JPH0889133A - 水槽の濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濾過材による水の清浄機能を長期に亘って良
好に維持できるようにするとともに、構造を簡単かつ小
型にして安価に得るようにする。 【構成】 水槽の上部に濾過材が収容される濾過槽を設
け、濾過槽の上面部で開口する通路面積の大きい第１オ
ーバーフロー口と、濾過槽の底面部で開口する通路面積
の小さい第２オーバーフロー口とを設けるとともに、第
１、第２オーバーフロー口を前記水槽に連通させる連通
管を設け、水槽内の水を濾過槽の上部に供給するポンプ
を設け、該ポンプを、その吐出量が前記第２オーバーフ
ロー口による自然流出量よりも多量となる高速回転と、
その吐出量が前記第２オーバーフロー口による自然流出
量よりも少量となる低速回転とに交互に駆動制御する制
御装置を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、魚、エビ、カニ、貝、
植物等の水中生物を飼育する水槽内の水（海水を含む）
を濾過する濾過装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の水槽の濾過装置として、図３ある
いは図４に示すものがあった。まず図３において、１は
ガラス板あるいはプラスチック板により上面が開放した
直方体状に形成された水槽であり、内部に水（または海
水）を収容した後、魚、エビ等の水中生物を入れて飼育
する。上記水槽１の上部に濾過槽２を載置する。この濾
過槽２は板金あるいはプラスチック板により水槽１より
も小容積にかつ上面が開放された直方体状に形成し、左
部に多孔板製の棚板３および仕切り側板４により仕切ら
れた収容部２ａを形成し、この収容部内に濾過材６を収
容する。

【０００３】上記濾過槽２の右端部に通路面積の大きい
オーバーフローパイプ５を起立固定する。このオーバー
フローパイプ５は、その上端のオーバーフロー口５ａを
濾過槽２の上面よりも若干下方に位置させ、下部は濾過
槽２の底壁を貫通させるとともに、その下端の流出口５
ｂを上記水槽１の上部に位置させる。

【０００４】上記水槽１の左端部にポンプ１０を取り付
ける。このポンプ１０はモーター１１によって回転さ
れ、吸込口１０ａを水槽１の底部に、吐出管１０ｂを濾
過槽２の上方に位置させる。上記吐出管１０ｂは、その
先端部を濾過槽２の上方にて左右方向に延長させ、この
延長部の下面に小径の吐出孔１０ｃを左右方向に所定ピ
ッチで明けてなる。

【０００５】そして、モーター１１によりポンプ１０を
所定速度で連続回転させ、吸込口１０ａで吸引した水槽
１内の水を、吐出孔１０ｃから濾過槽２に向けて吐出
し、濾過材６を通過させた後、オーバーフローパイプ５
から水槽１内に還流する。なお、１２はモーター１１の
電源である。

【０００６】また、上記オーバーフローパイプ５に換
え、図４に示すように、濾過槽２の右端部に逆Ｕ字状に
屈曲した通路面積の大きいサイホンパイプ７を起立固定
する。このサイホンパイプ７は、その頂部を濾過槽２の
上面よりも若干下方に位置させ、左部側下端の吸引口７
ａを濾過槽２の底面部（濾過材６の下部位置）に位置さ
せ、右端側は濾過槽２の底壁を貫通させるとともに、そ
の下端の流出口７ｂを上記水槽１の上部に位置させる。
また、上記サイホンパイプ７の頂部に小径のエア抜きパ
イプ８を接続し、このエア抜きパイプ８の先端８ａを濾
過槽２の底面部に位置させる。その他は上記図３と略同
構造とする。

【０００７】そして、モーター１１によりポンプ１０を
所定速度で連続回転させ、吸込口１０ａで吸引した水槽
１内の水を、吐出孔１０ｃから濾過槽２に向けて吐出
し、濾過材６を通過させる。そして、濾過槽２の水位が
サイホンパイプ７の頂部に到来した際に、上記サイホン
パイプ７の作動により濾過槽２内の水をポンプ１０から
の供給量よりも多量に水槽１内に流出させ、この流出に
より濾過槽２の水位が低下してエア抜きパイプ８の先端
８ａが開口すると、このエア抜きパイプ８からサイホン
パイプ７内に外気が流入してサイホンパイプ７の作動が
停止して濾過槽２から水槽１への水の流出が停止し、再
び濾過槽２の水位が上昇し始める。以上の動作を繰り返
して濾過槽２の水位が所定の周期で上下動する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一般に、濾過槽２内に
収容された濾過材６は、好気性硝化細菌等の微生物の助
けを借りて、水中生物の排泄によって水内に混入した糞
アンモニア、窒素ガス等の有害物質を分解して清浄な水
にするようになっている。この場合、上記微生物は十分
な酸素供給が必要となる。ところで、従来の前段（図
３）に記載したものは、濾過槽２内の濾過材６が常時水
中に埋没しているため、濾過材６部への酸素供給が不足
し、上記微生物の繁殖が阻害されて有害物質の分解能力
が低下し、水の清浄機能が低下する欠点があった。ま
た、従来の後段（図４）に記載したものは、濾過槽２内
の濾過材６が間欠的に外気に露出するため、上記微生物
が直接酸素に触れることになり、微生物の繁殖を促すこ
とができる。しかしながら、逆Ｕ字状のサイホンパイプ
７およびエア抜きパイプ８を要するため、構造が複雑に
なって高価になるとともに、これらの収容場所が増大
し、濾過槽２が大型になる欠点があった。さらに小径の
エア抜きパイプ８が目詰まりしてサイホンパイプ７のサ
イホン機能が阻害される欠点があった。本発明は、上記
欠点を解消した新規な水槽の濾過装置を得ることを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の如く構成したものである。即ち水
槽の上部に濾過材が収容される濾過槽を設け、濾過槽の
上面部で開口する通路面積の大きい第１オーバーフロー
口と、濾過槽の底面部で開口する通路面積の小さい第２
オーバーフロー口とを設けるとともに、第１、第２オー
バーフロー口を前記水槽に連通させる連通管を設け、水
槽内の水を濾過槽の上部に供給するポンプを設け、該ポ
ンプを、その吐出量が前記第２オーバーフロー口による
自然流出量よりも多量となる高速回転と、その吐出量が
前記第２オーバーフロー口による自然流出量よりも少量
となる低速回転とに交互に駆動制御する制御装置を設け
る構成にしたものである。この場合、所定の断面積を有
する連通管を前記濾過槽の底壁に貫通させて起立固定
し、該連通管の上端を濾過槽の上面部に位置させて前記
第１オーバーフロー口を形成し、連通管の下部壁に濾過
槽の底面部と連通する小孔を形成して前記第２オーバー
フロー口を形成することが好ましい。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図面において、図１は本発明の第１実施例を示す断
面図である。１５はガラス板あるいはプラスチック板に
より上面が開放した直方体状に形成された水槽であり、
内部に水（または海水）を収容した後、魚、エビ等の水
中生物を入れて飼育する。上記水槽１５の上部に濾過槽
１６を載置する。この濾過槽１６は板金あるいはプラス
チック板により水槽１５よりも小容積にかつ上面が開放
された直方体状に形成し、左部に多孔板製の棚板１７お
よび仕切り側板１８により仕切られた収容部１６ａを形
成し、この収容部１６ａ内に濾過材１９を収容する。

【００１１】上記濾過槽１６の右端部に、濾過槽１６内
の水を水槽１５内に流出させる連通管２０を濾過槽１６
の底壁に貫通させて起立固定する。この連通管２０は水
の自然流出量が、後述するポンプ２５の最大吐出量に十
分対応できる如く、通路面積（断面積）の大きいパイプ
材により形成する。上記連通管２０の上端は、濾過槽１
６の上面よりも若干下方に位置させ、該上端を通路面積
の大きい第１オーバーフロー口２０ａとする。また、上
記連通管２０の下部に濾過槽１６の底面部で開口する小
径孔を周方向に所定ピッチで明け、この小径孔を通路面
積の小さい第２オーバーフロー口２０ｂとする。なお、
この第２オーバーフロー口２０ｂによる水の自然流出量
は、ポンプ２５の最大吐出量よりも少なく、かつポンプ
２５の最小吐出量よりも多くなる如くする。また、上記
連通管２０の下端の流出口２０ｃは水槽１５の上部に位
置させる。

【００１２】上記水槽１５の左端部にモーター２４によ
って駆動されるポンプ２５を取り付ける。このポンプ２
５の吸引口に接続された吸引管２６は水槽１５内の下方
に垂下させ、その下端部に吸込口２６ａを取付ける。ま
た、ポンプ２５の吐出口に接続された吐出管２７はその
先端部を濾過槽１６の上方にて左右方向に延長させ、該
延長部の下面側に小径の吐出孔２７ａを左右方向に所定
ピッチで明ける。２８は吸引管２６の途中に設けた殺菌
灯であり、吸引管２６内を流通する水に紫外線を照射す
るものである。

【００１３】３０は上記モーター２４を制御する制御装
置である。この制御装置３０は以下の如くなっている。
即ち、３６はサイクルタイマー３３の信号を入力してモ
ーター２４（ポンプ２５）を高速回転または低速回転さ
せるモーター駆動部であり、このモーター駆動部３６に
よりモーター２４が高速回転されると、ポンプ２５の吐
出量が第２オーバーフロー口２０ｂから水槽１５に向か
って自然流出する量よりも多くなり、また、上記モータ
ー駆動部３６によりモーター２４が低速回転されると、
ポンプ２５の吐出量が第２オーバーフロー口２０ｂから
水槽１５に向かって自然流出する量よりも少なくなる。
上記モーター駆動部３６によるモーター２４の高速回転
域は、第１可変抵抗器３４により所定値に調節され、ま
た上記モーター駆動部３６によるモーター２４の低速回
転域は、第２可変抵抗器３５により所定値に調節され
る。

【００１４】上記サイクルタイマー３３は、第１設定ス
イッチ３１が設定時間に達した際にモーター駆動部３６
にオン（高速）信号を出し、また第２設定スイッチ３２
が設定時間に達した際にモーター駆動部３６にオフ（低
速）信号を出すようになっている。また、上記第１設定
スイッチ３１および第２設定スイッチ３２は、モーター
２４の高速（オン）時間および低速（オフ）時間を例え
ば１０秒〜９０秒間の範囲で設定するようになってい
る。なお、３７はモーター２４駆動用の交流電源であ
る。

【００１５】上記実施例によれば、第１設定スイッチ３
１が設定時間に達すると、サイクルタイマー３３からモ
ーター駆動部３６にオン（高速）信号を出し、モーター
２４、従ってポンプ２５が高速回転され、吸込口２６ａ
で水槽１５内の水を多量に吸引し、これを吐出孔２７ａ
から濾過槽１６に向けて吐出する。濾過槽１６内に吐出
された水は濾過材１９を通過し、この部で好気性硝化細
菌等の微生物の働きで、水中生物の排泄によって水内に
混入した糞アンモニア、窒素ガス等の有害物質が分解さ
れ清浄な水となる。

【００１６】上記濾過材１９を通過した水は、一部の水
が第２オーバーフロー口２０ｂから水槽１５内に流出し
つつ次第に水位が上がり、この水位が所定量上昇する
と、第１オーバーフロー口２０ａから多量に水槽１５内
に流出し、それ以上の水位の上昇が阻止される。

【００１７】次いで第２設定スイッチ３２が設定時間に
達すると、サイクルタイマー３３からモーター駆動部３
６にオフ（低速）信号を出し、モーター２４、従ってポ
ンプ２５が低速回転され、吸込口２６ａで水槽１５内の
水を少量で吸引し、これを吐出孔２７ａから濾過槽１６
に向けて吐出する。濾過槽１６内に吐出された水は、濾
過材１９を通過した後、第２オーバーフロー口２０ｂに
向かうことになるが、濾過槽１６内への吐出量よりも第
２オーバーフロー口２０ｂから水槽１５への流出量が増
すため、濾過槽１６内の水位は次第に低下し、濾過材１
９が外気に露出することになる。この濾過材１９が外気
に露出すると、濾過材１９内の微生物に十分な酸素供給
が行われて好気性硝化細菌等の微生物が増殖し、水の清
浄機能が維持されることになる。

【００１８】次いで、再び第１設定スイッチ３１が設定
時間に達すると、サイクルタイマー３３からモーター駆
動部３６にオン（高速）信号を出し、ポンプ２５が高速
回転され、以下同様の動作を繰り返すことになる。

【００１９】図２は第２実施例を示す。このものは、濾
過槽１６の右端部に、濾過槽１６内の水を水槽１５内に
流出させる大径の第１連通管２１および小径の第２連通
管２２を濾過槽１６の底壁に貫通させて並列に起立固定
し、第１連通管２１は、水の自然流出量がポンプ２５の
最大吐出量に十分対応できる如く、通路面積（断面積）
の大きいパイプ材により形成するとともに、その上端を
濾過槽１６の上面よりも若干下方に位置させて通路面積
の大きい第１オーバーフロー口２１ａとし、第２連通管
２２は、水の自然流出量がポンプ２５の最大吐出量より
も少なく、かつポンプ２５の最小吐出量よりも多くなる
如く、通路面積（断面積）の小さいパイプ材により形成
するとともに、その上端を濾過槽１６の底面部に位置さ
せて第２オーバーフロー口２２ａとする。また、上記第
１、第２連通管２１，２２の下端の流出口２１ｂ，２２
ｂは水槽１５の上部に位置させる。

【００２０】また、紫外線を照射する殺菌灯２８を吐出
管２７の途中に設ける。その他は前述した第１実施例の
ものと同様の構成となっている。

【００２１】上記第２実施例によれば、第１設定スイッ
チ３１が設定時間に達してサイクルタイマー３３からモ
ーター駆動部３６にオン（高速）信号を出し、ポンプ２
５が高速回転されて水槽１５内の水が濾過槽１６に向け
て多量に吐出されると、濾過材１９を通過した水は、一
部の水が第２連通管２２の上端、即ち第２オーバーフロ
ー口２２ａから水槽１５内に流出しつつ次第に水位が上
がり、この水位が所定量上昇すると、第１連通管２１の
上端、即ち第１オーバーフロー口２１ａから水槽１５内
に流出し、それ以上の水位の上昇が阻止される。

【００２２】また、第２設定スイッチ３２が設定時間に
達してサイクルタイマー３３からモーター駆動部３６に
オフ（低速）信号を出し、ポンプ２５が低速回転されて
水槽１５内の水が濾過槽１６に向けて少量づつ吐出され
ると、これよりも第２オーバーフロー口２２ａから水槽
１５への流出量が増すため、濾過槽１６内の水位は次第
に低下し、濾過材１９が外気に露出することになる。従
って上記第２実施例のものも、前述した第１実施例と同
様の作用・効果を発揮することになる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明
は、濾過槽内の濾過材が間欠的に外気に露出するので、
好気性硝化細菌等の微生物の繁殖が促され、水を清浄に
する機能が長期に亘って維持されることになる。また、
濾過槽の上面部で開口する通路面積の大きい第１オーバ
ーフロー口と、濾過槽の底面部で開口する通路面積の小
さい第２オーバーフロー口とを設けるようにしたので、
オーバーフロー部の構造が簡単かつ小型になり、安価に
なるとともに濾過槽内への濾過材の収容効率が高くな
る。また、水槽内の水を濾過槽の上部に供給するポンプ
を、その吐出量が前記第２オーバーフロー口による自然
流出量よりも多量となる高速回転と、その吐出量が前記
第２オーバーフロー口による自然流出量よりも少量とな
る低速回転とに交互に駆動制御するようにしたので、ポ
ンプのモーターをオン・オフ制御するものに比し、駆動
トルクが低減してエネルギーが少なくてすむとともに、
ポンプの寿命が延引する等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【図３】従来の第１例を示す断面図である。

【図４】従来の第２例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１５ 水槽 １６ 濾過材 １６ａ 収容部 １７ 棚板 １８ 仕切り側板 １９ 濾過材 ２０ 連通管 ２０ａ 第１オーバーフロー口 ２０ｂ 第２オーバーフロー口 ２０ｃ 流出口 ２１ 第１連通管 ２１ａ 第１オーバーフロー口 ２２ 第２連通管 ２２ａ 第２オーバーフロー口 ２４ モーター ２５ ポンプ ２６ 吸引管 ２６ａ 吸込口 ２７ 吐出管 ２７ａ 吐出孔 ２８ 殺菌灯

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽の上部に濾過材が収容される濾過槽
   を設け、濾過槽の上面部で開口する通路面積の大きい第
   １オーバーフロー口と、濾過槽の底面部で開口する通路
   面積の小さい第２オーバーフロー口とを設けるととも
   に、第１、第２オーバーフロー口を前記水槽に連通させ
   る連通管を設け、水槽内の水を濾過槽の上部に供給する
   ポンプを設け、該ポンプを、その吐出量が前記第２オー
   バーフロー口による自然流出量よりも多量となる高速回
   転と、その吐出量が前記第２オーバーフロー口による自
   然流出量よりも少量となる低速回転とに交互に駆動制御
   する制御装置を設けたことを特徴とする水槽の濾過装
   置。
2. 【請求項２】 所定の断面積を有する連通管を前記濾過
   槽の底壁に貫通させて起立固定し、該連通管の上端を濾
   過槽の上面部に位置させて前記第１オーバーフロー口を
   形成し、連通管の下部壁に濾過槽の底面部と連通する小
   孔を形成して前記第２オーバーフロー口を形成したこと
   を特徴とする請求項１記載の水槽の濾過装置。