説明

防爆型容器の透光窓構造

【課題】透光性の板材に要求される強度を軽減して、透光性の板材に安価な材料を使用することや透光性の板材の薄型化を可能にし、軽量化及びコストダウンを実現する。
【解決手段】 透光窓20を、円筒状の窓枠部材21、窓枠部材21の内部に配置された摺動部材22、摺動部材22に支持された透光性の平板であるガラス板23、及び、摺動部材22を防爆型容器10の外側に付勢するバネ部材24によって構成した。窓枠部材21の内部において、蓋21Eの内側面と段部21Cの外側面との間の長さから摺動部材22の長さとバネ部材24の短縮時の長さを差し引いた所定の移動範囲にわたって、摺動部材22を外側に付勢しつつ移動自在にした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、引火性ガス雰囲気区域等の危険区域内に設置され、壁面の一部に透光窓を備えた防爆型容器における透光窓構造に関する。
【背景技術】
【0002】
危険区域に表示装置や光学式の検出装置を設置する場合、壁面の一部に透光窓を備えた防爆型容器が用いられる。表示装置又は光学式の検出装置は、表示部又は発光部若しくは受光部を透光窓に対向させて防爆型容器内に収納される。
【0003】
防爆型容器に設けられる透光窓は、防爆型容器自体の強度や気密性を損なわないものでなければならない。このため、従来の防爆型容器では、壁面の一部に開口部を形成し、この開口部に熱硬化性樹脂等の接着剤を介して強化ガラス等の透光性の板材を配置している。接着剤は、透光性の板材の周囲と開口部の周縁部との間に全周にわたって充填されている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】実開平7−20631号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の防爆型容器では、壁面の開口部に透光性の板材を接着剤を介して固定しているため、透光性の板材に物体が衝突する等によって外力が作用した際に、その衝撃は殆ど緩衝されることなく透光性の板材に作用する。このため、透光性の板材は、作用する衝撃に耐え得る強度を備えていなければならず、充分な厚さの強化ガラス等を用いる必要があり、重量の増加やコストの上昇を招く問題があった。
【0005】
この発明の目的は、透光窓を構成する透光性の板材に外力が作用した際の衝撃を緩衝する構造を透光窓に設けることにより、透光性の板材に要求される強度を軽減することができ、透光性の板材に安価な材料を使用することや透光性の板材の薄型化を可能にし、軽量化及びコストダウンを実現できる防爆型容器の透光窓構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【0007】
(1)防爆型容器の壁面の一部に開口部を形成し、該開口部に該容器の内外方向における所定の移動範囲にわたって透光性の板材を厚さ方向に移動自在に配置し、前記容器の内側に向かって移動する透光性の板材に対して前記移動範囲の少なくとも終端部で前記容器の外側に向かう弾性力を付与する緩衝部材を設けたことを特徴とする。
【0008】
この構成においては、防爆型容器の壁面の一部に形成された開口部に、容器の内外方向における所定の移動範囲にわたって透光性の板材が厚さ方向に移動自在にして配置され、容器の内側に向かって移動する透光性の板材に対して移動範囲の少なくとも終端部で容器の外側に向かう弾性力が緩衝部材から付与される。したがって、容器の外側から透光性の板材に外力が作用すると、透光性の板材は容器の内側に向って移動し、その移動範囲の少なくとも終端部で緩衝部材から付与される弾性力によって移動を停止する。これによって、外力の作用によって透光性の板材に生じた衝撃は、透光性の板材の移動及び緩衝部材の弾性力によって緩衝される。
【0009】
(2)防爆型容器の壁面の一部に該容器の内外方向について一様の断面形状を呈する貫通孔を形成し、
外周面が前記貫通孔の内側面に沿って前記内外方向における所定の移動範囲にわたって摺動自在にされ、前記内外方向に開放した開口部を備え、該開口部に対向させて透光性の板材を支持する摺動部材と、
前記容器の内側に向かって移動する前記摺動部材に対して前記移動範囲の少なくとも終端部で前記容器の外側に向かう弾性力を付与する緩衝部材と、を設けたことを特徴とする。
【0010】
この構成においては、透光性の板材を内外方向に開放した開口部に対向させて支持した摺動部材が、防爆型容器の壁面の一部に形成された容器の内外方向について一様の断面形状を呈する貫通孔に、内外方向における所定の移動範囲にわたって摺動自在にされ、貫通孔内を容器の内側に向かって移動する摺動部材に対して移動範囲の少なくとも終端部で容器の外側に向かう弾性力が緩衝部材から付与される。したがって、容器の外側から透光性の板材に外力が作用すると、透光性の板材は摺動部材とともに貫通孔内を容器の内側に向って移動し、その移動範囲の少なくとも終端部で緩衝部材から付与される弾性力によって移動を停止する。これによって、外力の作用によって透光性の板材に生じた衝撃は、摺動部材の移動及び緩衝部材の弾性力によって緩衝される。
【0011】
(3)前記緩衝部材は、前記摺動部材に対して前記容器の外側に向かう弾性力を常時付与するバネ部材を含むことを特徴とする。
【0012】
この構成においては、容器の外側から透光性の板材に外力が作用した際に、貫通孔内を容器の内側に向かって移動する摺動部材に対して移動範囲の全範囲にわたって容器の外側に向かう弾性力がバネ部材から付与される。したがって、外力の作用によって透光性の板材に生じた衝撃は、摺動部材の移動の全範囲にわたって摺動部材の移動及びバネ部材の弾性力によって緩衝される。
【0013】
(4)前記緩衝部材は、前記貫通孔における前記移動範囲の内側の端部に固定された弾性体のパッキンを含むことを特徴とする。
【0014】
この構成においては、容器の外側から透光性の板材に外力が作用した際に、貫通孔内を容器の内側に向かって移動する摺動部材に対して移動範囲の終端部において容器の外側に向かう弾性力がパッキンから付与される。したがって、外力の作用によって透光性の板材に生じた衝撃は、摺動部材の移動及びパッキンの弾性力によって緩衝される。
【発明の効果】
【0015】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【0016】
(1)容器の外側から透光性の板材に外力が作用した際に、透光性の板材を容器の内側に向って移動させ、その移動範囲の少なくとも終端部で緩衝部材から付与される弾性力によって移動を停止させることにより、外力の作用によって透光性の板材に生じた衝撃を、透光性の板材の移動及び緩衝部材の弾性力によって緩衝させることができる。これによって、透光性の板材に要求される強度を軽減することができ、透光性の板材に安価な材料を使用することや透光性の板材の薄型化を可能にし、軽量化及びコストダウンを実現できる。
【0017】
(2)容器の外側から透光性の板材に外力が作用した際に、透光性の板材を摺動部材とともに容器の内側に向って移動させ、その移動範囲の少なくとも終端部で緩衝部材から付与される弾性力によって移動を停止させることにより、外力の作用によって透光性の板材に生じた衝撃を、摺動部材の移動及び緩衝部材の弾性力によって緩衝させることができる。これによって、透光性の板材に要求される強度を軽減することができ、透光性の板材に安価な材料を使用することや透光性の板材の薄型化を可能にし、軽量化及びコストダウンを実現できる。
【0018】
(3)外力の作用によって透光性の板材に生じた衝撃を、摺動部材の移動の全範囲にわたって摺動部材の移動及びバネ部材の弾性力によって緩衝させることができる。
【0019】
(4)外力の作用によって透光性の板材に生じた衝撃を、摺動部材の移動及びパッキンの弾性力によって緩衝させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
図1は、この発明の実施形態に係る透光窓構造を適用した防爆型容器の構成を示す断面図である。また、図2は、同防爆型容器の透光窓構造の詳細及び動作を示す要部の断面図である。
【0021】
図1に示すように、この防爆型容器10は、本体11と蓋12とからなり、内部に表示装置又は光学式の検出機器等の被収納装置1を収納する。防爆型容器10は、火花を発生する可能性のある電気回路を有する被収納装置1を収納するため、耐圧防爆構造や内圧防爆構造等とする必要がある。一方、防爆型容器10が収納する被収納装置1は外部に光を照射するか又は外部の光を受光するものであるため、防爆型容器10は被収納装置1と外部との間における透光性を備える必要がある。
【0022】
このため、防爆型容器10の壁面の一部には、透光窓20が設けられている。透光窓20には、防爆型容器10の内部に収納された被収納装置1の表示部、照射部又は受光部が対向する。
【0023】
透光窓20は、円筒状の窓枠部材21、窓枠部材21の内部に配置された摺動部材22、摺動部材22に支持された透光性の平板であるガラス板23、及び、摺動部材22を防爆型容器10の外側に付勢するバネ部材24によって構成されている。
【0024】
窓枠部材21は、外側面を小径部21Aと大径部21Bとによって構成されている。小径部21Aは、雄ネジ部にされている。雄ネジ部である小径部21Aは、防爆型容器10の壁面の一部に形成された開口部10Aの内周面の雌ネジに、防爆型容器10の外部から螺合して、防爆型容器10の内部に露出している。小径部21Aにおいて防爆型容器10の内部に露出した部分には、ロックナット10Bが螺着している。窓枠部材21は、大径部21Bと小径部21Aとの段部及びロックナット10Bとの間に開口部10Aの周縁部を挟持することにより、防爆型容器10の開口部10Aに固着される。
【0025】
なお、窓枠部材21の内部は、図中矢印X−X方向の軸方向(この発明の厚さ方向及び内外方向に一致する。)において、小径部21A側の端部に形成された段部21C、及び、大径部21B側の端部に形成されたネジ部21Dを除いて一定の内径にされており、この発明の貫通孔に相当する。
【0026】
窓枠部材21の内部には、大径部21B側の端部から、バネ部材24が挿入されている。バネ部材24は、段部21Cとの当接によって、窓枠部材21内に留まっている。窓枠部材21の内部における大径部21B側の端部に形成されたネジ部21Dには、開口部21Fを有する環状体の蓋21Eが螺合している。
【0027】
摺動部材22は、内部に上記軸方向に開放した開口部22Aを有する環状を呈している。摺動部材22の外径は、窓枠部材21の内径に略等しくされている。摺動部材22は、ガラス板23を支持している。ガラス板23は、両面の周囲にOリング23A,23Bを配置し、摺動部材22の開口部22Aの内周部に全周にわたって形成された凹部22Bとの間に接着剤23Cを充填した後、押えリング22Cを摺動部材22のネジ部に螺合させることにより、摺動部材22に気密性を維持した状態で、開口部22Aに対向して固定される。な、内圧防爆構造の場合は、接着剤23Cは不要である。
【0028】
ガラス板23を支持した摺動部材22は、バネ部材24が挿入された窓枠部材21の内部に、大径部21B側の端部から挿入される。摺動部材22を窓枠部材21の内部に挿入した後、蓋21Eが窓枠部材21のネジ部21Dに螺着される。
【0029】
これによって、摺動部材22は、図2(A)に示すように、バネ部材24の弾性力によって防爆型容器10の外側に向けて付勢された状態で蓋21Eに当接し、窓枠部材21の内部において軸方向に所定の移動範囲にわたって摺動自在にされている。
【0030】
防爆型容器10に収納された被収納装置1から照射された光が、ガラス板23、摺動部材22の開口部22A、及び、蓋21Eの開口部21Fをこの順に経由して、窓枠部材21の内部を防爆型容器10の内側から外側に向って通過し、防爆型容器10の外部において視認又は受光される。
【0031】
また、防爆型容器10の外部の光が、蓋21Eの開口部21F、摺動部材22の開口部22A、及び、ガラス板23をこの順に経由して、窓枠部材21の内部を防爆型容器10の外側から内側に向って通過し、防爆型容器10に収納された被収納装置1によって受光される。
【0032】
以上のように構成された透光窓2において、ガラス板23に防爆型容器10の外側から外力が作用すると、ガラス板23を支持している摺動部材22が窓枠部材21の内部を軸方向に防爆型容器10の内側に向って移動する。移動中の摺動部材22には、バネ部材24の弾性力が移動方向とは反対方向に常時作用している。このため、外力の作用によってガラス板23に生じた衝撃は、摺動部材22の移動、及び、バネ部材24の弾性力によって緩衝される。
【0033】
したがって、ガラス板23に要求される強度を軽減することができ、ガラス板23に安価な材料を使用することやガラス板23の薄型化を可能にし、軽量化及びコストダウンを実現できる。
【0034】
なお、窓枠部材21における摺動部材22の所定の移動範囲は、蓋21Eの内側面と段部21Cの外側面との間の長さから摺動部材22の長さとバネ部材24の短縮時の長さを差し引いた長さであり、ガラス板23に作用する外力の大きさや衝突する可能性のある物体の形状に応じて決定することができ、例えば、20mm程度とすることができる。
【0035】
また、摺動部材22の軸方向の長さは、防爆型容器10に要求される防爆性能に応じた火焔距離に基づいて、例えば、12.5mm以上にされる。
【0036】
さらに、窓枠部材21は、防爆型容器10の壁面の一部に一体的に形成することもできる。
【0037】
図3は、この発明の別の実施形態に係る透光窓構造の構成及び動作を示す断面図である。この実施形態に係る透光窓30は、図1及び2に示した透光窓20におけるバネ部材24に代えて弾性体のパッキン34及びガイドピン35を備えたものであり、その他の構成は透光窓20と同様である。
【0038】
透光窓30において、この発明の緩衝部材であるパッキン34は、窓枠部材21の段部21Cに固定されている。また、ガイドピン35は、摺動部材22の内側面から複数延出しており、段部21Cを軸方向(X−X方向)に貫通している。
【0039】
図3(A)に示すように、摺動部材22が蓋21Eに当接している状態で、ガラス板23に防爆型容器10の外側から外力が作用すると、ガラス板23を支持している摺動部材22がガイドピン35に案内されて窓枠部材21の内部を軸方向に防爆型容器10の内側に向って移動する。図3(B)に示すように、摺動部材22が移動範囲の終端部に達すると、摺動部材22にはパッキン34の弾性力が移動方向とは反対方向に作用する。このため、外力の作用によってガラス板23に生じた衝撃は、摺動部材22の移動、及び、パッキン34の弾性力によって緩衝される。
【0040】
したがって、ガラス板23に要求される強度を軽減することができ、ガラス板23に安価な材料を使用することやガラス板23の薄型化を可能にし、軽量化及びコストダウンを実現できる。
【0041】
なお、パッキン34を、摺動部材22の内側面に貼着することもできる。
【0042】
この構成においても、窓枠部材21における摺動部材22の所定の移動範囲は、ガラス板23に作用する外力の大きさや衝突する可能性のある物体の形状に応じて決定することができ、例えば、20mm程度とすることができる。
【0043】
また、摺動部材22の軸方向の長さは、防爆型容器10に要求される防爆性能に応じた火焔距離に基づいて、例えば、12.5mm以上にされる。
【0044】
さらに、窓枠部材21は、防爆型容器10の壁面の一部に一体的に形成することもできる。
【0045】
図4は、この発明のさらに別の実施形態に係る透光窓構造の構成及び動作を示す断面図である。この実施形態に係る透光窓40は、図1及び2に示した透光窓20におけるバネ部材24に加えて弾性体のパッキン34、ガイドピン35及びバネ部材36を備えたものであり、その他の構成は透光窓20と同様である。
【0046】
透光窓40において、パッキン34は、摺動部材22の内側面に貼着されている。また、ガイドピン35は、摺動部材22の内側面から複数延出しており、段部21Cを軸方向(X−X方向)に貫通している。さらに、ガイドピン35には、摺動部材22の内側面と段部21Cの外側面との間にバネ部材36が外嵌している。
【0047】
図4(A)に示すように、摺動部材22が蓋21Eに当接している状態で、ガラス板23に防爆型容器10の外側から外力が作用すると、ガラス板23を支持している摺動部材22がガイドピン35に案内されて窓枠部材21の内部を軸方向に防爆型容器10の内側に向って移動する。この移動の間において、摺動部材22には、バネ部材36の弾性力が移動方向とは反対方向に常時作用する。図4(B)に示すように、摺動部材22が移動範囲の終端部に達すると、摺動部材22にはさらにパッキン34の弾性力が移動方向とは反対方向に作用する。このため、外力の作用によってガラス板23に生じた衝撃は、摺動部材22の移動、バネ部材36の弾性力、及び、パッキン34の弾性力によって緩衝される。
【0048】
したがって、ガラス板23に要求される強度を軽減することができ、ガラス板23に安価な材料を使用することやガラス板23の薄型化を可能にし、軽量化及びコストダウンを実現できる。
【0049】
なお、パッキン34を、段部21Cの外側面に固定することもできる。
【0050】
この構成においても、窓枠部材21における摺動部材22の所定の移動範囲は、ガラス板23に作用する外力の大きさや衝突する可能性のある物体の形状に応じて決定することができ、例えば、20mm程度とすることができる。
【0051】
また、摺動部材22の軸方向の長さは、防爆型容器10に要求される防爆性能に応じた火焔距離に基づいて、例えば、12.5mm以上にされる。
【0052】
さらに、窓枠部材21は、防爆型容器10の壁面の一部に一体的に形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】この発明の実施形態に係る透光窓構造を適用した防爆型容器の構成を示す断面図である。
【図2】上記透光窓構造の構成及び動作を示す要部の断面図である。
【図3】この発明の別の実施形態に係る透光窓構造の構成及び動作を示す要部の断面図である。
【図4】この発明のさらに別の実施形態に係る透光窓構造の構成及び動作を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
【0054】
10 防爆型容器
20 透光窓
21 窓枠部材
22 摺動部材
23 ガラス板(透光性の板材)
24 バネ部材(緩衝部材)
34 パッキン(緩衝部材)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
防爆型容器の一部に開口部を形成し、該開口部に該容器の内外方向における所定の移動範囲にわたって透光性の板材を厚さ方向に移動自在に配置し、前記容器の内側に向かって移動する透光性の板材に対して前記移動範囲の少なくとも終端部で前記容器の外側に向かう弾性力を付与する緩衝部材を設けたことを特徴とする防爆型容器の透光窓構造。
【請求項2】
防爆型容器の壁面の一部に該容器の内外方向について一様の断面形状を呈する貫通孔を形成し、
外周面が前記貫通孔の内側面に沿って前記内外方向における所定の移動範囲にわたって摺動自在にされ、前記内外方向に開放した開口部を備え、該開口部に対向させて透光性の板材を支持する摺動部材と、
前記容器の内側に向かって移動する前記摺動部材に対して前記移動範囲の少なくとも終端部で前記容器の外側に向かう弾性力を付与する緩衝部材と、を設けたことを特徴とする防爆型容器の透光窓構造。
【請求項3】
前記緩衝部材は、前記摺動部材に対して前記容器の外側に向かう弾性力を常時付与するバネ部材を含むことを特徴とする請求項2に記載の防爆型容器の透光窓構造。
【請求項4】
前記緩衝部材は、前記貫通孔における前記移動範囲の内側の端部に固定された弾性体のパッキンを含むことを特徴とする請求項2に記載の防爆型容器の透光窓構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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