(57)【要約】【課題】１つ以上の微粒子、生物学的及び／又は容易に交換し得る化学的濾過カートリッジを有する水族館に又は該水族館の近くに取り付け得る濾過装置を提供する。【解決手段】ポンプ、手動位置決め可能な弁組立体、及び、ポンプからの自身の位置に対して再位置付けしうる１つ又は複数の交換可能な濾過カートリッジを備える水族館濾過装置。濾過カートリッジは、水流を停止させる必要無しに交換可能かつ置換可能である。方法の形態で、水族館からの連続した水流を１つ又は複数の取り外し可能な濾過カートリッジに与える段階と、前記水流から何れか又は複数の前記濾過カートリッジを分離して該何れか又は複数の前記濾過カートリッジを１つ又は複数の未使用の濾過カートリッジと置き換える段階とを備える、水族館濾過装置で濾過カートリッジを交換する方法が開示される。これは全て、連続した前記水流が停止しないという条件の下に行われる。【選択図】図１
2010162047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水族館濾過装置であって、ポンプ、複数の濾過カートリッジ及び水族館からの水流を、複数の濾過カートリッジを通じて導き且つ水族館内に戻すか又は該複数の濾過カートリッジを通さずに導き且つ前記水流を一時中断させることなく水族館内に戻すための弁組立体を備えた前記水族館濾過装置において、
切換弁は前記濾過カートリッジへの水流を各々が制御して、複数の前記濾過カートリッジのうちの１つが交換される間に、前記装置は他の前記濾過カートリッジを通じて前記水流を濾過し、
前記弁組立体は、
（ｉ）第１の位置と第２の位置との間で移動可能な第１切換弁であって、前記第１の位置では前記水族館からの水流が第１濾過カートリッジに入り且つ前記第２の位置では前記水族館からの水流が第１濾過カートリッジを迂回するような前記第１切換弁と、
（ｉｉ）第１の位置と第２の位置との間で移動可能な第２切換弁であって、前記第１の位置では前記水族館からの水流が第２濾過カートリッジに入り且つ前記第２の位置では前記水族館からの水流が第２濾過カートリッジを迂回し、前記第２切換弁は、前記第１の位置と、前記第２の位置と、の間で切換可能である、前記第２切換弁と、
（ｉｉｉ）第１の位置と第２の位置との間で移動可能な第３切換弁であって、前記第１の位置では前記水族館からの水流が第３濾過カートリッジに入り且つ前記第２の位置では前記水族館からの水流が第３濾過カートリッジを迂回し、前記第３切換弁は、前記第１の位置と、前記第２の位置と、の間で切換可能である、前記第３切換弁と、
を具備し、
（ｉｖ）前記水族館濾過装置は位置決め可能なアクチュエーターをさらに具備し、該アクチュエーターは前記第１切換弁、前記第２切換弁および前記第３切換弁に機械的に連結され、前記アクチュエーターは少なくとも４つの位置の間で切換可能であり、第１の位置において前記水流は前記第１濾過カートリッジ、前記第２濾過カートリッジおよび前記第３濾過カートリッジを通して導かれ、第２の位置において前記水流は前記第１濾過カートリッジを迂回し且つ前記第２濾過カートリッジおよび前記第３濾過カートリッジを通して導かれ、第３位置において前記水流は前記第１濾過カートリッジおよび前記第３濾過カートリッジを通して導かれ且つ前記第２濾過カートリッジを迂回して導かれ、第４位置において前記第３濾過カートリッジを迂回し且つ前記第１濾過カートリッジおよび前記第２濾過カートリッジを通して導かれることを特徴とする水族館濾過装置。
【請求項２】
前記複数の濾過カートリッジは機械的濾過、化学的濾過及び／又は生物学的濾過を行うことを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
前記ポンプと連通しかつ該ポンプに配置された前記３つの濾過カートリッジを備え、
前記複数の濾過カートリッジの１つは機械的濾過を行い、
前記複数の濾過カートリッジの１つは化学的濾過を行い、及び
前記複数の濾過カートリッジの１つは生物学的濾過を行うことを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項４】
前記生物学的濾過は、アンモニアを消費しかつ亜硝酸塩を作り出すバクテリアを供給することを含んでいることを特徴とする請求項３に記載の濾過装置。
【請求項５】
前記第１切換弁が第１閉位置にある場合に、前記第１濾過カートリッジは、水流が前記濾過装置から漏出することなく取り外し得ることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項６】
前記第１切換弁、前記第２切換弁及び前記第３切換弁は、前記弁組立体に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項７】
前記アクチュエーターが前記第２位置にある時、前記第１濾過カートリッジは、水流が前記濾過装置から漏出することなく取り外し得ることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項８】
前記第１切換弁、前記第２切換弁及び前記第３切換弁は、前記弁組立体内に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項９】
請求項１に記載の濾過装置において、水族館濾過装置の１つ又は複数の濾過カートリッジを交換する方法であって、
（ａ）ポンプを提供して水族館からの水流を１つ又は複数の濾過カートリッジに送出する段階と、
（ｂ）前記水流から前記１つ又は複数の濾過カートリッジを分離し且つ前記１つ又は複数の濾過カートリッジを１つ又は複数の未使用の濾過カートリッジと交換する段階と、を含み、
前記水流から前記１つ又は複数の濾過カートリッジを分離し且つ前記１つ又は複数の濾過カートリッジを１つ又は複数の未使用の濾過カートリッジと交換する作業によって、前記連続した水流が遮断されないようにすることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には水族館濾過装置に関し、より詳細には、装置を止めずに交換し得る１つ以上の交換可能な濾過カートリッジを具備する濾過装置に関する。カートリッジは、水族館の生物学的、化学的及び／又は微粒子濾過を別々かつ独立して行う。装置は、取除き及び交換を簡素化するために濾過カートリッジの何れかを迂回できる弁組立体を含む。
【背景技術】
【０００２】
水族館を清潔にし続けるために、濾過器は、水族館の水から粒状物質を取除くために何年もの間、水族館で使用されてきた。伝統的に、水族館濾過器の最も普通のタイプは、濾過器の頂部端縁を越えて該水族館の外部に垂下する動力濾過器である。この動力濾過器は、水族館からの水を濾過器室内に運ぶサイフォンチューブを含む。水から粒状物質を取り除くために、濾過器室に入る水は、種々のタイプの濾過媒体上に流れる。水は、濾過器ポンプを使用して水族館内にその後汲み戻される水から化学的不純物を取り除く炭素濾過器を通過する。こうした動力濾過器の例は、Ｅ．Ｇ．Ｄａｎｎｅｒ製造会社によって販売されたＳｕｐｒｅｍｅ  Ａｑｕａ  Kｉｎｇ動力濾過器、Ｗｉｌｌｉｎｇｅｒ  Ｂｒｏｓ．製造会社によって販売されたＳｅｃｏｎｄ  Ｎａｔｕｒｅ  Ｗｈｉｓｐｅｒ動力濾過器、及びＲｏｌｆ  Ｈａｇｅｎ製造会社によって販売されたＡｑｕａ  Ｃｌｅａｎ  動力濾過器を含む。
【０００３】
別のタイプの水族館濾過器は水族館の外かつ下に位置づけ得るキャニスタータイプである。汲入れ及び汲出しホースは水族館端縁に垂下し、かつ床上のキャニスター濾過器に連結される。水は水族館からキャニスターまで汲入れホースを介して重力によって供給される。水族館の水は、機械的及び化学的の両方で処理されかつキャニスターに含まれているポンプによって水族館内に汲み戻される。キャニスタータイプ濾過器の例は、Ｈａｇｅｎアメリカ製造会社によって販売されたＨａｇｅｎ  Ｆｌｕｖａｌ濾過器、Ａｑｕａｒｉａ社によって販売されたＭａｒｉｎｅ  Ｌａｎｄキャニスター濾過器、及びＥｈｅｉｍ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧによって販売されたＥｈｅｉｍクラシックキャニスター濾過器を含む。
【０００４】
内部に取り付けられた動力濾過器はまた別のタイプの水族館濾過器である。こうした濾過器は、水族館内部に沈められた内蔵ポンプを具備する小さなキャニスターを備える。水は、キャニスターの底部に入りかつ微粒子と化学的廃棄物を取り除く濾過スリーブを通じて流れる。その後、濾過水はキャニスターの頂部から汲み出されて水族館内に汲み戻される。このタイプの濾過器の例は、Ｄａｎｎｅｒ製造会社によって販売されたＳｕｐｕｒｅｍｅ  Ｏｖａｔｉｏｎ濾過器、及びＨａｇｅｎアメリカ製造会社によって販売されたＨａｇｅｎ  Ｆｌｕｖａｌ内部濾過器である。
【０００５】
水族館で使用されたまた別のタイプの濾過器は、水族館の床に載っている穿孔されて隆起したプレートからなる砂利下（undergravel）濾過器である。上昇管は濾過器の何れかの端部に設けられて水族館の頂部内に延在する。砂利は、約２インチの厚さまでプレートの頂部に配置される。外部ポンプからの送気管は上昇管内で底板まで配置される。また、エア・ストーンは送気管の端部に配置される。空気はエア・ストーンを通じてポンプによって押し出され、これにより気泡が乱流又は流れを作り出す水面まで管を通じて上昇移動する。その後、水は砂利を通じて引き上げられて上昇管を昇る。バクテリアが何れかのアンモニア又は亜硝酸塩を危険の少ない硝酸塩に分解する箇所で、水族館からの廃水は砂利床を通じて引き抜かれる。しかしながら、生物学的濾過器は化学的廃棄物を取り除かない。こうした砂利下濾過器の例は、Ｐｅｒｆｅｃｔｏ製造所及びＰｅｎｐｌｅｘ製造所によって販売された濾過器を含む。
【０００６】
水族館で普通に使用される更に別のタイプの従来技術濾過器は、頂部が水族館の内側に垂下するスキマー室を含む、湿式／乾式細流タイプ濾過器である。サイフォンチューブは、水族館からの水を水族館の外部のスキマー室の真後ろに取り付けられた前置濾過器まで運ぶために設けられる。水は粒状物質を捕捉するために前置濾過器内の発泡体スリーブを通過する。その後、水は、水族館の真下に通常は位置付けられるタンクのホースを通じて移動する。水が水族館の真下のタンクに入ると、複数の形成力のある生物圏を含む濾過器の乾燥したチャンバーの滴下プレート又は噴霧バー上に流れる。水は、生物圏の上かつ該生物圏を通じてタンクの底部に滴る。バクテリアのコロニーは、これらのコロニーを通り越す水内の老廃物を餌にする全ての生物圏で生育する。そこから、水は濾過器タンクの底部に集まり、次に、水から化学廃棄物を取り除くために活性炭濾過器又は他の濾過器を通過する。水はそれからドロマイト、砕かれた珊瑚あるいは砕かれたクラムシェルに通されて、水族館に返却ホースを通じて汲み戻される水をバッファーに保留する。
【０００７】
湿式／乾式濾過器は機械的濾過器、化学的濾過器、及び生物学的濾過器を含み得る。こうした濾過器の例は、Ｏｃｅａｎ  Ｓｙｓｔｅｍ会社によって販売されたＰｌｕｓシリーズ滴下濾過器、及びＰｅｒｆｅｃｔｏ製造会社によって販売されたＰｅｒｆｅｃｔｏＷｅｔ／Ｄｒｙ濾過装置である。湿式／乾式濾過器も水族館内に組み込まれてタンクの永久的部品を構成し得る。タンク内に永久的に組み込まれるような１つの湿式／乾式濾過器は、アリゾナ州テンペのＴｅｎｅｃｏｒ会社によって販売されている。
【０００８】
湿式／乾式濾過器の別形態は、小さな水族館用統合ポンプ及びヒーターを含む、内部に取り付けられた湿式／乾式濾過器である。この濾過器は、濾過器の頂部を水位に置いた状態で後壁に対して水族館内部に配置される。水は濾過器に入り、次に、微粒子と化学廃棄物質を取り除く濾過カートリッジを通過する。その後、水の一部は生物学的濾過のために、乾燥したチャンバーの滴下プレート内に汲み上げられる。その後、残りの水は、乾燥領域を迂回するように水族館内に直接汲み戻される。１つのこうした濾過器は、”Ｂｉｏｌｉｆｅ”（登録商標）濾過器という名称でＲｏｌｆ  Ｈａｇｅｎ製造所によって販売されている。
【０００９】
上記から明らかであるべきとして、適切で連続した濾過は満足の行く健康な魚を飼うことに重要である。また、機械的、生物学的及び化学的濾過方法という３つの濾過方法がある。しかしながら、ずっと昔からの課題は、例えば、新たに充填された濾過媒体が、規定時間を越えて、意図する目標を成し遂げる間に、これらの濾過器は効率を失う傾向がある。
【００１０】
例えば、機械式濾過は、これによって超過食物及び他の破片の大きな粒子が取り除かれるか、遮られるか、水から掬い取る装置は、意図された機能に対する能力を減じながらも規定時間を越えると塞ぐようになり得る。化学的濾過は、水から、アンモニアのような、悪臭、色及び有害物質を取り除くためにゼオライトのような活性炭とアンモニアの吸収剤を使用する。しかしながら、活性炭は、規定時間以上を越えるとその有効性を失い、同様に交換が必要である。
【００１１】
さらに、機械的・化学的濾過の交換が最終的に必要な間、アンモニア及び亜硝酸塩（魚老廃物の副産物）を取り除く第１手段である生物学的濾過器基づいて配置しなければならないことに慎重に留意しなければならない。上手く落ち着いている水族館は、魚と、水族館に自然に発生する有益なバクテリアとが互いに上手くかつ健康に生きるべく互いに依存している自然生態系である。この相互関係の結果は、「窒素循環」と一般に呼称される。魚はアンモニアを食べて廃棄物として該アンモニアを作り出す。超過食物及び工場材料も腐食してアンモニアを作り出す。有益なバクテリアはアンモニアを中和し亜硝酸塩を作り出す。この亜硝酸塩は硝酸塩を作り出す他の有益なバクテリアによって今度は中和される。通常レベルの硝酸塩は淡水魚には無害であり、時間とともに、部分的に水が代わる水族館から容易に取り除くことができる。したがって、水族館の自然生態係は、化学薬品又は消費者の支援が全く無くても、有毒なアンモニアを無害な硝酸塩に変換する。
【００１２】
上記に基づいて詳述すると、バクテリアを濾過装置内で育てかつ成長させる場所が明らかに必要となる。バクテリアは濾過組立体の何れかの多孔質の表面上、例えば、バクテリアが生き続けるために定常流を汲むキャニスターの媒体上で成長することが判明している。すなわち、バクテリアが繁殖しかつ成長するために酸素を要求する時には、水に酸素を送りこまなければならない。有益なバクテリア上で水を適切に空気にさらしかつ良好な水の流れを具備する水族館は、有益なバクテリアを維持するために十分な酸素を供給する。また、勿論、バクテリアのために食物源（アンモニア）が存在しなければならない。魚又は植物を具備する何れのタンクも十分な食物を供給する。その後、濾過装置は、有益なバクテリア上でバクテリアが食べるためのアンモニアを担持する水を循環させる。
【００１３】
一旦確立されると、例えば、キャニスター濾過器組立体内部のバクテリアは明らかに非常に貴重であり首尾のよい水族館のためには重要である。しかしながら、留意したように、濾過器（化学的及び機械的媒体）の部分を取り除きかつ規則的に交換する必要性もまた必要なものである。しかしながら、機械的及び化学的媒体を交換する場合、不運な結果に通じ得る、生物学的濾過器媒体を全体的に崩壊させないであろう態様で交換することが重要である。
【００１４】
これが事実なら、水族館濾過技術は未だにホビイスト（hobbyist）が水の流れを乱さずに濾過媒体の部分を交換することを可能にするであろう濾過組立体装置を開発していない。より詳細には、水族館濾過技術は、規則的な水流を維持しかつ生物学的濾過器の床上の衝突を最小にしながらも、各々が都合よく取り除かれかつ新しい媒体と交換し得る１つ又は複数のカートリッジを備えるキャニスター組立体を未だに提供していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】実開平６−３４７１４号公報
【特許文献２】特開平６−２９２４８３号公報
【特許文献３】特開平９−１３１５０５号公報
【特許文献４】特開昭５１−４５０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、本発明の目的は、１つ以上の微粒子、生物学的及び／又は容易に交換し得る化学的濾過カートリッジを有する水族館に又は該水族館の近くに取り付け得る濾過装置を提供することである。全体の装置を止めなければならない必然性無く、また完成した時に装置を準備すること無く、さらに他の濾過カートリッジ部分に影響を与えることなく、及びプロセスにおいて湿ることなく、使用者が濾過カートリッジの何れかを交換することを可能にする濾過装置を提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
広範な態様では、本発明は、ポンプ、手動位置決め可能な弁組立体、及び１つ又は複数の交換可能な濾過カートリッジを具備する水族館濾過装置を備え、前記濾過カートリッジは水流を停止する必要なく交換可能である。濾過カートリッジは、ポンプからのこれらのカートリッジの相対位置に対して容易に再位置付けし得る。
【００１８】
方法の形態では、水族館濾過器の濾過カートリッジを変更する方法が開示されている。この方法は、ポンプを供する段階と、前記水族館からの連続した水流を１つ又は複数の取り外し可能な濾過カートリッジに供するために水を汲む段階と、を備える。前記水流から何れか１つ又は複数の濾過カートリッジを分離する段階と、１つ又は複数の前記濾過カートリッジを１つ又は複数の未使用の濾過カートリッジと交換する段階とがこれに追従する。これは、連続する水流が、１つ又は複数の前記濾過カートリッジを分離と、これらの１つ又は複数の前記濾過カートリッジを１つ又は複数の前記未使用の濾過カートリッジと交換とを実施することによって遮断されないような状況下で行われる。
【００１９】
より詳細には、本発明は、水族館からの水の流れを複数の濾過器によって、あるいはこれらの濾過器の周りに導きかつ水族館内に戻す装置を備える。装置は、第１及び第２位置間で可動な第１切換弁を備え、第１位置では水族館からの水流は第１濾過器に入り、そして第２位置では水族館からの水流は第１濾過器を迂回する。装置は第１及び第２位置間で可動な第２切換弁も含み、第１位置では、水族館からの水流は第２濾過器に入り、そして第２位置では、水族館からの水流は第２濾過器を迂回し、ここに、第２切換弁は第１切換弁とは独立して、第１及び第２位置間で可動である。
【００２０】
本発明は、水族館からの水流を複数の直列に連結された濾過器によって、あるいはこれらの濾過器の周りに導きかつ水族館内に戻す装置も備える。装置は、第１及び第２位置間で可動な第１切換弁を備え、第１位置では水族館からの水流は第１濾過器に入り、そして第２位置では水族館からの水流は第１濾過器を迂回する。装置は第１及び第２位置間で可動な第２切換弁も含み、第１位置では、水族館からの水流は第２濾過器に入り、そして第２位置では、水族館からの水流は第２濾過器を迂回する。装置は位置決め可能なアクチュエーターを含む。このアクチュエーターは第１及び第２切換弁に連結される。このアクチュエーターは少なくとも３つの位置間で移動可能である。第１位置では、水族館の水は第１濾過器及び第２の濾過器を通じて導かれる。第２の位置では、水族館の水は第１濾過器の周り及び第２濾過器を通じて導かれる。また、第３の位置では、水族館の水は第１濾過器を通じて及び第２濾過器の周りに導かれる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による水族館装置の概略図である。
【図２Ａ】本発明による第１実施形態の弁組立体の断面図である。
【図２Ｂ】本発明による第２実施形態の弁組立体の断面図である。
【図３】本発明による第１実施形態の切換弁の平面図である。
【図４】直線４−４を通して切った図３の切換弁の側面図である。
【図４Ａ】本発明による第２実施形態の切換弁の側面図である。
【図５】直線５−５を通して切った図３の切換弁の側面図である。
【図６】本発明による第２実施形態の切換弁の平面図である。
【図７】図６のスピンドル及び対応する濾過器機能のアクチュエーター位置に関する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付図面と共に考慮した時、本発明の上記、他の目的及び利点は、以下の説明によって容易に明らかになる。
【００２３】
図１は、本発明による水族館濾過装置１００の基本概略図を示す。濾過すべき水はパイプ又は導管１０２を通じて水族館を出る。水はポンプ１０４によって付勢されて濾過装置内に入る。ポンプは弁組立体１０８の前後、あるいは内部に設置し得る。濾過される水は導管１０６を通じてポンプを離れて弁組立体１０８に入る。水の方向は、一連の制御可能な切換弁１１０、１２０及び１３０によって制御し得る。図示した実施形態では、図示した濾過器の数は３であり、濾過カートリッジ数は本発明から逸脱せずに増減し得る。濾過器は微粒子、生物学的かつ化学的濾過器を備え得るものであり、如何なる順序にも位置付け得る。第１の制御可能な切換弁１１０は、第１濾過器１１４内あるいはこの濾過器の周りに水を導き得る。第１位置では、切換弁は、導管１１２Ａを通じて濾過用第１濾過器１１４に水を導く。水は、導管１１８と結合する導管１１６を通じて濾過器１１４を出る。第２の位置では、切換弁１１０は、導管１１８と結合する第１濾過器１１４を通じてではなく迂回導管１１２Ｂを通じて水を導く。第２の位置では、濾過器１１４は、連続した水流が弁組立体１０８を出ることを許容せずに取り除くことができる。水は、一方向又は逆止弁１４０Ａ〜１４０Ｆの何れかを使用することによって、あるいは以下に示すように弁組立体を適切に構成することによって装置を通じて逆流するのを阻止し得る。
【００２４】
水は導管１１８を通じて第２の制御可能な切換弁１２０に入る。第２切換弁１２０は、水を第２濾過器１２４内又はこの濾過器の周りに導き得る。第１位置では、切換弁は、導管１２２Ａを通じて、機械的、化学的、あるいは生物学的な濾過のための第２濾過器１２４に水を導く。水は、導管１２８と結合する導管１２６を通じて濾過器１２４を出る。第２の位置では、切換弁１２０は、導管１２８と結合する、第２濾過器１２４を通じてではなく、迂回導管１２２Ｂを通じて水を導く。第２の位置では、濾過器１２４は、連続した水流が弁組立体１０８を出ることを可能とせずに取り外し得る。
【００２５】
水は導管１２８を通じて第３の制御可能な切換弁１３０に入る。第３切換弁１３０は、第３濾過器１３４又はこの濾過器の周りに導き得る。第１位置では、切換弁は、導管１３２Ａを通じて水を濾過のために第３濾過器１３４まで導く。水は、導管１３８と結合する導管１３６を通じて濾過器１３４を出る。第２の位置では、切換弁１３０は水を指図する、によって、１つの、３番目の濾過器１３４を通ってではなく迂回導管１３２Ｂによって、それは導管１３８と結合する。第２の位置では、連続した水流が弁組立体１０８を出ることを可能とせずに、濾過器１３４を取り外し得る。水は導管１３８を通じて水族館に戻る。所定の温度に水を維持するためのヒーターは図示していない。ヒーターは弁組立体１０８と直列又は別々に設置し得る。弁組立体１０８はハウジング１０８Ａ又は１０８Ｂに収容し得る。
【００２６】
図２Ａは、複数の濾過カートリッジに連結された、第１実施形態の弁組立体２００の断面図を示す。弁組立体及びカートリッジは、水族館の側に、あるいは近接して連結することができる。弁組立体２００は複数の別々に位置決め可能な切換弁１１０Ａ、１２０Ａ及び１３０Ａを備え得る。図示しないガスケットは水漏れを防ぐために切換弁の周りに使用し得る。切換弁の一部１５２Ａは、使用者が切換弁を２つの位置間又は複数の位置間に再位置付け可能にするために、弁組立体ハウジング１０８Ａの外側に延在し得る。切換弁１１０Ａ、１２０Ａ及び１３０Ａは、軸線１５６Ａの周りで回転する回転可能なディスクとして図示されている。あるいは、切換弁は直線的に位置決めし得る。第１切換弁１１０Ａは「濾過」位置に図示されている。到来する水は、第１切換弁１１０Ａによって導管１１２Ａを通じて第１濾過器１１４内に導かれる。導管は堅固又は曲げ易いプラスチックで作り得る。あるいは、第１切換弁１１０Ａは、水が第１濾過器１１４を迂回可能にする「迂回」位置に位置付け得る。したがって、水は濾過器１１４に入らない。第１切換弁１１０Ａを通じて流れた後に、水は第２切換弁１２０Ａに導かれる。第２切換弁１２０Ａは「迂回」位置に図示されている。第２切換弁１２０Ａは、迂回路１２２Ｂを通じて到来する水を導く。したがって、水は濾過器１２４に入らない。あるいは、第２切換弁１２０Ａは、水が導管１２２Ａを通じて第２濾過器１２４に入ることを可能にする「濾過」位置に位置付け得る。第２切換弁１２０Ａを通じて流れた後に、水は第３切換弁１３０Ａに導かれる。第３切換弁１３０Ａは「濾過」位置に図示されている。到来する水は第３切換弁１３０Ａによって導管１３２Ａを通じて第３濾過器１３４内に導かれる。あるいは、切換弁１３０Ａは、水が第３濾過器１３４を迂回可能にする「迂回」位置に位置付け得る。したがって、水は濾過器１３４に入らない。
【００２７】
切換弁の何れかが「迂回」位置にある場合、対応する濾過器は、連続した水流が濾過装置から出ることなく、濾過装置から取り外し得る。切換弁は、該切換弁が「濾過」位置又は「迂回」位置にある場合に、使用者に示すための視覚表示器１５８Ａを含み得る。切換弁１１０Ａ、１２０Ａ及び１３０Ａが互いに独立して位置付け得るため、１つ以上の濾過器を同時に交換し得る。
【００２８】
したがって理解し得るように、濾過器１１４、１２４及び／又は１３４の何れか１つは濾過器組立体から分離して交換し得る。この点に関して、仮に、例えば、濾過器１１４が主に機械的濾過器として働き、濾過器１２４が主に化学的濾過のために設けられ、そして濾過器１３４が有益なバクテリアのための最大表面積を具備する濾過器媒体を含んでいるものとすると、濾過器１１４は濾過器１３４の有益なバクテリアに逆効果をもたらすことなく容易に取り外し得る。このように、ホビイストは、水流を完全に止める必要がないため、詳しく説明してきた生物学的濾過床を破壊しない態様で、今回は独自に濾過装置を都合良く清浄化する機会を与えられる。
【００２９】
図２Ｂは、第２実施形態の弁組立体３００の断面図を示す。弁組立体３００は、弁組立体ハウジング１０８Ｂ内に収容された複数の連結された位置決め可能な切換弁１１０Ｂ、１２０Ｂ、及び１３０Ｂを備え得る。切換弁１１０Ｂ、１２０Ｂ及び１３０Ｂは、スピンドル１６０を通じて機械的に連結され、かつ一致して移動し得る。スピンドル１６０一部は、ハウジング１０８Ｂの頂部から外部に延在し、使用者が２つ又は３つ以上の複数の位置間でスピンドル１６０を再位置付け可能にするためのアクチュエーター１６２を構成し得る。切換弁１１０Ｂ、１２０Ｂ、及び１３０Ｂは、軸線１５６Ｂ周りに回転する回転可能なディスクとして図示されている。あるいは、切換弁は直線的に位置決めし得る。第１切換弁１１０Ｂは「濾過」位置に図示されている。到来する水は第１切換弁１１０Ｂによって第１濾過器１１４内に導かれる。あるいは、第１切換弁１１０Ｂは、水が第１濾過器１１４を迂回可能にするために、アクチュエーター１６２の回転によって「迂回」位置に位置付け得る。第１切換弁１１０Ｂを通じて流れた後に、水は第２切換弁１２０Ｂに導かれる。第２切換弁１２０Ｂは「迂回」位置に図示されている。第２切換弁１２０Ｂは到来する水を迂回路１２２Ｂを通じて導く。あるいは、第２切換弁１２０Ｂは、水が第２濾過器１２４に入ることを可能にする「濾過」位置に位置付け得る。第２切換弁１２０Ｂを通じて流れた後に、水は第３切換弁１３０Ｂに導かれる。第３切換弁１３０Ｂは「濾過」位置に図示されている。到来する水は第３切換弁１３０Ｂによって第３濾過器１３４内に導かれる。あるいは、切換弁１３０Ｂは、水が第３濾過器１３４を「迂回」可能にする「迂回」位置に位置付け得る。
【００３０】
切換弁の何れかが「迂回」位置にある場合、対応する濾過器は、連続した水流が装置を出ることなく、濾過装置から取外し得る。ハウジング１０８Ｂの頂部面のアクチュエーター１６２に配置された表示器は、たとえあるとしても何れの濾過器が装置からの水の損失を招くことなく取り外し得るかを使用者に視覚的に示し得る。
【００３１】
図３は、図２Ａに示す弁組立体２００で使用する切換弁４００の第１実施形態の平面図を示す。切換弁４００は、複数の開口４０４Ａ、４０４Ｂ及び４０６Ｃを有するディスク４０２として図示されている。開口４０４Ａは、ディスク中央軸線から離隔された距離に始まり、ディスク４０２の端縁まで延在し得る。同様に形作られた開口４０４Ｂは、ディスクの反対側表面に配置し得る。開始４０４Ａおよび４０４Ｂは、頂面４０８及びディスク４０２の底面４１０に沿って図示されているが、あるいは図４Ａに示すように表面より下に離隔された距離に位置付け得る。開口４０６Ｃは、頂面４０８から底面４１０まで延在する貫通穴とし得る。開口４０４Ａ及び４０６は４５°だけ角度が偏倚されている。開口は、本発明から逸脱せずに、任意の角度だけ偏倚させることができる。開口の寸法及び角変位によって、装置は、アクチュエーターが再位置付けされた時に、一時的に水流を停止することなく、装置を通じて水流を維持し得る。
【００３２】
図４は、直線４−４を通して切った図３の切換弁４００の側面図である。開口４０４Ａを通じて切換弁４０８に入る水は、濾過器１１４、１２４、あるいは１３４に向けて半径方向外向きに導かれる。濾過器１１４、１２４、あるいは１３４からの水は、開口４０４Ｂを通じて切換弁に再び入り、下向きに導かれる。切換弁が、入口導管１０６、１１８、１２８と整合された開口４０４Ａを有する場合、清浄化される水は濾過器１１４、１２４、あるいは１３４内に導かれる。切換弁が入口導管１０６、１１８、１２８と整合された開口４０６Ａを有する場合、清浄化される水は濾過器１１４、１２４、あるいは１３４を迂回する。
【００３３】
図５は、直線５−５を通して切った図３の切換弁４００の側面図である。開口４０６Ｃを通じて入る水は濾過器１１４、１２４、あるいは１３４に入らずに通過する。
【００３４】
図６は、図２Ｂに示す弁組立体３００で使用する切換弁５００の第２実施形態の平面図を示す。切換弁５００は、複数の開口５０４Ａ〜５０４Ｅ及び５０６を有するディスク５０２として図示されている。開口５０４は、ディスクの中央軸線から離隔された距離に始まり、ディスク５０２の端縁まで延在し得る。同様に形作られた開口５０４Ａ´〜５０４Ｅ´（図示せず）は、ディスクの反対側表面に設置し得る。開口５０４Ａ〜５０４Ｅは頂面５０８に沿って図示されている。対応する開口５０４Ａ´〜５０４Ｅ´（図示せず）はディスク５０２の底面４１０に沿って設置されるが、あるいは図４Ａと同様にして、表面より下に離隔された距離に位置付け得る。開口５０６は、頂面５０８から底面５１０まで延在する貫通穴とし得る。開口５０４Ａ〜５０４Ｅ及び５０６は４５°の角度をなして偏倚される。開口は、本発明から逸脱せずに任意の角度偏倚だけ偏倚させることができる。切換弁５００は、切換弁軸線周りに構成された多重側部開口５１０を含み得る。
【００３５】
図２Ｂに示すように、複数の切換弁は弁組立体３００を構成するために積み重ね得る。多重側部スピンドル１６０は、切換弁１１０Ｂ、１２０Ｂ、及び１３０Ｂを連結するために開口５１０を通じて挿入し得る。図２Ｂに示すように、切換弁は互いに離隔し得るか、あるいは離隔し得ない。切換弁５００及びハウジング１０８Ａ及び１０８Ｂは射出モールド成形によって製造し得る。同じ切換弁５００を、切換弁１１０Ｂ、１２０Ｂ、及び１３０Ｂを構成するために３つの位置Ａ、Ｂ及びＣの各々で使用し得る。位置Ａに設置された場合の切換弁５００は、アクチュエーター１６２に対する第１角度位置でスピンドル１６０に連結し得る。位置Ｂに設置された場合の切換弁５００は、アクチュエーター１６２に対する第２角度位置でスピンドルに連結し得る。そして、位置Ｃに設置された場合の切換弁５００は、アクチュエーター１６２に対する第３角度位置でスピンドルに連結し得る。
【００３６】
図７は、アクチュエーター１６２の角度位置及び対応する濾過器機能に関する表である。アクチュエーター１６２が第１角度位置Ｐ１に位置付けられる場合、全ての濾過器は直列に連結される。開口５０４Ｃは、水を第１濾過器１１４内に導く導管１０６と整合される。開口５０４Ｂは、水を第２濾過器１２４内に導く導管１１８と整合される。そして、開口５０４Ａは、水を第３濾過器１３４内に導く導管１２８と整合される。
【００３７】
アクチュエーター１６２が第２の角度位置Ｐ２に位置付けられる場合、濾過器１１４は迂回され、濾過器１２４及び１３４が直列に連結される。開口５０６は、水を第１濾過器１１４の周りに導く導管１０６と整合される。開口５０４Ｃは、水を第２濾過器１２４内に導く導管１１８と整合される。そして、開口５０４Ｂは、水を第３濾過器１３４内に導く導管１２８と整合される。
【００３８】
アクチュエーター１６２が第３角度位置Ｐ３に位置付けられる場合、濾過器１２４は迂回され、濾過器１１４及び１３４が直列に連結される。開口５０４Ｄは、水を第１濾過器１１４内に導く導管１０６と整合される。開口５０６は、水を第２濾過器１２４の周りに導く導管１１８と整合される。そして、開口５０４Ｃは、水を第３濾過器１３４内に導く導管１２８と整合される。
【００３９】
アクチュエーター１６２が第４角度位置Ｐ４に位置付けられる場合、濾過器１３４は迂回され、濾過器１１４及び１２４が直列に連結される。開口５０４Ｅは、水を第１濾過器１１４内に導く導管１０６と整合される。開口５０４Ｄは、水を第２濾過器１２４内に導く導管１１８と整合される。そして、開口５０６は、水を第３濾過器１３４の周りに導く導管１２８と整合される。１つ以上の濾過器を同時に交換可能にするためにより多くの開口５０４及び５０６をディスク５０２に加え得る。
【００４０】
さらに、本発明を広く解釈すると、背圧が最小化されるように、濾過器に水流のための独特な細路を設けることも好ましいことに留意すべきである。例えば、本明細書に開示された濾過器が螺旋状細路を具備するように構成することは好ましい。これは濾過効率のための表面積を増加させ、かつ背圧を減少させ、これにより付加的かつ独特な動作上の利点を与える。
【００４１】
本発明を本明細書に詳細に述べてきたが、本発明は、本発明の原理から逸脱せずに別様に実施することができる。そしてこうした他の実施形態は特許請求の範囲に規定された本発明の範囲内に該当することを意味する。
【符号の説明】
【００４２】
１００  水族館濾過装置
１０２  導管
１０４  ポンプ
１０６  導管
１０８  弁組立体
１０８Ａ  ハウジング
１０８Ｂ  ハウジング
１１０  第１の制御可能な切換弁
１１０Ａ  第１切換弁
１１０Ｂ  第１切換弁
１１２Ａ  導管
１１２Ｂ  迂回導管
１１４  第１濾過器
１１６  導管
１１８  導管
１２０  第２の制御可能な切換弁
１２０Ａ  第２切換弁
１２０Ｂ  第２切換弁
１２２Ａ  導管
１２２Ｂ  迂回導管
１２４  第２濾過器
１２６  導管
１２８  導管
１３０  第３の制御可能な切換弁
１３０Ａ  第３切換弁
１３０Ｂ  第３切換弁
１３２Ａ  導管
１３２Ｂ  迂回導管
１３４  第３濾過器
１３６  導管
１３８  導管
１４０Ａ〜１４０Ｆ  逆止弁
１５２Ａ  切換弁の一部
１５６Ａ、１５６Ｂ  軸線
１５８Ａ  視覚表示器
１６０  多重側部スピンドル
１６２  アクチュエーター
２００  弁組立体
３００  弁組立体
４００  切換弁
４０２  ディスク
４０４Ａ、４０４Ｂ，４０６Ｃ  開口
４０６Ａ  開口
４０８  頂面
４１０  底面
５００  切換弁
５０２  ディスク
５０４Ａ〜５０４Ｅ、５０６  開口
５０４Ａ´〜５０４Ｅ´  開口
５０８  頂面
５１０  底面
【図１】
2010162047.tif 000003
【図２Ａ】
2010162047.tif 000004
【図２Ｂ】
2010162047.tif 000005
【図３】
2010162047.tif 000006
【図４】
2010162047.tif 000007
【図４Ａ】
2010162047.tif 000008
【図５】
2010162047.tif 000009
【図６】
2010162047.tif 000010
【図７】
2010162047.tif 000011