(57)【要約】【課題】  簡便なオーバーフロー方式による循環式を採用しつつ騒音発生を回避し、かつ、水浄化のために必要な循環流量をも確保し得る水槽装置を提供する。【解決手段】  循環ポンプ６の作動により、水槽３内の水をオーバーフロー管７及びバイパス管８から導出してろ過槽４に導き、ろ過処理後の水を処理水供給管５ａ，５ｂにより水槽に供給する。バイパス管の上流端８１を水没させてサイフォン作用により満流状態で吸引導出させる。流量調整弁８３の導出流量調整によって循環流量の大半をバイパス管から導出し、オーバーフロー管からは水面上の油膜等のみ導出させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽内に対し上流端である先端開口が上方に臨んで開口するように配設されるオーバーフロー管と、このオーバーフロー管の下流端に接続されるろ過槽と、このろ過槽においてろ過処理された後の水を上記水槽内に供給する循環ポンプとを備えた水槽装置において、
上記水槽内の水をサイフォン方式により上記ろ過槽まで導出させる導出管を上記オーバーフロー管とは別に備えている
ことを特徴とする水槽装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水槽装置であって、
上記導出管の上流端が水槽内の水中に水没するよう上記オーバーフロー管の先端開口よりも下方位置に位置付けられている、水槽装置。
【請求項３】
請求項１記載の水槽装置であって、
上記導出管は、水槽内の水中に水没するように位置付けられた下向きの上流端から上方に延び、上記上流端よりも上方位置の屈曲部により下向きに折り返されてろ過槽側に延ばされており、
上記屈曲部には下向きに臨んで開口する連通開口が形成され、かつ、この連通開口が上記オーバーフロー管の先端開口よりも下側位置に位置付けられている、水槽装置。
【請求項４】
請求項１に記載の水槽装置であって、
上記導出管の途中位置には、この導出管を通って導出される流量を変更調整する流量調整弁が介装されている、水槽装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば熱帯魚等の水性生物を飼育するための水槽内の人工海水、海水もしくは真水等の水をオーバーフロー管から取り込みろ過槽との間で循環させて水質を維持するために用いられる循環式の水槽装置に関し、特に上記オーバーフロー管から水が流入もしくは落下する際の騒音発生を解消しつつも水槽内の水の浄化をも十分に図り得る技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、循環式の水槽装置における水の取り込み方式としてオーバーフロー方式によるものが知られている（例えば特許文献１参照）。このものでは、水槽の下にろ過槽を接続する一方、水槽内の高位置に先端開口が位置するようにオーバーフロー管を立ち上げ、このオーバーフロー管の先端開口に流入した水をろ過槽に導き、ろ過槽でろ過処理後の水を循環ポンプにより上記水槽に戻すという循環作動が行われる。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２２４５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の水槽装置においては、上記オーバーフロー管の先端開口から流入しオーバーフロー管内を落下する際の水の流入音及び／又は落下音が大きくなりすぎ、騒音を発生させるという問題を有している。しかも、この種の水槽装置では上記の循環作動は継続して行われて上記流入音及び／又は落下音が絶えず発生し騒音が継続的に発生することになる。その上に、このような水槽装置は家庭内等の室内に設置される場合が多いため、上記騒音発生は特に室内における不快な騒音として問題となる。
【０００５】
すなわち、上記循環作動においては、循環ポンプの定格出力である吐出流量分の水が水槽内に戻される一方、それと同じ流量分の水がオーバーフロー管に流入してろ過槽に送られて、水槽内は一定の水位に維持されることになる。通常、水槽内の水の浄化を図るためには循環流量（吐出流量）をある程度以上に確保する必要があり、このため、上記オーバーフロー管の先端開口にはかなりの流量の水が流れ込むことになる。この結果、先端開口から水が空気を巻き込みながら流入し、流入水が下方のろ過槽側に落下する際に巻き込んだ空気が塊になって先端開口に上昇して放出される。このような空気を巻き込みながらの水の流入音、落下音、そして空気が放出される際の音（いわゆるボコッ，ボコッ音）が、かなりの騒音となって発生する。そして、水槽のサイズが大きくなればなるほど、浄化のための循環流量を増大させる必要があることから、上記の騒音発生の問題は増大する傾向となり、大容量水槽装置を一般家屋の室内に設置する上での阻害要因ともなる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡便なオーバーフロー方式による循環式を採用しつつも、騒音発生を回避することができ、かつ、水の浄化のために必要な循環流量をも確保し得る水槽装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、オーバーフロー管から導出される流量を可及的に低減させてその先端開口から水槽内の水面上の油膜やあぶく等のみを流入させるようにする一方、ろ過槽に導出させる循環流量の大半をオーバーフロー管とは別に設けた騒音発生のないサイフォン方式の導出管を通して行わせるようにしたものである。つまり、循環流量の大半を占める水をオーバーフロー管とは別にオーバーフロー管をバイパスするように設けたサイフォン方式の導出管から導出させるようにしたものである。
【０００８】
具体的に、請求項１に係る発明では、水槽内に対し上流端である先端開口が上方に臨んで開口するように配設されるオーバーフロー管と、このオーバーフロー管の下流端に接続されるろ過槽と、このろ過槽においてろ過処理された後の水を上記水槽内に供給する循環ポンプとを備えた水槽装置を対象にして、上記水槽内の水をサイフォン方式により上記ろ過槽まで導出させる導出管を上記オーバーフロー管とは別に備えることとした。
【０００９】
この請求項１に係る発明の場合、水槽内とろ過槽との間の循環において、水槽内からろ過槽までの水槽内の水の導出が導出管とオーバーフロー管との双方から行われることになる。その際に、導出管はサイフォン方式により満流状態で水槽内の水を導出することになるため、上記循環ポンプにより水槽内に供給される流量（循環流量）の内の大半が導出管を通して導出され、オーバーフロー管の先端開口から流入して導出される流量は僅かなものとなる。つまり、オーバーフロー管のみで上記循環流量の全てを導出する従来の場合と比べ、オーバーフロー管により導出される流量は格段に少ないものとし得る。上記導出管による導出は満流状態で行われるため、その導出の際に生じる騒音はなく極めて静粛に導出される上に、上記オーバーフロー管の先端開口から流入する水もオーバーフロー管の内壁を伝って流下することになって空気の巻き込みが抑制される分、静粛になる。しかも、オーバーフロー管の先端開口に流入する流量が少なくなるため、水槽内の水面に浮いた油膜やあぶく等を上記先端開口に対しより確実に流入させ得ることになる。
【００１０】
上記の請求項１の水槽装置におけるサイフォン方式の導出管をより具体的に特定すると、上記導出管の上流端を水槽内の水中に水没するよう上記オーバーフロー管の先端開口よりも下方位置に位置付ければよい（請求項２）。そして、さらにサイフォン方式の導出管を採用して水槽装置を構成するにあたり次のような特定事項を追加することができる。すなわち、上記導出管を、水槽内の水中に水没するように位置付けた下向きの上流端から上方に延ばし、上記上流端よりも上方位置の屈曲部により下向きに折り返してろ過槽側に延ばすようにし、上記屈曲部に下向きに臨んで開口する連通開口を形成し、かつ、この連通開口を上記オーバーフロー管の先端開口よりも下側位置に位置付けるようにする（請求項３）。このようにすることにより、循環ポンプが故障したり停電により停止したりしてろ過処理後の水の供給流量が低下したり水槽に供給されなくなったりするというような異常事態が万一発生したとしても、水槽内の水位がオーバーフロー管の先端開口よりも低下して上記連通開口まで低下することにより、その連通開口に空気が入り導出管の上流端からの水の導出が停止することになる。これにより、水槽内の水がサイフォン作用により導出管を通して導出され続けることにより導出管の上流端位置まで水位低下してしまう事態の発生を確実に防止し得る。
【００１１】
また、上記の請求項１の水槽装置においては、循環ポンプの吐出流量、つまり循環流量の大半（例えば８０〜９０％程度）の水が導出管を通して導出されるように導出管の内径、あるいは導出管及びオーバーフロー管の各内径を設定するか、導出管の内径等のサイズに応じて所定の吐出能力の循環ポンプを選択して搭載するようにすればよいが、次の特定事項を追加することにより、循環ポンプの吐出能力の如何に拘わらず導出管側で調整することが可能になる。すなわち、上記導出管の途中位置に、この導出管を通って導出される流量を変更調整する流量調整弁を介装する（請求項４）。このようにすることにより、搭載されている循環ポンプの吐出流量に応じて上記流量調整弁による導出流量を変更調整することで、導出管を通して導出される流量を上記の所定のものに変更調整し得ることになる。つまり、上記の導出流量の調整によって、オーバーフロー管の先端開口に流入する流量を例えば先端開口から水の表面張力分だけ上に水槽の水位が維持される程度に設定することが可能になり、水位の一定維持と、循環作動による騒音発生の解消とを図り得ることになる。
【発明の効果】
【００１２】
以上、説明したように、請求項１〜請求項４のいずれかの水槽装置によれば、水槽内とろ過槽との間の水の循環において、循環流量の内の大半に相当する水を導出管を通して満流状態で静粛にろ過槽まで導出させることができる一方、オーバーフロー管の先端開口から導出される流量を従来のオーバーフロー管のみで導出させる場合と比べ極端に少なくしてオーバーフロー管を通した導出時の騒音発生を解消又は可及的に低減させることができようになる。しかも、ろ過槽に対する水槽からの導出流量を導出管及びオーバーフロー管により確保して水槽内の水の浄化を確保することができる上に、オーバーフロー管の先端開口からの流入量が絞られるため水槽内の水面に浮いた油膜やあぶく等を上記先端開口に対しより確実に流入させて除去させることができようになる。以上により、簡便なオーバーフロー方式による循環式を採用しつつも、騒音発生を回避することができ、かつ、水の浄化のために必要な循環流量をも確保し得る水槽装置を提供することができる。
【００１３】
特に、請求項２によれば、導出管をより具体的に特定して請求項１の水槽装置による効果を具体的に得ることができ、又、請求項３によれば、循環ポンプの故障発生等に起因してろ過槽から水槽に供給される水量が低下したり供給自体が停止したりしたとしても、水槽内の水位低下を最小限に抑制して、水位が極端に低下してしまう事態の発生を回避することができる。さらに、請求項４によれば、流量調整弁による導出流量を変更調整することにより、導出管を通して導出される流量比率を変更調整することができ、これにより、循環ポンプの循環流量の如何に拘わらず導出管の導出流量を最適なものにして静粛性をより確実に高めることができる。しかも、かかる導出流量の変更調整によって、オーバーフロー管からの油膜やあぶく等の除去をより確実にし得る水位に維持させることもできるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１実施形態に係る水槽装置の外観を示す斜視図、図２はその断面説明図である。
【００１６】
この水槽装置は、装置本体２の上に水槽３を載置して結合させたものである。装置本体２内にはろ過槽４と、このろ過槽４によりろ過処理された水を処理水供給管５ａ，５ｂを通して供給する循環ポンプ６とが設置されており、上記ろ過槽４まで水槽３内の水を導出するためのオーバーフロー管７及び導出管であるバイパス管８と、上記処理水供給管５ａ，５ｂとが水槽３の底壁３１を貫通して立ち上がるように配設されている。以下、以上の構成要素について詳細に説明する。
【００１７】
上記水槽３は例えば強化ガラスもしくは透明樹脂板等により形成されたもので、内部一側（例えば隅角部）に多数の開口を有する目隠し板９で囲まれた空間に上記オーバーフロー管７、バイパス管８及び処理水供給管５ａ，５ｂが配設されている。そして、処理水供給管５ａの吹き出し口５１が設定水位SL側の上側位置に、他の処理水供給管５ｂの吹き出し口５２が下側位置にそれぞれ上記目隠し板９を挿通して水槽３の内部に臨んで開口されている。又、上記オーバーフロー管７の先端開口７１が上記設定水位SL近傍において上方に臨んで開口するように位置付けられ、上記バイパス管８の上流端８１が上記先端開口７１よりも十分に下方位置において下向きに開口するように位置付けられている。
【００１８】
上記オーバーフロー管７及びバイパス管８の各下流端部７２，８２はろ過槽４の入口に設けられたフィルタ槽（例えばウールボックス）４１内に接続され、上記各下流端部７２，８２にそれぞれ開けられた多数の開口から導出した水を吐き出すようになっている。上記ろ過槽４は、上記フィルタ槽４１の他に例えば２段配置のろ過部４２，４３を備えており、上記フィルタ槽４１において比較的大径の不純物等を除去された後の水が、上記各ろ過部４２，４３に充填されたろ材を通過する間に浄化されるようになっている。そして、下流側のろ過部４３を通過してろ過処理された後の水が循環ポンプ６の吸入側に取り込まれるようになっている。
【００１９】
上記循環ポンプ６の吐出側から上記処理水供給管５ａ，５ｂが分岐され、両処理水供給管５ａ，５ｂはそれぞれ水槽３の底壁３１を貫通して設定水位SLよりも上方位置まで延びて屈曲部５３，５４に至り、各屈曲部５３，５４で下向きに折り返されて所定位置の下流端５１，５２まで延ばされている。上記各屈曲部５３，５４には、図３に一方の屈曲部５３の例を示すように、下方に延びる連通管部５３１が連通され、この連通管部５３１の下端開口５３２が設定水位SLの下方位置であって異常発生時の水位として設定された低水位LL位置で下向きに開口されている。なお、上記循環ポンプ６の下流側及び上流側にはそれぞれ常開設定の開閉弁が介装され、これら開閉弁を閉操作することにより水槽３内の水抜きをすることなく循環ポンプ６の取り外し作業や交換作業が行い得るようになっている。
【００２０】
上記バイパス管８は、上流端８１がオーバーフロー管７の先端開口７１よりも十分に下方位置で下向きに開口するように位置付けられ、これにより、上流端８１が水槽３内の水中に水没し、水槽３内の水をサイフォン作用により吸引して下流端８２まで導出し得るようになっている。そして、上記バイパス管８の途中には流量調整弁８３（図２参照）が介装されており、この流量調整弁８３による流量調整により導出管８を通る導出流量を変更調整し得るようになっている。又、上記バイパス管８は、その途中で開閉弁８４を介して水槽３の排水管１０と接続され、この排水管１０の排水栓１０１と上記開閉弁８４との開閉操作により排水作業や水の充填作業が行い得るようになっている。
【００２１】
一方、上記バイパス管８は、上記の上流端８１から上方に延びて屈曲部８５に至り、この屈曲部８５で下向きに折り返されて水槽３の底壁３１を貫通し、下流端８２がろ過槽４まで延びるように配設されている。そして、上記屈曲部８５には下向きに臨んで開口する連通開口８５１（図３参照）が形成されており、この連通開口８５１が上記オーバーフロー管７の先端開口７１位置よりも微小寸法α（例えば数mm）だけ下側位置で開口するように位置付けられている。
【００２２】
ここで、上記オーバーフロー管７の先端開口７１は設定水位SLよりも微小寸法βだけ下方位置で開口するように位置付けられ、この微小寸法βに上記微小寸法αを加えた位置を通るレベルが上述の異常時用の低水位LLとして設定されている。上記微小寸法βとしては、上記先端開口７１において水槽３内の水がその表面張力により盛り上がる高さに相当する高さが設定され、このような微小寸法βだけ上に設定水位SLが位置するようにオーバーフロー管７が配設される。換言すれば、オーバーフロー管７とバイパス管８とが上記の所定の位置関係で配設された水槽３において、循環ポンプ６の吐出流量（循環流量）だけのろ過処理後の水を処理水供給管５ａ，５ｂを通して供給したときに、上記の流量調整弁８３の流量調整により水槽３内の水位が上記の設定水位SLに維持されるようにするものである。
【００２３】
以上の水槽装置を使用するには、まず、水槽３、ろ過槽４及び各種配管５ａ，５ｂ，７，８に水張りして水を充填する。この充填の際に、上記バイパス管８内にも水を充填させるには、水槽３内に上流端８１及び連通開口８５１が水没する程度まで水張りが進行すれば、例えば排水栓１０１及び開閉弁８４を開いて水をバイパス管８内に流入させる。そして、バイパス管８内の空気が全て水と置換されて満流状態になれば上記開閉弁８４及び排水栓１０１を閉じるようにすればよい。
【００２４】
そして、循環作動開始の初期段階に流量調整弁８３の調整による導出流量の設定を行う。すなわち、循環ポンプ６を作動させると、その循環ポンプ６が有する能力の吐出流量でろ過槽４から水槽３に対し処理水供給管５ａ，５ｂを通してろ過処理後の水が供給される一方、水槽３内の水がバイパス管８を通してサイフォン作用により導出されると共に、一部がオーバーフロー管７の先端開口７１から内部に流入して導出されることになる。この際に、上記流量調整弁８３により通過流量を変更調整して上流端８１からバイパス管８内に吸い込まれる導出流量を変更調整することで、オーバーフロー管７の先端開口７１に対する水位が上記の設定水位SLになるように調整する。以後、設定水位SLが維持される限り設定した導出流量で循環作動を続ける。もしも設定水位SLの変動が生じれば上記流量調整弁８３の調整により導出流量の微調整を行えばよい。
【００２５】
以上の循環作動においては、水槽３内からろ過槽４に対し所定の循環流量（循環ポンプ６の吐出流量）の内の大半の流量相当分の水がバイパス管８を通して満流状態で導出され、オーバーフロー管７の先端開口７１からは水面に浮いた油膜やあぶく等の汚物のみに相当する表面水のみが導出されることになる。このため、バイパス管８を通しての導出は満流状態であるため極めて静粛に行われ、又、オーバーフロー管７を通しての導出も空気の巻き込みもない内壁面を伝う流下となって騒音発生もなくなる。これにより、オーバーフロー管のみで導出を行う従来の水槽装置において発生していた騒音発生を解消して、消音させることができる。しかも、ろ過槽４に対する導出も上記循環流量に対応する流量を確保することができ、水槽３内の水の浄化機能も確保することができる。その上に、オーバーフロー管７の先端開口７１から水槽３の水面上の油膜等を緩やかな流れにより流入させることができ、従来のオーバーフロー管のみで導出する場合の急激な流入に起因する撹拌等による汚染の増大も回避することができる。
【００２６】
一方、循環作動時に停電等の発生により循環ポンプ６が停止してろ過槽４から水槽３への水の供給が停止してしまうにも拘わらず、バイパス管８からの導出は続くような異常事態に陥ったとしても、水槽３内の水位が設定水位SLから低水位LLまで低下すれば、バイパス管８の連通開口８５１から空気がバイパス管８内に入り込むため、バイパス管８を通しての導出を停止させることができる。これにより、上記の異常事態が生じたとしても、水槽３内の水位を過度に低下させずに、その水位低下を最小限に抑えることができる。
【００２７】
さらに、上記循環ポンプ６を停止して循環作動を停止したとしても、水槽３内は設定水位SLから微小寸法βだけ低下するだけで水位低下はオーバーフロー管７の先端開口７１位置で停止するため、循環作動の停止・開始という運転停止・開始に伴いろ過槽４に流れ込む水量を可及的に少なくすることができる。これにより、ろ過槽４の受水の能力（内容積の余裕代）を従来の如く運転停止によりかなり大きい水位変動が生じる場合と比べ小さくすることができ、ろ過槽４のコンパクト化にも寄与することができる。
【００２８】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、流量調整弁８３をバイパス管８に介装しているが、この流量調整弁８３は必須ではない。予め循環ポンプ６の吐出流量が既知でかつ固定値であれば、それに対応してバイパス管８に所定の導出流量が流れるように設定すればよく、この場合には導出流量の変更調整は不要になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の断面説明図である。
【図３】図２の水面付近の拡大断面説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
３        水槽
４        ろ過槽
６        循環ポンプ
７        オーバーフロー管
８        バイパス管（導出管）
７１      オーバーフロー管の先端開口
８１      バイパス管の上流端
８３      流量調整弁
８５      屈曲部
８５１    連通開口
【図１】
2005185124.tif 000003
【図２】
2005185124.tif 000004
【図３】
2005185124.tif 000005