(57)【要約】【課題】簡単な構造で容易にメンテナンスを行うことができ効率的な好気性濾過バクテリアを利用した濾過装置を提供する。【解決手段】上面に開口部を有する本体と、該本体内に収納され上下二段複列に積み重ねられた上段濾材ケース及び下段濾材ケースと、前記本体の開口部をふさぐ蓋と、からなる濾過装置であって、前記本体は、前記上段濾材ケースの上面部に水槽からの揚水を散水する給水管と、前記上段濾材ケース及び前記下段濾過ケースを順次通って濾過された濾過水を前記水槽に戻す排水管と、該排水管に脱着自在に装着することができるとともに前記本体内に一定量の濾過水を保持させることができる連結管とを備え、上段濾材ケースは、その内部に前記給水管から散水される揚水を順次濾過する細目ウールマット、粗目ウールマット及びさんご砂を備え、下段濾過ケースは、その内部にさんご砂を備えてなる。【選択図】図１
2007245026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に開口部を有する本体と、該本体内に収納され上下二段複列に積み重ねられた上段濾材ケース及び下段濾材ケースと、前記本体の開口部をふさぐ蓋と、からなる濾過装置であって、
前記本体は、前記上段濾材ケースの上面部に水槽からの揚水を散水する給水管と、前記上段濾材ケース及び前記下段濾過ケースを順次通って濾過された濾過水を前記水槽に戻す排水管と、該排水管に脱着自在に装着することができるとともに前記本体内に一定量の濾過水を保持させることができる連結管とを備え、
上段濾材ケースは、その内部に前記給水管から散水される揚水を順次濾過する細目ウールマット、粗目ウールマット及びさんご砂を備え、
下段濾過ケースは、その内部にさんご砂を備えてなる濾過装置。
【請求項２】
連結管は、上段濾材ケースのさんご砂の一部を浸すことができる程度に濾過水を保持させることができるものであることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
細目ウールマットと粗目ウールマットとの間に多孔体を積層してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の濾過装置。
【請求項４】
細目ウールマットと粗目ウールマットの間に活性炭を積層してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は好気性濾過バクテリアを利用する濾過装置に係り、特に海水に生息する魚介類の観賞用又は養殖用の水槽に好適に用いることができる濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
海水に生息する魚介類の観賞用又は養殖用の水槽に用いる好気性濾過バクテリアを利用した種々の濾過装置が提案されている。これらの水槽又は濾過装置においては、いかに好気性濾過バクテリアを効果的に定着・繁殖させるかが重要な要素になっており、係る観点から好気性濾過バクテリアに効果的に空気を供給することができる種々の機構・構造が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に、濾材を積載した細穴付き上げ底を有する水槽と該水槽の上部に水を濾過するための３段の異なった濾材を有するフイルターシステム装置を載置した海水魚の鑑賞用水槽内で熱帯魚を飼育する際、その上げ底上に載置される濾材をカルシウムを含む砂状物とし、且つ大きさを２．５〜３．５ｍｍにした海水魚の飼育する方法及び観賞用水槽が開示されている。
【０００４】
特許文献２に、微生物を利用して水槽内の水を濾過する濾過装置において、前記水槽内から濾過すべき水を吸水する吸水部と、前記吸水部からの前記水を収容する容器と、少なくとも濾材としての前記容器内に収容された好気性の微生物と、前記微生物に空気を供給する空気供給部とを備え、前記空気に含まれる酸素を強制的に微生物に与え、前記酸素が与えられた微生物によって濾過された後の水を前記水槽内に戻すようになされた濾過装置が開示されている。
【０００５】
特許文献３に、濾過槽の濾材への送水を間欠的に行い、また、濾過槽を２セット設けてそれぞれの濾過槽に交互に送水することにより、濾材を水と空気に交互に接触させる濾過方法・装置が開示されている。特許文献４に、好気性濾過バクテリアの繁殖が促進されるよう海辺の磯又は波打ち際の状態を再現させた、生物的濾過材が水と空気とに交互に接触するよう濾過槽内の濾過水の水位が一定になったとき、濾過水を一度に排水する特殊な開閉弁を設けた濾過装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献５には、ドライ式、ウェット式、ウェット＆ドライ方式の濾過装置を選択的かつ簡単に構成することができる水槽の水を吸い込む吸水手段と、該吸水手段にて吸い込まれた水を濾過するフィルタ手段と、該フィルタ手段にて濾過された水を水槽に戻す排水手段とを備え、前記水槽の水を前記各手段にて循環させて該水に含まれる不純物を濾過する濾過装置において、前記吸水手段にて吸い込まれた水を前記フィルタ手段に注ぐ注水手段と、前記濾過装置の貯水槽内の水位を所定水位に保持する水位保持手段を設けた濾過装置が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平07-213195号公報
【特許文献２】特開平11-197681号公報
【特許文献３】特開平2002-239573号公報
【特許文献４】特開平07-322789号公報
【特許文献５】特開平11-319811号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、これらの従来の濾過装置はその構造が複雑で、弁やエアポンプ等の可動性の部品・装置を使用しなければならないものも多く、一般にメンテナンスが面倒で故障のおそれがあるという問題がある。また、簡単な構造でさらに効率的な好気性濾過バクテリアを利用した濾過装置が求められている。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点や要請に鑑み、簡単な構造で容易にメンテナンスを行うことができ故障のおそれの少ない効率的な好気性濾過バクテリアを利用した濾過装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る濾過装置は、上面に開口部を有する本体と、該本体内に収納され上下二段複列に積み重ねられた上段濾材ケース及び下段濾材ケースと、前記本体の開口部をふさぐ蓋と、からなる濾過装置であって、前記本体は、前記上段濾材ケースの上面部に水槽からの揚水を散水する給水管と、前記上段濾材ケース及び前記下段濾過ケースを順次通って濾過された濾過水を前記水槽に戻す排水管と、該排水管に脱着自在に装着することができるとともに前記本体内に一定量の濾過水を保持させることができる連結管とを備え、上段濾材ケースは、その内部に前記給水管から散水される揚水を順次濾過する細目ウールマット、粗目ウールマット及びさんご砂を備え、下段濾過ケースは、その内部にさんご砂を備えてなる。
【００１１】
上記濾過装置において、連結管は、上段濾材ケースのさんご砂の一部を浸すことができる程度に濾過水を保持させることができるものであるのがよい。
【００１２】
また、本発明に係る濾過装置は、細目ウールマットと粗目ウールマットとの間に多孔体を積層させてなるものであるのがよく、細目ウールマットと粗目ウールマットの間に活性炭を積層させてなるものであるのがよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る濾過装置は、簡単な構造で容易にメンテナンスを行うことができ揚水ポンプ以外に可動性の部品・装置を用いないので故障のおそれが少なく、また、好気性濾過バクテリアの定着・繁殖に適した構造をしており、濾過を効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明に係る濾過装置の実施の形態について図面を基に説明する。本発明に係る濾過装置の正面断面図を図１に示し、側面断面図を図２（a）に示す。図２（b）は、図２（a）のA部拡大一部断面図である。図３は、本濾過装置を用いた水槽の例を示す説明図である。図３に示すように、本濾過装置10は水槽1の上部に設置されて使用される。水槽１の内部の海水が揚水ポンプ3により汲み揚げられて濾過装置10の給水管21に供給される。給水管21より供給された揚水は、濾過装置10により濾過され、排水管23を経て水槽1に戻される。このようにして、水槽内の海水は循環濾過されるようになっている。
【００１５】
本濾過装置10は、図１〜２に示すように、上面に開口部12を有する本体11と、本体11の内部に収納され上下二段複列に積み重ねられた上段濾材ケース13（13A、13B）と下段濾材ケース15（15A、15B）と、本体11の開口部12をふさぐ蓋18と、から構成されている。
【００１６】
本体11は、給水管21、排水管23を備え、上段濾材ケース13及び下段濾材ケース15を収容することができるとともに濾過水を貯蔵することができる容器であればよい。濾材等のメンテナンスを行うためには、図１に示すような広い開口部12を有するものがよい。
【００１７】
給水管21は、本体11の上部、開口部側に配設されており、水槽1からの揚水が以下に説明する上段濾材ケース13の中に積層された濾材にできるだけ広くかつ均等に散水できるような構造になっている。すなわち、図１〜２の例では、給水管21は、六面体形の本体11の上部四辺隅部に配設され、本体11の長手方向の二辺と図１の左端側の一辺に多数の散水孔22が等分間隔で設けられている。
【００１８】
排水管23は、図１及び２に示すように、その本体側端部が直立した連結管25に連結されている。連結管25は、図２（b）に示すように、排水管23と着脱自在に差し込み結合可能になっている。また、排水管23は、図１に示すように、その水槽側端部が水槽1の水面下10cm程度の深さになる長さに設けられている。
【００１９】
上段濾材ケース13は、図１及び２（a）に示すように、断面が台形の六面体形状で上面に開口部14を有し底部に多数の排水孔16が設けられ、その内部には上から順次細目ウールマット31、活性炭41、粗目ウールマット33及びさんご砂35が層状に積層されて収容されている。また、上段濾材ケース13は、図２（a）に示すように、本体11の長手方向複列に上段濾材ケース13A、13Bが配設されている。なお、活性炭41は、以下に説明するように、濾過装置10を最初に稼働させるとき等に使用するのがよい。
【００２０】
細目ウールマット31及び粗目ウールマット33は公知のものを使用することができる。細目ウールマット31は、揚水ポンプ3により汲み上げられた水槽中の浮遊物を濾過できる程度の細目のものが使用される。粗目ウールマット33は、その内部により多くの空気を蓄えることができるように細目ウールマット31よりも目の粗いものが使用される。
【００２１】
さんご砂35は公知のものを使用することができる。さんご砂35は大きめのもの、例えば粒径が3〜5cm程度のものがよい。これにより好気性濾過バクテリアの繁殖を一層促進させることができる。
【００２２】
下段濾材ケース15は、上段濾材ケース13と同等のものを使用することができる。下段濾材ケース15の内部には、図１に示すように、サンゴ砂35が収容されている。このサンゴ砂35は、上段濾材ケース13に用いたものと同等のものを使用することができる。
【００２３】
蓋18は、本体11の開口部12を塞ぐことができるとともに、本体内部のメンテナンスを容易に行うことができるものであればよい。外部から濾過装置10へのゴミ等の進入を阻止し、さらには外部への海水の飛散を防止するため、濾過装置10の稼働中には蓋18は閉じた状態で使用される。
【００２４】
本発明に係る濾過装置10は、以下のように使用される。先ず、図３に示すように、水槽1及び濾過装置10が組み立てられる。揚水ポンプ3により汲み揚げられた揚水は、本濾過装置10の給水管21により上段濾過ケース13の細目ウールマット31の上面に散水され、浮遊物が細目ウールマット31により濾過される。その濾過された揚水は、細目ウールマット31を通過するうちにその内部に拡散せしめられて粗目ウールマット33の上面に導かれ、さらに、粗目ウールマット33の内部で拡散せしめられてその下層のさんご砂35の上面に導かれ、さんご砂35の全体に、かつ、均等に行きわたる。
【００２５】
このように、上段濾過ケース13を通って濾過された揚水は、さらに下段濾過ケース15のさんご砂35の積層部分を通って濾過され、本体11の内部に濾過水45として貯水される。この濾過水45は、その水面が連結管25の高さになるまで貯水される。しかし、濾過水45は、連結管25の高さを超えると、連結管25及び排水管23を通って水槽1に排水される。このとき、濾過装置10内の濾過水45の水面は、図１に示すように、上段濾材ケース13のさんご砂35の一部を浸すことができる程度になっている。
【００２６】
このようにして、本濾過装置10においては、給水管21から散水された揚水は多くの空気を含み拡散された状態で好気性濾過バクテリアと接触するようになっている。また、粗目ウールマット15の内部は、空気を多量に含み好気性濾過バクテリアが空気に接触しやすいのでその繁殖に適した環境が提供される。そして、完全に浸漬されいわゆるウェット状態にあるさんご砂と、その上部に空気に曝されドライ状態にあるさんご砂の層を有する。このため、本濾過装置10においては好気性濾過バクテリアのさんご砂35への定着、繁殖が促進され、立ち上がりの速い濾過を行うことができる。
【００２７】
また、本発明に係る濾過装置10においては、さんご砂35にある程度の好気性濾過バクテリアが定着、繁殖したときに、好気性濾過バクテリアの一層の繁殖を促すため、連結管25を容易に取り外すことができるようになっている。これにより下段濾材ケース15のさんご砂35の一部は濾過水45に浸漬された状態になるが、その他の濾材はすべてドライ状態になり、空気が十分に供給され好気性濾過バクテリアの繁殖が一層促進される。そして、好気性濾過バクテリアはさんご砂35のみならず粗目ウールマット33及び細目ウールマット31にまで定着、繁殖し、高い濾過機能が発揮されるようになる。
【００２８】
以上本濾過装置10の構成の主要な特徴について説明した。本濾過装置10は、さらに以下のような特徴を有する。すなわち、本発明に係る濾過装置10は、上述のように濾材が複列に設けられており、濾材を洗浄し又は交換する等のメンテナンスをするときは、いずれかの列ごとにメンテナンスをすることにより、本濾過装置10の安全連続運転を行うことができる。これにより、従来の濾過装置のような濾過材のメンテナンス時の急激なアンモニア、硝酸塩、亜硝酸塩の増加による魚貝類の斃死事故を排除することができる。
【００２９】
また、本発明においては、濾材をそれぞれ上及び下濾材ケース13、15に収容して使用するようになっている。このため濾材のメンテナンス、交換を容易に行うことができる。
【００３０】
さらに、本濾過装置10においては、濾過水45が連結管25に吸い込まれるときに空気が巻き込まれ、その空気が排水管23を通って水槽1の水面下10cm程度の深さに開口している排水管23の開口部からはき出されるようになっている。これにより、エアレーション装置を設けないことも可能である。
【００３１】
また、水槽1を設置した初期段階は、未だ好気性濾過バクテリアが定着していないか、または、不十分な定着状態であり、海水の濾過が適切に行われない。このため、本濾過装置10においては、図１に示すような上段濾材ケース13内の細目ウールマット31と粗目ウールマット33との間に活性炭41を積層させる。これにより、水槽1を設置した初期段階において適切な濾過を行うことができるとともに、好気性濾過バクテリアの付着・繁殖を促進させることができる。
【００３２】
以上本発明について説明した。本発明は上述の実施例に限らず以下のような構成にすることもできる。すなわち、細目ウールマット31と粗目ウールマット33との間に多孔体を積層させることができる。これにより、散水された揚水は、細目ウールマット31を通って一層拡散された状態で均等に粗目ウールマット33に導かれるようになるとともに、空気との接触が促進されるようになる。このような多孔体の例を図４に示す。図４（a）は多数の穴を開けた板形状の多孔体38であり、図４（b）は箱形状の多孔体38の例である。
【００３３】
また、連結管25は濾過装置の外部に設けることができる。例えば、サイフォン管形式にしたものを設けることができる。この場合は、連結管25の脱着を容易に行うようにすることができる。
【実施例１】
【００３４】
本発明に係る濾過装置を500リットルの水槽に設けてキュウセン（海水魚）の飼育を行った。濾過装置は、図１に示す構造のものを用いた。濾過装置10は、外形が縦45×横64×高さ36cmであり、揚水ポンプ３は、最大吐出量20l/minの株式会社レイシー社製RSD-20を用いた。濾材は、細目ウールマット13として縦12×横33×高さ1.5cmの株式会社クハラ製スーパースペアマットSP、粗目ウールマット15として縦12×横33×高さ2.0cmの株式会社クハラ製スーパー粗面マット、さんご砂35として、粒径3〜5cmのフィリピン産さんご砂XL、活性炭41として、市販されている粒径5mmの株式会社ナフコ製活性炭を用いた。キュウセンは８個体を水槽に入れ、水温は26℃に保持し、給餌回数は3〜4回／1日（人工飼料）とした。海水は人工海水を用いた。
【００３５】
メンテナンスは、各列の細目ウールマット31及び粗目ウールマット33を交互に2月ごとに洗浄し、2月ごとに海水の40％を換水して行った。１月ごとに1回行った水質検査は、2年間を通じてすべてNO2-＜0.3mgで、キュウセンは順調に成長しており何らの問題もなかった。また、同じ装置を用いて他に500リットル水槽２基、200リットル水槽４基で同様にキュウセンの飼育を行ったが、２年間の飼育期間中において斃死魚はなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る濾過装置の正面断面図である。
【図２】本発明に係る濾過装置の側面断面図である。
【図３】上記に示す濾過装置を用いた水槽の説明図である。
【図４】多孔体の実施例の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
1    水槽
3    揚水ポンプ
10    濾過装置
11    本体
12    開口部
13、13A、13B    上段濾過ケース
14    開口部
15、15A、15B    下段濾過ケース
16    排水孔
18    蓋
21    給水管
22    散水孔
23    排水管
25    連結管
31    細目ウールマット
33    粗目ウールマット
35    さんご砂
38    多孔体
41    活性炭
45    濾過水
【図１】
2007245026.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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