(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己温度調節発熱体からなるＰＴＣヒータの発熱シートをボトル受本体の外周部に配置してなる保温ボトル受であって、
自己温度調節発熱体は、酢酸ビニル-ポリエチレン共重合体と炭素微粒子と、該炭素微粒子より粒子径が大きくかつ分粒された粒子径により印刷膜厚を制御する炭素微粒子の混合物からなる導電性粒子を含む組成物を溶媒に分散溶解させてなる自己温度調節ヒータ用印刷インクを熱伝導性かつ電気絶縁性の結晶性高分子シート面へ印刷により形成してなるＰＴＣヒータの発熱シートであり、
該ＰＴＣヒータの発熱シートの発熱温度範囲は、３５℃〜４５℃であり、
ボトル受本体は金属タンクであり、
ボトル受本体の外周部は、該金属タンクの外周面に前記ＰＴＣヒータの熱伝導性かつ電気絶縁性の結晶性高分子シート面を両面テープで密着し、印刷面に対して保温シートと熱反射シートを順次積層してケースに収容してなることを特徴とする医療用保温ボトル受。
【請求項２】
金属タンクはアルミタンクであり、該アルミタンクの表面に巻いたＰＴＣヒータの表面を被覆する保温シートと熱反射シートはアルミ箔付きのガラスクロスからなる保温クロスである請求項１記載の医療用保温ボトル受。
【請求項３】
ボトル受のケースは断熱容器であり、該断熱容器にボトル受本体を挿入配置してなる請求項１又は２いずれか記載の医療用保温ボトル受。
【請求項４】
ボトルは、超音波診断用ゼリーを収容するボトルであり、ボトル受内の温度が３６℃〜４２℃である請求項１〜３いずれか記載の医療用保温ボトル受。
【請求項５】
ボトルは、超音波診断用ゼリーを収容するボトルであり、ボトル受の底に受け皿を置いてある請求項４記載の医療用保温ボトル受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保温手段を持つ医療用保温ボトル受に関する。
【０００２】
更に詳しくは、ボトルに入った液体あるいは固液流動体などを所定温度に維持する加熱ヒータ付きの容器からなるボトル受に関するもので、特に、人の体温付近の温度に維持可能な医療用ボトル、例えば超音波撮影用ゼリーボトルを収容する医療用保温ボトル受に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、人の体温付近の温度に維持可能な保温ボトル受は、熱湯の沸騰、保温ジャーから乳児用のミルクポットなどと同様に、発熱体がニクロム線等の電気抵抗ヒータであり、ボトルの有無をセンサーで検知し、制御回路で判定し、リレーを動作させて発熱体に通電する方法であった。
【０００４】
医療分野においても、例えば超音波診断などで使用される、一端に吐出口を持つ筒状の容器を収容する容器受について、容器の有無をセンサーで検知し、制御回路で判定し、リレーを動作させて発熱体に通電する方法が、特開２００１−２４５８８７号（特許文献１）に示す公知例に見られる。超音波診断等で使用される超音波ゼリーを適度な温度に保温し、被験者に塗布する際の不快感を低減させるための容器受とするためである。このように、温度調節が厳格な分野においても、発熱体の温度調節手段としては、サーモスタットを使用することの記載があるだけである。
【０００５】
サーモスタットを用いなくとも、所定の温度以上に温度が上がらない発熱体、いわゆる自己温度調節発熱体（ＰＴＣ発熱体ともいう）が床暖房用のヒータとして製品化されている。本発明者のひとりも、自己温度調節発熱体については種々検討を加え，簡易な印刷法で、均質なヒータにする方法を開発し、たとえば、特許文献２において提案している。
【０００６】
この自己温度調節面状発熱体用のインクは、特定の組成の酢酸ビニルとポリエチレンとの共重合体をベースポリマーとし、これに対して導電性の微細炭素微粒子と、その炭素微粒子より粒子径が大きくかつ分粒された粒子径により印刷膜厚を制御する炭素微粒子の混合物からなる導電性粒子を含む組成物を溶媒に分散溶解させてペースト状としたインクをポリエステルシート等の非導電性シートに印刷して、自己温度調節ヒータ（ＰＴＣヒータ）としたものである。
【０００７】
更に、印刷法が可能で、かつ印刷法を採用した場合に、局部線状発熱の回避も可能な自己温度調節面状発熱体を提供する目的で、本発明者のひとりは導電性粒子及び無定形高分子組成物からなる発熱部と、該発熱部の発熱量を制御する結晶性物質からなる制御部とを直接又は間接的に密着一体化してなり、該制御部が発熱部の熱を受けて熱膨張し、前記制御部に密着している発熱部の電気抵抗が急増することにより発熱部の温度調節を有効に行えることを特許文献３において提案している。具体的には、発熱部が無定形高分子であるエチレン-酢酸ビニル共重合体、シリコーン、ブタヂエンなどと炭素粒子との混合物であり、制御部は結晶性高分子のポリエチレン、ポリエステルなどのシートであり、これら発熱部と制御部との密着手段が、印刷コーティングである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２４５８８７号公報
【特許文献２】特開平１０−１８３０３９号公報
【特許文献３】特開平１０−３２１３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１記載の従来の技術では、温度制御のために、各種のセンサーやリレーあるいはこれらの制御回路が必要であり、高価で複雑な構造を備える必要がある。そのうえ、複雑な構成になるため、多くの部品を必要とするばかりでなく、複雑な作業工程も必要なため、高コストであった。
【００１０】
温度制御の性能からみても、サーモスタットは、オンからオフに遷移する温度と、オフからオンに遷移する温度の差（ヒステリシス）が８℃以上もあり、一定の温度にすることが困難であった。このため、保温すべきボトルの内容物が前記ゼリーの場合、熱過ぎたり冷た過ぎるため、被験者の肌に対する温度差が大きく不快感が強かった。
【００１１】
また、ボトルをボトル受に挿入する際、ボトルに付着した内容物や汚れがセンサーに移り、スイッチの可動部が動かなくなったり、ＬＥＤの光が遮られる等の誤動作が発生するため、常にメンテナンスをする必要があった。これは、特に医療機器に用いるゼリーの場合、検査員の負担を増やすものであった。
【００１２】
一方、自己温度調節面状発熱体からなるＰＴＣヒータは、これまで種々な用途に適合させるべく多くの研究がなされてはいたが、各用途に対応する十分な製品開発がなされていなかったのが現状である。特に、小型で曲面に沿う薄いＰＴＣヒータはあまり検討がなされておらず、特許文献１に見られるパーマネントヘアードライヤ用の複雑な形状のシートで対処した例の記載がある程度で、上記特許文献２、３にみられる印刷コーティングによる薄い、かつ安定したＰＴＣヒータの応用はこれからの課題であったのである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、以上のような課題を解決したもので、その要旨とするところは、サーモスタット方式の保温ボトル受に代えて、自己温度調節発熱体からなるＰＴＣヒータの発熱シートをボトル受本体の内外周部又は底部に配置してなる医療用保温ボトル受としたことにある。
【００１４】
ここで、自己温度調節発熱体ＰＴＣヒータの発熱シートは、単なるポリエチレン炭素粒子系、ポリエチレングリコール-炭素粒子系なども使用できるが、性能が安定して好ましいのは、特許文献２に記載のものをベースとした、酢酸ビニル-ポリエチレン共重合体と炭素微粒子と、該炭素微粒子より粒子径が大きくかつ分粒された粒子径により印刷膜厚を制御する炭素微粒子の混合物からなる組成物を溶媒に分散溶解させた自己温度調節ヒータ用印刷インクを発熱部とし、これを熱伝導性かつ電気絶縁性の結晶性高分子シート面へ印刷することにより形成してなる発熱シートである。このものは、シートを薄物にして曲面に沿うようにしても極めて安定した性能の医療用保温ボトル受が得られる点で、好ましい組成の発熱体である。
【００１５】
本発明で用いる自己温度調節発熱体からなるＰＴＣヒータの発熱シート発熱温度範囲は、３５℃〜４５℃、好ましくは、３６℃〜４２℃である。ボトル受は、外方が断熱容器からなるケースであり、このケースの内側にあるボトル受本体は、アルミやステンレスのような金属タンクである。この金属タンクは、その内周又は外周に設けたＰＴＣヒータによって加熱された熱を内部に挿入されたボトルに集中させるため、ＰＴＣヒータ裏面の熱伝導性かつ電気絶縁性の結晶性高分子シート面を両面テープで金属タンクの外表面に密着し、印刷面に対して保温シートと熱反射シートを順次積層したもので、保温シートとしての例えば、ガラスクロスで保温し、熱反射シートとしての例えば、アルミ箔で熱反射させるようにすると更に保温性が向上する。医療用保温ボトル受に収容するボトルとしては、例えば、超音波ゼリーを収容したボトルであり、上記のＰＴＣヒータの場合は、ボトル受内の温度が３３℃〜４５℃、好ましくは３５℃〜４２℃の範囲内で、一定温度を確保することができる。
【発明の効果】
【００１６】
自己温度調節面状発熱体は、自らの発熱によって電気抵抗を変化させることにより、一定の温度に保つ優れた特徴を持っている。この特徴によって、従来必須であったセンサーや制御回路やリレーやサーモスタットでは不可避であった温度のヒステリシスもないため、前記ゼリーボトルのボトル受として使用した場合、被験者の不快感を低減することができる。
【００１７】
本発明の医療用保温ボトル受では、センサーが不要なため、ボトルから内容物が漏れてボトル受が汚れた場合でも、保温動作には全く影響されない。このため、従来必要であったメンテナンスが不要となり、検査員の負担を低減することができる。
【００１８】
また、自己温度調節面状発熱体は、フィルムシートに発熱体を印刷する方法によって作成される。従って、低コストで発熱体を生産できる。さらに、自由に曲げられるという優れた特徴も持つ。この特徴によって、従来ボトル受にニクロム線等の発熱体を何度も巻き付ける工程が不要になり、円筒形のボトル受に発熱体フィルムを貼るだけの簡単で低コストな工程にすることができる。
【００１９】
また、自己温度調節面状発熱体は、消費電力の少ないことが特徴であるが、金属タンクに熱を集中させるため、保温シートで保温し、アルミ箔等の熱反射シートで熱反射させることにより、更に消費電力を抑え、早く暖めることが可能になるなど、本発明の総合的全体構成の集積により数々の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態につき、図面を用いて具体的に説明する。図１は、本発明のＰＴＣヒータ式医療用保温ボトル受の内部構造を示す斜視図である。図２は、同ＰＴＣヒータ式医療用保温ボトル受の全体構造を示す断面図である。図３は、同ＰＴＣヒータの通電回路図である。図４は、本発明のＰＴＣヒータ式医療用保温ボトル受にゼリーボトルを挿入した場合の温度-時間曲線を示すグラフであり、図５は、従来のサーモスタット式ボトル受にゼリーボトルを挿入した場合の温度−時間曲線を示すグラフである。
【００２１】
図１及び図２において、ボトル受１は、ボトル受本体が円筒状のアルミタンク２からなる金属タンクとその外周面に巻き付けたＰＴＣヒータ３からなる。接着には、熱伝導性を高めるために厚さ0.05mmの薄い接着剤転写両面テープを用いた。ＰＴＣヒータ３の表面側はそのまま断熱発泡樹脂製のケース４内に挿入してもよいが、更に保温性を高めるためにその上に絶縁性の保温クロス５を巻き付ける。保温クロス５にはアルミ箔付きガラスクロスを用いた。
【００２２】
ＰＴＣヒータ３の電極端子６からはリード線７を引き出し、温度フューズ８と照光式ロッカースイッチ９を介して電源コード10とプラグ11によって、ＡＣコンセントに接続するようになっている。図３は、その通電回路図の例である。したがって、従来のサーモスタット式の保温ボトル受のように、製品がかさばらず、薄型で極めて小型なものにすることができるのである。
【００２３】
このような構造のＰＴＣヒータ式のボトル受１に対して、例えば、超音波診断用のゼリーの入ったボトル12を図２に示すように逆さまに吐出口13が下になるようにして挿入する。そのためにボトル受１の底には受け皿14を置いている。
【実施例】
【００２４】
本発明に使用するＰＴＣヒータ３は、例えば、次のようにして製造した。まず、インクには、厚み制御用のカーボンとして微小球形状グラッシーカーボン（ユニチカ株式会社製）を分粒して粒径17±1μmのものを用意した。次に酢酸ビニル含量25重量％のエチレン-酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）39部（株式会社クラレ製）と黒鉛（日本合成ゴム製J-SP）32.8部、及び上記のグラッシーカーボン8.2部をプラネタリーミキサーで120℃、真空中で混合した。この組成物にテトラリンを少しずつ加え、粘度4800cpsのインクを製造した。次に厚み150μm、300×900mmのポリエステルフィルムをＰＴＣヒータ裏面の熱伝導性かつ電気絶縁性の結晶性高分子シートとして用い、その上に集合電極と櫛歯状電極を印刷乾燥後、上記の印刷用インクで厚み約20μmの発熱層を形成した。このものの上部をオープンにてAC20Ｖを通電し、発熱温度42℃程度のＰＴＣヒータ３とした。
【００２５】
このＰＴＣヒータ３の発熱シートを、図１、２に示すように組み付けてボトル受１としたものの性能を、従来のサーモスタット式のボトル受と比較した結果を表１にまとめた。また，図４に本発明の実施例２の温度-時間曲線を示すグラフを、図５に比較例の温度-時間曲線を示すグラフを示す。実施例２は、図２の断面図にみられる構造のものであり、アルミタンク２の表面に巻いたＰＴＣヒータ３の表面を更に保温クロス５としてアルミ箔付きのガラスクロスで被覆したものである。実施例１は、この保温クロス５を省いたものである。
【００２６】
【表１】
0004651304.tif 000002
【００２７】
図４の本発明のＰＴＣヒータ式ボトル受にゼリーボトルを挿入した場合の温度-時間曲線を示すグラフと、図５の従来のサーモスタット式ボトル受のそれとの対比で、ＰＴＣヒータの保温性能の優秀さが歴然としていることが明瞭である。すなわち、ＰＴＣヒータでは、通電後の温度上昇が極めて滑らかであり、かつ平衡温度に到達後のボトル内容物の温度変化も全くみられない。これに反し、従来例ではサーモスタットの入切による１０℃以上にも達する大きなヒステレシスのために、ボトル内のゼリー温度も安定していないことが認められた。また、表１の実施例１は、保温クロスを省いたものであるが、保温グラフの傾向は実施例２とほとんど同じであるので省略した。実施例２の保温シート採用の効果は、表１に現れており、加温速度が高まり、かつ平衡温度も若干高めになっており、消費電力の節約にもつながるものである。
【００２８】
このように、発熱体として自己温度調節面状発熱体からなるＰＴＣヒータを使用することにより、目的の温度に到達した時点で、安定した温度を保つため、従来のサーモスタットのような温度のヒステリシスによる変動はない。本発明では、発熱体として、自己温度調節面状発熱体をボトル受に取付けるという、極めて単純な構造にすることによって、センサーや制御回路やサーモスタットを不要とした低コストで、かつ一定温度を保ち、かつメンテナンス不要な保温機能付き医療用保温ボトル受を実現することができたのである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のＰＴＣヒータ式医療用保温ボトル受の内部構造を示す斜視図である。
【図２】本発明のＰＴＣヒータ式医療用保温ボトル受の構造を示す断面図である。
【図３】本発明のＰＴＣヒータの通電回路図である。
【図４】本発明のＰＴＣヒータ式医療用保温ボトル受にゼリーボトルを挿入した場合の温度-時間曲線を示すグラフである。
【図５】従来のサーモスタット式ボトル受にゼリーボトルを挿入した場合の温度-時間曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３０】
１  ボトル受
２  アルミタンク
３  ＰＴＣヒータ
４  ケース
５  保温クロス
６  電極端子
７  リード線
８  温度フューズ
９  照光式ロッカースイッチ
10  電源コード
11  プラグ
12  ボトル
13  吐出口
14  受け皿
【図１】
0004651304.tif 000003
【図２】
0004651304.tif 000004
【図３】
0004651304.tif 000005
【図４】
0004651304.tif 000006
【図５】
0004651304.tif 000007