(57)【要約】【課題】  自然な渓流の流れを再現できる渓流装置を提供すること。【解決手段】渓流の風景を再現した展示水路と、該展示水路を流れる水を循環させる循環水路と、該循環水路に設置され、前記展示水路に循環水路の水を供給するポンプとで構成される渓流装置であって、前記展示水路の下流側の循環水路との接続部分には展示水路に流れる水を規則的に循環水路へ案内可能な幅の排水路を有し、前記ポンプは展示水路を流れる水が層流となるように吐出水を吐出可能で、かつ流量調整可能なポンプであることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
渓流の風景を再現した展示水路と、該展示水路を流れる水を循環させる循環水路と、該循環水路に設置され、前記展示水路に循環水路の水を供給するポンプとで構成される渓流装置であって、前記展示水路の下流側の循環水路との接続部分には展示水路に流れる水を規則的に循環水路へ案内可能な幅の排水路を有し、前記ポンプは展示水路を流れる水が層流となるように吐出水を吐出可能で、かつ流量調整可能なポンプであることを特徴とする渓流装置。
【請求項２】
両端部を除く部位の高さ方向の空間を上下に分割する仕切り壁を備えた水槽と、該水槽の仕切り壁の上部側に前記展示水路を形成するとともに、下部側に循環水路を形成し、展示水路から排水路を介して落下した水が循環水路に流れ込むように、前記水槽の仕切り壁下部側に循環水路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の渓流装置。
【請求項３】
両端部を除く部位の前後方向の空間を少なくとも２つに分割する仕切り壁を備えた水槽と、該水槽の分割された空間の１つに前記展示水路を形成するとともに、他の空間に循環水路を形成し、展示水路から水が循環水路に流れ込むように、前記仕切り壁の端部と前記水槽の内壁間に水流が滞らない大きさの開口面積を有する排水路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の渓流装置。
【請求項４】
前記展示水路は室内に形成され、前記循環水路の少なくとも一部は屋外に形成されていることを特徴とする請求項１記載の渓流装置。
【請求項５】
前記展示水路に循環水路の水を供給するポンプは、レイノルズ数を１以下で水を吐出可能なポンプであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の渓流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水槽や庭園等に渓流の流れを再現することができる渓流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自然な流水を再現する水槽として、水槽の一側面側から水槽内に水を吹き出し、一側面と対面する水槽内の対向面側から水を抜き出して前記一側面側に循環させるようにした流水水槽において、水槽の一側面側には吹き出す水を分配するための出水室が配備され、水槽の対向面側には抜き出す水を集水するための抜水室が配備されているとともに、出水室の前記対向面寄りの面全面にわたって水槽内へ水を吹き出す出水口が多数設けられ、抜水室の前記一側面寄りの面全面にわたって水槽内から水を抜き出す抜水口が多数設けられている流水水槽が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、この流水水槽を用いて渓流の流れを再現する場合には、前記出水室を水面から露出させ、渓流のような音と小波を再現可能な旨が記載されている。
【０００４】
さらに従来、水をレイアウトに取り入れたものにバイオトープとアクアテラリウムというものが知られている。バイオトープのイメージは池の周りや水中にアシなどの植物や水草を配置し、その環境での生物循環を楽しむ物で比較的大きなレイアウトである。それに対しアクアテラリウムは比較的小型で閉鎖的な空間（水槽）などで水景を楽しむ物である。
【０００５】
しかしながら、このような流水水槽では、水流を流しても進行方向で流水が抜水室にぶつかる為、反流と乱流が発生してしまい自然な渓流の流れを再現できないという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１３４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、自然な渓流の流れを再現できる渓流装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の渓流装置は、渓流の風景を再現した展示水路と、該展示水路を流れる水を循環させる循環水路と、該循環水路に設置され、前記展示水路に循環水路の水を供給するポンプとで構成される渓流装置であって、前記展示水路の下流側の循環水路との接続部分には展示水路に流れる水を規則的に循環水路へ案内可能な幅の排水路を有し、前記ポンプは展示水路を流れる水が層流となるように吐出水を吐出可能で、かつ流量調整可能なポンプであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１に記載の発明においては、展示水路に流れる水を規則的に循環水路へ案内可能な大きさの排水路を有しているので、展示水路の終端部で水が壁面等に衝突し、反流と乱流が発生することを防止できる。  
したがって、自然な渓流の流れを再現することができる。
（２）ポンプは吐出水を層流状態で吐出可能なので、吐出した水が展示水路に設けられた石等の障害物に衝突した際に乱流が発生するが、その後は層流に飲み込まれる形で層流として下流へと流れるという渓流の自然な流れを再現することができる。
（３）展示水路にポンプを設置する必要がないので、施工が容易で、展示水路を自由に渓流と周りの植栽をデザインでき、渓流のデザインの要素である水流の幅や高さなどの設計も自由度が高くなりデザイン性を高めることができる。
（４）請求項２に記載の発明においても前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、水槽に仕切り壁を備え上部側に展示水路を形成し、仕切り壁下部側に循環水路を備えたことにより、下部での流れですでに水流が整流されているため、乱流として上部に水流が現れない。
しがたって、この流れをより自然の渓流に近づけることができる。
（５）請求項３に記載の発明においても前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、底が一重である為、水槽の厚さを薄くすることができ、カウンターのような台の上に配置することもできる。
（６）請求項４に記載の発明においても前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、室内に渓流の風景を再現でき、循環水路も屋外の景観として利用することができる。
（７）請求項５に記載の発明においても前記（１）〜（６）と同様な効果が得られるとともに、より自然な渓流の水流の流れを再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１乃至図４は本発明の第１実施形態を示す各説明図である。
図５乃至図７は本発明の第２実施形態を示す各説明図である。
図８乃至図１０は本発明の第３実施形態を示す各説明図である。
【図１】本発明の第１実施形態の渓流装置の平面図。
【図２】図１の２−２線断面図。
【図３】図１の３−３線断面図。
【図４】水の流れを示す説明図。
【図５】本発明の第２実施形態の渓流装置の平面図。
【図６】図５の６−６線断面図。
【図７】水の流れを示す説明図。
【図８】本発明の第３実施形態の渓流装置の平面図。
【図９】図８の９−９線断面図。
【図１０】水の流れを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
図１乃至図４に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は水族館、庭園等に渓流の流れを再現する渓流装置である。
【００１３】
この渓流装置１は、図１乃至図３に示すように、上面が開放された横長箱状の水槽３と、この水槽３の内部に略水平状態あるいはやや傾斜状態に設置された横長幅広の仕切り壁２と、この仕切り壁２の上面に載置された渓流装飾部材９と、前記仕切り壁２によって形成された単数（実施形態）又は複数のループ状流路１０内の適宜箇所に配設されたポンプ６とから構成されている。
【００１４】
前記ループ状流路１０は、図４に示すように前記仕切り壁２の上部側に設けられ、仕切り壁２の上面に載置された渓流装飾部材９によって渓流の風景を再現した展示水路４と、該展示水路４の終端側（前記水槽３の後部壁面３ｂ側）に設けられ、該展示水路４に流れる水を規則的に循環水路５へ案内可能な排水路７と、前記水槽３の仕切り壁２の下部側に設けられ、前記展示水路４から前記排水路７を介して流れる水が落下し、落下した水を前記展示水路４へ循環させる循環水路５と、該循環水路の終端部（前記水槽３の前部壁面３ａ側）に形成され、展示水路４に連結し循環水路５の水を供給する水供給路８とで構成されている。
【００１５】
なお、ここで「規則的に」とは、流れる水の流速が略一定であり、水が一部に滞る状態にならないことをいう。
【００１６】
前記水槽３は前後の壁面３ａ、３ｂと、側壁３ｃ、３ｄ及び底面３ｅを有する上面が開放された直方体状で、長さが２０００ｍｍ、横幅４００ｍｍ、高さ３００ｍｍに形成されており、前記仕切り壁２はこの水槽３の長さ方向両端部分約１００ｍｍを除いた部分を上下に分割するように固定的に設けられループ状流路１０を形成している。
【００１７】
本実施の形態においては、前述したように、仕切り壁２によって分割された水槽３の上部が展示水路４となり、水槽３の下部が循環水路５となる。また、この水槽３の長さ方向の端部の仕切り壁２がない部位であって、展示水路４の下流側となる部位が排水路７として用いられ、展示水路４の上流側となる部位は水供給路８として用いられる。この仕切り壁２は水槽３の上から約２００ｍｍの位置に設けられている。
なお、前記ポンプ６は、循環水路５の前記排水路７側に設置されている。
【００１８】
前記仕切り壁２は浅皿状に形成されており、この仕切り壁２の上面に、前記展示水路４が形成されている。該展示水路４は、岩や砂利、樹木等の渓流装飾部材９が設けられ、日本の渓流の風景を再現したものとなっている。本実施の形態においては、この展示水路４を流れる水の流速は、１．１〜３．３ｍ／ｓｅｃが望ましく、本実施の形態においては、３．２ｍ／ｓｅｃに設定されている。このような流速で層流状態の水を流すことにより、渓流の自然な流れを再現することができる。この展示水路４は略平坦又は下流側へ向かって若干の下り勾配が設けられている。
【００１９】
前記循環水路５は、前述したように前記水槽３の下部側に設けられており、前記展示水路４の下流側の終端部に形成された排水路７から、展示水路４を流れた水が規則的に循環水路５に流入するように構成されている。この排水路７は、前記展示水路４に流れる水を規則的に循環可能な大きさ（本実施の形態においては、排水路の断面積は約４００ｃｍ２）を有しているため、展示水路４の終端部で流水が壁面等に衝突し、反流や乱流が発生することを防止できる。また、循環水路５は前記展示水路４の下方に設けられているため、展示水路４を流れた水が循環水路５へ落下するため、展示水路４の終端部で流水が規則的に流れ、自然な渓流の流れを再現することができる。
【００２０】
このような展示水路４及び循環水路５を備えた水槽３を水族館等に設置する場合には、展示水路４の部分のみを一般客から見えるように展示することが望ましい。また、この際、仕切り壁２が設置されていない水槽３の両端部付近（前記水供給路８と排水路７付近）も一般客から見えない位置に設置することにより、上流から下流へ絶えず水流が流れ続ける渓流の自然な風景を展示することができる。
【００２１】
前記ポンプ６は、本実施の形態においては、前記循環水路５であって、前記展示水路４の終点側（排水路７側）に複数設けられており、吐出水を層流状態で吐出可能で、かつ流量調整可能なものが用いられる。排水路７から循環水路５へ流入した水を、該複数のポンプ６で強力に押し出し、前記水槽３の前記展示水路４の始点側の壁面３ａに衝突させる。この衝突により、水流は水供給路８方向へ逃げ、展示水路４へ流れ込む。この動きによって、整流された水の流れを発生させ、乱流として上部に水流が現れない。この整流機能が流れをより自然の渓流に近づけることができる。
展示水路４における水流が自然な渓流の流れとなる。
【００２２】
前記ポンプは好適には、ＫＧ社製のＥＣＭ−４２、ＥＣＭ−６３、ＥＣＭ−７５等のポンプを用いるとよい。これらのポンプ４はサイズがコンパクトで、かつハイパワーで流量調整が可能であるので、スペースが限られた水槽３に設置可能であり、バーカウンターや店舗内など少ないスペースでもポンプを設置することができ、省スペースで渓流を再現することができる。
【００２３】
また、これらのポンプの吐出口から吐出される流水のレイノルズ数は２０℃で出力を全開にした状態において、ＥＣＭ−４２で０．１４８５、ＥＣＭ−６３で０．２６４、ＥＣＭ−７５で０．４６２程度であるので、吐出水を層流状態で流すことができる。そのため、前記水槽３の前記展示水路４の始点側の壁面３ａまで水流の流れが損失することなく到達し、また、流水を上方へ移動させても層流の状態を保ったまま展示水路４に水を流すことができる。この時の展示水路４を流れる水のレイノルズ数も１以下であることが望ましいが、層流状態を保てるレイノルズ数（２３００以下）であれば、自然な渓流の流れを表現することができる。
【００２４】
さらに、給水口の流速は排出口の１／３なので、ゴミ詰りによるモーターの焼付きなどの故障が少なく流量減少しにくいため、メンテナンスのコストを押さえることができる。
このような層流で吐出可能なポンプ６を用いることにより、吐出水のレイノルズ数を１以下にすることができ、層流状態で水を吐出することができるため、この水流は展示水路４でも層流状態を維持することができ、展示水路４に形成された岩等の障害物に水流が当たることにより生じる水流の乱れが自然な感じに表現される。そして、障害物によって生じた水流の乱れは、その後他の水流に飲み込まれる形で略層流の水流として下流へと流れ、自然な渓流の流れを再現することができる。このような自然な渓流の流れを再現する水の力は重力とモーターの吐水力に関係する。水力はポンプの吐水力と傾斜角により増力して流れることが出来る。反対に石や、水底などの抵抗などにより減力される。しかしこの減力が渓流らしさ（音・流れのうねり）を作り出す。
【００２５】
すなわち、より傾斜角の小さな場所では特に水量とポンプ６の吐出速度が重要となる。さらに細かく言うとポンプから出る水は可能な限り層流が良いということになる。
なお、前記ポンプ６の吐出口を展示水路４の始点に位置するように設置し、前記水槽３の前記展示水路４の始点側の壁面３ａに衝突させずに展示水路４に供給してもよい。
本実施の形態の渓流装置１は、水槽３内に展示水路４や循環水路５、ポンプ６等の全ての構成要素が設けられているものであり（閉鎖型）、この装置を簡易に設置・移動等できるものである。
【００２６】
［発明を実施するための異なる形態］
次に、図５ないし図１０に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図５ないし図７に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、家屋の内部に形成された展示水路４Ａと、該展示水路４Ａに排水路７Ａを介して接続され、該排水路７Ａとの接続部分以外が屋外、本実施の形態においては坪庭に形成された循環水路５Ａにした点で、このように構成した渓流装置１Ａにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。前記ポンプ４は前記循環水路５Ａの終端付近に設け、吐出口を水供給路８Ａとして用いて前記展示水路４Ａの始端部に位置するように設けるとよい。 
【００２７】
また、このようなこの実施形態においては、ポンプ６の吐出口を水供給路８Ａとして用いて前記展示水路４Ａの始端部に位置するように設けているので、展示経路４Ａを流れる水は層流状態となっており、前記ポンプ６の流量は０％〜１００％まで１％刻みで調整できるため、渓流の自然な流れを室内に再現することができる。
なお、第１の実施形態においても、水槽３の水供給路８付近にポンプ６の吐出口を配置し、展示水路４に水を供給してもよい。
【００２８】
図８ないし図１０に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、前後方向の空間を２つに分割するように仕切り壁２を備えた水槽３Ａを用い、該水槽３Ａの分割された空間の前部側の空間に展示水路４を形成するとともに、後部側の空間に循環水路５を形成し、展示水路４から水が循環水路５に流れ込むように、前記仕切り壁２の一端部２ａと前記水槽３Ａの内壁間に水流が滞らない大きさの開口面積を有する排水路７を備え、前記仕切り壁の他端部２ｂと前記水槽３Ａの内壁間に水流が滞らない大きさの開口面積を有する水供給路８を備えた前記水槽３Ａを設けた点で、このように構成した渓流装置１Ｂにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られるとともに、水槽３Ａの底が一重である為、水槽３Ａの設置面が薄くすることができ、カウンターのような台の上に載せることもでき、水槽３Ａに透明素材（ガラス・アクリル）を使用し、高さを高くすることで側面から見るレイアウトも作成可能となる。また、ポンプ６の能力のロスを少なくすることもできる。
さらに、展示水路４だけでなく、循環水路５の上面を蓋等で塞ぐことで、その上面に渓流の風景等を作成でき、奥行きのあるデザインを行うことも可能である。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、仕切り壁２を１枚だけ設けて前部側（正面側）に展示水路４を形成し、後部側（背面側）に循環水路５を形成したが、例えば、仕切り壁２を２枚設けて水槽３Ａを前後方向に３つの空間に区切り、中央部分の空間に展示水路４を形成し、前後部分の空間に循環水路５を形成してもよい。
また、中央部分の空間のみを循環水路５とし、前後部分の空間に展示水路４を形成してもよい。
【００３０】
本発明の実施の形態においては、略平坦又は若干下流側へ向かって下り勾配が形成された展示水路について説明しているが、揚水ポンプを用いて、水を上方へ揚水し、滝を含む展示水路を構成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は水族館や庭園等の渓流を再現して展示する産業で利用される。
【符号の説明】
【００３２】
１、１Ａ、１Ｂ：渓流装置、    ２：仕切り壁、
３、３Ａ：水槽、              ４、４Ａ：展示水路、
５、５Ａ：循環水路、          ６：ポンプ、
７、７Ａ：排水路、            ８、８Ａ：水供給路、
９：渓流装飾部材、            １０：ループ状流路。
【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１０】
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