(57)【要約】【課題】缶もしくは使い捨てコップ等容器に入った飲み物を、容器のまま加熱・冷却することにより容器中の飲み物の保温・保冷を可能とし、かつパソコン作業中の利用に適した飲み物容器ホルダーを提供する。【解決手段】飲み物容器ホルダーの加熱・冷却素子としてペルチェ素子モジュールを使用することで、飲み物容器ホルダーの小型化を可能とする。容器の加熱、冷却に要する電力の一部は、ＵＳＢケーブルを介して接続されたパソコンから供給されるものとし、飲み物容器ホルダーの加熱・冷却のオン／オフをＵＳＢケーブルを介して接続されたパソコンの電源のオン／オフと同期させることで、省エネルギーかつ安全な飲み物容器ホルダーを提供する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶もしくは使い捨てコップ等の容器に入った飲み物を、容器のまま加熱もしくは冷却することで、容器中の飲み物の保温、保冷を可能にすることを特徴とする飲み物容器ホルダー。
【請求項２】
加熱および冷却素子としてペルチェ素子モジュールを配置することを特徴とする請求項１に記載の飲み物容器ホルダー。
【請求項３】
加熱素子に抵抗型加熱素子、冷却素子にペルチェ素子モジュールを含む構成であることを特徴とする請求項１に記載の飲み物容器ホルダー。
【請求項４】
加熱および冷却に必要な全てもしくはその一部の電力を、ＵＳＢケーブルを介して接続されたパソコンから供給することを特徴とする請求項１から３に記載の飲み物容器ホルダー。
【請求項５】
飲み物容器ホルダーの加熱および冷却のオン／オフを、ＵＳＢケーブルを介して接続されたパソコンの電源のオン／オフと同期させることを特徴とする請求項４に記載の飲み物容器ホルダー。
【請求項６】
加熱および冷却の切替え操作を、ＵＳＢケーブルを介して接続されたパソコンからの命令で行うことを特徴とする請求項４および５に記載の飲み物容器ホルダー。
【請求項７】
飲み物容器ホルダーに内蔵した温度計もしくは熱電対によって測定した温度情報を、ＵＳＢケーブルを介して接続したパソコンに転送し、モニター上に視覚的な温度情報を表示することが可能なことを特徴とする請求項４から６に記載の飲み物容器ホルダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶もしくは使い捨てコップ等の容器に入った飲み物を、容器のまま加熱もしくは冷却することにより、容器中の飲み物の保温、保冷に効果があり、パソコン作業中の使用に適した飲み物容器ホルダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットがコミニュケーションの一手段として普及したことにより、パソコン（パーソナルコンピュータ）は、企業の日常業務のみにとどまらず、一般家庭の日常生活にも広く使用されるようになった。パソコンが広く使用される一方で、パソコン作業に付随した健康問題がクローズアップされている。企業におけるパソコン作業では、長時間にわたって体の姿勢を崩さずモニターを凝視して作業続ける為に、目の疲れ、肩こり、筋肉痛等の肉体的障害に加え、それに付随した精神的ストレスが発生しやすいと言われている。企業の日常業務においては、だれでもパソコンを使わざるを得ない時代である。各企業としても、パソコン作業による障害の予防、改善に取り組み、パソコン使用に対する健康対策、しいては健全なオフィス環境を作る努力が必須となってきている。一般家庭のパソコンの使用でも、インターネットＷｅｂサイトの閲覧、リアルタイムコミュニケーションへの参加など、長時間にわたってパソコン画面を注視するケースも少なくない。これでは、企業でのパソコン作業による障害と同様、知らず知らずのうちに自己の体に負担をかけてしまう危険性が十分考えられる。従って、一般家庭で快適にパソコンを使用する為にも、何らかの健康対策と環境作りが必要と考えられる。
【０００３】
一方、我々が机上作業をする場合、適度の飲み物を取りながら作業することは、精神的なリフレッシュにつながると考えられる。コーヒー、紅茶、日本茶に含まれるカフェインの刺激などは、適度な神経覚醒作用があり、仕事や勉強をはじめとする机上の作業を、効率良く且つ快適に進めるために役立つと考えられている。炭酸飲料などの清涼飲料は、炭酸の刺激に起因した喉越しの良さがあり、飲料から摂取される糖分は疲労の回復に繋がると考えられる。また、これら飲み物の液温が味覚に与える影響は少なくない。清涼飲料などの飲み物は冷たい液温、ホットコーヒーなどの飲み物は高い液温、すなわち賞味温度といえる温度で飲み物を口にすることが、人間の味覚から精神的な満足感やリフレッシュに繋がると言ってよい。
【０００４】
机上作業中に飲み物を飲もうとした場合、賞味温度状態であるうちに飲み物を飲み終えることが好ましいが、飲み物の温度が変化しないように、こまめに少量づつ冷蔵庫やポットから飲み物を取り出すことは、机上作業の効率を低下させるので不便である。また、売店や自動販売機で販売されている缶や使い捨てコップ入りの飲料は、オフィスなどの机上作業中の飲用として広く利用されているが、缶あるいは使い捨て容器に入った飲み物は飲用時に机上で室温にさらされる為、熱い飲み物は急激に冷めやすく、冷たい飲み物は急激に温まりやすいと言える。従って、缶や使い捨てコップ入りの飲料は、飲み物の温度を賞味温度で長時間維持することは困難である。
【０００５】
一方、物体を加熱もしくは冷却させるシステムとしては、ペルチェ素子モジュールが知られている。ペルチェ素子モジュールとは、ペルチェ素子と呼ばれる熱伝導素子を電気的に複数個直列接続しユニット化したものである。ペルチェ素子は、１８３４年にＪ．Ｃ．Ａペルチェに発見された『ペルチェ効果』を利用した素子である。ペルチェ効果はＰ型およびＮ型半導体の接合対に直流電流を流すことで、素子の両表面が加熱、冷却されること現象のことをいう。素子電流の向きを入替えることで、素子の加熱面と冷却面を入替えることも可能である。ペルチェ素子モジュールは、加熱、冷却素子を小型に構成することが可能であり、加熱、冷却を必要とする装置の小型化には非常に有用である。ペルチェ素子モジュールを利用した装置としては、「車載用肘掛け型冷温蔵庫」が実用新案登録第３０７０５０６号に開示されている。この装置は、乗用車の肘掛けコンソール部に冷温蔵庫を設置するもので、サーモモジュールユニットとしてペルチェ素子モジュールを採用している。本例では、ペルチェ素子モジュールを採用することにより、内容積が小さくても保冷剤や保温剤を必須とすることなく、缶飲料等の保温、保冷が可能であるとしている。
【０００６】
また、従来よりパソコンと周辺機器（プリンタ、スキャナ、マウス、キーボード、外部記憶装置等）の接続には、シリアル接続，パラレル接続，ＳＣＳＩ接続等、様々な接続方法が使用されてきているが、最近ではＵＳＢ接続が一般的となりつつある。ＵＳＢ接続とは、パソコンと周辺機器との通信をパソコンのＵＳＢ専用端子およびＵＳＢケーブルを介して行う規格である。接続方式をＵＳＢ接続で共通化することにより、パソコンと周辺機器の接続はユーザーにとって大変容易なものとなった。また、ＵＳＢ接続にはパソコン本体からＵＳＢ接続された周辺機器へＤＣ５Ｖで最大５００ｍＡの電力供給が可能であるという特徴がある。動作に大電力を必要としない周辺機器はＵＳＢ接続以外に新たな別電源を必要とせず、その場合ＵＳＢ接続は装置の省スペース化に大きく寄与する可能性がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、室内で缶もしくは使い捨てコップ等容器に入った飲み物を飲もうとした場合、容器は室温雰囲気にさらされる為、熱い飲み物は冷めやすく、冷たい飲み物は温まりやすく、飲み物の賞味温度を長時間維持することは困難であった。また、缶もしくは使い捨てコップ等容器に入った飲み物の液温を維持しようとした場合、液温の維持が可能な冷蔵庫や保温庫等の大型装置はあったが、パソコン作業に適し机上に置くことが可能な小型サイズの飲み物容器ホルダーは無かった。さらに、一般の家庭用電源コードを介して電力の供給を受け、加熱、冷却のオン／オフのスイッチ機能を有する飲み物の保温、保冷装置はあったが、容器の加熱や冷却に要する電力の一部を、ＵＳＢケーブルを介して接続したパソコンから供給し、飲み物容器ホルダーの加熱および冷却のオン／オフを、ＵＳＢケーブルを介して接続したパソコンの電源のオン／オフと同期させるような、飲み物の保温、保冷装置は無かった。
【０００８】
本発明はこのような前記問題点を解決するものである。すなわち、保温および保冷に要する加熱、冷却素子としてペルチェ素子モジュールを使用することで、電力の一部をＵＳＢケーブルを介して接続したパソコンから供給し、加熱および冷却のオン／オフをＵＳＢケーブルを介して接続したパソコンの電源のオン／オフと同期させることを特徴とする、小型の飲み物容器ホルダーを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の飲み物容器ホルダーは、缶もしくは使い捨てコップ等の容器に入った飲み物を、容器のまま加熱および冷却することで、容器中の飲み物の保温、保冷を可能にすることを特徴とする。
【００１０】
本発明の飲み物容器ホルダーは、加熱および冷却素子としてペルチェ素子モジュールを配置することが望ましい。
【００１１】
ペルチェ素子モジュールは、飲み物容器ホルダーの側面だけでなく底部にも設けることが望ましい。底面にも設けることで、飲み物の温度の均一性が向上するだけでなく、特に加熱時の熱効率を良くすることが出来る。
【００１２】
また、ペルチェ素子モジュールは、ヒートシンクもしくはファン等の放熱を促進する部品を有するものであることが望ましい。ヒートシンクもしくはファン等の放熱を促進する部品を有するペルチェ素子モジュールを配置することにより、飲み物加熱時の熱効率を一層良くすることが出来る。
【００１３】
さらに、ペルチェ素子モジュールは、シリコンゴム等によりモジュール端をシールするなどして、冷却時の外気の結露によって生じる水分がモジュール内部の素子に侵入にくい構造であることが望ましい。外気の結露によって生じる水分がモジュール内部の素子に侵入しにくい構造であるペルチェ素子モジュールを配置することにより、結露で生じる水分から素子の腐食を防ぐことが可能となり、長期間にわたって安定的な冷却性能を有する飲み物容器ホルダーを提供することが出来る。
【００１４】
本発明の飲み物容器ホルダーは、加熱素子に抵抗型加熱素子、冷却素子にペルチェ素子モジュールを含む構成であることが望ましい。
【００１５】
加熱素子にタングステン線やニクロム線を用いた抵抗型加熱素子を用いることで、ペルチェ素子モジュールを加熱素子に使うより、高い温度まで効率良く加熱することができる。抵抗型加熱素子は絶縁材で被服されたものを用いることが好ましい。
【００１６】
本発明の飲み物容器ホルダーは、加熱、冷却に必要な全てもしくはその一部の電力を、ＵＳＢケーブルを介して接続されたパソコンから供給を受けることを特徴とする。
【００１７】
パソコンのＵＳＢ端子から加熱、冷却に必要な全ての電力の供給を受けた場合、他の外部電源および電源コードを準備する必要がなく、机上の整理にも役立つものである。現在のパソコンにはＵＳＢ端子は必ずと言って良い程装備されているので、本発明の飲み物容器ホルダーを取り外し、他の場所に設置してあるパソコンに持って行けば、パソコンから容易に電源を取ることができる。
【００１８】
本発明の飲み物容器ホルダーは、飲み物容器ホルダーの加熱、冷却のオン／オフをＵＳＢケーブルを介して接続されたパソコンの電源のオン／オフと同期させることが望ましい。
【００１９】
パソコンの電源に同期させることで、パソコン作業終了時に飲み物容器ホルダーの電源も切れるため、切り忘れが防げ安全であることと、消費電力の削減にも繋がるものである。
【００２０】
本発明の飲み物容器ホルダーは、加熱、冷却の切替え操作を、ＵＳＢケーブルを介して接続されたパソコンからの命令で行うことが望ましい。
【００２１】
本発明の飲み物容器ホルダーは、飲み物容器ホルダーに内蔵した温度計もしくは熱電対によって測定した温度情報を、ＵＳＢケーブルを介して接続したパソコンに転送し、モニター上に視覚的な温度情報を表示することが望ましい。
【００２２】
モニター上で飲み物の温度が判ることで、安全に飲み物を飲むことができる。温かい飲み物を冷たい飲み物と思って一気に飲んでしまうと、火傷等の事故に繋がる危険性があるため、モニターで飲み物の温度を確認できることは、非常に便利であると言える。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を用いて詳細に説明する。図１に本発明による飲み物容器ホルダーの一例を示す。本例の場合、飲み物が入った容器１２がホルダーケース１３に収納される例を示している。ホルダーケース上には、保温もしくは保冷効果を高めるためのふた１１が取り付けられている。ホルダーケース１３中には、容器１２を加熱もしくは冷却する為の、加熱、冷却素子１５が配置され、制御回路１７により制御されている。制御回路１７はＵＳＢケーブル１８に接続している。飲み物容器ホルダーの加熱と冷却の切替えは、切替えスイッチ１４によって行い、加熱と冷却の表示は、表示ランプ１６によって行う。ふた１１は保温もしくは保冷効果を高めるために設けることが好ましいが、飲み物を長時間飲み物容器ホルダー中で保管することを考えない場合は、無くても良いものである。また、ホルダーケース１３中には、保温もしくは保冷効果を高める為に、断熱材等を備えることがより好ましい。
【００２４】
加熱、冷却の切替えは、切替えスイッチ１４の代わりに、パソコンからの命令によって行うこともできる。加熱および冷却の表示は、加熱と冷却の表示ランプ１６でなく、パソコンのモニター上にグラフィック表示してもよく、飲み物容器ホルダーに取り付けるランプは、飲み物容器ホルダーに電力が供給されていることを示すランプだけにすることも可能である。加熱と冷却に使用する、加熱、冷却素子１５は、全てがペルチェ素子モジュールであっても良いが、加熱効率を上げるために、その一部を抵抗型ヒーターに置き換えることも可能である。さらには、容器ホルダー中の温度を検出するために、温度計や熱電対を内蔵することも可能である。
【００２５】
図２に本発明による飲み物容器ホルダーとパソコンとの接続関係の一例を示す。説明を判りやすくするため、同一の部品、部位には同じ符号を用いている。
飲み物容器ホルダー１はＵＳＢケーブル４を介してパソコン２のＵＳＢ端子３に接続される。本例の場合、パソコン２から飲み物容器ホルダー１に対して、加熱もしくは冷却用の電力、およびその制御、表示等に必要な電力全てが供給されることになる。すなわち、パソコン２の電源、詳しくはパソコンのアプリケーションソフトウエアの動作ベースとなる、基本ソフト（オペレーションシステム）が立ち下がった場合、容器ホルダー１への加熱もしくは冷却に関わる電力の供給が停止し、容器ホルダー１の加熱や冷却が停止することになる。パソコン２を使用した作業が終了した後に、飲み物容器ホルダーの加熱や冷却が継続されることを未然に防ぐことが出来、省エネルギーであり、かつ、安全性に優れた飲み物容器ホルダーを提供することができた。
【００２６】
容器ホルダー１中に温度検出機能を設け、ＵＳＢケーブル４、パソコンのＵＳＢ端子３を介して、パソコン２へ容器中の温度データを転送することも可能である。測定された温度を、パソコンのモニター上に表示することで、利用者はパソコン作業をしながら、飲み物の温度を認識することが可能になる。
【００２７】
飲み物容器ホルダーに供給される電力の全てがパソコンより供給されず、補助電力を利用することもできる。その例を図３および図４に示す。図３に、飲み物容器ホルダーに供給される電力の一部を、補助電力ハブ５を介して、外部電源より供給される例を示す。本例のように、ＵＳＢケーブル４途中に補助電力ハブ５を設ける例は、「インターフェ−ス端子を具備する電子機器」として、公開特許公報第２００２−２９７２６９号に示されている。本例を用いれば、パソコンから得られる以上の電力を、補助電力ハブ５を介して得ることが可能であり、容器の加熱もしくは冷却に大きな電力を利用することも可能となる。
【００２８】
図４に示すように、飲み物容器ホルダーに供給される電力の一部を、外部電源ケーブル７を介して、直接外部電源より供給してもよい。図３、図４のいずれの例においても、飲み物容器ホルダー１の加熱、冷却に関わる電力の供給は、パソコン２の電源のオン／オフに同期しており、パソコンの基本ソフトを立ち下げると、容器ホルダー１への加熱および冷却が停止することは、図２で示した例と同じである。
【００２９】
図２の例に示したように、容器ホルダー１からの温度情報を、ソフトウエアを使用して、パソコンのモニター上で表示させることも可能である。図５と図６に温度情報のパソコンモニター上での表示例を示す。図５は、温度情報を数値表示した例である。加熱もしくは冷却の状態を、分かりやすいようにグラフィックスの点灯、非点灯とし、容器内の温度を数値化し、並べて表示したものである。加熱と冷却の状態表示は、例のようなカップやグラス表示にこだわることはなく、ランプのオン／オフによる表示でも構わない。また、例では１℃単位の表示としたが小数点以下の表示をしたり、５℃刻みの表示をしても構わない。更には、本例では温度単位に摂氏温度を使用したが、華氏温度を使用しても構わない。
【００３０】
図６は、温度情報を全てグラフィックス表示した実施例である。加熱もしくは冷却の状態を、グラフィックスの点灯と非点灯で表示したところは、図５の例と同じである。本例の表示では、温度のレベルを６段階表示し、利用者が温度を視覚的に認識しやすくしている。例えば、６段階表示のうち、ＭＡＸに近い２つまでランプが点灯しているときは、十分飲み物の温度が賞味温度内にあることを示し、利用者には、飲み物を急いで飲み干す必要の無いことを知らせることが可能である。一方、ＭＩＮに近い２つまでランプが点灯しているときは、飲み物の温度が賞味温度からはずれつつあることを示し、利用者に早く飲み物を飲むことを喚起することが出来る。賞味温度域の設定は飲み物により異なるので、利用者がソフトウエア上で設定することも可能である。また、温度の６段階表示も特にこだわる必要もなく、ＭＡＸ／ＭＩＮ表示も、ＨＯＴ／ＣＯＬＤなどの表示にしても構わない。
【００３１】
図７に本発明による飲み物ホルダーを使用した場合の、容器液内の温度変化を示す。測定には、紙コップの中に入った１８０ｍｌの水を、まず適当な温度まで加熱もしくは冷却し、本発明の装置内にセットし動作させることで、液温の維持能力を調査した。装置はプラスチック製ケース内に断熱材を有するもので、測定中は同じく断熱性プラスチックのふたをして液温変化が小さくなるようにした。装置は加熱および冷却素子として、ペルチェ素子モジュールと抵抗型ヒーターを有しており、加熱モードの際には、ペルチェ素子モジュールと抵抗型ヒーターを選択できる仕組みとなっている。また、装置は図４の例に示されるような、ＵＳＢケーブル以外にも外部電源からの電力の供給を受けるタイプの装置である。
【００３２】
ペルチェ素子モジュールは熱変換効率を高める為に、加熱・冷却面と逆の面にヒートシンクを有しており、最大電流２Ａ、最大電圧３．５Ｖ、最大吸熱量４．５Ｗのものを３個、電気的に直列結合した。抵抗型ヒーターは、１０Ｗのものを１個使用した。ペルチェ素子モジュールは飲み物容器側面から加熱もしくは冷却可能な位置に配置し、抵抗型ヒーターは飲み物容器底面から加熱可能な位置に配置した。
【００３３】
図７に示されるように、室内放置の場合と比較して、本発明を利用した場合の方が、長時間にわたって液温を維持されていることが分かる。飲み物等を長時間賞味温度に維持するのに有効な装置であると言える。
【００３４】
【発明の効果】
本発明により、パソコン作業中に飲用する飲み物を、長時間にわたって賞味温度に維持することが可能であり、本発明品の加熱もしくは冷却がパソコンの電源のオン／オフに連動していることから、省エネルギーでかつ安全な飲み物容器ホルダーを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による飲み物容器ホルダーの一例を示す図である。
【図２】本発明による飲み物容器ホルダーとパソコンとの接続関係の一例を示す図である
【図３】本発明による飲み物容器ホルダーに供給される電力の一部を、補助電力ハブを介して、外部電源より供給される例を示す図である。
【図４】本発明による飲み物容器ホルダーに供給される電力の一部を、外部電源ケーブルを介して、直接外部電源より供給される例を示す図である。
【図５】本発明による飲み物ホルダーからの温度情報を、パソコンのモニター上で数値表示した例を示す図である。
【図６】本発明による飲み物ホルダーからの温度情報を、パソコンのモニター上でグラフィック表示した例を示す図である。
【図７】本発明による飲み物ホルダーを使用した場合の、容器液内の温度変化を示す図である。
【符号の説明】
１  飲み物容器ホルダー、２  パソコン、３  ＵＳＢ端子、
４  ＵＳＢケーブル、５  補助電力ハブ、６  外部電源ケーブル、１１  ふた、
１２  飲み物容器、１３  ケース、１４  加熱／冷却切替えスイッチ、
１５  加熱・冷却素子、１６  加熱／冷却表示ランプ、１７  制御回路、
１８  ＵＳＢケーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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