JP2003169566A

JP2003169566A - 水槽用の照明装置および照明付き水槽

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Publication number: JP2003169566A
Application number: JP2001374740A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Mori; 康裕森; Hiroyuki Watanabe; 博之渡辺; Hisakazu Uchiyama; 久和内山
Original assignee: SAN POWER KK
Current assignee: SAN POWER KK
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】薬剤を用いずに、水槽の壁面につく藻類の発
生を抑制し、水草の育成をほどよく抑制する。【解決手段】水槽１１と、その水槽内を照らす、５０
０〜６００ｎｍにピーク波長をもつ緑色光を発光する光
源を有する照明装置１２、１３とからなる照明付き水槽
１０。光源は通常は光半導体であり、とくに発光ダイオ
ードが用いられる。照明装置１２、１３はとくにコーナ
部を照らしている。照明装置１２、１３は水槽１１内に
配置することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は観賞魚用や、水生植
物栽培のための水槽用の照明装置および照明付き水槽に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水槽用の光源として、蛍光灯、メ
タルハライドランプ、高圧ナトリウムランプが用いられ
ている。しかしこれらの光源は、いずれも水槽内あるい
は水槽を構成するガラスの内面で藻類が発生する問題が
あり、また、植物の生育過多により、レイアウトの景観
を乱す問題がある。とくに近時、観賞用水槽は、水槽中
で泳いでいる観賞魚のほか、水草や水槽内の装飾物を含
めた全体のレイアウトに工夫をしており、奥の方まで鮮
明に見渡せることが望まれるが、ガラスの内面に発生し
た藻類により、充分な視界が得られにくい。

【０００３】また、前記従来の光源は、水槽の上部全面
に均一に照射することが難しく、栽培面に光量のムラを
生じ、とくに水槽の底の隅まで届きにくいため、レイア
ウトの景観が乱される。また、上記の光源は寿命が短
く、電源が一体化しているため、熱を持ち、その結果、
水温の上昇で観賞魚や水草に悪影響がある。さらに光量
の微調整が簡単にできない。また、装置も大型化するた
め、換水時に邪魔になったり、移動が大変である。

【０００４】なお前記従来の光源では、水槽内をより明
るく見せるために数を増やすことが考えられるが、藻類
の繁殖が活発になり、ガラス面の透明度が低下する。さ
らに水生植物の繁殖過多で、頻繁に手入れをする必要が
生ずる。

【０００５】上記の水槽での藻類の繁殖や水性植物の繁
殖過多を抑制するため、従来、抑制剤が用いられる場合
もある。しかし従来の抑制剤はピートの成分が入ってい
るものが多く、ｐＨが酸性側に偏り、水質を変化させて
しまう傾向がある。その場合、ｐＨ７．２〜７．４の弱
アルカリ性でないと栽培や飼育ができない水草や観賞魚
には使用することができない。また、これらの製品は液
体や粒状で販売されているが、何度も使用することがで
きない消耗品であり、しかも抑制効果の持続期間も短
い。さらに水槽に色がつくことが多く、景観を乱す。

【０００６】

【発明がの解決しようとする課題】本発明は前記従来の
薬剤を使用する場合の問題を解消し、観賞魚の飼育や水
生植物の育成において問題となる水槽の壁面やコーナ部
につく藻類の発生を、水質を変化させることなく抑制す
ることを技術課題としている。さらに本発明は、水槽の
上部全面を均一に照射することが可能で、しかも植物の
生育をほどよく抑え、水草の生育過多を抑制することに
より、レイアウトの景観を乱さず、トリミングをしなく
ても長期間に渡って景観を維持することができる照明付
き水槽を提供することを技術課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の水槽用の照明装
置（請求項１）は、５００〜６００ｎｍにピーク波長を
もつ緑色光を発光する光源を用いることを特徴としてい
る。このような水槽用の照明装置においては、前記緑色
光を発光する光源と併用して、他の波長の光を発光する
光源をも用いることができる（請求項２）。さらに前記
光源は光半導体とするのが好ましく（請求項３）、とく
に発光ダイオードとするのが好ましい（請求項４）。前
記照明装置は、水槽内の装飾品の形態を備えているもの
とすることができる（請求項５）。

【０００８】本発明の照明付き水槽（請求項６）は、観
賞用の水槽と、その水槽の内部を照射する前記いずれか
の照明装置とからなることを特徴としている。そのよう
な照明付き水槽では、照明装置を水槽内に収容してもよ
い（請求項７）。さらに前記水槽内にＣＯ₂ を拡散させ
る機材を設ける場合は、照明装置がその機材を照射する
ように配置するのが好ましい（請求項８）。さらに前記
光源が光半導体から構成されている場合は、水槽を構成
する壁材の外面に設けられているものが好ましい（請求
項９）。その場合は照明装置を冷却する管路が設けられ
ると共に、その管路の上端および下端が水槽内と連通し
ているものがさらに好ましい（請求項９）。

【０００９】

【作用および発明の効果】本発明の照明装置（請求項
１）は、５００〜６００ｎｍにピーク波長をもつ緑色光
を発光し、その光の作用で藻類の発生を抑制し、水草の
育成過多を抑制する。そのため薬剤を用いる従来の方法
に比して、水質を変化させることがなく、観賞魚や水草
に悪影響を与えることがない。すなわち水草に対して
は、単に育成をほどよく抑制するだけであって、害を及
ぼすことはない。そのため、一旦トリミングした形態を
長期間維持することができ、レイアウトの景観を乱さな
い。また、水槽の透明度あるいは透光性を長期に渡って
維持することができる。

【００１０】さらに本発明で使用する光源は、藻類を発
生させることなく強い光を水槽内に照射することが可能
であり、比視感度が最も高い波長であるため、水槽内を
より明るく鮮明に見せることができる。

【００１１】前記緑色光を発光する光半導体と併用し
て、他の波長の光半導体をも光源とする場合（請求項
２）は、藻類の繁殖および水草の育成過多を抑制するこ
とに加えて、自然光に近い照明効果を与えることもでき
る。また、光半導体を光源として用いる場合（請求項
３）は、従来の光源に比して長時間抑制効果があり、普
段使用することで予防効果にもつながる。また、多数の
光半導体を用いることで、いわば面発光体をすることが
でき、水槽上部の全面に均一に照射することができる。
さらに光半導体は小型軽量で、低電圧駆動であるので、
照明装置の軽量化や自由な形状での設置が可能であり、
換水時の邪魔にならない。また熱放射が少なく、電源と
光源の分離が容易なため、水温の上昇も防ぐことが可能
である。さらに光量の微調整も簡単にできる。前記光半
導体を発光ダイオードとする場合（請求項４）は、取り
扱いが容易で、発熱作用も少ない。また、前記照明装置
に水槽内の装飾品の形態を与える場合（請求項５）は、
水槽内の景観に興趣のある照明および装飾効果を演出す
ることができる。

【００１２】本発明の照明付き水槽（請求項６）は、観
賞用の水槽と、その水槽の内部を照射する前記いずれか
の照明装置とから構成されているので、藻類の繁殖を抑
制し、水草の育成過多を抑制しうる。さらに照明装置を
水槽内に収容する場合（請求項７）は、独特の照明効果
を与えることができ、しかも光源を効率的に冷却するこ
とができる。前記水槽内にＣＯ₂ を拡散させる機材が設
けられており、前記照明がその機材を照射している照明
付き水槽（請求項８）は、通常は水苔が生えやすいＣＯ
₂ の拡散する部位にでも、水苔の生育を抑制することが
できる。

【００１３】前記光源が光半導体からなり、水槽を構成
する壁材の外面に設けられている場合（請求項９）は、
水槽の周りに照明装置を設ける必要がないので、鑑賞の
邪魔にならない。しかも周囲が水槽の取り扱いが容易に
なる。その場合において、照明装置を冷却する管路を設
け、その管路の上端および下端を水槽内に連通させる場
合（請求項１０）は、照明装置を効率よく冷却すること
ができ、水槽内を暖房することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】つぎに図面を参照しながら本発明
の水槽用の照明装置および照明付き水槽の実施の形態を
説明する。図１は本発明の照明付き水槽の一実施形態を
示す正面図、図２はその照明付き水槽の平面図および側
面図、図３は本発明の照明付き水槽の他の実施形態を示
す断面図、図４は本発明の照明付き水槽のさらに他の実
施形態を示す要部断面図、図５および図６はそれぞれは
本発明の照明装置の効果を示すグラフである。

【００１５】図１に示す照明付き水槽１０は、水槽１１
と、その側面１０ａの外側に配置される照明装置１２
と、上面側に配置される照明装置１３とを備えている。
側面側の照明装置１２は上下に２段で設けられており、
さらに図２に示すように、前後のコーナ部近辺にそれぞ
れ配列されている。なお、鑑賞の妨げにならない範囲で
あれば、前面側に設けてもよい。また、上部の照明装置
１２は、後部をヒンジなどで連結して、水を換えるとき
に邪魔にならないようにしておもよい。水槽１１内には
水１４および土または砂１５、観賞用の水草１６および
景観用の石１７などが好みのレイアウトで配列されてい
る。水中には観賞魚１８が泳いでいる。なお、従来の場
合と同じく、水中あるいは外部にエアバルブ発生器やＣ
Ｏ₂ を拡散させる機材、さらに循環浄化装置を設けるこ
ともできる。

【００１６】前記水槽１１は従来のものと実質的に同じ
ものでよく、ガラス板あるいはアクリル樹脂などの透明
あるいは透光性を有する合成樹脂板を組み合わせ、隙間
部分に水密のためのコーキング材を充填して構成してい
る。なお、底面および背面は透明な板にしなくてもよ
い。

【００１７】前記照明装置１２、１３は、発光ダイオー
ドを多数並べた発光パネルを備えており、それらの発光
ダイオードが光源になる。それぞれの発光ダイオード
は、ピーク波長が５００〜６００ｎｍ、より好ましくは
５２０〜５８０ｎｍ、とくに５２５〜５５５ｎｍの緑色
光を発光するものである。ピーク波長が５００ｎｍより
も小さい場合、あるいは逆に６００ｎｍを超えると、藻
類の繁殖および水草の生育が活発になるからである。発
光パネル全体の明るさは、照射面の光合成光量子束密度
（ＰＰＦＤ）で２０〜２５０μｍｏｌ／ｍ² ・ｓ程度、
とくに１００〜１５０μｍｏｌ／ｍ² ・ｓ程度が好まし
い。明るすぎると藻類の繁殖や水草の生育が活発にな
り、暗すぎると鑑賞の観点から好ましくない。

【００１８】照明装置１２、１３を水槽１１に取り付け
る方法は、従来公知の方法でよく、水槽１１に取り付け
たブラケットに対して照明装置１２、１３を角度調節自
在に設けることができる。なお、水槽１１とは別個に、
スタンドなどで支持するようにしてもよい。本発明にお
ける照明付き水槽には、そのような直接取り付けたもの
のほか、照明装置を間接的に水槽に取り付けて水槽内を
照射するよう構成したものを含む。

【００１９】上記のように構成される照明付き水槽１０
は、上部の照明装置１３が水草１６を含む水槽１１の内
部を照らしているので、鑑賞に必要な明るさが得られ
る。さらに強い光を水槽内に照射することができ、ピー
ク波長が５００〜６００ｎｍと比視感度が最も高い波長
であるため、水槽内をより明るく鮮明に見せることがで
きる。さらに水槽１１を構成するガラス板などの透明板
の内面をピーク波長が５００〜６００ｎｍの光で照射し
ているので、透明板が藻類で汚れて視認性が低くなるこ
とを防止することができ、水槽の内部を常にクリアに見
せることができる。とくに側面側の照明装置１２はコー
ナ部を照らしているので、水が澱みやすく、藻類が付着
して繁殖しやすいコーナ部であっても、藻類の繁殖を充
分に抑制することができる。なお、水槽１１の内面をふ
き取って清掃する場合でも、コーナ部はふき取りにくい
が、その部分を集中的に照らすことにより、藻類の繁殖
を充分に抑制し、清掃が容易になる。

【００２０】また、水草１６についても、害することは
ないが、その育成も穏やかに抑制するので、過度な成長
でレイアウトを乱すことがない。またトリミングをする
期間も延ばすことができる。とくに近時の観賞用の水槽
は、観賞魚を入れずに、水草、流木、石などで、アマゾ
ンやタイ南部などの特定の地域の自然を再現するネイチ
ャーアクアリウムが好まれているが、このような自然状
態を再現した鑑賞対象は、水草のトリミングなどの手入
れが煩雑である。そのため、水草の過度の育成を抑制す
ることは、水槽内の景観を維持する上で手間を省ける効
果が大きい。

【００２１】前記実施形態では、照明装置１２、１３の
光源として発光ダイオードを採用しているが、低出力の
レーザー半導体など、他の光半導体も使用しうる。さら
にピーク波長が５００〜６００ｎｍの範囲であれば、光
半導体以外の光源を用いることもできる。また、蛍光灯
など、緑色光以外の波長を含む従来の光源を併用するこ
ともできる。その場合は５００〜６００ｎｍの範囲外の
波長の光が水草や藻類の繁殖を促進する方向に働くが、
５００〜６００ｎｍの光を強くしておくことで、充分に
望ましい抑制効果を得ることができる。蛍光灯などの光
源を併用する場合は、自然に近い景観を得ることができ
る利点がある。

【００２２】図３に示す照明付き水槽２０は、水槽１１
内にピーク波長が５００〜６００ｎｍの発光ダイオード
のパネルを光源とする照明装置２１を入れている。この
照明装置２１は水および水圧に対して充分な密閉作用を
備えた透明なケース２２に入れた上で、水１４中に入れ
る。この照明装置２１は、通常は壁面に近い位置に配置
し、水槽１１の中央部を照射するようにして、内部の景
観を照明するようにするが、コーナ部などでは逆に透明
板を照らすように外向きに配置してもよい。

【００２３】このように発光ダイオードを光源とする照
明装置２１を水中に配置する場合は、前述と同様の水草
１６および藻類の繁殖抑制効果、照明効果のほか、発光
ダイオードを冷却し、発光効率を高く維持する作用を併
せて奏することができる。その場合、ケース２２の一部
に金属製のフィンを設け、水１４との接触面積を増加さ
せて冷却効率を高めるようにしてもよい。

【００２４】図３の照明付き水槽２０では、家の形状を
した装飾品２３を収容している。この装飾品２３の内部
にピーク波長が５００〜６００ｎｍの発光ダイオードを
入れ、部分的あるいは全体を透光性を有する材料で構成
している。それにより装飾品２３から発せられる光が水
槽１１の内部を幻想的に照らし、視覚的効果を高めると
共に、前述の水草や藻類の発生を抑制するという実用的
な効果も得ることができる。装飾品の形状はとくに限定
されるものでなく、亀などの水棲動物や水草の形態にす
ることもできる。

【００２５】また、図３の照明付き水槽２０では、水中
へＣＯ₂ を拡散させている拡散筒２４を用いている。こ
のようなＣＯ₂ を放出する機材には苔が生えやすく、そ
れによりＣＯ₂ の放出に問題が生ずることがある。この
実施形態では、そのような機材にピーク波長が５００〜
６００ｎｍの光を照射する発光ダイオードを配置してお
り、それにより苔の発生を抑制することができる。した
がってＣＯ₂ の放出に問題を生じない。

【００２６】図４に示す照明付き水槽３０は、水槽を構
成する壁材、たとえばガラス３１の外面に発光ダイオー
ド３２からなる照明装置をいくらか隙間をあけて固定し
ている。ただし密接させてもよい。発光ダイオードの基
板３２ａ、たとえばアルミニウム板製の基板には、冷却
用の配管３３を密接して取り付けている。配管３３は上
下方向に延びており、上端および下端は横向きに屈曲し
た上で、それぞれガラス３１を貫通して水槽の内部と連
通している。発光ダイオード３２は、特定の装飾効果を
発揮するように配列してもよい。それにより水中で光り
輝く絵柄などの好ましい装飾効果が得られる。その場合
は、水槽の側面よりも背面に設けほうが鑑賞し易い。

【００２７】この照明付き水槽３０では、照明装置３０
の発光ダイオードが冷却用の配管３３を通る水によって
冷却され、そのため発光ダイオードの耐久性が向上す
る。また、配管３３内の水は、温度が高くなると上昇
し、下方から新たな冷たい水が上昇してくるので、自動
的に循環する。そのためポンプなどは不要である。ただ
し強制的に循環させて冷却効率を上げるようにしてもよ
い。また水槽内の水で冷却し、温度が上昇した水は再び
水槽内に戻されるため、水道や排出用の余分な配管が不
要である。また、熱帯魚用の水槽などで、水槽内にヒー
タを入れる場合は、発光ダイオードを冷却することに伴
う熱で、ヒータの電力を節約することができる。また、
配管３３の下端にフィルタ３４を設けておく場合は、水
が循環するのに伴って水槽内のゴミの清掃を同時に行う
ことができる。

【００２８】本発明の照明付き水槽の他の実施形態とし
て、たとえば、水槽の透明板の内面に酸化チタン系など
の、可視光と水の存在のもとで有機物を分解する光触媒
をコーティングするようにしてもよい。その場合、使用
する発光ダイオードが照射する光の波長で触媒効果が高
くなる種類のものを用いるのが好ましい。それにより照
明装置から出される光で効率的に水槽の内面に付着する
有機物を分解し、藻類の発生・付着を一層抑制すること
ができる。

【００２９】

【実施例】［実施例１］緑藻培養細胞（Scendesumium
acultus）を３日間蛍光灯で培養した後、植え継いで波
長５２５ｎｍのＬＥＤ（発光ダイオード）光のもとで培
養した。そのときの細胞密度（μｌ packed cell volum
e/ml）の変化結果を図４の符号Ｅｘのグラフで示す。グ
ラフの横軸は培養日数であり、縦軸は細胞密度である。［培養条件］培養容器：通気管付きチューブ型培養管（径５０ｍｍ、
長さ４００ｍｍ、容量４００ｍｌ）培養液：１／２ Kunert 標準培地培養温度：２２℃ 光強度：５０μｍｏｌ／ｍ² ・ｓ炭酸ガス供給：４％ＣＯ₂ ／air ｗ／ｗ）を５０ｍｌ／
min でバブリングした。植え継ぎ：３日ごとに新しい培地で細胞混濁液を１０倍
に希釈した。植え継ぎの時期は図５に符号Ｕで示す。

【００３０】［比較例１〜３］比較例１、比較例２、
比較例３として、波長６６０ｎｍのＬＥＤ、波長４７０
ｎｍのＬＥＤ、蛍光灯を用いたほかは前記実施例１と同
じ条件で緑藻培養細胞を培養した。比較例１を符号Ｃ
１、比較例２を符号Ｃ２、比較例３を符号Ｃ３のグラフ
でそれぞれ示す。

【００３１】図５のグラフにおいて、実施例の波長５２
５ｎｍのＬＥＤの場合はほとんど緑藻が繁殖せず、せい
ぜい１．２倍の細胞密度になっていることが分かる。他
方、比較例２の波長４７０のＬＥＤの場合は、植え継ぎ
後、順調に生育し、３日後には元の４倍もの細胞密度に
なっていることが分かる。さらに比較例２の波長６６０
ｎｍのＬＥＤおよび比較例３の蛍光灯の場合は、いずれ
も植え継ぎの２日後で８倍から９倍の細胞密度に繁殖し
ていることが分かる。以上の結果から、本発明の照明装
置を用いれば、水槽内の藻の繁殖を大幅に抑制すること
ができることが分かる。

【００３２】［実施例２〜７］水温２２℃で一定に
し、ハイグロフィラという水苔を０．２ｇにトリミング
して、３０ｃｍ水槽にそれぞれ２０本ずつ定植した。底
砂については同じものを使用した。各水槽の水草に波長
が５０５ｎｍ、５２５ｎｍ、５５５ｎｍ、５７０ｎｍ、
５８０ｎｍ、５９２ｎｍのＬＥＤを照射した。ＰＰＦＤ
は５０μｍｏｌ／ｍ² ・ｓで一定とした。そして１週間
後にそれぞれの水槽の水草を収穫し、生体重を求め、そ
れぞれ２０本の平均値を出した。図５のグラフにその結
果を実施例２〜７として示す。

【００３３】［比較例４〜７］波長が４５０ｎｍ、４
７０、６６０のＬＥＤを用いたほかは、実施例２〜７と
同様にして比較例４〜６の実験を行った。さらに白色Ｌ
ＥＤを用い、比較例７として同様の実験を行った。それ
らの結果を図６のグラフに示す。

【００３４】図６のグラフから、波長が５００ｎｍ未満
の比較例４、５の場合、および６００ｎｍを超える場合
は、水苔の生長が速くなり、波長が５００〜６００ｎｍ
の実施例２〜７の場合は、水苔の育成が抑制されている
ことがわかる。とくに波長が５２５〜５５５ｎｍの場合
は、比較例７の白色光の場合に比して約１／２程度と、
大きく成長が抑制されることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の照明付き水槽の一実施形態を示す正
面図である。

【図２】図１の照明付き水槽の側面図である。

【図３】本発明の照明付き水槽の他の実施形態を示す
断面図である。

【図４】本発明の照明付き水槽のさらに他の実施形態
を示す要部断面図である。

【図５】本発明の照明装置の効果を示すグラフであ
る。

【図６】本発明の照明装置の効果を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０照明付き水槽１０ａ側面１１水槽１２照明装置１３照明装置１４水１５砂１６水草１７石１８観賞魚２０照明付き水槽２１照明装置２２ケース２３装飾品３０照明付き水槽３１ガラス３２発光ダイオード３２ａ基板３３配管３４フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2B104 CB01 CB50 CB53 EG01 EG04 EG05 EG06 EG07 3K014 AA01 PF03 3K060 AA06 BA00 BB02 EA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】観賞用の水槽を照明するための照明装置
であって、５００〜６００ｎｍにピーク波長をもつ緑色
光を発光する光源を用いている水槽用の照明装置。
【請求項２】前記緑色光を発光する光源と併用して、
他の波長の光を発光する光源をも用いている請求項１記
載の水槽用の照明装置。
【請求項３】前記光源が光半導体である請求項１また
は２記載の水槽用の照明装置。
【請求項４】前記光半導体が発光ダイオードである請
求項３記載の水槽用の照明装置。
【請求項５】前記照明装置が、装飾品の形態を備えて
いる請求項１記載の照明装置。
【請求項６】観賞用の水槽と、その水槽の内部を照射
する請求項１、２、３、４または５のいずれかに記載の
照明装置とからなる照明付き水槽。
【請求項７】前記照明装置が水槽内に収容されている
請求項６記載の照明付き水槽。
【請求項８】前記水槽内にＣＯ₂ を拡散させる機材が
設けられており、前記照明装置がその機材を照射してい
る請求項６記載の照明付き水槽。
【請求項９】前記光源が光半導体であり、かつ、その
光半導体が、水槽を構成する壁材の外面に設けられてい
る請求項６記載の照明付き水槽。
【請求項１０】前記光半導体を冷却する管路が設けら
れると共に、その管路の上端および下端が水槽内と連通
されている請求項９記載の照明付き水槽。