(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製油所や石油化学工場に設置された無線ＬＡＮ防爆型中継器であって、
無線ＬＡＮにより、送受信機との間で通信する無線ＬＡＮアクセスポイントと、
この無線ＬＡＮアクセスポイントと接続された一又は二以上のアンテナと、
前記無線ＬＡＮアクセスポイントと接続された電気通信用ケーブルと、
少なくとも一部に、前記アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記無線ＬＡＮアクセスポイント及びアンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器
を備え、
前記密閉容器が、
一端が遮蔽され、他端が開放された、前記電波透過材料からなる、前記アンテナを収納する筒部と、
この筒部の前記他端と連結され、前記無線ＬＡＮアクセスポイント及び電源ユニットを収納する基部と、
前記筒部を密閉した状態で前記基部に固定するフランジ部
を有し、
前記筒部の下部に、支持板が装入され、かつ、前記筒部が、ガスケット及びガスケットホルダによって密閉した状態で前記基部に固定されることを特徴とする無線ＬＡＮ防爆型中継器。
【請求項２】
前記アンテナをカージオイド型アンテナとしたことを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮ防爆型中継器。
【請求項３】
前記電気通信用ケーブルが、防爆型スイッチングハブと接続されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線ＬＡＮ防爆型中継器。
【請求項４】
製油所や石油化学工場に設置された防爆型スイッチングハブであって、
上記請求項１〜３のいずれか一項に記載された無線ＬＡＮ防爆型中継器の電気通信用ケーブルと接続されたスイッチングハブと、
前記電気通信用ケーブルと接続された雷サージ対策用の保安器と、
前記スイッチングハブ及び保安器を収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器
を備えたことを特徴とする防爆型スイッチングハブ。
【請求項５】
製油所や石油化学工場の危険地区に設置された防爆型無線通信手段であって、
電気通信用ケーブルを介して、上記請求項４に記載されたスイッチングハブと接続され、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと無線通信を行う、危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと、
この危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと接続されたアンテナと、
少なくとも一部に、前記アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント及びアンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器
を備え、
前記密閉容器が、
一端が遮蔽され、他端が開放された、前記電波透過材料からなる、前記アンテナを収納する筒部と、
この筒部の前記他端と連結され、前記無線ＬＡＮアクセスポイント及び電源ユニットを収納する基部と、
前記筒部を密閉した状態で前記基部に固定するフランジ部
を有し、
前記筒部の下部に、支持板が装入され、かつ、前記筒部が、ガスケット及びガスケットホルダによって密閉した状態で前記基部に固定されることを特徴とする防爆型無線通信手段。
【請求項６】
製油所や石油化学工場の危険地区に設置された防爆型無線通信手段付きスイッチングハブであって、
上記請求項１〜３のいずれか一項に記載された無線ＬＡＮ防爆型中継器の電気通信用ケーブルと接続されたスイッチングハブと、
前記電気通信用ケーブルと接続された雷サージ対策用の保安器と、
前記スイッチングハブと接続され、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと無線通信を行う、危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと、
この危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと接続されたアンテナと、
前記スイッチングハブ、保安器、危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント及びアンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器
を備え、
前記密閉容器が、
一端が遮蔽され、他端が開放された、前記電波透過材料からなる、前記アンテナを収納する筒部と、
この筒部の前記他端と連結され、前記無線ＬＡＮアクセスポイント、スイッチングハブ、保安器及び電源ユニットを収納する基部と、
前記筒部を密閉した状態で前記基部に固定するフランジ部
を有し、
前記筒部の下部に、支持板が装入され、かつ、前記筒部が、ガスケット及びガスケットホルダによって密閉した状態で前記基部に固定されることを特徴とする防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ。
【請求項７】
製油所や石油化学工場の危険地区における送受信機と、
前記危険地区に設置され、上記請求項１〜３のいずれか一項に記載された無線ＬＡＮ防爆型中継器と、
前記危険地区に設置され、上記請求項４に記載された防爆型スイッチングハブと、
前記危険地区に設置され、上記請求項５に記載された防爆型無線通信手段と、
非危険地区に設置された無線ＬＡＮサーバーと、
この無線ＬＡＮサーバーと接続され、無線ＬＡＮにより、前記危険地区に設置された防爆型無線通信手段の無線ＬＡＮアクセスポイントとの間で通信する、前記非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと
を具備したことを特徴とする危険地区における通信システム。
【請求項８】
製油所や石油化学工場の危険地区における送受信機と、
前記危険地区に設置され、上記請求項１〜３のいずれか一項に記載された無線ＬＡＮ防爆型中継器と、
前記危険地区に設置され、上記請求項６に記載された防爆型無線通信手段付きスイッチングハブと、
非危険地区に設置された無線ＬＡＮサーバーと、
この無線ＬＡＮサーバーと接続され、無線ＬＡＮにより、前記危険地区に設置された防爆型無線通信手段付きスイッチングハブの無線ＬＡＮアクセスポイントとの間で通信する、前記非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと
を具備したことを特徴とする危険地区における通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）防爆型中継器、防爆型スイッチングハブ、防爆型無線通信手段、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ及び危険地区における通信システムに関し、特に、危険物の製造および取扱いを行う製油所や石油化学工場等の広大な危険地区において、危険地区の製造設備と非危険地区の管理設備との間で、製造設備の運転データなどに関する大量のデータを、危険地区の無線ＬＡＮ防爆型中継器、電気通信用ケーブル、防爆型スイッチングハブ、電気通信用ケーブル及び防爆型無線通信手段、並びに、非危険地区の無線ＬＡＮアクセスポイントを経由することにより、安全かつ効率よく通信することを可能とする無線ＬＡＮ防爆型中継器、防爆型スイッチングハブ、防爆型無線通信手段、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ及び危険地区における通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製油所や石油化学工場等では、多くの製造設備が設置されており、これらのプラントを安全かつ効率よく稼働させるためには、これらの製造設備が所定期間（たとえば、次の定期点検時まで）正常に作動する必要がある。
このため、製造設備を適切に操作することは勿論、製造設備が正常に運転されていることを確認するとともに、異常が発生した際、早期に異常を検知し速やかに対処する必要がある。
【０００３】
特に、製油所や石油化学工場では、可燃性ガスや可燃性液体の蒸気（適宜、爆発性ガスと略称する。）が存在するおそれのある場所（本発明における危険地区）に、製造用電気計装設備やモーターなどの電動機が設置されている。これらの設備や機器は、一般的に、防爆構造となっており、爆発性ガスに対して点火能力を有する電気火花が発生しないか、たとえ発生しても周囲の爆発性ガスに引火しない構造としてある。
【０００４】
ところで、製油所や石油化学工場の危険地区は、通常、非常に広いため、点在する複数の製造設備に設けられた測定機器と、非危険地区に設けられた計測室内のコンピュータとを測定用ケーブルで接続し、製造設備の運転データなどを収集することは、測定用ケーブルの費用及びそれを敷設する費用を考慮すると、経済的な負担が大きいといった欠点があった。
このため、上記欠点を解決する技術が提案されてきた。
【０００５】
たとえば、危険場所に設置される防爆アンテナにおいて、アンテナ本体が送受信する電波を透過する材質で耐圧防爆構造とし、一端側が閉塞されると共に、他端側が開放の開口部を有する中空筒体からなる容器を形成し、容器の中空筒体内にアンテナ本体を収納し、アンテナを収納した容器が全閉容器に耐圧防爆構造を満足するように直接に全閉容器外壁面から略垂直に突設して接続される、防爆アンテナの技術が開示されている（特許文献１参照）。
この技術によれば、本質安全防爆構造を有する回路を構成するために、複数の阻止用コンデンサを直列接続する等の回路が不要となり、また、伝送線路のシードル線に対して接地工事を施す必要がなくなり、装置全体を簡略な構造とすることができる。
【特許文献１】特許第３０４００６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、プラントをさらに高いレベルで安全かつ効率よく稼働させるためには、また、災害時などにおけるプラントの安全性をより向上させるためには、設備の運転データ，設備管理の履歴データ，現場操作作画情報，監視用画像情報，音響情報等の大量のデータを、危険地区と非危険地区との間で密に通信し、これらのデータにもとづいて精度よく管理する必要がある。これに対し、上記防爆アンテナの技術では、大量のデータを効率よく通信することができないため、上述した極めて重要な要求に応えることができないといった問題があった。
また、データ通信の信頼性を向上させたり、設置費用などの低減化といった要望に応える必要があった。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するために提案されたものであり、製油所や石油化学工場等の広大な危険地区と非危険地区との間で、無線ＬＡＮを経由することにより、大量のデータを安全かつ効率よく通信し、かつ、データ通信の信頼性の向上及び設置費用等の削減を可能とする無線ＬＡＮ防爆型中継器、防爆型スイッチングハブ、防爆型無線通信手段、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ及び危険地区における通信システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の無線ＬＡＮ防爆型中継器は、無線ＬＡＮにより、送受信機との間で通信する無線ＬＡＮアクセスポイントと、この無線ＬＡＮアクセスポイントと接続された一又は二以上のアンテナと、前記無線ＬＡＮアクセスポイントと接続された電気通信用ケーブルと、少なくとも一部に、前記アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記無線ＬＡＮアクセスポイント及びアンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備えた構成としてある。
このようにすると、無線ＬＡＮを利用することにより、大量のデータを安全かつ効率よく通信することができる。また、光ケーブルの代わりに、電気通信用ケーブルを使用することにより、小型化及び軽量化を図ることができ、製造原価及び設置費用のコストダウンを図ることができる。
なお、送受信機は、携帯コンピュータ，防爆カメラ，現場確認をする運転員が持ち歩くモバイル機器などであり、送受信される情報としては、プラント運転データ，配管図に関する情報，操作方法に関する情報，プラント設計データ，機器のプロット表示に関する情報，運転操作要領書に関する情報，配管＆計装ダイアグラムに関する情報，ボード運転操作自動化システムに関する情報，機器点検に関する情報，及び，画像情報などを挙げることができる。
【０００９】
また、好ましくは、前記アンテナをカージオイド型アンテナとするとよい。
このようにすると、電波出力をより大きくすることができる。さらに、無線ＬＡＮ防爆型中継器の小型化及び軽量化を図るとともに、製造原価のコストダウンを図ることができる。
【００１０】
また、好ましくは、前記密閉容器が、一端が遮蔽され、他端が開放された、前記電波透過材料からなる筒部と、この筒部の前記他端と連結される基部を備え、前記筒部に前記アンテナを収納するとよい。
このようにすると、筒部の機械的強度を向上させることができ、かつ、アンテナの向きを自在に設定することができる。
【００１１】
また、好ましくは、前記密閉容器に、電源ユニットを収納するとよい。
電源ユニットとして、ＡＣアダプタ、安定化電源、バッテリー、太陽電池などが用いられ、このような電源ユニットを収納することにより、一般的に使用される交流電源（たとえば、交流１００Ｖ電源）を利用することができたり、あるいは、電源配線を敷設しなくてもすむので、設置費用のコストダウンを図ることができる。
【００１２】
また、好ましくは、前記電気通信用ケーブルが、防爆型スイッチングハブと接続されるとよい。
このようにすると、防爆型スイッチングハブの周囲に複数の無線ＬＡＮ防爆型中継器を廉価な費用で配設することができ、通信可能エリアを効率よく拡張することができる。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の防爆型スイッチングハブは、上述した無線ＬＡＮ防爆型中継器の電気通信用ケーブルと接続されたスイッチングハブと、前記電気通信用ケーブルと接続された雷サージ対策用の保安器と、前記スイッチングハブ及び保安器を収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備えた構成としてある。
このようにすると、雷ノイズの悪影響を排除することができるとともに、複数の無線ＬＡＮ防爆型中継器を自在に配置することができる。さらに、伝送路の一部に、電気通信用ケーブルを用いることにより、通信速度の向上及び他の機器からの電磁ノイズに影響されにくい安定した通信を行うことができる。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の防爆型無線通信手段は、電気通信用ケーブルを介して、上述したスイッチングハブと接続され、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと無線通信を行う、危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと、この危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと接続されたアンテナと、少なくとも一部に、前記アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント及びアンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備えた構成としてある。
このようにすると、無線ＬＡＮにより、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントとの間で、ブリッジ通信を行うことができ、ケーブルを敷設しなくてもすむので、設置費用のコストダウンを図ることができる。  
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の防爆型無線通信手段付きスイッチングハブは、上述した無線ＬＡＮ防爆型中継器の電気通信用ケーブルと接続されたスイッチングハブと、前記電気通信用ケーブルと接続された雷サージ対策用の保安器と、前記スイッチングハブと接続され、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと無線通信を行う、危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと、この危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと接続されたアンテナと、前記スイッチングハブ、保安器、危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント及びアンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備えた構成としてある。
このようにすると、雷ノイズの悪影響を排除することができるとともに、複数の無線ＬＡＮ防爆型中継器を自在に配置することができる。さらに、伝送路の一部に、電気通信用ケーブルを用いることにより、通信速度の向上及び他の機器からの電磁ノイズに影響されにくい安定した通信を行うことができる。また、無線ＬＡＮにより、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントとの間で、ブリッジ通信を行うことができ、ケーブルを敷設しなくてもすむので、設置費用のコストダウンを図ることができる。  
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明の危険地区における通信システムは、危険地区における送受信機と、無線ＬＡＮにより、送受信機との間で通信する無線ＬＡＮアクセスポイントと、この無線ＬＡＮアクセスポイントと接続されたアンテナと、前記無線ＬＡＮアクセスポイントと接続された電気通信用ケーブルと、少なくとも一部に、前記アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記無線ＬＡＮアクセスポイント及びアンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備え、前記危険地区に設置された無線ＬＡＮ防爆型中継器と、前記無線ＬＡＮ防爆型中継器の電気通信用ケーブルと接続されたスイッチングハブと、前記電気通信用ケーブルと接続された雷サージ対策用の保安器と、前記スイッチングハブ及び保安器を収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備え、前記危険地区に設置された防爆型スイッチングハブと、電気通信用ケーブルを介して、前記スイッチングハブと接続され、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと無線通信を行う、前記危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと、前記危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと接続されたアンテナと、少なくとも一部に、前記アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント及びアンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備え、前記危険地区に設置された防爆型無線通信手段と、非危険地区に設置された無線ＬＡＮサーバーと、この無線ＬＡＮサーバーと接続され、無線ＬＡＮにより、前記危険地区に設置された防爆型無線通信手段の無線ＬＡＮアクセスポイントとの間で通信する、前記非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントとを具備した構成としてある。
このようにすると、無線ＬＡＮを利用することにより、大量のデータを安全かつ効率よく通信することができる。また、光ケーブルの代わりに、電気通信用ケーブルを使用することにより、小型化及び軽量化を図ることができ、製造原価及び設置費用のコストダウンを図ることができる。さらに、雷ノイズの悪影響を排除することができるとともに、複数の無線ＬＡＮ防爆型中継器を自在に配置することができる。また、伝送路の一部に、電気通信用ケーブルを用いることにより、通信速度の向上及び他の機器からの電磁ノイズに影響されにくい安定した通信を行うことができる。さらに、無線ＬＡＮにより、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントとの間で、ブリッジ通信を行うことができ、この分のケーブルを敷設しなくてもすむので、設置費用のコストダウンを図ることができる。  
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の危険地区における通信システムは、危険地区における送受信機と、無線ＬＡＮにより、送受信機との間で通信する無線ＬＡＮアクセスポイントと、この無線ＬＡＮアクセスポイントと接続されたアンテナと、前記無線ＬＡＮアクセスポイントと接続された電気通信用ケーブルと、少なくとも一部に、前記アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記無線ＬＡＮアクセスポイント及びアンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備え、前記危険地区に設置された無線ＬＡＮ防爆型中継器と、前記無線ＬＡＮ防爆型中継器の電気通信用ケーブルと接続されたスイッチングハブと、前記電気通信用ケーブルと接続された雷サージ対策用の保安器と、前記スイッチングハブと接続され、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと無線通信を行う、危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと、該無線ＬＡＮアクセスポイントと接続されたアンテナと、前記スイッチングハブ、保安器、危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント及びアンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備え、前記危険地区に設置された防爆型無線通信手段付きスイッチングハブと、非危険地区に設置された無線ＬＡＮサーバーと、この無線ＬＡＮサーバーと接続され、無線ＬＡＮにより、前記危険地区に設置された防爆型無線通信手段付きスイッチングハブの無線ＬＡＮアクセスポイントとの間で通信する、前記非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントとを具備した構成としてある。
このようにしても、無線ＬＡＮを利用することにより、大量のデータを安全かつ効率よく通信することができ、また、電気通信用ケーブルを使用することにより、小型化及び軽量化を図ることができ、製造原価及び設置費用のコストダウンを図ることができる。さらに、雷ノイズの悪影響を排除することができるとともに、通信速度の向上及び他の機器からの電磁ノイズに影響されにくい安定した通信を行うことができる。また、無線ＬＡＮにより、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントとの間で、ブリッジ通信を行うことができ、設置費用のコストダウンを図ることができる。  
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の無線ＬＡＮ防爆型中継器、防爆型スイッチングハブ、防爆型無線通信手段、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ及び危険地区における通信システムによれば、危険物の製造および取扱いを行う製油所や石油化学工場等の広大な危険地区において、危険地区の製造設備と非危険地区の管理設備との間で、製造設備の運転データなどに関する大量のデータを、無線ＬＡＮを経由することにより、安全かつ効率よく通信することができ、プラントをさらに高いレベルで安全かつ効率よく稼働させることができ、また、災害時などにおけるプラントの安全性をより向上させることができる。
さらに、無線ＬＡＮ防爆型中継器の小型化及び軽量化を図ることができ、製造原価及び設置費用のコストダウンを図ることができる。また、雷ノイズの悪影響を排除することができるとともに、複数の無線ＬＡＮ防爆型中継器を自在に配置することができる。さらに、伝送路の一部に、電気通信用ケーブルを用いることにより、通信速度の向上及び他の機器からの電磁ノイズに影響されにくい安定した通信を行うことができる。また、無線ＬＡＮにより、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントと危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントとの間で、ブリッジ通信を行うことができ、この分のケーブルを敷設しなくてもすむので、設置費用のコストダウンを図ることができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［無線ＬＡＮ防爆型中継器］
図１は、本発明の一実施形態に係る無線ＬＡＮ防爆型中継器の概略断面図を示している。  
同図において、無線ＬＡＮ防爆型中継器１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１１、電源ユニット１２、カージオイド型アンテナ１３及び密閉容器１４とからなっており、電気通信用ケーブル１５及び電源ケーブル１６が外部から接続されている。
【００２０】
（無線ＬＡＮアクセスポイント）
無線ＬＡＮアクセスポイント１１は、無線ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）により、送受信機（図示せず）との間を接続する電波中継器であり、一般的に、有線ＬＡＮとの接続機能を有している。この無線ＬＡＮアクセスポイント１１は、支柱と載置板とからなる保持部材１１１を介して、密閉容器１４の基部１４３に収納された状態で取り付けられている。また、無線ＬＡＮアクセスポイント１１は、電気通信用ケーブル１５が接続され、かつ、カージオイド型アンテナ１３と接続されている。
【００２１】
無線ＬＡＮアクセスポイント１１と送受信機（たとえば、無線ＬＡＮアダプタが取り付けられたコンピュータや送受信機能を有するＰＤＡ（個人情報端末）など）には、通常、ＥＳＳＩＤ（Extended  Service  Set  Identifier）という識別子が割り当てられており、無線ＬＡＮアクセスポイント１１は、自身と同じＥＳＳＩＤを持つ送受信機との通信しか中継しない。これにより、同一エリア内に複数の送受信機が混在するような環境であっても、混信や無駄な通信を防ぐことができる。
なお、無線ＬＡＮアクセスポイント１１は、通常、複数の送受信機との通信を中継するが、一つの送受信機との通信を中継してもよい。
【００２２】
（電源ユニット）
電源ユニット１２は、ＡＣアダプタとしてあり、電源ケーブル１６が接続され、かつ、無線ＬＡＮアクセスポイント１１と接続されている。この電源ユニット１２は、電源ケーブル１６を介して、外部から交流１００Ｖの電流を入力し、低電圧の直流電流に変換し、この直流電流を、無線ＬＡＮアクセスポイント１１に供給する。このようにすると、一般的に使用される交流電源（たとえば、交流１００Ｖ電源）を利用することができ、外部に直流電源がない場合でも、容易に設置することができ、設置費用のコストダウンを図ることができる。
なお、電源ユニット１２は、ＡＣアダプタに限定されるものではなく、たとえば、停電時にバッテリーに自動的に切り替わる安定化電源などを用いてもよい。
【００２３】
（カージオイド型アンテナ）
カージオイド型アンテナ１３は、無線ＬＡＮアクセスポイント１１と接続されている。このカージオイド型アンテナ１３は、無線ＬＡＮアクセスポイント１１から電気信号を入力すると、この電気信号に応じた電波を発信し、かつ、電波を受信すると、受信した電波に応じた電気信号を無線ＬＡＮアクセスポイント１１に出力する。なお、本実施形態のカージオイド型アンテナ１３は、電波を受信及び発信する構成としてあるが、受信又は発信のいずれか一方を行う構成としてもよい。
また、一般的に、カージオイド型アンテナ１３は、電波を透過する樹脂によってモールド成形さており、支持板１４８に固定される。
【００２４】
カージオイド型アンテナ１３は、ほぼカージオイド型の方向指向性を有しており、カージオイド型に広がるエリアをカバーし、カバーしたエリア方向からの電波を受信するとともに、カバーしたエリアに向けて電波を発信する。したがって、カージオイド型アンテナ１３は、複数の送受信機をカバー可能な方向に向けて取り付けられる。なお、上記送受信機は、危険地区において、通常、運転員が持ち歩いたり、設置されたりしている。
また、カージオイド型アンテナ１３は、他の種類のアンテナ（たとえば、ほぼ同じ範囲をカバーする平面アンテナなど）に比べて、小型化されている。これにより、無線ＬＡＮ防爆型中継器１を小型化できるとともに、製造原価のコストダウンを図ることができる。さらに、密閉容器１４の筒部１４１の小型化を図ることが可能となり、金属と比べて機械的強度の低い筒部１４１を小型化することにより、災害時に筒部１４１が破損するといった危険性を低減し安全性を向上させることができる。
また、本実施形態では、二つのカージオイド型アンテナ１３を設けており、一つのカージオイド型アンテナ１３を設ける場合より、約二倍のエリアをカバーすることができる。また、三つ以上のカージオイド型アンテナ１３を多角形状に配設することにより、ほぼ全周方向のエリアをカバーすることができ、すなわち、広角エリアでの通信が可能となる。
【００２５】
（密閉容器）
密閉容器１４は、カージオイド型アンテナ１３を収納する筒部１４１と、無線ＬＡＮアクセスポイント１１及び電源ユニット１２を収納する基部１４３と、筒部１４１を密閉した状態で基部１４３に固定するフランジ部１４２とからなっている。また、本実施形態の密閉容器１４は、密封部材（シール部材）として、Ｏリング１４５及びガスケット１４６を備えた耐圧防爆構造としてある。
【００２６】
筒部１４１は、上板を有しかつ下端が開放されたほぼ円筒状としてあり、下端部には、円環状の鍔部１４１ａが形成されている。筒部１４１の材料として、カージオイド型アンテナ１３が送受信する電波を透過する電波透過材料、たとえば、耐圧ガラスや樹脂等が用いられる。なお、本実施形態では、耐熱強化ガラスが用いられている。
また、筒部１４１は、下部に円板状の支持板１４８が装入されており、この支持板１４８に、カージオイド型アンテナ１３が取り付けられている。支持板１４８は、カージオイド型アンテナ１３と無線ＬＡＮアクセスポイント１１を接続するケーブルを通すためのケーブル孔が形成されている。
なお、支持板１４８は、上記構造に限定されるものではなく、たとえば、無線ＬＡＮアクセスポイント１１などの状態を目視確認するための開口部が形成された構造としてもよい。また、支持板１４８の材料として、一般的に、樹脂が用いられる。
【００２７】
基部１４３は、上端部に円環状の鍔部１４３ａが形成された、ほぼ有底円筒状の金属製容器であり、無線ＬＡＮアクセスポイント１１及び電源ユニット１２を収納する。また、基部１４３は、下面に電気通信用ケーブル１５と電源ケーブル１６が挿入され、かつ、外部と基部１４３の内部を遮断する封止手段（図示せず）が設けられている。一般的に、この封止手段は、円筒状のゴムからなるケーブルパッキンが用いられる。このようにすると、基部１４３の内部は、外部に対して密閉された状態となり、たとえば、無線ＬＡＮアクセスポイント１１の内部で火花が発生しても、密閉容器１４の外部に火花が飛び出さない構造とすることができる。
また、鍔部１４３ａは、フランジ部１４２を螺着するための雌ねじが切られ、さらに、上面は、Ｏリング１４５のシール面として機能する面粗度に仕上げられている。    
【００２８】
フランジ部１４２は、筒部１４１が装入される開口部の形成された金属製の円板としてあり、上記雌ねじに対応する位置に、ボルト１４４が挿入されるボルト孔が穿設されている。また、下面には、Ｏリング１４５が収納されるＯリング溝が形成され、さらに、筒部１４１の鍔部１４１ａ及びガスケットホルダ１４７が嵌入される円環状の切欠がそれぞれ形成されている。すなわち、上方の切欠に鍔部１４１ａが嵌入され、下方の切欠にガスケットホルダ１４７が嵌入される。
【００２９】
ガスケットホルダ１４７は、周縁部全周にわたって壁部が突出された金属製の円板としてあり、円形のガスケット１４６が載置される。このようにすると、ガスケット１４６は、周縁部上面が、筒部１４１の鍔部１４１ａの下面及びフランジ部１４２の下方の切欠の段差面と当接し、かつ、周縁部下面が、ガスケットホルダ１４７の上面と当接して、筒部１４１及び基部１４３の内部空間と外部との間をシールする。また、Ｏリング１４５は、フランジ部１４２と基部１４３の鍔部１４３ａとの隙間をシールする。
なお、ガスケットホルダ１４７及びガスケット１４６のほぼ中央に、カージオイド型アンテナ１３と無線ＬＡＮアクセスポイント１１を接続するケーブルを通すためのケーブル孔が形成されている。また、本実施形態では、Ｏリング１４５やガスケット１４６を用いてシールする構成としてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、液状のシール剤や接着剤を用いてシールする構成としてもよい。
【００３０】
上記構成の無線ＬＡＮ防爆型中継器１によれば、無線ＬＡＮを利用することにより、大量のデータを安全かつ効率よく通信することができる。また、電気通信用ケーブルを使用することにより、光・電気変換器を設けなくてもすむので、小型化及び軽量化を図ることができ、製造原価及び設置費用のコストダウンを図ることができる。さらに、上記構成の密閉容器１４によって、筒部１４１の機械的強度が向上するとともに、カージオイド型アンテナ１３の向きを自在に設定することができる。
また、無線ＬＡＮ防爆型中継器１は、電気通信用ケーブル１５が、後述する防爆型スイッチングハブ２と接続されるとよい。このようにすると、防爆型スイッチングハブ２の周囲に複数の無線ＬＡＮ防爆型中継器１を廉価な費用で配設することができ、通信可能エリアを効率よく拡張することができる。
【００３１】
［防爆型スイッチングハブ］
図２は、本発明の一実施形態に係る防爆型スイッチングハブの概略断面図を示している。  
同図において、防爆型スイッチングハブ２は、スイッチングハブ２４、保安器２５及びこれらを収納する密閉容器２３を備えている。
【００３２】
（スイッチングハブ）
スイッチングハブ２４は、電源ケーブル２８、一又は二以上の上記無線ＬＡＮ防爆型中継器１の電気通信用ケーブル１５、及び、外部機器（通常、防爆型無線通信手段３や他の防爆型スイッチングハブ２など）の電気通信用ケーブル２７が接続されている。
また、本実施形態の防爆型スイッチングハブ２は、信号増幅機能を備えており、電気通信用ケーブル１５，２７による中継距離を、最大で１００ｍ程度とすることができる。したがって、中継距離が長い場合には、必要な分だけ防爆型スイッチングハブ２を電気通信用ケーブル１５，２７の間に接続することにより、遠方の無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続することができる。
【００３３】
（保安器）
保安器２５は、密閉容器２３内において、電気通信用ケーブル１５又は電気通信用ケーブル２７と接続されており、また、スイッチングハブ２４と接続されている。この保安器２５は、セラミックアレスタやＳＰダイオードなどの雷防護素子が内蔵されており、雷サージに対して弱い電子機器を防護する。
【００３４】
（密閉容器）
密閉容器２３は、金属製の上蓋２１と箱部２２とからなる矩形箱状としてあり、容器内部で発生した火花などが外部に漏れないように密封された耐圧防爆構造としてある。上蓋２１は、耐圧ガラス２１２が内側から密封された状態で取り付けられており、周縁部には、ほぼ等間隔でボルト２１１が挿入される貫通孔が穿設されている。箱部２２は、上部に、ボルト２１１に対応する位置に雌ねじの切られた矩形環状のフランジ部が形成され、さらに、側面に、複数のケーブルジョイント２６が突設されている。このケーブルジョイント２６は、ケーブルパッキンなどの封止手段によって、ケーブルが装入された状態で封止する。また、上蓋２１と箱部２２は、図示してないが、Ｏリングなどの密封部材によって密封されている。
【００３５】
上記構成の防爆型スイッチングハブ２によれば、雷ノイズの悪影響を排除することができるとともに、複数の無線ＬＡＮ防爆型中継器１を自在に配置することができる。さらに、伝送路の一部に、電気通信用ケーブル１５，２７を用いることにより、通信速度の向上及び他の機器からの電磁ノイズに影響されにくい安定した通信を行うことができる。
【００３６】
［防爆型無線通信手段］
図３は、本発明の一実施形態に係る防爆型無線通信手段の概略断面図を示している。
同図において、防爆型無線通信手段３は、上記無線ＬＡＮ防爆型中継器１と比較して、カージオイド型アンテナ１３及び無線ＬＡＮアクセスポイント１１の代わりに、アンテナ３３及び、電気通信用ケーブル２７を介して防爆型スイッチングハブ２と接続される無線ＬＡＮアクセスポイント３１を備えた点が相違する。
したがって、図３において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
無線ＬＡＮアクセスポイント３１は、通常、危険地区に設置されており、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント５１と無線通信を行う構成としてある。
また、本実施形態のアンテナ３３は、平面アンテナとしてあるが、これに限定されるものではない。
なお、その他の構成は、無線ＬＡＮ防爆型中継器１とほぼ同様としてある。
【００３８】
上記構成の防爆型無線通信手段３によれば、無線ＬＡＮにより、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント５１と危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント３１との間で、ブリッジ通信を行うことができ、ケーブルを敷設しなくてもすむので、設置費用のコストダウンを図ることができる。
【００３９】
［防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ］
図４は、本発明の一実施形態に係る防爆型無線通信手段付きスイッチングハブの概略断面図を示している。
同図において、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ４は、上記防爆型無線通信手段３と比較して、アンテナ３３、無線ＬＡＮアクセスポイント３１及び密閉容器１４の代わりに、アンテナ４３、スイッチングハブ２４と接続される無線ＬＡＮアクセスポイント４１及び密閉容器４４を備え、さらに、密閉容器４４内にスイッチングハブ２４と保安器２５を収納した点が相違する。
したがって、図４において、図３と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４０】
無線ＬＡＮアクセスポイント４１は、通常、危険地区に設置されており、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント５１と無線通信を行う構成としてある。また、無線ＬＡＮアクセスポイント４１は、密閉容器４４に収納されたスイッチングハブ２４と接続されている。
スイッチングハブ２４は、保安器２５及び電気通信用ケーブル１５，２７を介して、無線ＬＡＮ防爆型中継器１及び防爆型スイッチングハブ２と接続されている。なお、本実施形態では、一つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１及び一つの防爆型スイッチングハブ２と接続されているが、これに限定されるものではなく、たとえば、一又は二以上の無線ＬＡＮ防爆型中継器１及び／又は一又は二以上の防爆型スイッチングハブ２と接続される構成としてもよい。
【００４１】
密閉容器４４は、密閉容器１４と比べると、スイッチングハブ２４及び保安器２５を収納するために、径方向に大型化されているとともに、複数のケーブルジョイント２６の突設された基部４４３を有している。
また、本実施形態のアンテナ４３は、平面アンテナとしてあるが、これに限定されるものではない。
なお、その他の構成は、防爆型無線通信手段３とほぼ同様としてある。
【００４２】
上記構成の防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ４によれば、雷ノイズの悪影響を排除することができるとともに、複数の無線ＬＡＮ防爆型中継器１や防爆型スイッチングハブ２を自在に配置することができる。さらに、伝送路の一部に、電気通信用ケーブルを用いることにより、通信速度の向上及び他の機器からの電磁ノイズに影響されにくい安定した通信を行うことができる。また、無線ＬＡＮにより、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント５１と危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント４１との間で、ブリッジ通信を行うことができ、ケーブルを敷設しなくてもすむので、設置費用のコストダウンを図ることができる。  
【００４３】
［危険地区における通信システムの第一実施形態］
図５は、本発明の危険地区における通信システムの第一実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、危険地区における通信システム１０は、危険地区に、複数の端末に設けられた送受信機（図示せず）と、上述した複数の無線ＬＡＮ防爆型中継器１、防爆型スイッチングハブ２及び防爆型無線通信手段３が設置されている。なお、上記送受信機と無線ＬＡＮ防爆型中継器１は、無線ＬＡＮによって通信する。
【００４４】
上記無線ＬＡＮ防爆型中継器１、防爆型スイッチングハブ２及び防爆型無線通信手段３は、危険地区における送受信機の配置状況などに応じて、様々な組合せが可能である。
本実施形態では、三つの組合せを用いており、第一の組合せは、防爆型無線通信手段３と防爆型スイッチングハブ２が電気通信用ケーブル２７を介して接続され、防爆型スイッチングハブ２が、電気通信用ケーブル１５を介して二つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続されている。また、第二の組合せは、防爆型無線通信手段３と防爆型スイッチングハブ２が電気通信用ケーブル２７を介して接続され、この防爆型スイッチングハブ２が、電気通信用ケーブル１５を介して一つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続され、さらに、電気通信用ケーブル２７を介して第二の防爆型スイッチングハブ２と接続され、第二の防爆型スイッチングハブ２が、電気通信用ケーブル１５を介して二つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続されている。さらに、第三の組合せは、防爆型無線通信手段３と防爆型スイッチングハブ２が電気通信用ケーブル２７を介して接続され、この防爆型スイッチングハブ２が、電気通信用ケーブル１５を介して一つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続され、さらに、電気通信用ケーブル２７を介して第二及び第三の防爆型スイッチングハブ２と接続され、第二の防爆型スイッチングハブ２が、電気通信用ケーブル１５を介して二つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続され、第三の防爆型スイッチングハブ２が、電気通信用ケーブル１５を介して一つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続されている。
【００４５】
また、非危険地区の計測室５０には、ＬＡＮ（構内情報通信網）が設けられており、少なくとも無線ＬＡＮサーバー５及び無線ＬＡＮアクセスポイント５１が、ケーブル５３を介してハブ５２と接続されている。なお、図示してないが、ＬＡＮを構成する機器としては、上記の他に、たとえば、ナビゲータサーバー、モバイルＤＯＳ用サーバーなどが挙げられる。
上記非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント５１は、危険地区に設置された防爆型無線通信手段３の無線ＬＡＮアクセスポイント３１との間で、無線ＬＡＮにより通信する。
【００４６】
上記構成の危険地区における通信システム１０によれば、無線ＬＡＮを利用することにより、大量のデータを安全かつ効率よく通信することができる。また、光ケーブルの代わりに、電気通信用ケーブル１５，２７を使用することにより、無線ＬＡＮ防爆型中継器１、防爆型スイッチングハブ２及び防爆型無線通信手段３などの小型化及び軽量化を図ることができ、製造原価及び設置費用のコストダウンを図ることができる。さらに、雷ノイズの悪影響を排除することができるとともに、複数の無線ＬＡＮ防爆型中継器１を自在に配置することができる。また、伝送路の一部に、電気通信用ケーブルを用いることにより、通信速度の向上及び他の機器からの電磁ノイズに影響されにくい安定した通信を行うことができる。さらに、無線ＬＡＮにより、非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント５１と危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント３１との間で、ブリッジ通信を行うことができ、この分のケーブルを敷設しなくてもすむので、設置費用のコストダウンを図ることができる。
【００４７】
［危険地区における通信システムの第二実施形態］
図６は、本発明の危険地区における通信システムの第二実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、危険地区における通信システム１０ａは、第一実施形態と比較して、防爆型無線通信手段３の代わりに、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ４を用いている点が相違する。すなわち、危険地区における通信システム１０ａは、危険地区に、複数の端末に設けられた送受信機（図示せず）と、上述した複数の無線ＬＡＮ防爆型中継器１、防爆型スイッチングハブ２及び防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ４が設置されている。
したがって、図６において、図５と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４８】
上記無線ＬＡＮ防爆型中継器１、防爆型スイッチングハブ２及び防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ４は、危険地区における送受信機の配置状況などに応じて、様々な組合せが可能である。
本実施形態では、三つの組合せを用いており、第一の組合せは、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ４が、電気通信用ケーブル１５を介して二つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続されている。また、第二の組合せは、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ４が、電気通信用ケーブル２７を介して防爆型スイッチングハブ２と接続され、この防爆型スイッチングハブ２が、電気通信用ケーブル１５を介して一つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続され、さらに、電気通信用ケーブル２７を介して第二の防爆型スイッチングハブ２と接続され、第二の防爆型スイッチングハブ２が、電気通信用ケーブル１５を介して二つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続されている。さらに、第三の組合せは、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ４が、電気通信用ケーブル１５を介して一つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続され、さらに、電気通信用ケーブル２７を介して第二及び第三の防爆型スイッチングハブ２と接続され、第二の防爆型スイッチングハブ２が、電気通信用ケーブル１５を介して二つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続され、第三の防爆型スイッチングハブ２が、電気通信用ケーブル１５を介して一つの無線ＬＡＮ防爆型中継器１と接続されている。
上記非危険地区に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント５１は、危険地区に設置された防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ４の無線ＬＡＮアクセスポイント４１との間で、無線ＬＡＮにより通信する。
【００４９】
上記構成の危険地区における通信システム１０ａによれば、危険地区における通信システム１０とほぼ同様の効果を発揮でき、無線ＬＡＮを利用することにより、大量のデータを安全かつ効率よく通信することができる。また、光ケーブルの代わりに、電気通信用ケーブル１５，２７を使用することにより、無線ＬＡＮ防爆型中継器１、防爆型スイッチングハブ２及び防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ４などの小型化及び軽量化を図ることができ、製造原価及び設置費用のコストダウンを図ることができる。
【００５０】
また、上記通信システム１０，１０ａは、危険地区が製油所や石油化学プラントである場合には、複数の製造設備の運転データ，設備管理の履歴データ，現場操作作画情報，監視用画像情報，音響情報等の大量のデータを、危険地区と非危険地区との間で密に通信することができるので、これらのデータにもとづいてプラントを精度よく管理することができる。したがって、プラントをさらに高いレベルで安全かつ効率よく稼働させることが可能となるとともに、災害時などにおけるプラントの安全性をより向上させることができる。
また、危険地区内における現場業務や設備の保守管理業務において、計測室や事務室（非危険地区）と現場（危険地区）との間で、大量のデータ（情報）を容易に通信することができるので、これら業務の作業効率を大幅に向上させることができる。
【００５１】
以上、本発明の無線ＬＡＮ防爆型中継器、防爆型スイッチングハブ、防爆型無線通信手段、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ及び危険地区における通信システムについて、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る無線ＬＡＮ防爆型中継器、防爆型スイッチングハブ、防爆型無線通信手段、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ及び危険地区における通信システムは、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、危険地区における通信システム１０は、防爆型無線通信手段３を用い、危険地区における通信システム１０ａは、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ４を用いた構成としてあるが、これに限定されるものではない。たとえば、防爆型無線通信手段３及び防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ４を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上説明したように、本発明の無線ＬＡＮ防爆型中継器、防爆型スイッチングハブ、防爆型無線通信手段、防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ及び危険地区における通信システムは、製油所や石油化学工場などのプラントに限定されるものではなく、たとえば、防爆機器を必要とする装置産業全般に対して、有効に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線ＬＡＮ防爆型中継器の概略断面図を示している。
【図２】本発明の一実施形態に係る防爆型スイッチングハブの概略断面図を示している。
【図３】本発明の一実施形態に係る防爆型無線通信手段の概略断面図を示している。
【図４】本発明の一実施形態に係る防爆型無線通信手段付きスイッチングハブの概略断面図を示している。
【図５】本発明の危険地区における通信システムの第一実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
【図６】本発明の危険地区における通信システムの第二実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
【符号の説明】
【００５４】
１  無線ＬＡＮ防爆型中継器
２  防爆型スイッチングハブ
３  防爆型無線通信手段
４  防爆型無線通信手段付きスイッチングハブ
５  無線ＬＡＮサーバー
１０，１０ａ  危険地区における通信システム
１１  無線ＬＡＮアクセスポイント
１２  電源ユニット
１３  カージオイド型アンテナ
１４  密閉容器
１５  電気通信用ケーブル
２１  上蓋
２２  箱部
２３  密閉容器
２４  スイッチングハブ
２５  保安器
２６  ケーブルジョイント
２７  電気通信用ケーブル
２８  電源ケーブル
３１  無線ＬＡＮアクセスポイント
３３  アンテナ
４１  無線ＬＡＮアクセスポイント
４３  アンテナ
４４  密閉容器
５０  計測室
５１  無線ＬＡＮアクセスポイント
５２  ハブ
５３  ケーブル
１１１  保持部材
１４１  筒部
１４１ａ  鍔部
１４２  フランジ部
１４３  基部
１４３ａ  鍔部
１４４  ボルト
１４５  Ｏリング
１４６  ガスケット
１４７  ガスケットホルダ
１４８  支持板
２１１  ボルト
２１２  耐圧ガラス
４４３  基部
【図１】
0004838050.tif 000002
【図２】
0004838050.tif 000003
【図３】
0004838050.tif 000004
【図４】
0004838050.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004838050.tif 000007