JPH10503583A - ベイドス帯からの化学成分試料採取用ライシメーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ライシメーター(1)は土壌中に垂直に設置するための細長い試料採取パイプ(3)全体を指し、円形のライシメーター皿(7)が土壌中を流動する水を収集するため試料採取パイプに水平に取り付けられている。皿(7)の下には収集室(5)がある。試料採取器(9)は皿(7)の下に設置され、皿(7)からの水を受け止める。細長い取っ手(65)が試料採取器(9)から試料採取パイプ(3)を通って上に伸び、ライシメーター皿(7)の下にある収集室(5)への試料採取器(9)の挿脱に使う。

Description

【発明の詳細な説明】 ベイドス帯からの化学成分試料採取用ライシメーター 発明の背景 本装置は土壌中の水分の浸透を測定し、化学分析用に土壌中の水のサンプルを とるために使われるライシメータープローブに関するものである。一般的には、 ライシメーターとは土壌中に埋め込んだタンクまたは容器であり、土壌中の水の 動きを測定するために使われる。本発明によるライシメーターは、特にゴルフコ ースの土壌中の水分のモニタリングのために設計されている。すなわち、土壌中 の水の化学成分及び補給された土壌中の水の移動を測定する。 典型的なライシメーターはポリ塩化ビニルでできた試料収集室に取り付けられ た多孔質のカップと、土壌の表面へと通じる二つのアクセスコックから成る。 ライシメーターは300年以上にわたって植物の成長に必要な水の使用量を明ら かにするために使用されてきた。蒸発散（ＥＴ）を測定するための精密なライシ メーターは主に過去50年のあいだに開発された。測定型ライシメーターの形は、 それぞれの調査の必要条件に応じてかなり異なった設計となっている。これまで 表面が1平方メートルから29平方メートル以上もあるものまで使用されてきた。 蒸発散の正確さはライシメーターの面積、容量、ならびにはかりのタイプに左右 されるが、多くのライシメーターは 0.05mm以下の正確さを誇っている。しかし 、縦断面の深さが2.5mを超える重量測定型ライシメーターはほとんどない。重量 測定型ライシメーターにおいては機械秤、浮き秤、圧力式秤、電子秤が用いられ ており、これらはそれぞれ異なったタイプのデータ記録法を備えている。ライシ メーターの壁の構造によってはライシメーターへの熱の伝達、及び壁に沿っての 水の流れに影響を与える可能性がある。重量測定型ライシメーターにおける蒸発 散の正確さは他のさまざまな要因によっても影響されうる（人の通行量、耕作作 業、作物の高さなど）。 ライシメーターは蒸発散ならびに水質調査においては標準的な器具となった。 水分蒸発に関する研究ならびに実験方法の歴史については、Brutsaert(1982)が 優れた考察を行っている。蒸発散研究のこれまでの経過、特にライシメーターの 発達についてはKohnke(1982)らに記述されている。SoileauならびにHauck(1987) は浸透する水の質に重点をおいてライシメーターの研究を行っている。さらに、 Bergstrom(1990)は殺虫剤浸出の研究のためのライシメーターの応用について論 じている。 ウェブスターのNew Collegiate Dictionaryでは、ライシメーターは「土壌を 通った水を測定してその水の溶解成分を調べるための装置」と定義している。ラ イシメーター(lysimeter)ということばはギリシャ語で「溶解」または「動き」 を意味するlysisと「計る」という意味のmetronに由来している。土から水を取 り出す他の装置も「ライシメーター」と呼ばれているが、明らかにライシメータ ーとは土壌中の水の浸透の測定を意味する。水の使用は（蒸発、発散、すなわち 蒸発散をさしている）ライシメーターが設置されたところより上の土壌中の水収 支により測定される。重量測定型ライシメーターは水の重量の変化によって直接 蒸発散を測定する。これに対し、非重量測定型ライシメーターは水の体積変化を 計ることによって間接的に蒸発散を測定する。 水の使用の研究のための最初のライシメーターは、17世紀終わりのフランスの De la Hireが作ったとされている。ライシメーターの研究は17世紀初期、おそら く1620年ごろにオランダでVan Helmontによって行われた。蒸発散ライシメータ ー開発は、土壌中の水の重さと排水量を測定すること、ならびに現場で起こる状 況により近いものとするために、ライシメーターをより深いところに置くことを 中心に進められてきた。機械秤、浮き秤、圧力式秤、電子秤のような重量を測定 する装置は電子データを記録するために自動化される。ここ20年、重量測定型ラ イシメーターのデータの記録においては相当な進歩が見られた。 ライシメーターのデザインは全く変化が見られなかったが、Kohnke(1940)らは 「ライシメーターの設計においては、いかなる構造のものも基準と見なされるべ きではない。実験の目的、ならびに土壌学的、地質学的、及び気候上の条件に関 する正確な知識を持つことによってのみ適切な設計がなされる。」と警告してい る。PruittならびにLaurence(1985)は、精巧なライシメーターでさえも蒸発散デ ータにおける大きなミスはありうるので、ライシメーターの使用者は質の高い蒸 発散データが確保できるようにあらゆる農耕学的側面を慎重に吟味すべきだ、と 警告している。 蒸発散研究においては、ライシメーターとは植物の成長する土壌で満たされた 容器またはタンクのことを言う。ライシメーターは使用される土壌塊のタイプ、 表面からの浸透、ならびに土のなかの水の含有量の測定の方法によって分類され てきた。排水の仕方は重力または吸引であってもよいし、地下水面が維持される ことであってもよい。蒸発散研究用のライシメーターは単一土壌か、改善土壌か 、重量を測定するのかどうか、そして重力によって、または吸引力によって排水 が起こるかによって、たいてい分類される。 表面から地下水の帯水層に浸み込む水には、最終的には飲料水用の井戸を汚染 することにもなる溶解した汚染物質が含まれていることがある。多くの場合、飲 料水に使われている井戸は、地表で使用される農薬や他の殺虫剤などによって汚 染されてきた。浸透には長い時間がかかる反面、一度帯水層が汚染されると、そ の浄化には長い期間と高額の費用がかかる。水が飽水帯に到達する前に、地面か ら数フィート下の土壌から水を取り出し調べることによって、汚染の可能性を示 す初期の兆候を確認することができる。ライシメーターは不飽和のベイドス（ｖ ａｄｏｓｅ）帯から水の試料を採取するのに使われる。ベイドス帯の水圧は毛管 作用のために大気圧よりも低くなっている。毛管現象によって吸引効果が発生す るため、ベイドス帯からうまく試料用の水を採取することはむずかしい。ライシ メーターはうまく試料を採取することができるメカニズムを持っている。 正確で、設置しやすく、また使いやすい小型のライシメーターが必要とされて いる。さらに、微量の汚染分析に適した試料の存在するベイドス帯を流動する水 を確実に集め、測定することが必要とされている。 化学物質を使用するゴルフコースやその他の場所ではベイドス帯を移動する化 学物質が凝縮されるため、その試料を採取する必要がある。現在使用されている ライシメーターはこのような測定を行うことはできない。 発明の概要 今回発明されたライシメーターはベイドス帯を移動する化学物質を集めること ができるように設計されている。現在使用されているライシメーターでは、グラ スファイバーなどのような素材でできた芯（ｗｉｃｋ）を配列し人工的な帯水層 を作りだし、重力による下への流れを起こすことによって、毛管作用が生み出さ れている。今回発明されたライシメーターを使うと、ゴルフコースの土壌中の水 に通常溜まる汚染物をたどることができる。これはゴルフコースの運営により住 民の健康が脅かされることはないということを公に保証する実質的な有用性を提 供することになる。 本発明の目的は、従来のライシメーターを発展させてベイドス帯の水の試料か ら汚染物も検出できるようにすることである。ライシメーターの好ましい実施形 態は二つの大きな部分から成る。ひとつは集水用の皿とフィルターパックに連結 された円筒形の試料採取パイプである。収集容器のまわりには水を収集するガイ ドが取り付けられ、パイプの先から地下へと伸びている。もうひとつは試料採取 パイプと収集容器の一部を含む大きな収集室である。ライシメーターの構成部分 のいくつかは水の浸透もなく、化学反応も起こさないステンレスまたは他の素材 でできている。基本的な構成部品は試料採取パイプ、皿、スクリーン、試料採取 器、収集棒、収集室である。 パイプは土壌中から地表に伸び、標準的な潅漑用ボックスに似たボックスに至 って終わる。地表の水による汚染や、いたずらなどの被害が及ばないようにパイ プの先には蓋をつけ、ボックスには鍵がかけられるようになっている。 パイプの下の方には、ちょうどライシメーター皿とパイプが交わるところのま わりに取り付けられたきめの細かい格子状のスクリーンを有するパイプに、ライ シメーター皿がつけられている。スクリーンは飽水状態になった土壌および水の 静荷重、またところによっては地表を動くものの荷重に耐えられるよう設計され ている。スクリーンを通った水はライシメーター皿に集められ、フィルターパッ クを通って試料採取パイプ、さらに収集容器へと流れる。フィルターパックは粒 の平均が約0.02インチ(0.5mm)ほどの洗浄された粒状シリカなどのようなきめの 細かい物質で満たされている。スクリーンの格子の大きさとフィルターパック内 の物質の粒の大きさは、フィルターパックの上に来る土壌層の特徴によって決定 される。フィルターパックは浸透水の化学上の特性が変化するのを防ぐよう、も しくは最小限にするよう、またライシメーターに粒の細かい沈殿物が堆積するの をなるべく少なくするよう考慮されている。 ライシメーター皿は浅くて、広い。広さはどのぐらいの浸透水の量が望まれる かによって異なる。スクリーンは高さがおよそ8インチである。パイプの先端に は直径が0.5インチの縁があり、これはパイプに対しある一定の角度、たとえば4 5の角度で付けられている。この縁の端部にはステンレス、あるいは他の化学作 用を起こさない物質でできた管がつながっており、収集容器へと伸びている。円 筒形に丸められた縁と管を通って浸透水は収集容器に入る。 収集容器は、ガラスなどのような化学作用を起こさない物質でできており、さ らに別の化学作用を起さない物質(ステンレス鋼316など)でできた容器のなかに 収められている。収集ガイドが収集室の側面に取り付けられ、収集容器を保持す る。収集容器は収集棒によって上から試料採取パイプのなかを上下に移動するこ とができる。オプションとして、収集瓶内に集められた浸透水の重量を測定する ために圧力変換器を棒のついた収集容器に取り付けることも可能である。さらに 、収集室に集積した余分な浸透水の量を測定するために、収集室に変換器を取り 付けることも可能である。 ライシメーターは収集のための接触領域が適当なところに来るよう、地表から 約12フィートの深さのところまで埋めることができる。しかし、たいていは地表 から5フィートから6フィートのところであり、12インチ以下ということもありう る。十分に大きな穴が何層にもわたって掘られ、ライシメーター皿の底より下の すべての部分がパウダー状のシリカまたはきめの細かい砂のなかになるように、 フィルターパックのついたライシメーター皿が取り付けられる。ライシメーター の下の方が完全にそこに収まるように、穴にはきめの細かい砂を入れる。幾層か になったフィルターをライシメーター皿に入れ、皿内に沈殿物が溜まるのを少な くするとともに、ほとんどの状態においてベイドス帯を通る水の流れが平行にラ イシメーター皿へと流動するのに十分な毛管力が発生するようにする。皿の上に ある空間は、穴を掘ったときにできた土を何層かにわたって置くことでふさがれ 、土の縦断面を最初の状態になるべく近いものにする。試料採取パイプの先端は 、潅漑用などのボックスと同様の容器内に収まっている。これは、壊されたりす ることがないよう安全を確保するためである。 ライシメーターには上下端にフランジのついた細長い、比較的狭い試料採取パ イプがある。ライシメーターの組立は中央の管の上端を管の下端に連結すること により、試料採取パイプの下端に接続している。円形のライシメーター皿が中央 の管のまわりに張出している。中央の管の縦についた切り口が、水が皿から中央 の管へと流れ込むようにする一方、粒状物がフィルターパックを通るのを防ぐス クリーンの役目を果たす。皿のなかには垂直なウエブ(支え)がついていることで 、皿はより強力なものとなり、さらに放射状のサポート用ウエブならびに皿の下 にあるリングが皿を支持している。比較的直径の大きい収集室は上下端が回転楕 円体で、収集室の一番上はライシメーター皿を中央に位置させるためのリングを 受ける。収集室の上端に外側で上の方に向かって傾斜したフランジが、ライシメ ーター皿の下の方の円錐形の壁を支持している。皿のなかにある芯（ｗｉｃｋ） が中央の管にある切り口を通して伸び、皿から中央の管に水を吸引し、中央の管 の内部の壁に沿って下の方へ水を流す。中央の管の底部は開いており、傾斜して いる。そして、中央の管の下の端の周囲には上の方に向かって開いた内側の溝が 作られている。溝の下の方には排水管がつながっている。試料採取装置は、試料 採取パイプと中央の管を通って伸びる棒または鎖によって上に上げたり、下に降 ろしたり、適当な場所に固定したりする。そうすることで、フラスコの上端にあ るじょうごやほかの装置が排水管と一列に並ぶようになる。フラスコは二重の壁 でできた容器のなかの発泡性の台に保持され支持されている。排水口は容器の底 部に設けられる。あるいは、あふれた水の体積を測定したい場合には、適切に選 択された変換器を取り付けて、試料採取装置で収集された水に加えて、あふれて ライシメーター内に集められたベイドス帯を通って流れる水の量を測定すること ができる。体積の測定は機械的に、または電子的に行われる。容器は排水管の下 に置かれ、試料採取パイプ内の棒または鎖の上端を固定することによって保持さ れる。この試料採取パイプは、試料採取装置を入れたり、とりのぞいたり、入れ 替えたりするとき以外には蓋がされている。 ライシメーター装置は好ましくは土壌中に垂直に設置するための細長い試料採 取パイプを有している。ライシメーター皿は、土壌中を通って、あるいは地下へ 流れる水を収集するための試料採取パイプから水平に張出している。皿の下には 収集室がある。試料採取器は皿の下に取り付けられ、皿からの水を受け止める。 細長い部材が試料採取装置から試料採取パイプを通って上に伸び、ライシメータ ー皿の下にある収集室へ試料採取器を挿入したり、はずしたりする。 中央の管は試料採取パイプの下端部に接続されている。ライシメーター皿は上 から見ると円形をしており、内側へ向かって緩やかに傾斜した円錐形状の底部と なっている。試料採取器のなかの試料採取パイプから水を収集するために、試料 採取パイプのなかのスクリーンが、ライシメーター皿から試料採取パイプへ浸透 力も伴って水を流す。 スクリーンは中央の管の垂直な切り口を有し、これはライシメーター皿の内部 を中央の管の内部に連通するためのものである。 芯はライシメーター皿の底部に位置し、切り口を通って伸び、その吸引作用に より水を切り口を通って中央の管へと流れさせる。 ライシメーター皿のなかにあるフィルターパックは固形物が皿のなかへ流れる のを防ぐ。 より好ましい実施形態では、中央の管の内壁をつたって下に流れる水を集める ために、中央の管の下端部は開口した斜面になっており、中央の管の傾斜した下 端部に沿って上の方に向かって開口した溝が形成されている。 溝から水を流すために、排水管はみぞの下部に接続され、試料採取器はその導 入管の下に位置している。 放射状に伸びた上の方のウエブは皿を支持するためにライシメーター皿のなか に位置している。さらに、放射状に伸びた下の方のウエブは皿を支持するため、 皿の底部に沿って中央の管から伸びている。リングは皿を支持し、固定するため に、放射状に伸びた下の方のウエブの外側の端部を囲んでいる。 収集室はやや球状の底部を有するとともにリングを受けるための開口上端部を 有する、比較的大きな下の方に伸びたシリンダーと、ライシメーター皿の底部を 支持するために収集室の上端部に形成された上部外方に傾斜するフランジとを有 している。 試料採取器は無菌のフラスコとフラスコの下に置かれた発泡性の台からなる。 このフラスコは上の方が開いており、そこにじょうごが置かれている。内側の容 器は円形をした側壁と底壁とを有し、底壁には排水口がある。外側の容器が内側 の容器を取り囲み、円筒形の外側の壁ならびに円形の底壁を有し、さらにあふれ 出た水量の測定を行わない場合には円形の底壁に排水用の穴を設けてもよい。外 側の容器の上の上端部には支持部が設けられ、その支持部の上端部についた留め 具により試料採取器を上げたり、下げたりする。 ライシメーターの設置ならびに使用に関する望ましい方法は、直径4フィート 、深さ12フィートぐらいに何層かにわたって大きな穴を掘り、掘られた場所の底 にきめ細かい粒状の物質を敷くことより成る。きめ細かい粒状の物質の上には球 状の底部をした円筒形の収集室を置き、収集室の傾斜した上部フランジで円錐形 の底部を有する円形のライシメーター皿を支持する。ライシメーター皿にはフィ ルターパックを置く。試料採取パイプはライシメーター皿の中央の管に取り付け られ、かつ地表へと伸びている。掘り出された土は試料採取パイプの周りのライ シメーター皿の上に掘り出す前と同様の層となるように充填される。試料採取器 が試料採取パイプと中央の管を通って挿入され、試料採取器は中央の管の下端に 置かれる。浸透水は埋め戻された土とフィルターパックを通ってライシメーター 皿の底の芯へと流れる。浸透水は芯と中央の管の開口部から中央の管の内部の壁 をつたって流れる。浸透水は、中央の管の開口した傾斜下端部に沿って上の方に 向かって傾斜して開口した溝に集められる。浸透水は、溝から導入管、じょうご を通って、収集用フラスコへと流れる。試料採取器は導入管に隣接した位置から 下に下げられる。それにより、試料採取器は導入管からはずされ、中央に置かれ 、中央の管及び試料採取パイプを通って上へあげられる。試料用フラスコからの 水の成分が分析される。フラスコは消毒され試料採取器に再び置かれる。試料採 取器は試料採取パイプ及び中央の管を通って下げられ、導入管の下に置かれる。 試料採取パイプの上端は閉まっている。 本発明に関する上記の、及びさらなるほかの特徴については、上記のならびに 以下の請求項や図を含む明細書に明らかである。 図の簡単な説明 図1は組み立てられたライシメーターの断面図を示している。 図2A及び2Bは試料採取パイプを示している。 図3A及び3Bは収集室を上から見た図及び断面図を示している。 図4はライシメーター皿の断面図を示している。 図5Aはライシメーター皿を上から見た図、図5Bはライシメーター皿の下面の図 を示している。 図6A、6B、6Cは試料採取器の詳細な断面図を示している。 図7A及び7Bは縁溝（ｌｉｐ ｇｒｏｏｖｅ）及び導入管（ｌｉｐ ｄｒａｉｎ ）の詳細な図を示している。 図の詳細な説明 図1に関しては、ライシメーター1の4つの主な構成要素は試料採取パイプ3、収 集室5、ライシメーター皿7、試料採取器9である。 好ましい試料採取パイプ3は、図2A及び2Bに示されているが、5フィート9イン チの長さで（これは設置場所によって変わる）、両端に接続のためのフランジ13 と15のついた管11である。管の直径は10インチで、ステンレスまたは化学作用を 起こさないプラスチックでできている。管の厚さは想定した深さにおける土の圧 力に耐えられるように設計されている。試料採取パイプ3は下の方のフランジ15 を通って、ライシメーター皿7へと連結されている。器具の先端は平板17または それに似たようなものをフランジにボルトでしめることにより、シールされる。 ライシメーター皿7はライシメーター装置1のもっとも重要な部分である。ステ ンレス製の皿7は図4に示されている。皿部品は高さが3フィートから4フィートで ある。皿7の底部19は円錐台のような形をしており、中央21に向かって傾斜して いる。直径が10インチのステンレスまたは他の化学作用を起こさない物質ででき た管が、皿7を通過し、管の外周のところで皿に剛に連結25され、皿の内側に接 続された放射状のウエブ26により強化される。図4、5A、及び5Bに示されている ように、外側の短い支持ウエブ27は収集室5の先端に収まるリング29によって囲 まれている。切り込みの形をした開口部31は皿が管と接するところから上に向か って切られる。これらの切り込みが水を皿から管の内部33へと導く。 この１実施の形態においては、必要な圧力勾配はファイバーでできた芯35と皿 7の内部の粒の細かいシリカ砂からなるフィルターパック部により構成される。 このシリカ砂はライシメーター皿の底部から切り込みを通って管の開口傾斜端部 37へとはいる。皿からの水はこの芯をつたって試料採取器へと導かれる。 図3に示されている収集室5は直径がおよそ2フィート、長さが5フィート5イン チの円筒形の容器41で、16インチ間隔で内側に形成された幅2インチのリングに より補強され、下の方は回転楕円体45となって閉じている。操作中にライシメー ター皿が置かれるように先端の開口端に縁47が設けられている。この接合箇所は ゴム、テフロン、あるいはそれらに似た物質でできたリング49を使うことで水を 通さないものとなっている。 図6A及び6Bに示されている試料採取器9は、直径6インチのステンレスの容器51 で、長さは20インチ、上部53は完全に開口し、底57には直径1インチの穴がある 。容器51の上部53にはアーチ型の支持部59が取り付けられている。試料用瓶61は 容器51のなかに置かれており、試料採取器9はステンレスの鎖または棒63により 試料採取パイプ3の頂部からつり下げられる。鎖または棒63は支持部59の頂部に 取り付けられるか、容器51の外側に溶接される。試料採取器9及び試料採取用瓶6 1は操作用に適切な位置へ下げられ、鎖63を使い試料採取パイプ3を通って試料採 取器9を下げたり、上げたりすることにより、試料が採取できる。試料が採取さ れる間、鎖は試料採取パイプの先端に固定65される。試料採取用瓶61は底に開口 部68のある内側の容器67内の発泡性の台66の上に支えられている。じょうご69が 水を瓶61へと導く。図6Cに示されているように、容器67と容器51のあいだに置か れた変換器60が、試料用瓶61と内側の容器67内に集められた浸透水（ｌｙｃｈａ ｎｔ）の重量または体積に関するデータを伝える。圧力変換器60は容器51内のす ベての浸透水の体積及び重量を測定する。一方、変換器62は容器51ならびに試料 用瓶61のなかにあるすべての浸透水の体積及び重量を測定する。図3Aに示されて いるように、収集室5の底部45にある別の圧力変換器64が収集室内の浸透水の体 積及び重量を測定する。 図1に示されているように、全体装置1は試料採取がなされねばならない地中に 埋められる。適当な粒のサイズをしたフィルターパック70がライシメーター皿の 内側に設置される。土を掘り出す前の状態になるべく近くなるように、掘り起こ された土で再び埋められる。地面からの浸透水は平たい円錐形の不浸透性の皿19 にぶつかり、そこにとどまることにより飽水帯を形成する。そのようにして収集 された水は、切り込み31から皿の底に置かれているグラスファイバーでできた芯 35を通って、ライシメーター皿の中央の管23の内面33へと吸入される。この水は 最終的には、図7A及び7Bに示されているように、管の縁37に到達し、斜めになっ た溝の切り口75を通って試料採取器へと滴下する。 図7A及び7Bに示されているように、管23の内壁33の下部71は下と外73へ向かっ て先細になっており、縁溝（ｌｉｐ ｇｒｏｏｖｅ）75を形成するために、細く なった開口下端部37で溝が作られるか、または内側に曲げられる。芯35から壁33 に沿って下の方へ流動する液体を排水するために、溝75の最下部のところで、下 端から縁溝まで穴77があけられる。縁の導入管79は穴77の周りで管23に溶接され る。試料採取器は定期的に取り外され、そのたびに殺菌された瓶61がもとの位置 へもどされる。収集室は余分な水を収集し、必要があればポンブでくみあげる。 以上は本発明に関して具体的な実施例について述べたものであるが、本発明の 範囲を出ることがなければ、修正、変更したものであってもよく、次の請求の範 囲に定義される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1.地中に垂直に設置するための細長い試料採取パイプと、地中から水を収集す るための試料採取パイプから垂直に延びたライシメーター皿と、皿の下に位置す る収集室と、皿からの水を受け止めるために皿の下の収集室に置かれた試料採取 器と、ライシメーター皿の下の収集室に試料採取器を挿入したり、はずしたりす るために試料採取パイプを通って試料採取器から上に伸びている細長い部材とか らなるライシメーター装置。 2.試料採取パイプの下端に連結された中央の管と、下の方へ内側に向かって傾 斜した円錐形の底部を有し、上から見ると円形をしたライシメーター皿と、試料 採取器のなかの試料採取パイプから水を収集するために、皿から試料採取パイプ へ水を流すための管のなかにあるスクリーンとを具備することを特徴とする請求 項１に記載の装置。 3.ライシメーター皿の内部が中央の管の内部に連通するように、スクリーンが 中央の管に垂直な切り口を具備することを特徴とする請求項２に記載の装置。 4.切り口から中央の管へ吸引作用により水を流動させるために、ライシメータ ー皿の底部に位置し、かつ切り口から延びている芯を具備することを特徴とする 請求項３記載の装置。 5.固形物が中央の管に流れるのを防ぐためにライシメーター皿内にフィルター パックを具備することを特徴とする請求項４に記載の装置。 6.管の内壁を流れる水を収集するために中央の管の下端に傾斜して開口する開 口部と、中央の管の傾斜下端部に沿って内側の上の方に向かって開口する溝を具 備することを特徴とする請求項２に記載の装置。 7.溝から水を排水するために溝の下の方に連結された導入管を有し、試料採取 器が導入管の下に位置していることを特徴とする請求項６に記載の装置。 8.皿を支持するためにライシメーター皿のなかに位置している放射状に伸びた 上の方のウエブと、皿を支えるため皿の底部に沿って中央の管から放射状に伸び た下の方のウエブと、皿を支えかつ固定するためにの放射状に伸びた下の方のウ エブの外側の縁を取り囲むリングを有することを特徴とする請求項２に記載の装 置。 9.収集室が、球状の底部とリングを受け止めるための開口上端部を有する比較 的大きな下の方に伸びたシリンダーと、ライシメーター皿の底部を支持するため の収集室の上端に外の方に向かって傾斜するフランジを有することを特徴とする 請求項８に記載の装置。 10.試料採取器は、上部開口部を有する無菌のフラスコと、その開口部に置か れたじょうごと、フラスコの下に置かれた発泡性の台と、円形をした側壁と底壁 とを有しかつ底壁には排水口のある内側の容器と、内側の容器を取り囲む外側の 容器と、円筒形の外壁と円形の底壁と底壁には排水用穴のあいた外側の容器と、 あるいは収集された水の量を測定するための変換器と、外側の容器の上端に接続 された支持部と、ならびに試料採取器を上げたり、下げたりするために支持部の 上端にある止め具を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。 11.試料採取器に収集された浸透水の体積または重量を測定するために試料採 取器に取り付けられた変換器を有し、その変換器からの読み出しは自動またはマ ニュアルデータ読み出しを行なうことができることを特徴とする請求項１に記載 の装置。 12.試料採取器によって収集されない浸透水、または試料採取器の収納容積を 超えた浸透水の体積または重量を測定するために収集室に取り付けられた変換器 を有し、その変換器からの読み出しは自動またはマニュアルデータ読み出しを行 なうことができることを特徴とする請求項１に記載の装置。 13.直径4フィート深さ約12フィートの大きな穴を堀り、その穴の底にきめの細 かい粒状の物質を置き、そのきめの細かい粒状の物質の上に球状の底壁を有する 円筒形の収集室を置き、収集室の斜めになった上の方のフランジに円錐形の底部 を有する円形のライシメーター皿を支持し、ライシメーター皿のなかにフィルタ ーパックを置き、ライシメーター皿の中央の管に試料採取パイプを取り付けると ともにその試料採取パイプを地面まで延ばし、試料採取パイプの周囲のライシメ ーター皿の上に掘り起こされた土を充填し、試料採取パイプならびに中央の管を 通って試料採取器を挿入し、中央の管の下端部に試料採取器を置き、充填された 土及びフィルターパックを通って水をライシメーター皿の底にある芯まで流れさ せ、芯ならびに中央の管の開口部を通って水を流し、中央の管の内壁に沿って水 を下へ流れさせ、中央の管の下の方の開いていて傾斜した端部に沿って上の方に 向かって開いて傾斜した溝に水を集め、溝から導入管、じょうろを通って採取用 フラスコへと水を流し、導入管に隣接した位置から試料採取器を下げ、導入管か ら試料採取器をはずし、試料採取器をまんなかに置き、中央の管ならびに試料採 取パイプを通って試料採取器を上げ、試料採取用フラスコ内の水の成分を分析し 、フラスコを殺菌し、試料採取器のフラスコをもとの位置にもどし、試料採取パ イプならびに中央の管を通って試料採取器を下げ、導入管の下に試料採取器を置 き、試料採取パイプの上の端を閉じることを特徴とするライシメーターの設置お よび使用方法。 14.土壌中に設置するための細長い試料採取パイプと、土壌からの浸透水を採 取するために試料採取パイプから伸びたライシメーターコレクターと、コレクタ ーの下に位置する収集室と、コレクターからの浸透水を受け止めるためにコレク ターの下の収集室に置かれる試料採取器と、ライシメーターコレクターの下の収 集室から浸透水を取り出すために試料採取パイプを通って試料採取器から伸びる 細長い部材とを具備したことを特徴とするライシメーター装置。 15.管の底に向かって下方へ内側に傾斜したコレクターに連結された管と、管 から集められた浸透水を試料採取器へと導くための管に隣接した試料採取器と管 にコレクターからの浸透水を流れさせるための管の開口部とを有することを特徴 とする請求項１４に記載の装置。 16.ライシメーターコレクターを管の内部に連通するために、開口部は管の壁 に形成された垂直な開口または穴を有することを特徴とする請求項１５に記載の 装置。 17.ライシメーターコレクターの底にあって開口部から伸びた芯が、吸引作用 により浸透水を開口部を通って管へと流れさせることを特徴とする請求項１５に 記載の装置。 18.固形物が中央の管へと流れ込むのを防ぐためにライシメーターコレクター 内にフィルターパックを有することを特徴とする請求項１７に記載の装置。 19.管の下端を傾斜させた開口部と、管の内壁を流れる浸透水を集めるために 中央の管の下方傾斜端部に沿って内側の上の方に向かって開いた溝と、溝から浸 透水を排水するために溝の下の方に連結された導入管とを有し、試料採取器がそ の導入管の下に置かれることを特徴とする請求項１５に記載の装置。 20.管と、ライシメーターコレクター皿と、皿を支持するために皿の中で放射 状に上に伸びるウェブと、皿を支持するために皿の底部に沿って中央の管から伸 びた放射状の下の方のウェブと、皿を支持し強化するために下の方の放射状に伸 びたウエブの外側の端部を取り囲むリングと、ライシメーター皿の底部を支持す るために収集室の上部にリングを受け止めるために底部と開口上端部を持った下 の方に伸びる収集室とを有することを特徴とするライシメーター。 21.試料採取器と、さらに上方開口部を有する殺菌されたフラスコと、その開 口部に置かれたじょうごと、フラスコの下に置かれた発泡性の台と、側壁及び底 壁があり、底壁のところで開けたり閉めたりできる排水口のついた内側の容器と 、内側の容器を取り囲む外側の容器と、外側の側壁、外側の底壁、及びその外側 の底壁には排水用の穴のある外側の容器と、外側の容器の上端に接続された支持 部と、試料採取器を上げたり、下げたりするために支持部の上端のところについ た止め具とから成ることを特徴とするライシメーター。 22.試料採取器に収集された浸透水の体積または重量を測定するために試料採 取器に設置された変換器と自動またはマニュアルデータ読み出しのために圧力変 換器に接続された読み出し手段とを有することを特徴とする請求項２１に記載の 装置。 23.穴を堀り、穴の底に物質を置き、その物質の上に底のついた収集室を置き 、収集室の上の傾斜した面に底が下の方に向かって傾斜したライシメーターコレ クターを置き、ライシメーターコレクターのなかにフィルターパックを置き、ラ イシメーターコレクターに採取用管を設置し、収集室から試料採取パイプを地面 まで延ばし、ライシメーターコレクターの上のフィルターパック、試料採取パイ プならびに採取用管の周囲に掘り起こされた土を充填し、試料採取器を管の下の ところに置き、充填された土及びフィルターパックを通って水を流れさせ、ライ シメーターコレクターに浸透水を集め、管の開口部を通り、管の下へ向かって浸 透水を流し、管から浸透水を集め、試料採取用フラスコへと浸透水を流し、管な らびに試料採取パイプを通ってフラスコを引き上げ、試料採取用フラスコ内の水 の成分を分析し、フラスコを殺菌し、試料採取パイプならびに管を通って下げる ことによりフラスコをもとの位置に戻し、管の下に試料採取器を置き、試料採取 パイプの上の端を閉じることを特徴とするライシメーターの装置および使用方法 。 24.浸透水を集めるコレクターと、コレクターの下の収集室と、コレクターか らの浸透水を受け止めるための収集室内にある試料採取器と、試料採取器に収集 された浸透水の体積または重量を測定するために試料採取器に設置された第一変 換器と、自動またはマニュアルデータ読み出しのためにその第一変換器に接続可 能なデータ読み出し装置と、試料採取器によって収集されない浸透水と、または 試料採取器の収納容量を超えてあふれた浸透水の体積または重量を測定するため に収集室に設置された第二変換器と、自動またはマニュアルデータ読み出しのた めにその第二変換器に接続可能なデータ読み出し装置とを有することを特徴とす るライシメーター装置。 25.前記フィルターパックは、浸透水のなかの化学成分が変質するのを防ぐか 最小限にするために、さらにライシメーターのなかに細かい沈殿物が堆積するの を抑えるために、グラスファイバーでできた芯及びきめの細かい粒のシリカを有 することを特徴とする請求項１８に記載の装置。 26.前記フィルターパックは、浸透水のなかの化学成分が変質するのを防ぐか 最小限にするために、さらにライシメーターのなかに細かい沈殿物が堆積するの を抑えるために、きめの細かい粒のシリカを有することを特徴とする請求項１８ に記載の装置。 27.浸透水のなかの化学成分が変質するのを防ぐか最小限にするために、さら にライシメーターのなかに細かい沈殿物が堆積するのを抑えるために、きめの細 かい粒のシリカを有することを特徴とするライシメーター用フィルターパック。 28.約0.55mmの中サイズの粒状砂と、さらに浸透水をコレクターへと導くため にきめの細かい粒のシリカの下にグラスファイバーでできた芯とを有することを 特徴とする請求項２７に記載のフィルターパック。