特許 6343181 プロセスシステム構成機器作動状態提供装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6343181

(24)【登録日】2018年5月25日

(45)【発行日】2018年6月13日

(54)【発明の名称】プロセスシステム構成機器作動状態提供装置

(51)【国際特許分類】

   H02N 11/00 20060101AFI20180604BHJP

   H01L 35/30 20060101ALI20180604BHJP

   G01H 17/00 20060101ALI20180604BHJP

   G08C 19/00 20060101ALI20180604BHJP

【ＦＩ】

   H02N11/00 A

   H01L35/30

   G01H17/00 Z

   G08C19/00 G

   G08C19/00 U

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-124842(P2014-124842)

(22)【出願日】2014年6月17日

(65)【公開番号】特開2016-5376(P2016-5376A)

(43)【公開日】2016年1月12日

【審査請求日】2017年5月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000133733

【氏名又は名称】株式会社テイエルブイ

(74)【代理人】

【識別番号】100170896

【弁理士】

【氏名又は名称】寺薗 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】宇崎 吉彦

【審査官】 若林 治男

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５０７７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５７６５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｎ １１／００

Ｇ０１Ｈ １７／００

Ｇ０８Ｃ １９／００

Ｈ０１Ｌ ３５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセスシステム構成機器の振動を検出するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置であって、
前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置は、
前記作動状態情報を取得する作動状態情報取得手段、
前記作動状態情報を外部に提供する作動状態情報提供手段、
前記作動状態情報取得手段と前記作動状態提供手段との間に形成される熱電発電手段、
を有するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置であって、
前記熱電発電手段は、
外部に熱を放熱する放熱手段、
温度差によって発電する熱電変換素子、
を有し、
前記放熱手段は、放熱用の孔である放熱孔を有するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置。

【請求項2】

請求項１に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置において、
前記熱電変換素子は、
前記放熱手段に対して、前記プロセスシステム構成機器側に位置すること、
を特徴とするプロセスシステム構成機器作動状態提供装置。

【請求項3】

請求項１に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置において、
前記放熱手段は、
前記放熱孔の外縁に沿って形成される筒状の補助放熱手段、
を有するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置。

【請求項4】

請求項３に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置において、
前記放熱孔は、
前記放熱手段における前記作動状態情報提供手段の投影領域よりも外側に形成され、
前記補助放熱手段は、
前記放熱手段に対して、前記作動状態情報提供手段側に突出するように形成されること、
を特徴とするプロセスシステム構成機器作動状態提供装置。

【請求項5】

請求項１〜請求項４に係るいずれかのプロセスシステム構成機器作動状態提供装置において、
前記熱電発電手段は、
複数の前記熱電変換素子を有すること、
を特徴とするプロセスシステム構成機器作動状態提供装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、化学や電力等の分野における各種プラントのプロセスを制御するプロセスシステムにおいて、プロセスシステム構成機器の作動状態を提供するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置に関し、特に、熱電発電を利用して電力を供給するものに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のプロセスシステム構成機器作動状態提供装置について、スピンドルユニットの振動や温度を検出するワイヤレスセンサを例に、図１４、図１５を用いて、説明する。

【0003】

図１４に示すワイヤレスセンサ１は、スピンドルユニット２に取付けられている。ワイヤレスセンサ１は、図１５に示すように、ハウジング３に固定される固定板６と、この固定板６に取付けられる本体７および電源８と、本体７および電源８を覆う外殻９とを備えている。本体７は、検出部１０（図示せず）と制御部１１（図示せず）と送信部１２（図示せず）と電源制御部１３（図示せず）とを備えている。また、本体７には、送信部１２に接続されているアンテナ１４が外殻９を貫通して設けられている。検出部１０は、検出対象となる振動や温度などを検出する。制御部１１は、検出部１０で検出された信号を処理し、適宜、送信部１２に対して送信指令信号を出力する。送信部１２は、制御部１１の送信指令信号によって制御され、アンテナ１４から送信指令信号に基く情報などを無線で出力する。電源制御部１３は、熱発電素子８によって発電された電力を検出部１０、制御部１１、送信部１２に供給する。

【0004】

電源８は、温度差によって発電する熱発電素子を含み、この素子が発電した電力を検出部１０、制御部１１、送信部１２に供給する。熱発電素子は、ワイヤレスセンサ１の動作に必要な電力をゼーベック効果により発電することが可能な素子であればよい。

【0005】

一般にスピンドルユニットなど、機械装置や車両の可動部は、運転中に摩擦などによって発熱する。そこで、図１５に示すように熱発電素子は、入熱面８ａをスピンドルユニット２側の固定板６に接して取付けられる。

【0006】

以上のように取付けられた電源８は、スピンドルユニット２に面する熱発電素子の入熱面８ａから熱が供給されるとともに、放熱面８ｂから放熱する。熱発電素子は、入熱面８ａと放熱面８ｂとの間に生じた温度差によって発電する。なお、この熱発電素子の具体的な一例として、ペルチェ素子が知られている。

【0007】

以上のように構成されたワイヤレスセンサ１は、スピンドルユニット２が発生する熱を利用して発電する熱発電素子を有した電源８を採用しているので、この電源８を取替る必要がない（以上、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００３−１６８１８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

前述のワイヤレスセンサ１には、以下に示すような改善すべき点がある。電源８は、放熱面８ｂを介して放熱する。ここで、放熱面８ｂは、電源８の一面として形成されるだけである。つまり、電源８の放熱性は、電源８を構成する熱発電素子の放熱性能に依存するため、放熱効率が悪く、熱電発電効率が悪い、という改善すべき点がある。また、放熱面８ｂは、外殻９の内部に存在するため、外殻９の内部の温度が高くなると、放熱効率が落ち、結果として熱電発電効率が悪くなる、という改善すべき点がある。

【0010】

そこで、本発明は、放熱効率を高め、高い熱電発電効率を有するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置を提供することを目的とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。

【0012】

本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置は、プロセスシステム構成機器の振動を検出するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置であって、前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置は、前記作動状態情報を取得する作動状態情報取得手段、前記作動状態情報を外部に提供する作動状態情報提供手段、前記作動状態情報取得手段と前記作動状態提供手段との間に形成される熱電発電手段、を有し、前記熱電発電手段は、外部に熱を放熱する放熱手段、温度差によって発電する熱電変換素子、を有する。

【0013】

これにより、放熱手段を介した効率的な放熱が可能となる。よって、熱電変換素子における高い熱電発電効率を実現することができる。

【0014】

本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置では、前記熱電変換素子は、前記放熱手段に対して、前記プロセスシステム構成機器側に位置すること、 を特徴とする。

【0015】

これにより、プロセスシステム構成機器から放熱手段までに形成される放熱経路において、熱電変換素子においてより大きな温度勾配を得ることができるので、熱電変換素子における高い熱電発電効率を実現することができる。

【0016】

本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置では、前記放熱手段は、放熱用の孔である放熱孔を有すること、を特徴とする。

【0017】

これにより、放熱手段における効率的な放熱が可能となる。よって、熱電変換素子における高い熱電発電効率を実現することができる。

【0018】

本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置では、前記放熱手段は、前記放熱孔の外縁に沿って形成される筒状の補助放熱手段、を有する。

【0019】

これにより、放熱手段における効率的な放熱が可能となる。よって、熱電変換素子における高い熱電発電効率を実現することができる。

【0020】

本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置では、前記放熱孔は、前記放熱手段における前記作動状態情報提供手段の投影領域よりも外側に形成され、前記補助放熱手段は、前記放熱手段に対して、前記作動状態情報提供手段側に突出するように形成されること、を特徴とする。

【0021】

これにより、放熱するプロセスシステム構成機器が存在する側とは反対側に放熱することができる。つまり、より温度が低い側に放熱できるので、放熱手段における効率的な放熱が可能となる。よって、熱電変換素子における高い熱電発電効率を実現することができる。

【0022】

また、放熱手段における作動状態情報提供手段の投影領域よりも外側に放熱できるため、放熱された熱による作動状態情報提供手段の加熱を防止でき、作動状態情報提供手段を熱から守ることができる。

【0023】

本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置では、前記熱電発電手段は、複数の前記熱電変換素子を有すること、を特徴とする。

【0024】

これにより、熱電変換素子の接続方法を調整することによって、必要な電圧、電力を得ることができる。

【0025】

ここで、特許請求の範囲における構成要素と、実施例における構成要素との対応関係を示す。特許請求の範囲における「プロセスシステム構成機器振動検出装置」は、実施例における「トラップ作動状態提供装置１００」、「トラップ作動状態提供装置３００」、「トラップ作動状態提供装置５００」、「トラップ作動状態提供装置７００」に対応する。また、特許請求の範囲における「プロセスシステム構成機器」は、実施例における「スチームトラップＴ」に対応する。

【0026】

また、特許請求の範囲における「作動状態情報取得手段」は「センサ部Ｐ１０１」に、「作動状態情報提供手段」は「電装部品配置部Ｐ１０３」に、「熱電発電手段」は「熱発電装置２００」、「熱発電装置４００」、「熱発電装置８００」に、それぞれに対応する。特許請求の範囲における「放熱手段」は「放熱器２０１」、「放熱器６０１」、「放熱フィン８０１」、「放熱器１００１」に、「熱電変換素子」は「熱電変換素子２０３」に、「放熱孔」は「放熱孔２０１ｂ」に、「補助放熱手段」は「補助放熱筒２０１ｃ」、「補助放熱フィン６０１ｃ」に、「投影領域」は「投影領域Ｒ」に、それぞれ対応する。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置の一実施例であるトラップ作動状態提供装置１００を用いるトラップ振動監視システムＭの構成を示す図である。

【図2】トラップ作動状態提供装置１００の全体構成を示す図である。

【図3】トラップ作動状態提供装置１００をスチームトラップＴに取り付けた状態示す図である。

【図4】トラップ作動状態提供装置１００の熱発電部Ｐ１０７の内部構造を説明するための図である。

【図5】放熱器２０１の平面図である。

【図6】熱電変換素子２０３の配置を示す図である。

【図7】本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置の一実施例であるトラップ作動状態提供装置３００の全体構成を示す図である。

【図8】トラップ作動状態提供装置３００の熱発電部Ｐ３０７の内部構造を説明するための図である。

【図9】本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置の一実施例であるトラップ作動状態提供装置５００の全体構成を示す図である。

【図10】トラップ作動状態提供装置５００の熱発電部Ｐ５０７の内部構造を説明するための図である。

【図11】本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置の一実施例であるトラップ作動状態提供装置７００の全体構成を示す図である。

【図12】トラップ作動状態提供装置７００の熱発電部Ｐ７０７の内部構造を説明するための図である。

【図13】その他の本発明に係るプラントシステム構成機器作動状態提供装置を示す図である。

【図14】従来のプラントシステム構成機器作動状態提供装置を示す図である。

【図15】従来のプラントシステム構成機器作動状態提供装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。本発明に係るプロセスシステム構成機器作動情報提供装置の一実施例として、蒸気システムに用いられるスチームトラップの作動状態を提供するトラップ作動状態提供装置について説明する。

【実施例1】

【0029】

トラップ作動状態提供装置１００は、プロセスシステムにおけるスチームトラップＴの作動状態を監視し、スチームトラップＴの保守点検に用いられる。ここで、作動状態情報提供装置１００を用いるトラップ作動状態監視システムＭについて、図１を用いて説明する。トラップ作動状態監視システムＭは、工場やプラント等に形成されるプロセスシステムに分散配備される多数のスチームトラップＴの作動状態を、無線通信を用いて監視する監視システムである。トラップ作動状態監視システムＭは、作動状態情報提供装置１００、中継装置Ｒ、及び、サーバ装置ＳＶを有している。

【0030】

中継装置Ｒは、作動状態情報提供装置１００、サーバ装置ＳＶの通信を中継し、作動状態情報提供装置１００とサーバ装置ＳＶとの間の相互通信を可能とする。サーバ装置ＳＶは、作動状態情報提供装置１００から作動状態情報を取得し、各スチームトラップＴの作動状態を判断する。サーバ装置ＳＶは、作動状態が適当でないと判断したスチームトラップＴに対して、例えば、保守点検作業を実施するように、使用者に警告を発する。

【0031】

トラップ作動状態情報提供装置１００は、プロセスシステムを構成する各スチームトラップＴに設置される。トラップ作動状態提供装置１００は、スチームトラップＴの作動状態を取得し、取得した作動状態を作動状態情報として提供するものである。なお、トラップ作動状態提供装置１００を図１に示す減圧弁ＧやバルブＶ等に取り付けることにより、トラップ作動状態提供装置１００を用いてトラップ以外の機器の作動状態を監視することもできる。

【0032】

第１ トラップ作動状態提供装置１００の構成
トラップ作動状態提供装置１００は、スチームトラップＴの作動状態を取得するものである。トラップ作動状態提供装置１００の外観構成について、図２を用いて説明する。トラップ作動状態提供装置１００は、センサ部Ｐ１０１、電装部品配置部Ｐ１０３、中間軸部Ｐ１０５、及び、熱発電部Ｐ１０７を有している。

【0033】

センサ部Ｐ１０１は、スチームトラップＴの振動を電気信号として検出する。センサ部Ｐ１０１は、内部に、スチームトラップＴの振動を検出する振動センサ、温度を検出する温度センサ等、各種のセンサを有している。なお、センサ部Ｐ１０１の詳細な構造については記載を省略する。

【0034】

電装部品配置部Ｐ１０３は、センサ部Ｐ１０１で検出した作動状態に関する電気信号を増幅し、作動状態情報として、他の通信機器に提供するための通信回路をはじめとする各種回路を有している。なお、電装部品配置部Ｐ１０３の詳細な構造については記載を省略する。

【0035】

中間軸部Ｐ１０５は、円筒状のフレキシブルパイプ１１６、及び、フレキシブルパイプ１１６の内部に配置されるケーブル（図示せず）を有している。なお、フレキシブルパイプ１１６の内部に配置されるケーブルは、電装部品配置部Ｐ１０３が有する電装部品、センサ部Ｐ１０１が有するセンサ、及び、熱発電部Ｐ１０７が有する熱電発電回路２０５（後述）を電気的に接続する。なお、中間軸部Ｐ１０５のフレキシブルパイプ１１６は、センサ部Ｐ１０１、熱発電部Ｐ１０７、それぞれと、下部袋ナットＮ１０１、上部袋ナットＮ１０３を用いて、接続される。

【0036】

熱発電部Ｐ１０７は、熱電変換素子を用いて発電し、電装部品配置部Ｐ１０３が有する電装部品、センサ部Ｐ１０１が有するセンサ、及び、熱発電部Ｐ１０７が有する熱電発電回路２０５に、電力を供給する。

【0037】

なお、図３に示すように、トラップ作動状態提供装置１００は、所定の固定装置ＨＦを用いて、スチームトラップＴに固定される。トラップ作動状態提供装置１００をスチームトラップＴに固定する際には、センサ部Ｐ１０１の先端Ｆが、スチームトラップＴの例えば入口部に接するように固定する。スチームトラップＴは、正常に作動している時に、高温状態となる。このため、トラップ作動状態提供装置１００は、例えば、スチームトラップＴからの放熱によって形成される対流や、接触部を介した直接的な熱伝導によって、加熱される。

【0038】

次に、図２に示すトラップ作動状態提供装置１００の熱発電部Ｐ１０７の内部構造を図４に示す断面図を用いて説明する。

【0039】

図４に示すように、トラップ作動状態提供装置１００の熱発電部Ｐ１０７は、上部ケーシング１０１、下部ケーシング１０３、熱発電装置２００、固定ボルト１０５を有している。上部ケーシング１０１と下部ケーシング１０３とは、固定ボルト１０５を介して、一体的に結合される。発電装置２００は、上部ケーシング１０１と下部ケーシング１０３との間に配置される。なお、上部ケーシング１０１及び下部ケーシング１０３は、熱発電装置２００の一部を配置するための内部空間Ｓ１０１を形成する。

【0040】

第２ 熱発電装置２００の構成
熱発電装置２００は、放熱器２０１、熱電変換素子２０３、熱電発電回路２０５、固定部材２０７、及び、固定ボルト（図示せず）を有している。放熱器２０１は、上部ケーシング１０１及び下部ケーシング１０３と接している。これにより、スチームトラップＴ→下部ケーシング１０３→放熱器２０１という放熱経路を形成する。

【0041】

放熱器２０１は、円盤状の本体部２０１ａ、放熱孔２０１ｂ、及び、補助放熱筒２０１ｃを有している。図５に放熱器２０１の平面図を示す。本体部２０１ａは、円盤形状を有している。放熱孔２０１ｂは、本体部２０１ａの外縁から内側に入った位置に、複数、形成される。放熱孔２０１ｂを形成することによって、より効率的な放熱を可能としている。補助放熱筒２０１ｃは、放熱孔２０１ｂの外縁に沿って形成される。

【0042】

ここで、補助放熱筒２０１ｃは、図４に示すように、本体部２０１ａから電装部品配置部Ｐ１０３側に向かって突出するように形成される。これにより、放熱器２０１全体としての表面積を増加させ、より効率的な放熱を可能とするとともに、放熱を補助放熱筒２０１ｃが突出する方向、つまり、本体部２０１ａから電装部品配置部Ｐ１０３が位置する方向に促している。放熱孔２０１ｂは、図４に示すように、電装部品配置部Ｐ１０３の本体部２０１ａへの投影領域Ｒよりも外側に形成されている。これにより、放熱孔２０１ｂ及び補助放熱筒２０１ｃを介した放熱によって、電装部品配置部Ｐ１０３を加熱することを防止できる。また、スチームトラップＴからの放熱は、電装部品配置部Ｐ１０３の本体部２０１ａへの投影領域によって遮られるため、スチームトラップＴからの直接の放熱による電装部品配置部Ｐ１０３の加熱を防止することができる。

【0043】

図４に示すように、電変換素子２０３は、例えばゼーベック効果を利用する熱電変換材料を用いて形成されている。熱電変換素子２０３は、放熱器２０１に対して、センサ部Ｐ１０１側に配置される。これにより、熱電変換素子２０３において、より大きい熱勾配を形成でき、ひいてはより大きい電圧を発生させることができる。図４におけるＸ−Ｘ断面における熱電変換素子２０３の平面配置図を図６に示す。熱発電装置２００では、３つの円筒状の熱電変換素子２０３を組み合わせている。また、熱電変換素子２０３は、所定の電圧が得られるように直列に接続される。

【0044】

図４に示すように、熱電発電回路２０５は、熱電変換素子２０３を用いて発生させた電圧に基づき、安定した電力を生成し、センサ部Ｐ１０１及び電装部品配置部Ｐ１０３に配置されている回路等へ供給する。

【0045】

固定部材２０７及び固定ボルトは、放熱器２０１、熱電変換素子２０３、及び、熱電発電回路２０５を、一体として結合する。

【実施例2】

【0046】

前述の実施例１に係るトラップ作動状態提供装置１００の熱発電装置２００は、１つの放熱器２０１を有していた。本実施例に係るトラップ作動状態提供装置３００の熱発電装置４００は、複数の放熱器２０１を有するものである。なお、実施例１と同様の構成については、同じ符号を付し、その詳細な記述を省略する。

【0047】

第１ トラップ作動状態提供装置３００の構成
トラップ作動状態提供装置３００の外観構成について、図７を用いて説明する。トラップ作動状態提供装置３００は、センサ部Ｐ１０１、電装部品配置部Ｐ１０３、中間軸部Ｐ１０５、及び、熱発電部Ｐ３０７を有している。

【0048】

熱発電部Ｐ３０７は、熱電変換素子を用いて発電し、電装部品配置部Ｐ１０３が有する電装部品、センサ部Ｐ１０１が有するセンサ、及び、熱発電部Ｐ１０７が有する熱電発電回路２０５に、電力を供給する。

【0049】

次に、図７に示すトラップ作動状態提供装置１００の熱発電部Ｐ３０７の内部構造を図８に示す断面図を用いて説明する。

【0050】

図８に示すように、トラップ作動状態提供装置３００の熱発電部Ｐ３０７は、上部ケーシング１０１、下部ケーシング３０３、放熱器間ケーシング３０７、熱発電装置４００、固定ボルト１０５を有している。上部ケーシング１０１、下部ケーシング３０３、及び、放熱器間ケーシング３０７は、固定ボルト１０５を介して、一体的に結合される。発電装置４００は、上部ケーシング１０１と下部ケーシング３０３との間に配置される。なお、上部ケーシング１０１及び下部ケーシング３０３は、熱発電装置４００の一部を配置するための内部空間Ｓ４０１を形成する。

【0051】

第２ 熱発電装置４００の構成
熱発電装置４００は、３つの放熱器２０１、熱電変換素子２０３、熱電発電回路２０５、固定部材２０７、及び、固定ボルト（図示せず）を有している。放熱器２０１は、上部ケーシング１０１、下部ケーシング３０３、又は、放熱器間ケーシング３０７と接している。これにより、スチームトラップＴ→下部ケーシング３０３→放熱器間ケーシング３０７→放熱器２０１という放熱経路を形成する。

【0052】

熱発電装置４００は、３つの放熱器２０１を有している。このため、熱発電装置４００を有するトラップ作動状態提供装置３００は、実施例１に係る熱発電装置２００を有するトラップ作動状態提供装置１００に比して、効率よく放熱することができる。

【実施例3】

【0053】

前述の実施例１に係るトラップ作動状態提供装置１００の熱発電装置２００は、放熱孔２０１ｂ及び補助放熱筒２０１ｃを有する放熱器２０１を有していた。本実施例に係るトラップ作動状態提供装置５００の熱発電装置６００は、複数の円柱状の補助放熱フィンを有する放熱器６０１を有するものである。なお、実施例１と同様の構成については、同じ符号を付し、その詳細な記述を省略する。

【0054】

第１ トラップ作動状態提供装置５００の構成
トラップ作動状態提供装置５００の外観構成について、図９を用いて説明する。トラップ作動状態提供装置５００は、センサ部Ｐ１０１、電装部品配置部Ｐ１０３、中間軸部Ｐ１０５、及び、熱発電部Ｐ５０７を有している。

【0055】

熱発電部Ｐ５０７は、熱電変換素子を用いて発電し、電装部品配置部Ｐ１０３が有する電装部品、センサ部Ｐ１０１が有するセンサ、及び、熱発電部Ｐ１０７が有する熱電発電回路２０５に、電力を供給する。

【0056】

熱発電部Ｐ５０７は、実施例１に係る熱発電装置２００と同様の構成を有する熱発電装置６００（図示せず）を有する。ただし、熱発電装置６００は、複数の円柱状の補助放熱フィンを有する放熱器６０１を有する点で、熱発電装置２００とは異なる。

【0057】

第２ 補助放熱フィン６０１ｃの構成
図１０に、放熱器６０１の平面図を示す。放熱器６０１は、円盤状の本体部６０１ａ、及び、補助放熱フィン６０１ｃを有している。補助放熱フィン６０１ｃは、マトリックス状に、本体部６０１ａ上に形成される。なお、放熱器６０１の本体部６０１ａは、実施例１に係る放熱器２０１の本体部２０１ａとは異なり、放熱孔２０１ｂを有していない。

【0058】

熱発電装置６００は、複数の補助放熱フィン６０１ｃを有している。このため、熱発電装置６００を有するトラップ作動状態提供装置５００は、効率よく放熱することができる。

【実施例4】

【0059】

前述の実施例１に係るトラップ作動状態提供装置１００の熱発電装置２００は、１つの放熱器２０１が外部に突出する形態を有していた。本実施例に係るトラップ作動状態提供装置７００の熱発電装置７００は、複数の放熱フィンが外部に突出する形態を有するものである。なお、実施例１と同様の構成については、同じ符号を付し、その詳細な記述を省略する。

【0060】

第１ トラップ作動状態提供装置７００の構成
トラップ作動状態提供装置７００の外観構成について、図１１を用いて説明する。トラップ作動状態提供装置７００は、センサ部Ｐ１０１、電装部品配置部Ｐ１０３、中間軸部Ｐ１０５、及び、熱発電部Ｐ７０７を有している。

【0061】

熱発電部Ｐ７０７は、熱電変換素子を用いて発電し、電装部品配置部Ｐ１０３が有する電装部品、センサ部Ｐ１０１が有するセンサ、及び、熱発電部Ｐ１０７が有する熱電発電回路２０５に、電力を供給する。

【0062】

次に、図１１に示すトラップ作動状態提供装置７００の熱発電部Ｐ７０７の内部構造を図１２に示す断面図を用いて説明する。

【0063】

図１２に示すように、トラップ作動状態提供装置７００の熱発電部Ｐ７０７は、上部ケーシング７０１、下部ケーシング７０３、熱発電装置８００、固定ボルト１０５を有している。上部ケーシング７０１、下部ケーシング７０３は、固定ボルト１０５を介して、一体的に結合される。

【0064】

第２ 熱発電装置８００の構成
熱発電装置８００は、放熱フィン８０１、熱電変換素子２０３、熱電発電回路２０５、固定部材２０７、固定板８０９、及び、固定ボルト（図示せず）を有している。放熱フィン８０１は、上部ケーシング７０１及び下部ケーシング７０３、それぞれと、一体として形成される。これにより、スチームトラップＴ→下部ケーシング７０３→放熱フィン８０１という放熱経路を形成する。

【0065】

発電装置８００のうち、放熱フィン８０１を除く熱電変換素子２０３、熱電発電回路２０５、固定部材２０７、固定板８０９、及び、固定ボルトは、上部ケーシング１０１と下部ケーシング３０３とで形成される内部空間Ｓ８０１に配置される。

【0066】

なお、固定板８０９は、熱電発電回路２０５を保持する。また、固定板８０９は、上部ケーシング７０１と下部ケーシング７０３との間で挟持され、熱電変換素子２０３、熱電発電回路２０５を内部空間Ｓ８０１に配置する。

【0067】

熱発電装置８００は、実施例１に係る熱発電装置２００とは異なり、放熱孔を有していない。その一方、熱発電部Ｐ７０７は、自動車のラジエータ等で用いられるフィン構造を有している。このため、熱発電装置８００を有するトラップ作動状態提供装置７００は、簡易な構造で効率よく放熱することができる。

【0068】

［他の実施例］
（１）プロセスシステム構成機器：前述の実施例１においては、プロセスシステム構成機器としてスチームトラップＴを示したが、プロセスシステム構成機器であれば、例示のものに限定されない。例えば、ポンプ、減圧弁、セパレータ、フィルタ等の各種流体制御機器であってもよい。

【0069】

（２）放熱器２０１の配置位置：前述の実施例１においては、放熱器２０１を、放熱器２０１を、電装部品配置部Ｐ１０３から見てセンサ部Ｐ１０１側、電装部品配置部Ｐ１０３の直下に配置するとしたが、センサ部Ｐ１０１から電装部品配置部Ｐ１０３の間であれば、例示の位置に限定されない。熱電変換素子２０３において、最も大きい熱勾配が得られる位置に、放熱器２０１を配置することによって、最も効率よく電力を得ることができる。したがって、例えば、放熱器２０１を軸部Ｐ１０５の中間に配置するようにしてもよい。他の実施例についても、同様である。

【0070】

（３）放熱器２０１の形状：前述の実施例１においては、放熱器２０１を円盤状の本体部２０１ａ、円孔状の放熱孔２０１ｂ、円筒状の補助放熱筒２０１ｃによって構成するとしたが、熱を放熱できる構成、形状であれば、例示のものに限定されない。例えば、パソコンのＣＰＵに用いられるファンを本体部２０１ａの所定の位置に配置するようにしてもよい。

【0071】

また、本体部２０１ａを、例えば、多角形状板とするようにしてもよい。さらに、図１３に示すように、放熱器１００１の外縁に沿って放熱孔２０１を配置するだけでなく、外縁に沿って配置される放熱孔２０１ｂの内側に、放熱孔２０１ｂを形成した本体部１００１ａを用いるようにしてもよい。その際に、外縁に沿って配置される放熱孔２０１ｂの内側に形成する放熱孔２０１ｂの外縁に沿っても補助放熱筒２０１ｃを形成するようにしてもよい。

【0072】

（４）熱電変換素子２０３：前述の実施例１においては、熱電変換素子２０３を３つ用いるようにしたが、例示のものに限定されない。例えば、２つ以下や、４つ以上の熱電変換素子２０３を用いるようにしてもよい。また、円筒状の熱電変換素子２０３を用いるとしたが、板状等、他の形状のものを用いるようにしてもよい。

【0073】

（５）熱電変換素子２０３の接続：前述の実施例１においては、所定の電圧が得られるように直列に接続するとしたが、例示のものに限定されない。例えば、所定の電流が得られるように並列に接続するようにしてもよい。

【0074】

（６）トラップ作動状態提供装置１００の電源構成：前述の実施例１においては、トラップ作動状態提供装置１００の熱発電装置２００からセンサ部Ｐ１０１、電装部品配置部Ｐ１０３の各構成要素に対して電力を供給する、つまり、熱発電装置２００を主電源とするとしたが、熱発電装置２００により生成した電力を使用するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、電装部品配置部Ｐ１０３に主電源又は補助電源としての２次電池を配置し、熱発電装置２００を用いて、２次電池を充電するようにしてもよい。なお、２次電池を補助電源として用いる際には、１次電池を主電源として、別途、配置すればよい。

【0075】

（７）補助放熱筒２０１ｃ：前述の実施例１においては、放熱孔２０１ｂの外縁に沿って補助放熱筒２０１ｃを形成するとしたが、補助放熱筒２０１ｃを形成しなくてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0076】

本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置１００は、例えば、蒸気プラントにおいてスチームトラップの作動状態を監視するトラップ作動態監視システムに利用することができる。

【符号の説明】

【0077】

１００・・・・・トラップ作動状態提供装置
Ｐ１０１・・・センサ部
Ｐ１０３・・・電装部品配置部
Ｐ１０５・・・中間軸部
Ｐ１０７・・・熱発電部
１０１・・・・上部ケーシング
１０３・・・・下部ケーシング
１０５・・・・固定ボルト
２００・・・・熱発電装置
２０１・・・・放熱器
２０１ａ・・本体部
２０１ｂ・・放熱孔
２０１ｃ・・補助放熱筒
２０３・・・・熱電変換素子
２０５・・・・熱電発電回路
２０７・・・・固定部材
３００・・・・・トラップ作動状態提供装置
Ｐ３０７・・・熱発電部
３０３・・・・下部ケーシング
３０７・・・・放熱器間ケーシング
４００・・・・熱発電装置
５００・・・・・トラップ作動状態提供装置
Ｐ５０７・・・熱発電部
６０１・・・・放熱器
６０１ａ・・本体部
６０１ｃ・・補助放熱フィン
７００・・・・・トラップ作動状態提供装置
Ｐ７０７・・・熱発電部
７０１・・・・上部ケーシング
７０３・・・・下部ケーシング
８００・・・・熱発電装置
８０１・・・・放熱器
８０９・・・・固定板
１００１・・・放熱器
１００１ａ・本体部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】