充電式吸入器
【課題】安定した使用が可能で、しかも小型軽量化とコスト低減を図ることができる充電式吸入器を提供する。
【解決手段】吸入器本体１の超音波振動子５及び送風機７に電力を供給するための電源として充電式電池１０を使用し、また、吸入器本体１を充電台１４にセットすることで充電部１６に接続され、この充電部１６により充電式電池１０を満充電まで充電し、次の使用を可能にした。また、組み込まれる充電式電池１０として１０Ｃ以上の電流で急速充電できるリチウムイオン二次電池が用いられることも特徴としている。
【解決手段】吸入器本体１の超音波振動子５及び送風機７に電力を供給するための電源として充電式電池１０を使用し、また、吸入器本体１を充電台１４にセットすることで充電部１６に接続され、この充電部１６により充電式電池１０を満充電まで充電し、次の使用を可能にした。また、組み込まれる充電式電池１０として１０Ｃ以上の電流で急速充電できるリチウムイオン二次電池が用いられることも特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源として充電式電池を用いた充電式吸入器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、一般家庭等でも呼吸器系の治療機器として、超音波振動を利用して薬液の噴霧を行う吸入器が広く用いられるようになっている。
【０００３】
ところで、これまで家庭用として用いられている吸入器は、電源として商用電源を使用するのが一般的であり、電源と吸入器の間は、ＡＣ電源コードにより接続されている。しかし、ＡＣ電源コードが接続されているものは、吸入器の使用時に、いちいち電源コードをコンセントに接続しなければならず、近くにコンセントがある場所でしか使用できなかった。また、ＡＣ電源コードが接続されている状態では、例えば、吸入器の使用中に体勢を変えたいような場合でも電源コードが邪魔になることがあり、治療の妨げになることがある。
【０００４】
従来、吸入器とほぼ同じ原理の加湿器には、特許文献１に示すように電源として充電式電池を使用し、この充電式電池により電源供給するようにしたものが考えられている。このような充電式電池を吸入器に適用すれば、電源コードが全く必要でなくコードレスとなるので、治療の妨げを排除することができる。
【特許文献１】特開２００３−９７８３０号公報
【特許文献２】特開２００５−１２３１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、充電式電池を電源として使用した場合、電池残量が問題となり、仮に残量が少なくなった状態で吸入器を使いつづけると、薬液の噴霧状態を安定して保持するのが難しくなり治療に支障をきたすことになる。このため、電池残量が所定値まで低下したならば直ちに充電式電池を満充電まで充電するのが望ましい。しかし、充電式電池は、一般に用いられる例えばニッケル水素蓄電池の場合で、普通充電で１２時間程度、急速充電で２〜３時間の充電時間が必要である。このため、このような充電式電池を用いた吸入器は、この間、使用不能になってしまう。
【０００６】
そこで、吸入器を長時間連続して使用できるようにするため、容量の大きな充電式電池を搭載することが考えられる。しかし、このような大容量の充電式電池は、それ自体大きなものであるため、このような充電式電池を吸入器内に組み込めば、大型で重量も大きなものになり、使い勝手の極めて悪いものになってしまう。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、安定した使用が可能で、しかも小型軽量化とコスト低減を図ることができる充電式吸入器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、薬液より霧化液を発生させて外部に噴射させる吸入器本体と、前記吸入器本体内に設けられ、該吸入器本体の動作に必要な電力を供給する電源として用いられる１０Ｃ以上の電流で急速充電可能な充電式電池と、を具備したことを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、さらに充電手段を有し、該充電手段は、前記吸入器本体に電気的に接続可能で、該接続状態で前記充電式電池を充電する充電部を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載において、前記吸入器本体は、前記充電式電池の電池残量を表示する電池残量表示手段を有することを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載において、さらに前記充電式電池の過充電、過放電及び過電流の少なくとも一つを検出し、前記充電式電池の充電又は放電を停止させる監視保護手段を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、安定した使用が可能で、しかも小型軽量化とコスト低減を図ることができる充電式吸入器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態にかかる充電式吸入器の概略構成を示している。図１において、１は吸入器本体で、この吸入器本体１内部には、水槽部２が設けられている。この水槽部２には、水が充填されている。また、水槽部２には、上方を開口した薬液槽３が配置されている。この薬液槽３には、薬液４が充填されている。この場合、薬液槽３は、その大部分を水槽部２の水の中に位置されている。
【００１５】
水槽部２の底面には、超音波振動子５が配置されている。超音波振動子５は、超音波振動を発生するもので、超音波エネルギーを水槽部２の水を介して薬液槽３に伝え、薬液４を柱状に立ち上げて霧化液６を発生させる。
【００１６】
一方、吸入器本体１内部には、霧化液６が発生する空間近くに送風機７が配置されている。この送風機７は、モータ７１とファン７２を有し、モータ７１の回転によりファン７２に風を発生させ、この風を霧化液６が発生する空間に送り込んで霧化液６を吸入筒８より外部に噴射させる。
【００１７】
吸入器本体１の側面には、電池室９が設けられている。この電池室９には、充電式電池１０が収納されている。電池室９には、蓋部(不図示)が設けられ、この蓋部を開閉することで、充電式電池１０の電池室９からの出し入れを可能にしている。充電式電池１０の詳細は後述する。
【００１８】
吸入器本体１の上面には、スイッチ１１が配置されている。このスイッチ１１は、例えば複数段にスライド操作可能にしたスライドスイッチが用いられ、最初のスライド操作で充電式電池１０の電力を供給する電源スイッチを構成するとともに、これ以降のスライド操作により、吸入筒８からの霧化液６の噴射量を段階的に切替えられるようになっている。スイッチ１１の詳細は後述する。勿論、スイッチ１１は、電源スイッチと霧化液６の噴射量切替えスイッチを別々に設けるようにしても良い。
【００１９】
吸入器本体１の上面には、スイッチ１１の近くに電池残量表示部１２が配置されている。電池残量表示部１２は、充電式電池１０の放電状態を表示するもので、充電式電池１０の充電残量が所定値以下で発光体を点滅し、充電中は点灯しつづけ、充電完了で消灯する。ここでの発光体としては、例えばＬＥＤが用いられる。この場合、例えば、充電残量が所定値以上のときは青色のＬＥＤ、電池残量が所定値より低下すると赤色のＬＥＤをそれぞれ点灯するようにしても良い。
【００２０】
吸入器本体１の底面には、充電用電極１３ａ、１３ｂが設けられている（図１（ｂ）参照）。これら充電用電極１３ａ、１３ｂは、充電式電池１０の正負電極に電気的に接続され、後述する充電部１６により充電式電池１０の充電を可能にする。この場合、充電用電極１３ａ、１３ｂは、吸入器本体１底面に形成された凹部１ａ、１ｂの底面に配置されている。また、充電用電極１３ａと１３ｂは、異なる長さ寸法に形成されている。
【００２１】
このように構成された吸入器本体１には、図２に示すような充電手段としての充電台１４が用意されている。この充電台１４には、充電部１６が内蔵されている。この充電台１４は、側面から見てＬ字状をしたもので、直立した壁部１４１に吸入器本体１の後面を当接させた状態で、水平の載置部１４２上に吸入器本体１を載置可能にしている。この場合、載置部１４２上への吸入器本体１の載置をスムーズにするため不図示のガイドなどを設けるようにしても良い。
【００２２】
載置部１４２上には、上述の充電用電極１３ａ、１３ｂに対応して長さ寸法の異なる充電用電極１５ａ、１５ｂが配置されている。この場合、載置部１４２には、吸入器本体１底面の凹部１ａ、１ｂに嵌合可能な凸部１４２ａ、１４１ｂが形成され、これら凸部１４１ａ、１４１ｂ先端に充電用電極１５ａ、１５ｂが各別に設けられている。そして、吸入器本体１を載置部１４２に載せて吸入器本体１側の凹部１ａ、１ｂに凸部１４２ａ、１４１ｂを嵌合させた状態で、吸入器本体１側の充電用電極１３ａ、１３ｂが充電用電極１５ａ、１５ｂを介して充電部１６に電気的に接続され、充電式電池１０の充電を可能にしている。
【００２３】
充電部１６には、電源コード１７が接続され、この電源コード１７を介して供給されるＡＣ電源より充電に必要な直流電力を発生する。なお、１８は充電器監視灯で、充電部１６の故障時に、例えば発光体を点滅する。ここでの発光体も、例えばＬＥＤが用いられる。
【００２４】
図３は、このように構成された吸入器の回路構成を示している。なお、図３は、上述した図１、図２と同一部分には同符号を付している。
【００２５】
吸入器本体１内部には、前記充電式電池１０が設けられている。この充電式電池１０には、急速充電が可能なリチウムイオン二次電池が用いられる。リチウムイオン二次電池は、アルミニウムラミネートフィルム、またはアルミニウム・鉄などの金属缶からなる外装部材による容器と、この容器内に収容された非水電解質と、前記容器内に収納されアルミニウム箔よりなる正極集電体にリチウムコバルト酸化物を正極作用物質として含む正極層が担持された正極と、前記容器内に収納されアルミニウム箔よりなる負極集電体に平均粒子径が１μｍ以下の粒度分布を有するチタン酸リチウムを負極活物質粒子として含む負極層が担持された負極とを備えた構造を有している。
【００２６】
ここで、リチウムイオン二次電池についてさらに詳細に説明する。かかる、リチウムイオン二次電池は、リチウムチタン酸化物を活物質として含む負極を備えている。活物質であるリチウムチタン酸化物は、特許文献２に開示される通り、リチウムを吸蔵・放出可能な材料であり、リチウムイオンの挿入・離脱が１．４Ｖから１．７Ｖ／Ｌｉ付近で行われる。このため、この二次電池は大電流での急速充電を行っても、従来の負極活物質に炭素材料を用いた場合と比べてリチウムの析出が起こらずに安全性を確保できる。また、リチウムの吸蔵放出に伴う膨張収縮が生じるのを抑制することができるため、２０Ｃ電流の急速充電を繰り返し行った際にも負極活物質の構造破壊を抑えることができる。その結果、充放電を繰り返し行った場合においても長い寿命を維持できる。電池の電位としては２．４Ｖ程度であることから、従来のニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池の２本直列分に相当するため、使用本数で５０％の減量化が達成できる。
【００２７】
具体的には、以下のような方法で組み立てたリチウムイオン二次電池は２０Ｃで３分間充電することにより約８０％電池容量まで充電することが可能な急速充電二次電池であることが確認されている。ここで、『Ｃ』は充放電率を表す単位であり、完全放電から完全充電（または完全充電から完全放電）までを定電流充電した場合に計算上１時間で行えるレートを１Ｃとして表現する。１／１０時間の場合、１０Ｃと表現する。したがって、例えば２０Ｃ充電とは、１Ｃ充電の２０倍の電流が必要になる。
【００２８】
＜負極の作製＞
活物質として、平均粒子径５μｍでＬｉ吸蔵電位が１．５５Ｖ(ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+)のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）粉末と、導電剤として平均粒子径０．４μｍの炭素粉末と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを重量比で９０：７：３となるように配合し、これらをｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶媒に分散してスラリーを調製した。
【００２９】
なお、活物質の粒子径の測定には、レーザー回折式粒度分布測定装置（島津製作所株式会社 型番ＳＡＬＤ−３００）を用いた。まず、ビーカー等に試料約０．１ｇを入れた後、界面活性剤と１〜２ｍＬの蒸留水を添加して十分に攪拌し、攪拌水槽に注入した。２秒間隔で、６４回光強度分布を測定し、粒度分布データを解析し、累積度数分布が５０％の粒径（Ｄ５０）を平均粒子径とした。
【００３０】
次いで、厚さ１０μｍのアルミニウム箔（純度９９．９９％）を負極集電体に前記スラリーを塗布し、乾燥した後、プレスを施すことにより電極密度２．４ｇ／ｃｍ3の負極を作製した。
【００３１】
＜正極の作製＞
活物質としてリチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ2）と、導電材として黒鉛粉末と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを重量比で８７：８：５となるように配合し、これらをｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶媒に分散させてスラリーを調製した。厚さ１５μｍのアルミニウム箔（純度９９．９９％）にスラリーを塗布し、乾燥した後、プレスすることにより電極密度３．５ｇ／ｃｍ3の正極を作製した。
【００３２】
＜二次電池の組み立て＞
容器（外装部材）の形成材料として、厚さが０．１ｍｍのアルミニウム含有ラミネートフィルムを用意した。このアルミニウム含有ラミネートフィルムのアルミニウム層は、膜厚約０．０３ｍｍであった。アルミニウム層を補強する樹脂には、ポリプロピレンを使用した。このラミネートフィルムを熱融着で貼り合わせることにより、容器（外装部材）を得、さらに金属アルミニウムの容器に収めた。
【００３３】
次いで、前記正極に正極端子を電気的に接続すると共に、前記負極に負極端子を電気的に接続した。厚さ１２μｍのポリエチレン製多孔質フィルムからなるセパレータを正極に密着させて被覆した。セパレータで被覆された正極に負極を対向するように重ね、これらを渦巻状に捲回して電極群を作製した。この電極群をプレスして扁平状に成形した。容器（外装部材）に扁平状に成形した電極群を挿入した。
【００３４】
エチレンカーボネート（ＥＣ）とγ−ブチルラクトン（ＧＢＬ）が体積比（ＥＣ：ＧＢＬ）で１：２の割合で混合された有機溶媒にリチウム塩であるＬｉＢＦ4を１．５ｍｏｌ／Ｌ溶解させ、液状の非水電解質を調製した。得られた非水電解質を前記容器内に注液し、リチウム二次電池を組み立てた。このようなリチウム二次電池は、満充電時電圧２．８Ｖ、放電終止電圧１．５Ｖで使用することができる。
【００３５】
この実施の形態では、充電式電池１０として、１０Ｃ以上の電流で急速充電可能なリチウムイオン二次電池で、２〜３分で電池容量の８０％充電でき、３０Ｃで２分放電可能であり、さらに４５℃の環境下での加速試験において１５００サイクルの充放電での容量劣化が１０％以下であるものが使用される。さらに、具体的には、この実施の形態の吸入器には、一回の充電で１０分程度使用できるものが用いられる。
【００３６】
図３に戻って、充電式電池１０には、前記充電用電極１３ａ、１３ｂが接続され、また、スイッチ１１を介して制御部２０が接続されている。スイッチ１１は、上述したようにスライドスイッチからなるもので、最初のスライド操作によりオン動作されるスイッチ部１１０１と、これ以降のスライド操作によりオン動作される複数のスイッチ部１１０２、１１０３を有している。そして、スイッチ部１１０１のオン動作により制御部２０への電力供給を開始し、スイッチ部１１０２、１１０３のオン動作により、超音波振動子５の超音波エネルギー及び送風機７の送風パワーの段階的な可変を制御部２０に指示する。
【００３７】
制御部２０には、超音波振動子５及び送風機７が接続されている。超音波振動子５は、上述したようなもので、超音波振動を発生し、このときの超音波エネルギーにより薬液４より霧化液６を発生させる。送風機７も、上述したようなもので、モータ７１の回転によりファン７２に風を発生させ、この風により霧化液６を外部に噴射させる。
【００３８】
制御部２０は、振動子制御手段２０１、送風機制御手段２０２及び電池残量監視手段２０３を有している。振動子制御手段２０１は、スイッチ部１１０１のオン動作により充電式電池１０の電力を超音波振動子５へ供給し、超音波振動を発生させる。また、スイッチ部１１０２、１１０３のオン動作により、超音波振動子５の超音波エネルギーの段階的な可変を制御する。送風機制御手段２０２は、スイッチ部１１０１のオン動作により充電式電池１０の電力を送風機７へ供給し、モータ７１を回転させる。また、スイッチ部１１０２、１１０３のオン動作により、送風機７の送風パワーの段階的な可変を制御する。
【００３９】
ここでは、スイッチ部１１０１〜１１０３により超音波振動子５の超音波エネルギー及び送風機７の送風パワーの段階的な可変を可能にしているが、超音波振動子５又は送風機７のいずれか一方のみの可変を行うようにしても良い。また、スイッチ部の数を変更すれば、２段階以外の切替えも可能である。
【００４０】
電池残量監視手段２０３は、充電式電池１０の放電状態を監視し、充電残量が所定値以下になると電池残量表示部１２の発光体を点滅し、充電中は点灯しつづけ、充電完了で消灯する。
【００４１】
充電式電池１０には、監視保護手段として監視保護回路２１が設けられている。この監視保護回路２１は、充電式電池１０の状態を監視するもので、かかる監視結果に応じて不図示のスイッチを駆動して充電式電池１０の充放電を停止させる。この場合、監視保護回路２１は、充電式電池１０の過充電、過放電及び過電流を監視する。そして、充電式電池１０の充電電圧が所定値の範囲では、充電式電池１０の充放電を許容し、充電式電池１０の充電電圧が所定値以上になると過充電と判断し前記スイッチ（不図示）を開放して充電式電池１０の充電を停止させ、また、充電式電池１０の充電電圧が所定値以下になると過放電と判断し前記スイッチ（不図示）を開放して充電式電池１０の放電を停止させる。さらに充電式電池１０の放電電流が所定値以上になると、過電流と判断し前記スイッチ（不図示）を開放して充電式電池１０の放電を停止させる。これにより、充電式電池１０が過充電状態になって電解液の分解によりガスが発生し、電池内部の圧力が上昇して漏液するのを防止し、また、充電式電池１０が過放電状態になって負極の集電体の銅が電解液で溶解し電池性能を劣化させるのを防止する。このような監視保護回路２１は、モジュール化され、前記充電式電池１０内部に一体に組み込まれるものが用いられる。
なお、監視保護回路２１は、充電式電池１０の過充電、過放電及び過電流の少なくとも一つを監視するものであっても良い。
【００４２】
吸入器本体１の充電用電極１３ａ、１３ｂは、吸入器本体１を充電台１４にセットした状態で充電用電極１５ａ、１５ｂと接続可能になっている。充電台１４は、充電部１６として、充電部本体１６ａとＡＣ／ＤＣコンバータ１６ｂを有している。ＡＣ／ＤＣコンバータ１６ｂは、電源コード１７を介して供給されるＡＣ電源の交流電力を直流電力に変換する。充電部本体１６ａは、ＡＣ／ＤＣコンバータ１６ｂより出力される直流電力により充電式電池１０を満充電まで充電する。なお、充電部本体１６ａは、充電動作の故障時に図２示す充電器監視灯１８を点滅させる機能を有している。
【００４３】
次に、このように構成した実施の形態の作用を説明する。
【００４４】
ユーザは、電池残量表示部１２の発光体が点滅していたら、充電式電池１０の充電残量が所定値以下になっていると判断し、吸入器本体１を充電台１４にセットする。この場合、吸入器本体１を載置部１４２に載せて吸入器本体１側の凹部１ａ、１ｂに凸部１４２ａ、１４１ｂを嵌合させた状態で、吸入器本体１側の充電用電極１３ａ、１３ｂが充電用電極１５ａ、１５ｂを介して充電部１６に電気的に接続され、充電式電池１０の充電が可能になる。これにより、充電部１６により充電式電池１０が満充電まで充電される。その後、電池残量表示部１２の発光体が消灯したことで充電式電池１０が満充電になったことを確認する。充電式電池１０の満充電を確認したら、吸入器本体１を充電台１４から取り外す。
【００４５】
この状態から、スイッチ１１をスライド操作してスイッチ部１１０１をオンにすると、振動子制御手段２０１は、充電式電池１０の電力を超音波振動子５へ供給し、超音波振動を発生させる。これにより、図１に示すように超音波振動子５の超音波振動により発生する超音波エネルギーが水槽部２の水を介して薬液槽３に伝えられ、薬液４を柱状に立ち上げて霧化液６を発生させる。また、スイッチ１１のスイッチ部１１０１のオンにより送風機制御手段２０２は、充電式電池１０の電力を送風機７へ供給する。これにより、図１に示すモータ７１が回転し、このモータ７１の回転によりファン７２が回転して風を発生し、この風が霧化液６を発生する空間に送り込まれることにより吸入筒８より外部に霧化液６が噴射される。
【００４６】
この状態で、ユーザが吸入器本体１の吸入筒８に顔を近づけ、呼吸することで鼻や口から霧化液６を吸い込むことにより呼吸器系の治療が行われる。
【００４７】
また、スイッチ１１をスライド操作してスイッチ部１１０２、１１０３をオンさせると、これらスイッチ部１１０２、１１０３のオン動作に応じて超音波振動子５の超音波エネルギー及び送風機７の送風パワーが切替えられ、吸入筒８から噴射される霧化液６の量を段階的に切替えられる。
【００４８】
電池残量監視手段２０３は、充電式電池１０の電池残量を監視する。そして、電池残量が所定値より低下すると、電池残量表示部１２の発光体を点滅させる。ユーザは、電池残量表示部１２の点滅表示を確認すると、吸入器本体１を充電台１４にセットする。これにより、充電用電極１３ａ、１３ｂが再び充電部１６の充電用電極１５ａ、１５ｂに接続され、充電部１６により充電式電池１０が満充電まで充電され、次の使用に備える。
【００４９】
なお、上述では、充電式電池１０が満充電になったら、吸入器本体１を充電台１４から取り外して使用するようにしたが、吸入器本体１を充電台１４に載置し、充電式電池１０を充電部１６に接続した状態のままでも使用することができる。
【００５０】
従って、このようにすれば、吸入器本体１の超音波振動子５及び送風機７に電力を供給するための電源として充電式電池１０を使用し、また、吸入器本体１を充電台１４にセットすることで充電部１６に接続され、この充電部１６により充電式電池１０を満充電まで充電し、次の使用を可能にした。また、組み込まれる充電式電池１０として１０Ｃ以上の電流で急速充電できるリチウムイオン二次電池が用いられことも特徴としている。これにより、充電式電池１０は短時間の急速充電が可能で、しかも吸入器本体１を充電台１４にセットするだけで充電部１６により充電式電池１０を繰り返し充電ができるので、長時間中断することなく、吸入器を安定して使いつづけることもできる。
【００５１】
また、電源コードを必要としないコードレスで、持ち運びが簡単で、いつどこでも使用することもできるので、例えば、医療現場などで、点滴をしながら吸入を行うような場合にも電源コードを気にすることなく、吸入器を使用することができ、ユーザにとっての使い勝手を飛躍的に向上させることができる。
【００５２】
さらに、充電式電池１０の充電を頻繁に行うことができるので、電池容量の小さな充電式電池１０を使用することが可能で、吸入器全体の小型軽量化とともにコスト低減につなげることができる。このことは、急速充電が可能な充電式電池１０を使用することによって実現できることである。
【００５３】
さらに、吸入器本体１を載置部１４２に載置する場合、吸入器本体１側の凹部１ａ、１ｂに凸部１４２ａ、１４１ｂを嵌合させるようになるので、載置部１４２上での吸入器本体１の位置決めを正確にできるとともに、吸入器本体１側の充電用電極１３ａ、１３ｂと充電用電極１５ａ、１５ｂとの間の電気的接続も確実にできる。また、充電用電極１３ａ（１５ａ）と充電用電極１３ｂ（１５ｂ）は、異なる長さ寸法に形成されているので、充電用電極間での誤接続を確実に防止できる。
【００５４】
さらに、吸入器本体１には、充電式電池１０の放電状態を表示する電池残量表示部１２が設けられ、吸入器を使用しながら充電式電池１０の放電状態を一目で確認することができるので、充電式電池１０の電池残量がゼロになって使用不能になるようなことを未然に回避できる。また、例え充電式電池１０の電池残量が少なくなっても、充電台１４にセットするだけで、片付けなど他の作業を行う程度の僅かな時間で充電式電池１０を満充電まで復活できるので、連続して効率良く治療を進めることができる。
【００５５】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、電池残量表示部１２において、充電式電池１０の充電残量が所定値以下で発光体を点滅し、充電中は点灯しつづけ、充電完了で消灯するようにしたが、例えば、充電残量が所定値以下になったことや、充電回路などの故障などを音声により知らせるようにしても良い。また、上述した実施の形態では、充電部１６は、別体として設けた例を述べたが、吸入器本体１内に一体に組み込んだものでもよい。さらに充電部１６は、電源コードを介して自動車のシガレットプラグに接続可能にしたものでもよい。このようにすれば、自動車から簡単に充電式電池１０を満充電まで充電することができるので、野外でも簡単に使用することができる。また、吸入器とほぼ同じ原理の加湿器にも本発明を適用することができる。
【００５６】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる充電式吸入器の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態に用いられる充電台の概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態にかかる充電式吸入器の回路構成を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１…吸入器本体、１ａ．１ｂ…凹部
２…水槽部、３…薬液槽
４…薬液、５…超音波振動子
６…霧化液、７…送風機
７１…モータ、７２…ファン
８…吸入筒、９…電池室
１０…充電式電池、１１…スイッチ
１１０１〜１１０３…スイッチ部、１２…電池残量表示部
１３ａ．１３ｂ…充電用電極、１４…充電台
１４１…壁部、１４２…載置部
１４２ａ．１４１ｂ…凸部、１５ａ．１５ｂ…充電用電極
１６…充電部、１６ａ…充電部本体
１６ｂ…ＡＣ／ＤＣコンバータ、１７…電源コード
１８…充電器監視灯、２０…制御部
２０１…振動子制御手段、２０２…送風機制御手段
２０３…電池残量監視手段、２１…監視保護回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源として充電式電池を用いた充電式吸入器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、一般家庭等でも呼吸器系の治療機器として、超音波振動を利用して薬液の噴霧を行う吸入器が広く用いられるようになっている。
【０００３】
ところで、これまで家庭用として用いられている吸入器は、電源として商用電源を使用するのが一般的であり、電源と吸入器の間は、ＡＣ電源コードにより接続されている。しかし、ＡＣ電源コードが接続されているものは、吸入器の使用時に、いちいち電源コードをコンセントに接続しなければならず、近くにコンセントがある場所でしか使用できなかった。また、ＡＣ電源コードが接続されている状態では、例えば、吸入器の使用中に体勢を変えたいような場合でも電源コードが邪魔になることがあり、治療の妨げになることがある。
【０００４】
従来、吸入器とほぼ同じ原理の加湿器には、特許文献１に示すように電源として充電式電池を使用し、この充電式電池により電源供給するようにしたものが考えられている。このような充電式電池を吸入器に適用すれば、電源コードが全く必要でなくコードレスとなるので、治療の妨げを排除することができる。
【特許文献１】特開２００３−９７８３０号公報
【特許文献２】特開２００５−１２３１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、充電式電池を電源として使用した場合、電池残量が問題となり、仮に残量が少なくなった状態で吸入器を使いつづけると、薬液の噴霧状態を安定して保持するのが難しくなり治療に支障をきたすことになる。このため、電池残量が所定値まで低下したならば直ちに充電式電池を満充電まで充電するのが望ましい。しかし、充電式電池は、一般に用いられる例えばニッケル水素蓄電池の場合で、普通充電で１２時間程度、急速充電で２〜３時間の充電時間が必要である。このため、このような充電式電池を用いた吸入器は、この間、使用不能になってしまう。
【０００６】
そこで、吸入器を長時間連続して使用できるようにするため、容量の大きな充電式電池を搭載することが考えられる。しかし、このような大容量の充電式電池は、それ自体大きなものであるため、このような充電式電池を吸入器内に組み込めば、大型で重量も大きなものになり、使い勝手の極めて悪いものになってしまう。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、安定した使用が可能で、しかも小型軽量化とコスト低減を図ることができる充電式吸入器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、薬液より霧化液を発生させて外部に噴射させる吸入器本体と、前記吸入器本体内に設けられ、該吸入器本体の動作に必要な電力を供給する電源として用いられる１０Ｃ以上の電流で急速充電可能な充電式電池と、を具備したことを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、さらに充電手段を有し、該充電手段は、前記吸入器本体に電気的に接続可能で、該接続状態で前記充電式電池を充電する充電部を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載において、前記吸入器本体は、前記充電式電池の電池残量を表示する電池残量表示手段を有することを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載において、さらに前記充電式電池の過充電、過放電及び過電流の少なくとも一つを検出し、前記充電式電池の充電又は放電を停止させる監視保護手段を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、安定した使用が可能で、しかも小型軽量化とコスト低減を図ることができる充電式吸入器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態にかかる充電式吸入器の概略構成を示している。図１において、１は吸入器本体で、この吸入器本体１内部には、水槽部２が設けられている。この水槽部２には、水が充填されている。また、水槽部２には、上方を開口した薬液槽３が配置されている。この薬液槽３には、薬液４が充填されている。この場合、薬液槽３は、その大部分を水槽部２の水の中に位置されている。
【００１５】
水槽部２の底面には、超音波振動子５が配置されている。超音波振動子５は、超音波振動を発生するもので、超音波エネルギーを水槽部２の水を介して薬液槽３に伝え、薬液４を柱状に立ち上げて霧化液６を発生させる。
【００１６】
一方、吸入器本体１内部には、霧化液６が発生する空間近くに送風機７が配置されている。この送風機７は、モータ７１とファン７２を有し、モータ７１の回転によりファン７２に風を発生させ、この風を霧化液６が発生する空間に送り込んで霧化液６を吸入筒８より外部に噴射させる。
【００１７】
吸入器本体１の側面には、電池室９が設けられている。この電池室９には、充電式電池１０が収納されている。電池室９には、蓋部(不図示)が設けられ、この蓋部を開閉することで、充電式電池１０の電池室９からの出し入れを可能にしている。充電式電池１０の詳細は後述する。
【００１８】
吸入器本体１の上面には、スイッチ１１が配置されている。このスイッチ１１は、例えば複数段にスライド操作可能にしたスライドスイッチが用いられ、最初のスライド操作で充電式電池１０の電力を供給する電源スイッチを構成するとともに、これ以降のスライド操作により、吸入筒８からの霧化液６の噴射量を段階的に切替えられるようになっている。スイッチ１１の詳細は後述する。勿論、スイッチ１１は、電源スイッチと霧化液６の噴射量切替えスイッチを別々に設けるようにしても良い。
【００１９】
吸入器本体１の上面には、スイッチ１１の近くに電池残量表示部１２が配置されている。電池残量表示部１２は、充電式電池１０の放電状態を表示するもので、充電式電池１０の充電残量が所定値以下で発光体を点滅し、充電中は点灯しつづけ、充電完了で消灯する。ここでの発光体としては、例えばＬＥＤが用いられる。この場合、例えば、充電残量が所定値以上のときは青色のＬＥＤ、電池残量が所定値より低下すると赤色のＬＥＤをそれぞれ点灯するようにしても良い。
【００２０】
吸入器本体１の底面には、充電用電極１３ａ、１３ｂが設けられている（図１（ｂ）参照）。これら充電用電極１３ａ、１３ｂは、充電式電池１０の正負電極に電気的に接続され、後述する充電部１６により充電式電池１０の充電を可能にする。この場合、充電用電極１３ａ、１３ｂは、吸入器本体１底面に形成された凹部１ａ、１ｂの底面に配置されている。また、充電用電極１３ａと１３ｂは、異なる長さ寸法に形成されている。
【００２１】
このように構成された吸入器本体１には、図２に示すような充電手段としての充電台１４が用意されている。この充電台１４には、充電部１６が内蔵されている。この充電台１４は、側面から見てＬ字状をしたもので、直立した壁部１４１に吸入器本体１の後面を当接させた状態で、水平の載置部１４２上に吸入器本体１を載置可能にしている。この場合、載置部１４２上への吸入器本体１の載置をスムーズにするため不図示のガイドなどを設けるようにしても良い。
【００２２】
載置部１４２上には、上述の充電用電極１３ａ、１３ｂに対応して長さ寸法の異なる充電用電極１５ａ、１５ｂが配置されている。この場合、載置部１４２には、吸入器本体１底面の凹部１ａ、１ｂに嵌合可能な凸部１４２ａ、１４１ｂが形成され、これら凸部１４１ａ、１４１ｂ先端に充電用電極１５ａ、１５ｂが各別に設けられている。そして、吸入器本体１を載置部１４２に載せて吸入器本体１側の凹部１ａ、１ｂに凸部１４２ａ、１４１ｂを嵌合させた状態で、吸入器本体１側の充電用電極１３ａ、１３ｂが充電用電極１５ａ、１５ｂを介して充電部１６に電気的に接続され、充電式電池１０の充電を可能にしている。
【００２３】
充電部１６には、電源コード１７が接続され、この電源コード１７を介して供給されるＡＣ電源より充電に必要な直流電力を発生する。なお、１８は充電器監視灯で、充電部１６の故障時に、例えば発光体を点滅する。ここでの発光体も、例えばＬＥＤが用いられる。
【００２４】
図３は、このように構成された吸入器の回路構成を示している。なお、図３は、上述した図１、図２と同一部分には同符号を付している。
【００２５】
吸入器本体１内部には、前記充電式電池１０が設けられている。この充電式電池１０には、急速充電が可能なリチウムイオン二次電池が用いられる。リチウムイオン二次電池は、アルミニウムラミネートフィルム、またはアルミニウム・鉄などの金属缶からなる外装部材による容器と、この容器内に収容された非水電解質と、前記容器内に収納されアルミニウム箔よりなる正極集電体にリチウムコバルト酸化物を正極作用物質として含む正極層が担持された正極と、前記容器内に収納されアルミニウム箔よりなる負極集電体に平均粒子径が１μｍ以下の粒度分布を有するチタン酸リチウムを負極活物質粒子として含む負極層が担持された負極とを備えた構造を有している。
【００２６】
ここで、リチウムイオン二次電池についてさらに詳細に説明する。かかる、リチウムイオン二次電池は、リチウムチタン酸化物を活物質として含む負極を備えている。活物質であるリチウムチタン酸化物は、特許文献２に開示される通り、リチウムを吸蔵・放出可能な材料であり、リチウムイオンの挿入・離脱が１．４Ｖから１．７Ｖ／Ｌｉ付近で行われる。このため、この二次電池は大電流での急速充電を行っても、従来の負極活物質に炭素材料を用いた場合と比べてリチウムの析出が起こらずに安全性を確保できる。また、リチウムの吸蔵放出に伴う膨張収縮が生じるのを抑制することができるため、２０Ｃ電流の急速充電を繰り返し行った際にも負極活物質の構造破壊を抑えることができる。その結果、充放電を繰り返し行った場合においても長い寿命を維持できる。電池の電位としては２．４Ｖ程度であることから、従来のニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池の２本直列分に相当するため、使用本数で５０％の減量化が達成できる。
【００２７】
具体的には、以下のような方法で組み立てたリチウムイオン二次電池は２０Ｃで３分間充電することにより約８０％電池容量まで充電することが可能な急速充電二次電池であることが確認されている。ここで、『Ｃ』は充放電率を表す単位であり、完全放電から完全充電（または完全充電から完全放電）までを定電流充電した場合に計算上１時間で行えるレートを１Ｃとして表現する。１／１０時間の場合、１０Ｃと表現する。したがって、例えば２０Ｃ充電とは、１Ｃ充電の２０倍の電流が必要になる。
【００２８】
＜負極の作製＞
活物質として、平均粒子径５μｍでＬｉ吸蔵電位が１．５５Ｖ(ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+)のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）粉末と、導電剤として平均粒子径０．４μｍの炭素粉末と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを重量比で９０：７：３となるように配合し、これらをｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶媒に分散してスラリーを調製した。
【００２９】
なお、活物質の粒子径の測定には、レーザー回折式粒度分布測定装置（島津製作所株式会社 型番ＳＡＬＤ−３００）を用いた。まず、ビーカー等に試料約０．１ｇを入れた後、界面活性剤と１〜２ｍＬの蒸留水を添加して十分に攪拌し、攪拌水槽に注入した。２秒間隔で、６４回光強度分布を測定し、粒度分布データを解析し、累積度数分布が５０％の粒径（Ｄ５０）を平均粒子径とした。
【００３０】
次いで、厚さ１０μｍのアルミニウム箔（純度９９．９９％）を負極集電体に前記スラリーを塗布し、乾燥した後、プレスを施すことにより電極密度２．４ｇ／ｃｍ3の負極を作製した。
【００３１】
＜正極の作製＞
活物質としてリチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ2）と、導電材として黒鉛粉末と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを重量比で８７：８：５となるように配合し、これらをｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶媒に分散させてスラリーを調製した。厚さ１５μｍのアルミニウム箔（純度９９．９９％）にスラリーを塗布し、乾燥した後、プレスすることにより電極密度３．５ｇ／ｃｍ3の正極を作製した。
【００３２】
＜二次電池の組み立て＞
容器（外装部材）の形成材料として、厚さが０．１ｍｍのアルミニウム含有ラミネートフィルムを用意した。このアルミニウム含有ラミネートフィルムのアルミニウム層は、膜厚約０．０３ｍｍであった。アルミニウム層を補強する樹脂には、ポリプロピレンを使用した。このラミネートフィルムを熱融着で貼り合わせることにより、容器（外装部材）を得、さらに金属アルミニウムの容器に収めた。
【００３３】
次いで、前記正極に正極端子を電気的に接続すると共に、前記負極に負極端子を電気的に接続した。厚さ１２μｍのポリエチレン製多孔質フィルムからなるセパレータを正極に密着させて被覆した。セパレータで被覆された正極に負極を対向するように重ね、これらを渦巻状に捲回して電極群を作製した。この電極群をプレスして扁平状に成形した。容器（外装部材）に扁平状に成形した電極群を挿入した。
【００３４】
エチレンカーボネート（ＥＣ）とγ−ブチルラクトン（ＧＢＬ）が体積比（ＥＣ：ＧＢＬ）で１：２の割合で混合された有機溶媒にリチウム塩であるＬｉＢＦ4を１．５ｍｏｌ／Ｌ溶解させ、液状の非水電解質を調製した。得られた非水電解質を前記容器内に注液し、リチウム二次電池を組み立てた。このようなリチウム二次電池は、満充電時電圧２．８Ｖ、放電終止電圧１．５Ｖで使用することができる。
【００３５】
この実施の形態では、充電式電池１０として、１０Ｃ以上の電流で急速充電可能なリチウムイオン二次電池で、２〜３分で電池容量の８０％充電でき、３０Ｃで２分放電可能であり、さらに４５℃の環境下での加速試験において１５００サイクルの充放電での容量劣化が１０％以下であるものが使用される。さらに、具体的には、この実施の形態の吸入器には、一回の充電で１０分程度使用できるものが用いられる。
【００３６】
図３に戻って、充電式電池１０には、前記充電用電極１３ａ、１３ｂが接続され、また、スイッチ１１を介して制御部２０が接続されている。スイッチ１１は、上述したようにスライドスイッチからなるもので、最初のスライド操作によりオン動作されるスイッチ部１１０１と、これ以降のスライド操作によりオン動作される複数のスイッチ部１１０２、１１０３を有している。そして、スイッチ部１１０１のオン動作により制御部２０への電力供給を開始し、スイッチ部１１０２、１１０３のオン動作により、超音波振動子５の超音波エネルギー及び送風機７の送風パワーの段階的な可変を制御部２０に指示する。
【００３７】
制御部２０には、超音波振動子５及び送風機７が接続されている。超音波振動子５は、上述したようなもので、超音波振動を発生し、このときの超音波エネルギーにより薬液４より霧化液６を発生させる。送風機７も、上述したようなもので、モータ７１の回転によりファン７２に風を発生させ、この風により霧化液６を外部に噴射させる。
【００３８】
制御部２０は、振動子制御手段２０１、送風機制御手段２０２及び電池残量監視手段２０３を有している。振動子制御手段２０１は、スイッチ部１１０１のオン動作により充電式電池１０の電力を超音波振動子５へ供給し、超音波振動を発生させる。また、スイッチ部１１０２、１１０３のオン動作により、超音波振動子５の超音波エネルギーの段階的な可変を制御する。送風機制御手段２０２は、スイッチ部１１０１のオン動作により充電式電池１０の電力を送風機７へ供給し、モータ７１を回転させる。また、スイッチ部１１０２、１１０３のオン動作により、送風機７の送風パワーの段階的な可変を制御する。
【００３９】
ここでは、スイッチ部１１０１〜１１０３により超音波振動子５の超音波エネルギー及び送風機７の送風パワーの段階的な可変を可能にしているが、超音波振動子５又は送風機７のいずれか一方のみの可変を行うようにしても良い。また、スイッチ部の数を変更すれば、２段階以外の切替えも可能である。
【００４０】
電池残量監視手段２０３は、充電式電池１０の放電状態を監視し、充電残量が所定値以下になると電池残量表示部１２の発光体を点滅し、充電中は点灯しつづけ、充電完了で消灯する。
【００４１】
充電式電池１０には、監視保護手段として監視保護回路２１が設けられている。この監視保護回路２１は、充電式電池１０の状態を監視するもので、かかる監視結果に応じて不図示のスイッチを駆動して充電式電池１０の充放電を停止させる。この場合、監視保護回路２１は、充電式電池１０の過充電、過放電及び過電流を監視する。そして、充電式電池１０の充電電圧が所定値の範囲では、充電式電池１０の充放電を許容し、充電式電池１０の充電電圧が所定値以上になると過充電と判断し前記スイッチ（不図示）を開放して充電式電池１０の充電を停止させ、また、充電式電池１０の充電電圧が所定値以下になると過放電と判断し前記スイッチ（不図示）を開放して充電式電池１０の放電を停止させる。さらに充電式電池１０の放電電流が所定値以上になると、過電流と判断し前記スイッチ（不図示）を開放して充電式電池１０の放電を停止させる。これにより、充電式電池１０が過充電状態になって電解液の分解によりガスが発生し、電池内部の圧力が上昇して漏液するのを防止し、また、充電式電池１０が過放電状態になって負極の集電体の銅が電解液で溶解し電池性能を劣化させるのを防止する。このような監視保護回路２１は、モジュール化され、前記充電式電池１０内部に一体に組み込まれるものが用いられる。
なお、監視保護回路２１は、充電式電池１０の過充電、過放電及び過電流の少なくとも一つを監視するものであっても良い。
【００４２】
吸入器本体１の充電用電極１３ａ、１３ｂは、吸入器本体１を充電台１４にセットした状態で充電用電極１５ａ、１５ｂと接続可能になっている。充電台１４は、充電部１６として、充電部本体１６ａとＡＣ／ＤＣコンバータ１６ｂを有している。ＡＣ／ＤＣコンバータ１６ｂは、電源コード１７を介して供給されるＡＣ電源の交流電力を直流電力に変換する。充電部本体１６ａは、ＡＣ／ＤＣコンバータ１６ｂより出力される直流電力により充電式電池１０を満充電まで充電する。なお、充電部本体１６ａは、充電動作の故障時に図２示す充電器監視灯１８を点滅させる機能を有している。
【００４３】
次に、このように構成した実施の形態の作用を説明する。
【００４４】
ユーザは、電池残量表示部１２の発光体が点滅していたら、充電式電池１０の充電残量が所定値以下になっていると判断し、吸入器本体１を充電台１４にセットする。この場合、吸入器本体１を載置部１４２に載せて吸入器本体１側の凹部１ａ、１ｂに凸部１４２ａ、１４１ｂを嵌合させた状態で、吸入器本体１側の充電用電極１３ａ、１３ｂが充電用電極１５ａ、１５ｂを介して充電部１６に電気的に接続され、充電式電池１０の充電が可能になる。これにより、充電部１６により充電式電池１０が満充電まで充電される。その後、電池残量表示部１２の発光体が消灯したことで充電式電池１０が満充電になったことを確認する。充電式電池１０の満充電を確認したら、吸入器本体１を充電台１４から取り外す。
【００４５】
この状態から、スイッチ１１をスライド操作してスイッチ部１１０１をオンにすると、振動子制御手段２０１は、充電式電池１０の電力を超音波振動子５へ供給し、超音波振動を発生させる。これにより、図１に示すように超音波振動子５の超音波振動により発生する超音波エネルギーが水槽部２の水を介して薬液槽３に伝えられ、薬液４を柱状に立ち上げて霧化液６を発生させる。また、スイッチ１１のスイッチ部１１０１のオンにより送風機制御手段２０２は、充電式電池１０の電力を送風機７へ供給する。これにより、図１に示すモータ７１が回転し、このモータ７１の回転によりファン７２が回転して風を発生し、この風が霧化液６を発生する空間に送り込まれることにより吸入筒８より外部に霧化液６が噴射される。
【００４６】
この状態で、ユーザが吸入器本体１の吸入筒８に顔を近づけ、呼吸することで鼻や口から霧化液６を吸い込むことにより呼吸器系の治療が行われる。
【００４７】
また、スイッチ１１をスライド操作してスイッチ部１１０２、１１０３をオンさせると、これらスイッチ部１１０２、１１０３のオン動作に応じて超音波振動子５の超音波エネルギー及び送風機７の送風パワーが切替えられ、吸入筒８から噴射される霧化液６の量を段階的に切替えられる。
【００４８】
電池残量監視手段２０３は、充電式電池１０の電池残量を監視する。そして、電池残量が所定値より低下すると、電池残量表示部１２の発光体を点滅させる。ユーザは、電池残量表示部１２の点滅表示を確認すると、吸入器本体１を充電台１４にセットする。これにより、充電用電極１３ａ、１３ｂが再び充電部１６の充電用電極１５ａ、１５ｂに接続され、充電部１６により充電式電池１０が満充電まで充電され、次の使用に備える。
【００４９】
なお、上述では、充電式電池１０が満充電になったら、吸入器本体１を充電台１４から取り外して使用するようにしたが、吸入器本体１を充電台１４に載置し、充電式電池１０を充電部１６に接続した状態のままでも使用することができる。
【００５０】
従って、このようにすれば、吸入器本体１の超音波振動子５及び送風機７に電力を供給するための電源として充電式電池１０を使用し、また、吸入器本体１を充電台１４にセットすることで充電部１６に接続され、この充電部１６により充電式電池１０を満充電まで充電し、次の使用を可能にした。また、組み込まれる充電式電池１０として１０Ｃ以上の電流で急速充電できるリチウムイオン二次電池が用いられことも特徴としている。これにより、充電式電池１０は短時間の急速充電が可能で、しかも吸入器本体１を充電台１４にセットするだけで充電部１６により充電式電池１０を繰り返し充電ができるので、長時間中断することなく、吸入器を安定して使いつづけることもできる。
【００５１】
また、電源コードを必要としないコードレスで、持ち運びが簡単で、いつどこでも使用することもできるので、例えば、医療現場などで、点滴をしながら吸入を行うような場合にも電源コードを気にすることなく、吸入器を使用することができ、ユーザにとっての使い勝手を飛躍的に向上させることができる。
【００５２】
さらに、充電式電池１０の充電を頻繁に行うことができるので、電池容量の小さな充電式電池１０を使用することが可能で、吸入器全体の小型軽量化とともにコスト低減につなげることができる。このことは、急速充電が可能な充電式電池１０を使用することによって実現できることである。
【００５３】
さらに、吸入器本体１を載置部１４２に載置する場合、吸入器本体１側の凹部１ａ、１ｂに凸部１４２ａ、１４１ｂを嵌合させるようになるので、載置部１４２上での吸入器本体１の位置決めを正確にできるとともに、吸入器本体１側の充電用電極１３ａ、１３ｂと充電用電極１５ａ、１５ｂとの間の電気的接続も確実にできる。また、充電用電極１３ａ（１５ａ）と充電用電極１３ｂ（１５ｂ）は、異なる長さ寸法に形成されているので、充電用電極間での誤接続を確実に防止できる。
【００５４】
さらに、吸入器本体１には、充電式電池１０の放電状態を表示する電池残量表示部１２が設けられ、吸入器を使用しながら充電式電池１０の放電状態を一目で確認することができるので、充電式電池１０の電池残量がゼロになって使用不能になるようなことを未然に回避できる。また、例え充電式電池１０の電池残量が少なくなっても、充電台１４にセットするだけで、片付けなど他の作業を行う程度の僅かな時間で充電式電池１０を満充電まで復活できるので、連続して効率良く治療を進めることができる。
【００５５】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、電池残量表示部１２において、充電式電池１０の充電残量が所定値以下で発光体を点滅し、充電中は点灯しつづけ、充電完了で消灯するようにしたが、例えば、充電残量が所定値以下になったことや、充電回路などの故障などを音声により知らせるようにしても良い。また、上述した実施の形態では、充電部１６は、別体として設けた例を述べたが、吸入器本体１内に一体に組み込んだものでもよい。さらに充電部１６は、電源コードを介して自動車のシガレットプラグに接続可能にしたものでもよい。このようにすれば、自動車から簡単に充電式電池１０を満充電まで充電することができるので、野外でも簡単に使用することができる。また、吸入器とほぼ同じ原理の加湿器にも本発明を適用することができる。
【００５６】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる充電式吸入器の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態に用いられる充電台の概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態にかかる充電式吸入器の回路構成を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１…吸入器本体、１ａ．１ｂ…凹部
２…水槽部、３…薬液槽
４…薬液、５…超音波振動子
６…霧化液、７…送風機
７１…モータ、７２…ファン
８…吸入筒、９…電池室
１０…充電式電池、１１…スイッチ
１１０１〜１１０３…スイッチ部、１２…電池残量表示部
１３ａ．１３ｂ…充電用電極、１４…充電台
１４１…壁部、１４２…載置部
１４２ａ．１４１ｂ…凸部、１５ａ．１５ｂ…充電用電極
１６…充電部、１６ａ…充電部本体
１６ｂ…ＡＣ／ＤＣコンバータ、１７…電源コード
１８…充電器監視灯、２０…制御部
２０１…振動子制御手段、２０２…送風機制御手段
２０３…電池残量監視手段、２１…監視保護回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液より霧化液を発生させて外部に噴射させる吸入器本体と、
前記吸入器本体内に設けられ、該吸入器本体の動作に必要な電力を供給する電源として用いられる１０Ｃ以上の電流で急速充電可能な充電式電池と、
を具備したことを特徴とする充電式吸入器。
【請求項２】
さらに充電手段を有し、該充電手段は、前記吸入器本体に電気的に接続可能で、該接続状態で前記充電式電池を充電する充電部を有することを特徴とする請求項１記載の充電式吸入器。
【請求項３】
前記吸入器本体は、前記充電式電池の電池残量を表示する電池残量表示手段を有することを特徴とする請求項１記載の充電式吸入器。
【請求項４】
さらに前記充電式電池の過充電、過放電及び過電流の少なくとも一つを検出し、前記充電式電池の充電又は放電を停止させる監視保護手段を有することを特徴とする請求項１記載の充電式吸入器。
【請求項１】
薬液より霧化液を発生させて外部に噴射させる吸入器本体と、
前記吸入器本体内に設けられ、該吸入器本体の動作に必要な電力を供給する電源として用いられる１０Ｃ以上の電流で急速充電可能な充電式電池と、
を具備したことを特徴とする充電式吸入器。
【請求項２】
さらに充電手段を有し、該充電手段は、前記吸入器本体に電気的に接続可能で、該接続状態で前記充電式電池を充電する充電部を有することを特徴とする請求項１記載の充電式吸入器。
【請求項３】
前記吸入器本体は、前記充電式電池の電池残量を表示する電池残量表示手段を有することを特徴とする請求項１記載の充電式吸入器。
【請求項４】
さらに前記充電式電池の過充電、過放電及び過電流の少なくとも一つを検出し、前記充電式電池の充電又は放電を停止させる監視保護手段を有することを特徴とする請求項１記載の充電式吸入器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２２５０９（Ｐ２００９−２２５０９Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８８４５８（Ｐ２００７−１８８４５８）
【出願日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
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