JP4169531B2 - area sensor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の区域内に人又は物が侵入したり又は特定の区域から人又は物が飛出したことを検出するエリアセンサに関し、詳しくは、防爆構造を備えたエリアセンサに関している。
【0002】
【従来の技術】
爆発や引火の危険がある場所に設置する電気設備は、防爆構造を備えていることが義務付けられている。
【0003】
従来から、光電投光器と光電受光器との間にセンサ光線を通し、この光線が遮断されたときに人又は物が侵入あるいは飛び出したことを検出する光センサは知られている。又、光電投光器および光電受光器の間を通す光線を、例えば20〜40mm間隔で複数本を通すことによって、検出部が点ではなく面となる光線群を形成する光センサも知られている。
【0004】
センサ光線によって形成される光線群の有効幅を1000〜1600mm程度とした光センサを防爆構造で使用するには、センサ自身の長さ以上の長さを有する防爆容器に収容する必要があるが、従来は容器が鋳造品であったので、重量が重く、センサの設置作業などの取扱いが不便であった。従来技術においては、1mを越える電気設備を鋳造品以外の構造で防爆構造としたものはなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、防爆構造の容器が鋳造品に代るものであって、軽量で設置作業などにおける取扱いが容易な耐圧防爆型のエリアセンサを提供することを課題としている。ここで、エリアセンサとは、例えば20〜40mm程度の間隔で複数本のセンサ光線を発信して光線群を形成する光センサをいう。
【0006】
【課題を解決するための手段】
解決手段の第1は、センサ主体が、光電投受光器と硬質ガラス管と外側ケースと栓体とからなり、上記光電投受光器が複数本のセンサ光線を発信または受信するものであり、上記硬質ガラス管が内周面に樹脂チューブを収容して上記光電投受光器を挿入して上記外側ケースと共に両端に上記栓体を固定したものであり、上記各部材の接合部を防爆構造とすると共に、上記光電投受光器が発信ないし受信する複数本のセンサ光線によって光線群を形成することを特徴とするものである。
解決手段の第2は、解決手段の第1において、硬質ガラス管が、内周面に樹脂チューブを収容して両端をリング金具に設けたリング溝に嵌合し、該リング溝と上記硬質ガラス管の隙間に樹脂を充填し、上記リング金具のリング脚を栓体に設けた凹窪部内に嵌合したものであることを特徴とするものである。
解決手段の第3は、解決手段の第2において、硬質ガラス管が、内周面に隙間を形成して樹脂チューブを収容したものであることを特徴とするものである。
解決手段の第4は、解決手段の第1から3のいずれかにおいて、外側ケースが、光電投受光器のセンサ光線発受信部に対応する位置に光線発受信窓を設け、センサ光線が形成する光線群を該光線発受信窓から発信または受信することを特徴とするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は本発明のエリアセンサを示す全体の正面図、図2は内部構造を示す断面図、図3、図4は部品図、図5はケーブル引出口の端面図、図6はセンサの横断面図、図7はセンサの使用状態図である。
【0008】
図7に示すように、本発明のエリアセンサは、管状に形成したセンサ主体1の表面に設けた光線発受信窓2から等間隔で複数本の光線3を発信して光線群4を形成するものである。ここで、センサ主体1は、一方が投光器となり、もう一方が受光器となるものであって、一対のセンサ主体によって監視するエリアを特定するものである。なお、図面では一面の光線群を示しているが、監視エリアの三方または四方を光線群によって囲むことができ、さらには上方部にも光線群を形成することができる。
【0009】
図1から図6において、センサ主体1は、光電投受光器10、硬質ガラス管20、樹脂チューブ30、外側ケース40ならびに該外側ケース40の両端を閉塞する栓体50、栓体50と硬質ガラス管20及び樹脂チューブ30を結合するリング金具60が主な部材である。
【0010】
光電投受光器10は、20〜40mm程度の間隔で複数本のセンサ光線3を光線群4として発信または受信するものであり(図7参照)、該光電投受光器10は、一方の端部は栓体50からケーブル11を引き出し、他方の端部は栓体50に取付芯棒12を固定するものである。また硬質ガラス管20は、内周部に該硬質ガラス管20との間に隙間21を形成して樹脂チューブ30を収容したものである。硬質ガラス管20と樹脂チューブ30は両端部に金属パイプによるスペーサ22を設けて上記隙間21を確保している。硬質ガラス管20と樹脂チューブ30との間に隙間21を形成したのは、樹脂チューブ30内で爆発事故が発生したとき、チューブ自体は破損しないが爆発によって樹脂チューブ30が膨張するので、当該樹脂チューブ30が膨張したときに硬質ガラス管20を破損させるのを防止するためである。
【0011】
さらに外側ケース40は金属製であり、光電投受光器10のセンサ光線発受信部に対応する位置に光線発受信窓2を形成したものである。上記の光電投受光器10は、複数本のセンサ光線3を発信ないし受信するものであり、光軸調整をして投光器から発信したセンサ光線を受光していることを確認する必要がある。実施例では、光電投受光器10に入光及び遮光状態を知らせる図示しない表示灯が設けられており、上記光線発受信窓2から当該表示灯が目視できるようになっている。
【0012】
栓体50は、光電投受光器10のケーブル11を引き出す方を第1の栓体50aとし、取付芯棒12を固定する方を第2の栓体50bとしたものであって、いずれも中心部に軸方向の透孔51を設けると共に、外側ケース40に向う端壁に凹窪部52を形成したものである。なお、第1の栓体50aの透孔51は、ケーブル11の引出し部分にねじ孔53に形成し、また第2の栓体50bの透孔51は、取付芯棒12の引出し部分にナット収容穴54を形成している。
【0013】
リング金具60は、リング状に形成された金具であって、一方の面に栓体50の凹窪部52内に嵌合させるリング脚61を設けると共に、反対側の面にリング溝62を形成したものである。なお、リング金具60の外径は栓体50の凹窪部52を形成した部分の外径と一致させている。
【0014】
光電投受光器10は、ケーブル11を突出させた端壁に段付きリング13をねじ軸14によって固定する。この段付きリング13は、光電投受光器10を第1の栓体50aに固定するための部材であって、別のねじ軸15によって第1の栓体50aに固定するものである。また、光電投受光器10の取付芯棒12は、第2の栓体50bに直接取り付けるようになっており、取付芯棒12を透孔51へ挿入してナット収容穴54に突出し、ワッシャ17を介してナット16で固定するものである。
【0015】
センサ主体1を組み立てるには、まず第1及び第2の栓体50a,50bの凹窪部52にリング金具60のリング脚61を嵌合してリング溝62を互いに向い合うように配置し、次いで光電投受光器10を、予め樹脂チューブ30を収容した硬質ガラス管20に挿入する。光電投受光器10は、段付きリング13をねじ軸15によって第1の栓体50aにねじ結合する。また硬質ガラス管20は樹脂チューブ30と共にリング金具60のリング溝62内に嵌合する。そして該リング溝62と硬質ガラス管20の隙間およびリング溝62と樹脂チューブ30の隙間に樹脂63、例えばシリコン樹脂を充填する。
【0016】
次に、光電投受光器10の取付芯棒12を第2の栓体50bに固定する作業を行う。取付芯棒12は第2の栓体50bのナット収容穴54内に突出し、ワッシャ17を嵌めた後ナット16を締め付ける。なお同時に、第2の栓体50bに装着したリング金具60のリング溝62にも硬質ガラス管20及び樹脂チューブ30の隙間に樹脂63を充填する。
【0017】
外側ケース40は、端部が第1及び第2の栓体50a,50bの係合段部55に突合するまで嵌合する。外側ケース40の両端に第1及び第2の栓体50a,50bが装着されたら、ケーブル11に挿通したケーブル取付金具18の雄ねじ19を第1の栓体50aにねじ結合する。なお、ケーブル取付金具18には、ケーブル11との間に図示しないパッキンが設けられており、ケーブル取付金具18内を通る火炎が外部にまで逸走するのを防止している。
【0018】
ケーブル11をケーブル取付金具18によって第1の栓体50aに固定したときに、センサ主体1の組み立ては完了するので、ここで、取付芯棒12にねじ結合したナット16を締め付け、さらに外側ケース40をビス41によって第1及び第2の栓体50a,50bに固定する。なお、外側ケース40を栓体50に固定するとき、光線発受信窓2が光電投受光器10の光線発受信部と一致するように位置合せをする。
【0019】
本発明において、光電投受光器10の爆発によって発生する火炎は、第1の栓体50aに向ったとき、一方は、ケーブル11を固定したケーブル取付金具18に設けたパッキンによって逸走が防止され、他方は、ケーブル取付金具18の雄ねじ19のねじ結合部によって逸走が防止される。又、リング金具60を通って外部に向う火炎は、一方が、リング脚61の外周面と第1の栓体50aの凹窪部52の内周面との接合部に形成された接合隙間56によって逸走が防止され、他方が、リング溝62内に嵌合した硬質ガラス管20の隙間に充填した樹脂63によって逸走が防止される。
【0020】
また第2の栓体50bに向う火炎は、一方は、取付芯棒12を通した透孔51と該取付芯棒12に形成された隙間とによって阻止され、外部に向う火炎は、第2の栓体50bとリング脚61の隙間、並びに、リング溝62と硬質ガラスおよび樹脂チューブ30の隙間に充填した樹脂63によって逸走が阻止される。
【0021】
光電投受光器10を挿入した硬質ガラス管20は、内周部に樹脂チューブ30を収容しているので、樹脂チューブ30がガラス管の強度を補強しており、光電投受光器10が爆発した場合に連鎖して破損することがなく耐圧防爆構造として機能するものである。
【0022】
センサ主体1を設置して特定のエリアを構築するための固定金具70が、第1及び第2の栓体50a,50bに取り付けられている。固定金具70は、栓体50の外周に当接したU字金具71と該U字金具71に固着した固定板72とからなり、U字金具71には固定金具70と栓体50を固定する固定ねじ73が設けられている。74は固定板72の両端に設けた取付穴であり、センサ主体1を図示しない柱杆などに固定するためのものである。
【0023】
なお、センサ主体1は、投光器と受光器で1対となるものであり、センサ光線を投光・受光する位置を一致させる必要があるので、固定金具70内でセンサ主体1は回動可能であり、位置合せができたら、U字金具71に設けた固定ねじ73を締め付けてセンサ主体1の取付角度を固定する。
【0024】
実施例において、硬質ガラス管20は、外径60mm、長さ1700mmであり、又、光電投受光器10から発信する光線群の幅は1626mmである。因みに、ケーブル部分を含まないセンサ主体1の全長は1827mmである。
【0025】
【発明の効果】
本発明は、内部で爆発事故が発生したときの火炎の逸走を防止できることは勿論のこと、光電投受光器を挿入した硬質ガラス管は内周面を樹脂チューブによって補強したものであるから、内部で爆発事故があったときに爆発に連鎖してガラス管が破損するおそれがなく耐圧防爆の機能を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエリアセンサを示す全体の正面図。
【図2】内部構造を示す断面図。
【図3】第1の栓体を含む部品図。
【図4】第2の栓体を含む部品図。
【図5】ケーブル引出口からみた端面図。
【図6】図1のa−a断面図。
【図7】センサの使用状態図。
【符号の説明】
1 センサ主体
2 光線発受信窓
3 センサ光
4 光線群
10 光電投受光器
11 ケーブル
12 取付芯棒
13 段付きリング
14 ねじ軸
15 ねじ軸
16 ナット
17 ワッシャ
18 ケーブル取付金具
19 雄ねじ
20 硬質ガラス管
21 隙間
22 スペーサ
30 樹脂チューブ
40 外側ケース
41 ビス
50 栓体
51 透孔
52 凹窪部
53 ねじ孔
54 ナット収容穴
55 係合段部
60 リング金具
61 リング脚
62 リング溝
63 樹脂
70 固定金具
71 U字金具
72 固定板
73 固定ねじ
74 取付穴[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an area sensor that detects that a person or an object has entered a specific area or a person or an object has jumped out of a specific area, and more particularly, to an area sensor having an explosion-proof structure.
[0002]
[Prior art]
Electrical equipment installed in a place where there is a risk of explosion or ignition is required to have an explosion-proof structure.
[0003]
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical sensor that passes a sensor beam between a photoelectric projector and a photoelectric receiver and detects that a person or an object has entered or jumped out when the beam is blocked is known. An optical sensor is also known in which a plurality of light beams passing between a photoelectric projector and a photoelectric light receiver are passed at intervals of 20 to 40 mm, for example, so that the detection unit forms a light beam group that is not a point but a surface.
[0004]
In order to use an optical sensor with an effective width of a light beam group formed by sensor light beams of about 1000 to 1600 mm in an explosion-proof structure, it is necessary to accommodate in an explosion-proof container having a length longer than the length of the sensor itself, Conventionally, since the container was a cast product, it was heavy and inconvenient to handle such as installation of the sensor. In the prior art, there has been no electrical equipment exceeding 1 m having an explosion-proof structure with a structure other than a cast product.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an explosion-proof area sensor that has an explosion-proof structure in place of a cast product and is lightweight and easy to handle during installation work. Here, the area sensor refers to an optical sensor that forms a light beam group by transmitting a plurality of sensor light beams at intervals of, for example, about 20 to 40 mm.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The first of the solving means is that the sensor main body comprises a photoelectric projector / receiver, a hard glass tube, an outer case, and a plug, and the photoelectric projector / receiver transmits or receives a plurality of sensor beams, A hard glass tube contains a resin tube on the inner peripheral surface, the photoelectric projector / receiver is inserted, and the plug is fixed to both ends together with the outer case, and the joint portion of each member has an explosion-proof structure. In addition, a light beam group is formed by a plurality of sensor light beams transmitted or received by the photoelectric projector / receiver.
The second of the solving means is the first of the solving means, wherein the hard glass tube accommodates the resin tube on the inner peripheral surface and is fitted into a ring groove provided on both ends of the ring fitting, and the ring groove and the hard glass The gap between the pipes is filled with a resin, and the ring leg of the ring fitting is fitted into a recessed portion provided in the plug body.
A third solving means is characterized in that, in the second solving means, the hard glass tube is one in which a clearance is formed on the inner peripheral surface and the resin tube is accommodated.
A fourth solving means is that in any one of the first to third solving means, the outer case is provided with a light emitting / receiving window at a position corresponding to the sensor light emitting / receiving portion of the photoelectric projector / receiver to form a sensor light beam. The light beam group is transmitted or received from the light beam receiving window.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an overall front view showing an area sensor of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an internal structure, FIGS. 3 and 4 are component drawings, FIG. 5 is an end view of a cable outlet, and FIG. FIG. 7 is a view showing the usage state of the sensor.
[0008]
As shown in FIG. 7, the area sensor of the present invention forms a
[0009]
1 to 6, the sensor
[0010]
The photoelectric projector /
[0011]
Further, the
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
In the photoelectric projector /
[0015]
In order to assemble the sensor
[0016]
Next, an operation of fixing the mounting
[0017]
The
[0018]
When the
[0019]
In the present invention, when the flame generated by the explosion of the photoelectric projector /
[0020]
One of the flames directed to the
[0021]
Since the
[0022]
A fixing
[0023]
The sensor
[0024]
In the embodiment, the
[0025]
【The invention's effect】
The present invention can prevent the escape of a flame when an explosion accident occurs inside, and the hard glass tube into which the photoelectric projector / receiver is inserted is reinforced with a resin tube on the inner peripheral surface. In the event of an explosion, there is no risk of damaging the glass tube due to the explosion, and the explosion-proof function is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall front view showing an area sensor of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an internal structure.
FIG. 3 is a component diagram including a first stopper.
FIG. 4 is a component diagram including a second stopper.
FIG. 5 is an end view seen from the cable outlet.
6 is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing how the sensor is used.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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