(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面、底面、正面、および後面を有する水槽とともに使用するためのアクアポニックスシステムであって、前記水槽は、長さおよび高さを有し、前記アクアポニックスシステムは、
水槽ポンプと、
第１の側面サポート脚部と、
前記第１の側面サポート脚部から間隔を離して配置された第２の側面サポート脚部であって、前記第１の側面サポート脚部と第２の側面サポート脚部との間の距離が、前記水槽の前記長さよりも大きくなっている、第２の側面サポート脚部と、
前記水槽の前記長さよりも大きい長さを有する植栽コンテナであって、前記水槽の前記上面の上方の高さに、前記第１の側面サポート脚部および前記第２の側面サポート脚部によって支持されており、前記植栽コンテナは、
前記水槽ポンプに流体連通している供給ポートと、
前記水槽の上方に位置決めされている一対のドレインポートと、
前記供給ポートに取り付けられている水供給フィッティングアッセンブリと、
前記一対のドレインポートにそれぞれ取り付けられている一対の水ドレインフィッティングアッセンブリと
を含む、植栽コンテナと
を含み、
前記水供給フィッティングアッセンブリの前記供給ポートから遠い開口部は、各水ドレインフィッティングアッセンブリの対応するドレインポートから遠い開口部より低く、
前記水供給フィッティングアッセンブリは、前記水槽の中央部分に向けて直線的に挿入され、
前記一対の水ドレインフィッティングアセンブリの一方は、前記水槽の一側部分に向けて直線的に挿入され、
前記一対の水ドレインフィッティングアセンブリの他方は、前記水槽の他側部分に向けて直線的に挿入されている
ことを特徴とするアクアポニックスシステム。
【請求項２】
前記第１の側面サポート脚部は、貯蔵部である保管エレメントを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項３】
生育ライトサポートバー
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項４】
前記生育ライトサポートバーは、第１の生育ライトサポート脚部と、第２の生育ライトサポート脚部と、サポートアームとを含む、取り外し可能なアッセンブリである
ことを特徴とする請求項３に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項５】
生育ライト
をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項６】
前記植栽コンテナは、前記第１の生育ライトサポート脚部および前記第２の生育ライトサポート脚部を除去可能に支持するように１対の生育ライトサポート脚部ブラケットをさらに含む
ことを特徴とする請求項４に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項７】
前記水供給フィッティングアッセンブリは、ワッシャー、ブッシング、および供給フィッティングを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項８】
前記一対の水ドレインフィッティングアッセンブリの各々は、ワッシャー、ブッシング、およびドレインフィッティングを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項９】
前記植栽コンテナは、オーバーフロー切り欠き部をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項１０】
前記植栽コンテナによって支持されている水槽ライト
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項１１】
側面サポート脚部の上に装着されている水槽ライト
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項１２】
水槽とともに使用するためのアクアポニックスシステムであって、
水槽ポンプと、
前記水槽の上面の上方に配置されるよう構成された植栽コンテナであって、前記水槽ポンプに流体連通している供給ポート、および、前記水槽の上方に位置決めされている一対のドレインポートを含む、植栽コンテナと、
貯蔵部と、
を含み、
前記植栽コンテナは、前記供給ポートに取り付けられている水供給フィッティングアッセンブリと、前記一対のドレインポートにそれぞれ取り付けられている一対の水ドレインフィッティングアッセンブリとをさらに含み、
前記水供給フィッティングアッセンブリの前記供給ポートから遠い開口部は、各水ドレインフィッティングアッセンブリの対応するドレインポートから遠い開口部より低く、
前記水供給フィッティングアッセンブリは、前記水槽の中央部分に向けて直線的に挿入され、
前記一対の水ドレインフィッティングアセンブリの一方は、前記水槽の一側部分に向けて直線的に挿入され、
前記一対の水ドレインフィッティングアセンブリの他方は、前記水槽の他側部分に向けて直線的に挿入されている
ことを特徴とするアクアポニックスシステム。
【請求項１３】
生育ライトサポートバー
をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項１４】
前記生育ライトサポートバーは、第１の生育ライトサポート脚部と、第２の生育ライトサポート脚部と、サポートアームとを含む、取り外し可能なアッセンブリである
ことを特徴とする請求項１３に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項１５】
生育ライト
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項１６】
前記植栽コンテナによって支持されている水槽ライト
をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項１７】
側面サポート脚部および前記側面サポート脚部の上に装着されている水槽ライト
をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のアクアポニックスシステム。
【請求項１８】
上面、底面、正面、および後面を有する水槽とともにアクアポニックスシステムを使用する方法であって、前記水槽は、長さおよび高さを有し、前記方法は、
水槽ポンプ、第１の側面サポート脚部、第２の側面サポート脚部、ならびに、供給ポートおよび少なくとも一対のドレインポートを有する植栽コンテナを含むアクアポニックスシステムを提供するステップと、
前記水槽の前記上面の上に前記植栽コンテナを位置決めするステップであって、植栽コンテナが前記水槽の前記長さを越えて延在し、前記第１の側面サポート脚部および第２の側面サポート脚部が、前記水槽の前記長さに対して間隔を離して配置されるようになっており、それによって、前記水槽の前記正面のためのフレームを提供する、ステップと、
前記水槽ポンプから供給チューブを通して前記供給ポートへ水を送達し、前記一対のドレインポートから水を排出して前記水槽へ戻すことによって、前記水槽からの循環水を提供するステップと、
前記植栽コンテナの中に植物を提供し、前記植物によって前記循環水から廃棄物を濾過するステップと
を含み、
前記植栽コンテナは、前記供給ポートに取り付けられている水供給フィッティングアッセンブリと、前記一対のドレインポートにそれぞれ取り付けられている一対の水ドレインフィッティングアッセンブリとをさらに含み、
前記水供給フィッティングアッセンブリの前記供給ポートから遠い開口部は、各水ドレインフィッティングアッセンブリの対応するドレインポートから遠い開口部より低く、
前記水供給フィッティングアッセンブリは、前記水槽の中央部分に向けて直線的に挿入され、
前記一対の水ドレインフィッティングアセンブリの一方は、前記水槽の一側部分に向けて直線的に挿入され、
前記一対の水ドレインフィッティングアセンブリの他方は、前記水槽の他側部分に向けて直線的に挿入されている
ことを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記水槽へのアクセスを提供するために前記水槽の前記上面の一部分が露出されるように、前記植栽コンテナを位置決めするステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、出願人によって２０１３年８月６日に出願された米国仮特許出願第６１／８６２，９０９号明細書に関連しており、その出願日の優先権を主張する。
【０００２】
発明の分野は、水槽をきれいにするとともに新鮮な植物を作り出すために、魚および植物の成長を使用する共生システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
市販のいくつかの小規模アクアポニックスシステムは、それらの設計によって植物の成長が制限される。他の小規模設計は、アクアポニックスシステムの適正な構造的支持のために、水槽または水タンクに完全に依存している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、家庭菜園をする人とともに、水槽所有者、水産養殖者、およびアクアポニックス愛好家を対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの実施形態では、システムは、魚の廃棄物をきれいにするために従来の濾過方法の代わりに自然のサイクルを使用する自動クリーニングシステムを備える、魚が放流され餌を与えられる水槽（stocked and fed aquarium）を提供する。小規模アクアポニックスシステムは、さまざまな標準的な水槽タンクにフィットするように修正され得る。
【０００６】
本発明の別の態様では、システムは、窒素サイクルを通した魚の廃棄物の濾過の結果として植物を作り出す。
【０００７】
本発明の別の実施形態では、システムは、水槽の上にフィットするようになっており、したがって、水槽へのわずかな開口部だけが、水へのアクセスに利用可能である。システムの側面は、水槽の側面をカバーし、水槽の側面を部分的に囲むこととなる。
【０００８】
本発明のこれらの特徴、態様、および利点、ならびに、他の特徴、態様、および利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、および添付の図面に関して、より良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】水槽の上に位置決めされているアクアポニックスシステムの実施形態の正面斜視図である。
【図２】図１のアクアポニックスシステムの正面斜視図である。
【図３】図１のアクアポニックスシステムの正面斜視分解図である。
【図４】図１のアクアポニックスシステムの正面断面図である。
【図５】図１のアクアポニックスシステムに関する供給フィッティングおよびオーバーフローフィッティングの詳細な上面斜視分解図である。
【図６】図１のアクアポニックスシステムに関する供給フィッティングおよびオーバーフローフィッティングの詳細な上面斜視図である。
【図７】図１のアクアポニックスシステムに関する植栽コンテナの上面斜視図である。
【図８】図１のアクアポニックスシステムの第１の脚部の上面斜視図である。
【図９】図１のアクアポニックスシステムの植栽コンテナの底面図である。
【図１０Ａ】サポート脚部の中に設けられた除去可能な保管コンパートメントの側面斜視図である。
【図１０Ｂ】除去可能な保管コンパートメントが除去されている状態の、図１０Ａのサポート脚部の側面斜視図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａの保管コンパートメントの後方斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下のリストの例示的なエレメントが、図に示されている。
【００１１】
水槽１０
上面１１、底面１２、第１の側面１３、第２の側面１４、正面１５、および後面１６
アクアポニックスシステム１００
生育ライトサポートバー１２０
第１の生育ライトサポート脚部１２１
第２の生育ライトサポート脚部１２２
サポートアーム１２３
アイボルト１２４およびナット１２５
第１の脚部１４０
上部部分１４１
側面表面１４２
正面表面１４３
後面表面１４４
水槽の方を向く表面１４５
装飾的な面取り部１４６、１４７
除去可能な保管コンパートメント３００
正面パネル３１０
トレイ３２０
第２の脚部１５０
取り外し可能な生育ライトサポートバー１６０
植栽コンテナ２００
供給ポート２１０
強化リブ２１１
生育ライトサポート脚部ブラケット２１２、２１３
第１の脚部装着隆起部２１５
第２の脚部装着隆起部２１６
ドレインポート２２０、２３０
オーバーフロー切り欠き部２５０
供給フィッティングアッセンブリ２７０
ワッシャー２７２
ブッシング２７４
供給フィッティング２７６
ドレインフィッティングアッセンブリ２８０
ワッシャー２８２
ブッシング２８４
ドレインフィッティング２８６
ポンプ２９０
供給チューブ２９２
【００１２】
図１は、水槽１０の上に位置決めされているアクアポニックスシステム１００の実施形態の正面斜視図である。この実施形態では、アクアポニックスシステムは、水槽の側面を越えて延在している植栽コンテナ２００を含む。この例では、長方形の植栽コンテナ２００が、第１の脚部１４０および第２の脚部１５０によって支持されている。この例では、植栽コンテナは、楕円形または腎臓形状などのような、他の形状を有することが可能である。
【００１３】
この例では、水槽の上部正面部分１１の一部分が露出されている。他の例では、アクアポニックスシステムを水槽に対して前方に位置決めすることによって、水槽の上部後面部分が、水槽へのアクセスを提供するために露出され、魚に餌を与えることなどが可能である。
【００１４】
図２は、図１のアクアポニックスシステム１００の正面斜視図である。この実施形態では、アクアポニックスシステム１００は、第１の脚部１４０、第２の脚部１５０、および生育コンテナ２００、ならびに、取り外し可能な生育ライトサポートバー１６０を含む。この例では、脚部は、密閉型になっており、植栽コンテナは、水槽上方の持ち上がった水平位置に支持されている。他の例では、脚部は、たとえば水槽の備品などのために、棚またはキャビネットの保管場所を提供することが可能であり、または、水槽ライトおよびポンプ電源コードを隠すことが可能である。
【００１５】
図３は、図１のアクアポニックスシステムの正面斜視分解図である。第１の脚部１４０は、開放上部１４１を有しており、開放上部１４１は、植栽コンテナの底面にある装着隆起部２１５の上にフィットし、植栽コンテナが、圧入またはスナップ式取り付けによって、第１の脚部１４０および第２の脚部１５０に除去可能に固定され得るようになっている。これらの特徴、および、第２の脚部の上の同様の特徴は、輸送または保管のために、植栽コンテナが脚部から分解されることを可能にする。この例では、脚部は密閉型になっている。他の例では、脚部は、１または複数の棚またはキャビネットを含むことが可能である。
【００１６】
この例では、取り外し可能な生育ライトサポートバー１２０は、第１の生育ライトサポート脚部１２１と、第２の生育ライトサポート脚部１２２と、サポートアーム１２３とを含むアッセンブリとして設けられている。アイボルト１２４およびナット１２５が、サポートアーム１２３を生育ライトサポート脚部１２１および１２２に固定するために、および、生育ライト（図示せず）を支持するために使用されている。
【００１７】
図４は、図１のアクアポニックスシステムの正面断面図である。アクアポニックスシステムは、高強度プラスチック、金属、および木材などのような、任意の十分に堅く強い材料から作製され得る。アクアポニックスシステムのさまざまなコンポーネントは、異なる材料から作製され得る。アクアポニックスシステムは、水槽タンクのさまざまな異なる形状、サイズ、および材料にフィットするように修正され得る。
【００１８】
この例では、長方形の水槽１０は、上面１１、底面１２、第１の側面１３、第２の側面１４、正面１５、および後面１６を含む。水槽は、第１の側面と第２の側面との間の距離の長さ、ならびに、高さおよび幅を有している。
【００１９】
この例では、水中ポンプ２９０が、植栽コンテナ２００に水を送り出す。供給チューブ２９２は、ポンプから植栽コンテナ供給ポート２１０を通して水を導く。ポンプ２９０は、タイマーにより動くことが可能である。水は、水槽１０から植栽コンテナへポンプで送られ、植栽コンテナにおいて植物（図示せず）が水から栄養素を吸収し、次いで、水は、ドレインフィッティングアッセンブリ２８０を通るドレインポートを通して排出されて水槽の中へ戻される。
【００２０】
サポート脚部１４０および１５０は、さまざまな方式で水槽１０にフィットするように構成され得る。この例は、脚部１４０および１５０が面取りされた長方形の断面を有することを示している。他の例では、脚部は、他の多角形の断面または湾曲した断面を有することが可能である。いくつかの例では、脚部は、砂時計または捩じれているプロファイルなどのような、高さとともに変化する断面を有することが可能である。
【００２１】
この例では、脚部は中空になっている。他の例では、脚部は、単に植栽コンテナを支持するだけというよりもむしろ、追加的な機能を提供することが可能である。いくつかの例では、脚部は、ドアを備える保管コンパートメントを有することが可能であり、ドアは、植栽コンテナを依然として支持しながら、脚部の内側へのアクセスを可能にする。いくつかの例では、脚部は、サンプタンクとしての役割を果たすことが可能であり、それによって、植栽コンテナシステムの内側に接続されているベルサイフォン配管システムを通して、水が水槽の内側で一定の水位のままになることを可能にする。
【００２２】
この例では、１対の脚部が設けられている。他の例では、３つ以上の脚部が設けられ得る。
【００２３】
１つの例では、脚部１４０および１５０の高さは、より深く根が張る植物のための追加的な生育床として使用されるように修正され得、配管修正を可能にする。また、脚部１４０および１５０は、たとえば、一方または両方の脚部に灌漑システムを提供することなどによって、キノコを育てるために使用され得る。
【００２４】
この例では、サポート脚部１４０および１５０は、植栽コンテナが水槽１０の上の脚部の上に座ることを可能にするのに十分な高さに、植栽コンテナを支持している。
【００２５】
植栽コンテナは、さまざまな深さで提供され得、所望の深さは、水槽のサイズに関連し得る。植栽コンテナの異なる深さは、どれほど大きい植物およびどのようなタイプの植物が育てられるかを決定する。典型的には、生育植栽コンテナの深さは、２インチ（５．０８ｃｍ）から１２インチ（３０．４８ｃｍ）の範囲にあることが可能である。効率的な植物の成長のために、他の深さも提供され得る。
【００２６】
図５は、供給フィッティングアッセンブリ２７０およびオーバーフローフィッティングアッセンブリ２８０の詳細な上面斜視分解図である。この例では、供給フィッティングアッセンブリ２７０は、ワッシャー２７２と、供給ポート２１０の中へ嵌め込むようにサイズ決めされているブッシング２７４と、供給フィッティング２７６とを含む。図５は、図１の実施形態の中の２つのオーバーフローフィッティングアッセンブリのうちの１つを示している。この例では、オーバーフローフィッティングアッセンブリ２８０は、ドレインポート２３０の中へ嵌め込むようにサイズ決めされている複数の積み重ね可能なブッシング２８４と、ドレインフィッティング２８６とを含む。図６は、組み立てられた供給フィッティングアッセンブリ２７０および組み立てられたドレインフィッティング２８０の詳細な上面斜視図である。
【００２７】
図７は、植栽コンテナ２００の上面斜視図であり、強化リブ２１１、供給ポート２１０、ならびに、ドレインポート２２０および２３０を示している。この例では、植栽コンテナ２００は、後面上部エッジにオーバーフロー切り欠き部２５０を含み、ドレインまたはドレインポートが詰まった場合に、あふれ出た水が排出されて水槽へ戻るようになっている。この例では、植栽コンテナ２００は、水槽の長さよりも大きくなるようにサイズ決めされている。他の例では、植栽コンテナは、水槽の幅を越えて位置決めされ得る。第１の生育ライトサポート脚部ブラケット２１２（図示せず）および第２の生育ライトサポート脚部ブラケット２１３が、生育ライトサポート脚部を除去可能に支持するように設けられている。
【００２８】
図８は、第１の脚部１４０の上面斜視図であり、上部部分１４１、側面表面１４２、正面表面１４３、後面表面１４４、水槽の方を向く表面１４５、ならびに、装飾的な面取り部１４６および１４７を示している。
【００２９】
図９は、植栽コンテナ２００の底面図であり、第１の脚部１４０の上部部分１４１と結合するための第１の脚部装着隆起部２１５と、第２の脚部１５０の上部部分と結合するための第２の脚部装着隆起部２１６と、供給ポート２１０と、ドレインポート２２０および２３０を示している。他の例では、水槽ライト装着特徴が、植栽コンテナの底面または側面に設けられ得、水槽ライトが、植栽コンテナによって支持され得る。
【００３０】
他の例では、側面水槽ライトは、１または複数のサポート脚部によって支持され得る。凹部が、サポート脚部の内側表面の上に設けられ得、側面ライトが、サポート脚部の中へ埋め込まれ得るようになっている。
【００３１】
図１０Ａは、サポート脚部１４０の中に設けられた除去可能な保管コンパートメント３００の例である。この例では、図１０Ｂおよび図１０Ｃに示されているように、凹んだハンドルが、正面パネル３１０の上に設けられており、サポートトレイ３２０の中の内容物にアクセスするために、保管コンパートメント３００がサポート脚部から除去され得るようになっている。他の例では、１または複数のオープン棚またはキャビネットが、サポート脚部の中に設けられ得る。
【００３２】
他の例では、植栽コンテナに供給される水から粒子が除去されるように、濾過システムが設けられ得る。フィルターは、それに限定されないが、炭素パッド／フィルター、スポンジ、および、他の濾過方法を含む、異なる材料から構成され得る。また、水は、オゾン、ＵＶライト、または他の方法によって殺菌され得る。
【００３３】
他の例では、アクアポニックスシステムは、独立型の水耕栽培システムとして使用され得、栄養素が植栽コンテナまたは貯蔵部に追加され得る。
【００３４】
本発明の例示的な実施形態が説明されてきたが、それに対する修正例および変形例が可能であり、そのすべては本発明の真の精神および範囲の中に入るということが明らかであるはずである。次いで、上記の説明に関して、本発明のコンポーネントおよびステップの最適な関係（動作の順序、形態、内容、機能、および様式に関する変形例を含む）は、当業者に容易に明らかで明白であると見なされ、図面に図示され明細書に説明されているものとのすべての均等な関係は、本発明によって包含されることが意図されているということが実現されることとなる。上記の説明および図面は、本発明から逸脱することなく行われ得る修正の例示目的のためのものであり、その範囲は、次に続く特許請求の範囲によってのみ限定されることとなる。したがって、先述のものは、本発明の原理の単なる例示目的のものとして考えられる。さらに、多数の修正および変更が、容易に当業者に考え付くこととなるので、示されて説明されている正確な構造および動作に本発明を限定することは望まれておらず、したがって、すべての適切な修正例および均等物は、特許請求されているような本発明の範囲の中に入ることが意図されている。
【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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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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