サンプル採取器
【課題】所定の位置のスラッジや液体を採取でき、スラッジ等に他の物質が混入することを防ぐことができるサンプル採取器を提供する。
【解決手段】流動性を有する物質中に浸漬され、物質の採取に使用される採取器であって、中空な内部空間２ｈを有し、下端に外部と内部空間２ｈとを連通する下部開口部２ａを有する本体部と、本体部２内に配設されており、本体部２の下部開口部２ａを開閉する下部弁３と、下部弁３の開閉を制御する下部弁開閉制御部とを備えており、下部弁開閉制御部が、下部弁３の弁体３ａを、本体部２の下部開口部２ａを閉じるように付勢する付勢手段１３と、外部から力を加えることによって、下部弁３の弁体３ａを本体部２の下部開口部２ａから離間させる離間手段とからなり、下部弁３によって本体部２の下部開口部２ａが閉じられると内部空間２ｈが密封され、内部空間２ｈが密封された状態で物質中に浸漬されるものである。
【解決手段】流動性を有する物質中に浸漬され、物質の採取に使用される採取器であって、中空な内部空間２ｈを有し、下端に外部と内部空間２ｈとを連通する下部開口部２ａを有する本体部と、本体部２内に配設されており、本体部２の下部開口部２ａを開閉する下部弁３と、下部弁３の開閉を制御する下部弁開閉制御部とを備えており、下部弁開閉制御部が、下部弁３の弁体３ａを、本体部２の下部開口部２ａを閉じるように付勢する付勢手段１３と、外部から力を加えることによって、下部弁３の弁体３ａを本体部２の下部開口部２ａから離間させる離間手段とからなり、下部弁３によって本体部２の下部開口部２ａが閉じられると内部空間２ｈが密封され、内部空間２ｈが密封された状態で物質中に浸漬されるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプル採取器に関する。火力発電所や石油プラント等に設けられている大型オイルタンクには大量の重油等のオイルが貯蔵されているが、貯蔵されているオイルには、通常、不純物や水分等が混入している。オイルがタンク内に貯蔵されている間に、不純物はスラッジとしてタンク底部に堆積し、また、水分もタンク底部に堆積する。タンク底部に堆積したスラッジはフロート式タンクのフロートの損傷を引き起こす可能性があり、また、底部に堆積した水分はタンク内面の腐食を速める。このため、火力発電所等では、堆積したスラッジの性状を分析するため、また、どの程度スラッジや水分が堆積しているかを調べるために、タンク内のスラッジや水分の採取を定期的に行っている。
本発明は、かかる大型オイルタンク内に堆積したスラッジや水分を採取するためのサンプル採取器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からスラッジ等のサンプルを採取する器具が開発されている（従来例１，２：特許文献１，２）。
従来例１，２の器具は、いずれも上下貫通した円筒状の部材と、その円筒状部材の下端のみを開閉する弁とを備えているため、円筒状部材の下端を開いた状態でオイル内に投入し、その後、弁を閉じてから器具を引き上げれば、円筒状部材内に溜まったオイルやスラッジ等を採取することができる。
しかし、上記の器具では、円筒状部材の軸方向の長さ分のスラッジが層状になって回収されるため、円筒状部材からスラッジを取り出せばスラッジが混ざってしまい、所望の深さのスラッジのみの成分を調べることはできない。そして、構造上、所定の深さのスラッジだけを回収することは困難である。
また、スラッジを収容した器具を引き上げるときに、その途中で容器が傾けば、円筒状部材内のスラッジが、容器が傾いた位置のオイルと置換されてしまう可能性がある。すると、採取されたスラッジがオイルによって希釈されてしまうため、採取されたサンプルの正確な調査を行うことができない。
【０００３】
かかる問題の生じないサンプル採取器具として、特許文献３（従来例３）に記載された技術がある。
従来例３の技術は、上端付近に液体出口を有するシリンダと、シリンダ内を滑るように動くピストンと、シリンダの上端から突出しているピストン棒と、シリンダの下端にある液体サンプル導入口と、導入口を通して前記シリンダに液体サンプルを流入させるが、逆の流れは阻止するバルブと、ピストン中の少なくとも１個の液体を通すバイパス路と、バイパス路を上向きに液体に通すが逆の流れは阻止するパイプとを有する液体サンプル採取装置である。
この液体サンプル採取装置では、ピストンの下面とシリンダの底との間にきれいな油（清浄油）を充填した状態でオイル内に投入するから、所定の位置まで移動する間にオイルなどがシリンダ内に浸入することを防ぐことができる。
そして、所定の位置まで液体サンプル採取装置が移動すると、ピストンをシリンダの底に向けて移動させることによって、清浄油を、ピストンの下面とシリンダの底との間から、ピストンの上面と頂部カバーとの間に移動させ、その後、ピストンを上昇させる。すると、ピストンの上面と頂部カバーとの間の清浄油を液体出口から外部に排出することができ、その代わりに、ピストンの下面とシリンダの底との間に何も入っていない空間が形成される。この空間は負圧になるから、液体サンプル導入口からシリンダの底近傍のオイルがピストンの下面とシリンダの底との間の空間に吸引される。したがって、この液体サンプル採取装置によれば、シリンダの底近傍のオイルだけを回収することができる。
【０００４】
しかるに、従来例３の技術では、清浄油を利用して、所定の位置まで移動する間にオイルなどがシリンダ内に浸入することを防いでいるため、充填されていた清浄油がシリンダ内に残留し、かかる清浄油がスラッジ等の回収されたサンプルに混入する可能性は否定できない。すると、サンプルの調査を正確に行えない可能性がある。
しかも、ピストンを作動させて清浄油をシリンダから排出するのであるが、シリンダ周囲がスラッジに囲まれている場合には、シリンダ周囲の圧力に対抗して清浄油を排出しなければならず、シリンダ周囲の圧力は非常に大きいので、清浄油を排出することが困難であり、スラッジの採取に適用することは事実上不可能である。
【０００５】
【特許文献１】特公昭６３−１１２３０号
【特許文献２】特公昭６３−４２７３３号
【特許文献３】特開昭５６−３３５２６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、所定の位置のスラッジや液体を採取でき、スラッジ等に他の物質が混入することを防ぐことができるサンプル採取器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明のサンプル採取器は、流動性を有する物質中に浸漬され、該物質の採取に使用される採取器であって、中空な内部空間を有し、下端に外部と前記内部空間とを連通する下部開口部を有する本体部と、該本体部内に配設されており、該本体部の下部開口部を開閉する下部弁と、前記下部弁の開閉を制御する下部弁開閉制御部とを備えており、該下部弁開閉制御部が、前記下部弁の弁体を、前記本体部の下部開口部を閉じるように付勢する付勢手段と、外部から力を加えることによって、前記下部弁の弁体を前記本体部の下部開口部が開くように移動させる開口手段とからなり、前記下部弁によって前記本体部の下部開口部が閉じられると前記内部空間が密封され、該内部空間が密封された状態で物質中に浸漬されるものであることを特徴とする。
第２発明のサンプル採取器は、第１発明において、前記本体部が、その上端に外部と前記内部空間とを連通する上部開口部を有しており、該本体部内に、前記上部開口部を開閉する上部弁と、前記上部弁の開閉を制御する上部弁開閉制御部とを備えており、前記上部弁開閉制御部が、前記下部開口部が開かれた後、前記上部開口部が開くように該上部弁の開閉を制御するものであることを特徴とする。
第３発明のサンプル採取器は、第１発明において、前記本体部の上部開口部は、該本体部を貫通する貫通孔であり、前記上部弁の弁体が、前記上部開口部に摺動可能、かつ、液密に挿入されており、前記上部弁の弁体と前記下部弁の弁体とを連結する連結部材が設けられており、該連結部材は、前記上部弁の弁体が前記本体部の上部開口部から離脱する方向に移動すると、前記下部弁の弁体が前記下部開口部から離間するように前記上部弁の弁体と前記下部弁の弁体とを連結するものである
ことを特徴とする。
第４発明のサンプル採取器は、第３発明において、前記本体部の下部開口部は、該本体部を貫通する貫通孔であって、その中心軸が前記上部開口部の中心軸と平行となるように形成されており、該連結部材が、前記本体部の上下開口部の中心軸と平行になるように配設された軸部材であることを特徴とする。
第５発明のサンプル採取器は、第１発明において、前記本体部が、前記下部弁によって前記内部空間が密封された状態において、該内部空間内を減圧する減圧手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、サンプル採取器を物質中の所定の位置に配置し、離間手段によって下部弁を開いて本体部の内部空間とを連通させれば、下部開口部の位置における物質を内部空間内に回収することができる。また、サンプル採取器を物質中の所定の位置に配置するまでの間は、付勢手段の付勢力により下部弁が本体部の内部空間を密封しており、また、物質を回収後、離間手段の作用を停止すれば、再び付勢手段の付勢力により下部弁が本体部の内部空間を密封することができる。よって、サンプル採取器を物質の所定の位置に配置させたり、また、その位置からサンプル採取器を回収したりするときに、内部空間内に回収した物質が他の位置の物質と置換されたり混合したりすることがないから、採取されたサンプルの正確な調査を行うことができる。
第２発明によれば、上部弁が開けば、本体部の内部空間内の空気を上部開口部から外部に排出することができるから、下部開口部から内部空間への物質の回収を迅速に行うことができる。しかも、上部開口部は下部開口部が開いた後で開くので、上部開口部近傍の物質が内部空間に侵入することを防ぐことができる。
第３発明によれば、上部弁の弁体を移動させるだけで、下部弁の弁体も作動させることができるから、特別な上部弁開閉制御部を設けなくてもよくなるので、採取器の構造を簡単にすることができる。
第４発明によれば、上部弁の弁体と下部弁の弁体を軸部材によって連結しているだけであるから、下部弁を作動させる構造をより簡単な構造とすることができる。
第５発明によれば、減圧手段によって内部空間内が減圧されているので、内部空間内への物質の回収を容易かつ迅速に行うことができる。しかも、下部弁が開けば、内部空間内に物質を吸引するような力を発生させることができるから、流動性の低い物質であっても、より確実かつ迅速に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１（Ａ）は本実施形態のサンプル採取器１の概略説明図であり、（Ｂ）は本実施形態のサンプル採取器１によるサンプル採取状況の説明図である。同図に示すように、本実施形態のサンプル採取器１は、略筒状の本体部２を備えている。この本体部２は、その内部が中空な空間（以下、内部空間２ｈという）になっており、後述するように、その内部空間２ｈ内にスラッジ等の物質を収容できる構造となっている。
この本体部２の下端には、内部空間２ｈと外部との間を連通する貫通孔である下部開口部２ａが形成されており、この下部開口部２ａを開閉する下部弁３が設けられている。
一方、本体部２の上端には、内部空間２ｈと外部との間を連通する貫通孔である上部開口部２ｂが形成されており、この上部開口部２ｂを開閉する上部弁４が設けられている。
【００１０】
図１において、符号３ａは、下部弁３の弁体を示している。この弁体３ａは、その下面に外周面から中心軸に向かって傾斜したテーパ面３ｓが形成されている。一方、下部開口部２ａの上端部には、弁座３ｂが設けられており、この弁座３ｂには、Ｏリング等の貫通孔を有するパッキンＰ２が設けられている。このパッキンＰ２は、その貫通孔の中心が下部開口部２ａの中心軸上に位置するように配設されている。
また、図１に示すように、弁体３ａの上面と本体部２の上部内面との間には、例えばバネ等の付勢手段１３が設けられている。この付勢手段１３は、弁体３ａを本体部２の上部内面から離間するように付勢するもの、言い換えれば、弁体３ａを弁座３ｂに向かって接近するように付勢するものである。
すると、弁体３ａは、通常、そのテーパ面３ｓを弁座３ｂに押し付けられた状態に保持されるから、下部開口部２ａは閉じられた状態となる。しかも、弁座３ｂにはパッキンＰ２が設けられているから、弁体３ａのテーパ面３ｓとパッキンＰ２との間が液密・気密に保持され、本体部２の内部空間２ｈと外部との間が気密・液密に遮断されるのである。
【００１１】
なお、パッキンＰ２は、弁体３ａのテーパ面３ｓが弁座３ｂに押し付けられたときに、本体部２の内部空間２ｈと外部との間を液密・気密に保つことができるものであればよく、特に限定されない。
さらになお、付勢手段１３はバネに限られず、弁体３ａを本体部２の上部内面から離間するように付勢するものであればよく、特に限定されない。例えば、図４に示すように、一対の筒状部材13a,13bを組み合わせて形成されたシリンダ１３Ｂを付勢手段として使用してもよい。この場合、筒状部材13aを筒状部材13bに対して進退可能に挿入しておき、筒状部材13aが筒状部材13bから突出するように付勢するガスやバネ等を筒状部材13b内に封入しておけば、弁体３ａを本体部２の上部内面から離間するように付勢しておくことができる。この場合には、シリンダ１３Ｂを複数本、弁体３ａを下部開口部２ａの中心軸に対して回転対称な位置に配設しておけば、シリンダ１３Ｂから弁体３ａに加わる力に偏りが生じず下部弁３の液密性・気密性を高く保つことができるので、好適である。
【００１２】
図１に示すように、前記下部弁３の弁体３ａの上面には、軸部材である連結部材７の下端が固定されている。この連結部材７は、その中心軸が下部開口部２ａの中心軸と同軸となるように配設されている。
【００１３】
この連結部材７の上端には、上部弁４の弁体５の下端が連結されている。この弁体５は、柱状の軸部５ａと、軸部５ａの下端に設けられたテーパ部５ｂとを備えており、上部開口部２ｂ内に配設されている。
図１に示すように、上部弁４の弁体５の軸部５ａは、その断面が上部開口部２ｂと略相似形であって、かつ、その断面積が上部開口部２ｂの断面積よりも小さくなるように形成されている。
また、上部弁４の弁体５のテーパ部５ｂは、軸部５ａとの境界５ｃでは、その断面が軸部５ａと同一形状・同一断面積となるように形成されているが、下方に向かうに従って断面積が小さくなるように形成されている。
【００１４】
そして、弁体５の側面と上部開口部２ｂの内面との間には、上部弁４のパッキンＰ１が設けられている。このパッキンＰ１は、下部弁３がパッキンＰ２に押し付けられた状態において、弁体５の軸部５ａがパッキンＰ１の位置に配置された状態、言い換えれば、軸部５ａとテーパ部５ｂの境界５ｃがパッキンＰ１よりも下方に位置するように配設されている。
このパッキンＰ１は、弁体５を上部開口部２ｂの軸方向（図１では上下方向）に移動可能に保持するものであり、パッキンＰ１が設けられている位置に弁体５の軸部５ａが配置されると軸部５ａの外面と上部開口部２ｂの内面との間を気密・液密に保つが、パッキンＰ１が設けられている位置に弁体５のテーパ部５ｂが配置されるとテーパ部５ｂの外面とパッキンＰ１との間に隙間ができるように形成されたものである。例えば、パッキンＰ１としてＯリング等を使用する場合には、その貫通孔の断面積が、弁体５の軸部５ａの断面積よりは小さいが、テーパ部５ｂの断面積よりも大きいものが使用される。
【００１５】
このため、上部弁４の弁体５の軸部５ａをパッキンＰ１の位置に配置しておけば、パッキンＰ１と弁体５によって本体部２の内部空間２ｈと外部との間が気密・液密に遮断しておくことができる。つまり、上部開口部２ｂを閉じておくことができるのである。
そして、上部弁４の弁体５を移動し、パッキンＰ１の位置に弁体５のテーパ部５ｂを配置すれば、言い換えれば、軸部５ａとテーパ部５ｂの境界５ｃがパッキンＰ１よりも上方に位置するように弁体５を移動させれば、弁体５のテーパ部５ｂがパッキンＰ１の位置に配置され、弁体５とパッキンＰ１との間に隙間ができる。しかも、この状態では上部弁４の軸部５ａと上部開口部２ｂの内面との間にはパッキンＰ１が存在しないから、本体部２の内部空間２ｈと外部との間が連通される。つまり、下部開口部２ｂを開くことができるのである。
【００１６】
なお、パッキンＰ１は、弁体５を上部開口部２ｂの軸方向移動可能に保持し、かつ、パッキンＰ１が設けられている位置に弁体５の軸部５ａが配置されると軸部５ａの外面と上部開口部２ｂの内面との間を気密・液密に保つが、パッキンＰ１が設けられている位置に弁体５のテーパ部５ｂが配置されるとテーパ部５ｂの外面とパッキンＰ１との間に隙間ができるように形成されたものであればよく、特に限定されない。
【００１７】
図１に示すように、前記本体部２の上端には、本体部２を吊り下げるためのホルダー２Ｓが設けられている。このホルダー２Ｓには、コントロールケーブル１０のアウターケーシング１１の一端が固定されており、アウターケーシング１１内に配設されているケーブル１２の一端は、前記上部弁４の弁体５の軸部５ａ上端に固定されている。
このため、コントロールケーブル１０の他端において、ケーブル１２の他端を引っ張れば上部弁４の弁体５は上方に引っ張られ、ケーブル１２を引っ張る力に応じた量だけ、付勢手段１３の付勢力に抗して上方に移動する。連結部材７によって、上部弁４の弁体５と下部弁３の弁体３ａは相対的な移動が固定された状態で連結されているので、下部弁３の弁体３ａも上部弁４の弁体５とともに上方に移動する。すると、下部弁３の弁体３ａが弁座３ｂに設けられているパッキンＰ２から離間するから、下部開口部２ａを通して本体部２の内部空間２ｈと外部との間を連通させることができるのである（図２（Ａ））。
【００１８】
また、下部弁３の弁体３ａが弁座３ｂに押し付けられている状態では、上部弁４の弁体５の境界５ｃがパッキンＰ１よりも下方に位置しているから、下部弁３の弁体３ａがパッキンＰ２から離間しても、しばらくはパッキンＰ１の位置に上部弁４の弁体５の軸部５ａが配置されたままであり、上部開口部２ｂは閉じられている。
下部弁３の弁体３ａがパッキンＰ２から離間してから、さらに上部弁４の弁体５を上方に移動させれば、やっと弁体５の境界５ｃがパッキンＰ１より上方に移動し、弁体５のテーパ部５ｂがパッキンＰ１の位置に配置された状態となり、上部開口部２ｂを通して本体部２の内部空間２ｈと外部との間が連通される（図２（Ｂ））。
つまり、本実施形態のサンプル採取器１は、下部開口部２ａが開いた後、上部開口部２ｂが開くように構成されているのである。
【００１９】
なお、パッキンＰ１は、下部弁３の弁体３ａが弁座３ｂから離間した後、弁体５の境界５ｃがパッキンＰ１より上方に移動するような位置に配設されていればよく、採取する物質の種類や粘度、採取する位置における圧力等に合わせて、下部開口部２ｂと上部開口部２ａの開口タイミングのズレが適切なタイミングとなる位置に配設すればよい。
【００２０】
さらになお、下部開口部２ａと上部開口部２ｂを開閉させる、下部弁３、上部弁４の構造は上記のごとき形状・構造に限定されず、下部開口部２ａが開いてから上部開口部２ｂが開くように構成されているのであればよい。
例えば、図５に示すように、下部弁３を、その弁体３ａが下部開口部２ａに挿入離脱可能な形状に形成し、弁体３ａが下部開口部２ａに挿入されたときに、パッキンＰ２によって弁体３ａの外周面と下部開口部２ａの内面との間が気密・液密に保持されるようにしてもよい。
また、図６に示すように、下部弁３の弁体３ａと上部弁４の弁体５が一体の略筒状に形成されていてもよい。この場合には、弁体３ａと弁体５との間に、弁体５のテーパ部５ｂのごとき括れ部を設けてもよいし、図６に示すように、弁体の表面から凹んだ溝５ｈを設けてもよい。すると、テーパ部５ｂや、溝５ｈが設けられている位置がパッキンＰ１の位置に配置されると、上部開口部２ｂを通して本体部２の内部空間２ｈと外部との間が連通させることができる。
【００２１】
上記のコントロールケーブル１０が特許請求の範囲にいう離間手段であり、このコントロールケーブル１０、付勢手段１３、上部弁４の弁体５、連結部材７が特許請求の範囲にいう下部弁開閉部である。
また、上記のコントロールケーブル１０とパッキンＰ１が特許請求の範囲にいう上部弁開閉制御部である。
【００２２】
つぎに、本実施形態のサンプル採取器１によるサンプル採取作業を説明する。
図１（Ｂ）において、符号Ｔは、火力発電所や石油プラント等に設けられている大型オイルタンクを示しており、符号ＯＬは、大型オイルタンクＴ内に貯蔵されている重油等のオイルを示しており、符号Ｓは、大型オイルタンクＴの底に溜まったスラッジを示している。
【００２３】
まず、コントロールケーブル１０を繰り出して、サンプル採取器１を大型オイルタンクＴに投入し、オイルＯＬ中に浸漬する。すると、サンプル採取器１は自重によってオイルＯＬ中を沈降する。このとき、コントロールケーブル１０には、サンプル採取器１の重量が加わるが、コントロールケーブル１０のアウターケーシング１１内のみを保持しておけば、ケーブル１２には力が加わらないので、サンプル採取器１は、下部弁３および上部弁４によって本体部２の下部開口部２ａおよび上部開口部２ｂが閉じられたまま、オイルＯＬ中を沈降する。
【００２４】
サンプル採取器１が、所定の深さ、例えば、サンプル採取器１全体がスラッジＳに浸漬された状態となるまで沈降すると、コントロールケーブル１０のアウターケーシング１１を固定して、サンプル採取器１の沈降を停止させる。
なお、サンプル採取器１の位置は、繰り出したコントロールケーブル１０の長さにより判断することができる。
【００２５】
サンプル採取器１の沈降を停止させ、ついで、コントロールケーブル１０のケーブル１２を引っ張ると、上部弁４の弁体５が上方に移動し、それとともに、下部弁３の弁体３ａも上方に移動する。すると、下部弁３の弁体３ａのテーパ面３ｓがパッキンＰ２から離間して、下部開口部２ａが開口するから、下部開口部２ａを通して本体部２の内部空間２ｈと外部、つまり、タンクＴ内部が連通される。本体部２の内部空間２ｈは大気圧であるが、下部開口部２ａの位置におけるスラッジＳにはタンクＴ内のオイルＯＬの圧力が加わっているため、下部開口部２ａを通ってスラッジＳが本体部２の内部空間２ｈに流入する（図２（Ａ））。
【００２６】
下部開口部２ａが開口してからも上部弁４の弁体５および下部弁３の弁体３ａを上方に移動させ、上部弁４の弁体５の境界５ｃがパッキンＰ１より上方に移動すると、テーパ部５ｂの外面とパッキンＰ１との間には隙間ができ、上部開口部２ｂが開口する（図２（Ｂ））。
このとき、スラッジＳの流入によって本体部２の内部空間２ｈの空気は加圧圧縮されており、その圧力が非常に高くなっているため、上部開口部２ｂが開口しても、上部開口部２ｂの位置にあるスラッジＳは内部空間２ｈ内に流入できず、内部空間２ｈの空気が上部開口部２ｂを通って外部に排出される。すると、内部空間２ｈの空気が減少した分だけ、スラッジＳが下部開口部２ａから内部空間２ｈ内に流入するから、十分な量のスラッジＳを内部空間２ｈ内に収容することができる。
【００２７】
十分な量のスラッジＳが内部空間２ｈ内に回収されたら、コントロールケーブル１０のケーブル１２を引っ張る力を除去する。すると、付勢手段１３の付勢力によって下部弁３は下方に移動され、その弁体３ａのテーパ面３ｓがパッキンＰ２に押し付けられ、下部開口部２ａは閉じられた状態となる。
このとき、上部弁４の弁体５も下方に移動されるから、上部弁４の軸部５ａがパッキンＰ１の位置まで移動し、上部開口部２ｂは閉じられた状態となり、再び本体部２の内部空間２ｈ内は外部から気密・液密に遮断される。
最後に、コントロールケーブル１０を引き上げれば、サンプル採取器１を回収できる。
【００２８】
上記のごとく、本実施形態のサンプル採取器１によれば、サンプル採取器１をタンクＴ内のオイルＯＬやスラッジＳなどのサンプリングしたい物質中の所定の位置に配置し、コントロールケーブル１０を操作して下部弁３を開き、本体部２の内部空間２ｈと外部との間を連通させれば、下部開口部２ａの位置における物質を内部空間２ｈ内に回収することができる。
また、サンプル採取器１が所定の位置に配置するまでの間は、下部弁３および上部弁４によって本体部２の内部空間２ｈが密封されているから、物質の所定の位置に配置させるまでの間に、本体部２の内部空間２ｈに物質が侵入することを防ぐことができる。そして、物質を回収後、コントロールケーブル１０の操作を停止すれば、再び下部弁３および上部弁４によって本体部２の内部空間２ｈを密封することができるから、サンプル採取器１を回収したりするときに、本体部２の内部空間２ｈに回収した物質が他の位置の物質と置換されたり混合したりすることがない。よって、本体部２の内部空間２ｈに回収された物質の正確な調査を行うことができる。
【００２９】
なお、回収する物質がスラッジＳ等の場合、流動性はあるものの粘性が大きい可能性があり、かかる場合には、下部開口部２ａが開口してもスラッジＳが本体部２の内部空間２ｈに流入しなかったり、所定の量を回収するまでの時間が長くなったりする恐れがある。そこで、本体部２に減圧弁等の減圧手段２０を設けておき、サンプル採取器１をタンクＴ内に投入する前に本体部２の内部空間２ｈを真空状態に近づけておけば、下部開口部２ａが開いたときに、本体部２の内部空間２ｈ内にスラッジＳなどが吸引されるから、粘性が大きいスラッジＳ等であっても内部空間２ｈ内への回収を、より確実に、容易かつ迅速に行うことができる。
【００３０】
また、付勢手段１３にバネを使用した場合には、下部弁３の弁体３ａを上方に移動させる量が大きすぎた場合、バネがまっすぐ縮まずにくの字の折れ曲がってしまう可能性がある。そこで、図１に示すように、本体部２の上部内面と下部弁３の弁体３ａの上面との間には、リフト量規制部材６を設けておき、下部弁３の弁体３ａの上面がリフト量規制部材６と接触するまでしか上昇できないようにしておけば、上記のごとき問題を防ぐことができる。
なお、バネに代えてシリンダ１３Ｂを付勢手段１３とすれば、下部弁３の弁体３ａを上方に移動させる量が大きすぎても折れ曲がってしまうことがないので、リフト量規制部材６は設けなくてもよい。そして、図６に示すように、下部弁３の弁体３ａと上部弁４の弁体５の中間に突起上部７ｄを設ければ、バネの長さを短くできるから、下部弁３の弁体３ａを上方に移動させたときに、バネが折れ曲がることを防ぐことができる。
【００３１】
さらに、図３に示すように、本実施形態のサンプル採取器１が、下端部はスラッジＳに浸漬されているが、上端部はオイルＯＬ内に位置している場合、下部開口部２ａが開口した後上部開口部２ｂが開口すると内部空間２ｈの空気が上部開口部２ｂを通って外部に排出されるが、上部開口部２ｂ付近のオイルＯＬの方がスラッジＳよりも流動性が高いので、下部開口部２ａを通って侵入するスラッジＳが内部空間２ｈ内を充満するまえに、上部開口部２ｂを通ってオイルＯＬが内部空間２ｈ内に侵入してしまう可能性がある。そこで、かかる位置にサンプル採取器１を配置しなければならない場合には、リフト量規制部材６の長さを調整し、下部弁３の弁体３ａが、パッキンＰ２からは離間するが上部開口部２ｂは開口しない高さまでしか上昇できないようにしておけば、上記の問題が生じることを防ぐことができる。
【００３２】
なお、この場合には、上部開口部２ｂから本体部２の内部空間２ｈ内の空気を排出することができないので、前記減圧手段２０を設けておき、本体部２の内部空間２ｈを真空状態に近づけておけば、スラッジＳを確実に回収することができる。
さらになお、上部開口部２ｂを開かない状態で使用するのであれば、上部開口部２ｂおよび上部弁４を設けずに、コントロールケーブル１０のケーブル１２を、直接、本体部２の内部空間２ｈ内において下部弁３の弁体３ａの上面に固定してもよい。この場合には、コントロールケーブル１０のケーブル１２用のケーブル孔を本体部２に設け、このケーブル孔にケーブル１２を通すことになるが、ケーブル孔に、本体部２の内部空間２ｈと外部を液密に遮断でき、しかも、ケーブル１２を摺動自在かつ液密に保持することができるパッキンを設ければよい。
【００３３】
なお、本実施形態のサンプル採取器１では、下部弁３の弁体３ａ、上部弁４の弁体５、連結部材７は、その中心軸が同軸上に位置する場合を例示しているが、これらの中心軸は、必ずしも同軸上に位置していなくてもよく、これらの中心軸が互いに平行となるように配設していれば、上部弁４の弁体５および下部弁３の弁体３ａに、本実施形態のサンプル採取器１と実質同様の動きをさせることができ、上部開口部２ｂと下部開口部２ａを開閉させることができる。
さらになお、本実施形態では、下部弁３の弁体３ａと上部弁４の弁体５との間を軸部材からなる連結部材７によって連結しているが、下部弁３の弁体３ａと上部弁４の弁体５を連結する方法は特に限定されず、本実施形態のサンプル採取器１と同様に、上部弁４を移動させるだけで下部弁３も作動させることができる構造とすれば採取器の構造を簡単な構造とすることができるので、好適である。例えば、上部弁４の弁体５を上方に移動させたときに、リンク機構を介して下部弁３の弁体３ａが上方に移動するような構造としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のサンプル採取器は、大型オイルタンク内のスラッジ等の採取や地下タンク内に収容されている発電機用燃料油等への混入水の採取、飲料水タンク内のヘドロ等の採取にも適している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（Ａ）は本実施形態のサンプル採取器１の概略説明図であり、（Ｂ）は本実施形態のサンプル採取器１によるサンプル採取状況の説明図である。
【図２】サンプル採取時における下部弁３および上部弁４の作動状況を説明した図である。
【図３】他の実施形態のサンプル採取器１の概略説明図である。
【図４】他の実施形態のサンプル採取器１の概略説明図である。
【図５】他の実施形態のサンプル採取器１の概略説明図である。
【図６】他の実施形態のサンプル採取器１の概略説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ サンプル採取器
２ 本体部
２ａ 下部開口部
２ｂ 上部開口部
２ｈ 内部空間
３ 下部弁
３ａ 弁体
４ 上部弁
５ 弁体
７ 連結部材
２０ 減圧手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプル採取器に関する。火力発電所や石油プラント等に設けられている大型オイルタンクには大量の重油等のオイルが貯蔵されているが、貯蔵されているオイルには、通常、不純物や水分等が混入している。オイルがタンク内に貯蔵されている間に、不純物はスラッジとしてタンク底部に堆積し、また、水分もタンク底部に堆積する。タンク底部に堆積したスラッジはフロート式タンクのフロートの損傷を引き起こす可能性があり、また、底部に堆積した水分はタンク内面の腐食を速める。このため、火力発電所等では、堆積したスラッジの性状を分析するため、また、どの程度スラッジや水分が堆積しているかを調べるために、タンク内のスラッジや水分の採取を定期的に行っている。
本発明は、かかる大型オイルタンク内に堆積したスラッジや水分を採取するためのサンプル採取器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からスラッジ等のサンプルを採取する器具が開発されている（従来例１，２：特許文献１，２）。
従来例１，２の器具は、いずれも上下貫通した円筒状の部材と、その円筒状部材の下端のみを開閉する弁とを備えているため、円筒状部材の下端を開いた状態でオイル内に投入し、その後、弁を閉じてから器具を引き上げれば、円筒状部材内に溜まったオイルやスラッジ等を採取することができる。
しかし、上記の器具では、円筒状部材の軸方向の長さ分のスラッジが層状になって回収されるため、円筒状部材からスラッジを取り出せばスラッジが混ざってしまい、所望の深さのスラッジのみの成分を調べることはできない。そして、構造上、所定の深さのスラッジだけを回収することは困難である。
また、スラッジを収容した器具を引き上げるときに、その途中で容器が傾けば、円筒状部材内のスラッジが、容器が傾いた位置のオイルと置換されてしまう可能性がある。すると、採取されたスラッジがオイルによって希釈されてしまうため、採取されたサンプルの正確な調査を行うことができない。
【０００３】
かかる問題の生じないサンプル採取器具として、特許文献３（従来例３）に記載された技術がある。
従来例３の技術は、上端付近に液体出口を有するシリンダと、シリンダ内を滑るように動くピストンと、シリンダの上端から突出しているピストン棒と、シリンダの下端にある液体サンプル導入口と、導入口を通して前記シリンダに液体サンプルを流入させるが、逆の流れは阻止するバルブと、ピストン中の少なくとも１個の液体を通すバイパス路と、バイパス路を上向きに液体に通すが逆の流れは阻止するパイプとを有する液体サンプル採取装置である。
この液体サンプル採取装置では、ピストンの下面とシリンダの底との間にきれいな油（清浄油）を充填した状態でオイル内に投入するから、所定の位置まで移動する間にオイルなどがシリンダ内に浸入することを防ぐことができる。
そして、所定の位置まで液体サンプル採取装置が移動すると、ピストンをシリンダの底に向けて移動させることによって、清浄油を、ピストンの下面とシリンダの底との間から、ピストンの上面と頂部カバーとの間に移動させ、その後、ピストンを上昇させる。すると、ピストンの上面と頂部カバーとの間の清浄油を液体出口から外部に排出することができ、その代わりに、ピストンの下面とシリンダの底との間に何も入っていない空間が形成される。この空間は負圧になるから、液体サンプル導入口からシリンダの底近傍のオイルがピストンの下面とシリンダの底との間の空間に吸引される。したがって、この液体サンプル採取装置によれば、シリンダの底近傍のオイルだけを回収することができる。
【０００４】
しかるに、従来例３の技術では、清浄油を利用して、所定の位置まで移動する間にオイルなどがシリンダ内に浸入することを防いでいるため、充填されていた清浄油がシリンダ内に残留し、かかる清浄油がスラッジ等の回収されたサンプルに混入する可能性は否定できない。すると、サンプルの調査を正確に行えない可能性がある。
しかも、ピストンを作動させて清浄油をシリンダから排出するのであるが、シリンダ周囲がスラッジに囲まれている場合には、シリンダ周囲の圧力に対抗して清浄油を排出しなければならず、シリンダ周囲の圧力は非常に大きいので、清浄油を排出することが困難であり、スラッジの採取に適用することは事実上不可能である。
【０００５】
【特許文献１】特公昭６３−１１２３０号
【特許文献２】特公昭６３−４２７３３号
【特許文献３】特開昭５６−３３５２６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、所定の位置のスラッジや液体を採取でき、スラッジ等に他の物質が混入することを防ぐことができるサンプル採取器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明のサンプル採取器は、流動性を有する物質中に浸漬され、該物質の採取に使用される採取器であって、中空な内部空間を有し、下端に外部と前記内部空間とを連通する下部開口部を有する本体部と、該本体部内に配設されており、該本体部の下部開口部を開閉する下部弁と、前記下部弁の開閉を制御する下部弁開閉制御部とを備えており、該下部弁開閉制御部が、前記下部弁の弁体を、前記本体部の下部開口部を閉じるように付勢する付勢手段と、外部から力を加えることによって、前記下部弁の弁体を前記本体部の下部開口部が開くように移動させる開口手段とからなり、前記下部弁によって前記本体部の下部開口部が閉じられると前記内部空間が密封され、該内部空間が密封された状態で物質中に浸漬されるものであることを特徴とする。
第２発明のサンプル採取器は、第１発明において、前記本体部が、その上端に外部と前記内部空間とを連通する上部開口部を有しており、該本体部内に、前記上部開口部を開閉する上部弁と、前記上部弁の開閉を制御する上部弁開閉制御部とを備えており、前記上部弁開閉制御部が、前記下部開口部が開かれた後、前記上部開口部が開くように該上部弁の開閉を制御するものであることを特徴とする。
第３発明のサンプル採取器は、第１発明において、前記本体部の上部開口部は、該本体部を貫通する貫通孔であり、前記上部弁の弁体が、前記上部開口部に摺動可能、かつ、液密に挿入されており、前記上部弁の弁体と前記下部弁の弁体とを連結する連結部材が設けられており、該連結部材は、前記上部弁の弁体が前記本体部の上部開口部から離脱する方向に移動すると、前記下部弁の弁体が前記下部開口部から離間するように前記上部弁の弁体と前記下部弁の弁体とを連結するものである
ことを特徴とする。
第４発明のサンプル採取器は、第３発明において、前記本体部の下部開口部は、該本体部を貫通する貫通孔であって、その中心軸が前記上部開口部の中心軸と平行となるように形成されており、該連結部材が、前記本体部の上下開口部の中心軸と平行になるように配設された軸部材であることを特徴とする。
第５発明のサンプル採取器は、第１発明において、前記本体部が、前記下部弁によって前記内部空間が密封された状態において、該内部空間内を減圧する減圧手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、サンプル採取器を物質中の所定の位置に配置し、離間手段によって下部弁を開いて本体部の内部空間とを連通させれば、下部開口部の位置における物質を内部空間内に回収することができる。また、サンプル採取器を物質中の所定の位置に配置するまでの間は、付勢手段の付勢力により下部弁が本体部の内部空間を密封しており、また、物質を回収後、離間手段の作用を停止すれば、再び付勢手段の付勢力により下部弁が本体部の内部空間を密封することができる。よって、サンプル採取器を物質の所定の位置に配置させたり、また、その位置からサンプル採取器を回収したりするときに、内部空間内に回収した物質が他の位置の物質と置換されたり混合したりすることがないから、採取されたサンプルの正確な調査を行うことができる。
第２発明によれば、上部弁が開けば、本体部の内部空間内の空気を上部開口部から外部に排出することができるから、下部開口部から内部空間への物質の回収を迅速に行うことができる。しかも、上部開口部は下部開口部が開いた後で開くので、上部開口部近傍の物質が内部空間に侵入することを防ぐことができる。
第３発明によれば、上部弁の弁体を移動させるだけで、下部弁の弁体も作動させることができるから、特別な上部弁開閉制御部を設けなくてもよくなるので、採取器の構造を簡単にすることができる。
第４発明によれば、上部弁の弁体と下部弁の弁体を軸部材によって連結しているだけであるから、下部弁を作動させる構造をより簡単な構造とすることができる。
第５発明によれば、減圧手段によって内部空間内が減圧されているので、内部空間内への物質の回収を容易かつ迅速に行うことができる。しかも、下部弁が開けば、内部空間内に物質を吸引するような力を発生させることができるから、流動性の低い物質であっても、より確実かつ迅速に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１（Ａ）は本実施形態のサンプル採取器１の概略説明図であり、（Ｂ）は本実施形態のサンプル採取器１によるサンプル採取状況の説明図である。同図に示すように、本実施形態のサンプル採取器１は、略筒状の本体部２を備えている。この本体部２は、その内部が中空な空間（以下、内部空間２ｈという）になっており、後述するように、その内部空間２ｈ内にスラッジ等の物質を収容できる構造となっている。
この本体部２の下端には、内部空間２ｈと外部との間を連通する貫通孔である下部開口部２ａが形成されており、この下部開口部２ａを開閉する下部弁３が設けられている。
一方、本体部２の上端には、内部空間２ｈと外部との間を連通する貫通孔である上部開口部２ｂが形成されており、この上部開口部２ｂを開閉する上部弁４が設けられている。
【００１０】
図１において、符号３ａは、下部弁３の弁体を示している。この弁体３ａは、その下面に外周面から中心軸に向かって傾斜したテーパ面３ｓが形成されている。一方、下部開口部２ａの上端部には、弁座３ｂが設けられており、この弁座３ｂには、Ｏリング等の貫通孔を有するパッキンＰ２が設けられている。このパッキンＰ２は、その貫通孔の中心が下部開口部２ａの中心軸上に位置するように配設されている。
また、図１に示すように、弁体３ａの上面と本体部２の上部内面との間には、例えばバネ等の付勢手段１３が設けられている。この付勢手段１３は、弁体３ａを本体部２の上部内面から離間するように付勢するもの、言い換えれば、弁体３ａを弁座３ｂに向かって接近するように付勢するものである。
すると、弁体３ａは、通常、そのテーパ面３ｓを弁座３ｂに押し付けられた状態に保持されるから、下部開口部２ａは閉じられた状態となる。しかも、弁座３ｂにはパッキンＰ２が設けられているから、弁体３ａのテーパ面３ｓとパッキンＰ２との間が液密・気密に保持され、本体部２の内部空間２ｈと外部との間が気密・液密に遮断されるのである。
【００１１】
なお、パッキンＰ２は、弁体３ａのテーパ面３ｓが弁座３ｂに押し付けられたときに、本体部２の内部空間２ｈと外部との間を液密・気密に保つことができるものであればよく、特に限定されない。
さらになお、付勢手段１３はバネに限られず、弁体３ａを本体部２の上部内面から離間するように付勢するものであればよく、特に限定されない。例えば、図４に示すように、一対の筒状部材13a,13bを組み合わせて形成されたシリンダ１３Ｂを付勢手段として使用してもよい。この場合、筒状部材13aを筒状部材13bに対して進退可能に挿入しておき、筒状部材13aが筒状部材13bから突出するように付勢するガスやバネ等を筒状部材13b内に封入しておけば、弁体３ａを本体部２の上部内面から離間するように付勢しておくことができる。この場合には、シリンダ１３Ｂを複数本、弁体３ａを下部開口部２ａの中心軸に対して回転対称な位置に配設しておけば、シリンダ１３Ｂから弁体３ａに加わる力に偏りが生じず下部弁３の液密性・気密性を高く保つことができるので、好適である。
【００１２】
図１に示すように、前記下部弁３の弁体３ａの上面には、軸部材である連結部材７の下端が固定されている。この連結部材７は、その中心軸が下部開口部２ａの中心軸と同軸となるように配設されている。
【００１３】
この連結部材７の上端には、上部弁４の弁体５の下端が連結されている。この弁体５は、柱状の軸部５ａと、軸部５ａの下端に設けられたテーパ部５ｂとを備えており、上部開口部２ｂ内に配設されている。
図１に示すように、上部弁４の弁体５の軸部５ａは、その断面が上部開口部２ｂと略相似形であって、かつ、その断面積が上部開口部２ｂの断面積よりも小さくなるように形成されている。
また、上部弁４の弁体５のテーパ部５ｂは、軸部５ａとの境界５ｃでは、その断面が軸部５ａと同一形状・同一断面積となるように形成されているが、下方に向かうに従って断面積が小さくなるように形成されている。
【００１４】
そして、弁体５の側面と上部開口部２ｂの内面との間には、上部弁４のパッキンＰ１が設けられている。このパッキンＰ１は、下部弁３がパッキンＰ２に押し付けられた状態において、弁体５の軸部５ａがパッキンＰ１の位置に配置された状態、言い換えれば、軸部５ａとテーパ部５ｂの境界５ｃがパッキンＰ１よりも下方に位置するように配設されている。
このパッキンＰ１は、弁体５を上部開口部２ｂの軸方向（図１では上下方向）に移動可能に保持するものであり、パッキンＰ１が設けられている位置に弁体５の軸部５ａが配置されると軸部５ａの外面と上部開口部２ｂの内面との間を気密・液密に保つが、パッキンＰ１が設けられている位置に弁体５のテーパ部５ｂが配置されるとテーパ部５ｂの外面とパッキンＰ１との間に隙間ができるように形成されたものである。例えば、パッキンＰ１としてＯリング等を使用する場合には、その貫通孔の断面積が、弁体５の軸部５ａの断面積よりは小さいが、テーパ部５ｂの断面積よりも大きいものが使用される。
【００１５】
このため、上部弁４の弁体５の軸部５ａをパッキンＰ１の位置に配置しておけば、パッキンＰ１と弁体５によって本体部２の内部空間２ｈと外部との間が気密・液密に遮断しておくことができる。つまり、上部開口部２ｂを閉じておくことができるのである。
そして、上部弁４の弁体５を移動し、パッキンＰ１の位置に弁体５のテーパ部５ｂを配置すれば、言い換えれば、軸部５ａとテーパ部５ｂの境界５ｃがパッキンＰ１よりも上方に位置するように弁体５を移動させれば、弁体５のテーパ部５ｂがパッキンＰ１の位置に配置され、弁体５とパッキンＰ１との間に隙間ができる。しかも、この状態では上部弁４の軸部５ａと上部開口部２ｂの内面との間にはパッキンＰ１が存在しないから、本体部２の内部空間２ｈと外部との間が連通される。つまり、下部開口部２ｂを開くことができるのである。
【００１６】
なお、パッキンＰ１は、弁体５を上部開口部２ｂの軸方向移動可能に保持し、かつ、パッキンＰ１が設けられている位置に弁体５の軸部５ａが配置されると軸部５ａの外面と上部開口部２ｂの内面との間を気密・液密に保つが、パッキンＰ１が設けられている位置に弁体５のテーパ部５ｂが配置されるとテーパ部５ｂの外面とパッキンＰ１との間に隙間ができるように形成されたものであればよく、特に限定されない。
【００１７】
図１に示すように、前記本体部２の上端には、本体部２を吊り下げるためのホルダー２Ｓが設けられている。このホルダー２Ｓには、コントロールケーブル１０のアウターケーシング１１の一端が固定されており、アウターケーシング１１内に配設されているケーブル１２の一端は、前記上部弁４の弁体５の軸部５ａ上端に固定されている。
このため、コントロールケーブル１０の他端において、ケーブル１２の他端を引っ張れば上部弁４の弁体５は上方に引っ張られ、ケーブル１２を引っ張る力に応じた量だけ、付勢手段１３の付勢力に抗して上方に移動する。連結部材７によって、上部弁４の弁体５と下部弁３の弁体３ａは相対的な移動が固定された状態で連結されているので、下部弁３の弁体３ａも上部弁４の弁体５とともに上方に移動する。すると、下部弁３の弁体３ａが弁座３ｂに設けられているパッキンＰ２から離間するから、下部開口部２ａを通して本体部２の内部空間２ｈと外部との間を連通させることができるのである（図２（Ａ））。
【００１８】
また、下部弁３の弁体３ａが弁座３ｂに押し付けられている状態では、上部弁４の弁体５の境界５ｃがパッキンＰ１よりも下方に位置しているから、下部弁３の弁体３ａがパッキンＰ２から離間しても、しばらくはパッキンＰ１の位置に上部弁４の弁体５の軸部５ａが配置されたままであり、上部開口部２ｂは閉じられている。
下部弁３の弁体３ａがパッキンＰ２から離間してから、さらに上部弁４の弁体５を上方に移動させれば、やっと弁体５の境界５ｃがパッキンＰ１より上方に移動し、弁体５のテーパ部５ｂがパッキンＰ１の位置に配置された状態となり、上部開口部２ｂを通して本体部２の内部空間２ｈと外部との間が連通される（図２（Ｂ））。
つまり、本実施形態のサンプル採取器１は、下部開口部２ａが開いた後、上部開口部２ｂが開くように構成されているのである。
【００１９】
なお、パッキンＰ１は、下部弁３の弁体３ａが弁座３ｂから離間した後、弁体５の境界５ｃがパッキンＰ１より上方に移動するような位置に配設されていればよく、採取する物質の種類や粘度、採取する位置における圧力等に合わせて、下部開口部２ｂと上部開口部２ａの開口タイミングのズレが適切なタイミングとなる位置に配設すればよい。
【００２０】
さらになお、下部開口部２ａと上部開口部２ｂを開閉させる、下部弁３、上部弁４の構造は上記のごとき形状・構造に限定されず、下部開口部２ａが開いてから上部開口部２ｂが開くように構成されているのであればよい。
例えば、図５に示すように、下部弁３を、その弁体３ａが下部開口部２ａに挿入離脱可能な形状に形成し、弁体３ａが下部開口部２ａに挿入されたときに、パッキンＰ２によって弁体３ａの外周面と下部開口部２ａの内面との間が気密・液密に保持されるようにしてもよい。
また、図６に示すように、下部弁３の弁体３ａと上部弁４の弁体５が一体の略筒状に形成されていてもよい。この場合には、弁体３ａと弁体５との間に、弁体５のテーパ部５ｂのごとき括れ部を設けてもよいし、図６に示すように、弁体の表面から凹んだ溝５ｈを設けてもよい。すると、テーパ部５ｂや、溝５ｈが設けられている位置がパッキンＰ１の位置に配置されると、上部開口部２ｂを通して本体部２の内部空間２ｈと外部との間が連通させることができる。
【００２１】
上記のコントロールケーブル１０が特許請求の範囲にいう離間手段であり、このコントロールケーブル１０、付勢手段１３、上部弁４の弁体５、連結部材７が特許請求の範囲にいう下部弁開閉部である。
また、上記のコントロールケーブル１０とパッキンＰ１が特許請求の範囲にいう上部弁開閉制御部である。
【００２２】
つぎに、本実施形態のサンプル採取器１によるサンプル採取作業を説明する。
図１（Ｂ）において、符号Ｔは、火力発電所や石油プラント等に設けられている大型オイルタンクを示しており、符号ＯＬは、大型オイルタンクＴ内に貯蔵されている重油等のオイルを示しており、符号Ｓは、大型オイルタンクＴの底に溜まったスラッジを示している。
【００２３】
まず、コントロールケーブル１０を繰り出して、サンプル採取器１を大型オイルタンクＴに投入し、オイルＯＬ中に浸漬する。すると、サンプル採取器１は自重によってオイルＯＬ中を沈降する。このとき、コントロールケーブル１０には、サンプル採取器１の重量が加わるが、コントロールケーブル１０のアウターケーシング１１内のみを保持しておけば、ケーブル１２には力が加わらないので、サンプル採取器１は、下部弁３および上部弁４によって本体部２の下部開口部２ａおよび上部開口部２ｂが閉じられたまま、オイルＯＬ中を沈降する。
【００２４】
サンプル採取器１が、所定の深さ、例えば、サンプル採取器１全体がスラッジＳに浸漬された状態となるまで沈降すると、コントロールケーブル１０のアウターケーシング１１を固定して、サンプル採取器１の沈降を停止させる。
なお、サンプル採取器１の位置は、繰り出したコントロールケーブル１０の長さにより判断することができる。
【００２５】
サンプル採取器１の沈降を停止させ、ついで、コントロールケーブル１０のケーブル１２を引っ張ると、上部弁４の弁体５が上方に移動し、それとともに、下部弁３の弁体３ａも上方に移動する。すると、下部弁３の弁体３ａのテーパ面３ｓがパッキンＰ２から離間して、下部開口部２ａが開口するから、下部開口部２ａを通して本体部２の内部空間２ｈと外部、つまり、タンクＴ内部が連通される。本体部２の内部空間２ｈは大気圧であるが、下部開口部２ａの位置におけるスラッジＳにはタンクＴ内のオイルＯＬの圧力が加わっているため、下部開口部２ａを通ってスラッジＳが本体部２の内部空間２ｈに流入する（図２（Ａ））。
【００２６】
下部開口部２ａが開口してからも上部弁４の弁体５および下部弁３の弁体３ａを上方に移動させ、上部弁４の弁体５の境界５ｃがパッキンＰ１より上方に移動すると、テーパ部５ｂの外面とパッキンＰ１との間には隙間ができ、上部開口部２ｂが開口する（図２（Ｂ））。
このとき、スラッジＳの流入によって本体部２の内部空間２ｈの空気は加圧圧縮されており、その圧力が非常に高くなっているため、上部開口部２ｂが開口しても、上部開口部２ｂの位置にあるスラッジＳは内部空間２ｈ内に流入できず、内部空間２ｈの空気が上部開口部２ｂを通って外部に排出される。すると、内部空間２ｈの空気が減少した分だけ、スラッジＳが下部開口部２ａから内部空間２ｈ内に流入するから、十分な量のスラッジＳを内部空間２ｈ内に収容することができる。
【００２７】
十分な量のスラッジＳが内部空間２ｈ内に回収されたら、コントロールケーブル１０のケーブル１２を引っ張る力を除去する。すると、付勢手段１３の付勢力によって下部弁３は下方に移動され、その弁体３ａのテーパ面３ｓがパッキンＰ２に押し付けられ、下部開口部２ａは閉じられた状態となる。
このとき、上部弁４の弁体５も下方に移動されるから、上部弁４の軸部５ａがパッキンＰ１の位置まで移動し、上部開口部２ｂは閉じられた状態となり、再び本体部２の内部空間２ｈ内は外部から気密・液密に遮断される。
最後に、コントロールケーブル１０を引き上げれば、サンプル採取器１を回収できる。
【００２８】
上記のごとく、本実施形態のサンプル採取器１によれば、サンプル採取器１をタンクＴ内のオイルＯＬやスラッジＳなどのサンプリングしたい物質中の所定の位置に配置し、コントロールケーブル１０を操作して下部弁３を開き、本体部２の内部空間２ｈと外部との間を連通させれば、下部開口部２ａの位置における物質を内部空間２ｈ内に回収することができる。
また、サンプル採取器１が所定の位置に配置するまでの間は、下部弁３および上部弁４によって本体部２の内部空間２ｈが密封されているから、物質の所定の位置に配置させるまでの間に、本体部２の内部空間２ｈに物質が侵入することを防ぐことができる。そして、物質を回収後、コントロールケーブル１０の操作を停止すれば、再び下部弁３および上部弁４によって本体部２の内部空間２ｈを密封することができるから、サンプル採取器１を回収したりするときに、本体部２の内部空間２ｈに回収した物質が他の位置の物質と置換されたり混合したりすることがない。よって、本体部２の内部空間２ｈに回収された物質の正確な調査を行うことができる。
【００２９】
なお、回収する物質がスラッジＳ等の場合、流動性はあるものの粘性が大きい可能性があり、かかる場合には、下部開口部２ａが開口してもスラッジＳが本体部２の内部空間２ｈに流入しなかったり、所定の量を回収するまでの時間が長くなったりする恐れがある。そこで、本体部２に減圧弁等の減圧手段２０を設けておき、サンプル採取器１をタンクＴ内に投入する前に本体部２の内部空間２ｈを真空状態に近づけておけば、下部開口部２ａが開いたときに、本体部２の内部空間２ｈ内にスラッジＳなどが吸引されるから、粘性が大きいスラッジＳ等であっても内部空間２ｈ内への回収を、より確実に、容易かつ迅速に行うことができる。
【００３０】
また、付勢手段１３にバネを使用した場合には、下部弁３の弁体３ａを上方に移動させる量が大きすぎた場合、バネがまっすぐ縮まずにくの字の折れ曲がってしまう可能性がある。そこで、図１に示すように、本体部２の上部内面と下部弁３の弁体３ａの上面との間には、リフト量規制部材６を設けておき、下部弁３の弁体３ａの上面がリフト量規制部材６と接触するまでしか上昇できないようにしておけば、上記のごとき問題を防ぐことができる。
なお、バネに代えてシリンダ１３Ｂを付勢手段１３とすれば、下部弁３の弁体３ａを上方に移動させる量が大きすぎても折れ曲がってしまうことがないので、リフト量規制部材６は設けなくてもよい。そして、図６に示すように、下部弁３の弁体３ａと上部弁４の弁体５の中間に突起上部７ｄを設ければ、バネの長さを短くできるから、下部弁３の弁体３ａを上方に移動させたときに、バネが折れ曲がることを防ぐことができる。
【００３１】
さらに、図３に示すように、本実施形態のサンプル採取器１が、下端部はスラッジＳに浸漬されているが、上端部はオイルＯＬ内に位置している場合、下部開口部２ａが開口した後上部開口部２ｂが開口すると内部空間２ｈの空気が上部開口部２ｂを通って外部に排出されるが、上部開口部２ｂ付近のオイルＯＬの方がスラッジＳよりも流動性が高いので、下部開口部２ａを通って侵入するスラッジＳが内部空間２ｈ内を充満するまえに、上部開口部２ｂを通ってオイルＯＬが内部空間２ｈ内に侵入してしまう可能性がある。そこで、かかる位置にサンプル採取器１を配置しなければならない場合には、リフト量規制部材６の長さを調整し、下部弁３の弁体３ａが、パッキンＰ２からは離間するが上部開口部２ｂは開口しない高さまでしか上昇できないようにしておけば、上記の問題が生じることを防ぐことができる。
【００３２】
なお、この場合には、上部開口部２ｂから本体部２の内部空間２ｈ内の空気を排出することができないので、前記減圧手段２０を設けておき、本体部２の内部空間２ｈを真空状態に近づけておけば、スラッジＳを確実に回収することができる。
さらになお、上部開口部２ｂを開かない状態で使用するのであれば、上部開口部２ｂおよび上部弁４を設けずに、コントロールケーブル１０のケーブル１２を、直接、本体部２の内部空間２ｈ内において下部弁３の弁体３ａの上面に固定してもよい。この場合には、コントロールケーブル１０のケーブル１２用のケーブル孔を本体部２に設け、このケーブル孔にケーブル１２を通すことになるが、ケーブル孔に、本体部２の内部空間２ｈと外部を液密に遮断でき、しかも、ケーブル１２を摺動自在かつ液密に保持することができるパッキンを設ければよい。
【００３３】
なお、本実施形態のサンプル採取器１では、下部弁３の弁体３ａ、上部弁４の弁体５、連結部材７は、その中心軸が同軸上に位置する場合を例示しているが、これらの中心軸は、必ずしも同軸上に位置していなくてもよく、これらの中心軸が互いに平行となるように配設していれば、上部弁４の弁体５および下部弁３の弁体３ａに、本実施形態のサンプル採取器１と実質同様の動きをさせることができ、上部開口部２ｂと下部開口部２ａを開閉させることができる。
さらになお、本実施形態では、下部弁３の弁体３ａと上部弁４の弁体５との間を軸部材からなる連結部材７によって連結しているが、下部弁３の弁体３ａと上部弁４の弁体５を連結する方法は特に限定されず、本実施形態のサンプル採取器１と同様に、上部弁４を移動させるだけで下部弁３も作動させることができる構造とすれば採取器の構造を簡単な構造とすることができるので、好適である。例えば、上部弁４の弁体５を上方に移動させたときに、リンク機構を介して下部弁３の弁体３ａが上方に移動するような構造としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のサンプル採取器は、大型オイルタンク内のスラッジ等の採取や地下タンク内に収容されている発電機用燃料油等への混入水の採取、飲料水タンク内のヘドロ等の採取にも適している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（Ａ）は本実施形態のサンプル採取器１の概略説明図であり、（Ｂ）は本実施形態のサンプル採取器１によるサンプル採取状況の説明図である。
【図２】サンプル採取時における下部弁３および上部弁４の作動状況を説明した図である。
【図３】他の実施形態のサンプル採取器１の概略説明図である。
【図４】他の実施形態のサンプル採取器１の概略説明図である。
【図５】他の実施形態のサンプル採取器１の概略説明図である。
【図６】他の実施形態のサンプル採取器１の概略説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ サンプル採取器
２ 本体部
２ａ 下部開口部
２ｂ 上部開口部
２ｈ 内部空間
３ 下部弁
３ａ 弁体
４ 上部弁
５ 弁体
７ 連結部材
２０ 減圧手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性を有する物質中に浸漬され、該物質の採取に使用される採取器であって、
中空な内部空間を有し、下端に外部と前記内部空間とを連通する下部開口部を有する本体部と、
該本体部内に配設されており、該本体部の下部開口部を開閉する下部弁と、
前記下部弁の開閉を制御する下部弁開閉制御部とを備えており、
該下部弁開閉制御部が、
前記下部弁の弁体を、前記本体部の下部開口部を閉じるように付勢する付勢手段と、
外部から力を加えることによって、前記下部弁の弁体を前記本体部の下部開口部が開くように移動させる開口手段とからなり、
前記下部弁によって前記本体部の下部開口部が閉じられると前記内部空間が密封され、該内部空間が密封された状態で物質中に浸漬されるものである
ことを特徴とするサンプル採取器。
【請求項２】
前記本体部が、その上端に外部と前記内部空間とを連通する上部開口部を有しており、
該本体部内に、前記上部開口部を開閉する上部弁と、
前記上部弁の開閉を制御する上部弁開閉制御部とを備えており、
前記上部弁開閉制御部が、
前記下部開口部が開かれた後、前記上部開口部が開くように該上部弁の開閉を制御するものである
ことを特徴とする請求項１記載のサンプル採取器。
【請求項３】
前記本体部の上部開口部は、該本体部を貫通する貫通孔であり、
前記上部弁の弁体が、前記上部開口部に摺動可能、かつ、液密に挿入されており、
前記上部弁の弁体と前記下部弁の弁体とを連結する連結部材が設けられており、
該連結部材は、
前記上部弁の弁体が前記本体部の上部開口部から離脱する方向に移動すると、前記下部弁の弁体が前記下部開口部から離間するように前記上部弁の弁体と前記下部弁の弁体とを連結するものである
ことを特徴とする請求項２記載のサンプル採取器。
【請求項４】
前記本体部の下部開口部は、該本体部を貫通する貫通孔であって、その中心軸が前記上部開口部の中心軸と平行となるように形成されており、
該連結部材が、前記本体部の上下開口部の中心軸と平行になるように配設された軸部材である
ことを特徴とする請求項３記載のサンプル採取器。
【請求項５】
前記本体部が、
前記下部弁によって前記内部空間が密封された状態において、該内部空間内を減圧する減圧手段を備えている
ことを特徴とする請求項１記載のサンプル採取器。
【請求項１】
流動性を有する物質中に浸漬され、該物質の採取に使用される採取器であって、
中空な内部空間を有し、下端に外部と前記内部空間とを連通する下部開口部を有する本体部と、
該本体部内に配設されており、該本体部の下部開口部を開閉する下部弁と、
前記下部弁の開閉を制御する下部弁開閉制御部とを備えており、
該下部弁開閉制御部が、
前記下部弁の弁体を、前記本体部の下部開口部を閉じるように付勢する付勢手段と、
外部から力を加えることによって、前記下部弁の弁体を前記本体部の下部開口部が開くように移動させる開口手段とからなり、
前記下部弁によって前記本体部の下部開口部が閉じられると前記内部空間が密封され、該内部空間が密封された状態で物質中に浸漬されるものである
ことを特徴とするサンプル採取器。
【請求項２】
前記本体部が、その上端に外部と前記内部空間とを連通する上部開口部を有しており、
該本体部内に、前記上部開口部を開閉する上部弁と、
前記上部弁の開閉を制御する上部弁開閉制御部とを備えており、
前記上部弁開閉制御部が、
前記下部開口部が開かれた後、前記上部開口部が開くように該上部弁の開閉を制御するものである
ことを特徴とする請求項１記載のサンプル採取器。
【請求項３】
前記本体部の上部開口部は、該本体部を貫通する貫通孔であり、
前記上部弁の弁体が、前記上部開口部に摺動可能、かつ、液密に挿入されており、
前記上部弁の弁体と前記下部弁の弁体とを連結する連結部材が設けられており、
該連結部材は、
前記上部弁の弁体が前記本体部の上部開口部から離脱する方向に移動すると、前記下部弁の弁体が前記下部開口部から離間するように前記上部弁の弁体と前記下部弁の弁体とを連結するものである
ことを特徴とする請求項２記載のサンプル採取器。
【請求項４】
前記本体部の下部開口部は、該本体部を貫通する貫通孔であって、その中心軸が前記上部開口部の中心軸と平行となるように形成されており、
該連結部材が、前記本体部の上下開口部の中心軸と平行になるように配設された軸部材である
ことを特徴とする請求項３記載のサンプル採取器。
【請求項５】
前記本体部が、
前記下部弁によって前記内部空間が密封された状態において、該内部空間内を減圧する減圧手段を備えている
ことを特徴とする請求項１記載のサンプル採取器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３４９４９７（Ｐ２００６−３４９４９７Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７５８２７（Ｐ２００５−１７５８２７）
【出願日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【出願人】（０００１４４９９１）株式会社四国総合研究所 (116)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【出願人】（０００１４４９９１）株式会社四国総合研究所 (116)
【Ｆターム（参考）】
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