JPH02242061A - 携帯式ボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は携帯可能で内部を保冷又は保温するボックスに
関するものである。

（従来の技術及び発明の課題） 本発明者が本発明の携帯式ボックスを開発した動機は、
糖尿病患者が保冷状態でインシュリンを収容し、これを
手軽に携行できるボ・ノクスを提供したいところにある
。インシュリンは低温度に保管しなければならず、しか
も日々それを使用する必要がある。そして糖尿病患者は
それを家庭の冷蔵庫に保管しておくのが一般であるので
、この場合行動範囲が狭められ、長期の施行や出張が不
可能となる。

そこでインシュリンを収容してこれを自由に持ち運びで
き、しかも保冷能力のある携帯式ボックスが必要になる
のであるが、そのためのボックスとして次のようなもの
が考えられる。

■　魔法瓶やアイスボックスの利用。この場合ドライア
イスや氷をインシュリンと一緒に内部に入れることにな
るが、ドライアイスなどを準備し、これを内部に入れる
作業は煩雑であり、又過冷却が生じる場合があり、実用
に供することは困難である。

■　特開昭５８−１７３８７６号公報に記載されている
電子冷凍装置の利用。ペルチェ効果を利用した熱電変換
手段はコンパクトな冷却装置であるので、これを携帯式
ボックスに応用することが考えられる。しかし携帯式ボ
ックスに用いる電池の容量は制限されるため、ボックス
の断熱効果が十分でない場合には、所期の冷却効果を得
ることは困難である。上記公報に記載の従来例はこの点
について何ら言及していない。

本発明は上記に鑑み、保冷能力を十分に有し、電池（−
次電池、二次電池）の使用が可能で、且つ携行に便利な
携帯式ボックスを提供することを目的とする。なお、熱
電変換手段は冷却状態から加温状態に切替えることが容
易であるという特徴を有しているので、本発明の携帯式
ボックスを保温用として使用することも可能である。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、真空二重構造のボッ
クス本体と、ボックス本体の内部空間を閉塞する蓋体と
、ボックス本体の内部空間と外部との間で熱交換を行な
う熱電変換手段と、熱電変換手段に直流電流を与える電
池とを備え、且つ前記熱電変換手段及び電池がボックス
本体又は蓋体に配されるように携帯用ボックスを構成し
たことを特徴とする。

前記熱電変換手段及び電池が共に蓋体に配されるように
構成すると、真空二重構造のボックス本体の製造が容易
であり、例えば従来の魔法瓶の蓋体のみの構造変更で本
発明の携帯式ボックスを得ることが可能となる。

前記熱電変換手段を蓋体に配し、電池をボックス本体に
配し、蓋体をボックス本体に装着したとき、熱電変換手
段と電池とが電気的に接続するように構成すると、十分
形状の大きな電池（従って電池容量も大）を用いること
ができると共に、内外を熱的に連絡する熱電変換手段を
真空二重構造のボックス本体に設けることを回避でき、
ボックス本体の断熱性の確保及び製造の容易性の維持を
図ることができる。

電池としては、市販の一次電池を用いることができるが
、十分な電池容量を備えた再充電可能な二次電池（特に
携帯式ビデオなどに用いられる蓄電池が好適である。）
を用いると好適である。

例えばインシュリンを収容するための携帯式ボックスで
は内部空間の温度を０°Ｃ〜８°Ｃ位に保つ必要があり
、そのための温度調整を行うことが望まれる。そこでボ
ックス本体の内部空間の温度を測定する温度センサを備
えることが望まれる。この温度センサで測定した温度を
ボックス外部に表示して、これを目視しつつ熱電変換手
段への通電をコントロールすることが一方法として採用
できる。しかしより好ましくは、ボックス本体の内部空
間を所定温度に設定する温度設定手段を設け、これから
得られた情報と、前記温度センサから得られた情報に基
き、制御手段により熱電変換手段への直流電流の供給を
コントロールするように構成するとよい。

なお、電池から熱電変換手段に与える直流電流の方向を
正逆方向のいずれか一方から他方に変換するスイッチ手
段を設けることにより、保冷用ボックス及び保温用ボッ
クスのいずれにも用いられるようにすることができる。

（作　用） 本発明によれば、ボックス本体が真空二重構造となって
いるので、その内部空間の保冷作用又は保温作用にすぐ
れている。そして例えば保冷作用について考えれば、外
部から内部空間に侵入する熱を汲み出せばよいのである
が、ボックス本体が上記構造であるためその侵入熱量は
僅少である。熱電変換手段は熱を汲み出すために用いら
れるが、汲み出しうる熱量は電池の容量によって左右さ
れる。そして携帯式ボックスに用いられる電池には容置
に限界がある。ところがボックス本体が上記構造で、汲
み出さねばならぬ熱量が僅少であることより、容量に限
界のある電池を用いても、内部空間の冷却、保冷が可能
になるのである。

このようにして本発明によれば、熱電変換手段、電池を
備えて、十分な保冷能力を有し、携行に便利な携帯式ボ
ックスを提供することができる。なお、本発明の携帯式
ボックスを保温用としでも用いることができることは既
に述べたとおりである。

（実施例） 第１図ないし第３図に示す本発明の第１実施例は、熱電
変換手段ｌ及び電池２が共に蓋体３に配された携帯式ボ
ックスに関するものである。

この携帯式ボックスは合成樹脂製の肩リング４、合成樹
脂製の底リング５及びステンレススチール類の真空二重
瓶６からなるボックス本体７と、ボックス本体７の内部
空間８を閉塞する前記蓋体３とを備えている。ボックス
本体７の構造は通常のステンレススチール類の魔法瓶の
本体と同様の構造であるので、詳細な説明は省略する。

なお、前記真空二重ｉ１に６の瓶口部内面に蓋体３を螺
着するためのネジ９が形成されている。前記肩リング４
の両側部には吊り紐を掛止めるための掛止め孔１０、ｌ
Ｏを設けている。この部分にハンドルの枢支部等を設け
て、携帯に便利にしてもよい。

蓋体３は合成樹脂製の殻体１１、電池収容部１２を備え
ると共に、殻体１１の内部に熱電変換手段１、コントロ
ールボックス（制御手段）　１３等を配してなり、又殻
体１１の内部には断熱材１４が充填されている。前記電
池収容部１２には再充電可能な電池（蓄電池ン２が収容
されている。

前記熱電変換手段１はビスマス・テルル系のＰ形熱電半
導体１ａとＮ形熱電半導体１ｂとをＵ形に組み合わせて
なるものであり、夫々の端部が蓋体３の頂面１５に配し
た第１電極１ｃ及び第２電極１ｄに接続されると共に、
両生導体１ａ、　ｌｂの接合部が蓋体３の底面１６に配
した金属板１ｅに接続されている。第１ｔｉｌｃと第２
電極１ｄとはり一層ｍａ、ｂ、前記コントロールボック
ス１３、リード線ｃ、ｄを介して電池２の正極接点２８
及び負極接点２ｃに電気的に接続されている。前記電池
２からの直流電流が熱電変換手段１を一方向に流れると
、ペルチェ吸熱及びペルチェ発熱の現象が生じる。いま
この携帯式ボックスを保冷ボックスとして用いる場合に
は、直流電流の方向を保冷用の方向に設定し、前記金属
板１ｅが吸熱部に、前記第１・第２電極１ｃ、１ｄが放
熱部（発熱部）になるようにするとよい。そしてこの場
合、ボックス本体７の内部空間８の熱を金属板１ｅによ
って汲み取り、これを蓋体３の頂面１５番こ配した第１
・第２電ｉ（結果として、この場合放熱板としての作用
を兼ね備えている。）ＩＣ１ｌｄより外部に放出するこ
とができるので、前記内部空間８の冷却、保冷が可能に
なる。このような理由で第１・第２電極１ｃ、　ｌｄ及
び金属板ｌｅは、第２図に示すように、放熱、吸熱効果
を高めるため、できるだけ広面積になるように形成して
いる。又これらｌｃ、　ｌｄ、　ｌａにフィンなどを設
けて、熱交換が効率良く行われるようにすると一層良い
。

熱電変換手段１としては、本実施例に用いたものの外、
■形熱電半導体を用いたり、複数個のｎ形熱電素子から
なりユニット化されたサーモモジュールを用いたりする
ことが可能である、又亜鉛・アンチモン（ＺｎＳｂ）と
ビスマス・アンチモン（ＢＩＳｂ）との接合対や、鉛・
テルル（ＰｂＴｅ）とアンチモン・テルル（ＳｂＴｅ）
との接合対を熱電変換手段ｌとして用いることもできる
。

前記電池２として、電池収容部１２に着脱可能に装着で
きる二次電池（蓄電池）を用いたが、これに代えて通常
の一次電池を用いることもできる。又電池２として、蓋
体３に固定され且つ充電機能を備えた蓄電池を用いるこ
とも可能である。

蓋体３の側周面下部にはボックス本体７の瓶口部内面の
ネジ９に螺合するネジ１７を設け、又蓋体３の側周面下
端にはシールリング１８を嵌着し、これがボックス本体
７の瓶口部着座面１９に蓋体３の閉蓋時に圧着するよう
に構成している。

蓋体３の底面１６部には、そこから前記内部空間８に臨
む温度センサ２０を配設している。この温度センサ２０
はサーミスタなどで構成することができ、リード線ｅを
介して前記コントロールボックス１３に接続している。

なお、温度センサ２０としてバイメタルを用いることも
可能であり、この場合には、電池２と熱電変換手段ｌと
を接続するり一層線途中に前記バイメタルを配し、これ
によって熱電変換手段ｌへの供給電流の断続を直接に行
なうように構成すると好適である。

蓋体３の頂面１５には、温度表示部２１が設けられ、リ
ード線ｆを介してコントロールボックス１３に接続され
ている。この温度表示部２１は、通常時前記内部空間８
の温度を表示する。又この温度表示部２１には、次に述
べる温度設定手段２２による温度設定時にはその設定温
度が表示される。

又蓋体３の頂面１５には、温度設定手段２２が設けられ
、リード線ｇを介してコントロールボックス１３に接続
されている。この温度設定手段２２は、＋ボタン、−ボ
タン、Ｏボタンを有し、＋ボタンを押すと元の設定温度
を＋側に変更し、−ボタンを押すと元の設定温度を一側
に変更するものであり、○ボタンはその時点での設定温
度を知るためのものでありいずれかのボタンを押してい
るとき、その温度の数値は前記温度表示部２１に表示さ
れる。

更に蓋体３の頂面１５には、電池２から熱電変換手段１
に与える直流電流の方向を正逆方向のいずれか一方から
他方に変換する機能を備えた電源スィッチ２３が設けら
れ、リード線りを介してコントロールボックス１３に接
続されている。

この電源スィッチ２３は中立位置で電源ＯＦＦ。

Ｃ側に傾けると保冷ボックスとして作用する方向に電流
を流し、Ｈ側に傾けると保温ボックスとして作用する方
向に電流を流すように機能する。

コントロールボックス１３はマイコンヲ内蔵Ｌ、電源ス
ィッチ２３からの信号を入力し、電池２から熱電変換手
段ｌに送られる電流のＯＮ、ＯＦＦ及び方向を制御する
。又コントロールボックス１３は、温度センサ２０から
の前記内部空間８の温度についての情報（信号）を入力
し、これをメモリに記憶すると共に、前記温度表示部２
１に数値データを出力する。又コントロールボックス１
３は、温度設定手段２２で設定された温度についての情
報（信号）を入力し、これをメモリに記憶すると共に、
前記温度表示部２１に数値データを出力する。そし°ζ
、コントロールボックス１３は、メモリに記憶された内
部空間８の温度データと設定温度データとを比較し、内
部空間８の温度が設定温度を中心とする一定幅の温度内
になるように、前記電流をＯＮ、０ＦＦｉ１７！Ｊｉｌ
ｔする。

第４図に示す本発明の第２実施例は、熱電変換手段１が
蓋体３に配され、電池２がボックス本体７に配された携
帯式ボックスに関するものである。

蓋体３にはｎ型の熱電変換手段１が配される外、温度セ
ンサ２０が配されている。他方、ボックス本体７には、
電池２の外、コントロールボックス１３、第１実施例と
同様の機能を営む温度表示部２１、温度設定手段２２、
電源スィッチ２３が配され、これらは真空二重瓶６の略
全体を囲む合成樹脂製外装ケース２４に収容ないし取付
けられている。

蓋体３側の熱電変換手段ｌの第１・第２電極ｌｃ、　ｌ
ｄ及び温度センサ２０とボックス本体７側のコントロー
ルボックス１３とは、蓋体３をボックス本体７に装着し
たときに電気的に接続するリード線ａｌＳａ！、ｂｌ、
ｂ！、ｅＩｓｅｌを介して電気的に接続している。この
ため、蓋体３側にリング状の接点プレート２５ａ　、　
２５ｂ　、　２５ｅを設ける一方、ボックス本体７側に
閉蓋時に接続する接点２６ａ　、　２６ｂ　、　２６ｅ
を第４図に示す位置に設けている。なお、第２実施例の
他の構成部分は第１実施例のそれと基本的には共通する
ので、第４図に共通符号を付すことにより、説明を省略
する。

本発明は上記実施例に示す外、種々の態様に構成するこ
とができる。例えば、熱電変換手段ｌをボックス本体７
側に配することも可能である。又ボックズ本体７の真空
二重瓶６としてガラス製のものを用いることも可能であ
る。

（発明の効果） 本発明によれば、保冷（保温）能力を十分に有し、電池
の使用が可能で、且つ携行に便利な携帯式ボックスを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の要部の゛縦断正面図、第
２図はその平面図、第３図はその全体の一部切欠正面図
、第４図は本発明の第２実施例の縦断平面図である。 １・・−・・−・−・・熱電変換手段 ２−・−・・・・・−・・電池 ３−・〜・−蓋体 ７・−・・・−・−・・−ボックス本体８−・・−・・
・・−内部空間 １３−一−−・−・−−−−一制御手段（コントロール
ボックス）２０・−・・・・・・・−温度センサ ２２・−・・−・−・・温度設定手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空二重構造のボックス本体と、ボックス本体の
   内部空間を閉塞する蓋体と、ボックス本体の内部空間と
   外部との間で熱交換を行なう熱電変換手段と、熱電変換
   手段に直流電流を与える電池とを備え、且つ前記熱電変
   換手段及び電池がボックス本体又は蓋体に配されたこと
   を特徴とする携帯式ボックス。
2. （２）熱電変換手段及び電池が共に蓋体に配された請求
   項１記載の携帯式ボックス。
3. （３）熱電変換手段が蓋体に配され、電池がボックス本
   体に配され、蓋体をボックス本体に装着したとき、熱電
   変換手段と電池とが電気的に接続される請求項１記載の
   携帯式ボックス。
4. （４）電池が再充電可能な電池である請求項１記載の携
   帯式ボックス。
5. （５）ボックス本体の内部空間の温度を測定する温度セ
   ンサを備えた請求項１記載の携帯式ボックス。
6. （６）ボックス本体の内部空間を所定温度に設定する温
   度設定手段を備え、この温度設定手段からの情報と温度
   センサからの情報に基き熱電変換手段への直流電流の供
   給をコントロールする制御手段を備えた請求項５記載の
   携帯式ボックス。
7. （７）電池から熱電交換手段に与える直流電流の方向を
   正逆方向のいずれか一方から他方に変換するスイッチ手
   段を備えた請求項１記載の携帯式ボックス。