JP2006170986A - 測定装置及びそれを製造するための注型材料の使用 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、「カプセル封入」保護型において用いられる爆発保護領域を有するハウジングを具備する測定装置に関する。
【解決手段】この発明によれば、前記爆発保護領域が、少なくとも部分的に高い圧縮性を有する注型材料を使用することによって形成される。これによって、温度変化によって測定装置のハウジングの容積が変化する場合、注型材料はハウジング壁部から離脱することがなく、許容されない高圧がハウジングに生じることがない。
【選択図】 なし

Description

この発明は、「カプセル封入」保護型において用いられる爆発保護領域を有するハウジングを具備する測定装置に関する。

ガス爆発によって危険にさらされる領域で操作される測定装置は、爆発から保護されなければならない。そのような爆発保護のための種々の保護型の間には、ある相違点があり、その異なる基準や標準は、爆発によって危険にさらされる領域のための電気機器に関して、アメリカ合衆国における「ＦＭ３６００」、国際標準「ＩＥＣ６０００９−１８」又は標準「ＤＩＮ ＥＮ ５００１４」等がある。

これらの標準の一つ、特にＤＩＮ ＥＮ ５００２８は、カプセル封入保護型に関するものであり、「型込」に関して保護型「ｍ」として参照される。これは、火花又は熱によって爆発性ガス体に点火する可能性のある部品が、爆発ガス体に点火されないような方法で、注型混合物に嵌め込まれる保護型である。

もし、この保護型「カプセル封入」が、測定装置に使用されるならば、保護される領域は、通常人造樹脂を使用して嵌め込まれる。人造樹脂の硬化の後、カプセル封入されるべき装置を囲む固体３次元本体となる。しかしながら、温度変化が生じた場合及び温度変化によって測定装置が装着された領域の容積変化が生じた場合、そのハウジング壁部の圧力又は測定装置のハウジング壁部からの人造樹脂の離脱により、高圧が測定装置に生じるという問題がある。
特開２０００−９１４５５号公報

それ故に、本発明の目的は、上述した問題点を避けるように、「カプセル封入」保護型に用いられる爆発保護領域に工夫を凝らすための可能性を明記することにある。

最初に記載された測定装置から前進して、上記に記載され且つ由来する目的は、爆発保護領域が、少なくとも部分的に高い圧縮性を有する注型材料を使用することによって形成されることで達成される。

それゆえに、この発明によれば、爆発保護領域に使用される注型材料は、硬化状態の注型材料が、その柔軟性のない性質によって、注型材料がハウジングの壁部から離脱することなしに又は注型材料が測定装置のハウジング壁部に対して圧力をかけることなしに、温度変化の結果として変化する測定装置のハウジングの容積に、その容積を適合させるような圧縮性を有するものである。

１０^−８ｌ／Ｐａ以上の圧縮性を有する注型材料が、議論中の応用に関して適当であることがわかった。この場合、１０^−７ｌ／Ｐａ以上の注型材料の圧縮性が特に好ましい。

さらに、本願発明の好ましい例によれば、注型材料は、低い温度膨張率を有する。この場合、温度膨張率は、好ましくは約１０^−３ｌ／Ｋであり、特に好ましくは３×１０^−４ｌ／Ｋである。

原則として、十分に高い圧縮性を有する複数の注型材料が、上述したように、本発明に使用可能である。しかしながら、本発明の好ましい例によれば、注型材料は、硬化状態において、スポンジ構造、いわゆる多孔性構造を有する。この場合、特に、注型材料が閉鎖型多孔性構造を有することが好ましい。

さらに、本発明の好ましい例によれば、注型材料は、封入された気泡を有する。それらの径は、この場合原則として大きく変化する。しかしながら、この発明の好ましい例によれば、前記気泡は、マイクロメータ値域の径を有する。

原則として、注型材料を使用して嵌め込まれる爆発保護領域は、ハウジングのシールされない領域に設けられる。しかしながら、この発明の好ましい例によれば、注型材料を使用して形成される爆発保護領域は、シールされる。この場合、本願発明によって設けられる高い圧縮性を有する注型材料の利点は、許容範囲を超えた高い圧力が、この場合においてまさにその通りに測定装置のハウジングの内部にかかることが効果的に避けられるので、特に適用される。さらに、この発明の好ましい例によれば、シールされた領域は、注型材料で完全に満たされる。

好ましくは、加工に関して鋳造可能であり且つより高い温度で加硫処理される付加架橋型シリコンゴムが、鋳造に関して特に適当な材料であることが示された。この場合、二成分及び多成分ゴム変異体が、原則として可能である。しかしながら、単成分ゴムは、本発明の好ましい例により提供される。

上述された本発明による測定装置に加えて、本発明はまた、「カプセル封入」保護型に用いられる測定装置のハウジングにおける爆発保護領域を製造するための高い圧縮性を有する注型材料の使用に関する。

これについての好ましい例は、上述された本発明に係る測定装置の好ましい例に対応する結果となる。さらに、本発明のよる注型材料の使用の好ましい例は、注型材料が加工状態及び硬化状態の両方において、すでに上述されたように封入された気泡を有するという結果になる。

最初に記載された測定装置から進んで、上記に記載され且つ由来する目的もまた、爆発保護領域が、微粒子成分を有する注型材料を使用することによって形成されることで達成される。

前記微粒子成分は、例えば、極端に小さいガラスビーズ又は珪砂であることが好ましい。本発明の好ましい例によれば、微粒子成分の各々は、この場合、マイクロメータ値域の径を有する。上述されたシリコンゴムは、例えばこの場合に注型材料として使用されることが好ましい。

さらに、微粒子成分が低い温度膨張率を有する場合、さらに都合がよい。

それゆえに、上述された測定装置に加えて、本願発明は、「カプセル封入」保護型に用いられる測定装置のハウジングの爆発保護領域を製造するための微粒子成分を有する注型材料の使用に関する。

本願発明の好ましい例は、結果として上述した本発明による測定装置の好ましい例に類似し、その爆発保護領域は、微粒子成分を有する注型材料を使用して形成される。

最後に、最初に引用された型の測定装置において、高い圧縮性及び微粒子成分の両方を有する注型材料を少なくとも部分的に使用する爆発保護領域を形成することも可能である。

詳細に、本発明のよる測定装置を満たし且つ定義し、且つ本発明による使用のための種々の可能性がある。この目的のために、特許請求の範囲の独立項に従属する従属項及び本願発明の好ましい具体例の下記する記載を参照しなければならない。

以下、この発明の実施例について図面により説明する。

本願発明の好ましい実施例によれば、加工に関して鋳造可能であり、高温で加硫されることが望ましく且つその硬化状態において多数の微細に小さい封入された気泡を有する付加架橋型シリコンゴムが、高い圧縮性を有する注型材料として使用される。この種のシリコンゴムは、単成分ゴムとして使用されることが適当であり、それらの低い粘性、低い密度、それらの低い加硫硬度、及び高温での急速硬化性によって特徴づけられる。特に、単成分ゴムは、１５０℃、１０分以内で、１ｃｍの層厚で完全に硬化することが有効である。

それらの高い圧縮性は、上述した利点を提供する単成分シリコンゴムの有益な使用に関して完全に必須なものであり、特に、注型材料の離脱や測定装置のハウジング壁部の高圧の発生なしに、温度変化によって変化する測定装置のハウジングの容積に追随することができるものである。

本発明の好ましい実施例によれば、そのハウジングが「カプセル封入」保護型の爆発保護領域を有する測定装置は、上述された単成分シリコンゴムを使用してこの領域に設けられる。これは、約２０℃の周囲温度で実行され、前記ゴムは付加的なものなしに鋳造される。この爆発保護領域は、ゴムを使用して形成され、その後１４０℃で、４０分間加硫処理される。この条件下で、一般的に、数センチの厚さの層及び本体が、完全に硬化される。加硫処理時間は、ゴムを使用して形成される爆発保護領域の幾何学的関数として長さが決定されなければならない。

ゴムが完全に加硫処理された後、いわゆる爆発保護領域に設けられる保護されるべき装置は、硬化されたゴムによって完全に囲まれ、爆発保護領域は封鎖されてシールを形成する。それゆえに、カプセル封入は、注型材料として使用されるゴムの高い圧縮性によって測定装置のハウジング壁部からの注型材料の離脱又は測定装置のハウジングの許されない高圧の心配がないので、また注型材料が、なにもなしに、測定装置ハウジングの温度依存容積変化に追随するので、広い温度範囲において測定装置を使用することができるのに適当である。

Claims (13)

1. 「カプセル封入」保護型において用いられる爆発保護領域を有するハウジングを具備する測定装置において、
   前記爆発保護領域は、少なくとも部分的に高い圧縮性を有する注型材料を使用して形成されることを特徴とする測定装置。
2. 前記注型材料は、硬化状態において、スポンジ構造、好ましくは密閉ポーラス構造であることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
3. 前記注型材料は、カプセル封入された気泡、好ましくはマイクロメータ値域の径を有する気泡を有することを特徴とする請求項２記載の測定装置。
4. 前記注型材料として、付加架橋シリコンゴムが用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の測定装置。
5. 「カプセル封入」保護型において用いられる測定装置のハウジングの爆発保護領域を製造するための高い圧縮性を有する注型材料の使用。
6. 前記注型材料は、硬化状態において、スポンジ構造、好ましくは密閉ポーラス構造であることを特徴とする請求項５記載の使用。
7. 前記注型材料は、処理可能な状態及び硬化状態の両方において、カプセル封入された気泡、好ましくはマイクロメータ値域の径を有する気泡を有することを特徴とする請求項５又は６記載の使用。
8. 「カプセル封入」保護型において用いられる爆発保護領域を有するハウジングを具備する測定装置において、
   前記爆発保護領域は、微粒子成分を有する注型材料を使用して形成されることを特徴とする測定装置。
9. 前記微粒子成分の各々は、マイクロメータ値域の径を有することを特徴とする請求項８記載の測定装置。
10. 前記微粒子成分は、低い温度膨張率を有することを特徴とする請求項８又は９記載の測定装置。
11. 「カプセル封入」保護型において用いられる測定装置のハウジングの爆発保護領域を製造するための微粒子成分を有する注型材料の使用。
12. 前記微粒子成分の各々は、マイクロメータ値域の径を有することを特徴とする請求項１１記載の使用。
13. 前記微粒子成分は、低い温度膨張率を有することを特徴とする請求項１１又は１２記載の使用。