WO2003013233A1 - External type filtration device - Google Patents

Description

明 細書 外部式濾過装置

発明の分野

本発明は、 金魚、 熱帯魚、 海水魚等の飼育用水槽の壁面に外掛けされる濾過本 体を備え、 7J槽内の水を循環濾過するようにした、 外部式濾過装置に関するもの である。

背景技術

一般に、 7槽内で金魚、 熱帯魚等の観賞魚を飼育、 育成するために、 水槽内の 水を濾過して浄化する濾過装置として、 その濾過本体を水槽の壁面に外掛けして 支持し、 この濾過本体に連結される水ポンプにより、 水槽内の水を、 その濾過本 体内を強制循環させて、 濾過後の水を水槽内に還流させるようにした、 外部式濾 過装置は公知である （たとえば、 米国特許第 4， 5 1 2 , 8 8 5号明細書参照)。 ところで、 このような外部式濾過装置は、 その主要部分である濾過本体を、 水 槽の外部に設けることができるため、 この濾過装置が水槽内の有効容積を減ずる ことがない上に、 水槽内の景観を悪くすることがなく、 しかも、 濾過装置の部品 交換、 清掃などのメンテナンスが容易であることなどの利点があることから、 広 く一般に利用されている。

ところが、 従来の外部式濾過装置では、 水ポンプにより吸い上げられた水槽内 の水が、 その水ポンプにより加圧されて濾過本体内に送られ、 その水の総量を濾 過エレメントを通過させて濾過させるようにしている。

ところが、 かかる従来の濾過装置では、 水ポンプからの加圧水がそのまま濾過 エレメントを通過して濾過されるため、 その水が濾過エレメントをその全域にわ たり均等に流れにくく （水が濾過面に対して部分的に流れる）、 これが濾過能率の 低下を招き、 さらに濾過エレメントの部分的な目詰まりの原因になるという不具 合があり、 かかる不具合は濾過エレメントの濾過面積が大きくなるほど大きくな る傾向がある。

また、 水ポンプからの加圧水の総量が、 濾過エレメントを通過するため、 そこ を流れる水の流速が速くなり過ぎて、 該濾過エレメントでの、 水の浄化に必要な 好気性微生物の繁殖には不適であり、 前記不具合と問題と相俟って濾過能率の一 層の低下を招き、 該濾過エレメントの交換やメンテナンス頻度を早めてしまうと いう問題がある。

発明の開示

そこで、 本発明は、 サイホン作用に基づく濾過ケース内の減圧により、 濾過ェ レメントには、 水の吸引作用により水を通過させて濾過することにより、 その水 を濾過エレメントの全域にわたり均等に流通させるようにして、 その濾過能率を 大幅に向上させ、 しかも濾過エレメントの部分的な目詰まりを防止して、 濾過装 置のメンテナンス頻度を従来のものよりも大幅に減らすことができるようにした 新規な外部式濾過装置を提供することを目的とするものである。

また、 本発明は濾過エレメントに水の浄ィ匕に必要な好気性微生物の繁殖を促し 、 該濾過エレメントでの、 水の濾過作用と、 好気性微生物による水の有機的浄化 作用とで、 水の濾過、 浄化能率を一層向上できるようにした、 新規な外部式濾過 装置を提供することを他の目的とするものである。

前記目的達成のため、 本発明は、 7K槽の壁面に外掛けして着脱可能に支持され る濾過本体と、 水槽内の貯留水を該濾過本体内に吸い上げる水ポンプとよりなり 、 前記濾過本体は、 前記水ポンプから吸い上げた水を貯水し、 その貯水を、 サイ ホン作用による濾過室内の減圧により濾過ェレメントを通して濾過したのち、 水 槽内に戻すようにようにしたことを第 1の特徴としており、 かかる特徴によれば 、 サイホン作用に基づく濾過ケース内の減圧により、 濾過エレメントには、 水の 吸引作用により水を通過させて濾過することにより、 その水を濾過エレメントの 全域にわたり均等に流通させるようにして、 その濾過能率を大幅に向上させ、 し 力、も濾過エレメントの部分的な目詰まりを防止して、 濾過装置のメンテナンス頻 度を従来のものよりも大幅に減らすことができる。

また、 前記目的達成のため、 本発明は、 7槽の壁面に外掛けして着脱可能に支 持される濾過本体と、 水槽内の貯留水を該濾過本体内に吸い上げる水ポンプとよ りなり、 前記濾過本体は、 前記水ポンプからの吸い上げた水を貯水し、 その貯水 を、 未濾過のまま水槽内に戻す第 1の流れと、 サイホン作用による濾過室の減圧 により濾過エレメントを通して濾過したのち、 水槽内に戻す第 2の流れとに分流 したことを第 2の特徴としており、 力 る特徴によれば、 濾過エレメントには、 その全域にわたり、 未濾過の水を流速を抑えながら流通させることができ、 しか も、 サイホン作用により吸引される水を濾過エレメントを通過させて吸引濾過す ることができ、 その結果、 該水の濾過能率を大幅に高めることができる上に、 濾 過エレメントでの好気性微生物の繁殖を促進して、 水の濾過、 浄化能率を大幅に 向上することができる。

さらに、 前記目的達成のため、 本発明は、 前記濾過本体は濾過ケースを備え、 該濾過ケ一ス内には、 前記水ポンプからの吸い上げた水を貯水する貯水室と、 該 貯水室からオーバフロ一した水を受け入れると共に、 その受入水のうち、 その一 部をオーバフローさせて未濾過のまま水槽内に戻すと共に残余の水を濾過エレメ ントを通して濾過する濾過室と、 濾過された残余の水をサイホン作用により、 吸 入して水槽内に落下放水する放出管とが設けられていることを第 3の特徴として おり、 かかる特徴によれば、 前記第 2の特徴と同じ効果を奏する上に、 濾過本体 の構造の簡素化と、 コンパクト化が可能になる。

さらにまた、 前記目的達成のため、 本発明は、 前記濾過ケース内には、 そこに 受入れられた水を浄ィ匕するための活性炭などの浄化剤が設けられることを第 4の 特徴としており、 かかる特徴によれば、 前記第 1 , 2または 3の特徴と同じ効果 を奏する上に、 浄ィ匕剤による水の浄化を併用することができる。

図面の簡単な説明

図 1〜8は本発明の第 1実施例を示すものであり、 図 1は、 濾過装置を水槽に セットした場合の斜視図、 図 2は、 濾過装置の分解斜視図、 図 3は、 図 1の 3線 矢視の濾過装置の正面図、 図 4は、 図 3の 4線矢視の濾過装置の平面図、 図 5は 、 図 4の 5— 5線に沿う断面図、 図 6は、 図 3の 6— 6線に沿う断面図、 図 7は 、 図 3の 7— 7線に沿う断面図、 図 8は、 図 3の 8— 8線に沿う断面図である。 図 9〜1 2は本発明の第 2実施例を示すものであり、 図 9は、 濾過装置を水槽に セットした場合の斜視図、 図 1 0は、 濾過装置の分解斜視図、 図 1 1は、 図 9の 1 1線矢視の濾過装置の正面図、 図 1 2は、 図 1 1の 1 2— 1 2線に沿う断面図 である。

発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の実施の形態を、 添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説 明する。

まず、 図 1〜8を参照して、 本発明の第 1実施例について説明する。

図 1 , 2に示すように、 本実施例にかかる外部式濾過装置は、 水槽 Vに外掛け して使用される型式のものでりあり、 7K槽 Vの壁面の外掛けされる濾過本体 Fと 、 水槽 V内の水を濾過本体 F内に循環させる水ポンプ Ρとより構成される。

濾過本体 Fは、 濾過ケース 1と、 その濾過ケース 1に抜差可能に装着される、 濾過エレメントユニット 2および放水管 3とを備えており、 濾過ケース 1は透明 の硬質合成樹脂材により形成されている。 濾過ケース 1は、 上面に出入口 5を開 口した扁平な箱状に形成されており、 その前面には、 その全幅にわたって下向き のフック状をなす引掛け部 6がー体に形成され、 この引掛け部 6は、 図 1に示す ように、 7Κ槽 Vの上縁部に着脱可能に外掛けできるようになつている。 図 4 , 5 に示すように、 濾過ケース 1内には、 その左右幅方向の一側 （図 4， 5右側） に 偏らせて、 該濾過ケース 1内を左右に仕切る、 上下方向の仕切壁 7が固定されて おり、 この仕切壁 7により、 濾過ケース 1の幅方向の一側に、 角筒状の貯水室 8 が形成されると共にその他側に、 前記貯水室 8よりも容積の大きい濾過室 1 0が 形成されている。 そして、 前記仕切壁 7の上部には、 流入口 9が開口され、 貯水 室 8内の貯留水は、 この流入口 9を通過して濾過室 1 0へと流入できるようにな つている。

図 1〜4に示すように、 前記貯水室 8内の上部には、 後述する水ポンプ Ρの送 7Κ管 3 0の出口 3 1が臨んでおり、 水ポンプ Ρにより吸い上げられた水槽 V内の 未浄化の水を貯水室 8内に貯水することができる。

また、 図 2に明瞭に示すように、 前記濾過室 1 0内には、 その上部開口から、 濾過エレメントユニット 2および放水管 3を互いに並列して各別に抜差自在に装 着できるようになつている。 また、 濾過ケース 1の濾過室 1 0の前面には、 放水 管 3の一方の側壁.（仕切壁） 3 aと前記仕切壁 7間に、 スカート状の流水壁 1 2 がー体に形成されている。 この流水壁 1 2は、 図 7に示すように、 その縦新面が 外方に向かって凸の湾曲状をなしており、 この流水壁 1 2の上縁には、 略水平な オーバフロー壁 1 3が形成され、 濾過室 1 0内を溢れた水は、 このオーバフロー 壁 1 3を超え、 流水壁 1 2に沿って流下し、 水槽 V内に戻されるようになつてい る。

濾過室 1 0に抜差窗在に装着される、 前記濾過エレメントュニット 2は、 前後 方向に扁平に形成されていて、 縦断面が下方に向かって漸次先細りの U字状をな す濾過エレメント 1 5と、 この濾過エレメント 1 5の開口上面に固定される天板 1 6とよりなり、 この天板 1 6には、 濾過エレメント 1 5内に連通する入口 1 7 が開口されており、 また、 天板 1 6の後縁には、 ガイド壁 1 6 aがー体に起立さ れている。 前記エレメントユニット 2は、 そのガイド壁 1 6 aを把持して前記濾 過室 1 0内にその開口上面より抜差可能に装着できる。 そして、 この濾過エレメ ントユニット 2の濾過エレメント 1 5は、 多孔質の合成樹脂製の濾過板を U字状 に屈曲形成して構成されており、 濾過室 1 0内をその内側の未浄化室 1 8と、 そ の外側の浄化室 1 9とに区画している （図 7参照)。 また濾過エレメントユニット 2の抜差操作が容易になるように、 濾過ケース 1の後壁の上部中央に凹部 2 0が 形成され、 ガイド壁 1 6 aが撮み易いようになつている （図 1 , 2参照)。

また、 濾過ケース 1の左右方向の一側 （図 1， 2左側） に、 抜差自在に装着さ れる放水管 3は、 下方に向かって漸次先細りの角筒状に形成されており、 そのェ レメントユニット 2に隣接する側壁 3 aは、 濾過室 1 0と、 この放水管 3とを水 密状に離隔する仕切壁を形成している。 また、 放水管 3の前記側壁 （仕切壁） 3 aの下部には、 入口 2 2が開口され、 この入口 2 2を通して放水管 3内は前記浄 化室 1 9に連通される。 放水管 3は、 その上部に、 濾過ケ一ス 1の流水壁 1 2に 沿うようなノ一ズ部分 2 3がー体に形成され、 このノーズ部分 2 3の下端に放出 口 2 4が下向きに開口されている。 そして、 濾過室 1 0内で、 濾過浄化された水 は、 入口 2 2を通って放水管 3内に入り、 放水口 2 4より水槽 V内に戻されるよ うになつている。

放水管 3のノーズ部分 2 3は、 上下方向に延びており、 放水管 3の上壁 3 と 、 その放水口 2 4との間には、 上下方向に所定の距離があけられており、 図 6〜 8に示すように、 濾過本体 Fを水槽 Vに外掛けしたとき、 放水管 3の上壁 3 と 、 放水口 2 4間には、 落差 Hが形成され、 この落差 Hによるサイホン作用により 、 濾過本体 F内の浄化水は、 水槽 V内に戻されるようになつている。 図 5， 7に 2点鎖線で示すように、 濾過本体 F内の濾過ェレメントユニット 2 内、 すなわち未浄化室 1 8内には、 必要に応じて浄化剤としての活性炭を収容し た活性炭パック 2 6が収容され、 その上部は、 濾過ケース 1のオーバフロー壁 1 3よりも高くなつていて、 このオーバフロー壁 1 3をオーバフロ一する未浄化水 は、 この活性炭パック 2 6内を強制的に通過できるようになつている。

前記水ポンプ Pは、 水槽 V内の水を、 濾過本体 Fに、 前記貯水室 8内に汲み上 げるためのものであり、 そのポンプ本体 2 8は、 その下部にストレーナ 2 9を設 けた吸込口が、 また、 その上部に吐出口が開口されて、 水槽 V内に浸漬して使用 される。 ポンプ本体 2 8の吐出口には、 送水管 3 0の下端の入口が接続されてい る。 この送水管 3 0は、 水槽 V内を上方に延びており、 その上部が湾曲されて、 その上端の出口 3 1が、 濾過本体 Fの貯水室 8の上部に臨んでいる。 したがって 、 水ポンプ Pの運転によれば、 水槽 V内の未浄化水は、 送水管 3 0を通って貯水 室 8内に圧送して貯水される。

なお、 図中、 3 2は、 7K槽 V内底部に敷設される、 大磯などの小石である。 つぎに、 図 1〜8に示すこの第 1実施例の発明の作用について説明する。

この濾過装置を使用するに当たっては、 図 1に示すように、 濾過ケース 1内に 、 濾過エレメントュニット 2および放水管 3を抜差可能に装着した、 濾過本体 1 を、 水槽 Vの壁面に外掛けし、 また、 水ポンプ Ρを水槽 V内に、 水に浸漬した状 態で設置する。

ここで、 水ポンプ Ρを運転すると、 水槽 V内の未浄化水は、 この水ポンプ Ρに より吸い上げられ、 図 5 , 6の矢印 aに示すように、 送水管 3 0を通って、 濾過 本体 Fの一側に設けた貯水室 8内に流入する。

貯水室 8に入った水は、 次第にその水位を上げ、 その上位の水は、 図 5の矢印 bに示すように仕切壁の上縁の流入口 9をオーバフローして、 濾過ケース 1の中 央部に形成される濾過室 1 0へと流れる。 濾過室 1 0内に流入した水は、

①図 7の dに示すように、 濾過エレメントを通過することなく、 すなわち濾過 されることなく、 そのままオーバフロー壁 1 3を溢流し、 流水壁 1 2を伝わって 水槽 V内に戻される、 第 1の流れの水と、

②前記落差 Hにより生じるサイホン作用による吸引力を、 放出管 3の入口 2 2 を通して受けることにより、 図 5 , 7の矢印 cに示すように、 未浄化室より濾過 エレメントユニット 2を通過して濾過されたのち、 净化室 1 9へと流れ、 該室 1 9を下方へと流れて入口 2 2を通って放水管 3へと導かれる、 第 2の流れの水と に分流される。

ところで、 前記②において、 放出管 3に流入した、 浄ィ匕された第 2の流れの水 は、 図 8の矢印 dに示すように、 ノーズ部分 2 3の落差 Hによるサイホン作用で 水槽 V内に戻される。 一方、 前記①において、 濾過室 1 0よりオーバフロー壁 1 3を溢流した、 第 1の流れの水は、 図 7の eに示すように、 濾過されないまま流 水壁 1 2に沿って水槽 V内に直接戻される。 したがつて貯水室 8から濾過室 1 0 に流入した水は、 その一部 （第 2の流れの水） が濾過エレメント 1 5を通過して 濾過され、 また、 その残部 （第 1の流れの水） は濾過エレメント 1 5を通過する ことなく水槽 V内に戻され、 しかも濾過エレメント 1 5を通過する水は、 それを 通過しない水よりも流れ抵抗が大きいため、 濾過エレメン卜 1 5を通過する水は 、 その流量および流速が抑えられ、 その結果、 濾過エレメントの目詰まりが少な くなると共に、 その濾過エレメント 1 5での好気性 It生物の繁殖を促進して、 該 濾過エレメント 1 5による、 水の濾過作用と、 好気性微生物による水の有機的浄 化作用を共に高めることができる。

また、 この第 1実施例のものでは、 濾過エレメント 1 5には、 従来のこの種の 濾過装置のように水ポンプ Pの吐出側の加圧水を直接供給流通させるのではなく (水ポンプ Pは、 水槽 V内の水を貯水室 8に汲み上げるのみに使用）、 S宁水室 8か ら溢流して濾過室 1 0に滞留する水を、 放出管 3のノ一ズ部分 2 3により得られ るサイホン作用により濾過室 1 0を減圧して、 入口 2 2を通して吸引して、 その 吸引水を濾過エレメント 1 5を通過させて濾過させるようにしているので、 流速 の低い水を、 濾過エレメント 1 5の濾過面全面に均等に万遍なく供給することが でき、 これによつても濾過エレメント 1 5の部分的な目詰まりを防止し、 かつ、 好気性微生物の繁殖促進に大いに寄与することができる。

また、 図 5， 7に 2点鎖線にて示すように、 濾過室 1 0内に活性炭パックを収 容するようにすれば、 濾過室 1 0に流入した水を、 活性炭により浄水することが できる。 この場合、 濾過エレメント 1 5を通過させる水 （第 2の流れの水） のほ か、 濾過しないでそのまま水槽に戻される水 （第 1の流れの水） の浄化も活性炭 による浄水；^可 になる。

つぎに、 図 9〜1 2を参照して、 本発明の第 2実施例について説明する。

この第 2実施例は、 前記第 1実施例の濾過本体 1に活性炭カセット 4 0を着脱 可能に取り付けられるようにした場合であり、 前記第 1実施例と同じものには同 じ符号が付される。

濾過ケース 1の濾過室 1 0上のオーバフロー壁 1 3上には、 貯水室 8との仕切 壁 7および放水管 3の側壁 （仕切壁） 3 a間において、 活性炭カセット 4 0が着 脱可能に支持される。 活性炭カセット 4 0は、 細長い直方体状の枠体 4 1の、 前 後および上下面の開口面に網板 4 2を張設してなるカセットケース 4 3内に活性 炭を装填して構成されている。 オーバフロー壁 1 3の側面には、 止片 4 4が固定 されており、 オーバフロー壁 1 3上の活性炭カセット 4 0は、 この止片 4 4によ り、 オーバフロー壁 1 3上に係止される。

したがって、 この第 2実施例によれば、 濾過室 1 0内の、 オーバフロー壁 1 3 をオーバフローする水は、 活性炭カセット 4 0内の活性炭内を万遍なく通過して 、 十分に浄ィ匕された後、 流水壁 1 2を伝わって水槽 V内に戻される。

しかして、 この第 2実施例のものも、 前記第 1実施例のものと同じ作用を奏し 、 すなわち、 濾過室 1 0内に流入した水は、 濾過エレメントを通過して濾過され る水 （第 2の流れの水） と、 濾過されない水 （第 1の流れの水） とに分流されて 水槽 V内に戻され、 また、 濾過される水は、 放出管 3のノーズ部分 2 3に形成さ れる落差 Hによるサイホン作用で、 濾過エレメントュニット 2を通過して濾過さ れる。

以上、 本発明の実施例について説明したが、 本発明はその実施例に限定される ことなく、 本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。

たとえば、 前記実施例の活性炭に代えて麦飯石などの他の浄化剤を用いてもよ い。

Claims

請求の範囲

1. zKffi (V) の壁面に外掛けして着脱可能に支持される濾過本体 （F) と、 水 槽 （V) 内の貯留水を該濾過本体 (F) 内に吸い上げる水ポンプ （P) とよりな り、

前記濾過本体 (F) は、 前記水ポンプ （P) から吸い上げた水を貯水し、 その 貯水を、 サイホン作用による濾過室 （10) 内の減圧により濾過エレメント （1 5) を通して濾過したのち、 水槽 (V) 内に戻すようにようにしたことを特徴と する、 外部式濾過装置。

2. 水槽 (V) の壁面に外掛けして着脱可能に支持される濾過本体 （F) と、 水 槽 （V) 内の貯留水を該濾過本体 (F) 内に吸い上げる水ポンプ （P) とよりな り、

前記濾過本体 (F) は、 前記水ポンプ （P) 力 の吸い上げた水を貯水し、 そ の貯水を、 未濾過のまま水槽 (V) 内に戻す第 1の流れと、 サイホン作用による 濾過室 （10) の減圧により濾過エレメント （15) を通して濾過したのち、 水 槽 （V) 内に戻す第 2の流れとに分流したことを特徴とする、 外部式濾過装置。

3. 前記濾過本体 (F) は濾過ケース （1) を備え、 該濾過ケース （1) 内には 前記水ポンプ （P) 力、らの吸い上げた水を貯水する貯水室 (8) と、 該貯水室 (8) からオーバフローした水を受け入れると共に、 その受入水のう ち、 その一部をオーバフロ一させて未濾過のまま水槽 (V) 内に戻すと共に残余 の水を濾過エレメント （15) を通して濾過する濾過室 （10) と、

濾過された残余の水をサイホン作用により、 P及入して水槽 (V) 内に落下放水 する放出管 （3) と、

が設けられていることを特徴とする、 前記請求項 2記載の外部式濾過装置。

4. 前記濾過ケース （1) 内には、 そこに受入れられた水を浄化するための活性 炭などの净ィ匕剤が設けられることを特徵とする、 前記請求項 1, 2または 3記載 の外部式濾過装置。