KR102066254B1 - 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치 - Google Patents

토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치에 관한 것으로, 토양 샘플러를 토양 안에 삽입하여 토양 시료를 채취하고 토양 안에 삽입된 토양 샘플러를 적은 힘을 이용하여 토양 밖으로 빼내고 또한, 토양 샘플러를 빼내는 과정에서 흔들림을 최소화 하여 채취한 토양 시료의 이탈을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치는, 토양 안에 삽입되어 내부에 토양 시료가 유입되는 관형의 토양 샘플러(10)와; 토양의 지표면에 지지되며 중앙에 홀이 구비되는 바닥부(21) 및 상기 바닥부의 둘레부에 세워지는 벽부(22)로 이루어지며 상기 홀을 통해 상기 토양 샘플러의 둘레부에 설치되는 지지틀(20)과; 상기 토양 샘플러의 둘레부에 조립되는 커플러(30)와; 상기 커플러에 일측이 연결되는 2개 이상의 연결부재(40)와; 상기 지지틀에 회동 가능하게 연결되면서 상기 연결부재의 타측이 연결되며, 상기 연결부재와 커플러의 상승을 통해 상기 토양 샘플러를 토양의 밖으로 인출하는 지렛대식 인출 레버(50)를 포함하고, 상기 토양 샘플러는 둘레부에 다단의 커플러 연결부(11)를 포함하여 상기 커플러가 상기 다단의 커플러 연결부 중에 어느 하나에 선택되어 연결된다.

Description

토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치{Soil sampling apparatus that is easy to remove soil sampler}
본 발명은 토양 시료 채취 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토양 샘플러를 토양 안에 삽입하여 토양 시료를 채취하고 토양 안에 삽입된 토양 샘플러를 적은 힘을 이용하여 토양 밖으로 빼낼 수 있는 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치에 관한 것이다.
이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.
암석의 풍화물인 작은 입자의 광물질을 주재료로 하여 지각의 지표면에 쌓이고 여기에 동·식물에서 유래된 유기물이 섞여지고, 공기와 수분을 알맞게 함유하여 식물을 기계적으로 지지할 뿐만 아니라 양분을 저장하거나 공급해 주는 자연체인 토양은 식량생산기능, 지하수 함양기능, 홍수 조절기능, 정화기능 및 생태계, 경관유지기능 등을 지니고 있다. 이러한 토양은 외부환경에 의해 쉽게 오염될 수 있으며, 한번 오염되면 자연 정화되는데 있어 긴 시간이 요구된다.
그리하여 토양 오염도를 분석하기 위해 토양 시료 채취기를 이용하여 일정 깊이의 토양시료를 채취한다.
이러한 토양시료를 채취하기 위한 장치가 한국공개특허공보 제10-2011-0115827호(2011.10.24.공개)에 "토양 시료 채취기"로 개시되었다.
상기한 종래의 토양 시료 채취기는 내부에 시료를 담을 수 있는 공간이 형성되고, 길이 방향을 따라 절개부가 형성된 몸체와, 상기 몸체의 일단부에 나사결합된 손잡이연결부재와, 상기 손잡이연결부재의 일단부에 나사결합된 손잡이와, 상기 몸체의 타단부에 나사결합된 관입비트와, 상기 몸체의 절개부를 개폐하는 덮개를 포함하여 구성되었다.
이러한 종래의 토양 시료 채취기는 관입비트가 바닥을 파고들어가며 토양시료를 채취하고, 덮개를 개방하여 용이하게 토양시료를 취득할 수 있었다.
그러나, 종래 기술에 의한 토양 시료 채취기는 작업자가 파지할 수 있는 손잡이 정도만 갖추어질 뿐 적은 힘을 이용하여 토양 샘플러를 빼내는 기술이 없어 큰 힘을 들여 토양 샘플러를 빼내야 하고, 결국 토양 샘플러를 빼내는 것이 힘들고 또한 큰 힘을 들이는 과정에서 토양 샘플러의 흔들림이 발생하여 채취한 토양 시료가 빠지는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2011-0115827호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 토양 샘플러를 토양 안에 삽입하여 토양 시료를 채취하고 토양 안에 삽입된 토양 샘플러를 적은 힘을 이용하여 토양 밖으로 빼낼 수 있는 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치는, 토양 안에 삽입되어 내부에 토양 시료가 유입되는 관형의 토양 샘플러와; 토양의 지표면에 지지되며 중앙에 홀이 구비되는 바닥부 및 상기 바닥부의 둘레부에 세워지는 벽부로 이루어지며 상기 홀을 통해 상기 토양 샘플러의 둘레부에 설치되는 지지틀과; 상기 토양 샘플러의 둘레부에 조립되는 커플러와; 상기 커플러에 일측이 연결되는 2개 이상의 연결부재와; 상기 지지틀에 회동 가능하게 연결되면서 상기 연결부재의 타측이 연결되며, 상기 연결부재와 커플러의 상승을 통해 상기 토양 샘플러를 토양의 밖으로 인출하는 지렛대식 인출 레버를 포함하고, 상기 토양 샘플러는 둘레부에 다단의 커플러 연결부를 포함하여 상기 커플러가 상기 다단의 커플러 연결부 중에 어느 하나에 선택되어 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 커플러가 해머에 의해 타격되는 타격부를 포함하여 상기 토양 샘플러의 설치 시에도 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치에 의하면, 토양 샘플러를 토양 속에 삽입하여 토양 시료를 토양 샘플러 안에 채취하고 한편, 지렛대식 인출 레버를 누르는 조작을 통해 토양 안에 삽입된 토양 샘플러를 토양 밖으로 빼내며 인출 레버를 누르는 조작은 적은 힘으로도 가능하여 토양 샘플러의 인출 작업이 매우 용이하고 신속하므로 채취 작업성을 향상하는 효과가 있고 또한, 토양 샘플러를 좌우로 흔들지 않고 상부로 올려 빼내기 때문에 토양 샘플러 안에 채취한 토양을 누출없이 그대로 채취하므로 채취 작업의 신뢰성도 향상하는 효과가 있다.
그리고, 토양 샘플러를 빼내기 위한 커플러를 토양 샘플러의 설치 시에도 사용하여 토양 샘플러를 해머의 타격으로부터 보호하며 토양 샘플러의 설치와 해체를 위한 각각의 자재를 취급할 때보다 취급성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치의 정면도.
도 3과 도 4는 본 발명에 의한 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치에 적용된 지지틀의 높이 변경 방식을 보인 분해 사시도와 정면도.
도 5와 도 6은 본 발명에 의한 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치에 적용된 인출 레버의 높이 변경 방식을 보인 사시도와 정면도.
도 7은 본 발명에 의한 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치에 적용된 커플러가 타격부를 포함하는 예를 보인 도면.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치는, 토양 안에 삽입되어 토양의 시료가 유입되는 토양 샘플러(10), 토양 안에 삽입된 토양 샘플러(10)를 적은 힘을 이용하여 용이하게 제거하기 위한 토양샘플러 회수(토양의 밖으로 빼내는)수단으로 지지틀(20), 커플러(30), 연결부재(40), 인출 레버(50)로 구성된다.
토양 샘플러(10)는 토양에 삽입될 때 내부에 토양이 삽입되도록 저부가 개방되고 또한, 내부에 유입된 토양을 쉽게 빼내도록 상부가 개방되는 관형이며, 저부는 토압의 영향을 적게 받으면서 빠르게 토양 안에 삽입되도록 뾰족하게 형성된다.
토양 샘플러(10)는 불투명과 투명 모두가 가능하다.
토양 샘플러(10)는 커플러(30)를 연결하기 위한 커플러 연결부(11)가 포함된다.
커플러 연결부(11)는 토양 샘플러(10)의 삽입 깊이 등에 따라 커플러(30)의 위치를 맞출 수 있도록 다단으로 형성되며, 바람직하게 토양 샘플러(10)의 둘레부에 외부를 향해 개방 형성되는 홈의 형태이고 토양 샘플러(10)의 둘레부를 따라 링의 형태로 형성된다.
토양샘플러 회수수단인 지지틀(20)은 인출 레버(50)의 지지기반이며, 토양의 지표면에 지지되며 중앙에 홀이 구비되는 바닥부(21) 및 바닥부(21)의 둘레부에 세워지며 인출 레버(50)가 연결되는 벽부(22)에 의한 통 구조(원형, 사각형 등 다양한 통 구조)이다.
바닥부(21)는 저부에 하나 이상의 스파이크(23)가 구성되어 토양 샘플러(10)를 토양에서 제거할 때 흔들림이 발생하지 않도록 한다.
지지틀(20)은 토양 샘플러(10)와 커플러(30)의 연결 작업을 확인하고 토양 샘플러(10)의 인출 과정도 확인할 수 있도록 투명으로 이루어질 수 있고, 물론, 불투명도 가능하다.
커플러(30)는 토양 샘플러(10)와 연결부재(40)를 연결하기 위하여 사용되며, 다단의 커플러 연결부(11)에 보다 쉽게 조립하기 위하여 반원형으로 이루어진 2개의 커플러 편(31,32)에 의해 이루어지며, 2개의 커플러 편(31,32)은 마주하는 일측이 축핀을 통해 절첩 가능하게 연결되는 한편 타측이 고정핀(33)에 의해 고정되어 토양 샘플러(10)에 결합된다.
커플러(30)는 홈 형태인 커플러 연결부(11)에 맞춰 내주면에 돌기(34)가 형성된다.
또한, 커플러(30)는 토양 샘플러(10)를 토양 안에 삽입할 때에도 사용될 수 있도록 타격부(35)를 포함하는 것으로, 즉 토양 샘플러(10)의 설치용과 해체용의 겸용인 것이다.
타격부(35)는 토양 샘플러(10)의 상단을 덮는 것으로 해머가 직접 타격되는 부분으로, 전체적으로 커플러(30)보다 큰 단면적으로 이루어지며, 즉 외향의 플랜지 형태로 형성되고, 단 해머의 타격 시 토양 샘플러(10)를 타격하지 못하도록 토양 샘플러(10)에 결합되면 상단부가 토양 샘플러(10)의 상단보다 더 높게 배치되도록 구성되고, 이는 최상단의 커플러 연결부의 위치와 타격부(35)의 위치를 통해 가능하다.
타격부(35)는 해머가 타격되는 면에 완충 고무가 덧대어질 수 있다.
타격부(35)는 표면에 해머에 의해 타격되는 돌기가 구성되는 것도 가능하다.
커플러(30)가 2개의 커플러 편(31,32)으로 분리된 경우 타격부(35)는 각각의 커플러 편(31,32)에 절반씩 형성된다.
연결부재(40)는 인출 레버(50)와 커플러(30)를 연결하는 것이며, 바람직하게 유연성은 있지만 장력이 없는 강선이 사용되고, 예를 들어 일측은 인출 레버(50)의 단부에 고정되고 타측은 걸이를 통해 커플러(30)에 분리 가능하게 연결된다.
연결부재(40)는 강선으로 한정되지 아니하고 자체적으로 길이가 조절되는 턴버클 형태도 가능하고, 즉, 서로 반대 방향의 나사선이 형성된 제1,2봉이 커플러(30)와 인출 레버(50)에 힌지 연결되고 상기 제1,2봉의 둘레부에 너트가 나사 체결되는 형태이다.
인출 레버(50)는 지렛대 원리를 이용하여 토양 샘플러(10)를 토양에서 빼내내는 것이며, 연결부재(40)가 연결되는 단부로부터 안쪽으로 이격되는 곳이 지지틀(10)에 힌지(51) 연결되고 힌지(51)로부터 타측 단부까지의 나머지 부분이 손잡이가 되는 것이다.
인출 레버(50)는 2개가 대칭의 위치에 배치되어 작업자가 양 손을 이용하여 토양 샘플러(10)를 빼내도록 한다.
부가적으로, 인출 레버(50)와 지지틀(10)의 사이에 설치되어 인출 레버(50)를 토양 샘플러(10)의 인출방향으로 탄력 지지하는 탄성부재(코일스프링)가 적용될 수 있다.
본 발명에 의한 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치를 이용한 시료 채취 방법은 다음과 같다.
1. 토양 샘플러 삽입.
토양 시료의 채취를 위해 토양 샘플러(10)를 토양 안에 삽입한다.
이 때, 커플러(30)가 타격부(35)를 갖는 경우 커플러(30)를 토양 샘플러(10)의 두부에 결합하고, 해머로 타격부(35)를 타격함으로써 토양 샘플러(10)를 토양 안에 삽입한다.
2. 토양 샘플러 회수.
가. 지지틀 거치.
지지틀(20)의 홀을 토양 샘플러(10)에 맞추고, 지지틀(20)을 토양 샘플러(10)의 둘레부에 거치한다. 이 때, 지지틀(20)은 바닥부(21)의 저부가 토양의 지표면에 지지되고 스파이크(23)가 토양 안에 박히게 된다.
나. 커플러 조립 및 연결부재 연결.
토양 샘플러(10)의 커플러 연결부(11)에 커플러(30)를 조립하고, 연결부재(40)를 커플러(30)와 인출 레버(50)에 연결한다.
커플러(30)는 토양 샘플러(10)의 삽입 전에 토양 샘플러(10)에 조립하는 것도 가능하다.
다. 인출 레버 조작.
인출 레버(50)의 자유단부를 잡고 누름 조작하며, 이를 통해 인출 레버(50)의 자유단부가 토양의 지표면을 향하는 방향으로 회전하면서 커플러(30)에 상승 방향의 힘이 발생하고, 따라서 토양 샘플러(10)가 커플러(30)에 의해 상승하면서 토양의 밖으로 인출된다. 토양 샘플러(10)는 모든 부분이 토양의 밖으로 인출될 수 있고 그렇지 않더라도 토양 안에 삽입된 많은 부분이 토양이 밖으로 인출되면 작업자가 손으로 토양 샘플러(10)를 쉽게 빼낼 수 있다.
3. 분리.
연결부재(40)를 커플러(30)에서 분리하고, 커플러(30)를 토양 샘플러(10)에서 분리한다.
이와 같이 토양 샘플러(10)를 분리하여 자유롭게 한 후 토양 샘플러(10) 안에 유입된 토양을 토양 샘플러(10)에서 배출하여 사용한다.
한편, 토양 샘플러(10)에서 커플러(30)의 위치를 바꿀 때 연결부재(40)의 길이가 달라져야 하는데, 연결부재(40)가 장력이 없어 길이 변경이 되지 않으므로 다양한 길이의 연결부재(40)를 준비하여야 하는 번거로움이 있으며, 이러한 번거로움을 해결하기 위하여 인출 레버(50)의 높이를 변경하도록 구성되는 것도 포함된다.
도 3과 도 4에서 보이는 것처럼, 예를 들어 벽부(22)는 바닥부(21)에 고정되는 고정측 벽부(22-1) 및 고정측 벽부(22-1)에 높이 변경 가능하게 연결되며 인출 레버(50)가 연결되는 높이가변형 벽부(22-2)로 구성된다.
고정측 벽부(22-1)는 상부의 둘레부에 나사부(22-3)가 구비되고, 높이가변형 벽부(22-2)는 내주면에 나사부(22-3)와 나사 체결되는 나사부가 형성되며, 이와 같은 구성에 따라, 높이가변형 벽부(22-2)의 회전을 통해 고정측 벽부(22-1)를 기준으로 하여 높이가변형 벽부(22-2)의 높이를 변경하며, 따라서, 인출 레버(50)의 높이를 변경한다.
다른 예로서, 도 5와 도 6에서 보이는 것처럼, 지지틀(10)에 상하방향으로 절개된 레일(24)을 형성함과 아울러 레일(24)에 다단의 인출레버 연결부(25)를 형성하고, 인출 레버(50)를 다단의 인출레버 연결부(25) 중 어느 하나에 연결하는 방법으로 높이를 변경한다.
또한, 토양 샘플러(10)를 토양에서 빼낼 때 흔들림을 줄이기 위하여 지지틀(20)은 전도방지날개(26)를 포함한다.
전도방지날개(26)는 바닥부(21)에서 바닥부(21)와 동일한 높이로 벽부(22)의 외부으로 연장되는 형태이다.
10 : 토양 샘플러, 11 : 커플러 연결부
20 : 지지틀, 21 : 바닥부
22 : 벽부, 23 : 스파이크
24 : 레일, 25 : 인출레버 연결부
26 : 전도방지날개,
30 : 커플러, 31,32 : 커플러 편
33 : 고정핀, 34 : 돌기
35 : 타격부,
40 : 연결부재, 50 : 인출 레버

Claims (4)

  1. 토양 안에 삽입되어 내부에 토양 시료가 유입되는 관형의 토양 샘플러(10)와;
    토양의 지표면에 지지되며 중앙에 홀이 구비되는 바닥부(21) 및 상기 바닥부의 둘레부에 세워지는 벽부(22)로 이루어지며 상기 홀을 통해 상기 토양 샘플러의 둘레부에 설치되는 통 구조의 지지틀(20)과;
    상기 토양 샘플러의 둘레부에 조립되는 커플러(30)와;
    상기 커플러에 일측이 연결되는 2개 이상의 연결부재(40)와;
    상기 지지틀에 회동 가능하게 연결되면서 상기 연결부재의 타측이 연결되며, 상기 연결부재와 커플러의 상승을 통해 상기 토양 샘플러를 토양의 밖으로 인출하는 지렛대식 인출 레버(50)를 포함하고,
    상기 토양 샘플러는 둘레부에, 외부를 향해 개방되는 홈의 형태로 형성되는 다단의 커플러 연결부(11)를 포함하며,
    상기 지지틀은 저부에 상기 벽부의 외측으로 연장되어 토양의 지표면에 지지되는 전도방지날개(26)를 포함하고,
    상기 커플러는 반원형으로 이루어진 2개의 커플러 편(31,32)이 결합되어 이루어지면서 상기 다단의 커플러 연결부 중 어느 하나의 커플러 연결부에 연결되는 한편 상부에 상기 토양 샘플러의 상단 두부를 덮도록 형성되어 해머가 타격되는 타격부(35)를 포함하여 상기 토양 샘플러의 설치 시 상기 타격부를 통해 상기 토양 샘플러를 보호하며,
    상기 연결부재는 서로 반대 방향의 나사선이 형성되며 상기 커플러와 인출 레버에 각각 힌지 연결되는 제1,2봉 및 상기 제1,2봉의 둘레부에 나사 체결되는 너트로 구성되는 턴버클 형태로서 상기 커플러의 높이에 맞춰 길이가 가변되어 사용되는 것을 특징으로 하는 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 벽부는 상기 바닥부에 고정되는 고정측 벽부(22-1) 및 상기 고정측 벽부에 높이 변경 가능하게 연결되며 상기 인출 레버가 연결되는 높이가변형 벽부(22-2)로 구성되어 상기 인출 레버의 높이를 변경하는 것을 특징으로 하는 토양 샘플러의 제거가 용이한 토양 시료 채취 장치.







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