JP3051920U - 二酸化チタンのコーティングによる観賞魚用水槽或は 水族館の水槽の水質浄化装置。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】二酸化チタンをコーティングした透明なガラス
或は樹脂素材の利用により、光触媒効果を発揮し、観賞
魚用水槽或は水族館の水槽と循環式濾過装置内の環境と
循環水の水質浄化に役立つ。観賞魚などの生物にとっ
て、塩水、淡水を問わず、より安全で快適かつ無害で衛
生的な水槽内の環境を造り出す。 【解決手段】二酸化チタンをコーティングした透明なガ
ラス或は樹脂素材３の内側表面に、蛍光灯或はブラック
ライト１の紫外線が照射されるようにする。現在の市販
の観賞魚用水槽や水族館の水槽内の循環式濾過装置や照
明器具を廃棄することなく、二酸化チタンの持つ光触媒
反応を高めることにより、経済的で大変役立つ装置であ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、市販の観賞魚用水槽或は水族館の水槽にたいして、循環式水質管理 システムの循環水及び現在使用している機器を十分利用することが主眼でありま す。液状化した二酸化チタンを市販の観賞魚用水槽や水族館の水槽の内側表面に コーティングされた二酸化チタンの光触媒効果を利用した循環式水質浄化装置。

【０００２】

【従来の技術】

現在の市販の観賞魚用水槽や水族館の水槽の循環式水質管理システムは、紫外 線による殺菌方法とスポンジや多孔質素材などによる吸着剤が主流である。紫外 線による殺菌は、バクテリアやウイルスには効果的であるが、観賞魚などによる 排泄物や餌そして悪臭などの処理は不可能である。 そこで吸着剤を利用して、排泄物や有機物そして悪臭物質などを処理している のである。しかし、吸着効果だけでは限界があり、排泄物や有機物そして悪臭物 質が分解できる完全な水質浄化装置は、現在製造されていない。 現在、市販されている観賞魚用水槽や水族館の水槽で、一番苦労しているのが 、藻や青子などの発生による水槽の清掃である。これが解決されれば、画期的で ある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

第一には、観賞魚用水槽や水族館の水槽内の安全で快適な環境と循環式水質管 理システムの向上を図ることである。それには水槽と循環式濾過設備内の水質を 変え、無害で安全かつ衛生的な水質にすることである。第二には、水槽内と循環 式濾過設備内に発生するカビ、汚れ等をつきにくくし、水槽内や循環式濾過設備 内の清掃を軽減することである。特に藻そしてアオコやバクテリアの発生を抑え 、観賞魚の排泄物や有機物によるいやな臭いも発生しにくくすることである。第 三には、観賞魚などが鮮やかに、元気に育つことであり、飼育するための環境改 善により、管理が簡単になることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、現在市販されている観賞魚用水槽内の照明に使用されている蛍光灯 を利用して、水槽内の透明なガラス或は樹脂の内側の表面に、二酸化チタンをコ ーティングして、光触媒反応である強力な酸化力による分解が可能になります。 水槽や循環式濾過設備内の循環水を消臭、浄化、抗菌します。 その方法は、水槽の透明なガラス或は樹脂の内側表面に、二酸化チタンをコー ティングするのですが、透明なガラス或は樹脂に不純物がある場合、二酸化チタ ンの薄膜を付けても、高い反応性を示すことができません。二酸化チタンを透明 に付ける場合、ガラスだと有機チタンを熱分解して付けます。そして二酸化チタ ンを硬く付けなければなりません。 硬くするために温度を上げると、ガラスからナトリウムが拡散してきて、チタ ン酸ナトリウムの層ができてしまい、光触媒性を失ってしまいます。高い光触媒 反応効果を実現させるために、ガラスの表面にプレコート層として、二酸化珪素 のナトリウムブロック層を付けて、その上に二酸化チタン薄膜をコーティングす ることで解決できます。 透明なガラス或は樹脂の内側表面に二酸化チタンをコーティングした水槽内の 循環水に、蛍光灯或はブラックライトを当てると、塩素やオゾンに比べて非常に 強い酸化力を生じ、水槽内の透明なガラス或は樹脂の内側表面に接触してくる物 質を炭酸ガスなどに酸化分解し、青子や藻、カビの繁殖を止めることができます 。この作用を利用して水中の難分解性の有害化学物質の処理も可能にします。ま た悪臭物質であるアンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、ト リメチルアミン、アセトアルデヒド、スチレン、ジメチルジサルファイドなども 分解します。 市販の観賞魚用水槽や水族館の水槽は、太陽光線を利用することが出来にくい ので、普通の蛍光灯或はブラックライトを利用します。二酸化チタンコーティン グの透明ガラス或は樹脂に、普通の蛍光灯或はブラックライトから発生する紫外 線を照射して、光触媒反応による抗菌、浄化、消臭などの効果を実現することが できました。

【０００５】

【考案の実施の形態】

現在使用している観賞魚用水槽或は水族館の水槽の循環式濾過システムに繰り 込まれている装置や照明器具をそのまま利用して、水槽の透明なガラス或は樹脂 の内側表面に二酸化チタンをコーティングします。ガラスなどは不純物が混入し ている物が多いので、下地に二酸化珪素をコーティングしておくことが大切です 。循環濾過装置や照明器具の適切な場所は、二酸化チタンをコーティングした透 明なガラス或は樹脂の内側表面に、紫外線が充分照射される場所であります。観 賞魚用水槽或は水族館の水槽内の循環水が、二酸化チタンに接触するだけで、光 触媒効果を発揮して、従来の水質とは全く違った、観賞魚などにたいへん安全か つ無害で衛生的な水質へと変化させるものであります。また塩水、淡水を問わな いのが利点であります。

【０００６】 酸化チタンの光触媒反応は、常に酸素があること。光が当たることが第一です 。光が酸化チタンに吸収されると、電子（ｅ⁻）と正孔（ｈ^＋）という２つのキ ァリアができます。一般の物質では、この両者はすぐに再結合しますが、酸化チ タン光触媒ではしばらく生き残ることになります。キァリア同志の再結合の割合 は、光触媒反応の効率に大きな影響を与えます。酸化チタンの大きな特徴は、励 起電子のもつ還元力よりも正孔のもつ酸化力が強力である点です。触媒表面には 吸着水と呼ばれる水が存在し、これが正孔によって酸化されると、酸化力の高い ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）ができます。そして、このヒドロキシラジカルが 有機化合物と反応します。酸素がある場合には、この過程で有機化合物の中間体 のラジカルと酸素分子とがラジカル連鎖反応を起こし、酸素が消費され、やがて 有機化合物は分解されて、最終的には二酸化炭素と水になります。一方、対とな る還元反応は空気中の酸素の還元です。 酸素は還元されやすい性質をもっているために、酸素が還元されるとスーパー オキサイドアニオン（・Ｏ_２ ⁻）ができます。このスーパーオキサイドアニオン は、酸化反応の中間体に付いて過酸化物を形成したり、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２） 経て水になる。一般に、有機化合物は水よりも酸化されやすいため、有機化合物 の濃度が高くなると、正孔が有機化合物の酸化反応に使われる確率が高まって、 キァリア同志の再結合の割合は減少する。 このように正孔が十分消費される条件下では、還元サイトにおける酸素分子へ の電子の移行過程が、光触媒反応全体の律速段階になる。つまり、電子が酸素分 子へ移行しやすいようにすることで、光触媒反応の効率を高めることができるの です。

【０００７】

【実施例】

平成９年１０月１５日に、二酸化チタン混入セラミックによる循環式プールの 水質改善装置（登録３０４４６５５号）の名称で実用新案原簿に登録されていま す。 この二酸化チタン混入セラミックによる水質改善装置の実績と経験を基に、既 存の水質浄化装置と現在使用中の照明を利用します。光触媒ですから照明が充分 利用できることが大切です。水槽の透明なガラス或は樹脂の内側表面に、二酸化 チタンをコーティングして、光触媒効果を実現しました。二酸化チタンのガラス への利用は、既にグラスやタンブラー、花瓶に実用化されており、加藤機械製作 所が特許を習得しており、実証ずみです。

【０００８】 平成１０年１月に埼玉県立狭山清陵高校の生物実験室で、加藤機械製作所が製 造しているグラスやガラスの花瓶を利用して、高知先生が観賞魚やくらげの飼育 に使用し、実験しました。高知先生は、二酸化チタン混入セラミックの効果と同 様な結果に大変驚愕して、二酸化チタンコーティンググラスの結果を江の島水族 館の志村氏に報告しました。江の島水族館のくらげでの実験を再度依頼しました 。実験結果次第では、前回の二酸化チタン混入セラミックの実績と併せて、今年 の１０月に開催される水族館の研究発表会に間に合うように、江の島水族館の志 村氏や山口次長そして山下さんらは分析検討中であります。

【０００９】

【考案の効果】

上述の市販の観賞魚用水槽或は水族館の水槽や循環式濾過装置内の循環水が、 蛍光灯或はブラックライトの紫外線に照射された水槽の透明なガラス或は樹脂の 内側表面に、コーティングされた二酸化チタンに接触することで、光触媒反応に よる浄化効果、抗菌効果、腐蝕防止効果、消臭効果が発揮され、水槽内の循環水 が大変綺麗になり、水槽内の生物の環境を向上させます。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の二酸化チタンがコーティングされた水
槽と濾過装置の斜視図。

【図２】本考案の二酸化チタンをコーティングした透明
なガラス或は樹脂の断面図。

【符号の説明】

１．観賞魚用蛍光灯或はブラックライト。 ２．濾過槽。 ３．二酸化チタンをコーティングした透明なガラス或は
樹脂。 ４．モーターポンプ。 ５．吸入パイプ。 ６．吐出パイプ。 ７．コンセント。 ８．紫外線。 ９．二酸化チタン。 １０．二酸化珪素。 １１．透明なガラス或は樹脂。 １２．循環水。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】市販の観賞魚用水槽或は水族館の水槽の透
   明なガラスまたは樹脂の内側表面に、二酸化チタンをコ
   ーティングした水質浄化装置。