(57)【要約】【課題】水面上に露出するような空焚き状態で通電した場合の異常加熱状態を使用者に直ぐに気付かせることが可能となるうえ、過去に異常加熱状態に陥ったことも分かる水中用ヒーターを提供する。【解決手段】発熱線１２，１３が内蔵されたヒーター管本体１１の内部温度が異常上昇した際に、前記発熱線１２，１３への通電を遮断させる通電遮断機能を有する水中用ヒーターにおいて、前記ヒーター管本体１１の内部温度が異常上昇する状態になった際に、前記通電遮断機能が作動する温度よりも低い温度の設定値Ｔ２で感応して不可逆的に表示態様が変化する温度検出表示手段２６（２６０）を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体が内蔵されたヒーター本体の温度が異常上昇した際に、前記発熱体への通電を遮断させる通電遮断機能を有する水中用ヒーターにおいて、
前記ヒーター本体の温度が異常上昇する状態になった際に、前記通電遮断機能が作動する温度よりも低い温度の設定値で感応して不可逆的に表示態様が変化する温度検出表示手段が具備されていることを特徴とする水中用ヒーター。
【請求項２】
前記温度検出表示手段の表示態様の変化は、変色することである請求項１に記載の水中用ヒーター。
【請求項３】
前記温度検出表示手段の表示態様の変化は、変形することである請求項１に記載の水中用ヒーター。
【請求項４】
前記温度検出表示手段は、前記ヒーター本体の外周面に装着されるラベルとして構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の水中用ヒーター
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば鑑賞魚用水槽等において、水中浸漬状態で使用される水中用ヒーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の水中用ヒーターでは、一般的に、両端閉塞の筒状ヒーター管内に発熱線を収容し、発熱線に対して通電して加熱し、水槽内の水温に応じたサーモスタットのＯＮ・ＯＦＦ動作により給電を制御することにより、前記水温を設定値に維持させるようになっている。そして、水中用ヒーターが水中から露出するような空焚き状態になって異常高温になれば、ヒーター管内に配備してある温度ヒューズが溶断して、加熱事故の発生を防止するようになっている。
【０００３】
また、従来、水中用ヒーターが水面上に露出したのを検出する手段を設け、その検知動作に応動する電磁リレーを設け、水中用ヒーターが異常高温状態になれば、電磁リレーにより給電を遮断するようにした技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７５６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術においては、水中用ヒーターを水面上に露出した状態で通電した際、温度ヒューズが溶断に至らなくてもヒューズ自体が劣化した状態になることがあり、そのまま使い続けられると、その後の通常使用状態で温度ヒューズが溶断してしまうこともある。その場合、使用者は、水中用ヒーターが過去に異常高温状態になったことも分からず、これも製品不良と誤認識してしまう。
【０００６】
従来の電磁リレーによる遮断手段を備えた公知文献においても、水中から露出したのを検出して電磁リレーを介して給電が遮断されるものの、過去に温度ヒューズが劣化する程の異常な温度上昇があった経緯が残ることはないので、やはり、劣化している温度ヒューズが通常使用時に溶断するおそれがある。
【０００７】
この発明は、水面上に露出するような空焚き状態で通電した場合の異常加熱状態を使用者に直ぐに気がつかせることが可能となるうえ、過去に異常加熱状態に陥ったことも分かる水中用ヒーターを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の手段によって解決される。
【０００９】
［１］発熱体が内蔵されたヒーター本体の温度が異常上昇した際に、前記発熱体への通電を遮断させる通電遮断機能を有する水中用ヒーターにおいて、前記ヒーター本体の温度が異常上昇する状態になった際に、前記通電遮断機能が作動する温度よりも低い温度の設定値で感応して不可逆的に表示態様が変化する温度検出表示手段が具備されていることを特徴とする水中用ヒーター。
【００１０】
［２］前記温度検出表示手段の表示態様の変化は、変色することである前項１に記載の水中用ヒーター。
【００１１】
［３］前記温度検出表示手段の表示態様の変化は、変形することである前項１に記載の水中用ヒーター。
【００１２】
［４］前記温度検出表示手段は、前記ヒーター本体の外周面に装着されるラベルとして構成されている前項１〜３のいずれか一項に記載の水中用ヒーター
【発明の効果】
【００１３】
前項［１］に記載の発明によれば、水中用ヒーターが水面上に露出した状態で通電されて、ヒーター内部の温度が異常に上昇した場合、温度ヒューズが溶断する設定温度よりも低い温度の設定値で温度検出表示手段が感応して表示態様が不可逆的に変化するので、使用者に対して温度ヒューズが溶断していなくても水中用ヒーターが異常加熱状態に陥っていることを直ぐに気が付かせることができる。
【００１４】
また、温度検出表示手段の表示態様が不可逆的に変化することにより、温度ヒューズが溶断していなくても、過去に水中用ヒーターが異常高温状態に晒されていたことが分かり、それによって温度ヒューズが劣化していることを認識して早めに対処することができる。
【００１５】
前項［２］に記載の発明によれば、水中用ヒーターが水面上に露出した状態で通電されて、ヒーター内部の温度が異常に上昇した場合、設定値で温度検出表示手段が感応して変色するので、その変色から水中用ヒーターが異常加熱状態に陥っていることを使用者に容易に気付かせることができる。
【００１６】
前項［３］に記載の発明によれば、水中用ヒーターが水面上に露出した状態で通電されて、ヒーター内部の温度が異常に上昇した場合、設定値で温度検出表示手段が感応して熱変形するので、その変形から水中用ヒーターが異常加熱状態に陥っていることを使用者に容易に気付かせることができる。
【００１７】
前項［４］に記載の発明によれば、水中用ヒーターが水面上に露出した状態で通電されて、ヒーター内部の温度が異常に上昇した場合の温度検出表示手段がラベルで構成されているから、比較的低コストで提供可能となるうえ、ヒーターへの実装も簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施形態に係る水中用ヒーターを示す正面断面図である。
【図２】同じく水中用ヒーターを示す正面図である。
【図３】図１の鎖線Ａの部分を示す拡大断面図である。
【図４】温度検出表示用ラベルの通常使用時における態様を示す斜視図である。
【図５】空焚き状態になった場合の温度検出表示用ラベルの変色した状態を示す斜視図である。
【図６】通常使用時における通電時間と各部温度との関係を示す特性図である。
【図７】空焚き状態における通電時間と各部温度との関係を示す特性図である。
【図８】温度検出表示用ラベルの別の例を示す斜視図である。
【図９】温度検出表示用ラベルのさらに別の例を示す斜視図である。
【図１０】温度検出表示手段が他の例である熱収縮チューブを示す斜視図である。
【図１１】空焚き状態になった場合の熱収縮チューブが熱収縮した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１および図２は、それぞれこの発明の一実施形態に係わる水中用ヒーターを示す正面断面図および正面図である。
【００２１】
なお、この水中用ヒーターでは、説明の便宜上、電源コードが引き込まれている側を基端、その反対側を先端ということにする。
【００２２】
図１および図２おいて、１０は、水中用ヒーターの外殻を構成するヒーター管であり、このヒーター管１０は、円筒状のヒーター管本体（ヒーター本体）１１と、該ヒーター管本体１１の長さ方向の両端開口をそれぞれ液密状態に封止する１対のキャップ部材（シール部材）１９，２５とから構成されている。
【００２３】
前記ヒーター管本体１１は、図３に示すように、ガラス製のヒーター管基材１１Ａと、該ヒーター管基材１１Ａの外周面に設けられた被覆層１１Ｂとから構成されている。この実施形態では、前記被覆層１１Ｂは、黒色の塗料により形成された被覆層である。
【００２４】
前記ヒーター管本体１１の内部には、同一長さに形成されて内蔵発熱体を構成するコイル状の第１発熱線１２および第２発熱線１３の他に、２つの温度ヒューズ１４，２３等が収容されている。また、前記ヒーター管本体１１の内部に、該本体１１の長さ方向に沿う態様で、絶縁材料からなる薄板状の発熱線支持部材１６が配置されている。
【００２５】
前記発熱線支持部材１６の一方の片面側に長さ方向へ沿う態様で第１発熱線１２が配置され、この第１発熱線１２の基端は、一方の接続端子２０ａを介して電源コード２１の一方のリード部２１ａに電気的に接続されている。
【００２６】
また、前記発熱支持部材１６の他方の片面側に長さ方向へ沿う態様で第２発熱線１３が配置され、この第１発熱線１３の基端は、他方の接続端子２０ｂと他方の温度ヒューズ２３との直列体を介して電源コード２１の他方のリード部２１ｂに電気的に接続されている。
【００２７】
前記２本の発熱線１２，１３は、温度ヒューズ１４，２３を介して直列に接続されており、これにより電源（図示しない）と発熱線１２，１３とを巡る通電回路が構成されている。
【００２８】
一方の温度ヒューズ１４は、前記発熱線支持部材１６の先端側に配置されており、その両端部が第１発熱線１２および第２発熱線１３の各先端部に接続端子２０ｃ，２０ｄを介してそれぞれ電気的に接続されている。
【００２９】
前記発熱線支持部材１６の基端部（電源コード２１側）は、略コ字形となるように切り欠かれており、このコ字形切り欠き部（図示しない）に電源コード２１の一方のリード部２１ａが嵌入されることで、該電源コード２１が位置決めされている。また、この発熱線支持部材１６の先端部は、略Ｌ字形に形成され、このＬ字形コーナー部に形成された略横Ｖ字状の切り欠き部（図示しない）に一方の温度ヒューズ１４のリード部線が引っ掛けられて各発熱線１２，１３側に折り返されている。
【００３０】
前記一方のキャップ部材１９は、前記ヒーター管本体１１の基端開口を封止するシール部材であり、例えばシリコーンゴム成形体からなる。また、前記他方のキャップ部材２５も、前記ヒーター管本体１１の先端開口を封止するシール部材であり、例えばシリコーンゴム成形体からなる。
【００３１】
前記基端側のキャップ部材１９の端面中央部には、筒状のコード引き出し部２２が突出して形成されており、そのコード引き出し部２２の孔２２ａに前記電源コード２１が挿通されている。
【００３２】
また、通電回路が形成されたヒーター管本体１１の内部は、絶縁砂等の絶縁材１８が発熱線１２，１３を覆う態様で充填される一方、ヒーター管本体１１の先端部側内部は、仕切り部材１７で仕切られて一方の温度ヒューズ収納空間１５として構成されている。前記一方の温度ヒューズ１４は、この温度ヒューズ収納空間１５内に配置されている。
【００３３】
前記仕切り部材１７は、例えば２枚の円板状絶縁性フェルト１７Ａ，１７Ｂが重ね合わされたものからなり、前記発熱線支持部材１６の先端部に取り付けられている。
【００３４】
前記ヒーター管本体１１の基端側の外周面には、図２〜図５に示すように、温度検出表示手段としてのリング状のラベル２６が装着されている。
【００３５】
この温度検出表示用ラベル２６は、通電状態のままでヒーター管１０が水槽の水面上に露出し、ヒーター管１０の内部温度が異常上昇する状態（空焚き状態）になった場合、温度ヒューズ１４，２３が溶断して通電遮断機能が作動する温度（約３００〜４００℃）よりも低い温度の設定値で不可逆的に表示態様が変化するものであり、この例では、ラベル２６が変色するようになっている。具体的には、例えばラベル基材（図示せず）に示温塗料（感温塗料）が形成されている。
【００３６】
温度検出表示用ラベル２６を設ける位置は、空焚き状態でのヒーター管１０の内部温度の異常上昇が検知しやすいように、前記発熱線１２，１３が配置された対応領域内であるのが好ましい。
【００３７】
温度検出表示手段は、ラベルに限定されるものではないが、ラベルであれば、比較的安価に製作できるうえ、ヒーター管本体１１への実装も簡単に行える。
【００３８】
なお、前記発熱線１２，１３の発熱によるヒーター管本体１１の表面温度Ｔ１は、略６０℃になるが、前記温度検出用ラベル２６は、このヒーター管本体１１の表面温度Ｔ１に耐えるだけの耐熱性を有している必要がある。つまり、この温度検出用ラベル２６が変色を開始する温度Ｔ２は、ヒーター管本体１１の表面温度Ｔ１よりも高く設定されており（図６，図７の１点鎖線で示す）、しかも、ヒーター管本体１１の内部温度が異常上昇して、温度ヒューズ１４，２３の劣化が開始するヒーター管本体１１の表面温度Ｔ３（図６，図７の２点鎖線で示す）よりも低く設定されている。
【００３９】
温度検出表示用ラベル２６は、前記耐熱性の確保を考慮した材料、例えば、ポリエステル等が選択されており、ヒーター管１０が水中に浸漬された通常使用状態では、例えば図４に示すように無色であり、前記空焚き状態での異常温度に感応する温度では、例えば図５に示すように赤色に変化し、その色は、異常温度が低下しても保持される不可逆性となっている。
【００４０】
温度検出表示用ラベル２６の材料は、具体的には、ポリエステルフィルム等が挙げられる。
【００４１】
次に、この実施形態における水中用ヒーターの組み立ての手順の一例を簡単に説明する。
【００４２】
発熱線支持部材１６の所定位置に、一方の温度ヒューズ１４を介して直列に接続された第１および第２発熱線１３と、他方の温度ヒューズ２３と、仕切り部材１７とを配置し、これをヒーター管本体１１内に挿入して配置する。
【００４３】
次いで、ヒーター管本体１１の基端開口部から絶縁材１８を充填してから、ヒーター管本体１１の基端開口部をキャップ部材１９で封止すると共に、電源コード引き出し部２２の孔２２ａから電源コード２１を引き出す。また、ヒーター管本体１１の先端開口部もキャップ部材２５で封止する。これにより、ヒーター管本体１１の内部には、仕切り部材１７から基端側にかけて絶縁材１８が充填される。
【００４４】
また、前記ヒーター管本体１１の周側壁の外面（外周面）に、前記温度検出表示用ラベル２６を巻いて装着する。
【００４５】
このように作成された水中用ヒーターは、その使用に際し、ヒーター管本体１１の一部または略全部が水槽内等の水中に浸漬されるように、例えば横姿勢（水平配置）で設置される。
【００４６】
そして、電源コード２１の先端のプラグ（図示しない）を商用電源に接続することにより、該商用電源からの電力が電源コード２１、第１発熱線１２、一方の温度ヒューズ１４、第２発熱線１３、他方の温度ヒューズ２３を巡る閉回路に供給される。
【００４７】
これにより、発熱線１２，１３が発熱し、その熱でヒーター管本体１１を介して水中へと放出されて、水が温められて水温が上昇する。そして、外部サーモスタットにより発熱線１２，１３への通電が、例えば図６に示すように制御されて、水温が設定値（例えば略１５〜３５℃）に保持される。一方、発熱線１２，１３の熱は、温度ヒューズ１４，２３に伝達される。
【００４８】
ヒーター管１０の内部温度が異常上昇する事態、例えば地震等の災害や不用意な取り扱いで水面上に露出して空焚き状態になった場合、ヒーター管本体１１の内部温度が図７に示すように、急上昇し、温度ヒューズ１４，２３の温度も異常に上昇することになる。その結果、温度ヒューズ１４，２３が溶解温度に達して溶断する。これにより、発熱線１２，１３への通電が遮断され、安全が確保される。
【００４９】
ところで、前記ヒーター管１０の内部温度が異常上昇した際の温度が前記温度ヒューズ１４，２３の溶断温度に達するよりも先に、前記温度検出表示用ラベル２６の変色開始温度の設定値Ｔ２に達するすると、この温度検出表示用ラベル２６がその設定温度で感応して図５に示すように変色する。
【００５０】
このため、使用者は、この変色を視認してヒーター管本体１１の内部温度が異常上昇したことに気が付き、ヒーター管１０を速やかに水中浸漬状態に戻す処置等を実行し、水中用ヒーターのダメージを極力最小限に留めることができる。
【００５１】
この時の検出用ラベル２６の変色は、ヒーター管１０の内部温度が前記設定値Ｔ２より低下しても戻ることがない。このため、その後においては、水中用ヒーターが過去に空焚き状態（異常加熱状態）に陥った経歴があることを認識できることになる。
【００５２】
また、例えヒーター管１０の内部温度が温度ヒューズ１４，２３の劣化が開始する温度（Ｔ３℃）を超えていたとしても、使用者は、変色状態から該ヒューズ１４，２３が溶断してはないものの傷みかけていることを認識でき、これに意識しながら、通常使用することができる。
【００５３】
なお、この実施形態では、温度検知表示用ラベル２６をヒーター管本体１１の外周面に環状に巻き付けて貼着したもので説明したが、丸や四角のラベル２６を一つだけ貼着したものであってもよい。また、図８に示すように、複数の温度検知用ラベル２６をヒーター管本体１１の外周面に間欠的に配列してそれぞれ貼着するようにしてもよい。
【００５４】
また、前記温度検知表示ラベル２６は、別途用意するものに限らず、例えば図９に示すように、水中用ヒーターの定格表示ラベルないしは仕様注意ラベル等の既存の表示ラベルを、温度検知表示用ラベル２６と同じ示温材で形成したもの、つまり温度検知表示用ラベル２６を定格表示ラベル等と一体化した構成のものであってもよい。
【００５５】
勿論、前記温度検出表示用ラベル２６の温度検出時の色（発色）は、上記の例に限定されるものではなく、任意に変更可能である。
【００５６】
なお、温度検知表示用ラベル２６の変色は、無色や透明等を含み、それらの逆の態様に変化するものであってもよい。
【００５７】
ところで、前記実施形態では、ヒーター管１０の内部温度が異常上昇して温度Ｔ２以上になると、それを検知する温度検知手段として、変色するラベル２６を用いる例で説明したが、温度検出表示手段としては、これに限定されるものではなく、ヒーター管本体１１に示温材を塗布して温度検知層を形成することも可能である。
【００５８】
さらにまた、また、模様が変化するものや、模様が浮き上がって見えるように変化するもの等、各種変形例を採用可能である。
【００５９】
別の実施形態として、温度検出表示手段は、ヒーター管１０の内部温度が異常上昇して温度Ｔ２以上になると熱変形することもできる。例えば、図１０に示すように、ヒーター管本体１１の外周面に熱収縮性のチューブ２６０を巻いて装着したものであってもよい。このような熱収縮性材料としては、例えば、軟質ポリオレフィン等を挙げることができる。
【００６０】
その場合、ヒーター管１０の内部温度が異常上昇して温度Ｔ２以上になると、前記熱収縮性のチューブ２６０が、図１１に示すように熱収縮変形するので、使用者にヒーター管本体１１の内部温度が異常上昇したことを気付かせることができる。
【００６１】
勿論、前記チューブ２６０については、熱収縮変形するものに限らず、熱膨脹変形するものであってもよい。
【００６２】
また、温度検出表示手段として熱変形材を使う場合、熱変形温度が異なる２種の材料をを選択することにより、これをヒーター管本体１１の外周面に装着する場合、発熱線１２，１３に対応しない位置に装着しても、温度検出を適正に行えることが可能となる。
【００６３】
また、温度検出表示手段としては、このような全体が熱変形するものに限らず、ヒーター管本体１１の内部温度が異常上昇して温度Ｔ２以上になると、一部が剥離したりするような状態に変化するものであってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１１・・・ヒーター管本体
１２，１３・・・発熱線
１４，２３・・・温度ヒューズ
２６，２６０・・・温度検出表示手段
Ｔ２・・・設定値
【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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