JP2711806B2 - 飼育用水の滅菌浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水生動物を飼育するた
めに循環使用される海水を滅菌浄化する装置に関し、特
に詳細には、この海水を濾過器で濾過するとともに、海
水を電気分解して次亜塩素酸ソーダを生成し、この次亜
塩素酸ソーダを用いて海水を滅菌するようにした滅菌浄
化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水族館の展示水槽、動物園の飼育場、魚
介類の養殖場等の水生動物を飼育する設備においては、
海水を循環濾過しながら飼育用水として用いることが多
い。そのようにする場合は、飼育用水から残餌や飼育動
物の排泄物を除去し、さらには水生の寄生虫を駆除し、
また病原菌を滅、殺菌する必要がある。

【０００３】この飼育用水の浄化は、飼育動物にとって
快適な環境を与えるだけでなく、特に水族館の展示水槽
等にあっては、水生動物の観賞効果を左右する用水透明
度の向上にも寄与する、極めて重要なことである。

【０００４】従来、この種の飼育用水の浄化は、濾過の
みで行なわれて来た。図３および図４は、この濾過のみ
による従来の飼育用水浄化装置を示すものである。一般
に魚類飼育の場合は図３に示す重力式濾過器が多く用い
られ、海獣飼育の場合は圧力式濾過器が多く用いられ、
また飼育動物によっては、図４に示すようにそれらが併
用されることもある。

【０００５】ここで図３の構成を簡単に説明すると、飼
育設備は海水11を貯える展示水槽等の水槽10、およびこ
の水槽10から溢流した海水11を該水槽10に戻す海水循環
系12（配管13および循環ポンプ14から構成される）を備
えてなり、飼育用水浄化装置は、海水循環系12内を流れ
る海水11を濾過する重力式濾過器15と、この重力式濾過
器15で濾過して排出された海水11を一時貯溜するクッシ
ョンタンク16とから構成されている。

【０００６】また図４の構成は、上に述べた構成に加え
て、水槽10の底部から引き抜かれた海水11を該水槽10に
戻す別の海水循環系22（配管23および循環ポンプ24から
構成される）を備えるとともに、この海水循環系22にお
いて循環ポンプ24の下流側に圧力式濾過器25が設けられ
てなるものである。

【０００７】一方特公平１−３８５５５号公報には、濾
過のみによる従来装置では不可能な滅菌を、海水の電気
分解（電解）によって実現することが提案されている。
しかしこの特公平１−３８５５５号公報には、電気分解
により生成された滅菌用次亜塩素酸ソーダを含む海水を
直接水槽に入れることが開示されているのみで、濾過と
滅菌とを併せて行なう場合の濾過器と電解槽との配置関
係については、何ら示すところがない。

【０００８】そこで、これら濾過器と電解槽との配置関
係を考えてみると、上述のように電気分解された海水を
直接水槽に入れるということを参考にして、図５および
図６に示すような配置関係が得られる。なおこれらの図
５および図６において、図３および図４中の要素と同等
の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に
必要の無い限り省略する。

【０００９】図５の構成は、重力式濾過器15を用いる場
合に、水槽10の底部から引き抜かれた海水11を重力式濾
過器15の上流側で一部取り出し、その海水11をポンプ30
によって無隔膜電解槽31に送り、そこで電気分解されて
次亜塩素酸ソーダを含むものとなった海水11を配管32に
より直接水槽10に戻すものである。また図６の構成は、
重力式濾過器15と圧力式濾過器25とを併用する場合に、
圧力式濾過器25の上流側で海水11の一部を取り出して無
隔膜電解槽31に送り、そこで電気分解されて次亜塩素酸
ソーダを含むものとなった海水11を配管32により直接水
槽10に戻すものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の図４および図５
に示した滅菌浄化装置は、濾過器の逆洗時やメンテナン
ス時にも滅菌装置をそのまま運転でき、また簡単な配管
変更により既設の濾過装置を改造して形成可能である半
面、以下の問題点も有することが分かった。

【００１１】すなわちこれらの滅菌浄化装置において
は、水槽中にガス気泡が混入し、それが外部からはっき
り視認できる程度まで多くなって、適宜ガス抜きをする
必要が生じる。また運転開始後ある程度の時間（例えば
約２週間）が経過すると、水槽中で異常な固形物が浮遊
してキラキラと光り、目障りな状態となる。

【００１２】さらに、運転開始後次第に電気分解の電圧
が上昇して、電力消費量が増大するようになる。この問
題は、無隔膜電解槽内部の電極にカルシウムとマグネシ
ウムを主体とするスケールが付着することによって生じ
るものであり、このスケールは清掃により除去可能であ
るが、そのために例えば１ケ月に１回程度電解槽を分解
点検する必要が生じて、多大なメンテナンス費用がかか
るようになる。その上、スケールが付着した部分におい
て、電極面が損耗してしまうことも判明した。

【００１３】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、水槽での気泡の混入および固形物の浮遊のない
飼育用水を得ることができ、そして無隔膜電解槽内部で
のスケール発生を抑制することにより、電力消費量が少
なくて済み、電極の異常損耗が無く、かつ頻繁なメンテ
ナンスも必要としない飼育用水の滅菌浄化装置を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の飼育
用水の滅菌浄化装置は、重力式濾過器によって濾過を、
そして無隔膜電解槽によって滅菌を行なうようにしたも
のであり、請求項１に記載の通り、水生動物を飼育する
ための海水を貯える水槽、およびこの水槽から溢流した
海水を該水槽に戻す海水循環系を有する飼育設備におい
て、上記海水循環系内を流れる海水を濾過する重力式濾
過器と、上記海水循環系内に配されて、上記重力式濾過
器で濾過して排出された海水を一時貯溜するクッション
タンクと、このクッションタンクの下流側において上記
海水循環系から分岐され、この海水循環系を流れる海水
の一部を上記クッションタンクに戻す分岐流路と、この
分岐流路を流れる海水を電気分解する無隔膜電解槽とを
備えたことを特徴とするものである。

【００１５】本発明による第２の飼育用水の滅菌浄化装
置は、圧力式濾過器によって濾過を、そして無隔膜電解
槽によって滅菌を行なうようにしたものであり、請求項
２に記載の通り、水生動物を飼育するための海水を貯え
る水槽、およびこの水槽の底部から引き抜かれた海水を
該水槽に戻す海水循環系を有する飼育設備において、上
記海水循環系内を圧送される海水を濾過する圧力式濾過
器と、この圧力式濾過器の下流側において上記海水循環
系から分岐され、この海水循環系を流れる濾過された海
水の一部を、圧力式濾過器の上流側において海水循環系
に戻す分岐流路と、この分岐流路を流れる海水を電気分
解する無隔膜電解槽とを備えたことを特徴とするもので
ある。

【００１６】

【作用および発明の効果】水生動物の飼育用水には残餌
や排泄物が含まれるが、飼育用水のその他の成分は通常
の海水と同じであるので、海水電解槽は濾過器の上流
側、下流側のいずれで取水した飼育用水を供給しても正
常に運転できるように考えられる。

【００１７】しかしながら、濾過器の上流側で取水した
飼育用水を無隔膜電解槽に供給した場合、１ケ年運転し
た後の電解槽を分解点検したところ、通常の海水電気分
解の場合と比べて異常なスケールの付着が見られた。こ
のスケールは、通常の海水電気分解では起こり得ない下
記のプロセスで発生するものと考えられる。

【００１８】すなわち、まず残餌や排泄物が無隔膜電解
槽の陽極や陰極に付着し、この付着物により水の流れが
変わり、この付着物を核としてカルシウムやマグネシウ
ムのスケールが生成するものと考えられる。

【００１９】そして、このスケールの一部が脱落した痕
跡が認められたことから、このスケールが時々剥離し、
それが水槽中で異常な固形物として浮遊するものと考え
られる。また、電解槽内部にスケールが付着し始めると
水の流れが変わり、一層スケールが付着しやすくなるも
のと考えられる。

【００２０】そこで、本発明におけるように濾過器の下
流側に無隔膜電解槽を配置し、残餌や排泄物を濾過器で
除去した後の飼育用水を無隔膜電解槽に導入すれば、ス
ケールの核となる物質が無隔膜電解槽に流入しなくな
り、スケールの異常発生が防止される。それにより、水
槽中における固形物の浮遊、電極の異常損耗、頻繁なメ
ンテナンス、そして電力消費量増大の問題が一挙に解決
される。

【００２１】一方、水槽中に混入するガス気泡は、海水
の電気分解において副生する水素ガスの気泡であること
が判明した。電気分解された海水を直接水槽に入れるよ
うにした前記図５および図６の構成においては、海水と
ともにこの水素ガス気泡も水槽内に導入されてしまうの
である。

【００２２】それに対して本発明の第１の飼育用水の滅
菌浄化装置においては、電気分解された海水（電解液）
が分岐流路を介してクッションタンクに戻されるので、
海水に含まれる水素ガスがこのクッションタンクにおい
て放出、除去され、水槽内に混入することが無くなる。

【００２３】また本発明の第２の飼育用水の滅菌浄化装
置においては、電気分解された海水（電解液）が分岐流
路を介して圧力式濾過器の上流側に戻される。水素は水
に溶解しやすく、また飼育用水に対する次亜塩素酸ソー
ダの注入率はかなり低く（魚類飼育の場合で0.015 〜0.
03ｐｐｍ、海獣飼育の場合で0.1 〜0.2 ｐｐｍ程度）、
その上発生したばかりの水素ガス気泡は径が50〜60μｍ
程度と極めて細かいので、水素を含む電解液が圧力式濾
過器上流側の海水に注入されると、この水素は大部分が
海水に溶解する。このようにして水素が海水に溶解して
いれば、水槽中で水素ガス気泡が生じることが無く、そ
して水素はこの水槽内で海水表面から大気中に放出され
るようになる。

【００２４】なお、上述のような水素ガスを海水中から
放出させるいわゆるガス抜きの簡単手法として従来よ
り、海水をレシーバタンクに貯え、そこで海水表面から
水素ガスを大気中に放出させ、タンク底部から出た海水
をオーバーフローさせて用いる手法が知られているが、
上述の本発明装置はこの種のレシーバタンクが不要であ
る分、低コストで形成可能となる。

【００２５】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明の第１実施例による飼育用
水の滅菌浄化装置を示すものである。この図１の構成に
おいて飼育設備は、飼育用水としての海水11を貯える展
示水槽等の水槽10、およびこの水槽10から溢流した海水
11を該水槽10に戻す海水循環系12（配管13および循環ポ
ンプ14から構成される）を備えてなる。

【００２６】他方、飼育用水の滅菌浄化装置は、海水循
環系12を流れる海水11を濾過する重力式濾過器15と、こ
の重力式濾過器15で濾過して排出された海水11を一時貯
溜するクッションタンク16と、このクッションタンク16
の下流側にある循環ポンプ14のさらに下流側において配
管13から分岐され、この配管13を流れる海水11の一部を
クッションタンク16に戻す分岐流路17と、この分岐流路
17を流れる海水11を電気分解する無隔膜電解槽31とから
構成されている。

【００２７】上記の構成においては、海水11中に含まれ
る残餌や飼育動物の排泄物等の固形物が、重力式濾過器
15によって捕捉、除去される。また、分岐流路17を流れ
る海水11が無隔膜電解槽31によって電気分解されて、次
亜塩素酸ソーダが生成される。この次亜塩素酸ソーダを
含むようになった海水11は分岐流路17を介してクッショ
ンタンク16に注入され、海水循環系12を通して循環使用
される海水11がこの次亜塩素酸ソーダによって滅菌され
る。

【００２８】この滅菌浄化装置においては、重力式濾過
器15の下流側に無隔膜電解槽31を配置し、残餌や排泄物
を重力式濾過器15で除去した後の海水11を無隔膜電解槽
31に導入しているので、スケールの核となる物質が無隔
膜電解槽31に流入しなくなり、スケールの異常発生が防
止される。それにより、水槽10中における固形物の浮
遊、無隔膜電解槽31の電極の異常損耗、頻繁なメンテナ
ンス、そして電力消費量増大の問題が解決される。その
詳しい理由は、先に述べた通りである。

【００２９】また、電気分解された海水11（電解液）が
分岐流路17を介してクッションタンク16に戻されるの
で、海水11に含まれる水素ガスはこのクッションタンク
16において放出、除去され、水槽10内に混入することが
無くなる。そこで、水槽10内において水素ガス気泡が発
生することが防止される。

【００３０】ここで、水槽10が水族館の展示水槽である
場合について、以上の効果を具体的に測定した結果を、
図５の滅菌浄化装置における測定結果と併せて下の（表
１）に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】本願発明によれば、上述の効果が顕著に得
られることが、この（表１）からも明らかである。なお
飼育動物が上記スナメリのようなほ乳動物である場合
は、水槽残留塩素濃度を0.05〜0.15ｐｐｍとすることに
より、水槽10における海水11の透明度が向上する。

【００３３】次に図２を参照して、本発明の第２実施例
による飼育用水の滅菌浄化装置を説明する。この図２の
構成において飼育設備は、飼育用水としての海水11を貯
える展示水槽等の水槽10、この水槽10から溢流した海水
11を該水槽10に戻す海水循環系12（配管13および循環ポ
ンプ14から構成される）、および水槽10の底部から引き
抜かれた海水11を該水槽10に戻す別の海水循環系22（配
管23および循環ポンプ24から構成される）を備えてな
る。

【００３４】他方、飼育用水の滅菌浄化装置は、図１の
ものと同様の重力式濾過器15およびクッションタンク16
に加えて、海水循環系22において循環ポンプ24の下流側
に配された圧力式濾過器25と、この圧力式濾過器25の下
流側において配管23から分岐され、この配管23を流れる
濾過された海水11の一部を圧力式濾過器25の上流側にお
いて海水循環系22に戻す分岐流路27と、この分岐流路27
を流れる海水11を電気分解する無隔膜電解槽31とから構
成されている。なお35は脱気弁である。

【００３５】上記の構成においては、海水11中に含まれ
る残餌や飼育動物の排泄物等の固形物が、圧力式濾過器
25によって捕捉、除去される。また、分岐流路27を流れ
る海水11が無隔膜電解槽31によって電気分解されて、次
亜塩素酸ソーダが生成される。この次亜塩素酸ソーダを
含むようになった海水11は分岐流路27を介して海水循環
系22に注入され、海水循環系22を通して循環使用される
海水11がこの次亜塩素酸ソーダによって滅菌される。

【００３６】この滅菌浄化装置においては、圧力式濾過
器25の下流側に無隔膜電解槽31を配置し、残餌や排泄物
を圧力式濾過器25で除去した後の海水11を無隔膜電解槽
31に導入しているので、スケールの核となる物質が無隔
膜電解槽31に流入しなくなり、スケールの異常発生が防
止される。それによりこの場合も、水槽10中における固
形物の浮遊、無隔膜電解槽31の電極の異常損耗、頻繁な
メンテナンス、そして電力消費量増大の問題が解決され
る。

【００３７】また、電気分解された海水11（電解液）が
分岐流路27を介して圧力式濾過器25の上流側に戻される
と、この海水11に含まれている水素は、前述した理由に
より大部分が海水循環系22の海水11に溶解する。このよ
うにして水素が海水11に溶解していれば、水槽10中で水
素ガス気泡が生じることが無く、そして水素はこの水槽
10内で海水表面から大気中に放出されるようになる。

【００３８】ここで、水槽10が水族館の展示水槽である
場合について、以上の効果を具体的に測定した結果を、
図６の滅菌浄化装置における測定結果と併せて下の（表
２）に示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】本願発明によれば、上述の効果が顕著に得
られることが、この（表２）からも明らかである。なお
飼育動物が上記大型近海魚のようにえら呼吸する無脊椎
動物である場合は、水槽残留塩素濃度を0.01〜0.02ｐｐ
ｍとすることにより、水槽10における海水11の透明度が
向上し、しかも動物に対して安全な水質となることが判
明した。

【００４１】上記第２実施例の滅菌浄化装置は、圧力式
濾過器25と無隔膜電解槽31との組合わせの他に重力式濾
過器15も備えるものであるが、この重力式濾過器15が設
けられない場合においても、圧力式濾過器25と無隔膜電
解槽31との配置関係を上述のようなものとすれば、勿
論、この第２実施例におけるのと同様の効果が得られる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による飼育用水の滅菌浄化
装置を示す概略構成図

【図２】本発明の第２実施例による飼育用水の滅菌浄化
装置を示す概略構成図

【図３】従来の飼育用水の浄化装置の一例を示す概略構
成図

【図４】従来の飼育用水の浄化装置の別の例を示す概略
構成図

【図５】従来の飼育用水の滅菌浄化装置の一例を示す概
略構成図

【図６】従来の飼育用水の滅菌浄化装置の別の例を示す
概略構成図

【符号の説明】

10 水槽 11 海水 12 海水循環系 13 配管 14 循環ポンプ 15 重力式濾過器 16 クッションタンク 17 分岐流路 22 海水循環系 23 配管 24 循環ポンプ 25 圧力式濾過器 27 分岐流路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/50 ５２０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１Ｐ ５３１ ５４０Ｂ ５４０ ５５０Ｄ ５５０ ５５０Ｈ ５６０Ｆ ５６０ ５６０Ｚ 1/76 Ａ 1/76 Ｂ０１Ｄ 35/02 Ｃ (72)発明者 植島 祥文 千葉県我孫子市久寺家228−１ 大機ゴ ム工業株式会社 アルカディア つくし の寮 (72)発明者 大塚 雄二 茨城県北相馬郡守谷町けやき台６−４− 13 (56)参考文献 特開 平４−166281（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−148228（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−22632（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−68450（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−38555（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水生動物を飼育するための海水を貯える
   水槽、およびこの水槽から溢流した海水を該水槽に戻す
   海水循環系を有する飼育設備において、 前記海水循環系内を流れる海水を濾過する重力式濾過器
   と、 前記海水循環系内に配されて、前記重力式濾過器で濾過
   して排出された海水を一時貯溜するクッションタンク
   と、 このクッションタンクの下流側において前記海水循環系
   から分岐され、この海水循環系を流れる海水の一部を前
   記クッションタンクに戻す分岐流路と、 この分岐流路を流れる海水を電気分解する無隔膜電解槽
   とが設けられてなる飼育用水の滅菌浄化装置。
2. 【請求項２】 水生動物を飼育するための海水を貯える
   水槽、およびこの水槽の底部から引き抜かれた海水を該
   水槽に戻す海水循環系を有する飼育設備において、 前記海水循環系内を圧送される海水を濾過する圧力式濾
   過器と、 この圧力式濾過器の下流側において前記海水循環系から
   分岐され、この海水循環系を流れる濾過された海水の一
   部を、圧力式濾過器の上流側において前記海水循環系に
   戻す分岐流路と、 この分岐流路を流れる海水を電気分解する無隔膜電解槽
   とが設けられてなる飼育用水の滅菌浄化装置。