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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024134903
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】排水装置及び排水システム
(51)【国際特許分類】
A01K 63/00 20170101AFI20240927BHJP
A01K 63/04 20060101ALI20240927BHJP
【ＦＩ】
A01K63/00 B
A01K63/04 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023045343
(22)【出願日】2023-03-22
(71)【出願人】
【識別番号】393022746
【氏名又は名称】ジェックス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中山 裕行
【テーマコード（参考）】
2B104
【Ｆターム（参考）】
2B104AA08
2B104CA03
2B104EA01
2B104EB19
(57)【要約】 （修正有）
【課題】封水切れのリスクを低減し安定した排水を行うことが可能な排水装置を提供する。
【解決手段】一端側に第１開口部を有し、他端側が溢水管３に接続される第１接続部を有するサイフォン管２０と、サイフォン管２０よりも大きな内径を有し、その第１開口部が挿入され、下部が開放された第２開口部を有する円筒部３０とを有し、第２開口部は、第１開口部よりも低い位置に設定され、円筒部３０の上面に、円筒部内部とエアポンプあるいは大気とを選択的に接続するための第２接続部３０ｂが設けられている排水装置において、サイフォン管２０は、一端側が第１開口部に接続される第１Ｕ字管部２０１と、第１Ｕ字管部２０１の他端側に、一端側が接続される逆Ｕ字管部２０３と、逆Ｕ字管部２０３の他端側に、一端側が接続され、他端側が第１接続部に接続される第２Ｕ字管部２０５と、を備えている。
【選択図】図４
【解決手段】一端側に第１開口部を有し、他端側が溢水管３に接続される第１接続部を有するサイフォン管２０と、サイフォン管２０よりも大きな内径を有し、その第１開口部が挿入され、下部が開放された第２開口部を有する円筒部３０とを有し、第２開口部は、第１開口部よりも低い位置に設定され、円筒部３０の上面に、円筒部内部とエアポンプあるいは大気とを選択的に接続するための第２接続部３０ｂが設けられている排水装置において、サイフォン管２０は、一端側が第１開口部に接続される第１Ｕ字管部２０１と、第１Ｕ字管部２０１の他端側に、一端側が接続される逆Ｕ字管部２０３と、逆Ｕ字管部２０３の他端側に、一端側が接続され、他端側が第１接続部に接続される第２Ｕ字管部２０５と、を備えている。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水槽内部に設けられ、サイフォン管と円筒部により構成されるサイフォン機構を有する排水装置であって、
一端側に上部が開放された第１開口部を有すると共に、他端側が溢水管に接続される第１接続部を有するサイフォン管と、
前記サイフォン管よりも大きな内径を有し、サイフォン管の前記第１開口部が挿入され、下部が開放された第２開口部を有する前記円筒部と、を有し、前記第２開口部は、前記第１開口部よりも低い位置に設定され、
前記円筒部の上面に、円筒部内部と空気供給部あるいは大気とを選択的に接続するための第２接続部が設けられている排水装置において、
前記サイフォン管は、
一端側が前記第１開口部に接続される第１Ｕ字管部と、
前記第１Ｕ字管部の他端側に、一端側が接続される逆Ｕ字管部と、
前記逆Ｕ字管部の他端側に、一端側が接続され、他端側が前記第１接続部に接続される第２Ｕ字管部と、を備えていることを特徴とする排水装置。
一端側に上部が開放された第１開口部を有すると共に、他端側が溢水管に接続される第１接続部を有するサイフォン管と、
前記サイフォン管よりも大きな内径を有し、サイフォン管の前記第１開口部が挿入され、下部が開放された第２開口部を有する前記円筒部と、を有し、前記第２開口部は、前記第１開口部よりも低い位置に設定され、
前記円筒部の上面に、円筒部内部と空気供給部あるいは大気とを選択的に接続するための第２接続部が設けられている排水装置において、
前記サイフォン管は、
一端側が前記第１開口部に接続される第１Ｕ字管部と、
前記第１Ｕ字管部の他端側に、一端側が接続される逆Ｕ字管部と、
前記逆Ｕ字管部の他端側に、一端側が接続され、他端側が前記第１接続部に接続される第２Ｕ字管部と、を備えていることを特徴とする排水装置。
【請求項2】
前記第１Ｕ字管部、前記第２Ｕ字管部、前記逆Ｕ字管部は、前記溢水管の周囲を取り囲むように配置されることを特徴とする請求項１に記載の排水装置。
【請求項3】
前記第１開口部から前記第１Ｕ字管部の底面までの長さは、前記第１Ｕ字管部の底面から前記逆Ｕ字管部の頂面までの長さよりも長く設定されていることを特徴とする請求項１に記載の排水装置。
【請求項4】
前記逆Ｕ字管部の上部に、逆Ｕ字管部内部と空気供給部あるいは大気とを選択的に接続するための第３接続部が設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の排水装置。
【請求項5】
前記逆Ｕ字管部の上部に、逆Ｕ字管部内部の空気を大気に放出可能な逆流防止弁を接続するための第３接続部が設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の排水装置。
【請求項6】
請求項１～３のいずれか１項に記載の排水装置と、
前記空気供給部と、
前記空気供給部を第１弁体を介して前記第２接続部に接続する第１流路と、
大気を第２弁体を介して前記第２接続部に接続する第２流路と、
前記第１弁体、第２弁体を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする排水システム。
前記空気供給部と、
前記空気供給部を第１弁体を介して前記第２接続部に接続する第１流路と、
大気を第２弁体を介して前記第２接続部に接続する第２流路と、
前記第１弁体、第２弁体を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする排水システム。
【請求項7】
前記逆Ｕ字管部の上部に、逆Ｕ字管部内部と前記空気供給部あるいは大気とを選択的に接続するための第３接続部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の排水システム。
【請求項8】
前記第３接続部は、圧力調整部を介して前記空気供給部と接続されることを特徴とする請求項７に記載の排水システム。
【請求項9】
前記空気供給部を前記第１弁体を介して前記第３接続部に接続する第３流路と、
大気を前記第２弁体を介して前記第３接続部に接続する第４流路と、を備えたことを特徴とする請求項７に記載の排水システム。
大気を前記第２弁体を介して前記第３接続部に接続する第４流路と、を備えたことを特徴とする請求項７に記載の排水システム。
【請求項10】
前記逆Ｕ字管部の上部に、逆Ｕ字管部内部の空気を大気に放出可能な逆流防止弁を接続するための第３接続部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の排水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水槽内部に設けられ、サイフォン管と円筒部により構成されるサイフォン機構を有する排水装置、及び、この排水装置を備えた排水システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
かかる排水装置及び排水システムは、下記特許文献１に開示されている。この排水装置の構成によると、サイフォン機構は、サイフォン管と円筒部により構成されている。円筒部の内径は、サイフォン管よりも大きくなっており、円筒部とサイフォン管の間に所定の大きさの隙間が形成される。排水を行うときは、水槽内の水は、サイフォン作用により、上記隙間を介して円筒部の中に入り込む。さらにサイフォン管の第１開口部から入り込んだ水は、第１接続部を介して溢水管へと流れ込み排水される。
【0003】
ここで、円筒部の上面には第２接続部が設けられており、空気供給部または大気と選択的に接続される。空気供給部により円筒部の内部に空気を送り込んでいる状態では、サイフォン作用は働かず、水は排出されない。大気と接続されるときは、円筒部内部の空気が大気に放出され、サイフォン作用による排水が行われる。従って、空気供給部を接続するか大気と接続するかの制御を行うことで、排水のタイミングを制御する。
【0004】
この排水装置においては、排水レベルを第１排水レベルと第２排水レベルの２段階で設定できるようになっている。例えば、第１排水レベルでは水槽の水の１０％を排水させて換水することができ、第２排水レベルでは水槽の水の３０％を排水させて換水することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第７０８１８５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ここで、排水量を更に大きくする（例えば、第１排水レベルで３０％）ためには、円筒部の位置を下げて、第１開口部および第２開口部の位置も下げる必要がある。そうすると、排水前の通常の使用状態において、円筒部の内部に送り込む空気の圧力を大きくする必要がある。サイフォン管を構成するＵ字管部には、排水後に封水（Ｕ字管部の底部に残っている水）が残っており、円筒部の内部は、大気とはつながっていない。
【0007】
ここで、封水の一方は溢水管を介して大気が作用しているが、封水の他方には大気圧よりも大きな空気圧が作用している。この空気圧の大きさは、排水レベルが大きくなるように設定すると、大きくなる。そうすると、排水レベルが小さい場合に比べて、サイフォン管内部の封水に対して大きな空気圧が作用し、封水切れを起こす危険性がある。この封水切れにより、円筒部の内部が大気圧とつながってしまい、不用意に排水が開始してしまうことがある。
【0008】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、排水レベルを大きくしたとしても封水切れのリスクを低減し安定した排水を行うことが可能な排水装置、及び、この排水装置を備えた排水システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため本発明に係る排水装置は、
水槽内部に設けられ、サイフォン管と円筒部により構成されるサイフォン機構を有する排水装置であって、
一端側に上部が開放された第１開口部を有すると共に、他端側が溢水管に接続される第１接続部を有するサイフォン管と、
前記サイフォン管よりも大きな内径を有し、サイフォン管の前記第１開口部が挿入され、下部が開放された第２開口部を有する前記円筒部と、を有し、前記第２開口部は、前記第１開口部よりも低い位置に設定され、
前記円筒部の上面に、円筒部内部と空気供給部あるいは大気とを選択的に接続するための第２接続部が設けられている排水装置において、
前記サイフォン管は、
一端側が前記第１開口部に接続される第１Ｕ字管部と、
前記第１Ｕ字管部の他端側に、一端側が接続される逆Ｕ字管部と、
前記逆Ｕ字管部の他端側に、一端側が接続され、他端側が前記第１接続部に接続される第２Ｕ字管部と、を備えていることを特徴とするものである。
水槽内部に設けられ、サイフォン管と円筒部により構成されるサイフォン機構を有する排水装置であって、
一端側に上部が開放された第１開口部を有すると共に、他端側が溢水管に接続される第１接続部を有するサイフォン管と、
前記サイフォン管よりも大きな内径を有し、サイフォン管の前記第１開口部が挿入され、下部が開放された第２開口部を有する前記円筒部と、を有し、前記第２開口部は、前記第１開口部よりも低い位置に設定され、
前記円筒部の上面に、円筒部内部と空気供給部あるいは大気とを選択的に接続するための第２接続部が設けられている排水装置において、
前記サイフォン管は、
一端側が前記第１開口部に接続される第１Ｕ字管部と、
前記第１Ｕ字管部の他端側に、一端側が接続される逆Ｕ字管部と、
前記逆Ｕ字管部の他端側に、一端側が接続され、他端側が前記第１接続部に接続される第２Ｕ字管部と、を備えていることを特徴とするものである。
【0010】
かかる構成による排水装置の作用・効果を説明する。この構成によると、排水装置は、サイフォン管と円筒部により構成されるサイフォン機構を有し、サイフォン管は、第１開口部から順に、第１Ｕ字管部、逆Ｕ字管部、第２Ｕ字管部、第１接続部の順で接続され、第１接続部を介して溢水管に接続される。排水が終了した時点で、第１Ｕ字管部と第２Ｕ字管部の２カ所において封水が形成され、逆Ｕ字管部には空気層が形成される。従って、安定した状態で封水を維持することができ、安定した動作環境を提供することができる。
【0011】
本発明において、前記第１Ｕ字管部、前記第２Ｕ字管部、前記逆Ｕ字管部は、前記溢水管の周囲を取り囲むように配置されることが好ましい。
【0012】
この構成によると、効率よく溢水管の周囲にサイフォン管を配置構成することができる。
【0013】
本発明において、前記第１開口部から前記第１Ｕ字管部の底面までの長さは、前記第１Ｕ字管部の底面から前記逆Ｕ字管部の頂面までの長さよりも長く設定されていることが好ましい。
【0014】
これにより、適切に排水を行うことができる。
【0015】
本発明において、前記逆Ｕ字管部の上部に、逆Ｕ字管部内部と空気供給部あるいは大気とを選択的に接続するための第３接続部が設けられていることが好ましい。
【0016】
この構成によると、封水切れがより確実に起こらないようにすることができる。
【0017】
本発明において、前記逆Ｕ字管部の上部に、逆Ｕ字管部内部の空気を大気に放出可能な逆流防止弁を接続するための第４接続部が設けられていることが好ましい。
【0018】
これにより、排水時間が短くなるようにすることができる。
【0019】
上記課題を解決するため本発明に係る排水システムは、
本発明に係る排水装置と、
前記空気供給部と、
前記空気供給部を第１弁体を介して前記第２接続部に接続する第１流路と、
大気を第２弁体を介して前記第２接続部に接続する第２流路と、
前記第１弁体、第２弁体を制御する制御部と、を備えたことを特徴とするものである。
本発明に係る排水装置と、
前記空気供給部と、
前記空気供給部を第１弁体を介して前記第２接続部に接続する第１流路と、
大気を第２弁体を介して前記第２接続部に接続する第２流路と、
前記第１弁体、第２弁体を制御する制御部と、を備えたことを特徴とするものである。
【0020】
かかる構成による排水システムの作用・効果は以下の通りである。排水装置を構成するサイフォン機構による排水動作を制御するために、空気供給部、第１弁体、第２弁体が設けられ、制御部により制御される。これらの要素を制御することで、サイフォン機構の円筒部の内部に空気を送り込んだり、円筒部内部の空気を排出したりすることができる。これにより、排水のタイミングを制御することが可能になる。
【0021】
本発明において、前記逆Ｕ字管部の上部に、逆Ｕ字管部内部と前記空気供給部あるいは大気とを選択的に接続するための第３接続部が設けられていることが好ましい。
【0022】
本発明に係る前記第３接続部は、圧力調整部を介して前記空気供給部と接続されることが好ましい。
【0023】
これにより、円筒部の内部の圧力を適切に設定することができる。
【0024】
本発明において、前記空気供給部を前記第１弁体を介して前記第３接続部に接続する第３流路と、
大気を前記第２弁体を介して前記第３接続部に接続する第４流路と、を備えたことが好ましい。
大気を前記第２弁体を介して前記第３接続部に接続する第４流路と、を備えたことが好ましい。
【0025】
この構成によると、封水切れがより確実に起こらないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】従来技術に係る排水装置の構成を示す模式図
【図2A】従来技術に係るサイフォン管の構成を示す模式図
【図2B】従来技術に係るサイフォン管の内部構造を示す模式図
【図3A】従来技術に係るサイフォン管の課題を説明する図
【図3B】従来技術に係るサイフォン管の課題を説明する図
【図4】本実施形態に係る排水装置の構成を示す模式図
【図5E】本実施形態に係るサイフォン管の構成を示す平面図
【図6】本実施形態に係る排水システム（什器）の構成を示す模式図
【図9A】第１排水レベルにおけるサイフォン機構の作用を説明する図
【図9B】第１排水レベルにおけるサイフォン機構の作用を説明する図
【図9C】第１排水レベルにおけるサイフォン機構の作用を説明する図
【図10A】第２排水レベルにおけるサイフォン機構の作用を説明する図
【図10B】第２排水レベルにおけるサイフォン機構の作用を説明する図
【図11】サイフォン管の別実施形態を示す図
【図12】サイフォン管の別実施形態を示す図
【発明を実施するための形態】
【0027】
本発明に係る排水装置の好適な実施形態を説明する前に従来技術の構成及び課題について詳細に説明する。
【0028】
図１は、従来技術に係る排水装置の構成を示す模式図である。水槽１の内部に溢水管３と仕切板１０１（破線で示す）を備えている。溢水管３は上端に開口部３ａが設けられており、上端を超えて水を入れようとしてもオーバーフローして溢水管３の内部に流れ込むようになっている。
【0029】
仕切板１０１は、平面視でＬ字形をしており、水槽１の角部を取り囲んで観賞魚が溢水管１００の周囲に近づかないようにしている。これにより、排水時に観賞魚が巻き込まれないようにしている。また、仕切板１０１の上部と下部には複数のスリット１０１ａが形成されており、水槽内の水が通過できるようにしている。
【0030】
＜従来技術に係るサイフォン機構の構成＞
図２Ａは、従来技術に係るサイフォン管の構成を示す模式図である。排水装置は、サイフォン機構２を備えている。サイフォン機構２は、サイフォン管２０と円筒部３０により構成されている。サイフォン管２０は、溢水管３に接続されている。
図２Ａは、従来技術に係るサイフォン管の構成を示す模式図である。排水装置は、サイフォン機構２を備えている。サイフォン機構２は、サイフォン管２０と円筒部３０により構成されている。サイフォン管２０は、溢水管３に接続されている。
【0031】
サイフォン管２０は、全体としてＵ字管の形状を呈している。サイフォン管２０は、第１垂直管部２１、Ｕ字管部２２、第２垂直管部２３、接続管部２４により構成される。第１垂直管部２１、Ｕ字管部２２、第２垂直管部２３、接続管部２４は、ガラスや樹脂等の適宜の素材で形成される。各管部により形成される流路の断面は円形である。
【0032】
第１垂直管部２１は上端が開放された第１開口部２１ａを有する。Ｕ字管部２２は、開
放された２カ所の上端部が、第１垂直管部２１の下端部と、第２垂直管部２３の下端部に
連結される。第２垂直管部２３は、下端部がＵ字管部２２の上端部の１つに連結され、上端部が接続管部２４の下端部に連結される。接続管部２４は、逆Ｌ字形を呈しており、下端部は第２垂直管部２３の上端部に連結され、水平方向向きの端部（第１接続部２４ａ）は溢水管３の中央部近傍に接続される。
放された２カ所の上端部が、第１垂直管部２１の下端部と、第２垂直管部２３の下端部に
連結される。第２垂直管部２３は、下端部がＵ字管部２２の上端部の１つに連結され、上端部が接続管部２４の下端部に連結される。接続管部２４は、逆Ｌ字形を呈しており、下端部は第２垂直管部２３の上端部に連結され、水平方向向きの端部（第１接続部２４ａ）は溢水管３の中央部近傍に接続される。
【0033】
溢水管３は、垂直に設置されており、上端には開放された開口部３ａが形成され、下端にも開放された開口部３ｂが形成される。溢水管３の上端を超えて水を入れようとしてもオーバーフローして溢水管３の内部に流れ込むようになっている。溢水管３は、円筒形を呈している。また、生体入荷時に水温や水質合わせを行うため、所定時間水槽１に生体袋を浮かせることがある。その際、溢水管３を設けることで、水槽１より水が溢れることを防止している。生体入荷時は溢水管３から水が排水され、サイフォン作用が開始することはない。すなわち、生体入荷時に意図しないサイフォン管による排水が開始されることがない。
【0034】
円筒部３０は、サイフォン管２０の第１垂直管部２１の第１開口部２１ａが挿入されるように、下端に第２開口部３０ａが形成される。円筒部３０の内径は第１垂直管部２１の外径よりも大きくなるように設定されている。これにより、円筒部３０とサイフォン管２０との間に隙間Ｓが形成される。また、第２開口部３０ａは、第１開口部２１ａよりも低い位置になるように設定される。
【0035】
円筒部３０の上部は半球状に形成されて閉塞されているが、中央部に第２接続部３０ｂが設けられている。詳細は後述するが、この第２接続部３０ｂを介して空気の流入や排出が行われる。
【0036】
図２Ｂは、図２Ａに示すサイフォン機構の作用を説明する模式図である。図２Ａは、排水が終了し、水槽内の給水が完了した状態を示す。溢水管３の上端の開口部３ａの位置にまで給水され、水面の位置をＷ０で示す。水面Ｗ０には大気圧Ｐ０が作用している。
【0037】
一方、円筒部３０の内部には空気が送り込まれ圧力Ｐ１が作用する。そのため、円筒部３０の内部においては、水面はＬ２になるまで押し下げられている。また、排水が完了した状態では、サイフォン管２のＵ字管部２２には封水ＳＷが残っている。図２Ｂの状態で封水ＳＷの右側には圧力Ｐ１が作用し、左側には大気圧Ｐ０が作用する。ここで、Ｐ１＞Ｐ０の関係があるので、封水ＳＷの右側の水面の方が左側の水面よりも下に下がっている。この封水ＳＷが安定して存在している以上、円筒部３０の内部が大気につながることはなく、不用意に排水が始まることはない。
【0038】
図２Ｂに示すサイフォン管２の場合、円筒部３０内部への空気の流入及び排出を制御することで、Ｌ１で示す第１レベルの排水とＬ２で示す第２レベルの排水を行うことができる。第１レベルではＬＦの位置からＬ１の位置までの量の水（１０％）を排水することができ、第２レベルではＬＦの位置からＬ２の位置までの量の水（３０％）を排水することができる。
【0039】
ここで、より多くの水を排水して換水するためには、排水レベルの位置を下げる必要がある。そのためには、図３Ａに示すように、円筒部３０を従来よりも下げることで、第１排水レベルＬ１と第２排水レベルＬ２を下げることができ、排水量を大きくすることができる。
【0040】
円筒部３０を下げることにより、円筒部３０の内部に送り込む空気の圧力Ｐ１を大きくする必要がある。そうすると、封水ＳＷの右側に作用する圧力Ｐ１もより大きくなり、図２Ｂの場合と比べて、封水ＳＷの右側の水面位置はより低くなる。その結果、泡状の空気が第１接続部２４ａの方へ移動し、それに伴い封水ＳＷが溢水管３の方へ押し出されて、意図しない排水が開始されてしまう恐れがある。図３Ａに示す状態よりも圧力が高くなった場合、封水ＳＷに右側の水面は更に低くなり、封水切れの危険性は更に高まる。
【0041】
これを回避するためには、円筒部３０内の圧力を下げることも考えられる。図３Ｂは、圧力Ｐ１を図３Ａの状態よりも低くした状態を示す。そのため、円筒部３０の内部の水面ＷＡは、第２開口部３０ａよりも高い位置になる。また、封水ＳＷの右側に作用する圧力Ｐ１も図３Ａよりも低くなるので、封水ＳＷの右側の水面も高くなり、Ｕ字管部２２の底面からの高さも高くなり、封水切れに対して余裕が生じる。
【0042】
一方、円筒部３０の内部の水面ＷＡが高くなるため、サイフォン管２の第１開口部２１ａとの距離が短くなり、水槽内の水が不用意に排水されてしまう危険性が高くなる。その結果、安定した動作環境を提供することが困難になる。
【0043】
＜本発明に係るサイフォン管の構成＞
図４は、本発明に係る排水装置の実施形態を示す模式図である。図５Ａ～図５Ｅは、本発明に係るサイフォン管の実施形態を示す図である。図５Ｅは、サイフォン管２の平面図、図５Ａは、図５Ｅの矢視ＸＡ、図５Ｂは、図５Ｅの矢視ＸＢ、図５Ｃは、図５Ｅの矢視ＸＣ、図５Ｄは、図５Ｅの矢視ＸＤである。
図４は、本発明に係る排水装置の実施形態を示す模式図である。図５Ａ～図５Ｅは、本発明に係るサイフォン管の実施形態を示す図である。図５Ｅは、サイフォン管２の平面図、図５Ａは、図５Ｅの矢視ＸＡ、図５Ｂは、図５Ｅの矢視ＸＢ、図５Ｃは、図５Ｅの矢視ＸＣ、図５Ｄは、図５Ｅの矢視ＸＤである。
【0044】
溢水管３は上下に開口部３ａ，３ｂを有する。円筒部３０の構成は図２で説明したのと同じであり、第２接続部３０ｂも同じものを使用することができる。
【0045】
サイフォン管２は、第１垂直管部２００、第１Ｕ字管部２０１，第２垂直管部２０２，逆Ｕ字管部２０３，第３垂直管部２０４，第２Ｕ字管部２０５，第４垂直管部２０６，接続管部２０７により構成される。
【0046】
円筒部３０は、サイフォン管２０の第１垂直管部２００の第１開口部２００ａが挿入されるように、下端に第２開口部３０ａが形成される。円筒部３０の内径は第１垂直管部２００の外径よりも大きくなるように設定されている。これにより、円筒部３０とサイフォン管２０との間に隙間Ｓが形成される（図９Ａ参照）。また、第２開口部３０ａは、第１開口部２００ａよりも低い位置になるように設定される。
【0047】
第１垂直管部２００の上端には第１開口部２００ａが形成される一方、下端は第１Ｕ字管部２０１の上端に緊密に挿入される。すなわち、水漏れがないような状態で取り付けられる。これは、他の管に関しても同様である。従って、第１Ｕ字管部２０１の内径は、第１垂直管部２００の外径と同じか、ほぼ同じとなる。この寸法関係は他の管同士の結合の場合も同様である。
【0048】
第１Ｕ字管部２０１の他端は、第２垂直管部２０２の下端が挿入される。第２垂直管部２０２の上端は、逆Ｕ字管部２０３の一端に挿入される。逆Ｕ字管部２０３の他端には、第３垂直管部２０４の上端が挿入される。第３垂直管部２０４の下端は、第２Ｕ字管部２０５の一端に挿入される。第２Ｕ字管部２０５の他端には、第４垂直管部２０６の下端が挿入される。第４垂直管部２０６の上端は、接続管部２０７の下端に挿入される。接続管部２０７は、逆Ｌ字形を呈しており、その先端が溢水管３の中に挿入された状態で結合される。
【0049】
接続管部２０７の上部は水平方向を向いており、その先端は溢水管３の内部に臨んでいる。接続管部２０７と溢水管３の接続箇所は第１接続部２０７ａに相当する。溢水管３の側面には、接続管部２０７の先端を挿入するための穴が形成されるが、穴の周囲は水漏れしないように適宜の方法で密封される。
【0050】
図５Ｅの平面図に示すように、溢水管３と円筒部３０は隣接配置され、その外壁面どうしが接した状態で取り付けられる。両者が容易に分離しないように接着等の適宜の方法で結合される。円筒部３０に隣接して、逆Ｕ字管部２０３が配置される。両者は、その外壁面が接するか、ほぼ接する状態で配置される。
【0051】
接続管部２０７は、逆Ｕ字管部２０３とその外壁面が接するか、ほぼ接する状態で配置される。第１Ｕ字管部２０１の設置方向と逆Ｕ字管部２０３の設置方向は、θ１＝９０゜～１１０゜になるようにする。この設置方向とは、第１Ｕ字管部２０１のＵ字の底部の方向、逆Ｕ字管部２０３のＵ字の底部の方向のことを指す。
【0052】
逆Ｕ字管部２０３の接地方向と、第２Ｕ字管部２０５の設置方向はθ２＝１６０゜～１８０゜になるようにする。第２Ｕ字管部２０５のＵ字の底部の方向、逆Ｕ字管部２０３のＵ字の底部の方向は、同じであるか、ほぼ同じ状態になる。
【0053】
第１Ｕ字管部２０１と第２Ｕ字管部２０３の底面は同じ位置に設定される。ただし、異なる高さにしてもよい。逆Ｕ字管部２０３の頂面と、接続管部２０７の頂面は、同じ高さに設定してもよいし、異なる高さにしてもよい。なお、第１接続部２０７ａの最も高い位置は、接続管部２０７の頂面２０７ｂ（水平方向を向いている箇所の最も高い位置）の位置と同じである。
【0054】
【0055】
以上のような構成にすることで、サイフォン管２０は、溢水管３の周囲を取り囲むように配置される。また、第１Ｕ字管部２０１，逆Ｕ字管部２０３、第２Ｕ字管部２０５は、溢水管３の周囲を取り囲むように配置される。これにより、排水装置を無駄な配置空間を極力なくしてコンパクトに構成することができる。
【0056】
＜排水システムの構成＞
次に本発明に係る排水システムの構成を説明する。図６は、生体什器に設けられる排水システムの概要を示す模式図である。説明の便宜上、排水システムに関係のない要素は省略している。図７は、什器に用いられる給水系の第１実施形態の構成を示す模式図である。説明の便宜上、他の要素は省略している。図８は、什器に用いられる給水系の第２実施形態の構成を示す模式図である。説明の便宜上、他の要素は省略している。本発明として、いずれの実施形態を採用してもよい。
次に本発明に係る排水システムの構成を説明する。図６は、生体什器に設けられる排水システムの概要を示す模式図である。説明の便宜上、排水システムに関係のない要素は省略している。図７は、什器に用いられる給水系の第１実施形態の構成を示す模式図である。説明の便宜上、他の要素は省略している。図８は、什器に用いられる給水系の第２実施形態の構成を示す模式図である。説明の便宜上、他の要素は省略している。本発明として、いずれの実施形態を採用してもよい。
【0057】
図６に示すように、店舗等に設置される什器は、不図示の陳列棚に多数の水槽１が配置されている。本実施形態では、各段に４つの水槽１が設置されており、合計３段（上段、中段、下段）の陳列棚に合計１２個の水槽１が設置されているが、水槽１の配置態様は、これに限定されるものではなく、種々の配置態様を実施することができる。各水槽１には、図４、図５で説明した排水装置が設けられている。
【0058】
各段の水槽１の上部には、空気流入排出管４０が水平状態に設けられており、垂直に配置された空気供給管４５を介してエアポンプ５（空気供給部に相当）からの空気が送り込まれる。空気流入排出管４０と空気供給管４５は、継手４６により連結されている。空気流入排出管４０には、第１弁体４１と第２弁体４２が設けられている。排水装置に空気を送り込むときは、第１弁体４１を開放することで、エアポンプ５からの空気が排水装置に流入する。第２弁体４２の外側（図の左側）は大気に開放されており、第２弁体４２を開放することで、排水装置内の空気を大気に開放することができる。
【0059】
空気流入排出管４０と第２接続部３０ｂとは、一方コック４３と垂直管４４を介して接続されている。エアポンプ５、第１弁体４１、第２弁体４２を制御することで、サイフォン機構２の第２接続部３０ｂは、エアポンプ５または大気と選択的に接続することができる。例えば、第１弁体４１を開放して、第２弁体４２を閉塞することで、エアポンプ５から空気をサイフォン機構２の円筒部３０内へ送り込むことができる。また、第１弁体４１を閉塞して第２弁体４２を開放することで、円筒部３０内部の空気を大気へ逃がすことができる。垂直管４４として、例えば、柔軟性を有するエアチューブを用いることができる。
【0060】
エアポンプ５から第１弁体４１を通り第２接続部３０ｂまでの流路が第１流路に相当し、大気に通じる第２弁体４２から第２接続部３０ｂまでの流路が第２流路に相当する。
【0061】
なお、各水槽１には空気（酸素）を常時供給する必要があるが、これも上記エアポンプ５により行われる。エアポンプ５からの配管を分岐させて、サイフォン機構への空気供給と水槽内への空気供給を行うことができる。あるいは、エアポンプ５は１つであるが、別々の独立した配管構成にしてもよいし、別々のエアポンプを用いてもよい。
【0062】
図６に示すように、溢水管３の中に流れ込んだ水は、溢水管３の下端にある開口部３ｂから落下する。矢印８で示すように、落下した水は、ちょうど真下にある溢水管３の開口部３ａに入り込む。そのために、上段の溢水管３の開口部３ｂと中段の溢水管３の開口部３ａをつなぐための流路として不図示のアタッチメントが設けられる。このアタッチメントは着脱可能である。なお、アタッチメントにより開口部３ａからの水の流入が妨げられないように径の大きさが設定されている。
【0063】
中段の溢水管３から下段の溢水管３へと水が落下する場合も同様なアタッチメントが設けられる。下段の溢水管３から落下する水については、図７及び図８により説明する。なお、溢水管３から排出される水の流路構成については、上記に限定されるものではなく、他の実施形態を採用することができる。例えば、水平に配置された排水管に集水することができるように構成してもよい。
【0064】
＜単独ろ過方式＞
図７は、単独濾過方式の給水系の構成を示す。図６で説明した排水システムが用いられているが説明の便宜上、図示は省略する。水槽１の水は汚染してくるので水をろ過する機構は必要であるが、単独濾過方式では個々の水槽１に濾過装置が用いられている。なお、ろ過装置は周知のものを使用でき、図示及び説明は省略する。
図７は、単独濾過方式の給水系の構成を示す。図６で説明した排水システムが用いられているが説明の便宜上、図示は省略する。水槽１の水は汚染してくるので水をろ過する機構は必要であるが、単独濾過方式では個々の水槽１に濾過装置が用いられている。なお、ろ過装置は周知のものを使用でき、図示及び説明は省略する。
【0065】
什器の上部には貯水槽６が配置される。貯水槽６から各水槽１へ水（飼育水）が供給される。貯水槽６内にはフロート弁６ａが設けられており、満水になると弁体６６を閉鎖するように動作する。貯水槽６には、弁体６６と手動バルブ６７が設けられており、通常は弁体６６を介して上流側から水道水が供給される。故障等で弁体６６が使用できないときは、手動バルブ６７を操作して水を供給できるようにする。
【0066】
什器の各段の上部には第１水平配管６１（３カ所）と第２水平配管６０（１カ所）が配置される。第１水平配管６１及び第２水平配管６０は、左右で垂直配管６２（２カ所）と接続される。第１水平配管６１の左右両側には弁体６３と手動バルブ６４が設けられている。各水槽１には給水バルブ６５が設けられている。通常は、弁体６３を開放することで、貯水槽６から各水槽１へ水が供給される。故障等で弁体６３が使用できないときは、手動バルブ６４を操作して水を供給できるようにする。弁体６５，６６は制御部により開放及び閉塞が制御される。
【0067】
下段にある水槽１の溢水管３から落下した水は、水平に配置された排水管８０により集水されて回収管６８により、不図示の排水経路に送られる。回収管６８にはセンサーが設けられており、通過する水量の検出を行う。回収管６８は斜めカット６８ａが形成されており、水量を検出しやすいようにしている。
【0068】
＜集中ろ過方式＞
図８は、集中ろ過方式の給水系の構成を示す。図６で説明した排水システムが用いられているが説明の便宜上、図示は省略する。什器の上部に配置される貯水槽に関連した構成は図６と同じである。什器の下部にろ過水槽７が配置されており、このろ過水槽７でろ過された水が各水槽１に供給される。従って、各水槽１にはろ過装置は設けられていない。
図８は、集中ろ過方式の給水系の構成を示す。図６で説明した排水システムが用いられているが説明の便宜上、図示は省略する。什器の上部に配置される貯水槽に関連した構成は図６と同じである。什器の下部にろ過水槽７が配置されており、このろ過水槽７でろ過された水が各水槽１に供給される。従って、各水槽１にはろ過装置は設けられていない。
【0069】
ろ過水槽７にはフロート弁７ａが設けられ、満水になると弁体７６を閉塞する。貯水槽６とろ過水槽７は垂直配管７０により接続される。弁体７６が設けられ、弁体７６を開放することで水がろ過水槽７に供給される。故障等で弁体７６が使用できないときは、手動バルブ７７を操作して水を供給できるようにする。図８に示す各弁体は制御部により制御される。
【0070】
ろ過水槽７から各水槽１への給水は、水平配管７３と垂直配管７２により行われる。弁体７５を開放することで、給水ポンプ７１により各水槽１に水が供給される。各水槽１には給水バルブ７４が設けられており、水が水槽内へ供給される。各水槽１において排水装置により排水された水は、各水槽１に設けられた溢水管３を介して、再びろ過水槽７へ送り込まれ、ろ過された状態で再び各水槽１へ供給される。このように水はろ過されながら循環して使用される。なお水が循環する場合は、排水装置の溢水管３からオーバーフローした水がろ過水槽７へ戻るようになっている。上段から中段、中段から下段への水の移動は、前述のように不図示のアタッチメントにより矢印８に沿って行われる。
【0071】
また、下段の水槽１の溢水管３から落下した水は、水平方向の配管８０により集水され、垂直方向の配管８１によりろ過水槽７へ戻される。ろ過水槽７に戻された水は、ろ過された後、再び、給水ポンプ７１により各水槽１へ送られる。
【0072】
サイフォン機構２による水の排出を行うときは、垂直配管７２の弁体７５は閉塞される。この場合、弁体７９を開放させて給水ポンプ７１により送り出される水は、弁体７９を介してろ過水槽７に戻されるようにしている。弁体７９は、通常の使用状態では閉塞させている。
【0073】
ろ過水槽７には、排出口７８が設けられている。各水槽１のサイフォン機構２により水の排出を行う場合、多くの排水がろ過水槽７に流れ込むことになるので、オーバーフローした水は排出口７８から排出されるようにしている。
【0074】
【0075】
図９Ａ～図９Ｄは、第１排水レベルにおけるサイフォン機構の作用を説明する模式図である。模式図であるため、垂直管部とＵ字管部と逆Ｕ字管部の内径は同じ寸法で示している。また、説明の便宜上、サイフォン管２０を構成する部材は平面展開して図示している。サイフォン機構を動作させない（水替えによる排水をさせない）状態では、図６における第１弁体４１を開放し、第２弁体４２を閉塞する。そして、エアポンプ５により各水槽１のサイフォン機構２に空気が送り込まれる。
【0076】
図９Ａは、排水および給水が完了した通常の状態を示す。図９Ａに示すように、円筒部３０の開口部３０ａの位置まで空気が入り込んでいる。水面の位置をＷＡで示す。空気が入り込んでいる領域をＡＲ１で示している。従って、サイフォン機構２によるサイフォン作用は行われない。この状態では水面Ｗ０は溢水管３の上端の開口部３ａに位置している。エアポンプ５、第１弁体４１、第２弁体４２に対する制御は、コンピュータを中核とする制御部により行われる。
【0077】
円筒部３０の内部は空気の圧力Ｐ１が一定にかかる状態にする必要がある。水面Ｗ０には大気圧が作用し、圧力Ｐ１＞大気圧Ｐ０の関係にある。サイフォン管２０は、２つのＵ字管部２０１，２０５を備えており、封水ＳＷ１，ＳＷ２が２カ所に形成される。ここで、右側の封水ＳＷ１の右側の水面には圧力Ｐ１が作用し、左側の水面には圧力Ｐ２が作用する。なお、本明細書において、右側、左側という表現は説明の便宜上用いるものであり、排水装置の設置方向とは関係がない。Ｐ１＞Ｐ２の関係にあり、右側の水面は左側の水面より少し下がっている。
【0078】
なお、円筒部内に作用する圧力Ｐ１の大きさは、図９Ａに示す状態に限定されるものではなく、ある程度の許容範囲がある。図示の状態より圧力が小さくなると、水面ＷＡ及び封水ＳＷ１の右側の水面は、図示の位置よりも高くなる。一方、圧力が大きくなると、封水ＳＷ１の右側の水面は、図示の位置よりも低くなる。
【0079】
左側の封水ＳＷ２の右側には圧力Ｐ２が作用し、左側の水面には圧力（大気圧）Ｐ０が作用する。Ｐ２＞Ｐ０の関係にあり、封水ＳＷ１と同じように、右側の水面は左側の水面より少し下がっている。また、逆Ｕ字管部２０３の内部には空気が入り込んでいる領域ＡＲ２がある。
【0080】
このように、第１Ｕ字管部２０１と第２Ｕ字管部２０５の２カ所で水を常時蓄えている状態になり、安定した状態で円筒部３０の内部に空気圧を掛けておくことができる。円筒部３０の内部が大気に連通し、容易に封水切れが生じないようにしている。
【0081】
なお、図９Ａでは、圧力Ｐ１は、筒部３０の開口部３０ａの位置まで空気が入り込むような大きさになっている。圧力Ｐ１がこれよりも大きな圧力になると、封水ＳＷ１の右側の水面が更に下方に押されるようになる。そうすると、図９Ａに比べて封水ＳＷ１が押し出される方向に圧力Ｐ１が作用することになるが、封水ＳＷ１，ＳＷ２が２カ所に設けられていることと、２つの封水の間に空気層の領域ＡＲ２があることで、容易に封水切れを起こさないようにしている。
【0082】
サイフォン機構２を作動させるときは、第１弁体４１を閉塞し、第２弁体４２を開放する。これにより、円筒部３０の第２接続部３０ｂは大気に接続され、円筒部３０内の空気が押し出されていく。これにより、水槽１の水は図９Ｂの矢印で示すように、円筒部３０と第１垂直管部２００の間の隙間Ｓから円筒部３０内に入り込み、サイフォン作用が開始する。隙間Ｓに入り込んだ水は、さらにサイフォン管２０内に入り込み、溢水管３内へと移動する。これにより、水面Ｗ１は徐々に低下していき、排水作用が進行する。
【0083】
図９Ｃに示すように、水面Ｗ２がサイフォン管２０の第１開口部２００ａの高さまで低下したときにサイフォン作用は終了し排水動作が完了する（第１排水レベルＬ１）。なお、第２接続部３０ｂは大気に開放されたままであるので、隙間Ｓの領域において空気は第１開口部２００ａの位置まで存在する。
【0084】
排水が完了したときに、サイフォン管２０の第１Ｕ字管部２０１と第２Ｕ字管部２０５には、Ｕ字形の封水ＳＷ１，ＳＷ２が形成される。各封水ＳＷ１，ＳＷ２の水面には同じ大気圧Ｐ０が作用するので、水面の高さはすべて同じである。また、水面の高さは、図示するように、第１接続部２０７ａの一番低い位置になる。
【0085】
【0086】
サイフォン機構２を作用させるときは、まず、第１弁体４１を閉塞し、第２弁体４２を開放する。ここまでは図９で説明したのと同じである。円筒部３０内の空気が大気に開放され、円筒部３０内に隙間Ｓを介して水が入り込んでくる。これにより、図１０Ａに示すように、水面Ｗ３は徐々に低下する。そして、円筒部３０内に水が満たされた状態になると、第２弁体４２を開放から閉塞へと切り替える。
【0087】
第２弁体４２を開放から閉塞へと切り替えるタイミングは、例えば、タイマーにより制御することができる。図１０Ｂに示すように、水面Ｗ４が円筒部３０の下端の第２開口部３０ａの位置にまで低下すると、第２開口部３０ａから円筒部３０内に空気が入り込むため、サイフォン作用による排水作用は終了する。この時も２カ所に封水ＳＷ１，ＳＷ２が形成される点は、図９Ｃに示すのと同じである。
【0088】
以上の通り、２段階のレベルで排水を行うことができる。いずれのレベルの水位で排水させるかについては、作業者が選択することができる。排水作業の開始については、水槽内の水の汚染度などを確認して、排水を開始することができる。排水の開始は、操作盤に物理的なスイッチを設けることで行うことができる。あるいは、タッチパネルによる操作やＷｉ－Ｆｉ等の無線で接続された端末により操作を可能にしてもよい。
【0089】
また、排水を行う場合、すべての水槽１に対して同時に行う必要はなく、例えば、上段の水槽のみ、中段の水槽のみ、下段の水槽のみ、上段と中段というように、各段ごとに第１弁体４１及び第２弁体４２を制御できるようにしてもよい。
【0090】
また、水替えのための排水作業は、タイマー機能を用いて、定期的に自動的に行われるようにしてもよい。また、排水を開始する時間帯も予め設定しておき、その時間が来たら自動的に開始するようにしてもよい。各段ごとに設定を変えることもできる。どのような排水を行わせるかは、予め、コンピュータプログラムを作成して行うようにしてもよい。
【0091】
＜給水作用＞
次に、排水動作が終わった後の給水動作を説明する。給水動作の開始は、作業者による操作スイッチに基づいて行ってもよいし、排水動作が開始してから所定時間後に排水動作が完了したものとみなし、給水動作を自動的に開始するようにしてもよい。
次に、排水動作が終わった後の給水動作を説明する。給水動作の開始は、作業者による操作スイッチに基づいて行ってもよいし、排水動作が開始してから所定時間後に排水動作が完了したものとみなし、給水動作を自動的に開始するようにしてもよい。
【0092】
給水動作の終了は、例えば、図７に示す回収管６８に設けられたセンサーに基づいて終了を検出することができる。すなわち、水槽１への給水が継続すると、オーバーフローした水が溢水管３の開口部３ａから入り込むため、その水量を検出することで給水終了を検出することができる。その他、給水開始からの時間により終了を検知する方法や、各水槽１にフロート弁を設けることでも給水を停止することができる。
【0093】
各水槽１への給水が終了すると、貯水槽６への水道水の給水が行われる。満水状態になると、フロート弁６ａにより、弁体６６を閉塞させる。
【0094】
＜排水装置の別実施形態１＞
図１１は、別実施形態に係る排水装置の構成を示す図である。この実施形態において、逆Ｕ字管部２０３の頂部に第３接続部２０３ａが設けられ、垂直管４４０および一方コック４３を介して空気流入排出管４０に接続されている。これにより、エアポンプ５からの空気を流入することができると共に、大気への開放も行うことができる。第３接続部２０３ａは、第２接続部３０ｂと同じ部材を用いて構成することができる。空気の流入及び排出に関する制御は、円筒部３０の第２接続部３０ｂの場合と同時に行われる。
図１１は、別実施形態に係る排水装置の構成を示す図である。この実施形態において、逆Ｕ字管部２０３の頂部に第３接続部２０３ａが設けられ、垂直管４４０および一方コック４３を介して空気流入排出管４０に接続されている。これにより、エアポンプ５からの空気を流入することができると共に、大気への開放も行うことができる。第３接続部２０３ａは、第２接続部３０ｂと同じ部材を用いて構成することができる。空気の流入及び排出に関する制御は、円筒部３０の第２接続部３０ｂの場合と同時に行われる。
【0095】
エアポンプ５から第１弁体４１を通り第３接続部２０３ａまでの流路が第３流路に相当し、大気に通じる第２弁体４２から第３接続部２０３ａまでの流路が第４流路に相当する。これらの流路は、第１流路や第２流路と一部流路が重なっている。流路が一部重なることにより、配管の数を減らすことができる。
【0096】
また、垂直管４４０の途中にバルブ４４１を設けており、円筒部３０の内部に作用する圧力Ｐ１よりも少し弱めの圧力Ｐ３を作用させることができる。圧力の大きさの関係はＰ０＜Ｐ３＜Ｐ１となる。円筒部３０を下方に下げることで、圧力Ｐ１と大気圧Ｐ０の差が更に大きくなる。逆Ｕ字管部２０３の内部の領域ＡＲ２の空気は、円筒部３０からの圧力Ｐ１と第１接続部２０７ａからの大気圧Ｐ０により互いに押されることになるが、この領域ＡＲ２内部の圧力Ｐ３を圧力Ｐ１よりも弱くすることで、封水ＳＷ１を安定して維持することができる。なお、バルブ４４１以外の手段で圧力を弱めるようにしてもよい。また、バルブを用いる場合は、手動バルブ、自動バルブのいずれを採用してもよい。なお、本発明として、バルブ４４１を設けない構成を採用してもよい。この場合は、右側の封水ＳＷ１の左右の水面には同じ圧力が作用する。
【0097】
排水時において、逆Ｕ字管部２０３の内部が大気に開放されるので、サイフォン管２０の内部をスムーズに水が流れ、排水時間を短縮することができる。
【0098】
図１１において、第２接続部３０ｂと第３接続部２０３ａは、共に同じエアポンプ５に接続されているが、それぞれが個別にエアポンプに接続される構成を採用してもよい。この場合、第３流路と第４流路は、第１流路と第２流路と重なる部分はなく独立した流路となる。
【0099】
＜排水装置の別実施形態２＞
図１２は、更に別の実施形態に係る排水装置の構成を示す図である。この実施形態において、逆Ｕ字管部２０３の頂部に第３接続部２０３ａが設けられ、垂直管４４０が第３接続部に接続されている。接続管４４０の途中に逆止弁４４２が取り付けられている。接続管４４０の端部は開放されており、大気につながっている。エアポンプ５とは接続されていない。第２接続部３０ｂに関しては、他の実施形態と同じである。
図１２は、更に別の実施形態に係る排水装置の構成を示す図である。この実施形態において、逆Ｕ字管部２０３の頂部に第３接続部２０３ａが設けられ、垂直管４４０が第３接続部に接続されている。接続管４４０の途中に逆止弁４４２が取り付けられている。接続管４４０の端部は開放されており、大気につながっている。エアポンプ５とは接続されていない。第２接続部３０ｂに関しては、他の実施形態と同じである。
【0100】
逆止弁４４２を設けることで、逆Ｕ字管部２０３の内部に空気が送り込まれることはないが、逆Ｕ字管部２０３の内部の圧力が所定以上になると、逆止弁４４２を介して空気が放出される。この構成を採用することで、排水時において、領域ＡＲ２の空気を逆止弁４４２を介して押し出すことができ、サイフォン管２０の内部をスムーズに水が流れ、排水時間を短縮することができる。
【0101】
＜その他の別実施形態＞
予期しないトラブルによる停電等により、空気流入排出管４０からエアポンプ５に空気が逆流しないように逆流防止弁をエアポンプ５の前や第１弁体４１の前に設けておくことが好ましい。
予期しないトラブルによる停電等により、空気流入排出管４０からエアポンプ５に空気が逆流しないように逆流防止弁をエアポンプ５の前や第１弁体４１の前に設けておくことが好ましい。
【0102】
本実施形態では、段ごとに水槽１の排出動作が制御されるが、特定の水槽１の水替えができないようにすることも可能である。そのため水槽ごとに一方コック４３を閉鎖できるようにすることで、円筒部３０内の空気圧を保持したまま排水を停止させることができる。また、排水を行わない水槽１については給水バルブ６５も閉鎖して給水がされないようにする。一方コック４３を閉鎖は、手動で行うようにしてもよいし、制御部により自動制御できるようにしてもよい。
【0103】
また、上記とは逆に特定の水槽１のみ水替えを行うことも可能である。例えば、手作業により水替えを行う場合は、次のような手順で行う。まず、一方コック４３を閉鎖する。溢水管３と一体結合されたサイフォン管２０は、水槽１に対して着脱自在に構成されており、これを引き抜くことで排水を行うことができる。一方コック４３を閉鎖しているので、他の水槽１が不用意に排水を開始することはない。排水作業の終了したのち、給水を行う必要があるが、その場合、水替えを行わない水槽１については給水バルブを閉鎖しておき、貯水槽にバイパスされた手動バルブを開放することで、バイパス経由で特定の水槽に給水を行うことができる。ただし、意図しない排水動作が開始することがありうる。そのため、エアポンプ５と第１弁体４１に隣接して逆流防止弁を設けておくことが好ましい。
【0104】
＜サイフォン管の別実施形態＞
サイフォン管２０の構成は、本実施形態の構成に限定されるものではない。本実施形態において、第１Ｕ字管部２０１は、第１垂直管部２００を介して第１開口部２００ａに接続されているが、第１Ｕ字管部２０１と第１垂直管部２００を一体化した部材で構成してもよい。この場合も「一端側が第１開口部に接続される第１Ｕ字管部」の概念に含まれる。すなわち、「接続される」というのは、流路が繋がっている態様であれば、特定の構成に限定されるものではない。別の部材を介して接続される場合や、第１Ｕ字管部そのものに第１開口部が形成される場合が本発明の内容に含まれる。
サイフォン管２０の構成は、本実施形態の構成に限定されるものではない。本実施形態において、第１Ｕ字管部２０１は、第１垂直管部２００を介して第１開口部２００ａに接続されているが、第１Ｕ字管部２０１と第１垂直管部２００を一体化した部材で構成してもよい。この場合も「一端側が第１開口部に接続される第１Ｕ字管部」の概念に含まれる。すなわち、「接続される」というのは、流路が繋がっている態様であれば、特定の構成に限定されるものではない。別の部材を介して接続される場合や、第１Ｕ字管部そのものに第１開口部が形成される場合が本発明の内容に含まれる。
【0105】
本実施形態では、第１Ｕ字管部２０１と逆Ｕ字管部２０３は、第２垂直管部２０２を介して接続されているが、直接接続する構成を採用してもよい。あるいは、第１Ｕ字管部２０１と逆Ｕ字管部２０３が一体化された１つの部材で構成してもよい。
【0106】
本実施形態では、逆Ｕ字管部２０３と第２Ｕ字管部２０５は、第３垂直管部２０４を介して接続されているが、直接接続する構成を採用してもよい。あるいは、逆Ｕ字管部２０３と第２Ｕ字管部２０５が一体化された１つの部材で構成してもよい。
【0107】
本実施形態では、第２Ｕ字管部２０５と第１接続部２０７ａは、第４垂直管部２０６及び接続管部２０７を介して接続されているが、この構成に限定されるものではない。例えば、第２Ｕ字管部２０５と第４垂直管部２０６が一体化された１つの部材で構成してもよい。また、第４垂直管部２０６と接続管部２０７が一体化された１つの部材で構成してもよい。あるいは、第２Ｕ字管部２０５と第４垂直管部２０６と接続管部２０７が一体化された１つの部材で構成してもよい。「接続される」の意味は前述の通りである。
【0108】
本実施形態におけるＵ字管部２０１，２０５と逆Ｕ字管部２０３は、左右対称の形状でなくてもよい。以上のように、サイフォン管２０の構成は種々の変形例が考えられる。
【0109】
本実施形態において、第１Ｕ字管部２０１、第２Ｕ字管部２０５、逆Ｕ字管部２０３の内壁に、各垂直管部２００，２０２，２０４，２０６が挿入される構成であるが、この関係は逆にしてもよい。すなわち、第１Ｕ字管部２０１、第２Ｕ字管部２０５、逆Ｕ字管部２０３の外壁に各垂直管部２００，２０２，２０４，２０６が外嵌される構成を採用してもよい。各管の素材は合成樹脂、ガラスなどの適宜の素材により形成することができる。
【0110】
本実施形態において、溢水管３の内径や外径は、円筒部３０やサイフォン管２０を構成する各管の内径や外径よりも大きくなるように設定している。ただし、これは水槽の大きさや排水装置の大きさ、排水効率等を考慮して決めるものであり、上記の大小関係に限定されるものではない。
【0111】
第２接続部３０ｂは円筒部３０の頂面に設ける必要はなく、円筒部３０の上部であれば、頂面からずれた位置でもよいし、側面等に設けてもよい。第３接続部２０３ａは、逆Ｕ字管部２０３の頂面に設ける必要はなく、逆Ｕ字管部２０３の上面であれば、頂面からずれた位置でもよいし、側面等に設けてもよい。
【0112】
本実施形態では、排水量を大きくした場合について説明してきたが、排水量が小さい場合であっても、本発明は適用できるものである。従って、排水レベルの大小にかかわらず、本発明を採用することができる。
【0113】
本実施形態では、Ｕ字管部が２つで逆Ｕ字管部が１つで構成されるサイフォン管について説明したが、Ｕ字管部が３つで逆Ｕ字管部が２つで構成されるサイフォン管についても本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0114】
１ 水槽
２ サイフォン機構
２０ サイフォン管
２００ 第１垂直管部
２００ａ 第１開口部
２０１ 第１Ｕ字管部
２０２ 第２垂直管部
２０３ 逆Ｕ字管部
２０４ 第３垂直管部
２０５ 第２Ｕ字管部
２０６ 第４垂直管部
２０７ 接続管部
２０７ａ 第１接続部
３ 溢水管
３ａ，３ｂ 開口部
３０ 円筒部
３０ａ 第２開口部
３０ｂ 第２接続部
４０ 空気流入排出管
４１ 第１弁体
４２ 第２弁体
４３ 一方コック
４４，４４０ 垂直管
４４１ バルブ
４４２ 逆止弁
５ エアポンプ
６ 貯水槽
７ ろ過水槽
Ｓ 隙間
ＳＷ１，ＳＷ２ 封水
２ サイフォン機構
２０ サイフォン管
２００ 第１垂直管部
２００ａ 第１開口部
２０１ 第１Ｕ字管部
２０２ 第２垂直管部
２０３ 逆Ｕ字管部
２０４ 第３垂直管部
２０５ 第２Ｕ字管部
２０６ 第４垂直管部
２０７ 接続管部
２０７ａ 第１接続部
３ 溢水管
３ａ，３ｂ 開口部
３０ 円筒部
３０ａ 第２開口部
３０ｂ 第２接続部
４０ 空気流入排出管
４１ 第１弁体
４２ 第２弁体
４３ 一方コック
４４，４４０ 垂直管
４４１ バルブ
４４２ 逆止弁
５ エアポンプ
６ 貯水槽
７ ろ過水槽
Ｓ 隙間
ＳＷ１，ＳＷ２ 封水
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
