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特許7487436水中マイクロプラスチック検出用の一体型サンプリング分離装置及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-13
(45)【発行日】2024-05-21
(54)【発明の名称】水中マイクロプラスチック検出用の一体型サンプリング分離装置及び方法
(51)【国際特許分類】
G01N 1/04 20060101AFI20240514BHJP
【ＦＩ】
G01N1/04 W
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2024012432
(22)【出願日】2024-01-31
【審査請求日】2024-01-31
(31)【優先権主張番号】202311750133.6
(32)【優先日】2023-12-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】524041428
【氏名又は名称】広東智環研生態科技発展有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100216471
【弁理士】
【氏名又は名称】瀬戸 麻希
(72)【発明者】
【氏名】安暁春
(72)【発明者】
【氏名】張冬青
(72)【発明者】
【氏名】胡▲うぇい▼傑
(72)【発明者】
【氏名】王梁斌
(72)【発明者】
【氏名】金利珠
(72)【発明者】
【氏名】梁湘君
(72)【発明者】
【氏名】柯柳強
【審査官】瓦井 秀憲
(56)【参考文献】
【文献】特許第７３７７４００（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特許第６８１８１９９（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開２０２２－０３２３９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２２－０３８２１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２１２８２１０９４（ＣＮ，Ｕ）
【文献】中国実用新案第２１３３３６９３２（ＣＮ，Ｕ）
【文献】中国実用新案第２１１７５３９７１（ＣＮ，Ｕ）
【文献】中国特許出願公開第１１３３１０７４０（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ １／００－ １／２６
Ｂ０１Ｄ ２９／００－２９／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水中マイクロプラスチック検出用の一体型サンプリング分離装置であって、濾過網を搭載するための枠体（１）と、前記枠体（１）を配置するためのホルダ（２）と
、マイクロプラスチックを収集するための第１ボックス（３）と、前記ホルダ（２）に浮
力を供給するための浮力アセンブリと、を含み、
前記ホルダ（２）内には、枠体（１）に回転可能に配設された貫通孔（２１）が存在し、
ホルダ（２）には、枠体（１）の後側に位置する第１キャリアプレート（２２）、及び枠
体（１）の前側に位置する第２キャリアプレート（２３）がさらに設けられ、枠体（１）
の中心に第１シャフト（１１）が設けられ、第１シャフト（１１）の一端は第１キャリア
プレート（２２）に回転可能に接続され、前記第１ボックス（３）は第２キャリアプレー
ト（２３）の底面に固定され、
前記第１キャリアプレート（２２）と枠体（１）との間に第１隙間が存在し、第２キャリ
アプレート（２３）と枠体（１）との間に第２隙間が存在し、前記第１隙間には、マイク
ロプラスチックを移送するためのタンク（２４）が設けられ、タンク（２４）の両側に対
応するホルダ（２）のそれぞれの内部に、マイクロプラスチックを移送するための第１配
管（２５）が存在し、前記第１配管（２５）は、一端がタンク（２４）に接合され、他端
が第２キャリアプレート（２３）内に埋設された第２配管（２６）に接合され、前記第２
配管（２６）は第１ボックス（３）に連通し、
前記第２隙間には、２つの第２シャフト（２７）が設けられ、第２隙間内に位置する第１
シャフト（１１）に第１傘歯車（１２）が被せられ、２つの第２シャフト（２７）は第１
シャフト（１１）の両側に対称に設けられ、２つの第２シャフト（２７）のいずれも、一
端に第１傘歯車（１２）と噛み合う第２傘歯車（２８）が設けられ、他端がホルダ（２）
を貫通して、浮力アセンブリ内の動力部材に接続され、第１配管（２５）内に位置する第
２シャフト（２７）に第１水車（２９）が固定して被せられ、
前記第２キャリアプレート（２３）には、濾過網を逆洗するための第１板体（４）、及び
水を貯蔵するための第２ボックス（５）が設けられ、前記第１板体（４）の一方の側の面
に複数の第１ノズル（４１）が設けられ、タンク（２４）の上方に位置する貫通孔（２１
）の内壁に複数の第２ノズル（４２）が設けられ、第２ボックス（５）はパイプを介して
各第１ノズル（４１）、第２ノズル（４２）にそれぞれ連通する、
ことを特徴とする水中マイクロプラスチック検出用の一体型サンプリング分離装置。
【請求項2】
前記第１シャフト（１１）の他端は、第２キャリアプレート（２３）内に設けられた第１シュート（２３１）内に伸び、かつ駆動アセンブリが被せられており、前記駆動アセンブ
リは、第１シャフト（１１）上に固定して被せられた円柱体（２３２）と、前記第１シュ
ート（２３１）にスライド可能に接続され、横断面が円弧状である第２板体（２３３）と
、を含み、前記円柱体（２３２）の側面には、波形の環状溝（２３４）が設けられ、前記
第２板体（２３３）の内側面には、環状溝（２３４）にスライド可能に接続された第１ロ
ッド（２３５）が設けられ、
前記第１シュート（２３１）の底面には、第２板体（２３３）の移動方向に沿って分布し
ている第２シュート（２３７）が設けられ、第１ボックス（３）内には、マイクロプラス
チックを押すための第３板体（３１）がスライド可能に密封して設けられ、第２板体（２
３３）の外側面は固定ブロックにより第２シュート（２３７）を貫通し、前記第３板体（
３１）に固定して接続され、第１ボックス（３）の側壁には、排水するための第１開口部
（３２）が設けられ、第１開口部（３２）には一方向弁が設けられ、
前記第１シュート（２３１）の底面には、エアバッグ（２３６）がさらに設けられ、前記
エアバッグ（２３６）は、一端が第２板体（２３３）に接続され、他端が第１シュート（
２３１）に接続され、エアバッグ（２３６）には、第２ボックス（５）の頂部に連通する
パイプが設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記第１キャリアプレート（２２）にストッパー（６）が設けられ、枠体（１）は円形で、複数のスポーク（１３）が枠体（１）の内部に配置され、枠体（１）の内部を複数の扇
形領域に分割し、前記扇形領域のそれぞれには、該扇形領域と同じ形状のサブ濾過網がス
ライド可能に設けられ、サブ濾過網の周辺に磁気ストライプ（１４）が設けられ、ストッ
パー（６）には、サブ濾過網と磁気吸引することでタンク（２４）の上方に回転したサブ
濾過網をタンク（２４）に接近させる磁石（６１）が設けられ、
前記サブ濾過網の一方の側の面には、少なくとも１つの第４板体（１５）が垂直に設けら
れ、扇形領域のそれぞれには、隣接するスポーク（１３）を接続するための第２ロッド（
１６）が少なくとも１つ設けられ、前記第４板体（１５）の中央部には、第２ロッド（１
６）にスライド可能に接続される第３シュート（１７）を有し、第４板体（１５）と第２
ロッド（１６）との間にバネが設けられ、
前記第４板体（１５）の両側の面共に複数の凸起（１８）が設けられ、前記凸起（１８）
の位置に対応する第２ロッド（１６）には、凸起（１８）と協働して第４板体（１５）を
叩くための第３ロッド（１９）が設けられ、前記第３ロッド（１９）及び第２ロッド（１
６）はねじりバネを介して回転可能に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の装
置。
【請求項4】
前記浮力アセンブリは、ホルダ（２）、第１キャリアプレート（２２）、第２キャリアプレート（２３）上に包まれた浮力リング（７）であり、前記動力部材は、前記浮力リング
（７）内に嵌設されたモータ（７１）であり、
前記モータ（７１）の出力軸は第２シャフト（２７）に固定して接続され、前記第２ボッ
クス（５）には、第２ボックス（５）内に給水するためのポンプ及びパイプが設けられる
、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マイクロプラスチックのサンプリング装置の技術分野に関し、具体的には、水
中マイクロプラスチック検出用の一体型サンプリング分離装置及び方法に関する。
中マイクロプラスチック検出用の一体型サンプリング分離装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
マイクロプラスチックとは、直径５ミリ未満のプラスチック粒子のことで、汚染の原因と
なる主要な担体の一種である。実際、マイクロプラスチックは粒径が数ミクロンから数ミ
リの範囲で、多様な形状を持つ不均一なプラスチック粒子の混合体で、肉眼では分かりに
くいことが多く、「海中のＰＭ２．５」と呼ばれている。
水中マイクロプラスチックの検出は環境汚染分析に特に重要であるが、現在のマイクロプ
ラスチックの採取分離は採取難度が高く、フィルターが目詰まりしやすいなどの問題があ
るため、水中マイクロプラスチックの連続的な採取分離に使用できる装置が必要である。
なる主要な担体の一種である。実際、マイクロプラスチックは粒径が数ミクロンから数ミ
リの範囲で、多様な形状を持つ不均一なプラスチック粒子の混合体で、肉眼では分かりに
くいことが多く、「海中のＰＭ２．５」と呼ばれている。
水中マイクロプラスチックの検出は環境汚染分析に特に重要であるが、現在のマイクロプ
ラスチックの採取分離は採取難度が高く、フィルターが目詰まりしやすいなどの問題があ
るため、水中マイクロプラスチックの連続的な採取分離に使用できる装置が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記の技術的課題を解決するために、本発明は、水中マイクロプラスチック検出用の一体
型サンプリング分離装置及び方法を提供する。
型サンプリング分離装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の技術的解決手段は以下のとおりである。水中マイクロプラスチック検出用の一体
型サンプリング分離装置であって、
濾過網を搭載するための枠体と、枠体を配置するためのホルダと、マイクロプラスチック
を収集するための第１ボックスと、ホルダに浮力を供給するための浮力アセンブリと、を
含み、
ホルダ内には、枠体に回転可能に配設された貫通孔が存在し、ホルダには、枠体の後側に
位置する第１キャリアプレート、及び枠体の前側に位置する第２キャリアプレートがさら
に設けられ、枠体の中心に第１シャフトが設けられ、第１シャフトの一端は第１キャリア
プレートに回転可能に接続され、第１ボックスは第２キャリアプレートの底面に固定され
、
第１キャリアプレートと枠体との間に第１隙間が存在し、第２キャリアプレートと枠体と
の間に第２隙間が存在し、第１隙間には、マイクロプラスチックを移送するためのタンク
が設けられ、タンクの両側に対応するホルダのそれぞれの内部に、マイクロプラスチック
を移送するための第１配管が存在し、第１配管は、一端がタンクに接合され、他端が第２
キャリアプレート内に埋設された第２配管に接合され、第２配管は第１ボックスに連通し
、
第２隙間には、２つの第２シャフトが設けられ、第２隙間内に位置する第１シャフトに第
１傘歯車が被せられ、２つの第２シャフトは第１シャフトの両側に対称に設けられ、２つ
の第２シャフトのいずれも、一端に第１傘歯車と噛み合う第２傘歯車が設けられ、他端が
ホルダを貫通して、浮力アセンブリ内の動力部材に接続され、第１配管内に位置する第２
シャフトに第１水車が固定して被せられ、
第２キャリアプレートには、濾過網を逆洗するための第１板体、及び水を貯蔵するための
第２ボックスが設けられ、第１板体の一方の側の面に複数の第１ノズルが設けられ、タン
クの上方に位置する貫通孔の内壁に複数の第２ノズルが設けられ、第２ボックスはパイプ
を介して各第１ノズル、第２ノズルに連通する。
本発明の一態様によれば、第１シャフトの他端は、第２キャリアプレート内に設けられた
第１シュート内に伸び、かつ駆動アセンブリが被せられており、駆動アセンブリは、第１
シャフト上に固定して被せられた円柱体と、第１シュートにスライド可能に接続され、横
断面が円弧状である第２板体と、を含み、円柱体の側面には、波形の環状溝が設けられ、
第２板体の内側面には、環状溝にスライド可能に接続された第１ロッドが設けられ、
第１シュートの底面には、第２板体の移動方向に沿って分布している第２シュートが設け
られ、第１ボックス内には、マイクロプラスチックを押すための第３板体がスライド可能
に密封して設けられ、第２板体の外側面は固定ブロックをもって第２シュートを貫通し、
第３板体に固定して接続され、第１ボックスの側壁には、排水するための第１開口部が設
けられ、第１開口部には一方向弁が設けられ、
第１シュートの底面には、エアバッグがさらに設けられ、エアバッグは、一端が第２板体
に接続され、他端が第１シュートに接続され、エアバッグには、第２ボックスの頂部に連
通するパイプが設けられる。
説明：駆動アセンブリの机械構造によって、第１シャフトの回転位置エネルギーが十分に
利用され、第１シャフトの回転位置エネルギーが第２板体を往復駆動するための運動エネ
ルギーに変換され、それによって、駆動アセンブリが設けられることにより、第１ボック
ス内の第３板体を往復駆動するための電源設備が不要になり、このようにして、マイクロ
プラスチックを圧縮して余分な水分を排出する機能を第１ボックスに付与する上に、本発
明の一体型サンプリング分離装置の消費電力をできるだけ低減させ、一体型サンプリング
分離装置の汎用性を高める。
本発明の一態様によれば、第１キャリアプレートにストッパーが設けられ、枠体は円形で
、複数のスポークが枠体の内部に配置され、枠体の内部を複数の扇形領域に分割し、扇形
領域のそれぞれには、該扇形領域と同じ形状のサブ濾過網がスライド可能に設けられ、サ
ブ濾過網の周辺に磁気ストライプが設けられ、ストッパーには、サブ濾過網と磁気吸引す
ることでタンクの上方に回転したサブ濾過網をタンクに接近させる磁石が設けられ、
サブ濾過網の一方の側の面には、少なくとも１つの第４板体が垂直に設けられ、扇形領域
のそれぞれには、隣接するスポークを接続するための第２ロッドが少なくとも１つ設けら
れ、第４板体の中央部には、第２ロッドにスライド接続される第３シュートを有し、第４
板体と第２ロッドとの間にバネが設けられ、
第４板体の両側の面共に複数の凸起が設けられ、凸起の位置に対応する第２ロッドには、
凸起と協働して第４板体を叩くための第３ロッドが設けられ、第３ロッド及び第２ロッド
はねじりバネを介して回転可能に接続される。
説明：枠体のモジュール設計によって、枠体が回転時にタンクと摩擦することを効果的に
回避し、濾過網上に捕集されたマイクロプラスチックの移送や輸送への影響を解消する。
磁石及び磁気ストライプの磁気吸引の作用によって、濾過網は磁石領域に移動する磁石へ
近づく。本発明の第３ロッド及び第４板体の構成では、第４板体と第３ロッドとの相対オ
フセットを通じて、凸起とねじりバネを利用して第３ロッドによる叩きを繰り返し行うこ
とで、濾過網上に捕集されたマイクロプラスチックへの逆洗効率を向上できる。
本発明の浮力アセンブリの一形態として、浮力アセンブリは、ホルダ、第１キャリアプレ
ート、第２キャリアプレート上に包まれた浮力リングであり、動力部材は、前記浮力リン
グ内に嵌設されたモータであり、
モータの出力軸は第２シャフトに固定して接続され、第２ボックスには、第２ボックス内
に給水するためのポンプ及びパイプが設けられる。
説明：浮力アセンブリとして浮力リングが使用されることによって、ホルダに要求される
浮力を満たすとともに、製造コストを低下させるが、モータやポンプが使用されることか
ら、使用環境や給電について所定の要件がある。
本発明の浮力アセンブリの別の形態として、浮力アセンブリは、第１シャフトの両側に対
称に設けられた２組の第１浮力板及び第２浮力板を含み、第１浮力板及び第２浮力板はい
ずれもキャビティを内部に有し、動力部材は、各組の第１浮力板と第２浮力板との間に設
けられた２つの第２水車を含み、
第２水車は２つ設けられ、第３シャフトを介して、対応する１組の第１浮力板と第２浮力
板との間に回転可能に設けられ、第３シャフトの上端は、第１浮力板のキャビティ内に伸
び、拍車が接続されており、第３シャフト下端は、第２浮力板のキャビティ内に伸び、カ
ムが接続されており、
第２シャフトには、拍車と噛み合う第３傘歯車が設けられ、第２浮力板のキャビティ内の
一方の側に液体バッグが設けられ、液体バッグは、少なくとも１つの給水用の第２開口部
と１つの排水用の第３開口部と、を有し、第３開口部は、パイプを介して第２ボックスに
連通し、カムの回転を利用して液体バッグを押して第２ボックスへ水を供給するものであ
り、第２開口部及び第３開口部のいずれにも一方向弁が設けられ、第２浮力板は、給水用
の第４開口部を複数有する。
説明：浮力アセンブリとして第１浮力板及び第２浮力板が使用されることによって、ホル
ダに要求される浮力を満たし、また、第２浮力板と第１浮力板が協働することによって、
ホルダが川で浮かうときの安定性が大幅に向上する。
また、第１浮力板の拍車が設けられることによって、第２シャフトの回転のための駆動力
を提供することができ、第２シャフトの回転を駆動するためのモータが不要になる。第２
浮力板のカムが液体バッグを周期的に押して第２ボックスへ水を供給することによって、
第２ボックスへポンプを提供することが不要になる。このようにして、一体型サンプリン
グ分離装置の使用のニーズに応えるとともに、モータやポンプを省略することができ、そ
れにより、給電条件による制限がなくなり、様々な環境に適用できるようになる。
本発明の一態様によれば、第１浮力板の上方には、第３浮力板が設けられ、拍車の上方に
は、摩擦抵抗力により拍車の回転数を低下させるためのディスクが設けられ、ディスクは
、バネ棒が第１浮力板を貫通することによって、第３浮力板に接続され、
第２水車のブレード毎に、水流の作用により第２水車に浮力を付与するための少なくとも
１つの羽根が設けられ、前記羽根は、長尺状で、水流方向に面する一端が他端よりも高い
。
説明：第１浮力板、第２浮力板に加えて第１浮力板に第３浮力板が増設されることによっ
て、第３浮力板及びディスクの作用を通じて、川の現在の水位で第３浮力板が水没してい
るか否かを監視することができる。水圧の作用のため、川の水位で第３浮力板が水没する
と、第３浮力板に水圧が作用するため、バネ棒への支持のバランスが崩れ、ディスクが拍
車に接触し、拍車の回転数を低下させ、また、羽根が設けられることと相まって、第２水
車が回転数を低下させた後、羽根が水流作用により供給し得る浮力が高まり、一体型サン
プリング分離装置が浮き、それによって、使用時の安定性が向上する。
本発明はまた、一体型サンプリング分離装置による水中マイクロプラスチック検出用のサ
ンプリング分離方法であって、
第１キャリアプレート一方の側の面が川の流れ方向に向かうように、一体型サンプリング
分離装置を川に入れて、浮力アセンブリによってホルダを川に浮かべ、ロープを用いて一
体型サンプリング分離装置を川に固定するステップＳ１と、
２つの第２シャフトによって第１シャフトを回転駆動して、枠体を回転させ、タンクの下
方に位置するサブ濾過網でマイクロプラスチックを捕集して収集し、タンクの上方に位置
するサブ濾過網を第１板体で逆洗して、マイクロプラスチックをタンクに落下させ、次に
、第１配管、第２配管の順に第１ボックスに入れることによって、マイクロプラスチック
のサンプリング分離及び収集を実現するステップＳ２と、を含む。
説明：一体型サンプリング分離装置による水中マイクロプラスチックのサンプリング分離
処理によれば、捕集されたマイクロプラスチックを第１ボックスに連続的に移送すること
ができ、マイクロプラスチックの採取効率及び採取量を向上させるだけでなく、作業者の
作業の難易度を低減させることができる。
型サンプリング分離装置であって、
濾過網を搭載するための枠体と、枠体を配置するためのホルダと、マイクロプラスチック
を収集するための第１ボックスと、ホルダに浮力を供給するための浮力アセンブリと、を
含み、
ホルダ内には、枠体に回転可能に配設された貫通孔が存在し、ホルダには、枠体の後側に
位置する第１キャリアプレート、及び枠体の前側に位置する第２キャリアプレートがさら
に設けられ、枠体の中心に第１シャフトが設けられ、第１シャフトの一端は第１キャリア
プレートに回転可能に接続され、第１ボックスは第２キャリアプレートの底面に固定され
、
第１キャリアプレートと枠体との間に第１隙間が存在し、第２キャリアプレートと枠体と
の間に第２隙間が存在し、第１隙間には、マイクロプラスチックを移送するためのタンク
が設けられ、タンクの両側に対応するホルダのそれぞれの内部に、マイクロプラスチック
を移送するための第１配管が存在し、第１配管は、一端がタンクに接合され、他端が第２
キャリアプレート内に埋設された第２配管に接合され、第２配管は第１ボックスに連通し
、
第２隙間には、２つの第２シャフトが設けられ、第２隙間内に位置する第１シャフトに第
１傘歯車が被せられ、２つの第２シャフトは第１シャフトの両側に対称に設けられ、２つ
の第２シャフトのいずれも、一端に第１傘歯車と噛み合う第２傘歯車が設けられ、他端が
ホルダを貫通して、浮力アセンブリ内の動力部材に接続され、第１配管内に位置する第２
シャフトに第１水車が固定して被せられ、
第２キャリアプレートには、濾過網を逆洗するための第１板体、及び水を貯蔵するための
第２ボックスが設けられ、第１板体の一方の側の面に複数の第１ノズルが設けられ、タン
クの上方に位置する貫通孔の内壁に複数の第２ノズルが設けられ、第２ボックスはパイプ
を介して各第１ノズル、第２ノズルに連通する。
本発明の一態様によれば、第１シャフトの他端は、第２キャリアプレート内に設けられた
第１シュート内に伸び、かつ駆動アセンブリが被せられており、駆動アセンブリは、第１
シャフト上に固定して被せられた円柱体と、第１シュートにスライド可能に接続され、横
断面が円弧状である第２板体と、を含み、円柱体の側面には、波形の環状溝が設けられ、
第２板体の内側面には、環状溝にスライド可能に接続された第１ロッドが設けられ、
第１シュートの底面には、第２板体の移動方向に沿って分布している第２シュートが設け
られ、第１ボックス内には、マイクロプラスチックを押すための第３板体がスライド可能
に密封して設けられ、第２板体の外側面は固定ブロックをもって第２シュートを貫通し、
第３板体に固定して接続され、第１ボックスの側壁には、排水するための第１開口部が設
けられ、第１開口部には一方向弁が設けられ、
第１シュートの底面には、エアバッグがさらに設けられ、エアバッグは、一端が第２板体
に接続され、他端が第１シュートに接続され、エアバッグには、第２ボックスの頂部に連
通するパイプが設けられる。
説明：駆動アセンブリの机械構造によって、第１シャフトの回転位置エネルギーが十分に
利用され、第１シャフトの回転位置エネルギーが第２板体を往復駆動するための運動エネ
ルギーに変換され、それによって、駆動アセンブリが設けられることにより、第１ボック
ス内の第３板体を往復駆動するための電源設備が不要になり、このようにして、マイクロ
プラスチックを圧縮して余分な水分を排出する機能を第１ボックスに付与する上に、本発
明の一体型サンプリング分離装置の消費電力をできるだけ低減させ、一体型サンプリング
分離装置の汎用性を高める。
本発明の一態様によれば、第１キャリアプレートにストッパーが設けられ、枠体は円形で
、複数のスポークが枠体の内部に配置され、枠体の内部を複数の扇形領域に分割し、扇形
領域のそれぞれには、該扇形領域と同じ形状のサブ濾過網がスライド可能に設けられ、サ
ブ濾過網の周辺に磁気ストライプが設けられ、ストッパーには、サブ濾過網と磁気吸引す
ることでタンクの上方に回転したサブ濾過網をタンクに接近させる磁石が設けられ、
サブ濾過網の一方の側の面には、少なくとも１つの第４板体が垂直に設けられ、扇形領域
のそれぞれには、隣接するスポークを接続するための第２ロッドが少なくとも１つ設けら
れ、第４板体の中央部には、第２ロッドにスライド接続される第３シュートを有し、第４
板体と第２ロッドとの間にバネが設けられ、
第４板体の両側の面共に複数の凸起が設けられ、凸起の位置に対応する第２ロッドには、
凸起と協働して第４板体を叩くための第３ロッドが設けられ、第３ロッド及び第２ロッド
はねじりバネを介して回転可能に接続される。
説明：枠体のモジュール設計によって、枠体が回転時にタンクと摩擦することを効果的に
回避し、濾過網上に捕集されたマイクロプラスチックの移送や輸送への影響を解消する。
磁石及び磁気ストライプの磁気吸引の作用によって、濾過網は磁石領域に移動する磁石へ
近づく。本発明の第３ロッド及び第４板体の構成では、第４板体と第３ロッドとの相対オ
フセットを通じて、凸起とねじりバネを利用して第３ロッドによる叩きを繰り返し行うこ
とで、濾過網上に捕集されたマイクロプラスチックへの逆洗効率を向上できる。
本発明の浮力アセンブリの一形態として、浮力アセンブリは、ホルダ、第１キャリアプレ
ート、第２キャリアプレート上に包まれた浮力リングであり、動力部材は、前記浮力リン
グ内に嵌設されたモータであり、
モータの出力軸は第２シャフトに固定して接続され、第２ボックスには、第２ボックス内
に給水するためのポンプ及びパイプが設けられる。
説明：浮力アセンブリとして浮力リングが使用されることによって、ホルダに要求される
浮力を満たすとともに、製造コストを低下させるが、モータやポンプが使用されることか
ら、使用環境や給電について所定の要件がある。
本発明の浮力アセンブリの別の形態として、浮力アセンブリは、第１シャフトの両側に対
称に設けられた２組の第１浮力板及び第２浮力板を含み、第１浮力板及び第２浮力板はい
ずれもキャビティを内部に有し、動力部材は、各組の第１浮力板と第２浮力板との間に設
けられた２つの第２水車を含み、
第２水車は２つ設けられ、第３シャフトを介して、対応する１組の第１浮力板と第２浮力
板との間に回転可能に設けられ、第３シャフトの上端は、第１浮力板のキャビティ内に伸
び、拍車が接続されており、第３シャフト下端は、第２浮力板のキャビティ内に伸び、カ
ムが接続されており、
第２シャフトには、拍車と噛み合う第３傘歯車が設けられ、第２浮力板のキャビティ内の
一方の側に液体バッグが設けられ、液体バッグは、少なくとも１つの給水用の第２開口部
と１つの排水用の第３開口部と、を有し、第３開口部は、パイプを介して第２ボックスに
連通し、カムの回転を利用して液体バッグを押して第２ボックスへ水を供給するものであ
り、第２開口部及び第３開口部のいずれにも一方向弁が設けられ、第２浮力板は、給水用
の第４開口部を複数有する。
説明：浮力アセンブリとして第１浮力板及び第２浮力板が使用されることによって、ホル
ダに要求される浮力を満たし、また、第２浮力板と第１浮力板が協働することによって、
ホルダが川で浮かうときの安定性が大幅に向上する。
また、第１浮力板の拍車が設けられることによって、第２シャフトの回転のための駆動力
を提供することができ、第２シャフトの回転を駆動するためのモータが不要になる。第２
浮力板のカムが液体バッグを周期的に押して第２ボックスへ水を供給することによって、
第２ボックスへポンプを提供することが不要になる。このようにして、一体型サンプリン
グ分離装置の使用のニーズに応えるとともに、モータやポンプを省略することができ、そ
れにより、給電条件による制限がなくなり、様々な環境に適用できるようになる。
本発明の一態様によれば、第１浮力板の上方には、第３浮力板が設けられ、拍車の上方に
は、摩擦抵抗力により拍車の回転数を低下させるためのディスクが設けられ、ディスクは
、バネ棒が第１浮力板を貫通することによって、第３浮力板に接続され、
第２水車のブレード毎に、水流の作用により第２水車に浮力を付与するための少なくとも
１つの羽根が設けられ、前記羽根は、長尺状で、水流方向に面する一端が他端よりも高い
。
説明：第１浮力板、第２浮力板に加えて第１浮力板に第３浮力板が増設されることによっ
て、第３浮力板及びディスクの作用を通じて、川の現在の水位で第３浮力板が水没してい
るか否かを監視することができる。水圧の作用のため、川の水位で第３浮力板が水没する
と、第３浮力板に水圧が作用するため、バネ棒への支持のバランスが崩れ、ディスクが拍
車に接触し、拍車の回転数を低下させ、また、羽根が設けられることと相まって、第２水
車が回転数を低下させた後、羽根が水流作用により供給し得る浮力が高まり、一体型サン
プリング分離装置が浮き、それによって、使用時の安定性が向上する。
本発明はまた、一体型サンプリング分離装置による水中マイクロプラスチック検出用のサ
ンプリング分離方法であって、
第１キャリアプレート一方の側の面が川の流れ方向に向かうように、一体型サンプリング
分離装置を川に入れて、浮力アセンブリによってホルダを川に浮かべ、ロープを用いて一
体型サンプリング分離装置を川に固定するステップＳ１と、
２つの第２シャフトによって第１シャフトを回転駆動して、枠体を回転させ、タンクの下
方に位置するサブ濾過網でマイクロプラスチックを捕集して収集し、タンクの上方に位置
するサブ濾過網を第１板体で逆洗して、マイクロプラスチックをタンクに落下させ、次に
、第１配管、第２配管の順に第１ボックスに入れることによって、マイクロプラスチック
のサンプリング分離及び収集を実現するステップＳ２と、を含む。
説明：一体型サンプリング分離装置による水中マイクロプラスチックのサンプリング分離
処理によれば、捕集されたマイクロプラスチックを第１ボックスに連続的に移送すること
ができ、マイクロプラスチックの採取効率及び採取量を向上させるだけでなく、作業者の
作業の難易度を低減させることができる。
【発明の効果】
【0005】
本発明の有益な効果は以下の通りである。
（１）本発明に係る体型サンプリング分離装置では、枠体を回転可能に設計することによ
って、捕集されたマイクロプラスチックを第１ボックスに周期的に搬送することができ、
それによって、マイクロプラスチックが多く蓄積されて濾過網の目詰まりを引き起こすリ
スクを低減させ、マイクロプラスチックが多く蓄積されて水の抵抗力を増大することを回
避できるだけではなく、マイクロプラスチックの採取分離効率を高め、水中マイクロプラ
スチックの採取量を顕著に増大し、後続の研究分析のための実験試料を十分に提供するこ
とができる。
（２）本発明に係る一体型サンプリング分離装置では、主に２種の浮き形態が提案されて
おり、実際の使用の条件や要件に応じて選択することができる。浮力アセンブリとして第
１浮力板、第２浮力板が使用される場合、ホルダに要求される浮力を満たし、ホルダが川
で浮かうときの安定性を向上させるだけでなく、モータやポンプを省略することができ、
一体型サンプリング分離装置が様々な環境に適用できるようにする。
（３）本発明はまた、一体型サンプリング分離装置を用いたサンプリング分離方法を提供
し、この方法は、捕集されたマイクロプラスチックを第１ボックスに連続的に移送するこ
とができ、マイクロプラスチックの採取効率及び採取量を向上させるだけでなく、作業者
の作業の難易度を低減させることができる。
（１）本発明に係る体型サンプリング分離装置では、枠体を回転可能に設計することによ
って、捕集されたマイクロプラスチックを第１ボックスに周期的に搬送することができ、
それによって、マイクロプラスチックが多く蓄積されて濾過網の目詰まりを引き起こすリ
スクを低減させ、マイクロプラスチックが多く蓄積されて水の抵抗力を増大することを回
避できるだけではなく、マイクロプラスチックの採取分離効率を高め、水中マイクロプラ
スチックの採取量を顕著に増大し、後続の研究分析のための実験試料を十分に提供するこ
とができる。
（２）本発明に係る一体型サンプリング分離装置では、主に２種の浮き形態が提案されて
おり、実際の使用の条件や要件に応じて選択することができる。浮力アセンブリとして第
１浮力板、第２浮力板が使用される場合、ホルダに要求される浮力を満たし、ホルダが川
で浮かうときの安定性を向上させるだけでなく、モータやポンプを省略することができ、
一体型サンプリング分離装置が様々な環境に適用できるようにする。
（３）本発明はまた、一体型サンプリング分離装置を用いたサンプリング分離方法を提供
し、この方法は、捕集されたマイクロプラスチックを第１ボックスに連続的に移送するこ
とができ、マイクロプラスチックの採取効率及び採取量を向上させるだけでなく、作業者
の作業の難易度を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】本発明の実施例１に係る一体型サンプリング分離装置の外部構造概略図である。
【図2】本発明の実施例１のホルダの構造概略図である。
【図3】本発明の実施例２に係る一体型サンプリング分離装置の外部構造概略図である。
【図4】本発明の実施例３に係る一体型サンプリング分離装置の外部構造概略図である。
【図5】本発明の実施例２及び３のホルダの構造概略図である。
【図6】本発明のホルダ及び枠体の配置構造の概略図である。
【図7】本発明のホルダの部分断面図である。
【図8】本発明の枠体及び濾過網の配置構造の概略図である。
【図9】本発明の枠体の構造概略図である。
【図10】本発明の個別の濾過網の構造概略図である。
【図11】本発明のストッパーの構造概略図である。
【図12】本発明の第２キャリアプレートの構造概略図である。
【図13】本発明の第１ボックスの内部構造概略図である。
【図14】本発明の駆動アセンブリ及び第３板体の配置構造の概略図である。
【図15】本発明の駆動アセンブリの第２板体の構造概略図である。
【図16】本発明の駆動アセンブリの円柱体の構造概略図である。
【図17】本発明の実施例１の浮力リングの構造概略図である。
【図18】本発明の実施例２及び３の第１浮力板の内部構造概略図である。
【図19】本発明の実施例２及び３の第２浮力板の内部構造概略図である。
【図20】本発明の実施例３の第３浮力板の構造概略図である。
【図21】本発明の実施例３の第２水車の構造概略図である。
【0007】
[符号の説明]
１ 枠体
１１ 第１シャフト
１２ 第１傘歯車
１３ スポーク
１４ 磁気ストライプ
１５ 第４板体
１６ 第２ロッド
１７ 第３シュート
１８ 凸起
１９ 第３ロッド
２ ホルダ
２１ 貫通孔
２２ 第１キャリアプレート
２３ 第２キャリアプレート
２３１ 第１シュート
２３２ 円柱体
２３３ 第２板体
２３４ 環状溝
２３５ 第１ロッド
２３６ エアバッグ
２３７ 第２シュート
２４ タンク
２５ 第１配管
２６ 第２配管
２７ 第２シャフト
２８ 第２傘歯車
２９ 第１水車
３ 第１ボックス
３１ 第３板体
３２ 第１開口部
４ 第１板体
４１ 第１ノズル
４２ 第２ノズル
５ 第２ボックス
６ ストッパー
６１ 磁石
７ 浮力リング
７１ モータ
８ 第１浮力板
８１ 拍車
８２ 第３傘歯車
８３ 第３浮力板
８４ ディスク
９ 第２浮力板
９１ カム
９２ 液体バッグ
９３ 第２開口部
９４ 第３開口部
９５ 第４開口部
１０ 第２水車
１０１ 第３シャフト
１０２ 羽根
１ 枠体
１１ 第１シャフト
１２ 第１傘歯車
１３ スポーク
１４ 磁気ストライプ
１５ 第４板体
１６ 第２ロッド
１７ 第３シュート
１８ 凸起
１９ 第３ロッド
２ ホルダ
２１ 貫通孔
２２ 第１キャリアプレート
２３ 第２キャリアプレート
２３１ 第１シュート
２３２ 円柱体
２３３ 第２板体
２３４ 環状溝
２３５ 第１ロッド
２３６ エアバッグ
２３７ 第２シュート
２４ タンク
２５ 第１配管
２６ 第２配管
２７ 第２シャフト
２８ 第２傘歯車
２９ 第１水車
３ 第１ボックス
３１ 第３板体
３２ 第１開口部
４ 第１板体
４１ 第１ノズル
４２ 第２ノズル
５ 第２ボックス
６ ストッパー
６１ 磁石
７ 浮力リング
７１ モータ
８ 第１浮力板
８１ 拍車
８２ 第３傘歯車
８３ 第３浮力板
８４ ディスク
９ 第２浮力板
９１ カム
９２ 液体バッグ
９３ 第２開口部
９４ 第３開口部
９５ 第４開口部
１０ 第２水車
１０１ 第３シャフト
１０２ 羽根
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の利点をより明確にするために、具体的な実施方式を参照して本発明をさら
に詳細に説明する。
実施例１
水中マイクロプラスチック検出用の一体型サンプリング分離装置は、濾過網を搭載するた
めの枠体１と、枠体１を配置するためのホルダ２と、マイクロプラスチックを収集するた
めの第１ボックス３と、ホルダ２に浮力を供給するための浮力アセンブリと、を含み、
ホルダ２内には、枠体１に回転可能に配設された貫通孔２１が存在し、ホルダ２には、枠
体１の後側に位置する第１キャリアプレート２２、及び枠体１の前側に位置する第２キャ
リアプレート２３がさらに設けられ、枠体１の中心に第１シャフト１１が設けられ、第１
シャフト１１の一端は第１キャリアプレート２２に回転可能に接続され、第１ボックス３
は第２キャリアプレート２３の底面に固定される。第１シャフト１１の他端は、第２キャ
リアプレート２３内に設けられた第１シュート２３１内に伸び、かつ、駆動アセンブリが
被せられており、駆動アセンブリは、第１シャフト１１上に固定して被せられた円柱体２
３２と、第１シュート２３１にスライド可能に接続され、横断面が円弧状である第２板体
２３３と、を含み、円柱体２３２の側面には、図１６に示すように波形の環状溝２３４が
設けられ、第２板体２３３の内側面には、環状溝２３４にスライド可能に接続された第１
ロッド２３５が設けられ、
第１シュート２３１の底面には、第２板体２３３の往復移動方向に沿って分布している第
２シュート２３７が設けられ、第１ボックス３内には、マイクロプラスチックを押すため
の第３板体３１がスライド可能に密封して設けられ、第２板体２３３の外側面は固定ブロ
ックをもって第２シュート２３７を貫通し、第３板体３１に固定して接続され、第１ボッ
クス３の側壁には、排水するための第１開口部３２が設けられ、第１開口部３２には、一
方向弁が設けられる。
なお、第１開口部３２における一方向弁は、第１開口部３２の外側へ一方向に開くゲート
であり、第１開口部３２には濾過網を有し、また、ゲートのトリガー条件は、第３板体３
１が往復移動してマイクロプラスチック及び水を叩くことによる運動エネルギーである。
第１シュート２３１の底面には、エアバッグ２３６がさらに設けられ、エアバッグ２３６
は、一端が第２板体２３３に接続され、他端が第１シュート２３１に接続され、エアバッ
グ２３６には、第２ボックス５の頂部に連通するパイプが設けられる。
第１キャリアプレート２２にストッパー６が設けられ、枠体１は円形で、枠体１の内部に
は、１２個のスポーク１３が３０°の角で配置されており、枠体１の内部を１２個の扇形
領域に分割し、扇形領域のそれぞれには、該扇形領域と同じ形状のサブ濾過網がスライド
可能に設けられ、サブ濾過網の周辺に磁気ストライプ１４が設けられ、ストッパー６には
、サブ濾過網と磁気吸引することでタンク２４の上方に回転したサブ濾過網をタンク２４
に接近させる磁石６１が設けられる。
なお、磁石６１、磁気ストライプ１４のいずれも市販磁性材料であり、磁気ストライプ１
４は、サブ濾過網の周辺枠構造として機能し得る。
サブ濾過網の一方の側の面には、４つの第４板体１５が垂直に設けられ、扇形領域のそれ
ぞれには、隣接するスポーク１３を接続するための第２ロッド１６が４つ設けられ、第４
板体１５の中央部には、第２ロッド１６にスライド可能に接続される第３シュート１７を
有し、第４板体１５と第２ロッド１６との間にバネが設けられ、
第４板体１５の両側の面共に４つの凸起１８が設けられ、凸起１８の位置に対応する第２
ロッド１６には、凸起１８と協働して第４板体１５を叩くための第３ロッド１９が設けら
れ、第３ロッド１９及び第２ロッド１６はねじりバネを介して回転可能に接続される。
第１キャリアプレート２２と枠体１との間に第１隙間が存在し、第２キャリアプレート２
３と枠体１との間に第２隙間が存在する。
第１隙間には、マイクロプラスチックを移送するためのタンク２４が設けられ、タンク２
４の両側に対応するホルダ２のそれぞれの内部に、マイクロプラスチックを移送するため
の第１配管２５が存在し、第１配管２５は、一端がタンク２４に接合され、他端が第２キ
ャリアプレート２３内に埋設された第２配管２６に接合され、第２配管２６は第１ボック
ス３に連通する。
なお、マイクロプラスチックを移送する効率を高めるために、第１配管２５は第２配管２
６へ傾斜して設けられ、また、タンク２４は、中央部をカットオフラインとして両側の第
１配管２５へ傾斜し、これらの傾斜角度はすべて１０°である。
第２隙間には、２つの第２シャフト２７が設けられ、第２隙間内に位置する第１シャフト
１１に第１傘歯車１２が被せられ、２つの第２シャフト２７は第１シャフト１１の側に対
称に設けられ、２つの第２シャフト２７のいずれも、一端に第１傘歯車１２と噛み合う第
２傘歯車２８が設けられ、他端がホルダ２を貫通して、浮力アセンブリ内の動力部材に接
続され、第１配管２５内に位置する第２シャフト２７に有第１水車２９が固定して被せら
れ、
第２キャリアプレート２３には、濾過網を逆洗するための第１板体４、及び水を貯蔵する
ための第２ボックス５が設けられ、第１板体４の一方の側の面に複数の第１ノズル４１が
設けられ、タンク２４の上方に位置する貫通孔２１の内壁に複数の第２ノズル４２が設け
られ、第２ボックス５はパイプを介して各第１ノズル４１、第２ノズル４２に連通する。
浮力アセンブリは、ホルダ２、第１キャリアプレート２２、第２キャリアプレート２３上
に包まれた浮力リング７であり、動力部材は、浮力リング７内に嵌設されたモータ７１で
あり、モータ７１の出力軸は第２シャフト２７に固定して接続され、第２ボックス５には
、第２ボックス５内に給水するためのポンプ及びパイプが設けられる。
なお、モータ７１やポンプはいずれも市販品であり、岸辺や浮力リング７に配置された蓄
電池で給電される。
に詳細に説明する。
実施例１
水中マイクロプラスチック検出用の一体型サンプリング分離装置は、濾過網を搭載するた
めの枠体１と、枠体１を配置するためのホルダ２と、マイクロプラスチックを収集するた
めの第１ボックス３と、ホルダ２に浮力を供給するための浮力アセンブリと、を含み、
ホルダ２内には、枠体１に回転可能に配設された貫通孔２１が存在し、ホルダ２には、枠
体１の後側に位置する第１キャリアプレート２２、及び枠体１の前側に位置する第２キャ
リアプレート２３がさらに設けられ、枠体１の中心に第１シャフト１１が設けられ、第１
シャフト１１の一端は第１キャリアプレート２２に回転可能に接続され、第１ボックス３
は第２キャリアプレート２３の底面に固定される。第１シャフト１１の他端は、第２キャ
リアプレート２３内に設けられた第１シュート２３１内に伸び、かつ、駆動アセンブリが
被せられており、駆動アセンブリは、第１シャフト１１上に固定して被せられた円柱体２
３２と、第１シュート２３１にスライド可能に接続され、横断面が円弧状である第２板体
２３３と、を含み、円柱体２３２の側面には、図１６に示すように波形の環状溝２３４が
設けられ、第２板体２３３の内側面には、環状溝２３４にスライド可能に接続された第１
ロッド２３５が設けられ、
第１シュート２３１の底面には、第２板体２３３の往復移動方向に沿って分布している第
２シュート２３７が設けられ、第１ボックス３内には、マイクロプラスチックを押すため
の第３板体３１がスライド可能に密封して設けられ、第２板体２３３の外側面は固定ブロ
ックをもって第２シュート２３７を貫通し、第３板体３１に固定して接続され、第１ボッ
クス３の側壁には、排水するための第１開口部３２が設けられ、第１開口部３２には、一
方向弁が設けられる。
なお、第１開口部３２における一方向弁は、第１開口部３２の外側へ一方向に開くゲート
であり、第１開口部３２には濾過網を有し、また、ゲートのトリガー条件は、第３板体３
１が往復移動してマイクロプラスチック及び水を叩くことによる運動エネルギーである。
第１シュート２３１の底面には、エアバッグ２３６がさらに設けられ、エアバッグ２３６
は、一端が第２板体２３３に接続され、他端が第１シュート２３１に接続され、エアバッ
グ２３６には、第２ボックス５の頂部に連通するパイプが設けられる。
第１キャリアプレート２２にストッパー６が設けられ、枠体１は円形で、枠体１の内部に
は、１２個のスポーク１３が３０°の角で配置されており、枠体１の内部を１２個の扇形
領域に分割し、扇形領域のそれぞれには、該扇形領域と同じ形状のサブ濾過網がスライド
可能に設けられ、サブ濾過網の周辺に磁気ストライプ１４が設けられ、ストッパー６には
、サブ濾過網と磁気吸引することでタンク２４の上方に回転したサブ濾過網をタンク２４
に接近させる磁石６１が設けられる。
なお、磁石６１、磁気ストライプ１４のいずれも市販磁性材料であり、磁気ストライプ１
４は、サブ濾過網の周辺枠構造として機能し得る。
サブ濾過網の一方の側の面には、４つの第４板体１５が垂直に設けられ、扇形領域のそれ
ぞれには、隣接するスポーク１３を接続するための第２ロッド１６が４つ設けられ、第４
板体１５の中央部には、第２ロッド１６にスライド可能に接続される第３シュート１７を
有し、第４板体１５と第２ロッド１６との間にバネが設けられ、
第４板体１５の両側の面共に４つの凸起１８が設けられ、凸起１８の位置に対応する第２
ロッド１６には、凸起１８と協働して第４板体１５を叩くための第３ロッド１９が設けら
れ、第３ロッド１９及び第２ロッド１６はねじりバネを介して回転可能に接続される。
第１キャリアプレート２２と枠体１との間に第１隙間が存在し、第２キャリアプレート２
３と枠体１との間に第２隙間が存在する。
第１隙間には、マイクロプラスチックを移送するためのタンク２４が設けられ、タンク２
４の両側に対応するホルダ２のそれぞれの内部に、マイクロプラスチックを移送するため
の第１配管２５が存在し、第１配管２５は、一端がタンク２４に接合され、他端が第２キ
ャリアプレート２３内に埋設された第２配管２６に接合され、第２配管２６は第１ボック
ス３に連通する。
なお、マイクロプラスチックを移送する効率を高めるために、第１配管２５は第２配管２
６へ傾斜して設けられ、また、タンク２４は、中央部をカットオフラインとして両側の第
１配管２５へ傾斜し、これらの傾斜角度はすべて１０°である。
第２隙間には、２つの第２シャフト２７が設けられ、第２隙間内に位置する第１シャフト
１１に第１傘歯車１２が被せられ、２つの第２シャフト２７は第１シャフト１１の側に対
称に設けられ、２つの第２シャフト２７のいずれも、一端に第１傘歯車１２と噛み合う第
２傘歯車２８が設けられ、他端がホルダ２を貫通して、浮力アセンブリ内の動力部材に接
続され、第１配管２５内に位置する第２シャフト２７に有第１水車２９が固定して被せら
れ、
第２キャリアプレート２３には、濾過網を逆洗するための第１板体４、及び水を貯蔵する
ための第２ボックス５が設けられ、第１板体４の一方の側の面に複数の第１ノズル４１が
設けられ、タンク２４の上方に位置する貫通孔２１の内壁に複数の第２ノズル４２が設け
られ、第２ボックス５はパイプを介して各第１ノズル４１、第２ノズル４２に連通する。
浮力アセンブリは、ホルダ２、第１キャリアプレート２２、第２キャリアプレート２３上
に包まれた浮力リング７であり、動力部材は、浮力リング７内に嵌設されたモータ７１で
あり、モータ７１の出力軸は第２シャフト２７に固定して接続され、第２ボックス５には
、第２ボックス５内に給水するためのポンプ及びパイプが設けられる。
なお、モータ７１やポンプはいずれも市販品であり、岸辺や浮力リング７に配置された蓄
電池で給電される。
【0009】
実施例２
本実施例に係る水中マイクロプラスチック検出用のサンプリング分離方法は、実施例１に
係る一体型サンプリング分離装置によるものであり、Ｓ１及びＳ２を含む。
Ｓ１：第１キャリアプレート２２の一方の側の面が川の流れ方向に向かうように、一体型
サンプリング分離装置を川に入れて、浮力アセンブリによってホルダ２を川に浮かべ、ロ
ープを用いて一体型サンプリング分離装置を川に固定する。
Ｓ２：モータ７１を起動させ、２つの第２シャフト２７を回転駆動し、２つの第２シャフ
ト２７によって第１シャフト１１を回転駆動し、枠体１を回転させ、タンク２４の下方に
位置するサブ濾過網でマイクロプラスチックを捕集して収集し、タンク２４の上方に位置
するサブ濾過網を第１板体４で逆洗して、マイクロプラスチックをタンク２４に落下させ
る。その間、ポンプによって第２ボックス５へ水を増圧して圧送し、第１ノズル４１を用
いてタンク２４の下方に位置する枠体１内のサブ濾過網を逆洗し、また、第２ノズル４２
を補助としてマイクロプラスチックを水流の作用でタンク２４に落下させる。タンク２４
の両側における傾斜面によってマイクロプラスチックは、ホルダ２の両側における第１配
管２５、第２キャリアプレート２３の両側における第２配管２６を順次経て、第１水車２
９の補助の下で加速されて第１ボックス３に入り、次に、円柱体２３２と第２板体２３３
とによる伝動作用により、第２板体２３３は、第２シュート２３７により制限されながら
、第１シュート２３１の長さ方向に沿って往復移動し、それにより、第３板体３１を駆動
して第１ボックス３の内壁と協働し、第１ボックス３内のマイクロプラスチックや水を周
期的に押し、過量の水を第１開口部３２から排出し、このように、マイクロプラスチック
のサンプリング分離及び収集を実現する。
本実施例に係る水中マイクロプラスチック検出用のサンプリング分離方法は、実施例１に
係る一体型サンプリング分離装置によるものであり、Ｓ１及びＳ２を含む。
Ｓ１：第１キャリアプレート２２の一方の側の面が川の流れ方向に向かうように、一体型
サンプリング分離装置を川に入れて、浮力アセンブリによってホルダ２を川に浮かべ、ロ
ープを用いて一体型サンプリング分離装置を川に固定する。
Ｓ２：モータ７１を起動させ、２つの第２シャフト２７を回転駆動し、２つの第２シャフ
ト２７によって第１シャフト１１を回転駆動し、枠体１を回転させ、タンク２４の下方に
位置するサブ濾過網でマイクロプラスチックを捕集して収集し、タンク２４の上方に位置
するサブ濾過網を第１板体４で逆洗して、マイクロプラスチックをタンク２４に落下させ
る。その間、ポンプによって第２ボックス５へ水を増圧して圧送し、第１ノズル４１を用
いてタンク２４の下方に位置する枠体１内のサブ濾過網を逆洗し、また、第２ノズル４２
を補助としてマイクロプラスチックを水流の作用でタンク２４に落下させる。タンク２４
の両側における傾斜面によってマイクロプラスチックは、ホルダ２の両側における第１配
管２５、第２キャリアプレート２３の両側における第２配管２６を順次経て、第１水車２
９の補助の下で加速されて第１ボックス３に入り、次に、円柱体２３２と第２板体２３３
とによる伝動作用により、第２板体２３３は、第２シュート２３７により制限されながら
、第１シュート２３１の長さ方向に沿って往復移動し、それにより、第３板体３１を駆動
して第１ボックス３の内壁と協働し、第１ボックス３内のマイクロプラスチックや水を周
期的に押し、過量の水を第１開口部３２から排出し、このように、マイクロプラスチック
のサンプリング分離及び収集を実現する。
【0010】
実施例３
本実施例では、実施例１と比べて、以下の点は相違する。浮力アセンブリは、第１シャフ
ト１１の両側に対称に設けられた２組の第１浮力板８及び第２浮力板９を含み、第１浮力
板８及び第２浮力板９は、いずれも、キャビティを内部に有し、動力部材は、各組の第１
浮力板８と第２浮力板９との間に設けられた２つの第２水車１０を含む。
第２水車１０は、第３シャフト１０１を介して、対応する１組の第１浮力板８と第２浮力
板９との間に回転可能に設けられ、第３シャフト１０１の上端は、第１浮力板８のキャビ
ティ内に伸び、拍車８１が接続されており、第３シャフト１０１の下端は、第２浮力板９
のキャビティ内に伸び、カム９１が接続されている。
なお、カム９１は、周方向に９０°で分布している４つの凸出部分であるが、このような
形態に限定されるものではなく、カム９１の回転中に液体バッグ９２を周期的に押したり
放したりすることができればよい、
第２シャフト２７には、拍車８１と噛み合う第３傘歯車８２が設けられ、第２浮力板９の
キャビティ内の一方の側に液体バッグ９２が設けられ、液体バッグ９２は、２つの給水用
の第２開口部９３と１つの排水用の第３開口部９４と、を有し、第３開口部９４は、パイ
プを介して第２ボックス５に連通し、カム９１の回転を利用して液体バッグ９２を押して
第２ボックス５へ水を供給するものであり、第２開口部９３、第３開口部９４のいずれに
も一方向弁が設けられ、第２浮力板９は、給水用の第４開口部９５を７つ有する。
本実施例では、実施例１と比べて、以下の点は相違する。浮力アセンブリは、第１シャフ
ト１１の両側に対称に設けられた２組の第１浮力板８及び第２浮力板９を含み、第１浮力
板８及び第２浮力板９は、いずれも、キャビティを内部に有し、動力部材は、各組の第１
浮力板８と第２浮力板９との間に設けられた２つの第２水車１０を含む。
第２水車１０は、第３シャフト１０１を介して、対応する１組の第１浮力板８と第２浮力
板９との間に回転可能に設けられ、第３シャフト１０１の上端は、第１浮力板８のキャビ
ティ内に伸び、拍車８１が接続されており、第３シャフト１０１の下端は、第２浮力板９
のキャビティ内に伸び、カム９１が接続されている。
なお、カム９１は、周方向に９０°で分布している４つの凸出部分であるが、このような
形態に限定されるものではなく、カム９１の回転中に液体バッグ９２を周期的に押したり
放したりすることができればよい、
第２シャフト２７には、拍車８１と噛み合う第３傘歯車８２が設けられ、第２浮力板９の
キャビティ内の一方の側に液体バッグ９２が設けられ、液体バッグ９２は、２つの給水用
の第２開口部９３と１つの排水用の第３開口部９４と、を有し、第３開口部９４は、パイ
プを介して第２ボックス５に連通し、カム９１の回転を利用して液体バッグ９２を押して
第２ボックス５へ水を供給するものであり、第２開口部９３、第３開口部９４のいずれに
も一方向弁が設けられ、第２浮力板９は、給水用の第４開口部９５を７つ有する。
【0011】
実施例４
本実施例に係る水中マイクロプラスチック検出用のサンプリング分離方法は、実施例３に
係る一体型サンプリング分離装置によるものであり、実施例２と比べて、以下の点は相違
する。
ステップＳ２では、第２水車１０は水流の作用により回転し、拍車８１を介して２つの第
２シャフト２７を回転駆動し、２つの第２シャフト２７を介して第１シャフト１１を回転
駆動し、枠体１を回転させ、タンク２４の下方に位置するサブ濾過網は、マイクロプラス
チックを捕集して収集し、タンク２４の上方に位置するサブ濾過網は、第１板体４で逆洗
されて、マイクロプラスチックをタンク２４に落下させる。その間、カム９１が液体バッ
グ９２を周期的に押すことにより第２ボックス５へ水を供給し、また、第２板体２３３が
エアバッグ２３６を周期的に押すことにより第２ボックス５を増圧し、第１ノズル４１は
タンク２４の下方の枠体１内のサブ濾過網を逆洗し、また、第２ノズル４２は、マイクロ
プラスチックが水流の作用でタンク２４に落ちることを支援し、タンク２４の両側におけ
る傾斜面により、マイクロプラスチックは、ホルダ２の両側における第１配管２５、第２
キャリアプレート２３の両側における第２配管２６を順次経て、第１水車２９の補助の下
で加速されて、第１ボックス３に入り、次に、円柱体２３２と第２板体２３３とによる伝
動作用により、第２板体２３３は、第２シュート２３７により制限されながら、第１シュ
ート２３１の長さ方向に沿って往復移動し、それにより、第３板体３１を駆動して第１ボ
ックス３の内壁と協働し、第１ボックス３内のマイクロプラスチックや水を周期的に押し
、過量の水を第１開口部３２から排出し、このように、マイクロプラスチックのサンプリ
ング分離及び収集を実現する。
本実施例に係る水中マイクロプラスチック検出用のサンプリング分離方法は、実施例３に
係る一体型サンプリング分離装置によるものであり、実施例２と比べて、以下の点は相違
する。
ステップＳ２では、第２水車１０は水流の作用により回転し、拍車８１を介して２つの第
２シャフト２７を回転駆動し、２つの第２シャフト２７を介して第１シャフト１１を回転
駆動し、枠体１を回転させ、タンク２４の下方に位置するサブ濾過網は、マイクロプラス
チックを捕集して収集し、タンク２４の上方に位置するサブ濾過網は、第１板体４で逆洗
されて、マイクロプラスチックをタンク２４に落下させる。その間、カム９１が液体バッ
グ９２を周期的に押すことにより第２ボックス５へ水を供給し、また、第２板体２３３が
エアバッグ２３６を周期的に押すことにより第２ボックス５を増圧し、第１ノズル４１は
タンク２４の下方の枠体１内のサブ濾過網を逆洗し、また、第２ノズル４２は、マイクロ
プラスチックが水流の作用でタンク２４に落ちることを支援し、タンク２４の両側におけ
る傾斜面により、マイクロプラスチックは、ホルダ２の両側における第１配管２５、第２
キャリアプレート２３の両側における第２配管２６を順次経て、第１水車２９の補助の下
で加速されて、第１ボックス３に入り、次に、円柱体２３２と第２板体２３３とによる伝
動作用により、第２板体２３３は、第２シュート２３７により制限されながら、第１シュ
ート２３１の長さ方向に沿って往復移動し、それにより、第３板体３１を駆動して第１ボ
ックス３の内壁と協働し、第１ボックス３内のマイクロプラスチックや水を周期的に押し
、過量の水を第１開口部３２から排出し、このように、マイクロプラスチックのサンプリ
ング分離及び収集を実現する。
【0012】
実施例５
本実施例では、実施例３と比べて、以下の点は相違する。本実施例の浮力アセンブリでは
、実施例３の浮力アセンブリに加えて、第１浮力板８の上方には、第３浮力板８３が設け
られ、拍車８１の上方には、摩擦抵抗力により拍車８１の回転数を低下させるためのディ
スク８４が設けられ、ディスク８４は、バネ棒が第１浮力板８を貫通することにより第３
浮力板８３に接続され、第２水車１０のブレード毎に、水流の作用により第２水車１０に
浮力を付与するための少なくとも１つの羽根１０２が設けられ、羽根１０２は、長尺状で
、水流方向に面する一端が他端よりも５ｃｍ高い、
なお、ディスク８４と拍車８１への止め効果を向上させるために、ディスク８４と拍車８
１との接触面には、市販ゴムシートが接着されて、両者の摩擦力を大きくしてもよい。
本実施例では、実施例３と比べて、以下の点は相違する。本実施例の浮力アセンブリでは
、実施例３の浮力アセンブリに加えて、第１浮力板８の上方には、第３浮力板８３が設け
られ、拍車８１の上方には、摩擦抵抗力により拍車８１の回転数を低下させるためのディ
スク８４が設けられ、ディスク８４は、バネ棒が第１浮力板８を貫通することにより第３
浮力板８３に接続され、第２水車１０のブレード毎に、水流の作用により第２水車１０に
浮力を付与するための少なくとも１つの羽根１０２が設けられ、羽根１０２は、長尺状で
、水流方向に面する一端が他端よりも５ｃｍ高い、
なお、ディスク８４と拍車８１への止め効果を向上させるために、ディスク８４と拍車８
１との接触面には、市販ゴムシートが接着されて、両者の摩擦力を大きくしてもよい。
【0013】
実施例６
本実施例に係る水中マイクロプラスチック検出用のサンプリング分離方法は、実施例５に
係る一体型サンプリング分離装置によるものであり、実施例４を基にして、以下のＳ３を
さらに含む。
Ｓ３：川の水位で第３浮力板８３が水没すると、第３浮力板８３に水圧が作用するため、
第３浮力板８３の重力とバネ棒とに本来存在したバランスが崩れ、ディスク８４が下へ押
えられ、ディスク８４のゴムシートにより拍車８１の回転数が低下し、第２水車１０の回
転数が低下し、このとき、羽根が水流作用により供給し得る浮力が高まり、一体型サンプ
リング分離装置が浮き、それ以降、バネ棒の作用によって復位し、それによって、一体型
サンプリング分離装置が沈むことを防止できる。
本実施例に係る水中マイクロプラスチック検出用のサンプリング分離方法は、実施例５に
係る一体型サンプリング分離装置によるものであり、実施例４を基にして、以下のＳ３を
さらに含む。
Ｓ３：川の水位で第３浮力板８３が水没すると、第３浮力板８３に水圧が作用するため、
第３浮力板８３の重力とバネ棒とに本来存在したバランスが崩れ、ディスク８４が下へ押
えられ、ディスク８４のゴムシートにより拍車８１の回転数が低下し、第２水車１０の回
転数が低下し、このとき、羽根が水流作用により供給し得る浮力が高まり、一体型サンプ
リング分離装置が浮き、それ以降、バネ棒の作用によって復位し、それによって、一体型
サンプリング分離装置が沈むことを防止できる。
【要約】
本発明は、水中マイクロプラスチック検出用の一体型サンプリング分離装置及び方法を開
示する。一体型サンプリング分離装置は、枠体と、ホルダと、第１ボックスと、浮力アセ
ンブリと、を含み、捕集されたマイクロプラスチックが枠体の回転により第１ボックス内
に周期的に排出されることで、捕集されたマイクロプラスチックを第１ボックスに連続的
に移送することができ、それにより、マイクロプラスチックの採取効率及び採取量を向上
させる。
【選択図】図１
示する。一体型サンプリング分離装置は、枠体と、ホルダと、第１ボックスと、浮力アセ
ンブリと、を含み、捕集されたマイクロプラスチックが枠体の回転により第１ボックス内
に周期的に排出されることで、捕集されたマイクロプラスチックを第１ボックスに連続的
に移送することができ、それにより、マイクロプラスチックの採取効率及び採取量を向上
させる。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
