JP5223147B2 - 危険場所境界部における内圧防爆装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗装工場等の塗料供給装置やコンベア駆動装置等に使用できる内圧防爆装置に関するものである。

危険場所にシリンダーポンプやコンベア機器等の受動装置を設置し、非危険場所にモータ等の動力装置を設置して、受動装置と駆動装置とを駆動シャフトによって連結する装置は、防爆の問題で使用できなかった。
その理由は、危険場所と非危険場所との壁には駆動シャフト用の貫通穴が必要となり、貫通穴およびシャフト軸受けから引火性ガスが危険場所から非危険場所に漏れるため、爆発の危険性があり防爆上問題であった。
そこで、引火性ガスが存在する危険場所に塗料ポンプのシリンダーやコンベアの動力シャフト等の受動装置があり、非危険場所にはモータ等の駆動装置があり、危険場所と非危険場所との境界部の壁には受動装置と駆動装置を連結する駆動シャフトの貫通穴がある装置において、非危険場所側の壁に防爆ケースを設置し、駆動シャフトの貫通穴部を内圧防爆構造にすることで、耐圧防爆モータや内圧防爆モータ等の駆動装置を使用せずに非防爆モータ等の駆動装置を使用できるように工夫したものである。

特許２７９６４８２号公報 特許３７０２４０４号公報 特公平０７−００４７９２号公報 特開平０６−３３９８９０号公報 特開２００６−３２１０４１号公報

危険場所と非危険場所との壁を貫通する駆動シャフトがある装置では、駆動シャフトの貫通部において引火性ガスが危険場所から非危険場所へ漏れるため、爆発の危険性があり防爆上問題であった。そのため、このような構造の装置は使用できなかった。

危険場所と非危険場所との境界部の非危険場所側に機密性の高い内圧室を有する内圧ケースを設け、その内圧ケースの内部圧力を高めて引火性ガスの混入を防ぐ内圧防爆構造にすることにより、危険場所と非危険場所との壁を貫通する駆動シャフトがある装置でも使用可能にする。

従来は、危険場所と非危険場所との壁を貫通する駆動シャフトがある装置では、駆動シャフトの貫通部において引火性ガスが危険場所から非危険場所へ漏れる構造の装置は使用できなかった。そのため、駆動装置は危険場所に設置し、耐圧防爆モータや内圧防爆モータを使用する必要があった。
本発明による内圧防爆装置を使用すれば非危険場所に駆動装置を設置することができ、高価な耐圧防爆モータや内圧防爆モータを使用する必要がなく、汎用モータを使用することができるため設備費が安価にできる。

本発明の実施例１を示す構成概念図 本発明の実施例２を示す構成概念図 従来の問題例を示す構成概念図

以下に本発明の実施態様を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、危場所に受動装置のシリンダーを設置し、非危険場所に駆動装置のモータとアクチュエーターを設置して、危険場所の受動装置と非危険場所の駆動装置とを駆動シャフトで連結した場合の実施例を挙げる。
図中の点線は電線を示し、実線はエアーホースを示す。
図１に示すようにシリンダー２４は引火性防爆ガス等が存在する危険場所に設置され、モータ２１及びアクチュエーター２２は引火性防爆ガス等が存在しない非危険場所に設置される。
駆動シャフト２３は、シリンダー２４とアクチュエーター２２とを連結し、危険場所と非危険場所との境界部の駆動シャフト貫通穴３０を貫通している。
また駆動シャフト２３は、モータ２１の動力によってシリンダー２４内のピストンを駆動している。
軸受け２・３は駆動シャフト２３の軸受けとして内圧ケース１に備えられている。
内圧ケース１は機密性の高い構造で、内圧エアーの給気口４・５と排気エアーの圧力リリーフ弁７、排気エアーの掃気口８、内圧エアーの圧力低下検出器６が備えられている。
内圧ケース１の内部にはエアーが供給される構造になっており、エアー源（図示省略）からハンドバルブ１３からエアーホース１９を介して減圧弁１２へ、減圧弁１２からエアーホース１９Ａを介して電磁弁９及び減圧弁１１へ、電磁弁９からエアーホース１９Ｈを介して給気口４へ、減圧弁１１からエアーホース１９Ｂを介して電磁弁１０へ、電磁弁１０からエアーホース１９Ｌを介して給気口５へ、エアーが供給される。
エアー圧をＰ１（給気エアー圧高）、Ｐ２（圧力リリーフ弁排気エアー圧）、Ｐ３（給気エアー圧低）、Ｐ４（内圧ケース内部エアー圧）、Ｐ５（排気エアー圧）、Ｐ６（軸受け部漏れエアー圧）、Ｐ７（軸受け部漏れエアー圧）としたときの圧力の関係は、Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３＞Ｐ４＞Ｐ５＝Ｐ６＝Ｐ７＞大気圧とする。
このときＰ１のエアー圧は減圧弁１２で調整され、Ｐ３のエアー圧は減圧弁１１で調整される。
本内圧防爆装置を始動するときは、内圧ケース１内部に引火性ガスが混入している可能性があるため、内圧ケース１内部のエアーを入れ替える必要がある。
内圧ケース１内部のエアーを入れ替え制御は、最初はエアー圧高で供給して内圧ケース１内の引火性ガスを掃気し、その後エアー圧低で供給して内圧ケース１内のエアー圧力を大気圧より高くすることにより引火性ガスの混入を防ぐようにする。
電磁弁９が励磁状態、電磁弁１０が非励磁状態となっている時にハンドバルブ１３を開くと、減圧弁１２で調整されたエアーが電磁弁９を介して給気口４へエアー（Ｐ１）がされ、圧力リリーフ弁７（Ｐ２）、排気口８（Ｐ４）、軸受け２（Ｐ６）、軸受け３（Ｐ７）からエアーが排気される。
そして一定時間経過後、圧力低下検出器６の監視圧力が設定圧以上であれば、電磁弁９を非励磁状態にした後に電磁弁１０を励磁状態にし、減圧弁１１で調整されたエアーが電磁弁１０を介して給気口５へエアー（Ｐ３）が供給され、排気口８（Ｐ４）、軸受け２（Ｐ６）、軸受け３（Ｐ７）からエアーが排気される。
エアーの制御および圧力監視は制御装置（図示省略）がコントロールされ、圧力低下検出器６を給気中に常時監視して、設定圧以下になった場合は保護回路が働き、動力を遮断して引火および爆発の発生を防止する機能を備えている。

図２は、危険場所に受動装置の動力シャフトを設置し、非危険場所に駆動装置のモータを設置して、危険場所の受動装置と非危険場所の駆動装置とを駆動シャフトで連結した場合の実施例を挙げる。
図中の点線は電線を示し、実線はエアーホースを示す。
図２は、図１の実施例１とは駆動装置および受動装置のみが異なる例を示したものである。
駆動装置の違いは、図１ではモータ２１およびアクチュエーター２２を使用しているのに対し、図２ではモータ２１およびカップリングを使用している。
受動装置の違いは、図１ではシリンダー２４を使用しているのに対し、図２では平歯車２５および動力シャフト２６を使用している。
駆動装置および受動装置以外は、実施例１と同様であるため実施例２の詳細説明は省略する。

図３は、従来の問題例を示したものである。
危険場所にモータの駆動装置を設置し、危険場所にシリンダーの受動装置を設置して、危険場所の受動装置と非危険場所の駆動装置とを駆動シャフトで連結した場合の実施例を挙げる。
図３のような装置は、危険場所と非危険場所との壁に駆動シャフト貫通穴３０があり、駆動シャフト貫通穴３０の軸受け３の隙間から、引火性ガスＰ８が危険場所から非危険場所へ漏れる。
引火性ガスＰ８が非危険場所に漏れると爆発の危険があるため、防爆構造と認められないので図３のような構造は禁止されている。

１ 内圧ケース
２・３ 軸受け
４・５ 給気口
６ 圧力低下検出器
７ 圧力リリーフ弁
８ 排気口
９・１０ 電磁弁
１１・１２ 減圧弁
１３ ハンドバルブ
１９・１９Ａ・１９Ｂ・１９Ｌ・１９Ｈ エアーホース
２０ 制御装置
２１ モータ
２２ アクチュエーター
２３ 駆動シャフト
２４ シリンダー
２５ 平歯車
２６ 動力シャフト
２７ カップリング
３０ 駆動シャフト貫通穴
Ｐ１ 給気エアー圧高
Ｐ２ 圧力リリーフ弁排気エアー圧
Ｐ３ 給気エアー圧低
Ｐ４ 内圧ケース内部エアー圧
Ｐ５ 排気エアー圧
Ｐ６・Ｐ７・Ｐ８ 軸受け部漏れエアー圧

Claims (2)

1. 危険場所と非危険場所との間の壁を貫通する駆動シャフトがある装置において、危険場所と非危険場所との境界部の非危険場所側の壁に機密性の高い内圧室を有する内圧ケースと、内圧ケースにエアーの給気弁および排気口、圧力リリーフ弁、エアー圧力低下検出器、シャフト軸受けを内蔵し、内圧ケース内のエアー圧力を危険場所より高くすることで引火性ガスの混入を防ぐ機構を備えた危険場所境界部における内圧防爆装置。
2. 前記内圧ケース内のエアー圧調整は、シャフト軸受けの隙間からの漏れ量を考慮した排気口を備え、エアーの圧力低下を検出した場合は動力を遮断する機能を備えたことを特徴とする請求項１記載の危険場所境界部における内圧防爆装置。

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