(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ主体（１）が、光電投受光器（１０）と硬質ガラス管（２０）と外側ケース（４０）と栓体（５０）とからなり、上記光電投受光器が複数本のセンサ光線を発信または受信するものであり、上記硬質ガラス管が内周面に樹脂チューブ（３０）を収容して上記光電投受光器を挿入して上記外側ケースと共に両端に上記栓体を固定したものであり、上記各部材の接合部を防爆構造とする共に、上記光電投受光器が発信ないし受信する複数本のセンサ光線によって光線群を形成することを特徴とするエリアセンサ。
【請求項２】
硬質ガラス管（２０）が、内周面に樹脂チューブ（３０）を収容して両端をリング金具（６０）に設けたリング溝（６２）に嵌合し、該リング溝と上記硬質ガラス管の隙間に樹脂を充填し、上記リング金具のリング脚（６１）を栓体（５０）に設けた凹窪部（５２）内に嵌合したものであることを特徴とする請求項１に記載のエリアセンサ。
【請求項３】
硬質ガラス管（２０）が、内周面に隙間を形成して樹脂チューブ(３０)を収容したものであることを特徴とする請求項２に記載のエリアセンサ。
【請求項４】
外側ケース（４０）が、光電投受光器（１０）のセンサ光線発受信部に対応する位置に光線発受信窓（２）を設け、センサ光線が形成する光線群を該光線発受信窓から発信または受信することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のエリアセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の区域内に人又は物が侵入したり又は特定の区域から人又は物が飛出したことを検出するエリアセンサに関し、詳しくは、防爆構造を備えたエリアセンサに関している。
【０００２】
【従来の技術】
爆発や引火の危険がある場所に設置する電気設備は、防爆構造を備えていることが義務付けられている。
【０００３】
従来から、光電投光器と光電受光器との間にセンサ光線を通し、この光線が遮断されたときに人又は物が侵入あるいは飛び出したことを検出する光センサは知られている。又、光電投光器および光電受光器の間を通す光線を、例えば２０〜４０ｍｍ間隔で複数本を通すことによって、検出部が点ではなく面となる光線群を形成する光センサも知られている。
【０００４】
センサ光線によって形成される光線群の有効幅を１０００〜１６００ｍｍ程度とした光センサを防爆構造で使用するには、センサ自身の長さ以上の長さを有する防爆容器に収容する必要があるが、従来は容器が鋳造品であったので、重量が重く、センサの設置作業などの取扱いが不便であった。従来技術においては、１ｍを越える電気設備を鋳造品以外の構造で防爆構造としたものはなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、防爆構造の容器が鋳造品に代るものであって、軽量で設置作業などにおける取扱いが容易な耐圧防爆型のエリアセンサを提供することを課題としている。ここで、エリアセンサとは、例えば２０〜４０ｍｍ程度の間隔で複数本のセンサ光線を発信して光線群を形成する光センサをいう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
解決手段の第１は、センサ主体が、光電投受光器と硬質ガラス管と外側ケースと栓体とからなり、上記光電投受光器が複数本のセンサ光線を発信または受信するものであり、上記硬質ガラス管が内周面に樹脂チューブを収容して上記光電投受光器を挿入して上記外側ケースと共に両端に上記栓体を固定したものであり、上記各部材の接合部を防爆構造とすると共に、上記光電投受光器が発信ないし受信する複数本のセンサ光線によって光線群を形成することを特徴とするものである。
解決手段の第２は、解決手段の第１において、硬質ガラス管が、内周面に樹脂チューブを収容して両端をリング金具に設けたリング溝に嵌合し、該リング溝と上記硬質ガラス管の隙間に樹脂を充填し、上記リング金具のリング脚を栓体に設けた凹窪部内に嵌合したものであることを特徴とするものである。
解決手段の第３は、解決手段の第２において、硬質ガラス管が、内周面に隙間を形成して樹脂チューブを収容したものであることを特徴とするものである。
解決手段の第４は、解決手段の第１から３のいずれかにおいて、外側ケースが、光電投受光器のセンサ光線発受信部に対応する位置に光線発受信窓を設け、センサ光線が形成する光線群を該光線発受信窓から発信または受信することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のエリアセンサを示す全体の正面図、図２は内部構造を示す断面図、図３、図４は部品図、図５はケーブル引出口の端面図、図６はセンサの横断面図、図７はセンサの使用状態図である。
【０００８】
図７に示すように、本発明のエリアセンサは、管状に形成したセンサ主体１の表面に設けた光線発受信窓２から等間隔で複数本の光線３を発信して光線群４を形成するものである。ここで、センサ主体１は、一方が投光器となり、もう一方が受光器となるものであって、一対のセンサ主体によって監視するエリアを特定するものである。なお、図面では一面の光線群を示しているが、監視エリアの三方または四方を光線群によって囲むことができ、さらには上方部にも光線群を形成することができる。
【０００９】
図１から図６において、センサ主体１は、光電投受光器１０、硬質ガラス管２０、樹脂チューブ３０、外側ケース４０ならびに該外側ケース４０の両端を閉塞する栓体５０、栓体５０と硬質ガラス管２０及び樹脂チューブ３０を結合するリング金具６０が主な部材である。
【００１０】
光電投受光器１０は、２０〜４０ｍｍ程度の間隔で複数本のセンサ光線３を光線群４として発信または受信するものであり（図７参照）、該光電投受光器１０は、一方の端部は栓体５０からケーブル１１を引き出し、他方の端部は栓体５０に取付芯棒１２を固定するものである。また硬質ガラス管２０は、内周部に該硬質ガラス管２０との間に隙間２１を形成して樹脂チューブ３０を収容したものである。硬質ガラス管２０と樹脂チューブ３０は両端部に金属パイプによるスペーサ２２を設けて上記隙間２１を確保している。硬質ガラス管２０と樹脂チューブ３０との間に隙間２１を形成したのは、樹脂チューブ３０内で爆発事故が発生したとき、チューブ自体は破損しないが爆発によって樹脂チューブ３０が膨張するので、当該樹脂チューブ３０が膨張したときに硬質ガラス管２０を破損させるのを防止するためである。
【００１１】
さらに外側ケース４０は金属製であり、光電投受光器１０のセンサ光線発受信部に対応する位置に光線発受信窓２を形成したものである。上記の光電投受光器１０は、複数本のセンサ光線３を発信ないし受信するものであり、光軸調整をして投光器から発信したセンサ光線を受光していることを確認する必要がある。実施例では、光電投受光器１０に入光及び遮光状態を知らせる図示しない表示灯が設けられており、上記光線発受信窓２から当該表示灯が目視できるようになっている。
【００１２】
栓体５０は、光電投受光器１０のケーブル１１を引き出す方を第１の栓体５０ａとし、取付芯棒１２を固定する方を第２の栓体５０ｂとしたものであって、いずれも中心部に軸方向の透孔５１を設けると共に、外側ケース４０に向う端壁に凹窪部５２を形成したものである。なお、第１の栓体５０ａの透孔５１は、ケーブル１１の引出し部分にねじ孔５３に形成し、また第２の栓体５０ｂの透孔５１は、取付芯棒１２の引出し部分にナット収容穴５４を形成している。
【００１３】
リング金具６０は、リング状に形成された金具であって、一方の面に栓体５０の凹窪部５２内に嵌合させるリング脚６１を設けると共に、反対側の面にリング溝６２を形成したものである。なお、リング金具６０の外径は栓体５０の凹窪部５２を形成した部分の外径と一致させている。
【００１４】
光電投受光器１０は、ケーブル１１を突出させた端壁に段付きリング１３をねじ軸１４によって固定する。この段付きリング１３は、光電投受光器１０を第１の栓体５０ａに固定するための部材であって、別のねじ軸１５によって第１の栓体５０ａに固定するものである。また、光電投受光器１０の取付芯棒１２は、第２の栓体５０ｂに直接取り付けるようになっており、取付芯棒１２を透孔５１へ挿入してナット収容穴５４に突出し、ワッシャ１７を介してナット１６で固定するものである。
【００１５】
センサ主体１を組み立てるには、まず第１及び第２の栓体５０ａ，５０ｂの凹窪部５２にリング金具６０のリング脚６１を嵌合してリング溝６２を互いに向い合うように配置し、次いで光電投受光器１０を、予め樹脂チューブ３０を収容した硬質ガラス管２０に挿入する。光電投受光器１０は、段付きリング１３をねじ軸１５によって第１の栓体５０ａにねじ結合する。また硬質ガラス管２０は樹脂チューブ３０と共にリング金具６０のリング溝６２内に嵌合する。そして該リング溝６２と硬質ガラス管２０の隙間およびリング溝６２と樹脂チューブ３０の隙間に樹脂６３、例えばシリコン樹脂を充填する。
【００１６】
次に、光電投受光器１０の取付芯棒１２を第２の栓体５０ｂに固定する作業を行う。取付芯棒１２は第２の栓体５０ｂのナット収容穴５４内に突出し、ワッシャ１７を嵌めた後ナット１６を締め付ける。なお同時に、第２の栓体５０ｂに装着したリング金具６０のリング溝６２にも硬質ガラス管２０及び樹脂チューブ３０の隙間に樹脂６３を充填する。
【００１７】
外側ケース４０は、端部が第１及び第２の栓体５０ａ，５０ｂの係合段部５５に突合するまで嵌合する。外側ケース４０の両端に第１及び第２の栓体５０ａ，５０ｂが装着されたら、ケーブル１１に挿通したケーブル取付金具１８の雄ねじ１９を第１の栓体５０ａにねじ結合する。なお、ケーブル取付金具１８には、ケーブル１１との間に図示しないパッキンが設けられており、ケーブル取付金具１８内を通る火炎が外部にまで逸走するのを防止している。
【００１８】
ケーブル１１をケーブル取付金具１８によって第１の栓体５０ａに固定したときに、センサ主体１の組み立ては完了するので、ここで、取付芯棒１２にねじ結合したナット１６を締め付け、さらに外側ケース４０をビス４１によって第１及び第２の栓体５０ａ，５０ｂに固定する。なお、外側ケース４０を栓体５０に固定するとき、光線発受信窓２が光電投受光器１０の光線発受信部と一致するように位置合せをする。
【００１９】
本発明において、光電投受光器１０の爆発によって発生する火炎は、第１の栓体５０ａに向ったとき、一方は、ケーブル１１を固定したケーブル取付金具１８に設けたパッキンによって逸走が防止され、他方は、ケーブル取付金具１８の雄ねじ１９のねじ結合部によって逸走が防止される。又、リング金具６０を通って外部に向う火炎は、一方が、リング脚６１の外周面と第１の栓体５０ａの凹窪部５２の内周面との接合部に形成された接合隙間５６によって逸走が防止され、他方が、リング溝６２内に嵌合した硬質ガラス管２０の隙間に充填した樹脂６３によって逸走が防止される。
【００２０】
また第２の栓体５０ｂに向う火炎は、一方は、取付芯棒１２を通した透孔５１と該取付芯棒１２に形成された隙間とによって阻止され、外部に向う火炎は、第２の栓体５０ｂとリング脚６１の隙間、並びに、リング溝６２と硬質ガラスおよび樹脂チューブ３０の隙間に充填した樹脂６３によって逸走が阻止される。
【００２１】
光電投受光器１０を挿入した硬質ガラス管２０は、内周部に樹脂チューブ３０を収容しているので、樹脂チューブ３０がガラス管の強度を補強しており、光電投受光器１０が爆発した場合に連鎖して破損することがなく耐圧防爆構造として機能するものである。
【００２２】
センサ主体１を設置して特定のエリアを構築するための固定金具７０が、第１及び第２の栓体５０ａ，５０ｂに取り付けられている。固定金具７０は、栓体５０の外周に当接したＵ字金具７１と該Ｕ字金具７１に固着した固定板７２とからなり、Ｕ字金具７１には固定金具７０と栓体５０を固定する固定ねじ７３が設けられている。７４は固定板７２の両端に設けた取付穴であり、センサ主体１を図示しない柱杆などに固定するためのものである。
【００２３】
なお、センサ主体１は、投光器と受光器で１対となるものであり、センサ光線を投光・受光する位置を一致させる必要があるので、固定金具７０内でセンサ主体１は回動可能であり、位置合せができたら、Ｕ字金具７１に設けた固定ねじ７３を締め付けてセンサ主体１の取付角度を固定する。
【００２４】
実施例において、硬質ガラス管２０は、外径６０ｍｍ、長さ１７００ｍｍであり、又、光電投受光器１０から発信する光線群の幅は１６２６ｍｍである。因みに、ケーブル部分を含まないセンサ主体１の全長は１８２７ｍｍである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、内部で爆発事故が発生したときの火炎の逸走を防止できることは勿論のこと、光電投受光器を挿入した硬質ガラス管は内周面を樹脂チューブによって補強したものであるから、内部で爆発事故があったときに爆発に連鎖してガラス管が破損するおそれがなく耐圧防爆の機能を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエリアセンサを示す全体の正面図。
【図２】内部構造を示す断面図。
【図３】第１の栓体を含む部品図。
【図４】第２の栓体を含む部品図。
【図５】ケーブル引出口からみた端面図。
【図６】図１のａ−ａ断面図。
【図７】センサの使用状態図。
【符号の説明】
１  センサ主体
２  光線発受信窓
３  センサ光
４  光線群
１０  光電投受光器
１１  ケーブル
１２  取付芯棒
１３  段付きリング
１４  ねじ軸
１５  ねじ軸
１６  ナット
１７  ワッシャ
１８  ケーブル取付金具
１９  雄ねじ
２０  硬質ガラス管
２１  隙間
２２  スペーサ
３０  樹脂チューブ
４０  外側ケース
４１  ビス
５０  栓体
５１  透孔
５２  凹窪部
５３  ねじ孔
５４  ナット収容穴
５５  係合段部
６０  リング金具
６１  リング脚
６２  リング溝
６３  樹脂
７０  固定金具
７１  Ｕ字金具
７２  固定板
７３  固定ねじ
７４  取付穴
【図１】
0004169531.tif 000002
【図２】
0004169531.tif 000003
【図３】
0004169531.tif 000004
【図４】
0004169531.tif 000005
【図５】
0004169531.tif 000006
【図６】
0004169531.tif 000007
【図７】
0004169531.tif 000008