JP2010136062A

JP2010136062A - 無線型防爆機器

Info

Publication number: JP2010136062A
Application number: JP2008309530A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Noda; 英一野田; Hiroyuki Imai; 浩幸今井; Nao Aikawa; 奈緒相川
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2028-12-04
Also published as: JP5177547B2

Abstract

【課題】アンテナカバー部材が経年劣化した場合でも、長期に渡り耐圧防爆特性を維持可能な無線型防爆機器を低コストで実現する。
【解決手段】危険場所に配置された耐圧防爆容器内に収納された無線機器のアンテナが、前記耐圧防爆容器外壁の一部を貫通して突出形成されたアンテナカバー部材内のアンテナ室に配置された無線型防爆機器において、
前記アンテナカバー部材を覆って前記耐圧防爆容器の外壁に固定配置された保護カバー部材と、
前記アンテナ室と前記耐圧防爆容器の容器室とを隔離して２室構造を形成するための隔壁部材と、
を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、危険場所に配置された耐圧防爆容器内に収納された無線機器のアンテナが、前記耐圧防爆容器外壁の一部を貫通して突出形成されたアンテナカバー部材内のアンテナ室に配置された無線型防爆機器に関するものである。

本発明対象である無線型防爆機器は、引火ガス等のある危険環境において、流量計，伝送器等のフィールド機器のプラントにおける配置環境が広範囲で有線通信に不向きな条件下で、フィールド機器と制御部間の無線による通信を中継する機能を備える。

図６は、従来の無線型防爆機器の構成例を示す断面図である。危険場所Ａに配置された耐圧防爆容器１の外壁の一部を貫通突出してアンテナカバー部材２が形成され、容器室１ａとアンテナカバー部材内側のアンテナ室２ａとの２室が連通している。

容器室１ａ内には無線機器３が収納され、アンテナ室２ａ内にはこの無線機器の接続されたアンテナ４が収納されている。アンテナカバー部材２は電波透過性部材で形成され、無線機器３はアンテナ４を介してフィールド機器５と通信する。

無線機器３は、耐圧防爆容器１の外壁の一部を貫通するケーブル引出部１ｂを介して通信ケーブル６により安全場所Ｂに配置されている制御部７に接続され通信する。同様に、無線機器３は、耐圧防爆容器１の外壁の一部を貫通するケーブル引出部１ｃを介して電源ケーブル８により安全場所Ｂに配置されている電源部９に接続され、給電される。

特開平９−１８２２８４号公報

従来構成の無線型防爆機器では、次のような問題がある。
（１）アンテナカバー部材２を形成する電波透過性部材は、主に非金属（合成樹脂またはガラス）で形成されるため、衝撃に強くはなく、耐圧防爆構造としては金属に劣る。特に合成樹脂素材は、加水分解等の経年劣化による強度低下が避けられない。

（２）ガラスだけでアンテナカバー部材２を形成するのは、次の点で好ましくない。
・比重が高く、細かな形状コントロールができないので、大きな形状になる。大きな形状になると、大きな爆破力に耐えるため肉厚も厚くなり、重量が増してしまう。
・防塵，防水，防爆性能を得るために仕上げ加工が必要となり、コストアップとなる。

（３）容器室１ａとアンテナカバー部材２の内側のアンテナ室２ａの２室が連通している構造のため、大きな爆発エリアを持つ容器室１ａの爆発エネルギーがアンテナカバー部材２にかかるので、アンテナカバー部材２に高い耐衝撃強度を保持させる必要があり、形状が複雑化しコストアップとなる。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、アンテナカバー部材が経年劣化した場合でも、長期に渡り耐圧防爆特性を維持可能な無線型防爆機器を低コストで実現することを目的としている。

このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）危険場所に配置された耐圧防爆容器内に収納された無線機器のアンテナが、前記耐圧防爆容器外壁の一部を貫通して突出形成されたアンテナカバー部材内のアンテナ室に配置された無線型防爆機器において、
前記アンテナカバー部材を覆って前記耐圧防爆容器の外壁に固定配置された保護カバー部材と、
前記アンテナ室と前記耐圧防爆容器の容器室とを隔離して２室構造を形成するための隔壁部材と、
を備えることを特徴とする無線型防爆機器。

（２）前記保護カバー部材は、前記アンテナカバー部材よりも経年劣化が少ない部材で形成されていることを特徴とする（１）に記載の無線型防爆機器。

（３）前記隔壁部材は、前記アンテナカバー部材に嵌合して一体構造とされていることを特徴とする（１）または（２）に記載の無線型防爆機器。

（４）前記隔壁部材と前記アンテナカバー部材の嵌合部にはテーパ部が形成されていることを特徴とする（３）に記載の無線型防爆機器。

（５）前記無線機器は複数個のアンテナを有し、夫々のアンテナカバー部材に対して共通の保護カバー部材を設けたことを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の無線型防爆機器。

（６）前記無線機器は複数個のアンテナを有し、夫々のアンテナカバー部材に１：１に対応して保護カバー部材を設けたことを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の無線型防爆機器。

（７）前記無線機器は複数個のアンテナを有し、これらアンテナが１個のアンテナカバー部材内に配置されている（１）乃至（４）のいずれかに記載の無線型防爆機器。

本発明の構成によれば、次のような効果を期待することができる。
（１）経年劣化が少なく衝撃耐性にも優れた部材で形成されている保護カバー部材１００でアンテナカバー部材２を覆うように取り付けることで、外部からの衝撃力は保護カバー部材１００で受け、爆発力、防水防塵性能はアンテナカバー部材２で受けるように、夫々の部品で役割を分担させ、恒久的な耐圧防爆構造を維持することができる。

（２）隔壁部材２００を用いることで、耐圧防爆構造を満足する容器室１ａとアンテナ室２ａの空間を分けて２室構造とすることにより、アンテナ室２ａの爆発エリアとなる体積を大幅に縮小させることができる。

爆発エリアの体積が小さくなるほど引火性ガスの量も減少するため、爆発に際するエネルギーも小さく抑えることができる。これにより、アンテナカバー部材２の厚みや大きさを増加させることなく、耐圧防爆構造を実現することができる。

（３）アンテナカバー部材２と隔壁部材２００は嵌合させて一体構造とすることにより、アンテナカバー部材２を耐圧防爆容器１から外してメンテナンスするときに分解作業が容易となる。

以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、本発明を適用した無線型防爆機器の一実施形態を示す断面図である。図６で説明した従来構成と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

本発明の構成上の特徴部の第１は、アンテナカバー部材２を覆って耐圧防爆容器１の外壁に取り付けられた保護カバー部材１００である。保護カバー部材１００としては、合成樹脂に比べて経年劣化の影響が著しく少ないガラス素材等が採用できる。

保護カバー部材１００を設けることで、アンテナカバー部材２は加工の容易な合成樹脂等で作成することができ、アンテナ室２ａの体積を最小限の体積にし、爆発力を小さくすることにより肉厚の薄い軽い耐圧アンテナを実現することができる。小さくつくることによりＯリング等の防水防塵構造を簡単にすることができる。

本発明の構成上の特徴部の第２は、容器室１ａと連通するアンテナ室２ａの下部において、筒状のアンテナカバー部材２の内壁に嵌合して配置されている隔壁部材２００を備える点にある。

隔壁部材２００を用いることで、耐圧防爆構造を満足する容器室１ａとアンテナ室２ａの空間を分けて２室構造とすることができ、これによりアンテナ室２ａの爆発エリアとなる体積を大幅に縮小させることができる。

アンテナカバー部材２と隔壁部材２００は嵌合して一体構造とされており、その嵌合部には少なくとも１個のテーパ部２００ａが形成されている。このテーパ部により、容器室１ａからの爆発力及びアンテナ室２ａからの爆発力を受け止めることができる。

アンテナカバー部材２と隔壁部材２００は嵌合させて一体構造とすることにより、アンテナカバー部材２を耐圧防爆容器１から外してメンテナンスするときに分解作業が容易となる効果がある。

以下、図２乃至図５により本発明の他の実施形態を説明する。
なお、図２乃至図４では具体例としてアンテナが２個の場合について説明するが、アンテナの数は２個に限定されるものではなく、３個以上であってもよい。

図２は、無線機器３が２個のアンテナ４１及び４２を備え夫々がフィールド機器５１及び５２と通信する実施形態である。
２個のアンテナ４１及び４２には、図１と同様に夫々にアンテナカバー部材２１及び２２が取り付けられ、これら２個のアンテナカバー部材を覆って１個の保護カバー部材１００が耐圧防爆容器１の外壁に取り付けられている。

図３は、図２と同様に無線機器３が２個のアンテナ４１及び４２を備え、２個のアンテナ４１及び４２には夫々にアンテナカバー部材２１及び２２が取り付けられているが、夫々のアンテナカバー部材２１及び２２に対応して保護カバー部材１０１及び１０２が耐圧防爆容器１の外壁に取り付けられている構成である。

図４は、図２，図３と同様に無線機器３が２個のアンテナ４１及び４２を備え夫々がフィールド機器５１及び５２と通信する実施形態であるが、２個のアンテナ４１及び４２が１個のアンテナカバー部材２で形成されるアンテナ室２ａに収納されている構成である。

図５は、基本構成は図１と同一でアンテナ室２ａを容器室１ａから所定距離隔離して配置させたい場合の実施形態である。耐圧防爆容器１を貫通して所定距離延ばされた耐圧防爆構造を満たす延長部材３００の先端部にフランジ部４００を形成し、このフランジ部上面にアンテナ４と隔壁部材２００を収納するアンテナカバー部材２及び保護カバー部材１００を取り付けた構成である。

以上説明した実施形態で明らかなように、本発明によればアンテナカバー部材を覆う保護カバー部材及び容器室とアンテナ室を隔離して２室構造を実現する隔壁部材の相乗効果により、アンテナカバー部材が経年劣化した場合でも、長期に渡り耐圧防爆特性を維持可能な無線型防爆機器を容易に実現することができる。

本発明を適用した無線型防爆機器の一実施形態を示す断面図である。本発明の他の一実施形態を示す断面図である。本発明の更に他の一実施形態を示す断面図である。本発明の更に他の一実施形態を示す断面図である。本発明の更に他の一実施形態を示す断面図である。従来の無線型防爆機器の構成例を示す断面図である。

符号の説明

１耐圧防爆容器
１ａ容器室
１ｂ，１ｃケーブル引出部
２アンテナカバー部材
２ａアンテナ室
３無線機器
４アンテナ
５フィールド機器
６通信ケーブル
７制御部
８電源ケーブル
９電源部
１００保護カバー部材
２００隔壁部材

Claims

危険場所に配置された耐圧防爆容器内に収納された無線機器のアンテナが、前記耐圧防爆容器外壁の一部を貫通して突出形成されたアンテナカバー部材内のアンテナ室に配置された無線型防爆機器において、
前記アンテナカバー部材を覆って前記耐圧防爆容器の外壁に固定配置された保護カバー部材と、
前記アンテナ室と前記耐圧防爆容器の容器室とを隔離して２室構造を形成するための隔壁部材と、
を備えることを特徴とする無線型防爆機器。
前記保護カバー部材は、前記アンテナカバー部材よりも経年劣化が少ない部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の無線型防爆機器。
前記隔壁部材は、前記アンテナカバー部材に嵌合して一体構造とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の無線型防爆機器。
前記隔壁部材と前記アンテナカバー部材の嵌合部にはテーパ部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の無線型防爆機器。
前記無線機器は複数個のアンテナを有し、夫々のアンテナカバー部材に対して共通の保護カバー部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の無線型防爆機器。
前記無線機器は複数個のアンテナを有し、夫々のアンテナカバー部材に１：１に対応して保護カバー部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の無線型防爆機器。
前記無線機器は複数個のアンテナを有し、これらアンテナが１個のアンテナカバー部材内に配置されている請求項１乃至４のいずれかに記載の無線型防爆機器。