JPH08275380A - 水中ヒータの安全装置及び安全機構付水中ヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地震等で水槽内の飼育水が流出した場合に、
水中ヒータを確実にＯＦＦし、火災の発生を有効に防止
できる水中ヒータの安全装置を実現する。 【構成】 電源接続用の第１のプラグ18と、水中ヒータ
50が接続され、これに電源を供給するコンセント14と、
筺体20内にヒューズ抵抗器22を収納して成る第１のセン
サ部13とを備えた水中ヒータの安全装置10であって、ヒ
ューズ抵抗器22は、絶縁基板24と、絶縁基板24の表面に
被着されると共に水中ヒータ50と直列に接続され、電源
電流の通電によって発熱して絶縁基板24を加熱する発熱
抵抗体26と、発熱抵抗体26の表面を覆うガラス製の防水
被膜34とを備えて成り、防水被膜34の周囲に水槽12内の
水が存在しない場合には絶縁基板24が熱歪みを起こして
砕裂し、給電路たる発熱抵抗体26が切断されると共に、
周囲に水が存在する場合には砕裂しないよう絶縁基板24
の強度を設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水中ヒータの安全装
置及び安全機構付水中ヒータに係り、特に、水槽内の水
が流出した場合に、水中ヒータの過熱によって火災が発
生することを未然に防止するための安全装置、及びこの
ような安全装置と水中ヒータとを一体化した安全機構付
水中ヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】熱帯魚を飼う場合には、水槽内の飼育水
を常時一定温度以上に保つ必要があるため、水槽内に水
中ヒータを沈めて飼育水の加熱が行われる。また、サー
モスタットを水槽内に配置して水中ヒータのＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御を行い、水温が異常に上昇することを防止してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、地震等
によって水槽が破壊され、飼育水が流出した場合には水
中ヒータが剥き出しの過熱状態となり、しかもサーモス
タットも機能しないため、上記水中ヒータにカーテンや
書類等の可燃物が接触したり、漏れ出た都市ガス等に引
火することにより、火災が発生する虞があった（実際
に、震災時の出火原因の一つとして指摘されている）。

【０００４】この発明は、従来の上記問題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、水槽内の飼
育水が流出した場合に水中ヒータを確実にＯＦＦでき、
したがって火災の発生を有効に防止できる水中ヒータの
安全装置を実現することにある。また、このような安全
装置と水中ヒータとを一体化した安全機構付水中ヒータ
を実現することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る水中ヒータの安全装置は、電源接続用
プラグと、水中ヒータが接続され、これに電源を供給す
るヒータ接続部と、ヒューズ抵抗器と、該ヒューズ抵抗
器の防水手段とを備えた水中ヒータの安全装置であっ
て、上記ヒューズ抵抗器は、絶縁基板と、該絶縁基板の
表面に被着されると共に上記水中ヒータと直列に接続さ
れ、電源電流の通電によって発熱して上記絶縁基板を加
熱する発熱抵抗体とを備えて成り、上記防水手段の周囲
に水が存在しない場合には上記絶縁基板が熱歪みを起こ
して砕裂し、以て上記発熱抵抗体が切断されると共に、
上記防水手段の周囲に水が存在する場合には砕裂しない
よう上記絶縁基板の強度が設定されていることを特徴と
する。

【０００６】上記防水手段の一例として、少なくとも発
熱抵抗体の表面を覆うガラス製の防水被膜が該当する。
この場合、上記ヒューズ抵抗器を、通水口を備えた筺体
内に収納するよう構成することが望ましい。あるいは、
少なくとも上記ヒューズ抵抗器を収納する水密容器を上
記防水手段として用いることもできる。

【０００７】本発明に係る安全機構付水中ヒータは、電
源接続用プラグと、水中ヒータと、ヒューズ抵抗器と、
該ヒューズ抵抗器の防水手段とを有して成り、上記ヒュ
ーズ抵抗器は、絶縁基板と、該絶縁基板の表面に被着さ
れると共に上記水中ヒータと直列に接続され、電源電流
の通電によって発熱して上記絶縁基板を加熱する発熱抵
抗体とを備え、上記防水手段の周囲に水が存在しない場
合には上記絶縁基板が熱歪みを起こして砕裂し、以て上
記発熱抵抗体が切断されると共に、上記防水手段の周囲
に水が存在する場合には砕裂しないよう上記絶縁基板の
強度を設定したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】防水手段を備えたヒューズ抵抗器及び水中ヒー
タを水で満たされた水槽内に配置し、プラグを電源に接
続すると、電源供給を受けて水中ヒータが放熱を開始す
ると共に、ヒューズ抵抗器の発熱抵抗体にも通電されて
絶縁基板を加熱し始める。通常の場合には、防水手段の
周囲に水が存在するため、絶縁基板が発熱抵抗体によっ
て加熱されても、熱が直ちに水中に拡散してしまう。こ
の結果、絶縁基板は砕裂せず、発熱抵抗体も切断されな
いため、水中ヒータへの給電は継続される。これに対
し、地震等によって水槽が破壊され、水が流出した場合
には、防水手段の周囲に冷却用の水が存在しなくなり、
絶縁基板が熱歪みを起こして砕裂し、水中ヒータと直列
接続された発熱抵抗体も切断されるため、水中ヒータへ
の給電が停止し、自動的にＯＦＦされる。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面に基づき、本発明の実施例を
説明する。図１は、本発明の一実施例に係る水中ヒータ
の安全装置10の使用状態を示す説明図である。すなわ
ち、安全装置10は、水槽12内の一面に配置された第１の
センサ部13と、水槽12外に配置された接続部たるコンセ
ント14と、電源コード16を介してコンセント14と接続さ
れた電源接続用の第１のプラグ18とを備えて成る。第１
のセンサ部13とコンセント14との間は、防水被覆を施し
た電源コード16を介して接続されている。

【００１０】上記第１のセンサ部13は、ポリエチレン等
の合成樹脂製の筺体20内に、図２に示すヒューズ抵抗器
22を収納させて成る。このヒューズ抵抗器22は、アルミ
ナやフォルステライト等のセラミック製絶縁基板24の一
面に、ルテニウム系ペーストより成る発熱抵抗体26を矩
形状に被着させ、該発熱抵抗体26の両側辺に取り出し用
の帯状電極パターン28，28を被着させると共に、該電極
パターン28，28の端部に導線30，30を接続して成る。こ
のヒューズ抵抗器22は、通常は電子回路素子を過電流か
ら保護するために電源線や信号線に接続される一種の過
電流遮断器であり、発熱抵抗体26に定格以上の過電流が
流れると、発熱抵抗体26の発熱作用によって絶縁基板24
が熱歪みを起こし、絶縁基板24の上下両辺に形成された
切欠部32，32を結ぶ二点鎖線αに沿って左右に砕裂し、
この結果、通電路である発熱抵抗体26も切断されて過電
流の通電を遮断するものである。

【００１１】上記発熱抵抗体26及び電極パターン28，28
の表面には、ガラス製の防水被膜34が形成されている。
また、上記導線30，30には塩化ビニル等の防水被覆が施
されている。さらに、該導線30，30と電極パターン28，
28との接続部分は、エポキシ樹脂等より成る防水材36，
36によって被覆されている。この発熱抵抗体26の両端か
ら取り出された一対の導線30，30には、共通の外装が施
されて電源コード16と成されている。

【００１２】このヒューズ抵抗器22は、図３に示すよう
に、絶縁基板24の周縁を筺体20の内面に形成された突起
38，38間や凹部40内に差し込むことによって、その位置
決め及び固定がなされる。また、筺体20の前面20ａには
４個の通水口42が穿設されており、該通水口42を介して
水槽12内の水が筺体20内に浸入して来るため、ヒューズ
抵抗器22の周囲は水で満たされることとなる。この筺体
20の背面20ｂには上下に２個の吸盤44，44が取り付けら
れており、該吸盤44，44を介して第１のセンサ部13は水
槽12の内壁面12ａに固着される。また、上記電源コード
16は、筺体20の上面20ｃに形成された貫通孔46から外部
に導出され、上記のように水槽12外に導かれてコンセン
ト14に接続される。

【００１３】上記水槽12内の砂底48には水中ヒータ50が
載置されると共に、水槽12の内壁面12ｂには吸盤52を介
してサーモスタット54が固着されている（図１）。上記
水中ヒータ50は、ガラス管内にニクロム線を入れて周囲
に石英砂を充填させ、両端をキャップで水密に封止した
構造を備えており、上記ニクロム線からは防水被覆を施
した第１の接続コード56が導出され、該第１の接続コー
ド56の先端側は第２のプラグ58を介して上記コンセント
14の第１の差込口60に着脱自在に接続される。また、上
記サーモスタット54は、ガラス管内にバイメタル製のス
イッチを収納させたものであり、該スイッチからも防水
被覆を施した第２の接続コード62が導出され、該第２の
接続コード62の先端側は第３のプラグ64を介して上記コ
ンセント14の第２の差込口66に着脱自在に接続される。

【００１４】図４は、上記ヒューズ抵抗器22、水中ヒー
タ50、及びサーモスタット54の接続関係を示す模式図で
あり、電源コード16、第１の接続コード56及び第２の接
続コード62を介して互いに直列接続されていることを示
している。しかして、第１のプラグ18を電源に接続する
と、水中ヒータ50のニクロム線に電源が供給されて放熱
が開始される。そして、水温が設定温度以上になると、
サーモスタット54のスイッチがＯＦＦして水中ヒータ50
の加熱が停止し、設定温度以下になるとスイッチがＯＮ
して加熱が再開される。

【００１５】ところで、サーモスタット54のスイッチが
ＯＮしている際には、ヒューズ抵抗器22にも電流が流れ
て発熱抵抗体26は発熱しているが、周囲に水槽12内の水
が充満しており、直ちに冷却が行われているため、絶縁
基板24が熱歪みを起こして砕裂することがなく、水中ヒ
ータ50への電源供給も維持される。これに対し、地震等
の事故によって水槽12が破壊され、水槽12内の水が流出
した場合には、ヒューズ抵抗器22の周囲の水もなくな
り、冷却が行われなくなるため、絶縁基板24が熱歪みを
起こして砕裂し、通電路である発熱抵抗体26が切断され
るため、水中ヒータ50への電源供給が直ちに停止され
る。したがって、水中ヒータ50の過熱に基づく火災の発
生を未然に防止できる。なお、ヒューズ抵抗器22は筐体
20内に収納されているため、絶縁基板24の砕裂によって
加熱された破片が周囲に飛散して可燃物と接触すること
を有効に防止できる。

【００１６】以上のことから、本発明に係る安全装置10
を有効に機能させるには、ヒューズ抵抗器22の動作条件
の設定が重要となる。すなわち、周囲に水槽12内の水が
満たされている場合には、発熱抵抗体26が発熱しても絶
縁基板24が砕裂せず、周囲に水がなくなった場合には、
発熱抵抗体26の熱衝撃によって絶縁基板24が直ちに砕裂
し得るように、絶縁基板24の強度を設定する必要があ
る。具体的には、発熱抵抗体26の抵抗値や筐体20の構
造、あるいは水槽12内の設定水温をも勘案しつつ、絶縁
基板24の材質や寸法（厚さ）、形状（切欠部の形成数や
形成箇所及びその形状）等を適宜調整すればよい。

【００１７】図５は、センサ部の変形例を示すものであ
り、他の構成は上記実施例と実質的に同様である。この
第２のセンサ部70は、ガラス容器72内にヒューズ抵抗器
22を封入し、容器の開口部72ａをゴム栓74で水密に閉塞
して成る。このゴム栓74の中央付近に形成された貫通孔
74ａを介して、防水被覆を施した電源コード16がガラス
容器72内に挿入され、一対の導線30，30がヒューズ抵抗
器22の電極パターン28，28にそれぞれハンダ76，76を介
して接続されている。また、ネオン管よりなるパイロッ
ト・ランプ78と電流制限用の抵抗器80が、発熱抵抗体26
に対して並列に接続されている。

【００１８】図６は、この安全装置10の接続状態を示す
模式図であり、上記パイロットランプ78と抵抗器80が接
続された以外は、図４に示した上記実施例の場合と同様
である。しかして、第１のプラグ18を電源に接続する
と、水中ヒータ50のニクロム線に電源が供給されて放熱
が開始される。そして、水温が設定温度以上になると、
サーモスタット54のスイッチがＯＦＦして水中ヒータ50
の加熱が停止し、設定温度以下になるとスイッチがＯＮ
して加熱が再開される。また、サーモスタット54のスイ
ッチがＯＮしている際には、ヒューズ抵抗器22にも電流
が流れて発熱抵抗体26は発熱しているが、ガラス容器72
及びゴム栓74から成る水密容器の周囲に水槽12内の水が
満たされており、該水密容器を介して直ちに発熱抵抗体
26の冷却が行われるため、絶縁基板24が砕裂することが
なく、水中ヒータ50への電源供給も維持される。これに
対し、地震等の事故によって水槽12が破壊され、水槽12
内の水が流出した場合には、水密容器の周囲の水もなく
なり、冷却が行われなくなるため、絶縁基板24が熱歪み
を起こして砕裂し、通電路である発熱抵抗体26が切断さ
れるため、水中ヒータ50への電源供給が直ちに停止され
る。したがって、水中ヒータ50の過熱に基づく火災の発
生を未然に防止できる。同時に、パイロットランプ78側
に電流が流れてこれが点灯し、外部に異常を表示するこ
とができる。

【００１９】本実施例の場合、ガラス容器72及びゴム栓
74が防水手段としての水密容器を構成しており、該水密
容器内に水が浸入することはないため（ゴム栓74に形成
された貫通孔74ａの口径は、電源コード16の断面積に比
べて小さめに設定されているため、容器内の防水性は確
保されている）、ヒューズ抵抗器22の発熱抵抗体26表面
や導線30，30に防水被覆を施す必要がなく、また電極パ
ターン28，28と導線30，30との接続部分に防水対策を施
す必要もない。また、絶縁基板24の砕裂によって加熱さ
れた破片が飛散しても、上記水密容器によって遮断され
るため、周囲の可燃物と接触することがない。なお、図
示は省略したが、ガラス容器72の適当な箇所に吸盤を取
り付け、該吸盤を介して第２のセンサ部70を水槽12の内
壁面に固着するよう構成してもよい。

【００２０】上記においては、安全装置10と水中ヒータ
50とを、第２のプラグ58をコンセント14の第１の差込口
60内に挿入することにより、着脱自在に係合させた例を
示したが、これを一体的（固定的、直接的）に接続して
安全機構付水中ヒータとしてもよい。また、安全装置10
とサーモスタット54とを、第３のプラグ64をコンセント
14の第２の差込口66内に挿入することによって着脱自在
に係合させる代わりに、これを一体的（固定的、直接
的）に接続しても勿論よい。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係る水中ヒータの安全装置及び
安全機構付水中ヒータにあっては、水槽内に水が満たさ
れた通常時においては、水中ヒータに電源供給が維持さ
れて飼育水の保温が確保できると共に、地震等によって
水槽が破壊され、飼育水が流出した場合には、直ちにヒ
ューズ抵抗器の絶縁基板が砕裂して給電路である発熱抵
抗体が切断されるため、水中ヒータへの電源供給が停止
され、これを確実にＯＦＦすることができる。このた
め、水中ヒータの過熱に基づく出火を有効に防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水中ヒータの安全装置の使用例を
示す説明図である。

【図２】本発明に係るヒューズ抵抗器を示す正面図であ
る。

【図３】第１のセンサ部を示す部分断面図である。

【図４】ヒューズ抵抗器と水中ヒータ及びサーモスタッ
トとの接続関係を示す模式図である。

【図５】第２のセンサ部を示す正面図である。

【図６】ヒューズ抵抗器と水中ヒータ及びサーモスタッ
トとの接続関係を示す模式図である。

【符号の説明】

10 水中ヒータの安全装置 12 水槽 14 コンセント（ヒータ接続部） 16 電源コード 18 第１のプラグ 20 筺体 22 ヒューズ抵抗器 24 絶縁基板 26 発熱抵抗体 34 防水被膜 42 通水口 50 水中ヒータ 72 ガラス容器 74 ゴム栓

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源接続用プラグと、水中ヒータが接続
   され、これに電源を供給するヒータ接続部と、ヒューズ
   抵抗器と、該ヒューズ抵抗器の防水手段とを備えた水中
   ヒータの安全装置であって、上記ヒューズ抵抗器は、絶
   縁基板と、該絶縁基板の表面に被着されると共に上記水
   中ヒータと直列に接続され、電源電流の通電によって発
   熱して上記絶縁基板を加熱する発熱抵抗体とを備えて成
   り、上記防水手段の周囲に水が存在しない場合には上記
   絶縁基板が熱歪みを起こして砕裂し、以て上記発熱抵抗
   体が切断されると共に、上記防水手段の周囲に水が存在
   する場合には砕裂しないよう上記絶縁基板の強度が設定
   されていることを特徴とする水中ヒータの安全装置。
2. 【請求項２】 上記防水手段が、少なくとも発熱抵抗体
   の表面を覆うガラス製の防水被膜であることを特徴とす
   る請求項１に記載の水中ヒータの安全装置。
3. 【請求項３】 上記ヒューズ抵抗器を、通水口を備えた
   筺体内に収納したことを特徴とする請求項１または２に
   記載の水中ヒータの安全装置。
4. 【請求項４】 上記防水手段が、少なくとも上記ヒュー
   ズ抵抗器を収納する水密容器であることを特徴とする請
   求項１に記載の水中ヒータの安全装置。
5. 【請求項５】 電源接続用プラグと、水中ヒータと、ヒ
   ューズ抵抗器と、該ヒューズ抵抗器の防水手段とを備え
   た安全機構付水中ヒータであって、上記ヒューズ抵抗器
   は、絶縁基板と、該絶縁基板の表面に被着されると共に
   上記水中ヒータと直列に接続され、電源電流の通電によ
   って発熱して上記絶縁基板を加熱する発熱抵抗体とを備
   えて成り、上記防水手段の周囲に水が存在しない場合に
   は上記絶縁基板が熱歪みを起こして砕裂し、以て上記発
   熱抵抗体が切断されると共に、上記防水手段の周囲に水
   が存在する場合には砕裂しないよう上記絶縁基板の強度
   が設定されていることを特徴とする安全機構付水中ヒー
   タ。