(57)【要約】【課題】ラット等の飲水に使用する飲水バルブにスケールが付着することを防止し、飲水バルブの作動不良を防止して、確実に給水することを可能にする。また、滞留水中でのスライムの発生を防止して、清浄な水を供給することを可能にする。【解決手段】ラット等の実験用動物に水を供給する飲水バルブを備えた実験用動物の給水装置において、前記飲水バルブに連通する流路内に、前記飲水バルブへのスケールの付着を防止する活水器が装着されていることを特徴とする。前記バルブに連通して、所定圧力で水を供給する給水ボンベ１０を設け、該給水ボンベ１０の給水管１２に活水器３０を設ける。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラット等の実験用動物に水を供給する飲水バルブを備えた実験用動物の給水装置において、
前記飲水バルブに連通する流路内に、前記飲水バルブへのスケールの付着を防止する活水器が装着されていることを特徴とする実験用動物の給水装置。
【請求項２】
飲水バルブに連通して、所定圧力で水を供給する給水ボンベが設けられ、
該給水ボンベへの給水管側に活水器が設けられていることを特徴とする請求項１記載の実験用動物の給水装置。
【請求項３】
給水ボンベに貯溜されている水を、所定時に排出する排出手段が設けられていることを特徴とする請求項２記載の実験用動物の給水装置。
【請求項４】
活水器が、電気絶縁材からなる管状部材の外周面に電気化学的電位の異なる２種の導電材からなる正極と負極とが設けられたものであり、管状部材の内周面を液体通路として水を通流させ、前記両電極の導電結合を生じさせてることにより飲水バルブへのスケールの付着を防止するものであることを特徴とする請求項１、２または３記載の実験用動物の給水装置。
【請求項５】
活水器が、流路の外面に、水に磁場を作用させる永久磁石を取り付け、飲水バルブへのスケールの付着を防止するものであることを特徴とする請求項１、２または３記載の実験用動物の給水装置。
【請求項６】
活水器が、流路内に天然石を焼結して粒状にしたセラミックを配置し、飲水バルブへのスケールの付着を防止するものであることを特徴とする請求項１、２または３記載の実験用動物の給水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は実験用動物の給水装置に関し、より詳細にはラット等の実験用動物に清浄な水を確実に供給することを可能にする実験用動物の給水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大学の医療研究施設、病院、医薬品製造業界、臨床検査業界、化粧品あるいは食品業界においては、ラットやマウスの実験用動物を使った試験が常時行われている。これらの実験用動物を使用した試験では、実験用動物を一定の試験期間にわたって飼育することが重要で、試験期間中に死んでしまうと、それまで蓄積したデータが無に帰してしまうとともに、時間や経費の莫大な損失になる。このため、飼育環境を好適に維持すること、餌や水の補給を的確に行うといったことが飼育上きわめて重要な事項となる。
【０００３】
実験用動物の飼育環境のうち、住環境を維持することや餌を補給することは、目視によって確認することが可能であるため、それほど大きな問題になることはないのであるが、水の補給については動物が必要に応じて摂取することと、これらの飼育施設では、専用の飲水バルブを用いて動物が摂取する方式となっているために、確実に水が補給されているか否かをチェックすることが難しいという問題がある。
すなわち、これらの飼育施設で使用されている飲水バルブは、細管の先端にバルブが取り付けられ、ラット等の動物が細管をくわえると、微少な動きでバルブが開いて水が吐出する仕組みになっている。これは、水によって飼育ケージが濡れたりせず、動物の住環境が好適に維持されるようにすること、動物に的確に水が補給されるようにするためである。
【０００４】
したがって、これらの実験動物用の給水装置では、１００％の確実性をもって水が供給されるようにする必要があるが、これらの給水装置で使用されている水は市水が大半であり、この水には無機成分であるカルシウムやマグネシウム、シリカなどが必ず含まれている。これらの無機成分は水中では比較的安定な形態で溶解しているが、いったん加熱されたり濃縮されたりすると難溶性の物質に変化し、スケールとして析出してくる。
【０００５】
飲水バルブを使用した給水装置では、動物が水を飲み終わると飲水バルブのバルブが閉じるが、バルブに微量に付着した水が蒸発することによって、飲水バルブの隙間に微量ながらスケールが付着する。これが繰り返されると、飲水バルブの隙間全体にスケールが析出し、バルブがスムーズに動かなくなり、飲水バルブを動物がくわえても水が出なくなって動物が死亡するという事故がおきる。また、飲水バルブに偏ってスケールが付着したような場合には、バルブが締まらず、水が流出したままとなって飼育ケージが水びたしになるといったこともおきる。このため、従来の給水装置では、飲水バルブを頻繁に交換することや、定期的にスケールを除去する作業が必要になっている。
【０００６】
また、飲用に供される原水には微量ながら有機物やアンモニウムイオン、窒素酸化物が含まれており、大気中に浮遊する微生物や原水中に混入していた微生物が滞留水中で繁殖する。これらの微生物は自らコロニーをつくり、スライムと呼ばれる汚れとなり、水を汚染し有害な菌を発生させる温床となる。このスライムは飲水バルブを詰まらせる原因ともなり、水の品質を悪化させ、動物の健康に重大な影響を与えることになる。
このようなスライムの発生を防止する方法としては、給水本管から定期的に放水して新鮮な水を供給することによって、滞留水が発生しないようにする方法がなされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、給水本管から放水した場合でも、給水本管から飲水バルブに至る枝管の部分では水が残留しているため、この枝管部分でスライムが発生することが避けられない。この枝管部分でスライムが発生することを防止する方法としては、殺菌用の活性塩素を投入する方法も行われるが、この場合は塩素臭の強い水を動物が飲まされることになり、好ましいことではない。
また、飲水バルブの動作が円滑になされるように飲水バルブを交換したり、定期的にスケールを除去する作業を行うことはきわめて煩雑である。
【０００８】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、ラット等の実験用動物の飼育に使用する給水装置であって、飲水バルブにスケール等が付着して飲水バルブの動作が円滑になされなくなることを防止し、飲水バルブの交換やスケールの除去作業といった煩雑な作業を軽減し、滞留水中でのスライムの発生を防止し、品質のよい水を供給することができる実験用動物の給水装置を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、ラット等の実験用動物に水を供給する飲水バルブを備えた実験用動物の給水装置において、前記飲水バルブに連通する流路内に、前記飲水バルブへのスケールの付着を防止する活水器が装着されていることを特徴とする。活水器は飲料水を貯溜する給水ボンベとの組合せにおいて設置されていても良いし、給水ボンベとは別に、飲水バルブに連通する流路内に配置されていてもよい。
【００１０】
また、前記飲水バルブに連通して、所定圧力で水を供給する給水ボンベが設けられ、該給水ボンベへの給水管側に活水器が設けられていることを特徴とする。これによって、給水ボンベ内には活性化された水が貯溜され、給水ボンベから飲水バルブへ随時、水が供給される。
また、前記給水ボンベに貯溜されている水を、所定時に排出する排出手段が設けられていることを特徴とする。排出手段により適時に給水ボンベに滞留している水を排出することによって、給水ボンベ内の水を常時、清浄状態に維持することができる。
【００１１】
また、前記活水器が、電気絶縁材からなる管状部材の外周面に電気化学的電位の異なる２種の導電材からなる正極と負極とが設けられたものであり、管状部材の内周面を液体通路として水を通流させ、前記両電極の導電結合を生じさせてることにより飲水バルブへのスケールの付着を防止するものであることを特徴とする。
また、前記活水器が、流路の外面に、水に磁場を作用させる永久磁石を取り付け、飲水バルブへのスケールの付着を防止するものであることを特徴とする。
また、前記活水器が、流路内に天然石を焼結して粒状にしたセラミックを配置し、飲水バルブへのスケールの付着を防止するものであることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面にしたがって詳細に説明する。
図１は本発明に係る実験用動物の給水装置の主要部の構成を示す説明図である。１０は実験用動物に供給する飲料水を貯溜するための圧力容器として形成された給水ボンベである。１２は給水ボンベ１０の上部に取り付けられた給水管である。給水管１２は一端側で接続管を介して飲料水の供給部１４に接続し、他端側で給水ボンベ１０の内部に連通して設けられている。飲料水の供給部１４には給水ボンベ１０に貯溜されている水が一定の圧力で飲水バルブ側へ送水されるようにするための、圧力調節用の減水弁が設けられている。
【００１３】
１６は給水ボンベ１０の上部に、給水ボンベ１０の内部に連通して設けた送水管である。送水管１６は飼育ケージに配設されている給水部１８に連通する。給水部１８は給水本管と飲水バルブ、飲水バルブと給水本管とを連通する枝管を備える。
【００１４】
２０は、給水ボンベ１０の底部に設けられた排出管である。排出管２０には制御部２４によって開閉制御される電磁弁２２が取り付けられている。制御部２４は電磁弁２２を必要時に開閉制御するタイマー機構を備えるものであり、電磁弁２２を開いて、給水ボンベ１０に貯溜されている水を排出管２０から外部へ排出する作用をなす。これら排出管２０、電磁弁２２および制御部２４が給水ボンベ１０に貯溜されている水を排出する排出手段を構成する。なお、本実施形態の給水装置では、給水ボンベ１０の上部に活水器３０を収納するケーシング３２を設け、ケーシング３２の内部に制御部２４を収納した。
【００１５】
２６は給水ボンベ１０の上部に、給水ボンベ１０内に連通して設けた排気管である。２８は排気管２６に取り付けた開閉コックである。排気管２６は、給水ボンベ１０に残留している水を排出管２０から排出した後、給水ボンベ１０に飲料水の供給部１４からあらたに飲料水を供給する際に、給水ボンベ１０内のエアを排気して給水できるようにするためのものである。すなわち、給水ボンベ１０に飲料水を供給して貯溜する際には、開閉コック２８を開いて排気管２６からエアを排気し、給水ボンベ１０に所定量の飲料水が溜まった時点で開閉コック２８を閉止する。
【００１６】
２９は給水ボンベ１０内の圧力が一定以上になった際に、給水ボンベ１０から排気して給水ボンベ１０内を一定圧力以下にするためのリリーフ弁である。飲料水の供給部１４では、給水ボンベ１０内の圧力が所定の圧力となるように圧力調節しているが、リリーフ弁２９は、何らかの原因で給水ボンベ１０の内圧が一定以上となった際に圧力を逃がす安全装置として設けられている。給水ボンベ１０内の圧力が所定以上に上がると飲水バルブからの吐出量も変わるし、給水ボンベ１０も圧力容器として一定の圧力以下で使用する必要があるからである。
【００１７】
本実施形態の給水ボンベにおいて特徴的な構成は、給水ボンベ１０への給水側である給水管１２に活水器３０を取り付けたことにある。活水器３０は給水管１２から供給される飲料水を活性化させ、スケールやスライムが生じないようにするためのものである。
本実施形態の給水装置で使用している活水器３０は、電気絶縁材からなる管状部材の外周面に、電気化学的電位の異なる２種の導電材からなる正極と負極とが配設されることによって外部電源を用いることなく電位差を生じさせ、導電性液体を管状部材の液体通路となる内周面に通流させ、液体を介して前記両電極の導電結合を生じさせることによりスケールの付着を防止する作用をなすものである（特許第３０９７８１３号参照）。なお、管状部材の電気絶縁材としてはプラスチックス、正極の導電材としてはカーボン、負極の導電材としてはアルミニウムが好適に用いられる。
この活水器３０は給水管１２の中途に管状部材を配置し、飲料水の供給部１４から供給される飲料水が活水器３０の管状部材を通過して給水ボンベ１０に供給されるように配置する。
【００１８】
本実施形態の給水装置を使用する際は、飲料水の供給部１４から活水器３０を経由して飲料水を給水ボンベ１０に供給し、給水ボンベ１０に一定量飲料水が貯溜された時点で開閉コック２８を締め、給水部１８へ飲料水を供給するようにすればよい。
後述する実施例に示すように、上記活水器３０を給水ボンベ１０の給水管１２側に取り付けることにより、飲水バルブへのスケールの付着が効果的に防止でき、飲水バルブから飲料水を供給する給水装置にきわめて有効に使用することができる。
【００１９】
この活水器によって飲水バルブに付着するスケールを抑える作用は、飲水バルブに生じる微少な結晶の集合体であるスケールを脆くし、バルブ面からスケールを剥離しやすくすることによって飲水バルブへのスケールの付着を防止するものと考えられる。
難溶性の無機物質であるスケールは、飲用バルブに付着した水が蒸発し成分が濃縮されて生じる。水が蒸発して濃縮されると、まず、コロイド状の微細な結晶核が析出してくる。この結晶核は規則正しく集積され、その無機物質特有の結晶に成長する。活水器によって処理された水は、純水に近い溶解度を有しているため、結晶核が集積して生長する過程で、最も鋭角な成長点を再溶解し、結果として、本来の結晶とは異なった不定形な結晶に成長する。これらの結晶が集合してスケールとなるが、正常な単結晶の集合体は結晶間の結合力が強いため、硬い、付着力が強いスケールになる。一方、活水器で処理された水から析出するスケールは、不揃いの結晶の集まりであるため、結晶間の結合力が弱く、付着力も弱いため、飲水バルブを流れる水の吐出力によって剥離する。この結果、飲水バルブにスケールが付着しなくなると考えられる。
【００２０】
また、本給水装置に使用している活水器３０は、活水効果が約７２時間持続し、微生物の栄養源となる成分を水イオンによるイオン結合によって封鎖し、バクテリアの繁殖を防ぐ効果を有する。これによって、飲水バルブまでの枝管での滞留水中でスライムが発生することを防止し、清浄な水を供給することが可能である。
【００２１】
なお、給水ボンベ１０内の水の量は、飲水バルブによって動物が飲水することにより徐々に減少していく。飲水することによって減少した分を給水管１２側から常時補充するように制御することも可能であるが、給水ボンベ１０内の水は清浄な状態に維持する必要があるから、定期的に電磁弁２２を開いて排出管２０から給水ボンベ１０に残っている水を排出させる。これによって、給水ボンベ１０内に長時間にわたって水が滞留することを防止し、給水ボンベ１０内でスライムが生じることを防止することができる。この電磁弁２２の開閉制御は制御部２４によって制御することができ、給水ボンベ１０からの排水時期を適宜制御することによって、給水ボンベ１０内でのスライムの発生を確実に防止することが可能になる。これによって、常に清浄な水を給水することが可能になる。
【００２２】
なお、本実施形態においては、活水器として、電気絶縁材からなる管状部材の外周面に、電気化学的電位の異なる２種の導電材からなる正極と負極とが配設されたものを使用したが、活水器としては、これ以外に、たとえば、給水管１２の外周囲に永久磁石を取り付け、永久磁石による磁場を給水管１２を通流する飲料水に作用させて活水化させる方法、給水管１２の内部に、天然石を焼結して粒状に形成したセラミックを水が通流可能な容器に収納して配置し、粒状のセラミックを収納した容器内を水が通流して給水ボンベ１０に供給されるようにすることも可能である。
【００２３】
【実施例】
上述した活水器３０を取り付けた給水ボンベ１０と、活水器３０を取り付けずに飲料水を直接供給した給水ボンベ１０をラットの給水装置に使用し、給水装置の飲水バルブへのスケールの付着の様子を観察した。
ラットの飲水バルブは、ラットが管の先端部分をくわえるとバルブが動いて水が吐出するように形成されているものである。飲水バルブは給水ボンベ１０に連通して設けられ、給水ボンベ１０には常時、内圧が加えられているから、ラットが飲水バルブのバルブを動かすことによって飲料水が吐出して飲水することができる。
【００２４】
実験に使用した２種類の水を表１に示す。
【表１】
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Ａはつくば市の水であり、Ｂは東京都の水である。つくば市の水は、一般的な市水と比較して硬度が高く、東京都の水は標準的な水質である。
ラットは１日に平均して２０回、水を飲む。実験は、飲水バルブを交換せずに飲水バルブから水が供給される状態を続けて観察した。
【００２５】
つくば市の水Ａを使用した給水装置で活水器３０をつけていないものについては、使用を開始した後、１２５日経過した頃から飲水バルブに漏水がみられるようになった。飲水バルブについて調べた結果、飲水バルブにスケールが不均一に付着したため、バルブが閉まるときにスケールを挟み込み、これによって漏水が生じることがわかった。
東京都の水Ｂを使用した給水装置では、使用を開始した後、１５０日経過した頃から飲水バルブから水が出なくなった。バルブの隙間に生じたスケールにより、バルブが動かなくなっていることがわかった。
いずれの場合も、炭酸カルシウムがスケールの主成分であった。
【００２６】
つくば市の水および東京都の水を使用し、まったく同様の給水装置で前述した活水器３０を取り付けたものについては、１年経過時においても飲水バルブには異常がなく、設置時と同一の性能を保持している。顕微鏡観察によっても、とくに異常は観察されなかった。
これによって、給水ボンベ１０に活水器３０を取り付けた給水装置は、飲水バルブを用いた給水装置として好適に使用できることが確かめられた。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る実験用動物の給水装置によれば、上述したように、飲水バルブにスケールが付着することを防止し、飲水バルブの作動不良を防止して、確実に給水することが可能となり、実験用動物の飼育を確実に行うことが可能になる。また、飲水バルブを頻繁に交換したり、定期的にスケールを除去する作業を行う必要がなくなり、飲水バルブを管理するといった煩雑な作業を軽減させることができる。また、滞留水中でのスライムの発生を防止して、常時、清浄な水を供給することを可能にして、実験用動物の飼育に好適に利用することができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給水装置の主要部の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　給水ボンベ
１２　給水管
１４　飲料水の供給部
１６　送水管
１８　給水部
２０　排出管
２２　電磁弁
２４　制御部
２６　排気管
２８　開閉コック
２９　リリーフ弁
３０　活水器
【図１】
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