(57)【要約】【課題】汎用の回転工具の駆動部を利用することで、専用のモータを廃止したサンプリング装置を提供する。【解決手段】観測井戸等Ｗの開口部Ｗａに、ポンプ支持枠１１を位置決めして固定する。ポンプ支持枠１１にドライブシャフト１４を軸受けを介して回転可能に支持する上側ハウジング１２を位置決めして設ける。一軸偏心ねじポンプ４及びフレキシブルワイヤ３を観測井戸等Ｗ内に垂下させる。ドライブシャフト１４の上端に形成された被結合軸部１４ａを、ドリルドライバ１５がドライブシャフト１４の上側に載るようにドリルドライバ１５のチャック部１５ｂに保持させる。ドリルドライバ１５に、回転規制部１１ａに当接してドリルドライバ１５がドライブシャフト１４と一緒に回転するのを規制する回り止め部材１６を備える。【選択図】  図１
2005127281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口部を有するドライブハウジング内にドライブシャフトが回転可能に支持されるドライブユニットと、雌ねじ形ステータ内に雄ねじ形ロータが回転可能に嵌挿されてなるポンプユニットと、前記ドライブユニットとポンプユニットとの間に設けられる可撓性のチュービングユニットとを備え、前記チュービングユニットが、前記雄ねじ形ロータをドライブシャフトに連結する可撓性のフレキシブルワイヤと、前記フレキシブルワイヤの周囲に配置され前記ドライブハウジングと雌ねじ形ステータとを連結する可撓性の弾性ホースとを有し、前記フレキシブルワイヤと弾性ホースとの間の空間部を移送液の通路とする一軸偏心ねじポンプを用いるもので、観測井戸等の開口部に対し設置される支持枠に、前記ドライブユニットを位置決めして設けると共に、前記ポンプユニット及びチュービングユニットを前記観測井戸等内に垂下させ、その状態で前記観測井戸等の中から地下水を試料として採水するサンプリング装置であって、
前記ドライブシャフトの上端に、前記ドライブハウジング外部の位置する被結合軸部を設け、バッテリ等で駆動される回転工具が前記ドライブシャフトの上側に載るように前記回転工具のチャック部に前記被結合軸部を保持させ、
前記回転工具の工具本体に、前記支持枠に設けた回転規制部に当接して前記工具本体が前記ドライブシャフトと一緒に回転するのを規制する回り止め部材を設けたことを特徴とするサンプリング装置。
【請求項２】
前記ポンプユニットの吸い込み口部に、長さの調整が可能であるアダプタホースを含むサンクションユニットが接続可能である接続部を有し、このサンクションユニットを設けることでこのサンクションユニットを通じて所定の深度の地下水を試料として採水可能である請求項１記載のサンプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一軸偏心ねじポンプを利用して、観測井戸等の中から地下水を試料としてサンプリング（採水）するサンプリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、環境測定のための観測井戸等の所定深さ位置から、フレキシブルワイヤを介して駆動される一軸偏心ねじポンプを用いて、地下水を試料としてサンプリングするサンプリング装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そのようなサンプリング装置に用いられる一軸偏心ねじポンプは、吐出口部を有するドライブハウジング内にドライブシャフトが回転可能に支持されるドライブユニットと、雌ねじ形ステータ内に雄ねじ形ロータが回転可能に嵌挿されてなるポンプユニットと、前記ドライブユニットとポンプユニットとの間に設けられる可撓性のチュービングユニットとを備える。そして、前記チュービングユニットが、前記雄ねじ形ロータをドライブシャフトに連結する可撓性のフレキシブルワイヤと、前記フレキシブルワイヤの周囲に配置され前記ドライブハウジングと雌ねじ形ステータとを連結する弾性ホースとを有し、前記フレキシブルワイヤと弾性ホースとの間の空間部を移送液の通路とするように構成されている。そして、サンプリング装置は、観測井戸等の開口部に対し設置される支持枠に、前記ドライブユニットを位置決めして設けると共に、前記ポンプユニット及びチュービングユニットを前記観測井戸等内に垂下させ、その状態で前記観測井戸等の中から地下水を試料として採水するようになっている。
【０００４】
そのようなサンプリング装置を用いると、観測井戸等が内径４０ｍｍであるのに対し、一軸偏心ねじポンプのポンプ径が最大３５ｍｍであるので、その観測井戸等により連続サンプリングが可能で、新たにサンプリングのための採水井戸（一般的に内径５１ｍｍ）を設ける必要がないという利点がある。
【特許文献１】特開２０００−３４５９７０号公報（段落番号００４１〜００４３及び図８，９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したサンプリング装置では、一軸偏心ねじポンプをフレキシブルワイヤを介して駆動するための駆動手段として、ドライブユニットに一体に設けられた専用のモータを必要とするため、コスト面で不利であり、電源のない所で使用する場合には、エンジン式発電機を用いる必要が生ずる。
【０００６】
また、前述したサンプリング装置では、フレキシブルワイヤ（チュービングユニット）の長さが一定であるため、サンプリングできる観測井戸等の深さ及び採水深度に限度がある。そのため、観測井戸等の、サンプリング（採水）する位置が深くなると、その深さまでポンプユニットが達する長さのチュービングユニットを備える別の一軸偏心ねじポンプを準備する必要があり、この点からも、コストの面で不利である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、吐出口部を有するドライブハウジング内にドライブシャフトが回転可能に支持されるドライブユニットと、雌ねじ形ステータ内に雄ねじ形ロータが回転可能に嵌挿されてなるポンプユニットと、前記ドライブユニットとポンプユニットとの間に設けられる可撓性のチュービングユニットとを備え、前記チュービングユニットが、前記雄ねじ形ロータをドライブシャフトに連結する可撓性のフレキシブルワイヤと、前記フレキシブルワイヤの周囲に配置され前記ドライブハウジングと雌ねじ形ステータとを連結する可撓性の弾性ホースとを有し、前記フレキシブルワイヤと可撓性の弾性ホースとの間の空間部を移送液の通路とする一軸偏心ねじポンプを用いるもので、観測井戸等の開口部に対し設置される支持枠に、前記ドライブユニットを位置決めして設けると共に、前記ポンプユニット及びチュービングユニットを前記観測井戸等内に垂下させ、その状態で前記観測井戸等の中から地下水を試料として採水するサンプリング装置であって、前記ドライブシャフトの上端に、前記ドライブハウジング外部の位置する被結合軸部を設け、バッテリ等で駆動される回転工具が前記ドライブシャフトの上側に載るように前記回転工具のチャック部に前記被結合軸部を保持させ、前記回転工具の工具本体に、前記支持枠に設けた回転規制部に当接して前記工具本体が前記ドライブシャフトと一緒に回転するのを規制する回り止め部材を設けたことを特徴とする。ここで、「設置される支持枠」の設置とは、単に置くだけでよく、固定しなくてもよい、という意味である。「観測井戸等」には、環境測定のために地下水を汲み出す観測井戸や採水井戸（サンプリング井戸）が含まれる。「回転工具」は、モータなどの駆動部を有するものを意味し、その駆動部を一軸偏心ねじポンプの駆動部として利用するものである。ここで、「バッテリ等で駆動される回転工具」とは、バッテリ（例えば充電式バッテリパック、自動車搭載のバッテリ）で駆動されるが、ＡＣ１００Ｖによる駆動も可能である回転工具を意味する。また、回転工具（駆動部）は、プッシュスイッチなどを押している間だけ駆動力を生ずる、間欠駆動タイプでもよいし、開閉スイッチを閉じることでその間中駆動力を生ずる、連続駆動タイプでもよい。また、回転工具が本体部から突出する把持部を有する場合には、その把持部を回り止め部材として利用することも可能である。
【０００８】
このようにすれば、一軸偏心ねじポンプ（ドライブユニット）のドライブシャフトの被結合軸部を回転工具のチャック部に保持させている（抱かせている）ので、回転工具の駆動部を利用することで、一軸偏心ねじポンプを簡単に駆動することができる。また、回転工具が連結されるドライブシャフトは支持枠に取り付けられ位置決めされているので、回転工具がドライブシャフトの上側に載るように回転工具のチャック部にドライブシャフトを保持させれば（抱かせれば）足りるので、取扱いも簡単である。よって、一軸偏心ねじポンプを駆動するための専用のモータを廃止することができ、コスト面で有利となる。
【０００９】
そして、回転工具を使用する場合と同様に、回転工具を駆動することで、観測井戸等の中から地下水を試料として簡単にサンプリングすることができる。この際、回転工具の工具本体に、回転止め部材が支持枠の回転規制部に当接して工具本体がドライブシャフトと一緒に回転するのが規制されるので、回転工具を常時把持している必要はない。
【００１０】
回転工具は、バッテリで駆動されるので、電源のない所でも、エンジン式発電機を用いる必要がなく、静かにサンプリング作業を実施することができる。
【００１１】
回り止め部材を回転工具の工具本体から取り外せば、本来の機能を発揮する回転工具として使用することができる。特に、工具本体に回り止め部材を着脱可能に設ければ、その取り外しが簡単である。
【００１２】
請求項２に記載のように、前記ポンプユニットの吸い込み口部に、長さの調整が可能であるアダプタホースを含むサンクションユニットを接続可能である接続部を有し、このサンクションユニットを設けることでこのサンクションユニットを通じて地下水を試料として採水可能である構成とされていることが望ましい。ここで、「長さの調整が可能である」とは、一定間隔で長さの異なるアダプタホースを予め準備しておきそれを簡単に交換できる場合のほか、アダプタホースを例えば軟質塩化ビニルホースなどの軟質樹脂ホースで構成し、観測井戸等の汲み出し位置（地下水の位置）に対応してアダプタホースを切断することにより（ホースの径を変更することなく）長さを調整できる場合も含む。
【００１３】
このようにすれば、サンクションユニットのアダプタホースの長さを適宜調整することでサンプリングできる深さを変更できるので、１つのサンプリング装置（一軸偏心ねじポンプ）で、観測井戸等の深さ等に関係なく、サンプリング作業を実施することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以上のように、ドライブユニット（一軸偏心ねじポンプ）のドライブシャフトの被結合軸部を回転工具のチャック部に保持させ、回転工具の駆動部を利用して、一軸偏心ねじポンプをサンプリング作業のために駆動するようにしているので、一軸偏心ねじポンプを駆動するための専用のモータを廃止することができ、コスト面で有利となる。その場合、バッテリで駆動される回転工具を用いれば、電源のない所でも、発電機を用いることなく、サンプリング作業ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態に係るサンプリング装置の概略構成を示す説明図である。      
【００１７】
図１に示すように、サンプリング装置１は、直径４０ｍｍという径の小さい観測井戸等Ｗの深い位置に溜った地下水を汲み上げるために、長さの長いフレキシブルワイヤ３を介して駆動される一軸偏心ねじポンプ４（最大径３５ｍｍ）を用いるものである。なお、ポンプ能力は、最大４．８ L/minである。
【００１８】
観測井戸等Ｗの開口部Ｗａにポンプ支持枠１１が設定され、そのポンプ支持枠１１に上側ハウジング１２が固定されている。ハウジング１２に固定されるボールベアリング１３に、ドライブシャフト１４が回転可能に支持されている。よって、このドライブシャフト１４が、位置決めされたボールベアリング１３に支持されることで位置決めされている。
【００１９】
ドライブシャフト１４の上端には、それより小径の被結合軸部１４ａが突出して設けられている。この被結合軸部１４ａを、ドリルドライバ１５（回転工具）がドライブシャフト１４の上に載るようにドリルドライバ１５のチャック部１５ｂに保持させる（抱かせる）。つまり、ドリルドライバ１５のチャック部１５ｂでドリルを抱くのと同様に被結合軸部１４ａを抱くことで、被結合軸部１４ａにドリルドライバ１５（チャック部１５ｂ）が連結され、ドリルドライバ１５の自重がドライブシャフト１４に作用している。このドリルドライバ１５の駆動部（図示せず）によって、ドライブシャフト１４が駆動される。このドライブシャフト１４の駆動の際に、作業者が手を離しても共回りしないように、ドリルドライバ１５には回り止め部材１６が取り付けられている。この回り止め部材１６が、ポンプ支持枠１１の回転規制部１１ａに当接することで、ドリルドライバ１５の本体部１５ａ（工具本体）、ポンプ支持枠１１に対する回転が規制される。ここで、ドリルドライバ１５は、本体部１５ａに、本体部１５ａ内の駆動部にて駆動されるチャック部１５ｂと、本体部１５ａから半径方向外方に突出する把持部１５ｃとを有し、チャック部１５ｂに径の異なるドリルが保持され、径の異なる孔を開設できる工具である。
【００２０】
ドライブシャフト１４の下端には、フレキシブルワイヤ３上端が連結され、フレキシブルワイヤ３の下端に一軸偏心ねじポンプ４が連結され、一軸偏心ねじポンプ４にフレキシブルワイヤ３を介してドライブシャフト１４の駆動力が伝達される。ここで、ドライブシャフト１４にフレキシブルワイヤ３を介して一軸偏心ねじポンプ４を連結しているのは、観測井戸等Ｗの深い位置から地下水を汲み上げるため、長さの長いフレキシブルワイヤ３を介して観測井戸等Ｗ内に垂下するためである。
【００２１】
フレキシブルワイヤ３は可撓性ワイヤと呼ばれ、一般的には、インナーワイヤ、添えの周囲のアウターチューブおよびそれらの端部に設けられる接続金具から構成されている。インナーワイヤは、軸芯を構成する１本のワイヤ上に数層のワイヤを巻き付けて製作され、それぞれの層は数本のワイヤで構成され、一層ごとに短ピッチで逆方向に巻き付けてある。また最外層のワイヤの巻き付け方向によって右回転用と左回転用とがある。
【００２２】
上側ハウジング１２の下側に、吐出口部２１ａを有する中間ハウジング２１が連結されて、ハウジング内にドライブシャフト１４が回転可能に支持されるドライブユニットＵ１のドライブハウジングが構成される。上側及び中間ハウジング１２，２１の連結部分においてドライブシャフト１４とフレキシブルワイヤ３とが連結されている。なお、吐出口部２１ａから吐出された地下水はサンプリング容器５に入れられる。
【００２３】
中間ハウジング２１の下端には、ホース金具２２Ａを介してラバーホース２３（可撓性の弾性ホース）が連結され、そのラバーホース２３内を通じて、フレキシブルワイヤ３が下方に長く伸びている。このフレキシブルワイヤ３とラバーホース２３との間の空間部が移送液（試料となる地下水）の通路となる。このようにして、ドライブユニットＵ１と、後述するポンプユニットＵ３との間に設けられる可撓性のチュービングユニットＵ２が構成される。
【００２４】
ラバーホース２３の下端部には、ホース金具２２Ｂを介して、下側ハウジング２４が連結され、この下側ハウジング２４の下側に、雌ねじ形ステータ４Ａ内を雄ねじ形ロータ４Ｂが回転するポンプユニットＵ３が設けられている。雄ねじ形ロータ４Ｂは、雌ねじ形ステータ４Ａより長く雌ねじ形ステータ４Ａの上下端部より一部突出している。雄ねじ形ロータ４Ｂの上側突出部分に、フレキシブルワイヤ３の下端部が連結されている。これにより、ドライブシャフト１４の駆動力によって、フレキシブルワイヤ３を介して雄ねじ形ロータ４Ｂが駆動される。なお、２４ａは清掃時の水抜きプラグである。
【００２５】
ポンプユニットＵ３（ステータ４Ａ）の下端は、長さの調整が可能である軟質塩化ビニルホース３１（アダプタホース）を含むサンクションユニットＵ４が接続可能である接続部４Ａａを有する。軟質塩化ビニルホース３１は容易に切断できるので、必要長さに切断してから取り付けることで、観測井戸等Ｗの深さに応じて汲み出し深さを簡単に変更することができる。つまり、このように軟質塩化ビニルホース３１を利用することで、吸い込みポイントを任意の位置に設定することができる。よって、フレキシブルワイヤ３の長さの異なるサンプリング装置を複数台準備しておく必要がなくなる。
【００２６】
具体的には、サンクションユニットＵ４は、雌ねじ形ステータ４Ａの下端に径違いソケット３２Ａを介して接続される中空の接続ハウジング３３（例えば透明な塩化ビニールパイプ）を備える。この接続ハウジング３３の下端に別の径違いソケット３２Ｂを介してホース接続具３５Ａが設けられている。このホース接続具３５Ａに軟質塩化ビニルホース３１（アダプタホース）の上端部が接続される。
【００２７】
軟質塩化ビニルホース３１の下端部には、別のホース接続具３５Ｂが接続され、その接続具３５Ｂにソケット３６を介して円筒状のウエイト３７が設けられている。このウエイト３７の自重により、軟質塩化ビニルホース３１が撓むことなく、まっすぐに垂下されるようになっている。このようにして、ポンプユニットＵ３の下端（ステータ４Ａの下端吸い込み口部）に、サンクションユニットＵ４が接続され、このサンクションユニットＵ４を通じて地下水を試料として採水可能となる。
【００２８】
続いて、上記サンプリング装置によるサンプリングの手順について説明する。
【００２９】
まず、観測井戸等Ｗの開口部Ｗａに、ポンプ支持枠１１を設置する（ポンプ支持枠１１は固定しても固定しなくてもよい）。それから、ポンプユニットＵ３及びチュービングユニットＵ２を観測井戸等Ｗの開口部Ｗａを通じて垂下し、一軸偏心ねじポンプ４（ポンプユニットＵ３）の吸い込み口が地下水に浸る状態にようにする。
【００３０】
この場合、一軸偏心ねじポンプ４（ステータ４Ａ）の下端に、通常、接続ハウジング３３が設けられ突出するロータ４Ｂの周囲に接続ハウジング３３が位置するので、ロータ４Ｂが井戸水を撹拌せず、安定した試料を採水することができる。また、仮に、図１に示すように、接続ハウジング３３を外した状態で採水するとしても、下方に突出するロータ４Ｂはほぼ円柱軸状で低速回転であるので、井戸水がほとんど撹拌されないし、サンクションユニットＵ４（軟質塩化ビニルホース３１）を接続する場合には、地下水の吸い込み口（ウエイト３７の下端開口）がロータ４Ｂから遠くに離れているので、ロータ４Ｂによって地下水が撹拌されることはない。
【００３１】
また、一軸偏心ねじポンプ４は地表から深度１２ｍに設置されるが、長さ８ｍの軟質塩化ビニルホース３１（アダプタホース）を接続すれば、最大深度２０ｍまで採水ポイントを任意に設定可能である。即ち、地下水の位置が深く、一軸偏心ねじポンプ４の吸い込み口が地下水に浸らない場合には、図５（ａ）に示すように、軟質塩化ビニルホース３１を必要な長さに切断して、この軟質塩化ビニルホース３１及びウエイト３７を含むサンクションユニットＵ４の上端部をポンプユニットＵ３の下端部（吸い込み口部）に連結すればよい。
【００３２】
一方、深度が１２ｍ以内でも設置可能である。この場合には、チュービングユニットＵ２が可撓性を有するので、例えば図５（ｂ）に示すように、フレキシブルワイヤ３及びラバーホース２３を曲げ、ドライブユニットＵ１を横向きに設置し（つまり、例えば地下水が地表から深度９ｍの位置にある場合には、一軸偏心ねじポンプ４が地表から深度Ｌ１２＝９ｍに設置されるように、地表より上にＬ１１＝３ｍを残すように設置し）、採水すればよい。
【００３３】
このように位置決めされているドライブシャフト１４の被結合軸部１４ａを、ドリルドライバ１５がドライブシャフト１４の上側に載るようにドリルドライバ１５のチャック部１５ｂに保持させる。つまり、被結合軸部１４ａにチャック部１５ｂでチャッキングして、ドライブシャフト１４にドリルドライバ１５の駆動部（モータ）を連結する。被結合軸部１４ａにチャック部１５ｂでチャッキングするだけでよいので、ドリルドライバ１５の取り付け・取り外しが容易で、芯合わせなどの作業が必要なくなる。よって、操作が簡単で、１人で楽々サンプリング作業ができる。なお、ドリルドライバ１５の駆動部（モータ）の駆動は、バッテリパック（又はＡＣ１００Ｖ電源）で、低騒音である。
【００３４】
この状態で、ドリルドライバ１５を駆動することでドライブシャフト１４が回転駆動され、この回転駆動力がフレキシブルワイヤ３を介して雄ねじ形ロータ４Ｂに伝達される。この雄ねじ形ロータ４Ｂが、雌ねじ形ステータ４Ａ内で偏心回転することで、吸引力が生じて、一軸偏心ねじポンプ４の吸い込み口あるいはウエイト３７の下端開口を通じて、観測井戸等Ｗ内の地下水が汲み上げられる。
【００３５】
このように、観測井戸等Ｗの内部に垂下されるチュービングユニットＵ２や軟質ビニルホース３１（アダプタホース）の長さを調節することにより、任意の深さに位置する井戸水を試料として簡単に汲み上げることができる。一軸偏心ねじポンプ４によって連続サンプリングが可能となる。特に、一軸偏心ねじポンプ４（最大径３５ｍｍ）を用いるので、観測井戸等の内径が４０ｍｍもあればサンプリング可能である。
【００３６】
汲み上げられた地下水は、下側ハウジング２４の内部、ラバーホース２３とフレキシブルワイヤ３との間に形成される空間部を通じて、中間ハウジング２１内に送給され、吐出口部２１ａを通じて外部に取り出される。これにより、連続サンプリングが可能とされる。そして、サンプリング容器５に採水される。
【００３７】
前述したことに加えて、小型のドリルドライバ１５や、可撓性のフレキシブルワイヤ３、可撓性のラバーホース２３を用いているので、小型軽量で持ち運び、設置・撤去が容易である。フレキシブルワイヤ３やラバーホース２３は何重かリング状に曲げて重ね合わせることにより、容易に目的の場所へ持ち運ぶことができる。
【００３８】
前記実施の形態においては、回り止め部材１６を設けているが、それを省略して、把持部１５ｃを回り止め部材として利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るサンプリング装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】前記サンプリング装置の上側部分の詳細図である。
【図３】前記サンプリング装置の下側部分の詳細図である。
【図４】前記サンプリング装置を延長する場合の延長部分の説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）はそれぞれサンプリング装置の使用方法の説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ｕ１    ドライブユニット
Ｕ２    チュービングユニット
Ｕ３    ポンプユニット
Ｕ４    サンクションユニット
Ｗ    観測井戸等
Ｗａ    開口部
１    サンプリング装置
３    フレキシブルワイヤ
４    一軸偏心ねじポンプ
４Ａ    ステータ
４Ｂ    ロータ
５    サンプリング容器
１１    ポンプ支持枠
１１ａ    回転規制部
１２    上側ハウジング
１４    ドライブシャフト
１４ａ    被結合軸部
１５    ドリルドライバ
１５ａ    本体部
１５ｂ    チャック部
１６    回り止め部材
２３    ラバーホース
３１    軟質塩化ビニルホース（アダプタホース）
【図１】
2005127281.tif 000003
【図２】
2005127281.tif 000004
【図３】
2005127281.tif 000005
【図４】
2005127281.tif 000006
【図５】
2005127281.tif 000007