(57)【要約】加熱可能な流体充填バッグのヒーター要素は、電源に接続されたときにヒーター要素が加熱されることを可能にする電力接続部材手段を有する発熱部材を含んでいる。さらに、ヒーター要素は、端部を有する第１の絶縁層と、端部を有する第１の熱伝導性層とを含んでいる。発熱部材は第１の絶縁層によって覆われており、第１の絶縁層が第１の熱伝導性層によって覆われており、発熱部材、第１の絶縁層、および第１の熱伝導性層がそれぞれの端部において内側端部支持部材によって互いに保持されている。内側端部支持部材は絶縁性であり、電力接続部材手段が貫通できるようにするための少なくとも１つの開口部を有する少なくとも１つの内側端部支持部材を有する。
2015529384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱可能な流体充填バッグのヒーター要素であって、前記ヒーター要素が、電源に接続されたときに前記ヒーター要素が加熱されることを可能にする電力接続部材手段を有する発熱部材と、端部を有する第１の絶縁層と、端部を有する第１の熱伝導性層とを含んでおり、前記発熱部材が前記第１の絶縁層によって覆われており、前記第１の絶縁層が前記第１の熱伝導性層によって覆われており、前記発熱部材、前記第１の絶縁層、および前記第１の熱伝導性層がそれぞれの端部において内側端部支持部材によって互いに保持されており、前記内側端部支持部材が、絶縁性であり、前記電力接続部材手段が貫通できるようにするための少なくとも１つの開口部を有する少なくとも１つの内側端部支持部材を有する、ヒーター要素。
【請求項２】
前記電力接続部材手段が、前記発熱部材に電気的に接続されている電極板部材の形における少なくとも１つの電極を含んでおり、前記発熱部材が前記電極板部材の間に挟まれており、前記電力接続部材手段が、各電極板部材に電気的に接続されている少なくとも１本のワイヤを含んでおり、前記ヒーター要素と電力接続手段との間の電力接続を可能にする、請求項１に記載のヒーター要素。
【請求項３】
前記ヒーター要素が、端部を有する第２の絶縁層と、端部を有する第２の熱伝導性層と、中間端部支持部材とを含んでおり、前記第２の絶縁層が、前記第１の熱伝導性層を覆っており、スリーブの形であり、前記第２の絶縁層が、スリーブとして成形されている第２の絶縁層によって覆われており、前記中間端部支持部材が、絶縁材料から形成されており、前記第２の絶縁部材の端部および第２の熱伝導性部材の端部に摺動自在に嵌って、前記内側端部支持部材を覆って隣接するようにされており、少なくとも一方の中間端部支持部材が、前記電力接続部材手段を貫通させることができるようにする少なくとも１つの開口部を有する、請求項１または請求項２に記載のヒーター要素。
【請求項４】
前記発熱部材が、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）から形成されており、前記第１の絶縁層および前記第２の絶縁層がプラスチックから形成されており、前記第１の熱伝導性層および前記第２の熱伝導性層が、スリーブの形状における金属から形成されており、前記内側端部支持部材および前記中間端部支持部材が、プレートキャップ形状の部材として形成されており、凹部を有する突き出したリップ部分を内側に有し、前記リップ部分とは反対の前記プレートキャップの側に、突き出した円筒部材として開口部が形成されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載のヒーター要素。
【請求項５】
外側端部支持部材が、前記第２の熱伝導性層の各端部において前記中間端部支持部材に隣接しており、少なくとも一方の外側端部支持部材が、電気接続部材が貫通するための開口部を有し、前記開口部への流体の浸入を除外するために前記開口部を密封することができ、前記内側端部支持部材、前記中間端部支持部材、および前記外側端部支持部材それぞれの前記開口部が整列しており、電気接続部がすべての開口部を貫くことができ、前記外側端部支持部材それぞれが、前記バッグの内側に結合できるようにされている基部を有するＬ字形状であり、前記第２の熱伝導性部材の端部に固定されている、請求項４に記載のヒーター要素。
【請求項６】
前記第１の絶縁層および前記第２の絶縁層それぞれを、二重絶縁層として形成することができる、請求項５に記載のヒーター要素。
【請求項７】
電源に電気的に接続されるようにされた、加熱可能な流体充填バッグであって、前記流体充填バッグが、流体を密閉するバッグと、少なくとも１つのヒーター要素と、前記バッグを電源に電気的に接続できるようにされている電力接続手段を含むハウジングと、を含んでおり、前記ハウジングが、少なくとも１層の絶縁層からなり、前記ヒーター要素が、電力接続部材手段を有する発熱部材と、端部を有する第１の絶縁層と、端部を有する第１の熱伝導性層とを含んでおり、前記発熱部材が前記第１の絶縁層によって覆われており、前記第１の絶縁層が前記熱伝導性層によって覆われており、前記第１の絶縁層と前記熱伝導性層が、それぞれの端部において内側端部支持部材によって互いに保持されており、前記内側端部支持部材が、絶縁性であり、前記電力接続手段に接続するために電力接続部材手段が貫通できるようにする少なくとも１つの開口部を有する少なくとも一方の前記内側端部支持部材を有する、加熱可能な流体充填バッグ。
【請求項８】
前記ヒーター要素が、端部を有する第２の絶縁層と、端部を有する第２の熱伝導性層と、中間端部支持部材とを含んでおり、前記第２の絶縁層が前記第１の熱伝導性層を覆っており、かつスリーブの形であり、前記第２の絶縁層が、スリーブとして成形されている第２の絶縁層によって覆われており、前記中間端部支持部材が、絶縁材料から形成されており、前記第２の絶縁部材の端部および前記第２の熱伝導性部材の端部に摺動自在に嵌って前記内側端部支持部材を覆って隣接するようにされており、少なくとも一方の中間端部支持部材が、電気接続部材が貫通できるようにする少なくとも１つの開口部を有し、外側端部支持部材が前記第２の熱伝導性層の各端部において前記中間端部支持部材に隣接しており、少なくとも一方の外側端部支持部材が、前記電気接続部を貫通させるための開口部を有し、前記開口部への流体の浸入を除外するために前記開口部を密封することができ、前記内側端部支持部材、前記中間端部支持部材、および外側端部支持部材それぞれの前記開口部が整列しており、電気接続部がすべての開口部を貫くことができ、外側端部支持部材それぞれが、前記バッグの内側に結合できるようにされている基部を有するＬ字形状であり、前記第２の熱伝導性部材の端部に固定されている、請求項７に記載のヒーター要素。
【請求項９】
前記ハウジングが、前記電力接続手段のための少なくとも１つの凹部を含む少なくとも１つの内側ハウジングを含んでおり、前記電力接続手段のための前記凹部が、前記内側ハウジング内に摺動自在に嵌るようにされておりかつ凹部を有する円柱形状であるプラグハウジングベースと、電気差し込み刃を受け入れるようにされているプラグ凹部を有する円筒状キャップを有するプラグホルダとを含んでおり、電気差し込み刃に続いてプラグ差し込み刃ホルダ取り付け具が配置されており、前記プラグ差し込み刃ホルダ取り付け具に続いて、前記バッグに取り付け可能なアクセスエンドキャップが配置されており、前記内側ハウジングが、安全スイッチング手段のための別の凹部も有し、前記安全スイッチング手段が、摺動ハウジングと、スイッチと、磁石を有するバー部材と、磁石を有する細長い部材とを含んでおり、前記細長い部材が、一方の端部において前記バッグの内側に結合されており、他方の端部が、電力接続部材手段によってスイッチに結合されており、隣接する磁石によって電力接続手段に動作可能に結合されており、前記摺動ハウジングが、前記バー部材と、前記スイッチと、前記磁石を有する前記細長い部材の一方の端部とを保持しており、前記細長い部材とともに前記バッグの壁が膨張することに起因して磁石が離れることにより、前記電力接続手段および安全スイッチング手段が電源から電気的に切断される、請求項８に記載の加熱可能な流体充填バッグ。
【請求項１０】
前記発熱部材が、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）から形成されており、前記第１の絶縁層および前記第２の絶縁層がプラスチックから形成されており、前記第１の熱伝導性層および前記第２の熱伝導性層が、スリーブの形状における金属から形成されており、前記内側端部支持部材および前記中間端部支持部材が、プレートキャップ形状の部材として形成されており、凹部を有する突き出したリップ部分を内側に有し、前記リップ部分とは反対の前記プレートキャップの側に、突き出した円筒部材として開口部が形成されている、請求項９に記載のヒーター要素。
【請求項１１】
前記第１の絶縁層および前記第２の絶縁層ならびにハウジングそれぞれを、少なくとも二重絶縁層として形成することができ、前記バッグが、空気や流体を入れる、または前記バッグから出すことができるように、ブリード弁または穴における栓の形における開閉可能なバッグ栓を含んでおり、前記バッグが、前記プラグホルダハウジングと電力接続手段凹部の間に、前記電力接続手段に電気的に取り付けられているサーモスタットを含んでおり、前記エンドキャップが、電気的に接続されているか否かを示すためのＬＥＤを有することができる、請求項１０に記載の加熱可能な流体充填バッグ。
【請求項１２】
前記バッグが、前記安全スイッチング手段を含んでおり、前記安全スイッチング手段における磁石と結合する、前記細長い部材に位置している磁石を含んでいる、
請求項１１に記載の加熱可能な流体充填バッグ。
【請求項１３】
前記流体が、前記バッグを冷却することができるように不凍剤を含んでいることができる、請求項１２に記載の加熱可能な流体充填バッグ。
【請求項１４】
前記流体を、−１０℃〜１００℃の範囲内の温度に前記ヒーター要素によって加熱することができる、請求項１３に記載の加熱可能な流体充填バッグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱または冷却することのできるバッグまたはポーチに含まれる流体を含む流体バッグに関する。さらに、本発明は、特に、ただしこれに限定されないが、携帯型の流体バッグのヒーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
温水ボトルは、長年にわたり公知である。これらは安価であるが、温水を満たすことが難しく、加熱も長時間は続かない。温水を注ぐときに事故が起こりやすく、使用者のやけどにつながる。さらに、これらの温水ボトルは、ねじ込み式のストッパーを有するが、このストッパーは高齢者や若年者にとって使用することが極めて難しいことがある。これらのタイプのボトルでは長時間にわたり熱が保持されないことが周知である。
【０００３】
ケトル（kettle）で使用されているものなどの単純な電極は、帯電しうる装置や身体に触れうる装置、または触れることのできる装置において使用することができず、なぜなら、やけどや感電の危険性が極めて高いためである。
【０００４】
本明細書においては、特に明記されていない限り、文書、動作、または知識項目について引用または説明されている場合、この引用または説明は、その文書、動作、または知識項目、またはこれらの任意の組み合わせが、優先日の時点で、公的に入手可能である、公的に公知である、共通の一般的知識の一部である、または本明細書に関係する問題を解決する試みに関連することが既知であることを認めるものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、公知の技術の欠点および制限のいくつかを改善する、または少なくとも有用な選択肢を公的に提供する、改善された加熱可能または冷却可能な流体バッグおよび流体ヒーターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様においては、本発明は、広義に、加熱可能な流体バッグであって、流体を中に含めるための密閉空間を提供するようにされた、端部を有するバッグ、を備えており、バッグが、以下の構成要素、すなわち、少なくとも１つの加熱要素と、電力接続手段と、回路と、スイッチング手段と、少なくとも１つの機械式スイッチとを含んでおり、これらの構成要素がバッグの内側で互いに電気的に接続されるように配置されており、したがって電力接続手段が電源に接続されると、それによって加熱要素が加熱されて流体を加熱し、磁気スイッチが、ガスまたは圧力の蓄積に対して保護し、爆発を防止するようにされており、磁気スイッチが、端部を有する細長い部材を含んでおり、一方の端部が、バッグの内側の一方の側に位置する回路に接続されており、他方の端部がバッグの他方の側の内側に結合されており、バッグが、バッグの両側の間の特定の距離を超えて膨張した場合、回路を切断することができ、バッグが加熱要素によって特定の温度まで加熱された後、加熱要素を電源から切り離すことができ、バッグを携帯型加熱部材として使用することができる、加熱可能な流体バッグ、に属する。
【０００７】
好ましくは、電力接続手段は、電源のプラグ用のソケットを含むハウジングの一部として形成されており、ハウジングは、バッグの内側に結合されているが、密閉された流体から電気的かつ流体的に隔てられている（fluidly separated）。
【０００８】
好ましくは、バッグは、１０分以内に加熱することができ、バッグが電源から切り離されたとき、バッグの加熱は５時間にわたり持続することができる。好ましくは、細長い部材の一方の端部は、バッグの内側に溶接されている。
【０００９】
好ましくは、ハウジングは、バッグ内の過度な圧力を逃がすようにされている、スイッチを含むハウジングに位置する少なくとも１つの変形可能な開口部を備えている少なくとも１つのブリード弁を含んでおり、開口部が流体またはバッグを有する密閉空間に結合されている。好ましくは、すべての電気回路、コネクタ、配線、およびスイッチング構成要素に、二重絶縁が設けられている。
【００１０】
好ましくは、バッグは、溶接シームを有する少なくとも１層のＰＶＣから形成されている材料を有する材料から形成されており、ハウジングは、温度制御のための少なくとも１つのサーモスタットを含んでいる。好ましくは、ヒーター要素は、温度ヒューズを含んだヒーターケージによって包み込まれている加熱ワイヤを含んでおり、ヒーターケージは、密閉空間内でバッグに取り付けられているが、加熱ワイヤは電気的かつ流体的にバッグから隔てられている。
【００１１】
好ましくは、ヒーターケージは、上側ケーシング部材５１および下側ケーシング部材６３を含んでおり、二重絶縁された加熱ワイヤが中に包み込まれており、二重絶縁が、絶縁シートと伝導性シートの交互の並びを含んでおり、絶縁シートがマイカ材料を含んでおり、伝導性シートがアルミニウムを含んでいる。
【００１２】
好ましくは、絶縁シートと伝導性シートの並びは、第１の外側伝導性シート５２（外側アルミニウムシェル）、第１の外側絶縁シート５３（マイカシート）、第１の内側伝導性シート５４（内側アルミニウムシート）、第１の内側絶縁シート５５（マイカシート）、中間外側周囲環状部５６（プラスチックリング）、加熱ワイヤ用のマイカ支持スケルトン部材５７、加熱ワイヤ５８、第２の内側絶縁シート５９（マイカシート）、第２の伝導性シート６０（アルミニウムシート）、第２の外側絶縁シート６１（マイカシート）、第２の外側伝導性シート６２（アルミニウムシート）を含んでいることができる。好ましくは、ヒーター要素は、Ｕ字形状または平面的な形状とすることができ、流体は、加熱または冷却することのできる任意の流体とすることができる。
【００１３】
好ましくは、ハウジングは、アース接続を確認することができるように少なくとも１つのアーステストポイントを含んでおり、ハウジングは、電力が回路に接続されていることを確認するため、電力接続部に電気的に接続されている表示ランプを含んでいる。好ましくは、ハウジングの凹部に位置する着脱可能なプローブが存在しており、使用者はプローブをブリード弁の開口部に挿入することができ、バッグの密閉空間から空気やガスを逃がすことができる。
【００１４】
第２の態様においては、本発明は、広義に、ヒーターケージに包み込まれている加熱ワイヤを含むヒーター要素であって、ヒーターケージを、流体を含むバッグの内側に取り付けることができ、加熱ワイヤが電気的かつ流体的にバッグから隔てられており、加熱ワイヤを電源に接続することができ、それによりワイヤが加熱されて流体を加熱し、ヒーターケージが、上側ケーシング部材５１および下側ケーシング部材６３を含んでおり、上側ケーシング部材と下側ケーシング部材との間に絶縁シートと伝導性シートの交互の並びが位置しており、絶縁シートと伝導性シートの交互の並びが、第１の外側伝導性シート５２（外側アルミニウムシェル）、第１の外側絶縁シート５３（マイカシート）、第１の内側伝導性シート５４（内側アルミニウムシート）、第１の内側絶縁シート５５（マイカシート）、中間外側周囲環状部５６（プラスチックリング）、加熱ワイヤ用のマイカ支持スケルトンシート部材５７、加熱ワイヤ５８、第２の内側絶縁シート５９（マイカシート）、第２の伝導性シート６０（アルミニウムシート）、第２の外側絶縁シート６１（マイカシート）、第２の外側伝導性シート６２（アルミニウムシート）を含んでいることができ、外側ケーシング部材が互いに結合されている、ヒーター要素、に属する。
【００１５】
好ましくは、ヒーター要素は、ヒーターワイヤが加熱した場合の安全機構として機能するように特定の温度に設定される、加熱ワイヤに電気的に結合された温度ヒューズを含んでおり、ヒーター要素はＵ字形状または平面的な形状とすることができ、絶縁シートがマイカ材料を含んでおり、伝導性シートがアルミニウム材料を含んでいる。
【００１６】
第３の態様においては、本発明は、中に流体を含めるための密閉空間を提供するようにされた、側面を有するバッグと、磁気スイッチとを備えている低温流体バッグであって、流体が凍結するようにされており、磁気スイッチが、ガス圧力の蓄積に対して保護し、爆発を防止するようにされており、端部を有する細長い部材を含んでおり、一方の端部が、バッグの内側の一方の側に位置する回路に接続されており、他方の端部がバッグの他方の側の内側に結合されており、バッグが、バッグの両側の間の特定の距離を超えて膨張した場合、回路を切断することができ、流体が不凍剤である、低温流体バッグ、を含んでいる。好ましくは、ハウジングは、バッグ内の過度な圧力を逃がすようにされているスイッチを含むハウジングに位置する少なくとも１つの変形可能な開口部を備えている少なくとも１つのブリード弁を含んでいる。
【００１７】
第４の態様においては、本発明は、加熱可能な流体充填バッグのヒーター要素を含んでおり、ヒーター要素は、電源に接続されたときにヒーター要素が加熱されることを可能にする電力接続部材手段を有する発熱部材と、端部を有する第１の絶縁層と、端部を有する第１の熱伝導性層とを含んでおり、発熱部材が第１の絶縁層によって覆われており、第１の絶縁層が第１の熱伝導性層によって覆われており、発熱部材、第１の絶縁層、および第１の熱伝導性層がそれぞれの端部において内側端部支持部材によって互いに保持されており、内側端部支持部材が、絶縁性であり、電力接続部材手段が貫通できるようにするための少なくとも１つの開口部を有する少なくとも１つの内側端部支持部材を有する。
【００１８】
好ましくは、電力接続部材手段は、発熱部材に電気的に接続されている電極板部材の形における少なくとも１つの電極を含んでおり、発熱部材が電極板部材の間に挟まれており、電力接続部材手段が、各電極板部材に電気的に接続されている少なくとも１本のワイヤを含んでおり、ヒーター要素と電力接続手段との間の電力接続または電気接続を可能にする。
【００１９】
好ましくは、ヒーター要素は、端部を有する第２の絶縁層と、端部を有する第２の熱伝導性層と、中間端部支持部材とを含んでおり、第２の絶縁層が、第１の熱伝導性層を覆っており、スリーブの形であり、第２の絶縁層が、スリーブとして成形されている第２の絶縁層によって覆われており、中間端部支持部材が、絶縁材料から形成されており、第２の絶縁部材の端部および第２の熱伝導性部材の端部に摺動自在に嵌って、内側端部支持部材を覆って隣接するようにされており、少なくとも一方の中間端部支持部材が、電力接続部材手段を貫通させることができるようにする少なくとも１つの開口部を有する。
【００２０】
好ましくは、発熱部材は、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）から形成されており、第１の絶縁層および第２の絶縁層がプラスチックから形成されており、第１の熱伝導性層および第２の熱伝導性層が、スリーブの形状における金属から形成されており、内側端部支持部材および中間端部支持部材が、プレートキャップ形状の部材として形成されており、凹部を有する突き出したリップ部分を内側に有し、リップ部分とは反対のプレートキャップの側に、突き出した円筒部材として開口部が形成されている。
【００２１】
好ましくは、外側端部支持部材が、第２の熱伝導性層の各端部において中間端部支持部材に隣接しており、少なくとも一方の外側端部支持部材が、電気接続部が貫通するための開口部を有し、開口部への流体の浸入を除外するために開口部を密封することができ、内側端部支持部材、中間端部支持部材、および外側端部支持部材それぞれの開口部が整列しており、電気接続部がすべての開口部を貫くことができ、外側端部支持部材それぞれが、バッグの内側に結合できるようにされている基部を有するＬ字形状であり、第２の熱伝導性部材の端部に固定されている。
【００２２】
好ましくは、第１の絶縁層および第２の絶縁層それぞれは、少なくとも二重絶縁層として形成することができる。
【００２３】
第５の態様においては、本発明は、電源に電気的に接続されるようにされた、加熱可能な流体充填バッグ、を含んでおり、流体充填バッグは、流体を密閉するバッグと、少なくとも１つのヒーター要素と、バッグを電源に電気的に接続することができるようにされている電力接続手段を含むハウジングと、を含んでおり、ハウジングが、少なくとも１層の絶縁層からなり、ヒーター要素が、電力接続部材手段を有する発熱部材と、端部を有する第１の絶縁層と、端部を有する第１の熱伝導性層とを含んでおり、発熱部材が第１の絶縁層によって覆われており、第１の絶縁層が熱伝導性層によって覆われており、第１の絶縁層と熱伝導性層が、それぞれの端部において内側端部支持部材によって互いに保持されており、内側端部支持部材が、絶縁性である、または絶縁材料から形成されており、電力接続手段に接続するために電力接続部材手段が貫通できるようにする少なくとも１つの開口部を有する少なくとも一方の内側端部支持部材を有する。
【００２４】
好ましくは、ヒーター要素は、端部を有する第２の絶縁層と、端部を有する第２の熱伝導性層と、中間端部支持部材とを含んでおり、第２の絶縁層が第１の熱伝導性層を覆っており、スリーブの形であり、第２の絶縁層が、スリーブとして成形されている第２の絶縁層によって覆われており、中間端部支持部材が、絶縁材料から形成されており、第２の絶縁部材の端部および第２の熱伝導性部材の端部に摺動自在に嵌って内側端部支持部材を覆って隣接するようにされており、少なくとも一方の中間端部支持部材が、電力接続部材手段が貫通できるようにする少なくとも１つの開口部を有し、外側端部支持部材が第２の熱伝導性層の各端部において中間端部支持部材に隣接しており、少なくとも一方の外側端部支持部材が、電気接続部を貫通させるための開口部を有し、開口部への流体の浸入を除外するために開口部を密封することができ、内側端部支持部材、中間端部支持部材、および外側端部支持部材それぞれの開口部が整列しており、電気接続部がすべての開口部を貫くことができ、外側端部支持部材それぞれが、バッグの内側に結合できるようにされている基部を有するＬ字形状であり、第２の熱伝導性部材の端部に固定されている。
【００２５】
好ましくは、ハウジングは、電力接続手段のための少なくとも１つの凹部を含む少なくとも１つの内側ハウジングを含んでおり、電力接続手段のための凹部は、内側ハウジング内に摺動自在に嵌るようにされておりかつ凹部を有する円柱形状であるプラグハウジングベースと、電気差し込み刃を受け入れるようにされているプラグ凹部を有する円筒状キャップを有するプラグホルダとを含んでおり、電気差し込み刃に続いてプラグ差し込み刃ホルダ取り付け具が配置されており、プラグ差し込み刃ホルダ取り付け具に続いて、バッグに取り付け可能なアクセスエンドキャップが配置されており、内側ハウジングが、安全スイッチング手段のための別の凹部も有し、安全スイッチング手段が、摺動ハウジングと、スイッチと、磁石を有するバー部材と、磁石を有する細長い部材とを含んでおり、細長い部材が、一方の端部においてバッグの内側に結合されており、他方の端部が、電力接続部材手段によってスイッチに結合されており、隣接する磁石によって電力接続手段に動作可能に結合されており、摺動ハウジングが、バー部材と、スイッチと、磁石を有する細長い部材の一方の端部とを保持しており、細長い部材とともにバッグの壁が膨張することに起因して磁石が離れることにより、電力接続手段および安全スイッチング手段が電源から電気的に切断される。
【００２６】
好ましくは、発熱部材は、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）から形成されており、第１の絶縁層および第２の絶縁層がプラスチックから形成されており、第１の熱伝導性層および第２の熱伝導性層が、スリーブの形状における金属から形成されており、内側端部支持部材および中間端部支持部材が、プレートキャップ形状の部材として形成されており、凹部を有する突き出したリップ部分を内側に有し、リップ部分とは反対のプレートキャップの側に、突き出した円筒部材として開口部が形成されている。
【００２７】
好ましくは、第１の絶縁層および第２の絶縁層ならびにハウジングそれぞれは、少なくとも二重絶縁層として形成することができ、バッグは、空気や流体を入れる、またはバッグから出すことができるように、ブリード弁または穴における栓の形における開閉可能なバッグ栓を含んでおり、バッグは、プラグホルダハウジングと電力接続手段凹部の間に、電力接続手段に電気的に取り付けられているサーモスタットを含んでおり、エンドキャップは、電気的に接続されているか否かを示すためのＬＥＤを有することができる。
【００２８】
好ましくは、バッグは、安全スイッチング手段を含んでおり、安全スイッチング手段における磁石と結合する、細長い部材に位置している磁石を含んでいる。好ましくは、流体は、バッグを冷却することができるように不凍剤を含んでいることができる。好ましくは、流体は、−１０℃〜１００℃の範囲内の温度にヒーター要素によって加熱することができる。
【００２９】
本発明に関連する技術分野の当業者には、添付の請求項に定義されている本発明の範囲から逸脱することなく、構造における数多くの変更と、さまざまに異なる本発明の実施形態および用途とが明らかであろう。本明細書における開示内容および説明は純粋に例示的なものであり、本発明を制限することを意図するものではない。
【００３０】
以下では、本発明について、添付の図面を参照しながら一例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１のヒーター要素を有する加熱可能または冷却可能な流体バッグの斜視図である。
【図２】磁気スイッチの一部の斜視図である。
【図３】磁気スイッチの別の部分の斜視図である。
【図４】第１のヒーターのケーシングの内側斜視図である。
【図５】第１のヒーターの斜視図である。
【図６】バッグのハウジングの斜視図である。
【図６ａ】図６のハウジングの平面図である。
【図７】ハウジングのエンドキャップの後面斜視図である。
【図８】ブリード穴プローブの斜視図である。
【図９】加熱可能な流体バッグの第２のヒーターおよびハウジングの斜視図である。
【図１０】加熱可能な流体バッグの第３のヒーターの構成要素の斜視図である。
【図１１】図１０の第３のヒーターを有するバッグの斜視図である。
【図１２】加熱可能な流体バッグの第４のヒーターアセンブリの斜視図である。
【図１３】図１２のバッグの底面図である。
【図１４】図１２のバッグの側面図である。
【図１５】図１２のバッグの平面図である。
【図１６】第５のヒーター要素を有する加熱可能または冷却可能なバッグの斜視図である。
【図１７】図１６のヒーター要素の構成要素の斜視図である。
【図１８】電力接続手段および安全スイッチング手段の構成要素の斜視図である。
【図１８ａ】図１８に示した配置構造の後面斜視図である。
【図１８ｂ】側面斜視図である。
【図１８ｃ】安全スイッチング手段の斜視図である。
【図１９】図１８のヒーター要素の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下の説明では、本発明（すなわち加熱可能または冷却可能な流体バッグおよびヒーター）の好ましい実施形態に関連して、本発明について説明する。加熱可能な流体バッグは、流体に関して絶縁されたヒーター要素を提供することを目標とする。本発明はこれらの好ましい実施形態に制限されることはなく、なぜならこれらの好ましい実施形態は純粋に本発明を例示することのみを目的としており、本発明の範囲から逸脱することなく可能なバリエーションおよび修正形態が容易に明らかであるためである。
【００３３】
加熱可能な流体バッグ
図１〜図２０は、バッグ２と、流体３と、ヒーター要素の複数の異なる例を示す構成要素とを備えた、加熱可能な流体バッグ１を示している。容器２は、外面５、内面６、側面、および縁部８を有する材料から形成されている。容器２は、中に流体３を含めるための流動可能に密封された密閉空間８を提供するようにされている。
【００３４】
バッグ２は、以下の構成要素、すなわち、第１の加熱要素１０を含む少なくとも１つのヒーターと、電力接続手段１１、電気回路１２、および少なくとも１つの磁気機械スイッチ１３のスイッチング構成要素を含んだハウジングとを含む。スイッチング構成要素は、バッグの内側で互いに電気的に接続されるようにされており、電力接続手段１１が電源に接続されているとき、それによって加熱要素１０が加熱されて流体を特定の時間にわたり特定の温度に加熱する。
【００３５】
図１、図４、および図５に示したように、加熱要素１０は、バッグ２の内側面に結合および支持されている加熱ケージ１０ａ内に位置させることができる。図４は、組立て式のヒーターケージの一方の半分のみを示している。加熱要素１０は、コネクタ１５、アースコネクタ１６、および加熱ワイヤを有するＵ字形状部材１４を含むことができる。電気回路１２は、加熱要素１０の加熱ワイヤを電力接続手段１１に電気的に接続する配線および適切な接続部を備えている。電力接続手段１１は、バッグ２の内側によって支持することのできるハウジング１７に格納されており、電源の一部であるプラグのためのソケットを含んでいる。ハウジング１７は、凹部空間を形成する長方形の箱状の構造と、着脱式の蓋とを含んでいることができる。
【００３６】
使用時、この電気式高温流体バッグを単純に電源に差し込むと、特定の時間にわたり特定の温度まで加熱することができる。例えば、バッグのサイズと、加熱ワイヤを含む要素１０のサイズとに応じて、流体およびバッグを適切に加熱するための時間は変わりうるが、一例として、一般的な携帯型のバッグでは、加熱に必要な時間はわずか１０分である。加熱後、プラグを抜く、または電源との接続を切断すると、加熱されたバッグは、対象物を加熱することのできる携帯型装置としてすぐに使用することができ、この加熱は約５時間持続させることができる。
【００３７】
磁気スイッチ１３は、ガス圧力の蓄積および爆発に対して保護するようにされており、両端部１８を有する細長い部材を含んでおり、一方の端部１８は、バッグの内側の片側に位置する電気回路１２に接続されており、他方の端部１８は、容器の他方の側の内側に結合されており、バッグの内側の間の特定の距離を超えて、または特定の圧力を超えてバッグが膨張した場合、電気回路１１を切断することができる。
【００３８】
ハウジング１７は、電力接続手段に近接する少なくとも１つのブリード弁２０を含んでおり、ブリード弁２０は、ハウジング１７の凹部の中に位置している少なくとも１つの変形可能な開口部２１を備えており、この開口部２１は、バッグ内の過度の圧力を逃がすようにされている。図８に示したように、高温流体バッグまたは低温流体バッグは、ハウジング１７の凹部に着脱自在に格納することのできるプローブ２３を含んでいることができる。プローブ２３は、次第に細くなる細長い部材２４として成形されており、太い方の端部にヘッド２５を有し、使用時、使用者はヘッドを持ってプローブを変形可能な開口部に押し込み、密閉空間内に保持されている空気やガスを解放する。ブリード弁２０は、互いに摺動自在に嵌り合う２つの円筒部材から構成される変形可能な部材を備えていることができ、中央の穴として形成されている開口部を有する。
【００３９】
すべての電気回路、コネクタ、配線、およびスイッチング構成要素には、二重絶縁が設けられている。バッグ２は、任意の適切な形状とすることができ、例えば、少なくとも１層のＰＶＣを備えた材料から形成することができる。これに代えて、材料は、溶接シームを有する３層ＰＶＣの外側材料を有することができる。ハウジング１７は、温度制御のための少なくとも１つのサーモスタット３２を含んでいる。図４に示した加熱ケージ１０ａは、加熱要素、電気接続部、および温度ヒューズ３３を格納し、保護および防水のため樹脂によって密封されている。ハウジング１７は、アース接続を確認することができるように、少なくとも１つのアーステストポイント３５を含んでいる。ハウジング１７は、電力が回路に接続されていることを確認するため、電力接続部に電気的に接続されている表示ランプ３６を含んでいることもできる。
【００４０】
図１に示したように、電気回路は、加熱要素１０から電力接続手段１１まで延在する、少なくとも二重に絶縁された一束のワイヤとして形成されている。磁気スイッチ１３の細長い部材は、中実または中空とすることのできる管状構造を含んでいることができる。細長い部材の端部１７は、溝３８を有する円形ヘッド構造３７を含む嵌合構造を含んでおり、一端に相補溝４０を有する円形ヘッド３９を有する細長い本体を備えた細長いバー部材と摺動自在に嵌り合い、この本体の残りは、長方形断面の２本の平行なバー４１，４２を備えており、円形ヘッド３９とは反対側の端部に端部クロスバー４３を有する。
【００４１】
回路を完成させるため、ヘッドと溝とが互いに嵌り合い、バッグが膨張しすぎた場合、一方の側が他方の側から離れて細長い部材も一緒に動くことにより、ヘッド３７がヘッド３９の溝から外れて電気回路が切断される。磁気スイッチ１３を含むハウジングの少なくとも一部は、図７の後面図に示したように、穴２０ａに嵌って取り付けられる支柱４６によって取り付けられる着脱式のカバー４５を有することができる。図６および図６ａは、回路を除いたハウジングを拡大して示している。
【００４２】
第２のヒーター要素：図９
図９は、ヒーター要素の別の例を示しており、このヒーター要素は第１のヒーター要素に似ているが、電源に電気的に接続するために２本のワイヤが突き出しており、第２のヒーター要素と称することができる。さらに、電力接続手段１１を覆うための開閉式キャップ４７も示してある。このヒーター要素の外側ケーシングはプラスチックから形成されており、このプラスチックは、二重絶縁されているとみなされる程度に厚いかまたは補強されている。外側ケーシングは、金属要素または電極の上に射出成形することのできる熱可塑性物質とすることができる。
【００４３】
第３のヒーター要素：図１０および図１１
図１０および図１１は、図１，４，５および図９のヒーター要素１０の別のバージョンである第３のヒーター要素を示しており（ヒーター要素５０と称する）、高温流体バッグの他の構成要素に電気的に接続されている加熱ワイヤの上下に二重絶縁層を含んでいる。このヒーター要素５０は、他の加熱要素がＵ字形状であったのに対して、層状の平面的な絶縁性シート部材および伝導性シート部材から構成される実質的に平面的な部材として成形されており、さらに、すでに開示した他の構成要素、すなわち、バッグ、電力接続手段１１、ハウジング１７および機械式磁気スイッチ１３、ブリード穴２０、表示ランプ、およびサーモスタットを含んでいる。このシート状の構造では、加熱領域が増大し、ヒートシンクへの伝導性が高まり、この構造は、独立して二重に絶縁され個々に密封された構造として設計されている。電力切断手段として、ヒーター要素５０に温度ヒューズを組み込むことができる。
【００４４】
この加熱要素の例における伝導性部材は、熱を水に良好に拡散または放散させるように設計されているアルミニウム材料とすることができる。要約すると、絶縁性部材と伝導性部材が交互に配置されている。図９に示したように、ヒーター要素５０の一方の面から、いくつかの構成要素が存在するが、以下では上から順に、内側部分も含めて説明する。
【００４５】
−  第１の非伝導性外側ケーシング部材５１（プラスチック）
−  第１の外側伝導性シート５２（外側アルミニウムシェル）
−  第１の外側絶縁シート５３（ダブルマイカシート）
−  第１の内側伝導性シート５４（内側アルミニウムシート）
−  第１の内側絶縁シート５５（マイカシート、例：０．４ｍｍ厚）
−  中間外側周囲環状部５６（プラスチックリング）
−  加熱ワイヤ用のマイカ支持スケルトン支持部材５７
−  スケルトン支持部材５７の周囲に巻かれた加熱ワイヤ５８
−  第２の内側絶縁シート５９（マイカシート）
−  第２の伝導性シート６０（アルミニウムシート）
−  第２の外側絶縁シート６１（ダブルマイカシート）
−  第２の外側伝導性シート６２（アルミニウムシート）
−  第２の非伝導性外側ケーシング部材６３（プラスチック）
【００４６】
一連の構成要素の最初の構成要素は、周縁部の湾曲壁を有する格子状パターン部材として成形されたプラスチック保護ケーシング５１の形における第１の非伝導性外側ケーシング部材とすることができる。このケーシングは、耐熱性プラスチックから形成することができる。外側ケーシング５１の下には、直立壁および水平壁を有する周縁部部材として成形された外側アルミニウムシェルの形における熱・電気伝導性シート５２が存在しており、直立壁の寸法および形状は、第１の非伝導性ケーシング５１の湾曲壁の内側に摺動自在に嵌るようにされている一方で、水平壁は湾曲壁の縁部に隣接する。
【００４７】
外側ケーシング５１および伝導性シート５２の下には、伝導性層５２によって囲まれる領域より小さい領域にわたり延在するシート材料としてのマイカ材料から形成されている第１の絶縁シート５３を含む材料の組み合わせが存在している。第１のシート５３は、ダブルシートとして形成することができる。第１の絶縁シート５３の下には、第１の絶縁シート５３とほぼ同じ領域のアルミニウムシート材料（例：１ｍｍ厚の箔）の形における第１の内側伝導性シート５４が存在している。内側伝導性シート５４の下には、マイカシート材料５５の形における第１の内側絶縁シート５５が存在している。
【００４８】
第２の絶縁シート５５の下には、加熱ワイヤ５８を支持するように設計および成形されているマイカスケルトン支持部材５７が存在しており、加熱ワイヤ５８は、例えばニッケルクロム合金とすることができ、図８に示したように、スケルトン部材に互いに平行なループとして巻かれており、スケルトン部材から出たワイヤは、耐熱性ワイヤ接続部によって電力接続手段１１に接続されている。
【００４９】
スケルトン部材５７および加熱ワイヤ５８の下には、シート５５，５６とほぼ同じ領域の第２の内側絶縁シート５９が隣接している。第２の内側絶縁シート５９の下には、第２の内側伝導性シート６０が隣接しており、このシート６０の寸法も、シート５９とほぼ同じ領域を有するようにされている。しかしながら、この例においては、第２の内側伝導性シート６０は、より厚い縁部によって囲まれたシートとして形成されている。
【００５０】
シート６０の下には、シート５９，６０の領域よりも大きな寸法として成形されている第２の絶縁性シート６１が隣接している。第２の絶縁性シート６１の下には、第２の外側伝導性シート６２が隣接している。シート６１は、マイカのダブルシートとして形成することができる。シート６２は、シート５９，６０の領域よりも大きい。最後に、一番下または反対側の端は、開口部を有する平面的な格子状シートとして成形されている第２の外側ケーシング６３である。
【００５１】
上記の構成要素の集合体の中央には、環状の細長い壁部材から中間外側周囲環状部材６６が形成されており、この細長い壁部材の上面および下面から突出部材が垂直に延びている。上側の突出部材と下側の突出部材は、整列していてもいなくてもよい。上側の突出部材は、第１の外側ケーシング５１の下面における対応する大きさおよび位置の溝（図示していない）に摺動自在に嵌って上側包含領域を形成するように設計されている。縁部部材６６は、シート５３，５４，５５およびシート５９，６０，６１よりも大きい領域を有し、シート５３，５４，５５，５７，５８を第１の外側ケーシング部材５１および中央環状部材５６によって包み込むことができるような厚さを有する。
【００５２】
中央環状部材６６の他方の側には、下側突出部材が、第２の外側ケーシング部材６３における対応する溝に摺動自在に嵌ってシート５９，６０，６１，６２を包み込むように成形されている。
【００５３】
内側伝導性シート６０は、４辺のうち少なくとも３辺に外側周縁部を有するシートとして形成されており、これらの外側周縁部によって凹部領域が形成され、この凹部領域にシート５９を摺動自在に受け入れることができる。さらに、シート５９の上、シート６０の凹部領域内に、加熱ワイヤ５８を有するスケルトン部材５７を受け入れることができる。
【００５４】
第１の内側伝導性シート５４および第２の内側伝導性シート６０（これらはマイカシート５５、マイカスケルトン支持シート５７、ワイヤ５８、マイカシート５９を間に含む）は、任意の適切な手段によって互いに結合することができ、この場合の手段は、２枚のアルミニウムシートを互いに密封して水分や湿気が間に入らないようにする一方で、２枚のアルミニウムシートを互いに押し付けて上記のシートを間に固定するような手段である。例えば、この結合は溶接によって行うことができる。結合して密封する別の手段として、エポキシなどを使用することができる。外側ケーシング部材５１および６３は、互いに結合または接合して、例えば６ｍｍの厚さとなるように組み立てられたヒーター要素５０を形成することができる。これらのケーシング部材は、中のアセンブリを保護するのみならず、水をシートの上で循環させることができ、さらには、ヒーター要素がバッグの壁に直接接触しないように壁から離すようにも機能する。電力要件は、一例として、出力４５０ワットで１１０Ｖ〜２２０Ｖとすることができる。ワイヤは１．５ｍｍ間隔で巻くことができ、スケルトン５７は、長さ９０ｍｍ×幅４０ｍｍ、厚さ１ｍｍとすることができる。
【００５５】
低温流体バッグ
本発明は、低温流体バッグを含むこともでき、この低温流体バッグは、中に流体３を含めるための密閉空間を提供するようにされた、側面を有するバッグと、磁気スイッチ１３とを備えている。この例においては、流体は、冷蔵庫の中に置くことによって冷やすようにされている。この流体は、一種の不凍剤、または、水と不凍剤の混合液、または、冷却もしくは凍結させることのできる任意の流体を含むことができる。さらに、低温流体バッグは、少なくとも１つのブリード弁２０およびプローブも含んでいることができる。
【００５６】
高温流体バッグと同様に、磁気スイッチ１３は、ガス圧力の蓄積および爆発に対して保護するようにされており、端部を有する細長い部材を含んでいる。細長い部材の一方の端部は、バッグの内側の片側に位置する電気回路１２に結合されており、他方の端部１７は、バッグの他方の側の内側に結合されている。バッグがその両側の間の特定の距離を超えて膨張した場合に、電気回路１２を切断することができる。磁気スイッチ１３の構造は、高温流体バッグの場合に説明した構造と同じとすることができる。
【００５７】
第４のヒーター要素：図１２〜図１５
図１〜図１１の他のバッグと同様に、電力接続手段１１１を有するハウジング１１７に電気的に接続されている第４のヒーター要素１１０を示しており、流体を中に含めるバッグ（図示していない）の磁気スイッチング手段１１３の構造は、図１〜図１１の他のバッグと似ている。この例においては、さらなるヒーター要素は、電力接続手段および磁気スイッチング手段に電気的に接続されている３本のワイヤを有し、ワイヤのうち１本はテスターワイヤ１１９であり、他のワイヤは差し込み刃をヒーター要素に電気的に接続している。このさらなるヒーター要素も、絶縁性支持ケージ１１６に包み込まれている。
【００５８】
第５のヒーター要素：図１６〜図１９
この例においては、第５のヒーター要素２００は、流体が中に含まれるバッグ２０２におけるハウジング内の電力接続手段２１７や安全スイッチング手段２１３など他のすべての構成要素に動作可能に結合されている。図１６〜図２０に示した第５のヒーター要素は、図１〜図１５の他のバッグと同様に、少なくとも、外側ハウジングと、電力接続手段を格納する内側ハウジングと、安全スイッチング手段とを有する。
【００５９】
電力接続手段は、サーモスタット、抵抗器、電力プラグハウジングベース、電気差し込み刃（例：プラグに見られるもの）、配線、固定具、プラグホルダ、ＬＥＤ、エンドキャップを含んでいることができる。安全スイッチング手段は、スイッチ、水平摺動板、カバー、一端に磁石を有する細長い部材、別の磁石を有する溝付きバーを含んでいる。第５のヒーター要素２００は、中心から外側に向かって、構成要素の第１の組み合わせ、第２の組み合わせ、および第３の組み合わせを含んでいる。
【００６０】
第１の組み合わせは、中央から、電気接続部材に包み込まれて隣接している発熱部材２０１（例：ドープされたＰＥＴ材料）を含んでおり、電気接続部材は、発熱部材２０１に直接結合されたワイヤを有する電極の形における電力接続部材手段を含んでいることができ、あるいは、電気接続部材は、電気回路の一部である、端部を有する第１の外側電極板部材２０２と、電気回路の別の部分である、端部を有する第２の電極板部材２０３として形成することができる。端部を有する第１および第２の電極板部材それぞれ、または少なくとも電極は、電源に接続できるように一端に接続されたワイヤ２０４の形における電力接続部または電気接続部を有する。
【００６１】
発熱部材２０１は、電気エネルギを熱エネルギに変換するための抵抗器として機能できる必要がある。例えば、端部を有する発熱部材２０１は、寸法の安定性、耐薬品性、さらには特に高温および加水分解に対する耐性を有する任意の材料から作製することができる。例えば、発熱部材は、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）を含んでいることができる。電極板部材２０２，２０３は、電流を流すことができ、ヒートシンクとして機能することのできる、任意の厚さの任意の材料、例えば、金、銀、銅、真鍮、鋼、ステンレス鋼、アルミニウムとすることができる。
【００６２】
端部を有する任意の選択された厚さの少なくとも１枚のシートまたは膜層の形での部材２０５の形における第１の絶縁部材または絶縁層が、第１の電極板部材２０２および第２の電極板部材２０３を完全に包み込んでおり、それに続いて、端部を有する任意の選択された厚さのシート部材２０６の形における第１の伝導性層２０６が隣接している。例えば、膜層２０５は、ポリイミド化合物から形成することができ、二重絶縁として層化することができる。第１の伝導性シート部材または層２０６は、端部を有するスリーブの形であり、熱を伝えることのできる任意の材料、例えばアルミニウム、鋼、銅などから形成することができる。アルミニウムは軽量であり強度があるため、有用である。熱伝導性シート部材の端部は、１組の内側端部支持部材２０７を受け入れるようにされている。内側端部支持部材は、絶縁部材として形成されており、例えばプラスチックやシリコンから作製することができる。
【００６３】
第１の組み合わせは最も内側の組み合わせであり、第２の組み合わせおよび第３の組み合わせを含む外側の組み合わせを支持および維持する。内側端部支持部材２０７は、平面状のキャップとして成形されており、この端部部材の一方には、キャップの一方の側に、ワイヤ２０４のための、部材を貫いて外側に突き出した少なくとも１つの開口部または穴２０８が存在しており、キャップの反対側には、凹部を有する突き出したリップ部分２０９が存在しており、このリップ部分２０９は、第１および第２の外側シート部材の端部を受け入れるような大きさであるようにされている。穴２０８は、内側端部支持部材２０７の少なくとも一方に設けられているのみである。
【００６４】
要約すれば、第１の組み合わせは、例えば、断面における上から下への順序において以下の部材を含んでいることができる。
【００６５】
−  内側端部支持部材２０７を有する第１の熱伝導性部材２０６（例：アルミニウム）
−  ２層の内側絶縁層２０５
−  電極板２０３／発熱部材２０１／ワイヤ２０４を有する電極板２０２
−  二重内側絶縁層２０５
−  内側端部支持部材２０７を有する第１の熱伝導性部材２０６（例：アルミニウム）
【００６６】
第１の組み合わせの外側には、第１の組み合わせの第１の熱伝導性部材２０６に隣接する第２の絶縁シート部材または層２１０を含む第２の組み合わせが、第１の組み合わせを包み込んで隣接している。第２の絶縁シート部材２１０は、端部を有するように成形された細長いスリーブとして形成されており、別の絶縁シート層２０５のように、伝導性がなく、いかなる流体からも密封することができ、電気に対する物理的障壁を提供する、任意の厚さおよび寸法の任意の絶縁材料（例えばプラスチックやポリイミド）から形成する、またはこのような絶縁材料を含んでいることができる。第２の絶縁シート層または部材２１０は、少なくとも１層の絶縁層から形成することができる。一例においては、第２の絶縁シート層２１０は、二重絶縁部材とすることができる。
【００６７】
第２の組み合わせの一部として、開口端部を有する第２のアルミニウムスリーブ層または部材２１５が、第２の絶縁シート層または部材２１０を包み込んで隣接しており、部材２１５の開口端部は、中間端部支持部材２１２によってふさがれて固定されており、中間端部支持部材２１２は、ここまでに説明したすべてのシートをそれぞれの適切な個別の位置に支持して維持する。中間端部支持部材２１２は、その形状および材料が内側端部支持部材に類似しているが、内側支持部材よりも領域が大きく、中間端部支持部材２１２の一方におけるワイヤ２０４のための類似する開口部または穴２１２ａを有し、これらの穴２１２ａは内側端部支持部材の穴２０８と整列しているが、リップ形成部２１４は、第２のアルミニウムスリーブ部材２１５の端部の中に収まるようにされている。電気コネクタ２１０ａは、内側アルミニウムスリーブ部材２１０によって電気的に支持されているが、電極２０２または電極２０３に電気的に接続されている。
【００６８】
第３の組み合わせは、第２の組み合わせの外側を包み込んで隣接している。第３の組み合わせは、中間端部支持部材２１２よりも領域が大きい外側端部支持部材２１６を含んでいる。外側端部支持部材２１６は、中間端部支持部材２１２に隣接しており、さらに、第１の組み合わせおよび第２の組み合わせにおけるすべてのシートおよびスリーブ部材を、互いに対するそれぞれの適切な位置に維持している。さらに、外側端部支持部材２１６は、ワイヤ２０４のための、キャップの一方の外面に突き出している開口部または穴２１８を有し、リップ部は有さないが基部２１９を有し、これにより外側端部支持部材は断面がＬ字形状であり、基部２１９には、固定具、接着剤、ヒートシーリング、さらなるブラケットなどの任意の適切な手段によってバッグに固定できるように溝が設けられている。外側端部支持部材２１６は、必ずしも絶縁材料から形成される必要はなく、第２のアルミニウムシート２１５およびバッグ２０２に対する適切な支持および結合を可能にする任意の材料から形成される。
【００６９】
組立て時、すべての開口部または穴２０８，２１２ａ，２１８が整列し（摺動自在に互いに嵌る突き出した円錐台形状を含んでいることができる）、ワイヤ２０４を第１のシート２０２および第２のシート２０３から熱要素の外側に引き出して電力接続手段２１１に接続することができる。外側端部支持部材２１６は、さらに固定手段２２０を有し、適切な固定具や取付金具（例：ボルト、ブラケット、クランプなど）を挿入して、外側端部部材を外側アルミニウムスリーブに取り付けることができ、これによりヒーター要素の構成要素のすべてが、固定されて動作可能に互いに結合された状態に維持される。外側端部支持部材の穴２１８は、穴からの流体の浸入を防止するためワイヤ２０８の周囲で密封されている。
【００７０】
中間端部支持部材２１２の領域は、外側端部支持部材２１６から第２のスリーブ２１５に固定具２２０を取り付けるため、凹んだ周縁部が露出したままとなるように、第２のスリーブ部材２１５の端縁部の一部のみに隣接するような寸法であり、外側端部支持部材は、露出した端部から隔てられて隙間を形成しており、固定具のみが間の隙間をつないでいる。別のオプションにおいては、露出した縁部が存在しなくてもよく、これにより外側端部支持部材は中間端部支持部材と重なることができ、したがって固定具２２０は中間端部支持部材を貫いて第２の熱伝導部材２１５の端部と係合する。
【００７１】
図１８、図１８ａ、および図１８ｂに示したように、ハウジング２１７は、内側ハウジング２１７ａおよび外側ハウジング２１７ｂを含んでおり、二重絶縁ハウジングを形成している。さらには、内側ハウジング２１７ａに支持されて取り付けられている電力接続手段２１７と、電気的な故障、バッグの破裂、流体の消失など何らかの理由でバッグまたは要素２００への電力を切断する方法として機能するように電力接続手段２１７に電気的に接続されている安全スイッチング手段２１３とが含まれている。安全スイッチング手段２１３に代えて、例えば磁気スイッチング手段、電子ヒューズ、ソレノイドなど、任意のタイプの代替手段が可能である。
【００７２】
外側ハウジング２１７ｂは、流体および電力接続手段２１７に面するか隣接するように、少なくともバッグ２０２の内側に物理的に結合されており、電源インレットを熱要素や発熱体２０１、あるいは電極２０２，２０３に電気的に接続することのできる任意の手段（例えばワイヤレス接続部またはワイヤ接続部２１７ｃ）を含んでいる。ワイヤ接続部２１７ｃは、複数のワイヤから構成される１本のケーブルの形とすることができ、あるいは、ワイヤ導通性試験手段を有する個別のワイヤ２１０ａを設けることができる。
【００７３】
内側ハウジング２１７ａは、例えば長方形の形状とすることのできる安全スイッチング手段凹部２３０と、例えば円形状とすることのできる電力接続手段凹部２３１とを含んでいる。電力接続手段凹部２３１によって、動作可能に結合および支持されている電力接続手段２１７は、電気差し込み刃２３３のためのプラグハウジングベース２３２（例えば円柱形状であり長方形の凹部を有することができる）と、それに続くプラグホルダ２３４（例えば上部に円形リングを含み、長方形の凹部を有する円柱体を備えることができる）とを含んでおり、プラグホルダ２３４はプラグハウジングベースにかぶさり、このとき差し込み刃２３３は長方形の凹部の底面を貫いて上方向に突き出した状態となる。
【００７４】
最後に、電力接続エンドキャップ２３６（例えば固定支柱を有する円形状とすることができる）が存在し、このキャップ２３６は、電源に接続するため差し込み刃２３３にアクセスできるようにする。電力がオンであるか否かを示す、ＬＥＤの形におけるランプ２３７を含めることができる。キャップ２３６をプラグホルダ２３４に移動可能に取り付ける取付け部は、ばねとボルトの固定具２４０を含んでいることができるが、キャップ２３６の裏側の支柱をホルダ２３４における支柱用凹部に取り付けるための別のタイプの取付け部も可能である。組立て時、ホルダ２３４の裏側に突き出した凹部がハウジングベース２３２の凹部に嵌る。
【００７５】
電力接続手段凹部２３１に隣接しており、結合凹部２３０ａによって結合されている安全スイッチング手段凹部２３０は、安全スイッチング手段２１３を含む。安全スイッチング手段２１３は、両端部を有する細長い部材２３８を含んでおり、一方の端部は、溝付きの細長いダブルバー２４２において、少なくとも１つの磁石２３８ａによって電力接続手段に電気的に接続されており、バー２４３は、凹部２３０の各側において水平摺動板２４３に摺動自在に取り付けられており（図面は、スイッチ２４５を取り付けるように機能する一方の摺動板のみを示しており、バー２４２において細長い部材２３８は内側ハウジング２１７ａの凹部の中に入る）、開口部２４１を通って突き出す一方の端部に位置する少なくとも１つの磁石２４２ａを含んでいる。組立て時、磁石２３８ａは直接的または間接的に隣接して磁気結合を形成し、電力接続手段からヒーター要素への電力接続を完成させる。細長い部材２３８の遠位端部２３８ｂは、凹部２３０における開口部２４１を通って突き出し、バッグの反対の内側まで延びて結合されており、したがってバッグが過度に、または所望のレベルまたは圧力まで膨張した場合、細長い部材２３８がバッグの壁と一緒に動いて、磁石２３８ａと磁石２４２ａとの結合を切り離し、これにより電力接続手段への反対の端部における電気的接続も切断される。安全スイッチング手段２１３は、結合凹部２３０ａを介して電力接続手段に電気的に接続されているスイッチ２４５（例：マイクロスイッチ）を含んでいる。凹部２３０は、着脱式のカバーキャップ２４６を有する。
【００７６】
オプションとして、サーモスタット２５０（例：管形状とすることができる）および抵抗器２５０ａを含めることができ、これらは、特定の温度に達したときにバッグへの電力を自動的に切断する目的で、電力接続手段凹部２３１によって、動作可能に含めることができる。他のバージョンと同様に、ここまでに説明した任意の構成要素を組み合わせる、あるいは含めることができる。バッグを温水ボトルとして、または冷却バッグとして使用できるように、流体は不凍剤を含む、または含まないことができる。本発明のバッグは、−１０℃〜１００℃の温度範囲で冷却および加熱されるように設計されているが、任意の温度が可能である。バッグは、空気や流体を入れる、または出すことができるように、少なくとも１つの開閉可能なバッグ栓２４７を含んでいる。バッグ栓２４７は、単純な圧力解放弁（press releasable valve）または図１６に示したような穴型弁（hole type valve）における栓を含んでいることができる。
【００７７】
なお、本明細書またはクレームに記載されている製品、方法、または工程が、不完全な形で販売される、個々の構成要素として販売される、または「部品のキット」として販売される場合、そのような利用は本発明の範囲に含まれることを理解されたい。
【００７８】
本発明の上記およびその他の特徴と、関連する構造要素および部分の組み合わせの動作および機能の方法、および製造の経済性は、添付の図面を参照しながらの以下の説明を考慮したときに、さらに明らかになるであろう。すべての図面は本明細書の一部を形成しており、類似する参照数字はさまざまな図における対応する部分を表している。
【００７９】
以下の説明を目的としたとき、語「上」、「下」、「右」、「左」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「横方向」、「縦方向」、およびこれらの派生語は、本発明においては、図面の図における方向を指すものとする。しかしながら、本発明は、特に明記していない限り、さまざまな代替バリエーションをとることができることを理解されたい。さらには、添付の図面に図解されており、以下の明細書に説明されている特定の装置は、本発明の単なる例示的な実施形態であることを理解されたい。したがって、本明細書に開示されている実施形態に関連する特定の寸法および他の物理的特徴は、本発明を制限するようにはみなされないものとする。
【００８０】
利点
ａ）感電の防止
ｂ）二重絶縁されたヒーター要素
ｃ）空気を排出するまたは空気を出すことができる
ｄ）バッグが膨張しすぎた場合にスイッチを切断できる
ｅ）穏当なコスト
ｆ）加熱または冷却が容易
ｇ）熱が長時間維持される
ｈ）多くの安全性機能
ｉ）認定機関によって試験済み
ｊ）ベッド加温器または個人用加温器として使用できる
ｋ）加熱可能バッグまたは冷却可能バッグとして使用できる
ｌ）使いやすい
【００８１】
バリエーション
本明細書の説明全体を通じて、語「〜を備えている」およびその活用形などのバリエーションは、別の付加要素、構成要素、整数、またはステップを除外するようには意図されていない。バッグは、意図される用途の種類に応じて、長方形、正方形、細長い形状など、任意の適切な形状として形成することができる。バッグ自体は、対象物を温めるかまたは冷やす目的で使用することができ、あるいは、例えばベッド用加温器または腰部や頸部のための個人用加温器など、身体の任意の部位に使用することができる。本加熱要素は、馬蹄形状または板状として示してあるが、任意の形状とすることができる。オプションとして、見た目を改善または変更したり、良好な保温性や快適性を提供する目的で、バッグはさまざまなカバーを含むことができる（例えば羊皮カバー）。
【００８２】
なお、本明細書またはクレームに記載されている製品、方法、または工程が、不完全な形で販売される、個々の構成要素として販売される、または「部品のキット」として販売される場合、そのような利用は本発明の範囲に含まれることを理解されたい。本発明の上記およびその他の特徴と、関連する構造要素および部分の組み合わせの動作および機能の方法、および製造の経済性は、添付の図面を参照しながらの以下の説明を考慮したときに、さらに明らかになるであろう。すべての図面は本明細書の一部を形成しており、類似する参照数字はさまざまな図における対応する部分を表している。
【００８３】
ヒーター要素１０，５０，１１０，２００においては、加熱ワイヤが適切に絶縁されるように、任意の数、厚さ、形状の絶縁シートまたは層および伝導性シートまたは層を設けることができる。バッグの他の用途（すなわち加熱可能なバッグ以外）の場合、バッグの流体は、不凍剤などの他の添加物を含んでいることができ、あるいは、異なる流体として、バッグを冷却できるように、不凍剤と水などの凍結可能材料とすることができる。これに代えて、バッグの流体または水を空にして、代わりに所望の流体を入れることができる。一般的には、流体は、−１０℃〜１００℃の範囲内で冷却および加熱できるように設計することができる。任意の温度範囲が可能である。用語「バッグ」を使用したが、別の用途に関連する別の用語、例えば足温器、加温パッド、容器、ポーチなども等しく可能である。
【００８４】
例えば図１６〜図１９など図に示したように、電極板は長方形の形状とすることができ、絶縁層はシートまたはスリーブとして成形することができ、熱伝導性部材もシートまたはスリーブとすることができる。層の数は任意の数とすることができる。例えば、熱伝導シート２１５は、ヒーター要素からの熱伝達をさらに支援するために上面および下面に溝が設けられたスリーブとして形成することができる。さらに、シート２１５は、外側端部支持部材２１６を着脱自在にシート２１５に取り付けるため、固定手段２１９ａを受け入れるためのねじ穴を有する。エンドキャップ２０７，２１２は、長方形形状とすることができ、このときエンドキャップ２１２が内側エンドキャップ２０７よりも大きい。
【００８５】
以下の説明を目的としたとき、語「上」、「下」、「右」、「左」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「横方向」、「縦方向」、およびこれらの派生語は、本発明においては、図面の図における方向を指すものとする。しかしながら、本発明は、特に明記していない限り、さまざまな代替バリエーションをとることができることを理解されたい。さらには、添付の図面に図解されており、以下の明細書に説明されている特定の装置は、本発明の単なる例示的な実施形態であることを理解されたい。したがって、本明細書に開示されている実施形態に関連する特定の寸法および他の物理的特徴は、本発明を制限するようにはみなされないものとする。
【００８６】
当然ながら、上記の説明は本発明の実例として示したものであり、当業者には明らかである修正形態およびバリエーション、およびその他の修正形態およびバリエーションは、上に説明した本発明の広い範囲に含まれるものとみなされることを理解されたい。
【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６ａ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１８ｃ】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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