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【発明の名称】 防爆接続構造
【発明者】 【氏名】原 靖彦
【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２０−２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との電気的接続が図られる。
【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【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９ａ，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１４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２０−２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２１−３ａ，２１−３ｂは図４に示すように円弧状の溝２１−３ｃ，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２１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２１−６ｃ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２１−１ａ，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）３１−３ｃ，３１−３ｄが設けられている。ピン３１−３ｃ，３１−３ｄ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３１−１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２１−８ａ，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２１−５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２１−４ａ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，２１−３ｂ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２１−７ａ，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，２１−３ｂ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２１−３ａ，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３１−３ｂ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。
【出願人】 【識別番号】０００００６６６６
【氏名又は名称】株式会社山武
【出願日】 平成１０年（１９９８）２月９日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】山川 政樹
【公開番号】 特開平１１−２３３９６５
【公開日】 平成１１年（１９９９）８月２７日
【出願番号】 特願平１０−２７１２９