(57)【要約】【課題】大気非接触の状態を保ちながら液体試料を採取することを可能とする。【解決手段】大気非接触状態の液体試料が取り入れられる流入ポート１ｂ並びに気密性を保ちながら液体試料を複数の採取容器２に振り分けて溜める仕組み及び採取容器２の容積を超えて液体試料が採取容器２内に吐出された場合に容積を超えた分の液体試料を排出するための仕組みを有するマルチポジションバルブ１と、マルチポジションバルブ１の二つの仕組みが予め定められた時間間隔で動作するように制御する制御部３とを有し、当該制御部３の制御によって大気非接触の状態を保ちながら液体試料を時間間隔で振り分けて複数の採取容器２に採取するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気非接触状態の液体試料が取り入れられる流入ポート並びに気密性を保ちながら前記液体試料を複数の採取容器に振り分けて溜める仕組み及び前記採取容器の容積を超えて前記液体試料が前記採取容器内に吐出された場合に前記容積を超えた分の液体試料を排出するための仕組みを有するマルチポジションバルブと、前記マルチポジションバルブの二つの仕組みが予め定められた時間間隔で動作するように制御する制御部とを有し、当該制御部の制御によって大気非接触の状態を保ちながら前記液体試料を前記時間間隔で振り分けて前記複数の採取容器に採取することを特徴とする自動採水装置。
【請求項２】
前記マルチポジションバルブが、前記液体試料を複数の採取容器に振り分けて溜める仕組みとして、前記流入ポートと連通する環状の流入ラインと、当該流入ラインに設けられた流入ジョイントと、当該流入ジョイントが接続される流入コネクタを一端に有し当該流入コネクタに前記流入ジョイントが接続されることによって他端から前記液体試料を吐出する複数の吐出ポートとを備え、また、前記採取容器の容積を超えた分の液体試料を排出するための仕組みとして、前記採取容器に一端が接続されると共に他端に流出コネクタを有する流出ポートと、前記流出コネクタと接続される流出ジョイントと、当該流出ジョイントが設けられる環状の排出ラインと、当該排出ラインと連通する排出ポートとを備えることを特徴とする請求項１記載の自動採水装置。
【請求項３】
前記マルチポジションバルブの二つの仕組みを動作させると共に前記制御部を動作させるためのバッテリーを更に有することを特徴とする請求項１または２記載の自動採水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動採水装置に関する。さらに詳述すると、本発明は、例えば地下水などもともと大気非接触状態の液体試料を大気と接触させないで採水するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動採水装置としては、例えば連続自動式フラクションコレクターがある（特許文献１）。この連続自動式フラクションコレクターは、図２に示すように、液体クロマトグラフィ装置（図示省略）にて分離された液が排出ノズル１０１より多数の集液ビン１０２に排出されるように構成されたものであり、排出ノズル１０１は液体クロマトグラフィ装置に固定された横レール１０４に沿って直角を保って摺動する縦レール１０５に摺動自在に設けられており、また、集液ビン１０２は縦横に整列した状態で専用ラック１０３に格納されており、縦レール１０５が横レール１０４に沿って移動し且つノズル１０１がその縦レール１０５上を移動するので該ノズル１０１はＡ１位置からＪ１０位置までの全ての集液ビン１０２の位置まで移動するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１４０１２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のフラクションコレクターでは、排出ノズル１０１及び集液ビン１０２が大気開放された構造であるので、排出ノズル１０１から排出されて集液ビン１０２に滴下する際に分析対象の液体試料が大気に触れてしまう。これにより、分析対象の液体試料が酸化してしまったり大気中の雑菌が液体試料に混入してしまったりする。したがって、原位置において大気非接触状態にある例えば地下水などを原位置における状態のまま採取・保管するために大気と接触させることなく採取することはできない。このため、大気と接触することによる影響が採取された液体試料の分析結果に反映されてしまう虞があり、原位置において大気非接触状態の液体試料について特に正確な分析結果を得るに十分な構成を備えているとは言えない。
【０００５】
そこで、本発明は、大気非接触の状態を保ちながら液体試料を採取することができる自動採水装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、任意の時間間隔で液体試料を採取することができる自動採水装置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】
【０００６】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の自動採水装置は、大気非接触状態の液体試料が取り入れられる流入ポート並びに気密性を保ちながら液体試料を複数の採取容器に振り分けて溜める仕組み及び採取容器の容積を超えて液体試料が採取容器内に吐出された場合に容積を超えた分の液体試料を排出するための仕組みを有するマルチポジションバルブと、マルチポジションバルブの二つの仕組みが予め定められた時間間隔で動作するように制御する制御部とを有し、当該制御部の制御によって大気非接触の状態を保ちながら液体試料を時間間隔で振り分けて複数の採取容器に採取するようにしている。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の自動採水装置において、マルチポジションバルブが、液体試料を複数の採取容器に振り分けて溜める仕組みとして、流入ポートと連通する環状の流入ラインと、当該流入ラインに設けられた流入ジョイントと、当該流入ジョイントが接続される流入コネクタを一端に有し当該流入コネクタに流入ジョイントが接続されることによって他端から液体試料を吐出する複数の吐出ポートとを備え、また、採取容器の容積を超えた分の液体試料を排出するための仕組みとして、採取容器に一端が接続されると共に他端に流出コネクタを有する流出ポートと、流出コネクタと接続される流出ジョイントと、当該流出ジョイントが設けられる環状の排出ラインと、当該排出ラインと連通する排出ポートとを備えるようにしている。
【０００８】
したがって、これらの自動採水装置によると、流入ポートから取り入れられてから採取容器への振り分けに至るまで密閉系が構成されて分析対象の液体試料が大気と接触することなく採取される。また、これらの自動採水装置によると、任意の時間間隔で液体試料の採取が自動で行われる。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の自動採水装置において、マルチポジションバルブの二つの仕組みを動作させると共に制御部を動作させるためのバッテリーを更に有するようにしている。この場合には、マルチポジションバルブと制御部とがバッテリーで駆動するようにしているので、商用電源を用いる必要がなく、商用電源の有無に関係なくどのような場所にも容易に設置され得る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の自動採水装置によれば、流入ポートから取り入れられてから採取容器への振り分けに至るまで密閉系が構成されて分析対象の液体試料が大気と接触することなく採取されるので、液体試料の酸化や大気中の雑菌の液体試料への混入を防ぐことができ、正確な分析結果を得るようにして信頼性の向上を図ることが可能になる。また、任意の時間間隔で液体試料の採取が自動で行われるので、手間を軽減すると共に汎用性の向上が可能になる。
【００１１】
さらに、本発明の自動採水装置によれば、商用電源を用いる必要がなく、商用電源の有無に関係なくどのような場所にも容易に設置することができるので、汎用性の向上が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の自動採水装置の実施形態の一例を示す概略構成図である。
【図２】従来のフラクションコレクターを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１に、本発明の自動採水装置を原位置トレーサー試験において採取される地下水の自動採取に適用した実施形態の一例を示す。この自動採水装置は、大気非接触状態の液体試料が取り入れられる流入ポート１ｂ並びに気密性を保ちながら液体試料を複数の採取容器２に振り分けて溜める仕組み及び採取容器２の容積を超えて液体試料が採取容器２内に吐出された場合に容積を超えた分の液体試料を排出するための仕組みを有するマルチポジションバルブ１と、マルチポジションバルブ１の二つの仕組みが予め定められた時間間隔で動作するように制御する制御部３とを有し、当該制御部３の制御によって大気非接触の状態を保ちながら液体試料を時間間隔で振り分けて複数の採取容器２に採取するようにしている。
【００１５】
本実施形態における原位置トレーサー試験は、岩盤２０中に漏洩した有機態14Ｃの地下水移行挙動に及ぼす微生物影響を明らかにするため、岩盤原位置にボーリングによって設けられた注入孔２１にＢｒトレーサ入りの13Ｃ標識酢酸イオン溶液を圧入して岩盤２０内を浸透させると共に注入孔２１から所定の距離離れた位置にボーリングによって設けられた回収孔２２から地下水を採取し、採取された地下水を分析することによって間隙中に棲息する微生物による分解挙動を明らかにするものである。そして、この試験に纏わる分析を正確に行うためには、回収孔２２内において大気非接触状態にある地下水を、酸化や雑菌の混入を防ぐために大気非接触状態のままで採取する必要がある。なお、注入孔２１及び回収孔２２は横孔として設けられる。
【００１６】
回収孔２２から湧出する分析対象の液体試料としての地下水は、一端が回収孔２２に差し込まれると共に他端がマルチポジションバルブ１に接続される回収ライン２３（具体的には流路管）によってマルチポジションバルブ１に取り入れられる。なお、回収孔２２の岩盤２０表面の開口部においては回収ライン２３を貫通させるキャップ２２ａによって回収ライン２３の周囲が塞がれており、回収孔２２から湧出して回収ライン２３に流れ込む地下水は大気と接触することがなく岩盤２０内からの大気非接触の状態が保たれる。なお、回収孔２２内における地下水と大気との非接触をより確実なものとするために、地下水の回収位置（即ち回収深さ）の周辺の回収孔２２内を地下水で満たすように回収孔２２内の適当な位置に一つ若しくは複数の止水パッカーを設けるようにしても良い。
【００１７】
本実施形態のマルチポジションバルブ１は、本体１ａと、回収ライン２３から取り入れられる地下水を気密性を保ちながら採取容器としての複数のサンプル瓶２に振り分けて溜めるための仕組みとして、回収ライン２３が接続される流入ポート１ｂと、当該流入ポート１ｂと連通する環状の流入ライン１ｃと、当該流入ライン１ｃに設けられた流入ジョイント１ｄと、当該流入ジョイント１ｄが接続される流入コネクタ１ｅを一端に有し当該流入コネクタ１ｅに流入ジョイント１ｄが接続されることによって他端から地下水を吐出する複数の吐出ポート１ｆとを備える。
【００１８】
ここで、回収ライン２３と流入ポート１ｂ，流入ポート１ｂと流入ライン１ｃ，流入ジョイント１ｄと流入コネクタ１ｅとはいずれも水密性・気密性を有して接続・連通される。
【００１９】
なお、本実施形態のマルチポジションバルブ１は８つの吐出ポート１ｆを有するようにしているが、本発明に用いられるマルチポジションバルブ１の吐出ポート１ｆの個数は８つに限られるものではなく、分析対象の液体試料の採取計画に必要とされる個数の吐出ポート１ｆを少なくとも有するマルチポジションバルブが用いられる。
【００２０】
そして、マルチポジションバルブ１の各吐出ポート１ｆの位置には各吐出ポート１ｆの吐出開口側が差し込まれて吐出ポート１ｆから吐出される地下水を溜めるための複数のサンプル瓶２が載置される。
【００２１】
サンプル瓶２の上端開口には、吐出ポート１ｆの吐出開口側が接続される（言い換えると、差し込まれる）流入バルブが備えられているバルブ付きキャップ２ａが取り付けられる。これにより、吐出ポート１ｆから吐出されてサンプル瓶２の内部に溜められる地下水は大気と接触しない。なお、各吐出ポート１ｆの位置に合わせてサンプル瓶２を配置して吐出ポート１ｆとサンプル瓶２とを直接接続することが困難である場合などは、各吐出ポート１ｆの吐出開口にチューブ等の流路管の一端を取り付けると共に当該流路管の他端をサンプル瓶２のバルブ付きキャップ２ａに取り付けるようにしても良い。
【００２２】
そして、各吐出ポート１ｆ及び流入コネクタ１ｅは本体１ａに固定して取り付けられていると共に環状の流入ライン１ｃは本体１ａに対して回転可能に取り付けられており、流入ライン１ｃが回転することによって当該流入ライン１ｃに設けられている流入ジョイント１ｄが接続される流入コネクタ１ｅ及び吐出ポート１ｆが切り換えられ、流入ポート１ｂから取り入れられる地下水がマルチポジションバルブ１を経由して溜められるサンプル瓶２が切り換えられる。
【００２３】
本実施形態のマルチポジションバルブ１は、さらに、サンプル瓶２の容積を超えて吐出ポート１ｆから地下水がサンプル瓶２内に吐出された場合に容積を超えた分の地下水を排出するための仕組みとして、サンプル瓶２に取り付けられたバルブ付きキャップ２ａに備えられている流出バルブに一端が接続される（言い換えると、差し込まれる）と共に他端に流出コネクタ１ｇを有する流出ポート１ｈと、流出コネクタ１ｇと接続される流出ジョイント１ｉと、当該流出ジョイント１ｉが設けられる環状の排出ライン１ｊと、当該排出ライン１ｊと連通する排出ポート１ｋとを備える。
【００２４】
ここで、流出ジョイント１ｉと流出コネクタ１ｇ，排出ポート１ｋと排出ライン１ｊとはいずれも水密性・気密性を有して接続・連通される。また、流出バルブが取り付けられたキャップ２ａによってサンプル瓶２と流出ポート１ｈとの接続も水密性・気密性が確保される。
【００２５】
そして、各流出ポート１ｈ及び流出コネクタ１ｇは本体１ａに固定して取り付けられていると共に環状の排出ライン１ｊは本体１ａに対して回転可能に取り付けられており、排出ライン１ｊが回転することによって当該排出ライン１ｊに設けられている流出ジョイント１ｉが接続される流出コネクタ１ｇ及び流出ポート１ｈが切り換えられ、サンプル瓶２から溢れ出る地下水がマルチポジションバルブ１を経由して排出ポート１ｋから系外に排出される。
【００２６】
以上の構成により、回収孔２２内に湧出してから、回収ライン２３を通過して流入ポート１ｂからマルチポジションバルブ１に取り入れられ、当該マルチポジションバルブ１によって吐出先が切り換えられて各サンプル瓶２に溜められるまで、地下水は大気と接触しない状態が保たれる。
【００２７】
本発明の自動採水装置は、また、マルチポジションバルブ１の制御を行う制御部３を有する。なお、制御部３は、マルチポジションバルブ１に内蔵されるものであっても良いし、制御部３とは別体の外部機器として構成されるものであっても良い。
【００２８】
制御部３は、回収ライン２３から取り入れられる地下水を試料として溜めるために各サンプル瓶２への振り分けを行うマルチポジションバルブ１の制御を行うものである。本実施形態の場合には、制御部３は、タイムスイッチの機能を少なくとも備え、予め設定された時間間隔で流入ライン１ｃ及び排出ライン１ｊを動作させて流入ジョイント１ｄと流入コネクタ１ｅとの接続及び流出ジョイント１ｉと流出コネクタ１ｇとの接続を切り換えて地下水を溜めるサンプル瓶２を切り換えるようにする。
【００２９】
なお、流入ジョイント１ｄが接続される流入コネクタ１ｅと流出ジョイント１ｉが接続される流出コネクタ１ｇとは、同一のサンプル瓶２に接続されている吐出ポート１ｆと流出ポート１ｈとのそれぞれに取り付けられているコネクタ１ｅ，１ｇの組み合わせである。そして、予め設定された時間間隔の間は、流入ライン１ｃも排出ライン１ｊも動作することがなく、特定のサンプル瓶２に対して吐出ポート１ｆから地下水が吐出され続け、サンプル瓶２の容量を超えた場合には越えた分は流出ポート１ｈから排出され続ける。
【００３０】
本発明の自動採水装置は、さらに、バッテリー４を備える。バッテリー４は制御部３に電力を供給すると共に制御部３の命令に従って動作する際にマルチポジションバルブ１に電力を供給する。なお、本発明においてマルチポジションバルブ１の流入ライン１ｃと排出ライン１ｊとが動作するのは予め決められた時間間隔毎のみであるので、バッテリーとして大きな出力を有するものである必要はなく、コンパクトなもので十分である。そして、コンパクトなバッテリーで動作可能であるので、商用電源を必要とする場合のような制約がなくどこでも本発明の自動採水装置を用いることが可能になり、且つ、持ち運びが容易な構成とすることが可能になる。
【００３１】
以上のように構成された本発明の自動採水装置によれば、流入ポート１ｂから取り入れられてからサンプル瓶２への振り分けに至るまで密閉系が構成されて分析対象の液体試料が大気と接触することなく採取されるので、液体試料の酸化や大気中の雑菌の液体試料への混入を防ぐことができ、正確な分析結果を得るようにして信頼性の向上を図ることが可能になる。また、任意の時間間隔で液体試料の採取が自動で行われるので、手間を軽減すると共に汎用性の向上が可能になる。
【００３２】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では、本発明の自動採水装置を原位置トレーサー試験において採取される地下水の自動採取に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明の自動採水装置が適用され得る試験はこれに限られず、液体試料の採取・保管作業において対象試料を大気に接触させないことが望ましい或いは必要な種々の試験に適用することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、バルブ付きキャップ２ａによって個々のサンプル瓶２と吐出ポート１ｆ及び流出ポート１ｈとの接続に水密性・気密性を確保するように構成されているが、サンプル瓶２と吐出ポート１ｆ及び流出ポート１ｈとの間の水密性・気密性の確保の仕方はこれに限られず、気密性を有するハウジング内に全てのサンプル瓶２を収容すると共に当該ハウジング内に挿入される吐出ポート１ｆ及び流出ポート１ｈ（或いはそれぞれに取り付けられるチューブ等の流路管）との間の気密性を確保する構成としても良い。
【００３４】
また、本実施形態では、バッテリー４を有するものとして構成されているが、本発明の成立においてバッテリーを有することは必須のものではない。商用電源が確保できる場合や場所であれば、マルチポジションバルブ１も制御部３も商用電源で動作させるようにしても良い。
【００３５】
また、本発明に用いられ得るマルチポジションバルブは、大気非接触状態の液体試料が取り入れられる流入ポート並びに気密性を保ちながら液体試料を複数の採取容器に振り分けて溜める仕組み及び採取容器の容積を超えて液体試料が採取容器内に吐出された場合に容積を超えた分の液体試料を排出するための仕組みを有するものであれば良く、本実施形態のマルチポジションバルブ１には限られない。
【符号の説明】
【００３６】
１  マルチポジションバルブ
１ｂ  流入ポート
２  採取容器（サンプル瓶）
３  制御部
４  バッテリー
【図１】
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【図２】
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