JP2000139270A - 水槽水の濾過冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鑑賞魚用の水槽水の冷却装置の小型化と、装
置の掃除及びメンテナンスを容易ならしめること。 【解決手段】 水槽(3) の上端開放部に設置され、水槽
(3) の水をポンプ(21)により汲み上げて濾過層に通過さ
せた後、前記水槽(3) に濾過水を排出する濾過装置(2)
と、前記濾過装置(2) の前記排出側に設けられ、濾過水
が水槽(3) に排出される前に一時貯留される貯留室(20
c) と、熱移動機能部の吸熱側の熱交換部材が前記貯留
室(20c) の濾過水に水没するように、取外し可能に設け
られた冷却装置(1) とを具備する構成としたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、 鑑賞魚及び水草用
の水槽水の濾過冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鑑賞やディスプレイを目的として一般家
庭や店舗などにおいて、金魚や熱帯魚を始めとする様々
な活魚を水槽内で養魚、飼育されている。これらの鑑賞
魚を順調に養魚飼育するためには、水槽内の水温を適温
範囲内に維持が必要であり、様々な水温維持装置が利用
されている。水温維持の方法として、冬季は小型電熱ヒ
ーターの設置により水温の低下を防ぐ方法が簡便で安価
な手段として定着している。一方、夏季の水温の上昇を
防ぐ手段としては、コンプレッサー式を始め、ペルチェ
素子、ファンなどを用いた冷却装置や、水槽を設置した
部屋の室温をクーラーなどで常時定温に維持するなどの
方法が取られている。

【０００３】一般に広く養魚されている熱帯魚の場合、
水温は30℃以下に維持することが望ましく、気温の上昇
に伴なって30℃以上に上昇すると生命維持が危険になっ
てしまう。また、水温30〜40℃は空気中に浮遊している
多くの雑菌類にとって増殖に至適な温度であるため、水
槽内において雑菌が増殖したり、水の腐敗を早めたりす
ることもある。また、近年では水質の制御システム等が
高度化し、熱帯魚よりも低温域を適温とする海水魚など
も手軽に飼育できるようになり、これまで以上に安価で
簡便な水槽水の冷却装置が必要とされている。

【０００４】これまでに、水槽水の冷却装置としては、
例えば、特開平1-320949、特開平8-140525、特開平8-14
0526、特開平9-318192などが開示されている。特開平1-
320949、特開平8-140526が提供する水槽水の冷却装置
は、水槽内の水を専用のポンプで冷却装置内に取込み、
ペルチェ効果によって冷却した後、水槽内に戻すタイプ
である。これらの装置は、水槽の水を循環させるための
ポンプ機構や熱交換器の効率化のために装置自体が大型
化し、設置のために水槽外に専用のスペースが必要であ
り、また、一般家庭などの小型水槽において、夏季など
の季節限定的に設置するものとしてはコスト的に高くな
りがちである。

【０００５】特開平9-318192では冷却装置の設置スペー
スの問題を解決するために、水槽水の冷却装置の熱交換
部分と電源／コントロール部分を分離し、熱交換装置部
分を水槽上部に搭載できる大きさまでに小型化を図って
いるが、構造的には前述２件の水槽水の冷却装置と大差
はなく、コスト的には高いものになってしまう。特開平
8-140525に開示される水槽水冷却清浄装置は、清浄装置
と冷却装置が一体化され、水槽水の循環ポンプを併用及
び水槽上部への設置を可能にしているが、水槽水の冷却
手段は装置内に備えられたファンによる気流の攪拌と散
水効果によるものであり、冷却効率が低く、装置も複雑
化するためコスト高となる。

【０００６】また、既述の３件（特開平1-320949、特開
平8-140526、特開平9-318192）の水槽水の冷却装置は、
共通して水槽から専用の循環ポンプを用いて冷却装置内
に水を取込み、冷却する手法をとるため、水槽内の粉塵
や餌の食べ残しなどの細かいゴミが水と共に冷却装置内
に取込まれ、冷却部に付着又は蓄積されて熱交換効率を
低下させること、水槽水を循環させるチューブや管など
を閉塞させることが考えられる。

【０００７】冷却装置自体が冷却部の掃除やメンテナン
スが容易に行えるような構成であっても、冷却部は装置
内部に位置するため掃除の時期などは分かり難く、また
吸入管及び排出管まで掃除の必要があり作業が煩雑であ
る。また、水槽水の吸入部へのフィルター設置等により
装置内への汚れ成分の侵入を防ぐ方法も考えられるが、
吸入部フィルターへの汚れ付着による目詰まりが発生
し、水槽水の吸入がスムーズに行えず循環ポンプへ負荷
を与えることにもなるため、細めなフィルターの掃除が
必要であり面倒である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、鑑賞魚及び
水草用の水槽水の冷却装置において、小型で、掃除及び
メンテナンスを容易ならしめることを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】＊１項 上記課題を解決するための本発明の技術的手段は、『水
槽の上端開放部に設置され、水槽の水をポンプにより汲
み上げて濾過層に通過させた後、前記水槽に濾過水を排
出する濾過装置部と、前記濾過装置部の前記排出側に設
けられ、濾過水が水槽に排出される前に一時貯留される
貯留部と、熱移動機能部の吸熱側の熱交換部材が前記貯
留部の濾過水に水没するように取外し可能に設けられた
冷却装置部とを具備する』ことである。

【００１０】上記技術的手段は次のように作用する。上
記手段によれば、鑑賞魚用の水槽に設置されている濾過
装置の水槽水の循環システムを併用して水槽の水を冷却
することができるため、従来の水槽水の冷却装置にみら
れるように、水槽水の冷却装置自身が専用の循環ポンプ
を具備する必要がない。従って、装置の構成部品が少な
くなり小型化が図れる。

【００１１】冷却装置部の熱交換部材を貯留部の濾過水
に水没するように設置させるため、冷却装置部の併設に
より本発明の濾過冷却装置が従来の濾過装置と比して極
端に大型化することがない。また、冷却装置部の熱交換
部材は濾過装置部により濾過された清浄な濾過水に浸さ
れるため、吸熱側の熱交換部材への汚れ成分の付着が少
ない。

【００１２】

【発明の効果】本発明は、上記構成であるから次の特有
の効果を有する。従来、冷却装置専用の循環ポンプが不
要であるから、従来のものと比較して冷却装置部が小型
化・軽量化が図られる。また、前記専用の循環ポンプが
不要であるため、冷却装置の動作時に消費される電力量
も従来品に比べて大幅に減少するため経済的である。

【００１３】冷却装置部の吸熱側の熱交換部材は、常に
濾過後の清浄な濾過水へ水没させるため、熱交換部材へ
の汚れ成分が付着しにくい。冷却装置部が前記濾過装置
部に取外し可能に設けられているから、水槽の冷却が必
要な時節や期間に限定的に冷却装置部を設置し、不必要
時には収納することもできる。また、熱交換部材の掃除
やメンテナンスも楽である。 ［その他］ ＊２項、 １項において、『前記冷却装置部の熱交換部材は複数の
フィンが配された構成であって、前記貯留部の濾過水に
水没される吸熱フィン部材であり、この吸熱フィン部材
が前記貯留部の底部に設けられた濾過水の排出口の上方
又は周囲に配されるように設置された』ことにより、濾
過水に接触する熱交換部位の表面積が拡張され、単位時
間により多くの熱交換を行うことができるため、貯留部
の濾過水は効率的に冷却される。

【００１４】吸熱フィン部材が水没される貯留部の底部
に設けられた排出口から水槽へ濾過水が自由落下してい
るため、貯留部内には常に排出口へ流れ込む水流が生じ
ており、前記排出口の上方及び周囲に配される吸熱フィ
ン部材の周辺の濾過水も、前記水流により停留すること
なく攪拌されるので、水槽水は効率的且つ均一に冷却さ
れる。また、濾過水の排出は自由落下によるものである
ため、濾過水を攪拌する電力等が不要であり経済的であ
る。 ＊３項、 １項又は２項において、『前記熱交換部材は相互に並設
された一対の吸熱フィン部材を具備し、前記吸熱フィン
部材は、水平方向に延びる複数のフィンが上下に並設さ
れた構成であり、一対の前記吸熱フィン部材が前記排出
口を挟んで対向配置された』ことにより、貯留室に流れ
込んだ濾過水は、貯留室の上部から底部の排出口まで移
動する間に、上下方向に配された複数のフィンに接触し
熱交換を行う。これにより、濾過水は効率的に冷却され
る。また、吸熱フィン部材は排出口を挟んで対向配置さ
れているため、吸熱フィン部材によって排出口からの濾
過水の排出を妨げることがない。 ＊４項、 １項から３項において、『前記冷却装置部の熱移動機能
部がペルチェ素子である』ことにより、冷却装置部をよ
り小型化、低騒音化することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、上記した本発明の実施例を
図面に従って詳述する。図１は本発明の実施の形態にお
ける水槽水の濾過冷却装置の使用状態の斜視図であり、
図２は図１の冷却装置(1) が設置された状態の濾過装置
(2) の本体ケース(20)のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【００１６】この例の水槽水の濾過冷却装置は、鑑賞魚
用の水槽(3) の水を清浄に維持するために水槽(3) の上
端開放部に設置される水槽水の濾過装置(2) と、その濾
過装置(2) の貯留室(20c) に載置させて水槽水を冷却す
る冷却装置(1) とから構成されている。 ＊濾過装置(2) 冷却装置(1) が設置される濾過装置(2) は、図１及び図
２に示されるように、水槽(3) の一対の対向側壁(31)に
跨って載置される本体ケース(20)を備えている。この本
体ケース(20)は、細長い直方体状であり、その長手方向
に沿って、水槽(3) 内の水を汲み上げるためのポンプ(2
1)が収容された収容室(20a) 、濾過材(22)が積層された
濾過室(20b) 、濾過後の水が水槽(3) に排出される前に
一時貯留される上方に開放する矩形箱状の貯留室(20c)
が形成されている。この貯留室(20c) は後述の冷却装置
(1) の吸熱フィン部材(5) を収容する部分となる。

【００１７】この濾過装置(2) は、次に述べるように作
動して水槽(3) 内の水を循環させる。ポンプ(21)のモー
ター部(210) の出力軸に連動する羽車(211) を中継ボッ
クス(212) 内で回転させ、水槽(3) 内の水を吸入管(21
3) の先端の吸入口(214) から中継ボックス（212 ）を
通じて吐出管(215) へと汲み上げる。汲み上げられた水
槽水は、吐出管(215) の先端の吐出口(216) から濾過室
(20b) 端部の濾過材(22)の上面に排出され、濾過材(22)
の中を上流から下流及び上方から下方へ移動することに
よって濾過される。濾過された水槽水は、濾過室(20b)
の最下流部に嵌め込まれた仕切り板(23 ) のスリットか
ら貯留室(20c) へ流れ込む。排出口(24)の直径とポンプ
(21)による濾過室(20b) への水槽水の吐出量との比率を
所定の値に設定しているから、濾過水は貯留室(20c) に
てしばらく滞留した後、排出口(24)から排出管(25)を通
じて水槽(3) 内に帰還する。この循環型の濾過システム
により、水槽(3) 内の水は常時清浄に保たれる。 ＊冷却装置(1) の構成 図３は図１の冷却装置(1) の組立斜視図であり、図４は
図１の冷却装置(1) のＩＶ−ＩＶ断面図、図５は図４の
濾過装置のＶ―Ｖ断面図である。この例の冷却装置(1)
は、ペルチェ効果を利用した熱移動素子(4) とその吸熱
面(4a)及び放熱面(4b)に各々取付けられた熱交換部材か
ら構成されている。

【００１８】前記吸熱側の熱交換部材は、熱伝導ブロッ
ク(51)と吸熱フィン部材(5) からなり、放熱側の熱交換
部材は、熱伝導ブロック(61)と放熱フィン部材(6) から
なっており、熱移動素子(4) とこれに重ねあわせられる
熱伝導ブロック(51)(61)を包囲する枠状の断熱ブロック
(7) を介して、吸熱フィン部材(5) 及び放熱フィン部材
(6) が連結一体化されている。

【００１９】さらに、放熱側には、放熱フィン部材(6)
からの放熱を効率化するために、ファン(8) による強制
空冷回路が形成されている。前記熱移動素子(4) は図３
及び図４に示されるように正方形の板状部材であり、そ
の下面が吸熱面(4a)であり上面が放熱面(4b)となってい
る。この例の濾過冷却装置においては、熱移動素子(4)
(4)が２つ水平方向に並べられた長方形状として用いら
れている。各熱伝導素子(4)(4)には吸熱面(4a)と放熱面
(4b)との間から延びるリード線(40)(41)が備えられてお
り、これらのリード線(40)(41)間に電流を流すことで熱
移動が起り、吸熱面(4a)は低温となり、一方の放熱面(4
b)は高温となる構成である。

【００２０】熱移動素子(4) の吸熱面(4a)に重ね合わさ
れる熱伝導ブロック(51)は断熱ブロック(7) の口部(7b)
に収容される板体であり、この熱伝導ブロック(51)の下
面は、吸熱フィン部材(5) に連接する天板部(53)に密接
している。熱伝導ブロック(51)の下部と断熱ブロック
(7) の隙間には矩形断面の断熱枠体(71)が、断熱ブロッ
ク(7) のつば(7a)と吸熱フィン部材(5) の天板部(53)と
の間に挟圧される状態でボルト(52)でネジ止めされてい
る。

【００２１】吸熱フィン部材(5) は、熱伝導ブロック(5
1)に重ね合わせられる前記天板部(53)の下面に連設され
ている。各々の吸熱フィン部材(5) はフィン(50)(50)付
きの脚片(54)で、肉厚板状の脚片(54)と、この脚片(54)
を中心として水平方向両側に突出する複数の板状のフィ
ン(50)(50)からなっている。また、図４に示されるよう
に、フィン(50)(50)は脚片の上下方向に所定の間隔で配
置されている。

【００２２】一方、熱移動素子(4) の放熱面(4b)に重ね
合わされる熱伝導ブロック(61)は、断熱ブロック(7) の
つば(7a)の上方に収容される板体であり、その上面は前
記下面よりも一回り大きく成形され、放熱フィン部材
(6) の底板部に密接している。熱伝導ブロック(6) の周
壁は傾斜面になっており、この傾斜面とつば(7a)との間
には断熱枠体(70)が挟圧される状態で介在している。

【００２３】放熱フィン部材(6) は熱伝導ブロック(61)
に重ね合わせられる底板部と、その上面に直立する複数
の板状のフィン(60)(60)からなっている。この放熱フィ
ン部材(6) は本体カバー(10)の外側からボルト(62)によ
り断熱ブロック(7) にネジ止めされている。 ＊冷却装置(1) の働き 冷却装置(1) に電源が入ると、リード線(40)(41)を通じ
て通電された熱移動素子(4) ではペルチェ効果による熱
移動が生じ、吸熱面(4a)は低温となり、放熱面(4b)は高
温となる。

【００２４】吸熱面(4a)の低温化にともなって、これに
連設される熱移動ブロック(50)及び吸熱フィン部材( 5)
内でも熱移動が生じる。熱移動によって低温化した吸熱
フィン部材(5) は、吸熱フィン部材(5) の表面に接触し
た濾過水と熱交換を行い、結果としてその周辺の濾過水
が冷却される。一方、ペルチェ効果によって放熱面(4b)
に移動された熱は放熱面(4b)を高温化し、熱伝導ブロッ
ク(60)及び放熱フィン部材(6) へと伝導される。放熱フ
ィン部材(6) に達した熱は、放熱フィン部材(6) からこ
れに接触する空気へ放出される。この例では、放熱フィ
ン部材(6) の上部に、吸気口(11a) からフレッシュエア
ーを吸引し、排気口(11b) から排気させるファン(8) を
設けている。前記ファン(8) により、強制冷却回路が形
成され、放熱フィン部材(6) 周辺の空気は常に攪拌され
ため、効率的に放熱される。 ＊冷却装置(1) の設置 この例の濾過冷却装置では、図１及び図２に示されるよ
うに、水槽(3) の上端開放部に設置された濾過装置(2)
の貯留室(20c) に、冷却装置(1) が載置されている。冷
却装置(1) の吸熱側の熱交換部材たる吸熱フィン部材
(5) の下方への突出長さが、前記貯留室(20c) の深さに
合わせてあるから、前記吸熱フィン部材(5) は濾過水に
直接水没し、吸熱フィン部材(5) の下端が貯留室(20c)
の底部近傍に達する。

【００２５】この例では、図５に示されるように、一対
の吸熱フィン部材(5)(5)が設けられ、これらは、その平
面視が直方体状の貯留室(20c) の平面形状より一回り小
さい矩形状に内接するように配置されており、貯留室(2
0c) の内壁に接しないように設置されている。一対の吸
熱フィン部材(5)(5)間には、貯留室(20c) 底部に設けら
れた排出口(24)からの濾過水の排出を妨げないように、
排出口(24)の直径程度の間隔が設けられている。 ＊冷却濾過装置の使用について この例の水槽水の濾過冷却装置は、以下のようにして鑑
賞魚及び水草用の水槽(3) 内の水を濾過及び冷却する。

【００２６】濾過装置(2) のポンプ(21)によって水槽
(3) から汲み上げられた水槽水は、濾過室(20b) を通過
して仕切り板(23)のスリットから貯留室(20c) に流れ込
む。この濾過水は、貯留室(20c) 底部の排出口(24)から
水槽(3) 内へ帰還するまでに、貯留室(20c) 内に一時滞
留してから排出口(24)に達する。この間に濾過水は、貯
留室(20c) の上部に載置された冷却装置(1) から貯留室
(20c) の水中に突出した吸熱フィン部材(5) の表面で熱
交換を行い、冷却される。濾過水は、各フィン(50)に接
触した後に排出口(24)へ流れ込むため、濾過水は貯留室
(20c) 内で効率的に冷却され、排出口(24)から排出管(
25) を通じて、水槽(3) 内へと帰還する。上記のような
システムにより水槽(3) 内の水は常時冷却されるため、
夏季などにおいて、外部気温が上昇しても水温を一定温
度以下に維持することができる。

【００２７】上記の例は本発明の実施の形態の一例であ
って、冷却装置(1) の冷却手段としてはペルチェ効果以
外の方法を用いてもよい。また、貯留室(20c) に直接水
没される熱交換部材は、複数のフィン(50 )(50) から構
成される吸熱フィン部材(5)だけなく、十分に熱交換を
行うことができれば、螺旋形状、棒状、筒状等に成形さ
れたものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における水槽水の濾過冷却
装置の使用状態の斜視図

【図２】図１の冷却装置が設置された濾過装置のＩＩ−
ＩＩ断面図

【図３】図１の冷却装置の組立斜視

【図４】図１の冷却装置のＩＶ−ＩＶ断面図

【図５】図４の冷却装置のＶ−Ｖ断面図

【符号の説明】

(1)・・・冷却装置、(10) ・・・本体カバー、(2) ・・・ 濾過装
置、(20)・・・ 本体ケース、(20a)・・・収容室、(20b)・・・濾
過室、(20c)・・・貯留室、(21)・・・ ポンプ、(22)・・・ 濾過
材、(24)・・・ 排出口、(25)・・・ 排出管、(3)・・・水槽、
(4)・・・熱移動素子、(5)・・・吸熱フィン部材、尚、各図中
同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽の上端開放部に設置され、水槽の水
   をポンプにより汲み上げて濾過層に通過させた後、前記
   水槽に濾過水を排出する濾過装置部と、前記濾過装置部
   の前記排出側に設けられ、濾過水が水槽に排出される前
   に一時貯留される貯留部と、熱移動機能部の吸熱側の熱
   交換部材が前記貯留部の濾過水に水没するように取外し
   可能に設けられた冷却装置部とを具備する水槽水の濾過
   冷却装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記冷却装置部の熱
   交換部材は複数のフィンが配された構成であって、前記
   貯留部の濾過水に水没される吸熱フィン部材であり、こ
   の吸熱フィン部材が前記貯留部の底部に設けられた濾過
   水の排出口の上方又は周囲に配されるように設置された
   水槽水の濾過冷却装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記熱交換部材は相
   互に並設された一対の吸熱フィン部材を具備し、前記吸
   熱フィン部材は、水平方向に延びる複数のフィンが上下
   に並設された構成であり、一対の前記吸熱フィン部材が
   前記排出口を挟んで対向配置された水槽水の濾過冷却装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１、請求項２又は請求項３におい
   て、前記冷却装置部の熱移動機能部がペルチェ素子であ
   る水槽水の濾過冷却装置。