(57)【要約】【課題】  この発明は、帯電試験を行う必要がなく、確実に帯電防止性能を与えて危険場所における安全性を確保でき、且つ軽量で取扱性に優れる防爆容器を提供する。【解決手段】  防爆容器１００は、プラスチック材１及び当該プラスチック材１の全面を被覆するガラス膜２からなり、電気部品を内部に収納する容器本体１０と、プラスチック材１及び当該プラスチック材１の全面を被覆するガラス膜２からなり、容器本体１０を閉塞する蓋体２０と、を備える。【選択図】        図２
2013247232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
爆発性雰囲気から着火源を隔離する防爆容器において、
プラスチック材及び当該プラスチック材の全面を被覆するガラス膜からなり、電気部品を内部に収納する容器本体と、
プラスチック材及び当該プラスチック材の全面を被覆するガラス膜からなり、前記容器本体を閉塞する蓋体と、
を備えることを特徴とする防爆容器。
【請求項２】
前記請求項１に記載の防爆容器において、
前記容器本体及び蓋体のプラスチック材が、容器内部の爆発圧力に耐える強度を有し、耐圧防爆構造であることを特徴とする防爆容器。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の防爆容器において、
前記容器本体及び蓋体のプラスチック材が、ポリカーボネート材であることを特徴とする防爆容器。
【請求項４】
前記請求項２又は３に記載の防爆容器において、
前記プラスチック材が、透明性を有し、
前記容器本体並びに／又は蓋体が、前記ガラス膜及び／又はプラスチック材に着色された不透明な領域を有することを特徴とする防爆容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、危険場所において安全性を確保しつつ軽量で取扱性に優れる防爆容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここで、爆発性雰囲気とは、正常の大気の状態（101.3kPa−1013mbar，20℃）における危険性物質（ガス・蒸気若しくは粉塵）と空気（又は酸素）との混合物で、着火後、燃焼がその混合物の未燃焼部分へと伝搬していく状態にある雰囲気をいう。
【０００３】
また、着火源とは、電気・計装設備で発生する電気的現象で、爆発性雰囲気に着火し得るエネルギーを持ったものをいい、例えば、電気・計装設備で発生するアーク放電、火花放電又は異常過熱部である。
【０００４】
また、危険場所とは、可燃性ガス若しくは可燃性液体の蒸気（以下、爆発性ガスと総称する）又は粉塵が存在する、又は存在するおそれのある場所をいう。
【０００５】
さらに、防爆構造とは、機器内部に爆発性ガスに対し点火能力を有する電気火花又は高温部が存在していても、これらに基づく機器周囲の爆発性ガスの引火を防止できる構造をいい、耐圧防爆構造、油入防爆構造、内圧防爆構造、本質安全防爆構造、安全増防爆構造、樹脂充填防爆構造、非点火防爆構造等がある。
【０００６】
電気機器を危険場所で用いる場合は、電気機器が爆発原因となる危険性が少なからず存在するため、電気機器を防爆化する必要があった。従来、電気機器においては、電気機器を構成する各電気部品を特殊な容器に収容して所定の防爆構造とした防爆形電気機器が開発され、利用されていた。
【０００７】
従来の防爆形電気機器に用いられる防爆容器は、関連規格や法律によって規制があり、通常はこうした規制に準じて製造され、検定を取得したもののみ使用されている。この防爆容器については、静電気の帯電により火花が発生すると危険場所では爆発の危険性があるため、帯電しやすいプラスチックを容器として使用する場合に、帯電防止策として表面抵抗を１ＧΩ以下にすることが要求されている。
【０００８】
また、表面抵抗が１ＧΩを超える場合は、防爆容器の表面積が限定されることや、防爆容器に皮ケースを取り付けるなどの対策を行うことや、帯電試験を行うことや、静電容量を測定することや、プラスチックの性能確認の試験が必要になり、プラスチックを防爆容器として使用することが困難であった。
【０００９】
これに対し、従来の防爆形電気機器は、外装容器をなすプラスチック製の容器本体及び蓋体の各外表面及び接合面に導電性材料の薄膜を形成し、内部に電気部品を収容した状態で互いに接合面で電気的に接続させつつ組合わせて防爆構造を実現することから、容易に機器表面の電気抵抗を下げることができ、一様な電位となる機器表面全体で十分な帯電防止性能が得られ、帯電による危険性を排除して危険場所での防爆性能を確保でき、軽量で取扱性に優れるプラスチック容器の特長を危険場所でも十分に発揮させられる（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−４０８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の防爆形電気機器は、検定機関が導電性塗膜を防爆方策として認めないため、実用化することができないという課題がある。
【００１２】
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、帯電試験を行う必要がなく、確実に帯電防止性能を与えて危険場所における安全性を確保でき、且つ軽量で取扱性に優れる防爆容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係る防爆容器においては、プラスチック材及び当該プラスチック材の全面を被覆するガラス膜からなり、電気部品を内部に収納する容器本体と、プラスチック材及び当該プラスチック材の全面を被覆するガラス膜からなり、容器本体を閉塞する蓋体と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
開示の防爆容器は、帯電試験を行う必要がなく、確実に帯電防止性能を与えて危険場所における安全性を確保でき、且つ軽量で取扱性に優れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る防爆容器の概略構成を示す平面図であり、図１（ａ）に示す防爆容器の正面図である。
【図２】図１（ａ）に示す防爆容器の矢視Ａ−Ａ’線の断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る防爆容器の概略構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す防爆容器の矢視Ｂ−Ｂ’線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（本発明の第１の実施形態）
図１及び図２において、防爆容器１００は、耐圧防爆構造としての一例であり、容器内部の爆発圧力に耐える強度を有するプラスチック材１及び当該プラスチック材１の全面（外表面、内表面、接合面）を被覆するガラス膜２からなり、電気部品を内部に収納する容器本体１０と、容器内部の爆発圧力に耐える強度を有するプラスチック材１及び当該プラスチック材１の全面（外表面、内表面、接合面）を被覆するガラス膜２からなり、容器本体１０を閉塞する蓋体２０と、を備え、互いに圧着された状態で固定されており、爆発性雰囲気から着火源を隔離する耐圧防爆構造の全閉容器とされる。
【００１７】
なお、以下の説明においては、防爆容器１００の内部に収納する電気部品を備える電気機器として、監視カメラ３０を用いて説明するが、着火源となり得る電気部品及び当該電気部品を備える電気機器であれば、監視カメラ３０に限られるものでない。
【００１８】
監視カメラ３０は、既存の監視カメラであり、詳細な説明を省略する。また、監視カメラ３０で撮影した映像は、所定の画像処理が行われ、メディアコンバータ３１により異なる媒体（伝送ケーブル３２など）に合わせて所定の信号に変換され、伝送ケーブル３２を介して防爆容器１００の外部に撮影データが伝送される。また、防爆容器１００の内部には、監視カメラ３０に関連する他の電気部品（不図示）を収納する場合もある。監視カメラ３０及び関連する他の電気部品（例えば、メディアコンバータ用電源（不図示））は、電源ケーブル（不図示）を介して外部の電気機器に接続される。
【００１９】
容器本体１０及び蓋体２０のガラス膜２は、容器本体１０及び蓋体２０のプラスチック材１に対して、アルコキシシラン等を用いたゾルゲル法や、蒸着法、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition：物理気相成長）法又はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法等の真空装置を併用した方法や、ガラス前躯体であるシラザン化合物を塗布する方法等で形成される。
【００２０】
なお、本実施形態に係る防爆容器１００は、シラザン化合物を塗布する方法により、プラスチック材１の全面をガラス膜２（シリカ膜）で被覆した。
【００２１】
また、本実施形態に係るシラザン化合物は、完全無機のシリカ膜（ガラス膜２）が形成できるために、パーヒドロポリシラザンを用いているが、パーヒドロポリシラザンに限られるものではなく、パーヒドロポリシラザンの水素の一部又は全部をアルキル基等の有機成分で置換したオルガノポリシラザンを用いてもよい。またシラザン化合物は、パーヒドロポリシラザン又はオルガノポリシラザンの単一の組成でもよいし、これらを混合して用いてもよい
【００２２】
また、シラザン化合物を溶解又は分散させる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジブチルエーテル、ソルベッソ又はデカリン等を用いることができ、これらを単独又は混合して用いることができる。
【００２３】
プラスチック材１に対するシラザン化合物の塗布は、簡易且つ低コストで処理することができるために、湿式法で行うことが好ましく、例えば、刷毛を用いて手作業で塗布してもよいし、スプレーコート法、バーコート法又はディップコート法等を用いた塗布装置により塗布してもよい。
【００２４】
また、プラスチック材１に塗布されたシラザン化合物のシリカ転化手法は、特に限定されるものではなく、大気放置、加熱処理、加湿処理、プラズマ処理、紫外線処理又は酸塩基性蒸気への暴露等の手法を用いることができる。
【００２５】
なお、シラザン化合物は、プラスチック材１にそのまま塗布してもよいが、プラスチック材１を侵すことのない有機溶剤で脱脂洗浄した後に塗布することが好ましく、有機溶剤による洗浄後に、プラズマ処理又は紫外線処理等による洗浄を施してから、塗布することがより好ましい。このように、溶剤洗浄、プラズマ処理又は紫外線処理等を施すことで、プラスチック材１とシラザン化合物の濡れ性が向上し、良好な密着性を得ることができる。
【００２６】
また、シラザン化合物によるシリカ膜（ガラス膜２）は、プラスチック材１上に直接形成してもよいし、密着性向上や寸法安定性のために、単層又は複数層の中間層を介して形成してもよい。
なお、中間層としては、例えば、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、酢酸ビニル樹脂、アミノ系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ビニルアルコール樹脂、スチレン系樹脂若しくはメラミン樹脂又はこれらの混合物若しくは共重合体等の高分子化合物等が挙げられる。
また、中間層としては、ビニル官能性シラン、アクリル官能性シラン、エポキシ官能性シラン又はアミノ官能基シラン等のシランカップリング剤による層を用いてもよい。
【００２７】
容器本体１０には、耐圧防爆構造を維持しつつ、伝送ケーブル３２及び電源ケーブル（不図示）を挿入して締め付けるケーブルグランド１１が配設されている。
蓋体２０は、監視カメラ３０の光軸上にあるドーム形状のドーム部２１及び当該ドーム部２１の周縁にあるフランジ部２２からなり、フランジ部２２に等間隔に配置されたボルト２３を締め付けることにより、容器本体１０に固定される。
【００２８】
監視カメラ３０は、ドーム部２１の焦点（曲率中心）と撮像素子の焦点とを一致させることにより、ドーム部２１への入射角度に関係なく均等に光学情報を取り込むことができ、視野周縁でも鮮明な像を得ることができる。
なお、ガラス膜２の屈折率がプラスチック材１の屈折率よりも大きい場合には、防爆容器１００の外部からガラス膜２に入射した光がガラス膜２及びプラスチック材１の境界で全反射することになる。このため、少なくともドーム部２１においては、ガラス膜２の屈折率がプラスチック材１の屈折率よりも小さくなるように、ガラス膜２（例えば、シリカ：１．４６）及びプラスチック材１（例えば、ポリカーボネート：１．５９）の材質を選定する必要がある。
【００２９】
また、本実施形態に係る容器本体１０及び蓋体２０のプラスチック材１は、軽量で透明度が高く、耐衝撃性及び耐熱・耐低温性に優れ、環境の変化に対して成形品の精度が安定しているポリカーボネート材を用いているが、他のプラスチック材を用いることも可能である。
【００３０】
特に、ガラス膜２及びプラスチック材１（ポリカーボネート材）は、透明性を有するため、防爆容器１００の内部を視認できることになる。
なお、防爆容器１００の内部を視認できることに支障がある場合には、容器本体１０並びに／又は蓋体２０のガラス膜２及び／又はプラスチック材１に着色して、容器本体１０及び／又は蓋体２０が不透明な領域を有してもよい。
【００３１】
例えば、蓋体２０のドーム部２１を透明な領域とし、容器本体１０並びに蓋体２０のフランジ部２２のガラス膜２及び／又はプラスチック材１を着色して容器本体１０及び蓋体２０のフランジ部２２を不透明な領域とすることが考えられる。
この場合には、透明なドーム部２１により、監視カメラ３０の光軸上に光を遮蔽するものがなく、防爆容器１００の外部の鮮明な映像を撮影することができると共に、不透明な容器本体１０及び蓋体２０のフランジ部２２により、防爆容器１００の外観を変更して美観を向上させることができ、防爆容器１００の内部を必要以上に視認できないようにすることができる。
【００３２】
なお、ガラス膜２及び／又はプラスチック材１への着色は、プラスチック材１にガラス膜２を被覆する前に、プラスチック材１に着色してもよいし、プラスチック材１にガラス膜２を被覆した後に、ガラス膜２及び／又はプラスチック材１に着色してもよい。すなわち、容器本体１０並びに／又は蓋体２０の内表面及び／又は外表面に着色してもよいし、容器本体１０並びに／又は蓋体２０の内部（ガラス膜２及びプラスチック材１間）に着色してもよい。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係る防爆容器１００は、外装容器をなすプラスチック製の容器本体１０並びに蓋体２０の全面（外表面、内表面、接合面）にガラス膜２を形成したガラスコーティングを施すことにより、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）規格「IEC60079-0」における「7.4  Electrostatic Charges on external non-metallic materials」の「7.4.1  Applicability」（特に、「NOTE 2」に記載の適用除外）に準拠するものとなる。このため、本実施形態に係る防爆容器１００は、帯電試験を含む所定の静電気対策が不要となり、プラスチック材１を防爆容器１００として使用する場合の制約を排除することができ、取扱性に優れるものである。
【００３４】
特に、プラスチック材１としてのポリカーボネート材は、芳香族化合物に侵され易く、有機溶剤を使用する危険場所では使用することができなかった。これに対し、本実施形態に係る防爆容器１００は、ポリカーボネート材（プラスチック材１）の全面をガラス膜２で被覆することにより、ポリカーボネート材が外気（発生ガス）に触れることなく、ポリカーボネート材を危険場所でも使用することが可能になり、金属容器と比較して大幅な軽量化が実現することができるという作用効果を奏する。
【００３５】
（本発明の第２の実施形態）
図３（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る防爆容器の概略構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す防爆容器の矢視Ｂ−Ｂ’線の断面図である。図３において、図１及び図２と同じ符号は、同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。なお、図３（ｂ）においては、防爆容器２００内部の電気部品の図示を省略している。
【００３６】
図３において、防爆容器２００は、本質安全防爆構造としての一例であり、プラスチック材１及び当該プラスチック材１の全面（外表面、内表面、接合面）を被覆するガラス膜２からなり、本質安全防爆回路で構成された電気部品を内部に収納する容器本体２１０と、プラスチック材１及び当該プラスチック材１の全面（外表面、内表面、接合面）を被覆するガラス膜２からなり、容器本体２１０を閉塞する蓋体２２０とを備え、電気部品を保護する状態で互いに固定されており、全閉容器とされる。
また、この防爆容器２００の形態は、本質安全防爆構造だけにとどまらず、油入防爆構造、内圧防爆構造、本質安全防爆構造、安全増防爆構造、樹脂充填防爆構造、非点火防爆構造にも応用できる。
【００３７】
なお、以下の説明においては、防爆容器２００を筐体とする携帯電話機を用いて説明するが、本質安全防爆回路となり得る電気部品及び当該電気部品を備える電気機器であれば、携帯電話機に限られるものでない。
【００３８】
また、本実施形態に係る携帯電話機は、筐体である防爆容器２００の層構造を除けば、既存の携帯電話と同様の構成であるので、携帯電話の内部構造及び機能等については詳細な説明を省略する。
【００３９】
蓋体２２０には、携帯電話機の表示画面であるＬＣＤ（liquid crystal display：液晶表示装置）の視認のための表示窓部２２１と、携帯電話機の操作のための操作スイッチ４１，４２を突出させる開口部とが配置される。
また、容器本体２１０には、携帯電話機への信号の入出力のための入出力信号コネクタ４３及び携帯電話機の充電のための充電コネクタ４４を露出させる開口部が配置される。
なお、従来、このような本質安全防爆構造電気機器である携帯電話にプラスチック容器を使用する場合には、静電気対策として皮ケースを用いていたが、本実施形態に係る携帯電話機は、プラスチック材１の全面をガラス膜２で被覆しているために、皮ケースが不要となる。
【００４０】
また、本実施形態に係る容器本体２１０及び蓋体２２０のプラスチック材１は、軽量で透明度が高く、耐衝撃性及び耐熱・耐低温性に優れ、環境の変化に対して成形品の精度が安定しているポリカーボネート材を用いているが、他のプラスチック材を用いることも可能である。
【００４１】
特に、ガラス膜２及びプラスチック材１（ポリカーボネート材）は、透明性を有するため、防爆容器２００の内部を視認できることになる。
なお、防爆容器２００の内部を視認できることに支障がある場合には、容器本体２１０並びに／又は蓋体２２０のガラス膜２及び／又はプラスチック材１に着色して、容器本体２１０及び／又は蓋体２２０が不透明な領域を有してもよい。
【００４２】
例えば、蓋体２２０の表示窓部２２１を透明な領域とし、表示窓部２２１を除く蓋体２２０の領域及び容器本体２１０におけるプラスチック材１を着色して、表示窓部２２１を除く蓋体２２０の領域及び容器本体２１０を不透明な領域とすることが考えられる。
この場合には、透明な表示窓部２２１により、携帯電話機のＬＣＤ上に光を遮蔽するものがなく、携帯電話機の鮮明な画像を視認することができると共に、不透明な容器本体２１０及び蓋体２２０により、防爆容器２００の外観を変更して美観を向上させることができ、防爆容器２００の内部を必要以上に視認できないようにすることができる。
【００４３】
なお、ガラス膜２及び／又はプラスチック材１への着色は、プラスチック材１にガラス膜２を被覆する前に、プラスチック材１に着色してもよいし、プラスチック材１にガラス膜２を被覆した後に、ガラス膜２及び／又はプラスチック材１に着色してもよい。すなわち、容器本体２１０並びに／又は蓋体２２０の内表面及び／又は外表面に着色してもよいし、容器本体１０並びに／又は蓋体２２０の内部（ガラス膜２及びプラスチック材１間）に着色してもよい。
【００４４】
以上のように、本実施形態に係る防爆容器２００は、外装容器をなすプラスチック製の容器本体２１０並びに蓋体２２０の全面（外表面、内表面、接合面）にガラス膜２を形成したガラスコーティングを施すことにより、ＩＥＣ規格「IEC60079-0」における「7.4  Electrostatic Charges on external non-metallic materials」の「7.4.1  Applicability」（特に、「NOTE 2」に記載の適用除外）に準拠するものとなる。このため、本実施形態に係る防爆容器２００は、帯電試験を含む所定の静電気対策が不要となり、プラスチック材１を防爆容器２００として使用する場合の制約を排除することができ、取扱性に優れるものである。
【００４５】
特に、プラスチック材１としてのポリカーボネート材は、芳香族化合物に侵され易く、有機溶剤を使用する危険場所では使用することができなかった。これに対し、本実施形態に係る防爆容器２００は、ポリカーボネート材（プラスチック材１）の全面をガラス膜２で被覆することにより、ポリカーボネート材が外気（発生ガス）に触れることなく、ポリカーボネート材を危険場所でも使用することが可能になり、金属容器と比較して大幅な軽量化が実現することができるという作用効果を奏する。
【符号の説明】
【００４６】
１              プラスチック材
２              ガラス膜
１０，２１０    容器本体
１１            ケーブルグランド
２０，２２０    蓋体
２１            ドーム部
２２            フランジ部
２３            ボルト
３０            監視カメラ
３１            メディアコンバータ
３２            伝送ケーブル
４１，４２      操作スイッチ
４３            入出力信号コネクタ
４４            充電コネクタ
１００，２００  防爆容器
２２１          表示窓部
【図１】
2013247232.tif 000003
【図２】
2013247232.tif 000004
【図３】
2013247232.tif 000005