(57)【要約】【課題】設備コストを低減しながら、熱交換器面積を大きくして熱効率を高くし、しかも水槽内の貯溜水流速速度を低くしながら貯溜水の温度差を少なくする。加熱部分の温度変化を少なくして、貯溜水の時間に対する温度変化も少なくする。【解決手段】水槽は、収納している１０トン以上の貯溜水２を所定の温度に加温する加温機構１を備える。加温機構１は、貯溜水２を加温する温水パイプ３と、この温水パイプ３に温水を供給して温水パイプ３を加熱する加熱循環器４とを備えている。水槽は、底をコンクリート底５として、このコンクリート底５に温水パイプ３を埋設している。この水槽は、加熱循環器４が温水パイプ３を加温し、加温された温水パイプ３がコンクリート底５を加温し、加温されたコンクリート底５が貯溜水２を所定の温度に加温する。【選択図】図７
2006280311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納している１０トン以上の貯溜水(2)を所定の温度に加温する加温機構(1)を備える魚介類を飼養する水槽であって、
加温機構(1)が、貯溜水(2)を加温する温水パイプ(3)と、この温水パイプ(3)に温水を供給して温水パイプ(3)を加熱する加熱循環器(4)とを備えており、
水槽は底をコンクリート底(5)として、このコンクリート底(5)に温水パイプ(3)を埋設しており、加熱循環器(4)が温水パイプ(3)を加温し、加温された温水パイプ(3)がコンクリート底(5)を加温し、加温されたコンクリート底(5)が貯溜水(2)を所定の温度に加温するようにしてなる水槽。
【請求項２】
収納している１０トン以上の貯溜水(2)を所定の温度に加温する加温機構(1)を備える温水プールである水槽であって、
加温機構(1)が、貯溜水(2)を加温する温水パイプ(3)と、この温水パイプ(3)に温水を供給して温水パイプ(3)を加熱する加熱循環器(4)とを備えており、
水槽は底をコンクリート底(5)として、このコンクリート底(5)に温水パイプ(3)を埋設しており、加熱循環器(4)が温水パイプ(3)を加温し、加温された温水パイプ(3)がコンクリート底(5)を加温し、加温されたコンクリート底(5)が貯溜水(2)を所定の温度に加温するようにしてなる水槽。
【請求項３】
温水パイプ(3)がコンクリート底(5)に螺旋状に配置され、水槽が同心円に複数列の流水路(7)を有し、螺旋状の温水パイプ(3)を流水路(7)に沿って配管している請求項１または２に記載される水槽。
【請求項４】
温水パイプ(3)がコンクリート底(5)に螺旋状に配置されており、加熱循環器(4)が螺旋状に配置している温水パイプ(3)に中心から外周に向かって温水を流動させる請求項１ないし３のいずれかに記載される水槽。
【請求項５】
温水パイプ(3)がコンクリート底(5)に螺旋状に配置されており、加熱循環器(4)が螺旋状に配置している温水パイプ(3)に外周から中心に向かって温水を流動させる請求項１ないし３のいずれかに記載される水槽。
【請求項６】
温水パイプ(3)がプラスチックパイプである請求項１ないし５のいずれかに記載される水槽。
【請求項７】
加温機構(1)が温度センサー(6)を備え、この温度センサー(6)が温水の温度を検出して、加熱循環器(4)の加温状態をコントロールし、温水温度をコントロールして貯溜水(2)の温度を制御する請求項１ないし５のいずれかに記載される水槽。
【請求項８】
加温機構(1)が温度センサー(19)を備え、この温度センサー(19)がコンクリート底(5)の温度を検出して、加熱循環器(4)の加温状態をコントロールし、コンクリート底(5)をコントロールして貯溜水(2)の温度を制御する請求項１ないし５のいずれかに記載される水槽。
【請求項９】
温水パイプ(3)を埋設しているコンクリート底(5)の上面に底板(20)を固定している請求項１ないし５のいずれかに記載される水槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、魚介類を飼養する水槽、又は温水プールとして使用される水槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
魚介類を養殖し、あるいは一時的に蓄養する水槽は、収納している貯溜水の温度を設定温度よりも低くならないように加温して、寒い冬期にも魚介類を理想的な環境で飼養できる。このことを実現する水槽の加温装置は開発されている。（特許文献１参照）
【０００３】
この公報に記載する加温装置は、内部にバーナーの燃焼ガスを噴射する閉鎖構造の金属筒を水中に沈めて、水槽の貯溜水を加温する。バーナーは金属筒を加温し、金属筒が貯溜水を加温する。この構造の加温装置は、簡単な構造で貯溜水を加温できる。しかしながら、この構造は、水槽の貯溜水を均一な温度に加温できない欠点がある。金属筒の近傍の貯溜水の温度が高く、離れた部分の貯溜水の温度が低くなるからである。また、この加温装置は、貯溜水の温度変化が大きくなる欠点もある。バーナーを点火すると貯溜水の温度が上昇し、バーナーの運転を停止すると貯溜水の温度が低下すからである。
【０００４】
貯溜水を加温する水槽は、貯溜水の温度を均一に保持し、かつ温度むらを少なくすることが大切である。たとえば魚介類の水槽にあっては、水槽全体の温度を均一にして温度変化を少なくすることが大切である。それは、棲息する場所や時間によって温度が変化する水槽は、魚介類を快適な環境で飼養できないからである。とくに、魚介類は、種類によって、水中を遊泳するもの、あるいは底に棲息するものがある。底に棲息する魚介類は貯溜水の温度のみでなく、水槽の底温度も均一に保持することが大切である。
【０００５】
このような弊害は、水槽の底にヒーターを設け、このヒーターで貯溜水を加温する構造で解消できる（特許文献２参照）。この公報の水槽を、図１の断面図に示す。この水槽は、底面の下に、ヒーター２２からなる加温手段２１を配置している。加温手段２１は、上面の熱拡散板２３の下面にヒーター２２を固定し、ヒーター２２の下面に断熱材２４を配置している。さらに、この加温手段２１は、ヒーター２２の通電を制御するために、底面の温度を検出する底面温度センサー２５と、底面温度センサー２５の検出温度でヒーター２２の通電を制御する制御回路（図示せず）とを備えている。制御回路は、底面温度センサー２５で底面の温度を検出し、底面温度が設定温度よりも低いときにヒーター２２に通電して底面を加温する。底面温度が設定温度よりも高くなると、ヒーター２２の通電を停止して、底面温度を設定温度に制御している。
【特許文献１】実開昭４９−２２１００号公報
【特許文献２】特開平５−３２８８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この水槽は、底面温度を設定温度にコントロールして、貯溜水を所定の温度に加温する。ただ、この構造の水槽は、ヒーターをオンオフして底面の温度を制御するので、底面の温度を一定温度に保持できない。ヒーターが通電されると底面温度は次第に上昇し、ヒーターの通電が停止されると底面の温度が次第に低下するからである。このため、たとえば、底に棲息する習性のあるヒラメやカレイ等を快適な環境で生育できない。
【０００７】
また、水泳用の温水プールとして使用される水槽も、魚介類を飼養する水槽と同じように、温水の温度むらを少なくして均一な温度とすることが大切である。ところが、従来の温水プールは、水槽に配管を介して熱交換器を連結し、この熱交換器に貯溜水である温水を循環加温して一定の温度に保持している。熱交換器は、温水の温度が設定温度よりも低くなると、温水を加温してプールに排出する。この温水プールは、熱交換器で加温されて水槽に排出される部分の水温が高くなる。とくに、温水プールは極めて大きいので、排出された温水をプール全体に均一に拡散するには時間がかかり、部分的な温水差を解消できない。さらに、温水プールは、揚魚池のように貯溜水を撹拌できない。それは、内部で温水が流動すると、温水の流動によって泳ぐ速度や方向が変化するからである。このため、従来の温水プールは、局部的に発生する温水むらを効果的に解消できないのが実状である。このことはまた、温水プールで快適に遊泳するのを阻害する。とくに、プールを遊泳する人は、水槽内を移動するので、温水の温度変化は極めて敏感に感じられる。
【０００８】
さらに、底からヒーターで加温する揚魚水槽と、熱交換器で循環温水を加温する温水プールは、限られた領域で温水を加温するので、熱交換器面積が狭く、熱交換器効率を高くするのが難しい。熱交換器面積は、理論的にはヒーターの面積を大きくし、また熱交換器を大きくして実現できる。ただ、現実には、１０トン以上もの貯溜水を蓄える水槽において、水槽の底のほぼ全面にヒーターを配設することは、経済的に到底に実現できない。また、温水プールの熱交換器にしても、設備コストや設置面積を考慮すると、熱交換器の熱交換面積は制限されて、それほど大きくはできない。熱交換面積が小さい領域で貯溜水を加温する水槽は、所定の熱を貯溜水に伝達させるために、加温部分の温度を高くする必要がある。伝導熱量が温度差に比例するからである。このことは、水槽の局部的な温度を高くする原因となり、温度むらをさらに大きくする。
【０００９】
さらにまた、温水プールにあっては、熱交換器への温水循環流量を多くして、実質的には熱交換面積を大きくしたのと同じ効果が期待できる。ただ、循環流量を多くすると、温水プール内に供給される温水の流速が速くなって、水槽内における温水の流動速度も速くなる。このことは、前述したように、温水プールの用途からして決して好ましいことではない。このため、温水プールの用途からすれば、熱交換器への温水循環流量は、むしろ少なくすることが要求される。ただ、温水循環流量が少なくなると、熱交換器で加温される温水温度が高くなり、水槽内の温度むらを大きくする。このため、温度プールにおける温水の流動速度と、温度むらは互いに相反する特性であって、両特性を同時に満足できない。
【００１０】
本発明は、従来の水槽が有する以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、設備コストを低減しながら、熱交換器面積を大きくして熱効率を高くでき、しかも水槽内の貯溜水流速速度を低くしながら貯溜水の温度差を少なくできる水槽を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、加熱部分の温度変化を少なくして、貯溜水の時間に対する温度変化も少なくできる水槽を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１の水槽は、魚介類を飼養する水槽であって、収納している１０トン以上の貯溜水２を所定の温度に加温する加温機構１を備える。加温機構１は、貯溜水２を加温する温水パイプ３と、この温水パイプ３に温水を供給して温水パイプ３を加熱する加熱循環器４とを備えている。水槽は、底をコンクリート底５として、このコンクリート底５に温水パイプ３を埋設している。この水槽は、加熱循環器４が温水パイプ３を加温し、加温された温水パイプ３がコンクリート底５を加温し、加温されたコンクリート底５が貯溜水２を所定の温度に加温する。
【００１２】
本発明の請求項２の水槽は、温水プールである水槽であって、収納している１０トン以上の貯溜水２を所定の温度に加温する加温機構１を備える。加温機構１は、貯溜水２を加温する温水パイプ３と、この温水パイプ３に温水を供給して温水パイプ３を加熱する加熱循環器４とを備えている。水槽は、底をコンクリート底５として、このコンクリート底５に温水パイプ３を埋設している。この水槽は、加熱循環器４が温水パイプ３を加温し、加温された温水パイプ３がコンクリート底５を加温し、加温されたコンクリート底５が貯溜水２を所定の温度に加温する。
【００１３】
本発明の水槽は、温水パイプ３をコンクリート底５に螺旋状に配置することができる。さらに、水槽は、同心円に複数列の流水路７を設けて、螺旋状の温水パイプ３を流水路７に沿って配管することができる。加熱循環器４は、螺旋状に配置している温水パイプ３に、中心から外周に向かって温水を流動させることも、外周から中心に向かって温水を流動させることもできる。温水パイプ３は、プラスチックパイプとすることができる。
【００１４】
さらに、本発明の水槽は、加温機構１が温度センサー６を備え、この温度センサー６で温水の温度を検出して、加熱循環器４の加温状態をコントロールし、温水温度をコントロールして貯溜水２の温度を制御することができる。
【００１５】
さらにまた、本発明の水槽は、加温機構１が温度センサー１９を備え、この温度センサー１９でコンクリート底５の温度を検出して、加熱循環器４の加温状態をコントロールし、コンクリート底５の温度をコントロールして貯溜水２の温度を制御することができる。
【００１６】
また、本発明の水槽は、温水パイプ３を埋設しているコンクリート底５の上面に底板２０を固定して、底面温度をより均一にできる。底板２０は、プラスチック板や金属板である。この水槽は、温水パイプ３をコンクリート底５の表面に配設しながら、底面温度を均一にできる。それは、温水パイプ３の熱を底板２０で均一に拡散できるからである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の水槽は、設備コストを低減しながら、熱交換器面積を大きくして熱効率を高くし、しかも水槽内の貯溜水の温度差を少なくできる特長がある。それは、本発明の水槽が、底をコンクリート底として、このコンクリート底に加温機構の温水パイプを埋設しており、加熱循環器で温水パイプを加温し、加温された温水パイプがコンクリート底を加温し、加温されたコンクリート底が貯溜水を所定の温度に加温するからである。本発明の水槽は、温水パイプを循環する温水の熱で直接に貯溜水を加温するのではない。本発明の水槽は、温水パイプでコンクリート底を加温し、加温されたコンクリート底が貯溜水を加温する。温水パイプを埋設しているコンクリート底は、重量が極めて大きいために蓄熱量も極めて大きくなり、温水パイプから伝導される多量の熱を蓄熱する。このように、蓄熱量を極めて大きくできるコンクリート底で貯溜水を加温する構造は、コンクリート底の温度変化を小さくし、温度変化の少ないコンクリート底でもって、貯溜水を一定の温度に保持できる。したがって、本発明の水槽は、設備コストを低減しながら、熱交換器面積を大きくして熱効率を高くし、しかも貯溜水の温度差を少なくできる。さらに、本発明の水槽は、加熱部分の温度変化を少なくして、貯溜水の時間に対する温度変化を少なくできる特長も実現できる。
【００１８】
とくに、本発明の請求項１の水槽は、魚介類を飼養する水槽に使用するので、ヒーターをオンオフして底面の温度を制御する従来の水槽のように、底面に温度むらを生じさせることなく、底面の温度を一定温度に保持して、底に棲息する習性のある魚介類を快適な環境で生育できる。
【００１９】
さらに、本発明の水槽は、コンクリート底に埋設してなる温水パイプに温水を循環させるので、温水パイプを循環する温水が、直接に水槽内に供給されることがない。このため、貯溜水の流速速度に影響を及ぼすことがなく、また、水槽内に温度むらが生じるのを有効に防止できる。
【００２０】
とくに、本発明の請求項２の水槽は、温水プールとして使用するので、従来の温水プールが有する、温水循環流量を多くすることで温水の流動速度が速くなる問題点と、温水循環流量を少なくすることで水槽内に温度むらが生じる問題点とを一挙に解決して、理想的な状態で温度プールの貯溜水を一定の温度に保持できる特長が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための水槽を例示するものであって、本発明は水槽を以下のものに特定しない。
【００２２】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２３】
図２ないし図７は、１０トン以上の貯溜水２を収納する魚介類を飼養する水槽を示し、図８は温水プールに使用される水槽を示す。これ等の図に示す水槽は、貯溜水２を所定の温度に加温する加温機構１を備える。図の水槽は、建物の室内に配置している。建物は、壁と天井に断熱材を固定して、水槽を屋外から断熱している。このため、この水槽は、冷たい屋外空気で貯溜水２が冷却されるのを防止できる。ただ、水槽は、屋外に設置することもできる。水槽は、１０トン以上の貯溜水２を蓄える外形と深さを有する。
【００２４】
図２ないし図７に示す魚介類を飼養する水槽は、外径を約１０〜１２ｍとするほぼ円形で、深さを１．５〜１．８ｍとして、約２００トンの貯溜水２を収納するようにできる。この水槽は、図６の平面図に示すように、同心円に複数列の流水路７を設けている。水槽は、中央部に排水口９を設け、排水口９を中心として同心円の壁体８を複数列に配置して、壁体８の間を流水路７としている。各壁体８の一部には、流水路７を流れる水流を妨げないが、魚は通過しない魚の仕切り１０を設けている。この水槽は、排水口９から排水した水を、給水手段１１で壁体８と平行な方向に供給する。供給された水は、流水路７の水を一定の方向に加速して流水路７に沿って流動させる。供給された水は、仕切り１０を通過して渦巻状に流れ、中心の排水口９から排水される。この水槽は、流水路７に沿って水を一定の方向に流動させるので、魚は流水路７の流動に逆らって遊泳する。すなわち、魚を運動させながら飼養して、魚を元気な状態にできる。また、魚が流れに逆らって遊泳する習性を利用して、魚の衝突や接触を防止しながら、貯溜水に対する魚の飼養量を多くできる特徴がある。また、貯溜水を流動させる水槽は、貯溜水の温度と、底面温度の両方をより均一にできる特徴がある。
【００２５】
温水プールは、周囲に壁体８を設けて内部に貯溜水２を収納している。温水プールは、壁体８間の寸法を、たとえば２５ｍ×１０ｍとし、深さを１．５ｍとして、約２５０トンの温水を貯溜する。
【００２６】
本発明の水槽は、１０トン以上の貯溜水２を蓄える大容積のものであって、家庭内に熱帯魚等の観賞用として使用される水槽を含まない。さらに、本発明の水槽は、魚介類の飼養に使用され、または温水プールとして使用されるものに特定する。
【００２７】
図の水槽は、底をコンクリート底５として、このコンクリート底５の上面に底板２０を固定している。コンクリート底５の上面に底板２０を固定している水槽は、底板と壁体を、連続する一枚のプラスチック板や金属板からなる板材で製作して、底板と壁体の境界を防水構造にできる。プラスチック板には、ポリプロピレン、ポリエチレン等を板状に成形したものを使用する。金属板は鉄板、ステンレス板等を使用する。この水槽は、板材を直角に折曲加工して、中央を底板２０に、両側を壁体８とする。この水槽は、複数枚の板材を、その境界で防水して並べて所定の大きさにできる。ただし、水槽はコンクリート底の上面に必ずしも底板を固定する必要はなく、コンクリート底の上面を水槽の底面とすることもできる。
【００２８】
底板のないコンクリート底は、壁体の下部を埋設して垂直姿勢に固定する。コンクリート底と壁体との間は、コーキングして水漏れしないように水密構造とする。壁体と底の両方を、コンクリートとその内面に固定される板材で構築する水槽は、コンクリートで底と壁体を構築してその内面に板材を固定し、温水パイプを埋設するコンクリート底を構築した後、壁体内面の板材を所定の位置に垂直に固定し、その外側に生コンクリートを打設して構築できる。
【００２９】
水槽の貯溜水２を一定の温度に保持する加温機構１は、貯溜水２を加温するための温水パイプ３と、この温水パイプ３に温水を供給して温水パイプ３を加熱する加熱循環器４とを備えている。
【００３０】
温水パイプ３は、図３、図７及び図８の断面図に示すように、水槽のコンクリート底５に埋設して固定される。図５は温水パイプ３の配管状態を示す平面図である。この図は、水槽を鎖線で示している。図５の温水パイプ３は、コンクリート底５に螺旋状に配置している。さらに、螺旋状の温水パイプ３は、水槽の流水路７に沿って配管している。この水槽は、各々の流水路７の水温を一定の温度に保持できる特徴がある。それは、ひとつの流水路７が、長い温水パイプ３の特定の領域で加温されるからである。
【００３１】
温水パイプ３は、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックパイプである。ただ、温水パイプは、銅パイプやアルミニウムパイプ等の金属パイプも使用できる。
【００３２】
温水パイプ３を埋設しているコンクリート底５の一例を図９の拡大断面図に示す。このコンクリート底５は、以下の工程で施工される。
(1)  上面を水平面とする土間コンクリート５Ａを設ける。
(2)  土間コンクリート５Ａの上に温水パイプ３を配置する。温水パイプ３は、図５に示すように、螺旋状に配管し、又は隣接する配管を平行な姿勢とするように配管する。図５は、水槽の下に配置する温水パイプ３は螺旋状とし、この水槽の水をろ過するろ過装置１２の下に配置する温水パイプ３は隣接する配管を平行な姿勢としている。温水プールの下に配管する温水パイプ３は、ろ過装置１２と同じように隣接する配管を平行に配置する。温水パイプ３は、上面が同一面に位置するように配管する。したがって、温水パイプ３が交差する部分は、土間コンクリート５Ａに凹部を設け、ここに交差部分を入れて温水パイプ３の上面を同一面とする。
(3)  温水パイプ３を埋設するように、土間コンクリート５Ａの上にモルタルを打設し、モルタルの上面を温水パイプ３の上面と同じ水平面に仕上げる。温水パイプ３は、モルタルの内部に埋設されるが、上面をコンクリート底５の上面と同一面とする。このコンクリート底５は、土間コンクリート５Ａの上にモルタル層５Ｂを積層した積層構造で、温水パイプ３はモルタル層５Ｂに埋設される。温水パイプ３は、その上面とモルタル層５Ｂの上面とを同一面とし、下面をモルタル層５Ｂの下面と同一面とする。このモルタル層５Ｂは、その厚さを温水パイプ３の外径にほぼ等しくしている。この構造のコンクリート底５は、温水パイプ３の上面をコンクリート底５の上面と同一面として、簡単に能率よく施工できる。コンクリート底の上面と同一面に配置される温水パイプは、高い熱効率で水槽を加温する。ただし、本発明の水槽は、温水パイプの上面をコンクリート底の上面よりも低くして、すなわち温水パイプをコンクリート底に完全に埋設することもできる。とくに、コンクリート底の上面に底板を固定しない水槽は、温水パイプをコンクリート底に完全に埋設して、底面温度を均一にできる。底板２０のある水槽は、コンクリート底５の上面に底板２０を固定する。底板のない水槽は、コンクリート底５を水槽の底とする。
【００３３】
温水パイプ３を埋設するコンクリート底５は、図１０の拡大断面図に示す構造として、以下の工程で施工することもできる。
(1)  上面を水平面とし、かつ温水パイプ３を入れる配管溝１３を上面に設けている土間コンクリート５Ａを設ける。配管溝１３の深さと幅は、ここに温水パイプ３を案内できるように、温水パイプ３の外径に等しく、あるいはこれより大きくする。さらに、配管溝１３は、土間コンクリート５Ａの上面に螺旋状に、又は隣接する溝を平行な姿勢とする形状で設けられる。
配管溝１３は、土間コンクリート５Ａの上面を掘削して設けられ、あるいは土間コンクリート５Ａが硬化しない状態で、未硬化のコンクリートを除去して設けられ、あるいは又、土間コンクリート５Ａの上面に型枠を入れて設けられる。
(2)  土間コンクリート５Ａの配管溝１３に温水パイプ３を入れて配管する。この温水パイプ３も、図５に示すように、螺旋状に配管され、又は隣接する配管を平行な姿勢とするように配管される。
(3)  配管溝１３にモルタルを充填して温水パイプ３を埋設し、モルタルの上面を水平面に仕上げる。この状態で、温水パイプ３は配管溝１３に充填されるモルタル層５Ｂの内部に埋設される。このコンクリート底５は、土間コンクリート５Ａの一部にモルタル層５Ｂを設けて、モルタル層５Ｂに温水パイプ３を埋設した構造となる。この構造のコンクリート底５は、配管溝１３の深さを温水パイプ３の外径よりも深くして、温水パイプ３をモルタル層５Ｂの内部に埋設する。したがって、温水パイプ３は、モルタル層５Ｂの表面に表出しない。
【００３４】
以上のコンクリート底５は、土間コンクリート５Ａの全面又は一部にモルタル層５Ｂを積層するが、モルタル層には、温水パイプ３の間に充填でき、あるいは温水パイプ３と配管溝１３との間に充填できる骨材を混練りしている生コンクリートを打設することもできる。
【００３５】
温水パイプ３をコンクリート底５と同一面に配置する水槽は、温水パイプ３の熱交換効率を高くできるが、温水パイプ３をコンクリート底５の内部に完全に埋設する水槽は、温水パイプ３でコンクリート底５をより均一な温度に加温できる。温水パイプ３の熱が直接には貯溜水２を伝導されないからである。本発明の水槽は、温水パイプ３がコンクリート底５と底板２０を介して貯溜水を加温し、あるいはコンクリート底５を介して貯溜水２を加温する。コンクリート底５の重量は極めて大きく、蓄熱量が重量と比熱の積に比例して大きくなる。このため、コンクリート底５は極めて大きい蓄熱量となる。したがって、コンクリート底５は、温水パイプ３から伝導される多量の熱を蓄熱する。蓄熱量を大きくできるコンクリート底５は、温水パイプ３の温度変化を吸収して、貯溜水２を一定の温度に保持する。すなわち、本発明の水槽は、蓄熱量を極めて大きくできるコンクリート底５でもって、コンクリート底５の時間的な温度変化を小さくし、温度変化の少ないコンクリート底５でもって、貯溜水２を一定の温度に保持する。
【００３６】
加熱循環器４は、温水パイプ３に温水を循環させて温水パイプ３を加温する。加熱循環器４は、図７と図８に示すように、温水を加温するバーナー１４と、加熱された温水を温水パイプ３に強制的に循環させる循環ポンプ１５と、バーナー１４の運転を制御する制御回路１６とを備える。図１１に示す水槽は、温水パイプ３に複数の加熱循環器４を連結している。複数の加熱循環器４を温水パイプ３に連結する構造は、運転する加熱循環器４の台数をコントロールして、コンクリート底５を温水する熱量を調整できる。たとえば、水槽の貯溜水２の温度を高くするとき、あるいは外気温度が低くなって、コンクリート底５への供給熱量を増加するときには、運転する加熱循環器４の台数を多くする。加熱循環器４の運転は制御回路１６でコントロールする。
【００３７】
バーナー１４は、オンオフに切り換えられ、あるいは発生熱量を調整して、温水パイプ３に循環する温水の温度を設定温度に保持する。バーナー１４の運転は制御回路１６でコントロールされる。加熱機構１は、温水パイプ３に循環される温水の温度を検出する温度センサー６を備える。制御回路１６は、この温度センサー６で温水温度を検出し、温水温度が第１設定温度よりも低くなるとバーナー１４を運転し、温水温度が第２設定温度よりも高くなると運転を停止する。図７、図８及び図１１の水槽は、温水の温度を検出する温度センサー６を加熱循環器４の排出側と温水パイプ３の流入側との間に連結している。
【００３８】
循環ポンプ１５は連続運転されて、温水を温水パイプ３に循環させる。ただ、図１１に示すように、複数の加熱循環器４を温水パイプ３と並列に接続する装置にあっては、バーナー１４をオンオフに切り換えて運転する加熱循環器４に接続している循環ポンプ１５のみを連続して運転し、バーナー１４を常にオフに保持する加熱循環器４の循環ポンプ１５は運転させない。
【００３９】
循環ポンプ１５は、一定の流量で温水を温水パイプ３に循環させる。ただ、循環ポンプ１５は、外気温度や貯溜水２の温度で温水の循環流量を変化するポンプとすることもできる。流量をコントロールする循環ポンプ１５は、図示しないが、複数の循環ポンプを並列に運転して、運転する循環ポンプの台数で流量をコントロールし、あるいはインペラの回転速度で流量をコントロールする。循環ポンプ１５が温水パイプ３への循環流量を多くすると、温水パイプ３の平均温度を高くして、温水パイプ３からコンクリート底５への伝導熱量を増加できる。したがって、流量を調整できる循環ポンプ１５は、水槽の貯溜水２の温度を高く設定するときに循環流量を多くして、コンクリート底５への伝導熱量を増加させる。また外気温度が低いときに循環流量を多くして、伝導熱量を多くする。
【００４０】
制御回路１６は、バーナー１４の運転をコントロールして、温水パイプ３に循環させる温水温度を一定の範囲に制御する。温水パイプ３に循環される温水温度は、温水パイプ３からコンクリート底５に伝導する熱量を特定するひとつの要素である。温水温度を高くして、温水パイプ３からコンクリート底５への伝導熱量を増加でき、反対に温水温度を低くして、温水パイプ３からコンクリート底５への伝導熱量を減少できる。制御回路１６は、バーナー１４の運転を制御して、温水パイプ３に循環させる温水温度をコントロールし、温水で加温される温水パイプ３からコンクリート底５への伝導熱量を調整し、これによって、コンクリート底５で加温される貯溜水２の温度をコントロールする。すなわち、制御回路１６は、温水パイプ３に循環される温水温度を検出して、バーナー１４の運転を制御するのであって、貯溜水２の温度を検出してバーナー１４の運転を制御するのではない。制御回路１６は、温水温度でバーナー１４の運転を制御して温水温度を一定の範囲に制御し、これによって温水パイプ３の温度を設定温度に保持する。設定温度に保持される温水パイプ３はコンクリート底５を加温し、コンクリート底５が貯溜水２を加温する。設定温度に保持される温水パイプ３は、コンクリート底５に所定の熱を伝導させる。コンクリート底５に伝導される熱は、コンクリート底５を介して貯溜水２に伝導される。したがって、温水パイプ３から所定の熱量が貯溜水２に伝導されて、貯溜水２が所定の温度に保温される。
【００４１】
ただ、加温機構１は、図７と図８に示すように、底面温度を検出する温度センサー１９を備え、この温度センサー１９で検出される底面温度に基づいて、制御回路１６が加熱循環器４の加温状態をコントロールし、貯溜水２の温度を制御することもできる。さらに、加熱機構１は、温度センサー６で検出される温水温度と、温度センサー１９で検出される底面温度の両方をパラメーターとして、底面温度をコントロールして貯溜水２の温度を制御することもできる。
【００４２】
以上の状態で、水槽の貯溜水２を加温するメカニズムは、水槽の底面温度を一定に保持し、さらにコンクリート底５で加温される貯溜水２の温度も一定の温度に保持する。コンクリート底５は、蓄熱量を極めて大きくできるので、温水パイプ３の温度変化を吸収して一定の温度に保持される。また、コンクリート底５は、水槽の底の全面とすることができるので、水槽底面の広い面積とすることができ、しかもこれの温度変化が少ないので、水槽の貯溜水２は理想的な状態で加温状態に保持される。
【００４３】
温水パイプ３に循環させる温水温度を一定の温度に保持することで、貯溜水２の温度は一定に保持できる。ただ、外気温が極めて低くなって、室内温度が長期間低下すると、貯溜水２からの放熱量が増加して、貯溜水２の温度は低下する傾向となる。しかしながら、水槽には、１０トン以上もの貯溜水２を蓄えるので、室内温度が夜間と昼間とで変化しても、時間による変化はほとんど無視できる。ただ、冬期に連続して１カ月以上も寒い日が続くと、貯溜水２の温度は低下する傾向となる。この状態になるときは、図１１に示すように、温水パイプ３に接続している加熱循環器４の運転台数を増加し、あるいは温水パイプ３に循環する温水の循環流量を増加し、あるいはまた温水温度を高く設定して、貯溜水２の温水を一定に保持できる。
【００４４】
図１１の制御回路１６は、温水パイプ３に循環させる温水温度を検出する温度センサー６と、室内温水を検出する室内温度センサー１７と、貯溜水２の温水を検出する貯溜水温度センサー１８を接続している。この制御回路１６は、室内温度センサー１７から入力される信号と、貯溜水温度センサー１８から入力される温水信号を演算して、運転する加熱循環器４の台数をコントロールし、あるいは温水パイプ３に循環させる温水温度を調整して、貯溜水２の温水を一定温水に保持する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来の水槽を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる水槽であって魚介類を飼養する水槽の概略斜視図である。
【図３】図２に示す水槽の概略垂直断面図である。
【図４】図２に示す水槽の平面図である。
【図５】図３に示す水槽の温水パイプの配置を示す平面図である。
【図６】図２に示す水槽の拡大平面図である。
【図７】図２に示す水槽の加温手段を示す概略構成図である。
【図８】本発明の他の実施例にかかる水槽であって温水プールに使用される水槽を示す概略垂直断面図である。
【図９】図３に示す水槽のコンクリート底に温水パイプを埋設する状態を示す拡大断面図である。
【図１０】コンクリート底に温水パイプを埋設する他の一例を示す拡大断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例にかかる水槽を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…加温機構
２…貯溜水
３…温水パイプ
４…加熱循環器
５…コンクリート底        ５Ａ…土間コンクリート
５Ｂ…モルタル層
６…温度センサー
７…流水路
８…壁体
９…排水口
１０…仕切り
１１…給水手段
１２…ろ過装置
１３…配管溝
１４…バーナー
１５…循環ポンプ
１６…制御回路
１７…室内温度センサー
１８…貯溜水温度センサー
１９…温度センサー
２０…底板
２１…加温手段
２２…ヒーター
２３…熱拡散板
２４…断熱材
２５…底面温度センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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