JP7141577B1 - 土壌マイクロコズム実験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】土壌複合汚染の共同効果を評価するための土壌マイクロコズム実験装置を提供する。【解決手段】評価する土壌を充填するための実験キャビン、実験キャビンの土壌環境を模擬および監視するための環境模擬コンポーネントおよび制御プラグボードを含み、実験キャビンは駆動コンポーネントと複数組のモジュールキャビンから構成された立方体構造である。実験キャビンおよび環境模擬コンポーネントを搭載するための台座と、を含み、前記実験キャビンの従動ブロックは、台座に設けられた固定板とシャフトロッドを介して回転可能に接続され、前記環境模擬コンポーネントは前記台座に接続される。【選択図】図１

Description

本発明は、土壌検出の技術分野に関し、具体的には、土壌複合汚染の共同効果を評価する
ための土壌マイクロコズム実験装置に関する。

ミミズ生態毒性実験に基づく土壌汚染の生態影響評価は、土壌生態リスク評価と環境管理
のための重要なツールとなっている。現在、土壌複合汚染共同効果については、主にミミ
ズを用いた個体レベルの毒性試験により、半数効果濃度（ＥＣ５０）や半数致死濃度（Ｌ
Ｃ５０）が求められているが、個体レベル（致死、成長・生殖阻害）に基づく生態毒性試
験は土壌中の汚染物の真の効果を効果的に評価することができない。

バイオマーカーとは、生物全体、組織、体液など、分子レベルから行動変化まで、さまざ
まなレベルでの環境汚染物質に対する生物学的反応のことで、環境汚染物質の毒性作用を
効果的に反映することができるが、マーカー反応の不規則性や複合汚染の複合影響評価に
利用しにくい効果濃度の特異性から、複合汚染の複合影響の定量的評価にマルチレベルバ
イオマーカーを適用することは困難であった。

土壌複合汚染システムのマイクロコズムを構築し、特定の温度・湿度条件下で生物培養す
れば、多くのマルチレベルバイオマーカーが得られるので、複合汚染の複合影響の定量評
価にマルチレベルバイオマーを適用することが可能であるため、上記の問題を解決するた
めに、土壌のマイクロコズムを模擬した実験装置を構築することが求められている。

上記技術的問題を解決するために、本発明は、土壌複合汚染の共同効果を評価するための
土壌マイクロコズム実験装置を提供する。
本発明の技術的解決策として、土壌複合汚染の共同効果を評価するための土壌マイクロコ
ズム実験装置は、
評価する土壌を充填するための実験キャビンと、前記実験キャビンは駆動コンポーネント
と複数組のモジュールキャビンから構成された立方体構造であり、前記駆動コンポーネン
トは実験キャビンの中心に位置する駆動ブロック、および前記駆動ブロックの側面に設け
られた複数組の従動ブロックを含み、前記従動ブロックは駆動ブロックの駆動によって回
転し、前記実験キャビンの各側面はいずれも１組の前記従動ブロックおよび複数組のモジ
ュールキャビンから構成され、複数組の前記モジュールキャビンは従動ブロックを中心と
して配置され、隣接する２つのモジュールキャビンの突き合わせ側面、モジュールキャビ
ンと従動ブロックの突き合わせ側面にそれぞれ磁気吸引シートが設けられ、隣接する２つ
のモジュールキャビン間、モジュールキャビンと従動ブロック間がそれぞれ磁気吸引シー
トによって吸引および固定され、
実験キャビンの土壌環境を模擬および監視するための環境模擬コンポーネントと、実験キ
ャビンに対応する前記環境模擬コンポーネントの側面にガイドブロックを取り付けるため
のシンク溝が設けられ、前記ガイドブロックが複数組であり、ガイドブロックは実験キャ
ビンのいずれか１つの側の側面上のモジュールキャビンの配置位置および数に１対１で対
応し、前記シンク溝に１組のガイドポストが設けられ、前記ガイドポストは実験キャビン
のいずれか１つの側の側面上の従動ブロックの配置位置に対応し、前記ガイドポストは、
ガイドブロックの制限移動を補助し、前記ガイドブロックはスプリングポストを介してシ
ンク溝に接続され、前記モジュールキャビンはガイドブロックに突き合わせ側面にスロッ
トが設けられ、前記スロットに、ガイドブロックとモジュールキャビンの突き合わせ側面
上にそれぞれ磁気的に引き付けられた第１の磁気リングが設けられ、各前記ガイドブロッ
クにそれぞれ１組の温度湿度伝達管が設けられ、前記温度湿度伝達管の一端がガイドブロ
ックを貫通して前記スロットに突き合わされ、温度湿度伝達管の前記スロットに突き合わ
された一端に温度湿度センサーが設けられ、温度湿度伝達管の他端がシンク溝を貫通して
環境模擬コンポーネントに内蔵された温度湿度レギュレータに接続され、前記スロットに
弾性回復可能なゴムブロッキングシートが設けられ、ゴムブロッキングシートの設置によ
り、温度湿度伝達管がスロットに突き合わされていない場合、モジュールキャビン内の評
価する土壌を遮断し、
実験キャビンおよび環境模擬コンポーネントを搭載するための台座と、を含み、前記実験
キャビンの従動ブロックは、台座に設けられた固定板とシャフトロッドを介して回転可能
に接続され、前記環境模擬コンポーネントは前記台座に接続される。
本発明の一側面によれば、前記モジュールキャビンは透明なアクリル材料からなって、モ
ジュールキャビン内に複数組の仕切り板が間隔を空けて設けられ、前記仕切り板にミミズ
が通過するためのストリップ穴が設けられ、仕切り板の設置により、モジュールキャビン
を均等に多段階の空間に分割し、ミミズなどの生体の成長・代謝を促進することができる
。
本発明の一側面によれば、前記実験キャビンに、実験キャビンの各モジュールキャビンを
調整および切り替えるための制御プラグボードが配置され、前記制御プラグボードのボー
ド本体はパーマロイで形成され、前記磁気吸引シートの端面に制御プラグボードの挿入を
容易にするための円弧状面取りが設けられ、制御プラグボードの挿入により、分離する実
験キャビンの側面を磁気吸引から解放し、対応の側面の従動ブロックの回転を利用して、
モジュールキャビンを切り替え、操作しやすく、多くのサンプルを収容でき、
前記実験キャビンの上方は制御プラグボードの挿入を案内するための位置合わせ補助板で
覆われ、前記位置合わせ補助板の一端が環境模擬コンポーネントの頂面に固定的に接続さ
れ、他端が前記台座に接続され、位置合わせ補助板の上面、後側面にそれぞれ実験キャビ
ンの各モジュールキャビン間の隙間に対応するスロットが設けられ、位置合わせ補助板の
位置に対応する従動ブロックは、シャフトロッドにより位置合わせ補助板に回転可能に接
続され、位置合わせ補助板のスロットにより、制御プラグボードを実験キャビンに容易に
挿入できる同時に、制御プラグボードの支持を補助することもできる。
本発明の一側面によれば、従動ブロックに突き合わされるいずれか１つの前記駆動ブロッ
クの側面にそれぞれ従動ブロックとマッチングして伝達される第１の回転ブロックが設け
られ、駆動ブロックに突き合わされる前記従動ブロックの側面に第３の回転ブロックが設
けられ、前記駆動ブロックと従動ブロックの相互に対応する側面にそれぞれ相互磁気反発
のための第２の磁気リングが設けられ、
前記制御プラグボードの第１の回転ブロックの位置に対応する箇所に第２の回転ブロック
が設けられ、第２の回転ブロックは制御プラグボード上に設けられた円形穴に回転可能に
接続され、制御プラグボードの頂部に制限ストリップが設けられ、
前記第１の回転ブロック、第３の回転ブロックの相互に対応する側面にそれぞれストリッ
プ状溝が設けられ、前記第２の回転ブロックと第１の回転ブロックの相互に対応する側面
に、第１の回転ブロックのストリップ状溝に係合されるためのストリップ状突起が設けら
れ、第２の回転ブロックと第３の回転ブロックの相互に対応する側面に、第３の回転ブロ
ックのストリップ状溝に係合されるためのストリップ状突起が設けられる。
上記設置により、制御プラグボードを実験キャビンに挿入し、対応の側面のモジュールキ
ャビンを分離して、該側の側面の回転および切り替えを自動的に駆動する同時に、実験キ
ャビンの駆動を保護し、モータの回転を誤って開始しても、制御プラグボードが挿入され
ていない場合、駆動ブロックおよび従動ブロックは実験キャビンの各側面の回転を駆動す
ることはなく、実験キャビン中の評価する土壌サンプルの安全性を向上させる。
本発明の一側面によれば、前記第３の回転ブロックは従動ブロックに設けられた摺動溝に
摺動可能に接続され、摺動溝の底部に対応する第３の回転ブロックの側面に複数組の係合
ポストが設けられ、摺動溝の底部に、前記係合ポストの配置位置に１対１で対応する複数
組の係合溝が設けられ、第３の回転ブロックは複数組のスプリングにより摺動溝の底部に
接続される。
実験キャビンの各モジュールキャビン、従動ブロックは磁気吸引シートの磁気吸引により
立方体構造を形成し、台座、位置合わせ補助板がシャフトロッドを介して従動ブロックに
回転可能に接続されて実験キャビンの固定を補助するが、駆動ブロックが各従動ブロック
で囲まれた中心領域に挟持され、駆動ブロック自身の重量により駆動ブロックが従動ブロ
ックを誤って駆動することが多いため、第２の磁気リングを設置することで、磁気浮上原
理により駆動ブロックが各従動ブロックで囲まれた中心領域に磁気浮上し、第１の回転ブ
ロックと第３の回転ブロックの接触摩擦を低減し、モータの駆動エネルギー消費を減らす
。
本発明の選択可能な解決策として、前記駆動ブロック内に、第１の回転ブロックを駆動す
るための複数組の駆動モータが配置され、駆動モータの出力軸は駆動ブロックを貫通した
前記第１の回転ブロックに接続され、複数組の駆動モータを設置することで、その構造が
簡単であり、本発明の実験キャビンの各側面の駆動回転の要件を効果的に満たすことがで
きる。
本発明の別の選択可能な解決策として、前記駆動ブロック内に第１の回転ブロックを駆動
するための連動コンポーネントが設けられ、
前記連動コンポーネントは、上、下２組の出力軸を有するモータロッド、および４組の従
動ベベルギアを含み、前記モータロッドのいずれか一端の出力軸に各従動ベベルギアの回
転を駆動するための主ベベルギアが嵌合され、前記モータロッドの上、下２組の出力軸、
各前記従動ベベルギアは第１の回転ブロックの配置位置に１対１で対応し、モータロッド
の上、下２組の出力軸、各従動ベベルギアのシャフトロッドはそれぞれ駆動ブロックを貫
通して対応する第１の回転ブロックに接続される。
連動コンポーネントを設置することで、モータロッドにより駆動ブロックの各側面の第１
の回転ブロックを回転させ、第１の回転ブロックと第３の回転ブロック間の伝達は、制御
プラグボード上の第２の回転ブロックが第１の回転ブロックおよび第３の回転ブロックに
に突き合わされて第３の回転ブロックをトリガーする必要があるため、制御プラグボード
が実験キャビンに挿入されていない場合、駆動ブロックの各第１の回転ブロックはすべて
アイドリング状態であるため、連動コンポーネントの設置により、高すぎるモータエネル
ギー消費を引き起こすことがなく、モータが単一の両出力軸のモータであり、モータメン
テナンスの難しさを軽減することができる。

本発明は以下の有益な効果を有する。
（１）本発明は、土壌マイクロコズム実験装置により、室内土壌マイクロコズム試験を効
果的に展開し、土壌の単一および複合汚染の生物に対する生態学的毒性効果を決定するこ
とができ、土壌マイクロコズム実験装置のサンプリングが便利であり、異なるモジュール
キャビンを迅速に切り替え、同じ温度湿度環境模擬下の土壌サンプルの多くの多階段バイ
オマーカーを同時に取得し、または異なる温度湿度環境模擬下の土壌サンプルの多くの多
階段バイオマーカーを同時に取得することができ、土壌に対する土壌複合汚染の共同効果
の評価および分析効果を高める。
（２）本発明の土壌マイクロコズム実験装置は、３×３×６から構成された実験キャビン
構造により、４８個のモジュールキャビンを形成し、４８個のモジュールキャビンの切り
替え操作が簡単であり、任意位置のモジュールキャビンの領域位置を調整し、多くのサン
プルを収容でき、占有面積が小さい。
（３）本発明の土壌マイクロコズム実験装置は、制御プラグボードの設置により、制御プ
ラグボードの第２の回転ブロックを使用して挿入領域の対応の従動ブロックに伝達可能に
接続され、実験キャビンと協力してモジュールキャビンとモジュールキャビン間の分離お
よび実験キャビン各側面の回転を効果的に実施し、制御プラグボードが挿入されていない
場合、モータを始動しても実験キャビン面の回転を駆動することができず、モータが意図
せずに始動してモジュールキャビンを切り替えることを効果的に回避することができる。

本発明の実施例１の土壌マイクロコズム実験装置の全体構造の概略図である。 本発明の実施例１の実験キャビンの構造概略図である。 本発明の実施例１の台座の構造概略図である。 本発明の実施例１の環境模擬コンポーネントの部分断面の構造概略図である。 本発明の実施例１のモジュールキャビンの構造概略図である。 本発明の実施例１のモジュールキャビン内部の構造概略図である。 本発明の実施例１の駆動ブロックの構造概略図である。 本発明の実施例１の従動ブロックの構造概略図である。 本発明の実施例１の従動ブロックの部分断面の構造概略図である。 本発明の実施例１の制御プラグボードの構造概略図である。 本発明の実施例２の駆動ブロック内部の構造概略図である。

［符号の説明］
１ 実験キャビン
１１ モジュールキャビン
１１１ スロット
１１２ 第１の磁気リング
１１３ 仕切り板
１２ 駆動ブロック
１２１ 第１の回転ブロック
１２２ モータロッド
１２３ 従動ベベルギア
１２４ 主ベベルギア
１３ 従動ブロック
１３１ 第３の回転ブロック
１３２ 摺動溝
１３３ 係合ポスト
１３４ 係合溝
１３５ スプリング
１４ 磁気吸引シート
１５ 第２の磁気リング
２ 環境模擬コンポーネント
２１ ガイドブロック
２２ シンク溝
２３ ガイドポスト
２４ スプリングポスト
２５ 温度湿度伝達管
２６ 温度湿度レギュレータ
３ 台座
３１ 固定板
４ 制御プラグボード
４１ 第２の回転ブロック
４２ 制限ストリップ
５ 位置合わせ補助板
５１ スロット

以下、本発明の利点をよりよく反映するために、具体的な実施形態と併せて本発明をより
詳細に説明する。

実施例１
図１、１０に示すように、土壌複合汚染の共同効果を評価するための土壌マイクロコズム
実験装置は、評価する土壌を充填するための実験キャビン１、実験キャビン１の土壌環境
を模擬および監視するための環境模擬コンポーネント２、実験キャビン１と環境模擬コン
ポーネント２を搭載するための台座３、および実験キャビン１と協力して実験キャビン１
の各モジュールキャビン１１を調整および切り替えるための制御プラグボード４を含み、
実験キャビン１の従動ブロック１３は台座３に設けられた固定板３１とシャフトロッドを
介して回転可能に接続され、環境模擬コンポーネント２は台座３に接続され、
図２に示すように、実験キャビン１は１組の駆動コンポーネントと４８組のモジュールキ
ャビン１１から構成された立方体構造であり、
図２に示すように、駆動コンポーネントは、実験キャビン１の中心にある駆動ブロック１
２および駆動ブロック１２の前、後、左、右、上、下側面にそれぞれ設けられた６組の従
動ブロック１３を含み、従動ブロック１３は駆動ブロック１２の駆動によって回転し、図
７に示すように、駆動ブロック１２の前、後、左、右、上、下側面に従動ブロック１３と
マッチングして伝達される第１の回転ブロック１２１がそれぞれ設けられ、図８に示すよ
うに、駆動ブロック１２の前、後、左、右、上または下側面に対応する従動ブロック１３
側面に、第３の回転ブロック１３１が設けられ、図７、９に示すように、駆動ブロック１
２の前、後、左、右、上、下側面、従動ブロック１３の第３の回転ブロック１３１が設け
られた側面にそれぞれ相互に磁気反発の第２の磁気リング１５が設けられ、
図９に示すように、第３の回転ブロック１３１は従動ブロック１３に配置された摺動溝１
３２に摺動可能に接続され、摺動溝１３２の底部に対応する第３の回転ブロック１３１の
側面に４組の係合ポスト１３３が設けられ、摺動溝１３２の底部に４組の係合ポスト１３
３の配置位置に１対１で対応する係合溝１３４が設けられ、第３の回転ブロック１３１は
４組のスプリング１３５を介して摺動溝１３２の底部に接続され、
図７に示すように、駆動ブロック１２内に第１の回転ブロック１２１を駆動するための６
組の駆動モータが設けられ、６組の駆動モータの出力軸はそれぞれ駆動ブロック１２を貫
通して対応位置の第１の回転ブロック１２１に接続され、駆動モータは駆動ブロック１２
の空洞内壁に固定され、
図２に示すように、実験キャビン１各側面はいずれも１組の従動ブロック１３および８組
のモジュールキャビン１１から構成され、８組のモジュールキャビン１１は従動ブロック
１３を中心としてその周りに配置され、図５、６、８に示すように、隣接する２つのモジ
ュールキャビン１１の突き合わせ側面に、モジュールキャビン１１と従動ブロック１３の
突き合わせ側面にそれぞれ磁気吸引シート１４が設けられ、隣接する２つのモジュールキ
ャビン１１間に、モジュールキャビン１１と従動ブロック１３間は磁気吸引シート１４に
より吸引および固定され、図６に示すように、モジュールキャビン１１は透明アクリル材
料で形成され、モジュールキャビン１１内に等間隔で３組の仕切り板１１３が設けられ、
各組の仕切り板１１３にそれぞれミミズが通過するためのストリップ穴が設けられ、
図３、４に示すように、実験キャビン１に対応する環境模擬コンポーネント２の側面に、
ガイドブロック２１を取り付けるためのシンク溝２２が設けられ、ガイドブロック２１が
８組設けられ、ガイドブロック２１は、実験キャビン１のいずれか一側の側面上のモジュ
ールキャビン１１の配置位置に１対１で対応し、シンク溝２２に１組のガイドポスト２３
が設けられ、ガイドポスト２３は実験キャビン１のいずれか一側の側面上の従動ブロック
１３の配置位置に対応し、ガイドポスト２３は、ガイドブロック２１の制限移動を補助し
、ガイドブロック２１はスプリングポスト２４を介してシンク溝２２に接続され、
図５に示すように、モジュールキャビン１１とガイドブロック２１の突き合わせ側面にス
ロット１１１が設けられ、スロット１１１に弾性回復可能なゴムブロッキングシートが設
けられ、図４、５に示すように、スロット１１１に、ガイドブロック２１とモジュールキ
ャビン１１の突き合わせ側面にそれぞれ、相互磁気的に引き付けられた第１の磁気リング
１１２が設けられ、
図４に示すように、各ガイドブロック２１にそれぞれ１組の温度湿度伝達管２５が設けら
れ、温度湿度伝達管２５の一端がガイドブロック２１を貫通してスロット１１１に突き合
わされ、温度湿度伝達管２５とスロット１１１の突き合わされ端に温度湿度センサー２６
が設けられ、温度湿度伝達管２５の他端がシンク溝２２を貫通して環境模擬コンポーネン
ト２に内蔵された温度湿度レギュレータ２６に接続され、温度湿度伝達管２５は市販され
ている管継手を採用し、温度湿度レギュレータ２６としては、市販されている温度湿度コ
ントローラーの外形を調整して本装置に適切に組み込まれ、温度湿度センサー２６はＡｎ
ａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓによって製造された５９６２-８７５７１０２ＹＡセンサーを採
用し、
図１０に示すように、制御プラグボード４のボード本体はパーマロイで形成され、磁気吸
引シート１４の端面に制御プラグボード４の挿入を容易にするための円弧状面取りが設け
られ、制御プラグボード４と第１の回転ブロック１２１の位置に対応する箇所に第２の回
転ブロック４１が設けられ、第２の回転ブロック４１は制御プラグボード４に配置された
円形穴に回転可能に接続され、制御プラグボード４の頂部に制限ストリップ４２が設けら
れ、
図７、８に示すように、第１の回転ブロック１２１、第３の回転ブロック１３１の相互に
対応する側面にそれぞれストリップ状溝が設けられ、図１０に示すように、第２の回転ブ
ロック４１と第１の回転ブロック１２１の相互に対応する側面に、第１の回転ブロック１
２１のストリップ状溝に係合されるためのストリップ状突起が設けられ、第２の回転ブロ
ック４１と第３の回転ブロック１３１の相互に対応する側面に、第３の回転ブロック１３
１のストリップ状溝に係合されるためのストリップ状突起が設けられ、
図１に示すように、実験キャビン１の上方は制御プラグボード４の挿入を案内するための
位置合わせ補助板５で覆われ、位置合わせ補助板５の一端が環境模擬コンポーネント２の
頂面に固定的に接続され、他端が台座３に接続され、位置合わせ補助板５の上面、後側面
にそれぞれ実験キャビン１の各モジュールキャビン１１間の隙間に対応するスロット５１
が設けられ、位置合わせ補助板５の位置に対応する従動ブロック１３は、シャフトロッド
により位置合わせ補助板５に回転可能に接続され、位置合わせ補助板５のスロット５１に
より、制御プラグボード４を実験キャビン１に容易に挿入できる同時に、制御プラグボー
ド４の支持を補助することもできる。

上記土壌マイクロコズム実験装置の動作方法は以下のとおりである。
環境模擬コンポーネント２に突き合わされる現在実験キャビン１の側面は環境模擬領域で
あり、つまり、ガイドブロック２１を介して突き合わされる８組のモジュールキャビン１
１であり、実験キャビン１のガイドブロック２１に突き合わされていない他のモジュール
キャビン１１はサンプル対照または予備領域であり、同時に実際の状況に応じて台座３の
左右両側の固定板３１を環境模擬コンポーネント２に置き換えて環境模擬領域を増加する
と、モジュールキャビン１１の環境模擬領域を前、左、右の３つの面に拡張し、模擬温度
湿度環境のモジュールキャビン１１を８組から２４組に増加し、
サンプリングの必要がある場合、環境模擬領域にあるモジュールキャビン１１の他のスロ
ット１１１を挿入してサンプリング操作を行うことができる。
モジュールキャビン１１を切り替える必要がある場合、実験キャビン１の左側面を切り替
える場合を例にすると、制御プラグボード４を位置合わせ補助板５の上面の左側の前後設
置方向のスロット５１を通過して制限ストリップ４２が位置合わせ補助板５上面に接触す
るまで挿入し、制御プラグボード４を挿入することで隣接するモジュールキャビン１１と
モジュールキャビン１１間の磁気吸引シート１４を遮断する同時に、第２の回転ブロック
４１の両側に第１の回転ブロック１２１、第３の回転ブロック１３１がそれぞれ突き合わ
される。
その同時に、第２の回転ブロック４１が第１の回転ブロック１２１と第３の回転ブロック
１３１間に挿入された後、第３の回転ブロック１３１はスプリング１３５を押圧して摺動
溝１３２に進入し、係合ポスト１３３と係合溝１３４が係合され、駆動モータにより第１
の回転ブロック１２１を回転させるように駆動することで、実験キャビン１の左側面を９
０°、１８０°または２７０°回転させ、環境模擬領域左側の３組のモジュールキャビン
１１のサンプルのみを切り替える。
そして、実験キャビン１の左側面の回転中、モジュールキャビン１１は環境模擬コンポー
ネント２に対応する３組のガイドブロック２１を押し、３組のガイドブロック２１がスプ
リングポスト２４を後方向に移動させるように押し、実験キャビン１の左側面の回転中の
ストローク量を補償し、回転の切り替えが完了した後、スプリングポスト２４の弾性回復
力下でガイドブロック２１が復元され、温度湿度伝達管２５を介してスロット１１１に突
き合わされる。

実施例２
本実施例は、以下の点を除いて実施例１と基本的に同じであり、図１１に示すように、駆
動ブロック１２内に第１の回転ブロック１２１を駆動するための連動コンポーネントが設
けられ、連動コンポーネントは、上、下２組の出力軸を有するモータロッド１２２、およ
び４組の従動ベベルギア１２３を含み、モータロッド１２２上端の出力軸に各従動ベベル
ギア１２３の回転を駆動するための主ベベルギア１２４が嵌合され、モータロッド１２２
の上、下２組の出力軸、各従動ベベルギア１２３は第１の回転ブロック１２１の配置位置
に１対１で対応し、モータロッド１２２の上、下２組の出力軸、各従動ベベルギア１２３
のシャフトロッドはそれぞれ駆動ブロック１２を貫通して対応する第１の回転ブロック１
２１に接続される。
上記駆動ブロック１２の動作方法は以下のとおりである。モータロッド１２２が回転する
と、主ベベルギア１２４を回転させ、主ベベルギア１２４を介して各従動ベベルギア１２
３と噛み合って伝達され、各従動ベベルギア１２３を回転させ、コントローラーにより主
ベベルギア１２４と従動ベベルギア１２３の伝達比を算出し、モータロッド１２２の出力
軸の回転により実験キャビン１の各側面を９０°、１８０°または２７０°回転させる駆
動要件を満たす。

応用例
中国特許ＣＮ２１４０４１３９３Ｕの土壌汚染を模擬的に修復するためのマイクロコズム
実験装置を対照例１として使用し、本発明の実施例１の土壌マイクロコズム実験装置と以
下のように比較する。
本発明の土壌マイクロコズム実験装置は４８組のモジュールキャビン１１を有するが、対
照例１は１つのサンプルキャビンを有するため、本発明の実施例１のマイクロコズム実験
装置はより多くのモジュールキャビン１１を有し、同じ温度湿度環境模擬下で８組の土壌
サンプルのモジュールキャビン１１を同時に設置し、多くの対照土壌サンプルの多階段バ
イオマーカーを同時に取得し、または８組の異なる温度湿度環境模擬下での土壌サンプル
を同時に取得し、異なる環境パラメータ下で多くの土壌サンプルの多階段バイオマーカー
を取得することができる。

Claims (7)

1. 評価する土壌を充填するための実験キャビン（１）と、
   前記実験キャビン（１）は駆動コンポーネントと複数組のモジュールキャビン（１１
   ）から構成された立方体構造であり、前記駆動コンポーネントは実験キャビン（１）の中
   心に位置する駆動ブロック（１２）、および前記駆動ブロック（１２）の側面に設けられ
   た複数組の従動ブロック（１３）を含み、前記従動ブロック（１３）は駆動ブロック（１
   ２）の駆動によって回転し、前記実験キャビン（１）の各側面はいずれも１組の前記従動
   ブロック（１３）および複数組のモジュールキャビン（１１）から構成され、複数組の前
   記モジュールキャビン（１１）は従動ブロック（１３）を中心として配置され、隣接する
   ２つのモジュールキャビン（１１）の突き合わせ側面、モジュールキャビン（１１）と従
   動ブロック（１３）の突き合わせ側面にそれぞれ磁気吸引シート（１４）が設けられ、隣
   接する２つのモジュールキャビン（１１）間、モジュールキャビン（１１）と従動ブロッ
   ク（１３）間がそれぞれ磁気吸引シート（１４）によって吸引および固定され、
   実験キャビン（１）の土壌環境を模擬および監視するための環境模擬コンポーネント（
   ２）と、
   実験キャビン（１）に対応する前記環境模擬コンポーネント（２）の側面にガイドブ
   ロック（２１）を取り付けるためのシンク溝（２２）が設けられ、前記ガイドブロック（
   ２１）が複数組であり、ガイドブロック（２１）は実験キャビン（１）のいずれか１つの
   側の側面上のモジュールキャビン（１１）の配置位置および数に１対１で対応し、前記シ
   ンク溝（２２）に１組のガイドポスト（２３）が設けられ、前記ガイドポスト（２３）は
   実験キャビン（１）のいずれか１つの側の側面上の従動ブロック（１３）の配置位置に対
   応し、前記ガイドポスト（２３）は、ガイドブロック（２１）の制限移動を補助し、前記
   ガイドブロック（２１）はスプリングポスト（２４）を介してシンク溝（２２）に接続さ
   れ、前記モジュールキャビン（１１）はガイドブロック（２１）に突き合わせ側面にスロ
   ット（１１１）が設けられ、前記スロット（１１１）に、ガイドブロック（２１）とモジ
   ュールキャビン（１１）の突き合わせ側面上にそれぞれ磁気的に引き付けられた第１の磁
   気リング（１１２）が設けられ、各前記ガイドブロック（２１）にそれぞれ１組の温度湿
   度伝達管（２５）が設けられ、前記温度湿度伝達管（２５）の一端がガイドブロック（２
   １）を貫通して前記スロット（１１１）に突き合わされ、温度湿度伝達管（２５）の前記
   スロット（１１１）に突き合わされた一端に温度湿度センサー（２６）が設けられ、温度
   湿度伝達管（２５）の他端がシンク溝（２２）を貫通して環境模擬コンポーネント（２）
   に内蔵された温度湿度レギュレータ（２６）に接続され、
   実験キャビン（１）および環境模擬コンポーネント（２）を搭載するための台座（３）
   と、を含み、
   前記実験キャビン（１）の従動ブロック（１３）は、台座（３）に設けられた固定板
   （３１）とシャフトロッドを介して回転可能に接続され、前記環境模擬コンポーネント（
   ２）は前記台座（３）に接続され、
   前記実験キャビン（１）の中心とは、前記実験キャビン（１）として構成されている立
   方構造の各面の中心に位置することであり、前記各面の中心に、前記駆動ブロック（１２
   ）が配されており、
   前記複数組の従動ブロック（１３）とは、立方構造の中心に前記駆動ブロック（１２）
   が位置し、前記駆動ブロック（１２）を挟んで相対する側面の中心に前記従動ブロック（
   １３）が位置し、相対関係にある面に位置する前記従動ブロック（１３）を「組」として
   捉えることである、
   ことを特徴とする土壌マイクロコズム実験装置。
2. 前記モジュールキャビン（１１）は透明なアクリル材料からなり、モジュールキャビン（
   １１）内に複数組の仕切り板（１１３）が間隔を空けて設けられ、前記仕切り板（１１３
   ）にミミズが通過するためのストリップ穴が設けられる、ことを特徴とする請求項１に記
   載の土壌マイクロコズム実験装置。
3. 前記実験キャビン（１）に、実験キャビン（１）の各モジュールキャビン（１１）を調整
   および切り替えるための制御プラグボード（４）が配置され、前記制御プラグボード（４
   ）のボード本体はパーマロイで形成され、前記磁気吸引シート（１４）の端面に制御プラ
   グボード（４）の挿入を容易にするための円弧状面取りが設けられ、
   前記実験キャビン（１）の上方は制御プラグボード（４）の挿入を案内するための位置合
   わせ補助板（５）で覆われ、前記位置合わせ補助板（５）の一端が環境模擬コンポーネン
   ト（２）の頂面に固定的に接続され、他端が前記台座（３）に接続され、位置合わせ補助
   板（５）の上面、後側面にそれぞれ実験キャビン（１）の各モジュールキャビン（１１）
   間の隙間に対応するスロット（５１）が設けられ、位置合わせ補助板（５）の位置に対応
   する従動ブロック（１３）は、シャフトロッドにより位置合わせ補助板（５）に回転可能
   に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の土壌マイクロコズム実験装置。
4. 従動ブロック（１３）に突き合わされる、いずれか１つの前記駆動ブロック（１２）の側
   面にそれぞれ従動ブロック（１３）とマッチングして伝達される第１の回転ブロック（１
   ２１）が設けられ、駆動ブロック（１２）に突き合わされる前記従動ブロック（１３）の
   側面に第３の回転ブロック（１３１）が設けられ、前記駆動ブロック（１２）と従動ブロ
   ック（１３）の相互に対応する側面にそれぞれ相互磁気反発のための第２の磁気リング（
   １５）が設けられ、
   前記制御プラグボード（４）の第１の回転ブロック（１２１）の位置に対応する箇所に第
   ２の回転ブロック（４１）が設けられ、第２の回転ブロック（４１）は制御プラグボード
   （４）上に設けられた円形穴に回転可能に接続され、制御プラグボード（４）の頂部に制
   限ストリップ（４２）が設けられ、
   前記第１の回転ブロック（１２１）、第３の回転ブロック（１３１）の相互に対応する側
   面にそれぞれストリップ状溝が設けられ、前記第２の回転ブロック（４１）と第１の回転
   ブロック（１２１）の相互に対応する側面に、第１の回転ブロック（１２１）のストリッ
   プ状溝に係合されるためのストリップ状突起が設けられ、第２の回転ブロック（４１）と
   第３の回転ブロック（１３１）の相互に対応する側面に、第３の回転ブロック（１３１）
   のストリップ状溝に係合されるためのストリップ状突起が設けられる、ことを特徴とする
   請求項３に記載の土壌マイクロコズム実験装置。
5. 前記第３の回転ブロック（１３１）は従動ブロック（１３）に設けられた摺動溝（１３２
   ）に摺動可能に接続され、摺動溝（１３２）の底部に対応する第３の回転ブロック（１３
   １）の側面に複数組の係合ポスト（１３３）が設けられ、摺動溝（１３２）の底部に、前
   記係合ポスト（１３３）の配置位置に１対１で対応する複数組の係合溝（１３４）が設け
   られ、第３の回転ブロック（１３１）は複数組のスプリング（１３５）により摺動溝（１
   ３２）の底部に接続される、ことを特徴とする請求項４に記載の土壌マイクロコズム実験
   装置。
6. 前記駆動ブロック（１２）内に、第１の回転ブロック（１２１）を駆動するための複数組
   の駆動モータが配置され、駆動モータの出力軸は駆動ブロック（１２）を貫通した前記第
   １の回転ブロック（１２１）に接続される、ことを特徴とする請求項４に記載の土壌マイ
   クロコズム実験装置。
7. 前記駆動ブロック（１２）内に第１の回転ブロック（１２１）を駆動するための連動コン
   ポーネントが設けられ、
   前記連動コンポーネントは、上、下２組の出力軸を有するモータロッド（１２２）、およ
   び４組の従動ベベルギア（１２３）を含み、前記モータロッド（１２２）のいずれか一端
   の出力軸に各従動ベベルギア（１２３）の回転を駆動するための主ベベルギア（１２４）
   が嵌合され、
   前記モータロッド（１２２）の上、下２組の出力軸、各前記従動ベベルギア（１２３）は
   第１の回転ブロック（１２１）の配置位置に１対１で対応し、モータロッド（１２２）の
   上、下２組の出力軸、各従動ベベルギア（１２３）のシャフトロッドはそれぞれ駆動ブロ
   ック（１２）を貫通して対応する第１の回転ブロック（１２１）に接続される、ことを特
   徴とする請求項４に記載の土壌マイクロコズム実験装置。

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