JP5840630B2 - 低消費電力の携帯型電子香炉 - Google Patents

Description

この発明は電池を用いた電子香炉に関し、より詳しくは、香木を加熱するための電力源となる電池の消耗を抑えることが可能な携帯型電子香炉に関する。

茶道、華道などとともに、室町時代から伝承されてきた芸道の一つに香道がある。香道は、香りを楽しみ、日常を離れた精神の集中と静寂の世界を遊ぶ芸道である。香道において、聞香を行うための道具が香炉である。聞香とは心を傾けて香りを聞くことである。一般に、聞香は次のような手順で行われる。
先ず、香炉に香炉灰を入れ、火箸で全体をかき混ぜて灰を柔らかくする。次にライター、マッチなどで炭団に火をつけ、全体に火を熾す。この炭団を香炉の中央に香炭団として埋め込む。次に香炉を片手で回転させながら、火箸で灰を中心に向けて掻き上げて炭団を隠し山を作る。香炉を更に回転させながら、灰押さえで灰山を軽く押さえて円錐になるように形を整える。次に、火箸を灰山の頂点から垂直に炭団に至るまで差し込み、火窓と言う穴を作る。次に銀葉挾で銀葉を挟み、火窓の上に載せる。最後に火箸で自分の好みの香木を銀葉の中央に載せる。聞香のための準備はこれで完了し、その後は、両手で香炉を持ち香りを聞くことになる。
以上の説明からも分かる通り、伝統的な香炭団を用いる香炉にあっては、最も大きな欠点として、炭団を用いるものであるため、火災の原因となる危険が潜在的にあった。また、聞香の前後に亘って炭団、香炉灰の処理等にかなりの時間を要するものであり、更には、灰を用いるものであるため、何時でも何処でも手軽に聞香できる訳ではなく、携帯性の点でも難点があった。

上記の香炭団を用いた伝統的な香炉の欠点を解消するものとして、電池及び加熱ヒーターを用いた従来の携帯型香炉がある。
例えば、特開２００９−２２０１０４号公報に開示されるものである。これに開示される香炉は、電池を電源として、発熱体への通電を行うことによって発熱する熱により香剤の加熱を行うものである。
上記公報に開示されるものは、炭団を用いるものでないため、火災の危険は無いと言える。また、香炉灰も用いないため、携帯性の点でも、伝統的な香炉に比べれば遥かに便利であると言える。

しかしながら、この従来の電池式携帯型香炉は、電池の出力を単にスイッチを介してヒーターに供給して香木又は香剤を加熱するものであるため、電池の消耗が極めて早く、乾電池等の一次電池を使用するものにあっては、頻繁な電池交換が必要であり、その交換作業が煩わしいことであると共に、経済的にも負担の多いものであった。また、電池として、繰り返し充電可能な二次電池を用いるものにあっては、充電を必要とする回数が極めて多く、電池自体の寿命を早める要因であったと言える。

加熱ヒーターを十分に加熱するには、電圧・電流共にある程度大きな容量が要求されるが、電池単体で供給できる電圧・電流は比較的小さいので、電池式の携帯型香炉では、筐体内に内蔵し得るなるべく多くの電池、一般的には、複数、例えば４本の電池が用いられる。これでも、供給できる最大の電圧は６Ｖ程度で、発熱効率の高い面状ヒーターの一つであるセラミックヒーターへの供給電圧としては低すぎる。そこで、従来は、ＤＣ−ＤＣインバータを用いて、セラミックヒーターを加熱するに必要な所定の高電圧を得ているものがある。

しかしながら、従来の何れのものの場合も、即ち直列に接続された電池から加熱ヒーターへ直接電力を供給する構成の場合は勿論のこと、ＤＣ−ＤＣインバータを用いて電池の出力電圧を昇圧する構成の場合も、使用に伴う電池の消耗を抑える工夫は全くなされていなかった。そのため、火災の危険はなく、携帯性にも優れてはいるが、電池の消耗が多く、内蔵する電池の交換頻度が高いという大きな問題が解決されていなかった。

特開２００９−２２６１０４号公報

そこで、この発明は、上記の従来技術で問題であった、電池の単位時間当りの消費電力を低減し、その寿命の長期化を図ることを課題として開発されたものである。

この発明の一態様によれば、
聞香のための電子香炉であって、該香炉は、
両手で持ち易い略円筒状の容器と、
前記容器内に交換可能に収納される電池と、
前記電池からの電力供給により発熱する面状発熱体と、
前記発熱体の上面にその底面が接触し、前記容器の上面に着脱可能に設けられ、その凹部に香木が置かれる香木載置体と、
前記電池と前記発熱体との間に設けられ、少なくとも、前記発熱体への電池からの一回当りの通電時間を制限するタイマー機能と、前記発熱体への電力供給を前記通電時間の後半において低減する機能とを有する電力制御部と、
を具備することを特徴とする電子香炉が提供される。

この発明の他の態様によれば、
聞香のための電子香炉であって、該香炉は、
両手で持ち易い略円筒状の容器と、
前記容器内に交換可能に収納される電池と、
前記電池からの電力供給により発熱する面状発熱体と、
前記発熱体の上面にその底面が接触し、前記容器の上面に着脱可能に設けられ、その凹部に香木が置かれる香木載置体と、
前記電池と前記発熱体との間に設けられ、前記発熱体への電池からの電力供給をバースト信号に基づき、一回当りの通電時間中、ＯＮ−ＯＦＦ間歇制御する電力制御部と、
を具備することを特徴とする電子香炉が提供される。

上記の電子香炉において、電池に代わり、外部からの電力供給を受ける電力受給部を有していても良い。

上記の電子香炉において、電池は充電可能な二次電池からなり、上記電力受給部からの電力により充電されるものであっても構わない。

上記の電子香炉において、発熱体は平面状セラミックヒーターからなることが好ましい。

上記の電子香炉において、更に、電池の供給電圧が所定値以下となった時に点灯する消耗表示ランプを有するものであっても良い。

この発明による電子香炉は、通電中の単位時間当りの消費電力が、香木からの熱による香りの発散に影響することなく低減されるため、電池の頻繁な交換や頻繁な充電を不要とする効果がある。

図１は、この発明による携帯型電子香炉の正面斜視図である。 図２は、図１の電子香炉の本体から上面カバーを取外したときの斜視図である。 図３は、この発明による携帯型電子香炉の電力制御部のブロック図である。 図４は、この発明による携帯型電子香炉の電力制御部の一態様による制御方法を示すグラフである。 図５は、この発明による携帯型電子香炉の電力制御部の他の態様による制御方法を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら、この発明による携帯型電子香炉の詳細を説明する。なお、全図を通して、同一又は類似する構成要素又は部品には同一参照番号を付す。

図１は、この発明による携帯型電子香炉１０を正面斜め上から見た斜視図である。電子香炉１０は、図示される通り、下方から上方に向かって僅かに直径が大きくなった円筒ケース１１を有する。上方の直径が下方に比べて僅かに大きくなっていることは、香炉を持ち上げるとき及び聞香時の手からの滑り落ちの防止に役立つ。円筒ケース１１の表面仕上げを、必要により梨地仕様にすることも、手触り感の向上及び落下防止に役立つ。円筒ケース１１の最下部には、脚部１２が３個、円筒ケース１１と一体的に形成されている。円筒ケース１１の上面には、図２に示すように、中心部に円形状の開口１３が設けられた上面カバー１４が、円筒ケース１１の上端部より５〜８ｍｍ程度落込んだ状態で取り付けられる。上面カバー１４の周囲部には、図示はしないが、円筒ケース１１に取り付けた状態で円筒ケース１１の内周面から少し隙間ができるように、切り欠き部を設けることにより、香炉内に熱が篭ることを防止することができる。上面カバー１４の周囲部には、後述する電源スイッチ１５、電源ランプ１６、及び電池消耗表示ランプ１７のための開口が設けられる。具体的には、電源スイッチ１５はプッシュボタンスイッチ、電源ランプ１６及び電池消耗表示ランプ１７は発光ダイオード（ＬＥＤ）である。

図１及び図２において、円筒ケース１１の底側には、複数本、例えば４本の電池を一体的に収容する電池ケース４０を、着脱自在に円筒ケース１１の底部から内部に装着するための長方形状の開口（図示せず）が設けられている。電池ケース４０の構成及び円筒ケース１１内への装着・交換方法は公知の技術であるので、ここではこれ以上説明しない。また、電池として充電可能な二次電池が用いられる場合には、円筒ケース１１の周囲面下部の任意の位置に、図１に示す通り、ＡＣアダプタ２２のプラグ２３を差し込むための外部電源ジャック２１が設けられる。ＡＣアダプタ２２のプラグ２３を外部電源ジャック２１に差し込むことにより、自動的に電源は、内部電池からＡＣアダプタ２２に切り替り、また、抜くと同時に自動的に内部電池に切り替る。

図２において、上面中央に設けられているのは発熱体１８である。使用時には、この上に香木を入れるための香木載置部となる銀葉（図示せず）が載置される。熱伝導の関係で、発熱体１８と銀葉とは確実な面接触の状態を保つ必要があり、発熱体１８は平面形状のものが好ましく、また発熱効率との関係でも、現存する物としては、平面セラミックヒーターが最適と言える。平面セラミックヒーターから成る発熱体１８は、上面を除く下面（図示せず）及びその周囲部は、例えばセラミックス又はベークライト等で形成されるドーナツ状の耐熱・断熱樹脂１９で包囲される。この耐熱・断熱樹脂１９の円形外形は、先に説明した上面カバー１４の開口１３が合致するものである。上面カバー１４を円筒ケース１１に取り付けた時に、耐熱・断熱樹脂１９の上面は、上面カバー１４より僅かに上か又は面一となる。

耐熱・断熱樹脂１９の開口２０内に臨む発熱体（平面ヒーター）１８の上には、香木を入れるための銀葉が、専用のピンセット（銀葉挟）で置かれる。銀葉は熱伝導率の高い銀箔、銅箔、アルミ箔などで構成される。銀葉は使い捨てであること等を考慮するとアルミ箔で、深さ約４ｍｍ、底面が平らで直径約２ｃｍの円形状又は１辺約１．５ｃｍの正方形状に作られることが好ましい。銀葉の底面が平面であることは、発熱体１８からの熱を内部の香木に効率良く伝えるうえで重要なことである。

図３は、円筒ケース１１内に設けられ、電池と発熱体１８との間に電気的に設けられる制御回路３０のブロック図である。
電池（又は外部電源ジャック）からの電力は電源スイッチ１５を閉じることにより、タイマー回路３１、バースト信号発生回路３２、昇圧回路３３、電圧検出回路３４にそれぞれ供給される。

電源スイッチ１５の閉動作と同時に、発光ダイオードで構成される電源ランプ１６が点灯する。この発明による香炉では、発熱ヒーター１８が所定の温度に達するまでの余熱期間（例えば約４分）は、外部電源ジャック２１を介してＡＣアダプタ２２から電力が供給されるが、その余熱期間であることを使用者に示すために、電源ランプ１６を点滅させ、余熱期間終了と同時に連続点灯となるようにすることが好ましい。
また、他の方法として、電源ランプ１６に用いられる発光ダイオードに二色発光ダイオードを用いて、余熱期間と聞香可能期間とを、タイマー回路３１からの制御により、異なる発光色として表示することも可能である。
余熱期間経過後、ＡＣアダプタ２２のプラグ２３を外部電源ジャック２１から外すと、切換回路２４により、以後、電池４０での動作に自動的に切り換わる。

電圧検出回路３４は、電池からの供給電圧を監視し、例えば電池を４本を用いる香炉である場合、その電圧が所定の電圧、例えば４．２Ｖ以下のように供給可能電圧が低下した時に、それを検知して、例えば発光ダイオードで構成される電池消耗表示ランプ１７を点灯又は点滅させ、電池の交換又は充電が必要なことを使用者に知らせるものである。

昇圧回路３３は、電池の出力電圧（例えば６Ｖ）を、平面ヒーター（発熱体）１８を加熱するために必要な電圧（１５Ｖ程度）まで昇圧するためのＤＣ−ＤＣインバータである。昇圧後の電圧の微調整、従って余熱期間経過後の発熱体１８の温度は、外部半固定抵抗３３ａで行うことができる。タイマー回路３１は、１通電時間（例えば２０分）を設定するものであり、その出力は昇圧回路３３に対して、昇圧動作の開始と終了タイミングを指示する制御信号として入力される。１通電時間の微調整は外部半固定抵抗３１ａで行うことができる。１通電時間は、例えば、余熱期間（約４分）を含めて通常は約２０程度である。

この発明の電子香炉の特徴となる制御方法を担うのは、参照番号３２で表すバースト信号発生回路である。バースト信号発生回路３２が発するバースト信号Ｓの周期は半固定抵抗３２ａで調節することができる。バースト信号発生回路３２が発生するバースト信号Ｓは、昇圧回路３３に加えられ、昇圧回路３３はその信号に基づき、バースト信号ＳがＯＮのときにのみ昇圧出力を平面ヒーター（発熱体）１８に加えるように動作する。
昇圧回路３３は、タイマー回路３１からの信号に基づき、動作開始から所定時間、例えば１通電期間を２０分とした場合、約１５分経過後から、昇圧出力を減少又は時間の経過とともに段階的に減少するように動作させることもできる。

以上のように構成されたこの発明の電子香炉の使用方法は次のようである。先ず最初に、好みの香木を銀葉に入れて、銀葉挟で香炉の上面中央の平面ヒーター（発熱体）１８の上に載せる。次に、ＡＣアダプタ２２のプラグ２３を外部電源ジャック２１に差し込み、電源スイッチ１５を入れる。これに応じて、電源ランプ１６が点灯又は点滅すると共に、平面ヒーター（発熱体）１８の加熱により、余熱期間である数分（例えば４分）で銀葉が２３０℃程度まで加熱される。余熱期間の終了を使用者に知らせるランプのＬＥＤの点滅又はＬＥＤの発光色の変化があり、銀葉内の香木からの香りの発散が開始及び定常化する。この時点でＡＣアダプタ２２のプラグ２３を外部電源ジャック２１から外すことにより、以降の電力供給は電池から行われ、聞香の準備が完了する。聞香の方法は、伝統的香炉による聞香と同様である。
聞香は、電源スイッチ１５を再操作することなく一定時間（例えば２０分の１通電期間）が経過すると、タイマー回路３１からの停止信号に基づき自動的に停止する。

図４は、この発明の電子香炉による消費電力（温度）を時間の経過と共に示したグラフである。
同図に示すように、電源スイッチ１５の操作と同時に平面ヒーター（発熱体）１８への通電が開始し、余熱期間の約４分後に平面ヒーター（発熱体）１８、従って銀葉の温度は所定の温度約２３０℃に達し、銀葉内の香木からの香りの発散も十分となる。平面ヒーター１８が所定の温度に達して以降、又は電源スイッチ１５の操作開始以降、昇圧回路３３の出力は、バースト信号発生回路３２が発するバースト信号Ｓの発振周期に基づき、図４に示すように、１通電期間内でＯＮ−ＯＦＦを繰返すことになる。昇圧回路３３の出力ＯＦＦ期間の消費電力は僅かであるが、出力ＯＮ期間の電力消費は、点描写で表わされている部分のように大きい。従来の電子香炉では、加熱ヒーターへの通電後は１通電期間において常時同じ電圧を加えるものであり、極めて大きかったが、この発明では途中に、電力を消耗しないか又は電力の消耗が極めて少ないＯＦＦ期間を設けているため、１通電期間内（余熱期間を除く）での消費電力を半減することが可能である。昇圧回路３３の出力ＯＦＦの期間は、平面ヒーター（発熱体）１８の温度は僅かに下がるが、ＯＮ−ＯＦＦ繰り返しの周期をバースト信号Ｓの周期を調整することにより、香木からの香りの発散作用への影響を無くすることが可能である。こうすることにより、従来の電子香炉と比較して性能を下げることなく、効率的に電力の消費を抑えることが可能である。
なお、図４において、余熱期間の消費電力は、ハッチングの面積で示す通り大きいが、この期間は、ＡＣアダプタ２２からの電力供給によるものであるため、電池の消費電力ではなく、電池の消耗には全く関係ない。グラフ中、温度変化を表す線で点線は、従来の電子香炉での温度特性を表す。

図５は、上記のバースト動作に加えて、１通電期間において、平面ヒーター（発熱体）１８が所定の温度に達して以降更に所定の期間が経過してからは、昇圧回路３３からの昇圧電圧そのものを低下させ、又は時間の経過に沿って段階的に順次低下させることにより、更なる消費電力の低下を図った場合の消費電力（温度）を時間の経過と共に示したグラフである。この構成は、香木からの香りの発散が温度の低下とともに急激に減るものではなく、しばらくの間は温度の低下に殆ど影響を受けることなく香りを発散し続けることの知見に基づくものである。

以上の構成とすることにより、携帯可能な電子香炉において、電力源となる電池の電力消耗を、従来の電子香炉に比して極めて少なくすることができる。

以上、この発明の好適な実施例を添付図面とともに説明したが、この発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱することなく、各種変更及び改変が可能であることは言うまでもない。

電池を用いた携帯型電子香炉の省電力化に適用することができる。

１０ 電子香炉
１１ 円筒ケース
１２ 脚部
１３ 開口
１４ 上面カバー
１５ 電源スイッチ
１６ 電源ランプ
１７ 電池消耗表示ランプ
１８ 平面ヒーター（発熱体）
２１ 外部電源ジャック
２２ ＡＣアダプタ
２３ プラグ
２４ 切換回路
３０ 制御回路
３１ タイマー回路
３２ バースト信号発生回路
３３ 昇圧回路
３４ 電圧検出回路
４０ 電池

Claims (3)

1. 左手の掌に載せ右手を縁に添えて行う聞香のための電子香炉であって、該香炉は、
   両手で持ち易い略円筒状の容器と、
   前記容器内に交換可能に収納される電池と、
   前記電池からの電力供給により発熱する面状発熱体と、
   前記発熱体の上面にその底面が接触し、前記容器の上面に着脱可能に設けられ、その凹部に香木が置かれる香木載置体と、
   前記電池と前記発熱体との間に設けられ、前記発熱体への電池からの一回当りの通電時間を制限するタイマー機能と、前記発熱体への電力供給を前記通電時間の後半において低減する機能と、前記発熱体への電池からの電力供給をバースト信号に基づき、一回当りの通電時間中、ＯＮ期間の出力電圧を一定に維持したまま分単位でＯＮ−ＯＦＦ間歇制御する機能とを有する電力制御部と、
   を具備することを特徴とする電子香炉。
2. 請求項１に記載の電子香炉において、前記発熱体は平面状セラミックヒーターからなることを特徴とする電子香炉。
3. 請求項１に記載の電子香炉であって、該香炉は更に、前記電池の供給電圧が所定値以下となった時に点灯する電力消耗表示ランプを有することを特徴とする電子香炉。