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公開番号2024143742
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023056564
出願日2023-03-30
発明の名称採水器
出願人地方独立行政法人青森県産業技術センター
代理人
主分類G01N 1/12 20060101AFI20241003BHJP(測定;試験)
要約【課題】
積載重量が小さな無人飛行体を用いた湖水等の採水に関する採水器の採水精度、操作性、メンテナンス性
【解決手段】
中空でかつ円筒状容器3に、穴が開いている上部ドーナツ型蓋2および下部ドーナツ型蓋5を設け、その穴をふさぐことができる上側吸盤型弁1および下側吸盤型弁4を有し、該吸盤型弁1および4は比重dが1.05以上1.5以下の素材とし、前記ドーナツ型蓋に開いている穴の内径Aと吸盤型弁の外径Bの比B/Aが1.2以上でありかつ吸盤型弁1および4の外径Bは円筒状容器3の内径C未満であり、該吸盤型弁が接する蓋表面6の算術平均粗さRaが1.8μm以下であり、上部ドーナツ型蓋2に接する吸盤型弁1に直径Dが1.5mm以上の空気穴7を設けることを特徴とする採水器を用いる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
中空でかつ円筒状の容器に、穴が開いているドーナツ型蓋を上下に設け、その穴を塞ぐことができる吸盤型弁を前記ドーナツ型蓋の鉛直方向上側に有することを特徴とする採水器。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記吸盤型弁の素材の比重ｄが１．０５以上１．５以下であることを特徴とする請求項１に記載の採水器。
【請求項３】
前記ドーナツ型蓋に開いている穴の径Ａと前記吸盤型弁の外径Ｂの比Ｂ／Ａが１．２以上であり、かつ前記吸盤型弁の外径は前記円筒状容器の内径未満であることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の採水器。
【請求項４】
前記吸盤型弁が接する前記ドーナツ型蓋の表面の算術平均粗さＲａが１．８μm以下であることを特徴とする請求項１～３に記載の採水器。
【請求項５】
前記ドーナツ型蓋のうち上側に設けた方の蓋に接する吸盤型弁に直径が１．５ｍｍ以上の空気穴を設けることを特徴とする請求項１～４に記載の採水器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、海や河川、湖沼のプランクトン採取や水質調査で使用する採水器に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
河川、湖沼、ダムでは、大量のプランクトンによるアオコの発生など水質悪化の問題があり、定期的に水質を調査する必要がある。現在は採水器を携帯した調査員がモーターボート等で採水ポイントへ移動し、採水器を水中に投下することで採水作業を行っている。しかしながら、この方法では調査員がモーターボート等に乗ることに時間と労力がかかること、さらにモーターボート等での移動は付近の水を撹拌してしまい分析結果を不正確にするなどのデメリットがある。そこで、無人飛行体を利用して湖沼等の採水を行うことが期待されている。
【０００３】
一般的に使用されている採水器は、バンドーン型やハイロート型、地下水型がある。バンドーン型はメッセンジャーと呼ばれる重りで蓋を閉じるための仕掛けが必要であり、必然的に重くなり無人飛行体での運用には採用できない。ハイロート型は自重で水中に沈めるために採水量以上の容器重量が必要となる。なおかつ、採水口の開閉に２本のロープを操作しなければならず、無人飛行体での運用が複雑である。地下水型（アクリル２００型など）の採水器はパイプなど径が小さい穴の採水を目的としており、比較的採水量が少ない。採水量を多く確保しようとすればおのずと縦に細長い形状となる。これは水面付近の採水には適さない。また、開閉弁は円板の金属とパッキンで構成されており、部品点数が多くなり構造が複雑であった。さらに、牽引装置を利用して任意深さを採水する場合、自由落下と比べて下降速度が遅いため、採水器の下降中において、水の置換を司る弁が開かないという問題があった。
【０００４】
無人移動体を利用して湖水等の採水を行う技術については、例えば以下の文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６８８３４６１号公報
特許第６７８９４７７号公報
特許第６３４０４３３号公報
特許第５６６５０４９号公報
特開２０２１－７１４４５公報
特開２０２２－７２２０８公報
【０００６】
特許文献１は、ドローンなどの無人飛行体を用いて採水することを記載しているが、具体的な採水方法やその機構等は記載されておらず、実施できない。
【０００７】
特許文献２は、ドローンに固定した採水器を傾けて採水する方法であるが、傾ける方法では湖水表面の採水は可能であるが、水面より下の任意の深さのサンプルを採水することができない。
【０００８】
特許文献３は、無人機に昇降装置を介した水試料検出器を設けて採水するものであるが、プログラム的なことは詳細に記述されているものの、具体的な採水器の構造には触れていないため任意の深さでの採水に適用できるか不明である。
【０００９】
特許文献４は、無人調査船から昇降可能な牽引装置を取り付け、ボールバルブとボールシートを用いた採水器により採水を行う方法であるが、ボールバルブに海藻などが混入すると密閉性が悪くなること、また付着物が付くと掃除する必要があり、メンテナンス性に課題が生じ、利用しにくい。
【００１０】
特許文献５及び特許文献６には、牽引装置を取り付けた無人飛行体に、水圧に応じて採水器の蓋の開閉が行なわれるという具体的な方法が記載されているが、ばねの開閉タイミングを示す構造、蓋の開閉の構造が記載されておらず利用しにくい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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