JP2002343204A

JP2002343204A - 耐圧防爆構造の操作表示器

Info

Publication number: JP2002343204A
Application number: JP2001149149A
Authority: JP
Inventors: Megumi Sadano; 恵定野; Nin Asano; 認浅野
Original assignee: MIYAKI DENKI SEISAKUSHO KK; Asahi Engineering Co Ltd Osaka
Current assignee: MIYAKI DENKI SEISAKUSHO KK; Asahi Kasei Engineering Corp
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2002-11-29
Anticipated expiration: 2021-05-18
Also published as: JP4615146B2

Abstract

(57)【要約】【課題】可燃性ガスなどが充満している爆発の危険性
がある雰囲気でも安全に使用することができ、かつパソ
コン等の情報端末と接続することによって膨大な情報の
入・出力が大型画面で可能となる耐圧防爆構造の操作表
示器を提供すること。【解決手段】開口部を有する耐圧防爆構造の容器と、
その開口部を封止する耐圧性の透光性基板と、その透光
性基板に対向して配置され情報を表示する表示器とを備
え、透光性基板には、隅角部に超音波発信子と超音波受
信子とを設けると共に、周縁部にその超音波を反射する
反射アレイを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐圧防爆構造の操
作表示器に関するものであり、更に詳しくは、例えば１
２インチ以上の表示面を有し、可燃性ガスなどが充満し
ている爆発の危険性が潜んでいるような雰囲気下でも安
全に操作・使用可能なタッチ操作機能付きの大型表示器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】石油化学や各種化学産業など、可燃性の
液体やガスなどを取り扱う場所において、コンピュータ
によるプロセス制御や各種機器の運転操作はもちろん、
生産条件の設定や生産管理、在庫管理などを、現場の表
示装置で操作・管理していくという動きが顕著になって
いる。しかも、近年の情報技術の著しい進歩によってパ
ソコンなどがかなり普及してきているので、パネル室の
パソコンと現場の表示装置を接続して双方向で情報を交
換するというようなニーズが更に一段と高まってきてい
る。本出願人は、このような状況に対応するために、可
燃性ガスなどが充満しているいるような環壊でも安全に
操作・使用可能な防爆型タッチパネルについて、特開平
６−２９５６３７号公報で開示し、既に実用に供してい
る。一方、可燃性ガスなどが存在するような条件下で
も、高解像度の大画面を直接表示器に表示したり、ある
いはビデオの画像情報を更に一層鮮明に表示したいとい
うニーズに対応するために、本出願人は、特願平１２−
３０４８６３号で、超音波表面弾性波を利用してタッチ
パネルの表示面が１５インチ以上といった大型表示器に
ついて既に提案している。

【０００３】しかしながら、本出願人が提案している上
記特開平６−２９５６３７号公報に記載の防爆型操作表
示器は、入力式光学的表示手段と、タッチ操作部と、安
全保持器を、開口窓が耐圧性の透光板で封止された耐圧
防爆型のケース内に配設して構成されていることを特徴
とするものであって、その構造上、表示装置の表示面は
１０．４インチ程度が限度なので、各種の情報、例えば
画像情報の入・出力量、あるいはその解像度などに解決
すべき問題点が残っていた。これらの問題点を解決する
ために、本出願人が上記特願平１２−３０４８６３号で
提案している内圧防爆構造の大型表示器は、超音波表面
弾性波を利用したタッチパネルと、表示器と、タッチパ
ネルと表示器が装着されるケース内に保護気体を供給す
る保護気体供給装置とを備え、前記タッチパネルにパッ
キンを配設したことを特徴とするものである。しかし、
上記大型表示器は、周囲の可燃性ガスなどが表示器内に
浸入しないように不活性ガスやエアなどの保護気体で表
示器内を加圧する内圧方式を採用しているので、外部か
らエアなどの気体の流入を極度に嫌うような例えば、医
薬や食品、あるいはＩＣなどの製造現場では採用するこ
とが極めて難しいといった未解決の問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記した問題点を解決するために、外部からエアなどの気
体を供給して表示器内を加圧する内圧方式に代替して、
表示器のケースを爆発圧力に耐える防爆構造とし、可燃
性ガスなどが充満している爆発の危険性がある雰囲気で
も安全に使用することができ、かつパソコン等の情報端
末と接続することによって膨大な情報の入・出力を大型
画面で可能とする耐圧防爆構造の操作表示器を提供する
ことを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の耐圧防爆構造の大型操作表示器は、開口部
を有する耐圧防爆構造の容器と、その開口部を封止する
耐圧性の透光性基板と、その透光性基板に対向して配置
され情報を表示する表示器とを備え、透光性基板には、
隅角部に超音波発信子と超音波受信子とを設けると共
に、周縁部にその超音波を反射する反射アレイを設ける
ことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明による耐圧防爆構造
の操作表示器の実施形態を図面に示す実施例に基づいて
説明する。図１は耐圧防爆構造の操作表示器の側面図で
あり、図２は超音波弾性波を利用したタッチ入力装置の
原理を示す説明図である。耐圧容器（１０）は、開口部
（２１）を有する蓋部（２０）と、直方体の本体（３
０）とで構成されている。耐圧容器（１０）は、容器内
の過剰な圧力に起因する爆発に耐えるように製作されて
いて、本実施例では肉厚１５mm程度のアルミニウム合金
鋳物で加工され、蓋部（２０）と本体（３０）とは、ボ
ルト等の締結部材で固く締めつけられている。

【０００７】耐圧容器（１０）の開口部（２１）に対向
する位置には、表示器（２２）が固定装着され、その表
示器（２２）の外面に対向する位置には、開口部（２
１）を封止するタッチパネル式の基板（２３）が設けら
れている。基板（２３）には、容器内の過剰な圧力に耐
えるように、強化耐圧ガラス板が採用されている。そし
て、基板（２３）の隅角部は、保持部材（２４）を介し
て蓋部（２０）の裏面に、また、表示器（２２）の隅角
部は基板（２３）の裏面隅角部に、防爆基準で規定され
ている防爆隙間の条件を満たすようにそれぞれ固く装着
されているので、万一容器内で引火爆発するようなこと
があってもこれに耐えられるように設計されている。

【０００８】基板（２３）の表示面は、パソコン等の情
報端末から送信されてきて表示器（２２）に出力される
膨大な各種情報に対して、素早く応答して基板（２３）
上を指でタッチし、応答した結果の各種情報を素早くパ
ソコンに入力できるように、超音波弾性波を利用した大
型画面になっている。ここで、超音波弾性波を利用した
タッチ入力装置の原理について、その概要を図２に基づ
いて説明する。基板（２３）の右下隅にはＸ軸超音波発
信子（３１）、右上隅にはＸ軸超音波受信子（３２）
が、同様に、基板（２３）の左上隅にはＹ軸超音波発信
子（３３）、右上隅にはＹ軸超音波受信子（３４）がそ
れぞれ配設されている。基板（２３）の上・下の所定位
置には、所定の形状のＸ軸反射アレイ（３５）（３６）
が、それぞれ平行に相対して多数突設され、同様に、基
板（２３）の左・右の所定位置には、所定の形状のＹ軸
反射アレイ（３７）（３８）が、それぞれ平行に相対し
て多数突設されている。

【０００９】今、Ｘ軸超音波発信子（３１）から超音波
を発信すると、超音波はＸ軸超音波発信子（３１）に近
い方から順次Ｘ軸反射アレイ（３５）に反射して、その
進行方向と直交する方向に発信されていく。図面では５
本の矢印でその超音波を示しているが、実際は基板（２
３）の全面にわたって伝播していく。そして、反射され
た超音波はＸ軸反射アレイ（３５）に対向するＸ軸反射
アレイ（３６）に再度順次反射して、Ｘ軸超音波受信子
（３２）に近い方から順次Ｘ軸超音波受信子（３２）に
受信されていく。なお、図示していないが、上記と同様
に、Ｙ軸超音波発信子（３３）から発信された超音波
は、Ｙ軸反射アレイ（３７）に反射し、更にそれと対向
するＹ軸反射アレイ（３８）に反射して、Ｙ軸超音波受
信子（３４）に受信される。ここで、基板（２３）上の
「ある個所」を指でタッチすると、その「ある個所」を
通過する超音波表面弾性波はその指によって吸収され、
Ｘ・Ｙ軸超音波受信子（３２）（３４）に減衰した状態
で受信される。その減衰した信号の戻った時間を検出す
ることにより、Ｘ・Ｙ軸上の「ある個所」を特定するこ
とができ、位置検出データとして認識することができ
る。

【００１０】この状況を図１で見ると、Ｘ軸超音波発信
子（３１）及びＹ軸超音波発信子（３３）から発信され
た超音波表面弾性波は、アルミニウム合金鋳物で加工さ
れた耐圧容器の蓋部（２０）と基板（２３）との接合面
を通して直進し、Ｘ軸反射アレイ（３５）（３６）及び
Ｙ軸反射アレイ（３７）（３８）にそれぞれ反射して、
順次Ｘ軸超音波受信子（３２）及びＹ軸超音波受信子
（３４）に受信され、受信時間のズレを検知することに
よって、タッチした基板（２３）上の位置が認識され
る。

【００１１】このように、本発明による耐圧防爆構造の
操作表示器は、外部ガスが容器（１０）の内部に浸入す
るのを防ぐために容器内を保護気体で加圧する内圧方式
ではなく、容器（１０）の内部で引火爆発するようなこ
とがあってもこれに耐えられるような耐圧防爆構造とし
ている。そのため、可燃性ガスが存在し、かつ加圧する
ための外部ガスの流入を極度に嫌うような製造現場でも
安全に使用することができる。また、基板（２３）に
は、樹脂製フィルムを使用した場合などに起こる静電気
の心配が一切ない超音波表面弾性波を利用した方式を採
用しているので、その表示面を例えば１５インチといっ
た大型画面にすることが可能である。

【００１２】なお、Ｘ軸超音波受信子（３２）及びＹ軸
超音波受信子（３４）で受信した位置検出データは、変
換器（１１）を経てパソコンヘの入力に適した信号に適
宜変換される。その変換器（１１）と表示器（２２）
は、ケーブルで信号電送装置（１２）に接続されてい
る。信号電送装置（１２）によって、かなりの距離を隔
てたパネル室等に配置されているパソコンの画面が表示
器（２２）に表示されたり、或いは、基板（２３）上の
タッチ入力信号がパネル室等のパソコンに入力されるこ
とを可能にしている。

【００１３】

【発明の効果】本発明の耐圧防爆構造の操作表示器は、
容器の開口部を封止する耐圧性の透光性基板に、超音波
発信子、超音波受信子、超音波を反射する反射アレイを
設けて、超音波表面弾性波を利用した方式を採用してい
るので、樹脂製フィルムを使用した場合などに起こる静
電気の心配が一切ない。そのため、基板の表示面を、例
えば１５インチといった大型画面にすることができ、大
型の高解像度表示器を使用することが可能である。ま
た、外部ガスが容器内に浸入するのを防ぐために容器内
を保護気体で加圧する内圧方式ではなく、容器内で引火
爆発するようなことがあってもそれに耐えられる耐圧防
爆構造の容器を採用しているので、加圧するための外部
ガスの流入を極度に嫌うような製造現場でも安全に使用
することができる。その結果、中央制御室のパソコンの
画面やビデオモニターの画面を、可燃性ガスが存在する
ような現場においてもそのまま表示することが可能とな
り、更にタッチパネルのタッチ情報をそのままパソコン
に入力することも可能になるので、可燃性ガスが存在す
る場所でも、生産管理室や中央制御室と全く同様にプロ
セス制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】耐圧防爆構造の操作表示器の側面図

【図２】超音波弾性波を利用したタッチ入力装置の原理
を示す説明図

【符号の説明】

１０耐圧容器１１変換器１２信号電送装置２０蓋部２１開口部２２表示器２３基板２４保持部材３０本体３１Ｘ軸超音波発信子３２Ｘ軸超音波受信子３３Ｙ軸超音波発信子３４Ｙ軸超音波受信子３５，３６Ｘ軸反射アレイ３７，３８Ｙ軸反射アレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｈ 13/06 Ｈ０５Ｋ 5/06 ＢＨ０５Ｋ 5/06 Ｇ０６Ｆ 1/00 ３１２ＬＦターム(参考） 4E360 AB04 AB05 AB32 ED02 FA09 GA42 5B087 CC11 DG02 5G006 AA04 LG01 5G055 CA10 CD04 CG07 5G435 LL08 LL11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部を有する耐圧防爆構造の容器と、その開口部を封止する耐圧性の透光性基板と、その透光性基板に対向して配置され情報を表示する表示
器とを備え、透光性基板には、隅角部に超音波発信子と超音波受信子
とを設けると共に、周縁部にその超音波を反射する反射
アレイを設けることを特徴とする耐圧防爆構造の操作表
示器。