(57)【要約】【課題】構造の複雑化やコスト増大を招くことなく夜間の水温を低下させることができる水中用ヒーターを提供する。【解決手段】この発明の水中用ヒーターは、発熱線を有したヒーター部１と、水温が設定値より低い時は前記発熱線への給電を行う一方、水温が設定値より高い時は前記発熱線への給電を停止することによって、水温制御を行うサーモスタット部２と、周囲の明るさを検出する光センサ３８とを備え、前記光センサ３８による明るさの検出値が設定値より小さくなったことに基づいて前記サーモスタット部２における水温設定値を下げるように構成され、前記光センサ３８による明るさの検出値が設定値より大きくなったことに基づいて前記サーモスタット部２における水温設定値を上げて元の値に戻すように構成されていることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱線を有したヒーター部と、
水温が設定値より低い時は前記発熱線への給電を行い、水温が設定値より高い時は前記発熱線への給電を停止することによって水温制御を行うサーモスタット部と、
周囲の明るさを検出する光センサとを備え、
前記光センサによる明るさの検出値が設定値より小さくなったことに基づいて前記サーモスタット部における水温設定値を下げるように構成され、前記光センサによる明るさの検出値が設定値より大きくなったことに基づいて前記サーモスタット部における水温設定値を上げて元の値に戻すように構成されていることを特徴とする水中用ヒーター。
【請求項２】
前記サーモスタット部は、前記ヒーター部とは別体に構成され、前記光センサは、前記サーモスタット部に設けられている請求項１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、例えば観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として、両端閉塞の筒状ヒーター管内に発熱線を収容し、発熱線へ通電加熱して、水温が設定値を越えた時に、サーモスタットにより発熱線への給電を停止することで、水槽内の水温を一定に制御するように構成されたものが公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、この種の水槽では、鑑賞魚や水草などの生態のリズムを維持する観点から、夜間の水温を少し（例えば２℃程度）下げるのが望ましく、これは、省エネルギー実現の観点からも推奨される。
【０００４】
このように夜間水温を少し低く設定できるものとして、サーモスタット部にタイマーを装備し、タイマーにおいて水温を下げる必要のある時間帯を設定することにより、夜間に水温を一定値だけ下げるようにしたものが公知である。
【特許文献１】特開平１０−９８９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記のようにサーモスタット部にタイマーを装備したものでは、水温を下げる必要のある時間帯を設定する機能の付加も必要となり、その分構成が複雑になり、コスト高になるという問題があった。また、季節によって日没時刻が変わるから、前記タイマーにおける水温を下げる時間帯の設定を例えば季節毎に変更しなければならず、面倒であった。
【０００６】
この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、構造の複雑化やコスト増大を招くことなく夜間の水温を低下させることができる水中用ヒーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
【０００８】
［１］発熱線を有したヒーター部と、
水温が設定値より低い時は前記発熱線への給電を行い、水温が設定値より高い時は前記発熱線への給電を停止することによって水温制御を行うサーモスタット部と、
周囲の明るさを検出する光センサとを備え、
前記光センサによる明るさの検出値が設定値より小さくなったことに基づいて前記サーモスタット部における水温設定値を下げるように構成され、前記光センサによる明るさの検出値が設定値より大きくなったことに基づいて前記サーモスタット部における水温設定値を上げて元の値に戻すように構成されていることを特徴とする水中用ヒーター。
【０００９】
［２］前記サーモスタット部は、前記ヒーター部とは別体に構成され、前記光センサは、前記サーモスタット部に設けられている前項１に記載の水中用ヒーター。
【発明の効果】
【００１０】
［１］の発明では、水温が設定値より低い時は発熱線への給電を行い、水温が設定値より高い時は発熱線への給電を停止するサーモスタット部を備えているから、水温を設定温度に制御することができる。
【００１１】
そして、夜間になると、光センサによる明るさの検出値が設定値より小さくなったことに基づいてサーモスタット部における水温設定値を下げるように構成されているから、夜間の水温が下げられてこの低い水温に制御される。
【００１２】
このように夜間を判別できる光センサを用いるだけで夜間水温を下げることができるものであるから、従来のタイマーを用いた構成よりも構造の簡素化を図ることができる。また、水温を下げる必要のある時間帯は光センサの検出に任せておけばよいから、従来の水温を下げる必要のある時間帯を設定する機能の付加が必要なタイマーを用いた構成と比較して大幅に安価に製作できる。
【００１３】
また、光センサの採用により、従来のタイマーを用いた場合のように日没時刻が変わる季節毎に水温を下げる時間帯を設定し直す必要もなくなり、非常に便利である。
【００１４】
［２］の発明では、水中の外に配置されるサーモスタット部に光センサが設けられているから、周囲の明るさをより精度良く検出することができるし、構造の簡素化も図ることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、この発明の一実施形態に係る水中用ヒーターの使用状態の一例を示す概略側面図である。
【００１７】
図１に示すように、この水中用ヒーターは、水槽Ｍ内の水中に浸漬されるヒーター部１と、サーモスタット部２とを備えている。前記サーモスタット部２は、前記ヒーター部１とは別体に構成されていて、水槽Ｍの外に配置されるようになっている。
【００１８】
前記サーモスタット部２から、図示しない商用電源に接続されるプラグ２２０をもった電源コード２１が引き出されている。ヒーター部１とサーモスタット部２とは、電源コード２１のヒーター部側コード２１０で接続されている。
【００１９】
図２は、前記ヒーター部１の構成を示す断面図である。なお、このヒーター部１では、説明の便宜上、ヒーター部側コード２１０が引き込まれている側を基端、その対極側を先端ということにする。
【００２０】
図２において、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、円筒状のガラス製ヒーター管本体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。
【００２１】
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、温度ヒューズ１４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。
【００２２】
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を介してヒーター部側コード２１０の一方のリード部２１０ａに電気的に接続されている。
【００２３】
また、前記発熱線支持部材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２発熱線１３の基端は、他方の接続端子２０ｂを介してヒーター部側コード２１０の他方のリード部２１０ｂに電気的に接続されている。
【００２４】
前記２本の発熱線１２、１３は、前記温度ヒューズ１４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。
【００２５】
前記温度ヒューズ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及び第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。
【００２６】
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）にヒーター部側コード２１０の一方のリード部２１０ａが嵌入されることで、該ヒーター部側コード２１０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）に温度ヒューズ１４のリード線部が引っ掛けられて各発熱線１２、１３側に折り返されている。
【００２７】
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、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、シリコーンゴム成形体からなる。
【００２８】
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に前記ヒーター部側コード２１０が挿通されている。
【００２９】
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で仕切られて温度ヒューズ収納空間１５として構成されている。前記温度ヒューズ１４は、この温度ヒューズ収納空間１５内に配置されている。
【００３０】
前記仕切り部材１７は、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。
【００３１】
前記ヒーター管本体１１内の基端側には、水温センサ２６が配置されており、該水温センサ２６により検出された信号は、前記サーモスタット部２に送出されるようになっている。
【００３２】
次に、前記ヒーター部１の組み立ての手順の一例を簡単に説明する。
【００３３】
発熱線支持部材１６の所定位置に、温度ヒューズ１４を介して直列に接続された第１発熱線１２及び第２発熱線１３と、仕切り部材１７とを配置せしめ、これをヒーター管本体１１内に挿入配置する。
【００３４】
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のヒーター部側コード２１０を引き出す。また、前記水温センサ２６のリードも、前記電源コード引き出し部２２の孔２２ａから引き出しておく。また、前記ヒーター管本体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が充填されると共に、仕切り部材１７から先端側にかけて温度ヒューズ収容空間１５が形成される。
【００３５】
図３及び図４は、それぞれ前記サーモスタット部２の構造を示す一部切り欠き平面図及び一部切り欠き側面図である。
【００３６】
これら図３及び図４において、サーモスタット部ケース３１は、合成樹脂製の上面開放の箱形のケース本体３２と、このケース本体３２の上面開口を覆う合成樹脂製カバー３３とからなる。
【００３７】
前記ケース３１内には、温度制御回路用の配線基板３４、水温設定器３５、電力スイッチ３６等が収容されている。前記配線基板３４には、発熱線１２、１３への通電状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を示すためのパイロットランプとしてのネオン管３７と、周囲の明るさを検出する光センサ３８とが設けられている。なお、３９は、電力スイッチ３６の放熱板である。
【００３８】
前記カバー３３における前記ネオン管３７の直上対応位置には透明部材からなる表示窓（図示しない）が設けられると共に、前記カバー３３における前記光センサ３８の直上対応位置には透明部材からなる明暗検出窓（図示しない）が設けられている。
【００３９】
前記水温設定器３５の操作軸３５ａには、設定操作つまみ４０が装着固定されており、この操作つまみ４０を操作することにより、水槽Ｍ内の水Ｗの制御温度を設定することができるようになっている。
【００４０】
図５は、前記サーモスタット部２の電気的構成を示すブロック図である。図５に示すように、前記サーモスタット部２は、設定水温保持制御部５１と、夜間設定水温変更制御部５２とを備えている。
【００４１】
前記設定水温保持制御部５１は、前記水温設定器からなる水温設定部３５と、前記水温センサからなる水温検知部２６からの検知出力と前記水温設定部３５からの出力とを比較する第１の比較器５３と、前記電力スイッチ３６とから構成されている。
【００４２】
前記第１の比較器５３は、水温検知部２６による検知値と水温設定部３５の設定値とを比較して、水温の検知値が前記設定値より低い時は電力スイッチ３６を介して前記発熱線１２、１３への通電を行う一方、水温の検知値が前記設定値より高い時は電力スイッチ３６を介して発熱線１２、１３への通電を停止することによって、水槽Ｍの水Ｗが設定温度になるように制御される。
【００４３】
また、前記夜間設定水温変更制御部５２は、光センサからなる明暗検知部３８と、明暗設定部５４と、前記光センサからなる明暗検知部３８からの検知出力と前記明暗設定部５４からの出力とを比較する第２の比較器５５と、水温設定変更信号生成部５６とから構成されている。前記明暗設定部５４では、夜間であるか否かを判別させるための明るさの設定値（夜間であると認識するための周囲の明るさの基準値）が記憶されている。
【００４４】
前記第２の比較器５５は、明暗検知部３８による明るさの検知値と明暗設定部５４の設定値（基準値）とを比較して、明るさの検知値が前記設定値より小さい時は夜間であると判断して、その比較出力を水温設定変更信号生成部５６に送出し、この水温設定変更信号生成部５６では、水温設定変更信号を生成して水温設定部３５に送出する。しかして、この水温設定部３５では、水温設定変更信号を受けて設定温度を一定値（例えば２℃）下げて設定するように構成されている。
【００４５】
一方、前記第２の比較器５５が、明暗検知部３８による明るさの検知値と明暗設定部５４の設定値（基準値）とを比較して、明るさの検知値が前記設定値（基準値）より大きくなった時は、昼間であると判断して、その比較出力を水温設定変更信号生成部５６に送出し、この水温設定変更信号生成部５６では、水温設定変更信号を生成して水温設定部３５に送出する。しかして、この水温設定部３５では、水温設定変更信号を受けて設定温度を一定値（例えば２℃）だけ上げて元の値に戻すように構成されている。
【００４６】
なお、前記光センサ３８は、明暗センサ、明るさセンサとも称されるものであり、このような光センサ３８としては、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトＩＣ等が挙げられる。
【００４７】
前記水中用ヒーターは、その使用に際し、ヒーター管本体１１の全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（図１参照）。
【００４８】
しかして、電源コード２１の先端のプラグ２２０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、サーモスタット部２、ヒーター部側コード２１０、第１発熱線１２、温度ヒューズ１４、第２発熱線１３を巡る通電回路に供給される。これにより、第１発熱線１２及び第２発熱線１３が発熱し、その熱はヒーター管本体１１から水中へと放出されて、水が温められて水温が上昇する。
【００４９】
水温は、水温センサ２６により検出される。その水温の検出値が前記サーモスタット部２における設定水温保持制御部５１の水温設定器３５の温度設定値と比較されることによって、発熱線１２、１３への通電が制御される。これにより水槽Ｍ内の水温が一定に保持される。
【００５０】
なお、第１発熱線１２及び第２発熱線１３の熱は、温度ヒューズ収容空間１５内の空気を介して温度ヒューズ１４に伝達される。水中用ヒーターの温度が異常に上昇するような事態が生じた場合、例えば地震等の災害やその他の原因により水中用ヒーターが水槽外へ放出された場合には、ヒーター管本体１１の内部温度が急に高くなって、温度ヒューズ１４の温度が異常に上昇する結果、温度ヒューズ１４が溶解温度に達して溶解する。これにより、第１発熱線１２及び第２発熱線１３への通電が遮断され、安全が確保される。
【００５１】
また、夜間になって明暗検知部（光センサ）３８による検出値が明暗設定部５４による明るさの設定値（基準値）より小さくなると、第２比較器５５により夜間の明るさであると判定されて、水温設定変更信号生成部５６からの温度設定変更信号によって水温設定部３５における設定温度が一定値（例えば２℃）だけ下げられる。このため、前記設定水温保持制御部５１の働きによって、水槽Ｍ内の水Ｗの温度が昼間よりも一定値（例えば２℃）下げられた温度に制御される（保持される）。
【００５２】
このように前記水中用ヒーターによれば、夜間の水温を昼間の水温よりも下げた温度に制御することができるので、電力消費は抑制され得て省エネルギー化を図ることができるし、水槽Ｍ内の生物（魚、水草等）の生活リズムに好影響を与えることができる。例えば生体のリズムがより自然に近くなることで、魚や水草の発色が良くなるし、水草は、夜間の温度を下げることで、昼間光合成で得た養分を根により多く蓄えることができるものとなる。
【００５３】
また、夜間を判別できる光センサ３８を用いるだけで夜間水温を下げることができるものであり、従来のタイマーを用いた構成よりも構造の簡素化を図ることができる。
【００５４】
更に、水温を下げる必要のある時間帯は光センサ３８の検出機能に任せておけばよいから、従来の水温を下げる必要のある時間帯を設定する機能の付加が必要なタイマーを用いた構成と比較して大幅に低コストで製作することができる。従って、夜間に水温を下げる機能を一般の汎用機にも適用することが十分に可能となる。
【００５５】
また、光センサ３８によって夜間を判別するから、従来のタイマーを用いた場合のように夜間の水温を下げる開始時刻及び終了時刻を日没・日の出時刻が変わる季節毎に設定変更するような手間も要らず、使い勝手が良い。
【００５６】
なお、前記サーモスタット部２の構成は、上記実施形態のものに特に限定されるものではなく、請求の範囲内であれば、その精神を逸脱するものでない限りいかなる設計的変更も許容されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の一実施形態に係る水中用ヒーターの使用状態の一例を示す概略図である。
【図２】図１の水中用ヒーターのヒーター部を示す断面図である。
【図３】図１の水中用ヒーターのサーモスタット部を一部を切り欠いて示す平面図である。
【図４】同サーモスタット部を一部を切り欠いて示す側面図である。
【図５】同サーモスタット部の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…ヒーター部
２…サーモスタット部
１２…発熱線
１３…発熱線
３８…光センサ（明暗検知部）
【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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