(57)【要約】【課題】  少ない設置スペースで人工海水の十分な供給量を確保すると共に人工海水の原料のストックを削減し得る人工海水製造システムを提供すること。【解決手段】  人工海水の濃縮液が生成される濃縮液槽と、前記濃縮液槽から移送される前記濃縮液を希釈して所定濃度の人工海水に調整する調整槽と、を備えた人工海水製造システムが提供される。【選択図】  図１
2006333849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工海水の濃縮液を生成する濃縮液槽と、
前記濃縮液槽から移送される前記濃縮液を希釈して所定濃度の人工海水に調整する調整槽と、
を備えた人工海水製造システム。
【請求項２】
前記濃縮液槽が、
前記濃縮液槽内に供給された人工海水の原料と淡水とを攪拌する攪拌手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の人工海水製造システム。
【請求項３】
前記濃縮液槽が、
前記原料を前記濃縮液槽内に投入する投入部と、
前記濃縮液槽内の濃縮液の濃度を検知する第１検知手段と、を備え、
前記調整槽が、
前記調整槽内の人工海水の濃度を検知する第２検知手段を備え、
前記人工海水製造システムは、更に、
前記濃縮液槽へ供給される淡水の量を制御する第１制御弁と、
前記調整槽へ供給される淡水の量を制御する第２制御弁と、
前記濃縮液槽内の濃縮液を前記調整槽へ移送する移送手段と、
前記第１及び第２制御弁と移送手段とを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の人工海水製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水族館等の展示水槽に用いられる人工海水の製造技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水族館等の展示水槽内の海水はこれが汚れると水槽内の生物に影響を与えるため、常時清浄な海水を供給する必要があり、日々大量の海水が必要となる。このため、展示水槽内に供給すべき海水を予め貯留槽内に貯留し、必要に応じて貯留槽内の海水が展示水槽内へ供給されるようにされている（例えば特許文献１参照）。ここで都市型の水族館等においては展示水槽内の海水として天然海水を用いるとは海岸から水族館等までの海水の移送費等が嵩むため、人工海水を用いることが望ましい。人工海水は、その素となる塩等の原料を淡水に溶解させて天然海水と同等の濃度とすることにより生成できる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３６６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、展示水槽内の海水として人工海水を用いる場合、水族館等にその製造システムを配備する必要がある。上述した通り、展示水槽には日々大量の海水が必要となることから、人工海水の製造システムも展示水槽の規模に応じた規模が必要となるところ、都市型の水族館等においては製造システムの設置スペースが限られる。従って、大規模な展示水槽を有する都市型の水族館等では人工海水の十分な供給量を確保することが困難となる。また、人工海水の生成に必要な原料をストックしておくスペースも限られる。更に、人工海水の原料は吸湿性を有するため、長期間多湿環境下にストックしておくとその変質を招く。
【０００５】
本発明の目的は、少ない設置スペースで人工海水の十分な供給量を確保すると共に人工海水の原料のストックを削減し得る人工海水製造システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、人工海水の濃縮液を生成する濃縮液槽と、前記濃縮液槽から移送される前記濃縮液を希釈して所定濃度の人工海水に調整する調整槽と、を備えた人工海水製造システムが提供される。
【０００７】
この人工海水製造システムによれば、前記濃縮液槽と前記調整槽とを備えたことにより、人工海水を濃縮液として一旦生成し、展示水槽等の海水として必要な所定濃度の人工海水が得られる。従って、当初から当該所定濃度の人工海水を生成する場合に比べて、少ない設置スペースで人工海水の十分な供給量を確保すると共に人工海水の原料のストックを削減できる。
【０００８】
本発明においては、前記濃縮液槽が、前記濃縮液槽内に供給された人工海水の原料と淡水とを攪拌する攪拌手段を備えた構成を採用できる。これにより、より短時間で人工海水の濃縮液を生成できる。
【０００９】
また、本発明においては、前記濃縮液槽が、前記原料を前記濃縮液槽内に投入する投入部と、前記濃縮液槽内の濃縮液の濃度を検知する第１検知手段と、を備え、前記調整槽が、前記調整槽内の人工海水の濃度を検知する第２検知手段を備え、前記人工海水製造システムは、更に、前記濃縮液槽へ供給される淡水の量を制御する第１制御弁と、前記調整槽へ供給される淡水の量を制御する第２制御弁と、前記濃縮液槽内の濃縮液を前記調整槽へ移送する移送手段と、前記第１及び第２制御弁と移送手段とを制御する制御手段と、を備えた構成を採用できる。この構成におれば、人工海水の製造の自動化が図れる。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べた通り、本発明によれば、少ない設置スペースで人工海水の十分な供給量を確保すると共に人工海水の原料のストックを削減し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜システムの構成＞
図１は本発明の一実施形態に係る人工海水製造システムＡのシステム図である。人工海水製造システムＡは、例えば、展示水槽を有する水族館等の構造物の地下構造内に配設され、人工海水の濃縮液１０ａを生成する濃縮液槽１０と、濃縮液槽１０から移送される濃縮液１０ａを希釈して所定濃度の人工海水２０ａに調整する調整槽２０と、を備える。
【００１２】
濃縮液槽１０は液体を収容可能な槽状をなし、人工海水の素である顆粒状の原料１が投入される投入部１１と、淡水が供給される供給部１２と、濃縮液槽１０内に供給された原料１と淡水とを攪拌する複数の攪拌ユニット１３と、同じく原料１と淡水とを攪拌する曝気ユニット１４と、濃縮液槽１０内の濃縮液１０ａの濃度を検知する濃度センサ１５と、濃縮液槽１０内の濃縮液１０ａの液位を検知する液位センサ１６と、を備える。原料１は例えば天然海水を天日干しすることで得られる。
【００１３】
投入部１１は濃縮液槽１０の天板に形成され、原料１を濃縮液槽１０内に投入する開口を形成する。本実施形態の場合、原料１を収納するバッグ２を原料１の供給元からユニック車３で搬送し、ユニック車３のクレーンでバッグ２を吊り下げ、バッグ２の下方を開封して直接濃縮液槽１０に投入できるようにしている。バッグ２の搬送を展示水槽内の人工海水の交換周期に応じて行ない、ユニック車３から直接濃縮液槽１０に原料１を投入するようにすることで、原料１のストックを削減でき、原料１のストックレス化が図れる。
【００１４】
供給部１２は濃縮液槽１０の天板に形成され、淡水を濃縮液槽１０内に供給する開口を形成する。淡水は例えば井水、水道水を利用でき、井水であればより安価に人工海水を製造できる。淡水の供給源と供給部１２との間の流路には淡水の供給、遮断を切替える制御弁３０ａが配設されている。制御弁３０ａは濃縮液槽１０へ供給される淡水の量を制御する。
【００１５】
攪拌ユニット１３は、濃縮液槽１０内に吊り下げられた回転羽根１３ａと、濃縮液槽１０の天板に配設され、回転羽根１３ａを回転駆動するモータ１３ｂと、を備える。回転羽根１３ａの回転により濃縮液槽１０内の液体が攪拌され、淡水への原料１の溶解を促進する。回転羽根１３ａによる攪拌は、後述する曝気ユニット１４よりも攪拌能力が高く、また、原料１の沈殿を効果的に防止し、本実施形態のように濃縮液を攪拌する場合に好適である。
【００１６】
曝気ユニット１４は、空気の噴出口を複数有し、濃縮液槽１０内に配設された曝気管１４ａと、曝気管１４ａに圧縮空気を供給する曝気用ポンプ１４ｂとを備える。曝気用ポンプ１４ｂからの圧縮空気は曝気管１４ａから濃縮液槽１０内に噴出されて濃縮液槽１０内の液体が攪拌され、淡水への原料１の溶解を促進する。濃度センサ１５は濃縮液槽１０内に配設された検知部１５ａを有し、本実施形態の場合濃縮液１０ａの塩分濃度を検知する。液位センサ１６は例えば濃縮液槽１０内の底部近傍の液圧を検知する圧力センサであり、当該液圧により濃縮液槽１０内の濃縮液の液位を検知する。
【００１７】
濃縮液槽１０で生成された濃縮液１０ａは移送用ポンプ４０ａにより調整槽２０へ移送される。また、循環用ポンプ１７は移送用ポンプ４０ａにより調整槽２０へ濃縮液１０ａを移送する際、調整槽２０の容量が足りない場合に濃縮液１０ａを濃縮液槽１０内へ還流し、調整槽２０に空きが生じるまで濃縮液１０ａの移送待ちを行なうためのポンプである。
【００１８】
調整槽２０は液体を収容可能な槽状をなし、濃縮液槽１０からの濃縮液１０ａが移送される供給部２１と、濃縮液１０ａを希釈する淡水が供給される供給部２２と、濃縮液１０ａと淡水とを攪拌する曝気ユニット２４と、調整槽２０内の人工海水２０ａの濃度を検知する濃度センサ２５と、調整槽２０内の人工海水２０ａの液位を検知する液位センサ２６と、を備える。
【００１９】
供給部２１及び２２はそれぞれ調整槽２０の天板に形成され、濃縮液１０ａ、淡水を調整槽２０内に供給する開口を形成する。淡水は濃縮液槽１０と同じ淡水の供給源から得ることができ、淡水の供給源と供給部２２との間の流路には淡水の供給、遮断を切替える制御弁３０ｂが配設されている。制御弁３０ｂは調整槽２０へ供給される淡水の量を制御する。供給部２１からの濃縮液１０ａは供給部２２からの淡水により希釈され、展示水槽に供給する人工海水に要求される所定濃度（本実施形態では塩分濃度）の人工海水２０ａが生成される。
【００２０】
曝気ユニット２４は、上述した曝気ユニット１４と同様の構成のものであり、空気の噴出口を複数有し、調整槽２０内に配設された曝気管２４ａと、曝気管２４ａに圧縮空気を供給する曝気用ポンプ２４ｂとを備える。曝気用ポンプ２４ｂからの圧縮空気は曝気管２４ａから調整槽２０内に噴出されて調整槽２０内の液体が攪拌され、淡水による濃縮液１０ａの希釈を満遍なく行なう。
【００２１】
濃度センサ２５及び液位センサ２６は、上述した濃度センサ１５及び液位センサ１６と同様の構成のものであり、濃度センサ２５は調整槽２０内に配設された検知部２５ａを有し、本実施形態では人工海水２０ａの塩分濃度を検知する。液位センサ２６は例えば調整槽２０内の底部近傍の液圧を検知する圧力センサであり、当該液圧により調整槽２０内の人工海水２０ａの液位を検知する。
【００２２】
調整槽２０で生成された人工海水２０ａは貯留槽４へ移送される。調整槽２０と貯留槽４との流路には人工海水２０ａの移送、遮断を切替える制御弁３０ｃが配設されている。貯留槽４内の人工海水２０ａは移送用のポンプ４０ｂにより高置水槽５へ移送され、各展示水槽へ供給されることになる。
【００２３】
次に、人工海水製造システムＡの制御系について説明する。図２は人工海水製造システムＡの制御系のブロック図である。人工海水製造システムＡは濃縮液槽１０及び調整槽２０の配設現場に設置される制御盤５０と、管理室等に設置され、制御盤５０と通信可能なコンピュータ６０と、を備える。
【００２４】
制御盤５０はＣＰＵ５１と、ＲＡＭ５２と、ＲＯＭ５３とを備える。ＲＯＭ５３には人工海水製造システムＡの制御プログラム等が格納される。ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３は他の記憶手段も採用可能である。ＣＰＵ５１には入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）５４が接続されており、入力Ｉ／Ｆ５４には操作パネル５６、液位センサ１６及び２６並びに濃度センサ１５及び２５が接続されている。操作パネル５６は操作者が制御盤５０に対する各種の命令を行なうための操作を受け付ける。液位センサ１６及び２６並びに濃度センサ１５及び２５の検知結果は入力Ｉ／Ｆ５４を介してＣＰＵ５１が取得する。
【００２５】
ＣＰＵ５１には出力Ｉ／Ｆ５５が接続されており、出力Ｉ／Ｆ５５には表示器５７、攪拌ユニット１３、ポンプ４０ａ、４０ｂ、１４ｂ、２４ｂ及び１７、制御弁３０ａ乃至３０ｃが接続されている。表示器５７には各種の情報が表示される。ＣＰＵ５１は出力Ｉ／Ｆ５５を介して攪拌ユニット１３、ポンプ４０ａ、４０ｂ、１４ｂ、２４ｂ及び１７、制御弁３０ａ乃至３０ｃにそれぞれ制御命令を出力し、これらは制御命令に従って動作する。
【００２６】
ＣＰＵ５１には通信Ｉ／Ｆ５８が接続されており、コンピュータ６０とのデータ通信を行なう。コンピュータ６０は制御盤５０に対して、濃縮液１０ａ及び人工海水２０ａの濃度設定、自動運転・マニュアル運転の設定等の各種設定、人工海水製造システムＡの動作指示、人工海水製造システムＡの状態表示等を行なう。
【００２７】
＜システムの動作＞
＜濃縮液の生成＞
ユニック車３から原料１を収納したバッグ２が搬送されると、オペレータはコンピュータ６０（又は制御盤５０）から濃縮液の生成を指示する。濃縮液の生成の指示により、制御盤５０は液位センサ１６の検知結果を取得し、濃縮液槽１０内の空きの容量をチェックする。新たな濃縮液の生成が可能な分だけの空き容量がなければコンピュータ６０（又は表示器５７）に警告を表示し、空き容量があれば攪拌ユニット１３及び曝気ユニット１４の作動を開始させる。また、制御弁３０ａを開いて淡水を濃縮液槽１０内に供給する。
【００２８】
続いてユニック車３の作業者にバッグ２から原料１を濃縮液槽１０内へ投入する作業を指示し、原料１が濃縮液槽１０内へ投入される。攪拌ユニット１３及び曝気ユニット１４の作動により、原料１と淡水とが攪拌される。濃縮液槽１０内に既存の濃縮液１０ａが存在する場合はこれも一緒に攪拌される。制御盤５０は濃度センサ１５の検知結果を取得し、濃縮液槽１０内の液体の濃度をチェックする。濃度がコンピュータ６０により設定された値に達すると、制御盤５０は制御弁３０ａを閉じて淡水の供給を停止する。また、攪拌ユニット１３の作動を停止する。曝気ユニット１４の作動は継続してもよい。以上により濃縮液１０ａの生成が終了する。
【００２９】
＜濃縮液の移送と希釈＞
濃縮液１０ａの生成が終了すると、自動的に又はコンピュータ６０（又は制御盤５０）に対するオペレータの指示により濃縮液１０ａを調整槽２０へ移送する処理を実行する。制御盤５０は液位センサ２６の検知結果を取得し、調整槽１０内の空きの容量をチェックする。新たな人工海水の生成が可能な分だけの空き容量がなければポンプ１７を作動して、濃縮液１０ａを濃縮液槽１０で循環させ、調整槽２０へ移送しない。
【００３０】
空き容量があれば、制御弁３０ｃを閉じた後、ポンプ４０ａを作動して濃縮液１０ａを調整槽２０へ移送する。制御盤５０は液位センサ２６の検知結果を取得し、調整槽２０内の液体の液位が所定値に達するとポンプ４０ａの作動を停止する。次に、曝気ユニット２４の作動を開始させる。また、制御弁３０ｂを開いて淡水を調整槽２０内に供給する。制御盤５０は濃度センサ２５の検知結果を取得し、調整槽２０内の液体の濃度をチェックする。濃度がコンピュータ６０により設定された値（展示水槽に用いる人工海水の濃度）に達すると、制御盤５０は制御弁３０ｂを閉じて淡水の供給を停止する。曝気ユニット２４の作動は継続してもよい。以上により所定濃度の人工海水２０ａが生成される。その後、制御盤５０は制御弁３０ｃを開いて貯留槽４へ調整槽２０内の人工海水２０ａが貯留槽４へ供給されるようにする。人工海水２０ａは調整槽２０と貯留槽４との双方で貯留される。
【００３１】
＜展示水槽への供給＞
展示水槽への人工海水の補給が必要になると、オペレータはコンピュータ６０（又は制御盤５０）から人工海水の補給を指示する。制御盤５０はポンプ４０ｂを作動して貯留槽４内の人工海水２０ａを高置水槽５へ移送する。そして、高置水槽５から各展示水槽へ人工海水２０ａが供給されることになる。
【００３２】
＜システムの効果＞
本実施形態の人工海水製造システムＡによれば、濃縮液槽１０と調整槽２０とを備えたことにより、人工海水２０ａをその濃縮液１０ａとして一旦生成し、展示水槽等の海水として必要な所定濃度の人工海水２０ａが得られる。従って、当初から人工海水２０ａを生成する場合に比べて、少ない設置スペースで人工海水２０ａの十分な供給量を確保できる。また、一度に投入できる原料１の量が多くなるので原料１のストックを削減できる。更に、制御盤５０を備えたことにより、人工海水の製造の自動化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る人工海水製造システムＡのシステム図である。
【図２】人工海水製造システムＡの制御系のブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ  人工海水製造システム
１０  濃縮液槽
２０  調整槽
【図１】
2006333849.tif 000003
【図２】
2006333849.tif 000004