JPH10262495A - 水中用ヒータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 できるだけ効率良く水を加熱することができ
る水中用ヒータ装置を提供することである。 【解決手段】 電流が供給されることで発熱するヒータ
本体と、該ヒータ本体を密に覆うセラミックスで形成さ
れたケース体１１と、ケース体１１の端部と共に該端部
から引き出されたヒータ本体の先端とヒータ本体への電
流を供給するための電線との接続部を覆う電気接続部被
覆キャップ４０のような電気接続部被覆体とを有する水
中用ヒータ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、魚、水中植物を飼
育する水槽で用いる水中用ヒータ装置に係り、詳しく
は、効率良く水槽内の水の加熱ができる水中用ヒータ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱帯地方に生息する魚や水中植物を水槽
で飼育する場合、その魚や水中植物に適した温度環境を
確保するために、水中用ヒータ装置が用いられる。この
種の水中用ヒータ装置は実際に水槽の水中に設置され、
水温が魚や水中植物に適した温度となるように、温度セ
ンサで検出される水温に基づいて当該水中用ヒータ装置
に供給する電源のオン、オフ制御が行われる。従来の水
中用ヒータ装置は、例えば、アルミニウム製のパイプ内
に絶縁被覆のなされたヒータ本体を収納して該パイプを
密閉した構造となっている。また、更に、できるだけ熱
伝導の良い絶縁材をパイプ内に充填する構造のものもあ
る。このような構造の水中用ヒータ装置を水槽内の水中
に設置すると、通電によってヒータ本体から発生した熱
は空気または絶縁材を介してアルミニウム製のパイプに
伝導し、更に、該パイプから水槽内の水に伝導すること
によって、該水が加熱される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構造の水
中用ヒータ装置では、ヒータ本体から発生した熱が空気
あるいは絶縁材を介して水に接しているアルミニウム製
のパイプに伝導する。このため、ヒータ本体から発生し
た熱が空気あるいは絶縁材で吸収されてしまい、効率良
く水を加熱することが困難であった。そこで、本発明の
課題は、できるだけ効率良く水を加熱することができる
水中用ヒータ装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る水中用ヒータ装置は、請求項１に記載
されるように、電流が供給されることで発熱するヒータ
本体と、該ヒータ本体を密に覆うセラミックスで形成さ
れたケース体と、ケース体の端部と共に該端部から引き
出されたヒータ本体の先端とヒータ本体への電流を供給
するための電線との接続部を覆う電気接続部被覆体とを
有するように構成される。このような水中用ヒータ装置
では、ヒータ本体から発生した熱が直接セラミックスで
形成されたケース体に伝導する。そして、ケース体から
放射される熱によって水が加熱される。

【０００５】上記のような構成の水中用ヒータ装置にお
いて、電気接続部被覆体とケース体との一体化を容易に
行えるという観点から、請求項２に記載されるように、
上記電気接続部被覆体は、ケース体の端部が挿入される
キャップ体に絶縁性樹脂を充填して構成することができ
る。このような、水中用ヒータ装置では、キャップ体に
ケース体を挿入することで電気接続部被覆体とケース体
の一体化がなされ、そして、キャップ内に絶縁性樹脂を
充填することにより、ケース体の反部から引き出された
ヒータ本体と電線との接続部の絶縁性が保持される。上
記のように、電気接続部被覆体にキャップ体を用いた場
合、キャップ体の開口部とケース体とのすき間から水が
侵入した場合であっても、ヒータ本体と電線の接続部に
その水が達することを防止する観点から、本発明は、請
求項３に記載されるように、電気接続部被覆体によって
覆われるケース体端部におけるヒータ本体の引き出し面
よりキャップ体開口部側の表面に凹部が形成されるよう
に構成できる。

【０００６】このような水中用ヒータ装置では、キャッ
プ体に充填される絶縁性樹脂がヒータ本体の凹部にも充
填される。このため、キャップ体の開口部とヒータ本体
のすき間から水がわずかに侵入したとしても、凹部が形
成される分、水の侵入経路が長くなり、ヒータ本体と電
線との接続部に達しにくくなる。また、水の侵入をより
効果的に防止するという観点から、本発明は、請求項４
に記載されるように、上記凹部は、キャップ体開口部か
らヒータ本体が引き出されるケース体端部面に向かう方
向にほぼ垂直方向に伸びる溝であるように構成すること
ができる。

【０００７】このような、水中用ヒータ装置では、キャ
ップ体開口部とケース体とのすき間から水が侵入する場
合、その水は、キャップ体開口部からヒータ本体の引き
出し面に向かう方向に進む。溝がこの水の進行方向にほ
ぼ垂直な方向に伸びており、該水の進行を効果的に防止
する。更に、上述した各水中用ヒータ装置において、高
温となるケース体の表面を情報の提示に使用でき、及び
または、その表面の装飾が行えるという観点から、本発
明は、請求項５に記載されるように、ケース体の表面に
直接絵柄及びまたは文字列が付されるように構成でき
る。なお、絵柄及びまたは文字列をケース体の表面に直
接付すために、例えば、転写シートを用いて当該絵柄及
びまたは文字列をケース体表面に焼き付けることが可能
である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面を用いて説明する。図１は、本発明の実施の一形態に
係る水中用ヒータ装置の外観を示す図である。図１にお
いて、この水中用ヒータ装置１０は、薄い直方体形状の
ケース体１１の先端が電気接続部被覆キャップ４０に挿
入された構造となっている。ケース体１１は、例えば、
セラミックスで形成されている。このケース体１１の内
部には、例えば、鉄ニクロム合金の電熱線（ヒータ本
体）が埋設されて、電熱線の両端が電気接続部被覆キャ
ップ４０に覆われるケース体１１の端部から引き出され
ている。

【０００９】電気接続部被覆キャップ４０で覆われるケ
ース体１１の端部の構造は、例えば、図２に示すように
なっている。図２において、ケース体１１の端面から引
き出された電熱線２０の一方の先端が圧着端子２１によ
って電源コード３０の一方の電線２５に接続されてい
る。ケース体１１の端面から引き出された電熱線２０の
他方の先端が温度ヒューズ１４の一端と圧着端子２３に
よって互いに接続されている。また、温度ヒューズ１４
の他端が圧着端子２２によって電源コード３０の他方の
電線２６に接続されている。温度ヒューズ１４はガラス
繊維チューブ１３に被覆された状態でアルミチューブ１
２に収納される。このアルミチューブ１２は図１に示す
ように電気接続部被覆キャップ４０によってケース体１
１に密着するように固定される。このような構造により
ケース体１１の表面温度がアルミチューブ１２、ガラス
繊維チューブ１３を介して温度ヒューズ１４に伝達す
る。温度ヒューズ１４は所定の温度（例えば、約１５０
°）で溶断する特性を有している。

【００１０】上述したように電熱線２０、温度ヒューズ
１４及び電源コード３０の各電線２５、２６が圧着端子
２１、２２、２３を用いて接続された状態でケース体１
１の端部が図３に示すように電気接続部被覆キャップ４
０に挿入され、ケース体１１と電気接続部被覆キャップ
４０が一体化される。電気接続部被覆キャップ４０はＡ
ＢＳ樹脂などの樹脂で形成されている。電気接続部被覆
キャップ４０の内部にはシリコン樹脂等の高度の絶縁性
を有した樹脂が充填され、各電気接続部間及び外部との
電気的絶縁性が確保されている。上記のような構造の水
中用ヒータ装置１０においては、電熱線２０、温度ヒュ
ーズ１４及び電源コード３０の各電線２５、２６が、図
４に示すように、直列接続され、電熱線２０に対する電
流供給路が形成される。即ち、電源コード３０の先端に
接続されたプラグ３２を介して供給される電流が更に温
度ヒューズ１４を介して電熱線２０に供給される。

【００１１】また、図１に示すように、温度ヒューズ１
４を収納したアルミチューブ１２の近傍のケース体１１
表面に過加熱表示シール５０が貼られる。この過加熱表
示シール５０は、常温で例えば、白であり、異常な温度
（例えば、約１５０°）になると、例えば、黒に変色す
る。そして、この黒となった状態がそれ以後温度に関係
なく保持される（不可逆性）。この過加熱表示シール５
０として、例えば、商品名「サーモラベル」（日油技研
工業株式会社製）として市販されている温度によって変
色するシールを用いることができる。電気接続部被覆キ
ャップ４０で覆われるケース体１１の端部の表面には、
例えば、図５に示すように、溝１５及び１６が形成され
ている。この溝１５及び１６は、ケース体１１の長手方
向に対して垂直な方向に延びる。このように溝１５及び
１６が形成されたケース体１１を電気接続部被覆キャッ
プ４０に挿入し、電気接続部被覆キャップ４０内にシリ
コン樹脂を充填すると、各溝１５及び１６内にもシリコ
ン樹脂が満たされる。

【００１２】上記セラミックスで形成されるケース体１
１は、例えば、図６に示す工程を経て製造される。図６
において、粉末状の陶土（セラミック材料）を金型のキ
ャビティ内に充填する（Ｓ３００）一方、電熱線２０
（ヒータ）を所定の治具セットする（Ｓ３０１）。電熱
線２０がセットされた治具を金型内の所定の位置にセッ
トし、その治具を取り除くことにより、電熱線２０が金
型のキャビティ内の粉末状の陶土上にセットされる（Ｓ
３０２）。そして、電熱線２０を覆うように金型内に更
に粉末状の陶土（セラミック材料）を入れる（Ｓ３０
３）。この状態で、所定の圧力にて金型の型締めを行
い、プレス成型を行う（Ｓ３０４）。プレス成型によっ
てできた半製品が炉に入れられ、所定の温度（例えば、
約１２５０度）で所定時間（例えば、約２４時間）保持
される（Ｓ３０５）。これにより、粉末状の陶土のプレ
ス成型によってできた半製品が焼結される。この焼結が
終了すると、冷却され（Ｓ３０６）、セラミックス製の
ケース体１１が完成する。その後、ケース体１１の表面
の所定位置に、例えば、取扱の注意文や絵柄の転写シー
ルが貼られ（Ｓ３０７）、再度炉内に入れられる（Ｓ３
０８）。この炉内の温度は例えば、８００度程度に保持
され、転写シールの絵柄や取扱の注意文がケース体１１
の表面に焼き付けられる（熱転写）。

【００１３】例えば、取扱の注意文は、図１に示すよう
に、ケース体１１の表面の領域５１に形成される。この
ように、取扱の注意文がセラミックス製のケース体１１
表面の領域５１に形成されるので、別の取扱説明書を見
ることなく、水中用ヒータ装置１０の注意文だけを見な
がら、当該水中用ヒータ装置１０を水槽内に設置でき
る。上記のような水中用ヒータ装置１０は、図７に示す
ように、熱帯地方に生息する魚や水中植物を飼育するた
めの水槽２００の水中に設置される。そして、水中用ヒ
ータ装置１０の電源コード３０が温度コントローラ１０
０に接続される。この温度コントローラ１００は、水温
が所定の温度（魚や水中植物の飼育に適した温度）に保
持されるように、同様に水中に設置された温度センサ１
２０からの水温に対応した検出信号に基づいて、水中用
ヒータ装置１０に対する電源のオン、オフ制御を行う。

【００１４】上記水中用ヒータ装置１０に対する電源の
オン、オフ制御により、電熱線２０から発生した熱は、
直接セラミックス製のケース体１１を伝播し、ケース体
１１から放射される熱により当該ケース体１１の周りの
水から次第に加熱される。電熱線２０によりセラミック
ス製のケース体１１が直接加熱されるので、効率良く水
槽２００内の水を加熱することができる。上記のように
水中用ヒータ装置１０を水槽２００内に設置した際、電
気接続部被覆キャップ４０とケース体１１との間のすき
間から水がわずかに侵入したとしても、図５に示すよう
に、ケース体１１の端部に溝１５、１６が形成されてい
るので、これらの溝１５、１６によって水のスムーズな
侵入が妨げられる。その結果、ケース体１１の端部から
引き出された電熱線２０の端部、電線２５、２６及び温
度ヒューズ１４の接続部に水が侵入することが確実に防
止される。

【００１５】また、このように水中用ヒータ装置１０が
設置された水槽２００が、地震などの原因で転倒し、水
槽２００内の水がなくなった場合、温度コントローラ１
００は、比較的低い気温を検出している温度センサ１２
０からの検出信号に基づいて、水中用ヒータ装置１０に
対する電源を常時オン状態に保持してしまう。そのた
め、水中用ヒータ装置１０の電熱線２０に常時電流が流
れた状態となる。このような状態がつづくと、ケース体
１１の表面温度が異常に上昇し、所定の温度（例えば、
１５０°）に達すると、温度ヒューズ１４が溶断する。
その結果、電熱線２０に対する電流供給路が切断され、
電熱線２０への電流供給が遮断される。すると、電熱線
２０の発熱が中断し、ケース体１１の表面温度が次第に
低下する。

【００１６】上記のようにケース体１１の表面温度が温
度ヒューズ１４が溶断する温度に達すると、過加熱表示
シール５０が白から黒に変色し、それ以後ケース体１１
の表面温度が低下しても、過加熱表示シール５０が黒色
に保持される。その結果、電熱線２０への電流供給が遮
断されてケース体１１の温度が常温に戻った後でも、こ
の黒色の過加熱表示シール５０から当該水中用ヒータ装
置１０が異常に温度上昇して温度ヒューズ１４が溶断し
た状態にあることを判断することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上、説明してきたように、各請求項に
記載した本発明によれば、ケース体がヒータ本体を密に
覆うセラミックスで形成されているので、ヒータ本体か
ら発生した熱が直接ケース体に伝導してケース体から放
射される熱によって水が加熱される。従って、より効率
良く水を加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の一形態にかかる水中用ヒータ
装置の外観を示す図である。

【図２】 水中用ヒータ装置のケース体端部の構造を示
す分解斜視図である。

【図３】 水中用ヒータ装置のケース体と電気接続部被
覆キャップの接合状態を示す図である。

【図４】 電熱線（ヒータ本体）に対する電流供給路を
示す回路図である。

【図５】 ケース体の端部の構造を示す図である。

【図６】 セラミックス製のケース体の製造工程を示す
ブロック図である。

【図７】 水中用ヒータ装置の設置例を模式的に示す図
である。

【符号の説明】

１０…水中用ヒータ装置，１１…ケース体，１２…アル
ミチューブ，１４…温度ヒューズ，１５、１６…溝，２
０…電熱線，３０…電源コード，４０…電気接続部被覆
キャップ，５０…過加熱表示シール，１００…温度コン
トローラ，２００…水槽

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電流が供給されることで発熱するヒータ
   本体と、 該ヒータ本体を密に覆うセラミックスで形成されたケー
   ス体と、 ケース体の端部と共に該端部から引き出されたヒータ本
   体の先端とヒータ本体への電流を供給するための電線と
   の接続部を覆う電気接続部被覆体とを有する水中用ヒー
   タ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水中用ヒータ装置におい
   て、 上記電気接続部被覆体は、ケース体の端部が挿入される
   キャップ体に絶縁性樹脂を充填して構成される水中用ヒ
   ータ装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の水中用ヒータ装置におい
   て、 電気接続部被覆体によって覆われるケース体端部の表面
   に凹部が形成された水中用ヒータ装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の水中用ヒータ装置におい
   て、上記凹部は、キャップ体開口部からヒータ本体が引
   き出されるケース体の端部面に向かう方向にほぼ垂直方
   向に伸びる溝である水中用ヒータ装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至３いずれか記載の水中用ヒ
   ータ装置において、 ケース体の表面に直接絵柄及びまたは文字列が付された
   水中用ヒータ装置。