特開 2023-1029 空調衣服用バッテリ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023001029

(43)【公開日】2023-01-04

(54)【発明の名称】空調衣服用バッテリ装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/284 20210101AFI20221222BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20221222BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20221222BHJP

   H01M 10/6551 20140101ALI20221222BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20221222BHJP

   A41D 13/002 20060101ALI20221222BHJP

   H01L 23/29 20060101ALI20221222BHJP

   H02J 7/00 20060101ALN20221222BHJP

【ＦＩ】

H01M50/284

H05K7/20 D

H01M10/613

H01M10/6551

H01M50/204 401E

H01M50/204 401H

A41D13/002 105

H01L23/36 A

H02J7/00 302A

H02J7/00 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022076560

(22)【出願日】2022-05-06

(31)【優先権主張番号】P 2021100710

(32)【優先日】2021-06-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】391009372

【氏名又は名称】ミドリ安全株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100181928

【弁理士】

【氏名又は名称】日比谷 洋平

(74)【代理人】

【識別番号】100075948

【弁理士】

【氏名又は名称】日比谷 征彦

(72)【発明者】

【氏名】犬飼 元

(72)【発明者】

【氏名】高橋 遼輝

(72)【発明者】

【氏名】津森 友則

【テーマコード（参考）】

3B011

5E322

5F136

5G503

5H031

5H040

【Ｆターム（参考）】

3B011AA00

3B011AB01

3B011AC02

3B011AC03

3B011AC06

3B011AC07

3B011AC21

3B011AC26

5E322AA01

5E322AA02

5E322AA03

5E322AA11

5E322AB01

5E322EA11

5E322FA04

5E322FA06

5F136BA04

5F136DA09

5F136DA27

5F136EA03

5F136EA66

5F136FA01

5G503BA01

5G503BB02

5G503CA01

5G503CB02

5G503CC02

5G503DA02

5G503DA15

5G503EA05

5G503FA18

5G503GA01

5H031EE01

5H031KK01

5H040AA28

5H040AA37

5H040AS18

5H040DD08

5H040LL01

(57)【要約】

【課題】故障時に電流制限素子の加熱によって、可燃性物質に着火することのない空調衣服用バッテリ装置を提供する。
【解決手段】直列に配線された複数の電流制限素子９ａは、熱伝導率が高い金属から成る１個のヒートシンク材９ｃの平面状の主面部９ｄに、それぞれの伝熱板９ｅを介して、横並びに取り付けられている。そして、一方の電流制限素子９ａが経年劣化により破損状態となり、他方の正常な電流制限素子９ａから通常時の２倍の発熱が生じた際に、短絡して発熱しなくなった一方の電流制限素子９ａと共通のヒートシンク材９ｃに取り付けているので、ヒートシンク材９ｃによる個別ヒートシンク材の約２倍に相当する放熱面積から、約２倍の放熱を行うことができる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体部内に、バッテリ部と、ＩＣ基板から成る制御基板部及び電流制限部を備え、前記バッテリ部と接続した制御部とを配置し、接続ケーブルを介して接続したファン部に、電力を供給する空調衣服用バッテリ装置であって、
前記電流制限部は、制限電流値を超過しないように出力電流を制限する複数の電流制限素子が直列に配置されており、複数の前記電流制限素子は、熱伝導率が高い金属から成る１個のヒートシンク材の平面状の主面部に、横並びに取り付けられていることを特徴とする空調衣服用バッテリ装置。

【請求項2】

複数の前記電流制限素子の各端子は、前記制御基板部の挿入孔部に挿入されており、
前記ヒートシンク材は前記主面部と、該主面部の裏面に平行に並設する複数の放熱板とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の空調衣服用バッテリ装置。

【請求項3】

前記制御基板部と、前記ヒートシンク材とは離間していることを特徴とする請求項２に記載の空調衣服用バッテリ装置。

【請求項4】

前記制御基板部と、前記ヒートシンク材の前記制御基板側の側面の一部とが接していることを特徴とする請求項２に記載の空調衣服用バッテリ装置。

【請求項5】

前記放熱板の先端部は、前記筐体部の内側面に接していることを特徴とする請求項２～４の何れか１項に記載の空調衣服用バッテリ装置。

【請求項6】

複数の前記電流制限素子は、それぞれ伝熱板を介して、前記主面部に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の空調衣服用バッテリ装置。

【請求項7】

ねじを前記電流制限素子、前記伝熱板及び前記ヒートシンク材のそれぞれのねじ孔に挿通させて、前記電流制限素子の平面部が前記主面部に前記伝熱板を介して、載置するように取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の空調衣服用バッテリ装置。

【請求項8】

前記電流制限素子は、半導体スイッチ素子であることを特徴とする請求項１に記載の空調衣服用バッテリ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、爆発性雰囲気内で着用する空調装置付き衣服に着脱可能な空調衣服用バッテリ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に示すように、高温環境下での作業時等に作業者が着用し、取り付けられたファンにより衣服内に外気を吸入する空調衣服が知られている。この空調衣服は石油精製・石油化学・化学合成プラント等の可燃性のガスや可燃性液体から成る可燃性物質の蒸気が空気中に存在する雰囲気内で、着用するニーズも存在する。

【0003】

しかし、特許文献１に示すような通常の空調衣服は、爆発性雰囲気内における使用に耐え得るように防爆仕様が施されておらず、ファンに接続するケーブルの短絡等の原因による爆発性雰囲気内の可燃性物質への着火に対しては、無対策である。

【0004】

また、特許文献２には小電力の装置において、故障等による過電流が生じた場合に、発火等の事故を防止するＭＯＳＦＥＴから成る電流制限素子を用いた電流制限回路が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－６５８６１号公報

【特許文献2】特開２０１０－２６３７３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の空調衣服のバッテリ装置に、上述の発火防止用の電流制限回路を設けた場合には、気温が高い場所で使用すると、発熱する電流制限素子が冷却され難くなるので、電流制限素子自体が高温になることがある。

【0007】

特に電流制限回路の出力側やそれに接続されるケーブル又はファンが、何らかの原因で短絡した場合においては、ファンが動作しないばかりでなく、ケーブルやファンが電気的な負荷としても作用しなくなるため、これらの負荷で消費されるべき電力が電流制限素子で消費されることになり、電流制限素子自体が非常に高温に達することもある。

【0008】

空調衣服を気温が高い爆発性雰囲気内で使用した場合に、上述のような出力側の短絡等の故障が発生すると、電流制限素子自体が通常時以上に発熱し非常に高温になるので、可燃性物質に着火する虞れがある。

【0009】

本発明の目的は、上述の課題を解消し、空調衣服を爆発性雰囲気内で使用した場合に、故障時に電流制限素子の発熱によって可燃性物質に着火する虞れのない空調衣服用バッテリ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するための本発明に係る空調衣服用バッテリ装置は、筐体部内に、バッテリ部と、ＩＣ基板から成る制御基板部及び電流制限部を備え、接続ケーブルを介して接続した前記ファン部に、電力を供給する空調衣服用バッテリ装置であって、前記電流制限部は、制限電流値を超過しないように出力電流を制限する複数の電流制限素子が直列に配置されており、複数の前記電流制限素子は、熱伝導率が高い金属から成る１個のヒートシンク材の平面状の主面部に、横並びに取り付けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る空調衣服用バッテリ装置によれば、故障、破損等の原因により、直列に配線した複数の電流制限素子に対して、発熱温度に極端な差異が生じた場合であっても、複数の電流制限素子に取り付けた１個のヒートシンク材によって、複数の電流制限素子からの発熱を平滑化して、放熱することが可能である。従って、可燃性物質に着火するまで電流制限素子が異常加熱することを防止するこができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】空調衣服を背面から見た説明図である。

【図2】衣服用空調装置のブロック回路構成図である。

【図3】空調衣服用バッテリ装置の斜視図である。

【図4】空調衣服用バッテリ装置の分解斜視図である。

【図5】制御部の分解斜視図である。

【図6】電流制限部の分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は空調衣服Ｗの背面から見た説明図である。空調衣服Ｗは、正面に開閉用のジッパーＷ１を備えた上着Ｗ２に、衣服用空調装置Ｍが取り付けられている。

【0014】

衣服用空調装置Ｍは、上着Ｗ２の背面に設けた図示しない取付孔に固定した複数個の例えば２個のファン部Ｆと、上着Ｗ２の内ポケット等に収納する空調衣服用バッテリ装置１と、各ファン部Ｆ及び空調衣服用バッテリ装置１を接続する複数の接続ケーブルＣとから構成されている。

【0015】

円盤状のファン部Ｆは、上着Ｗ２に対して左右対称になるように配置されており、ハウジング内に羽根部Ｆ１が収納されている。この羽根部Ｆ１を回転させるモータに対して接続ケーブルＣを介して電力供給を行い、羽根部Ｆ１を高速に回転させることで、外気を上着Ｗ２内に吸入する。ジッパーＷ１を閉じた状態の上着Ｗ２内では、矢印の方向に気流Ｋが発生し、上着Ｗ２内の空気は首や手首の隙間を介して、外部に排出される。

【0016】

このようにファン部Ｆのモータの駆動により、上着Ｗ２内は涼しい状態が維持される。なお、ファン部Ｆは直流で動作する軸流ファン以外に、遠心ファン等の適宜のファンを採用することも可能である。

【0017】

ファン部Ｆのハウジングは本体部と固定枠部とから成り、これらで上着Ｗ２の取付孔を挟持することで固定されている。ファン部Ｆの故障時等には、本体部から固定枠部を分離することで、容易に上着Ｗ２からファン部Ｆを取り外すことが可能である。

【0018】

ファン部Ｆ毎に独立して配線される接続ケーブルＣの一方の端部には、端子挿入部３ｂと接続する接続端子部Ｃ１が設けられている。接続ケーブルＣの他方の端部は、ファン部Ｆと連結しているように図示しているが、端子挿入部３ｂ及び接続端子部Ｃ１と同様に取り外し可能としてもよい。

【0019】

図３は空調衣服用バッテリ装置１の斜視図であり、図４は分解斜視図である。空調衣服用バッテリ装置１は、上面を解放した箱状の基部２と、基部２を上方から被せて密閉する上蓋部３とから成る筐体部４内に、リチウムイオン電池等から成るバッテリ部５と、このバッテリ部５と接続される制御部６とが収納されている。

【0020】

基部２には、バッテリ部５が収納される空間及び制御部６が収納される空間を区分けする内壁部２ａと、上蓋部３を位置決めする位置決め部２ｂが立設している。そして、内壁部２ａの両端には、バッテリ部５のプラス極、マイナス極の電力線５ａ、５ｂを制御部６側に配線するための１対の凹部２ｃが設けられている。

【0021】

基部２の外表面には、ファン部Ｆに対する電力供給をオン・オフする電源スイッチ部２ｄと、バッテリ部５の残量を表示する残量表示部２ｅと、接続ケーブルＣの接続端子部Ｃ１を挿入する端子用接続部２ｆと、商用電源等から充電ケーブルを介して、充電可能な充電用挿入部２ｇとが設けられている。

【0022】

上蓋部３には基部２の内壁部２ａに先端同士が接する内壁部３ａと、接続ケーブルＣの接続端子部Ｃ１を挿入する端子挿入部３ｂが設けられている。また、上蓋部３の内壁部３ａには、基部２の内壁部２ａと同様に、凹部３ｃと、基部２の位置決め部２ｂの先端を挿入する図示しない被位置決め部とが設けられている。

【0023】

基部２を上蓋部３により密閉すると、内壁部２ａ、３ａには凹部２ｃ、３ｃから成る矩形孔内に、シリコン樹脂材等から成る密封性の高い立方体状のシール材７が嵌入されている。

【0024】

このシール材７は中央に電力線５ａ又は電力線５ｂを挿通する貫通孔７ａと、この貫通孔７ａの周囲を取り囲むように凹設した溝部７ｂとを備えている。凹部２ｃ、３ｃの周辺の内壁部２ａ、３ａに、シール材７の溝部７ｂを押し込んだ状態で、基部２に上蓋部３を閉止すると筐体部４に衝撃を加えてもシール材７が外れることはない。

【0025】

シール材７を内壁部２ａ、３ａに嵌合することで、バッテリ部５が収納される空間と、制御部６が収納される空間を完全に分離することができる。このようにすることで、リチウムイオン電池から成るバッテリ部５から電解液が液漏れしても、制御部６側に電解液が浸水することはない。

【0026】

バッテリ部５は、例えば公称電圧３．７Ｖ、定格容量１．８８Ａｈのリチウムイオン電池を、複数個を連結して使用し、バッテリ部５は充電用挿入部２ｇを介して充電可能な充電池に代えて、使い捨ての乾電池を採用することも可能である。なお、乾電池を採用する場合には、充電用挿入部２ｇを設ける必要はない。

【0027】

図５は制御部６の分解斜視図であり、図６は電流制限部９の分解斜視図である。制御部６は２枚のＩＣ基板をＬ字形に配置した制御基板部８と、この制御基板部８と接続する複数の電流制限部９とから構成されている。なお、複数の電流制限部９の個数は、上着Ｗ２に取り付けたファン部Ｆの個数と同数である。

【0028】

制御基板部８は、第１の基板８ａと第２の基板８ｂとが連結端子８ｃを介して接続されている。第１の基板８ａには電流制限部９の電流制限素子９ａの各端子９ｂを挿入する挿入孔部８ｄが設けられており、第２の基板８ｂには、電源スイッチ部２ｄとオン・オフするように接触するスイッチ端子８ｅと、筐体部４の端子用接続部２ｆ、端子挿入部３ｂと接続する出力端子８ｆと、基部２の残量表示部２ｅの裏面に配置された図示しないＬＥＤ素子の端子を接続する接続孔８ｇとが設けられている。なお、残量表示部２ｅにはバッテリ部５の残量に応じて、複数のＬＥＤ素子が点灯するようにされている。

【0029】

図２に示すように、ファン部Ｆ毎に対応するように並列に配置された電流制限部９には、それぞれ過電流が発生しないように出力電流を制御する２個の電流制限素子９ａが直列に配置されている。

【0030】

これらの電流制限素子９ａは、例えばゲート部に印加するゲート電圧によってソース・ドレイン間の電流を制御する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ素子）等の半導体スイッチ素子が採用され、適宜のゲート電圧を設定することで、制限電流値を超過しないように出力電流が制限される。電流制限素子９ａのゲート、ソース、ドレインの各端子９ｂは、第１の基板８ａの挿入孔部８ｄに挿入されている。また、電流制限素子９ａは、ＦＥＴ素子以外に、例えば抵抗素子を採用してもよい。

【0031】

電流制限素子９ａの制限電流値は、羽根部Ｆ１が安定して回転駆動しているときの定格電流値Ｉａと同値、又は定格電流値Ｉａより若干高く設定されている。電流制限素子９ａを直列とする二重系にすることで、一方の電流制限素子９ａが故障し、出力電流を制限できなくなったとしても、故障していない他方の電流制限素子９ａにより、制限電流値を超過しないように維持することができる。

【0032】

直列に配線された複数の電流制限素子９ａは、熱伝導率が高い金属から成る１個のヒートシンク材９ｃの平面状の主面部９ｄに、それぞれの伝熱板９ｅを介して、横並びに取り付けられている。これらの熱伝導性の良い絶縁材料から成る伝熱板９ｅの両面には、熱伝導率の高いペースト状シリコン材等の粘着層を設けてもよく、更には伝熱板９ｅを配置せずに、上述のペースト状シリコン材をヒートシンク材９ｃの主面部９ｄと、電流制限素子９ａとの間に配置するようにしてもよい。

【0033】

図６に示すように、ねじ９ｆを電流制限素子９ａ、伝熱板９ｅ及びヒートシンク材９ｃのそれぞれのねじ孔９ｇに挿通させて、電流制限素子９ａの平面部９ｈがヒートシンク材９ｃの主面部９ｄに伝熱板９ｅを介して、載置するように取り付けられている。このように取り付けることで、電流制限素子９ａが発熱した際に熱がヒートシンク材９ｃに効率良く伝達することになる。

【0034】

ヒートシンク材９ｃの主面部９ｄの裏面には、主面部９ｄに対して直交して複数の放熱板９ｉが平行に並設されている。このように多数の放熱板９ｉを配置することで表面積が大きくなり、放熱効率を高めることになる。

【0035】

また、電流制限素子９ａの各端子９ｂを第１の基板８ａの挿入孔部８ｄに挿入して固定した際に、ヒートシンク材９ｃの第１の基板８ａ側の側面９ｊと、第１の基板８ａとの間に隙間が生じ、離間している。

【0036】

このようにヒートシンク材９ｃの側面９ｊと、第１の基板８ａとに隙間を設けることで、通常では基板に設置されたヒートシンク材によりＩＣ部品の配置が制限されるのに対して、第１の基板８ａの上下面にＩＣ部品をヒートシンク材９ｃにより制限されることなく、効率的に配置することができる。

【0037】

また、ヒートシンク材９ｃの第１の基板８ａ側の側面９ｊの一部を、ＩＣ部品の配置を制限しない範囲で、第１の基板８ａに接するようにしてもよい。第１の基板８ａとヒートシンク材９ｃが接することで、ヒートシンク材９ｃの熱が第１の基板８ａに伝わり放熱性が増すことになる。また、ヒートシンク材９ｃの放熱板９ｉの先端部を筐体部４の内側面に接することで、更に放熱性を増すことが可能である。

【0038】

なお、本実施例では２個の電流制限素子９ａを配置しているが、電流制限部９の電流制限素子９ａは、３個以上の複数個を直列に配置して構成してもよく、制限電流値を超過しないように出力電流を制限することができれば、素子の個数は適宜に決めることができる。

【0039】

図３の状態において、電源スイッチ部２ｄを押圧すると電源が入り、ファン部Ｆの定格電流値Ｉａ、及びファン部Ｆを駆動させるために印加する電圧である定格電圧に基づくモータの回転により、羽根部Ｆ１から適度な風量が発生する。

【0040】

そして、外気が上着Ｗ２内に吸入され、矢印の方向に気流Ｋが発生し、上着Ｗ２内の空気は首や手首の隙間を介して外部に排出されるので、上着Ｗ２内の涼しい状態が維持される。このときに、電流制限部９の電流制限素子９ａは、羽根部Ｆ１から常に適度な風量が発生するように、ファン部Ｆに供給する電流を制限する。電流制限素子９ａは制限した電流に応じて発熱するが、ヒートシンク材９ｃから放熱することにより、安定した動作を継続することができる。

【0041】

ヒートシンク材９ｃからの放熱量は、電流制限素子９ａに最大の電流が供給される際に、電流を制限する動作によって発生する熱量を放熱できるように設定される。そして、この設定された放熱量が得られるように、ヒートシンク材９ｃの寸法や材質、放熱板９ｉの高さや枚数等の電流制限部９の仕様は、適宜に設計されている。例えば、電流制限素子９ａの出力側、制御部６に接続する接続ケーブルＣやファン部Ｆ等に短絡が発生した場合に、電流制限素子９ａに最大の電流が供給されると想定し、環境温度は４０℃であると仮定して、最大でも電流制限素子９ａの表面温度が１３５℃以下となるようにヒートシンク材９ｃ、放熱板９ｉ等の電流制限部９は熱設計され、電流制限素子９ａが熱破壊されないようにされている。

【0042】

電流制限部９の電流制限素子９ａは、羽根部Ｆ１から常に適度な風量が吸入されるように継続して電流制限を行うため、動作時間の増大や高温下での動作の繰り返し等に伴って、経年劣化して徐々に電流制限機能が十分に機能しなくなる。そして、遂には短絡等の原因によって電流制限機能が破壊され、無制限に電流が流れる等の不具合が発生することがある。この不具合は、素子毎に特性がばらつくため、一対の電流制限素子９ａに同時に発生することはなく、通常は一方の電流制限素子９ａのみに先に不具合が発生することになる。

【0043】

例えば、一方の電流制限素子９ａが経年劣化により破損状態となり、短絡すると電気抵抗がほぼゼロとなり、消費電力はほぼゼロとなる。従って、短絡した電流制限素子９ａは電流を制限しなくなると共に発熱も生じなくなる。このため、正常に動作している他方の電流制限素子９ａが、定格電流値Ｉａへの電流制限を全て行うことになる。

【0044】

このとき、正常に動作している他方の電流制限素子９ａには、通常動作における２個分の負荷が掛かることになり、消費電力はほぼ２倍となる。つまり、他方の電流制限素子９ａからは、２倍の消費電力に対応する２倍の発熱が生ずる。

【0045】

つまり、制御部６によるファン部Ｆへの電力供給に限れば、一方の電流制限素子９ａが破損して、素子自体が異常発熱するように他方の電流制限素子９ａのみが正常に動作している場合であっても、２個の電流制限素子９ａが共に正常に動作している時と同様に、通常通りに電力供給が行われる。空調衣服Ｗの着用者は、上蓋部３を開いて制御部６内の各部材の状況を確認することはないので、ファン部Ｆへの電力供給が正常に行われている以上、たとえ一方の電流制限素子９ａが破損していても、それに気が付くことはない。

【0046】

２個の電流制限素子９ａが共に正常に動作している場合には、両素子からほぼ同等の発熱が生ずるため、２個の電流制限素子９ａを共通のヒートシンク材９ｃに取り付けても、或いはそれぞれを個別のヒートシンク材に取り付けても、ヒートシンク材９ｃが個別のヒートシンク材のほぼ２倍の大きさとなるので、両者の放熱特性に大きな差異はない。

【0047】

しかし、上述のように一方の電流制限素子９ａが経年劣化により破損状態となり、他方の正常な電流制限素子９ａから通常時の２倍の発熱が生ずるようになった場合には、両者の放熱特性に大きな差異が生ずる。図５及び図６に示すように、短絡して発熱しなくなった一方の電流制限素子９ａと他方の正常な電流制限素子９ａを共通のヒートシンク材９ｃに取り付けている場合には、ヒートシンク材９ｃが高い熱伝導率を有するので、ヒートシンク材９ｃによる個別ヒートシンク材の約２倍に相当する放熱面積から、約２倍の放熱を行うことができる。

【0048】

従って、他方の正常に動作する電流制限素子９ａから２倍の発熱があっても、ヒートシンク材９ｃによる個別のシートシンク材の約２倍の放熱特性によって、確実に正常な電流制限素子９ａから必要な熱量の放熱を行うことができる。たとえ、この状態で電流制限素子９ａの出力側、接続ケーブルＣ、ファン部Ｆ等に短絡の故障が発生したために、電流制限素子９ａが過剰な電流の制限をすることになり、発熱量が通常時よりも増大したとしても、環境温度４０℃のときに電流制限素子９ａは最大表面温度１３５℃以下を維持できるので、１個の正常な電流制限素子９ａの熱破壊を防止することができる。同時に、爆発性雰囲気内において可燃性物質に着火するに至る温度まで、正常な電流制限素子９ａが発熱することもない。

【0049】

これに対して、従来のように２個の電流制限素子９ａを、それぞれ個別にヒートシンク材に取り付けた場合には、個別のヒートシンク材からは通常の電流制限素子９ａの１個分の発熱量しか放熱することはできない。従って、１個の正常な電流制限素子９ａからの２倍の発熱によって、その表面温度は約２倍の温度上昇を起こすことになる。このときに、電流制限素子９ａの出力側、接続ケーブルＣ、ファン部Ｆ等に短絡の故障が発生すれば、放射伝熱の効果を無視すると、環境温度４０℃のときに電流制限素子９ａの最大表面温度は２３０℃程度まで達することになるので、１個の正常な電流制限素子９ａの熱破壊を回避することは困難となる。そして、爆発性雰囲気内で可燃性物質への着火する温度が例えば２３０℃程度の場合には、可燃性物質へ着火する虞れも生ずる。

【0050】

なお、直列に配置した３個以上の電流制限素子９ａを共通のヒートシンク材９ｃに取り付けることも可能であり、このような場合は、１つの電流制限素子９ａが破損した場合には、破損した電流制限素子９ａ分の消費電力を、正常に動作している電流制限素子９ａの個数で割った消費電力が、正常の電流制限素子９ａ分の消費電力に加算されることになる。このような場合も、共通のヒートシンク材９ｃによって、同様な放熱効果が得られることになる。

【0051】

更には、電流制限素子９ａの破損には、発熱量の多い抵抗値を持った状態となる破損も存在し、この破損状態が一方の電流制限素子９ａに発生した場合であっても、他方の電流制限素子９ａが正常であれば、共通のヒートシンク材９ｃによって、同様な放熱効果が得られることになる。

【0052】

このように、複数個の電流制限素子９ａを共通の１個のヒートシンク材９ｃに取り付けることによって、複数個の電流制限素子９ａの何れかに短絡等による不具合が発生した場合にも、常に安定した放熱特性を実現することができる。
特に、電流制限素子９ａの出力側、接続ケーブルＣ、ファン部Ｆ等に短絡の故障が発生し、過剰な電流の制限をするために電流制限素子９ａの発熱量が、通常時よりも増大する場合であっても、確実に電流制限素子９ａからの放熱を行い、正常に動作している電流制限素子９ａの熱破壊を防止することができる。その結果、実施例の空調衣服用バッテリ装置の電流制限部９は異常な高温に達することはないので、爆発性雰囲気内で使用しても、着火につながる可能性は極めて低い。

【0053】

このように直列に配線した複数の電流制限素子９ａのうちの１個が破損して、正常に動作する電流制限素子９ａのみから全消費電力に相当する発熱が生ずる場合であっても、複数の電流制限素子９ａを取り付けた１個のヒートシンク材９ｃによって、複数の電流制限素子９ａがすべて正常に動作している場合の総発熱量に相当する熱量を放熱することができる。従って、たとえ電流制限素子９ａの出力側、接続ケーブルＣ、ファン部Ｆ等に短絡の故障が発生したとしても、爆発性雰囲気内での使用において可燃性物質への着火を引き起こすことはない。

【0054】

以上に述べたように、本発明に係る空調衣服用バッテリ装置１によれば、故障、破損等の原因により、直列に配線した複数の電流制限素子９ａに対して、発熱温度に極端な差異が生じた場合であっても、複数の電流制限素子９ａに取り付けた１個のヒートシンク材によって、複数の電流制限素子９ａからの発熱を平滑化して、放熱することが可能である。従って、可燃性物質に着火するまで電流制限素子９ａが異常加熱することを防止するこができる。

【符号の説明】

【0055】

１ 空調衣服用バッテリ装置
２ 基部
３ 上蓋部
４ 筐体部
５ バッテリ部
６ 制御部
８ 制御基板部
８ａ 第１の基板
８ｄ 挿入孔部
９ 電流制限部
９ａ 電流制限素子
９ｂ 端子
９ｃ ヒートシンク材
９ｄ 主面部
９ｅ 伝熱板
９ｇ ねじ孔
９ｈ 平面部
９ｉ 放熱板
９ｊ 側面
Ｃ 接続ケーブル
Ｆ ファン部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】