(57)【要約】【課題】従来の防爆容器は、主に固定設置される一般の電気機器に用いられるものであり、堅牢な構造を有する金属部材により形成されているため、従来の防爆容器を携帯情報機器に適用することができなかった。【解決手段】カーボンファイバを含有する樹脂によって形成された、通信機能を備えた携帯情報機器Ｅを収納する機器収納部１３を有する容器本体１１及び機器収納部１３を塞いで容器本体１１に組み合わされる蓋体１２により構成し、蓋体１２に、容器本体１１との組み合わせ時に容器本体１１の外周面を覆う外周フランジ２４を形成すると共に、機器収納部１３の外周囲に、容器本体１１と蓋体１２の組み合わせ時に容器本体１１と蓋体１２が接合する接合面Ｓを形成し、ボルト・ナット締結により、携帯情報機器Ｅを収納した容器本体１１と蓋体１２とを一体的に組み合わせ、労働安全衛生規則に基づく防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させて形成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンファイバを含有する樹脂によって形成された、通信機能を備えた携帯情報機器を収納する機器収納部を有する容器本体及び前記機器収納部を塞いで前記容器本体に組み合わされる蓋体により構成し、
前記蓋体に、前記容器本体と前記蓋体の組み合わせ時に前記容器本体の外周面を覆う外周フランジを形成すると共に、前記機器収納部の外周囲に、前記容器本体と前記蓋体の組み合わせ時に前記容器本体と前記蓋体が接合する接合面を形成し、ボルト・ナット締結により、前記携帯情報機器を収納した前記容器本体と前記蓋体とを一体的に組み合わせ、
労働安全衛生規則に基づく防爆構造電気機械器具型式検定基準に対応する要素を、前記防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させて形成した、前記携帯情報機器を格納する防爆容器。
【請求項２】
前記容器本体及び前記蓋体の少なくとも一部をリブ構造により形成した請求項１に記載の防爆容器。
【請求項３】
前記容器本体は、収納する前記携帯情報機器の容器外部との接続を行う、ねじ込み蓋により閉じられる開口部を有する請求項１または２に記載の防爆容器。
【請求項４】
前記携帯情報機器は、タッチパネル式の表示・入力部を備えた携帯情報端末であり、前記蓋体は、強化ガラスとタッチパネルシートからなり前記表示・入力部の目視及び入力操作を可能にする外部タッチパネルで形成された窓部を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の防爆容器。
【請求項５】
前記外部タッチパネルは、前記強化ガラスに、ポリエステルフィルムでセンサワイヤを挟み込んだ前記タッチパネルシートを貼付することにより、前記防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合して形成され、前記蓋体に接着固定されている請求項４に記載の防爆容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信機能を備えた携帯情報機器を格納する防爆容器に関し、特に、国内防爆指定エリアでの携帯情報機器の使用を可能とする、労働安全衛生規則に基づく防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させた防爆容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、爆発性雰囲気において電気機器を使用する場合に用いられる、電気機器を格納するための防爆容器が知られている。
防爆容器は、可燃性ガス又は可燃性液体の蒸気が存在し、爆発性雰囲気が形成されている工場・作業現場等において、使用する電気機器が爆発を引き起こす着火源になることがないように安全対策を施したものであり、労働安全衛生規則に基づく防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させる必要がある。
【０００３】
このような防爆容器として、例えば、危険場所で汎用機器の使用を可能にするための防爆ケースとしての耐圧防爆容器（特許文献１参照）が提案されている。
ところで、現今、例えばタブレットパーソナルコンピュータ（タブレットＰＣ）等の無線通信機能を備えた携帯情報機器が普及して様々に利用されており、爆発性雰囲気が形成されている工場・作業現場等においても、利用することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１００７１９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、従来の防爆容器は、主に固定設置される一般の電気機器に用いられるものであり、堅牢な構造を有する金属部材により形成されているため、従来の防爆容器を携帯情報機器に適用することができなかった。
つまり、従来の防爆容器をそのまま携帯情報機器に適用しようとすると、携帯情報機器を格納した防爆容器の大型化及び重量化が避けられず、携帯情報機器として携帯使用することが困難になってしまう。例えば、従来の耐圧防爆容器（特許文献１参照）の場合、ハンディ機器はインナーケースとその蓋を用いて内蔵され、インナーケースとその蓋は更にアウターケースとその蓋を用いて内蔵される二重構造になっているので、形状が大きくなってしまうと共に重量も増加してしまう。
【０００６】
また、タブレットＰＣは、無線通信機能が搭載されており、他の無線通信装置と無線通信接続可能であるが、タブレットＰＣを格納する防爆容器が金属部材で形成されていると容器によって電磁波が遮蔽されてしまうため、本来備えている無線通信機能を発揮することができない。
この発明の目的は、大型化及び重量化をもたらさず、また、電磁波を遮蔽すること無く、無線通信機能を備えた携帯情報機器を格納することができる、容易に携帯可能で国内防爆指定エリアでの携帯情報機器の使用を可能とする防爆容器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明に係る防爆容器は、カーボンファイバを含有する樹脂によって形成された、通信機能を備えた携帯情報機器を収納する機器収納部を有する容器本体及び前記機器収納部を塞いで前記容器本体に組み合わされる蓋体により構成し、前記蓋体に、前記容器本体と前記蓋体の組み合わせ時に前記容器本体の外周面を覆う外周フランジを形成すると共に、前記機器収納部の外周囲に、前記容器本体と前記蓋体の組み合わせ時に前記容器本体と前記蓋体が接合する接合面を形成し、ボルト・ナット締結により、前記携帯情報機器を収納した前記容器本体と前記蓋体とを一体的に組み合わせ、労働安全衛生規則に基づく防爆構造電気機械器具型式検定基準に対応する要素を、前記防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させて形成し、前記携帯情報機器を格納する。
【０００８】
また、この発明の他の態様に係る防爆容器は、前記容器本体及び前記蓋体の少なくとも一部をリブ構造により形成している。
また、この発明の他の態様に係る防爆容器は、前記容器本体が、収納する前記携帯情報機器の容器外部との接続を行う、ねじ込み蓋により閉じられる開口部を有している。
また、この発明の他の態様に係る防爆容器は、前記携帯情報機器が、タッチパネル式の表示・入力部を備えた携帯情報端末であり、前記蓋体は、強化ガラスとタッチパネルシートからなり前記表示・入力部の目視及び入力操作を可能にする外部タッチパネルで形成された窓部を有している。
【０００９】
また、この発明の他の態様に係る防爆容器は、前記外部タッチパネルが、前記強化ガラスに、ポリエステルフィルムでセンサワイヤを挟み込んだ前記タッチパネルシートを貼付することにより、前記防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合して形成され、前記蓋体に接着固定されている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、防爆容器は、大型化及び重量化をもたらさず、また、電磁波を遮蔽すること無く、無線通信機能を備えた携帯情報機器を格納することができるので、携帯情報機器を防爆容器に格納して容易に携帯することが可能になり、国内防爆指定エリアでの携帯情報機器の使用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る防爆容器の外観を容器本体側から示す斜視説明図である。
【図２】図２は、この発明の一実施の形態に係る防爆容器の外観を蓋体側から示す斜視説明図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線による断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明を実施するための一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る防爆容器の外観を容器本体側から示す斜視説明図であり、図２は、この発明の一実施の形態に係る防爆容器の外観を蓋体側から示す斜視説明図であり、図３は、図１のＡ−Ａ線による断面説明図である。
図１、図２及び図３に示すように、防爆容器１０は、炭素繊維（カーボンファイバ）を含有する樹脂（一例として、ポリカーボネート）によって形成された容器本体１１及び蓋体１２により構成され、容器内部に、無線通信機能を備えた携帯情報機器Ｅ、例えば、タブレットＰＣや多機能携帯電話（所謂、スマートフォン）等の、搭載した無線通信機能により無線通信接続が可能な携帯情報端末、を格納することができる。
【００１３】
この防爆容器１０は、防爆構造を有している。防爆構造とは、爆発の恐れのあるガスや蒸気或いは粉塵が大気中に含まれている又は含まれる恐れがある爆発危険場所において、電気機械器具が安全に使用することができるように電気機械器具に適用するもので、労働安全衛生規則に基づき規格や規則が定められている。つまり、爆発危険場所において、携帯情報機器Ｅは防爆容器１０に格納することにより使用が可能になる。
【００１４】
図１に示す容器本体１１は、矩形状の上面が開口する箱型形状を有し、底面略中央部に、携帯情報機器Ｅを収納する機器収納部１３を設けており、蓋体１２は、平板形状を有し、その略中央部に窓部１４を設けている。容器本体１１と蓋体１２は、携帯情報機器Ｅを収納した機器収納部１３を蓋体１２が塞ぐように、金属製のボルト１５及びナット１６を用いたボルト・ナット締結により一体的に組み合わせられ結合される。
【００１５】
これら容器本体１１と蓋体１２は、それぞれの外表面周縁部をリブ構造により形成している。つまり、容器本体１１は、機器収納部１３を取り囲む表面側周縁部に、表面及び周壁面に対し直交状態に配置された縦壁状のリブ１７が一列形成されており（図１参照）、蓋体１２は、窓部１４を取り囲む表面側周縁部に、表面及び周壁面に対し直交状態に配置された縦壁状のリブ１８が複数列格子状に形成されている（図２参照）。
【００１６】
容器本体１１のリブ１７は、全周に渡って略等間隔に配置されているが、四箇所の角部には、リブ１７の周壁面に対する角度を異ならせ角部に対向して鋭角Ｖ字状とした一対のリブ１７ａ，１７ａがそれぞれ配置されている（図１参照）。隣接するリブ１７，１７の間には、ナット１６を埋設状態に固定保持する縦壁状のナット受け１９が、容器本体１１の表面に突設されている（図１参照）。
【００１７】
このように、容器本体１１及び蓋体１２を、カーボンファイバを含有する樹脂によって形成したことにより、樹脂が持つ機械的強度が高く比重が小さく電磁波の通過を可能とする特性と、カーボンファイバの持つ表面抵抗を下げる特性を、効果的に利用することができる。これにより、防爆容器１０に格納した携帯情報機器Ｅは、防爆容器１０に阻害されること無く無線通信が可能となる上に、表面抵抗値が１０−１２以上である樹脂を用いても、カーボンファイバを含有させることにより、表面抵抗値１０−１２以下とさせ静電気による火花の発生を防止することができ、上述した労働安全衛生規則に基づき定められた防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させることができる。
【００１８】
また、容器本体１１と蓋体１２の外表面周縁部をリブ１７，１７ａ，１８を形成したリブ構造としたことで、機械的強度が高い樹脂を用いて形成した容器本体１１と蓋体１２の剛性を高めることが可能になり、容器本体１１と蓋体１２の肉厚を更に薄くして小型・軽量化することができる。
これにより、防爆容器１０を一対の容器本体１１と蓋体１２を組み合わせた構成により形成しても、上述した労働安全衛生規則に基づき定められた防爆構造電気機械器具型式検定基準において樹脂容器に適用される、１ｋｇの鋼球を７５ｃｍの高さから自然落下により衝突させても損傷しない強度を確保することができ、防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させることができる。
【００１９】
なお、小型軽量化を優先する必要がない場合、容器本体１１と蓋体１２の外表面周縁部をリブ構造とせず、機械的強度が高い樹脂を用いて形成した容器本体１１と蓋体１２の肉厚を厚くすることによっても、上述した労働安全衛生法に基づき定められた防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させることが可能である。
図３に示すように、容器本体１１の機器収納部１３は、開口側から奥に向かって開口形状が略相似形で開口面積が縮小する、一段目凹部１３ａ及び二段目凹部１３ｂからなる階段状の複数の凹部を組み合わせた形状に形成されている。
【００２０】
この機器収納部１３の一段目凹部１３ａには、携帯情報機器Ｅが、その周囲を、例えば、ラバー等の衝撃吸収部材２０で覆って収納されており（図３参照）、容器本体１１と蓋体１２を組み合わせ接合することにより、携帯情報機器Ｅは、容器本体１１と蓋体１２とによって挟み込まれ固定される。つまり、容器本体１１と蓋体１２による挟み込みのみで、携帯情報機器Ｅを防爆容器１０の内部に固定した格納状態にすることができる。
【００２１】
また、機器収納部１３開口側の周囲、即ち、一段目凹部１３ａの外周部には、機器収納部１３を取り囲んで容器本体１１の全周にわたる、容器本体１１と蓋体１２の組み合わせ接合時に容器本体１１と蓋体１２が相互に相対する面である接合面Ｓが形成されている（図３参照）。この接合面Ｓは、上述した労働安全衛生法に基づき定められた防爆構造電気機械器具型式検定基準により、防爆容器１０を二つの部品を組み合わせ接合して形成した場合に、その接合面として規定された、平面で１２．５ｍｍ以上となり、隙間は０．２ｍｍ以下となるように形成されており、防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させることができる。
【００２２】
二段目凹部１３ｂの外表面となる容器本体１１の表面側には、収納する携帯情報機器Ｅの容器外部との接続を行う、機器収納部１３に連通する開口を有する開口部２１が突設されており、開口部２１は、開口部２１の外周に螺着するねじ込み蓋２１ａにより閉じられる（図１参照）。この開口部２１を介して、例えば、タブレットＰＣを外部機器と通信接続し、或いはタブレットＰＣの電源電池充電のために外部電源に接続することができる。
【００２３】
一段目凹部１３ａの表面側周壁には、収納する携帯情報機器Ｅの電源スイッチをオン・オフ操作するための操作スイッチ２２が取り付けられており（図１参照）、操作スイッチ２２は、電源スイッチを作動させる作動部が容器本体１１の周壁貫通孔に金属製スリーブ２２ａを介して組み込まれる（図３参照）と共に、押圧部が周壁貫通孔からＯリング２２ｂを介して周壁外部に露出するように突設されている（図１及び図３参照）。この操作スイッチ２２は、携帯情報機器Ｅの電源スイッチのオン・オフ動作に対応して形成されており、ここでは、押し込み操作を行う押しボタンスイッチが用いられる。
【００２４】
図２に示す蓋体１２は、表面略中央に外部タッチパネル２３で形成された、一段目凹部１３ａに収納した携帯情報機器Ｅの平面略全体の面積に相当する広さの窓部１４を有し、周縁部に、容器本体１１と蓋体１２の組み合わせ接合時に容器本体１１の外周面を覆う、縦壁状の外周フランジ２４（図３参照）を形成している。
【００２５】
外部タッチパネル２３は、厚さが約３ｍｍの強化ガラス２３ａにタッチパネルシート２３ｂを貼り付けて、つまり、強化ガラス２３ａとタッチパネルシート２３ｂを積層して形成され、接着用樹脂により、窓部１４を塞いで蓋体１２に固着されている。タッチパネルシート２３ｂは、シート状のポリエステルフィルムでタッチパネルワイヤ（例えば、Ｘ−Ｙセンサワイヤ）を挟み込んで形成されている。外部タッチパネル２３からの出力情報は、情報伝達手段（図示しない）を介して携帯情報機器Ｅへと送られるので、防爆容器１０に格納された携帯情報機器Ｅは、防爆容器１０の外側から外部タッチパネル２３を介してタッチパネル操作が可能になる。
【００２６】
窓部１４を形成する外部タッチパネル２３を、強化ガラス２３ａにタッチパネルシート２３ｂを貼付した積層構造としたことで、透明性を確保すると共に外部からの衝撃に対する強度を増大させている。これにより、外部タッチパネル２３を介して、携帯情報機器Ｅの表示・入力部の目視及び入力操作を可能にし、更に、厚さが約３ｍｍの強化ガラス２３ａを用いても、上述した労働安全衛生規則に基づき定められた防爆構造電気機械器具型式検定基準においてガラス板に適用される、１ｋｇの鋼球を４０ｃｍの高さから自然落下により衝突させても損傷しない強度を確保することができ、防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させることができる。
【００２７】
外周フランジ２４は、蓋体１２の外周を翼状に縁取る縦壁状の外端面として形成されており、リブ１８の蓋体平面からの突出高さ及び接合面Ｓに連続する容器本体１１の開口側周壁の高さを加えたフランジ高さを有している（図１及び図３参照）。つまり、容器本体１１と蓋体１２の組み合わせ接合時、外周フランジ２４は、容器本体１１の外周面を形成する容器本体１１の開口側周壁に外側から重なることになり（図３参照）、容器本体１１の開口側周壁の全域にわたって覆うことになる（図１参照）。
【００２８】
これにより、防爆容器１０を、機械的強度を備えた、容器本体１１とフランジ形式の蓋体１２との二部品構成とし、容器本体１１と蓋体１２を接合面Ｓで結合したので、上述した労働安全衛生規則に基づき定められた防爆構造電気機械器具型式検定基準において内部爆発に耐えられる防爆構造とし、防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させることができる。
【００２９】
これら容器本体１１と蓋体１２は、カーボンファイバを含有する樹脂を用いた射出成型による成型品として形成されるが、容器本体１１と蓋体１２を接合面Ｓに対し上下方向にリブ１７を配置したリブ構造とすることにより、隣接するリブ１７，１７間に肉抜きを施したのと同様の効果が得られる。このように、容器本体１１及び蓋体１２の少なくとも一部をリブ構造により形成したので、機械的強度を保持して射出成型時の変形を最小に抑えつつ、使用する樹脂の量を削減して軽量化を図ることができる。特に、容器本体１１の各角部に配置した一対のリブ１７ａ，１７ａにより、樹脂容器における変形の発生を効果的に抑制することができる。なお、各角部に配置する一対のリブ１７ａ，１７ａを、蓋体１２に適用しても良い。
【００３０】
つまり、一般の樹脂では強度を確保するため厚肉で射出成型することになるが、この場合、樹脂放熱固化時に不均衡な収縮が発生するため、０．２ｍｍの隙間を確保できるフラットな平面を作ることが困難になるが、リブ構造とすることにより薄肉として樹脂放熱固化時の不均衡な収縮の発生を抑制することができるので、外部衝撃及び落下衝撃への耐性を高めた軽量耐圧の防爆樹脂容器による防爆容器１０を形成することができる。
【００３１】
容器本体１１と蓋体１２は、携帯情報機器Ｅを収納した後、ボルト・ナット締結により一体的に組み合わせられ結合されるが（図１参照）、ボルト１５及びナット１６の少なくともボルト１５には、軽量、且つ、高い剛性を備えた金属部材であるチタニウムを用いている。これにより、防爆容器１０の接合強度を高めると共に軽量化を図ることができる。蓋体１２におけるボルト１５の配置場所は、専用工具（例えば、六角レンチ）以外でのボルト取り外しを防止するため、リブ１８及び外周壁の少なくとも一方に接近させた位置とし、例えば、ペンチ等でボルト１５を１８０度以上回転操作することができないようにペンチ等の先端部がボルト１５の周囲に位置させるのを阻止している。
【００３２】
なお、防爆容器１０は、タブレットＰＣ等の表示部やタッチパネル等を備えた携帯情報機器Ｅを格納するが、これに限らず、携帯情報機器Ｅとして、表示部やタッチパネル等を備えていないソフトフォン等を使用した音声情報端末等、或いは、例えばブルートゥースを用いた音声認識と音声ガイダンスによる音声オペレーション情報端末等を使用しても良い。
この場合、防爆容器１０の蓋体１２を、外部タッチパネル２３で形成された窓部１４を設けずに、表面側全てをカーボンファイバを含有する樹脂で形成することができ、更に、周縁部或いは全域等、蓋体１２の少なくとも一部をリブ構造により形成することができる。
【００３３】
上述したように、この発明に係る防爆容器１０は、容器本体１１及び蓋体１２がカーボンファイバを含有する樹脂を成形して形成され、無線通信機能を備えた携帯情報機器Ｅを収納する容器本体１１と蓋体１２を、ボルト・ナット締結により一体的に組み合わせ接合面Ｓはフランジ方式により結合して、防爆容器１０における労働安全衛生規則に基づく防爆構造電気機械器具型式検定基準に対応する各種要素を、それぞれ防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させて形成している。
【００３４】
即ち、防爆容器１０は、現場で作業者が携帯して使用する機器のため、可能な限り軽量化・コンパクト化すると共に、カーボンファイバを含有する樹脂成形時の樹脂の変形・収縮を極力少なくするための構造設計の下、カーボンファイバを含有する樹脂の機械的強度を考慮し防爆要件に適合させるための構造を有する、携帯情報機器Ｅを格納する防爆容器としている。
この結果、防爆容器１０は、大型化及び重量化をもたらさず、また、電磁波を遮蔽すること無く、無線通信機能を備えた携帯情報機器を格納することができるので、容易に携帯することが可能になり、国内防爆指定エリアでの携帯情報機器の使用が可能になる。
【００３５】
防爆容器１０により、容易に携帯することが可能になり、国内防爆指定エリアでの携帯情報機器の使用が可能になることから、爆発危険箇所で、例えば、タブレットＰＣ等の携帯情報機器Ｅが使用できるようになり、工場・作業現場の業務高度化、業務効率化、要員削減、技術伝承等を図ることができる。具体的には、従来、計器室や運転室等でのみ表示確認や情報入力操作が行われていたのが、無線通信を利用して現場でも行えるようになり、設備点検・保守・巡回業務では、携帯情報機器Ｅを用いて、設備情報をサーバから無線通信を利用して入手したり、点検結果を上位システムへリアルタイムにアップロードしたりすることができようになる。
【００３６】
そのため、生産現場では、操業情報をその場で確認して的確な操作（例えば、バルブ開閉等）を迅速に行うことができ、また、設備故障時には、設備マニュアル・作業手順書をサーバより簡単に入手できるので、職場経験の少ない作業者・転属者であっても的確な復旧作業と安全対策を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
この発明によれば、防爆容器は、大型化及び重量化をもたらさず、また、電磁波を遮蔽すること無く、無線通信機能を備えた携帯情報機器を格納することができるので、携帯情報機器を防爆容器に格納して容易に携帯することが可能になり、国内防爆指定エリアでの携帯情報機器の使用が可能になる。このため、国内防爆指定エリアでの携帯情報機器の使用を可能とする、労働安全衛生規則に基づく防爆構造電気機械器具型式検定基準に適合させた防爆容器として最適である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  防爆容器
１１  容器本体
１２  蓋体
１３  機器収納部
１３ａ  一段目凹部
１３ｂ  二段目凹部
１４  窓部
１５  ボルト
１６  ナット
１７，１７ａ，１８  リブ
１９  ナット受け
２０  衝撃吸収部材
２１  開口部
２１ａ  ねじ込み蓋
２２  操作スイッチ
２２ａ  金属製スリーブ
２２ｂ  Ｏリング
２３  外部タッチパネル
２３ａ  強化ガラス
２３ｂ  タッチパネルシート
２４  外周フランジ
Ｅ  携帯情報機器
Ｓ  接合面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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