JP2001228065A - 土壌調製装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】被検査土壌の粉砕による塵埃の発生を抑止する
共に、被検査土壌の入れ替え時間を短縮することがで
き、さらに効率よく土壌試料作りを行うことができる土
壌調製装置を提供することを目的とする。 【構成】振動発生器１１の上方に被検査土壌、すなわち
土壌９を収容する筒体２を板バネ１２によって支持し、
その筒体２の上方に土壌９を投入する投入口３を設け、
且つ土壌９を移送するトラック５を筒体２の底部４から
周壁５１に沿って上方向に螺旋状に設けると共に、トラ
ック５の終端に選別用のメッシュ７を設ける。この筒体
２内に圧砕子８と土壌９を投入して、振動発生器１１を
起動させることにより、土壌９は圧砕子８と共に螺旋状
のトラック５を上方向へ移動して行き、その移動過程に
おいて土壌９が圧砕子８により粉砕されて粉砕土壌９１
となり、この粉砕土壌９１がトラック５の終端に設けら
れたメッシュ７により、粉砕しきれていない土壌９から
選別されて土壌試料として回収口７１から回収される。
最終的に残った残土と礫や根等の残渣は排出口１０を開
口することにより排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土壌を粉砕して検査用
の土壌試料を得るための土壌調製装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来技術と問題点】従来、農地や山地等の土壌の特性
を調査するには、それらの各所から土壌を採取して、そ
の適量の土壌すなわち被検査土壌を乳鉢に入れて、これ
を乳棒で潰した後、篩い分けをして試料となる土壌を得
るようにしていた。この方法での土壌試料作りは手間と
時間が掛り、能率的にも極めて劣っていたため、近年こ
の作業を機械化するための装置が考案されている。

【０００３】その装置は、所望の粒度の土壌が通過する
メッシュ板を周設した筒体の内部に被検査土壌と駒を入
れ、筒体が回転する際に被検査土壌が駒とのぶつかり合
いにより粉砕され、メッシュから出る。それを土壌試料
として回収することが行われている。

【０００４】しかし、これは被検査土壌が筒体のメッシ
ュ板から飛び出る際に多量の塵埃が発生するため、作業
環境を悪化させ、また、少量の土を調製するには不向き
な上、他の被検査土壌との入れ替えに際しても、筒体や
装置周囲の清掃に時間が掛ってしまい、次の土壌調製作
業を開始するまでの空き時間が長く、よって手間と時間
が掛る割りには作業効率が低いという欠点があった。

【０００５】

【目的】本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもの
で、被検査土壌の粉砕による塵埃の発生を抑制すると共
に、被検査土壌の入れ替え時間を短縮することができ、
さらに少量の土壌試料でも効率よく調製を行うことがで
きる土壌調製装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【問題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、上方に被検査土壌の投入口を備えた筒体と、その
内周壁に螺旋状に周設したトラックと、この筒体の底及
びトラックに上方への送り振動を発生する振動発生器か
ら構成されており、前記筒体の底及びトラックに複数の
圧砕子を常置させて、前記振動発生器の駆動によって圧
砕子を被検査土壌とともに底及び螺旋トラック上を振動
させながら移動することにより被検査土壌を粉砕するこ
とを特徴とする土壌調製装置である。

【０００７】本発明の土壌調製装置をさらに詳しく説明
すると、本発明は、有底の筒体と、中にある物質を一方
方向に送る送り振動を与える振動発生器からなり、筒体
は振動発生器の上方に設けられている。その筒体は上方
に被検査土壌を投入する開口を備え、且つ被検査土壌を
移送するトラックが筒体の底部から周壁に沿って上方向
に螺旋状に設けられている。螺旋の巻回数も好適な回数
とする。その筒体内には複数の圧砕子が常置しており、
振動発生器の送り振動によってその圧砕子と共に被検査
土壌が筒体の底および螺旋トラックを上方向へ移動して
行き、その移動過程で圧砕子によって被検査土壌が粉砕
されるように構成されている。

【０００８】一方、筒体の形状は特に限定されるもので
はないが、具体的には底部を有する筒体が望ましく、被
検査土壌を投入する開口を設けた内部に空間を有する円
柱体、さらには縁が立ち上がった椀体又は皿体のような
ものでもよい。また、底部の形状も特に限定するもので
はなく、被検査土壌と圧砕子をトラックに誘導すること
ができればよい。望ましくは、投下された圧砕子及び被
検査土壌が周囲のトラックに速やかに移動できるよう
に、断面を山形にするのが望ましい。

【０００９】振動発生器は、筒体を支持する弾性体と筒
体の引き寄せ手段から構成されており、それは、傾斜状
態に振動発生器に取り付けられた板バネによって、全体
または一部が金属で形成された筒体を振動発生器の本体
上方に支持すると共に、本体内に電磁石を設けて、その
オン／オフにより筒体にひねり回転方向の動作を与える
ものである。この振動発生器も、圧砕子と被検査土壌を
一方向へ移動させることができれば特にその構造や構成
部材を限定するものではなく、市販のパーツフィーダー
（部品整送器）を用いてもよい。

【００１０】圧砕子とはウエイトの一種であって、被検
査土壌を粉砕するために筒体内に設けられているもので
あり、被検査土壌の圧動が可能となるように、トラック
面と接する面が面形状（平面）となっている。具体的に
は立方体や角錐などであるが、これに限定するものでは
なく被検査土壌を粉砕することができるものであれば何
でもよい。

【００１１】トラックには所定粒度の被検査土壌を回収
する回収手段を設ける。その回収手段として具体的に
は、所望の粒度の土壌を選別できる網目のメッシュをト
ラック面に敷設してそのメッシュにより所定粒度の被検
査土壌を通過させて選別回収する。このメッシュは交換
可能に設けるのがよく、また、その設置部位はトラック
の終端付近すなわち螺旋の上方に設置するのがよい。

【００１２】トラックは筒体の周壁に沿って設ければよ
いが、これに限定されるものではなく、トラックの始端
すなわち筒体の底部からトラック終端までの一部分を周
壁に沿設し、その他の部分はトラック単独で設置するよ
うにしてもよい。また、トラックの螺旋も一定形状であ
っても、上方に行くに従い外広がりになるような形状で
あってもよく特に限定するものではない。

【００１３】トラックの断面形状は、圧砕子と被検査土
壌が筒体底部に落下することなく終端まで移動させるこ
とができればよく特に限定するものではない。具体的に
は、断面鋭角に傾斜して突設されているか、トラックが
フラットで内縁が立ち上がっている。

【００１４】トラックの終端付近には、前記メッシュを
通過せず回収されなかった粒度の大きい被検査土壌を筒
体内の底部に自動的に戻す案内手段を設けることが望ま
しい。被検査土壌をトラックの終端から直接底部に落下
させてもよい。また、同じくトラックの終端付近に、圧
砕子を筒体内の底部に戻す案内手段を設ける。その方法
としては、被検査土壌の回収手段に到達する前に設ける
のがよい。具体的には、圧砕子と接触可能な高さでトラ
ック面の上方に案内爪を設置し、それにより圧砕子を筒
体内の底部に落下させたり、または、滑り台を設けて滑
り落とすようにしてもよい。

【００１５】トラックの適当な位置の筒体外周壁に排出
口を設け、開口することにより最終的に残った残土及び
礫や根等の残渣を排出する。排出時以外は排出口を閉め
ておくが、この開閉を制御することにより、残土及び残
渣の排出を自動化できる。

【００１６】また、筒体に粉砕した被検査土壌を乾燥す
る乾燥装置を設けることが望ましい。その乾燥方法つぃ
ては、ドライエアーを送入したり、ヒータージャケット
を筒体に設置して行えばよい。さらには、筒体内の底部
を複数の室に仕切り、それぞれの室に通ずる被検査土壌
の移送トラック及びメッシュを設けるようにしてもよ
い。２つの室程度が望ましいが、それ以上でもよい。

【００１７】

【作用】本発明の土壌調製装置は以上のように構成され
ているので、筒体内の底に投入された被検査土壌は、振
動発生器の駆動によって筒体内に常置する圧砕子と共に
螺旋状のトラックを筒体の底部からトラックに入り、上
方向へ移動して行く。その移動に伴い、圧砕子は下面に
被検査土壌を抱き込んで、上下に振動して微衝突を繰り
返しながら被検査土壌を圧砕してさらに細かく被検査土
壌を砕いていく。

【００１８】そして、被検査土壌と圧砕子はトラックを
上方向へ移動し終端に近づくと、圧砕子はトラックの側
壁に設けられた案内爪に接触し、それによってトラック
から飛び出して筒体の底部に落下する。また、粉砕され
た被検査土壌はそのまま移動し、トラックに敷設された
メッシュの網目から所定粒度の被検査土壌が回収容器に
落下して回収される。

【００１９】所定粒度以上の被検査土壌はさらにそのま
ま移動してトラック終端から筒体の底部に落下する。こ
の底部に落下した被検査土壌は圧砕子と共に再び螺旋ト
ラックを筒体の底部から上方向へ移動しながら粉砕され
る。すなわち、被検査土壌はトラックを数回循環しなが
ら粉砕されて土壌試料となる。最終的に残った残土及び
残渣は排出口から排出される。

【００２０】振動発生器による被検査土壌および圧砕子
の移動は、振動発生器に備えるマグネットのコイルに電
流が流れることにより、筒体の底面（金属体）がマグネ
ットに引き付けられ、この瞬間に筒体の底部またトラッ
ク上の被検査土壌および圧砕子が浮く。筒体がマグネッ
トに引き付けられるときその動きは斜め下方向に動くた
め、浮いてしまった被検査土壌および圧砕子の落下位置
は、当初の位置から変移した位置に落下する。そして、
電流を切ることにより筒体は元の位置に戻る。この動作
を繰り返すことによって被検査土壌および圧砕子が一方
向、すなわち螺旋トラックを筒体の底部から上方向へ移
動して行くのである。

【００２１】

【実施例】本発明の土壌調製装置を以下図面に従って説
明すると、図１は、本発明に係わる土壌調製装置を示す
斜視図であり、１はその土壌調製装置、２は被検査土壌
の土壌９を投入する筒体で、３がその土壌９を投入する
投入口すなわち筒体２の上部の開口である。４は筒体２
の底部、５は筒体２の周壁５１に沿って底部４から設け
られた螺旋状のトラック、６はトラック５を移動してく
る圧砕子８を筒体２の底部４へ落下させるための案内
爪、７は土壌９と圧砕子８により粉砕された粉砕土壌９
１を選別するメッシュである。また、１０は土壌９に含
まれる粉砕できなかった残土及び残渣の排出口である。
１１は筒体２に投入された土壌９と共に圧砕子８を移動
させるための振動発生器であり、板バネ１２により筒体
２を支持している。１３は振動発生器１１のコントロー
ラ、１４は振動発生器１１の電源ケーブルである。

【００２２】よって、筒体２内に投入された被検査土壌
すなわち土壌９は、振動発生器１１の起動によって筒体
２内に常設、または、土壌９と同時に投入された圧砕子
８と共に螺旋状のトラック５を筒体２の底部４から上方
向へ移動して行く。その移動に伴い、圧砕子８は土壌９
との衝突を繰り返しながら土壌９を圧砕し、さらに土壌
９は細かく砕かれて粉砕土壌９１となる。そして、土壌
９と粉砕土壌９１そして圧砕子８はトラック５を上方向
へ移動して、トラック５の上方に到達すると圧砕子８は
トラック５の側壁に設けられた案内爪６に接触し、それ
によってトラック５から飛び出して筒体２の底部４へ落
下する。すなわち底部４へ戻されるのである。

【００２３】また、土壌９と粉砕土壌９１はそのまま移
動し、トラック５に敷設されたメッシュ７によって土壌
９と粉砕土壌９１が選別されて、そのメッシュ７から所
定粒度の粉砕土壌９１が回収口７１から回収容器に落下
する。所定粒度以上の土壌９はさらにそのまま移動して
トラック５の終端から筒体２の下方へ落下して、底部入
口４１から再び底部４へ入る。この底部に戻った土壌９
は圧砕子８と共に再び螺旋状のトラック５を筒体２の底
部４から上方向へ移動して行きながら圧砕子８によって
粉砕される。すなわち、土壌９はトラック５を適数回循
環しながら粉砕される。また、最終的に残った土壌９の
残土及び残渣は排出口１０から排出される。

【００２４】図２は、土壌調製装置の平面図であり、図
３は、トラックの終端付近の拡大斜視図であり、図４
は、トラックの案内爪付近の拡大斜視図であり、図２〜
図４は図１の各部分を拡大して示している。図５は、周
壁とトラックとの角度状態を示す断面図であり、トラッ
ク５が筒体２の周壁５１に対して、その断面が鋭角とな
るように設けられているのである。すなわち、トラック
５の面が周壁５１側に傾斜しているのである。

【００２５】図６は、振動発生器による移動原理を示す
動作図である。本図はトラック５に位置する圧砕子８を
例にとって説明するものであり、圧砕子８と共に移動す
る土壌９および粉砕土壌９１も同様の動作をするもので
ある。また、底部４の土壌９および粉砕土壌９１また圧
砕子８も同様の動作をする。（ａ）はマグネットのコイ
ルに電流が流れる前、（ｂ）はマグネットのコイルに電
流が流れて筒体がマグネットに引き付けられ圧砕子が浮
いた時、（ｃ）は筒体がマグネットに引き付けられた後
に圧砕子が落下した時、（ｄ）はマグネットのコイルに
流れている電流が切れて筒体が元へ戻った時を示す。

【００２６】その振動発生器１１による圧砕子８の移動
は、振動発生器１１に備えるマグネット１５のコイルに
電流が流れることにより、筒体２の底面に有する金属体
２１がマグネッ１５トに引き付けられ、この瞬間にトラ
ック５上の圧砕子８が浮く。筒体２がマグネット１５に
引き付けられるときその動きは斜め下方向に動くため、
浮いてしまった圧砕子８の落下位置は、当初の位置から
変移した位置（トラック上では上方位置）に落下する。
そして、電流を切ることにより筒体２は元の位置に戻
る。この動作を繰り返すことによって圧砕子８が一方
向、すなわち螺旋状のトラック５を筒体２の底部４から
上方向へ移動して行くのである。

【００２７】図７は、乾燥装置を備えた土壌調製装置の
側面図であり、筒体２の上部に乾燥装置を設けた一実施
例である。１６が乾燥装置であり、１７がエアー吹入
口、１８がエアー排出口である。送り込むエアーも特に
限定するものではなく、ドライエアーまた熱風や冷風を
適宜送風すればよい。また、ヒータージャケットを筒体
内に周設してもよい。

【００２８】図８は、仕切られた底部に対応するトラッ
クを備える土壌調製装置の平面図であり、本図は図１に
示す装置の底部を２つに仕切り、そのそれぞれにトラッ
クを設けたものである。この装置は、複数種類の被検査
土壌に対して同時に粉砕から土壌試料の回収までを行う
ことができる。

【００２９】

【効果】本発明の土壌調製装置は以上のように構成され
ているので、投入された被検査土壌はトラックを循環移
動しながら同じく循環移動している圧砕子によって圧砕
あるいは打砕されて、所望粒度の土壌試料を得られるの
で、非常に効率的であるとともに、トラックが周回する
ので装置を小型化することができたものである。

【００３０】そして、被検査土壌の粉砕が圧砕子は下面
に被検査土壌を抱き込んだ形で微振動して細かく圧砕す
るので、篩を用いての篩い分けや駒を入れた篭の使用と
違い、塵埃を撒き散らすこともなく、作業環境の健全化
に貢献するものである。また、本発明装置は、乾燥装置
を容易に備えることができ、粉砕作業を行いながら、乾
燥も行うことができるものであり、被検査土壌の粉砕後
に所定粒度となった土壌試料を改めて乾燥する必要がな
く、即サンプル筒体等に詰めることができる。さらに
は、筒体内の底部が複数の室に仕切って、それぞれの室
に被検査土壌を移送するトラックが設けられているもの
は、複数種類の被検査土壌に対して同時に粉砕から土壌
試料の回収までを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる土壌調製装置を示す斜視図

【図２】 土壌調製装置の平面図

【図３】 トラックの終端付近の拡大斜視図

【図４】 トラックの案内爪付近の拡大斜視図

【図５】 周壁とトラックとの角度状態を示す断面図

【図６】 振動発生器による移動原理を示す動作図

【図７】 乾燥装置を備えた土壌調製装置の側面図

【図８】 仕切られた底部に対応するトラックを備える
土壌調製装置の平面図

【符号の説明】

１−土壌調製装置，２−筒体，２１−金属体，３−投入
口，４−底部，４ａ−底部，４１−底部入口，４１ａ−
底部入口，５−トラック，５ａ−トラック，５１−周
壁，６−案内爪，６ａ−案内爪，７−メッシュ，７ａ−
メッシュ，７１−回収口，８−圧砕子，９−土壌，９１
−粉砕土壌，１０−排出口，１０a−排出口，１１−振
動発生器，１２−板バネ，１３−コントローラ，１４−
電源ケーブル，１５−マグネット，１６−乾燥装置，１
７−エアー吹入口，１８−エアー排出口

フロントページの続き (72)発明者 市来 秀之 埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２ 生物 系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者 清水 一史 埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２ 生物 系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者 鷹尾 宏之進 埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２ 生物 系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者 世津 育明 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地株式 会社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者 中野 貞雄 東京都文京区本郷６丁目11番６号富士平工 業株式会社内 (72)発明者 渡辺 高秀 東京都文京区本郷６丁目11番６号富士平工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 3F037 BA07 BA17 CA11 CB05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上方に被検査土壌の投入口を備えた筒体
   と、その内周壁に螺旋状に周設したトラックと、この筒
   体のトラックに上方への送り振動を発生する振動発生器
   から構成されており、前記筒体内に複数の圧砕子を常置
   させて、前記振動発生器の駆動によって圧砕子を被検査
   土壌とともにトラック上を振動させながら移動すること
   により被検査土壌を粉砕することを特徴とする土壌調製
   装置
2. 【請求項２】トラック上方の一部がメッシュになってお
   り、そこから所定粒度の土壌を回収するとともに、トラ
   ック上方に到達した圧砕子を、筒体内に落下させる案内
   爪が形成されていることを特徴とする請求項1の土壌調
   製装置
3. 【請求項３】トラックが筒体の周壁に対して断面鋭角に
   傾斜して突設されているか、トラックがフラットで内縁
   が立ち上がっていることを特徴とする請求項1の土壌調
   製装置
4. 【請求項４】筒体に、被検査土壌を乾燥する乾燥装置が
   設けられていることを特徴とする請求項１または請求項
   ２の土壌調製装置
5. 【請求項５】筒体の底が仕切り手段により複数の室に仕
   切られており、それそれの室に投入された土壌を別途送
   れるように、それぞれの室に対応して複数のトラック及
   びメッシュが設けられていることを特徴とする請求項１
   の土壌調製装置