(57)【要約】  危険場所で使用可能な携帯型通信装置を提供する。  アンテナ６４と、このアンテナ６４を収納するケース６１と、を備えた携帯型通信装置６において、ケース６１は、第１分割体である下ケース６９及び第２分割体である上ケース７０の少なくとも２つの分割体からなり、２つの分割体のどちらか一方のアンテナ６４と対向する分割体７０の少なくとも一部を防爆要件を満たした電気絶縁性の樹脂とし、他方の分割体６９を導電性樹脂としたものである。
2018079305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナと、このアンテナを収納するケースと、を備えた携帯型通信装置において、前記ケースは、第１分割体及び第２分割体の少なくとも２つの分割体からなり、前記２つの分割体のどちらか一方の前記アンテナと対向する分割体の少なくとも一部を防爆要件を満たした電気絶縁性の樹脂とし、他方の分割体を導電性樹脂としたことを特徴とする携帯型通信装置。
【請求項２】
前記防爆要件を満たした電気絶縁性の樹脂からなる前記分割体の前記アンテナと対向しない部分を導電性樹脂としたことを特徴とする請求項１に記載の携帯型通信装置。
【請求項３】
前記導電性樹脂の導電率は、相対湿度５０±５％の環境下で１０９Ω以下、または、相対湿度３０±５％の環境下で１０１１Ω以下であることを特徴とする請求項１に記載の携帯型通信装置。
【請求項４】
前記アンテナは、ポリイミドやポリエチレンテレフタレートからなる絶縁材にアンテナパターンが印刷されたものであり、前記絶縁材の裏面に磁性シートを設けたことを特徴とする請求項１に記載の携帯型通信装置。
【請求項５】
前記アンテナと接続する回路基板を備え、前記アンテナと前記回路基板との間にスペーサを設けたことを特徴とする請求項１に記載の携帯型通信装置。
【請求項６】
前記携帯型通信装置の動作を報知する動作表示部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の携帯型通信装置。
【請求項７】
前記動作表示部を前記導電性樹脂からなる分割体に設けたことを特徴とする請求項６に記載の携帯型通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型通信装置に関し、例えば、プラントや工場などの防爆が必要な場所で使用可能な携帯型通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯型通信装置は、機器状態収集システムの一部を構成するものであった。このような携帯型通信装置に関する従来技術として、特許文献１に開示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１３９２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術に示されるような携帯型通信装置は、プラントや工場などの危険な場所において使用される事が想定されることが必要である。危険場所とは、プラントや工場などにおいて、可燃性ガスが空気と混合して爆発下限界以上の危険雰囲気を生成するおそれのある場所をいう。危険場所での使用が想定される通信装置は、本質安全防爆要件（ＪＩＳ  Ｃ６００７９）に適合させる必要がある。【０００５】
そこで本発明の目的は、前述の課題に着目し、危険場所で使用可能な携帯型通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の携帯型通信装置は、アンテナと、このアンテナを収納するケースと、を備えた携帯型通信装置において、前記ケースは、第１分割体及び第２分割体の少なくとも２つの分割体からなり、前記２つの分割体のどちらか一方の前記アンテナと対向する分割体の少なくとも一部を防爆要件を満たした電気絶縁性の樹脂とし、他方の分割体を導電性樹脂としたものである。【０００７】
また、前記防爆要件を満たした電気絶縁性の樹脂からなる前記分割体の前記アンテナと対向しない部分を導電性樹脂としたものである。【０００８】
また、前記導電性樹脂の導電率は、相対湿度５０±５％の環境下で１０９Ω以下、または、相対湿度３０±５％の環境下で１０１１Ω以下である。【０００９】
また、前記アンテナは、ポリイミドやポリエチレンテレフタレートからなる絶縁材にアンテナパターンが印刷されたものであり、前記絶縁材の裏面に磁性シートを設けたものである。【００１０】
また、前記アンテナと接続する回路基板を備え、前記アンテナと前記回路基板との間にスペーサを設けたものである。【００１１】
また、前記携帯型通信装置の動作を報知する動作表示部を設けたものである。【００１２】
また、前記動作表示部を前記導電性樹脂からなる分割体に設けたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、危険場所で使用可能な携帯型通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による携帯型通信装置が用いられた機器状態収集システムを模式的に示した図。
【図２】図１に示された携帯型通信装置の分解斜視図。
【図３】図１に示された携帯型通信装置の断面図。
【図４】アンテナの平面図。
【図５】図４中Ａ−Ａ線の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【００１６】
図１を参照する。図１には、石油化学系のプラントにおける機器状態収集システム１が示されている。石油化学系のプラントは、非常に広大である。このため、各機器の状態を検出装置１０により検出し、検出された情報をデータ記憶管理装置５において管理している。
【００１７】
より詳細に説明する。検出装置１０は、プラント内の各機器に取り付けられることにより、危険場所ＤＡ内に複数配置されている。これらの検出装置１０において検出された情報は、中継器３を介してネットワーク構築装置４に送信され、データ記憶管理装置５に送信される。プラントの管理者は、データ記憶管理装置５に記憶された情報を図示しないノートパソコン（管理端末）を用いて確認することができる。
【００１８】
図１には３つの検出装置１０が示されているが、検出装置１０は、４個以上であってもよく、１または２個であってもよい。
【００１９】
検出装置１０が検出する状態としては、温度、振動等が挙げられる。管理者は、状態の異常を認識すると、異常を検知した検出装置１０まで作業者を向かわせ、確認を行わせる。
【００２０】
プラント内には複数の検出装置１０が配置されているため、作業者は、異常を検知している検出装置１０であるかを確認するために携帯型通信装置６を検出装置１０にかざして無線通信を行う。また、検出装置１０の設定時に、携帯型通信装置６で設定された設定情報や、作業者情報、作業内容などを検出装置１０に無線により書き込み可能とすることも可能である。携帯型通信装置６と検出装置１０との通信には、近距離無線通信であるＮＦＣ（Near  Field  Communication）規格を採用することができる。例えば、異常を検出している検出装置１０である場合には、検出装置１０の表示部や携帯型通信装置６の後述する動作表示部にその旨が表示される。
【００２１】
携帯型通信装置６は、ケース６１と、回路基板６２と、スペーサ６３と、アンテナ６４と、電池６５と、電源スイッチノブ６６と、アクティブスイッチノブ６７とから構成されている。なお、６８は、前記動作表示部を構成する拡散部材である。
【００２２】
ケース６１は、２つの分割体で構成されており、第１分割体が下ケース６９であり、第２分割体が上ケース７０である。下ケース６９と上ケース７０は、図示しないビスなどの締結部材によって固定されている。ケース６１は、回路基板６２、スペーサ６３、アンテナ６４及び電池６５を収納する。電源スイッチノブ６６と、アクティブスイッチノブ６７とは、ケース６１に可動可能なように装着されており、拡散部材６８は、ケース６１に設けた開口から一部が露出するように固定されている。
【００２３】
下ケース６９は、凹部７１を備えたカップ形状であり、この凹部７１内に、回路基板６２、スペーサ６３、アンテナ６４及び電池６５を収納する。下ケース６９の材質は、カーボンなどの導電性を有する材料を混入した導電性樹脂からなる。導電性樹脂の合成樹脂としては、ＡＢＳ樹脂やポリアセタールが好適であり、本実施形態では、ＡＢＳ樹脂である。この導電性樹脂の導電率は、相対湿度５０±５％の環境下で１０９Ω未満、または相対湿度３０±５％の環境下で１０１１Ω未満であることが好ましい。下ケース６９の材質を導電性を有する材質としたことにより、下ケース６９の静電気の蓄積を抑えることができる。
【００２４】
また、下ケース６９の底部には、動作状態を報知する動作表示部７２が形成されている。動作表示部７２は、回路基板６２上に実装された発光ダイオードなどの光源７３からの光が拡散部材６８を通して視認可能となる。拡散部材６８は、光が透過可能な乳白色の合成樹脂からなり、光源７３の光を拡散するものであり、光源７３の光を直視できないようになっている。なお、動作表示部７２は、本実施形態では、３つ備えており、各動作表示部７２には、照明室を構成する筒体７４を備えている。この筒体７４を設けたことにより、各動作表示部７２は、光源７３の光が、他の動作表示部７２に漏れて表示に影響を与えない。
【００２５】
ケース６１を構成する上ケース７０は、ほぼ平板形状であり、下ケース６９の凹部７１の開口を塞ぐ。この上ケース７０は、アンテナ６４と対向する分割体であり、上ケース７０の材質は、電気絶縁性を有する樹脂であり、カーボンなどの導電性を有する材料を含まない合成樹脂からなる。本実施形態で好適な合成樹脂は、ＡＢＳ樹脂やポリアセタールである。本実施形態では、ＡＢＳ樹脂である。本実施形態では、防爆要件を満たすために、上ケース７０の表面積は、１００００ｍｍ２以下である。
【００２６】
回路基板６２は、ガラス繊維入り樹脂からなる硬質の基材に、所定の配線パターンが施されたものであり、光源７３や図示しない電子部品などが実装されている。
【００２７】
スペーサ６３は、合成樹脂、本実施形態ではＡＢＳ樹脂からなり、アンテナ６４を設置するものである。このスペーサ６３は、テーブル状であり、天板部分６３Ａと脚部６３Ｂとを備え、天板部分６３Ａでアンテナ６４を支持するものである。このスペーサ６３は、アンテナ６４を上ケース７０に近接配置するとともに、回路基板６２の前記配線パターンから一定の距離を保ち、絶縁を確保するものである。
【００２８】
アンテナ６４は、ポリイミドやポリエチレンテレフタレートなどの可撓性を有する絶縁材、本実施形態では絶縁性の板形状体の基材６４Ｄの片面にアンテナパターン６４Ａが印刷形成されたものである。アンテナパターン６４Ａは、矩形の基材６４Ｄの外周近傍を二重に囲むように形成したものである。上記のアンテナパターン６４Ａの形状とすることで、基材６４Ｄ上にコイルを形成することができる。なお、アンテナ６４は、基材６４Ｄの一部に接続片６４Ｃを備えており、この接続片６４Ｃを回路基板６２に形成したコネクタ６２Ａに接続し、電気的接続を行う。
【００２９】
アンテナ６４は、基材６４Ｄのアンテナパターン６４Ａを設けた側を表面とすると、反対側の裏面に磁性シート６４Ｂが貼り付けられている。この磁性シート６４Ｂは、焼結体フェライトからなり、通信周波数帯では透磁率が高く、損失が少ない特性となるように調整してあり、磁気シールド機能を有する。アンテナ６４で発生した電波が磁性シート６４Ｂ側を透過せずに反射されて、アンテナパターン６４Ａを設けた側に反射することによって、電波が、アンテナ６４の裏面側の回路基板６２の影響を受けずアンテナ６４の表面側に発信され、さらに、損失が少ないことから通信距離を伸ばすことが可能となる。なお、アンテナパターン６４Ａは、アンテナパターン６４Ａを保護するために、図示しない保護材によって覆われている。
【００３０】
電池６５は、回路基板６２に形成された図示しない回路やアンテナ６４などに電力を供給するものであり、本実施形態では、リチウム１次電池を２本並列に接続したバッテリーパックであり、回路基板６２に図示しないコネクタにより接続される。なお、図２中の６５Ａは、一部を図示した電池６５の配線である。
【００３１】
電源スイッチノブ６６は、合成樹脂からなり、回路基板６２に設けた図示しないスイッチ素子を操作するものである。この電源スイッチノブ６６を操作することによって、携帯型通信装置６のメイン電源のオンオフを操作する。
【００３２】
アクティブスイッチノブ６７は、合成樹脂からなり、回路基板６２に設けた図示しないスイッチ素子を操作するものである。このアクティブスイッチノブ６７を操作することによって、携帯型通信装置６の通信機能のオンオフを操作する。
【００３３】
以上の構成によって、危険場所ＤＡ内には、複数の検出装置１０が配置されている。このため、作業者は、携帯型通信装置６を検出装置１０にかざすことにより、検出装置１０が異常を検出しているか否かを確認することができる。例えば、異常を検出している検出装置１０である場合には、携帯型通信装置６の動作表示部７２を点灯させる。
【００３４】
以上のように、アンテナ６４と、このアンテナ６４を収納するケース６１と、を備えた携帯型通信装置６において、ケース６１は、第１分割体６９及び第２分割体７０の少なくとも２つの分割体からなり、２つの分割体６９、７０のどちらか一方のアンテナ６４と対向する分割体７０の少なくとも一部を防爆要件を満たした電気絶縁性の樹脂とし、他方の分割体６９を導電性樹脂としたことによって、危険場所ＤＡで使用可能な携帯型通信装置６を提供することができる。
【００３５】
また、前記導電性樹脂の導電率は、相対湿度５０±５％の環境下で１０９Ω以下、または、相対湿度３０±５％の環境下で１０１１Ω以下であることによって、前記導電性樹脂の帯電防止効果により、危険場所ＤＡでの可燃性ガス雰囲気中で帯電した人が触れた場合でも静電気による火花が原因の爆発を抑制することができる。
【００３６】
また、アンテナ６４は、ポリイミドやポリエチレンテレフタレートからなる絶縁材にアンテナパターン６４Ａが印刷されたものであり、前記絶縁材の裏面に磁性シート６４Ｂを設けたことによって、通信周波数帯での透磁率が高く、損失が少ない特性が得られることから、アンテナ６４から発信される電波が、裏面側の回路基板６２の影響を受けず表面側に発信され、さらに損失が少ないことから通信距離を伸ばすことが可能となる。
【００３７】
また、アンテナ６４と接続する回路基板６２を備え、アンテナ６４と回路基板６２との間にスペーサ６３を設けたことによって、アンテナ６４を上ケース７０に近接させて配置することができるとともに、回路基板６２の前記配線パターンから一定の距離をとり、絶縁を確保することができる。
【００３８】
また、携帯型通信装置６の動作を報知する動作表示部７２を設けたことによって、携帯型通信装置６の動作を目視で確認することができる。
【００３９】
また、動作表示部７２を前記導電性樹脂からなる分割体６９に設けたことによって、前記導電性樹脂の帯電防止効果により、危険場所ＤＡでの可燃性ガス雰囲気中で帯電した人が触れた場合でも静電気による火花が原因の爆発を抑制することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
【００４１】
第１実施形態では、ケース６１を構成する上ケース７０は、電気絶縁性を有する樹脂のみで形成されていた。しかし、第１実施形態より厳しい防爆要件を満たすために、防爆要件を満たした電気絶縁性の樹脂からなる第２分割体である上ケース７０のアンテナ６４と対向する部分のみを防爆要件を満たすように電気絶縁性の樹脂を用い、アンテナ６４と対向したい部分を導電性樹脂としてもよい。この場合、第２分割体である上ケース７０は、電気絶縁性の樹脂と導電性樹脂との二種類の樹脂から構成される。この場合、電気絶縁性の樹脂と導電性樹脂との異なる材質どうしを組み合わせて一体に成形することも可能であるし、異なる材質を機械的な結合手段で結合することも可能である。
【００４２】
以上のように、防爆要件を満たした電気絶縁性の樹脂からなる分割体７０のアンテナ６４と対向しない部分を導電性樹脂としたことによって、通信への影響を抑え、かつ防爆性を有する携帯型通信装置６を提供することができる。
【００４３】
なお、前記実施形態では、ケース６１は、下ケース６９と上ケース７０の二分割に形成したが、二分割に限定されるものではなく、三分割であってもよい。
【００４４】
また、防爆要件を満たすために、電気絶縁性の樹脂の表面積は、前記実施形態に限定されるものではなく、要求される防爆要件によって、任意に変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、プラントや工場などの危険場所に用いられる携帯型通信装置として好適である。
【符号の説明】
【００４６】
１      機器状態収集システム
３      中継器
４      ネットワーク構築装置
５      データ記憶管理装置
６      携帯型通信装置
１０    検出装置
６１    ケース
６２    回路基板
６２Ａ  コネクタ
６３    スペーサ
６３Ａ  天板部分
６３Ｂ  脚部
６４    アンテナ
６４Ａ  アンテナパターン
６４Ｂ  磁性シート
６４Ｃ  接続片
６４Ｄ  基材
６５    電池
６６    電源スイッチノブ
６７    アクティブスイッチノブ
６８    拡散部材
６９    第１分割体（下ケース）
７０    第２分割体（上ケース）
７１    凹部
７２    動作表示部
７３    光源
７４    筒体
ＤＡ    危険場所
【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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【国際調査報告】
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2018079305.tif 000009
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