外部フィルターろ材入れすぎは危険？流量低下と異音の解決策

こんにちは。THE AQUA LAB、運営者の「所長」です。

外部フィルターを使っていると、せっかくならろ過能力を最大まで引き上げたいと考えて、ついつい限界までろ材を詰め込みたくなってしまうものです。コンテナの隙間を埋めるように、ぎっちりとボール状のろ材を押し込んだ時、なんとなく「これで最強のフィルターが完成した」という達成感を感じてしまうのは、アクアリストなら誰もが通る道ではないでしょうか。

しかし、ろ材を入れすぎた状態で運用を続けると、フィルター本来のパフォーマンスを発揮できないばかりか、急激な流量低下や耳障りな異音といったトラブルに直面することになります。最悪の場合、大切な生体を守るための装置が、逆に水槽環境を破壊する原因にもなりかねません。

私たちが目指すべきなのは、ただ量を増やすことではなく、水と酸素がスムーズに流れる正しい順番や構成を理解し、定期的な掃除やメンテナンスを行いやすい環境を整えることです。今回は、なぜ詰め込みすぎが良くないのか、その物理的な理由と解決策について、私の経験と失敗談も交えながら徹底的に掘り下げていきます。

• ろ材の詰めすぎが引き起こす流量低下の物理的なメカニズム
• フィルターから発生する異音とポンプ故障の危険な関係
• トラブルを未然に防ぐための「8割充填」という黄金ルール
• 長期維持を楽にするろ材の正しい構成とメンテナンスのコツ

外部フィルターのろ材を入れすぎると起きる流量低下と異音

「ろ過材が多いほど水はきれいになるはず」という思い込みは、実はアクアリウムにおける最大の落とし穴の一つです。フィルターのケース（キャニスター）には確かに物理的な容積としての限界がありますが、それよりもずっと手前に「流体力学的な限界」が存在します。ここでは、キャニスターの限界までろ材を詰め込んだ際に、フィルター内部で具体的にどのような物理現象が起き、それがシステム全体にどのような悪影響を及ぼすのかを解説します。

ろ材の詰めすぎによる流量低下の真犯人は

外部フィルターの心臓部であるポンプは、水を循環させるために設計されていますが、無限のパワーを持っているわけではありません。特にアクアリウム用のマグネットポンプは、大量の水を運ぶ「流量」には優れていますが、強い抵抗に逆らって水を押し出す「圧力（揚程）」に関しては、それほど強くないのが一般的です。

ろ材をぎゅうぎゅうに詰め込むという行為は、水の通り道である「隙間」を極端に狭くすることと同じです。想像してみてください。満員電車で人がすし詰め状態になっている車両の中を、端から端まで移動しようとしたらどうなるでしょうか？ 人の隙間を縫って進むには、膨大なエネルギーと時間が必要になります。フィルターの中でも、これと同じことが起きています。

流体力学の視点で見ると、隙間（流路断面積）がなくなればなくなるほど、水が通るための抵抗（圧力損失）は劇的に跳ね上がります。設置した直後は、まだろ材が綺麗で表面も滑らかなため、ある程度の水流が確保できるかもしれません。しかし、数日もしないうちに目に見えて水流が弱くなってしまう現象が必ず発生します。

これは、ろ材の表面にバクテリアのコロニー（バイオフィルム）や、微細な浮遊物が付着することで、ただでさえ狭い隙間がさらに塞がれてしまうからです。「ろ材の量」という固定的な抵抗に、「汚れ」という変動的な抵抗が加算されることで、ある臨界点を超えた瞬間に流量がガクンと落ちるのです。

また、無理に詰め込むと水は「流れやすいところだけを流れる」という性質を露骨に見せ始めます。これを「偏流（チャンネリング）」と呼びますが、フィルター内部の特定の一部分（例えば壁際や、たまたま隙間が空いていたルート）だけを水が高速で通り抜け、残りの大部分のろ材には水がほとんど流れないという状態になります。

こうなると、いくら高価なろ材をリットル単位で大量投入していても、その9割は単なる「水の流れを阻害する障害物」として機能しているに過ぎません。流量低下は単なるパワー不足ではなく、こうしたフィルター内部の構造的な破綻によって引き起こされているのです。

ガリガリという異音はポンプからのSOS

ろ材の入れすぎで特に精神的にきついのが、静かな夜に部屋に響き渡るフィルターからの異音です。モーターヘッド付近から聞こえる「カリカリ」「チリチリ」、あるいは断続的な「ブーン」という音は、単にうるさいだけでなく、ポンプユニットが悲鳴を上げている明確なサインだと捉えてください。

この異音の正体を理解するためには、ポンプの吸水側で起きている現象を知る必要があります。ろ材を詰めすぎて吸水側の抵抗が極限まで大きくなると、ポンプのインペラー室（羽根車が入っている部屋）に入ってくる水の量が、ポンプが送り出そうとする水の量に追いつかなくなります。

すると、インペラー室内は極端な負圧（真空に近い状態）になり、水が常温であるにもかかわらず沸騰したような状態になって、微細な気泡が発生します。この気泡が弾ける際に発生する衝撃波が、インペラーやケーシングを叩き、「カリカリ」という金属音のような異音を引き起こします。これを専門用語で「キャビテーション（空洞現象）」の一種と考えられます。

また、吸水抵抗が高すぎると、ホースの接続部やタップのつなぎ目から、微細な空気を吸い込んでしまうこともあります。これは「負圧漏れ」とも呼ばれ、水漏れはしていないのに空気だけが侵入し、それがインペラーに当たって騒音を出し続けるという非常に厄介なトラブルです。これも元を辿れば、ろ材の詰めすぎによる抵抗増大が原因であることが多いのです。

モーターへの負荷と故障のリスクを解説

多くのアクアリウム用外部フィルター（エーハイムのクラシックシリーズやプロフェッショナル、GEXのメガパワーなど）は、「マグネットドライブ方式」という優れた仕組みでインペラーを回転させています。これはモーターの軸とインペラーが物理的に繋がっておらず、磁石の力で非接触に回転を伝える構造です。このおかげで、軸封部（シール）からの水漏れリスクがなく、長期間の連続運転が可能になっています。

しかし、このマグネットドライブ方式には「過負荷に弱い」という弱点があります。ろ材の抵抗が強すぎてインペラーにかかる負荷が、磁石の結合力（トルク）を上回ってしまうと、モーター側の磁界の回転にインペラーがついていけなくなります。これを「脱調（ステップアウト）」と呼びます。

脱調すると、インペラーは不規則に振動したり、逆回転しようとしたりして暴れ回り、激しい振動音を発生させます。この状態で無理に運転を続けると、インペラーのシャフト（軸）が偏摩耗して折れたり、インペラー自体の磁力が熱で劣化したり、最悪の場合はモーターコイルが異常発熱して焼き付いたりするリスクが高まります。

よく「異音がしたのでコンセントを一度抜いて、もう一度挿したら直った」という話を聞きますが、これは非常に危険な兆候です。電源の再投入で一時的に磁石の同期（タイミング）が合っただけで、根本的な負荷（ろ材の量）が解消されていない限り、数分後あるいは数時間後に必ず再発します。そして、その度にポンプの寿命は確実に削られていきます。

実際、メーカーの公式トラブルシューティングにおいても、異音や流量低下の原因として「ろ材の汚れ」や「詰めすぎ」が明確に指摘されています。

ろ過不足で水質が悪化するパラドックス

「ろ材を規定量よりも増やしたのに、なぜかアンモニアや亜硝酸が検出される」「水が白く濁ったまま透明にならない」。そんな経験はありませんか？ ろ材を増やせばろ過能力が上がるはずなのに、なぜ水質が悪化するのでしょうか。実はこれ、生物学的に見て非常に理にかなった現象なのです。

私たちがフィルターで育てている「ろ過バクテリア（ニトロソモナス属やニトロバクター属など）」は、好気性細菌と呼ばれ、活動するために大量の酸素を必要とします。彼らは水中の有機物やアンモニアを分解するプロセスで、水に溶けている酸素（溶存酸素）を消費します。

しかし、ろ材を詰めすぎて流量が低下すると、単位時間あたりにフィルター内部に運び込まれる酸素の総量がガクンと減ってしまいます。人間で言えば、狭い部屋にたくさんの人を押し込んで、換気扇を止めてしまったような状態です。これでは、どんなに優秀なバクテリアでも酸欠で活動できません。

さらに、先ほど解説した「偏流」によって水が流れない「死水域（デッドスポット）」ができてしまうと、そこは完全な酸素不足エリアとなります。酸素が供給されない場所では、好気性バクテリアは死滅するか休眠状態になり、代わりに酸素を嫌う「嫌気性細菌」や、腐敗を引き起こす雑菌が増殖し始めます。

結果として、ろ材の表面積（＝バクテリアの居住スペース）は増えているのに、酸素が届かないために実際に働けるバクテリアの数は激減しているという、本末転倒な状態に陥ってしまいます。これが、「ろ材を入れすぎると水質が悪化する」というパラドックスの正体です。最悪の場合、嫌気域で発生した硫化水素などの有毒ガスが水槽内に放出され、生体が全滅するリスクさえあります。

細目ウールマットが引き起こす目詰まり

流量低下の最大のボトルネックになりやすいのが、フィルターの構成上、一番最後（上段）にセットすることが多い「細目フィルターパッド（ウールマット）」です。この白いふわふわしたマットは、微細なゴミを取り除いて水をピカピカにする重要な役割を持っていますが、同時に「最も詰まりやすい」パーツでもあります。

ろ材をバスケットの縁ギリギリ、あるいは少し盛り上がるくらいまで入れた状態で、モーターヘッドを無理やりロックしようとするとどうなるでしょうか。一番上に置かれたウールマットは、モーターヘッドとろ材の間に挟まれ、強い力でプレスされます。

圧縮されてカチカチのフェルト状に固まってしまったウールマットは、もはやフィルターではなく、水の流れを止める「ゴム栓」のような状態です。繊維の隙間が押し潰されているため、通水性はほぼゼロに近くなります。ここに水槽からのゴミが少しでも到達すれば、瞬く間に完全に閉塞し、水流はストップしてしまいます。

特に、純正品以外の安価な汎用ウールマットをハサミで切って使用している場合、繊維の密度が高すぎて詰まりやすい傾向があります。「フィルターを開けたら、ウールマットがペチャンコになって泥のような汚れでコーティングされていた」という状態は、明らかに詰め込みすぎによる圧迫が原因です。

この圧縮されたウールマットを取り除くだけで、嘘のように水流が復活することも珍しくありません。それほどまでに、この薄い一枚のマットにかかる負荷は大きく、ろ材の詰めすぎによる影響をダイレクトに受ける部分なのです。

外部フィルターのろ材を入れすぎない最適な量と構成

ここまで、詰め込みすぎの弊害について解説してきました。「じゃあ、どうすればいいの？」という声が聞こえてきそうです。ここからは、トラブルを回避し、かつろ過能力を最大化するための、具体的で実践的な運用テクニックをご紹介します。

ろ材の適量はバスケットの8割が正解

結論から言うと、最も安全で効率的なろ材の量は、フィルターバスケット（コンテナ）の容量に対して「約8割」を目安にすることです。決して満タンにしてはいけません。

バスケットの上部に指が1〜2本入るくらいのスペースを残し、ろ材が水の中で踊れるくらいの余裕を持たせます。「えっ、そんなに隙間を空けていいの？ もったいなくない？」と不安になるかもしれませんが、この隙間こそが、長期維持において決定的に重要です。

ろ材同士に適度な空間（空隙）があることで、水流の抵抗が下がり、フィルターの隅々まで酸素を含んだ水が行き渡りやすくなります。これにより、バクテリアコロニー全体が活性化し、結果として満タンに詰めるよりも高い浄化能力を発揮します。

また、物理的なメリットも大きいです。8割程度に留めておけば、メンテナンスの際にバスケットをスムーズに取り出すことができます。詰めすぎていると、ろ材が膨張したり変形したりしてバスケットが抜けなくなったり、再セット時にろ材が噛み込んでモーターヘッドが閉まらないといったトラブルが発生しますが、適量ならこれらを完全に防げます。

目詰まりを防ぐろ材の順番と構成術

ただ適量を入れるだけでなく、ろ材の種類と順番を工夫することで、「詰まりにくいフィルター」を作ることができます。外部フィルターの水流は通常、下から上へと流れます（機種によりますが、エーハイムクラシックなどはこのタイプ）。

基本原則は「水の流れに沿って、目の粗いものから細かいものへ」という順番で配置することです。

この順番を守る意味は明確です。最初に大きなゴミを物理的にキャッチすることで、メインの生物ろ材（多孔質のボールなど）の微細な穴がヘドロで埋まるのを防ぐためです。いきなり生物ろ材に水を通すと、あっという間に表面がコーティングされてバクテリアが窒息してしまいます。

また、活性炭などの化学ろ材を使用する場合は、一番上（ウールマットの下あたり）に入れ、1ヶ月程度で取り出すようにしましょう。これらを入れっぱなしにすると、吸着した汚れを再放出したり、崩れて粉状になり目詰まりの原因になったりします。

リングろ材で水の通り道を確保しよう

ろ材構成の中で特に私が重要視しているのが、一番最初に水が通る「第1段階（最下段）」に、セラミックやプラスチック製の「リング状ろ材」を採用することです。

エーハイムメックなどに代表されるリングろ材は、中がマカロニのように空洞になっています。この単純な形状が、実は流体力学的に素晴らしい仕事をしてくれます。一本調子で入ってきた水を、リングの穴や曲面で多方向に散らし、複雑な「乱流」を作り出します。

これをフィルターの入り口に配置することで、特定箇所への偏流（ジェット水流）を防ぎ、フィルターの断面積全体に均等に水を拡散させることができます。いわば、シャワーヘッドのような役割です。

また、リングろ材は表面がつるつるしており、汚れが固着しにくいため、物理ろ過材としても優秀です。枯葉や食べ残しなどの大きなゴミをここでストップさせ、その上にあるデリケートな生物ろ材を守ります。もし現在、ボール状のろ材だけでフィルターを埋め尽くしているなら、下段の2〜3割をリングろ材に変えるだけで、通水性は劇的に向上するはずです。

流量が戻らない時はホースの汚れを確認

「記事の通りにろ材を減らして8割にした。ウールマットも新品にした。それなのに、流量がチョロチョロのままで戻らない！」……そんな相談を受けることがよくあります。この場合、犯人は十中八九、ろ材ではなく「配管（ホース）」に潜んでいます。

フィルター本体にばかり目が行きがちですが、給排水ホースの内側に付着した茶ゴケや、半透明のバイオフィルム（バクテリアのぬめり）は、想像以上に水の抵抗になります。流体の摩擦抵抗は、管の直径が小さくなるほど急激に増大します。

特に12/16mmのような細いホースを使っている場合、内壁にわずか1mmの汚れがつくだけで、有効な通り道は大幅に狭くなり、流量は30%〜40%もダウンすることがあります。また、ダブルタップの内部や、給水パイプのカーブ部分、ストレーナーのスポンジなども、汚れが溜まりやすいポイントです。

定期メンテナンスで通水性を維持する

どんなに完璧な構成で、最適な量のろ材を入れていたとしても、閉鎖環境である水槽内では時間の経過とともに汚れは必ず蓄積します。永久にメンテナンスフリーなフィルターは存在しません。

水槽の生体の数や給餌量にもよりますが、3ヶ月〜半年に1回程度を目安にフィルターを開け、メンテナンスを行いましょう。ただし、洗いすぎは禁物です。

ろ材を水道水でジャブジャブ洗ってしまうと、せっかく定着したバクテリアが塩素（カルキ）と急激な温度変化で全滅してしまいます。メンテナンスの際は、必ず「飼育水（水槽の水）」をバケツに汲み、その中でザルに入れたろ材を軽くゆすぐ程度に留めてください。濃い茶色の汚れが落ちれば十分で、真っ白ピカピカにする必要はありません。

一方で、最上段のウールマットに関しては、洗って再利用するよりも「消耗品」と割り切って対応します。一度潰れて汚れたウールは繊維が傷んでおり、すぐにまた詰まってしまうため、汚れていたら惜しまず新しいものに交換するのが、流量と水質を維持する近道です。

外部フィルターのろ材を入れすぎず長期維持を目指す

外部フィルターのろ材は、単にたくさん入れれば良いというものではありません。「8割充填」を心がけ、適切な隙間と水流を確保することこそが、バクテリアにとってもポンプにとっても最良の環境となります。

ろ材の量を欲張らず、水の通り道をデザインしてあげること。これだけで、ポンプの異音に悩まされることもなくなり、水質も驚くほど安定します。そして何より、メンテナンスの際に蓋が閉まらなくてイライラすることもなくなります。

結果として、トラブルが減り、魚たちは元気に泳ぎ回り、私たちの管理の手間も減るという好循環が生まれます。もし今、フィルターの調子が悪い、あるいは音がうるさいと感じているなら、次の休日にでも一度中身を少し減らして、風通し（水通し）を良くしてみてはいかがでしょうか。その余裕が、アクアリウムを長く楽しむための秘訣なのです。