(57)【要約】【課題】電源スイッチが無意識にオンオフに切り変えられるのを防止して、使用状態にあっては放熱プレートを常に快適な温度に保持し、使用しないときには電池の無駄な消耗を確実に阻止する。【解決手段】カイロは、金属板からなる放熱プレート４と、この放熱プレート４を固定しているケース２と、放熱プレート４の内面に熱結合されてケース２内に収納しているヒーター３と、ケース２に収納されてヒーター３に通電する電池１と、電池１とヒーター３との間に接続している電源スイッチ８とを備える。ケース２は、本体ケース５と、この本体ケース５に脱着自在に連結してなる脱着蓋６とを備えている。カイロは、電池１と電源スイッチ８を本体ケース５に装着し、電源スイッチ８を脱着蓋６の内部に配設しており、脱着蓋６を開いて電源スイッチ８をオンオフに切り変えている。【選択図】図３
2009061122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板からなる放熱プレート(4)と、この放熱プレート(4)を固定しているケース(2)と、放熱プレート(4)の内面に熱結合されてケース(2)内に収納しているヒーター(3)と、ケース(2)に収納されてヒーター(3)に通電する電池(1)と、電池(1)とヒーター(3)との間に接続している電源スイッチ(8)とを備えるカイロであって、
ケース(2)が本体ケース(5)と、この本体ケース(5)に脱着自在に連結してなる脱着蓋(6)とを備えており、電池(1)と電源スイッチ(8)が本体ケース(5)に装着され、電源スイッチ(8)は脱着蓋(6)の内部に配設されて、脱着蓋(6)を開いて電源スイッチ(8)がオンオフに切り変えられるようにしてなるカイロ。
【請求項２】
前記脱着蓋(6)の内側であって、前記本体ケース(5)にＵＳＢコネクタ(9)を配設しており、脱着蓋(6)を開いてＵＳＢコネクタ(9)にＵＳＢコードを接続し、脱着蓋(6)を連結してＵＳＢコネクタ(9)を脱着蓋(6)でカバーするようにしてなる請求項１に記載されるカイロ。
【請求項３】
前記本体ケース(5)に金属板からなる放熱プレート(4)を固定しており、この本体ケース(5)に電源スイッチ(8)を実装している回路基板(7)を連結して、電池(1)を脱着自在にセットしており、脱着蓋(6)を開いて電池(1)を交換するようにしてなる請求項１に記載されるカイロ。
【請求項４】
ケース(2)の全体形状がハート形である請求項１に記載されるカイロ。
【請求項５】
前記脱着蓋(6)が透光性のあるプラスチック製で、脱着蓋(6)の内側にパイロットランプ(18)を配設しており、このパイロットランプ(18)の光が脱着蓋(6)を透過して外部に照射されるようにしてなる請求項１に記載されるカイロ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池で加温されるカイロに関する。
【背景技術】
【０００２】
ケースに電池とヒーターを内蔵し、この電池でヒーターを加熱するカイロは開発され、特許文献１に記載される。特許文献１に記載されるカイロを図１に示す。このカイロは、充電式の電池９１と、電池９１に通電されて発熱するヒーター９３と、ヒーター９３と電池９１とを接続する電源スイッチ９５とをケースに９２に収納している。このカイロは、電源スイッチ９５をオンオフに切り変えて使用する。
【特許文献１】特開平１１−７０１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１のカイロは、使用するときに電源スイッチをオンに切り換え、使用しないときに電源スイッチをオフに切り換える。充電できる電池を電源として内蔵するカイロは、電池を充電することで、何回も繰り返し便利に、しかも経済的に使用できる特徴がある。ただ、カイロのヒーターは消費電力が大きいことから、電池の使用時間が限られる欠点がある。たとえば、単三タイプの充電電池を２本内蔵するカイロは、電池による加温時間が約４〜６時間に制限される。電池を電源とするカイロは、電池の使用時間は限られるが、使用しないときには、電源スイッチをオフにして電池の無駄な消費を防止できる。使い捨てカイロは、加温時間は長いが電池を電源とするカイロのように、一時的に発熱を停止できず、袋から出した後は、一定時間は加温状態に保持される。このことから、電池を電源とするカイロは、使用しないときの電池の無駄な消耗を防止するために、電源スイッチを操作しやすくすることが大切である。ただ、操作しやすい電源スイッチは、使用中にオンからオフに切り換えられて加温できなくなることがある。とくに、カイロはポケットに収納するなどして見えない状態で使用されることも多く、電源スイッチのオン状態を確認できないことがある。また、カイロは、ラジオなどのように音声を発生しないことから、電源スイッチのオン状態を常に確認できない。また、電源スイッチがオフに切り換えられても、放熱プレートの温度が直ちに低下しないので、オフの確認が遅れてしまう。さらに困ったことに、金属板からなる放熱プレートは、冷却に時間がかかるが、冷却されると快適な温度に加温するのにも時間がかかり、電源スイッチがオフになって冷却されると、その後に気がついて電源スイッチをオンに切り換えても、直ちに快適な温度には加温されない欠点がある。
【０００４】
引用文献１に記載されるカイロは、ケースの外部に表出するように電源スイッチを設けているので、ユーザーが意識しない状態で、電源スイッチがオンからオフに切り換えられる弊害がある。また、電源スイッチがオフに切り換えられると、放熱プレートが冷たくなるまで分からず、また、放熱プレートの温度が低下すると、加温に時間がかかる欠点がある。さらに、放熱プレートが冷却されると、ヒーターの電気抵抗が小さくなって、電池の消費電力が一時的に大きくなって電池の消耗も大きくなる。
【０００５】
本発明は、このような従来のカイロの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、電源スイッチが無意識にオンオフに切り変えられることがなく、使用状態にあっては放熱プレートを常に快適な温度に保持でき、また使用しないときには電池の無駄な消耗を確実に阻止できるカイロを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のカイロは、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
カイロは、金属板からなる放熱プレート４と、この放熱プレート４を固定しているケース２と、放熱プレート４の内面に熱結合されてケース２内に収納しているヒーター３と、ケース２に収納されてヒーター３に通電する電池１と、電池１とヒーター３との間に接続している電源スイッチ８とを備える。ケース２は、本体ケース５と、この本体ケース５に脱着自在に連結してなる脱着蓋６とを備えている。カイロは、電池１と電源スイッチ８を本体ケース５に装着し、電源スイッチ８を脱着蓋６の内部に配設しており、脱着蓋６を開いて電源スイッチ８をオンオフに切り変えている。
【０００７】
本発明の請求項２のカイロは、脱着蓋６の内側であって、本体ケース５にＵＳＢコネクタ９を配設している。このカイロは、脱着蓋６を開いてＵＳＢコネクタ９にＵＳＢコードを接続すると共に、脱着蓋６を連結してＵＳＢコネクタ９を脱着蓋６でカバーする。
【０００８】
本発明の請求項３のカイロは、本体ケース５に金属板からなる放熱プレート４を固定しており、この本体ケース５に電源スイッチ８を実装している回路基板７を連結して、電池１を脱着自在にセットしており、脱着蓋６を開いて電池１を交換するようにしている。
【０００９】
本発明の請求項４のカイロは、ケース２の全体形状をハート形としている。
【００１０】
本発明の請求項５のカイロは、脱着蓋６を透光性のあるプラスチック製として、脱着蓋６の内側にパイロットランプ１８を配設しており、このパイロットランプ１８の光を、脱着蓋６を透過して外部に照射している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のカイロは、電源スイッチが無意識に切り変えられることがなく、使用状態においては、放熱プレートを常に快適な温度に保持でき、また、使用しないときには、電池の無駄な消耗を確実に阻止できる。それは、本発明が、カイロのケースを、本体ケースに脱着蓋を脱着できるように連結する構造として、この本体ケースに電池と電源スイッチを配設し、さらに、電源スイッチは脱着蓋の内部に配設して、脱着蓋を開いて電源スイッチをオンオフに切り変えるようにしているからである。
【００１２】
また、本発明の請求項２のカイロは、脱着蓋の内側であって本体ケースに、ＵＳＢコネクタを配設しており、脱着蓋を開いてＵＳＢコネクタにＵＳＢコードを接続し、脱着蓋を本体ケースに連結して、ＵＳＢコネクタを脱着蓋でカバーするようにしている。この構造のカイロは、電源スイッチのみでなく、ＵＳＢコネクタを脱着蓋の内側に配設して、脱着蓋で保護できる。このため、ゴミなどの異物によるＵＳＢコネクタの接触不良を解消して、安定して通信できる。
【００１３】
さらに、本発明の請求項３のカイロは、本体ケースに金属板からなる放熱プレートを固定して、この本体ケースに電源スイッチを実装している回路基板を配設して、電池を脱着自在にセットし、脱着蓋を開いて電池を交換するようにしている。この構造のカイロは、本体ケースに放熱プレートと電池と電源スイッチを装着して一体構造とし、これに電子回路を実装しない脱着蓋を連結して電源スイッチをカバーする。したがって、脱着蓋を簡単な構造としながら、電源スイッチと電池をカバーして内部に収納できる。
【００１４】
また、本発明の請求項４のカイロは、ケースの全体形状をハート形として、外観をすっきりと美しいデザインにできる。さらにまた、本発明の請求項５のカイロは、脱着蓋を透光性のあるプラスチック製として、脱着蓋の内側にパイロットランプを配設している。パイロットランプの光は脱着蓋を透過して外部に照射される。このカイロは、脱着蓋の内部にあるパイロットランプの光を外部に透過させて使用状態を綺麗に表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのカイロを例示するものであって、本発明はカイロを以下のものに特定しない。
【００１６】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１７】
図２ないし図７に示すカイロは、金属板からなる放熱プレート４と、この放熱プレート４を固定しているケース２と、放熱プレート４の内面に熱結合されてケース２内に収納しているヒーター３と、ケース２に収納されてヒーター３に通電する電池１と、電池１とヒーター３との間に接続されて、電池１からヒーター３に電力を供給する状態を切り換える電源スイッチ８とを備える。電源スイッチ８は回路基板７に固定され、回路基板７を介してケース２内の定位置に配置される。さらに、回路基板７は、ヒーター３の供給電力をコントロールして、放熱プレート４の温度を制御する制御回路を実現する電子回路と、電池１の端部電極に接触する弾性接点１１を固定している。
【００１８】
図のカイロは、ケース２の全体の平面形状をハート形としている。ただ、本発明のカイロは、全体の平面形状を楕円形、円形、多角形などとすることもできる。また、図のカイロは、ケース２の断面形状を薄い楕円形状としている。ケース２は、プラスチック製である。このケース２は、電池１を内蔵するプラスチック製の本体ケース５と、この本体ケース５に脱着自在に連結される脱着蓋６とからなる。本体ケース５は、図において上にある第１ケース５Ａと、下にある第２ケース５Ｂとからなる。第２ケース５Ｂには放熱プレート４を固定している。第１ケース５Ａは、その表面に、これをカバーするように脱着蓋６を連結している。この第１ケース５Ａは、その外形を脱着蓋６の内形に沿う形状としている。
【００１９】
本体ケース５は、電池１と、回路基板７を内蔵している。回路基板７は、第１ケース５Ａに固定している。電池１は、第１ケース５Ａに設けた収納部１０に脱着できるようにセットされる。電池１の収納部１０は、上方を開口しており、脱着蓋６を開いた状態で電池１を脱着できるようにしている。図のカイロは、２本の単３タイプの電池１を平行に並べて収納する収納部１０を設けている。収納部１０にセットされた電池１は、回路基板７に固定している弾性接点１１に端部電極を接触させる。したがって、第１ケース５Ａに固定される回路基板７は、電池１の両端の端部電極に接触される位置に弾性接点１１を固定している。弾性接点１１は弾性金属線からなり、電池１の一方の電極に接触する金属線をコイル状とすることにより、電池１の端部電極に所定の圧力で押圧されて電気接続される。
【００２０】
また、第１ケース５Ａは、図７に示すように、電源スイッチ８とＵＳＢコネクタ９を、脱着蓋６を開いた状態で第１ケース５Ａの外部に表示させるスイッチ窓１２とコネクタ窓１３を開口している。電源スイッチ８とＵＳＢコネクタ９は、脱着蓋６の内側に配設されるように、第１ケース５Ａの回路基板７に固定される。電源スイッチ８は、図３に示すように、脱着蓋６を開いた状態でツマミ８Ａをスライドしてオンオフに切り換える。図２に示すように、第１ケース５Ａをカバーするように脱着蓋６をセットした状態では、電源スイッチ８が脱着蓋６の内側に隠れる。したがって、脱着蓋６を連結した状態で、電源スイッチ８は操作できなくなる。また、ＵＳＢコネクタ９も、脱着蓋６を開いた状態でＵＳＢコードを接続する。ＵＳＢコードは、カイロを制御用のコンピュータに接続して、カイロの温度を設定し、あるいは電池１を充電する電力をカイロに供給する。ＵＳＢコードを外して脱着蓋６がセットされると、ＵＳＢコネクタ９は脱着蓋６の内側にあって、脱着蓋６で保護されて、ゴミ等の付着が防止される。
【００２１】
さらに、第１ケース５Ａは、第２ケース５Ｂを連結する止ネジ２０を挿通するねじ孔１４を設けている。このねじ孔１４に挿通される止ネジ２０は、第２ケース５Ｂに設けている連結リブ１５にねじ込まれて、第１ケース５Ａを第２ケース５Ｂに連結する。連結リブ１５は、第２ケース５Ｂの外周部の３カ所に設けている。
【００２２】
第２ケース５Ｂは、下面に放熱プレート４を固定している。第２ケース５Ｂは底に開口部１６を設けて、ここにヒーター３を配置している。第２ケース５Ｂの開口部１６は、内面にヒーター３を固定している放熱プレート４で閉塞される。さらに、第２ケース５Ｂは、放熱プレート４を嵌着する段差部１７を設けている。第２ケース５Ｂは、外周の上端縁を第１ケース５Ａの外周下端縁に連結する形状としている。
【００２３】
ヒーター３は、平面状ＰＴＣヒーター３Ａである。そして、ヒーターである発熱体としては、平面状ＰＴＣヒーター以外に、トランジスターの発熱を利用したもの、抵抗体等が利用できる。
【００２４】
電池１は、単３タイプの充電できる電池、たとえば、単３タイプのニッケル水素電池である。単３タイプの電池１は、充電して繰り返し使用でき、また新しい電池に交換しても使用できる。ただ、電池にはリチウムイオン二次電池やニッケルカドミウム電池なども使用できる。また、充電できない電池も使用できる。単３タイプのニッケルカドミウム電池を２本収納するカイロは、平面状ＰＴＣヒーター３Ａで放熱プレート４を４２℃〜４６℃に加温して、約４〜５時間使用できる。電池には、リチウムイオン電池も使用でき、この電池を使用してより長時間使用できる。
【００２５】
平面状ＰＴＣヒーター３Ａは、略円板形であって、放熱プレート４の内面に固定される。図のカイロは、平面状ＰＴＣヒーター３Ａと電池１との間に回路基板７を配設している。回路基板７は、電池１とＰＴＣヒーター３Ａの間にあって、ヒーター３の熱が電池１に伝わるのを遮断する。この構造は、電池１をニッケル水素電池とするのに適している。ニッケル水素電池は、高い温度で電気特性が低下するからである。
【００２６】
平面状ＰＴＣヒーター３Ａは、通電されて温度が設定温度まで上昇すると、電気抵抗が急激に大きくなって実質的には電流が遮断される。したがって、平面状ＰＴＣヒーター３Ａは、自己で温度を設定温度以下にコントロールする機能があり、温度を制御する制御回路を使用しないで、最高温度を設定温度よりも低くできる。ただ、平面状ＰＴＣヒーター３Ａは、通電する電流をコントロールして温度を制御することもできる。平面状ＰＴＣヒーター３Ａは、その両面に、銀メッキされた電極が形成されており、その表面に、金属板２１、２２を押圧した状態で接触することで、電力が供給される。すなわち、平面状ＰＴＣヒーター３Ａは、両面を２枚の金属板２１、２２で挟着される状態で回路基板７に固定される。金属板２１、２２は、回路基板７を貫通するように折曲片２１Ａ、２２Ａが延在して形成されており、これらの折曲片２１Ａ、２２Ａが回路基板７に電気接続されている。
【００２７】
放熱プレート４は、アルミニウムや銅等の熱伝導の優れた金属板で製作される。放熱プレート４は、図５の一部拡大図に示すように、表面に無数の凹凸４ａを設けて、低温火傷を防止できる。凹凸４ａのある放熱プレート４が、人体に面接触する状態で密着しないからである。また、図示しないが、放熱プレートの表面をエラストマーで被覆して、低温火傷を防止することもできる。ケースの周囲をエラストマーで被覆するカイロは、落下による衝撃等を吸収して、耐衝撃強度を向上することもできる。
【００２８】
脱着蓋６は、本体ケース５に脱着自在に連結される。図のカイロは、脱着蓋６の外形を、本体ケース５の上面の全体をカバーする形状としている。図のカイロは、全体の平面形状をハート形とするので、脱着蓋６もハート形としている。脱着蓋６は、その外周部を下方に湾曲する形状として、かつ、外周の下縁を第２ケース５Ｂの上縁に連結している。したがって、脱着蓋６の外周の下縁は、第２ケース５Ｂの外周の上縁と同じ形状に成形している。脱着蓋６は、全体あるいは一部を透光性のあるプラスチック製として、脱着蓋６の内側に配設されるパイロットランプ１８の光を透過させて外部に照射する。図のカイロは、パイロットランプ１８として、発光ダイオード１８Ａを回路基板７に固定している。この発光ダイオード１８Ａは、第１ケース５Ａに設けた貫通孔１９に挿通されて、脱着蓋６の内面に配設される。さらに、脱着蓋６は、発光ダイオード１８Ａの表面に位置して、発光ダイオード１８Ａの光をハート形に透過させる透光性のプラスチックである装飾プレート２３を固定している。このカイロは、装飾プレート２３でもって、光をハート形に透過させて、脱着蓋６から外部に放射する。したがって、脱着蓋６からは、発光ダイオード１８Ａの光をハート形として美しく外部に放射できる。
【００２９】
脱着蓋６は、係止構造で本体ケース５に脱着自在に連結される。図３、図６、及び図８ないし図１０のカイロは、脱着蓋６の一端（図において左端）である回動側を本体ケース５に回動できるように連結すると共に、脱着蓋６の他端（図において右端）である係止側を係止構造で本体ケース５に連結している。このケース２は、図３の矢印で示すように、回動側を回転の中心として脱着蓋６を回動させて、係止側を開いて本体ケース５を開放する構造としている。図の脱着蓋６は、一端部において、下方に突出する回動連結片２４を設けており、他端部の内側には、下方に突出する係止連結片２５を設けている。本体ケース５は、両端部において、脱着蓋６の回動連結片２４と対向する位置に回動連結凹部２８を、係止連結片２５と対向する位置に係止連結凹部２９をそれぞれ設けている。
【００３０】
本体ケース５は、図８と図１０に示すように、回動連結凹部２８に、回動連結片２４を回動自在に連結するシャフト３０を固定している。このシャフト３０を回動連結片２４の先端に設けた軸受け部２６に連結して、回動連結片２４をシャフト３０に対して回転できるように連結している。また、本体ケース５は、図９と図１１に示すように、係止連結凹部２９に、係止連結片２５を係止する係止片３１と、この係止片３１を押圧して弾性変形させる押圧片３２とを配設している。
【００３１】
係止片３１は、図１１に示すように、係止連結凹部２９の内面に固定される本体部３１Ａと、この本体部３１Ａに一体成形された弾性プレート部３１Ｂとからなる。本体部３１Ａは、全体をコ字状として両端の固定部３１ａを本体ケース５に設けた固定凹部３３に挿入して固定すると共に、中央部に弾性プレート部３１Ｂを連結している。弾性プレート部３１Ｂは、本体部３１Ａから下り勾配で外側に突出すると共に、外側面に係止フック３４を設けている。係止片３１は、図９に示すように、弾性プレート部３１Ｂの係止フック３４を脱着蓋６の係止連結片２５の内側に設けた係止部２７に引っ掛けて係止連結片２５を係止できる構造としている。
【００３２】
押圧片３２は、両端に設けた軸受け部３５を、係止連結凹部２９の内面に設けた回転軸３６に連結して、本体ケース５に回動できる構造で連結している。さらに、押圧片３２は、下端部の内側に突出して押圧部３２Ａを設けている。この構造の押圧片３２は、図９の矢印Ａで示すように、外側から内側に向かって押圧すると、押圧部３２Ａが弾性プレート部３１Ｂを矢印Ｂで示す方向に弾性変形させて、係止フック３４と係止部２７との係止状態を解除する。また、弾性プレート部３１Ｂは、押圧部３２Ａに押圧されない状態では、図９で示す位置に弾性的に復帰して、この状態で、押圧部３２Ａを外側方向に押圧すると共に、係止フック３４に係止される係止部２７を抜けないように保持する。
【００３３】
さらに、図８に示す本体ケース５は、脱着蓋６の回動側において、脱着蓋６の回動連結片２４を弾性的に押圧する弾性片３７を、第１ケース５Ａに一体成形して設けている。図の弾性片３７は、第１ケース５Ａの側面から外側に突出して、Ｕ字状に成形されており、脱着蓋６を開く方向に付勢するように回動連結片２４の内面を弾性的に押圧している。このように、脱着蓋６を開く方向に付勢するケース２は、本体ケース５と脱着蓋６の係止状態において、係止フック３４と係止部２７のクリアランスを極減して、確実に係止状態に保持できる。また、係止状態を解除するときには、押圧片３２を操作して、脱着蓋６をスムーズに開くことができる。
【００３４】
以上のケースは、脱着蓋６を本体ケース５に回動できる構造として、脱着蓋６を本体ケース５に脱着自在に連結している。ただ、カイロは、脱着蓋の両側に係止片を設けて、これらの係止片を本体ケースに係止させて、脱着蓋を本体ケースに脱着自在に連結することも、本体ケースの両側に係止片を設けて、これらの係止片を脱着蓋に係止させて、脱着蓋を本体ケースに脱着自在に連結することもできる。
【００３５】
カイロの回路図を図１２に示す。この回路図のカイロは、電池１からヒーター３に供給する電力をコントロールする制御回路４０と、ヒーター３の温度を検出する温度センサ４１とを備える。制御回路４０は、平面状ＰＴＣヒーター３Ａへの供給電力をコントロールして、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度、すなわち放熱プレート４の温度を制御する。
【００３６】
この制御回路４０は、電池１と平面状ＰＴＣヒーター３Ａとの間にあって、電源スイッチ８と直列に接続しているスイッチング素子４２と、このスイッチング素子４２をオンオフに制御するマイコンを含む制御部４３とを備える。このカイロは、平面状ＰＴＣヒーター３Ａがスイッチング素子４２を介して電池１と直列に接続されるので、平面状ＰＴＣヒーター３Ａが電池１の保護回路に併用される。たとえば、スイッチング素子４２が内部短絡あるいは溶着されてオン状態に保持されても、平面状ＰＴＣヒーター３Ａは設定温度になる電気抵抗が急激に大きくなって、電流を実質的に遮断して電池１を保護するからである。
【００３７】
制御部４３は、スイッチング素子４２を所定の周期でオンオフに切り換えるデューティーを制御して、放熱プレート４の温度をコントロールする。制御部４３がスイッチング素子４２をオンにする時間を長くして、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度を高く、すなわち放熱プレート４の温度を高くできる。また、反対に制御部４３がスイッチング素子４２のオン時間を短くして、平面状ＰＴＣヒーター３Ａと放熱プレート４の温度を低くできる。また、制御部４３は、放熱プレート４の温度を検出する温度センサ４１からの信号で、スイッチング素子４２のデューティーをコントロールして、平面状ＰＴＣヒーター３Ａと放熱プレート４を設定温度とすることもできる。
【００３８】
制御回路４０は、設定温度を記憶するメモリ４４を制御部４３に内蔵している。平面状ＰＴＣヒーター３Ａが、メモリ４４に記憶される設定温度となるように、制御部４３はスイッチング素子４２をオンオフに切り換えるデューティーを制御する。制御部４３は、必ずしもスイッチング素子４２を所定の周期でオンオフに切り換えてデューティーで温度を制御する必要はない。制御部４３は、温度センサ４１からの信号で、平面状ＰＴＣヒーター３Ａが設定温度よりも高くなるとスイッチング素子４２をオフに切り換え、平面状ＰＴＣヒーター３Ａが設定温度よりも低くなるとスイッチング素子４２をオンに切り換える制御をして、平面状ＰＴＣヒーター３Ａを設定温度に保持することもできる。
【００３９】
制御回路４０のメモリ４４は、初期設定温度とノーマル設定温度を記憶している。初期設定温度は、ノーマル設定温度よりも高くしている。この制御回路４０は、図１３に示すように、カイロの電源スイッチ８を入れた最初に、平面状ＰＴＣヒーター３Ａを初期設定温度に加温し、その後、ノーマル設定温度に制御する。この温度カーブで平面状ＰＴＣヒーター３Ａと放熱プレート４を加温するカイロは、短時間で速やかに加温して、ユーザーが冷えたときに暖かく加温できる。その後は、ノーマル設定温度とするので、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの平均電流を少なくして、長時間使用できる。
【００４０】
図１２の制御回路４０は、制御部４３にＵＳＢ端子４５を接続している。このＵＳＢ端子４５は、本体ケース５に設けたＵＳＢコネクタ９で、ここに接続されるＵＳＢコードを介してコンピュータに接続される。この制御回路４０は、ＵＳＢ端子４５を介してコンピュータに接続され、コンピュータから入力される制御信号で、メモリ４４に記憶している設定温度を変更できるようにしている。このカイロは、コンピュータに接続されて、ユーザーが自分に最適な設定温度に調整できる。
【００４１】
さらに、図１２のカイロは、発光ダイオード１８Ａを制御回路４０に接続している。発光ダイオード１８Ａは、回路基板７に固定されて、制御回路４０で点滅状態が制御される。図３のカイロは、発光ダイオード１８Ａの上方に配置される装飾プレート２３を透光性を有するプラスチックで製作して脱着蓋６に固定している。この脱着蓋６は、発光ダイオード１８Ａを表出させる開口窓を設けることなく、発光ダイオード１８Ａの発光を透過させて外部に表示できる。制御回路４０は、発光ダイオード１８Ａを点灯する点灯パターンを制御部４３のメモリ４４に記憶している。制御部４３のメモリ４４に記憶される発光ダイオード１８Ａの点灯パターンは、ＵＳＢ端子４５を介して接続されるコンピュータで変更される。このカイロは、コンピュータを接続して、発光ダイオード１８Ａの点灯状態をコントロールして、ユーザーが自分の好む点灯パターンに変更できる。
【００４２】
さらに、図１２のカイロは、ケース２に電池１の充電回路４６を内蔵している。この充電回路４６は、ＵＳＢ端子４５に接続しており、ＵＳＢ端子４５に接続されるＵＳＢコードを介して、電池１を充電する直流が入力される。ただし、カイロは、ＵＳＢコードから充電回路に電力を供給する構造には特定せず、ＡＣアダプタを接続するＤＣジャックを設けて、ここから供給される直流電流を充電回路に入力することもできる。以上のカイロは、商用電源を電池の充電電圧に変換する回路を内蔵しないので、充電回路を小さくできる。
【００４３】
充電回路４６は、ケース２に内蔵される回路基板７に実装される。充電回路４６は、二次電池であるリチウムイオン二次電池やリチウムポリマー電池を充電する充電制御部４７を備える。この充電制御部４７は、二次電池１を定電流・定電圧充電して満充電を検出して、充電を停止する。さらに、図の充電回路４６は、二次電池１と直列に保護用ＦＥＴ４８を接続しており、この保護用ＦＥＴ４８を保護回路４９で制御する。保護回路４９は、電池１の過充電や過放電、温度異常を検出して、保護用ＦＥＴ４８をオンオフに制御する。充電している電池１が満充電されて過充電される状態になると、保護回路４９は保護用ＦＥＴ４８をオフに切り換えて充電を停止する。また、放電している電池１が過放電される状態になると、保護回路４９は、保護用ＦＥＴ４８をオフに切り換えて電池１の放電を停止する。さらに、保護回路４９は、電池１の温度を検出する温度センサ５０から入力される電池温度が設定温度を超えて異常に高くなると、電池の温度異常と判定して、保護用ＦＥＴ４８をオフに切り換えて電池１に流れる電流を遮断する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来のカイロの内部構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例にかかるカイロの斜視図である。
【図３】図２に示すカイロの脱着蓋を開いた状態を示す斜視図である。
【図４】図２に示すカイロの分解斜視図である。
【図５】図２に示すカイロのＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図２に示すカイロのＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図５に示すカイロのＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図６に示すカイロの脱着蓋の回動側を示す拡大断面図である。
【図９】図６に示すカイロの脱着蓋の係止側を示す拡大断面図である。
【図１０】図２に示すカイロの脱着蓋を外した状態を示す底面斜視図である。
【図１１】本体ケースの係止連結凹部を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明の一実施例にかかるカイロの回路図である。
【図１３】制御回路がヒーターを加温する温度特性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４５】
１…電池
２…ケース
３…ヒーター                ３Ａ…ＰＴＣヒーター
４…放熱プレート            ４ａ…凹凸
５…本体ケース              ５Ａ…第１ケース
５Ｂ…第２ケース
６…脱着蓋
７…回路基板
８…電源スイッチ            ８Ａ…ツマミ
９…ＵＳＢコネクタ
１０…収納部
１１…弾性接点
１２…スイッチ窓
１３…コネクタ窓
１４…ねじ孔
１５…連結リブ
１６…開口部
１７…段差部
１８…パイロットランプ      １８Ａ…発光ダイオード
１９…貫通孔
２０…止ネジ
２１…金属板                ２１Ａ…折曲片
２２…金属板                ２２Ａ…折曲片
２３…装飾プレート
２４…回動連結片
２５…係止連結片
２６…軸受け部
２７…係止部
２８…回動連結凹部
２９…係止連結凹部
３０…シャフト
３１…係止片                ３１Ａ…本体部
３１Ｂ…弾性プレート部
３１ａ…固定部
３２…押圧片                ３２Ａ…押圧部
３３…固定凹部
３４…係止フック
３５…軸受け部
３６…回転軸
３７…弾性片
４０…制御回路
４１…温度センサ
４２…スイッチング素子
４３…制御部
４４…メモリ
４５…ＵＳＢ端子
４６…充電回路
４７…充電制御部
４８…保護用ＦＥＴ
４９…保護回路
５０…温度センサ
９１…電池
９２…ケース
９３…ヒーター
９５…電源スイッチ
【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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【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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