JP2008132305A - 懐炉 - Google Patents

Abstract

【課題】電池の温度環境を改善して、加温時間を延長する。小型で軽量化して持ち運びに便利な懐炉とする。
【解決手段】懐炉は、ケース２に内蔵している電池１で通電されるヒーター３に放熱プレート４を熱結合している。電池１は、対向する両面をフラット面１ａとしてなる角型のリチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池からなる角型二次電池１Ａである。ヒーター３は発熱体で、電池１のフラット面１ａに対向して配設している。発熱体と電池１のフラット面１ａとの間には、遮蔽プレート５を配設している。ケース２は、発熱体に熱結合される放熱プレート４を表面に配置している。懐炉は、角型二次電池１Ａのフラット面１ａと遮蔽プレート５と発熱体と放熱プレート４とを積層構造に配置し、発熱体で放熱プレート４を加熱している。
【選択図】図４

Description

本発明は、電池でヒーターを加熱する懐炉に関する。

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。
特開平１１−７０１３７号公報

特許文献１の懐炉は、電池を有効に利用して長時間に渡ってヒーターを加熱できず、また長い時間使用できるように多数の電池を内蔵すると、全体が大きく重くなって懐炉として便利に使用できない欠点がある。懐炉は、携帯に便利なように軽くて小さく、しかも所定の発熱量としながら長い時間使用できることが大切である。電池を電源とする懐炉は、電池からヒーターに電力を供給することから、このことを実現するために電池を効率よく使用することが大切である。特許文献１の懐炉は、複数の円筒形電池をケースに内蔵し、さらにヒーターもケースに内蔵している。この構造の懐炉は、ケース内部からヒーターで加温するので、電池も一緒に加熱される。とくに、この構造の懐炉は、ケース内の温度がケースの表面温度よりも高くなる。懐炉は、ケースの表面温度を、寒い冬に手などを暖かく加温できる温度とするので、ケース内の温度は相当に高くなる。困ったことに、ケースに内蔵される円筒形電池のニッケル−水素電池やニッケルカドミウム電池は、温度上昇が電池の電気特性を低下させる性質がある。このため、特許文献１の懐炉は、ヒーターが電池の特性を低下させて、効率よくヒーターを加熱できない欠点がある。

また、懐炉は、寒い季節に使用されるので、使用前に低温環境に保存されることがある。電池は高温のみでなく、低温状態においても電気特性が低下する。低温環境に保存された懐炉を使用するとき、電池の温度が低いと実質的に放電できる容量が著しく低下して、ヒーターを効率よく加熱できなくなる欠点がある。この欠点は、ヒーターで電池を加温して防止できるが、特許文献１の懐炉は、電池がヒーターを加熱し、ヒーターがケース内の空気を加温し、この空気を介して電池を加温するので、電池の温度が上昇するのに時間がかかる。このため、懐炉を保存する温度が極めて低いときには、電池が加温される前に放電されて使用できなくなる欠点がある。

以上のように、特許文献１の懐炉は、電池の温度環境が悪く、電池を効率よく放電できない。このため、種々の使用環境において、ヒーターの加熱時間が短くなる欠点がある。

本発明は、さらに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、電池の温度環境を改善して、加温時間を相当に延長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、電池を効率よく使用することによって、小型で軽量化して持ち運びに便利な懐炉を提供することにある。

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に熱結合している放熱プレート４を備える。電池１は、対向する両面をフラット面１ａとしてなる角型のリチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池からなる角型二次電池１Ａである。ヒーター３は、発熱体である。この発熱体は、電池１のフラット面１ａに対向して配設している。発熱体と電池１のフラット面１ａとの間には、遮蔽プレート５を配設している。さらに、ケース２は、発熱体に熱結合して加熱される金属板からなる放熱プレート４を表面に配置している。懐炉は、角型二次電池１Ａのフラット面１ａと遮蔽プレート５と発熱体と放熱プレート４とを積層構造に配置し、発熱体でケース２表面の放熱プレート４を加熱している。

本発明の懐炉は、発熱体を平面状とすることができる。さらに、本発明の懐炉は、平面状の発熱体を、電池１のフラット面１ａと平行に配設することができる。
ただし、本明細書において、平面状の発熱体とフラット面とを平行な姿勢で配設するとは、平面状の発熱体とフラット面とが、多少は傾斜する姿勢で配置される状態を含む広い意味で使用する。
さらに、本発明の懐炉は、発熱体を平面状ＰＴＣヒーターとすることができる。

本発明の懐炉は、ケース２を、角型二次電池１Ａを内蔵するプラスチック製の第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂで構成すると共に、第２ケース２Ｂが、遮蔽プレート５を一体的に成形して、表面に放熱プレート４を固定することができる。さらに、懐炉は、角型二次電池１Ａを第１ケース２Ａと遮蔽プレート５との間に配設し、発熱体を遮蔽プレート５と放熱プレート４との間に配設することができる。

本発明の懐炉は、角型二次電池１Ａから発熱体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１０とを備え、制御回路６が供給電力をコントロールして放熱プレート４の温度を制御することができる。

本発明の懐炉は、制御回路６が、放熱プレート４の初期設定温度をノーマル設定温度よりも高く制御することができる。

本発明の懐炉は、制御回路６が、電池１と発熱体との間に接続しているスイッチング素子１１と、このスイッチング素子１１をコントロールする制御部１２とを備え、制御部１２がスイッチング素子１１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ことができる。

本発明の懐炉は、発熱体の反対側に外気温度センサ１６を配置して、この外気温度センサ１６の検出温度で懐炉の非使用状態を判定して電源をオフにすることができる。

本発明の懐炉は、ケース２内に、電池１で駆動されるバイブレータ１７を内蔵することができる。

本発明の懐炉は、設定温度が異なる複数の発熱体を内蔵して、通電する発熱体を切り換えて放熱プレート４の温度をコントロールすることができる。

本発明の懐炉は、電池１の両面に遮蔽プレート５を介して発熱体と放熱プレート４を設けることができる。

本発明の懐炉は、制御回路６が設定温度を記憶するメモリ１３を備えると共に、この制御回路６に接続しているＵＳＢ端子１４を有し、このＵＳＢ端子１４を介してコンピュータに接続して、メモリ１３に記憶される設定温度を変更することができる。

本発明の懐炉は、ケース２に設けている複数のＬＥＤ１５を備えると共に、制御回路６がＬＥＤ１５の点灯状態を記憶するメモリ１３を内蔵することができる。さらに、懐炉は、制御回路６に接続しているＵＳＢ端子１４を備え、このＵＳＢ端子１４を介してコンピュータに接続して、メモリ１３に記憶されるＬＥＤ１５の点灯状態を変更することができる。

本発明の懐炉は、放熱プレート４の表面をエラストマー９で被覆することができる。さらに、本発明の懐炉は、平面状ＰＴＣヒーター３Ａを電池１と直列に接続して、電池１の保護回路に併用することができる。

本発明の懐炉は、制御回路６が、電池１の温度を検出する温度センサ１８を備え、電池温度が設定温度よりも低い状態で、発熱体が電池１を余熱することができる。

本発明の懐炉は、電池１をリチウムポリマー電池として、放熱プレート４とケース２を変形できる構造とすることができる。

本発明の懐炉は、ケース２に電池１の充電回路２５、３５を内蔵することができる。さらに、本発明の懐炉は、充電回路３５が、無接点充電回路２５を備えることができる。また、本発明の懐炉は、充電回路２５をＵＳＢ端子１４に接続して、ＵＳＢ端子１４から電池１を充電することができる。さらにまた、本発明の懐炉は、ケース２に充電回路２５に接続されるＡＣプラグ３１を設けて、このＡＣプラグ３１をコンセントに接続して電池１を充電することができる。

さらに、本発明の懐炉は、放熱プレート４の表面に無数の凹凸４ａを設けることができる。

本発明の懐炉は、放熱プレート８４の内面に平面部８４Ａを設けて、この平面部８４Ａをヒーター３に熱結合することができる。

本発明の懐炉は、放熱プレート８４とヒーター３との間に、ヒーター３に通電する金属板８８を配設して、この金属板８８を放熱プレート８４に面接触させて熱結合することができる。この金属板８８は、突出部８８ａを介してヒーター３に電気接続することができる。

本発明の懐炉は、ヒーター３に通電する電池１から電力を供給する防犯ブザー８０を内蔵することができる。さらに、本発明の懐炉は、電池１の残容量又は電圧を検出して、残容量又は電圧が設定値よりも小さくなるとヒーター３への通電を遮断して防犯ブザー８０にのみ電力を供給する状態に切り換える制御部１２を内蔵することができる。
本発明の懐炉は、電池１と、この電池１を内蔵するケース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に熱結合している放熱プレート４を備える懐炉であって、電池１は対向する両面をフラット面１ａとしてなる角型のリチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池からなる角型二次電池１Ａで、ヒーター３は平面状の発熱体であって、この発熱体は電池１のフラット面１ａに対向して配設され、ケース２は発熱体に熱結合して加熱される金属板からなる放熱プレート４を表面に配置しており、発熱体がケース２表面の放熱プレート４を加熱するようにしてなる。
本発明の懐炉はさらに、電池１の残容量を検出する制御部１２と、ケース２に備えられ、電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源スイッチ１９と、ケース２に備えられ、前記電池１の残容量に応じて予め決定された異なる点灯パターンにて点灯可能なＬＥＤ１５を備えることができる。この懐炉は、前記電源スイッチ１９をＯＦＦした際、前記制御部１２が電池１の残容量を検出すると共に、該検出された残容量に応じた点灯パターンにて、前記ＬＥＤ１５を点灯するよう構成できる。

本発明の懐炉は、電池の温度環境を改善して、加温時間を長くできる特徴がある。それは、本発明の懐炉が、ヒーターを加温する電池に、対向する両面をフラット面とする角型のリチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池である角型二次電池を使用し、さらに、ヒーターには発熱体を使用し、また、発熱体を電池のフラット面に対向して配設して、この発熱体と電池のフラット面との間に遮蔽プレートを配設し、発熱体に熱結合して加熱される金属板からなる放熱プレートをケースの表面に配置しているからである。この構造の懐炉は、発熱体と電池との間に遮蔽プレートを配設するので、発熱体が放熱プレートを加温するときに、電池を直接に加温しない。このため、発熱体は効率よく放熱プレートを加温して、電池を高温には加熱しない。したがって、電池の温度障害を防止しながら、発熱体で放熱プレートを効率よく加温できる。

また、本発明の懐炉は、電池の低温による温度障害を少なくして、厳寒の使用環境においても、使用時間を長くできる。懐炉が低温環境に保存されるとき、電池の温度も相当に低くなる。電池は温度が低下すると実質的に放電できる容量減少するが、本発明の懐炉は、電池を角型二次電池として、ヒーターを発熱体とし、角型電池のフラット面と発熱体との間に遮蔽プレートを配設する。この構造は、電池のフラット面と発熱体とが積層される状態となる。この積層状態に配設される懐炉は、発熱体の熱が遮蔽プレートを介して電池に伝導される。このため、電池が発熱体を加温する状態になると、発熱体で電池が速やかに加温されて、電池の低温障害が防止される。遮蔽プレートは、発熱体の熱が直接に角型電池に伝導するのを阻止して、電池の温度が高くなるのは防止するが、発熱体の熱を角型電池のフラット面で伝導する。遮蔽プレートが熱伝導する熱エネルギーはそれほど大きくはないので、電池が加熱されることはない。ただ、低温環境にある角型電池は、遮蔽プレートからの熱伝導で加温されて、低温障害は防止される。発熱体の熱が、遮蔽プレートを介して角型電池に熱伝導されるが、角型電池の反対側のフラット面はケースの外側にあって放熱される。このため、遮蔽プレートから熱伝導されて、電池の温度が温度障害を起こす程度に高温には加温されない。ただ、電池の低温障害を防止される程度には加温される。

したがって、本発明の懐炉は、電池の高温障害と低温障害の両方を防止して、電池を効率よく使用して発熱体を効率よく加温できる。さらに、電池には、リチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池からなる角型二次電池を使用するので、体積に対する放電容量が大きく、発熱体を効率よく長い時間加温できる。このため、本発明の懐炉は、高容量の電池を効率よく使用して、小型で軽量化して持ち運びに便利な特徴を実現する。

本発明の請求項２の懐炉は、発熱体を平面状としているので、放熱プレートと広い面積で接触して、放熱プレートを効率よく加温できる特長がある。さらに、平面状の発熱体は、角型電池のフラット面とを広い面積で面接触でき、遮蔽プレートを介して平面状の発熱体の熱を速やかに電池に伝導して、低温の電池を速やかに加温できる特長もある。

本発明の請求項４の懐炉は、発熱体を平面状ＰＴＣヒーターとするので、平面状ＰＴＣヒーター自体で温度設定して、安全に使用できる特長がある。それは、平面状ＰＴＣヒーターが、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を遮断するからである。この懐炉は、平面状ＰＴＣヒーターで温度を設定温度以下にコントロールすることにより、温度を制御する制御回路を使用しないで、簡単な構造で最高温度を設定温度よりも低くできる。

また、本発明の請求項５の懐炉は、ケースが二次電池を内蔵するプラスチック製の第１ケースと第２ケースからなり、この第２ケースが遮蔽プレートを一体的に成形すると共に、表面に放熱プレートを固定しており、さらに角型二次電池が第１ケースと遮蔽プレートとの間に配設され、発熱体を遮蔽プレートと放熱プレートとの間に配設しているので、無駄なスペースができないように、角型電池と遮蔽プレートと発熱体を積層状態に配置して、より小型化しながら、組み立てを簡単にできる特徴も実現する。

さらに、本発明の請求項６の懐炉は、二次電池から発熱体に供給する電力をコントロールする制御回路と、放熱プレートの温度を検出する温度センサとを備え、制御回路が供給電力をコントロールして放熱プレートの温度を制御するので、発熱体と放熱プレートの温度を制御回路で制御して、最適温度に加温できる。

また、本発明の請求項７の懐炉は、制御回路が、放熱プレートの初期設定温度をノーマル設定温度よりも高く制御するので、懐炉を使用するときに暖かくして、ユーザーは、寒いときには、低温火傷等を防止しながら、速やかに手などを加温できる特徴がある。

さらに、本発明の請求項８の懐炉は、制御回路が、電池と発熱体との間に接続しているスイッチング素子と、このスイッチング素子をコントロールする制御部とを備え、制御部がスイッチング素子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、放熱プレートの温度をコントロールするので、発熱体と放熱プレートの温度を自由にコントロールできる特徴がある。

また、本発明の請求項９の懐炉は、発熱体の反対側に外気温度センサを配置し、この外気温度センサの検出温度で懐炉の非使用状態を判定して電源をオフにするので、電池の無駄な消費を防止できる特徴がある。

さらにまた、本発明の請求項１０の懐炉は、ケース内に、電池で駆動されるバイブレータを内蔵しているので、放熱プレートを加温しながらバイブレータでマッサージして快適に使用できる特徴がある。

また、本発明の請求項１１の懐炉は、設定温度が異なる複数の発熱体を内蔵して、通電する発熱体を切り換えて放熱プレートの温度をコントロールするので、発熱体を切り換えて発熱体と放熱プレートの温度を簡単に変更できる特徴がある。

さらにまた、本発明の請求項１２の懐炉は、電池の両面に遮蔽プレートを介して発熱体と放熱プレートを設けているので、例えば両手の間に挟まれて、ひとつで両手を加温できる特徴がある。

また、本発明の請求項１３の懐炉は、制御回路が設定温度を記憶するメモリを備え、この制御回路に接続しているＵＳＢ端子からコンピュータでメモリに記憶される設定温度が変更できるので、ユーザーはコンピュータを使用して、懐炉の設定温度を自分に最適な温度に設定できる特徴がある。

また、本発明の請求項１４の懐炉は、ケースに複数のＬＥＤを設け、このＬＥＤを制御回路のメモリに記憶し、さらに、この制御回路にＵＳＢ端子を介してコンピュータを接続して、メモリに記憶されるＬＥＤの点灯状態が変更できるので、ユーザーが自分の好きな点灯状態にＬＥＤを発光できる。

さらにまた、本発明の請求項１５の懐炉は、放熱プレートの表面をエラストマーで被覆しているので、エラストマーで低温火傷を防止しながら、衝撃のショックを吸収して耐落下強度を向上できる。

また、本発明の請求項１６の懐炉は、平面状ＰＴＣヒーターが電池と直列に接続されて、電池の保護回路に併用されるので、平面状ＰＴＣヒーターでもって電池の短絡電流などが流れるのを防止できる。

さらに、本発明の請求項１７の懐炉は、制御回路が、電池の温度を検出する温度センサを備え、電池温度が設定温度よりも低い状態で、発熱体が電池を余熱するので、懐炉が低温に保存される状態で、電池の低温障害を防止できる。

また、本発明の請求項１８の懐炉は、電池をリチウムポリマー電池とし、さらに放熱プレートとケースを変形できるようにしているので、使用箇所によっては、体の表面に沿って変形して、快適に使用できる特徴がある。

さらに、本発明の請求項１９の懐炉は、ケースに電池の充電回路を内蔵しているので、内蔵電池を簡単に充電できる。とくに、請求項２０の懐炉は、無接点充電回路を備えるので、コネクタなどを接続することなく電池を充電できる。また、請求項２１の懐炉は、ＵＳＢ端子から電池を充電できるので、懐炉をコンピュータのＵＳＢ端子などに接続して電池を充電できる。また、請求項２２の懐炉は、充電回路にＡＣプラグを接続しているので、このＡＣプラグをコンセントに接続して電池を充電できる。

さらに、本発明の請求項２３の懐炉は、放熱プレートに無数の凹凸を設けているので、低温障害を防止できる。

さらに、本発明の請求項２４の懐炉は、放熱プレートの内面に平面部を設けて、この平面部をヒーターに熱結合するので、ヒーターの熱を有効に放熱プレートに熱伝導できる。

さらに、本発明の請求項２５の懐炉は、放熱プレートとヒーターとの間に、ヒーターに通電する金属板を配設して、この金属板を放熱プレートに面接触させて熱結合するので、ヒーターの温度変化に対する放熱プレートの温度変化を少なくできる特長がある。とくに、この懐炉は、金属板に設けた突出部を介して、金属板をヒーターに電気接続するので、金属板とヒーターとを確実に電気接続できる。

さらに、本発明の請求項２６の懐炉は、ヒーターに通電する電池から電力を供給する防犯ブザーを内蔵している。このように、防犯ブザーを内蔵する懐炉は、手で握って、あるいはポケットに入れた状態で持ち運びするので、冬の夜道等において、緊急時にすばやく操作してブザーを鳴らすことができる。

さらに、本発明の請求項２７の懐炉は、電池の残容量又は電圧を検出して、設定値よりも小さくなるとヒーターへの通電を遮断して防犯ブザーにのみ電力を供給するので、緊急時に電池が切れるのを阻止して、防犯ブザーを確実に作動させることができる。
そして、本発明の請求項２８の懐炉は、角型二次電池と、平面状のヒーター３である発熱体と、放熱プレートが配置されるので、小型で軽量化して、持ち運びに便利である。
さらに、本発明の請求項２９の懐炉によれば、ユーザは懐炉の電源スイッチをＯＦＦすることで、ＬＥＤの点灯パターンから、その時点における電池の残容量を確認することができる。

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。

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。

図２ないし図８に示す懐炉は、電池１と、この電池１を内蔵するケース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発熱体としてのヒーター３と、このヒーター３に熱結合している放熱プレート４と、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６とを備える。ヒーター３は、平面状ＰＴＣヒーター３Ａである。そして、発熱体としては、平面状ＰＴＣヒーター３Ａ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。

電池１は、対向する両面をフラット面１ａとしてなる角型のリチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池からなる角型二次電池１Ａである。角型二次電池１Ａは、アルミニウムやアルミニウム合金を角型にプレス加工している外装缶に、電極と電解液を入れて密閉している。この角型二次電池１Ａは、外装缶のフラット面１ａの内面に電極を密着している。このため、冬季の低温状態において、外装缶のフラット面１ａを介して電極を所定の温度に加温して、低温時の電気特性を速やかに改善できる。角型二次電池１Ａは、電圧を３．７Ｖ、容量を２０００ｍＡｈとするリチウムイオン二次電池である。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。ただ、電池には、リチウムポリマー電池も使用できる。

ケース２は、全体の平面形状を楕円形としている。また、断面形状も薄い楕円形状としている。このケース２はプラスチック製である。このケース２は、角型二次電池１Ａを内蔵するプラスチック製の第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂとからなる。第２ケース２Ｂは、遮蔽プレート５を一体的に成形している。

第１ケース２Ａは、角型二次電池１Ａと、制御回路６の電子部品を実装する回路基板７を内蔵する大きさに成形している。さらに、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、角型二次電池１Ａの四隅部に位置するように設けられる。

第２ケース２Ｂは、遮蔽プレート５の周囲に放熱プレート４を固定する周壁２２を設けている。遮蔽プレート５は、角型二次電池１Ａを収納している第１ケース２Ａの開口部を閉塞する。遮蔽プレート５は、角型二次電池１Ａのフラット面１ａに沿うプレート状に成形している。遮蔽プレート５と角型二次電池１Ａのフラット面１ａには、熱伝導をコントロールする調整シート８を配置して、ヒーター３である平面状ＰＴＣヒーター３Ａと角型二次電池１Ａとの熱伝導をコントロールすることができる。調整シート８に熱伝導率の小さいシートを使用して、平面状ＰＴＣヒーター３Ａと角型二次電池１Ａの熱伝導を小さくできる。平面状ＰＴＣヒーター３Ａと角型二次電池１Ａとの熱伝導は、遮蔽プレート５の厚さや熱伝導率でコントロールすることもできる。

第２ケース２Ｂは、周壁２２の下端縁に放熱プレート４を固定して、放熱プレート４をケース２の表面に配置する。この放熱プレート４は、第２ケース２Ｂに設けている周壁２２の開口部を閉塞する。周壁２２の開口部は、放熱プレート４の外形に等しい。さらに周壁２２は、その下端縁に沿って放熱プレート４の外周縁部を嵌着する段差部２３を設けている。第２ケース２Ｂは、周壁２２の上端縁を第１ケース２Ａの外周縁に連結する形状としている。第２ケース２Ｂに放熱プレート４を固定する状態で、遮蔽プレート５と放熱プレート４との間に平面状ＰＴＣヒーター３Ａを配置する。この構造によって、懐炉は、角型二次電池１Ａのフラット面１ａと遮蔽プレート５と平面状ＰＴＣヒーター３Ａと放熱プレート４が積層される構造となる。また、角型二次電池１Ａは、第１ケース２Ａの底プレート２４と遮蔽プレート５との間に配設される。平面状ＰＴＣヒーター３Ａは、遮蔽プレート５と放熱プレート４との間に配設されて、放熱プレート４を直接に加熱して、角型二次電池１Ａを、遮蔽プレート５を介して加温する。

平面状ＰＴＣヒーター３Ａは、略円板形であって、角型二次電池１Ａのフラット面１ａに対向して、フラット面１ａと平行な姿勢で第２ケース２Ｂの遮蔽プレート５の下面に配設される。この平面状ＰＴＣヒーター３Ａに熱結合して放熱プレート４が固定され、平面状ＰＴＣヒーター３Ａが放熱プレート４を加温する。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３７、３８が押圧した状態で接触することで、電力が供給される。金属板３７、３８は、詳細な説明は省略するが、遮蔽プレート５を貫通するように折曲片が延在して形成され、これらの折曲片が回路基板７に電気接続されている。

図の懐炉は、複数の平面状ＰＴＣヒーター３Ａを内蔵する。複数の平面状ＰＴＣヒーター３Ａは、同じ設定温度とし、あるいは設定温度が異なるものを内蔵する。設定温度が異なる平面状ＰＴＣヒーター３Ａを内蔵する懐炉は、通電する平面状ＰＴＣヒーター３Ａを切り換えて放熱プレート４の温度をコントロールすることができる。たとえば、ふたつの平面状ＰＴＣヒーター３Ａを内蔵する懐炉は、ひとつの平面状ＰＴＣヒーター３Ａの設定温度を４５℃、別の平面状ＰＴＣヒーター３Ａの設定温度を４８℃とする。この懐炉は、設定温度を４５℃とする平面状ＰＴＣヒーター３Ａに通電して放熱プレート４を４５℃まで加温する。また、４８℃の平面状ＰＴＣヒーター３Ａに通電して、平面状ＰＴＣヒーター３Ａを４８℃まで加温する。また、両方の平面状ＰＴＣヒーター３Ａに通電して、放熱プレート４を速やかに温度上昇させて、４８℃まで加温する。

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４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９と図１０に示すように、放熱プレート４の表面をエラストマー９で被覆して、低温火傷を防止することもできる。また、図９と図１０に示すように、ケース２の周囲をエラストマー９で被覆する懐炉は、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。

さらに、懐炉は、図１１に示すように、角型二次電池１Ａの両面に、遮蔽プレート５、５５を介して平面状ＰＴＣヒーター３Ａ、３Ａと放熱プレート４、５４を設けることもできる。図に示す懐炉は、ケース５２を構成する第１ケース５２Ａと第２ケース５２Ｂが、遮蔽プレート５５、５を一体的に成形しており、一対の遮蔽プレート５５、５の間に角型二次電池１Ａを配設している。すなわち、ケース５２は、第１ケース５２Ａの遮蔽プレート５５と第２ケース５２Ｂの遮蔽プレート５とで角型電池１Ａを両側から挟着して、角型二次電池１Ａの両面のフラット面１ａに遮蔽プレート５５、５を配設している。さらに、ケース５２は、第１ケース５２Ａと第２ケース５２Ｂの表面に、それぞれ放熱プレート５４、４を固定している。図の懐炉は、第１ケース５２Ａに放熱プレート５４を固定し、第２ケース２Ｂに放熱プレート４を固定する状態で、遮蔽プレート５５、５と放熱プレート５４、４との間に、平面状ＰＴＣヒーター３Ａ、３Ａをそれぞれ配置している。この構造によって、角型二次電池１Ａの両面のフラット面１ａに、遮蔽プレート５５、５と平面状ＰＴＣヒーター３Ａ、３Ａと放熱プレート５４、４とを積層する構造として、表裏の両面に放熱プレート５４、４を設けている。この懐炉は、表裏の両面から加温できる特長がある。

さらに、懐炉は、図１２と図１３に示すように、全体を変形できる構造とすることもできる。図１２に示す懐炉は、本体部６１の両側に、連結部６３を介して折曲できるように折曲部６２を設けている。本体部６１と折曲部６２は、互いに回動できる連結部６３を介して連結している。このような連結部６３として、蝶番や球関節、回転軸と軸受け等の種々の機構が使用できる。図に示す懐炉は、本体部６１に電池１を内蔵すると共に、本体部６１と折曲部６２に発熱体である平面状ＰＴＣヒーター３Ａを配設している。さらに、本体部６１と折曲部６２は、内蔵する平面状ＰＴＣヒーター３Ａと対向する下面に金属板からなる放熱プレート６４を配置している。この構造の懐炉は、使用箇所に応じて折曲部６２を折曲して、体の温めたい部分に沿う形状に変形できるので、快適に使用できる特徴がある。図の懐炉は、全体を、本体部６１と両側の折曲部６２に３分割して、２カ所で折曲できる構造としている。ただ、懐炉は、図示しないが、全体を２分割して、１カ所で折曲できる構造とすることもできる。

さらに、図１３に示す懐炉は、全体を湾曲させて変形できる構造としている。この図に示す懐炉は、ケース７２に内蔵される電池１をリチウムポリマー電池とすると共に、ケース７２を湾曲または折曲させて変形できる軟質部材で成形している。このような軟質部材として、たとえば、軟質プラスチックやゴム等が使用できる。さらに、ケース７２の表面には、放熱プレート７４として、湾曲できる程度の厚さの金属板または金属箔を固定している。この構造の懐炉は、体の温めたい部分に沿う形状に全体を湾曲させて、快適に使用できる特長がある。また、軟質部材で成形されるケース７２は、触感を良くできる特長もある。

懐炉の回路図を図８に示す。この回路図の懐炉は、電池１である角型二次電池１Ａ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１０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。

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１１と、このスイッチング素子１１をオンオフに制御するマイコンを含む制御部１２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１１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１１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。

制御部１２は、スイッチング素子１１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１２がスイッチング素子１１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１２がスイッチング素子１１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１２は、放熱プレート４の温度を検出する温度センサ１０からの信号で、スイッチング素子１１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。

制御回路６は、設定温度を記憶するメモリ１３を制御部１２に内蔵している。平面状ＰＴＣヒーター３Ａが、メモリ１３に記憶される設定温度となるように、制御部１２はスイッチング素子１１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１２は、必ずしもスイッチング素子１１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１２は、温度センサ１０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１１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１１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。

制御回路６のメモリ１３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６は、図１４に示すように、懐炉の電源スイッチ１９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。

図８の制御回路６は、制御部１２にＵＳＢ端子１４を接続している。このＵＳＢ端子１４は、図３の鎖線で示すように、ケース２に設けている。ＵＳＢ端子１４はコンピュータに接続される。この制御回路６は、ＵＳＢ端子１４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１３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。

さらに、図８の懐炉は、複数のＬＥＤ１５を制御回路６に接続している。ＬＥＤ１５は、図４と図７に示すように、ケース２に内蔵される回路基板７に固定されて、制御回路６で点滅状態が制御される。図の懐炉は、ＬＥＤ１５の上方に配置される第１ケース２Ａを透光性を有するプラスチックで製作している。このケース２は、ＬＥＤ１５を表出させる開口窓を設けることなく、ＬＥＤ１５の発光を透過させて外部に表示できる。ただ、ケースは、開口窓を設けてＬＥＤをケースから表出させて外部に表示することもできる。制御回路６は、ＬＥＤ１５を点灯する点灯パターンを制御部１２のメモリ１３に記憶している。制御部１２のメモリ１３に記憶されるＬＥＤ１５の点灯パターンは、ＵＳＢ端子１４を介して接続されるコンピュータで変更される。この懐炉は、コンピュータを接続して、ＬＥＤ１５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。
ＬＥＤ１５は、ケース２に一又は複数設けることができる。また、ＬＥＤの点灯パターンを、電池１の残容量に応じて変化させることもできる。すなわち、ＬＥＤを所定のタイミングで点灯させると共に、このときの点灯パターンを、電池の残容量に応じて決まる特定の残容量表示点灯パターンに予め設定しておくことで、ユーザはＬＥＤの点灯パターンから、懐炉の電池の残容量を把握することができる。所定のタイミングは、例えば懐炉の電源スイッチ１９をＯＮしたとき、又はＯＦＦしたとき、あるいは所定の秒数以上長押ししたとき等に設定できる。特に電源ＯＦＦ時に残容量表示点灯パターンを実行させることで、ユーザに対し、残容量が少ない場合は充電の必要性を喚起できるので、次回使用時に速やかに懐炉を使用できるよう、充電を促す効果が得られ、好ましい。また電源スイッチを残容量表示点灯パターンの実行スイッチと兼用させることができ、部品点数の増加も回避できる。
また残容量表示点灯パターンは、ＬＥＤの点滅回数や時間、あるいはＬＥＤの点灯色、又はこれらの組み合わせから構成できる。残容量表示点灯パターンの一例としては、電源スイッチをＯＮからＯＦＦに切り替えた後、緑色のＬＥＤ１５を３秒間点灯あるいは点滅して表示させる。例えば、電池の残容量が７０％以上の場合は充電不要として緑色に３秒間点灯させ、４０％〜７０％の場合は使用可として緑色にゆっくり点滅させ（例えば１秒間隔で３秒間点滅）、４０％以下の場合は充電が必要として緑色に速く点滅させる（例えば０．５秒間隔で３秒間点滅）。またＬＥＤ１５の発光色を一色のみとせず、複数の発光色とすることもできる。例えば電池の残容量が７０％以上の場合は緑色に５秒間点灯、４０％〜７０％の場合は黄色に５秒間点滅、４０％以下の場合は赤色に８秒間点滅、等とできる。特に、残容量が少ない場合は注意を促す効果の高い赤色や短い時間間隔での点滅等を組み合わせることが好ましい。このようなＬＥＤの残容量表示点灯パターンの制御は、電池の残容量を検出する制御部１２で行う。残容量は、電池１の電圧を測定して得ることができる。なお、残容量表示点灯パターンの設定は予め設定しておく他、上述の通りユーザがＵＳＢ端子１４を介して接続されるコンピュータから変更するよう構成してもよい。また、残容量表示点灯パターンは、メモリ１３に記録される。なお、ＬＥＤの点灯色を変化させる場合は、異なる発光色に変更可能な一以上のＬＥＤ、あるいは点灯色の異なる複数のＬＥＤを使用することは言うまでもない。

図８の制御回路６は、懐炉が使用されない状態を検出するために、図４に示すように、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの反対側に外気温度センサ１６を配置している。この懐炉は、外気温度センサ１６で検出される外気温度である検出温度で懐炉が使用されない状態、すなわち非使用状態を判定して電源スイッチ１９をオフにする。ここで、外気温度線センサ１６近傍の第１ケース２Ａに開口を設け、外気をケース内に導入できるようにしても良い。

制御回路６は、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度と外気温度センサ１６の信号で、非使用状態を判別して、電源スイッチ１９をオフに切り換える。図１５は、電源スイッチ１９をオフに切り換える領域をハッチングで示している。平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度と外気温度とが、この図のハッチングの領域にあるとき、制御回路６は電源スイッチ１９をオフに切り換える。このハッチングの領域は、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度が外気温度よりも高い状態、いいかえると外気温度センサ１６の検出温度が低い状態、すなわち懐炉が衣類の内部にない状態であるから、非使用状態と判定する。この懐炉は、使用しないときに自動的に電源スイッチ１９がオフに切り換えられるので、電池１の無駄な消費を解消できる。

さらに、図１３の懐炉は、ケース２内に、電池１で駆動されるバイブレータ１７を内蔵している。この懐炉は、放熱プレート４を加熱しながら、人体をマッサージできる特徴がある。また、放熱プレート４で加熱しない状態にあっても、人体をマッサージすることもできる。さらにまた、懐炉の作動中において、制御部１２により、バイブレータ１７を周期的（１０分から１時間の間に１回、１０秒程度）に振動させることで、懐炉が作動中であることを確認できる。

図４の懐炉は、電池１のフラット面１ａに沿って遮蔽プレート５を配設し、さらに、この遮蔽プレート５の下面に平面状ＰＴＣヒーター３Ａを平行に配設している。すなわち、電池１のフラット面１ａと遮蔽プレート５と平面状ＰＴＣヒーター３Ａが平行な姿勢て積層される。この構造の懐炉は、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの熱を、遮蔽プレート５を介して電池１に伝導できる。平面状ＰＴＣヒーター３Ａの熱は、直接には電池１に伝導されないので、電池１が平面状ＰＴＣヒーター３Ａで加熱されることはない。ただ、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの発熱の一部は、遮蔽プレート５を介して間接的に電池１に伝導される。この懐炉は、極めて低温環境において、平面状ＰＴＣヒーター３Ａに通電して電池１を余熱することができる。この懐炉は、図８に示すように、制御部１２に、電池１の温度を検出する温度センサ１８を接続している。制御部１２は、電池温度が設定温度よりも低いことを温度センサ１８で検出すると、スイッチング素子１１をオンに切り換えて、平面状ＰＴＣヒーター３Ａで電池１を余熱する。このとき、制御部１２はスイッチング素子１１をオンオフに切り換えるデューティーをコントロールして、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度をコントロールし、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度で電池１を加温する温度を特定する。電池１は放熱プレート４のように高い温度に加温する必要はない。したがって、電池１を余熱するスイッチング素子１１は、オン時間が短くなるように、デューティーをコントロールして電池１の消耗を少なくする。

さらに、図８の懐炉は、ケース２に電池１の充電回路２５を内蔵している。充電回路２５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２５は、角型二次電池１Ａ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２６を備える。この充電制御部２６は、角型二次電池１Ａ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２５は、角型二次電池１Ａと直列に保護用ＦＥＴ２７を接続しており、この保護用ＦＥＴ２７を保護回路２８で制御する。保護回路２８は、電池１の過充電や過放電を検出して、保護用ＦＥＴ２７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２８は保護用ＦＥＴ２７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２８は、保護用ＦＥＴ２７をオフに切り換えて電池１の放電を停止する。

図８の回路図の懐炉は、ＡＣアダプタ２９に接続されて、ＡＣアダプタ２９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２９を接続するＤＣジャック３０を設け、このＤＣジャック３０を充電回路２５に接続している。この懐炉は、商用電源を電池１の充電電圧に変換する回路を内蔵しないので、充電回路２５を小さくできる。ただし、懐炉は、直接に商用電源に接続して、電池を充電することもできる。この懐炉は、図１７に示すように、ケース２に折り畳みできるようにＡＣプラグ３１を設ける。ＡＣプラグ３１は、商用電源を電池１の充電電圧に変換する回路を内蔵する充電回路に接続されて、電池１を充電する。この懐炉は、ＡＣプラグ３１を電源コンセントに接続して、内蔵する電池１を充電できる。

さらに、懐炉は、図１８に示すように、充電回路３５に無接点充電回路３２を内蔵して、この無接点充電回路３２で、内蔵する電池１を充電することもできる。無接点充電回路３２を内蔵する充電回路３５は、図１８に示すように、誘導コイル３３と、この誘導コイル３３に誘導される交流を整流して直流に変換する整流回路３４とを内蔵している。整流回路３４の出力は充電制御部３６に入力されて、電池１を充電する。無接点充電回路３２を内蔵する懐炉は、図１９に示すように、出力コイル４１を内蔵する充電台４０の上に置かれて電池１を充電する。充電台４０は、無接点充電回路３２に高周波の電力を電磁誘導作用で伝送する出力コイル４１と、この出力コイル４１に高周波電力を供給する電源回路４２とを内蔵している。このように、無接点充電回路３２で電池１を充電する懐炉は、コネクタの接触不良などを皆無にして便利に充電できる。

さらに、充電回路２５に直流電力を供給して電池１を充電する懐炉は、図８の鎖線で示すように、充電回路２５をＵＳＢ端子１４に接続し、このＵＳＢ端子１４をコンピュータなどに接続して電池１を充電することもできる。

また、本実施例の懐炉には、図示しないが、以下の機能を追加することも可能である。たとえば、懐炉は、ケースの外形形状を、板状のハート型とすることもできる。ハート型であり、懐炉として暖かい温度も備えることにより、使用者を心情的に暖かく感じさせることができる。また、このハート型の懐炉に、上述のバイブレーション機能を持たせて、ボタン操作により、必要時にバイブレーションを実行できるようにすることで、ハート型が振動して、他の人に懐炉をプレゼントするとき、あたかも渡す人のハートがドキドキしているような印象を、受け取った人に与えることができる。さらに、ケースの外形形状、模様等の外観を、板状の鯛焼き型とすることもできる。鯛焼きとは、日本において周知の食べ物であって、概略魚の外形形状、模様等の外観を有し、練った小麦粉を焼いたものの中に、あん（＝sweet bean jam）を入れたものである。このような鯛焼き型の懐炉に、上述のバイブレーション機能を持たせることで、鯛が躍動的に動いているような印象を与えて、使用者に楽しい印象を与えることができる。また、同じように、ケースの外形形状、模様等の外観を、板状の動物、マンガ等のキャラクターとすることで、使用者に楽しい印象を与えることができる。また、ケース内に、芳香剤を入れ、ケースに開口を設けることで、懐炉の温度により、芳香剤を適切に発散することができる。さらには、懐炉内に、ＭＰ４等を利用したデジタル音楽再生機能を付加することもできる。

さらに、図２０と図２１の懐炉は、ケース８２にひとつのヒーター３を内蔵している。なお、図２０、図２１、図２２において、上述の実施例に開示した構造、構成と同等の構造、構成については、説明を省略する。このケース８２は、角型二次電池１Ａを内蔵するプラスチック製の第１ケース８２Ａと第２ケース８２Ｂとからなる。第２ケース２Ｂは、遮蔽プレート８５を一体的に成形しており、下面に放熱プレート８４を固定している。第２ケース８２Ｂに放熱プレート８４を固定する状態で、遮蔽プレート８５と放熱プレート８４との間にヒーター３を配置している。ヒーター３は、放熱プレート８４の中央部に配設して、放熱プレート８４の全面を均一に加熱する。放熱プレート８４は、表面側を中央凸に湾曲する形状としている。放熱プレート８４は、表面に遠赤外線を放射する塗料を塗布して、遠赤外線を効率よく放射できる。放熱プレート８４の内面であって、ヒーター３に熱結合される部分に平面部８４Ａを設けている。放熱プレート８４は、平面部８４Ａの内側にヒーター３を内蔵して、ヒーター３の熱を有効に放熱プレート８４に熱伝導する。とくに、放熱プレート８４とヒーター３との間に、シリコン等の熱結合ペースト８９を塗布して、ヒーター３と放熱プレート８４との熱伝導効率を高くできる。

さらに、図の懐炉は、ヒーター３と放熱プレート８４との間に、ヒーター３に通電する金属板８８を配設している。この構造は、ヒーター３を平面状ＰＴＣヒーター３Ａとする構造に適している。金属板８８は、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの表面に設けている電極に接触して、平面状ＰＴＣヒーター３Ａに通電する。金属板８８は、平面状ＰＴＣヒーター３Ａとの電気接続を確実にするために、局部的に突出する突出部８８ａを設けている。突出部８８ａが平面状ＰＴＣヒーター３Ａの表面の電極に接触して、電気接続される。さらに、金属板８８は、全体の形状を平面状として、放熱プレート８４の平面部８４Ａに面接触状態で熱結合される。さらに、放熱プレート８４の平面部８４Ａと金属板８８とは、シリコンペーストなどの熱結合ペースト８９を塗布して、熱伝導効率を高くしている。

この構造は、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの熱が直接に放熱プレート８４に伝導されず、金属板８８を介して伝導されるので、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度変化に対する放熱プレート８４の温度変化を少なくできる。平面状ＰＴＣヒーター３Ａは、図２２に示すように、電源である電池１との間に接続しているスイッチング素子１１をオンオフに制御して設定温度にコントロールされる。スイッチング素子１１がオンの状態で、平面状ＰＴＣヒーター３Ａは加熱され、スイッチング素子１１がオフの状態で平面状ＰＴＣヒーター３Ａは加熱されない。したがって、平面状ＰＴＣヒーター３Ａは、スイッチング素子１１のオンとオフの状態で温度が変化する。この温度変化は、金属板８８を介して平面状ＰＴＣヒーター３Ａの熱を放熱プレート８４に伝導する構造で解消できる。また、制御部１２がスイッチング素子１１をオンオフに制御するデューティーを制御して、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度をコントロールする制御回路６は、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度を温度センサ１０で検出して、スイッチング素子１１のデューティーを制御する。このように、温度センサ１０でスイッチング素子１１のデューティーをコントロールする懐炉は、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度検出に時間遅れが発生し、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度が設定温度よりも高くなり、あるいは低くなることがある。この弊害も、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの熱を金属板８８を介して放熱プレート８４に伝導する構造で解消できる。

さらに、スイッチング素子１１をオンオフに制御するデューティーを制御して、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度を制御する制御回路６は、懐炉の電源スイッチ１９がオンに切り換えられた最初に、連続して平面状ＰＴＣヒーター３Ａに通電して極めて短時間に設定温度まで加温できる。平面状ＰＴＣヒーター３Ａが設定温度になると、スイッチング素子１１をオンオフに切り換えるデューティーをコントロールして、平面状ＰＴＣヒーター３Ａの温度を制御する。

さらに、図２２の懐炉は、防犯ブザー８０を内蔵している。防犯ブザー８０は、ヒーター３に通電する電池１から電力を供給している。懐炉に内蔵される防犯ブザー８０は、ブザー８０Ａと、このブザー８０Ａの警報音の発生状態をコントロールする防犯回路８０Ｂとを備えている。防犯回路８０Ｂは、警報スイッチ８１を接続している。警報スイッチ８１は、すでに市販されている防犯ブザー８０に使用されるように、紐を引っ張ってピンが引き抜かれるとオンに切り換えられ、あるいは紐を引いてオンオフに切り換えられるスイッチである。ただ、この警報スイッチは、ケースの外部にスイッチを設け、このスイッチをオンオフに切り換える構造とすることもできる。

防犯回路８０Ｂは、警報スイッチ８１がオンに切り換えられると、電池１から供給される電力でブザー８０Ａに通電してブザー８０Ａから警報音を発生させる。防犯回路８０Ｂは、懐炉のヒーター３に優先して電力が供給される。したがって、制御部１２は、電池１の残容量や電圧を検出しており、電池１の残容量や電圧が設定値よりも小さくなると、スイッチング素子１１をオフに切り換えて、ヒーター３への通電を停止して、防犯ブザー８０のみに電力を供給できる状態とする。この懐炉は、電池１で放熱プレート８４を加温できなくなった状態においても、防犯ブザー８０として使用できる。とくに、防犯ブザー８０の消費電力は、ヒーター３の消費電力に比較して少なく、とくに、ブザー８０Ａが警報音を発生しない状態での消費電力は極めて小さく、ヒーター３に通電しない状態となった後も、相当に長い時間、防犯ブザー８０として使用できる。

防犯ブザー８０を内蔵する懐炉は、以下の優れた特徴がある。
（１）緊急時に、防犯ブザーをすばやく操作できる。
一般的な防犯ブザーは、ランドセルや鞄から吊り下げるタイプのものが多く、緊急時において、警報スイッチをオンにするときに紐を引っ張るのが難しい問題点があった。これに対して、本発明のように、防犯ブザーを内蔵する懐炉は、懐炉の機能を生かすために、常に手で握った状態で使用し、あるいは、ポケットに入れて持ち運びするので、緊急時にすばやく操作できる。とくに、手で握った状態や、ポケットに入れた状態では、犯罪者に防犯ブザーの所持を気づかれない特長もある。このため、防犯ブザーを犯罪者に捕り上げられて、緊急時に使用できなくなる心配がない。
（２）寒い夜道でも確実に防犯ブザーを操作できる。
昨今では、防犯ブザーを携帯して夜の学習塾に通う児童や生徒が増えている。また、痴漢やストーカー犯罪の増加により、夜道で防犯ブザーを携行する女性が増えている。犯罪者に遭遇すると恐怖のあまり声が出なくなるためである。ところが、寒い夜道等では、寒さで指先がかじかんで、緊急時に防犯ブザーを操作できないおそれがある。本発明のように、防犯ブザーを内蔵する懐炉では、懐炉の機能で指先を暖めることができるので、冬の寒い夜道においても、防犯ブザーが鳴らせないような事態を避けることができる。また、指先や体が温まることにより、暗くて寒い夜道での恐怖心を和らげる効果もある。
（３）電池の残容量を確認できる。
一般的な防犯ブザーは、電池の残容量を調べにくい欠点がある。それは、警報スイッチをオンに切り換えてブザーを鳴らす必要があるからである。この状態は、周囲に大音量の警報音が鳴り響くので、周囲への迷惑や注目を考えると、常に残容量を確認することは、まずできない。しかしながら、防犯ブザーの電池が切れていると、緊急時において一大事になる。これに対して、本発明の懐炉では、懐炉の温もりにより、電池の残容量の有無がわかるので、安心して使用できる。

従来の懐炉の内部構造を示す斜視図である。 本発明の一実施例にかかる懐炉の斜視図である。 図２に示す懐炉の底面図である。 図２に示す懐炉の縦断面図である。 図２に示す懐炉の横断面図である。 図２に示す懐炉を底面から見た分解斜視図である。 図２に示す懐炉の分解斜視図である。 本発明の一実施例にかかる懐炉のブロック図である。 本発明の他の実施例にかかる懐炉の縦断面図である。 図９に示す懐炉の横断面図である。 本発明の他の実施例にかかる懐炉の縦断面図である。 本発明の他の実施例にかかる懐炉の側面図である。 本発明の他の実施例にかかる懐炉の側面図である。 制御回路がヒーターを加温する温度特性を示すグラフである。 制御回路がヒーター温度と外気温度で電源スイッチを制御する一例を示すグラフである。 本発明の他の実施例にかかる懐炉の縦断面図である。 本発明の他の実施例にかかる懐炉の側面図である。 本発明の他の実施例にかかる懐炉の回路図である。 図１８に示す懐炉を充電台で充電する状態を示す側面図である。 本発明の他の実施例にかかる懐炉を底面から見た分解斜視図である。 図２０に示す懐炉の一部拡大縦断面図である。 図２０に示す懐炉のブロック図である。

符号の説明

１…電池 １Ａ…角型二次電池
１ａ…フラット面
２…ケース ２Ａ…第１ケース
２Ｂ…第２ケース
３…ヒーター ３Ａ…平面状ＰＴＣヒーター
４…放熱プレート ４ａ…凹凸
５…遮蔽プレート
６…制御回路
７…回路基板
８…調整シート
９…エラストマー
１０…温度センサ
１１…スイッチング素子
１２…制御部
１３…メモリ
１４…ＵＳＢ端子
１５…ＬＥＤ
１６…外気温度センサ
１７…バイブレータ
１８…温度センサ
１９…電源スイッチ
２０…止ネジ
２１…連結リブ
２２…周壁
２３…段差部
２４…底プレート
２５…充電回路
２６…充電制御部
２７…保護用ＦＥＴ
２８…保護回路
２９…ＡＣアダプタ
３０…ＤＣジャック
３１…ＡＣプラグ
３２…無接点充電回路
３３…誘導コイル
３４…整流回路
３５…充電回路
３６…充電制御部
３７…金属板
３８…金属板
４０…充電台
４１…出力コイル
４２…電源回路
５２…ケース ５２Ａ…第１ケース
５２Ｂ…第２ケース
５４…放熱プレート
５５…遮蔽プレート
６１…本体部
６２…折曲部
６３…連結部
６４…放熱プレート
７２…ケース
７４…放熱プレート
８０…防犯ブザー ８０Ａ…ブザー
８０Ｂ…防犯回路
８１…警報スイッチ
８２…ケース ８２Ａ…第１ケース
８２Ｂ…第２ケース
８４…放熱プレート ８４Ａ…平面部
８５…遮蔽プレート
８８…金属板 ８８ａ…突出部
８９…熱結合ペースト
９１…電池
９２…ケース
９３…ヒーター
９４…ヒーター回路

Claims (29)

1. 電池(1)と、この電池(1)を内蔵するケース(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)に熱結合している放熱プレート(4)を備える懐炉であって、
   前記電池(1)は対向する両面をフラット面(1a)としてなる角型のリチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池からなる角型二次電池(1A)で、前記ヒーター(3)は発熱体であって、この発熱体は電池(1)のフラット面(1a)に対向して配設され、かつ発熱体と電池(1)のフラット面(1a)との間には遮蔽プレート(5)を配設しており、さらに、ケース(2)は発熱体に熱結合して加熱される金属板からなる放熱プレート(4)を表面に配置しており、
   前記角型二次電池(1A)のフラット面(1a)と前記遮蔽プレート(5)と前記発熱体と前記放熱プレート(4)は積層構造に配置され、前記発熱体がケース(2)表面の放熱プレート(4)を加熱するようにしてなる懐炉。
2. 発熱体が平面状である請求項１に記載される懐炉。
3. 平面状の発熱体が電池(1)のフラット面(1a)と平行に配設されている請求項２に記載される懐炉。
4. 発熱体が、平面状ＰＴＣヒーター(3A)である請求項２または３に記載される懐炉。
5. ケース(2)が角型二次電池(1A)を内蔵するプラスチック製の第１ケース(2A)と第２ケース(2B)とを備え、第２ケース(2B)が遮蔽プレート(5)を一体的に成形すると共に、表面に放熱プレート(4)を固定しており、角型二次電池(1A)が第１ケース(2A)と遮蔽プレート(5)との間に配設され、発熱体を遮蔽プレート(5)と放熱プレート(4)との間に配設している請求項１に記載される懐炉。
6. 角型二次電池(1A)から発熱体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(10)とを備え、制御回路(6)が供給電力をコントロールして放熱プレート(4)の温度を制御する請求項１に記載される懐炉。
7. 制御回路(6)が、放熱プレート(4)の初期設定温度をノーマル設定温度よりも高く制御する請求項６に記載される懐炉。
8. 制御回路(6)が、電池(1)と発熱体との間に接続しているスイッチング素子(11)と、このスイッチング素子(11)をコントロールする制御部(12)とを備え、制御部(12)がスイッチング素子(11)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請求項６に記載される懐炉。
9. 発熱体の反対側に外気温度センサ(16)を配置しており、この外気温度センサ(16)の検出温度で懐炉の非使用状態を判定して電源をオフにする請求項１に記載される懐炉。
10. ケース(2)内に、電池(1)で駆動されるバイブレータ(17)を内蔵している請求項１に記載される懐炉。
11. 設定温度が異なる複数の発熱体を内蔵しており、通電する発熱体を切り換えて放熱プレート(4)の温度をコントロールする請求項１に記載される懐炉。
12. 電池(1)の両面に遮蔽プレート(5)、(55)を介して発熱体と放熱プレート(4)、(54)を設けている請求項１に記載される懐炉。
13. 制御回路(6)が設定温度を記憶するメモリ(13)を備えると共に、この制御回路(6)に接続しているＵＳＢ端子(14)を有し、このＵＳＢ端子(14)を介してコンピュータに接続されて、メモリ(13)に記憶される設定温度が変更されるようにしてなる請求項６に記載される懐炉。
14. ケース(2)に設けている複数のＬＥＤ(15)を備えると共に、制御回路(6)がＬＥＤ(15)の点灯状態を記憶するメモリ(13)を内蔵しており、さらに、制御回路(6)に接続しているＵＳＢ端子(14)を備え、このＵＳＢ端子(14)を介してコンピュータに接続されて、メモリ(13)に記憶されるＬＥＤ(15)の点灯状態が変更されるようにしてなる請求項６に記載される懐炉。
15. 放熱プレート(4)の表面をエラストマー(9)で被覆している請求項１に記載される懐炉。
16. 平面状ＰＴＣヒーター(3A)が電池(1)と直列に接続されて、電池(1)の保護回路に併用されてなる請求項４に記載される懐炉。
17. 制御回路(6)が、電池(1)の温度を検出する温度センサ(18)を備え、電池温度が設定温度よりも低い状態で、発熱体が電池(1)を余熱する請求項６に記載される懐炉。
18. 電池(1)がリチウムポリマー電池で、放熱プレート(74)とケース(72)が変形できる請求項１に記載される懐炉。
19. ケース(2)に電池(1)の充電回路(25)、(35)を内蔵している請求項１に記載される懐炉。
20. 充電回路(35)が、無接点充電回路(32)を備える請求項１９に記載される懐炉。
21. 充電回路(25)がＵＳＢ端子(14)に接続され、ＵＳＢ端子(14)から電池(1)を充電するようにしてなる請求項１９に記載される懐炉。
22. ケース(2)に充電回路(25)に接続されるＡＣプラグ(31)を設けており、このＡＣプラグ(31)をコンセントに接続して電池(1)を充電するようにしてなる請求項１９に記載される懐炉。
23. 放熱プレート(4)の表面に無数の凹凸(4a)を設けている請求項１に記載される懐炉。
24. 放熱プレート(84)が内面に平面部(84A)を有し、この平面部(84A)をヒーター(3)に熱結合している請求項１に記載される懐炉。
25. 放熱プレート(84)とヒーター(3)との間に、ヒーター(3)に通電する金属板(88)を配設しており、金属板(88)は放熱プレート(84)に面接触して熱結合され、ヒーター(3)には突出部(88a)を介して電気接続している請求項１に記載される懐炉。
26. ヒーター(3)に通電する電池(1)から電力を供給する防犯ブザー(80)を内蔵している請求項１に記載される懐炉。
27. 電池(1)の残容量又は電圧を検出して、残容量又は電圧が設定値よりも小さくなるとヒーター(3)への通電を遮断して防犯ブザー(80)にのみ電力を供給する状態に切り換える制御部(12)を内蔵する請求項２６に記載される懐炉。
28. 電池(1)と、この電池(1)を内蔵するケース(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)に熱結合している放熱プレート(4)を備える懐炉であって、
    前記電池(1)は対向する両面をフラット面(1a)としてなる角型のリチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池からなる角型二次電池(1A)で、前記ヒーター(3)は平面状の発熱体であって、この発熱体は電池(1)のフラット面(1a)に対向して配設され、ケース(2)は発熱体に熱結合して加熱される金属板からなる放熱プレート(4)を表面に配置しており、
    前記発熱体がケース(2)表面の放熱プレート(4)を加熱するようにしてなる懐炉。
29. 懐炉はさらに、
    電池(1)の残容量を検出する制御部(12)と、
    ケース(2)に備えられ、電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源スイッチ(19)と、
    ケース(2)に備えられ、前記電池(1)の残容量に応じて予め決定された異なる点灯パターンにて点灯可能なＬＥＤ(15)を備え、
    前記電源スイッチ(19)をＯＦＦした際、前記制御部(12)が電池(1)の残容量を検出すると共に、該検出された残容量に応じた点灯パターンにて、前記ＬＥＤ(15)を点灯するよう構成してなることを特徴とする請求項１又は２８に記載される懐炉。

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