JP2020120932A - 魔法瓶 - Google Patents

Abstract

【課題】蓋にヒーターを備え、蓋を下側にして収容液を加熱可能な魔法瓶において、空焚きの発生を防止することができ、安全性の高い加熱を行うことができる魔法瓶を提供する。【解決手段】容器本体２と、容器本体２を液密に密閉して閉塞可能な蓋３を備え、蓋３に、発熱板１１１が容器本体２側に露出するヒーター１１が設けられていると共に、ヒーター１１の駆動回路を構成する第１の露出端子１２と第２の露出端子１３が容器本体２側に露出して設けられ、第１の露出端子１２と第２の露出端子１３が、収容液Ｗを介して通電可能に離間した位置に配置されている魔法瓶１。【選択図】図３

Description

本発明は、蓋にヒーターを備え、蓋を下側にして収容液を加熱することができる魔法瓶に関する。

従来、蓋にヒーターを備え、蓋を下側にして収容液を加熱することができる魔法瓶として特許文献１の魔法瓶がある。この魔法瓶は、内壁と外壁との間に真空空間を有する容器本体と蓋とから構成され、蓋に、バッテリーと、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する熱電素子と、熱電素子の熱エネルギーを収容液に伝達する発熱板と、熱電素子に印加される電流の大きさと方向を制御して熱電素子の熱エネルギー変換を制御する制御回路が設けられている。

更に、この蓋には、収容液の温度を検出する温度センサーが設けられ、温度センサーの検出温度に基づき、制御回路が、熱電素子に印加される電流の大きさと方向を制御するようになっている。また、この蓋には、地面との傾きを検出する重力センサーが設けられ、重力センサーが検出した傾きに基づき蓋が容器本体の下側にあるか否かを検出し、この検出に応じて、制御回路が、発熱板が熱電素子の上部に位置した場合にのみ熱電素子に電流を印加するようになっている。また、この蓋には、容器本体との密着如何を検出する接触センサーが設けられ、制御回路が、容器本体との密着を検出した場合にのみ熱電素子に電流を印加するようになっている。

特表２０１６−５０６２５９号公報

ところで、特許文献１の魔法瓶は、重力センサーによって蓋が容器本体の下側にある場合にだけ発熱板を発熱させて収容物を加熱するように制御できるものであるが、魔法瓶の内部に湯、お茶などの収容液があるか否かを認識することができない。即ち、この魔法瓶は、内部の湯などの収容液の有無に関わらずに加熱制御を行うものであるため、使用者の誤った使用で空焚きが発生してしまう。空焚きが発生すると、魔法瓶の内部の温度が急激に上昇し、故障や火事に繋がる危険性が生ずる。そのため、空焚きの発生を防止できる構造が求められる。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであり、蓋にヒーターを備え、蓋を下側にして収容液を加熱可能な魔法瓶において、空焚きの発生を防止することができ、安全性の高い加熱を行うことができる魔法瓶を提供することを目的とする。

本発明の魔法瓶は、容器本体と、前記容器本体を液密に密閉して閉塞可能な蓋を備え、前記蓋に、発熱部が前記容器本体側に露出するヒーターが設けられていると共に、前記ヒーターの駆動回路を構成する一方の露出端子と他方の露出端子が前記容器本体側に露出して設けられ、前記一方の露出端子と前記他方の露出端子が、収容液を介して通電可能に離間した位置に配置されていることを特徴とする。
これによれば、ヒーターの駆動回路を構成する一方の露出端子と他方の露出端子が水などの収容液を介して通電され、この通電に基づきヒーターを駆動することができることから、ヒーターに通電可能な収容液が無い場合にヒーターの加熱動作が発生することを防止できる。即ち、蓋を下側にして収容液を加熱可能な魔法瓶において、空焚きの発生を防止することができ、安全性の高い加熱を行うことができる。

本発明の魔法瓶は、前記発熱部が略水平に配置される発熱板であり、前記発熱板から前記容器本体側に離れた位置で前記一方の露出端子と前記他方の露出端子が露出していることを特徴とする。
これによれば、ヒーターの駆動には略水平の発熱板から一方の露出端子及び他方の露出端子までの高さだけ水などの収容液が収容されることが必要になることから、空焚きの発生を確実に防止することができ、より安全性の高い加熱を行うことができる。

本発明の魔法瓶は、前記蓋に、前記一方の露出端子と前記他方の露出端子を保護する通水可能な保護カバーが、前記一方の露出端子と前記他方の露出端子よりも前記容器本体側に配設されていることを特徴とする。
これによれば、お茶パックなど収容液と併せて魔法瓶内に入れられる固形物や収容液に含まれる異物等が一方の露出端子と他方の露出端子に接触したり、付着したりすることを防止でき、ヒーターの駆動動作を安定して行うことができると共に、一方の露出端子と他方の露出端子の露出面の清浄性を確保、維持して耐久性を高めることができる。

本発明の魔法瓶は、前記容器本体と前記蓋の液密封止箇所より前記容器本体側で前記液密封止箇所の近傍の最内周面に、前記蓋側に向かって漸次縮径するテーパ形状の領域が設けられていることを特徴とする。
これによれば、一方の露出端子と他方の露出端子を収容液を介して通電し易くし、ヒーターの駆動に必要な水等の収容液の必要量を少なくすることができ、収容液の量がより少ない場合におけるヒーターの駆動を確保することができる。

本発明の魔法瓶は、前記蓋に、制御部と、所定の設定温度を記憶する記憶部と、前記発熱部よりも前記蓋側に配置されている温度センサーが設けられ、前記制御部が、前記温度センサーの検出に基づく収容液の測定温度が設定温度以下である場合に前記ヒーターを駆動し、前記温度センサーの検出に基づく収容液の測定温度が設定温度以上になった場合に前記ヒーターの駆動を停止することを特徴とする。
これによれば、収容液を所望温度に近い状態に加熱して保温することができる。また、温度センサーの検出に基づく測定温度が設定温度以上になった場合にヒーターの駆動を停止することにより、過剰な加熱を無くして、より安全性の高い加熱を行うことができる。また、温度センサーを発熱部よりも容器本体側に配置する場合には、温度センサーを容器本体側に導入する複雑な構造にする必要が生ずるが、温度センサーを発熱部よりも蓋側に配置することにより、魔法瓶の構造を簡易化し、製造コストを低減することができる。

本発明の魔法瓶は、携帯用魔法瓶であることを特徴とする。
これによれば、使用者が外出先等で所望温度のお茶、お湯などの収容液を飲むことができる。

本発明の魔法瓶によれば、蓋にヒーターを備え、蓋を下側にして収容液を加熱可能な魔法瓶において、空焚きの発生を防止することができ、安全性の高い加熱を行うことができる。

本発明による実施形態の魔法瓶の斜視図。 実施形態の魔法瓶の蓋を下側にした状態における縦断面図。 図２の部分拡大図。 実施形態の魔法瓶の蓋を下側にした状態における部分斜視説明図。 実施形態の魔法瓶の蓋の装置構成を示すブロック図。 実施形態の魔法瓶における加熱処理のフローチャート。 変形例の加熱処理のフローチャート。

〔実施形態の魔法瓶〕
本発明による実施形態の魔法瓶１は、携帯用魔法瓶等として用いられるものであり、図１〜図４に示すように、容器本体２と、容器本体２に着脱自在に螺着され、容器本体２を液密に密閉して閉塞可能な蓋３を備える。容器本体２は、略有底筒状で金属製の内容器２１と略有底筒状で金属製の外容器２２を有する二重構造であり、内容器２１と外容器２２との間に密閉された空間が設けられ、この空間が断熱層２３になっている。実施形態における断熱層２３は、内容器２１と外容器２２との間の空間を真空状態或いは減圧状態にした真空断熱層としているが、内容器２１と外容器２２との間の空間を大気圧の状態にした空気層の断熱層や、或いは内容器２１の外面や外容器２２の内面に銅、アルミ等の金属箔を施す等により、断熱材を備える真空断熱層とすることも可能である。

蓋３は、絶縁樹脂製の外装ケース４を有し、外装ケース４にバッテリー５が内装され、バッテリー５よりも容器本体２側に寄った位置に回路基板６が内装されている。外装ケース４の周壁４１にはバッテリー５に充電するためのＵＳＢ端子等の充電端子７が設けられていると共に、周壁４１の充電端子７と離れた位置に電源スイッチ８が設けられている。

外装ケース４には、一部が容器本体２側に突出するようにして絶縁樹脂製の中栓９が内装され、外装ケース４に固定されている。中栓９の側周面の一部には螺子山９１が形成されており、容器本体２の内容器２１の内周面の所定箇所に形成された螺子溝２１１と螺合可能になっている。中栓９の内部には断熱材１０が配設され、断熱材１０の容器本体２側にヒーター１１が設けられている。ヒーター１１の発熱部に相当する発熱板１１１は、ヒーター１１の容器本体２側で略水平に配置されていると共に、容器本体２側に露出して設けられている。ヒーター１１は、回路基板６に電気的に接続されている。

蓋３には、ヒーター１１の駆動回路を構成する第１の露出端子１２と第２の露出端子１３が容器本体２側に露出して設けられている。第１の露出端子１２と第２の露出端子１３は、それぞれ回路基板６に電気的に接続され、ヒーター１１の駆動回路を構成する第１の露出端子１２と第２の露出端子１３は、収容液Ｗを介して通電可能に離間した位置に配置されている。

第１の露出端子１２と第２の露出端子１３は、その軸部１２１、１３１をヒーター１１と発熱板１１１を貫通するように設けられ、軸部１２１、１３１の上部を絶縁性の保持部材１４で保持されている。第１の露出端子１２の軸部１２１より大径の頭部１２２と、第２の露出端子１３の軸部１３１より大径の頭部１３２は、保持部材１４から容器本体２側に突出して配置されており、頭部１２２と頭部１３２が離間した位置で容器本体２側に露出するようになっている。第１の露出端子１２の頭部１２２と第２の露出端子１３の頭部１３２は、保持部材１４の高さだけ発熱板１１１から容器本体２側に離れた位置で露出している。

中栓９の容器本体２側の端部外周にはシール材１５が周設され、容器本体２に蓋３を螺着した状態でシール材１５が内容器２１の内方への突出部２１２に当接し、内容器２１と蓋３で閉塞される容器内部を液密に封止するようになっている。また、蓋３には、第１の露出端子１２と第２の露出端子１３を保護する通水可能な保護カバー１６が、第１の露出端子１２と第２の露出端子１３よりも容器本体２側に配設されており、図示例の保護カバー１６は、中栓９の容器本体２側の先端部に配置されて取り付けられている。

また、蓋３には、サーミスタで構成される温度センサー１７が内装されており、温度センサー１７は発熱部に相当する発熱板１１１よりも蓋３側に寄った位置に配置されている。温度センサー１７は回路基板６に電気的に接続されている。

回路基板６には、図５に示すように、ＣＰＵ等で構成される制御部６１と、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される記憶部６２を備える。記憶部６２は、制御プログラムを格納する制御プログラム記憶部６２１と、ヒーター１１の駆動を開始する基準となる第１の設定温度とヒーター１１の駆動を停止する基準となる第２の設定温度を記憶する設定温度記憶部６２２と、温度センサー１７が検出した温度と魔法瓶１に収容されている収容液Ｗの温度との対応関係のテーブル等の対応関係データを記憶する対応関係データ記憶部６２３と、処理データを記憶する処理データ記憶部６２４を有する。制御部６１は、制御プログラム記憶部６２１の制御プログラムに従って制御動作を行う。

実施形態の魔法瓶１で加熱処理を行う際には、図６に示すように、蓋３を下側に配置し、バッテリー５に充電された状態で使用者によって電源スイッチ８がＯＮ状態にされる（Ｓ１０１）。電源スイッチ８がＯＮとなり、蓋３が下側の状態の魔法瓶１に収容されている水等の収容液Ｗが発熱板１１１から第１の露出端子１２の頭部１２２と第２の露出端子１３の頭部１３２に達する通電可能な水位、換言すれば図示例の保持部材１４の高さを超える水位がある場合、制御部６１は第１の露出端子１２と第２の露出端子１３の通電によって通電可能な水位があることを認識する（Ｓ１０２）。他方で、電源スイッチ８がＯＮとなっても、収容液Ｗが発熱板１１１から第１の露出端子１２の頭部１２２と第２の露出端子１３の頭部１３２に達する通電可能な水位まで存在せず、第１の露出端子１２と第２の露出端子１３が通電しない場合には加熱処理は行われない。

尚、本実施形態では、容器本体２と蓋３の液密封止箇所より容器本体２側で液密封止箇所の近傍の最内周面に、蓋３側に向かって漸次縮径するテーパ形状の領域が設けられており、換言すれば逆さ状態の魔法瓶１における内容器２１の突出部２１２とシール材１５との当接箇所の上側において、内容器２１の周壁２１３が当接箇所に向かって漸次縮径するテーパ状になっている。この形状により、第１の露出端子１２と第２の露出端子１３の通電可能な水位になり易くなっている。

制御部６１が第１の露出端子１２と第２の露出端子１３の通電可能な水位があることを認識した場合、制御部６１は、温度センサー１７の検出に基づく収容液Ｗの測定温度を取得する（Ｓ１０３）。本例の測定温度の取得では、制御部６１は、温度センサー１７が検出した検出温度を認識し、対応関係データ記憶部６２３から当該検出温度に対応する収容液Ｗの温度を認識し、この認識した温度を収容液の測定温度として取得する。

そして、制御部６１は、収容液Ｗの測定温度と、設定温度記憶部６２２に記憶されているヒーター１１の駆動開始の基準である第１の設定温度とを対比し、収容液Ｗの測定温度が第１の設定温度以下である場合に電源供給してヒーター１１を駆動し、発熱板１１１を発熱させる（Ｓ１０４、Ｓ１０５）。他方で、収容液Ｗの測定温度が第１の設定温度を超えている場合にはヒーター１１を駆動しない。

ヒーター１１を駆動して収容液Ｗを発熱板１１１で加熱した場合、制御部６１は、温度センサー１７が検出した検出温度に基づく収容液Ｗの測定温度と、設定温度記憶部６２２に記憶されているヒーター１１の駆動停止の基準である第２の設定温度とを持続的に対比し、収容液Ｗの測定温度が第２の設定温度以上になった場合にはヒーター１１の駆動を停止する（Ｓ１０６、Ｓ１０７）。その後、使用者によって電源スイッチ８がＯＦＦ状態にされる（Ｓ１０８）。

尚、魔法瓶１の使用者の便宜のために、蓋３に収容液Ｗの測定温度を表示する表示部を設け、制御部６１が、温度センサー１７が検出した検出温度に基づく収容液Ｗの測定温度を表示部に表示させる構成にするとより好ましい。

本実施形態の魔法瓶１によれば、ヒーター１１の駆動回路を構成する第１の露出端子１２と第２の露出端子１３が水などの収容液Ｗを介して通電され、この通電に基づきヒーター１１を駆動することができることから、ヒーター１１に通電可能な収容液Ｗが無い場合にヒーター１１の加熱動作が発生することを防止できる。即ち、蓋３を下側にして収容液Ｗを加熱可能な魔法瓶１において、空焚きの発生を防止することができ、安全性の高い加熱を行うことができる。更に、ヒーター１１の駆動には略水平の発熱板１１１から第１の露出端子１２及び第２の露出端子１３までの高さだけ水などの収容液Ｗが収容されることが必要になることから、空焚きの発生を確実に防止することができ、より安全性の高い加熱を行うことができる。

また、保護カバー１６により、お茶パックなど収容液Ｗと併せて魔法瓶１内に入れられる固形物や収容液Ｗに含まれる異物等が第１の露出端子１２と第２の露出端子１３に接触したり、付着したりすることを防止でき、ヒーター１１の駆動動作を安定して行うことができると共に、第１の露出端子１２と第２の露出端子１３の露出面の清浄性を確保、維持して耐久性を高めることができる。

また、第１の露出端子１２と第２の露出端子１３の通電可能な水位になり易い周壁２１３のテーパ形状の領域により、第１の露出端子１２と第２の露出端子１３を収容液Ｗを介して通電し易くし、ヒーター１１の駆動に必要な水等の収容液Ｗの必要量を少なくすることができ、収容液Ｗの量がより少ない場合におけるヒーター１１の駆動を確保することができる。

また、上記加熱処理により、収容液Ｗを所望温度に近い状態に加熱して保温することができる。また、温度センサー１７の検出に基づく測定温度が第２の設定温度以上になった場合にヒーター１１の駆動を停止することにより、過剰な加熱を無くして、より安全性の高い加熱を行うことができる。また、温度センサーを発熱板１１１よりも容器本体２側に配置する場合には、温度センサーを容器本体２側に導入する複雑な構造にする必要が生ずるが、温度センサー１７を発熱板１１１よりも蓋３側に配置することにより、魔法瓶１の構造を簡易化し、製造コストを低減することができる。

また、魔法瓶１を携帯用魔法瓶とする場合には、使用者が外出先等で所望温度のお茶、お湯などの収容液Ｗを飲むことができる。

〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。

上記実施形態の魔法瓶１では、温度センサー１７の検出に基づく収容液Ｗの測定温度と、ヒーター１１の駆動開始基準の第１の設定温度、ヒーター１１の駆動停止基準の第２の設定温度を対比して、ヒーター１１の駆動と停止を行う構成としたが、この収容液Ｗの測定温度と設定温度の対比を行わずに、第１の露出端子１２と第２の露出端子１３の通電によって通電可能な水位があることのみを基準にして、収容液Ｗの加熱処理を行う魔法瓶も本発明に含まれる。

この変形例の魔法瓶の加熱処理の例を図７に示す。変形例における加熱処理では、蓋３を下側に配置し、バッテリー５に充電された状態で電源スイッチ８をＯＮ状態にする（Ｓ２０１）。電源スイッチ８がＯＮとなり、蓋３が下側の状態の魔法瓶１に収容されている水等の収容液Ｗが発熱板１１１から第１の露出端子１２の頭部１２２と第２の露出端子１３の頭部１３２に達する通電可能な水位がある場合、制御部６１は第１の露出端子１２と第２の露出端子１３の通電によって通電可能な水位があることを認識し（Ｓ２０２）、電源供給してヒーター１１を駆動し、発熱板１１１を発熱させる（Ｓ２０３）。他方で、電源スイッチ８がＯＮとなっても、収容液Ｗが発熱板１１１から第１の露出端子１２の頭部１２２と第２の露出端子１３の頭部１３２に達する通電可能な水位まで存在せず、第１の露出端子１２と第２の露出端子１３が通電しない場合には加熱処理は行われない。

その後、使用者によって電源スイッチ８がＯＦＦ状態にされると、制御部６１は電源供給を停止してヒーター１１の駆動を停止する（Ｓ２０４）。尚、変形例の魔法瓶では、使用者が加熱中の収容液Ｗの温度を認識するため、蓋３に収容液Ｗの測定温度を表示する表示部を設け、制御部６１が、温度センサー１７が検出した検出温度に基づく収容液Ｗの測定温度を表示部に表示させる構成にすると好ましい。

また、蓋３に入力部を設け、上記実施形態の加熱処理のモードと、上記変形例の加熱処理のモードの切替入力が可能な構成とし、制御部６１が、入力されたモードを記憶部６２の所定記憶領域に設定記憶し、記憶された設定モードに基づき加熱処理を行う構成としてもよい。また、蓋３に入力部を設け、ヒーター１１の駆動開始基準の第１の設定温度と、ヒーター１１の駆動停止基準の第２の設定温度を使用者が入力可能な構成とし、制御部６１が、入力された第１の設定温度と第２の設定温度を設定温度記憶部６２２に設定記憶し、この記憶された第１の設定温度と第２の設定温度を用いて加熱処理を行う構成としてもよい。

本発明は、携帯用魔法瓶、卓上魔法瓶等の魔法瓶として利用することができる。

１…魔法瓶 ２…容器本体 ２１…内容器 ２１１…螺子溝 ２１２…突出部 ２１３…周壁 ２２…外容器 ２３…断熱層 ３…蓋 ４…外装ケース ４１…周壁 ５…バッテリー ６…回路基板 ６１…制御部 ６２…記憶部 ６２１…制御プログラム記憶部 ６２２…設定温度記憶部 ６２３…対応関係データ記憶部 ６２４…処理データ記憶部 ７…充電端子 ８…電源スイッチ ９…中栓 ９１…螺子山 １０…断熱材 １１…ヒーター １１１…発熱板 １２…第１の露出端子 １２１…軸部 １２２…頭部 １３…第２の露出端子 １３１…軸部 １３２…頭部 １４…保持部材 １５…シール材 １６…保護カバー １７…温度センサー Ｗ…収容液

Claims (6)

1. 容器本体と、前記容器本体を液密に密閉して閉塞可能な蓋を備え、
   前記蓋に、発熱部が前記容器本体側に露出するヒーターが設けられていると共に、前記ヒーターの駆動回路を構成する一方の露出端子と他方の露出端子が前記容器本体側に露出して設けられ、
   前記一方の露出端子と前記他方の露出端子が、収容液を介して通電可能に離間した位置に配置されていることを特徴とする魔法瓶。
2. 前記発熱部が略水平に配置される発熱板であり、
   前記発熱板から前記容器本体側に離れた位置で前記一方の露出端子と前記他方の露出端子が露出していることを特徴とする請求項１記載の魔法瓶。
3. 前記蓋に、前記一方の露出端子と前記他方の露出端子を保護する通水可能な保護カバーが、前記一方の露出端子と前記他方の露出端子よりも前記容器本体側に配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の魔法瓶。
4. 前記容器本体と前記蓋の液密封止箇所より前記容器本体側で前記液密封止箇所の近傍の最内周面に、前記蓋側に向かって漸次縮径するテーパ形状の領域が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の魔法瓶。
5. 前記蓋に、制御部と、所定の設定温度を記憶する記憶部と、前記発熱部よりも前記蓋側に配置されている温度センサーが設けられ、
   前記制御部が、前記温度センサーの検出に基づく収容液の測定温度が設定温度以下である場合に前記ヒーターを駆動し、前記温度センサーの検出に基づく収容液の測定温度が設定温度以上になった場合に前記ヒーターの駆動を停止することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の魔法瓶。
6. 携帯用魔法瓶であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の魔法瓶。
   

Images