(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面方向に連通した通水路を構成するべき表面凹凸構造が底部内面に若しくは該底部内面上に設置された板状材の上面に設けられ、前記表面凹凸構造は、その少なくとも一部においてエアリフトパイプの下端部を嵌合可能に構成されたパイプ取付部を含み、該パイプ取付部には、嵌合した前記エアリフトパイプの下端部に当接する段部が設けられ、前記通水路に連通するように開口する通水口を前記段部の下方に有することを特徴とする水槽。
【請求項２】
前記表面凹凸構造は、前記底部内面から若しくは前記板状材の上面から突出し、前記底部内面に若しくは前記板状材の上面に沿って伸びる複数のリブを含み、複数の前記リブの間隔部分が前記通水路を構成する通水溝となっていることを特徴とする請求項１に記載の水槽。
【請求項３】
前記表面凹凸構造の突出部の頂点部分は、共通の水平面にほぼ含まれるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水槽。
【請求項４】
前記表面凹凸構造のうち、側壁内面に対向する側面部の少なくとも上部が斜め上方へ開くように傾斜していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の水槽。
【請求項５】
前記表面凹凸構造は、第１相互間隔を水平方向に有する下部構造と、該下部構造の上に設けられ、前記第１相互間隔よりも大きな第２相互間隔を水平方向に有する上部構造との少なくとも２段構造となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の水槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水槽に係り、特に、水槽内において観賞魚を飼育したり観賞用水草を育成したりする場合に好適な水槽構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、市場において流通している観賞魚用水槽を用いて観賞魚を飼育したり水草を育成したりする場合には水槽内の水を常時浄化しつづける必要があり、その水浄化方式としては、略直方体状の水槽本体の上部に浄水装置を配置する上部浄化方式、水槽内部に浄水器を配置する内部浄化方式、水槽外部に浄水装置を配置する外部浄化方式がある。
【０００３】
上記の水浄化方式のうち内部浄化方式として、水槽の底部内面上に底部浄水枠を配置し、この底部浄水枠上に底砂や砂利を堆積させた状態でろ過を行う底部ろ過方式（底面フィルター方式）が用いられている。この場合、底部浄水枠は、水平な支持板の４周に立設した縁枠部を備えた縁付き皿状の構造を上下逆さまの姿勢で水槽の底部内面上に設置するように構成され、支持板には多数のスリットが形成されているとともに、エアリフトパイプを取り付けるための通水口を備えたパイプ取付部が形成されたものである。
【０００４】
この底部浄水枠は水槽の底部内面上に設置され、エアリフトパイプがパイプ取付部に装着される。そして、支持板は底砂や砂利で覆われ、エアリフトパイプ内にエアポンプに接続されたエアチューブが挿入され、エアチューブの先端がエアリフトパイプ内の下部位置にて開口するように位置決めされる。この状態で、エアポンプを稼動させてエアチューブからエアリフトパイプ内にエアを供給すると、エアチューブ先端から放出される気泡はエアリフトパイプの内部を上昇し、エアリフトパイプの上部開口から水槽内に出て水面で消失する。このとき、気泡の上昇によってエアリフトパイプ内には上昇水流が発生するので、この上昇水流によって、水槽内の水が底砂や砂利を通過して支持板に形成されたスリットから底部浄水枠の内部に入り、通水口を通ってエアリフトパイプの内部へと導出され、エアリフトパイプの上部開口から再び水槽内へと戻る循環水流が形成される。この循環水流によって、水槽内の水は底砂や砂利などの底部浄水枠上の堆積物によってろ過される。この底部ろ過方式は、ろ過面積を大きく採ることができるので高い浄水性能を有するとともに、水槽の上部或いは外部にろ過装置を配置する必要がなくなるという利点を備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記底部ろ過方式においては、水槽の掃除を行う場合、底砂や砂利を回収した上で底部浄水枠を取り出して清掃する必要があるので、清掃に手間がかかるという問題点がある。特に、水草を生育させる場合には、底砂や砂利の層を通して底部浄水枠の支持板に形成されたスリットに水草の根が絡みつくことがあるので、底部浄水枠そのものの清掃も難しくなる。
【０００６】
また、上記底部ろ過方式においては、底部浄水枠が支持板の周囲に形成された縁枠部の高さ分にほぼ相当する厚さを備えているので、その上にさらに底砂や砂利を敷き詰める必要があることから、水槽内の観賞魚や水草を収容する育成空間が狭くなってしまうという問題点がある。
【０００７】
さらに、水槽内で底部浄水枠が移動すると、底部浄水枠上に敷き詰められた底砂や砂利が縁枠部と水槽の底部内面との間に入り込み、時間の経過とともに徐々に底部浄水枠が底部内面上から持ち上がり、支持板下に底砂や砂利が堆積したり支持板上の底砂や砂利の厚さが少なくなったりすることにより浄化能力が低下する場合があり、また、底部浄水枠が上昇することにより育成空間がなおさら少なくなるという問題点もある。
【０００８】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、底部ろ過方式によって水槽内の水を浄化する場合において、水槽内の清掃を容易にすることのできる水槽構造若しくはその付属品を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の水槽は、平面方向に連通した通水路を構成するべき表面凹凸構造を底部内面に若しくは該底部内面上に設置された板状材の上面に設けたことを特徴とする。表面凹凸構造を水槽の底部内面若しくは底部内面上に設置された板状材の上面に設けたことにより、表面凹凸構造の凹部の幅よりも大きな粒径を持つ底砂、砂利、セラミック粒を表面凹凸構造上に敷き詰めたり、発泡ウレタン等のろ過シートを敷設したりすれば、これらのろ過作用体と底部内面若しくは板状材との間に表面凹凸構造によって構成される通水路が形成され、この通水路に沿って水流を流すことができるので、ろ過作用体によって水槽内の水を浄化することが可能になる。ここで、ろ過作用体と底部内面若しくは板状材との間の通水路は、表面凹凸構造の凹凸内にろ過作用体が入り込まないことによって確保される。この発明によれば、底部内面若しくは板状材の上に配置されたろ過作用体を攪拌したり、清掃したりした後、水槽内の水を適宜に（例えば１／３〜半分程度）交換することにより、簡単に水槽の掃除を行うことができる。この場合、表面凹凸構造は上方に向けて解放された通水路を構成しているので、汚泥が溜まったり、水草の根などが絡んだりすることも少ない。
【００１０】
本発明において、前記表面凹凸構造は、前記底部内面から若しくは前記板状材の上面から突出し、前記底部内面に若しくは前記板状材の上面に沿って伸びる複数のリブを含み、複数の前記リブの間隔部分が前記通水路を構成する通水溝となっていることが好ましい。この手段によれば、底部内面若しくは板状材の上面に沿って伸びる複数のリブによって水槽底部の剛性を高めることができる。
【００１１】
水槽底部の剛性を高めるためには、特に、対向する一対の水槽側壁の間を結ぶ方向に伸びるように上記のリブが設けられていることが望ましい。また、底部内面が長手方向を有する場合には、当該長手方向に上記のリブが伸びるように構成されていることが望ましい。さらに、上記のリブが適宜に分断されていることが望ましい。リブの分断部分にも通水路が構成されることによって水の流通性がより高められるからである。
【００１２】
本発明において、前記表面凹凸構造は、その少なくとも一部においてエアリフトパイプの下端部を嵌合可能に構成されたパイプ取付部を含み、該パイプ取付部には、嵌合した前記エアリフトパイプの下端部に当接する段部が設けられ、前記通水路に連通するように開口する通水口を前記段部の下方に有することが好ましい。この手段によれば、エアリフトパイプをパイプ取付部に嵌合させ、エアリフトパイプ内にて気泡を上昇させることによって、底砂、砂利、セラミック粒、発泡ウレタン等のろ過作用体を通して水槽内の水が表面凹凸構造内の通水路に入り、この通水路からパイプ取付部の通水口を経てエアリフトパイプ内に導入され、さらにエアリフトパイプから再び水槽内に戻る循環水流を形成することができる。ここで、パイプ取付部に嵌合したエアリフトパイプの下端部は段部に当接するため、エアリフトパイプの嵌合深さが制限される一方、段部の下方に通水口が設けられているので、通水口を閉鎖してしまうことがなく、確実に通水性を確保できるとともに、簡単にエアリフトパイプを装着することができる。
【００１３】
なお、エアリフトパイプを取り付けるためのパイプ取付部としては、エアリフトパイプを嵌合させるための専用の嵌合形状を備えているものに限らず、表面凹凸構造の一部として上記通水路を構成することができるものであって、なおかつ、エアリフトパイプを嵌合させることができるようになっているものであっても構わない。このようにエアリフトパイプを嵌合させることができる嵌合構造を特定の部位に限らず（全面に、或いは、或る程度広い範囲に亘って）備えた表面凹凸構造を有する場合には、エアリフトパイプの取付位置を少なくとも所定範囲内で選択することができるようになる。
【００１４】
本発明において、前記表面凹凸構造の突出部の頂点部分は、共通の水平面にほぼ含まれるように構成されていることが好ましい。この手段によれば、表面凹凸構造上に平板を載置することなどによって通常の水槽としても用いることが可能になる。また、表面凹凸構造にパイプ取付部が含まれている場合、このパイプ取付部をも含めて突出部の頂点部分の高さが均一で、共通の水平面にほぼ含まれるように構成されていることが望ましい。
【００１５】
本発明において、前記表面凹凸構造のうち、側壁内面に対向する側面部の少なくとも上部が斜め上方へ開くように傾斜していることが好ましい。この手段によれば、相互に対向する側壁内面と表面凹凸構造の側面部との間に底砂、砂利、セラミック粒などの粒体が入り込んでも、側面部の少なくとも上部が上方へ開くように傾斜しているので、その傾斜面に沿って粒体が上方へ脱出しやすくなるため、粒体が水槽の側壁内面を圧迫することによって生じ得る側壁の損傷や破壊が防止される。特に、ガラス製の側壁を有する水槽に対して効果的である。
【００１６】
本発明において、前記表面凹凸構造は、第１相互間隔を水平方向に有する下部構造と、該下部構造の上に設けられ、前記第１相互間隔よりも大きな第２相互間隔を水平方向に有する上部構造との少なくとも２段構造となっていることが好ましい。この手段によれば、上部構造の相互間隔を越える粒径の粒子を表面凹凸構造上に敷き詰めた場合には、底部内面から若しくは板状材の上面から上部構造の頂点位置までの空間を通水路として構成することができ、また、上部構造の相互間隔よりも小さいが、下部構造の相互間隔を越える粒径の粒子を敷き詰めた場合には、底部内面から若しくは板状材の上面から下部構造と上部構造の間の段差までの空間を通水路として構成することができる。また、下部構造と上部構造との間に設けられる段部によってエアリフトパイプの嵌合深さを制限することもできる。この場合、前記表面凹凸構造は、前記底部内面若しくは前記板状材の上面に、下部構造と上部構造との間に段部を有する多数の突起が分散配置されてなることが好ましい。
【００１７】
なお、上記表面凹凸構造は底部内面若しくは板状材の上面の全面に形成されていることが好ましいが、一部にのみ形成されていてもかまわない。また、表面凹凸構造の凹凸周期は一定であることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る水槽の実施形態について詳細に説明する。図１は本実施形態の水槽の一部断面図である。この水槽１０は、合成樹脂などの素材で一体成形された底板１１と、この底板１１の外縁部に嵌合し固着されたガラス板等からなる側壁１２，１３とから概略構成されている。
【００１９】
水槽１０の底部内面である底板１１の内面には、広幅の側壁１２の壁面に沿った方向（以下、長手方向という。）に伸びる表面溝１１ａがほぼ等間隔に全面的に形成され、その結果、底板１１の内面上には多数のリブが長手方向に伸びるように並列した構造となっている。また、底板１１の内面には、側壁１２よりも狭い幅の側壁１３の壁面に沿った方向に伸びる表面溝１１ｂが部分的に形成され、これによって上記のリブが分断されている。なお、図示の表面溝１２ｂは底板１１の内面の一部にのみ形成されているが、底板１１の内面上に全面的に形成されていても構わない。また、表面溝１１ｂは一定の間隔でなくても、適宜の間隔で形成されていてもよい。
【００２０】
上記の表面溝１１ａ，１１ｂは、それぞれ長手方向及びこの長手方向と直交する方向に伸びる通水路を構成するためのものである。表面溝１１ａと１１ｂとが交差する部分には、両表面溝によって平面正方形若しくは長方形の凸部が形成されている。上記のリブ及び凸部の頂点部は、底板１１の内面全体に亘り一定の高さになるように形成されている。すなわち、リブ及び凸部の頂点部は共通の水平面に含まれるように構成されている。
【００２１】
上記リブの両端部は側壁１３に対向し、この両端部には、上方へ開くように構成された傾斜面１１ｃが形成されている。また、上記リブのうち最も側壁１２に近い一対のリブには、その側壁１２側の側面に、上方へ開くように構成された傾斜面１１ｄが形成されている。これらの傾斜面１１ｃ，１１ｄは、後述するセラミック粒１８がリブと側壁１２，１３との間に入り込んだとき、セラミック粒１８を斜め上方に向けて押し出すように作用するので、セラミック粒１８によって側壁１２，１３が押圧され、側壁１２，１３が破壊されたり、側壁１２，１３と底板１１との接合部が破損したりすることを防止することができる。
【００２２】
底板１１の隅部には、表面溝１１ａと表面溝１１ｂとが交差した部分にさらにリング状の溝が重畳されるように形成されてなるパイプ取付部１１ｅが形成されている。このパイプ取付部１１ｅは、上方からエアリフトパイプ１４の下端部を嵌入することにより、エアリフトパイプ１４を水槽１０内において立設状態に保つことができるようになっている。
【００２３】
図２は、上記水槽１０の底板１１におけるパイプ取付部１１ｅの近傍を拡大して示す一部断面斜視図である。底板１１のパイプ取付部１１ｅが設けられている部分の底面部１１ｆは下方に突出し、この底面部１１ｆの内部上方に、エアリフトパイプ１４の下部が嵌合できるように、平面リング状の環状溝１１ｇが形成されている。
【００２４】
この環状溝１１ｇの内側には、相互に交差する表面溝１１ａと１１ｂによって形成された凸部が複数突出している。これらの凸部には、環状溝１１ｇに臨む外周側に段部１１ｈが形成されている。これらの段部１１ｈは、エアリフトパイプ１４の先端部に当接することにより、エアリフトパイプ１４の嵌合深さを制限するためのものである。これらの段部１１ｈの下方には、環状溝１１ｇの内側の溝空間を、パイプ取付部１１ｅの外側にある表面溝１１ａ，１１ｂによって構成される通水路に連通させるための通水口１１ｉが設けられている。
【００２５】
図３は、上記水槽１０を実際に使用する状態を模式的に示す概略構成図である。上述のようにパイプ取付部１１ｅにエアリフトパイプ１４の下端部を嵌合させ、水槽１０内にて立設させた状態に保持する。そして、このエアリフトパイプ１４の上方位置に、側壁１２，１３にフック１５ａを係合させた取付具１５を係合保持させ、この取付具１５の装着孔１５ｂに小型エアポンプ１６を装着する。小型エアポンプ１６にはエアチューブ１７が取り付けられ、このエアチューブ１７はエアリフトパイプ１４の内部に導入され、エアチューブ１７の下端部がエアリフトパイプ１４の下部において開口するように設置される。
【００２６】
一方、水槽１０の底板１１の内面上には、多孔質のＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２などの各種セラミックスで形成されたセラミック粒１８が敷き詰められる。このセラミック粒１８は、上記表面溝１１ａ，１１ｂの溝幅よりも大きな粒径を備えたものである。このため、セラミック粒１８が表面溝１１ａ，１１ｂの内部に入り込むことができないので、セラミック粒１８の堆積した層と底板１１との間には、表面溝１１ａ，１１ｂの内部空間に相当する通水空間が確保され、この通水空間は、底板１１の内面に沿って伸びる複数の通水路を構成する。これらの通水路は、上記の通水口１１ｉを通してパイプ取付部１１ｅに嵌合したエアリフトパイプ１４の内部に連通している。
【００２７】
エアポンプ１６を稼動させると、エアチューブ１７の先端から多数の気泡が放出され、これらの気泡はエアリフトパイプ１４の内部を上昇して、エアリフトパイプ１４の上部開口から水槽１０内に放出され、水面にて消滅する。この気泡の上昇によってエアリフトパイプ１４の内部には上昇水流が発生し、この上昇水流によって水槽１０内に循環水流が発生する。この循環水流は、水槽内からセラミック粒１８の堆積した層を通過して表面溝１１ａ，１１ｂによって形成された通水路内に入り、通水路からパイプ取付部１１ｅの通水口１１ｉを経てエアリフトパイプ１４内に入り、エアリフトパイプ１４内から再び水槽１０内に戻る。
【００２８】
上記の循環水流によって、水槽１０内の水は常にセラミック粒１８の堆積した層によってろ過されるので、その清浄性が保たれる。セラミック粒１８は多孔質であるため、粒内部及び粒表面に好気性バクテリアが繁殖し、この好気性バクテリアは、通過した水に含まれる汚染物質を分解除去する。
【００２９】
この水槽１０の内部を清掃する場合には、セラミック粒１８を適宜に混合、攪拌し、セラミック粒１８及び表面溝１１ａ，１１ｂの内部に付着した汚染物質を水中に分散させてから、水槽１０内の水の１／３〜１／２を新たな水と交換する。水槽１０内の水の一部のみを交換することにより、水槽１０内に生息しているバクテリアの繁殖状態を適宜に存続させ、水槽１０内の生態系を維持していくことができる。
【００３０】
なお、上記実施形態では、表面溝１１ａ，１１ｂによって構成される表面凹凸構造が底板１１の内面にほぼ全面的に形成されているが、底板１１の内面の一部にのみ表面凹凸構造が形成されていてもよい。
【００３１】
次に、図４を参照して本発明の別の実施形態である水槽２０の構造について説明する。この水槽２０は底板２１及び側壁２２，２３によって構成されている。この底板２１は平坦な内面を備えている。この底板２１の内面上には、合成樹脂等によって一体成形されてなる板状材２９が配置されている。側壁２２，２３、エアリフトパイプ２４、取付具２５、エアポンプ２６、エアチューブ２７、セラミック粒２８は上記実施形態と同様のものである。
【００３２】
板状材２９は、水槽２０の底板２１の内面とほぼ等しい面積を備えた平行平板状のものであり、その上面に表面溝２９ａ，２９ｂによって構成された表面凹凸構造を備えている。この表面凹凸構造の外縁には、先の実施形態と同様の傾斜面２９ｃ、２９ｄが形成されている。また、板状材２９の角部近傍には、エアリフトパイプ２４を取り付けるためのパイプ取付部２９ｅが形成されている。パイプ取付部２９ｅは、その中間高さ位置にエアリフトパイプ２４の下端部に当接して、その嵌合深さを制限するための段部２９ｈを備えている。この段部２９ｈの下には、パイプ取付部２９ｅの内部を表面溝２１ａ，２１ｂに連通させるための通水口２９ｉが開口している。ただし、この実施形態のパイプ取付部２９ｅは、上記の実施形態とは異なり、周囲の表面凹凸構造よりもやや高い位置に上端部を有する円筒状の突起からなる。
【００３３】
この実施形態の板状材２９は水槽２０の底板２１の内面とほぼ等しい面積を備えているが、底板２１上の一部にのみ重なるように、底板２１の内面よりも小さな面積を備えたものであってもよい。また、板状材２９の上面の一部にのみ表面凹凸構造が形成されていてもよい。
【００３４】
次に、図５及び図６を参照して本発明に係る水槽の他の構造例について説明する。これらの構造例においても、水槽自体は先の各実施形態とほぼ同様の基本構造を備えている。
【００３５】
図５及び図６に示すように、水槽の底板３１０の内面上には、多数の突起３１１がほぼ等間隔に配列形成されている。突起３１１には、円柱状の基部３１１ａと、基部３１１ａの上に形成された円柱状の上部３１１ｂとが一体に設けられている。基部３１１ａは上部３１１ｂよりも大きな外径を備え、突起３１１の基部３１１ａと上部３１１ｂとの間には、両者の外径の相違によって形成された段部３１１ｃが設けられている。したがって、突起３１１は下部構造と上部構造の２段構造となっている。
【００３６】
この構造例においては、上記各実施形態のような周囲と異なる構造を有するパイプ取付部は設けられておらず、底板３１０の内面には突起３１１のみが均一に分散配置されている。突起３１１が分散配置された底板３１０の内面上には、任意の場所においてエアリフトパイプ３４，３５の下端部を挿入することができる。図示の場合には、エアリフトパイプ３４の下端部は突起３１１の上部３１１ｂに内周面が嵌合するようにして装着され、エアリフトパイプ３５は上部３１１ｂに外周面が嵌合するようにして装着される。パイプ断面内に含まれる突起３１１の数を変えることにより、突起３１１の上部３１１ｂに嵌合するパイプの内径若しくは外径が変化しても対応することができる。このとき、エアリフトパイプ３４，３５の下端部が嵌合している複数の突起３１１における基部３１１ａの間に設けられた間隙が上記と同様の通水口となり、この通水口を介して、エアリフトパイプ３４，３５の内部が周囲の突起３１１の間隙で構成される通水路と連通する。
【００３７】
底板３１０の内面上にはセラミック粒３８，３９が敷き詰められる。ここでセラミック粒３８は、突起３１１の基部３１１ａの相互間隔よりも大きいが上部３１１ｂの相互間隔よりも小さな粒径を備え、セラミック粒３９は突起３１１の上部３１１ｂの相互間隔よりも大きな粒径を備えている。したがって、セラミック粒３８は突起３１１の基部３１１ａの上に堆積し、基部３１１ａ間の間隙が通水路を形成することとなる。一方、セラミック粒３９は突起３１１の上部３１１ｂの上に堆積するので、この場合には基部３１１ａ間の間隙のみならず、上部３１１ｂ間の間隙もまた、通水路を構成することとなる。この場合、粒径の異なるセラミック粒３８と３９を混合して底板３１０の上に敷き詰めてもよい。
【００３８】
尚、本発明の水槽は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。また、水槽の底部内面に若しくは板状材の上面に配置するものとしては、上記のセラミック粒に限らず、砂、小石、繊維、ろ過シートなどの種々のろ過作用を発揮し得るものを用いることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、底部に砂、小石、その他のろ過作用体を配置するだけで底部ろ過方式を実現できるとともに、清掃作業をきわめて簡単に行うことができる水槽を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水槽の最初の実施形態の構造を示す一部断面斜視図である。
【図２】同実施形態のパイプ取付部の近傍を拡大して示す一部断面斜視図である。
【図３】同実施形態の使用状態を模式的に示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る水槽の第２の実施形態の構造を模式的に示す概略構成図である。
【図５】本発明に係る他の構成例を示すための底板の断面図である。
【図６】図５に示す底板の平面図である。
【符号の説明】
１０，２０  水槽
１１，２１，３１０  底板
１１ａ，１１ｂ，２９ａ，２９ｂ  表面溝
１１ｃ，１１ｄ，２９ｃ，２９ｄ  傾斜面
１１ｅ，２９ｅ  パイプ取付部
１１ｈ，２９ｈ  段部
１１ｉ，２９ｉ  通水口
１２，１３，２２，２３  側壁
１４，２４，３４，３５  エアリフトパイプ
１５，２５  取付具
１６，２６  エアポンプ
１７，２７  エアチューブ
１８，２８，３８，３９  セラミック粒
２９  板状材
３１１  突起
３１１ａ  基部
３１１ｂ  上部
３１１ｃ  段部
【図１】
0003803532.tif 000002
【図２】
0003803532.tif 000003
【図３】
0003803532.tif 000004
【図４】
0003803532.tif 000005
【図５】
0003803532.tif 000006
【図６】
0003803532.tif 000007