採水器
【課題】
採水時にサンプル容器内を試料水で洗浄する共洗いを行えるようにして、不純物の混入を防止して良好な試料水を採水できるようにした採水器を提供する。
【解決手段】
水中で導入採水弁１０９を開いて流入する水により主サンプル容器１０４内を洗浄し、続いて中間採水弁１１０を開いて共洗い用サンプル容器１０６まで水を導入して主サンプル容器１０４を洗浄し、さらに導出採水弁１１１を開いて全流路へ水を導入して主サンプル容器１０４を洗浄し、最終的に導入採水弁１０９および中間採水弁１１０を閉じて、主サンプル容器１０４の水を試料水として採水するような採水器１とした。
採水時にサンプル容器内を試料水で洗浄する共洗いを行えるようにして、不純物の混入を防止して良好な試料水を採水できるようにした採水器を提供する。
【解決手段】
水中で導入採水弁１０９を開いて流入する水により主サンプル容器１０４内を洗浄し、続いて中間採水弁１１０を開いて共洗い用サンプル容器１０６まで水を導入して主サンプル容器１０４を洗浄し、さらに導出採水弁１１１を開いて全流路へ水を導入して主サンプル容器１０４を洗浄し、最終的に導入採水弁１０９および中間採水弁１１０を閉じて、主サンプル容器１０４の水を試料水として採水するような採水器１とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海（内湾・沿岸等）、湖沼、ダム、河川などの比較的浅い水域において、不純物の混入を防止して良好な試料水を採水するための採水器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
採水器に係る従来技術として、例えば特許文献１（発明の名称：同時多層採水器）が開示されている。特許文献１の同時多層採水器は、所定の採水間隔で直列に連結した採水セルの下端に錘を取り付け、別のロープで錘を着底させた後、採水セルの上端のロープを引いて錘の荷重をかけることにより各採水セルのピストンが引かれ、多層同時採水を可能にしたものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８３２６５号公報（図１，図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１の同時多層採水器では、例えば、シリンダ内に前に採水した試料水が残留して汚れていたり、あるいは、シリンダ内に洗浄時の洗剤やすすぎ水が残留していたような場合には、当然ながら、採水された試料水には不純物が混入することとなり、良好な検査ができないおそれがあった。特に湖沼や海水の試料水では洗浄時の水でも不純物となるため、良好な試料水を採水するためには、採水器内のサンプル容器を共洗いをする（試料水と同じ水でサンプル容器の微量な汚染を洗浄する。）ことが好ましい。
【０００５】
しかしながら、例えば採水器が海域で試料水を採水する場合、海水を汲み上げて共洗いする必要があるが、このような海水の汲み上げには新たな設備を必要とすることとなり、現実的ではなかった。そこで、新たな設備を用いることなく共洗いをする解決法として、海水中で採水器のサンプル容器を共洗いをすることが考えられるが、現状このような採水器は存在しなかった。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、採水時にサンプル容器内を試料水で洗浄する共洗いを行えるようにして、不純物の混入を防止して良好な試料水を採水できるようにした採水器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る採水器は、
導入口と連通する導入流路と、
導入流路と連通する主サンプル容器と、
主サンプル容器と連通する中間流路と、
中間流路と連通する共洗い用サンプル容器と、
共洗い用サンプル容器と連通し、他端が導出口と連通する導出流路と、
導入流路を開閉する導入採水弁と、
中間流路を開閉する中間採水弁と、
導出流路を開閉する導出採水弁と、
下側から順にこれら導入口、導入流路、主サンプル容器、中間流路、共洗い用サンプル容器、導出流路、導出口の順序で並べられて、導入採水弁、中間採水弁、および、導出採水弁とともに外界から覆う収容部と、
導入採水弁、中間採水弁および導出採水弁の開閉をそれぞれ制御する制御駆動部と、
を備え、全ての導入採水弁、中間採水弁および導出採水弁が閉の状態で水中へ投入されて採水を行う採水器であって、
この制御駆動部は、
導入採水弁を開いて導入流路および主サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第一洗浄手段と、
中間採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、中間流路、および、共洗い用サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第二洗浄手段と、
導出採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、中間流路、共洗い用サンプル容器、および、導出流路へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第三洗浄手段と、
少なくとも導入採水弁および中間採水弁を閉じて、主サンプル容器の水を試料水として採水する採水手段と、
を有し、それらの機能により採水することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係る採水器は、
請求項１に記載の採水器において、
前記共洗い用サンプル容器の容積は、前記主サンプル容器の容積よりも大きくすることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に係る採水器は
導入口と連通する導入流路と、
導入流路と連通する主サンプル容器と、
主サンプル容器と連通する第一中間流路と、
第一中間流路と連通する共洗い用サンプル容器と、
共洗い用サンプル容器と連通する第二中間流路と、
第二中間流路と連通する精密共洗い用サンプル容器と、
精密共洗い用サンプル容器と連通し、他端が導出口と連通する導出流路と、
導入流路を開閉する導入採水弁と、
第一中間流路を開閉する第一中間採水弁と、
第二中間流路を開閉する第二中間採水弁と、
導出流路を開閉する導出採水弁と、
下側から順にこれら導入口、導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、共洗い用サンプル容器、第二中間流路、精密共洗い用サンプル容器、導出流路、導出口の順序で並べられて、導入採水弁、第一中間採水弁、第二中間採水弁、および、導出採水弁とともに外界から覆う収容部と、
導入採水弁、第一中間採水弁、第二中間採水弁および導出採水弁の開閉をそれぞれ制御する制御駆動部と、
を備え、全ての導入採水弁、第一中間採水弁、第二中間採水弁および導出採水弁が閉の状態で水中へ投入されて採水を行う採水器であって、
この制御駆動部は、
導入採水弁を開いて導入流路および主サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第一洗浄手段と、
第一中間採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、および、共洗い用サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第二洗浄手段と、
第二中間採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、共洗い用サンプル容器、第二中間流路、および、精密共洗い用サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第三洗浄手段と、
導出採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、共洗い用サンプル容器、第二中間流路、精密共洗い用サンプル容器、および、導出流路へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第四洗浄手段と、
少なくとも導入採水弁および第一中間採水弁を閉じて、主サンプル容器の水を試料水として採水する採水手段と、
を有し、それらの機能により採水することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に係る採水器は、
請求項３に記載の採水器において、
前記共洗い用サンプル容器の容積は、前記主サンプル容器の容積よりも大きくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のような本発明によれば、採水時にサンプル容器内を試料水で洗浄する共洗いを行えるようにして、不純物の混入を防止して良好な試料水を採水できるようにした採水器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
続いて本発明を実施するための最良の形態の採水器について、図を参照しつつ説明する。図１は本形態の採水器の構成図である。採水器１は、海（内湾・沿岸等）、湖沼、ダム、河川などの比較的浅い水域において、水質の検査が必要な箇所で使用されるものである。このような採水器１は、大別して採水ユニット１００、信号線２００、操作部３００を備えている。
【００１３】
採水ユニット１００は、詳しくは、収容部１０１、導入口１０２、導入流路１０３、主サンプル容器１０４、中間流路１０５、共洗い用サンプル容器１０６、導出流路１０７、導出口１０８、導入採水弁１０９、中間採水弁１１０、導出採水弁１１１を備えている。
【００１４】
収容部１０１は、金属ケースや樹脂ケースなどであり、少なくとも採水ユニット１００が使用される深度での水圧に耐える機能を有するものであれば良く、各種の形態が可能である。
導入口１０２は収容部１０１の下側に形成される。
導入流路１０３は導入口１０２と連通する流路である。
【００１５】
主サンプル容器１０４は、容器下側で導入流路１０３と連通する。主サンプル容器１０４は、充分な量の試料水を採水できるだけの容積を備える。
中間流路１０５は、主サンプル容器１０４の上側で連通する。
共洗い用サンプル容器１０６は、その容器下側で中間流路１０５に連通する。この共洗い用サンプル容器１０６の容積は、主サンプル容器１０４の容積よりも大きくしている。
【００１６】
導出流路１０７は、共洗い用サンプル容器１０６の上側に連通している。
導出口１０８は、導出流路１０７と連通する。
これら導入口１０２、導入流路１０３、主サンプル容器１０４、中間流路１０５、共洗い用サンプル容器１０６、導出流路１０７、導出口１０８は、下側から上側まで順に並べて配置されて連通しており流路系を構成している。
【００１７】
導入採水弁１０９は、導入流路１０３を開閉する。
中間採水弁１１０は、中間流路１０５を開閉する。
導出採水弁１１１は、導出流路１０７を開閉する。
これら導入流路１０３、主サンプル容器１０４、中間流路１０５、共洗い用サンプル容器１０６、導出流路１０７、導入採水弁１０９、中間採水弁１１０、および、導出採水弁１１２は、収容部１０１内に収容され、外界から封止される。
【００１８】
信号線２００は、詳しくは導入採水弁用制御線２０１、中間採水弁用制御線２０２、導出採水弁用制御線２０３を備える。
導入採水弁用制御線２０１は、導入採水弁１０９と操作部３００とを接続する。
中間採水弁用制御線２０２は、中間採水弁１１０と操作部３００とを接続する。
導出採水弁用制御線２０３は、導出採水弁１１１と操作部３００とを接続する。
【００１９】
操作部３００は、制御駆動部の一具体例であり、これら導入採水弁１０９、中間採水弁１１０および導出採水弁１１１の開閉をそれぞれ制御する。操作部３００は、例えば、コンピュータ装置により自動操作を行うようにしたり、または、スイッチ操作により人間が手動操作を行うようにしても良い。なお、制御内容については後述する。
採水器１はこのような構成である。
【００２０】
続いて、採水器１の使用方法について説明する。図２は本形態の採水器の使用例を説明する説明図、図３はウィンチの説明図、図４は採水動作の説明図であり、図４（ａ）は第一動作図、図４（ｂ）は第二動作図、図４（ｃ）は第三動作図である。
この使用例では海域の試料水を採取することを前提とするものである。また、操作部３００はスイッチにより人手で操作するものである。
【００２１】
このような使用例では、採水ユニット１００、信号線２００、操作部３００からなる採水器１に加え、綱４００、錘５００、ウインチ６００、舟７００を使用する。まず、舟７００で所定海域まで移動し、その箇所で採水を開始する。なお、採水器１の採水ユニット１００では、導入採水弁１０９、中間採水弁１１０および導出採水弁１１１が閉となっており、このような状態でウインチ６００を操作して採水ユニット１００が水中へ投入される。
【００２２】
ウィンチ６００は、図３で示すように、繰出しドラム６０１、トラバーサ６０２、駆動制御部６０３、吊り上げアーム６０４、滑車６０５等を備え、例えば、図示しないウィンチ操作部を操作すると駆動制御部６０３が繰出しドラム６０１を一定回転速度で回転させて綱４００を繰出し供給する。綱４００の先端には錘５００が接続されており、綱４００が常に張り渡された状態を維持しつつ沈降していく。また、綱４００は、トラバーサ６０２により横方向に、また、吊り上げアーム６０４の先端に設けられた滑車６０５により上下方向に、滑らかに移動できるように配慮されている。
【００２３】
このようにして、綱４００を張り渡した状態で海域の所定深度まで錘５００が沈降していく。錘５００の近傍では採水ユニット１００が連結されており、採水ユニット１００も深海へ沈降していく。この際、図示しないドラムにより信号線２００も繰り出される。そして、深度計などにより目的とする深度に到達したとき、ウィンチ６００を止めて採水を開始することとなる。
【００２４】
続いて、操作員が操作部３００を操作する。
まず、操作員が、導入採水弁１０９を開くように操作部３００を操作すると、操作部３００は、導入採水弁１０９を開くように駆動制御する。すると、水圧により導入口１０２から海水が導入され、主サンプル容器１０４の内部圧力が平衡状態に達するまで導入流路１０３および主サンプル容器１０４の内部全体へ海水が流れ込む。これにより、導入流路１０３および主サンプル容器１０４の内部は海水により洗浄され、共洗いを行ったのと同じ効果を奏しうる。そして暫くすると、図４（ａ）で示すように、主サンプル容器１０４の上側では圧縮空気８００による空気溜まりが形成され、その下側の主サンプル容器１０４及び導入流路１０３では、試料水９００が満たされた状態で安定する。
【００２５】
続いて、操作員が中間採水弁１１０を開くように操作部３００を操作すると、操作部３００は中間採水弁１１０を開くように駆動制御する。すると、水圧により導入口１０２からさらに海水が導入され、共洗い用サンプル容器１０６の内部圧力が平衡状態に達するまで導入流路１０３、主サンプル容器１０４、中間流路１０５、および、共洗い用サンプル容器１０６の内部全体へ海水が流れ込む。これにより、導入流路１０３、主サンプル容器１０４、中間流路１０５、および、共洗い用サンプル容器１０６の内部は海水により洗浄され、また、共洗いを行ったのと同じ効果を奏しうる。特に導入流路１０３、主サンプル容器１０４は再度全表面が海水で完全に洗浄され再度共洗いされたのと同じ効果を得る。また、一回目の共洗い後に残留する汚染海水はこの洗浄により共洗い用サンプル容器１０６へ押し流される。ここで、共洗い用サンプル容器１０６の容積は、主サンプル容器１０４の容積よりも大きくしており、主サンプル容器１０４に溜まっていた試料水が全て共洗い用サンプル容器１０６へ送られるようにしており、主サンプル容器１０４に汚染された試料水が残留しないように配慮している。そして暫くすると、図４（ｂ）で示すように、共洗い用サンプル容器１０６の上側では圧縮空気８００による空気溜まりが形成され、その下側の共洗い用サンプル容器１０６、中間流路１０５、主サンプル容器１０４及び導入流路１０３では、試料水９００が満たされた状態で安定する。
【００２６】
続いて、操作員が導出採水弁１１１を開くように操作部３００を操作すると、操作部３００は、導出採水弁１１１を開くように駆動制御する。すると、水圧により導入口１０２からさらに海水が導入され、導入流路１０３、主サンプル容器１０４、中間流路１０５、共洗い用サンプル容器１０６、導出流路１０７の内部全体へ海水が流れ込み、導出口１０８から圧縮空気が排出される。これにより、導入流路１０３、主サンプル容器１０４は全表面に海水が流れて残留した水や共洗いで汚染された水は完全に排出されて共洗い効果を高めたのと同じ効果を得る。そして暫くすると、図４（ｃ）で示すように、導出流路１０７、共洗い用サンプル容器１０６、中間流路１０５、主サンプル容器１０４及び導入流路１０３では、試料水９００が満たされた状態で安定する。
【００２７】
そして、操作員が少なくとも導入採水弁１０９および中間採水弁１１０を閉じるように操作部３００を操作して、操作部３００が導入採水弁１０９および中間採水弁１１０を閉じるように駆動制御する。なお、この場合、導入採水弁１０９および中間採水弁１１０を同時に閉じる駆動制御であったり、または、導入採水弁１０９および中間採水弁１１０の何れか一方を閉じたのちに暫くして他方を閉じるような制御としても良い。これにより主サンプル容器１０４に試料水を閉じこめて採水することとなる。
その後、ウィンチ６００を操作して、採水ユニット１００を引き上げて採水が終了する。
【００２８】
以上、本形態の採水器１について説明した。なお、先の操作部３００が手動スイッチではなくて携帯型コンピュータ装置等である場合、一連の動作を適宜期間を挟みつつ連続して自動的に行うようにしても良い。
このような採水器１では、従来では不可能であった採水ユニット１００内のサンプル容器１０６の共洗いを実現したため、良質な試料水が得られるようになり、精度の高い検査が可能となる。
【００２９】
続いて改良された他の形態の採水器について、図を参照しつつ説明する。図５は他の形態の採水器の構成図である。採水器１’は、大別して採水ユニット１００’、信号線２００’、操作部３００’を備えている。先の形態では採水ユニット１００にサンプル容器が２個あったが、本形態では採水ユニット１００’に容器を１個増やして３個としたものである。
【００３０】
採水ユニット１００’は、詳しくは、収容部１５１、導入口１５２、導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、共洗い用サンプル容器１５６、第二中間流路１５７、精密共洗い用サンプル容器１５８、導出流路１５９、導出口１６０、導入採水弁１６１、第一中間採水弁１６２、第二中間採水弁１６３、導出採水弁１６４を備えている。
【００３１】
収容部１５１は、金属ケースや樹脂ケースなどであり、少なくとも採水器１’が使用される深度での水圧に耐える機能を有するものであれば良く、各種の形態が可能である。
導入口１５２は収容部１５１の下側に形成される。
導入流路１５３は導入口１５２に連通する流路である。
【００３２】
主サンプル容器１５４は、その下側で導入流路１５３と連通する。主サンプル容器１５４は、検査に充分な量の試料水を採水して収容できるだけの容積を有する。
第一中間流路１５５は、主サンプル容器１５４の上側で連通する。
共洗い用サンプル容器１５６は、その容器下側で第一中間流路１５５に連通する。この共洗い用サンプル容器１５６は、主サンプル容器１５４の容積よりも大きくしている。
【００３３】
第二中間流路１５７は、共洗い用サンプル容器１５６の上側で連通する。
精密共洗い用サンプル容器１５８は、その容器下側で第二中間流路１５７に連通する。この精密共洗い用サンプル容器１５８も、主サンプル容器１５４の容積よりも大きくしている。
【００３４】
導出流路１５９は、精密共洗い用サンプル容器１５８の上側に連通している。
導出口１６０は、導出流路１５９と連通する。
これら導入口１５２、導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、共洗い用サンプル容器１５６、第二中間流路１５７、精密共洗い用サンプル容器１５８、導出流路１５９、導出口１６０は下側から順に並べられて流路系を構成している。
【００３５】
導入採水弁１６１は、導入流路１５３を開閉する。
第一中間採水弁１６２は、第一中間流路１５５を開閉する。
第二中間採水弁１６３は、第二中間流路１５７を開閉する。
導出採水弁１６４は、導出流路１５９を開閉する。
これら導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、共洗い用サンプル容器１５６、第二中間流路１５７、精密共洗い用サンプル容器１５８、導出流路１５９、導入採水弁１６１、第一中間採水弁１６２、第二中間採水弁１６３、および、導出採水弁１６４は、収容部１５１内に収容される。
【００３６】
信号線２００’は、詳しくは導入採水弁用制御線２１１、第一中間採水弁用制御線２１２、第二中間採水弁用制御線２１３、導出採水弁用制御線２１４を備える。
導入採水弁用制御線２１１は、導入採水弁１６１と操作部３００’とを接続する。
第一中間採水弁用制御線２１２は、第一中間採水弁１６２と操作部３００’とを接続する。
第二中間採水弁用制御線２１３は、第二中間採水弁１６３と操作部３００’とを接続する。
導出採水弁用制御線２１４は、導出採水弁１６４と操作部３００’とを接続する。
【００３７】
操作部３００’は、制御駆動部の一具体例であり、これら導入採水弁１６１、第一中間採水弁１６２、第二中間採水弁１６３、導出採水弁１６４の開閉をそれぞれ制御する。操作部３００’は、例えば、コンピュータ装置により自動操作を行うようにしたり、または、スイッチ操作により人間が手動操作を行うようにしても良い。なお、制御内容については後述する。
採水器１’はこのような構成である。
【００３８】
続いて、このような採水器１’の使用について説明する。採水器１’の採水ユニット１００’では、導入採水弁１６１、第一中間採水弁１６２および第二中間採水弁１６３、導出採水弁１６４が閉となっており、このような状態で水中へ投入される。そして、ウィンチ６００を止めて海水中で採水を開始することとなる。
【００３９】
まず、操作員は、導入採水弁１６１を開くように操作部３００’操作する。操作部３００’は、導入採水弁１６１を開くように駆動制御する。すると、水圧により導入口１５２から海水が導入され、主サンプル容器１５４の内部圧力が平衡状態に達するまで導入流路１５３および主サンプル容器１５４の内部全体へ海水が流れ込んで海水により洗浄され、共洗いを行ったのと同じ効果を奏しうる。そして暫くすると、主サンプル容器１５４の上側では圧縮空気による空気溜まりが形成され、その下側の主サンプル容器１５４及び導入流路１５３では、試料水が満たされた状態で安定する。
【００４０】
続いて、操作員は、第一中間採水弁１６２を開くように操作部３００’を操作すると、操作部３００’は第一中間採水弁１６２を開くように駆動制御する。すると、水圧により導入口１５２から、さらに海水が導入され、共洗い用サンプル容器１５６の内部圧力が平衡状態に達するまで導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、および、共洗い用サンプル容器１５６の内部全体へ海水が流れ込む。これにより、導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、および、共洗い用サンプル容器１５６の内部は海水により洗浄され、共洗いを行ったのと同じ効果を奏しうる。特に導入流路１５３、主サンプル容器１５４は全表面で海水が完全に触れて再度共洗いがされたのと同じ効果を得る。また、先の共洗いにより残留している汚染海水はこの共洗いにより共洗い用サンプル容器１５６へ全て押し流される。ここで、共洗い用サンプル容器１５６の容積は、主サンプル容器１５４の容積よりも大きくしており、主サンプル容器１５４に溜まっていた試料水が全て共洗い用サンプル容器１５６へ送られるようにしており、主サンプル容器１５４に汚染された試料水が残留しないように配慮している。そして暫くすると、共洗い用サンプル容器１５６の上側では圧縮空気による空気溜まりが形成され、その下側の共洗い用サンプル容器１５６、中間流路１５５、主サンプル容器１５４及び導入流路１５３では、試料水が満たされた状態で安定する。
【００４１】
続いて、操作員は、第二中間採水弁１６３を開くように操作部３００’を操作すると、操作部３００’は第二中間採水弁１６３を開くように駆動制御する。すると、水圧により導入口１５２からさらに海水が導入され、精密共洗い用サンプル容器１５８の内部圧力が平衡状態に達するまで導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、共洗い用サンプル容器１５６、第二中間流路１５７、および、精密共洗い用サンプル容器１５８の内部全体へ海水が流れ込む。これにより、導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、共洗い用サンプル容器１５６、第二中間流路１５７、および、精密共洗い用サンプル容器１５８の内部は海水により洗浄され、共洗いを行ったのと同じ効果を奏しうる。特に導入流路１５３、主サンプル容器１５４の内部は全表面で海水が完全に触れて再度共洗いがされたのと同じ効果を得る。また、主サンプル容器１５４の海水は共洗い用サンプル容器１５６へ押し流される。ここで、精密共洗い用サンプル容器１５８の容積も、主サンプル容器１５４の容積よりも大きくしており、主サンプル容器１５４に溜まっていた試料水が全て共洗い用サンプル容器１５６へ送られるようにしており、主サンプル容器１５４の試料水が後段へ確実に圧送されて試料水を導入するように配慮している。そして暫くすると、精密共洗い用サンプル容器１５８の上側では圧縮空気による空気溜まりが形成され、その下側の精密共洗い用サンプル容器１５８、第二中間流路１５７、共洗い用サンプル容器１５６、第一中間流路１５５、主サンプル容器１５４、および、導入流路１５３では、試料水が満たされた状態で安定する。
【００４２】
続いて、操作員は、導出採水弁１６４を開くように操作部３００’を操作すると、操作部３００’は、導出採水弁１６４を開くように制御する。すると、水圧により導入口１５２からさらに海水が導入され、導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、共洗い用サンプル容器１５６、第二中間流路１５７、精密共洗い用サンプル容器１５８、および、導出流路１５９の内部全体へ海水が流れ込み、導出口１６０から圧縮空気が排出される。これにより、導入流路１５３、主サンプル容器１５４は全表面で海水また流れて残留した水や共洗いで汚染された水は完全に主サンプル容器１５４から排出されて共洗い効果をさらに高めたのと同じ効果を得る。そして暫くすると、導出流路１５９、精密共洗い用サンプル容器１５８、第二中間流路１５７、共洗い用サンプル容器１５６、第一中間流路１５５、主サンプル容器１５４、および、導入流路１５３では、試料水が満たされた状態で安定する。
【００４３】
そして、操作員は、少なくとも導入採水弁１６１および第一中間採水弁１６２を閉じるように操作部３００’を操作すると、操作部３００’は、少なくとも導入採水弁１６１および第一中間採水弁１６２を閉じるように制御する。なお、この場合、少なくとも導入採水弁１６１および第一中間採水弁１６２を同時に閉じる制御であったり、または、少なくとも導入採水弁１６１または第一中間採水弁１６２の何れか一方を閉じたのちに暫くして他方を閉じるような制御としても良い。これにより主サンプル容器１５４に試料水を閉じこめて採水することとなる。
その後、ウィンチ６００を操作して、採水ユニット１００’を引き上げて採水が終了する。
【００４４】
以上本形態の採水器１’について説明した。なお、先の操作部がコンピュータ等である場合、一連の動作を適宜期間を挟みつつ連続して自動的に行うようにしても良い。
このような採水器１’では、先の形態の採水器１と比較しても共洗いの回数を増加させることにより洗浄効果を増大させ、さらに良質な試料水が確実に得られるようになり、精度の高い検査が可能となる。
【００４５】
なお、このような採水器１’では精密共洗い用サンプル容器１５８の後段に、更なる中間採水弁と精密共洗いサンプル容器を増やすことで、共洗い効果を増大させることができる。これら中間採水弁と精密共洗いサンプル容器の個数については実情に応じて適宜設定することが可能である。
【００４６】
さらに、試料水がなくともセンサだけで検出できる項目もあり、この場合は水質検出センサを採水ユニットと併せて沈降させれば、より多くの水質項目についてデータを得ることもできる。このようにセンサを併用するようにしても良い。
【００４７】
なお、先の形態では、綱４００と信号線２００（または信号線２００’）とを併走させる構成であるため、特に二本の線が絡まらないように配慮する必要があった。そこで、綱４００と信号線２００（２００’）とを一本にまとめて絡まる事態を防止する構成が考えられる。このような形態について図を参照しつつ説明する。図６は採水器の他の使用例を説明する説明図、図７は外装ケーブルの断面図である。
【００４８】
この形態では採水器１（または採水器１’）を用いる際に信号線２００（または信号線２００’）を内側に収納する外装ケーブル４００’を使用するものである。外装ケーブル４００’は、外装ワイヤ４０１、内装ワイヤ４０２、筒部４０３を備え、信号線２００（または信号線２００’）を筒部４０３内に収容して外界から遮蔽し、さらに筒部４０３の外側では内装ワイヤ４０２、外装ワイヤ４０１を撚って補強したものであり、ワイヤの強さと信号線としての機能とを併せ持つようにしている。
【００４９】
そして、信号線２００（または信号線２００’）は、錘５００近傍で外装ケーブル４００’から引き出されて採水ユニット１００（または採水ユニット１００’）と接続され、また、ウィンチ６００側で外装ケーブル４００’から引き出されて操作部３００（または操作部３００’）と接続される。
【００５０】
このように構成すれば、信号線２００，２００’用のドラムが不要となり、さらに、二本の線で絡まるおそももなくなって、外装ケーブル４００’の繰出し・巻取りが簡単になり、採水作業が容易になるという利点がある。
このように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明を実施するための最良の形態の採水器の構成図である。
【図２】本発明を実施するための最良の形態の採水器の使用例を説明する説明図である。
【図３】ウィンチの説明図である。
【図４】採水動作の説明図であり、図４（ａ）は第一動作図、図４（ｂ）は第二動作図、図４（ｃ）は第三動作図である。
【図５】他の形態の採水器の構成図である。
【図６】採水器の他の使用例を説明する説明図である。
【図７】外装ケーブルの断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１：採水器
１００：採水ユニット
１０１：収容部
１０２：導入口
１０３：導入流路
１０４：主サンプル容器
１０５：中間流路
１０６：共洗い用サンプル容器
１０７：導出流路
１０８：導出口
１０９：導入採水弁
１１０：中間採水弁
１１１：導出採水弁
１００’：採水ユニット
１５１：収容部
１５２：導入口
１５３：導入流路
１５４：主サンプル容器
１５５：第一中間流路
１５６：共洗い用サンプル容器
１５７：第二中間流路
１５８：精密共洗い用サンプル容器
１５９：導出流路
１６０：導出口
１６１：導入採水弁
１６２：第一中間採水弁
１６３：第二中間採水弁
１６４：導出採水弁
２００：信号線
２０１：導入採水弁用制御線
２０２：中間採水弁用制御線
２０３：導出採水弁用制御線
２００’：信号線
２１１：導入採水弁用制御線
２１２：第一中間採水弁用制御線
２１３：第二中間採水弁用制御線
２１４：導出採水弁用制御線
３００：操作部
４００：綱
４００’：外装ケーブル
４０１：外装ワイヤ
４０２：内装ワイヤ
４０３：筒部
５００：錘
６００：ウインチ
６０１：繰出しドラム
６０２：トラバーサ
６０３：駆動制御部
６０４：吊り上げアーム
６０５：滑車
７００：舟
８００：圧縮空気
９００：試料水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海（内湾・沿岸等）、湖沼、ダム、河川などの比較的浅い水域において、不純物の混入を防止して良好な試料水を採水するための採水器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
採水器に係る従来技術として、例えば特許文献１（発明の名称：同時多層採水器）が開示されている。特許文献１の同時多層採水器は、所定の採水間隔で直列に連結した採水セルの下端に錘を取り付け、別のロープで錘を着底させた後、採水セルの上端のロープを引いて錘の荷重をかけることにより各採水セルのピストンが引かれ、多層同時採水を可能にしたものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８３２６５号公報（図１，図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１の同時多層採水器では、例えば、シリンダ内に前に採水した試料水が残留して汚れていたり、あるいは、シリンダ内に洗浄時の洗剤やすすぎ水が残留していたような場合には、当然ながら、採水された試料水には不純物が混入することとなり、良好な検査ができないおそれがあった。特に湖沼や海水の試料水では洗浄時の水でも不純物となるため、良好な試料水を採水するためには、採水器内のサンプル容器を共洗いをする（試料水と同じ水でサンプル容器の微量な汚染を洗浄する。）ことが好ましい。
【０００５】
しかしながら、例えば採水器が海域で試料水を採水する場合、海水を汲み上げて共洗いする必要があるが、このような海水の汲み上げには新たな設備を必要とすることとなり、現実的ではなかった。そこで、新たな設備を用いることなく共洗いをする解決法として、海水中で採水器のサンプル容器を共洗いをすることが考えられるが、現状このような採水器は存在しなかった。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、採水時にサンプル容器内を試料水で洗浄する共洗いを行えるようにして、不純物の混入を防止して良好な試料水を採水できるようにした採水器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る採水器は、
導入口と連通する導入流路と、
導入流路と連通する主サンプル容器と、
主サンプル容器と連通する中間流路と、
中間流路と連通する共洗い用サンプル容器と、
共洗い用サンプル容器と連通し、他端が導出口と連通する導出流路と、
導入流路を開閉する導入採水弁と、
中間流路を開閉する中間採水弁と、
導出流路を開閉する導出採水弁と、
下側から順にこれら導入口、導入流路、主サンプル容器、中間流路、共洗い用サンプル容器、導出流路、導出口の順序で並べられて、導入採水弁、中間採水弁、および、導出採水弁とともに外界から覆う収容部と、
導入採水弁、中間採水弁および導出採水弁の開閉をそれぞれ制御する制御駆動部と、
を備え、全ての導入採水弁、中間採水弁および導出採水弁が閉の状態で水中へ投入されて採水を行う採水器であって、
この制御駆動部は、
導入採水弁を開いて導入流路および主サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第一洗浄手段と、
中間採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、中間流路、および、共洗い用サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第二洗浄手段と、
導出採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、中間流路、共洗い用サンプル容器、および、導出流路へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第三洗浄手段と、
少なくとも導入採水弁および中間採水弁を閉じて、主サンプル容器の水を試料水として採水する採水手段と、
を有し、それらの機能により採水することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係る採水器は、
請求項１に記載の採水器において、
前記共洗い用サンプル容器の容積は、前記主サンプル容器の容積よりも大きくすることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に係る採水器は
導入口と連通する導入流路と、
導入流路と連通する主サンプル容器と、
主サンプル容器と連通する第一中間流路と、
第一中間流路と連通する共洗い用サンプル容器と、
共洗い用サンプル容器と連通する第二中間流路と、
第二中間流路と連通する精密共洗い用サンプル容器と、
精密共洗い用サンプル容器と連通し、他端が導出口と連通する導出流路と、
導入流路を開閉する導入採水弁と、
第一中間流路を開閉する第一中間採水弁と、
第二中間流路を開閉する第二中間採水弁と、
導出流路を開閉する導出採水弁と、
下側から順にこれら導入口、導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、共洗い用サンプル容器、第二中間流路、精密共洗い用サンプル容器、導出流路、導出口の順序で並べられて、導入採水弁、第一中間採水弁、第二中間採水弁、および、導出採水弁とともに外界から覆う収容部と、
導入採水弁、第一中間採水弁、第二中間採水弁および導出採水弁の開閉をそれぞれ制御する制御駆動部と、
を備え、全ての導入採水弁、第一中間採水弁、第二中間採水弁および導出採水弁が閉の状態で水中へ投入されて採水を行う採水器であって、
この制御駆動部は、
導入採水弁を開いて導入流路および主サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第一洗浄手段と、
第一中間採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、および、共洗い用サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第二洗浄手段と、
第二中間採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、共洗い用サンプル容器、第二中間流路、および、精密共洗い用サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第三洗浄手段と、
導出採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、共洗い用サンプル容器、第二中間流路、精密共洗い用サンプル容器、および、導出流路へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第四洗浄手段と、
少なくとも導入採水弁および第一中間採水弁を閉じて、主サンプル容器の水を試料水として採水する採水手段と、
を有し、それらの機能により採水することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に係る採水器は、
請求項３に記載の採水器において、
前記共洗い用サンプル容器の容積は、前記主サンプル容器の容積よりも大きくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のような本発明によれば、採水時にサンプル容器内を試料水で洗浄する共洗いを行えるようにして、不純物の混入を防止して良好な試料水を採水できるようにした採水器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
続いて本発明を実施するための最良の形態の採水器について、図を参照しつつ説明する。図１は本形態の採水器の構成図である。採水器１は、海（内湾・沿岸等）、湖沼、ダム、河川などの比較的浅い水域において、水質の検査が必要な箇所で使用されるものである。このような採水器１は、大別して採水ユニット１００、信号線２００、操作部３００を備えている。
【００１３】
採水ユニット１００は、詳しくは、収容部１０１、導入口１０２、導入流路１０３、主サンプル容器１０４、中間流路１０５、共洗い用サンプル容器１０６、導出流路１０７、導出口１０８、導入採水弁１０９、中間採水弁１１０、導出採水弁１１１を備えている。
【００１４】
収容部１０１は、金属ケースや樹脂ケースなどであり、少なくとも採水ユニット１００が使用される深度での水圧に耐える機能を有するものであれば良く、各種の形態が可能である。
導入口１０２は収容部１０１の下側に形成される。
導入流路１０３は導入口１０２と連通する流路である。
【００１５】
主サンプル容器１０４は、容器下側で導入流路１０３と連通する。主サンプル容器１０４は、充分な量の試料水を採水できるだけの容積を備える。
中間流路１０５は、主サンプル容器１０４の上側で連通する。
共洗い用サンプル容器１０６は、その容器下側で中間流路１０５に連通する。この共洗い用サンプル容器１０６の容積は、主サンプル容器１０４の容積よりも大きくしている。
【００１６】
導出流路１０７は、共洗い用サンプル容器１０６の上側に連通している。
導出口１０８は、導出流路１０７と連通する。
これら導入口１０２、導入流路１０３、主サンプル容器１０４、中間流路１０５、共洗い用サンプル容器１０６、導出流路１０７、導出口１０８は、下側から上側まで順に並べて配置されて連通しており流路系を構成している。
【００１７】
導入採水弁１０９は、導入流路１０３を開閉する。
中間採水弁１１０は、中間流路１０５を開閉する。
導出採水弁１１１は、導出流路１０７を開閉する。
これら導入流路１０３、主サンプル容器１０４、中間流路１０５、共洗い用サンプル容器１０６、導出流路１０７、導入採水弁１０９、中間採水弁１１０、および、導出採水弁１１２は、収容部１０１内に収容され、外界から封止される。
【００１８】
信号線２００は、詳しくは導入採水弁用制御線２０１、中間採水弁用制御線２０２、導出採水弁用制御線２０３を備える。
導入採水弁用制御線２０１は、導入採水弁１０９と操作部３００とを接続する。
中間採水弁用制御線２０２は、中間採水弁１１０と操作部３００とを接続する。
導出採水弁用制御線２０３は、導出採水弁１１１と操作部３００とを接続する。
【００１９】
操作部３００は、制御駆動部の一具体例であり、これら導入採水弁１０９、中間採水弁１１０および導出採水弁１１１の開閉をそれぞれ制御する。操作部３００は、例えば、コンピュータ装置により自動操作を行うようにしたり、または、スイッチ操作により人間が手動操作を行うようにしても良い。なお、制御内容については後述する。
採水器１はこのような構成である。
【００２０】
続いて、採水器１の使用方法について説明する。図２は本形態の採水器の使用例を説明する説明図、図３はウィンチの説明図、図４は採水動作の説明図であり、図４（ａ）は第一動作図、図４（ｂ）は第二動作図、図４（ｃ）は第三動作図である。
この使用例では海域の試料水を採取することを前提とするものである。また、操作部３００はスイッチにより人手で操作するものである。
【００２１】
このような使用例では、採水ユニット１００、信号線２００、操作部３００からなる採水器１に加え、綱４００、錘５００、ウインチ６００、舟７００を使用する。まず、舟７００で所定海域まで移動し、その箇所で採水を開始する。なお、採水器１の採水ユニット１００では、導入採水弁１０９、中間採水弁１１０および導出採水弁１１１が閉となっており、このような状態でウインチ６００を操作して採水ユニット１００が水中へ投入される。
【００２２】
ウィンチ６００は、図３で示すように、繰出しドラム６０１、トラバーサ６０２、駆動制御部６０３、吊り上げアーム６０４、滑車６０５等を備え、例えば、図示しないウィンチ操作部を操作すると駆動制御部６０３が繰出しドラム６０１を一定回転速度で回転させて綱４００を繰出し供給する。綱４００の先端には錘５００が接続されており、綱４００が常に張り渡された状態を維持しつつ沈降していく。また、綱４００は、トラバーサ６０２により横方向に、また、吊り上げアーム６０４の先端に設けられた滑車６０５により上下方向に、滑らかに移動できるように配慮されている。
【００２３】
このようにして、綱４００を張り渡した状態で海域の所定深度まで錘５００が沈降していく。錘５００の近傍では採水ユニット１００が連結されており、採水ユニット１００も深海へ沈降していく。この際、図示しないドラムにより信号線２００も繰り出される。そして、深度計などにより目的とする深度に到達したとき、ウィンチ６００を止めて採水を開始することとなる。
【００２４】
続いて、操作員が操作部３００を操作する。
まず、操作員が、導入採水弁１０９を開くように操作部３００を操作すると、操作部３００は、導入採水弁１０９を開くように駆動制御する。すると、水圧により導入口１０２から海水が導入され、主サンプル容器１０４の内部圧力が平衡状態に達するまで導入流路１０３および主サンプル容器１０４の内部全体へ海水が流れ込む。これにより、導入流路１０３および主サンプル容器１０４の内部は海水により洗浄され、共洗いを行ったのと同じ効果を奏しうる。そして暫くすると、図４（ａ）で示すように、主サンプル容器１０４の上側では圧縮空気８００による空気溜まりが形成され、その下側の主サンプル容器１０４及び導入流路１０３では、試料水９００が満たされた状態で安定する。
【００２５】
続いて、操作員が中間採水弁１１０を開くように操作部３００を操作すると、操作部３００は中間採水弁１１０を開くように駆動制御する。すると、水圧により導入口１０２からさらに海水が導入され、共洗い用サンプル容器１０６の内部圧力が平衡状態に達するまで導入流路１０３、主サンプル容器１０４、中間流路１０５、および、共洗い用サンプル容器１０６の内部全体へ海水が流れ込む。これにより、導入流路１０３、主サンプル容器１０４、中間流路１０５、および、共洗い用サンプル容器１０６の内部は海水により洗浄され、また、共洗いを行ったのと同じ効果を奏しうる。特に導入流路１０３、主サンプル容器１０４は再度全表面が海水で完全に洗浄され再度共洗いされたのと同じ効果を得る。また、一回目の共洗い後に残留する汚染海水はこの洗浄により共洗い用サンプル容器１０６へ押し流される。ここで、共洗い用サンプル容器１０６の容積は、主サンプル容器１０４の容積よりも大きくしており、主サンプル容器１０４に溜まっていた試料水が全て共洗い用サンプル容器１０６へ送られるようにしており、主サンプル容器１０４に汚染された試料水が残留しないように配慮している。そして暫くすると、図４（ｂ）で示すように、共洗い用サンプル容器１０６の上側では圧縮空気８００による空気溜まりが形成され、その下側の共洗い用サンプル容器１０６、中間流路１０５、主サンプル容器１０４及び導入流路１０３では、試料水９００が満たされた状態で安定する。
【００２６】
続いて、操作員が導出採水弁１１１を開くように操作部３００を操作すると、操作部３００は、導出採水弁１１１を開くように駆動制御する。すると、水圧により導入口１０２からさらに海水が導入され、導入流路１０３、主サンプル容器１０４、中間流路１０５、共洗い用サンプル容器１０６、導出流路１０７の内部全体へ海水が流れ込み、導出口１０８から圧縮空気が排出される。これにより、導入流路１０３、主サンプル容器１０４は全表面に海水が流れて残留した水や共洗いで汚染された水は完全に排出されて共洗い効果を高めたのと同じ効果を得る。そして暫くすると、図４（ｃ）で示すように、導出流路１０７、共洗い用サンプル容器１０６、中間流路１０５、主サンプル容器１０４及び導入流路１０３では、試料水９００が満たされた状態で安定する。
【００２７】
そして、操作員が少なくとも導入採水弁１０９および中間採水弁１１０を閉じるように操作部３００を操作して、操作部３００が導入採水弁１０９および中間採水弁１１０を閉じるように駆動制御する。なお、この場合、導入採水弁１０９および中間採水弁１１０を同時に閉じる駆動制御であったり、または、導入採水弁１０９および中間採水弁１１０の何れか一方を閉じたのちに暫くして他方を閉じるような制御としても良い。これにより主サンプル容器１０４に試料水を閉じこめて採水することとなる。
その後、ウィンチ６００を操作して、採水ユニット１００を引き上げて採水が終了する。
【００２８】
以上、本形態の採水器１について説明した。なお、先の操作部３００が手動スイッチではなくて携帯型コンピュータ装置等である場合、一連の動作を適宜期間を挟みつつ連続して自動的に行うようにしても良い。
このような採水器１では、従来では不可能であった採水ユニット１００内のサンプル容器１０６の共洗いを実現したため、良質な試料水が得られるようになり、精度の高い検査が可能となる。
【００２９】
続いて改良された他の形態の採水器について、図を参照しつつ説明する。図５は他の形態の採水器の構成図である。採水器１’は、大別して採水ユニット１００’、信号線２００’、操作部３００’を備えている。先の形態では採水ユニット１００にサンプル容器が２個あったが、本形態では採水ユニット１００’に容器を１個増やして３個としたものである。
【００３０】
採水ユニット１００’は、詳しくは、収容部１５１、導入口１５２、導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、共洗い用サンプル容器１５６、第二中間流路１５７、精密共洗い用サンプル容器１５８、導出流路１５９、導出口１６０、導入採水弁１６１、第一中間採水弁１６２、第二中間採水弁１６３、導出採水弁１６４を備えている。
【００３１】
収容部１５１は、金属ケースや樹脂ケースなどであり、少なくとも採水器１’が使用される深度での水圧に耐える機能を有するものであれば良く、各種の形態が可能である。
導入口１５２は収容部１５１の下側に形成される。
導入流路１５３は導入口１５２に連通する流路である。
【００３２】
主サンプル容器１５４は、その下側で導入流路１５３と連通する。主サンプル容器１５４は、検査に充分な量の試料水を採水して収容できるだけの容積を有する。
第一中間流路１５５は、主サンプル容器１５４の上側で連通する。
共洗い用サンプル容器１５６は、その容器下側で第一中間流路１５５に連通する。この共洗い用サンプル容器１５６は、主サンプル容器１５４の容積よりも大きくしている。
【００３３】
第二中間流路１５７は、共洗い用サンプル容器１５６の上側で連通する。
精密共洗い用サンプル容器１５８は、その容器下側で第二中間流路１５７に連通する。この精密共洗い用サンプル容器１５８も、主サンプル容器１５４の容積よりも大きくしている。
【００３４】
導出流路１５９は、精密共洗い用サンプル容器１５８の上側に連通している。
導出口１６０は、導出流路１５９と連通する。
これら導入口１５２、導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、共洗い用サンプル容器１５６、第二中間流路１５７、精密共洗い用サンプル容器１５８、導出流路１５９、導出口１６０は下側から順に並べられて流路系を構成している。
【００３５】
導入採水弁１６１は、導入流路１５３を開閉する。
第一中間採水弁１６２は、第一中間流路１５５を開閉する。
第二中間採水弁１６３は、第二中間流路１５７を開閉する。
導出採水弁１６４は、導出流路１５９を開閉する。
これら導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、共洗い用サンプル容器１５６、第二中間流路１５７、精密共洗い用サンプル容器１５８、導出流路１５９、導入採水弁１６１、第一中間採水弁１６２、第二中間採水弁１６３、および、導出採水弁１６４は、収容部１５１内に収容される。
【００３６】
信号線２００’は、詳しくは導入採水弁用制御線２１１、第一中間採水弁用制御線２１２、第二中間採水弁用制御線２１３、導出採水弁用制御線２１４を備える。
導入採水弁用制御線２１１は、導入採水弁１６１と操作部３００’とを接続する。
第一中間採水弁用制御線２１２は、第一中間採水弁１６２と操作部３００’とを接続する。
第二中間採水弁用制御線２１３は、第二中間採水弁１６３と操作部３００’とを接続する。
導出採水弁用制御線２１４は、導出採水弁１６４と操作部３００’とを接続する。
【００３７】
操作部３００’は、制御駆動部の一具体例であり、これら導入採水弁１６１、第一中間採水弁１６２、第二中間採水弁１６３、導出採水弁１６４の開閉をそれぞれ制御する。操作部３００’は、例えば、コンピュータ装置により自動操作を行うようにしたり、または、スイッチ操作により人間が手動操作を行うようにしても良い。なお、制御内容については後述する。
採水器１’はこのような構成である。
【００３８】
続いて、このような採水器１’の使用について説明する。採水器１’の採水ユニット１００’では、導入採水弁１６１、第一中間採水弁１６２および第二中間採水弁１６３、導出採水弁１６４が閉となっており、このような状態で水中へ投入される。そして、ウィンチ６００を止めて海水中で採水を開始することとなる。
【００３９】
まず、操作員は、導入採水弁１６１を開くように操作部３００’操作する。操作部３００’は、導入採水弁１６１を開くように駆動制御する。すると、水圧により導入口１５２から海水が導入され、主サンプル容器１５４の内部圧力が平衡状態に達するまで導入流路１５３および主サンプル容器１５４の内部全体へ海水が流れ込んで海水により洗浄され、共洗いを行ったのと同じ効果を奏しうる。そして暫くすると、主サンプル容器１５４の上側では圧縮空気による空気溜まりが形成され、その下側の主サンプル容器１５４及び導入流路１５３では、試料水が満たされた状態で安定する。
【００４０】
続いて、操作員は、第一中間採水弁１６２を開くように操作部３００’を操作すると、操作部３００’は第一中間採水弁１６２を開くように駆動制御する。すると、水圧により導入口１５２から、さらに海水が導入され、共洗い用サンプル容器１５６の内部圧力が平衡状態に達するまで導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、および、共洗い用サンプル容器１５６の内部全体へ海水が流れ込む。これにより、導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、および、共洗い用サンプル容器１５６の内部は海水により洗浄され、共洗いを行ったのと同じ効果を奏しうる。特に導入流路１５３、主サンプル容器１５４は全表面で海水が完全に触れて再度共洗いがされたのと同じ効果を得る。また、先の共洗いにより残留している汚染海水はこの共洗いにより共洗い用サンプル容器１５６へ全て押し流される。ここで、共洗い用サンプル容器１５６の容積は、主サンプル容器１５４の容積よりも大きくしており、主サンプル容器１５４に溜まっていた試料水が全て共洗い用サンプル容器１５６へ送られるようにしており、主サンプル容器１５４に汚染された試料水が残留しないように配慮している。そして暫くすると、共洗い用サンプル容器１５６の上側では圧縮空気による空気溜まりが形成され、その下側の共洗い用サンプル容器１５６、中間流路１５５、主サンプル容器１５４及び導入流路１５３では、試料水が満たされた状態で安定する。
【００４１】
続いて、操作員は、第二中間採水弁１６３を開くように操作部３００’を操作すると、操作部３００’は第二中間採水弁１６３を開くように駆動制御する。すると、水圧により導入口１５２からさらに海水が導入され、精密共洗い用サンプル容器１５８の内部圧力が平衡状態に達するまで導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、共洗い用サンプル容器１５６、第二中間流路１５７、および、精密共洗い用サンプル容器１５８の内部全体へ海水が流れ込む。これにより、導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、共洗い用サンプル容器１５６、第二中間流路１５７、および、精密共洗い用サンプル容器１５８の内部は海水により洗浄され、共洗いを行ったのと同じ効果を奏しうる。特に導入流路１５３、主サンプル容器１５４の内部は全表面で海水が完全に触れて再度共洗いがされたのと同じ効果を得る。また、主サンプル容器１５４の海水は共洗い用サンプル容器１５６へ押し流される。ここで、精密共洗い用サンプル容器１５８の容積も、主サンプル容器１５４の容積よりも大きくしており、主サンプル容器１５４に溜まっていた試料水が全て共洗い用サンプル容器１５６へ送られるようにしており、主サンプル容器１５４の試料水が後段へ確実に圧送されて試料水を導入するように配慮している。そして暫くすると、精密共洗い用サンプル容器１５８の上側では圧縮空気による空気溜まりが形成され、その下側の精密共洗い用サンプル容器１５８、第二中間流路１５７、共洗い用サンプル容器１５６、第一中間流路１５５、主サンプル容器１５４、および、導入流路１５３では、試料水が満たされた状態で安定する。
【００４２】
続いて、操作員は、導出採水弁１６４を開くように操作部３００’を操作すると、操作部３００’は、導出採水弁１６４を開くように制御する。すると、水圧により導入口１５２からさらに海水が導入され、導入流路１５３、主サンプル容器１５４、第一中間流路１５５、共洗い用サンプル容器１５６、第二中間流路１５７、精密共洗い用サンプル容器１５８、および、導出流路１５９の内部全体へ海水が流れ込み、導出口１６０から圧縮空気が排出される。これにより、導入流路１５３、主サンプル容器１５４は全表面で海水また流れて残留した水や共洗いで汚染された水は完全に主サンプル容器１５４から排出されて共洗い効果をさらに高めたのと同じ効果を得る。そして暫くすると、導出流路１５９、精密共洗い用サンプル容器１５８、第二中間流路１５７、共洗い用サンプル容器１５６、第一中間流路１５５、主サンプル容器１５４、および、導入流路１５３では、試料水が満たされた状態で安定する。
【００４３】
そして、操作員は、少なくとも導入採水弁１６１および第一中間採水弁１６２を閉じるように操作部３００’を操作すると、操作部３００’は、少なくとも導入採水弁１６１および第一中間採水弁１６２を閉じるように制御する。なお、この場合、少なくとも導入採水弁１６１および第一中間採水弁１６２を同時に閉じる制御であったり、または、少なくとも導入採水弁１６１または第一中間採水弁１６２の何れか一方を閉じたのちに暫くして他方を閉じるような制御としても良い。これにより主サンプル容器１５４に試料水を閉じこめて採水することとなる。
その後、ウィンチ６００を操作して、採水ユニット１００’を引き上げて採水が終了する。
【００４４】
以上本形態の採水器１’について説明した。なお、先の操作部がコンピュータ等である場合、一連の動作を適宜期間を挟みつつ連続して自動的に行うようにしても良い。
このような採水器１’では、先の形態の採水器１と比較しても共洗いの回数を増加させることにより洗浄効果を増大させ、さらに良質な試料水が確実に得られるようになり、精度の高い検査が可能となる。
【００４５】
なお、このような採水器１’では精密共洗い用サンプル容器１５８の後段に、更なる中間採水弁と精密共洗いサンプル容器を増やすことで、共洗い効果を増大させることができる。これら中間採水弁と精密共洗いサンプル容器の個数については実情に応じて適宜設定することが可能である。
【００４６】
さらに、試料水がなくともセンサだけで検出できる項目もあり、この場合は水質検出センサを採水ユニットと併せて沈降させれば、より多くの水質項目についてデータを得ることもできる。このようにセンサを併用するようにしても良い。
【００４７】
なお、先の形態では、綱４００と信号線２００（または信号線２００’）とを併走させる構成であるため、特に二本の線が絡まらないように配慮する必要があった。そこで、綱４００と信号線２００（２００’）とを一本にまとめて絡まる事態を防止する構成が考えられる。このような形態について図を参照しつつ説明する。図６は採水器の他の使用例を説明する説明図、図７は外装ケーブルの断面図である。
【００４８】
この形態では採水器１（または採水器１’）を用いる際に信号線２００（または信号線２００’）を内側に収納する外装ケーブル４００’を使用するものである。外装ケーブル４００’は、外装ワイヤ４０１、内装ワイヤ４０２、筒部４０３を備え、信号線２００（または信号線２００’）を筒部４０３内に収容して外界から遮蔽し、さらに筒部４０３の外側では内装ワイヤ４０２、外装ワイヤ４０１を撚って補強したものであり、ワイヤの強さと信号線としての機能とを併せ持つようにしている。
【００４９】
そして、信号線２００（または信号線２００’）は、錘５００近傍で外装ケーブル４００’から引き出されて採水ユニット１００（または採水ユニット１００’）と接続され、また、ウィンチ６００側で外装ケーブル４００’から引き出されて操作部３００（または操作部３００’）と接続される。
【００５０】
このように構成すれば、信号線２００，２００’用のドラムが不要となり、さらに、二本の線で絡まるおそももなくなって、外装ケーブル４００’の繰出し・巻取りが簡単になり、採水作業が容易になるという利点がある。
このように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明を実施するための最良の形態の採水器の構成図である。
【図２】本発明を実施するための最良の形態の採水器の使用例を説明する説明図である。
【図３】ウィンチの説明図である。
【図４】採水動作の説明図であり、図４（ａ）は第一動作図、図４（ｂ）は第二動作図、図４（ｃ）は第三動作図である。
【図５】他の形態の採水器の構成図である。
【図６】採水器の他の使用例を説明する説明図である。
【図７】外装ケーブルの断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１：採水器
１００：採水ユニット
１０１：収容部
１０２：導入口
１０３：導入流路
１０４：主サンプル容器
１０５：中間流路
１０６：共洗い用サンプル容器
１０７：導出流路
１０８：導出口
１０９：導入採水弁
１１０：中間採水弁
１１１：導出採水弁
１００’：採水ユニット
１５１：収容部
１５２：導入口
１５３：導入流路
１５４：主サンプル容器
１５５：第一中間流路
１５６：共洗い用サンプル容器
１５７：第二中間流路
１５８：精密共洗い用サンプル容器
１５９：導出流路
１６０：導出口
１６１：導入採水弁
１６２：第一中間採水弁
１６３：第二中間採水弁
１６４：導出採水弁
２００：信号線
２０１：導入採水弁用制御線
２０２：中間採水弁用制御線
２０３：導出採水弁用制御線
２００’：信号線
２１１：導入採水弁用制御線
２１２：第一中間採水弁用制御線
２１３：第二中間採水弁用制御線
２１４：導出採水弁用制御線
３００：操作部
４００：綱
４００’：外装ケーブル
４０１：外装ワイヤ
４０２：内装ワイヤ
４０３：筒部
５００：錘
６００：ウインチ
６０１：繰出しドラム
６０２：トラバーサ
６０３：駆動制御部
６０４：吊り上げアーム
６０５：滑車
７００：舟
８００：圧縮空気
９００：試料水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入口と連通する導入流路と、
導入流路と連通する主サンプル容器と、
主サンプル容器と連通する中間流路と、
中間流路と連通する共洗い用サンプル容器と、
共洗い用サンプル容器と連通し、他端が導出口と連通する導出流路と、
導入流路を開閉する導入採水弁と、
中間流路を開閉する中間採水弁と、
導出流路を開閉する導出採水弁と、
下側から順にこれら導入口、導入流路、主サンプル容器、中間流路、共洗い用サンプル容器、導出流路、導出口の順序で並べられて、導入採水弁、中間採水弁、および、導出採水弁とともに外界から覆う収容部と、
導入採水弁、中間採水弁および導出採水弁の開閉をそれぞれ制御する制御駆動部と、
を備え、全ての導入採水弁、中間採水弁および導出採水弁が閉の状態で水中へ投入されて採水を行う採水器であって、
この制御駆動部は、
導入採水弁を開いて導入流路および主サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第一洗浄手段と、
中間採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、中間流路、および、共洗い用サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第二洗浄手段と、
導出採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、中間流路、共洗い用サンプル容器、および、導出流路へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第三洗浄手段と、
少なくとも導入採水弁および中間採水弁を閉じて、主サンプル容器の水を試料水として採水する採水手段と、
を有し、それらの機能により採水することを特徴とする採水器。
【請求項２】
請求項１に記載の採水器において、
前記共洗い用サンプル容器の容積は、前記主サンプル容器の容積よりも大きくすることを特徴とする採水器。
【請求項３】
導入口と連通する導入流路と、
導入流路と連通する主サンプル容器と、
主サンプル容器と連通する第一中間流路と、
第一中間流路と連通する共洗い用サンプル容器と、
共洗い用サンプル容器と連通する第二中間流路と、
第二中間流路と連通する精密共洗い用サンプル容器と、
精密共洗い用サンプル容器と連通し、他端が導出口と連通する導出流路と、
導入流路を開閉する導入採水弁と、
第一中間流路を開閉する第一中間採水弁と、
第二中間流路を開閉する第二中間採水弁と、
導出流路を開閉する導出採水弁と、
下側から順にこれら導入口、導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、共洗い用サンプル容器、第二中間流路、精密共洗い用サンプル容器、導出流路、導出口の順序で並べられて、導入採水弁、第一中間採水弁、第二中間採水弁、および、導出採水弁とともに外界から覆う収容部と、
導入採水弁、第一中間採水弁、第二中間採水弁および導出採水弁の開閉をそれぞれ制御する制御駆動部と、
を備え、全ての導入採水弁、第一中間採水弁、第二中間採水弁および導出採水弁が閉の状態で水中へ投入されて採水を行う採水器であって、
この制御駆動部は、
導入採水弁を開いて導入流路および主サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第一洗浄手段と、
第一中間採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、および、共洗い用サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第二洗浄手段と、
第二中間採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、共洗い用サンプル容器、第二中間流路、および、精密共洗い用サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第三洗浄手段と、
導出採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、共洗い用サンプル容器、第二中間流路、精密共洗い用サンプル容器、および、導出流路へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第四洗浄手段と、
少なくとも導入採水弁および第一中間採水弁を閉じて、主サンプル容器の水を試料水として採水する採水手段と、
を有し、それらの機能により採水することを特徴とする採水器。
【請求項４】
請求項３に記載の採水器において、
前記共洗い用サンプル容器の容積は、前記主サンプル容器の容積よりも大きくすることを特徴とする採水器。
【請求項１】
導入口と連通する導入流路と、
導入流路と連通する主サンプル容器と、
主サンプル容器と連通する中間流路と、
中間流路と連通する共洗い用サンプル容器と、
共洗い用サンプル容器と連通し、他端が導出口と連通する導出流路と、
導入流路を開閉する導入採水弁と、
中間流路を開閉する中間採水弁と、
導出流路を開閉する導出採水弁と、
下側から順にこれら導入口、導入流路、主サンプル容器、中間流路、共洗い用サンプル容器、導出流路、導出口の順序で並べられて、導入採水弁、中間採水弁、および、導出採水弁とともに外界から覆う収容部と、
導入採水弁、中間採水弁および導出採水弁の開閉をそれぞれ制御する制御駆動部と、
を備え、全ての導入採水弁、中間採水弁および導出採水弁が閉の状態で水中へ投入されて採水を行う採水器であって、
この制御駆動部は、
導入採水弁を開いて導入流路および主サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第一洗浄手段と、
中間採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、中間流路、および、共洗い用サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第二洗浄手段と、
導出採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、中間流路、共洗い用サンプル容器、および、導出流路へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第三洗浄手段と、
少なくとも導入採水弁および中間採水弁を閉じて、主サンプル容器の水を試料水として採水する採水手段と、
を有し、それらの機能により採水することを特徴とする採水器。
【請求項２】
請求項１に記載の採水器において、
前記共洗い用サンプル容器の容積は、前記主サンプル容器の容積よりも大きくすることを特徴とする採水器。
【請求項３】
導入口と連通する導入流路と、
導入流路と連通する主サンプル容器と、
主サンプル容器と連通する第一中間流路と、
第一中間流路と連通する共洗い用サンプル容器と、
共洗い用サンプル容器と連通する第二中間流路と、
第二中間流路と連通する精密共洗い用サンプル容器と、
精密共洗い用サンプル容器と連通し、他端が導出口と連通する導出流路と、
導入流路を開閉する導入採水弁と、
第一中間流路を開閉する第一中間採水弁と、
第二中間流路を開閉する第二中間採水弁と、
導出流路を開閉する導出採水弁と、
下側から順にこれら導入口、導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、共洗い用サンプル容器、第二中間流路、精密共洗い用サンプル容器、導出流路、導出口の順序で並べられて、導入採水弁、第一中間採水弁、第二中間採水弁、および、導出採水弁とともに外界から覆う収容部と、
導入採水弁、第一中間採水弁、第二中間採水弁および導出採水弁の開閉をそれぞれ制御する制御駆動部と、
を備え、全ての導入採水弁、第一中間採水弁、第二中間採水弁および導出採水弁が閉の状態で水中へ投入されて採水を行う採水器であって、
この制御駆動部は、
導入採水弁を開いて導入流路および主サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第一洗浄手段と、
第一中間採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、および、共洗い用サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第二洗浄手段と、
第二中間採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、共洗い用サンプル容器、第二中間流路、および、精密共洗い用サンプル容器へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第三洗浄手段と、
導出採水弁を開いて導入流路、主サンプル容器、第一中間流路、共洗い用サンプル容器、第二中間流路、精密共洗い用サンプル容器、および、導出流路へ水を導入して主サンプル容器を洗浄する第四洗浄手段と、
少なくとも導入採水弁および第一中間採水弁を閉じて、主サンプル容器の水を試料水として採水する採水手段と、
を有し、それらの機能により採水することを特徴とする採水器。
【請求項４】
請求項３に記載の採水器において、
前記共洗い用サンプル容器の容積は、前記主サンプル容器の容積よりも大きくすることを特徴とする採水器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１１３９８２（Ｐ２００７−１１３９８２Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０３９０７（Ｐ２００５−３０３９０７）
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【出願人】（０００２１９４５１）東亜ディーケーケー株式会社 (204)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【出願人】（０００２１９４５１）東亜ディーケーケー株式会社 (204)
【Ｆターム（参考）】
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