JP6427767B2 - 揚水式アクアリウム装置 - Google Patents

Description

この発明は、空中の高い場所に貯水室を設けて、水槽の水をその高い場所まで引き揚げて循環させる技術を使って、小川のように流れる川を作り、更に空中を流れる水路に餌を注入する技術を用いて、空中での給餌を実現した新型アクアリウムに関するものである。

この発明は、水棲生物の居住空間を、水面下数十メートル、水面上空１０メートルの空中にまで拡げ、水面下の水槽の水棲動物を空中に設けられた数箇所の貯水室にパイプ水路を通って泳いで行く、そんな循環水流式空中アクアリウムを可能にする画期的技術である。
鑑賞者は、従って、川のように上流域から下流域へと水路を流れる水により、より自然界に近い環境下での、水棲生物の飼育・鑑賞が可能となる。

通常、飼育鑑賞用水槽は、家庭や学校・病院の待合室などに置かれ、癒しの空間となり、自然を学ぶ機会を与えてくれる。
しかし、そこに置かれている水槽は、実際の川や池や湖と比べると非常に小さく、水棲生物たちは、狭い水槽の静止した水の中に閉じ込められるため、魚たちには全く活気がない。鑑賞する者にとっても、そんなストレスのある水槽の中での魚の行動は満足いくものではなかった。

特開２００５−１３７２８０ 水族鑑賞装置および水族鑑賞方法ならびに水路付き水槽 特開平７−５９３１定水位自動調節装置 特開平１１−１３２２００複数段水槽の定水位給排水装置、及びこれを用いた複数段水槽の循環ビオトープ水系装置 実用新案登録 第３１５４８７５号水流型水槽

特許文献１の「水族鑑賞装置および水族鑑賞方法ならびに水路付き水槽」は、サイホン原理を使った、逆Ｕ字形の透明パイプの中を通る魚を鑑賞する装置の提案である。
しかし、このような形の逆Ｕ字形のパイプを実際に作ってみるが、魚は、決して逆Ｕ字形の水路の中を通ろうとはしない。
何故ならそこは、外界から丸見えの場所であり、逃げるところ、隠れるところがないので、自己防衛本能と恐怖心から、魚たちは敢えてそこを通ろうとしない。
もし、水に流れがあって、上流から餌が流れてくる、逆Ｕ字形パイプの場所に行くと餌にありつける、等の利点があれば魚はそこに行くかもしれないが、魚は余程のことがないかぎり恐怖心からそこへは行きたがらない。
魚たちをどのような方法で逆Ｕ字パイプ水路の中を通らせるかが、より困難な問題である。

逆Ｕ字パイプ付き水槽の技術は、水路として透明なアクリル樹脂パイプを採用することで、魚の回遊を可能にするとあるが、他方でこれが重大な問題を引き起こす。
透明な水路は苔や垢で汚れ、そこを魚が通ったとしても汚れのため、魚の姿は良く見えなくなる。逆Ｕ字水路の内壁の苔をどのような方法で取り除くかが、大問題となる。

特許文献４の「水流型水槽」での問題は、この水流付き水槽の方法では、水流は水槽の上部から下部に流れるものであり、水槽内部の狭い空間に限られた局所的な流れであり、川のような流れとは、程遠いものである。狭い空間での局所的な流れであるため、魚たちは、常に流れに晒されるため、休むことも寝ることもできないという、他の問題を抱えることになる。
川には、急流があり、流れの緩やかな場所、岩の多い場所、石や砂の多い場所、水草の茂る場所、天敵から隠れる場所、など、が備わっているから、魚たちは生きていけるのである。

これまでの従来技術は、限られた狭い水槽空間での水温管理・水の浄化・照明などに関するものであり、これは水棲生物を生存させる技術、水槽を如何にキレイに保つか、魚を如何にキレイに見せるかという技術の域にとどまっている。
しかし、「まるで川に棲むような環境」、水棲生物が生き活きと活発に生活を営む理想的な水棲生物の環境を提供する技術とは言えない。

自然界のような水棲生物の生態を間近に鑑賞できる、川のように水が流れるアクアリウムは、本発明により現実的なものとなった。

実際の大自然では、川には水が流れ、池や湖沼には水が蓄えられ、その中で魚や貝や水草などの魚類、貝類、水生植物、藻類、プランクトンといった生態系が生息している。
水族館では、その川や湖沼での生態系を人工的に作り、強化ガラスで作られた大型水槽や流れる川を模倣した小川の中で水棲生物を飼育し、その生態を鑑賞できる循環水流型水槽環境と呼べるものを実現できている。

しかし、それを一般家庭や学校や公共の広場に、簡単に設置し、運用できるかというと、ほぼ不可能である。
川上から川下までの環境をつくり、産卵から成魚に成長する過程を観察・研究・鑑賞できるような簡単で安価なシステムは、これまで実現されてなかった。

課題（１）
魚などの水棲生物は、狭い水槽空間に押し込まれるため、強いストレスがかかっている。
自然環境の中での、自由な回遊、深く潜行すること、長い距離を全速で泳ぐようなことは、狭い水槽空間では決してできない。

課題（２）
魚を飼う側にとっては、水の交換や水槽の掃除が、大きな負担になっている。
自然界の池や湖沼には、水の浄化機能が備わっているが、人工の鑑賞用水槽では、魚の糞や食べ残しの処理のため、度々の水の交換が必要となっている。
蓋のない水槽のガラス内壁に付着する苔や汚れの除去は、手作業で行なうことができる。
しかし、水路パイプの内壁に付着する苔の除去は手作業ではできない。
これを如何にして除去するかが、未だ解決できていない大きな問題であった。

課題（３）
もっと斬新な機能性とグッドデザインな、インテリアになる鑑賞用水槽の必要性。
従来の水槽は、単なる水を貯める四角い容器であった。
そのため小川のような水の流れを作ることや、斬新なデザインの余地はなかった。
驚きや感激を演出するには、その大きさ、規模を大きくするしかなかった。
しかし、大規模な水槽、縦3メートル×横6メートル×奥行1メートル程度の水槽の場合、約18立方メートルの水が必要となる。その重さは18トン〜２０トンにも達する。

レストランなどの飲食店やホテルのエントランスホールに設置して癒し、安らぎ、豪華さ、など、特別の雰囲気を演出したいというニーズは多い。
しかし２０トンの重さを支える構造物はそう簡単に作れるものではない。

前記の課題（１）（２）（３）は、本発明によって見事に解決される。
以下、本発明の代表的技術とその着眼点について説明する。
更にその後でこの発明技術の実施例について説明する。

本発明を構成する技術
（１）揚水技術（大気圧を利用して水柱を１０メートルの高さまで揚げる真空揚水技術）
（２）揚水循環技術（揚げた水を循環させる循環水流技術）
（３）アクアリウムの図式化技術（アクアリウムを図式化・シンボル化する表現手法）
（４）水槽連携技術（排気弁付き水路パイプを使った水槽連通技術）
（５）空中給餌技術
（６）学習飼育技術
（７）自動水位調節技術（揚水、落水、水循環を安全に行なう技術）
（８）オーバーフロー・氾濫防止技術
（９）汚れ除去技術（クリーンアップ技術）
（１０）ショウアップ技術（アクアリウムを魅力的に見せる技術）

この中の（３）は、それら技術・ノウハウを図式化して表現し伝える手法そのものである。
アクアリウムの図式化シンボルを用いると、水槽水路システムの内部構造を正確に表現することができ、設計・解析を視覚化することができる。

本発明のアクアリウムは、４種の基本要素で構成される。
（１）水槽
（２）水路
（３）貯水室
（４）水流ポンプ

水槽とは、蓋がなく、密閉されず、大気圧に直接さらされる形をしている。
貯水室は、蓋があり、密閉されているので大気圧を直接には受けない形をしている。

では、この発明技術が実現可能にした全く新しいアクアリウムについて順次説明する。

揚水式貯水室の説明図
（図１）
２個の水槽（１aと１ｂ）と、２本の水路（２aと２ｂ）と、１個の貯水室３があり、水路２aは水槽１aと貯水室３を連結し、水路２ｂは貯水室３と水槽１ｂを連結している。
貯水室３は、水槽（１ａ、１ｂ）の水面レベルよりは高く、１０メートルよりは低い空中に設置される。
さらに水流ポンプ４は、２つの水槽を連結し、水槽１ｂの水を汲出し、水槽１aに移すようなっている。

また、貯水室３の上部には真空ポンプ５が搭載されており、貯水室３を満たしている残留空気７’を吸い出すことができる。
先ず、真空ポンプ５を稼働させて、残留空気７’を排出する。
すると水６が水槽（１ａ、１ｂ）の方から水路（２ａ、２ｂ）を通って貯水室３の方に上がって来て、貯水室は水６で満たされる。

これが、水で満たされた揚水式水槽水路９である。
しかし、水の循環は未だ起こっていない。
この時点で、飼育したい魚、鑑賞したい魚８を水槽（１a、１ｂ）に入れたとしても、このままでは、何も起こらない。
魚８は、決して貯水室３に泳いで行こうとはしない。

更に、水流ポンプ４は、水槽１ｂの水を汲出し、水槽１aに移すよう連結されているので、
水流ポンプ４を作動させると、水槽１aの水面レベルと水槽１ｂの水面レベルには水位差Δ６が生じる。すると水位差Δ６を無くすような水流（１a→２a→３→２ｂ→１ｂ）が発生し、水の循環が始まる。
これが、揚水式の水が循環する水槽水路９である。

この時点で、飼育したい魚、鑑賞したい魚８を水槽（１a、１ｂ）に入れたとしても、気まぐれな魚が水路から貯水室３に希に行くことがある程度である。

鑑賞用の水槽としては、何も面白いことは起こらない。
飼育者は、それ以上に厄介な問題、水路と貯水室の壁に発生する苔の問題に悩まされる。
悪いことに、水路も貯水室も密閉されているため、掃除道具を入れることができないので掃除をすることができないのである。

川のように水が流れ、透明パイプ水路の中を泳ぐ姿、透明パイプ水路の中を縦列遊泳する魚たち、水の流れに逆らって懸命に泳ぐ魚たち、垂直の透明パイプ水路の中を真上に向かって登っていく魚たちの姿は可愛く微笑ましい。また、水草の森に隠れて身を守る姿、勢いよく流れる水流に逆らって懸命に上流を目指して泳ぐ姿は、従来の水槽では見ることできなかった。

魚は、餌を食べる場所、安全に眠る場所、繁殖する場所、それらの場所へ容易に移動できるようになった。
鑑賞者は、このように循環水流式空中アクアリウムの空間を移動する魚の行動を透明ガラスや透明アクリル樹脂パイプを通して容易に鑑賞できる。

本発明は、そんな魚たちが、生き活きと生活するシーンを鑑賞することを可能にする。
この発明によって、自然界の川や池や湖と同じような環境を簡単廉価にオフィスや家庭で作ることが出来るようになった。

天敵が少ない安全な水域への移動、より多くの餌が食べられる水域へ移動、他を寄せ付けない縄張り行動、適した水温への移動行動、などが可能となり、魚たちは、夜の居場所、昼間の居場所を変えることもできる。いつでも何処へでも行きたいところへ行け、ストレスの少ない、かつて棲んでいた本来の自然環境に近い場所で生活することができるようになった。
水路の水の流れにより、上流域水槽と中流域水槽、下流域水槽が形成され、水棲生物は、上流へ、或いは、下流へと移動行動をとることができるようになった。
これは従来の単一水槽では困難であった。
本発明の揚水技術を使えば、大気圧で１０メートルもの高さまで水を揚げることができるので、従来は困難であった視線より高い場所への水槽設置が容易にできるようになった。
サイホンの原理で、大気圧が押し上げる水柱の高さは、垂直距離で約１０メートル。
水平距離は、サイホンパイプの長さ、スペースが許す範囲で２０メートルでも１００メートルでも可能である。
水流の速さは、ポンプのパワーと水路パイプの大きさによって変わるが、サイホンパイプの長さには、殆ど制限がなく、その中を移動する魚の行動範囲は、垂直・水平方向に飛躍的に拡がることになった。
この発明「空中アクアリウム」「空中水族館」の効果をまとめると次のようになる。

１．飼育者・鑑賞者の視点での効果としては、
（１）この発明は、水槽やパイプ水路の内壁に付着する苔の除去作業を、掃除屋と呼ばれる魚貝類に行わせる仕組みを可能にした。その結果、飼育者は面倒な水槽や水路パイプ掃除作業から完全に開放された。
（２）循環水流式空中アクアリウムは、美しくインテリアにもなる「見せる貯水室」「見せる水路」を可能にした。この「見せる貯水室」「見せる水路」がアクアリウムの「見方・見せ方・インテリア性」を格段に向上させた。
家庭用のものでも大きさ１〜２メートルの薄型ＴＶ画面のようなスケールで、横からでも、下から見えるアクアリウムへと変化させた。
（３）飼い主と魚という関係から、飼い主とペットという関係の変化
魚との関係が「単なる魚の飼育」からペットとしての魚との関係「教える飼育」へと関係も変化すると思われる。また、一方的な「飼い主と魚」という関係から「魚たちとのコミュニケーション」へと変わり、無くてはならないペットとしての魚たちへと関係が変化すると思われる。
（４）飼っている魚たちが自ら遊ぶ姿、長い水路を泳ぎ回る姿には、犬猫とは違う癒しがあり、見ていて飽きない存在であり、単なる魚から、犬猫のようなペットに近くなる。
（５）この循環水流式空中アクアリウムで魚を飼うと、
水路には常に川のように水が流れているので、魚たちは、まっすぐな水路を全速で泳げるようになり、かつて住んでいた自然界のように、とにかく元気になる。
（６）また、水路の下流域に排泄物処理のための水槽を設けると、糞などの排泄物や食べ残しをうまく処理できる。水の交換回数を劇的に減らすことが出来る。

２．水棲生物からの視点で見ると、魚たちにとって、この発明の効果は、大きく、以下のようになる。
（１）従来の水槽に比べると格段に長い距離を全速力で遊泳できる。また
（２）水には流れがあって変化に富んだ水槽が設置されているので、好きな水槽を選んでそこに移動できるので、自由度が大きい、自然の川や池や湖沼に近い環境で生活ができるようになる。
（３）また、従来の水槽のモーターの近くでの嫌な振動や音から逃れることができる。
従って、ストレスが格段に少ない快適なアクアリウムで生活できるようになる。

３．開発者の視点で見ると、上記の発明の効果は、以下の技術の成果にほかならない。
（１）固定弁と着脱可能な排気ポンプを使った排気装置により、揚水技術を確立できたこと。
（２）餌を水に溶かして液状化して、大気圧で流し込み、水流に餌を乗せて流すという空中給餌技術を確立できたこと。
（３）オーバーフロー対策技術としての自動水位調節機構が、揚水時の水不足による機能不全を防止し、落水時の水過多対策技術として確立できたこと。
（４）掃除屋自身にパイプ水路内壁のコケ除去作業をさせる技術が確立できたこと
（５）魚が空中を怖がる問題は、流れる餌を使って、餌場の位置、餌場への道順、を繰り返し教えることで、空中を泳ぐことに慣れさせる技術を確立できたこと

揚水式貯水室による循環水流式空中アクアリウムの実施例
（図２）
まず、水路で連結された水槽水路システム９の仕組みを説明する。
水棲生物である魚貝類を入れる水槽１１と水槽１２が同じ高さの床の上にあって、それは十分な水で満たされている。
排気装置３１１と給餌装置３１２を装備した貯水室３１が床から1メートル程度の位置にあり、同様に貯水室３２が更に高い２メートルほどの位置に設置されてあり、その上部には排気装置３２１と給餌装置３２２が装備されている。

水路は、大気に曝さらされず大気の圧力を直接受けない筒状の硬いパイプであり、材質は、透明なアクリル樹脂やガラスなどでできた管体である。
水路２１は、水槽１１と貯水室３１を連結している。この実施例では、水路２１は、水平方向だけでなく、垂直方向に数メートル下がり、水平方向に数メートル、再度、垂直に元の高さまで数メートル上がって貯水室３１に接続されている。

水路２２は、同様に貯水室３１と貯水室３２を連結している。
水路２３は、同様に貯水室３２と水槽１２を連結している。
水路２４は、水槽１２と水流ポンプ４１を連結し、
水路２５は、水流ポンプ４１と水槽１１を連結している。
水流ポンプ４１は、その圧力で水流を発生させるものである。

ステップ１
排気装置３１１、３２１を操作し、空気で満たされている貯水室３１、３２の内部の空気、を外部に排出する。
内部気圧が下がると、貯水室３１、３２内部の空気圧と、水槽の水面を押し下げる大気圧１１５、１２５との気圧差によって、水槽１１、１２に貯められた水１１３、１２３が、前記の水路２１、２２、２３に導かれる。
更に内部気圧を下げていき、水を水面レベルより高い位置の貯水室３１、３２に導き、全ての貯水室を水で満たすと、静止した水で満たされた揚水式の水槽水路システム９が形作られる。

更に、空気を吸引し外部に放出すると真空に近い状態になる。すると、すべての水路２１，２２，２３と貯水室３１、３２を水で満たすことができる。
この水は水槽１１、１２の中に蓄えられていた水１１３，１２３が大気圧の力で押し上げられたものである。

もし、貯水室の空気を抜かず、貯水室を水で満たさず、ポンプ４１を稼働させると、水槽１２の水は、水槽１１に送られ、水槽１１の水位は上昇し、ついにはオーバーフローし水槽１１からあふれ出てしまうという事態になる。

ステップ２
次に、水流ポンプを稼働させて水流を発生させる段階を説明する。
水流ポンプ４１を稼働させ、水流ポンプの圧力で、
水槽１２の水１２３を別の水槽１１に移送し、水槽１１の水面レベル１１４と水槽１２の水面レベル１２４の間に水位差Δ６を発生させる。 すると水位を同一に保とうとする力が発生し、静止した水は動きを与えられ、水路２１→２２→２３の方向に流れる水流が発生する。
水流は、水流ポンプ４１→水路２５→上流域水槽１１→水路２１→水路２２→水路２３→水路２４→下流域水槽１２→水路２４→流水ポンプ４１へと流れ、水が循環する揚水式水槽水路システム９が形成される。
つまり、川のように水が流れ始めたわけである。

ここで注意すべきことは、水槽１１と１２は、床の上に置かれていて高さは同じにされている。しかし、貯水室３１は水槽より高い位置に置かれており、貯水室３２は、それより更に高い場所に置かれていることである。ただし、貯水室の位置は水面１２４からの高さが１０メートル以下であり、大気圧が押し上げる水柱の高さ１０．６メートル以下でなければならない。
このように大気圧は、水路の両端から水を侵入させる。
水面からの水柱の高さは１０．６メートルに達する。
水路２１のように水面より低い場合は逆サイホンと呼ばれる。

このような高い位置に設置された貯水室３１、３２であろうと、貯水室内部を真空にすることにより、大気圧の力で水が押し上げられる。 さらに、水流ポンプの力で、水が循環する揚水式水槽水路システム９を形成することができるのである。

ステップ３
次に、空中給餌装置について説明する。
給餌装置３１２は、漏斗状容器３１２１と止水コック３１２２で構成されている。
餌３１４を漏斗状容器の上から注ぎ、その後で水３１５を注いで餌３１４を水に溶かして液状化しておく、止水コック３１２２を開閉する操作で、液状化した餌を大気圧の力で貯水室３１まで送り込むことができる。通常、餌はフレーク状や粉状である。そのままの状態では、餌と一緒に大量の空気が入ってしまう。液状化することで空気の侵入を阻止できるのである。せっかく揚げた水が落ちてしまい、水の循環は止まってしまう。
大量の空気の侵入は、それよりも大きな問題、水の氾濫という事故を引き起こす。
そこで本発明は空中での給餌を成功させるために餌を液状化するという方法を採用しこの問題を解決した。

このように液状化されることにより、餌３１４は、水流に乗って水路２２、水路２３を流れることになる。この水路を流れる餌が、魚の学習、魚の調教という意味で大事な役割を果たすことになる。

流れる餌を使っての、魚たちを空中生活に慣れさせるトレーニングの実施例
（図２）
餌３１４は、上流から下流に流れる水流に乗って水路（２２、２３）を流れることになる。

ステップ４
水槽水路システム９の中を流れる餌を使って、水槽１１、１２の水面レベル１１４、１２４より低い場所に居る水棲動物８０１を、水槽より高い空中の水路２１、２２、２３の方へと誘い出し、更に続く、空中の貯水室３１、３２へと誘って、他の水槽、そして元の水槽へと遊泳移動させ、水面レベル１１４、１２４より高い居住空間での空中生活を体験学習させることができる。
このような、体験学習によって、魚たちは、空中を怖がらずに、自らの意思で水槽から水路へ、他の水槽へ、他の貯水室へと、自由な周遊移動行動を行なうようになる。
水路を流れる餌が、魚の学習、魚の調教という意味で大事な役割を果たすのである。

魚たちは、ふつうの状態では、水路を通りたがらない。
水路は、透明な材質のアクリル樹脂などの空洞のパイプであり、空中を走っている。パイプ内部の魚から外部は丸見えの状態、もちろん外部から魚は丸見えである。そんな空中のさらけ出された場所には、逃げる所も隠れる所もない。自己防衛本能と恐怖心から、魚たちは決してこの空中水路を通ろうとしない。

しかし、流れる餌、動く餌を目で見て、餌の匂いを感じて、餌に惹きつけられ、水路へと泳ぎ、進み、貯水室へとたどり着くのである。このようにして魚たちは、餌に誘導されて、空中生活を体験することになり、徐々に空中生活になれていく。そして、水路の中には水の流れがあること、下流と上流があること、水の流れてくる上流に餌場があること、餌場の位置などを学習することになる。
飼育者は、流れる餌を使って魚たちに空中の餌場の場所、さらけだされた空中が怖くないことを教えることができるのである。つまりこのことは、空中給餌装置は、魚たちに学習させる装置、飼育装置として使えることを示している。

一般に動物は、動くものに興味を示す。
本発明で採用した学習の考え方は、「流れる水に乗って動く餌」を積極的に使い、魚たちに恐怖心を忘れさせ、空中の餌場へ誘導するというものである。

従って、本発明の空中給餌装置は、腹を減らした魚に、動く餌を見せ、餌の匂いを嗅がせ、恐怖心を忘れさせ、怖いはずのパイプ水路を通らせる技だといえる。

透明パイプや透明な貯水室が、安全であることを学習して怖がらなくなった魚たちを見て、それまで怖がっていた魚たちも同じ行動をとるようになるのである。
1匹が通れば、他の魚も怖がらない行動をするようになるのである。

薄型ＴＶ画面風の循環水流式空中アクアリウムの実施例
（図３）
水で満たされた水槽１１と水槽１２があり、更に
薄型ＴＶのような貯水室３１があって、この貯水室の左下右下に直立する柱状水路２１と２２が水槽１１、水槽１２に水没するような長さで付いている。
貯水室３１は２つの水槽を跨った状態で水槽の上に乗っている。
（この図は、柱状水路は水槽底面には届かず浮いている状態であるが、別の方法は、柱状水路２１、２２の底部は、魚道となる開口部を有しつつ転倒しにくい形状に作られ、水槽底部に届いて、水中に起立するものでも良い。）
ポンプ４１は、水槽１２と水槽１１を接続し、水槽１２から水槽１１の方向の水流をつくりだしている。
更に排気用の固定弁（３１１、３２１）、給餌装置３１２が、貯水室の上部に設けられている。

ステップ１
排気用固定弁（３１１、３２１）の上に着脱式排気装置５を載せてポンプを稼働させ、貯水室３１の残留空気を排気する。貯水室３１の気圧が下がるにつれて、水槽１１、１２の水が水路２１、２２を通って上がり、貯水室３１を満たす。

ステップ２
その後で、水流ポンプ４１を稼働させると水が、水流ポンプ４１→水槽１１→水路２１→貯水室３１→水路２２→水槽１２のように循環し始める。

ステップ３
空中給餌装置３１２から餌を入れると、貯水室３１を流れる水流に乗って水路２２へ流れ、水槽１２の中に居る魚たちが薄型ＴＶ画面のような貯水室の方に集まって来る。

ステップ４
この実施例による揚水式貯水室３１は、その面積は大型薄型ＴＶ画面のように大きくすることができることである。
鑑賞者は、薄型ＴＶ画面を見るように、貯水室の中を泳ぐ魚たちを鑑賞することができる。
薄型ＴＶ画面の高さは、最高１０メートルまで可能である。

インテリアにもなる循環水流式空中アクアリウム
従来から鑑賞用水槽は、特段の進歩も革新もないまま今日に至っている。
この発明は、斬新なデザインで製作された、もっとワクワクするような、インテリアにもなるような鑑賞用水槽を可能にする。

循環水流式空中アクアリウムは、基本的に細く長い水路と、水槽より小さい幾つかの貯水室で構成される。貯水室は、水槽というより貯水路である。
材質は、アクリル樹脂を使うので軽量である。

空中に水を貯める「貯水室」は、鑑賞者に見せるために面積が大きいことに意味あるが、厚みは厚い必要はないので、薄く、大面積に作ることができるので、総重量を抑えることが可能となる。重くないのでビルのどのフロアーの上でも設置可能となる。

水槽の実施例（図４）
アクアリウムの基本構成要素の１つである、水槽について説明する。
専門機能を持った水槽の例（１３種）
（１）淡水の水槽１５１
（２）海水の水槽１５２
（３）プクプク泡で酸素を供給する水槽１５３
（４）ヒーターやクーラーで適温を供給する水槽１５４
（５）水棲生物を供給する水槽１５５
（６）大量の水をプールする水槽１５６
（７）水草の生い茂る水槽１５７
（８）岩場を提供する水槽１５８
（９）石場を提供する水槽１５９
（１０）砂場を提供する水槽１６０
（１１）泥沼を提供する水槽１６１
（１２）光を遮断し暗い場所を提供する水槽１６２
（１３）水深の深い水槽（図に描かれていない）
を例としてあげることができる。

例えば、ドジョウは、泥沼水槽１６１や砂場水槽１６０を好む。
タニシは、泥の多い水槽１６１を好む。
アサリ貝は、海水水槽１５２を好む。
フナや鯉は淡水水槽１５１であり、海水では生きていけない。
シジミ貝は、海水と淡水の出会う汽水域を好む
イソギンチャクやクマノミは、海水の水槽１５２を好む。
ウナギは、暗い水槽１６２を好む。
（図５-Ｂ）
以上、例示した水槽を排気弁付き水槽連携用水路（２７、２８、２９）で直列に接続し、排気することにより、水槽と水槽は、水路で繋がれる。魚たちはどの水槽にも自由に泳いで行けるようになる。
魚たちは自然界に近い自由を手に入れることができる。これは、従来の単一水槽では困難なことである。

水路の実施例（図５-Ａ）
アクアリウムの基本構成要素の１つである、水路について説明する。
水路は、以下の４種の役割を担っている。
水道・・・・・・水が流れる道
魚道・・・・・・魚が通る道
気道・・・・・・空気、残留空気を外へと排出する道
餌道・・・・・・餌が流れる道

水路は、水槽と水槽、水槽と貯水室、貯水室と貯水室、を接続するのに使われる。
また、貯水室を貫通する水路には、開口部が設けられており、その開口部は、流れる水の出入口であり、魚の出入口でもある。
素材は、アクリル樹脂がよく使われる。
形状は、ストレートでまっすぐなもの、曲がったものがある。
アクリル製、樹脂ホース製のパイプは、曲がった水路を作り易いのでよく使われる。
（１）まっすぐな水路パイプの例・・・・・・・・（ａ）がそのシンボル表示
（２）排気弁付きの水槽連結用パイプの例・・・・（ｂ）がそのシンボル表示
（３）曲がったパイプの例・・・・・・・・・・・（ｃ）がそのシンボル表示
（４）透明部分２ｂと半透明部分２ａ２ｃの例・・（ｄ）がそのシンボル表示

水槽連携用水路の実施例（図５-Ｂ）
図５−Ｂ（１）のように、水槽連携用水路は、連結したい２つの水槽の上に跨る形で置かれる。図５−Ｂ（２）
水路の上部には排気弁２ｈが固着されており、掃除機のような真空ポンプを排気弁２ｈの上に被せて密着させて載せ作動させる。
水路の中に残る空気を吸い出し排気することによって、水路全体を水で満たすことができる。この構造により、水槽連携用水路（２７、２８、２９）は、直列に並べられた水槽１１、１２、１３の水位を同一レベルに保つ。

魚のゲート機能（図５-Ｃ）
水槽は、水路に設けられた開口部２Ｅ（ゲート孔）によって、水路から水槽、水槽から水路への通行に対して体の大きさによる制限を加えることができるので、大きな魚は入れないが、小さな魚だけが出入りできる水槽を作ることができる。
このゲート機能は、小さな魚にとっては、水路に設けられた小さな開口部２e（ゲート孔）により、敵から襲われることのない安全な場所を確保できる。

魚道の説明（図５-D）
（１）水路の横壁部に設けられた開口部２Ｅは、魚道・水道・餌道として働く。
開口部２ａは、水路の上壁部に設けられるので排気用空気抜孔として働く。
（２）水路の天井部に設けられた開口部２Ｕは、魚道・水道・餌道として働く。
開口部２Ｕは、排気用空気孔を兼用することができる。
開口部２Ｕは、漏斗状容器の真下に設ければ、餌受部として兼用することができる。
２Ｆは、上から落ちてくる餌

貯水室の実施例（図６）
アクアリウムの基本構成要素の１つである、貯水室について説明する。
貯水室は、
（１）水路の途中に設けられた水溜り、水が流入する場所、滞留する場所である。また、
（２）魚貝が通る道・魚貝が集まる場所でもある。また、
（３）餌が、外部から注入される場所、水路に送り出す場所でもある。更に、
（４）残留する空気を集め、外部へ排気されるまで集めておく場所でもある。

貯水室には、
・水の流れがあり、
・魚の流れがあり、
・餌の流れがあり、
・残留空気の流れがある。
これらを可能にするのが、貯水室の上部に搭載された排気装置と給餌装置と、水路である。

図６（Ａ）
貯水室３１は、密閉された箱である。材質は、アクリル樹脂またはガラス製であり、それを貫通し結合接着された水路パイプ２１が強固な貯水室を実現する。
３１１１は、排気のために貯水室上部に設けられた排気弁であり、固着されている。
３１２は、給餌装置であり、漏斗状入口３１２１と、止水コック３１２２で構成される。
３１４は、餌であり、通常、フレーク状または粉状である。
３１５は、液状化のための水。餌を液状化するために使われる。
３１０は、給餌装置の真下に設けられた開口部であり、上段貯水室と下段貯水室の連絡通路となっている。
２１０は、水路に設けた開口部。この開口部の形状を上向きにすることよって、給餌部から落ちてくる餌をキャッチしやすくなり、水路の水流に乗せ易くなる。
２２１は、水路に残留する空気を抜き、貯水室に導く孔。 残留空気は、この孔を通して貯水室上部に溜まり、排気装置の方に上がって行き、排気される。

また、非常口３１３は、保守作業で使われる緊急出し入れ口である。
貯水室の中から出られなくなった魚貝や死んでしまった魚貝、水流に乗って循環する水草を外部に取り出す時に使われる出入口である。
カバーとなっている蓋を回して外し、内部に道具を挿入し取り出す。
非常口３１３は、この例では、貯水室上部に設けられている。
保守作業は、貯水室の水を落として行なう。
何故なら蓋を開けた途端に大量の空気が侵入してくるからである。従って、
保守作業を行なう場合には、貯水室３１を低い場所に移動する。または、
非常口が設けられる位置は、大気圧で空気が入り込まず、なお且つ、水が噴き出さない位置である、基準水面と同レベルの高さにする。

図６（Ｂ）は、貯水室、図６（Ａ）をシンボル表現したものである。
貯水室・水路の実施例 水路パイプを嵌入結合する方法
（図６）

水路（２１、２２）は、１本の連続したアクリル樹脂製のパイプであり、開口部２１０や空気抜き孔（２１１、２２１）を開けた後、貯水室３１の横壁に開けた同サイズの孔から挿入し貫通させ、更に貯水室壁面との接触部分を強力接着剤などで接着することにより、強固に貯水室と連通する。この貫通接着構造は、非常に頑丈で強固な結合接着強度を得ることができる。

また、この貫通構造が流れる水の連続性を保つので、魚は水流にうまく乗れば上流域から下流域まで寄り道なしに一気に到達することができる。
貯水室３１を連続する１本のパイプ水路（２１、２２）が貫通しており、貫通する水路には開口部２１０があり、この開口部を経由して流れる水の一部が貯水室３１に流入し、貯水室の一部の水が流出する。同時に水棲生物も出入りする貯水室を形成している。

水流ポンプの実施例（図７）
水流ポンプ４そのものと、それをシンボル表示したものである。
ポンプには、インペラーと呼ばれる水流を起こすプロペラが内蔵されている。
電気モーターでプロペラが回転し、水に圧力を与えて水流を発生する。
更に、水流ポンプは、水の濾過・浄化をおこなうフィルターを内蔵しているものもある。
排気ポンプ５は、左が電動式であり、右が手動式である。

シンボル化の実施例（図８）
本発明では、アクアリウムを電気回路図のように表現する例である。
水槽・水路・貯水室・ポンプは、１つの水流回路部品と見做される。
図８は、図１をシンボル表現したものである。

循環水流式空中アクアリウムでの水の氾濫を防止する自動水位調整機構の実施例
（図９）
この例は、自動的に水位の調整を行なう自動水位調整機構を更に追加した循環水流式空中アクアリウムの実施例である。
循環水流式空中アクアリウムを実現するには、次のことが必要となる。
（１）水槽から空中の水路・貯水室に水を揚げる場合、必要となる量の水を確保し供給できること。また、
（２）定期的な保守・メンテナンスの場合や、突発的な事故も想定されていること
（３）保守メンテナンス時には、空中に揚げた水を、一旦、下のバッファプール水槽１００に落とす必要があり、空中に揚げた水量を受け止め貯めるだけの容量が十分にあること。
（４）最悪の場合には、水槽の水が氾濫し設置されているオフィスの床、家庭の床が水浸しになってしまうので、オーバーフローを防止する機能をもっていることが必要となる。

図９に示すように、自動水位調整機構１０９は、空中給餌式水槽水路システム９の使用中に絶対あってなはならないオーバーフローを防止する機構であり、全体で自動水位調整機構付き循環水流式空中アクアリウムシステム１０を構成している。

次は、循環水流式空中アクアリウムに必要な水の確保と水位調節についての仕組み、つまり水槽の水面レベルを一定に保つ水位保持機構の仕組み、それを可能にする水の自動供給機構、オーバーフロー防止機構、必要な量の水を貯水し必要な時に供給するバッファプール、水棲生物に適した水質を確保する水濾過フィルターについて説明する。

水槽１００は、循環水流式空中アクアリウムに必要な水を貯水し、必要な時に供給するバッファプールである。
基準水位水槽１０２は、水槽１１、１２、１３の水面レベルを一定に保つように、必要な量の水の供給と、不要な量の水の回収を行なう貯水槽である。基準水位水槽１０２は、その容量をオーバーした水１０３”を、落下させバッファプール１００に戻すようになっている。

ポンプ４０は、バッファプール１００に貯水している水１０１を汲み上げ、基準水位水槽１０２に供給する汲み上げポンプである。
水槽連携用水路（２７、２８、２９）は、サイホンの原理により各水槽（１１、１２、１３）の水位を基準水位水槽の水面１０３’と同レベルに保つ。

ステップ１
先ず、水槽連携用水路（２７、２８、２９）は、排気ポンプを働かせて水路を水で満たしておく。
水を空中の貯水室３１、３２に揚げるとき、排気用ポンプを稼働させて排気弁（３１１、３２１）から空気を抜くと、貯水室（３１、３２）←水路パイプ（２１，２２，２３，２４）←水槽（１１、１２、１３）←水槽連携用水路（２７、２８、２９）←基準水位水槽１０２←バッファプール１００というルートで水は大元のバッファプール１００から供給され、貯水室（３１、３２）は満たされる。

ステップ２
その後、満たされた水は水流ポンプ４５の圧力で循環を始める。

また、何らかの事故で水路２１（または２２、２３、２４）が詰まる、または、貯水室３１に空気が入る、などして水の循環が止まるという事態になったとする。しかし、水流ポンプ４５が稼働し続けていると、水槽１１の水は氾濫し、重大事故となる。
しかし、本発明の自動水位調整の仕組みにより、事故を回避することが可能となる。

例えば、もし、水槽１３の水が基準水位より少なくなると、基準水位水槽１０２と水槽連携水路（２７、２８、２９）の働きによって、水槽（１１、１２、１３）の水は、バッファプール１００→汲み上げポンプ４０→基準水位水槽１０２→連携水路パイプ２７→水槽１１→連携水路パイプ２８→水槽１２→連携水路パイプ２９→水槽１３のように補給され足し加えられ、一定に保たれる。
逆に、基準水位より多くなると、水槽（１１，１２、１３）→連携水路パイプ（２９、２８、２７）→基準水位水槽１０２→排水１０３”→バッファプール１００となって排出される。

このように、水面レベルは、常に一定１０３’に保たれるので、水位のオーバーフローがもたらす水の氾濫という重大事故は回避することが出来るのである。

分散する多様な水槽を統合するパイプライン技術の実施例
（図１０）
淡水魚・熱帯魚・海水魚が、汽水域ゾーンを介して、往来できるようにした実施例
例えば、淡水魚である鯉と、海水魚である鯛が汽水域ゾーンを介して淡水魚ゾーンと海水魚ゾーンを行き来する、鯉と鯛を一緒に飼育するアクアリウムを可能にするので、汽水域ゾーンで淡水魚と熱帯魚と海水魚が出会う光景を鑑賞することができる。
通常、魚貝類はその種類、食べる餌の違い、場所や水深、水温、淡水か、海水か、など棲む環境が異なる。

滝壺の中を好む魚、速い流れを好む魚、岩場を好む魚、砂地を好む魚、生い茂った水草を好む魚、泥の中を好むものなど、様々である。
水棲生物は、淡水の魚類、貝類、水生昆虫、トンボのヤゴ、ゴカイ、水草、コケ類、藻草、など様々。
海水魚に至っては、イソギンチャク、クマノミ、・・・といった具合に多種多様である。
この実施例では、淡水の自由温度ゾーン、境界ゾーン、海水の自由温度ゾーンと、淡水の２６度熱帯魚ゾーン、境界ゾーン、海水の２６度熱帯魚ゾーンの５ゾーンが作られている。
水流ポンプは、各ゾーン内の水を循環させ、ゾーン間では水の循環はないように、接続配置されている。

ただし、水路２７、２８、２９、２９’内の水は、循環せず静止している。
水が静止していても、水棲動物は、普通にこの水路の中を遊泳移動できる。

また、境界部の水は静止しているので、淡水と海水が混ざり合うことはないので塩分濃度が変化することもない。熱帯魚に必要な水温が下がることもない。
淡水魚・熱帯魚・海水魚たちは、汽水域ゾーンを介して、淡水域ゾーン・汽水域ゾーン・海水域ゾーンを行き交う、１つの繋がった水槽群の中で一緒に飼育し、鑑賞することができる。

自由温度ゾーンとは、外界の温度に影響される、温度管理されていない水槽という意味である。

例えば、淡水魚ゾーン（水槽１１、水槽１２、貯水室１３）に居る鯉と、海水魚ゾーン（水槽１３、水槽１４、貯水室３２）に居る鯛が汽水域ゾーンの水槽（１０、１０’）を介して左側の淡水魚ゾーンへ、または右側の海水魚ゾーンへ、侵入するシーンを見ることができる。このような鯉と鯛を一緒に飼育するアクアリウムが可能となるので、いままで見たことのない汽水域ゾーンで淡水魚と熱帯魚と海水魚が出会う光景を鑑賞することができる。

水槽パイプライン技術が、より自然界に近い、岩場・泥沼・水草など機能特化水槽の統合を実現する。この技術を使うと、水棲生物は、自分の好みに応じた環境を選んで移動できるようになる。

例えば、水槽１９には、イソギンチャクの付着した岩場を設けておき、クマノミを水槽１７にいれておくと、クマノミは水槽１９に移動し、イソギンチャクの傍から離れないようになる。
水棲生物は、かつて自然界にいたときに棲んでいた環境に近い環境の水槽を選んでそこに棲むことができるようなる。
水路パイプの掃除を掃除屋と呼ばれる魚貝類に任せるアクアリウムの実施例
（図１０）
例えば、１００匹の金魚の水槽の掃除を、他の水槽に居るプレコ達掃除屋を呼び寄せてコケ掃除させる方法の例である。

ガラス水槽、特に透明な貯水室やパイプ水路は、コケ除去掃除が必要不可欠である。
透明な貯水室や透明パイプ水路に付着する苔や垢は、鑑賞用水槽としては致命傷となってしまう。密閉されとおり、人手では掃除できないからである。
しかし、本発明は、掃除屋用水槽、つまり掃除屋と呼ばれるプレコや石巻貝用の水槽を設けておくことを可能にする。

例えば、金魚１００匹を飼う場合、金魚たちの排泄物である糞や食べ残しを処理してくれるセルフィンプレコや石巻貝やドジョウや沼エビを一緒に飼うと都合がいい。
つまり、金魚１００匹と、掃除屋とを「一緒に」飼育する作戦である。
しかし、セルフィンプレコという魚は、優秀な掃除屋であるが、熱帯魚である。
問題は水温の違いなので、水温を調整し共存できる水温にすれば、可能になる。
この解決不可能と思われていた問題もパイプライン分散環境統合技術を使うと全面解決するのである。
先ず、１００匹の金魚達は、ヒーターの入っていない自然水温の水槽１１に入っているとする。金魚は金魚鉢のような透明の狭い空間に慣れており、人をあまり怖がらない性質があるので、先ず彼らが直ぐに自由温度の淡水環境の循環水流式空中アクアリウムに慣れてしまう。餌場がどこにあるか、どっちが上流域か下流域かなどを覚えてしまう。

掃除屋さん達には、空中環境に慣れたこの金魚たちの真似を後でしてもらう。金魚に伝道師として働いてもらうわけである。

他方、熱帯魚である掃除屋プレコは、熱帯魚の生活水温２６度の水槽１５に入れておく。
この状態では、掃除屋プレコは、淡水２６度ゾーンから外の低水温ゾーンには行こうとしない。
そこで、水槽１２にヒーターを入れて、全ての水槽（１１、１２）、貯水室３１が均一温度２６度になるまで水を循環させる。
金魚達は、この２６度まで徐々に上がっていく水温に慣れていく。
そして、汽水域水槽（１０、１０’）を通って、掃除屋達の水槽（１６、１５）に移動していく。

金魚たちは、餌を求めて出たり入ったりの行動をする。それを見て掃除屋たちは徐々に金魚の真似をするようになる。
自分の水槽の餌が少なくなると、掃除屋たちは水路に移動しパイプ掃除を始める。
水槽（１５、１６）に居る掃除屋さん達は、金魚の真似をして、同一温度の水槽（１０、１０’）へ移り、金魚がいた水槽１２、１１に移ってくる。
そして、水路２７や水路２９、水槽１１、水槽１２、水路２２、貯水室３１、水路２１の内面に付着しているコケを食べて掃除を始める。

実際に実験した結果、淡水ゾーンの水槽の内面掃除は掃除屋が全て完璧にやってくれた。
また、貯水室やパイプ水路の掃除も、同様に完璧にやってくれたので、飼育する側の人の仕事はまったく必要なくなった。
コケ掃除が必要になったなら、水温を掃除屋の好む２６°Ｃに合わせてやることで掃除屋の行動範囲を拡げることができたのである。

主に、コケ除去をプレコが行ない、食べ残しや糞の処理を石巻貝が行なっていた。
水槽や貯水室や透明パイプのコケは皆無でピカピカの状態が１年以上に亘って保たれている。
また、従来の機能集中型水槽より、新しい魚を追加していく際の「水合わせ」作業も楽に行える。

遠まわしな説明をしてきたが、最初から淡水ゾーンの水温を共存できる水温２６°Ｃにしておけば、淡水魚と熱帯魚は相互に行きたいところへ遊泳移動したのだが、説明の都合でこのようにした。
このように分散環境統合システムは、水路を経由して何処にでも行くことを可能にするので魚貝類を徐々に新環境に慣らしていくことができる。

バイパス水路によるオーバーフロー防止の実施例
（図１１）
更に、水槽１１と水槽１２を排気弁付き水槽連携用水路２７で接続した例である。
先ず、水槽連携用水路２７の残留空気を排気することによって、水路２７を水で満たしておく。
次に、同様の方法で貯水室（３１、３２）の残留空気を排気して水で満たす。
更に、水流ポンプ４１を稼働させることによって、水の循環がはじまる。
この手順により、この空中アクアリウムは稼働出来る状態となる。

その後、何らかの事故で貯水室３１、３２に揚げられている水が落ちてしまったとする。その後も水流ポンプ４１は回り続けるので、水槽１１はオーバーフローし水が氾濫することになる。
しかし、この水路２７が、水槽連携用水路、バイパス水路として働くので、水槽１１に貯まる水を水槽１２に導き、オーバーフローを防ぐことができる。

この水槽連携水路２７が無い場合には、水流ポンプ４１が、回り続けるため、水槽１１の水位は上がり続けオーバーフロー事故に発展する。

排気装置の実施例（図１２）
固着式排気弁と着脱可能な排気ポンプ（真空掃除機）
この例の開口部２１０は、気道と水道と魚道と餌道の４種の役割を果たす。
図６で示した排気用孔（２１１、２２１）は、上向き開口部２１０が兼用しているのでこの例では存在しない。

この実施例では、気道と排気装置について詳しく説明する。
残留空気は、水路（２１、２２）の開口部２１０を通って貯水室３１下段部に導かれ、貯水室中段部に設けられた開口部３１０を経由して、貯水室上段部に導かれ、そこに残留する。

排気装置３１１は、貯水室内部と連通する排気弁３１１１と着脱可能な手動ピストン式排気ポンプ３１１２で構成される。
排気ポンプは、図１に示すような電気モーター式の真空掃除機５も使われる。
保守者は、手動ピストン式排気ポンプ３１１２のピストンを上下させ、貯水室３１に残留する空気を抜く、排気弁３１１１の弁の働きで排気された空気の逆流が阻止される。
残留空気の抜き取りが終わった後は、排気ポンプ３１１２は取り外すことができるので、排気装置としては、小さな排気弁３１１１だけが残ることになりスッキリする。

液状化空中給餌装置の実施例（図１３）
次は、餌を液状化して大気圧で流し込む空中給餌装置について説明する。
本発明は、空中での給餌を成功させるために餌を液状化する方法を採用している。

給餌装置３１２は、漏斗状容器３１２１と給餌用コック３１２２で構成されている。餌３１４を漏斗状容器３１２１の上から注ぎ、その後で水３１５を注いで、容器３１２１の中で餌３１４を水３１５で溶かして液状化し、給餌用コック３１２２の操作「短時間オープンし、すぐにクローズする開閉操作」で漏斗状容器から貯水室に落とし込む。正確には大気圧の力で液状化した餌を貯水室３１、３２に流し込むわけである。
空中給餌の発明は、餌を水に混ぜて液状化させるところがポイントだと云える。

通常、餌はフレーク状や粉状である。もし、液状化せずに粉状の餌を漏斗状容器に注ぎ、止水コックの開閉操作をしたとしても、餌と一緒に空気が大量に入ってしまうため、水で満たした貯水室が大量の空気の侵入を許してしまい空中給餌はうまく機能しなくなってしまう。

空中給餌装置が正常に機能するのは、その設置位置が、基準水面より1メートル程度以上である。また、基準水面から少し高い場所であれば、大量の空気の侵入とはならないが、魚を高い場所に誘導して鑑賞するという、本来の目的を果たすことができない。
また、給餌装置は、仮に基準水位より低い場所に設置された場合には、逆に水が溢れ出てしまうので、これまた給餌装置は機能しない。

このように、液状化して大気圧で流し込む場合、空気も同時に入り込んだなら、併設された排気装置でその時に入ってしまった空気を抜くことができる。

貯水室の形状の実施例 ツインタワーブリッジ形（図１４）
これは、既に魚を飼育中の水槽に、もう１つの要素である、水流ポンプを接続して簡単に循環水流式空中アクアリウムを作る例である。
この実施例では、貯水室と水路の境界は明確でないが、貯水室と呼ぶことにする。
また、この例では、敢えて水槽と水流ポンプは図示していない。

ブリッジの貯水室（３１、３２）は、水槽と水槽の上に跨って、このブリッジの２つの橋脚部分（２１，２３）を、水の中に落とし込み、起立させる。

２１が橋脚状水路、３１が貯水室、２２が水平水路であり、３２が貯水室であり、２３が橋脚状水路である。３１２１、３２２１は、給餌用の漏斗状容器であり、３１２１、３２１２は、止水コック。

垂直のタワー型水路（２１、２３）の部分は、軽量なアクリル樹脂を使い、
水平水路２２の部分も軽量なアクリル樹脂を使うと、２，３メートルの高さの構造物でも簡単にできる。

この実施例では、ツインタワーブリッジは、水槽の底に立脚・起立させるが、
橋脚の途中まで水没させるために、ブリッジの途中に水槽に引っ掛けて止める留め具を設けるという方法もある。

貯水室の形状の実施例 ボックス形（図１５）
高い位置の棚板３５８の上に置いたり、壁に掛けたりするタイプの貯水室の例である。
貯水室は、軽量なアクリル樹脂を使うので最高で１０メートルの位置に設置するのに都合がいい。

貯水室の形状の実施例 ブックシェルフ形（図１６）
埋込用の壁３５７に埋め込まれたブックシェルフ（本棚）のような形状の棚に貯水室を設置する例である。

水槽１１、１２は、バッファプール１００の内部に配置され、貯水室３１、３２、３３は棚に載せている。
これは、壁の中に高さ３メートル×幅１.５メートル程度の本棚を埋め込む例である。
この例では、３段の棚の上に横長の貯水室３１、３２、３３を配置している。
最下段は、大型のバッファプール水槽１００の場所として使っている。
貯水室３１、３２、３３は、水路２１、２２、２３、２４で連結されている。

先ず、貯水室３３の残留空気を排気し、
次に、貯水室３２の残留空気を排気し、
最後に貯水室３１の残留空気を排気し、
最下段のバッファプールの水を貯水室３３、３２、３１の順に揚げていく。
その後に、図示してないが、水流ポンプを稼働させて、水を循環させる。
そして、給餌装置３１２から餌を入れて、水路に流し、水槽１１、１２の中に居る魚を誘導し貯水室の中を自由に泳がす。

このようにして、壁に埋め込んだ循環水流式空中アクアリウムをクラブバー等の雰囲気に合った壁埋込式アクアリウムとして提供する。
個人の住宅内に作る場合には、水槽の代わりに屋外に２つの池を設け、そこから水路パイプを屋内に引き込み、屋内の壁に貯水室を埋込み、循環水流式空中アクアリウムとすることもできる。

貯水室の形状の実施例 螺旋形水路アクアリウムの例（図１７）
水路２１は、水槽１１と貯水室３１を連結しており、水路２２は、貯水室３１と水槽１２を連結している。
形状が特徴であり、螺旋状に曲げ処理されている。
材質は、アクリル樹脂。
貯水室３１は、排気用固定弁３１１１と給餌装置（３１２１、３１２２）をその上部に搭載している。
この発明は、螺旋状の水路（２１、２２）を上がったり下がったりする、今まで見たことのない魚たちの愉快な行動を見る楽しさを鑑賞者に提供する。

水が循環しない空中アクアリウム 一槽用ユニット（図１８）
図１８は、四角柱や円柱のタワー型空中アクアリウムの例である。水槽の上に高くそびえ立つ姿が特徴である。
タワー３５は、水路とも貯水室とも呼べるものである。ここでは貯水棟（貯水タワー）と呼ぶことにする。貯水棟３５の水没する部分には魚道となる開口部３５６が設けられ、排気装置３５１と給餌装置３５２を備えている。

既存の水槽１１の水の中に貯水棟３５の下部を水没させて使用する。飼育者が、既に市販の水槽を持っていて魚を飼っている場合など、既存の水槽をそのまま利用することができる。

排気用固定弁３５１１に排気用ポンプを載せて作動させ、貯水棟３５の残留空気を排気し、大気圧の力で水槽の水を貯水棟３５の頂上部まで揚げる。
餌を漏斗状容器３５２１の上から注ぎ、その後で水を注いで、容器３５２１の中で餌を水で溶かして液状化し、止水コック３５２２の開閉操作「短時間オープンし、すぐにクローズする」で漏斗状容器３５２１から貯水棟３５の内部に液状の餌を注入する。

既存の水槽に簡単に後付けでき、貯水棟内部を水流が循環しない簡易式空中アクアリウムを提供できる。魚たちは、水流はないが下の水槽１１から上の貯水棟３５（貯水タワー）に餌を求めて上がり、餌を食べ遊ぶことができる。
飼育者鑑賞者は、使っている水槽の魚が目線の高さまで上がってくる姿を鑑賞し楽しむ空中アクアリウムとすることができる。

循環水流式空中アクアリウム 二槽用ユニット（図１９）
既存の水槽に後付けできる、循環水流式空中アクアリウムユニット
図１９は、既に魚を飼っている人がもう１つ水槽を追加し、水槽２台構成で循環水流式空中アクアリウムを作る場合の例である。既存の水槽は、そのまま利用することができる。
貯水室３１は、２つの水槽に跨る格好で、２つの水槽の開口部の上に載せて使うので安定する。
水路２１を水槽１１に、水路２２を水槽１２に水没させる。
貯水室３１に水を揚げ、給餌装置から餌を入れて液状化して流し込む点は同様である。

鑑賞者は、下の水槽から揚がってきて、貯水室の中を泳ぐ魚たちを、薄型ＴＶ画面を見るように、大画面で鑑賞することができる。

水流逆転ポンプの実施例（図９）
水流ポンプ４５は、水流の方向逆転ができるポンプである。
このポンプを使うと、川のように流れるアクアリウムの上流と下流を逆転することができる。逆転前は、水槽１１が上流であり、そこから水が貯水室３１、３２を通って、下流の水槽１３に流れている。逆転後は、水槽１３が上流であり、下流の水槽１１に流れていく。
上流域と下流域を変更することができるので、アクアリウムに変化を与えることができ、また、魚たちが上流または下流のどちらかに偏って集まってしまうのを解消できる。

小型潜水艦を作業用に使う保守作業の実施例（図なし）
唯一の困難な作業は、パイプ水路や貯水室の中に取り残される魚の死体処理である。
レスキュー隊として、弱った魚や巻貝などを回収する作業が必要となる。
これをアームの付いた小型潜水艦で行なう。
娯楽を兼ねた遊びとしての楽しみを提供する。
単に鑑賞対象とするアクアリウムではなく、参加形の遊びとして面白い。

産業としての効果
（１）従来の魚を飼う水槽に比べて、大規模・高性能なアクアリウムを安価に提供できるようになる。スケールは大きいが軽い構造物を少ないコストで建設可能。
過去に大きな画面に録画映像で魚たちを表示する装置が設置されたことがあったが、生体を録画ではなく実物でホテルやクラブバー、学校などに展示できる。

（２）コスト面、構造物の形状・サイズ・デザイン面で優位な特徴を持っている。
アクリル樹脂は、ショウケースに使われるほど、軽量で美観にすぐれている。
デザイン的にも優れる様々な形状に仕上げることができ、鑑賞用水槽がインテリアとしても十分使える。
・水族館での設備と同程度の機能と性能をもった水槽を一般向けに提供できる。
・垂直方向の設置が可能なため、設備に大きな設置面積が必要ない
・病院や幼稚園用としては、１８０センチ×１８０センチ×６０センチ程度のサイズで実現可能である
・家庭用に普及する条件として、机の上に乗る程度の大きさ
３０センチ×３０センチ×６０センチ程度にまで小型化が可能
・家庭用水槽として小型化でき、費用を抑えられる

家庭用の鑑賞用水槽
産業用の魚貝類の飼育養殖用水槽
海上や湖面での魚の飼育・生け簀での魚の監視・魚ショー
鑑賞魚を育てる教育施設としての利用
多数の小さな水槽と貯水室を水路で繋いで巨大な水族館を建設することができる

揚水式貯水室の説明図 （１）貯水室の気圧を排気装置で下げる （２）貯水室を水で満たす （３）ポンプの圧力で水路の水を動かす

揚水式貯水室による循環水流式空中アクアリウムの実施例 （１）餌を貯水室に流し込む （２）流れる餌で魚たちを空中の高い所に誘導する （３）餌で空中に誘導された魚たちに空中での生活に慣れさせる

揚水式貯水室による薄型ＴＶ画面風循環水流式空中アクアリウムの実施例 アクアリウムの基本構成要素「水槽」の例 アクアリウムの基本構成要素「水路」の例 水槽連携用水路の実施例（排気弁付き） ゲート機能の実施例 水路の魚道・水道・餌道の実施例 アクアリウムの基本構成要素「貯水室」の例

アクアリウムの基本構成要素「ポンプ」の例 （１）水流ポンプ （２）排気ポンプ あるアクアリウムをシンボル表示した例 実施例１のアクアリウムをシンボル表示するとこうなる 自動で水位調整しオーバーフロー事故を防ぐアクアリウムの実施例（アクアリウムの補助構成要素「自動水位調整機構」） 機能に特化し分散する水槽を統合するパイプライン技術の実施例 （１）淡水魚・熱帯魚・海水魚が、汽水域ゾーンを介して、往来できる （２）淡水魚である鯉と海水魚である鯛が、汽水域ゾーンを介して行き来する光景を鑑賞することができる

バイパス水路の実施例（オーバーフローに対する安全装置として働く排気弁付き水槽連携用水路の例） 排気装置の実施例（貯水室の高い位置に空気を集め、残留する空気を排気する空気抜き装置） 給餌装置（餌を液状化して大気圧で流し込む装置） （１）フレーク状、粉状の餌を漏斗状容器に注ぎ入れ （２）餌を水に溶かして液状にし （３）大気圧で貯水室の中に流し込む 貯水室の実施例（ツインタワーブリッジ形）

貯水室の実施例（ボックス形） 貯水室実施例（ブックシェルフ形） 水路の実施例（螺旋状の水路） 水槽の中に収まる螺旋形水路アクアリウムの例 非循環式タワー型空中アクアリウムユニット（一槽用） 既存の水槽に後付けできる水が循環しないタワー型空中アクアリウムユニット 循環水流式空中アクアリウムユニット（二槽用） 既存の水槽に後付けできる循環水流式空中アクアリウムユニット

１・・・・・・・・・・・・・・・・水槽
２・・・・・・・・・・・・・・・・水路
２ａ・・・・・・・・・・・・・・・水路に設けられた上向き開口部（排気孔）
２ｅ・・・・・・・・・・・・・・・水路に設けられた横向き開口部（小孔）
２Ｅ・・・・・・・・・・・・・・・水路に設けられた横向き開口部（大孔）
２Ｕ・・・・・・・・・・・・・・・水路に設けられた上向き開口部（餌受部）
３・・・・・・・・・・・・・・・・貯水室
４（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）・・・水流ポンプ
５・・・・・・・・・・・・・・・・真空ポンプ（電気式）
５’・・・・・・・・・・・・・・・真空ポンプ（手動式）
６・・・・・・・・・・・・・・・・水
Δ６・・・・・・・・・・・・・・・水位差
７・・・・・・・・・・・・・・・・空気
７’・・・・・・・・・・・・・・・残留空気
８・・・・・・・・・・・・・・・・魚
９・・・・・・・・・・・・・・・・水槽水路システム
１０・・・・・・・・・・・・・・・自動水位調整機構付き循環水流式空中アクアリウムシステム

１００・・・・・・・・・・・・自動水位調整機構付きバッファプール水槽
１０１・・・・・・・・・・・・・・バッファプール水槽に蓄えられる水
１０２・・・・・・・・・・・・・・基準水位水槽
１０３・・・・・・・・・・・・・・基準水位水槽の水
１０３’・・・・・・・・・・・・・基準水位水槽の水面レベル
１０３”・・・・・・・・・・・・・基準水位水槽をオーバーした水
１０８・・・・・・・・・・・・・・設置台
１０９・・・・・・・・・・・・・・自動水位調整機構

１１、１２、１３・・・・・・・・・水槽
１１３、１２３、１３３・・・・・・水槽の水
１１４、１２４・・・・・・・・・・水槽の水面レベル（基準水面）
１１５、１２５・・・・・・・・・・水槽の水面に働く圧力（大気圧）
１５１・・・・・・・・・・・・・・水槽（淡水の水槽）
１５２・・・・・・・・・・・・・・水槽（海水の水槽）
１５３・・・・・・・・・・・・・・水槽（酸素を供給する水槽）
１５４・・・・・・・・・・・・・・水槽（ヒーターもしくはクーラーで適温を供給する水槽）
１５５・・・・・・・・・・・・・・水槽（魚貝類など水棲生物を供給する水槽）
１５６・・・・・・・・・・・・・・水槽（大量の水をプールする水槽）
１５７・・・・・・・・・・・・・・水槽（水草の生い茂る水槽）
１５８・・・・・・・・・・・・・・水槽（岩場を提供する水槽）
１５９・・・・・・・・・・・・・・水槽（石場を提供する水槽）
１６０・・・・・・・・・・・・・・水槽（砂場を提供する水槽）
１６１・・・・・・・・・・・・・・水槽（泥沼を提供する水槽）
１６２・・・・・・・・・・・・・・水槽（暗闇を提供する水槽）

２Ｆ・・・・・・・・・・・・・・・餌
２ｈ・・・・・・・・・・・・・・・排気用固定弁
２１、２２、２３、２４、２５・・・水路（魚道用）
２７、２８、２９・・・・・・・・・水路（水槽連携用水路）
２７１、２８１、２９１・・・・・・排気用固定弁
２１０、２２０、２３０、２４０・・水路の開口部
２１１、２２１・・・・・・・・・・水路の排気孔

３１、３２・・・・・・・・・・・・貯水室
３１０，３２０・・・・・・・・・・貯水室の開口部
３１１、３２１・・・・・・・・・・排気装置
３１１１、３２１１・・・・・・・・排気用弁（排気用固定弁）
３１１２、３２１２・・・・・・・・排気用吸引器（手動式排気ポンプ）
３１２、３２２・・・・・・・・・・給餌装置
３１２１、３２２１・・・・・・・・漏斗状容器（漏斗状容器）
３１２２、３２２２・・・・・・・・給餌用コック（止水コック）
３１２５・・・・・・・・・・・・・液状化した餌
３１３、３２３・・・・・・・・・・貯水室の非常口
３１４・・・・・・・・・・・・・・餌
３１５、３２５・・・・・・・・・・水（液状化用の水）

３５・・・・・・・・・・・・・・・貯水棟
３５１・・・・・・・・・・・・・・排気装置
３５１１・・・・・・・・・・・・・排気用弁（固定）
３５２・・・・・・・・・・・・・・給餌装置
３５２１・・・・・・・・・・・・・漏斗状容器（漏斗状容器）
３５２２・・・・・・・・・・・・・給餌用コック（止水コック）
３５６・・・・・・・・・・・・・・開口部（魚道）

３５７・・・・・・・・・・・・・・埋込用の壁
３５８・・・・・・・・・・・・・・貯水室を載せる棚板

４０・・・・・・・・・・・・・・・汲み上げポンプ
４１、４２・・・・・・・・・・・・水流ポンプ
４５・・・・・・・・・・・・・・・水流の方向逆転ができる水流ポンプ

８００・・・・・・・・・・・・・・水棲生物
８０１・・・・・・・・・・・・・・金魚
８０２・・・・・・・・・・・・・・フナ
８０３・・・・・・・・・・・・・・鯉
８０５・・・・・・・・・・・・・・グッピー
８０６・・・・・・・・・・・・・・ネオンテトラ
８０７・・・・・・・・・・・・・・クマノミ
８４１・・・・・・・・・・・・・・イソギンチャク
８５０・・・・・・・・・・・・・・プレコ（掃除屋）
８６０・・・・・・・・・・・・・・ドジョウ（掃除屋）
８７０・・・・・・・・・・・・・・沼エビ（掃除屋）
９００・・・・・・・・・・・・・・巻貝（掃除屋）
９２１・・・・・・・・・・・・・・石巻貝（掃除屋）
９５０・・・・・・・・・・・・・・二枚貝（掃除屋）
９６０・・・・・・・・・・・・・・水草
９７０・・・・・・・・・・・・・・苔
９８０・・・・・・・・・・・・・・垢
９９０・・・・・・・・・・・・・・バクテリア

Claims (8)

1. 水槽と、水路と、貯水室と、排気装置と、給餌装置と、水流ポンプを構成要素とし、
   前記貯水室はその上部に前記排気装置と前記給餌装置の両方を搭載し、
   前記水槽と前記貯水室と前記水流ポンプとが前記水路で連結接続された水槽水路システムが構成され、
   その動作は、
   先ず、
   前記水槽を十分な水で満たし、
   前記排気装置を稼働させることにより、
   前記貯水室内部の空気を外部に排出し、
   前記水槽に貯められた水を前記水路に導き更に前記貯水室に導き、
   前記貯水室が揚水された水で満たされ、
   揚水された水で満たされる揚水式水槽水路システムを形成し、
   次に、
   前記水流ポンプを稼働させ、
   その水流ポンプの圧力によって、
   前記水流ポンプから前記水槽へ、前記水路へ、前記貯水室へ、そして再び前記水流ポンプへと前記水槽の水を循環させる循環水流式水槽水路システムを形成し、
   次に、
   前記給餌装置を操作して、
   外部から餌を大気圧の力で前記貯水室の内部に注入し、
   注入された餌を水流に乗せて循環させる空中給餌式水槽水路システムが形成され、
   空中給餌された餌により魚を前記水槽から前記水路に更に前記貯水室へと誘導する仕組みが実現されることにより
   飼育する水棲生物の遊泳移動範囲が、
   前記水槽のみならず前記水路およびそれによって接続される全ての貯水室および水槽にまで拡大され、
   鑑賞者の鑑賞可能範囲が、
   前記水槽水面から最大１０メートル上空の高い位置にまで拡張されることを特徴とする揚水式アクアリウム装置。
   
2. 前記排気装置は、
   前記貯水室上部に固着された排気弁と、着脱可能な排気ポンプとで構成され、
   その排気操作は、
   排気を必要とするそのときに前記排気ポンプを前記排気弁に密着させ前記排気ポンプを稼働させ前記貯水室内部の空気を排気することにより前記貯水室への揚水が実現され、
   排気を必要としないときは前記貯水室上部に固着された排気弁が残るだけというコンパクトで単純な排気装置である
   ことを特徴とする請求項１の揚水式アクアリウム装置。
   
3. 前記給餌装置は、
   前記貯水室上部に設けられる漏斗状容器と給餌用コックで構成され、
   注がれた餌と水を前記漏斗状容器で受け止め混ぜ合わせ液状化し、
   前記給餌用コックの操作により、
   連通する前記貯水室に大気圧の力で餌を注入する液状化給餌装置を実現し、
   前記水槽の水面レベルより高い位置での空中給餌を可能することを特徴とする請求項１の揚水式アクアリウム装置。
   
4. 前記水路は、
   前記水路上部に固着された排気弁を有する排気弁付き水槽連携用水路であり、
   前記水槽間に跨って設置され、その水路両端部は水没させて使用され、
   その排気操作は
   排気を必要とするそのときに前記水路上部に固着された排気弁に排気ポンプを密着させ前記排気ポンプを稼働させ前記水槽連携用水路内部の空気を排気することにより、前記水槽連携用水路への揚水が実現され、
   排気を必要としないときは前記水路上部に固着された排気弁が残るだけというコンパクトで単純な排気弁付き水槽連携用水路であることを特徴とする請求項１の揚水式アクアリウム装置。
   
5. 前記水槽は、
   水草の生い茂る水槽、又は
   岩場を提供する水槽、又は
   砂場を提供する水槽、又は
   泥沼を提供する水槽、又は
   暗闇を提供する水槽、又は
   酸素を供給する水槽、又は
   深い水深を提供する水槽、又は
   水棲生物を供給する水槽、又は
   掃除屋用水槽、又は
   排泄物処理のための水槽、又は
   汽水域水槽、又は
   海水の水槽、又は
   大量の水をプールする水槽、又は
   自動水位調整機構付きバッファプール水槽、又は
   ヒーターもしくはクーラーで適温を供給する水槽
   であり、
   前記排気弁付き水槽連携用水路で相互に接続されることにより、
   飼育中の水棲生物を避難退避させることなく
   アクアリウムへの水槽の追加設置もしくは構成変更を可能にする
   ことを特徴とする請求項１の揚水式アクアリウム装置。
   
6. 前記水槽の１つが、
   苔を好んで食べる水棲動物の棲家となる掃除屋用水槽であり、
   この掃除屋用水槽は、水中で水を加熱するヒーターをその内部に有し
   更に、前記水流ポンプと共に温水循環系を構成し、
   その動作は、
   前記ヒーターが前記掃除屋用水槽内部の水を温め、
   前記水流ポンプの力により、
   前記掃除屋用水槽内部で暖められた温水が、前記水槽と前記水路と前記貯水室へと循環し、
   これにより前記苔を好んで食べる水棲動物が活動できる温水域が形成され、
   人手では掃除できない前記水路および前記貯水室の内部に発生する苔の除去掃除を前記水棲動物自身にやらせる仕組みが実現され、
   これまで不可能であった管体内部に発生する苔の除去を可能にする
   ことを特徴とする請求項１の揚水式アクアリウム装置。
   
7. 前記水槽の１つが、
   自動水位調整機構付きバッファプール水槽であり、
   前記自動水位調整機構は、
   大量の水を蓄える水深の深い水槽と、
   更にその内部に設けられる基準水位水槽と、
   汲み上げポンプと、
   水槽連携用水路と、
   で形成され、
   前記自動水位調節機構は、
   揚水時には
   全ての水路および貯水室に揚水する水を前記大量の水を蓄える水深の深い水槽から安定的に供給し、
   落水時には
   全ての水路および貯水室からの落水を前記大量の水を蓄える水深の深い水槽で受け止め、オーバーフローを防止し、
   定常運転時には
   例え操作ミスにより前記貯水室に揚水されている水の落下が発生したとしても水が氾濫を起こすことを防止し、
   長期間の連続運転に耐えうる安全性と耐久性を備える揚水機構を実現する
   ことを特徴とする請求項１の揚水式アクアリウム装置。
   
8. 前記水槽は、
   いずれの水槽もその水深レベルに制限はない、しかし
   全ての水槽はそれを満たす水の水面レベルが同一であること、また
   前記水路は、
   その長さに制限は無い、しかし
   それが敷設される位置は前記水槽の水面レベルから１０メートルを超えない高さであること、また
   前記貯水室は、
   その設置場所が前記水槽の水面レベルからの高さが１０メートルを超えないこと、また
   前記貯水室または前記水路、またはその両方により形成される構造物の形状は、
   薄型ＴＶ画面または
   ブリッジまたは
   ツインタワーまたは
   タワーまたは
   ブックシェルフまたは
   螺旋、の形状である
   ことを特徴とする請求項１の揚水式アクアリウム装置。