水性植物飼育装置

【課題】水槽中の水性植物に光を照射する光源を小さくすることが出来、」また、水性植物の水槽からの撤去、再配置を取扱簡単ならしめる安価な水性植物飼育装置を提供することである。
【解決手段】水性植物を植えた容器を光源に対して回転させるようにする。また回転に際しては外部動力装置との間を動力軸レスで間接的に動力伝達を行うように構成してある。

【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】

【技術分野】
【０００１】
この発明はＬＥＤ照明等の光源を備えた水生植物飼育用の水槽であって、水生植物に照射する光が水生植物に対して均一に当たるようにするものである。特に、試験栽培に適すよう設置、撤去が極めて簡単に出来るようにしたことを特徴とする水生植物飼育装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水生植物、中でも海に生息する植物において、浅瀬に生息するウミヒルモやアマモなどの海草藻類は藻場を形成し、小魚や小エビなど多様な生物の生活圏・生息場所を提供し、海洋環境には重要な役目を果たしているが近年、この藻場が激減、消滅の危機にさらされており中でもウミヒルモは準絶滅危惧種として環境省のレッドデータブック（２０００）に記載されている。
【０００３】
環境保護、保全や回復の観点からはウミヒルモやアマモなどの海草藻類を人工的に増殖させることが望ましいのであるが、残念なことにいまだこれらの海草藻類を自然環境下で人口増殖させることには十分に成功しておらず、ウミホルモやアマモの生態を解明するための観察や実験は重要な研究テーマになっている。
【０００４】
ウミヒルモやアマモの人工飼育には現在水槽が使用されるのであるが、根茎植物であるために水槽底部に栽培土を敷詰め、その上に飼育用の藻類を植え付けて人工栽培を開始する。栽培土を水槽に直接敷詰めるということは、水生植物と光源との関係を静的に捕らえて均一照射を考えると光源からの照射光の照射面積が大きくなることであり、このことは光源装置の大型化を招き、発熱が水温に与える影響や光源の高価を招聘し水槽システム全体の価格上昇につながると言う不具合があった。
【０００５】
また、水生植物と光源との関係を動的に捕らえると、光源側を可動させるか、または逆に植物側を稼動させるかでしか均一照射は実現できないことになる。光源側の可動の場合は電源のリード線の断線に配慮する必要が出てくるし、もし植物側の回転可動をさせるとなると水槽底部での水槽と回転軸との間のシール作業などで高度な技術を必要とすることとなる。この場合もまた前記静的関係と同じように水槽システムの価格アップを招来することとなり不都合であった。
【０００６】
さらに、回転軸を水槽に固定的に設置するということは清掃やテスト条件の変更等に際し回転軸の撤去、再設置に多くの費用を必要とすることとなってしまう不具合が出てくる。藻試験栽培で特に必要とされるテスト条件の変更対応に不便さが残るという不具合も解消されない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は上記のとうりの不具合を解消するためになされたものであり、光源が小さく出来るとともに、植物回転装置の撤去、再設置を極めて簡単に行えるようにした水生植物飼育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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は水槽上部に固定配置の光源と、水槽内部に位置して水生植物を栽培土中に植えつけた容器とを相対向配置し、容器つまり植物側を回転させることにより光源からの均一照射を受けられるように構成してある。
【０００９】
請求項２に記載の発明は水生植物が光源に対して回転する力は、外部から回転磁力を容器に与え、容器の回転のための回転軸を不要とし、簡単な構造を実現できるようにしてある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の構成と実施例を図１〜図１３に基づいて説明する。図１は本発明に係る水生植物飼育装置の主要部である水槽部の一部縦断面図である。図１において１は海水もしくは人工的に海水に近い成分にした水１７を入れた透明ガラス製の角型水槽であり、水槽上部に配置した取付枠２にＬＥＤ光源３、水位レベルセンサ４、水質センサ５、ヒータ６を取り付けてある。
【００１１】
また、水槽内底部には水槽底面と当接するローラ７を持つことで底面を移動しやすくしたプランター載置台８を設置してある。この載置台８の上には図７で示すように水生植物９を栽培土１５で地植えしたプラランター１０を載せてある。
さらに載置台８の下方には永久磁石（以下マグネットと称す）を埋め込んだ内部マグネット板１１を取り付けてある。一方水槽１外部には水槽底面ガラスを挟んで内部マグネット板１１と対向させてなる外部マグネット板１２を配置してあり、この外部マグネット板１２を外力としてのモータ１３で回転させる構造を採っている。
【００１２】
上記の各部位を他の図を使いながら詳述する。まずマグネット板であるが、図２に外部マグネット板１２の縦断面図、図３に同マグネット板１２の平面図、図４に内部マグネット板１１の縦断面図、図５に同マグネット板１１の平面図を示している。
【００１３】
具体的に詳述すると、各マグネット板１１、１２にはＮ極マグネット１４１、１４２、１４３、１４４を、またこのＮ極に隣接してＳ極マグネット１４６、１４７、１４８、１４９をそれぞれ埋め込んである。モータが回転してなく静止状態にあるときは図３と図５との図示する位置関係に見られるように同極同士が対向しているので載置台８は水中で浮力を受ける方向に作用し、水生植物の重量を軽減する力を生み出している。このことは載置台８の下部ローラ７が水槽底面で移動しやすく作用されていることとなる。
この位置関係からモータ１３が回転すると回転方向の如何を問わず、９０度回転位置では外部マグネット板１２のＮ極１４１、１４２は内部マグネット板１１のＳ極１４８、１４９と対向するようになり、（移動後のマグネットの位置関係は図示せず）またＳ極１４６、１４７もＮ極１４３、１４４と対向するような位置関係へと変化が出る。この位置関係は吸引力が作用する関係となるためモータ１３が更に回転していくと内部マグネット板１１は外部マグネット板１２の回転に従属して回転を行うようになる。図６には載置台８を底面から見たときのローラの配置が図示してあり回転運動が出来やすくなる構造としてある。
前述の吸引関係で回転したマグネット板１１であるが、常時吸引関係を維持できるのではなく、９０度から１８０度に移行する途中で吸引関係は引きちぎられて１８０度の位置では再び反発関係となり初期状態と同じ状態に戻る。以降は先述のとうりモータ１３の回転に同期して内部マグネット板１１は回転運動を行う。
内部マグネット板１１に与えられる回転は載置台８、プランター１０を回転させることとなる。
【００１４】
このようにして水生植物９が回転するということはＬＥＤ光源３からの光をプランター１０のいずれか１点に照射するようにしておけば回転運動につれて植物９は順次光を受けるようになる。このことは図７のようなプランター直接の地植えでなく、図８のポット１６（１６１〜１６８の８個のポット）栽培で考えるとその効果が考え易くなる。
【００１５】
ＬＥＤ光源３の光はスポット光源的にポット１６１を照射するようにしておけば、もしモータ１３が反時計方向回転の場合は、その回転につれて１６２、１６３・・・・１６８、そして再び１６１と順次エンドレスで照射光を受け続けることとなる。
【００１６】
図９は水槽１の中の水１７を循環させる循環系統の１実施例を図示したものである。配管途中のバルブは特に図示せず説明を加えると、濾過器１８、メインポンプ１９、フィルタ２０、紫外線殺菌灯２１、クーラ２２、多分岐バルブ２３を経由して水槽に戻るように循環系統が作られている。更に自動制御用に必要となる機器として前述のクーラ２２、海水を充填している補給タンク２４、補給タンク用ポンプ２５、純水タンク２６、同ポンプ２７を多分岐バルブ２３に接続してある。
上記のように水の循環だけでなく、水槽中の水の状態を検出している水質センサ５、水位レベルを検地するレベルセンサ４からの電気信号で後述する自動制御を行って水生植物９の生育を順調ならしめるようにしている。
【００１７】
図１０は水質データに基づいた制御の態様をブロック線図で示している。水質センサ５からは温度、Ｐｈ、塩分濃度の各信号が発せられる。まず温度においては管理設定温度よりも水温が上昇してくればクーラ２２を起動して冷却し、水温が管理設定温度より低下すればヒータ６に通電して水温を上昇させ、管理設定温度を維持するように制御されている。水質の今ひとつは塩分濃度であり、濃度が上がればポンプ２７を駆動して純水タンク２６からの純水を水槽中に投入して塩分濃度を保持する。通常この種水槽では塩分濃度が下がることはありえないので濃度が上がったときだけの制御となっている。
水生植物飼育においては、自然界と極力同じ条件を作り出すようにしておく必要があり、潮の干満もそのひとつである。
【００１８】
図１１に潮の干満制御の態様をブロック線図で示している。毎月の干満データを潮位コントローラ３５に記憶させておく。タイマからの時刻信号出力でポンプ２５の開度を制御して干満を作り出していく。干潮から満潮に向かわせるときはコントローラ３５からの出力はポンプ２５を吐出側に開いて補給タンク２４からの水を水槽の方へ加水するように働いて水槽レベルを上昇させるように作用する。逆に満潮から干潮に向かわせるときはポンプ２５を吸引側に向かわせて水槽を循環している水を補給タンク２４に戻して水槽の水を下げていくように作用する。具体例で説明を加える。レベルセンサ４は水槽の水位に応じたレベル信号をコントローラ３５に連続的に送出している。タイマ２８からの時刻信号がコントローラ３５に印加されると（例えば２時間に１回づつ）、コントローラ３５は指令時刻信号に対応した予め記憶している所定制御出力信号を送出しポンプ２５の開度を制御する。コントローラ３５はレベルセンサ４からのレベル信号を監視しながら所定レベルに到達したことを確認した時点でポンプ２５の運転を停止し、次の指の指令時刻信号が来るまでその水位を保つこととなる。
【００１９】
なを、図示はしてないが自然界の条件に近くする点では水流を作り出すことが必要となる。この実施例ではプランターが回転するときに水を切って回るため水流が生成されていて、水生植物がゆらぐ姿が実現できている。水流発生をさせるような装置を別個に独立して設けなくとも副次的に水流発生が出来るようになっている。
【００２０】
図１２、図１３にはＬＥＤ光源３を一定点灯だけでなく自動制御する態様を示してある。近時白色のＬＥＤが実用化されてきたため本実施例ではＬＥＤ光源は白色、青色、赤色の３色で構成しこの３色の光量、波長を制御することで生育に最も好適な照度や波長成分を与えることが出来るか研究している。図１２では朝３０、昼３１、夜３２の３時間帯で最も好適な照度を与えられるようにタイマ２９から信号を送出し照度コントローラ３３に入力する。コントローラ３３から時間帯に応じた出力信号が送出されるのでＬＥＤ光源の点灯条件が変化することとなる。図１３では水生植物９の品種に応じて生育上好適な波長がデータとしてあるので、品種選択スイッチＳＷ１〜ＳＷｎが選択されることに応じて波長コントローラ３４がＬＥＤ光源３に対して必要な波長信号を送出する。
【００２１】
なお、光源は発熱や波長制御の観点からＬＥＤが好ましい光源であることは確認しているが、ハロゲン電球であっても本発明の効果を阻害するものにはならないので、使い分けが可能である。以上のように、構成しているので、試験研究用水槽などを安価で、取扱簡単構造で提供できる効果がある。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明では、固定配置の光源に対して水生植物側で光源に対して回転動作をするようにしたため、スポット光源のような限りなく小さな光源であっても均一な光照射を与えられるようになるので光源が安価に製作できる。しかも発熱を抑制できるため水の温度制御も簡単になり水生植物飼育装置をトータルで安価に提供できる効果がある。また請求項２の発明では、水生植物の水槽内での回転は磁力の吸引力で行うようにしたので動力装置の回転軸が水槽底部を貫通する必要がなくなる。これにより水槽の防水シールをすることなく、また水槽内部回転体の撤去、再設置に際してはネジを外すなどの作業は必要なく、置いてあるものを単純に拾い上げるだけで済むため撤去、再設置が頻繁に行われる場合に特に好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における藻類飼育の実施例における水槽の一部縦断面図である。
【図２】この発明の外部マグネット板の断面図である。
【図３】この発明の外部マグネット板の平面図である。
【図４】この発明の内部マグネット板の断面図である。
【図５】この発明の内部マグネット板の平面図である。
【図６】この発明の載置台裏面のローラ配置図である。
【図７】この発明のプランター直植えの時のプランター断面図である。
【図８】この発明のポット栽培のときの載置台上のポット配置例図である。
【図９】この発明の水槽の水の循環系統および自動制御系統の経路図である。
【図１０】この発明の水質センサの信号での自動制御ブロック線図である。
【図１１】この発明の干満制御の電気ブロック線図である。
【図１２】この発明のＬＥＤ光源の照度コントロールの電気ブロック線図である。
【図１３】この発明のＬＥＤ光源の波長コントロールの電気ブロック線図である。
【符号の説明】
１水槽
４ＬＥＤ光源
９藻類水性植物
１０プランター
１１内部マグネット板
１２外部マグネット板
１３モータ
１４１〜１４９マグネット

【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽上部に位置する光源と、水槽内部に位置して栽培土中に水生植物を植えつけた容器とを相対向させて配置し、固定配置の光源からの照射光を受ける容器が光源に対して回転するように構成したことを特徴とする水性植物飼育装置。
【請求項２】
前記容器が光源に対して回転する力は外部からの回転磁力によって受けるようにしたことを特徴とする請求項１項記載の水性植物飼育装置。

【図１】