(57)【要約】【課題】鑑賞用水槽の加熱において、電力線を水中に引き込む必要が無く、広範囲の面を均一に加熱する。【解決手段】鑑賞用水槽１内の底部に金属板６を設け、水槽１外に加熱コイル２１を設け、この加熱コイル２１に高周波電流を印加する制御装置２２とを有する。前記加熱コイル２１から発する磁力線により金属板６を誘導加熱するから、外部から水中を通して底部まで引き込む電力線が不要となり、金属板６の面により広い範囲を均一に加熱することができる。【選択図】　　　図１
2004024110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鑑賞用水槽に設ける金属体と、前記水槽に設ける加熱手段と、制御装置とを有し、前記加熱手段で前記金属体を加熱することを特徴とする鑑賞用水槽加熱装置。
【請求項２】
前記加熱手段及び前記制御装置を前記水槽の内部に配置したことを特徴とする請求項１記載の鑑賞用水槽加熱装置。
【請求項３】
前記金属体にスペーサを設けたことを特徴とする請求項１記載の鑑賞用水槽加熱装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、線材を所定間隔に配置したことを特徴とする請求項１記載の鑑賞用水槽加熱装置。
【請求項５】
前記金属体と水槽との間に通路を形成したことを特徴とする請求項３記載の鑑賞用水槽加熱装置。
【請求項６】
前記金属体が傾斜を有することを特徴とする請求項３記載の鑑賞用水槽加熱装置。
【請求項７】
前記金属体には、前記加熱手段の対向位置を外してスリットを設けたことを特徴とする請求項１，３，５又は６記載の鑑賞用水槽加熱装置。
【請求項８】
前記スリットは、落ちるのを防止する形状をなすことを特徴とする請求項７記載の鑑賞用水槽加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鑑賞魚、水草育成用の鑑賞用水槽加熱装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
水槽において鑑賞魚、または水草を育成する場合には、それらが最適な育成温度を有し、且つ温度変化に敏感なため、水温と特定温度に保つ必要があり、ヒータ装置の設置が欠かせない。また、水槽内に水草を植える土などで構成される底床がある場合は、水草の育成を良好にするため、底床自体を加熱するヒータが望ましい。
【０００３】
図２０及び図２１は従来の鑑賞用水槽の一例を示し、水槽１０１の底部に土などで構成される底床１０２を設け、この底床１０２中に電気ヒータ１０３を設け、この電気ヒータ１０３は温度センサ１０４を内蔵し、さらに、水温センサ１０５を設け、前記電気ヒータ１０３と制御装置１０６とを電力線１０３Ａにより接続し、家庭用電源などにより電気ヒータ１０３に給電し、この給電をセンサ１０４，１０５の検出した水温により制御装置１０６が制御して水槽１０１内を加熱する。
【０００４】
しかしながら、上記の加熱装置では、電力線１０３Ａを水中に引き込むために、電力線１０３Ａに対し厳重な防水加工を行う必要があり、結果として電力線１０３Ａが太くなり、水槽１０１内の景観を妨げる原因となる。また、上記のような管状の電気ヒータ１０３を熱源とした場合、底床１０２の内部は熱が拡散せず、電気ヒータ１０３付近の温度センサ１０４は、周囲の温度だけがすぐ上昇するため、良好な温度制御を行うことができない。
【０００５】
これを改善するため、図２２及び図２３に示すように、コードヒータ１１１を吸盤１１２を用いて水槽１０１の底部に這わせ、そのコードヒータ１１１と商用電源と間に降圧器１１３を設け、コードヒータ１１１に商用電源を降圧した電圧を印加して加熱するものもあるが、設置が煩雑で底床材の入れ替えにも支障をきたしていた。
【０００６】
また、水槽外から底面や背面を均一に加熱する面状ヒータを用いることも考えられるが、この場合、温度制御の精度を高くすることができず、さらに、周囲に熱が発散するため、エネルギー効率が低いものとなる。
【０００７】
ところで、上記のような水槽１０１では、水温を所定温度に保つため、水を加熱するヒータ１０３，１１１と共に、水を冷却するための冷却ファンが設けられる場合もある。そして、従来は、それらヒータ１０３，１１１と冷却ファンとが個々に独立しているため、以下のような問題がある。まず、コントローラや電源が個々に必要となり、停電時のバックアップ用電源を個々に必要となる。また、温度設定も個々に行わなければならず、煩雑である。さらに、温度センサも個々に必要となる。これらのために、必要コストが高騰し、さらに、市販の冷却ファンは一般的に低価格を実現するため、温度制御機能を備えてない。また、複数のヒータを使用する場合、同時に駆動すると消費電力が大となり、許容電力が制限された倍、使用できる台数が限られる。
【０００８】
そこで、本発明は、電力線を水中に引き込む必要が無く、広範囲の面を加熱することができる鑑賞用水槽加熱装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の鑑賞用水槽加熱装置によれば、加熱手段により水槽の金属体を加熱することにより、外部から水中を通して引き込む電力線が不要となり、金属体の面により広い範囲を加熱することができる。
【００１０】
本発明の請求項２の鑑賞用水槽加熱装置によれば、加熱手段及び制御装置が外部に露出することなく、水槽にそれら加熱手段及び制御装置をコンパクトに組み込むことができる。
【００１１】
本発明の請求項３の鑑賞用水槽加熱装置によれば、スペーサにより金属体と外部との間隔を設けることができる。
【００１２】
本発明の請求項４の鑑賞用水槽加熱装置によれば、加熱手段による均一な加熱ができる。
【００１３】
本発明の請求項５の鑑賞用水槽加熱装置によれば、通路により、金属体と水槽との間における水の対流を促進でき、この水の対流により均一加熱を図ることができる。
【００１４】
本発明の請求項６の鑑賞用水槽加熱装置によれば、金属体の下方で温められた水は、金属体の傾斜に沿って上方に移動し、金属体下方における水の対流を促進することができる。
【００１５】
本発明の請求項７の鑑賞用水槽加熱装置によれば、スリット箇所では加熱が発生しないから、加熱手段の対向位置を外してスリットを設けることにより、加熱手段による金属体の加熱を効率良く行うことができる。
【００１６】
本発明の請求項８の鑑賞用水槽加熱装置によれば、底床材などがスリットに引っ掛かることにより、金属体上から底床材などが落ちるのを防止できる。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、本発明における調理器の第１実施形態について、図１〜図６を参照しながら説明する。尚、この例の加熱装置は水槽の底部加熱型である。
【００１８】
図１において、１は水槽であり、この水槽１は底面として底部ガラス２を有し、この底部ガラス２の四方に側面である側部ガラス３が立設し、上部が開口した箱型をなす。４は水槽１の台であり、この台４の上にクッション材５を配置し、このクッション材５の上に水槽１の底面が載置されている。尚、台４は四方に壁部を有する中空状で、上部は台上板４Ａにより塞がれ、ケース状をなす。
【００１９】
前記水槽１の底部には、磁性を有する金属体たる金属板６が配置され、この金属板６は長さ方向両側に脚部７，７を有し、中央下面にスペーサ８を設けることにより、金属板６の下面と底部ガラス２との間に隙間９を設けている。尚、前記スペーサ８は非磁性材から形成されている。そして、前記金属板６の上に略３〜５センチ程度の底床材を敷き詰めて底床１０を設ける。その底床材としては、砂利や土などが用いられる。水槽１内には水Ｗが注入されており、水温を測定する温度センサ１１が水槽１の上部水中に配置されている。また、金属板６の温度を測定する温度センサ１１が金属板６に接して配置されている。
【００２０】
水槽１の底面外側には加熱手段たる加熱コイル２１が設けられ、この加熱コイル２１は底部ガラス２の下方で前記金属板６に対応配置され、前記台４内に収納配置されている。また、前記加熱コイル２１に高周波電流を流す制御装置２２が前記台４内に収納配置されている。この制御装置２２は、図６のブロック図に示すように、マイクロコンピュータなどにより構成したインバータ制御回路２３を備え、このインバータ制御回路２３は、前記温度センサ１１，１２からの信号を受信し、ドライブ回路２４を制御し、このドライブ回路２４によりインバータ回路２５を駆動し、このインバータ回路２５により前記加熱コイル２１に高周波電流を流す。また、インバータ回路２５には整流回路２６を介して家庭用電源などが接続される。また、制御装置２２には操作スイッチ２７とＬＣＤなどからなる表示部２８が設けられ、操作スイッチ２７の操作により水槽１内の水温を設定したり、加熱コイル２１の出力などを調整したり、金属板６による加熱動作を設定でき、また、前記表示部２８により装置の動作状態などを表示できるようになっており、それら操作スイッチ２７及び表示部２８は台４の側面に露出して設けたり、コードなどを介して制御装置とは別途に外部に設けたりすることができる。また、制御装置２２の動作状態などを報知する報知部たる報知ブザー２９を備え、さらに、制御装置２２にはオプションタイマスイッチ３０を設けることができ、このタイマスイッチ３０により加熱装置の動作をタイマ設定することができる。また、インバータ制御回路２３は、冷却ファン５１を駆動制御し、この冷却ファン５１は水面に送風して水温を下げるものである。
【００２１】
また、図３の平面図に示すように、前記金属板６は水槽１の平断面の二分の一以上の面積を有し、その金属板６の中央に対応して前記加熱コイル２１が配置されている。
【００２２】
そして、制御装置２２の制御により加熱コイル２１に高周波電流を流すことにより、交番磁界が発生し、磁束が台上板４Ａ，クッション材５及び底部ガラス２を透過して金属板６に達し、金属板６に渦電流を発生させ、金属板６はジュール熱により発熱し、周囲を加熱する。また、制御装置２２は温度センサ１１，１２の検出信号により、鑑賞魚や水草に最適な温度になるように前記金属板６による加熱を制御し、例えば、２５℃を最適な設定温度とする。そして、金属板６に沿って温度センサ１２を設けているから、金属板６の異常温度を検出し、水草などが過熱することを防止できる。
【００２３】
このように本実施形態では、鑑賞用水槽１内の底部に設ける磁性を有する金属体たる金属板６と、水槽１外に設ける加熱手段たる加熱コイル２１と、この加熱コイル２１に高周波電流を印加する制御装置２２とを有し、加熱コイル２１から発する磁力線により金属板６を誘導加熱するから、外部から水中を通して底部まで引き込む電力線が不要となり、金属板６の面により広い範囲を加熱することができる。
【００２４】
また、このように本実施形態では、加熱コイル２１及び制御装置２２を水槽１の台４の内部に配置したから、加熱コイル２１及び制御装置２２が外部に露出することなく、水槽１にそれら加熱コイル２１及び制御装置２２をコンパクトに組み込むことができる。
【００２５】
また、このように本実施形態では、金属板６の下部に非磁性のスペーサ８を設けたから、スペーサ８は加熱コイル２１により誘導加熱されることがなく、スペーサ８が当たる水槽底面の底部ガラス２が局部的に加熱されることがない。
【００２６】
また、このように本実施形態では、金属板６と水槽１の底面の底部ガラス２との間に水通路たる隙間９を形成したから、隙間９により、金属板６と水槽底面との間における水の対流を促進でき、この水の対流により均一加熱を図ることができる。尚、前記隙間９が通路である。
【００２７】
図７は本発明の第２実施形態を示し、上記第１実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例の加熱コイル２１Ａは、線材２１１が平面縦向き及び横向きに巻かれ、隣合う線材２１１の間隔Ｈをほぼ等しくしいる。
【００２８】
このように本実施形態では、加熱手段たる加熱コイル２１Ａは、線材２１１を所定間隔である等間隔に配置したから、加熱コイル２１Ａによる磁束密度を均一にすることができ、金属板６による均一加熱が可能となる。
【００２９】
図８〜図１０は本発明の第３実施形態を示し、上記各実施形態と同一部分に同一号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例の金属板６は、幅方向一側が低く他側が高いなるように傾斜し、この傾斜に対応して前記脚部７及びスペーサ８が形成されている。したがって、金属板６の下方で温められた水が上昇する際、該金属板６の傾斜により図１０の矢印Ｙに示すように高い方にスムーズに流れることができる。
【００３０】
また、金属板６には中心からほぼ放射方向に向くスリット３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが形成され、これらスリット３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは同心円状にそれぞれ並んで形成されている。また、加熱手段たる加熱コイル２１Ｂは、スリット３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを外した位置に線材２１１が巻き回されており、中央側からスリット３１，３１Ａの間及びスリット３１Ａ，３１Ｂの間にほぼ対応して形成されている。したがって、加熱コイル２１Ｂに対応する金属板６の部分にはスリットがない。
【００３１】
このように本実施形態では、上記各実施形態と同様な作用・効果を奏する。
【００３２】
また、このように本実施形態では、金属板６が傾斜を有するから、金属板６の下方で温められた水は、金属板６の傾斜に沿って上方に移動し、金属板６下方における水の対流を促進することができる。
【００３３】
また、このように本実施形態では、金属板７には、加熱コイル２１Ｂの対向位置を外して複数のスリット３１，３１Ａ，３１Ｂを設けたから、このように加熱コイル２１Ｂの対向位置を外してスリット３１，３１Ａ，３１Ｂを設けることにより、加熱コイル２１Ｂによる金属板６の誘導加熱を効率良く行うことができる。また、スリット３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは水が通過可能となり、加熱時の水の対流がスムーズに行われる。
【００３４】
また、このように本実施形態では、スリット３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは、水槽１内の底床材のずり落ちを防止する形状をなすから、底床材がスリット３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃに引っ掛かることにより、金属板上から底床材がずり落ちることを防止できる。
【００３５】
図１１〜図１６は本発明の第４実施形態を示し、上記各実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例の加熱装置は、金属板６と加熱コイル２１とを一体に組み込んだ側壁取付型である。そして、金属板６を収納する内側ケース３６と加熱コイル２１を収納する外側ケース３７とを形成し、これらケース３６，３７を間隔保持手段たる係止アーム３８により連結し、この係止アーム３８は水槽１の壁たる側部ガラス３の上縁に係止し、この係止状態で、内側ケース３６が側部ガラス３の内側に配置されると共に、前記外側ケース３７が側部ガラス３の外側に配置される。尚、それらケース３６，３７及び係止アーム３８は非磁性材料から形成されている。
【００３６】
したがって、係止アーム３８を側部ガラス３の上縁に引っ掛けることにより、装置を簡便に水槽１にセットすることができ、加熱コイル２１から発する磁力線（図１６参照）により、側部ガラス３を通して、内側ケース３６内の金属板６を誘導加熱することができる。
【００３７】
このように本実施形態では、金属板６と加熱コイル２１の間隔を保持する間隔保持手段を備え、この間隔保持手段は壁たる側部ガラス３に係止する係止部たる係止アーム３８を有するから、金属板６と加熱コイル２１とを簡便に水槽１に取付けることができる。
【００３８】
図１７〜図１６は本発明の第４実施形態を示し、上記各実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、底部加熱型の加熱装置と、第４実施形態で示した側壁取付型の加熱装置と、冷却ファン５１とを組み合わせ、これらを制御する制御手段２２Ａを備えるものである。また、水温を測定する温度センサ１１と、底部の金属板６の温度を測定する温度センサ１２と、内側ケース３６内の金属板６の温度を測定する温度センサ１２Ａとを備え、この温度センサ１２Ａは金属板６に接して設けられている。
【００３９】
前記制御装置２２Ａは、図１９のブロック図に示すように、図６と同様に、マイクロコンピュータなどにより構成したインバータ制御回路２３を備え、このインバータ制御回路２３は、前記温度センサ１１，１２、１２Ａからの信号を受信し、ドライブ回路２４，２４Ａを制御し、これらドライブ回路２４，２４Ａにより各インバータ回路２５，２５Ａを駆動し、各インバータ回路２５，２５Ａにより底部の加熱コイル２１と側部の加熱コイル２１に高周波電流を流す。また、インバータ回路２５，２５Ａには整流回路２６を介して家庭用電源などが接続される。また、インバータ制御回路２３は、冷却ファン５１の駆動制御し、この冷却ファン５１は水面に送風して水温を下げるものである。さらに、制御装置２２Ａはドライブ回路２４，２４Ａのスイッチ素子を冷却する素子冷却ファン３９を備える。
【００４０】
そして、電源を投入した後、表示部２８と操作スイッチ２７により、水温を例えば２５℃に設定する。この設定に基いて制御装置２２Ａが加熱制御を行い、誘導加熱により底部の金属板６及び側部の金属板６が温度センサ１１の検出温度が設定温度になるように加熱制御され、側部の金属板６は、水温を測定する温度センサ１１の検出温度が設置温度になるように加熱制御され、底部の金属板６は温度センサ１２Ａの検出温度が設定温度より２℃程度高くなるように加熱制御される。温度センサ１１の検出温度により水温が設定温度より２℃程度高くなったら、制御装置２２Ａの制御により冷却ファン５１が駆動し、水面に送風することにより水温を下げる働きをする。また、底部の金属板６と側部の金属板６とが同時に動作するタイミングでは、制御装置２２Ａにより、例えば数１０ｍｓ〜数秒を単位とした交互動作となり、電力の最大値が一方の金属板６の加熱による単独動作の場合と変わらなくすることができる。
【００４１】
このように本実施形態では、上記各実施形態と同様な作用・効果を奏する。
【００４２】
また、このように本実施形態では、水槽１の水面に送風する送風手段たる冷却ファン５１とを備え、制御装置２２Ａは加熱コイル２１，２１の高周波電流制御を行い、水温が設定温度より高いときに、冷却ファン５１を駆動するように制御するから、複数の金属板６，６と冷却ファン５１により効果的な温度制御を行うことができると共に、制御装置２２Ａを共通とするから、装置が低コストで、消費電力を抑えることができる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、金属板と各実施形態で示した加熱コイルとは適宜組み合わせて用いることができる。また、水槽は箱型形状のものに限らず、各種のものを用いることができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の請求項１の鑑賞用水槽加熱装置によれば、電力線を水中に引き込む必要が無く、広範囲の面を加熱することができる。
【００４５】
本発明の請求項２の鑑賞用水槽加熱装置によれば、水槽に加熱手段及び制御装置をコンパクトに組み込むことができる。
【００４６】
本発明の請求項３の鑑賞用水槽加熱装置によれば、スペーサにより間隔を設けることができる。
【００４７】
本発明の請求項４の鑑賞用水槽加熱装置によれば、加熱手段による加熱を均一にすることができる。
【００４８】
本発明の請求項５の鑑賞用水槽加熱装置によれば、通路により、金属体と水槽との間における水の対流を促進でき、この水の対流により均一加熱を図ることができる。
【００４９】
本発明の請求項６の鑑賞用水槽加熱装置によれば、金属体の下方で温められた水は、金属体の傾斜に沿って上方に移動し、金属体下方における水の対流を促進することができる。
【００５０】
本発明の請求項７の鑑賞用水槽加熱装置によれば、加熱手段による金属体の加熱を効率良く行うことができる。
【００５１】
本発明の請求項８の鑑賞用水槽加熱装置によれば、金属体上から底床材等が落ちることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す水槽の左右方向断面図である。
【図２】同上、水槽の前後方向の断面図である。
【図３】同上、水槽の平面図である。
【図４】同上、金属体の平面図である。
【図５】同上、金属体の正面図である。
【図６】同上、加熱装置のブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態を示す加熱手段の平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示す金属体と加熱手段の平面図であり、図８（Ａ）は金属体、図８（Ｂ）は加熱手段を示す。
【図９】同上、金属体の正面図である。
【図１０】同上、金属体の側面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態を示す水槽の左右方向の断面図である。
【図１２】同上、水槽の前後方向の断面図である。
【図１３】同上、間隔保持手段により一体化した内側ケースと外側ケースの斜視図である。
【図１４】同上、金属体を示し、図１４（Ａ）は正面図、図１４（Ｂ）は側面図である。
【図１５】同上、加熱手段を示し、１５（Ａ）は正面図、図１５（Ｂ）は側面図である。
【図１６】同上、加熱手段と金属体との誘導加熱を説明する断面説明図である。
【図１７】本発明の第５実施形態を示す水槽の左右方向の断面図である。
【図１８】同上、水槽の前後方向の断面図である。
【図１９】同上、加熱装置のブロック図である。
【図２０】従来例を示す水槽の左右方向の断面図である。
【図２１】同上、水槽の前後方向の断面図である。
【図２２】他の従来例を示す水槽の左右方向の断面図である。
【図２３】同上、水槽の前後方向の断面図である。
【符号の説明】
１　水槽
２　底部ガラス（底部）
３　側部ガラス（側部）
４　台
６　金属板（金属体）
８　スペーサ
９　隙間（水通路・通路）
１０　底床
２１　加熱コイル（加熱手段）
２２　制御装置
２１Ａ　加熱コイル（加熱手段）
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ　スリット
【図１】
2004024110.tif 000003
【図２】
2004024110.tif 000004
【図３】
2004024110.tif 000005
【図４】
2004024110.tif 000006
【図５】
2004024110.tif 000007
【図６】
2004024110.tif 000008
【図７】
2004024110.tif 000009
【図８】
2004024110.tif 000010
【図９】
2004024110.tif 000011
【図１０】
2004024110.tif 000012
【図１１】
2004024110.tif 000013
【図１２】
2004024110.tif 000014
【図１３】
2004024110.tif 000015
【図１４】
2004024110.tif 000016
【図１５】
2004024110.tif 000017
【図１６】
2004024110.tif 000018
【図１７】
2004024110.tif 000019
【図１８】
2004024110.tif 000020
【図１９】
2004024110.tif 000021
【図２０】
2004024110.tif 000022
【図２１】
2004024110.tif 000023
【図２２】
2004024110.tif 000024
【図２３】
2004024110.tif 000025