊이에서 제거될 수 있는 반면에 두번째 입구 밀폐부(28)는 20피트의 깊이에서 제거될 수 있다.

부착구(30)는 매우 단단하고 캡의 상부(52)에 단단히 고정된다. 부착구(30)는 캡(14)의 상부에서 상향하여 연장한다. 바람직하게는, 부착구(30)의 최말단(96)이 입구(20)와 배기구(22)를 보호하기 위해 최소한 상부(52)위로 상부 배기단부(82)만큼 연장한다. 도면에 도시된 바와같이, 부착구(30)는 캡의 상부(52)에 있는 부착구 캡 아퍼츄어(98)에 고정되는, 고형의 궁형 바(bar)가 될 수 있다.

샘플러 커넥터(100)는 샘플러(10)를 정확한 방향, 즉, 거의 수직으로 승강시키기 위해 부착구(30)에 연결된다. 또한, 부착구(30)는 샘플러 커넥터(100)가 파손될 경우 샘플러(10)를 회수하기 위한 후크를 제공하고, 로봇(도시되지 않음)이 유해환경에서 샘플러(10)를 조종하여 캡(14)을 제거하고 샘플 챔버(10)를 제거하는데 사용될 수 있도록 지지구를 제공한다.

샘플러 커넥터(100)는 수동으로 또는 모터(도시되지 않음)에 의해 승강될 수 있는 스트링, 코드, 체인, 와이어 또는 낚시줄이 될 수 있다. 바람직하게는, 샘플러(10)가 액체 공급원(34)으로 승강되는 속도가 모니터 및/또는 제어될 수 있도록 샘플 커넥터(100) 또는 모터가 모니터장치를 포함한다. 예를들면, 상부에 인쇄된 거리 표시를 갖는 표면 가공 테이프가 샘플러(10)의 편심 및 액센트를 모니터하기 위해 시간편과 조합하여 사용될 수 있다.

샘플러(10)가 승강되는 속도는 샘플러(10)의 치수 및 액체 공급원(34)에 따라 다양하다. 지하수에 있어서, 상기한 샘플러로는 분당 약 20피트의 속도가 적합하다. 적절하게는, 하우징(12), 캡(14), 포트 및 부착구(30)가 스텐레스 강으로 제조되는데 이는 스텐레스강이 유해환경에서 내부식성이고 쉽게 세척 및 살균될 수 있기 때문이다. 우수한 샘플러(10)는 321 스텐레스강으로 제조될 수 있다. 선택적으로, 액체공급원(34)의 조성에 따라 샘플러(10)의 일부분이 플라스틱 또는 다른 물질로 제조될 수 있다.

작용

본 발명의 특징을 갖는 샘플러(10)의 작용예는 도 1과 도 7에 가장 잘 나타나 있다. 증기 또는 다른 방법으로 샘플러(10)의 개별 부품의 오염물을 제거하는 것으로 작업이 시작된다. 다음에, 샘플 챔버(16)가 챔버 화스너(18)에 부착된다. 이어서, 캡(14)이 관형 본체에 부착된다. 캡(14)과 관형본체(36)는 샘플 챔버(16)를 봉함하여 보호하도록 협조한다. 하우징 밀폐부(26)는 캡(14)과 하우징(12)사이에 계면(88)을 밀폐하여 이 계면(88)으로 액체가 흐르는 것을 방지한다.

다음에, 호스(도시되지 않음)가 배기구(22)의 상부 배기 단부(82)에 연결된다. 건조 질소가스(도시되지 않음)가 샘플러(10)를 세정하기 위해 30 또는 40초동안 호스를 통하여 샘플러(10)로 방출된다.

세정이 완료된 후 호스를 제거하고 샘플러 커넥터(98)를 액체 공급원(34)로 하강시키기 위한 부착구(30)에 샘플러 커넥터(98)를 부착한다.

샘플러(10)가 소정의 깊이로 하강할 때까지 액체가 샘플 챔버(16)로 흐르는 것을 방지하기 위해 입구 밀폐부(28)가 입구(20)에 부착될 수 있다. 샘플러(10)가 소정의 깊이까지 하강했을 때 밀폐부 커넥터(94)를 당기므로서 입구밀폐부(28)이 제거된다. 상부입구 단부(68)이 상부 배기단부(82)보다 낮고, 입구 개구들(74)의 조합된 단면적이 배기개구(86)의 배기 단면적과 대략적으로 같기 때문에 액체 샘플이 샘플 챔버(16)로 흐르기 시작하고 샘플러(10)에 있는 개스가 배기구(22)를 통하여 나가기 시작한다.

입구튜브가 작고, 샘플 챔버(16)로 연장하기 때문에 샘플 챔버(16)는 작은 파열 액체흐름으로 서서히 채워진다.

샘플러(10)가 충분한 시간동안 소정의 깊이에서 유지된 후에 샘플러(10)이 표면으로 상승된다. 샘플 챔버(10)를 채우는데 요구되는 시간은 액체 공급원(34)및 샘플러(10)부품의 크기에 따라 다양하다. 예를들면, 상기한 샘플러(10)에 있어서는 물에서 약 6분이면 충분하다.

표면에 도달했을 때 캡(14)을 하우징으로부터 제거하고 샘플 챔버(16)를 챔버 화스너(18)로부터 제거한다. 샘플 챔버(16)를 밀봉하고 시험을 위하여 실험실로 보낸다. 또한, 과류 포트(24)를 통하여 하우징(12)으로 과류한 액체 샘플(32)도 시험용 콘테이너로 이송될 수 있다.

다음에, 샘플러에서 오염물을 제거하고 전체 공정을 반복한다.

여기에 도시되어 상세히 설명된 특정의 샘플러(10)는 상기한 목적과 잇점을 얻는데 충분하지만 이것은 단순히 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것으로서 첨부된 특허청구범위이외에 여기서 도시된 구성 및 설계로 제한되어서는 안되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

최소한 두개의 개별적인 샘플 챔버에 액체 샘플을 거의 동시에 수집하기 위한 샘플러에 있어서,

(a) 하부를 갖는 캡;

(b) 최소한 두개의 개별적인 샘플 챔버를 캡에 고정시키기 위하여 캡의 하부에 고정된 최소한 하나의 챔버 화스너;

(c) 샘플 챔버와 유체가 통하게 되어 있으며, 샘플 챔버가 챔버 화스너에 고정되었을 때 액체 샘플이 개별적인 샘플 챔버로 거의 동시에 흐르도록 하기 위한 입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플러.
제 1 항에 있어서, 캡의 하부에 고정된 최소한 두개의 챔버 화스너와 최소한 두개의 샘플 챔버를 포함하는데 각 챔버 화스너가 캡에 샘플 챔버중 하나를 선택적으로 계지시키는 샘플러.
제 2 항에 있어서, 각 샘플 챔버가 거의 관형으로서 세로축을 포함하고, 샘플 챔버중 최소한 두개의 세로축은 샘플 챔버가 챔버 화스너에 고정되었을 때 거의 평행한 샘플러.
제 1 항에 있어서, 캡의 하부에 고정된 최소한 두개의 챔버 화스너와 최소한 두개의 샘플 챔버를 포함하는데, 각 챔버 화스너가 캡에 샘플 챔버중 하나를 선택적으로 고정시키는 샘플러.
제 1 항에 있어서, 입구가 캡을 통하여 연장되어 있으며 각각이 캡의 상부위로 연장하는 상부 입구단부와 샘플이 챔버 화스너에 고정되었을 때 샘플 챔버와 액체가 통하게 되어 있는 하부단부를 포함하는 최소한 두개의 입구 튜브를 포함하며, 샘플러가 샘플 챔버와 통해 있으며 각 입구 튜브의 상부 입구단부보다 캡의 상부로 더 연장된 상부 배기 단부를 갖는 배기 튜브를 포함하는 샘플러.
제 5 항에 있어서, 각 입구 튜브가 입구 단면적을 갖는 입구 개구를 가지며, 배기 튜브는 배기 단면적을 갖는 배기 개구를 갖고, 입구 개구들의 합한 입구 단면적은 배기 개구의 배기 단면적과 거의 동일한 샘플러.
제 5 항에 있어서, 샘플러를 승강시키기 위한 샘플러 커넥터에 부착하기 위한 단단한 부착구를 포함하는데 부착구가 캡의 상부에 단단하게 고정되며, 상부 배기 단부 만큼 캡의 상부위로 연장하는 최말단을 포함하는 샘플러.
제 1 항에 있어서, 하우징과 캡이 샘플 챔버가 챔버 화스너에 고정되었을 때 샘플 챔버를 봉함하도록 협조하는 상태로 캡에 선택적으로 고정된 하우징 및 하우징과 캡 사이에 형성된 계면으로 액체 샘플이 흐르는 것을 방지하기 위한 하우징 밀폐부를 포함하는 샘플러.
제 8 항에 있어서, (ⅰ) 챔버 화스너는 샘플 챔버중 최소한 하나가 액체 샘플로 채워졌을 때 액체 샘플을 과류시키는 최소한 하나의 과류포트를 포함하고, (ⅱ) 하우징은 액체 샘플의 과류를 유지시키는데 적합한 샘플러.
제 1 항에 있어서, 개별적인 샘플챔버중 최소한 하나로 액체 샘플이 흐르는 것을 선택적으로 그리고 실질적으로 방지하기 위한 입구 밀폐부를 포함하는 샘플러.
최소한 하나의 샘플에 액체 샘플을 수집하기 위한 샘플러에 있어서,

(a) 개방된 제 1 단부와 반대쪽의 제 2 단부를 갖는 거의 관형인 본체와 관형 본체의 제 2 단부 근처에 부착된 하우징 추를 포함하며, 유체 샘플을 수용하기에 적합한 하우징;

(b) 상부와 하부를 가지며, 개방된 제 1 단부를 실질적으로 봉함하는, 하우징에 부착된 캡;

(c) 캡에 최소한 하나의 샘플 챔버를 고정시키기 위해 캡의 하부에 고정된 최소한 하나의 챔버 화스너;

(d) 각각 캡의 상부위로 연장하는 상부 입구 단부와 샘플 챔버가 챔버 화스너에 고정되었을 때 샘플 챔버와 액체가 통하게 되어있는 하부 입구 단부를 포함하는, 캡의 상부와 하부를 통하여 연장하는 최소한 하나의 입구 튜브;

(e) 샘플 챔버가 챔버 화스너에 고정되었을 때 샘플 챔버 중 최소한 하나와 통해 있으며, 캡의 상부위로 연장하는 상부 배기단부를 갖는 배기튜브; 및

(f) 캡의 상부에 단단히 고정되어 있으며, 캡의 상부위로 연장하는 말단을 가지며 그 말단이 상부 배기 단부만큼 캡의 상부위로 연장하는, 샘플러를 승강시키기 위한 샘플러 커넥터에 부착하는데 적합한 부착구를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플러.
제 11 항에 있어서, 캡에 고정된 최소한 두개의 개별적인 샘플 챔버 및 두개의 입구튜브를 포함하며, 각 입구 튜브는 샘플 챔버중 하나와 유체가 통하게 되어 있어서 액체 샘플이 개별적인 샘플 챔버로 거의 동시에 흐르게 하는 샘플러.
최소한 하나의 샘플에 액체 샘플을 수집하기 위한 샘플러에 있어서,

(a) 개방된 제 1 단부와 반대쪽의 제 2 단부를 갖는 거의 관형인 본체와 관형 본체의 제 2 단부 근처에 부착된 하우징 추를 포함하며, 유체 샘플을 수용하기에 적합한 하우징;

(b) 상부와 하부를 가지며, 개방된 제 1 단부를 실질적으로 봉함하는, 하우징에 부착된 캡;

(c) 캡에 최소한 하나의 샘플 챔버를 고정시키기 위해 캡의 하부에 고정된 최소한 하나의 챔버 화스너;

(d) 각각 캡의 상부위로 연장하는 상부 입구 단부와 샘플 챔버가 챔버 화스너에 고정되었을 때 샘플 챔버와 액체가 통하게 되어있는 하부 입구 단부를 포함하는, 캡의 상부와 하부를 통하여 연장하는 최소한 하나의 입구 튜브;

(e) 샘플 챔버가 챔버 화스너에 고정되었을 때 샘플 챔버 중 최소한 하나와 통해 있으며, 캡의 상부위로 연장하는 상부 배기단부를 갖는 배기튜브; 및

(f) 관형 본체와 캡 사이에 형성된 계면으로 액체 샘플이 흐르는 것을 확실하게 방지하기 위한 하우징 밀폐부를 포함하는 샘플러.
제 13 항에 있어서, (ⅰ) 관형 본체가 제 1 단부 근처에서 내측으로 나사진 표면을 갖는 하우징과 내측으로 나사진 표면위에 위치된 원주링을 포함하고, (ⅱ) 캡이 하우징에 캡을 선택적으로 고정시키기 위해 하우징의 내측으로 나사진 표면과 대응하여 조화를 이루는, 캡의 하부근처에서 외측으로 나사진 표면을 갖는 측면 및 외측으로 나사진 표면과 캡의 상부사이에 배치된 경사면을 포함하며, 원주링과 경사면이 상호작용하여 관형본체와 캡 사이에 형성된 계면으로 액체 샘플이 흐르는 것을 방지하기 위한 하우징 밀폐부를 형성하는 샘플러.
제 13 항에 있어서, 액체 샘플이 최소한 하나의 입구 튜브로 흐르는 것을 선택적으로 그리고 확실하게 방지하기 위한 입구 밀폐부를 포함하는 샘플러.
최소한 하나의 샘플챔버에 액체 샘플을 수집하기 위한 샘플러에 있어서,

(a) 개방된 제 1 단부와 반대쪽의 제 2 단부를 갖는 거의 관형인 본체와 관형 본체의 제 2 단부 근처에 부착된 하우징 추를 포함하며, 유체 샘플을 수용하기에 적합한 하우징;

(b) 상부와 하부를 가지며, 개방된 제 1 단부를 실질적으로 봉함하는, 하우징에 부착된 캡;

(c) 캡에 최소한 하나의 샘플 챔버를 고정시키기 위해 캡의 하부에 고정된 최소한 하나의 챔버 화스너;

(d) 각각 캡의 상부위로 연장하는 상부 입구 단부와 샘플 챔버가 챔버 화스너에 고정되었을 때 샘플 챔버와 액체가 통하게 되어있는 하부 입구 단부를 포함하는, 캡의 상부와 하부를 통하여 연장하는 최소한 하나의 입구 튜브;

(e) 샘플 챔버가 챔버 화스너에 고정되었을 때 샘플 챔버 중 최소한 하나와 통해 있으며, 캡의 상부위로 연장하는 상부 개비단부를 갖는 배기튜브; 및

(f) 각각이 하나의 튜브 상부 입구단부에 액체 샘플이 흐르는 것을 선택적으로 그리고 확실하게 방지하기 위한 입구 밀폐부를 포함하는 샘플러.
제 16 항에 있어서, 입구 밀폐부가 입구튜브중 하나의 상부 입구 단부를 봉함하는 봉함단부를 갖는 튜브와 입구 밀폐부가 입구 튜브로부터 선택적으로 제거되도록 봉함단부에 연결되는 밀폐부 커넥터를 포함하는 샘플러.
제 16 항에 있어서, 다수의 입구 튜브와 입구를 선택적으로 그리고 확실하게 밀폐시키는 다수의 입구 밀폐부를 포함하는 샘플러.
(a) 관형본체의 개방된 제 1 단부 근처에 배치된, 내측으로 나사진 표면을 갖는 거의 관형인 본체를 포함하며, 유체 샘플을 수용하기에 적합한 하우징; 및 관형 본체의 제 2 단부 근처에 부착된 하우징 추;

(b) (ⅰ) 상부와 (ⅱ) 하부 및 하우징에 캡을 선택적으로 고정시키기 위하여 하우징의 내측으로 나사진 표면에 대응하여 조화를 이루는 외측으로 나사진 표면을 포함하는 측면을 갖는 캡;

(c) 각각 외측으로 나사진 표면을 포함하며, 액체를 수용하기에 적합한 세개의 샘플 챔버;

(d) 캡에 샘플 챔버 중 하나를 선택적으로 고정시키기 위해 각각이 샘플 챔버의 외측으로 나사진 표면에 대응하여 조화를 이루는, 내측으로 나사진 표면을 포함하는 캡의 하부에 고정된 세개의 챔버 화스너;

(e) 캡의 상부와 하부를 통하여 연장하며 각각이 샘플 챔버 중 하나와 유체가 통하게 되어있는 세개의 입구튜브;

(f) 캡의 상부와 하부를 통하여 연장하며, 하우징 및 세개의 샘플 챔버와 통해 있는 배기 튜브;

(g) 최소한 하나의 샘플 챔버로부터 하우징으로 유체를 이송시키는 과류포트; 및

(h) 캡과 관형 하우징 사이에 형성된 계면에 액체 샘플이 흐르는 것을 확실하게 방지하기 위한 하우징 밀폐부.