JP2835377B2 - 爆発性雰囲気下でのガス計量器等の機器の爆発性雰囲気下取扱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、爆発性雰囲気下で
のガス計量器等の機器の爆発性雰囲気下取扱装置に係
り、より詳細には、例えば、引火性薬品、ガス等の存在
する爆発性雰囲気下における各種取扱機器と外部機器と
の間のデータ通信や、該取扱機器への電源供給を安全性
を担保して行えるようにした爆発性雰囲気下でのガス計
量器等の機器の爆発性雰囲気下取扱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、爆発性雰囲気下における各種取扱
機器の遠隔操作等のデータ通信や電源供給は、通常、ケ
ーブルを採用し、該ケーブルを絶縁状態とすることで実
施し、該ケーブルに生じた電界エネルギーを外界と絶縁
すると共に、該ケーブル内部導体等と爆発性雰囲気下に
おける引火性物質との接触を防止することで、安全性を
確保するようにしている。

【０００３】しかし、このような方式の場合、ケーブル
等の信号伝送もしくは電源供給路が取扱機器の邪魔にな
ると共に、該機器自体の移動がスムーズに行かない等の
問題がある。そこで、かかる場合、絶縁状態としたケー
ブルを、定位置に固定配置することで、その作業性を低
下させないように配慮されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、取扱機器が回
転体、すなわち回転する場合は、ケーブルが該機器に絡
み合って、作業性が低下すると共に、該ケーブルの傷み
の度合いが早くなり、安全性の担保が低下する等の問題
がある。

【０００５】本発明は、以上のような点に対処して創案
したものであって、その目的とする処は、爆発性雰囲気
下において、回転するガス計測器等の各種取扱機器と固
定機器（操作部その他）との間のデータ通信や、該取扱
機器への電源供給を、安全性を担保して行える爆発性雰
囲気下でのガス計量器等の機器の爆発性雰囲気下取扱装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するための手段としての本発明の爆発性雰囲気下でのガ
ス計量器等の機器の爆発性雰囲気下取扱装置は、回転台
上に１個もしくは複数個配置したガス計量器等の機器に
電源供給と信号授受を行う爆発性雰囲気下取扱装置であ
って、該回転台と、該回転台に配置したガス計量器等の
機器と、該機器に電源を供給する電源供給部と、該機器
に信号伝達するための信号授受部を備え、該電源供給部
は、該機器に一端を接続した電源ケーブルと、該ケーブ
ルの他端を耐圧ボックス内に収納したロータリーコネク
タの回転部に絶縁密封接続したコネクタを有し、また前
記信号授受部は、該機器に設けた防爆箱に収納した機器
側投受光器と、該機器側投受光器に対向する個所に設け
た固定側防爆箱に収納した外部側投受光器を有し、前記
爆発性雰囲気下で前記回転台上の機器への電源供給と信
号授受を行う構成としている。

【０００７】そして、本装置は、例えば、ガスボンベ等
にガスを供給すると共に、ガス重量を計測等するための
ガス充填機器における電源供給が、ガス充填機器を配置
した水平回転する回転台を回転させた場合、ガス充填機
器の電源口と、外部の電源供給源とを繋ぐ絶縁状態にさ
れているケーブルが、耐圧ボックスに内装されたロータ
リコネクタに絶縁密封接続されていることより、該ケー
ブルが、安全性を付与された状態でもって、自由回転で
き、また信号授受は、該機器に設けた防爆箱に収納した
機器側投受光器と、該機器側投受光器の上方に設けた固
定側防爆箱に収納した外部側投受光器によって、その投
受光で行うので、該機器の遠隔操作を防爆状態で行え
る。

【０００８】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の爆発性雰囲気下でのガス計量器等の機器の爆発性雰囲
気下取扱装置によれば、ガス充填器等の取扱機器を回転
体に配置し、該回転する取扱機器への電源供給と信号伝
達（授受）を、ケーブルが邪魔になることなく、かつ爆
発性雰囲気下であっても安全な状態で行えるという効果
を有する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明を具体化した実施形態について説明する。ここに、図
１は本発明の概略構成図、図２はガス充填器の概略構成
図、図３（ａ）は、電源供給部における概略断面図、図
３（ｂ）は側面図である。

【００１０】本実施形態の信号伝達装置は、ガス充填装
置におけるガス充填・計量装置であって、概略すると、
ロータリー台１とガス充填器２と遠隔操作部３との三つ
箇所より構成されている。

【００１１】ロータリー台１は、水平回転する載置台で
あって、円周上に複数個のガス充填器２を、一定間隔で
配設した構成となっている。ガス充填器２の配設は、必
要に応じて、着脱できるように、チャック等で固定でき
る構成としている。また、ガス充填器２には、電源供給
用ケーブル３６がそれぞれ絶縁密封状態で接続され、そ
の他端が、コネクタ２７に接続され、自由な回転が許容
された構成となっている。

【００１２】コネクタ２７は、防爆形ロータリーコネク
タであって、回転部３１と固定部３２を備えたロータリ
ーコネクタ３３を耐圧ボックス３４に内装すると共に、
回転部３１と耐圧ボックス３４との間に回転部１と接続
したグランド３５を設け、かつ、回転部３１にケーブル
３６を接続した構成よりなる。

【００１３】ロータリーコネクタ３３は、通常のロータ
リーコネクタであって、ここでは、水銀４極ロータリー
コネクタを用いている。そして、ロータリーコネクタ３
３は、耐圧ボックス３４の一端に、回転部３１が位置す
るように収納され、回転側端子３７にケーブル３６が接
続され、また固定側端子３８には電源コード３９が接続
されている。

【００１４】耐圧ボックス３４は、本体ケース４０と、
蓋４１とによって構成されている。本体ケース４０内に
はロータリーコネクタ３３を配設するための設置部４２
が形成され、その右方側にはロータリーコネクタ３３の
固定側端子３８に接続するための電源コード３９の引込
部４３が形成されている。

【００１５】また、本体ケース４０には、グランド導出
孔３５ａを有し、その後方にはグランド３５を定位置に
保つための嵌合部を有するグランド配置部４４、ロータ
リーコネクタ３３を固定するための配置部４５を有して
いる。配置部４４、４５は本体ケース４０と一体化さ
れ、コネクタの固定部３２は、配置部４５によって固定
されている。また、本体ケース４０の一端には電源コー
ド３９を引き込むための電源接続口４６を備えている。
また、グランド配置部４４には、ベアリング４７を介し
てグランド３５がロータリーコネクタ３３の回転部３１
の周囲に配置されている。

【００１６】ケーブル３６は、グランド３５内に挿入さ
れると共に、ロータリーコネクタ３３の回転部３１に回
転側端子（実施例ではファストン端子）３７に接続され
ている。そして、グランド３５およびロータリーコネク
タ３３の回転部３１とが連結する空所４９には絶縁物５
０が介在されることにより、ロータリーコネクタ３３の
回転部３１は、対外的に密封される。また、耐圧ボック
ス３４より導出したグランド３５の外周に切った螺子に
保護パイプ５１が螺合している。なお、５２、５２・・
・は、耐圧ボックス３４を機台等に取り付けるための固
定具である。ガス充填器２は、それぞれ、台秤部４とガ
ス充填部５とサイズ検出部６、および信号伝達部７とよ
り構成されている。台秤部４は、ガスボンベの重量を計
量するための計量秤であって、ロータリー台１に載置さ
れている。そして、その周囲にガス充填器保持柱８が立
設されている。ガス充填部５は、ガス充填ノズル９とガ
スタンク１０およびホース１１とより構成され、ガス充
填ノズル９はガス充填器保持柱８に吊持され、ホース１
１を介してガスタンク１０と接続され、ガスタンク１０
内のガスをボンベに充填できるようにした構成とされて
いる（なお、ガスタンクは必要に応じて、１個の構成と
している）。

【００１７】また、ガス充填ノズル９が保持されている
ガス充填保持柱８は、倒立Ｌ字状の柱体として形成さて
いて、ガス充填ノズル９を吊下するための吊下バランサ
ー１２を備えている。なお、ガス充填器２のＯＮ、ＯＦ
Ｆはガスタンク１０とホース１２との間に設置されてい
る充填ストップバルブ１３で行うようにしている。サイ
ズ検出部６は、ガスボンベのサイズ（高さ）を検出する
ためのものであって、高さ検出センサー１４・・と、セ
ンサー取付枠１５とより構成されていて、ガスボンベの
複数種類（通常、３種類）のものに対応できるようにガ
ス充填保持柱８に併設されているセンサー取付枠１５に
上下方向の所定高さ位置に複数個配置されている。ここ
で、サイズ検出用センサーとしては、光電管センサーを
用いている。しかし、他のセンサーを用いてもよい。そ
して、検出されたサイズ値は、信号伝達部７を介して遠
隔操作部３の符号状態検出部１６に、それぞれのセンサ
ーに対応する信号でもって伝達するように構成されてい
る。

【００１８】信号伝達部７は、ガス充填器２の上部位に
配設されていて、防爆箱（防爆ケース、袋等も含む）１
７と投受光器１８とより構成されている。投受光器１８
は指向性の強い投受光器が用いられ、防爆箱１７内に収
納されている。そして、該信号伝達部７は、それぞれの
ガス充填器２に設置されている。

【００１９】遠隔操作部３は、ガス充填器２の信号伝達
部７との信号伝達を行うための信号伝達部１９と操作部
２０とより構成されている。信号伝達部１９はロータリ
ー台１の回転中央の上方部位に配置されていて、信号伝
達部７と同様に、防爆箱（防爆ケース、袋等も含む）２
１と投受光器２２とより構成され、投受光器２２は防爆
箱２１内に収納されている。

【００２０】ここで、投受光器２２は、無指向性投受光
器が用いられている（通常、レンズ・ミラー等により全
周囲方向で投受光を投受できる構成とされている）。こ
れは、回転する複数個のガス充填器２におけるデータを
伝達することに対処したことによる。操作部２０は、信
号伝達部２３と、有線または無線による通信方式でもっ
て信号伝達を行うようにされていて、風袋重量入力手段
２４と符号状態検出部２５およびデータ表示・記録部２
６とより構成されている。

【００２１】風袋重量入力手段２４は、ガスを充填しよ
うとするガスボンベの風袋重量を入力するための機構で
あって、キーボードその他の入力手段でもって入力され
るように構成され、入力された風袋重量値（ｋｇ）は、
符号状態検出部２５に信号伝達されるようになってい
る。

【００２２】なお、風袋重量入力手段２４は、必要に応
じて、ガス充填器２側に配置することもある。符号状態
検出部２５は、サイズ検出部６よりの信号より、台秤部
４に載置されているガスボンベの『高さ』より、そのボ
ンベの種類を判別すると共に、風袋重量入力手段２４よ
り入力されてくる風袋重量信号とを比較して、同一種類
のガスボンベであるかを検出するための機構であって、
通常用いられる比較回路によって構成されている。

【００２３】そして、風袋重量入力手段２４によって入
力されたデータ、各ガス充填器２において発生する各種
データは、データ表示・記録部２６に表示・記録される
ように構成されている。なお、投受光器は、投光、受光
兼用のものでも、別々の構成のものでもよいことは当然
ある。

【００２４】そして、上述した本実施形態のガス充填装
置は、ロータリー台１の円周上に複数個載置されている
ガス充填器２の台秤部４に、それぞれガス充填しようと
するガスボンベを載置し、ガス充填ノズル９と接続し
て、該ボンベにガスが充填できるようにする。そして、
遠隔操作部３の風袋種別入力手段２４によって、ガスボ
ンベの風袋重量値（ボンベが１０ｋｇ用であれば、所定
重量値１２ｋｇ、また２０ｋｇ用であれば、２１ｋｇと
いう数値）を入力すると、遠隔操作部３内の符号状態検
出部２５、データ表示・記録部２６に伝達され、ここ
で、ガス充填器２のサイズ検出部６の高さセンサー１
４、・・によって、被検出ボンベの高さサイズを検出
し、該検出信号を防爆箱１７に配置されている投受光器
１８により光信号として対応する遠隔操作部３の信号伝
達部１９を構成する防爆箱２１内の投受光器２２に光信
号伝達すると共に、符合状態検出部２５、データ表示・
記録部２６に信号伝達される。そして、風袋種別入力手
段２４とサイズ検出部６とより、それぞれ入力・検出さ
れた信号は、遠隔操作部３の符合状態検出部２５にて、
その信号によって、符合／一致するガスボンベであるか
否かを比較判別し、不一致の場合は、エラー表示などし
て、風袋重量値が相違し、ガスボンベに相違があること
を表示し、風袋値を変更するように指示し、これを変更
して、上記信号が一致すると、信号伝達部１９、信号伝
達部７を介して、充填ストップバルブ１３をＯＮとし、
ガス充填を開始させるように信号伝達をする。

【００２５】次に、ガスボンベにプロパンガスが定量充
填（正味充填量より残量を引いた量）されると、定量充
填信号が信号伝達部７、信号伝達部１９を介して、遠隔
操作部３の符合状態検出部２５に信号伝達し、充填スト
ップバルブ１３をＯＦＦとする信号を逆に信号伝達部１
９、信号伝達部７を介してガス充填器２に伝達し、ガス
充填を停止する。また、符合状態検出部２５で計量値
（風袋重量と計量充填ガス重量との合計重量値）が設定
値（風袋重量と設定充填ガス重量との合計重量値）と一
致しているか否かを判別し、一致もしくは所定誤差内で
あれば、その旨の信号を伝達し、また、不一致の場合
は、充填ストップバルブ１３をリセットし、追加充填を
指示する。また、充填を完了して、台秤部４よりガスボ
ンベを取り除いた時、ガス充填器２が空所である旨の信
号を信号伝達部７、信号伝達部１９を介して、遠隔操作
部３の符合状態検出部２５に信号伝達する。

【００２６】そして、以上のガス充填作業を各ガス充填
器２、・・について、それぞれ行い、回転する複数個の
ガス充填器と遠隔装置（固定機器）との間で、データ通
信を光伝達手段でもって行い、通常、ソフト制御により
行い、同時には、遠隔装置（固定機器）と、１個のガス
充填器とのみ通信を行うようにしている。

【００２７】また、ガス充填装置への電源供給は、ロー
タリーコネクタ３３の固定部３２に電源を接続すること
で、ロータリーコネクタ３３を介して、その回転部３１
の回転側端子３７に電気的に接続がされ、任意に回転す
るケーブル３６に電源を供給できる。そして、耐圧ボッ
クス３４と、ロータリーコネクタ３３の回転部３１との
間に、絶縁物５０等を介して密封一体化されていること
より、ボックス３４内で、ロータリーコネクタが発生す
る火花による爆発圧力は外部への波及が該部で措置さ
れ、防爆性を付与できる。なお、保護パイプ５１は、前
記以外にケーブル３６の回転による捩じれや、ケーブル
３６よりの電界をシールドできる。

【００２８】従って、上述した実施例によれば、信号伝
達部を構成する投受光器が防爆箱内に配置され構成とな
っているので、爆発性雰囲気下でもデータ通信を安全に
行えると共に、信号伝達手段を備えたガス充填器をロー
タリー台の円周上に配置し、該ロータリー台中央上部位
に上記信号伝達手段に対応する信号伝達手段を備えた固
定機器を配置していることよりガス充填を、電源供給の
回転自由な状態で行えると共に、効率的にコントロール
して行えることができる。

【００２９】ところで、本発明は上述した実施形態に限
定されるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内
で変形実施できるものを含む。因みに、上述した実施例
においては、電源供給について説明したが、耐圧ボック
ス内に絶縁密封状にケーブルをはいした構成を電源供給
する場合で説明したが、回転体における種々の信号伝達
（授受）手段として用いることもできる。また、無線信
号伝達手段についても、上述した実施例に限定されるこ
となく、他の構成を用いてもよいことは当然である。

【００３０】また、前述した実施形態では、取扱機器と
してガス充填器の場合で説明したが、他の爆発性雰囲気
下で用いる薬品、燃料その他の計量器、供給設備等にも
用いることができることは当然である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の概略構成図である。

【図２】 ガス充填器の概略構成図である。

【図３】 図３（ａ）は、電源供給部における概略断面
図、図３（ｂ）は側面図である。

【符号の発明】

１・・・ロータリー台、２・・・ガス充填器、３・・・
遠隔操作部（遠隔操作部を内蔵した各種固定機器）、７
・・・信号伝達部、１７・・・防爆箱、１８・・・投受
光器、１９・・・信号伝達部、２１・・・防爆箱、２２
・・・投受光器、３１・・・回転部、３２・・・固定
部、３３・・・ロータリーコネクタ、３４・・・耐圧ボ
ックス、３５ａ・・・グランド導出孔、３５・・・グラ
ンド、３６・・・ケーブル、３７・・・回転側端子、３
８・・・固定側端子、３９・・・電源コード、４０・・
・本体ケース、４１・・・蓋、４２・・・設置部、４３
・・・引込部、４４・・・グランド配置部、４６・・・
電源接続口、４７・・・ベアリング、４８・・・ケーブ
ルの接続始端部、４９・・・空所、５０・・・絶縁物、
５１・・・保護パイプ、５２・・・固定具

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転台上に１個もしくは複数個配置した
   ガス計量器等の機器に電源供給と信号授受を行う爆発性
   雰囲気下取扱装置であって、該回転台と、該回転台に配
   置したガス計量器等の機器と、該機器に電源を供給する
   電源供給部と、該機器に信号伝達するための信号授受部
   を備え、該電源供給部は、該機器に一端を接続した電源
   ケーブルと、該ケーブルの他端を耐圧ボックス内に収納
   したロータリーコネクタの回転部に絶縁密封接続したコ
   ネクタを有し、また前記信号授受部は、該機器に設けた
   防爆箱に収納した機器側投受光器と、該機器側投受光器
   に対向する個所に設けた固定側防爆箱に収納した外部側
   投受光器を有し、前記爆発性雰囲気下で前記回転台上の
   機器への電源供給と信号授受を行うことを特徴とする爆
   発性雰囲気下でのガス計量器等の機器の爆発性雰囲気下
   取扱装置。