JPH11233965A - 防爆接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐圧防爆構造のとれたフィールド機器に対し
本質安全防爆構造のとれた外部機器を防爆域において接
続可能とする。 【解決手段】 フィールド機器２０の内部に携帯設定器
３０との接続端子（ソケット）２０−３を設ける。フィ
ールド機器２０に携帯設定器３０を接続する場合、フィ
ールド機器２０への電源をオフとし、配線引き込み穴２
０−２に取り付けられているめくら栓２０−５を外し、
アダプタ３０−３を取り付ける。この場合、アダプタ３
０−３の胴部３０−３ｂを配線引き込み穴２０−２に、
鍔部３０−３ａの根元までねじ込む。これにより、配線
引き込み穴２０−２が塞がれて防爆構造が満たされると
共に、アダプタ３０−３側のピン３０−３ｄとフィール
ド機器２０側のソケット２０−３との電気的接続が図ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、外部機器とフィ
ールド機器との防爆接続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２に特開平２−３８８３２号公報に
示された差圧検出システムを示す。同図において、１は
基準圧発生器、２はデジタルマノメータ、３は差圧発信
器、４は端子箱、５は携帯設定器である。この図に、差
圧発信器３の端子箱４に携帯設定器５を接続して、各種
の設定作業を行っている状況が示されている。

【０００３】図１３は特公平７−１２１６号公報に示さ
れた差圧発信器の側断面図である。この差圧発信器６で
は、ハウジング本体７の開口部を閉塞する蓋体８を取り
外して開放するだけで、外部電源等との配線接続端子９
ａ，９ｂ，９ｃを有する端子台９がハウジング１０の外
部に露呈する。これによって、設置時等における外部配
線接続作業や調整作業等が、メータ１１の取り外し作業
を行うことなく簡単に行うことができる。

【０００４】図１２に示された差圧発信器３を図１３に
示された差圧発信器６とすれば、携帯設定器５を用いて
各種の設定作業を行おうとする場合、ハウジング本体７
の開口部を閉塞する蓋体８を取り外し、端子台９上の配
線接続端子９ａ，９ｂ，９ｃに携帯設定器５からのケー
ブルを接続するという方法がとられることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この差
圧発信器６への携帯設定器５の接続方法は、差圧発信器
が本質安全防爆構造ではなく、耐圧防爆構造である場
合、差圧発信器６が防爆域に配置されていないことを前
提としている。すなわち、耐圧防爆構造の差圧発信器６
が防爆域に配置されている場合には、この接続方法をと
ることができない。これは、差圧発信器６が耐圧防爆認
定品であり、差圧発信器６の蓋体８を取り外すと防爆構
造がくずれてしまうことによる。

【０００６】なお、差圧発信器６からは、差圧信号が図
１４に示すように上位モニタシステム１２へ送られる。
すなわち、防爆域に配置された差圧発信器６から、計器
室等の非防爆域に配置された上位モニタシステム１２へ
差圧信号が送られる。この場合、非防爆域において、差
圧発信器６から上位モニタシステム１２への配線Ｌ１に
携帯設定器５を接続することが考えられる。しかしなが
ら、このような接続方法では、配線Ｌ１が他の配線と混
在することがあり、誤接続が生じ易い。このため、一般
的に、差圧発信器６に携帯設定器５を直接接続する方法
がとられるが、先の接続方法では防爆構造がくずれるた
めに携帯設定器５を使用することはできない。

【０００７】また、差圧発信器の他、流量計等について
も同様の接続方法がとられ、耐圧防爆構造のみで、本質
安全防爆構造を取得していないフィールド機器は防爆域
において携帯設定器を使用することはできない。この
他、携帯設定器の使用対称機器として、バルブポジショ
ナもある。バルブポジショナはアクチュエータであるた
めに、差圧発信器や流量計等のように検出信号が上位モ
ニタシステムへ送られることはなく、携帯設定器を直接
接続する方法しかない。したがって、このバルブポジシ
ョナについて、防爆域において携帯設定器を使用するこ
とはできない。

【０００８】なお、図１５に示すように、バルブポジシ
ョナ１３のハードウェアを改造し、この改造したバルブ
ポジショナ１３に開度発信用配線Ｌ２を接続し、バルブ
ポジショナ１３からの開度信号を上位モニタシステム１
４へ送るようにすれば、非防爆域において開度発信用配
線Ｌ２に携帯設定器５を接続することが可能となる。し
かし、この場合、バルブポジショナ１３のハードウェア
の改造や開度発信用配線Ｌ２，上位モニタシステム１４
を必要とし、かなりの負担が強いられる。また、このよ
うにしたもとしても、差圧発信器や流量計等の場合と同
様、配線Ｌ２が他の配線と混在することがあり、誤接続
が生じ易い。

【０００９】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、差圧発信
器，流量計，バルブポジショナ等の耐圧防爆構造のとれ
たフィールド機器に対し、本質安全防爆構造のとれた携
帯設定器等の外部機器を防爆域において接続することの
可能な防爆接続構造を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、フィー
ルド機器の外壁に外部機器からの配線引き込み穴を設
け、この配線引き込み穴に外部機器からのケーブルの端
部に設けられたアダプタを取り付け、このアダプタによ
って配線引き込み穴を塞ぐと共にフィールド機器の内部
に設けられた接続端子との電気的接続を図るようにした
ものである。この発明によれば、外部機器からのケーブ
ルの端部に設けられたアダプタをフィールド機器の外壁
に設けられた配線引き込み穴に取り付けると、このアダ
プタによって配線引き込み穴が塞がれてフィールド機器
の防爆構造が満たされると共に、フィールド機器の内部
に設けられた接続端子との電気的接続、すなわち外部機
器とフィールド機器との電気的接続が図られる。

【００１１】第２発明（請求項２に係る発明）は、フィ
ールド機器の外壁に外部機器からの配線引き込み通路を
設け、この配線引き込み通路をこの通路に内部から外部
に予圧された状態でシャフトを挿入することによって塞
ぎ、この配線引き込み通路にシャフトを内部方向へ押圧
摺動させながら外部機器からのケーブルの端部に設けら
れたアダプタを取り付け、このアダプタトによって配線
引き込み通路を引き続いて塞ぐと共にフィールド機器の
内部に設けられた接続端子との電気的接続を図るように
したものである。この発明によれば、外部機器からのケ
ーブルの端部に設けられたアダプタをフィールド機器の
外壁に設けられた配線引き込み通路に、この通路内に挿
入されたシャフトを内部方向へ押圧摺動させながら取り
付けると、このアダプタによって配線引き込み通路が引
き続き塞がれ、フィールド機器の防爆構造を満たしなが
ら、フィールド機器の内部に設けられた接続端子との電
気的接続、すなわち外部機器とフィールド機器との電気
的接続が図られる。

【００１２】第３発明（請求項３に係る発明）は、第２
発明において、シャフトの両端面に接続端子を設け、対
応する接続端子同士を電気的に導通させ、一端面に設け
られた接続端子をアダプタの接続端子と接触させ、他端
面に設けた接続端子をフィールド機器側の接続端子に接
触させるようにしたものである。この発明によれば、配
線引き込み通路に挿入されたシャフトを介して、外部機
器とフィールド機器との電気的接続が図られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。 〔実施の形態１：フィールド機器への電源のオン／オフ
操作を必要とする方法〕図１はこの発明の一実施の形態
を示す防爆接続構造の要部を示す図である。図１（ａ）
は携帯設定器をフィールド機器に取り付けていない状態
を示し、図１（ｂ）は携帯設定器をフィールド機器に取
り付けた状態を示している。

【００１４】図１（ａ）において、２０−１はフィール
ド機器２０の外壁（端子カバー）、２０−２はこの外壁
２０−１に設けられた配線引き込み穴、２０−３はフィ
ールド機器２０の内部に設けられた携帯設定器との接続
端子（ソケット）であり、配線引き込み穴２０−２には
防水用Ｏリング２０−４を介してめくら栓２０−５が取
り付けられている。また、配線引き込み穴２０−２に
は、防爆規格を満足するねじ溝が形成されている。この
フィールド機器２０は、めくら栓２０−５の取り付け状
態において、耐圧防爆構造がとられている。

【００１５】図２はこのフィールド機器２０に接続する
携帯設定器３０の斜視図である。この携帯設定器３０
は、携帯設定器本体３０−１から導出された通信ケーブ
ル３０−２を備え、通信ケーブル３０−２の端部にはア
ダプタ３０−３が設けられている。アダプタ３０−３
は、鍔部３０−３ａと、ねじ山が形成された胴部３０−
３ｂと、先端部３０−３ｃとを有し、先端部３０−３ｃ
に接続端子（ピン）３０−３ｄが設けられている。ピン
３０−３ｄは通信ケーブル３０−２内の芯線との導通が
図られており、通信ケーブル３０−２とアダプタ３０−
３とが一体で防爆規格を満足している。携帯設定器本体
３０−１については、本質安全防爆構造がとられてい
る。

【００１６】フィールド機器２０に携帯設定器３０を接
続する場合、先ず、フィールド機器２０への電源をオフ
とする。そして、配線引き込み穴２０−２に取り付けら
れているめくら栓２０−５を外し、配線引き込み穴２０
−２を外部に開放する。この場合、フィールド機器２０
の防爆構造はくずれるが、フィールド機器２０への電源
がオフとされているので問題はない。

【００１７】そして、この開放された配線引き込み穴２
０−２に、アダプタ３０−３を取り付ける（図１（ｂ）
参照）。この場合、アダプタ３０−３の胴部３０−３ｂ
を配線引き込み穴２０−２に、鍔部３０−３ａの根元ま
でねじ込む。これにより、配線引き込み穴２０−２が塞
がれて防爆構造が満たされると共に、アダプタ３０−３
側のピン３０−３ｄとフィールド機器２０側のソケット
２０−３との電気的接続、すなわち外部機器３０とフィ
ールド機器２０との電気的接続が図られる。この外部機
器３０とフィールド機器２０との接続後、フィールド機
器２０への電源をオンとし、外部機器３０とフィールド
機器２０との間の通信を開始する。

【００１８】このようにして、本実施の形態では、差圧
発信器，流量計，バルブポジショナ等の耐圧防爆構造の
とれたフィールド機器２０に対し、防爆域において携帯
設定器３０を問題なく接続し、各種の設定作業を行うこ
とができる。

【００１９】〔実施の形態２：フィールド機器への電源
のオン／オフ操作を必要としない方法〕図３はこの発明
の他の実施の形態を示す防爆接続構造の要部を示す図で
ある。図３（ａ）は携帯設定器をフィールド機器に取り
付けていない状態を示し、図３（ｂ）は携帯設定器をフ
ィールド機器に取り付けた状態を示している。

【００２０】図３（ａ）において、２１−１はフィール
ド機器２１の外壁（端子カバー）、２１−２はこの外壁
２１−１に設けられた配線引き込み通路、２１−３ａ，
２１−３ｂはフィールド機器２１の内部に設けられた携
帯設定器との接続端子（ソケット）であり、ソケット２
１−３ａ，２１−３ｂは図４に示すように円弧状の溝２
１−３ｃ，２１−３ｄの端部に設けられている。

【００２１】配線引き込み通路２１−２には内部から外
部に予圧された状態で絶縁部材よりなるシャフト２１−
４が挿入されている。すなわち、図５に示すような両腕
を湾曲させたバネ２１−５が、その一方の腕２１−５ａ
および他方の腕２１−５ｂの先端部をフィールド機器２
１の外壁２１−１の内面に固定して取り付けられており
（図６参照）、このバネ２１−５の復帰力によってシャ
フト２１−４が図示左方向へ押圧付勢されている。シャ
フト２１−４の下端面２１−４ａはバネ２１−５に回転
可能（すべり回転）に接触している。

【００２２】また、配線引き込み通路２１−２には、軸
受２１−６ａ，フレームパスリング２１−６ｂ，軸受２
１−６ｃのパイプ構造が圧入固定されており、このパイ
プ構造の内空に摺動可能にシャフト２１−４が挿入され
ている。シャフト２１−４には、その下端面２１−４ａ
に接続端子（ピン）２１−７ａ，２１−７ｂが設けられ
ており、その上端面２１−４ｂに接続端子（ソケット）
２１−８ａ，２１−８ｂが設けられている。このシャフ
ト２１−４において、対応する接続端子同士、すなわち
ピン２１−７ａとソケット２１−８ａ、ピン２１−７ｂ
とソケット２１−８ｂとは、シャフト２１−４の内部に
おいて導通が図られている。

【００２３】また、フィールド機器２１の外壁２１−１
には、配線引き込み通路２１−２から覗くシャフト２１
−４の上端面２１−４ｂを隠すように、絶縁部材よりな
る防水カバー２１−９が防水用Ｏリング２１−１０を介
して取り付けられている（図６参照）。また、フィール
ド機器２１の外壁２１−１には、アダプタ固定ガイド２
１−１ａ，２１−１ｂが形成されている。フィールド機
器２１は、防水カバー２１−９の取り付け状態におい
て、耐圧防爆構造がとられている。

【００２４】図７はこのフィールド機器２１に接続する
携帯設定器３１の斜視図である。この携帯設定器３１
は、携帯設定器本体３１−１から導出された通信ケーブ
ル３１−２を備え、通信ケーブル３１−２の端部にはア
ダプタ３１−３が設けられている。アダプタ３１−３
は、つまみ部３１−３ａと、胴部３１−３ｂとを有し、
胴部３１−３ｂの先端面に接続端子（ピン）３１−３
ｃ，３１−３ｄが設けられている。ピン３１−３ｃ，３
１−３ｄは通信ケーブル３１−２内の芯線との導通が図
られており、通信ケーブル３１−２とアダプタ３１−３
とが一体で防爆規格を満足している。携帯設定器本体３
１−１については、本質安全防爆構造がとられている。

【００２５】フィールド機器２１に携帯設定器３１を接
続する場合、フィールド機器２１の外壁２１−１に取り
付けられている防水カバー２１−９を外す。すると、配
線引き込み通路２１−２に挿入されているシャフト２１
−４の上端面２１−４ｂが出現する（図８参照）。シャ
フト２１−４の上端面２１−４ｂにはソケット２１−８
ａ，２１−８ｂが設けられている。このソケット２１−
８ａ，２１−８ｂに携帯設定器３１のアダプタ３１−３
のピン３１−３ｃ，３１−３ｄを差し込む。

【００２６】そして、図３（ｂ）に示すように、バネ２
１−５の復帰力に抗してシャフト２１−４を押し下げ
る。すなわち、アダプタ３１−３の胴部３１−３ｂを配
線引き込み通路２１−２に挿入しつつ、シャフト２１−
４を図示左方向へ摺動移動させる。このシャフト２１−
４の左方向への摺動移動によって、その先端面２１−４
ａに設けられたピン２１−７ａ，２１−７ｂがフィール
ド機器２１の内部に設けられたソケット２１−３ａ，２
１−３ｂの収容溝２１−３ｃ，２１−３ｄ（図４）に入
る。この時はまだピン２１−７ａ，２１−７ｂとソケッ
ト２１−３ａ，２１−３ｂとは接触しない。

【００２７】そして、つまみ部３１−３ａの下端面をフ
ィールド機器２１の外壁２１−１に当接するまでシャフ
ト２１−４を押し下げた後、つまみ部３１−３ａを回転
し、このつまみ部３１−３ａの一方および他方の端部を
アダプタ固定ガイド２１−１ａおよび２１−１ｂ内に入
れる（図９参照）。

【００２８】この状態において、図３（ｂ）に示される
如く、収容溝２１−３ｃ，２１−３ｄ内のピン２１−７
ａ，２１−７ｂとソケット２１−３ａ，２１−３ｂとが
接触し、アダプタ３１−３側のピン３１−３ｃ，３１−
３ｄとフィールド機器２１側のソケット２１−３ａ，２
１−３ｂとの電気的接続、すなわち外部機器３１とフィ
ールド機器２１との電気的接続が図られる。

【００２９】また、この場合、アダプタ固定ガイド２１
−１ａおよび２１−１ｂがストッパとなり、バネ２１−
５の復帰力によって、アダプタ３１−３がロックされ
る。すなわち、シャフト２１−４の下端面２１−４ａ側
でのピン２１−７ａ，２１−７ｂとソケット２１−３
ａ，２１−３ｂとの接触状態、シャフト２１−４の上端
面２１−４ｂ側でのピン３１−３ｃ，３１−３ｄとソケ
ット２１−８ａ，２１−８ｂとの接触状態がロックされ
る。また、この場合、アダプタ３１−３の胴部３１−３
ｂによって配線引き込み通路２１−２が引き続き塞が
れ、フィールド機器２１の防爆構造を満たしながら、外
部機器３１とフィールド機器２１との電気的接続が図ら
れる。この状態で外部機器３１とフィールド機器２１と
の間の通信を開始する。

【００３０】このようにして、本実施の形態では、差圧
発信器，流量計，バルブポジショナ等の耐圧防爆構造の
とれたフィールド機器２１に対し、防爆域においてフィ
ールド機器２１への電源をオン／オフすることなく携帯
設定器３１を接続し、各種の設定作業を行うことが可能
となる。

【００３１】〔実施の形態３〕実施の形態２では、シャ
フト２１−４にソケット２１−８ａ，２１−８ｂおよび
ピン２１−７ａ，２１−７ｂを設け、両腕を湾曲させた
バネ２１−５を用いてシャフト２１−４に内方から外方
への予圧を加えるよにした。

【００３２】これに対し、実施の形態３では、図１０に
示すように、シャフト２１−４に代えてめくら栓２２−
４を設け、両腕を湾曲させたバネ２１−５に代えてコイ
ルバネ２２−５を設ける。この場合、アダプタ３２−３
に図１１に示すような接続端子３２−３ｃおよび３２−
３ｄを埋め込み、配線引き込み通路２２−２の側壁に接
続端子２２−３ａ，２２−３ｂを設ける。

【００３３】アダプタ３２−３を取り付ける前は、コイ
ルバネ２２−５の復帰力によってめくら栓２２−４が図
示左方の位置（接続端子２２−３ａ，２２−３ｂよりも
外方）にあり、配線引き込み通路２２−２を塞いでい
る。アダプタ３２−３が取り付けられると、このアダプ
タ３２−３の胴部３２−３ｂによってめくら栓２２−４
が図示右方向へ摺動移動し、アダプタ３２−３側の接続
端子３２−３ｃ，３２−３ｄとフィールド機器３２側の
接続端子２２−３ａ，２２−３ｂとが接触する。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、外部機器からのケーブルの端部に設けら
れたアダプタをフィールド機器の外壁に設けられた配線
引き込み穴に取り付けると、このアダプタによって配線
引き込み穴が塞がれ、フィールド機器の防爆構造を満た
した状態で外部機器とフィールド機器との電気的接続が
図られるものとなり、差圧発信器，流量計，バルブポジ
ショナ等の耐圧防爆構造のとれたフィールド機器に対
し、防爆域において携帯設定器等の外部機器を接続する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態（実施の形態１）を示
す防爆接続構造の要部を示す図である。

【図２】 図１に示したフィールド機器に接続する携帯
設定器の斜視図である。

【図３】 本発明の他の実施の形態（実施の形態２）を
示す防爆接続構造の要部を示す図である。

【図４】 図３に示したフィールド機器における携帯設
定器との接続端子の円弧状の溝内の配置状況を示す図で
ある。

【図５】 図３に示したフィールド機器の外壁内面にそ
の先端部が固定されたバネの形状を示す斜視図である。

【図６】 図３に示したフィールド機器の要部を示す図
である。

【図７】 図３に示したフィールド機器に接続する携帯
設定器の斜視図である。

【図８】 図３に示したフィールド機器への携帯設定器
の接続方法を説明するための図である。

【図９】 図３に示したフィールド機器への携帯設定器
の接続方法を説明するための図である。

【図１０】 本発明の他の実施の形態（実施の形態３）
を示す防爆接続構造の要部を示す図である。

【図１１】 図１０に示した携帯設定器のアダプタ内に
埋め込む接続端子を示す斜視図である。

【図１２】 特開平２−３８８３２号公報に示された差
圧検出システムを示す図である。

【図１３】 特公平７−１２１６号公報に示された差圧
発信器の側断面図である。

【図１４】 差圧発信器からの差圧信号が上位モニタシ
ステムへ送られる状況を示す図である。

【図１５】 ハードウェアを改造したバルブポジショナ
からの開度信号が上位モニタシステムへ送られる状況を
示す図である。

【符号の説明】

２０…フィールド機器、２０−１…外壁（端子カバ
ー）、２０−２…配線引き込み穴、２０−３…接続端子
（ソケット）、２０−５…めくら栓、３０…携帯設定
器、３０−１…携帯設定器本体、３０−２…通信ケーブ
ル、３０−３…アダプタ、３０−３ａ…鍔部、３０−３
ｂ…胴部、３０−３ｃ…先端部、３０−３ｄ…接続端子
（ピン）、２１…フィールド機器、２１−１…外壁（端
子カバー）、２１−２…配線引き込み通路、２１−３
ａ，２１−３ｂ…接続端子（ソケット）、２１−４…シ
ャフト、２１−５…バネ、２１−７ａ，２１−７ｂ…接
続端子（ピン）、２１−８ａ，２１−８ｂ…接続端子
（ソケット）、２１−９…防水カバー、３１…携帯設定
器、３１−２…通信ケーブル、３１−３…アダプタ、３
１−３ａ…つまみ部、３１−３ｂ…胴部、３１−３ｃ，
３１−３ｄ…接続端子（ピン）、２２−２…配線引き込
み通路、２２−３ａ，２２−３ｂ…接続端子、２２−４
…めくら栓、２２−５…コイルバネ、３２−３…アダプ
タ、３２−３ａ…つまみ部、３２−３ｂ…胴部、３２−
３ｃ，３２−３ｄ…接続端子。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本質安全防爆構造とされた外部機器と耐
   圧防爆構造とされたフィールド機器との防爆接続構造で
   あって、 前記外部機器との接続端子が前記フィールド機器の内部
   に設けられ、 このフィールド機器の外壁に前記外部機器からの配線引
   き込み穴が設けられ、 この配線引き込み穴に前記外部機器からのケーブルの端
   部に設けられたアダプタが取り付けられた場合、 このアダプタによって前記配線引き込み穴が塞がれると
   共に前記接続端子との電気的接続が図られることを特徴
   とする防爆接続構造。
2. 【請求項２】 本質安全防爆構造とされた外部機器と耐
   圧防爆構造とされたフィールド機器との防爆接続構造で
   あって、 前記外部機器との接続端子が前記フィールド機器の内部
   に設けられ、 このフィールド機器の外壁に前記外部機器からの配線引
   き込み通路が設けられ、 この配線引き込み通路が内部から外部に予圧された状態
   で挿入されたシャフトによって塞がれ、 この配線引き込み通路に前記シャフトを内部方向へ押圧
   摺動させながら前記外部機器からのケーブルの端部に設
   けられたアダプタが取り付けられた場合、 このアダプタによって前記配線引き込み通路が引き続い
   て塞がれると共に前記接続端子との電気的接続が図られ
   ることを特徴とする防爆接続構造。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記シャフトの両端
   面に接続端子が設けられ、対応する接続端子同士が電気
   的に導通しており、一端面に設けられた接続端子が前記
   アダプタの接続端子と接触し、他端面に設けられた接続
   端子が前記フィールド機器側の接続端子に接触すること
   を特徴とする防爆接続構造。