以下では、本発明の実施の形態に係る蓋付きマグについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態において、略円形などの表現を用いている。例えば、略円形は、完全に円形であることを意味するだけでなく、実質的に円形である、すなわち、例えば数%程度の誤差を含むことも意味する。他の「略」を用いた表現についても同様である。
(実施の形態)
[概要]
まず、本実施の形態に係る蓋付きマグの概要について、図1及び図2を用いて説明する。
図1は、本実施の形態に係る蓋付きマグ1の斜視図である。図2は、本実施の形態に係る蓋付きマグ1の蓋部20を取り外した状態を示す斜視図である。なお、各図において、蓋付きマグ1の上下方向をz軸方向とし、当該上下方向に交差する2つの互いに直交する方向をx軸方向及びy軸方向とする。
本実施の形態に係る蓋付きマグ1は、水などの液体を貯める容器(いわゆる水筒)であり、必要なタイミングで貯められた水を飲用水又は料理用水などとしてユーザに提供することができる。具体的には、蓋付きマグ1は、水道水、井戸水、湧き水、雨水などの水(以下、「未殺菌水」と記載する)に紫外線を照射することで殺菌する。蓋付きマグ1は、殺菌後の水(以下、「殺菌水」と記載する)を飲用水などとしてユーザに提供する。なお、未殺菌水とは、本実施の形態に係る蓋付きマグ1による殺菌を行う前の液体を意味し、他の手段によって殺菌済の液体も含む概念である。例えば、蓋付きマグ1には、市販のペットボトルの飲料水が入れられてもよい。
本実施の形態に係る蓋付きマグ1は、可搬性を有する。つまり、蓋付きマグ1は、小型、かつ、軽量であり、持ち運び可能である。蓋付きマグ1は、例えば、人が手で持てる大きさである。
図2に示すように、蓋付きマグ1は、注水口と飲用口とを兼ねた開口部11を有する容器部10と、開口部11を塞ぐための蓋部20とを備える。蓋部20は、容器部10に対して着脱可能である。
ユーザは、蓋付きマグ1の蓋部20を取り外して、開口部11を介して容器部10の内部に注水した後、蓋部20を取り付ける。蓋付きマグ1は、容器部10に貯められた水に紫外線を照射して、当該水を殺菌する。その後、ユーザは、蓋部20を取り外して、容器部10の内部に貯められた殺菌水を、開口部11を介して取り出し、飲用水などとして利用することができる。蓋付きマグ1の動作及び使用方法の詳細については、後で説明する。
図3は、本実施の形態に係る蓋付きマグ1の分解斜視図である。なお、図3には、容器部10を示していない。図4及び図5は、本実施の形態に係る蓋付きマグ1の部分断面斜視図である。具体的には、図4は、図1のIV−IV線における断面を示している。図5は、図1のV−V線における断面を示している。
図3に示すように、蓋付きマグ1は、さらに、紫外線光源部30と、駆動回路部40と、バッテリー部50と、開閉センサ部60と、2つの端子部70と、表示部80と、スイッチ部90とを備える。
以下では、本実施の形態に係る蓋付きマグ1が備える各構成要素について、図1〜図5を適宜参照しながら詳細に説明する。
[容器部]
容器部10は、内部に液体が貯められる容器部である。容器部10は、内部に注液するための開口部11を有する。液体は、具体的には、水であるが、お茶又はジュースなどでもよい。
開口部11は、注水口と飲用口とを兼ねている。なお、飲用口とは、具体的にはユーザが水を飲む際に直接、口を付ける部分を意味するが、これに限定されない。飲用口は、ユーザが飲むための水が取り出される給水口を意味する。つまり、ユーザが直接、口を付けることができるか否かは問われず、開口部11は、内部への注水と外部への給水との双方に利用される開口である。
本実施の形態では、容器部10は、開口部11以外に、内部への注水及び外部への給水を行うための開口を備えない。開口部11は、容器部10の内部と外部とを連通する唯一の開口である。
容器部10の容量は、例えば500mLであるが、これに限定されない。容器部10は、例えば、人が片手又は両手で持てる程度の大きさである。
容器部10の形状は、図1及び図2に示すように有底略円筒形状であるが、これに限定されない。容器部10の形状は、有底角筒形状でもよく、あるいは、開口部11が底部より小さい形状(いわゆるボトル状)でもよい。
本実施の形態では、容器部10は、保温機能を有する。具体的には、容器部10は、内側容器と外側容器との二重構造を有する。内側容器と外側容器との間は、真空などの減圧された空間である。これにより、内側容器と外側容器との間で熱伝導が抑制され、内部に貯められる水の温度を保つことができる。
容器部10の内側容器は、ステンレス又はアルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。これにより、容器部10の内面で紫外線光源部30が発する紫外線を反射させることができるので、効率良く水を殺菌することができる。なお、容器部10の外側容器は、例えば、ポリプロピレン(PP)などの樹脂材料から形成される。
なお、容器部10は、保温機能を有していなくてもよく、二重構造を有していなくてもよい。また、容器部10は、樹脂材料を用いて成形されて、その内面がめっき処理などによって金属材料で覆われていてもよい。
[蓋部]
蓋部20は、開口部11を塞ぐための、容器部10に着脱可能な蓋部である。蓋部20は、容器部10に取り付けられることで、開口部11を塞ぐことができる。
蓋部20が容器部10に取り付けられた状態、すなわち、蓋部20が開口部11を塞いだ状態では、蓋部20と開口部11との間には隙間は形成されておらず、容器部10の内部から外部に光(紫外線)は漏れない。また、蓋部20が開口部11を塞いだ状態では、容器部10に貯められた水は、外部に漏れ出ない。
本実施の形態では、蓋部20は、ネジ式の蓋である。具体的には、蓋部20には雌ねじが設けられ、当該雌ねじに螺合する雄ねじが容器部10の開口部11の近傍に設けられている。蓋部20を容器部10に対して回動させることで、蓋部20は、容器部10に取り付けられて開口部11を塞ぐことができる。なお、蓋部20の回動軸は、円筒形状の蓋付きマグ1の中心軸(z軸方向)である。
なお、蓋部20は、押し込み式又はスライド式などの蓋でもよく、容器部10への取り付け方式は特に限定されない。例えば、蓋部20は、容器部10の開口部11に対して押し込むことで容器部10に取り付けられてもよい。
蓋部20の形状は、図1及び図2に示すように、両端が閉じられた略円筒形状であるが、これに限定されない。蓋部20の形状は、容器部10の開口部11の形状に対応し、開口部11を塞ぐことができる形状である。
蓋部20の裏面20aは、容器部10の開口部11を覆う面である。蓋部20の表面20bは、裏面20aの反対側の面である。なお、本実施の形態では、蓋部20が容器部10に取り付けられた状態(例えば図4及び図5)において裏面20aから表面20bに向かう方向、すなわち、z軸正方向を「上方」と記載し、その反対方向を「下方」と記載する場合がある。
図3に示すように、蓋部20は、蓋ベース21と、電池蓋22と、密閉パッキン23と、防水パッキン24とを備える。
蓋ベース21は、蓋部20の本体である。蓋ベース21の形状は、有底略円筒形状である。図2に示すように、蓋ベース21の底部211の外面が蓋部20の裏面20aである。蓋ベース21と電池蓋22とが組み合わされて略円筒形状の蓋部20の外郭が形成される。蓋ベース21は、例えば、ポリプロピレンなどの樹脂材料から形成される。
本実施の形態では、図4及び図5に示すように、底部211には、容器部10の開口部11に合わせて凹凸が設けられている。つまり、底部211は、凹部212と、凸部213とを有する。凹部212は、蓋ベース21の外周に沿って設けられた環状の凹部(溝)である。凸部213は、周囲を凹部212に囲まれた略円柱状の凸部であり、下方(z軸方向の負側)に向けて突出している。
凹部212には、容器部10の開口部11の縁が挿入される。本実施の形態では、凹部212には、雌ねじが設けられており、開口部11の縁の外側面に設けられた雄ねじと螺合する。
凸部213は、蓋部20が容器部10に取り付けられた場合に、開口部11を介して挿入されて容器部10の内方に位置する。本実施の形態では、凸部213に紫外線光源部30が取り付けられている。
具体的には、凸部213には、略中央部分にz軸方向に貫通する孔部214が設けられている。図4及び図5に示すように、紫外線光源部30のUVランプ31が孔部214に挿入されて取り付けられている。孔部214の内面には、雌ねじが設けられており、UVランプ31の外周に設けられた雄ねじと螺合する。
なお、裏面20aは、例えば、金属面である。具体的には、凸部213の下面は、例えばアルミニウムなどの金属膜で覆われている。これにより、紫外線光源部30が発する紫外線を反射させることができるので、効率良く水を殺菌することができる。なお、蓋ベース21がステンレス又はアルミニウムなどの金属材料を用いて形成されてもよい。
電池蓋22は、蓋ベース21の開口を覆う蓋である。電池蓋22の形状は、扁平な有底略円筒形状である。図3に示すように、電池蓋22の底部221の外面が蓋部20の表面20bである。電池蓋22は、例えば、ポリプロピレンなどの樹脂材料から形成される。
本実施の形態では、図5に示すように、底部221の内面(表面20bの反対側の面)から突起部222が下方に向けて立設している。上面視において、突起部222の周囲には一部を除いてスリットが設けられており、突起部222は、z軸方向に移動可能である。図5に示すように、突起部222の上面にスイッチ部90が固定されている。突起部222は、スイッチ部90が押下(オン)されたときに下方に移動して、駆動回路部40のスイッチ素子42を押下する。
電池蓋22は、例えば、蓋ベース21に対して着脱可能でもよい。例えば、電池蓋22は、ネジ式の蓋である。これにより、電池蓋22を容易に蓋ベース21から取り外すことで、バッテリー部50(具体的には、電池51)の交換を行うことができる。
密閉パッキン23は、図4及び図5に示すように、蓋部20の裏面20a側に設けられている。具体的には、密閉パッキン23は、蓋ベース21の凸部213の外面に固定されている。図3に示すように、密閉パッキン23の形状は、略円筒形状である。密閉パッキン23は、例えば耐水性を有するゴムなどの樹脂材料から形成される。
密閉パッキン23は、蓋部20が容器部10に取り付けられた場合に、蓋部20と容器部10との間の隙間を塞ぐ。具体的には、密閉パッキン23は、開口部11と凸部213との間を塞ぐ。これにより、蓋部20が開口部11を完全に塞ぐことができ、容器部10の内部から水及び光が外部に漏れないようすることができる。
防水パッキン24は、図4及び図5に示すように、蓋ベース21と電池蓋22との間に設けられている。図3に示すように、防水パッキン24の形状は、略円環形状である。防水パッキン24は、例えば耐水性を有するゴムなどの樹脂材料から形成される。
防水パッキン24は、蓋ベース21と電池蓋22との間の隙間を介して水分が蓋ベース21の内部に進入するのを抑制する。これにより、蓋部20の内部に収容されるバッテリー部50などを水分から保護することができる。
[紫外線光源部]
紫外線光源部30は、蓋部20の裏面20a側に取り付けられ、容器部10に貯められる液体(具体的には、水)に紫外線を照射することで、当該液体を殺菌する。照射する紫外線は、例えば、200nm〜400nmの範囲にピーク波長を有する紫外線である。本実施の形態では、紫外線光源部30は、一例として、ピーク波長が253.7nmの紫外線を照射する。
本実施の形態では、紫外線光源部30は、蓋部20に取り付けられており、図2に示すように、蓋部20が容器部10から取り外された場合に、蓋部20と紫外線光源部30とは一体的に取り外される。
図3に示すように、紫外線光源部30は、UVランプ31と、保護枠32と、ネジ33と、Oリング34とを備える。
UVランプ31は、駆動回路部40から電力を受けて紫外線を発する。UVランプ31としては、例えば、入力電力3Wのグロー電球(紫外線出力1W)を用いることができるが、これに限定されない。UVランプ31は、紫外線を発するLED(Light Emitting Diode)素子を用いてもよい。
UVランプ31は、裏面20aを貫通するように設けられている。具体的には、UVランプ31は、孔部214にねじ入れられて固定されている。なお、UVランプ31は、蓋ベース21に取り付けられた後、防水のために樹脂などを用いて固着されてもよい。
UVランプ31は、下面視において裏面20aの略中心に設けられている。これにより、容器部10に貯められた水に、略均等に紫外線を照射することができる。
UVランプ31及び保護枠32は、蓋部20が容器部10に取り付けられた場合に、図4及び図5に示すように、開口部11から挿入されて容器部10の内部に位置している。これにより、UVランプ31及び保護枠32は、容器部10に規定の水量(例えば500mL)の水が貯められた場合に、貯められた水に浸かる(後述する図7を参照)。
保護枠32は、UVランプ31の破損を防止するための立体格子状のカバーである。保護枠32は、UVランプ31を囲むように設けられている。保護枠32は、例えばステンレスなどの金属材料から形成される。
ネジ33は、保護枠32を蓋ベース21(具体的には、凸部213)に固定するためのネジであり、例えば、タッピンネジである。
Oリング34は、図4及び図5に示すように、UVランプ31と蓋部20(具体的には、孔部214)との間に設けられている。図3に示すように、Oリング34の形状は、略円環形状である。Oリング34は、例えば耐水性を有するゴムなどの樹脂材料から形成される。Oリング34は、UVランプ31と孔部214との間の隙間を介して水分が蓋部20の内部に進入するのを抑制する。これにより、蓋部20の内部に位置するUVランプ31の給電部分、駆動回路部40及びバッテリー部50などを水分から保護することができる。
[駆動回路部]
駆動回路部40は、蓋部20の内部に収納され、紫外線光源部30の点灯及び消灯を制御する。具体的には、駆動回路部40は、紫外線光源部30を点灯するタイミング及び消灯するタイミングを制御する。なお、駆動回路部40は、紫外線光源部30が出射する紫外線の強度、又は、紫外線を照射する期間を変更する制御を行ってもよい。
本実施の形態では、駆動回路部40は、紫外線光源部30の点灯が可能な点灯可能モードと、紫外線光源部30の点灯が禁止されている点灯禁止モードとを実行する。点灯可能モードでは、スイッチ部90がオンされたときに、駆動回路部40は、紫外線光源部30の点灯を行う。点灯禁止モードでは、スイッチ部90がオンされたとしても、駆動回路部40は、紫外線光源部30の点灯を行わない。
本実施の形態では、駆動回路部40は、開閉センサ部60及び2つの端子部70の少なくとも一方の状態に基づいて、点灯可能モードと点灯禁止モードとを切り替える。
具体的には、駆動回路部40は、蓋部20が容器部10に取り付けられている場合、開閉センサ部60の2つの端子部61及び62が互いに接触して電気的に導通することで、紫外線光源部30を点灯させることができる。すなわち、駆動回路部40は、2つの端子部61及び62が電気的に導通状態にある場合に、点灯可能モードを実行する。
また、駆動回路部40は、蓋部20が容器部10から取り外されている場合、2つの端子部61及び62が互いに離間して非導通状態になることで、紫外線光源部30の点灯を禁止する。すなわち、駆動回路部40は、2つの端子部61及び62が非導通状態にある場合に、点灯禁止モードを実行する。
さらに、本実施の形態では、駆動回路部40は、蓋部20が容器部10に取り付けられた場合において、2つの端子部70の双方が容器部10に貯められた水に接触したときに、2つの端子部70が当該水を介して電気的に導通することで、紫外線光源部30を点灯させることができる。すなわち、駆動回路部40は、2つの端子部70が水を介して導通状態になった場合に、点灯可能モードを実行する。
また、駆動回路部40は、2つの端子部70の少なくとも一方が容器部10に貯められた水に接触しないときに、2つの端子部70が非導通状態になることで、紫外線光源部30の点灯を禁止する。すなわち、駆動回路部40は、2つの端子部70が非導通状態である場合に、点灯禁止モードを実行する。
このように、本実施の形態では、2つの端子部61及び62並びに2つの端子部70の双方が導通状態である場合に、駆動回路部40は、点灯可能モードを実行する。すなわち、スイッチ部90がオンされた場合に、駆動回路部40は、紫外線光源部30を点灯させる。
また、2つの端子部61及び62並びに2つの端子部70の少なくとも一方が非導通状態である場合に、駆動回路部40は、点灯禁止モードを実行する。すなわち、スイッチ部90がオンされたとしても、駆動回路部40は、紫外線光源部30を点灯させない。
図3に示すように、駆動回路部40は、メイン回路基板41と、スイッチ素子42と、LED基板43と、ネジ44とを備える。
メイン回路基板41は、紫外線光源部30(具体的には、UVランプ31)の点灯及び消灯を制御する。つまり、メイン回路基板41は、バッテリー部50からUVランプ31への電力の供給の開始及び停止を制御するための回路基板である。メイン回路基板41は、例えば、マイコン(マイクロコントローラ)が実装された基板である。
メイン回路基板41は、スイッチ素子42からの制御信号に基づいて動作する。また、メイン回路基板41は、開閉センサ部60及び2つの端子部70の少なくとも一方の状態に基づいて、点灯可能モードと点灯禁止モードとを切り替える。
点灯可能モードの場合に、スイッチ部90がオンされたとき、メイン回路基板41は、予め定められた期間、紫外線光源部30を点灯させる。なお、当該期間は、容器部10に入れられた未殺菌水が殺菌されるのに十分な期間である。当該期間は、例えば、容器部10の容量と紫外線光源部30の紫外線の強度とに基づいて決定された期間である。
スイッチ素子42は、スイッチ部90の押下(オン)を検出し、制御信号をメイン回路基板41に出力する。スイッチ素子42は、例えば、LED基板43に実装されている。
本実施の形態では、スイッチ素子42は、スイッチ部90がオンされたことを検出した場合に、UVランプ31の点灯を開始するためのオン信号を制御信号としてメイン回路基板41に出力する。メイン回路基板41は、オン信号が入力された場合に、点灯可能モードであれば、UVランプ31を点灯させる。
LED基板43は、LED素子(図示せず)が実装された基板である。LED素子は、可視光を発する。LED素子が発した光は、表示部80を透過して外部に出射する。
本実施の形態では、LED基板43は、UVランプ31の点灯状態に応じてLED素子の点灯を制御する。具体的には、LED基板43は、UVランプ31の点灯中、すなわち、UVランプ31が紫外線を発している期間に、LED素子を点滅点灯させる。また、LED基板43は、UVランプ31の点灯終了後に、LED素子を連続点灯させる。
さらに、LED基板43は、UVランプ31の点灯終了後に蓋部20が容器部10から取り外された場合に、LED素子を消灯する。例えば、LED基板43は、開閉センサ部60に電気的に接続されており、開閉センサ部60によって蓋部20が容器部10から取り外されたことが検知されたときに、LED素子を消灯する。
ネジ44は、メイン回路基板41を蓋ベース21に固定するためのネジであり、例えば、タッピンネジである。なお、本実施の形態では、メイン回路基板41は、2つのネジ44と2つのネジ54とによって蓋ベース21の底部211に固定されている。LED基板43は、例えば、蓋ベース21の内部に設けられた突起(図示せず)に載置されている。
[バッテリー部]
バッテリー部50は、蓋部20の内部に収納され、紫外線光源部30に電力を供給するためのバッテリー部である。本実施の形態では、バッテリー部50は、駆動回路部40に電力を供給することで、紫外線光源部30だけでなく、表示部80のLED素子などにも電力を供給する。
図3に示すように、バッテリー部50は、電池51と、2つの電池端子52と、電池受け53と、ネジ54とを備える。
電池51は、駆動回路部40に電力を供給する電源の一例である。電池51は、例えばリチウム電池であるが、これに限定されない。電池51は、一次電池及び二次電池のいずれでもよい。
2つの電池端子52は、一方が電池51の正極に接触し、他方が電池51の負極に接触するように配置されている。2つの電池端子52は、例えば、金属などの導電性材料を用いて形成されている。2つの電池端子52は、電池51の電力を駆動回路部40に供給する。
電池受け53は、電池51を支持するための部材である。電池受け53は、例えば、絶縁性の樹脂材料を用いて形成される。本実施の形態では、電池受け53は、電池51の約半分が収容される凹部を有している。電池51は、当該凹部に収容され、上部を電池蓋22に押さえられている。これにより、蓋部20の内部での電池51の移動が規制され、駆動回路部40への電力の供給の信頼性を高めることができる。
ネジ54は、電池受け53を蓋部20に固定するためのネジである。本実施の形態では、図5に示すように、ネジ54は、電池受け53と蓋ベース21との間にメイン回路基板41を挟んで固定している。ネジ54は、例えば、タッピンネジである。
なお、電池51は、着脱可能でもよい。すなわち、本実施の形態では、電池51を交換可能でもよい。これにより、電池51の容量が少なくなった(あるいは、なくなった)ときに、容量が少ない電池51を新しい電池51に取り替えることができる。例えば、電池蓋22を蓋ベース21から取り外すことで、電池51が外部に露出するので、容易に電池51の交換を行うことができる。
[開閉センサ部(第1端子部)]
開閉センサ部60は、蓋部20が容器部10に取り付けられているか否かを検知する。すなわち、開閉センサ部60は、蓋部20が容器部10の開口部11を塞いでいるか否かを検知する。
本実施の形態では、開閉センサ部60は、蓋部20の裏面20aに設けられている。具体的には、開閉センサ部60は、図4に示すように、蓋ベース21の凹部212内に固定されている。開閉センサ部60は、2つの端子部61及び62と、緩衝部材63とを備える。
図6A及び図6Bはそれぞれ、図4の領域VIを示す一部拡大断面図である。図6Aは、蓋部20が容器部10に取り付けられていない場合の2つの端子部61及び62を示す図である。図6Bは、蓋部20が容器部10に取り付けられている場合の2つの端子部61及び62を示す図である。
2つの端子部61及び62は、駆動回路部40に電気的に接続された導電性の2つの第1端子部の一例である。2つの端子部61及び62は、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス、若しくは、ニッケル及び銅の合金などの金属製の板状部材、又は、導電性ゴムなどである。
図6Aに示すように、蓋部20が容器部10に取り付けられていない状態では、端子部61と端子部62とは、互いに離間している。すなわち、端子部61と端子部62とは、非導通状態にある。
2つの端子部61及び62が非導通状態である場合には、点灯禁止モードが維持されて、スイッチ部90がオンされたとしても紫外線光源部30は点灯しない。このため、蓋部20が容器部10に取り付けられていない場合には、紫外線光源部30は点灯しない。したがって、蓋部20が容器部10から取り外された状態で、紫外線光源部30が誤って紫外線を照射するのを抑制することができ、安全性を高めることができる。
一方で、図6Bに示すように、蓋部20が容器部10に取り付けられた状態では、端子部62が容器部10の一部(具体的には、開口部11の縁)に押圧されて弾性変形する。端子部62は、例えば、金属製の板バネである。これにより、端子部62は、端子部61と接触し、電気的に導通する。
2つの端子部61及び62が導通状態になったときに、点灯禁止モードから点灯可能モードに切り替わる。つまり、スイッチ部90がオンされた場合に、駆動回路部40は、紫外線光源部30を点灯させることができる。なお、端子部62は、板バネでなくてもよく、容器部10による押圧に応じて移動可能な導電性の部材でもよい。
緩衝部材63は、端子部62が容器部10に直接接触しないように設けられた弾性を有する部材である。緩衝部材63は、容器部10に押圧されて弾性変形する。緩衝部材63は、例えば、ゴムなどの樹脂材料から形成される。
[端子部(第2端子部)]
2つの端子部70は、駆動回路部40に電気的に接続された導電性の2つの第2端子部の一例である。2つの端子部70は、例えば、ステンレス、アルミニウム、銅、又は、ニッケル及び銅の合金などの金属製の棒状部材である。
2つの端子部70は、蓋部20の裏面20aから突出し、かつ、互いに離間して配置されている。本実施の形態では、図5に示すように、2つの端子部70は、凸部213(裏面20a)を貫通し、メイン回路基板41に接続されている。
図7は、本実施の形態に係る蓋付きマグ1の内部に水2が貯められて殺菌処理が可能な状態を示す部分断面図である。具体的には、図7は、図1のV−V線における断面を示している。
本実施の形態では、容器部10の内部に水2を所定量(例えば、規定容量である500mL)入れた場合に、水2に、2つの端子部70の双方が接触する。2つの端子部70の双方が水2に接触することで、2つの端子部70は、水2を介して電気的に導通する。これにより、駆動回路部40は、紫外線光源部30(UVランプ31)を点灯させることができる。すなわち、2つの端子部70の双方が水に接触したときに、点灯禁止モードから点灯可能モードに切り替わる。
2つの端子部70の少なくとも一方が水2に接触しない場合には、点灯禁止モードが維持される。このため、スイッチ部90がオンされたとしても紫外線光源部30は点灯しない。
この構成により、容器部10に十分な量の水2が貯められた場合に、紫外線光源部30は点灯して、水2を殺菌することができる。言い換えると、容器部10に貯められた水2の水量が少ない場合には、紫外線光源部30は点灯しない。
例えば、容器部10に入れられた水2が少ない場合、紫外線が水2に適切に照射されずに、殺菌効果が低くなる。つまり、殺菌効果が不十分な状態で紫外線光源部30が点灯するのを抑制するので、ランプ寿命が短くなるのを抑制することができる。
また、容器部10に十分な量の水2が貯められた場合においても、蓋部20が容器部10に取り付けられていない場合には、2つの端子部70が水2に接触せずに、紫外線光源部30が点灯しない。したがって、蓋部20が容器部10から取り外された状態で、紫外線光源部30が誤って紫外線を照射するのを抑制することができ、安全性を高めることができる。
[表示部]
表示部80は、紫外線光源部30の点灯状態を表示する。本実施の形態では、表示部80は、略円環状の樹脂部材である。具体的には、表示部80は、シリカなどの拡散材料が内部に拡散された透光性の樹脂材料を用いた射出成形により形成される。例えば、表示部80は、二色成形により電池蓋22と一体に形成される。
表示部80は、LED基板43のLED素子が発した光を透過させ、かつ、拡散材料によって拡散(散乱)させる。紫外線光源部30(具体的にはUVランプ31)の点灯状態に応じてLED素子の点灯状態が変化するので、表示部80は、UVランプ31の点灯状態を表示することができる。
具体的には、表示部80は、紫外線光源部30の点灯中に点滅点灯し、紫外線光源部30の点灯終了後に連続点灯する。点滅点灯は、光量の増減を繰り返すことであり、例えば、点灯(100%)と消灯(0%)とを繰り返すことである。繰り返しの周期などは、特に限定されない。連続点灯は、一定の光量(例えば100%)の光を出射し続けることである。
このように、紫外線光源部30の点灯状態に応じて表示部80の点灯状態(表示状態)が変化するので、ユーザは、表示部80の点灯状態を確認することで、容器部10に入れられた水の状態を把握することができる。例えば、表示部80が点滅点灯している場合には、水の殺菌中であることが分かる。表示部80が連続点灯している場合には、水の殺菌が終了し、飲用水として利用できる状態にあることが分かる。すなわち、表示部80が連続点灯している場合には、ユーザは、蓋部20を取り外して、容器部10に貯められた水を飲むことができる。
また、表示部80は、蓋部20が容器部10から取り外された場合に消灯する。これにより、表示部80が消灯している場合には、蓋部20が少なくとも1回は容器部10から取り外されて、その後、紫外線の照射を行っていないことを意味する。つまり、容器部10に貯められた水は、未殺菌水である可能性がある。このため、水を飲む前に殺菌を行うように、ユーザに促すことができる。
[スイッチ部]
スイッチ部90は、駆動回路部40のオン及びオフを切り替える。本実施の形態では、スイッチ部90は、押下式の物理ボタンであるが、これに限定されない。スイッチ部90は、スライド式のボタンなどでもよい。
本実施の形態では、スイッチ部90が押下(オン)されたときに、電池蓋22の突起部222を介して、スイッチ素子42を押下する。これにより、スイッチ部90がオンされたことを駆動回路部40に伝えることができる。スイッチ部90がオンされたときに、点灯可能モードであれば、紫外線光源部30は、紫外線を出射することで水を殺菌する。
[動作及び使用方法]
続いて、本実施の形態に係る蓋付きマグ1の動作及び使用方法について、図8を用いて説明する。図8は、本実施の形態に係る蓋付きマグ1の動作及び使用方法を説明するための図である。
まず、図8の(a)に示すように、ユーザ5((f)を参照)は、蓋付きマグ1の蓋部20を取り外して、開口部11を介して容器部10内に水2を注水する。例えば、蛇口3から水道水を水2として注水する。蛇口3は、例えば、家庭用の水道の蛇口であり、水2は、水道水(未殺菌水)である。
次に、図8の(b)に示すように、ユーザ5は、容器部10に蓋部20を取り付けることで、開口部11を塞ぐ。蓋部20を容器部10に適切に取り付けることで、開閉センサ部60の端子部61及び62が接触して導通状態になり、かつ、2つの端子部70の双方が水2に接触して水2を介して導通状態になる(図6B及び図7を参照)。これにより、駆動回路部40は、点灯禁止モードから点灯可能モードに切り替わる。
なお、蓋部20が取り外された状態(図8の(a))では、端子部61及び62、並びに、2つの端子部70のいずれも非導通状態であるので、点灯禁止モードが維持される。このため、スイッチ部90をオンしたとしても紫外線光源部30は点灯されない。
また、蓋部20を容器部10に取り付けることで、容器部10に入れられた水2は、外に漏れ出ない。したがって、ユーザ5は、蓋付きマグ1を持ち運ぶことができる。
次に、図8の(c)に示すように、ユーザ5は、例えば指4でスイッチ部90を押下する。これにより、図8の(d)に示すように、紫外線光源部30(具体的にはUVランプ31)が紫外線を出射する。このとき、表示部80は、点滅点灯する。
予め定められた期間が経過すると、図8の(e)に示すように、紫外線光源部30は消灯する。紫外線光源部30が消灯するのに合わせて、表示部80が連続点灯する。
最後に、図8の(f)に示すように、ユーザ5の任意のタイミングで、蓋部20を容器部10から取り外して、開口部11を介して水2を飲用水として利用する。このときの水2は、殺菌水であり、飲用に適している。このとき、蓋部20が容器部10から取り外されているので、表示部80は消灯している。
[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る蓋付きマグ1は、内部に注液するための開口部11を有し、かつ、液体が貯められる容器部10と、開口部11を塞ぐための、容器部10に着脱可能な蓋部20と、蓋部20の裏面側に取り付けられ、容器部10に貯められる液体に紫外線を照射することで、当該液体を殺菌する紫外線光源部30と、蓋部20の内部に収納され、紫外線光源部30の点灯及び消灯を制御する駆動回路部40とを備え、開口部11は、飲用口を兼ねる。
これにより、図8で示したように、蓋付きマグ1単体で水の殺菌を簡単に行うことができる。ユーザ5は、殺菌水が入った蓋付きマグ1を自在に持ち運ぶことができ、好きな場所、好きな時間に、開口部11を介して殺菌水を飲用水として利用することができる。すなわち、本実施の形態に係る蓋付きマグ1は、携帯性に優れ、かつ、簡単に水を殺菌することができる。
なお、例えば市販のペットボトルに入れられた飲料水などは、一度開封した場合に、口や空気中から雑菌が入って繁殖する恐れがある。すなわち、購入時点では十分に安全であっても、その状態が維持されるとは限らない。これに対して、本実施の形態に係る蓋付きマグ1によれば、例えば、ユーザ5が飲む直前に殺菌を行うことができるので、安全性の高い飲用水を常時提供することができる。
また、例えば、蓋付きマグ1は、さらに、駆動回路部40に電気的に接続された導電性の2つの端子部61及び62を備え、駆動回路部40は、(i)蓋部20が容器部10に取り付けられている場合、2つの端子部61及び62が互いに接触して電気的に導通することで、紫外線光源部30を点灯させることができ、(ii)蓋部20が容器部10から取り外されている場合、2つの端子部61及び62が互いに離間して非導通状態になることで、紫外線光源部30の点灯を禁止する。
これにより、蓋部20が容器部10から取り外された場合には、紫外線光源部30は点灯しない。したがって、蓋部20が容器部10から取り外された状態で誤って紫外線が照射されるのを抑えることができ、安全性を高めることができる。
また、例えば、蓋付きマグ1は、さらに、駆動回路部40に電気的に接続された導電性の2つの端子部70であって、蓋部20の裏面20aから突出し、かつ、互いに離間して配置された2つの端子部70を備え、駆動回路部40は、蓋部20が容器部10に取り付けられた場合において、(i)2つの端子部70の双方が容器部10に貯められた水2に接触したときに、2つの端子部70が水2を介して電気的に導通することで、紫外線光源部30を点灯させることができ、(ii)2つの端子部70の少なくとも一方が容器部10に貯められた水2に接触しないときに、2つの端子部70が非導通状態になることで、紫外線光源部30の点灯を禁止する。
これにより、蓋部20が容器部10から取り外された場合には、紫外線光源部30は点灯しない。したがって、蓋部20が容器部10から取り外された状態で誤って紫外線が照射されるのを抑えることができ、安全性を高めることができる。
(変形例)
以下では、上述した蓋付きマグ1の変形例について図面を用いて説明する。
例えば、上記の実施の形態では、蓋付きマグ1の蓋部20の形状が略円柱形状である例について説明したが、これに限らない。図9に示すように、本変形例に係る蓋部120の形状は、有底略円筒形状である。
図9は、本変形例に係る蓋付きマグの蓋部120を模式的に示す断面図である。
本変形例に係る蓋部120は、底部121及び開口部122を有する。図示しないが、底部121の内面121aに紫外線光源部30が取り付けられている。内面121aは、蓋部120の裏面に相当する。
本変形例では、2つの端子部170が内面121aから突出し、かつ、互いに離間して配置されている。2つの端子部170は、第2端子部の一例であり、上記の実施の形態に係る2つの端子部70と同様に、2つの端子部170の双方が水に接触したときに、2つの端子部170が水を介して電気的に導通することで、紫外線光源部30を点灯させることができる。2つの端子部170が非導通状態である場合には、紫外線光源部30の点灯は禁止されている。
本変形例では、2つの端子部170の少なくとも一方の外面は、蓋部120の底部121から蓋部120の開口部122の端面まで電気的に絶縁されている。具体的には、図9に示すように、2つの端子部170の各々は、導電部171と、絶縁部172とを備える。導電部171は、実施の形態に係る端子部70と同様に、例えば、金属製の棒状部材である。導電部171は、底部121の内面121aに立設している。
絶縁部172は、導電部171の外面を覆うように設けられた絶縁性の部材である。具体的には、絶縁部172は、導電部171の、底部121から開口部122の端面までの外面を覆っている。絶縁部172は、例えば、絶縁性の樹脂材料を用いて形成される。
以上のように、本変形例に係る蓋付きマグでは、蓋部120の形状は、有底筒状であり、蓋部120の裏面は、蓋部120の底部121の内面121aであり、2つの端子部170の少なくとも一方の外面は、蓋部120の底部121から蓋部120の開口部122の端面まで電気的に絶縁されている。
ここで、図10は、本変形例に係る蓋付きマグの蓋部120の効果を説明するための図である。蓋部120の形状が有底筒状であるので、図10に示すように、蓋部120をひっくり返したときに、蓋部120に付着していた水2が底部121に溜まる場合がある。
このとき、本変形例に係る蓋部120によれば、端子部170の根元部分に絶縁部172が設けられているので、2つの端子部170は、水2を介して導通しない。したがって、蓋部120が容器部10から取り外された状態で誤って紫外線が照射されるのを抑えることができ、安全性を高めることができる。
なお、本変形例では、2つの端子部170の両方に絶縁部172を設けたが、いずれか一方のみに絶縁部172を設けてもよい。
(その他)
以上、本発明に係る蓋付きマグについて、上記実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記の実施の形態では、蓋付きマグ1が開閉センサ部60及び2つの端子部70を備える例について説明したが、これに限定されない。蓋付きマグ1は、開閉センサ部60及び2つの端子部70のいずれか一方のみを備えてもよく、あるいは、両方とも備えなくてもよい。
また、蓋付きマグ1は、スイッチ部90を備えていなくてもよい。例えば、蓋付きマグ1がスイッチ部90を備えていない場合、2つの端子部61及び62が電気的に導通し、かつ、2つの端子部70が電気的に導通したときに、駆動回路部40は、一定期間、紫外線光源部30を点灯させてもよい。
これにより、規定量の水を容器部10に入れて、蓋部20を容器部10に取り付けることで、紫外線が照射されて水が殺菌される。つまり、ユーザのスイッチ部90の押し忘れにより、未殺菌水を誤って飲んでしまうことを避けることができる。
また、例えば、蓋部20を貫通し、飲用水を取り出すための貫通孔が設けられていてもよい。当該貫通孔は、容器部10の内部と外部空間とを連通し、外部空間側の開口には蓋が設けられていてもよい。これにより、蓋部20を取り外さなくても殺菌水を飲用に用いることができる。
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。