JP3022194U - 観賞用水槽のウエット＆ドライ方式の水質浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 観賞用水槽の水を循環ポンプで濾過材上に散
水濾過して水槽に戻すと共に、ポンプからの一部の分流
水を濾過材を詰めたケースに導入し、水位の干満と濾過
材のウエット＆ドライで、好気性バクテリアの繁殖を促
進し濾過する。 【解決手段】 観賞用水槽１の循環ポンプ３により水槽
の水を汲上げてフィルター９、バイオ用多孔質石１０を
経て濾過水を水槽１に戻すという一連の作用はそのまま
保有せしめると共に、その循環水の一部を分岐して常時
に多孔質石を入れた容器２１に導入し、併せて外パイプ
１７と内パイプ１９の間の水の上昇と内パイプを通じて
の一気の落下により、容器内に水位移動による希望の干
満作用と、濾過材のウエット＆ドライの繰返しで、好気
性バクテリアの発生をより速く促進し繁殖させ、酸化と
バクテリアによる硝化作用で水を浄化する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、観賞用水槽の水の浄化装置に係わり、詳しくは、循環ポンプにより 水槽から水を汲上げてケース本体に詰めたフィルター、バイオ用多孔質石を経て 濾過し、水槽に戻すという一連の作用はそのまま保有せしめると共に、前記ケー ス本体と別に循環ポンプにより送水する水流の一部をウエット＆ドライケースに 導入し、そのケースの中に内外パイプによるサイフォンを装置して、一定オリフ ィスの分岐チューブまたは水量調整バルブをつけることにより、水位の干満が希 望の時間で間欠的に繰返し行われ、希望の干満時間の水位移動により、多孔質石 の乾湿が交互に行われることにより、好気性バクテリアの発生をより速く促進す る条件を満たし効率の良い水槽用ウエット＆ドライ方式の水質浄化装置を提供す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、観賞用水槽の水は、一般的にエアポンプで水槽中に空気を送り酸素を溶 解するか、又はフィルターによりの循環水を水槽に落下する時のエア混入、又は 小孔を穿ったパイプ等より水面に散水することにより、飼育魚類への酸素補給と 、魚の糞、枯葉等より発生する有害なアンモニア等を比較的毒性の弱い硝酸塩に 変換する一連の硝化作用を促進せしめるため、酸素補給は非常に大切であるが、 一般的に硝化作用を促進する好気性バクテリアの発生に時間がかかる。

【０００３】 現在市販されているものは、水槽の水に酸素を補給するだけでなく、循環ポ ンプで汲上げた循環水を、容器内に入れた多孔質の濾過材に上部の樋を通じて散 水させるシャワー方式によって、多孔質石を通過させ水槽に戻すようにして、酸 素補給と濾過石に乾、湿を作り、バクテリアの発生とアンモニア等を気化発散さ せるという効果を有するが、シャワーのため常時散水するので完全なウエット＆ ドライ作用が無い。従って、バクテリアの発生条件が悪く、一般的に水槽内で生 物的濾過システム、即ち硝化作用（ＮＨ₃ →ＮＯ₂ →ＮＯ₃ ）が完成するまでに 必要な時間は、約１か月かかるといわれている。

【０００４】 又、水中ポンプを利用してのサイフォンによる完全なウエット＆ドライ方式 では、イ．水中ポンプの全水量をサイフォンに使用しているので、上部のフィル ター及びウエット＆ドライの全容積分の水が一定時間に急速に下部水槽に落下す る。従って水槽の水草及び底部のゴミ等に水流による衝撃を与え、又水を濁らせ る。例えば６０リットル水槽に取付ける上部設置式のポンプは、７〜８リットル ／min で水中ポンプも５〜７リットル／min が標準である。

【０００５】 ロ．作用が断続的で時間調整が困難である。又、時間を長く取ると濾過作用が 悪くなる、という問題点がある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

従来、サイフォンを利用した干満方式は、循環ポンプの全水量を使い、フィル ターケース及びウエット＆ドライケースを同じケースにまとめているため、好気 性バクテリアの発生に有効な時間（干満時間）を長く取るとフィルターの物理的 濾過が悪くなり、干満時間を短くすると、即ち急激な水位変化は好気性バクテリ アの発生条件が悪くなる。

【０００７】 又、フィルター層及びウエット＆ドライケースの全水量が落下し、フィルター 作用が間欠に行われるので物理的濾過が悪く水が濁り、落下時の水圧で水槽底の ゴミも巻き上げ、水草なども揺れるという欠陥がある。

【０００８】 ウエット＆ドライ方式は、主に観賞用水槽において、生物的濾過、即ち、微生 物（好気性バクテリア）によって有機物を分解し、徐々に害の少ない物質へと変 化（硝化）させることを目的としている。魚の餌の食べ残し、排出物、水草の枯 葉等の有機物は細菌により分解され、アンモニア（ＮＨ₃ ）やアンモニウム（Ｎ Ｈ₄ ）等の無機物になる。特にアンモニアは毒性が強く飼育魚にとって危険な物 質であり、アンモニア濃度が高くなると魚は死滅する。しかし、これらの物質は 十分な酸素があれば、硝化細菌、即ち好気性バクテリアの一種ニトロソモナスに より分解され、亜硝酸（ＮＯ₂ ）へと酸化するが、このＮＯ₂ も又毒性が強い物 質であるが、好気性バクテリアの一種のニトロバクターにより分解され、毒性の 低い硝酸塩（ＮＯ₃ ）と酸化される。この硝酸塩（ＮＯ₃ ）は水草等にも吸収さ れるが、定期的な水の交換により、飼育安全レベルを保つことができる。

【０００９】 これらのバクテリアによる生物的濾過作用（Ｎ₂ →ＮＨ₃ ・ＮＨ₄ →ＮＯ₃ ） は、水槽内の窒素循環における酸化過程として重要なファクターを持っている。 従属栄養細菌を始めニトロソモナスやニトロバクター等の消化細菌はあらゆる場 所に存在している。勿論、水槽の中でも自然に発生して増殖を続ける。一般的に 水槽内で生物的濾過システムが完成するまでに必要な時間は、約１か月と言われ ている。この一連の酸化過程における原動力は酸素ですので、本装置はいかにこ の一連の硝化作用をより速く完結させるかとの目的をもって考案されたものであ る。

【００１０】 そこで本考案は、水槽用循環ポンプ、即ち、水槽の水を汲上げてフィルター、 バイオ用多孔質石を経て濾過水を水槽に戻すと言う一連の作用はそのままにして 、その循環水の一部を多孔質石を入れたケースに導入し、希望の干満時間をとっ て、水槽に戻す手段で、好気性バクテリアの発生をより速く促進する観賞用水槽 の水質の浄化装置を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するために、観賞用水槽の循環ポンプにより、水槽の 水を汲上げて容器本体に詰めたフィルター、バイオ用多孔質石を経て濾過水を水 槽に戻すという一連の作用はそのまま保有せしめると共に、循環ポンプの送水部 から循環水の一部を常時に多孔質石を入れたケースに導入し、好気性バクテリア の発生をより速く促進することにより、多孔質石の乾湿を繰返す水槽用ウエット ＆ドライ方式の水質浄化装置を構成する。

【００１２】 観賞用水槽の循環ポンプのフィルター容器への送水部と、循環ポンプの送水部 に分岐してフィルター容器への送水量の約１／１０程度の水量を送る流量調整バ ルブ又は所定のオリフィスをもった分岐パイプと、前記フィルター容器のフィル ターを通過し、底部の集水部を通して一端部の底部と周囲壁で囲われた収容室の 底部に設けた排水穴から水槽内に循環水を落流するフィルター装置と、前記収容 室内には、底部に前記分流パイプと連結する小孔部と、該小孔部よりより大きい 内径の内パイプが貫設され、その上端と間隔（隙間）を存して下端部のみ開口さ れた外パイプからなるサイフォンが構成され、周囲に多孔質石を詰めてなるウエ ット＆ドライ式のケースと、浮きを装填した浮き室とを設ける。

【００１３】 前記フィルター部には、樋の下に繊維製フィルター層、不織布フィルター層、 多孔質石を敷設し濾過材層の多重層でフィルター部を構成し、収容室に装入した ウエット＆ドライのケース内は多孔質石を詰める。

【００１４】 上記の本考案によれば、水槽中からストレーナを介して循環ポンプで汲み上げ られた水は、ポンプ駆動部の送水部から直立した送水パイプ及び噴出口を経てフ ィルターケース本体の樋上に排出され、このパレットの孔から下層の濾過繊維層 、不織布を経て、さらにその下層に敷いた多孔質石の微細な孔及び石相互の隙間 を通して次第に下層に落下して、すのこ板の下の凹底形の集水部を通じて一端部 に水が流出し、ウエット＆ドライケースを装入した収容室の底部に穿った排水穴 から水槽中に落下し、緩衝筒から水中に静かに戻されると共に、前記ポンプの送 水部の一部に分岐した分流口に接続した所定オリフィスを有するチューブ、又は 水量調整バルブを経て前記水量の１／１０程度の分流水がウエット＆ドライケー スの底部の小孔部からケース内に徐々に水が入り、この水は外パイプと内パイプ との間にも底部の孔から侵入して、ケース内の内外パイプ間の水位が徐々に上昇 して、その水位が内パイプの上端開口面まで上昇してくると、内パイプの周囲に 表面張力で水が盛り上がり内パイプの穴を塞いで水が落下するので、ケース内の 水は外パイプと内パイプとの間からサイフォンの原理で内パイプを通して下部に 落下される。

【００１５】 落下水の速度は内パイプの直径で加減する。そして、ケース内の水位が低下し 、外パイプの下端部の開口部が現れた瞬間に空気が内外パイプの間に侵入すると 落下は止まり、再びケース内の水が増えてきて水位が徐々に上がり、内パイプの 上端に達すると、前記と同様にケース内の水が内パイプを通じて水槽中に落下し て循環される。

【００１６】 このように循環ポンプの水の一部水流で容器内の水位がＨの高さの干満作用を 生じ、その干満もゆっくりと行われて、内部の多孔質石の乾、湿状態を交互に繰 返して作り、しかも、その干満時間は、分流の水量を分岐パイプのオリフィス又 はバルブで調節することにより、希望の比較的長い時間間隔で多孔質石の乾、湿 状態が得られるために、好気性バクテリアの発生をより速く促進し、短期間に増 殖されるので、これらの微生物（好気性バクテリア）によって、魚の餌の食べ残 し、排出物、水草、枯葉等の有機物を分解して、魚が嫌うアンモニアから亜硝酸 塩に変化して害の少ない硝酸塩へと酸化処理されるため、水の汚れ、濁りが少な く長期間透明な水を保持することができる。

【００１７】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施の形態を説明すると、図１は本考案の観賞水槽用のウエッ ト＆ドライ方式の水質浄化装置の断面図で、１は観賞用水槽、２は循環ポンプの 電動機で、循環ポンプ３により８リットル/minの水量をストレーナを通じて汲上 げ、循環ポンプ３の圧送部より水管４を経てその上端の先が偏平な排水部５より ７リットル/minの水を水槽１の上部にわたり設置されたフィルター容器６の樋７ 上に流出する。

【００１８】 図２は、図１の水槽上部に設置したフィルター容器の平面図を示すもので、図 １、図２に示すように、このフィルター容器６内には、樋７の下に繊維フィルタ ー層８とその下に不織布フィルター層９、さらにその下には多孔質石１０をすの こ板３９の上に数段層に敷設してなるフィルター部１２と、その下部に凹底形の 集水部１１とが設けられ、この上部フィルターは、従来通りの濾過及びバイオ作 用を行わせ、同時に循環ポンプの水流の一部を利用してウエット＆ドライの容器 ２１に分流水を導入する構造とする。

【００１９】 このフィルター容器６の他側には、前記の集水部１１と連絡して一段高い底部 １３ａと周囲壁１４で囲った収容室１５を一体に形成し、この収容室１５には、 その底部１３に排水穴１５ａと小筒座を設け、さらに底部１３上に所定の間隔を 開けて底面に小孔部１６と、下端が開口した筒形の外パイプ１７と、その内部に 外パイプの上端面と僅かの隙間１８を存して中空の内パイプ１９を底面に貫通直 立して設けられ、内部に多孔質石２０を装填した容器２１と、該容器の側部の２ か所に容器２１内と連通する浮き２２の浮き室２３を設け、前記小孔部１６と、 循環ポンプ３の圧送部に分岐して設けた分流部２４とを可撓性のある分岐チュー ブ２５で連結し、その途中に分岐チューブの流量調整バルブ２６を設け、分流水 量を加減して、前記の小孔部１６より容器２１に分流水を常時送水するようにす る。尚、Ｈは容器２１内に送水された分流水の干満水位移動量を示す。４０は緩 衝筒である。

【００２０】 この分流水は、小孔部１６を通じて容器２１内に送水され、次第に水位が上が るに連れて外パイプの下端開口部より外パイプ１７と内パイプ１９との間にも水 が同水位で上昇し、その水位が内パイプ１９の上端面に達すると周囲に表面張力 で水が盛り上がり一挙に穴を塞いで内パイプ１９を通じて落下する。このため水 位は下がり、その水位が外パイプの下端開口部に下がると空気が内外パイプ１９ ，１７間に入り、再び内パイプ１９は中空の状態となって待機している。このよ うにして、Ｈの高さ水位が上がったり、下がったりを交互に間欠的に繰り返すも のである。

【００２１】 図３は、多孔質石の完全なウエット＆ドライ状態を作る容器の詳細を示す斜視 図で、前記の干満の水位移動の間欠的な繰返しによって、水位がＨの高さ交互に 移動するので、多孔質石２１がウエット＆ドライの乾湿状態を交互にゆっくりと 繰返し、好気性バクテリアの発生に有効な状態を呈する。

【００２２】 図４は前記の実施の形態の変形例を示すもので、水槽の上部に設置されるフィ ルター容器とは別に、水槽の上に設置可能な細長い箱形容器２７を設け、その容 器内に下部に通水孔２８を有する仕切板２９を介して多孔質石を詰めた多孔質石 収容室３０と、底面と間隔をあけて下部に開口部３１を有する外パイプ１７ａと 、その外パイプの上端と隙間を存してその内部に中空の内パイプ１９ａが直立し て設けられ、両パイプ１７ａと１９ａにより分流水の水位を昇降させ水槽に水を 戻すサイフォン機構と、下端部に設けた小穴３２を介して連通され水位により浮 き３３が昇降する浮き室３４とからなり、前記の循環ポンプからの分岐チューブ ３６を多孔質石収容室３０の底部近くに接続して、分岐した分流水を常時導入す るようにしたものである。

【００２３】 この場合も前記実施の形態と同様に多孔質石収容室３０の水位が内、外パイプ １９ａ，１７ａの作用で上がったり、下がったり移動して、濾過室の濾過材の完 全なウエット＆ドライ状態を交互に作りだし、多孔質石の乾湿により好気性バク テリアの繁殖に好適な雰囲気を作り、生物的濾過作用により水槽の水の浄化作用 に優れ、長い期間綺麗な透明な水を保持でき、汚れ濁りが防止できると共に、新 しい水に交換しても一週間程度でバクテリアの繁殖が見られ従来に比べ水の浄化 に優れている。

【００２４】 図５は水中ポンプを使用した場合を示したもので、水槽１中に取付けた水中ポ ンプ３５の分流口に連結した分岐ホース３６をウエット＆ドライ容器３７に接続 し、吐出ホース３８で水を水槽に戻すようにする。なお、図６は本考案において 使用した濾過材を示すもので、（Ａ）は多孔質石、（Ｂ）はセラミック製の多孔 質性の棒状石である。

【００２５】 この考案において、分岐方式なので、従来の濾過フィルター作用はその儘に して、フィルター濾過に使われる水量の変化は非常に少ない。 分流された水流（ポンプ吐出水量の１／１０位）で作用し、ウエット＆ドライ ケース（容器）を別に設けてあるので、水槽の水位変化が非常に少ない（６０リ ットル水槽に対して変化は０．８リットル）。 送水パイプの途中ジョイントの内径を交換するか、バルブを設けて希望の干満 時間が設定できる。即ち、急激な流れはバクテリアの発生には適さず、従って干 満もゆっくりと時間をかけてバクテリアの発生を促進させることが必要である。 又、多孔質石はバクテリアのコロニー形成に不可欠であるが、ストーンの小孔に までエアを接触させるにはどうしても一定時間空気に触れる必要がある。本装置 はこれらの条件、即ちバクテリアの発生、繁殖に有利な状況を作りだせる。

【００２６】 この本考案の装置では、上記フィルターの濾過水量を減じる事なく、水槽上部 の任意の場所にウエット＆ドライ作用を可能にでき、又分流式であるため、干満 時間の調整もバルブ又は中間アダプター（オリフィス変更）で自由に設置できる ので、バクテリア発生に最適な雰囲気を作ることが可能である。

【００２７】 現在、水槽に使用している循環ポンプ３は水槽１の上部設置式（図１）と、水 中ポンプ方式（図５）の２種類に分けられるが、ウエット＆ドライ（分流方式） は水槽より高い場所ならば、設置場所を問わない。例えば、従来の上部設置フィ ルターは図１の如く吐出口の上部に設置すればよい。又水中ポンプ３５の方式な れば図５の如く水槽上部でも、又壁等に設置することができる。水槽１より離し た場合はオーバーフローホース（吐出ホース）３８が必要である。

【００２８】

【考案の効果】

本考案によれば、観賞用水槽において生物的濾過、即ち、微生物（濾過、バク テリア）によって有機物を分解し、徐々に害の少ない物質へと変化（硝化）させ ることができると共に、循環ポンプの一部の分流水で容器内の水位の干満作用を 生じさせ、その干満もゆっくりと行われて、多孔質石の乾湿を交互に繰返して作 り、しかも、その干満時間は、分流水量をバルブで調節することにより、従来の 循環ポンプにより全水量が上昇と落下を繰返して衝撃が大きく、又そのサイクル も十数秒と短いものに比べ、希望の比較的長い時間間隔（１〜２分間隔）で、か つ、全水量の１／１０程度の少水量で濾過材の乾湿が得られるために、好気性バ クテリアの発生に好適な雰囲気をより速く促進し得て、短期間に繁殖するので、 これらの微生物（濾過、バクテリア）によって、魚の餌の食べ残し、排出物、水 草、枯葉等の有機物を細菌により分解して、魚が嫌う水のアンモニアから亜硝酸 塩、これから害の少ない硝酸塩へと酸化処理され水の濁り、汚れを防止して、水 槽の水を従来に比べ長期間透き通った状態に保持することができる。

【００２９】 又微生物による有機物を分解させる細菌バクテリアの繁殖を促進し得て、新し い水の交換からは通常１か月を要するものが、一週間程度で微生物が繁殖し、有 機物の分解を始めることが可能なため、観賞用水槽の水の浄化に有効で優れた効 果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の観賞魚水槽用のウエット＆ドライ方式
の水質浄化装置の断面図。

【図２】図１の一部を切り欠いて示す平面図。

【図３】図１のフィルターケース本体に装着する本考案
のウエット＆ドライ方式の浄化ケースの斜視図で一部を
切欠する。

【図４】本考案の水質浄化装置の他の実施の形態を示す
斜視図で一部を切欠して示す。

【図５】本考案を水中ポンプ方式に応用した例を示す概
略説明図である。

【図６】（Ａ）は多孔質石の斜視図、（Ｂ）はセラミッ
クからなる無数の孔を有した棒状濾過材の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 観賞用水槽 ２ ポンプ用電動機 ３ 循環ポンプ ４ 水管 ５ 排水部 ６ フィルター容器 ７ 樋 ８ 繊維フィルター層 ９ 不織布フィルター層 １０ 多孔質石 １１ 集水部 １２ フィルター部 １３ 底部 １４ 周囲壁 １５ 収容室 １５ａ 排水穴 １６ 小孔部 １７，１７ａ 外パイプ １８ 隙間 １９，１９ａ 内パイプ ２０ 多孔質石 ２１ 容器 ２２，３３ 浮き ２３，３４ 浮き室 ２４ 分流部 ２５ 分岐チューブ ２６ 流量調整バルブ ２７ 箱形容器 ２８ 通水孔 ２９ 仕切板 ３０ 多孔質石収容室 ３１ 開口部 ３２ 小穴 ３５ 水中ポンプ ３６ 分岐ホース ３７ フィルター容器 ３８ 吐出ホース ３９ すのこ板 ４０ 緩衝筒

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 観賞用水槽の水を循環ポンプで汲上げて
   フィルター、バイオ用多孔質石を経て濾過し水槽に戻す
   と言う一連の作用はそのまま保有せしめると共に、その
   循環水を一部分流して多孔質石を入れたケースに導入
   し、該ケース内で水位の干満作用とその時間をとって水
   槽に戻す、多孔質石のウエット＆ドライ手段によって好
   気性バクテリアの発生をより速く促進する観賞用水槽の
   ウエット＆ドライ方式の水質浄化装置。
2. 【請求項２】 観賞用水槽の循環ポンプにより水槽の水
   を汲上げてフィルター容器内に散水し、濾過材及びバイ
   オ用多孔質石を経て濾過水を水槽に戻す一連のフィルタ
   ー装置と、別に循環ポンプより分岐した一部の分流水を
   導入する多孔質石を詰めたケースと、併せて下部が開口
   した外パイプとその中に直立させた内パイプからなり、
   パイプ間の水位の上昇と内パイプ上端の穴を通じて徐々
   に落下するサイフォン機構により、ケース内に水位移動
   による希望の時間間隔による濾過材の乾湿を繰返して、
   好気性バクテリアの発生をより速く促進するようにした
   観賞用水槽のウエット＆ドライ方式の水質浄化装置。
3. 【請求項３】前記ケースには、ケース内の水位に連動し
   て昇降する浮きを装填した浮き室を設けてなる請求項１
   又は２記載の観賞用水槽のウエット＆ドライ方式の水質
   浄化装置。
4. 【請求項４】 容器内には、好気性バクテリアの発生を
   促進する多孔質石を充填する請求項１又は２記載の観賞
   用水槽のウエット＆ドライ方式の水質浄化装置。
5. 【請求項５】 循環ポンプによるフィルター容器への送
   水量と、該ポンプの送水部より分流して所定オリフィス
   を有する分岐チューブもしくは水量調整バルブを介し別
   容器に送る送水量を、約１０：１の割合とする請求項
   １、２、３又は４記載の観賞用水槽のウエット＆ドライ
   方式の水質浄化装置。