(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
氷等の冷媒が封入された冷熱保持体を、内部空間内に出し入れ自在に収容した熱交換容器と、
該熱交換容器内と観賞魚水槽内との間で水槽水を循環させるための送水ポンプと、
水槽内の水温を検知する温度検知部を有し、該温度検知部により検知された水温が所定温度範囲の上限に到達した場合に前記送水ポンプを駆動させる一方、検知水温が前記所定温度範囲の下限に到達した場合に送水ポンプを停止させるようになされたコントロールユニット部とを備えてなり、
前記送水ポンプの駆動によって熱交換容器内を流過する水槽水と前記冷熱保持体との間で熱交換が行われるようになされると共に、
前記熱交換容器の長手方向の一端部が開口され、該開口部に送水ポンプが着脱可能に嵌合接続されて、前記熱交換容器内の冷熱保持体が出し入れ自在となされていることを特徴とする観賞魚水槽用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、観賞魚水槽内の水温上昇を抑制することのできる簡易な観賞魚水槽用冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
観賞魚水槽内の水温は、設置環境の温度の影響を受けて温度変化をするが、特に夏の気温が高い時期には水槽内の水温もかなり上昇し、そのまま水温の高い状態が継続すると、観賞魚が死んだり、弱ってしまったりすることから、水温を下げる冷却手段を設置することが従来より行われている。このような冷却手段としては、ペルチェ素子を利用した冷却装置、冷媒を使用した冷凍サイクルによる冷却装置が公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の冷却装置では次のような問題があった。即ち、冷却装置としては大掛かりなものとなって設置占有スペースが大きいという問題があった。更に、装置コストが高く高価なものとなる上に、その維持コストも高いという問題があった。
【０００４】
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、観賞魚水槽内の水温上昇を抑制することのできる、簡易でかつ設置占有スペースが小さく、しかも設備維持コストが安価な観賞魚水槽用冷却装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は次のような構成の観賞魚水槽用冷却装置によって達成される。即ち、この発明の観賞魚水槽用冷却装置は、氷等の冷媒が封入された冷熱保持体を、内部空間内に出し入れ自在に収容した熱交換容器と、該熱交換容器内と観賞魚水槽内との間で水槽水を循環させるための送水ポンプと、水槽内の水温を検知する温度検知部を有し、該温度検知部により検知された水温が所定温度範囲の上限に到達した場合に前記送水ポンプを駆動させる一方、検知水温が前記所定温度範囲の下限に到達した場合に送水ポンプを停止させるようになされたコントロールユニット部とを備えてなり、前記送水ポンプの駆動によって熱交換容器内を流過する水槽水と前記冷熱保持体との間で熱交換が行われるようになされていることを特徴とするものである。
【０００６】
検知水温が所定温度範囲の上限を超えた場合に送水ポンプが駆動され、これにより水槽内の水が熱交換容器内に導入されて、該熱交換容器内を流過する際に冷熱保持体の冷媒との間で熱交換が行われて冷却されて、水槽内に戻される。このような熱交換容器内での熱交換（冷却）を経る水槽水の循環が行われることにより、高温となった水槽水温度を低下させることができる。一方、検知水温が所定温度範囲の下限より低くなった場合には送水ポンプが停止されるようになされているから、必要以上に水温を下げてしまうことが防止される。このような簡易な構成によって、水槽内の水温上昇を抑制することができると共に、過度の冷却を防止することができるものであり、従来のペルチェ素子を利用した冷却装置等と比較すると、大幅に設置占有スペースを低減できる利点がある上に、安価であり、かつ設備維持コストも少なくて済む。
【０００７】
熱交換容器の長手方向の一端部が開口され、該開口部に送水ポンプが着脱可能に嵌合接続されて、熱交換容器内の冷熱保持体が出し入れ自在となされているのが好ましい。送水ポンプが熱交換容器に嵌合接続されて一体化されているから、一層の省スペース化を図ることができる。しかも送水ポンプが熱交換容器の長手方向の一端の開口部に嵌合されているから、より一層の省スペース化が達成される。また、熱交換容器の長手方向の一端部に送水ポンプが配置されていることで、熱交換容器内でその長手方向に沿った水流が生じるので、冷熱保持体との熱交換効率をより向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る観賞魚水槽用冷却装置の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１〜３に示される観賞魚水槽用冷却装置（１）において、（２）は冷熱保持体、（３）は熱交換容器、（４）は送水ポンプ、（５）は温度検知部、（６）はコントロールユニット部である。
【０００９】
熱交換容器（３）は、長手方向の上端部が開口された円柱形状の樹脂製容器からなるものであり、該熱交換容器（３）は断熱性容器からなるのが、熱交換容器外面における結露を効果的に防止することができる点で、好ましい。熱交換容器（３）の周側壁における下縁部には導入口（３ａ）が設けられ、該導入口（３ａ）に導入管（１５）が連通接続されている。この熱交換容器（３）の底壁の内面側（上面側）には、冷熱保持体（２）を下方から支承するための支持突起（１０）…が複数設けられている。即ち、図５に示すように、底壁の内面側外周縁部において外周に沿って均等間隔で４つの外周側支持突起（１０ａ）（１０ａ）（１０ａ）（１０ａ）が突設形成されると共に、底壁の中心部において中心部支持突起（１０ｂ）が突設形成されている。これら支持突起（１０）…上に載置される態様で熱交換容器（３）の内部空間内に冷熱保持体（２）が収容されている（図３、４参照）。しかして、前記支持突起（１０）…が設けられることによって、冷熱保持体（２）と熱交換容器（３）底壁との間に水槽水が通過するための空隙を十分に確保することができ、これにより前記導入口（３ａ）から導入される水槽水が、導入口（３ａ）の反対側にも十分に回り込んで冷熱保持体（２）の外周面全面に沿って熱交換容器（３）内を下から上方向に通過するものとなされている（図３参照）。このように熱交換容器（３）内でその長手方向に沿った水流が生じ、かつ冷熱保持体（２）の外周面全面に水が接触しつつ流過していくので、冷熱保持体（２）との熱交換効率に優れたものとなる。
【００１０】
前記冷熱保持体（２）は、略円柱形状のプラスチック製容器内に氷等の冷媒（９）が封入されたものからなる。この冷熱保持体（２）としては、氷等の冷媒（９）が内部に封入された容器からなるものであれば特に限定されず、この容器としては、例えば硬質材で構成されたものであっても良いし、軟質材で構成されたものであっても良い。硬質材で構成された容器としては、例えばプラスチック製容器等が挙げられ、例えばＰＥＴボトル等も利用できる。軟質材で構成された容器としては、プラスチックシート等で製作された袋体等が挙げられる。ただ、軟質材で構成された容器を用いる場合には、その形態が一定でないがゆえに、熱交換容器（３）の内部空間内において水槽水の流路を遮ってしまう可能性があるので、好ましくない。即ち、熱交換容器（３）の内部空間内において水槽水の流路を安定して確保する観点から、冷熱保持体（２）を構成する容器としては、硬質材で構成された容器を用いるのが好ましい。また、中に封入される冷媒（９）としては、特に限定されず、氷以外にも例えばゲル状蓄冷剤などの蓄冷剤等を用いることができる。
【００１１】
一方、送水ポンプ（４）のケーシング（４ａ）は、略円柱形状の外形形状を有し、その外周側面の下縁部は、図７（イ）に示すように、下端に向けて同一径で縮径された縮径段部（２１）が形成されており、該縮径段部（２１）が熱交換容器（３）の上端開口部（３ｂ）内に適合内嵌め状態に嵌合接続されることによって、送水ポンプ（４）と熱交換容器（３）とが着脱可能に一体化されている。このように送水ポンプ（４）と熱交換容器（３）とが着脱可能に嵌合接続された構成が採用されているので、冷熱保持体（２）の出し入れを自在に行い得る。即ち、冷熱保持体（２）の冷媒としての能力が低下した場合には、送水ポンプ（４）と熱交換容器（３）とを離脱させて、熱交換容器（３）の上端開口部（３ｂ）から冷熱保持体（２）を取り出し、新たな冷熱保持体（２）と交換することができる。なお、本実施形態では、前記縮径段部（２１）の外周面上端側には一条の環状凹部（２２）が形成されており、該環状凹部（２２）にゴム等の弾性体からなるＯリング（２３）が嵌まり込んだ態様で縮径段部（２１）が熱交換容器（３）の上端開口部（３ｂ）内に適合内嵌め状態に嵌合されており、このようなＯリング（２３）の存在によって縮径段部（２１）と熱交換容器（３）との間で水密性が十分に確保されるので、水漏れを効果的に防止することができる。
【００１２】
前記送水ポンプ（４）のケーシング（４ａ）は、上面側全面が開放されると共に下面中央部の一部に嵌合開口部（２４ａ）が設けられた略円柱形状のケーシング本体（２４）と、該ケーシング本体（２４）の上面側に嵌合された上部蓋体（２５）と、前記ケーシング本体（２４）の嵌合開口部（２４ａ）に嵌合された下部第１蓋体（２６）と、該下部第１蓋体（２６）の外周縁部から下方に突出形成された環状凸部（２６ａ）に下方から適合外嵌め状態に嵌合された下部第２蓋体（２７）とから構成される（図７参照）。
【００１３】
前記ケーシング本体（２４）の下面における嵌合開口部（２４ａ）の周囲近接部において相互に対向する２箇所に、断面Ｌ字状の係止突起（２４ｂ）（２４ｂ）がそれぞれ下方に僅かに突出する態様で設けられている。
【００１４】
下部第１蓋体（２６）は、図９に示すように、略円板形状の蓋本体部（３０）と、これの側部から外方に突出形成された側方突出部（３１）と、蓋本体部（３０）の外周縁部から下方に突出形成された前記環状凸部（２６ａ）と、蓋本体部（３０）の中心部から下方に突出形成された軸受部材固定部（２６ｂ）とからなり、前記蓋本体部（３０）の中心部に軸孔（３２）が穿設されると共に、該軸孔（３２）の近接周囲位置において３つの第１送流孔（３３）（３３）（３３）が軸孔（３２）を取り囲む態様で設けられている。なお、前記軸受部材固定部（２６ｂ）の凹陥部には下部軸受部材（２９）がその凹陥部（２９ａ）を上方に向ける態様で嵌合配置されている。
【００１５】
また、下部第２蓋体（２７）は、図１０に示すように、円板形状の蓋本体部（３５）と、該蓋本体部（３５）の周縁から上面側に立ち上げ形成された環状側部（３６）と、該環状側部（３６）の上縁における相互に対向する２箇所から外方に向けて水平状に突出形成された係止突起（３７）（３７）とからなる。しかして、下部第２蓋体（２７）のケーシング本体（２４）への接合固定は、下部第２蓋体（２７）の環状側部（３６）を下部第１蓋体（２６）の環状凸部（２６ａ）に対して下方から適合外嵌め状態に嵌合し、この状態で下部第２蓋体（２７）をスライド回転させて、下部第２蓋体（２７）の係止突起（３７）とケーシング本体（２４）の係止突起（２４ｂ）とを係止させることにより行われている。このように両者（２４）（２７）の係止突起（３７）（２４ｂ）同士が係合されているから下部第２蓋体（２７）の離脱が効果的に防止される。
【００１６】
更に、前記下部第２蓋体（２７）の蓋本体部（３５）の中央部やや外周寄りの位置において８つの第２送流孔（３８）（３８）（３８）（３８）（３８）（３８）（３８）（３８）が穿設形成されている。即ち、中心側に４つの送流孔がこれらで略円弧形状を呈する態様で配置されると共に、更にその外周側近接位置に同様に４つの送流孔が径大の略円弧形状を呈する態様で配置されている。前記第１送流孔（３３）（３３）（３３）及びこの第２送流孔（３８）…は、送水ポンプ（４）駆動時において導入された水槽水が通過していく流路を形成するものである。
【００１７】
次に、送水ポンプ（４）の内部構造について説明する。送水ポンプ（４）の内部空間における前記下部第１蓋体（２６）の上部位置には複数の水密隔壁（４０）…によって水槽水の内部流路（４１）が形成されている。即ち、下部第１蓋体（２６）の蓋本体部（３０）の上部低空位置に水平方向に拡がる導入流路（４２）が形成されると共に、下部第１蓋体（２６）の側方突出部（３１）の上部空間には前記導入流路（４２）と連通する立ち上がり流路（４３）が上部蓋体（２５）を貫通して上方に突出する態様で形成されている。即ち、立ち上がり流路（４３）を形成している円筒状水密隔壁（４０ａ）は上部蓋体（２５）を貫通して上方に突出してその先端部が冷却装置（１）の導出管（４４）を構成するものとなされている。
【００１８】
更に、前記導入流路（４２）の中央部から上方に向けて立ち上がり空間（４５）が前記導入流路（４２）と連通状態に形成されている。この立ち上がり空間（４５）の上壁内面側には、前記下部第１蓋体（２６）の軸孔（３２）と対向する態様で凹陥部（４６ａ）を有する上部軸受部材（４６）が接合固定され、該上部軸受部材の凹陥部（４６ａ）に回転軸（４７）の一端部が緩挿される一方、該回転軸（４７）の他端部が下部第１蓋体（２６）の軸孔（３２）を挿通して下部軸受部材（２９）の凹陥部（２９ａ）に緩挿されて、回転軸（４７）が自在に旋回でき得るように支持されている。
【００１９】
前記回転軸（４７）の上半部外周面にはフェライトマグネット等の磁石からなる回転子（４８）が一体的に接合されると共に、該回転軸（４７）の下方部には複数枚の翼を有するインペラー（４９）が導入流路（４２）内で水平方向に拡がる態様で接合固定されている。
【００２０】
また、前記回転子（４８）が配置された立ち上がり空間（４５）と隣接した独立空間（５１）内に電磁石（５０）が配置され、該電磁石（５０）のトランスコア部（５２）が回転子（４８）を取り囲むようにしてその外周に配置されている。なお、前記電磁石（５０）が配置された独立空間（５１）内は合成樹脂（５５）が内部充填されて、電磁石（５０）と水との間の絶縁を十分に図り得るようになされている。
【００２１】
前記電磁石（５０）から導出された電源コード（５０ａ）は、コントロールユニット部（６）の差込口（６ａ）に差込接続されている。このコントロールユニット部（６）は、これより導出された接続コードの先端部に水槽内の水温を検知する温度検知部（５）を有しており、この温度検知部（５）により検知された水温が所定温度範囲の上限に到達した場合に送水ポンプ（４）を駆動させる一方、検知水温が所定温度範囲の下限に到達した場合に送水ポンプ（４）を停止させるようになされている。なお、前記所定温度範囲の上限、下限はそれぞれ任意の温度に設定できるようになされている。
【００２２】
しかして、例えば図１１に示すように、この発明の観賞魚水槽用冷却装置（１）の導入管（１５）に吸水パイプ（７０）の一端を連通接続し、該吸水パイプ（７０）の他端を水槽内の水中に配置する一方、冷却装置（１）の導出管（４４）に送水パイプ（７１）の一端を連通接続し、該送水パイプ（７１）の他端を水槽内の水中もしくは水上位置に配置することによって観賞魚水槽（Ｚ）に冷却装置（１）を装着し、この装着状態で送水ポンプ（４）が駆動されると、即ち電磁石（５０）に交流電流が通電されると、電磁作用によって回転子（４８）が回転軸（４７）を中心にして回転し、これに伴う回転軸（４７）の回転駆動によってインペラー（４９）が旋回し、このインペラー（４９）の旋回によって導入流路（４２）内に向かう上昇水流が生じる。即ち、インペラー（４９）の旋回駆動によって、水槽（Ｚ）内の水が吸水パイプ（７０）より取り込まれた後、導入管（１５）、熱交換容器（３）内部、第２送流孔（３８）…、第１送流孔（３３）（３３）（３３）、導入流路（４２）、立ち上がり流路（４３）、導出管（４４）を順に通過して、送水パイプ（７１）を介して水槽（Ｚ）内に戻される。
【００２３】
そして、このようにして送水される水が、熱交換容器（３）内部を流過する過程で冷熱保持体（２）との間で熱交換がなされて冷却されて水槽（Ｚ）内に戻されるので、水槽（Ｚ）内の水温を下げることができる。
【００２４】
前述したように、コントロールユニット部（６）は、温度温度検知部（５）により検知された水温が所定温度範囲の上限に到達した場合に送水ポンプ（４）を駆動させる一方、検知水温が所定温度範囲の下限に到達した場合に送水ポンプを停止させるようになされているから、水槽内の水温が上昇して所定温度範囲の上限に到達するとコントロールユニット部（６）の制御によって送水ポンプ（４）が駆動状態となって熱交換容器（３）内での熱交換が遂行されることによって水槽（Ｚ）内の水温が低下し、水温が所定温度範囲の下限に到達するまで送水ポンプ（４）の駆動状態が継続され、検知水温が所定温度範囲の下限に到達した場合にはコントロールユニット部（６）の制御によって送水ポンプ（４）の駆動が停止される。そして、再度水槽（Ｚ）内の水温が上昇して所定温度範囲の上限に到達するとコントロールユニット部（６）の制御によって送水ポンプ（４）が再び駆動状態となり、以下同様の操作が繰り返されることによって、水槽（Ｚ）内の水温上昇が抑制され、即ち水温が所定温度範囲内に保たれる。従って、高い水温が原因で観賞魚が死んだり、弱ったりすることを防止でき、このように本発明の冷却装置（１）は温度上昇が顕著となる夏期等においても観賞魚に対して好適な飼育環境を提供することができるものである。
【００２５】
なお、熱交換容器（３）内の冷熱保持体（２）の冷媒としての能力が低下した場合には、送水ポンプ（４）と熱交換容器（３）とを離脱させて、熱交換容器（３）の上端開口部（３ｂ）から冷熱保持体（２）を取り出し、これを再冷化した後再び熱交換容器（３）内に収容するか、あるいは新たな冷熱保持体（２）と交換することによって、冷却装置（１）としての冷却性能を十分に維持することができる。このような簡易な手段、操作によって冷却装置（１）としての冷却性能を回復させることができるので、設備維持コストも少なくて済む利点がある。
【００２６】
【実施例】
次に、この発明の具体的実施例について説明する。
【００２７】
＜実施例１＞
上記実施形態に係る観賞魚水槽用冷却装置（１）を観賞魚水槽（水槽容量：８０Ｌ、充填水量：７０Ｌ）に装着して、１２時間観賞魚水槽（Ｚ）内の水温変化を調べた（夏期に行った）。なお、熱交換容器（３）の内容量は３．５Ｌであり、冷熱保持体（２）に封入された冷媒（氷）の量は２Ｌであった。また、送水ポンプ（４）の送水量は８Ｌ／分であり、コントロールユニット部（６）の設定温度範囲の上限（送水ポンプ駆動開始温度）は２８．０℃であり、同下限（送水ポンプ停止温度）は２７．８℃とした。
【００２８】
１２時間水温変化を調べた結果、観賞魚水槽（Ｚ）内の水温は設定温度範囲内の２７．８〜２８．０℃の間に制御され、この温度範囲内を逸脱することはなかった。また、この測定の間の冷熱保持体（２）の交換回数は３回であった。
【００２９】
また、熱交換容器が断熱性容器からなるものであり、上記試験中において熱交換容器外面に結露を生じることはなく、従って設置場所において水濡れ等の問題を生じることもなかった。
【００３０】
【発明の効果】
この発明の観賞魚水槽用冷却装置は、氷等の冷媒が封入された冷熱保持体を、内部空間内に出し入れ自在に収容した熱交換容器と、該熱交換容器内と観賞魚水槽内との間で水槽水を循環させるための送水ポンプと、水槽内の水温を検知する温度検知部を有し、該温度検知部により検知された水温が所定温度範囲の上限に到達した場合に前記送水ポンプを駆動させる一方、検知水温が前記所定温度範囲の下限に到達した場合に送水ポンプを停止させるようになされたコントロールユニット部とを備えてなり、送水ポンプの駆動によって熱交換容器内を流過する水槽水と冷熱保持体との間で熱交換が行われるようになされており、検知水温が所定温度範囲の上限に到達した場合に送水ポンプが駆動され、熱交換容器内における冷熱保持体との熱交換（冷却）を経る水槽水の循環が行われるので、高温となった水槽水温度を低下させることができる。一方、検知水温が所定温度範囲の下限に到達した場合には送水ポンプが停止されるようになされているから、水槽水を過度に冷却することを防止できる。このような簡易な構成によって上記効果を享受できるものであるから、従来のペルチェ素子を利用した冷却装置等と比較すると大幅に設置占有スペースを低減できると共に、安価であり、かつ設備維持コストも少なくて済む。
【００３１】
また、容量の大きい水槽に用いる場合には、例えば冷熱保持体を収容した熱交換容器を複数個直列に連結して構成（送水ポンプは１つで可）することで十分に対応することができ、このように水槽の容量にあわせて柔軟に対応できる利点がある。
【００３２】
熱交換容器の長手方向の一端部が開口され、該開口部に送水ポンプが着脱可能に嵌合接続されて、前記熱交換容器内の冷熱保持体が出し入れ自在となされている場合には、一層の省スペース化を図ることができると共に、熱交換効率もより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る観賞魚水槽用冷却装置を示す斜視図である。
【図２】同分離状態で示す斜視図である（但しコントロールユニット部は省略）。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線の断面図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ線の断面図である。
【図５】熱交換容器を示す上面図である。
【図６】送水ポンプ部を示す図であって、（イ）は上面図、（ロ）は下面図である。
【図７】（イ）は図６におけるＣ−Ｃ線の断面図、（ロ）は図６におけるＤ−Ｄ線の断面図である。
【図８】ケーシング本体の下面図である。
【図９】下部第１蓋体を示す図であって、（イ）は上面図、（ロ）は（イ）におけるＥ−Ｅ線の断面図である。
【図１０】下部第２蓋体を示す図であって、（イ）は上面図、（ロ）は（イ）におけるＦ−Ｆ線の断面図である。
【図１１】観賞魚水槽に冷却装置を装着して駆動させた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…観賞魚水槽用冷却装置
２…冷熱保持体
３…熱交換容器
４…送水ポンプ
５…温度検知部
６…コントロールユニット部
９…冷媒
【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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