(57)【要約】【課題】自然環境に近い条件で水質の浄化を行うことが可能であり、また、浄化能力が高く、さらに、構成が簡素で管理が容易な水質浄化装置を提供する。【解決手段】水質浄化装置１は、ポンプ装置１０（図３には不図示）と、収納容器２１内に、天然素材からなる濾過材を複数積層して濾過する濾過層２２と、排水口２４と、を少なくとも備え、収納容器２１外の排水口２４と対向する位置に錘２５を備える濾過装置２０と、濾過装置２０を底部２１ａ側から支持し、その中心から錘２５側に寄った釣り合い位置で、排水口２４が濾過装置２０の水平位置に対し上側を向くように濾過装置２０を一傾斜側に傾けて支持し、収納容器２１内の水量が予め設定された水量を超えた場合、排水口２４が濾過装置２０の水平位置に対し下側を向くように濾過装置２０を他傾斜側に傾けて支持する支持機構３０と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽内の水を濾過することによって浄化する水質浄化装置であって、前記水槽内から水を吸い上げるポンプ装置と、このポンプ装置で吸い上げた水を濾過する濾過装置と、前記濾過装置を支持する支持機構と、を備え、
前記濾過装置は、
前記水槽の上方に配置され、収納容器内に、天然素材からなる濾過材を複数積層して濾過する濾過層と、前記濾過層によって濾過された前記水を前記収納容器外に排出して前記水槽内に戻す排水口と、を少なくとも備えるとともに、前記収納容器外において前記排水口と対向する位置に錘を備え、
前記支持機構は、
前記収納容器内の水量が予め設定された水量以下の場合、前記濾過装置の中心よりも前記錘側に寄った釣り合い位置で、前記排水口が前記濾過装置の水平位置に対し上側を向くように前記濾過装置を一傾斜側に傾けて支持し、一方、前記収納容器内の水量が予め設定された水量を超えた場合、前記排水口が当該濾過装置の水平位置に対し下側を向くように前記濾過装置を他傾斜側に傾けて支持することを特徴とする水質浄化装置。
【請求項２】
前記支持機構は、
前記濾過装置の底部における前記釣り合い位置に配置され、前記濾過装置を底部側から支持するとともに、前記一傾斜側、あるいは、前記他傾斜側に傾ける支点となる支持部材と、この支持部材によって傾けられた姿勢で、前記濾過装置を支持する支持ユニットと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の水質浄化装置。
【請求項３】
前記濾過装置は、
前記濾過層が、前記収納容器内の上部側に設けられる木炭の層と、この木炭の層よりも下方に設けられる砂の層と、この木炭の層および砂の層の下方に、それぞれ、前記収納容器内の空間を仕切るように当該収納容器の底部に対し平行に設けられ、前記木炭の層あるいは前記砂の層を支持する透水性を有するフィルタと、を備えており、
前記収納容器内において前記濾過層の下方に設けられ、前記濾過層により濾過された前記水を、前記排水口から排出するまでのあいだ一次的に貯留する貯水部をさらに備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水質浄化装置。
【請求項４】
前記ポンプ装置は、前記水槽内に配置され、当該水槽内から前記水を吸い上げる吸水口と、前記濾過装置の上方に配置され、前記吸水口によって吸い上げた前記水を前記濾過装置に供給する吐水口と、を有する通水ホースを備え、
前記通水ホースは、前記吐水口が、前記濾過装置の前記排水口から前記錘までに亘る幅方向において、前記釣り合い位置よりも前記錘側に寄った位置に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の水質浄化装置。
【請求項５】
前記ポンプ装置における前記通水ホースの前記吸水口と、前記濾過装置における前記排水口とを、前記水槽内において離間させて配置したことを特徴とする請求項４に記載の水質浄化装置。
【請求項６】
前記濾過装置は、
前記濾過層が、
前記木炭の層とこの木炭の層を支持する前記フィルタとの間に設けられるシュロ皮の層と、前記木炭の層を支持する前記フィルタと前記砂の層との間に設けられる砂利の層およびこの砂の層を支持する前記フィルタと、前記砂の層とこの砂の層を支持する前記フィルタとの間に設けられる繊維の層と、をさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の水質浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用の水槽、あるいは、池や湖沼等の生物が生息する場所の水を浄化する水質浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用の水槽、あるいは、池や湖沼等では、投入される餌や生息する生物（観賞魚等）の排出物が蓄積したりすることで、水が富栄養化する場合がある。富栄養化が進むと、日光や温度などの条件が重なってアオコ等の微小藻類その他のプランクトンが異常発生し、その死骸が腐敗分解して、さらに水が富栄養化するといった悪循環が起こりうる。
このように汚染が進むとヘドロで水質が悪化するだけではなく、アンモニアや硫化水素、メタン等の発生により悪臭を放つようになるので、これらの汚染物質を浄化することが必要となる。
【０００３】
このような水質浄化装置の例としては、次に記載するようなものが挙げられる。
例えば、特許文献１には、濁水を供給する兼用槽と、兼用槽内に凝集剤を供給する凝集剤供給装置と、兼用槽の側面の一部に配設した排水装置とを具備し、兼用槽内で凝集反応させて凝集固結物と固液分離させた浄水を、排水装置を通じて槽外へ排水する構成とした濁水の固液分離装置が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、蓋付き透明容器の内部に小型ポンプを装填するとともに、該小型ポンプの吸水口に、フィルタ部を、直に接続するか、あるいは、適宜長さの通水ホースを介するかして接続して、このフィルタ部を容器本体の水中に没するように挿入し、同排水口に、適宜長さの送水ホースを接続した簡易水槽が記載されている。これによれば、フィルタ部を介して吸水口から容器本体内の水を吸引する過程で、フィルタ部を通過した水を浄化し、浄化した後の水を、送水ホースの先端側から容器本体内に環流させている。
【０００５】
また、特許文献３には、フィルタ室を包囲するハウジングと、フィルタ室内に回動可能に支承され、浄化対象水を供給可能なフィルタドラムとを有し、フィルタドラムには、その周の一部に亘って、帯状フィルタが繰出ローラから受取ローラに案内され、フィルタドラムは、フィルタ室の外部に配設された羽根車によって駆動可能であり、羽根車の複数の羽根が未浄化水によって駆動される構成としたフィルタ装置が記載されている。これによれば、羽根車の複数の羽が未浄化水によって回転されることで受取ローラを回転させ、その周によって、フィルタドラムに巻き付く帯状フィルタを連続的に繰出ローラから巻き上げることで、未使用の帯状フィルタを浄化対象水の流路に位置させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３３４５２３号公報
【特許文献２】特開２０００−０８３５１０号公報
【特許文献３】特表２００８−５２８００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、環境保護の重要性が認識されており、自然環境の保全および再現の試みが活発化している。そこで、家庭用の水槽、あるいは、池や湖沼等の浄化の際には、生息する生物等の生育に影響を与えないようにするために、できる限り自然環境に近づけた条件下で行うことが求められている。
また、大量の水を安定して浄化しうるよう、水質浄化装置の浄化能力のさらなる向上が求められている。
さらに、水質浄化装置の構成が複雑であると、故障や不具合が生じる蓋然性が高く、また、高価となってしまうため、装置の構成の簡素化および管理のしやすさが求められている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の濁水の固液分離装置は、化学物質である凝集剤を用いて水質の浄化を行うものであるため、自然環境に悪影響を及ぼすおそれがある。また、特許文献２に記載の簡易水槽では、連続して大量の水を吸水しようとすると、水がフィルタ部を通過しきれずに逆流するおそれや、また、水の通過中にフィルタ部に目詰まりが発生するおそれがあり、大量の水を安定して浄化することが困難である。さらに、特許文献３に記載のフィルタ装置は、構成が複雑であるため、故障した際の修理等に費用や手間がかかるおそれがある。
【０００９】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、自然環境に近い条件で水質の浄化を行うことが可能であり、また、浄化能力が高く、さらに、構成が簡素で管理が容易な水質浄化装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決する請求項１に記載の発明は、水槽内の水を濾過することによって浄化する水質浄化装置であって、ポンプ装置と、濾過装置と、支持機構と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、水質浄化装置は、ポンプ装置によって、水槽内から浄化対象となる水を吸い上げる。そして、水質浄化装置は、水槽の上方に配置される濾過装置における収納容器内に、天然素材からなる濾過材を複数積層してなる濾過層によって、ポンプ装置から吐出された水を受け入れ、この水を、複数の濾過材に順次通過させることによって濾過する。そして、水質浄化装置は、濾過装置における排水口によって、濾過層によって濾過された水を収納容器外に排出して水槽内に戻す。
【００１２】
ここで、水質浄化装置は、収納容器外において排水口と対向する位置に錘を設けているので、無負荷時において、濾過装置が、その中心から錘側に寄った釣り合い位置で支持機構によって支持されて静止している。水質浄化装置は、収納容器内の水量が予め設定された水量以下の場合、釣り合い位置で、排水口が濾過装置の水平位置に対し上側を向くように濾過装置を一傾斜側に傾けて支持して、収納容器内の水量が予め設定された水量を超えた場合、排水口が当該濾過装置の水平位置に対し下側を向くように濾過装置を他傾斜側に傾け、濾過された水を水槽内に排出する。
【００１３】
水質浄化装置は、濾過装置の収納容器内の水量に応じて、濾過装置が、一傾斜側あるいは他傾斜側に傾けられることにより、水が濾過されるとともに、この動きに伴って、収納容器内に勢いのある水の流れが発生し、濾過層の濾過材が収納容器内で傾斜側に移動されることになる。
【００１４】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、支持機構が、濾過装置の底部における釣り合い位置に配置され、濾過装置を底部側から支持するとともに、一傾斜側、あるいは、他傾斜側に傾ける支点となる支持部材と、この支持部材によって傾けられた姿勢で、濾過装置を支持する支持ユニットと、を備えることを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、水質浄化装置は、濾過装置が、シーソーの原理により、支持機構の支持部材を支点として、一傾斜側、あるいは、他傾斜側に傾けられ、支持ユニットによって、支持部材を支点として、一傾斜側、あるいは、他傾斜側に傾けられた状態で支持される。これにより、収納容器内で勢いのある水の流れを発生させることができ、濾過装置の濾過材を収納容器内で良好に傾斜側に移動させることができる。
【００１６】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の水質浄化装置において、前記濾過層が、木炭の層と、木炭の層の下方に設けられる砂の層と、木炭の層および砂の層の下方にそれぞれ設けられるフィルタと、により構成され、収納容器内において濾過層の下方に設けられる貯水部をさらに備えていることを特徴とする。
【００１７】
かかる構成によれば、水質浄化装置は、濾過装置における濾過層を構成する木炭により、水に含まれる汚染物質（例えば、アンモニア、硫化水素、あるいは、メタン等）を吸着して分解除去し、濾過層を構成する木炭および砂に定着したバクテリア（好気性バクテリア）により、水に含まれる汚染物質を浄化する。また、水質浄化装置は、濾過装置における濾過層を構成するフィルタによって、濾過層を構成する木炭および砂を収納容器内の所定位置で支持するとともに、径が大きいゴミや砂利等を除去する。さらに、水質浄化装置は、収納容器内において濾過層の下方に設けられる貯水部によって、濾過層により濾過された水を、排水口から排出するまでのあいだ一次的に貯留する。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の水質浄化装置において、ポンプ装置は、吸水口と、吐水口と、を備える通水ホースを備え、通水ホースは、吐水口が、濾過装置の排水口から錘までに亘る幅方向において、釣り合い位置よりも錘側に寄った位置に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
かかる構成によれば、水質浄化装置は、始動時において、濾過装置の収納容器内において、錘に近接する側に水が集中するので、濾過装置の収納容器内の水量が予め設定した水量以下の場合、濾過装置が、釣り合い位置で安定する。
【００２０】
そして、水質浄化装置は、ポンプ装置の吐水口から、濾過装置の収納容器内への水の吐出を継続すると、濾過装置の収納容器内において、徐々に、排水口側に水が行き渡る。そして、濾過装置の収納容器内の水量が予め設定した水量を超えた場合、濾過装置が、支持機構の支持部材を支点として勢いよく他傾斜側に傾けられ、排水口から濾過した水を水槽内に排出する。そして、水質浄化装置は、濾過装置の排水口によって収納容器内から水が排出されて、収納容器内の水量が予め設定した水量以下となった場合、錘の重さによって、濾過装置が支持部材を支点として勢いよく一傾斜側に傾き、釣り合い位置に戻る。
【００２１】
続いて、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の水質浄化装置において、前記ポンプ装置における前記吸水口と、前記濾過装置における前記排水口とを、前記水槽内において離間させて配置したことを特徴とする。
【００２２】
かかる構成によれば、水質浄化装置は、濾過装置の排水口が、ポンプ装置の吸水口に対し、水槽内において離間した位置に配置されているので、濾過した後の水が、水槽内においてポンプ装置の吸水口から離間した位置に排出される。
【００２３】
また、請求項６に記載の水質浄化装置は、請求項３に記載の水質浄化装置において、前記木炭の層とこの木炭の層を支持する前記フィルタとの間に設けられるシュロ皮の層と、前記木炭の層を支持する前記フィルタと前記砂の層との間に設けられる砂利の層およびこの砂の層を支持する前記フィルタと、前記砂の層とこの砂の層を支持する前記フィルタとの間に設けられる繊維の層と、をさらに備えていることを特徴とする。
【００２４】
かかる構成によれば、水質浄化装置は、ポンプ装置の通水ホースの吸水口から水槽内の水を吸入し、吐水口から、濾過装置の収納容器内に供給する。そして、水質浄化装置は、濾過装置によって、ポンプ装置から供給された水を、濾過層を構成する木炭の層、シュロ皮の層、砂利の層、砂の層、繊維の層に順次通過させることで、水槽内の水に含まれる汚染物質等を順次取り除き、貯水部に一次貯留させる。
【００２５】
これによれば、水質浄化装置は、濾過装置の濾過層を、木炭、シュロ皮、砂利、砂および繊維という天然素材により構成しているので、自然に近い条件で水の浄化を行うことが可能となる。また、経済的であるとともに、材料の確保を安定的に行うことができる。
さらに、水質浄化装置は、濾過装置の濾過層において、砂の層の下方に繊維の層を設けているので、砂の層を通過した水を、さらに、目の細かい繊維の層に通すことで、水に残存する汚染物質を回収することができる。加えて、砂の層を構成する砂が網目状のフィルタの隙間から貯水部に通過することが防止される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
請求項１に記載の水質浄化装置によれば、濾過装置を支持機構で一傾斜側、あるいは、他傾斜側に傾斜させることで、濾過層の天然素材で構成された濾過材によって水を濾過し、この傾斜に伴って濾過材が収納容器内で移動するので、自然に近い条件で水の浄化を行うことが可能となり、また、浄化能力も向上する。
また、収納容器内でダイナミックな水の流れを発生させることで空気を取り込むことができるので、貯水漕内の水質を良好にすることができる。
さらに、水質浄化装置によれば、濾過装置の濾過層が収納容器内で移動されることで、目詰まりが発生しにくくなる。このため、水質浄化装置に一度に大量の水を通過させても、水が逆流したり溢れたりすることを防止でき、浄化能力を向上させることができる。
またさらに、水質浄化装置は、構成が簡素であり故障が生じにくいため、メンテナンスの頻度を低減することができる。また、水質浄化装置は、濾過装置の濾過層を構成する濾過材が、天然素材で構成されているので、経済的であり、水質浄化装置が安価となる。
【００２７】
請求項２，４に記載の水質浄化装置によれば、濾過装置が一傾斜側、あるいは、他傾斜側に傾斜されるときに、収納容器内に勢いのある水の流れを発生させることができるので、濾過装置の濾過層の目詰まりの発生を確実に低減することができる。
【００２８】
請求項３に記載の水質浄化装置によれば、濾過装置の濾過層を構成する濾過材として、化学成分を含まない木炭および砂を用いることで、環境ホルモン等の溶出のおそれもなく、生態系にとって負担が少なくなる。また、木炭及び砂は、天然素材であることから、木炭および砂で浄化した水を水槽に戻しても自然環境に負荷を与えないようにすることができる。さらに、高い浄化能力を有する木炭および砂を濾過材として用いることで、水質浄化装置の浄化能力を向上させることができる。加えて、木炭および砂は、天然素材であるため、経済的であるとともに、材料の確保を安定的に行うことができる。
【００２９】
請求項５に記載の水質浄化装置によれば、水槽内において、浄化対象となる水が吸入される位置と、浄化された水が排出される位置とを異ならせることができるため、水槽内の水の全体を効率良く、かつ、もれなく浄化することができる。
【００３０】
請求項６に記載の水質浄化装置によれば、濾過装置の濾過層を構成する濾過材として、天然素材である木炭、シュロ皮、砂、砂利、繊維を用いることで、自然に近い条件で水質の浄化を行うことが可能となり、これによって、自然環境を保護することができる。また、濾過材として、木炭、シュロ皮、砂利、砂および繊維というそれぞれ高い浄化能力を有する素材で構成することで、水質浄化装置の浄化能力をより向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る水質浄化装置の全体構成および濾過装置の断面を示す図であって、水質浄化装置を水槽に設置した場合の例を示したものである。
【図２】本発明の第１実施形態に係る水質浄化装置において、濾過装置における濾過層の詳細な構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る水質浄化装置における支持機構の詳細な構成を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、水質浄化装置の始動時において、濾過装置に給水を開始したときの様子を示す概念図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態において水質浄化装置の濾過装置に給水を継続し、収納容器内の水量が予め設定された水量を超えた場合の様子を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る水質浄化装置において、濾過装置における濾過層の詳細な構成を示す正面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る水質浄化装置の全体構成および濾過装置の断面を示す図であって、水質浄化装置を池に設置した場合の例を示したものであり、(ｂ)は、水質浄化装置における支持機構の詳細な構成を示すとともに濾過装置が支持機構によって支持されている様子を示す平面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る水質浄化装置の変形例に係る水質浄化装置の全体構成を示す図であり、（ｂ）は、微細気泡発生機構の拡大断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）に示した空気室を上方から見下ろした図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
＜第１実施形態＞
〔水質浄化装置の構成〕
以下、図１〜３を参照して、本発明の第１実施形態に係る水質浄化装置の構成について説明する。以下の説明において、上下左右方向は、図面の紙面の方向と同じものとする。
図１に示すように、水質浄化装置１は、ポンプ装置１０と、濾過装置２０と、支持機構３０と、を有して構成されている。なお、ここでは、図１に示すとおり、水質浄化装置１は、収納部５１と、蓋体５２と、を有して構成される家庭用の水槽５０の内部に設置されている。
【００３３】
図１に示すように、ポンプ装置１０は、水槽５０内の水を循環させる動力となるものであり、水槽５０内に配置され、水槽５０内の水を吸い上げる水中ポンプ１１と、この水中ポンプ１１によって吸い上げられた水を、濾過装置２０に供給する通水ホース１２と、を有している。
【００３４】
水中ポンプ１１は、主に、筐体状のポンプ本体１１ａ内に、ポンプ部１１ｂと、このポンプ部１１ｂに連続して設けられ、ポンプ部１１ｂを稼動させるモータ部１１ｃと、を有して構成されている。水中ポンプ１１は、ポンプ部１１ｂで吸い上げた水がモータ部１１ｃに流れ込まないようにするために、ポンプ部１１ｂとモータ部１１ｃとの間が、シールされている。
水中ポンプ１１のポンプ本体１１ａには、通水ホース１２の一端側に設けた吸水口１２ａを連通しており、ポンプ部１１ｂによって吸い上げられた水をその内部に通過させて、通水ホース１２の吸水口１２ａに送り込むようになっている。
なお、図１では、わかりやすさのため、ポンプ本体１１ａの断面図を示している。すなわち、ポンプ部１１ｂとモータ部１１ｃはポンプ本体１１ａ内に格納され、吸水口１２ａは、ポンプ装置１０のポンプ本体１１ａ内に配置されている。
【００３５】
通水ホース１２は、一端側に設けられ、水中ポンプ１１に接続されており、水中に配置される吸水口１２ａと、他端側に設けられ、濾過装置２０の後記する収納容器２１の上方の空間に位置するように配置された吐水口１２ｂと、を有している。この通水ホース１２は、吸水口１２ａが水中ポンプ１１に接続された状態で、垂直方向に立ち上がり水面を突き抜けて延びるとともに、吐水口１２ｂ側が濾過装置２０の後記する収納容器２１側に折り返されている。なお、通水ホース１２は、内部に、水を濾過するフィルタ等を有していてもよい。
【００３６】
通水ホース１２は、図２に示すように、吐水口１２ｂが、濾過装置２０の排水口２４から錘２５に亘る幅方向において、後記する支持機構３０の支持部材３１よりも、錘２５側に近接するように配置されている。
【００３７】
再び図１に示すように、このようなポンプ装置１０は、水中ポンプ１１のモータ部１１ｃによりポンプ部１１ｂを稼動し、ポンプ部１１ｂによって水槽５０内の水を吸い上げて、ポンプ本体１１ａ内を通過させ、ポンプ本体１１ａ内に連通された通水ホース１２の吸水口１２ａから通水ホース１２内に送り込み、吐水口１２ｂから濾過装置２０の後記する収納容器２１内に供給（投下）するようになっている。
このポンプ装置１０は、適宜公知のものを用いることができる。
【００３８】
図２に示すように、濾過装置２０は、ポンプ装置１０で吸い上げられた水槽５０内の水を取り入れて濾過した後、水槽５０内に戻すものであって、収納容器２１と、濾過層２２と、貯水部２３と、排水口２４と、錘２５と、を主に有している。
【００３９】
なお、詳しくは後記するが、濾過装置２０は、底部（収納容器２１の底部２１ａ）の幅方向における中央部よりも錘２５側に寄った釣り合い位置に、支持機構３０の支持部材３１が当接されている。また、濾過装置２０は、シーソーの原理により、この支持部材３１を支点として左右方向に傾けられるようになっている。濾過装置２０は、無負荷時において、排水口２４が濾過装置２０の水平位置に対して上側を向くように一傾斜側に傾斜した状態で、支持機構３０の支持ユニットに支持されて静止している。この状態で、濾過装置２０は、支持部材３１を挟んだ錘２５側の領域の重量と排水口２４側の領域の重量とが釣り合っている。
【００４０】
収納容器２１は、濾過装置２０の本体部分を構成するものであり、ここでは、平面視長矩形状の平板部材である底部２１ａと、この底部２１ａのそれぞれの端部から垂直方向に立ち上がる４つの側壁部２１ｂ（図３参照）と、により構成されている。収納容器２１は、その内部に、濾過層２２と、貯水部２３と、を有しており、一の側壁部２１ｂに、排水口２４が設けられている。
【００４１】
濾過層２２は、ポンプ装置１０で汲み上げられた水槽５０内の水を通過させることで、水槽５０内の水を浄化するものであり、ここでは、木炭の層２２ａと、砂の層２２ｃと、木炭の層２２ａまたは砂の層２２ｃの直下にそれぞれ設けられるフィルタ２２ｂと、を有して構成されている。
【００４２】
木炭の層２２ａは、収納容器２１内における上端側に配置されている。木炭の層２２ａは、複数の木炭が、後記するフィルタ２２ｂに支持されて、底部２１ａの面積に応じた平面上に拡がって配置されて構成されている。この木炭は、一般的に流通しているものを適宜用いることができる。例えば、製材端材、間伐材、建設廃材等から製炭された木炭を使用することができる。
【００４３】
この木炭の層２２ａを構成する木炭の表面に形成されるバクテリア膜に浄化対象となる水槽５０内の汚染された水が接触することで、水の汚れが酸化分解される。また、木炭は、ミネラルを多量に含み、表面積や細孔面積が大きく、かつ、バクテリアの生育環境の育成に最適なｐＨ値を有しているので、バクテリアが良好に定着する。
【００４４】
砂の層２２ｃは、収納容器２１内における木炭の層２２ａの下方に配置されており、後記するフィルタ２２ｂに支持されて、砂が底部２１ａの面積に応じた平面上に拡がって配置されている。この砂は、天然素材であれば、一般的に流通しているものを適宜用いることができる。砂の層２２ｃを構成する自然界に存在する砂の中には、バクテリアが定着しているため、このバクテリアによって、汚染された水に含まれる有機物の分解・除去を行うことが可能となる。
【００４５】
フィルタ２２ｂは、木炭の層２２ａの直下と、砂の層２２ｃの直下にそれぞれ配置されており、底部２１ａの面積と略同等の面積を有し、底部２１ａの設置方向に沿って設けられている。
このフィルタ２２ｂは、目の細かい網の目状になっており、透水性を有し、かつ、木炭の層２２ａあるいは砂の層２２ｃを収納容器２１内における所定位置で支持している。
このフィルタ２２ｂは、木炭の層２２ａあるいは砂の層２２ｃを通過した水を通過させ、それぞれ砂の層２２ｃ、あるいは、貯水部２３へと送っている。フィルタ２２ｂは、公知の素材、例えば、目の細かい金網や濾紙、あるいは、不織布等により形成することができる。
【００４６】
貯水部２３は、収納容器２１内における濾過層２２の下方に設けられており、濾過層２２を通過して浄化された水を、後記する排水口２４により収納容器２１の外部に排出されるまでのあいだ一時的に貯留しておくものである。貯水部２３は、底部２１ａと、４つの側壁部２１ｂにおける濾過層２２よりも下方に位置する部分とにより収納容器２１内に形成されている。
【００４７】
排水口２４は、濾過層２２により浄化され貯水部２３に一時的に貯留された水を、収納容器２１の外部に排出して水槽５０に戻すものである。排水口２４は、貯水部２３を構成する４つの側壁部２１ｂのうち、後記する錘２５が設けられる側壁部２１ｂと対向する位置にある側壁部２１ｂの一部を切り欠いて形成されている。この排水口２４は、一傾斜側では水を溜め、かつ、他傾斜側では水を排出する高さ位置に形成されている。
【００４８】
錘２５は、収納容器２１を構成する４つの側壁部２１ｂのうち、排水口２４が設けられる側壁部２１ｂと対向する位置にある側壁部２１ｂの外壁面に沿って取り付けられている。錘２５は、その中心から錘２５側に寄った釣り合い位置で、濾過装置２０が、一傾斜側に傾くように、支持機構３０の支持部材３１に対する濾過装置２０の一方側と他方側との重さのバランスを調整するものである。そして、錘２５は、収納容器２１内の水量が予め設定した水量を超えた場合に、濾過装置２０が、他傾斜側に傾く重さとなるように設定されている。
【００４９】
図３（ａ）に示すように、支持機構３０は、濾過装置２０を支持するものであり、支持部材３１と、取付部材３２と、固定支持部３３と、支軸３４と、第一の支柱３５，３５と、第二の支柱３６，３６と、ストッパ３７と、を主に有して構成されている。支持機構３０において、固定支持部３３と、支軸３４と、第一の支柱３５，３５と、第二の支柱３６，３６と、ストッパ３７と、により、特許請求の範囲における「支持ユニット」を構成している。
【００５０】
支持部材３１は、前記したように、濾過装置２０を支持するとともに、濾過装置２０を、一傾斜側、あるいは、他傾斜側に傾ける際の支点となるものであり、濾過装置２０における収納容器２１の底部２１ａにおいて、濾過装置２０の幅方向における中心に対し錘２５側に寄った位置に配置されている。ここでは、支持部材３１は、断面視三角形状であって、濾過装置２０の長さよりも若干長い柱状部材であり、三角形の頂点の一つで、濾過装置２０における収納容器２１の底部２１ａの外壁面に当接して濾過装置２０を支持している。
【００５１】
取付部材３２は、支持部材３１を水槽５０の蓋体５２に取り付けるものであり、ここでは、２本の棒状部材でなる。取付部材３２は、一端側が、支持部材３１の長さと略同等の距離だけ離間して蓋体５２の内表面にそれぞれ取り付けられて垂直方向に立ち下がり、他端側が、支持部材３１側に曲折されて、支持部材３１の長さ方向における一端部と他端部にそれぞれ取り付けられている。
【００５２】
なお、取付部材３２は、１本の棒状部材で構成されていてもよい。この場合、支持部材３１の内部に貫通孔を設けておき、直棒状の取付部材３２を、支持部材３１に設けた貫通孔に挿通させ、取付部材３２において支持部材３１から突出した部分をそれぞれ支持部材３１の底部と反対方向に略９０度曲折させて、それぞれの端部を蓋体５２に取り付ける。これによって、支持部材３１を蓋体５２によって支持させることができる。
【００５３】
第一の支柱３５，３５は、濾過装置２０の底部（収納容器２１の底部２１ａ）に配置され、濾過装置２０が傾斜したときに支持するものである。
この第一の支柱３５，３５は、蓋体５２に支持される固定支持部３３，３３と、この固定支持部３３，３３に設けた支軸３４に支持される第二の支柱３６，３６により支持されている。第一の支柱３５，３５は、濾過装置２０の長さよりも若干長く形成された円柱状部材であって、長手方向が水平方向と平行となるように濾過装置２０の底部（収納容器２１の底部２１ａ）の一端側と他端側とにそれぞれ配置されている。
第二の支柱３６，３６は、第一の支柱３５，３５の高さ位置を異ならせて支持するように構成されている。
【００５４】
図３に示すように、濾過装置２０は、ここでは、排水口２４に近接した位置に設けられる第一の支柱３５および第二の支柱３６と、錘２５に近接した位置に設けられる第一の支柱３５および第二の支柱３６と、を有している。
排水口２４に近接した位置に設けられる第一の支柱３５および第二の支柱３６は、濾過装置２０が支持部材３１を支点として他傾斜側に傾けられたときに、濾過装置２０を傾斜した姿勢のままで支持する。一方、錘２５に近接した位置に設けられる第一の支柱３５および第二の支柱３６は、濾過装置２０が、支持部材３１を支点として一傾斜側に傾けられたときに、濾過装置２０を傾斜した姿勢のままで支持する。
【００５５】
ここで、濾過装置２０の水平位置に対する一傾斜側、あるいは、他傾斜側への傾き量の設定について説明する。
濾過装置２０の水平位置に対する一傾斜側、あるいは、他傾斜側への傾き量は、第二の支柱３６，３６の長さによって決定される。
ここでは、図３に示すように、第二の支柱３６，３６のうち、排水口２４に近接して配置される第二の支柱３６の長さを、錘２５に近接して配置される第二の支柱３６の長さよりも長く形成している。このため、排水口２４に近接して配置される第二の支柱３６に接続される第一の支柱３５の高さ位置が、錘２５に近接して配置される第二の支柱３６に接続される第一の支柱３５の高さ位置よりも低くなる。
【００５６】
したがって、濾過装置２０において、排水口２４が水平位置に対して上側を向くように濾過装置２０を錘２５側に傾斜させた一傾斜側への傾き量よりも、排水口２４が水平位置に対して下側を向くように濾過装置２０を排水口２４側に傾斜させた他傾斜側への傾き量の方が大きくなる。
【００５７】
前記したように、濾過装置２０は、収納容器２１において、排水口２４が設けられる側壁部２１ｂと対向する位置にある側壁部２１ｂに錘２５を設けているので、支持機構３０の支持部材３１によって支持される濾過装置２０の釣り合い位置が、その中心に対し錘２５側に寄った位置となる。したがって、支持機構３０の支持部材３１を支点として、濾過装置２０を一傾斜側に傾けたときよりも、他傾斜側に傾けたときの方が、濾過装置２０の収納容器２１内での濾過材あるいは水の移動量が大きくなる。
【００５８】
ストッパ３７は、第一の支柱３５の表面から、濾過装置２０の外側に向かって斜め上方に立ち上がる板片状部材である。
このストッパ３７は、濾過装置２０が支持機構３０の支持部材３１を支点として一傾斜側、あるいは、他傾斜側に傾斜したときに、濾過装置２０（収納容器２１）の下端部の角部付近に当接して、濾過装置２０がそれ以上、一傾斜側、あるいは、他傾斜側に移動しないように制止するものである。このストッパ３７を設けることによって、濾過装置２０が支持機構３０の支持部材３１を支点として一傾斜側、あるいは、他傾斜側に傾斜したときに、水槽５０内に落下するのを防止することができる。ストッパ３７は、第一の支柱３５に一体形成してもよいし、第一の支柱３５に取付部材（例えば、接着剤等）を介して取り付けてもよい。
【００５９】
〔水質浄化装置の動作〕
次に、図４，５を参照して、第１実施形態に係る水質浄化装置１の動作について説明する。
なお、水質浄化装置１は、無負荷で静止時においては、濾過装置２０が、図４（ａ）に示す釣り合い位置で静止した状態となっている。
水質浄化装置１は、始動時において、図４（ａ）に示すように、ポンプ装置１０の水中ポンプ１１を稼動させて水槽５０内の水を吸い上げ、通水ホース１２の吸水口１２ａから、通水ホース１２内に送り込む。また、水質浄化装置１は、ポンプ装置１０の通水ホース１２によって、吸水口１２ａから取り入れた水槽５０内の水を、内部に通過させて、吐水口１２ｂから濾過装置２０の収納容器２１内に吐出する。
【００６０】
そして、水質浄化装置１は、濾過装置２０によって、通水ホース１２の吐水口１２ｂから吐出された水槽５０内の水を、濾過層２２の木炭の層２２ａ、木炭の層２２ａを支持するフィルタ２２ｂ、砂の層２２ｃ、砂の層２２ｃを支持するフィルタ２２ｂの順に通過させて濾過する。水質浄化装置１は、濾過層２２の木炭の層２２ａを構成する木炭により、水に含まれる汚染物質（例えば、アンモニア、硫化水素、あるいは、メタン等）を吸着して分解除去し、濾過層２２の木炭の層２２ａを構成する木炭および砂の層２２ｃを構成する砂に定着したバクテリア（好気性バクテリア）により、水に含まれる汚染物質を浄化する。また、フィルタ２２ｂによって、濾過層２２の木炭の層２２ａを構成する木炭および砂の層２２ｃを構成する砂を収納容器２１内の所定位置で支持するとともに、径が大きいゴミや砂利等を除去する。
【００６１】
ここで、水質浄化装置１は、ポンプ装置１０における通水ホース１２の吐水口１２ｂが、支持機構３０の支持部材３１よりも、濾過装置２０における収納容器２１の幅方向において錘２５側に寄った位置にある。したがって、水質浄化装置１は、ポンプ装置１０における通水ホース１２の吐水口１２ｂから、濾過装置２０における収納容器２１内の錘２５に近接する側に集中して水が吐出される。この状態では、水質浄化装置１は、濾過装置２０の収納容器２１内の水量が予め設定された水量以下であるので、濾過装置２０が、図４（ａ）に示すように、無負荷時と同様に、排水口２４が水平位置に対して上側を向くように一傾斜側に傾いた状態で、支持機構３０の支持ユニット（固定支持部３３、支軸３４、第一の支柱３５、第二の支柱３６およびストッパ３７）によって支持されている。
【００６２】
この状態で、水質浄化装置１は、ポンプ装置１０における通水ホース１２の吐水口１２ｂによって、濾過装置２０における収納容器２１内に継続して水を供給して、収納容器２１内の水量が予め設定された水量を超えた場合、水質浄化装置１は、図４（ｂ）に示すように、濾過装置２０が、図４（ａ）の状態から、支持機構３０の支持部材３１を支点として、排水口２４が水平位置に対して下側を向くように他傾斜側に傾き、この状態で、支持ユニット（固定支持部３３、支軸３４、第一の支柱３５、第二の支柱３６およびストッパ３７）により支持されることになる。そして、この動きに伴い、水質浄化装置１は、濾過装置２０における濾過層２２の木炭の層２２ａおよび砂の層２２ｃにおいて、それぞれ、木炭あるいは砂が排水口２４内に移動されるとともに、ポンプ装置１０における通水ホース１２の吐水口１２ｂから収納容器２１内に供給された水が排水口２４側に移動されることになる。
【００６３】
そして、水質浄化装置１は、濾過装置２０の濾過層２２を通過した水を、貯水部２３に一時的に貯留するとともに、この貯水部２３に貯留した水を、排水口２４から水槽５０内に順次排出する。図４（ｂ）の状態では、水質浄化装置１は、濾過装置２０の排水口２４が水平位置に対して下側を向いているので、貯水部２３に貯留した水を排水口２４から円滑に排出して水槽５０内に戻すことができる。
【００６４】
一方、水質浄化装置１は、ポンプ装置１０の水中ポンプ１１による水槽５０内の水の吸い上げ量を減らしたり、あるいは、ポンプ装置１０を停止したりすることによって、濾過装置２０の収納容器２１内の水量が予め設定された水量を下回ったとき、濾過装置２０が、支持機構３０の支持部材３１を支点として一傾斜側に傾いて、支持ユニット（固定支持部３３、支軸３４、第一の支柱３５、第二の支柱３６およびストッパ３７）により支持される。
このように、水質浄化装置１は、濾過装置２０の収納容器２１内の水の量に応じて図４（ａ）と図４(ｂ)との状態を繰り返すことになる。
水質浄化装置１は、以上のように動作する。
【００６５】
以上説明した第１実施形態に係る水質浄化装置１によれば、濾過装置２０の収納容器２１内の水量に応じて、濾過装置２０が、シーソーの原理により、支持機構３０の支持部材３１を支点として、一傾斜側（錘２５側）、あるいは、他傾斜側（排水口２４側）に傾けられることで、濾過層２２を構成する濾過材（ここでは、木炭の層２２ａおよび砂の層２２ｃ）が収納容器２１内で移動されて振るわれることになるので、濾過層２２の目詰まりの発生を低減することができる。
【００６６】
また、濾過装置２０が、シーソーの原理により、支持機構３０の支持部材３１を支点として、一傾斜側（錘２５側）、あるいは、他傾斜側（排水口２４側）に傾けられることで、ポンプ装置１０における通水ホース１２の吐水口１２ｂから、収納容器２１内に供給された水が、一傾斜側、あるいは、他傾斜側に移動されるので、濾過装置２０の収納容器２１内に勢いのある水の流れを発生させることができる。これにより、濾過装置２０の濾過層２２の木炭の層２２ａおよび砂の層２２ｃがより良好に移動されるとともに、その内部に空気が取り入れられることで、木炭および砂が水によって常に洗われる状態となるため、木炭の層２２ａおよび砂の層２２ｃに定着したバクテリアの生育にとって良好な環境が維持される。
【００６７】
さらに、濾過装置２０の濾過層２２を構成する濾過材は、天然素材、つまり、自然界に存在する物質で構成されているので、自然環境に近い条件で貯水槽内の水の浄化を行うことが可能となる。
つまり、水質浄化装置１は、濾過層２２を構成する木炭および砂が、化学成分を含まないので、環境ホルモン等の溶出のおそれも無く生態系にとって負担の少ない天然素材であることから、木炭および砂で浄化した水を水槽５０に戻しても生態系に悪影響を及ぼすことがない。また、木炭は、ミネラルを多量に含み、バクテリアの棲家としての表面積や細孔面積が大きく接触性の濾過材として適していると共に、バクテリアの生育環境の育成に最適なｐＨ値を有している。さらに、砂に生息するバクテリアによって、水に含まれる有機物の分解・除去を行うことができる。これによって、水の富栄養化によって水槽５０内に発生するアオコ等の微小藻類やプランクトンが除去されることが期待できる。
【００６８】
またさらに、水質浄化装置１は、濾過層２２を構成する濾過材が、天然素材である木炭と砂とで構成されているので、経済的であり、水質浄化装置が安価となる。また、材料の確保を安定的に行うことができる。
さらに加えて、水質浄化装置１は、構成が簡素であり故障が生じにくいため、メンテナンスの頻度を低減することができる。
【００６９】
なお、水質浄化装置１において、濾過装置２０の濾過層２２を交換するタイミングは適宜決定することができる。例えば、水質浄化装置１において、ポンプ装置１０によって濾過装置２０の収納容器２１内に水を供給した場合に、濾過層２２によって、この水を通常の処理速度で通過させることができず、水が収納容器２１の上部から溢れ出したときに、濾過層２２が目詰まりしていると判断し、濾過層２２を交換することとしてもよい。
【００７０】
なお、水質浄化装置１において、濾過装置２０の収納容器２１は、支持機構３０に載置されているだけであるので、取り外しが容易であり、濾過層２２の交換を容易に行うことができる。
【００７１】
また、水質浄化装置１において、支持機構３０の支持部材３１を、濾過装置２０の収納容器２１の底部２１ａではなく、側壁部２１ｂに回動自在に係合するように構成することで、支持支点のバランスを取る構成としてもよい。支持部材３１を回転自在に収納容器２１の側壁部２１ｂに係合することで、濾過装置２０は、支持部材３１によっても傾き方向への移動が制止されるので、傾動しても簡単に支持機構３０から外れることがなくなる。この場合、ストッパ３７，３７を省略してもよい。
【００７２】
＜第２実施形態＞
次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る水質浄化装置１Ａの構成について説明する。
第２実施形態に係る水質浄化装置１Ａは、第１実施形態に係る水質浄化装置１に対し、濾過装置における濾過層の構成が異なるのみであるので、その他の共通する構成要素については、第１実施形態に係る水質浄化装置１の説明において用いたのと同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００７３】
第２実施形態に係る水質浄化装置１Ａは、ポンプ装置１０（図１参照）と、図５に示す濾過装置２０Ａと、支持機構３０（図１参照）と、を有して構成されている。
濾過装置２０Ａは、収納容器２１と、濾過層２２Ａと、貯水部２３と、排水口２４と、錘２５と、を有している。
【００７４】
濾過層２２Ａは、木炭の層２２ａと、この木炭の層２２ａの直下に設けられるシュロ皮の層２２ｅと、シュロ皮の層２２ｅの下方に設けられる砂利の層２２ｆと、この砂利の層２２ｆの下方に設けられる砂の層２２ｃと、この砂の層２２ｃの直下に設けられる繊維の層２２ｇと、この繊維の層２２ｇの下方に設けられる他の濾過材の層２２ｈと、シュロ皮の層２２ｅと砂利の層２２ｆとの間、砂利の層２２ｆと砂の層２２ｃとの間、繊維の層２２ｇと他の濾過材の層２２ｈとの間にそれぞれ設けられるフィルタ２２ｂと、を有して構成されている。他の濾過材の層２２ｈを構成する濾過材は、例えば、市販の濾過材や、黒曜石等の天然鉱物や、アサリや牡蠣等の貝殻等の一般的なものを用いることができる。
【００７５】
なお、シュロ皮の層２２ｅを構成するシュロ皮は、ヤシ科の常緑高木であるシュロの皮であって、繊維状を呈している。このシュロ皮は、耐水性に優れており濾過材として好適である。また、繊維の層２２ｇを構成する繊維としては、例えば、羊毛、木綿等が好適である。
【００７６】
このような第２実施形態に係る水質浄化装置１Ａは、前記した第１実施形態に係る水質浄化装置１と同様に動作する。
【００７７】
以上説明した、第２実施形態に係る水質浄化装置１Ａによれば、濾過層２２Ａを天然素材の濾過材により構成することで、自然に近い条件で水の浄化を行うことが可能となる。また、砂の層２２ｃの直下に繊維の層２２ｇを設けることにより、砂の層２２ｃを通過した水を、さらに、目の細かい繊維の層２２ｇに通すことで、砂の層２２ｃを通過した水に残存する汚染物質を繊維の層２２ｇによって絡め取って回収することができる。これにより、水質浄化装置１Ａの浄化能力をより向上させることができる。また、水質浄化装置１Ａによれば、砂の層２２ｃの直下に目の細かい繊維の層２２ｇを設けることにより、砂の層２２ｃを構成する砂が網目状のフィルタ２２ｂの隙間を通過して貯水部に落下することが確実に防止される。また、木炭、シュロ皮、砂利および砂、繊維および他の濾過材は、いずれも天然素材であるため、経済的であるとともに、材料の確保を安定的に行うことができる。
【００７８】
＜第３実施形態＞
次に、図６を参照して、本発明の第３実施形態に係る水質浄化装置１Ｂの構成について説明する。
第３実施形態に係る水質浄化装置１Ｂは、第１実施形態に係る水質浄化装置１に対し、支持部材の構成が異なるのみであるので、その他の共通する構成要素については、第１実施形態に係る水質浄化装置１の説明において用いたのと同一の符号を付し、重複する説明を省略する。第３実施形態に係る水質浄化装置１Ｂは、池や湖沼等の水の浄化に好適に用いられる。なお、ここでは、図６（ａ）に示すとおり、水質浄化装置１Ｂは、池６０に設置されている。
【００７９】
また、第３実施形態に係る水質浄化装置１では、ポンプ装置１０の通水ホース１２が、水中ポンプ１１を貫通しており、吸水口１２ａが池６０内において、濾過装置２０の排水口２４（図６（ｂ）参照）に対し離間した位置に配置されている。池６０内に貯留された水の全体を効率良く浄化させるためには、通水ホース１２の吸水口１２ａを適宜移動できるようにすること、および、通水ホース１２の吸水口１２ａを、濾過装置２０の排水口２４（図６（ｂ）参照）に対し、できる限り離間させて配置することが望ましい。したがって、このような配置とすることで、濾過装置２０で浄化されたばかりの水を、再度、通水ホース１２の吸水口１２ａで吸水して濾過装置２０に送り込むという非効率を防止することができ、また、池６０内における様々な位置で吸水することができるので、池６０内に貯留された水の全体を効率良く浄化することができる。
【００８０】
図６（ｂ）に示すように、水質浄化装置１Ｂは、ポンプ装置１０と、濾過装置２０と、支持機構３０Ｂと、を有して構成されている。
支持機構３０Ｂは、支持部材３１と、取付部材３２と、支柱３５と、ストッパ３７と、支持台３８と、を有している。支持機構３０Ｂにおいて、支柱３５と、ストッパ３７と、支持台３８と、により特許請求の範囲における「支持ユニット」を構成している。
【００８１】
水質浄化装置１Ｂは、濾過装置２０の収納容器２１内に水が供給されていない場合、図６（ｂ）に示す釣り合い位置で静止している。つまり、水質浄化装置１Ｂは、濾過装置が、無負荷時において、図６（ｂ）に示すように、濾過装置２０の排水口２４が水平位置に対して上側を向くように、支持機構３０の支持部材３１を支点として、一傾斜側（錘２５側）に傾斜した状態で支持ユニットにより支持されて静止している。水質浄化装置１Ｂは、駆動時において、濾過装置２０の収納容器２１内の水量が予め設定された水量を超えた場合、水平位置に対して排水口２４が下側を向くように、支持部材３１を支点として、濾過装置２０を、一傾斜側から他傾斜側（排水口２４側）に傾けるとともに、この状態で、支持ユニットにより支持させるようになっている。
【００８２】
水質浄化装置１Ｂにおいて、支持機構３０の支持部材３１は、ここでは、取付部材３２を介して池６０の底面に取り付けられている。また、支持機構３０の取付部材３２は、一端側が支持部材３１に取り付けられ、図示しないが、他端側が池６０の底面に取り付けられており、支持部材３１を、池６０の底面に取り付けている。さらに、取付部材３２は、ここでは、支持台３８の一部を取り付けて所定位置で支持している。
【００８３】
支持台３８は、濾過装置２０を支持するとともに、濾過装置２０の収納容器２１内の水量に応じて、濾過装置２０を、一傾斜側、あるいは、他傾斜側に傾けるものである。
支持台３８は、濾過装置２０を、支持機構３０の支持部材３１を支点として、一傾斜側、あるいは、他傾斜側に傾いた状態で支持するものであり、ここでは、濾過装置２０の底部（収納容器２１の底部２１ａ）から池６０側に所定距離離間した位置で、収納容器２１の底部２１ａに平行に延び、さらに、両端部をそれぞれ底部２１ａ側に曲折して、それぞれ異なる高さだけ立ち上がった、断面視略Ｕ字状の２本（１本は図示せず）の棒状部材を、濾過装置２０の長さ方向における両端部にそれぞれ配置して構成されている。
【００８４】
支持台３８は、両端部の立ち上がり量がそれぞれ異なっており、支持台３８において、錘２５側に位置する端部の立ち上がり量よりも排水口２４側に位置する端部の立ち上がり量の方が小さくなっている。これにより、濾過装置２０を、支持機構３０の支持部材３１を支点として一傾斜側に傾けたときよりも、他傾斜側に傾けたときの方が、濾過装置２０の傾き量が大きくなる。なお、ここでは、支持台３８は、取付部材３２よりも外側に配置されている。
【００８５】
また、濾過装置２０の長さ方向における手前側の支持台３８の一方側の端部と、奥側の支持台３８の一方側の端部（図示せず）とに亘って、第一の支柱３５が配置されている。同様にして、濾過装置２０の長さ方向における手前側の支持台３８の他方側の端部と、奥側の支持台３８の他方側の端部（図示せず）とに亘って、第一の支柱３５が配置されている。支持台３８は、取付部材（例えば、接着剤等）を介して、第一の支柱３５を取り付けることができる。
【００８６】
さらに、支持台３８は、収納容器２１の底部２１ａに沿って延びる部分の一部が、取付部材３２に取り付けられている。これにより、支持台３８が、収納容器２１の底部２１ａから所定距離離間した位置で取付部材３２に支持されることになる。
支持台３８は、適宜方法によって取付部材３２に取り付けることができる。例えば、支持台３８および取付部材３２に、互いに同軸上に位置する貫通孔をそれぞれ設けておき、この貫通孔に、ボルトの端部を取付部材３２側から挿通し、支持台３８の貫通孔から突出したボルトの端部にナットを嵌合することによって、支持台３８を取付部材３２に取り付けることができる。
【００８７】
このような水質浄化装置１Ｂは、濾過装置２０の収納容器２１内の水量が予め設定した水量を下回っているときは、図６（ｂ）に示したように、水平位置に対して排水口２４が上側を向くように、支持機構３０の支持部材３１を支点として、濾過装置２０を一傾斜側に傾けた状態で支持ユニットにより支持させる。
一方、水質浄化装置１Ｂは、濾過装置２０の収納容器２１内の水量が予め設定した水量を超えているときは、水平位置に対して排水口２４が下側を向くように、支持機構３０の支持部材３１を支点として、濾過装置２０を他傾斜側に傾けた状態で支持ユニットにより支持させる。
【００８８】
以上説明した、第３実施形態に係る水質浄化装置１Ｂによれば、濾過装置２０の収納容器２１内の水量に応じて、濾過装置２０が、シーソーの原理により、支持機構３０の支持部材３１を支点として、一傾斜側、あるいは、他傾斜側に傾けられることで、濾過層２２を構成する濾過材（ここでは、木炭の層２２ａおよび砂の層２２ｃ）が収納容器２１内で移動されることになるので、濾過層２２の目詰まりの発生を低減することができる。また、収納容器２１内に勢いのある水の流れが発生することによって、濾過層２２を構成する木炭の層２２ａおよび砂の層２２ｃが収納容器２１内でより良好に移動されるとともに、この木炭の層２２ａおよび砂の層２２ｃの中に空気が取り入れられて、木炭および砂が水によって常に洗われる状態となるため、木炭の層２２ａおよび砂の層２２ｃに定着したバクテリアの生育にとって良好な環境が維持されることが期待される。
【００８９】
なお、ここでは、濾過装置として第１実施形態に係る水質浄化装置１の濾過装置２０を適用したが、これに替えて、第２実施形態に係る水質浄化装置１Ａの濾過装置２０Ａを適用してもよいことはもちろんである。
【００９０】
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。以下、本発明の実施形態の変形例を列挙する。
【００９１】
例えば、前記した第１から第３実施形態に係る水質浄化装置１，１Ａ，１Ｂが、微細気泡発生機構をさらに備えていてもよい。
ここで、水槽内において気泡を発生させる気泡発生機構は、従来から広く知られている。しかし、従来の気泡発生機構は、以下のような不便があった。例えば、水槽の底部に沿って気泡発生装置を配置し、気泡発生装置で発生させた気泡を水中内で上昇させる方法では、水槽内の全体が気泡により白く濁ったようになり、水槽内の鑑賞対象（観賞魚等）を良好に視認できない場合があった。さらに、通水ホース内にエアパイプを差し込んで空気を送り込み水圧により気泡を作る方法では、気泡が大きくなってしまう場合があった。このように気泡が大きくなり、水中滞留時間が短くなってしまうと、水中での酸素溶存率が低下してしまうため好ましくない。
これに鑑み、変形例に係る水質浄化装置は、次のような微細気泡発生機構を備えることとした。次に、変形例に係る水質浄化装置について図７を参照して説明する。
【００９２】
図７（ａ）に示すように、変形例に係る水質浄化装置１Ｃは、ポンプ装置１０と、濾過装置２０と、支持機構３０と、微細気泡発生機構４０と、を備える。水質浄化装置１Ｃにおいて、微細気泡発生機構４０以外は、前記した第一実施形態に係る水質浄化装置１において説明したとおりであるので、ここでは同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、ここでは、図７（ａ）に示すように、水質浄化装置１Ｃは、家庭用の水槽５０の内部に設置されている。また、図７（ａ）では、わかりやすさのため、通水ホース１２の吸水口１２ａと吐水口１２ｂとを実線で描いているが、実際は、吸水口１２ａは、ポンプ装置１０のポンプ本体１１ａ内に配置され、吐水口１２ｂは、微細気泡発生機構４０の後記するパイプ本体４１内に配置されている。
【００９３】
図７（ａ）に示すように、微細気泡発生機構４０は、パイプ本体４１と、ラセン状壁部４２と、エアパイプ４３と、空気室４４と、排水パイプ４５と、を備える。
微細気泡発生機構４０は、ポンプ装置１０と濾過装置２０との間に、水槽５０の蓋体５２の下方であって水面よりも上方に設けられている。
図７（ａ），（ｂ）に示すように、パイプ本体４１は、大口径の円管状部材であり、一端側に、ポンプ装置１０の通水ホース１２の吐水口１２ｂが取り付けられ、他端側に、排水パイプ４５が取り付けられており、通水ホース１２の吐水口１２ｂから吐出された水をその内部に通して排水パイプ４５まで案内するものである。
このパイプ本体４１は、水面に対して水平に配置されており、その周面に、ラセン状壁部４２が形成されている。
【００９４】
ここで、パイプ本体４１において、通水ホース１２の吐水口１２ｂの取付口（図示せず）は、軸心が、幅方向において略中央で、かつ、高さ方向において中央よりも上側に配置されており、一方、排水パイプ４５の取付口（図示せず）は、軸心が、幅方向において略中央で、かつ、高さ方向において略中央に配置されていると好ましい。したがって、通水ホース１２の吐水口１２ｂは、軸心が、パイプ本体４１の高さ方向の中央よりも上側に位置するように取り付けられ、排水パイプ４５の取付口（図示せず）は、軸心が、パイプ本体４１の高さ方向の略中央に位置するように取り付けられる。このように、通水ホース１２の取付位置と排水パイプ４５の取付位置とに高低差をつけることで、水が高い方から低い方に流れるため、通水ホース１２の吐水口１２ｂと、排水パイプ４５との間に設けられた後記するラセン状壁部４２を水が通過するときに、より渦を巻きやすくすることができる。
【００９５】
図７（ｂ）に示すように、ラセン状壁部４２は、パイプ本体４１に、その周面の一部を径方向外側にラセン状に突出させて形成されている。つまり、ラセン状壁部４２は、パイプ本体４１の内部から見たときにはパイプ本体４１の壁面よりも凹んでいる。ラセン状壁部４２は、水の流れる方向に沿って、ひとつながりの連続したラセンを描くように形成されている。このラセン状壁部４２は、通水ホース１２の吐水口１２ｂ（図７（ａ）参照）から吐出された水を巻き込んで渦巻き状の水流を作り、排水パイプ４５まで案内するものである。
【００９６】
エアパイプ４３は、小口径の円管状部材であり、後記する本体部４４ａの貫通孔（図示せず）に挿通された状態で、一端側が本体部４４ａの外部に露出し、他端側が本体部４４ａの内部に通じており、本体部４４ａの外部と内部の気圧差によって、その内部を通して、本体部４４ａの外部から内部（図７（ｂ）に示す矢印方向）に空気を送り込むものである。
【００９７】
空気室４４は、パイプ本体４１において、パイプ本体４１に接続された通水ホース１２の吐水口１２ｂの真上付近に配置されており、本体部４４ａと、本体部４４ａの底部の周縁部分から本体部４４ａの外側に向かって突出する突出部４４ｂと、を有している。
本体部４４ａは、パイプ本体４１に接続された通水ホース１２の吐水口１２ｂ（図７（ａ）参照）の真上付近のパイプ本体４１の一部を、外側に向かってドーム状に突出させて形成されており、内部が空洞であって、図７（ｂ），（ｃ）に示すように、天頂部に貫通孔（図示せず）を有している。この貫通孔（図示せず）には、前記したエアパイプ４３が挿通されている。そして、このエアパイプ４３を介して本体部４４ａ内に流入した空気が、内部の空洞部分に滞留するようになっている。
【００９８】
ここで、エアパイプ４３から空気室４４内に空気が流入される仕組みについて説明する。
パイプ本体４１内に、通水ホース１２の吐水口１２ｂから勢い良く水が吐出されるとともに、ラセン状壁部４２によって渦巻き状の水流が作られることで、パイプ本体４１内の水の流れの勢いがさらに増す。そのため、パイプ本体４１内において、上流側（通水ホース１２の吐水口１２ｂ側）から下流側（排水パイプ４５側）に向かうにつれて気圧が低下することになる。そして、エアパイプ４３および空気室４４は、通水ホース１２の吐水口１２ｂ側（上流側）の真上付近に配置されているので、本体部４４ａ内の気圧も低下することになる。そのため、空気室４４の内部と外部との気圧差が大きくなり、これにより、空気室４４の本体部４４ａから外部に露出したエアパイプ４３の近傍の空気がエアパイプ４３内に自然に吸い込まれる。このようにして、エアパイプ４３を介して本体部４４ａ内に空気が順次流入され、本体部４４ａ内で滞留する。
【００９９】
図７（ｂ），（ｃ）に示すように、突出部４４ｂは、本体部４４ａの底部の周縁部分とパイプ本体４１との間に、水の流路に沿って設けられており、水が上流から下流に向かうにつれて先細りとなるように突出して形成されている。
より詳しくは、図７（ｃ）に特に示すように、突出部４４ｂは、ここでは、二つの二等辺三角形により形成されている。具体的には、突出部４４ｂの基端部分にあたる二つの二等辺三角形の短辺がハの字を構成するように、本体部４４ａの表面に沿ってそれぞれ傾斜して配置され、二つの二等辺三角形の一方の長辺が互いに接しており、二つの二等辺三角形の頂点が互いに接している。この二つの二等辺三角形の頂点が、突出部４４ｂの先端部分となる。このようにして、基端側から先端側に向かうにつれて先細りとなる突出部４４ｂが形成される。
【０１００】
この突出部４４ｂは、内部に、先端部分に向かうにつれて寸法が小さくなる垂直断面視略三角形状の空洞を有している。また、突出部４４ｂの先端部分は、パイプ本体４１に連続している。このように、突出部４４ｂにおいて、上流側の基端部分から下流側の先端部分に向かうにつれて細く尖らせることで、先端部分の気圧を最も低くすることができる。
【０１０１】
突出部４４ｂは、パイプ本体４１内に水が流入され、勢いのある水流に引っ張られて本体部４４ａ内に滞留した空気が移動するときの通路として機能するとともに、先端部分が水面に接することによって、突出部４４ｂ内において気圧の最も低い先端部分に移動した空気が水中に引っ張り込まれるときに、微細な気泡を発生させる。前記したように、突出部４４ｂの先端部分を細く尖らせることにより、先端部分の気圧を非常に低くすることができるので、非常に微細な気泡を発生させることができる。
【０１０２】
なお、前記したように空気室４４の本体部４４ａ内には空気が滞留しており、また、水は、前記した排水パイプ４５の引っ張り力により、パイプ本体４１内を上流側から下流側に向かって勢い良く流れているので、パイプ本体４１内に水が流入した場合にも、空気室４４内まで水位が上昇することはない。
【０１０３】
排水パイプ４５は、中口径の円管状部材であり、一端側と他端側との間で略９０度曲折して略逆Ｌ字状となっており、一端側がパイプ本体４１の他端側に設けられた取付口（図示せず）に取り付けられ、他端側が濾過装置２０の収納容器２１の上側に配置されている。排水パイプ４５の他端側は、前記した実施形態と同様に、収納容器２１の幅方向において、支持機構３０と錘２５との間に配置されている。
【０１０４】
なお、ここでは、排水パイプ４５は、口径が、パイプ本体４１の口径よりも小さく、通水ホースの吐水口１２ｂ（図７（ａ）参照）の口径よりも大きく形成されている。この場合、排水パイプ４５の口径をパイプ本体４１の口径よりもできる限り小さく、かつ、通水ホース１２の吐水口１２ｂ（図７（ａ）参照）の口径よりも大きく形成すると好ましい。排水パイプ４５の口径を、前記した条件を満たす範囲内で出来る限り小さくすると、排水パイプ４５側の気圧を、通水ホース１２の吐水口１２ｂ（図７（ａ）参照）側の気圧よりも低下させることができるので、パイプ本体４１内の水を、通水ホース１２の吐水口１２ｂ（図７（ａ）参照）側から排水パイプ４５側へと引っ張る力をより強くすることができる。そのため、これらの間に配置されたラセン状壁部４２を通過するときの水の流速を上昇させることができる。よって、水がラセン状壁部４２を通過するときに、より渦を巻きやすくすることができ、水の流速をより上昇させることができる。
【０１０５】
次に、水質浄化装置１Ｃの動作について、微細気泡発生機構４０の動作を中心に、適宜図７を参照して説明する。
水質浄化装置１Ｃは、ポンプ装置１０の水中ポンプ１１によって、水槽５０内の水を吸い上げ、通水ホース１２の吸水口１２ａから、通水ホース１２内に送り込む。また、水質浄化装置１Ｃは、ポンプ装置１０の通水ホース１２によって、吸水口１２ａから取り入れた水槽５０内の水を内部に通過させて、吐水口１２ｂから微細気泡発生機構４０のパイプ本体４１内に吐出する。
【０１０６】
水質浄化装置１Ｃは、微細気泡発生機構４０のラセン状壁部４２によって、通水ホース１２の吐水口１２ｂから吐出された水を巻き込んで渦巻状の水流を作り、排水パイプ４５側へと移動させる。このとき、ポンプ装置１０の吸水力によって、通水ホース１２の吐水口１２ｂから勢い良く水がパイプ本体４１に吐出されることに加え、ラセン状壁部４２によって強制的に渦巻状の水流が作られることで、水の流速がより上昇する。
【０１０７】
一方、水質浄化装置１Ｃは、微細気泡発生機構４０の空気室４４の貫通孔（図示せず）に挿通されたエアパイプ４３によって、空気室４４の外部から内部へと空気を流入する。このように、エアパイプ４３を介して本体部４４ａ内に順次流入された空気は、本体部４４ａ内で滞留する。
【０１０８】
そして、水質浄化装置１Ｃは、パイプ本体４１内の勢いのある水の流れによって、本体部４４ａ内に滞留した空気を引っ張り、気圧の低い突出部４４ｂの先端部分側へと移動させる。そして、水質浄化装置１Ｃは、通水ホース１２の吐水口によって、パイプ本体４１内において、空気室４４の突出部４４ｂの先端部分の位置まで水が流入されると、突出部４４ｂの先端部分が水面に接し、突出部４４ｂの先端部分に移動した空気が水中に溶け込み、微細な気泡を発生させる。
【０１０９】
そして、水質浄化装置１Ｃは、空気室４４の突出部４４ｂによって大量に発生した微細気泡が周辺の水を巻き込みながら、ラセン状壁部４２によって渦巻を描いて微細気泡発生機構のパイプ本体４１内を移動し、排水パイプ４５から、微細気泡と共に大量の水を濾過装置２０に排出する。濾過装置２０の動作は、前記した第１実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
水質浄化装置１Ｃは、以上のように動作する。
【０１１０】
このような水質浄化装置１Ｃによれば、水槽５０内ではなく、微細気泡発生機構４０内で微細気泡を発生させるため、従来の気泡発生機構と比べて、水槽５０内の全体が白く濁ったようになることを防止することができる。
また、水質浄化装置１Ｃによれば、微細気泡発生機構４０により微細気泡を発生させることができるので、微細気泡と水との接触面積を、従来の気泡発生機構により発生する大きい気泡と水との接触面積よりも増大することができる。そのため、酸素をより多く取り込むことが可能となり、このような酸素の多い水が水槽５０内に供給されることで、水槽５０内の環境を鑑賞対象の生育に良好となるように整えることができる。さらに、水質浄化装置１Ｃによれば、微細気泡発生機構４０により発生した微細気泡は浮力の影響を受けにくいため、水中滞留時間をより長くすることができ、その結果、酸素溶存率を向上させることができる。これにより、水中内での病原菌の発生を抑制したり、好気性バクテリアの活動を活発化させたりすることができる。このように、水質浄化装置１Ｃによれば、微細気泡発生機構４０を有するため、水質浄化装置１による作用効果に加え、水槽５０内の浄化能力をより向上することができる。
なお、水質浄化装置１Ａ，１Ｂが微細気泡発生機構４０をさらに備えることとしてもよい。
【０１１１】
また例えば、前記した第１実施形態に係る水質浄化装置１においては、支持機構３０の固定支持部３３により支軸３４を水槽５０の蓋体５２に固定して支持させ、この支軸３４に２本の第二の支柱３６，３６を取り付ける構成としたが、これに限られるものではなく、固定支持部３３および支軸３４を設けずに、第二の支柱３６，３６を水槽５０の蓋体５２に直接取り付けることとしてもよい。例えば、一方の第二の支柱３６を構成する２本の支柱を、濾過装置２０の長さ方向における両端部付近であって、かつ、幅方向における一端部側にそれぞれ配置し、２本の支柱の一端部を、それぞれ、水槽５０の蓋体５２に取り付ける。同様にして、他方の第二の支柱３６を水槽５０の蓋体５２に取り付ける。そして、一方および他方の第一の支柱３６，３６における２本の支柱の他端部間に亘って第一の支柱３５，３５を配置して取り付ける。これによれば、水質浄化装置１の構成が簡素となるとともに、部品点数を削減することができるので、水質浄化装置１がより安価となる。
【０１１２】
さらに例えば、前記した第一実施形態に係る水質浄化装置１においては、濾過装置２０の収納容器２１内に収容された水の重さによって収納容器２１が一傾斜側あるいは他傾斜側に傾斜するように構成されているが、これに限られるものではなく、例えば、電源装置と制御装置をさらに設け、有線または無線により収納容器２１の動作を電動制御してもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ      水質浄化装置
１０      ポンプ装置
１１      水中ポンプ
１２      通水ホース
２０，２０Ａ  濾過装置
２１    収納容器
２２，２２Ａ    濾過層
２３    貯水部
２４    排水口
２５    錘
３０，３０Ｂ    支持機構
３１      支持部材
３２      取付部材
３３      固定支持部
３４      支軸
３５，３５      第一の支柱
３６，３６      第二の支柱
３７      ストッパ
３８      支持台
４０      微細気泡発生機構
４１      パイプ本体
４２      ラセン状壁部
４３      エアパイプ
４４      空気室
４４ａ      本体部
４４ｂ      突出部
４５      排水パイプ
【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】
2013141440.tif 000009