JP2024008806A - 作物による土壤中のカドミウム富化を研究するための実験サンプル培養装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】作物による土壤中のカドミウム富化を研究するための実験サンプル培養装置を提供する。【解決手段】実験サンプル培養装置であって、実験台１と、培養ユニット２と、保温ユニット３と、脱土ユニットと、ＰＬＣコントローラと、を含み、実験サンプルを効率よく培養し、実験サンプルのさまざまな環境での成長の違いによる実験結果への影響を回避することができる。【選択図】図１
Description
本発明は土壤汚染を処置する技術分野に関し、具体的には、作物による土壤中のカドミウ
ム富化を研究するための実験サンプル培養装置に関する。
ム富化を研究するための実験サンプル培養装置に関する。
土壌中に有害な重金属が所定の程度蓄積すると土壌－植物系に毒を与え、土壌中の微生物
の数と土壌酵素の活性を低下させ、土壌中の有機汚染物質の分解、土壌の呼吸代謝、土壌
アンモニア化及び硝化作用を抑制する。
作物による土壌中のカドミウムの富化作用を研究することによって、土壌カドミウム土壌
中のカドミウムの処置のための確実な理論を提供することができ、しかし、従来技術では
、複数の実験サンプルを同時に培養することができる培養装置がない。
の数と土壌酵素の活性を低下させ、土壌中の有機汚染物質の分解、土壌の呼吸代謝、土壌
アンモニア化及び硝化作用を抑制する。
作物による土壌中のカドミウムの富化作用を研究することによって、土壌カドミウム土壌
中のカドミウムの処置のための確実な理論を提供することができ、しかし、従来技術では
、複数の実験サンプルを同時に培養することができる培養装置がない。
本発明の技術的解決手段は以下のとおりである。作物による土壤中のカドミウム富化を研
究するための実験サンプル培養装置であって、
内部が中空であって、仕切り板が水平方向に設けられ、上端面に複数の係合溝が設けられ
る実験台と、
土壤を収容して作物を育成する培養ユニットであって、複数の育成箱と１つの灌漑部材を
含み、育成箱は係合溝に１対１で対応して可動に係着され、それぞれの内部の底部に透水
板が設けられ、前記灌漑部材は実験台の上方に位置する天板と、育成箱へ培養液をスプレ
ーするスプリンクラー管と、培養液を貯蔵する貯液箱と、を含み、前記天板の下底面には
実験台の上端面に固定して接続される複数の支持柱が設けられ、天板の下底面において対
向側のそれぞれの側辺に第１スライドブッシュが各水平方向に設けられ、２つの前記第１
スライドブッシュのいずれの内部にも第１ボールねじが回動可能に係着され、２つの第１
スライドブッシュのいずれの一端にも第１モータが設けられ、前記第１モータの出力軸が
前記第１ボールねじに固定して接続され、前記スプリンクラー管の両端がそれぞれ対応す
る第１スライドブッシュのスライドスロット内に伸びて第１ボールねじにねじ接続され、
スプリンクラー管の全ての下端に複数の液体噴射ヘッドが均等に分布しており、前記貯液
箱は前記仕切り板に設けられ、貯液箱の出液口にマイクロポンプが設けられ、前記マイク
ロポンプはホースを介してスプリンクラー管に連通し、貯液箱には実験台を貫通する給液
管が設けられる培養ユニットと、
育成作物を保温する保温ユニットであって、前記実験台の上端面のいずれの側辺にも凹台
が設けられ、前記保温ユニットは複数組設けられ、保温ユニットは収納箱とＵ字形ガイド
フレームを含み、前記Ｕ字形ガイドフレームは収納箱の下底面に固定して接続され、Ｕ字
形ガイドフレームの両側で垂直方向に設けられる第２スライドブッシュのいずれの内部に
も第２ボールねじが回動可能に係着され、Ｕ字形ガイドフレーム内では移動ビームが水平
方向に設けられ、前記移動ビームの両端がそれぞれ対応する第２スライドブッシュのスラ
イドスロット内に伸びて第２ボールねじにねじ接続され、前記収納箱はそれぞれ凹台に１
対１で対応して可動に係着され、各凹台の位置に対応する実験台内には前記Ｕ字形ガイド
フレームにスライド可能に接続される貫通溝が設けられ、前記収納箱内にはリールが水平
方向に設けられ、収納箱の下底面に移動溝が設けられ、前記リールには移動溝を通過して
移動ビームに固定して接続される防水カーテンが巻き取られ、収納箱内の両端のそれぞれ
には第２モータが設けられ、前記第２モータの出力軸が前記リールに固定して接続される
保温ユニットと、
実験サンプル培養装置の運転を制御するＰＬＣコントローラであって、リレーを介して前
記第１モータ、マイクロポンプ及び第２モータにそれぞれ電気的に接続される。
本発明の一態様によれば、前記天板の下底面に脱土ユニットが設けられ、前記脱土ユニッ
トは２組であって、複数の育成箱の両側に対称に設けられ、各前記育成箱は接続板を介し
て固定して接続され、各育成箱の上端開口に定植板が設けられ、各透水板はそれぞれ対応
する育成箱の底部にスライド可能に係着され、
前記脱土ユニットは天板に垂直な第３スライドブッシュを含み、前記第３スライドブッシ
ュの上端は天板の下底面に固定して接続され、第３スライドブッシュの下端は実験台の上
端面に固定して接続され、第３スライドブッシュのいずれの内部にも第３ボールねじが回
動可能に係着され、第３スライドブッシュに対応する育成箱の側壁には、第３スライドブ
ッシュのスライドスロット内に伸びて第３ボールねじにねじ接続される凸起が設けられ、
天板には２つの第３モータが設けられ、前記第３モータの出力軸が天板を貫通して第３ボ
ールねじに固定して接続され、２つの第３モータはリレーを介してＰＬＣコントローラに
電気的に接続される。
説明：土壤中のカドミウムを富化した実験サンプルを移送して研究する必要がある場合、
ＰＬＣコントローラ命令により第３モータを制御して起動させ、第３ボールねじと凸起と
のねじ作用により育成箱をリフトし、育成箱の底部にある透水板を育成箱から分離した後
、育成箱の内部の培養土壤が重力作用により実験サンプルから分離し、これによって、土
壤中のカドミウムを富化した実験サンプルについて抽出や分析を行うことが容易になる。
本発明の一態様によれば、前記仕切り板にはエアヒータが設けられ、隣接する２つの育成
箱の間の実験台の上端面に複数の加熱ジェットヘッドが設けられ、各前記加熱ジェットヘ
ッドはそれぞれホースを介してエアヒータに接続され、実験台の上端面に温度センサが設
けられ、前記温度センサはデータ線を介してＰＬＣコントローラに接続され、前記エアヒ
ータはリレーを介してＰＬＣコントローラに電気的に接続される。
説明：エアヒータが設けられることによって、温度センサによって測定された環境温度に
応じて動的に調整することができ、これにより、実験サンプルの培養温度を適宜調整する
ことができ、実験サンプルの培養効率を高め、環境要素による実験サンプルの死亡を回避
するのに有利である。
本発明の一態様によれば、各前記係合溝内の底部に実験台を貫通する排水孔が設けられ、
前記仕切り板には廃水収集箱が設けられ、前記廃水収集箱はホースを介して各排水孔に連
通しており、廃水収集箱には実験台を貫通する排出管が設けられる。
説明：廃水収集箱が設けられることによって、実験台の表面を清潔に保持するのに有利で
あるとともに、廃水が育成箱や係合溝内に蓄積されて、大量の細菌が発生し、元の土壤環
境に悪影響を及ぼし、実験サンプルの成長を妨害することを回避する。
本発明の一態様によれば、隣接する２つの育成箱の間の実験台の上端面に複数の打撃ユニ
ットが設けられ、
前記打撃ユニットは打撃モータと、駆動ボックスと、打撃ロッドと、を含み、前記駆動ボ
ックスは実験台に固設され、前記打撃モータは実験台の内部に嵌設され、打撃モータの出
力軸は駆動ボックスを貫通して不完全歯車が設けられており、
前記打撃ロッドは２つ設けられ、２つの打撃ロッドは前記不完全歯車を円心として駆動ボ
ックス内に中心対称に設けられ、打撃ロッドの一端は駆動ボックスの側壁のスライドホー
ルを貫通して、弾性ヘッドが設けられ、打撃ロッドと駆動ボックスの内壁との間にスライ
ドロッドが設けられ、前記スライドロッドの両端は駆動ボックスに固定して接続され、打
撃ロッドにはスライドロッドにスライド可能に接続されるスライドスリーブが設けられ、
前記スライドロッドには打撃ロッドを復位させるバネが設けられ、打撃ロッドには不完全
歯車と噛み合って伝動する歯付き板が設けられ、打撃モータはリレーを介してＰＬＣコン
トローラに電気的に接続される。
説明：ＰＬＣコントローラによって打撃モータを制御して起動させ、打撃モータの不完全
歯車の交互により、２つの打撃ロッドを駆動して、対応する側のスライドロッドに沿って
スライドして対応する側のバネを押圧するようにし、一方、不完全歯車の歯が打撃ロッド
の歯付き板から分離するとき、打撃ロッドはバネの作用により育成箱に打撃し、これは、
実験サンプルの脱土効率向上に有利である。
本発明の一態様によれば、前記仕切り板の下方の実験台内に巻き取りモータが設けられ、
実験台の内壁の上部には保温ユニットに１対１で対応するガイドプーリが設けられ、前記
巻き取りモータのハウジングの側壁にはガイドプーリに１対１で対応する巻き取りローラ
及びケーブルカバーが設けられ、前記巻き取りローラにはケーブルが巻設され、前記ケー
ブルの一端は対応するガイドプーリを貫通して実験台の貫通溝内に伸びて、Ｕ字形ガイド
フレームの底端に固定して接続され、ケーブルの他端はケーブルカバーを貫通して巻き取
りモータのディスクに固定して接続され、巻き取りモータはリレーを介してＰＬＣコント
ローラに電気的に接続される。
説明：巻き取りモータを用いてケーブルを巻き取り、Ｕ字形ガイドフレームを貫通溝の内
部から引き出すことによって、保温ユニットを手動で引き出すことを回避し、自動化の水
準を向上させ、操作者による手動操作が不要になり、本発明の保温ユニットの使用時の利
便性向上に有利である。
本発明の一態様によれば、各育成箱の内部に湿度センサが設けられ、前記湿度センサはデ
ータ線を介してＰＬＣコントローラに接続され、前記実験台の表面に防食コーティングが
塗布されており、前記天板の下底面に複数の補光灯が設けられ、前記補光灯）はリレーを
介してＰＬＣコントローラに電気的に接続される。
説明：育成箱の内部に湿度センサが設けられることによって、実験サンプルに対する灌漑
量を簡便に制御して調整することができる。実験台に防食コーティングが設けられること
によって、実験台が長期間高湿度環境に晒されて防食されてしまうことを回避する。補光
灯が設けられることによって、成長中の実験サンプルに光源を補充することが容易になり
、実験サンプルの培養環境がより自然環境に近くなり、実験結果の信頼性が向上する。
究するための実験サンプル培養装置であって、
内部が中空であって、仕切り板が水平方向に設けられ、上端面に複数の係合溝が設けられ
る実験台と、
土壤を収容して作物を育成する培養ユニットであって、複数の育成箱と１つの灌漑部材を
含み、育成箱は係合溝に１対１で対応して可動に係着され、それぞれの内部の底部に透水
板が設けられ、前記灌漑部材は実験台の上方に位置する天板と、育成箱へ培養液をスプレ
ーするスプリンクラー管と、培養液を貯蔵する貯液箱と、を含み、前記天板の下底面には
実験台の上端面に固定して接続される複数の支持柱が設けられ、天板の下底面において対
向側のそれぞれの側辺に第１スライドブッシュが各水平方向に設けられ、２つの前記第１
スライドブッシュのいずれの内部にも第１ボールねじが回動可能に係着され、２つの第１
スライドブッシュのいずれの一端にも第１モータが設けられ、前記第１モータの出力軸が
前記第１ボールねじに固定して接続され、前記スプリンクラー管の両端がそれぞれ対応す
る第１スライドブッシュのスライドスロット内に伸びて第１ボールねじにねじ接続され、
スプリンクラー管の全ての下端に複数の液体噴射ヘッドが均等に分布しており、前記貯液
箱は前記仕切り板に設けられ、貯液箱の出液口にマイクロポンプが設けられ、前記マイク
ロポンプはホースを介してスプリンクラー管に連通し、貯液箱には実験台を貫通する給液
管が設けられる培養ユニットと、
育成作物を保温する保温ユニットであって、前記実験台の上端面のいずれの側辺にも凹台
が設けられ、前記保温ユニットは複数組設けられ、保温ユニットは収納箱とＵ字形ガイド
フレームを含み、前記Ｕ字形ガイドフレームは収納箱の下底面に固定して接続され、Ｕ字
形ガイドフレームの両側で垂直方向に設けられる第２スライドブッシュのいずれの内部に
も第２ボールねじが回動可能に係着され、Ｕ字形ガイドフレーム内では移動ビームが水平
方向に設けられ、前記移動ビームの両端がそれぞれ対応する第２スライドブッシュのスラ
イドスロット内に伸びて第２ボールねじにねじ接続され、前記収納箱はそれぞれ凹台に１
対１で対応して可動に係着され、各凹台の位置に対応する実験台内には前記Ｕ字形ガイド
フレームにスライド可能に接続される貫通溝が設けられ、前記収納箱内にはリールが水平
方向に設けられ、収納箱の下底面に移動溝が設けられ、前記リールには移動溝を通過して
移動ビームに固定して接続される防水カーテンが巻き取られ、収納箱内の両端のそれぞれ
には第２モータが設けられ、前記第２モータの出力軸が前記リールに固定して接続される
保温ユニットと、
実験サンプル培養装置の運転を制御するＰＬＣコントローラであって、リレーを介して前
記第１モータ、マイクロポンプ及び第２モータにそれぞれ電気的に接続される。
本発明の一態様によれば、前記天板の下底面に脱土ユニットが設けられ、前記脱土ユニッ
トは２組であって、複数の育成箱の両側に対称に設けられ、各前記育成箱は接続板を介し
て固定して接続され、各育成箱の上端開口に定植板が設けられ、各透水板はそれぞれ対応
する育成箱の底部にスライド可能に係着され、
前記脱土ユニットは天板に垂直な第３スライドブッシュを含み、前記第３スライドブッシ
ュの上端は天板の下底面に固定して接続され、第３スライドブッシュの下端は実験台の上
端面に固定して接続され、第３スライドブッシュのいずれの内部にも第３ボールねじが回
動可能に係着され、第３スライドブッシュに対応する育成箱の側壁には、第３スライドブ
ッシュのスライドスロット内に伸びて第３ボールねじにねじ接続される凸起が設けられ、
天板には２つの第３モータが設けられ、前記第３モータの出力軸が天板を貫通して第３ボ
ールねじに固定して接続され、２つの第３モータはリレーを介してＰＬＣコントローラに
電気的に接続される。
説明：土壤中のカドミウムを富化した実験サンプルを移送して研究する必要がある場合、
ＰＬＣコントローラ命令により第３モータを制御して起動させ、第３ボールねじと凸起と
のねじ作用により育成箱をリフトし、育成箱の底部にある透水板を育成箱から分離した後
、育成箱の内部の培養土壤が重力作用により実験サンプルから分離し、これによって、土
壤中のカドミウムを富化した実験サンプルについて抽出や分析を行うことが容易になる。
本発明の一態様によれば、前記仕切り板にはエアヒータが設けられ、隣接する２つの育成
箱の間の実験台の上端面に複数の加熱ジェットヘッドが設けられ、各前記加熱ジェットヘ
ッドはそれぞれホースを介してエアヒータに接続され、実験台の上端面に温度センサが設
けられ、前記温度センサはデータ線を介してＰＬＣコントローラに接続され、前記エアヒ
ータはリレーを介してＰＬＣコントローラに電気的に接続される。
説明：エアヒータが設けられることによって、温度センサによって測定された環境温度に
応じて動的に調整することができ、これにより、実験サンプルの培養温度を適宜調整する
ことができ、実験サンプルの培養効率を高め、環境要素による実験サンプルの死亡を回避
するのに有利である。
本発明の一態様によれば、各前記係合溝内の底部に実験台を貫通する排水孔が設けられ、
前記仕切り板には廃水収集箱が設けられ、前記廃水収集箱はホースを介して各排水孔に連
通しており、廃水収集箱には実験台を貫通する排出管が設けられる。
説明：廃水収集箱が設けられることによって、実験台の表面を清潔に保持するのに有利で
あるとともに、廃水が育成箱や係合溝内に蓄積されて、大量の細菌が発生し、元の土壤環
境に悪影響を及ぼし、実験サンプルの成長を妨害することを回避する。
本発明の一態様によれば、隣接する２つの育成箱の間の実験台の上端面に複数の打撃ユニ
ットが設けられ、
前記打撃ユニットは打撃モータと、駆動ボックスと、打撃ロッドと、を含み、前記駆動ボ
ックスは実験台に固設され、前記打撃モータは実験台の内部に嵌設され、打撃モータの出
力軸は駆動ボックスを貫通して不完全歯車が設けられており、
前記打撃ロッドは２つ設けられ、２つの打撃ロッドは前記不完全歯車を円心として駆動ボ
ックス内に中心対称に設けられ、打撃ロッドの一端は駆動ボックスの側壁のスライドホー
ルを貫通して、弾性ヘッドが設けられ、打撃ロッドと駆動ボックスの内壁との間にスライ
ドロッドが設けられ、前記スライドロッドの両端は駆動ボックスに固定して接続され、打
撃ロッドにはスライドロッドにスライド可能に接続されるスライドスリーブが設けられ、
前記スライドロッドには打撃ロッドを復位させるバネが設けられ、打撃ロッドには不完全
歯車と噛み合って伝動する歯付き板が設けられ、打撃モータはリレーを介してＰＬＣコン
トローラに電気的に接続される。
説明：ＰＬＣコントローラによって打撃モータを制御して起動させ、打撃モータの不完全
歯車の交互により、２つの打撃ロッドを駆動して、対応する側のスライドロッドに沿って
スライドして対応する側のバネを押圧するようにし、一方、不完全歯車の歯が打撃ロッド
の歯付き板から分離するとき、打撃ロッドはバネの作用により育成箱に打撃し、これは、
実験サンプルの脱土効率向上に有利である。
本発明の一態様によれば、前記仕切り板の下方の実験台内に巻き取りモータが設けられ、
実験台の内壁の上部には保温ユニットに１対１で対応するガイドプーリが設けられ、前記
巻き取りモータのハウジングの側壁にはガイドプーリに１対１で対応する巻き取りローラ
及びケーブルカバーが設けられ、前記巻き取りローラにはケーブルが巻設され、前記ケー
ブルの一端は対応するガイドプーリを貫通して実験台の貫通溝内に伸びて、Ｕ字形ガイド
フレームの底端に固定して接続され、ケーブルの他端はケーブルカバーを貫通して巻き取
りモータのディスクに固定して接続され、巻き取りモータはリレーを介してＰＬＣコント
ローラに電気的に接続される。
説明：巻き取りモータを用いてケーブルを巻き取り、Ｕ字形ガイドフレームを貫通溝の内
部から引き出すことによって、保温ユニットを手動で引き出すことを回避し、自動化の水
準を向上させ、操作者による手動操作が不要になり、本発明の保温ユニットの使用時の利
便性向上に有利である。
本発明の一態様によれば、各育成箱の内部に湿度センサが設けられ、前記湿度センサはデ
ータ線を介してＰＬＣコントローラに接続され、前記実験台の表面に防食コーティングが
塗布されており、前記天板の下底面に複数の補光灯が設けられ、前記補光灯）はリレーを
介してＰＬＣコントローラに電気的に接続される。
説明：育成箱の内部に湿度センサが設けられることによって、実験サンプルに対する灌漑
量を簡便に制御して調整することができる。実験台に防食コーティングが設けられること
によって、実験台が長期間高湿度環境に晒されて防食されてしまうことを回避する。補光
灯が設けられることによって、成長中の実験サンプルに光源を補充することが容易になり
、実験サンプルの培養環境がより自然環境に近くなり、実験結果の信頼性が向上する。
従来技術と比べて、
（１）本発明の実験サンプル培養装置では、実験台に複数の育成箱が設けられることによ
って、作物による土壤中のカドミウム富化を研究するときに複数の実験サンプルを培養す
ることができ、このように、実験サンプルの培養効率を向上させるだけではなく、実験サ
ンプルのさまざまな環境での成長の違いによる試験結果への影響を回避する。
（２）本発明の実験サンプル培養装置では、水平に移動可能なスプリンクラー管が実験台
の上端に設けられることによって、実験サンプルの成長に十分な培養液を提供することが
でき、操作者による手動操作が不要になり、また、各育成箱の培養液のスプレーの均一を
向上させ、実験結果の信頼性を高める。
（３）本発明の実験サンプル培養装置では、実験台に自在に開閉可能な保温ユニットが設
けられることによって、実験において使用のニーズに応じて保温ユニットの開き度を設定
し、実験サンプルに適切な培養温度を提供することができ、外界環境温度による実験結果
への影響を解消する。
（１）本発明の実験サンプル培養装置では、実験台に複数の育成箱が設けられることによ
って、作物による土壤中のカドミウム富化を研究するときに複数の実験サンプルを培養す
ることができ、このように、実験サンプルの培養効率を向上させるだけではなく、実験サ
ンプルのさまざまな環境での成長の違いによる試験結果への影響を回避する。
（２）本発明の実験サンプル培養装置では、水平に移動可能なスプリンクラー管が実験台
の上端に設けられることによって、実験サンプルの成長に十分な培養液を提供することが
でき、操作者による手動操作が不要になり、また、各育成箱の培養液のスプレーの均一を
向上させ、実験結果の信頼性を高める。
（３）本発明の実験サンプル培養装置では、実験台に自在に開閉可能な保温ユニットが設
けられることによって、実験において使用のニーズに応じて保温ユニットの開き度を設定
し、実験サンプルに適切な培養温度を提供することができ、外界環境温度による実験結果
への影響を解消する。
以下、本発明の優位性をうまく説明するために、具体的な実施形態を参照して本発明をさ
らに詳細に説明する。
実施例１
図１、図２、図３に示すように、作物による土壤中のカドミウム富化を研究するための実
験サンプル培養装置は、実験台１と、土壤を収容して作物を育成する培養ユニット２と、
育成作物を保温する保温ユニット３と、育成箱２０の脱土を支援する脱土ユニット５と、
実験サンプル培養装置の運転を制御するＰＬＣコントローラと、を含む。
図４、図６、図７、図８に示すように、実験台１は、内部が中空であって、仕切り板１０
が水平方向に設けられ、実験台１の上端面に３つの係合溝１２が設けられ、実験台１の表
面に防食コーティングが塗布されており、前記防食コーティングは華川社製の塗料 ＨＣ
－６０６防食塗料を実験台１の表面に塗布したものである。
図９、図１１に示すように、培養ユニット２は３つの育成箱２０と１つの灌漑部材２１を
含み、育成箱２０と係合溝１２は１対１で対応しており、また、育成箱２０の側壁に設け
られる凹溝と係合溝１２に設けられるバンプを介して移動可能に係着され、各育成箱２０
の内底部に透水板２００が設けられる。灌漑部材２１は実験台１の上方に位置する天板２
１０と、育成箱２０へ培養液をスプレーするスプリンクラー管２１２と、培養液を貯蔵す
る貯液箱２１３と、を含み、天板２１０の下底面には、実験台１の上端面に固定して接続
される４つの支持柱２１４が設けられ、天板２１０の下底面において対向側のそれぞれの
側辺に第１スライドブッシュ２１５が水平方向に設けられ、２つの第１スライドブッシュ
２１５のいずれの内部にも第１ボールねじ２１５０が回動可能に係着され、２つの第１ス
ライドブッシュ２１５のいずれの一端にも第１モータ２１１が設けられ、第１モータ２１
１の出力軸が第１ボールねじ２１５０に固定して接続され、スプリンクラー管２１２の両
端がそれぞれ対応する第１スライドブッシュ２１５のスライドスロット内に伸びて第１ボ
ールねじ２１５０にねじ接続され、スプリンクラー管２１２の全ての下端に７つの液体噴
射ヘッド２１２０が均等に分布しており、貯液箱２１３は仕切り板１０に設けられ、貯液
箱２１３の出液口にマイクロポンプ２１３０が設けられ、マイクロポンプ２１３０はホー
スを介してスプリンクラー管２１２に連通し、貯液箱２１３には実験台１を貫通する給液
管２１３１が設けられる。各育成箱２０の内部に湿度センサが設けられる。
図９、図１１に示すように、天板２１０の下底面に脱土ユニット５が設けられ、脱土ユニ
ット５は２組であって、３つの育成箱２０の両側に対称に設けられ、各育成箱２０は接続
板を介して固定して接続され、各育成箱２０の上端開口に定植板が設けられ、各透水板２
００はそれぞれ育成箱２０の内壁に設けられるスライドスロット及び透水板２００の側辺
に設けられるスライドバーによって、対応する育成箱２０の底部にスライド可能に係着さ
れる。脱土ユニット５は天板２１０に垂直な第３スライドブッシュ５０を含み、第３スラ
イドブッシュ５０の上端は天板２１０の下底面に固定して接続され、第３スライドブッシ
ュ５０の下端は実験台１の上端面に固定して接続され、第３スライドブッシュ５０のいず
れの内部にも第３ボールねじ５１０が回動可能に係着され、第３スライドブッシュ５０に
対応する育成箱２０の側壁には、第３スライドブッシュ５０のスライドスロット内に伸び
て第３ボールねじ５１０にねじ接続される凸起が設けられ、天板２１０には２つの第３モ
ータ５１が設けられ、第３モータ５１の出力軸が天板２１０を貫通して第３ボールねじ５
１０に固定して接続される。
図１４、図１５、図１６に示すように、実験台１の上端面のいずれの側辺にも凹台１１が
設けられ、保温ユニット３は４組設けられ、保温ユニット３は収納箱３０とＵ字形ガイド
フレーム３１を含む。Ｕ字形ガイドフレーム３１は収納箱３０の下底面に固定して接続さ
れ、Ｕ字形ガイドフレーム３１の両側で垂直方向に設けられる第２スライドブッシュ３１
１のいずれの内部にも第２ボールねじ３２０が回動可能に係着され、Ｕ字形ガイドフレー
ム３１内では移動ビーム３１０が水平方向に設けられ、移動ビーム３１０の両端がそれぞ
れ対応する第２スライドブッシュ３１１のスライドスロット内に伸びて第２ボールねじ３
２０にねじ接続される。各収納箱３０はそれぞれ収納箱３０に設けられるバンプと凹台１
１に設けられる凹溝によって凹台１１に１対１で対応して係着され、各凹台１１の位置に
対応する実験台１内にはＵ字形ガイドフレーム３１にスライド可能に接続される貫通溝１
４が設けられ、収納箱３０内にはリール３３が水平方向に設けられ、収納箱３０の下底面
に移動溝３００が設けられ、リール３３には移動溝３００を貫通して移動ビーム３１０に
固定して接続される防水カーテン３３０が巻き取られ、収納箱３０内の両端のそれぞれに
は第２モータ３２が設けられ、第２モータ３２の出力軸がリール３３に固定して接続され
る。
図１２に示すように、仕切り板１０にはエアヒータ４及び廃水収集箱１３が設けられ、隣
接する２つの育成箱２０の間の実験台１の上端面に２つの加熱ジェットヘッド４０が設け
られ、各加熱ジェットヘッド４０はそれぞれホースを介してエアヒータ４に接続され、実
験台１の上端面に温度センサが設けられる。各係合溝１２の内底部に実験台１を貫通する
排水孔１２０が設けられ、廃水収集箱１３はホースを介して各排水孔１２０に連通し、廃
水収集箱１３には実験台１を貫通する排出管１３０が設けられる。
ＰＬＣコントローラは、リレーを介して第１モータ２１１、マイクロポンプ２１３０、第
２モータ３２、エアヒータ４及び第３モータ５１にそれぞれ電気的に接続される。温度セ
ンサ、湿度センサはデータ線を介してＰＬＣコントローラに接続される。第１モータ２１
１、第２モータ３２及び第３モータ５１はいずれも、市販回動モータを基にして、本装置
に取り付けることができるように外形を調整することができ、マイクロポンプ２１３０は
、市販液体ポンプを基にして、本装置に取り付けることができるように外形を調整するこ
とができ、エアヒータ４は市販エアヒータを基にして、本装置に取り付けることができる
ように外形を調整することができ、湿度センサはスイスＩＳＴ社製の静電容量式ＲＨセン
サを用い、温度センサはテキサスインスツルメンツ社製のＴＭＰ１８２６温度センサを用
い、ＰＬＣコントローラは三菱社製のＰＬＣ ＦＸ２Ｎ－１２８ＭＴ－００１を用いる。
上記実験サンプル培養装置の使用方法は以下のステップを含む。
Ｓ１、第１モータ２１１、マイクロポンプ２１３０、第２モータ３２、エアヒータ４及び
第３モータ５１などの電気機器を、市販リチウム電池パックである外部電源にそれぞれ接
続し、次に、各育成箱２０の内部にカドミウム含有土壤を充填し、給液管２１３１を介し
て貯液箱２１３の内部に、Ｍｉｒａｃｌｅ－Ｇｒｏ植物栄養液などの市販培養液である培
養液を注入し、最後に、各育成箱２０の内部にタイワンアシカキを植える。
Ｓ２、ＰＬＣコントローラ命令によって第１モータ２１１及びマイクロポンプ２１３０を
制御して起動させ、マイクロポンプ２１３０を利用して貯液箱２１３の内部の培養液を、
スプリンクラー管２１２の液体噴射ヘッド２１２０を介して各育成箱２０へスプレーする
とともに、第１モータ２１１によって第１ボールねじ２１５０を回転させ、スプリンクラ
ー管２１２を第１ボールねじ２１５０とのねじ作用により第１スライドブッシュ２１５に
沿って移動させ、育成箱２０の前後領域について培養液を均一にスプレーする。
Ｓ３、育成箱２０を保温する必要がある場合、操作者が収納箱３０を貫通溝１４から引き
出すとともに、ＰＬＣコントローラ命令によって第２モータ３２を制御して起動させ、第
２モータ３２によって第２ボールねじ３２０を回転させ、移動ビーム３１０を第２ボール
ねじ３２０とのねじ作用によりＵ字形ガイドフレーム３１に沿って下方へ移動させ、リー
ル３３における市販ＰＥプラスチップなどの市販防水布である防水カーテン３３０を展開
させ、天板２１０及び各防水カーテン３３０の作用で育成箱２０を遮断させる。
らに詳細に説明する。
実施例１
図１、図２、図３に示すように、作物による土壤中のカドミウム富化を研究するための実
験サンプル培養装置は、実験台１と、土壤を収容して作物を育成する培養ユニット２と、
育成作物を保温する保温ユニット３と、育成箱２０の脱土を支援する脱土ユニット５と、
実験サンプル培養装置の運転を制御するＰＬＣコントローラと、を含む。
図４、図６、図７、図８に示すように、実験台１は、内部が中空であって、仕切り板１０
が水平方向に設けられ、実験台１の上端面に３つの係合溝１２が設けられ、実験台１の表
面に防食コーティングが塗布されており、前記防食コーティングは華川社製の塗料 ＨＣ
－６０６防食塗料を実験台１の表面に塗布したものである。
図９、図１１に示すように、培養ユニット２は３つの育成箱２０と１つの灌漑部材２１を
含み、育成箱２０と係合溝１２は１対１で対応しており、また、育成箱２０の側壁に設け
られる凹溝と係合溝１２に設けられるバンプを介して移動可能に係着され、各育成箱２０
の内底部に透水板２００が設けられる。灌漑部材２１は実験台１の上方に位置する天板２
１０と、育成箱２０へ培養液をスプレーするスプリンクラー管２１２と、培養液を貯蔵す
る貯液箱２１３と、を含み、天板２１０の下底面には、実験台１の上端面に固定して接続
される４つの支持柱２１４が設けられ、天板２１０の下底面において対向側のそれぞれの
側辺に第１スライドブッシュ２１５が水平方向に設けられ、２つの第１スライドブッシュ
２１５のいずれの内部にも第１ボールねじ２１５０が回動可能に係着され、２つの第１ス
ライドブッシュ２１５のいずれの一端にも第１モータ２１１が設けられ、第１モータ２１
１の出力軸が第１ボールねじ２１５０に固定して接続され、スプリンクラー管２１２の両
端がそれぞれ対応する第１スライドブッシュ２１５のスライドスロット内に伸びて第１ボ
ールねじ２１５０にねじ接続され、スプリンクラー管２１２の全ての下端に７つの液体噴
射ヘッド２１２０が均等に分布しており、貯液箱２１３は仕切り板１０に設けられ、貯液
箱２１３の出液口にマイクロポンプ２１３０が設けられ、マイクロポンプ２１３０はホー
スを介してスプリンクラー管２１２に連通し、貯液箱２１３には実験台１を貫通する給液
管２１３１が設けられる。各育成箱２０の内部に湿度センサが設けられる。
図９、図１１に示すように、天板２１０の下底面に脱土ユニット５が設けられ、脱土ユニ
ット５は２組であって、３つの育成箱２０の両側に対称に設けられ、各育成箱２０は接続
板を介して固定して接続され、各育成箱２０の上端開口に定植板が設けられ、各透水板２
００はそれぞれ育成箱２０の内壁に設けられるスライドスロット及び透水板２００の側辺
に設けられるスライドバーによって、対応する育成箱２０の底部にスライド可能に係着さ
れる。脱土ユニット５は天板２１０に垂直な第３スライドブッシュ５０を含み、第３スラ
イドブッシュ５０の上端は天板２１０の下底面に固定して接続され、第３スライドブッシ
ュ５０の下端は実験台１の上端面に固定して接続され、第３スライドブッシュ５０のいず
れの内部にも第３ボールねじ５１０が回動可能に係着され、第３スライドブッシュ５０に
対応する育成箱２０の側壁には、第３スライドブッシュ５０のスライドスロット内に伸び
て第３ボールねじ５１０にねじ接続される凸起が設けられ、天板２１０には２つの第３モ
ータ５１が設けられ、第３モータ５１の出力軸が天板２１０を貫通して第３ボールねじ５
１０に固定して接続される。
図１４、図１５、図１６に示すように、実験台１の上端面のいずれの側辺にも凹台１１が
設けられ、保温ユニット３は４組設けられ、保温ユニット３は収納箱３０とＵ字形ガイド
フレーム３１を含む。Ｕ字形ガイドフレーム３１は収納箱３０の下底面に固定して接続さ
れ、Ｕ字形ガイドフレーム３１の両側で垂直方向に設けられる第２スライドブッシュ３１
１のいずれの内部にも第２ボールねじ３２０が回動可能に係着され、Ｕ字形ガイドフレー
ム３１内では移動ビーム３１０が水平方向に設けられ、移動ビーム３１０の両端がそれぞ
れ対応する第２スライドブッシュ３１１のスライドスロット内に伸びて第２ボールねじ３
２０にねじ接続される。各収納箱３０はそれぞれ収納箱３０に設けられるバンプと凹台１
１に設けられる凹溝によって凹台１１に１対１で対応して係着され、各凹台１１の位置に
対応する実験台１内にはＵ字形ガイドフレーム３１にスライド可能に接続される貫通溝１
４が設けられ、収納箱３０内にはリール３３が水平方向に設けられ、収納箱３０の下底面
に移動溝３００が設けられ、リール３３には移動溝３００を貫通して移動ビーム３１０に
固定して接続される防水カーテン３３０が巻き取られ、収納箱３０内の両端のそれぞれに
は第２モータ３２が設けられ、第２モータ３２の出力軸がリール３３に固定して接続され
る。
図１２に示すように、仕切り板１０にはエアヒータ４及び廃水収集箱１３が設けられ、隣
接する２つの育成箱２０の間の実験台１の上端面に２つの加熱ジェットヘッド４０が設け
られ、各加熱ジェットヘッド４０はそれぞれホースを介してエアヒータ４に接続され、実
験台１の上端面に温度センサが設けられる。各係合溝１２の内底部に実験台１を貫通する
排水孔１２０が設けられ、廃水収集箱１３はホースを介して各排水孔１２０に連通し、廃
水収集箱１３には実験台１を貫通する排出管１３０が設けられる。
ＰＬＣコントローラは、リレーを介して第１モータ２１１、マイクロポンプ２１３０、第
２モータ３２、エアヒータ４及び第３モータ５１にそれぞれ電気的に接続される。温度セ
ンサ、湿度センサはデータ線を介してＰＬＣコントローラに接続される。第１モータ２１
１、第２モータ３２及び第３モータ５１はいずれも、市販回動モータを基にして、本装置
に取り付けることができるように外形を調整することができ、マイクロポンプ２１３０は
、市販液体ポンプを基にして、本装置に取り付けることができるように外形を調整するこ
とができ、エアヒータ４は市販エアヒータを基にして、本装置に取り付けることができる
ように外形を調整することができ、湿度センサはスイスＩＳＴ社製の静電容量式ＲＨセン
サを用い、温度センサはテキサスインスツルメンツ社製のＴＭＰ１８２６温度センサを用
い、ＰＬＣコントローラは三菱社製のＰＬＣ ＦＸ２Ｎ－１２８ＭＴ－００１を用いる。
上記実験サンプル培養装置の使用方法は以下のステップを含む。
Ｓ１、第１モータ２１１、マイクロポンプ２１３０、第２モータ３２、エアヒータ４及び
第３モータ５１などの電気機器を、市販リチウム電池パックである外部電源にそれぞれ接
続し、次に、各育成箱２０の内部にカドミウム含有土壤を充填し、給液管２１３１を介し
て貯液箱２１３の内部に、Ｍｉｒａｃｌｅ－Ｇｒｏ植物栄養液などの市販培養液である培
養液を注入し、最後に、各育成箱２０の内部にタイワンアシカキを植える。
Ｓ２、ＰＬＣコントローラ命令によって第１モータ２１１及びマイクロポンプ２１３０を
制御して起動させ、マイクロポンプ２１３０を利用して貯液箱２１３の内部の培養液を、
スプリンクラー管２１２の液体噴射ヘッド２１２０を介して各育成箱２０へスプレーする
とともに、第１モータ２１１によって第１ボールねじ２１５０を回転させ、スプリンクラ
ー管２１２を第１ボールねじ２１５０とのねじ作用により第１スライドブッシュ２１５に
沿って移動させ、育成箱２０の前後領域について培養液を均一にスプレーする。
Ｓ３、育成箱２０を保温する必要がある場合、操作者が収納箱３０を貫通溝１４から引き
出すとともに、ＰＬＣコントローラ命令によって第２モータ３２を制御して起動させ、第
２モータ３２によって第２ボールねじ３２０を回転させ、移動ビーム３１０を第２ボール
ねじ３２０とのねじ作用によりＵ字形ガイドフレーム３１に沿って下方へ移動させ、リー
ル３３における市販ＰＥプラスチップなどの市販防水布である防水カーテン３３０を展開
させ、天板２１０及び各防水カーテン３３０の作用で育成箱２０を遮断させる。
実施例２
本実施例では、実施例１と比較して、図５、図１３、図１７に示すように、以下の点は相
違する。仕切り板１０の下方の実験台１内に巻き取りモータ３４が設けられ、実験台１の
内壁の上部には保温ユニット３に１対１で対応するガイドプーリ１５が設けられ、巻き取
りモータ３４のハウジングの側壁には、ガイドプーリ１５に１対１で対応する巻き取りロ
ーラ３４０及びケーブルカバーが設けられ、巻き取りローラ３４０のいずれにもケーブル
３４１が巻き付けられ、ケーブル３４１の一端は対応するガイドプーリ１５を貫通して実
験台１の貫通溝１４内に伸びてＵ字形ガイドフレーム３１の底端に固定して接続され、ケ
ーブル３４１の他端はケーブルカバーを貫通して巻き取りモータ３４のディスクに固定し
て接続され、巻き取りモータ３４はリレーを介してＰＬＣコントローラに電気的に接続さ
れ、巻き取りモータ３４は市販トルクモータを基にして、本装置に取り付けることができ
るように、外形を調整することができる。
ＰＬＣコントローラ命令によって巻き取りモータ３４を制御し、巻き取りモータ３４によ
ってディスクを回動させ、これによって、ディスクによって各ケーブル３４１を巻き取り
、各ケーブル３４１を引くことで、各Ｕ字形ガイドフレーム３１が貫通溝１４から上に向
かって滑り出るようにし、このようにして、操作者が手動で引き出す必要がなくなる以外
、上記実験サンプル培養装置の使用方法は実施例１とほぼ同様である。
本実施例では、実施例１と比較して、図５、図１３、図１７に示すように、以下の点は相
違する。仕切り板１０の下方の実験台１内に巻き取りモータ３４が設けられ、実験台１の
内壁の上部には保温ユニット３に１対１で対応するガイドプーリ１５が設けられ、巻き取
りモータ３４のハウジングの側壁には、ガイドプーリ１５に１対１で対応する巻き取りロ
ーラ３４０及びケーブルカバーが設けられ、巻き取りローラ３４０のいずれにもケーブル
３４１が巻き付けられ、ケーブル３４１の一端は対応するガイドプーリ１５を貫通して実
験台１の貫通溝１４内に伸びてＵ字形ガイドフレーム３１の底端に固定して接続され、ケ
ーブル３４１の他端はケーブルカバーを貫通して巻き取りモータ３４のディスクに固定し
て接続され、巻き取りモータ３４はリレーを介してＰＬＣコントローラに電気的に接続さ
れ、巻き取りモータ３４は市販トルクモータを基にして、本装置に取り付けることができ
るように、外形を調整することができる。
ＰＬＣコントローラ命令によって巻き取りモータ３４を制御し、巻き取りモータ３４によ
ってディスクを回動させ、これによって、ディスクによって各ケーブル３４１を巻き取り
、各ケーブル３４１を引くことで、各Ｕ字形ガイドフレーム３１が貫通溝１４から上に向
かって滑り出るようにし、このようにして、操作者が手動で引き出す必要がなくなる以外
、上記実験サンプル培養装置の使用方法は実施例１とほぼ同様である。
実施例３
本実施例では、実施例１と比較して、図１０に示すように、天板２１０の下底面には６つ
の補光灯７が設けられ、補光灯７はリレーを介してＰＬＣコントローラに電気的に接続さ
れ、補光灯７は市販ＬＥＤランプビーズでる２８３５植物灯を用いる点は相違する。
上記実験サンプル培養装置の使用方法は、ＰＬＣコントローラ命令によって補光灯７を制
御して起動させ、育成箱２０に対して光照射を補充する以外、実施例１とほぼ同様である
。
本実施例では、実施例１と比較して、図１０に示すように、天板２１０の下底面には６つ
の補光灯７が設けられ、補光灯７はリレーを介してＰＬＣコントローラに電気的に接続さ
れ、補光灯７は市販ＬＥＤランプビーズでる２８３５植物灯を用いる点は相違する。
上記実験サンプル培養装置の使用方法は、ＰＬＣコントローラ命令によって補光灯７を制
御して起動させ、育成箱２０に対して光照射を補充する以外、実施例１とほぼ同様である
。
実施例４
本実施例では、実施例１と比べて、図４、図１８、図１９、図２０に示すように、以下の
点は相違する。隣接する２つの育成箱２０の間の実験台１の上端面に２つの打撃ユニット
６が設けられ、打撃ユニット６は打撃モータ６０と、駆動ボックス６１と、打撃ロッド６
２と、を含み、駆動ボックス６１は実験台１に固定して設けられ、打撃モータ６０は実験
台１の内部に嵌設され、打撃モータ６０の出力軸は駆動ボックス６１を貫通して不完全歯
車６００が設けられており、不完全歯車６００は図２０の歯車構造であり、打撃ロッド６
２は２つ設けられ、２つの打撃ロッド６２は不完全歯車６００を円心として駆動ボックス
６１内に中心対称に設けられ、打撃ロッド６２の一端は駆動ボックス６１の側壁のスライ
ドホールを貫通して、弾性ヘッド６２１が設けられ、打撃ロッド６２と駆動ボックス６１
の内壁との間にスライドロッド６３が設けられ、スライドロッド６３の両端は駆動ボック
ス６１に固定して接続され、打撃ロッド６２にはスライドロッド６３にスライド可能に接
続されるスライドスリーブ６２０が設けられ、スライドロッド６３には打撃ロッド６２を
復位させるバネ６３０が設けられ、打撃ロッド６２には不完全歯車６００と噛み合って伝
動する歯付き板が設けられ、打撃モータ６０はリレーを介してＰＬＣコントローラに電気
的に接続され、打撃モータ６０は市販回動モータを基にして、本装置に取り付けることが
できるように外形を調整することができる。
上記実験サンプル培養装置の使用方法では、育成箱２０を脱土する必要がある場合、ＰＬ
Ｃコントローラ命令によって第３モータ５１を制御して起動させ、第３モータ５１によっ
て第３ボールねじ５１０を回転させ、これによって、育成箱２０を第３ボールねじ５１０
とのねじ作用により上へ移動させ、育成箱２０の底部の透水板２００を育成箱２０から分
離し、クロム含有土壤が重力の作用により透水板２００に連動して育成箱２０に植えたタ
イワンアシカキから分離する以外、実施例１とほぼ同様である。
脱土を開始する前に、ＰＬＣコントローラ命令によって打撃モータ６０を制御して起動さ
せ、打撃モータ６０が回動することによって、不完全歯車６００が回動して２つの打撃ロ
ッド６２の歯付き板と交互に噛み合うことで、２つの打撃ロッド６２を交互に駆動して、
対応する側のスライドロッド６３に沿ってスライドして、対応する側のバネ６３０を押圧
するようにし、不完全歯車６００の歯が打撃ロッド６２の歯付き板から分離するとき、打
撃ロッド６２はバネ６３０の作用により育成箱２０に打撃し、これによって、クロム含有
土壤の育成箱２０の内壁への粘着を減少させ、脱土効率を高める。
本実施例では、実施例１と比べて、図４、図１８、図１９、図２０に示すように、以下の
点は相違する。隣接する２つの育成箱２０の間の実験台１の上端面に２つの打撃ユニット
６が設けられ、打撃ユニット６は打撃モータ６０と、駆動ボックス６１と、打撃ロッド６
２と、を含み、駆動ボックス６１は実験台１に固定して設けられ、打撃モータ６０は実験
台１の内部に嵌設され、打撃モータ６０の出力軸は駆動ボックス６１を貫通して不完全歯
車６００が設けられており、不完全歯車６００は図２０の歯車構造であり、打撃ロッド６
２は２つ設けられ、２つの打撃ロッド６２は不完全歯車６００を円心として駆動ボックス
６１内に中心対称に設けられ、打撃ロッド６２の一端は駆動ボックス６１の側壁のスライ
ドホールを貫通して、弾性ヘッド６２１が設けられ、打撃ロッド６２と駆動ボックス６１
の内壁との間にスライドロッド６３が設けられ、スライドロッド６３の両端は駆動ボック
ス６１に固定して接続され、打撃ロッド６２にはスライドロッド６３にスライド可能に接
続されるスライドスリーブ６２０が設けられ、スライドロッド６３には打撃ロッド６２を
復位させるバネ６３０が設けられ、打撃ロッド６２には不完全歯車６００と噛み合って伝
動する歯付き板が設けられ、打撃モータ６０はリレーを介してＰＬＣコントローラに電気
的に接続され、打撃モータ６０は市販回動モータを基にして、本装置に取り付けることが
できるように外形を調整することができる。
上記実験サンプル培養装置の使用方法では、育成箱２０を脱土する必要がある場合、ＰＬ
Ｃコントローラ命令によって第３モータ５１を制御して起動させ、第３モータ５１によっ
て第３ボールねじ５１０を回転させ、これによって、育成箱２０を第３ボールねじ５１０
とのねじ作用により上へ移動させ、育成箱２０の底部の透水板２００を育成箱２０から分
離し、クロム含有土壤が重力の作用により透水板２００に連動して育成箱２０に植えたタ
イワンアシカキから分離する以外、実施例１とほぼ同様である。
脱土を開始する前に、ＰＬＣコントローラ命令によって打撃モータ６０を制御して起動さ
せ、打撃モータ６０が回動することによって、不完全歯車６００が回動して２つの打撃ロ
ッド６２の歯付き板と交互に噛み合うことで、２つの打撃ロッド６２を交互に駆動して、
対応する側のスライドロッド６３に沿ってスライドして、対応する側のバネ６３０を押圧
するようにし、不完全歯車６００の歯が打撃ロッド６２の歯付き板から分離するとき、打
撃ロッド６２はバネ６３０の作用により育成箱２０に打撃し、これによって、クロム含有
土壤の育成箱２０の内壁への粘着を減少させ、脱土効率を高める。
適用例
以下、タイワンアシカキによる土壤中のカドミウム富化を研究する実験設備として、実施
例１の実験サンプル培養装置を用い、ここで、クロム含有土壤はｐＨが５．９、Ｃｄ投入
濃度が２５ ｍｇ／ｋｇの江蘇省南京の黄褐色土壌を用いる。
本実施例１における育成箱２０は長さ×幅×高さ＝４００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍ
である。育成箱２０ごとに、同じ間隔で８株のタイワンアシカキを植え、三菱社製のＰＬ
Ｃ ＦＸ２Ｎ－１２８ＭＴ－００１によって灌漑部材２１を制御し、育成箱２０ごとに１
日に５０ ｍＬのＭｉｒａｃｌｅ－Ｇｒｏ植物栄養液をスプレーし、保温ユニット３及び
エアヒータ４などの部材によって育成箱２０が配置された領域を２０℃±１℃に保温し、
実施例３の部材を増設することによって、光照射強度を２８００±１００ルクスに保持す
る。
また、対照群を設け、同じ規格サイズの市販のアクリルケース３個を対照群として同じ栽
培株数でタイワンアシカキを育成し、同じ季節（４月中旬）に３０日間育成し、タイワン
アシカキの出苗状況を観察した結果を表１に示す。
表１ タイワンアシカキの栽培対照表
以下、タイワンアシカキによる土壤中のカドミウム富化を研究する実験設備として、実施
例１の実験サンプル培養装置を用い、ここで、クロム含有土壤はｐＨが５．９、Ｃｄ投入
濃度が２５ ｍｇ／ｋｇの江蘇省南京の黄褐色土壌を用いる。
本実施例１における育成箱２０は長さ×幅×高さ＝４００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍ
である。育成箱２０ごとに、同じ間隔で８株のタイワンアシカキを植え、三菱社製のＰＬ
Ｃ ＦＸ２Ｎ－１２８ＭＴ－００１によって灌漑部材２１を制御し、育成箱２０ごとに１
日に５０ ｍＬのＭｉｒａｃｌｅ－Ｇｒｏ植物栄養液をスプレーし、保温ユニット３及び
エアヒータ４などの部材によって育成箱２０が配置された領域を２０℃±１℃に保温し、
実施例３の部材を増設することによって、光照射強度を２８００±１００ルクスに保持す
る。
また、対照群を設け、同じ規格サイズの市販のアクリルケース３個を対照群として同じ栽
培株数でタイワンアシカキを育成し、同じ季節（４月中旬）に３０日間育成し、タイワン
アシカキの出苗状況を観察した結果を表１に示す。
表１ タイワンアシカキの栽培対照表
以上の表１の比較から、本発明の実験サンプル培養装置を使用することにより、タイワン
アシカキの出苗率を顕著に高めることができ、これにより、培養環境によるタイワンアシ
カキの培養過程中の大量死亡の発生を顕著に減少させることができ、タイワンアシカキの
様々な環境での成長の違いによる実験結果への影響を回避することができる。
また、脱土ユニット５でタイワンアシカキを脱土することができるので、クロム含有土壌
から分離したタイワンアシカキを迅速に得ることができ、操作者が掘削してタイワンアシ
カキの根部を破損する事態を回避することができ、タイワンアシカキの根部におけるＣｄ
の富化を迅速に検出することができる。
アシカキの出苗率を顕著に高めることができ、これにより、培養環境によるタイワンアシ
カキの培養過程中の大量死亡の発生を顕著に減少させることができ、タイワンアシカキの
様々な環境での成長の違いによる実験結果への影響を回避することができる。
また、脱土ユニット５でタイワンアシカキを脱土することができるので、クロム含有土壌
から分離したタイワンアシカキを迅速に得ることができ、操作者が掘削してタイワンアシ
カキの根部を破損する事態を回避することができ、タイワンアシカキの根部におけるＣｄ
の富化を迅速に検出することができる。
[符号の説明]
１ 実験台
１０ 仕切り板
１１ 凹台
１２ 係合溝
１２０ 排水孔
１３ 廃水収集箱
１３０ 排出管
１４ 貫通溝
１５ ガイドプーリ
２ 培養ユニット
２０ 育成箱
２００ 透水板
２１ 灌漑部材
２１０ 天板
２１１ 第１モータ
２１２ スプリンクラー管
２１２０ 液体噴射ヘッド
２１３ 貯液箱
２１３０ マイクロポンプ
２１３１ 給液管
２１４ 支持柱
２１５ 第１スライドブッシュ
２１５０ 第１ボールねじ
３ 保温ユニット
３０ 収納箱
３００ 移動溝
３１ Ｕ字形ガイドフレーム
３１０ 移動ビーム
３１１ 第２スライドブッシュ
３２ 第２モータ
３２０ 第２ボールねじ
３３ リール
３３０ 防水カーテン
３４ 巻き取りモータ
３４０ 巻き取りローラ
３４１ ケーブル
４ エアヒータ
４０ 加熱ジェットヘッド
５ 脱土ユニット
５０ 第３スライドブッシュ
５１ 第３モータ
５１０ 第３ボールねじ
６ 打撃ユニット
６０ 打撃モータ
６００ 不完全歯車
６１ 駆動ボックス
６２ 打撃ロッド
６２０ スライドスリーブ
６２１ 弾性ヘッド
６３ スライドロッド
６３０ バネ
７ 補光灯
１ 実験台
１０ 仕切り板
１１ 凹台
１２ 係合溝
１２０ 排水孔
１３ 廃水収集箱
１３０ 排出管
１４ 貫通溝
１５ ガイドプーリ
２ 培養ユニット
２０ 育成箱
２００ 透水板
２１ 灌漑部材
２１０ 天板
２１１ 第１モータ
２１２ スプリンクラー管
２１２０ 液体噴射ヘッド
２１３ 貯液箱
２１３０ マイクロポンプ
２１３１ 給液管
２１４ 支持柱
２１５ 第１スライドブッシュ
２１５０ 第１ボールねじ
３ 保温ユニット
３０ 収納箱
３００ 移動溝
３１ Ｕ字形ガイドフレーム
３１０ 移動ビーム
３１１ 第２スライドブッシュ
３２ 第２モータ
３２０ 第２ボールねじ
３３ リール
３３０ 防水カーテン
３４ 巻き取りモータ
３４０ 巻き取りローラ
３４１ ケーブル
４ エアヒータ
４０ 加熱ジェットヘッド
５ 脱土ユニット
５０ 第３スライドブッシュ
５１ 第３モータ
５１０ 第３ボールねじ
６ 打撃ユニット
６０ 打撃モータ
６００ 不完全歯車
６１ 駆動ボックス
６２ 打撃ロッド
６２０ スライドスリーブ
６２１ 弾性ヘッド
６３ スライドロッド
６３０ バネ
７ 補光灯
Claims (7)
- 作物による土壤中のカドミウム富化を研究するための実験サンプル培養装置であって、
内部が中空であって、仕切り板（１０）が水平方向に設けられ、上端面に複数の係合溝（
１２）が設けられる実験台（１）と、
土壤を収容して作物を育成する培養ユニット（２）であって、複数の育成箱（２０）と１
つの灌漑部材（２１）とを含み、育成箱（２０）は係合溝（１２）に１対１で対応して可
動に係着され、それぞれの内部の底部に透水板（２００）が設けられ、前記灌漑部材（２
１）は実験台（１）の上方に位置する天板（２１０）と、育成箱（２０）へ培養液をスプ
レーするスプリンクラー管（２１２）と、培養液を貯蔵する貯液箱（２１３）と、を含み
、前記天板（２１０）の下底面には実験台（１）の上端面に固定して接続される複数の支
持柱（２１４）が設けられ、天板（２１０）の下底面において対向側のそれぞれの側辺に
第１スライドブッシュ（２１５）が各水平方向に設けられ、２つの前記第１スライドブッ
シュ（２１５）のいずれの内部にも第１ボールねじ（２１５０）が回動可能に係着され、
２つの第１スライドブッシュ（２１５）のいずれの一端にも第１モータ（２１１）が設け
られ、前記第１モータ（２１１）の出力軸が前記第１ボールねじ（２１５０）に固定して
接続され、前記スプリンクラー管（２１２）の両端がそれぞれ対応する第１スライドブッ
シュ（２１５）のスライドスロット内に伸びて第１ボールねじ（２１５０）にねじ接続さ
れ、スプリンクラー管（２１２）の全ての下端に複数の液体噴射ヘッド（２１２０）が均
等に分布しており、前記貯液箱（２１３）は前記仕切り板（１０）に設けられ、貯液箱（
２１３）の出液口にマイクロポンプ（２１３０）が設けられ、前記マイクロポンプ（２１
３０）はホースを介してスプリンクラー管（２１２）に連通し、貯液箱（２１３）には実
験台（１）を貫通する給液管（２１３１）が設けられる培養ユニット（２）と、
育成作物を保温する保温ユニット（３）であって、前記実験台（１）の上端面のいずれの
側辺にも凹台（１１）が設けられ、前記保温ユニット（３）は複数組設けられ、保温ユニ
ット（３）は収納箱（３０）とＵ字形ガイドフレーム（３１）を含み、前記Ｕ字形ガイド
フレーム（３１）は収納箱（３０）の下底面に固定して接続され、Ｕ字形ガイドフレーム
（３１）の両側で垂直方向に設けられる第２スライドブッシュ（３１１）のいずれの内部
にも第２ボールねじ（３２０）が回動可能に係着され、Ｕ字形ガイドフレーム（３１）内
では移動ビーム（３１０）が水平方向に設けられ、前記移動ビーム（３１０）の両端がそ
れぞれ対応する第２スライドブッシュ（３１１）のスライドスロット内に伸びて第２ボー
ルねじ（３２０）にねじ接続され、前記収納箱（３０）はそれぞれ凹台（１１）に１対１
で対応して可動に係着され、各凹台（１１）の位置に対応する実験台（１）内には前記Ｕ
字形ガイドフレーム（３１）にスライド可能に接続される貫通溝（１４）が設けられ、前
記収納箱（３０）内にはリール（３３）が水平方向に設けられ、収納箱（３０）の下底面
に移動溝（３００）が設けられ、前記リール（３３）には、移動溝（３００）を通過して
移動ビーム（３１０）に固定して接続される防水カーテン（３３０）が巻き取られ、収納
箱（３０）内の両端のそれぞれには第２モータ（３２）が設けられ、前記第２モータ（３
２）の出力軸が前記リール（３３）に固定して接続される保温ユニット（３）と、
実験サンプル培養装置の運転を制御するＰＬＣコントローラであって、リレーを介して前
記第１モータ（２１１）、マイクロポンプ（２１３０）及び第２モータ（３２）にそれぞ
れ電気的に接続されるＰＬＣコントローラと、を含む、
ことを特徴とする実験サンプル培養装置。 - 前記天板（２１０）の下底面に脱土ユニット（５）が設けられ、前記脱土ユニット（５）
は２組であって、複数の育成箱（２０）の両側に対称に設けられ、各前記育成箱（２０）
は接続板を介して固定して接続され、各育成箱（２０）の上端開口に定植板が設けられ、
各透水板（２００）はそれぞれ対応する育成箱（２０）の底部にスライド可能に係着され
、
前記脱土ユニット（５）は天板（２１０）に垂直な第３スライドブッシュ（５０）を含み
、前記第３スライドブッシュ（５０）の上端は天板（２１０）の下底面に固定して接続さ
れ、第３スライドブッシュ（５０）の下端は実験台（１）の上端面に固定して接続され、
第３スライドブッシュ（５０）のいずれの内部にも第３ボールねじ（５１０）が回動可能
に係着され、第３スライドブッシュ（５０）に対応する育成箱（２０）の側壁には、第３
スライドブッシュ（５０）のスライドスロット内に伸びて第３ボールねじ（５１０）にね
じ接続される凸起が設けられ、天板（２１０）には２つの第３モータ（５１）が設けられ
、前記第３モータ（５１）の出力軸が天板（２１０）を貫通して第３ボールねじ（５１０
）に固定して接続され、２つの第３モータ（５１）はリレーを介してＰＬＣコントローラ
に電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 前記仕切り板（１０）にはエアヒータ（４）が設けられ、隣接する２つの育成箱（２０）
の間の実験台（１）の上端面に複数の加熱ジェットヘッド（４０）が設けられ、各前記加
熱ジェットヘッド（４０）はそれぞれホースを介してエアヒータ（４）に接続され、実験
台（１）の上端面に温度センサが設けられ、前記温度センサはデータ線を介してＰＬＣコ
ントローラに接続され、前記エアヒータ（４）はリレーを介してＰＬＣコントローラに電
気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 各前記係合溝（１２）内の底部に実験台（１）を貫通する排水孔（１２０）が設けられ、
前記仕切り板（１０）には廃水収集箱（１３）が設けられ、前記廃水収集箱（１３）はホ
ースを介して各排水孔（１２０）に連通しており、廃水収集箱（１３）には実験台（１）
を貫通する排出管（１３０）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 隣接する２つの育成箱（２０）の間の実験台（１）の上端面に複数の打撃ユニット（６）
が設けられ、
前記打撃ユニット（６）は打撃モータ（６０）と、駆動ボックス（６１）と、打撃ロッド
（６２）と、を含み、前記駆動ボックス（６１）は実験台（１）に固設され、前記打撃モ
ータ（６０）は実験台（１）の内部に嵌設され、打撃モータ（６０）の出力軸は駆動ボッ
クス（６１）を貫通して不完全歯車（６００）が設けられており、
前記打撃ロッド（６２）は２つ設けられ、２つの打撃ロッド（６２）は前記不完全歯車（
６００）を円心として駆動ボックス（６１）内に中心対称に設けられ、打撃ロッド（６２
）の一端は駆動ボックス（６１）の側壁のスライドホールを貫通して、弾性ヘッド（６２
１）が設けられ、打撃ロッド（６２）と駆動ボックス（６１）の内壁との間にスライドロ
ッド（６３）が設けられ、前記スライドロッド（６３）の両端は駆動ボックス（６１）に
固定して接続され、打撃ロッド（６２）にはスライドロッド（６３）にスライド可能に接
続されるスライドスリーブ（６２０）が設けられ、前記スライドロッド（６３）には打撃
ロッド（６２）を復位させるバネ（６３０）が設けられ、打撃ロッド（６２）には不完全
歯車（６００）と噛み合って伝動する歯付き板が設けられ、打撃モータ（６０）はリレー
を介してＰＬＣコントローラに電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の装
置。 - 前記仕切り板（１０）の下方の実験台（１）内に巻き取りモータ（３４）が設けられ、実
験台（１）の内壁の上部には保温ユニット（３）に１対１で対応するガイドプーリ（１５
）が設けられ、前記巻き取りモータ（３４）のハウジングの側壁にはガイドプーリ（１５
）に１対１で対応する巻き取りローラ（３４０）及びケーブルカバーが設けられ、前記巻
き取りローラ（３４０）にはケーブル（３４１）が巻設され、前記ケーブル（３４１）の
一端は対応するガイドプーリ（１５）を貫通して実験台（１）の貫通溝（１４）内に伸び
て、Ｕ字形ガイドフレーム（３１）の底端に固定して接続され、ケーブル（３４１）の他
端はケーブルカバーを貫通して巻き取りモータ（３４）のディスクに固定して接続され、
巻き取りモータ（３４）はリレーを介してＰＬＣコントローラに電気的に接続されること
を特徴とする請求項１に記載の装置。 - 各育成箱（２０）の内部に湿度センサが設けられ、前記湿度センサはデータ線を介してＰ
ＬＣコントローラに接続され、前記実験台（１）の表面に防食コーティングが塗布されて
おり、前記天板（２１０）の下底面に複数の補光灯（７）が設けられ、前記補光灯（７）
はリレーを介してＰＬＣコントローラに電気的に接続されることを特徴とする請求項１に
記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210799944.4A CN114982530A (zh) | 2022-07-06 | 2022-07-06 | 一种用于研究作物富集土壤镉的多样本实验培养装置 |
| CN202210799944.4 | 2022-07-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP7265692B1 JP7265692B1 (ja) | 2023-04-27 |
| JP2024008806A true JP2024008806A (ja) | 2024-01-19 |
Family
ID=83019789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023018802A Active JP7265692B1 (ja) | 2022-07-06 | 2023-02-10 | 作物による土壤中のカドミウム富化を研究するための実験サンプル培養装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7265692B1 (ja) |
| CN (1) | CN114982530A (ja) |
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| CN115088529B (zh) | 2022-07-08 | 2023-06-16 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 一种用于分析不同作物对土壤镉富集效果的模拟培养装置 |
| CN115684544A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-02-03 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 一种改性纳米零价铁多样本分析用一体化实验装置 |
| CN117191687B (zh) * | 2023-11-07 | 2024-03-12 | 陕西榆扬金纬电缆制造有限公司 | 一种电缆热老化试验箱 |
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| JP2008092907A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Forestry & Forest Products Research Institute | 野菜類の栽培方法、土壌改良方法およびこれらに使用する有機植物性土壌調整材 |
| JPWO2007007676A1 (ja) * | 2005-07-08 | 2009-01-29 | 国立大学法人 北海道大学 | 植物の栽培方法 |
| JP2015168710A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 国立大学法人群馬大学 | カドミウム吸収抑制資材及びこれを用いた作物の栽培方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007007676A (ja) | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Jfe Steel Kk | 厚板圧延ラインにおける被圧延材の冷却方法ならびにそれを用いた厚板圧延方法 |
| JP6038092B2 (ja) | 2014-10-14 | 2016-12-07 | 三菱重工業株式会社 | サージ判定装置、サージ判定方法およびプログラム |
| CN208350796U (zh) * | 2018-07-07 | 2019-01-08 | 广东建研环境监测有限公司 | 一种重金属土壤分析装置 |
| CN211191392U (zh) * | 2019-10-28 | 2020-08-07 | 四川省西南大地工程物探有限公司 | 一种重金属污染土壤的植物修复装置 |
| CN211292079U (zh) * | 2019-12-13 | 2020-08-18 | 梅旭亮 | 一种土壤修复用取样装置 |
| CN213195038U (zh) * | 2020-02-17 | 2021-05-14 | 广东省润土环境治理有限公司 | 一种农田污染土壤修复装置 |
| CN212164386U (zh) * | 2020-03-30 | 2020-12-18 | 商洛学院 | 一种植物生理实验多用途种植器 |
| CN212964778U (zh) * | 2020-08-20 | 2021-04-13 | 仁寿县陵州预拌商品混凝土有限公司 | 一种混凝土性能试验装置 |
| CN112934950A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-06-11 | 河南应用技术职业学院 | 一种重金属污染土壤的植物修复装置 |
| CN113466005B (zh) * | 2021-06-23 | 2022-04-19 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 一种用于农药毒性实验的土壤样本培养装置及方法 |
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2022
- 2022-07-06 CN CN202210799944.4A patent/CN114982530A/zh active Pending
-
2023
- 2023-02-10 JP JP2023018802A patent/JP7265692B1/ja active Active
Patent Citations (4)
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