JP3418108B2

JP3418108B2 - ヒータ付水槽

Info

Publication number: JP3418108B2
Application number: JP34171097A
Authority: JP
Inventors: 哲也西
Original assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 2003-06-16
Anticipated expiration: 2017-12-11
Also published as: JPH11169018A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水槽内の水を加温
するためのヒータが備えられたヒータ付水槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、熱帯魚や海水魚などを水槽で
飼育する際には、これらの魚にとって最適の環境とする
ために、ヒータ装置などを用いて水槽内の水温を適温に
保つことが行われている。水槽内の水を加温するために
用いられるヒータ装置としては、たとえば、ニクロム線
などの発熱体を筒状部材の内部に収容し、この筒状部材
の両端開口をゴム製のキャップなどで封止したものが知
られている（たとえば、特開平９−６５７９７号公報、
特開平９−６５７９８号公報および特開平９−２８３２
６７号公報参照）。このヒータ装置は、水中に浸漬させ
た状態で発熱体へ電力を供給することにより、水槽内の
水を加温することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ヒータ装置は、発熱体の発熱温度を所定温度に保ち、発
熱体の異常過熱を防止するために、サーモスタットやサ
ーミスタなどを含む発熱温度制御回路などが必要とな
り、ヒータ装置のコストが高くなるといった問題を有し
ている。また、サーモスタットを備えた構成のヒータ装
置においては、サーモスタットの接点不良が生じると、
発熱温度を良好に制御できず、水温が異常上昇するおそ
れがあった。

【０００４】さらに、上記した従来のヒータ装置は、た
とえば、水槽の底や水槽の底に敷き詰められた砂利の上
に載置された状態で用いられるので（特開平９−６５７
９７号公報の図１および特開平９−２８３２６７号公報
の図１参照）、ヒータ装置の周囲の水温が相対的に高く
なり、水槽内の水温にむらを生じるといった問題があっ
た。

【０００５】そこで、本発明の目的は、簡単かつ安価な
構成で、水温を適温に保つことができるヒータ付水槽を
提供することである。また、本発明の他の目的は、水槽
内の水をむらなく良好に加温することができるヒータ付
水槽を提供することである。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の発明は、底部および底部の周縁から
立ち上がった周側面を有し、内部に水を溜めることので
きる水溜室と、上記底部に設けられた加温室と、上記水
溜室と上記加温室との間で水の流通が可能であるように
水溜室と加温室とを連通する連通路と、上記加温室内に
設けられており、正特性サーミスタ素子を合成樹脂製の
被覆部材で防水被覆することによって形成されたヒータ
とを含むことを特徴とするヒータ付水槽である。

【００１２】この構成によれば、水溜室とは別に設けら
れた加温室内の水がヒータからの発熱によって加温され
る。加温室が水溜室の下方に設けられているので、ヒー
タによって加温された水は、自然対流によって連通路を
通って水溜室に流入する。したがって、水溜室内の水中
にヒータを浸漬させて、ヒータからの発熱によって水溜
室内の水を直接に加温する構成（特開平９−６５７９７
号公報の図１および特開平９−２８３２６７号公報の図
１参照）とは異なり、ヒータの周囲の水温が相対的に高
くなって、水溜室内の水温にむらを生じるといった不都
合を生じることがない。

【００１３】正特性サーミスタ素子は、所定のキュリー
温度付近で強誘電体と常誘電体の結晶相転移を起こし
て、素子自身の抵抗値が変化し、キュリー温度以上でさ
らに抵抗値が増大して、導電体から絶縁体へ移行する。
そのため、素子自身の温度がキュリー温度を越えて上昇
すると、素子に流れる電流量が小さくなり、素子の発熱
量は小さくなる。これにより、素子温度を一定の温度に
維持することができる。このような正特性サーミスタ素
子を備えたヒータが適用されているから、温度制御のた
めのセンサ（サーミスタ）や発熱温度制御回路（サーモ
スタット）などは不要であり、その分、水槽のイニシャ
ルコストを低減することができる。そのうえ、センサや
発熱温度制御回路のためのスペースが不要であるから、
その分のスペースを有効に利用することができる。ま
た、水温を適温で維持するために必要な電力を最小限に
おさえることができるので、ランニングコストも低減す
ることができる。そのうえ、正特性サーミスタ素子は一
定温度以上には発熱しないので、水槽内の水温を常に適
した温度に保つことができる。

【００１４】さらに、正特性サーミスタ素子は、合成樹
脂製の被覆部材で防水被覆されているので、ヒータ部分
で水分などによる短絡が生じることがない。請求項２記
載の発明は、一方面が上記加温室に臨んで配置された放
熱板をさらに含み、この放熱板の加温室に臨む一方面に
上記ヒータが取り付けられていることを特徴とする請求
項１記載のヒータ付水槽である。

【００１５】この構成によれば、ヒータが放熱板に取り
付けられているので、加温室内の水を効率良く加温する
ことができる。請求項３記載の発明は、上記放熱板は、
上記ヒータが取り付けられている一方面とは反対側の他
方面が上記水溜室に臨んで設けられており、上記ヒータ
付水槽は、上記放熱板の他方面上に設けられた不織布
と、この不織布上に敷き詰められた砂利とをさらに含む
ものであることを特徴とする請求項２記載のヒータ付水
槽である。この構成によれば、放熱板を伝播するヒータ
の発熱が、放熱板の表面から放熱されて不織布を介して
砂利を間接的に加温することにより、砂利に発生する水
質浄化能力を有する微生物の活動が促進され、このヒー
タ付水槽が魚を飼育する目的で使用される場合に、魚の
飼育環境を向上させることができる。

【００１６】請求項４記載の発明は、上記ヒータは複数
個備えられており、これら複数個のヒータから延びた給
電線と電源に接続されるべき電源コードとの接続部分
は、合成樹脂製のジャンクション部材によって防水被覆
されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
かに記載のヒータ付水槽である。この構成によれば、ヒ
ータが複数個備えられている場合であっても、複数個の
ヒータから延びた給電線と電源コードとの接続部分は、
合成樹脂製のジャンクション部材によって樹脂被覆され
ているので、給電線と電源コードとの接続部分で水分な
どによる短絡が生じることがない。

【００１７】請求項５記載の発明は、上記加温室に連通
されたポンプ室と、上記ポンプ室に備えられており、上
記加温室からポンプ室に流入した水を吸い上げて上記水
溜室内に吐出するポンプとをさらに含むことを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれかに記載のヒータ付水槽で
ある。この構成によれば、加温室でヒータからの発熱に
よって加温された水は、ポンプの作用によって加温室か
らポンプ室に流入し、さらにポンプに吸い上げられて水
溜室内に吐出される。したがって、このヒータ付水槽内
をヒータからの発熱によって加温された水が良好に対流
するので、水溜室内の水温にむらを生じるおそれをさら
になくすことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明
の一実施形態に係るヒータ付水槽の構成を示す斜視図で
ある。また、図２は、図１の切断線II−IIから見た水槽
の断面図である。このヒータ付水槽１は、熱帯魚や海水
魚など飼育するための水槽であり、平面視において長方
形状の底部２と、この底部２の周縁部から立ち上がった
状態に設けられた周側板３と、周側板３の上端縁に取り
付けられた上枠体４とを有している。

【００１９】底部２の上面には、周側板３の左側板３ａ
および右側板３ｂと平行に延びた仕切板５が立設されて
おり、この仕切板５によって、底部２、周側板３および
上枠体４で区画される空間が、図１における矢印方向に
見て仕切板５の左側の水溜室としての飼育室６と仕切板
５の右側のポンプ室７とに仕切られている。飼育すべき
魚は、飼育室６内で飼育されるようになっており、この
飼育室６内の魚を外部から見ることができるように、周
側板３は透明な合成樹脂やガラスで構成されている。

【００２０】底部２の上面の飼育室６に臨む部分には、
平面視において長方形状の凹部２ａが形成されている。
凹部２ａには、この水槽１内に入れられた水を加温する
ための防水ヒータ装置としてのヒータユニットＨが嵌め
込まれている。ヒータユニットＨは、平面長方形状の放
熱板８と、この放熱板８の下面に配設された複数個のヒ
ータ９とを有している。ヒータユニットＨは、放熱板８
が凹部２ａの周面の途中部に形成された段差部１０に係
止されており、これにより、ヒータユニットＨの下方に
加温室１１が形成されている。

【００２１】また、凹部２ａには、放熱板８とほぼ同じ
大きさを有する平面長方形状に形成された不織布１２が
嵌め込まれている。不織布１２は、放熱板８のヒータ９
が取り付けられた面と反対側の面にほぼ密着しており、
その上には砂利１３が敷き詰められている。底部２内に
形成された加温室１１は、図１における矢印方向に見て
凹部２ａの左側に形成されたスリット１４から延びた流
入路１５によって飼育室６と連通されており、飼育室６
との間で水の流通が自由にされている。また、加温室１
１は、流入路１５が接続された面と対向する面から延び
て形成された流出路１６によってポンプ室７と連通され
ており、ポンプ室７との間でも水が自由に出入りできる
ようになっている。

【００２２】ポンプ室７内には、水中で使用することが
できる水中ポンプ１７が配設されている。水中ポンプ１
７は、周側板３の右側板３ｂに取り付けられて、その吸
込口１７ａが下方に向けられた状態に設けられている。
水中ポンプ１７の吐出口１７ｂには、吐出管１８が接続
されており、この吐出管１８の先端は仕切板５に形成さ
れた孔５ａに挿通されて飼育室６内に臨んでいる。した
がって、水中ポンプ１７を駆動することにより、ポンプ
室７内の水を汲み上げて、その汲み上げた水を飼育室６
内に吐出することができる。

【００２３】上記の構成により、ヒータ９から発生した
熱は、ヒータ９自身から放熱されるとともに、放熱板８
を伝播して放熱板８の下面から放熱されて、加温室１１
内の水が温まる。加温室１１内の温められた水は、自然
対流および水中ポンプ１７の働きにより、加温室１１か
らポンプ室７へと流出する。そして、水中ポンプ１７に
吸い上げられ、吐出管１８を介して飼育室６に吐出され
る。これにより、ヒータユニットＨによって温められた
水が飼育室６内の水に混入され、その結果、飼育室６内
の水温が上昇する。また、飼育室６内の冷えた水は、自
然対流および水中ポンプ１７の働きによってスリット１
４および流入路１５を通って加温室１１に流入し、ヒー
タユニットＨの働きによって温められる。

【００２４】図３は、ヒータユニットＨの構成を示す図
であり、加温室１１側から見た状態を示している。ヒー
タユニットＨは、上記したように、平面長方形状の放熱
板８と、この放熱板８の下面に配設された複数個（この
実施形態では１２個）のヒータ９とを有している。ヒー
タユニットＨはまた、図３における放熱板８の左右方向
の中央部で上下方向にほぼ等間隔をおいて並設された３
個のジャンクション部材１９，２０，２１を有してい
る。

【００２５】１２個のヒータ９は、各ジャンクション部
材１９，２０，２１の左右両側にそれぞれ２個ずつ配置
されており、たとえば接着剤によって放熱板８の下面に
固定されている。各ジャンクション部材１９，２０，２
１の左右両側に２個ずつ配置された合計４個のヒータ９
は、それぞれジャンクション部材１９，２０，２１の内
部に備えられた一対の接続端子（後述する）において互
いに並列に接続されている。また、ジャンクション部材
１９内の接続端子とジャンクション部材２０内の接続端
子とは、接続コード２２ａ，２２ｂによって並列に接続
されており、ジャンクション部材２０内の接続端子とジ
ャンクション部材２１内の接続端子とは、接続コード２
３ａ，２３ｂによって並列に接続されている。これによ
り、図外の商用交流電源から電源コード２４，２５を介
してヒータユニットＨに電圧が印加されると、その電圧
はヒータユニットＨに含まれる１２個のヒータ９に並列
に印加されることになる。

【００２６】図４は、ヒータ９を一部切り欠いて示す平
面図である。また、図５は、図４の切断線Ｖ−Ｖから見
たヒータ９の断面図である。ヒータ９は、ＰＴＣ特性を
有するセラミックス半導体からなるＰＴＣ（Positive T
emperature Coefficient）発熱体素子２６を備えてい
る。また、ヒータ９は、ＰＴＣ発熱体素子２６の上下に
対向配置された上給電部材２７および下給電部材２８を
備えている。ＰＴＣ発熱体素子２６および給電部材２
７，２８からなる発熱ユニットは、キャップ２９が被せ
られた状態で、電気絶縁性を有する被覆部材としての上
絶縁ケース３０および下絶縁ケース３１によって封止さ
れている。

【００２７】ＰＴＣ発熱体素子２６は、バリウム（Ｂ
ａ），ストロンチウム（Ｓｒ），カルシウム（Ｃａ），
チタン（Ｔｉ），マンガン（Ｍｎ），ディスプロシウム
（Ｄｙ），ケイ素（Ｓｉ）等を含む原料を一般的な窯業
的手法で焼成して得られるものであり、室温からキュリ
ー温度（抵抗急変温度）までは低抵抗であるが、キュリ
ー温度を越えると急に抵抗値が増大する特性を有する感
熱素子である。この特性により、ＰＴＣ発熱体素子２６
は、キュリー温度を下回る温度下において電圧が印加さ
れると、最初は低温であるために抵抗値が小さいので大
電流が流れ、ＰＴＣ発熱体素子２６の温度が急激に上昇
する。そして、ＰＴＣ発熱体素子２６の温度がキュリー
温度を越えると、抵抗値が急に増大するために電流量が
減少し、その結果、ＰＴＣ発熱体素子２６の発熱量は減
少する。そのため、ＰＴＣ発熱体素子２６は、一定温度
以上に温度が上がることがなく、一定温度で安定して熱
平衡状態を保つ。すなわち、ＰＴＣ発熱体素子２６は、
自己温度制御機能を有している。

【００２８】ＰＴＣ発熱体素子２６は、全体として扁平
な円筒状に形成されており、その中央部には、取付孔３
２が上下面に貫通して形成されている。取付孔３２は、
下絶縁ケース３１に形成された位置決め軸３３が挿通可
能な大きさに形成されている。また、ＰＴＣ発熱体素子
２６の上面および下面には、それぞれ電極３４，３５が
形成されている。電極３４，３５は、たとえばオーミッ
クコンタクト電極形成用およびカバー用の銀ペーストを
ＰＴＣ発熱体素子２６に塗布した後に、このＰＴＣ発熱
体素子２６を５６０℃にて５分間加熱することによって
焼成することができる。

【００２９】なお、ＰＴＣ発熱体素子２６のキュリー温
度、素子抵抗値、温度係数、消費電力などは、ＰＴＣ発
熱体素子２６の材料組成や焼成条件（焼成温度、焼成時
間）を変更したり、ＰＴＣ発熱体素子２６に形成される
電極３４，３５の形状や面積を変更したりすることによ
り、適当な範囲内で任意に変更することが可能である。
たとえば、ＰＴＣ発熱体素子２６のキュリー温度は、Ｐ
ＴＣ発熱体素子２６の材料組成を変更することで、−５
０℃〜３５０℃の範囲内の任意の温度値に変更すること
ができる。

【００３０】この実施形態においては、ＰＴＣ発熱体素
子２６のキュリー温度が、図１に示す飼育室６の水温が
２０℃から３０℃の範囲内で安定するような温度に設定
されるのが好ましい。また、飼育室６の水温が２３℃か
ら２７℃の範囲内で安定するような温度に設定されるの
がより好ましい。上給電部材２７は、円板部２７ａおよ
び円板部２７ａと同一平面上に形成された接続部２７ｂ
を有しており、導電性を有する金属薄板によって一体に
形成されている。また、下給電部材２８も、円板部２８
ａおよび接続部２８ｂを有しており、導電性を有する金
属薄板によって一体に形成されている。円板部２７ａ，
２８ａは、ＰＴＣ発熱体素子２６の外径にほぼ等しい大
きさに形成されており、その中央部には、それぞれＰＴ
Ｃ発熱体素子２６に形成された取付孔３２とほぼ同径の
取付孔２４，２５が貫通形成されている。

【００３１】給電部材２７，２８は、上給電部材２７の
円板部２７ａが電極３４に接触し、下給電部材２８の円
板部２８ａが電極３５に接触するように配置されてい
る。このとき、上給電部材２７の接続部２７ｂおよび下
給電部材２８の接続部２８ｂは、互いに平行、かつ対向
方向において互いにずれた状態になっている。上給電部
材２７の接続部２７ｂの下面側には、一端がジャンクシ
ョン部材１９，２０，２１内の接続部材に接続された給
電線３６の他端が半田付けによって接続されている。ま
た、下給電部材２８の接続部２８ｂの上面側には、一端
がジャンクション部材１９，２０，２１内の接続端子に
接続された給電線３７の他端が半田付けによって接続さ
れている。これにより、各ジャンクション部材１９，２
０，２１内の接続端子に供給された電力を、給電線３
６，３７、給電部材２７，２８および電極３４，３５を
介してＰＴＣ発熱体素子２６に与えることができる。

【００３２】キャップ２９は、給電部材２７，２８をそ
れぞれ電極３４，３５に接触させた状態で固定するため
のものであり、電気絶縁性を有する材料によって一体成
形されている。キャップ２９は、ＰＴＣ発熱体素子２６
および給電部材２７，２８を上方から覆うことができる
ように、内部に空間が形成され、かつ下面が開放されて
いる。また、キャップ２９の上面には、その中央にＰＴ
Ｃ発熱体素子２６に形成された取付孔３２とほぼ同径の
取付孔３８が貫通形成されている。さらに、キャップ２
９の側面には、接続部２７ｂ，２８ｂの突出を許容する
切欠２９ａが形成されている。

【００３３】なお、給電部材２７，２８と電極３４，３
５との接続は、導電性を有する接着剤を用いて行われて
もよい。しかし、接着剤の硬化に要する時間および接着
剤の液垂れによる上部電極３４と下部電極３５との短絡
を防ぐための手間を考慮すると、上述のように、接着剤
を使用しないで、キャップ２９を被せることによって、
給電部材２７，２８をそれぞれ電極３４，３５に固定す
るのが好ましい。

【００３４】下絶縁ケース３１は、電気絶縁性を有する
合成樹脂材料を用いて、たとえば射出成形によって形成
される。下絶縁ケース３１には、ほぼ円筒形状の位置決
め軸３３が図４において立ち上がった状態に突設されて
いる。ＰＴＣ発熱体素子２６、給電部材２７，２８およ
びキャップ２９は、下給電部材２８の取付孔２５、ＰＴ
Ｃ発熱体素子２６の取付孔３２、上給電部材２７の取付
孔２４およびキャップ２９の取付孔３８に、この順で位
置決め用軸３３を挿通させることにより、下絶縁ケース
３１に対して位置決めされる。また、位置決め用軸３３
には、上記した接着剤以外にも、図示しないボルトなど
を用いてヒータ９を放熱板８に固定できるようにするた
めの孔３９が形成されている。

【００３５】上絶縁ケース３０は、ＰＴＣ発熱体素子２
６および給電部材２７，２８を下絶縁ケース３１に取り
付け、さらにキャップ２９を被せた状態で、下絶縁ケー
ス３１を射出成形用金型にセットして、電気絶縁性を有
する合成樹脂材料を射出成形することによって、下絶縁
ケース３１と一体的に成形されるものである。したがっ
て、ＰＴＣ発熱体素子２６、給電部材２７，２８および
給電部材２７，２８と給電線３６，３７との接続部分な
どは、上絶縁ケース３０および下絶縁ケース３１によっ
て防水封止される。ゆえに、このヒータ９は、水分など
による短絡のおそれがない。

【００３６】上絶縁ケース３０および下絶縁ケース３１
は、熱収縮が小さく、良好な熱伝導、熱変化に耐え得る
耐熱性、水分を内部に通さない防水性および空気を内部
に通さない気密性を備え、さらに給電線３６，３７の被
覆材料との密着性が良好である材料で構成されるのが好
ましい。したがって、絶縁ケース３０，３１の材料とし
て、たとえば、ナイロン、ポリプロピレンおよびガラス
繊維からなるポリマアロイなどを例示することができ
る。

【００３７】なお、上絶縁ケース３０と下絶縁ケース３
１とを同一の材料で構成することは、互いの親和性が良
くなり、かつ熱膨張係数が等しくなるため、一体化の観
点では望ましい。図６は、ジャンクション部材２０の構
成を拡大して示す斜視図である。ヒータユニットＨに備
えられている３つのジャンクション部材１９，２０，２
１は、ほぼ同様の構成を有しているから、以下では、ジ
ャンクション部材２０を取り上げてその構成について説
明する。

【００３８】ジャンクション部材２０は、接続コード２
２ａ，２２ｂおよび２３ａ，２３ｂと給電線３６，３７
との接続部分を防水被覆するためのものであり、合成樹
脂で成形されたジャンクション本体部材４０およびジャ
ンクション蓋部材４１を有している。図７は、ジャンク
ション本体部材４０の構成を示す平面図である。ジャン
クション本体部材４０は、偏平な有底円筒状に形成され
ており、その底面の中心部には円柱状の凸部４２が立設
されている。また、ジャンクション本体部材４０の底面
には、その周縁部に外側環状リブ４３と、この外側環状
リブ４３と凸部４２との間に内側環状リブ４４とが立設
されている。凸部４２と内側環状リブ４４との間には、
環状の内側接続端子４５が配置され、内側環状リブ４５
と外側環状リブ４４との間には、環状の外側接続端子４
６が配置されている。

【００３９】外側環状リブ４３には、ヒータ９から延び
た給電線３６，３７を内部に導入するための給電線導入
凹部４７，４８がそれぞれ４カ所に形成されている。ま
た、これに対応して、内側環状リブ４４には、一方の給
電線３６を内側接続端子４５の位置まで導入するための
給電線導入凹部４９が４カ所に形成されている。さら
に、外側環状リブ４３には、ジャンクション部材１９内
の接続端子に接続された接続コード２２ａ，２２ｂおよ
びジャンクション部材２１内の接続端子に接続された接
続コード２３ａ，２３ｂをそれぞれ内部に導入するため
の接続コード導入凹部５０および接続コード導入凹部５
１が形成されており、これに対応して、内側環状リブ４
４には、接続コード２２ａ，２３ａをそれぞれ内側接続
端子４５の位置まで導入するための接続コード導入凹部
５２および接続コード導入凹部５３が形成されている。

【００４０】各ヒータ９の給電線３６は、外側環状リブ
４３の給電線導入凹部４７および内側環状リブ４４の給
電線導入凹部４９を介してジャンクション本体部材４０
の内部に導入され、その先端が内側接続端子４５に半田
付けされて接続されている。また、各ヒータ９の給電線
３７は、外側環状リブ４３の給電線導入凹部４８を介し
てジャンクション本体部材４０の内部に導入され、その
先端が外側接続端子４６に接続されている。

【００４１】接続コード２２ａは、接続コード導入凹部
５０および接続コード導入凹部５２を介して、その先端
が内側接続端子４５に半田付けされて接続され、接続コ
ード２２ｂは、接続コード導入凹部５０を介して、その
先端が外側接続端子４６に半田付けされて接続されてい
る。また、接続コード２３ａは、接続コード導入凹部５
１および接続コード導入凹部５３を介して、その先端が
内側接続端子４５に半田付けされて接続され、接続コー
ド２３ｂは、接続コード導入凹部５０を介して、その先
端が外側接続端子４６に半田付けされて接続されてい
る。

【００４２】一方、図６に示すジャンクション蓋部材４
１は、ジャンクション本体部材４０に対応した円板状に
形成されており、接続コード２２ａ，２２ｂ、接続コー
ド２３ａ，２３ｂおよび給電線３６，３７が接続端子４
５，４６に接続された状態（図７に示す状態）のジャン
クション本体部材４０の上端に嵌め合わされて、ジャン
クション部材２０を形成している。そして、このジャン
クション部材２０内には、ジャンクション本体部材４０
に形成されている樹脂充填用開口５４から防水性および
電気絶縁性を有する樹脂（たとえばシリコン樹脂）が充
填されている。これにより、ジャンクション部材２０内
において、接続コード２２ａ，２２ｂ、接続コード２３
ａ，２３ｂおよび給電線３６，３７の引出し部および接
続端子４５，４６が樹脂封止されている。したがって、
ジャンクション部材２０内に水分などが浸入することが
ないので、その浸入した水分などによる短絡が生じるお
それがない。

【００４３】なお、ジャンクション部材１９について
は、接続コード２３ａ，２３ｂを導入するための接続コ
ード導入凹部５１，５３が形成されておらず、接続端子
４５，４６には、接続コード２２ａ，２２ｂおよび各ヒ
ータ９から延びた給電線３６，３７が接続されている。
また、ジャンクション部材２１については、接続コード
２２ａ，２２ｂを導入するための接続コード導入凹部５
０，５２に代えて、電源コード２４，２５を導入するた
めの電源コード導入凹部が形成されており、接続端子４
５，４６には、接続コード２３ａ，２３ｂ、電源コード
２４，２５および各ヒータ９から延びた給電線３６，３
７が接続されている。

【００４４】以上のように本実施形態によれば、ＰＴＣ
発熱体素子２６、給電部材２７，２８および給電部材２
７，２８と給電線３６，３７との接続部分は、被覆部材
としての上絶縁ケース３０および下絶縁ケース３１によ
って防水被覆されている。また、複数個（この実施形態
では４個）のヒータ９を互いに並列に接続するためのジ
ャンクション部材１９，２０，２１の内部には、樹脂が
充填されており、ジャンクション部材１９，２０，２１
の内部に水分が浸入することはない。したがって、上記
したヒータユニットＨは、水中での使用に対して、高い
信頼性を有することができる。

【００４５】また、発熱体として自己温度制御機能を有
するＰＴＣ発熱体素子２６が用いられているので、発熱
温度を制御するためにサーモスタットやサーミスタなど
を含む発熱温度制御回路が不要であり、ヒータユニット
Ｈのコストが低減される。そのうえ、ＰＴＣ発熱体素子
２６は、一定温度以上には発熱しないので、ＰＴＣ発熱
体素子２６の異常発熱によって水温が高温になるといっ
たおそれがない。

【００４６】さらに、本実施形態では、飼育室６とは別
に設けられた加温室１１内の水をヒータユニットＨから
の発熱によって加温し、この加温した水を水中ポンプ１
７の働きによって飼育室６に流入させるようにしてい
る。したがって、飼育室内の水中にヒータを浸漬させ
て、ヒータからの発熱によって飼育室内の水を直接に加
温する構成（特開平９−６５７９７号公報の図１および
特開平９−２８３２６７号公報の図１参照）とは異な
り、飼育室６内の水が局部的に高温になることがなく、
飼育室６内の水温にむらを生じるおそれをなくすことが
できる。

【００４７】また、放熱板８を伝播するヒータ９の発熱
が、放熱板８の上面から放熱されて不織布１２を介して
砂利１３を間接的に加温することにより、砂利１３に自
然発生する水質浄化能力を有する微生物の活動が促進さ
れ、魚の飼育環境を向上させることができる。なお、Ｐ
ＴＣ発熱体素子２６の材料組成は、上記したバリウム、
ストロンチウム、カルシウム、チタン、マンガン、ディ
スプロシウムおよびケイ素に限定されることはなく、チ
タン酸バリウムを主原料とし、作成されたＰＴＣ発熱体
素子２６がＰＴＣ特性を有するような組成であればよ
い。

【００４８】また、ＰＴＣ発熱体素子２６の個数は、飼
育室６の容積に応じて種々変更することができる。さら
に、ヒータユニットＨの数も１個には限定されず、水槽
１の大きさに応じて複数個備えられるとよい。さらにま
た、ヒータユニットＨ（放熱板８）の大きさを飼育室６
の底面の大きさとほぼ同じに形成し、ヒータユニットＨ
の大きさに応じてヒータ９の個数やジャンクション部材
２０の個数を増減させることにより、ヒータユニットＨ
を飼育室６の底面上に載置した状態でも、飼育室６内の
水をほぼ均一に加温することができる。この場合におい
ても、各ヒータ９およびジャンクション部材２０が優れ
た防水性能を有しているため、各ヒータ９やジャンクシ
ョン部材２０で水分による短絡などの不具合を生じるお
それがない。

【００４９】その他、特許請求の範囲に記載された技術
的事項の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能であ
る。

【００５０】

【実施例】次に、さらに具体的な例について説明する。
外径１５ｍｍ、内径５．１ｍｍ、厚さ２．６ｍｍに形成
されたＰＴＣ発熱体素子の上下面に、オーミック性の銀
ペーストおよびカバー用銀ペーストを焼き付けて電極を
形成した。そして、各電極に給電部材を接触させた状態
で、ＰＴＣ発熱体素子および給電部材をポリマアロイで
電気絶縁被覆してヒータを作成した。こうして作成され
た１２個のヒータを、縦３４５ｍｍ×横２３０ｍｍ×厚
さ１１ｍｍのアルミニウム製の伝熱板に固定してヒータ
ユニットを得た。こうして作成したヒータユニットを用
いて、図１および図２に示すヒータ付水槽を得た。この
ヒータ付水槽は、幅（図１の矢印方向に見て左右方向の
長さ）が４００ｍｍ、奥行（図１の矢印方向に見て前後
方向の長さ）が２５０ｍｍ、高さが４６０ｍｍであり、
ヒータ付水槽に備えられたポンプの吐出量は毎分８リッ
トルである。

【００５１】こうして作成されたヒータ付水槽の水中で
の平均熱伝達率は、水槽の幅が４００ｍｍで、ポンプ吐
出量が毎分８リットルであることから、約４７Ｗ／（ｍ
²・Ｋ）である。したがって、この水槽内の水の水温１
５℃を水温２５℃まで上昇させるのに必要な流入熱量は
約４７Ｗとなるから、ヒータユニットＨに５０Ｗの電力
を供給すれば十分であることが判る。

【００５２】そして、ヒータユニットＨに５０Ｗの電力
を供給したところ、水槽内の水温が１５℃から２５℃ま
で上昇し、水槽（飼育室）内の水がむらなく加温される
ことが確認された。また、水温が２５℃まで上昇した
後、水温を２５℃±２℃の範囲で維持するための消費電
力は約９．４Ｗ程度であるとの結果が得られ、水槽内の
水温が適温まで上昇した後にヒータに供給される電力は
少なくてすむことが確認できた。

【００５３】

【００５４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ヒータに
よって温められた加温室内の水は、自然対流によって連
通路を通って水溜室に流入するので、水溜室内の水をむ
らなく温めることができる。

【００５５】また、正特性サーミスタ素子を備えたヒー
タが適用されているから、温度制御のためのサーミスタ
やサーモスタットなどを必要とせず、水槽のイニシャル
コストを低減することができる。また、水温を適温で維
持するために必要な電力を最小限におさえることができ
るので、ランニングコストも低減することができる。そ
のうえ、正特性サーミスタ素子は一定温度以上には発熱
しないので、水槽内の水温を常に適した温度に保つこと
ができる。

【００５６】さらに、正特性サーミスタ素子は、合成樹
脂製の被覆部材で防水被覆されているので、ヒータ部分
で水分などによる短絡が生じることがない。請求項２記
載の発明によれば、ヒータが放熱板に取り付けられてい
るので、加温室内の水を効率良く加温することができ
る。また、請求項３記載の発明によれば、ヒータ付水槽
が魚を飼育する目的で使用される場合に、魚の飼育環境
を向上させることができる。請求項４記載の発明によれ
ば、ヒータが複数個備えられている場合であっても、複
数個のヒータから延びた給電線と電源コードとの接続部
分は、合成樹脂製のジャンクション部材によって防水被
覆されているので、ヒータ部分や給電線と電源コードと
の接続部分で水分などによる短絡が生じることがない。

【００５７】請求項５記載の発明によれば、加温室でヒ
ータからの発熱によって加温された水は、ポンプの作用
によって加温室からポンプ室に流入し、さらにポンプに
吸い上げられて水溜室内に吐出される。したがって、こ
のヒータ付水槽内をヒータからの発熱によって加温され
た水が良好に対流するので、水溜室内の水温にむらを生
じるおそれをさらになくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るヒータ付水槽の構
成を示す斜視図である。

【図２】図１の切断線II−IIから見た水槽の断面図であ
る。

【図３】ヒータユニットの構成を示す図である。

【図４】ヒータを一部切り欠いて示す平面図である。

【図５】図４の切断線Ｖ−Ｖから見たヒータの断面図で
ある。

【図６】ヒータユニットに備えられたジャンクション部
材の構成を拡大して示す斜視図である。

【図７】ジャンクション本体部材の構成を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１ヒータ付水槽２底部３周側板（周側面）６飼育室（水溜室）７ポンプ室８放熱板９ヒータ１１加温室１４スリット（連通路）１５流入路（連通路）１６流出路（連通路）１７水中ポンプ１９，２０，２１ジャンクション部材２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ接続コード（電源コ
ード）２４，２５電源コード２６ＰＴＣ発熱体素子（正特性サーミスタ素子）３０上絶縁ケース（被覆部材）３１下絶縁ケース（被覆部材）Ｈヒータユニット（防水ヒータ装置）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】底部および底部の周縁から立ち上がった周
側面を有し、内部に水を溜めることのできる水溜室と、上記底部に設けられた加温室と、上記水溜室と上記加温室との間で水の流通が可能である
ように水溜室と加温室とを連通する連通路と、上記加温室内に設けられており、正特性サーミスタ素子
を合成樹脂製の被覆部材で防水被覆することによって形
成されたヒータとを含むことを特徴とするヒータ付水
槽。
【請求項２】一方面が上記加温室に臨んで配置された放
熱板をさらに含み、この放熱板の加温室に臨む一方面に
上記ヒータが取り付けられていることを特徴とする請求
項１記載のヒータ付水槽。
【請求項３】上記放熱板は、上記ヒータが取り付けられ
ている一方面とは反対側の他方面が上記水溜室に臨んで
設けられており、上記ヒータ付水槽は、上記放熱板の他方面上に設けられ
た不織布と、この不織布上に敷き詰められた砂利とをさ
らに含むものであることを特徴とする請求項２記載のヒ
ータ付水槽。
【請求項４】上記ヒータは複数個備えられており、これら複数個のヒータから延びた給電線と電源に接続さ
れるべき電源コードとの接続部分は、合成樹脂製のジャ
ンクション部材によって防水被覆されていることを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヒータ付水
槽。
【請求項５】上記加温室に連通されたポンプ室と、上記ポンプ室に備えられており、上記加温室からポンプ
室に流入した水を吸い上げて上記水溜室内に吐出するポ
ンプとをさらに含むことを特徴とする請求項１ないし４
のいずれかに記載のヒータ付水槽。