WO2017126456A1 - 通信装置 - Google Patents

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WO2017126456A1
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sub
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control board
divided body
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Inventor
増田　英樹
Original Assignee
日本精機株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3827—Portable transceivers
    • H04B1/3888—Arrangements for carrying or protecting transceivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
    • H04B5/48—Transceivers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/04—Metal casings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/06—Hermetically-sealed casings

Definitions

  • the present invention relates to an improved communication device.
  • a communication device capable of wireless communication between a control board housed in a case and a device arranged outside the case is known.
  • a conventional technique related to such a communication apparatus there is a technique disclosed in Patent Document 1.
  • the communication device as shown in Patent Document 1 is supposed to be used in a hazardous area.
  • Hazardous places are places where, in general factories, etc., explosive gases may mix with air to create a dangerous atmosphere that is above the lower explosion limit.
  • the communication device has a control board housed in a metal case.
  • the case has an opening for communication, and a window member faces the opening.
  • the communication device used in the hazardous area should have a small window member in order to ensure high strength.
  • the window member is small, there is a possibility that the communication performance is lowered. Even if the window member is small, it is desired to provide a communication device that can ensure high communication performance.
  • An object of the present invention is to provide a communication device that can ensure high communication even when the window member is small.
  • the control board and the sub board controlled by the control board are housed in the metal case arranged in the dangerous place.
  • the case is composed of at least two divided bodies of a first divided body and a second divided body having an opening, A window member using a resin having electrical insulation faces the opening, These window members and sub-board are integrally provided in the second divided body,
  • the sub board is located between the window member and the control board.
  • a communication device is provided.
  • the area of the opening is set to 1600 mm 2 or less.
  • the case is grounded.
  • the window member includes a general portion provided along a back surface of the second divided body, and a convex portion protruding from the general portion toward the inner periphery of the opening. And a boss part extending from the general part toward the control board and fixed to the tip of the control board, are integrally formed,
  • the control board is provided integrally with the second divided body.
  • the general part has a groove part for providing a seal member,
  • the seal member is sandwiched between the groove and the back surface of the second divided body.
  • a light guide that guides light emitted from the light source extends from the light source to the window member, The leading end of the light guide is inserted into the window member.
  • the sub-board is provided at least 1.5 mm away from the control board.
  • the sub-board includes a flexible printed circuit board and an antenna unit that is an antenna for non-contact communication,
  • the antenna portion has an antenna pattern formed of a conductive material.
  • the sub-board is disposed in close contact with the back surface of the window member.
  • the window member and the sub-board are integrally provided in the second divided body.
  • substrate can be provided in a 2nd division body compactly.
  • the sub board is located between the window member and the control board.
  • substrate can be arrange
  • the area of an opening part is set to 1600 mm ⁇ 2 > or less.
  • part exposed outside among window members shall be 1600 mm ⁇ 2 > or less.
  • the case is grounded. Thereby, explosion-proof property can be improved.
  • the window member has a general portion provided along the back surface of the second divided body and a convex portion protruding from the general portion toward the inner periphery of the opening.
  • the window member can be easily and reliably fixed to the second divided body.
  • substrate for communication can be arrange
  • the window member has a boss part that extends from the general part toward the control board and the control board is fixed to the tip, and the control board is provided integrally with the second divided body.
  • substrate can be provided in a 2nd division body compactly.
  • the seal member is sandwiched between the groove portion provided in the general portion and the back surface of the second divided body.
  • the light source is mounted on the control board, and the light guide extends from the light source to the window member.
  • the light guide By guiding the light from the light source by the light guide, the light from the light source can be easily recognized from the outside.
  • the tip of the light guide is inserted into the window member. If a hole is made in the case and a light guide is inserted into this part, the explosion-proof property may be reduced by the size of the hole. Since the tip of the light guide is inserted into the window member, a high explosion-proof property can be ensured. That is, it is possible to easily recognize the light from the light source and to ensure high explosion resistance.
  • the sub-board is provided at least 1.5 mm away from the control board.
  • the sub-board and the control board are printed with conductivity on at least a part of their surfaces.
  • the sub-board includes a flexible printed circuit board and an antenna portion that is a non-contact communication antenna. Since the flexible printed circuit board is rich in flexibility, the degree of freedom in arrangement is high. The antenna portion can be made closer to the window portion, and high communication performance can be ensured.
  • the sub-board is disposed in close contact with the back surface of the window member.
  • FIG. 3 is a plan view of a sub-board shown in FIG. 2. It is a perspective view of the window member of the communication apparatus by the example of a change. It is sectional drawing of the detection apparatus (communication apparatus) by Example 2 of this invention.
  • FIG. 1 shows a plant equipment state collection system 1 in a petrochemical plant.
  • Petrochemical plants are very large. Therefore, each device is detected by the detection device 10 (communication device 10), and the detected information is managed by the data storage management device 5.
  • a plurality of the detection devices 10 are arranged in the dangerous place DA by being attached to each device in the plant. Information detected by these detection devices 10 is transmitted to the network construction device 4 via the repeater 3 and transmitted to the data storage management device 5. The plant administrator can check the information stored in the data storage management device 5 using a notebook personal computer (not shown).
  • the number of detection devices 10 may be four or more, or one or two.
  • the state detected by the detection device 10 includes temperature, vibration, and the like.
  • the administrator recognizes the abnormality in the state, the administrator directs the worker to the detection apparatus 10 that has detected the abnormality to perform confirmation.
  • the operator connects the portable terminal 6 (communication device 6) to the detection device 10 in order to confirm whether the detection device 10 is detecting an abnormality. Hold it over.
  • An NFC (Near Field Communication) standard can be adopted for communication between the portable terminal 6 and the detection device 10.
  • the detection device 10 includes a metal case 11, a window member 50 provided in the opening 43 formed in the case 11, and a rubber seal member 13 sandwiched between the case 11 and the window member 50.
  • the control board 14 fixed to the lower part of the window member 50, the sub-board 60 connected to the control board 14 and attached to the lower surface of the window member 50, the communication module 16 and the light emitting element mounted on the control board 14 17 (light source 17), a connector 21 connected to a sensor (not shown) that is connected to the control board 14 and detects the state of the device, a battery module 70 including a battery that supplies power to the control board 14, and the case 11
  • the main component is the antenna 23 provided on the upper surface.
  • the case 11 includes a first divided body 30 that is disposed in the lower portion and has an upper opening, and a second divided body 40 that is superimposed on the first divided body 30.
  • the first divided body 30 and the second divided body 40 are fastened by bolts 25 and nuts 26.
  • the case 11 is subjected to surface treatment such as painting on the surface as necessary.
  • the first divided body 30 includes a bottom portion 31 that has a substantially rectangular shape in a bottom view, and a lower side wall portion 32 raised from each edge of the bottom portion 31.
  • a part of the bottom portion 31 is a connector storage portion 33 that protrudes downward and stores the connector 21.
  • the four corners of the bottom 31 are each a lower thinned portion 31a formed in a thin shape.
  • the height of the lower lacking portion 31 a is higher than the height of the nut 26 and / or the height of the head of the bolt 25.
  • the lower side wall portion 32 is formed with a lower bolt through hole 32a through which the bolt 25 passes.
  • the lower side wall 32 is grounded (grounded).
  • the second divided body 40 includes a lid portion 41 that has a substantially rectangular shape in plan view, and an upper side wall portion 42 that is lowered from each edge of the lid portion 41.
  • the four corners of the lid part 41 are respectively an upper lacking part 41a formed in a lacking shape.
  • the height of the upper undercut portion 41 a is higher than the height of the nut 26 and / or the height of the head of the bolt 25.
  • a substantially rectangular opening 43 is opened in the center of the lid 41.
  • the area of the opening 43 in plan view is set to 1600 mm 2 or less.
  • Adjacent to the opening 43, an antenna attachment hole 41b to which the antenna 23 is attached is opened.
  • a tap 41 c for fixing the window member 50 is provided on the lower surface side of the lid portion 41.
  • the upper side wall portion 42 is formed with an upper bolt through hole 42a through which the bolt 25 passes.
  • the upper side wall part 42 is continuous with the lower side wall part 32.
  • the upper bolt through hole 42a is continuous with the lower bolt through hole 32a.
  • the window member 50 includes a general portion 51 provided along the lower surface (back surface) of the second divided body 40, a convex portion 52 projecting from the general portion 51 toward the inner periphery of the opening 43, and the general portion 51. And a boss portion 53 that extends toward the control board 14 and is fixed to the tip of the control board 14 is integrally formed.
  • the material of the window member 50 is made of an electrically insulating resin.
  • the general part 51 has a groove part 51a for providing the seal member 13 and a screw through hole 51b through which the screw 27 is passed. That is, the window member 50 is fixed to the second divided body 40 by the screws 27.
  • the groove 51 a is continuous in a substantially rectangular shape along the periphery of the convex portion 52.
  • the upper surface of the convex portion 52 is in a so-called flush state that is substantially continuous from the upper surface of the lid portion 41. That is, the upper surface of the convex portion 52 is surrounded by the upper surface (metal) of the lid portion 41.
  • the light guide 28 is inserted into the convex portion 52.
  • the light guide 28 is a round bar-shaped resin member.
  • the light guide 28 is a member that extends from above the light emitting element 17 to the upper surface of the convex portion 52 and guides light emitted from the light emitting element 17 to the upper surface of the convex portion 52.
  • the seal member 13 is sandwiched between the groove portion 51a and the lid portion 41, and has a substantially oval shape in cross section.
  • the seal member 13 has a circular cross section in a state before being sandwiched. That is, the seal member 13 is deformed by being sandwiched.
  • the control board 14 is a multilayer printed board.
  • the control board 14 is fixed to the boss portion 53 of the window member 50 by screws 29.
  • the control board 14 is grounded.
  • the sub substrate 60 is bonded to the back surface of the convex portion 52.
  • Arbitrary means such as a double-sided tape and an adhesive agent, can be selected for bonding the sub-board 60.
  • the sub board 60 is provided at least 1.5 mm apart from the control board 14 and is connected to the control board 14 via a connector. The type of connector can be selected as appropriate.
  • the window member 50, the control board 14, and the sub board 60 are integrally provided in the second divided body 40.
  • integral with the second divided body 40 means that when the second divided body 40 is removed from the first divided body 30 and lifted up, the window member 50, the control board 14, and the sub board 40 are formed together with the second divided body 40. This means that the substrate 60 is also lifted. That is, in order to be integrated, it is sufficient that the sub board 60 is connected to the control board 14, and it is not necessary to be bonded to the window member 50.
  • the sub-board 60 is formed by printing the antenna unit 62 on the upper surface of the flexible printed board 61.
  • the antenna unit 62 is an antenna for performing contactless communication with the mobile terminal 6.
  • the antenna part 62 is formed with an antenna pattern made of a conductive material.
  • the communication module 16 is automatically activated at set intervals, and has a function of transmitting information detected by the sensor and a function of transmitting information input from the mobile terminal 6 by non-contact communication.
  • the light emitting element 17 is switched on / off / off by the control board 14. For example, the light emitting element 17 blinks when the sensor detects an abnormality.
  • a plurality of detection devices 10 are arranged in the dangerous place DA. For this reason, the operator can confirm whether or not the detection device 10 is detecting an abnormality by holding the portable terminal 6 over the window member 50. For example, in the case of the detection device 10 detecting an abnormality, the light emitting element 17 is turned on when the portable terminal 6 is held over.
  • the window member 50 and the sub board 60 are integrally provided in the second divided body 40. Thereby, the window member 50 and the sub board
  • the sub board 60 is located between the window member 50 and the control board 14. Thereby, the sub board
  • the window member 50 and the sub-board 60 are provided in the second divided body 40 in a compact manner, and the sub-board 60 is provided in the vicinity of the window member 50, high communication can be ensured even if the window member 50 is small. .
  • the area of the opening 43 is set to 1600 mm 2 or less. Thereby, the area of the site
  • Case 11 is grounded. Thereby, explosion-proof property can be improved.
  • the window member 50 has a general part 51 provided along the back surface of the second divided body 40 and a convex part 52 protruding from the general part 51 toward the inner periphery of the opening 43.
  • the window member 50 can be fixed to the second divided body 40 easily and reliably.
  • the convex part 52 which protrudes toward the inner periphery of the opening part 43 the sub board
  • the window member 50 has a boss portion 53 that extends from the general portion 51 toward the control board 14 and is fixed to the tip of the control board 14.
  • the control board 14 is provided integrally with the second divided body 40. In addition to the sub board 60, the control board 14 can be provided in the second divided body 40 in a compact manner.
  • the seal member 13 is sandwiched between the groove portion 51 a provided in the general portion 51 and the back surface of the second divided body 40.
  • the waterproofness can be enhanced by increasing the airtightness inside the case 11.
  • the light source 17 is mounted on the control board 14, and the light guide 28 extends from the light source 17 to the window member 50.
  • the light from the light source 17 can be easily recognized from the outside.
  • the leading end of the light guide 28 is inserted into the window member 50. If a hole is made in the case 11 and the light guide 28 is inserted into this part, the explosion-proof property may be reduced by the size of the hole. Since the tip of the light guide 28 is inserted into the window member 50, high explosion-proof property can be ensured. That is, it is possible to easily recognize the light from the light source 17 and to ensure high explosion-proof properties.
  • the sub-board 60 is provided at least 1.5 mm away from the control board 14 (see L1).
  • the sub-board 60 and the control board 14 are printed with conductivity on at least a part of their surfaces.
  • the sub-board 60 includes a flexible printed board 61 and an antenna unit 62 that is an antenna for non-contact communication. Since the flexible printed circuit board 61 is rich in flexibility, the flexibility of arrangement is high. Thus, the antenna unit 62 can be brought closer to the window member 50, and high communication performance can be ensured.
  • the sub board 60 is disposed in close contact with the back surface of the window member 50. By eliminating the gap between the sub-board 60 and the window member 50, it is possible to ensure high communication and to downsize the detection device 10.
  • FIG. 5 is a perspective view of the window member of the communication device according to the modified example.
  • the end portion of the general portion 51 is thinned and reinforced with ribs, and the insertion position of the light guide 28 is changed.
  • the window member 50 has a substantially rectangular shape in plan view.
  • An antenna mounting hole 41b for mounting the antenna 23 is formed in a portion of the second divided body 40 close to one side S1 of the window member 50.
  • the light guide 28 is inserted in the vicinity of the side S ⁇ b> 2 facing the one side S ⁇ b> 1 of the window member 50.
  • the visibility of light guided by the light guide 28 can be enhanced. If the antenna 23 and the light guide 28 are provided at positions close to each other, the shadow of the antenna 23 may overlap the light guide 28 and it may be difficult to visually recognize the light. By separating the antenna 23 and the light guide 28, the visibility of light can be improved.
  • FIG. 6 shows a cross-sectional configuration of the detection apparatus (communication apparatus) of Example 2, corresponding to FIG.
  • the sub-board 60A is changed. More specifically, the sub-board 60A uses a multilayer printed board as a base. About the part which is common in Example 1, while using a code
  • the predetermined effect of the present invention can be obtained.
  • the communication device has been described by way of example in a petrochemical plant, but can be used in other dangerous places.
  • dangerous places include an LP gas filling station, a tunnel excavation work site, a thermal power plant, and a painting factory.
  • the communication device has been described by taking the detection device as an example.
  • the communication device is not limited to the detection device, and can be applied to other devices as long as it performs wireless communication with a device outside the case.
  • the present invention is not limited to the examples as long as the operations and effects of the present invention are exhibited.
  • the window member and the sub board may be provided integrally with the second divided body, and the control board may be fixed to the first divided body.
  • the communication device of the present invention is suitable as a detection device used in a petrochemical plant.

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Abstract

【課題】窓部材が小さくとも、高い通信性を確保することのできる通信装置を提供すること。 【解決手段】通信装置（１０）は、危険場所（ＤＡ）に配置された金属製のケース（１１）に、制御基板（１４）、及び、この制御基板（１４）によって制御されるサブ基板（６０）が収納されてなる。サブ基板（６０）は、ケース（１１）の外部に位置する通信機器（６）との間で非接触通信が可能である。ケース（１１）は、第１分割体（３０）、及び、開口部（４３）を有する第２分割体（４０）、の少なくとも２つの分割体からなる。開口部（４３）に、電気絶縁性を有する樹脂が用いられた窓部材（５０）が臨む。窓部材（５０）、及び、サブ基板（６０）は、第２分割体（４０）に一体的に設けられ、サブ基板（６０）は、窓部材（５０）と制御基板（１４）との間に位置している。

Description

通信装置
　本発明は、改良された通信装置に関する。
　ケースに収納された制御基板と、ケースの外部に配置された装置との間で無線通信が可能な通信装置が知られている。このような通信装置に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。
　特許文献１に示されるような、通信装置は、危険場所において使用される事が想定されたものである。危険場所とは、一般工場などにおいて、爆発性ガスが空気と混合して爆発下限界以上の危険雰囲気を生成するおそれのある場所をいう。
　通信装置は、金属製のケースに制御基板が収納されてなる。ケースには、通信を行うために開口部が空けられ、この開口部に窓部材が臨んでいる。
　危険場所において用いられる通信装置は、高い強度を確保するために、窓部材を小さくすることが望まれる。一方、窓部材が小さいと、通信性が低下する虞がある。窓部材が小さくとも、高い通信性を確保することのできる通信装置の提供が望まれる。
特開２００９－０５４９４０号公報
　本発明は、窓部材が小さくとも、高い通信性を確保することのできる通信装置の提供を課題とする。
　請求項１による発明によれば、危険場所に配置された金属製のケースに、制御基板、及び、この制御基板によって制御されるサブ基板が収納され、
　前記サブ基板は、前記ケースの外部に位置する通信機器との間で非接触通信が可能な通信装置において、
　前記ケースは、第１分割体、及び、開口部を有する第２分割体、の少なくとも２つの分割体からなり、
　前記開口部に、電気絶縁性を有する樹脂が用いられた窓部材が臨み、
　これらの窓部材、及び、サブ基板は、前記第２分割体に一体的に設けられ、
　前記サブ基板は、前記窓部材と前記制御基板との間に位置していることを特徴とする通信装置が提供される。
　請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記開口部の面積は、１６００ｍｍ２以下に設定されている。
　請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記ケースは、接地されている。
　請求項４に記載のごとく、好ましくは、前記窓部材は、前記第２分割体の裏面に沿って設けられた一般部と、この一般部から前記開口部の内周に向かって突出する凸部と、前記一般部から前記制御基板に向かって延び前記制御基板が先端に固定されるボス部と、が一体的に形成されてなり、
　前記制御基板は、前記第２分割体に一体的に設けられる。
　請求項５に記載のごとく、好ましくは、前記一般部は、シール部材を設けるための溝部を有し、
　前記シール部材は、前記溝部と、前記第２分割体の裏面とによって挟みこまれている。
　請求項６に記載のごとく、好ましくは、前記制御基板に実装された光源をさらに有し、
　この光源から前記窓部材まで、前記光源の発した光を導く導光体が延び、
　前記導光体の先端は、前記窓部材に差し込まれている。
　請求項７に記載のごとく、好ましくは、前記サブ基板は、少なくとも、前記制御基板から１．５ｍｍ以上離間して設けられている。
　請求項８に記載のごとく、好ましくは、前記サブ基板は、フレキシブルプリント基板と、非接触通信用アンテナであるアンテナ部と、を有し、
　前記アンテナ部は、導電性を有する材料によりアンテナパターンが形成されてなる。
　請求項９に記載のごとく、好ましくは、前記サブ基板は、前記窓部材の裏面に密着して配置されている。
　請求項１に係る発明では、窓部材、及び、サブ基板は、第２分割体に一体的に設けられている。これにより、窓部材、及び、サブ基板を第２分割体にコンパクトに設けることができる。そして、サブ基板は、窓部材と制御基板との間に位置している。これにより、サブ基板を窓部材の近傍に配置することができる。窓部材、及び、サブ基板を第２分割体にコンパクトに設けると共に、サブ基板を窓部材の近傍に設けるため、窓部材が小さくとも、高い通信性を確保することができる。
　請求項２に係る発明では、開口部の面積は、１６００ｍｍ２以下に設定されている。これにより、窓部材のうち外部に露出する部位の面積が１６００ｍｍ２以下とされる。窓部材の外部に露出する部位の面積を小さくすることにより、相対的にケースの表面積を大きくすることができる。これにより、防爆性を高めることができる。
　請求項３に係る発明では、ケースは、接地されている。これにより、防爆性を高めることができる。
　請求項４に係る発明では、窓部材は、第２分割体の裏面に沿って設けられた一般部と、この一般部から開口部の内周に向かって突出する凸部と、を有する。第２分割体の裏面に沿った一般部を有することにより、簡単且つ確実に窓部材を第２分割体に固定することができる。さらに、開口部の内周に向かって突出する凸部を有することにより、通信のためのサブ基板をより外部に近い部位に配置することができる。これにより、より高い通信性を確保することができる。
　さらに、窓部材は、一般部から制御基板に向かって延び制御基板が先端に固定されるボス部を有し、制御基板は、第２分割体に一体的に設けられる。これにより、窓部材及びサブ基板に加えて、制御基板を第２分割体にコンパクトに設けることができる。
　請求項５に係る発明では、シール部材は、一般部に設けられた溝部と、第２分割体の裏面とによって挟みこまれている。ケース内部の密閉性を高めることにより、防水性を高めることができる。
　請求項６に係る発明では、制御基板に光源が実装され、光源から窓部材まで導光体が延びている。光源からの光を導光体によって導くことにより、外部から光源の光を容易に認識することができる。このとき、導光体の先端は、窓部材に差し込まれている。ケースに孔を空け、この部位に導光体を差し込むと、孔の大きさの分防爆性が低下する虞がある。導光体の先端が窓部材に差し込まれていることにより、高い防爆性を確保することができる。即ち、光源の光を容易に認識可能でありながら、高い防爆性も確保することができる。
　請求項７に係る発明では、サブ基板は、少なくとも、制御基板から１．５ｍｍ以上離間して設けられている。サブ基板、及び、制御基板は、表面の少なくとも一部に導電性を有するプリントが施されるのが一般的である。このようなサブ基板、及び、制御基板を互いに離間させることにより、高い防爆性を確保することができる。
　請求項８に係る発明では、サブ基板は、フレキシブルプリント基板と、非接触通信用アンテナであるアンテナ部と、を有する。フレキシブルプリント基板は、可撓性に富むため、配置の自由度が高い。よりアンテナ部を窓部に近づけることができ、高い通信性を確保することができる。
　請求項９に係る発明では、サブ基板は、窓部材の裏面に密着して配置されている。サブ基板と窓部材の隙間をなくすことにより、高い通信性を確保すると共に、通信装置を小型化することができる。
本発明の実施例１による検出装置（通信装置）が用いられたプラント機器状態収集システムを模式的に示した図である。 図１に示された検出装置の断面図である。 図２に示された第２分割体、窓部材、及び、シール部材の分解斜視図である。 図２に示されたサブ基板の平面図である。 変更例による通信装置の窓部材の斜視図である。 本発明の実施例２による検出装置（通信装置）の断面図である。
　本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
＜実施例１＞
　図１を参照する。図１には、石油化学系のプラントにおけるプラント機器状態収集システム１が示されている。石油化学系のプラントは、非常に広大である。このため、各機器を検出装置１０（通信装置１０）により検出し、検出された情報をデータ記憶管理装置５において管理している。
　より詳細に説明する。検出装置１０は、プラント内の各機器に取り付けられることにより、危険場所ＤＡ内に複数配置されている。これらの検出装置１０において検出された情報は、中継器３を介してネットワーク構築装置４に送信され、データ記憶管理装置５に送信される。プラントの管理者は、データ記憶管理装置５に記憶された情報を図示しないノートパソコンを用いて確認することができる。
　図１には３つの検出装置１０が示されているが、検出装置１０は、４個以上であってもよく、１又は２個であってもよい。
　検出装置１０が検出する状態としては、温度、振動等が挙げられる。管理者は、状態の異常を認識すると、異常を検知した検出装置１０まで作業者を向かわせ、確認を行わせる。
　図２を参照する。プラント内には複数の検出装置１０が配置されているため、作業者は、異常を検知している検出装置１０であるかを確認するために携帯端末６（通信機器６）を検出装置１０にかざす。携帯端末６と検出装置１０との通信には、ＮＦＣ（Near Field Communication）規格を採用することができる。
　検出装置１０は、金属製のケース１１と、このケース１１に空けられた開口部４３に設けられた窓部材５０と、これらのケース１１及び窓部材５０によって挟み込まれたゴム製のシール部材１３と、窓部材５０の下部に固定された制御基板１４と、この制御基板１４に接続され窓部材５０の下面に貼り付けられたサブ基板６０と、制御基板１４に実装された通信モジュール１６及び発光素子１７（光源１７）と、制御基板１４に接続され機器の状態を検知する図示しないセンサと接続されるコネクタ２１と、制御基板１４に電力を供給する電池等からなるバッテリーモジュール７０と、ケース１１の上面に設けられたアンテナ２３と、を主な構成要素とする。
　ケース１１は、下部に配置され上方が開口している第１分割体３０と、この第１分割体３０に重ね合わされた第２分割体４０と、からなる。これらの第１分割体３０及び第２分割体４０は、ボルト２５及びナット２６によって締結されている。ケース１１は、必要に応じて表面に塗装等の表面処理が行われる。
　第１分割体３０は、底面視において略長方形を呈する底部３１と、この底部３１のそれぞれの縁から立ち上げられた下部側壁部３２と、からなる。
　底部３１の一部は、下方に突出しコネクタ２１が収納されたコネクタ収納部３３とされている。底部３１の４つの角は、それぞれ欠肉状に形成された下部欠肉部３１ａとされている。下部欠肉部３１ａの高さは、ナット２６の高さ、及び／又は、ボルト２５の頭部の高さよりも高い。
　下部側壁部３２には、ボルト２５が貫通する下部ボルト貫通孔３２ａが形成されている。下部側壁部３２は、接地されている（アースされている）。
　図３を併せて参照する。第２分割体４０は、平面視において略長方形を呈する蓋部４１と、この蓋部４１のそれぞれの縁から下げられた上部側壁部４２と、からなる。
　蓋部４１の４つの角は、それぞれ欠肉状に形成された上部欠肉部４１ａとされている。上部欠肉部４１ａの高さは、ナット２６の高さ、及び／又は、ボルト２５の頭部の高さよりも高い。蓋部４１の中央には、略長方形状の開口部４３が空けられている。平面視における開口部４３の面積は、１６００ｍｍ２以下に設定されている。開口部４３に隣接して、アンテナ２３が取り付けられるアンテナ取付孔４１ｂが空けられている。蓋部４１の下面側には、窓部材５０を固定するためのタップ４１ｃが設けられている。
　上部側壁部４２には、ボルト２５が貫通する上部ボルト貫通孔４２ａが形成されている。上部側壁部４２は、下部側壁部３２と連続している。上部ボルト貫通孔４２ａは、下部ボルト貫通孔３２ａと連続している。
　窓部材５０は、第２分割体４０の下面（裏面）に沿って設けられた一般部５１と、この一般部５１から開口部４３の内周に向かって突出する凸部５２と、一般部５１から制御基板１４に向かって延び制御基板１４が先端に固定されるボス部５３と、が一体的に形成されてなる。窓部材５０の素材は、電気絶縁性を有する樹脂からなる。
　一般部５１は、シール部材１３を設けるための溝部５１ａと、ビス２７が通されるビス貫通孔５１ｂと、を有している。即ち、窓部材５０は、ビス２７によって第２分割体４０に固定されている。溝部５１ａは、凸部５２の周縁に沿って略長方形状に連続している。
　凸部５２の上面は、蓋部４１の上面から略連続している、いわゆる面一の状態にある。すなわち、凸部５２の上面は蓋部４１の上面（金属）で囲まれている。凸部５２には、導光体２８が差し込まれている。導光体２８は、丸棒状の樹脂製の部材である。導光体２８は、発光素子１７の上方から凸部５２の上面まで延び、発光素子１７の発した光を凸部５２の上面まで導く部材である。
　シール部材１３は、溝部５１ａと蓋部４１とに挟み込まれて、断面視略長円形状を呈している。シール部材１３は、挟み込まれる前の状態において、断面円形状を呈する。即ち、挟み込まれることにより、シール部材１３は、変形している。
　図２のみを参照する。制御基板１４は、多層プリント基板が採用されている。制御基板１４は、ビス２９によって、窓部材５０のボス部５３に固定されている。制御基板１４は、接地されている。
　サブ基板６０は、凸部５２の裏面に接着されている。サブ基板６０の接着には、両面テープや接着剤等、任意の手段を選択することができる。サブ基板６０は、制御基板１４から少なくとも１．５ｍｍ以上離間して設けられ、制御基板１４にコネクタを介して接続されている。コネクタの種類は、適宜選択することができる。
　これまでの説明から明らかなとおり、窓部材５０、制御基板１４、及び、サブ基板６０は、第２分割体４０に一体的に設けられている。ここで、第２分割体４０に一体的とは、第２分割体４０を第１分割体３０から取り外して持ち上げた際に、第２分割体４０と共に窓部材５０、制御基板１４、及び、サブ基板６０も持ち上げられる状態にあることを言う。即ち、一体的であるためには、サブ基板６０が制御基板１４に接続されていればよく、窓部材５０に接着されている必要まではない。
　図４を併せて参照する。サブ基板６０は、フレキシブルプリント基板６１の上面にアンテナ部６２が印刷されてなる。アンテナ部６２は、携帯端末６との非接触通信を行うためのアンテナである。アンテナ部６２は、導電性を有する材料によりアンテナパターンが形成されてなる。
　通信モジュール１６は、設定された間隔で自動的に起動され、センサが検知した情報を送信する機能や携帯端末６から非接触通信によって入力された情報を送信する機能を持つ。
　図２のみを参照する。発光素子１７は、制御基板１４によって点灯、点滅、消灯が切り替えられる。例えば、発光素子１７は、センサが異常を検知した場合に点滅する。
　図１を併せて参照する。危険場所ＤＡ内には、複数の検出装置１０が配置されている。このため、作業者は、携帯端末６を窓部材５０にかざすことにより、異常を検出している検出装置１０であるか否かを確認することができる。例えば、異常を検出している検出装置１０である場合には、携帯端末６がかざされた場合に発光素子１７を点灯させる。
　以上に説明した本発明は、以下の効果を奏する。
　窓部材５０、及び、サブ基板６０は、第２分割体４０に一体的に設けられている。これにより、窓部材５０、及び、サブ基板６０を第２分割体４０にコンパクトに設けることができる。そして、サブ基板６０は、窓部材５０と制御基板１４との間に位置している。これにより、サブ基板６０を窓部材５０の近傍に配置することができる。窓部材５０、及び、サブ基板６０を第２分割体４０にコンパクトに設けると共に、サブ基板６０を窓部材５０の近傍に設けるため、窓部材５０が小さくとも、高い通信性を確保することができる。
　開口部４３の面積は、１６００ｍｍ２以下に設定されている。これにより、窓部材５０のうち外部に露出する部位の面積が１６００ｍｍ２以下とされる。窓部材５０の外部に露出する部位の面積を小さくすることにより、相対的にケース１１の表面積を大きくすることができる。これにより、防爆性を高めることができる。
　ケース１１は、接地されている。これにより、防爆性を高めることができる。
　窓部材５０は、第２分割体４０の裏面に沿って設けられた一般部５１と、この一般部５１から開口部４３の内周に向かって突出する凸部５２と、を有する。第２分割体４０の裏面に沿った一般部５１を有することにより、簡単且つ確実に窓部材５０を第２分割体４０に固定することができる。さらに、開口部４３の内周に向かって突出する凸部５２を有することにより、通信のためのサブ基板６０をより外部に近い部位に配置することができる。これにより、より高い通信性を確保することができる。
　さらに、一般部５１から制御基板１４に向かって延び制御基板１４が先端に固定されるボス部５３を有し、制御基板１４が第２分割体４０と一体的に設けられることにより、窓部材５０及びサブ基板６０に加えて、制御基板１４を第２分割体４０にコンパクトに設けることができる。
　シール部材１３は、一般部５１に設けられた溝部５１ａと、第２分割体４０の裏面とによって挟みこまれている。ケース１１内部の密閉性を高めることにより、防水性を高めることができる。
　制御基板１４に光源１７が実装され、光源１７から窓部材５０まで導光体２８が延びている。光源１７からの光を導光体によって導くことにより、外部から光源１７の光を容易に認識することができる。このとき、導光体２８の先端は、窓部材５０に差し込まれている。ケース１１に孔を空け、この部位に導光体２８を差し込むと、孔の大きさの分防爆性が低下する虞がある。導光体２８の先端が窓部材５０に差し込まれていることにより、高い防爆性を確保することができる。即ち、光源１７の光を容易に認識可能でありながら、高い防爆性も確保することができる。
　サブ基板６０は、少なくとも、制御基板１４から１．５ｍｍ以上離間して設けられている（Ｌ１参照）。サブ基板６０、及び、制御基板１４は、表面の少なくとも一部に導電性を有するプリントが施されるのが一般的である。このようなサブ基板６０、及び、制御基板１４を互いに離間させることにより、高い防爆性を確保することができる。
　サブ基板６０は、フレキシブルプリント基板６１と、非接触通信用アンテナであるアンテナ部６２と、を有する。フレキシブルプリント基板６１は、可撓性に富むため、配置の自由度が高い。よりアンテナ部６２を窓部材５０に近づけることができ、高い通信性を確保することができる。
　サブ基板６０は、窓部材５０の裏面に密着して配置されている。サブ基板６０と窓部材５０の隙間をなくすことにより、高い通信性を確保すると共に、検出装置１０を小型化することができる。
　図５を参照する。図５には、変更例による通信装置の窓部材の斜視図が示されている。図３に示された窓部材に対して、一般部５１の端部を薄肉化してリブによって補強すると共に、導光体２８の差し込み位置を変更した。
　図３に示された第２分割体４０を併せて参照する。窓部材５０は、平面視において略長方形状を呈する。第２分割体４０のなかの窓部材５０の一辺Ｓ１に近接する部位にアンテナ２３（図２参照）を取り付けるためのアンテナ取付孔４１ｂが形成されている。導光体２８は、窓部材５０の一辺Ｓ１に対向する辺Ｓ２の近傍に差し込まれている。
　アンテナ２３から遠い位置に導光体２８を配置することにより、導光体２８によって導かれる光の視認性を高めることができる。アンテナ２３と導光体２８とが近い位置に設けられると、導光体２８にアンテナ２３の影が重なり、光を視認しにくくなる虞がある。アンテナ２３と導光体２８とを離間させることにより、光の視認性を高めることができる。
＜実施例２＞
　次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
　図６は実施例２の検出装置（通信装置）の断面構成を示し、上記図２に対応させて表している。図２に対して、サブ基板６０Ａが変えられている。より具体的には、サブ基板６０Ａは、多層プリント基板がベースに用いられている。実施例１と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。
　このような構成を採用した検出装置１０Ａ（通信装置１０Ａ）においても、本発明の所定の効果を得ることができる。
　尚、本発明による通信装置は、石油化学系のプラントに用いられる場合を例に説明したが、この他の危険場所であっても用いることができる。危険場所としては、例えば、ＬＰガス充填所、トンネル掘削工事現場、火力発電所、塗装工場等が挙げられる。
　また、通信装置は、検出装置を例に説明したが、ケース外部の機器との間で無線通信を行う装置であれば、検出装置に限らず他の装置にも適用可能である。
　即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。例えば、窓部材及びサブ基板が第２分割体に一体的に設けられ、制御基板が第１分割体に固定されてもよい。
　本発明の通信装置は、石油化学系プラントに用いられる検出装置として好適である。
　６…携帯端末（通信機器）
　１０，１０Ａ…検出装置（通信装置）
　１１…ケース
　１３…シール部材
　１４…制御基板
　１７…発光素子（光源）
　２８…導光体
　３０…第１分割体
　４０…第２分割体
　４３…開口部
　５０…窓部材
　５１…一般部
　５１ａ…溝部
　５２…凸部
　５３…ボス部
　６０，６０Ａ…サブ基板
　６１…フレキシブルプリント基板
　６２…アンテナ部
　ＤＡ…危険場所

Claims (9)

  1. 　危険場所に配置された金属製のケースに、制御基板、及び、この制御基板によって制御されるサブ基板が収納され、
    　前記サブ基板は、前記ケースの外部に位置する通信機器との間で非接触通信が可能な通信装置において、
    　前記ケースは、第１分割体、及び、開口部を有する第２分割体、の少なくとも２つの分割体からなり、
    　前記開口部に、電気絶縁性を有する樹脂が用いられた窓部材が臨み、
    　これらの窓部材、及び、サブ基板は、前記第２分割体に一体的に設けられ、
    　前記サブ基板は、前記窓部材と前記制御基板との間に位置していることを特徴とする通信装置。
  2. 　前記開口部の面積は、１６００ｍｍ２以下に設定されていることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  3. 　前記ケースは、接地されていることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  4. 　前記窓部材は、前記第２分割体の裏面に沿って設けられた一般部と、この一般部から前記開口部の内周に向かって突出する凸部と、前記一般部から前記制御基板に向かって延び前記制御基板が先端に固定されるボス部と、が一体的に形成されてなり、
    　前記制御基板は、前記第２分割体に一体的に設けられることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  5. 　前記一般部は、シール部材を設けるための溝部を有し、
    　前記シール部材は、前記溝部と、前記第２分割体の裏面とによって挟みこまれていることを特徴とする請求項４記載の通信装置。
  6. 　前記制御基板に実装された光源をさらに有し、
    　この光源から前記窓部材まで、前記光源の発した光を導く導光体が延び、
    　前記導光体の先端は、前記窓部材に差し込まれていることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  7. 　前記サブ基板は、少なくとも、前記制御基板から１．５ｍｍ以上離間して設けられていることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  8. 　前記サブ基板は、フレキシブルプリント基板と、非接触通信用アンテナであるアンテナ部と、を有し、
    　前記アンテナ部は、導電性を有する材料によりアンテナパターンが形成されてなることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  9. 　前記サブ基板は、前記窓部材の裏面に密着して配置されていることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
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