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(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】P2023180061
(43)【公開日】2023-12-20
(54)【発明の名称】発熱ユニット
(51)【国際特許分類】
G01K 1/14 20210101AFI20231213BHJP
G01K 7/01 20060101ALI20231213BHJP
G01K 7/22 20060101ALI20231213BHJP
H01C 7/04 20060101ALI20231213BHJP
H01G 2/14 20060101ALI20231213BHJP
H01G 4/40 20060101ALI20231213BHJP
H01G 4/38 20060101ALI20231213BHJP
【ＦＩ】
G01K1/14 E
G01K7/01 S
G01K7/22 J
G01K1/14 L
H01C7/04
H01G2/14 106
H01G4/40 301A
H01G4/38 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022093142
(22)【出願日】2022-06-08
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100147555
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 公一
(74)【代理人】
【識別番号】100123593
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 宣夫
(74)【代理人】
【識別番号】100133835
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 努
(74)【代理人】
【識別番号】100167461
【弁理士】
【氏名又は名称】上木 亮平
(72)【発明者】
【氏名】木村 和峰
(72)【発明者】
【氏名】橋本 俊哉
(72)【発明者】
【氏名】橋本 眞
(72)【発明者】
【氏名】谷 恵亮
(72)【発明者】
【氏名】金▲崎▼ 正樹
(72)【発明者】
【氏名】山口 宜久
(72)【発明者】
【氏名】大林 和良
(72)【発明者】
【氏名】竹村 優一
【テーマコード（参考）】
2F056
5E034
5E082
【Ｆターム（参考）】
2F056CE01
2F056CL07
2F056QF08
5E034BA09
5E034BB01
5E034DD04
5E082BC10
5E082DD03
(57)【要約】
【課題】複数の発熱部品を有する発熱ユニットの局所的な発熱を検知できるようにする。
【解決手段】発熱ユニット１は、複数の発熱部品１１が同一面上に配置される第１部材１０と、同一面上に配置された発熱部品１１と直接的に又は第１部材１０を介して間接的に接する第２部材２０と、第２部材２０の電気的特性の変化を利用して発熱部品１１の異常発熱を検出する異常発熱検出部３０と、を備える。第２部材２０は、局所的に周囲の温度よりも高温になっている高温部位が生じた場合に、電気的特性の変化によって、所定電流を流したときの端子間電圧が高温部位の温度に応じて変化する部材である。
【選択図】図２
【解決手段】発熱ユニット１は、複数の発熱部品１１が同一面上に配置される第１部材１０と、同一面上に配置された発熱部品１１と直接的に又は第１部材１０を介して間接的に接する第２部材２０と、第２部材２０の電気的特性の変化を利用して発熱部品１１の異常発熱を検出する異常発熱検出部３０と、を備える。第２部材２０は、局所的に周囲の温度よりも高温になっている高温部位が生じた場合に、電気的特性の変化によって、所定電流を流したときの端子間電圧が高温部位の温度に応じて変化する部材である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の発熱部品が同一面上に配置される第１部材と、
同一面上に配置された前記発熱部品と直接的に又は前記第１部材を介して間接的に接する第２部材と、
前記第２部材の電気的特性の変化を利用して前記発熱部品の異常発熱を検出する異常発熱検出部と、
を備える発熱ユニットであって、
前記第２部材は、
局所的に周囲の温度よりも高温になっている高温部位が生じた場合に、電気的特性の変化によって、所定電流を流したときの端子間電圧が前記高温部位の温度に応じて変化する部材である、
発熱ユニット。
同一面上に配置された前記発熱部品と直接的に又は前記第１部材を介して間接的に接する第２部材と、
前記第２部材の電気的特性の変化を利用して前記発熱部品の異常発熱を検出する異常発熱検出部と、
を備える発熱ユニットであって、
前記第２部材は、
局所的に周囲の温度よりも高温になっている高温部位が生じた場合に、電気的特性の変化によって、所定電流を流したときの端子間電圧が前記高温部位の温度に応じて変化する部材である、
発熱ユニット。
【請求項2】
前記第２部材は、
Ｐ型半導体から形成される平板状のＰ型層と、前記Ｐ型層に接合されると共にＮ型半導体から形成される平板状のＮ型層と、を備える部材である、
請求項１に記載の発熱ユニット。
Ｐ型半導体から形成される平板状のＰ型層と、前記Ｐ型層に接合されると共にＮ型半導体から形成される平板状のＮ型層と、を備える部材である、
請求項１に記載の発熱ユニット。
【請求項3】
前記異常発熱検出部は、
前記第２部材に所定電流を流してそのときの前記第２部材の前記端子間電圧を検出することができるように構成された電気回路であり、前記端子間電圧が所定閾値以下のときに、前記発熱部品が異常発熱していると判断する、
請求項２に記載の発熱ユニット。
前記第２部材に所定電流を流してそのときの前記第２部材の前記端子間電圧を検出することができるように構成された電気回路であり、前記端子間電圧が所定閾値以下のときに、前記発熱部品が異常発熱していると判断する、
請求項２に記載の発熱ユニット。
【請求項4】
前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度を検出できるように構成された温度検出部を備え、
前記異常発熱検出部は、
前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度が所定温度よりも低いときは、前記所定閾値を、前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度が前記所定温度のときに設定される値よりも大きくする、
請求項３に記載の発熱ユニット。
前記異常発熱検出部は、
前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度が所定温度よりも低いときは、前記所定閾値を、前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度が前記所定温度のときに設定される値よりも大きくする、
請求項３に記載の発熱ユニット。
【請求項5】
前記第２部材は、
温度に応じて抵抗値が変化する平板状のサーミスタ層と、前記サーミスタ層の表裏両面にそれぞれ配置される一対の平板状の電極層と、を備える部材である、
請求項１に記載の発熱ユニット。
温度に応じて抵抗値が変化する平板状のサーミスタ層と、前記サーミスタ層の表裏両面にそれぞれ配置される一対の平板状の電極層と、を備える部材である、
請求項１に記載の発熱ユニット。
【請求項6】
前記サーミスタ層は、
温度上昇に応じて抵抗値が増加する電気的特性を有し、
前記異常発熱検出部は、
前記第２部材に所定電流を流してそのときの前記第２部材の前記端子間電圧を検出することができるように構成された電気回路であり、前記端子間電圧が所定閾値以上のときに、前記発熱部品が異常発熱していると判断する、
請求項５に記載の発熱ユニット。
温度上昇に応じて抵抗値が増加する電気的特性を有し、
前記異常発熱検出部は、
前記第２部材に所定電流を流してそのときの前記第２部材の前記端子間電圧を検出することができるように構成された電気回路であり、前記端子間電圧が所定閾値以上のときに、前記発熱部品が異常発熱していると判断する、
請求項５に記載の発熱ユニット。
【請求項7】
前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度を検出できるように構成された温度検出部を備え、
前記異常発熱検出部は、
前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度が所定温度よりも低いときは、前記所定閾値を、前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度が前記所定温度のときに設定される値よりも小さくする、
請求項３に記載の発熱ユニット。
前記異常発熱検出部は、
前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度が所定温度よりも低いときは、前記所定閾値を、前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度が前記所定温度のときに設定される値よりも小さくする、
請求項３に記載の発熱ユニット。
【請求項8】
前記サーミスタ層は、
温度上昇に応じて抵抗値が低下する電気的特性を有し、
前記異常発熱検出部は、
前記第２部材に所定電流を流してそのときの前記第２部材の前記端子間電圧を検出することができるように構成された電気回路であり、前記端子間電圧が所定閾値以下のときに、前記発熱部品が異常発熱していると判断する、
請求項５に記載の発熱ユニット。
温度上昇に応じて抵抗値が低下する電気的特性を有し、
前記異常発熱検出部は、
前記第２部材に所定電流を流してそのときの前記第２部材の前記端子間電圧を検出することができるように構成された電気回路であり、前記端子間電圧が所定閾値以下のときに、前記発熱部品が異常発熱していると判断する、
請求項５に記載の発熱ユニット。
【請求項9】
前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度を検出できるように構成された温度検出部を備え、
前記異常発熱検出部は、
前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度が所定温度よりも低いときは、前記所定閾値を、前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度が前記所定温度のときに設定される値よりも大きくする、
請求項８に記載の発熱ユニット。
前記異常発熱検出部は、
前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度が所定温度よりも低いときは、前記所定閾値を、前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度が前記所定温度のときに設定される値よりも大きくする、
請求項８に記載の発熱ユニット。
【請求項10】
前記異常発熱検出部は、
前記端子間電圧を所定閾値と比較して、前記発熱部品の異常発熱を検出するように構成される、
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の発熱ユニット。
前記端子間電圧を所定閾値と比較して、前記発熱部品の異常発熱を検出するように構成される、
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の発熱ユニット。
【請求項11】
前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度を検出する温度検出部を備え、
前記異常発熱検出部は、
前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度に基づいて、前記所定閾値の大きさを変更する、
請求項１０に記載の発熱ユニット。
前記異常発熱検出部は、
前記第１部材全体の温度又は前記第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度に基づいて、前記所定閾値の大きさを変更する、
請求項１０に記載の発熱ユニット。
【請求項12】
前記複数の発熱部品は、それぞれ熱的に略同一性能である、
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の発熱ユニット。
発熱ユニット。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の発熱ユニット。
発熱ユニット。
【請求項13】
前記複数の発熱部品は、コンデンサである、
請求項１２に記載の発熱ユニット。
請求項１２に記載の発熱ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発熱ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、従来の非接触給電システムとして、送電装置から受電装置に送電される電力の力率に基づいて、送電装置又は受電装置を構成する部品の一つであるコンデンサアレイの異常を検知するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－１０２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
コンデンサアレイを構成する複数のコンデンサのうちの一部のコンデンサが故障などによって異常発熱し、コンデンサアレイが局所的に発熱することがある。しかしながら、前述した特許文献１に記載のコンデンサアレイの異常検知方法では、複数のコンデンサのうちの一部のコンデンサが異常発熱した程度では、その影響が力率に感度よく表れるとは限らず、したがって、コンデンサアレイのような複数の発熱部品を有する発熱ユニットの局所的な発熱を検知できないおそれがあった。
【0005】
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、複数の発熱部品を有する発熱ユニットの局所的な発熱を検知できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明のある態様による発熱ユニットは、複数の発熱部品が同一面上に配置される第１部材と、同一面上に配置された発熱部品と直接的に又は第１部材を介して間接的に接する第２部材と、第２部材の電気的特性の変化を利用して発熱部品の異常発熱を検出する異常発熱検出部と、を備える。第２部材は、局所的に周囲の温度よりも高温になっている高温部位が生じた場合に、電気的特性の変化によって、所定電流を流したときの端子間電圧が高温部位の温度に応じて変化する部材である。
【発明の効果】
【0007】
本発明のこの態様によれば、局所的に周囲の温度よりも高温になっている高温部位が生じた場合に、所定電流を流したときの端子間電圧がその高温部位の温度に応じて変化するという第２部材の電気的特性を利用して、発熱ユニットの局所的な発熱を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。
【0010】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による発熱ユニット１の概略斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態による発熱ユニット１の概略正面図である。なお、図１及び図２はあくまで概略図であり、各部品の大きさや厚さ、位置関係などは正確なものではなく、発明の理解を容易にするために適宜変更して示してある。
図１は、本発明の第１実施形態による発熱ユニット１の概略斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態による発熱ユニット１の概略正面図である。なお、図１及び図２はあくまで概略図であり、各部品の大きさや厚さ、位置関係などは正確なものではなく、発明の理解を容易にするために適宜変更して示してある。
【0011】
発熱ユニット１は、第１部材１０と、第２部材２０と、異常発熱検知回路３０と、を備える。
【0012】
第１部材１０は、同一面上に複数の発熱部品１１が配置された平板状の部材である。図１には、第１部材１０として、発熱部品１１であるコンデンサが基板の一面側に複数配置されたコンデンサアレイを例示しており、例えば、非接触給電システムの送電装置や受電装置に用いることができる。なお、第１部材１０はこのような構成のものに限られるわけではない。例えば第１部材１０に配置される発熱部品１１は、全て同一種類の部品であってもよいし、異なる種類の部品であってもよい。また、例えば発熱部品１１は、第１部材１０の表面側だけなく、表裏両面側に配置されていてもよい。
【0013】
第２部材２０は、その部材の中で局所的に高温になっている高温部分がある場合に、高温部分の電気的特性が第２部材２０を代表する電気的特性として表れるように構成されると共に、異常発熱を検知したい検知対象物（発熱部品１１）の熱が直接的に又は間接的に伝わるように配置される。
【0014】
具体的には図２に示すように、本実施形態では第２部材２０は、Ｐ型半導体から形成された平板状のＰ型層２１と、Ｎ型半導体から形成された平板状のＮ型層２２とが接合されると共に、異常発熱検知回路３０と電気的に接続されて、両層間に電圧（順方向電圧）を印加してＰ型層２１からＮ型層２２に電流（順方向電流）を流すことができるように構成される。そして図１及び図２に示すように、本実施形態では第２部材２０は、第１部材１０の裏面と当接するように配置されており、これにより、検知対象物である発熱部品１１の熱が第１部材１０を介して間接的に伝わるようになっている。なお図２では、第１部材１０の裏面と第２部材２０のＰ型層２１側とが当接しているが、第１部材１０の裏面と当接するのは、第２部材２０のＮ型層２２側でもよい。また図示はしないが、第２部材２０は、発熱部品１１と当接するように第１部材１０の表面側に配置されてもよい。
【0015】
第２部材２０をこのような構成及び配置とすることで、例えば図３に示すように、発熱部品１１の１つが故障等によって異常発熱した場合、その発熱部品１１の熱によって、その発熱部品１１と直接的又は間接的に接する第２部材２０の一部の領域が局所的に周囲の温度よりも高温になる。ここで、Ｐ型層２１とＮ型層２２とが接合された第２部材２０は、その温度が上昇すると順方向電圧が低下するという電気的特性を有している。図４は、第２部材２０の温度がＴ１及びＴ１よりも高いＴ２のときの順方向電圧の温度特性をそれぞれ示した概略図であり、第２部材２０の温度が高いとき（Ｔ２のとき）の方が、所定値の電流を流したときの順方向電圧が低くなっていることが分かる。
【0016】
発熱部品１１に異常発熱がない場合、すなわち各発熱部品１１の温度が概ね均等である場合は、第２部材２０に局所的な高温部分は発生せず、第２部材２０の温度も概ね均等となる。この発熱部品１１に異常発熱がない場合の第２部材２０の温度をＴ１とすると、図４に示す通り、第２部材２０に所定の検知電流Ｉｄを流したときの第２部材２０の端子間電圧（両層間の電圧）は、Ｖｄ１となる。
【0017】
一方で、発熱部品１１の１つが異常発熱すると、第２部材２０は、それぞれ平板状のＰ型層２１とＮ型層２２とが接合された構造をしており、面状に拡がる構造となっているため、その発熱部品１１と直接的又は間接的に接する第２部材２０の一部の領域が局所的に周囲の温度よりも高温になる。すなわち第２部材２０において、図３に示すように、異常発熱した発熱部品１１と直接的又は間接的に接する「高温領域」と、正常な発熱部品１１と直接的又は間接的に接する「正常領域（低温領域）」とが発生する。
【0018】
その結果、高温領域の温度をＴ２、正常領域の温度をＴ１とすると、第２部材２０は、温度がＴ１の順方向電圧の高いＰＮ接合ダイオードと、温度がＴ２の順方向電圧の低いＰＮ接合ダイオードとが並列接続されたような状態となる。そのため、図４に示す通り、第２部材２０に流れる電流値がＩ０を超えるまでは、電流は正常領域（順方向電圧の高いＰＮ接合ダイオード）には流れずに高温領域（順方向電圧の低いＰＮ接合ダイオード）に流れることになる。電流値Ｉ０は、図４に示す通り、第２部材２０が温度Ｔ１のときに第２部材２０に電流が流れるようになる順方向電圧Ｖ０を、第２部材２０の温度がＴ２のときに印加した場合に流れる電流値である。
【0019】
したがって図４に示すように、電流値Ｉ０よりも低い検知電流Ｉｄを第２部材２０に流した場合には、電流は正常領域には流れずに高温領域に流れ、第２部材２０の端子間電圧は、Ｖｄ１よりも低いＶｄ２となる。すなわち、発熱部品の１つが異常発熱して第２部材２０に局所的な高温領域が発生した場合には、所定の検知電流Ｉｄを流したときの第２部材の端子間電圧が、発熱部品に異常がない正常時と比較して低下することになる。
【0020】
異常発熱検知回路３０は、このように第２部材２０に局所的な高温領域が発生した場合の第２部材の端子間電圧の変化を捉えるための電気回路であって、Ｐ型層２１からＮ型層２２に所定値の検知電流Ｉｄを流し、そのときの第２部材２０の端子間電圧（両層間の電圧）を検出することができるように構成される。異常発熱検知回路３０によって、第２部材２０に検知電流Ｉｄを流して第２部材２０の端子間電圧を監視することで、第２部材２０の端子間電圧が所定の異常判定閾値Ｖｔｈ以下となったときに、第２部材２０と直接的に又は間接的に接している発熱部品１１の１つが異常発熱していると判断することができる。なお、異常判定閾値Ｖｔｈは、第２部材２０の温度がＴ１及びＴ２のときの第２部材２０の順方向電圧の温度特性に基づいて設定すればよいものである。
【0021】
以上説明した本実施形態による発熱ユニット１は、複数の発熱部品１１が同一面上に配置される第１部材１０と、同一面上に配置された発熱部品１１と直接的に又は第１部材１０を介して間接的に接する第２部材２０と、第２部材２０の電気的特性の変化を利用して発熱部品１１の異常発熱を検出する異常発熱検知回路３０（異常発熱検出部）と、を備える。
【0022】
そして第２部材２０は、局所的に周囲の温度よりも高温になっている高温部位が生じた場合に、電気的特性の変化によって、所定電流を流したときの端子間電圧が高温部位の温度に応じて変化する部材とされる。そのため、本実施形態によれば、局所的に周囲の温度よりも高温になっている高温部位が生じた場合に、所定電流を流したときの端子間電圧がその高温部位の温度に応じて変化するという第２部材の電気的特性を利用して、発熱ユニット１の局所的な発熱を検知することができる。
【0023】
なお本実施形態では、第２部材２０は、Ｐ型半導体から形成される平板状のＰ型層２１と、Ｐ型層２１に接合されると共にＮ型半導体から形成される平板状のＮ型層２２と、を備える部材とされる。また異常発熱検知回路３０は、第２部材２０に所定電流を流してそのときの第２部材２０の端子間電圧を検出することができるように構成された電気回路とされ、本実施形態では、端子間電圧が異常判定閾値Ｖｔｈ以下のときに、発熱部品１１が異常発熱していると判断するように構成される。そのため、本実施形態によれば、第２部材２０及び異常発熱検知回路３０を安価かつ簡易に構成することができる。
【0024】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態による発熱ユニット１は、第２部材２０の構成が第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
次に本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態による発熱ユニット１は、第２部材２０の構成が第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
【0025】
図５は、本実施形態による発熱ユニット１の概略正面図である。なお、第１部材１０及び異常発熱検知回路３０は、第１実施形態と同様の構成をしているので、ここでは説明を省略する。
【0026】
本実施形態による第２部材２０は、温度に応じて抵抗値が変化する平板状のサーミスタ層２５と、サーミスタ層２５の表裏両面に全面的にそれぞれ配置された一対の平板状の電極層２６Ａ，２６Ｂと、を備える。一対の電極層２６Ａ、２６Ｂは、それぞれ異常発熱検知回路３０と電気的に接続され、これにより、両極間に電圧を印加することができるようになっている。
【0027】
このように、一対の電極層２６Ａ，２６Ｂをサーミスタ層２５の表裏両面に全面的にそれぞれ配置することで、両極間に電圧を印加したときに、図６に示すように、サーミスタ層２５の内部において抵抗が並列に接続されたような状態となり、一方の電極から他方の電極へ、電流が直線的に最短距離で流れるようになる。
【0028】
そのため、発熱部品１１の１つが異常発熱してその発熱部品１１と直接的又は間接的に接する第２部材２０の一部の領域が局所的に周囲の温度よりも高温になると、その高温領域の抵抗が周囲の抵抗と比べて変化し、その変化がサーミスタ層２５の全体の抵抗（合成抵抗）の変化として表れることになる。具体的にはサーミスタ層２５が、温度上昇に応じて抵抗が増加する電気的特性を有している場合には、高温領域が発生したときにはサーミスタ層２５の全体の抵抗も増加する。逆にサーミスタ層２５が、温度上昇に応じて抵抗が低下する電気的特性を有している場合には、高温領域が発生したときにはサーミスタ層２５の全体の抵抗は低下する。
【0029】
したがって、異常発熱検知回路３０によって、第２部材２０に検知電流Ｉｄを流して第２部材２０の端子間電圧を監視し、第２部材２０の端子間電圧を所定の異常判定閾値と比較することで、第２部材２０と直接的に又は間接的に接している発熱部品１１の１つが異常発熱していると判断することができる。具体的には、第２部材２０のサーミスタ層２５が、温度上昇に応じて抵抗が増加する電気的特性を有している場合には、第２部材２０の端子間電圧が異常判定閾値Ｖｔｈ以上となったときに発熱部品１１の１つが異常発熱していると判断することができる。逆に第２部材２０のサーミスタ層２５が、温度上昇に応じて抵抗が低下する電気的特性を有している場合には、第２部材２０の端子間電圧が異常判定閾値Ｖｔｈ以下となったときに発熱部品１１の１つが異常発熱していると判断することができる。
【0030】
以上説明した本実施形態によれば、第２部材２０が、温度に応じて抵抗値が変化する平板状のサーミスタ層２５と、サーミスタ層２５の表裏両面にそれぞれ配置される一対の平板状の電極層２６Ａ，２６Ｂと、を備える部材とされる。
【0031】
そして異常発熱検知回路３０は、サーミスタ層２５が温度上昇に応じて抵抗値が増加する電気的特性を有する場合には、第２部材２０の端子間電圧が異常判定閾値Ｖｔｈ以上のときに、発熱部品１１が異常発熱していると判断するように構成される。一方で異常発熱検知回路３０は、サーミスタ層２５が温度上昇に応じて抵抗値が低下する電気的特性を有する場合には、第２部材２０の端子間電圧が異常判定閾値Ｖｔｈ以下のときに、発熱部品１１が異常発熱していると判断するように構成される。
【0032】
第２部材２０及び異常発熱検知回路３０をこのような構成にしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0033】
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態による発熱ユニット１は、第１部材全体の温度変化を検出することができるように構成される点で、上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
次に本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態による発熱ユニット１は、第１部材全体の温度変化を検出することができるように構成される点で、上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
【0034】
図７は、本実施形態による発熱ユニット１の概略斜視図である。なお、第１部材１０、第２部材２０及び異常発熱検知回路３０は、上記の各実施形態と同様の構成をしているので、ここでは説明を省略する。
【0035】
本実施形態による発熱ユニット１は、上記の各実施形態と同様に、第１部材１０、第２部材２０及び異常発熱検知回路３０を備えると共に、第１部材全体の温度変化を検出することができるように構成される。
【0036】
具体的には本実施形態による発熱ユニット１は、図７に示すように、第２部材２０の裏面に配置されて、第２部材２０を介して第１部材１０の熱が伝熱される平板状の第３部材４０と、第３部材４０の温度を検出する温度センサ４１と、を備える。第３部材４０としては、例えば、ヒートシンクやヒートスプレッダを用いることができる。
【0037】
このように本実施形態では、第１部材全体の温度変化を検出するために、第１部材全体の温度と相関関係のあるパラメータとして、第３部材４０の温度を検出することができるようになっている。なお、第１部材全体の温度変化を検出するための構成は、このような構成に限られるものではなく、例えば第１部材自体の温度や第１部材１０に用いられているポッティング材などの温度を検出して第１部材全体の温度を直接的に検出するようしてもよい。また図８に示すように、発熱ユニット１を筐体４２の内部に格納し、第１部材全体の温度と相関関係のあるパラメータとして、筐体４２の内部温度を温度センサ４１によって検出するようにしてもよい。
【0038】
図９は、全ての発熱部品１１に異常が無い場合における、発熱ユニット１が駆動されてからの第１部材全体の温度変化を示す図である。図９に示すように、発熱ユニット１が駆動されてからの第１部材全体の温度変化を考えると、第１部材全体の温度は、発熱部品１１の発熱に伴って所定時間が経過するまでの過渡時において所定の定常温度まで上昇し、その後の定常時は定常温度に維持される。
【0039】
ここで、前述した上記の各実施形態では、第１部材全体の温度が定常温度に維持されているときの第２部材２０の温度を、正常領域の温度として設定していた。すなわち前述した上記の各実施形態では、定常時を基準に、正常領域の温度Ｔ１と、局所的な高温領域が発生した場合のその高温領域の温度Ｔ２と、を設定し、定常時の正常領域の温度Ｔ１及び高温領域の温度Ｔ２を基準にして、第２部材の順方向電圧の温度特性に基づいて異常判定閾値Ｖｔｈを設定していた。
【0040】
しかしながら、過渡時においては、第１部材全体の温度が定常温度よりも低いため第２部材２０の正常領域の温度はＴ１よりも低温となり、また局所的な高温領域が発生した場合のその高温領域の温度もＴ２よりも低温となる。そのため、過渡時においては、局所的な高温領域が発生した場合であっても、検知電流Ｉｄを流したときの第２部材の端子間電圧は、定常時よりも高くなる。
【0041】
したがって、過渡時においては、局所的な高温領域が発生したとしても、第２部材２０の端子間電圧が異常判定閾値Ｖｔｈ以下にならないおそれがある。その結果、異常発熱の検知が遅れて故障した発熱部品１１の温度が非常に高温になったり、また異常発熱の状態が長く続くために発熱ユニット全体に悪影響を及ぼしたりするおそれがある。
【0042】
そこで本実施形態では、第１部材全体の温度に応じて、異常判定閾値Ｖｔｈの値を変更することとした。
【0043】
例えば第２部材２０が、第１実施形態で説明した構成のものであれば、第１部材全体の温度が定常温度のときの第３部材４０の温度を基準温度とすると、第３部材４０の温度が基準温度よりも低いときは、異常判定閾値Ｖｔｈの値を、第３部材４０の温度が基準温度のときに設定される値よりも大きくすることができる。
【0044】
また、例えば第２部材２０が、第２実施形態で説明した構成のものであり、そのサーミスタ層２５が、温度上昇に応じて抵抗が増加する電気的特性を有している場合であれば、第３部材４０の温度が基準温度よりも低いときは、異常判定閾値Ｖｔｈの値を、第３部材４０の温度が基準温度のときに設定される値よりも小さくすることができる。逆に第２部材２０のサーミスタ層２５が、温度上昇に応じて抵抗が低下する電気的特性を有している場合であれば、第３部材４０の温度が基準温度よりも低いときは、異常判定閾値Ｖｔｈの値を、第３部材４０の温度が基準温度のときに設定される値よりも大きくすることができる。
【0045】
以上説明した本実施形態による発熱ユニット１は、第３部材４０の温度（第１部材全体の温度を相関関係にあるパラメータの温度）を検出できるように構成された温度検出部（第３部材４０及び温度センサ４１）を備える。
【0046】
そして異常発熱検知回路３０は、第２部材２０の端子間電圧を異常判定閾値Ｖｔｈと比較して、発熱部品１１の異常発熱を検出するように構成されると共に、第３部材４０の温度に基づいて、異常判定閾値Ｖｔｈの大きさを変更するように構成される。
【0047】
具体的には、第２部材２０が第１実施形態で説明した構成のものであれば、異常発熱検知回路３０は、第３部材４０の温度が基準温度（第１部材全体の温度が定常温度のときの第３部材４０の温度）よりも低いときは、異常判定閾値Ｖｔｈを、第３部材４０の温度が基準温度のときに設定される値よりも小さくするように構成される。
【0048】
また第２部材２０が、第２実施形態で説明した構成のものであり、そのサーミスタ層２５が、温度上昇に応じて抵抗が増加する電気的特性を有している場合であれば、第３部材４０の温度が基準温度よりも低いときは、異常判定閾値Ｖｔｈを、第３部材４０の温度が基準温度のときに設定される値よりも小さくするように構成される。
【0049】
一方で第２部材２０が、第２実施形態で説明した構成のものであり、そのサーミスタ層２５が、温度上昇に応じて抵抗が低下する電気的特性を有している場合であれば、第３部材４０の温度が基準温度よりも低いときは、異常判定閾値Ｖｔｈを、第３部材４０の温度が基準温度のときに設定される値よりも大きくするように構成される。
【0050】
これにより、発熱ユニット１が駆動されて第１部材全体の定常温度に上昇する前の過渡時においても、発熱部品の異常発熱を検知できるようになるので、発熱部品１１の異常発熱を早期に検知することができる。
【0051】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【0052】
１ 発熱ユニット
１０ 第１部材
１１ 発熱部品
２０ 第２部材
２１ Ｐ型層
２２ Ｎ型層
３０ 異常発熱検知回路（異常発熱検出部）
４０ 第３部材（温度検出部）
４１ 温度センサ（温度検出部）
１０ 第１部材
１１ 発熱部品
２０ 第２部材
２１ Ｐ型層
２２ Ｎ型層
３０ 異常発熱検知回路（異常発熱検出部）
４０ 第３部材（温度検出部）
４１ 温度センサ（温度検出部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】