(57)【要約】【課題】極低温での使用環境下でも安定して動作可能であり、小型化及び低コスト化が可能なフィールド機器を提供する。【解決手段】フィールド機器１は、センサ６００及びアクチュエータの少なくともいずれかに接続される電子回路２００と、電子回路２００と直列に電源に接続され、第１温度への昇温により導通するバイメタル式の温度スイッチ４００と、電子回路２００及び温度スイッチ４００と並列に電源１００に接続されうる発熱素子５００と、電子回路２００、温度スイッチ４００及び発熱素子５００を収容するハウジング３００と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ及びアクチュエータの少なくともいずれかに接続される電子回路と、
前記電子回路と直列に電源に接続され、第１温度への昇温により導通するバイメタル式の温度スイッチと、
前記電子回路及び前記温度スイッチと並列に前記電源に接続されうる発熱素子と、
前記電子回路、前記温度スイッチ及び前記発熱素子を収容するハウジングと、
を備える、フィールド機器。
【請求項２】
前記温度スイッチは、前記電子回路を構成する回路基板に伝熱可能に連結されている、請求項１に記載のフィールド機器。
【請求項３】
前記温度スイッチは、前記回路基板に樹脂ポッティングによって接着されている、請求項２に記載のフィールド機器。
【請求項４】
前記発熱素子と直列に、且つ、前記電子回路及び前記温度スイッチと並列に、前記電源に接続され、前記第１温度よりも高い第２温度への昇温により導通を遮断するバイメタル式の他の温度スイッチをさらに備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィールド機器。
【請求項５】
前記発熱素子と切替え可能な、発熱温度勾配が前記発熱素子と異なる他の発熱素子をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィールド機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、フィールド機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント等で用いられるフィールド機器等は、設置される位置によって、厳しい環境で使用される場合がある。例えば、フィールド機器は、極低温の環境で使用される場合がある。このように極低温の環境で使用された場合、フィールド機器は環境の影響を受け、動作が不安定となることがある。
【０００３】
これに対し、従来、極低温の環境で使用された場合であっても、電子部品が正常に動作するように構成されたフィールド機器が知られている。例えば特許文献１には、センサにより、フィールド機器の内部温度を検出し、コントローラにより、フィールド機器に供給される熱を調整することにより内部温度を制御する温度制御機能付フィールド機器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１２−５０６０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたフィールド機器は、構成が複雑であり、小型化及び低コスト化が難しい。
【０００６】
本開示は、極低温での使用環境下でも安定して動作可能であり、小型化及び低コスト化が可能なフィールド機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
幾つかの実施形態に係るフィールド機器は、センサ及びアクチュエータの少なくともいずれかに接続される電子回路と、電子回路と直列に電源に接続され、第１温度への昇温により導通するバイメタル式の温度スイッチと、電子回路及び温度スイッチと並列に電源に接続されうる発熱素子と、電子回路、温度スイッチ及び発熱素子を収容するハウジングと、を備える。これにより、電源が供給された際に、発熱素子が発熱する。そして、第１温度に昇温したとき、第１の温度スイッチが導通し、メインユニットに電力が供給され、メインユニットが動作を開始する。そのため、メインユニットは、第１温度まで昇温した状態で、動作を開始できる。
【０００８】
一実施形態において、温度スイッチは、電子回路を構成する回路基板に伝熱可能に連結されてよい。これにより、電子回路が第１温度又は第１温度に近い温度に昇温したとき、電子回路に電力が供給される。
【０００９】
一実施形態において、温度スイッチは、回路基板に樹脂ポッティングによって接着されていてよい。これにより、電子回路が第１温度又は第１温度に近い温度に昇温したとき、電子回路に電力が供給される。
【００１０】
一実施形態において、フィールド機器は、発熱素子と直列に、且つ、電子回路及び温度スイッチと並列に、電源に接続され、第１温度よりも高い第２温度への昇温により導通を遮断するバイメタル式の他の温度スイッチをさらに備えていてもよい。これにより、第２温度に昇温した場合に、発熱素子による発熱が停止されるため、温度が過度に上昇することを防止できるとともに、不要な電力の消費を抑えることができる。
【００１１】
一実施形態において、フィールド機器は、発熱素子と切替え可能な、発熱温度勾配が発熱素子と異なる他の発熱素子をさらに備えていてもよい。これにより、環境温度に合わせて、温度上昇の程度を調整できる。
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、極低温での使用環境下でも安定して動作可能であり、小型化及び低コスト化が可能なフィールド機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】比較例に係るフィールド機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るフィールド機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図２のフィールド機器の動作について説明する図である。
【図４】第２実施形態に係るフィールド機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図５】図４のフィールド機器の動作について説明する図である。
【図６】第３実施形態に係るフィールド機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
まず、比較例に係るフィールド機器について説明する。図１は、比較例に係るフィールド機器の概略構成を示す機能ブロック図である。比較例に係るフィールド機器１０は、メインユニット（電子回路）２００と、メインユニット２００を収容するケース（ハウジング）３００とを備える。
【００１６】
フィールド機器１０は、電源１００に接続されている。電源１００から、メインユニット２００に電力が供給される。
【００１７】
フィールド機器１０は、センサ６００に接続されている。センサ６００は、各種物理量を測定し、測定結果を測定信号としてメインユニット２００に送信する。センサ６００は、所望の物理量を測定可能な任意のセンサとして構成されていればよい。センサ６００は、例えば、圧力計、流量計、又は温度センサ等を含んでよいが、ここで示した例に限られず、他の多様なセンサを含んでよい。また、フィールド機器１０は、アクチュエータ（不図示）に接続されていてもよい。例えば、フィールド機器１０は、アクチュエータを含むバルブに接続され、バルブに対してバルブの開度に関する電気的又は空気的信号を送り、バルブを所定の開度に制御することができる。また、フィールド機器１０は、センサ及びアクチュエータの少なくともいずれかに接続されてもよい。センサ及びアクチュエータは、フィールド機器１０の内部及び外部のいずれに設置されていてもよい。以下、本明細書では、フィールド機器１０がセンサ６００にのみ接続されているとして説明する。
【００１８】
ケース３００は、内部に収容されたメインユニット２００を保護する。ケース３００は、例えば樹脂製又は金属製であってよい。ただし、ケース３００は、樹脂及び金属以外の他の材料により構成されていてもよい。
【００１９】
メインユニット２００は、センサ６００から送信された測定信号を受信し、受信した測定信号に基づいて各種演算を実行し、演算結果を他の機器に出力したり、演算結果を表示したりする。メインユニット２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、入力回路２０２と、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ２０３と、プログラムメモリ２０４と、揮発性メモリ２０５と、不揮発性メモリ２０６と、表示器２０７と、出力回路２０８とを備える。
【００２０】
ＣＰＵ２０１は、メインユニット２００の各機能ブロックをはじめとして、メインユニット２００の全体を制御及び管理する。例えば、ＣＰＵ２０１は、制御手順を規定したプログラムを実行することにより、各種処理を実行する。このようなプログラムは、例えばプログラムメモリ２０４、又はメインユニット２００に接続された外部の記憶媒体等に格納される。
【００２１】
ＣＰＵ２０１は、センサ６００から受信した測定信号に基づいて、各種演算を実行する。ＣＰＵ２０１は、演算結果に関する信号を、後述する出力回路２０８を介して、外部の駆動装置又はコントローラに送信する。外部の駆動装置又はコントローラは、プラントに設置された駆動装置又はコントローラである。ここで、プラントは、化学等の工業プラント、ガス田や油田等の井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力・火力・原子力等の発電を管理制御するプラント、太陽光や風力等の環境発電を管理制御するプラント、上下水やダム等を管理制御するプラント、及びその他のプラントを含む。また、外部の駆動装置は、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、スピーカ等の音響機器、ディスプレイなどの表示機器等を含んでよい。駆動装置は、受信した信号に応じた制御を実行する。例えば、駆動装置が流量制御弁である場合、受信した信号に応じた流量制御を実行したり、駆動装置が開閉弁である場合、受信した信号に応じてバルブの開閉を実行したりする。なお、外部のコントローラは、ＣＰＵ２０１から受信した信号に対してＰＩＤ（Proportional Integral Differential）演算等を行い、その演算結果に基づいて外部の駆動装置を制御してもよい。
【００２２】
入力回路２０２は、センサ６００に接続される。入力回路２０２は、センサ６００から送信された測定信号のレベルを変換する。つまり、入力回路２０２は、測定信号を、メインユニット２００で処理可能なレベルに変換する。レベルが変換された測定信号は、Ａ／Ｄコンバータ２０３に入力される。
【００２３】
Ａ／Ｄコンバータ２０３は、入力回路２０２から入力されたアナログ信号である測定信号を、デジタル信号に変換する。
【００２４】
プログラムメモリ２０４は、各種プログラムを記憶するメモリである。プログラムメモリ２０４は、例えば、ＣＰＵ２０１を動作させるプログラムを格納する。プログラムメモリ２０４は、例えばフラッシュメモリ（フラッシュＲＯＭ）等により構成されていてよい。
【００２５】
揮発性メモリ２０５は、ＣＰＵ２０１によりプログラムが実行されているときの一次記憶装置として機能する。揮発性メモリ２０５は、例えばＲＡＭ（Random access memory）により構成される。
【００２６】
不揮発性メモリ２０６は、各種情報を記憶する。不揮発性メモリ２０６は、読み出し（Read）及び書き込み（Write）が可能であってよい。不揮発性メモリ２０６は、例えば演算で用いられる各種パラメータを記憶してよい。これらのパラメータは、例えばフィールド機器１０の使用者又は管理者等により、予め設定されてよい。不揮発性メモリ２０６は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）により構成される。
【００２７】
表示器２０７は、各種情報を表示する装置である。表示器２０７は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro-Luminescence Display）、又は無機ＥＬディスプレイ（ＩＥＬＤ：Inorganic Electro-Luminescence Display）等の周知のディスプレイにより構成される。表示器２０７は、例えばＣＰＵ２０１による演算結果を表示する。
【００２８】
出力回路２０８は、ＣＰＵ２０１による演算結果を、外部の駆動装置又はコントローラに出力する。出力回路２０８は、例えば、ＣＰＵ２０１による演算結果に応じた信号を、４−２０ｍＡの電流により、駆動装置又はコントローラに出力する。出力回路２０８は、例えば、ＣＰＵ２０１による演算結果に応じた信号を、パルス信号として出力してもよい。
【００２９】
フィールド機器１０は、上述したように、センサ６００から測定信号を受信して演算を行い、演算結果の信号を外部の駆動装置又はコントローラに送信する等の動作を実行する。しかしながら、フィールド機器１０の使用環境によっては、フィールド機器１０の動作が不安定になる場合がある。例えば、フィールド機器１０は、−６０℃以下等の極低温となる寒冷地で使用される場合、フィールド機器１０を構成する電子部品が正常に動作せず又は動作が不安定になって、その結果フィールド機器１０の動作が不安定となる場合がある。
【００３０】
これに対し、極低温での使用環境下においても安定した動作が可能な特殊な電子部品を用いてフィールド機器１０を構成することにより、フィールド機器１０の動作を安定させるという対応が考えられる。しかしながら、上述した特殊な電子部品は、その特殊さゆえに、部品単価が通常の部品よりも高い。そのため、極低温でも使用可能なフィールド機器１０は、全体として高価となる。また、特殊な電子部品は、部品の大きさ（サイズ）が大きい場合もある。
【００３１】
そこで、本開示では、特殊部品を使用することなく、極低温での使用環境下でも安定して動作可能なフィールド機器について説明する。
【００３２】
（第１実施形態）
図２は、第１実施形態に係るフィールド機器１の概略構成を示す機能ブロック図である。第１実施形態に係るフィールド機器１は、メインユニット２００と、メインユニット２００を収容するケース３００とを備える。フィールド機器１が備えるメインユニット２００の構成は、比較例で説明したメインユニット２００と同様である。そのため、ここでは、メインユニット２００の内部の詳細な機能ブロックの図示及びその説明については、省略する。
【００３３】
本実施形態に係るフィールド機器１は、比較例に係るフィールド機器１０と同様に、センサ６００に接続されている。また、本実施形態に係るフィールド機器１は、比較例に係るフィールド機器１０と同様に、電源１００に接続され、電源１００から電力の供給を受けることができるように構成されている。
【００３４】
本実施形態に係るフィールド機器１は、第１の温度スイッチ４００を備える。第１の温度スイッチ４００は、ケース３００内に収容されている。第１の温度スイッチ４００は、温度に応じて導通（オン）と非導通（オフ）とを切り替えるスイッチである。本実施形態において、第１の温度スイッチ４００は、第１温度への昇温により導通する。第１温度は、フィールド機器１の動作が所定程度安定する温度であってよい。第１温度は、フィールド機器１の仕様、電子回路の部品の仕様等に応じて適宜定められてよい。第１の温度スイッチ４００は、例えば、バイメタル方式のサーモスイッチであってよい。
【００３５】
第１の温度スイッチ４００は、図２に示すように、メインユニット２００と直列に電源１００に接続される。従って、温度が第１温度未満の場合、第１の温度スイッチ４００が非導通の状態であるため、電源１００からメインユニット２００に電力が供給されず、温度が第１温度に昇温すると、第１の温度スイッチ４００が導通するため、電源１００からメインユニット２００に電力が供給される。つまり、メインユニット２００は、温度が第１温度以上となったときに電力が供給されて、動作可能な状態となる。このため、メインユニット２００は、第１温度よりも低い温度（例えば極低温）で動作をするよりも安定した動作を行うことが可能となる。
【００３６】
本実施形態に係るフィールド機器１は、さらに発熱素子５００を備える。発熱素子５００は、ケース３００内に収容されている。発熱素子５００は、電力の供給を受けて発熱する。発熱素子５００は、例えばヒーターを構成する。発熱素子５００は、例えば抵抗素子により構成されていてよい。発熱素子５００は、図２に示すように、電源１００に対して、メインユニット２００及び第１の温度スイッチ４００と並列に接続される。すなわち、発熱素子５００は、第１の温度スイッチ４００を介さず、電源１００と直接接続されている。そのため、第１の温度スイッチ４００の導通又は非導通にかかわらず、電源１００が起動されている場合、発熱素子５００に電力が供給され、発熱素子５００が発熱して、ケース３００内の温度が上昇する。
【００３７】
上述した構成を有するフィールド機器１によれば、発熱素子５００に、電源１００から電力が供給されるため、発熱素子５００が発熱する。発熱素子５００の発熱により、ケース３００内の温度が上昇する。ケース３００内の温度が、第１温度未満の場合、第１の温度スイッチ４００は、非導通の状態である。この場合、メインユニット２００には電力が供給されないため、メインユニットは動作しない。そして、ケース３００内の温度が、第１温度に昇温したとき、第１の温度スイッチ４００が導通し、メインユニット２００に電力が供給され、メインユニット２００が動作を開始する。この場合、ケース３００内の温度が第１温度以上であるため、メインユニット２００は、安定した動作を実行できる。
【００３８】
なお、本開示では、メインユニット２００が安定した動作を実行できればよいため、メインユニット２００の周囲の温度が第１の温度閾値以上となっている場合にメインユニット２００に第１の温度スイッチ４００を導通させればよい。この観点から、第１の温度スイッチ４００は、メインユニット２００の近傍に配置されるのが好ましい。第１の温度スイッチ４００は、例えばメインユニット２００を構成する回路基板に伝熱可能に連結されていてよい。第１の温度スイッチ４００は、例えば、メインユニット２００を構成する回路基板に樹脂ポッティングによって接着されていてよい（樹脂によって覆われている状態も含む）。第１の温度スイッチ４００が導通することにより、メインユニット２００が第１温度又は第１温度に近い温度に昇温したとき、メインユニット２００に電力が供給される。
【００３９】
図３は、フィールド機器１の動作について説明する図である。図３には、ケース３００内の温度変化と、電源１００のオン又はオフを示す状態と、第１の温度スイッチ４００のオン又はオフを示す状態とが示されている。図３において、横軸は、時刻の経過を示す。図３に示す例では、第１温度が、−１０℃であるとして説明する。つまり、ここで説明する例では、フィールド機器１が、−１０℃以上で、安定した動作を実行可能であるとする。
【００４０】
時刻Ｔ0の時点で、電源１００はオフの状態であるとする。つまり、時刻Ｔ0において、電源１００はフィールド機器１に電力を供給していない。また、時刻Ｔ0において、ケース３００内の温度は−６０℃であるとする。つまり、ケース３００内の温度は、第１温度である−１０℃未満であるとする。そのため、時刻Ｔ0において、第１の温度スイッチ４００はオフの状態である。
【００４１】
図３に示すように、時刻Ｔ1において、例えばフィールド機器１０の使用者又は管理者等により、フィールド機器１に対して電源１００をオンにする操作が入力されたとする。電源１００がオンになることにより、発熱素子５００に電力が供給され、発熱素子５００が発熱する。このとき、ケース３００内の温度は、第１温度である−１０℃未満であるため、第１の温度スイッチ４００はオフの状態のままである。
【００４２】
発熱素子５００の発熱により、ケース３００内の温度が上昇する。ケース３００内の温度が、時刻Ｔ2に−１０℃に達したとする。ケース３００内の温度が−１０℃に達すると、第１の温度スイッチ４００がオンの状態となる。すると、電源１００からメインユニット２００に電力が供給されるようになり、メインユニット２００が起動して動作を開始する。このとき、ケース３００内の温度が−１０℃以上であるため、メインユニット２００は安定して動作を実行可能である。
【００４３】
このように、本実施形態に係るフィールド機器１によれば、ケース３００内の温度が、第１温度に昇温したとき、第１の温度スイッチ４００が導通し、メインユニット２００に電力が供給され、メインユニット２００が動作を開始する。そのため、メインユニット２００は、安定した動作ができる環境となった状態で、動作を開始できる。また、フィールド機器１は、発熱素子５００を備えることにより、ケース３００内の温度が第１温度未満である場合に、ケース３００内の温度を上昇させて、メインユニット２００が安定した動作が可能な環境を早期に実現することができる。このようにして、フィールド機器１によれば、特殊部品を使用することなく、極低温での使用環境下でも安定して動作が可能である。
【００４４】
また、本実施形態に係るフィールド機器１は、特殊部品を使用せず、汎用的な部品により構成することができるため、特殊部品を使用する場合と比較して、コストの増加を抑制することができる。このようにして、小型化及び低コスト化が可能になる。
【００４５】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係るフィールド機器２の概略構成を示す機能ブロック図である。第２実施形態に係るフィールド機器２は、第１実施形態に係るフィールド機器１と同様に、ケース３００と、ケース３００内に収容されたメインユニット２００、第１の温度スイッチ４００及び発熱素子５００と、を備える。以下、第２実施形態に係るフィールド機器２について、第１実施形態に係るフィールド機器１と共通する点については、適宜説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
【００４６】
本実施形態に係るフィールド機器２は、第２の温度スイッチ４０１をさらに備える。第２の温度スイッチ４０１は、図４に示すように、発熱素子５００と直列に接続され、且つ、メインユニット２００及び第１の温度スイッチ４００と並列に、電源１００に接続される。第２の温度スイッチ４０１は、ケース３００内に収容されている。第２の温度スイッチ４０１は、温度に応じて導通と非導通とを切り替えるスイッチである。本実施形態において、第２の温度スイッチ４０１は、第２温度への昇温により導通を遮断する、つまり非導通とするスイッチである。第２温度は、第１温度よりも高い。第２の温度スイッチ４０１は、例えば、バイメタル方式のサーモスイッチであってよい。
【００４７】
図５は、フィールド機器２の動作について説明する図である。図５には、ケース３００内の温度変化と、電源１００のオン又はオフを示す状態と、第１の温度スイッチ４００のオン又はオフを示す状態と、第２の温度スイッチ４０１のオン又はオフを示す状態とが示されている。図５において、横軸は、時刻の経過を示す。図５に示す例では、図３に示した例と同様に、第１温度が、−１０℃であるとして説明する。また、図５に示す例では、第２温度が、５０℃であるとして説明する。
【００４８】
時刻Ｔ0の時点で、電源１００はオフの状態であるとする。つまり、時刻Ｔ0において、電源１００はフィールド機器１に電力を供給していない。また、時刻Ｔ0において、ケース３００内の温度は−６０℃であるとする。つまり、ケース３００内の温度は、第１温度である−１０℃未満であるとする。そのため、時刻Ｔ0において、第１の温度スイッチ４００はオフの状態であり、第２の温度スイッチ４０１はオンの状態である。
【００４９】
図５に示すように、時刻Ｔ1において、例えばフィールド機器１０の使用者又は管理者等により、フィールド機器１に対して電源１００をオンにする操作が入力されたとする。このとき、ケース３００内の温度は、第２温度である５０℃未満であるため、第２の温度スイッチ４０１がオンの状態である。そのため、電源１００から発熱素子５００に電力が供給され、発熱素子５００が発熱する。一方、ケース３００内の温度は、第１温度である−１０℃未満であるため、第１の温度スイッチ４００はオフの状態のままである。
【００５０】
発熱素子５００の発熱により、ケース３００内の温度が上昇する。ケース３００内の温度が、時刻Ｔ2に−１０℃に達したとする。ケース３００内の温度が−１０℃に達すると、第１の温度スイッチ４００がオンの状態となる。すると、電源１００からメインユニット２００に電力が供給されるようになり、メインユニット２００が起動して動作を開始する。このとき、ケース３００内の温度が−１０℃以上であるため、メインユニット２００は安定して動作を実行可能である。なお、ケース３００内の温度は、第２温度である５０℃未満であるため、第２の温度スイッチ４０１はオンの状態のままである。
【００５１】
発熱素子５００の発熱により、ケース３００内の温度がさらに上昇し、時刻Ｔ3に５０℃に達したとする。ケース３００内の温度が５０℃に達すると、第２の温度スイッチ４０１がオフの状態となる。すると、発熱素子５００への電力の供給が遮断され、発熱素子５００による発熱が停止される。なお、ケース３００内の温度が５０℃以下に下降すると、第２の温度スイッチ４０１が再びオンの状態となり、発熱素子５００が発熱することによってケース３００内の温度が上昇するので、ケース３００内の温度は−１０℃以上の範囲を維持し、第１の温度スイッチ４００はオンの状態のままになる。
【００５２】
本実施形態に係るフィールド機器２によっても、第１実施形態に係るフィールド機器１と同様に、安定した動作ができる環境となった状態で、メインユニット２００が動作を開始できる。さらに、本実施形態に係るフィールド機器２は、ケース３００内の温度が第２温度以上となった場合に発熱素子５００への電力の供給を遮断する第２の温度スイッチ４０１を備える。第２の温度スイッチ４０１により、ケース３００内の温度が第２温度に昇温した場合に、発熱素子５００による発熱が停止されるため、ケース３００内の温度が過度に上昇することを防止できるとともに、不要な電力の消費を抑えることができる。
【００５３】
本実施形態に係るフィールド機器２は、例えばフィールド機器２に使用されている部品が所定以上の高温環境下で動作が不安定になる場合に、過度に高温になり動作が不安定になることを防止できるため、有効である。また、本実施形態に係るフィールド機器２は、例えばメインユニット２００の自己発熱が大きい場合に、メインユニット２００への電力供給開始後、発熱素子５００によらずに自己発熱によりケース３００内の温度を維持し得るため、有効である。すなわち、メインユニット２００の自己発熱が大きくて、ケース３００内の温度が＋５０℃以上（例えば、メインユニット２００の動作が不安定にならない温度）になれば、第２の温度スイッチ４０１はオフして、メインユニット２００における電力の消費を抑制できる。なお、第１実施形態と同様に、温度スイッチは、伝熱可能に連結又は樹脂ポッティングによって接着されていてよい。
【００５４】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係るフィールド機器３の概略構成を示す機能ブロック図である。第３実施形態に係るフィールド機器３は、第１実施形態に係るフィールド機器１と同様に、ケース３００と、ケース３００内に収容されたメインユニット２００及び第１の温度スイッチ４００を備える。以下、第３実施形態に係るフィールド機器３について、第１実施形態に係るフィールド機器１と共通する点については、適宜説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
【００５５】
第３実施形態に係るフィールド機器３は、発熱素子５００に加え、発電素子５００と切替え可能な他の発電素子を、少なくとも１つ備える。図６では、他の発熱素子が複数備えられる場合の例が示されている。また、フィールド機器３は、切替スイッチ７００を備える。切替スイッチ７００は、ケース３００内に収容されている。
【００５６】
他の発熱素子５０１、・・・、Ｎは、それぞれ電力の供給を受けて発熱する。他の発熱素子５０１、・・・、Ｎは、発電素子５００とは異なる発熱温度勾配を有する。他の発熱素子５０１、・・・、Ｎは、互いに異なる発熱温度勾配を有していてよい。
【００５７】
切替スイッチ７００は、複数の発熱素子５００、５０１、・・・、Ｎのうち、電源１００に接続される発熱素子を選択的に切替え可能なスイッチである。切替スイッチ７００は、例えば機械式のスイッチにより構成されていてよい。切替スイッチ７００は、例えば、電源１００をフィールド機器１に対してオンにする操作が入力される前に、フィールド機器３の使用者又は管理者等により、複数の発熱素子５００、５０１、・・・、Ｎのいずれかが電源１００に接続されるように、切替え操作が入力される。電源１００がフィールド機器１に対してオンの状態になると、複数の発熱素子５００、５０１、・・・、Ｎのうち、切替スイッチ７００を介して電源１００に接続された発熱素子に電力が供給され、当該発熱素子が発熱する。
【００５８】
上述のように、複数の発熱素子５００、５０１、・・・、Ｎは、それぞれ異なる発熱温度勾配を有しているため、使用者又は管理者等は、フィールド機器３の使用環境等に応じて、適切な発熱素子が電源１００に接続されるように、切替スイッチ７００の切替えを行うことができる。例えば、環境温度が低いほど、より発熱温度勾配が高い発熱素子が電源１００に接続されてよい。これにより、本実施形態に係るフィールド機器３によれば、環境温度に合わせて、ケース３００の内部の温度上昇の程度を調整できる。これにより、ケース３００内の温度が第１温度に昇温して、第１の温度スイッチ４００が導通するまでの時間、すなわち、フィールド機器１に対して電源１００からの電力が入力されてから、メインユニット２００が動作を開始するまでの時間を調整できる。なお、第１実施形態と同様に、温度スイッチは、伝熱可能に連結又は樹脂ポッティングによって接着されていてよい。
【００５９】
なお、上述した第２実施形態及び第３実施形態は、組み合わせて構成されてもよい。つまり、フィールド機器は、第２実施形態に係るフィールド機器２において、発熱素子５００に加えて他の発熱素子及び切替スイッチ７００が設けられた構成を有していてもよい。
【００６０】
本開示は、上述した実施形態で特定された構成に限定されず、特許請求の範囲に記載した開示の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、各構成部に含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再構成可能であり、複数の構成部を１つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１、２、３、１０  フィールド機器
１００  電源
２００  メインユニット（電子回路）
２０１  ＣＰＵ
２０２  入力回路
２０３  コンバータ
２０４  プログラムメモリ
２０５  揮発性メモリ
２０６  不揮発性メモリ
２０７  表示器
２０８  出力回路
３００  ケース（ハウジング）
４００  第１の温度スイッチ
４０１  第２の温度スイッチ
５００  発熱素子
６００  センサ
７００  切替スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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