本實(shí)用新型涉及恒溫發(fā)熱裝置，更詳細(xì)而言，涉及安全、耗電量低、能簡單且低成本制作、響應(yīng)速度快的恒溫發(fā)熱裝置。

另外，本實(shí)用新型涉及使用本實(shí)用新型的上述恒溫發(fā)熱裝置的玩具、游戲設(shè)備以及餐具。

背景技術(shù)：

在玩具、游戲設(shè)備以及餐具等領(lǐng)域中，要求以常溫以上、100℃不到的恒溫溫度發(fā)熱的恒溫發(fā)熱裝置。

例如，考慮在具有根據(jù)溫度不同而變換顏色的頭發(fā)的人偶與吹風(fēng)機(jī)組合而成的玩具中，使用恒溫發(fā)熱裝置作為吹風(fēng)機(jī)的熱源。

或者，考慮在游戲設(shè)備即鋼珠機(jī)裝置和鋼珠節(jié)流裝置等裝置中，在得獎(jiǎng)的情況(中彩的情況)下，或者是確定得獎(jiǎng)(之后確定會(huì)得獎(jiǎng))的情況下，使用恒溫發(fā)熱裝置進(jìn)行發(fā)熱，以告知游戲者得獎(jiǎng)或是確定中獎(jiǎng)。

或者，考慮使用恒溫發(fā)熱裝置，將其組裝入舀取食品的勺子等餐具中，讓冰激凌等融化使其容易舀取。

作為恒溫發(fā)熱裝置，至今為止，使用了各種各樣的電路以及發(fā)熱源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題

在玩具、游戲機(jī)和餐具等上所使用的恒溫發(fā)熱裝置中，安全是最優(yōu)先的。除此以外，還要求低耗電量、能簡單且低成本制作的電路以及響應(yīng)速度快(接通開關(guān)后短時(shí)間內(nèi)上升至預(yù)先確定的設(shè)定溫度)等。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種安全、耗電量低、能簡單且低成本地制作以及響應(yīng)速度快的恒溫發(fā)熱裝置。

解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案

作為一種方法，本實(shí)用新型的恒溫發(fā)熱裝置，是以預(yù)先確定的設(shè)定溫度或設(shè)定溫度附近的溫度進(jìn)行發(fā)熱的裝置，包括：電源，發(fā)熱元件，開關(guān)元件，比較器元件，NTC熱敏電阻元件以及多個(gè)電阻元件，發(fā)熱元件利用電源發(fā)熱，開關(guān)元件被插入電源與發(fā)熱元件之間，比較器元件控制開關(guān)元件的導(dǎo)通和斷開，NTC熱敏電阻元件被配置在發(fā)熱元件的附近與發(fā)熱元件熱耦合，使其接近與發(fā)熱元件相同的溫度，將設(shè)定溫度下的電阻值作為閾值電阻值，NTC熱敏電阻元件與至少一個(gè)電阻元件串聯(lián)連接，且被施加恒定的電壓，形成溫度檢測用分壓電路，從溫度檢測用分壓電路的NTC熱敏電阻元件和電阻元件的連接點(diǎn)輸出溫度檢測用電壓，至少兩個(gè)電阻元件串聯(lián)連接，且被施加恒定的電壓，形成比較用分壓電路，從比較用分壓電路的一個(gè)電阻元件和另一個(gè)電阻元件的連接點(diǎn)輸出比較用電壓，溫度檢測用分壓電路的電阻元件及比較用分壓電路的電阻元件各自的電阻值，以及分別施加在溫度檢測用分壓電路和比較用分壓電路的電壓被設(shè)定為在NTC熱敏電阻元件的溫度為設(shè)定溫度，NTC熱敏電阻元件的電阻值為閾值電阻值時(shí)，溫度檢測用電壓＝比較用電壓，在NTC熱敏電阻元件的溫度低于設(shè)定溫度，NTC熱敏電阻元件的電阻值大于閾值電阻值時(shí)，溫度檢測用電壓＞比較用電壓，在NTC熱敏電阻元件的溫度高于設(shè)定溫度，NTC熱敏電阻元件的電阻值小于閾值電阻值時(shí)，溫度檢測用電壓＜比較用電壓，或者，在NTC熱敏電阻元件的溫度低于設(shè)定溫度，NTC熱敏電阻元件的電阻值大于閾值電阻值時(shí)，溫度檢測用電壓＜比較用電壓，在NTC熱敏電阻元件的溫度高于設(shè)定溫度，NTC熱敏電阻元件的電阻值小于閾值電阻值時(shí)，溫度檢測用電壓＞比較用電壓，比較器元件對溫度檢測用電壓與比較用電壓進(jìn)行比較，在NTC熱敏電阻元件的溫度低于設(shè)定溫度，NTC熱敏電阻元件的電阻值大于閾值電阻值時(shí)，使開關(guān)元件導(dǎo)通，在NTC熱敏電阻元件的溫度高于設(shè)定溫度，NTC熱敏電阻元件的電阻值小于閾值電阻值時(shí)，使開關(guān)元件斷開。

另外，優(yōu)選地，本實(shí)用新型包括由金屬形成的保溫板，NTC熱敏電阻元件與發(fā)熱元件經(jīng)由絕緣性構(gòu)件被安裝于保溫板。該情況下，NTC熱敏電阻元件和發(fā)熱元件間的熱耦合度的程度提高，能更高精度地以設(shè)定溫度或者設(shè)定溫度附近的溫度發(fā)熱，響應(yīng)速度也得到提高。

作為發(fā)熱元件，例如可以使用PTC熱敏電阻元件。該情況下，即使因誤動(dòng)作導(dǎo)致溫度異常地上升高于設(shè)定溫度，也能使PTC熱敏電阻元件的電阻值上升以抑制溫度繼續(xù)上升，因此進(jìn)一步提高安全性。

使比較用電壓可變，改變NTC熱敏電阻的閾值電阻值，能使設(shè)定溫度改變。該情況下，能用一個(gè)恒溫發(fā)熱裝置，設(shè)定多個(gè)設(shè)定溫度。該情況中，通過將比較用分壓電路中的至少一個(gè)電阻元件替換為串聯(lián)連接的電阻元件和開關(guān)的多個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)連接而成的電路，通過切換開關(guān)，能使比較用電壓可變。或者，將比較用分壓電路中的至少一個(gè)電阻元件替換為可變電阻器，通過調(diào)節(jié)可變電阻器，能使比較用電壓可變。

本實(shí)用新型的恒溫發(fā)熱裝置適用于要求較高的安全性的、例如玩具、游戲設(shè)備以及餐具等。

實(shí)用新型效果

本實(shí)用新型的恒溫發(fā)熱裝置若超過設(shè)定溫度則停止向發(fā)熱元件供電，因此具備較高的安全性，耗電量低。另外，本實(shí)用新型的恒溫發(fā)熱裝置由模擬電路構(gòu)成，不需要昂貴的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)等，能廉價(jià)地制作。另外，本實(shí)用新型的恒溫發(fā)熱裝置響應(yīng)速度快。

附圖說明

圖1是表示第一實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置100的等效電路圖。

圖2是恒溫發(fā)熱裝置100的局部俯視圖。

圖3是表示恒溫發(fā)熱裝置100的溫度變化的曲線圖。

圖4是表示第二實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置200的等效電路圖。

圖5是表示第三實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置300的等效電路圖。

圖6是表示第四實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置400的等效電路圖。

圖7是表示第五實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置500的等效電路圖。

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

另外，各實(shí)施方式是例示了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本實(shí)用新型不被實(shí)施方式的內(nèi)容所限定。此外，也可將不同的實(shí)施方式所記載的內(nèi)容組合實(shí)施，該情況下的實(shí)施內(nèi)容也包含在本實(shí)用新型中。此外，附圖是為了幫助理解實(shí)施方式，存在繪制不一定嚴(yán)密的情況。例如，存在所繪的結(jié)構(gòu)要素和結(jié)構(gòu)要素間的尺寸比例與說明書所記載的其尺寸比例不一致的情況。另外，存在說明書中所記載的結(jié)構(gòu)要素在附圖中被省略的情況，或省略個(gè)數(shù)進(jìn)行繪制的情況。

(第一實(shí)施方式)

圖1以及圖2示出了第一實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置100。這里，圖1是恒溫發(fā)熱裝置100的等效電路圖。圖2是表示恒溫發(fā)熱裝置100的NTC熱敏電阻元件及加熱部的局部俯視圖。

恒溫發(fā)熱裝置100以預(yù)先確定的設(shè)定溫度，或設(shè)定溫度附近的溫度進(jìn)行發(fā)熱。在本實(shí)施方式中，設(shè)定溫度被設(shè)定為40℃。恒溫發(fā)熱裝置100在導(dǎo)通電源后，電力提供至下文所述的加熱部，加熱部開始發(fā)熱。接著，加熱部持續(xù)發(fā)熱，加熱部的溫度上升、超過40℃時(shí)，停止向加熱部供電，加熱部停止發(fā)熱。接著，經(jīng)過一段時(shí)間，加熱部的溫度下降至低于40℃時(shí)，重新開始向加熱部供電，加熱部重新開始發(fā)熱。結(jié)果，恒溫發(fā)熱裝置100的加熱部維持在40℃或40℃附近的溫度。

如圖1所示，恒溫發(fā)熱裝置100包括電源Vcc。本實(shí)施方式中，令電源Vcc為直流6V。電源Vcc，連接開關(guān)SW1作為電源開關(guān)。

另外，恒溫發(fā)熱裝置100包括作為發(fā)熱元件的三個(gè)PTC熱敏電阻元件PTC1、PTC2、PTC3。PTC熱敏電阻元件PTC1、PTC2、PTC3相互并聯(lián)連接構(gòu)成加熱部3。加熱部3利用電源Vcc的電力進(jìn)行發(fā)熱。

在開關(guān)SW1與加熱部3之間，插入開關(guān)元件Q1。開關(guān)元件Q1導(dǎo)通斷開從電源Vcc向加熱部3的供電。本實(shí)施形態(tài)中使用PNP晶體管作為開關(guān)元件Q1。

恒溫發(fā)熱裝置100包括電阻元件R1和NTC熱敏電阻元件NTC1串聯(lián)連接構(gòu)成的溫度檢測用分壓電路。溫度檢測用分壓電路的電阻元件R1側(cè)的端部與開關(guān)SW1的負(fù)載側(cè)(與電源Vcc相反的一側(cè))連接，NTC熱敏電阻元件NTC1側(cè)的端部接地。溫度檢測用分壓電路從電阻元件R1和NTC熱敏電阻元件NTC1的連接點(diǎn)輸出溫度檢測用電壓。

恒溫發(fā)熱裝置100包括電阻元件R2和電阻元件R3串聯(lián)連接構(gòu)成的比較用分壓電路。比較用分壓電路的電阻元件R2側(cè)的端部與開關(guān)SW1的負(fù)載側(cè)連接，電阻元件R3側(cè)的端部接地。比較用分壓電路從電阻元件R2和電阻元件R3的連接點(diǎn)輸出比較用電壓。

恒溫發(fā)熱裝置100包括比較器元件Cmp1。

溫度檢測用分壓電路的電阻元件R1和NTC熱敏電阻元件NTC1的連接點(diǎn)連接在比較器元件Cmp1的反相輸入端子-(負(fù))。

比較用分壓電路的電阻元件R2和電阻元件R3的連接點(diǎn)連接在比較器元件Cmp1的非反相輸入端子+(正)。

比較器元件Cmp1正側(cè)的電源端子與開關(guān)SW1的負(fù)載側(cè)連接。

比較器元件Cmp1的負(fù)側(cè)的電源端子接地。

比較器元件Cmp1的輸出端子經(jīng)由電阻元件R4與開關(guān)元件Q1的控制端子連接。

此外，電阻元件R4與開關(guān)元件Q1的連接點(diǎn)另外經(jīng)由電阻元件R5與開關(guān)SW1的負(fù)載側(cè)連接。

各元件的電阻值如表1所示。

[表1]

表1

NTC熱敏電阻元件NTC1被配置在加熱部3(PTC熱敏電阻元件PTC1～3)的附近，與加熱部3熱耦合，使其接近與加熱部3相同的溫度。圖1中以虛線包圍示出NTC熱敏電阻元件NTC1與加熱部3熱耦合的區(qū)域。

圖2示出NTC熱敏電阻元件NTC1與加熱部3(PTC熱敏電阻元件PTC1～3)的具體例。

如圖2所示，準(zhǔn)備由鋁等構(gòu)成的保溫板1，在保溫板1的主面上粘貼樹脂等構(gòu)成的、絕緣性的薄電路基板2。在電路基板2上形成三組的電路布線4a、4b、4c。PTC熱敏電阻元件PTC1～3各自的一個(gè)端子與電路布線4a連接。NTC熱敏電阻元件NTC1的一個(gè)端子與電路布線4b連接。PTC熱敏電阻元件PTC1～3各自的另一個(gè)端子和NTC熱敏電阻元件NTC1的另一個(gè)端子連接在電路布線4c。

另外，電路布線4a、4b、4c分別與引線5a、5b、5c連接。引線5a與圖1所示的開關(guān)元件Q1連接。引線5b與圖1所示的電阻元件R1連接。引線5c與圖1所示的接地相連接。

如上文所述，恒溫發(fā)熱裝置100的設(shè)定溫度被設(shè)定為40℃。NTC熱敏電阻元件NTC1具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)，具有在恒溫發(fā)熱裝置100的設(shè)定溫度即40℃時(shí)的電阻值作為閾值電阻值。本實(shí)施方式中，如表1所示，由于在NTC熱敏電阻元件NTC1中使用了在40℃時(shí)呈現(xiàn)5.6kΩ電阻值的元件，因此NTC熱敏電阻元件NTC1的閾值電阻值為5.6kΩ。

NTC熱敏電阻元件NTC1在自身的溫度為40℃(加熱部3的溫度約為40℃)時(shí)，呈現(xiàn)閾值電阻值即5.6kΩ的電阻值。此外，NTC熱敏電阻元件NTC1在本身的溫度低于40℃(加熱部3的溫度約為40℃)時(shí)，呈現(xiàn)高于閾值電阻值即5.6kΩ的電阻值。此外，NTC熱敏電阻元件NTC1在本身的溫度超過40℃(加熱部3的溫度約為40℃)時(shí)，顯示低于閾值電阻值即5.6kΩ的電阻值。

上述溫度檢測用分壓電路的電阻元件R1、比較用分壓電路的電阻元件R2，R3的電阻值以及分別施加于溫度檢測用分壓電路和比較用分壓電路的電壓被設(shè)定為，在NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度為設(shè)定溫度40℃，且NTC熱敏電阻元件NTC1的電阻值為閾值電阻值即5.6kΩ時(shí)，溫度檢測用電壓和比較用電壓相等(溫度檢測用電壓＝比較用電壓)。

具體而言，如表1所示，電阻元件R1被設(shè)置為4.7kΩ，電阻元件R2被設(shè)置為4.7kΩ，電阻元件R3被設(shè)置為5.6kΩ。

此外，如上文所述，溫度檢測用分壓電路和比較用分壓電路的一端分別與開關(guān)SW1的負(fù)載側(cè)連接，因此電源開關(guān)即開關(guān)SW1導(dǎo)通的情況下，在溫度檢測用分壓電路以及比較用分壓電路分別施加電源Vcc的直流6V。

結(jié)果，比較用電壓始終約為3.26V。

另外，在NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度為設(shè)定溫度40℃(加熱部3的溫度約為40℃)，且NTC熱敏電阻元件NTC1的電阻值為閾值電阻值即5.6kΩ時(shí)，溫度檢測用電壓約為3.26V。

表1示出比較用電壓的計(jì)算式和NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度為40℃時(shí)的溫度檢測用電壓的計(jì)算式。

溫度檢測用電壓在NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度為40℃時(shí)約為3.26V,但若NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度低于40℃，則NTC熱敏電阻元件NTC1的電阻值大于5.6kΩ，因此溫度檢測用電壓大于3.26V。

反之，NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度超過40℃，則NTC熱敏電阻元件NTC1的電阻值小于5.6kΩ，因此溫度檢測用電壓小于3.26V。

在恒溫發(fā)熱裝置100中，由比較器元件Cmp1對比較用電壓和溫度檢測用電壓的大小進(jìn)行比較，檢測NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度(加熱部3的溫度)，控制開關(guān)元件Q1的導(dǎo)通和斷開。

具體而言，NTC熱敏電阻元件NTC1的電阻值大于閾值電阻值5.6kΩ，溫度檢測用電壓大于比較用電壓(溫度檢測用電壓>比較用電壓)的情況下，判斷為NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度(加熱部3的溫度)低于設(shè)定溫度即40℃，從比較器元件Cmp1的輸出端子輸出負(fù)的最大電壓，使開關(guān)元件Q1導(dǎo)通，從電源Vcc向加熱部3供電。

反之，NTC熱敏電阻元件NTC1的電阻值小于閾值電阻值5.6kΩ，溫度檢測用電壓小于比較用電壓(溫度檢測用電壓<比較用電壓)的情況下，判斷為NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度(加熱部3的溫度)高于設(shè)定溫度即40℃，從比較器元件Cmp1的輸出端子輸出正的最大電壓，使開關(guān)元件Q1斷開，停止從電源Vcc向加熱部3供電。

再次對以上結(jié)構(gòu)構(gòu)成的恒溫發(fā)熱裝置100的動(dòng)作進(jìn)行整理并說明。

通過使電源開關(guān)即SW1導(dǎo)通，從電源Vcc向由電阻元件R1和NTC熱敏電阻元件NTC1構(gòu)成的溫度檢測用分壓電路，以及由電阻元件R2和電阻元件R3構(gòu)成的比較用分壓電路供電。在該時(shí)刻,由于NTC熱敏電阻元件NTC的溫度低于設(shè)定溫度即40℃，因此NTC熱敏電阻元件NTC的電阻值大于閾值電阻值5.6kΩ，溫度檢測用電壓大于比較用電壓，從比較器元件Cmp1的輸出端子輸出負(fù)的最大電壓，開關(guān)元件Q1導(dǎo)通。結(jié)果，從電源Vcc經(jīng)由開關(guān)元件Q1還向加熱部3(PTC熱敏電阻元件PTC1～3)供電。

接收了供電的加熱部3(PTC熱敏電阻元件PTC1～3)開始發(fā)熱。

進(jìn)一步地持續(xù)供電，加熱部3(PTC熱敏電阻元件PTC1～3)的溫度超過設(shè)定溫度即40℃，進(jìn)一步地NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度超過設(shè)定溫度即40℃，則NTC熱敏電阻元件NTC1的電阻值小于閾值電阻值5.6kΩ，溫度檢測用電壓小于比較用電壓，從比較器元件Cmp1的輸出端子輸出正的最大電壓，使開關(guān)元件Q1斷開。結(jié)果，停止向加熱部3(PTC熱敏電阻元件PTC1～3)的供電，加熱部3停止發(fā)熱。

接著，加熱部3的溫度下降，進(jìn)一步地NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度下降，低于設(shè)定溫度即40℃，NTC熱敏電阻元件NTC1的電阻值大于閾值電阻值5.6kΩ，溫度檢測用電壓大于比較用電壓，則從比較器元件Cmp1的輸出端子再次輸出負(fù)的最大電壓，使開關(guān)元件Q1導(dǎo)通。結(jié)果，重新開始向加熱部3供電，加熱部3重新開始發(fā)熱。

如上所述，恒溫發(fā)熱裝置100的加熱部3(PTC熱敏電阻元件PTC1～3)反復(fù)的停止和重新開始發(fā)熱，在設(shè)定溫度40℃附近的溫度下進(jìn)行安定的供熱。

圖3用曲線圖示出了導(dǎo)通作為電源開關(guān)的SW1后，由鋁等構(gòu)成的保溫板1的溫度變化。此外，在圖3中，將一部分的時(shí)間放大表示。此外，保溫板1的溫度是通過熱電偶測定的。

由圖3可知，恒溫發(fā)熱裝置100的保溫板1在SW1導(dǎo)通后約1.3秒便達(dá)到了設(shè)定溫度40℃，響應(yīng)速度非?？臁?/p>

恒溫發(fā)熱裝置100的保溫板1，在這之后也將溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度40℃附近，進(jìn)行穩(wěn)定的供熱。

如上述所說明的那樣，恒溫發(fā)熱裝置100在超過設(shè)定溫度時(shí)會(huì)停止向發(fā)熱元件(PTC熱敏電阻元件PTC1～3)的供電，所以安全性高，耗電量小。另外，恒溫發(fā)熱裝置100由模擬電路構(gòu)成，不需要高額的模電轉(zhuǎn)換器(ADC)等，制作成本低。另外，恒溫發(fā)熱裝置100響應(yīng)速度非?？臁２⑶遥銣匕l(fā)熱裝置100使用PTC熱敏電阻元件PTC1～3作為發(fā)熱元件，因此即便由于誤動(dòng)作使得溫度異常得高于設(shè)定溫度，PTC熱敏電阻元件PTC1～3的阻抗值會(huì)增大抑制溫度繼續(xù)上升，所以安全性更能提高。

(第二實(shí)施方式)

圖4表示第二實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置200。這里，圖2為恒溫發(fā)熱裝置200的等效電路圖。

恒溫發(fā)熱裝置200與圖1以及圖2所示的第一實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置100相比，對溫度檢測用分壓電路、比較用分壓電路等進(jìn)行了變更。

具體而言，恒溫發(fā)熱裝置200中，NTC熱敏電阻元件NTC1和電阻元件R11串聯(lián)連接構(gòu)成溫度檢測用分壓電路，NTC熱敏電阻元件NTC1側(cè)的端部與開關(guān)SW1的負(fù)載側(cè)(電源Vcc的相反側(cè))連接，電阻元件R11的端部接地。并且，與恒溫發(fā)熱裝置100不同，使溫度檢測用分壓電路的NTC熱敏電阻元件NTC1和R11的連接點(diǎn)與比較器元件Cmp1的非反相輸入端子+連接。

另外，恒溫發(fā)熱裝置200中，電阻元件R12和電阻元件R13串聯(lián)連接構(gòu)成比較用分壓電路，使電阻元件R12側(cè)的端部與開關(guān)SW1的負(fù)載側(cè)連接，電阻元件R13側(cè)的端部接地。并且，與恒溫發(fā)熱裝置100不同，比較用分壓電路的電阻元件R12與電阻元件R13的連接點(diǎn)與比較器元件Cmp1的反相輸入端子-連接。

表2示出恒溫發(fā)熱裝置200的各個(gè)元件的電阻值。

[表2]

表2

恒溫發(fā)熱裝置200也和恒溫發(fā)熱裝置100同樣地，設(shè)置設(shè)定溫度為40℃。

NTC熱敏電阻元件NTC1也和恒溫發(fā)熱裝置100同樣地，使用了在40℃時(shí)呈現(xiàn)5.6kΩ電阻值的元件，NTC熱敏電阻元件NTC1的閾值電阻值為5.6kΩ。

NTC熱敏電阻元件NTC1在本身的溫度為40℃時(shí)，呈現(xiàn)閾值電阻值即5.6kΩ的電阻值。NTC熱敏電阻元件NTC1在本身的溫度低于40℃時(shí)，呈現(xiàn)高于閾值電阻值即5.6kΩ的電阻值。在本身的溫度超過40℃時(shí)，呈現(xiàn)低于閾值電阻值即5.6kΩ的電阻值。

如表2所示，在恒溫發(fā)熱裝置200中，電阻元件R11被設(shè)定為4.7kΩ，電阻元件R12被設(shè)定為5.6kΩ，電阻元件R13被設(shè)定為4.7kΩ。

在恒溫發(fā)熱裝置200中，比較用電壓始終約為2.74V。

另外，在NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度為設(shè)定溫度的40℃，且NTC熱敏電阻元件NTC1的電阻值為閾值電阻值即5.6kΩ時(shí)，溫度檢測用電壓約為2.74V。

表2示出比較用電壓的計(jì)算式和NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度為40℃時(shí)的溫度用檢測電壓的計(jì)算式。

溫度檢測用電壓在NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度為40℃時(shí)約為2.74V,但在NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度低于40℃時(shí)，NTC熱敏電阻元件NTC1的電阻值大于5.6kΩ，因此溫度檢測用電壓小于2.74V。此外，由于溫度檢測用分壓電路的結(jié)構(gòu)、布線的不同，因此其動(dòng)作與第一實(shí)施方式的恒溫發(fā)熱裝置100的動(dòng)作相反。

相反地，若NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度超過40℃，NTC熱敏電阻元件NTC1的電阻值小于5.6kΩ，因此溫度檢測用電壓大于2.74V。由于溫度檢測用分壓電路的結(jié)構(gòu)、布線不同，因此其動(dòng)作也與第一實(shí)施方式的恒溫發(fā)熱裝置100的動(dòng)作相反。

在恒溫發(fā)熱裝置200中，也利用比較器元件Cmp1對比較用電壓和溫度檢測用電壓的大小進(jìn)行比較，檢測NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度，控制開關(guān)元件Q1的導(dǎo)通和斷開。

具體而言，NTC熱敏電阻元件NTC的電阻值大于閾值電阻值5.6kΩ，溫度檢測用電壓小于比較用電壓(溫度檢測用電壓＜比較用電壓)的情況下，判斷為NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度低于設(shè)定溫度即40℃，從比較器元件Cmp1的輸出端子輸出負(fù)的最大電壓，使開關(guān)元件Q1導(dǎo)通，從電源Vcc向加熱部3供電。

相反地，NTC熱敏電阻元件NTC1的電阻值小于閾值電阻值即5.6kΩ，溫度檢測用電壓大于比較用電壓(溫度檢測用電壓＞比較用電壓)的情況下，判斷為NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度高于設(shè)定溫度即40℃，從比較器元件Cmp1的輸出端子輸出正的最大電壓，使開關(guān)元件Q1斷開，停止從電源Vcc向加熱部3供電。

恒溫發(fā)熱裝置200雖然具有與恒溫發(fā)熱裝置100不同的溫度檢測用分壓電路、比較用分壓電路的結(jié)構(gòu)和布線，但與恒溫發(fā)熱裝置100同樣地，能夠以設(shè)定溫度即40℃附近的溫度進(jìn)行穩(wěn)定的熱供給。

(第三實(shí)施方式)

圖5表示第三實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置300。這里，圖5為恒溫發(fā)熱裝置300的等效電路圖。

恒溫發(fā)熱裝置300將圖1及圖2所示的、第一實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置100的電阻元件R3，替換為電阻元件R31和開關(guān)SW2串聯(lián)連接的串聯(lián)電路與電阻元件R32和開關(guān)SW3串聯(lián)連接的串聯(lián)電路并聯(lián)連接成的電路。另外，圖5中，為了方便起見，將電阻元件R31和電阻元件R32合并以符號(hào)R3表示。

表3示出恒溫發(fā)熱裝置300的各元件的電阻值。

[表3]

表3

如表3所示，恒溫發(fā)熱裝置300中，電阻元件R31被設(shè)定為5.6kΩ，電阻元件R32被設(shè)定為6.8kΩ。并且，符號(hào)R3所示的電阻元件R31與電阻元件R32的合成電阻值，在開關(guān)SW2導(dǎo)通，開關(guān)SW3斷開時(shí)為5.6kΩ，開關(guān)SW2和開關(guān)SW3雙方都導(dǎo)通時(shí)為3.1kΩ。

結(jié)果，恒溫發(fā)熱裝置300通過使開關(guān)SW2導(dǎo)通、開關(guān)SW3斷開，能將比較用電壓設(shè)定為約3.26V。另外，通過使開關(guān)SW2和開關(guān)SW3雙方導(dǎo)通，能將比較用電壓設(shè)定為約2.38V。表3示出各計(jì)算式。

另一方面，恒溫發(fā)熱裝置300的NTC熱敏電阻元件NTC1與恒溫發(fā)熱裝置100的NTC熱敏電阻元件NTC1為同一種類，具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)，在40℃時(shí)呈現(xiàn)5.6kΩ的電阻值，在60℃時(shí)呈現(xiàn)3.1kΩ的電阻值。

結(jié)果，恒溫發(fā)熱裝置300的溫度檢測用電壓，在NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度為40℃時(shí)達(dá)到約3.26V,在NTC熱敏電阻元件NTC1的溫度為60℃時(shí)達(dá)到約2.38V。表3示出各計(jì)算式。

由此，恒溫發(fā)熱裝置300能通過切換開關(guān)SW2和SW3變更設(shè)定溫度。具體而言，通過使開關(guān)SW2導(dǎo)通，SW3斷開能將設(shè)定溫度設(shè)定為40℃。另外，通過使開關(guān)SW2和開關(guān)SW3雙方導(dǎo)通，能將設(shè)定溫度設(shè)定為60℃。

本實(shí)用新型中，能像恒溫發(fā)熱裝置300那樣，使設(shè)定溫度可變。

(第四實(shí)施方式)

圖6表示第四實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置400。這里，圖6為恒溫發(fā)熱裝置400的等效電路圖。

恒溫發(fā)熱裝置400將圖1以及圖2所示的、第一實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置100的電阻元件R3替換為可變電阻器R33?？勺冸娮杵鱎33例如能使電阻值在0kΩ～10kΩ的范圍內(nèi)進(jìn)行變更。

恒溫發(fā)熱裝置400能通過調(diào)整可變電阻器R33使設(shè)定溫度連續(xù)地變化。

(第五實(shí)施方式)

圖7表示第五實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置500。這里，圖7是恒溫發(fā)熱裝置500的等效電路圖。

恒溫發(fā)熱裝置500將圖1以及圖2所示的、第一實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置100的PTC熱敏電阻元件PTC1、PTC2、PTC3并聯(lián)連接而成的加熱部3替換為一個(gè)加熱元件13。

加熱元件13雖未圖示，但是由在基板上形成發(fā)熱電阻部，由具有絕緣性及耐熱性的外層材料覆蓋發(fā)熱電阻部而得到的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

本實(shí)用新型中，加熱部(發(fā)熱元件)的結(jié)構(gòu)是任意的，能使用各種各樣的發(fā)熱元件。

(第六實(shí)施方式)

作為第六實(shí)施方式，使用第一實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置100制作吹風(fēng)機(jī)玩具(未圖示)。

吹風(fēng)機(jī)玩具中，恒溫發(fā)熱裝置100配置在筒狀的本體內(nèi)部，通過利用同樣被設(shè)置在本體內(nèi)部的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的螺旋槳，向外部吹出暖風(fēng)。

本實(shí)施方式的吹風(fēng)機(jī)玩具，由于使用了第一實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置100，因此安全性高，耗電量小，由于反應(yīng)速度快而能在導(dǎo)通開關(guān)后迅速吹出暖風(fēng)。

(第七實(shí)施方式)

作為第七實(shí)施方式，使用第一實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置100制作鋼珠機(jī)裝置(未圖示)。

鋼珠機(jī)裝置中，在游戲者所握的把手附近埋設(shè)恒溫發(fā)熱裝置100，能夠在得獎(jiǎng)的情況下(中彩的情況下)、或確定得獎(jiǎng)的情況下(之后確定會(huì)得獎(jiǎng)的情況下)進(jìn)行發(fā)熱，能告知游戲者得獎(jiǎng)或確定得獎(jiǎng)。

也可以在埋設(shè)恒溫發(fā)熱裝置100的附近粘貼根據(jù)溫度使色彩產(chǎn)生變化的熱膠帶，通過色彩變化告知游戲者得獎(jiǎng)或確定得獎(jiǎng)。本實(shí)施方式的鋼珠機(jī)裝置，能夠進(jìn)行發(fā)熱以告知游戲者得獎(jiǎng)或確定得獎(jiǎng)，因此游戲性(游戲的趣味性)提高。

(第八實(shí)施方式)

作為第八實(shí)施方式，使用第一實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置100制作舀取冰激凌等低溫食品的勺子(未圖示)。具體而言，在勺子的匙部附近埋設(shè)恒溫發(fā)熱裝置100。

本實(shí)施方式的勺子使用第一實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置100，因此安全性高，耗電量小。另外，由于本實(shí)施方式的勺子響應(yīng)速度快，因此能在導(dǎo)通開關(guān)后溫度迅速上升，使冰激凌等低溫食品融化的同時(shí)容易地被舀取。

以上，對第一實(shí)施方式～第五實(shí)施方式涉及的恒溫發(fā)熱裝置100～500，以及第六實(shí)施方式～第八實(shí)施方式涉及的使用了恒溫發(fā)熱裝置100的應(yīng)用產(chǎn)品進(jìn)行了說明。然而，本實(shí)用新型并不限于上述內(nèi)容，只要遵循本實(shí)用新型的主旨，能進(jìn)行各種變更。

例如，恒溫發(fā)熱裝置100～400中，將三個(gè)PTC熱敏電阻元件PTC1～3并聯(lián)連接作為發(fā)熱元件使用，但發(fā)熱元件不限于PTC熱敏電阻元件，可以如恒溫發(fā)熱裝置500那樣為加熱元件，也可為其他種類的元件。此外，即使在使用了PTC熱敏電阻元件的情況下，其個(gè)數(shù)也不限于三個(gè)，可以是一個(gè)，兩個(gè)，或也可為四個(gè)以上。即，能根據(jù)使用的PTC熱敏電阻元件的電阻值、必須的發(fā)熱量等任意地選定。

此外，恒溫發(fā)熱裝置100～500中，溫度檢測用分壓電路、比較用分壓電路、發(fā)熱元件(PTC熱敏電阻元件PTC1～3、加熱元件13)全部由一個(gè)電源Vcc(直流6V)供電，然而它們也可由單獨(dú)的電源供電。對溫度檢測用分壓電路、比較用分壓電路、發(fā)熱元件施加的電壓不限于6V。進(jìn)一步地，也可以對溫度檢測用分壓電路、比較用分壓電路、發(fā)熱元件施加不同的電壓。

恒溫發(fā)熱裝置100～500中，使用的NTC熱敏電阻元件NTC1為40℃時(shí)示出電阻值為5.6kΩ的電阻，但使用的NTC熱敏電阻元件的電阻溫度特性是任意的，不限于實(shí)施方式中使用的電阻。

標(biāo)號(hào)說明

1 保溫板

2 電路基板

3 加熱部

4a、4b、4c 電路布線

5a、5b、5c 引線

13 加熱元件

Vcc 電源

SW1、SW2、SW3 開關(guān)

PTC1、PTC2、PTC3 PTC熱敏電阻元件(發(fā)熱元件)

NTC1 NTC熱敏電阻元件

Cmp1 比較器元件

Q1 開關(guān)元件

R1、R2、R3、R4、R5、R11、R12、R13、R31、R32 電阻元件

100、200、300、400、500 恒溫發(fā)熱裝置