JPWO2009107630A1

JPWO2009107630A1 - 水槽用飛沫抑制装置

Info

Publication number: JPWO2009107630A1
Application number: JP2010500700A
Authority: JP
Inventors: 俊介高田
Original assignee: 俊介高田
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2011-06-30
Also published as: US20110062605A1; CN101965126A; WO2009107630A1; EP2248416A4; EP2248416A1

Abstract

本発明の水槽用飛沫抑制装置は、水槽の内部に配置されると共に中空とされ、前記水槽内で水没する底部側の一部が開口される共に上部側が閉塞されてなる筐体３と、前記筐体３を水槽の内側壁部に固定するための固定部材１５と、前記筐体の中空部に配されるエアストーン５と、前記筐体の一部に設けられ外部エアポンプ１０からのエアチューブ７と接続される接続部８と、前記接続部８と前記エアストーン５の間を気体の流通が可能なように連結する空気導入路９とを有する。空気導入路９などは容易に交換可能である。

Description

本発明は、観賞魚水槽内にエアストーンなどにより酸素を補給する場合の気泡が水面付近ではじけて生ずる泡の飛沫を未然に抑制するための水槽用飛沫抑制装置に関する。

一般に、熱帯魚や金魚の如き観賞魚用の水槽内では、存在させる観賞魚や水草などの生物に必要な溶存酸素量を供給する必要があり、外部に設置されるエアポンプのような空気の供給手段により、水槽内に気泡を導入することが行われている。従来、水槽内での酸素補給時における空気の泡は、自然に水槽内の水中から水面までそのまま放出されるようにされており、水槽の上面には観賞魚の飛び出し防止や空気中の埃などの混入防止のために硝子蓋やプラスチック蓋などが水槽上面を覆うように用いられていることが多い。

ところで、観賞魚水槽内での酸素補給時における空気の泡は、エアストーンから排出されてほぼ垂直に上昇して水面に達し、泡の上昇によって生ずる水流により急速に広い範囲に水面上を飛散する。この広い範囲に飛散した泡がはじける時に生じる飛沫により、その周辺に種々の弊害が発生する。たとえば、淡水の場合でも水中に溶けている各種成分が硝子面で乾燥することで白い残渣のような状態で付着することがあり、また、広範囲に泡がはじけた場合には、水垢、藻類の発生などの弊害が発生することがある。さらに、海水魚などの水槽の場合には、いわゆる塩だれなどの現象が発生することがある。

このような問題に対処するための解決策として、本件出願人は先に、観賞魚水槽内での酸素補給時における空気の泡の飛散を防止するための容器として、開口部を水中に没するように観賞魚水槽内に配置した中空の容器を用意し、その内部にエアストーンを配するようにした装置を提案している（特許文献１参照。）。また、このような装置を改良したものとして、水中に配置されたエアストーンを収納する筐体と、前記筐体に形成された前記エアストーンに接続されたチューブを挿通するチューブ挿通孔と、前記筐体における前記エアストーンが収納された空間に水を流入させる開口部とを備えることを特徴としている（特許文献２参照）。

特開２０００−９３０４１号公報実用新案登録第３１２８５９５号

上述の特許文献１や特許文献２の如き容器や水槽用備品では、観賞魚水槽内での酸素補給時における空気の泡の飛散を防止することが可能であるが、長時間使用していた場合にエアチューブの経時的な変化により、空気の供給に支障が生じたり、常時水に触れる部分では藻や水垢などの発生でチューブ自体が汚くなってしまうことがあり、長時間の使用により支障が生じたり汚れた部品の交換のためにチューブ全体の取り外しなどが必要となり、その取替え作業が容易ではないなどの問題を生じている。

そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑み、長時間の使用により支障が生じたり汚れた部品の交換が容易となるような構造の水槽用飛沫抑制装置の提供を目的とする。

上述の技術的な課題を解決するため、本発明の水槽用飛沫抑制装置は、水槽の内部に配置されると共に中空とされ、前記水槽内で水没する底部側の一部が開口される共に上部側が閉塞されてなる筐体と、前記筐体を水槽の内側壁部に固定するための固定部材と、前記筐体の中空部に配されるエアストーンと、前記筐体の一部に設けられ外部エアポンプからのエアチューブと接続される接続部と、前記接続部と前記エアストーンの間を気体の流通が可能なように連結する空気導入路とを有することを特徴とする。

本発明の水槽用飛沫抑制装置によれば、エアストーンは筐体の中空部に配設され、中空部は底部側の一部が開口された開口部を介して筐体外に連続する。このためエアストーンで発生した気泡により、その周囲では水中へ酸素が溶け込むようになり、筐体外でも水中に溶け込んだ酸素が利用される。エアストーンは外部エアポンプから所定の圧力の空気が送られて気泡を出力するが、エアストーンと外部エアポンプは直接エアチューブで接続されるのではなく、エアチューブが筐体の一部に設けられた接続部に接続され、その接続部からエアストーンの間は、気体の流通が可能なように連結された空気導入路によって接続されることになる。

このような構成の本発明の水槽用飛沫抑制装置によれば、エアストーンと外部エアポンプは直接エアチューブで接続されるのではなく、エアチューブが筐体の一部に設けられた接続部に接続され、その接続部からエアストーンの間は気体の流通が可能なように連結された空気導入路によって接続されることから、経時的な変化により、空気導入路自体が劣化した場合であっても、当該空気導入路自体を交換することで、支障が生じたり汚れた場合などへの対処が可能であり、その交換作業も容易である。

本発明の第１の実施形態の水槽用飛沫抑制装置を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態の水槽用飛沫抑制装置の運転状態を示す模式図である。本発明の水槽用飛沫抑制装置の変形例であり、逆止弁と接続部に設けた例を示す模式図である。本発明の第１の実施形態の水槽用飛沫抑制装置の変形例であって、三角柱状の筐体を有した水槽用飛沫抑制装置を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態の水槽用飛沫抑制装置の変形例であって、水平断面が台形状の多角柱形状の筐体を有した水槽用飛沫抑制装置を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態の水槽用飛沫抑制装置の変形例であって、半円柱状の筐体を有した水槽用飛沫抑制装置を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態の水槽用飛沫抑制装置の変形例であって、側面の一部が平面とされた円柱形状の筐体を有した水槽用飛沫抑制装置を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態の水槽用飛沫抑制装置を示す斜視図である。本発明の第２の実施形体の水槽用飛沫抑制装置の改良例の一部斜視図である。

符号の説明

１水槽用飛沫抑制装置
３、３１~３４筐体
４開口部
５エアストーン
６中空部
７エアチューブ
８接続部
９空気導入管
１０外部エアポンプ
１１上部
１３底部
１５吸盤
２１水槽
２２気泡
２３水面
２８接続部
５１エアチューブ
５２接続部
５３空気導入管
５４エアチューブ
５５上側管状部
５６エアストーン
５７筐体
５８吸盤
５９蓋部
６０中空部
６１底部
６２開口部
６３外部空気ポンプ
６４孔
７０蓋部

［第１の実施形態］
本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は第１の実施形態の水槽用飛沫抑制装置を示す斜視図であり、図２はその気泡の排出時の様子を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態の水槽用飛沫抑制装置１は、水槽の内部に配置されると共に中空とされ、その水槽内で水没する底部側の一部が開口される共に上部側が閉塞されてなる筐体３と、該筐体３を水槽の内側壁部に固定するための固定部材として機能する一対の吸盤１５、１５と、筐体３の中空部６に配されるエアストーン５と、筐体３の一部に設けられ外部空気ポンプ１０からのエアチューブ７と接続される接続部８と、該接続部８とエアストーン５の間を気体の流通が可能なように連結する空気導入路として機能する空気導入管９とを有することを特徴とする。

ここで、筐体３はポリスチレンなどの比較的に安価で大量に成型可能であり水に長時間触れても経時変化が小さい透明樹脂材からなり、本実施形態においては箱型の外形形状を有し、その底部１３に底面のほぼ全体を矩形状に開口する開口部４が形成されている。但し、筐体３は透明樹脂材に限定されず、半透明や着色されたものであってもよい。筐体３はエアストーン５で発生した気泡をその中空部６内に止めて水面で発生する気泡の飛沫が広範囲に及ぶのを防止する機能を有している。筐体３の大きさは、エアストーン５が内在されて該エアストーン５から生ずる気泡により十分なエアレーションが確保できるものであれば、どのような寸法でも良い。筐体３のサイズが水槽に比べて余りにも大きな場合には、観賞魚の遊泳領域を余分に減らしてしまうことになり、筐体３のサイズが水槽に比べて余りにも小さな場合には、エアストーン５からの気泡が水中で周囲の液体に十分に接触せず、エアレーションも不良となってしまうおそれがある。このような筐体３については、例えば垂直方向の長さが５〜４０ｃｍ程度、水平方向の断面が２×４ｃｍ〜４×８ｃｍ程度のサイズが例示される。

第１の実施形態においては、筐体３の形状は箱型の形状を有しているが、後述するような円筒状や他の多角柱状、例えば三角柱、五角柱、六角柱などの形状でも良く、水槽の形状や観賞魚の遊泳領域に合わせて任意に設定できる。また、箱型の筐体３はその底部１３に底面のほぼ全体を矩形状に開口する開口部４が形成されており、この開口部４を介して水槽内の水が筐体３の中空部６に出入りする。ここで開口部４は筐体３の底部に形成されているが、当該筐体３が水中に没する部分であれば、他の部分が開口されていても良く、また開口部の形状も矩形状に限定されず他の形状でも良い。尚、底部１３の開口部４を覆うように、魚の出入りを制限しつつ水流を制限しない網状の更なる蓋部を設けてもよいことは勿論である。

筐体３の上部には着脱自在若しくは開閉自在の蓋部１１が配設されており、この筐体３の蓋部１１と筐体３の上部によって水面上の空間は孔１２を除いて閉ざされており、破裂した気泡およびその飛沫が筐体３の外部には飛び散ることはない。すなわち、水槽に当該水槽用飛沫抑制装置１を装着した場合においては、筐体３の蓋部１１は水槽内の水面より上に位置させ、筐体３の底部１３は水没するような位置で装着することができ、筐体３の中空部６の内部には上部側に近い部分に水槽の水面が位置し、その上は空気が存在することになる。この中空部６の内部の水面で、気泡がはじけて飛沫が飛散することになるが、これは筐体３の内部で生ずる現象に過ぎず、飛沫が筐体３の外部に及ぶことはない。従って、水槽の内壁に汚れなどが発生することもなく、当該エアストーン５からの酸素溶存を継続させることができる。また、上述のように開閉自在な蓋部１１を備えることで、筐体３の内部の汚れは簡易に掃除することも可能である。蓋部１１が開閉する部分には、筐体３の内外に貫通した細長い一対の孔１２が設けられており、この孔１２により破裂した気泡の空気自体を筐体外部に徐々に放出することができる。尚、孔１２の数は一対には限定されず、更に複数の孔を設けてもよいことは勿論である。

吸盤１５、１５は、筐体３を水槽の内側壁部に固定するための固定部材として機能するものであり、所要のゴム系材料により構成される。本実施形態では、吸盤１５の基端部側が筐体３に取り付けられ、吸盤１５の吸盤面が筐体３の外側を向くように吸盤１５が取り付けられる。吸盤１５は両面の吸盤であっても良く、また、筐体３の面を水槽内壁に平行とするため１つの吸盤を突出部に置換して、吸盤の総数を単数にしても良い。また、吸盤以外にも、水槽の上端から吊り下げるような固定部材を利用することもでき、水槽底部の土や砂に差し込んで固定するような固定部材を用いることもでき、流木や石などのアクセサリーに結合する方法で固定することも可能である。

エアストーン５はエアチューブから供給される空気を水中に気泡の形式で導入し、その気泡の周囲の水槽の水に酸素を溶けませることで、当該水槽に内部に生息する観賞魚、水草などの生物に酸素を送る機能を有している。なお、本明細書において、鑑賞魚とは広義に解され、一般に水槽で飼育できるような海老、貝、くらげ、プランクトンなどの水中若しくは水面での環境で生息する種々のペット類を含むものである。本実施形態において円柱状のエアストーン５を例示しているが、エアストーンは他の形状であっても良く、また比較的に小さい気泡を発生させる木材やセラミック、硝子などの材料であっても良い。

第１の実施形態の水槽用飛沫抑制装置１は、エアストーン５に直接外部エアポンプ１０からの空気が圧送されるのではなく、外部エアポンプ１０に接続されるエアチューブ７は一旦筐体３の上面１１に形成された接続部８の上側管状部にその端部の径をやや広げて接続され、接続部８の下側管状部には接続部８とエアストーン５の間を気体の流通が可能なように連結する空気導入管９が取り付けられている。一般にエアチューブ７は可とう性を有した樹脂性であり、使用環境に鑑み、経時劣化に強い材料で構成されているが、水中での長時間使用などにより弾性が失われ、あるいは汚れが目立つことがある。ここで、空気導入管９はエアチューブよりも比較的に硬質のプラスチック材料、あるいは硝子材料で構成され、好ましくは酸素を含む水に長時間接触していても劣化の小さいプラスチック材料や硝子材料で構成される。比較的に硬質のプラスック材を選択することで、当該空気導入管９を交換する場合にも作業者が把持し易く、空気導入管９のみを確実に交換することができる。また、空気導入管９とエアストーン５の間や空気導入管９と接続部８の間に短いエアチューブを介在させても良い。

接続部８は、筐体３の上部１１に配設された部材であり、円筒状の形状を有し上下方向である軸方向に延長される空気通路を有する。接続部８の上側管状部に外部エアポンプ１０に接続されるエアチューブ７が接続され、接続部８の下側管状部の外側に嵌め込むようにして空気導入管９が取り付けられる。エアストーン５と空気導入管９は一体でも良いが、空気導入管９の交換のためには別体とし、通常のエアストーンのように空気取り込み口に空気導入管９を差し込むようにしても良い。このような接続部８が設けられる構成とすることで、例えば長時間少なくとも一部が水没するように使用される空気導入管９は、水槽中の観賞魚飼育環境における調整された水では有機物やミネラルなどの成分も影響して、樹脂の劣化が多少なりとも発生するが、その場合には当該空気導入管９を確実に交換することができ、その交換作業も容易であることから、水槽を常に汚れのない状態に保つことも容易である。一方、本実施形態の水槽用飛沫抑制装置１では、筐体３の外部に飛沫が飛び散ることも抑制されるため、エアチューブ７は殆ど水に触れることなく空気の供給路として機能することになる。従って、エアチューブ７は接続部８に接続させたまま、当該水槽用飛沫抑制装置１を長期に亘り運転できるという利点がある。

図２は第１の実施形態の水槽用飛沫抑制装置１の運転時の状態を示す模式図である。外部エアポンプから圧送された空気は、可とう性のあるエアチューブ７を介して接続部８に至る。接続部８には軸方向に空気の通路が延長されており、この接続部８を通過した空気は水槽２１の水面２３の下方まで延長されている空気導入管９に至り、この空気導入管９の端部で連結するエアストーン５に空気導入管９からの空気が送られる。エアストーン５では、送られてきた空気が細かい気泡としてエアストーン５の表面から水槽内の水が8割か9割程度満たされた筐体３の中空部６に放出される。このような中空部６内部での気泡の放出により、気泡２２はエアストーン５の位置から上から下への水槽の水流に反して徐々に上昇し、中空部６の内部の水面２３に到達する。このように水面２３に到達した時点で、わずかな時間だけ気泡２２は泡の球体状の膜を維持するが、直ぐに壊れてしまい泡の表面の膜を作っていた部分が飛沫として水面２３ではじけることになる。ところが気泡２２が上昇するのは筐体３の内部に限ることから、水面２３ではじけた飛沫も筐体３の内部に限られることになり、当該の水槽用飛沫抑制装置１の周囲への飛沫の悪影響は未然に防止されることになる。前述のように、開閉自在の蓋部１１を有しているので、筐体３内部の汚れは簡易に掃除することができる。

また、第１の実施形態の水槽用飛沫抑制装置１によれば、エアストーン５の表面から出力される気泡２２は、筐体３の中空部６という比較的に狭い領域で生ずる上から下への水流に抗して水面２３まで上昇する。従って、筐体３を設けずに自然に気泡を発生させる場合に比較して、長時間気泡２２は筐体３の中空部６内で揉まれることになり、気泡２２の量に対する溶存酸素量を多くすることができ、中空部６の水面２３上の空気溜りの部分も気泡２２が連続的到達することから、その圧力が大気圧よりも高くなり、水中に溶ける酸素の量を上げることができる。なお、筐体３の上部１１や接続部８の近傍には滞留した空気を排出するための小さい孔を筐体３に設けることも可能である。

また、図３に示すように、接続部を外部エアポンプの緊急停止時に備えて逆止弁を組み合わせた接続部２８とすることもできる。このような逆止弁を有する接続部２８を空気の導入部に使用することで、外部ポンプへの損傷などを未然に防止できる。

図４乃至図７は、第１の実施形態の水槽用飛沫抑制装置の変形例であり、図４は三角柱状の筐体３１を有した水槽用飛沫抑制装置の例であり、図５は水平断面が台形状の多角柱形状の筐体３２を有した水槽用飛沫抑制装置の例であり、図６は半円柱状の筐体３３を有した水槽用飛沫抑制装置の例であり、図７は側面の一部が平面とされた円柱形状の筐体３４を有した水槽用飛沫抑制装置の例である。このような各形状の装置においても先に説明した本実施形態の水槽用飛沫抑制装置と同様に、破裂した気泡およびその飛沫が筐体の外部には飛び散ることを防止できる。

［第２の実施形態］
次に本発明の第２の実施形態を図面を参照しながら説明する。ここでは、第１の実施形態と重複した説明は避け、特徴的な部分を中心に説明する。

図８は、第２の実施形態の水槽用飛沫抑制装置を示す斜視図である。この図８に示すように、本実施形態の水槽用飛沫抑制装置５０は、水槽の内部に配置されると共に中空とされ、その水槽内で水没する底部側の一部が開口される共に上部側が閉塞されてなる筐体５７と、該筐体５７を水槽の内側壁部に固定するための固定部材として機能する２対の吸盤５８，５８及び５８，５８と、筐体５７の中空部６０に配されるエアストーン５６と、蓋部５９の一部に設けられ外部空気ポンプ６３からのエアチューブ５１及び空気導入管５３と接続される接続部５２と、該接続部５２とエアストーン５６の間を気体の流通が可能なように連結する空気導入路として機能する空気導入管５３と、エアストーン５６の上側管状部５５と空気導入管５３とを連結するためのエアチューブ５４を有することを特徴とする。筐体５７の上部には、着脱自在（若しくは開閉自在）の蓋部５９が配設される。この筐体５７の蓋部５９と筐体５７の上部によって水面上の空間は孔６４を除いて閉ざされており、破裂した気泡およびその飛沫が筐体３の外部には飛び散ることはないことは、前述した第１の実施形態と同様である。また、開閉自在の蓋部５９を備えているので、筐体５７内部の汚れは簡易に掃除することができる。尚、孔６４は、１つに限定されず、更に複数の孔を設けるようにしてもよいことは勿論である。

また、箱型の筐体５７はその底部６１に底面のほぼ全体を矩形状に開口する開口部６２が形成されており、この開口部６２を介して水槽内の水が筐体５７の中空部６０に出入りする。ここで開口部６２は筐体５７の底部６１に形成されているが、当該筐体５７が水中に没する部分であれば、他の部分が開口されていても良く、また開口部の形状も矩形状に限定されず他の形状でも良い。

そして、この第２の実施形態では、特に蓋部５９に接続部５２が形成されている点に特徴を有している。即ち、接続部５２の上側管状部５２ａは、外部空気ポンプ６３からのエアチューブ５１がその径をやや広げて接続され、下側開口部５２ｂには空気同入管５３が勘合されるようになっている。即ち、空気同入管５３を下側開口部５２ｂに嵌合するだけで、簡易に装着することが可能となっている。さらに、空気導入管５３とエアストーン５６の間に短いエアチューブ５４を介在させている。これにより、エアストーン５６と空気同入管５３との連結を簡易且つ円滑に行えるようにしている。この空気導入管５３は、エアチューブ５１，５４よりも比較的に硬質のプラスチック材料、あるいは硝子材料で構成され、好ましくは酸素を含む水に長時間接触していても劣化の小さいプラスチック材料や硝子材料で構成される。比較的に硬質のプラスック材を選択することで、当該空気導入管５３を交換する場合にも作業者が把持し易く、空気導入管５３のみを確実に交換することができるようになる。その際、エアストーン５６の上側管状部５５と空気導入管５３とは短いエアチューブ５４で接続されているので、その装脱も簡易に行える。

空気導入管９は、水槽中の観賞魚飼育環境における調整された水では有機物やミネラルなどの成分も影響して、樹脂の劣化が多少なりとも発生するが、その場合には当該空気導入管９を確実に交換することができ、その交換作業も前述した通り、蓋部５９の下側開口部５２ｂに勘合させるだけと比較的容易であることから、水槽を常に汚れのない状態に保つことも容易である。

尚、第２の実施形態においては、筐体３の形状は箱型の形状を有しているが、前述したような円筒状や他の多角柱状、例えば三角柱、五角柱、六角柱などの形状でも良く、水槽の形状や観賞魚の遊泳領域に合わせて任意に設定できる。また、図９に示されるように、底部６１の開口部６２を覆うように、中空部６０への魚の出入りを制限しつつ水流を制限しない網状の更なる蓋部７０を設けるようにしてもよいことは勿論である。

Claims

水槽の内部に配置されると共に中空とされ、前記水槽内で水没する底部側の一部が開口される共に上部側が閉塞されてなる筐体と、
前記筐体を水槽の内側壁部に固定するための固定部材と、
前記筐体の中空部に配されるエアストーンと、
前記筐体の一部に設けられ外部空気ポンプからのエアチューブと接続される接続部と、
前記接続部と前記エアストーンの間を気体の流通が可能なように連結する空気導入路とを有することを特徴とする水槽用飛沫抑制装置。
前記筐体は樹脂材料からなるプラスチック成型品であることを特徴とする請求項１記載の水槽用飛沫抑制装置。
前記固定部材は吸盤であることを特徴とする請求項１記載の水槽用備品。
前記空気導入路は前記エアチューブよりも硬質のプラスチック管からなることを特徴とする請求項１記載の水槽用飛沫抑制装置。
前記筐体の上部には開閉若しくは着脱自在な蓋部が配設されることを特徴とする請求項１記載の水槽用飛沫抑制装置。
蓋部を更に有し、前記接続部は該蓋部に形成されており、該接続部は前記エアチューブと接続される上側管状部と上記空気導入路と接続される下側開口部を有することを特徴とする請求項１記載の水槽用飛沫抑制装置。
前記エアストーンは、空気導入路に比して短い長さのエアチューブにより該空気導入路と連結されることを特徴とする請求項１記載の水槽用飛沫抑制装置。
上記底部側の一部の開口を覆う網状の蓋部を更に有することを特徴とする請求項１記載の水槽用飛沫抑制装置。