JP2014519332A - ナノ繊維を含む水槽フィルタ媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2011年6月9日に出願された米国仮出願No.61/495,338の利益を主張し、その教示は参照により本願に組み込まれる。
本発明は、概して水槽(アクアリウム)フィルタに関し、特に機械的及び生物学的濾過を提供するナノ繊維を含むフィルタ媒体に関する。フィルタ媒体は、窒素循環に従って生物学的濾過を引き起こすために、その媒体に予め組み込まれたバクテリアを含むことができる。これにより、フィルタ媒体は、化学的及び/又は機械的濾過を損なうことなく、比較的高効率の生物学的濾過をもたらす。
フィルタは、水槽の水から粒状物質を除去して清浄な水槽を維持するために、長年にわたり水槽で使用されている。伝統的に、水槽フィルタの最も一般的なタイプは、水槽の上端を越えて外側に垂れ下がるパワーフィルタである。パワーフィルタは、フィルタボックス内に水槽から水を運ぶサイフォン管を備える。フィルタボックス内に入った水は、水から粒状物質を除去する様々なタイプのフィルタ媒体上を流れる。水は、水から化学的不純物を除去するためのフィルタカーボンを通過し、その後、ポンプを用いて水槽に戻される。このようなパワーフィルタの例には、E. G. Danner Manufacturing Co.により市販されるSupreme Aqua King パワーフィルタ、Willinger Bros. Mfg. Co.により市販されるSecond Nature Whisper パワーフィルタ、及び、Rolf Hagen Manufacturing Co.により市販されるAqua Clear パワーフィルタが含まれる。
従って、本発明の目的は、水槽に、その周辺に、あるいは、その内部に取り付けられ得るフィルタ及び/又はフィルタシステムであって、バクテリア及び/又は他の生物学的有機体の成長を促進するフィルタ材料を含む、及び/又は、機械的に水中環境を濾過するための手段を提供する、フィルタ及び/又はフィルタシステムを提供することである。
水槽用の濾過装置であって、水が流れ込む濾過チャンバと、その内部のフィルタ媒体とを備え、前記フィルタ媒体は、直径が0.1nm〜3000nmで、直径に対する長さのアスペクト比が5:1〜10,000:1である繊維を含み、前記繊維が、ニトロソモナス属バクテリア及び/又は硝化バクテリアのコロニー形成を実現する。
上述したように、フィルタ媒体内などの水槽内に存在するバクテリアは、魚や他の種の副生成物であるアンモニアを、亜硝酸塩に変換した後、亜硝酸塩を硝酸塩に変換することができる。アンモニアは、1〜3ppmの低濃度で、ほとんどの水槽魚類に比較的有毒である。亜硝酸塩は、30〜40ppmの濃度までなら、ほとんどの水槽魚類に比較的毒性が低く、硝酸塩は、300から400ppmの濃度までなら、水槽魚類に安全であり得る。そして、硝酸塩は、水槽の植物によって取り込まれ、植生構成要素として使用されることができる。従って、存在するバクテリアの量がより多いほど、生物学的/化学的濾過が増加し得る。本開示は、基本的に、水槽フィルタに関し、特に、ナノ繊維を含み、さらなるバクテリアの成長を支援する、フィルタ媒体に関する。フィルタ媒体は、サイズの小さい粒状物質に対する機械的濾過を提供するだけでなく、生物学的及び/又は化学的濾過も増加させ得る。
Claims (21)
- 水槽用濾過装置であって、
水が流れ込む濾過チャンバと、その内部のフィルタ媒体と、を備え、前記フィルタ媒体は、直径が0.1nm〜3000nmで、直径に対する長さのアスペクト比が5:1〜10,000:1である繊維を含み、前記繊維は、ニトロソモナス属バクテリア及び/又は硝化バクテリアのコロニー形成を実現する水槽用濾過装置。 - 前記繊維の直径が、0.1nm〜1000nmである請求項1に記載の濾過装置。
- 前記濾過チャンバ内の前記繊維の80重量%の直径が、200nm〜800nmである請求項1に記載の濾過装置。
- 前記ナノ繊維の表面積が、2.0m2/グラム〜10.0m2/グラムである請求項1に記載の濾過装置。
- 前記ナノ繊維が、不織布の形態である請求項1に記載の濾過装置。
- 前記ナノ繊維が、表面を有し、前記ニトロソモナス属バクテリア及び/又は前記硝化バクテリアのコロニー形成が、前記ナノ繊維の表面で生じる請求項1に記載の濾過装置。
- 前記ニトロソモナス属バクテリア及び/又は硝化バクテリアの50.0重量%以上が、前記ナノ繊維の表面で発生する請求項6に記載の濾過装置。
- 前記ナノ繊維が、互いに結合している請求項1に記載の濾過装置。
- セラミック材料、砕かれたサンゴ、及び、砕かれた貝殻のうちの少なくとも一つを更に含む請求項1に記載の濾過装置。
- 活性炭、ゼオライト、発泡体、及び、ガラス繊維のうちの少なくとも一つを更に含むことを特徴とする請求項1に記載の濾過装置。
- フィルタ媒体であって、
直径が0.1nm〜3000nmで、直径に対する長さのアスペクト比が5:1〜10,000:1である繊維を含み、前記繊維が、ニトロソモナス属バクテリア及び/又は硝化バクテリア又はその前駆体を含有するフィルタ媒体。 - 前記繊維の直径が、0.1nm〜1000nmである請求項1に記載のフィルタ媒体。
- 前記繊維の80重量%の直径が、200nm〜800nmである請求項1に記載のフィルタ媒体。
- 前記ナノ繊維の表面積が、2.0m2/グラム〜10.0m2/グラムである請求項1に記載のフィルタ媒体。
- 前記ナノ繊維が、不織布の形態である請求項1に記載のフィルタ媒体。
- 前記ナノ繊維が表面を有し、前記ニトロソモナス属バクテリア及び/又は前記硝化バクテリアが、前記ナノ繊維の表面に存在する請求項1に記載のフィルタ媒体。
- 前記ニトロソモナス属バクテリア及び/又は前記硝化バクテリアの50.0重量%以上が、前記ナノ繊維の表面で発生する請求項16に記載のフィルタ媒体。
- 前記ナノ繊維が互いに結合している請求項1に記載のフィルタ媒体。
- セラミック材料、砕かれたサンゴ、砕かれた貝殻、のうちの少なくとも一つを更に含む請求項1に記載のフィルタ媒体。
- 活性炭、ゼオライト、発泡体、ガラス繊維、のうちの少なくとも一つを更に含む請求項1に記載のフィルタ媒体。
- 水槽の水を濾過するための方法であって、
フィルタ媒体を供給する工程を含み、前記フィルタ媒体は、直径が0.1nm〜3000nmで、直径に対する長さのアスペクト比が5:1〜10,000:1である繊維を含み、前記繊維が、ニトロソモナス属バクテリア及び/又は硝化バクテリアのコロニー形成を実現する方法。
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