JP5102171B2 - 水槽用外付け温度制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、水槽内の水の温度を水槽に外付けされた装置で制御するようにした水槽用外付け温度制御装置に関する。

従来、水槽内の景観を良好とするため、水槽の水の温度を制御するヒーターを水槽外に設置して目に触れないようにした水槽用外付け温度制御装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。
実開平７−２４０４６号公報

このものは、内部に水が流れる通路が形成されるとともに、該通路に連通する流入口および排出口が形成されたケースと、前記通路に設置され、通電されたとき発熱して通路を流れる水を加熱するヒーターと、前記ヒーターより流入口側の通路に設置され、設置位置における水温を検出する温度センサと、前記温度センサによって検出された水温に基づいてヒーターに対する通電を制御する制御部とを備え、水槽内の水を流入口から通路に供給する一方、ヒーターによって温度をコントロールした通路内の水を排出口から水槽に戻すことで、水槽内の水の温度を制御するようにしたものである。

しかしながら、このような従来の水槽用外付け温度制御装置にあっては、ヒーターより水槽側（上流側）に設置された濾過材の詰まり、ポンプの故障、水槽とケースとを接続するパイプの外れや詰まり等によって、通路を流れる水の流量が減少または零となることがあるが、このような場合でも水温が設定温度より低いと、ヒーターに対して通電が継続され、この結果、通路を流れる水の温度が異常上昇して他の機器の故障を招いたり、場合によっては空焚きに近い状況となってしまうという課題があった。

この発明は、通路を流れる水量が種々の理由で減少したとき、通路における水温の異常上昇を容易に抑制することができる水槽用外付け温度制御装置を提供することを目的とする。

このような目的は、内部に水が流れる通路が形成されるとともに、該通路に連通する流入口および排出口が形成されたケースと、前記通路に設置され、通電されたとき発熱して通路を流れる水を加熱するヒーターと、前記ヒーターより流入口側の通路に設置され、設置位置における水温を検出する温度センサと、前記温度センサによって検出された水温に基づいてヒーターに対する通電を制御する第１制御部と、前記ヒーターより排出口側の通路に設置され、設置位置における水の流量を検出する流量センサと、前記流量センサによって検出された流量が所定値以下となったとき、流量センサからの検出結果に基づいてヒーターの発熱量を低下させる第２制御部とを備え、水槽内の水を流入口から通路に供給する一方、ヒーターによって温度をコントロールした通路内の水を排出口から水槽に戻すことで、水槽内の水の温度を制御することにより、達成することができる。

この発明においては、ヒーターより排出口側の通路に、設置位置における水の流量を検出する流量センサを設置するとともに、前記流量センサによって検出された流量が所定値以下となったとき、流量センサからの検出結果に基づいてヒーターの発熱量を低下させる第２制御部を設けるようにしたので、濾過材の詰まり、ポンプの故障等により通路を流れる水の流量が所定値以下まで減少すると、第２制御部が流量センサからの検出結果を基にヒーターの発熱量を低下させる。この結果、通路を流れる水の温度の異常上昇が容易に抑制され、他の機器の故障や空焚きを抑制することができる。

ここで、前述のように水の流量が所定値以下まで減少したとき、ヒーターへの通電を停止して発熱を停止させることも考えられるが、このようにすると、水槽の水の温度が早期に低下して飼育環境が急速に悪化する。しかしながら、この発明では、前述のようにヒーターの発熱量を低下させることで対処しているため、水に対してある程度の加熱は継続して行われ、良好な飼育環境を残すことができる。

また、請求項２に記載のように構成すれば、他の機器の故障や空焚きを確実に回避することができる。さらに、請求項３に記載のように構成すれば、通路内における水の流れが停止したときでも、ヒーター全体を常時水中に没入させておくことができ、これにより、空炊きを確実に回避することができる。

以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１、２、３において、11は観賞魚、甲殻類等の飼育を行う水槽であり、この水槽11の内部には所定量の水Ｗが貯留されている。12は載置台であり、この載置台12上には前記水槽11が載置されている。13は前記載置台12に支持された濾過ユニットであり、この濾過ユニット13には上下方向に延びる吸込みパイプ14の下端が連結され、この吸込みパイプ14は載置台12の上壁および水槽11の底壁を貫通して水槽11内まで延びている。そして、この吸込みパイプ14の上端には水槽11の水Ｗ内において開口している取水口15が取り付けられている。

前記濾過ユニット13にはウールマット、ロックマット等からなる濾過材18が内蔵され、この濾過材18は水槽11から濾過ユニット13内に吸い込まれた水Ｗから塵埃、汚れ等を除去することで濾過する。また、前記濾過ユニット13内には濾過材18によって濾過された後の水Ｗを濾過ユニット13に接続された連結パイプ19に吐出して供給するポンプ20が内蔵されている。

23は前記濾過ユニット13より一側において載置台12に支持された水槽用外付け温度制御装置であり、この温度制御装置23は内部に水Ｗが流れる通路24が形成されたケース25を有する。このケース25は両端が閉止された略円筒状を呈するとともに、載置台12上で転動しないよう外周に複数の脚26が設けられている。27は前記ケース25の周壁に取り付けられた半径方向に延びる水平な流入パイプであり、この流入パイプ27の基端（半径方向内端）はケース25の他側壁に形成された通路24の一部を構成する連通路28に連通している。

また、前記流入パイプ27には前記連結パイプ19が連結されており、この結果、連通路28と流入パイプ27との接続部が通路24に連通したケース25の流入口30となる。この結果、水槽11の水Ｗは濾過ユニット13内を通過した後、流入口30から通路24内に供給されると、該水Ｗは通路24内を他側から一側に向かって流れることができる。31はケース25の一側壁に取り付けられた軸方向に延びる水平な排出パイプであり、この排出パイプ31の他端は通路24の一端に連通しており、この結果、該排出パイプ31とケース25との接続部が通路24に連通したケース25の排出口32となる。

35は略Ｌ字形をした環流パイプであり、この環流パイプ35の水平部35ａの他端は前記排出パイプ31に接続され、一方、該環流パイプ35の垂直部35ｂは載置台12の上壁および水槽11の底壁を貫通して水槽11内まで延びている。この結果、通路24内を通過した水Ｗは排出口32から環流パイプ35に排出され、その後、環流パイプ35を通じて水槽11内に戻される。このようなことから水槽11の水Ｗは吸込みパイプ14、濾過ユニット13、連結パイプ19、温度制御装置23（通路24）および環流パイプ35を次々と通過して循環することができる。

38は基端部（他端部）がケース25の他側壁に支持された複数、ここでは３個のヒーターであり、これらのヒーター38は通路24内において一側に向かって軸方向に延びている。ここで、各ヒーター38は、通常、通電により発熱する鉄クロム線等の電熱線と、該電熱線を密閉収納するセラミック管と、該セラミック管内に充填された絶縁砂とから構成されている。

39はプラグであり、このプラグ39には一対の電源コード40の一端が接続され、これら電源コード40の他端には前記３個のヒーター38ａ、38ｂ、38ｃが並列で接続されている。このように３個のヒーター38は通路24内に設置されているが、これらヒーター38に通電されると、該ヒーター38の電熱線が発熱して通路24を流れる水Ｗを加熱する。

43はヒーター38より流入口30側（上流側）の通路24、ここでは連通路28に露出するよう、ケース25の他側壁に設置された、例えばサーミスタ等の温度センサであり、この温度センサ43は設置位置における水Ｗの温度、即ち、ヒーター38により加熱される前の水Ｗの温度を検出し、その検出結果をＣＰＵ等からなる第１コントローラ44に出力する。

ここで、前記第１コントローラ44は、温度センサ43により検出された水Ｗの温度が設定温度より低い場合には、電源コード40の途中に介装されたサイリスタ、トライアック等からなる通電制御体45に通電信号を出力してヒーター38に対し通電し、一方、水Ｗの温度が設定温度以上の場合には、通電制御体45に遮断信号を出力してヒーター38に対する通電を遮断する。

このように通路24内には水槽11から流入口30を通じて水Ｗが供給される一方、ヒーター38により温度がコントロールされた通路24内の水Ｗが排出口32から水槽11に戻されることで、該水槽11内の水Ｗの温度が所定温度付近に制御される。これにより、水槽11内の水Ｗは設定温度付近に制御され、観賞魚等の飼育に適した環境が提供される。

このとき、前記温度センサ43により検出される水Ｗの温度は吸込みパイプ14、濾過ユニット13、連結パイプ19を通過した後の水Ｗの温度であるため、水槽11内の水Ｗの温度より若干低下しているが、第１コントローラ44においてこのような温度低下分を補正している。前述した第１コントローラ44、通電制御体45は全体として、前記温度センサ43によって検出された水温に基づいてヒーター38に対する通電を制御する第１制御部46を構成する。

49ａ、49ｂ、49ｃは３本に分岐した電源コード40にそれぞれ介装されたリレーであり、これらのリレー49ａ、49ｂ、49ｃは、ＣＰＵ等からなる第２コントローラ50の制御によりオン・オフされ、対応するヒーター38ａ、38ｂ、38ｃに対し通電あるいは通電遮断を行う。51はタービン式の流量センサであり、この流量センサ51はケース25の一側壁内面に固定されており、この結果、該流量センサ51はヒーター38より排出口32側（下流側）の通路24に配置されていることになる。

また、前記流量センサ51の一側には前記排出パイプ31の他端が、一方、該流量センサ51の他側にはヒーター38と流量センサ51との間の通路24内に位置する誘導パイプ52の一端がそれぞれ連結されている。そして、前記誘導パイプ52を通じて流量センサ51に流入した水Ｗは、該流量センサ51のロータ53を回転させた後、排出パイプ31に流出するが、このときのロータ53の回転速度を基に流量センサ51はその設置位置における水Ｗ、即ち、ヒーター38により加熱された後の水Ｗの流量を検出し、その検出結果を前記第２コントローラ50に出力する。

そして、濾過材18の詰まり、ポンプ20の故障、吸込みパイプ14、連結パイプ19の外れ、詰まり、環流パイプ35の詰まり等により通路24を流れる水Ｗの流量が所定値、通常、定格流量の75〜80％の値以下となると、水Ｗの温度が異常上昇して他の機器の故障を招くおそれが生じるが、この実施形態においては、前記流量センサ51により検出された流量が前述の所定値以下となったとき、該流量センサ51からの検出結果に基づいて第２コントローラ50によりいずれかのリレー49をオフとすることで、対応するヒーター38への通電を遮断し、ヒーター38全体での発熱量（消費電力）を低下させるようにしている。

前述したリレー49、第２コントローラ50は全体として、流量センサ51によって検出された流量が所定値以下となったとき、流量センサ51からの検出結果に基づいてヒーター38の発熱量を低下させる第２制御部54を構成する。これにより、通路24を流れる水Ｗの温度の異常上昇が容易に抑制され、他の機器の故障や空焚きを容易に抑制することができる。

また、前述のように水Ｗの流量が所定値以下まで減少したとき、直ちにヒーター38全体への通電を停止して発熱を停止させることも考えられるが、このようにすると、水槽11の水Ｗの温度が早期に低下して飼育環境が急速に悪化する。しかしながら、この実施形態では、前述のようにヒーター38の発熱量を低下させることで対処しているため、水Ｗに対してある程度の加熱は継続して行われ、水槽11に良好な飼育環境を残すことができる。

さらに、通路24における水Ｗの流量が所定値からさらに減少したとき、これに追従して第２コントローラ50によりリレー49を次々とオフに切換えてヒーター38に対する通電を１個ずつ減少、即ち通電されているヒーター38の個数を徐々に減少させ、ヒーター38全体の発熱量を第２制御部54によって徐々に低下させることが好ましい。その理由は、前述のように水Ｗの流量減少に追従してヒーター38の発熱量を徐々に低下させるようにすれば、流量減少が進んだ場合においてもヒーター38により問題が生じない程度に水を加熱することで、水槽11内の水Ｗの温度低下を抑制することができるからである。

また、前記通路24における流量が下限値、この実施形態では定格流量の25％以下まで減少したときには、他の機器の故障や空焚きを確実に回避するために、第２コントローラ50により全てのリレー49をオフに切換えて、全てのヒーター38に対する通電を遮断し、ヒーター38における発熱を第２制御部54によって停止させることが好ましい。

ここで、前記誘導パイプ52は流量センサ51から他側に向かって突出する突出部52ａと、突出部52ａの他端から上方に向かって延びる堰としての上向き部52ｂとから構成され、この上向き部52ｂの上端全域は全てのヒーター38の上端より上方に位置している。この結果、前記上向き部52ｂの上方を通過して通路24から誘導パイプ52内に流入する水Ｗの水底（上向き部52ｂの上面に接している）は前記ヒーター38より上方に位置することになる。これにより、通路24内における水Ｗの流れが停止したときでも、ヒーター38全体を常時水中に没入させておくことができ、これにより、空炊きを確実に回避することができる。

56は電源コード40の途中に介装されたバイメタル等からなるサーマルプロテクタであり、このサーマルプロテクタ56はヒーター38の長手方向中央部を囲む位置のケース25に設けられている。そして、このサーマルプロテクタ56は、該サーマルプロテクタ56自身の温度が、流量の異常減少、流れの停止、気泡の混入、水蒸気の発生等により、例えば70度Ｃを超えると、作動して、ヒーター38に対する通電を遮断し、水温の異常上昇に対し二重の安全を図っている。

次に、前記実施形態１の作用について説明する。
前述のような外付け温度制御装置23を用いて水槽11の水Ｗの温度を設定温度付近に制御する場合には、温度センサ43により通路24を流れる水Ｗの温度を検出するが、この検出した温度が設定温度（補正済み）より低い場合には、第１コントローラ44から通電制御体45に通電信号を出力してヒーター38に通電し、該ヒーター38を発熱させる。この結果、水槽11の水Ｗが加熱されて温度が上昇するが、該水Ｗの温度が設定温度以上まで上昇すると、第１コントローラ44は通電制御体45に遮断信号を出力してヒーター38に対する通電を遮断する。このようにして通常時には水槽11内の水Ｗの温度は設定温度付近に制御される。

ここで、前述した水槽11内の水Ｗの温度は、通常±１度Ｃの範囲内で制御されているが、水槽11に貯留されている水Ｗの量に対しヒーター38の発熱量が大き過ぎたり、あるいは、外気温が大幅に下降した場合には、前記±１度Ｃの温度範囲を超えて水Ｗの温度が変化することがある。このような場合には、第２コントローラ50によりいずれかのリレー49をオフに切換えて発熱するヒーター38の個数を減少させたり、または、オフであったリレー49をオンに切換えて発熱可能なヒーター38の個数を増加させ、これにより、水Ｗが前記温度範囲に収まるようにする。

例えば、水槽11の清掃終了後、温度の低い水槽11内の水Ｗを設定温度まで加熱する間は、ヒーター38全体の発熱量が大きな値でよい（ヒーター38ａ、38ｂ、38ｃ全てが発熱可能でもよい）が、その後、設定温度付近で制御する場合には、前述の発熱量では大き過ぎて水Ｗの温度が前記温度範囲を超えてしまうことがある。このような場合には前述のようにいずれかのヒーター38、例えばヒーター38ｃを回路から切り離して、２個のヒーター38ａ、38ｂで水Ｗを加熱すれば、オーバーシュートを効果的に抑制することができる。

次に、濾過材18の詰まり、ポンプ20の故障等により通路24を流れる水Ｗの流量が所定値以下となると、流量センサ51の検出結果に基づいて第２コントローラ50がいずれかのリレー49をオフに切換えていずれかのヒーター38を回路から切り離し、これにより、ヒーター38全体の発熱量（消費電力）を低下させ、通路24を流れる水Ｗの温度の異常上昇を抑制して、他の機器の故障や空焚きを抑制するようにしている。

次に、濾過材18の目詰まり等がさらに悪化し、通路24における水Ｗの流量が所定値からさらに減少すると、これに追従して通電可能なヒーター38の個数を徐々に減少させ、これにより、ヒーター38全体の発熱量を徐々に低下させる。そして、通路24における流量が下限値まで減少すると、全てのリレー49をオフに切換えて全てのヒーター38に対する通電を遮断し、これにより、ヒーター38における発熱を停止させる。

図４、５は、この発明の実施形態２を示す図である。この実施形態においては、水槽11の上面に濾過装置 110を設置しているが、この濾過装置 110内に外付け温度制御装置 111を内蔵させている。ここで、前記濾過装置 110は開閉可能な蓋 113が設けられたボックス状のハウジング 114を有する。前記ハウジング 114の一側部には上下方向に延び両側端および下端がハウジング 114に固定された縦仕切り壁 115が、また、他側部には前記縦仕切り壁 115より高さが高く上下方向に延びるとともに、両側端および下端がハウジング 114に固定された縦仕切り壁 116が設けられ、この結果、これら縦仕切り壁 115、 116間のハウジング 114内には空間 117が画成される。

119は両側端および他端がハウジング 114および縦仕切り壁 116にそれぞれ固定されたほぼ水平な横仕切り壁であり、この横仕切り壁 119により前記空間 117は該横仕切り壁 119より上側の濾過室 120と、下側の通路 121とに区画される。また、この横仕切り壁 119の一端と縦仕切り壁 115との間には通路 121に連通する所定幅の流入口 122が形成されている。前記濾過室 120内には上下に重ね合わされた２層の濾過材 123が収納され、上側の濾過材 123ａは、例えば目の細かいウールマットからなり、下側の濾過材 123ｂは、例えば目の粗いロックマットから構成されている。

前記濾過材 123の直上で濾過室 120内には水平な分配樋 126が設置され、この分配樋 126の底壁には貫通した多数の分配孔 127が形成されている。この結果、前記分配樋 126に水Ｗが供給されると、該水Ｗは分配孔 127を通じて濾過材 123の全域にほぼ均一に分配供給される。このようにして濾過材 123に水Ｗが供給されると、該水Ｗは濾過材 123ａ、 123ｂにより塵埃、汚れ等が除去されて濾過され、その後、流入口 122を通じて通路 121の一端に流入する。

130は前記縦仕切り壁 115より一側のハウジング 114に取り付けられたポンプであり、 132は水槽11の水Ｗ内において開口している取水口 131を下端に有し、上端が分配樋 126の一端部直上で開口している揚水パイプ 132である。そして、前記ポンプ 130が作動すると、揚水パイプ 132を通じて水槽11内の水Ｗが吸い込まれ、分配樋 126に連続的に供給される。

133はハウジング 114の底壁に固定された上下方向に延びる環流パイプであり、この環流パイプ 133の上端は前記通路 121の他端に連通し、その下端は水槽11内の水Ｗの水面より下方で開口している。この結果、前記通路 121内の水Ｗは、前記ハウジング 114と環流パイプ 133との接続部に形成され通路 121に連通する排出口 134から環流パイプ 133を通じて水槽11内に戻される。前述したハウジング 114の底壁、縦仕切り壁 115、 116、横仕切り壁 119は全体として、内部に水Ｗが流れる通路 121が形成されるとともに、該通路 121に連通する流入口 122および排出口 134が形成されたケース 135を構成する。

そして、前記ポンプ 130が作動すると、水槽11の水Ｗは取水口 131から吸い込まれた後、濾過材 123を通過することで、塵埃、汚れ等が除去されて浄化され、次に、浄化された水Ｗは流入口 122を通じて通路 121内に流入した後、該通路 121内を排出口 134に向かって一側から他側に流れ、その後、排出口 134から環流パイプ 133に排出されて水槽11内に戻され、循環する。ここで、前記濾過装置 110は、水槽内でその背面側に設置してもよく、あるいは、水槽の底壁と砂との間に設置してもよい。

また、前述の実施形態においては、濾過材 123としてウールマット、ロックマットからなるウエットタイプ濾過材を用いるようにしたが、この発明においては、活性炭、珊瑚等の他のウエットタイプ濾過材を用いてもよく、また、ドライボール等のドライタイプ濾過材を用いるようにしてもよい。また、前述の実施形態においては、水槽11内の水Ｗを水槽11の上方に設置されたポンプ 130により吸い上げて濾過室 120、通路 121に供給するようにしたが、この発明においては、揚水パイプの下端部に水中ポンプを設置し、該ポンプの作動により水槽内の水Ｗを吸い込んで濾過室、通路に供給するようにしてもよい。

137はケース 135（ハウジング 114）の底壁に固定された堰としての取付けブロックであり、この取付けブロック 137の一側面には前記ヒーター38と同様の構成をした、少なくとも１個、ここでは２個のヒーター 138の基端部（他端部）が支持されている。 139はプラグであり、このプラグ 139には一対の電源コード 140の一端が接続され、これら電源コード 140の他端には前記２個のヒーター 138が並列で接続されている。

このように前記ヒーター 138は通路 121内に設置されているが、これらヒーター 138に通電されると、該ヒーター 138の電熱線が発熱して通路 121を流れる水Ｗを加熱し、結果として、水槽11内の水Ｗを加熱する。 141はリレーであり、このリレー 141は、後述する制御部 147の制御によりオン、オフすることで、一方のヒーター 138ａに対し通電あるいは通電遮断を行うことができる。

143はヒーター 138より流入口 122（上流側）側の通路 121に露出するようケース 135の底壁に設置された温度センサであり、この温度センサ 143は設置位置における水Ｗの温度、即ち、ヒーター 138により加熱される前の水Ｗの温度を検出し、その検出結果をＣＰＵ等のコントローラ 144に出力する。このとき、該コントローラ 144は電源コード 140の途中に介装された通電制御体 145に信号を出力してヒーター 138を前記第１コントローラ44と同様にコントロールする。

なお、前述の温度センサは、例えば、濾材内の水Ｗ、あるいは分配樋内の水Ｗ、あるいは、揚水パイプ内の水Ｗの温度を検出するようにしてもよい。前述したコントローラ 144、通電制御体 145は全体として、温度センサ 143によって検出された水温に基づいてヒーター 138に対する通電を制御する第１制御部 146を構成し、この第１制御部 146はハウジング 114の他側壁と縦仕切り壁 116との間のハウジング 114内に設置された制御部 147に内蔵されている。

152はヒーター 138より排出口 134側（下流側）の通路 121に設置されたピトー管からなる流量センサであり、この流量センサ 152は前記取付けブロック 137の上端部に取り付けられている。そして、この流量センサ 152は設置位置における水Ｗの流量、ここではヒーター 138により加熱された後の水Ｗの流量を検出し、前記コントローラ 144に検出結果を出力する。なお、この発明においては、流量センサ 152として渦式流量センサ、ドラグ流量センサ等を用いてもよい。

このように流量センサ 152から検出結果がコントローラ 144に出力されると、該コントローラ 144は演算を行うとともに、その演算結果を基に通電制御体 145を制御し、電源コード 140を流れる交流電気の１波長中での通電時間を制御することで、ヒーター 138の発熱量を制御する。前述したコントローラ 144、通電制御体 145は全体として、流量センサ 152からの検出結果に基づいてヒーター 138の発熱量を変化（低下）させる第２制御部 153を構成するが、この実施形態では、第２制御部 153と前記第１制御部 146とを共用している。

そして、前述と同様に流量センサ 152によって検出された流量が前述の所定値以下となると、該流量センサ 152からの検出結果に基づいて第２制御部 153により電源コード 140を流れる交流電気の１波長中での通電時間を短縮させ、ヒーター 138全体の発熱量（消費電力）を低下させるようにしている。これにより、通路 121を流れる水Ｗの温度の異常上昇が容易に抑制され、他の機器の故障や空焚きを容易に抑制することができる。

また、通路 121における水Ｗの流量が所定値から徐々に減少したときには、前述と同様の理由により、電源コード 140を流れる交流電気の１波長中での通電時間を徐々に追従減少させ、これにより、ヒーター 138の発熱量を徐々に低下させることが好ましい。このとき、前記流量の減少量（％）を発熱量の低下量（％）で除した値が0.85〜1.15の範囲内とすれば、通路 121における水Ｗの温度上昇を制限しながら、水槽11における水Ｗの温度低下を効果的に抑制することができるので、好ましい。

また、前記通路 121における流量が下限値まで減少したときには、１波長中での通電時間を零と、即ち、ヒーター 138に対する通電を遮断し、これにより、ヒーター 138における発熱を停止させることが好ましい。また、この実施形態においては、ヒーター 138より排出口 134側の通路 121に設けられた取付けブロック（堰） 137の上端全域を、全てのヒーター 138の上端より上方に位置させたので、前記取付けブロック 137より上方の通路 121を通過する水Ｗの水底（取付けブロック 137の上面に接している）は前記ヒーター 138より常に上方に位置することになり、これにより、通路 121内における水Ｗの流れが停止したときでも、ヒーター 138全体を常時水中に没入させておくことができる。

154は電源コード 140の途中に介装されたサーマルプロテクタであり、このサーマルプロテクタ 154はヒーター 138の長手方向中央部を囲む位置のケース 135に設けられている。そして、このサーマルプロテクタ 154は、自身の温度が、例えば70度Ｃを超えると、作動して、ヒーター 138に対する通電を遮断し、水温の異常上昇に対し二重の安全を図っている。

次に、前記実施形態２の作用について説明する。
この実施形態の外付け温度制御装置 111を用いて水槽11の水Ｗを設定温度に制御する場合には、前記実施形態１と同様に行う。ここで、前述した水槽11内の水Ｗの温度が±１度Ｃの温度範囲を超えて変化することがあるが、このような場合には、制御部 147によりリレー 141を切換えてヒーター 138ａを回路から切り離したり、復帰させたり、あるいは、第２制御部 153により交流電気の１波長中での通電時間を増減し、これにより、水Ｗが前記温度範囲に収まるようにするとよい。

次に、例えば、濾過材 123が若干目詰まりすると、通路 121を流れる水Ｗの流量が若干減少するが、ヒーター 138の発熱量に変化はないので、ヒーター 138により水Ｗは定格流量時より若干高温に加熱される。この結果、ヒーター 138から環流パイプ 133の下端開口までの間における水Ｗの温度が若干高温となり、これにより、ヒーター 138の位置から環流パイプ 133の下端開口まで流れる間に水Ｗから放出される熱量が、場合により多くなることがある。

このような場合には、通路 121を通じて水槽11に流れ込む水Ｗによって水槽11の水Ｗに供給される単位時間当たりの熱量が低下し、水槽11内の水Ｗの温度が低下するため、第２制御部 153により交流電気の１波長中での通電時間を増加し、これにより、ヒーター 138からの発熱量を若干増大させることで、対処するようにしてもよい。

また、通路 121を流れる水Ｗの流量が所定値以下まで低下すると、流量センサ 152の検出結果に基づいて第２制御部 153により交流電気の１波長中での通電時間を減少し、これにより、ヒーター 138全体の発熱量（消費電力）を低下させる。さらに、通路 121における流量が下限値まで減少すると、１波長中での通電時間を零と、即ち、ヒーター 138に対する通電を遮断し、これにより、ヒーター 138における発熱を停止させる。

図６は、この発明の実施形態３を示す図である。この実施形態においては、第２制御部 155を前記第１制御部 146と別個に設けるとともに、該第２制御部 155を、電源コード 140の途中に介装された負荷時タップ切換器付き変圧器 156と、流量センサ 152からの検出結果に基づいて演算を行い、図示していないリレー等を制御することで前記変圧器 156におけるタップ 157を切換えるＣＰＵ等からなるコントローラ 158とから構成している。

そして、この実施形態では、前記コントローラ 158により変圧器 156に設置されたタップ 157が切換えられると、ヒーター 138を流れる電圧が変化し、これにより、ヒーター 138の消費電力が変化して該ヒーター 138全体における発熱量が変化する。また、この実施形態のように第２制御部 155を第１制御部 146と別個に設けた場合には、第１制御部 146を構成するコントローラ 144はコンパレータを含む制御回路から構成してもよい。なお、他の構成、作用は前記実施形態２と同様である。

なお、この発明においては、４個以上のヒーターを設けるとともに、コントローラからの信号によりリレーを切換えることで通電されるヒーターの個数を変化させ、これにより、ヒーター全体の発熱量を制御するようにしてもよい。また、この発明においては、インバータを用いてヒーターを流れる電圧を制御し、これにより、ヒーターの発熱量を制御するようにしてもよい。さらに、この発明においては、ヒーターとして面状発熱体を用いてもよい。

この発明は、水槽内の水の温度を水槽に外付けした装置で制御するようにした産業分野に適用できる。

この発明の実施形態１を示す一部が破断された正面図である。 温度制御装置の一部が破断された正面図である。 ヒーター制御の回路図である。 この発明の実施形態２を示す正面断面図である。 ヒーター制御の回路図である。 この発明の実施形態３を示すヒーター制御の回路図である。

符号の説明

11…水槽 24…通路
25…ケース 30…流入口
32…排出口 38…ヒーター
43…温度センサ 46…第１制御部
51…流量センサ 52ｂ…堰
54…第２制御部 Ｗ…水

Claims (3)

1. 内部に水が流れる通路が形成されるとともに、該通路に連通する流入口および排出口が形成されたケースと、前記通路に設置され、通電されたとき発熱して通路を流れる水を加熱するヒーターと、前記ヒーターより流入口側の通路に設置され、設置位置における水温を検出する温度センサと、前記温度センサによって検出された水温に基づいてヒーターに対する通電を制御する第１制御部と、前記ヒーターより排出口側の通路に設置され、設置位置における水の流量を検出する流量センサと、前記流量センサによって検出された流量が所定値以下となったとき、流量センサからの検出結果に基づいてヒーターの発熱量を低下させる第２制御部とを備え、水槽内の水を流入口から通路に供給する一方、ヒーターによって温度をコントロールした通路内の水を排出口から水槽に戻すことで、水槽内の水の温度を制御するようにしたことを特徴とする水槽用外付け温度制御装置。
2. 前記通路における流量が下限値まで減少したとき、第２制御部によってヒーターにおける発熱を停止させるようにした請求項１記載の水槽用外付け温度制御装置。
3. 前記ヒーターより排出口側の通路に、上端全域がヒーターの上端より上方に位置する堰を設け、該堰の上方を通過する水の水底をヒーターの上端より上方に位置させた請求項１または２記載の水槽用外付け温度制御装置。

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