JP5046883B2 - Scallop - Google Patents
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Description
本発明は、電池でヒーターを加熱する懐炉に関する。 The present invention relates to a hood that heats a heater with a battery.
ケースに電池を内蔵し、この電池でヒーターを加熱する懐炉は開発され、特許文献1に記載される。特許文献1に記載される懐炉を図1に示す。この懐炉は、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を有するヒーター回路94と、ヒーター回路94を収納するケース92とを備える。この懐炉は、円筒形電池91を平行に並べてケース92に収納して、ケース92に内蔵するヒーター93に通電して発熱する。
図1の懐炉は、ヒーターでケースを直接に加温する。この構造はケースをプラスチック製とする懐炉において、ケースを効率よく加温できない。それは、プラスチックの熱伝導が悪いからである。本出願人は、この欠点を解決するために、プラスチック製のケースの表面に、金属板の放熱プレートを固定し、この放熱プレートをヒーターで加温する懐炉を開発した。この懐炉を図2に示す。この懐炉は、ヒーター83が熱伝導に優れた金属板の放熱プレート84を加温することから、速やかに効率よくケース表面を加温できる。ただ、この構造の懐炉は、表面にケース82とは別パーツの放熱プレート84を固定することから、防水構造が難しく、使用環境によっては、内部に水分が侵入する欠点がある。また、図2の懐炉は、放熱プレート84に熱結合してヒーター83を配設することから、ヒーター83の組み込み構造が複雑になって組み立てコストが高くなる欠点もあった。
The hood in FIG. 1 heats the case directly with a heater. This structure cannot heat the case efficiently in a hood with a plastic case. This is because the heat conduction of plastic is poor. In order to solve this drawback, the present applicant has developed a furnace that fixes a metal heat radiating plate to the surface of a plastic case and heats the heat radiating plate with a heater. This hood is shown in FIG. Since the
本発明は、こ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、ケースをプラスチック製としながら、金属板の放熱プレートを水密にケースに連結できる懐炉を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、ヒーターの組み付けを簡単にして、能率よく安価に多量生産できる懐炉を提供することにある。
The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to provide a squirrel furnace capable of watertightly connecting a metal heat radiating plate to a case while the case is made of plastic.
Another important object of the present invention is to provide a squirrel furnace that can be mass-produced efficiently and inexpensively by simplifying the assembly of the heater.
本発明の懐炉は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
懐炉は、電池1と、この電池1を内蔵するプラスチック製のケース2と、このケース2に内蔵している電池1に通電されて加熱されるヒーター3と、このヒーター3に熱結合している金属製の放熱プレート4とを備え、ケース2の表面に放熱プレート4を固定して、放熱プレート4の内面にヒーター3を熱結合している。ケース2は、放熱プレート4の内側に積層される防水プレート5を有する。この防水プレート5は、ヒーター3を内側から外側に露出させる貫通孔8を有する。さらに、ケースは、防水プレート5の内側にヒーター3を連結してなる回路基板7を配置して、回路基板7に連結しているヒーター3の発熱部を貫通孔8に案内して、ヒーター3を放熱プレート4の内面に熱結合している。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has the following configuration.
The firearm is thermally coupled to a
さらに、本発明の請求項2の懐炉は、放熱プレート4に、防水プレート5を水密構造に貫通する連結片24を設けて、この連結片24を介して放熱プレート4をケース2に連結している。さらに、放熱プレート4の内面を、防水プレート5の貫通孔8の外側を囲む領域でループ状に防水プレート5の表面に水密に連結している。
Further, according to
本発明の請求項3の懐炉は、放熱プレート4の内面を、両面接着テープ11を介して防水プレート5の表面の閉ループ領域9に水密に接着している。さらに、本発明の請求項4の懐炉は、ヒーター3を、平面状のPTCヒーター3Aとしている。
According to a third aspect of the present invention, the inner surface of the
本発明の請求項5の懐炉は、ケース2の内面に配置される光ガイド41と、この光ガイド41に向かってケース内面と平行な方向に光を照射する発光ダイオード40とを備えると共に、ケース2が、光ガイド41から放射される光を透過させる透光部26を有する。光ガイド41は、発光ダイオード40の光を反射してケース2に向かって照射する階段状の反射面42を底面に有し、発光ダイオード40の光を光ガイド41で反射してケース2の透光部26から外部に照射している。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a
さらに、本発明の請求項6の懐炉は、光ガイド41の反射面42が、ケース2の内面に沿う水平部42Aと、この水平部42Aに対して傾斜する傾斜部42Bとを有し、傾斜部42Bで入射する光を反射してケース2に透過させている。
Further, according to
本発明の懐炉は、ケースをプラスチック製としながら金属板の放熱プレートを水密にケースに連結できる。それは、本発明の懐炉が、放熱プレートの内側に積層される防水プレートをケースに設けて、この防水プレートにはヒーターを内側から外側に露出させる貫通孔を設け、さらに、防水プレートの内側に回路基板を配置して、回路基板に連結しているヒーターの発熱部を貫通孔に案内して、ヒーターを放熱プレートの内面に熱結合しているからである。この構造の懐炉は、ケースと放熱プレートとを防水プレートで防水しながら、防水プレートの貫通孔に案内するヒーターの発熱部で放熱プレートを加熱できる。このため、放熱プレートの周囲をOリング等でケースに防水する必要がなく、簡単な構造で放熱プレートを水密構造にケースに連結できる。とくに、本発明の請求項2の懐炉は、放熱プレートに、防水プレートを水密構造に貫通する連結片を設けて、この連結片を介して放熱プレートをケースに連結し、さらに、放熱プレートの内面を、防水プレートの貫通孔の外側を囲む領域でループ状に防水プレートの表面に水密に連結している。この構造の懐炉は、放熱プレートと防水プレートとを、貫通孔の外周を囲む領域で水密に連結しているので、放熱プレートをケースに連結する連結片のケース挿通部のみを水密構造として、極めて簡単な構造で、放熱プレートをケースに水密構造にできる。
According to the present invention, the metal heat dissipation plate can be connected to the case in a watertight manner while the case is made of plastic. This is because the case of the present invention is provided with a waterproof plate laminated on the inside of the heat radiating plate, a through hole for exposing the heater from the inside to the outside, and a circuit inside the waterproof plate. This is because the heater is thermally coupled to the inner surface of the heat radiating plate by arranging the board, guiding the heat generating part of the heater connected to the circuit board to the through hole. The squirrel having this structure can heat the heat radiating plate with the heat generating portion of the heater guided to the through hole of the waterproof plate while waterproofing the case and the heat radiating plate with the waterproof plate. For this reason, it is not necessary to waterproof the case around the heat dissipation plate with an O-ring or the like, and the heat dissipation plate can be connected to the case in a watertight structure with a simple structure. In particular, the squirrel according to
また、本発明の懐炉は、ヒーターの組み付け構造を簡単にして、能率よく安価に多量生産できる特徴もある。それは、防水プレートの内部にヒーターを連結する回路基板を配設し、この回路基板に連結しているヒーターの発熱部を防水プレートに設けている開口部に案内して、防水プレートの表面に積層している放熱プレートに熱結合できるからである。この構造の懐炉は、ヒーターを回路基板に連結する組立ユニットとし、ケースに収納して組み立てできる。すなわち、図2に示す従来の懐炉のように、回路基板をケースに連結した後、ヒーターを回路基板に連結する必要がない。ヒーターを回路基板に連結してヒーターを回路基板に一体構造としてケースに組み込みでき、ケースに組み込みした後にヒーターに配線する必要がない。このため、能率よく安価に製造できる。 In addition, the bonfire of the present invention has a feature that the assembly structure of the heater is simplified and mass production can be performed efficiently and at low cost. The circuit board that connects the heater is arranged inside the waterproof plate, and the heating part of the heater connected to the circuit board is guided to the opening provided in the waterproof plate and laminated on the surface of the waterproof plate. This is because it can be thermally coupled to the radiating plate. A squirrel furnace with this structure is an assembly unit that connects a heater to a circuit board, and can be assembled in a case. That is, it is not necessary to connect the heater to the circuit board after the circuit board is connected to the case as in the conventional bonfire shown in FIG. The heater can be connected to the circuit board and the heater can be incorporated into the case as an integral structure on the circuit board, and it is not necessary to wire the heater after being incorporated into the case. For this reason, it can manufacture efficiently and inexpensively.
さらに本発明の請求項3の懐炉は、放熱プレートの内面を、両面接着テープを介して防水プレートの表面にループ状に水密に連結している。この構造は、両面接着テープを介して放熱プレートをケースに固定しながら、放熱プレートでもってケースの防水プレートに設けている開口部を水密に閉塞できる。とくに、両面接着テープは防水プレートと放熱プレートの両面に接着することから、放熱プレートと防水プレートとを確実に水密構造に連結する。 Further, according to the third aspect of the present invention, the inner surface of the heat radiating plate is connected in a loop-like manner to the surface of the waterproof plate via a double-sided adhesive tape. With this structure, the opening provided in the waterproof plate of the case can be watertightly closed with the heat radiating plate while fixing the heat radiating plate to the case via the double-sided adhesive tape. In particular, since the double-sided adhesive tape adheres to both surfaces of the waterproof plate and the heat radiating plate, the heat radiating plate and the waterproof plate are reliably connected to the watertight structure.
また、本発明の請求項5の懐炉は、ケースの内面に光ガイドを配置すると共に、この光ガイドに向かってケース内面と平行な方向に発光ダイオードで光を照射し、さらにケースには、光ガイドから放射される光を透過させる透光部を設けている。また、光ガイドは、発光ダイオードの光を反射してケースに向かって照射する階段状の反射面を底面に設けている。この懐炉は、発光ダイオードの光を光ガイドで反射してケースの透光部から外部に照射する。この構造は、懐炉を薄くしながら、ケースの所定の部分を発光ダイオードで照射して、光で懐炉の動作状態を表示できる。とくに、光ガイドの構造と発光ダイオードの配置を独特とすることで、スペースの少ない狭い領域に光ガイドを配置して、ケースの表面を発光できる。とくに、本発明の請求項6の懐炉は、光ガイドの反射面を、ケースの内面に沿う水平部と、この水平部に対して傾斜する傾斜部とを設け、傾斜部で入射する光を反射してケースに透過させるので、光ガイドを薄くしながら、ケースを広い領域で発光できる特徴がある。 According to a fifth aspect of the present invention, a light guide is disposed on the inner surface of the case, and light is emitted from the light emitting diode toward the light guide in a direction parallel to the inner surface of the case. A translucent part that transmits light emitted from the guide is provided. The light guide has a step-like reflecting surface on the bottom surface that reflects the light of the light emitting diode and irradiates the light toward the case. In this pocket furnace, light from a light emitting diode is reflected by a light guide and irradiated from the light transmitting portion of the case to the outside. With this structure, a predetermined portion of the case is irradiated with a light-emitting diode while the hood is thinned, and the operating state of the hood can be displayed with light. In particular, by making the structure of the light guide and the arrangement of the light emitting diodes unique, the light guide can be arranged in a narrow area with little space, and the surface of the case can emit light. In particular, according to the sixth aspect of the present invention, the reflecting surface of the light guide is provided with a horizontal portion along the inner surface of the case and an inclined portion inclined with respect to the horizontal portion, and reflects incident light at the inclined portion. Since the light is transmitted through the case, the case can emit light in a wide area while making the light guide thin.
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懐炉を例示するものであって、本発明は懐炉を以下のものに特定しない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the examples shown below exemplify a furnace for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the furnace as follows.
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。 Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図3ないし図11の懐炉は、電池1と、この電池1を内蔵するプラスチック製のケース2と、このケース2に内蔵している電池1に通電されて加熱されるヒーター3と、このヒーター3に熱結合している金属製の放熱プレート4を備える。さらに、図の懐炉は、ケース2の一方の表面に放熱プレート4を固定して、放熱プレート4の内面にヒーター3を熱結合している。発熱体であるヒーター3は、供給電力をコントロールする制御回路6を実装する回路基板7に連結している。ヒーター3は、平面状のPTCヒーター3Aである。ただし、ヒーターには、平面状の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。
3 to 11 includes a
電池1は、リチウムイオン電池又はリチウムポリマー電池等の充電できる電池である。ただし、電池には、たとえばニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の充電できる全ての電池も使用できる。電池は、好ましくは、容量を2000mAhとするリチウムイオン電池からなる角型電池とする。この電池1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8〜10時間使用できる。
The
ケース2は、全体の平面形状をハート形としている。ただし、ケースは全体形状を楕円形とすることもできる。また、ケース2は、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、プラスチックで別々に分離して制作される第1ケース2Aと第2ケース2Bとからなる。図の懐炉は、第2ケース2Bの表面に放熱プレート4を水密に固定している。
ケース2は、電池1と、制御回路の電子部品を実装する回路基板7を内蔵する。図に示すケース2は、第2ケース2Bに回路基板7を内蔵して、この回路基板7の上面に配置される電池1を第1ケース2Aに内蔵している。第1ケース2Aと第2ケース2Bは、止ネジ20を介して連結している。図の第1ケース2Aは、第2ケース2Bを連結する止ネジ20をねじ込む連結リブ21を一体的に成形して設けている。連結リブ21は、電池1の四隅部に位置するように設けられる。この連結リブ21にねじ込まれる止ネジ20は、第2ケース2Bを貫通して第1ケース2Aと第2ケース2Bを連結する。
The
第2ケース2Bは、放熱プレート4の内部に積層される防水プレート5を有する。防水プレート5は、ヒーター3の発熱部を内側から外側に露出させる貫通孔8を設けている。貫通孔8は、ヒーター3の発熱部の外形よりもわずかに大きくして、ここにヒーター3の発熱部を入れて放熱プレート4の内面に熱結合している。図の第2ケース2Bは、外周の周壁部22を除く全ての部分を防水プレート5として、この防水プレート5に放熱プレート4を積層している。図の懐炉は、全体をハート形とするので、防水プレート5をハート形として、この防水プレート5の表面にハート形の放熱プレート4を積層して固定している。第2ケース2Bは、防水プレート5を周壁部22よりも一段低く、正確には放熱プレート4の厚さに相当して低く成形している。この第2ケース2Bは、防水プレート5に放熱プレート4を積層するように固定して、放熱プレート4を周壁部22の表面から突出しないように固定できる。放熱プレート4が、低く成形している防水プレート5に積層されることから、防水プレート5の外形は、段差部23に放熱プレート4を嵌着できる形状、すなわち、放熱プレート4よりもわずかに大きく成形している。防水プレート5の貫通孔8は、表面に積層させる放熱プレート4で水密に閉塞される。ここで、水密に閉塞されているが、完全に水の浸入を防止することは必ずしも必要でなく、水の浸入を阻害できるようにすることで、本実施例を防水構造とすることができる。
The
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、防水プレート5の表面に沿う形状に製作される。図5と図6の放熱プレート4は中央部が突出するように、わずかに湾曲する形状に成形している。放熱プレート4は、防水プレート5を水密構造に貫通する複数の連結片24を有する。連結片24は、第2ケース2Bを貫通するように、放熱プレート4から突出している。放熱プレート4は、この連結片24を介してケース2に連結される。図6と図7の放熱プレート4は、両側に突出して連結片24を設けている。連結片24は、たとえば、幅を3mm〜5mmとする板状で、ケース2を貫通して放熱プレート4をケース2に連結する。ケース2は、この連結片24を貫通させる連結穴25を防水プレート5の外周部に設けている。連結片24は板状であるから、連結穴25はスリット状である。連結穴25に挿通された連結片24は、ケース2の内面に突出する。連結片24の突出部は、ケース2の内面に係止されて、あるいはケース2の内側でねじるように変形されて、あるいはケース2の内面に沿うように折曲加工されて、放熱プレート4を抜けないようにケース2に連結する。図に示す放熱プレート4は、一方の連結片24を、放熱プレート4の外側方向に突出する形状として、ケース2の連結穴25に挿入して係止し、他方の連結片24を直角に折曲して、ケース2の連結穴25に挿入してケース2の内側で変形させて、抜けないようにケース2に連結している。ただ、放熱プレートは、直角に折曲してなる連結片を外周の3〜5カ所に設けて、これらの連結片をケースに設けた連結穴に挿入してケースに固定することもできる。さらに、連結片24を連結穴25に挿通して放熱プレート4をケース2に固定した後、図6に示すように、連結穴25にシリコン等の防水ペースト12を注入して、連結片24がケース2に水密に連結される。放熱プレート4は、複数の連結片24を介して局部的にケース2に連結されるので、連結穴25に防水ペースト12を注入して簡単に、しかも確実に防水処理できる。
The
さらに、放熱プレート4は、その内面を、図9に示すように、防水プレート5の貫通孔8の外側を囲む閉ループ領域9において、ループ状に防水プレート5に水密に連結されて、防水プレート5の貫通孔8を水密に閉塞する。図の懐炉は、放熱プレート4の内面を、両面接着テープ11を介して防水プレート5の表面の閉ループ領域9に水密に接着している。両面接着テープ11は、放熱プレート4を防水プレート5に水密に連結すると共に、放熱プレート4をしっかりとケース2に固定する。ただし、懐炉は、両面接着テープによらず、閉ループ領域に接着剤を塗布して、放熱プレートを防水プレートの表面に水密に連結することもできる。
Further, as shown in FIG. 9, the
ヒーター3は回路基板7に連結され、さらに、回路基板7は電池1に連結されて組立ユニット10として第2ケース2Bに収納される。図の懐炉は、角形電池1に回路基板7を積層するようにリード29で連結し、さらに、回路基板7の表面から弾性的に突出するようにヒーター3をリード板18、19で連結している。組立ユニット10を定位置に配置している第2ケース2Bに第1ケース2Aを連結して、ヒーター3は第2ケース2Bの貫通孔8から放熱プレート4の内面に向かって弾性的に突出して、放熱プレート4に熱結合される。
The
ヒーター3である平面状のPTCヒーター3Aは、発熱部を略円板形とする。この発熱部を防水プレート5の貫通孔8に配設するように、ヒーター3は回路基板7に連結され、さらに、回路基板7は電池1に連結され、さらに電池1は第1ケース2Aにセットされる。この平面状のPTCヒーター3Aに熱結合して放熱プレート4は加温される。平面状の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、平面状の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、リード板18、19が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、PTCヒーター3Aは、リード板18、19を介して回路基板7に電気接続される。リード板18は、円盤状の外周の複数カ所、図において3カ所には、複数の弾性アーム18Aを突出する形状で設けている。これら弾性アーム18Aは、先端を回路基板7に連結、接触して、円盤状の部分を弾性的に押し上げている。つまり、PTCヒーター3Aを、弾性的に、放熱プレート4の内面に押圧して、ヒーター3を放熱プレート4の内面に広い面積で接触させて、理想的な状態で熱結合する。放熱プレート4が、湾曲する形状であっても、発熱体3は、弾性的に放熱プレート4の内面に押圧されるので、ヒーター3を、放熱プレート4に密着あるいは隙間を少なくして配置することができる。また、防水プレートに複数の貫通孔を設ける場合でも、同様に、弾性アームによりPTCヒーターを弾性的に、放熱プレートの内面に押圧して、複数のヒーターを、放熱プレートに密着あるいは隙間を少なくして配置することができる。
The
さらに、図の懐炉は、PTCヒーター3Aを防水プレート5の貫通孔8の定位置に配置するホルダー13を備える。図のホルダー13は、PTCヒーター3Aを保持する位置決リング部13Aとこの位置決リング部13Aを回路基板7の定位置に配置する連結部13Bとからなり、これらをプラスチックで一体成形している。位置決リング部13Aは、PTCヒーター3Aとほぼ等しい厚さのリング形状で、中心孔14の内径を、PTCヒーター3Aの外径とほぼ等しくし、あるいはやや大きくして、この中心孔14に平面状PTCヒーター3Aを案内できるようにしている。さらに、位置決リング部13Aは、その外形を、防水プレート5の貫通孔8の内形に沿う形状として、貫通孔8の内側に嵌合できるようにしている。連結部13Bは、位置決リング部13Aの接線方向に沿って、両側に延びる帯状で、その両端部には、回路基板7に設けた係止孔16に挿入される係止フック15を突出して設けている。さらに、ホルダー13は、位置決リング部13Aの外周部であって、連結部13Bと反対側の端部にも、一対の係止フック15を突出して設けている。このホルダー13は、位置決リング部13Aの中心孔14にPTCヒーター3Aを配置すると共に、このPTCヒーター3Aの両面にリード板18、19を配置して、これらのリード板18、19でPTCヒーター3Aを挟着してホルダー13の定位置に保持する。さらに、PTCヒーター3Aを定位置に保持するホルダー13は、位置決リング部13Aと連結部13Bに設けた複数の係止フック15を、回路基板7の係止孔16に挿入して係止して、回路基板7の定位置に固定される。
Furthermore, the squirrel shown in the figure includes a
さらに、回路基板7は、PTCヒーター3Aの温度を検出する温度センサ30を備えている。図10に示す回路基板7は、図において下面側に温度センサ30を配置して、リード板18に接触させている。さらに、図に示す回路基板7は、温度センサ30をリード板18に押圧状態で接触させるために、温度センサ30をPTCヒーター3Aに向かって押圧する押圧部材17を固定している。図に示す押圧部材17はゴム状弾性体で、温度センサ30をリード板18に向かって弾性的に押圧して、PTCヒーター3Aの温度をリード板18を介して正確かつ速やかに検出できるようにしている。さらに、この押圧部材17は、PTCヒーター3Aを、放熱プレート4の内面に向かって押圧する部材にも併用している。すなわち、押圧部材17は、温度センサ30を、リード板18を介してPTCヒーター3Aに押圧すると共に、PTCヒーター3Aをリード板19を介して放熱プレート4の内面に押圧して、PTCヒーター3Aの発熱を効率よく放熱プレート4に熱伝導させている。ただ、PTCヒーターは、リード板を介して弾性的に放熱プレートの内面に押圧することもできる。
Furthermore, the
懐炉の回路図を図11に示す。この回路図の懐炉は、電池1から発熱体である平面状PTCヒーター3Aに供給する電力をコントロールする制御回路6と、放熱プレート4の温度を検出する温度センサ30とを備える。制御回路6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。
FIG. 11 shows a circuit diagram of the bonfire. The squirrel in this circuit diagram includes a
この制御回路6は、電池1と平面状PTCヒーター3Aとの間に接続しているスイッチング素子31と、このスイッチング素子31をオンオフに制御するマイコンを含む制御部32とを備える。この懐炉は、平面状PTCヒーター3Aがスイッチング素子31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31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。
The
制御部32は、スイッチング素子31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32がスイッチング素子31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32がスイッチング素子31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32は、放熱プレート4の温度を検出する温度センサ30からの信号で、スイッチング素子31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。
The
制御回路6は、設定温度を記憶するメモリ33を制御部32に内蔵している。平面状PTCヒーター3Aが、メモリ33に記憶される設定温度となるように、制御部32はスイッチング素子31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32は、必ずしもスイッチング素子31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32は、温度センサ30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31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31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。
The
制御回路6のメモリ33は、たとえば、初期設定温度とノーマル設定温度を記憶して、初期設定温度をノーマル設定温度よりも高く設定することができる。この制御回路6は、懐炉の電源スイッチ28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。この特性でPTCヒーター3Aを加温する懐炉は、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。
The
さらに、図11の懐炉は、ケース2に電池1の充電回路35を内蔵している。充電回路35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35は、電池1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36を備える。この充電制御部36は、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35は、電池1と直列に保護用FET37を接続しており、この保護用FET37を保護回路38で制御する。保護回路38は、電池1の過充電や過放電を検出して、保護用FET37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38は保護用FET37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38は、保護用FET37をオフに切り換えて電池1の放電を停止する。
Furthermore, the squirrel in FIG. 11 has a charging
図11の回路図の懐炉は、ACアダプタ43に接続されて、ACアダプタ43から電池1を充電する直流が入力される。懐炉は、ACアダプタ43を接続するDCジャック39を設け、このDCジャック39を充電回路35に接続している。DCジャック39は、図Bに示すように、回路基板7に固定してケース2の定位置に配置しており、ケース2に設けた電源窓(図示せず)から表出させている。DCジャック39は、この電極窓からACアダプタの端子が挿入されて電力が供給される。
11 is connected to the
さらに、懐炉は、図示しないが、USB端子を設けることもできる。このUSB端子は、回路基板に固定されて、制御回路に接続される。制御回路は、USB端子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、メモリに記憶している設定温度を変更することができる。この懐炉は、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。また、このUSB端子を充電回路に接続して、USB端子から電力を供給して電池を充電することもできる。 Furthermore, although not shown, the hood is also provided with a USB terminal. The USB terminal is fixed to the circuit board and connected to the control circuit. The control circuit is connected to the computer via the USB terminal, and can change the set temperature stored in the memory by a control signal input from the computer. This hood is connected to a computer and allows the user to adjust the temperature to the optimum setting. Alternatively, the battery can be charged by connecting the USB terminal to a charging circuit and supplying power from the USB terminal.
さらに、図に示す懐炉は、ケース2の内面に配置される光ガイド41と、この光ガイド41に向かって光を照射する発光ダイオード40を備える。図に示す懐炉は、ケース内の上部に、すなわち第1ケース2Aの内側に光ガイド41と発光ダイオード40を配設しており、発光ダイオード40の光を第1ケース2Aに透過させて外部に放射している。したがって、第1ケース2Aは、透光性を有するプラスチックで製作して、光ガイド41から放射される光を透過させる透光部26を設けている。光ガイド41は、発光ダイオード40の光を反射してケース2に向かって照射する階段状の反射面42を底面に有し、発光ダイオード40の光を光ガイド41で反射して第1ケース2Aの透光部26から外部に照射している。図に示す光ガイド41は、反射面42が、ケース2の内面に沿う水平部42Aと、この水平部42Aに対して傾斜する傾斜部42Bとを有し、傾斜部42Bで入射する光を反射してケース2に透過させている。この構造の光ガイド41は、図5の断面図に示すように、ケース2内の狭いスペースに配置して、発光ダイオード40の光をケース2の外部に効果的に放射できる。また、これに代わって、光ガイドは、水平部をなくして、光が反射する傾斜面からなる反射面とすることもできる。
Furthermore, the squirrel shown in the figure includes a
図に示す光ガイド41は、全体の形状を薄い箱形として、この底面に反射面42を設けている。この光ガイド41は、内側に照射される発光ダイオード40の光を底面である反射面42で上方に反射してケース2の透光部26に放射する。ただ、光ガイドは、透光性を有する部材で、全体をブロック形状に成形し、この光ガイドの内部に発光ダイオードの光を照射し、発光ダイオードから照射される光を、下面である反射面で全反射させて透光部から放射することもできる。この光ガイドは、発光ダイオードから照射される光を、下面である反射面で全反射できるように、傾斜部の傾斜角と発光ダイオードからの光の入射角を調整する。
The
図の第1ケース2Aは、光ガイド41から放射される光を外部に透過させる透光部26の内面に突出して、特定形状の筒状リブ27を一体的に成形して設けている。筒状リブ27は、内側に光ガイド41を配設すると共に、この光ガイド41に向かってケース内面と平行な方向に光を照射する姿勢で発光ダイオード40を固定しており、光ガイド41と発光ダイオード40を第1ケース2Aの定位置に保持している。この筒状リブ27は、その内面に、光の反射率の高い色、すなわち白色や発光ダイオード40の発光色の塗料を塗布して、内面で発光ダイオード40の光を反射して透光部26を明るく発光させることができる。さらに、筒状リブ27は、外面には光を透過させない遮光塗料を塗布し、筒状リブ27の外部に光が漏れないようにして、透光部26を明確な特定形状に発光できる。さらに、第1ケースは、筒状リブの内側にある透光部を、その周囲よりも薄く成形して、すなわち透光部の肉厚を薄くして、透光部を明るく発光することもできる。さらに、第1ケースは、筒状リブの内側にある透光部の内面を凹凸状に成形して均一に発光させることもできる。
The
図の筒状リブ27は、ハート形の筒状として、ケース表面を発光させる特定形状をハート形としている。図の懐炉は、全体の外形をハート形とし、さらに発光ダイオード40で発光させる特定形状もハート形としている。この電子機器は、外形と発光させる特定形状の両方をハート形として、両者をバランスのよい好ましいデザインとしている。ただし、本発明の電子機器は、ケース表面を発光させる特定形状をハート形には特定しない。発光ダイオードで発光させる特定形状は、図示しないが、星形、楕円形、多角形、文字や図形等として種々の形状に発光できる。
The
発光ダイオード40は、回路基板7に固定されて、筒状リブ27の内側に配置される光ガイド41に光を照射する位置に配置される。この発光ダイオード40は、集光タイプのもので、ケース内面と平行な方向に光を照射する姿勢で配置される。筒状リブ27の内側において、光ガイド41に照射された光は、反射面42で反射されて、また筒状リブ27の内面で反射されて、第1ケース1Aの透光部26に照射される。筒状リブ27は特定形状の筒状に成形しているので、透光部26は特定形状に発光する。さらに、発光ダイオード40は、発光色を変更できるものを使用して、あるいは、複数の発光ダイオードを配設して、特定形状に発光される発光色を変更できる。発光ダイオード40は、図11に示すように、制御回路6に接続している。制御回路6は、発光ダイオード40を点灯する点灯パターンを制御部32のメモリ33に記憶している。発光ダイオード40は、制御回路6でもって、発光色を時間と共に変化し、あるいは点滅して、透光部26の発光色、輝度、点滅などをコントロールできる。さらに、USB端子を備える懐炉にあっては、制御部のメモリに記憶される発光ダイオードの点灯パターンを、USB端子を介して接続されるコンピュータで変更することもできる。この懐炉は、コンピュータを接続して、発光ダイオード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。
The
1…電池
2…ケース 2A…第1ケース
2B…第2ケース
3…ヒーター 3A…PTCヒーター
4…放熱プレート
5…防水プレート
6…制御回路
7…回路基板
8…貫通孔
9…閉ループ領域
10…組立ユニット
11…両面接着テープ
12…防水ペースト
13…ホルダー 13A…位置決リング部
13B…連結部
14…中心孔
15…係止フック
16…係止孔
17…押圧部材
18…リード板 18A…弾性アーム
19…リード板
20…止ネジ
21…連結リブ
22…周壁部
23…段差部
24…連結片
25…連結穴
26…透光部
27…筒状リブ
28…電源スイッチ
29…リード
30…温度センサ
31…スイッチング素子
32…制御部
33…メモリ
35…充電回路
36…充電制御部
37…保護用FET
38…保護回路
39…DCジャック
40…発光ダイオード
41…光ガイド
42…反射面 42A…水平部
42B…傾斜部
43…ACアダプタ
82…ケース
83…ヒーター
84…放熱プレート
91…電池
92…ケース
93…ヒーター
94…ヒーター回路
DESCRIPTION OF
2B ...
DESCRIPTION OF
38 ...
42B ...
Claims (6)
ケース(2)が、放熱プレート(4)の内側に積層される防水プレート(5)を有し、この防水プレート(5)にはヒーター(3)を内側から外側に露出させる貫通孔(8)を有し、さらに、防水プレート(5)の内側にヒーター(3)を連結してなる回路基板(7)を配置して、回路基板(7)に連結しているヒーター(3)の発熱部を貫通孔(8)に案内して、ヒーター(3)を放熱プレート(4)の内面に熱結合してなる懐炉。 A battery (1), a plastic case (2) containing the battery (1), a heater (3) energized and heated by the battery (1) contained in the case (2), A metal heat dissipating plate (4) that is thermally coupled to the heater (3) is provided, the heat dissipating plate (4) is fixed to the surface of the case (2), and the heater (3 )
The case (2) has a waterproof plate (5) laminated on the inside of the heat radiating plate (4), and this waterproof plate (5) has a through hole (8) that exposes the heater (3) from the inside to the outside. Furthermore, the heat generating part of the heater (3) connected to the circuit board (7) is arranged by arranging the circuit board (7) formed by connecting the heater (3) inside the waterproof plate (5). Is a heat exchanger in which the heater (3) is thermally coupled to the inner surface of the heat radiating plate (4) by guiding the through hole (8).
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