JP7240016B2 - 水槽用壁面パネル及びそれを備えた水槽 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 令和３年４月２２日に、日本サカス株式会社が株式会社横浜八景島に販売し仙台うみの杜水族館に納品したことにより公開。

本発明は、水槽用壁面パネル及びそれを備えた水槽に関し、特に結露の発生を抑制する水槽用壁面パネル及びそれを備えた水槽に関する。

鑑賞用の水生生物は、壁面が透明な水槽で飼育され展示される。水槽内の水温は水生生物の生育環境に応じて設定されるが、外気温に比べて水温が低い場合、結露が発生することがある。結露が発生すると透明な壁面が曇ったり水滴が付着したりして、水生生物の鑑賞に支障をきたすことになる。

結露発生の防止を図った水槽として、二重壁構造を採用した水槽が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に開示された水槽は、二重壁の内部に外気と遮断された空気層を設けることで断熱効果を高め、結露防止を図っている。しかしこの水槽は、二重壁の内部に空気を封入しているため、この空気内の水蒸気が結露するおそれが残る。また、断熱層を構成するのが空気であるため断熱性能が高くなく、外側の壁の温度が低下して結露を招くおそれがあった。

特開２００１－５７８２７号公報

上記問題点を鑑みて、本発明は、結露の発生を抑制する水槽用壁面パネル及びそれを備えた水槽を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、透明なアクリル樹脂からなる内壁と、前記内壁と空間を挟んで対向して配置された透明なアクリル樹脂からなる外壁と、前記内壁と前記外壁とを繋ぐとともに、前記空間を密閉し、前記内壁及び前記外壁それぞれに対し垂直に接合された板状の透明なアクリル樹脂からなる周壁とを備え、前記空間に不活性ガスが充填されており、前記不活性ガスの熱伝導率が空気の熱伝導率より低く、前記不活性ガスの比重が空気の比重より大きく、前記周壁が前記空間の上方に位置する水平な平面部を有し、前記空間に前記不活性ガスが注入される注入口及び前記空間から空気が排出される排出口のいずれも前記平面部に設けられており、前記注入口及び前記排出口が前記周壁を厚さ方向に貫通する孔で構成されているとともに、当該孔の周囲には雌ねじが設けられており、前記注入口及び前記排出口がビスで閉じられることを特徴とする水槽用壁面パネルである。

請求項１に記載の発明によれば、断熱性能が高く、結露の発生を抑制し、内壁と外壁との間の空間に不活性ガスを充填することが容易であり、注入口から不活性ガスが注入されていくのに応じて空間内の空気が排出口から排出されることで、空間内の気体が置換される水槽用壁面パネルを提供することができる。

請求項２に記載の発明は、前記不活性ガスがアルゴンガスであることを特徴とする請求項１に記載の水槽用壁面パネルである。

請求項２に記載の発明によれば、比重の大きい不活性ガスを用いることができ、注入口及び排出口を上に向けた状態で注入口からアルゴンガスを注入することで、空間内の気体が容易にアルゴンガスに置換される水槽用壁面パネルを提供することができる。

請求項３に記載の発明は、前記内壁と前記周壁との境界にシール材が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の水槽用壁面パネルである。

請求項３に記載の発明によれば、空間に充填された不活性ガスの漏洩を抑制するような水槽用壁面パネルを提供することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１～３のいずれかに記載の水槽用壁面パネルを備えることを特徴とする水槽である。

請求項４に記載の発明によれば、断熱性能が高く、結露の発生を抑制する水槽用壁面パネルを備えた水槽を提供することができる。

本発明によれば、断熱性能が高く、結露の発生を抑制する水槽用壁面パネル及びそれを備えた水槽を提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽を示す図であって、（ａ）は壁面パネルの一部を破断して示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ－Ａ断面を示す断面図であり、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ部分を拡大して示す拡大断面図である。 本発明の第二実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽を示す図であって、（ａ）は壁面パネルの一部を破断して示す平面図であり、（ｂ）は壁面パネルの一部を破断して示す正面図である。 本発明の第三実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽を示す図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は縦断面図である。

次に、本発明を適用した水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

〔第一実施形態〕
本発明の第一実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽について、図１，２に基づき説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽を示す斜視図である。図２は、本発明の第一実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽を示す図であって、（ａ）は壁面パネルの一部を破断して示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ－Ａ断面を示す断面図であり、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ部分を拡大して示す拡大断面図である。

本実施形態に係る水槽４０は、上方に開口した直方体状であり、主要な構成要素として壁面パネル１０、側壁４２，４３，４４及び底壁４５を有し、これらが互いに水密に接合されて水槽内部Ｗが区画される。本実施形態において、側壁４２，４３，４４及び底壁４５は全て透明な樹脂で構成されており、壁面パネル１０は透明な樹脂の二重壁構造を有している。水槽内部Ｗには水及び水生生物が収容され壁面パネル１０を通して鑑賞される。

壁面パネル１０は、図２に示すように、内壁１１、外壁１２及び周壁１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ（以下これらをまとめて「周壁１３」と呼ぶ場合がある）を有している。内壁１１は透明な樹脂からなり、側壁４２，４４及び底壁４５と水密に接合されている。水槽内部Ｗに水が収容された際には内壁１１は水に接する。外壁１２は透明な樹脂からなり、内壁１１の外側に位置し、図２（ｂ）に示すように、空間Ｖを挟んで対向して配置されている。

周壁１３は、内壁１１と外壁１２とを繋いで接合されており、図２（ａ）に示すように、空間Ｖの上下左右を囲って密閉している。なお本実施形態において、周壁１３も透明な樹脂で構成されている。周壁１３と内壁１１との接合の境界には、シール材３１が配置されている。シール材３１は、図２（ｃ）に示すように、断面が三角形となるよう境界線に沿って塗布されており、これによって空間Ｖの気密性が高まっている。

図２（ａ）に示すように、空間Ｖの上方に位置する周壁１３ａは、全体として水平な平面部を有しており、周壁１３ａには注入口２１及び排出口２２が設けられている。注入口２１及び排出口２２は、周壁１３ａを厚さ方向に貫通する孔で構成されており、これらは空間Ｖと外部とを連通する。注入口２１及び排出口２２の孔の周囲には雌ねじが設けられており、注入口２１及び排出口２２はビス２３，２３により閉じられる。

空間Ｖには、熱伝導率が空気よりも低い不活性ガスが充填されており、本実施形態ではアルゴンガスが充填されている。ここで空間Ｖにアルゴンガスを充填する工程について説明する。まずビス２３を取り外し、注入口２１及び排出口２２を開放する。そして注入口２１からアルゴンガスを注入する。アルゴンガスは空気より比重が大きいため空間Ｖの下部に溜まり、空気は空間Ｖの上部に溜まる。空間Ｖへのアルゴンガスの注入が進むと、空間Ｖの上部に溜まった空気が排出口２２から排出されていくため、最終的には空間Ｖ内の気体は全てアルゴンガスに置換される。このように空間Ｖにアルゴンガスが充填された後、注入口２１及び排出口２２をビス２３で閉じる。

なお、本実施形態では注入口２１及び排出口２２を周壁１３ａに設けていたが、周壁１３ｂ，１３ｃ，１３ｄのいずれかにも設けることができる。空間Ｖにアルゴンガスを充填する工程において、注入口２１及び排出口２２が上に位置するよう壁面パネル１０を適宜回転しておけば、空間Ｖ内の気体をアルゴンガスに置換することができる。また、注入口２１及び排出口２２のいずれか一方又は両方を外壁１２に設けることも可能である。

次に、壁面パネル１０を用いた水槽４０の効果について説明する。水槽４０の水槽内部Ｗに低温の水を収容した場合、内壁１１の外側は熱伝導率が空気よりも低い不活性ガスが充填された空間Ｖであるため、ここに結露は発生しない。また外壁１２と内壁１１との間に空間Ｖが介在するため、外壁１２は低温とならず、外気との温度差が大きくならないため結露の発生は抑制される。したがって、結露の発生が抑制される壁面パネル１０を通して、水槽内部Ｗの水生生物をクリアに鑑賞することができる。

〔第二実施形態〕
本発明の第二実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽について、図３，４に基づき説明する。図３は、本発明の第二実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽を示す斜視図である。図４は、本発明の第二実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽を示す図であって、（ａ）は壁面パネルの一部を破断して示す平面図であり、（ｂ）は壁面パネルの一部を破断して示す正面図である。

本実施形態に係る水槽８０は、上方に開口した直方体状であり、側壁面８２，８３，８４、底壁面８５及び壁面パネル５０を有する。側壁面側壁面８２，８３，８４及び底壁面８５はコンクリートの壁面である。壁面パネル５０は透明な樹脂の二重壁構造を有している。壁面パネル５０が側壁面８２，８４及び底壁面８５と密着するよう嵌め込まれていることで、水槽内部Ｗが区画されている。水槽内部Ｗには水及び水生生物が収容され壁面パネル５０を通して鑑賞される。

壁面パネル５０は、図４に示すように、内壁５１、外壁５２及び周壁５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ（以下これらをまとめて「周壁５３」と呼ぶ場合がある）を有している。内壁５１は透明な樹脂からなり、水槽内部Ｗに水が収容された際には内壁５１は水に接する。外壁５２は透明な樹脂からなり、内壁５１の外側に位置し、図４（ａ）に示すように、空間Ｖを挟んで対向して配置されている。

周壁５３は、内壁５１と外壁５２とを繋いで接合されており、図４（ｂ）に示すように、空間Ｖの上下左右を囲って密閉している。なお本実施形態において、周壁５３も透明な樹脂で構成されている。

図４（ｂ）に示すように、空間Ｖの上方に位置する周壁５３ａは、全体として水平な平面部を有しており、周壁５３ａには注入口６１及び排出口６２が設けられている。注入口６１及び排出口６２は、周壁５３ａを厚さ方向に貫通する孔で構成されており、これらは空間Ｖと外部とを連通する。注入口６１及び排出口６２の孔の周囲には雌ねじが設けられており、注入口６１及び排出口６２はビス６３，６３により閉じられる。

空間Ｖには熱伝導率が空気よりも低い不活性ガスが充填されており、本実施形態ではアルゴンガスが充填されている。空間Ｖにアルゴンガスを充填する工程は第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。

周壁５３ｂ，５３ｃ，５３ｄと側壁面８４、底壁面８５、側壁面８２それぞれとの間には、連続するシール材７１が充填されている。シール材７１は、図４（ａ）に示すように、内壁５１、周壁５３、外壁５２と側壁面８２（側壁面８４及び底壁面８５も同様）との間に形成された断面四角形の隙間を埋めるように配置されている。これにより、空間Ｖの気密性を高めるとともに、水槽内部Ｗの水密性を高めている。

なお、本実施形態では注入口６１及び排出口６２を周壁５３ａに設けていたが、周壁５３ｂ，５３ｃ，５３ｄのいずれかにも設けることができる。空間Ｖにアルゴンガスを充填する工程において、注入口６１及び排出口６２が上に位置するよう壁面パネル５０を適宜回転しておけば、空間Ｖ内の気体をアルゴンガスに置換することができる。また、注入口６１及び排出口６２のいずれか一方又は両方を外壁５２に設けることも可能である。

本実施形態に係る壁面パネル５０によっても、第一実施形態と同様の効果が得られ、結露の発生が抑制される。したがって、結露の発生が抑制される壁面パネル５０を通して、水槽内部Ｗの水生生物をクリアに鑑賞することができる。本実施形態に係る壁面パネル５０は、工場で内壁５１、外壁５２、周壁５３を接合した後、シール材７１を介してコンクリートの側壁面８２、底壁面８５、側壁面８４の間に嵌め込まれる。こうして水槽８０が構成される。このとき、図４（ａ）に示すように、外壁５２の外面とコンクリートの前壁面８１とが同一面となるよう壁面パネル５０を配置するのが好適である。

〔第三実施形態〕
本発明の第三実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽について、図５に基づき説明する。図５は、本発明の第三実施形態に係る水槽用壁面パネル及びそれを用いた水槽を示す図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は縦断面図である。

本実施形態に係る水槽１００は、上方に開口した円筒状であり、側面全てが二重壁構造の壁面パネル１００ａで構成されている。水槽１００は主要な構成要素として、透明な樹脂からなる円筒状の内壁１１１、透明な樹脂からなる円筒状の外壁１１２、環状の周壁１１３及び円板状の底壁１１４を有している。図５（ｂ）に示すように、内壁１１１と外壁１１２とは同心に配置され、内壁１１１及び外壁１１２の上端は周壁１１３に気密に接合されており、内壁１１１及び外壁１１２の下端は底壁１１４に気密かつ水密に接合されている。

内壁１１１の内側かつ底壁１１４の上側の凹部が、水槽内部Ｗを形成している。内壁１１１の外側かつ外壁１１２の内側で、周壁１１３の下側かつ底壁１１４の上側には、円環状の一つの空間Ｖが形成されている。すなわち外壁１１２は、空間Ｖを挟んで内壁１１１に対向して配置されている。周壁１１３及び底壁１１４は、内壁１１１と外壁１１２とを繋いで接合されているとともに、空間Ｖの上下を密閉している。すなわち底壁１１４は、周壁１１３と同様に空間Ｖを密閉する要素である。

周壁１１３には注入口１２１及び排出口１２２が設けられている。注入口１２１及び排出口１２２は、周壁１１３を厚さ方向に貫通する孔で構成されており、これらは空間Ｖと外部とを連通する。注入口１２１及び排出口１２２の孔の周囲には雌ねじが設けられており、注入口１２１及び排出口１２２はビス１２３，１２３により閉じられる。

空間Ｖには熱伝導率が空気よりも低い不活性ガスが充填されており、本実施形態ではアルゴンガスが充填されている。空間Ｖにアルゴンガスを充填する工程は第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態に係る円筒状の水槽１００は、側面全てが二重壁構造の壁面パネル１００ａで構成されている。壁面パネル１００ａによっても、第一実施形態と同様の効果が得られ、結露の発生が抑制される。すなわち、側面全てから水槽内部Ｗの水生生物をクリアに鑑賞することができる。

なお、図５に示した水槽１００は、同心に配置された円筒状の内壁１１１及び外壁１１２を備えることで円筒状の二重壁構造の壁面パネル１００ａを構成していたが、これに代えて角筒状の内壁及び外壁を採用することで、角筒状の二重壁構造の壁面パネルを構成することもできる。その場合直方体状の水槽となる。

〔他の変形例〕
先述の全ての実施形態に係る壁面パネルの内壁及び外壁を構成する透明な樹脂について、アクリル樹脂で構成するのが好適である。また周壁及び底壁についても同じくアクリル樹脂で構成するのが好適であり、これにより気密かつ水密に接合することが容易となる。またこれらはガラスで構成することも可能である。

また、内壁と外壁との間の空間に充填する不活性ガスもアルゴンに限られず、キセノンやクリプトン等を使用することも可能である。また不活性ガス以外にも、断熱性の高い任意のガスを使用することも可能である。

また、先述の全ての実施形態に係る水槽は上方に開口しており、開口には壁が設けられていなかったが、開口に壁を設置することも可能である。開口に設置する壁に孔を設けておけば、水槽内部へのアクセスを確保することができる。またこの壁により強度の高い水槽を得ることができる。

また、先述の全ての実施形態に係る壁面パネルの周壁は平板で構成されていたが、湾曲した周壁を採用することもできる。また注入口及び排出口を平面部以外に設けることも可能である。また、注入口と排出口とをそれぞれ異なる部材に設けることも可能である。

１０ 壁面パネル（水槽用壁面パネル）
１１ 内壁
１２ 外壁
１３ 周壁
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ 周壁
２１ 注入口
２２ 排出口
２３ ビス
３１ シール材
４０ 水槽
４２，４３，４４ 側壁
４５ 底壁
５０ 壁面パネル（水槽用壁面パネル）
５１ 内壁
５２ 外壁
５３ 周壁
５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ 周壁
６１ 注入口
６２ 排出口
６３ ビス
７１ シール材
８０ 水槽
８１ 前壁面
８２，８３，８４ 側壁面
８５ 底壁面
１００ 水槽
１００ａ 壁面パネル（水槽用壁面パネル）
１１１ 内壁
１１２ 外壁
１１３ 周壁
１１４ 底壁
１２１ 注入口
１２２ 排出口
１２３ ビス
Ｖ 空間
Ｗ 水槽内部

Claims (4)

1. 透明なアクリル樹脂からなる内壁と、
   前記内壁と空間を挟んで対向して配置された透明なアクリル樹脂からなる外壁と、
   前記内壁と前記外壁とを繋ぐとともに、前記空間を密閉し、前記内壁及び前記外壁それぞれに対し垂直に接合された板状の透明なアクリル樹脂からなる周壁とを備え、
   前記空間に不活性ガスが充填されており、
   前記不活性ガスの熱伝導率が空気の熱伝導率より低く、
   前記不活性ガスの比重が空気の比重より大きく、
   前記周壁が前記空間の上方に位置する水平な平面部を有し、
   前記空間に前記不活性ガスが注入される注入口及び前記空間から空気が排出される排出口のいずれも前記平面部に設けられており、
   前記注入口及び前記排出口が前記周壁を厚さ方向に貫通する孔で構成されているとともに、当該孔の周囲には雌ねじが設けられており、
   前記注入口及び前記排出口がビスで閉じられる
   ことを特徴とする水槽用壁面パネル。
2. 前記不活性ガスがアルゴンガスである
   ことを特徴とする請求項１に記載の水槽用壁面パネル。
3. 前記内壁と前記周壁との境界にシール材が配置されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の水槽用壁面パネル。
4. 請求項１～３のいずれかに記載の水槽用壁面パネルを備える
   ことを特徴とする水槽。

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