(57)【要約】本発明は、池及び／又水槽の水を機械式濾過、化学濾過、及び生物濾過するのための装置として用いる濾過装置及び方法に関する。
2005521394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）水を濾過するための機械式濾材を少なくとも１つ内部に備え、濾過された水が流れて排水される排出口を有する、機械式濾過室と、
ｂ）吸入ポートと吐出ポートとを有し、機械式濾過室と流体流動連通して、汚れた水を、水槽から吸入ポートを通過させて引き込んで、吐出ポートを通過させて前記機械式濾過室に送り込む水流動ポンプと、
を含む管のない濾過装置。
【請求項２】
機械式濾過室が、曲線形状の緯度方向の断面を有する筒状又は実質的に筒状の容器の形状である請求項１に記載の管の無い濾過装置。
【請求項３】
緯度方向の断面が、長円形又は楕円形である請求項２に記載の管のない濾過装置。
【請求項４】
水流動ポンプが、固定子モータと、流動ポンプを駆動するためのモータに回転可能な状態で取り付けられ又は連動したインペラと、を含む請求項１に記載の管のない濾過装置。
【請求項５】
固定子モータが電気的に駆動される請求項４に記載の管のない濾過装置。
【請求項６】
位置決め機構が調整可能である請求項１に記載の管のない濾過装置。
【請求項７】
位置決め機構が、フック、吸引カップ、又はそれらの組み合わせからなるグループの中から選択されるものである請求項６に記載の管のない濾過装置。
【請求項８】
フックが高さの調整可能なフックである請求項７に記載の管のない濾過装置。
【請求項９】
水が機械式濾過室に入るときの水流の乱れを防ぐために、水流動ポンプの吐出ポートに設置された乱水流レデューサを更に含む請求項１に記載の管のない濾過装置。
【請求項１０】
乱水流レデューサが、水流を分流する部材の形状である請求項９に記載の管のない濾過装置。
【請求項１１】
機械式濾過室の内部に、又は隣接して設置された生物濾過部材を更に含む請求項１に記載の管のない濾過装置。
【請求項１２】
機械式濾過室の内部に、又は隣接して設置された化学濾材を更に含む請求項１に記載の管のない濾過装置。
【請求項１３】
排水口部材が、濾過器から出る水を滝のような形で水槽へ入れる請求項１に記載の管のない濾過装置。
【請求項１４】
ａ）水槽の水を濾過するための機械式濾材を少なくとも１つ内部に備え、濾過された水が流れて排水されて水槽に戻る排出口を有する、機械式濾過室と、
ｂ）吸入ポートと吐出ポートとを有し、機械式濾過室と流体流動連通し、汚れた水を水槽のタンクから吸入ポートを通過させて引き込んで、吐出ポートを通過させて前記機械式濾過室に送り込む水流動ポンプと、
ｃ）管又は延長管を必要とせずに水ポンプが水槽の水を受けることができるように、水流動ポンプの流入ポートが水槽の水の水面に位置するか又は水面の下に位置するように、筐体に調節可能な状態で取り付けられた位置決め機構と、
を含む水槽の水を濾過するための管のない濾過装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の濾過装置を用いることによって水槽の水を濾過する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水槽用及び／又は池用濾過装置、及びその装置を用いる方法に関する。
【０００２】
発明の背景
水槽は、真水と海水の両方において、魚を飼って鑑賞できるため、長い間人気を博してきている。しかし、独立型の家庭用水槽のシステムで真水又は海水を再現させるのは、かなり困難であることが示されてきている。水槽で魚を飼うことを始めるには、まず初めに、良い水源を確保しなければならない。更に、水質を維持する作業と、ｉ）水中の生物から排泄されたり、ｉｉ）植物、動物組織、及び餌に存在するバクテリアによる自然分解で形成されたり、又は、ｉｉｉ）水槽の周りの外部の汚染物により生じる、廃物を処理する作業を行なわなければならない。この作業は、海水の環境下ではより重要であり、PHや塩度を含む多くの繊細なバランスを維持しなければならない。
【０００３】
水槽に閉じ込められた生物の健康や活力を維持するために、連続的に濾過をして水槽の水を循環させるための設備が必要であると、一般的に理解されている。この要求を満たそうとして、多くの異なる構成の水槽濾過システムが考案されている。そのうちの１つのシステムは、濾過筐体が水槽タンクの外側に設置された外部水槽濾過器であり、水槽の水は、外部の管又は延長管によって、水槽から吸引されて濾過器へ供給される。
【０００４】
典型的な外部濾過システムは、電動ポンプと、吸水及び戻りのライン又は管と、濾過筐体収容部と、１層以上の合成濾材に覆われた活性炭のような濾過媒体と、からなる。水が、吸水管を介してサイフォンの原理で水槽タンクから汲み出され、濾過筐体給水室を通過して中央筐体室へ入る。中央筐体室の中では、水は濾過媒体を通過して筐体排水室へ入り、戻りラインを介してポンプで水槽へ戻される。
【０００５】
外部濾過装置は、一般的に機械的濾過を行なうのに適しているが、外部水槽濾過システムは、通常大きくてかさ張るものである。更に、吸水及び戻りのライン（又は管）のような追加の部材が存在により、かさ張らせ、詰まり及び／又は機械的故障の危険性を増大させ勝ちである。
【０００６】
現在使われているその他のタイプの水槽濾過システムとしては、下部砂利式水槽濾過器、特に、水槽タンク内に配置するように設計された濾過器がある。このタイプのシステムは、吸水及び排水管と、ポンプ装置と、水槽の水に空気を供給するための手段と、吸水室と活性炭のような濾過媒体を含む排水室とを含む濾過筐体と、を含む。水槽からの水は、ポンプにより吸水管を通過して排水室へ導かれ、排水室を通過して、排水管を介して水槽タンクへ排水される。
【０００７】
下部砂利式水槽濾過器の本来の問題の１つは、大きさに関係する。このようなシステムは、水槽タンクの内部に設置されるときに、邪魔にならないように、寸法的に配置されるので、濾過筐体は比較的小さくなる。従って、筐体に収められた濾過材の量は、適切な機械的濾過を行なうのには十分でない。このタイプのシステムのもう１つの問題は、濾材の設置位置に関係する。濾材は水槽タンク内の水中に位置するので、濾材を清掃するためには、濾過筐体を、物理的にシステムから分離し、水槽から取り出さなければならない。このような作業により、水槽の環境を乱し、全体の濾過プロセスを中断させることになる。
【０００８】
従って、「大きくかさ張る」ことのないように、サイズや部材の数において、十分に小さく、しかし、ハンドリングが簡便で、適切な機械的濾過容量を有する水槽濾過を提供することは有利なことである。従って、本発明の目的は、上述の問題を回避する濾過装置を提供することにある。
【０００９】
本発明のその他の態様として、様々な異なる大きさの水槽に用いる比較的小型の濾過装置を提供することがある。
【００１０】
更に、本発明のその他の態様として、管のない濾過装置を提供することがある。
【００１１】
更に、本発明のその他の態様として、機械濾過室及び／又は濾過装置筐体の早すぎるオーバーフローを減少させ、又は解消する管のない濾過装置を提供することがある。
【００１２】
これらの態様は、下記の詳細な説明から、直ちに明らかになるであろう。
【００１３】
発明の概要
本発明は、管のない濾過装置に関するもので、
ａ）好ましくは、曲線形状の緯度方向の断面を有する筒状又は実質的に筒状の容器の形状であり、水を濾過するための機械式濾材を少なくとも１つ内部に備え、濾過された水がその上を流れて排水されて、例えば、水槽に戻る排出口を有する、機械式濾過室と、
ｂ）吸入ポートと吐出ポートとを有し、機械式濾過室と流体流動連通し、汚れた水を、例えば水槽のような貯水槽から吸入ポートを通過させて引き込み、吐出ポートを通過させて機械式濾過室に送り込む水流動ポンプと、
ｃ）任意に、管又は延長管を必要とせずにポンプ機構が水槽の水を受けることができるように、濾過器が、水槽の水の水面の上、又は水面の位置で位置決めするため、筐体に調節可能な状態で取り付けられた位置決め機構と、
を含む。
【００１４】
本発明は、更に本明細書で記載された濾過装置を用いた水槽又は池の水の濾過する方法に関する。
【００１５】
本明細書で用いられる「管又は延長管」は、濾過装置（より詳しくは水槽用濾過装置）へ又は濾過装置から水を運ぶための外部接続部材又はアタッチメントとして用いられる管や管状の部材を指し、好ましくは、少なくとも１インチ、更に好ましくは０．５インチの長さの管、又は延長管を指す。
【００１６】
開示された実施態様の記載
ここで、図１から図９を参照して、番号１０によって一般的に示される濾過装置アッセンブリを示す。なお、これらの図は、本発明の１つの実施態様を示すものである。この濾過装置アッセンブリは、濾過室１７を形成する上部セクション１ａと、濾過室１７の下側境界を超えて伸びている下部セクション１ｂとを有する外部筐体１と、を含む。筐体１は、曲線形状の緯度方向の断面、好ましくは、長円又は楕円の緯度方向の断面を有する筒型又は実質的に筒型の形状を有することが好ましい。本実施態様では、ピン１２を介して筐体１に調整可能な状態で取り付けられる調整可能な吊り下げ機構によって、濾過装置が水槽２０に支持されている。この吊り下げ機構は、フック４（調整可能なアッタチメント溝２５ａと２５ｂを有する）、又は、任意に、吸引カップ６ａの形を取ることができる。追加のサポートを備えることもでき、任意に、少なくとも、もう１つの吸引カップ６ｂを組み込むことができる。
【００１７】
吸水ポート１４と吐出ポート１６とを有する流動ポンプ２を用いて、水を水槽から水槽用濾過器へ導く。流動ポンプ２は、濾過室１７と流体流動連通しているが、好ましくは、下部セクション１ｂによって遮蔽されているのがよい。１つの実施態様においては、濾過装置は、水槽２０の中に位置し、流動ポンプ２が流入ポート１４において、水槽の水の水面より下にあるか、水面と接しているように位置している。流動ポンプ２は、動力固定子モータ１５と、流動ポンプ２を駆動するためのモータ１５に回転可能な状態で取り付けられ、又は回転可能に連動したインペラ又はインペラアッセンブリ１１と、を含む。
【００１８】
動力固定子モータ１５が（例えば、コードホルダ５の中の動力コード３を介して電気的に）駆動されると、流動ポンプ２内のインペラ１１が回転させられ、それにより、水槽の水を水槽タンクから、吸水ポート１４を通過させて引き込み、流動ポンプ２内へ導く。流動ポンプ２へ吸引する水量を調整するために、流量制御スイッチ１３を、任意に、水流動ポンプ２に組み込むことができる。流動ポンプ２に吸引された水は、インペラ１１によって、吐出ポート１６を通過して機械式濾過室１７へ流入する。
【００１９】
水槽の水を機械的に濾過する手段が、典型的なものとしては、濾過カートリッジ７の形状で、機械式濾過室１７の内部に収納される。濾過は、水槽の水が、濾過カートリッジ７の中を、図６に図示されるような方向で通過して行なわれる。
【００２０】
濾過カートリッジ７は、織り込んでいない合成樹脂ファイバ、及び／又は粗いスポンジから構成することができる。バイオバッグ（商標名）濾材は、使用可能な濾過カートリッジの１つの例である。バイオバッグ（商標名）は、機械式濾過だけでなく、化学濾過にも効果のある多量の活性炭も保持できるようになっている。ここでは、織り込んでいない合成樹脂ファイバを用いることが好ましい。理論により制限されることなく、樹脂ファイバは、その大きさ表面積の観点から、細菌の生成を導く環境を作ることによって、生物濾過のための媒体を提供すると信じられている。水槽において、タンクの有毒な（又は窒化された）アンモニアを取り除くのに役立つので、生物濾過は重要である。
【００２１】
バイオバッグ濾材は、米国特許第４，７８３，２５８号と第５，０５３，１２５号に詳細に記載されており、両方の特許が、全て参考として本発明に組み込まれる。
【００２２】
濾過カートリッジ７を通過する水の流れの方向性を改善するため、流動ポンプ２と流体流動連通した吐出ポート１６において、任意に、乱水流レデューサ９を組み込むことができる。１つの実施態様として、乱水流レデューサ９は、水流を分流する部材の形状を取ることができる。この水の流れの方向性の改善により、まず、筐体内部の水流の乱れを減少させ及び／又は防ぎ、それにより、水が早い時期に上方へ流れ、濾過カートリッジ７の上を越して流れることを減少させ、及び／又は防ぐ（図７参照）。理論に制限されることなく、濾過カートリッジ７の上部を水がオーバフローすることは、カートリッジの交換の必要性を示す典型的な合図である。なぜならば、詰まった濾材は、水を濾過カートリッジ７を通過させる代わりに、水の流れを上昇させ、濾過カートリッジ７の上を流れさせる傾向にあるからである。従って、乱水流レデューサ９を組み込むことにより、濾過カートリッジ７の早い時期に生じる（例えば、詰まった濾過カートリッジが無い場合でも生じる）オーバフローを防ぐ又は減少させることによって、濾過カートリッジの使用寿命を適切に定める点において助けになる。１つの実施態様では、乱水流レデューサ９は、水流を分流する部材の形状である。
【００２３】
機械式濾過室１７を通過した後、水は排水口８を介して水槽内へ戻る。排水口８は、「滝」の効果を生じさせるように、水を濾過器から離れた方向へ導く。理論に制限されることなく、このことにより、水槽の水の攪拌が改善されて、気体の交換が増加し、水槽の水の酸素取り込みが改善される。
【００２４】
上述の構成要素、又は２以上の構成要素を組み合わせについても、上述のタイプとは異なる構造の他のタイプにおいて、有用な適用が可能であることが理解される。
【００２５】
水槽用の濾過器の実施態様として図示され記載されているが、示された詳細に限定されるものではない。なぜならば、本発明の真意から離れることなく、様々な修正や構造の変更を行なうことができるからである。
【００２６】
上述の記載には、更なる解析を行なうことなく、本発明の趣旨が余すことなく開示されており、他の者は、現状の知識を適用することによって、従来技術の観点から見て本発明の上位概念又は下位概念の本質的な特色を完全に備えた特徴を省くことなく、本発明を様々適用分野に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の濾過装置の斜視図である。
【図２】本発明の濾過装置の後部の斜視図である。
【図３】本発明の濾過装置の分解斜視図である。
【図４】本発明の濾過装置の上部から見た平面図である。
【図５】本発明の濾過装置の筐体内部の、図４のライン５−５に沿った断面図である。
【図６】本発明の濾過装置の筐体内部の、図４のライン６−６に沿った断面図であり、乱水流レヂューサ部材がある場合の水の流れ方向を示す。
【図７】本発明の濾過装置の筐体内部の、図４のライン６−６に沿った断面図であり、乱水流レデューサ部材がない場合の水の流れ方向を示す。
【図８】本発明の濾過装置の背面図である。
【図９】本発明の濾過装置の側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2005521394.tif 000012
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