JPH0618455Y2 - 濾過槽内の水面調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、水槽内で海水魚を飼育する際に、濾過槽内の
水面を定期的に上下させるための装置に関するものであ
る。

（従来技術） 従来より、水槽内で海水魚を飼育する場合には、海水内
に混入する不純物を何らかの方法で除去しなければなら
ず、そのために、濾過槽内においてバクテリアを繁殖さ
せ、当該バクテリアにより不純物を分解除去させる方法
が採られていたが、海水魚から排出される不純物を分解
することのできるバクテリアは、水中のうちで空気に触
れる部分の付近にのみ繁殖することから、このようなバ
クテリアを多く繁殖させるためには、濾過装置の面積を
広くして、濾過装置内を通過する水が常に空気に触れら
れるようにするか、または、濾過槽内の水面を上下させ
て、濾過装置内のバクテリアを定期的に空気に接触させ
るかの方法しかなく、濾過装置の面積を広くする方法に
よるときは、膨大な面積が必要であるため、一般家庭で
の使用の可能性は皆無に等しく、已むを得ず濾過槽内の
水面を上下させる方法によらざるを得ないのであり、そ
こで、従来の濾過槽内の水面を上下に調整する装置は、
濾過槽内から水槽内へ放出させるパイプの途中に弁を設
け、当該弁の開閉を機械的または電気的に制御するもの
であった。

（考案が解決しようとする課題） しかし、機械的に弁を開閉させるものにあっては、浮子
により水面を探知させ、当該浮子の上下動に伴い弁を開
閉させるが、海水魚に用いる海水の塩分が浮子に付着す
るために、長時間使用した場合には当該浮子が正常に作
動しなくなることがあり、一方、電気的に弁を作動させ
るものにあっても、濾過槽内へ流入する海水の流量と弁
の開放状態時に流出する流量との間の均衡を正常に保つ
ことは困難であり、装置が大がかりとなるばかりでな
く、非常に高価なものとならざるを得なかった。

本考案は、上記諸点にかんがみ、簡単な装置により濾過
槽内の水面を上下させることができ、しかも、常に正常
に作動し得る装置を提供することを目的とするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、水槽から揚水した水を、
バクテリアの繁殖する濾過槽内を通過させるようにして
なる濾過装置において、一端が濾過槽内を貫通して濾過
槽の下方に開口し、かつ、他端を濾過槽内の底面よりも
やや上方で開口するように、略Ｕ字形に折曲した形状の
パイプを反転して、濾過槽内に固定し、上記パイプより
も大きい断面積を有するタンクを上記パイプの近傍に設
けるとともに、当該タンクの下部で上記パイプの濾過槽
内開口部の高さよりもやや高い位置にタンク開口部を設
け、上記パイプの折曲部付近と上記タンクの上端付近と
の間が連続するように連続パイプを設ける構成とした。

（作用） 上記のような構成によれば、濾過槽内の水面が、略Ｕ字
形パイプの折曲部と同程度の高さまで上昇したときに、
濾過槽内の水がこの略Ｕ字形パイプ内を通って水槽内へ
放出されることとなり、このとき、略Ｕ字形パイプから
放出される水の流量が、ポンプ等で揚水する水の量より
も多くなるように略Ｕ字形パイプの断面積を設定すれ
ば、濾過槽内の水は徐々に減少し、その結果、濾過槽内
の水面が下降することとなる。

このようにして、濾過槽内の水面は下降するが、水面は
下降しても略Ｕ字形パイプ内を流れる水は、水槽内への
落下によるパイプ内の圧力低下に伴い、吸引力を生じさ
せ、この吸引力が濾過槽内の水を給水することとなるか
ら、濾過槽内の水を水槽内へ放出し続け、濾過槽内の水
面は、さらに下降することとなる。

その後、濾過槽内の水面が、タンクの開口部まで下降し
たとき、水面と開口部上端面との間に若干の表面張力が
作用することから、水面は、タンク開口部の上端面より
もやや下方まで下降し、上記表面張力の及ばない位置ま
で水面が下降した時点で、タンク内に空気が一度に流入
するとともに、この空気は、タンク上端付近の連結パイ
プを通過して略Ｕ字形パイプの折曲部に流れ込み、略Ｕ
字形パイプの放出側内の水が有する下向きの力が低下
し、濾過槽内の水を吸水することができなくなり、濾過
槽内の水面が停止する。

この状態で、ポンプ等による水槽内の水の揚水は継続さ
れていることから、濾過槽内の水面は徐々に上昇し、略
Ｕ字形パイプの折曲部まで上昇することとなる。

上記のようにして、濾過槽内の水面を上下させることが
できるようにしたものである。

なお、略Ｕ字形パイプよりも大きい断面積を有するタン
クを設けたのは、略Ｕ字形パイプを設けたのみでは、ポ
ンプ等により揚水する水量と略Ｕ字形パイプ内を通って
放出される水量との間に僅かの差しかないことから、濾
過槽内の水面が略Ｕ字形パイプの開口部まで下降したと
き、当該開口部から上記の差に等しい量のみの空気が流
入することとなり、略Ｕ字形パイプ内の揚水および放出
を停止させるに必要なだけの量の空気を当該パイプ内へ
流入させることができないためであって、タンクの断面
積が略Ｕ字形パイプと同程度の場合も同様となるからで
ある。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

本考案は、第１図に示すように、濾過槽（Ａ）内に略Ｕ
字形に折曲した形状のパイプ（１）を反転して固定し、
その一端（２）を濾過槽（Ａ）内を貫通して水槽（図示
せず）に開口させ、他端（３）を濾過槽（Ａ）内の底面
（４）よりもやや上方に開口させ、略Ｕ字形パイプ
（１）の近傍に、略Ｕ字形パイプ（１）よりも大きい断
面積を有するタンク（５）を設け、タンク（５）の下部
には略Ｕ字形パイプ（１）の開口部（６）よりもやや上
方の位置にタンク開口部（７）を設け、さらに、略Ｕ字
形パイプ（１）の折曲部（８）付近とタンク（５）の上
端（９）付近との間に連結パイプ（１０）を設けたもの
である。

通常、水槽内の水を濾過する装置は、第２図に示すよう
に、水槽（１１）内の水（Ｂ）をポンプ等（１２）によ
り揚水し、ウールマット等（１３）を通過させて、有形
のゴミ等を除去し、殺菌燈（１４）により殺菌した後、
濾過槽（Ａ）内に濾材（１５）を詰め込んでバクテリア
を繁殖させた濾過装置（１６）を通過させて水中に混入
する不純物を分解除去させて水槽（１１）内へ戻すよう
にしたものである。

そこで、本考案にかかる水面調整装置（Ｃ）は、濾過装
置（１６）と同一の濾過槽（Ａ）内に設置し、濾過装置
（１６）内の水面を上下させるものである。

本考案にかかる水面調整装置（Ｃ）の具体的な作動は、
第３図ないし第９図に示すように、略Ｕ字形パイプ
（１）の一端（２）を水槽（１１）の水（Ｂ）の中で開
口するようにすれば、略Ｕ字形パイプ（１）およびタン
ク（５）内の空気（ｆ）、（ｇ）は、水槽側開口部（１
７）より、容易に外方へ脱出することができず、濾過槽
側開口部（６）およびタンク（５）内の水面（１８）、
（１９）の圧力に押されながら徐々に水槽側開口部（１
７）より水（Ｂ）の中へ押し出されることとなる。

つまり、水槽側開口部（１７）の内部には、水槽内の水
（Ｂ）に挿入された長さ（ｈ）だけ水が存在し、水槽側
開口部（１７）には、その断面に上向きの力（α）が作
用するためであり、濾過槽内の水面（ａ）が上昇するこ
とに判って、濾過槽側開口部（６）を超えたところか
ら、濾過槽側開口部（６）に上向きの力（β）、また、
タンク内の開口部（７）に力（γ）がともに作用し、こ
れらの力（β）、（γ）が上記水槽側開口部（１７）の
力（α）とつり合うのは、水槽内の水面（α）が、濾過
槽側開口部（６）よりも若干上昇したときであり、この
位置を超えるところまで濾過槽内の水面（ａ）が上昇し
たときに、濾過槽側開口部（６）およびタンク（５）内
に作用する力（β）、（γ）は、水槽側開口部（１７）
に作用する力（ａ）を上回り、水槽側開口部（１７）内
の水面（２０）を下方へ押しさげる力（δ）が生じ、そ
の後、濾過槽内の水面（ａ）が上昇することに伴ない、
さらに力（β）、（γ）は増加し、力（δ）の同様に増
加することとなる（第３図参照）。

従って、濾過槽側開口部内の水面（１８）およびタンク
内の水面（１９）が濾過槽内の水面（ａ）よりも若干低
い状態で徐々に上昇し、略Ｕ字形パイプ（１）およびタ
ンク（５）内の空気（ｆ）、（ｇ）は、この上昇によ
り、水槽側開口部（１７）から外方へ排出される。

そして、濾過槽側開口部内の水面（１８）およびタンク
内の水面（１９）が略Ｕ字形パイプ内側底部（２１）よ
りも上方まで上昇したときに濾過槽内の水（Ｄ）は、徐
々に水槽内へ流れ出すこととなり（第４図参照）、略Ｕ
字形パイプ（１）内に水が増すことに伴ない、略Ｕ字形
パイプ内の空気（ｆ）およびタンク内の空気（ｇ）は減
少し、かつ、略Ｕ字形パイプ（１）内をとおって水が流
出することに伴ない、略Ｕ字形パイプ内の空気（ｆ）
は、水に混ざって徐々に外方へ排出され、さらに略Ｕ字
形パイプ（１）内を流れる水の量を増加させ、その後略
Ｕ字形パイプ（１）を流れる水が略Ｕ字形パイプ（１）
内の一部分を閉塞したときに、当該水より上方に残存す
る空気は、当該水の落下とともに下方へ引き寄せられ、
その際多量の空気が略Ｕ字形パイプ（１）より外方へ排
出され、それと同時に、濾過槽側開口部内およびタンク
内の水面（１８）、（１９）を一気に上昇させ、上記流
量を多くすることとなり、略Ｕ字形パイプ（１）内を落
下する水は、吸引力を有し、濾過槽内の水（Ｄ）を引き
寄せることとなって略Ｕ字形パイプ内の空気（ｆ）およ
びタンク内の空気（ｇ）をすべて排出するとともに（第
５図参照）、水は略Ｕ字形パイプ（１）内に空気を含ま
ずに流出することとなるから、濾過槽内の水面は徐々に
下降することとなる（第６図参照）。

濾過槽内の水が、タンク開口部上面（２２）まで下降し
たとき、表面張力により上面（２２）よりも下方まで下
降し、この表面張力が及ばない位置まで水面（ａ）が下
降したとき、タンク（５）内に多量の空気が一度に流入
し、その空気が連結パイプ（１０）をとおって略Ｕ字形
パイプ（１）内にも流入し（第７図参照）、このとき、
略Ｕ字形パイプ（１）の水槽側内の水、濾過槽側内の水
およびタンク内の水はそれぞれ、下向きの力（ε）、
（ζ）、（η）をそれぞれ有していることから、（ε）
が（ζ）と（η）と和をつり合う程度の空気が略Ｕ字形
パイプ（１）内に流入されたとき、力（ε）によって
は、濾過槽内の水（Ｄ）を吸い上げることはできず、水
面（ａ）は下降を停止する（第８図参照）。

その後、再び濾過槽内の水は上昇するが、その上昇に伴
ない、力（ζ）および（η）は減少し、略Ｕ字形パイプ
（１）の水槽側に残存する水の水面は低下し、略Ｕ字形
パイプ（１）の濾過槽側に残存する水の水面は上昇する
が、略Ｕ字形パイプ（１）の水槽側内に残存する水の水
面が水槽側開口部（１７）と同一高さとなった時点で、
もとの状態にもどり、再度上記操作をくり返すこととな
り、その結果、濾過槽内の水面を上方させることができ
るものである（第９図参照）。

ここで、略Ｕ字形パイプ（１）の一端（２）を水槽（１
１）内に挿入しなくても水面（ａ）を上下させることは
可能であるが、この場合には、第１０図に示すように水
面（ａ）が最も高くなる位置は、パイプ上端（２３）と
なるから、水面（ａ）を上下させることのできる範囲が
少ないものである。

さらに、略Ｕ字形パイプ（１）よりも大きい断面積を有
するタンク（５）を設けることは非常に重要である。

つまり、単に略Ｕ字形パイプ（１）を設けたのみでは、
濾過槽（Ａ）内へ流入される水の量と略Ｕ字形パイプの
流量との間に僅かの差しかないことから、濾過槽（Ａ）
内の水面（ａ）が略Ｕ字形パイプ（１）の開口部（６）
まで下降した状態で、第１０図に示すように、開口部
（６）から上記の差に等しい量のみの空気（ｅ）を同時
に流入することとなり、略Ｕ字形パイプ（１）内の揚水
および流出を停止させるに必要なだけの量の空気を略Ｕ
字形パイプ（１）内へ流入させることがでず、濾過槽
（Ａ）内の水面（ａ）は上下することなくその位置に停
止した状態を維持することとなるから、略Ｕ字形パイプ
（１）内の揚水および流出を停止させるためには、より
大量の空気を略Ｕ字形パイプ（１）の折曲部（８）内へ
流入させる必要があるためである。

なお、上記において略Ｕ字形として説明したが、折曲部
を有するものであればその形状を細かく問うものでない
ことは説明を要しない。

（効果） 以上のように、本考案は、比較的簡単な装置により濾過
槽内の水面を上下させることができるものであり、か
つ、構造が簡単であるからその作動は常に正常であり、
理想的な水面調整装置である。

また、簡単な装置であることから、安価に製造でき、従
って、一般家庭においても極めて容易に海水魚を飼育す
ることが実現するものである。

なお、本考案は濾過装置内にバクテリアを多く繁殖させ
るためのものであるから、淡水魚の濾過装置に用いた場
合でも、同様にバクテリアを多く繁殖させることがで
き、濾過効果を増加させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案にかかる水面調整装置の斜視図であ
る。 第２図は、通常の濾過装置を示す説明図である。 第３図ないし第９図は、本考案にかかる水面調整装置の
作動態様を示す説明図である。 第１０図は、他の作動態様を示す説明図である。 第１１図は、不完全な水面調整装置の説明図である。 １……略Ｕ字形パイプ ２……略Ｕ字形パイプ一端 ３……略Ｕ字形パイプ他端 ４……濾過槽底面 ５……タンク ６……濾過槽側開口部 ７……タンク開口部 ８……折曲部 ９……タンク上端 １０……連結パイプ １１……水槽 １２……ポンプ １３……ウールマット １４……殺菌燈 １５……濾材 １６……濾過装置 １７……水槽側開口部 １８……濾過槽側開口部内の水面 １９……タンク内の水面 ２０……水槽側開口部内の水面 ２１……略Ｕ字形パイプ内側底部 ２２……タンク開口部上面 Ａ……濾過槽 Ｂ……水槽内の水 Ｃ……水面調整装置 Ｄ……濾過槽内の水 ａ……濾過槽内の水面 ｄ〜ｇ……空気 α〜ζ……力

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽から揚水した水を、バクテリアの繁殖
   する濾過槽内を通過させるようにしてなる濾過装置にお
   いて、一端が濾過槽内を貫通して濾過槽の下方に開口
   し、かつ、他端を濾過槽内の底面よりもやや上方で開口
   するように、略Ｕ字形に折曲した形状のパイプを反転し
   て濾過槽内に固定し、上記パイプよりも大きい断面積を
   有するタンクを上記パイプの近傍に設けるとともに、当
   該タンクの下部で上記パイプの濾過槽内開口部の高さよ
   りもやや高い位置にタンク開口部を設け、上記パイプの
   折曲部付近と上記タンクの上端付近との間が連続するよ
   うに連結パイプを設けることを特徴とする濾過槽内の水
   面調整装置。