JP2015179656A - 水電池内蔵薄型ライト - Google Patents

Abstract

【課題】長期間の保存に耐え、取扱いが容易で、雨天などの悪環境下でも使用可能なように防水性に優れ、地震や火災などの災害時の非常用ライトとして使用可能な軽量で携帯性に優れた水電池内蔵薄型ライトを提供する。
【解決手段】水電池と、水が密封収納されたラミネートフィルムを融着してなるラミネートパウチと、光を発する発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）と、ＬＥＤと電池間を接続する電気配線とを備えており、これらの部品が気体を透過させにくい性質（ガスバリア性）が高く防湿性の高いフィルムを使用し圧空成形法あるいは真空成形法により製作された樹脂トレイに分離収納され、ガスバリア性が高く防湿性の高いトップフィルムによって融着密封されていることを特徴とする水電池内蔵薄型ライトを提供する。
【選択図】図６

Description

本発明は、照明装置である薄型ライトに関し、長期保存性、防水性、取扱い性、及び携帯性に優れる水電池内蔵薄型ライトに関するものである。

水電池を使用した小型ライトは、懐中電灯、非常用ライト、あるいは救難ライトとして既に市販されている。

一般に水電池は、イオン化傾向が互いに異なる異種金属の電極を、水や海水などの液体に浸漬させることにより発電する仕組みとなっており、水に浸漬させない状態で、防湿性及び防水性の高い密封容器中で保管する限り、自己放電が無く、長期保存が可能という長所を持っている。

特許文献１に示される長期保存性を高める技術は、水や海水などの液体を水電池と分離した給水器に収容することで、反応がほとんど生じないため長期間の保存が可能な給水器付水電池を用いた懐中電灯が提案されている。特許文献１に示される技術は、水電池の収納ケースの防湿性を高めることによって長期保存性を高めた技術ではなく、収納ケースの繋ぎ目やスイッチ部分が防湿性を低下させる要因となり、防湿性を維持するには構造的に限界があり、水電池が空気中の湿度を吸収することにより自己放電が発生するため、給水器を分離するだけでは長期保存する上で問題があった。

特許文献２、３に示される技術は、水電池が発電するために必要な水は、使用する時に手作業で小型ライト内の電池に注入する必要があり、特に水が近くに無い場所では、すぐに使用することができないという取扱い性に問題があった。

特許文献１、２、３に示される技術や、市販されている水電池を使用した小型ライトは、防水性の点においても収納ケースの繋ぎ目やスイッチ部分が構造的に限界があり、雨天などの悪環境下で使用する上で問題があった。

特許公開第２０１３−１４９５３０号 実用新案第３１３２９１０号 実用新案第３１８３４４６号

本発明は、上記問題を解消するためになされたものであり、長期間の保存に耐え、取扱いが容易で、雨天などの悪環境下で使用可能なよう防水性に優れ、地震や火災などの災害時の非常用ライトとして使用可能なよう軽量で携帯性に優れた水電池内蔵薄型ライトを提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、水電池と、水が密封収納されたラミネートフィルムを融着してなるラミネートパウチと、光を発する発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）と、ＬＥＤと電池間を接続する電気配線とを備えており、これらの部品が、圧空成形法あるいは真空成形法により製作された一つの樹脂トレイに分離収納され、トップフィルムで融着密封された形態で使用されることを特徴とする水電池内蔵薄型ライトを提供する。

樹脂トレイ及びトップフィルムは、気体を透過させにくい性質（以下、ガスバリア性）が高く、加えて防湿性の高いフィルムを使用していることが好ましい。

水電池と電気配線を含むＬＥＤが分離収納された境界部は、トップフィルムによって融着密封されていることが好ましい。

水が密封収納されたラミネートパウチと電気配線を含むＬＥＤが分離収納された境界部は、トップフィルムによって融着密封されていることが好ましい。

水電池と水が密封収納されたラミネートパウチが分離収納された境界部は、水電池に水が流れる流路が形成されていることが好ましい。

水が密封収納されたラミネートパウチは、防湿性の高いフィルムが使用されていることが好ましい。樹脂トレイの外側から手でラミネートパウチに押圧を加えることにより、ラミネートパウチの破れ易く融着された特定の箇所が破れ、押圧に応じた水の量を水電池に供給できるようになっていることが好ましい。

当該水電池内蔵薄型ライトは、水電池に水が供給されると、水電池の発電によりＬＥＤが点灯し、水が無くなると消灯するように機能し、従来の小型ライトに使用されるスイッチが存在しないことを特徴としている。

本発明によれば、水電池と、水が密封収納されたラミネートパウチと、ＬＥＤと、電気配線とにより構成され、これらの部品が、ガスバリア性が高く防湿性の高いフィルムにより製作された樹脂トレイ内に密封分離収納されることにより、水を供給しない限り自己放電が無く長期保存が可能という水電池の長所を生かした長期保存性の高いライトを提供することができる。

また、水が密封収納されたラミネートパウチが樹脂トレイ内に分離収納され、トップフィルムで融着密封された形態で使用されることにより、外部から水を注入することなく、すぐにＬＥＤを点灯させることができ、取扱い性及び防水性の高いライトを提供することができる。

また、水電池と、水が密封収納されたラミネートパウチと、電気配線を含むＬＥＤとが樹脂トレイ内に平面上に配置されることにより、樹脂トレイの厚さを薄くすることが可能になり、軽量化および携帯性を格段に向上させることができる。

また、樹脂トレイは、圧空成形法あるいは真空成形法により製作するため、一般に樹脂部品の製作に使用される射出成形法と異なり、金型が安価で、且つ樹脂トレイの材料も少なくすることが可能になり、製造コストを安価にすることができる。

本発明の一実施形態として、水電池内蔵薄型ライトに使用される水電池を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態として、水電池内蔵薄型ライトに使用される水が密封収納されたラミネートパウチを概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態として、水電池内蔵薄型ライトに使用されるＬＥＤと、ＬＥＤと電池間を接続する電気配線とを概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態として、水電池内蔵薄型ライトに使用される樹脂トレイと、樹脂トレイを密封するトップフィルムとを概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態として、水電池内蔵薄型ライトに使用されるトップフィルムが一体成形された樹脂トレイを概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態として、樹脂トレイにライトを構成する部品が分離収納された状態を概略的に示す上面図と断面図である。 本発明の一実施形態として、樹脂トレイにライトを構成する部品が分離収納され、トップフィルムが樹脂トレイに融着密封され、水電池内蔵薄型ライトとして完成した状態を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態として、水電池内蔵薄型ライトとして完成した状態を樹脂トレイの底面から見た状態を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態として、トップフィルムの平坦な面に、両面テープなどにより凹凸の無い平坦な面に貼り付けて、凹凸の無い平坦な面に貼り付けて使用する形態を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態として、水電池内蔵薄型ライトの樹脂トレイに開けた穴を壁面のフックに直接吊り下げるか、あるいは穴に紐を通して吊り下げて使用する形態を概略的に示す斜視図である。

以下に、本発明の水電池内蔵薄型ライトの一例を詳細に説明する。

図１は、本発明の水電池内蔵薄型ライトに使用される水電池を示す斜視図である。水電池は、負極活物質、及び正極活物質を収納する樹脂ケース１と、発電した電流を外部に取り出すための負極端子２と、正極端子３とにより構成されている。負極端子２と正極端子３は、樹脂ケースとトップフィルムとの密封性を向上させるため、金属端子の一部に帯状の樹脂フィルム４が巻きつけられた端子が使用されていることが好ましい。また、水電池が発電するための水は、水電池内に収納されていない。

図２は、本発明の水電池内蔵薄型ライトに使用される水が密封収納されたラミネートパウチ５を示す斜視図である。ラミネートパウチ５は、防湿性の高いフィルムが使用され、破れ易く融着された特定の箇所６が設けられ、ラミネートパウチ５の外部より押圧が加えられた時に、破れ易い特定の箇所６から収納された水が水電池に向かって押し出されるようになっている。

図３は、本発明の水電池内蔵薄型ライトに使用されるＬＥＤ７と、ＬＥＤ７と水電池間を接続する電気配線８を示す斜視図である。電気配線８にはＬＥＤ７の駆動回路やプリント基板を備えても良い。

図４は、本発明の水電池内蔵薄型ライトに使用される樹脂トレイ９と、樹脂トレイ９を密封するトップフィルム１０を示す斜視図である。樹脂トレイ９は、ガスバリア性が高く防湿性の高いフィルムを使用し、圧空成形法あるいは真空成形法により製作されていることが好ましい。また、樹脂トレイ９を密封するトップフィルム１０も同様に、ガスバリア性が高く防湿性の高いフィルムを使用することが好ましい。

ガスバリア性が高く防湿性の高いフィルムは、多層に積層した構造となっており、内容物の品質を変化させる原因となる酸素や水蒸気等の影響を防ぐことを目的に、一般には食品や医薬品等の包装材料として用いられたり、液晶表示パネルやＥＬ表示パネル、電子ペーパー、太陽電池等の性能劣化を避けるために、電子デバイス等のパッケージ材料やＥＬ表示パネル、電子ペーパー、太陽電池の材料として用いられ、必要な機能に応じて各種販売されている。

トップフィルム１０の一部には、発電の際に水電池より発生するガスを排出するための防水性が高く通気性の良い多孔質フィルム１２が融着され、さらにガスバリア性が高く防湿性の高い易開封性フィルム１４で融着密封されていることが好ましい。フィルム１４は、水電池内蔵薄型ライトを使用する直前に剥がして使用される。

図５は、圧空成形法あるいは真空成形法により、トップフィルムが一体成形された樹脂トレイ１１を示し、一つの金型で樹脂トレイとトップフィルムを同じ材質で作成しても良い。

以下に、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

図６は、本発明の一実施形態として、水電池内蔵薄型ライトの構成を概略的に示した上面図と断面図である。水電池内蔵薄型ライトは、水電池１３（図６の斜線部）と、水が密封収納されたラミネートパウチ５と、ＬＥＤ７と、ＬＥＤ７および水電池１３間を接続する電気配線８とが、樹脂トレイ９に収納され、トップフィルム１０が樹脂トレイ９に融着密封される前の状態を示している。

水電池１３と電気配線８を含むＬＥＤ７が分離収納された境界部１５は、トップフィルム１０によって融着密封される。

水電池１３と水が密封収納されたラミネートパウチ５が分離収納された境界部１６は、水電池に水が流れる流路１７が形成されており、トップフィルム１０によって融着密封される。

トップフィルム１０が樹脂トレイ９に融着密封される時は、樹脂トレイ９内の空気を不活性ガスと置換しても良い。

図７は、トップフィルム１０が樹脂トレイ９に融着密封され、水電池内蔵薄型ライトとして完成した状態（最下図）を示す。密封収納される部品が樹脂トレイ９内の平面上に配置されることにより、完成品の厚さを薄くすることができ、軽量および携帯の良い薄型ライトを提供することが可能となる。

水電池内蔵薄型ライトを使用する時は、フィルム１４を剥がして、水電池より発生するガスを排出するための防水性が高く通気性の良い多孔質フィルム１２が外気に触れる形態で、樹脂トレイ９がトップフィルム１０によって融着密封され密封したまま使用される形態となるため、水分が付着しやすい悪環境下でも使用可能な、防水性の高い薄型ライトが提供できる。

図８は、水電池内蔵薄型ライトとして完成した状態を樹脂トレイ９の底面１８から見た状態を示す。樹脂トレイ９に使用されるガスバリア性が高く防湿性の高いフィルムは、ＬＥＤ７が点灯した時の光が樹脂トレイ９の底面１８から透過するよう透明なフィルムを使用している。

水電池内蔵薄型ライトを点灯させる時は、ラミネートパウチ５が収納されている樹脂トレイ９の底面１８から手で図８の矢印で示す位置に押圧を加えることにより、ラミネートパウチ５の特定の箇所から、押圧に応じた水の量が水電池１３に供給されることで、水電池１３の発電が起こり、それと共にＬＥＤ７が点灯する。本発明の薄型ライトでは、一般的な小型ライトや水電池を内蔵した小型ライトで使用されるスイッチは存在しないことを特徴としている。

水電池内蔵薄型ライトは、水が無くなると消灯するため、再びＬＥＤ７を点灯させるためには、再び樹脂トレイ９の底１８から手でラミネートパウチ５に残っている水に押圧を加えることにより、特定の箇所から押圧に応じた水の量が水電池１３に供給され、水電池１３の発電が起こり、それと共にＬＥＤ７が再点灯する。

図９は、本発明の使用方法の実施例を示している。トップフィルム１０の平坦な面に、両面テープ１９（図９の斜線部）、あるいはマグネットシート、面ファスナーのような各種の接着方法を形成して、衣服や壁面や自動車のボディーのような凹凸の無い平坦な面に貼り付けて使用することが可能である。

また、図１０に示すように、樹脂トレイ９に穴２０を加工して壁面のフックに直接吊り下げた形態や、紐を通して吊り下げた形態で使用することも可能である。

本発明の水電池内蔵薄型ライトに使用される樹脂トレイは、水電池、水が密封収納されたラミネートパウチ、及びＬＥＤと電気配線の形状あるいは配置に応じて、圧空成形法あるいは真空成形法で使用する金型を変えることにより、自由に、且つ安価に形状を変えることができることを特徴としている。

以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである

１ 樹脂ケース
２ 負極端子
３ 正極端子
４ 金属端子の一部に帯状に巻きつけられた樹脂フィルム
５ ラミネートパウチ
６ ラミネートパウチの破れ易い特定の箇所
７ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
８ ＬＥＤと水電池間を接続する電気配線
９ 樹脂トレイ
１０ トップフィルム
１１ トップフィルムが一体成形された樹脂トレイ
１２ 多孔質フィルム
１３ 水電池
１４ フィルム
１５ 境界部
１６ 境界部
１７ 流路
１８ 樹脂トレイの底面
１９ 両面テープ
２０ 樹脂トレイの穴

Claims (3)

1. 照明装置である薄型ライトであって、水電池と、水が密封収納されたラミネートパウチと、光を発するＬＥＤと、ＬＥＤと電池間を接続する電気配線とにより構成され、これらの部品が一つの樹脂トレイに分離収納され、トップフィルムによって融着密封された形態で使用されることを特徴とする水電池内蔵薄型ライト。
2. 樹脂トレイ及びトップフィルムには、ガスバリア性が高く、加えて防湿性の高いフィルムを使用していることを特徴とする請求項１に記載の水電池内蔵薄型ライト。
3. 樹脂トレイの外側から手でラミネートパウチに押圧を加えることにより、ラミネートパウチの破れ易く融着された特定の箇所が破れ、押圧に応じた水の量が水電池に供給されると、水電池の発電によりＬＥＤが点灯し、水が無くなると消灯するように機能し、スイッチが存在しないことを特徴とする請求項１、２に記載の水電池内蔵薄型ライト。

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