JP2006333779A - ろ過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停電等によりポンプが停止しても、ポンプ呼び水水位が維持され、ポンプ運転が再開されると、呼び水供給を要することなく、水槽内水を汲み上げ、水槽へ還流させることができるろ過装置を提供する。
【解決手段】吸水室１、吸水室内設置のポンプ４、開口部３０を介して吸水室１に連通するろ過室２及びポンプ吸水口４２に接続された吸水用パイプ５を含み、パイプ自由端５１開口を水槽内水Ｗに浸漬し、ポンプ４を運転することで、水槽内水Ｗを吸水室１内へ汲み上げ導入し、ろ過室２へ流入させ、ろ過水出口２４から水槽９へ還流させることができるろ過装置１０。吸水室１とろ過室２との間の連通開口部３０に、開口断面積の小さい通水路（スリット７１）を形成した堰部７を設けてある。堰部の溢水上縁部７０の高さ位置及び該通水路の開口断面積の大きさは、ポンプが停止して水位低下しても、呼び水水位が保たれるように設定してある。
【選択図】 図４

Description

本発明は、魚等の動物の飼育や観賞、植物の育成や観賞等に用いることができる水槽の水をろ過するろ過装置に関する。

かかる水槽内水をろ過するろ過装置は、これまで種々のタイプのものが提案、開発され、実用に供されてきたが、大別すると、主たる部分を水中に設置するものと、主たる部分を水槽外に設置するものに大別される。
また、このように大別される各タイプのろ過装置についても、それぞれ様々のタイプのろ過装置が提案、開発され、実用に供されてきた。

例えば、主たる部分を水槽外に設置するタイプのろ過装置の一つとして、吸水室と、該吸水室内に吐出口を開放して設置された水汲み上げ用ポンプと、該吸水室との間の開口部を介して該吸水室に連通しているとともに前記ポンプ吐出口より高位置にろ過水出口を有するろ過室と、該ポンプの吸水口に接続されて吸水室外へ延びる吸水用パイプとを含み、該パイプの自由端開口を水槽内水に浸漬し、該ポンプを運転することで、該水槽内水を吸水室内へ汲み上げ導入し、前記ろ過室へ流入させ、該ろ過室内水位を上昇させて前記ろ過水出口から該水槽内へ還流させることができるろ過装置を挙げることができる。

このタイプのろ過装置の１例１０’を図５から図８を参照して説明する。
図５はろ過装置１０’を水槽９の上枠９１に係合させて水槽９に取り付けた状態の該ろ過装置の側面図である。図６は水槽から取り外したろ過装置１０’の側面図、図７は水槽から取り外したろ過装置１０’の正面図（水槽側から見た図）、図８は図７のＸ’−Ｘ’線に沿う断面図である。

ろ過装置１０’は、水槽９の上枠９１に係合させて用いるものである。図示例の水槽９は、上枠９１と底板９２との間に透明ガラス板のような透明板９３を立設し、隣り合う透明板９３の突き合わせ部分をシール材で液密に閉じたもので、水槽内水Ｗの水面ＷＦは大気圧下におかれている。

ろ過装置１０’は、上端が大気に開放され、或いは蓋体に覆われ、室内が大気圧下におかれる吸水室１及び該吸水室に隣り合うろ過室２を有している。ろ過室２も上端は大気に開放され、或いは蓋体に覆われ、室内は大気圧下におかれる。ろ過室２は吸水室１より下方へ深く形成されており、吸水室１とろ過室２との間には仕切り壁３が設けられている。

仕切り壁３は、吸水室１の前壁１１及びろ過室２の前壁２１が互いに一体的に連続する部位から、両室に共通に一体的に連続形成された後ろ壁１００へ向け張り出している。しかし、壁１００には達しておらず、壁１００との間には十分な開口幅を有する開口部３０を残している。開口部３０は吸水室１の底から両室の上端近くまで延びている。

吸水室１の底壁１４には水汲み上げ用のポンプ４が設置されている。ポンプ４は水を吐出する吐出口４１を有しており、該吐出口４１は吸水室１内へ開放されている。ポンプ４は、また、上面中央部に吸水口４２を有しており、該吸水口４２にパイプ５が接続されている。ポンプ４は、吸水室１の底壁１４の外側下面に取り付けたモータ４３で回転駆動することができる。

パイプ５は、ポンプ４から立ち上がり、横方向前方へ延び、さらに下方へ向け延び、全体として倒立Ｕ字形状を呈している。パイプ５の下方へ延びる部分の自由端５１は、図示例では、ろ過室２の底よりさらに下方まで延びている。パイプ５の横方向部分には流量調整弁５０を設けてある。

ろ過室２の前壁２１の、ポンプ４よりずっと高位置にある上端には、そこから前方へ、前壁２１に対し９０°の角度をなして突出する突出部２２及び該突出部から下方へ湾曲下降する部分２３が一体的に連設されており、該突出部２２及び湾曲下降部２３の上方部位がろ過水の出口２４とされている。

ろ過水出口２４の左右（図７において左右）は、ろ過室２の、吸水室１とは反対側にある側壁２５から前方へ一体的に突出している突出壁２６と、前記仕切り壁３から前方へ突出している突出壁３１とで仕切られている。ろ過室２の前壁２１と一体の前記突出部２２及び湾曲下降部２３と、これら突出壁２６、３１とで囲まれた部位がろ過水出口２４となっている。

吸水室１の前壁１１の上端も、ろ過室前壁２１の上端と同じ高さ位置にあり、該前壁１１の上端には、そこから前方へ、前壁１１に対し９０°の角度をなして突出する突出部１２及び該突出部から下方へ湾曲下降する部分１３が一体的に連設されている。また、突出部１２には前記パイプ５を支えるパイプ支持壁５２が立設されている。
吸水室１の、前記仕切り壁３とは反対側には、前記後ろ壁１００から連続する吸水室側壁１５が形成されている。

また、前記ろ過室の出口２４を提供している突出部２２及び湾曲下降部２３と、該吸水室１における突出部１２及び湾曲下降部１３とは、ろ過装置１０’を水槽上枠９１に係合させる係合部位としても用いられる。

ろ過室２の、吸水室１とは反対側にある側壁２５の内面及び前記仕切り壁３のろ過室内へ向けられた面には、ろ材６を、脱離可能に差込み装着する縦桟６１が複数本形成されており、ここにろ材６が交換可能に装着される。

なお、図示を省略しているが、吸水室１及びろ過室２には、これら両室に跨がる蓋体を被せることができる。

かかるろ過装置１０’は、図５に示すように、水槽上枠９１に係合させて設置することができ、そのように設置して、パイプ５の自由端５１の開口を水槽内水Ｗに浸漬することができる。
かかる状態で、吸水室１及びろ過室２内に、少なくとも、ポンプ４始動のための、所謂ポンプ呼び水を供給して該ポンプ４を運転開始すると、水槽内水Ｗがパイプ５を介してポンプ４に汲み上げられ、吸水室１内へ導入される。吸水室１内へ導入された水は、さらに、両室間の連通開口部３０からろ過室２内のろ材６の後ろ側に流入し、ろ材６を通過することでろ過されて、ろ材６の前側にも流入する。

このようにして吸水室１及びろ過室２内の水位が上昇し、ろ過室２内水位Ｌ１（図８参照）がろ過水出口２４に達すると、該出口からろ過水が流出し、水槽９内へ還流する。
このようにして、水槽内水Ｗはろ材６でろ過されつつろ過装置１０と水槽９との間に循環し、水槽内水Ｗがろ過される。

以上例示したタイプのろ過装置は、例えば平成１７年４月 株式会社産經新聞メディックス発行の「さかなパラダイス２００５年版」５９頁、６５頁に記載されている。
さかなパラダイス２００５年版 ５９頁、６５頁（平成１７年４月 株式会社産經新聞メディックス発行）

しかしながら、かかるろ過装置１０’によると、ろ過装置１０’の運転中に、停電等によりポンプ４が停止すると、開口部３０で相互に連通している吸水室１及びろ過室２の水が、ポンプ４及びパイプ５を経て水槽９へ逆流し、吸水室１及びろ過室２の水位が低下し、遂には、該水位Ｌ３’（図８参照）がポンプ４の吐出口４１にまで低下する。すると、ポンプ４には空気が入り込むようになり、水位低下は止まるが、パイプ５から水が流出してしまい、ポンプ４内の水も一部、或いは（ポンプ構造等によっては）全部流出してしまう。この状態では、ポンプ４に対し、呼び水水位が保たれておらず、停電等から復旧して、再びポンプ４が回転し始めても、水槽内水Ｗを汲み上げ、ろ過循環させることはできない。

ポンプ４の停止が、例えば停電等による、ユーザーの意図しない原因による場合には、停電等からの復旧によりポンプ４が空運転され、水槽内水が循環ろ過されない状態が長期にわたり続くおそれがある。例えば、ユーザーの留守中に停電があり、ユーザーが戻ってきたときには既に停電から復旧している、といった場合には、ポンプ空運転にユーザーが気づき難いことが多い。

ポンプ４の停止がメインテナンス等に伴う、ユーザーの意図的なものである場合は、再び呼び水を供給して、ろ過装置の運転を再開すればよいのであるが、運転再開にあたっては、いちいちポンプ呼び水を供給しなければならない煩わしさがある。

このような問題は、図５から図８に具体的に示すろ過装置１０’に限らず、一般に、吸水室と、該吸水室内に吐出口を開放して設置された水汲み上げ用ポンプと、該吸水室との間の開口部を介して該吸水室に連通しているとともに前記ポンプ吐出口より高位置にろ過水出口を有するろ過室と、該ポンプの吸水口に接続されて吸水室外へ延びる吸水用パイプとを含み、該パイプの自由端開口を水槽内水に浸漬し、該ポンプを運転することで、該水槽内水を吸水室内へ汲み上げ導入し、前記ろ過室へ流入させ、該ろ過室内水位を上昇させて前記ろ過水出口から該水槽内へ還流させることができるろ過装置について生じ得る。

そこで本発明は、吸水室と、該吸水室内に吐出口を開放して設置された水汲み上げ用ポンプと、該吸水室との間の開口部を介して該吸水室に連通しているとともに前記ポンプ吐出口より高位置にろ過水出口を有するろ過室と、該ポンプの吸水口に接続されて吸水室外へ延びる吸水用パイプとを含み、該パイプの自由端開口を水槽内水に浸漬し、該ポンプを運転することで、該水槽内水を吸水室内へ汲み上げ導入し、前記ろ過室へ流入させ、該ろ過室内水位を上昇させて前記ろ過水出口から該水槽内へ還流させることができるろ過装置であって、停電等によりポンプが停止しても、ポンプ呼び水水位が維持され、ポンプ運転が再開されると、呼び水供給を要することなく、水槽内水を汲み上げ、水槽へ還流させることができるろ過装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、
吸水室と、該吸水室内に吐出口を開放して設置された水汲み上げ用ポンプと、該吸水室との間の開口部を介して該吸水室に連通しているとともに前記ポンプ吐出口より高位置にろ過水出口を有するろ過室と、該ポンプの吸水口に接続されて吸水室外へ延びる吸水用パイプとを含み、該パイプの自由端開口を水槽内水に浸漬し、該ポンプを運転することで、該水槽内水を吸水室内へ汲み上げ導入し、前記ろ過室へ流入させ、該ろ過室内水位を上昇させて前記ろ過水出口から該水槽内へ還流させることができるろ過装置であり、
前記吸水室とろ過室との間の前記連通用の開口部に、該吸水室とろ過室とを連通させる開口断面積の小さい通水路を形成した堰部を設け、該堰部の溢水上縁部の高さ位置及び該通水路の開口断面積の大きさを、前記ろ過室内水位が前記ろ過水出口に達している状態で前記ポンプが停止することで、該ろ過室内及び前記吸水室内の水が該ポンプ及び前記パイプを経て前記水槽へ逆流し、該ろ過室及び吸水室の水位が低下して前記堰部の溢水上縁部に到達すると、該吸水室内水位が該ろ過室内水位より速く低下し始め、該吸水室内水位がポンプ吐出口に達することで該吸水室内水位の低下が止まると、ひき続き前記堰部の通水路を介して前記ろ過室内水が該吸水室内へ流入して該両室内水位が同一に、且つ、ポンプ呼び水水位以上に保たれるように設定したろ過装置を提供する。

本発明に係るろ過装置においては、ろ過室内水位がろ過水出口に達している状態でポンプが停止することで、ろ過室内及び吸水室内の水がポンプ及びパイプを経て水槽へ逆流し、ろ過室及び吸水室の水位が低下して堰部の溢水上縁部に達するようになる。すると、該堰部に設けた通水路の断面積は小さいので、この通水路によるろ過室から吸水室への水の流入量が、吸水室内の水のポンプ及びパイプを経ての水槽への逆流量を補い得ず、吸水室内水位がろ過室内水位より速く低下し始める。吸水室内水の逆流により吸水室内の水位が低下してポンプ吐出口に達し、ポンプ吐出口に空気が入り込むようになると、吸水室内水位低下が止まる。しかし、ひきつづき、ろ過室内水が前記堰部に設けた通水路を通って吸水室内へ流入することで、両室内水位が同一に、且つ、ポンプ呼び水水位以上に保たれるようになる。

このように、本発明に係るろ過装置によると、吸水室とろ過室との間の連通用の開口部に、該吸水室とろ過室とを連通させる開口断面積の小さい通水路を形成した堰部が設けられており、該堰部の溢水上縁部の高さ及び通水路の開口断面積の大きさが、停電等によりポンプが停止して吸水室及びろ過室の水位が低下しても、ポンプに対する水位が、水汲み上げするようにポンプ運転を再開させ得るポンプ呼び水水位以上に保たれる。

従って、ポンプの停止が、例えば停電等による、ユーザーの意図しない原因による場合であっても、停電等からの復旧によりポンプ運転が再開されると、呼び水供給を要することなく、水槽内水を汲み上げ、水槽へ還流させることができる。例えば、ユーザーの留守中に停電があり、ユーザーが戻ってきたときには既に停電から復旧している、といった場合でも、従来のように、ユーザーが気づかないまま、ポンプが空運転されつづけ、水槽内水がろ過されない状態が長期にわたり続く、といった状態が解消される。

また、ポンプ停止が水槽のメインテナンス等に伴う、ユーザーの意図的なものである場合も、ろ過装置の運転再開に際して、従来のように、いちいちポンプ呼び水を供給しなければならないといった煩わしさから開放される。

前記堰部の通水路は、各種形状の、１又は２以上の、堰部に貫通形成した通水孔であってもよいが、簡単で流量設計しやすいものとして、堰部の前記溢水上縁部から下方へ延びるスリットを挙げることができる。スリットの数は複数でもよい。通水孔やスリットが複数ある場合の前記通水路の開口断面積は、それらの開口断面積の合計である。

以上説明したように本発明によると、吸水室と、該吸水室内に吐出口を開放して設置された水汲み上げ用ポンプと、該吸水室との間の開口部を介して該吸水室に連通しているとともに前記ポンプ吐出口より高位置にろ過水出口を有するろ過室と、該ポンプの吸水口に接続されて吸水室外へ延びる吸水用パイプとを含み、該パイプの自由端開口を水槽内水に浸漬し、該ポンプを運転することで、該水槽内水を吸水室内へ汲み上げ導入し、前記ろ過室へ流入させ、該ろ過室内水位を上昇させて前記ろ過水出口から該水槽内へ還流させることができるろ過装置であって、停電等によりポンプが停止しても、ポンプ呼び水水位が維持され、ポンプ運転が再開されると、呼び水供給を要することなく、水槽内水を汲み上げ、水槽へ還流させることができるろ過装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１から図４は本発明に係るろ過装置の１例１０を示している。図１は該ろ過装置１０の側面図、図２はろ過装置１０の正面図（水槽側から見た図）、図３は図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図、図４はポンプ停止時にポンプ呼び水水位が保たれることを示す図である。

図１から図４に示すろ過装置１０は、次の点を除き、図５から図８に示す従来ろ過装置１０’と同じものである。ろ過装置１０’と同じ部品、部分等にはろ過装置１０’と同じ参照符号を付してある。

本発明に係るろ過装置１０においては、吸水室１とろ過室２とを連通させる開口部３０に吸水室１の底壁１４から立ち上がる堰部７を設けてある。堰部７の溢水上縁部７０は、ろ過水出口２４よりは低位置にあるが、ポンプ４（特にその吐出口４１）よりは高位置にある。堰部７は、吸水室底壁１４、仕切り壁３、両室の後ろ壁１００に液密につながっている。

堰部７には、その溢水上縁部７０から下方へ延びるスリット７１を形成してある。スリット７１の開口幅は、開口部３０の開口幅より十分小さい。スリット７１の下端７１０はポンプ４（特にその吐出口４１）より高位置にある。

ろ過装置１０においても、前記従来ろ過装置１０’と同様に、水槽上枠９１に係合させて水槽９に取り付けることができる。そのように設置して、パイプ５の自由端５１の開口を水槽内水Ｗに浸漬することができる。
かかる状態で、吸水室１及びろ過室２内に、少なくとも、ポンプ４始動のための、所謂ポンプ呼び水を供給して該ポンプ４を運転開始すると、水槽内水Ｗがパイプ５を介してポンプ４に汲み上げられ、吸水室１内へ導入される。吸水室１内へ導入された水は、さらに、両室間の連通開口部３０からろ過室２内のろ材６の後ろ側に流入し、ろ材６を通過することでろ過されて、ろ材６の前側にも流入する。

このようにして吸水室１及びろ過室２内の水位が上昇し、ろ過室２内水位Ｌ１（図４参照）がろ過水出口２４に達すると、該出口からろ過水が流出し、水槽９内へ還流する。
このようにして、水槽内水Ｗはろ材６でろ過されつつろ過装置１０と水槽９との間に循環し、水槽内水Ｗがろ過される。

このろ過装置１０においても、運転中に停電等によりポンプ４が停止すると、開口部３０で相互に連通している吸水室１及びろ過室２の水が、ポンプ４及びパイプ５を経て水槽９へ逆流し、吸水室１及びろ過室２の水位が低下し始める。

しかし、ろ過室２及び吸水室１の水位が低下して堰部７の溢水上縁部７０に到達すると（図４の水位Ｌ２参照）、該堰部に設けたスリット７１の開口断面積が小さいので、このスリットによるろ過室２から吸水室１への水の流入量が、吸水室１内の水のポンプ及びパイプを経ての水槽９への逆流量を補い得ず、吸水室１内の水位がろ過室内水位より速く低下し始める。

そして、吸水室１内の水の逆流により吸水室１内の水位Ｌ３が図４に示すように、ポンプ４の吐出口４１に達すると、ポンプ４に空気が入り込むようになり、吸水室水位の低下がそこでとまる。このときの水位Ｌ３はポンプ呼び水水位より低位置にある。しかし、ひきつづき、ろ過室２内水がスリット７１から吸水室１へ流入することで、もはや逆流は発生しない状態において吸水室１内の水位が上昇し、両室１、２内の水位が同一に、且つ、ポンプ呼び水水位以上の水位Ｌ４に保たれる。

従って、ポンプ４の停止が、例えば停電等による、ユーザーの意図しない原因による場合であっても、停電等からの復旧によりポンプ運転が再開されると、呼び水供給を要することなく、水槽内水を汲み上げ、水槽へ還流させることができる。例えば、ユーザーの留守中に停電があり、ユーザーが戻ってきたときには既に停電から復旧している、といった場合でも、従来のように、ユーザーが気づかないまま、ポンプが空運転されつづけ、水槽内水がろ過されない状態が長期にわたり続く、といった状態が解消される。

また、ポンプ４の停止が水槽のメインテナンス等に伴う、ユーザーの意図的なものである場合も、ろ過装置１０の運転再開に際して、従来のように、いちいちポンプ呼び水を供給しなければならないといった煩わしさから開放される。

本発明は、魚等の動物の飼育や観賞、植物の育成や観賞等に用いることができる水槽の水をろ過することに利用できる。

本発明に係るろ過装置の１例の側面図である。 図１に示すろ過装置の正面図である。 図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 ポンプ停止時にポンプ呼び水水位が保たれることを示す図である。 水槽に取り付けた従来例ろ過装置を示す図である。 図５に示すろ過装置の側面図である。 図５に示すろ過装置の正面図である。 図７のＸ’−Ｘ’線に沿う断面図である。

符号の説明

１０ 本発明に係るろ過装置の１例
１０’ 従来ろ過装置の１例
１ 吸水室
１１ 吸水室前壁
１２ 突出部
１３ 湾曲下降部
１４ 吸水室底壁
１５ 吸水室側壁
２ ろ過室
２１ ろ過室の前壁
２２ 突出部
２３ 湾曲下降部
２４ ろ過水出口
２５ ろ過室側壁
２６ 突出壁
１００ 室１、２の後ろ壁
３ 仕切り壁
３１ 突出壁
３０ 開口部
４ ポンプ
４１ 吐出口
４２ 吸水口
４３ モータ
５ パイプ
５０ 流量調整弁
５１ パイプ自由端
５２ パイプ支持壁
６ ろ材
６１ 縦桟
７ 堰部
７０ 溢水上縁部
７１ スリット（通水路の１例）
７１０ スリット下端
９ 水槽
９１ 上枠
９２ 底板
９３ 透明板
Ｗ 水槽内水
ＷＦ 水槽内水の水面

Claims (3)

1. 吸水室と、該吸水室内に吐出口を開放して設置された水汲み上げ用ポンプと、該吸水室との間の開口部を介して該吸水室に連通しているとともに前記ポンプ吐出口より高位置にろ過水出口を有するろ過室と、該ポンプの吸水口に接続されて吸水室外へ延びる吸水用パイプとを含み、該パイプの自由端開口を水槽内水に浸漬し、該ポンプを運転することで、該水槽内水を吸水室内へ汲み上げ導入し、前記ろ過室へ流入させ、該ろ過室内水位を上昇させて前記ろ過水出口から該水槽内へ還流させることができるろ過装置であり、
   前記吸水室とろ過室との間の前記連通用の開口部に、該吸水室とろ過室とを連通させる開口断面積の小さい通水路を形成した堰部を設け、該堰部の溢水上縁部の高さ位置及び該通水路の開口断面積の大きさを、前記ろ過室内水位が前記ろ過水出口に達している状態で前記ポンプが停止することで、該ろ過室内及び前記吸水室内の水が該ポンプ及び前記パイプを経て前記水槽へ逆流し、該ろ過室及び吸水室の水位が低下して前記堰部の溢水上縁部に到達すると、該吸水室内水位が該ろ過室内水位より速く低下し始め、該吸水室内水位がポンプ吐出口に達することで該吸水室内水位の低下が止まると、ひき続き前記堰部の通水路を介して前記ろ過室内水が該吸水室内へ流入して該両室内水位が同一に、且つ、ポンプ呼び水水位以上に保たれるように設定したことを特徴とするろ過装置。
2. 前記堰部の通水路は、該堰部の前記溢水上縁部から下方へ延びるスリットである請求項１記載のろ過装置。
3. 前記スリットの下端は前記ポンプ吐出口より高位置にある請求項２記載のろ過装置。