JP2009125340A - 懐炉 - Google Patents

Abstract

【課題】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連結する。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する。
【解決手段】懐炉は、プラスチック製のケース２に電池１とヒーター３を内蔵して、ケース２の表面に金属製の放熱プレート４を固定している。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に、ヒーター３を外側に露出させる貫通孔８を設けている。ケース２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、ヒーター３を貫通孔８に案内して放熱プレート４の内面に熱結合している。さらに、放熱プレート４には防水プレート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。また、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。
【選択図】図９

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

従来の回路の内部構造を示す斜視図である。 本出願人が先に開発した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斜視図である。 図３に示す懐炉の底面斜視図である。 図３に示す懐炉のＡ−Ａ線断面図である。 図３に示す懐炉のＢ−Ｂ線断面図である。 図３に示す懐炉の分解斜視図である。 図４に示す懐炉の分解斜視図である。 図８に示す懐炉をさらに分解した分解斜視図である。 図９に示す回路基板とヒーターとの連結構造を示す分解斜視図である。 本発明の一実施例にかかる懐炉のブロック図である。

符号の説明

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

Claims (6)

1. 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、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)を熱結合している懐炉であって、
   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。
2. 前記放熱プレート(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)に連結しており、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請求項１に記載される懐炉。
3. 前記放熱プレート(4)の内面が、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)に水密に接着されてなる請求項２に記載される懐炉。
4. 前記ヒーター(3)が平面状のＰＴＣヒーター(3A)である請求項１に記載される懐炉。
5. 前記ケース(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、前記ケース(2)は、光ガイド(41)から放射される光を透過させる透光部(26)を有し、前記光ガイド(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)から外部に照射するようにしてなる請求項１に記載される懐炉。
6. 前記光ガイド(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)に透過させる請求項５に記載される懐炉。

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