特許 6420654 スチームトラップのフロート動作検出システム

(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】6420654

(24)【登録日】2018年10月19日

(45)【発行日】2018年11月7日

(54)【発明の名称】スチームトラップのフロート動作検出システム

(51)【国際特許分類】

   F16T 1/22 20060101AFI20181029BHJP

   F16T 1/48 20060101ALI20181029BHJP

   G08C 17/00 20060101ALN20181029BHJP

   G01C 9/20 20060101ALN20181029BHJP

【ＦＩ】

   F16T1/22 C

   F16T1/48 Z

   !G08C17/00 Z

   !G01C9/20

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-251353(P2014-251353)

(22)【出願日】2014年12月12日

(65)【公開番号】特開2016-114108(P2016-114108A)

(43)【公開日】2016年6月23日

【審査請求日】2017年10月27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】河原 弘宜

【審査官】 加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１４１５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２９２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００９０７１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１３９４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３１９２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｔ １／００−１／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁室内のフロートの昇降に応じて弁口を開閉することで、蒸気配管系で発生するドレンを排出するスチームトラップのフロート動作検出システムであって、
重心が中心よりも下方に位置する前記フロートの中空内部に固定配置され、該フロートの動作を検出する動作検出センサと、
前記動作検出センサの検出結果を他の装置に送信可能な通信制御手段と、
前記検出結果に基づいてフロートの高さ方向の動作及び傾きを特定し、特定結果に基づいてスチームトラップ内に流入するドレン量を推定するドレン量推定手段と、を備えたスチームトラップのフロート動作検出システム。

【請求項2】

前記検出結果に基づいてフロートの高さ方向の動作及び傾きを特定し、特定結果に基づいて前記スチームトラップの休止状態及びドレンの流路の詰まり状態を推定する状態推定手段を、さらに備えた請求項１に記載のスチームトラップのフロート動作検出システム。

【請求項3】

弁室内のフロートの昇降に応じて弁口を開閉することで、蒸気配管系で発生するドレンを排出するスチームトラップのフロート動作検出システムであって、
重心が中心よりも下方に位置する前記フロートの中空内部に固定配置され、該フロートの動作を検出する動作検出センサと、
前記動作検出センサの検出結果を他の装置に送信可能な通信制御手段と、
前記検出結果に基づいてフロートの高さ方向の動作及び傾きを特定し、特定結果に基づいて前記スチームトラップの休止状態及びドレンの流路の詰まり状態を推定する状態推定手段とを備えたスチームトラップのフロート動作検出システム。

【請求項4】

前記動作検出センサは、ジャイロセンサである請求項１〜３のいずれかに記載のスチームトラップのフロート動作検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、弁室内のフロートの昇降に応じて弁口を開閉することで、蒸気配管系で発生するドレンを排出するスチームトラップのフロート動作検出システムに関する。

【背景技術】

【0002】

蒸気プラントなどの蒸気配管系に配設されたフロート式スチームトラップは、蒸気配管系で発生するドレンを排出する。ドレンは、蒸気の一部が凝縮することによって発生し、ボイラ等の蒸気使用機器の運転効率を低下させるなどの原因となる。そのため、ドレンの排出機能を維持するべくスチームトラップの作動状態の点検が定期的に行われている。

【0003】

スチームトラップの作動状態は、主として温度及び超音波（振動）によって推定される（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の作動状態検出装置は、温度センサ及び振動センサを有し、スチームトラップの上部外面に配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４４４３０２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したように、フロート式スチームトラップは、温度及び超音波によって作動状態が推定されるが、推定の精度には限界がある。例えば、スチームトラップからドレンとともに排出される蒸気の漏洩量は、トラップ内部から発生する超音波と、スチームトラップに流入するドレン量との関係から推定される。ここで、ドレン量は、温度及び超音波からは測定できないため代表値を用いている。スチームトラップ内に流量計を設けることも考えられるが、流量計はコストが高く、１つのプラントで例えば数万個配設されるため莫大な費用が必要となる。

【0006】

本願は、スチームトラップのフロートの動作状態を検出することで、スチームトラップの作動状態の推定の精度を向上させることができるスチームトラップのフロート動作検出システム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】

【0007】

本願に開示する弁室内のフロートの昇降に応じて弁口を開閉することで、蒸気配管系で発生するドレンを排出するスチームトラップのフロート動作検出システムは、動作検出センサ、通信制御手段を備える。動作検出センサは、重心が中心よりも下方に位置する前記フロートの中空内部に固定配置され、該フロートの動作を検出する。通信制御手段は、前記動作検出センサの検出結果を他の装置に送信可能である。

【0008】

前記スチームトラップのフロート動作検出システムは、さらに、前記検出結果に基づいてフロートの高さ方向の動作及び傾きを特定し、特定結果に基づいてスチームトラップ内に流入するドレン量を推定するドレン量推定手段を備えていてもよい。

【0009】

前記スチームトラップのフロート動作検出システムは、さらに、前記検出結果に基づいてフロートの高さ方向の動作及び傾きを特定し、特定結果に基づいて前記スチームトラップの休止状態及びドレンの流路の詰まり状態を推定する状態推定手段を備えていてもよい。

【0010】

前記動作検出センサは、ジャイロセンサであってもよい。

【発明の効果】

【0011】

本願に開示するスチームトラップのフロート動作検出システムによれば、動作検出センサをフロートの中空内部に固定配置することでフロートの動作が検出される。フロートは、スチームトラップに流入するドレンの量に対して規則的に動作するので、検出結果に基づいて特定される具体的なフロートの動作から、スチームトラップの作動状態をより高精度に推定することができる。また、フロートの動作にスチームトラップの温度及び超音波の情報も合わせて参照することで、スチームトラップの作動状態をより高精度に推定するができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施例１に係るフロート式スチームトラップのフロート動作検出システムの構成を示す図である。

【図2】弁ケーシングの断面を示す図である。

【図3】フロート式スチームトラップの拡大図である。

【図4】内部を透過した状態のフロートの斜視図である。

【図5】動作検出部及び端末装置の構成を示すブロック図である。

【図6】フロートの動作を説明する説明図である。

【図7】フロートの動作を説明する説明図である。

【図8】端末装置のフロートの作動状態の推定処理を示すフローチャートである。

【図9】実施例２に係るフロート式スチームトラップのフロート動作検出システムが含まれるモニタリングシステムの構成を示す図である。

【図10】その他の実施例に係るフロートの構成を示す断面図である。

【図11】その他の実施例に係るフロートの構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図面を参照して本願に係るスチームトラップのフロート動作検出システムについて説明する。以下の実施例では、蒸気プラントなどに含まれる蒸気配管系に配設されたフロート式スチームトラップのフロート動作検出システムについて説明する。なお、本願に開示するスチームトラップのフロート動作検出システムの構成は、実施形態に限定されるものではない。また、以下で説明するフローを構成する各種処理の順序は、処理内容に矛盾等が生じない範囲で順不同である。

【実施例1】

【0014】

第１ フロート式スチームトラップ１００の構成
図１は、フロート式スチームトラップ１００（以下、スチームトラップ１００）の一部断面を示している。図２は、図１に示すスチームトラップ１００の弁ケーシング１０１の断面図を示している。また、図３は、図１に示すスチームトラップ１００の拡大図である。図３においては、トラップ状態取得センサＳを取り外した状態を示している。なお、Ｚ軸方向が高さ方向（重力方向）であり、Ｘ軸、Ｙ軸方向が水平方向を示している。

【0015】

図１に示すように、スチームトラップ１００は、弁ケーシング１０１、フロート１１、弁座部材９、及び、閉栓部材１５を有している。また、スチームトラップ１００には、トラップ状態取得センサＳが取り付けられている。トラップ状態取得センサＳは、スチームトラップ１００の作動状態を示すスチームトラップ１００の温度及び超音波を測定する。具体的には弁ケーシング１０１（後述）の温度及び超音波を取得する。

【0016】

図２に示すように、弁ケーシング１０１は、本体１７と蓋１８とをボルト１９で結合することによって形成される。弁ケーシング１０１は、弁室４、入口５、本体１７に形成される出口通路６（以下、第１出口通路６）、出口７、蓋１８に形成される出口通路１０（以下、第２出口通路１０）、閉栓部材取付空間１２７、及び、弁座部材取付空間１２９を有している。

【0017】

弁室４は、弁ケーシング１０１の内部に位置する空間として形成される。入口５は、弁室４と連通するように形成される。入口５は、弁ケーシング１０１の外部から流入する蒸気やドレンを受け入れる。出口７は、入口５から弁ケーシング１０１の内部に流入した蒸気やドレンを、弁ケーシング１０１の外部に流出させる。第１出口通路６は、出口７と連通するように形成される。第２出口通路１０は、第１出口通路６及び弁座部材取付空間１２９（後述）と連通する。

【0018】

閉栓部材取付空間１２７及び弁座部材取付空間１２９は、蓋１８に形成される。閉栓部材取付空間１２７及び弁座部材取付空間１２９は、連続して形成される。閉栓部材取付空間１２７は、外部と連通するように形成され、一方、弁座部材取付空間１２９は、弁室４と連通するように形成される。また、閉栓部材取付空間１２７は、閉栓部材１５によって閉栓され、外部との連通は遮断される。

【0019】

なお、弁ケーシング１０１の本体１７には、トラップ状態取得センサＳを取り付けるためのセンサ取付孔Ｓａを有している。トラップ状態取得センサＳは、センサ取付孔Ｓａの底面ＰＳを介して弁ケーシング１０１の温度及び振動（超音波）を取得する。

【0020】

図１に戻って、フロート１１は、弁室４に遊置される中空の球状物体である。フロート１１は、弁室４に貯留されるドレンの量によって、弁室４を上下に移動する。また、フロート１１の中空内部には、フロート動作検出システム１（後述）が配置されている。

【0021】

弁座部材９は、蓋１８の弁座部材取付空間１２９（図２参照）に取り付けられる。これにより、弁座部材９は、弁室４の下部に配置される。図３に示すように、弁座部材９は、弁口１０９ａ及び排出通路８を有している。なお、弁室４は、弁口１０９ａを介して排出通路８と連通する。また、排出通路８は、弁座部材取付空間１２９、第２出口通路１０、第１出口通路６を介して、出口７と連通している。つまり、弁室４は、弁口１０９ａを介して出口７と連通している。

【0022】

弁口１０９ａは、弁室４に貯留するドレンの量に基づくフロート１１の弁室４における位置によって開閉される。例えば、弁室４に貯留するドレンが所定量以下のときは、フロート１１が弁座部材９に着座し、弁口１０９ａは閉じられる。一方、弁室４に貯留するドレンが所定量より多いときは、フロート１１が弁座部材９から離座し、弁口１０９ａは開放される。弁口１０９ａが開放された状態で、入口５から弁室４に流入した蒸気やドレンは、弁口１０９ａを経由して出口７から弁ケーシング１０１の外部に流出する。

【0023】

第２ フロート動作検出システム１の構成
図４は、内部を透過した状態のフロート１１の斜視図である。図５は、動作検出部３０及び端末装置６０の構成を示すブロック図である。上述したように、フロート１１の中空内部には、フロート動作検出システム１が配置されている。フロート動作検出システム１は、動作検出部３０等を有し、フロート１１の動作を検出する。具体的には、図４に示すようにフロート１１のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸まわりの角速度を検出する。

【0024】

動作検出部３０は、フロート１１の中心Ｏから所定距離だけ下方に位置するように板部材５０の上面に固定配置されている。板部材５０は、断熱樹脂などの断熱材料で形成され、板面方向がｘｙ平面と平行になるように支持棒５１によって支持される。支持棒５１は、板部材５０と同様な断熱材料で形成され、一端がフロート１１の内壁に接着される。また、板部材５０の下面には、錘７０が固定配置されている。

【0025】

なお、フロート１１は、図１に示すように錘７０などの重量によって、重心Ｇが中心Ｏとは異なる位置にある。具体的には、中心Ｏよりも下方に位置する。また、フロート１１は、図１に示すような重心Ｇが中心Ｏよりも下方に位置する状態で弁室４に配置されている。

【0026】

動作検出部３０は、図５に示すように、制御部３１、記憶部３２、動作検出センサ３３、通信制御部３４及び駆動電源３５等を有し、フロート１１の動作の検出結果（角速度）を記憶するデータロガーである。制御部３１は、ＣＰＵ等から構成され、動作検出センサ３３から受信した検出結果を時系列に記憶部３２に格納する。記憶部３２は、例えばフラッシュメモリである。

【0027】

動作検出センサ３３は、例えば、３軸の振動ジャイロセンサであり、フロート１１のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸まわりの角速度を検出して制御部３１に送信する。これら角速度に基づいてフロート１１の動作（傾き、回転、移動等）を特定することができる。

【0028】

また、制御部３１は、通信制御部３４を介して、記憶部３２に記憶されている検出結果を識別情報とともに端末装置６０等に送信する。なお、この実施例では、スチームトラップ１００の識別情報を検出結果に対応付けて端末装置６０等に送信する。これにより、いずれのスチームトラップ１００の識別情報であるかを特定することができる。通信制御部（通信制御手段）３４は、無線通信回路を有し、端末装置６０等との無線通信（例えばパケット通信）を制御する。

【0029】

駆動電源３５は、リチウム電池などのバッテリー電源、あるいは振動発電素子などを用いた発電モジュール（エナジーハーベスト）などを適用でき、制御部３１等の各部へ電力を供給する。

【0030】

端末装置６０は、例えば、無線通信機能を備えたパーソナルコンピュータ、タブレット端末であり、動作検出部３０からフロート１１の動作の検出結果を受信して具体的な動作を特定し、スチームトラップ１００の作動状態を推定する。端末装置６０は、図５に示すように、制御部６１、通信制御部６２、表示部６３及び操作部６４等を有する。制御部６１は、ＣＰＵ等から構成され、動作検出部３０からフロート１１の動作の検出結果を受信して具体的な動作を特定し、スチームトラップ１００の作動状態を推定する。なお、ジャイロセンサを用いた物体の動作の特定については、積分演算等を行う一般的な構成であるため詳細な説明は省略する。

【0031】

通信制御部６２は、無線通信回路を有し、動作検出部３０との無線通信を制御する。表示部６３は、例えば液晶ディスプレイである。操作部６４は、例えばキーボードであり、作業者等の操作入力を受け付ける。

【0032】

第３ フロート１１の動作
１．フロート式スチームトラップ１００の動作の概要
フロート１１の動作も含めてスチームトラップ１００の動作の概要について説明する。

【0033】

入口５から流入してきた高温のドレンは、弁室４に流入していく。そして、弁室４に所定量のドレンが貯留すると、フロート１１は浮上によって弁座部材９から離座し始める。より詳細には、フロート１１は、弁座部材９の先端部の上方側を支点として回動し、弁座部材９から離座した状態となる（図６（Ｂ）参照）。これにより、弁口１０９ａが開口し、弁室４内のドレンが、弁口１０９ａに流入して、排出通路８、弁座部材取付空間１２９、第２出口通路１０、第１出口通路６を通過して出口７からスチームトラップ１００の外部に流出する（排出される）。

【0034】

２．ドレン量に対するフロート１１の動作の概要
フロート１１は、上述したように弁室４のドレンの量に応じて上下に移動するが、ドレンの量に対して所定のパターンで動作する。このフロート１１の動作の概要について図６、図７を参照して説明する。図６、図７は、フロート１１の動作を説明する説明図であり、スチームトラップ１００の一部の断面を示す。図６は、ドレン量が変動する場合であり、図６（Ａ）は、フロート１１が弁座部材９に着座している状態を示し、図６（Ｂ）は、フロート１１が弁座部材９から離座している状態を示す。図７（Ａ）は、弁室４のドレンの量が常に少ない場合を示す。図７（Ｂ）は、弁室４のドレンの量が常に多い場合を示す。また、図６、図７において、ドレンの液面Ｗを点線で例示する。

【0035】

最初に、弁室４のドレンの量が変動する場合について説明する。ドレンの量が変動する場合は、スチームトラップ１００（弁室４）に流入するドレンの量が想定範囲にあり、ドレンが継続的にスチームトラップ１００に流入し、弁室４から外部に排出される状態である。

【0036】

弁室４のドレンが所定量に達すると、図６（Ｂ）に示すように、フロート１１は、浮上し始めて弁座部材９の先端部の上方側を支点として回転し、弁座部材９から離座する。これにより、弁口１０９ａが開口する。この時、フロート１１は、重心Ｇが最下方となるように回転もするため、板部材５０の板面方向が水平方向（ＸＹ平面）と平行な状態となる。すなわち、高さ方向（Ｚ軸方向）とフロート１１のｚ軸方向とが平行な状態となる。

【0037】

これにより、弁室４のドレンは弁口１０９ａに流出して所定量よりも減少する。その後、フロート１１は、回転しつつ降下して図６（Ａ）に示す弁座部材９に着座する状態となる。これにより、弁口１０９ａが閉口する。なお、フロート１１は、弁座部材９の先端部の上方側を支点として回転するため、図６（Ａ）に示すように傾いて着座した状態となる頻度が高い。すなわち、高さ方向（Ｚ軸方向）に対してフロート１１のｚ軸方向が傾いた状態となる。

【0038】

そして、その後に再びドレンが所定量に達した場合には、図６（Ｂ）に示すように、フロート１１は弁座部材９から離座する。すなわち、フロート１１は、ドレン量の変動に伴って弁座部材９を支点として揺動しながら高さ方向（Ｚ軸方向）に上下移動を行う。

【0039】

次に、弁室４のドレンの量が常に少ない場合について説明する。図７（Ａ）に示すように、弁室４のドレンの量が常に所定量に達しないと、フロート１１は、弁座部材９に着座した状態となり、ドレンの影響を受けず、動作しない又はわずかに変化する程度である。また、上述したように弁座部材９に着座したフロート１１は、傾いた状態である頻度が高い。すなわち、フロート１１は、ほとんど動作せずに傾いた状態となる。このようなフロート１１の動作は、スチームトラップ１００が休止状態である可能性が高い。

【0040】

次に、弁室４のドレンの量が常に多い場合について説明する。図７（Ｂ）に示すように、弁室４のドレンの量が常に所定量以上である場合、フロート１１は、弁座部材９から離座し、液面Ｗ上に浮いている状態となる。したがって、上述したように、重心Ｇとの関係によって、板部材５０の板面方向が水平方向（ＸＹ平面）と平行な状態となる。

【0041】

なお、ドレンの量が常に多い場合には液位の変化は少ないため、フロート１１の高さ方向の動きは少ない。また、フロート１１は、浮いている状態にあるので、水平方向におけるランダムな方向に回転する場合がある。すなわち、フロート１１は、ほとんど動作しない又は水平方向に回転動作し、板部材５０の板面方向が水平方向と平行な状態となる。このようなフロート１１の動作は、弁口１０９ａから出口７の間に何らかの詰まり（異常）が生じている可能性が高い。

【0042】

４．フロート１１の動作検出
上述したように、フロート１１は、ドレンの量に対して所定のパターンで動作するので、動作検出センサ３３の検出結果に基づいてフロート１１の具体的な動作を特定し、スチームトラップ１００の作動状態を推定できる。具体的には、スチームトラップ１００に流入するドレン量を推定できる。また、スチームトラップ１００の休止状態及び詰まり状態を推定できる。

【0043】

例えば、フロート１１が高さ方向（Ｚ軸方向）に上下移動していると特定される場合には、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すようにドレンが継続的に流入して排出されている状態であると推定される。すなわち、スチームトラップ１００は、適切に作動していると推定できる。

【0044】

また、フロート１１が、一定期間、ほとんど動かず、且つ、傾いていると特定された場合には、図７（Ａ）に示すように常にドレンの量が少ない状態であると推定される。また、スチームトラップ１００が休止状態にある可能性が高いと推定される。

【0045】

また、フロート１１が、一定期間、ほとんど動かない又は水平方向に回転等し、且つ、傾いていないと特定された場合には、図７（Ｂ）に示すように常にドレンの量が多い状態にあると推定される。また、スチームトラップ１００の弁口１００ａから出口７の間に何らかの詰まりが生じている可能性が高いと推定される。

【0046】

この実施例では、上述のフロート１１の動作の特定及び各種推定が、端末装置６０によって行われる。図８は、端末装置６０のフロート１１の作動状態の推定処理を示すフローチャートである。この処理は、端末装置６０が動作検出部３０と通信を開始したことを契機として、制御部６１によって実行される。

【0047】

最初に、制御部６１は、動作検出部３０に検出結果の送信要求を行い（ステップＳ１０）、検出結果を受信する（ステップＳ１１：ＹＥＳ）まで待機する。送信要求を受信した動作検出部３０は、例えば、現在から過去の所定期間分の検出結果を送信する。なお、所定期間は、フロート１１の動作を特定できる程度の期間であればよい。検出結果を受信した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御部６１は、上述したように検出結果に基づいてフロート１１の動作を特定する特定処理を行う（ステップＳ１２）。次に、制御部６１は、特定されたフロート１１の動作に基づいてドレン量、休止状態及び詰まり状態の推定処理を行う（ステップＳ１３）。その後、制御部６１は、推定結果を表示部６３に表示させる（ステップＳ１４）。

【0048】

なお、この実施例では、動作検出部３０が検出結果を直接的に端末装置６０に無線送信しているが、電波の出力性能などに応じてリピータ（中継器）等を弁ケーシング１０１内に配置し、リピータ経由で端末装置６０に送信するようにしてもよい。

【0049】

以上のように、動作検出センサ３３をフロート１１の中空内部に固定配置することでフロート１１の動作が検出される。フロート１１は、スチームトラップ１００に流入するドレンの量に応じて規則的に動作するので、検出結果に基づいて特定されるフロート１１の動作から、ドレン量や休止状態などのスチームトラップ１００の作動状態をより高精度に推定することができる。

【0050】

また、フロート１１の動作にスチームトラップ１００の温度及び超音波などの情報も合わせて参照することで、スチームトラップ１００の作動状態をより高精度に推定するができる。

【0051】

例えば、推定されたドレン量及びスチームトラップ１００の超音波を使用して、スチームトラップ１００からドレンとともに排出される蒸気の漏洩量も推定できる。蒸気の漏洩量は、スチームトラップ１００に流入するドレンの量と、トラップ内部から発生する超音波との関係から推定される。この実施例では、上述したようにドレン量が想定範囲内、想定範囲より少ない、想定範囲より多いとなる三段階に推定できるので、各段階のドレン量（数値情報）を予め設定しておく。そして、推定されたドレン量（数値情報）と測定された超音波との関係から蒸気の漏洩量を推定する。従来は単一の代表値をドレンの量として推定していたが、本願のフロート動作検出システム１により漏洩量の推定の精度を向上させることができる。

【0052】

また、例えば、推定されたドレン量及びスチームトラップ１００の温度を使用して、スチームトラップ１００が休止状態であるかをより高精度に推定することができる。上述したように、図７（Ａ）に示す弁室４のドレンの量が常に少ない場合、フロート１１は、ほとんど動作せずに傾いた状態となる。この場合、スチームトラップ１００が休止状態である可能性が高いが、スチームトラップ１００の温度の高低に応じて休止状態であるかを推定する。

【0053】

具体的には、温度が低い場合には、入口５から弁室４にドレン自体が流入していないことになるので、休止状態と推定できる。すなわち、スチームトラップ１００の上流のバルブが閉じられて、ドレンがスチームトラップ１００に流入していない状態である。一方、温度が高い場合には、流入量はほとんどないが高温のドレンは流入していると判断できるので、スチームトラップ１００は、休止状態ではなく、単にドレン量が少ない状態と推定できる。

【0054】

さらに、例えば、推定されたドレン量及びスチームトラップ１００の温度を使用して、スチームトラップ１００が詰まり状態であるかをより高精度に推定することができる。上述したように、図７（Ｂ）に示す弁室４のドレンの量が常に多い場合、フロート１１は、弁座部材９から離座し、液面Ｗ上に浮いている状態となる。この場合、弁口１０９ａから出口７の間に何らかの詰まり（異常）が生じている可能性が高いが、スチームトラップ１００の温度の高低に応じて詰まり状態であるかを推定する。

【0055】

具体的には、温度が低い場合には、何らかの詰まりが生じて弁室４のドレンが満杯となって入口５から高温ドレンが流入していないことになり、弁室４のドレンの温度は低下していくので、詰まりが生じていると推定できる。一方、温度が高い場合には、多量の高温のドレンが流入していると判断できるので、スチームトラップ１００は、詰まり状態ではなく、単にドレン量が多い状態と推定できる。

【0056】

なお、スチームトラップ１００の超音波及び温度は、例えばトラップ状態取得センサＳの測定値を参照すればよい。

【0057】

また、上述した実施例では、検出結果を記憶部３２に格納しているが、格納しなくてもよい。例えば、リアルタイムに検出した検出結果を端末装置６０に送信する構成としてもよい。この場合、記憶部３２は設けなくてもよい。

【0058】

さらに、上述した実施例では、無線通信によって検出結果を別の装置に出力しているが、特にこれに限定されるものではない。例えば、有線通信であってもよい。具体的には、フロート１１を弁室４から取り出して有線接続によって記憶部３２の検出結果を取得するようにしてもよい。この場合、フロート１１の外部壁面に制御部３１に接続されたＵＳＢ等の入出力ポートを設け、携帯可能なメモリ装置を入出力ポートに接続して記憶部３２の検出結果をメモリ装置に転送するようにしてもよい。あるいは、取出したフロート１１を二つに分離して動作検出部３０を露出させ、端末装置等を有線で直接に動作検出部３０に接続して記憶部３２の検出結果を取得するようにしてもよい。

【0059】

また、上述した実施例のフロート動作検出システム１は、フロート１１の動作の検出結果を他の装置に送信する構成であるが、特にこれに限定されるものではない。上述したスチームトラップ１００の作動状態を推定する構成を含めるようにしてもよい。この場合、端末装置６０の制御部６１が、ドレン量推定手段、状態推定手段として機能するので、端末装置６０はフロート動作検出システム１に含まれる。

【実施例2】

【0060】

この実施例は、フロート動作検出システムがサーバ装置に検出結果を送信する構成において上述の実施例１と異なる。この異なる構成について図９を用いて説明する。その他の構成については、実施例１と同様であるため説明は省略する。

【0061】

図９は、複数のスチームトラップ１００を備えるモニタリングシステム２００の構成を示す図である。モニタリングシステム２００は、プラント内に配設されたスチームトラップ１００毎に温度、超音波、フロート１１の動作をデータベース２１３で記憶管理する。本願のフロート動作検出システム３０１は、モニタリングシステム２００に含まれる。

【0062】

モニタリングシステム２００は、ローカルエリアネットワーク等の通信ネットワーク２５０に接続された複数のフロート動作検出システム３０１、複数のトラップ状態取得センサＳＳ、サーバ装置２０１及び複数の端末装置２０２等を有している。

【0063】

フロート動作検出システム３０１は、動作検出部３３０などを有し、フロート１１の動作の検出結果をサーバ装置２０１に送信する。動作検出部３３０は、制御部３３１が、動作検出センサ３３から取得したフロート１１の動作の検出結果を、通信制御部３４を介してサーバ装置２０１に送信する。制御部３３１は、例えば、一日一回の所定時刻が到来する毎に、所定時刻から所定時間だけ検出結果を記憶部３２に格納し、配置されているスチームトラップ１００の識別情報とともにサーバ装置２０１に送信する。なお、所定時間は、フロート１１の動作を特定できる程度の時間であればよい。

【0064】

トラップ状態取得センサＳＳは、図示しない制御部、通信制御部、超音波受信センサ及び温度センサ等を有し、実施例１と同様に配置されたスチームトラップ１００の超音波及び温度を検出する。トラップ状態取得センサＳＳは、例えば、動作検出部３３０と同様に、一日一回の所定時刻が到来する毎に、所定時刻から所定時間だけ検出結果を記憶部（不図示）に格納し、配置されているスチームトラップ１００の識別情報とともにサーバ装置２０１に送信する。

【0065】

サーバ装置２０１は、制御部２１１、通信制御部２１２、データベース２１３等を備え、複数のフロート動作検出システム３０１及び複数のトラップ状態取得センサＳＳから受信した複数のスチームトラップ１００の各情報を記憶管理する。制御部２４１は、ＣＰＵ等から構成され、記憶部（不図示）に記憶されたプログラム及びデータ等に基づいて装置全体の動作を制御する。通信制御部２４２は、通信ネットワーク２５０に有線接続され、動作検出部３３０及びトラップ状態取得センサＳＳとの通信を制御する。データベース２１３は、複数のスチームトラップ１００の各情報を記憶する。

【0066】

また、制御部２２１は、実施例１の端末装置６０と同様に、検出結果に基づくフロート１１の動作の特定及び各種推定を行う。

【0067】

端末装置２０２は、例えば、通信機能を備えたパーソナルコンピュータ、タブレット端末であり、サーバ装置２０１からスチームトラップ１００の各情報を取得し、表示部２２３に表示させる。端末装置２０２は、ＣＰＵ等から構成された制御部２２１、通信を制御する通信制御部２２２、液晶ディスプレイ等の表示部２２３及びキーボード等の操作部２２４等を有する。

【0068】

これにより、作業者等は端末装置２０２を使用してスチームトラップ１００の各情報を取得できるので、各スチームトラップ１００が配設されている箇所に移動せずにスチームトラップ１００の作動状態を把握することができる。

【0069】

なお、フロート動作検出システム３０１の構成として、ドレン量推定手段、状態推定手段として機能するサーバ装置２０１を含めるようにしてもよい。

【0070】

[その他の実施例]
上述の各実施例では、動作検出部は動作検出センサの検出結果を取得して他の装置に送信しているが、動作検出部の制御部がフロートの動作を特定してドレン量等を推定し、この推定結果を端末装置等に送信するようにしてもよい。すなわち、動作検出部の制御部が、ドレン量推定手段、状態推定手段として機能させてもよい。

【0071】

また、上述の各実施例では、真球のフロートが用いられているが、少なくとも弁口に接触する領域部分が曲面形状であれば特にこれに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、下方の半分が半円形状であり、上方の半分が台形形状であるフロート３１１を用いてもよい。図１０は、フロート３１１の断面図である。なお、動作検出部３０などの図示は省略する。

【0072】

さらに、上述の各実施例では、動作検出部を、板部材を用いて、フロート内部に固定配置しているが、特にこれに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、フロート４１１の蓋部材４１５に動作検出部３０を配置するようにしてもよい。蓋部材４１５は、側面にネジ溝（不図示）が形成され、フロート４１１の本体に形成された貫通孔４１６を形成する周面のネジ溝（不図示）とねじ結合する。図１１は、フロート４１１の断面図である。

【0073】

また、上述の各実施例では、動作検出手段としてジャイロセンサを用いているが、特にこれに限定されるものではない。例えば、加速度センサを用いてもよい。
最後に、本願のフロート動作検出システムは、上述の各実施例のスチームトラップに限定されず、フロートが特定の動作をするスチームトラップであれば適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本願は、スチームトラップのフロートの動作状態を検出することで、スチームトラップの作動状態の推定の精度を向上させるのに有用である。例えば、スチームトラップが使用される発電設備の蒸気プラントなどを製造、販売、運用等する産業分野で利用することができる。

【符号の説明】

【0075】

１、３０１ フロート動作検出システム
４ 弁室
１１、３１１、４１１ フロート
３０、３３０ 動作検出部
３１、３３１ 制御部
３２ 記憶部
３３動作検出センサ
３４ 通信制御部
１００ フロート式スチームトラップ
１０９ａ 弁口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】