JP4890951B2

JP4890951B2 - 防爆型ガス検知器

Info

Publication number: JP4890951B2
Application number: JP2006158150A
Authority: JP
Inventors: 良治青; 勝石橋; 範明土屋
Original assignee: Riken Keiki KK
Current assignee: Riken Keiki KK
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2026-06-07
Also published as: JP2007327808A

Description

本発明は防爆型ガス検知器に関する。

可燃性のガスや蒸気を含む爆発性雰囲気の存在により、引火、爆発が発生し得る環境で使用されるガス検知器においては、高い防爆性を有するものとして構成されていることが要求され、このような防爆型ガス検知器としては、これまでに種々の構成のものが知られている（例えば特許文献１参照）。

このような防爆型ガス検知器のある種のものは、例えば防爆性容器に対してガスセンサーが一体的に固定されると共にガスセンサーからの信号用ピンまたは導電用ピンを受容するピン孔が形成された回路基板が防爆性容器に適宜の支持部材を介して保持固定された構成とされている。

而して、このような構成の防爆型ガス検知器においては、ガスセンサーと当該ガスセンサーを支持する回路基板との一体性が低く、しかも、ガスセンサーは防爆性容器とほぼ一体化されているため、例えば防爆性容器に振動が加えられた場合には、回路基板がガスセンサーに対して相対的に移動（変位）することがあり、その結果、ガスセンサーと基板との接続部分に負担がかかり、導通不良を起こすおそれがある。

特許第３３３３９０５号公報

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、高い耐振性を有し、ガスセンサーの接続部分において導通不良等の不具合が生ずることを確実に防止することができる防爆型ガス検知器を提供することを目的とする。

本発明の防爆型ガス検知器は、防爆性容器内に、ガスセンサー装着用のコネクター部材が支持された基板が配設され、ガスセンサーが当該コネクター部材に対して着脱自在に装着されてなる防爆型ガス検知器であって、
前記基板は、本体部分と、この本体部分と分離された、前記コネクター部材を支持するコネクター用基板部分とを有し、当該コネクター用基板部分は、フレキシブルケーブルによって、本体部分に対してギャップが形成された状態で保持されていると共に電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明の防爆型ガス検知器においては、コネクター部材は、基板の本体部分に遊嵌状態で保持された構成とされていることが好ましい。
具体的には、コネクター部材が円柱状部分を有し、当該円柱状部分が、基板の本体部分に形成された、前記コネクター部材の円柱状部分の外径より大きい径を有するコネクター部材装着用孔内に挿通され、基板の本体部分の裏面側から固定用ネジによって、当該固定用ネジの頭部と基板の本体部分との間に空隙が形成される状態で固定された構成とすることができる。

本発明の防爆型ガス検知器によれば、コネクター部材を支持するコネクター用基板部分が本体部分から分離されて基板本体に対してギャップをもった状態で保持された構成とされていることにより、ガスセンサーとコネクター用基板部分との間に一体性が得られ、しかも、防爆性容器に適宜の支持部材によって一体に固定される本体部分とは分離されていることから、コネクター用基板が防爆性容器に対していわばフリーな状態とされているので、高い耐振性を有するものとして構成することができる結果、ガスセンサーの接続部分がガス検知器全体に加えられる振動等によって損傷することを防止することができる。

コネクター部材が基板の本体部分に遊嵌状態で保持されていることにより、コネクター部材を支持するコネクター用基板部分がフレキシブルケーブルによって保持されていることから、コネクター部材を基板の厚み方向および面方向のいずれの方向にも微少変位可能な状態とすることができるので、高い耐振性を確実に得ることができる。

図１は、本発明の防爆型ガス検知器の一例における構成の概略を示す説明用断面図である。
この防爆型ガス検知器（以下、単に「ガス検知器」という。）１０は、上端部にガスセンサー配置用空間を形成する筒状のガスセンサー装着部１２および光通信用開口部１３が互いに上方に開口するよう並んで形成された、全体が略円筒型の防爆性容器１１を備えてなり、この防爆性容器１１内に、複数枚例えばガス検知および外部機器との通信を行うために必要とされる各種の機能素子が設けられた本体基板２０、ガス濃度検知の制御、光通信の制御、温度補償等の制御を行うための中継基板４０および外部からの電源入力信号の入出力を行うための端子台基板４１の３枚の回路構成基板が外方側から順に互いに離間して積重された状態で配設されている。
本体基板２０の一面上におけるガスセンサー装着部１２に対向する位置には、コネクター部材３０が支持されており、このコネクター部材３０に対してガスセンサー１４が着脱自在に装着され、さらに、ガード部材１１Ａがガスセンサー装着部１２に螺合により装着されてガス検知部１５が構成されている。ここに、ガスセンサー１４は、例えばコネクターピン１４Ａによってコネクター部材３０に電気的に接続されている。
また、本体基板２０の一面上における光通信用開口部１３に対向する位置には、例えば赤外線を媒体信号とした光通信用の発光素子１６および受光素子１７が支持されており、防爆性容器１１における光通信用開口部１３を塞ぐよう窓部材１８が設けられて光通信部１９が構成されている。

本体基板２０、中継基板４０および端子台基板４１は、その端部領域が共通の支持部材４５によって支持された状態で、各々防爆性容器１１の底壁部から上方（垂直方向）に伸びるよう設けられた２つの支柱部材４６に対して、防爆性容器１１の底壁部に沿って互いに平行に伸びる姿勢で固定されており、本体基板２０、中継基板４０および端子台基板４１は、それぞれ、フレキシブルケーブル４７，４８によって電気的に接続されている。

本体基板２０は、図２乃至図５に示すように、略円板状の本体部分２１と、この本体部分２１から分離された、ピン孔が形成された略平板状のコネクター用基板部分２２とにより構成されており、コネクター用基板部分２２は、フレキシブルケーブル２３によって、本体部分２１に対してギャップＧをもった状態で保持されていると共に電気的に接続されている。
具体的には、本体部分２１に形成された、径方向内方側に延びる略方形状の空間部を形成する切り欠き部内に、コネクター用基板部分２２が位置されてコネクター用基板部分２２の周縁と本体部分２１の切り欠き部の外縁との間にギャップＧが形成されると共に本体部分２１を内包する円領域Ｃより突出しない状態とされている。ここに、ギャップＧの大きさは、特に制限されるものではないが、例えば１〜１．５ｍｍ程度である。また、図２および図３において、２４は支柱部材挿入用孔である。

コネクター部材３０は、一面にガスセンサー装着用コネクター部３１を有すると共に他面に信号用ピン（図示せず）または導電用ピン（図示せず）を有し、信号用ピンまたは導電用ピンがコネクター用基板部分２２のピン孔に挿入され、コネクター用基板部分２２の他面において例えば半田付けされてコネクター用基板部分２２に実装された状態で、コネクター部材３０の他面側に形成された円柱状部分（ボス）３２が本体部分２１のコネクター部材装着用孔２５に挿通され、固定用ネジ２６によって、本体部分２１に対して遊嵌状態で保持されている。

コネクター部材３０の円柱状部分３２の外径は、本体部分２１のコネクター部材装着用孔２５の径よりも小さく、例えば直径で０．４ｍｍ程度の隙間Ｓ１が形成されている。
また、本体部分２１の他面と固定用ネジ２６の頭部の底面との間には、例えば０．１〜０．２ｍｍの隙間Ｓ２が形成されており、従って、コネクター用基板部分２２が本体部分２１に対して可撓性を有するフレキシブルケーブル２３によって保持されていることから、コネクター部材３０は基板本体２０における本体部分２１の厚み方向および面方向のいずれの方向にも微少変位可能とされている。
そして、例えばガスセンサー１４の交換時においては、ガスセンサー１４がコネクター部材３０に装着されることにより、コネクター用基板部分２２の本体部分２１に対する位置決め、並びに、コネクター部材３０の、本体部分２１に対する隙間Ｓ１，Ｓ２の大きさの範囲内での位置決めが自動的に行われることとなる。

上記構成の防爆型ガス検知器１０は、例えば環境雰囲気の状態の監視が必要とされる監視対象空間における壁面や天井などに設置されて使用されるが、防爆型ガス検知器１０それ自体に振動等が加えられる場合も少なくない。
然るに、コネクター部材３０を支持するコネクター用基板部分２２が本体部分２１から分離されて本体部分２１に対してギャップＧをもった状態で保持された構成とされていることにより、上記防爆型ガス検知器１０によれば、ガスセンサー１４とコネクター用基板部分２２との間に一体性が得られ、しかも、防爆性容器１１に支柱部材４６および支持部材４５によって一体に固定される本体部分２１とは分離されていることから、コネクター用基板部分２２が防爆性容器１１に対していわばフリーな状態とされているので、高い耐振性を有するものとして構成することができる結果、ガスセンサー１４の接続部分がガス検知器１０全体に加えられる振動等によって損傷することを防止することができ、従って、ガスセンサー１４とコネクター部材３０乃至本体基板２０との電気的接続状態を高い信頼性を有するものとして構成することができる。

また、コネクター部材３０が本体基板２０の本体部分２１に遊嵌状態で保持されていることにより、コネクター部材３０を支持するコネクター用基板部分２２がフレキシブルケーブル２３によって保持されていることから、コネクター部材３０を本体基板２０の厚み方向および面方向のいずれの方向にも微少変位可能な状態とすることができ、高い耐振性を確実に得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、本体基板は、コネクター部材を支持するコネクター用基板部分が本体部分と分離された状態であれば、コネクター用基板部分の形状、大きさ、本体部分との間に形成されるギャップの大きさ等の具体的な構成は特に制限されるものではない。
また、本体基板の本体部分とコネクター部材との固定部分において形成されるべき空隙の大きさは、コネクター部材の可動範囲が過大になることに伴ってガタツクことがない範囲内において、適宜に設定変更することができる。

本発明の防爆型ガス検知器の一例における構成の概略を示す説明用断面図である。図１に示す防爆型ガス検知器における本体基板の構成を示す正面図である。図２に示す本体基板の背面図である。図２におけるＡ−Ａ線断面を示す本体基板の断面図である。コネクター部材と本体基板との固定部分を示す拡大断面図である。

符号の説明

１０防爆型ガス検知器
１１防爆性容器
１１Ａガード部材
１２ガスセンサー装着部
１３光通信用開口部
１４ガスセンサー
１４Ａコネクターピン
１５ガス検知部
１６発光素子
１７受光素子
１８窓部材
１９光通信部
２０本体基板
２１本体部分
２２コネクター用基板部分
２３フレキシブルケーブル
２４支柱部材挿入用孔
２５コネクター部材装着用孔
２６固定用ネジ
３０コネクター部材
３１ガスセンサー装着用コネクター部
３２円柱状部分（ボス）
Ｇギャップ
Ｓ１，Ｓ２隙間
４０中継基板
４１端子台基板
４５支持部材
４６支柱部材
４７，４８フレキシブルケーブル

Claims

防爆性容器内に、ガスセンサー装着用のコネクター部材が支持された基板が配設され、ガスセンサーが当該コネクター部材に対して着脱自在に装着されてなる防爆型ガス検知器であって、
前記基板は、本体部分と、この本体部分と分離された、前記コネクター部材を支持するコネクター用基板部分とを有し、当該コネクター用基板部分は、フレキシブルケーブルによって、本体部分に対してギャップが形成された状態で保持されていると共に電気的に接続されていることを特徴とする防爆型ガス検知器。
コネクター部材は、基板の本体部分に遊嵌状態で保持されていることを特徴とする請求項１に記載の防爆型ガス検知器。
コネクター部材は円柱状部分を有し、当該円柱状部分が、基板の本体部分に形成された、前記コネクター部材の円柱状部分の外径より大きい径を有するコネクター部材装着用孔内に挿通され、基板の本体部分の裏面側から固定用ネジによって、当該固定用ネジの頭部と基板の本体部分との間に空隙が形成される状態で固定されていることを特徴とする請求項２に記載の防爆型ガス検知器。