(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に、被検出ガスの濃度などを判定するガス検出部と、ガス検出部による判定結果を表示する表示部と備え、
前記表示部が、表示用の素子を支持した回路基板と、前記回路基板を支持しつつ前記筐体の内側に配置された窓板部材とを含み、
前記窓板部材が、表示窓用の開口部を備えた金属製の補助筐体と、少なくとも前記開口部の縁部を表裏から鋳包むようにインサート成形された難燃性透明樹脂製の窓形成部とで構成されているガス検知器。
【請求項２】
前記補助筐体が、前記開口部を備えた天板部と、前記天板部の外周部位から下方に延設された支持脚部とを有し、且つ、前記支持脚部によって前記天板部の下方に形成される空間を閉鎖する取り付け板によって前記筐体の内側に固定されており、前記回路基板が前記取り付け板の上面に支持されている請求項１に記載のガス検知器。
【請求項３】
前記支持脚部の下端部に内向きに突出した円弧状の断面を有する湾曲部が形成されている請求項２に記載のガス検知器。
【請求項４】
前記開口部を包囲する環状の弾性シール部材が前記筐体の内面と前記窓板部材との間に挟着されている請求項１から３のいずれか一項に記載のガス検知器。
【請求項５】
前記弾性シール部材の外側に延びる環状の空間に樹脂または接着剤が充填されている請求項４に記載のガス検知器。
【請求項６】
前記難燃性透明樹脂がポリカーボネートからなる請求項１から５のいずれか一項に記載のガス検知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体の内部に、被検出ガスの濃度などを判定するガス検出部と、ガス検出部による判定結果を表示する表示部と備え、且つ、外部への火炎逸走に対する防止策が施されたガス検知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のガス検知器に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記されたガス検知器では、防爆性容器を小径のものとするために、必要な回路基板が液晶表示基板を含む３つの基板に分割され、それらが上下に間隔を空けて積層された状態で共通の支柱部材に支持させている。
【０００３】
液晶表示基板は、ガス検出部による判定結果を使用者が確認するための表示部として、最も上層に位置し、これは筐体に設けられた開口部の内側に嵌め込まれたガラス板を透して見ることができる。
【０００４】
ガラス板には１０ｍｍ前後という十分な厚さが与えられ、ガラス板を受け入れるべく筐体の開口部の内側に形成された凹部の内周面には、ガラス板の外周面と当接するＯリングを係入するための溝が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２７５９４号公報（０００９段落、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記されたガス検知器では、一般に靭性の低いガラス板が表示部の保護部材として用いられているために、万一の筐体内での爆発における急激な内圧の上昇時にガラス板製の保護部材が破損する虞があるという問題や、Ｏリングの経年劣化によって筐体内部の密閉性が不十分になる虞があるという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術が与える課題に鑑み、万一の筐体内での爆発における急激な内圧の上昇時にも破損する虞の少ないガス検知器を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに別の目的は、上に例示した従来技術が与える課題に鑑み、筐体内部の密閉性が長期に亘って確保され易いガス検知器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるガス検知器の特徴構成は、
筐体の内部に、被検出ガスの濃度などを判定するガス検出部と、ガス検出部による判定結果を表示する表示部と備え、
前記表示部が、表示用の素子を支持した回路基板と、前記回路基板を支持しつつ前記筐体の内側に配置された窓板部材とを含み、
前記窓板部材が、表示窓用の開口部を備えた金属製の補助筐体と、少なくとも前記開口部の縁部を表裏から鋳包むようにインサート成形された難燃性透明樹脂製の窓形成部とで構成されている点にある。
【００１０】
上記の特徴構成によるガス検知器では、表示窓用の開口部を閉じる透明部位が一般にガラスに比べて靭性が高く且つ難燃性の透明樹脂で構成されているので、ガラスで構成した例に比べて、万一の筐体内での爆発における急激な内圧の上昇時にも破損する虞が少ない。
【００１１】
また、上記の特徴構成によるガス検知器では、表示窓用の開口部を閉じる難燃性透明樹脂が、金属製の補助筐体に対するインサート成形によって、補助筐体の少なくとも開口部の縁部を表裏から鋳包むように補助筐体と一体化されているので、例えば窓用の透明な板状部材が単に補助筐体の開口部の内側に内嵌された構成などと比べて、筐体内部の密閉性が長期に亘って確保され易く、防爆性も高く維持され易くなる。
【００１２】
本発明の他の特徴構成は、前記補助筐体が、前記開口部を備えた天板部と、前記天板部の外周部位から下方に延設された支持脚部とを有し、且つ、前記支持脚部によって前記天板部の下方に形成される空間を閉鎖する取り付け板によって前記筐体の内側に固定されており、前記回路基板が前記取り付け板の上面に支持されている点にある。
【００１３】
本構成であれば、補助筐体が支持脚部の存在によって容器状の３次元形状を獲得しているため、万一の筐体内での爆発における急激な内圧の上昇時にも、天板部に大きな曲げ応力が加わり難くなり、インサート成形された難燃性透明樹脂製の窓形成部が天板部の変形に基づく損傷を受け難くなる。また、本構成であれば、回路基板は補助筐体の内側と取り付け板とで囲まれた空間内に収納されているので、万一の筐体内での爆発における内圧や温度の上昇時にも保護され易い。
【００１４】
本発明の他の特徴構成は、前記支持脚部の下端部に内向きに突出した円弧状の断面を有する湾曲部が形成されている点にある。
【００１５】
本構成であれば、支持脚部の下端部が十分に高い剛性を有するため、比較的薄い板材で形成した場合でも、万一の筐体内での爆発における急激な内圧の上昇時に補助筐体の下端部の変形し難くなるため、結果的にガス検知器の軽量化が図られる。
【００１６】
本発明の他の特徴構成は、前記開口部を包囲する環状の弾性シール部材が前記筐体の内面と前記窓板部材との間に挟着されている点にある。
【００１７】
本構成であれば、筐体の開口部が、弾性シール部材によって、筐体の内面と補助筐体の外周面との間に延出される環状の間隙から確実に隔離されるので、万一の筐体内での爆発時にも、外部への火炎逸走が抑制される。
【００１８】
本発明の他の特徴構成は、前記弾性シール部材の外側に延びる環状の空間に樹脂または接着剤が充填されている点にある。
【００１９】
本構成であれば、筐体の内面と補助筐体の外周面との間に延出される環状の間隙が樹脂または接着剤によって恒久的に閉じられているので、万一の筐体内での爆発時にも、外部への火炎逸走がより確実に抑制される。
【００２０】
本発明の他の特徴構成は、前記難燃性透明樹脂がポリカーボネートからなる点にある。
【００２１】
本構成であれば、ガス検知器の窓を閉鎖する際に必要な難燃性、耐衝撃性、透明性を、他の難燃性透明樹脂に比べて安価に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るガス検知器を示す平面図である。
【図２】本発明に係るガス検知器を示す破断正面図である。
【図３】本発明に係るガス検知器を示す斜視図である。
【図４】ガス検知器の排出用開口部付近を示す斜視図である。
【図５】ガス検知器の導入用開口部付近を示す破断正面図である。
【図６】固定された状態のポンプユニットを示す斜視図である。
【図７】上方に移動された状態のポンプユニットを示す斜視図である。
【図８】側方に移動された状態のポンプユニットを示す斜視図である。
【図９】ポンプユニットが取り出されたガス検知器を示す斜視図である。
【図１０】ガス検知器の蓋体を示す分解斜視図である。
【図１１】ガス検知器の窓板部材を示す斜視図である。
【図１２】ガス検知器の窓板部材を示す破断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
（ガス検知器の概略構造）
図１〜図３に示すポンプ式のガス検知器１００は、容器状の筐体１を備え、この筐体１には、検出対象となるガスの濃度を検出するガス検出部５、検体ガスを筐体１の外部からガス検出部５に導入し、再び筐体１の外部に排出するためのポンプユニット６、ガス検出部５によって検出されたガスの濃度値などを表示する表示部８、及び、これら各部の動作を制御する制御部９などが配置されている。
【００２４】
尚、本明細書において、前・後・左・右の方向を指す語句は図１を基準に定め、図１における上方寄りの位置を前側、下方寄りの位置を後側と称することとする。
また、上・下の方向を指す語句は図２を基準に定め、図２における上方寄りの位置を上側、下方寄りの位置を下側と称することとする。
【００２５】
ガス検出部５には、互いに種類の異なるガスを検出対象とした複数のガス検出素子を備えたセンサユニット５２が設けられており、このガス検知器１００は、検出対象ガスとして炭化水素やアルコールなどの可燃性ガスを含むため、ガス検出部５付近などにおける万一の爆発時にも筐体１の外部の爆発性ガスに引火する虞の少ない防爆型とされている。
【００２６】
筐体１は、ガス検出部５やポンプユニット６などを収納した主筐体２と、主筐体２の一部にヒンジ１１によって枢支された蓋体４とを有する。主筐体２の開口部２Ａの周囲に形成された環状溝２Ｂには無端状のシール部材２１が係入されており、開口部を蓋体４で閉じ、蓋体４の四隅に設けられた貫通孔４Ｈに挿通した４本のボルト１２で主筐体２に対して締め付けると筐体１の内部がシール部材２１によって密閉状に維持される。
【００２７】
図６などに示すように、主筐体２の後側の側壁に形成された貫通孔には防爆耐圧型のパッキングランド８２が取り付けられており、耐圧パッキングランドを介して筐体１内に引き込まれた電源用のケーブル３６（図１を参照）などを接続するための端子台８４が配置されている。
【００２８】
（ガス導入部とガス排出部の構成）
主筐体２の左側部には、検出対象となるガスをガス検出部に導入するためのガス導入部２２が備えられ、主筐体２の右側部には、一旦ガス検出部に導入されたガスを筐体１外に排出するためのガス排出部２３が備えられている。ガス導入部２２は可撓性チューブＴ１によってガス検出部５と接続されており、ガス排出部２３は別の可撓性チューブＴ４によってポンプユニット６の排気部と接続されている。
【００２９】
図２から理解されるように、ポンプユニット６の吸引力によってガス導入部２２から導入されたガスは、可撓性チューブＴ１を介して先ずガス検出部５に供給され、次に別の可撓性チューブＴ２を介してガス検出部５の出口から脈取り用バッファ７に送られ、脈取り用バッファ７の出口から可撓性チューブＴ３を介してポンプユニット６のポンプ室（不図示）に入り、ポンプ室の排気部から可撓性チューブＴ４を介してガス排出部２３に至り、筐体１外に排出される。
【００３０】
図４と図５に示すように、ガス導入部２２とガス排出部２３を構成すべく主筐体２の左右側部に形成された開口部２Ｃ，２Ｄには、概して円筒状のガス流通スリーブ２４が着脱自在に取り付けられている。ガス流通スリーブ２４の内部の軸芯方向に関する中間位置には径方向内側に突出した小径部２４Ａが形成されており、この小径部２４Ａの外側には焼結金属で形成された防爆フィルタ２５が内嵌状に配置されており、小径部２４Ａの内側には可撓性チューブＴ１，Ｔ４の一端を接続したホースニップル２６が螺合されている。
【００３１】
防爆フィルタ２５は、ガス流通スリーブ２４の内部にプレス装置などで平均粒子径が５００〜７００μｍのステンレス鋼製の粒子を円板状に充填後、ガス流通スリーブ２４の全体を所定の温度範囲で熱処理することで、ガス流通スリーブ２４と一体状に成形されている。防爆フィルタ２５は、適切な防爆機能を果たすために、厚さが２ｍｍを超える円板状を呈し、乾燥密度は５．０ｇ／ｃｍ3、最大気孔径は５０μｍとされている。
【００３２】
主筐体２の左右の開口部２Ｃ，２Ｄには、ガス流通スリーブ２４の内側端面を当接支持する小径部２Ｐがあり、ガス流通スリーブは、この小径部２Ｐと、主筐体２の左右側部にネジで固定される環状の押さえ部材２７との間に挟着固定されている。
【００３３】
尚、主筐体２の左右の側面には、ガス流通スリーブ２４の外周を取り囲む環状溝２Ｅが形成されており、この環状溝２Ｅには、主筐体２の外表面と押さえ部材２７の内側端面との間をシールするための弾性部材からなるＯリング２８が係入されている。
【００３４】
また、押さえ部材２７の内周面にはホースニップル（不図示）などを接続するための雌ネジ（不図示）を形成することで、同ホースニップルに対して検出対象ガスをガス検知器１００に対して導入またはガス検知器１００から排出するためのホース３０（図１を参照）を接続可能とされている。
【００３５】
ガス検出部５は主筐体２の比較的底部側すなわち下方に配置され、ガス検知器１００のコンパクト化の目的で、ポンプユニット６はガス検出部５の上方に隣接した位置に、言い換えれば、主筐体２の底面と交差する軸芯方向視にて少なくとも部分的にガス検出部５と重なるように配置されている。
【００３６】
（ポンプユニットの取付け構造）
ガス検出部５のメンテナンスは、事前にポンプユニット６の固定を解除して横移動させることで可能になる。具体的な構成としては、図６〜図９から理解されるように、ポンプユニット６の下面の前端と後端とに横向きに延びた板状の被固定部材６１Ａ，６１Ｂが設けられており、他方、主筐体２の底部から立設された断面がＬ字状の支持ブラケット２９Ａ，２９Ｂには、ポンプユニット６の被固定部材６１Ａ，６１Ｂを支持可能な概して水平な支持板部２９Ｓが設けられている。
【００３７】
被固定部材６１Ａ，６１Ｂの右端には右向きに開放された比較的短い切り欠きが形成されており、被固定部材６１Ａ，６１Ｂの切り欠きの左側には左右に長く延びた長孔６３が形成されている。切り欠き６２及び長孔６３の前後方向の幅は、支持板部２９Ｓの雌ネジ２９Ｈに螺合される取付ボルト６４の脚部の外径を超える寸法に設定されている。
【００３８】
被固定部材６１Ａ，６１Ｂの左右の両端部付近は、切り欠き及び長孔６３に挿通された特殊な形状の取付ボルト６４を用いて支持板部２９Ｓに固定される。
取付ボルト６４の全長は比較的長く、頭部６４Ａの下端から下方に延びた第１雄ネジ部６４Ｂと、第１雄ネジ部６４Ｂの下端から下方に延びたネジ無しの滑らかな小径部６４Ｃと、小径部６４Ｃの下端から下方に延びた第２雄ネジ部６４Ｄとを有する。
【００３９】
ポンプユニット６を固定する際には、前後の切り欠き６２及び長孔６３に取付ボルト６４を上方から挿通し、各取付ボルト６４の第１雄ネジ部６４Ｂを支持板部２９Ｓの雌ネジ２９Ｈに螺合させることで、切り欠き及び長孔６３の縁部を支持板部２９Ｓに対して締め付ければよい。図６は固定が完了した状態を示す。
【００４０】
他方、ガス検出部のメンテナンスなどの目的で、ポンプユニット６を横移動させたい場合は、４本の取付ボルト６４を第１雄ネジ部６４Ｂの全長が支持板部２９Ｓの雌ネジ２９Ｈから抜け出るまで緩めればよい。このように、第１雄ネジ部６４Ｂはその全長が支持板部２９Ｓの雌ネジ２９Ｈから抜け出ており、取付ボルト６４の第２雄ネジ部６４Ｄは未だ支持板部２９Ｓの下方に位置する状態では、取付ボルト６４はネジ無しの小径部６４Ｃの範囲内で支持板部２９Ｓに対して上下に自在に移動できる状態となる。
【００４１】
そこで、図７に示すように、ポンプユニット６を少し上方に移動させることで主筐体２の上縁部をクリアし、次に、図８に示すように、左側に横移動していくと、先ず切り欠きの縁部が前後の右側の取付ボルト６４から解放され、更に前後の左側の取付ボルト６４が長孔６３に対して長孔６３の長さの範囲内で左右に自由に移動できるので、ポンプユニット６を左側に大きく横移動させることができ、ガス検出部５のメンテナンスなどが可能となる。この状態では、第２雄ネジ部６４Ｄは取付ボルト６４が支持板部２９Ｓから抜け落ちることを規制する手段として機能している。
【００４２】
尚、脈取り用バッファ７のメンテナンス時やポンプユニット６そのものを交換などの目的で取り外したい場合は、図９に示すように、取付ボルト６４の第２雄ネジ部６４Ｄの上端を支持板部２９Ｓの雌ネジ２９Ｈに螺合させ、引き続き同雌ネジ２９Ｈから上向きに抜け出させることで、取付ボルト６４の全体を支持板部２９Ｓから抜き取るとよい。
【００４３】
（ガス検出部の構成）
図８に示すように、ポンプユニット６を左側に大きく横移動させると、下方のガス検出部５にアクセス可能となる。ガス検出部５は、ソケット状のセンサボックス５１と、このセンサボックス５１に上方から着脱自在に装着された外形が概して円柱状のセンサユニット５２とを有する。
【００４４】
センサユニット５２は、センサユニット５２の上面に重ね合わされる外形が矩形のセンサユニット固定板５３をセンサボックス５１の上端面にネジ止めすることで固定されている。ネジと共にセンサユニット固定板５３を取り外すと、センサユニット５２の交換が可能となる。
【００４５】
（表示部の構成）
図２に示すように、蓋体４の裏面には、制御部９を構成する主回路基板９１や、検出されたガスの濃度値の表示などの役目を果たす補助回路基板９２が支持されている。補助回路基板９２には、検出されたガスの濃度値などを表示する７セグメントディスプレイなどからなる表示素子や警告などのメッセージを発するＬＥＤなどが備えられており、この表示素子に表示された文字やＬＥＤからの発光が蓋体４に設けられた表示部８から確認できるように構成されている。
【００４６】
図１に示すように、蓋体４の上面の前側寄りの位置には、比較的大きな矩形の主開口部４Ａと、主開口部４Ａの前後に配置された複数の円形の補助開口部４Ｂが貫通形成されており、表示素子に表示された数値やＬＥＤからの発光は、蓋体４の裏面に配置された窓板部材４１（図２を参照）を介して、これらの主開口部４Ａおよび補助開口部４Ｂを通して確認できる。
【００４７】
窓板部材４１は、横長の矩形の主表示窓４４Ａ（開口部の一例）を備えたステンレス鋼製の窓板筐体４２と、少なくとも主表示窓４４Ａの周縁部位を表裏から鋳包む（いくるむ）ようにインサート成形された透明な難燃性樹脂製の窓形成部４３とで構成されている。
窓板筐体４２は、プレス機を用いてステンレス鋼板に打ち抜き加工と曲げ加工とを施すことで得られており、概して長円形の天板部４２Ａと、天板部４２Ａの外周部位から下方に延設された支持脚部４２Ｂとを有する。
前述した主表示窓４４Ａは天板部４２Ａのほぼ中央部に形成されており、主表示窓４４Ａの前後にも複数の円形の開口部が補助表示窓４４Ｂとして貫通形成されている。
【００４８】
支持脚部４２Ｂは、天板部４２Ａの外周部位から延設され、外向きに突出した円弧状の断面を有する接続部４２Ｃと、接続部の下端から概して鉛直に延びた主脚部４２Ｄと、主脚部４２Ｄの下端から延設され、内向きに突出した円弧状の断面を有する下端部４２Ｅ（湾曲部の一例）とを備える。
【００４９】
窓形成部４３は、天板部４２Ａのみに設けられており、天板部４２Ａの最外周部位を除く矩形領域に亘ってインサート成形されることで、透明な難燃性樹脂は主表示窓４４Ａおよび全ての補助表示窓４４Ｂの各開口部に充填されている。主表示窓４４Ａよりも外側で補助表示窓４４Ｂを含む領域に一体的に延設された難燃性樹脂の部位は、天板部４２Ａの一部を表裏両面から挟み込むことで、窓形成部４３を天板部４２Ａに固着させる挟持部の役目を果たしている。
【００５０】
窓板部材４１は、概して矩形の金属製の固定板４５を介して、蓋体４の裏面の所定箇所にネジなどで押付け固定されている。固定板４５の上面には前述した補助回路基板９２が配置されており、固定板４５の下面には主回路基板９１が支持されている。また、固定板４５には、補助回路基板９２を主筐体２側の主回路基板９１と電気的に接続するケーブルのコネクタ（不図示）を挿通するための貫通孔４５Ｈが形成されている。
【００５１】
透明な難燃性樹脂によって充填された主表示窓４４Ａおよび複数の補助表示窓４４Ｂは、補助回路基板９２の表示素子に表示された文字やＰＯＷＥＲ、ＡＬＡＲＭ、ＴＲＯＵＢＬＥなどを示すＬＥＤからの発光を外部から視認可能とするための窓の役目を果たす。ＡＬＡＲＭに対応して設置されたＬＥＤは検出値が所定のレベルを超えたことを告知するための警報手段を構成する。
【００５２】
尚、ＬＥＤの位置に対応する３つの補助表示窓４４Ｂの上下面からは、透明な難燃性樹脂からなる中実で概して円柱状の導光体部４４Ｃが上下双方に一体的に突出形成されている。これらの導光体部４４Ｃは、その下端面がＬＥＤの上面に近接配置されており、ＬＥＤから発光された光を上方に伝えることで、発光状態を蓋体４の正面以外の方向からも確認し易いようにしている。
【００５３】
図１０に示すように、蓋体４の裏面には弾性材料からなる環状のシール部材４６が配置されており、固定板４５による窓板部材４１の押付け固定に基づいて、シール部材４６は蓋体４の裏面と窓板部材４１の天板部４２Ａとの間で挟着されている。また、蓋体４の裏面と窓板部材４１の支持脚部４２Ｂとの間に形成される環状の空間はエポキシ樹脂４７によって満たされている。
【００５４】
また、図２に示すように、蓋体４の表面付近には、窓板部材４１の窓形成部４３と対向し、且つ、主開口部４Ａ及び補助開口部４Ｂを閉じるように、透明樹脂製の保護プレートが取り付けられている。
【００５５】
〔別実施形態〕
〈１〉上記の実施形態では、窓板部材４１の窓形成部４３を構成する難燃性樹脂としてポリカーボネートが用いられているが、垂直燃焼試験で難燃グレード：Ｖ−０をクリアする透明な樹脂であればよい。
【００５６】
〈２〉本発明は、ガス検出部とガス検出部による判定結果を表示する表示部を備えたガス検知器であれば、防爆型以外のガス検知器にも適用可能であるが、防爆型ガス検知器に適用した場合に最も効果的である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、ガス検出部とガス検出部による判定結果を表示する表示部とを備えたガス検知器に従来見られた課題を解決するための技術として利用可能な発明である。
【符号の説明】
【００５８】
１      筐体
２      主筐体
４      蓋体
４Ａ    主開口部
４Ｂ    補助開口部
５      ガス検出部
６      ポンプユニット
８      表示部
４１    窓板部材
４２    窓板筐体
４２Ａ  天板部
４２Ｂ  支持脚部
４２Ｃ  接続部
４２Ｄ  主脚部
４２Ｅ  下端部
４３    窓形成部
４４Ａ  主表示窓
４４Ｂ  補助表示窓
４５    固定板
４５Ｈ  貫通孔
４６    シール部材
４７    エポキシ樹脂（樹脂）
９１    主回路基板
９２    補助回路基板
１００  ガス検知器
【図１】
0005909793.tif 000002
【図２】
0005909793.tif 000003
【図３】
0005909793.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005909793.tif 000006
【図６】
0005909793.tif 000007
【図７】
0005909793.tif 000008
【図８】
0005909793.tif 000009
【図９】
0005909793.tif 000010
【図１０】
0005909793.tif 000011
【図１１】
0005909793.tif 000012
【図１２】
0005909793.tif 000013