(57)【要約】  端子モジュールは、プロセスフィールドデバイスのハウジング内の内蔵電源用収容部の内側に嵌合するように構成され、電源配線接続部、電力調整用電子回路、及びフィールドデバイス接続部を備える。電源配線接続部は、外部電源から電力を受け取るように構成される。電力調整用電子回路は、産業フィールドデバイスで受け取るために電源配線接続部から供給された電力を調整することが可能である。フィールドデバイス接続部は、内蔵電源と組み合わされて接続されるように構成された端子を介し、電力調整用電子回路が調整した電力を、プロセスフィールドデバイスに供給するように構成される。【選択図】図４
2015527645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス変数を検出するプロセスセンサと、
検出された前記プロセス変数を示すプロセス信号を生成するプロセッサと、
前記プロセス信号を伝送するワイヤレストランシーバと、
前記プロセッサを取り囲んで保護し、収容部に内蔵電源を収容するハウジングと、
前記ハウジング内に配設され、前記内蔵電源から前記プロセッサ及び前記ワイヤレストランシーバに直流電力を送る端子ブロックと、
電力調整用電子回路を有した端子モジュールであって、前記内蔵電源に代えて前記ハウジングの前記収容部に組み込まれて前記端子ブロックと接続され、外部電源との電線による接続を介して供給される電力を調整して前記端子ブロックに供給する端子モジュールと
を備えることを特徴とするワイヤレスプロセスフィールドデバイス組立体。
【請求項２】
前記端子ブロックは、取り外し可能に前記ハウジング内に固定される着脱式のモジュールであることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス組立体。
【請求項３】
前記電力調整用電子回路は、整流回路を備えることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス組立体。
【請求項４】
前記電力調整用電子回路は、前記端子ブロックに供給される電圧及び電流の少なくとも一方を制限することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス組立体。
【請求項５】
前記電線による前記外部電源との接続は、少なくとも１つのねじ式端子によって行われることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス組立体。
【請求項６】
前記ハウジングは、前記電線を通過させて前記収容部内に導入可能とする少なくとも１つの配線用のコンジットを備えることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス組立体。
【請求項７】
前記ハウジングは、密封容器と、前記収容部を覆う着脱式カバーとを備えることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス組立体。
【請求項８】
前記密封容器は、前記プロセッサの全体を覆っており、
更に、前記端子ブロックから供給される電力を、前記プロセッサ及び前記ワイヤレストランシーバに配分する電源制御部を備えることを特徴とする請求項７に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス組立体。
【請求項９】
前記着脱可能なカバーは、波形ばねを有し、
前記端子モジュールは、前記着脱式カバーを前記密封容器に取り付けたときに、前記波形ばねと接することにより、外部からの振動に抗して前記端子モジュールを保持する保持部を更に備える
ことを特徴とする請求項７に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス組立体。
【請求項１０】
プロセスフィールドデバイス用の着脱式端子モジュールであって、
内蔵電源から電力を受け取る内蔵電源用端子と組み合わされるように構成されたフィールドデバイス接続部と、
外部電源から電力を受け取るように構成された電源配線接続部と、
前記フィールドデバイス接続部を介した伝送のために前記電源配線接続部から供給された電力を調整する電力調整用電子回路とを備え、
前記内蔵電源を収容して保持可能な大きさ及び形状に形成された前記プロセスフィールドデバイスの内側部分に嵌合するように構成される
ことを特徴とする着脱式端子モジュール。
【請求項１１】
前記内蔵電源用端子は、単２型バッテリまたは単１型バッテリからの電力を受け取るように構成されることを特徴とする請求項１０に記載の着脱式端子モジュール。
【請求項１２】
前記電力調整用電子回路は、整流回路を備えることを特徴とする請求項１０に記載の着脱式端子モジュール。
【請求項１３】
前記電力調整用電子回路は、前記フィールドデバイス接続部を介して供給される電圧及び電流の少なくとも一方を制限することを特徴とする請求項１０に記載の着脱式端子モジュール。
【請求項１４】
前記電源配線接続部は、接続板に設けられた少なくとも１つのねじ式端子を備えることを特徴とする請求項１０に記載の着脱式端子モジュール。
【請求項１５】
前記フィールドデバイス接続部は、前記プロセスフィールドデバイスの前記内側部分に保持される着脱式端子ブロックを備えることを特徴とする請求項１０に記載の着脱式端子モジュール。
【請求項１６】
トランスデューサとの間でトランスデューサ信号をやりとりするトランスデューサ接続部と、
遠隔配置されたデバイスとの間でプロセス情報をやりとりするワイヤレストランシーバと、
トランスデューサ信号及びプロセス情報を処理するプロセッサと、
前記プロセッサを収容して保護するハウジングと、
前記ハウジングと共に収容部を形成し、前記収容部が内蔵電源を収容するように構成されるカバーと、
電力調整用電子回路を有し、前記内蔵電源に代えて前記収容部に組み込まれる着脱式端子モジュールであって、電線により接続された外部電源から供給される電力を調整して、前記プロセッサ及び前記ワイヤレストランシーバに供給する着脱式端子モジュールと
を備えることを特徴とするワイヤレスプロセスフィールドデバイス。
【請求項１７】
前記トランスデューサ接続部は、プロセス変数を検出するプロセスセンサからのセンサ信号を受け取るセンサ接続部であることを特徴とする請求項１６に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス。
【請求項１８】
前記トランスデューサ接続部は、アクチュエータとの間でアクチュエータ信号をやりとりするアクチュエータ接続部であることを特徴とする請求項１６に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス。
【請求項１９】
前記着脱式端子モジュールは、電力を調整し、調整した電力を、バッテリまたはコンデンサと組み合わされるように構成された端子ブロックを介して前記プロセッサに供給することを特徴とする請求項１６に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス。
【請求項２０】
前記電力調整用電子回路は、整流回路を備えることを特徴とする請求項１６に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス。
【請求項２１】
前記電力調整用電子回路は、前記フィールドデバイス接続部を介して供給される電圧及び電流の少なくとも一方を制限することを特徴とする請求項１６に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス。
【請求項２２】
前記ハウジング及び前記カバーのいずれかを通って前記収容部に連通する配線用の密封されたコンジットを更に備えることを特徴とする請求項１６に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス。
【請求項２３】
前記カバーは、前記内蔵電源及び前記端子モジュールの少なくとも一方を保持するように構成された波形ばねを備えることを特徴とする請求項１６に記載のワイヤレスプロセスフィールドデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね産業プロセスフィールドデバイスに関するものであり、具体的には、ワイヤレスプロセス変数伝送器用のモジュール式端子組立体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
「フィールドデバイス」という用語は、圧力、温度、及び流量といった変数を計測したり制御したりする制御・監視デバイスを広範に包含するものである。多くのフィールドデバイスは、産業プロセス変数センサと、コンピュータなどの遠隔制御デバイスや遠隔監視デバイスとの間の通信中継装置として作動するトランシーバを備えている。例えば、センサの出力信号は、遠隔制御デバイスや遠隔監視デバイスと有効な通信を行うには不十分であるのが一般的である。フィールドデバイスは、センサからの信号を受け取り、この信号を長距離の通信に一層適した形式（例えば、調整された４−２０ｍＡ電流ループ信号、またはワイヤレスプロトコル信号）に変換して、変換後の信号を遠隔制御デバイスや遠隔監視デバイスに送信することにより、このような問題を解消する。
【０００３】
フィールドデバイスは、圧力、温度、粘度、及び流量を含む、産業プロセスにおける様々な変数を測定したり制御したりするために用いられる。別のフィールドデバイスは、バルブ、ポンプ、及びその他の産業プロセス用ハードウエアを作動させる。一般的に、それぞれのフィールドデバイスは、アクチュエータ及びセンサの少なくとも一方と、センサ信号や制御信号を受け取って処理する電子回路と、各フィールドデバイスや産業プロセス変数を遠隔地から監視できるように、処理したセンサ信号を送信する電子回路とを収容する密封容器を備えている。大規模な製造設備では、広い範囲にわたり分散配置された多くのフィールドデバイスを用いるのが一般的である。通常、これらのフィールドデバイスは、共通の制御デバイスや監視デバイスと通信を行うことにより、集中的に監視されたり、制御されたりすることができるようになっている。
【０００４】
フィールドデバイスでは、集中制御システムや集中監視システムとの通信に、ワイヤレストランシーバを用いるようになりつつある。ワイヤレスデバイスにより、有線デバイスの適用範囲を超え、電線の敷設が困難であったり、安全でなかったり、または有線デバイスの設置には費用がかかったりするような場所にまで、プロセス制御システムやプロセス監視システムの適用範囲が拡大される。ワイヤレスデバイスは、交流１２０Ｖ商用電源といった電力設備に直接的に接続されて電力の供給を受けることがある。しかしながら、近くに電力設備がなかったり、機器やトランスデューサが作動する必要のある苛酷な場所には電力設備を容易に設置することができなかったりすることが多い。このため、フィールドデバイスは、長寿命バッテリの場合のように貯えられた電力、及びエネルギ回収装置の場合のように生成された電力のいずれかにより、容量が限られた電源から局所的に電力が供給されることが多い。例えばバッテリは、一般的に５年以上にわたる継続使用が予測され、フィールドデバイスの寿命程度まで継続して使用できることが好ましい。局所的に設けられた電源は、容量が限られているので、低電力の電子回路や高周波無線の使用が多くのワイヤレスフィールドデバイスにとって必須となる場合が多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多くのフィールドデバイスは、フィールドデバイスの密封容器の中に付属バッテリを収容している。別のフィールドデバイスでは、外部電源（例えば、近隣の電力供給網、或いは太陽電池パネル、振動発電装置、熱電発電装置といったエネルギ捕集装置）からの電力を利用する。ワイヤレスフィールドデバイスへの良好な電力供給方法は、それぞれで異なる配線用端子接続を必要とする。一部または全体がバッテリ電力で作動するフィールドデバイスは、付属バッテリとの接続点となる小型の端子ブロックを組み込むのが一般的である。この小型の端子ブロックは、フィールドデバイスの密封内部空間と、バッテリ装着箇所との間の僅かな隙間に収容される。これに対し、電力供給網を利用して作動するフィールドデバイスは、電力供給網との配線接続を行う端子ブロック（一般的にネジ止め端子を用いる）や、電力供給網からの電力をフィールドデバイスで使用できるように調整する端子ブロックを備えている。太陽電池パネルや振動エネルギ捕集装置など、別の種類の局所的な電源モジュールは、いずれも異なる端子ブロックを使用する可能性がある。更に、異なる型式のフィールドデバイスは、必ずしも互換性があるとはいえないような、異なる端子ブロックが必要となる可能性がある。例えば、第１の型式のフィールドデバイスが、バッテリの電力を受け取るための第１の端子ブロック、電力供給網からの電力を受け取るための第２の端子ブロック、及び太陽電池パネルからの電力を受け取るための第３の端子ブロックを必要とすることがありうる。また、第２の型式のフィールドデバイスが、同様のバッテリ、電力供給網、及び太陽電池パネルとの接続を行うために第４、第５、第６の端子ブロックを使用することがありうる。様々な種類の電源を利用して作動する多くの型式の異なるフィールドデバイスを介し、監視または作動が行われる複雑な産業プロセスは、種類の異なる多くの端子ブロックを用いる可能性があり、それぞれの交換用部品を備蓄しておくことは、非実用的で不便なものとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、プロセスフィールドデバイスのバッテリ収容部分の内側に嵌合するように構成された端子モジュールに関するものである。端子モジュールは、電源配線接続部、電力調整用電子回路、及びフィールドデバイス接続部を備える。電源配線接続部は、外部電源から電力を受け取るように構成されている。電力調整用電子回路は、電源配線接続部からの電力を、プロセスフィールドデバイスで受け取ることができるように調整することができる。フィールドデバイス接続部は、バッテリを収容して当該バッテリと組み合わされるように構成された端子ブロックを介し、電力調整用電子回路が調整した電力をプロセスフィールドデバイスに供給するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ワイヤレスシステムのプロセス監視フィールドデバイスを示す斜視図である。
【図２】内蔵電源で作動するように構成された、図１のプロセス監視フィールドデバイスの分解斜視図である。
【図３】図２のプロセス監視フィールドデバイスの端子ブロック及び内蔵電源を示す拡大分解図である。
【図４】図２及び図３のプロセス監視フィールドデバイスの概要を示すブロック図である。
【図５】外部電源で作動するように構成された、図１のプロセス監視フィールドデバイスの分解斜視図である。
【図６】図５のプロセス監視フィールドデバイスの電源部分の断面図である。
【図７】図５及び図６のプロセス監視フィールドデバイスの概要を示すブロック図である。
【図８】図１のプロセス監視フィールドデバイスの代替例を示す斜視図である。
【図９】内蔵電源で作動するように構成された、図８のプロセス監視フィールドデバイスの分解斜視図である。
【図１０】外部電源で作動するように構成された、図８のプロセス監視フィールドデバイスの分解斜視図である。
【図１１】図１０のプロセス監視フィールドデバイスの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、ワイヤレスプロセス伝送器またはワイヤレスプロセスアクチュエータのためのモジュール式の端子ブロック組立体に関するものである。この端子ブロック組立体は、端子ブロック及び端子モジュールを備えており、これらはいずれも、ワイヤレス伝送器の密封容器の内側に嵌合するように構成されている。端子ブロックは、個々のワイヤレス伝送器の構成に合致するものが選択され、端子モジュールは、必要とされる電源に合致するものが選択される。端子ブロック及び端子モジュールは、フィールドデバイスで使用するために電源から電力を受け取って調整するように協働する。
【０００９】
図１には、アンテナ１２、プロセス接続部１４、トランスデューサ１６、ハウジング本体１８、電子回路用カバー２０、及びバッテリ用カバー２２を備えたフィールドデバイス１０が示されている。フィールドデバイス１０は、産業プロセスを監視し、アンテナ１２を介して、集中制御システムまたは集中監視システム（以下、集中制御・監視システム）２４にセンサ検出結果を伝送するように構成されたセンサ及びトランシーバデバイスである。集中制御・監視システム２４は、例えば、現場にある設備制御室、または現場から離れたところにあるデータ保管システムに設けられたコンピュータとすることができる。フィールドデバイス１０は、集中制御・監視システム２４と直接、またはメッシュ型ネットワークやハブアンドスポーク型ネットワークといった、別のフィールドデバイスのワイヤレスネットワークを介して通信を行ってもよい。一部の実施形態として、フィールドデバイス１０が、ワイヤレスＨＡＲＴプロトコル（ＩＥＣ６２５９１）により、集中制御・監視システム２４と通信を行ってもよい。これに代わる実施形態として、別のワイヤレス通信プロトコルを本発明と共に用いてもよい。
【００１０】
プロセス接続部１４は、バルブ、ポンプ、またはプロセス流体の流動を案内する配管などのプロセス装置との流体的な接続を行う。プロセス接続部１４は、個々のプロセスへの適用や、フィールドデバイス１０が計測する変数に応じ、プロセス流体の流動に対して、直列的に接続するものであってもよいし、並列的に接続するものであってもよい。プロセス接続部１４は、プロセス接続部１４においてプロセス流体の変数を計測する、圧力センサ、流量センサ、または粘度センサといった、プロセストランスデューサであるトランスデューサ１６を収容している。図１に示すように、トランスデューサ１６は、フィールドデバイス１０の構成部分であり、プロセス接続部１４がフィールドデバイス１０を固定して支持するようになっている。これに代わる実施形態として、トランスデューサ１６及びプロセス接続部１４をフィールドデバイス１０とは別体で設け、適切な配線または別の接続方法によりフィールドデバイス１０に接続するようにしてもよい。一部の実施形態として、フィールドデバイス１０が複数のトランスデューサ１６を有していてもよい。
【００１１】
フィールドデバイス１０は、ハウジング本体１８内に設けられた検出及び信号処理用電子回路を備えており、ハウジング本体１８は、例えば成形樹脂からなる容器とすることができる。ハウジング本体１８は、内部の電子回路を苛酷な環境から保護する。一部の実施形態として、ハウジング本体１８を、２つの個別に密封された隔室を有する２室型容器としてもよい。この場合、これら２つの隔室は、信号処理及び信号調整用ハードウエアを収容して電子回路用カバー２０により封止される電子回路用隔室と、電源を収容してバッテリ用カバー２２により封止される電源用隔室とからなる。これに代えて、ハウジング本体１８を、電源及び電子回路の両方が収容される単一の内部空間を有した単室式容器としてもよい。電子回路用カバー２０及びバッテリ用カバー２２も、成形樹脂の部材とすることが可能であり、ハウジング本体１８と共に密封状態を形成し、収容している部品を、塵、ごみ、及び有害または危険な環境状態から保護する。
【００１２】
フィールドデバイス１０は、後に詳述するように、トランスデューサ１６との間で信号の処理及び送受信を行う電子回路を有している。信号の処理及び送受信は、いずれもエネルギを必要とし、このエネルギは、ハウジング本体１８の内部に設けられた内蔵電源（図２〜図４参照）、及びハウジング本体１８の外部に設けられた外部電源（図５〜図７参照）のいずれかから供給される。適用可能な内蔵電源には、バッテリ及びコンデンサが含まれ、適用可能な外部電源には、太陽電池、商用電力供給網、及び振動発電装置または熱電発電装置といったエネルギ捕集装置が含まれる。
【００１３】
図２は、内蔵電源１００から電力を供給するように構成されたフィールドデバイス１０の分解斜視図である。図２には、アンテナ１２、プロセス接続部１４、トランスデューサ１６、ハウジング本体１８、電子回路用カバー２０、バッテリ用カバー２２、端子ブロック２６、内壁２８、電源コネクタ３０、ねじ孔３２、端子ブロック取付ねじ３４、電源接続部３６、コンジット３８、フィールド配線接続部４２、及び内蔵電源１００が示されている。図２は、ハウジング本体１８とバッテリ用カバー２２とによって形成される電源用隔室の内部構成部品を示すための分解図である。別個に密封された電子回路用隔室は、後述するように、ハウジング本体１８と電子回路用カバー２０とによって形成され、図３に基づき後に詳述するように、信号の処理及び送受信を行う電子回路を収容する。内壁２８は、電子回路用隔室を電源用隔室から隔離する不浸透性の隔壁である。
【００１４】
端子ブロック２６及び内蔵電源１００は、ハウジング本体１８とバッテリ用カバー２２とによって形成される電源用隔室の中に配設される。端子ブロック２６は、貫通型コネクタであり、内蔵電源１００（または、図５〜図７に基づき後述するような別の電源）から供給される電力を、上述するように別個に密封された電子回路用隔室の中に設けられている電子回路へと中継する。内蔵電源１００は、バッテリ、コンデンサ、または同等の電力貯蔵デバイスである。内蔵電源１００は、信号の処理及び送受信を行う電子回路を作動させるための電力を供給する。組み付けられた状態において、バッテリ用カバー２２は、内蔵電源１００をぴったり覆うように装着され、内蔵電源１００を端子ブロック２６に押し付けて固定すると共に、端子ブロック２６を内壁２８に押し付けて固定する。このような押圧は、バッテリ用カバー２２の内側に設けた板ばねまたは波形ばね（図６参照）によって行うようにしてもよく、フィールドデバイス１０の振動により、端子ブロック２６、内壁２８、及び内蔵電源１００が分離してしまうのを防止することができる。端子ブロック２６と内蔵電源１００との接続は、図３に基づき後に詳述する。
【００１５】
内蔵電源１００から供給される電力用の入力インターフェースに加え、端子ブロック２６は、トランスデューサ１６や、フィールドデバイス１０内にはない別のフィールド機器からの電圧信号を受け取るためのインターフェースとして、フィールド配線接続部４２を備えていてもよい。フィールド配線接続部４２の詳細については、図３に基づいて後述するが、例えば、コンジット３８を介し、ハウジング本体１８とバッテリ用カバー２２とによって形成される電源用隔室の内部に引き込まれた導電線のための、クランプ式接続端子またはねじ止め式接続端子を備えていてもよい。コンジット３８は、ハウジング本体１８を経由して電源用隔室内に電線を引き込むことが可能な密封通路である。
【００１６】
本実施形態によれば、端子ブロック２６により、内蔵電源１００とフィールドデバイス１０の電子回路との間の直接的な貫通接続が、電源コネクタ３０及び電源接続部３６を介して得られる。本実施形態において、電源コネクタ３０は、内壁２８から突設された導電性のピンであり、端子ブロック２６から電子回路用隔室内の電子回路に電力を供給するように構成されている。電源コネクタ３０は、図６に基づき後に詳述するように、端子ブロック２６の裏側（図示されず）に形成された相補形状の凹部に受容されている。電源接続部３６は、図３に基づき後に詳述するように、内蔵電源１００から供給される電力を受け取るように構成された電気的接点を有する凹部またはスリーブである。端子ブロック２６は、端子ブロック２６を貫通してねじ孔３２に締め付けられる端子ブロック取付ねじ３４により、電源コネクタ３０に接続された状態に保持される。端子ブロック２６は、電力調整機能を一切有しておらず、内蔵電源１００と電源コネクタ３０との電気的接続のみを行うものである。別の型式のフィールドデバイス１０は、異なる種類の端子ブロック２６が必要となるような、別の構成または形状の電源コネクタ３０を用いることができる。従って、それぞれ適切な端子ブロック２６を採用することにより、様々な形態のフィールドデバイス１０において、内蔵電源１００を用いることが可能である。
【００１７】
図３は、端子ブロック２６及び内蔵電源１００の一実施形態を示す分解斜視図である。図３には、電源接続部３６（硬質スリーブ４０を有する）、フィールド配線接続部４２、仕切り壁４４、接続差込部１０２（Ｏリング１０４、非対称体１０６、及び電気接続部１０８を有する）、及び保持リング１１０が示されている。上述したように、端子ブロック２６は、端子ブロック取付ねじ３４により内壁２８に取り付けられている。内蔵電源１００は、少なくとも１つのコンデンサ、バッテリ、または同等のエネルギ貯蔵デバイスを備えている。
【００１８】
本実施形態に関して上述したように、端子ブロック２６は、内蔵電源１００から電源接続部３６を介して電源コネクタ３０（図２参照）に電力を導く貫通型接続部材となっている。内蔵電源１００は、電源接続部３６の硬質スリーブ４０に嵌合する非対称体１０６を有した突設部材である接続差込部１０２を備えている。硬質スリーブ４０は、非対称体１０６に適合する回転非対称形状のソケットとなっていることにより、端子ブロック２６と内蔵電源１００とが連結されているときの、端子ブロック２６に対する内蔵電源１００の相対回転を防止する。接続差込部１０２は、更に、硬質スリーブ４０の内側部分に圧接するＯリング１０４と、硬質スリーブ４０内の導電性のプレートまたはピン（図示せず）に電気的に接続される電気接続部１０８とを備えている。
【００１９】
本実施形態において、端子ブロック２６は、更に、仕切り壁４４によって区分された数個のフィールド配線接続部４２を備えている。フィールド配線接続部４２は、例えば、コンジット３８（図２参照）を介し、トランスデューサ１６と同等のトランスデューサといった、外部に設けられたフィールド機器まで延設される電線またはケーブルのための、クランプ式またはねじ止め式の接続端子とすることができる。このようなフィールド配線により、産業プロセス変数の検出値を示す信号が伝送される。仕切り壁４４はフィールド配線接続部４２を区分することにより、端子ブロック２６でのフィールド配線の短絡を防止する。図４に基づき後に詳述するように、フィールド配線接続部４２からの信号は、適応する電源コネクタ３０を介して、信号処理用電子回路及び信号伝送用電子回路に伝送される。端子ブロック２６の実施形態の全てにおいて、フィールド配線接続部４２が必要となるわけではない。最も基本的な形態の場合、端子ブロック２６は、内蔵電源１００から供給される電力、または図５〜図７に基づき後述するようにして接続された外部電源から供給される電力を中継するだけの機能を有する。
【００２０】
Ｏリング１０４による圧接に加え、内蔵電源１００及び端子ブロック２６の一部の実施形態として、内蔵電源１００を端子ブロック２６に固定するための、小片、差込ピン、またはその他の固定部材を備えていてもよい。図３に示すように、内蔵電源１００は、バッテリ用カバー２２で封止したときに、バッテリ用カバー２２と結合することによって内蔵電源１００を端子ブロック２６と接した状態に保持するリング状隆起部である保持リング１１０を備えている。
【００２１】
内蔵電源１００は、図５〜図７に基づき後述するように、フィールドデバイス１０を外部電源で作動させための端子モジュール３００に置き換えることが可能である。端子モジュール３００は、内蔵電源１００に用いるのと同じ端子ブロック２６に組み付け可能となっており、これにより、利用可能な電源形式の全てに対応する上で必要となる個別部品の数を低減することができる。
【００２２】
図４は、内蔵電源によって作動するように構成されたフィールドデバイス１０の一実施形態の概要を示すブロック図である。図４には、ハウジング内部ＨＩ、電子回路用隔室ＥＣ、電源用隔室ＰＣ、アンテナ１２、トランスデューサ用のトランシーバ２０２、信号プロセッサ２０４、デジタル信号コンディショナ２０６、アナログ・デジタルコンバータ２０８、アナログ信号コンディショナ２１０、電源制御部２１２、端子ブロック２６、及び内部電源１００が示されている。
【００２３】
ハウジング内部ＨＩは、ハウジング本体１８、電子回路用カバー２０、及びバッテリ用カバー２２（図２参照）が形成する内部空間である。図２及び図３に示すように、ハウジング内部ＨＩは、内壁２８によって電子回路用隔室ＥＣと電源用隔室ＰＣとに区画されている。電子回路用隔室ＥＣ及び電源用隔室ＰＣは、それぞれ別個に密封され、信号処理及び信号伝送のために割り当てられた容器（電子回路用隔室ＥＣの場合）と、電力供給のために割り当てられた容器（電源用隔室ＰＣの場合）とになる。
【００２４】
本実施形態において、トランシーバ２０２は、アンテナ１２を介して無線信号を送受信する信号送受信機である。信号プロセッサ２０４は、マイクロプロセッサなどの論理演算可能なデータプロセッサである。デジタル信号コンディショナ２０６は、デジタル化されたセンサ信号に対して作動するデジタルフィルタであり、診断プログラム、または集中制御・監視システム２４からの指令に応答して、信号プロセッサ２０４により設定を行うことが可能なデジタルフィルタとしてもよい。デジタル信号コンディショナ２０６は、例えば、アナログ・デジタルコンバータ２０８が供給する加工前のデジタル化信号から、ノイズを除去し、即ち必要な信号を抽出するように作動することができる。アナログ・デジタルコンバータ２０８は、トランスデューサ１６から供給されるアナログセンサ信号をデジタル化することが可能なアナログ・デジタルコンバータである。アナログ信号コンディショナ２１０は、例えば、トランスデューサ１６から受け取った信号から、必要な１つ以上の帯域を分離するバンドパスフィルタとして機能するアナログ信号コンディショナとすることができる。電源制御部２１２は、電源コネクタ３０を経由して端子ブロック２６から電力を取り込む機能を有すると共に、電力品質や切迫した電源障害を監視するための手段として、端子ブロック２６から得た電圧値を、（例えば、アナログ信号コンディショナ２１０を介して）信号プロセッサ２０４に通知する機能を有する電力伝送デバイスである。電源制御部２１２は、端子ブロック２６を介して内蔵電源または外部電源から電力を受け取り、この電力を、必要に応じてトランシーバ２０２、信号プロセッサ２０４、デジタル信号コンディショナ２０６、アナログ・デジタルコンバータ２０８、及びアナログ信号コンディショナ２１０に供給するほか、フィールドデバイス１０において電力で作動するあらゆる構成部品に供給する。トランスデューサ１６は、図１に示すようにフィールドデバイス１０の一体的部品としてもよいし、電線でアナログ信号コンディショナ２１０に接続される別個の外部部品としてもよい。また、トランスデューサ１６も、電源制御部２１２から電力を受け取るようにしてもよいし、別個に電力が供給されるようにしてもよい。
【００２５】
作動時には、検出した産業プロセス変数に対応してトランスデューサ１６から供給されたプロセス信号を、アナログ信号コンディショナ２１０が受け取って濾過する。こうして濾過された信号は、アナログ・デジタルコンバータ２０８によってデジタル化された後、信号プロセッサ２０４による処理の前に、デジタル信号コンディショナ２０６によって更に濾過される。フィールドデバイス１０の一部の実施形態として、特にトランスデューサ１６からの信号が事前に整えられる場合には、デジタル信号コンディショナ２０６及びアナログ信号コンディショナ２１０のいずれか一方または両方を省略してもよい。同様に、トランスデューサ１６がデジタル信号を供給する実施形態の場合、アナログ・デジタルコンバータ２０８は不要である。信号プロセッサ２０４は、整えられたデジタルプロセス信号に基づいてプロセス情報を収集し、トランシーバ２０２及びアンテナ１２を介して、このプロセス情報を発信する。検出されたプロセス変数に加え、プロセス情報が、センサ精度、トランスデューサ１６の故障状態、電源制御部２１２の電力状態または電圧状態、及び検出されたプロセス変数のデバイス側分析結果を示すようにしてもよい。トランシーバ２０２、信号プロセッサ２０４、デジタル信号コンディショナ２０６、アナログ・デジタルコンバータ２０８、及びアナログ信号コンディショナ２１０は、別個の構成部品として説明したが、一部の実施形態として、これらの部品の一部または全ての機能を、共用のマイクロプロセッサのような、共通のハードウエアで実行するようにしてもよい。また、フィールドデバイス１０は、例えば、オペレータがフィールドデバイス１０と直接やりとりすることができるような画面及び入力用キーの少なくとも一方を有した、ローカルオペレータ用インターフェース（図示せず）を備えていてもよい。フィールドデバイス１０において電力で作動する部品と同様に、このようなローカルオペレータインターフェースも、電源制御部２１２から供給される電力を取り込むようにすることができる。
【００２６】
フィールドデバイス１０において電力で作動する部品はいずれも、電源制御部２１２から電力を受け取る。図４に示すように、電源制御部２１２は、内蔵電源１００から端子ブロック２６を介して電力を受け取る。これに代え、図５〜図７に基づき後述するように、フィールドデバイス１０は、端子モジュール３００を経由して外部電源から電力を受け取るように構成することが可能である。但し、いずれの場合においても、内蔵電源１００との接続と同じように、端子モジュール３００との接続にも同様の端子ブロック２６が用いられる。このように、端子ブロック２６は、内蔵式や外部のいずれの電源にも共通に使用可能であるが、フィールドデバイス１０の型式毎に固有のものとしてもよい。例えば、端子ブロック２６は、フィールドデバイス１０の特定の型式に適合して装着されるような形状または構成を有するようにしてもよい。
【００２７】
図５は、端子モジュール３００を介して外部電源４００から電力を取り込むように構成されたフィールドデバイス１０の一実施形態を示す分解斜視図である。図５には、アンテナ１２、プロセス接続部１４、トランスデューサ１６、ハウジング本体１８、電子回路用カバー２０、バッテリ用カバー２２、端子ブロック２６、内壁２８、電源コネクタ３０、ねじ孔３２、端子ブロック取付ねじ３４、電源接続部３６、コンジット３８、硬質スリーブ４０、端子モジュール３００（ねじ式端子３１０及び保持リング３１２を有する）、及び外部電源４００が示されている。外部電源４００は、電力配線ＰＷを介して端子モジュール３００に接続されている。図５は、図２〜図４に基づき上述したような電源用隔室ＰＣの内部構成部品を示すための分解図である。
【００２８】
内蔵電源１００から置き換えて用いる端子モジュール３００を除き、図５に示されるいずれの構成部品も、図２に示される構成部品に一致する。アンテナ１２、プロセス接続部１４、トランスデューサ１６、ハウジング本体１８、電子回路用カバー２０、バッテリ用カバー２２、端子ブロック２６、内壁２８、電源コネクタ３０、ねじ孔３２、端子ブロック取付ねじ３４、電源接続部３６、コンジット３８、及び硬質スリーブ４０は、いずれも図２及び図３に基づき上述したものと同じである。端子モジュール３００は、内蔵電源１００の代わりに、電源用隔室の内側に嵌合するように構成されたモジュール式の部品である。端子モジュール３００は、外部電源４００から供給される電力を受け取って調整し、外部電源４００は、電力供給網、太陽電池パネル、または振動発電装置もしくは熱電発電装置といったエネルギ捕集装置など、端子モジュール３００に直接的に接続可能な任意の外部電源とすることができる。
【００２９】
内蔵電源１００と同じく、端子モジュール３００は、電源接続部３６を介して端子ブロック２６に取り付けられる。従って、（図３に基づき上述したように）内蔵電源１００を保持して接続する場合と同様の取付機構を端子モジュール３００に適用することが可能であり、これにより、フィールドデバイス１０の更なる変形や構成の付加を必要とすることなく、外部から電力を受け取ることができる。内蔵電源１００と同様に、端子モジュール３００も、バッテリ用カバー２２で端子ブロック２６に押し付けて、補足的に保持するようにしてもよい。
【００３０】
本実施形態では、端子モジュール３００が、ねじ式端子３１０及び保持リング３１２を備えている。保持リング３１２は、内蔵電源１００の保持リング１１０と同様に機能し、バッテリ用カバー２２で封止したときに、バッテリカバー２２に設けたばねまたはフランジと結合して、端子ブロック２６への端子モジュール３００の固定を補助する（図６に基づき後述）。ねじ式端子３１０は、電力配線ＰＷの固定及び電気的接続を行う。電力配線ＰＷは、外部電源４００から端子モジュール３００まで延設される電線またはケーブルからなる。例えば、電力配線ＰＷは、端子モジュール３００と端子ブロック２６との間を通過させて、コンジット３８内を通すようにしてもよい。ねじ式端子３１０は、電力配線ＰＷの露出導電線を保持するように構成した導電性のねじとして示されているが、プラグ、クリップ、或いは締め金といった、本発明の主旨から逸脱することのない別の電気的接続手段に置き換えることが可能である。
【００３１】
端子モジュール３００は、図６に基づき後述するように、端子ブロック２６で必要とされる電圧及び電流に適合させるための電力調整用電子回路を備えている。外部電源４００が交流電力を供給する場合、端子ブロック２６には、外部からの電力を整流する電力調整用電子回路を備えたものを選択してもよい。端子モジュール３００は、その特性として、外部電源４００から電力を受け取るための外部用インターフェース（ねじ式端子３１０の形で）と、ねじ式端子３１０において受け取った電力の品質を、内蔵電源１００の出力に実質的に整合させることが可能な内部電力調整用電子回路との両方を提供する。このようにして、端子モジュール３００により、電源制御部２１２や端子ブロック２６の構成や作動に何ら変更を加えることなく、外部電源４００をフィールドデバイス１０に接続することが可能となる。端子モジュール３００は外部電源４００に固有のものである。種々の外部電源４００は、それぞれ異なる電力調整及び異なる接続形態の少なくとも一方が必要となる場合があり、それらは端子モジュール３００によって提供される。
【００３２】
図６は、本実施形態による、フィールドデバイス１０の６−６面（図５に示す）に沿った断面を示す断面図である。図６には、ハウジング本体１８、端子ブロック２６、バッテリ用カバー２２、内壁２８、電源コネクタ３０、コンジット３８、硬質スリーブ４０、接触板４６、接触端子４８、波形ばね５０、端子モジュール３００、電子回路用隔室ＥＣ、及び電源用隔室ＰＣが示されている。端子モジュール３００は、上述したねじ式端子３１０及び保持リング３１２のほか、内蔵電源１００の接続差込部１０２、Ｏリング１０４、非対称体１０６、及び電気接続部１０８とそれぞれ同様の、接続差込部３０２、Ｏリング３０４、非対称体３０６、及び電気接続部３０８を有している。更に、端子モジュール３００は、回路基板３１４及びモジュール側端子３１６を備えている。
【００３３】
端子モジュール３００の接続差込部３０２は、内蔵電源１００の接続差込部１０２と実質的に同じであって、同じようにして端子ブロック２６と組み合わせることができるようになっている。図２〜図４に基づき上述したように、端子ブロック２６は、内蔵電源１００や端子モジュール３００などの接続された部品から、電源コネクタ３０へと電力を伝達する貫通型部材である。端子ブロック２６は、電源コネクタ３０を受け止めて、電源コネクタ３０のそれぞれを、内蔵電源１００または端子モジュール３００といった、適切な電力供給源と、フィールド配線接続部４２（図２及び図３参照）に接続されているフィールドデバイスとに接続する、回路基板またはプリント基板からなる接触板４６を備える。更に、端子ブロック２６は、電気接続部３０８を介して端子モジュール３００と電気的に接続されるか、または電気接続部１０８を介して内蔵電源１００と電気的に接続される接触端子４８を備える。
【００３４】
本実施形態において、非対称体３０６は、内蔵電源１００の非対称体１０６と同様に硬質スリーブ４０に嵌合し、Ｏリング３０４で圧接することより同様に保持される。バッテリ用カバー２２と端子モジュール３００との間には、波形ばね５０が保持されており、このようなばねがないと端子モジュール３００が端子ブロック２６から離脱する可能性のあるような振動が生じても、端子モジュール３００を端子ブロック２６に結合した状態に保持するのを補助する。図３及び図４には波形ばね５０が示されていないが、内蔵電源１００を保持するために波形ばね５０を同様に用いることが可能である。
【００３５】
端子モジュール３００のねじ式端子３１０は、回路基板３１４に取り付けられている。回路基板３１４は、ねじ式端子３１０に接続された電力配線ＰＷから、モジュール側端子３１６を介し、電気接続部３０８に電力を伝達する。電力配線ＰＷは、ねじ式端子３１０に取り付けられ、例えば、端子モジュール３００の下方から、端子モジュール３００と端子ブロック２６との間を通って、コンジット３８から外方に出して外部電源４００まで延設するようにしてもよい。更に、回路基板３１４は、端子モジュール３００の電気接続部３０８における電圧を、内蔵電源１００の電気接続部１０８における電圧と合致させることが可能な電力調整用電子回路を備えている。従って、回路基板３１４は、外部電源４００に適合するような、電流保護または過電圧保護回路、及び整流回路の少なくとも一方といった、電圧調整用の電子回路を備えていてもよい。回路基板３１４に設けられる個々の電圧調整用電子回路は、外部電源４００の特性に対応したものとなる（例えば、外部電源４００が交流電力を供給する場合、回路基板３１４は整流回路のみを有する）。このように、端子モジュール３００は、個々の外部電源４００、または外部電源４００の等級に固有のものとするのが好ましい。所望の外部電源４００に対し、これに対応する端子モジュール３００を選択してフィールドデバイス１０を構成することが可能である。一部の実施形態として、単一の端子モジュール３００を異なる種類の複数の外部電源４００に接続可能として、電力を得るようにしてもよい。
【００３６】
図７は、外部電源によって作動するように構成されたフィールドデバイス１０の概要を示すブロック図である。図７に示す構成は、内蔵電源１００が端子モジュール３００に置き換えられる点を除いて、図４に示した構成と同一である。図７には、ハウジング内部ＨＩ、電子回路用隔室ＥＣ、電源用隔室ＰＣ、アンテナ１２、トランスデューサ用のトランシーバ２０２、信号プロセッサ２０４、デジタル信号コンディショナ２０６、アナログ・デジタルコンバータ２０８、アナログ信号コンディショナ２１０、電源制御部２１２、端子ブロック２６、並びにねじ式端子３１０及び回路基板３１４を有した端子モジュール３００が示されている。図６に基づいて上述したように、ねじ式端子３１０により、外部電源４００から延設される電力配線ＰＷの固定と電気的な接続が得られる。
【００３７】
上述したように、外部電源４００は、電力供給網、太陽電池パネル、及び振動発電装置または熱電発電装置といったエネルギ捕集装置を含む広範な種類の外部電源の中から選択することが可能である。端子モジュール３００は、使用する外部電源４００のそれぞれに対応し、内蔵電源１００と実質的に同じ出力電圧を得て端子ブロック２６で受け取るように、外部電源４００から供給される電力を調整するべく選択される。
【００３８】
端子モジュール３００及び端子ブロック２６が協働することにより、様々な電源が用いられる複数の型式のフィールドデバイスに電力を供給するためのシステムで使用される異なる種類の部品の数が低減する。フィールドデバイスと電源との組み合わせ毎に個別の端子ブロックを適用するような従来のシステムでは、Ｎを異なる型式のフィールドデバイスの数とし、Ｍを異なる種類の電源の数とすると、Ｎ×Ｍ個の異なる端子ブロックが必要となる。端子ブロック２６と組み合わせて端子モジュール３００を用いることにより、本発明では、その数をＮ＋Ｍ個に低減することができる。例えば、４つの型式のフィールドデバイスが３種類の電源で作動するシステムの場合、従来は１２個の異なる端子ブロックを用いることになるのに対し、本発明では７個の異なる部品のみ、即ち４個の端子ブロック２６の交換と、３個の端子モジュール３００の交換のみが必要となる。
【００３９】
図８は、フィールドデバイス１０（図１参照）の代替例であるフィールドデバイス１０ｂを示す斜視図である。フィールドデバイス１０ｂは、アンテナ１２ｂ、プロセス接続部１４ｂ、トランスデューサ１６ｂ、ハウジング本体１８ｂ、電子回路用カバー２０ｂ、及びバッテリ用カバー２２ｂを備えており、これらはいずれも、図１に基づき上述したそれぞれの対応部品（アンテナ１２、プロセス接続部１４、トランスデューサ１６、ハウジング本体１８、電子回路用カバー２０、及びバッテリ用カバー２２）と同様に機能する。フィールドデバイス１０とは異なり、フィールドデバイス１０ｂは、ハウジング本体１８を通過して電源用隔室内にケーブルを導入可能とするようなコンジット３８に相当するものを備えていない。そこで、外部電源でフィールドデバイス１０ｂを作動させるため、バッテリ用カバー２２に代えて、図１０及び図１１に基づき後述するように、ケーブル用のコンジットを有した異形のバッテリ用カバー２２ｃが用いられる。
【００４０】
図９は、上述した図２と同じく、内蔵電源で作動するように構成されたフィールドデバイス１０ｂの分解斜視図である。図９には、アンテナ１２ｂ、プロセス接続部１４ｂ、トランスデューサ１６ｂ、ハウジング本体１８ｂ、電子回路用カバー２０ｂ、バッテリ用カバー２２ｂ、及び内蔵電源１００ｂが示されている。内蔵電源１００ｂは、フィールドデバイス１０ｂの専用に構成された部品とはせずに、例えば、単２型バッテリまたは単１型バッテリとしてもよい。ハウジング本体１８ｂとバッテリ用カバー２２ｂとにより、図示するような電源用隔室ＰＣが形成される。電源用隔室ＰＣは、内蔵電源１００ｂを収容する大きさとなっている。フィールドデバイス１０とは異なり、フィールドデバイス１０ｂは、電源用隔室ＰＣ内に設ける別体の端子ブロック２６を用いていない。内蔵電源１００ｂは、電源用隔室ＰＣの後部にある電気的接点（図９及び図１１には示さず）に直接接している。一般的な単２型バッテリ及び単１型バッテリの限られた寿命により、フィールドデバイス１０に比べ、フィールドデバイス１０ｂの適用対象が、より低電力消費となるものに制限されたり、内蔵電源１００ｂの交換が、より頻繁に必要となったりする可能性がある。
【００４１】
図１０は、上述した図５と同じく、外部電源により作動するように構成されたフィールドデバイス１０ｂの分解斜視図である。図１０には、アンテナ１２ｂ、プロセス接続部１４ｂ、トランスデューサ１６ｂ、ハウジング本体１８ｂ、電子回路用カバー２０ｂ、バッテリ用カバー２２ｃ、端子モジュール３００ｂ、コンジット３８ｂ、コンジット用アダプタ５２、ねじ式端子３１０ｂ、配線用通路３１８、外部電源４００、電力配線ＰＷ、及び電源用隔室ＰＣが示されている。アンテナ１２ｂ、プロセス接続部１４ｂ、トランスデューサ１６ｂ、ハウジング本体１８ｂ、及び電子回路用カバー２０ｂは、図９に基づき上述したものと同じであり、フィールドデバイス１０においてこれらに対応する部品（図２〜図７に基づき上述）と同様のものである。電源用隔室ＰＣ内の内蔵電源１００ｂが端子モジュール３００ｂに置き換えられ、従って、端子モジュール３００ｂは、一般的な単２型バッテリまたは単１型バッテリと同様の大きさを有する。端子モジュール３００ｂは、フィールドデバイス１０における端子モジュール３００のねじ式端子３１０と同様のねじ式端子３１０ｂを備えている。ねじ式端子３１０ｂにより、電力配線ＰＷの固定及び電気的接続が行われる。電力配線ＰＷは、ねじ式端子３１０ｂから、配線用通路３１８、コンジット３８ｂ、及びコンジット用アダプタ５２を通り、外部電源４００まで延設される。外部電源４００には、図５〜図７に基づき上述したように、１２Ｖまたは２４Ｖ直流のローカル電力供給網、太陽電池パネル、または振動発電装置もしくは熱電発電装置といったエネルギ捕集装置のような、任意の適切なローカル電源を適用することが可能である。
【００４２】
本実施形態において、バッテリ用カバー２２ｃは、バッテリ用カバー２２ｂ（図８及び図９参照）と大部分が同じであるが、電源用隔室ＰＣと外部とを連通する密封通路となるコンジット３８ｂを備えている。端子モジュール３００ｂは、電源用隔室ＰＣから電力配線ＰＷを引き出せるようにコンジット３８ｂと同一軸線上に配設された開口である配線用通路３１８を備えている。配線用通路３１８及びコンジット３８ｂにより、ねじ式端子３１０ｂと外部電源４００との間に延設される電力配線ＰＷのための経路が得られる。コンジット用アダプタ５２は、バッテリ用カバー２２ｃに係合すると共に、バッテリ用カバー２２ｃに対して相対回転可能な電力配線ＰＷ用ケーブルガイドであって、バッテリ用カバー２２ｃを締め付けたり緩めたりすることなく、外部のコンジット配管に固定することが可能となっている。
【００４３】
上述したように、フィールドデバイス１０ｂは、電源用隔室ＰＣ内に別体の端子ブロック２６を収容していない。端子モジュール３００ｂは、内蔵電源１００ｂで使用するバッテリ接続機構と同じ接続機構との接続を行う（後述、図１１参照）。端子モジュール３００ｂにより、フィールドデバイス１０ｂは、内蔵電源１００ｂ以外の電源から電力の供給を受けることが可能となる。例えば、端子モジュール３００ｂが単２型バッテリに対応するように構成されている場合、端子モジュール３００ｂにより、フィールドデバイス１０ｂは、太陽電池パネルもしくは上述したようなエネルギ捕集装置から受け取ったり、単一の単２型バッテリを上回るバッテリ寿命を確保するための外部バッテリパックから電力を受け取ったりすることが可能となる。
【００４４】
図１１は、図１０における１１−１１面に沿ったフィールドデバイス１０ｂの断面を示す断面図である。図１１には、アンテナ１２ｂ、プロセス接続部１４ｂ、トランスデューサ１６ｂ、ハウジング本体１８ｂ、電子回路用カバー２０ｂ、バッテリ用カバー２２ｃ、内壁２８ｂ、電力端子５４、端子モジュール３００ｂ、コンジット３８ｂ、コンジット用アダプタ５２、ねじ式端子３１０ｂ、配線用通路３１８、電力配線ＰＷ、及び電源用隔室ＰＣが示されている。
【００４５】
内壁２８ｂは、フィールドデバイス１０の内壁２８と同様の不浸透性の壁であり、電源用隔室ＰＣを電子回路用隔室ＥＣから隔離している。図９及び図１０に基づき上述したように、電源用隔室ＰＣは、それぞれ実質的に同じ大きさの内蔵電源１００ｂや端子モジュール３００ｂを収容可能な大きさとなっている。例えば、内蔵電源１００ｂは、一般的な単２型バッテリまたは単１型バッテリであってもよく、これに対応して、電源用隔室ＰＣは、使用するバッテリに相当する大きさを有している。電子回路用隔室ＥＣは、図４〜図７に基づいて上述したものと実質的に同様に、信号の送受信及び処理を行う電子回路（図示せず）を収容する。
【００４６】
上述したように、端子モジュール３００ｂが内蔵電源１００ｂに代えて用いられ、端子モジュール３００ｂは、配線用通路３１８、バッテリ用カバー２２ｃのコンジット３８ｂと、コンジット用アダプタ５２とを通って延設される電力配線ＰＷのためのねじ式端子３１０ｂを有している。更に、端子モジュール３００ｂは、外部からの電力を内蔵電源１００の出力に整合させることが可能な、整流回路及び電流保護または過電圧保護回路といった電力調整用回路を備えている。端子モジュール３００ｂは、電力端子５４にて受け止められ、この電力端子５４は、内壁２８ｂを貫通して延設され、端子モジュール３００ｂまたは内蔵電源１００ｂから電子回路用隔室ＥＣ内の電子回路に電力を伝達する導電性の電極となっている。端子モジュール３００ｂは、使用する外部電源４００に対して適切な電力調整が行われるように選択され、これにより、内蔵電源１００ｂのような内蔵電源によって電力が供給されるか、或いは端子モジュール３００ｂを介して外部電源から電力が供給されるかにかかわらず、フィールドデバイス１０ｂが同様に作動することが可能となる。
【００４７】
本発明は、内蔵電源１００及び１００ｂの代替品として、端子モジュール３００及び３００ｂを備えている。端子モジュール３００及び３００ｂは、端子ブロック２６または電力端子５４で受け取ることができるように、外部電源４００から供給される電力を受け取って調整する。このようにして、端子モジュール３００及び３００ｂにより、端子ブロックを甚だしく多様化することなく、必要に応じて内蔵電源及び外部電源のいずれかを適用できるように、迅速且つ容易にフィールドデバイス１０及び１０ｂを構成することが可能となる。端子ブロック２６の接続形態が異なるＮ個のフィールドデバイス１０と、電力調整の要件が異なるＭ個の外部電源とについて、本発明の端子組立体を適用した設備では、最大でＮ＋Ｍ個の異なる部品、即ちＮ個の端子ブロック及びＭ個の端子モジュールが必要となる。適用対象のいくつかでは、単一の端子モジュールを複数の外部電源に適用することが可能であり、必要となる部品点数をＮ＋Ｍ個より少なくすることができる。これに対し、フィールドデバイスと電源との組み合わせ毎に専用の端子ブロックを用いる従来のシステムでは、Ｎ×Ｍ個の異なる種類の端子ブロックが必要となることがある。また、本発明は、電力調整用のハードウエアを、コンパクトに端子モジュール３００及び３００ｂ内にまとめることにより、これらの構成部品を電源用隔室内で保護することができる。端子モジュール３００及び３００ｂは、内蔵電源１００及び１００ｂに代えて、電源用隔室ＰＣの中にぴったり収まるような大きさ及び形状を有している。
【００４８】
具体的な実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能であると共に、均等物で本発明の各構成要素を置き換えることが可能であることが当業者に理解されよう。また、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況やものを本発明の教示に適合させるためのさまざまな変形が可能である。従って、本発明は、開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内に含まれる全ての態様を含むものである。
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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