JP4443023B2

JP4443023B2 - 弁類の作動状態検出装置

Info

Publication number: JP4443023B2
Application number: JP2000365181A
Authority: JP
Inventors: 康祐渋谷
Original assignee: Tlv Co Ltd
Current assignee: Tlv Co Ltd
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2020-11-30
Also published as: JP2002168371A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種用途の弁や蒸気トラップなどに代表される弁類の作動状態検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、弁類の作動状態検出装置としては種々の形式のものが提案されているが、既設の弁類にもその本体を接続配管から取り外すことなく装備できる形式のものとしては、例えば蒸気トラップの場合、図４に示す如く、トラップ本体３に対する蓋６の連結構造を利用してセンサユニットＵを取り付けるようにしたものがある（特開平１０−２２７６８６号公報参照）。
【０００３】
すなわち、この図４に示す作動状態検出装置では、感振素子３０とそれに振動を伝える伝達棒３１とで振動センサ３２を構成するとともに、伝達棒３１の先端に設けたボルト部３１ａの頭部に温度センサ３３を取り付けてセンサユニットＵを構成し、伝達棒先端のボルト部３１ａをトラップ本体３と蓋６との連結ボルトに代えてその連結ボルトのボルト孔３４にねじ込むことで、センサユニットＵを蒸気トラップＴに取り付け、この取り付け状態において、トラップＴの作動状態を示すトラップ本体３の振動及び温度をボルト部３１ａを介して各センサ３２，３３により検出するようにしている。３５は伝達棒３１に対する筒状のカバー体である。
【０００４】
なお、既設の弁類は、その使用環境によって本体を接続配管から取り外すことが厳しく制限される場合があり、このような場合に、上記の如き作動状態検出装置が有用になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来装置では、トラップ本体３と蓋６との間のパッキンの影響で伝達振動の特性が変化したり、ボルト部３１ａの締め込み具合によって振動伝達の特性が変化するなどのことが原因で、トラップ本体３の振動を精度良く検出することが難しく、また温度についても、トラップ本体３からボルト部３１ａへの伝熱及びボルト部３１ａでの伝熱に伴う放熱や、周囲温度の変化による放熱特性の変化などが原因で、トラップ本体３の温度を精度良く検出することが難しく、これらのことで、トラップ作動状態の検出精度が低くなる問題があった。
【０００６】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、既設の弁類にもその本体を接続配管から取り外すことなく装備できるものでありながら、弁類の作動状態を示す弁類本体の状態値を精度良く安定的に検出できる作動状態検出装置を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔１〕請求項１に係る発明の特徴構成は、
弁類の本体における着脱自在な分割部に、弁類の作動状態を示す前記本体の状態値を検出する作動状態検出用のセンサを、前記本体の対分割部合せ面を検出対象面とする状態で取り付けるのに、
前記センサを、その検出端の先端が前記対分割部合せ面に当接する状態にして前記分割部に取り付けるとともに、
前記分割部において前記センサの検出端を収納する部分を、前記対分割部合せ面によって先端開口が閉塞される孔にしてある点にある。
〔２〕また、請求項２に係る発明は、弁類の本体における着脱自在な分割部に、弁類の作動状態を示す前記本体の状態値を検出する作動状態検出用の非接触式のセンサを、前記本体の対分割部合せ面を検出対象面とする状態で取り付けるのに、
前記センサを、その検出端が前記対分割部合せ面に間隙を介して対向する状態にして前記分割部に取り付けるとともに、
前記分割部において前記センサの検出端を収納する部分を、前記対分割部合せ面によって先端開口が閉塞される孔にしてある点にある。
【０００８】
つまり、これら請求項１又は請求項２に係る発明によれば、弁類本体の対分割部合せ面をセンサの検出対象面とする直接的な検出形態で弁類本体の状態値をセンサにより検出するから、先述の従来装置の如き間接的な検出に比べ、弁類の作動状態を示す弁類本体の状態値をより精度良く安定的に検出することができる。また、一般に対分割部合せ面は仕上げ加工が施された面であって、センサによる検出に好適な面であることからも、検出精度の向上及び検出の安定化を効果的に達成することができる。
【０００９】
そしてまた、作動状態検出用のセンサを弁類本体における着脱自在な分割部に取り付けるから、既設の弁類にも、その本体を接続配管から取り外すといったことなく、分割部だけを予めセンサを取り付けてある新たなものに交換する、あるいは、分割部だけを一旦取り外してその分割部にセンサを取り付け加工するといったことで、容易かつ安価に作動状態検出装置を装備することができ、これにより、既設弁類への装備において弁類本体を接続配管から取り外すことが制限される場合の対応も容易になる。
【００１０】
ちなみに、既設弁類の本体からその状態値を直接的に検出するには、弁類本体への加工が不要な適当なクランプ具を用いて、センサを弁類本体の外部露呈面を検出対象面とする状態で弁類本体に取り付け装備することも考えられるが、一般に弁類の外部露呈面は鋳肌面であることからセンサによる検出において高い検出精度及び安定性を得ることが難しく、この点で、対分割部合せ面をセンサの検出対象面とする上記構成の方が検出精度面及び検出安定性の面で有利である。
【００１１】
なお、請求項１又は請求項２に係る発明の実施において、検出対象の状態値は、対分割部合せ面を検出対象面として各種センサにより検出し得るものであれば、弁類本体の振動や温度など、弁類本体のどのような状態値であってもよい。
【００１２】
また、請求項１に係る発明によれば、前記センサを、その検出端の先端が前記対分割部合せ面に当接する状態にして前記分割部に取り付けるから、次の効果も奏する。
【００１３】
つまり、センサの検出端の先端を対分割部合せ面に当接させた状態で対分割部合せ面から弁類本体の状態値を検出するから、その検出対象の状態値が接触式検出によって良好に検出できるものである場合に特に有用な作動状態検出装置になる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明によれば、非接触式の前記センサを、その検出端が前記対分割部合せ面に間隙を介して対向する状態にして前記分割部に取り付けるから、次の効果も奏する。
【００１５】
つまり、非接触式のセンサの検出端を対分割部合せ面に間隙を介して対向させた状態で対分割部合せ面から弁類本体の状態値を検出するから、請求項１に係る発明とは逆に、その検出対象の状態値が非接触式検出によって良好に検出できるものである場合に特に有用な作動状態検出装置になる。
【００１６】
さらに、請求項１又は請求項２に係る発明によれば、前記分割部において前記センサの検出端を収納する部分を、前記対分割部合せ面によって先端開口が閉塞される孔にしてあるから、次の効果も奏する。
【００１７】
つまり、対分割部合せ面によって先端開口が閉塞された孔の内部にセンサの検出端が収納された形態になることから、分割部自身をセンサ検出端周りのカバー体として機能させる状態で、特別なカバー体を別途付加することなくセンサ検出端の効果的な保護を図ることができる。
【００１８】
〔３〕請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る発明の実施において好適な実施形態を特定するものであり、その特徴構成は、
前記分割部を前記本体に装着した状態での前記分割部に対する前記センサの着脱が可能な構造にしてある点にある。
【００１９】
つまり、この構成によれば、分割部に対する着脱操作が必要なセンサの点検や交換を、分割部そのものは弁類本体から取り外すことなく容易に行なうことができ、この点で、保守管理性に一層優れた作動状態検出装置になる。
【００２０】
〔４〕請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に係る発明の実施において好適な実施形態を特定するものであり、その特徴構成は、
前記分割部に、先端開口が前記対分割部合せ面によって閉塞される追加センサ用のセンサ取付孔を形成してある点にある。
【００２１】
つまり、この構成によれば、対分割部合せ面を検出対象面とするセンサの追加装備を上記追加センサ用のセンサ取付孔を用いて容易に行なうことができ、この点で、装置更新性に一層優れた作動状態検出装置になる。
【００２２】
〔５〕請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に係る発明の実施において好適な実施形態を特定するものであり、その特徴構成は、
作動状態検出用の別センサを、その検出端が前記本体の内部に臨む状態にして、又は、その検出端が前記分割部に埋め込まる状態にして前記分割部に取り付けてある点にある。
【００２３】
つまり、この構成によれば、対分割部合せ面を検出対象面とするセンサにより弁類本体の状態値を検出することに加えて、検出端が弁類本体の内部に臨む状態や検出端が分割部に埋め込まれる状態で分割部に取り付けられた上記別センサによっても弁類本体の状態値を検出することにより、弁類の作動状態を示す弁類本体の状態値を一層多様に検出でき、そのことで、弁類の状態値検出に基づく作動状態の判定を一層精度良く正確に行なうことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１はフロート式の蒸気トラップＴを示し、１は蒸気使用装置からのドレン排出管路を接続するトラップ入口、２はトラップでの分離ドレンＷを排出するトラップ出口であり、トラップ本体３には、トラップ入口１及びトラップ出口２を形成するとともに、トラップ入口１に常時連通しかつ下部弁口４を介してトラップ出口２に連通する弁室５を形成してある。６はトラップ本体３の上部開口を閉塞する蓋である。
【００２５】
弁室５には、室内ドレンＷの水位変動に伴う上下動により下部弁口４を開閉する球状のフロート７を内装してあり、トラップ入口１からドレンＷが蒸気Ｓとともに流入する通常使用状態では、下部弁口４が室内ドレンＷに水没した状態においてフロート７によりドレン流入量に応じた開度に調整され、これにより、蒸気Ｓの漏出が阻止された状態で、ドレンＷのみが下部弁口４を通じてトラップ出口２へ連続的に分離排出される。
【００２６】
また、トラップ入口１からのドレンＷの流入が無くなると、下部弁口４が水位低下した室内ドレンＷに水没した状態においてフロート７により閉塞され、この水没下での下部弁口４の閉塞により蒸気Ｓの漏出が確実に阻止される。
【００２７】
８は下部弁口４の開閉操作不良の原因となる異物を捕捉するフィルタ、９はフィルタ支持具であり、ドレンＷ及び蒸気Ｓは、これらフィルタ８及びフィルタ支持具９を通じてトラップ入口１から弁室５に流入する。
【００２８】
１０はトラップ本体３の蓋６に形成した上部弁口、１１は感温素子により開閉動作する上部弁体であり、蒸気使用装置側の状況変化などでトラップ入口１から空気が流入した際には、感温素子の温度低下側への動作による上部弁体１１の開き作動で上部弁口１０が開かれ、この上部弁口１０を通じて流入空気が急速排出される。そして、トラップ入口１から高温の蒸気Ｓ及びドレンＷが流入する状態になると、感温素子の温度上昇側への動作による上部弁体１１の閉じ作動で上部弁口１０が閉じられて、通常のドレン分離状態に戻る。
【００２９】
１２は温度センサ１３及び振動センサ１４を備える作動状態検出装置であり、両センサ１３，１４の出力信号（検出信号）をケーブル１５（ないしは無線式伝送手段）により判定器に送ることで、その判定器において両センサ１３，１４の出力信号に基づきトラップの作動状態を判定する。
【００３０】
温度センサ１３は、蓋６にリード１３ａを貫通させてセンサ検出端をトラップ本体３の内部に臨ませる状態に蓋６の内面部に取り付けてあり、これにより、トラップ本体３の内部温度を温度センサ１３により直接に検出する。
【００３１】
一方、感振素子１４ａ（例えば圧電素子）とその感振素子１４ａに振動を伝達する伝達棒１４ｂとからなる振動センサ１４については、蓋６をトラップ本体３に取り付けた状態においてトラップ本体３の対蓋合せ面３ｍにより先端開口が閉塞される貫通孔１６を蓋６に形成し、この貫通孔１６に伝達棒１４ｂを蓋６の外面側から挿通配置して感振素子１４ａを蓋６の外面側に位置させる状態に蓋６に取り付けてある。
【００３２】
つまり、振動センサ１４については、上記構造により、トラップ本体３の対蓋合せ面３ｍ（すなわち、弁類本体の対分割部合せ面）を検出対象面とする状態にして、さらに言えば、センサ検出端である伝達棒１４ｂの先端をトラップ本体３の対蓋合せ面３ｍに当接させる状態にして蓋６（すなわち、弁類本体における着脱自在な分割部）に取り付けてあり、これにより、トラップ本体３の振動（ケース振動）を振動センサ１４により直接に検出する。
【００３３】
１７は蓋６の外面側に螺着するケース、１８はケース内でケース１７の上底部と感振素子１４ａとの間に位置して振動センサ１４を上記貫通孔１６への伝達棒挿入側へ弾性的に押圧するスプリングであり、これらケース１７及びスプリング１８をもって振動センサ１４を蓋６に固定してある。また、この固定構造により、振動センサ１４の点検や交換については、トラップ本体３から蓋６を取り外すことなく、蓋６に対するケース１７の着脱操作だけで振動センサ１４を蓋６に着脱できるようにしてある。
【００３４】
１９は感振素子１４ａとスプリング１８との間に介在させた防振ゴムであり、この防振ゴム１９によりケース１７側からの感振素子１４ａに対する外乱振動の伝播を防止する。
【００３５】
２０は蓋外面とトラップ本体３の内部に臨む蓋内面とにわたらせる状態で蓋６に貫通形成した追加センサ用のセンサ取付孔であり、２１は追加センサ用のセンサ取付孔２０を閉塞しておくプラグである。
【００３６】
以上要するに、上述の如くトラップ本体３の蓋６を作動状態検出装置のセンサ取付基材とする構成を採ることにより、図２に示す如く作動状態検出装置１２を備えていない既設の蒸気トラップＴ′に対しても、トラップ本体３の交換やトラップ本体３への加工を要することなく、また、そのことにより接続配管からのトラップ本体３の取り外しを不要にしながら、蓋６の交換だけで作動状態検出装置１２を装備できるようにしてある。
【００３７】
〔第２実施形態〕
図３は安全弁Ｖを示し、２２は弁本体、２２ａは弁座、２２ｂは弁体、２３は弁体２２ｂの動作調整部２３ａを内蔵した状態で弁本体２２に着脱自在に取り付けられた弁頭部である。
【００３８】
この安全弁Ｖでは、作動状態検出装置１２′を構成する温度センサ１３′及び振動センサ１４′のうち、温度センサ１３′は、弁頭部２３を弁本体２２に取り付けた状態において弁本体２２の対弁頭部合せ面２２ｍにより先端開口が閉塞される温度センサ装着用孔２４に収納した状態で、弁頭部２３のフランジ部における内面部分に取り付けてある。
【００３９】
また、感振素子１４ａ′（例えば圧電素子）とその感振素子１４ａ′に振動を伝達する伝達棒１４ｂ′とからなる振動センサ１４′については、第１実施形態と同様に、弁頭部２３を弁本体２２に取り付けた状態において弁本体２２の対弁頭部合せ面２２ｍにより先端開口が閉塞される貫通孔２５を弁頭部２３のフランジ部に形成し、この貫通孔２５に伝達棒１４ｂ′を弁頭部２３の外面側から挿通配置して感振素子１４ａ′を弁頭部２３の外面側に位置させる状態に弁頭部２３のフランジ部に取り付けてある。
【００４０】
つまり、本第２実施形態においては、温度センサ１３′及び振動センサ１４′の両者ともに、弁本体２２の対弁頭部合せ面２２ｍ（すなわち、弁類本体の対分割部合せ面）を検出対象面とする状態にして、さらに言えば、両センサ１３，１４′の検出端夫々（特に図３に示す如くそれら検出端の先端の夫々）を弁本体２２の対弁頭部合せ面２２ｍに当接させる状態にして弁頭部２３（すなわち、弁類本体における着脱自在な分割部）のフランジ部に取り付けてあり、これにより、弁本体２２の温度及び振動（ケース温度及びケース振動）を各センサ１３′，１４′により直接に検出する。
【００４１】
２６は弁頭部２３を弁本体２２に取り付けた状態で先端開口が弁本体２２の対弁頭部合せ面２２ｍによって閉塞される状態となるように弁頭部２３のフランジ部に貫通形成した追加センサ用のセンサ取付孔であり、弁本体２２の対弁頭部合せ面２２ｍを検出対象面とする各種センサをこの取付孔２６を用いて容易に追加装備できるようにしてある。２７は追加センサ用のセンサ取付孔２６を閉塞しておくプラブである。
【００４２】
〔別実施形態〕
次に別の実施形態を列記する。
【００４３】
弁類本体の対分割部合せ面を検出対象面としてセンサにより対分割部合せ面から検出する状態値は、温度、振動に限らずどのような状態値であってもよく、その検出対象の状態値によってセンサには種々の形式のものを採用できる。
【００４４】
また、振動を検出するにしても、前述の如く感振素子１４ａに振動を伝達する伝達棒１４ｂを対分割部合せ面３ｍに当接させる形式の振動センサ１４に代え、例えば、圧電素子等の感振素子を対分割部合せ面に直接に当接させる形式の振動センサや、対分割部合せ面からの放射振動波をマイクにより検出することで振動を検出する振動センサを用いるなど、種々の形式の振動センサを採用できる。
【００４５】
前述の第１，第２実施形態では、弁類本体の対分割部合せ面を検出対象面とするセンサの装備形態として、検出端を弁類本体３，２２の対分割部合せ面３ｍ，２２ｍに当接させる状態にしてセンサ１４，１３′，１４′を分割部６，２３に取り付ける例を示したが、検出対象状態値等に応じ非接触式のセンサ（例えば、上記のマイクを用いた振動センサなど）を用いる場合には、検出端を弁類本体の対分割部合せ面に間隙を介して対向させる状態にしてセンサを分割部に取り付けるようにする。
【００４６】
前述の第１実施形態では、弁類本体の対分割部合せ面を検出対象面とするセンサとともに分割部に取り付ける作動状態検出用の別センサとして、検出端を弁類本体の内部に臨ませるセンサ１３を分割部６に取り付ける例を示したが、この別センサとして、検出端を分割部に埋め込む状態のセンサを分割部に取り付けるようにしてもよい。
【００４７】
また、このような別センサは、温度センサに限られるものではなく、圧力センサ、振動センサ、水位センサなど、どのようなセンサであってもよい。
【００４８】
センサの取り付け箇所とする分割部、すなわち、弁類本体における着脱自在な分割部は、前述の第１，第２実施形態で示した蓋６や弁頭部２３に限られるものではなく、弁類本体に対して着脱自在に取り付け装備されるものであれば、ケース分割部分、フランジ、プラグなど、どのような部材であってもよい。
【００４９】
本発明による作動状態検出装置は、蒸気トラップや安全弁に限らず、各種形式・用途の弁やストレーナなど、種々の弁類に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態を示す蒸気トラップの断面図
【図２】検出装置を装備していない既設蒸気トラップの断面図
【図３】第２実施形態を示す安全弁の断面図
【図４】従来例を示す要部の断面図
【符号の説明】
３，２２弁類本体
３ｍ，２２ｍ対分割部合せ面
６，２３分割部
１３作動状態検出用の別センサ
１４，１３′，１４′ 作動状態検出用センサ
１６，２４，２５孔
２６追加センサ用のセンサ取付孔

Claims

弁類の本体における着脱自在な分割部に、弁類の作動状態を示す前記本体の状態値を検出する作動状態検出用のセンサを、前記本体の対分割部合せ面を検出対象面とする状態で取り付けるのに、
前記センサを、その検出端の先端が前記対分割部合せ面に当接する状態にして前記分割部に取り付けるとともに、
前記分割部において前記センサの検出端を収納する部分を、前記対分割部合せ面によって先端開口が閉塞される孔にしてある弁類の作動状態検出装置。
弁類の本体における着脱自在な分割部に、弁類の作動状態を示す前記本体の状態値を検出する作動状態検出用の非接触式のセンサを、前記本体の対分割部合せ面を検出対象面とする状態で取り付けるのに、
前記センサを、その検出端が前記対分割部合せ面に間隙を介して対向する状態にして前記分割部に取り付けるとともに、
前記分割部において前記センサの検出端を収納する部分を、前記対分割部合せ面によって先端開口が閉塞される孔にしてある弁類の作動状態検出装置。
前記分割部を前記本体に装着した状態での前記分割部に対する前記センサの着脱が可能な構造にしてある請求項１又は２に記載した弁類の作動状態検出装置。
前記分割部に、先端開口が前記対分割部合せ面によって閉塞される追加センサ用のセンサ取付孔を形成してある請求項１〜３のいずれか１項に記載した弁類の作動状態検出装置。
作動状態検出用の別センサを、その検出端が前記本体の内部に臨む状態にして、又は、その検出端が前記分割部に埋め込まれる状態にして前記分割部に取り付けてある請求項１〜４のいずれか１項に記載した弁類の作動状態検出装置。