JP5191207B2 - 防爆用機器 - Google Patents

Description

本発明は、主な構成部を分離し、ユニット化した防爆用機器に関する。

耐圧防爆用機器は、「電気機械器具防爆構造規格」（厚生労働省告示）によれば、点火の危険性に応じて、ケースやその設置する部品を防爆仕様とすることが義務付けられている。この防爆仕様には耐圧防爆構造と本質安全防爆構造があり、耐圧防爆構造はケース内で点火してもケース外で爆発しない強靭な全閉構造を言い、本質安全防爆構造は各構成部から生じる火花では爆発せず、全閉構造を必要としない構造を言う。

一般に、室内で使用される耐圧防爆用機器は、その主要な構成部である制御部や表示部などの全てを単一のケースに設置しており、このために本来は本質安全防爆構造である操作部と表示部を耐圧防爆構造にせざるを得ず、その分だけ構造が複雑となり、重くなり過ぎること、表示部を大きくしにくいなどの問題がある。

近年の耐圧防爆用機器はその安全性に加えて、防爆仕様の箇所を少なくし、軽量化できるものが望まれている。

その解決する防爆用表示装置として、特許文献１が提案されている。この特許文献１には、制御部、表示部、電源部を夫々のケースに分け、制御部を通常の仕様にして安全地帯で配置し、表示部と電源部を防爆仕様にして危険地帯に設置する考案が提案されている。
実公平３−２９４３号公報（第１図参照）

特許文献１の防爆用表示装置によれば、制御部、表示部、電源部を夫々のケースに収容したたに、ケース間を結ぶ接続ケーブルがケース外で多くなり、その多くを防爆仕様としなければならない。特に電源部の接続ケーブルは耐圧防爆構造にしなければならず、極めて煩雑である。またその他の接続ケーブルについても折損や破損しないようにネズミからガードしなければならず、使用場所が限定されるという問題がある。更に制御部を表示装置と異なる場所に設置する考案であるため、これら主要な構成部を同じ場所に設置する防爆用機器には採用できないことは勿論、一緒に使用する機器として配置や使用上の点でまとまりに欠ける。

本発明は、前記した従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その第１の目的は主要な構成部を防爆仕様に応じて分離し、全体を小型化できるようにすること、第２の目的はケース外の接続ケーブルをなくし、防爆仕様の箇所を減らすこと、第３の目的はユニット化して、全てを単一の電源で駆動できるようにすること、第４の目的は表示の態様を増やし、かつ見やすくできるようにすること、これらを全て満足する防爆用機器を提供することにある。

請求項１に係る防爆用機器によれば、まず制御部と交流電源を入力源として電力変換する電源部とを耐圧防爆構造となる第１ケースに収容するとともに、表示部と操作部を本質安全防爆構造となる、第１ケースから分離された第２ケースの表面に配置し、次に前記制御部と操作部間、及び前記制御部と表示部間は無線通信手段信号を用いて信号と送受信し、更に、第１ケースの電源部から第２ケースへの電力供給は、第１ケース内の電源部を光源として第１ケースに配置される発光素子と、光源となる前記発光素子に対向するように前記第２ケースに配置される光電変換器と、からなる、電源ケーブルを用いない無火花電力供給手段を採用したことを特徴とする。

（作用）
防爆用機器の主要な構成要素を防爆仕様に応じて第１ケースと第２ケースに分離したから、夫々に相応しい防爆構造とすることができる。また第１ケースと第２ケース間は無線通信手段を採用したから、信号用の接続ケーブルが不要となる。更に無火花電力供給手段を採用し、第２ケースには引火するような高圧電源はないから、第２ケース全体を本質安全防爆構造に維持することができる。

請求項２に係る防爆用機器は請求項１記載の防爆用機器をより具体化した発明である。第１ケースを下ケースに、また第２ケースを上ケースにし、上ケースを下ケースに搭載することにより、上ケースからの電力供給が可能となり、請求項１記載の作用は勿論、ユニット化に優れている。

請求項１記載の防爆用機器によれば、耐圧防爆構造を第１ケースだけにとどめ、第２ケースには本質安全防爆構造である表示部や操作部を設けたから、第１、第２のケース夫々が防爆仕様に応じた設計が可能となり、更に主要な構成部を適格にガードできる利点がある。加えて第１、第２のケース外に信号用の接続ケーブルがなく、その分だけ防爆仕様の箇所が減る利点がある。

請求項２記載の防爆用機器によれば、耐圧防爆構造を下ケースだけにとどめ、上ケースには本質安全防爆構造である表示部や操作部を設けたから、上下のケース夫々が防爆仕様に応じた設計が可能となり、更に主要な構成部を適格にガードできる利点がある。加えて上下のケース外には信号用に加えて、駆動源となる接続ケーブルがなく、その分だけ防爆仕様の箇所が減る利点がある。更に搭載により上下のケースが一体的になる利点がある。

本発明の防爆用機器の説明を、その一実施形態としての計量器において説明する。図１は防爆用計量器の全体の構成を示すブロック図である。

図中の防爆用計量機１０は、計量センサーの出力信号から計量値を算出する制御部１２と、室内のコンセントに接続される単一の電源部１４と、計量値や各種の設定値などを表示する表示部１６と、各種の計量条件や機能などを選択する操作部１８とを主要な構成部とし、室内に設置されるものである。

前記制御部１２と電源部１４は、第１ケースである下ケース２０内に収容され、前記表示部１６と操作部１８は、第２ケースである上ケース２２の表面に、夫々の防爆仕様で配置されている。前記下ケース２０は厚肉であり、火花が外に漏れないように耐圧防爆構造である。

前記下ケース２０の下面には、計量センサー１１の接続用ケーブル３６が固定される制御部用コネクタ２４と、室内の交流電源用の接続ケーブル４０が固定される電源用コネクタ２６とが設けられている。この制御部用コネクタ２４、電源用コネクタ２６は耐圧防爆構造が施されている。

一方下ケース２０の上面側には、前記操作部１８の出力信号を受信する操作部用受信器２８と、前記制御部１２の出力信号を表示部１６に送信する表示部用送信器３０と、前記電源部１４に接続された発光素子３２とが固定されている。これら操作部用受信器２８と表示部用送信器３０と発光素子３２上にはそれぞれ透光ガラス３３が配置されており、各透光ガラス３３は、下ケース２０の孔３３ａ内に嵌め込まれている。すなわち、操作部用受信器２８と表示部用送信器３０と発光素子３２は耐圧防爆構造が施されている。

前記制御部１２は、下ケース２０外に配置された計量センサー１１、例えば耐圧防爆構造のロードセルに接続しており、前記操作部１８からの設定条件に応じ、その出力信号から計量値を算出する。この計量値は前記下ケース２０の表示部用送信器３０と前記上ケース２２の制御部用受信器４６を介して、表示部１６に表示される。

１３、１５は前記制御部１２と操作部１８、及び制御部１２と表示部１６とを接続する無線通信手段である。操作部１８−制御部１２間の無線通信手段１３は上ケース２２の制御部用送信器５４と下ケース２０の操作部用受信器２８が、また制御部１２−表示部１６間の無線通信手段１５は下ケース２０の表示部用送信器３０と上ケース２２の制御部用受信器４６が夫々採用されている。このために上下のケース２０、２２外にはこれらを結ぶ接続ケーブルが存在しない。

前記電源部１４は、前記上下のケースにある構成部品の駆動源となるものであり、例えば室内の交流電源を入力源とする。この電源部１４は電力変換器（図示しない）を備えており、降下した駆動源を前記制御部１２や後述する発光素子３２に電力を供給する。

前記発光素子３２は光力が強く、例えば省電力の発光ダイオード（ＬＥＤ）や蛍光管が使用され、その上面が前記透光ガラス３３に覆われ、防爆仕様になっている。

前記の光電変換器４４は前記発光素子３２の光を電力に変換し、上ケース２２に配置された前記操作部１８や表示部１６などの駆動源となるものである。光電変換器４４は操作部１８などに直接接続される。上ケース２２を本質安全防爆に維持するために、高電力源なる構成は採用されない。

３１は前記電源部１４を光源とする無火花電力供給手段であり、上下のケース２０、２２外に接続ケーブルを採用しないように、また上ケース２２を耐圧防爆構造としないようにすることを目的として採用されている。この無火花電力供給手段３１は該電源部１４を光源として、下ケース２０の上側に配置される発光子３２と、発光素子３２を光源として、上ケース２２の下側に配置される光電変換器４４とからなり、上ケース２２が下ケース２０に搭載することにより、前記発光素子３２と光電変換器４４とが対向するようになっている。

前記した無火花電力供給手段３１は、電源部１４を介して上ケース２２に電力を供給したが、これに限定するものではない。例えば、上ケース２２内に室内光を光源とする光電変換素子を配置し、この光電変換素子から上ケース２２の各構成部に電源を供給することもできる。この場合、発光素子３２と光電変換器４４が不要となり、防爆の箇所が少なくなる。また、上ケース２２の各構成部は、下ケース２０から電力供給を受けず、独立した省電力供給が可能になる。また後述する上下のケース２２、２０の位置合わせが無線通信手段１３、１５だけとなり、位置合わせが容易になる。

前記表示部１６は、前記制御部用受信器４６を介して、制御部１２からの指令をデジタル表示するものであり、省電力の液晶が使用される。表示部１６を本質安全防爆構造の上ケース２２に設けたことから、大型化して見やすくできるとともに、計量値用の表示部４８の他に、前記操作部１８で選択される計量データ（累積値、最高値、最低値、平均値）用の表示部５０などの表示部を設けることができる。

前記表示部１６は、前記制御部用受信器４６を介して、制御部１２からの指令に基づき、各種の値をデジタル表示する。この表示部１６は前記操作部１８とともに、耐圧防爆構造である下ケース２０から分離したので、両者の保護を本来求められている本質安全防爆構造にすることができる。すなわち耐圧防爆構造から解放されるから、表示部１６の設計が任意となり、大型化して見やすくできるとともに、表示の種類を計量値用の表示部４８や計量データ（累積値、最高値、最低値、平均値）用の表示部５０など、表示の種類を増加することができる。この表示手段には省電力の液晶表示が使用される。

前記操作部１８は通常使用されているタッチボタン５２であり、電源投入用、使用環境の設定用、表示する計量データの選択用など、使用する機器に応じたものが設けられる。操作部１８からの出力信号は上ケース２２の制御部用送信器５４と下ケース２０の操作部用受信器２８を経て、制御部１２に入力する。操作用の回路電流は微小であり、上ケース２２を本質安全防爆構造とすることに支障がない。

本実施例によれば、耐圧防爆構造を下ケース２０だけにとどめ、上ケース２２には本質安全防爆構造である表示部１６や操作部１８を設けたから、上下のケース２０、２２夫々が防爆仕様に応じた設計が可能となり、更に主要な構成部を適格にガードできる利点がある。

また、本実施例によれば、上下のケース２０、２２外には両者を結ぶ接続ケーブルがなく、その分だけ防爆仕様の箇所が減る利点がある。更に搭載により上下のケース２０、２２が一体的になる利点がある。

また、本実施例によれば、無火花電力供給手段３１として発光素子３２と光電変換器４４を上下のケース２０、２２間に配置したから、表示部１６や操作部１８の作動に悪影響がないことは勿論、上ケース２２などを本質安全防爆構造に維持することができる。

以上の実施例において、前記無火花電力供給手段３１は下ケース２０（第１ケース）の上側に発光素子３２を、また光電変換器４４を上ケース２２（第２ケース）の下側に配置し、第２ケースを第１ケースに搭載するように構成したが、これに限らない。変形例１として、発光素子３２を第１ケースの右側に配置するとともに光電変換器４４を第２ケースの左側に配置し、第１ケースと第２ケースとを左右に並べて配置させ、電力供給することも可能である。また変形例２として第１ケースと第２ケースとは上下を逆に配置しても、両者の主要な構成部が接続できるような、変更が考えられる。

本発明の一実施例を示す耐圧防爆用機器のブロック構成図である。

符号の説明

１０ 防爆用機器（防爆用計量器）
１１ センサー（計量センサー）
１２ 制御部
１３ 操作部−制御部の無線通信手段（制御部用送信器５４、操作部用受信器２８）
１４ 電源部
１５ 制御部−表示部の無線通信手段（表示部用送信器３０、制御部用受信器４６）
１６ 表示部（計量値用表示４８、計測条件設定用表示５０）
１８ 操作部（タッチボタン５２）
２０ 耐圧防爆構造の下ケース（第１ケース）
２２ 本質安全防爆構造の上ケース（第２ケース）
３１ 無火花電力供給手段（発光素子３２、光電変換器４４）
４６ 制御部用受信器
５２ タッチボタン
５４ 制御部用送信器

Claims (2)

1. 操作部と、センサーの出力信号から計測値を算出する制御部と、計測値をデジタル表示する表示部と、前記操作部、制御部、表示部の駆動源となる電源部と、これら操作部、制御部、表示部、電源部が配置される防爆仕様のケースと、を有する防爆用機器において、
   前記制御部と交流電源を入力源として電力変換する電源部を収容し、耐圧防爆構造となる第１ケースと、
   第１ケースの前記制御部と電源部から分離された前記表示部と操作部を表面に配置し、本質安全防爆構造となる第２ケースと、
   前記制御部と操作部、前記制御部と表示部の信号を送受信する無線通信手段と、
   前記第１ケース内の電源部を光源として前記第１ケースに配置される発光素子と、光源となる前記発光素子に対向するように前記第２ケースに配置される光電変換器と、からなり、前記第１ケースの電源部から第２ケースへ電源ケーブルなしで電力を供給する無火花電力供給手段と、
   からなることを特徴とする防爆用機器。
2. 前記第２ケースである上ケースを前記第１ケースである下ケースに搭載するものであることを特徴とする、請求項１に記載の防爆用機器。

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