JPH0610574B2 - 携帯式ボックス - Google Patents

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ッ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、長期の旅行や出張が不可
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、本発明は、これを可能とすると共に、コン
パクトで耐久性のある携帯式ボックスを提供することを
目的とする。

ところで、実公昭35-27181号公報には、熱電変換手段を
蓋体に取付けた魔法瓶が開示されている。この従来例で
は、熱電変換手段に電流を供給する電池には言及してい
ないが、魔法瓶本体外面の適所に電池を保持することに
なると推測される。このため、電池及びその保持部分が
嵩張り、携帯に不便になるという問題が生じる。

又上記従来例では、熱電変換手段が蓋体の中央部を上下
に貫くように配設されているため、熱伝導による熱移動
が生じ、魔法瓶内部の保冷効率が悪く、電池の消耗度が
高くなるという問題がある。

更に上記従来例では、ガラス製魔法瓶を使用していると
考えられるので、携帯時に破損し易く、インシュリンを
携帯するような場合、不安感が生じ、実用的でないとい
う問題もあった。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記従来例の問題点を解消するため、有底筒形
状で真空二重瓶構造の金属製ボックス本体と、ボックス
本体の開口を閉栓し内部に断熱材が充填された筒状の蓋
体と、蓋体の天面と底面との夫々に放熱・吸熱用電極が
配されるように蓋体に組込まれた熱電変換手段と、蓋体
の天面中央部に凹設した電池収容部に収納され熱電変換
手段に直流電流を与える電池とを備えたことを特徴とす
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℃〜８℃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、ボックス本体が有底筒形状で真空二重
瓶構造となっており、ボックス本体の開口を閉栓する蓋
体には断熱材が充填されているので、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、ボックス本体及び蓋体が
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量に限界がある。とこ
ろがボックス本体及び蓋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。

又本発明によれば、比較的体積を大きくすることができ
る筒状の蓋体に、電池収容部を設けここに電池を収納し
ているので、従来例のような外部に突出する電池保持部
がなくなり、嵩張らず携帯に便利なコンパクトな構造を
することができる。

しかも電池収容部は蓋体の天面中央部に凹設して形成さ
れているので、蓋体に充填された断熱材はボックス本体
の開口全域に対置でき、ボックス内部空間の保冷（保
温）効率が良く、電池の消耗度を低くすることができ
る。

更にボックス本体は真空二重瓶構造の金属でできている
ので、携帯時の破損の心配はなく、例えば安心してイン
シュリンを遠隔地に携帯できるという長所もある。

（実施例） 第１図ないし第３図に示す本発明の実施例は、いわゆる
ダブルステンレス魔法瓶を利用して製作した携帯式ボッ
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製の有底筒形
状の真空二重瓶６からなるボックス本体７と、ボックス
本体７の開口を閉栓し、ボックス本体７の内部空間８を
閉塞する蓋体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製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
空二重瓶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、10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は蓋
体３の天面中央部に凹設され、ここには再充電可能な電
池（蓄電池）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の天面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、両半導体1
a、1b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１電極1cと第２電極1dとはリード線
ａ、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2a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の天面15
に配した第１・第２電極（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。）1c、1d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、1d
及び金属板1e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1c、1d、1e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、
II形熱電半導体を用いたり、複数個のΠ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(PbT
e)とアンチモン・テルル(SbTe)との接合対を熱電変換手
段１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１とを接続す
るリード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１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の天面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の天面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、○
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−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の天面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イッチ23が設けられ、
リード線ｈを介してコントロールボックス13に接続され
ている。この電源スイッチ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はマイコンを内蔵し、電源スイ
ッチ23からの信号を入力し、電池２から熱電変換手段１
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21に数値デ
ータを出力する。又コントロールボックス13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。そして、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、ＯＦＦ制御する。

（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
の消耗度を低くでき、且つコンパクトで携行に便利な携
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であ
る。 １……熱電変換手段 １ｃ、１ｄ、１ｅ……放熱・吸熱用電極 ２……電池 ３……蓋体 ７……ボックス本体 ８……内部空間 12……電池収容部 13……制御手段（コントロールボックス） 14……断熱材 15……天面 16……底面 20……温度センサ 22……温度設定手段 23……スイッチ手段（電源スイッチ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−318460（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−70769（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭35−27181（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭36−23790（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭62−1668（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有底筒形状で真空二重瓶構造の金属製ボッ
   クス本体と、ボックス本体の開口を閉栓し内部に断熱材
   が充填された筒状の蓋体と、蓋体の天面と底面との夫々
   に放熱・吸熱用電極が配されるように蓋体に組込まれた
   熱電変換手段と、蓋体の天面中央部に凹設した電池収容
   部に収納され熱電変換手段に直流電流を与える電池とを
   備えたことを特徴とする携帯式ボックス。
2. 【請求項２】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。
3. 【請求項３】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。
4. 【請求項４】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３
   記載の携帯式ボックス。
5. 【請求項５】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
   ッチ手段を備えた請求項１記載の携帯式ボックス。