(57)【要約】  産業プロセスフィールド装置（２００）は、壁（２０４）を有するハウジング（２０２）を有している。壁は、電池区画（２０８）と電子機器区画（２０６）との間の貫通接続用開口（２０７）を有している。貫通接続コネクタ（２３０）は、貫通接続用開口を封じ、産業プロセスフィールド装置の電子機器（２１２）に接続される電力コネクタ（２３４、２３６）を備えている。電池アセンブリ（２１６）は、電池コネクタ（２４４）を有する電池ハウジングを備えるとともに該電池コネクタに接続される電池（２４２）およびエネルギーリミッタ（２４０）を備えている。電池コネクタは、産業プロセスフィールド装置の電子機器を動作させるべく電力コネクタと対をなしている。シール（２５０）は、対をなす電力コネクタおよび電池コネクタの接続を封じる。
2009527889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業プロセスフィールド装置であって、
電池区画と産業プロセスフィールド装置の電子機器を収容する電子機器区画との間に貫通接続開口を有する壁を備えるハウジング、
前記貫通接続開口を封じ、前記産業プロセスフィールド装置の電子機器に接続された電力コネクタを備える貫通接続コネクタ、
前記電池区画に位置し、電池コネクタを有する電池ハウジングを備え、前記電池コネクタに接続された電池およびエネルギーリミッタを備えており、前記電池コネクタが前記産業プロセスフィールド装置の電子機器を作動させるべく前記電力コネクタと対をなす電池アセンブリ、および、
前記電力コネクタと前記電池コネクタとの間の前記対をなす接続を封じるシールを具備する、産業プロセスフィールド装置。
【請求項２】
さらに、前記ハウジングに着脱可能に取り付けられ、前記電池アセンブリを前記電力コネクタ向かって押圧するハウジングカバーを含む請求項１の産業プロセスフィールド装置。
【請求項３】
前記ハウジングカバーが、回転式スラストベアリング組立体を有するねじ込みカバーを含み、前記ねじ込みカバーが前記ハウジングにねじ込められるにつれて前記回転式スラストベアリング組立体が圧縮される請求項２の産業プロセスフィールド装置。
【請求項４】
前記産業プロセスフィールド装置が送信機を備えている請求項１の産業プロセスフィールド装置。
【請求項５】
前記産業プロセスフィールド装置が無線フィールド装置を備えている請求項１の産業プロセスフィールド装置。
【請求項６】
前記電池アセンブリが、前記エネルギーリミッタに電気的に直列に接続された少なくとも１つの電気セルを備えている請求項１の産業プロセスフィールド装置。
【請求項７】
前記エネルギーリミッタがヒューズを備えている請求項６の産業プロセスフィールド装置。
【請求項８】
前記電池ハウジングおよび前記貫通接続コネクタが、前記貫通接続コネクタに接続された前記電池ハウジングを固定するラッチ構造を備えている請求項１の産業プロセスフィールド装置。
【請求項９】
前記フィールド配線区画が、ねじ山付きの導管導入ハブ、前記ねじ山付きの導管導入ハブに取り付けられた太陽電池アレイ、および前記太陽電池アレイから前記ねじ山付きの導管導入ハブを通って前記ねじ端子に延びるリードを備え、前記電池アセンブリが充電式電池を備えている請求項８の産業プロセスフィールド装置。
【請求項１０】
前記電力コネクタがテーパーを付けられたコネクタ本体部分を備え、前記貫通接続コネクタが前記テーパを付けられたコネクタ本体部分に係合するテーパを付けられた被覆を備えている請求項１の産業プロセスフィールド装置。
【請求項１１】
産業プロセスフィールド装置の電子機器を作動させるべく電力コネクタと対をなすことができる電池コネクタを有している電池ハウジング、
前記電池コネクタに接続された電池および電池エネルギーリミッタ、および、
前記電力コネクタおよび前記電池コネクタの前記対をなす接続を封じるシールを備えている、電池アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業プロセスに関する。さらに具体的には、本発明は、産業プロセスの監視または制御に使用するための産業プロセスフィールド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の産業プロセス環境において、産業用送信機の周囲の環境空間に、可燃性の雰囲気が存在している。電池の接続または切り離しからの強力な火花が、可燃性の雰囲気に火を付けてしまう可能性がある。
【０００３】
多数の産業プロセス環境において、電子回路を傷めかねない腐食性の粉塵、液体、または霧が存在している。電子回路は通常、密封された電子区画に入れられている。しかしながら、そのような区画が電池を交換するために開かれ、その後に再び封じられるとき、電池の接点が汚染され、あるいは腐食性の化学物質が電子機器区画の内部に封じられる可能性があり、電子機器の長期的な劣化を引き起こす可能性がある。他方で、送信機のハウジングの外部に設置される電池も、腐食にさらされる。
【０００４】
送信機の内部の回路は通常、不慮の短絡または故障の状態において、火花を生じて可燃性の雰囲気に着火するために充分な電気エネルギーを保持している。したがって、送信機の電子機器区画を開放する前に、特別な予防策が講じられる。周囲の環境から可燃性の蒸気が取り除かれるか、あるいはケーブルによる送信機への電力の供給が断たれるか、あるいはそれらの両方が行われる。安全性を高めるために、組織は、可燃性の雰囲気が存在することがある区域において送信機を開く前に、「活線作業の許可（ｈｏｔ  ｗｏｒｋ  ｐｅｒｍｉｔｓ）」および特別に訓練された人員を必要としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多数の産業プロセス環境において、送信機が取り付けられる配管およびタンクに、激しい振動が存在する。クリップおよびスナップなどの通常の電池コネクタは、そのような環境において揺すられて緩む可能性があり、結果として送信機が機能しなくなる可能性がある。
【０００６】
現代の交換可能な電池セルおよび電池は通常、比較的大きな質量を有している。大きな振動の条件下では、加速度に起因して電池に作用する力が大きく、電池の取り付け構造に、特にはそのような構造がプラスチック樹脂で形成されている場合に、割れを生じる可能性がある。電池の接続におけるいかなる相対運動も、最終的に弱体化を引き起こして故障につながる可能性がある。
【０００７】
電池セルおよび電池は、通常の動作状況のもとで低い電流レベルを供給することができるが、電池および電池セルは、通常、典型的には、故障状態においてきわめて大きな短絡回路電流を生じさせる。典型的な故障状態は、電池セルまたは電池の外部の回路における短絡である。さらに、電池セルおよび電池は、大きなエネルギー貯蔵能力または等価静電容量Ｃを有している。故障状態における大きな短絡回路電流、および大きなエネルギー貯蔵能力は、通常、本質的に安全な回路という仕様にそぐわない。したがって、電池セルまたは電池を送信機のハウジングの外部に取り付け、電池ケーブルを送信機と電池との間で可燃性の雰囲気を通って延ばすことは、困難である。そのような電池ケーブルは、通常、本質的に安全な回路の要件に反する。
【０００８】
同様の問題は、別の種類の電池駆動の産業プロセスフィールド装置にも当てはまる。産業プロセス環境において、特にはそのような環境が可燃性の雰囲気、腐食性の化学物質、および振動の組み合わせを含んでいる場合に、幅広い範囲の適用可能性を有する電池駆動の産業プロセスフィールド装置を提供するための方法および装置が必要とされている。
【０００９】
後述の実施形態において、産業プロセスフィールド装置が開示される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
産業プロセスフィールド装置は、ハウジングを備えている。ハウジングは、電池区画と電子機器区画との間の貫通接続用開口を有する壁を備えている。電子機器区画が、産業プロセスフィールド装置の電子機器を収容している。
【００１１】
さらに、この産業プロセスフィールド装置は、貫通接続コネクタを備えている。貫通接続コネクタが、貫通接続用開口を封じ、産業プロセスフィールド装置の電子機器へと接続された電力コネクタを備えている。
【００１２】
さらに、この産業プロセスフィールド装置が、電池区画に電池アセンブリを備えている。電池アセンブリは、電池コネクタを有する電池ハウジングを備えている。さらに電池アセンブリは、電池およびエネルギーリミッタを電池コネクタへと接続して備えている。電池コネクタが、産業プロセスフィールド装置の電子機器を動作させるべく電力コネクタと対をなす。
【００１３】
この産業プロセスフィールド装置は、対をなす電力コネクタおよび電池コネクタの接続を封じるシールを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
産業プロセスにおいて使用される送信機などのフィールド装置を、現場においてパイプライン、タンク、および他の産業プロセス設備に設置することができる。送信機は、プロセス圧力、プロセス流、プロセス流体の温度、プロセス流体の導電率、プロセス流体のｐＨ、および他のプロセス変数などの、プロセス変数を検出する。他の種類の産業プロセスフィールド装置として、バルブ、アクチュエータ、フィールドコントローラ、データ表示装置、および産業用フィールドネットワークブリッジなどの通信設備が挙げられる。
【００１５】
いくつかの産業プロセスフィールド装置は、電源へのケーブル接続を有しておらず、電力を内部の電池に頼っている。無線送信機は、プロセス変数を表わす出力を、無線通信チャネルを介して無線送信機から遠く離れた制御または監視設備へと送信する。制御または監視設備は、通常、制御室の中に位置している。無線送信機は、通常、制御室のアンテナまたはゲートウェイなどの他の無線ネットワーク装置との無線送信に使用されるアンテナを備えている。無線通信を使用することで、送信機と制御室との間の通信または電力ケーブルの接続を無くすことができる。
【００１６】
無線送信機は通常、動作のためにきわめて少量の電力を必要とする電子回路を含んでいる。必要とされる電力の量は少ないため、小型の交換可能な一次電池によって電力を供給できると考えられる。しかしながら、産業プロセス環境に関連して、そのような環境における内蔵電池の全面的な幅広い使用を制限する困難な問題が存在する。
【００１７】
図２〜図８に関連して後述される実施形態においては、可燃性の雰囲気、腐食性の化学物質、および振動の存在する産業プロセス環境において幅広い適用可能性を有している電池駆動の産業プロセスフィールド装置が提供される。
【００１８】
図１は、加圧されたプロセス配管１６に接続された圧力送信機１２を備えるプロセス制御システム１０の図である。圧力送信機１２は、ＨＡＲＴ（登録商標）規格、４〜２０ミリアンペアのアナログ規格、または他の公知のプロセス制御通信規格など、所望のプロトコルに従って動作する２線式のプロセス制御ループ１８に接続されている。２線式のプロセス制御ループ１８が、圧力送信機１２と遠方に位置する制御室２０との間を延びている。ループ１８がＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルに従って動作する実施形態においては、ループ１８は、検知されたプロセス圧力を表わすとともに、圧力送信機１２のすべての電力も供給する電流Ｉを運ぶことができる。いくつかの用途においては、送信機１２を動作させるために２線式のプロセス制御ループ１８を使用することに、不都合が存在する。そのような用途においては、有線のプロセス制御ループ１８は使用されず、代わりに送信機１２が、電池セルまたは電池によって電力供給され、図２〜図８に関連して後述されるように、無線通信を行う。
【００１９】
図２は、圧力を検知する産業プロセスフィールド装置２００の実施形態を示している。産業プロセスフィールド装置２００は、ハウジング２０２を備えている。ハウジング２０２は、電子機器区画２０６と電池区画２０８との間に壁２０４を備えている。壁２０４は、貫通接続用開口２０７を備えている。この実施形態においては、第１のハウジングカバー２１０はおおむね円形であり、産業プロセス機器またはフィールド装置の電子機器２１２を電子機器区画２０６に封じるべくハウジング２０２のねじ山にねじ込まれるねじ山を有している。第２のハウジングカバー２１４もおおむね円形であり、電池アセンブリ２１６を電池区画２０８に封じるべくハウジング２０２のねじ山にねじ込まれるねじ山を有している。産業プロセスフィールド装置の電子機器２１２は、通常は、エネルギーをあまり必要とせず、化学プラント、石油精製などのプロセスプラントにおいて産業プロセスの監視および制御に使用するために適する温度、信頼性、および耐振動の特性を有している電子回路を備えている。フィールド装置の電子機器は、プロセス制御ループと無線で通信するための通信回路を含むことができる。
【００２０】
ハウジング２０２は、圧力センサハウジング２２２のねじ山２２０にねじ込まれるねじ山２１８を有している。圧力センサハウジング２２２は、圧力センサ２２４およびセンサ回路２２６を囲んでいる。センサ回路２２６からの電気リード２２８が、産業プロセスフィールド装置の電子機器２１２につながっている。一実施形態においては、ハウジング２０２およびハウジングカバー２１０、２１４が、金属ダイカストを備えている。
【００２１】
この実施形態においては、貫通接続コネクタ２３０が、貫通接続壁２０４に取り付けられている。貫通接続コネクタ２３０は、好ましくは貫通接続壁２０４を貫いて延びる密封された電気接続部２３２を備えている。貫通接続コネクタ２３０は、産業プロセスフィールド装置の電子機器２１２に電力を供給する電力コネクタ２３４および２３６を備えている。壁２０４および貫通接続コネクタ２３０は、電池区画２０８と電子機器区画２０６との間の貫通接続用開口を封じている。電池区画２０８を腐食性のプロセス環境において開くことができ、貫通接続壁２０４および貫通接続コネクタ２３０によって、この腐食性のプロセス環境が電子機器区画へと漏れることを、防止することができる。一実施形態においては、貫通接続コネクタ２３０が、プラスチックに鋳込まれる金属製の電気接続部を備える射出成型のプラスチック部品を備えている。
【００２２】
電池アセンブリ２１６は、電力コネクタ２３４および２３６に電気的に接続されている。電池アセンブリ２１６は、エネルギーリミッタ２４０および少なくとも１つの電池２４２を備えている。エネルギーリミッタは、ピコヒューズ、ヒューズ、またはエネルギーを制限する電子回路を備えている。一実施形態においては、直列エネルギーリミッタ２４０が、電池アセンブリ２１６と電力コネクタ２３４および２３６との間の電気的接続部２４４における固有の安全レベルまでエネルギーを制限する。接続部２４４は、本質的に安全な回路を備えている。本質的に安全な回路は、ある試験条件（通常の動作および特定の不具合の状況を含んでいる）のもとで発生される火花または熱効果によって、接続部２４４を囲んでいる所与の爆発性の雰囲気に着火が生じることがあり得ない回路である。直列電流リミッタ２４０の電流制限は、公知の方法を使用して特定の可燃性ガス（メタンなど）および特定の回路特性（回路の容量およびインダクタンスなど）に対して計算することができる。一実施形態においては、冗長の固有の安全保護が、１つのエネルギーリミッタ２４０に代えて２つのエネルギーリミッタを使用することによって実施されることができる。
【００２３】
シール２５０が、電池アセンブリ２１６と電力コネクタ２３４および２３６との間の電気接続部２４４を囲んでいる。シール２５０は、好ましくは、電池アセンブリ２１６に取り付けられ、電池アセンブリ２１６の取り外しおよび取り付け時にスライドして貫通接続コネクタ２３０に係合するＯリングシールを備えている。カバー２１４は、好ましくは、振動の大きい環境において特に有用な機械的支持をも提供するために、円形の接触リング２５２に沿って電池アセンブリ２１６に係合する。
【００２４】
図３が、本発明の一実施形態による産業プロセスフィールド装置の電池区画３０２の断面図を示している。フィールド装置のハウジング３０４の貫通接続壁部分が、電池区画３０２を電子機器区画から隔てている。貫通接続コネクタ３０６が、機器ハウジング３０４の貫通接続壁部分に封じられている。あるいは、貫通接続コネクタ３０６を、ハウジングの一部分と一体に形成してもよい。貫通接続コネクタ３０６は、好ましくは、プラスチック樹脂製の被覆３０７を備えており、密封された電力コネクタ３０８を備えている。電力コネクタの接点は、ＩＥＣ５２９規格のＩＰ２０に合致するよう、被覆部３０７内の奥まった位置に配置されている。電力コネクタ３０８は、電子機器区画内の回路カードアセンブリ３１０に取り付けられている。回路カードアセンブリ３１０は、電力コネクタ３０８を取り囲んでいる貫通接続コネクタ３０６に対して密封されている。一実施形態においては、貫通接続コネクタは、適切な材料で鉢状にされている。
【００２５】
この実施形態においては、電池アセンブリ３２０は、電池区画３０２内に配置されている。電池アセンブリ３２０は、セル３２６（または、複数のセル３２６）および直列電流リミッタ３２８（または、複数の直列電流リミッタ３２８）を囲むハウジング基部３２２およびハウジングキャップ３２４を備えている。ハウジング基部は、成型されたコネクタ本体３２３を備えている。
【００２６】
一実施形態においては、成型にされたコネクタ本体３２３は、電池ハウジング基部３２２から突き出す突き出しプラグを備えている。電気電池コンタクト３３２が、成型されたコネクタ本体３２３の奥まった位置に配置され、取り扱い時に機械的な損傷を受けることから保護されている。被覆部３０７は、貫通接続コネクタ３０６から突き出す突き出しソケットを備えている。電力コネクタ３０８は、被覆部３０７内の奥まった位置に配置されて機械的な損傷から保護された２つのピンを備えている。接続部の係合は、カバー３４０を取り外した後に現場で容易に組み立てまたは分離できるスライド式の接続である。
【００２７】
電圧制限ダイオードなどの別の固有の安全保護装置も、電池アセンブリ３２０に備えることが可能である。セル３２６および直列電流リミッタ３２８は、好ましくはプリント配線基板３３０に取り付けられる。電池アセンブリは、電気接続部３３４において電力コネクタ３０８に電気的につながる電気接点３３２を備えている。直列電流リミッタ３２８は、エネルギーを電気接続部３３４における固有の安全レベルに制限する。シール３３６は、電気接続部３３４を囲んでいる。
【００２８】
一実施形態においては、成型されたコネクタ本体３２３は外側にテーパーを有し、被覆部３０７上のコネクタは内側にテーパーを有しており、成型によるコネクタ本体３２３と被覆部３０７上のコネクタとの間に、テーパーによるはまり合い（tapered fit）が存在している。このテーパーによるはまり合いは、振動によって被覆部３０７とコネクタ本体３２３との間に相対運動が生じることがないよう、きついはまり合いである。テーパーによるはまり合いにより、電池コンタクト３３２を電力コネクタ３０８にあらかじめ整列させつつ、成型されたコネクタ本体３２３を被覆部３０７内へと滑らせることができる。このあらかじめの整列によって、電力コネクタ３０８の曲がり又は他の損傷が防止される。
【００２９】
カバー３４０は、好ましくは、カバー３４０を機器ハウジング３０４にねじ込むためのねじ山３４４を備えている。シール３４２は、カバー３４０をハウジング３０４に対して密封する。カバー３４０の内部において、スラストベアリング組立体は、好ましくはスラストベアリング板３４６および弾発圧縮リング３４８を備えている。スラストベアリング板３４６は、電池アセンブリハウジング３２０の上面３５０を押圧している。スラストベアリング板３４６は、カバー３４０がねじ込まれるときに上面３５０に対して回転する。圧縮リング３４８は、カバー３４０がねじ込まれるにつれて圧縮される。カバー３４０はハウジング３０４に着脱可能に取り付けられ、電池アセンブリ３２０を電力コネクタ３０８に向かって押圧する。ねじ込みカバー３４０は電池アセンブリ３２０を押し付けて、極度の振動の間も電池アセンブリの接続を維持する。一実施形態においては、スラストベアリング板３４６は、ハウジングキャップ３２４上のリング３２５へとテーパーによってはまり合う突き出しリング３４７を備えている。このテーパーによるはまり合いによって、振動の際のスラストベアリング板３４６とハウジングキャップ３２４との間の相対運動が無くなる。
【００３０】
図４は、本発明の一実施形態による電池アセンブリ４０２および貫通接続コネクタ４０４の分解図を示している。電池アセンブリ４０２は、円形の突き出しリング４０８を備えているプラスチック樹脂製の外側ハウジング４０６を備えている。リング４０８は、スラストベアリング板（図３のスラストベアリング板３４６など）上の円形突き出しリングに係合するように位置している。リング４０８が円形であるため、対をなすの円形突き出しリングは、カバー（図３のカバー３４０など）がねじ込まれるときに、互いに回転でき、あるいは互いに滑ることができる。円形突き出しリングの係合によって、電池アセンブリ４０２の支持が形成される。
【００３１】
プラスチック樹脂製のハウジング４０６は、反対向きの２つの指把持面４１２を備えており、その一方のみを図４に示している。指把持面４１２によって、技師が、電池アセンブリ４０２を設置先の産業用フィールド装置から取り外すために、電池アセンブリ４０２を好都合に引っ張ることができる。
【００３２】
一実施形態においては、プラスチック樹脂製のハウジング４０６は、成型された突出コネクタ本体４１４を備えている。コネクタ本体４１４は、好ましくは、偏向リム４１６を備えている。偏向リム４１６は、貫通接続コネクタ４０４上の対応する形状の偏向シェル４１８中にスライドして入り込む偏向リム４１６およびシェル４１８は、決められた関係での結合を保証するために、回転非対称な形状を有している。偏向リム４１６は、ただ１つの固有の向きにて偏向シェル４１８中に滑り込んでいる。さらに、プラスチック樹脂製のハウジング４０６もまた、成型された丸い突出シール本体４２０を有している。シール本体４２０は、回転対称であり、Ｏリングシール４２２を保持するＯリング溝を備えている。Ｏリングシール４２２は、貫通接続コネクタ４０４の円柱形の空洞中に滑り込んでいる。電力接続ピン（図４には示されていない）は、偏向シェル４１８の内部の電力接続部（図４には示されていない）に結合するように、シール本体４２０の内部に配置されている。
【００３３】
一実施形態によれば、貫通接続コネクタ４０４は、プラスチック樹脂製の本体４２２を備えている。樹脂製の本体４２２は、ねじ端子（図４には示されていない）を隔てるバリア壁４２４、４２６、４２８、４３０、４３２を備えている。ねじ端子が、現場の配線への接続を提供している。取り付けねじ４３４（図４には、そのうちの１つだけを示している）が、貫通接続コネクタ４０４を貫いている。取り付けねじ４３４は、貫通接続コネクタ４０４を機器ハウジング（図４には示されていない）の一部である貫通接続壁に固定するために使用される。樹脂製の本体４２２の一部である偏向シェル４１８が、電池アセンブリ４０２を支持する。電池アセンブリ４０２は、一端において偏向シェル４１８によって支持され、他端においてリング４０８によって支持される。電池アセンブリ４０２は、スラストアセンブリ（図４には示されていない）によって押し付けられている。電池アセンブリ４０２の貫通接続コネクタ４０４に対する動きは、これら複数の支持およびカバーによる押し付けによって高度に規制され、確実な電力の接続が保証される。
【００３４】
図５は、産業プロセスフィールド装置のハウジング５０６の貫通接続壁５０４に取り付けられた貫通接続コネクタ５０２を示している。貫通接続コネクタ５０２は、電池アセンブリを支持すべく電池アセンブリの溝に（図５には示されていない）係合するラッチ５０８、５１０を備えている。一実施形態においては、ねじが、ラッチ５０８、５１０の代わりとして使用される。貫通接続コネクタ５０２は、偏向シェル５１４の内側に配置された電力コネクタ５１２を備えている。貫通接続コネクタ５０２は、電池区画５１６に配置され、貫通接続コネクタ５０２の一部分が、貫通接続壁５０４を貫いて電子機器区画５１８中に延びている。貫通接続コネクタ５０２は、フィールド配線端子５２０、５２２を備えている。これらの端子５２０、５２２は、ねじ山付きの導管導入ハブ５２８を通って例えば太陽電池アレイ（図５には示されていない）などといった他の装置へと延びるリード５２４、５２６に接続することができる。
【００３５】
図６は、電池アセンブリ５３０が取り付けられ、ラッチで固定された状態の図５の貫通接続コネクタを示している。図６において使用されている参照番号であって、図５において使用されている参照番号と同じ参照番号は、同じ物を示している。電池アセンブリ５３０は、ラッチ５０８、５１０（図５）によって動かぬように保持されている。
【００３６】
図７は、太陽電池アレイ７０２をさらに備る産業プロセスフィールド装置７００の一実施形態の分解図を示している。産業プロセスフィールド装置７００は、電子機器区画７０４およびフィールド配線区画７０６を備えている。ねじ山付きの導管導入ハブ７０８は、フィールド配線区画７０６への開口を提供している。電池アセンブリ７２０は、フィールド配線区画内に設置される。太陽電池アレイ７０２は、ねじ山付きの導管導入ハブ７０８に取り付けられている。電力リード７１０は、太陽電池アレイ７０２から導管導入ハブ７０８を通過し、フィールド配線区画７０６内の貫通接続コネクタ（図７には示されていない）のねじ端子７１２に延びている。ねじ込み式のカバー７２２は、電池アセンブリ７２０を現場配線区画７０６の内部の所定の位置に保持している。一実施形態においては、電池アセンブリ７２０は、充電式の密閉型鉛蓄電池を備えており、太陽電池アレイ７０２が、電池アセンブリ７２０を充電するトリクル充電器（trickle charger）として機能する。電池アセンブリ７２０は、図４に示した電池アセンブリと同様の機械的構成を有することができる。一実施形態においては、密閉型鉛蓄電池のための成型されたコネクタ本体および被覆部は、対をなす形状（偏向形状）を有しているが、そのような形状が、フィールド装置に間違った種類の電池を挿入してしまうことがないよう、充電式でない電池アセンブリのためのコネクタ本体および被覆部の形状とは異なっている。
【００３７】
一実施形態において、電子機器区画７０４内の産業プロセスフィールド装置の電子機器は、無線通信アンテナ７１４につながる無線フィールドデータ送受信器回路を備えている。一実施形態においては、フィールドデータ送受信器回路は、携帯電話として通信する。
【００３８】
図８は、貫通接続コネクタ８０４上に、電力コネクタ（図８には示されていないが、図３の電力コネクタ３０８に類似している）に電気的に接続された電池アセンブリ８０２を有する貫通接続コネクタ８０４を示している。ラッチ８１４は、電池アセンブリ８０２を貫通接続コネクタ８０４に固定している。貫通接続コネクタ８０４は、貫通接続コネクタを貫通接続壁８１６に固定するための取り付けねじ８０６、８０８を備えている。電池アセンブリ８０２は、ハウジングカバー（図８には示されていないが、図３のカバー３４０に類似している）に取り付けられたスラストベアリングから固定力を受け取ることができるおおむね平坦な上面８１８を備えている。電池アセンブリ８０２は、おおむね平らな長円形の断面を有する円柱形を有している。電池アセンブリ８０２の形状は、２つの円柱形のセル８２０、８２２および直列電流リミッタ８２４を高い組み立て密度にて囲んでいる。電池アセンブリ８０２の平坦な形状は、丸い電池区画に、電池アセンブリ８０２を取り除くことなく多数のねじ端子８１０および多数のコネクタ８１２へ好都合にアクセスするための空間を残している。貫通接続コネクタ８０４は、貫通接続壁８１６を貫いて延びる密閉された電気的接続（図８には示されていないが、図３の接続部３３４に類似している）を提供している。
【００３９】
図２〜図８にて上述した実施形態においては、電池アセンブリが、直列電流リミッタに電気的に直列に接続された少なくとも１つの電気セルを備えている。この構成は、プロセス制御ネットワークブリッジ、データ表示装置、フィールド制御バルブ、機械式のアクチュエータ、フィールドコントローラおよび送信機などの、幅広くさまざまな産業プロセスフィールド装置において有用である。一実施形態においては、電気セルは一次電池からなる。いくつかの実施形態においては、電池アセンブリは、ヒューズに直列に接続された２つのセルを備えている。一実施形態においては、電池アセンブリは、少なくとも３ボルトの開路電圧を有するように設計されている。他の実施形態においては、特に単一セルの実施形態において、３ボルト未満の開路電圧が使用される。
【００４０】
一実施形態においては、電池アセンブリの取り外し時に電力接続部に電圧が加わっていないように、電池の取り外しは、セルを切り離す電池アセンブリの直列スイッチの作動に連動させられている。このスイッチが「オン」のときには、電池アセンブリを取り外すことは不可能である。さらに、このスイッチは、輸送の際に電池アセンブリをオフにするために使用することも可能である。
【００４１】
本発明を、好ましい実施形態を参照して説明したが、本発明の思想および範囲から逸脱することなく形状および細部において変更が可能であることを、当業者であれば理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】加圧プロセス配管へと取り付けられた圧力送信機を示している。
【図２】圧力送信機の断面図を示している。
【図３】電池区画の断面図を示している。
【図４】電池アセンブリおよび貫通接続コネクタの分解図を示している。
【図５】産業プロセスフィールド装置のハウジングの貫通接続壁へと取り付けられた貫通接続コネクタを示している。
【図６】電池アセンブリが設置された図５の貫通接続コネクタを示している。
【図７】太陽電池アレイを備える産業プロセスフィールド装置を示している。
【図８】電池アセンブリが設置された貫通接続コネクタを示している。
【符号の説明】
【００４３】
２００…産業プロセスフィールド装置、２０２…ハウジング、２０６…電子機器区画、２０８…電池区画、２１２…産業プロセスフィールド装置の電子機器、２１６…電池アセンブリ、２３０…貫通接続コネクタ、２３４…電力コネクタ、２４０…エネルギーリミッタ、２４２…電池コネクタに接続される電池、２５０…シール。
【図１】
2009527889.tif 000003
【図２】
2009527889.tif 000004
【図３】
2009527889.tif 000005
【図４】
2009527889.tif 000006
【図５】
2009527889.tif 000007
【図６】
2009527889.tif 000008
【図７】
2009527889.tif 000009
【図８】
2009527889.tif 000010
【国際調査報告】
2009527889.tif 000011
2009527889.tif 000012
2009527889.tif 000013