(57)【要約】【課題】効率よく無線通信ができる防爆無線アンテナを実現する。【解決手段】防爆型機器本体に設けられた防爆アンテナにおいて、防爆型機器本体の周面に設けられたアンテナ取り付け穴と、このアンテナ取り付け穴に接合面の耐圧防爆構造の条件を充足して一端が取り付けられた４５°エルボ型継手と、この４５°エルボ型継ぎ手の他端に接合面の耐圧防爆構造の条件を充足して一端が取り付けられアンテナを内蔵し且つ耐圧防爆構造の強度条件を充足する電波透過性材料により作られたアンテナカバーとを具備したことを特徴とする防爆アンテナである。【選択図】図１
2008078835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防爆型機器本体に設けられた防爆アンテナにおいて、
防爆型機器本体の周面に設けられたアンテナ取り付け穴と、
このアンテナ取り付け穴に接合面の耐圧防爆構造の条件を充足して一端が取り付けられた屈曲したエルボ型継手と、
この屈曲したエルボ型継ぎ手の他端に接合面の耐圧防爆構造の条件を充足して一端が取り付けられアンテナを内蔵し且つ耐圧防爆構造の強度条件を充足する電波透過性材料により作られたアンテナカバーとを具備したことを特徴とする防爆アンテナ。
【請求項２】
前記アンテナは、複数のアンテナが使用されていること
を特徴とする請求項１記載の防爆アンテナ。
【請求項３】
前記アンテナは、線状アンテナが使用されていること
を特徴とする請求項１記載の防爆アンテナ。
【請求項４】
前記アンテナは、パッチアンテナが使用されていること
を特徴とする請求項１記載の防爆アンテナ。
【請求項５】
前記アンテナカバーは、ナイロン６６ガラス繊維入り材が使用されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の防爆アンテナ。
【請求項６】
前記アンテナカバーは、表面積が１００平方センチ以下であること
を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の防爆アンテナ。
【請求項７】
前記アンテナカバーは、表面積が２０平方センチ以下であること
を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の防爆アンテナ。
【請求項８】
前記アンテナカバー内には、前記アンテナ素子と電子回路とが内蔵されたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の防爆アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、効率よく無線通信ができる防爆無線アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
防爆無線アンテナに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１８２２８４号公報
【０００４】
図６は従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
防爆アンテナ１は、危険場所内に耐圧防爆構造の全閉容器３０及び受信アンテナ４が設置され、この全閉容器３０内にＦＭ受信機３を収納して構成されるが、この受信アンテ４を容器としてのソケット１０内に収納するように取り付ける。
【０００５】
このソケット１０は、受信アンテナ４が受信する電波を透過する材質、例えばプラスチック、エポキシ樹脂等の合成樹脂又はガラス等で耐圧防爆構造の中空筒状体として形成され、この中空筒状体の基部に形成される螺子部１４を全閉容器３０の取付螺子孔３１に内部が連通状態となるように螺合係止される構成である。
【０００６】
このソケット１０の全閉容器３０への係止は、螺子部１４が取付螺子孔３１に螺合することにより予め定められた所定の耐圧防爆構造を満足する構成とされる。
また、全閉容器３０の取付螺子孔３１に螺合されたソケット１０は、その螺子部１４の端部近傍にロックナット１０ａを装着して全閉容器３０に対して密着係合させる構成である。
【０００７】
次に、前記構成に基づく本実施形態の組立取付動作及び受信動作について説明する。
まず、全閉容器３０内にＦＭ受信機３を収納し、このＦＭ受信機３に対して電源配線５３及び接地配線５４が各々接続されると共に、受信アンテナ４が一端に接続された伝送線路５０も接続される。
【０００８】
この接続された伝送線路５０及び受信アンテナ４を全閉容器３０の取付螺子孔３１に内部から外部へ向かって挿通させ、全閉容器３０の外部に引き出す。この引き出した受信アンテナ４をソケット１０に収納した状態で、このソケット１０の螺子部１４を全閉容器３０の取付螺子孔３１に螺合させる。
この螺合された螺子部１４に対してさらにロックナット１０ａを螺合させることによりソケット１０を全閉容器３０に固着係止させる。
【０００９】
なお、前記受信アンテナ４のソケット１０への収納は伝送線路５０をＦＭ受信機３へ接続する前に実行し、このソケット１０内への受信アンテナ４が収納された後に受信アンテナ４に一端が接続された伝送線路５０を全閉容器３０の取付螺子孔３１に外部から内部へ向かって挿通し、この取付螺子孔３１に螺子部１４を螺合してソケット１０を全閉容器３０に固着係合させる。
さらに、この挿通した伝送線路５０の他端を前記全閉容器３０内に収納されたＦＭ受信機３に接続することもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような装置においては、以下の間題点がある。
アンテナの取付方向が固定されており、アンテナ４を垂直方向に向けての設置しかできない。
即ち、防爆エリアにて使用するアンテナ４は、防爆ケース３０に固定されており、設置方向が限定されている。
【００１１】
一方、防爆ケース３０は、設置スペース、防爆ケースの配管Ａ方向等の都合により、防爆ケースの設置位置が、たとえば、図６に示す水平位置から、図７に示す垂直位置に設置せざるを得ない場合が生ずる。
【００１２】
この場合、アンテナ４は水平方向に限定されることになり、効率良い無線通信ができない。
自在継手などによりアンテナを希望の方向に自由に変えることもできるが、耐圧防爆性能を満足するようにすると小型化が困難となる。
【００１３】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、防爆エリアにおいても、防爆ケースの設置方向を考慮せずに、効率よく無線通信ができる防爆無線アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１の防爆無線アンテナにおいては、
防爆型機器本体に設けられた防爆アンテナにおいて、防爆型機器本体の周面に設けられたアンテナ取り付け穴と、このアンテナ取り付け穴に接合面の耐圧防爆構造の条件を充足して一端が取り付けられた屈曲したエルボ型継手と、この屈曲したエルボ型継ぎ手の他端に接合面の耐圧防爆構造の条件を充足して一端が取り付けられアンテナを内蔵し且つ耐圧防爆構造の強度条件を充足する電波透過性材料により作られたアンテナカバーとを具備したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２の防爆無線アンテナにおいては、請求項１記載の防爆無線アンテナにおいて、
前記アンテナは、複数のアンテナが使用されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項３の防爆無線アンテナにおいては、請求項１記載の防爆無線アンテナにおいて、
前記アンテナは、線状アンテナが使用されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項４の防爆無線アンテナにおいては、請求項１記載の防爆無線アンテナにおいて、
前記アンテナは、パッチアンテナが使用されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項５の防爆無線アンテナにおいては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の防爆無線アンテナにおいて、
前記アンテナカバーは、ナイロン６６ガラス繊維入り材が使用されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項６の防爆無線アンテナにおいては、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の防爆無線アンテナにおいて、
前記アンテナカバーは、表面積が１００平方センチ以下であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項７の防爆無線アンテナにおいては、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の防爆無線アンテナにおいて、
前記アンテナカバーは、表面積が２０平方センチ以下であることを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項８の防爆無線アンテナにおいては、請求項１乃至請求項７の何れかに記載の防爆無線アンテナにおいて、
前記アンテナカバー内には、前記アンテナ素子と電子回路とが内蔵されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
屈曲したエルボ型継手を回動させることにより、防爆型機器本体の設置方向によらず容易に無線電波の偏波面を合わせることができ、効率よく無線通信ができる防爆アンテナが得られる。
【００２３】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
複数のアンテナを接続し、受信状況の良いアンテナを随時切り替えながら受信するアンテナダイバーシティ方式や複数入力・複数出力の無線通信方式（ＭＩＭＯ）においても、回転により干渉することなく希望の向きに複数のアンテナを設置することができる防爆アンテナが得られる。
【００２４】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
線状アンテナは簡単な構造で高利得を得られるアンテナである。かつ棒状であるので耐圧防爆構造を充足する機械的強度の高い構造である円柱形状をとることができる。それにより少ないプラスチック表面積にて防爆アンテナを構成できる防爆アンテナが得られる。
【００２５】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
波長の長い周波数帯においても、高誘電率材料にアンテナを作りこむ誘電体アンテナの使用によりアンテナ自体の小型化が可能となり、プラスチック表面積に関する防爆要件を満足した防爆アンテナが得られる。
【００２６】
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
アンテナカバーは、使用温度範囲が比較的広く機械的強度の高いナイロン６６ガラス繊維入り材ナイロンを使用することにより、薄肉としても耐圧防爆要件を満足する強度と表面積に抑えることができる防爆アンテナが得られる。
【００２７】
本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
プラスチック製容器の表面積を１００ｃｍ2以下とすることにより、耐圧防爆規格の一般的電機機器のグループ適用となり、限定された雰囲気ガスの環境下で使用可能な防爆アンテナが得られる。
【００２８】
本発明の請求項７によれば、次のような効果がある。
プラスチック製容器の表面積を２０ｃｍ2以下とすることにより、耐圧防爆規格の最上位電気機器のグループ適用となり、水素、アセチレン雰囲気ガスの環境下でも使用でき、どんな耐圧防爆環境下でも使用可能な防爆アンテナが得られる。
【００２９】
本発明の請求項８によれば、次のような効果がある。
防爆型機器本体より高周波用同軸ケーブルでのアンテナへの給電から、電子回路をアンテナカバー内に内蔵することで、同軸ケーブルによる引き回しがなくなり、同軸ケーブルによる減衰が無い良好な通信が可能となる防爆アンテナが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２は図１の動作説明図である。
図において、図４と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図４との相違部分のみ説明する。
【００３１】
図１において、アンテナ取り付け穴２１は、防爆型機器本体２２の周面に設けられている。
４５°エルボ型継手２３は、Ｏリング２３１を介して、アンテナ取り付け穴２１に、接合面の耐圧防爆構造の条件を充足して一端が取り付けられている。
即ち、４５°エルボ型継手２３は、防爆型機器本体２２にねじこまれる構造であり、ねじ仕様も耐圧防爆性能を有する構造である。
【００３２】
４５°エルボ型継手２３には、アンテナ位置固定用ロックナット２３１が、アンテナ取り付け穴２１に取り付けられている。
アンテナ位置固定用ロックナット２３２を緩めて、４５°エルボ型継手２３を回転させることで、防爆型機器本体２２の設置位置、たとえば、防爆型機器本体２２が水平位置から垂直位置になった場合にも、アンテナ方向を偏波面に合わせて設置することができる。
１８０度回転させるとアンテナは水平⇔垂直と偏波面を合わせることができる。
【００３３】
アンテナカバー２４は、４５°エルボ型継ぎ手２３の他端に、Ｏリング２４１を介して、接合面の耐圧防爆構造の条件を充足して一端が取り付けられ、アンテナ２５を内蔵し、且つ耐圧防爆構造の強度条件を充足している。
即ち、アンテナカバー２４と４５°エルボ型継ぎ手２３間は微小な隙間と充分なはめあい長さを持ち耐圧防爆規格を充分満足する構造を有する。
アンテナカバー２４と４５°エルボ型継ぎ手２３とは、アンテナカバー固定用ロックナット２４２により固定されている。
【００３４】
この場合は、アンテナ２５は、線状のアンテナが使用されている。
また、アンテナカバー２４は、ナイロン６６ガラス繊維入り材が使用されている。
また、アンテナカバー２４は、表面積が１００平方センチメートル以下にされている。
なお、アンテナカバー２４は、表面積が２０平方センチメートル以下にされても良い。
【００３５】
アンテナカバー２４の内部には、線状のアンテナ２５を内蔵し高周波信号のフィードライン、信号ライン及びＧＮＤ共に防爆型機器本体２２とは絶縁された状態を保つ。
アンテナ２５への給電用高周波同軸ケーブルは、エポキシ系注型樹脂の固着結合体２５１により耐圧防爆性能を有するアンテナカバー２４に固着結合される。
【００３６】
以上の構成において、防爆型機器本体２２が、例えば水平配置用に組み立てられた防爆無線アンテナであっても、アンテナの方向は同じ条件を満足して、且つ防爆型機器本体２２を垂直配置用に組み立てることができる。
防爆型機器本体２２が、例えば水平配置用であるものを垂直配置用に配置すると、防爆無線アンテナは、図２の二点鎖線に示す如き位置になる。
【００３７】
アンテナ位置固定用ロックナット２３２を緩めて、４５°エルボ型継手２３を回転させることで、アンテナ方向を偏波面に合わせて設置することができる。
【００３８】
この結果、４５°エルボ型継手２３を回動させることにより、防爆型機器本体２２の設置方向によらず容易に無線電波の偏波面を合わせることができ、効率よく無線通信ができる防爆アンテナが得られる。
【００３９】
線状アンテナ２５は簡単な構造で高利得を得られるアンテナである。かつ棒状であるので耐圧防爆構造を充足する機械的強度の高い構造である円柱形状をとることができる。それにより少ないプラスチック表面積にて防爆アンテナを構成できる防爆アンテナが得られる。
【００４０】
アンテナカバー２４は、使用温度範囲が比較的広く機械的強度の高いナイロン６６ガラス繊維入り材ナイロンを使用することにより、薄肉としても耐圧防爆要件を満足する強度と表面積に抑えることができる防爆アンテナが得られる。
【００４１】
プラスチック製容器の表面積を１００ｃｍ2以下とすることにより、耐圧防爆規格の一般的電機機器のグループ適用となり、限定された雰囲気ガスの環境下で使用可能な防爆アンテナが得られる。
【００４２】
プラスチック製容器の表面積を２０ｃｍ2以下とすれば、耐圧防爆規格の最上位電気機器のグループ適用となり、水素、アセチレン雰囲気ガスの環境下でも使用でき、どんな耐圧防爆環境下でも使用可能な防爆アンテナが得られる。
しかも、電波伝搬特性が良い１／２波長型の線状アンテナ２５アンテナでも使用することができる
【００４３】
図３は本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
図３においては、アンテナは、ダイバーシティアンテナ３１が使用されている。
この結果、複数のアンテナを接続し、受信状況の良いアンテナを随時切り替えながら受信するアンテナダイバーシティ方式や複数入力・複数出力の無線通信方式（ＭＩＭＯ）においても、回転により干渉することなく希望の向きに複数のアンテナを設置することができる防爆アンテナが得られる。
【００４４】
図４は本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
図４は図３の防爆型機器本体２２の水平配置に対して、垂直配置にも対応できるようにしたものである。
【００４５】
図５は本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、アンテナカバー２４内に、アンテナ素子２５と電子回路４１とが内蔵されている。
【００４６】
この結果、防爆型機器本体２２より高周波用同軸ケーブルでのアンテナ２５への給電から、電子回路をアンテナカバー２４内に内蔵することで、同軸ケーブルによる引き回しがなくなり、同軸ケーブルによる減衰が無い、良好な通信が可能となる防爆アンテナが得られる。
【００４７】
なお、前述の実施例においては、アンテナに付いて、線状アンテナと説明したが、これに限ることはなく、例えばパッチアンテナであっても良い。
【００４８】
その場合は、波長の長い周波数帯においても、高誘電率材料にアンテナを作りこむ誘電体アンテナの使用によりアンテナ自体の小型化が可能となり、プラスチック表面積に関する防爆要件を満足した防爆アンテナが得られる。
【００４９】
なお、内蔵アンテナ２５はスリーブアンテナでなく、Ｆ形アンテナ、逆Ｆ型アンテナ、マイクロストリップアンテナ等でも良いことは勿論である。
【００５０】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の動作説明図である。
【図３】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図４】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図５】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図６】従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
【図７】図６の動作説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
２１    アンテナ取り付け穴
２２    防爆型機器本体
２３    ４５°エルボ型継手
２３１  Ｏリング
２３２  アンテナ位置固定用ロックナット
２４    アンテナカバー
２４１  Ｏリング
２４２  アンテナカバー固定用ロックナット
２５    アンテナ
２５１  固着結合体
３１    ダイバーシティアンテナ
４１    電子回路
Ａ      配管
【図１】
2008078835.tif 000003
【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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【図７】
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