(57)【要約】【課題】機器の動作状態を維持したまま電池の交換を行うことができ、且つ電池への電流の流れ込み及び電池の短寿命化を防止することができる電池収納構造等を提供する。【解決手段】給電対象としての回路基板４０に対して電力の供給を行う電池を収納する電池収納構造であって、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の少なくとも一方を収納可能な収納部と、収納部の電池パックＢＰ１，ＢＰ２が並列接続され得る第１，第２位置に電池パックＢＰ１，ＢＰ２がそれぞれ配されている場合には、回路基板４０に接続されて電池パックＢＰ１，ＢＰ２への電流の流入をそれぞれ防止する逆流防止回路５３を電池パックＢＰ１，ＢＰ２にそれぞれ接続し、収納部に電池パックＢＰ１，ＢＰ２の何れか一方が収納されている場合には、回路基板４０をその電池に接続する接続切替機構とを備える。【選択図】図４
2014078340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電対象に対して電力の供給を行う電池を収納する電池収納構造であって、
第１，第２電池の少なくとも一方を収納可能な収納部と、
前記収納部の前記第１，第２電池が並列接続され得る第１，第２位置に前記第１，第２電池がそれぞれ配されている場合には、前記給電対象に接続されて前記第１，第２電池への電流の流入をそれぞれ防止する第１，第２逆流防止回路を前記第１，第２電池にそれぞれ接続し、前記収納部に前記第１，第２電池の何れか一方の電池が収納されている場合には、前記給電対象を当該電池に接続する接続切替機構と
を備えることを特徴とする電池収納構造。
【請求項２】
前記第１電池及び前記第１逆流防止回路は、第１，第２外部電極が形成された第１電池パックに、前記第１逆流防止回路が前記第１，第２外部電極間に接続されるとともに前記第１電池が前記第２外部電極に接続された状態で収容され、
前記第２電池及び前記第２逆流防止回路は、第１，第２外部電極が形成された第２電池パックに、前記第２逆流防止回路が前記第１，第２外部電極間に接続されるとともに前記第２電池が前記第２外部電極に接続された状態で収容され、
前記収納部は、前記第１，第２位置とは異なる位置に前記第１，第２電池パックの何れか一方を収納可能であり、
前記接続切替機構は、前記給電対象に接続され、前記第１位置に配された前記第１電池パックの前記第１外部電極に接し得る位置に設けられた第１電極部材と、
前記第１電極部材と短絡されており、前記第２位置に配された前記第２電池パックの前記第１外部電極に接し得る位置に設けられた第２電極部材と、
前記第１電極部材と短絡されており、前記収納部に収納される前記第１，第２電池パックの何れか一方の前記第２外部電極に接し得る位置に設けられた第３電極部材と
を備える
ことを特徴とする請求項１記載の電池収納構造。
【請求項３】
前記第１，第２電池パックに形成された前記第１，第２外部電極は、平行に形成された直線状の電極であり、
前記収納部は、前記第１外部電極が前記第１，第２電極部材の少なくとも一方に接した状態で前記第１，第２電池パックを摺動し得るよう構成されていることを特徴とする請求項２記載の電池収納構造。
【請求項４】
前記収納部は、前記第１，第２位置に配されて前記第１，第２電池を個別に収納可能な第１，第２収納スロットと、
前記第１逆流防止回路を介して前記給電対象に接続され、前記第１収納スロットに収納される前記第１電池の電極に接する第１電極部材と、
前記第２逆流防止回路を介して前記給電対象に接続され、前記第２収納スロットに収納される前記第２電池の電極に接する第２電極部材と
を備えており、
前記接続切替機構は、前記第１，第２逆流防止回路を個別に短絡可能な短絡部材と、
前記第１収納スロットに前記第１電池が配置されることで前記短絡部材による前記第２逆流防止回路の短絡を解除し、前記第２収納スロットに前記第２電池が配置されることで前記短絡部材による前記第１逆流防止回路の短絡を解除する解除部材と
を備える
ことを特徴とする請求項１記載の電池収納構造。
【請求項５】
前記解除部材は、前記第１収納スロットに配置される前記第１電池が前記第１電極部材に接する前に前記短絡部材による前記第２逆流防止回路の短絡を解除し、且つ、前記第２収納スロットに配置される前記第２電池が前記第２電極部材に接する前に前記短絡部材による前記第１逆流防止回路の短絡を解除することを特徴とする請求項３記載の電池収納構造。
【請求項６】
防爆規格を満たすように設計された防爆機器であって、
請求項２から請求項５の何れか一項に記載の電池収納構造と、
前記電池収納構造とは分離された基板収納室と、
前記基板収納室内に収納され、前記第１，第２電極部材を介して供給される電力により動作する前記給電対象としての回路基板と、
前記第１，第２電極部材と前記回路基板とに接続されたコンデンサと
を備えることを特徴とする防爆機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池を収納する電池収納構造、及びこの電池収納構造を備える防爆機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントや工場においては、差圧伝送器や温度伝送器等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他のフィールド機器が多数設置されている。従来のフィールド機器は、プラント等に敷設された有線の通信バスに接続され、各種信号の送受信を有線通信により行うものが一般的であったが、近年では、各種信号の送受信を無線通信により行うフィールド機器（無線フィールド機器）が実現されている。
【０００３】
このような無線フィールド機器は、基本的に単独でプラント等に設置され、外部からの電力供給（例えば、通信バスを介した電力供給）を受けることができないため、電源として電池が用いられる。ここで、プラント等では可燃性のガスが用いられる場合があるため、無線フィールド機器は、防爆規格（本質安全防爆規格）を満たすように、回路基板が収納される基板収納エリアと電池が収納される電池収納エリアとが隔壁によって分離されており、基板収納エリアを露出させることなく電池収納エリアに収納される電池が交換可能に設計されている。また、無線フィールド機器で用いられる電池は、防爆規格を満たす電池パックに収納されるのが殆どであり、電池パックに収納された状態で交換が行われる。
【０００４】
具体的に、無線フィールド機器に収納された電池パックの交換は、以下の手順で行われる。まず、無線フィールド機器に設けられている蓋を取り外して電池収納エリアを露出させる。次に、電池収納エリアに収納されている電池パックを引き抜いて取り出した後に、新たな電池パックを電池収納エリアに押し込んで収納する。最後に、取り外した蓋を無線フィールド機器に取り付けて電池収納エリアを密閉することにより、電池パックの交換が終了する。尚、以下の非特許文献１には、従来の無線フィールド機器で用いられる電池パック及びその交換方法が開示されている。また、以下の非特許文献２には、電池に関する防爆規格が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】山本周二，他３名，「世界初ＩＳＡ１００．１１ａ準拠無線フィールド機器」，横河技報，Ｖｏｌ．５３，Ｎｏ．２，２０１０
【非特許文献２】「工場電気設備防爆指針（国際規格に適合した技術指針２００８）」，ＪＮＩＯＳＨ−ＴＲ−ＮＯ．４３，２００８，ｐ．１７−１９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した従来の電池パックの交換方法は、電池収納エリアに収納されている電池パックを取り出した後で新たな電池パックを電池収納エリアに収納する必要があることから、電池パックの交換に数秒〜数分程度の時間を要する。電池パックの交換が行われている数秒〜数分程度の間は無線フィールド機器に対する電源供給が行われないため、無線フィールド機器は動作停止状態になって無線ネットワークから切断されてしまうという問題がある。
【０００７】
ここで、電池収納エリアに収納されている電池パック（交換対象の電池パック）に対して新たな電池パックを並列接続可能な構成とし、交換対象の電池パックに対して新たな電池パックを並列接続した後で交換対象の電池パックを取り出すようにすれば、電池の交換時も電源供給が行われるため、上記の問題は解消されると考えられる。しかしながら、複数の電池パックが並列接続される場合には、出力電圧や残容量の差に応じて１つの電池パックから他の電池パックに電流が流れ込む虞があることから、各々の電池パックに逆流防止用の回路（例えば、ダイオード）を設ける必要がある。
【０００８】
このような逆流防止用の回路を設ければ、並列接続された電池パックへの電流の流れ込みが防止されるため、無線フィールド機器の動作状態を維持したまま電池パックの交換を問題なく行うことができると考えられる。しかしながら、電池パックに設けられた逆流防止用の回路には、電池パックの交換時のみならず電池パックが無線フィールド機器に収納された通常時にも電流が流れるため、この逆流防止用の回路によって電池パックの電力が無駄に消費されてしまい、電池パックの寿命が短くなるという問題がある。電池パックの寿命が短くなると、電池パックの交換無しに無線フィールド機器が連続して動作することが可能な時間が短くなり、必然的に電池パックの交換回数が増えてしまうという問題が生ずる。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、機器の動作状態を維持したまま電池の交換を行うことができ、且つ電池への電流の流れ込み及び電池の短寿命化を防止することができる電池収納構造、及びこの電池収納構造を備える防爆機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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の電池収納構造は、給電対象（４０）に対して電力の供給を行う電池を収納する電池収納構造であって、第１，第２電池（５１、ＢＰ１、Ｂ２、Ｂ１、Ｂ２）の少なくとも一方を収納可能な収納部（Ｒ１、６０、Ａ１、Ａ２）と、前記収納部の前記第１，第２電池が並列接続され得る第１，第２位置に前記第１，第２電池がそれぞれ配されている場合には、前記給電対象に接続されて前記第１，第２電池への電流の流入をそれぞれ防止する第１，第２逆流防止回路（５３）を前記第１，第２電池にそれぞれ接続し、前記収納部に前記第１，第２電池の何れか一方の電池が収納されている場合には、前記給電対象を当該電池に接続する接続切替機構（３０、Ｔ１〜Ｔ３、８０、９０ａ、９０ｂ）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、収納部の第１，第２位置に第１，第２電池がそれぞれ配されている場合には、第１，第２電池への電流の流入をそれぞれ防止する第１，第２逆流防止回路が第１，第２電池にそれぞれ接続され、収納部に第１，第２電池の何れか一方の電池が収納されている場合には、当該電池に給電対象が接続される
また、本発明の電池収納構造は、前記第１電池及び前記第１逆流防止回路が、第１，第２外部電極（Ｔ１、Ｔ２）が形成された第１電池パック（ＢＰ１）に、前記第１逆流防止回路が前記第１，第２外部電極間に接続されるとともに前記第１電池が前記第２外部電極に接続された状態で収容され、前記第２電池及び前記第２逆流防止回路が、第１，第２外部電極（Ｔ１、Ｔ２）が形成された第２電池パック（ＢＰ２）に、前記第２逆流防止回路が前記第１，第２外部電極間に接続されるとともに前記第２電池が前記第２外部電極に接続された状態で収容され、前記収納部が、前記第１，第２位置とは異なる位置に前記第１，第２電池パックの何れか一方を収納可能であり、前記接続切替機構が、前記給電対象に接続され、前記第１位置に配された前記第１電池パックの前記第１外部電極に接し得る位置に設けられた第１電極部材（３１ａ）と、前記第１電極部材と短絡されており、前記第２位置に配された前記第２電池パックの前記第１外部電極に接し得る位置に設けられた第２電極部材（３２ａ）と、前記第１電極部材と短絡されており、前記収納部に収納される前記第１，第２電池パックの何れか一方の前記第２外部電極に接し得る位置に設けられた第３電極部材（３１ｃ）とを備えることを特徴としている。
ここで、本発明の電池収納構造は、前記第１，第２電池パックに形成された前記第１，第２外部電極が、平行に形成された直線状の電極であり、前記収納部が、前記第１外部電極が前記第１，第２電極部材の少なくとも一方に接した状態で前記第１，第２電池パックを摺動し得るよう構成されていることを特徴としている。
或いは、本発明の電池収納構造は、前記収納部が、前記第１，第２位置に配されて前記第１，第２電池を個別に収納可能な第１，第２収納スロット（Ａ１、Ａ２）と、前記第１逆流防止回路を介して前記給電対象に接続され、前記第１収納スロットに収納される前記第１電池の電極に接する第１電極部材（６１ａ）と、前記第２逆流防止回路を介して前記給電対象に接続され、前記第２収納スロットに収納される前記第２電池の電極に接する第２電極部材（６１ｂ）とを備えており、前記接続切替機構が、前記第１，第２逆流防止回路を個別に短絡可能な短絡部材（８０）と、前記第１収納スロットに前記第１電池が配置されることで前記短絡部材による前記第２逆流防止回路の短絡を解除し、前記第２収納スロットに前記第２電池が配置されることで前記短絡部材による前記第１逆流防止回路の短絡を解除する解除部材（９０ａ、９０ｂ）とを備えることを特徴としている。
ここで、本発明の電池収納構造は、前記解除部材が、前記第１収納スロットに配置される前記第１電池が前記第１電極部材に接する前に前記短絡部材による前記第２逆流防止回路の短絡を解除し、且つ、前記第２収納スロットに配置される前記第２電池が前記第２電極部材に接する前に前記短絡部材による前記第１逆流防止回路の短絡を解除することを特徴としている。
本発明の防爆機器は、防爆規格を満たすように設計された防爆機器（１）であって、上記の何れかに記載の電池収納構造と、前記電池収納構造とは分離された基板収納室（Ｒ２）と、前記基板収納室内に収納され、前記第１，第２電極部材を介して供給される電力により動作する前記給電対象としての回路基板（４０）と、前記第１，第２電極部材と前記回路基板とに接続されたコンデンサ（Ｃ）とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、収納部の第１，第２位置に第１，第２電池がそれぞれ配されている場合には、第１，第２電池への電流の流入をそれぞれ防止する第１，第２逆流防止回路を第１，第２電池にそれぞれ接続し、収納部に第１，第２電池の何れか一方の電池が収納されている場合には、当該電池に給電対象を接続するようにしているため、機器の動作状態を維持したまま電池の交換を行うことができ、且つ電池への電流の流れ込み及び電池の短寿命化を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態による電池収納構造及び防爆機器を模式的に示す斜視透視図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図３】本発明の第一実施形態による電池収納構造及び防爆機器に収納される電池パックを示す図である。
【図４】図１〜図３に示す防爆機器及び電池パックの電気的な等価回路を示す回路図である。
【図５】本発明の第１実施形態による防爆機器の電池交換方法を説明するための断面矢視図である。
【図６】本発明の第１実施形態による防爆機器の電池交換方法を説明するための断面矢視図である。
【図７】本発明の第１実施形態による防爆機器の電池交換方法を説明するための回路図である。
【図８】本発明の第２実施形態による電池収納構造を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態による防爆機器及び電池の電気的な等価回路を示す回路図である。
【図１０】本発明の第２実施形態における電池収納時のショートバーの動きを説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による電池収納構造及び防爆機器について詳細に説明する。
【００１４】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による電池収納構造及び防爆機器を模式的に示す斜視透視図であり、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面矢視図である。図３は、本発明の第一実施形態による電池収納構造及び防爆機器に収納される電池パックを示す図であって、（ａ）は正面透視図であり、（ｂ）は右側面図である。図４は、図１〜図３に示す防爆機器及び電池パックの電気的な等価回路を示す回路図である。尚、図１，図２に示す防爆機器１は、防爆規格を満足するように設計された機器であり、例えば差圧伝送器や温度伝送器等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他のプラントや工場に設置されるフィールド機器である。
【００１５】
図１〜図４に示す通り、本実施形態の防爆機器１は、筐体１０、カバー２０、貫通電極３０、及び回路基板４０（給電対象）を備えており、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の何れか一方を筐体１０内に収納し、筐体１０内に収納された電池パック（電池パックＢＰ１，ＢＰ２の何れか一方）から回路基板４０に電力が供給されることによって動作する。尚、防爆機器１は、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の何れか一方を筐体１０内に収納するものであるが、収納された電池パック（例えば、電池パックＢＰ１）の交換を行う場合には電池パックＢＰ１，ＢＰ２の双方を筐体１０内に介挿することが可能である。
【００１６】
ここで、図３に示す通り、電池パックＢＰ１，ＢＰ２は、防爆規格を満たすように、電池（例えば、塩化チオニルリチウム電池等の自己放電が極めて少ない一次電池）を、合成樹脂によって形成された箱形形状のケースに収納したものである。これら電池パックＢＰ１，ＢＰ２の背面Ｑには、左右方向に延びる３本の直線状の溝Ｇ１〜Ｇ３が平行に形成されており、これら溝Ｇ１〜Ｇの上部壁面及び下部壁面には貫通電極３０と接触し得る電極Ｔ１（第１外部電極）、電極Ｔ２、及び電極Ｔ３（第２外部電極）がそれぞれ形成されている。尚、上記の溝Ｇ１〜Ｇ３（電極Ｔ１〜Ｔ３）は、上方から下方に向かって溝Ｇ１（電極Ｔ１）、溝Ｇ２（電極Ｔ２）、及び溝Ｇ３（電極Ｔ３）の順で形成されている。
【００１７】
図３（ａ）に示す通り、電極Ｔ１，Ｔ２は、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の背面において右端から左端に亘って形成されているのに対し、電極Ｔ３は、背面中央部のみに形成されており、両端部には形成されていない。これは、詳細は後述するが、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の交換を行う場合に、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ３に接する貫通電極３０（貫通電極３１ｃ）によって、電池パックＢＰ１，ＢＰ２内に設けられた逆流防止回路が短絡されるのを防止するためである。尚、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の内部構成の詳細については後述する。
【００１８】
筐体１０は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ：Steel Use Stainless）や合成樹脂によって形成された中空箱形形状の部材であり、防爆規格を満たすように、その内部が隔壁１１によって電池収納室Ｒ１（収納部）と基板収納室Ｒ２とに分離されている。尚、本実施形態では、筐体１０の形状が中空箱形形状である場合を例に挙げて説明するが、筐体１０の形状は中空箱形形状に限られず、他の形状（例えば、中空円柱形状）であっても良い。
【００１９】
電池収納室Ｒ１は、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の何れか一方を収納する収納室であり、その左側面及び右側面には、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の着脱（電池収納室Ｒ１への電池パックＢＰ１，ＢＰ２の挿入、及び電池収納室Ｒ１からの電池パックＢＰ１，ＢＰ２の取り出し）を行うための開口部ＯＰ１，ＯＰ２がそれぞれ形成されている。この電池収納室Ｒ１は、開口部ＯＰ１，ＯＰ２からカバー２０（カバー２１，２２）が取り外されている場合には、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ１〜Ｔ３が貫通電極３０に接した状態で図１〜図３中の符号Ｄ１を付した方向に沿って電池パックＢＰ１，ＢＰ２を摺動し得るように構成されている。
【００２０】
基板収納室Ｒ２は、回路基板４０（図４参照）を収納する収納室であり、隔壁１１によって密閉されて外気から遮断されている。つまり、電池収納室Ｒ１の開口部ＯＰ１，ＯＰ２に取り付けられているカバー２０（カバー２１，２２）が取り外されて、電池収納室Ｒ１が露出した状態になったとしても、基板収納室Ｒ２は隔壁１１により密閉されているため、外気が電池収納室Ｒ１を介して基板収納室Ｒ２に侵入することはない。このように、基板収納室Ｒ２を密閉して外気から遮断するのは、正常な状態だけでなく、予想される事故時にも、基板収納室Ｒ２に収納された回路基板４０が可燃性ガスの点火源にならないようにするためである。
【００２１】
カバー２０は、電池収納室Ｒ１を密封して外気から遮断された状態にするためのものであり、電池収納室Ｒ１の左側面に形成された開口部ＯＰ１に取り付けられるカバー２１と、電池収納室Ｒ１の右側面に形成された開口部ＯＰ２に取り付けられるカバー２２とからなる。カバー２０（カバー２１，２２）は、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の何れか一方が電池収納室Ｒ１に収納されている場合には開口部ＯＰ１，ＯＰ２に取り付けられ、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の交換が行われる場合には開口部ＯＰ１，ＯＰ２から取り外される。
【００２２】
貫通電極３０は、隔壁１１を貫通するように、正面視における電池収納室Ｒ１の略中央部に設けられた電極であり、電池収納室Ｒ１に介挿される電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ１，Ｔ２に接することによって、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電力を、基板収納室Ｒ２に収納された回路基板４０に供給する。また、貫通電極３０は、電池収納室Ｒ１に介挿される電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ３に接することによって、電池パックＢＰ１，ＢＰ２内に設けられた逆流防止回路（詳細は後述する）を短絡する。
【００２３】
具体的に、貫通電極３０は、貫通電極３１ａ（第１電極部材）、貫通電極３１ｂ、及び貫通電極３１ｃ（第３電極部材）と、貫通電極３２ａ（第２電極部材）及び貫通電極３２ｂとを備える。貫通電極３１ａ〜３１ｃは、電池パックＢＰ１，ＢＰ２に形成された電極Ｔ１〜Ｔ３（溝Ｇ１〜Ｇ３）の間隔と同程度の間隔をもって上下方向に配列形成されている。尚、貫通電極３１ａ〜３１ｃは、上方から下方に向かって、貫通電極３１ａ、貫通電極３１ｃ、及び貫通電極３１ｂの順で形成されている。これに対し、貫通電極３２ａ，３２ｂは、貫通電極３１ａ〜３１ｃから右方向にずれた位置において、高さ位置が貫通電極３１ａ，３１ｂの高さ位置とそれぞれ等しくなるように形成されている。
【００２４】
貫通電極３１ａ，３２ａは、電池収納室Ｒ１に介挿される電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ１に接する電極であり、貫通電極３１ｂ，３２ｂは、電池収納室Ｒ１に介挿される電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ２に接する電極であり、貫通電極３１ｃは、電池収納室Ｒ１に介挿される電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ３に接する電極である。貫通電極３１ａ，３１ｃ，３２ａは、互いに短絡されて回路基板４０の電源入力端子Ｔ０（図４参照）に接続されている。これに対し、貫通電極３１ｂ，３２ｂは、互いに短絡されて接地されている。
【００２５】
回路基板４０は、防爆機器１の機能を実現するための回路が形成された基板であり、基板収納室Ｒ２に収納されて、貫通電極３０を介して供給される電力により動作する。この回路基板４０には、例えば、温度や圧力等を測定する回路、流体の流量を制御する回路、ファンやモータ等の回転数を制御する回路、或いは有線又は無線により通信を行う回路等の各種の回路が形成されている。
【００２６】
次に、防爆機器１及び電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電気的構成について説明する。図４に示す通り、電池パックＢＰ１，ＢＰ２は、電池５１、抵抗５２、及び逆流防止回路５３をそれぞれ備える。電池５１は、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の箱形形状のケースに収納された電池（例えば、塩化チオニルリチウム電池等の一次電池）であり、正極が抵抗５２に接続され、負極が電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ２に接続される。抵抗５２は、過電流を防止するための電流制限抵抗であり、電池５１と逆流防止回路５３との間に設けられる。
【００２７】
逆流防止回路５３は、抵抗５３ａとダイオード５３ｂとを備えており、電流が電池５１に流れ込むのを防止する。抵抗５３ａは、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の交換時に電池パックＢＰ１，ＢＰ２が並列接続されることによって生じ得る過電流を防止するための電流制限抵抗であり、抵抗５２とダイオード５３ｂとの間に設けられる。ダイオード５３ａは、電流が電池５１に流れ込むのを防止するために設けられた逆流防止用ダイオードであり、アノード電極が抵抗５３ａに接続され、カソード電力が電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ１に接続される。
【００２８】
ここで、図４に示す通り、抵抗５２と逆流防止回路５３との接続点は、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ３に接続されている。このため、逆流防止回路５３は、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ１，Ｔ３間に接続された状態で電池パックＢＰ１，ＢＰ２に収容されており、電池５１は、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ２，Ｔ３間に接続された状態で電池パックＢＰ１，ＢＰ２に収容されているということができる。
【００２９】
図２を用いて説明した通り、防爆機器１に設けられる貫通電極３１ａ，３２ａは、互いに短絡されて回路基板４０の電源入力端子Ｔ０に接続されている。貫通電極３１ａ，３２ａと回路基板４０の電源入力端子Ｔ０との接続点には、コンデンサＣが接続されている。このコンデンサＣは、電池パックＢＰ１，ＢＰ２によって充電されて、回路基板４０の電源入力端子Ｔ０に印加される電圧を保持するためのものである。コンデンサＣによって回路基板４０の電源入力端子Ｔ０に印加される電圧を保持することで、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の交換時に生じ得る電圧変動を防止して防爆機器１の動作状態が維持されるようにしている。
【００３０】
図４中のスイッチＳＷ１は、電池パックＢＰ１に設けられた電極Ｔ１，Ｔ２と防爆機器１に設けられた貫通電極３１ａ，３１ｂとの接続関係を示す仮想的なスイッチである。スイッチＳＷ２は、電池パックＢＰ２に設けられた電極Ｔ１，Ｔ２と防爆機器１に設けられた貫通電極３２ａ，３２ｂとの接続関係を示す仮想的なスイッチである。また、スイッチＳＷ３は、電池パックＢＰ１に設けられた電極Ｔ３と防爆機器１に設けられた貫通電極３１ｃとの接続関係を示す仮想的なスイッチであり、スイッチＳＷ４は、電池パックＢＰ２に設けられた電極Ｔ３と防爆機器１に設けられた貫通電極３１ｃとの接続関係を示す仮想的なスイッチである。
【００３１】
スイッチＳＷ１は、電池パックＢＰ１の電極Ｔ１，Ｔ２が貫通電極３１ａ，３１ｂにそれぞれ接していない状態ではオフ状態であり、電池パックＢＰ１の電極Ｔ１，Ｔ２が貫通電極３１ａ，３１ｂにそれぞれ接することによってオン状態になる。同様に、スイッチＳＷ２は、電池パックＢＰ２の電極Ｔ１，Ｔ２が貫通電極３２ａ，３２ｂにそれぞれ接していない状態ではオフ状態であり、電池パックＢＰ２の電極Ｔ１，Ｔ２が貫通電極３２ａ，３２ｂにそれぞれ接することによってオン状態になる。
【００３２】
尚、前述の通り、貫通電極３１ａ，３２ａが互いに短絡されるとともに、貫通電極３１ｂ，３２ｂが互いに短絡されている。このため、スイッチＳＷ１は、電池パックＢＰ１の電極Ｔ１，Ｔ２が貫通電極３１ａ，３１ｂに接しておらず貫通電極３２ａ，３２ｂにそれぞれ接するときにもオン状態になる。また、スイッチＳＷ２は、電池パックＢＰ２の電極Ｔ１，Ｔ２が貫通電極３２ａ，３２ｂに接しておらず貫通電極３１ａ，３１ｂにそれぞれ接するときにもオン状態になる。
【００３３】
スイッチＳＷ３は、電池パックＢＰ１の電極Ｔ１，Ｔ３が貫通電極３１ａ，３１ｃにそれぞれ接していない状態ではオフ状態であり、電池パックＢＰ１の電極Ｔ１，Ｔ３が貫通電極３１ａ，３１ｃにそれぞれ接することによってオン状態になる。スイッチＳＷ４は、電池パックＢＰ２の電極Ｔ１，Ｔ３が貫通電極３１ａ，３１ｃにそれぞれ接していない状態ではオフ状態であり、電池パックＢＰ２の電極Ｔ１，Ｔ３が貫通電極３１ａ，３１ｃにそれぞれ接することによってオン状態になる。
【００３４】
例えば、防爆機器１の電池収納室Ｒ１に電池パックＢＰ１が収納されているとすると、この電池パックＢＰ１は、電極Ｔ１〜Ｔ３が貫通電極３１ａ〜３１ｃにそれぞれ接した状態になるため、図４に示す通り、スイッチＳＷ１，ＳＷ３が共にオン状態になっている回路と等価である。これに対し、例えば防爆機器１の電池収納室Ｒ１に収納された電池パックＢＰ１を交換するために電池パックＢＰ２が用意されているとすると、この電池パックＢＰ２は、電池収納室Ｒ１に介挿されていない状態では、電極Ｔ１〜Ｔ３が貫通電極３１ａ〜３１ｃの何れにも接していないため、図４に示す通り、スイッチＳＷ２，ＳＷ４が共にオフ状態になっている回路と等価である。
【００３５】
次に、上記構成における防爆機器１の電池パックＢＰ１，ＢＰ２の交換方法について説明する。図５，図６は、本発明の第１実施形態による防爆機器の電池交換方法を説明するための断面矢視図であり、図７は、同電池交換方法を説明するための回路図である。尚、図５，図６は、図２に示す図と同様に、図１中のＡ−Ａ線断面矢視図である。以下では、防爆機器１の電池収納室Ｒ１に収納されている電池パックＢＰ１を電池パックＢＰ２に交換する場合を例に挙げて説明する。
【００３６】
電池パックＢＰ１の交換作業が開始される前の初期状態においては、図５（ａ）に示す通り、防爆機器１の筐体１０の左側面及び右側面に形成された開口部ＯＰ１，ＯＰ２にカバー２１，２２がそれぞれ取り付けられており、電池パックＢＰ１が電池収納室Ｒ１に密閉された状態で収納されている。この状態では、電池パックＢＰ１の電極Ｔ１〜Ｔ３が貫通電極３１ａ〜３１ｃにそれぞれ接しており、図４に示す通り、スイッチＳＷ１，ＳＷ３が共にオン状態になって、電池パックＢＰ１の電極Ｔ１，Ｔ３間が短絡されている（逆流防止回路５３が短絡されている）。従って、電池パックＢＰ１からの電力は、逆流防止回路５３を介さずに回路基板４０へ供給されている。
【００３７】
電池パックＢＰ１，ＢＰ２の交換作業が開始されると、まず作業者が、図５（ｂ）に示す通り、防爆装置１の左側面及び右側面の開口部ＯＰ１，ＯＰ２に取り付けられたカバー２１，２２をそれぞれ取り外して防爆装置１の電池収納室Ｒ１を露出させる。次に、作業者は、新たな電池パックＢＰ２を用意し、開口部ＯＰ１から電池収納室Ｒ１に対して新たな電池パックＢＰ２を挿入する。
【００３８】
作業者が電池収納室Ｒ１に挿入された電池パックＢＰ２を押し込むと、電池パックＢＰ２は、電池収納室Ｒ１内において右方向（開口部ＯＰ１から開口部ＯＰ２に向かう方向）に摺動し、電池パックＢＰ２の右側面が電池パックＢＰ１の左側面に当接した状態になる。作業者が、電池パックＢＰ２を更に押し込むと、電池パックＢＰ１と電池パックＢＰ２とが一体となって電池収納室Ｒ１において右方向に摺動し、図５（ｃ）に示す通り、電池パックＢＰ１の左側面及び電池パックＢＰ２の右側面（以下、これらの面をまとめて「電池パックＢＰ１，ＢＰ２の当接面」という）が、貫通電極３１ａ〜３１ｃの左側近傍に配置された状態になる。
【００３９】
図５（ｃ）に示す状態では、電池パックＢＰ１の電極Ｔ１，Ｔ２が貫通電極３１ａ，３１ｂにそれぞれ接しているものの、電池パックＢＰ１の電極Ｔ３は貫通電極３１ｃに接していない。このため、図７（ａ）に示す通り、スイッチＳＷ１はオン状態のままであるが、スイッチＳＷ３がオフ状態になり、電池パックＢＰ１からの電力は、電池パックＢＰ１の内部に収納された逆流防止回路５３を介して回路基板４０に供給されることになる。尚、図５（ｃ）に示す状態では、電池パックＢＰ２の電極Ｔ１〜Ｔ３の何れもが貫通電極３１ａ〜３１ｃに接していない。このため、図７（ａ）に示す通り、スイッチＳＷ２，ＳＷ４は共にオフ状態のままであり、電池パックＢＰ２から回路基板４０への電力供給は行われない。
【００４０】
作業者が、電池収納室Ｒ１に挿入された電池パックＢＰ２を図５（ｃ）に示す状態から更に押し込むと、図５（ｄ）に示す通り、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の当接面が貫通電極３１ａ〜３１ｃと貫通電極３２ａ，３２ｂとの間に配置された状態になる。図５（ｄ）に示す状態では、電池パックＢＰ１の電極Ｔ１，Ｔ２が貫通電極３２ａ，３２ｂにそれぞれ接しており、電池パックＢＰ２の電極Ｔ１，Ｔ２が貫通電極３１ａ，３１ｂにそれぞれ接している。このため、図７（ｂ）に示す通り、スイッチＳＷ１に加えてスイッチＳＷ２がオン状態になって電池パックＢＰ１，ＢＰ２が回路基板４０に並列接続される。
【００４１】
但し、図５（ｄ）に示す状態では、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の電極Ｔ３は何れも、貫通電極３１ｃに接してはいない。このため、図７（ｂ）に示す通り、スイッチＳＷ３，ＳＷ４が共にオフ状態である。従って、電池パックＢＰ１，ＢＰ２からの電力は、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の内部に収納された逆流防止回路５３をそれぞれ介して回路基板４０に供給されることになる。尚、図５（ｄ）に示す状態は、並列接続され得る位置に電池パックＢＰ１，ＢＰ２がそれぞれ配されている状態ということができる。
【００４２】
作業者が、電池収納室Ｒ１に挿入された電池パックＢＰ２を図５（ｄ）に示す状態から更に押し込むと、図６（ａ）に示す通り、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の当接面が貫通電極３２ａ，３２ｂの右側近傍に配置された状態になる。図６（ａ）に示す状態では、電池パックＢＰ１の電極Ｔ１〜Ｔ３が貫通電極３２ａ，３２ｂ，３１ｃの何れにも接していない。このため、図７（ｃ）に示す通り、スイッチＳＷ１がオフ状態になって、電池パックＢＰ１が回路基板４０から電気的に切り離される。
【００４３】
また、図６（ａ）に示す状態では、電池パックＢＰ２の電極Ｔ１，Ｔ２が貫通電極３２ａ，３２ｂにそれぞれ接しているものの、電池パックＢＰ２の電極Ｔ３は貫通電極３１ｃに接してはいない。このため、図７（ａ）に示す通り、スイッチＳＷ２はオン状態であるがスイッチＳＷ４はオフ状態である。従って、図６（ａ）に示す状態では、電池パックＢＰ２からの電力が、電池パックＢＰ２の内部に収納された逆流防止回路５３を介して回路基板４０に供給されることになる。
【００４４】
作業者が、電池収納室Ｒ１に挿入された電池パックＢＰ２を図６（ａ）に示す状態から更に押し込むと、図６（ｂ）に示す通り、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の当接面が図６（ａ）に示す位置よりも右方に配置された状態になる。図６（ｂ）に示す状態では、電池パックＢＰ２の電極Ｔ１，Ｔ２が貫通電極３２ａ，３２ｂにそれぞれ接しているとともに、電池パックＢＰ２の電極Ｔ３が貫通電極３１ｃに接している。このため、図７（ｄ）に示す通り、スイッチＳＷ２がオン状態のままでスイッチＳＷ４がオン状態になり、電池パックＢＰ２の電極Ｔ１，Ｔ３間が短絡される（逆流防止回路５３が短絡される）。
【００４５】
作業者が、電池収納室Ｒ１に挿入された電池パックＢＰ２を図６（ｂ）に示す状態から更に押し込んで電池収納室Ｒ１の略中央部に配置し、開口部ＯＰ２から右方へ突出している電池パックＢＰ１を取り出す。最後に、作業者が、防爆装置１の左側面及び右側面の開口部ＯＰ１，ＯＰ２にカバー２１，２２をそれぞれ取り付けて電池収納室Ｒ１を密閉する。すると、図６（ｃ）に示す通り、新たな電池パックＢＰ２が電池収納室Ｒ１に収納された状態になる。
【００４６】
図６（ｃ）に示す状態では、電池パックＢＰ２の電極Ｔ１〜Ｔ３が貫通電極３２ａ，３２ｂ，３１ｃにそれぞれ接しており、図７（ｄ）に示す通り、スイッチＳＷ２，ＳＷ４が共にオン状態になって、電池パックＢＰ２が回路基板４０に接続されるとともに、電池パックＢＰ２の電極Ｔ１，Ｔ３間が短絡されている（逆流防止回路５３が短絡されている）。従って、電池パックＢＰ２からの電力は、逆流防止回路５３を介さずに回路基板４０へ供給される。
【００４７】
以上の通り、本実施形態の防爆機器１は、電池収納室Ｒ１において並列接続され得る位置に電池パックＢＰ１，ＢＰ２がそれぞれ配されている場合には、回路基板４０に接続されて電池パックＢＰ１，ＢＰ２への電流の流入をそれぞれ防止する逆流防止回路５３を電池パックＢＰ１，ＢＰ２にそれぞれ接続し、電池収納室Ｒ１に電池パックＢＰ１，ＢＰ２の何れか一方が収納されている場合には、回路基板４０をその電池パックに接続するように切り替えている。このため、電池パックＢＰ１，ＢＰ２への電流の流れ込みを防止しつつ、防爆機器１の動作状態を維持したまま電池パックの交換を行うことができる。また、電池収納室Ｒ１に収納された電池パックからの電力は、逆流防止回路５３を介することなく基板回路４０に供給されるため、逆流防止回路５３における無駄な電力消費を避けることができ、電池パックの短寿命化を防止することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、回路基板４０の電源入力端子Ｔ０に印加される電圧を保持するコンデンサＣを設けているため、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の交換時に生じ得る電圧変動を防止して、防爆機器１の動作状態を維持したまま電池パックの交換を良好に行うことができる。また、万が一電池パックＢＰ１が貫通電極２１ａ，２１ｂに接しておらず、且つ、電池パックＢＰ２が貫通電極２２ａ，２２ｂに接していない状態になったとしても、その状態が短時間（例えば、０．５秒以内）であれば、防爆機器１の動作状態を維持することができる。
【００４９】
〔第２実施形態〕
図８は、本発明の第２実施形態による電池収納構造を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は右側面図である。また、図９は、本発明の第２実施形態による防爆機器及び電池の電気的な等価回路を示す回路図である。尚、図９においては、図４，図７に示した構成に相当する構成については同一の符号を付してある。上述した第１実施形態の電池収納構造は、箱形形状のケースに電池５１が収納された電池パックＢＰ１，ＢＰ２の何れか一方を収納可能なものであったが、本実施形態の電池収納構造は、ケースに収納されていない電池Ｂ１，Ｂ２の少なくとも一方をそのまま収納可能なものである。
【００５０】
電池Ｂ１，Ｂ２は、例えば単一型（Ｄサイズ）の一次電池である。具体的に、電池Ｂ１，Ｂ２は、一方の端面の中央部にプラス電極Ｔ１１が形成されるとともに、他方の端面の中央部にマイナス電極Ｔ１２が形成された略円柱形状の電池である。この電池Ｂ１，Ｂ２としては、図３に示した電池パックＢＰ１，ＢＰ２に収納される電池５１と同様に、塩化チオニルリチウム電池等の自己放電が極めて少ない一次電池を用いることができる。
【００５１】
図８，図９に示す通り、本実施形態の電池収納構造は、収納ケース６０、回路部７０ａ，７０ｂ、ショートバー８０（短絡部材）、及び可動バー９０ａ，９０ｂ（解除部材）を備える。収納ケース６０は、例えばステンレス鋼や合成樹脂によって形成され、上面が開放された中空箱形形状の部材である。この収納ケース６０は、電池Ｂ１を収納可能な収納スロットＡ１（第１収納スロット）と、電池Ｂ２を収納可能な収納スロットＡ２（第２収納スロット）とを備えており、収納スロットＡ１，Ａ２に電池Ｂ１，Ｂ２を個別に収納可能である。
【００５２】
収納ケース６０の背面側の内壁には、収納スロットＡ１，Ａ２に対応する２つのプラス電極６１ａ，６１ｂが設けられている。また、収納ケース６０の正面側の内壁には、収納スロットＡ１，Ａ２に対応する２つのマイナス電極コイルスプリング６２ａ，６２ｂが設けられている。上記のプラス電極６１ａ及びマイナス電極コイルスプリング６２ａは、収納スロットＡ１に収納される電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２にそれぞれ接する一対の電極部材（第１電極部材）である。また、上記のプラス電極６１ｂ及びマイナス電極コイルスプリング６２ｂは、収納スロットＡ２に収納される電池Ｂ２のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２にそれぞれ接する一対の電極部材（第２電極部材）である。
【００５３】
また、収納ケース６０の底面には、外部電極としてのプラス貫通電極６３ａ及びマイナス貫通電極６３ｂが形成されている。プラス貫通電極６３ａは、回路部７０ａを介してプラス電極６１ａに接続されるとともに、回路部７０ｂを介してプラス電極６１ｂに接続され、更には回路基板４０の電源入力端子Ｔ０に接続されている。これに対し、マイナス貫通電極６３ｂは、マイナス電極コイルスプリング６２ａ，６２ｂに接続されるとともに接地されている。
【００５４】
回路部７０ａ，７０ｂは、第１実施形態で説明した抵抗５２及び逆流防止回路５３を備える。回路部７０ａは、抵抗５２の一端がプラス電極６１ａに接続され、逆流防止回路５３に設けられたダイオード５３ｂのカソード電極がプラス貫通電極６３ａに接続された状態で収納ケース６０の底面に設けられている。同様に、回路部７０ｂは、抵抗５２の一端がプラス電極６１ｂに接続され、逆流防止回路５３に設けられたダイオード５３ｂのカソード電極がプラス貫通電極６３ａに接続された状態で収納ケース６０の底面に設けられている。
【００５５】
回路部７０ａに設けられた抵抗５２と逆流防止回路５３の抵抗５３ａとの接続点には接点Ｃ１１が接続されており、回路部７０ａに設けられた逆流防止回路５３のダイオード５３ｂとプラス貫通電極６３ａとの接続点には接点Ｃ１２が接続されている。同様に、回路部７０ｂに設けられた抵抗５２と逆流防止回路５３の抵抗５３ａとの接続点には接点Ｃ１３が接続されており、回路部７０ｂに設けられた逆流防止回路５３のダイオード５３ｂとプラス貫通電極６３ａとの接続点には接点Ｃ１４が接続されている。
【００５６】
接点Ｃ１１，Ｃ１２は、ショートバー８０によって回路部７０ａの逆流防止回路５３を短絡するために設けられた金属製の円形部材であり、収納ケース６０の底面であって収納スロットＡ２の下方に配置されるショートバー８０の２つの隅部に対応する位置にそれぞれ配置されている。また、接点Ｃ１３，Ｃ１４は、ショートバー８０によって回路部７０ｂの逆流防止回路５３を短絡するために設けられた金属製の円形部材であり、収納ケース６０の底面であって収納スロットＡ１の下方に配置されるショートバー８０の残りの２つの隅部に対応する位置にそれぞれ配置されている。
【００５７】
ショートバー８０は、平面視形状が矩形環形状の可撓性を有する金属製の部材であり、回路部７０ａ，７０ｂの逆流防止回路５３を個別に短絡するために設けられる。このショートバー８０の四隅には、上述した接点Ｃ１１〜Ｃ１４に対応する接点Ｃ２１〜Ｃ２４（接点Ｃ２１については図示省略）がそれぞれ形成されている。ショートバー８０は、収納ケース６０の底面において、接点Ｃ２１〜Ｃ２４が接点Ｃ１１〜Ｃ１４にそれぞれ接触するように２つの支点ＳＰで支持されており、可動バー９０ａ，９０ｂが腕部８０ａ，８０ｂに当接した状態で押し下げられた場合には、腕部８０ａ，８０ｂが撓むようにされている。
【００５８】
可動バー９０ａは、収納スロットＡ１に電池Ｂ１が収納（配置）された場合に、ショートバー８０による回路部７０ｂの逆流防止回路５３の短絡を解除するための部材である。同様に、可動バー９０ｂは、収納スロットＡ２に電池Ｂ２が収納（配置）された場合に、ショートバー８０による回路部７０ａの逆流防止回路５３の短絡を解除するための部材である。これら可動バー９０ａ，９０ｂは、収納ケース６０の底面であってショートバー８０の腕部８０ａ，８０ｂの上方の位置に形成された穴部（図示省略）に、上下方向に摺動可能にそれぞれ介挿されている。
【００５９】
ここで、可動バー９０ａは、収納スロットＡ１に収納される電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２がプラス電極６１ａ及びマイナス電極コイルスプリング６２ａにそれぞれ接する前に、ショートバー８０による回路部７０ｂの逆流防止回路５３の短絡が解除されるように調整されている。同様に、可動バー９０ｂは、収納スロットＡ２に収納される電池Ｂ２のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２がプラス電極６１ｂ及びマイナス電極コイルスプリング６２ｂにそれぞれ接する前に、ショートバー８０による回路部７０ａの逆流防止回路５３の短絡が解除されるように調整されている。
【００６０】
図１０は、本発明の第２実施形態における電池収納時のショートバーの動きを説明するための側面図である。尚、ここでは、収納スロットＡ１に電池Ｂ１が収納される場合を例に挙げて説明する。作業者によって電池Ｂ１が収納スロットＡ１に収納される場合には、まず図１０（ａ）に示す通り、電池Ｂ１のマイナス電極Ｔ１２をマイナス電極コイルスプリング６２ａに当接させる作業が行われ、次いで図１０（ｂ）に示す通り、電池Ｂ１を下方に押し込んで電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１をプラス電極６１ａに当接させる作業が行われる。
【００６１】
可動バー９０ａは、その下端がショートバー８０に保持されているため、図１０（ａ）に示す通り、電池Ｂ１のマイナス電極Ｔ１２をマイナス電極コイルスプリング６２ａに当接させる作業が行われただけでは、可動バー９０ａは下方に押し下げられない。このため、ショートバー８０の接点Ｃ２３，Ｃ２４は、対応する接点Ｃ１３，Ｃ１４に接触したままであり、回路部７０ｂの逆流防止回路５３は、ショートバー８０によって短絡されたままである。
【００６２】
図１０（ａ）に示す状態の電池Ｂ１を下方に押し込んで電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１をプラス電極６１ａに当接させる作業が行われると、可動バー９０ａが下方に押し下げられてショートバー８０の腕部８０ａが下方に撓む。これにより、図１０（ｂ）に示す通り、ショートバー８０の接点Ｃ２３，Ｃ２４が接点Ｃ１３，Ｃ１４から離間し、ショートバー８０による回路部７０ｂの逆流防止回路５３の短絡が解除される。電池Ｂ１が押し込まれることによって、電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１がプラス電極６１ａに当接するとともに、ショートバー８０による回路部７０ｂの逆流防止回路５３の短絡が解除される訳であるが、可動バー９０ａは、電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１がプラス電極６１ａに接する前に、回路部７０ｂの逆流防止回路５３の短絡が解除されるようにその長さが調整されている。
【００６３】
ここで、図９中のスイッチＳＷ１１は、電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２とプラス電極６１ａ及びマイナス電極コイルスプリング６２ａとの接続関係を示す仮想的なスイッチである。スイッチＳＷ１２は、電池Ｂ２のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２とプラス電極６１ｂ及びマイナス電極コイルスプリング６２ｂとの接続関係を示す仮想的なスイッチである。また、スイッチＳＷ１３は、接点Ｃ１１，Ｃ１２とショートバー８０の腕部８０ｂとによって形成されるスイッチを示しており、スイッチＳＷ１４は、接点Ｃ１３，Ｃ１４とショートバー８０の腕部８０ａとによって形成されるスイッチを示している。
【００６４】
スイッチＳＷ１１は、電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２がプラス電極６１ａ及びマイナス電極コイルスプリング６２ａにそれぞれ接していない状態ではオフ状態であり、電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２がプラス電極６１ａ及びマイナス電極コイルスプリング６２ａにそれぞれ接することによってオン状態になる。同様に、スイッチＳＷ１２は、電池Ｂ２のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２がプラス電極６１ｂ及びマイナス電極コイルスプリング６２ｂにそれぞれ接していない状態ではオフ状態であり、電池Ｂ２のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２がプラス電極６１ｂ及びマイナス電極コイルスプリング６２ｂにそれぞれ接することによってオン状態になる。
【００６５】
スイッチＳＷ３は、収納スロットＡ２に電池Ｂ２が収納されていない状態ではオン状態であり、収納スロットＡ２に電池Ｂ２が収納されて可動バー９０ｂが下方に押し下げられることによってオフ状態になる。同様に、スイッチＳＷ４は、収納スロットＡ１に電池Ｂ１が収納されていない状態ではオン状態であり、収納スロットＡ１に電池Ｂ１が収納されて可動バー９０ｂが下方に押し下げられることによってオフ状態になる。
【００６６】
例えば、収納スロットＡ１に電池Ｂ１が収納されており、収納スロットＡ２に電池Ｂ２が収納されていない状態を考える。かかる状態では、電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２はプラス電極６１ａ及びマイナス電極コイルスプリング６２ａにそれぞれ接しているが、電池Ｂ２のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２はプラス電極６１ｂ及びマイナス電極コイルスプリング６２ｂにそれぞれ接していない。また、可動バー９０ａは電池Ｂ１によって下方に押し下げられているが、可動バー９０ｂは電池Ｂ２によって下方に押し下げられてはいない。このため、上記の状態は、図９に示す通り、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１３が共にオン状態になっており、スイッチＳＷ１２，ＳＷ１４が共にオフ状態になっている回路と等価である。
【００６７】
次に、上記構成における電池収納構造での電池Ｂ１，Ｂ２の交換方法について説明する。尚、以下では、収納スロットＡ１に収納されている電池Ｂ１を、収納スロットＡ２の電池Ｂ２に交換する場合を例に挙げて説明する。電池Ｂ１の交換作業が開始される前の初期状態においては、収納スロットＡ１に電池Ｂ１が収納されており、収納スロットＡ２に電池Ｂ２が収納されていないため、図９に示す通り、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１３が共にオン状態になっており、スイッチＳＷ１２，ＳＷ１４が共にオフ状態になっている。従って、初期状態では、スイッチＳＷ１３によって回路部７０ａの逆流防止回路５３が短絡されており、電池Ｂ１からの電力は、回路部７０ａの逆流防止回路５３を介さずに回路基板４０へ供給されている。
【００６８】
電池Ｂ１の交換作業が開始されると、まず新たな電池Ｂ２を収納スロットＡ２に挿入する作業が作業者によって行われる。このとき、最初に電池Ｂ２のマイナス電極Ｔ１２がマイナス電極コイルスプリング６２ｂに当接するように電池Ｂ２がスロットＡ２に挿入され、次いでスロットＡ２に挿入された電池Ｂ２が下方に押し込まれることにより電池Ｂ２の全体がスロットＡ２に収納される。
【００６９】
電池Ｂ２の押し込みが行われると、まず可動バー９０ｂが下方に押し下げられてショートバー８０の接点Ｃ２１，Ｃ２２が接点Ｃ１１，Ｃ１２から離間してスイッチＳＷ１３がオフ状態になり、ショートバー８０による回路部７０ａの逆流防止回路５３の短絡が解除される。続いて、スロットＡ２に挿入された電池Ｂ２のプラス電極Ｔ１１及びマイナス電極Ｔ１２がプラス電極６１ｂ及びマイナス電極コイルスプリング６２ｂにそれぞれ接してスイッチＳＷ１２がオン状態になる。これにより、電池Ｂ１，Ｂ２が回路基板４０に並列接続される。
【００７０】
ここで、電池Ｂ１，Ｂ２が回路基板４０に並列接続されている状態では、可動バー９０ａ，９０ｂが収納スロットＡ１，Ａ２に収納された電池Ｂ１，Ｂ２によってそれぞれ押し下げられているため、スイッチＳＷ１３，ＳＷ１４は共にオフ状態である。このため、電池Ｂ１からの電力は回路部７０ａの逆流防止回路５３を介して回路基板４０に供給され、電池Ｂ２からの電力は回路部７０ｂの逆流防止回路５３を介して回路基板４０に供給される。
【００７１】
次に、収納スロットＡ１に収納されている電池Ｂ１を取り出す作業が作業者によって行われる。このとき、最初に電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１がプラス電極６１ａから離間するように電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１側が上方に引き上げられ、次いで電池Ｂ１のマイナス電極Ｔ１２がマイナス電極コイルスプリング６２ｂから離間するように電池Ｂ１の全体が上方に引き上げられることによって、電池Ｂ１が収納スロットＡ１から取り出される。
【００７２】
収納スロットＡ１に収納されている電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１側が上方に引き上げられると、電池Ｂ１のプラス電極Ｔ１１がプラス電極６１ａから離間してスイッチＳＷ１１がオフ状態になり、電池Ｂ１が回路基板４０から電気的に切り離される。続いて、電池Ｂ１の全体が上方に引き上げられることにより、可動バー９０ａがショートバー８０によって上方に押し上げられ、ショートバー８０の接点Ｃ２３，Ｃ２４が接点Ｃ１３，Ｃ１４に接してスイッチＳＷ１４がオン状態になり、回路部７０ｂの逆流防止回路５３がショートバー８０によって短絡される。
【００７３】
収納スロットＡ１に収納されている電池Ｂ１が取り出されることによって電池Ｂ１の交換作業が終了する。ここで、電池Ｂ１の交換作業が終了した状態では、収納スロットＡ１に電池Ｂ１が収納されておらず、収納スロットＡ２に電池Ｂ２が収納されているため、図９とは逆に、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１３が共にオフ状態になっており、スイッチＳＷ１２，ＳＷ１４が共にオン状態になっている。従って、電池Ｂ１の交換作業が終了した状態では、スイッチＳＷ１４によって回路部７０ｂの逆流防止回路５３が短絡されており、電池Ｂ２からの電力は、回路部７０ｂの逆流防止回路５３を介さずに回路基板４０へ供給される。
【００７４】
以上の通り、本実施形態の電池収納構造は、電池Ｂ１，Ｂ２が並列接続され得る収納スロットＡ１，Ａ２に電池Ｂ１，Ｂ２がそれぞれ配されている場合には、回路基板４０に接続されて電池Ｂ１，Ｂ２への電流の流入をそれぞれ防止する逆流防止回路５３を電池Ｂ１，Ｂ２にそれぞれ接続し、収納スロットＡ１，Ａ２の何れか一方のみに電池（電池Ｂ１，Ｂ２の何れか一方）が収納されている場合には、回路基板４０をその電池に接続するように切り替えている。このため、電池Ｂ１，Ｂ２への電流の流れ込みを防止しつつ、防爆機器の動作状態を維持したまま電池の交換を行うことができる。また、収納スロットＡ１，Ａ２の何れか一方に収納された電池（電池Ｂ１，Ｂ２の何れか一方）からの電力は、逆流防止回路５３を介することなく基板回路４０に供給されるため、逆流防止回路５３における無駄な電力消費を避けることができ、電池の短寿命化を防止することができる。
【００７５】
尚、本実施形態では、ケースに収納されていない電池Ｂ１，Ｂ２の何れか一方を収納する電池収納構造について説明したが、ケースに収納された電池Ｂ１，Ｂ２を収容することも可能である。但し、電池Ｂ１，Ｂ２を収納するケースは、電池Ｂ１，Ｂ２と同様の略円柱形状（或いは、略四角形状）であって、一方の端面の中央部にプラス電極Ｔ１１が形成されるとともに、他方の端面の中央部にマイナス電極Ｔ１２が形成されたものである必要がある。
【００７６】
以上、本発明の実施形態による電池収納構造及び防爆機器について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上述した第２実施形態では、収納ケース６０にマイナス電極コイルスプリング６２ａ，６２ｂが設けられている例について説明したが、これらに代えて板バネを設けても良い。
【符号の説明】
【００７７】
１                防爆機器
３０              貫通電極
３１ａ            貫通電極
３１ｃ            貫通電極
３２ａ            貫通電極
４０              回路基板
５１              電池
５３              逆流防止回路
６０              収納ケース
６１ａ，６１ｂ    プラス電極
８０              ショートバー
９０ａ，９０ｂ    可動バー
Ａ１，Ａ２        収納スロット
Ｂ１，Ｂ２        電池
ＢＰ１，ＢＰ２    電池パック
Ｃ                コンデンサ
Ｒ１              電池収納室
Ｒ２              基板収納室
Ｔ１〜Ｔ３        電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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