JP4922701B2 - 防爆型ガス検知器のリードスイッチ操作用マグネットキー - Google Patents

Description

本発明は、防爆型ガス検知器のリードスイッチを操作するために用いられるマグネットキーに関する。

従来、可燃性のガスや蒸気を含む爆発性雰囲気が存在する環境下で使用されるガス検知器として、防爆型ガス検知器が提案されている。

防爆型ガス検知器は例えば、円筒状の本体部分と、これと螺合されて結合される蓋部分とよりなる密閉性を有する防爆性容器内にガスセンサー、その他の機能要素が搭載されて構成されている。そして、このような防爆型ガス検知器では、蓋部分を開くことなしに、その性能の設定、確認、変更などのために、磁気に感応するリードスイッチが防爆性容器の前面ガラスの内側に配置されている。
このようなリードスイッチは、防爆性容器の外部から前面ガラスにマグネットキーを接近させることにより、操作することができるものである。

しかしながら、従来の防爆型ガス検知器のリードスイッチ操作用マグネットキーにおいては、磁力の強い永久磁石を具えたものでなければ、十分確実にリードスイッチを操作することができないという問題点があることが指摘されている。
然るに、磁力の強い永久磁石は大きなものとなり、その結果、リードスイッチ操作用マグネットキーの製造コストが大きくなるという問題があった。

本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、用いる永久磁石が小型のものであっても、防爆型ガス検知器の防爆性容器の内部に設けられたリードスイッチを確実に操作することができ、しかも、製造コストが低い防爆型ガス検知器のリードスイッチ操作用マグネットキーを提供することにある。

本発明の防爆型ガス検知器のリードスイッチ操作用マグネットキーは、操作者の手によって保持され、防爆型ガス検知器の内部リードスイッチを操作するために用いられるリードスイッチ操作用マグネットキーであって、
棒状の強磁性体よりなる幹部材と、この幹部材の先端に配置された永久磁石よりなる主作用部材と、前記幹部材と主作用部材とを一体的に結合する結合部材とよりなり、
操作者の手で保持された状態で前方に移動されることによりその先端面が防爆型ガス検知器の外面に接近させられて内部リードスイッチが操作されることを特徴とする。
また、本発明の防爆型ガス検知器のリードスイッチ操作用マグネットキーにおいては、幹部材を構成する棒状の強磁性体が鉄であることが好ましい。

本発明の防爆型ガス検知器のリードスイッチ操作用マグネットキーによれば、棒状の強磁性体よりなる幹部材の先端に永久磁石が配置されているため、この永久磁石により生ずる磁界の形態が、幹部材を構成する棒状の強磁性体により変更されて永久磁石の前方へ向かう磁界の指向性が高くなり、その結果、当該マグネットキーによれば、永久磁石が小型のものであっても、防爆型ガス検知器の防爆性容器の内部に設けられたリードスイッチを外部から十分確実に操作することができるものとなる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、防爆型ガス検知器について説明する。
図１は、防爆型ガス検知器の一例における構成を示す正面図、図２は、図１に示す防爆型ガス検知器のＣ−Ｃ断面図である。
この防爆型ガス検知器１０は、底壁部２２を有する円筒状の本体部分２１および蓋部分３０よりなる防爆性容器２０を具えており、この防爆性容器２０内に、必要とされる複数の回路構成基板、具体的には、液晶表示基板４１、主基板４４および電源端子基板５２が収容されている。図１において、１１は出力側ケーブル接続部、１２は電源用ケーブル接続部、１５は防爆型のガスセンサであって、例えばセンサーユニットに防爆ケースが装着されてなる拡散式赤外線ガスセンサが用いられている。

防爆性容器２０の蓋部分３０は、中央に例えば円形の開口２６Ａを有する円形の端壁部２６およびこの端壁部２６の外周縁位置から軸方向に突出して伸びるスリーブ状の周壁部２７よりなる金属製の蓋部材２５と、この蓋部材２５の開口２６Ａを塞ぐよう装着された前面ガラス２８とにより構成されており、この前面ガラス２８により透明領域Ｔが形成されている。ここに、前面ガラス２８としては、肉厚が例えば１０ｍｍであるものが用いられている。
蓋部材２５の周壁部２７における先端側部分の内周面には、周方向の全周にわたってネジ溝が形成されており、この周壁部２７が本体部分２１における開口側部分の外周面に形成されたネジ溝に螺合されて、蓋部分３０が本体部分２１に対して着脱自在に装着されている。
図２において、２４は、本体部分２１の外周面と蓋部分３０における周壁部２７の内周面との間に介在されて設けられた、例えばＯリングよりなるシール部材である。

防爆性容器２０の本体部分２１の底壁部２２には、蓋部分３０の透明領域Ｔに対向する領域の外縁より径方向外方側に離間した位置であって、本体部分２１の中心軸を中心とする同心円上の例えば２箇所の位置に、支柱部材装着部２３が形成されている。この実施例においては、支柱部材装着部２３は、本体部分２１の軸方向上方に突出する錐台状の基台の上面中央位置に厚み方向に伸びる支柱部材挿入用孔２３Ａが形成されて構成されており、本体部分２１の中心軸を中心とした対角の位置に位置されている。

防爆性容器２０内には、２つの支柱部材５０が、本体部分の底壁部２２の内面に沿って伸びる状態で配置された電源端子基板５２に取り付けられた軸受部材５５を介して、支柱部材装着部２３に装着され、各々本体部分２１の底壁部２２から軸方向に突出して伸びるよう設けられている。
具体的には、軸受部材５５は、スリーブ部材５６およびこのスリーブ部材５６の開口に嵌合される筒状部分を有するブシュ５７により構成されており、ブシュ５７の筒状部分が電源端子基板５２に形成された位置決め用孔に電源端子基板５２の一面側から嵌合されると共に、電源端子基板５２の他面より突出する筒状部分にスリーブ部材５６が嵌合され、電源端子基板５２に取り付けられている。そして、支柱部材５０は、その基端部がスリーブ部材５６の他面（図２において下面）より突出する状態でブシュ５７に嵌合されると共に、基端部が支柱部材装着部２３における支柱部材挿入用孔２３Ａに嵌合されている。

電源端子基板５２は、ノイズフィルター回路を有するものであることが好ましい。これにより、接続ケーブル等に起因するノイズが除去された状態で信号を出力することができる。

この防爆型ガス検知器においては、液晶表示基板４１と主基板４４とが一体に組み合わされて一の構造体として構成された動作基板組立体４０の支持板４９が支柱部材５０の先端側位置において支持されている。
そして、この防爆型ガス検知器においては、リードスイッチ８０（図４参照）が前面ガラス２８の背後に位置する支持板４９に配置されている。このリードスイッチ８０は、例えば当該防爆型ガス検知器のガスセンサーの感度を調整するために操作されるものである。

図３は、本発明の防爆型ガス検知器のリードスイッチ操作用マグネットキーの一例における説明用縦断測面図である。
このマグネットキー６０は、例えば、長さの短い円柱状の永久磁石よりなる主作用部材６２と、長い円柱棒状の強磁性体、具体的には鉄よりなる幹部材６１とが同一直線上に並んだ状態で、樹脂よりなる円筒状の殻部材６４の内部に配置されて一体的に結合されて構成されている。殻部材６４は、主作用部材６２と幹部材６１とを結合状態に保持する接合部材であって、その先端（図で左端）は開口が形成されており、この開口により、主作用部６２の先端面６３が露出されている。
主作用部材６２の寸法は、例えば直径が１０ｍｍ、長さが１０ｍｍであり、幹部材６１の寸法は、例えば直径が１０ｍｍ、長さが３０ｍｍである。

主作用部材６２を構成する永久磁石としては、サマリウム−コバルト合金よりなる永久磁石を好ましく用いることができるが、これに限られず、例えばネオジム−鉄合金、鉄−ニッケル−コバルト合金などよりなる永久磁石を用いることもできる。

幹部材６１は、棒状の強磁性体であればよく、具体的には鉄およびその合金を好ましいものとして用いることができる。その直径は、主作用部材６２と同等であることが好ましい。

また、殻部材６４は、その全長および外径が、操作者の手で持つことができる適宜の寸法とされ、特に限定されるものではない。

図４は、上記のマグネットキー６０の使用状態を示す説明図である。この図に示されるように、当該マグネットキー６０は、操作者（図示せず）の手で保持された状態で、防爆型ガス検知器１０の防爆性容器２０における前面ガラス２８の外面に、その先端面６３が接近させられ、これにより、当該マグネットキー６０による磁力が前面ガラス２８を透過して作用するため、前面ガラス２８の背後に配置されているリードスイッチ８０が操作される。

而して、上記のマグネットキー６０によれば、図５に示すように、棒状の強磁性体よりなる幹部材６１が永久磁石よりなる主作用部材６２の後に同一直線上において配置されているため、当該主作用部材６２により発生する磁界Ｍが幹部材６１を構成する棒状の強磁性体によって変形される結果、前方へ大きく伸び出るようになり、前方への磁界の指向性が高いものとなる。

これに対し、単に永久磁石よりなる作用部材６２Ａのみよりなるマグネットキーでは、生ずる磁界は図６に示すように前方への磁界の指向性が低いものであり、結局、大型の永久磁石を作用部材６２Ａとして用いることが必要となる。

このように、永久磁石よりなる主作用部材６２と、棒状の強磁性体よりなる幹部材６１が直線上に並んだ状態に結合されていることにより、前方に大きく伸びる形態の磁界を形成することができ、従って、主作用部材６２として小型の永久磁石を用いながら、前方への磁界の指向性が高くて作用範囲の大きいマグネットキー６０を得ることができる。

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。
また、本発明のマグネットキー６０が適用される防爆型ガス検知器が上記のものに限定されるものでないことは勿論である。

〔実験例１〕
図３の構成に従い、直径１０ｍｍ、長さ１０ｍｍのサマリウム−コバルト合金製永久磁石よりなる主作用部材（６２）と、直径１０ｍｍ、長さ３０ｍｍの鉄棒よりなる幹部材（６１）とを、樹脂よりなる殻部材（６４）により結合することにより、本発明のマグネットキー（６０）を作製した。
このマグネットキー６０によれば、防爆型ガス検知器のリードスイッチからガラスの背面までの距離が２５ｍｍである、厚さ１０ｍｍの前面ガラスの表面に７ｍｍの距離まで接近させることにより、その前面ガラスの背後のリードスイッチを操作することができた。

〔比較実験例１〕
実験例１で用いたマグネットキー（６０）から幹部材（６１）を取り外すことにより、比較用のマグネットキーＡを作製した。
この比較用のマグネットキーＡによれば、同一の防爆型ガス検知器のリードスイッチを操作するためには、先端面を前面ガラスの外面に密着させることが必要であり、前面ガラスから離間した状態ではリードスイッチを操作することはできなかった。

〔比較実験例２〕
実験例１で用いたマグネットキー（６０）において、幹部材（６１）の代わりに主作用部材と同一の永久磁石を配置することにより、２個の永久磁石を直列に有する比較用のマグネットキーＢを作製した。
この比較用のマグネットキーＢによれば、同一の防爆型ガス検知器のリードスイッチを操作するためには、先端面を前面ガラスの外面から５ｍｍ以内の領域に接近させることが必要であった。

以上の実験の結果から、本発明のマグネットキーによれば、１個の永久磁石を用いる構成により、十分に大きな作用範囲を得ることができることが明らかである。

防爆型ガス検知器の一例における構成を示す正面図である。 図１に示す防爆型ガス検知器のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の防爆型ガス検知器のリードスイッチ操作用マグネットキーの一例における説明用縦断測面図である。 本発明の防爆型ガス検知器のリードスイッチ操作用マグネットキーのにおける使用状態を説明する簡略図である。 本発明の防爆型ガス検知器のリードスイッチ操作用マグネットキーの一例における磁界の状態を示す説明図である。 作用部材のみによる磁界の状態を示す説明図である。

符号の説明

１０ 防爆型ガス検知器
１１ 出力側ケーブル接続部
１２ 電源用ケーブル接続部
１５ ガスセンサ
２０ 防爆性容器
２１ 本体部分
２２ 底壁部
２３ 支柱部材装着部
２３Ａ 支柱部材挿入用孔
２４ シール部材
２５ 蓋部材
２６ 端壁部
２６Ａ 開口
２７ 周壁部
２８ 前面ガラス
Ｔ 透明領域
３０ 蓋部分
３５ 螺合装着部
４０ 動作基板組立体
４１ 液晶表示基板
４４ 主基板
４９ 支持板
５０ 支柱部材
５２ 電源端子基板
５５ 軸受部材
５６ スリーブ部材
５７ ブシュ
６０ マグネットキー
６１ 幹部材
６２ 主作用部材
６２Ａ 作用部材
６３ 先端面
６４ 殻部材
８０ リードスイッチ
Ｍ 磁界

Claims (2)

1. 操作者の手によって保持され、防爆型ガス検知器の内部リードスイッチを操作するために用いられるリードスイッチ操作用マグネットキーであって、
   棒状の強磁性体よりなる幹部材と、この幹部材の先端に配置された永久磁石よりなる主作用部材と、前記幹部材と主作用部材とを一体的に結合する結合部材とよりなり、
   操作者の手で保持された状態で前方に移動されることによりその先端面が防爆型ガス検知器の外面に接近させられて内部リードスイッチが操作されることを特徴とする防爆型ガス検知器のリードスイッチ操作用マグネットキー。
2. 幹部材を構成する棒状の強磁性体が鉄であ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のリードスイッチ操作用マグネットキー。

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