(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環ポンプにより圧送されて来た高温飼育水を冷却して水槽内へ環流させる鑑賞魚用水槽等の水温調整装置に於いて、冷却壁を備えた水温調整室内へ入口及び出口を有する合成樹脂皮膜製袋体を着脱自在に配設し、前記袋体の入口から高温飼育水を内方へ流入させると共に前記袋体の出口から低温飼育水を流出させる構成としたことを特徴とする鑑賞魚用水槽等の水温調整装置。
【請求項２】
袋体を、ポリエチレンフィルムを積層した皮膜より成る袋体とした請求項１に記載の鑑賞魚用水槽等の水温調整装置。
【請求項３】
水温調整室の冷却壁を、壁板の表面に蒸発器の蒸発管を固設した構成の冷却壁とした請求項１に記載の鑑賞魚用水槽等の水温調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として熱帯魚や珊瑚等の鑑賞魚や生魚の飼育に使用する水槽に利用されるものであり、飼育水（海水）による腐食等を生ずることなく長期に亘って安定した水槽の水温調整を行なえるようにした鑑賞魚用水槽等の水温調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱帯魚や珊瑚等の飼育に際しては、一般に水槽内の水温を常時約２５℃以下に保持する必要があり、特に海水魚にあっては、約２２℃以下の水温とすることが望ましい魚もある。そのため、通常は夏期になると所謂水温調整装置を使用し、水槽内の水温を調整するようにしている。
【０００３】
ところで、この種の水温調整装置としては▲１▼水槽内へ冷却用コイルを投入し、これにブラインを循環させる方式（直接冷却方式）、▲２▼水槽内の水を循環ポンプにより水温調整槽を通して循環させる方式（循環冷却方式）及び▲３▼水槽内の水を循環させてペルチエ素子の伝熱フインへ接触させることにより冷却する方式（特開平３−２２８６３８号）、等が従前から広く活用されている。
【０００４】
しかし、前記▲３▼の方式には、（イ）電源装置が高価になること、（ロ）素子の冷却に要する電動送風機が大形になること、（ハ）素子の伝熱側の冷却フインが飼育水（海水）によって腐食し易いこと、（ニ）素子のエネルギー消費効率が低く、長時間運転には不向きなこと等の問題があり、安価な実用品は未だ提供されるに至っていない。
【０００５】
また、前記▲１▼の直接冷却方式には（イ）水槽内へ冷却コイルを浸漬するため、飼育水が海水の場合には、冷却コイルが例えステンレス鋼製であっても簡単に腐食されるうえ、コイルの材質が銅又は銅基合金の場合には銅イオンの析出により飼育魚に悪影響を与えること、（ロ）合成樹脂コーティングを施した銅管等を使用する場合でも、コーティング皮膜が厚いと熱伝達率が低下し、また皮膜が薄いとピンホールを皆無にすることが困難なため、前記（ロ）と同様の不都合が生じること、（ハ）冷却コイルを腐食性で且つ金属イオンの析出を生じない材質（例えばチタン鋼）で製作すると、製造コストの引下げが図れないこと等の難点が存在する。
【０００６】
上記（イ）及び（ロ）の問題は、前記▲２▼の循環冷却方式の場合に於いても同様であり、水温調整槽やその冷却用パイプに腐食や金属イオン析出の問題が残ることになる。
【０００７】
また、水槽内の飼育水（海水）は一般に所謂人工海水であり、水に塩化ナトリウムや塩化カルシウム、塩化マグネシウム等の薬剤（所謂海水の素）を溶解させたものであるため析出物（沈澱物）を生じ易いと云う傾向がある。その結果前記水温調整槽は頻繁に清掃をする必要がある。
ところが、水温調整槽は通常水温調整装置の本体内へ組み込まれているため、清掃に際しては入口・出口側の循環水配管を取り外したり、場合によっては槽本体を取り外ししなければならないうえ、金属面に固着した析出物は容易に剥離脱落できないため、清掃に多くの手数を要すると云う問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、従前の循環冷却方式の水温調整装置に於ける上述の如き問題、即ち（イ）水温調整槽やその付属品の接液部に腐食を生じ易いこと、（ロ）接液部から循環水（飼育水）内へ金属イオンが析出することにより、飼育魚に悪影響を与える危険があること、（ハ）水温調整槽の清掃に多くの手数を必要とし、簡単に槽内の清掃が出来ないこと等の問題を解決せんとするものであり、接液部に腐食を生ずることなしに長期に亘って安定した水温調整を行なうことができると共に、保守管理の手数を著しく削減できるようにした鑑賞魚用水槽等の水温調整装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は水温調整槽の接液部の腐食や飼育水内への金属イオンの析出防止を図るため、各種の合成樹脂皮膜について熱伝導率や防食性能等の試験を実施した。そして、当該試験を通して（イ）合成樹脂皮膜は、複雑な凹凸を有する接液面に対しても高い密着性を有すること、（ロ）伝熱性が問題にならない程度の厚さの皮膜でもって、接液面の防食が図れること、（ハ）薄い皮膜であっても金属イオンの飼育水内への析出をほぼ完全に防止できること等を知得した。
【００１０】
本願発明は上述の如き知見を基にして創作されたものであり、請求項１の発明は循環ポンプにより圧送されて来た高温飼育水を冷却して水槽内へ環流させる鑑賞魚用水槽等の水温調整装置に於いて、冷却壁を備えた水温調整室内へ入口及び出口を有する合成樹脂皮膜製袋体を着脱自在に配設し、前記袋体の入口から高温飼育水を内方へ流入させると共に前記袋体の出口から低温飼育水を流出させる構成としたものである。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に於いて袋体を、ポリエチレンフィルムを積層した皮膜より成る袋体としたものであり、更に請求項３の発明は、請求項１の発明に於いて水温調整室の冷却壁を、壁板の表面に蒸発器の蒸発管を固設した構成の冷却壁としたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施態様を説明する。図１は本発明に係る水温調整装置の縦断面概要図であり、図２は図１のイーイ線とローロ線に於いて前半部と後半部を断面した横断面概要図である。
また、図３は本発明に係る水温調整装置の構成を示すブロック線図である。
図１乃至図３に於いて、Ａは水温調整装置、１は本体ケース、２は圧縮器、３は凝縮器、４はファン、５はキャピラリチューブ、６は蒸発器、７は水温調整室、８は合成樹脂皮膜製袋体である。
【００１３】
前記本体ケース１は合成樹脂又は金属等により形成されている。そして、本体ケース１の下方部に圧縮器２、凝縮器３、ファン４及びキャピラリチューブ５等が、また本体ケース１の上方部に蒸発器６及び水温調整室７が夫々設けられており、当該水温調整室７の内部に後述する合成樹脂皮膜製袋体８が収納されている。
【００１４】
前記圧縮器２、凝縮器３、ファン４、キャピラリチューブ５、蒸発器６等は全て公知のものであり、圧縮器２で圧縮された冷媒Ｍが凝縮器３で液化され、キャピラリチューブ５で流量制御されつつ蒸発器６内へ入り、ここで蒸発することによって蒸発熱により水温調整室７の冷却壁７ａが冷却されると共に、蒸発した冷媒ガスＭは圧縮器２へ戻されて行く。また、凝縮器３での凝縮熱はファン４からの送風により除去される。
上述の如き水温調整室の冷却壁７ａの冷却システムは周知のものであるため、ここではその詳細説明を省略する。
【００１５】
前記水温調整室７内へ配設されている合成樹脂製袋体８はポリエチレンやポリプロピレン等の厚さ０．０７〜０．１ｍｍ程度の薄膜を複数枚積層して成る合成樹脂皮膜により形成されており、折り畳みが可能な柔軟性と弾力性に優れたものである。
また、当該合成樹脂製袋体８には飼育水（海水）の入口パイプ８ａと出口パイプ８ｂが気密状に固定されており、該入口パイプ８ａから袋体８内へ流入した飼育水Ｗが袋体８内で冷却されたあと、出口パイプ８ｂから水槽内へ環流して行く。
【００１６】
尚、袋体８は収納当初折り畳まれて偏平状になっているが、飼育水Ｗが袋体８内へ流入することによって順次膨れ、水温調整室７の底面７ｄや側壁板７ｂから成る冷却壁７ａへ緊密に密着する。即ち、水温調整室７の側壁板７ｂや底面７ｄには、蒸発器６を形成する蒸発管（伝熱管）６ａが固定されているが、袋体８は蒸発管（伝熱管）６ａの外周面へ隙間なく緊密に密着することになり、袋体８内の飼育水Ｗから蒸発管６ａへの熱伝達が悪化することは皆無となる。
【００１７】
また、袋体８内へ流入した飼育水は、袋体８内を循環する間に蒸発管（伝熱管）６ａによって冷却され、水温調整装置Ａの定常運転時には約２２〜２５℃の温度で入った飼育水Ｗが、約２１〜２４℃に冷却されて袋体８から流出して行く。更に、袋体８内に析出物が留って来た場合には、本体ケース１側のパイプ接続具１ａ、１ｂを外すと共に水温調整室７の蓋体７ｃを取り外し、袋体８をそっくりそのまま本体ケース１外へ引き出す。そして、新たな袋体８を蓋体７ｃの内側面へ取り付けし、これを水温調整室７内へ納めることにより、袋体８の交換をする。
【００１８】
図４は本発明に係る水温調整装置Ａの使用状態の説明図であり、水槽９内に設けた循環ポンプ１０により圧送されて来た約２２〜２５℃の飼育水Ｗがパイプ接続金具１ａを通して袋体８内へ流入し、袋体８内からは前述の通り約２１〜２４℃の飼育水Ｗが水槽９内へ環流して行く。
また、水槽９内には水温センサ１１が設けられており、該水温センサ１１からの温度検出信号により水温調整装置Ａ側の冷却能力等の制御が行なわれる。
【００１９】
【実施例】
水槽９内の飼育水（海水）Ｗの水量を１６０ｌとし、当該１６０ｌの飼育水を約６時間以内に３２℃（周囲温度）から２２℃（水温）に冷却できる冷却能力を有する水温調整装置Ａを作成した。
水槽９の容積を０．９ｍ×０．４５ｍ×０．４５ｍ（約１８０ｌ）とし、ガラス厚さδ…０．００５ｍ、ガラスの熱伝導率λ…０．７６（ｗ／ｍｋ）、室内からガラスへの熱伝達率ｈ1 …１０（ｗ／ｍ2 ・ｋ）、ガラスから水槽内への熱伝達率ｈ2 …２０００（ｗ／ｍ2 ・ｋ）、室温θ1 ＝３２℃、水温θ2 ＝２２℃、表面積Ａ…（０．９ｍ×０．４５ｍ×０．４５ｍ）とすると、必要冷却能力ＱはＱ＝１／（１／ｈ1 ＋δ／λ＋１／ｈ2 ）・（θ1 −θ2 ）・Ａ≒１８８ｗとなり、約２００ｗの必要冷却能力Ｑとなる。尚、本実施例の水温調整装置Ａは３８０ｗの冷却能力を備えている。
【００２０】
この場合、水温調整装置Ａの本体ケース１の所要外形寸法は高さ約３７０ｍｍ、横幅３４０ｍｍ、奥行３７０ｍｍ程度となる。
また、水槽９から水温調整装置Ａへの飼育水Ｗの循環水量は約６〜１０ｌ／ｍｉｎとなり、定常運転時には２２℃で流入して来た飼育水Ｗが２１℃に冷却されて環流することになる。
更に、必要とする水温調整室７の容積は約２ｌ程度となり、従って袋体８の容量も約２ｌ程度となる。そこで本実施例では、厚さ０，１ｍｍのポリエチレンフィルムを４枚積層して成るポリエチレン製の袋体（容量約２ｌ）を使用している。
【００２１】
水温調整室７は図１に示す如く四角形状に形成されており、底面７ｄと両側壁板７ｂに蒸発器６の銅製伝熱管（蒸発管）６ａが設けられていて、発泡スチロール７ｅによって断熱されている。
尚、圧縮器２には全密閉レシプロ式圧縮器、凝縮器３にはフインコイル、冷媒にはＨＦＣ−１３４ａを夫々使用し、また流量制御はキャピラリーパイプによって行なっており、総消費電力は約２００Ｗである。
【００２２】
【発明の効果】
本願発明に於いては、水温調整室の壁面を冷却壁とすると共にその内部へ合成樹脂皮膜製の袋体を着脱自在に配設し、高温飼育水を袋体の入口から内部へ流入せしめてこれを冷却すると共に、低温飼育水を袋体の出口から流出せしめて水槽へ環流させる構成としている。
その結果、水温調整室の冷却壁面へ飼育水が直接に接液することなしに冷却されるため、飼育水が海水であっても冷却壁に腐食を生ずることが皆無となり、且つ冷却壁の構成材として熱伝導率のよい銅の使用が可能となる。
【００２３】
また、袋体は薄い合成樹脂の皮膜製であるため、柔軟性と弾力性に富み、飼育水が流入することによって膨らんで冷却壁の外表面へ緊密に密着する。その結果、合成樹脂皮膜が介在しても冷却壁と飼育水間の熱伝達特性が特に悪化することもなく、安定した優れた冷却性能を長期に亘って発揮することができる。
【００２４】
更に、袋体は極めて安価なものであるうえ、袋体を水温調整室内へ着脱自在に配設する構成としているため、袋体内に固形物等が溜った場合には袋体そのものを取り出して新たな袋体と交換することができ、水温調整室の清掃が極めて簡単に行なえる。
本発明は上述の通り優れた実用的効用を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水温調整装置Ａの縦断面概要図である。
【図２】図１のイーイ及びローロ矢視で前半部及び後半部を断面した横断面概要図である。
【図３】水温調整装置Ａの構成を示すブロック系統図である。
【図４】水温調整装置Ａの使用状態を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａは水温調整装置、Ｍは冷媒、Ｗは飼育水（海水）、１は本体ケース、１ａ・１ｂはパイプ接続具、２は圧縮器、３は凝縮器、４はファン、５はキャピラリチューブ、６は蒸発器、６ａは蒸発管（伝熱管）、７は水温調整室、７ａは冷却壁、７ｂは側壁板、７ｃは蓋体、７ｄは底面、７ｅは発泡スチロール、８は合成樹脂皮膜製袋体、８ａは入口パイプ、８ｂは出口パイプ、９は水槽、１０は循環ポンプ、１１は水温センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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