JP5280586B2 - 試験水供給装置及び流水式魚類試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、産業廃棄物、工場排水、農薬等に含まれる毒性有機物、化学物質など薬液の供試体に及ぼす生物学的又は化学的な安全性の評価を行う流水式魚類試験に用いられる試験水供給装置及び流水式魚類試験装置に関する。

従来から、流水式魚類試験に用いられる流水式魚類試験装置として、薬液と希釈水が混合された試験水で魚や貝などの水中内で生息している供試体を飼育させておく試験水槽と、試験水槽に試験水を供給する試験水供給手段と、試験水供給手段に希釈水を供給する希釈水供給手段と、試験水供給手段に薬液を供給する薬液供給手段とを備えるものが知られている（特許文献１）。この特許文献１の流水式魚類試験装置は、希釈水供給手段において計量した希釈水と、薬液供給手段において計量した薬液とを混合して試験水を作成し、この試験水を試験水槽に供給するものである。これにより、試験水槽内において飼育している供試体の生体を観察し、薬液の供試体に及ぼす生物学的又は化学的な安全性の評価を行うことができる。このように、流水式魚類試験装置は、薬液の供試体に及ぼす生物学的又は化学的な安全性の評価を行なうため、供給される試験水として使用される薬液及び希釈水を正確に計量する必要があり、この希釈水などの計量は、供給バルブを水位センサに連動させることによって行なっている。

特開２００５−１６０３３６号公報

ところで、試験水は、薬液を希釈水によって希釈されたものであり、使用される希釈水は、薬液に比べて大量であるので、同時に同量の薬液と希釈水を供給する場合、希釈水の供給速度を速くする必要がある。しかしながら、従来の流水式魚類試験装置において、希釈水の供給速度を速くすると、水位センサに連動してバルブを閉じるまでの誤差による影響が大きくなり、希釈水の正確な計量を行なうことができないという問題がある。

そこで、本発明は、希釈水の計量の正確性を維持し、かつ希釈水の供給速度を向上させることが可能な試験水供給装置及び流水式魚類試験装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するため、本発明に係る一の試験水供給装置は、薬液と希釈水が混合された試験水で供試体を飼育させておく試験水槽に前記試験水を供給する試験水供給手段と、前記試験水供給手段に希釈水を供給する希釈水供給手段と、前記試験水供給手段に薬液を供給する薬液供給手段とを備える試験水供給装置において、前記希釈水供給手段は、前記試験水供給手段に供給する希釈水を計量する希釈水計量容器と、該希釈水計量容器に希釈水を供給する第１希釈水供給手段と、前記希釈水計量容器に希釈水を供給し、単位時間当りの供給量が該第１希釈水供給手段より少ない第２希釈水供給手段と、前記第１希釈水供給手段と前記第２希釈水供給手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、所定の条件を満たすまで少なくとも前記第１希釈水供給手段から希釈水を前記希釈水計量容器に供給させ、所定の条件を満たした後は、前記第２希釈水供給手段のみから希釈水を前記希釈水計量容器に供給させることによって、該希釈水計量容器に所定量の希釈水を供給させることを特徴とする。

また、本発明に係る他の試験水供給装置は、薬液と希釈水が混合された試験水で供試体を飼育させておく試験水槽に前記試験水を供給する試験水供給手段と、前記試験水供給手段に希釈水を供給する希釈水供給手段と、前記試験水供給手段に薬液を供給する薬液供給手段とを備える試験水供給装置において、前記希釈水供給手段は、前記試験水供給手段に供給する希釈水を計量する希釈水計量容器と、該希釈水計量容器に希釈水を供給する第１希釈水供給手段と、前記希釈水計量容器に希釈水を供給する第２希釈水供給手段と、前記第１希釈水供給手段と前記第２希釈水供給手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、所定の条件を満たすまで前記第１希釈水供給手段及び前記第２希釈水供給手段から希釈水を前記希釈水計量容器に供給させ、所定の条件を満たした後は、前記第２希釈水供給手段のみから希釈水を前記希釈水計量容器に供給させることによって、該希釈水計量容器に所定量の希釈水を供給させることを特徴とする。

このように、本発明に係る一及び他の試験水供給装置によれば、所定の条件を満たすまでは、単位時間当たりの供給量を増加させることができ、かつ所定の条件を満たした後は、単位時間当たりの供給量を減少させることができるので、全体として希釈水の供給速度を向上させることができるとともに、希釈水の正確な計量も行なうことができる。

本発明に係る一及び他の試験水供給装置において、前記所定の条件とは、予め設定された時間が経過することであるとしても良いし、予め設定された量の希釈水が前記希釈水計量容器に供給されることであるとしても良い。

また、本発明に係る流水式魚類試験装置は、上記試験水供給装置と、該試験水供給装置から供給された試験水で供試体を飼育させておく試験水槽とを備えることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、希釈水の計量の正確性を維持し、かつ希釈水の供給速度を向上させることが可能な試験水供給装置及び流水式魚類試験装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る流水式魚類試験装置を示す概念図である。 第１実施形態に係る流水式魚類試験装置の希釈水供給手段及び薬液供給手段の具体的な構成を示す正面図である。 第１実施形態に係る流水式魚類試験装置の制御ブロック図である。 第１実施形態に係る流水式魚類試験装置の一の動作を示す工程図である。 本発明の第２実施形態に係る流水式魚類試験装置を示す概念図である。

次に、本発明の第１実施形態に係る流水式魚類試験装置について、図面に基づいて説明する。第１実施形態に係る流水式魚類試験装置１は、図１に示すように、薬液と希釈水が混合された試験水で魚や貝などの水中内に生息している供試体４を飼育させておく試験水槽２と、試験水槽２に試験水を供給する試験水供給装置５とを備えている。この試験水供給装置５は、試験水槽２に試験水を供給する試験水供給部１０と、試験水供給部１０に希釈水を供給する希釈水供給部２０と、試験水供給部１０に薬液を供給する薬液供給部５０と、希釈水供給部２０及び薬液供給部５０を制御する制御部Ａ（図３参照）とを備えている。

試験水供給部１０は、試験水槽２に供給する試験水を貯水する貯水槽１２と、貯水槽１２の底面に設けられ、試験水槽２と貯水槽１２を連通する試験水連通管１４と、試験水連通管１４に設けられ、試験水連通管１４を開閉可能な試験水供給用電磁弁１６と、試験水供給管１４の試験水供給用電磁弁１６の下方に設けられ、試験水連通管１４内を流動する試験水の量を調整可能な試験水量調整弁１８とを備えている。これら試験水連通管１４、試験水供給用電磁弁１６及び試験水量調整弁１８は、試験水槽２に対応させて試験水槽２と同数設けられており、第１実施形態に係る流水式魚類試験装置においては、それぞれ３つずつ設けられている。

貯水槽１２は、試験水槽２の上方に設置されており、その側面には、希釈水供給部２０と薬液供給部５０によって希釈水と薬液が過剰に供給された場合に、その希釈水と薬液が混合された過剰な試験水を排出させるオーバーフロー管１３が設けられている。

希釈水供給部２０は、図１及び図２に示すように、貯水槽１２に供給する希釈水を貯めておく希釈水タンク２２と、貯水槽１２に供給する希釈水を計量する希釈水計量容器２４と、希釈水計量容器２４に希釈水をそれぞれ供給する第１上流側希釈水供給部３０及び第２上流側希釈水供給部４０と、計量された希釈水を貯水槽１２に供給する下流側希釈水供給部２６と、希釈水計量容器２４に所定量の希釈水が貯まったか否かを検知する希釈水センサ２９とを備えている。この希釈水計量容器２４は、貯水槽１２の上方に設けられ、希釈水タンク２２は、希釈水計量容器２４の上方に設けられている。これら希釈水タンク２２と希釈水計量容器２４の間には、第１上流側希釈水供給部３０及び第２上流側希釈水供給部４０がそれぞれ設けられ、希釈水計量容器２４と貯水槽１２の間には、下流側希釈水供給部２６が設けられている。

第１上流側希釈水供給部３０は、希釈水タンク２２の底面に設けられ、希釈水タンク２２と希釈水計量容器２４を連通する第１上流側希釈水用連通管３２と、第１上流側希釈水用連通管３２に設けられ、第１上流側希釈水用連通管３２を開閉可能な第１上流側希釈水用電磁弁３４とを備えている。

第２上流側希釈水供給部４０は、希釈水タンク２２の底面に設けられ、希釈水タンク２２と希釈水計量容器２４を連通する第２上流側希釈水用連通管４２と、第２上流側希釈水用連通管４２に設けられ、第２上流側希釈水用連通管４２を開閉可能な第２上流側希釈水用電磁弁４４とを備えている。この第２上流側希釈水供給部４０は、第２上流側希釈水用電磁弁４４が、第１上流側希釈水用電磁弁３４よりも小さく形成されることにより、単位時間当りの希釈水の供給量が第１上流側希釈水供給部３０よりも少なくなるように構成されている。

下流側希釈水供給部２６は、希釈水計量容器２４の底面に設けられ、希釈水計量容器２４と貯水槽１２を連通する下流側希釈水用連通管２７と、下流側希釈水用連通管２７に設けられ、下流側希釈水用連通管２７を開閉可能な下流側希釈水用電磁弁２８とを備えている。

薬液供給部５０は、貯水槽１２に供給する薬液を貯めておく薬液タンク５２と、貯水槽１２に供給する薬液を計量する薬液計量容器５４と、薬液計量容器５４に薬液を供給する上流側薬液供給部５６と、計量された薬液を貯水槽１２に供給する下流側薬液供給部５８と、薬液計量容器５４に所定量の薬液が貯まったか否かを検知する薬液センサ５９とを備えている。この薬液計量容器５４は、貯水槽１２の上方に設けられ、薬液タンク５２は、薬液計量容器５４の上方に設けられている。これら薬液タンク５２と薬液計量容器５４の間には、上流側薬液供給部５６が設けられ、薬液計量容器５４と貯水槽１２の間には、下流側薬液供給部５８が設けられている。

上流側薬液供給部５６は、薬液タンク５２の底面に設けられ、薬液タンク５２と薬液計量容器５４を連通する上流側薬液用連通管６０と、上流側薬液用連通管６０に設けられ、上流側薬液用連通管６０を開閉可能な上流側薬液用電磁弁６２とを備えている。

下流側薬液供給部５８は、薬液計量容器５４の底面に設けられ、薬液計量容器５４と貯水槽１２を連通する下流側薬液用連通管６４と、下流側薬液用連通管６４に設けられ、下流側薬液用連通管６４を開閉可能な下流側薬液用電磁弁６６とを備えている。

下流側薬液用連通管６４の下流側は、希釈水供給部２０の下流側希釈水用連通管２７の下流側と合流されており、下流側薬液用電磁弁６６及び下流側希釈水用電磁弁２８が開放された際に、希釈水と薬液が混合された状態で貯水槽１２に供給されるように構成されている。

制御部Ａは、図３に示すように、第１上流側希釈水用電磁弁３４、第２上流側希釈水用電磁弁４４、下流側希釈水用電磁弁２８、希釈水センサ２９、上流側薬液用電磁弁６２、下流側薬液用電磁弁６６、及び薬液センサ５９に接続されている。

この制御部Ａは、予め設定された時間が経過するまでは、第１上流側希釈水用電磁弁３４及び第２上流側希釈水用電磁弁４４から希釈水計量容器２４に希釈水を供給させ、設定された時間が経過した後は、第１上流側希釈水用電磁弁３４を閉口させて第２上流側希釈水用電磁弁４４のみから希釈水計量容器２４に希釈水を供給させ、希釈水センサ２９によって希釈水計量容器２４内に所定量の希釈水が貯まったと検知された際に、第２上流側希釈水用電磁弁４４を閉口させるように構成されている。ここで、第１上流側希釈水用電磁弁３４の開口から閉口までの時間は、第１上流側希釈水用電磁弁３４及び第２上流側希釈水用電磁弁４４から希釈水計量容器２４内に、所望する希釈水の総量の８〜９割程度が供給される程度の時間に設定されている。

また、制御部Ａは、上流側薬液用電磁弁６２を開口させた後、薬液センサ５９によって薬液計量容器５４内に所定量の薬液が貯まったと検知された際に、上流側薬液用電磁弁６２を閉口させるように構成されている。

さらに、制御部Ａは、第１上流側希釈水用電磁弁３４、第２上流側希釈水用電磁弁４４及び上流側薬液用電磁弁６２が開口している間は、下流側希釈水用電磁弁２８及び下流側薬液用電磁弁６６を閉口させ、第１上流側希釈水用電磁弁３４、第２上流側希釈水用電磁弁４４及び上流側薬液用電磁弁６２の全てが閉口したとき又は所定時間経過後に、下流側希釈水用電磁弁２８及び下流側薬液用電磁弁６６を開口させるように構成されている。

試験水槽２は、供試体４が遊泳できるように酸素供給装置など種々の装置が取り付けられており（図示省略）、またその側面には、試験水供給部１０によって試験水が過剰に供給された場合に、その過剰な試験水を排出させるオーバーフロー管３が設けられている。

次に、第１実施形態に係る流水式魚類試験装置の動作について、図４を用いて説明する。まず、下流側希釈水用電磁弁２８及び下流側薬液用電磁弁６６が閉口し、第１上流側希釈水用電磁弁３４、第２上流側希釈水用電磁弁４４及び上流側薬液用電磁弁６２が開口する（Ｓ１）。すると、希釈水タンク２２から希釈水計量容器２４に希釈水が供給されると共に、薬液タンク５２から薬液計量容器５４に薬液が供給され、それぞれに希釈水及び薬液が貯められる。

次に、第１上流側希釈水用電磁弁３４の開口時から予め定められた時間が経過すると、第１上流側希釈水用電磁弁３４が閉口し（Ｓ２）、その後、希釈水計量容器２４内に所定量の希釈水が貯まったと希釈水センサ２９が検知すると、第２上流側希釈水用電磁弁４４が閉じる（Ｓ３）。また、これと並行して、薬液計量容器５４内に所定量の薬液が貯まったと薬液センサ５９が検知すると、上流側薬液用電磁弁６２が閉じる（Ｓ４）。

第２上流側希釈水用電磁弁４４及び上流側薬液用電磁弁６２のうち閉口が遅い方の閉口時から所定時間経過後、下流側希釈水用電磁弁２８及び下流側薬液用電磁弁６６が開口し、希釈水計量容器２４内の希釈水と薬液計量容器５４内の薬液が貯水槽１２に供給される（Ｓ５）。希釈水計量容器２４内の希釈水と薬液計量容器５４内の薬液が貯水槽１２に全て供給されると、下流側希釈水用電磁弁２８及び下流側薬液用電磁弁６６が閉じる（Ｓ６）。

一方、試験中は、試験水供給用電磁弁１６を開けておく。すると、貯水槽１２に貯められた試験水は、試験水量調整弁１８によって適量に調整されて各試験水槽２に連続的に供給される。そして、常時、試験水が貯水槽１２に十分に貯まっているように、希釈水と薬液の供給を繰り返すことにより、試験水を連続的に試験水槽２に供給することができ、試験水槽２内の供試体２４の薬液に対する安全性の評価を行うことができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る流水式魚類試験装置１´について、図５に基づいて説明する。第２実施形態に係る流水式魚類試験装置の試験水供給部１０は、第１実施形態と異なり、貯水槽１２を備えておらず、希釈水供給部２０´と薬液供給部５０´から直接試験水槽２´に希釈水及び薬液が供給されるように構成されている。この場合、第１実施形態と同様に、下流側薬液用連通管６４´の下流側は、下流側希釈水用連通管２７´の下流側と合流されて構成されているため、希釈水と薬液は、十分に混合された試験水の状態で試験水槽２´に供給される。第２実施形態に係る流水式魚類試験装置において、下流側薬液用連通管６４´と下流側希釈水用連通管２７´の合流された部分の管の長さを十分に長くすることにより、より混合された状態で試験水を供給することができる。

第１及び第２実施形態に係る流水式魚類試験装置１、１´によれば、希釈水の計量を２段階、すなわち、第１上流側希釈水用電磁弁３４及び第２上流側希釈水用電磁弁４４を開口させて大量の希釈水を希釈水計量容器２４に供給する第１段階と、第１上流側希釈水用電磁弁３４を閉口させて第２上流側希釈水用電磁弁４４のみから調整的に希釈水を希釈水計量容器２４に供給する第２段階とに分けて行なうことにより、希釈水の計量の正確性を確保しつつ希釈水の計量及び供給速度を向上させることができ、これにより、大量の試験水の作成及び供給を可能とすることができる。

また、第１及び第２実施形態に係る流水式魚類試験装置１、１´によれば、上方から希釈水タンク２２及び薬液タンク５２→希釈水計量容器２４及び薬液計量容器５４→試験水供給部１０→試験水槽２と設置されることにより、希釈水、薬液及び試験水をその自重により流動させることができるため、ポンプなどの駆動装置を使用しない流水式魚類試験装置とすることができる。

本発明に係る流水式魚類試験装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内において種々の改変を行なうことができる。例えば、第１及び第２実施形態に係る流水式魚類試験装置１、１´において、第２上流側希釈水供給部４０は、単位時間当りの希釈水の供給量が第１上流側希釈水供給部３０よりも少なくなるように構成されているとしたが、これに限定されず、第１上流側希釈水供給部３０と同程度の供給量となるように構成されても良い。

また、第１及び第２実施形態に係る流水式魚類試験装置１、１´において、制御部Ａは、予め設定された時間が経過するまでは、第１上流側希釈水用電磁弁３４及び第２上流側希釈水用電磁弁４４から希釈水計量容器２４に希釈水を供給させるとしたが、これに限定されず、制御部Ａは、予め設定された時間が経過するまでは、第１上流側希釈水用電磁弁３４のみから希釈水計量容器２４に希釈水を供給させ、予め設定された時間が経過した後に、第１上流側希釈水用電磁弁３４を閉口させると共に第２上流側希釈水用電磁弁４４を開口させ、第２上流側希釈水用電磁弁４４のみから希釈水計量容器２４に希釈水を供給させるとしても良い。

さらに、第１及び第２実施形態に係る流水式魚類試験装置１、１´において、制御部Ａは、予め設定された時間が経過した後に第１上流側希釈水用電磁弁３４を閉口させるとしたが、これに限定されず、種々の条件を課すことができ、例えば、予め設定された量の希釈水が希釈水計量容器２４に供給された際に、第１上流側希釈水用電磁弁３４を閉口させるとしても良い。

１ 流水式魚類試験装置、２ 試験水槽、５ 試験水供給装置、１０ 試験水供給部、２０ 希釈水供給部、２４ 希釈水計量容器、３０ 第１上流側希釈水供給部、４０ 第２上流側希釈水供給部、５０ 薬液供給部

Claims (5)

1. 薬液と希釈水が混合された試験水で供試体を飼育させておく試験水槽に前記試験水を供給する試験水供給手段と、前記試験水供給手段に希釈水を供給する希釈水供給手段と、前記試験水供給手段に薬液を供給する薬液供給手段とを備える試験水供給装置において、
   前記希釈水供給手段は、
   前記試験水供給手段に供給する希釈水を計量する希釈水計量容器と、
   該希釈水計量容器に希釈水を供給する第１希釈水供給手段と、
   前記希釈水計量容器に希釈水を供給し、単位時間当りの供給量が該第１希釈水供給手段より少ない第２希釈水供給手段と、
   前記第１希釈水供給手段と前記第２希釈水供給手段を制御する制御手段とを備え、
   該制御手段は、所定の条件を満たすまで少なくとも前記第１希釈水供給手段から希釈水を前記希釈水計量容器に供給させ、所定の条件を満たした後は、前記第２希釈水供給手段のみから希釈水を前記希釈水計量容器に供給させることによって、該希釈水計量容器に所定量の希釈水を供給させる
   ことを特徴とする試験水供給装置。
2. 薬液と希釈水が混合された試験水で供試体を飼育させておく試験水槽に前記試験水を供給する試験水供給手段と、前記試験水供給手段に希釈水を供給する希釈水供給手段と、前記試験水供給手段に薬液を供給する薬液供給手段とを備える試験水供給装置において、
   前記希釈水供給手段は、
   前記試験水供給手段に供給する希釈水を計量する希釈水計量容器と、
   該希釈水計量容器に希釈水を供給する第１希釈水供給手段と、
   前記希釈水計量容器に希釈水を供給する第２希釈水供給手段と、
   前記第１希釈水供給手段と前記第２希釈水供給手段を制御する制御手段とを備え、
   該制御手段は、所定の条件を満たすまで前記第１希釈水供給手段及び前記第２希釈水供給手段から希釈水を前記希釈水計量容器に供給させ、所定の条件を満たした後は、前記第２希釈水供給手段のみから希釈水を前記希釈水計量容器に供給させることによって、該希釈水計量容器に所定量の希釈水を供給させる
   ことを特徴とする試験水供給装置。
3. 前記所定の条件とは、予め設定された時間が経過することである
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の試験水供給装置。
4. 前記所定の条件とは、予め設定された量の希釈水が前記希釈水計量容器に供給されることである
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の試験水供給装置。
5. 請求項１乃至４いずれか１項記載の試験水供給装置と、
   該試験水供給装置から供給された試験水で供試体を飼育させておく試験水槽と
   を備えることを特徴とする流水式魚類試験装置。

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