배수홀과 체크밸브를 갖는 시추용 피스톤 및 그것을 구비한 시추장치

申请号 KR1020100106497 申请日 2010-10-29 公开(公告)号 KR101045305B1 公开(公告)日 2011-06-29
申请人 한국지질자원연구원; 发明人 김성필; 엄인권;
摘要 PURPOSE: A boring piston having a drain hole and a check valve and a boring machine having the same are provided to prevent disturbance on the upper part of sample such as submarine deposits. CONSTITUTION: A boring piston(10) having a drain hole and a check valve comprises: a base body(11) moving to the upper part of a hollow by the force which is applied to the upper part from the lower part of a hollow of a core by filling up the hollow of the core with sample, and having a drain hole(11b) penetrated vertically; a check valve(13) discharging the air or liquid, which faces from the lower part of the base body to the upper part, to the upper part of the base body through the drain hole and keeping the air or liquid not to be moved to the lower part of the drain hole; and a packing(12) fixed to the outer circumference of the base body to move together with the base body and adhered closely to an internal wall of the hollow to prevent a leakage of water.
权利要求
  • 시료 채취를 목적으로 사용되는 시추장치에 구비된 코어(1) 중 시료가 채워지는 중공(1a)에 위치되는 피스톤에 있어서,
    상기 중공(1a)에 시료가 채워지면서 중공(1a)의 하부에서 상부로 가해지는 힘에 의해 중공(1a)의 상부로 이동되고, 상, 하로 관통된 배수홀(11b)이 형성되어 있는 베이스몸체(11);
    상기 베이스몸체(11)의 하부에서 상부로 향하는 공기나 액체는 배수홀(11b)을 경유하여 베이스몸체(11)의 상부로 배출되고, 베이스몸체(11)의 상부에서 하부로 향하는 공기나 액체는 배수홀(11b)의 하부로 이동되지 못하도록 하는 체크밸브(13); 및
    상기 베이스몸체(11)의 외주면에 고정되어 베이스몸체(11)의 이동시 함께 이동되면서 중공(1a)의 내벽에 밀착되어 누수를 방지하는 패킹(12);을 포함하여 구성되고,
    상기 패킹(12)은 중공(1a)의 내벽에 밀착되는 립(12a)을 가지며, 상기 립(12a)은 베이스몸체(11)의 하부를 향해 연장되어 있되 하부로 갈수록 큰 원주를 그리는 환형의 형상을 이루면서 연장되어 있는 것을 특징으로 하는, 배수홀과 체크밸브를 갖는 시추용 피스톤.
  • 제 1항에 있어서,
    상기 체크밸브(13)는 배수홀(11b) 내에서 상, 하로 이동되고 상부로 이동될 경우에는 배수홀(11b)을 차단하고 하부로 이동될 경우에는 배수홀(11b)을 개방하는 개폐몸체(13b);
    상기 개폐몸체(13b)가 배수홀(11b)을 차단하고 있도록 개폐몸체(13b)를 상부로 이동시키되 피스톤(10)이 상부로 향할 때 개폐몸체(13b)에 힘이 가해지면 수축되면서 개폐몸체(13b)와 배수홀(11b) 사이에 틈새가 발생되도록 하는 스프링(13a);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 배수홀과 체크밸브를 갖는 시추용 피스톤.
  • 제 2항에 있어서,
    상기 개폐몸체(13b)는 배수홀(11b)에 접촉된 상태를 유지하면서 배수홀(11b)의 상, 하로 슬라이딩 이동되는 것을 특징으로 하는, 배수홀과 체크밸브를 갖는 시추용 피스톤.
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  • 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 시추용 피스톤이 구비된 것을 특징으로 하는, 배수홀과 체크밸브를 갖는 시추용 피스톤을 구비한 시추장치.
  • 说明书全文

    배수홀과 체크밸브를 갖는 시추용 피스톤 및 그것을 구비한 시추장치{PISTON FOR BORING HAVING CHECK VALVE AND BORING APPARATUS HAVING THE SAME}

    본 발명은 시추장치의 코어 내에 위치되는 시추용 피스톤 및 그것을 구비한 시추장치에 관한 것이다.

    지질자원에 대한 다양한 연구와 실험을 위해 시료를 채취할 필요성이 있으며, 이를 위하여 다양한 형태의 시료 채취장치 및 시추장치가 안출되었다.

    구체적인 예로 설명하면, 해저퇴적물은 지구의 환경변화에 대한 오랜 기간 동안의 정보를 잘 보존하고 있기 때문에 고환경 연구의 자료로 활용되기도 하며, 해저광물(망간 단괴, 인산염암, 바다 골재 등)과 에너지원(석유, 가스, 가스 하이드레이트 등)을 추적하여 개발하려는 목적에서 중요한 연구재료로 활용되고 있다.

    또, 해저퇴적물은 인류 활동과 직접적인 관련을 맺고 있는 연안지역에서의 오염이나 이산화탄소 저감을 위한 해저 지중 저장 등과 관련된 중요한 연구재료이기도 하다.

    상기와 같이 다양한 용도로 인하여 해저퇴적물 시료의 채취는 연구, 개발에 필수적인 하나의 과정이 되어 왔으며, 이를 위해 다양한 종류의 해저퇴적물 채취장치가 안출되었다.

    이러한 해저퇴적물 채취장치에는 그랩, 드렛지, 피스톤코어러, 중력코어러 , 멀티코어러 등이 있다.

    그랩은 주로 연안지역에서 오염된 해저퇴적물의 준설 및 수로의 유지를 위한 준설에 사용되어 왔는데 채취되는 해저퇴적물이 해저표면에 국한되어 수직적인 변화를 충분히 관찰할 수 있는 시료를 제공하지 못하는 문제점이 있다.

    드렛지는 선박으로 이동하면서 해저퇴적물을 채취하는 방법으로, 주로 해저퇴적물 내에 포함되어 있는 망간 단괴와 고화된 인산염암 같은 암석을 채취하는 용도로 사용된다.

    이러한 드렛지는 채취되는 해저퇴적물이 완전히 교란되고, 광범위한 지역에 걸쳐 끌고 다니는 것이기 때문에 정확한 시료 채취 지점을 알 수 없는 문제점이 있다.

    중력코어러는 시추장치의 한 종류로서, 쇠파이프 내부에 실린더의 작용을 하는 플라스틱 파이프(통상 "코어"라 함)가 삽입된 형태로서 단순히 중력코어러 자체의 무게와 자유낙하되는 힘에 의해 해저에 박히면서 해저퇴적물을 채취하는 장치이다.

    중력코어러는 후술하는 피스톤코어러와 길이는 유사하지만, 무게는 훨씬 무거운 특징이 있다.

    멀티코어러는 파이프 형상이면서 플라스틱 재질인 코어가 프레임 내부에 6∼8개 정도 설치되어 있으며, 해저면에 프레임이 착지되면 트리거되면서 코어가 해저퇴적물을 향하여 이동하여 해저퇴적물을 채취하는 장치로서 시추장치의 한 종류이다.

    멀티코어러는 상부에 위치된 해저퇴적물의 교란이 적게 발생되며, 해저면으로부터 50cm 정도의 해저퇴적물을 채취할 수 있다.

    피스톤코어러는 시추장치의 한 종류로서 파이프 형상의 코어에 피스톤이 삽입되어 있는 형태이며, 피스톤코어러의 측방향 하부에 설치된 트리거추가 해저에 먼저 닿을 때 감겨있던 케이블이 풀어지면서 순간적으로 피스톤코어러가 자유낙하 하여 해저면의 심층부에 박히면서 해저퇴적물을 채취하는 구조로 이루어져 있다.

    피스톤코어러가 해저면에 박힐 때 피스톤(2)은 선박과 연결된 케이블(3)에 고정되어 멈추어 있는 상태이고 실린더 몸체의 작용을 하는 코어(1)는 해저면에 박히는 상태가 되어 코어 내에 해저퇴적물이 채워지는 상태가 된다.

    피스톤코어러가 해저면에 박힐 때 상당한 충격이 가해지기 때문에 피스톤코어러를 사용한 방식은 해저퇴적물의 표층부를 교란시키는 단점이 있지만 해저면에 깊이(심층부까지) 박히고 해저 깊은 곳에 위치된 해저퇴적물의 교란을 발생시키지는 않아 심층부의 해저퇴적물을 안정적으로 확보하는데 효과적이다.

    이러한 피스톤코어러의 길이는 선박의 길이 또는 윈치의 높이를 고려하여 제작하는데, 일반적으로 3 m 내지 15 m 정도의 길이로 구현된다.

    피스톤코어러와 같이 피스톤을 갖는 종래의 시추장치는 코어(1)가 해저면에 박히면서 코어(1)의 중공(1a)으로 해저퇴적물이 들어올 때 코어(1) 내에 존재하던 공기 및 코어(1)로 삽입되는 해저퇴적물 바로 위에 존재하던 해수가 코어(1)의 외부로 원활하게 배출되지 못하는 문제점이 있었다.

    이로 인하여 코어(1)의 중공(1a)에 삽입되어 채취되는 해저퇴적물의 상부는 상당량 교란되는 문제점이 있었다.

    또, 피스톤(2)이 케이블(3)과 연결되어 있기 때문에 코어(1)가 해저면에 설정된 깊이보다 얕게 박히는 경우(퇴적물을 채취하려는 곳의 지반이 단단한 이유 등으로 발생됨) 시추장치를 인양할 때 피스톤(2)이 코어(1)의 상부로 이동하게 되고, 이로 인하여 채취된 해저퇴적물이 교란되는 현상이 발생되는 문제점도 있었다.

    또, 채취된 해저퇴적물 등의 시료를 시추장치에서 분리하는 과정이나 분리된 해저퇴적물을 연구실 등으로 이동시키는 과정에서 시료의 교란현상이 발생되는 것을 방지하는데 상당한 어려움이 있었다.

    본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 더욱 상세하게는 코어에 삽입되어 채취되는 해저퇴적물 등의 시료 상부에 교란현상이 발생되지 않도록 할 수 있는 시추용 피스톤 및 이러한 피스톤을 구비한 시추장치를 제공하려는데 목적이 있다.

    또, 코어가 해저면에 얕게 박히는 현상 등이 발생되더라도 채취된 해저퇴적물 등의 시료 특히, 상부에 위치된 시료에도 교란현상이 발생되지 않으며, 채취된 해저퇴적물 등의 시료를 교란시키지 않으면서 코어를 시추장치에서 안전하게 분리할 수도 있고, 시추장치로부터 분리된 코어와 시료를 연구실까지 안전하게 이동시킬 수 있도록 하는 시추용 피스톤 및 이러한 피스톤을 구비한 시추장치를 제공하려는데 목적이 있다.

    본 발명에서는 실린더의 작용을 하는 코어의 중공에 피스톤이 위치되어 코어와 피스톤이 함께 하강하다가 코어가 해저면 등에 박히면서 피스톤이 힘을 받을 때는 피스톤이 코어의 상부로 이동되면서 코어의 중공에 해저퇴적물 등의 시료가 삽입되어 채취되도록 하되 코어의 중공에 해저퇴적물 등의 시료가 삽입될 때 코어의 중공에 존재하던 공기(필요에 따라서는 해저퇴적물 상부에 위치되던 해수까지도)가 피스톤의 상부로 원활하게 배출되고, 배출된 공기나 해수는 역류되지 못하도록 함으로써 코어에 삽입되어 채취되는 해저퇴적물 등의 시료 상부에 교란현상이 발생되지 않도록 한다.

    또, 해저퇴적물 등의 시료 채취 과정 중에 코어의 상부로 이동된 피스톤이 움직이지 않도록 하여 코어가 해저면에 얕게 박히는 현상 등이 발생되더라도 채취 과정이나 인양 과정에서 해저퇴적물 등의 시료에 교란현상이 발생되지 않으며, 채취된 시료를 교란시키지 않으면서 코어를 시추장치에서 안전하게 분리하고, 연구실까지 안전하게 이동시킬 수 있도록 한다.

    이러한 본 발명의 피스톤은, 시료 채취를 목적으로 사용되는 시추장치에 구비된 코어 중 시료가 채워지는 코어의 내측 중공에 위치되도록 구현된다.

    또, 중공에 시료가 채워지면서 중공의 하부에서 상부로 가해지는 힘에 의해 중공의 상부로 이동되고, 상, 하로 관통된 배수홀이 형성되어 있는 베이스몸체를 갖는다.

    상기 베이스몸체의 하부에서 상부로 향하는 공기나 액체는 배수홀을 경유하여 베이스몸체의 상부로 배출되고, 베이스몸체의 상부에서 하부로 향하는 공기나 액체는 배수홀의 하부로 이동되지 못하도록 하는 체크밸브를 갖는다.

    본 발명의 시추용 피스톤은, 실린더의 작용을 하는 코어의 중공에 피스톤이 위치되어 코어와 피스톤이 함께 하강하다가 코어가 해저면 등에 박히면서 피스톤이 힘을 받을 때는 피스톤이 코어의 상부로 이동되면서 코어의 중공에 해저퇴적물 등의 시료가 삽입되어 채취되도록 되어 있되 코어의 중공에 해저퇴적물 등의 시료가 삽입될 때 코어의 중공에 존재하던 공기(필요에 따라서는 해저퇴적물 상부에 위치되던 해수까지도)가 피스톤의 상부로 원활하게 배출되고, 배출된 공기나 해수는 역류되지 못하도록 되어 있어 코어에 삽입되어 채취되는 해저퇴적물 등의 시료 상부에 교란현상이 발생되지 않는다.

    또, 선박과의 연결을 위한 케이블 등과 피스톤이 연결되어 있지 않고, 패킹이 구비되어 있는 이유로 해저퇴적물 등의 시료 채취 과정 중에 코어의 상부로 이동된 피스톤이 움직이지 않도록 되어 있어 코어가 해저면에 얕게 박히는 현상 등이 발생되더라도 채취 과정이나 인양 과정에서 해저퇴적물 등의 시료에 교란현상이 발생되지 않으며, 채취된 시료를 교란시키지 않으면서 코어를 시추장치에서 안전하게 분리하고, 연구실까지 안전하게 이동시킬 수 있는 특징이 있다.

    도 1은 시추용 피스톤이 구비된 종래의 피스톤코어러의 개략도
    도 2는 본 발명의 시추용 피스톤의 단면 개략도
    도 3은 코어의 중공에 위치된 본 발명의 시추용 피스톤이 상부로 이동되는 상태를 도시한 개략도
    도 4는 본 발명의 시추용 피스톤이 하강되려는 힘을 강하게 받아 패킹의 립이 뒤집혀 하강이 방지되는 상태를 도시한 개략도
    도 5는 본 발명의 시추용 피스톤에 구비되는 패킹에 대한 사시도
    도 6은 본 발명의 시추용 피스톤이 구비된 피스톤코어러가 해저면을 향해 하강되는 상태를 도시한 개략도
    도 7은 도 6의 피스톤코어라 및 코어가 해저면에 박히는 초기 상태를 도시한 개략도
    도 8은 본 발명의 체크밸브 작용을 설명하기 위한 도면으로서 시추용 피스톤이 상승되어 배수홀이 개방되고, 이로 인해 코어 내에 존재하던 공기와 해수가 시추용 피스톤의 상부로 배출되는 상태의 개략도
    도 9는 본 발명의 체크밸브 작용을 설명하기 위한 도면으로서 시추용 피스톤이 멈추어 있는 상태이어서 배수홀이 차단된 상태의 개략도

    이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

    그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

    본 발명은 지질자원 연구를 위해 해저퇴적물 등의 시료를 채취하기 위한 시추장치에 구비되는 시추용 피스톤에 관한 것이다.

    이러한 본 발명의 시추용 피스톤(10)은 시추장치의 구성요소인 코어(1) 중 시료가 채워지는 코어(1)의 내측 중공(1a)에 위치된다.

    그런데 본 발명은 코어(1)에 삽입되어 채취되는 해저퇴적물 등의 시료 특히, 시료의 상부에 교란현상이 발생되지 않도록 할 수 있는 시추용 피스톤 및 이러한 피스톤을 구비한 시추장치를 제공하려는 목적을 갖는다.

    이를 위하여 본 발명에서는, 실린더의 작용을 하는 코어(1)의 중공(1a)에 피스톤(10)이 위치되어 코어(1)와 피스톤(10)이 함께 하강하다가 코어(1)가 해저면 등에 박히면서 피스톤(10)이 힘을 받을 때는 피스톤(10)이 코어의 상부로 이동되면서 코어(1)의 중공에 해저퇴적물 등의 시료가 삽입되어 채취되도록 한다.

    또, 코어(1)의 중공(1a)에 해저퇴적물 등의 시료가 삽입될 때 코어(1)의 중공(1a)에 존재하던 공기(코어(1)에 삽입되는 해저퇴적물 상부에 위치되던 해수까지도 배출되도록 하려 할 때는 해수까지도)가 피스톤(10)의 상부로 원활하게 배출되도록 한다.

    또, 배출된 공기나 해수는 피스톤(10)의 하부로 역류되지 못하도록 한다.

    이를 위하여 본 발명의 시추용 피스톤(10)은, 코어의 중공(1a)에 시료가 채워지면서 중공(1a)의 하부에서 상부로 가해지는 힘에 의해 중공(1a)의 상부로 이동되고, 상, 하로 관통된 배수홀(11b)이 형성되어 있는 베이스몸체(11)를 갖는다.

    또, 베이스몸체(11)의 하부에서 상부로 향하는 공기나 액체는 배수홀(11b)을 경유하여 베이스몸체(11)의 상부로 배출되고, 베이스몸체(11)의 상부에서 하부로 향하는 공기나 액체는 배수홀(11b)의 하부로 이동되지 못하도록 하는 체크밸브(13)를 갖는다.

    이러한 구성에 의하면 코어(1)의 중공(1a)으로 해저퇴적물 등의 시료가 삽입될 때 원활하게 삽입되기 때문에 해저퇴적물 등의 시료 상층부에서 큰 압력을 받지 않게 되고, 해저퇴적물과 피스톤(10) 사이에 진공압이 발생되기도 하여 시료의 교란현상이 발생되지 않는다.

    본 발명의 구성요소인 체크밸브(13)는 공지의 다양한 형태로 구현 가능하며, 배수홀(11b)에 위치된 형태나 배수홀(11b)의 상단부나 하단부에 위치된 형태로 구현할 수 있다.

    첨부된 도면에서의 체크밸브(13)는 배수홀(11b) 내에서 상, 하로 이동되고 상부로 이동될 경우에는 배수홀(11b)을 차단하고 하부로 이동될 경우에는 배수홀(11b)을 개방하는 개폐몸체(13b)를 가지고 있다.

    또, 개폐몸체(13b)가 배수홀(11b)을 차단하고 있도록 개폐몸체(13b)를 상부로 이동시키되 피스톤(10)이 상부로 향할 때 개폐몸체(13b)에 힘이 가해지면 수축되면서 개폐몸체(13b)와 배수홀(11b) 사이에 틈새가 발생되도록 하는 스프링(13a)을 가지고 있다.

    따라서 코어(1)가 해저면에 박히지 않아 코어(1)의 중공(1a)에 해저퇴적물 등의 시료가 삽입되지 않는 상태이거나 코어를 포함하는 시추장치가 인양되는 과정에서는 도 9와 같은 상태가 된다.

    또, 코어(1)가 해저면에 박히면서 본 발명의 시추용 피스톤(10)이 코어(1)의 상부로 이동될 때는 도 8과 같은 상태가 된다.

    본 발명의 구성요소인 개폐몸체(13b)는 배수홀(11b)에 접촉된 상태를 유지하면서 배수홀(11b)의 상, 하로 슬라이딩 이동되도록 구현하는 것이 오작동을 방지할 수 있어 바람직하다.

    즉, 개폐몸체(13b)가 배수홀(11b) 내에서 전, 우, 전, 후의 측방향으로 흔들리지 않도록 하는 것이다.

    첨부된 도면의 구조는, 개폐몸체(13b)의 상부가 배수홀(11b)에 접촉되어 슬라이딩 이동되도록 슬라이딩부(11c)를 갖는 구조인데 이는 개폐몸체(13b)가 정확한 경로를 따라 움직임으로써 오작동 등을 방지하기 위한 것이다.

    첨부된 도면에서의 슬라이딩부 외주면에는 복수 개의 유동홈(11d)이 형성되어 있어 개폐몸체(13b)가 배수홀(11b)에 접촉되어 슬라이딩 이동되더라도 공기나 해수 등의 유체는 상부로 원활하게 유동 가능하도록 되어 있다.

    본 발명에 있어서, 코어(1)가 해저면에 예상 외로 얕게 박히는 현상 등이 발생되더라도 채취과정이나 코어(1)를 인양하는 과정에서 채취되는 해저퇴적물 등의 시료에 교란현상이 발생되지 않으며, 채취된 시료를 교란시키지 않으면서 코어(1)를 시추장치에서 안전하게 분리할 수 있고, 시추장치로부터 분리된 코어(1)와 시료를 연구실까지 안전하게 이동시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

    이를 위하여 본 발명의 시추용 피스톤(10)은, 베이스몸체(11)의 외주면에 고정되어 베이스몸체(11)의 이동시 함께 이동되면서 중공(1a)의 내벽과 베이스몸체(11)의 사이로 누수가 발생되는 것을 방지하는 패킹(12)을 구비한 형태가 되도록 한다.

    또, 본 발명의 시추용 피스톤(10)은 시추장치의 인양을 위해 선박과 연결되는 케이블(3)과 연결되지 않아 케이블(3)의 움직임과 관계없이 코어(1)의 중공(1a)에서 코어(1)의 상부로 움직이도록 한다.

    그런데 전술한 구조만으로는 본 발명의 목적 달성효과가 낮다.

    즉, 패킹(12)이 통상의 오링과 같은 형태로 구현될 경우 베이스몸체(11)가 상부로 이동될 때 패킹(12)이 밀려나는 현상이 발생될 수 있고, 베이스몸체(11)의 자체 무게로 인해 베이스몸체(11)가 코어(1)의 하부로 하강되는 것을 방지하는데도 어려움이 있다.

    피스톤(10)의 구성요소인 베이스몸체(11)가 그 하중에 의해 하강한다면 코어(1) 내에 채취된 시료의 교란현상이 발생될 수 있다.

    이러한 이유로 피스톤(10)의 구성요소인 패킹(12)은 베이스몸체(11)의 이동시 함께 이동되면서 중공(1a)의 내벽에 밀착되어 누수를 방지하는 립(12a)을 갖는형태로 구현하는 것이 바람직하다.

    이러한 립(12a)은 오일씰이나 워터씰 등에 구비된 립(12a)의 형태로 구현할 수 있다.

    립(12a)을 갖는 패킹(12)의 형태는 오링의 형상을 갖는 패킹(12)보다 코어(1)의 중공(1a) 내벽에 밀착되는 힘이 강해 베이스몸체(11)가 그 자체의 무게 등으로 하강되는 것을 방지할 수 있다.

    패킹(12)은 코어(1)의 중공(1a) 내벽에 강하게 밀착되면서도 코어의 하부에서 상부로 힘이 가해질 경우 밀착 상태를 유지하면서 상부로 이동되어야 하므로 내마모성이 강한 재질로 구현되는 것이 바람직하다.

    그런데 단순히 립(12a)을 갖는다고 하여 베이스몸체(11)가 코어(1)의 하부로 하강되는 것을 막는 것에는 어려운 경우가 있다.

    예를 들어 설명하면, 해수가 베이스몸체(11)를 경유하여 베이스몸체(11)의 상부로 배출되도록 하되 배출된 해수는 체크밸브(13)에 의해 베이스몸체(11)의 하부로 하강되지 않도록 되어 있다고 할 때 베이스몸체(11)는 그 상부에 위치된 해수에 의해 하중을 받아 하강될 수 있다.

    이러한 현상을 방지하기 위해서는 베이스몸체(11)의 하강을 더욱 확실하게 방지할 수 있는 수단이 필요하다.

    이를 위하여 패킹(12)의 구성요소인 립(12a)은 코어(1)의 중공(1a) 내벽에 밀착되도록 되어 있고, 베이스몸체(11)의 하부를 향해 연장되어 있되 하부로 갈수록 큰 원주를 그리는 환형의 형상을 이루면서 연장되어 있는 도 2 및 도 5와 같은 형태로 구현할 수 있다.

    이러한 구조는 베이스몸체(11)가 하부로 하강되려할 때 립(12a)이 뒤집히려는 힘을 받기 때문에 베이스몸체(11)가 하강되는 것을 방지하는 효과가 우수하다.

    또, 매우 강한 힘이 가해질 경우 도 4와 같이 립(12a)이 뒤집히도록 할 수 있어 베이스몸체(11)의 하강을 강하게 저지하는 효과가 있다.

    물론, 상기 립(12a)이 뒤집히도록 하기 위해서는 립(12a)의 연장 길이가 뒤집힐 정도로 길어야 하고 설정된 힘이 가해질 경우 뒤집히도록 하기 위한 적정 두께를 가져야 한다.(이를 위한 립(12a)의 연장 길이와 두께 등은 워터씰이나 오일씰 등의 설계시 립 부분의 설계와 관련된 계산법 등을 통해 얻을 수 있는 것이므로 이 부분에 대한 구체적인 설명은 생략한다.)

    본 발명의 패킹(12)이 베이스몸체(11)에 견고하게 일체화되어 있도록 베이스몸체(11)의 외주면에는 패킹설치홈(11a)이 형성되어 있고, 패킹(12)은 베이스몸체(11)의 패킹설치홈(11a)에 삽입되어 고정되는 고정부(12b)를 갖는 형태로 구현할 수 있다.

    또, 패킹(12)의 고정부(12b)에 접착제가 도포된 후 베이스몸체(11)의 패킹설치홈(11a)에 고정부(12b)가 위치되어 부착되도록 할 수도 있다.

    도 6은 전술한 본 발명의 시추용 피스톤(10)이 해저퇴적물 채취를 위한 피스톤코어러에 구비된 경우를 도시한 것으로서 코어(1)가 해저면에 박히기 전의 상태(하강상태)를 도시한 것이다.

    또, 도 7은 코어(1)가 해저면에 박히면서 해저퇴적물이 코어(1) 내에 유입되고 이로 인해 시추용 피스톤(10)이 코어(1)의 상부로 이동되는 상태의 도면이다.

    도 6 및 도 7의 과정을 거쳐 해저퇴적물이 코어(1)의 중공(1a)에 위치된 상태에서 피스톤코어러를 인양하면 코어(1)도 함께 인양된다.

    이때, 코어(1) 내에 위치된 시추용 피스톤(10)은 코어(1) 내에서 움직이지 않으므로 인양과정에서 코어(1) 내의 해저퇴적물에 교란현상이 발생되지 않는다

    또, 선박으로 인양된 피스톤코어러에서 코어(1)를 분리하는 과정을 실시하게 되는데 이는 피스톤코어러에 새로운 코어를 장착하여 피스톤코어러는 다시 사용하는 작업 등이 요구되고, 해저퇴적물이 채워진 코어는 연구실 등으로 안전하게 옮길 필요성이 있기 때문이다.

    전술한 본 발명은 코어(1) 내에 시추용 피스톤(10)이 위치되고 시추용 피스톤(10)은 상기와 같이 코어(1)를 피스톤코어러에서 분리하는 과정이나 연구실 등으로 코어(1)를 옮기는 과정에서 움직이지 않으므로 코어(1) 내의 해저퇴적물에 교란현상이 발생되지 않는다.

    본 발명의 시추용 피스톤(10)은 가벼운 합성수지 재질로 구현하는 것이 바람직하다.

    특히, 피스톤(10)을 일회용으로 사용할 수 있도록 가격이 저렴하고 대량 생산이 용이한 합성수지재로 구현할 경우 사용이 편리하면서도 경제적인 특징이 있다.

    또, 시추용 피스톤(10)에는 복수 개의 패킹(12)이 구비되어 있도록 할 수 있다.

    미설명 부호 13c는 체크밸브(13)의 구성요소인 스프링(13a)를 받쳐주어 고정하기 위한 스프링고정체이다.

    또, 부호 20은 코어(1)가 장착되는 시추장치의 외부관(20)으로서 단단한 재질로 이루어져 해저면에 박히는 과정에서 코어(1)의 파손을 방지하는 구성요소이다.

    1. 코어 2. 피스톤
    3. 케이블 4. 트리거추
    10. 피스톤 11. 베이스몸체
    11a. 패킹설치홈 11b. 배수홀
    11c. 슬라이딩부 11d. 유동홈
    12. 패킹 12a. 립
    12b. 고정부 13. 체크밸브
    13a. 스프링 13b. 개폐몸체
    13c. 스프링고정체 20. 외부관

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