JPH0638730B2 - 水槽底砂洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、観賞魚等の水中生物用水槽の水底部に敷かれ
た砂を、洗浄する為の装置に関する。

［従来の技術］ 水中生物を長期間に渡って水槽の底に砂を敷いた水槽内
で飼育する場合には、水槽内の水質を適正に管理すると
ともに、餌の残りや水中生物の排泄物やプランクトンの
発生等により汚染される砂の洗浄を定期的に行う事が必
要である。従来行われてきた、水槽の底部に敷かれた砂
を洗浄する方法に於いては、生物を水槽外に出した後
に、水槽内或いは水槽外に於いて該砂が攪拌水或いは流
水により洗浄された。或いは大型水槽の底砂を洗浄する
場合には、ポンプにより砂が水槽外に吸引排出され、洗
浄された。

従来の方法によれば、砂洗浄中に、飼育される生物を一
時的に水槽外へ移動させなければならず又砂の汚染物質
が水中に混入し水槽内の水質を低下させ、或いは砂の洗
浄が水槽外部で行われなければならない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明により、水槽の底に敷かれた砂の洗浄中でも、水
槽内で生物を飼育したまま且つ水槽内の水質を悪化させ
る事無く、水槽の底に敷かれた砂に付着する汚染物質を
水槽内部で取り除き砂を洗浄する事が可能な、水槽底砂
洗浄装置が提供される。

［課題を解決する為の手段］ 本発明による水槽底砂洗浄装置は、吸入管でありその一
方の吸入管下方開口端部が水槽底部に近接して開口しも
う一方の吸入管上方開口端部に向かって上方へ延びる吸
入管と、吸入管下方開口端部付近の吸入管内に気体を供
給する気体供給装置と、吸入管外径より大きい内径を有
する分離管であり吸入管上方開口端部の上方で吸入管上
方開口端部を覆うように開口する分離管下方開口端部を
有しもう一方の分離管上方端部に向かって上方へ延びる
分離管と、分離管上方端部と分離管内以外の水槽内液体
との間に介在して分離管上方端部から流出する液体を濾
過する濾過部材と、を有する水槽底砂洗浄装置。

［作用］ 本発明による水槽底砂洗浄装置に於いて、吸入管下方開
口端部付近の吸入管内に気体供給装置により供給された
気体は、液体との比重の差により吸入管内を上昇する。
吸入管内での気体の上昇に伴い、吸入管内で液体の上方
への流れが発生し、吸入管下方開口端部から液体が吸い
込まれ吸入管上方開口端部へ向かって上昇する。吸入管
下方開口端部付近の水槽底部に敷かれた砂も液体と共に
吸入され吸入管内を上昇する。気体と共に上昇する砂を
含んだ液体は、吸入管上方開口端部へ達した後、吸入管
上方開口端部を覆うように開口する分離管下方開口端部
に進行する。吸入管外径より大きい内径を有する分離管
内に於ける液体体積に対しての気体体積の割合は、吸入
管内の液体体積に対しての気体体積の割合に比して減少
し、分離管内で気体が上昇する際の液体からの抵抗は増
加し、従って吸入管内の気体上昇速度に比して分離管内
の気体上昇速度は減少し、よって吸入管内の液体上昇速
度に比して分離管内の液体上昇速度は減少する。

分離管内での液体上昇速度の減少に伴い、液体より大き
い比重を有する砂と液体との比重差に応じて砂に加わる
下方への加速度により、次第に砂の上昇速度は零に近づ
き次に下降を始める。下降する砂は、吸入管外径より大
きい吸入管上方開口端部を覆う分離管の内径と吸入管外
径との間を通過して水槽の底に戻る。吸入管内での液体
と砂の高速度の上昇の際、砂と液体は気体により攪拌さ
れて砂に付着していた汚染物質は砂から離される。砂か
ら離れた汚染物質は砂とともに分離管内に侵入するが、
汚染物質と液体の比重差は小さいので或いは汚染物質の
比重は液体より小さいので、汚染物質には大きな沈み力
は加わらず或いは浮力が加わり、汚染物質は液体と共に
分離管内で上昇を続ける。こうして、汚染物質が付着し
た水槽底面の砂が、分離管内を上昇していく汚染物質と
再沈澱していく洗浄された砂とに分離される。

汚染物質を含んで分離管内を上昇する液体は、分離管上
方端部に到り、気体の噴出力に応じて分離管上方端部か
ら流出し、分離管上方端部と分離管内以外の水槽内液体
との間に介在して分離管上方端部から流出する液体を濾
過する濾過部材により汚染物質が濾過され、濾過後の液
体は、分離管内以外の水槽内に戻る。こうして、水槽の
底に敷かれた砂の洗浄中でも、水槽内で生物を飼育した
まま且つ水槽内の水質を悪化させる事無く、水槽の底に
敷かれた砂に付着する汚染物質を水槽内で取り除き砂を
洗浄する事が達成される。

［実施例］ 第１図は、本発明による水槽底砂洗浄装置の一実施例が
組み込まれた水槽の構造を示している。水を収容する水
槽１の底面２は円錐形でありそのほぼ全面に砂が薄く撤
かれており、円錐形の中央部は周囲部に比して低くされ
ている。底面２の上方には円錐形の底板３が設けられそ
のほぼ全面に砂が薄く撤かれており、その円錐形の中央
部は周囲部に比して高くされている。底板３の外周と底
面２の外周との間には円周方向に延びる隙間が設けられ
ている。この隙間は、底板３から底面２まで延び中央部
を囲む三つ以上のボス（図示される）によりその接近が
防止されて、保持されている。水槽１の中央部で底板３
を貫通して垂直方向に延びる吸入管４の下方端部は底面
２との間に隙間を有して配置され、一方その上方端部
は、水槽１の中央部で水面のやや上まで延びる上方端部
を有する分離管５の下方端部の下方まで延びている。吸
入管４の外径は分離管５の内径より小さく従って吸入管
４の上方端部は分離管５の下方端部に上方から覆われて
いる。吸入管４の上方端部と分離管５の下方端部との間
には隙間６が形成される。分離管５の上方端部には濾過
器８が取り付けられている。吸入管４の下方端部付近の
管内には、空気管７が開口している。空気管７には図示
されないポンプから圧縮空気が供給される。濾過器８は
水面のやや上まで延びる分離管５の上方端部を覆うよう
に配置され、濾過器８の水中に没する最下部には好まし
くない汚染物質を取り除く為の濾過部材が設置されてい
る。

吸入管４の上方端部付近の吸入管内に空気管７を介して
図示されないポンプから供給された空気は、吸入管４内
を上昇する。吸入管４内では空気の上昇に伴い水の上方
への流れが発生し、吸入管４の下方開口端部から水が吸
い込まれ吸入管上方端部へ向かって上昇する。吸入管下
方開口端部付近の水槽底部に敷かれた砂は、水と共に吸
入された吸入管４内を上昇する。水と共に上昇する砂を
含んだ水は、吸入管上方開口端部へ達した後、吸入管上
方開口端部を覆うように開口する分離管５の下方開口端
部に進行する。吸入管４の外径より大きい内径を有する
分離管５内に於ける水体積に対しての空気体積の割合
は、吸入管４内の水体積に対しての空気体積の割合に比
して減少し、分離管５内で空気が上昇する際の水からの
抵抗は増加し、従って吸入管４内の気体上昇速度に比し
て分離管５内の空気上昇速度は減少しよって吸入管４内
の水上昇速度に比して分離管５内の水上昇速度は減少す
る。一実施例としては、水槽の水深が25から35センチメ
ートルで砂の粒径が0.5から1.5ミリメートルの場合、吸
入管４の内径10から20ミリメートル長さ10センチメート
ル、分離管５の内径30から50ミリメートル長さ15から25
センチメートル、空気供給量２から４リットル／分にす
ると、吸入管４内での充分な砂の巻き上げと分離管５内
での確実な砂の落下とが行われる。

分離管５内での水の上昇速度の減少に伴い、水より大き
い比重を有する砂と水との比重差に応じて砂に加わる下
方への加速度により、次第に砂の上昇速度は零に近づき
次に下降を始める。下降する砂は、分離管５の内径と吸
入管４の外径との間の隙間６を通過して水槽の底板３上
に落下する。吸入管４内での水と砂の高速度の上昇の
際、砂と水は気体により攪拌されて砂に付着していた汚
染物質は砂から離される。砂から離れた汚染物質は砂と
ともに分離管５内に侵入するが、汚染物質と水の比重差
は小さいので或いは汚染物質の比重は水より小さいの
で、汚染物質には大きな沈み力は加わらず或いは浮力が
加わり、汚染物質は水と共に分離管５内で上昇を続け
る。こうして、汚染物質が付着した水槽底面２上の砂
が、分離管５内を上昇していく汚染物質を再沈澱して底
板３上に落下する洗浄された砂とに分離される。

分離管５内を上昇し分離管５の上方端部に到った汚染物
質を含む水は、空気の噴出力に応じて分離管上方端部か
ら濾過器８内に噴出し、分離管内以外の水槽内へ分離管
上方端部から流出した水を通過させる為の分離管５上方
端部より下に配置される濾過部材により汚染物質が濾過
され、濾過後の水は、分離管内以外の水槽内に戻る。

底板３上に落下した洗浄された砂は、底板３の円錐形の
傾斜により、吸入管４付近の中央部から外周に向かって
移動していく。底板３の最外周部に到った砂は、底面２
と底板３との間に設けられた隙間を通じて底面２上に落
下する。更にその砂は、底面２の円錐形の傾斜により最
外周部から吸入管４付近の中央部に向かって移動してい
く。こうして、砂の循環及び洗浄が達成される。

底板３或いは吸入管４或いは分離管５或いは空気管７等
は、透明樹脂で作られる事が好ましい。又砂の代わりに
硝子や樹脂の粒が使用されても良い。

第２図から第５図には、本発明によるその他の実施例
の、第１図に示される実施例と異なる部分のみが示さ
れ、第２図から第５図の図面に示されない部分の構造は
第１図に示される実施例に準ずる。

第２図に於いて、底板３と底面２との間には、吸入管４
を取り囲んで垂直方向に延び底面２との間に砂を通過さ
せる為の所定の隙間を保つ空気蓄積枠11が設けられ、底
板３と空気蓄積枠11とにより囲まれる空間には、空気蓄
積枠11に開口する空気管７から供給された空気が蓄積さ
れ得る。吸入管４の底板３より下部には、吸入管４内部
と空気蓄積枠11内部とを連通させ垂直方向に延びる部分
を有する排気管13が設けられ、排気管13と間隔を置いて
延び、吸入管４と共に排気管13の垂直部分と最下端部分
とを流体連通不可能に取り囲み情報でのみ流体連通可能
に開口する排気調節筒12が設けられる。排気量が供給さ
れる空気量より大きい場合、空気管７から供給された空
気は排気調節筒12と排気管13内に水が充満している為に
排気されず空気蓄積枠11内に蓄積されてその中の水を下
方へ排出しつつ排気調節筒12と排気管13内の水も供給管
４内に排出する。空気の下端部が排気管13の下端部に到
ると空気は排気管13を経て供給管４内に排出される。排
気に伴い水位は排気調節筒12を除く空気蓄積枠11内で上
昇し、排気調節筒12の上端に到ると排気調節筒12及び排
気管13内に流入し吸入管４内への排気が止められる。空
気管７から供給された空気は排気調節筒12と排気管13内
に水が充満している為に排気されず空気蓄積枠11内に再
び蓄積され始まり、こうして間欠排気が達成される。即
ち排気調節筒12の高さと排気管13の下端部の高さの差に
於いて、空気層の下端部がその差を下降していく間は排
気が中止され、逆に上昇していく間は排気されるのであ
る。

第３図は、第２図に示される本発明の実施例の変形を示
し、隙間６に、分離管５内の圧力と水槽内の圧力との差
或いは隙間６に於ける流れにより移動開始され、吸入管
４に一端が固定され分離管５の開口下端と接触する開閉
弁14が設けられている。開閉弁14は、分離管５内を水が
上昇する時隙間６に生じる分離管５内への吸引力により
分離管５に接触し隙間６を閉鎖する。隙間６が閉鎖され
ると、吸入管４以外からの水の供給が無いために、分離
管５内での空気の上昇に対する抵抗が小さく、吸入管４
内での水の上昇速度が増加し吸入管４の下端部に於ける
砂の吸引が促進される。前記の間欠排気動作により排気
が停止されると、開閉弁14は分離管５から離れて開き、
隙間６から砂が排出される。

第４図は、第３図に示される本発明の実施例の変形を示
し、分離管５内の圧力と水槽内の圧力との差或いは隙間
６に於ける流れにより移動開閉される開閉弁16は、横方
向に開口する隙間６を横方向に移動して開閉するように
止め金17を介して分離管５に一端が固定され、吸入管４
の上方開口端部から横方向に延びる接合板15と接触す
る。達成される効果は第３図に示される本発明の実施例
と同一である。

第５図は、第４図に示される本発明の実施例の変形を示
し、底板３の円錐形の傾斜を急にして接合板15を介して
吸入管４の上方開口端部と結合して空気蓄積枠11を省略
し、底板３の下方端縁に底面２上の砂を通過させる為の
切り欠きを備えている。分離管５の長さは水面の深さに
合わせて調節可能な二重管構造である事が望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による水槽底砂洗浄装置の一実施例を
示す概略断面図、 第２図は、第１図に示された実施例の変形を示す、概略
断面部分図、 第３図は、第２図に示された実施例の変形を示す、概略
断面部分図、 第４図は、第３図に示された実施例の変形を示す、概略
断面部分図、 第５図は、第４図に示された実施例の変形を示す、概略
断面部分図。 １……水槽、２……底面、３……底板、４……吸入管、
５……分離管、６……隙間、７……空気管、８……濾過
器、９……水面、10……砂、11……空気蓄積枠、12……
排気調節筒、13……排気管、14，16……開閉弁、15……
接合板、17……止め金。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽底砂洗浄装置にして、吸入管でありそ
   の一方の吸入管下方開口端部が水槽底部に近接して開口
   しもう一方の吸入管上方開口端部に向かって上方へ延び
   る吸入管と、吸入管下方開口端部付近の吸入管内に気体
   を供給する気体供給装置と、吸入管外径より大きい内径
   を有する分離管であり吸入管上方開口端部の上方で吸入
   管上方開口端部を水中で覆うように開口する分離管下方
   開口端部を有しもう一方の分離管上方端部に向かって上
   方へ延びる分離管と、分離管上方端部と分離管内以外の
   水槽内液体との間に介在して分離管上方端部から流出す
   る液体を濾過する濾過部材と、を有する水槽底砂洗浄装
   置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項による水槽底砂洗浄
   装置にして、分離管上方端部は水槽水面上に開口し、分
   離管上方端部より下に濾過部材が配置され、分離管上方
   端部から溢れ落下した水が濾過部材を通じて水槽内に戻
   る、水槽底砂洗浄装置。
3. 【請求項３】水槽底砂洗浄装置にして、吸入管でありそ
   の一方の吸入管下方開口端部が水槽底部に近接して開口
   しもう一方の吸入管上方開口端部に向かって上方へ延び
   る吸入管と、吸入管外径より大きい内径を有する分離管
   であり吸入管上方開口端部の上方で吸入管上方開口端部
   を水中で覆うように開口する分離管下方開口端部を有し
   もう一方の分離管上方端部に向かって上方へ延びる分離
   管と、分離管上方端部と分離管内以外の水槽内液体との
   間に介在して分離管上方端部から流出する液体を濾過す
   る濾過部材と、吸入管の周囲と水槽内液体との間に隔壁
   を形成して吸入管の周囲に気体を収容可能にしその下部
   は水槽底部に間隔を保たれる空気蓄積枠と、空気蓄積枠
   内に気体を供給する気体供給装置と、を有する水槽底砂
   洗浄装置であり、吸入管には吸入管内部と気体収容可能
   な吸入管周囲の空間とを連通させ下方に延びる排気管が
   設けられ、排気管との間に空間を有して排気管を取り囲
   み且つ下方へ延びる排気管の下端開口より上部でのみ空
   気収容可能な吸入管周囲の空間に開口する排気調節筒が
   設けられる、水槽底砂洗浄装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項による水槽底砂洗浄
   装置であり、吸入管上方開口端部と分離管下方開口端部
   との間の隙間に、分離管内の圧力と水槽内の圧力との差
   或いは隙間に於ける流れにより移動開閉される開閉弁が
   設けられる、水槽底砂洗浄装置。